CN108360219A - 滚筒洗衣机的驱动系统及滚筒洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滚筒洗衣机的驱动系统及滚筒洗衣机。驱动系统包括：滚筒轴套、波轮轴、驱动源、离合机构和减速机构，波轮轴可回转地设于滚筒轴套中，驱动源包括定子和转子，转子开口向后地固定连接在滚筒轴套的后端；离合机构被控制为选择性地传动接合于定子和转子中的一者；减速机构包括常接合于离合机构的行星架组件、及传动连接于波轮轴和转子之间的行星轮系；离合机构传动接合于定子时，行星架组件与定子固连，转子通过行星轮系带动波轮轴与滚筒轴套差速运转；离合机构传动接合于转子时，行星架组件与转子固定连接，转子通过行星轮系带动波轮轴与滚筒轴套同速运转；转子与滚筒轴套直接连接，缩短了转子安装跨距，提高了整体刚度。

Description

滚筒洗衣机的驱动系统及滚筒洗衣机

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种滚筒洗衣机的驱动系统及一种包括该滚筒洗衣机的驱动系统的滚筒洗衣机。

背景技术

目前，滚筒洗衣机的洗涤原理是电机直接或通过皮带驱动洗衣机滚筒圆周往复运转，滚筒内壁的提升筋将衣物提起抖散，悬空摔打洗涤来达到清洁衣物的目的。这种洗涤方式克服了波轮洗衣机衣物缠绕和衣物磨损的缺陷，但洗涤时间长，洗涤效率较低，洗净比较低。

为了提高清洁能力，目前有一些产品采用在滚筒底部设置波轮，在洗涤时使滚筒与波轮之间以不同的速度相对运转，增加衣物之间的摩擦力，从而提高洗净比。如海尔的申请号为201480002635.3的专利就公开了一种双动力滚筒洗衣机，这款洗衣机采用外转子DD电机驱动，转子通过输入轴直接和波轮固定连接，同速运转；固连在输入轴上的太阳轮通过两级行星轮将动力等速比地传递到滚筒轴上，实现波轮和滚筒同向差速运转。这种结构为了压缩轴向尺寸和实现安装功能，需要将前后轴承支架分体设计，齿轮箱设置在前后轴承之间，再通过装配将前后轴承支架连接到一起。如海尔申请号为201710326312.5的专利中所提到的，这种连接方式会出现制动轮和封油盖铆接处松动，造成滚筒晃动量大从而产生振动噪音等问题，需要增设端面轴承或采用其他解决方案，增加成本并降低轴向尺寸利用率。此外，传统滚筒洗衣机转子固定在滚筒轴上，刚度较好；而现有的双动力滚筒洗衣机一般将转子固定在输入轴上，输入轴为细长轴，会造成刚性不足等问题。再者，现有的双动力滚筒洗衣机还具有零件较多，装配困难，轴向空间利用率不高等问题。

双动力洗衣机由于增大了衣物之间的摩擦力，比较适合牛仔裤等耐磨损衣物的清洁，但会造成丝绸或羊毛等衣物的加速磨损。如何在一款洗衣机上根据洗涤衣物的类型切换单动力和双动力模式也是滚筒洗衣机需要解决的问题。

此外，现有的牙嵌式离合器，一般来说非工作(未通电)状态下离合工位位于洗涤状态，即第一洗涤齿和第二洗涤齿处于啮合状态，当系统发出洗脱转换指令时，离合机构在驱动源的作用下切换离合滑套工作位置，洗涤齿脱离啮合，脱水齿进入啮合，整个传动系统在电机带动下高速运转。这种离合机构比较洗涤时不需要驱动力，具有省电的优点，但如果洗衣机脱水状态时突然发生非正常断电，离合机构在失电状态下会迅速复位，即脱水齿脱离啮合，洗涤齿进入啮合。而此时旋转部件上的洗涤齿高速运转，与固定部件上的洗涤齿进入啮合，会造成噪音甚至打齿等破坏性结果。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题至少之一。

为此，本发明一个方面的目的在于，提供一种滚筒洗衣机的驱动系统。

本发明另一个方面的目的在于，提供一种包括上述滚筒洗衣机的驱动系统的滚筒洗衣机。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种滚筒洗衣机的驱动系统，包括：滚筒轴套及可回转地设于所述滚筒轴套中的波轮轴；驱动源，包括定子和转子，所述转子开口向后地固定连接在所述滚筒轴套的后端；离合机构，被控制为选择性地传动接合于所述定子和所述转子中的一者；减速机构，包括常接合于所述离合机构的行星架组件、及传动连接于所述波轮轴和所述转子之间的行星轮系；其中，所述离合机构传动接合于所述定子时，所述行星架组件与所述定子固连，所述转子通过所述行星轮系带动所述波轮轴与所述滚筒轴套差速运转；所述离合机构传动接合于所述转子时，所述行星架组件与所述转子固连，所述转子通过所述行星轮系带动所述波轮轴与所述滚筒轴套同速运转。

本发明上述技术方案提供的滚筒洗衣机的驱动系统，转子直接与滚筒轴套固定连接，同速运转；当离合机构使行星架组件与定子固连时，转子通过行星轮系带动波轮轴与滚筒轴套差速运转，实现双输出，有利于增加衣物之间的摩擦力，从而提高洗净度；当离合机构使行星架组件与转子固连时，转子通过行星轮系带动波轮轴与滚筒轴套同速运转；这种转子与滚筒轴套直接连接的方式，相较于将转子固定在细长的输入轴上的方案，缩短了转子安装跨距，提高了整体刚度，并且不改变传统滚筒洗衣机的转子与滚筒轴的连接关系，大大减小了设计改动量并降低了成本。

