CN1207459C - 带有驱动机构的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有驱动机构的设备，该设备(10)包括两个可转动部分(32、34)，它们可被驱动机构(50)驱动而绕轴线(40)转动。驱动机构(50)包括一齿轮箱(60)，齿轮箱具有一输入齿轮(116)、两个输出齿轮(240、304)、以及一锁止机构(250、252、318)，锁止机构可在一第一位置与一第二位置之间移动。结构被设计成这样：当锁止机构(250、252、318)处于第一位置、且输入齿轮(116)被驱动时，两输出齿轮(240、304)以相同的方向转动，当锁止机构(250、252、318)处于第二位置、且输入齿轮(116)被驱动时，两输出齿轮(240、304)以相反的方向转动。轴线(40)被布置为水平或大体上水平。本发明尤其适于用在前方装填型洗衣机(10)中，洗衣机(10)具有一滚筒(30)，滚筒包括两个可转动部分(32、34)。可对驱动机构(50)作选择使用而使两可转动部分(32、34)或者是以相同的方向转动、或者是以相反的方向转动。

Description

带有驱动机构的设备

本发明涉及一种具有驱动机构的设备。本发明尤其是，但不是唯一地，涉及带有驱动机构的家庭设备如洗衣机。本发明还涉及这种设备的操作方法。

一般来讲，设备中所用的驱动机构是公知的。此外，众所公知的是：此类驱动机构采用行星齿轮系的形式，如果希望转动输出的方向能周期性地反转，则通常利用此类驱动机构来驱动一旋转体。在这种情况下，通过对行星齿轮的构造进行改动，从而在输入转动方向给定的条件下，输出转动的方向是可以选择的。

专利文件WO 99/58753中提出了一种洗衣机形式的家庭设备，其包括：一具有两个可转动部分的滚筒、以及用于使两个可转动部分旋转的驱动装置，其中的驱动装置可使得两可转动部分之间产生相对转动。在一实施例中，在洗衣机的至少部分工作时段内，滚筒的两可转动部分能以基本相同的速度朝相反方向上转动。在洗衣机工作循环的揉洗时段中，这样的设计能增大对洗衣机中所容衣物的搅动力度。但是，在工作循环中随后的漂洗时段中，还需要使滚筒的两可转动部分以同样的速度在同一方向上转动，以便于能将漂洗水从衣物中充分地甩旋出来。为了能作到这一点，就必须要为每一滚筒都设置一套单独的驱动机构，从而使各个滚筒在工作循环中的合适时刻、在所需的方向上以所需的速度进行转动。因而，就需要设置控制装置，以此来保证各个驱动机构能在工作循环的各个时段中正确地工作。同时，还需要设置两个单独的电机，这样就会提高了设备的造价，并增大了要被装入到一有限空间内的各种部件的体积。

美国专利第4910979号和500016号中都公开了一种竖轴式洗衣机，其具有：一洗涤桶；一洗涤笼，在洗涤笼中容纳有将要进行洗涤的衣物；以及一中央搅动器，其位于洗涤笼中。洗涤笼和搅动器能以摆振的形式相对于洗涤桶自由转动。使洗涤笼和搅动器发生摆振的驱动机构是一行星机构，利用这一机构，当搅动器受驱动而绕垂直轴线在一第一方向上转过一给定角度时，则洗涤笼会在相反的方向上转动-尽管其转过的角度很小。洗涤笼的转角取决于很多因素，这些因素包括：系统惯性、搅动器的行程角、以及洗衣机中负载的尺寸。这种设计不适用于平轴式洗衣机，主要原因在于平轴式洗衣机的洗涤动作与竖轴式洗衣机有很大的不同。

本发明的目的是提供一种带有驱动机构的设备，该驱动机构适于用在平轴式洗衣机中。本发明的另一目的是提供一种带有驱动机构的设备，其中的驱动机构可被用来驱动一平轴式洗衣机中滚筒的两可转动部分。本发明又一目的是提供一种平轴式洗衣机，在该洗衣机中，所需驱动电机的数目得以减少。本发明再一个目的是提供一种上述类型的设备，该设备的造价得以降低和/或其中所需驱动电机的数目得以减少。

本发明提供了一种设备，其包括两个可转动部分和一驱动机构，驱动机构用于驱使两可转动部分绕一轴线转动，驱动机构包括一齿轮箱，该齿轮箱具有：一输入齿轮；两个与可转动部分相连接的输出齿轮；以及一可在一第一位置与一第二位置之间移动的锁止机构，结构被设计成这样：当锁止机构处于第一位置、且输入齿轮被驱动时，两输出齿轮以相同的方向转动，而当锁止机构处于第二位置、且输入齿轮被驱动时，两输出齿轮以相反的方向转动，其特征在于：所述轴线被布置为水平或大体上水平。

根据本发明的设计，使得设备中可只设置一套驱动机构，其中，所述设备包括可绕一水平轴线转动的两个可转动部分，驱动机构只一具有一个输入齿轮，但却具有两个输出齿轮。利用锁止机构，可对两输出齿轮的转动方向进行选择：当需要两输出齿轮以同一方向转动时(例如，在洗衣机工作循环的柔洗时段和漂洗时段中)，两输出齿轮可选择为同向转动；或者当需要两输出齿轮以相反方向转动时(例如在洗衣机工作循环的正常洗涤时段或“厚重衣物”洗涤时段)，可将它们选择为反向转动。这样，仅需一台电机来与输入齿轮相连，而不再需要另外的驱动电机就能在工作循环的对应时段中实现同步转动、或反向转动。(可以理解：也可以采用由多台驱动电机串联而成的机构来驱动输入齿轮，且这样的设计也不超出本发明的保护范围)。这就意味着：实现所需工作模式所要求的电机数减少了，这反过来又减少了要被安装到设备外壳中的笨重部件的数目，并降低了设备的造价。

