CN104420131B - 一种洗衣机全自动减速离合器离合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机全自动减速离合器离合装置,由中间的齿形离合件及位于外圈的离合套组成，所述齿形离合件为圆环状结构，在圆环状结构上端的外侧沿水平方向周圈设置有外侧花键结构，在圆环状结构的上端和下端的内侧均沿水平方向周圈设置有内侧花键结构，所述齿形离合件的上端外侧与所述离合套的内壁紧固。本发明结构简单精巧，简化了生产与装配工艺，降低了装配难度，从而降低了生产成本，节约了资源。

Description

一种洗衣机全自动减速离合器离合装置

技术领域

本发明涉及一种洗衣机全自动减速离合器离合装置。

背景技术

双动力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，波轮与内筒逆向转动，带动水和衣物转动进行洗涤工作；而在脱水工况时，波轮与内筒同步转动，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。

随着近年电机变频技术的日趋完善，市场推出了直驱电机洗衣机，它改变了传统的皮带传动连接方式，把电机直接与洗衣机的输入轴连接，由于同心的缘故，使得洗衣机的工作噪音明显降低，受到市场的好评。但现行直驱机与减速离合器的配合结构较复杂，精度要求高，装配难度较大，因此生产成本较高。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种结构相对简单，使减速离合器很方便的离合，进而在洗涤和脱水间转换，并可降低生产成本的洗衣机全自动减速离合器离合装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种洗衣机全自动减速离合器离合装置，由中间的齿形离合件及位于外圈的离合套组成，所述齿形离合件为圆环状结构，在圆环状结构上端的外侧沿水平方向周圈设置有外侧花键结构，在圆环状结构的上端和下端的内侧均沿水平方向周圈设置有内侧花键结构，所述齿形离合件的上端外侧与所述离合套的内壁紧固。

进一步，所述离合装置设置在离合器的制动轮与下离合齿之间，洗衣机的输出轴与所述制动轮连接，电机的驱动轴穿过所述离合装置，所述离合装置通过轴向移动选择性地与所述下离合齿、制动轮及驱动轴之间相互卡紧或脱离。

进一步，所述下离合齿紧配在离合器的壳体内，所述下离合齿为圆环结构，在所述下离合齿顶表面的圆周上设置有均匀向上凸出的第一花键结构，所述第一花键结构与所述外侧花键结构配合在洗涤时相互卡紧形成一体。