另外，本发明上述技术方案中提供的滚筒洗衣机的驱动系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，所述的滚筒洗衣机的驱动系统还包括：前盖板，所述滚筒轴套可回转地安装在所述前盖板内孔中；后壳体，所述后壳体开口向前地固定连接在所述前盖板的后端面上，并无接触地空套在所述转子外部，所述定子固定连接在所述后壳体的底部，并同轴地设于所述转子内部或外部。

后壳体开口向前地固定连接在前盖板的后端面上，并无接触地空套在转子外部，从而使得转子位于后壳体内部，整个驱动系统没有外部旋转部件，提高了产品的安全性；对于定子同轴地设于转子内部的方案，相较于传统外转子电机装配的区别仅在于将转子反向安装，设计改动量小。

在上述技术方案中，优选地，所述后壳体和所述前盖板固定连接形成内部空腔，所述驱动源、所述减速机构、所述离合机构均容置于所述内部空腔中，使所述驱动系统形成为一体。

将驱动源、减速机构及离合机构均容置于后壳体和前盖板固定连接形成的内部空腔中，使得整个驱动系统没有外部旋转部件，提高了产品的安全性；并且将整个驱动系统形成为一体，也即将整个驱动系统模块化设计，对整机厂家来讲供货和安装都非常方便。

在上述技术方案中，优选地，所述前盖板内孔的前后端分别安装有第一轴承和第二轴承，所述滚筒轴套通过所述第一轴承和所述第二轴承可回转地安装于所述前盖板内孔中；所述滚筒轴套为中空结构，所述波轮轴通过压装在所述滚筒轴套内孔中的第一衬套和第二衬套可回转地设于所述滚筒轴套中。

直接在前盖板的前后端分别安装第一轴承和第二轴承，即前盖板同时充当前后轴承座，也即前后轴承座一体设计，提高了支撑刚度。

在上述技术方案中，优选地，所述的滚筒洗衣机的驱动系统还包括：第一油封，所述第一油封固定安装于所述前盖板的前端，并向内与所述滚筒轴套密封连接、向外用于与滚筒洗衣机的外桶密封连接；和第二油封，所述第二油封固定安装在所述滚筒轴套的前端内孔中，并向内与所述波轮轴密封连接。

第一油封用于防止第一轴承处的油从滚筒轴套和前盖板前端的装配间隙处飞溅出，第二油封用于防止第一衬套处的油从波轮轴和滚筒轴套前端的装配间隙处飞溅出。

在上述任一技术方案中，优选地，所述行星架组件可回转地空套在所述波轮轴上，所述行星架组件包括行星架和行星架盖板，所述行星架盖板为杯状结构，所述行星架置于所述杯状结构内侧且与所述行星架盖板固定连接，所述行星轮系设于所述行星架盖板内部；所述行星架盖板外圈固定设有第一花键部，所述离合机构套在所述第一花键部外侧。

将行星架盖板设计成杯状结构，行星架盖板内侧用于安装行星轮系，行星架盖板外圈固定设有第一花键部，离合机构套在第一花键部外侧，从而将离合机构和行星轮系嵌套式并联设置在驱动系统中，大大压缩了轴向空间，为洗衣机扩容提供了可能性。

在上述技术方案中，优选地，所述行星轮系包括太阳轮、行星轮和内齿圈，所述内齿圈同轴地固定设于所述转子上，所述太阳轮固定设于所述波轮轴上，所述太阳轮和所述内齿圈之间啮合传动地设有一组或多组所述行星轮；其中，所述行星架盖板内侧底部与所述行星架之间设有行星轮轴，所述行星轮空套在所述行星轮轴上并向内与所述太阳轮啮合，所述内齿圈设于所述行星架外圈和所述行星架盖板内壁之间，并向内与所述行星轮啮合。

太阳轮与波轮轴固定连接，内齿圈与转子固定连接，太阳轮和内齿圈之间啮合传动地设有一组或多组行星轮，转子通过内齿圈、行星轮及太阳轮带动波轮轴与滚筒轴套差速运转或同速运转。

在上述技术方案中，优选地，所述行星架内孔中固定设有第三衬套，所述行星架盖板内孔中固定设有第四衬套，所述行星架组件通过所述第三衬套和所述第四衬套可回转地空套在所述波轮轴上，所述太阳轮位于所述第三衬套和所述第四衬套之间。

行星架组件通过第三衬套和第四衬套可回转地空套在波轮轴上，且太阳轮位于第三衬套和第四衬套之间，即行星轮系位于第三衬套和第四衬套之间，双端支撑提高了整个行星轮系及行星架组件的连接刚度，避免了单边支撑所造成的刚性不足，可以减小洗涤噪音，提高整机的稳定性。

在上述技术方案中，优选地，所述太阳轮和所述内齿圈之间设有一组所述行星轮，所述行星轮向外与所述内齿圈啮合、向内与所述太阳轮啮合，使所述内齿圈和所述太阳轮反向输出；或所述太阳轮和所述内齿圈之间设有两组相互啮合的所述行星轮，位于外侧的所述行星轮向外与所述内齿圈啮合、位于内侧的所述行星轮向内与所述太阳轮啮合，使所述内齿圈和所述太阳轮同向输出。

在太阳轮和内齿圈之间设置一组行星轮，这样设计可实现内齿圈和太阳轮反向输出，从而使与内齿圈固定连接的滚筒轴套及与太阳轮固定连接的波轮轴反向旋转，有利于增加衣物之间的摩擦力，从而进一步提高洗净度；当然，也可在太阳轮和内齿圈之间设置两组行星轮，实现内齿圈和太阳轮同向输出，从而使与内齿圈固定连接的滚筒轴套及与太阳轮固定连接的波轮轴同向旋转，以提升滚筒轴套及波轮轴旋转的平稳性。

