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1、(10)申请公布号 CN 102704240 A(43)申请公布日 2012.10.03CN102704240A*CN102704240A*(21)申请号 201210156016.2(22)申请日 2012.05.18D06F 37/30(2006.01)D06F 33/02(2006.01)(71)申请人浙江三星机电股份有限公司地址 325401 浙江省温州市平阳县经济开发区昆鳌大道(72)发明人薛昌辉 缪立春 任强军 刘化敏潘太林(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司 33109代理人尉伟敏(54) 发明名称洗衣机双锥齿离合驱动装置及控制方法(57) 摘要本发明涉及洗衣机领域，目。
2、的是提供一种结构紧凑、传递扭矩稳定且噪声较小的洗衣机双锥齿离合驱动装置及控制方法。一种洗衣机双锥齿离合驱动装置，包括波轮轴、脱水轴、驱动电机、霍尔传感器、大水封、上壳体、下壳体、上齿座、下齿座和滑动齿盘；脱水轴分别与上壳体和下壳体枢接，上齿座和滑动齿盘分别套在脱水轴的下端外，上齿座与下壳体固定连接，滑动齿盘与脱水轴通过花键滑动连接；定子与下壳体固定连接，波轮轴的下端与转子固定连接，下齿座与转子固定连接；洗衣机双锥齿离合驱动装置设有用于拨动滑动齿盘与上齿座偶合或与下齿座偶合的拨动机构。该洗衣机双锥齿离合驱动装置结构紧凑、传递扭矩稳定且噪声较小。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页 附。
3、图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页1/2页21. 一种洗衣机双锥齿离合驱动装置，包括波轮轴、套在波轮轴外的脱水轴、驱动电机、霍尔传感器、用于上壳体与脱水轴之间密封的大水封、上壳体和下壳体；其特征是，所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置还包括上齿座、下齿座和滑动齿盘；所述的滑动齿盘的上端和上齿座分别设有上偶合锥齿，滑动齿盘的下端和下齿座分别设有下偶合锥齿；所述的脱水轴分别与上壳体和下壳体枢接，上齿座和滑动齿盘分别套在脱水轴的下端外，上齿座与下壳体固定连接，滑动齿盘与脱水轴通过花键滑动连接；所述的驱动电机的定子与下壳体固定连接，。
4、霍尔传感器与定子固定连接，波轮轴的下端与驱动电机的转子固定连接，下齿座与转子固定连接；所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置设有用于拨动滑动齿盘与上齿座偶合或与下齿座偶合的拨动机构。2.权利要求1所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置的控制方法，洗衣机双锥齿离合驱动装置的驱动电机由全自动变频洗衣机具有的微电脑控制器控制顺转或逆转实现洗涤和脱水功能；其特征是：当洗衣机双锥齿离合驱动装置从洗涤向脱水功能切换，驱动电机先进行包括至少一次交替进行的顺转和逆转的分离转动，接着微电脑控制器控制离合电机顺转，拨动机构拨动滑动齿盘与下齿座分离并向上运动，然后驱动电机进行包括至少一次交替进行的顺转和逆转的偶合转动，使滑动齿盘与。
5、上齿座偶合；当洗衣机双锥齿离合驱动装置从脱水向洗涤功能切换，驱动电机先进行包括至少一次交替进行的顺转和逆转的分离转动，接着微电脑控制器控制离合电机逆转，拨动机构拨动滑动齿盘与上齿座分离并向下运动，然后驱动电机进行包括至少一次交替进行的顺转和逆转的偶合转动，使滑动齿盘与下齿座偶合。3.根据权利要求1所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置，其特征是：所述的驱动电机为盘式无刷直流电机；所述的驱动电机的转子套在定子外；所述的转子包括盘型壳体、与盘型壳体内侧围固定连接的若干对瓦形永磁磁钢；所述的下齿座与盘型壳体的底部固定连接；所述的定子的轴向设有中孔；所述的波轮轴设有挡圈和固定螺母；所述的下齿座与盘型壳体固定连。
