全自动洗衣的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全自动洗衣机，洗衣机包括外桶、内桶、波轮及驱动装置，所述的驱动装置包括两个转子、一个定子和一减速机构，一转子通过减速机构减速后驱动波轮转动，另一转子驱动内桶与该转子同样速度转动。所述的减速机构包括可转动的外壳、设于外壳内的齿轮机构、内桶轴、波轮轴和输入轴，内桶轴为轴套结构，一端与内桶连接，另一端与外壳连接，外壳与一转子连接，波轮轴同轴设于内桶轴中，一端与波轮连接，另一端与齿轮机构输出连接，输入轴一端与另一转子连接，另一端与齿轮机构输入连接。洗涤时，两转子驱动波轮与内桶同向或反向转动，脱水时波轮与内桶同向同速转动。本实用新型具有节约能耗、输出稳定、传动效率高的特点。
【专利说明】全自动洗衣机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种洗衣机，尤其是一种使用双转子直驱电机驱动波轮和内桶转动的全自动洗衣机。
【背景技术】
[0002]传统的波轮洗衣机其波轮和内桶的转动是电机通过皮带轮带动皮带把动力传给减速离合器，减速离合器通过其内部的齿轮结构，把电机的高转速转化成洗衣机不同洗涤过程中需要的较低转速，同时根据不同的洗涤方式，减速离合器使用不同的齿轮结构，传递给波轮不同的转动方向和转动形式。
[0003]这种结构中，由于减速离合器和电机横向排列在外桶底部，使得整个系统结构比较庞大。另一方面，减速离合器位于外桶的中心部位，电机偏离中心部位的位置，外桶底部整个结构的中心偏离外桶的中心孔。在洗衣机工作过程中，电机带动减速离合器工作的同时，本身转动过程中相对外桶中心产生一力矩，增加了整个系统的不稳定性，洗衣机在洗涤过程中产生的噪音和振动都比较大。
[0004]为了降低洗衣机工作过程中产生的噪音和振动现象，现有很多洗衣机采用直驱电机，去掉皮带轮皮带装置，减速离合器直接纵向的安装连接在电机上，这样外桶底部结构的重心基本在外桶的旋转中心孔的位置。这种结构，提高了电机的传动效率和稳定性，同时降低了运行过程中的噪音。
[0005]但是在现有更改直驱电机后的结构中，由于直驱电机转速大，通常减速离合器都装有中间齿轮结构。由于结构比较庞大，使得整个系统在纵向上高度比较大。因此整个噪音效果和振动效果还不是太理想。
[0006]申请号为00120729.6的中国专利公开了一种洗衣机动力直驱装置包括:盘式调速电机；洗漆轴暨电机输出轴；旋转支承于洗漆轴上的脱水轴；电机内置式电磁离合器，其分别与洗涤轴和脱水轴固定；电机内置式失电制动器，其与脱水轴固定。电机动力经电磁离合器的切换直接驱动洗涤轴和同时传递给洗涤轴与脱水轴。该结构采用的电机内置式电磁离合器结构复杂、成本高且使用寿命较短。
[0007]申请号为00120729.6的中国专利公开了一种新型直驱离合的洗衣机，它采用电机直接驱动，波轮轴直接与电机输出轴固联，在电机的输出轴上套装有旋转轴套，旋转轴套与洗涤筒固定连接并同步转动；还设置有浮动式离合机构，它有两个工作状态:即脱水状态下，浮动式离合机构下落并与电机的输出轴和旋转轴套共同啮合连接，以实现输出轴和旋转轴套同步转动并带动洗涤筒旋转。洗涤状态下，浮动式离合机构上浮并与电机的输出轴处于脱离连接的状态；本洗衣机离合装置虽然相对结构简单，制作工艺简单，成本低，但是对于洗衣机洗涤时水量要求较高，若水位较低，则很难将浮动式离合机构升起，即使水位高，由于衣物洗涤翻动时也同样能压住浮动式离合机构。
[0008] 申请人:之前申请的申请号为201320560102.X的一种全自动洗衣机，包括外桶、内桶、波轮及驱动装置，所述的驱动装置包括至少两个转子和至少一个定子，其中一转子与内桶轴连接，还有一转子与波轮轴连接；所述的驱动装置为变频直驱电机，所述的转子、定子、内桶轴及波轮轴同轴设置，内桶轴中空，波轮轴设于内桶轴中；所述的洗衣机洗涤时波轮与内桶同向转动，或者互为反向转动，或者波轮、内桶之一转动，脱水时波轮与内桶同向同速转动。
[0009]但是，经过多次实验发现，其还存在如下缺陷:由于直驱电机驱动转子最佳工作范围为600-800转/分钟的转速，此时能耗相对较少，若控制转子以低速转动反而能耗较高，需要消耗额外的能耗以控制该低转速，比使用高转速消耗能耗高很多，而上述结构采用双转子分别直接驱动波轮和内桶转动的方案，在洗涤时，内桶和波轮的转速较低，一般为100-150转/分钟，若同时维持两个转子在洗涤和漂洗时的低转速，则需要较高的额外能耗，由于洗涤过程，在影响衣物洗净比的因素中，控制波轮搅动衣物和水流的转速占了很大的比例，双转子若一起维持两个低转速，则需要更多的能耗。
