用于洗衣机的驱动机构的制作方法

本实用新型涉及洗衣机制造技术领域，尤其涉及一种用于洗衣机的驱动机构。

背景技术：

相关技术中的洗衣机通常包括洗涤模式和脱水模式，在洗涤模式下，驱动机构的转速相对较低，但输出力矩较大，而脱水模式下，驱动机构的转速较高，相对力矩较小，目前，普遍采用无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)实现两种模式的平衡，然而，要兼顾二种不同转速下的力矩要求，电机一直不能在最佳效率点输出，所以这种方式很难保证电机的高效输出，而且结构占用体积较大，能耗相对较高、控制不便。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种用于洗衣机的驱动机构，该用于洗衣机的驱动机构的结构简单、紧凑、占用体积小、模式转换灵活，而且可以保证电机在低转速大力矩输出和高转速低力矩输出下的高效输出。

根据本实用新型的用于洗衣机的驱动机构，包括：安装部件，所述安装部件包括电机端盖和安装支架，所述安装支架与所述电机端盖相连；变极变压电机，所述变极变压电机包括分别可相对旋转的设在所述电机端盖与所述安装支架之间的定子、第一转子部和第二转子部；传动部件，所述传动部件与所述变极变压电机和洗衣机的功能件相连接并传递力矩和转速，所述传动部件包括洗涤轴和脱水轴套，所述洗涤轴与所述第一转子部固定相连，另一端洗衣机的波轮连接，所述脱水轴套的一端与所述第二转子部固定连接，另一端与洗衣机的内桶连接，所述脱水轴套套设在所述洗涤轴外部且与其通过滑动轴承转动连接；离合组件，所述离合组件包括离合齿、复位压簧和为其提供动力的电磁线圈，所述离合齿沿轴向可活动地套设在所述脱水轴套上，当所述电磁线圈通电时，所述离合齿受电磁力向下滑动并与所述第一转子部相连，所述第一转子部和所述第二转子部相对固定，同转速输出，驱动洗衣机进入脱水状态；当所述电磁线圈断电时，所述复位压簧复位，所述离合齿向上滑动并与所述安装支架相连，所述第二转子部固定，所述定子与所述第二转子部同时提供励磁，驱动洗衣机进入洗涤状态。

根据本实用新型的用于洗衣机的驱动机构，通过设置变极变压电机，并且利用离合组件可选地固定变极变压电机中的定子、第一转子部和第二转子部的其中两个，从而使得第一转子部或第一转子部和第二转子部分别形成为在两种工作状态下的可以驱动波轮或波轮和内桶的转子，进而在不改变电机绕组连接的情况下，实现电机转子极数和运行频率的切换，从而适应洗衣机的不同模式。该用于洗衣机的驱动机构结构简单、紧凑、占用体积小、模式控制灵活、效率高。

另外，根据本实用新型的用于洗衣机的驱动机构，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述离合齿形成为沿所述变极变压电机的轴向延伸且在轴向上可活动的柱状体，所述离合齿的上下两端分别设有齿形，所述离合齿内圈设有花键，所述安装支架上设有与所述离合齿的上端的齿形啮合的齿形，所述第一转子部的上端设有与所述离合齿的下端的齿形啮合的齿形，与所述第二转子部相连接的脱水轴套外侧设有与离合齿内花键相啮合的外花键；所述离合齿处于所述洗涤状态时，所述离合齿的上端齿形与所述安装支架的齿形相啮合，从而固定所述第二转子部；所述离合齿处于所述脱水状态时，电磁线圈通电，受电磁力作用所述离合齿的下端齿形与所述第一转子部的上端的齿形相啮合。

根据本实用新型的一个实施例，所述复位压簧设在所述第一转子部的上端与所述离合齿上的定位槽之间，所述电磁线圈设在所述离合齿外周。

根据本实用新型的一个实施例，所述离合齿外圈设有沿其周向延伸的安装槽，所述安装槽内设有导磁圈。

根据本实用新型的一个实施例，所述离合齿为一体成型的非导磁材料件，所述导磁圈为一体成型的导磁材料件。

根据本实用新型的一个实施例，所述导磁圈的外表面与所述离合齿的外表面平齐。

根据本实用新型的一个实施例，所述离合齿上端和下端的所述齿形分别为直齿。

根据本实用新型的一个实施例，所述齿形包括多个沿所述离合齿的周向间隔开布置的齿，每个所述齿分别大致形成为台阶状。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述齿分别包括第一齿段和第二齿段，所述第一齿段在所述离合齿的周向上的宽度为1mm-2mm，高度为1.5mm-2.5mm，所述第二齿段在所述离合齿的周向上的宽度为2.5mm-5mm，高度为2.5mm-3.5mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述定子、所述第一转子部和所述第二转子部沿所述变极变压电机的径向由外至内依次间隔设置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动机构剖视图；

