CN104790176A - 洗衣机减速离合器及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机减速离合器及洗衣机，该减速离合器包括输入轴、输入轴套、制动轮、减速器、脱水轴、输出轴、离合装置及外壳，输入轴套套装在输入轴上，脱水轴套装在输出轴上，减速器安装在制动轮内腔，输入轴、输入轴套、制动轮和输出轴分别与减速器相连接，减速器为共用同一行星轮架的双行星轮系，包括第一行星轮系和第二行星轮系，输入轴套与第二行星轮系相连接为一体，脱水轴与制动轮相连接为一体，输出轴通过第一行星轮系与输入轴传动连接，脱水轴通过制动轮、第二行星轮系与输出轴传动连接；通过离合装置控制洗涤和脱水工况的转换。本发明具有结构简单紧凑、制造成本低、传动安全可靠、高效、使用寿命长且噪音低的特点。

Description

洗衣机减速离合器及洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机领域，具体是一种洗衣机减速离合器及洗衣机。

背景技术

目前，波轮式洗衣机的减速离合器的作用一般是将电机的双向转动进行减速后带动波轮做往复转动。常规减速离合器主要由输入轴、输出轴、输出轴套、输入轴套、制动轮、安装在制动轮内部的减速机构及安装在输入轴套上的离合器部件组成。在洗涤工况时，要求输出轴低速双向反复旋转，输出轴套及制动轮为一个整体，减速机构一般只起简单的减速作用，当制动轮被制动时，输出轴套也被制动，驱动电机双向旋转只能带动输出轴相应双向旋转。

现有的对搓式减速离合器，其内部减速机构并未改变，仅改变了离合控制机构，由常规单棘轮、单棘爪，改为双棘轮、双棘爪，当洗涤工况时，制动轮被初步松开(脱水时才完全松开)，驱动电机双向旋转，带动输出轴相应双向旋转，同时输出轴套因并未被制动，而受输出轴旋转时的水流反作用力作与输出轴反方向的相应旋转，其转角很小，且受衣物的阻力变化，输出轴套的转速及摆幅随时变化，是不稳定的。虽形成对搓现象，但并未达到理想的洗涤效果，且因制动带与双棘爪的操纵机构是联动的，洗涤时，双棘爪不允许离开棘轮(脱水时才离开)，故洗涤时，制动带仅为初步松开，分离不彻底，增加了制动带的摩擦与磨损，提高了对制动带的整形及调整要求。当脱水工况时，要求输出轴及输出轴套作为一个整体单向高速旋转，以达到离心脱水的目的。为了转换洗涤与脱水的工况，常规减速离合器必须配有棘轮、棘爪、棘爪弹簧、离合弹簧、离合轴套、调整螺栓等成套离合部件，但其本身并不具有自动离合转换的功能，须经外部牵引电机的操纵，使离合弹簧发生离合作用，才能转换洗涤与脱水的工况，其电控系统及离合操纵系统均较复杂，增加了磨损，增大了制动杆的开启力，直接影响相关部件的使用寿命。

改进后的对搓式式减速离合器，采用双向驱动的减速机构，其减速机构通过将电机的转动输出为两个转向相反、速度不同的转动，从而分别驱动波轮和内桶进行方向相反、速度不同的转动，进而起到对衣物进行对搓洗涤的作用。现有的洗衣机双向驱动的减速离合器一般是采用行星定轴轮系传动结构、齿轮传动结构和活齿传动结构，由于一般的齿轮传动在正反双方向传动时噪音大，而活齿传动结构得制造成本较高，因此，行星定轴轮系传动结构被广泛地应用。

申请号为03239381.4的中国专利公开了一种洗衣机全自动减速离合器，它主要由输入轴、输出轴、输出轴套、输入轴套、制动轮及安装在制动轮内部的双驱动齿轮机构组成，输入轴、输出轴套及输出轴分别与双驱动齿轮机构相联接，制动轮及输出轴套部件间装有离合装置。洗涤工况时，输出轴及输出轴套相互逆向，双向按比例驱动，反复摆动旋转，相对强力搓摆。脱水工况时，通过离合装置的闭锁作用，可使输出轴及输出轴套自动结合，同时作高速单向连续旋转，离心脱水。