[0010]另外，由于洗涤过程控制波轮转速的变化较多，转子变速直接作用在波轮轴和波轮上，转速变化生硬，没有缓冲，导致衣物缠绕，影响洗涤效果且对转子和波轮轴的损耗较大。
[0011]有鉴于此特提出本实用新型。
实用新型内容
[0012]本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种全新驱动的全自动洗衣机，使用减速机构与双转子直驱电机驱动波轮的转子配合，相对提高洗涤时驱动波轮的转子转速，以节约能耗。
[0013]为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是:一种全自动洗衣机，包括外桶、内桶、波轮及驱动装置，所述的驱动装置包括两个转子、一个定子和一减速机构，一转子通过减速机构减速后驱动波轮转动，另一转子驱动内桶与该转子同样速度转动。
[0014]S卩，一转子通过减速机构减速与波轮连接，另一转子直接或间接不变速与内桶连接。
[0015]进一步的，所述的减速机构包括可转动的外壳、设于外壳内的齿轮机构、内桶轴、波轮轴和输入轴，内桶轴为轴套结构，一端与内桶连接，另一端与外壳连接，外壳与一转子连接，波轮轴同轴设于内桶轴中，一端与波轮连接，另一端与齿轮机构输出连接，输入轴一端与另一转子连接，另一端与齿轮机构输入连接。
[0016]进一步的，所述的两个转子为内转子和外转子，定子为一中心下凹的盘形结构，由内向外依次包括中心的轴承座、开口向下的内转子安装槽、定子绕组、开口向上的外转子安装槽及位于外缘与外桶相对固定的安装座，减速机构位于定子的中心下凹处，外转子设于定子的上方，与定子的形状匹配，中心具有一容纳减速机构的凹腔，凹腔内壁与减速机构外壳连接，内转子设于定子的下方，与输入轴连接。
[0017]进一步的，所述的齿轮机构包括太阳齿轮、内齿圈及分别与太阳齿轮和内齿圈啮合的行星齿轮，太阳齿轮安装于输入轴上，行星齿轮安装于行星轮架上，行星轮架与波轮轴连接，内齿圈下端设有下端盖，下端盖直接或间接与定子连接。
[0018]进一步的,所述的齿轮机构包括中心齿轮、内齿圈及分别与中心齿轮和内齿圈啮合的传动齿轮，中心齿轮安装于输入轴上，内齿圈与波轮轴连接，传动齿轮通过齿轮轴安装于下端盖上，下端盖直接或间接与定子连接。
[0019]进一步的,所述的齿轮机构包括输入齿轮、输出齿轮、及分别与输入齿轮和输出齿轮哨合的传动齿轮，输入齿轮安装于输入轴上，输出齿轮安装于波轮轴上，传动齿轮为双联齿轮，包括上齿轮和下齿轮，上齿轮与输出齿轮啮合，下齿轮与输入齿轮啮合，传动齿轮通过齿轮轴安装在下端盖上，下端盖直接或间接与定子连接。
[0020]进一步的，所述的下端盖与输入轴套连接，输入轴套安装在输入轴的外部，输入轴套与定子花键连接。
[0021]进一步的，所述的减速机构减速比为1/10-1/2。
[0022]上述方案的替换方案为:所述的两个转子为内转子和外转子，定子为一盘形结构，减速机构位于定子的中间凹形空腔内，内转子与内桶轴连接，外转子与减速机构的输入轴连接，减速机构的输出轴与波轮连接。
[0023]该替换方案中的减速机构外壳可以是转动的，转动的外壳与内转子连接为一体，此时，齿轮机构与上述各方案相同；或者外壳与定子固定为一体，内转子覆盖在外壳的上方，上述各方案中减速机构的下端盖与外壳为一体结构，其它齿轮传动关系与上述各方案相同。
[0024]或者，更进一步的替换方案为，所述的定子为一盘形结构，减速机构位于定子的中间凹形空腔内，两个转子均为外转子，分别位于减速机构的上方和下方，减速机构和定子装配在上下两转子之间，上方转子与内桶轴连接，下方转子与减速机构的输入轴连接，减速机构的输出轴与波轮连接。
[0025]本方案中减速机构为一独立的结构，包括外壳、输入轴、输出轴和齿轮机构，夕卜壳与定子固定为一体，减速机构的下端盖与外壳为一体结构，其它齿轮传动关系与上述各方案相同。
[0026]采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
