CN106567224A - 波轮洗衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种波轮洗衣机，包括：内桶；外桶，套设于内桶外；波轮，设于内桶的桶底；以及电机，相对外桶固定，并包括定子、第一转子、第二转子、第一驱动轴、第二驱动轴、制动组件和同步切换组件，其中：第一转子和第二转子的其中一者与第一驱动轴的下端固定，另一者与第二驱动轴的下端固定；第一驱动轴的上端依次活动穿设外桶和内桶，且供波轮固定安装；第二驱动轴为活动套设于第一驱动轴外围的空心轴，且上端活动穿设外桶，并与内桶桶底固定；制动组件用以在洗涤模式下，限制第二驱动轴转动；同步切换组件用以在脱水模式下，使第一转子和第二转子的转动同步。本发明的技术方案能提高该波轮洗衣机的系统效率，以及减少该波轮洗衣机的噪音。

Description

波轮洗衣机
技术领域
本发明涉及洗衣机技术领域，特别涉及一种波轮洗衣机。
背景技术
目前，在常见的波轮洗衣机中，其所驱动波轮和内桶的电机通常包括行星齿轮减速装置，以通过行星齿轮减速增矩，来实现对波轮和内桶的驱动。然而，行星齿轮减速装置的增设会降低洗衣机的系统效率，同时，行星齿轮减速装置也是洗衣机系统噪音的重要来源。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种波轮洗衣机，旨在提高该波轮洗衣机的系统效率，以及减少该波轮洗衣机的噪音。
为实现上述目的，本发明提出的波轮洗衣机包括：
内桶；
外桶，套设于所述内桶外侧；
波轮，设于所述内桶的桶底；以及
电机，与所述外桶相对固定，并包括定子、第一转子、第二转子、第一驱动轴、第二驱动轴、制动组件和同步切换组件，其中：
所述第一转子和第二转子的其中一者与所述第一驱动轴的下端固定，另一者与所述第二驱动轴的下端固定；所述第一驱动轴的上端依次活动穿设于所述外桶桶底和所述内桶桶底，且供所述波轮固定安装；所述第二驱动轴为活动套设于所述第一驱动轴外围的空心轴，且上端活动穿设于所述外桶桶底，并与所述内桶桶底固定；所述制动组件用以在洗涤模式下，限制所述第二驱动轴转动；所述同步切换组件用以在脱水模式下，使所述第一转子和所述第二转子的转动同步。
优选地，所述定子、第一转子和第二转子呈由外向内逐渐缩小的同心环布设。
优选地，所述第一转子与所述第一驱动轴的下端固定，所述第二转子与所述第二驱动轴的下端固定。
优选地，所述定子包括定子铁芯和绕设在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯由高导磁材料制成，所述定子绕组为三相对称集中绕组。
优选地，所述第一转子包括多个第一转子铁芯和多个间隔块，所述多个第一转子铁芯与所述多个间隔块依次交替排布，所述第一转子铁芯由高导磁材料制成，所述间隔块由非导磁材料制成。
优选地，所述第二转子包括第二转子铁芯和嵌设在所述第二转子铁芯内的多个永磁体，所述第二转子铁芯由高导磁材料制成，所述多个永磁体在所述第二转子铁芯内呈径向向外发散设置，且任意相邻的两个永磁体同极性相对布设。
优选地，所述定子的极对数为ps，所述第一转子的极对数为pr，所述第二转子的极对数为pf，所述ps、pr、pf之间的关系满足公式：pr＝|ps±pf|。
优选地，所述制动组件包括环设于所述第二驱动轴外围的抱夹、以及与所述抱夹驱动连接的制动驱动件，于洗涤模式下，所述制动驱动件驱动所述抱夹抱紧所述第二驱动轴，以限制所述第二驱动轴转动。
优选地，所述同步切换组件包括位于所述第一转子和第二转子的轴向一侧的同步环状体、以及驱动所述同步环状体沿轴向方向移动的同步驱动件，所述同步环状体与所述第一转子之间设有第一同步结构，与所述第二转子之间设有第二同步结构。
优选地，所述第一同步结构包括自所述第一转子朝向所述同步环状体凸设的第一齿条环、以及所述同步环状体上对应所述第一齿条环设置的第一齿槽环；所述第二同步结构包括自所述第二转子朝向所述同步环状体凸设的第二齿条环、以及所述同步环状体上对应所述第二齿条环设置的第二齿槽环。