优选的是：两输出齿轮被设置成同轴的，且输入齿轮与两输出齿轮也是同轴的。在一优选实施例中，每一输出齿轮都与一转轴相连接，且两转轴是同轴设置的，其中一转轴位于另一转轴内部。上述这些特征形成了一种紧凑而有效的结构，其适于用在平轴式洗衣机中，在平轴式洗衣机中，滚筒部分以悬臂梁的形式进行支撑，以便于在前方形成一门洞。

结构最好被设计成这样：当锁止机构处于第一位置、且输入齿轮被驱动时，两输出齿轮以相同的速度在同一方向上转动。更为优选的是：当锁止机构处于第二位置、且输入齿轮被驱动时，两输出齿轮以基本相同的速度在相反方向上转动。这种结构尤其适于用在文件WO 99/58573所公开的那种洗衣机中，原因在于这种洗衣机需要两滚筒部分在某些时候能以相同的速度在同一方向上转动、而有时却要以基本相同的速度在相反的方向上转动。

在一优选实施例中，齿轮箱包括一行星结构的齿轮系，其具有一齿圈、安装在一行星架上的多个行星轮、以及两个中心轮。优选的是：当锁止机构处于第一位置时，锁止机构与行星架和齿圈接合，从而可防止它们之间相对转动。更为优选的是：锁止机构和齿圈上都设置有多个突起，且当锁止机构处于第一位置时，锁止机构上的突起与齿圈上的突起相接合。进一步优选的是：锁止机构安装在行星架上。

这样形成的结构是紧凑的，且较易于安装到WO 99/58753所公开类型的设备中。锁止机构的工作也是可靠的，极不易出现故障-正如预计将该结构应用到洗衣机中时所要求的那样。

驱动机构最好包括一个致动器，用于将锁止机构中的一锁止板从一第一位置移动到一第二位置。该致动器最好包括一第一致动器环和一第二致动器环，第一致动器环以这样的方式连接到设备的一固定部分上：使该致动器环可绕齿轮箱的轴线转动，第一致动器环具有数个朝向第二致动器环的斜面，第二致动器环以这样的方式与设备上所述固定部分相接合：使其可平行于齿轮箱的轴线移动，第二致动器环具有数个朝向第一致动器环的斜面，且这些斜面与第一致动器环上的斜面互补，从而，由于相互正对的斜面之间产生运动，第一致动器环的转动运动将造成第二致动器环沿平行于齿轮箱轴线的方向进行移动。

这样的结构使得：通过将第一致动器环围绕齿轮箱轴线进行转动，而简单地实现了驱动机构在同步转动与互逆对转之间的模式转换。可用公知的技术来简单有效地实现第一致动器环的转动。

本发明还提供了一种对上述类型设备进行操作的方法，该方法包括步骤：

(a)在锁止机构处于第一位置情况下驱动输入齿轮，从而使两输出齿轮在相同的方向上转动；

(b)将锁止机构从第一位置移动到第二位置；以及

(c)在锁止机构处于第二位置的情况下驱动输入齿轮，从而使两输出齿轮在相反方向上转动。

优选的是：在步骤(c)中，两输出齿轮在相反方向上的转动速度大体上相同。这样的方法非常适于对WO 99/58753中所描述的洗衣机进行操作。

下文将参照附图对本发明的一实施例进行描述，但该描述仅是示例性的，在附图中：

图1中的示意性侧视图表示了一个设备，该设备是一洗衣机，并带有根据本发明的驱动机构；

图2是一分解视图，表示了一齿轮箱，该齿轮箱是图1所示洗衣机中驱动机构的一个组成部件；

图3a是一轴测视图，表示了图2所示多个部件中的第一组部件，图中这些第一组部件已被组装在一起；

图3b是对图3a所示第一组部件所作的剖面图；

图4是一剖面图，表示了图2所示部件中第二组部件在组装后的状态；

图5是一轴测图，表示了图3所示部件中第三组部件在组装后的状态；

图6a中的分解图表示出了图2所示部件中的几个部件，这几个部件构成了齿轮箱中的运转部件；

图6b是对图6a所示部件所作的第一个轴测视图，图中各个部件处于组装后的状态，图中还表示出了齿轮箱的运转动作；

图6c是对图6b所示部件所作的第二个轴测视图；

图7中的分解图表示了一个致动器，该致动器是图1所示洗衣机中驱动机构的一个组成部件；

图8中的轴测图表示了一个滚筒的后部，该滚筒是图1所示洗衣机的一个组成部件，且在该滚筒上安装了图7所示的致动器部件；

图9a中的平面示意图表示出了滚筒的后部和致动器部件，图中表示的是当需要两滚筒部分同步转动时的状态；

图9b中的平面示意图表示出了滚筒的后部和致动器部件，图中表示的是当需要两滚筒部分互逆对转时的状态；

图10a中的断面视图表示了当两滚筒部分处于同步转动时的齿轮箱和致动器；以及

图10b是对齿轮箱和致动器所作的断面视图，图中对应于两滚筒部分互逆对转时的状态。

在附图所示的实施例中，用一带有驱动机构的家用洗衣机来实施本发明。图1中示意性地表示了这种洗衣机的侧面构造。洗衣机10具有一外壳12，外壳12具有一前面板14，在面板上开有一个门16。在外壳中，以公知的方式利用弹簧阻尼机构20安装了一个不漏水的洗涤筒18。一进水管22通过一皂液盘24通向洗涤筒18的上部。一放水管26与洗涤筒18的下部连通，并与一排水口28相通。设置了适当的泵和阀件(图中未示出)来控制洗涤筒18的进水和排水。上述这些部件在本领域都已是公知的，本发明不涉及这些部件。