图2是根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动机构的离合齿的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动组件的离合齿的爆炸图；

图4是根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动组件的离合齿的局部放大图；

图5是根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动组件的离合齿的剖视图；

图6是根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动组件的电磁线圈的结构示意图。

附图标记：

S：用于洗衣机的驱动机构；

10：离合齿；

10a：安装槽；10b：定位槽；

11：花键；

12：齿形；121：第一齿段；122：第二齿段；

20：导磁圈；

30：复位压簧；

40：电磁线圈；

50：电磁线圈支架；51：上保持架；52：线架；53：下保持架；

200：电机端盖；

300：安装支架；

410：定子；420：第一转子部；430：第二转子部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图1至图6具体描述根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动机构S。

根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动机构S，包括安装部件、变极变压电机、 传动部件和离合组件。

具体而言，安装部件包括电机端盖200和安装支架300，安装支架300与电机端盖200相连，变极变压电机包括分别可相对旋转的设在电机端盖200与安装支架300之间的定子410、第一转子部420和第二转子部430，传动部件与变极变压电机和洗衣机的功能件相连接并传递力矩和转速，传动部件包括洗涤轴和脱水轴套，洗涤轴与第一转子部420固定相连，另一端洗衣机的波轮(未示出)连接，脱水轴套的一端与第二转子部430固定连接，另一端与洗衣机的内桶(未示出)连接，脱水轴套套设在洗涤轴外部且与其通过滑动轴承转动连接，离合组件包括离合齿10、复位压簧30和为其提供动力的电磁线圈40，离合齿10沿轴向可活动地套设在脱水轴套上，当电磁线圈40通电时，离合齿10受电磁力向下滑动并与第一转子部420相连，第一转子部420和第二转子部430相对固定，同转速输出，驱动洗衣机进入脱水状态，当电磁线圈40断电时，复位压簧30复位，离合齿10向上滑动并与安装支架300相连，第二转子部430固定，定子410与第二转子部430同时提供励磁，驱动洗衣机进入洗涤状态。

换言之，该用于洗衣机的驱动组件S主要由安装部件、变极变压电机、传动部件和离合组件组成，其中，安装部件主要由电机端盖200和安装支架300组成，电机端盖200和安装支架300分别形成为一端敞开的圆筒状结构，电机端盖200和安装支架300相连接从而限定出容纳空间，容纳空间可以容纳变极变压电机的定子410、第一转子部420、第二转子部430以及离合齿10，从而避免利用电机端盖200和安装支架300对变极变压电机内部元件进行保护，避免意外损害。

进一步地，变极变压电机主要由定子410、第一转子部420、第二转子部430组成，三者均大致形成为圆筒形结构且位于电机端盖200和安装支架300之间，第一转子部420、第二转子部430和定子410三者之间任意两个都可以相对旋转，也就是说，第一转子部420可以相对于定子410或第二转子部430做旋转运动，第二转子部430也可以相对于第一转子部420或定子410做旋转运动。

再者，传动部件包括洗涤轴和脱水轴套，脱水轴套同轴套设在洗涤轴外部，且二者之间通过滑动轴承连接，从而使得脱水轴套和洗涤轴之间可以相对转动，洗涤轴的一端与第一转子部420固定连接，另一端与洗衣机的波轮连接，从而使得波轮能够随洗涤轴做旋转运动以实现洗涤，同时，脱水轴套的一端与第二转子部430固定连接，另一端与洗衣机的内桶连接，从而使得内桶可以随脱水轴套转动以实现脱水。

另外，离合组件主要由离合齿10、复位压簧30和为其提供动力的电磁线圈40组成，离合齿10套设在脱水轴套上，并且离合齿10在电磁线圈40以及复位压簧30的共同作用下可以沿轴向向上或向下运动，从而实现与第一转子部420或安装支架300的配合或者脱 离。

