CN104372570B - 一种变频手搓式电机减速离合装置及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变频手搓式电机减速离合装置及洗衣机，所述的离合装置包括：与电机转子相连接的输入轴，脱水轴，供输入轴和脱水轴安装在其内的离合装置外壳，所述的脱水轴上设置有制动轮，及与制动轮相配合的制动带；脱水轴上安装有上下滑动的、与转子相啮合或脱离的离合轴套；制动带和离合轴套经控制装置分别与牵引电机相连接，牵引电机产生第一位移，经控制装置传动，带动制动带移动，使其由抱住制动轮变为松开制动轮，以令脱水轴自由旋转；牵引电机产生第二位移，经控制装置传动，带动离合轴套移动，使其与转子由脱离变为相啮合，以令脱水轴随转子一起旋转。一种装有上述的变频手搓式电机减速离合装置的洗衣机。

Description

一种变频手搓式电机减速离合装置及洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机领域，尤其涉及一种变频手搓式电机减速离合装置及洗衣机。

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。

如申请号为CN201120257375.8的中国专利，一种洗衣机仿生手搓变频减速离合器，其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。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变频手搓式电机减速离合装置，为实现发明目的，采用如下技术方案：

一种变频手搓式电机减速离合装置，包括：输入轴，脱水轴，离合装置外壳，与输入轴相连接的电机转子，所述的脱水轴上设置有制动轮，还设置有与其相配合的、抱死将其制动或分离令其旋转的制动带；在控制装置的作用下，牵引电机产生一位移使制动带由抱住制动轮变为松开；牵引电机再次产生一位移使离合轴套与转子由脱离变为相啮合。

进一步，所述的控制装置包括，提供控制动力的牵引电机，与牵引电机相连接、以传递控制动力的连接臂，与连接臂相接触、以控制制动带产生位移的制动臂，以及与连接臂相接触或脱离、以控制离合轴套位置的拨叉结构。

进一步，所述的连接臂一端与牵引电机相连接，另一端沿连接臂轴线设置有一定长度的方形通孔；所述的制动臂一端与连接臂相连接，所述拨叉结构的一端与方形通孔的远端侧有一定距离地安装在方形通孔中。所述的方形通孔距离连接臂的位移输出端较近的一侧为较远侧，所述的位移输出端为相对连接臂与牵引电机相连端的相对端。

进一步，所述的制动臂可绕安装销轴旋转地安装在其上，所述的安装销轴相垂直地设置在外壳的下部；所述的制动臂的一端与制动带相连接，另一端插在连接臂的方形通孔中，并与方形通孔的远端侧相接近或接触连接。所述的制动臂与安装销轴之间设置有张紧的第三扭簧，以为制动臂提供复位作用力。

进一步，所述的拨叉结构，包括可绕安装销轴旋转地安装在其上的档杆，及可绕外壳旋转地安装在其上的拨叉；拨叉的一端与档杆相接触、另一端与离合轴套相接触；所述档杆的一端安装在连接臂的方形通孔中，并与方形通孔较远侧相距一定的距离，另一端与拨叉相接触连接。

进一步，所述的压杆绕安装销轴转动地安装在其上部；其一端与连接臂相接触或脱离，另一端与拨叉相接触。

进一步，所述的压杆上设置有一供其安装在安装销轴上的安装孔，压杆两侧分别设有与压杆相垂直的第一挡片和第二挡片。所述的第一挡片安装在方形通孔中，并与方形通孔的较远侧具有一定的间隙，所述的第二挡片与拨叉相接触。所述的压杆与安装销轴之间设置有张紧的第二扭簧，以为压杆提供复位作用力。

进一步，所述的拨叉竖直转动地安装在外壳上；所述拨叉的一端设置有限制离合轴套滑动的挡叉，另一端设置有与压杆相限位接触的挡把。

进一步，所述的外壳上固定安装有固定支架，所述的固定支架与离合轴套经花键联接相固定。所述的拨叉可旋转地安装在固定支架上。所述的拨叉可绕其旋转地安装在固定支架上。

进一步，所述的离合轴套套装在脱水轴上，所述的离合轴套的上部与外壳之间安装有具有一定张紧力的、为离合轴套提供向下移动作用力的离合簧，所述的离合轴套下部与拨叉的一端相接触连接。

进一步，所述的拨叉、连接臂、制动臂分别连接有为其提供复位作用力的扭簧。

进一步，所述的变频手搓式电机减速离合装置，包括三种状态：第一状态，制动带抱住制动轮，转子与离合轴套相脱离，此时，输入轴可随电机的转子旋转，脱水轴被锁紧而无法转动；第二状态，制动带松开制动轮，转子与离合轴套相脱离，此时，输入轴可随电机的转子旋转，脱水轴处于自由状态；第三状态，制动带松开制动轮相，转子与离合轴套相啮合，此时，输入轴可随电机的转子旋转，脱水轴在输入轴的带动下也可随电机转子旋转。