6、接；波轮轴的下端穿过中孔、下齿座、盘型壳体和挡圈与固定螺母螺纹连接，波轮轴与下齿座花键连接或方头连接。4.根据权利要求1或3所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置，其特征是：所述的上偶合锥齿的锥齿圆周分度角为8度20度，所述的下偶合锥齿的锥齿圆周分度角为8度20度。5.根据权利要求4所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置，其特征是：所述的上偶合锥齿和下偶合锥齿分别为周向锥齿或端面锥齿。6.根据权利要求1或3所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置，其特征是：所述的拨动机构包括拨叉、离合电机、牵引柔线、连接块、压簧、一端开口的滑套和一端开口的外筒；所述的滑套的开口端设有两根导杆，滑套的闭口端的外侧设有拨杆孔，外筒的闭口端。
7、设有与导杆匹配的插孔；所述的压簧位于滑套内，滑套位于外筒中，导杆的端部穿过插孔伸出外筒的闭口端外并与连接块固定连接；所述的牵引柔线的一端缠绕在离合电机的输出轴外，牵引柔线的另一端与连接块固定连接；所述的拨叉包括L形扳杆、与L形扳杆的一端固定连接的双臂叉和两个圆拨杆；所述的L形扳杆的另一端位于拨杆孔内，L形扳杆的中部与下壳体铰接；所述的滑动齿盘的外周中部设有宽度与圆拨杆的直径匹配的环形凹槽；所述的两个圆拨杆的轴线相对并分别与双臂叉的两端固定连接，两个圆拨杆的相对一端伸入环形凹槽权 利 要 求 书CN 102704240 A2/2页3内；所述的离合电机和外筒分别与下壳体固定连接。7.根据权利要求2。
8、所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置的控制方法，其特征是：所述的分离转动或偶合转动时，驱动电机逆转的转速为顺转的转速的1.4至2倍。8.根据权利要求2或7所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置的控制方法，其特征是：所述的分离转动时，驱动电机顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1至1.5倍；所述的偶合转动时，驱动电机顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1至1.5倍。权 利 要 求 书CN 102704240 A1/5页4洗衣机双锥齿离合驱动装置及控制方法技术领域0001 本发明涉及洗衣机领域，尤其是一种结构紧凑、传递扭矩稳定且噪声较小的洗衣机双锥齿离合驱动装置及控制方法。背景技术0002 波轮式洗。
9、衣机的电机，常采用单向电容式电机，效率低、电控功能单一；波轮式洗衣机的驱动装置常采用电机与减速离合器并排平行安装，通过传动带传递动力，实现洗涤和脱水功能；如中国专利公告号CN101638840A的发明公开的一种波轮式洗衣机；该种波轮式洗衣机的驱动装置结构不够紧凑、传动带易摩损使传递扭矩不稳定且产生噪声，减速离合器的行星齿轮减速器和靠摩擦力实现洗涤和脱水功能转换的方丝弹簧离合机构，在工作时都会产生较大噪声；为了克服目前波轮式洗衣机的驱动装置存在结构不够紧凑、传递扭矩不稳定且噪声较大的不足，设计一种结构紧凑、传递扭矩稳定且噪声较小的洗衣机双锥齿离合驱动装置及控制方法，成为亟待解决的问题。发明内容0。
10、003 本发明的目的是为了克服目前的洗衣机结构不够紧凑、传递扭矩不稳定且噪声较大的不足，提供一种结构紧凑、传递扭矩稳定且噪声较小的洗衣机双锥齿离合驱动装置及控制方法。0004 本发明的具体技术方案是：一种洗衣机双锥齿离合驱动装置，包括波轮轴、套在波轮轴外的脱水轴、驱动电机、霍尔传感器、用于上壳体与脱水轴之间密封的大水封、上壳体和下壳体；所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置还包括上齿座、下齿座和滑动齿盘；所述的滑动齿盘的上端和上齿座分别设有上偶合锥齿，滑动齿盘的下端和下齿座分别设有下偶合锥齿；所述的脱水轴分别与上壳体和下壳体枢接，上齿座和滑动齿盘分别套在脱水轴的下端外，上齿座与下壳体固定连接，滑动齿盘。