进一步，所述离合装置的轴向移动通过电磁线圈及设置在所述下离合齿与所述离合装置之间的离合弹簧实现。

进一步，所述驱动轴的的中部具有驱动轴轴心套，在所述驱动轴轴心套的外圈设置有第二花键结构，所述第二花键结构与所述内侧花键结构配合在脱水时相互卡紧形成一体。

进一步，在所述制动轮的底部周圈均匀设有至少2个齿状凸出结构，所述齿状凸出结构与所述外侧花键结构配合在脱水时相互卡紧形成一体。

进一步，所述齿形离合件和离合套采用铜、铝或钢材料。

综上所述，本发明所提供的一种洗衣机全自动减速离合器离合装置，与现有技术相比，具有如下优点：

（1）结构简单精巧，简化了生产与装配工艺，降低了装配难度，从而降低了生产成本，节约了资源。

（2）洗衣机的洗涤和脱水工况通过该离合装置进行自动转换，制动力更加稳定，进而能够提高洗衣机驱动的可靠性、平衡性和稳定性。

附图说明

图1是本发明的离合器结构总图；

图2是本发明下离合齿结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是本发明制动轮结构示意图；

图5是本发明制动轮上盖结构示意图；

图6是图5的侧向视图；

图7是本发明制动轮下盖结构示意图；

图8是图7的左视图；

图9是本发明上行星齿轮机构结构示意图；

图10是本发明上行星齿圈结构示意图；

图11是图10的侧向视图；

图12是本发明下行星齿轮机构结构示意图；

图13是本发明下行星齿圈结构示意图；

图14是本发明下行星轮轴心套结构示意图；

图15是图14的俯视图；

图16是本发明离合装置结构示意图；

图17是本发明离合装置俯视图；

图18是本发明驱动轴结构示意图；

图19是本发明驱动轴左视图。

如图1至图19所示，上端盖1，下端盖2，驱动轴3，制动轮4，导磁环5，电磁线圈6，离合装置7，离合弹簧8，第一轴承9，第二轴承10，下离合齿11，驱动轴轴心套12，第二花键结构121，下行星轮轴心套13，第一输出轴14，第二输出轴15，第一花键结构16；

制动轮上盖41，制动轮下盖42，下行星轮外齿圈43，下行星轮44，上行星轮上盖板45，上行星轮下盖板46，上中心齿47，上行星轴48，上行星轮49，上行星轮外齿圈410，下行星轮上盖板411，下行星轮下盖板412，下中心齿413，下行星轴414，环状结构415，第一齿状结构416，齿状凸出结构417，上轴孔418，下轴孔419，第二齿状结构420，第三花键结构421；

离合套71，齿形离合件72，外侧花键结构73，内侧花键结构74。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，本发明所提供的一种洗衣机全自动减速离合器离合装置，用在离合器中，离合器安装在洗衣机外筒的底部，是实现双动力洗衣的核心部件，起到减速和离合的作用。

离合器包括上端盖1、下端盖2，上端盖1和下端盖2相互扣合通过螺钉固定连接，形成一个完整的壳体，上端盖1的顶部和下端盖2的底部均开有开口，上端盖1的开口处用于伸出第一输出轴14和第二输出轴15，分别与洗衣机的内筒和波轮连接，下端盖2底部的开口处用于伸入驱动轴3，驱动轴3与洗衣机的传动电机输出端连接。

在上端盖1和下端盖2组成的壳体内设置有制动轮4、导磁环5、电磁线圈6、离合装置7、离合弹簧8、第一轴承9，第二轴承10，下离合齿11等，离合装置7设置在制动轮4与下离合齿11之间。

导磁环5和电磁线圈6均为圆环形，安装在下端盖2内，其中，导磁环5材料为导磁材料，与下端盖2的内侧紧配，电磁线圈6为电木或尼龙等绝缘材料，周围绕有铜丝，电磁线圈6由下端盖2及导磁环5固定位置。

如图2和图3所示，下离合齿11安装在下端盖2内，与下端盖2的底部紧配固定，下离合齿11为圆环结构，在下离合齿11顶表面的圆周上均匀向上凸出设置有第一花键结构16，下离合齿11为铜、铝、不锈钢等不导磁材料，下离合齿11与离合装置7之间设有离合弹簧8。下离合齿11也可以不单独设置，而是在下端盖2上直接铸齿形成上述的第一花键结构16，第一花键结构16的数量与离合装置7的外侧花键结构73的键数量相匹配。

如图4所示，制动轮4包括制动轮上盖41、制动轮下盖42，制动轮上盖41和制动轮下盖42相互扣合用螺钉固定连接。如图5和图6所示，制动轮上盖41的上端凸出一环状结构415，环状结构415内侧为第一齿状结构416，环状结构415作为第一输出轴14与洗衣机内筒相连。如图7和图8所示，制动轮下盖42为铜、铝、不锈钢等不导磁材料，制动轮下盖42的底部周圈均匀设有至少2个齿状凸出结构417，齿状凸出结构417的数量与离合装置7的外侧花键结构73的键数量相匹配。

如图4所示，在制动轮上盖41和制动轮下盖42内部包括两组行星齿轮机构，分别为上行星齿轮机构和下行星齿轮机构。

如图4所示，上行星齿轮机构由上行星轮上盖板45、上行星轮下盖板46、上中心齿47、上行星轴48、上行星轮49及上行星轮外齿圈410构成，其中，上中心齿47、上行星轴48、上行星轮49设置在上行星轮上盖板45和上行星轮下盖板46之间，上行星轴48的上下两端与上行星轮上盖板45和上行星轮下盖板46固定连接，上行星轮49与上行星轴48转动连接。

