CN102359009A - 节能型浮力式离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型浮力式离合器，其特征是设置一行星轮系，其作为波轮输出轴的主轴贯穿至脱水桶中；在行星轮外轴的轴端固定设置具有外周齿的固定套；套装在波轮输出轴上的离合套的上节段为柱状筒体，在柱状筒体上套装与波轮固定连接的波轮轴衬，在柱状筒体的中部，位于内侧壁上设置有用于和固定套的外周齿相啮合的内周齿；离合套的下节段为倒扣的碗形，侧壁为中空腔；本发明中离合套在水的浮力作用下具有洗涤和脱水两个状态位，实现浮力式离合，其耗能小、寿命长、制造成本低。

Description

节能型浮力式离合器

技术领域

本发明涉及离合器，更具体地说是应用在波轮全自动洗衣机中，实现洗涤与脱水的速度转换的离合器。

背景技术

现有的洗衣机离合器是采用离合套、离合簧、棘轮、棘爪、刹车带和牵引电机等机构，在洗涤状态下，棘爪与棘轮啮合，使离合簧与离合套分离，此时大带轮组件输入的动力经变速齿轮实现洗涤减速；在脱水状态下，由牵引电机施加拉力将棘爪与棘轮拉开，此时离合簧与离合套抱合，大带轮组件输入的动力直接由离合外轴直接输出，形成脱水转速。

这种结构形式，尤其应用在大容量洗衣机时耗能大、寿命低、制造成本高。其离合簧与离合套的抱合是通过类似于物理摩擦的方式，使离合器内外轴输出转速相一致，如此，摩擦消耗的能耗较大，摩擦的寿命相对较低。对于离合套和离合簧的材质也有特殊要求，离合簧一般采用“钢丝1.5x1.2-GB3460-84/65Mn-B-GB4354-84”，离合套一般采用铁基粉末冶金“FTG60-25(50R)-JB3593-84”，刹车带一般采用石棉橡胶，棘轮棘爪一般采用POM等，材料成本相对较高。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种耗能小、寿命长、制造成本低的节能型浮力式离合器。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明节能型浮力式离合器的结构特点是设置：

一行星轮系，位于盛水桶的底部，其作为波轮输出轴的主轴贯穿至脱水桶中；脱水桶固定于行星轮外轴上，在行星轮外轴的轴端固定设置具有外周齿的固定套；

一套装在波轮输出轴上的离合套，所述离合套的上节段为柱状筒体，在所述柱状筒体上套装与波轮固定连接的波轮轴衬，在所述柱状筒体的中部，位于内侧壁上设置有用于和所述固定套的外周齿相啮合的内周齿；所述离合套的下节段为倒扣的碗形，侧壁为中空腔；所述离合套具有洗涤和脱水两个状态位，其中：

洗涤状态位：盛水桶中盛水的浮力使离合套上移在与波轮轴衬以花键相啮合，同时离合套上节段中的内周齿与固定套上的外周齿脱离啮合，带轮通过行星轮系的减速从波轮输出轴上输出至波轮；

脱水状态位：盛水桶排水使水的浮力消失，离合套下落至其内周齿与行星轮外轴上固定套的外周齿相啮合，并保持离合套与波轮轴衬的花键啮合；波轮和脱水桶通过离合套联结为一体，以所述离合套将波轮输出轴与行星轮外轴抱合；所述带轮、波轮输出轴及脱水桶为同一转速。

本发明节能型浮力式离合器的结构特点也在于：

所述脱水桶是由法兰与行星轮外轴固联。

所述固定套是由销紧螺母固联在行星轮外轴的轴端。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：本发明利用水的浮力实现洗涤与脱水两个状态的转变，不需要牵引电机和制动耗能；较之已有技术中的波轮式洗衣机离合器更加节能、环保。

附图说明

图1为本发明呈洗涤状态结构示意图；

图2为本发明呈脱水状态结构示意图；

图3a为本发明中离合套俯视结构示意图；

图3b为图3a的A-A剖视图；

图4a为本发明中六角固定套仰视结构示意图；

图4b为图4a中B-B剖视图；

图中标号：1盛水桶；2脱水桶；3波轮；4波轮轴衬；5离合套；6波轮输出轴；7行星轮外轴；8带轮；9行星轮系；10法兰；11六角固定套；12销紧螺母。

具体实施方式

参见图1、图2，本实施例中节能型浮力式离合器的结构形式是：

设置一行星轮系位于在盛水桶1底部，其作为波轮输出轴6的主轴穿至脱水桶2中，由法兰10将脱水桶固定于行星轮外轴7上；在行星轮外轴7的轴端通过锁紧螺母12固定设置具有外周齿的固定套11；

