CN103422323B - 波轮式洗衣机驱动总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种波轮式洗衣机驱动总成，具有安装托盘，安装托盘上转动设置主轴和套接在主轴上的轴套，主轴与轴套之间设有减速电磁离合机构，主轴下部设有驱动机构，所述减速电磁离合机构为电磁离合行星轮减速电磁离合机构，具有行星轮组件和电磁离合组件，所述驱动机构为外转子直驱电机，具有转子和定子，定子与安装托盘固定连接，转子与主轴固定连接。本发明采用外转子电机直接驱动主轴、电磁离合与行星轮减速机构，突破了现有技术中棘轮、棘爪结构结构复杂，体积大，而且控制准确性不高的缺点。而采用电磁离合具有传动效率高，传动、离合控制准确到位，噪音较小，且整体重量较轻、电磁离合工作时对吸合电压及保持电压要求较低、有效地降低能耗。

Description

波轮式洗衣机驱动总成

技术领域

本发明涉及一种洗衣机组件，特别涉及一种波轮式洗衣机驱动总成。

背景技术

洗衣机是人们日常生活中常用的家用电器，目前的洗衣机从洗涤形式上大体分为三种，即：滚筒式、搅拌式和波轮式。波轮式洗衣机是依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。波轮式洗衣机的主要工作状态分为洗涤工况和脱水工况。在洗涤工况时，波轮低速正反转动而内桶静止，波轮带动水和衣物转动进行洗涤工作；而在脱水工况时，波轮与内桶同步高速转动，将衣物脱水甩干，为了达到在一个驱动电机的驱动下完成上述两种工况，一般都会在洗衣机内设置离合器，而现有的洗衣机内部离合器大都采用棘轮、棘爪以及离合拨杆的配合，这种离合装置存在结构较为复杂、体积较大、控制不灵活等缺点。

为了解决现有大多采用棘轮、棘爪以及离合拨杆配合式离合器存在的诸多缺点，本申请人提出在多项在先申请中提出采用电磁离合机构作为洗衣机内部离合器，大大简化了结构组成，同时减少了占用体积，同时具备成本低，控制灵活等优点。

采用电磁离合机构作为洗衣机内部离合器虽然解决了传统离合器的大多数缺点，但是随着本申请人在电磁离合机构上的多年开发经验和试验，发现电磁离合机构作为洗衣机内部离合器仍然存在较多技术问题，如：吸合噪音大，制造成本过高、加工不方便等，直接用于大规模生产还具有一定距离。因此本申请人在以前开发技术基础上提出一种吸合噪音小，制造成本低、加工方便的电磁离合机构及其应用的洗衣机驱动系统对于电磁离合机构的大规模生产应用推广是非常有意义的。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服上述缺点，吸合噪音小，制造成本低、加工方便的波轮式洗衣机驱动总成。

实现本发明目的的技术方案是：

一种波轮式洗衣机驱动总成，具有安装托盘，安装托盘上转动设置主轴和套接在主轴上的轴套，主轴与轴套之间设有减速电磁离合机构，主轴下部设有驱动机构；其特征在于：所述减速电磁离合机构为行星轮减速电磁离合机构，具有行星轮组件和电磁离合组件，所述驱动机构为外转子直驱电机，具有转子和定子，定子与安装托盘固定连接，转子与主轴固定连接。

优选地，所述安装托盘具有定子安装盘和上盖，定子安装盘与驱动机构的定子固定连接，所述的电磁离合组件包括套接在输入轴套外的离合齿圈和位于离合齿圈外侧的电磁离合线圈，离合齿圈与输入轴套啮合连接并沿输入轴套可相对上下滑动，向上与定子安装盘定位配合，向下与转子定位配合，电磁离合线圈与上述定子安装盘固定连接，所述的定子安装盘采用非导磁材料制成，所述的定子安装盘上固定安装有磁吸件，磁吸件位于离合齿圈与定子安装盘之间。

