CN1952250B - 悬立式洗衣机的波轮传动装置 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机的传动装置，包括：内桶、一对安装在内桶底部的波轮、电机、离合器；特征是：电机设置在外桶底部一侧；一皮带减速装置，由固设于电机的输出轴上的小皮带轮带动输入内轴和输入外轴的大皮带轮；一减速齿轮箱，具有一连接输入内轴的主动齿轮，一对与主动齿轮啮合的相互反转的从动齿轮，该二从动齿轮的输出轴端设有与轮波轮背面圆锥齿轮圈啮合的圆锥齿轮。采用通用马达-皮带轮-离合器-内外传动轴驱动装置结合变频技术实现内桶逐渐由低速升高到高速旋转，有利于电机功率的发挥、有利于量产、降低制造成本。采用密封齿轮减速箱使用寿命及使用性能大大提高。

Description

悬立式洗衣机的波轮传动装置

技术领域

本发明涉及一种洗衣机传动装置，特别是悬立式洗衣机的波轮传动装置。

背景技术

现有全自动波轮洗衣机传动装置的功能为两个，一是将电机的转动能量传递给洗涤桶；二是将电机的转动能量传递给波轮。一般波轮的转速约为120-160r/min，内桶的转速约为650-800r/min，电机的转速约为1450r/min。上述二功能的实现是由二级减速装置来完成，第一级是皮带传动，减速比为1∶1.8，将电机输出轴约为1450r/min的转速转变为减速器输入传动轴约为800r/min的转速，并通过离合器与内桶轴连接以实现内桶的脱水。一般全自动洗衣机脱水时，内桶是以减速器第一减速比减速后的速度旋转，变频洗衣机是通过改变电机的转速，从低速逐渐上升到最高转速，经过减速从而实现内桶从低速逐渐上升到最高转速。第二级是行星轮减速装置，其减速比为1∶5-1∶7，将减速器输入传动轴约为800r/min的转速转变为160-120r/min以达到波轮的转速要求。

对于悬立式双波轮洗衣机，其洗衣过程是通过旋转波轮带动被洗衣物，并将被洗衣物抛甩、撞击内桶壁，起摔打、挤压、揉搓的作用，因此波轮的转速比现有全自动波轮洗衣机的转速要低得多，但是不能太低，转速太低被洗衣物所获得的动能将太小，有可能达不到被抛甩的目的，从理论上讲，应该是与被洗衣物所能达到的线速度有关，对于波轮的设计来讲，被洗衣物所能达到的最大线速度应该等于波轮角速度乘波轮的凸棱最高点到中心的距离。经过试验，凸棱最高点到中心的距离约为160mm的波轮，将被洗衣物抛甩的最小波轮转速约为45r/min。一般波轮转速设定为45-60r/min，转速太高，被洗衣物将过早的脱离波轮被抛向上方，而不能撞击内桶。

所说的波轮为两个，互成一定夹角，相对设置于内桶底部两侧，工作时同向旋转。这里所说的同向旋转是从内桶的外面，沿二波轮中心连线方向观察时的波轮旋转方向，如果从波轮轴方向看，则二波轮的旋转方向相反，一个顺时针方向旋转，另一个则是反时针方向旋转。因此，现有的传动装置无法使用，需要对传动装置进行设计，以满足悬立式双波轮洗衣机的工作要求，实现抛甩洗衣。

