CN108560199A - 一种大容量洗衣机减速器离合器 - Google Patents

一种大容量洗衣机减速器离合器 Download PDF

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林其平
熊春阳
王宇磊
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Abstract

本发明提供一种大容量洗衣机减速器离合器，包括：输入轴、下支座、脱水轴、上支座、波轮轴、单向锁定机构、刹车机构、棘轮离合机构以及与所述波轮轴连接的大模数行星轮减速机构，所述单向锁定机构包括固定在所述上支座上的单向离合支座以及内外圈分离的单向轴承，所述单向轴承的外圈过盈安装在所述单向离合支座内，其内圈过盈安装在所述脱水轴上；所述输入轴与所述棘轮离合机构的离合轴之间安装有第一滚动轴承以及第二滚动轴承。本发明大容量洗衣机减速器离合器将传统的输入轴与含油轴承的滑动摩擦转变为滚动摩擦，提高了轴承对皮带的侧向承载拉力，消除了含油轴承因温度过高而漏油磨损失效风险；提高了离合器的单向锁定力矩和可靠性。

Description

一种大容量洗衣机减速器离合器
技术领域
本发明涉及一种全自动洗衣机减速离合器，特别涉及一种大容量洗衣机减速器离合器。
背景技术
洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器，按其额定洗涤容量分为家用和集体用两类。目前，国内市场上推出的全自动洗衣机容量基本上是12公斤以下中、小洗涤容量的洗衣机，而与其配套的洗衣机减速离合器的洗涤容量也不会超过12公斤，而美洲市场上需求的基本是13公斤及以上的全自动洗衣机。洗衣机的离合器，实际上就是一个行星齿轮的减速机构，作用是将电机转速经皮带轮的一级减速和行星齿轮的二级减速减到波轮洗衣机的转速，在脱水的时候排水电机在电脑板的控制下拉开离合器的棘爪让方丝弹簧抱住脱水轴进而实现洗涤与脱水的转换功能。以前传统的用在中小容量洗衣机减速离合器无论是强度、寿命都无法满足13公斤及以上的全自动洗衣机的要求。同时传统的中小容量洗衣机减速离合器采用单棘轮加扭簧的离合方式实现洗衣机的洗涤与脱水功能的切换；采用小型的单向复合轴承实现洗衣机内桶的单向锁定。以上传统的中小容量洗衣机减速离合器结构的结构较复杂，小型的单向复合轴承锁定力矩低，耐冲击性能差，容易疲劳失效。同时传统的中小容量洗衣机减速离合器的输入转动部分通常采用含油轴承结构，容易造成含油轴承磨损等失效。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、性能安全可靠、安装方便、适合大批量生产的大容量洗衣机减速器离合器。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种大容量洗衣机减速器离合器，包括：输入轴、下支座、脱水轴、安装在所述下支座上的上支座、套装在所述脱水轴内的波轮轴、单向锁定机构、刹车机构、棘轮离合机构以及与所述波轮轴连接的大模数行星轮减速机构，所述单向锁定机构包括固定在所述上支座上的单向离合支座以及内外圈分离的单向轴承，所述单向轴承的外圈过盈安装在所述单向离合支座内，其内圈过盈安装在所述脱水轴上；所述输入轴与所述棘轮离合机构的离合轴之间安装有第一滚动轴承以及第二滚动轴承。传统的洗衣机离合器的输入轴与离合轴之间是安装含油轴承的，含油轴承因温度过高会出现漏油磨损失效的风险，本技术方案将滑动摩擦转变为滚动摩擦，提高了轴承对皮带的侧向承载拉力。洗衣机的皮带轮可以采用张紧力更大，拉力稳定性更高的多锲带，取代传统的波轮洗衣机易磨损、噪声大的三角皮带。