如图9所示，上行星轮49至少为两个，优选为四至六个，本实施例中选择五个，五个上行星轮49围绕在上中心齿47的周围，在上中心齿47的中心开有扁圆形的上轴孔418，驱动轴3插入上轴孔418，驱动轴3转动带动上中心齿47转动，上中心齿47带动上行星轮49转动，上行星轮49带动上行星轮上盖板45和上行星轮下盖板46一起转动。如图10和图11所示，上行星轮外齿圈410为圆环状结构，在圆环状结构的内壁上周圈设置有齿，五个上行星轮49分别与上中心齿47及上行星轮外齿圈410啮合。在上行星轮上盖板45上端内侧为第二齿状结构420，其作为第二输出轴15与洗衣机波轮相连。

如图4所示，下行星齿轮机构由下行星轮上盖板411、下行星轮下盖板412、下中心齿413、下行星轴414、下行星轮44及下行星轮外齿圈43构成，其中，下中心齿413、下行星轴414、下行星轮44设置在下行星轮上盖板411和下行星轮下盖板412之间，下行星轴414的上下两端与下行星轮上盖板411和下行星轮下盖板412分别固定连接，下行星轮44与下行星轴414之间转动连接，下行星轮上盖板411与上行星轮外齿圈410紧配。

如图12所示，下行星轮44至少为两个，优选为四至六个，本实施例中选择四个，四个下行星轮44围绕在下中心齿413的周围，在下中心齿413的中心开有扁圆形的下轴孔419，驱动轴3穿过下轴孔419，驱动轴3转动带动下中心齿413转动。如图13所示，下行星轮外齿圈43为圆环状结构，在圆环状结构的内壁上周圈设置有齿，四个下行星轮44分别与下中心齿413及下行星轮外齿圈43啮合。

如图4所示，制动轮下盖42下端内侧与第一轴承9紧配，制动轮下盖42上端内侧与下行星轮外齿圈43紧配，下行星轮外齿圈43与其内部的下行星轮44啮合。

上行星齿轮机构和下行星齿轮机构之间垫有耐磨的铍铜垫片(图中未示出)，下行星轮下盖板412下侧为凸出的圆环结构，圆环结构的内侧与下行星轮轴心套13紧配，圆环结构的外侧与第一轴承9紧配，下行星轮下盖板412与第一轴承9之间垫有塑料垫片(图中未示出)。如图14和图15所示，下行星轮轴心套13一端的端部具有第三花键结构421，下行星轮轴心套13通过轴套与驱动轴3相连。

如图16和图17所示，离合装置7由两部分组成，一部分是中间的齿形离合件72，另一部分为位于外圈的离合套71。齿形离合件72为圆环状结构，在圆环状结构上端的外侧沿水平方向周圈设置有外侧花键结构73，在圆环状结构的上端和下端的内侧均沿水平方向周圈设置有内侧花键结构74，本实施例中，外侧花键结构73由8个凸出的键组成，内侧花键结构74由6个凸出的键组成。离合套71为圆环套，齿形离合件72上端的外侧与离合套71的内壁紧配。

离合套71和齿形离合件72选择不同的材料制成，离合套71采用45号钢等导磁材料，齿形离合件72则采用铜、铝、不锈钢等不导磁材料。

离合装置7通过电磁线圈6和离合弹簧8的控制可以产生轴向滑动，从而与离合器下端盖2内的下离合齿11或与制动轮下盖42连接，外侧花键结构73与制动轮下盖42的齿状凸出结构417或下离合齿11的第一花键结构16相匹配，内侧花键结构74与下行星轮轴心套13的第三花键结构421及驱动轴3中间的第二花键结构121相匹配。

