CN102277710B - 洗衣机仿生手搓变频减速离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机仿生手搓变频减速离合器，包括相配装的下壳体和输入轴，下壳体安装有直流无刷电机定子，输入轴的端部连接有直流无刷电机外转子，直流无刷电机定子位于直流无刷电机外转子的内腔中，输入轴配装有由轴套、离合轴、离合滑块和离合弹簧组成的滑动离合机构；轴套套装在输入轴上，离合轴位于轴套上方转动套装在输入轴上，轴套和离合轴均制有外周花键，离合滑块制有的内周导向花键与轴套和离合轴的外周花键滑动相配接，离合弹簧压配在离合滑块外周制有的圆环凸台上并且离合滑块连接有离合控制机构。该发明实现了洗衣机仿生手搓变频洗涤，丰富了洗涤功能，具有噪声低，节约能源和安全性能好等特点。

Description

洗衣机仿生手搓变频减速离合器

技术领域

本发明涉及一种全自动波轮式洗衣机的技术领域，特别涉及洗衣机的减速离合器，具体地说是一种洗衣机仿生手搓变频减速离合器。

背景技术

现有技术如市场上新推出的洗衣机绝大部分为洗衣机减速离合器与单相异步电机并排安装，通过皮带轮与皮带传动。该类洗衣机减速离合器的效率低，噪声大，实用性较差；因而有关技术人员提出了电机与离合器垂直，同轴心安装的技术方案。如专利号为ZL00260194.x中国实用新型专利公开了全自动洗衣机带杯形转子单轴承电动机及其专用离合器装置，该专利就是将普通的单相异步电机与洗衣机减速离合器同轴心安装，提高了传动效率。但该专利技术方案只是简单的将原来安装在洗衣机减速离合器旁边的单相异步电机直接垂直安装到离合器的下方；由于电机的效率没有太大的提高，洗涤方式单一，功能简单并且其安装连接复杂，精度要求高，不适合大批量生产，且洗衣机不能实现变频搓揉洗涤，变频多速脱水。再如专利号为ZL00234747.4公开了无刷电机直接驱动的洗衣机减速离合器，该专利采用无刷电机直接驱动洗衣机离合器，解决了单相异步电机效率低，提高了能效，但该结构电机的连接复杂，只能实现普通洗涤方式，主体部件连接零件较多，且对离合器安装精度要求过高，并且其存在故障率高的缺点，因此该专利技术方案不适合批量生产产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供集模式化、规范化、组合化于一体，具有高效低噪，结构简单，安装方便，并能实现仿生手搓功能，且适于大批量生产的一种洗衣机仿生手搓变频减速离合器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：洗衣机仿生手搓变频减速离合器，包括相配装的下壳体和输入轴，下壳体的外圆凸肩上安装有直流无刷电机定子，输入轴的端部连接有直流无刷电机外转子，直流无刷电机定子位于直流无刷电机外转子的内腔中，输入轴配装有由轴套、离合轴、离合滑块和离合弹簧组成的滑动离合机构；轴套销键式套配在输入轴上，并且轴套的上端部与输入轴的下端凸台侧面相顶配，轴套的下端部与直流无刷电机外转子的过孔凸台配合定位，离合轴位于轴套上方转动套装在输入轴上，轴套和离合轴均制有外周花键，离合滑块制有的内周导向花键与轴套和离合轴的外周花键滑动相配接，离合弹簧压配在离合滑块外周制有的圆环凸台上并且离合滑块连接有离合控制机构。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的离合控制机构包括离合杆、离合压板、转动芯轴、转轴固定块和推杆；离合滑块与离合压板相连接，并且离合压板以转动芯轴为旋转轴心与转轴固定块相配装，离合压板安装有拉伸弹簧，转轴固定块经螺钉固定安装在下壳体上，离合杆分别与离合压板和推杆相配合。

上述的直流无刷电机定子为塑封直流无刷电机定子，塑封直流无刷电机定子经定子紧固螺钉与下壳体紧固相连接，塑封直流无刷电机定子制有的凸肩上配装有霍尔元件反馈组件；并且直流无刷电机外转子的上端沿与霍尔元件反馈组件的下端沿间隙相配合。