美国专利US6,220,063公开了一种悬立式双波轮洗衣机(如图1所示)，该洗衣机的电机驱动装置是在外筒4的下面设有一吊板5，该吊板5以吊杆6吊装于该双波轮洗衣机的外筒4上，于吊板的下面固设一电机7，该电机7的输出轴8经由轴承9连接离合器10，离合器10的输出外轴11接该双波轮洗衣机洗涤筒1，内轴12通过齿轮变速装置传动于该对波轮2、3。其中：在波轮的外周背面环设有圆锥轮齿圈14，离合器10的输出内轴12的轴端固设一主动齿轮18，该主动齿轮18与从动齿轮13啮合，从动齿轮13的轴端设有圆锥齿轮16，所述的圆锥齿轮16与其中一波轮外周背面的圆锥轮齿圈14啮合，主动齿轮18还通过一中间齿轮15换向后将动力传递给另一从动齿轮13，另一从动齿轮13的轴端设有圆锥齿轮16，所述的圆锥齿轮16与另一波轮外周背面的圆锥轮齿圈14啮合，实现该二对向波轮2、3同向同速旋转。

上述专利文件所提供的双波轮洗衣机尚存在以下不足：

1、所用齿轮变速装置是敞开式的浸泡于洗涤液中，齿轮及齿轮轴容易附着污垢、尘土及布毛，使磨损加大，寿命降低。

2、马达不经减速直接带动内桶旋转，无论是采用变频电机还是采用直流电机都存在低速时，电机输出功率小的问题，只有在额定转速条件下，电机才能输出额定功率，因此，一般电机驱动都设计在接近额定转速条件下，而不设计在远离额定转速条件下工作，否则需要选用更大功率的电机，使成本提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种使用寿命长、制造成本低、能将电机的转速变为波轮转速的适用于悬立式洗衣机的波轮传动装置。

本发明所提供的悬立式洗衣机的波轮传动装置是有如下技术方案来实现的。

一种洗衣机的传动装置，包括：安装在外桶内的内桶、一对安装在内桶内部底部两侧位置上的一对波轮、驱动电机和离合器，特征在于，

所述的驱动电机设置在外桶的底部一侧；

所述的波轮呈圆盘状，具有：中心安装柱、轮缘和设于轮缘背面的圆锥齿轮圈；

一皮带减速装置，由大皮带轮、小皮带轮及传动皮带所组成，所述的小皮带轮固设于驱动电机的输出轴上，所述的大皮带轮通过离合器连接同轴设置的输入内轴和输入外轴；所述的输入外轴可旋转地设于外桶底部并凸伸于所述的外桶内；

一减速齿轮箱，具有一个连接所述的输入内轴的主动齿轮，一对与所述的主动齿轮啮合或通过中间轮与主动齿轮啮合的相互反向转动的从动齿轮，该二个相互反向转动的从动齿轮的输出轴端设有圆锥齿轮，所述的二圆锥齿轮分别与所述的设于波轮轮缘背面的圆锥齿轮圈啮合。

所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的离合器的输入内轴通过轴承枢设于所述的减速齿轮箱的箱底，输入内轴的端部固设一主动齿轮，该主动齿轮与一从动齿轮啮合，该主动齿轮通过一中间轮与另一从动齿轮啮合，二从动齿轮的输出轴端固设所述圆锥齿轮。

所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的离合器的输入内轴通过轴承枢设于所述的减速齿轮箱的箱底，输入内轴的端部固设一主动齿轮，该主动齿轮与一中间齿轮啮合，该中间齿轮同轴联动一从动齿轮，所述的从动齿轮与另一从动齿轮啮合，该二从动齿轮的输出轴端固设所述圆锥齿轮。

所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的离合器的输入内轴通过轴承枢设于所述的减速齿轮箱的箱底，输入内轴的端部固设一主动齿轮，该主动齿轮与一中间齿轮啮合，该中间齿轮与一从动齿轮啮合；该主动齿轮通过另外二中间轮与另一从动齿轮啮合，二从动齿轮的输出轴端固设所述圆锥齿轮。

所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的传动轴的外轴是通过滚珠轴承与洗衣机外桶桶底法兰结合，所述的滚珠轴承的外圈压合于所述洗衣机外桶桶底法兰的中心空中；所述的滚珠轴承的内圈与传动轴的外轴压合。

所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的传动轴的外轴通过滚珠轴承与洗衣机外桶桶底法兰结合，于滚珠轴承的上面，洗衣机的外桶与内桶中心轴孔的外周之间设有滑动轴承和大骨架油封.