优选地，所述的定子安装盘下端设有定位槽，定位槽作为与离合齿圈的上定位配合部件；所述主轴具有上下同轴设置的两段组成，分别是位于下部的输入轴和位于上部的洗涤轴，输入轴下部设有花键，上部设有主传动齿；驱动机构的转子中部固定连接齿形套, 齿形套具有设置在内壁的齿形套花键槽和设置在上端面的离合齿，离合齿作为与离合齿圈的下定位配合部件；轴套具有设置在下部的输入轴套、设置在中部的行星轮腔体和设置在上部的脱水轴套组成，输入轴套下部设有轴套花键；所述的离合齿圈内壁设有离合齿圈花键槽，上端设有定位齿，下端设有离合槽，离合齿圈的离合齿圈花键槽与输入轴套的轴套花键啮合连接并可相对上下滑动，向上离合齿圈的定位齿与定位槽定位配合，向下离合齿圈下端的离合槽与离合齿定位配合；行星轮组件设置在轴套的行星轮腔体中。本发明以上所述的离合齿圈与转子和定子安装盘的定位配合方式为本发明的优选方式，当然，也可以选用其他方式。进一步优选地，所述的定位槽是有若干定位凸块形成的。

优选地，所述定子安装盘为铸铝件，大大降低定子安装盘的生产制造成本。

优选地，所述电磁离合线圈外部设有离合线圈安装架，磁吸件位于电磁离合线圈上方，磁吸件同时作为离合线圈安装盖，通过磁吸件与离合线圈安装架配合将电磁离合线圈与定子安装盘固定连接。进一步优选地，通过在磁吸件与离合线圈安装架上设置螺钉孔，通过螺钉与磁吸件与离合线圈安装架上的螺钉孔配合，实现将电磁离合线圈与定子安装盘固定连接。

本发明所述的离合线圈安装架具有导磁性能，即离合线圈安装架、离合齿圈、磁吸件三者形成一个封闭磁场，在电磁线圈通电情况下，离合齿圈收到磁吸力向上运动。

优选地，所述的磁吸件设有磁吸槽，磁吸槽的形状可与定子安装盘上与离合齿圈定位配合的部件形状相对应，磁吸槽的设置可有效增强了磁吸件的磁性能，确保了离合齿圈在洗涤工况时的顺利沿输入轴套向上滑动并与定子安装盘定位配合。

优选地，所述离合齿圈具有离合芯体和壳体组成，离合芯体采用塑料制成，壳体为导磁材料制成，采用嵌接注塑一体成型组合而成。进一步优选地，为了提高离合芯体和壳体的注塑配合强度，离合芯体与壳体上之间的注塑嵌接处可形成定位凸块与定位孔的配合，也可以形成定位槽与定位齿的配合，或其他定位结构形状的配合。

优选地，所述的定子安装盘上设有定位凸块，定位凸块用于定子的安装定位，方便定子在定子安装盘上的安装，通过防止其产生周向旋转，进一步优选地，所述的定位凸块与定子安装盘一体式铸铝形成。进一步优选地，本发明所述的定子安装盘和上盖的形状根据实际需要具体选择，为了增加定子安装盘和上盖的机械强度，可在定子安装盘和上盖上设置各种形状的加强筋片。

优选地，所述行星轮腔体具有与输入轴套上端固定连接的齿圈保持套端盖，与齿圈保持套端盖固定连接的内齿圈，与内齿圈固定套接的内齿圈保持套，内齿圈保持套上端与脱水轴套固定连接；行星轮组件设置在行星轮腔体内，具有行星轮保持架和设置在行星轮保持架上的若干行星轮，行星轮外部与行星轮腔体的内齿圈啮合，内部与输入轴的主传动齿啮合，行星轮保持架与洗涤轴固定连接。

优选地，所述的齿圈保持套端盖与内齿圈的固定连接方式可以为齿槽连接，所述的内齿圈保持套与内齿圈的固定套接方式可以为凹槽与凸块固定配合连接方式，当然也可以采用其他固定连接或固定套接方式，相信具体固定方式均为所述本领域技术人员容易想到的技术手段。