在上述技术方案中，优选地，所述离合机构包括离合滑套，所述离合滑套内孔上固定设有第二花键部，所述离合滑套通过所述第二花键部可轴向滑动地套在所述第一花键部外侧；所述离合滑套的两端分别设有第一脱水离合齿和第一洗涤离合齿，所述内齿圈上固定设有第二脱水离合齿，所述定子固定连接有第二洗涤离合齿，所述离合滑套能够被控制为朝向所述第二脱水离合齿和所述第二洗涤离合齿中的一者滑动。

具体地，当离合滑套上的第一洗涤离合齿和与定子固连的第二洗涤离合齿啮合时，离合滑套使行星架组件与定子固连，行星架组件被制动，此时行星轮只能自转而不能绕太阳轮公转，转子带动内齿圈旋转，内齿圈在旋转时带动行星轮自转，从而带动太阳轮旋转，太阳轮与内齿圈等比差速运转，从而实现太阳轮和内齿圈分别通过滚筒轴套和波轮轴带动滚筒和波轮差速运转，实现双输出；当离合滑套上的第一脱水离合齿和与内齿圈固定连接的第二脱水离合齿啮合时，离合滑套使行星架组件与内齿圈固连，转子带动内齿圈旋转，行星架组件跟随内齿圈一起旋转，此时整个行星轮系同速运转，从而实现波轮轴带动的波轮和滚筒轴套带动的滚筒同速运转。

在上述技术方案中，优选地，所述离合机构还包括电磁线圈组件和离合弹簧，所述离合滑套包括非导磁齿形件及套设在所述非导磁齿形件上的导磁套，所述离合滑套在所述电磁线圈组件的电磁力作用和所述离合弹簧的弹力作用下在脱水工位和洗涤工位之间可切换地滑动。

采用电磁线圈组件和离合弹簧共同作用实现离合滑套在脱水工位和洗涤工位之间可切换地滑动，结构简单，动作控制精准；具体地，脱水工位为第一脱水离合齿和第二脱水离合齿啮合的位置，洗涤工位为第一洗涤离合齿和第二洗涤离合齿啮合的位置。

在上述技术方案中，优选地，所述驱动系统包括前盖板和后壳体，所述后壳体开口向前地固定连接在所述前盖板的后端面上，并无接触地空套在所述转子外部，所述定子固定连接在所述后壳体的内侧底部、并同轴地设于所述转子内部，所述第二洗涤离合齿固定在所述后壳体的内侧底部；所述电磁线圈组件与所述后壳体固定连接并同轴地设于所述定子内部，且所述电磁线圈组件套设在所述离合滑套外侧。

电磁线圈组件同轴地设于定子内部，且电磁线圈组件套设在离合滑套外侧，这种电磁线圈组件与离合滑套的嵌套式设计，减小了轴向的尺寸，压缩了轴向空间；驱动源采用外转子电机，转子开口向后地设置，定子同轴地设于转子的内部，并且转子、定子、电磁线圈组件、离合滑套、行星架组件及行星轮系沿径向从外到内依次嵌套设置，整个结构并联设置，大大提高了轴向尺寸的利用率。

在上述技术方案中，优选地，所述离合滑套上设有开口朝后的弹簧安装部，所述离合弹簧设于所述弹簧安装部和所述后壳体之间，以使所述电磁线圈组件通电时所述离合滑套朝向所述第二洗涤啮合齿滑动、所述电磁线圈组件断电时所述离合滑套向所述所述第二脱水离合齿滑动。

离合弹簧设置在弹簧安装部和后壳体之间，滚筒洗衣机非工作状态时，离合滑套位于脱水工位，第一脱水离合齿和第二脱水离合齿处于啮合状态；洗涤时电磁线圈组件通电，导磁套在电磁力作用下向后运动并压缩离合弹簧，此时第一洗涤离合齿和第二洗涤离合齿进入啮合，行星架组件被制动，行星轮系变为定轴轮系，太阳轮和内齿圈等速比输出；脱水时电磁线圈组件失电，离合滑套在离合弹簧的作用下复位，洗涤离合齿脱开啮合，第一脱水离合齿和第二脱水离合齿进入啮合，此时行星架组件与内齿圈固定连接，整个行星轮系同速运转；这种在洗涤模式下电磁线圈组件通电、在脱水模式下电磁线圈组件不通电的方案，脱水掉电时不会造成离合齿损伤，提高了离合机构的可靠性。

在上述技术方案中，优选地，所述离合滑套上设有开口朝前的弹簧安装部，所述离合弹簧设于所述弹簧安装部和所述转子之间，以使所述电磁线圈组件通电时所述离合滑套向所述第二脱水啮合齿滑动、所述电磁线圈组件断电时所述离合滑套向所述第二洗涤离合齿滑动。

离合弹簧设置在弹簧安装部和转子之间，此时滚筒洗衣机非工作状态时，离合滑套位于洗涤工位，第一洗涤离合齿和第二洗涤离合齿处于啮合状态；洗涤时电磁线圈组件失电，离合滑套在离合弹簧的作用下复位，此时第一洗涤离合齿和第二洗涤离合齿进入啮合，行星架组件被制动，行星轮系变位定轴轮系，太阳轮和内齿圈反向等速比输出；脱水时电磁线圈组件通电，导磁套在电磁力作用下向前运动并压缩离合弹簧，洗涤离合齿脱开啮合，第一脱水离合齿和第二脱水离合齿进入啮合，此时行星架组件与内齿圈固定连接，整个行星轮系同速运转；这种在脱水状态下电磁线圈组件通电、洗涤状态下电磁线圈组件不通电的方案，由于一般洗涤时间远长于脱水时间，因此这种离合机构在洗涤时不需要驱动力，具有省电的优点，可降低能耗，提高效率。

