一种洗衣机减速器与电机安装结构及洗衣的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种洗衣机减速器与电机安装结构及洗衣机，电机包括定子和转子，减速器包括外壳和离合机构，电机安装在减速器外壳外部，定子和转子同轴套在减速器输入轴外部，所述的定子与减速器外壳固定连接，转子与减速器输入轴固定连接，转子套在定子外部，离合机构设于定子和转子形成的空间内；所述的定子包括支撑连接件和绕组固定件，为一体结构，支撑连接件呈凹圆形，包括圆周壁和底部，底部设有穿孔，同轴套在减速器输入轴外部，通过底部与减速器外壳固定连接，绕组固定件位于支撑连接件圆周壁开口端的外圈。本发明提高了洗衣机的组装效率，降低了组装成本，优化结构，可靠性更高，提升了洗衣机的整机性能。
【专利说明】一种洗衣机减速器与电机安装结构及洗衣机
【技术领域】
[0001]本发明涉及洗衣机领域，具体是洗衣机的驱动安装结构，尤其是一种洗衣机减速器与电机安装结构及具有该安装结构的洗衣机。
【背景技术】
[0002]常规全自动套桶洗衣机的结构为:套桶由同轴的内、外两个桶组成。外桶是固定的，用来盛装洗涤液，称为盛水桶。内桶侧壁上开有许多小孔，用来盛放衣物，根据洗涤要求的不同，可以固定也可以旋转，在洗涤或漂洗时固定不动，配合波轮完成洗涤或漂洗功能，在脱水时随波轮一起旋转，便成为甩干衣物的离心式脱水桶，一般称为洗涤桶或脱水桶。波轮是洗涤系统中的主要部件，它安装在洗涤桶的底部，波轮的上表面有几条凸筋，在动力驱动装置的驱动下，以低速做正、反向转动，形成涡流、心形水流，带动洗涤桶中的衣物和洗涤液上下翻滚，在洗涤液的化学作用、冲刷作用以及衣物与桶壁、波轮等摩擦作用下，使衣物洗净。洗衣过程主要包括洗涤、漂洗、脱水三个过程，全自动洗衣机的这三个过程之间的相互转换是自动连续完成的。洗涤或漂洗时，只有波轮低速正、反向旋转而脱水桶不动；脱水时，脱水桶与波轮同步高速运转。
[0003]以上洗衣过程都是在洗衣机动力驱动装置的驱动下完成的，波轮式全自动套桶洗衣机的动力驱动装置主要由额定转速为1320rpm的异步电机、离合器以及连接二者的皮带传动三个部分所组成。由于洗涤、漂洗时波轮的转速较慢，而脱水时脱水桶的转速较快，所以离合器一般都采用机械式行星轮减速离合器，简称减速离合器。电机与减速离合器是分轴并列地安装在盛水桶底部的，电机下面的小皮带轮、离合器下面的大皮带轮通过第一级皮带减速传动，把电机的动力传递给大皮带轮，并得到约750rpm的转速。当洗衣机处于洗涤或漂洗状态时，再经减速离合器减速后，使波轮得到约175rpm的低转速，此时洗涤(脱水)桶不动。当洗衣机处于脱水状态时，减速离合器输出未经减速的750rpm的转速，驱动脱水桶和波轮同步高速旋转。
[0004]减速离合器是动力驱动装置中的关键部件，减速离合器的洗涤轴分成两段，上面一段为洗涤被动轴，下面一段为洗涤主动轴。洗涤主动轴的下端固定着离合套及大皮带轮，上端为齿轮，插入行星齿轮减速器内作恒量齿轮。洗涤被动轴下端通过花键与传动架固定，上端安装波轮。减速离合器的脱水轴也分为上、下两部分，上半部分与洗涤被动轴为同心套轴结构。这一部分的中间套着扭簧，下端内部安装着行星齿轮减速器，而外部兼做刹车毂。脱水轴的下半部分较短，上端用螺栓与上半部分固定，而下端与离合套相接触。洗涤主动轴套装在它的中间。抱簧套在脱水轴与离合套相接触的部位。行星减速器由洗涤主动轴上端(恒星齿轮)、传动架、行星齿轮及内齿轮等组成。内齿轮与脱水轴固定连接。
[0005]洗衣机处于洗涤或漂洗状态时，排水电磁阀断电关闭。因它的衔铁释放而使拨叉复位，固定在拨叉下端的棘爪将棘轮拨过一个角度，抱簧下端因嵌在棘轮内壁的小孔内而被拨松。这样便使脱水轴下部与离合套(洗涤主动轴)不能啮合。由于此时脱水轴已被扭簧与刹车带制动，即内齿轮固定不动，所以当洗涤主动轴(恒星齿轮)顺时针转动时，行星齿轮一边作逆时针自转，同时绕恒星齿轮顺时针公转，从而带动传动架和洗涤被动轴作顺时针旋转。但主动轴转动约4.3周，被动轴才转动一周。同理，当洗涤主动轴逆时针高速转动时，被动轴也作逆时针低速转动。