上述的离合轴的内孔上下两端分别配装有第三含油轴承和第四含油轴承，离合轴经第三含油轴承和第四含油轴承与输入轴转动相配装，下壳体的内凹部嵌装有第二支撑轴承，第二支撑轴承的内圈与离合轴的外周轴承凸台紧固相连接，输入轴经齿轮减速系统连接有波轮轴。

上述的下壳体上端配装有上壳体，上壳体的内凹部嵌装有第一支撑轴承，上壳体经第一支撑轴承配装有脱水轴，脱水轴的外周轴承安装面与第一支撑轴承的内圈周面过盈相配合，脱水轴与上壳体的装配孔口处安装有大密封圈，波轮轴转动支撑穿配在脱水轴的内孔中；脱水结束或紧急制动时,采用电机通反向电流实现电磁制动。

上述的波轮轴经第一含油轴承和第二含油轴承转动配装在脱水轴的内孔中，脱水轴的上孔口与波轮轴间安装有小密封圈。

上述的直流无刷电机外转子上端沿周边制有圆凸肩，霍尔元件反馈组件下端沿具有弯折部，圆凸肩与弯折部间隙距离相配合。

与现有技术相比，本发明的采用了离合滑块、离合杆、离合压板、轴套、离合弹簧、转动芯轴、转轴固定块和离合轴构成的离合系统与塑封直流无刷电机系统一起共同组成一种变频减速离合新结构，通过结构中采用的花键滑动离合机构，实现了洗衣机内桶与波轮盘的反方向仿生手搓洗涤功能，同时塑封直流无刷电机系统，安装方便，具有良好的绝缘性，安全性较高。该发明高效低噪，结构简单，操作灵活流畅并适于大批量工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例的全剖视结构示意图；

图2是图1中滑动离合机构的结构示意图；

图3是图1实施例拆除定子、转子和输入轴后的轴视示意图；

图4是图3实施例的拆除离合压板后的轴视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图4所示为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：下壳体11、上壳体12、塑封直流无刷电机定子21、直流无刷电机外转子22、上端沿22a、过孔凸台221、圆凸肩222、霍尔元件反馈组件23、定子紧固螺钉24、输入轴3、下端凸台侧面31、轴套41、离合轴42、外周轴承凸台421、离合滑块43、圆环凸台431、离合弹簧44、离合杆45、离合压板46、拉伸弹簧461、转动芯轴47、转轴固定块48、推杆49、齿轮减速系统5、波轮轴6、脱水轴7、大密封圈81、小密封圈82、第一支撑轴承91、第二支撑轴承92、第一含油轴承93、第二含油轴承94、第三含油轴承95、第四含油轴承96。

如图1至图4所示，本发明的洗衣机仿生手搓变频减速离合器，包括相配装的下壳体11和输入轴3，下壳体11的外圆凸肩上安装有直流无刷电机定子，输入轴3的端部连接有直流无刷电机外转子22，直流无刷电机定子位于直流无刷电机外转子22的内腔中，输入轴3配装有由轴套41、离合轴42、离合滑块43和离合弹簧44组成的滑动离合机构；轴套41销键式套配在输入轴3上，并且轴套41的上端部与输入轴3的下端凸台侧面31相顶配，轴套41的下端部与直流无刷电机外转子22的过孔凸台221配合定位，离合轴42位于轴套41上方转动套装在输入轴3上，轴套41和离合轴42均制有外周花键，离合滑块43制有的内周导向花键与轴套41和离合轴42的外周花键滑动相配接，离合弹簧44压配在离合滑块43外周制有的圆环凸台431上并且离合滑块43连接有离合控制机构。本发明的直流无刷电机外转子22与输入轴3同轴心紧固配装，减少了皮带传输的环节，大大提高了传动效率，并且轴套41和离合轴42均制有外周花键，离合滑块43制有内周导向花键，通过花键的滑动配合实现一种全新的滑动离合结构，从而达到洗衣机内桶与波轮盘的反方向仿生手搓的洗涤功能，该滑动离合反应敏捷，轻便灵活且容易操作，具有结构简单，安装方便的特点。

