專利名稱：用于水平軸洗衣機(jī)的一體化電動(dòng)機(jī)與控制器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及水平軸洗衣機(jī)，以及用于水平軸洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)與控 制器組件。
背景技術(shù)：
許多水平軸洗^—一也稱為"前開式"，因?yàn)橐挛锿ㄟ^機(jī)器前側(cè)的 門裝入一一通常具有用于驅(qū)動(dòng)衣物桶旋轉(zhuǎn)的可變速電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)典型地 位于桶的附近，并使用皮帶系統(tǒng)機(jī)械耦合到桶。用于電動(dòng)機(jī)的控制器遠(yuǎn)離 電動(dòng)機(jī)安裝，通常鄰近洗衣機(jī)的控制器，并經(jīng)由電纜組件電氣耦合到電動(dòng) 機(jī)。如發(fā)明人所認(rèn)識(shí)到的那樣，這些已知的洗衣機(jī)具有幾個(gè)缺點(diǎn)。例如， 將電動(dòng)機(jī)控制器定位為遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)需要使用電纜組件，其典型地包括用于 減小電視干擾的耐干擾部件。另外，由于電動(dòng)機(jī)控制器通常包含安裝在控 制器外殼一一也稱為水滴屏蔽(drip shield) —一內(nèi)的散熱器，控制器外殼 沒有必要地大，帶來增大的材料成本，并限制了散熱器的熱耗散。發(fā)明內(nèi)容為了解決這些以及其他的需要，除其他的以外，發(fā)明人進(jìn)行了用于水 平軸洗衣機(jī)的 一體化電動(dòng)機(jī)與控制器組件的設(shè)計(jì)。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)，用于水平軸洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)與控制器組件包 含電動(dòng)機(jī)與控制器。控制器包含用于控制水平軸洗衣機(jī)中電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的 軟件，并被安裝到洗衣機(jī)。#4爭(zhēng)本,義明另一實(shí)施形態(tài)，7K平軸洗衣^^包含桶、電動(dòng)才幾以及用于電 動(dòng)機(jī)的控制器?？刂破靼惭b到電動(dòng)機(jī)?？刂破鞯闹辽僖徊糠治挥谕暗南路?，桶為控制器提供水滴保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施形態(tài)，電動(dòng)機(jī)與控制器組件包含定子；定位為 相對(duì)于定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子；至少一個(gè)端罩；散熱器。散熱器被定位在端罩上。 組件還包含控制器，該控制器包含至少一個(gè)與位于端罩上的散熱器熱耦合 的部件。根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施形態(tài)，電動(dòng)機(jī)與控制器組件包含電動(dòng)機(jī)、用于電 動(dòng)機(jī)的控制器以及散熱器。控制器包含外殼和至少一個(gè)與散熱器熱耦合的 部件。散熱器被定位在電動(dòng)機(jī)上并在控制器外殼的外部。本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)將部分地在下文中指出以及由下文明了。應(yīng)當(dāng) 明了，本發(fā)明的多種實(shí)施形態(tài)可以單獨(dú)或彼此組合實(shí)施。還應(yīng)明了，盡管 指出了本發(fā)明的某些典型實(shí)施例，具體的說明書和附圖僅僅是出于說明性 目的，不應(yīng)被看作是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)與控制器組件的透視圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例的水平軸洗^的框圖； 圖3為圖1所示電動(dòng)機(jī)與控制器組件的分解透視圖； 圖4為圖3的定子的俯視圖，其示出了到用于電動(dòng)機(jī)控制器的連接器 的磁體導(dǎo)線的直接連接。貫穿附圖，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件或特征。
具體實(shí)施方式
下面介紹本發(fā)明的說明性實(shí)施例。為清楚起見，說明書中沒有介紹實(shí) 際實(shí)施方式所有的特征。應(yīng)當(dāng)明了，為實(shí)現(xiàn)具體目標(biāo)(例如性能目標(biāo)并遵 守系統(tǒng)相關(guān)、行業(yè)相關(guān)和/或環(huán)境限制)必須進(jìn)行多種對(duì)實(shí)施方式來i^特有 的決定。另外，將會(huì)明了，這些開發(fā)的工作量可能是復(fù)雜且耗時(shí)良多的， 而不能由本領(lǐng)域技術(shù)人員利用^^開簡(jiǎn)單完成。根據(jù)本發(fā)明 一 實(shí)施例用于水平軸洗^u的示例性電動(dòng)機(jī)與控制器組件在圖1中示出，并用參考標(biāo)號(hào)100概括表示。如圖1所示，組件100包含 電動(dòng)機(jī)102和控制器104。除其他的以外，控制器104包含用于在水平軸 洗#中典型地響應(yīng)于來自洗衣機(jī)控制器的指令控制電動(dòng)機(jī)102的運(yùn)行的 軟件。