[0006]洗衣机处于脱水状态时，排水电磁阀通电开启。衔铁在带动阀门开启的同时，还使刹车带放松刹车盘，并使拨叉带动棘爪放松棘轮。当离合套(洗涤主动轴)作顺时针高速转动时，正好使抱簧旋紧，从而将脱水轴与离合套啮合。这时因内齿轮也随脱水轴高速转动，所以行星齿轮绕恒星齿轮公转的转速与恒星齿轮、内齿轮的转速是相同的。即洗涤主动轴、脱水轴(脱水桶)及洗涤被动轴(波轮)作同步高速运转，而且因这种顺时针转动正好是扭簧被拨松的方向，所以扭簧对脱水轴无制动作用。
[0007]通过上面的分析可以看出，常规的全自动套桶洗衣机的动力驱动装置主要存在以下几方面的问题:
[0008]1.采用异步电机,不易正反向频繁起动,起动扭矩小、洗漆时间长,而且起动电流大对电网有电磁干扰，另外异步电机不便低成本、有效的调速控制，无法实现宽范围的洗涤速度来适应不同衣物对洗涤速度的要求，脱水速度低，离心力小，衣物脱水不充分；
[0009]2.电机与减速离合器在脱水过程中只能做单方向的高速旋转，对整个驱动装置的寿命有影响；
[0010]3.电机输出轴与洗涤轴、脱水轴是分轴并列设立的，脱水桶不平衡，虽用平衡块加以平衡，也很难达到均衡，波轮与脱水桶旋转时容易产生振动和噪声；
[0011]4.第一级皮带减速传动效率低、故障率高、寿命有限，并且传动时有噪声，洗涤时皮带易打滑，波轮正、反向转过的角度不相等，衣物易缠绕，脱水速度低，衣物脱水不充分；
[0012]5.减速离合器结构复杂、故障率高、生产成本高，安装维修不方便，增大用户使用成本，效率低，机械噪声大；
[0013]6.脱水时，衣物在脱水桶内摆放不均匀造成不平衡时，由于电机只能进行单方向的转动，进行自动平衡的时间长，有时还无法平衡；
[0014]7.采用二级减速传动，整个装置效率低、能量损耗较大。
[0015]现有的洗衣机厂家对洗衣机的电机结构作了一定的改进，采用交流盘式直驱电机，这种电机结构主要包括:定子、定子外套、定子盖、转子、转子轴套、及轴承。该电机直接使用交流电源，没有整流装置。该电机的定子通过定子外套、定子盖、再通过螺栓和减速器的支承座固定连接在一起。转子在电机的内侧，转子通过转子轴套、轴承和减速器输入轴连接在一起。这样的结构复杂、不易安装、成本较高，和转子连接的轴承承载较大应力，易损坏且易出现噪音故障。
[0016]上述结构的安装方式，转子在电机的内侧，需要轴承直接承载电机轴的驱动力及径向应力，轴承易出现损坏，发生噪音大现象。电机需要通过定子盖和减速器固定连接，结构安装较复杂，成本较高。
[0017]有鉴于此特提出本发明。
【发明内容】
[0018]本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能量损耗较低的，安装简单紧奏、成本低，易于推广的洗衣机减速器与电机安装结构。[0019]本发明的另一目的在于提供具有该安装结构的洗衣机。
[0020]为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是:一种洗衣机减速器与电机安装结构，电机包括定子和转子，减速器包括外壳和离合机构，电机安装在减速器外壳外部，定子和转子同轴套在减速器输入轴外部，所述的定子与减速器外壳固定连接，转子与减速器输入轴固定连接，转子套在定子外部，离合机构设于定子和转子形成的空间内。
[0021]所述的定子同轴设有凹槽，凹槽底部与减速器外壳固定连接，转子呈盖子结构，盖在凹槽开口的一端。
[0022]所述的定子包括支撑连接件和绕组固定件，为一体结构，支撑连接件呈凹圆形，包括圆周壁和底部，底部设有穿孔，同轴套在减速器输入轴外部，通过底部与减速器外壳固定连接，绕组固定件位于支撑连接件圆周壁开口端的外圈。
[0023]所述的减速器输入轴同轴穿过支撑连接件圆周壁开口端与转子固定连接，离合机构设于定子支撑连接件内部，包括安装在减速器输入轴上的锁紧弹簧、锁紧弹簧外圈的棘轮和棘爪，支撑连接件靠近底部的下端部圆周壁上设有一开孔，制动臂通过开孔与棘爪配合连接。优选的，棘轮和棘爪分别为两个，两棘轮沿轴向上下套在锁紧弹簧上。
[0024]所述的绕组固定件与支撑连接件圆周壁开口端部持平，绕组固定件下端与支撑连接件的底部保持一定的距离，该距离至少满足设有所述的开孔。