本发明的离合控制机构包括离合杆45、离合压板46、转动芯轴47、转轴固定块48和推杆49；离合滑块43与离合压板46相连接，并且离合压板46以转动芯轴47为旋转轴心与转轴固定块48相配装，转轴固定块48经螺钉固定安装在下壳体11上，离合杆45分别与离合压板46和推杆49相配合，离合压板46安装有拉伸弹簧461。离合控制机构用于操控离合滑块43上下滑动，通过花键的对接与分离实现输入轴3与离合轴42的动力传输。

本发明的直流无刷电机定子采用的是塑封直流无刷电机定子21，塑封直流无刷电机定子21经定子紧固螺钉24与下壳体11紧固相连接，塑封直流无刷电机定子21制有的凸肩上配装有霍尔元件反馈组件23；并且直流无刷电机外转子22的上端沿22a与霍尔元件反馈组件23的下端沿间隙相配合。本发明的电机定子采用塑封技术，具有更好的绝缘性，使用更加安全可靠。直流无刷电机外转子与离合轴42、轴套41均同轴配装，具有很高的轴向稳定性。

为取得更好的技术效果，本发明离合轴42的内孔上下两端分别配装有第三含油轴承95和第四含油轴承96，离合轴42经第三含油轴承95和第四含油轴承96与输入轴3转动相配装，下壳体11的内凹部嵌装有第二支撑轴承92，第二支撑轴承92的内圈与离合轴42的外周轴承凸台421紧固相连接，输入轴3经齿轮减速系统5连接有波轮轴6。

实施例中，下壳体11上端配装有上壳体12，上壳体12的内凹部嵌装有第一支撑轴承91，上壳体12经第一支撑轴承91配装有脱水轴7，脱水轴7的外周轴承安装面与第一支撑轴承91的内圈周面过盈相配合，脱水轴7与上壳体12的装配孔口处安装有大密封圈81，波轮轴6转动支撑穿配在脱水轴7的内孔中。脱水轴7通过制动轮与离合轴42紧固相连接，通过离合轴42带动脱水轴7转动，从而带动冼衣机的脱水桶。

波轮轴6固定安装有第一含油轴承93和第二含油轴承94，并通过第一含油轴承93和第二含油轴承94转动配装在脱水轴7的内孔中，脱水轴7的上孔口与波轮轴6间安装有小密封圈82。

本发明的直流无刷电机外转子22上端沿周边制有圆凸肩222，霍尔元件反馈组件23下端沿具有弯折部，圆凸肩222与弯折部间隙距离相配合。

本发明的工作原理是这样的：

在洗衣机洗涤时：洗衣机牵引器不动作，离合杆45顶住离合压板46，离合压板46以转动芯轴47为中心转动，将离合滑块43向下推动，使轴套41的外周花键与离合滑块43的内周导向花键分离，实现输入轴3与离合轴42的分离，从而实现洗衣机内桶与波轮盘的完全解松，于此同时由于离合滑块43的滑动还通过离合滑块43的圆环凸台431压缩离合弹簧44蓄能。这样直流无刷电机外转子22就会在洗衣机控制电路板和驱动电路板的共同控制下正反方向变频转动洗涤，直流无刷电机外转子22直接动力输出驱动输入轴3旋转，输入轴3通过齿轮减速系统5驱动波轮轴6正反变频洗涤，制动轮由于离合滑块43在离合压板46的作用下已经与输入轴3完全解松，因此波轮轴6驱动洗衣机波轮盘正反方向变频转动洗涤时，洗衣机衣物、水流和齿轮减速系统5的反作用力带动下，洗衣机内桶出现有规律的反向转动，从而实现洗衣机波轮盘与内桶同时反方向对衣物进行变频仿生手搓洗涤。

