CN106592163B - 一种洗衣机减速离合器控制方法及减速离合器及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机减速离合器控制方法及减速离合器及洗衣机，所述控制方法包括：步骤一、主控板接收到洗涤/脱水信号，控制离合电机驱动离合器轴向移动；步骤二、检测离合器是否啮合到位，离合电机运行到位后，若主控板检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机改变转速至洗涤/脱水转速，若主控板未检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动，促使离合器啮合。

Description

一种洗衣机减速离合器控制方法及减速离合器及洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机领域，尤其是一种洗衣机减速离合器控制方法及减速离合器及洗衣机。

背景技术

目前市场上的滚筒洗衣机，通过内筒旋转、带动衣物到高位然后落到低位的摔打来实现衣物的洗涤，而在衣物放入量比较多时，衣物在内筒里的摔打效果就不太好了，满载时就基本没有摔打效果了，为了改善以上情况的洗净比，在内筒后部增加波轮，通过减速器的作用实现洗涤时波轮与内筒的差速运转，完成揉搓洗涤，提高洗净比。脱水阶段波轮与内筒同速运转，实现高速脱水。

波轮与内筒间进行同速运转、还是差速运转，全靠离合器的位置来决定：洗涤时，离合器与固定齿圈啮合、减速器起作用，波轮与内筒差速运转，完成揉搓洗涤，提高洗净比；脱水时，离合器与电机转子卡槽或离合盘啮合，减速器不起作用，波轮与内筒同速运转，实现高速脱水。

但是都没有判断离合器是否已与固定齿圈、DD电机转子卡槽完全啮合的过程，目前也没有判断离合器是否已与固定齿圈、DD电机转子卡槽或离合盘完全啮合的方法，目前离合器的位置变动，是通过离合电机的推拉来实现的。离合电机是否正常运转可以通过控制电路来检测，但是离合电机运转正常不能保证离合器被推拉到位，因为离合电机和离合器之间的传动部分是有弹性的，传动部分出了问题是控制程序发现不了的。若传动部分出了问题，离合器没有与固定齿圈、或DD电机转子卡槽或离合盘啮合，而程序检测到离合电机已经到位，程序就会执行下一步洗涤或脱水流程。若此时离合器完全没有啮合，在洗涤或脱水中由于整机震动而导致离合器与固定齿圈、或DD电机转子卡槽啮合就会引起瞬间打齿，造成齿轮损坏或寿命缩短，以及噪音；若此时离合器只是少量啮合，那么啮合的齿轮端部将承受很大的力，导致齿轮损坏或寿命缩短。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种洗衣机减速离合器控制方法及减速离合器及洗衣机，能够检测离合器是否啮合到位。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：一种洗衣机减速离合器控制方法，包括：

步骤一、主控板接收到洗涤/脱水信号，控制离合电机驱动离合器轴向移动；

步骤二、检测离合器是否啮合到位，离合电机驱动离合器后，若主控板检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机改变转速至洗涤/脱水转速，若主控板未检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动，促使离合器啮合。

步骤二中，通过位置开关检测离合器是否啮合到位，若啮合到位，离合器触发位置开关向主控板发出信号，主控板接收到信号，控制驱动电机改变转速至相应的洗涤/脱水转速，若没有啮合到位，主控板接收不到位置开关的信号，控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动。

步骤二中，控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动后、检测离合器是否啮合到位，若重复设定次数的正反向往复运动过程后离合器仍然没有啮合到位，则驱动离合电机，若重复设定次数的驱动离合电机后离合器仍然没有啮合到位，则发出警报。

一种具有上述控制方法的减速离合器，至少包括：可轴向移动的离合器，所述减速离合器还包括位置开关，所述离合器上设置位置开关的触发结构，所述的离合器轴向滑动至轴向端部位置时，所述离合器上的触发结构触发所述位置开关。