具体地，当电磁线圈40通电时，离合齿10受到电磁力作用向下滑动，压缩复位压簧30，使得离合齿10与第一转子部420相连，进而使得第二转子部430间接地与第一转子部420相连，从而可以固定第一转子部420与第二转子部430(如图1所示)之间的相对位置，在此状态下，第一转子部420与第二转子部430作为变极变压电机的双转子，相对于外桶以及定子410同步旋转，实现脱水功能；

当电磁线圈40断电时，复位压簧30复位，离合齿10在复位压簧30的弹性力作用下向上滑动并与安装支架300上相连接，进而使得第二转子部430与安装支架300固定，在此状态下，定子410、第二转子部430同时提供励磁，实现第一转子部420的大力矩输出，从而实现洗涤功能。

由此，根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动机构S，通过设置变极变压电机，并且利用离合组件可选地固定变极变压电机中的定子410、第一转子部420和第二转子部430的其中两个，从而使得第一转子部420或第一转子部420和第二转子部430分别形成为在两种工作状态下的可以驱动波轮或波轮和内桶的转子，进而在不改变电机绕组连接的情况下，实现电机转子极数和运行频率的切换，从而适应洗衣机的不同模式。该用于洗衣机的驱动机构S的结构简单、紧凑、占用体积小、模式控制灵活、效率高。

在本实用新型的一些实施例中，离合齿10形成为沿变极变压电机的轴向延伸且在轴向上可活动的柱状体，离合齿10的上下两端分别设有齿形12，离合齿10内圈设有花键11，安装支架300上设有与离合齿10的上端的齿形啮合的齿形12，第一转子部420的上端设有与离合齿10的下端的齿形啮合的齿形12，与第二转子部430相连接的脱水轴套外侧设有与离合齿10内花键11相啮合的外花键，离合齿10处于洗涤状态时，离合齿10的上端齿形与安装支架300的齿形相啮合，从而固定第二转子部430，离合齿10处于脱水状态时，电磁线圈40通电，受电磁力作用离合齿10的下端齿形与第一转子部420的上端的齿形相啮合。

具体地，如图2、图3所示，离合齿10形成沿竖直方向(如图2所示的上下方向)延伸的柱状体，即离合齿10的中部具有沿其轴向延伸的安装通道，安装通道的侧壁(即离合齿10的内圈)设有花键11，与第二转子部430相连接的脱水轴套外侧设有外花键，离合齿10内圈的花键11与脱水轴套的外花键配合，从而限定离合齿10与脱水轴套之间周向方向的相对转动。

进一步地，离合齿10的两端(如图1所示的上下两端)分别设有齿形12，安装支架300上设有与离合齿10的上端的齿形12相啮合的齿形结构，第一转子部420的上端设有与离合齿10的下端的齿形12相啮合的齿形结构。

洗衣机在工作时，离合齿10向下滑动以与位于离合齿10的下方的第一转子部420上端的齿形结构啮合，或者向上滑动以与位于离合齿10的上方的安装支架300的齿形结构啮合，从而实现离合功能。

例如，洗衣机处于洗涤状态时，离合齿10的上端齿形12与安装支架300的齿形结构啮合，从而通过离合齿10间接固定定子410与第二转子部430的相对位置，当洗衣机处于脱水状态时，电磁线圈40通电，受电磁力作用，离合齿10向下滑动，离合齿10的下端齿形12与第一转子部420的上端齿形结构啮合时，从而利用离合齿10固定第一转子部420和第二转子部430的相对位置，由此，通过控制电磁线圈的断电或通电以控制离合齿10的上下滑动，进而可以实现洗衣机的不同状态的切换，满足洗衣机在不同状态下的转速要求。

这里需要说明的是，离合齿10的内圈的花键11与脱水轴套的外花键配合，可以实现离合齿10与脱水轴套在径向上的定位，通过花键结构的配合，使得离合齿10可以沿着脱水轴套的轴向移动，同时限定离合齿10相对脱水轴套转动，从而使离合齿10可以分别与第一转子部420和安装支架300配合，进而实现离合功能。