所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的设于减速齿轮箱二输出轴轴端的圆锥齿轮的底部设有一具有边沿的截面呈∏字形的齿轮圆盘，于减速齿轮箱的箱盖的输出轴孔的周围设有圆形容纳部，所述的圆锥齿轮的底部的齿轮圆盘容置于所述的圆形容纳部内，∏字的边沿折盖于圆形容纳部的上口。

所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的减速齿轮箱的上盖的中部外形与内桶的球形底部相吻合。

所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的离合器是由刹车盘、刹车带、棘轮、棘爪、摆杆、拨叉、扭簧及牵引马达所组成，其中刹车盘固定于外轴，刹车带包于刹车盘上，其一端固定，另一端连接拨叉，该拨叉连接牵引马达，该拨叉还带动摆杆，摆杆的端部设有棘爪，该棘爪卡持棘轮；该扭簧套在内外轴联接处，其一端与外轴固接，另一端具有一弯钩；该棘轮卡持该弯钩。

1、本发明采用皮带轮、圆柱齿轮和圆锥齿轮三级减速传动，从而以最简单的结构实现了内桶高速旋转及一对波轮同向低速旋转的要求，高速档采用皮带轮减速结合变频技术实现内桶逐渐由低速升高到高速旋转，有利于电机功率的发挥。

2、马达-皮带轮--离合器-内外传动轴驱动内桶和波轮的装置是现有全自动洗衣机的通用装置，可以互相通用，有利于量产、降低制造成本。

3、采用密封齿轮减速箱结构，使齿轮箱中的传动齿轮可采用表面硬化的金属齿轮及齿轮轴，并可在箱体中灌入润滑油，使本发明的齿轮减速装置的使用寿命及使用性能大大优于非密封式的齿轮传动装置。

为对本发明的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1是现有双波轮洗衣机的结构示意图。

图2是本发明双波轮洗衣机的结构示意图。

图3是本发明双波轮洗衣机传动装置实施例之一的局部放大图。

图4是本发明传动装置实施例之一的齿轮传动俯视示意图。

图5是本发明传动装置实施例之二的齿轮传动俯视示意图。

图6是本发明传动装置实施例之三的局部放大图。

图7是本发明传动装置实施例之三的齿轮传动俯视示意图

图8是本发明双波轮洗衣机齿轮传动装置的立体图。

具体实施方式

图2-4所示是本发明双波轮洗衣机的结构示意图和传动装置实施例之一的局部放大图.如图所示，本发明的洗衣机的传动装置，包括：安装在外桶100内的内桶101、安装在内桶101底部两侧位置上的一对波轮110、111、驱动电机105和离合器120，所述的波轮110、111呈圆盘状，具有：中心安装柱112、轮缘113、设于轮缘背面的圆锥齿轮圈114以及设于波轮圆盘内，带动洗涤液及衣物旋转运动的螺旋状凸棱(参见图5).二波轮内的螺旋状凸棱对称设置.

所述的驱动电机105设置在外桶100的底部一侧。所述的驱动电机105通过皮带减速装置150将电机105的转动传递给离合器120的输入轴，皮带减速装置150是由大皮带轮152、小皮带轮151及传动皮带153所组成，所述的小皮带轮151固设于驱动电机105的输出轴上，所述的大皮带轮152固设与离合器120的输入轴上。