[0025]所述的支撑连接件底部沿穿孔均匀外部分布有螺栓孔，通过螺栓孔对应与减速器外壳螺栓连接。
[0026]所述的转子中心设有花键孔，减速器输入轴对应设有花键，减速器输入轴穿过转子花键孔通过锁紧螺母固定连接；所述的转子上设有散热通孔。
[0027]所述的减速器外壳轴向断面呈凸字形，包括容纳减速器的大空间和突出部分的小空间，所述的穿孔套在小空间外部，小空间内设有密封圈。
[0028]所述的电机为DD直驱电机或电容启动盘式电机。
[0029]本发明所述的洗衣机，包括外桶和安装在外桶底部的安装板，减速器外壳固定安装在安装板上。进一步的，减速器带有洗涤、脱水的刹车带、棘轮转换装置，可在洗衣机洗涤、脱水之间转换。
[0030]采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
[0031]本发明的洗衣机电机由于采用的电机与洗衣机的减速器是同轴连接的，而且该电机的定子中心呈凹圆形，能使减速器的离合机构藏于该凹部空间内，定子被连接于减速器外壳上，通过螺钉固连接定，转子同轴套在定子外部，与减速器输入轴固定连接，使轴向高度大大减小，达到结构简单紧奏的效果；通过锁紧螺母固定连接，去掉了轴承的摩擦和轴承自身的间隙配合，驱动效率高，提高了洗衣机的产品性能。
[0032]本发明摈弃了传统电机和减速器的皮带连接方式及简化了普通交流盘式电机和减速器的安装方式，提供了一种结构简单的直驱电机或电容启动盘式电机和减速器简单有效的连接安装的结构，提高了洗衣机的组装效率，降低了组装成本，优化结构，可靠性更高，提升了洗衣机的整机性能。
[0033]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的描述。
【专利附图】
【附图说明】[0034]图1是本发明所述的洗衣机减速器与电机安装结构装配示意图；
[0035]图2是本发明所述的洗衣机减速器与电机安装结构剖面示意图；
[0036]图3是本发明所述的洗衣机减速器与电机安装结构爆炸示意图；
[0037]图4是本发明所述的洗衣机电机定子示意图；
[0038]图5是本发明所述的洗衣机电机转子示意图；
[0039]图6是本发明所述的洗衣机电机定子与减速器安装结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]如图1至图6所示，本发明所述的洗衣机减速器I为现有的减速器结构，减速器I包括减速器外壳2和离合机构，电机3包括定子4和转子5，电机3安装在减速器外壳2外部，定子4和转子5同轴套在减速器输入轴11外部，所述的定子4与减速器外壳2固定连接，转子5与减速器输入轴11固定连接；具体为，转子5套在定子4外部，定子4同轴设有凹槽，转子5呈盖子结构，盖扣在凹槽开口的一端，定子4凹槽底部与减速器外壳2固定连接，离合机构设于定子4和转子5形成的空间内。
[0041 ] 本发明所述的电机为DD直驱电机或电容启动盘式电机。
[0042]实施例一
[0043]如图2和图3所示，本发明所述的定子4为包括支撑连接件41和绕组固定件42，为一体结构，支撑连接件41呈凹圆形，包括圆周壁411和底部412，绕组固定件42位于支撑连接件圆周壁411开口端的外圈，底部412设有穿孔43，同轴套在减速器输入轴11外部，减速器输入轴11穿过支撑连接件圆周壁411开口端，与转子5同轴固定连接，定子4通过支撑连接件底部412与减速器外壳2固定连接；离合机构设于定子支撑连接件41内部，包括安装在减速器输入轴11上的锁紧弹簧12、锁紧弹簧12外圈的棘轮13和棘爪14，支撑连接件41靠近底部的下端部圆周壁411上设有一开孔44，制动臂15通过开孔44与棘爪14配合连接；棘轮13和棘爪14分别为两个，两棘轮13沿轴向上下套在锁紧弹簧12上(参阅图6)，两棘爪14通过弧形件17连接，弧形件17与制动臂15连接(参阅图4)。
[0044]所述的绕组固定件42与支撑连接件圆周壁411开口端部持平，绕组固定件42突出于支撑连接件圆周壁411外侧，内部设有绕组，绕组固定件42下端与支撑连接件的底部412保持一定的距离，该距离至少满足设有所述的开孔44。