另外，電動(dòng)機(jī)102包含用于在水平軸洗衣機(jī)中安裝電動(dòng)機(jī)102的至 少一個(gè)附著點(diǎn)106。附加的附著點(diǎn)107在圖3中示出，并將在下面介紹。在圖l的實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)102為可變速度控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。然而， 應(yīng)當(dāng)明了，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，能夠使用其他的電動(dòng)機(jī)類型， 包括無刷永磁體(BPM)和開關(guān)磁阻(SR)電動(dòng)機(jī)。另外，盡管圖1的實(shí) 施例考慮的是不同的機(jī)器與電動(dòng)機(jī)控制器，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況 下，機(jī)器控制器可以集成到安裝到電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制器中。與已經(jīng)知道的、電動(dòng)機(jī)控制器定位為遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)的洗衣機(jī)形成對(duì)比的 是，圖1的控制器104安裝到電動(dòng)機(jī)102。結(jié)果，優(yōu)選為在本發(fā)明中的許 多實(shí)施例中不使用已知設(shè)計(jì)中使用的多種部件，包括通常設(shè)置在電動(dòng)機(jī)與 控制器之間的線束(wiring harnesses)、通常包含在線束中的防EMI部 件、連接器等等。將控制器安裝在電動(dòng)機(jī)上有助于更為緊湊的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了制造，并減小了組件ioo以及裝有組件ioo的任何水平軸洗;M^的制造 成本。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的水平軸洗^200。如圖2所示， 洗衣機(jī)200包含外桶202、內(nèi)桶204、電動(dòng)機(jī)208以及電動(dòng)機(jī)208的控制器 210?？刂破?10安裝到電動(dòng)機(jī)208。另外，控制器210的至少一部分定位 在外桶202的下方。結(jié)果，外桶202提供對(duì)控制器的水滴保護(hù)，包括例如 當(dāng)內(nèi)桶204溢出水時(shí)。另外，在控制器包含用于提供水滴保護(hù)的外殼(也 稱為水滴屏蔽)的情況下，由于桶204所提供的水滴保護(hù)，外殼的尺寸能 夠減小，帶來了材料的節(jié)省。另外，將電動(dòng)機(jī)208和控制器210定位在外桶202的下方可有助于使 空氣經(jīng)過定位在電動(dòng)機(jī)208或控制器210上的任何散熱器而移動(dòng)，特別是 在外桶202被懸掛在洗衣機(jī)內(nèi)以便在機(jī)器200運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)外桶202的 受限移動(dòng)或振動(dòng)的情況下。如圖2所示，電動(dòng)機(jī)208經(jīng)由皮帶206耦合到內(nèi)桶204，以侵J區(qū)動(dòng)內(nèi) 桶204的旋轉(zhuǎn)。圖2還示出了內(nèi)桶204的一般為水平的中心軸212。用在圖2的水平軸洗衣機(jī)200中的合適的電動(dòng)機(jī)與控制器組件的一個(gè) 實(shí)例為圖1所示的電動(dòng)機(jī)與控制器組件100。組件100將參照?qǐng)D3的分解 圖進(jìn)一步介紹。如圖3所示，圖1的電動(dòng)機(jī)102包含定子108、定位為相對(duì)于定子旋 轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子110、軸112和端罩114與116。在此特定實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子110 ,皮i殳計(jì)為在定子108的內(nèi)腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)?；蛘撸诓幻撾x本發(fā)明的范圍的情況 下，可采用外轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)。進(jìn)一步參照?qǐng)D3，圖1所示的控制器104安裝到端罩114，并包含電路 板118、外殼120以及附著到電路板118且一般由外殼120進(jìn)行保護(hù)的多 種電路部件122 (包括至少一個(gè)發(fā)熱部件122a)。在此特定實(shí)施例中，夕卜 殼120包含附著到端罩114的基座120a以及能夠可移除地附著到基座120a 的蓋板(cover) 120b。圖3還示出了位于端罩114之上的散熱器109。優(yōu)選為，散熱器被一 體化地附著到端罩。在圖3的實(shí)施例中，散熱器106和端罩114具有整體 (即一個(gè)單元)的構(gòu)造，并由注塑級(jí)鋁(cast grade aluminum)形成。與 現(xiàn)有技術(shù)中使用分立的端罩與散熱器的設(shè)計(jì)相比，這帶來了材料的節(jié)省。 或者，散熱器106和端罩114可分立地形成，在這種情況下，散熱器106 可浮見情況可選地定位在組件100上的不同位置。在圖3的實(shí)施例中，設(shè)置散熱器109以便對(duì)由發(fā)熱部件122a (以及可 能的其他部件122)產(chǎn)生的熱進(jìn)行^/歉。