所述的离合器轴向滑动至一端与一固定结构连接，滑动至另一端与一转动结构连接，所述固定结构为减速离合器的外壳或者所述固定结构为固定到减速离合器的外壳上的固定齿圈，所述位置开关设置在所述减速离合器的外壳的底部，所述位置开关的触发结构设置在离合器的外周面，

优选所述减速离合器的外壳的底部设置一沿轴向延伸的支架，且所述支架位于所述离合器外周面沿径向的外部，且所述支架与所述离合器的外周面之间沿径向有一定距离，所述位置开关设置在所述支架上，所述位置开关的触发结构设置在离合器的外周面。

所述支架上设置第一位置开关，所述离合器的外周面上设置第一触发结构，所述离合器轴向滑动到固定结构的一端与固定结构连接到位时，所述第一触发结构触发所述第一位置开关，

所述支架上设置第二位置开关，所述离合器的外周面上设置第二触发结构，所述离合器轴向滑动到转动结构的一端与转动结构连接到位时，所述第二触发结构触发所述第二位置开关。

所述支架上沿轴向设置第一位置开关和第二位置开关，所述离合器的外周面上设置一个触发结构，所述离合器轴向滑动到固定结构的一端与固定结构连接到位时，所述触发结构触发所述第一位置开关，所述离合器轴向滑动到转动结构的一端与转动结构连接到位时，所述触发结构触发所述第二位置开关。

所述位置开关为微动开关，所述微动开关为触点常开式微动开关或者触点常闭式微动开关；或者所述位置开关为接近开关。

一种具有上述控制方法的洗衣机。

一种具有上述减速离合器的洗衣机。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：本发明中对离合器是否啮合到位进行检测，若啮合到位则控制驱动电机改变转速至洗涤/脱水转速，若没有啮合到位通过控制驱动电机的转速促使离合器啮合，可以避免离合器完全没有啮合，就进入洗涤或脱水阶段，在洗涤或脱水中由于整机震动而导致离合器与固定齿圈、或直驱电机转子卡槽或离合盘啮合就会引起瞬间打齿，造成齿轮损坏或寿命缩短，以及噪音；或者避免离合器只是少量啮合，就进入洗涤或脱水阶段，啮合部分的齿轮端部将承受很大的力，导致齿轮损坏或寿命缩短。

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。

附图说明

图1：本发明所述控制方法流程图

图2：本发明所述洗衣机结构图

图3：图2的A处放大图

其中：1、外筒，2、内筒，3、波轮，4、减速器，5、固定齿圈，6、复位弹簧，7、离合器，8、转子，9、主轴，10、转子卡槽，11、拨叉，12、拉簧，13、凸轮，14、离合电机，15、第一位置开关，16、第二位置开关，17、触发结构，20、外壳，21、支架。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述一种洗衣机减速离合器控制方法，步骤如下：

步骤一、主控板接收到洗涤/脱水信号，控制离合电机驱动离合器轴向移动；

步骤二、检测离合器是否啮合到位，离合电机运行到位后，若主控板检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机改变转速至洗涤/脱水转速，若主控板未检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动，促使离合器啮合。

若驱动电机正反向往复运动时序完成后还没有检测到啮合到位信号，离合电机再运转一周，重复以上检测。若重复几次后，还是检测不到啮合到位信号，程序就会发出报警信息，以便通知用户报修，避免强制运行导致齿轮损坏及噪音。

本发明中对离合器是否啮合到位进行检测，若啮合到位则控制驱动电机改变转速至洗涤/脱水转速，若没有啮合到位通过控制驱动电机的转速促使离合器啮合，可以避免离合器完全没有啮合，就进入洗涤或脱水阶段，在洗涤或脱水中由于整机震动而导致离合器与固定齿圈、或直驱电机转子卡槽或离合盘啮合就会引起瞬间打齿，造成齿轮损坏或寿命缩短，以及噪音；或者避免离合器只是少量啮合，就进入洗涤或脱水阶段，啮合部分的齿轮端部将承受很大的力，导致齿轮损坏或寿命缩短。

