CN209072255U - 离合止逆构件和包括该构件的排水电机系统 - Google Patents

Abstract

一种离合止逆构件，用于牵引系统的离合止逆机构，包括可枢转的输入件和输出件，离合止逆构件为一体形成的单件且包括：离合臂，从轴孔延伸，用于实现输入件与输出件之间的离合；止逆臂，在离合臂的一侧相对于离合臂成角度地从轴孔延伸，用于与输出件配合以阻止输出件反转，其中离合止逆构件可在初始位置和最终位置之间枢转运动，其中在初始位置，离合臂使得输入件和输出件啮合且止逆臂与输出件分离，在最终位置离合臂使得输入件和输出件分离，且止逆臂接合输出件，防止输出件反转。该结构通过将离合臂和止逆臂一体成型，离合止逆构件的传动精度及效率有了极大提升，还避免了因零件配合问题而导致的排水电机故障。

Description

离合止逆构件和包括该构件的排水电机系统

技术领域

本实用新型涉及一种离合止逆构件，还特别地涉及一种包括该构件的排水电机系统。

背景技术

电机组件作为提供动力的基础产品，在工厂自动化、家庭生活自动化、办公自动化等多个领域得到了广泛应用。例如，电机组件可用在洗衣机排水系统的排水电机系统中，所述排水电机系统在电机组件的作用下打开和/或保持洗衣机排水阀。

洗衣机排水系统的控制部分的质量对洗衣机的质量非常重要。通过市场调研及客户反馈，现有市场上绝大部分的洗衣机投诉事件均是由排水系统的排水电机(又称为牵引器)不良引起；目前市面上的排水电机种类繁杂，结构复杂；且各个传动控制零件分布于不同的安装基面上以及控制及传动零部件多，成本居高不下，同时因零件多，即机械传动控制点较多，造成零件传动相互作用时间点易发生变化，进而造成排水电机的故障。具体地，现有的排水电机系统中还存在以下问题。

现有技术的排水电机系统中的离合系统使用离合杆与止逆杆两个零件完成以上功能，该两个零件使用不同的回转中心，且其旋转方向相反；易造成两个零件配合不良导致排水电机故障，且零件成本较高，人工装配成本较高。

另一方面，现有技术中的离合轮与离合止逆轮上同角度设置相同数量的的棘爪；当离合轮静止时，离合杆拨杆作用使从离合轮轴向贴合离合止逆轮，离合轮与离合止逆轮的棘爪存在相互顶的可能，顶撞力很大，使离合轮很难带动离合止逆轮旋转，或者延迟旋转。

另一方面，现有技术中的平衡轮由橡胶阻尼块和注塑结构件组装而成；其因材料及结构的限制，在排水电机受力加大后，橡胶阻尼块存在零件磨耗严重，阻尼效果不足等问题，导致排水电机寿命缩短。

另一方面，回复控制系统核心结构：铝圈齿轮、磁钢轮；该结构具有传动响应速度快，效率高，且具有几乎可忽略的机械电磁摩擦力矩，即自定位力矩极小近可忽略；又因其结构特点及功能需要，对零部件本身精度要求较高，现有的技术中因结构及加工能力的限制，使得该结构成为整个排水电机系统的薄弱点，易发生故障。

另一方面，现有技术中的铝圈结构复杂，在主体“杯”型底部设置了一个凸台，凸台中心位置设置一个通孔，并在主体“杯”型结构底部设置3个小孔，其冲制工艺过程复杂，多工序。铝圈齿轮注塑体设置在底部凸台上，模具结构复杂，易损耗且不易维修。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的问题，提出了本实用新型。

在第一方面本实用新型提供了一种排水电机系统，包括：

电机，用于输出转动扭矩；

传动机构，包括：

离合止逆机构，包括可枢转的离合止逆构件，用于控制离合止逆机构的离合；可枢转的输入件，接收来自电机的驱动力，和可枢转的输出件，在与输入件啮合时将来自输入件的转动扭矩进一步传递到下游，其中离合止逆构件在将输入件与输出件分离同时接合输出件上的止逆结构，阻止输出件反向旋转；

行星齿轮系，包括环齿轮、行星轮和太阳轮，其中来自离合止逆机构的转动扭矩被传递到行星轮；

输出轮，连接到被牵引物并输出牵引力，其中输出轮通过一个或多个过渡轮传动联接到行星齿轮系的太阳轮，使得从行星齿轮系输出的转动驱动力传递到输出轮；以及

平衡轮，与行星齿轮系的环齿轮外侧上的齿啮合，并且具有止动部，以及

回复控制系统，包括：

输入齿轮，用于从电机接收驱动力；

联动部件，包括磁钢轮，联接到输入齿轮并随输入齿轮旋转而旋转；以及感应件，在磁钢轮旋转的情况下受磁钢轮旋转产生磁场作用而旋转；以及

复位轮，包括制动部，并且可在初始位置和制动位置之间枢转，其中复位轮被弹性构件朝向初始位置偏压，且复位轮联接到感应件，当感应件接收来自电机的驱动力而旋转时将克服弹性构件的偏压力而将复位轮运动到制动位置，并且由于联动部件在感应件不转动且磁钢轮持续转动的状态下通过电磁作用传递的扭力而保持在制动位置，其中在该制动位置制动部接合平衡轮上的对应的止动部，阻止平衡轮旋转，从而在电机运转时锁定平衡轮使其不能转动，并且在电机停止转动时复位轮被偏压返回初始位置使得平衡轮能够转动。

