專利名稱：洗衣機馬達的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及洗衣機的外轉子型感應馬達，更特別地，涉及用于洗衣機的改進了結構的外轉子型感應馬達，其性能得到改善，保證安全，并且防止了對定子線圈的損壞。
背景技術：
通常，洗衣機通過清洗、漂洗、離心旋轉、干燥等步驟洗滌衣物，利用水和洗滌劑的作用從保持在清洗桶內(nèi)的衣服和被褥(以下稱為衣物)上消除污物。
圖1圖示了一種洗衣機的截面，其應用了具有相關技術的馬達，圖2圖示了相關技術的洗衣機馬達的透視圖。
參照圖1，相關技術的洗衣機設置有機柜2，形成其外部；帶有支撐構件4a且懸浮在機柜2內(nèi)的外桶4，其具有保持清洗水的空間；旋轉安裝在外桶4內(nèi)的內(nèi)桶8，其底部安裝有換向器6，側壁上有水孔；位于外桶4的下方用于提供轉動換向器6和內(nèi)桶8的驅動力的馬達30；固定地固緊在外桶底側中心的承載殼體10，其旋轉支撐馬達30的轉動軸36；以及位于承載殼體10和馬達30之間用于連接/斷開傳送到換向器6和內(nèi)桶8的驅動力的離合器機構20。
外桶4在其下部具有排水單元12，將保持在外桶4內(nèi)的清洗水排出到洗衣機外側。
排水單元12設置有排水閥14，其與外桶4內(nèi)的排水孔4b連通；位于外桶下部一側的排水馬達16；以及用于引導清洗水經(jīng)由排水閥排出到洗衣機外側的排水軟管18。
在固定地固緊在外桶4的底側中心的承載殼體10的下方，設置有固定地固緊在此的定子。馬達30的轉動軸36貫穿承載殼體10的上下表面，在上側由軸承10a旋轉支撐，以及由承載殼體10的內(nèi)側的下側支撐。
馬達30是外轉子型BLDC馬達(無刷DC馬達)，當BLDC馬達30控制向其提供的功率而控制馬達30的速度時，該馬達以不同的速度轉動換向器6或者內(nèi)桶8。
馬達30的轉動軸36設置有中空旋轉軸36a，其上端與內(nèi)桶8連接；以及清洗軸36b，其旋轉安裝在中空旋轉軸36a內(nèi)，所述清洗軸的下端與馬達30連接，上端與換向器6連接。
與此同時，離合器機構20設置有耦合停止器22，其固定地固緊在承載殼體10的下側；離合器耦合器24，其利用鍵耦合在旋轉軸36a的下端，可以軸向滑動；離合器桿26，其一側連接在離合器耦合器24上，使得離合器耦合器24軸向移動從而與馬達30或者耦合停止器22嚙合；以及位于離合器桿26的另一側的離合器馬達28，其用于操作離合器桿26。
離合器耦合器24在下表面上具有第一離合器齒輪24a，用于與馬達30的轉子套44(見圖2)上的第二離合器齒輪44a嚙合；以及位于其上表面的第一鎖定齒輪24b，用于與耦合停止器22上的第二鎖定齒輪22a嚙合。
因此，如果離合器桿26使得離合器耦合器24向下移動，則第一離合器齒輪24a與第二離合器齒輪44a嚙合，從而從馬達30向旋轉軸36a傳送動力，并且如果離合器桿26使得離合器耦合器24向上移動，則第一鎖定齒輪24b與第二鎖定齒輪22a嚙合，從而使得來自馬達30的動力無法傳送到旋轉軸36a。
在上述洗衣機中，如果DC電源施加在馬達30上，并且離合器機構20使得離合器耦合器24與耦合停止器22嚙合，則動力僅從馬達30經(jīng)由清洗軸36b傳送到換向器6上，并且通過控制馬達30的速度，可以由換向器6實施衣物的清洗和漂洗。
如果DC電源施加在馬達30上，并且離合器機構20使得離合器耦合器34與馬達30嚙合，則動力經(jīng)由清洗軸36b和旋轉軸36a從馬達30同時傳送到換向器6和內(nèi)桶8兩者，并且通過高速驅動馬達30，換向器6和內(nèi)桶8兩者均高速運轉，從而從衣服內(nèi)擠出水。
與此同時，參照圖2，相關技術的馬達設置有定子32，其固定地固緊在承載殼體10的底側；和旋轉安裝成圍繞在定子32的外側的轉子34，從而可以被定子32和轉子34之間的電磁力作用轉動。
定子32設置有環(huán)形芯部37，其具有一堆多個鋼片；以及圍繞在芯部37上并且與外部電源連接的線圈38。
芯部37在上下側具有絕緣器39，以及多個緊固部分37a，它們沿著圓周內(nèi)側形成并且從此向內(nèi)突起。每個緊固部分37a具有緊固孔，用于利用緊固螺栓37b緊固在承載殼體的下側。
轉子34設置有轉子架40，其圍繞定子32的外圓周和底側；轉子磁鐵42，其安裝在轉子架40的內(nèi)圓周上，從而可以被定子32和轉子磁鐵42之間的電磁力作用而轉動；以及位于轉子架40的下表面的中心的轉子套44，其用于將轉動軸26的下端緊固在此。
柱形的轉子架40頂部開口，該轉子架設置有位于內(nèi)表面的轉子磁鐵固緊部分40d，其用于支座并且固緊轉子磁鐵42；和位于下表面中心的套固緊部分40a，其用于穿過轉動軸，并且將轉子套44固緊在此。