减速离合器接收到主控板发出的洗涤向脱水转换的信号，控制离合电机驱动离合器向驱动电机一侧移动，离合电机运行到位后，检测离合器是否与驱动电机的转子或者驱动电机转子上的离合盘啮合到位，若检测到离合器与驱动电机的转子或者驱动电机转子上的离合盘啮合到位的信号，则向主控板发出啮合到位信号，控制驱动电机改变转速至脱水转速，若未检测到离合器与驱动电机的转子或者驱动电机转子上的离合盘啮合到位的信号则控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动。

减速离合器接收到主控板发出的脱水向洗涤转换的信号，控制离合电机驱动离合器向驱动电机一侧移动，离合电机驱动离合器后，检测离合器是否与固定齿圈啮合到位，若检测到离合器与固定齿圈啮合到位的信号，则向主控板发出啮合到位信号，控制驱动电机改变转速至洗涤转速，若未检测到离合器与固定齿圈啮合到位的信号则控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动。

控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动，可以通过驱动电机的正反向往复运动产生震动使离合器的啮合齿与对应啮合部的啮合松动，使轴套顺利分离；同时驱动电机的正反向往复运动使离合器啮合齿与对应的啮合部对准进而啮合。

所述正反向往复运动为正反向变加速转动。所述变加速转动能够在晃动过程中产生更大的震动，更有利于离合器的啮合齿与对应啮合部的啮合松动，使离合器顺利分离。

所述设定转速范围为0-10转/分。该转速可使离合器与固定齿圈或驱动电机柔和的接触、并使离合器的啮合齿与固定齿圈或驱动电机的啮合部(如转子卡槽)柔和的啮合，解决了碰撞冲击、噪音问题。

所述正反向往复运动的角度大于所述离合器上相邻两个啮合齿之间的最小角度，保证离合器的啮合齿与洗涤端和脱水端对应啮合部，无论错开多大角度都能够通过正反向往复运动使离合器的啮合齿与洗涤端和脱水端对应啮合部对准，进而啮合。优选正反向往复运动的角度范围为±30°。

所述正反向往复运动为加速度逐渐增大的正反向的加速转动，优选所述加速度为0-100转/分²，再优选所述加速度为5-20转/分²。该加速度下能够保证足够的震动，使离合器洗涤端和脱水端的啮合齿与对应啮合部的啮合松动，使离合器顺利分离。同时保证在离合器移动的过程中，驱动电机的速度不会过大，保证离合器移动的另一端的啮合齿与对应的啮合部柔和的啮合。

离合器没有啮合到位有下面两个原因：一个是与要脱离一端没有脱离，另一个是与要啮合的一端没有对准，总之所述驱动电机的正反向往复运动能够产生震动，使相互挤压的离合器的啮合齿与要脱离的一端之间变的松动，使离合器的啮合齿与要脱离的一端之间更容易脱离，或者所述驱动电机的正反向往复运动能够产生转动方向的位移，使相互挤压的离合器的啮合齿与要脱离的一端之间变的松动，使离合器的啮合齿与要脱离的一端之间更容易脱离，所述驱动电机的正反向往复运动能够产生震动或转动方向的位移，使离合器轴向移动到要啮合的一端后离合器的啮合齿与要啮合的一端的啮合部对准并进入啮合，避免离合器的啮合齿与要啮合的一端的啮合部位置不对应导致的无法啮合。

上述步骤二中，通过位置开关检测离合器是否啮合到位，若啮合到位，离合器触发位置开关向主控板发出信号，主控板接收到信号，控制驱动电机改变转速至相应的洗涤/脱水转速，若没有啮合到位，主控板接收不到位置开关的信号，控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动，促使离合器啮合到位。