但是，具有上述减速离合器的洗衣机在洗涤工况时，内桶与波轮频繁相反运转，内桶产生的惯性力矩直接作用在超越离合器上，而随着洗衣机洗涤容量的增加，经常因超越离合器不良而出现品质问题。在内桶旋转过程中经常会对单向轴承产生反向作用力，单向轴承容易出现失效现象，同时就会出现洗涤时离合簧出现抱紧现象而导致离合簧损坏；另外，由于脱水轴与制动轮分离，而与减速器连接，内桶在脱水状态下产生摆幅，直接作用在脱水轴上，脱水轴偏心较大，造成洗衣机振动大出现噪音。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、制造成本低、传动安全可靠、高效、使用寿命长且噪音低的洗衣机减速离合器。

本发明的另一目的在于提供一种具有该减速离合器的洗衣机。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种洗衣机减速离合器，包括：输入轴、输入轴套、制动轮、减速器、脱水轴、输出轴、离合装置及外壳，输入轴套套装在输入轴上，脱水轴套装在输出轴上，减速器安装在制动轮内腔，所述的输入轴、输入轴套、制动轮和输出轴分别与减速器相连接，所述的减速器为共用同一行星轮架的双行星轮系，包括第一行星轮系和第二行星轮系，所述的输入轴套与第二行星轮系相连接为一体，所述的脱水轴与制动轮相连接为一体，所述的输出轴通过第一行星轮系与输入轴传动连接，所述的脱水轴通过制动轮、第二行星轮系与输出轴传动连接；洗涤状态，离合装置制动输入轴套，控制输出轴与脱水轴互为反向双向转动，脱水状态，离合装置解除输入轴套制动，控制输出轴和脱水轴同向单向转动。

进一步的，所述的第一行星轮系是输入轴与输出轴之间的减速传动链，所述的第二行星轮系是输出轴与制动轮之间的减速且转向互为相反的传动链。

进一步的，所述的第一行星轮系主要由第一中心齿轮、第一内齿轮、第一行星齿轮、行星轮架构成，第一中心齿轮安装于输入轴上，第一内齿轮设在制动轮腔室内，第一行星齿轮均布在行星轮架同一圆周上，第一行星齿轮同时与第一中心齿轮和第一内齿轮啮合，输出轴与第一内齿轮连接为一体。

进一步的，所述的第二行星轮系主要由第二中心齿轮、第二内齿轮、第二行星齿轮、行星轮架构成，第二内齿轮固装在制动轮内腔，第二中心齿轮安装于输出轴上，第二行星齿轮均布在行星轮架同一圆周上，第二行星齿轮同时与第二中心齿轮和第二内齿轮啮合，行星轮架为第一行星轮系和第二行星轮系的共用行星轮架，输入轴套与行星轮架连接为一体。

进一步的，通过改变第一行星齿轮和第二行星齿轮的直径、模数和齿数，以分别改变两行星轮系的减速传动比。

进一步的，所述的均布在行星轮架同一圆周上的第一行星齿轮的数量为2-4个；所述的均布在行星轮架同一圆周上的第二行星齿轮的数量为2-4个。

进一步的，所述的离合装置包括安装于制动轮下端的脱水销、安装于输入轴套且与输入轴套一体转动的离合套、安装于外壳下端的制动销及驱动离合套分别与脱水销、制动销连/断的驱动单元；

洗涤状态，驱动单元控制离合套与制动销连接且与脱水销断开，脱水状态，驱动单元控制离合套与脱水销连接且与制动销断开。

或者，上述的替换方案为，所述的离合装置包括安装于输入轴上的脱水销、安装于输入轴套且与输入轴套一体转动的离合套、安装于外壳下端的制动销及驱动离合套分别与脱水销、制动销连/断的驱动单元；

洗涤状态，驱动单元控制离合套与制动销连接且与脱水销断开，脱水状态，驱动单元控制离合套与脱水销连接且与制动销断开。

本发明所述的洗衣机，包括盛水的外桶、同轴设置在外桶内放置衣物的内桶、同轴设置在内桶底部的波轮及驱动电机，所述的输入轴与驱动电机连接，输出轴与波轮连接，脱水轴与内桶连接，洗涤时通过减速离合器的减速传动使得波轮与内桶互为反向双向转动，脱水时波轮与内桶同向同速单向转动。