在位于轉子架40的下表面的套固緊部分40a的外側，設置多個下氣孔40b和下葉片40c，沿圓周方向彼此隔開布置。
下葉片40c設置在下氣孔40b的一側，并且下葉片40c和下氣孔40b兩者均沿徑向延伸。因此，當轉子架40轉動時，空氣從下氣孔40b吹入馬達內(nèi)側，冷卻馬達34和定子32。
轉子磁鐵42是多個永磁鐵，相對于定子32的外圓周表面用粘結劑粘合在轉子架40的轉子磁鐵固緊部分40d，在轉子磁鐵42和定子32之間形成間隙G(見圖1)。
轉子套44設置有套部44b，用于在其內(nèi)放置轉動軸36的清洗軸36b的下端，該轉子套在外圓周表面上具有第二離合器齒輪44；以及圍繞套部44b的凸緣部分44c，用于固緊轉子架40的套固緊部分40a。
套部44b用金屬形成。
凸緣部分44c是塑料注射模塑件，用于在套部44b和轉子架40之間電絕緣，該凸緣部分具有相應于套固緊部分40a上的緊固孔的緊固孔44d，用于利用緊固構件46緊固。
然而，因為絕緣器29布置在線圈38的內(nèi)側的芯部37的上下表面上，除了線圈38繞制的部分以外，所以相關技術的洗衣機的馬達的定子的線圈38暴露在定子32之外。
因此，有來自施加在線圈38上的電源的觸電危險，以及在定子32的運輸、組裝和維護過程中損壞線圈38的危險。
與此同時，參照圖3和4，在相關技術的洗衣機馬達內(nèi)，線圈38沿著定子32的芯部37的圓周繞制，并且線圈38設置有以固定方向轉動轉子34的主電路，以及以相反方向轉動轉子34的子電路。每個主電路和子電路均具有形成8極串連電路的單獨線圈38。
與此同時，在驅動馬達30的過程中，如果轉子34脫離固定位置，導致定子32和轉子34之間的間隙“G”不均勻，從而導致定子32和轉子34之間的電磁力不均勻，則存在有作用在定子32和轉子34之間，由定子32和轉子34之間的非均勻間隙引起的磁引力。
據(jù)此，馬達30陷入由磁引力導致的轉矩減小、發(fā)生振動以及在轉子34和定子32之間的干涉。
與此同時，外轉子型感應馬達也有上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于洗衣機的馬達定子，其中改變了絕緣器的結構，不讓線圈暴露在定子的外側，提前防止發(fā)生由安全疏忽導致的觸電事故，從而提高馬達的安全性，減少對線圈的損壞。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種洗衣機馬達，其減小磁引力并且防止定子和轉子之間由它們之間的非均勻間隙引起的干涉。
在實現(xiàn)本發(fā)明的目的的本發(fā)明第一方面，洗衣機馬達包括定子，其包括基本上為環(huán)形的芯部，該芯部具有一堆鋼片；繞制在該芯部的線圈，其上施加AC電源；安裝在該芯部外表面上的絕緣器，其一個邊緣延伸覆蓋該線圈。
在實現(xiàn)本發(fā)明的目的的本發(fā)明的第二方面，洗衣機馬達包括定子，其上施加AC電源；位于定子外側的轉子，其安裝成在電磁力的相互作用下而相對于定子轉動，其中該定子包括固定地固緊在外桶上的環(huán)形芯部，其具有一堆多個鋼片；和沿該芯部的圓周繞制的多個線圈，并且并聯(lián)連接。
在實現(xiàn)本發(fā)明的目的的本發(fā)明的第三方面，洗衣機馬達包括定子，其包括基本上為環(huán)形的芯部，該芯部具有一堆鋼片；繞制在該芯部的線圈，其上施加AC電源；和安裝在該芯部的外表面上的絕緣器，其一個邊緣延伸覆蓋線圈，其中多個線圈沿該芯部的圓周繞制，并且并聯(lián)連接。
在實現(xiàn)本發(fā)明的目的的本發(fā)明的第四方面，洗衣機馬達包括定子，其上施加AC電源；布置成圍繞該定子的底側和外側的轉子架；位于該轉子架的內(nèi)圓周表面上的轉子芯部，其安裝成被電磁力的相互作用而相對于該定子轉動；以及位于轉子架上的轉子芯部固緊裝置，其中該定子包括基本上為環(huán)形的芯部，其具有一堆鋼片；繞制在該芯部的線圈，其上施加AC電源；和安裝在該芯部的外表面上的絕緣器，其一個邊緣延伸覆蓋該線圈，其中多個線圈沿該芯部的圓周繞制，并聯(lián)連接。
上絕緣器和下絕緣器分別安裝在定子芯部的上下表面上，下絕緣器的外邊緣以向下凹的拋物線形延伸，從而圍繞布置在芯部的底側上的下部線圈部分，使得線圈不會暴露在定子的外側，預先防止了由于安全疏忽導致的觸電事故發(fā)生，切斷了清洗水向線圈內(nèi)部的滲入，從而提高了馬達的安全性。
線圈不暴露在馬達的外側防止了在定子的運輸、組裝和維護過程中對線圈的損壞。
芯部的4個線圈繞組并聯(lián)連接，在定子上形成主并聯(lián)電路和子并聯(lián)電路的8極4并聯(lián)電路，可以減小由定子和轉子之間的非均勻間隙導致的磁引力，由此防止了定子和轉子之間的干涉。