优选地，为了便于生产加工以及装配工序，所述的行星轮保持架与洗涤轴采用嵌接浇铸一体成型组合而成。

优选地，所述的齿圈保持套端盖与内齿圈保持套通过激光焊接固定为一体，以增强输入轴套与输出轴套之间的刚性连接强度，确保在脱水工况下的传递扭矩功能。

优选地，上述波轮式洗衣机驱动总成的离合齿圈与定子安装盘之间设有复位弹簧，采用复位弹簧帮助离合齿圈复位，工作可靠、准确。

优选地，上述波轮式洗衣机驱动总成的驱动机构为外转子电机。

本发明对于说明书附图已有显示，但未进行文字说明的结构部分相信为所述本领域技术人员的公知常识或惯用手段，在此不再一一赘述。

本发明的工作原理也可以参见本申请人的在先专利，专利号为ZL201120157967.2。

本发明具有积极的效果：

（1）本发明采用外转子电机直接驱动主轴，采用电磁离合与行星轮减速机构，突破了现有技术中棘轮、棘爪结构结构复杂，体积大，而且控制准确性不高的缺点，传动效率高，传动、离合控制准确到位，同时采用离合齿圈与转子配合实现离合，设计巧妙合理；

（2）本发明定子安装盘为铸铝件，并通过在定子安装盘上固定安装磁吸件，同时磁吸件同时作为离合线圈安装盖，通过磁吸件与离合线圈安装架配合将电磁离合线圈与定子安装盘固定连接，即离合线圈安装架、离合齿圈、磁吸件三者形成一个封闭磁场，在电磁线圈通电情况下，离合齿圈收到磁吸力向上运动，即大大降低了定子安装盘的制造成本，又有效确保了离合齿圈收到磁吸力向上运动实现与定子安装盘的定位配合。

（3）本发明离合齿圈采用嵌接注塑结构，内部塑料件，外部导磁粉末冶金件，整体重量较轻、电磁离合工作时对吸合电压及保持电压要求较低、有效地降低能耗，且离合齿圈的齿形塑料件与上下配合件碰撞咬合时能有效的降低离合噪音，特别是在洗涤工况是，离合齿圈收到磁吸力向上运动，与铸铝件制成的定子安装盘碰撞是发生的声音大大降低。

同时需要说明的是，采用电磁离合机构虽然消除了在洗衣机领域传统技术的诸多缺点，如何有效降低吸合噪音一直是该技术急待解决的技术问题，本发明提出的铸铝件制成定子安装盘以及磁吸件的固定配合方式，结构简单可靠，便轻松解决了此问题，还大幅度降低了制造成本，对于洗衣机领域来说无疑是有相当实质意义的。

本发明以上相比于本申请人在先专利中提出的为了满足定子安装盘的导磁性能，因而采用整个定子安装盘为钢质材料制成，不仅制造生产成本高，而且离合齿圈与钢质材料制成的定子安装盘在洗涤工况进行吸合时，发生的噪音非常大，虽然提出在离合齿圈上套接减振圈降低噪音，但是还是不能满足实际需要，而且减振圈的耗用无疑又增加了生产制造成本，本发明不仅实现了大幅度降低生产制造成本，而且还大大降低了在洗涤工况时的吸合噪音，非常有利于大规模生产推广应用。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明结构剖视图；