进一步的，根据洗衣机洗涤的容量、能耗以及洗涤效果来确定第一行星齿轮和第二行星齿轮的直径、模数和齿数。

进一步的，所述的驱动电机通过皮带传动机构与输入轴连接，或者驱动电机为直驱电机与输入轴直接连接。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明提供了一种高效、结构简单可靠的双向逆向转动洗涤的减速离合器及在洗衣机上的应用方案，提高了洗衣机的传动效率，降低了能耗。本发明减速离合器结构简单、可靠性高，提升了洗衣机性能。

本发明所述的减速离合器中的减速器采用不同的传动链，如双行星轮系，满足减速比、输出轴与制动轮及脱水轴相对反向转动，提高了承载能力，克服了传统双动力减速离合器脱水轴与制动轮分离，系统刚性差、脱水状态下内桶摆幅大、噪音大等缺陷；从而使减速轮系结构新颖，系统刚度好，承载能力强，工作可靠，使用寿命长，实现了在稳定理想的水流中对洗涤物进行搓洗，提高了洗净比，降低了能耗，减少甚至杜绝了洗涤物缠绕现象。

本发明又对离合装置进行了改进，使得其离合机构不会失效，使用寿命长，噪音低。该离合装置可完全替代过去采用方丝弹簧、棘轮、棘爪、和制动杆的离合装置，同时去除超越离合器可节约制造成本。

附图说明

图1是本发明洗衣机减速离合器连接结构示意图；

图2是本发明洗衣机减速离合器另一连接结构示意图；

附图中标注说明：1、输入轴，2、输入轴套，3、离合套，4、制动销，5、制动轮，6、脱水销，7、第一中心齿轮，8、第一行星齿轮，9、第一内齿轮，10、行星轮架，12、脱水轴，13、输出轴，15、外壳，16、第二行星齿轮，17、第二内齿轮，19、第二中心齿轮

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1和图2所示，本发明所述的洗衣机减速离合器，包括：输入轴1、输入轴套2、制动轮5、减速器、脱水轴12、输出轴13、离合装置及外壳15，输入轴套2套装在输入轴1上，脱水轴12套装在输出轴13上，减速器安装在制动轮5内腔，所述的输入轴1、输入轴套2、制动轮5和输出轴13分别与减速器相连接，所述的减速器为共用同一行星轮架的双行星轮系，包括第一行星轮系和第二行星轮系，所述的输入轴套2与第二行星轮系相连接为一体，所述的脱水轴12与制动轮5相连接为一体，所述的输出轴13通过第一行星轮系与输入轴1传动连接，所述的脱水轴12通过制动轮5、第二行星轮系与输出轴13传动连接；洗涤状态，离合装置制动输入轴套2，控制输出轴13与脱水轴12互为反向双向转动，脱水状态，离合装置解除输入轴套2制动，控制输出轴13和脱水轴12同向单向转动。

所述的第一行星轮系是输入轴1与输出轴13之间的减速传动链，所述的第二行星轮系是输出轴13与制动轮5之间的减速且转向互为相反的传动链。

其中，第一行星轮系主要由第一中心齿轮7、第一内齿轮9、第一行星齿轮8、行星轮架10构成，第一中心齿轮7安装于输入轴1上，第一内齿轮9设在制动轮5腔室内，第一行星齿轮8均布在行星轮架10同一圆周上，同时与第一中心齿轮7、第一内齿轮9啮合，输出轴13与第一内齿轮9连接为一体。

第二行星轮系主要由第二中心齿轮19、第二内齿轮17、第二行星齿轮16、行星轮架10构成，第二内齿轮17固装在制动轮5内腔，第二中心齿轮19安装于输出轴13上，第二行星齿轮16均布在行星轮架10同一圆周上，同时与第二中心齿轮19、第二内齿轮17啮合，输入轴套2与行星轮架10连接为一体，行星轮架10为第一行星轮系和第二行星轮系的共用行星轮架，第一行星齿轮8和第二行星齿轮16的齿轮轴均安装于该行星轮架10上。

