一种高效变频电机减速离合装置及洗衣的制造方法
【专利摘要】本发明涉及洗衣机领域，尤其涉及一种高效变频电机减速离合装置及洗衣机。所述的减速离合装置包括：离合装置的外壳，由转子（3）和定子（4）构成的外转子电机，与转子（3）固定连接的、安装在外壳上的输入轴（7）；输入轴（7）的外侧设置可绕轴线相对旋转的输入轴套（16）；输入轴套（16）上安装有上下滑动的离合轴套（8）；所述的离合轴套（8）经控制机构与牵引电机（10）相连接；在离合轴套（8）处于第一位置时，输入轴套（16）经离合轴套（8）与外壳相啮合；在离合轴套处于第二位置时，输入轴套（16）经离合轴套（8）与转子（3）相啮合。通过由连接臂、拨叉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。
【专利说明】一种高效变频电机减速离合装置及洗衣机
【技术领域】
[0001]本发明涉及洗衣机领域，尤其涉及一种高效变频电机减速离合装置及洗衣机。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种高效变频电机减速离合装置，为实现发明目的，采用如下技术方案:
[0006]一种高效变频电机减速离合装置，包括:离合装置的外壳，由转子和定子构成的外转子电机，与转子固定连接的输入轴；输入轴的外侧设置可绕轴线相对旋转的输入轴套；输入轴套上安装有上下滑动的离合轴套。在离合轴套处于第一位置时，输入轴套经离合轴套与外壳上的固定支架相啮合固定；在离合轴套处于第二位置时，输入轴套经离合轴套与转子相啮合，使得转子经离合轴套带动输入轴套旋转；所述的离合轴套经控制机构与牵引电机相连接。
[0007]进一步，所述的离合轴套的两端分别设置有与固定支架和转子相啮合的花键齿。
[0008]进一步，所述的外壳上固定安装有固定支架；所述的固定支架的下端与离合轴套的上端分别沿轴向设置有相配合的花键，以构成固定支架与离合轴套相啮合的花键联接。
[0009]进一步，所述的控制机构包括，在牵引电机的驱动力作用下限制离合轴套上下滑动的拨叉。
[0010]进一步，所述的拨叉可绕其转动地安装在固定支架上，拨叉的一端与离合轴套相接触，另一端与牵引电机相连接，所述的拨叉与固定支架间设置有供拨叉复位的第二扭簧。当连接臂对拨叉的限制作用力撤销时，拨叉产生一绕连接轴的旋转，使得与离合轴套的接触端产生一向下的位移，就令对离合轴套的限制作用力撤销。当拨叉恢复至初始位置时，拨叉在第二扭簧的作用下也恢复至初始位置。
[0011]进一步，所述的控制机构包括，连接臂。所述的连接臂一端与牵引电机相连接，另一端与拨叉相连接，以将牵引电机的控制位移传至拨叉。
[0012]进一步，所述的连接臂可被牵引电机拉动的安装在外壳下部。所述连接臂的一端与牵引电机的位移输出端相连接，另一端与拨叉相连接。
[0013]进一步，所述的传动机构经为其提供复位作用力的第一扭簧安装在外壳上。
[0014]进一步，所述的连接臂一端与牵引电机相连接，另一端设置有限制拨叉位移的挡臂。所述的连接臂经第一扭簧安装在外壳上。连接臂在牵引电机的作用下，产生一水平位移，使得对拨叉的限制作用力撤销。而当牵引电机不对连接臂产生作用时，连接臂在第一扭簧的作用下恢复至初始位置。
[0015]进一步，所述的拨叉一端设置有与连接臂相限位接触的凹槽；所述的拨叉另一端设置有限制离合轴套滑动的挡叉。连接臂上设置的挡臂相配合地安装在凹槽内，使得连接臂与拨叉相牢固地接触。所述的挡叉与离合轴套的定位凸相接触，以对离合轴套提供一向上的限位作用力。
[0016]进一步，固定支架与离合轴套之间安装有离合簧。所述的固定支架的下端与离合轴套之间可伸缩的固定安装有具有一定张紧力的离合簧，所述的离合簧对离合轴套提供一向下的作用力，使得拨叉对离合轴套的限位作用力撤销时，离合轴套向下移动与转子相固定连接。