11、与脱水轴通过花键滑动连接；所述的驱动电机的定子与下壳体固定连接，霍尔传感器与定子固定连接，波轮轴的下端与驱动电机的转子固定连接，下齿座与转子固定连接；所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置设有用于拨动滑动齿盘与上齿座偶合或与下齿座偶合的拨动机构。该洗衣机双锥齿离合驱动装置作为部件装在全自动变频洗衣机上使用，波轮装在波轮轴上，脱水桶装在脱水轴上；通过驱动电机的变频可以调整洗涤或脱水的转速；拨动机构使滑动齿盘上移与上齿座偶合使脱水轴制动，波轮轴转动，切换到洗涤状态；拨动机构使滑动齿盘下移与下齿座偶合带动脱水轴和波轮轴一起转动，切换到脱水状态。该洗衣机双锥齿离合驱动装置结构紧凑、传递扭矩稳定且噪声较小。00。
12、05 所述的驱动电机为盘式无刷直流电机；所述的驱动电机的转子套在定子外；所述的转子包括盘型壳体、与盘型壳体内侧围固定连接的若干对瓦形永磁磁钢；所述的下齿座与盘型壳体的底部固定连接；所述的定子的轴向设有中孔；所述的波轮轴设有挡圈和固定螺母；所述的下齿座与盘型壳体固定连接；波轮轴的下端穿过中孔、下齿座、盘型壳体和挡说 明 书CN 102704240 A2/5页5圈与固定螺母螺纹连接，波轮轴与下齿座花键连接或方头连接。驱动电机为盘式无刷直流电机体积小、结构紧凑且效率高。0006 所述的上偶合锥齿的锥齿圆周分度角为8度20度，所述的下偶合锥齿的锥齿圆周分度角为8度20度。兼顾强度和偶合容易。0007 。
13、所述的上偶合锥齿和下偶合锥齿分别为周向锥齿或端面锥齿。偶合和分离性好，动作平稳。0008 所述的拨动机构包括拨叉、离合电机、牵引柔线、连接块、压簧、一端开口的滑套和一端开口的外筒；所述的滑套的开口端设有两根导杆，滑套的闭口端的外侧设有拨杆孔，外筒的闭口端设有与导杆匹配的插孔；所述的压簧位于滑套内，滑套位于外筒中，导杆的端部穿过插孔伸出外筒的闭口端外并与连接块固定连接；所述的牵引柔线的一端缠绕在离合电机的输出轴外，牵引柔线的另一端与连接块固定连接；所述的拨叉包括L形扳杆、与L形扳杆的一端固定连接的双臂叉和两个圆拨杆；所述的L形扳杆的另一端位于拨杆孔内，L形扳杆的中部与下壳体铰接；所述的滑动齿盘的。
14、外周中部设有宽度与圆拨杆的直径匹配的环形凹槽；所述的两个圆拨杆的轴线相对并分别与双臂叉的两端固定连接，两个圆拨杆的相对一端伸入环形凹槽内；所述的离合电机和外筒分别与下壳体固定连接。拨动机构结构简单实用。0009 所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置的控制方法，洗衣机双锥齿离合驱动装置的驱动电机由全自动变频洗衣机具有的微电脑控制器控制顺转或逆转实现洗涤和脱水功能；当洗衣机双锥齿离合驱动装置从洗涤向脱水功能切换，驱动电机先进行包括至少一次交替进行的顺转和逆转的分离转动，接着微电脑控制器控制离合电机顺转，拨动机构拨动滑动齿盘与下齿座分离并向上运动，然后驱动电机进行包括至少一次交替进行的顺转和逆转的偶合转动。
15、，使滑动齿盘与上齿座偶合；当洗衣机双锥齿离合驱动装置从脱水向洗涤功能切换，驱动电机先进行包括至少一次交替进行的顺转和逆转的分离转动，接着微电脑控制器控制离合电机逆转，拨动机构拨动滑动齿盘与上齿座分离并向下运动，然后驱动电机进行包括至少一次交替进行的顺转和逆转的偶合转动，使滑动齿盘与下齿座偶合。本洗衣机双锥齿离合驱动装置的控制方法，能使滑动齿盘与下齿座之间或滑动齿盘与上齿座之间，偶合或脱开的动作平稳，在偶合与脱开的瞬间，滑动齿盘与下齿座或滑动齿盘与上齿座的相对转速差在允许的范围内，使洗涤向脱水功能切换或脱水向洗涤功能切换时，能保证动作可靠且偶合件不受损伤。0010 所述的分离转动或偶合转动时，驱。
16、动电机逆转的转速为顺转的转速的1.4至2倍。驱动电机顺转使相对的上偶合锥齿或下偶合锥齿的位置产生错动，便于啮合，驱动电机逆转能防止相对上偶合锥齿或下偶合锥齿的偶合齿面粘连影响偶合效果；驱动电机逆转的转速为顺转的转速的1.4至2倍分离或偶合效果较好。0011 所述的分离转动时，驱动电机顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1至1.5倍；所述的偶合转动时，驱动电机顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1至1.5倍。分离转动或偶合转动时驱动电机顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1至1.5倍分离或偶合效果较好。0012 与现有技术相比，本发明的有益效果是：一该洗衣机双锥齿离合驱动装置结。