本发明所述的均布在行星轮架10同一圆周上的第一行星齿轮8的数量为2-4个；所述的均布在行星轮架10同一圆周上的第二行星齿轮16的数量为2-4个。通过改变第一行星齿轮8和第二行星齿轮16的直径、模数和齿数，以分别改变两行星轮系的减速传动比。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的离合装置包括安装于制动轮5下端的脱水销6、安装于输入轴套2且与输入轴套一体转动的离合套3、安装于外壳15下端的制动销4及驱动离合套3分别与脱水销6、制动销4连/断的驱动单元；

洗涤状态，驱动单元控制离合套3与制动销4连接且与脱水销6断开，脱水状态，驱动单元控制离合套3与脱水销6连接且与制动销4断开。

实施例二

如图2所示，本实施所述的离合装置包括安装于输入轴1上的脱水销6、安装于输入轴套2且与输入轴套一体转动的离合套3、安装于外壳15下端的制动销4及驱动离合套3分别与脱水销6、制动销4连/断的驱动单元；

洗涤状态，驱动单元控制离合套3与制动销4连接且与脱水销6断开，脱水状态，驱动单元控制离合套3与脱水销6连接且与制动销4断开。

实施例三

上述实施例中，离合套3上下可滑动的安装于输入轴套2上，可与输入轴套一体转动；通过驱动单元控制离合套3上下滑动与脱水销6、制动销4花键连接、断开，驱动单元包括复位弹簧和驱动离合套动作的装置，该装置为电磁驱动或机械驱动，如电磁离合线圈或拨叉结构。

实施例四

本发明洗衣机包括盛水的外桶、同轴设置在外桶内放置衣物的内桶、同轴设置在内桶底部的波轮及驱动电机，所述的输入轴1与驱动电机连接，输出轴13与波轮连接，脱水轴12与内桶连接，洗涤时通过减速离合器的减速传动使得波轮与内桶互为反向双向转动，脱水时波轮与内桶同向同速单向转动。洗衣机为现有的全自动波轮洗衣机，其结构不再示出。

本发明洗衣机通过离合装置中的离合套3和制动销4、脱水销6之间的连接、脱开转换，来实现洗涤工况和脱水工况的转换。在离合套3和制动销4连接，和脱水销6脱开时，洗衣机处于洗涤工况，此时驱动电机双向反复转动，动力通过输入轴1、第一行星轮系减速传递给输出轴13转动，输出轴13再通过第二行星轮系减速传递给脱水轴12，实现输出轴13和脱水轴12的双向反复转动。具体地为，洗涤状态，由于离合套3和制动销4连接，输入轴套2被制动，行星轮架10被固定，第一行星轮系和第二行星轮系不能发生公转，第一中心齿轮7带动第一行星齿轮8自转，驱动第一内齿轮9转动，与第一内齿轮9连接的输出轴13转动，带动波轮转动；又输出轴13转动，带动第二中心齿轮19转动，进而带动第二行星齿轮16转动，第二行星齿轮16的转动带动第二内齿轮17转动，进而制动轮5和脱水轴12转动，带动内桶与波轮互为反向转动。

在离合套3和制动销4断开，和脱水销6连接时，洗衣机处于脱水工况，此时驱动电机按照设定的方向单向旋转，因离合套3和脱水销6连接锁紧，输入轴1、输入轴套2、第一行星轮系、第二行星轮系、输出轴13、脱水轴12和自动结合成为一个整体，进入脱水工况，内桶连接脱水轴12开始离心脱水旋转。

当然，本发明并不限于上述举例，对于本领域技术人员来说显而易见的技术方案，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，对本发明做各种修改和改变在本发明权利要求及其等同替换的范围内。

Claims (9)