如图18和图19所示，下端盖2底部的开口处紧固安装第二轴承10，驱动轴3穿过第二轴承10伸入至壳体内部。驱动轴3中部结构为第二花键结构121，与下行星轮轴心套13一端的第三花键结构421相同。驱动轴3自上而下依次与上中心齿47、下中心齿413、下行星轮轴心套13、第二轴承10相连。

下面详细描述该减速离合器的工作过程。

当洗涤工况时：

电磁线圈6通电，产生电磁力，带动离合装置7沿轴向向下移动，离合弹簧8被压缩，离合装置7向下被吸入到下离合齿11中从而与下离合齿11及下端盖2形成一个整体。此时，下离合齿11向上凸出设置的第一花键结构16与离合装置7上端的外侧花键结构73相配卡紧，离合装置7上端的内侧花键结构74与下行星轮轴心套13的第三花键结构421相配卡紧，离合装置7被制动，驱动轴3中部的第二花键结构121位于离合装置7的上下两端内侧花键结构74的中间，驱动轴3与离合装置7之间是脱离的状态，制动轮下盖42底部的齿状凸出结构417与离合装置7分离，制动轮4处于完全松开的状态。

传动电机带动驱动轴3双向反复旋转，驱动轴3带动下中心齿413转动，下中心齿413带动四个下行星轮44转动，四个下行星轮44带动外圈的下行星轮外齿圈43转动，此时下行星轮外齿圈43的转动方向与驱动轴3的转动方向相反，由于下行星轮外齿圈43与制动轮下盖42紧配，下行星轮外齿圈43转动带动制动轮下盖42及制动轮上盖41转动，制动轮上盖41上端的第一输出轴14以与驱动轴3相反的方向旋转，第一输出轴14与洗衣机内筒相连，进而带动洗衣机内筒旋转。

同时，驱动轴3带动上中心齿47转动，上中心齿47带动五个上行星轮49转动，由于下行星轮轴心套13的第三花键结构421被离合装置7卡紧固定，不能转动，与其紧配的下行星轮下盖板412也被制动，通过下行星轴414的作用，使得下行星轮上盖板411也被制动，再由于下行星轮上盖板411与上行星轮外齿圈410紧配，使得上行星轮外齿圈410不能转动，五个上行星轮49与固定不动的上行星轮外齿圈410啮合，使五个上行星轮49连同上行星轮上盖板45、上行星轮下盖板46一同转动，此时，上行星轮上盖板45的转动方向与驱动轴的转动方向相同，在上行星轮上盖板45上的第二输出轴15以与驱动轴3相同的方向旋转，进而带动洗衣机波轮旋转。

通过上中心齿47、下中心齿413、上行星轮49、下行星轮44、上行星轮外齿圈410及下行星轮外齿圈43的减速，使第一输出轴14及第二输出轴15同时被反向驱动，进而分别带动内筒和波轮按相反方向旋转，形成转向相反且传动比一定的动力输出，高效能地完成双驱动的洗涤程序。

当脱水工况时：

电磁线圈6断电，离合弹簧8在复位力作用下把离合装置7从下离合齿11中分离出来，同时离合装置7上端的外侧花键结构73与制动轮下盖42底部的齿状凸出结构417相互卡紧形成一个整体，驱动轴3中部的第二花键结构121与离合装置7下端的内侧花键结构74相配卡紧，驱动轴3与离合装置7也形成一个整体，此时，制动轮4和驱动轴3被离合装置7完全制动，与离合装置7自动结合为一个整体。下行星轮轴心套13的第三花键结构421位于离合装置7的上下两端内侧花键结构74的中间，下行星轮轴心套13与离合装置7之间是脱离的状态。