17、构紧凑、传递扭矩稳定且噪声较小。二驱动电机为盘式无刷直流电机体积小、结构紧凑且效率说 明 书CN 102704240 A3/5页6高。三所述的下偶合锥齿的锥齿圆周分度角为8度20度，兼顾强度和偶合容易；上偶合锥齿和下偶合锥齿分别为周向锥齿或端面锥齿，偶合和分离性好，动作平稳。四. 拨动机构结构简单实用。五. 本洗衣机双锥齿离合驱动装置的控制方法，能使滑动齿盘与下齿座之间或滑动齿盘与上齿座之间，偶合或脱开的动作平稳，在偶合与脱开的瞬间，滑动齿盘与下齿座或滑动齿盘与上齿座的相对转速差在允许的范围内，使洗涤向脱水功能切换或脱水向洗涤功能切换时，能保证动作可靠且偶合件不受损伤。六.驱动电机逆转的转速为。
18、顺转的转速的1.4至2倍分离或偶合效果较好；分离转动或偶合转动时驱动电机顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1至1.5倍分离或偶合效果较好。附图说明0013 图1是本发明的一种结构示意图；图2是图1中拨叉的俯视图；图3是图1中上齿座的上偶合锥齿和下齿座的下偶合锥齿分别为周向锥齿的示意图；图4是图1中上齿座的上偶合锥齿和下齿座的下偶合锥齿分别为端面锥齿的示意图。0014 图中：脱水轴-1、波轮轴-2、挡圈-21、固定螺母-22、驱动电机-3、定子-31、中孔-311、转子-32、下盘壳-321、瓦形永磁磁钢-322、上壳体-4、下壳体-5、上齿座-6、下齿座-7、滑动齿盘-8、环形凹槽-8。
19、1、拨动机构-9、拨叉-91、L形扳杆-911、双臂叉-912、圆拨杆-913、离合电机-92、牵引柔线-93、连接块-94、压簧-95、滑套-96、导杆-961、拨杆孔-962、外筒-97、插孔-971、上偶合锥齿-10、下偶合锥齿-11、霍尔传感器-12、大水封-13。具体实施方式0015 下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。0016 如附图1、附图2所示：一种洗衣机双锥齿离合驱动装置，包括波轮轴2、套在波轮轴2外并通过含油轴承与波轮轴2枢接的脱水轴1、驱动电机3、上壳体4、下壳体5、上齿座6、下齿座7、滑动齿盘8、霍尔传感器12和用于上壳体4与脱水轴2之间密封的大水封13；所述的滑动。
20、齿盘8的上端和上齿座6分别具有上偶合锥齿10，滑动齿盘8的下端和下齿座7分别具有下偶合锥齿11；所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置具有用于拨动滑动齿盘8与上齿座6偶合或与下齿座7偶合的拨动机构9。0017 所述的脱水轴1分别与上壳体4和下壳体5通过轴承枢接，上齿座6和滑动齿盘8分别套在脱水轴1的下端外，上齿座6与下壳体5螺钉连接，滑动齿盘8与脱水轴1通过花键滑动连接；所述的上偶合锥齿10的锥齿圆周分度角为12度，所述的下偶合锥齿11的锥齿圆周分度角为12度；参见图3，所述的上偶合锥齿10和下偶合锥齿11分别为周向锥齿。0018 所述的驱动电机3为盘式无刷直流电机；所述的驱动电机3的转子32套在定子。
21、31外；所述的转子32包括盘型壳体321、与盘型壳体321内侧围粘接的六对瓦形永磁磁钢322；所述的下齿座7与盘型壳体321的底部螺钉连接；所述的驱动电机3的定子31与下壳体5的下端螺钉连接，霍尔传感器12与定子31的上端螺钉连接，所述的定子31的轴向具有中孔311；所述的波轮轴2的下端与驱动电机3的转子32固定连接，下齿座7与转子32说 明 书CN 102704240 A4/5页7固定连接；本实施例中，所述的波轮轴2具有挡圈21和固定螺母22；所述的下齿座7与盘型壳体321螺钉连接；波轮轴2的下端穿过中孔311、下齿座7、盘型壳体321和挡圈21与固定螺母22螺纹连接，波轮轴2与下齿座7通过。