在洗涤筒18中安装有一个滚筒30，滚筒是由一第一可转动部分32和一第二可转动部分34组成的。第一可转动部分32以悬臂梁的形式安装在一第一转轴36上，第二可转动部分34安装在一第二转轴38上，并与第一可转动部分同轴。如图1所示，第二转轴38可转动地安装到中空的第一转轴36中。第一、第二转轴36、38绕滚筒30的轴线40转动。

文献WO 99/58753中对上述这些特征有更详细的公开和描述。但是，在该公开文献中，滚筒30第一、第二可转动部分32、34的驱动装置包括两个独立的驱动电机。在根据本发明的本实施例中，第一、第二可转动部分32是由同一个电机42驱动的。根据本发明，通过在洗涤筒18远离门16的那一侧设置一驱动机构50，就可达到这一目的。驱动机构50由套在电机42转轴48上的驱动皮带46进行驱动。驱动机构50是由一齿轮箱60和一致动器70构成的。致动器70以下文将要进行描述的方式安装在洗涤筒18上。齿轮箱60安装在第一、第二转轴36、38上。如下文就要描述的那样，驱动机构50实现了用单个电机42来驱动第一、第二可转动部分32、34，使得第一、第二可转动部分或者是以相同的速度在同一方向上转动，或者是以基本相同的速度在相反方向上转动。

驱动机构50包括一齿轮箱60和一致动器70。图2中分解表示了齿轮箱60中的各个部件。为清楚起见，将齿轮箱的部件分为三组：第一组部件100、第二组部件200和第三组部件300。下面将详细地介绍各组部件。

第一组部件100包括一基本上为盘形的主动轮102。主动轮102具有一基本上为圆形的盖板104，其中央处具有一个孔洞106。一圆柱面108从盖板104的周边沿轴向延伸出。在远离盖板104的那一侧，从圆柱面108径向向外延伸出一凸缘110。

盖板104具有三条径向延伸的凸肋112，它们与盖板制为一体。凸肋112环绕中央孔洞106是等间距设置的。此外，在中央孔洞106的周围，还环绕着孔洞106等间距地设置了多个孔114。

第一组部件100还包括一输入齿轮116，该齿轮包括一组轮齿118和一支撑轴环120。轮齿组118与支撑轴环120刚性地连接在一起。一孔腔122贯通输入齿轮116。在与盖板104相对的那一面上，支撑轴环120上制出三条等角间距的凹槽124，凹槽124可与制在盖板104上的凸肋112相配合。此外，多个孔腔126贯通支撑轴环120，从而与盖板104上制出的多个孔114相对正。

制在输入齿轮116上的孔腔122的大小足以在其中无游隙地容纳一轴套128和两个轴向分开的轴承130。在远离支撑轴环120的那一端，孔腔122中有一唇边122a径向向内延伸。两轴承130、以及轴套128的内孔尺寸被设计成：第二转轴38的远端能无间隙地插入。设置了螺栓132来与第二转轴38远端上的螺纹孔相配合。在螺栓132头部与最靠近该螺栓的那一轴承130的侧面之间设置了一个垫圈134。垫圈134的外径大于轴承130的内径，从而，当输入齿轮116刚性地连接到主动轮102上时，轴套128和两轴承130被压紧在唇边122a与垫圈134之间的孔腔122中。盖板104上中央孔洞106的大小足以允许螺栓132的头部以及垫圈134穿过。在输入齿轮116上设置了一个环形的轴承垫圈136。环形轴承垫圈136的尺寸被设计成：其能松套在轮齿组118上，但在径向上却不突出于支撑轴环120之外。

在图3a和图3b中，第一组部件100处于组装后的状态。从图中可看出，利用铆钉138将输入齿轮116压紧固定到盖板104上，铆钉穿过盖板104上的孔114，并插入到支撑轴环120上的孔腔126中。凸肋112与凹槽124相配合，从而可确保输入齿轮116能相对于盖板104与轴线40正确地对正。这样，利用螺栓132就可将转轴38的远端保持在孔腔122中。但是，轴承130却使得主动轮102和输入齿轮116能绕转轴38的远端一起自由转动。

主动轮102的圆柱面108上绕着驱动皮带46。凸缘110有助于保持驱动皮带46在圆柱面108上的位置。圆柱面108上可设置一防滑涂层或刻花，以降低驱动皮带46与主动轮102之间出现打滑的可能性。

下面将对第二组部件200进行描述。第二组部件200包括：一第一行星架板202、一第二行星架板204和多个隔套206。在图中所示的实施例中，设置了六个隔套206。隔套206是围绕齿轮箱60的轴线等距布置的，并刚性地连接到第一、第二行星架板202、204上，从而在轴向上将第一、第二行星架板202、204分开，并保持在此状态下。隔套206是管状的。

第一行星架板204面向输入齿轮116。该行星架板的形状基本上为圆形，并具有一中央孔洞208。中央孔洞208的尺寸足以允许输入齿轮116的轮齿组118从中穿过。环绕着中央孔洞208的一平面部分210在径向上与一波脊部分212邻接，波脊212的内径略大于输入齿轮116上支撑轴环120的外径。这样，就可将第一组部件100中的环形轴承垫圈136贴近平面部分210设置。波脊212保证了环形垫圈136能与齿轮箱的其余部分同轴。

绕中央孔洞218等距地设置了六个孔洞214。隔套206其中之一的一端围绕各个孔洞冷压成型到或者以别的方式刚性连接到第一行星架板202上。环绕着各个孔洞214制有向内延伸的唇边216，从而使各个孔洞214的直径略小于对应隔套206中空部分的直径。

