自动洗衣机的传动机构 【技术领域】
本发明涉及一种自动衣物洗涤机，更具体地说是涉及一种竖轴洗衣机。
背景技术
已知的自动洗衣机具有在电动机和搅拌器和洗涤筒之间的一直接传动系统，这些洗衣机需要一离合器机构，以使洗衣机能在搅拌器摆动而洗涤笼保持静止的一搅拌模式和搅拌器与洗涤笼一起旋转的一脱水模式中工作。通常，以一相对较低的速度、较高的转矩来进行搅动，而以较高的速度、较低的转矩来进行自旋。
在美国专利第4,890,465中揭示了一种自动洗衣机的离合器机构，它允许搅拌器摆动运动，并且在搅拌器转动约360°时产生洗涤笼的转动运动。揭示的该机构连接有一行星传动装置，在该行星传动装置中，在直接连接至搅拌器的一行星载架上装载有一第一凸牙，一第二凸牙装在直接连接至洗涤笼的一内齿轮上。一旦搅拌器转动足够的回转量，两凸牙就发生啮合，其中，洗涤笼凸牙将被搅拌器凸牙接触，并致使洗涤笼与搅拌器一起转动。洗涤笼经由一旋转管连接成与齿轮壳体共同转动，并且，当洗涤笼转动时，它仅处于高速、低转矩的模式中。
在美国专利第5,172,573中揭示了一种自动洗衣机的离合器机构，该离合器机构包括传动地连接至电动机的一第一离合器构件和传动地连接至洗涤筒并选择地轴向可致动以用于驱动与第一离合器部件的啮合的一第二离合器构件。以这样的方式，直接向洗涤笼提供高速电动机的转动，以使洗涤笼高速转动。
搅拌器的摆动搅拌在应采用轻柔或“手洗”方式进行洗涤的某些衣物荷载时产生过大的弯曲力矩。尽管人们知道可以使用变速电动机来提供强度较小的搅拌，但这样的电动机通常比定速电动机要昂贵。
因此，如果提供一种能用定速电动机来实现低速、低撞击搅拌的结构，这将是一个进步。
【发明内容】
本发明通过提高一种用于自动洗衣机地传动机构来实现本领域中的一改进，该传动机构将使用定速电动机通过洗涤笼的低速转动来实现低速、低撞击的搅拌。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于竖轴自动洗衣机的传动机构，所述洗衣机包括一可转动的洗涤笼、同心地安装在洗涤笼中的一可转动的搅拌器以及一驱动电动机。一第一传动轴连接至电动机并由电动机以一第一转速和一第一转矩驱动。一第二传动轴连接至搅拌器以转动地驱动搅拌器。在第一传动轴和第二传动轴之间插入一齿轮机构，以在第二传动轴处将第一转速和第一转矩转换成一较低的第二转速和一较大的第二转矩。在洗涤筒和第一传动轴之间设置一第一离合器机构，以允许选择地以较高的第一转速驱动洗涤笼，以及在洗涤笼与第二传动轴之间设置一第二离合器机构，以允许选择地以较低的第二转速驱动洗涤笼。
本发明提供一种机构，用来以一较低的、等于与一旋转速度相对的一洗涤速度的速度转动一自动洗衣机中的洗涤笼。这使各种精致衣物荷载的轻柔洗涤程序得以施行，也用于在低成本的非变速驱动的自动洗衣机中产生内部离心重复循环(污渍处理程序)。
在一个实施例中，可以结合一离合器系统提供一行星传动系统，以允许低速、高转矩的搅拌器的摆动驱动或洗涤笼的转动驱动。
在本发明的一个实施例中，在行星齿轮支座上可以装有一离合器凸牙，该行星齿轮支座可转动地固定于搅拌器轴并与搅拌器一起摆动。
可以在直接连接至洗涤笼的旋转管上固定一第二离合器凸牙。
附图简述
图1是体现本发明原理的一自动洗衣机的立体图。
图2是图1所示自动洗衣机的传动机构和相关构件的示意性侧剖视图。
图3是本发明一实施例的侧剖视图。