由此，本实用新型提供了一种可靠稳定的排水电机系统，其通过机械结构控制方式实现了排水电机系统从牵引、到位之后的保持和断电之后的受控复位的动作，避免使用电触点或传感器的复杂方式。进一步，本实用新型的排水电机系统减少传动级数，提高了传动效率，减少传动系统的损耗，降低了能耗；降低零部件加工模具难度及成本；提高生产效率及提升产品质量。

优选地，所述排水电机系统包括壳体，所述输出轮通过连接到它的牵引绳输出牵引力，所述壳体包括牵引绳出口，所述牵引绳穿过牵引绳出口延伸到排水电机系统外部。电机转子旋转所绕轴线为纵向轴线。也就是说，电机的输出轴沿纵向轴线延伸。在垂直于电机输出轴的平面中，以牵引绳出口与电机回转中心的连线为Y轴，以垂直于Y轴并经过电机回转中心的线为X轴构建坐标系。优选地，所述输出轮、行星齿轮系和联动部件沿电机输出轴的轴向方向在该平面上的投影分别位于该坐标系中的第一象限和第四象限以及第二象限。这样的布局使得系统更加紧凑，进一步降低了系统的尺寸。这样的布局使得在电机输出轴、输出轮和行星齿轮系之间限定的空间可以用来容纳离合止逆构件的离合臂，从而允许将现有技术中必须使用两个零件的的结构，调整为只需要一个零件的结构就能满足排水电机的功能需求。

在第二方面，本实用新型提供了一种离合止逆构件，用于排水电机系统的离合止逆机构，排水电机系统包括电机、离合止逆机构、中间齿轮系和输出轮，离合止逆机构将来自电机的扭矩输入通过中间齿轮系传递到输出轮，所述离合止逆机构包括可枢转的输入件和输出件，离合止逆构件为一体形成的单件且包括：

轴孔，用于将离合止逆构件可枢转的安装到枢轴；

离合臂，从轴孔延伸，用于实现输入件与输出件之间的离合；

止逆臂，在离合臂的一侧相对于离合臂成角度地从轴孔延伸，用于与输出件配合以阻止输出件反转；以及

拨杆，在离合臂的另一侧相对于离合臂成角度地从轴孔延伸，用于与输出轮上的拨杆配合，通过输出轮的转动拨动离合止逆构件，

其中离合止逆构件可在初始位置和最终位置之间枢转运动，其中在初始位置，离合臂使得输入件和输出件啮合且止逆臂与输出件分离，在最终位置离合臂使得输入件和输出件分离，且止逆臂接合输出件，防止输出件反转。

上述离合止逆构件将现有技术中分离布置分别控制的离合杆和止逆杆合为一体，并且通过单个枢转实现离合和止逆两种功能的变换，使离合止逆构件的传动精度及效率有了极大提升，避免了因零件配合问题而导致的排水电机故障。该结构还简化了现有排水电机的组装过程以及满足自动化组装的需求；进而降低了人工成本，提高产品竞争力。

优选地，离合臂在远离轴孔的端部处沿圆周方向朝向止逆臂依次包括第一接触面，斜面和第二接触面，其中第一接触面沿轴向方向高于第二接触面，斜面连接在第一接触面和第二接触面之间。该结构可保证离合轮与离合止逆轮的快速“离”以及顺利的“合”。

优选地，斜面与第二接触面的夹角在120°至160°之间。优选地，斜面与第二接触面的夹角为140°。该角度进一步保证离合转换的流畅性。

优选地，离合止逆构件安装在基板上，且离合臂端部位置处设置有弧形孔，弧形孔与轴孔同中心设置，用于与基板上的销配合。该结构能够用于引导和限制离合止逆构件的运动，使得离合系统运行更加稳定。

优选地，弧形孔所对的角度在15°到25°范围。优选地，弧形孔所对的角度为18°。优选地，从弧形孔最靠近拨杆的一端开始测量，离合臂与拨杆大体成一角度，该角度范围在60°至120°之间。优选地，离合臂与拨杆所成角度为97°。优选地，从弧形孔最靠近拨杆的一端开始测量，止逆臂与离合臂大体成一角度，该角度范围在30°至50°之间。优选地，离合臂与止逆臂所成角度为39°。

优选地，离合止逆构件安装在基板上，在离合止逆构件面向基板的底侧上，弧形孔的径向内侧和外侧分别设置有凸筋，凸筋沿周向方向延伸。该结构减少了其与基板的摩擦力，有利于控制排水电机噪音及该离合结构的稳定性。

优选地，所述离合止逆构件的拨杆为带圆角的梯形柱的形式。该结构避免了因注塑过程及受力过程中导致的形变问题，进而提升了排水电机的使用寿命。

在第三方面，还提供了一种排水电机系统，包括：电机、离合止逆机构、中间齿轮系和输出轮，离合止逆机构将来自电机的扭矩输入通过中间齿轮系传递到输出轮，所述离合止逆机构包括可枢转的输入件和输出件，所述离合止逆机构包括前述段落中所述的离合止逆构件。

在第四方面，本实用新型提供了一种离合机构的输入件，所述输入件是可枢转的，其接收输入转矩并且在与离合机构的输出件啮合的情况下可传递转矩到离合机构的输出件，所述输入件包括：