本发明的技术方案通过第一转子、第二转子与制动组件、同步切换组件的配合，实现了电机双转子的状态可变，于洗涤模式下，仅通过其中一个转子驱动波轮转动，实现对衣物的洗涤，而于脱水模式下，通过双转子共同驱动内桶和波轮同向高速转动，实现对衣物的脱水，相较于现有的驱动电机，可节省行星齿轮减速装置，从而提高该波轮洗衣机的系统效率，以及减少该波轮洗衣机的噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明波轮洗衣机一实施例于洗涤模式下的结构示意图；
图2为图1中II处的放大结构图；
图3为图1中波轮洗衣机的电机的结构示意图；
图4为图1中波轮洗衣机于脱水模式下的结构示意图；
图5为图4中V处的放大结构图；
图6为图4中波轮洗衣机的电机的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
101 内桶 102 外桶
200 波轮 300 电机
31 定子 311 定子铁芯
312 定子绕组 32 第一转子
321 第一转子铁芯 322 间隔块
33 第二转子 331 第二转子铁芯
332 永磁体 34 第一驱动轴
35 第二驱动轴 36 制动组件
361 抱夹 37 同步切换组件
371 同步环状体 301 第一同步结构
323 第一齿条环 372 第一齿槽环
302 第二同步结构 333 第二齿条环
373 第二齿槽环
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种波轮洗衣机。
参照图1和图4，在本发明一实施例中，该波轮洗衣机包括：
内桶101；
外桶102，套设于内桶101外侧；
波轮200，设于内桶101的桶底；以及
电机300，与外桶102相对固定，并包括定子31、第一转子32、第二转子33、第一驱动轴34、第二驱动轴35、制动组件36和同步切换组件37，其中：
第一转子32和第二转子33的其中一者与第一驱动轴34的下端固定，另一者与第二驱动轴35的下端固定；第一驱动轴34的上端依次活动穿设于外桶102桶底和内桶101桶底，且供波轮200固定安装；第二驱动轴35为活动套设于第一驱动轴34外围的空心轴，且上端活动穿设于外桶102桶底，并与内桶101桶底固定；制动组件36用以在洗涤模式下，限制第二驱动轴35转动；同步切换组件37用以在脱水模式下，使第一转子32和第二转子33的转动同步。
本实施例中，波轮洗衣机电机300优选固定安装在外桶102的桶底外壁；然本设计不限于此，于其他实施例中，电机300也可与波轮洗衣机的底座固定，只要电机300与外桶102相对固定即可。本实施例中，第一驱动轴34优选为实心轴，以使得第一驱动轴34具有更好的刚性。第二驱动轴35为空心轴，且第二驱动轴35的内壁面与第一驱动轴34的外壁面之间优选具有间隔，以避免两者间的相互接触摩擦影响洗衣机的系统效率。
本实施例中，在洗涤模式下，由于第二驱动轴35在制动组件36的作用下转动受到限制，内桶101不会转动，此时，同步切换组件37脱离两个转子，仅第一驱动轴34驱动波轮200转动，而对内桶101内的衣物进行洗涤。而在脱水模式下，制动组件36会解除对第二驱动轴35的限制，且同步切换组件37会使第一转子32和第二转子33的转动同步，从而通过第一驱动轴34和第二驱动轴35带动波轮200和内桶101同速同向转动，此时，是由第一转子32和第二转子33共同驱动的，驱动转矩大，能实现内桶101和波轮200的高速转动，而使衣物脱水。
本发明的技术方案通过第一转子32、第二转子33与制动组件36、同步切换组件37的配合，实现了电机300双转子的状态可变，于洗涤模式下，仅通过其中一个转子驱动波轮200转动，实现对衣物的洗涤，而于脱水模式下，通过双转子共同驱动内桶101和波轮200同向高速转动，实现对衣物的脱水，相较于现有的驱动电机300，可节省行星齿轮减速装置，从而提高该波轮洗衣机的系统效率，以及减少该波轮洗衣机的噪音。另外，本设计中的电机300结构更紧凑，整体体积更小，能在洗涤衣物重量不变的前提下，缩小波轮洗衣机的整体体积。