[0045]实施例二
[0046]如图2至图4所示，本发明所述的支撑连接件底部412沿穿孔43均匀外部分布有螺栓孔45，通过螺栓孔45对应与减速器外壳2螺栓6连接；所述的转子5中心设有花键孔51，减速器输入轴11对应设有花键，减速器输入轴11穿过转子花键孔51后通过锁紧螺母7固定连接；所述的转子5上均匀分布有散热通孔52 (参阅图5)。
[0047]所述的减速器外壳2轴向断面呈凸字形，包括容纳减速器的大空间21和突出部分的小空间22，所述的穿孔43套在小空间22外部，小空间22内设有套在减速器输入轴11上的密封圈8 (参阅图2)。
[0048]实施例三
[0049]如图1至图6所示，本发明所述的洗衣机包括安装在外桶9底部的安装板10，减速器外壳2固定安装在安装板10上，电机3安装在减速器外壳2外部,减速器外壳2位于电机3和安装板10之间。进一步的，减速器I带有洗涤、脱水的刹车带16 (参阅图3)、棘轮转换装置，可在洗衣机洗涤、脱水之间转换。
[0050]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。
【权利要求】
1.一种洗衣机减速器与电机安装结构，电机包括定子和转子，减速器包括外壳和离合机构，电机安装在减速器外壳外部，定子和转子同轴套在减速器输入轴外部，其特征在于:所述的定子与减速器外壳固定连接，转子与减速器输入轴固定连接，转子套在定子外部，离合机构设于定子和转子形成的空间内。
2.根据权利要求1所述的一种洗衣机减速器与电机安装结构，其特征在于:所述的定子同轴设有凹槽，凹槽底部与减速器外壳固定连接，转子呈盖子结构，盖在凹槽开口的一端。
3.根据权利要求2所述的一种洗衣机减速器与电机安装结构，其特征在于:所述的定子包括支撑连接件和绕组固定件，为一体结构，支撑连接件呈凹圆形，包括圆周壁和底部，底部设有穿孔，同轴套在减速器输入轴外部，通过底部与减速器外壳固定连接，绕组固定件位于支撑连接件圆周壁开口端的外圈。
4.根据权利要求3所述的一种洗衣机减速器与电机安装结构，其特征在于:所述的减速器输入轴同轴穿过支撑连接件圆周壁开口端与转子固定连接，离合机构设于定子支撑连接件内部，包括安装在减速器输入轴上的锁紧弹簧、锁紧弹簧外圈的棘轮和棘爪，支撑连接件靠近底部的下端部圆周壁上设有一开孔，制动臂通过开孔与棘爪配合连接。
5.根据权利要求4所述的一种洗衣机减速器与电机安装结构，其特征在于:所述的绕组固定件与支撑连接件圆周壁开口端部持平，绕组固定件下端与支撑连接件的底部保持一定的距离，该距离至少满足设有所述的开孔。
6.根据权利要求3所述的一种洗衣机减速器与电机安装结构，其特征在于:所述的支撑连接件底部沿穿孔均匀外部分布有螺栓孔，通过螺栓孔对应与减速器外壳螺栓连接。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种洗衣机减速器与电机安装结构，其特征在于:所述的转子中心设有花键孔，减速器输入轴对应设有花键，减速器输入轴穿过转子花键孔通过锁紧螺母固定连接；所述的转子上设有散热通孔。
8.根据权利要求3所述的一种洗衣机减速器与电机安装结构，其特征在于:所述的减速器外壳轴向断面呈凸字形，包括容纳减速器的大空间和突出部分的小空间，所述的穿孔套在小空间外部，小空间内设有密封圈。
9.根据权利要求1所述的一种洗衣机减速器与电机安装结构，其特征在于:所述的电机为DD直驱电机或电容启动盘式电机。
10.一种具有如权利要求1-9任一所述安装结构的洗衣机，包括外桶和安装在外桶底部的安装板，减速器外壳固定安装在安装板上。
【文档编号】D06F17/08GK103774377SQ201210414891
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月25日 优先权日:2012年10月25日
【发明者】杨林, 张刚金, 田云, 王玲臣, 刘跃滨 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔洗衣机有限公司