1.一种洗衣机减速离合器，包括：输入轴（1）、输入轴套（2）、制动轮（5）、减速器、脱水轴（12）、输出轴（13）、离合装置及外壳（15），输入轴套（2）套装在输入轴（1）上，脱水轴（12）套装在输出轴（13）上，减速器安装在制动轮（5）内腔，其特征在于：所述的输入轴（1）、输入轴套（2）、制动轮（5）和输出轴（13）分别与减速器相连接，所述的减速器为共用同一行星轮架的双行星轮系，包括第一行星轮系和第二行星轮系，所述的输入轴套（2）与第二行星轮系相连接为一体，所述的脱水轴（12）与制动轮（5）相连接为一体，所述的输出轴（13）通过第一行星轮系与输入轴（1）传动连接，所述的脱水轴（12）通过制动轮（5）、第二行星轮系与输出轴（13）传动连接；洗涤状态，离合装置制动输入轴套（2），控制输出轴（13）与脱水轴（12）互为反向双向转动，脱水状态，离合装置解除输入轴套（2）制动，控制输出轴（13）和脱水轴（12）同向单向转动。

2.根据权利要求1所述的洗衣机减速离合器，其特征在于：所述的第一行星轮系是输入轴（1）与输出轴（13）之间的减速传动链，所述的第二行星轮系是输出轴（13）与制动轮（5）之间的减速且转向互为相反的传动链。

3.根据权利要求1所述的洗衣机减速离合器，其特征在于：所述的第一行星轮系主要由第一中心齿轮（7）、第一行星齿轮（8）、第一内齿轮（9）、行星轮架（10）构成，第一中心齿轮（7）安装于输入轴（1）上，第一内齿轮（9）设在制动轮（5）腔室内，第一行星齿轮（8）均布在行星轮架（10）同一圆周上，第一行星齿轮（8）同时与第一中心齿轮（7）和第一内齿轮（9）啮合，输出轴（13）与第一内齿轮（9）连接为一体。

4.根据权利要求3所述的洗衣机减速离合器，其特征在于：所述的第二行星轮系主要由第二中心齿轮（19）、第二内齿轮（17）、第二行星齿轮（16）、行星轮架（10）构成，第二内齿轮（17）固装在制动轮（5）内腔，第二中心齿轮（19）安装于输出轴（13）上，第二行星齿轮（16）均布在行星轮架（10）同一圆周上，第二行星齿轮（16）同时与第二中心齿轮（19）和第二内齿轮（17）啮合，行星轮架（10）为第一行星轮系和第二行星轮系的共用行星轮架，输入轴套（2）与行星轮架（10）连接为一体。

5.根据权利要求4所述的洗衣机减速离合器，其特征在于：通过改变第一行星齿轮（8）和第二行星齿轮（16）的直径、模数和齿数，以分别改变两行星轮系的减速传动比。

6.根据权利要求4所述的洗衣机减速离合器，其特征在于：所述的均布在行星轮架（10）同一圆周上的第一行星齿轮（8）的数量为2-4个；所述的均布在行星轮架（10）同一圆周上的第二行星齿轮（16）的数量为2-4个。

7.根据权利要求1所述的洗衣机减速离合器，其特征在于：所述的离合装置包括安装于制动轮（5）下端的脱水销（6）、安装于输入轴套（2）且与输入轴套一体转动的离合套（3）、安装于外壳（15）下端的制动销（4）及驱动离合套（3）分别与脱水销（6）、制动销（4）连/断的驱动单元；

洗涤状态，驱动单元控制离合套（3）与制动销（4）连接且与脱水销（6）断开，脱水状态，驱动单元控制离合套（3）与脱水销（6）连接且与制动销（4）断开。

8.根据权利要求1所述的洗衣机减速离合器，其特征在于：所述的离合装置包括安装于输入轴（1）上的脱水销（6）、安装于输入轴套（2）且与输入轴套一体转动的离合套（3）、安装于外壳（15）下端的制动销（4）及驱动离合套（3）分别与脱水销（6）、制动销（4）连/断的驱动单元；

洗涤状态，驱动单元控制离合套（3）与制动销（4）连接且与脱水销（6）断开，脱水状态，驱动单元控制离合套（3）与脱水销（6）连接且与制动销（4）断开。

9.一种具有如权利要求1-8任一所述洗衣机减速离合器的洗衣机，包括盛水的外桶、同轴设置在外桶内放置衣物的内桶、同轴设置在内桶底部的波轮及驱动电机，其特征在于：所述的输入轴（1）与驱动电机连接，输出轴（13）与波轮连接，脱水轴（12）与内桶连接，洗涤时通过减速离合器的减速传动使得波轮与内桶互为反向双向转动，脱水时波轮与内桶同向同速单向转动。