22、花键连接。0019 所述的拨动机构9包括拨叉91、离合电机92、牵引柔线93、连接块94、压簧95、一端开口的滑套96和一端开口的外筒97；所述的滑套96的开口端具有两根导杆961，滑套96的闭口端的外侧具有拨杆孔962，外筒97的闭口端具有与导杆961间隙配合的插孔971；所述的压簧95位于滑套96内，滑套96位于外筒97中，导杆961的端部穿过插孔971伸出外筒97的闭口端外并与连接块94螺钉连接；所述的牵引柔线93的一端缠绕在离合电机92的输出轴外，牵引柔线93的另一端与连接块94螺钉连接；所述的拨叉91包括L形扳杆911、与L形扳杆911的一端固定连接的双臂叉912和两个圆拨杆913；。
23、所述的L形扳杆911的另一端位于拨杆孔962内，L形扳杆911的中部与下壳体5通过销轴铰接；所述的滑动齿盘8的外周中部具有宽度与圆拨杆913的直径间隙配合的环形凹槽81；所述的两个圆拨杆913的轴线相对并分别与双臂叉912的两端焊接，两个圆拨杆913的相对一端伸入环形凹槽81内；所述的离合电机92和外筒97分别与下壳体5螺钉连接。0020 参见图4，所述的上齿座6和滑动齿盘8的上偶合锥齿10及下齿座7和滑动齿盘8的下偶合锥齿11的另一种形式，所述的上偶合锥齿10和下偶合锥齿11分别为端面锥齿。0021 所述的洗衣机双锥齿离合驱动装置作为部件装在全自动变频洗衣机上使用；所述的洗衣机双锥齿离合驱动。
24、装置的控制方法，洗衣机双锥齿离合驱动装置的驱动电机3由全自动变频洗衣机具有的微电脑控制器控制顺转或逆转实现洗涤和脱水功能；当洗衣机双锥齿离合驱动装置从洗涤向脱水功能切换，驱动电机3先进行包括三次交替进行的顺转和逆转的分离转动，接着微电脑控制器控制离合电机92顺转，拨动机构9拨动滑动齿盘8与下齿座7分离并向上运动，然后驱动电机3进行包括三次交替进行的顺转和逆转的偶合转动，使滑动齿盘8与上齿座6偶合；当洗衣机双锥齿离合驱动装置从脱水向洗涤功能切换，驱动电机3先进行包括三次交替进行的顺转和逆转的分离转动，接着微电脑控制器控制离合电机92逆转，拨动机构9拨动滑动齿盘8与上齿座6分离并向下运动，然后驱动。
25、电机3进行包括三次交替进行的顺转和逆转的偶合转动，使滑动齿盘8与下齿座7偶合。0022 所述的分离转动或偶合转动时，驱动电机3逆转的转速为顺转的转速的1. 5倍。0023 所述的分离转动时，驱动电机3顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1.2倍；所述的偶合转动时，驱动电机3顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1.2倍。0024 该洗衣机双锥齿离合驱动装置使用时，波轮装在波轮轴2上，脱水桶装在脱水轴1上；通过驱动电机3的变频可以调整洗涤或脱水的转速；离合电机92转动，通过牵引柔线93经连接块94拉动滑套96向左运动，使L形扳杆911逆时针转动，双臂叉912和圆拨杆913使滑动齿盘8上。
26、移与上齿座6偶合使脱水轴1制动，波轮轴2转动，切换到洗涤状态；离合电机92逆转使牵引柔线93松弛，在压簧95的弹性复位力作用下，滑套96向右运动，使L形扳杆911顺时针转动，双臂叉912和圆拨杆913使滑动齿盘8下移与下齿座7偶合带动脱水轴1和波轮轴2一起转动，切换到脱水状态。0025 本发明的有益效果是：该洗衣机双锥齿离合驱动装置结构紧凑、传递扭矩稳定且噪声较小。驱动电机为盘式无刷直流电机体积小、结构紧凑且效率高。所述的下偶合锥齿说 明 书CN 102704240 A5/5页8的锥齿圆周分度角为12度，兼顾强度和偶合容易；上偶合锥齿和下偶合锥齿分别为周向锥齿或端面锥齿，偶合和分离性好，动作平。
27、稳。拨动机构结构简单实用。本洗衣机双锥齿离合驱动装置的控制方法，能使滑动齿盘与下齿座之间或滑动齿盘与上齿座之间，偶合或脱开的动作平稳，在偶合与脱开的瞬间，滑动齿盘与下齿座或滑动齿盘与上齿座的相对转速差在允许的范围内，使洗涤向脱水功能切换或脱水向洗涤功能切换时，能保证动作可靠且偶合件不受损伤。驱动电机逆转的转速为顺转的转速的1.5倍分离或偶合效果较好；分离转动或偶合转动时驱动电机顺转或逆转的转动角度相当于锥齿圆周分度角的1.2倍分离或偶合效果较好。0026 本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。说 明 书CN 102704240 A1/3页9图1图2说 明 书 附 图CN 102704240 A2/3页10图3说 明 书 附 图CN 102704240 A10。