其中，复位压簧设在第一转子部420的上端与离合齿10上的定位槽10b之间，电磁线圈40设在离合齿10外周。

参照图2和图3，离合齿10的下端设有沿离合齿10轴向延伸的定位槽10b，复位压簧30设在定位槽10b与第一转子部420上端之间，从而利用定位槽10b对复位压簧30进行上下限位，电磁线圈40邻近离合齿10设在离合齿10的外周，当电磁线圈40通电时，离合齿10在电磁线圈40产生的磁吸力作用下向下滑动以与位于离合齿10的下方的第一转子部420的齿形结构啮合，从而实现第一转子部420和第二转子部430相对位置固定，进而实现洗衣机的脱水模式，当电磁线圈40断电时，离合齿10在复位压簧30的弹性特性下恢复原状，带动离合齿10向上滑动与位于离合齿10上方的安装支架300的齿形结构啮合，从而实现第二转子部430与安装支架300的相对位置固定，进而实现洗衣机的洗涤模式。

优选地，用于洗衣机的驱动组件还包括电磁线圈支架50，电磁线圈40设在电磁线圈支架50内。

具体地，如图6所示，电磁线圈支架50主要由上保持架51、线架52和下保持架53组成，电磁线圈40设在线架52上，从而使得电磁线圈40机构整体紧凑、安装稳定。

在本实用新型的一些具体实施方式中，离合齿10外圈设有沿其周向延伸的安装槽10a，安装槽10a内设有导磁圈20。

具体地，如图2、图3和图5所示，离合齿10的外侧壁设有沿其周向延伸的安装槽10a，且安装槽10a相对于离合齿1010的外侧壁向内凹陷，导磁圈20形成沿离合齿10的周向延伸的环形结构，导磁圈20外套在离合齿10上且位于离合齿10的安装槽10a内。洗衣机在 工作时，导磁圈20受电磁线圈40的力的作用时，带动离合齿10向下滑动以与位于离合齿10的下方的第一转子部420的齿形结构啮合，或者向上滑动以与位于离合齿10的上方的安装支架300的齿形结构啮合，从而实现离合功能。

可选地，离合齿10为一体成型的非导磁材料件，导磁圈20为一体成型的导磁材料件。即离合齿10由非导磁材料制成的一体成型件，而导磁圈20由导磁材料制成的一体成型件，一体形成的结构不仅可以保证离合齿10以及导磁圈20的结构、性能稳定性，并且方便成型、制造简单，而且省去了多余的装配件以及连接工序，大大提高了洗衣机的装配效率，保证离合齿10、导磁圈20与其它部件的连接可靠性，再者，一体形成的结构的整体强度和稳定性较高，组装更方便，寿命更长。

其中，导磁圈20的外表面与离合齿10的外表面平齐。

具体地，离合齿10的侧壁设有沿其周向延伸的环形安装槽10a，环形安装槽10a的深度与导磁圈20的厚度相等，导磁圈20外套在离合齿10上，且位于环形安装槽10a内，导磁圈20与离合齿10组装后，导磁圈20的内侧壁贴合在环形安装槽10a的底壁上，导磁圈20的外侧壁表面与离合齿10的外表面平齐，使洗衣机的结构更加紧凑，提升洗衣机的外形美观性。

可选地，离合齿10上端和下端的齿形12分别为直齿。

也就是说，离合齿10的上端和下端分别设有多个沿其周向间隔开布置的齿，每个齿沿离合齿10的径向延伸，即离合齿10的上端和下端分别设有多个沿其周向间隔开布置的直齿，加工、制造更容易，有利于降低离合齿10的生产成本，并且将齿形12加工成直齿，不会产生轴向力，减少齿形12的磨损，延长洗衣机的使用寿命。

其中，齿形12包括多个沿离合齿10的周向间隔开布置的齿，每个齿分别大致形成为台阶状。

具体地，如图2至图4所示，离合齿10形成沿竖直方向(如图2所示的上下方向)延伸的环状结构，离合齿10的上下两端分别设有齿形12，其中，离合齿10的上端齿形12由多个沿离合齿10的周向间隔开布置的齿，每个齿形成沿离合齿10的轴向高低布置的阶梯结构，离合齿10的下端齿形12由多个沿离合齿10的周向间隔开布置的齿，每个齿同样形成沿离合齿10的轴向高低布置的阶梯结构。

由此，通过将齿形12的每个齿设置成台阶状，更容易与其他齿形结构啮合，而且，台阶状的齿形在回转方向上间隙较小，有效地消除了齿侧配合间隙，从而降低洗衣机在正反转时、因齿形12啮合而产生的冲击噪音。该离合齿10制造成型简单、安装方便，同时具备多种功能。

