一种洗衣机的减速离合装置、洗衣机及其控制方法与流程

1.本发明涉及洗衣设备技术领域，具体地，涉及一种洗衣机的减速离合装置、洗衣机及其控制方法。


背景技术：

2.洗衣机，作为一种家用电器，逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分，而全自动波轮洗衣机作为一种主要的洗衣机类型，其应用范围也越来越广泛。现有全自动波轮洗衣机的工作方式一般为，洗涤和漂洗时，驱动装置通过减速离合装置驱动洗衣机的波轮正反转，脱水时，驱动装置通过减速离合装置驱动洗衣机的波轮和洗涤桶同步高速转动。
3.然而随着科技的高速发展，现有全自动波轮洗衣机单纯依靠波轮搅拌水流的洗涤方式对于衣物洗涤效果的提升越发有限，因此，如何增加全自动波轮洗衣机的洗涤多样性，以提升洗涤效果成为一个急需解决的技术问题。
4.现已有一些专利针对这一问题提出了解决方案，例如申请号为：02804912.8，名称为一种用于产生双向转动的传动机构、用于产生双向洗涤的洗衣机和方法及相关的内桶和搅拌器的中国发明专利，该专利公开了一种适合于在洗衣机中使用的产生双向驱动的传动机构，其包括一个动力输入端和两个动力输出端，其中一个动力输出端与一个搅拌器轴(10)相连，并使搅拌器轴沿第一方向转动；而其另一动力输出端与一个内桶轴(11)相连，并使内桶轴沿与第一方向相反的第二方向转动。一种用于产生双向洗涤的洗衣机以及一种能够在洗衣机中产生双向洗涤的洗涤方法。一种用于洗衣机的搅拌器和内桶。该专利公开了一种可使洗衣机产生双向驱动的传动机构，同时在说明书中公开了该传动机构的具体结构，由说明书和附图的内容可知，该专利在某种程度上解决了现有全自动波轮洗衣机洗涤时动力驱动方式单一的问题，但是其公开的传动机构结构复杂，制造装配难度高，制造成本高等问题。
5.再例如申请号为：201310408108.x，名称为：全自动洗衣机的中国发明专利申请，该发明公开了一种全自动洗衣机，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。该发明所述的洗衣机，其通过两个转子各自与内桶轴和波轮轴连接，通过双转子分别驱动内桶和波轮转动，这种结构在很大程度上降低了驱动系统的重量、体积和成本，提高了传动效率和稳定性。
6.由上述两篇公开的专利申请文献可知，现有解决洗衣机水流多样性的两种主要构思：方式一、设计一种可输出双向动力的减速离合装置实现洗衣机洗涤过程中的双向洗涤，增强水流效果；方式二、设计一种具有双向动力输出的驱动电机，分别驱动波轮和内桶实现洗衣机洗涤过程中的双向洗涤，增强水流效果。上述方式一存在有减速离合装置结构复杂，安装困难以及控制方法复杂的弊端，方式二存在具有双向动力输出的驱动电机的成本高的
弊端。
7.有鉴于此，如何增加洗涤方式的多样性，并在多种洗涤方式之间进行切换以选择最佳的洗涤方式便成为本技术所要解决的技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的第一发明目的是提供一种可实现多种洗涤方式组合的减速离合装置，具体地，采用了如下的技术方案：
9.一种洗衣机的减速离合装置，包括离合机构，所述的离合机构包括离合套、拨动离合套往复运动的拨叉组件以及驱动拨叉组件运动的拨叉驱动装置，所述的拨叉驱动装置包括驱动凸轮，驱动凸轮具有下压所述拨叉组件的多个不同行程的驱动面，以驱动拨叉组件拨动离合套在与传矩轴套相啮合的位置，与固定套、传矩轴套均分离的位置，与固定套相啮合的位置之间切换。