[0027]本实用新型所述的洗衣机，通过双转子分别驱动内桶和波轮转动，虽然在驱动波轮转动的转子上使用减速机构，相对于现有的采用一个输入动力两个输出的减速分配方式，提高了传动效率和稳定性。另外，由于不使用洗涤脱水工况转换的离合器，仍然节约了空间和成本，安装结构简单，一定程度上降低了驱动系统的重量、体积，由于去掉制减速离合装置，使得本实用新型控制更方便，洗涤脱水转换平稳。
[0028]本实用新型相对于双转子直接驱动内桶和波轮的方式，具有降低能耗的效果，经过长时间的检测发现，直驱电机两个转子在本身参数范围内以最佳工作范围的转速如600转/分钟工作时能耗最低，若同时控制两个转子分别低转速驱动内桶和波轮转动，则消耗的电能最高，即使以高于最佳工作范围的转速运行相同的时间，其能耗也比低转速运行时的能耗低，本实用新型只控制驱动内桶转子的低转速，利用减速机构的减速维持驱动波轮的转子在其最佳运行的转速范围内，能够节约20% -40%的能耗。
[0029]另外，相对于转子直接安装在波轮轴上，本实用新型转子与波轮驱动之间设有减速机构，转子转速变化在波轮上体现为具有一定的缓冲，衣物翻动的转向柔和，减小衣物之间的缠绕。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1至图4分别是本实用新型洗衣机驱动装置不同安装结构示意图；
[0031]图5至图8分别是本实用新型减速机构不同结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的描述。
[0033]如图1至图4所示，本实用新型所述的全自动洗衣机，包括外桶1、内桶2、波轮3及驱动装置，驱动装置包括两个转子41、42、一个定子43和减速机构5，一转子41通过减速机构5减速后驱动波轮3转动，另一转子42驱动内桶2与该转子42同样速度转动。
[0034]本实用新型洗衣机，洗涤时控制两转子41、42分别带动波轮3与内桶2同向不同速转动，或者波轮3与内桶2互为反向转动，脱水时带动波轮3与内桶2同向同速转动。
[0035]实施例一
[0036]如图1和图2所不,本实施例中所述的减速机构5包括可转动的外壳51、设于外壳51内部的齿轮机构6、内桶轴21、波轮轴31和输入轴52，外壳51与齿轮机构6相对独立转动，内桶轴21为轴套结构，一端与内桶2连接，另一端与外壳51连接，外壳51与转子42连接，波轮轴31同轴设于内桶轴21中，一端与波轮3连接，另一端与齿轮机构6动力输出端连接，输入轴52 —端与转子41连接，另一端与齿轮机构6动力输入端连接。
[0037]所述直驱电机4的两个转子分别为内转子41和外转子42，定子43为一中心下凹的盘形结构，由内向外依次包括中心的轴承座431、开口向下的内转子安装槽432、定子绕组433、开口向上的外转子安装槽434及位于外缘与外桶相对固定的安装座435，减速机构5位于定子43的中心下凹处，外转子42设于定子43的上方，与定子43的形状匹配，外转子42中心具有一容纳减速机构的凹腔，凹腔内壁与减速机构外壳51连接，内转子41设于定子43的下方，与输入轴52连接。
[0038]实施例二
[0039]如图5所示，本实施例减速机构的齿轮机构6包括太阳齿轮61、内齿圈62及分别与太阳齿轮61和内齿圈62啮合的行星齿轮63，太阳齿轮61安装于输入轴52上，行星齿轮63为多个，安装于行星轮架64上，行星轮架64与波轮轴31连接，内齿圈62下端设有下端盖65，下端盖65直接与定子43上表面连接(参阅图1);或者，与输入轴套53连接，输入轴套53安装在输入轴52的外部，输入轴套53与定子43花键连接(参阅图2)。
[0040]上述减速机构的减速比为1/10-1/2，以减速比1/5为例，与实施例一的直驱电机4配合，洗衣机洗涤过程，内转子41以600转/分钟的速度正转，输入轴52正转，带动太阳齿轮61正转，经行星齿轮63、行星轮架64减速后，波轮轴31以120转/分钟的速度正转，此时，若驱动外转子42以100转/分钟的速度反向带动内桶轴21转动，则形成内桶2和波轮3互为反向的双动力洗涤方式；或者，驱动外转子42以80转/分钟的速度正向带动内桶轴21转动，使得内桶2和波轮3同向不同速转动洗涤。脱水时，则驱动内转子41以外转子42五倍的速度与外转子42同向转动。
[0041]实施例三