在一個(gè)示例性構(gòu)造中，發(fā)熱部件 122a在電路板118被附著到外殼基座120a上之后被熱耦合到散熱器109。 外殼蓋板120b于是被附著到外殼基座120a，以便保護(hù)電路板118及其多 種部件122。發(fā)熱部件122a可以用任何合適的方式熱耦合到散熱器。例如，部件 122a可使用緊固件和/或粘合劑在物理上附著到散熱器。另外，可在發(fā)熱部 件122a與散熱器106之間提供熱敏紙，以便增強(qiáng)熱在它們之間的傳送。如圖3所示，外殼蓋板120b包含開口 124，通過該開口 ，發(fā)熱部件122a 被熱耦合到端罩109。盡管在圖3中僅僅示出了一個(gè)開口 124，根據(jù)本發(fā)明 的任何特定應(yīng)用的需要，可在蓋板120b上設(shè)置附加的開口。應(yīng)當(dāng)注意，在圖3的實(shí)施例中，散熱器109位于電動(dòng)機(jī)102之上、控 制器外殼120的外部。這與現(xiàn)有技術(shù)中散熱器位于控制器外殼內(nèi)的設(shè)計(jì)形 成對(duì)比。通過將散熱器109定位在控制器外殼120的外部，可減小外殼的 尺寸，帶來材料的節(jié)省。另外，將散熱器109定位在控制器外殼120的外 部允許散熱器間更大的氣流，因此提高了散熱器109的散熱能力。這一點(diǎn) 在散熱器被定位在水平軸洗^4M萄下方的情況下更為明顯，在這種情況下， 運(yùn)行過程中桶的移動(dòng)或振動(dòng)將產(chǎn)生空氣在散熱器間的運(yùn)動(dòng)。盡管上面結(jié)合用于水平軸洗a的電動(dòng)機(jī)與控制器組件100介紹了將散熱器109定位在電動(dòng)機(jī)102上、控制器外殼12之外，應(yīng)當(dāng)明了，在不脫 離本發(fā)明的范圍的情況下，可將這些散熱器特征應(yīng)用到其他的電動(dòng)機(jī)i殳計(jì) 與應(yīng)用。圖4示出了圖3所示定子108的附加特征。如圖4所示，定子108包 含直接耦合到連接器408的三個(gè)磁體導(dǎo)線402、 404、 406 (即定子的典型 銅導(dǎo)線繞巻部分，以形成磁線圏)。連接器408與控制器電路板118上的 連接器410匹配，如圖3所示。在這種方式下，磁體導(dǎo)線402、 404、 406 通過一組連接器408、 410連接到控制器104。這與現(xiàn)有技術(shù)中將磁體導(dǎo)線 拼接到引出線、將引出線連接到電動(dòng)機(jī)上的插頭并將電動(dòng)機(jī)上的插頭經(jīng)由 線束連接到電動(dòng)機(jī)控制器插頭的設(shè)計(jì)形成對(duì)比。通過將磁體導(dǎo)線402、 404、 406經(jīng)由一組連接器408、 410連接到控制器104，可提高電動(dòng)機(jī)與控制器 組件100的可靠性，同時(shí)，簡(jiǎn)化其組裝并節(jié)省成本。在圖3與4所示的特 定實(shí)施例中，連接器408、 410為IDC連接器。另外，磁體導(dǎo)線402-406 從定子108延伸到連接器408的部分優(yōu)選為由絕緣套管(未示出)覆蓋。 盡管結(jié)合圖1和3的組件100進(jìn)行了介紹，應(yīng)當(dāng)明了，在不脫離本發(fā)明的 范圍的情況下，可在其他電動(dòng)機(jī)應(yīng)用中使用定子磁體導(dǎo)線到控制器的連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明了，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可對(duì)上面介紹的典型實(shí)施例和實(shí)施方式作出多種改變。相應(yīng)地，任何包含在上面 的說明書或顯示在附圖中的東西應(yīng)解釋為說明性而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種用于水平軸洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)與控制器組件，該組件包含電動(dòng)機(jī)與控制器，該控制器包含用于在所述水平軸洗衣機(jī)中控制所述電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的軟件，所述控制器被安裝到所述電動(dòng)機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的組件，其中，所述電動(dòng)機(jī)包含至少一個(gè)端罩，所 述端罩包含用于將所述電動(dòng)機(jī)安裝到所述水平軸洗衣機(jī)的至少一個(gè)附著 點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的組件，其中，所述電動(dòng)機(jī)包含至少一個(gè)端罩，所 述控制器被安裝到所述端罩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的組件，其中，所述控制器包含外殼，所述外殼被 附著到所述端罩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的組件，其中，所述電動(dòng)機(jī)包含定子，所述定子具 有被附著到第一連接器的多個(gè)磁體導(dǎo)線，且所述控制器包含與所述第一連 接器匹配的第二連接器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的組件，其中，所述控制器包含電路板，所述第二 連接器被定位在所述電路板上。