磁引力的減小降低了驅動馬達過程中的振動，并且防止了馬達效率的下降，從而提高了馬達的可靠性。
對定子和轉子之間干涉的防止允許防止馬達的異常磨損和損壞，從而延長馬達的壽命，并且提高馬達的安全性。


圖1圖示了采用了相關技術的馬達的洗衣機的截面圖；圖2圖示了相關技術的洗衣機馬達的分解透視圖；圖3圖示了圖2中的定子線圈的連線圖；圖4圖示了圖3中的連線的電路圖；圖5圖示了采用了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的馬達的洗衣機的截面圖；圖6圖示了透視圖，其示出了圖5中的關鍵部件；圖7圖示了截面圖，其示出了圖5中的關鍵部件；圖8圖示了沿圖6中的A-A線的截面圖；圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的洗衣機馬達的分解透視圖；圖10圖示了圖9中的定子的底視圖；圖11圖示了沿圖10中的B-B線的截面圖；圖12圖示了圖9中的定子中的線圈的連線圖；
圖13圖示了圖12的連線圖；和圖14圖示了用于解釋由定子和轉子之間的非均勻間隙導致的磁引力的參考圖。
具體實施例方式
下面將參照

本發(fā)明的實施例。
圖5圖示了采用了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的馬達的洗衣機的截面圖，圖6和7分別是圖示了圖5的關鍵部件的透視圖和截面圖，圖8是圖示了沿圖6中的A-A線的截面圖。
參照圖5-8，洗衣機包括形成其外部的機柜52；利用支撐構件54a懸浮在機柜52內(nèi)的外桶54，其內(nèi)部具有保持清洗水的空間；旋轉安裝在外桶54中的內(nèi)桶58，其底部安裝有換向器56，側壁上有水孔；位于外桶54下方的馬達60，其向轉動換向器56和內(nèi)桶58提供驅動力；和位于馬達60和外桶54之間的動力傳送單元80，其選擇性地連接/斷開傳送到換向器56和內(nèi)桶58的馬區(qū)動力。
在機柜52的頂部，設置有頂蓋62，其具有用來向/從洗衣機引入/取出衣物的衣物開口；并且在機柜52下方，設置有基部64，其上設置有支撐腿部，用來支撐洗衣機。在頂蓋62上，設置有蓋子62a，其旋轉安裝以打開/關閉衣物開口；并且在頂蓋62的一側，設置有供水單元66，其將供應的水提供給洗衣機。
供水單元66包括供水軟管66a，用于從洗衣機外側提供清洗水；和供水閥66b，用于切斷供應給供水軟管66a的清洗水，并且在供水流道內(nèi)，設置有洗滌劑盒66c，使得洗滌劑被經(jīng)過供水閥66b的水沖向外桶54。
外桶54在下部具有排水單元70，用于向洗衣機外側排出保持在外桶54內(nèi)的清洗水。
排水單元70包括排水閥72，其一端與外桶54內(nèi)的排水孔54b連通；位于外桶54底側的排水馬達74，用于控制排水閥72的打開/關閉；和與排水閥72的另一端連通的排水軟管78，用于引導清洗水經(jīng)由排水閥72排出到洗衣機外側。
排水孔54b形成在外桶54的底部，從而與外桶54的內(nèi)側連通，并且排水馬達74利用單獨的連接構件與排水閥72耦合。
馬達60是外轉子型感應馬達，其上施加AC電源，其速度由動力傳送單元80適當?shù)亟档汀?br> 與此同時，動力傳送單元80包括安裝在外桶54的底側中心的殼體82，該殼體底側上固定地固緊馬達60的定子；旋轉安裝在殼體82內(nèi)的滾筒84，其上有用來降低馬達60速度的行星齒輪83；中空旋轉軸86，其下端壓配合在滾筒84中，其上端連接在內(nèi)桶58上；旋轉安裝在中空旋轉軸86內(nèi)的清洗軸88，其下端與行星齒輪83嚙合并且上端與換向器56連接；安裝在殼體82內(nèi)用于制動動力傳送單元80的制動機構90；和位于滾筒84下方用于連接/斷開馬達60和滾筒84之間的動力傳送的離合器機構100。
在該殼體的上側和下側，設置有分別用于旋轉地支撐滾筒84和旋轉軸86的軸承82a，并且在滾筒84的內(nèi)側的下部，設置有旋轉安裝在其上的馬達60的轉動軸130。
轉動軸130的上端在滾筒84內(nèi)與行星齒輪83嚙合，并且在滾筒84與轉動軸130之間，和在旋轉軸86與清洗軸88之間，還設置有無油軸承。
旋轉軸86上端與內(nèi)桶輪轂58a連接，該輪轂固定地固緊在內(nèi)桶58的底部；該軸下端壓配合在滾筒84的上部中。旋轉軸86如此安裝，從而將通過離合器機構100傳輸?shù)綕L筒84的馬達60的動力傳輸?shù)絻?nèi)桶58。
參照圖6，制動機構90包括其一端固緊在殼體82的制動帶92，并且圍繞滾筒84的外圓周布置；制動桿94，制動帶92的另一端利用鉸鏈連接于其上，并且該制動桿旋轉安裝在殼體82上；以及制動馬達96(見圖6)，其連接在制動桿94上，使得制動帶92拉緊滾筒84的外圓周。