10.进一步地，洗衣机的减速离合装置包括减速机构，所述的减速机构包括输入轴、可双向转动的制动轮以及分别与所述制动轮固定连接的输出轴套、输入轴套，所述的离合机构包括固定套设在输入轴套外部的固定套以及固定套设在输入轴上的传矩轴套，所述的离合套套设在输入轴套上且可沿其轴线方向往复运动；
11.所述的驱动凸轮具有驱动拨叉组件拨动离合套运动至与传矩轴套相啮合位置的第一驱动面，驱动拨叉组件拨动离合套运动至与固定套、传矩轴套均分离位置的第二驱动面以及驱动拨叉组件拨动离合套运动至与固定套相啮合位置的第三驱动面。
12.进一步地，所述的驱动凸轮为柱状体，柱状体下端面的水平基面为第一驱动面，凸出水平基面第一行程的第二驱动面，凸出水平基面第二行程的第三驱动面，所述第二行程大于第一行程，所述第一驱动面、第二驱动面及第三驱动面分别下压所述拨叉组件拨动离合套运动至对应位置；
13.优选地，所述的第一驱动面与第二驱动面之间、第二驱动面与第三驱动面之间以及第三驱动面与第一驱动面之间平滑过渡连接。
14.进一步地，所述的拨叉组件包括拨叉、拨叉导柱和拨叉支架，所述的拨叉支架固定设置，拨叉的中部可转动的安装在拨叉支架上，拨叉的一端叉接在离合套的外周上，所述的拨叉导柱可伸缩的设置在拨叉的另一端，所述拨叉导柱的顶部抵接在所述驱动凸轮的驱动面上；
15.优选地，所述拨叉导柱的顶部为圆弧面或者与驱动面的倾斜方向相同的倾斜面。
16.进一步地，所述拨叉的端部设置安装孔，所述的拨叉导柱可上下滑动的设置在安装孔内，拨叉导柱位于拨叉上方的一端与拨叉之间设置缓冲弹簧，拨叉导柱位于拨叉下方的一端设置用于限位拨叉导柱脱出安装孔的拨叉导柱限位件。
17.进一步地，所述的安装孔上安装滑套，所述的拨叉导柱可滑动的设置在滑套内；所述的缓冲弹簧套设在滑套的外部，缓冲弹簧的一端抵接在拨叉导柱的顶部，另一端抵接在拨叉上；
18.优选地，所述的拨叉导柱的顶部具有用于抵接缓冲弹簧的环形限位凸台。
19.进一步地，所述的减速机构包括内部具有容纳腔室的壳体，所述的制动轮设置在壳体的容纳腔室内，所述的拨叉驱动装置包括固定在壳体上的凸轮驱动电机，凸轮驱动电
机的输出轴驱动连接所述的驱动凸轮。
20.本发明的第二发明目的是提供一种具有上述减速离合装置的洗衣机，具体地，采用了如下的技术方案：
21.一种具有所述减速离合装置的洗衣机，包括内桶和设置在内桶内的波轮，所述的减速机构包括输出轴和输出轴套，所述的输出轴与波轮固定连接，所述的输出轴套与内桶固定连接。
22.进一步地，所述的减速机构包括环抱在制动轮外周的制动带、与制动带连接的制动臂以及与制动臂连接拉动其带动制动带松开的排水电机，所述的排水电机同时连接排水阀拉动其开启，所述的排水电机具有牵引制动带松开、排水阀保持关闭的第一牵引行程，以及牵引制动带松开、排水阀开启的第二牵引行程。
23.本发明的第三发明目的是提供一种上述洗衣机的控制方法，具体地，采用了如下的技术方案：
24.一种洗衣机的控制方法，洗衣机包括用于驱动减速离合装置的驱动电机，所述控制方法包括：
25.洗衣机控制拨叉驱动装置的驱动凸轮处于初始行程，离合套与传矩轴套啮合连接，制动轮与输入轴同步联动，控制驱动电机动作通过减速离合装置带动洗衣机波轮、内桶同速同向运转的脱水工况；