进一步的，所述第一滚动轴承的个数至少为1个。
进一步的，所述棘轮离合机构包括花键摩擦套、扭簧、皮带轮、棘爪、离合杆、棘轮以及所述离合轴，所述皮带轮通过自锁螺母固定在所述输入轴上，所述棘爪通过棘爪销铰接在所述离合杆上，所述花键摩擦套安装在所述输入轴上，所述花键摩擦套和所述离合轴上套装有所述扭簧，所述扭簧外套装有所述棘轮；所述离合杆通过推杆销铰接在所述下支座上；所述离合杆在铰接处安装有离合杆弹簧，所述离合杆弹簧一端抵靠在所述离合杆上，另一端钩挂在所述下支座上。所述离合杆弹簧始终向所述离合杆提供一个朝向所述棘轮的推力，使所述棘爪落入至所述棘轮上；洗衣机在洗涤时，所述棘爪是落入至所述棘轮上的。
进一步的，所述棘轮离合机构设置有2个棘爪以及对应的2个棘轮；可以避免传统波轮洗衣机减速离合器因单向轴承失效而造成的波轮洗衣机单向转动的问题。
进一步的，所述刹车机构包括制动带、制动轮和推杆，所述制动带一端固定在所述下支座上，另一端通过制动带销安装在所述推杆上，所述制动轮分别连接所述离合轴和所述脱水轴，所述推杆铰接在所述推杆销上；所述推杆销上安装有制动弹簧，所述制动弹簧一端钩挂在所述推杆上，另一端抵靠在所述下支座上，所述制动弹簧始终对所述制动带提供一个朝向所述制动轮的抱紧力；所述推杆上安装有限位螺栓，所述限位螺栓抵靠在所述离合杆上。
进一步的，所述大模数行星轮减速机构包括下行星架、与所述波轮轴连接的上行星架、与所述输入轴的齿部相啮合的行星轮以及与所述行星轮啮合的内齿轮，所述内齿轮连接所述离合轴；所述行星轮通过芯轴安装在所述下行星架和所述上行星架上。
进一步的，所述脱水轴与所述波轮轴之间安装有含油轴承和小密封圈，所述脱水轴与所述上支座之间安装有第三滚动轴承和大水封。
进一步的，所述皮带轮为三角带皮带轮或者多锲带皮带轮；所述制动轮的表面采用表面抛丸处理和氮化处理工艺或者采用达克罗处理工艺，提高了制动表面的摩擦系数和耐磨性，消除了制动带与制动轮之间的摩擦异声；所述离合杆采用工程塑料注塑成型或金属冲压成型而成。
进一步的，所述扭簧采用方形弹簧钢丝绕制定型而成。
(三)有益效果
本发明大容量洗衣机减速器离合器采用滚动轴承，将传统的输入轴与含油轴承的滑动摩擦转变为滚动摩擦，提高了轴承对皮带的侧向承载拉力，消除了含油轴承因温度过高而漏油磨损失效风险；同时由于侧向承载拉力提升，洗衣机的皮带轮可以采用张紧力更大，拉力稳定性更高的多锲带，取代传统的波轮洗衣机易磨损、噪声大的三角皮带；大模数的行星轮系的设计可以满足13公斤到20公斤波轮洗衣机与搅拌式洗衣机的性能要求；采用双棘轮和双棘爪减速离合器离合系统，可以避免传统波轮洗衣机减速离合器的因单向轴承失效而造成的波轮洗衣机单向转问题；内外环分离的单向轴承与单向离合支座组成的单向锁定系统安装在减速离合器的上支座，提高了大容量减速离合器的单向锁定力矩和可靠性，节省了结构空间。
附图说明
图1为本发明大容量洗衣机减速器离合器的立体图；
图2为本发明大容量洗衣机减速器离合器的结构示意图；
图3为图2略去皮带轮后的仰视图；
图4为图2的俯视图；
图5为图2的左视图；