制動馬達96(見圖6)安裝在外桶54的底側，用于向制動桿94施加高于預定值的力，從而利用制動帶92強制停止?jié)L筒84。因此，要求制動馬達96有足夠的容量，從而使得制動帶92確保有足夠的制動功率來制動滾筒84。
離合器機構100包括耦合停止器102，其固定地固緊在殼體82的底側；離合器耦合器104，其利用鍵連接在滾筒84的下端，從而可以上下移動；離合器桿106，其旋轉安裝在離合器停止器102上，一端連接在離合器耦合器104上；以及離合器馬達108，其連接在離合器桿106的另一端，用于連接/斷開離合器耦合器104和馬達60之間的動力傳送。
離合器耦合器104包括第一離合器齒輪104a，其突出形成與馬達60上的第二離合器齒輪166嚙合的下表面，并且利用鍵連接在離合器機構100的滾筒84上，從而可以上/下移動。
離合器桿106一端連接在離合器耦合器104上，另一端連接在離合器馬達108上，一端和另一端之間的中點利用鉸鏈旋轉連接在耦合停止器102上。
離合器馬達108安裝在外桶54的底側，用于如此移動離合器桿106，使得離合器耦合器104沿著滾筒84的下部上/下移動。
就是說，當離合器桿106被離合器馬達108轉動時，離合器耦合器104被離合器桿沿著滾筒84的下部而上/下滑動，使得離合器耦合器104與馬達60或者耦合器停止器102嚙合。
下面將說明本發(fā)明的洗衣機的操作。
向洗衣機施加電源而驅動馬達60以后，動力經(jīng)由轉動軸130從馬達60傳送到動力傳送單元80，并且，因為動力傳送單元80有選擇地驅動換向器56或者內(nèi)桶58，則執(zhí)行清洗、漂洗和甩干周期。
具體地說，在僅操作換向器56來實施清洗和漂洗周期的情況下，動力傳送單元80的離合器耦合器104被離合器馬達108和離合器桿106向上移動，從而脫開馬達60和滾筒84。
就是說，如果離合器馬達108移動離合器桿106，使得離合器耦合器104沿著滾筒84的下部向上移動，則離合器耦合器104的第一離合器齒輪104a從馬達60的第二離合器齒輪166上脫開，離合器機構100無法將來自馬達60的動力傳送到離合器耦合器104。
因此，動力僅從馬達60經(jīng)由轉動軸130傳送到滾筒84內(nèi)的行星齒輪83，并且，由此在其速度經(jīng)過行星齒輪83適當降低后傳送到清洗軸88，從而在換向器56被清洗軸88轉動的同時實施清洗或者漂洗。
在清洗或者漂洗過程中，排水單元70向洗衣機外側排出清洗或者漂洗用過的清洗水，并且供水單元66向洗衣機供水。
就是說，當供水單元66的供水閥66b打開/關閉時，水經(jīng)由供水軟管66a供給到洗衣機的外桶54，而當排水閥72被排水單元70的排水馬達74打開/關閉時，清洗水經(jīng)由排水閥72和排水軟管78從外桶54排出到洗衣機外側。
與此相對，在同時驅動換向器56和內(nèi)桶58進行旋轉從而在衣物上擠出水的情況下，離合器耦合器104被馬達108和離合器桿106向下移動，動力傳送單元80耦合馬達60和滾筒84。
就是說，如果離合器馬達108如此移動離合器桿106，使得離合器耦合器104沿著滾筒84的下部向下移動，則離合器耦合器104的第一離合器齒輪104a與第二離合器齒輪166嚙合，使得動力從馬達60傳送到離合器耦合器104。
據(jù)此，動力經(jīng)由轉動軸130從馬達60傳送到滾筒84內(nèi)的行星齒輪83，并且，與此同時，經(jīng)由離合器耦合器104傳送到滾筒84，則滾筒84和轉動軸130以相同速度轉動。
在本例中，由于滾筒84和轉動軸130以相同速度一起轉動，滾筒84內(nèi)的行星齒輪83的減速功能不再發(fā)生作用，使得滾筒84和轉動軸130以高速轉動。
如果動力從馬達60同時傳送到滾筒84和轉動軸130，則轉動軸130和行星齒輪83轉動清洗軸88，并且滾筒84轉動旋轉軸86，使得換向器56和內(nèi)桶58被清洗軸88和旋轉軸86轉動。
與此同時，如果蓋子62a在旋轉中途被使用者打開，則動力傳送單元80通過制動機構90制動滾筒84的轉動，從而防止因安全疏忽而由旋轉換向器56和內(nèi)桶58導致的事故發(fā)生。
就是說，當換向器56和內(nèi)桶58處于以高速轉動的旋轉過程中時，如果蓋子62a被打開，則制動桿94被制動機構90的制動馬達96拉動，拉緊滾筒84的外圓周上的制動帶92，從而利用滾筒84和制動帶92之間的摩擦停止?jié)L筒84的轉動。
這樣，當滾筒84的轉動受到制動時，旋轉軸86和清洗軸88的轉動停止，從而相應地停止內(nèi)桶58和換向器56的轉動。
圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的洗衣機馬達的分解透視圖，圖10圖示了圖9中的定子的底視圖，以及圖11圖示了沿圖10中的B-B線的截面圖。