进一步，所述的牵引电机带动连接臂产生一位移后，控制装置从第一状态变为第二状态；所述的牵引电机带动连接臂再次产生一位移后，控制装置从第二状态变为第三状态。

进一步，所述的离合轴套的一端沿轴向设置有与转子相配合连接的花键齿，使转子与离合轴套相啮合连接或脱离；离合轴套的另一端设置有与电机减速离合装置的外壳相配合连接的花键齿，使离合轴套与外壳相啮合连接或脱离。

进一步，所述的离合轴套套接在脱水轴上，所述的脱水轴与离合轴套经相啮合的花键相连接。

本发明的另一目的在于提供一种装有如上任一一种变频手搓式电机减速离合装置的的洗衣机，其包括：安装在本体内的外桶、内桶及设置在内桶中的波轮；所述的离合装置固定安装在洗衣机上，所述的输入轴与洗衣机波轮相固定连接，所述的脱水轴与洗衣机内桶相固定连接。

进一步，所述的离合装置与牵引电机相连接，所述的牵引电机采用同步电机。当洗衣机不工作时，制动带抱紧制动轮，脱水轴无法旋转，洗衣机内桶无法产生旋转位移。当洗涤时，牵引电机产生一位移，带动制动带松开制动轮，使得内桶随波轮的旋转而产生惯性移动。当脱水时，牵引电机再次产生一同方向的位移，带动离合轴套与转子相啮合，使得内桶与波轮同时随电机的转子进行旋转。

采用上述技术方案，本发明较现有技术的优势在于：通过由连接臂、拨叉、制动臂和离合簧构成的控制机构将牵引电机的可控牵引作用力传递至离合轴套，实现离合轴套的上下滑动与制动带和制动轮的抱紧、脱离相配合设置，达到脱水轴在离合轴套和制动带的作用下，随转子共同旋转或自由旋转或抱紧不动的目的。由于本发明中，离合轴套及离合簧安装在电机内部空间中，比传统的棘轮、离合簧、轴套等部件构成的离合器的体积小、安装结构紧凑，有效的减小了电机减速离合器的高度，可以有效增大洗衣机整机的洗涤容量。本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。

附图说明

图1本发明的剖视示意图；

图2本发明的结构示意图。

主要元件说明：1—转子，2—定子，3—离合轴套，4—紧固螺母，5—输入轴，6—离合簧，7—固定支架，8—下端盖，9—第一扭簧,10—拨叉，11—牵引电机，12—制动轮，13—压杆，14—第二扭簧，15—制动带，16—连接臂，17—制动臂，18—脱水轴，19—霍尔传感器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。

实施例一

如图1和图2所示，一种变频手搓式电机电机减速离合装置，包括：输入轴5，与输入轴5相固定连接的电机转子1，所述的转子1与上下滑动的离合轴套3相啮合或脱离；所述的脱水轴18上还设置有制动轮12；在控制装置的作用下，制动带15与离合轴套3相配合地移动，使制动带15抱住制动轮12使其制动或松开使其转动。

所述的电机由与输入轴5相连接的转子1和固定在离合装置外壳8上的定子2组成的外转子1电机构成。脱水轴18上安装有上下滑动的离合轴套3；离合轴套3下降时，离合轴套3与转子1相啮合，使转子1经离合轴套3带动脱水轴18旋转；离合轴套3上升时，离合轴套3与转子1相脱离，牵引电机11经控制机构控制离合轴套3上下滑动。

本实施例中，离合装置外壳8上固定安装有固定支架7，所述的固定支架7为套装在脱水轴外部的环状结构。所述的固定支架7与离合轴套3之间设置为离合轴套3提供向下移动作用力的离合簧6。所述的拨叉10可绕其转动地、相垂直地安装在固定支架7的外边上。

本实施例中，所述的离合轴套3的下端设置有与转子1相连接的花键齿。本实施例中，所述的离合轴套3经控制机构与牵引电机11相连接。从而，使得离合轴套3在牵引电机11的作用下上下滑动，以使离合轴套3在上下两个位置之间切换。

本实施例中，所述的离合轴套3套接在脱水轴18上，所述的离合轴套3上有沿轴向设置的内花键，以使得其与脱水轴18经花键相连接，令离合轴套3可带动脱水轴18一起旋转。所述的转子1与输入轴5经花键相连接，令转子1可带动输入轴一起旋转。

本实施例中，所述的制动臂17经安装销轴固定在减速装置的外壳8上，使得牵引电机11复位后，制动臂17会在第三扭簧22的作用下复位，以带动制动臂17移动至抱紧制动轮12。