图4是大致沿着图3的线IV-IV截取的俯剖视图。
【具体实施方式】
在图1中总地以10示出了具现本发明原理的一自动洗衣机。洗衣机有一带有一可打开盖子13的外机壳12，它包围了一用于容纳所供应的洗涤液体的无孔洗涤筒14。在洗涤筒内同心地安装有用于容纳所要洗涤物品的一负荷的一洗涤笼16和一竖轴搅拌器18。设置了一个电动机20，它传动地连接至搅拌器18，以摆动或转动的方式旋转地驱动搅拌器，电动机还选择地连接至洗涤笼16，以使其与搅拌器18同时转动。包括洗涤筒14、洗涤笼16、搅拌器18以及电动机20的组件安装在一悬挂系统22上。在一控制台28上设有多个控制器26，它们用于在洗涤、漂洗以及脱水的一系列步骤中自动地操作洗衣机。
在图2中示意地示出了用于竖轴自动洗衣机的一传动机构。该洗衣机包括可转动的洗涤笼16、同心地装在洗涤笼中的可转动的搅拌器18以及一驱动电动机20。该传动机构包括一第一传动轴24，它由电动机20以一第一转速并用一第一转矩驱动。第一传动轴24经由一连接结构26连接至电动机20的一传动轴28。一第二传动轴30布置成旋转地驱动搅拌器18。第二传动轴30通过一连接结构32连接至搅拌器18。在第一传动轴24和第二传动轴30之间设置一机构34，以将第一转速和第一转矩在第二传动轴30处转换成一第二转速和一第二转矩。在洗涤笼16和第一传动轴24之间设置了一第一离合器，以使洗涤笼与第一传动轴之间能选择地啮合或脱开。在洗涤笼16与第二传动轴30之间设置了一第二离合器38，以使洗涤笼与第二传动轴之间能选择地啮合或脱开。尽管各种连接结构26、32，机构34以及离合器36、38可以各自根据本发明的原理以本技术领域的普通技术人员所熟知的各种不同方式进行构造和布置，但是在下文中揭示了一特定且较佳地实施例，它与USC§112一致。但本发明及权利要求书不应局限于该特别揭示的实施例，该实施例仅是实施本发明原理的一示范性的结构。
图3示出了本发明一较佳实施例的传动机构结构的剖面图，且它是可用来实现本发明的许多不同实施例中的一个。在本实施例中，示出了典型地在洗衣机中保持静止并且在其中装有可转动的洗涤笼16的洗涤筒14，可转动的洗涤笼16与一洗涤笼旋转管40互连并与之共同转动，该洗涤笼旋转管40被同心接纳接纳在第二传动轴30周围。第二传动轴30经由连接部分32连接至搅拌器18，在所示的实施例中，该连接部分32包括在第二传动轴30的上端与搅拌器的内部花键槽42之间的一花键连接部分。也可以使用其它的已知连接结构。在旋转管40的上端与第二传动轴30之间设有一轴承44，以允许在两者之间转动。电动机(在该图中未示出)借助于连接部分26连接至第一传动轴24，在该较佳实施例中，该连接部分26包括固定成与第一传动轴24一起转动的一皮带轮46和将皮带轮46与电动机传动轴28互连的一皮带48。电动机传动轴28与第一传动轴之间也可以使用其它的连接，如齿轮或者直接连接。
在本实施例中，设置在第一传动轴24与第二传动轴30之间的机构34包括一行星齿轮系统(也在图4中示出)。该系统包括一齿轮壳体50，它有一内部内齿轮52，内齿轮接纳四个行星齿轮，诸行星齿轮各自可围绕装载在一行星齿轮载架58上的一销钉56转动。在第一传动轴24的顶端处形成一中心齿轮60，以与诸行星齿轮54上的轮齿啮合。齿轮壳体50固定于一制动鼓62，以与其共同转动，并且一制动器带64围绕制动鼓以选择地保持制动鼓、以及从而使齿轮壳体50不转动。第二传动轴30固定成与行星载架58共同转动。