參照圖7和圖9-11，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的洗衣機馬達包括定子110，其固定地固緊在動力傳送單元80的殼體82的底側；轉子120，其安裝成圍繞定子110的外側，被產(chǎn)生的電磁力相對于定子110轉動；以及轉動軸130，其旋轉布置在滾筒84內(nèi)，下端固定地固緊在轉子120上，上端與動力傳送單元80的行星齒輪83嚙合。
定子110包括環(huán)形芯部112，其具有一堆多個鋼片；線圈114，其繞制在芯部112上并且與AC電源連接；以及位于芯部112的上下側的絕緣器116，其一側延伸包圍線圈114，用于發(fā)揮絕緣功能。
芯部112包括多個Ts112a，每一個沿徑向從外圓周向外突起，用于在其上繞制線圈114；以及多個緊固部分112b，每一個從內(nèi)圓周突起，用于利用緊固螺栓(未示出)緊固在動力傳送單元80的殼體82上。多個Ts112a以有規(guī)律的間隔沿著芯部112的外圓周在其上形成，而且線圈114設置在Ts之間。
多個緊固部分112b以有規(guī)律的間隔形成在芯部112的內(nèi)圓周上，并且每個緊固部分112b在其內(nèi)側的一側具有緊固孔112c，用于利用緊固螺栓緊固。
在多個Ts112a中，由于線圈114的一側插入兩個Ts112a之間，并且線圈114的另一端插入另外兩個Ts112a之間，所以多個線圈114沿著芯部112的圓周繞制，并且并聯(lián)連接。
由于多個線圈的上部和下部沿著芯部112的上表面和下表面的圓周利用捆綁構件113捆綁，所以從整體上減小了定子110的直徑。
就是說，線圈114包括位于芯部112的上邊緣的上線圈部分114a；位于芯部112的下邊緣的下線圈部分114b；以及放置并且連接在多個Ts112a之間的連接線圈114c。
據(jù)此，由于線圈114的主要部分布置在上下表面上，并且較之相關技術而言Ts112的突起長度減小，所以定子110的直徑減小。
與此同時，絕緣器116包括上絕緣器116a，其安裝在芯部112的上表面上；和下絕緣器116b，其安裝在芯部112的底側，且具有外邊緣，其延伸包圍下線圈部分114b。
動力傳送單元80和芯部112之間的上絕緣器116a防止電力從定子110傳送到動力傳送單元80。
下絕緣器116b具有外邊緣，其向著芯部112的Ts112a以向下凹的拋物線形延伸，從而包圍下線圈部分114b。
就是說，下絕緣器116b整體上與線圈114直徑相同，并且半圓形的線圈接收件117在圓周的外邊緣處以拋物線形向下凹，用于在其中容納下線圈部分114b。據(jù)此，下絕緣器116b不僅隔絕了定子110的底側，而且保護了下線圈部分114b免受外部沖擊和清洗水的滲入。
當然，類似于下絕緣器116b，也可以形成上絕緣器116a，從而圍繞上線圈部分114a。
與此同時，參照圖12和13，設置有4個線圈114，其沿著芯部112的圓周繞制在Ts112a上，從而以相同的距離隔開，并且并聯(lián)連接，使得每個線圈114有兩個電極。
就是說，4個線圈114在芯部112處形成8極4并聯(lián)電路。
在本例中，如果定子110和轉子120之間的間隙“G”不均勻，則雖然由于非均勻的間隙“G”導致的磁引力“F”作用在定子110和轉子120之間，但是繞制在定子110和轉子120上的線圈114的并聯(lián)電路數(shù)目越多，這種磁引力就減小的越多。
與此同時，在線圈114的并聯(lián)電路中，設置有以常規(guī)方向轉動轉子120的主并聯(lián)電路；和以相反方向轉動轉子120的子并聯(lián)電路，它們每個帶有4個線圈114，從而形成4并聯(lián)電路。
子并聯(lián)電路布置在主并聯(lián)電路的內(nèi)側，使得在子并聯(lián)電路和主并聯(lián)電路之間存在固定角度的相差，其中主并聯(lián)電路的4個線圈沿圓周方向繞制在芯部112的Ts112a的內(nèi)側，而子并聯(lián)電路的4個線圈114沿圓周方向繞制在芯部112的Ts112a的外側。
轉子120包括轉子架122，其安裝成圍繞定子110的外圓周表面和底側表面；轉子芯部124，其安裝在轉子架122的內(nèi)圓周表面上，從而可以受到電磁力的作用相對于定子110轉動；和位于轉子架122的下表面中心的轉子套44，其用于將轉子軸130的下端固緊在此。
帶有整體打開頂部的柱形轉子架122包括位于側壁的內(nèi)圓周表面上的轉子芯部固緊部分122a，其用于支座和固緊轉子芯部124；和位于下表面中心的套固緊部分122b，所述下表面上有利用緊固構件160將轉子套126固緊在此的緊固孔160a。