26.控制控制拨叉驱动装置的驱动凸轮运动至第一行程，拨叉组件运动带动离合套运动至与传矩轴套、固定套均分离位置处，制动轮处于自由转动状态，控制驱动电机动作通过减速离合装置带动洗衣机波轮往复运转，内桶处于自由运转状态，进行第一洗涤工况；
27.控制控制拨叉驱动装置的驱动凸轮运动至第二行程，拨叉组件运动带动离合套与固定套啮合连接，制动轮处于制动状态，控制驱动电机动作通过减速离合装置传动洗衣机波轮往复运转，进行第二洗涤工况。
28.本发明减速离合装置可实现离合套的多种离合切换状态，实现更加多样化的洗涤工况，满足更多的洗涤需求，具有更好的洗涤效果，提升用户的使用体验。
29.具体地，本发明减速离合装置的驱动凸轮具有与所述拨叉组件配合的至少三个行程不同的驱动面，以拨动拨叉组件具有至少三个运动位置，从而实现离合套的至少三种离合状态，对应提供至少三种洗涤工况：可以提供现有的全自动洗涤工况，全自动洗涤工况下洗涤桶固定不动，波轮正反转动；也可以提供手搓式洗涤工况，手搓式洗涤工况下洗涤桶自由转动，波轮正反转动；以及提供脱水工况，洗涤桶与波轮同速同向高速转动。
30.采用本发明的减速离合装置的洗衣机，在整个洗涤过程中，可以采用多种组合洗涤方式，多种水流，循环交叉的洗涤方式运行，使洗涤更充分，衣物更洁净，避免衣物缠绕，提升了洗衣机的用户使用体验。
附图说明
31.图1本发明实施例洗衣机的减速离合装置的立体结构示意图；
32.图2本发明实施例洗衣机的减速离合装置的减速机构的立体结构示意图；
33.图3本发明实施例拨叉与拨叉驱动装置的装配示意图；
34.图4本发明实施例洗衣机的减速离合装置安装在外桶上的装配示意图；
35.图5本发明实施例洗衣机的减速离合装置安装在外桶上的仰视图。
36.附图中的标号说明：1-输出轴 2-输出轴套 3-上端壳 4-制动杆 5-下端壳 6-拨叉支架 7-制动带 8-固定套 9-离合套 10-传矩轴套 11-输入轴 12-电机紧固螺母 13-输入轴套 14-拨叉 15-离合驱动装置 16-离合压簧 17-叉接端 18-驱动端 19-凸轮驱动电机 20-驱动凸轮 21-垫片 22-弹簧销 23-拨叉导柱 24-缓冲弹簧 25-限位凸台 26-第一驱动面 27-第二驱动面 28-第三驱动面 29-外桶 30-减速离合装置 31-排水电机 32-排水阀。
具体实施方式
37.下面结合附图对本发明的一种洗衣机的减速离合装置、洗衣机及其控制方法进行详细描述：
38.如图1-图3所示，本实施例提供一种洗衣机的减速离合装置，包括离合机构，所述的离合机构包括离合套9、拨动离合套9往复运动的拨叉组件以及驱动拨叉组件运动的拨叉驱动装置15，所述的拨叉驱动装置15包括驱动凸轮20，驱动凸轮20具有下压所述拨叉组件的多个不同行程的驱动面，以驱动拨叉组件拨动离合套在与传矩轴套相啮合的位置，与固定套、传矩轴套均分离的位置，与固定套相啮合的位置之间切换。
39.本发明减速离合装置可实现离合套的多种离合切换状态，实现更加多样化的洗涤工况，满足更多的洗涤需求，具有更好的洗涤效果，提升用户的使用体验。
40.作为本实施例的一种实施方式，本实施例减速离合装置的驱动凸轮20具有与所述拨叉组件配合的至少三个行程不同的驱动面，以拨动拨叉组件具有至少三个运动位置，从而实现离合套9的至少三种离合状态，对应提供至少三种洗涤工况：可以提供现有的全自动洗涤工况，全自动洗涤工况下洗涤桶固定不动，波轮正反转动；也可以提供手搓式洗涤工况，手搓式洗涤工况下洗涤桶自由转动，波轮正反转动；以及提供脱水工况，洗涤桶与波轮同速同向高速转动。