第一行星架板202是用钢材等合适的金属轧制而成的。在制造过程中，形成一些弧曲状的型样218。下文将介绍设置这些弧曲状型样218的目的。

第二行星架板204也是用钢材等合适的金属制成。第二行星架板204具有一个环形的平板部分220，该部分220上具有一个中央孔洞222。在平板部分220上，环绕着中央孔洞222等间距地制出了一些孔洞224。孔洞224与制在第一行星架板202上的孔洞214在轴向上正对。将各个隔套206远离第一行星架板202的那一端头围绕孔洞224冷压成形或者是用其它的方式刚性连接到第二行星架板204上。这样，就可以看出：隔套206的作用是使第一、第二行星架板202、204在轴向上保持相互分开。由于隔套206是中空的、且被顶接在孔洞214、224上，所以在行星架组件中就形成了多个洞穿的通道，其中的行星架组件是由第一行星架板202、隔套206和第二行星架板204组成的。

第二行星架板204的中央孔洞222周围具有一凸缘226，该凸缘在轴向上延伸向第一行星架板202。第二行星架板204还具有一个凸缘228，该凸缘位于平板部分220的周边上，且也是延伸向第一行星架板202。

在六个隔套206上交替间隔地安装三个行星轮230，且这三个行星轮位于第一、第二行星架板202、204之间。每个行星轮230都可绕其安装所在的对应隔套206自由转动。为作到这一点，各个行星轮230是通过轴承232安装到对应的隔套206上的。

每个行星轮230都具有一组第一轮齿234和一组第二轮齿236(见图4)。第一组轮齿234的节圆大于第二组轮齿236的节圆。第一组轮齿234靠近第一行星架板202，第二组轮齿236靠近第二行星架板204。每个行星轮230最好被加工成一个整体部件，或者：如果第一、第二组轮齿234、236是单独制成的，则在制造过程中，可以将它们刚性地连接起来。最好还在各个行星轮230上加工出多个孔238，以减轻行星轮的重量。

这样来选择要安装行星轮230的隔套206的定位、以及第一组轮齿234的节圆：使得当输入齿轮116穿入到第一行星架板202的中央孔洞208中时，输入齿轮的第一组轮齿118与各个行星轮230的第一组轮齿234相啮合。

在各行星轮230的第一组轮齿234与第二行星架板204之间设置一中心轮240。中心轮240支撑在第二转轴38上，并随之转动。可通过在中心轮242的一中央孔洞中、以及第二转轴38的外表面上设置花键242来实现二者的共同转动。通过将中心轮242安装在第二转轴38上制有花键的位置处，就使得中心轮240随转轴一起转动。同样，在中心轮240上也制有孔244，用于减轻中心轮的重量。中心轮240上具有一组轮齿246，这样来选择这些轮齿的节圆半径：使得轮齿组246能与行星轮230的第二组轮齿236相啮合。在中心轮242朝向第一组部件100的那一侧，紧邻中心轮242并在第二转轴38上设置一间隔垫圈248。当齿轮箱60被组装完成后，间隔垫圈248使中心轮和输入齿轮116保持在相互离开一固定距离。

可以理解：由第一、第二行星架板202和204、隔套206、行星轮230以及中心轮240一起构成了一个组件，在该组件中，各个行星轮2 30可绕各自对应的隔套206转动。在第一行星架板202上制出的弧曲状型样218是为了能使行星轮230发生转动，而同时使隔套206保持尽可能短。

第二组部件200中还包括一锁止板250。锁止板250一般是平板并用薄钢板制成。锁止板250基本上是圆形的，并从该圆板径向向外延伸出多个等距的锁止指突252。各个锁止指突252的形状基本为梯形的，且最长的一边处于径向最外侧。在锁止板250上安装了多个管状的立柱254，这些立柱沿径向安装在多个锁止指突25之内。设置在锁止板250上的管状支柱254的数目与隔套206的数目对应。在锁止板250上设置管状立柱254是为了使管状立柱254能与隔套206中的通道对正，并插入到这些通道中。管状立柱254是被冲制到锁止板250上的，或者也可以用其它的方式刚性固定到锁止板250上。每个管状立柱254都是中空的，并在靠近锁止板250的内表面上制有螺纹部分。管状立柱254的外径很小，足以穿过由唇边216所围成的孔洞，其中的唇边216制在第一行星架板202上。

在各个管状立柱254上套有一压缩弹簧256。各个压缩弹簧256的直径大于由对应唇边216所围成孔洞的直径。压缩弹簧256朝向第一行星架板202的一端因而抵接着对应的唇边216。螺栓258具有一粗头部分，且在远端上制有螺纹，该螺纹端插入到管状立柱254中，并通过螺纹部分而固定在合适位置。每个螺栓258上粗头部分的尺寸被设计成：能自由地穿入隔套206中形成的通道中，但却与压缩弹簧256最靠近第二行星架板204的那一端相抵接。因而，压缩弹簧256的一端抵接着唇边216，而另一端则抵接着螺栓258的螺栓头。这样，就将管状立柱254可滑动地安装在隔套206中，使得锁止板250可克服压缩弹簧256的弹力作用相对于第一、第二行星架板202、204移动。

图4是对组装在一起的第二组部件200所作的剖面图。从图可看出，锁止板250可克服压缩弹簧256的偏压作用在箭头260方向上移动。下文将对促使锁止板25 0移动的装置进行描述。但是，如果没有任何移动力促使锁止板250在箭头260方向上移动，则锁止板250就会被偏压向图中所示的状态。