其中：1为输入轴、2为自锁螺母、3为花键摩擦套、4为扭簧、5为第一滚动轴承、6为皮带轮、7为棘爪、8为棘爪弹簧、9为棘爪垫片、10为棘爪销、11为离合杆、12为棘轮、13为螺母、14为下支座、15为第二滚动轴承、16为金属垫片、17为离合轴、18为下行星架、19为制动带、20为芯轴、21为制动轮、22为内齿轮、23为行星轮、24为上行星架、25为卡簧、26为垫圈、27为脱水轴、28为单向轴承、29为上支座、30为第三滚动轴承、31为大水封、32为含油轴承、33为小密封圈、34为波轮轴、35为组合螺钉、36为R型销、37为限位螺栓、38为海绵垫、39为单向离合支座、40为推杆销、41为制动带销、42为制动弹簧、43为推杆、44为离合杆弹簧、45为塑料垫片、46为紧固螺钉、47为限位套、48为限位端。
具体实施方式
参阅图1～图5，本发明提供一种大容量洗衣机减速器离合器，包括：输入轴1、下支座14、脱水轴27、安装在下支座14上的上支座29、套装在脱水轴27内的波轮轴34、单向锁定机构、刹车机构、棘轮离合机构以及与波轮轴34连接的大模数行星轮减速机构，波轮轴34连接外部洗衣机的波轮盘，脱水轴27连接外部洗衣机的脱水桶；单向锁定机构包括固定在上支座29上的单向离合支座39以及内外圈分离的单向轴承28，上支座29和单向离合支座39之间安装有海绵垫38；参阅图4，单向离合支座39通过3颗紧固螺钉46和限位套47固定在上支座29上；单向轴承28的外圈过盈安装在单向离合支座39内，其内圈过盈安装在脱水轴27上；输入轴1与棘轮离合机构的离合轴17之间安装有第一滚动轴承5以及第二滚动轴承15；其中，输入轴1上套装有金属垫片16和塑料垫片44，输入轴1通过金属垫片16和塑料垫片44将第二滚动轴承15定位安装在离合轴17内。传统的洗衣机离合器的输入轴与离合轴之间是安装含油轴承的，含油轴承因温度过高会出现漏油磨损失效的风险，本技术方案将滑动摩擦转变为滚动摩擦，提高了轴承对皮带的侧向承载拉力。洗衣机的皮带轮可以采用张紧力更大，拉力稳定性更高的多锲带，取代传统的波轮洗衣机易磨损、噪声大的三角皮带，性能安全可靠。
其中，第一滚动轴承5的个数至少为1个；参阅图2，在本实施例中第一滚动轴承5的个数为2个。
参阅图1和图2，棘轮离合机构包括花键摩擦套3、扭簧4、皮带轮6、棘爪7、离合杆11、棘轮12以及离合轴17，皮带轮6通过自锁螺母2固定在输入轴1上，棘爪7通过棘爪销10铰接在离合杆11上，花键摩擦套3安装在输入轴1上，花键摩擦套3和离合轴17上套装有扭簧4，扭簧4外套装有棘轮12，扭簧4同时套装在花键摩擦套3和离合轴17上，目的在于洗衣机脱水时，棘轮12内的扭簧4处于复位状态，将花键摩擦套3和离合轴17抱紧，连接成一体；离合杆11通过推杆销40铰接在下支座14上，推杆销40通过R型销36定位安装在所述离合杆11上；离合杆11在铰接处安装有离合杆弹簧44，离合杆弹簧44一端抵靠在离合杆11上，另一端钩挂在下支座14上。离合杆弹簧44始终向离合杆11提供一个朝向棘轮12的推力，使棘爪7落入至棘轮12上，参阅图5，此时离合杆11的限位端48抵靠在下支座14上；洗衣机在洗涤时，棘爪7是落入至棘轮12上的。棘爪销10通过螺母13固定在离合杆11上，棘爪销10与离合杆11之间安装有棘爪垫片9，棘爪7上套装有棘爪弹簧8，棘爪弹簧8一端抵靠在棘爪7上，另一端抵靠在棘爪垫片9上。
在本实施例中，棘轮离合机构设置有2个棘爪7以及对应的2个棘轮12；可以避免传统波轮洗衣机减速离合器因单向轴承失效而造成的波轮洗衣机单向转动的问题，性能安全可靠。
参阅图2和图3，刹车机构包括制动带19、制动轮21和推杆43，制动带19一端通过组合螺钉35固定在下支座14上，另一端通过制动带销41安装在推杆43上，制动轮21分别连接离合轴17和脱水轴27，三者形成一整体，推杆43铰接在推杆销40上；推杆销40上安装有制动弹簧42，制动弹簧42一端钩挂在推杆43上，另一端抵靠在下支座14上，制动弹簧42始终对制动带19提供一个朝向制动轮21的抱紧力，使制动带19抱紧制动轮21；参阅图3，推杆43上安装有限位螺栓37，限位螺栓37抵靠在离合杆11上。