41.因此，采用本实施例的减速离合装置的洗衣机，在整个洗涤过程中，可以采用多种组合洗涤方式，多种水流，循环交叉的洗涤方式运行。使洗涤更充分，衣物更洁净，避免衣物缠绕，提升了洗衣机的用户使用体验。
42.进一步地，本实施例洗衣机的减速离合装置包括减速机构，所述的减速机构包括输入轴11、可双向转动的制动轮以及分别与所述制动轮固定连接的输出轴套2、输入轴套13，所述的离合机构包括固定套设在输入轴套13外部的固定套8以及固定套设在输入轴11上的传矩轴套10，所述的离合套9套设在输入轴套13上且可沿其轴线方向往复运动。
43.现有减速离合装置的制动带只能对制动轮单向制动，制动轮的另一个方向通过单向轴承限定，本实施例的制动轮可双向转动，同时为了保证单波轮转动的洗涤方式的实现，还需要对制动轮进行双向制动，因此，本实施例的减速离合装置根据离合机构的离合套9往复运动的结构特点，通过可与离合套9进行啮合的固定设置的固定套8实现输入轴套13的锁定，与此同时，制动轮也被制动。
44.本实施例所述的驱动凸轮20具有驱动拨叉组件拨动离合套9运动至与传矩轴套10相啮合位置的第一驱动面26，驱动拨叉组件拨动离合套9运动至与固定套8、传矩轴套10均分离位置的第二驱动面27以及驱动拨叉组件拨动离合套9运动至与固定套8相啮合位置的
第三驱动面28。
45.本实施例通过驱动凸轮20在转动过程中第一驱动面26、第二驱动面27以及第三驱动面28分别下压拨叉组件，实现驱动拨叉组件拨动离合套9，离合驱动装置15实现离合套9运动切换啮合状态的方式简单、精准，且驱动凸轮20到达确定的驱动面下压拨叉组件的位置时，可以保持对于拨叉组件的持续下压，离合套9啮合状态更加稳定。
46.具体地，本实施例所述的驱动凸轮20为柱状体，柱状体下端面的水平基面为第一驱动面26，凸出水平基面第一行程的第二驱动面27，凸出水平基面第二行程的第三驱动面28，所述第二行程大于第一行程，所述第一驱动面26、第二驱动面27及第三驱动面28分别下压所述拨叉组件拨动离合套运动至对应位置。
47.优选地，所述的第一驱动面26与第二驱动面27之间、第二驱动面27与第三驱动面28之间以及第三驱动面28与第一驱动面26之间平滑过渡连接。这样，在转动驱动凸轮20转动过程中，第一驱动面26、第二驱动面27及第三驱动面28切换下压拨叉组件，离合切换过程更加平稳。
48.作为本实施例的一种优选方式，本实施例所述的拨叉组件包括拨叉14、拨叉导柱23和拨叉支架6，所述的拨叉支架6固定设置，拨叉14的中部可转动的安装在拨叉支架6上，拨叉14的一端叉接在离合套9的外周上，所述的拨叉导柱23可伸缩的设置在拨叉14的另一端，所述拨叉导柱23的顶部抵接在所述驱动凸轮20的驱动面上。本实施例通过拨叉导柱23与驱动凸轮20的驱动面抵接，减小了驱动面与拨叉14之间的接触面，离合切换过程更加平顺。
49.优选地，所述拨叉导柱23的顶部为圆弧面或者与驱动面的倾斜方向相同的倾斜面。
50.本实施例所述的拨叉14叉接在离合套9的外周上的一端为叉接端17，拨叉的另一端为驱动端18，所述的拨叉导柱23可伸缩的设置在拨叉14的驱动端18上。
51.具体地，本实施例所述拨叉14的端部设置安装孔，所述的拨叉导柱23可上下滑动的设置在安装孔内，拨叉导柱23位于拨叉14上方的一端与拨叉之间设置缓冲弹簧24，拨叉导柱23位于拨叉14下方的一端设置用于限位拨叉导柱23脱出安装孔的拨叉导柱限位件。本实施例的缓冲弹簧24用于在拨叉导柱23受到较大压力时进行缓冲，避免变形损坏。