可选地，每个齿分别包括第一齿段121和第二齿段122，第一齿段121在离合齿10的 周向上的宽度为1mm-2mm，高度为1.5mm-2.5mm，第二齿段122在离合齿10的周向上的宽度为2.5mm-5mm，高度为2.5mm-3.5mm。

也就是说，离合齿10的上下两端的每个齿主要由第一齿段121和第二齿段122组成，第一齿段121和第二齿段122沿离合齿10的周向布置，且第二齿段122在离合齿10的轴向上的端部超出第一齿段121的端部，第一齿段121和第二齿段122均分别沿离合齿10的径向延伸。

其中，第一齿段121在离合齿10的周向上的宽度小于第二齿段122在离合齿10的周向上的宽度，第一齿段121在离合齿10的轴向上的高度小于第二齿段122在离合齿10的轴向上的高度，即第一齿段121与第二齿段122的组合结构形成阶梯状，第一齿段121在离合齿10的周向上的宽度可以为1mm、1.5mm或者2mm等，第一齿段121在离合齿10的轴向上的高度为1.5mm、2mm或者2.5mm等，第二齿段122在离合齿10的周向上的宽度可以为2.5mm、3mm、4mm或者5mm等，第二齿段122在离合齿10的轴向上的高度为2.5mm、3mm或者3.5mm等。

具体地，离合齿10与其他齿形结构(例如第一转子部420的齿形结构和安装支架300的齿形结构)在啮合的过程中，直齿宽度较窄的第一齿段121非常容易进入齿槽内，方便其他齿形结构与第二齿段122配合，并且有效地消除了齿侧配合间隙，从而降低洗衣机在正反转时的齿间冲突噪音，提升用户体验。

其中，定子410、第一转子部420和第二转子部430沿变极变压电机的径向由外至内依次间隔设置。

参照图1，定子410、第一转子部420、第二转子部430沿变极变压电机的径向方向由外向内依次间隔开设置，也就是说，第一转子部420位于定子410的内侧且位于第二转子部430的外侧，三者之间间隔开设置，从而避免任意两者之间相对旋转时产生干涉，进而影响洗衣机的正常工作。再者，将第一转子部420和第二转子部430套设布置，有利于实现洗衣机的驱动组件的扁平化，减少驱动组件占用空间的高度，从而降低洗衣机的整机高度。

根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动机构S包括变极变压电机、与电机及洗衣机功能件相连接并传递力矩和转速的传动部件、离合组件和安装部件，其中电机包括定子410、第一转子部420和第二转子部430；传动部件包括洗涤轴和脱水轴套，洗涤轴与电机的第一转子部420固定连接，另一端与洗衣机的波轮连接，脱水轴套一端与电机的第二转子部430固定连接，脱水轴套的另一端与洗衣机的内桶连接，脱水轴套套设在洗涤轴外部与其通过滑动轴承转动连接，离合组件包括离合齿10、复位压簧30及为其提供动力的电磁线圈40，离合齿10轴向滑动地套接在脱水轴套外侧的花键上，安装部件包括电机端盖 200和安装支架300。

进一步地，离合齿10形成为沿电机的轴向延伸且在轴向上可活动的柱状体，离合齿10的上下两端分别设有齿形，离合齿10内圈设有花键。

同时，安装支架300上设有与离合齿10的上端的齿形啮合的齿形特征，第一转子部420的上端设有与离合齿10的下端的齿形啮合的齿形特征，与第二转子部430相连接的脱水轴套外侧设有与离合齿10内花键相啮合的外花键。离合齿10处于洗涤状态时，离合齿10的上端齿形与安装支架300齿形特征相啮合，从而固定第二转子部430，定子410部件和第二转子同时提供励磁，电机极数又与脱水状态时不同，实现第一转子部420大力矩输出，从而实现洗涤时低转速和大力矩输出要求。

离合齿10处于脱水状态时，电磁线通电，受电磁力作用离合齿10的下端与第一转子部420的上端的齿形特征相啮合，第一转子和第二转子相对固定，同转速输出，实现脱水功能。

由此，根据本实用新型实施例的用于洗衣机的驱动机构S，利用变极变压双转子技术实现了不同转子输出低转速大力矩和高转速低力矩，同时具有高效率，解决当前电机在低转速大力矩输出和高转速低力矩输出不能在最佳效率点输出，以牺牲效率来实现功能的弊端，并与传动输出机构及离合机构巧妙结合，且结构简单、紧凑、体积小、控制灵活准确等优点。

根据本实用新型实施例的洗衣机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理 解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。