[0017]本发明的另一目的在于提供一种装有如上任一一种高效变频电机减速离合装置的洗衣机，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，所述的输入轴通过减速装置与洗衣机波轮相连接，所述的输入轴套通过传动装置与洗衣机内桶相固定连接。
[0018]采用上述技术方案，本发明较现有技术的优势在于:通过在离合轴套与固定支架间设置花键联接，避免了离合轴套与转子脱离时，输入轴套跟转情况的发生。更特别的是，通过由连接臂、拨叉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，达到输入轴套在离合轴套的作用下，与转子的啮合或脱离的目的。由于本发明中，离合轴套及离合簧安装在电机内部空间中，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。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1本发明的结构示意图；
[0020]图2本发明的结构爆炸图；
[0021]图3本发明中图2的局部放大图。
[0022]主要元件说明:1 一上壳，2—下壳，3—转子，4一定子，5—霍尔传感器，6—紧固螺母，7—输入轴，8—尚合轴套，9—固定支架，10—牵引电机，11—拨叉，12一连接臂，13—尚合簧，14 一第一扭簧，15—第二扭簧，16—输入轴套，17—含油轴承，111—挡叉，112—凹槽，121—挡臂，131—定位凸。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。
[0024]具体实施例一
[0025]一种高效变频电机减速离合装置，包括:由转子3和定子4构成的外转子电机，与转子3固定连接的输入轴7 ;所述的输入轴7经含油轴承17可相对轴向旋转地套装在输入轴套16内；外壳与转子3之间设置有离合轴套8 ;所述的离合轴套8可沿轴向上下滑动地安装在输入轴套16上，所述的离合轴套8与输入轴套16不可相对旋转地相连接；离合轴套8与外壳之间设置有离合簧13 ;离合轴套8经控制机构与牵引电机10相连接；离合轴套8在控制机构与牵引电机10的作用下，离合轴套上下滑动地在第一位置与第二位置之间切换。
[0026]本实施例中，当离合轴套8处于第一位置时，输入轴套8经离合轴套16与外壳上的固定支架9相啮合。在离合轴套8处于第二位置时，离合轴套16与转子3相啮合，以使得转子3经离合轴套8带动输入轴套16旋转。
[0027]本实施例中，所述的离合轴套8上设置有导向键，所述的输入轴套16上设置有滑槽，所述的导向键与滑槽构成供离合轴套8与输入轴套16可相对轴向滑动、不可轴向旋转的键联接。
[0028]本实施例中，所述的输入轴套16可轴向旋转地、不可上下移动地安装在由上壳I与下壳2构成的外壳中，使得输入轴7与输入轴套16均不可上下移动地安装在外壳内。
[0029]本实施例中，所述的下壳2的下部固定安装有固定支架9，所述的固定支架9的下端与离合轴套8之间可伸缩的固定安装有离合簧13。所述的固定支架9的下端与离合轴套8的上端分别设置有相配合的花键。当离合轴套8处于第一位置时，固定支架9与离合轴套8不可相对转动的花键联接。
[0030]本实施例中，所述的离合轴套8的下部径向延伸设置的花键，所述的转子3上设置有与离合轴套8的下部设置的轴向花键相配合的滑槽或花键。当离合轴套8处于第二位置时，以构成离合轴套8与转子3不可相对转动的键联接。
[0031]本实施例中，所述的定子4的外侧设置有霍尔传感器5，用于检测电机的转速。
[0032]通过在离合轴套与固定支架间设置花键联接，避免了离合轴套与转子脱离时，输入轴套跟转情况的发生。
[0033]具体实施例二