参阅图2，大模数行星轮减速机构包括下行星架18、与波轮轴34连接的上行星架24、与输入轴1的齿部相啮合的行星轮23以及与行星轮23啮合的内齿轮22，波轮轴34通过花键连接上行星架24；内齿轮22连接离合轴17，制动轮21、离合轴17和脱水轴27三者形成一整体；行星轮23通过芯轴20安装在下行星架18和上行星架24上。洗衣机脱水时，扭簧4将花键摩擦套3和离合轴17抱紧，此时花键摩擦套3、离合轴17、制动轮21、内齿轮22连接成一体。
参阅图2，脱水轴27与波轮轴34之间安装有含油轴承32和小密封圈33，脱水轴27与上支座29之间安装有第三滚动轴承30和大水封31。在本实施例中，含油轴承32的个数为2个，波轮轴34上套装有卡簧25和垫圈26，垫圈26将靠近波轮轴34花键一侧的含油轴承32定位安装在脱水轴27内。
其中，皮带轮6为三角带皮带轮或者多锲带皮带轮；制动轮21的表面采用表面抛丸处理和氮化处理工艺或者采用达克罗处理工艺，提高了制动表面的摩擦系数和耐磨性，消除了制动带与制动轮之间的摩擦异声；离合杆11采用工程塑料注塑成型或金属冲压成型而成；扭簧4采用方形弹簧钢丝绕制定型而成。
洗衣机洗涤时，洗衣机电机通过皮带带动大容量洗衣机减速离合器的皮带轮6正反方向转动；离合杆11在离合杆弹簧44的作用下处于插入状态，使2个棘爪7对应落入2个棘轮12内；制动轮21和脱水轴27分别在制动带19和单向轴承28的作用下处于锁定状态，制动带19抱紧制动轮21；2个棘轮12内的扭簧4处于解松状态，皮带轮6带动花键摩擦套3和输入轴1转动，输入轴1的齿轮头部驱动行星轮23正反转动，从而驱动上行星架24和下行星架18正反减速转动，上行星架24通过花键配合驱动波轮轴34正反转动；波轮轴34带动洗衣机波轮盘正反转动，从而实现洗衣机的洗涤功能。
洗衣机脱水时，洗衣机牵引器将推杆43拉开，推杆4上装配有的限位螺栓37推动离合杆11打开，使2个棘爪7对应脱离出2个棘轮12，制动带19也被拉开，制动轮解松；同时2个棘轮12内的扭簧4复位，将花键摩擦套3和离合轴17抱紧，连接成一体；洗衣机电机通过皮带带动大容量洗衣机减速离合器的皮带轮6顺时针方向转动，参阅图4，图中顺时针方向即为洗衣机脱水转动方向；带动连成一体的花键摩擦套3和离合轴17、制动轮21、脱水轴27以及安装在脱水轴27法兰盘上的洗衣机脱水桶顺时针方向转动，从而实现洗衣机脱水功能。
本实施例大容量洗衣机减速器离合器采用滚动轴承，将传统的输入轴与含油轴承的滑动摩擦转变为滚动摩擦，提高了轴承对皮带的侧向承载拉力，消除了含油轴承因温度过高而漏油磨损失效风险；同时由于侧向承载拉力提升，洗衣机的皮带轮可以采用张紧力更大，拉力稳定性更高的多锲带，取代传统的波轮洗衣机易磨损、噪声大的三角皮带；大模数的行星轮系的设计可以满足13公斤到20公斤波轮洗衣机与搅拌式洗衣机的性能要求；采用双棘轮和双棘爪减速离合器离合系统，可以避免传统波轮洗衣机减速离合器的因单向轴承失效而造成的波轮洗衣机单向转问题；内外环分离的单向轴承与单向离合支座组成的单向锁定系统安装在减速离合器的上支座，提高了大容量减速离合器的单向锁定力矩和可靠性，节省了结构空间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种大容量洗衣机减速器离合器，包括：输入轴(1)、下支座(14)、脱水轴(27