在洗衣机脱水时：推杆49在洗衣机牵引器的推动下将离合杆45推开，拉伸弹簧461将离合压板46拉起，离合滑块43在离合弹簧44的推动下向下移动，离合轴42的花键与轴套41的花键以及离合滑块43的花键连接在一起，从而将洗衣机波轮盘与脱水桶连为一体。直流无刷电机外转子3顺时针变频脱水转动，离合轴41通过紧固连接的制动轮带动脱水轴7，实现洗衣机内桶的变频顺时针脱水。脱水结束或紧急制动时,采用电机通反向电流实现电磁制动。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (2)

1.洗衣机仿生手搓变频减速离合器，包括相配装的下壳体(11)和输入轴(3)，所述下壳体(11)的外圆凸肩上安装有直流无刷电机定子，输入轴(3)的端部连接有直流无刷电机外转子(22)，其特征是：所述的直流无刷电机定子位于直流无刷电机外转子(22)的内腔中，所述输入轴(3)配装有由轴套(41)、离合轴(42)、离合滑块(43)和离合弹簧(44)组成的滑动离合机构；轴套(41)销键式套配在输入轴(3)上，并且轴套(41)的上端部与输入轴(3)的下端凸台侧面(31)相顶配，轴套(41)的下端部与直流无刷电机外转子(22)的过孔凸台(221)配合定位，所述离合轴(42)位于轴套(41)上方转动套装在输入轴(3)上，轴套(41)和离合轴(42)均制有外周花键，所述离合滑块(43)制有的内周导向花键与轴套(41)和离合轴(42)的外周花键滑动相配接，所述离合弹簧(44)压配在离合滑块(43)外周制有的圆环凸台(431)上并且离合滑块(43)连接有离合控制机构；所述的离合控制机构包括离合杆(45)、离合压板(46)、转动芯轴(47)、转轴固定块(48)和推杆(49)；所述的离合滑块(43)与离合压板(46)相连接，并且离合压板(46)以转动芯轴(47)为旋转轴心与转轴固定块(48)相配装，离合压板(46)安装有拉伸弹簧(461)，所述转轴固定块(48)经螺钉固定安装在下壳体(11)上，所述离合杆(45)分别与离合压板(46)和推杆(49)相配合；所述的直流无刷电机定子为塑封直流无刷电机定子(21)，塑封直流无刷电机定子(21)经定子紧固螺钉(24)与下壳体(11)紧固相连接，塑封直流无刷电机定子(21)制有的凸肩上配装有霍尔元件反馈组件(23)；并且直流无刷电机外转子(22)的上端沿(22a)与霍尔元件反馈组件(23)的下端沿间隙相配合；所述的离合轴(42)的内孔上下两端分别配装有第三含油轴承(95)和第四含油轴承(96)，离合轴(42)经第三含油轴承(95)和第四含油轴承(96)与输入轴(3)转动相配装，所述下壳体(11)的内凹部嵌装有第二支撑轴承(92)，第二支撑轴承(92)的内圈与离合轴(42)的外周轴承凸台(421)紧固相连接，所述输入轴(3)经齿轮减速系统(5)连接有波轮轴(6)；所述的下壳体(11)上端配装有上壳体(12)，上壳体(12)的内凹部嵌装有第一支撑轴承(91)，上壳体(12)经第一支撑轴承(91)配装有脱水轴(7)，所述脱水轴(7)的外周轴承安装面与第一支撑轴承(91)的内圈周面过盈相配合，脱水轴(7)与上壳体(12)的装配孔口处安装有大密封圈(81)，所述波轮轴(6)转动支撑穿配在脱水轴(7)的内孔中；脱水结束或紧急制动时,采用电机通反向电流实现电磁制动；所述的波轮轴(6)经第一含油轴承(93)和第二含油轴承(94)转动配装在脱水轴(7)的内孔中，脱水轴(7)的上孔口与波轮轴(6)间安装有小密封圈(82)。

2.根据权利要求1所述的洗衣机仿生手搓变频减速离合器，其特征是：所述的直流无刷电机外转子(22)上端沿周边制有圆凸肩(222)，霍尔元件反馈组件(23)下端沿具有弯折部，所述圆凸肩(222)与弯折部间隙距离相配合。

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