离合器的输入轴是由同轴设置的输入内轴106和输入外轴107组成；所述的输入外轴107可旋转地设于外桶100底部，凸伸于所述的外桶100内而与设于内桶101底部的减速齿轮箱的箱底连接。所述的输入内轴106则穿过所述的减速齿轮箱160并通过轴承枢设于所述的减速齿轮箱160的箱底，结合图6所示，于所述的输入内轴106的端部固设一主动齿轮161，一对从动齿轮162，其中之一与所述的主动齿轮161啮合，另一从动齿轮162则通过一中间齿轮163与主动齿轮161啮合，从而使二从动齿轮162反向转动，该二个反向转动的从动齿轮162的输出轴端设有圆锥齿轮164，所述的二圆锥齿轮164分别与所述的设于波轮轮缘背面的圆锥齿轮圈114啮合。

图5是本发明传动装置实施例之二的齿轮传动俯视示意图。与图4的区别在于，所述的设与输入内轴端部的主动齿轮161与一中间齿轮163a啮合，该中间齿轮163a与一从动齿轮162啮合；该主动齿轮161还通过另外二中间轮163b、163c与另一从动齿轮162啮合，二从动齿轮162反向旋转，二从动齿轮的输出轴端固设所述圆锥齿轮164。

在图6、7所示具体实施例中，所述的离合器120的输入内轴106通过轴承枢设于所述的减速齿轮箱160的箱底，于输入内轴106的端部固设一主动齿轮165，该主动齿轮165与一中间齿轮166啮合，该中间齿轮166同轴联动一从动齿轮167；所述的从动齿轮167与另一从动齿轮168啮合，该二从动齿轮167、168反向旋转，其输出轴端各设有一所述圆锥齿轮164。该二圆锥齿轮164分别与所述的设于波轮轮缘背面的圆锥齿轮圈114啮合。

所述的传动轴的外轴107通过滚珠轴承108与洗衣机外桶100桶底法兰109结合，所述的滚珠轴承108的外圈压合于所述洗衣机外桶100桶底法兰109的中心孔中；所述的滚珠轴承108的内圈与传动轴的外轴107压合。于滚珠轴承108的上面，洗衣机外桶的桶底法兰109与内桶101底部齿轮箱中心轴孔的外周之间设有滑动轴承102和大骨架油封103。

所述的设于减速齿轮箱160二输出轴轴端的圆锥齿轮164的底部设有一具有边沿的截面呈∏字形的齿轮圆盘169，于减速齿轮箱的箱盖的输出轴孔的周围设有圆形容纳部，所述的圆锥齿轮的底部的齿轮圆盘169容置于所述的圆形容纳部内，∏字的边沿折盖于圆形容纳部的上口。其作用是防止毛屑进入圆锥齿轮的背面积聚缠绕于齿轮轴上。

所述的减速齿轮箱的上盖的中部外形与内桶的球形底部相吻合，保持波轮与减速齿轮箱的上盖之间具有较小的间隙，以防止衣物进入波轮的背面。

所述的离合器120采用的是现有普通全自动波轮洗衣机上所用的离合器.是由刹车盘121、刹车带122、棘轮123、棘爪124、摆杆125、拨叉126、扭簧127及牵引马达所组成(参见图3)，其中刹车盘121固定于外轴107上，刹车带122包绕于刹车盘121上，其一端固定，另一端连接拨叉126，该拨叉126连接牵引马达，该拨叉126还带动摆杆125，摆杆125的端部设有棘爪124，该棘爪124卡持棘轮123；该扭簧127套在内外轴联接处，其一端与外轴107固接，另一端具有一弯钩；该棘轮123卡持该弯钩.上述离合器是目前广泛使用于洗衣机的离合器，其工作过程简述如下：

