專利名稱：洗衣機中的無刷直流電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及洗衣機，特別涉及用于驅(qū)動洗衣機中內(nèi)桶或攪拌器的無刷電動機。
通常，洗衣機通過使用電動機驅(qū)動內(nèi)桶或攪拌器來旋轉(zhuǎn)含清潔劑的水將臟衣服洗干凈。

圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)的全自動洗衣機的關(guān)鍵部件，設(shè)有內(nèi)桶1，外桶2以及驅(qū)動軸5，驅(qū)動軸一端同時連接到安裝在內(nèi)桶1內(nèi)側(cè)的攪拌器3和內(nèi)桶1，另一端具有鋸齒5a連接到無刷電動機4。所設(shè)計的能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)以驅(qū)動內(nèi)桶和攪拌器的無刷電動機4具有圖2和3所示的結(jié)構(gòu)。
即，參考圖2，無刷電動機4設(shè)有定子10和轉(zhuǎn)子20，定子有一個安裝在上構(gòu)架11的繞組12，上構(gòu)架11有一個又安裝在外桶2的軸承6，轉(zhuǎn)子20有一個安裝在定子外周的下構(gòu)架21，通過極差旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，具有多個以固定間隔沿轉(zhuǎn)子20中下構(gòu)架21內(nèi)周安裝的磁鐵22，以及磁鐵與下構(gòu)架之間用于形成磁路和支撐磁鐵的背軛23。在下構(gòu)架的底表面有多個軸孔24。有一個支撐件30，支撐件具有沿與下構(gòu)架21注模成整體或粘結(jié)到下構(gòu)架21的內(nèi)表面陰鋸齒31，用于將旋轉(zhuǎn)力從轉(zhuǎn)子傳到有陽鋸齒的驅(qū)動軸5并在上構(gòu)架11與下構(gòu)架21之間保持間隙。
下面說明上述系統(tǒng)的操作。
一旦無刷電動機4接通電源，電動機的轉(zhuǎn)子20通過與定子10的極差和沿背軛23的磁通量在一個方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)耦合到轉(zhuǎn)子20的下構(gòu)架21的支撐件30。據(jù)此，耦合支持件30內(nèi)側(cè)的陰鋸齒31的驅(qū)動軸5通過支撐件30接受轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)耦合到驅(qū)動軸5的內(nèi)桶1，由此完成洗衣。
但是，現(xiàn)有技術(shù)無刷電動機存在由結(jié)構(gòu)造成的下列各種問題。
第一，現(xiàn)有技術(shù)無刷電動機4的轉(zhuǎn)子20中的普通注塑模壓下構(gòu)架21阻礙電動機4工作期間產(chǎn)生的熱量的均勻散發(fā)，在電動機4內(nèi)側(cè)積累熱，造成下構(gòu)架21和各種元件的熱變形，迅速降低性能并縮短電動機壽命。此外，制造無刷電動機4的注模轉(zhuǎn)子20需要許多步驟，花費很多時間，降低了生產(chǎn)率，而且轉(zhuǎn)子20所需的加固增加了總重量。
第二，為了將磁鐵22以固定間隔安裝到現(xiàn)有技術(shù)下構(gòu)架21，需要獨立設(shè)備，如夾具(未示出)，導(dǎo)致制造過程復(fù)雜。即，將磁鐵22固定到夾具并環(huán)繞在背軛23周圍以將磁鐵22安裝到下構(gòu)架21，這需要許多制造步驟，造成許多缺陷，增加生產(chǎn)成本。
因此，本發(fā)明旨在提供一種洗衣機中的無刷電動機，它基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點引起的多個問題。
本發(fā)明的目的之一是提供一種洗衣機中的無刷電動機，它能夠防止內(nèi)部過熱，使機器穩(wěn)定工作。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種洗衣機中的無刷電動機，它能簡化將磁鐵固定到轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)步驟。