[0034]本实施例中，所述的离合轴套8经控制机构与牵引电机相连接。从而，使得离合轴套8在牵引电机10的作用下上下滑动，以使离合轴套8在第一位置与第二位置之间切换。
[0035]本实施例中，所述的控制机构包括，与牵引电机10相连接以产生控制位移的连接臂、相对外壳旋转连接的以对离合轴套8产生限位作用的拨叉11和对离合轴套8提供滑动作用力的离合簧13 ;所述的拨叉11在连接臂12的带动下，相接触地限制离合轴套8向下滑动。
[0036]本实施例中，所述的连接臂12 —端与牵引电机10相连接，另一端设置有限制拨叉11位移的挡臂121 ;所述的连接臂12经第一扭簧14安装在外壳上。连接臂12在牵引电机10的作用下，产生一水平位移，使得对拨叉11的限制作用力撤销。而当牵引电机10不对连接臂12产生作用时，连接臂12在第一扭簧14的作用下恢复至初始位置。
[0037]本实施例中，所述的拨叉11绕连接轴旋转地安装在固定支架9上；所述的拨叉11与固定支架9间设置有第二扭簧15。当连接臂12对拨叉11的限制作用力撤销时，拨叉11产生一绕连接轴地旋转，使得与离合轴套8的接触端产生一向下地位移，就令对离合轴套8的限制作用力撤销。当拨叉11恢复至初始位置时，拨叉11在第二扭簧15的作用下也恢复至初始位置。
[0038]本实施例中，所述的离合轴套8的上端沿径向向外突出设置有定位凸131，所述的定位凸131的内侧设置有与固定支架9相连接的花键。
[0039]如图3所示，本实施例中，所述的拨叉11 一端设置有与连接臂12相限位接触的凹槽112 ;所述的拨叉11另一端设置有限制离合轴套8滑动的挡叉111。连接臂12上设置的挡臂121相配合地安装在凹槽112内，使得连接臂12与拨叉11相牢固地接触。所述的挡叉111与离合轴套8的定位凸131相接触，以对离合轴套8提供一向上的限位作用力。
[0040]本实施例中，所述的拨叉11 一端设置的挡叉111设置为可沿离合滑套8外轴向上下滑动的半圆形挡叉板，所述的的挡叉111与定位凸131相接触，以限制离合滑套8的滑动。通过连接轴113将拨叉11的中部经连接轴113与固定支架9可旋转地相连接，拨叉11的一端经挡叉111与离合滑套8相接触，另一端经凹槽112与连接臂12相接触，以构成控制离合滑套8上下滑动的杠杆结构。所述的连接轴113与固定支架9上安装有具有一定张紧力的第二扭簧15，以使拨叉11复位。
[0041]本实施例中，固定支架9与离合轴套8之间安装有离合簧13。所述的固定支架9的下端与离合轴套8之间可伸缩的固定安装有具有一定张紧力的离合簧13，所述的离合簧13对离合轴套8提供一向下的作用力，使得拨叉11对离合轴套8的限位作用力撤销时，离合轴套8向下移动与转子3相固定连接。
[0042]从而，当连接臂12在牵引电机10的作用下，产生一水平位移，使得对拨叉11的限制作用力撤销。拨叉11产生一绕连接轴的旋转，使得拨叉11与离合轴套8的接触端产生一向下的位移，就令对离合轴套8的限制作用力撤销。离合轴套8在离合簧13提供的向下作用力下，向下滑动至第二位置处，通过离合轴套8下端的花键以构成离合轴套8与转子3不可相对轴向转动的键联接。
[0043]当牵引电机10对连接臂12的作用力撤销时，连接臂12在第一扭簧14的作用下恢复至初始位置，拨叉11在第二扭簧15的作用下也旋转回初始位置。离合轴套8在拨叉11的旋转带动下，向上滑动至初始的第一位置处，通过离合轴套8上端的花键以构成离合轴套8与固定支架9不可相对轴向转动的键联接。
[0044]通过设置控制机构，使得牵引电机可实现离合轴套的上下滑动，达到控制离合轴套与固定支架或转子相啮合的目的。
[0045]具体实施例三