[0042]如图6所示，本实施例减速机构的齿轮机构6包括中心齿轮66、内齿圈62及分别与中心齿轮66和内齿圈62啮合的传动齿轮67，中心齿轮66安装于输入轴52上，内齿圈62与波轮轴31连接，传动齿轮67通过齿轮轴安装于下端盖65上，下端盖65直接与定子43上表面连接(参阅图1);或者，与输入轴套53连接，输入轴套53安装在输入轴52的外部，输入轴套53与定子43花键连接(参阅图2)。
[0043]该减速机构以减速比1/6为例，结合实施例一，洗衣机洗涤过程，内转子41以600转/分钟的速度正转，输入轴52正转，带动中心齿轮66正转，经传动齿轮67、内齿圈62减速后，波轮轴31以100转/分钟的速度反转，此时，若驱动外转子42以100转/分钟的速度正向带动内桶轴21转动，则形成内桶2和波轮3互为反向的双动力洗涤方式；或者，驱动外转子42以80转/分钟的速度反向带动内桶轴21转动，使得内桶2和波轮3同向不同速转动洗涤。脱水时，则驱动内转子41以外转子42五倍的速度与外转子42互为反向转动。
[0044]实施例四
[0045]如图7所示，本实施例减速机构的齿轮机构6包括输入齿轮68、输出齿轮69、及分别与输入齿轮68和输出齿轮69啮合的传动齿轮60，输入齿轮68安装于输入轴52上，输出齿轮69安装于波轮轴31上，传动齿轮60为双联齿轮，包括上齿轮601和下齿轮602，上齿轮601与输出齿轮69啮合，下齿轮602与输入齿轮68啮合，传动齿轮60通过齿轮轴安装在下端盖65上，下端盖65直接与定子43上表面连接(参阅图1);或者，与输入轴套53连接，输入轴套53安装在输入轴52的外部，输入轴套53与定子43花键连接(参阅图2)。
[0046]本实施例的齿轮机构以减速比1/4为例，与实施例一的直驱电机4配合，洗衣机洗涤过程，内转子41以600转/分钟的速度正转，输入轴52正转，带动输入齿轮68正转，经传动齿轮60、输出齿轮69减速后，波轮轴31以120转/分钟的速度正转，此时，若驱动外转子42以90转/分钟的速度反向带动内桶轴21转动，则形成内桶2和波轮3互为反向的双动力洗涤方式；或者，驱动外转子42以80转/分钟的速度正向带动内桶轴21转动，使得内桶2和波轮3同向不同速转动洗涤。脱水时，则驱动内转子41以外转子42五倍的速度与外转子42同向转动。
[0047]实施例五
[0048]如图3所示，本实施例与上述实施例一的区别在于，虽然直驱电机4的两个转子41、42也为一内转子和一外转子，但驱动内桶2转动的转子42为内转子，通过减速机构5减速驱动波轮3转动的转子41为外转子，定子43为一盘形结构，减速机构5位于定子43的中间凹形空腔内，定子43外周翻边形成与外桶I相对固定的安装座44,内转子42位于减速机构5的上方，与内桶轴21连接，外转子41位于减速机构5的下方，与减速机构5的输入轴52连接，减速机构的输出轴即为波轮轴31，与波轮3连接。
[0049]本实施例中减速机构5外壳可以是转动的，转动的外壳与内转子连接为一体，此时，齿轮机构与上述实施例二至实施例五各方案相同；或者本实施例减速机构5外壳51与定子43固定连接为一体，内转子覆盖在外壳的上方(参阅图3)，上述各方案中减速机构的下端盖65与外壳51连接为一体结构，其它齿轮传动关系与上述各方案相同。
[0050]实施例六
[0051]如图4所示，本实施例直驱电机4的定子为一盘形结构，减速机构5位于定子43的中间凹形空腔内，两个转子41、42均为外转子，分别位于减速机构5的上方和下方，配合将减速机构5和定子43装配在上下两转子41、42之间，定子43通过一从两转子之间伸出的安装座44与外桶I相对固定，上方转子42与内桶轴连接，下方转子41与减速机构5的输入轴52连接，减速机构的输出轴即为波轮轴31，与波轮3连接。
[0052]如图8所示，本方案中减速机构为一独立的结构，包括外壳51、输入轴52、输出轴31和齿轮机构，外壳51与定子43固定为一体,减速机构的下端盖65与外壳51为一体安装结构，其它齿轮传动关系与上述各方案相同。
[0053]本实用新型减速机构中的齿轮机构并不局限实施例二至实施例四中的结构，其它能实现输出减速的齿轮传动结构均适用于本实用新型；本实用新型两转子的结构同样不局限于实施例中的结构,例如实施例一中的减速机构也可为独立的结构(参阅图8)，外壳与定子固定，外转子覆盖在外壳和定子的上方(参阅图4)。
[0054]实施例七
[0055]本实用新型所述全自动洗衣机的控制方法，洗涤时，两转子驱动波轮与内桶同向或反向转动，脱水时波轮与内桶同向同速转动。