至少一个穿孔；和

至少一个悬臂，每个设置在相应穿孔中，所述悬臂大体沿相同的周向方向延伸，每个悬臂的端部设置有棘爪，用于与输出件上的棘爪配合，从而输入件上的悬臂和棘爪机构在配合过程中可适当挠曲以促进配合。

在输入件贴近输出件试图接合时，输入件的弹性棘爪顶部可能会顶到输出件棘爪的任一位置，但因输入件棘爪为弹性结构，摩擦阻力小，在排水电机通电时输入件带动弹性棘爪旋转，滑到输出件棘爪最深部，容易并可靠地实现接合。

优选地，输入件上的棘爪数量小于输出件上的棘爪数量。由此更好地确保弹性棘爪的弹性。

优选地，输入件的棘爪为朝向端部逐渐加厚的直角三角形形式，其中棘爪的周向端面垂直于底面。这种结构能够确保棘爪更可靠地与相配合棘爪接合。

优选地，悬臂所对的角度在90度至120度之间。优选地，悬臂的径向内边缘所对角度为94°，径向外边缘所对角度为109°。优选地，悬臂的宽度从端部到根部逐渐加大。由此悬臂根部的强度得以增强，增加了整个系统的可靠性。优选地，悬臂的径向外边缘偏心设置以增加根部的宽度。优选地，悬臂根部宽度值为悬臂弧长的1/5至1/3之间。

优选地，棘爪宽度值与悬臂根部宽度值的比值在1/2至1之间。优选地，该比值为3/5。

还提供了一种离合机构，所述离合机构包括如前述任一段落中所述的输入件，和可与输入件啮合和分离的输出件。还提供了一种排水电机系统，所述排水电机系统包括所述的离合机构。

在第五方面，本实用新型提供了一种平衡轮，所述平衡轮为一体成型且包括：

主体，中心设有通孔，用于可枢转地安装到枢轴；

两个弹性臂，直径相对地设置在主体端部处；以及

两个阻尼块，分别连接到弹性臂的端部，

其中沿轴向方向观察，主体、弹性臂和阻尼块形成大体“S”状造型。

这种一体成型的平衡轮简化了结构，增强系统的可靠性。

优选地，平衡轮为一体注塑结构。优选地，所述主体为圆柱状。

优选地，弹性臂与阻尼块内侧形成第一夹角，与阻尼块外侧形成第二夹角，第一夹角设置为第二夹角的1/2到3/4之间。优选地，第一夹角设置为第二夹角的3/5。

优选地，在阻尼块上表面设置有凸筋。该凸筋能够抑制阻尼块发生上翘变形时阻尼块整个上表面与外壳产生的摩擦，这种摩擦会导致磨损及阻力过大导致排水电机失效。

优选地，主体设置弹性臂的位置处的下方设置有一体形成的凸块，用于与控制系统的制动件相配合，以制动平衡轮。

优选地，主体上一体设有齿轮，用于其它齿轮啮合。

在第六方面，本实用新型提供了一种传动系统，所述传动系统包括：

如前述段落中所述的平衡轮，其中平衡轮的主体设置弹性臂的位置处的下方设置有一体形成的凸块，而且主体上一体设有齿轮，用于排水电机系统中的齿轮啮合，且至少平衡轮的弹性臂和阻尼块设置在从壳体向内突出的环圈中；以及

控制系统，包括制动件，当电机运转时制动件伸出，与平衡轮的凸块接合以制动平衡轮，当电机停止时制动件缩回，与凸块脱离接合并释放平衡轮，从而当电机运转时平衡轮被制动并锁死与其啮合的齿轮，当电机停止运转时，平衡轮被释放，并释放与其啮合的齿轮，且与平衡轮啮合的齿轮的旋转导致平衡轮的旋转，从而阻尼块和弹性臂由于离心力的作用而张开，并且在旋转速度足够快的情况下被离心力推压到环圈内表面并与其摩擦，实现对齿轮旋转的缓冲作用。

在第七方面，本实用新型提供了一种联动部件，所述联动部件包括：

枢轴，

铝圈齿轮，包括铝圈和注塑齿轮，其中注塑齿轮为一体件，且中心具有通孔，用于将铝圈齿轮可枢转地安装到枢轴上，铝圈为“杯”型，包括平坦的底部和从底部延伸的圆柱形壁，底部中心位置设置有通孔，其中注塑齿轮的齿轮部分设置在铝圈底部的外侧，注塑齿轮的另一部分延伸通过通孔到铝圈底部的内侧，且突出覆盖到铝圈底部内侧面上，由此将注塑齿轮嵌入到铝圈的通孔；以及

磁钢轮包括由磁体制成的磁环与镶嵌在磁环中心的注塑体，注塑体中心具有通孔，用于将磁钢轮可枢转地安装到所述枢轴上，

其中磁钢轮和铝圈齿轮在枢轴上被安装为靠近彼此，使得磁钢轮的旋转通过电磁作用导致铝圈齿轮随磁钢轮沿同一方向旋转。

这样的铝圈齿轮，由于底面为平面而没有凹坑，其冲制工艺过程简单，尺寸更易控制。而且铝圈齿轮镶件注塑模具简易化，从而降低了零部件的制造成本以及排水电机质量风险。

优选地，铝圈底部的通孔为非圆形。这样设置的通孔的结构具有止转的作用，即防止注塑体与铝圈之间的相对运转。

优选地，磁钢轮的注塑体一侧与磁环一端相平齐，且该侧注塑体端面中间部分呈“凹”型，用于至少部分容纳铝圈齿轮的注塑齿轮延伸到铝圈杯体内的所述另一部分。该结构更高效地利用空间，降低铝圈杯体和磁钢轮之间的间隙。