本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點將在下面的描述中論述，通過描述細節(jié)更清楚，或可通過本發(fā)明的實施來獲知細節(jié)。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點將通過所寫的說明書和權(quán)利要求書以及附圖中具體描述的結(jié)構(gòu)來理解和獲得。
為獲得這些和其它優(yōu)點并與本發(fā)明目的一致，作為概括和廣義描述的，洗衣機中的無刷電動機包括具有耦合到上構(gòu)架繞組的定子，以及具有完全由金屬形成以覆蓋定子外周和底部的下構(gòu)架的轉(zhuǎn)子，多個相對于定子繞組以固定間隔安裝在下構(gòu)架內(nèi)側(cè)壁的磁鐵，以及與下構(gòu)架形成一體并位于下構(gòu)架中心部分的支撐件，下構(gòu)架耦合到驅(qū)動軸，用于將下構(gòu)架的旋轉(zhuǎn)力傳送到驅(qū)動軸。
可以理解，上述的總體描述和下面的詳細描述是示例和解釋，且目的在于提供如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的進一步解釋。
附圖提供對本發(fā)明的進一步理解，并作為說明書的一部分，說明本發(fā)明的實施例，與說明書一起用于說明本發(fā)明原理。
附圖中圖1示出了顯示現(xiàn)有技術(shù)全自動洗衣機底部系統(tǒng)的一部分；圖2示出了圖1中“A”部分的放大截面；圖3示出了帶有部分切除圖的現(xiàn)有技術(shù)洗衣機無刷電動機轉(zhuǎn)子中的下構(gòu)架的透視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的無刷電動機中下構(gòu)架的透視圖；圖5示出了具有所使用的圖4中下構(gòu)架的無刷電動機截面；
圖6進一步顯示下構(gòu)架，顯示固定到本發(fā)明下構(gòu)架的磁鐵；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的無刷電動機中支撐件的底部透視圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的無刷電動機中第一形式支撐件的底部透視圖；圖9示出了根據(jù)本第三優(yōu)選實施例的無刷電動機中第二形式支撐件的底部透視圖；圖10示出了根據(jù)本第三優(yōu)選實施例的無刷電動機中第三形式支撐件的底部透視圖；以及圖11示出了具有使用本發(fā)明所有實施例的無刷電動機截面。
現(xiàn)在將詳細解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中的示例在附圖中顯示。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的無刷電動機中下構(gòu)架的透視圖；而圖5示出了具有使用圖4中下構(gòu)架的無刷電動機截面。
參考圖4和5，本發(fā)明第一實施例中，具有通過壓制鋼板形成的轉(zhuǎn)子200的下構(gòu)架210，多個相對于定子100繞組120沿下構(gòu)架210內(nèi)周以固定間隔安裝的磁鐵220，以及下構(gòu)架210中心部分的支撐件300。轉(zhuǎn)子200的下構(gòu)架210由鋼板形成，將電動機4產(chǎn)生的熱量平滑傳遞和散發(fā)到電動機4外側(cè)。而且，通過使下構(gòu)架210與磁鐵220之間的背軛起作用，形成由下構(gòu)架210接受的磁通路徑，減少總體制造步驟，并使許多元件可利用。在下構(gòu)架210底部徑向方向以固定間隔沿其周邊有多個凹槽211，用于收集通過驅(qū)動軸5泄漏的水和在下構(gòu)架210底部積聚的水，以防止由洗衣水造成下構(gòu)架210與無刷電動機4繞組120之間短路。槽211底表面有一個排水孔212，用于排放泄漏的洗衣水。下構(gòu)架210中槽211之間有冷卻散熱片213用于平滑散發(fā)定子100中產(chǎn)生的熱量。冷卻散熱片213以一定長度在徑向形成，這樣當轉(zhuǎn)子200旋轉(zhuǎn)時冷卻散熱片213向定子100吹空氣以冷卻定子產(chǎn)生的熱量。冷卻散熱片213通過切開形成，彎曲冷卻散熱片213指向轉(zhuǎn)子200上側(cè)并形成通風孔214以散發(fā)來自定子的熱。