设置一套装在波轮输出轴6上的离合套5，离合套5的上节段为柱状筒体，在柱状筒体上套装与波轮固定连接的波轮轴衬4，在柱状筒体的中部，位于内侧壁上设置有用于和固定套11的外周齿相啮合的内周齿；离合套5的下节段为倒扣的碗形，侧壁为中空腔；离合套5具有洗涤和脱水两个状态位，其中：

洗涤状态位：盛水桶1中盛水的浮力使离合套5上移在与波轮轴衬4以花键相啮合，同时离合套上节段中的内周齿与固定套11上的外周齿脱离啮合，带轮8通过行星轮系的减速从波轮输出轴6上输出至波轮3；

脱水状态位：盛水桶1排水使水的浮力消失，离合套5下落至其内周齿与行星轮外轴7上固定套11的外周齿相啮合，并保持离合套5与波轮轴衬4的花键啮合；波轮3和脱水桶2通过离合套5联结为一体，以离合套5将波轮输出轴6与行星轮外轴7抱合；带轮8、波轮输出轴6及脱水桶2为同一转速。

图1所示，在洗涤状态下，离合套5完全置于水中，离合套5的中轴线完全与波轮输出轴6及波轮轴衬4的中心线重合，在水的浮力作用下使离合套因浮动而向上移动，直至离合套5是与行星轮外轴7完全脱离，由行星轮系9将带轮8输入的转速减速至洗涤速度，并从波轮输出轴6输出至波轮3，使波轮3获得洗涤转速。

图2所示，在脱水状态下，盛水桶1中水排出，水的浮力因此消失，离合套5在重力的作用下从图1所示状态向下移动至与行星轮外轴7上固定套相啮合，同时离合套5仍然保持与波轮轴衬4以花键啮合。此时，波轮3、脱水桶1通过离合套5联结为一体，离合套5将波轮输出轴6与行星轮外轴7抱合，在这一工作状态下，行星轮系停止传动，带轮8和波轮输出轴6及脱水桶2保持为同一转速，即脱水转速。

本实施例不再需要设置由牵引电机拉开排水阀的排水功能，在洗衣机上排水过程中，只要有排水泵即可以去除排水阀。

离合套设计计算如下：

设：水的浮力为F_水，水的密度为ρ_水，空气的浮力为F_空，空气的密度为ρ_空，离合套的重量为M，离合套的体积为V，重量加速度为g。

根据物体浮力原理：F_空≤Mg≤F_水，

即：ρ_空×g×V≤Mg≤ρ_水×g×V

取：ρ_水＝1.0×10³kg/m³；ρ_空＝1.293kg/m³

所以：M≤V≤774M

经试验论证：当2M≤V≤8M(V的单位cm³，M的单位为克)时，试验效果较好。

本发明，取V＝2M。

Claims (3)

1.节能型浮力式离合器，其特征是设置：

一行星轮系，位于盛水桶(1)的底部，其作为波轮输出轴(6)的主轴贯穿至脱水桶(2)中；脱水桶(2)固定于行星轮外轴(7)上，在行星轮外轴(7)的轴端固定设置具有外周齿的固定套(11)；

一套装在波轮输出轴(6)上的离合套(5)，所述离合套(5)的上节段为柱状筒体，在所述柱状筒体上套装与波轮固定连接的波轮轴衬(4)，在所述柱状筒体的中部，位于内侧壁上设置有用于和所述固定套(11)的外周齿相啮合的内周齿；所述离合套的下节段为倒扣的碗形，侧壁为中空腔；所述离合套(5)具有洗涤和脱水两个状态位，其中：

洗涤状态位：盛水桶(1)中盛水的浮力使离合套(5)上移在与波轮轴衬(4)以花键相啮合，同时离合套上节段中的内周齿与固定套(11)上的外周齿脱离啮合，带轮(8)通过行星轮系的减速从波轮输出轴(6)上输出至波轮(3)；

脱水状态位：盛水桶(1)排水使水的浮力消失，离合套(5)下落至其内周齿与行星轮外轴(7)上固定套(11)的外周齿相啮合，并保持离合套(5)与波轮轴衬(4)的花键啮合；波轮(3)和脱水桶(2)通过离合套(5)联结为一体，以所述离合套(5)将波轮输出轴(6)与行星轮外轴(7)抱合；所述带轮(8)、波轮输出轴(6)及脱水桶(2)为同一转速。

2.根据权利要求1所述的节能型浮力式离合器，其特征是所述脱水桶(2)是由法兰(10)与行星轮外轴(7)固联。

3.根据权利要求1所述的节能型浮力式离合器，其特征是所述固定套(11)是由销紧螺母(12)固联在行星轮外轴(7)的轴端。

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