通过位置开关检测离合器是否啮合到位，只有离合器啮合到位后才能触发位置开关发出信号，该种检测方法简单易行，准确率高。

如图2-5所示，本发明所述一种减速离合器，至少包括：可轴向移动的离合器7，所述减速离合器还包括位置开关，所述离合器7上设置位置开关的触发结构17，所述的离合器7轴向滑动至轴向端部位置时，所述离合器7上的触发结构17触发所述位置开关接触。

进一步所述减速离合器包括：输入轴、输入轴套、轮系、驱动波轮的输出轴、驱动洗涤筒的输出轴套和位于输入轴套外部与输入轴套可沿轴向相对滑动不可相对转动连接的离合器，输入轴直接或间接与输出轴连接，输入轴套直接或间接与输出轴套连接，其特征在于：所述减速离合器还包括位置开关，所述离合器上设置位置开关的触发结构，所述的离合器轴向滑动至轴向端部位置时，所述离合器上的触发结构触发所述位置开关接触。只有离合器啮合到位后才能触发位置开关发出信号，该种结构简单，且检测准确率高。

所述的离合器7轴向滑动至一端与一固定结构连接，滑动至另一端与一转动结构连接。

本发明的一个实施例中所述位置开关设置在所述固定结构和/或转动结构上，所述固定结构为固定齿圈5，优选所述固定齿圈为减速离合器的外壳20的一部分，或者所述固定齿圈为固定在减速离合器外壳20底部的固定结构，所述转动结构为驱动电机转子8，或者为与驱动电机转子8连接的离合盘，优选所述位置开关设置在所述固定结构和/或转动结构与离合器啮合的卡槽内，所述离合器的端部为所述位置开关的触发结构。

所述的离合器与所述固定结构花键连接，所述离合器与固定结构对应的一端设置花键，所述固定结构上设置花键槽，所述花键槽的底部设置第一位置开关15，所述离合器的花键的端部设置所述第一位置开关的第一触发结构，或所述离合器7的花键的端部为所述第一位置开关的第一触发结构，所述第一位置开关15检测脱水向洗涤状态转换时，离合器是否和固定结构啮合到位。和/或离合器与所述转动结构花键连接，所述离合器与转动结构对应的一端设置花键，所述转动结构上设置花键槽，所述花键槽的底部设置第二位置开关16，所述离合器的花键的端部设置所述第二位置开关的第二触发结构，或者所述离合器的花键的端部设置所述第二位置开关16的第二触发结构，所述第二位置开关检测洗涤向脱水状态转换时，离合器是否和离合盘或驱动电机转子啮合到位。

上述位置开关的设置方式不用改变减速离合器的现有结构，只在固定结构和/或转动结构的花键槽内设置位置开关即可，当离合器啮合到位后就会触发位置开关，位置开关发出啮合到位信号，结构简单。

如图2、图3所示，本发明的又一实施例中，所述位置开关设置在所述减速离合器的外壳20的底部，所述位置开关的触发结构设置在离合器7的外周面，

优选所述减速离合器的外壳20的底部设置一沿轴向延伸的支架21，且所述支架21位于所述离合器7外周面沿径向的外部，且所述支架与所述离合器的外周面之间沿径向有一定距离，所述位置开关设置在所述支架21上，所述位置开关的触发结构设置在离合器的外周面。

所述支架上设置第一位置开关15，所述离合器的外周面上设置第一触发结构，所述离合器轴向滑动到固定结构的一端与固定结构连接到位时，所述第一触发结构触发所述第一位置开关15，和/或所述支架上设置第二位置开关16，所述离合器的外周面上设置第二触发结构，所述离合器轴向滑动到转动结构的一端与转动结构连接到位时，所述第二触发结构16触发所述第二位置开关。或者所述第一触发结构和第二触发结构为同一触发结构17，参见图2、图3。

上述位置开关的设置方式在外壳底部设置支架，将位置开关设置在支架上即可，不用在固定结构和/或转动结构的花键槽内设置位置开关，降低了安装难度，当离合器啮合到位后就会触发位置开关，位置开关发出啮合到位信号，结构简单。