而且，沿下構(gòu)架210的內(nèi)側(cè)周邊以固定間隔有多個凸部215，用于如圖6所示在安裝磁鐵220時固定磁鐵220的間隔。這些凸部215允許參照凸部215不用夾具在下構(gòu)架210內(nèi)側(cè)表面上安裝磁鐵220，以簡化制造過程。四個凸部215形成一組，以磁鐵220的寬度“W”隔開，支撐磁鐵220的四個角，并形成組使得凸部215鄰近組之間存在距離“S1”以確保鄰近磁鐵220之間的距離“S”。但是，凸部并不限于上述形式，可以采用各種不同形式。即，雖然未示出，可容易理解，不僅四個凸部，而且兩個甚至一個凸部也可形成一組，用于以固定間隔安裝磁鐵220。
雖然本發(fā)明第一實施例中的鋼板轉(zhuǎn)子200的下構(gòu)架210不僅可平滑散發(fā)來自電動機4的熱量，而且容易將磁鐵220安裝在下構(gòu)架210上，但是材料性能造成短路問題。即，一旦定子100繞組120與轉(zhuǎn)子200下構(gòu)架之間絕緣擊穿，流進繞組120的電流流到下構(gòu)架210，而且由此通過支撐件300流到驅(qū)動軸5，最終流到內(nèi)桶1和外桶2中的洗衣水里，引起故障。這是由于下構(gòu)架210和支撐件300由導(dǎo)電材料形成一體所造成的。在下構(gòu)架210和支撐件300由同一材料形成的情況下，轉(zhuǎn)子200旋轉(zhuǎn)引起的振動通過下構(gòu)架210被傳遞到支撐件300，并由此到驅(qū)動軸5。即，由于材料相同，所以固有頻率也相同，這就允許直接傳遞下構(gòu)架210的旋轉(zhuǎn)引起的振動而不衰減，導(dǎo)致由于振動降低產(chǎn)品可靠性而引起用戶抱怨。
因此，本發(fā)明第二實施例建議提供由不同于下構(gòu)架210材料的絕緣材料形成的支撐件300。即，絕緣材料的支撐件300能夠防止沿下構(gòu)架210流動的電流通過支撐件300流到驅(qū)動軸5，即使定子100繞組120與轉(zhuǎn)子200的下構(gòu)架210之間的絕緣被擊穿。而且，不同材料形成下構(gòu)架210和支撐件300使固有頻率不同，減弱了通過支撐件300經(jīng)下構(gòu)架210傳遞的振動部分。可知，到驅(qū)動軸5的振動衰減使洗衣機低噪聲工作。另一方面，絕緣材料形成支撐件300要求進一步強固支撐件300。因此，如圖7所示，在下構(gòu)架上圓肋320內(nèi)側(cè)周邊與陰性鋸齒310外側(cè)周邊之間有附加的徑向肋330，以及沿圓肋320外側(cè)周邊的附加強固肋340，以預(yù)先防止支撐件300強度下降造成的問題。
同時，不同材料形成下構(gòu)架210和支撐件300形成一體可能造成需要更多步驟的制造過程。為解決這個問題，本發(fā)明第三實施例建議按照下面各種方法，形成可被有選擇地耦合到下構(gòu)架的支撐件300。即，如圖8所示，在支撐件300底表面上形成多個向下的耦合的凸部350，在下構(gòu)架210中形成多個耦合孔216，以分別接受耦合凸部350。此系統(tǒng)允許將支撐件準確穩(wěn)定地設(shè)置到下構(gòu)架210上。因為，當要將支撐件300設(shè)置到下構(gòu)架210上時，在支撐件300上的耦合凸部350裝入下構(gòu)架210中的耦合孔216中的過程中，耦合凸部可以穩(wěn)固地抓住支撐件300?；蛘?，如圖9所示，在支撐件300底表面和相對于底表面的下構(gòu)架210的表面都形成多個固定孔360，用固定設(shè)備如螺栓361或鉚釘(未示出)等固定。此系統(tǒng)提供穩(wěn)定固定支撐件300和下構(gòu)架210。
但是，本發(fā)明建議如圖10所示的、將圖8系統(tǒng)和圖9系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)，在支撐件300和下構(gòu)架210之間更準確穩(wěn)定地耦合。沿支撐件底部周邊對稱設(shè)有多個耦合凸部350和耦合孔360，這樣當要將支撐件300耦合到下構(gòu)架210時，隨著耦合孔216導(dǎo)引耦合凸部350支撐件300可被準確地設(shè)置在下構(gòu)架210上，而且當支撐件300和下構(gòu)架210開始緊密接觸時，支撐件300和下構(gòu)架210用螺栓316或類似物通過固定孔360固定，以便在支撐件300和下構(gòu)架210之間穩(wěn)定固定。最后，上述系統(tǒng)提供的無刷電動機具有圖11所示的截面。
