CN203021795U - 减速离合机构与电机一体化装置和具有该装置的洗衣机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于洗衣机的减速离合机构与电机一体化装置，包括减速离合机构和电机。减速离合机构包括：包括输入轴（13）、与该输入轴共轴布置的外壳部（5）和设置在该外壳部内的减速部的减速器；和包括主动部（10）和从动部（11）的离合器。电机包括转子总成（14）和定子总成（12）。电机的转子总成与减速器的输入轴驱动连接，减速器的减速部与洗衣机的波轮输出轴（1a）驱动连接，减速器的外壳部与洗衣机的滚筒输出轴（1b）驱动连接，减速器的输入轴与离合器的主动部驱动连接，离合器的从动部与减速器的外壳部驱动连接，并且所述离合器为离心式离合器。本实用新型还涉及一种包括所述一体化装置的洗衣机。

Description

减速离合机构与电机一体化装置和具有该装置的洗衣机

技术领域

本实用新型涉及一种用于洗衣机的减速离合机构与电机一体化装置，以及包括该一体化装置的洗衣机。

背景技术

在现有技术中，用于波轮洗衣机的减速离合器和电机是两大分离装置，减速离合器一般由波轮减速装置、脱水装置、棘轮机构和制动牵引装置组成，这些装置全部安装在长方形盘状的底座上，电机则根据洗衣机与波轮离合器的要求单独匹配。然而，上述装置结构繁杂、体积大、总体闭合高度大且制造成本高。

为解决以上不足之处，需设计一种结构更简单的离合装置来代替繁杂的棘轮机构和制动牵引装置。

实用新型内容

本实用新型鉴于上述目的而作出。

一方面，本实用新型提供了一种用于洗衣机的减速离合机构与电机一体化装置，包括减速离合机构和电机。所述减速离合机构包括：减速器，所述减速器包括输入轴、与该输入轴共轴布置的外壳部和设置在该外壳部内的减速部；和离合器，所述离合器包括主动部和从动部。所述电机包括转子总成和定子总成。所述电机的转子总成与所述减速器的输入轴驱动连接，所述减速器的减速部与洗衣机的波轮输出轴驱动连接，所述减速器的外壳部与洗衣机的滚筒输出轴驱动连接，所述减速器的输入轴与所述离合器的主动部驱动连接，所述离合器的从动部与所述减速器的外壳部驱动连接，并且所述离合器为离心式离合器。

另一方面，本实用新型提供了包括上述的减速离合机构与电机一体化装置的洗衣机。

本实用新型的减速离合机构与电机一体化装置及洗衣机用离心式离合器取代了现有技术中的繁杂的棘轮机构和制动牵引装置，使得整体结构简化、体积减小、制造工艺简单，降低了制造成本，减小了闭合高度。

附图说明

图1是示出根据本实用新型一实施例的减速离合机构与电机一体化装置安装在洗衣机中的状态的侧视剖视图；

图2a和2b分别是示出根据本实用新型一实施例的减速离合机构与电机一体化装置的电机转子总成的侧视剖视图和透视图；

图3是示出根据本实用新型一实施例的减速离合机构与电机一体化装置的离心式离合器的一种示例性构型的透视图；

图4示出根据本实用新型一实施例的减速离合机构与电机一体化装置中的连接法兰的一种示例性构型；

图5a和5b分别是示出安装在图4所示的连接法兰上的一种示例性防水罩的透视图和细节放大图；

图6是根据本实用新型一实施例的减速离合机构与电机一体化装置的采用多级行星齿轮传动机构的双动力减速器的结构图；

图7是根据本实用新型一实施例的减速离合机构与电机一体化装置的采用单级行星齿轮传动机构的单动力减速器的结构图；以及

图8是示出根据本实用新型一实施例的减速离合机构与电机一体化装置的另一种离合器构型的透视图。

具体实施方式

下面结合附图对根据本实用新型一实施例的减速离合机构与电机一体化装置进行描述。

如图1所示，所述一体化装置中的减速离合机构包括减速器和离合器。减速器包括输入轴13、与输入轴13共轴布置的外壳部5和设置在外壳部5内的减速部（图1中未示出）。外壳部5具有围绕输入轴13的轴套5a。离合器包括主动部10和从动部11，其具体结构在下文中详述。所述一体化装置中的电机包括转子总成14和定子总成12。