本实施例中，外转子1电机的定子2固定安装在离合装置外壳8的下壳上，所述的定子2的外端上沿处还设置有霍尔传感器19。通过霍尔传感器19检测到的数据，洗衣机可判断出转子1的转速。

实施例二

如图1和图2所示，本实施例中，所述的离合轴套3经控制机构与牵引电机11相连接。从而，使得离合轴套3在牵引电机11的作用下上下滑动，以使离合轴套3在第一位置与第二位置之间切换。所述的控制装置包括，提供控制动力的牵引电机11，将控制动力传递至其他部件的连接臂16，控制制动带15产生位移的制动臂17，以及与档杆13相连接、以控制离合轴套位置的拨叉10。所述的牵引电机11的控制位移输出端与连接臂16相连接，所述的连接臂16经制动臂17与制动带15相连接，所述的连接臂16经拨叉10与离合轴套相连接。所述的连接臂16与制动臂17相固定连接，所述的制动臂17与制动带15相连接；所述的制动带15盘绕制动轮12设置。

本实施例中，牵引电机的作用下，连接臂16带动制动臂17产生位移，制动臂17带动制动带15动作，以使制动带15抱住或松开制动轮12。所述的连接臂16与拨叉10之间设置有控制间隙，使得连接臂16产生两次位移后，才能带动拨叉10动作，以使离合轴套3发生位移。

所述的控制机构还包括，对离合轴套3提供滑动作用力的离合簧6。固定支架7与离合轴套3之间安装有离合簧6。所述的固定支架7的下端与离合轴套3之间可伸缩的固定安装有具有一定张紧力的离合簧6，所述的离合簧6对离合轴套3提供一向下的作用力，使得拨叉10对离合轴套3的限位作用力撤销时，离合轴套3向下移动与转子1相固定连接。

所述的连接臂16一端与牵引电机11相连接，另一端与制动臂17相接触连接。所述的连接臂16上设置有间隙槽，所述的间隙槽中设置有相配合的压杆13，所述的压杆13与拨叉10相互限位接触。所述的压杆13经第二扭簧14安装在离合装置的外壳8上。连接臂16在牵引电机11的作用下，产生一水平位移，带动制动带15与制动轮12相脱离，并使的压杆13与间隙槽相接触。所述的连接臂16在牵引电机11的作用下，产生同一水平方向的二次位移，带动压杆13移动，使得压杆13对拨叉10的限制作用力撤销。而当牵引电机11不对连接臂16产生作用时，压杆13在第二扭簧14的作用下恢复至初始位置。

本实施例中，所述的压杆和制动臂17分别经第二扭簧14和第三扭簧安装在外壳8下部相垂直设置的安装销轴上。所述的压杆13设置在制动臂17的上部。所述的压杆13和制动臂17可分别绕安装销轴的轴线产生旋转，以产生位移。

本实施例中，所述的拨叉10绕连接轴旋转地安装在固定支架7上、在牵引电机11的驱动力作用下旋转带动离合轴套3上下滑动。所述的拨叉10与固定支架7间设置有第一扭簧9。当连接臂16对拨叉10的限制作用力撤销时，拨叉10产生一绕连接轴地旋转，使得与离合轴套3的接触端产生一向下地位移，就令对离合轴套3的限制作用力撤销。当拨叉10恢复至初始位置时，拨叉10在第一扭簧9的作用下也恢复至初始位置。

本实施例中，所述的拨叉10一端设置有与档杆13相限位接触的凹槽；所述的拨叉10另一端设置有限制离合轴套3滑动的挡叉。档杆13上设置的挡臂相配合地安装在凹槽内，使得档杆与拨叉10相牢固地接触。所述的挡叉与离合轴套3的定位凸相接触，以对离合轴套3提供一向上的限位作用力。

通过由连接臂16、拨叉10和离合簧6构成的控制机构将牵引电机11的可控牵引作用力传递至离合轴套3，实现离合轴套3的上下滑动与制动带15和制动轮12的抱紧、脱离相配合设置，达到脱水轴18在离合轴套3和制动带15的作用下，随转子1共同旋转或自由旋转或抱紧不动的目的。

实施例三

本实施例介绍了一种变频手搓式电机减速离合装置的控制方法，其包括：牵引电机带动连接臂16产生位移，使制动带15松开与脱水轴18相连的制动轮12，令脱水轴18可自由转动；带动连接臂16产生二次位移，使得离合轴套3与转子1相啮合，令脱水轴18随输入轴5一起转动。

所述的变频手搓式电机减速离合装置，包括三种状态：第一状态，制动带15与制动轮12相抱紧，转子1与离合轴套3相脱离，此时，输入轴5可随电机的转子1旋转，脱水轴18被锁紧而无法转动；