本發(fā)明洗衣機中的無刷電動機由于無刷電動機材料得到改進且各種缺陷隨下列材料變化得到補償而具有下列優(yōu)點。
可獲得電動機的平滑散熱，防止來自電動機工作的熱量惡化電動機的性能。
可獲得平滑排放積聚在無刷電動機中的洗衣水，可以預(yù)先防止定子繞組與驅(qū)動軸之間的短路。
容易且穩(wěn)定地將磁鐵安裝到轉(zhuǎn)子下構(gòu)架內(nèi)側(cè)表面上，減少總體制造過程和時間。
很明顯，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明洗衣機中無刷電動機作各種修正和變形而不脫離本發(fā)明的精神與范圍。因此，本發(fā)明覆蓋了由權(quán)利要求書和它們等效變換提供的本發(fā)明的各種修正與變形。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機無刷電動機，包括具有繞組的定子，定子耦合到上構(gòu)架；以及具有完全由金屬形成以覆蓋定子外周邊和底部的下構(gòu)架的轉(zhuǎn)子，相對于定子繞組以固定間隔安裝在下構(gòu)架內(nèi)側(cè)壁的多個磁鐵，以及與下構(gòu)架形成一體并位于下構(gòu)架中心部分的支撐件，下構(gòu)架耦合到驅(qū)動軸用于將下構(gòu)架的旋轉(zhuǎn)力傳送到驅(qū)動軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無刷電動機，其特征在于，下構(gòu)架包括多個沿底部表面內(nèi)側(cè)周邊以固定間隔在其底部表面形成的槽，每個槽在其底部有排水孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的無刷電動機，其特征在于，下構(gòu)架還包括位于下構(gòu)架槽之間的冷卻散熱片，用于散發(fā)來自定子的熱量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的無刷電動機，其特征在于，通過切開與作為通風孔的孔一起形成冷卻散熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的無刷電動機，其特征在于，下構(gòu)架還包括多個在下構(gòu)架內(nèi)側(cè)周邊上的凸部，用于固定磁鐵間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的無刷電動機，其特征在于，支撐件由絕緣材料形成以便與下構(gòu)架絕緣，支撐件包括在下構(gòu)架上形成為一體的圓肋；用于加固下構(gòu)架的徑向肋和加固肋，以及使軸與驅(qū)動軸耦合的陰鋸齒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的無刷電動機，其特征在于，支撐件包括多個在其底部表面的向下耦合的凸部，而下構(gòu)架包括多個相對于耦合凸部的耦合孔，用于接受在支撐件上的耦合凸部，以在支撐件和下構(gòu)架之間耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的無刷電動機，其特征在于，支撐件底部表面和下構(gòu)架表面有多個用固定裝置如螺栓或鉚釘固定支撐件和下構(gòu)架的固定孔。
全文摘要
洗衣機中的無刷電動機,包括具有耦合到上構(gòu)架繞組的定子;以及具有完全由金屬形成覆蓋定子外周邊和底部的下構(gòu)架的轉(zhuǎn)子;相對于定子繞組以固定間隔安裝在下構(gòu)架內(nèi)側(cè)壁的多個磁鐵;以及與下構(gòu)架形成一體并位于下構(gòu)架中心部分的支撐件,下構(gòu)架耦合驅(qū)動軸用于將下構(gòu)架的旋轉(zhuǎn)力傳送到驅(qū)動軸,由此允許從電動機平滑散熱和排水,并縮短生產(chǎn)過程和時間。
文檔編號D06F37/40GK1276643SQ00120009
公開日2000年12月13日 申請日期2000年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月7日
發(fā)明者方宗哲, 安仁根 申請人:Lg電子株式會社