图2为本发明爆炸示意图；

图3为齿形套立体示意图；

图4为离合齿圈结构示意图；

图5为磁吸件结构示意图；

图6为定子安装盘结构示意图。

具体实施方式

见图1至图6，本发明具有安装托盘100，安装托盘100上转动设置主轴200和套接在主轴200上的轴套300，主轴200与轴套300之间设有减速电磁离合机构400，主轴200下部设有驱动机构500；所述减速电磁离合机构400为电磁离合行星轮减速电磁离合机构，具有行星轮组件410和电磁离合组件420，所述驱动机构500为外转子直驱电机，具有转子510和定子520，定子520与安装托盘100固定连接，转子510与主轴200固定连接；安装托盘100，具有定子安装盘110和上盖120，定子安装盘110与驱动机构500的定子520固定连接，所述的定子安装盘110上设有定位凸块113，定位凸块113用于定子520的安装定位，定子安装盘110下端设有定位槽111，定位槽111作为与离合齿圈421的下定位配合部件；所述主轴200具有上下同轴设置的两段组成，分别是位于下部的输入轴210和位于上部的洗涤轴220，输入轴210下部设有花键211，上部设有主传动齿212；驱动机构500的转子510中部固定连接齿形套530, 齿形套530具有设置在内壁的齿形套花键槽531和设置在上端面的离合齿532，离合齿532作为与离合齿圈421的下定位配合部件；轴套300具有设置在下部的输入轴套310、设置在中部的行星轮腔体320和设置在上部的脱水轴套330组成，输入轴套310下部设有轴套花键311；电磁离合组件420具有套接在输入轴套310外的离合齿圈421，离合齿圈421内壁设有离合齿圈花键槽421-1，上端设有定位齿421-2，下端设有离合槽421-3，离合齿圈421的离合齿圈花键槽421-1与输入轴套310的轴套花键311啮合连接并沿输入轴套310可相对上下滑动，离合齿圈421的定位齿421-2与定子安装盘110下端的定位槽111定位配合，离合齿圈421下端的离合槽421-3与齿形套530上端面的离合齿532定位配合；离合齿圈421外侧设有电磁离合线圈422，电磁离合线圈422与上述定子安装盘110固定连接；行星轮组件410设置在轴套300的行星轮腔体320中；离合齿圈421具有离合芯体421a和壳体421b组成，离合芯体421a为塑料件，壳体421b为导磁粉末冶金件，采用嵌接注塑一体成型组合而成；所述的定子安装盘110为铸铝件，定子安装盘110上固定安装有磁吸件112，磁吸件112位于离合齿圈421与定子安装盘110之间，所述的磁吸件112设有磁吸槽112a，磁吸槽112a的形状与定位槽111形状相对应；行星轮腔体320具有与输入轴套310上端固定连接的齿圈保持套端盖321，与齿圈保持套端盖321固定连接的内齿圈322，与内齿圈322固定套接的内齿圈保持套323，，齿圈保持套端盖321与内齿圈保持套323通过激光焊接固定为一体，内齿圈保持套323上端与脱水轴套330固定连接；行星轮组件410设置在行星轮腔体320内，具有行星轮保持架411和设置在行星轮保持架411上的若干行星轮412，行星轮412外部与行星轮腔体320的内齿圈322啮合，内部与输入轴210的主传动齿212啮合，行星轮保持架411与洗涤轴220采用嵌接浇铸一体成型组合而成；电磁离合线圈422外部设有离合线圈安装架423，磁吸件112位于电磁离合线圈422上方，磁吸件112同时作为离合线圈安装盖424，通过磁吸件112与离合线圈安装架423配合将电磁离合线圈422与定子安装盘110固定连接；离合齿圈421与定子安装盘110之间设有复位弹簧6；驱动机构500为外转子电机。

结合以上实施例解释本发明的工作原理：洗衣机在洗涤工况时，电磁离合线圈422得电产生磁吸，使得离合齿圈421克服复位弹簧6的弹力向上移动，离合齿圈421的定位齿421-2卡入定子安装盘110下端的定位槽111，同时由于离合齿圈421的离合齿圈花键槽421-1与输入轴套310的轴套花键311啮合，轴套300静止，而由于转子510与齿形套530固定连接，齿形套530与输入轴210花键连接，当转子510转动时带动输入轴210转动，输入轴210上端的主传动齿212驱动行星轮组件410的行星轮412转动，带动行星轮保持架411转动，从而驱动洗涤轴220减速转动，实现波轮的洗涤转动。

洗衣机在脱水工况时，电磁离合线圈422失电，离合齿圈421在自身重量以及复位弹簧6的作用下向下移动，离合齿圈421下端的离合槽421-3与齿形套530上端面的离合齿532相啮合，同时由于离合齿圈421的离合齿圈花键槽421-1与输入轴套310的轴套花键311啮合，使得输入轴套310与转子510锁定，从而形成洗涤轴220与脱水轴套330同步高速转动，完成脱水工作。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种波轮式洗衣机驱动总成，具有安装托盘(100)，安装托盘(100)上转动设置主轴(200)和套接在主轴(200)上的轴套(300)，主轴(200)与轴套(300)之间设有减速电磁离合机构(400)，主轴(200)下部设有驱动机构(500)；其特征在于：所述减速电磁离合机构(400)为行星轮减速电磁离合机构，具有行星轮组件(410)和电磁离合组件(420)，所述驱动机构(500)为外转子直驱电机，具有转子(510)和定子(520)，定子(520)与安装托盘(100)固定连接，转子(510)与主轴(200)固定连接，所述安装托盘(100)具有定子安装盘(110)和上盖(120)，定子安装盘(110)与驱动机构(500)的定子(520)固定连接；所述轴套(300)具有设置在下部的输入轴套(310)、设置在中部的行星轮腔体(320)和设置在上部的脱水轴套(330)组成，所述的电磁离合组件(420)包括套接在输入轴套(310)外的离合齿圈(421)和位于离合齿圈(421)外侧的电磁离合线圈(422)，离合齿圈(421)与输入轴套(310)啮合连接并沿输入轴套(310)可相对上下滑动，向上与定子安装盘(110)定位配合，向下与转子(510)定位配合，电磁离合线圈(422)与上述定子安装盘(110)固定连接，所述的定子安装盘(110)采用非导磁材料制成，所述的定子安装盘(110)上固定安装有磁吸件(112)，磁吸件(112)位于离合齿圈(421)与定子安装盘(110)之间。