锁止板250上中央孔洞262的形状与制在第一行星架板202上的弧曲状型样218的样式相对应。当锁止板250处于图4所示状态一即在箭头260方向上没有施加任何移动力时，中央孔洞262的向内延伸部分264位于第一行星架板202上弧曲状型样218的各个突起部分218a之间。这样的结构有助于减小齿轮箱60的总轴向深度。

第三组部件300只包括一齿圈302和一壳体304。齿圈302包括一组轮齿306，该轮齿组的节圆直径是这样选择的：使得作为第二组部件200中组成部件的行星轮230上的第一组轮齿234能与其相啮合。齿圈302是由硬质热塑性工程材料模制而成的，其中的工程材料例如为乙缩醛。在靠近壳体304的那一侧，轮齿组306上一体地制有一向内延伸的凸缘308。还与轮齿组306和凸缘308一体地制出了多个在径向上向外延伸的突起310，这些突起310围绕齿圈302的外表面等间距设置。在所示的实施例中，设置了十二个向外延伸的突起310。

壳体304基本上为盘状，并具有一支撑板312，支撑板上制有一中央孔洞314。该中央孔洞314很大，足以允许第二转轴38从中穿过。中央孔洞314的周边上具有突出的凸耳316，这些凸耳有助于将第一转轴36刚性地连接到支撑板312上。

从支撑板312的周边沿轴向延伸出多个定位突指318。定位突指318的数目与锁止板250上锁止指突252的数目对应。在所示的实施例中，设置了十二个定位突指。定位突指318是绕中央孔洞314等间距分布的。定位突指318之间用凹槽320隔开，这些凹槽中配接着齿圈302上的突起310。当齿圈302落座到壳体304中时，突起310和凹槽320的相互接合就能防止齿圈302相对于壳体304发生转动。

图5表示出了壳体304，齿圈302已被座压到了该壳体中。从图中可看出，定位突指318在轴向方向上突出于齿圈302之外。这样，第三组部件300在组装完成后，其面向锁止板250的那一边缘就呈现为类似于城堡的凸齿状。定位突指318的尺寸被设计成：当锁止板250在压缩弹簧256的作用下被压向第一行星架板202时，锁止板250上的锁止突指252与定位突指318相互交错。

锁止板250具有两个工作位置：第一位置和一第二位置，在第一位置上，锁止板上所受到的作用力只是压缩弹簧256的偏压力，从而，锁止板被压向壳体304和齿圈302，在第二位置上，在锁止板250上施加一个移动力，而使其远离壳体304和齿圈302。在第一位置上，锁止突指252与锁止突指328相交错，从而防止在第二组部件200和第三组部件300之间的任何相对转动。第二组部件200中任一部件的任意转动将造成由第一、第二组部件200、300组成的整个组件也同样转动。这样，如果电机42带动驱动皮带46而使得输入齿轮116转动，则整个齿轮箱60将以相同的速度在同一方向上转动。由于第一转轴36与壳体304刚性连接、第二转轴38与中心轮240刚性连接，所以就意味着第一、第二转轴36、38将以相同的速度转动，这反过来也就意味着滚筒30的第一、第二可转动部分32、34将在同一方向上以相同的速度转动。在第二工作位置上，锁止板250(在图4中箭头260的方向上)移离壳体304和齿圈302，且锁止突指252将与定位突指31脱离开。与此同时，如下文将要描述的那样：锁止板250不能相对于洗衣机10(即洗涤筒18)发生转动。之后，齿轮箱60中各个运转部件就如下文介绍的那样进行工作。

从上文的描述可以理解：齿轮箱60的运转部件包括齿圈、三个行星轮230和两个中心轮(输入齿轮116和中心轮240)。图6a是这些部件的分解视图。图6b和6c是对这些部件302、230、116和240从两个不同的角度所作的轴测图，图中，这些部件处于已组装好的状态。在图6a、6b和6c中，为了清楚起见，略去了所有的其它部件。

如上文的描述所提到的那样：输入齿轮116是与主动轮102刚性连接的，主动轮102由驱动皮带46驱动的。还可回想到：中心轮240是与第二转轴38刚性连接的，在第二转轴上安装着滚筒30的第二可转动部分34，且齿圈302与第一转轴36(通过壳体304)刚性连接，第一转轴上安装着滚筒30的第一可转动部分32。

在锁止板处于上述第二位置的条件下，当运转部件302、230、116、240按照图6b和图6c那样进行设置时，驱动皮带46对主动轮102的带动会使得输入齿轮116发生转动。输入齿轮上轮齿组118与行星轮230上第一组轮齿234的相互啮合将会造成行星轮230绕各自的隔套206转动。第一组轮齿234还与齿圈302的轮齿组306相啮合，从而造成齿圈发生转动。但行星架板202、204不能绕轴线40转动。行星轮230绕各自隔套206的转动将不可避免地造成行星轮230上的第二组轮齿236发生转动，而由于第二组轮齿236与中心轮240相啮合，所以使得中心轮240也发生转动。这样的结构确保了齿圈302的转动方向与中心轮240的转动方向相反。因而，如果用箭头62来指示输入齿轮116的转动方向，则齿圈302的转动方向就是箭头64所指的方向，且中心轮240的转动方向即是箭头66所指的方向。因此，当驱动皮带46被电机42驱动时，第一转轴36和第一可转动部分32以一个方向受驱动，而第二转轴38和第二可转动部分34则是以相反的方向受驱动。