优选地，磁钢轮的注塑体的通孔两端均设置有沉孔。这样的布置能降低排水电机在长时间运行后产生磨损碎屑后造成磁环运转不顺畅而导致排水电机回复控制系统的故障率。

优选地，磁钢轮容纳在铝圈齿轮的铝圈内，磁钢轮的直径略小于铝圈的内径，因而可以于径向方向在磁钢轮和铝圈齿轮之间形成很小的固定间隙。

优选地，铝圈齿轮的注塑齿轮的延伸到铝圈内的端部具有突起部，其在组装状态下抵靠磁钢轮的凹入部分的上表面，使得磁钢轮的上表面不会与铝圈齿轮的铝圈的底部的内端面相接触。该结构使得铝圈杯体和磁钢轮之间的轴向间隙更加稳定。

在第八方面，本实用新型提供了一种铝圈齿轮，包括铝圈和注塑齿轮，其中注塑齿轮为一体件，且中心具有通孔，用于将铝圈齿轮可枢转地安装到枢轴上，铝圈为“杯”型，包括平坦的底部和从底部延伸的圆柱形壁，底部中心位置设置有通孔，其中注塑齿轮的齿轮部分设置在铝圈底部的外侧，注塑齿轮的另一部分延伸通过通孔到铝圈底部的内侧，且突出覆盖到铝圈底部内侧面上，由此将注塑齿轮嵌入到铝圈的通孔。

本实用新型的第一至第八方面的特征同样适用于其他方面或与其它方面的特征组合在一起。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。在附图中：

图1和2分别以不同角度示出了根据本实用新型的示例性实施例的排水电机系统的外观视图；

图3示出了根据一示例性实施例的排水电机系统去除了壳盖后的示意图；

图4示出了根据一示例性实施例的排水电机系统的分解视图；

图5示出了根据一示例性实施例的排水电机系统的分解图；

图6示出了排水电机系统进行牵引时的内部剖面视图；

图7示出了排水电机系统保持时的内部剖面视图；

图8示出了根据一示例性实施例的排水电机系统的回复控制系统的分解图；

图9示出了排水电机系统的布局示意图；

图10示出了根据本实用新型的实施例的离合止逆构件的示意性图示；

图11示出了根据本实用新型的实施例的离合止逆构件的从底侧观察的示意性图示；

图12示出了图10和11的离合止逆构件的俯视图；

图13示出了离合轮和离合止逆轮的从上方观察的立体视图；

图14示出了离合轮和离合止逆轮的从下方观察的立体视图；

图15示出了离合轮的俯视图；

图16示出了根据本实用新型的平衡轮的立体视图；

图17示出了根据本实用新型的平衡轮的俯视图；

图18示出了联动部件的分解视图，其中铝圈齿轮的齿轮未显示；以及图19示出了联动部件的剖视图。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

参见附图1-4，其中，图1和2分别以不同角度示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的排水电机系统的外观视图，图3示出了所述排水电机系统去除了壳盖110后的示意图，图4示出了所述排水电机系统的分解视图。

从附图可以看出，排水电机系统包括主要包括排水电机系统外壳100、牵引传动机构200、回复控制系统300、同步电机系统400。

排水电机系统外壳100由彼此接合的壳体120和壳盖110形成，以容纳和承载同步电机系统400、牵引传动机构200和回复控制系统300，且为其提供防护。

同步电机系统400为排水电机系统的牵引传动机构200和回复控制系统300的动力源，并支撑牵引传动机构200及回复控制系统300。

牵引传动机构200为排水电机系统的执行机构，其在同步电机系统400的带动下进行动作，例如通过牵引绳280带动和保持外部负载，例如洗衣机排水阀的阀门。当同步电机系统400停止动力输出时，牵引传动机构200借助于来自外部负载的力而回复。

回复控制系统300为排水电机系统的控制机构，其用于控制牵引传动机构200的牵引和回复。

图5详细示出了根据一具体实施例的牵引传动机构200的分解图，图6和图7分别示出了电机牵引时和电机保持时的内部剖面视图。牵引传动机构200包括离合止逆构件210、离合轮220、压簧230、离合止逆轮240、行星轮组件250(包括行星内齿轮251、行星轮252、行星传出齿轮253)、平衡轮290、牵引过渡轮260、输出轮270、牵引绳280。

牵引传动机构200的工作过程如下。

牵引前，离合止逆构件210处于初始位置，离合轮220的下凸台与离合止逆构件210的A面接触。由于排水电机系统外壳100的限制，使得压簧230被压缩(如图6所示)。在压簧230的作用下，离合轮220与离合止逆轮240啮合。

电机通电后，转子组件转动，回复控制系统300工作，使得回复控制系统300的复位轮380旋转到卡住平衡轮290的位置，使平衡轮290无法旋转。这样，与平衡轮290啮合的行星内齿轮251无法旋转。同时，随着电机通电，牵引传动机构200也开始动作，转子带动离合轮220旋转。此时，处于初始位置的离合止逆构件210使得离合轮220与离合止逆轮240啮合，而行星内齿轮251由于其啮合于静止的平衡轮290而处于静止，因此，转子扭矩的传递路径为：离合轮220→离合止逆轮240→行星轮252→行星传出齿轮253→牵引过渡轮260→输出轮270，最终，输出轮270转动，并通过固定到该输出轮270的牵引绳280带动负载。