2.根据权利要求1所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述的定子安装盘(110)下端设有定位槽(111)，定位槽(111)作为与离合齿圈(421)的上定位配合部件；所述主轴(200)具有上下同轴设置的两段组成，分别是位于下部的输入轴(210)和位于上部的洗涤轴(220)，输入轴(210)下部设有花键(211)，上部设有主传动齿(212)；驱动机构(500)的转子(510)中部固定连接齿形套(530),齿形套(530)具有设置在内壁的齿形套花键槽(531)和设置在外圆周面的离合齿(532)，离合齿(532)作为与离合齿圈(421)的下定位配合部件；轴套(300)的输入轴套(310)下部设有轴套花键(311)；所述的离合齿圈(421)内壁设有离合齿圈花键槽(421-1)，上端设有定位齿(421-2)，下端设有离合槽(421-3)，离合齿圈(421)的离合齿圈花键槽(421-1)与输入轴套(310)的轴套花键(311)啮合连接并沿输入轴套(310)可相对上下滑动，向上离合齿圈(421)的定位齿(421-2)与定位槽(111)定位配合，向下离合齿圈(421)下端的离合槽(421-3)与离合齿(532)定位配合；行星轮组件(410)设置在轴套(300)的行星轮腔体(320)中。

3.根据权利要求1或2所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述定子安装盘(110)为铸铝件。

4.根据权利要求1或2所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述电磁离合线圈(422)外部设有离合线圈安装架(423)，磁吸件(112)位于电磁离合线圈(422)上方，磁吸件(112)同时作为离合线圈安装盖，通过磁吸件(112)与离合线圈安装架(423)配合将电磁离合线圈(422)与定子安装盘(110)固定连接。

5.根据权利要求4所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述的磁吸件(112)设有磁吸槽(112a)，磁吸槽(112a)的形状可与定子安装盘(110)上与离合齿圈(421)定位配合的部件形状相对应。

6.根据权利要求1或2所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述离合齿圈(421)具有离合芯体(421a)和壳体(421b)组成，离合芯体(421a)采用塑料制成，壳体(421b)为导磁材料制成，采用嵌接注塑一体成型组合而成。

7.根据权利要求1或2所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述的定子安装盘(110)上设有定位凸块(113)，定位凸块(113)用于定子(520)的安装定位。

8.根据权利要求2所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述行星轮腔体(320)具有与输入轴套(310)上端固定连接的齿圈保持套端盖(321)，与齿圈保持套端盖(321)固定连接的内齿圈(322)，与内齿圈(322)固定套接的内齿圈保持套(323)，内齿圈保持套(323)上端与脱水轴套(330)固定连接；行星轮组件(410)设置在行星轮腔体(320)内，具有行星轮保持架(411)和设置在行星轮保持架(411)上的若干行星轮(412)，行星轮(412)外部与行星轮腔体(320)的内齿圈(322)啮合，内部与输入轴(210)的主传动齿(212)啮合，行星轮保持架(411)与洗涤轴(220)固定连接。

9.根据权利要求8所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述的行星轮保持架(411)与洗涤轴(220)采用嵌接浇铸一体成型组合而成。

10.根据权利要求8所述的波轮式洗衣机驱动总成，其特征在于：所述的齿圈保持套端盖(321)与内齿圈保持套(323)通过激光焊接固定为一体。