一并参照图3和图6，在本实施例中，进一步地，定子31、第一转子32和第二转子33呈由外向内逐渐缩小的同心环布设，如此，可便于转子与驱动轴的连接，而使得电机300的整体结构更为简单；当然，本实施例中，第一转子32与定子31、第二转子33之间都保持相互的旋转独立性而相互不干涉。优选地，第一转子32与第一驱动轴34的下端固定，第二转子33与第二驱动轴35的下端固定，即是说，第一转子32驱动波轮200转动，第二转子33驱动内桶101转动，由于第一转子32的半径大于第二转子33的半径，第一转子32的负载能力较高，动力更足，以满足通过波轮200对内桶101内衣物进行洗涤的高动力需求。
在本实施例中，进一步地，定子31包括定子铁芯311和绕设在定子铁芯311上的定子绕组312，其中，定子铁芯311由高导磁材料制成，定子绕组312为三相对称集中绕组；然本设计不限于此，于其他实施例中，定子绕组312还可以是单相的，也可以是分布绕组。进一步地，第一转子32包括多个第一转子铁芯321和多个间隔块322，其中，多个第一转子铁芯321与多个间隔块322依次交替排布，而形成凸极转子，第一转子铁芯321由高导磁材料制成，间隔块322由非导磁材料制成。另外，第二转子33优选包括第二转子铁芯331和嵌设在第二转子铁芯331内的多个永磁体332，其中，第二转子铁芯331由高导磁材料制成，多个永磁体332在第二转子铁芯331内呈径向向外发散设置，且任意相邻的两个永磁体332同极性相对布设。然本设计不限于此，于其他实施例中，第一转子32和第二转子33还可以为其他结构的转子，只要能分别实现对第一驱动轴34和第二驱动轴35的转动即可。
在本实施例中，进一步地，定子31的极对数为ps，第一转子32的极对数为pr，第二转子33的极对数为pf，其中，ps、pr、pf之间的关系优选满足公式：pr＝|ps±pf|；如此，可以使得电机300在洗涤模式下通过大的工作极对数(本实施例中为pr)，实现大转矩低速高效率运行，在脱水模式下通过较低的工作极对数(本实施例中为ps)，实现高速高效率运行，从而使得该波轮洗衣机在不同的模式下均能实现高能效运行。不失一般性，本实施例中，定子绕组312的跨距为1，当通入三相对称的交流电时，定子31可形成极对数ps等于4的旋转磁场；第一转子铁芯321的数量为7，即第一转子32的极对数pr等于7；永磁体332共有6个，而形成3对，所产生永磁磁场的极对数pf等于3，此时，显然有pr＝ps+pf。
一并参照图2和图5，在本实施例中，制动组件36优选包括环设于第二驱动轴35外围的抱夹361、以及与抱夹361驱动连接的制动驱动件(未图示)，于洗涤模式下，制动驱动件驱动抱夹361抱紧第二驱动轴35，以限制第二驱动轴35转动，而于脱水模式下，制动驱动件将驱动抱夹361松开第二驱动轴35，以解除对第二驱动轴35的转动限制。
进一步地，同步切换组件37包括位于第一转子32和第二转子33的轴向一侧的同步环状体371、以及驱动同步环状体371沿轴向方向移动的同步驱动件(未图示)，同步环状体371与第一转子32之间设有第一同步结构301，与第二转子33之间设有第二同步结构302。本实施例中，该同步切换组件37优选位于第一转子32和第二转子33的轴向上侧，以利于同步切换组件37在电机300内的隐藏设置。同步驱动件的驱动方式可以是电磁式的，也可以是机械式的，本发明对此不作限制。本实施例中，于洗涤模式下，同步驱动件驱动同步环状体371向上移动而脱离第一转子32和第二转子33，而使得第一同步结构301和第二同步结构302无法起到同步的作用，此时，仅第二驱动轴35的转动受限，第一驱动轴34可在第一转子32的带动下转动。而于脱水模式下，同步驱动件驱动同步环状体371向下移动而连接第一转子32和第二转子33，而使得第一同步结构301和第二同步结构302起到同步的作用，而使第一转子32和第二转子33的转动同步。
本实施例中，第一同步结构301优选包括自第一转子32朝向同步环状体371凸设的第一齿条环323、以及同步环状体371上对应第一齿条环323设置的第一齿槽环372，如此，通过第一齿条环323与第一齿槽环372的适配啮合，可使得同步环状体371与第一转子32同步转动。第二同步结构302优选包括自第二转子33朝向同步环状体371凸设的第二齿条环333、以及同步环状体371上对应第二齿条环333设置的第二齿槽环373，如此，通过第二齿条环333与第二齿槽环373的适配啮合，可使得同步环状体371与第二转子33也同步转动。可以理解，此时，第一转子32、同步环状体371和第二转子33是同步转动的，也就实现了第一转子32和第二转子33的转动同步。然本设计不限于此，于其他实施例中，第一同步结构301和第二同步结构302还可但不限于为类键槽配合结构，只要能实现第一转子32和第二转子33的转动同步即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种波轮洗衣机，其特征在于，包括：