與此同時，轉子架122包括氣孔和葉片，它們通過向馬達60吹送外部空氣來防止馬達60溫度升高。就是說，當馬達60受到驅動時，馬達60的內(nèi)部溫度因其電磁熱損耗而升高，因此需要冷卻馬達60，以使得馬達60的性能不會變劣。
因此，在轉子架122的下表面，設置有下氣孔140和下葉片142，用于冷卻馬達60的下部，并且在轉子架122的側表面上，設置有側氣孔，用于改善下氣孔140和下葉片142的冷卻性能。
下氣孔140沿轉子架122的圓周方向布置在轉子架122的內(nèi)側圓周表面和套固緊部分122b之間。
每個下葉片142從每個下氣孔140的一側向上突起，用于從下氣孔140吹送外部空氣。
下氣孔140和下葉片142沿相對于轉子架122的徑向以一定角度傾斜的方向延伸。因此，由于下氣孔140和下葉片142的長度較之其兩者沿徑向方向延伸的情況較長，所以當轉子架122轉動時，經(jīng)過下氣孔140和下葉片142的空氣流速也會增加。
特別地，雖然下氣孔140和下葉片142相對于轉子架122的徑向方向的傾斜角度越大，空氣流速越大，但是，如果傾斜角度超過30°，則空氣流速反而會減小，在下氣孔140和下葉片142的傾斜方向與轉子架122的轉動方向相反而不是以轉子架122轉動方向傾斜的情況下，空氣流速會增加。
因此，下氣孔140和下葉片142在旋轉時，形成以30°的傾斜角與轉子架122的轉動方向反向傾斜，使得在旋轉時，當馬達60發(fā)熱最大時，馬達60的冷卻性能也變得最大。
側氣孔144以有規(guī)律的間隔沿著轉子架122的側部形成在轉子架122的下表面和轉子芯部固緊部分122a之間，用于排出由下氣孔140和下葉片142吸入的空氣。
由于側氣孔144的位置高于轉子架122的下表面，所以下氣孔140和側氣孔144之間的空氣流動路徑形成在轉子架122的下表面的上側。據(jù)此，從下氣孔140吸入的空氣與馬達60的下部接觸的區(qū)域增大，從而改善了馬達60的冷卻性能。
與此同時，轉子架122具有筋部(beads)146和凹口148，用于防止其因離心力扭曲或者變形成橢圓形。
設置有多個筋部146，其每個向上，或者向下凹，形成在轉子架122的下表面上，在轉子架122的圓周方向上以有規(guī)律的角度間隔沿轉子架122的徑向方向延伸。
筋部146的一端最靠近轉子架122的側部，并且另一端在套固緊部122b內(nèi)形成在第一緊固孔160a的相同圓周上，使得該另一端與轉子套126重疊。
凹口148形成在由轉子架122的下表面和側表面邊緣形成的角落的外側，沿轉子架122的圓周方向以有規(guī)律的角度間隔向內(nèi)沖壓。
轉子芯部124包括一堆多個鋼片的環(huán)形芯部124a；位于芯部124a上的繞組部分124b，其用作感應電流的通道。繞組部分124b包括位于芯部124a的上端和下端的上端環(huán)150和下端環(huán)151；和連接在上端環(huán)150和下端環(huán)151之間的引導線(lead line)152.
轉子芯部124固定地固緊在轉子架122的轉子芯部固緊部分122a上，轉子芯部固緊部分122a具有上凸起154和下凸起155，用于在其上部和下部保持轉子芯部124。
上凸起154以有規(guī)律的間隔沿圓周方向形成在轉子芯部124的上側，使得當轉子120轉動時，轉子芯部124不會向轉子架122的打開頂側分離。無論轉子芯部124的尺寸如何，上凸起154形成在轉子芯部固緊部分122a的固定高度。
下凸起155以有規(guī)律的間隔沿圓周方向形成在轉子芯部固緊部分122a的下側，使得轉子芯部124擱置并且支撐在其上。下凸起155形成的高度隨著轉子芯部124的尺寸變化。因此，由于下凸起155的位置變化，所以不同尺寸的轉子芯部124可以有選擇地安裝在轉子芯部固緊部分122a上。
上凸起154和下凸起155通過向內(nèi)沖壓轉子架122的外圓周而形成，這樣上凸起154和下凸起155向內(nèi)突出。
在本例中，當然，可以在轉子芯部124和轉子芯部固緊部分122a之間施加粘結劑，用于更牢固地將轉子芯部124緊固在轉子芯部固緊部分122a上。
與此同時，雖然馬達60的下部被轉子架122的下氣孔140和下葉片142冷卻，但是由于被下氣孔140和下葉片142吹送的空氣不能到達馬達60的上部，而是從側氣孔144排出，所以馬達60的上部很少受到下氣孔140和下葉片142的冷卻。
因此，多個葉片158(blades)從轉子芯部124的頂部向上突出，用于在馬達60受到驅動時將外部空氣吹送到馬達60的上部。
上葉片158被注射模制而與位于轉子芯部124頂面上的上端環(huán)150形成一體，以有規(guī)律的間隔沿著轉子芯部124的頂部在轉子架122的徑向方向上延伸。
與此同時，轉子芯部124的內(nèi)徑大于定子110的外徑，使得固定尺寸的間隙“G”形成在轉子芯部124和定子110之間。