[0046]本实施例中，一种装有高效变频电机减速离合装置的洗衣机，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，所述的输入轴通过减速装置与洗衣机波轮相连接，以使得输入轴带动洗衣机波轮旋转。所述的输入轴套通过传动机构与脱水轴相啮合，以使输入轴套带动洗衣机内桶旋转。
[0047]当洗涤时，离合轴套处于第一位置，波轮旋转，内桶不旋转；当脱水时，离合轴套处于第二位置，波轮与内桶同时旋转。
[0048]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】
1.一种高效变频电机减速离合装置，包括:离合装置的外壳，由转子(3)和定子(4)构成的外转子电机，与转子(3)固定连接的、安装在外壳上的输入轴(7);输入轴(7)的外侧设置可绕轴线相对旋转的输入轴套(16);输入轴套(16)上安装有上下滑动的离合轴套(8)； 其特征在于:所述的离合轴套(8)经控制机构与牵引电机(10)相连接；在离合轴套(8)处于第一位置时，输入轴套(16)经离合轴套(8)与外壳相啮合；在离合轴套(8)处于第二位置时，输入轴套(16)经离合轴套(8)与转子(3)相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种高效变频电机减速离合装置，其特征在于:所述的离合轴套(8)的两端分别设置有与外壳和转子(3)相啮合的花键齿。
3.根据权利要求2所述的一种高效变频电机减速离合装置，其特征在于:所述的外壳上固定安装有固定支架(9)； 所述的固定支架(9)的下端与离合轴套(8)的上端分别沿轴向设置有相配合的花键，以构成固定支架(9)与离合轴套(8)相啮合的花键联接。
4.根据权利要求3所述的一种高效变频电机减速离合装置，其特征在于:所述的控制机构包括，在牵引电机(10)的驱动力作用下限制离合轴套(8)上下滑动的拨叉(11)。
5.根据权利要求4所述的一种高效变频电机减速离合装置，其特征在于:所述的拨叉(11)可绕其转动地安装在固定支架(9)上；所述的拨叉(11)与固定支架(9)间设置有供拨叉(11)复位的第二扭簧(15); 拨叉(11)的一端与离合轴套(8)相接触，另一端与连接臂(12)相接触。
6.根据权利要求4或5所述的一种高效变频电机减速离合装置，其特征在于:所述的控制机构包括，连接臂(12)，所述连接臂(12)的一端与牵引电机(10)相连接，另一端与拨叉(11)相连接，以将牵引电机(10 )的控制位移传至拨叉(11)。
7.根据权利要求6所述的一种高效变频电机减速离合装置，其特征在于:所述的连接臂(12)经为其提供复位作用力的第一扭簧(14)安装在外壳(8)上。
8.根据权利要求7所述的一种高效变频电机减速离合装置，其特征在于:所述的拨叉(11)的中部经连接轴(113)旋转地安装在固定支架(9)上； 所述拨叉(11)的一端设置有与连接臂(12)相限位接触的凹槽(112); 所述的拨叉(11)另一端设置有限制离合轴套(8)滑动的挡叉(111)。
9.根据权利要求3所述的一种高效变频电机减速离合装置，其特征在于:固定支架(9)与离合轴套(8)之间安装有离合簧(13)。
10.一种装有如权利要求1至9任一一种高效变频电机减速离合装置的洗衣机，其包括:安装在本体内的外桶、内桶及设置在内桶中的波轮； 其特征在于:所述的离合装置固定安装在洗衣机上，所述的输入轴(7)与洗衣机波轮相连接，所述的输入轴套(16)与洗衣机内桶相连接。
【文档编号】D06F37/40GK104372571SQ201310355976
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】杨林, 张刚金, 田云, 杨旭光 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔洗衣机有限公司