52.优选地，所述的拨叉导柱限位件为贯穿拨叉导柱23的弹簧销22。
53.进一步地，本实施例所述的安装孔上安装滑套，所述的拨叉导柱23可滑动的设置在滑套内；所述的缓冲弹簧24套设在滑套的外部，缓冲弹簧24的一端抵接在拨叉导柱23的顶部，另一端抵接在拨叉14上。本实施例通过设置滑套防止拨叉导柱23伸缩运动过程中倾斜，使得拨叉导柱23伸缩运动更加稳定。
54.优选地，所述的拨叉导柱23的顶部具有用于抵接缓冲弹簧的环形限位凸台25。
55.为了实现驱动凸轮的转动，本实施例所述的减速机构包括内部具有容纳腔室的壳体，所述的制动轮设置在壳体的容纳腔室内，所述的拨叉驱动装置包括固定在壳体上的凸轮驱动电机19，凸轮驱动电机19的输出轴驱动连接所述的驱动凸轮20。凸轮驱动电机19具有驱动驱动凸轮20转动至第一驱动面、第二驱动面分别与拨叉14相配合位置的两个行程，且每个行程可断电保持位置。
56.优选地，所述的凸轮驱动电机为步进电机。
57.本实施例所述的拨叉支架6包括固定在壳体的下端面上的支架和由支架延伸凸出的拨叉座，所述拨叉14的中部可转动的安装在所述拨叉座上。
58.本实施例的壳体包括上端壳3和与上端壳3固定连接的下端壳5，所述的拨叉支架6与凸轮驱动电机19均固定安装在下端壳5上。另外，本实施例的固定套8也固定安装在所述的下端壳5上。
59.本实施例的凸轮驱动电机19也可固定在洗衣机的外桶桶底。
60.作为本实施例一种实施方式，所述的拨叉支架14与固定套8可一体成型。
61.如图4及图5所示，本实施例同时提供了一种具有所述减速离合装置的洗衣机，包括内桶和设置在内桶内的波轮，所述的减速机构包括输出轴1和输出轴套2，所述的输出轴1与波轮固定连接，所述的输出轴套2与内桶固定连接。
62.进一步地，本实施例的洗衣机还包括外桶29，外桶29上具有排水口，外桶底部安装控制排水口开闭的排水阀32和拉动排水阀动作的排水电机31，洗衣机的减速离合装置包括制动轮，制动轮的外周上设置制动带7，制动带7的一端连接制动杆4，制动杆4上设置制动杆扭簧，所述的排水电机31还连接所述制动杆7。
63.本实施例的排水电机31具有两个行程：排水电机31拉开第一行程，制动杆4被拉开，制动带7松开，制动轮不被制动，排水阀32不动作(不排水)；排水电机拉开第二行程，制动杆4和排水阀32均被拉开，制动轮不被制动，排水阀32排水。
64.本实施例的排水阀具有排水阀拉杆，所述的排水电机31与排水阀32拉杆连接。所述的排水阀拉杆与排水电机31之间通过拉伸弹簧连接，排水电机31进行第一牵引行程的过程中拉伸弹簧伸长，排水阀拉杆不动作，排水阀保持关闭状态。
65.为了实现固定套8的固定设置，本实施例所述的固定套8包括固定在下端壳5的环形本体，环形本体上设置洗涤啮合齿，所述的离合套9上靠近固定套8的一端设置上啮合齿，所述离合套9的上啮合齿与所述固定套8的洗涤啮合齿啮合锁定所述输入轴套13。
66.本实施例所述的输入轴11的外周上设置外花键，所述的传矩轴套10具有内花键，传矩轴套10的内花键与输入轴11的外花键相嵌合，传矩轴套10随着输入轴11同步转动。
67.本实施例的输入轴11上套设用于将输入轴与驱动电机的转子固定连接的电机锁紧螺母12，所述传矩轴套10上靠近驱动电机的一端端面设置减震垫。