在本实施例中，电机例如为永磁无刷直流电机。这样，如图2a和2b所示，转子总成14可为外转子式结构，其包括由底壁42和周壁44构成的壳体、设置在周壁44内侧的导磁环45和多个磁体（如磁钢）41、以及设置在底壁42中央的联轴器43。导磁环45可由薄钢带缠绕而成或由厚钢板制成，多个磁体41可沿转子的周向排布，导磁环45的内表面与磁体41的外表面为无间隙配合。所述壳体可用非金属材料（如塑料）注塑而成，而导磁环45和磁体41可作为所述壳体的镶嵌件通过嵌件成型法与所述壳体一体形成。同样，联轴器43可作为与所述壳体分离的部件（在这种情况下，其可由金属制成）被嵌件成型在所述壳体中，但是联轴器43也可作为所述壳体的一体部分直接在所述壳体上用相同的材料注塑而成。联轴器43可与要由电机驱动的轴连接，使得转子总成14的旋转经联轴器43传递给该轴。另外，在所述壳体的底壁42的任一个侧面或两个侧面上可设置风叶46，用于在转子旋转过程中起散热冷却作用。

仍参见图1，定子总成12被转子总成14包围，并且可包括环形的定子铁芯和分别覆盖定子铁芯的两个轴向端面的上、下两个环形的绝缘端盖12a，这样定子总成12整体呈具有内孔的环形。在定子铁芯的沿周向排布的多个轭部上都卷绕有绕组。

在本实施例中，减速器可封装在位于洗衣机滚筒的底部的筒形壳体中，该壳体由座部4和体部6构成。座部4上安装有密封圈2和轴承3，密封圈2随同座部4安装在洗衣机滚筒的底部以防止漏水，体部6的底部安装有单向轴承7。轴承3和单向轴承7对安置在筒形壳体中的减速器进行支撑固定。筒形壳体可经由连接法兰8与电机的定子总成12连接在一起。

图4示出了连接法兰8的一种示例性构型。连接法兰8大体呈带有底壁的筒状。在筒壁上沿周向等间隔地设有三个凸部54，在凸部54上具有两个开孔53和可选的定位结构52（例如，小孔或立柱）。在与定子总成12连接时，连接法兰8的各凸部54中的开孔53与定子总成12的上端盖12a中的对应开孔对准以供紧固件（如螺栓、螺钉等）穿过而实现固定连接。在此过程中，附加地，可利用定子总成12的上端盖12a上的对应定位结构（立柱或小孔）与连接法兰8的凸部54上的定位结构52（小孔或立柱）之间的配合进行定位，以便于上述开孔的对准。设在连接法兰8的底壁上的安装孔56可利用紧固件将连接法兰8固定在封装减速器的筒形壳体的底面上（见图1）。在连接法兰8的中央也设有供减速器的输入轴13穿过的通孔。连接法兰8的径向尺寸和轴向厚度（即凸部54的轴向高度）可根据所要连接的电机的尺寸和安装位置进行调整。另外，在连接法兰8的筒壁上还沿周向等间隔地向外伸出有多个突耳55，在突耳55中设有开孔51。突耳55用于在连接法兰8上安装防水罩9以防止洗衣机中的水漏到电机上。

图5a示出了防水罩9的一种示例性构型。防水罩9呈盘状，并具有形状与连接法兰8的外廓形匹配的中央通孔。在中央通孔的边缘处沿周向等间隔地设有三个连接结构71。如放大示出图5a中的细部A的图5b所示，连接结构71可呈对称布置的两个弹性插头的形式。在将防水罩9安装到连接法兰8上时，将弹性插头71插入穿过连接法兰8上的对应突耳55中的开孔51内，并且利用插头端部的倒钩防止防水罩9从连接法兰8脱开（见图1）。

电机的转子总成14与减速器的输入轴13驱动连接。在本发明中，诸如“A与B驱动连接”这样的表述是指对象A以本领域已知的任何适当方式（例如，键连接、花键连接、销连接、齿轮啮合传动，等等）直接或间接地与对象B连接在一起而能够驱动对象B转动。转子总成14经联轴器43通过例如花键与减速器的输入轴13连接在一起而能够驱动输入轴13转动。输入轴13的下端通过螺母15相对于转子总成14的联轴器锁紧。