在上述技术方案中，优选地，所述后壳体朝向所述前盖板的一侧形成有内孔，所述后壳体内孔中压装有第五衬套，所述行星架组件可枢转地安装在所述第五衬套内孔中。

行星架组件可枢转地安装在第五衬套内孔中，使行星架组件可回转地安装在后壳体上，进而通过行星架组件是否被制动，实现波轮轴与滚筒轴套差速运转或同速运转。

本发明第二方面的技术方案提供了一种滚筒洗衣机，包括：外桶、位于所述外桶内的滚筒、及设于所述滚筒底部的波轮；和如上述任一技术方案所述的滚筒洗衣机的驱动系统，所述驱动系统固定连接在所述外桶的后端面上，所述驱动系统的滚筒轴套和波轮轴通过所述外桶底部的开口伸入所述滚筒，所述滚筒轴套与所述滚筒固定连接，所述波轮轴与所述波轮固定连接。

在上述技术方案中，优选地，所述的滚筒洗衣机还包括：控制器，与所述离合机构电连接，用于根据获取的洗涤模式指令控制所述离合机构在洗涤阶段传动接合于所述定子和所述转子中的一者。

控制器根据获取的洗涤模式指令控制离合机构在洗涤阶段传动接合于定子和转子中的一者，也即通过控制离合机构是否进行脱水工位和洗涤工位切换，实现控制波轮和滚筒是否处于差速运转状态，从而达到切换单输出洗涤模式或双输出洗涤模式的目的；这样在洗涤丝绸或羊毛等衣物时为避免衣物加速磨损，可以控制洗涤时波轮和滚筒同速运转；而在洗涤牛仔裤等耐磨衣物时，可以控制洗涤时波轮和滚筒差速运转，以增大衣物之间的摩擦力，提升洗涤洁净度。

本发明上述技术方案提供的滚筒洗衣机的驱动系统及滚筒洗衣机，具有以下积极效果：本发明直接在前盖板的前后端分别安装第一轴承和第二轴承，即前盖板同时充当前后轴承座，也即前后轴承座一体设计，提高了支撑刚度；转子与滚筒轴套直接连接，缩短了转子安装跨距，提高了整体刚度；零部件数量少，装配工艺简单，减速机构和离合机构并联设置在定子内部，优选地驱动系统的转子、定子、电磁线圈组件、离合滑套及行星轮系沿径向从外到内依次嵌套设置，大大提高了轴向尺寸利用率，为洗衣机扩容和降本提供了可能性；脱水模式下电磁线圈组件不通电的方案，脱水掉电时不会造成离合齿损伤，提高了离合机构的可靠性；脱水状态下电磁线圈组件通电的方案，可降低能耗，提高效率；整个驱动离合器模块化设计，对整机厂家来讲供货及安装都非常方便；可切换双输出和单输出洗涤模式，适用于不同材质衣物的洗涤。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述滚筒洗衣机的驱动系统的剖视结构示意图；

图2是图1所示滚筒洗衣机的驱动系统的分解结构示意图；

图3是本发明一个实施例所述滚筒洗衣机的局部剖视结构示意图；

图4是图1中滚筒轴套的结构示意图；

图5是图1中波轮轴的结构示意图；

图6是图1中离合滑套的结构示意图；

图7是图1中行星架的结构示意图；

图8是图1中行星架盖板的结构示意图；

图9是图1中内齿圈的结构示意图；

图10是图1中波轮轴及减速机构的装配结构示意图。

其中，图1至图10中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1外桶，2滚筒，3波轮，4前盖板，401第一轴承室，402第二轴承室，5滚筒轴套，501滚筒连接部，502第一油封连接部，503轴承安装部，504转子连接部，505第二油封安装部，506第一衬套安装部，507第二衬套安装部，508行星架避让部，6波轮轴，601波轮连接部，602第二油封连接部，603衬套安装部，604第一轴肩，605第二轴肩，7后壳体，8定子，9转子，10离合滑套，1001非导磁齿形件，1002导磁套，1003第二花键部，1004第一脱水离合齿，1005第一洗涤离合齿，1006弹簧安装部，11太阳轮，12行星轮，13内齿圈，1302法兰盘，1303第一直齿，1304第二直齿，1306第二挡油部，14行星架，1401行星架本体，1402第一安装孔，1403支撑柱，1404凸台，1405第三衬套安装部，1406第一挡油部，15行星架盖板，1501盖板本体，1502第二安装孔，1503支撑柱通孔，1504第一花键部，1505第四衬套安装部，1506环形凸起部，16行星轮轴，17第二洗涤离合齿，18第二脱水离合齿，20电磁线圈组件，21第一轴承，22第二轴承，23第一衬套，24第二衬套，25第三衬套，26第四衬套，27第五衬套，31第一油封，3101第一密封唇，3102第二密封唇，32第二油封，3201第三密封唇，33离合弹簧，34调整垫圈，35弹性挡圈。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图10描述根据本发明一些实施例所述的滚筒洗衣机的驱动系统及滚筒洗衣机。

如图1至图10所示，根据本发明的一些实施例提供的一种滚筒洗衣机的驱动系统，包括：滚筒轴套5、波轮轴6、驱动源、离合机构和减速机构。

具体地，如图1和图3所示，波轮轴6可回转地设于滚筒轴套5中；驱动源包括定子8和转子9，转子9开口向后地固定连接在滚筒轴套5的后端；离合机构被控制为选择性地传动接合于定子8和转子9中的一者；减速机构包括常接合于离合机构的行星架组件、及传动连接于波轮轴6和转子9之间的行星轮系；其中，离合机构传动接合于定子8时，行星架组件与定子8固连，转子9通过行星轮系带动波轮轴6与滚筒轴套5差速运转；离合机构传动接合于转子9时，行星架组件与转子9固连，转子9通过行星轮系带动波轮轴6与滚筒轴套5同速运转。