雖然馬達60的效率隨著間隙“G”形成地更小而變得更大，但是如果間隙“G”的尺寸太小則轉子120容易碰撞定子110，所以馬達的設計、制造和維護是必須的，以使在轉子芯部124和定子110之間總是保持優(yōu)化的間隙“G”。
因此，轉子架122在下表面上具有間隙校驗孔156，用于觀察和測量間隙“G”。在轉子架122的下表面上，沿著定子110和轉子芯部124之間的間隙“G”，以有規(guī)律的間隔設置有多個間隙校驗孔156。
轉子套126包括套部126a，其用于固緊轉動軸130的下端；和圍繞套部126a的固緊部126b，其用于固緊轉子架122的套固緊部122b。
套部126a由金屬形成，用于在其中放置和固緊轉動軸130的一個端部。
固緊部126b采用塑料注射模塑形成，用于在套部126a和轉子架122之間電絕緣，并且設置有與套固緊部122b的第一緊固孔160a相對應的第二緊固孔160a，其用于利用緊固件160緊固在套固緊部分122b。
沿圓周方向相應于彼此而分別形成在套固緊部122b和轉子套126上的多個第一緊固孔160a和多個第二緊固孔160b利用螺栓162和鉚釘164沿圓周方向被交替緊固。
固緊部126b在上表面具有第二離合器齒輪166，其用于與離合器耦合器104的第一離合器齒輪104a嚙合。
以下將說明本發(fā)明的洗衣機馬達的操作。
在向馬達60施加AC電源后，電流流過定子110上的線圈114，在定子110上形成轉動磁場和在轉子120的轉子芯部124上形成感應電流。
由于定子110和轉子芯部124上的轉動磁場和感應電流之間的相互作用，所以產(chǎn)生轉動力來轉動轉子120，并且轉子120的轉動力經(jīng)由轉動軸130傳送到動力傳送單元80。
在本例中，雖然轉子芯部124沿上/下方向移動并且因跟隨轉子120的轉動的旋轉力而向著轉子架122的打開頂部分離，但是由于上凸起154和下凸起155保持轉子芯部124的上端和下端，所以防止了上/下移動以及轉子芯部124的分離。
與此同時，由于上絕緣器116a安裝在定子110的上表面上，所以阻止了定子110和動力傳送單元80之間的電流，并且由于下絕緣器116b安裝在定子110的下側，利用下絕緣器116b的線圈接收件117覆蓋下線圈部分114b，所以定子110不會暴露在外側。
因此，由于在安裝有動力傳送單元80的狀態(tài)下，定子110不會暴露在外側，所以可以防止由于安全疏忽導致的事故，諸如觸電，并且由于沒有外界影響直接施加在線圈114上，所以可以防止對于線圈114的損壞。
與此同時，當轉子120被轉動磁場和感應電流之間的相互作用而轉動時，外界空氣被轉子架122的下氣孔140和下葉片142吸入，吹向定子110和轉子芯部124的下部，從而冷卻馬達60的下部，并且經(jīng)由側氣孔144排出到馬達60的外側。
在洗衣機的旋轉過程中，由于下氣孔140和下葉片142以30°的范圍相對于轉子的轉動方向傾斜形成，所以當轉子架122在旋轉方向轉動時，下氣孔140和下葉片142的流動速度最大，這樣在旋轉時，馬達60的冷卻性能變得最大，同時馬達60的發(fā)熱也變得最大。
由于側氣孔144定位高于轉子架122的下表面，與現(xiàn)有技術相比，下氣孔140和側氣孔144之間的空氣流動路徑向上朝向定子110和轉子芯部124移動，從而增大了馬達60和外界空氣之間的接觸區(qū)域。
另外，由于外部空氣由位于轉子架124的頂部彎曲部分122c處的上葉片158在跟隨轉子120轉動時被吸入，所以被吹向定子110和轉子芯部124的上部，并且冷卻馬達60的上部。
這樣，由于外部空氣同時吹向馬達60的上部和下部，并且與此同時，被外界空氣冷卻的馬達60的下部區(qū)域也增大，所以馬達60的冷卻性能提高，從而改善了馬達60的效率，這是因為馬達60的下部被下氣孔140和下葉片142冷卻，并且馬達60的上部被上葉片158冷卻。
與此同時，來自轉子120的旋轉的高離心力將轉子架122扭曲或者變形成橢圓形。
在本例中，多個筋部146和凹口148加強了轉子架122，即使在轉子架122的厚度更薄時也能抑制其變形。
即使施加在轉子架122上的力的主要部分作用在套固緊部分122b上，其為階梯狀且其內(nèi)設置有多個緊固孔160a、160b和轉動軸130，從轉子架122的側部向套固緊部分122b的第一緊固孔160a所處的位置延伸的筋部146防止由于應力集中導致的轉子架122在套固緊部分122b處的變形。
與此同時，如果定子110和轉子120之間的間隙“G”的尺寸隨著位置變化，那么來自定子110和轉子芯部124之間的非均勻間隙的定子110和轉子芯部124之間的磁引力會導致轉子120與定子110彼此碰撞。