[0056]脱水时，两转子先一起转动设定时间，内桶和波轮均同向转动后，再控制驱动波轮转动的转子呈自由状态，只控制驱动内桶转动的转子高速转动。
[0057]或者，脱水时，整个脱水过程，控制驱动波轮转动的转子与控制驱动内桶转动的转子一起转动，保持内桶和波轮同速同向转动。
[0058]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实用新型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种全自动洗衣机，包括外桶、内桶、波轮及驱动装置，其特征在于:所述的驱动装置包括两个转子、一个定子和一减速机构，一转子通过减速机构减速后驱动波轮转动，另一转子驱动内桶与该转子同样速度转动。
2.根据权利要求1所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的减速机构包括可转动的外壳、设于外壳内的齿轮机构、内桶轴、波轮轴和输入轴，内桶轴为轴套结构，一端与内桶连接，另一端与外壳连接，外壳与一转子连接，波轮轴同轴设于内桶轴中，一端与波轮连接，另一端与齿轮机构输出连接，输入轴一端与另一转子连接，另一端与齿轮机构输入连接。
3.根据权利要求2所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的两个转子为内转子和外转子，定子为一中心下凹的盘形结构，由内向外依次包括中心的轴承座、开口向下的内转子安装槽、定子绕组、开口向上的外转子安装槽及位于外缘与外桶相对固定的安装座，减速机构位于定子的中心下凹处，外转子设于定子的上方，与定子的形状匹配，中心具有一容纳减速机构的凹腔，凹腔内壁与减速机构外壳连接，内转子设于定子的下方，与输入轴连接。
4.根据权利要求2所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的齿轮机构包括太阳齿轮、内齿圈及分别与太阳齿轮和内齿圈啮合的行星齿轮，太阳齿轮安装于输入轴上，行星齿轮安装于行星轮架上，行星轮架与波轮轴连接，内齿圈下端设有下端盖，下端盖直接或间接与定子连接。
5.根据权利要求2所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的齿轮机构包括中心齿轮、内齿圈及分别与中心齿轮和内齿圈啮合的传动齿轮，中心齿轮安装于输入轴上，内齿圈与波轮轴连接，传动齿轮通过齿轮轴安装于下端盖上，下端盖直接或间接与定子连接。
6.根据权利要求2所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的齿轮机构包括输入齿轮、输出齿轮、及分别与输入齿轮和输出齿轮哨合的传动齿轮，输入齿轮安装于输入轴上，输出齿轮安装于波轮轴上，传动齿轮为双联齿轮，包括上齿轮和下齿轮，上齿轮与输出齿轮啮合，下齿轮与输入齿轮啮合，传动齿轮通过齿轮轴安装在下端盖上，下端盖直接或间接与定子连接。
7.根据权利要求4-6任一所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的下端盖与输入轴套连接，输入轴套安装在输入轴的外部，输入轴套与定子花键连接。
8.根据权利要求1-6任一所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的减速机构减速比为 1/10-1/2。
9.根据权利要求1所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的两个转子为内转子和外转子，定子为一盘形结构，减速机构位于定子的中间凹形空腔内，内转子与内桶轴连接，夕卜转子与减速机构的输入轴连接，减速机构的输出轴与波轮连接。
10.根据权利要求1所述的全自动洗衣机，其特征在于:所述的定子为一盘形结构，减速机构位于定子的中间凹形空腔内，两个转子均为外转子，分别位于减速机构的上方和下方，减速机构和定子装配在上下两转子之间，上方转子与内桶轴连接，下方转子与减速机构的输入轴连接，减速机构的输出轴与波轮连接。
【文档编号】D06F33/02GK204138927SQ201420485426
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】吕佩师, 许升, 杨林 申请人:青岛海尔洗衣机有限公司