68.本实施例的制动轮包括具有开口容纳腔的制动轮本体和与制动本体的开口端固定连接的制动轮轴，所述的制动轮轴与所述的壳体之间设置双向转动轴承，这样，本实施例的制动轮可进行双向转动。
69.本实施例的输入轴套13上套设用于离合套9弹性复位啮合的离合压簧16，离合压簧16设置在离合套9与下端壳5的底部端面之间。
70.本实施例还提供了一种洗衣机的控制方法，洗衣机包括用于驱动减速离合装置的驱动电机，所述控制方法包括：
71.洗衣机控制拨叉驱动装置的驱动凸轮处于初始行程，离合套与传矩轴套啮合连接，制动轮与输入轴同步联动，控制驱动电机动作通过减速离合装置带动洗衣机波轮、内桶同速同向运转的脱水工况；
72.控制控制拨叉驱动装置的驱动凸轮运动至第一行程，拨叉组件运动带动离合套运动至与传矩轴套、固定套均分离位置处，制动轮处于自由转动状态，控制驱动电机动作通过
减速离合装置带动洗衣机波轮往复运转，内桶处于自由运转状态，进行第一洗涤工况；
73.控制控制拨叉驱动装置的驱动凸轮运动至第二行程，拨叉组件运动带动离合套与固定套啮合连接，制动轮处于制动状态，控制驱动电机动作通过减速离合装置传动洗衣机波轮往复运转，进行第二洗涤工况。
74.进一步地，本实施例的控制方法包括：
75.洗衣机控制凸轮驱动电机19处于初始位置，驱动凸轮20的第一驱动面26与拨叉导柱23相配合：拨叉14处于脱水侧，离合套9的上齿和传矩轴套10齿啮合，脱水状态；此时，排水电机拉开第二行程，制动杆4和排水阀均被拉开。
76.洗衣机控制凸轮驱动电机19转动至驱动凸轮20的第二驱动面27与拨叉导柱23相配合，拨叉14位于传矩轴套10和固定套8之间，离合套9的上下齿和传矩轴套10和固定套8的齿均是分离状态。此时，排水电机拉开第一行程，制动杆被拉开，排水阀不动作(不排水)。
77.洗衣机控制凸轮驱动电机19转动至驱动凸轮20的第三驱动面28与拨叉导柱23相配合，拨叉14拨动离合套9的齿和固定套8的齿啮合(和传矩轴套10的齿分离)，为普通洗涤状态。此时，排水电机不拉开，制动杆和排水阀均不动作(不排水)。
78.现有的全自动洗衣机洗涤时制动轮是处于制动状态，减速离合装置只能驱动波轮转动，脱水时，制动轮虽然能够转动，但是在单向轴承的限制下只能保持单向转动，这样就极大的限定了洗涤过程中内桶不能转动或者即使转动其转动方式也比较单一，不利于形成多样性的洗涤方式。
79.本实施例的减速离合装置的制动轮可双向转动，从而带动内桶具有更多旋转方式，理论上可提供更多的洗涤方式：通过控制离合驱动装置驱动离合套与固定套啮合固定，输入轴套被锁定，同时制动轮也被锁定，减速离合装置单驱动波轮转动的洗涤方式；通过控制离合驱动装置驱动离合套与固定套分离且不与传矩轴套啮合固定，输入轴套解除锁定，制动轮随之可双向自由转动，减速离合装置单驱动波轮转动、内桶自由转动的洗涤方式。
80.因此，本实施例的洗衣机可以提供至少三种洗涤工况：可以提供现有的全自动洗涤工况，全自动洗涤工况下洗涤桶固定不动，波轮正反转动；也可以提供手搓式洗涤工况，手搓式洗涤工况下洗涤桶自由转动，波轮正反转动；以及提供脱水工况，洗涤桶与波轮同速同向高速转动。在洗衣机整个洗涤过程中，可以采用多种组合洗涤方式，多种水流，循环交叉的洗涤方式运行，使洗涤更充分，衣物更洁净，避免衣物缠绕，提升了用户的使用体验。
81.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。