设置了一个致动器70，其能使锁止板252接近或远离壳体304。致动器70的分解结构表示在图7中。其包括一第一致动器环72和一第二致动器环74。第一致动器环72基本上是一个环形体76，在远离第二致动器环74的那一侧，环形体76上具有一个在径向上向外延伸的凸缘78。在远离第二致动器环74的那一侧，环形体76为平面，而在面向第二致动器环74的那一侧，环形体则具有多个隆起部分80。如图7所示，每个隆起部分80的两侧各有一个斜面80a。在图示的实施例中，表示出了两个隆起部分80。这两个隆起部分80在环形体76上是对称设置的。但可以理解：可根据需要设置多于两个的隆起部分80。第一致动器环72的一侧具有一个径向突出的凸耳82，该凸耳上设置有弧形的齿条84，下文将解释该齿条的功用。在隆起部分80和凸缘78之间，环形体76上还设置了轨槽81。在环形体76上的径向最内侧表面上，还制出了多个槽缝83。

第二致动器环74基本上也为环形。第二致动器环的直径与第一致动器环72的直径相对应。第二致动器环74的外周边设置了多个隆起部分86，这些隆起部分面向第一致动器环72。每个隆起部分86的两侧各有一斜面86a，其中的设置方式与隆起部分80上斜面80a的设置方式相同。隆起部分86在第二致动器环74上也是对称设置的，且隆起部分86的数目与隆起部分80的数目相对应。斜面86a与斜面80a的斜度相同，从而，斜面80a、86a能相互配合，以此造成第一、第二致动器环72、74之间的轴向间距能随它们之间的相对转动而变化。在第二致动器环74上设置了多个向外伸出的突起87。这些突起87的尺寸和位置被设计成：当第二致动器环74相对于第一致动器环72处于某一特定的周向定位状态时，突起87可穿过槽缝83而到达某个位置上，在该位置上，突起87位于轨槽81的下方。当第一致动器环72相对于第二致动器环74转动时，由于突起87会被保持在轨槽81的下方，所以可保持致动器环72、74在轴向上的相对位置。

在第二致动器环74上设置了多个定位支腿88。定位支腿88被设置在隆起部分86的径向向内位置处，并在远离齿轮箱60的方向上轴向延伸。定位支腿88可从第一致动器环72的中央孔穿过，并伸出到凸缘78之外。每个定位支腿88上都具有一个轴向延伸的槽缝90，该槽缝的远端是开口的。下文将解释和描述上述这些部件的作用。

这样来设计第二致动器环74上远离第一致动器环72的那一侧的形状：使其包括多个浅凹陷92，它们是沿第二致动器环的周边对称设置的。凹陷92的数目和尺寸被选择成：使得锁止板250上锁止突指252能插入到这些凹陷92中。

致动器70还包括多个连接器94，通过这些连接器可将第一致动器环72固定到洗衣机10的洗涤筒18上。每个连接器94包括一支撑部分94a和一扩大的头部94b，支撑部分94a带有一个通孔，扩大头部94b位于支撑部分94a远离洗涤筒18的那一端上。头部94b的一侧是被加大的，从而，当利用自攻螺钉穿过所述通孔、并旋入到洗涤筒18上制出的孔眼中而将连接器固定到洗涤筒18上时，扩大的头部94b伸出第一致动器环72的凸缘78之外。连接器的支撑部分94a能将头部94b保持在与洗涤筒18具有固定距离的位置上，该距离略大于凸缘78的厚度，从而凸缘78并不紧压到洗涤筒18的表面上，而是可在头部94b与洗涤筒18的表面之间滑动。

设置了多个连接器94，这多个连接器是绕第一致动器环72的周边间隔开设置的。连接器是绕轴线40分布的。以此方式，就将第一致动器环72相对于滚筒束缚在了固定位置上，但其可绕轴线40转动。然后，将第二致动器环74设置在第一致动器环72的邻近位置，且使定位支腿88穿过第一致动器环72的中央，而两致动器环72、74上的隆起部分80、86也相互邻近。洗涤筒18上制出了多个从其中央向外径向延伸出的凸肋18a，这些凸肋插入到定位支腿88上的槽缝90中。这样的结构能防止第二致动器环74相对于洗涤筒18有任何的转动，但却允许第二致动器环74能相对于洗涤筒18在轴向上移动一至少是在一定的限度内可移动。在这些限度内，凸肋18a仍保持在槽缝90中，从而仍能防止第二致动器环74相对于洗涤筒18发生转动。图8表示了其上已安装了第二致动器环74的洗涤筒18，图中为清楚起见略去了第一致动器环72。可以理解：即使第二致动器环74在箭头70a的方向上产生位移，仍能防止第二致动器环74相对于洗涤筒18发生转动。

为了能使第一致动器环72发生转动，设置了一个带有小齿轮96a的电机96。电机96安装在一支撑板98上，该支撑板与洗涤筒18固定连接。在支撑板98上还安装了两个开关98a、98b，开关98a、98b沿弧形路线相互分开，但与轴线40的距离是相同的。小齿轮96a与作为第一致动器环72一组成部件的凸耳82上的弧形齿条84相啮合。电机96的工作会造成小齿轮96a转动，该小齿轮的转动又会造成凸耳82相对于洗涤筒18转动。连接器94的设置和安装形式意味着凸耳82的运动只会使整个第一致动器环72绕轴线40转动。第一致动器环72的转动会使得隆起部分80、86相配合，从而在远离第一致动器环72的方向上推动第二致动器环74。同时，随着第一致动器环72的转动，凸耳82会与开关98a、98b之一相接触。开关98a、98b与电路相连接(图中未示出)，电路向洗衣机10的控制处理器提供信息，该信息是关于：齿轮箱60是否按照上述方式操作、从而使滚筒的第一、第二可转动部分在相反的方向上转动。