输出轮270旋转到一定位置后，其输出轮270拨杆与离合止逆构件210拨杆相碰，拨动离合止逆构件210，使离合止逆构件210转动。由于离合止逆构件210的转动，其与离合轮220的接触表面由A面经斜面向B面过渡，从而离合轮220与离合止逆轮240的轴向间隙逐渐加大。最终离合止逆构件210转动到第二位置(例如转动了约18°)，压簧230被释放(如图7所示)，使得离合轮220与离合止逆轮240不再啮合，运动传递发生中断，输出轮270停止运转。同时，处于第二位置的离合止逆构件210通过其钩子钩住离合止逆轮240，这样，离合止逆轮240、行星内齿轮251、行星轮252均无法转动，故输出轮270无法被负载拉回，排水电机系统处于保持状态。

电机断电后，回复控制系统300复位，回复控制系统300的复位轮380释放平衡轮290，使得平衡轮290及行星内齿轮251能够旋转，故电机无法保持负载。在负载的作用下，输出轮270被带动，此时输出轮270的拨杆使离合止逆构件210朝向第一位置旋转，从而离合轮220与离合止逆构件210接触面由B面向A面过渡，压簧230重新因轴向间隙缩小被压缩。离合止逆构件210旋转回到第一位置，整机回复结束。

图8详细示出了根据一具体实施例的回复控制系统300的分解图。回复控制系统300包括止逆爪310、止逆爪齿轮320，磁钢轴齿340、扭簧350、磁钢轮360、铝圈齿轮370、回复过渡轮330、拉簧390、复位轮380。

转子组件轴齿与止逆爪齿轮320啮合，止逆爪310位于止逆爪齿轮320下方，与止逆爪齿轮320滑动连接。止逆爪齿轮320与磁钢轴齿340啮合，磁钢轮360通过扭簧350与磁钢轴齿340传动。磁钢轮360位于铝圈齿轮370内部，两者上端面配合接触，周围不接触。铝圈齿轮370与回复过渡轮330啮合，回复过渡轮330的轴齿与复位轮380啮合。拉簧390一端与复位轮380上的钩子连接，另一端与壳体120连接。复位轮380由扇形齿轮及一体设置于扇形齿轮一侧边的制动部构成。该制动部可以与平衡轮的凸块对位匹配，从而当制动部与凸块接触时，可以阻止平衡轮的转动。

扭簧350连接在磁钢轴齿340与磁钢轮360之间。旋转驱动部件的旋转直接或者间接驱动磁钢轴齿旋转。在扭簧350和磁钢轴齿340的作用下，磁钢轮360也进行旋转。当电机停转时，扭簧350可以对仍在旋转的磁钢轮360实现缓冲。

上述实施例中，回复控制系统的磁钢轮360和铝圈齿轮370构成磁性联动部件。在其它实施例中，联动部件主动部和从动部可以包括永磁-永磁，永磁-磁滞，永磁-电磁，电磁-电磁，磁感应式几种类型。考虑到用于洗衣机的排水控制装置体积较小，因此采用类似于永磁联轴器的永磁-永磁主从结构，永磁-磁滞的主从结构，或者磁感应式的主从结构，可以省去电励磁，结构更加简单。更优选地，由于实际需要的控制扭矩并不大，采用磁感应式的主从结构来实现传动和离合，可以使得结构更加简化，所需空间更小。

根据本实用新型的实施例的铝圈齿轮也被称为感应件。感应件和磁钢轮360各自连接于同一枢轴，并可以以该枢轴同轴旋转。所述枢轴可以用金属材料(例如，铁)制成。磁钢轮由永磁体材料制成，感应件可以由铜或者铝制成。当磁钢轮高速旋转时，感应件切割磁钢轮360的磁力线产生涡流，涡流产生的感应磁场与磁钢轮360的永磁场相互作用，于是产生相互作用力，该作用力带动感应件以与磁钢轮360旋转方向相同的方向进行旋转。

可选地，磁钢轴齿与磁钢轮直接连接，由旋转驱动部件的旋转直接或者驱动磁钢轴齿旋转，从而带动磁钢轮旋转。

回复控制系统300的工作过程如下。

电机通电后，电机转子带动止逆爪齿轮320，经过磁钢轴齿340、扭簧350带动磁钢轮360旋转，从而产生磁场涡旋力，以带动铝圈齿轮370，铝圈齿轮370经由回复过渡轮330带动复位轮380旋转，使得复位轮380卡住牵引传动机构200的平衡轮290，使得牵引传动机构200可进行如前文所述的牵引动作。固定于铝圈齿轮370上的小齿轮旋转驱动复位轮的扇形齿轮，使其在克服回复弹性件的复位力作用下转动，使得制动部与平衡轮的凸块接触，阻止平衡轮的转动。

电机断电后，转子停止旋转，磁钢轴齿340也停止转动。受磁钢轴齿驱动的磁钢轮360也随之处于停止状态。由于磁场涡旋力消失，使得回复控制系统300的复位轮380受拉簧390力回复至初始位置。同时因复位轮380的制动部解除了对平衡轮290的凸块的约束，平衡轮290能够自由旋转，从而行星齿轮系的环齿轮处于可自由旋转的状态。使得牵引传动机构200在阀芯自身的复位力的作用下，输出轮、输出过渡轮、及行星齿轮结构在平衡轮的缓冲下平稳旋转，使牵引传动机构返回到初始状态，阀门也因此快速回复到关闭状态。