本发明上述实施例提供的滚筒洗衣机的驱动系统，转子9直接与滚筒轴套5固定连接，同速运转；当离合机构使行星架组件与定子8固连时，转子9通过行星轮系带动波轮轴6与滚筒轴套5差速运转，实现双输出，有利于增加衣物之间的摩擦力，从而提高洗净度；当离合机构使行星架组件与转子9固连时，转子9通过行星轮系带动波轮轴6与滚筒轴套5同速运转；这种转子9与滚筒轴套5直接连接的方式，相较于将转子9固定在细长的输入轴上的方案，缩短了转子9安装跨距，提高了整体刚度，并且不改变传统滚筒洗衣机的转子与滚筒轴的连接关系，大大减小了设计改动量并降低了成本。

在本发明的一个实施例中，如图1、图2和图3所示，滚筒洗衣机的驱动系统包括：安装部件、传动机构、驱动源、减速机构、离合机构及密封件。

安装部件包括前盖板4和后壳体7，前盖板4内孔前后端分别设有第一轴承室401和第二轴承室402，第一轴承21和第二轴承22外圈分别固定安装在第一轴承室401和第二轴承室402内；后壳体7开口向前地固定连接在前盖板4的后端面上，两者内部形成为内部空腔，用于容纳其他部件，整个驱动系统外部没有旋转部件。

传动部件包括滚筒轴套5和波轮轴6，滚筒轴套5通过第一轴承21和第二轴承22可回转地安装在前盖板4的内孔中；滚筒轴套5为中空结构，波轮轴6通过压装在滚筒轴套5内孔中的第一衬套23和第二衬套24可回转地设置在滚筒轴套5中；滚筒轴套5前端设有滚筒连接部501，用于将动力传递给滚筒2；波轮轴6前端设有波轮连接部601，用于将动力传递给波轮3。

驱动源包括定子8和转子9，转子9开口向后地固定连接在滚动轴套5的后端部，定子8固定连接在后壳体7的底部，并同轴地设置在转子9的内部；整个驱动源设置在后壳体7和前盖板4形成的内部空腔内。

减速机构包括行星架组件和行星轮系，行星架组件包括行星架14和行星架盖板15，行星轮系包括太阳轮11、若干个行星轮12和内齿圈13，行星架14和行星架盖板15之间沿周向分布地设有若干个行星轮轴16，行星轮12空套在行星轮轴16上，行星轮12为一组或多组，最外部行星轮12向外与内齿圈13啮合，最内部行星轮12与太阳轮11啮合；行星架14和行星架盖板15固定连接为行星架组件，行星架14内孔和行星架盖板15内孔分别固定设置的第三衬套25和第四衬套26，并通过第三衬套25和第四衬套26可回转地空套在波轮轴6上；波轮轴6上固定连接有太阳轮11，太阳轮11位于第三衬套25和第四衬套26之间，并向外部与行星轮12啮合传动；内齿圈13同轴地固定设置在转子9上，行星架盖板15为杯状结构，行星架14位于杯状结构内侧，内齿圈13设置在行星架14外圈和行星架盖板15内壁之间，并向内部与行星轮12啮合传动。

可选地，如图2所示，行星轮12为一组(一组行星轮12可以包括中心轴位于同一圆上的多个行星轮12)，即太阳轮11和内齿圈13之间设有一组行星轮12，行星轮12向外与内齿圈13啮合、向内与太阳轮11啮合，使内齿圈13和太阳轮11反向输出，即实现波轮轴6和滚筒轴套5反向差速运转，也即实现波轮3与滚筒2反向差速运转。

可选地，太阳轮11和内齿圈13之间设有两组相互啮合的行星轮12，位于外侧的行星轮12向外与内齿圈13啮合、位于内侧的行星轮12向内与太阳轮11啮合，使内齿圈13和太阳轮11同向输出，即实现波轮轴6和滚筒轴套5同向差速运转，也即实现波轮3与滚筒2同向差速运转。

离合机构包括离合滑套10、电磁线圈组件20和离合弹簧33。电磁线圈组件20与后壳体7同轴地固定连接；离合滑套10包括非导磁齿形件1001和导磁套1002，两者通过直径配合并整体成形；行星架盖板15外圈固定设有第一花键部1504，离合滑套10通过固定设置在内孔上的第二花键部1003可轴向滑动地套在第一花键部1504外侧；离合滑套10两端分别设有第一脱水离合齿1004和第一洗涤离合齿1005，内齿圈13固定设有第二脱水离合齿18，后壳体7上固定设有第二洗涤离合齿17；离合滑套10上设有弹簧安装部1006。

密封件包括第一油封31和第二油封32，第一油封31固定安装在前盖板4前端，向内与滚筒轴套5密封连接，向外与外桶1密封连接；第二油封32固定安装在滚筒轴套5前端内孔中，向内与波轮轴6密封连接。

具体地，如图4所示，滚筒轴套5为中空回转结构，外部从前至后依次设有滚筒连接部501、第一油封连接部502、轴承安装部503和转子连接部504；内孔从前至后依次设有第二油封安装部505、第一衬套安装部506、第二衬套安装部507和行星架避让部508；装配时，滚筒轴套5从第一轴承21端装配入轴承孔，轴承安装部503安装在第一轴承21和第二轴承22内孔中，从而可枢转地安装在前盖板4内部；滚动轴套5前端通过滚筒连接部501与滚筒2固定连接，后端通过伸出轴承孔的转子连接部504与转子9固定连接。