图9a是对驱动机构50所作的俯视图，图中第一、第二致动器环72、74处于这样的位置：使隆起部分80、86在周向上相互分开。因而，锁止板250被偏压向第一位置，在该位置上，锁止板250的锁止突指252与定位突指318相接合。当电机42被启动时，滚筒30的第一、第二可转动部分32、34以相同的速度在同一方向上转动。凸耳82与开关98a相接触，这就向控制电路发送了这样的信息：驱动机构50正以这样的模式工作-输入齿轮116的转动会使得滚筒30的第一、第二可转动部分32、34以相同的速度在同一方向上转动。

如果想要改变驱动机构50的工作模式，则启动电机96而使小齿轮96a转动。这样，第一致动器环72就绕轴线40发生转动，第二致动器环74则在远离洗涤筒18的方向上轴向移动。第二致动器环74抵接着锁止板250，从而使锁止板250上的锁止突指252落坐在第二致动器环74上的凹陷中。第二致动器环74的进一步移动就会使得锁止突指252与壳体304上的定位突指318脱开。此时，锁止板250不能绕轴线40转动：因此，第一、第二行星架板202、204的转动也被锁止了。(可以理解：如果锁止板250的锁止突指252在初始时未与凹陷92对正，则第二致动器环74仍然能如上述那样轴向移远。但一旦锁止板250开始转动，锁止突指252就会落座到凹陷92中。)在整个轴向移动过程中，洗涤筒18的凸肋18a都仍旧卡在第二致动器环74定位支腿上的槽缝90中。当移动完成后，凸耳82与开关98b接触，这就向控制电路提供了信息：驱动机构50现在正以这样的模式工作-输入齿轮116的转动会造成滚筒30的第一、第二可转动部分32、34以相同的速度在相反的方向上转动。

图10a是对驱动机构50所作的剖面图，图中驱动机构的状态对应于图9a所示的情形。图10a的下半部分是沿图9a中的A-A线绘制的，而上半部分则是沿图9a中的B-B线所得到的。从图中可看出，在压缩弹簧256的作用下，锁止板250被顶向图中的左侧，从而使锁止突指252与壳体304上的定位突指318相接合。第二致动器环74在轴向上与锁止板250分开，以此保持了第二、第三组部件200、300之间的互锁效果。

类似地，图10b是对驱动机构50所作的剖面图，图中驱动机构的状态对应于图9b所示的情形。图10b的下半部分是沿图9b中的A-A线绘制的，而上半部分则是沿图9b中的B-B线所得到的。在此状态下，第二致动器环74克服着压缩弹簧256的作用力保持着锁止板250，而使其与锁止突指318脱离接触，并防止其绕轴线40转动。这样，各个运转部件116、230、240、302就能以上文参照图6b和6c所述的方式进行工作。

可按照如下的方式来使用上述的洗衣机。在通过门16将所要洗涤的衣物放到滚筒30内部、选择了要采用的洗涤程序、并将洗涤剂倒入到皂液盘24中之后(但并不一定要按照上述的次序)，洗衣机10开始执行一洗涤/漂洗循环。

水流经进水管22和皂液盘24进入到洗涤筒18中，从而，水流和洗涤剂就能一起进入到滚筒中，进而浸泡衣物。可以理解：也可以通过其它的措施来将洗涤剂送入到滚筒内部，例如：可通过将液态的洗涤剂倒入到滚筒30中的一个浮球中，或者也可以使用洗涤剂片剂。还可以使用织物软化剂。将水、洗涤剂和织物软化剂如何送入到滚筒内部等细节内容对本发明而言是非实质性的，至于如何确保正确的洗涤水量、以及如何来提高水温来满足所选择洗涤/漂洗循环的要求也都非本发明的实质内容。这些技术细节在本领域中是公知的，此处将不作进一步的描述。

开始时，调定致动器70的位置，使得第一致动器环72处于图9a所示的位置。锁止板250被偏压到第一位置，在该位置上，锁止突指252与壳体304上的定位突指318相接合。凸耳82与开关98b接触，这就告诉控制电路：锁止板250处于第一位置上。然后，启动电机42，从而用驱动皮带46带动主动轮102转动。主动轮反过来再带动滚筒30的第一、第二可转动部分32、34，使它们以相同的速度在同一方向上转动。这种同步转动只持续很短的时间，以确保所有的衣物都被水完全浸透，从而可开始进行洗涤。如果需要的话，在随后还可以执行几次这样的同步转动操作。如果需要的话，相邻操作时段之间，第一、第二可转动部分32、34的转动方向是不同的。为作到这一点，在每执行完一个操作时段之后，就要使电机42的转动反向。

如果需要增大对衣物的搅动量，则首先要停止电机42的转动。这样就滚筒30停止了转动。然后，启动电机96从而使小齿轮96a转动，小齿轮的转动反过来会使得第一致动器环72绕洗衣机10的轴线转动。这样，就可以使第二致动器环74远离第一致动器环72，从而使锁止板250沿图4中箭头260的方向移动到第二位置。此时，凸耳82也与开关98a相接触，以此向控制电路发送信息：如果电机42启动，则将执行互逆对转。然后，再次启动电机42，从而使滚筒30的第一、第二可转动部分32、34以基本上相同的速度在相反的方向上转动。这样就对衣物施加了很剧烈的搅动。在此模式中，可转动部分32、34的旋转速度都小于100rpm，通常是在50rpm左右，但在非标准情况下也可超过200rpm。