同理，当突然断电时，根据本实用新型实施例的排水控制装置可以自动回复到初始状态，阀门也可以快速关闭。

由于系统零部件数量多，结构复杂，经过对系统的研究，提出了一种更加紧凑的布局。壳体包括牵引绳出口，牵引绳穿过牵引绳出口延伸到排水电机系统外部。如图9所示，在垂直于电机输出轴的平面中，以牵引绳出口与电机回转中心的连线为Y轴，以垂直于Y轴并经过电机回转中心的线为X轴构建坐标系，所述输出轮、行星齿轮系和联动部件(磁钢轮和铝圈齿轮)沿电机输出轴的轴向方向在该平面上的投影分别位于该坐标系中的第一象限和第四象限以及第二象限。这样的布局使得将现有技术中必须使用两个零件(离合杆和止逆杆)的结构，调整为只需要一个零件的结构就能满足排水电机的功能需求；这样既减少了零件数量，降低了成本，又因减少传动件数大大的提高了传动精度。

图10示出了根据本实用新型的实施例的离合止逆构件210的示意性图示。图11示出了实施例的离合止逆构件210的从底侧观察的示意性图示。

如图10所示，离合止逆构件210包括轴孔2101，用于将离合止逆构件210可枢转的安装到枢轴。离合止逆构件210包括从轴孔2101延伸的：离合臂，用于实现离合轮与离合止逆轮之间的离合；止逆臂，用于在离合轮和离合止逆轮处于分离状态时接合离合止逆轮，防止离合止逆轮反转；以及拨杆2106，用于当输出轮270转动到一角度时与输出轮270上的拨杆配合，拨动离合止逆构件210，实现离合系统从接合到分离并止逆的转变。

离合臂在远离轴孔2101的端部处沿圆周方向朝向止逆臂依次包括第一接触面A，斜面和第二接触面B。第一接触面A沿轴向方向高于第二接触面B，斜面连接在第一接触面A和第二接触面B之间。斜面2102与第二接触面B的夹角为140°。优选该夹角范围在120°至160°之间。止逆臂从轴孔2101向外且向上延伸到一高度，并且端部处具有卡钩2105，该高度使得在第二接触面B支撑止逆轮时卡钩与离合止逆轮处于同一水平(轴向位置)。拨杆为带圆角的梯形柱形式，该结构避免了因注塑过程及受力过程中导致的形变问题，进而提升了排水电机的使用寿命。离合止逆构件210的离合臂端部位置处设置有弧形孔2107，弧形孔2107与轴孔2101同中心设置。弧形孔2107与基板上的销配合。在实施例中，如图12，弧形孔2107所对的角度为18°，也就是说，离合止逆构件210可枢转角度为18°。

如前所述，离合臂、止逆臂和拨杆都从轴孔2101延伸。且如图12所示，离合臂与拨杆大体成角度α，在本实施例中该角度为97°。优选该角度α范围在60°至120°之间。止逆臂设置在离合臂的另一侧，且与离合臂大体成角度β，在本实施例中该角度为39°。优选该角度β范围在30°至50°之间。角度α和β都从弧形孔2107最靠近拨杆的一端开始测量。

如前所述，在组装状态下，离合臂伸到离合轮的下方，电机刚启动时离合止逆构件210处于初始位置，在该初始位置第一接触面A接触支撑离合轮，并克服压簧230的弹性力将离合轮220推向离合止逆轮240并与离合止逆轮啮合。其后，随着输出轮270转动导致其拨杆拨动离合止逆构件210到分离位置，第一接触面A转动离开离合轮220，离合轮220经由斜面2102滑动到第二接触面B上，并由第二接触面B支撑，由于第二接触面B低于第一接触面A，离合轮220和离合止逆轮240在压簧230的作用下从彼此分离开，从而脱离接合。同时，离合止逆构件210上的止逆臂枢转靠近离合止逆轮240，并且止逆臂端部处的卡钩2105与离合止逆轮上的止逆结构配合，防止离合止逆轮旋转。

在离合止逆构件210底侧上，弧形孔2107的径向内侧和外侧分别设置有凸筋2108，凸筋沿周向方向延伸。由此，凸筋减少了离合止逆构件210与基板的摩擦力，有利于控制排水电机噪音及该离合结构的稳定性。

图13示出了离合轮220和离合止逆轮240的从上方观察的立体视图。图14示出了离合轮220和离合止逆轮240的从下方观察的立体视图。图15示出了离合轮220的俯视图。

离合轮220包括穿孔和设置在穿孔中的两个悬臂2202，所述悬臂大体沿相同的周向方向延伸。每个悬臂2202的端部设置有棘爪2204。棘爪2204为朝向端部逐渐加厚的直角三角形形式，其中棘爪的周向端面垂直于底面，也就是说周向端面大体平行于轴向方向。