具体地，如图5所示，波轮轴6从前至后依次设有波轮连接部601、第二油封安装部602、衬套安装部603、第一轴肩604和第二轴肩605，波轮轴6通过第一衬套23和第二衬套24可转动地支撑在滚动轴套5内孔中，波轮轴6通过第一轴肩604向前限位于第二衬套24；波轮轴6透出第一衬套23的一侧装配有调整垫圈34，用于调整波轮轴6和滚动轴套5之间的轴向窜动，再通过设置在调整垫圈34前端的弹性挡圈35向后限位于第一衬套23；波轮轴6前端通过波轮连接部601与波轮3固定连接，后端固定连接有太阳轮11，并限位于第二轴肩605。

可选地，波轮轴6和太阳轮11可一体加工为齿轮轴。

进一步地，如图1和图3所示，转子9开口向后地固定连接在转子连接部504处，并轴向定位于第二轴承22的内圈端面上；在转子内侧底部同轴地固定连接有内齿圈13和第二脱水离合齿18，可选地，内齿圈13和第二脱水离合齿18可一体注塑在转子9上，或通过装配固定连接；定子8通过螺纹连接固定在后壳体7的底部，并同轴设置在转子9内部，整个驱动源设置在后壳体7和前盖板4形成的空腔内；这种结构可以提高转子9的连接刚度，提高整个系统的支撑刚度。

进一步地，如图1和图3所示，行星架14和行星架盖板15为中空结构，内孔分别固定设置的第三衬套25和第四衬套26，并通过衬套可回转地空套在波轮轴6上，太阳轮11设置在第三和第四衬套之间；如图1和图7所示，行星架14上一体设置的第三衬套安装部1405插入滚筒轴套5的行星架避让部508，并轴向限位于第一轴肩604，双端支撑提高了整个行星轮系的连接刚度，避免了单边支撑所造成的刚性不足，可以减小洗涤噪音，提高整机的稳定性；同时行星架避让部的设置压缩了轴向尺寸。

进一步地，如图2、图3和图8所示，行星架14和行星架盖板15固定连接为行星架组件，具体地，行星架本体1401的内侧设有支撑柱1403，支撑柱1403的端部设有凸台1404，盖板本体1501上设有支撑柱通孔1503，支撑柱1403插入支撑柱通孔1503，旋铆凸台1404，实现行星架14和行星架盖板15固定连接；两者之间分别沿周向分布地设有若干个第一安装孔1402和第二安装孔1502，第一安装孔1402和第二安装孔1502相对应设置，中间安装有若干个行星轮轴16，行星轮12空套在行星轮轴16上并向内部与太阳轮11啮合传动；行星架盖板15为杯状结构，行星架14位于杯状结构内部，内齿圈13同轴地设置在行星架14外圈和行星架盖板15内壁之间，并向内部与行星轮12啮合传动。

进一步地，如图9和图10所示，行星架14外圈一体设有向外呈环形凸起的第一挡油部1406，内齿圈13内圈一体设有向内呈环形凸起的第二挡油部1306，装配完成时第一挡油部1406和第二挡油部1306间隙不超过1mm；第二挡油部1306、第一挡油部1406、行星架盖板15本体及内齿圈13本体组成迷宫结构，防止行星轮系中的油脂在运转过程中发生飞溅。

进一步地，如图6所示，离合滑套10包括非导磁齿形件1001和导磁套1002，两者通过直径配合并整体成形，导磁套1002设置在非导磁齿形件1001的外圈；如图2、图6和图8所示，行星架盖板15外圈固定设有第一花键部1504，离合滑套10通过固定设置在内孔上的第二花键部1003可轴向滑动地套在行星架盖板15的第一花键部1504外侧；非导磁齿形件1001两端分别设有第一脱水离合齿1004和第一洗涤离合齿1005；内齿圈13背离齿轮部的端面上一体设有环形的法兰盘1302，法兰盘1302面对行星轮系的一侧固定设有沿周向均布的第二脱水离合齿18；后壳体7上对应地固定设有第二洗涤离合齿17。

可选地，第二脱水离合齿18可与内齿圈13一体注塑，第二洗涤离合齿17可与后壳体7一体注塑。

进一步地，如图1和图2所示，电磁线圈组件20与后壳体7同轴地固定连接，并设置在离合滑套10的外部、定子8的内部。

进一步地，如图8所示，第二花键部1003和导磁套1002之间向洗涤离合齿方向开口地设置有环形的弹簧安装部1006。

可选地，如图1和图2所示，离合弹簧33设置在弹簧安装部1006和后壳体7之间，此时滚筒洗衣机非工作状态时，离合滑套10位于脱水工位，第一脱水离合齿1004和第二脱水离合齿18处于啮合状态；洗涤时电磁线圈组件20通电，导磁套1002在电磁力作用下向后运动，压缩离合弹簧33，此时第一洗涤离合齿1005和第二洗涤离合齿17进入啮合，行星架组件被制动，行星轮系变位定轴轮系，太阳轮11和内齿圈13等速比输出；脱水时电磁线圈组件20失电，离合滑套10在离合弹簧33的作用下复位，洗涤离合齿脱开啮合，第一脱水离合齿1004和第二脱水离合齿1301进入啮合，此时行星架组件与内齿圈13固定连接，整个行星轮系同速运转。

上述在洗涤模式下电磁线圈组件通电、在脱水模式下电磁线圈组件不通电的方案，在脱水状态下发生非正常断电时不会因离合机构迅速复位使旋转部件上的洗涤离合齿与固定部件上的洗涤离合齿进入啮合而造成噪音甚至打齿等破坏性结果，确保脱水掉电时不会造成离合齿损伤，提高了离合机构的可靠性。

可选地，离合弹簧33设置在弹簧安装部1006和转子9之间，此时洗衣机非工作状态时，离合滑套10位于洗涤工位，第一洗涤离合齿1005和第二洗涤离合齿17处于啮合状态。洗涤时电磁线圈组件20失电，离合滑套10在离合弹簧33的作用下复位，此时第一洗涤离合齿1005和第二洗涤离合齿17进入啮合，行星架组件被制动，行星轮系变位定轴轮系，太阳轮11和内齿圈13反向等速比输出；脱水时电磁线圈组件20通电，导磁套1002在电磁力作用下向前运动，压缩离合弹簧33，洗涤离合齿脱开啮合，第一脱水离合齿1004和第二脱水离合齿18进入啮合，此时行星架组件与内齿圈13固定连接，整个行星轮系同速运转。