第二状态，制动带15与制动轮12相脱离，转子1与离合轴套3相脱离，此时，输入轴5可随电机的转子1旋转，脱水轴18处于自由状态；

第三状态，制动带15与制动轮12相脱离，转子1与离合轴套3相啮合，此时，输入轴5可随电机的转子1旋转，脱水轴18在输入轴5的带动下也可随电机转子1旋转。

实施例四

本实施例介绍了一种装有如实施例1至3任一一种变频手搓式电机减速离合装置的的洗衣机，其包括：安装在本体内的外桶、内桶及设置在内桶中的波轮；所述的离合装置固定安装在洗衣机上，所述的输入轴5与洗衣机波轮相固定连接，所述的脱水轴18与洗衣机内桶相固定连接。

所述的离合装置与牵引电机11相连接，所述的牵引电机11采用同步电机。当洗衣机不工作时，制动带15抱紧制动轮12，脱水轴18无法旋转，洗衣机内桶无法旋转。当洗涤时，牵引电机11产生一位移，带动制动带15与制动轮12相脱离，使得内桶随波轮的旋转而产生惯性移动。当脱水时，牵引电机11再次产生一同方向的位移，带动离合轴套3与转子1相啮合，使得内桶与波轮同时随电机的转子1进行旋转。

由于本发明中，离合轴套及离合簧安装在电机内部空间中，比传统的棘轮、离合簧、轴套等部件构成的离合器的体积小、安装结构紧凑，有效的减小了电机减速离合器的高度，可以有效增大洗衣机整机的洗涤容量。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种变频手搓式电机减速离合装置，包括：与电机转子（1）相连接的输入轴（5），脱水轴（18），供输入轴（5）和脱水轴（18）安装在其内的离合装置外壳（8），所述的脱水轴（18）上设置有制动轮（12），及与制动轮相配合的制动带（15）；

其特征在于：脱水轴（18）上安装有上下滑动的、与转子（1）相啮合或脱离的离合轴套（3）；

制动带（15）和离合轴套（3）经控制装置分别与牵引电机（11）相连接，

牵引电机（11）产生第一位移，经控制装置传动，带动制动带（15）移动，使其由抱住制动轮（12）变为松开制动轮，以令脱水轴（18）由制动状态变为自由旋转；

牵引电机（11）产生第二位移，经控制装置传动，带动离合轴套（3）移动，使其与转子（1）由脱离变为相啮合，以令脱水轴（18）随转子（1）一起旋转；

所述的控制装置包括，与牵引电机（11）相连接、以传递控制动力的连接臂（16），与连接臂相接触、以带动制动带（15）产生位移的制动臂（17），以及与连接臂（16）相接触或脱离、以控制离合轴套（3）位置的拨叉结构；

所述的连接臂（16）一端与牵引电机（11）相连接，另一端与制动臂（17）相连接、并与拨叉结构间设置有一定的可移动间隙。

2.根据权利要求1所述的一种变频手搓式电机减速离合装置，其特征在于：所述的制动臂（17）可绕安装销轴旋转地安装在其上，所述的安装销轴相垂直地设置在外壳（8）的下部；

所述的制动臂（17）的一端与制动带（15）相连接，另一端插在连接臂（16）的方形通孔中，并与方形通孔的远端侧相接近或接触连接。

3.根据权利要求1所述的一种变频手搓式电机减速离合装置，其特征在于：所述的拨叉结构，包括可绕安装销轴旋转地安装在其上的档杆（13），及可绕外壳旋转地安装在其上的拨叉（10）；

拨叉（10）的一端与档杆（13）相接触、另一端与离合轴套（3）相接触；

所述档杆（13）的一端安装在连接臂（16）的方形通孔中，并与方形通孔较远侧相距一定的距离，另一端与拨叉相接触连接。

4.根据权利要求3所述的一种变频手搓式电机减速离合装置，其特征在于：所述的离合轴套（3）套装在脱水轴（18）上，所述的离合轴套（3）的上部与外壳（8）之间安装有具有一定张紧力的、为离合轴套（3）提供向下移动作用力的离合簧（6），所述的离合轴套（3）下部与拨叉（10）的一端相接触。

5.根据权利要求4所述的一种变频手搓式电机减速离合装置，其特征在于：所述的拨叉（10）、连接臂（16）、制动臂（17）分别连接有为其提供复位作用力的扭簧。

6.根据权利要求1所述的一种变频手搓式电机减速离合装置，其特征在于：所述的离合轴套（3）的一端沿轴向设置有与转子（1）相配合连接的花键齿，使转子（1）与离合轴套（3）相啮合连接或脱离。

7.根据权利要求1所述的一种变频手搓式电机减速离合装置，其特征在于：所述的离合轴套（3）套接在脱水轴（18）上，所述的脱水轴（18）与离合轴套（3）经相啮合的花键相连接。

8.一种装有如权利要求1至7任一所述的变频手搓式电机减速离合装置的洗衣机。