本发明中所采用的离合器可为离心式离合器。根据一种示例性构型，如图1和3所示，该离心式离合器的从动部11是碗形轮鼓，主动部10是接纳在所述轮鼓中的盘形转子。在该转子的中央布置有凸台64，在转子上围绕凸台64沿周向设置有多个（在本实施例中示出为2个）离心块62，各个离心块在两端用拉簧61彼此连接，并且在径向外侧都设置有摩擦片63。当离心块62在离心作用下朝径向外侧移动时，摩擦片63可与轮鼓11的周壁内侧摩擦接合，从而实现转子与轮鼓的同步旋转，即达到离合器的接合状态。转子10可例如通过设在其凸台中的花键孔套装在减速器的输入轴13上，由此输入轴13与转子10驱动连接。轮鼓11例如以键连接的方式套装在减速器的外壳部5的轴套5a上，使得轮鼓11与减速器的外壳部5驱动连接。这样，整个离心式离合器安置在电机的定子总成12的内孔中。

减速器的安置在外壳部5中的减速部与洗衣机的波轮输出轴1a驱动连接，而外壳部5与洗衣机的滚筒输出轴1b驱动连接。

所述减速部可被构造为如图6所示的多级行星齿轮传动机构，其封装在外壳部5中并且可例如包括输入轴中心轮21、一级行星架22、第一花键齿轮23、二级行星轮系24、二级行星架25、内齿轮26、一级行星轮系27、第二花键齿轮28、轴承29和含油轴承30。该多级行星齿轮传动机构与洗衣机的波轮输出轴1a和滚筒输出轴1b两者驱动连接，以向洗衣机的波轮和滚筒提供双动力输出。所述减速部也可替换为如图7所示的单级行星齿轮传动机构，其包括上行星架31、行星轮系32、下行星架33、内齿轮34、中心轮35和箱盖36。该单级行星齿轮传动机构与洗衣机的波轮输出轴驱动连接以向洗衣机的波轮提供单动力输出。应指出，上述多级和单级行星齿轮传动机构的结构及工作方式是本领域已知的，这里不作进一步的详细说明。另外，优选地，可根据洗衣机的不同需求通过改变上述行星齿轮传动机构中的齿轮来变更它们的传动速比。

如上所述，根据本实用新型，用结构简单的离心式离合器取代了现有技术的减速离合机构中的繁杂的棘轮机构和制动牵引装置，并且离心式离合器在电机定子总成的内孔中套装在减速器的输入轴和外壳部上，而封装减速器的筒形壳体用尺寸可调的连接法兰与电机定子总成固定连接，从而实现了减速离合机构与电机的一体化，并且该一体化装置整体结构简化、体积减小、制造工艺简单，降低了制造成本，减小了闭合高度。

下面简要描述一下洗衣机借助于根据本实用新型的减速离合机构与电机一体化装置进行工作的过程。当波轮式洗衣机的指令为洗涤时，电机按指令程序启动运转（电机转速在100至1200转/分可调）。参见图1、3和6，电机的转子总成14带动减速器的输入轴13运转，而离心式离合器的转子10因套装在输入轴13上而与其同时旋转。由于洗涤时转速较低（150转/分左右），转子10上的离心块62甩不开，因而离心块62与轮鼓11的周壁为间隙配合，故轮鼓11静止不动。此时在减速器的减速部内，输入轴13的前端中心轮21与一级行星轮系27啮合，而一级行星轮系27的一级行星架22的内花键带动第一花键齿轮23做降速旋转，第一花键齿轮23又带动二级行星轮系24啮合旋转，同时，该二级行星轮系与内齿轮26啮合带动第二花键齿轮28旋转，而第二花键齿轮28的内花键与滚筒输出轴1b连接，所以滚筒输出轴1b与波轮输出轴1a做逆向旋转而向洗衣机提供双动力输出。当洗衣机的指令为脱水时，电机转速为750至1000转/分，此时离心式离合器的离心块62在离心力的作用下朝径向外侧甩出，使得离心块上的摩擦片63与轮鼓11的周壁内侧紧密配合而产生摩擦接合，故而离合器的转子10与轮鼓11同速旋转。由于轮鼓11紧配于减速器外壳部的轴套5a上，所以波轮输出轴1a和滚筒输出轴1b做同速同向旋转，完成脱水功能。