上述在脱水状态下电磁线圈组件通电、在洗涤状态下电磁线圈组件不通电的方案，由于一般洗涤时间远长于脱水时间，因此这种离合机构在洗涤时不需要驱动力，具有省电的优点，可降低能耗，提高效率。

优选地，上述所有离合齿由第一直齿1303和第二直齿1304组成，离合齿在轴向方向上的投影为台阶状，台阶状离合齿啮合容易，齿全高小，可有效控制离合可靠性和压缩轴向高度。

组装后的驱动系统的转子9、定子8、电磁线圈组件20、离合滑套10及行星轮系沿径向从外到内依次嵌套设置，整个结构并联在前盖板4和后壳体7所形成的内部空腔内，大大提高了轴向尺寸的利用率。

进一步地，如图1所示，后壳体7内孔中压装有第五衬套27，行星架组件通过第四衬套安装部1505可枢转地安装在第五衬套27内孔中，并轴向限位于环形凸起部1506。

优选地，第一到第五衬套选用含油轴承材料。

具体地，如图1所示，第一油封31固定在前盖板4的前端，内孔设置有第一密封唇3101，抵接在滚筒轴套5上的第一油封连接部502，外圈设置有第二密封唇3102，抵接在外桶1内孔处；第二油封32外圈固定连接在滚筒轴套5的第二油封安装部505，向内设置有第三密封唇3201，抵接在波轮轴6的第二油封连接部602。

本发明第二方面的实施例提供了一种滚筒洗衣机，如图3所示，包括外桶1、滚筒2、波轮3及上述任一实施例的滚筒洗衣机的驱动系统，外桶1通过悬挂系统支撑在滚筒洗衣机的底座上，滚筒2设置在外桶1内部，波轮3设置在滚筒2底部；驱动系统通过螺纹连接固定在外桶1的后端面上，滚筒轴套5和波轮轴6通过外桶1底部的开口伸入滚筒洗衣机内部，滚筒轴套5与滚筒2固定连接，波轮轴6与波轮3固定连接。

当离合机构使行星架组件与定子8固连时，太阳轮11和内齿圈13分别通过滚筒轴套5和波轮轴6带动波轮3和滚筒2差速运转，实现双输出；当离合机构使内齿圈13和行星架组件固连时，整个行星轮系同速运转，波轮3和滚筒2同速运转。

通过控制洗涤时波轮3和滚筒2是否处于差速运转状态，从而达到切换单输出或双输出洗涤模式的目的。

具体地，双输出模式为：洗涤工况下，电机低转速运转，离合机构使行星架组件与定子8固连，滚筒2与电机同速运转，波轮3通过行星轮系升速与滚筒2等速比运转，此时滚筒洗衣机处于双输出洗涤状态，具有较强洗净能力，可洗涤顽固污渍或耐清洗材质衣物；脱水工况下，电机高速运转，离合机构使内齿圈13和行星架组件固连，波轮3和滚筒2和电机以相同的速度高速运转。

具体地，单输出模式为：洗涤工况下，电机低转速运转，离合机构使内齿圈13和行星架组件固连，波轮3和滚筒2和电机以相同的速度低速运转，此时滚筒洗衣机处于单输出洗涤状态，具有不损伤衣物的优点，可洗涤羊绒或丝绸等需轻柔洗涤的衣物；脱水工况下，电机高速运转，离合机构使内齿圈13和行星架组件固连，波轮3和滚筒2和电机以相同的速度高速运转，此时离合机构不进行工位切换，可通过电控程序实现。

综上所述，本发明提供的滚筒洗衣机的驱动系统，前盖板同时充当前后轴承座，也即前后轴承座一体设计，提高了支撑刚度；转子与滚筒轴套直接连接，缩短了转子安装跨距，提高了整体刚度；零部件数量少，装配工艺简单，减速机构和离合机构并联设置在定子内部，大大提高了轴向尺寸利用率，为洗衣机扩容和降本提供了可能性；脱水模式下电磁线圈组件不通电的方案，脱水掉电时不会造成离合齿损伤，提高了离合机构的可靠性；脱水状态下电磁线圈组件通电的方案，可降低能耗，提高效率；整个驱动离合器模块化设计，对整机厂家来讲供货及安装都非常方便；可切换双输出和单输出洗涤模式，适用于不同材质衣物的洗涤。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，包括：

滚筒轴套及可回转地设于所述滚筒轴套中的波轮轴；

驱动源，包括定子和转子，所述转子开口向后地固定连接在所述滚筒轴套的后端；

离合机构，被控制为选择性地传动接合于所述定子和所述转子中的一者；

减速机构，包括常接合于所述离合机构的行星架组件、及传动连接于所述波轮轴和所述转子之间的行星轮系；

其中，所述离合机构传动接合于所述定子时，所述行星架组件与所述定子固连，所述转子通过所述行星轮系带动所述波轮轴与所述滚筒轴套差速运转；

所述离合机构传动接合于所述转子时，所述行星架组件与所述转子固连，所述转子通过所述行星轮系带动所述波轮轴与所述滚筒轴套同速运转。

2.根据权利要求1所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，还包括：

前盖板，所述滚筒轴套可回转地安装在所述前盖板内孔中；和

后壳体，所述后壳体开口向前地固定连接在所述前盖板的后端面上，并无接触地空套在所述转子外部，所述定子固定连接在所述后壳体的内侧底部，并同轴地设于所述转子内部或外部。