传动电机按需要带动驱动轴3单方向连续旋转，在离合装置7的制动作用下，制动轮4的制动轮下盖42及制动轮上盖41与驱动轴3同速同转向旋转，制动轮上盖41上端的第一输出轴14与驱动轴3同速同转向旋转，进而带动洗衣机内筒旋转。

由于制动轮下盖42与下行星轮外齿圈43相互紧配，制动轮下盖42在旋转的同时，下行星轮外齿圈43也旋转，下行星轮外齿圈43的转向与驱动轴3的转向相同，而此时，由于驱动轴3的转动，下中心齿413也被动转动，由于下行星轮外齿圈43和下中心齿413的转向相同，四个下行星轮44相当于被制动而不能绕下行星轴414旋转，而是带动下行星轮下盖板412和下行星轮上盖板411以与驱动轴3相同的转向共同旋转，再由于下行星轮上盖板411与上行星轮外齿圈410紧配，使得上行星轮外齿圈410也同样以与驱动轴3相同的转向旋转，由于驱动轴3的转动带动上中心齿47转动，上行星轮外齿圈410与上中心齿47的转向相同，五个上行星轮49相当于被制动，进而带动上行星轮上盖板45、上行星轮下盖板46以与驱动轴3相同的转向共同旋转，此时，在上行星轮上盖板45上的第二输出轴15以与驱动轴3相同的方向旋转，进而带动洗衣机波轮旋转。

在脱水过程中，波轮与内筒的旋转方向相同，由于上行星轮49和下行星轮44在此过程中被相对制动，不存在减速的情况，下行星轮外齿圈43、下行星轮下盖板412、下行星轮上盖板411、上行星轮外齿圈410、上行星轮上盖板45、上行星轮下盖板46均以同样的速度旋转，且与驱动轴3的转向相同，转速也相同，使第一输出轴14与第二输出轴15同向同速运转，完成离心脱水程序。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种洗衣机全自动减速离合器离合装置，其特征在于：由中间的齿形离合件及位于外圈的离合套组成，所述齿形离合件为圆环状结构，在圆环状结构上端的外侧沿水平方向周圈设置有外侧花键结构，在圆环状结构的上端和下端的内侧均沿水平方向周圈设置有内侧花键结构，所述齿形离合件的上端外侧与所述离合套的内壁紧固。

2.根据权利要求1所述的洗衣机全自动减速离合器离合装置，其特征在于：所述离合装置设置在离合器的制动轮与下离合齿之间，洗衣机的输出轴与所述制动轮连接，电机的驱动轴穿过所述离合装置，所述离合装置通过轴向移动选择性地与所述下离合齿、制动轮及驱动轴之间相互卡紧或脱离。

3.根据权利要求2所述的洗衣机全自动减速离合器离合装置，其特征在于：所述下离合齿紧配在离合器的壳体内，所述下离合齿为圆环结构，在所述下离合齿顶表面的圆周上设置有均匀向上凸出的第一花键结构，所述第一花键结构与所述外侧花键结构配合在洗涤时相互卡紧形成一体。

4.根据权利要求2所述的洗衣机全自动减速离合器离合装置，其特征在于：所述离合装置的轴向移动通过电磁线圈及设置在所述下离合齿与所述离合装置之间的离合弹簧实现。

5.根据权利要求2所述的洗衣机全自动减速离合器离合装置，其特征在于：所述驱动轴的的中部具有驱动轴轴心套，在所述驱动轴轴心套的外圈设置有第二花键结构，所述第二花键结构与所述内侧花键结构配合在脱水时相互卡紧形成一体。

6.根据权利要求2所述的洗衣机全自动减速离合器离合装置，其特征在于：在所述制动轮的底部周圈均匀设有至少2个齿状凸出结构，所述齿状凸出结构与所述外侧花键结构配合在脱水时相互卡紧形成一体。

7.根据权利要求1至6任一项所述的洗衣机全自动减速离合器离合装置，其特征在于：所述齿形离合件和离合套采用铜、铝或钢材料。