)、安装在所述下支座(14)上的上支座(29)、套装在所述脱水轴(27)内的波轮轴(34)、单向锁定机构、刹车机构、棘轮离合机构以及与所述波轮轴(34)连接的大模数行星轮减速机构，其特征在于：所述单向锁定机构包括固定在所述上支座(29)上的单向离合支座(39)以及内外圈分离的单向轴承(28)，所述单向轴承(28)的外圈过盈安装在所述单向离合支座(39)内，其内圈过盈安装在所述脱水轴(27)上；所述输入轴(1)与所述棘轮离合机构的离合轴(17)之间安装有第一滚动轴承(5)以及第二滚动轴承(15)。
2.如权利要求1所述的大容量洗衣机减速器离合器，其特征在于：所述第一滚动轴承(5)的个数至少为1个。
3.如权利要求1所述的大容量洗衣机减速器离合器，其特征在于：所述棘轮离合机构包括花键摩擦套(3)、扭簧(4)、皮带轮(6)、棘爪(7)、离合杆(11)、棘轮(12)以及所述离合轴(17)，所述皮带轮(6)通过自锁螺母(2)固定在所述输入轴(1)上，所述棘爪(7)通过棘爪销(10)铰接在所述离合杆(11)上，所述花键摩擦套(3)安装在所述输入轴(1)上，所述花键摩擦套(3)和所述离合轴(17)上套装有所述扭簧(4)，所述扭簧(4)外套装有所述棘轮(12)；所述离合杆(11)通过推杆销(40)铰接在所述下支座(14)上；所述离合杆(11)在铰接处安装有离合杆弹簧(44)，所述离合杆弹簧(44)一端抵靠在所述离合杆(11)上，另一端钩挂在所述下支座(14)上。
4.如权利要求3所述的大容量洗衣机减速器离合器，其特征在于：所述棘轮离合机构设置有2个棘爪(7)以及对应的2个棘轮(12)。
5.如权利要求3所述的大容量洗衣机减速器离合器，其特征在于：所述刹车机构包括制动带(19)、制动轮(21)和推杆(43)，所述制动带(19)一端固定在所述下支座(14)上，另一端通过制动带销(41)安装在所述推杆(43)上，所述制动轮(21)分别连接所述离合轴(17)和所述脱水轴(27)，所述推杆(43)铰接在所述推杆销(40)上；所述推杆销(40)上安装有制动弹簧(42)，所述制动弹簧(42)一端钩挂在所述推杆(43)上，另一端抵靠在所述下支座(14)上；所述推杆(43)上安装有限位螺栓(37)，所述限位螺栓(37)抵靠在所述离合杆(11)上。
6.如权利要求5所述的大容量洗衣机减速器离合器，其特征在于：所述大模数行星轮减速机构包括下行星架(18)、与所述波轮轴(34)连接的上行星架(24)、与所述输入轴(1)的齿部相啮合的行星轮(23)以及与所述行星轮(23)啮合的内齿轮(22)，所述内齿轮(22)连接所述离合轴(17)；所述行星轮(23)通过芯轴(20)安装在所述下行星架(18)和所述上行星架(24)上。
7.如权利要求1至6任一项所述的大容量洗衣机减速器离合器，其特征在于：所述脱水轴(27)与所述波轮轴(34)之间安装有含油轴承(32)和小密封圈(33)，所述脱水轴(27)与所述上支座(29)之间安装有第三滚动轴承(30)和大水封(31)。
8.如权利要求3至6任一项所述的大容量洗衣机减速器离合器，其特征在于：所述皮带轮(6)为三角带皮带轮或者多锲带皮带轮；所述制动轮(21)的表面采用表面抛丸处理和氮化处理工艺或者采用达克罗处理工艺；所述离合杆(11)采用工程塑料注塑成型或金属冲压成型而成。
9.如权利要求3至6任一项所述的大容量洗衣机减速器离合器，其特征在于：所述扭簧(4)采用方形弹簧钢丝绕制定型而成。
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