3.根据权利要求2所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述后壳体和所述前盖板固定连接形成内部空腔，所述驱动源、所述减速机构、所述离合机构均容置于所述内部空腔中，使所述驱动系统形成为一体。

4.根据权利要求2所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述前盖板内孔的前后端分别安装有第一轴承和第二轴承，所述滚筒轴套通过所述第一轴承和所述第二轴承可回转地安装于所述前盖板内孔中；

所述滚筒轴套为中空结构，所述波轮轴通过压装在所述滚筒轴套内孔中的第一衬套和第二衬套可回转地设于所述滚筒轴套中。

5.根据权利要求4所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，还包括：

第一油封，所述第一油封固定安装于所述前盖板的前端，并向内与所述滚筒轴套密封连接、向外用于与滚筒洗衣机的外桶密封连接；和

第二油封，所述第二油封固定安装在所述滚筒轴套的前端内孔中，并向内与所述波轮轴密封连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述行星架组件可回转地空套在所述波轮轴上，所述行星架组件包括行星架和行星架盖板，所述行星架盖板为杯状结构，所述行星架置于所述杯状结构内侧且与所述行星架盖板固定连接，所述行星轮系设于所述行星架盖板内部；

所述行星架盖板外圈固定设有第一花键部，所述离合机构套在所述第一花键部外侧。

7.根据权利要求6所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述行星轮系包括太阳轮、行星轮和内齿圈，所述内齿圈同轴地固定设于所述转子上，所述太阳轮固定设于所述波轮轴上，所述太阳轮和所述内齿圈之间啮合传动地设有一组或多组所述行星轮；

其中，所述行星架盖板内侧底部与所述行星架之间设有行星轮轴，所述行星轮空套在所述行星轮轴上并向内与所述太阳轮啮合，所述内齿圈设于所述行星架外圈和所述行星架盖板内壁之间，并向内与所述行星轮啮合。

8.根据权利要求7所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述行星架内孔中固定设有第三衬套，所述行星架盖板内孔中固定设有第四衬套，所述行星架组件通过所述第三衬套和所述第四衬套可回转地空套在所述波轮轴上，所述太阳轮位于所述第三衬套和所述第四衬套之间。

9.根据权利要求7所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述太阳轮和所述内齿圈之间设有一组所述行星轮，所述行星轮向外与所述内齿圈啮合、向内与所述太阳轮啮合，使所述内齿圈和所述太阳轮反向输出；或

所述太阳轮和所述内齿圈之间设有两组相互啮合的所述行星轮，位于外侧的所述行星轮向外与所述内齿圈啮合、位于内侧的所述行星轮向内与所述太阳轮啮合，使所述内齿圈和所述太阳轮同向输出。

10.根据权利要求7所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述离合机构包括离合滑套，所述离合滑套内孔上固定设有第二花键部，所述离合滑套通过所述第二花键部可轴向滑动地套在所述第一花键部外侧；

所述离合滑套的两端分别设有第一脱水离合齿和第一洗涤离合齿，所述内齿圈上固定设有第二脱水离合齿，所述定子固定连接有第二洗涤离合齿，所述离合滑套能够被控制为朝向所述第二脱水离合齿和所述第二洗涤离合齿中的一者滑动。

11.根据权利要求10所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述离合机构还包括电磁线圈组件和离合弹簧，所述离合滑套包括非导磁齿形件及套设在所述非导磁齿形件上的导磁套，所述离合滑套在所述电磁线圈组件的电磁力作用和所述离合弹簧的弹力作用下在脱水工位和洗涤工位之间可切换地滑动。

12.根据权利要求11所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述驱动系统包括前盖板和后壳体，所述后壳体开口向前地固定连接在所述前盖板的后端面上，并无接触地空套在所述转子外部，所述定子固定连接在所述后壳体的内侧底部、并同轴地设于所述转子内部，所述第二洗涤离合齿固定在所述后壳体的内侧底部；

所述电磁线圈组件与所述后壳体固定连接并同轴地设于所述定子内部，且所述电磁线圈组件套设在所述离合滑套外侧。

13.根据权利要求12所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述离合滑套上设有开口朝后的弹簧安装部，所述离合弹簧设于所述弹簧安装部和所述后壳体之间，以使所述电磁线圈组件通电时所述离合滑套向所述第二洗涤啮合齿滑动、所述电磁线圈组件断电时所述离合滑套向所述所述第二脱水离合齿滑动。

14.根据权利要求12所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述离合滑套上设有开口朝前的弹簧安装部，所述离合弹簧设于所述弹簧安装部和所述转子之间，以使所述电磁线圈组件通电时所述离合滑套向所述第二脱水啮合齿滑动、所述电磁线圈组件断电时所述离合滑套向所述第二洗涤离合齿滑动。

15.根据权利要求2至5中任一项所述的滚筒洗衣机的驱动系统，其特征在于，

所述后壳体朝向所述前盖板的一侧形成有内孔，所述后壳体内孔中压装有第五衬套，所述行星架组件可枢转地安装在所述第五衬套内孔中。

16.一种滚筒洗衣机，其特征在于，包括：

外桶、位于所述外桶内的滚筒、及设于所述滚筒底部的波轮；和

如权利要求1至15中任一项所述的滚筒洗衣机的驱动系统，所述驱动系统固定连接在所述外桶的后端面上，所述滚筒轴套和所述波轮轴通过所述外桶底部的开口伸入所述滚筒，所述滚筒轴套与所述滚筒固定连接，所述波轮轴与所述波轮固定连接。

17.根据权利要求16所述的滚筒洗衣机，其特征在于，还包括：

控制器，与所述离合机构电连接，用于根据获取的洗涤模式指令控制所述离合机构在洗涤阶段传动接合于所述定子和所述转子中的一者。