所述位置开关为微动开关，所述微动开关为触点常开式微动开关或者触点常闭式微动开关，离合器啮合到位后，位置开关的；但是并不限于微动开关，也可以为接近开关，离合位置开关为接近开关时，离合器不用直接接触位置开关的触点，只要到达接近开关的感应区域就可触发接近开关。只要可以实现判断离合器是否到位的电子元器件，像干簧管、霍尔传感器、红外传感器等可以判断位置、距离的电子元器件都可以作为位置开关使用。

本发明所述具有上述控制方法的洗衣机，主控板接收到洗涤/脱水信号，控制离合电机驱动离合器轴向移动；检测离合器是否啮合到位，离合电机运行到位后，若主控板检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机改变转速至洗涤/脱水转速，若主控板未检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动，使离合器啮合。若驱动电机正反向往复运动时序完成后还没有检测到啮合到位信号，离合电机再运转一周，重复以上检测。若重复几次后，还是检测不到啮合到位信号，程序就会发出报警信息，以便通知用户报修，避免强制运行导致齿轮损坏及噪音。对离合器是否啮合到位进行检测，若啮合到位则控制驱动电机改变转速至洗涤/脱水转速，若没有啮合到位通过控制驱动电机的转速促使离合器啮合，可以避免离合器完全没有啮合，就进入洗涤或脱水阶段，在洗涤或脱水中由于整机震动而导致离合器与固定齿圈、或直驱电机转子卡槽或离合盘啮合就会引起瞬间打齿，造成齿轮损坏或寿命缩短，以及噪音；或者避免离合器只是少量啮合，就进入洗涤或脱水阶段，啮合部分的齿轮端部将承受很大的力，导致齿轮损坏或寿命缩短。

本发明所述具有上述减速离合器的洗衣机，驱动电机通过减速离合器与内筒和波轮连接，所述减速离合器包括：输入轴、输入轴套、轮系、驱动波轮的输出轴、驱动洗涤筒的输出轴套和位于输入轴套外部与输入轴套可沿轴向相对滑动不可相对转动连接的离合器，输入轴直接或间接与输出轴连接，输入轴套直接或间接与输出轴套连接，其特征在于：所述减速离合器还包括位置开关，所述离合器上设置位置开关的触发结构，所述的离合器轴向滑动至轴向端部位置时，所述离合器上的触发结构触发所述位置开关接触。只有离合器啮合到位后才能触发位置开关发出信号，该种结构简单，且检测准确率高。

图1所示，所述离合器7安装于外筒1后部减速器4的主轴9上，当离合器7的位置切换时，需要由离合电机14、拉簧12、拨叉11、复位弹簧6等共同作用来完成。所述离合电机14为步进电机，带动上面的凸轮13实现两个位置(即离合器7与固定齿圈5啮合、离合器7与驱动电机的转子卡槽10啮合)之间的切换。所述拉簧12一端连接于离合电机14上的凸轮13，另一端与拨叉11相连，拉簧12初始状态处于松弛状态，离合电机14旋转半周后，拉簧12处于拉紧状态，拉动拨叉11推动离合器7，压紧复位弹簧6，使离合器7与固定齿圈5啮合，完成脱水模式到洗涤模式的切换。当离合电机14再次旋转半周后，拉簧12由拉紧状态变为松弛状态，拨叉11不再压紧离合器7，离合器7在复位弹簧6的作用下与固定齿圈5分离、然后与驱动电机的转子卡槽10啮合，完成洗涤模式到脱水模式的切换。

洗涤过程中，离合器7与固定齿圈5啮合，减速器4起作用，实现波轮3与内筒2的差速运转，进行揉搓洗涤，提高洗净比。洗涤结束后，需要切换到脱水模式，这时需要离合电机14拉动离合器7与固定齿圈5脱离，以便离合器7与驱动电机的转子卡槽10啮合，实现波轮3与内筒2的同速运转、满足高速脱水要求。脱水过程中，离合器7与驱动电机的转子卡槽10啮合，减速器4不起作用，波轮3与内筒2同速运转，满足高速脱水的要求。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种洗衣机减速离合器控制方法，其特征在于：包括：