如果洗衣机洗涤时不需要双动力功能，则只需将减速器外壳部内的多级行星齿轮传动机构更换为图7所示的单级行星齿轮传动机构。当洗涤时输入轴中心轮35带动行星轮系32，通过行星架的内孔连接带动波轮输出轴旋转，从而利用单动力输出完成洗涤功能。当脱水时，洗涤与脱水的转换如上所述同样通过离心式离合器完成。

另外，关于洗衣机脱水后的刹车问题，可利用电机的反电势完成，以去掉刹车机构，减少制造成本。

上面描述了根据本实用新型的减速离合机构与电机一体化装置的示例性结构。然而，本实用新型不限于所述的结构。例如，上述的离心式离合器也可用如图8所示的牙嵌式离合器来代替，其中牙嵌式离合器的一个半部81安装在电机转子总成14的中央并固定套装在减速器的输入轴13上，而另一个半部82可固定套装在减速器的外壳部5上。由此，同样能以简单的结构实现洗衣机脱水时的离合转换操作。另外，电机并不限于采用永磁无刷直流电机，而是也可换成感应电机，其结构简单、重量轻、效率高，且与永磁无刷直流电机相比能减少后期粘接磁钢的工序。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而并非限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型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实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于洗衣机的减速离合机构与电机一体化装置，包括减速离合机构和电机，

所述减速离合机构包括：

减速器，所述减速器包括输入轴（13）、与该输入轴共轴布置的外壳部（5）和设置在该外壳部内的减速部；和

离合器，所述离合器包括主动部（10）和从动部（11），

所述电机包括转子总成（14）和定子总成（12），

所述一体化装置的特征在于，所述电机的转子总成（14）与所述减速器的输入轴（13）驱动连接，所述减速器的减速部与洗衣机的波轮输出轴（1a）驱动连接，所述减速器的外壳部（5）与洗衣机的滚筒输出轴（1b）驱动连接，所述减速器的输入轴（13）与所述离合器的主动部（10）驱动连接，所述离合器的从动部（11）与所述减速器的外壳部（5）驱动连接，并且所述离合器为离心式离合器。

2.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述离合器的从动部（11）是碗形轮鼓，所述离合器的主动部（10）是接纳在所述轮鼓中的盘形转子，所述离合器还包括沿周向设置在所述转子上并用拉簧（61）彼此连接的多个离心块（62），每个离心块都在径向外侧设置有摩擦片（63）。

3.根据权利要求1或2所述的一体化装置，其特征在于，还包括包封所述减速器并安装在洗衣机滚筒的底部的筒形壳体（4，6），该筒形壳体通过固定在其底面上的连接法兰（8）与所述电机的定子总成（12）连接。

4.根据权利要求3所述的一体化装置，其特征在于，在所述连接法兰（8）上安装有防止洗衣机漏水到所述电机上的防水罩（9）。

5.根据权利要求1或2所述的一体化装置，其特征在于，所述减速器的减速部被构造为多级行星齿轮传动机构，该多级行星齿轮传动机构与洗衣机的波轮输出轴（1a）和滚筒输出轴（1b）两者驱动连接以向洗衣机的波轮和滚筒提供双动力输出。

6.根据权利要求1或2所述的一体化装置，其特征在于，所述减速器的减速部被构造为单级行星齿轮传动机构，该单级行星齿轮传动机构与洗衣机的波轮输出轴（1a）驱动连接以向洗衣机的波轮提供单动力输出。

7.根据权利要求1或2所述的一体化装置，其特征在于，所述电机为永磁无刷直流电机，所述电机的转子总成（14）呈外转子式结构并包围所述电机的定子总成（12）。

8.根据权利要求7所述的一体化装置，其特征在于，所述电机的转子总成（14）包括具有周壁（44）和底壁（42）的壳体、设置在所述周壁内侧的导磁环（45）和磁体（41）、以及设置在所述底壁的中央并与所述底壁一体形成或分开形成的联轴器（43），所述联轴器与所述减速器的输入轴（13）固定连接。

9.根据权利要求1或2所述的一体化装置，其特征在于，所述电机为感应电机。

10.一种洗衣机，包括根据权利要求1至9中任一项所述的减速离合机构与电机一体化装置。

Images