内桶；
外桶，套设于所述内桶外侧；
波轮，设于所述内桶的桶底；以及
电机，与所述外桶相对固定，并包括定子、第一转子、第二转子、第一驱动轴、第二驱动轴、制动组件和同步切换组件，其中：
所述第一转子和第二转子的其中一者与所述第一驱动轴的下端固定，另一者与所述第二驱动轴的下端固定；所述第一驱动轴的上端依次活动穿设于所述外桶桶底和所述内桶桶底，且供所述波轮固定安装；所述第二驱动轴为活动套设于所述第一驱动轴外围的空心轴，且上端活动穿设于所述外桶桶底，并与所述内桶桶底固定；所述制动组件用以在洗涤模式下，限制所述第二驱动轴转动；所述同步切换组件用以在脱水模式下，使所述第一转子和所述第二转子的转动同步。
2.如权利要求1所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述定子、第一转子和第二转子呈由外向内逐渐缩小的同心环布设。
3.如权利要求2所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述第一转子与所述第一驱动轴的下端固定，所述第二转子与所述第二驱动轴的下端固定。
4.如权利要求2所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述定子包括定子铁芯和绕设在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯由高导磁材料制成，所述定子绕组为三相对称集中绕组。
5.如权利要求2所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述第一转子包括多个第一转子铁芯和多个间隔块，所述多个第一转子铁芯与所述多个间隔块依次交替排布，所述第一转子铁芯由高导磁材料制成，所述间隔块由非导磁材料制成。
6.如权利要求2所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述第二转子包括第二转子铁芯和嵌设在所述第二转子铁芯内的多个永磁体，所述第二转子铁芯由高导磁材料制成，所述多个永磁体在所述第二转子铁芯内呈径向向外发散设置，且任意相邻的两个永磁体同极性相对布设。
7.如权利要求2至6任一项所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述定子的极对数为ps，所述第一转子的极对数为pr，所述第二转子的极对数为pf，所述ps、pr、pf之间的关系满足公式：pr＝|ps±pf|。
8.如权利要求1所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述制动组件包括环设于所述第二驱动轴外围的抱夹、以及与所述抱夹驱动连接的制动驱动件，于洗涤模式下，所述制动驱动件驱动所述抱夹抱紧所述第二驱动轴，以限制所述第二驱动轴转动。
9.如权利要求1所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述同步切换组件包括位于所述第一转子和第二转子的轴向一侧的同步环状体、以及驱动所述同步环状体沿轴向方向移动的同步驱动件，所述同步环状体与所述第一转子之间设有第一同步结构，与所述第二转子之间设有第二同步结构。
10.如权利要求9所述的波轮洗衣机，其特征在于，所述第一同步结构包括自所述第一转子朝向所述同步环状体凸设的第一齿条环、以及所述同步环状体上对应所述第一齿条环设置的第一齿槽环；所述第二同步结构包括自所述第二转子朝向所述同步环状体凸设的第二齿条环、以及所述同步环状体上对应所述第二齿条环设置的第二齿槽环。
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