步骤一、主控板接收到洗涤/脱水信号，控制离合电机驱动离合器轴向移动；

步骤二、检测离合器是否啮合到位，离合电机驱动离合器后，若主控板检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机改变转速至洗涤/脱水转速，若主控板未检测到离合器啮合到位的信号，则控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动，促使离合器啮合；

所述正反向往复运动为正反向变加速转动，所述设定转速范围为0-10转/分，离合器的啮合齿与固定齿圈或驱动电机的啮合部柔和的啮合；

所述正反向往复运动为加速度逐渐增大的正反向的加速转动，所述加速度为5-20转/分²，离合器洗涤端和脱水端的啮合齿与对应啮合部的啮合松动，离合器移动的过程中，离合器移动的另一端的啮合齿与对应的啮合部柔和的啮合；

所述正反向往复运动的角度大于所述离合器上相邻两个啮合齿之间的最小角度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：步骤二中，通过位置开关检测离合器是否啮合到位，若啮合到位，离合器触发位置开关向主控板发出信号，主控板接收到信号，控制驱动电机改变转速至相应的洗涤/脱水转速，若没有啮合到位，主控板接收不到位置开关的信号，控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：步骤二中，控制驱动电机在设定转速范围内正反向往复运动后、检测离合器是否啮合到位，若重复设定次数的正反向往复运动过程后离合器仍然没有啮合到位，则驱动离合电机，若重复设定次数的驱动离合电机后离合器仍然没有啮合到位，则发出警报。

4.一种具有权利要求1-3任一所述控制方法的洗衣机减速离合器，至少包括：可轴向移动的离合器，其特征在于：所述减速离合器还包括位置开关，所述离合器上设置位置开关的触发结构，所述的离合器轴向滑动至轴向端部位置时，所述离合器上的触发结构触发所述位置开关；

所述位置开关为微动开关，所述微动开关为触点常开式微动开关或者触点常闭式微动开关；或者所述位置开关为接近开关。

5.根据权利要求4所述的一种洗衣机减速离合器，其特征在于：所述的离合器轴向滑动至一端与一固定结构连接，滑动至另一端与一转动结构连接，所述固定结构为减速离合器的外壳或者所述固定结构为固定到减速离合器的外壳上的固定齿圈，所述位置开关设置在所述减速离合器的外壳的底部，所述位置开关的触发结构设置在离合器的外周面，

所述减速离合器的外壳的底部设置一沿轴向延伸的支架，且所述支架位于所述离合器外周面沿径向的外部，且所述支架与所述离合器的外周面之间沿径向有一定距离，所述位置开关设置在所述支架上，所述位置开关的触发结构设置在离合器的外周面。

6.根据权利要求5所述的一种洗衣机减速离合器，其特征在于：所述支架上设置第一位置开关，所述离合器的外周面上设置第一触发结构，所述离合器轴向滑动到固定结构的一端与固定结构连接到位时，所述第一触发结构触发所述第一位置开关，

所述支架上设置第二位置开关，所述离合器的外周面上设置第二触发结构，所述离合器轴向滑动到转动结构的一端与转动结构连接到位时，所述第二触发结构触发所述第二位置开关。

7.根据权利要求5所述的一种洗衣机减速离合器，其特征在于：所述支架上沿轴向设置第一位置开关和第二位置开关，所述离合器的外周面上设置一个触发结构，所述离合器轴向滑动到固定结构的一端与固定结构连接到位时，所述触发结构触发所述第一位置开关，所述离合器轴向滑动到转动结构的一端与转动结构连接到位时，所述触发结构触发所述第二位置开关。

8.一种具有权利要求1-3任一所述控制方法的洗衣机。

9.一种具有权利要求4-7任一所述减速离合器的洗衣机。

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