当对衣物施加了足够强烈的搅动、从而达到了所选洗涤程序的清洁标准时，电机42停止转动。然后，重新启动电机96，而将第一致动器环72返回到图9a所示的状态，这反过来又使得锁止板250回到了第一位置。随后，再启动电机42，从而如已描述的那样：第一、第二可转动部分32、34开始执行同步转动。在此模式下，洗涤水和洗涤剂可从排水口28经排水管26排出到洗涤筒18之外。然后，以公知的方式将漂洗水引入到洗涤筒18中，并将滚筒30的转动速度增加到脱水速度(通常为800-1500rpm)，以将漂洗水从衣物中甩出。漂洗步骤和脱水步骤重复3或4次。这种类型的脱水循环是公知的，此处不再作进一步的描述。

上文的描述只是针对本发明的一个实施例。但可以理解：在不悖离本发明范围的前提下，可对上述实施例作多种形式的改动。例如，可用其它类型的齿轮来取代附图中所示的齿轮。此外，还可以采用任何形式的锁止机构，只要其能实现这样的效果：在某个位置上，输入齿轮的转动使两输出齿轮在相同的方向上转动；而在另一位置上，输入齿轮的转动则使两输出齿轮在相反的方向上转动。用一组锁止突指与一组定位突指的相互接合或相互交错来并不是能实现上述效果的唯一锁止方式，也可以使用其它的方法。例如，第二行星架板上可安装可伸缩的锁止销，其可向外伸出而将第二行星架板锁止到壳体上，并能缩回来，从而可使第二行星架板能与壳体相对转动。在其它的备选结构中，锁止板上可安装着活动销，活动销可移入到行星轮上制出的减重孔中。对于本领域普通技术人员而言，能实现类似锁止功效的方法和机构是显见的。在上述实施例的另一变型中，滚筒30的可转动部分32、34所围绕的洗衣机10轴线40被设置成略微偏离水平方向，而不是精确地水平。相对于水平方向的倾斜角不会大于15°，原因在于：如果倾角大于此度数，则就会影响上述洗涤动作所能达到的洗涤效果。然而，在所附的权利要求中，将用“大体上水平”这样的描述来指代这样的情况：轴线相对于水平方向的倾斜度多达15°。

Claims (27)

1.一种包括两个可转动部分和一用于绕一轴线转动该两可转动部分的驱动机构的设备，该驱动机构包括一齿轮箱，齿轮箱具有：一输入齿轮；两个与可转动部分相连接的输出齿轮；以及一可在一第一位置与一第二位置之间移动的锁止机构，安排成使得：当锁止机构处于第一位置且输入齿轮被驱动时，两输出齿轮以相同的方向转动，而当锁止机构处于第二位置且输入齿轮被驱动时，两输出齿轮以相反的方向转动，其特征在于：所述轴线被水平或大体上水平布置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：输出齿轮是同轴设置的。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：输入齿轮与输出齿轮是同轴的。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于：每一输出齿轮各与一转轴刚性连接，其中一所述转轴可转动地设置在另一所述转轴之内。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：当锁止机构处于第一位置且输入齿轮被驱动时，两输出齿轮以相同的速度沿同一方向转动。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：当锁止机构处于第二位置且输入齿轮棚区动时，两输出齿轮以基本相同的速度沿相反方向转动。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述齿轮箱包括一齿轮装置，其具有一齿圈、安装在一行星架上的多个行星轮、以及两个中心轮。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：第一个中心轮构成输入齿轮，而第二个中心轮和齿圈则构成两个输出齿轮。

9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：当锁止机构处于第一位置时，锁止机构使行星架与齿圈接合，从而可防止它们之间的相对转动。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：锁止机构和齿圈上各带有多个突起，当锁止机构处于第一位置时，锁止机构上的突起与齿圈上的突起相接合。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于：齿圈上所述突起的数目与锁止机构上所带突起的数目相同。

12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于：锁止机构上所带突起在径向方向上延伸离开齿轮箱的轴线。

13.根据权利要求10所述的设备，其特征在于：齿圈所带突起平行于齿轮箱的轴线在轴向方向上延伸。

14.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：锁止机构安装在行星架上。

15，根据权利要求14所述的设备，其特征在于：所述锁止机构包括一锁止板，其被安装成相对于行星架沿齿轮箱轴线方向在所述第一位置与所述第二位置之间可滑动地移动。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于利用压缩弹簧将锁止板偏置到第一位置。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于：设置了一个致动器，用于克服压缩弹簧的作用而将所述锁止板从第一位置移动到第二位置。

18，根据权利要求17所述的设备，其特征在于：所述致动器的动作使锁止板在平行于齿轮箱轴线的方向上移动。

19.根据权利要求17所述的设备，其特征在于：所述致动器安装到设备的一个固定部分上。

20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：所述致动器包括一第一致动器环和一第二致动器环，第一致动器环以下述方式安装到设备的一固定部分上：使该致动器环可绕齿轮箱的轴线转动并且具有数个朝向第二致动器环的斜面，第二致动器环以下述方式与设备上所述固定部分相接合：使其可平行于齿轮箱的轴线移动并且具有数个朝向第一致动器环并与第一致动器环上的斜面互补的斜面，从而，由于相互越过的斜面的运动的结果，第一致动器环的转动运动将引起第二致动器环沿平行于齿轮箱轴线的运动。

21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于：设备还包括用于引起第一致动器环围绕齿轮箱轴线转动的装置。

22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于：用于引起第一致动器环围绕齿轮箱轴线转动的所述装置包括一电机和一齿条，电机上带有一小齿轮，齿条设置在第一致动器环上，所述电机安装在设备的所述固定部分上。

23.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：当锁止机构处于第二位置时，锁止板相对于设备上的固定部分不能转动。

24.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述可转动部分是一圆筒形滚筒的部分。

25.根据权利要求24所述的设备，其特征在于：所述滚筒安装在一洗涤筒内。

26，根据权利要求24所述的设备，其特征在于：所述驱动机构安装在滚筒的附近。

27.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述设备是一洗衣机。

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