7. —種水平軸洗^，其包含桶、電動(dòng)機(jī)、用于所述電動(dòng)機(jī)的控制器， 所述控制器被安裝到所述電動(dòng)機(jī)，所述控制器的至少一部分位于所述桶的 下方，所述桶由此為所述控制器提供水滴保護(hù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的洗衣機(jī)，其中，所述電動(dòng)機(jī)包含端罩。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的洗衣機(jī)，其中，所述電動(dòng)機(jī)還包含定位在所述端 罩之上且在所述桶下方的散熱器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的洗衣機(jī)，其中，所述散熱器與所述端罩具有整 體構(gòu)造。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8的洗;M^，其中，所述控制器被安裝到所述端罩。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的洗^L,其中，所述控制器包含外殼，所迷外 殼被安裝到所述端罩。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7的洗a，其中，所述桶包含內(nèi)桶與外桶，所述電動(dòng)機(jī)與所述控制器被定位在所述外桶下方，所述洗;M^還包含將所述電 動(dòng)機(jī)耦合到所述內(nèi)桶以驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)桶的旋轉(zhuǎn)的皮帶。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7的洗衣機(jī)，其中，所述電動(dòng)機(jī)為可變速度電動(dòng)機(jī)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7的洗衣機(jī)，其中，所述電動(dòng)機(jī)包含定子，所述定 子具有直接耦合到第 一連接器的多個(gè)磁體導(dǎo)線，所述控制器包含與所述第 一連接器匹配的第二連接器。
16. —種電動(dòng)機(jī)與控制器組件，其包含定子、被定位為相對(duì)于所述定 子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、至少一個(gè)端罩、定位在所述端罩上的散熱器、電動(dòng)機(jī)控制 器，所述電動(dòng)機(jī)控制器包含至少一個(gè)熱耦合到被定位在所述端罩上的所述 散熱器的部件。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的組件，其中，所述散熱器與所述端罩具有整體 構(gòu)造。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16的組件，其中，所述電動(dòng)機(jī)控制器被安裝到所述 端罩。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的組件，其中，所述電動(dòng)機(jī)控制器包含外殼，所 述外殼纟皮安裝到所述端罩。
20. —種電動(dòng)機(jī)與控制器組件，其包含電動(dòng)機(jī)、用于所述電動(dòng)機(jī)的控 制器以及散熱器，所述控制器包含外殼和至少一個(gè)熱耦合到所述散熱器的 部件，所述散熱器被定位在所述電動(dòng)機(jī)上且在所述控制器外殼外部。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的組件，其中，所述電動(dòng)機(jī)包含端罩，所述散熱 器被定位在所述端罩上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的組件，其中，所述端罩與所述散熱器具有整體 構(gòu)造。
23. 根據(jù)4又利要求21的組件，其中，所述控制器外殼凈皮安裝到所述端罩。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21的組件，其中，所述控制器外殼包含安裝到所述 端罩的基座以及附著到所述基座的蓋板，所述蓋板至少部分封閉所述至少一個(gè)部件。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24的組件，其中，所述控制器包含電路板，所述至 少一個(gè)部件凈皮安裝在所述電路板上，所述電路板4皮安裝到所述基座。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20的組件，其中，所述控制器外殼包含至少一個(gè)開 口 ，所述至少一個(gè)部件通過所述至少一個(gè)開口4皮熱耦合到所述散熱器。
全文摘要
一種水平軸洗衣機(jī)，其包含一體化的電動(dòng)機(jī)與控制器組件?？刂破鞅话惭b到電動(dòng)機(jī)，控制器被定位在洗衣機(jī)的桶的下方。在洗衣機(jī)運(yùn)行過程中，桶為控制器提供水滴保護(hù)。其他實(shí)施例包括電動(dòng)機(jī)與控制器組件，其中，控制器的發(fā)熱部件被熱耦合到散熱器。散熱器被定位在電動(dòng)機(jī)的端罩上和/或發(fā)動(dòng)機(jī)控制外殼外部。電動(dòng)機(jī)的定子可包含一個(gè)或一個(gè)以上直接附著到用于電動(dòng)機(jī)控制器的連接器的磁體導(dǎo)線。
文檔編號(hào)D06F37/20GK101268228SQ200680034966
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者D·E·希爾頓, G·M·萊文, M·W·梅杰, S·J·伯頓, S·M·施洛爾 申請(qǐng)人:艾默生電氣公司