第一离合器36设置在洗涤笼16与第一传动轴24之间，并且在所示的较佳的实施例中，它包括一诸如美国专利第5,172,573中所揭示的花键离合器，该美国专利结合于此以供参考。也可以采用其它类型的离合器。在该花键离合器中，一离合器滑动件46带有离合器齿，这些齿部可与皮带轮46上所带的离合器齿选择地啮合，以使从皮带轮36传来的驱动作用能选择地通过离合器滑动件66与齿轮壳体50之间的一花键连接部分68直接传输到齿轮壳体50。在美国专利第5,172,573中揭示了一种用于制动该第一离合器的特定结构，该专利结合于此。
在所示的实施例中，第二离合器38包括从行星载架58向上伸出的一行星离合器凸牙70和一向下伸出的旋转管离合器凸牙72，该离合器凸牙72被固定成与旋转管40共同转动。两凸牙布置成竖向和径向地相互阻碍，以致一旦两凸牙之间预定地相对转动(不超过360°)，它们就将相互接合而不会转动超过彼此。该第二离合器38也可以采用其它类型的离合器。
在操作中，具有高速输出的电动机20以一相对较高的转速、相对较低的转矩驱动第一传动轴24。在搅拌模式下，第一离合器36是脱开的，因此在皮带轮46与齿轮壳体50之间没有直接的传动连接，并且制动器带64被拉紧以防止齿轮壳体50的转动。第一传动轴24的转动通过中心齿轮60传输到由于装在齿轮壳体中的静止内齿轮52而围绕中心齿轮60旋转的行星齿轮54，从而行星载架58以低得多的速度转动，但其转矩比第一传动轴24要高得多。第二传动轴30连接成与行星载架58共同转动，所以它以比第一传动轴24低的速度、高的转矩转动。在搅拌模式中，电动机20以一反向的方式进行操作，以致第二传动轴先以第一方向、然后以第二方向转动，且在任一方向都不转动完整的360°。通常该转动角度在170-240°之间，但可多至300°。因而行星离合器凸牙70通过一小于360°的圆弧，并且通常不与旋转管离合器凸牙72重复地接触，因此旋转管离合器凸牙、旋转管40以及洗涤笼16保持静止。
为了实现低撞击的搅动，电动机20被控制成提供连续的一个方向转动，同时，第一离合器被控制成保持齿轮壳体50与皮带轮46脱开以及施加制动器带64以防止齿轮壳体的转动。一旦第二传动轴30接近并完成一完整的360°的转动，行星离合器凸牙70将接触旋转管离合器凸牙72并带动它一起运动，籍此使洗涤笼16与搅拌器18共同转动，从而在洗涤笼内形成水的旋涡运动。在该结构中，旋转管40不与齿轮壳体50连接，因此它不相对其转动。如果需要，该旋涡作用可以周期性地反向，较佳地是在洗涤笼在各个方向上旋转若干圈后再反向。
为了实现洗涤笼的高速旋转，第一离合器36工作以通过离合器滑动件66接合皮带轮46与齿轮壳体50之间的互连部分。当这样的情况发生时，内齿轮52、中心齿轮60以及行星载架58都以与第一传动轴24相同的转速一起转动，并且在行星载架58的一大约360°的转动中，行星离合器凸牙70将接触旋转管离合器凸牙72，从而致使洗涤笼以与第一传动轴24的转速相等的高速度旋转。
如从前面的说明书中变得清楚的，本发明易于用各种替代和修改形式来实现，它们可以明显地与前面的说明和描述中所述的形式不同。应予理解的是，我们希望在合理和恰当地落入我们对本技术领域的所作贡献的范围之内时所有这样的修改变型包含在于此授权的专利的范围之内。