悬臂所对的角度在90度至120度之间，在本实施例中悬臂的径向内边缘所对角度a约为94°，径向外边缘所对角度b约为109°。悬臂的宽度从端部到根部逐渐加大。在本实施例中，悬臂2202的径向外边缘偏心设置以增加根部的宽度，来加强该悬臂梁根部的强度。悬臂根部宽度d值为悬臂弧长的1/5至1/3之间；棘爪宽度c值与悬臂根部宽度d值的比值在1/2至1之间，优选比值为3/5。

离合止逆轮240底部设置有六个棘爪，沿圆周方向等角度分布。离合止逆轮240的棘爪一边设置为直边，用于与离合轮220的棘爪端部的直边相啮合。

操作中，当离合轮220静止时，牵引绳受负载拉力拉出，此时输出轮270的拨杆与离合杆210的拨杆相作用使离合杆210逆时针转动，使离合轮220轴向贴合离合止逆轮240。因离合轮位置不定，离合轮220的两个弹性棘爪顶部可能会顶到离合止逆轮240的棘爪的任一位置，但因离合轮220的棘爪为悬臂式弹性结构，能够适当挠曲变形，摩擦阻力小。在排水电机通电时离合轮220旋转后，离合轮的两个弹性棘爪旋转，沿着离合止逆轮240的棘爪，滑到离合止逆轮240的棘爪的最深部，从而离合止逆轮240的棘爪与离合轮220的棘爪相啮合，离合止逆轮240由离合轮220驱动旋转。

图16示出了根据本实用新型的平衡轮的立体视图；图17示出了根据本实用新型的平衡轮的俯视图。

平衡轮290为一体注塑结构。平衡轮包括圆柱状主体，主体纵向轴线上设置有通孔，用于可枢转地安装到枢轴。主体上端部处直径相对地设置有两个弹性臂2902。弹性臂2902的端部分别连接到阻尼块2904。从俯视图中观察，主体、弹性臂2902和阻尼块2094形成大体“S”状造型。弹性臂2902与阻尼块内侧形成夹角γ，与外侧形成夹角η，γ设置约为η的1/2～3/4之间，优选为3/5，以保证弹臂良好的弹性。在阻尼块2904上表面设置有凸筋2906，用于抑制阻尼块发生上翘变形时阻尼块整个上表面与外壳产生摩擦，加剧磨损及阻力过大导致排水电机失效。主体设置弹性臂的位置处的下方设置有凸块2908，凸块2908与回复控制系统的复位轮380上的制动件相配合。主体上还一体设有齿轮，用于与行星齿轮系的环齿轮外圈上的齿啮合。组装状态下，至少平衡轮290的弹性臂2902和阻尼块2904设置在从壳体向内突出的环圈中。

如前所述，当电机运转时，平衡轮290受到复位轮380的制动而不能转动，进一步使得行星齿轮系的环齿轮不能转动。当电机停止运转时，复位轮380在弹簧作用下复位，释放平衡轮290，进而释放环齿轮。排水电机系统200在阀芯自身的复位力的作用下，输出轮、输出过渡轮、及行星齿轮结构在平衡轮的缓冲下平稳旋转，使排水电机系统返回到初始状态，阀门也因此快速回复到关闭状态。此过程中，缓冲是以以下方式实现的。平衡轮290随行星齿轮系的环齿轮一起旋转。在离心力作用下，阻尼块2904带动弹性臂2902。如果平衡轮290的转速过大，则阻尼块2904将在离心力作用下抵靠从壳体向内突出的环圈表面摩擦，控制平衡轮290的旋转速度，进而为整个系统实现缓冲。

图18示出了联动部件的分解视图，其中铝圈齿轮的齿轮未显示；图19示出了联动部件的剖视图。

在一个实施例中，联动部件的感应件为铝圈齿轮370。铝圈齿轮370包括铝圈3702和注塑齿轮3704。铝圈3702为“杯”型，包括平坦的底部，和从底部延伸的圆柱形壁。底部中心位置设置有通孔。由此，铝圈3702冲制工艺过程简单，尺寸更易控制，过程能力得以保证。注塑齿轮3704为一体件，且中心具有通孔，用于可枢转地安装到枢轴。注塑齿轮3704的齿轮部分设置在铝圈3702底部的外侧，注塑齿轮3704的另一部分延伸通过通孔到铝圈3702底部的内侧，且突出覆盖到铝圈3702底部内侧面上。也就是说，注塑齿轮3704嵌入到铝圈3702的通孔，其中注塑齿轮3702的齿轮部分和该另一部分将铝圈夹住。通孔为非圆形，因此具有止转的作用，即防止注塑齿轮3704与铝圈3702之间的相对运转，从而降低了零部件的制造成本以及排水电机质量风险。

磁钢轮360包括磁环3602与镶嵌在磁环中心的注塑体3604，注塑体3604中心具有通孔。注塑体3604一侧与磁环3602一端相平齐，且该侧注塑体3604端面中间部分呈“凹”型，用于至少部分容纳注塑齿轮3704延伸到铝圈杯体内的所述另一部分。注塑体3604的通孔两端均设置有沉孔，以降低排水电机在长时间运行后产生磨损碎屑后造成磁环运转不顺畅而导致排水电机回复控制系统的故障率。