洗涤时，牵引马达不动作，由于扭簧127受棘轮123限制，在旋转方向上不能旋紧，且刹车盘121被刹车带122制动，外轴107不能转动，离合器120的内轴106(洗涤轴)在电机与皮带的带动下旋转，洗涤轴106通过主动齿轮161和从动齿轮162的啮合传动，经过两级传动，从而带动二从动齿轮162的输出轴端上的二锥齿轮164反向旋转，实现二相对悬立式波轮110、111同向旋转洗涤(所述的同向旋转是指从同一观察点所观察的波轮旋转方向。如果从波轮轴线方向由上向下看，则二波轮为反向旋转，即顺时针方向旋转和逆时针方向旋转。)。脱水时，离合器20的拨叉126(即制动臂)在排水电机牵引下，使棘爪124打开，棘轮123不再限制扭簧127，在电机与皮带带动下，扭簧127将抱紧外轴107(脱水轴)，使外轴与内轴同步旋转从而带动内桶101旋转，实现脱水。

Claims (7)

1.一种洗衣机的传动装置，包括：安装在外桶内的内桶、一对安装在内桶内部底部两侧位置上的波轮、驱动电机、离合器，所述的波轮呈圆盘状，具有：中心安装柱、轮缘和设于轮缘背面的圆锥齿轮圈；其特征在于，

所述的驱动电机设置在外桶的底部一侧；

一皮带减速装置，由大皮带轮、小皮带轮及传动皮带所组成，所述的小皮带轮固设于驱动电机的输出轴上，所述的大皮带轮通过离合器连接同轴设置的输入内轴和输入外轴；所述的输入外轴可旋转地密封设于外桶底部并凸伸于所述的外桶内；

一减速齿轮箱，具有一个连接所述的输入内轴的主动齿轮，一对与所述的主动齿轮啮合或通过中间轮与主动齿轮啮合的相互反向转动的从动齿轮，该二个相互反向转动的从动齿轮的输出轴端设有圆锥齿轮，所述的二圆锥齿轮分别与所述的设于波轮轮缘背面的圆锥齿轮圈啮合；

所述的设于减速齿轮箱二输出轴轴端的圆锥齿轮的底部设有一具有边沿的截面呈∏字形的齿轮圆盘，于减速齿轮箱的箱盖的输出轴孔的周围设有圆形容纳部，所述的圆锥齿轮的底部的齿轮圆盘容置于所述的圆形容纳部内，∏字的边沿折盖于圆形容纳部的上口。

2.根据权利要求1所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的离合器的输入内轴通过轴承枢设于所述的减速齿轮箱的箱底，输入内轴的端部固设一主动齿轮，该主动齿轮与一从动齿轮啮合，该主动齿轮通过一中间轮与另一从动齿轮啮合，二从动齿轮的输出轴端固设所述圆锥齿轮。

3.根据权利要求1所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的离合器的输入内轴通过轴承枢设于所述的减速齿轮箱的箱底，输入内轴的端部固设一主动齿轮，该主动齿轮与一中间齿轮啮合，该中间齿轮同轴联动一从动齿轮，所述的从动齿轮与另一从动齿轮啮合，该二从动齿轮的输出轴端固设所述圆锥齿轮。

4.根据权利要求1所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的离合器的输入内轴通过轴承枢设于所述的减速齿轮箱的箱底，输入内轴的端部固设一主动齿轮，该主动齿轮与一中间齿轮啮合，该中间齿轮与一从动齿轮啮合；该主动齿轮通过另外二中间轮与另一从动齿轮啮合，二从动齿轮的输出轴端固设所述圆锥齿轮。

5.根据权利要求1所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的传动轴的外轴是通过滚珠轴承与洗衣机外桶桶底法兰结合，所述的滚珠轴承的外圈压合于所述洗衣机外桶桶底法兰的中心空中；所述的滚珠轴承的内圈与传动轴的外轴压合。

6.根据权利要求1所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的传动轴的外轴通过滚珠轴承与洗衣机外桶桶底法兰结合，于滚珠轴承的上面，洗衣机的外桶桶底法兰与内桶桶底齿轮减速箱的中心轴孔的外周之间设有滑动轴承和大骨架油封。

7.根据权利要求1所述的洗衣机的传动装置，其特征在于，所述的减速齿轮箱的上盖的中部外形与内桶的球形底部相吻合。

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