在组装状态下，磁钢轮360容纳在铝圈齿轮370的铝圈3702内。铝圈齿轮370和磁钢轮360各自连接于同一枢轴，并可以相对该枢轴旋转。所述枢轴可以用金属材料(例如，铁)制成。磁钢轮360的直径略小于铝圈3702的内径，因而可以于径向方向在磁钢轮360和铝圈齿轮370之间形成很小的固定间隙。铝圈齿轮370的注塑齿轮3704的延伸到铝圈内的端部具有突起部，其在组装状态下抵靠磁钢轮360的凹入部分的上表面，使得磁钢轮360的上表面不会与铝圈齿轮的铝圈3702的底部的内端面相接触。由此，磁钢轮和铝圈齿轮370设置为在旋转时基本不会发生接触和摩擦。磁环3602由永磁体材料制成。当磁钢轮360高速旋转时，铝圈齿轮的铝圈以径向固定间隙切割磁钢轮的磁力线从而产生涡流，涡流产生的感应磁场与磁钢轮的永磁场相互作用，于是产生相互作用力，该作用力带动铝圈齿轮以与磁钢轮旋转方向相同的方向进行旋转。

优选地，在感应件的小齿轮和复位轮的扇形齿轮之间设置两个传动过渡轮，该两个传动过渡轮可以起到减速的作用，从而控制复位轮的转动速度。

根据本实用新型的实施例，传动部件可以包括一个或多个过渡齿轮或齿轮组，例如，输出过渡轮，传动过渡轮等。可选地，这些过渡齿轮(组)用作减速齿轮(组)。根据本实用新型实施例的排水控制装置也可以不包括传动部件。

在优选实施例中，离合轮的棘爪为直角三角形的形式，然而这并不是必须的，棘爪可以为任何适当的形式，只要它能够与离合止逆轮中的对应棘爪接合并传动即可。

根据本实用新型的牵引装置，将排水电机机械结构方式与排水阀有效结合；控制部分采用机械齿轮结构，回复时通过阀体内弹簧作用可实现快速回复，有效解决止水性能差问题；阀与电机的联接可旋转方式动作，也可直线方式动作；纯粹的机械齿轮结构，无触点结构，避免了触点碳化问题而导致的失效，仅需要对同步电机进行控制，即可完成排水阀排水、止水功能，不需要多余的控制方式。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的排水电机系统的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。

Claims (14)

1.一种离合止逆构件，用于排水电机系统的离合止逆机构，排水电机系统包括电机、离合止逆机构、中间齿轮系和输出轮，离合止逆机构将来自电机的扭矩输入通过中间齿轮系传递到输出轮，所述离合止逆机构包括可枢转的输入件和输出件，其特征在于，离合止逆构件为一体形成的单件且包括：

轴孔，用于将离合止逆构件可枢转的安装到枢轴；

离合臂，从轴孔延伸，用于实现输入件与输出件之间的离合；

止逆臂，在离合臂的一侧相对于离合臂成角度地从轴孔延伸，用于与输出件配合以阻止输出件反转；以及

拨杆，在离合臂的另一侧相对于离合臂成角度地从轴孔延伸，用于与输出轮上的拨杆配合，通过输出轮的转动拨动离合止逆构件，

其中离合止逆构件可在初始位置和最终位置之间枢转运动，其中在初始位置，离合臂使得输入件和输出件啮合且止逆臂与输出件分离，在最终位置离合臂使得输入件和输出件分离，且止逆臂接合输出件，防止输出件反转。

2.如权利要求1所述的离合止逆构件，其特征在于，离合臂在远离轴孔的端部处沿圆周方向朝向止逆臂依次包括第一接触面，斜面和第二接触面，其中第一接触面沿轴向方向高于第二接触面，斜面连接在第一接触面和第二接触面之间。

3.如权利要求2所述的离合止逆构件，其特征在于，斜面与第二接触面的夹角在120°至160°之间。

4.如权利要求3所述的离合止逆构件，其特征在于，斜面与第二接触面的夹角为140°。

5.如权利要求1至4中任一项所述的离合止逆构件，其特征在于，离合止逆构件安装在基板上，且离合臂端部位置处设置有弧形孔，弧形孔与轴孔同回转中心设置，用于与基板上的销配合。

6.如权利要求5所述的离合止逆构件，其特征在于，弧形孔所对的角度在15°到25°范围。

7.如权利要求6所述的离合止逆构件，其特征在于，弧形孔所对的角度为18°。

8.如权利要求5所述的离合止逆构件，其特征在于，从弧形孔最靠近拨杆的一端开始测量，离合臂与拨杆大体成一角度，该角度范围在60°至120°之间。

9.如权利要求8所述的离合止逆构件，其特征在于，离合臂与拨杆所成角度为97°。

10.如权利要求5所述的离合止逆构件，其特征在于，从弧形孔最靠近拨杆的一端开始测量，止逆臂与离合臂大体成一角度，该角度范围在30°至50°之间。

11.如权利要求10所述的离合止逆构件，其特征在于，离合臂与止逆臂所成角度为39°。

12.如权利要求1所述的离合止逆构件，其特征在于，离合止逆构件安装在基板上，在离合止逆构件面向基板的底侧上，弧形孔的径向内侧和外侧分别设置有凸筋，凸筋沿周向方向延伸。

13.如权利要求1所述的离合止逆构件，其特征在于，所述拨杆为带圆角的梯形柱的形式。

14.一种排水电机系统，包括：电机、离合止逆机构、中间齿轮系和输出轮，离合止逆机构将来自电机的扭矩输入通过中间齿轮系传递到输出轮，所述离合止逆机构包括可枢转的输入件和输出件，其特征在于，所述离合止逆机构包括如权利要求1至13中任一项所述的离合止逆构件。