因此，制造者或者維護人員通過轉子架122內(nèi)的多個間隙校驗孔156維持或者調節(jié)馬達60的間隙“G”使其保持不變。就是說，通過從每個間隙校驗孔156校驗間隙“G”，檢查間隙“G”的尺寸，從而檢測間隙“G”的缺陷，并且調節(jié)間隙“G”變得更容易。
然而，既使在定子110和轉子120被組裝和經(jīng)過調節(jié)使得定子110和轉子120之間的間隙“G”均勻的情況下，定子110和轉子120之間的間隙“G”的均勻性也會隨著馬達60的驅動被破壞，從而導致定子110和轉子120之間因非均勻的間隙導致的磁引力“F”。
參照圖14，因非均勻的間隙導致的磁引力與間隙表面積“S”、非均勻量“△”以及間隙磁通量密度“B”成比例，并且反比于間隙長度“L”以及并聯(lián)電路“P”的數(shù)目，如下方程所示。
FPULL=125×(B1000)2×Δδ[kg]]]>其中，S間隙面積[SQ.CM]＝πDsLeff/C，B間隙磁通量密度的有效值[GAUSS]B=Bpeak2×1.11]]>δ間隙長度[CM]，Ds定子內(nèi)徑[CM]，Leff非均勻量[CM]，C卡特系數(shù)(約1.2)，PAR并聯(lián)電路的等價數(shù)。
因此，如果定子110的線圈114在芯部112繞線形成8極4并聯(lián)電路，那么線圈114的并聯(lián)電路數(shù)目“P”增大，從而也可以減小磁引力“F”。
就是說，由于4個線圈114繞線并聯(lián)，作用在定子110和轉子120之間的磁引力較之相關技術減小到1/4，并且隨著磁引力“F”的幅度的減小，轉動扭矩的減小和轉子120的振動產(chǎn)生被減小，以及定子110和轉子120發(fā)生干涉的可能性也減小。
線圈114包括主并聯(lián)電路和子并聯(lián)電路，其中，如果AC電源施加在主并聯(lián)電路上，轉子120沿固定方向轉動，并且如果AC電源施加在子并聯(lián)電路上，轉子120沿相反方向轉動。
權利要求
1.一種洗衣機馬達，包括定子，其包括基本上為環(huán)形的芯部，其具有一堆鋼片，繞制在所述芯部上的線圈，其上施加AC電源，和安裝在所述芯部外側表面上的絕緣器，所述絕緣器的一個邊緣延伸覆蓋所述線圈。
2.如權利要求1所述的馬達，其特征在于，所述絕緣器包括安裝在所述芯部的上表面的上絕緣器，和安裝在所述芯部的底側上的下絕緣器，其外邊緣延伸，在所述芯部的底側的外邊緣處覆蓋線圈部分。
3.如權利要求2所述的馬達，其特征在于，所述下絕緣器的外邊緣延伸到所述芯部的外邊緣，并且形成圍繞所述線圈的底側，其布置在所述芯部的底側。
4.如權利要求3所述的馬達，其特征在于，所述下絕緣器的外邊緣具有向下凹的拋物線形狀。
5.一種洗衣機馬達，包括定子，其包括基本上為環(huán)形的芯部，其具有一堆鋼片，繞制在所述芯部上的線圈，其上施加AC電源，和安裝在所述芯部外側表面上的絕緣器，所述絕緣器的一個邊緣延伸覆蓋所述線圈，其特征在于，多個線圈沿著所述芯部的圓周繞制，并且并聯(lián)連接。
6.如權利要求5所述的馬達，其特征在于，所述絕緣器包括安裝在所述芯部的上表面的上絕緣器，和安裝在所述芯部的底側上的下絕緣器，其外邊緣延伸，在所述芯部的底側的外邊緣處覆蓋線圈部分。
7.如權利要求6所述的馬達，其特征在于，所述下絕緣器的外邊緣延伸到所述芯部的外邊緣，并且形成圍繞所述線圈的底側，其布置在所述芯部的底側。
8.如權利要求7所述的馬達，其特征在于，四個線圈繞制在所述芯部上，并且并聯(lián)連接，從而形成4個并聯(lián)電路。
9.如權利要求8所述的馬達，其特征在于，所述線圈繞線形成以固定方向轉動所述轉子的主并聯(lián)電路，以及以相反方向轉動所述轉子的子并聯(lián)電路，并且所述子并聯(lián)電路布置成在所述子并聯(lián)電路和所述主并聯(lián)電路之間存在固定角度的相位差。
10.一種洗衣機馬達，包括定子，其上施加有AC電源；位于所述定子外側的轉子，其安裝成被電磁力的相互作用而可以相對于所述定子轉動；其特征在于，所述定子包括固定地固緊在外桶的環(huán)形芯部，其具有一堆多個鋼片，和沿著所述芯部的圓周方向繞制的多個線圈，并且并聯(lián)連接。
11.如權利要求10所述的馬達，其特征在于，四個線圈繞制在所述芯部上，并且并聯(lián)連接，形成4個并聯(lián)電路。
12.如權利要求11所述的馬達，其特征在于，所述線圈繞線形成以固定方向轉動所述轉子的主并聯(lián)電路，以及以相反方向轉動所述轉子的子并聯(lián)電路，并且所述子并聯(lián)電路布置成在所述子并聯(lián)電路和所述主并聯(lián)電路之間存在固定角度的相位差。
13.一種洗衣機馬達，包括定子，其上施加有AC電源；布置成包圍所述定子的底側和外側的轉子架；位于所述轉子架的內(nèi)圓周表面上的轉子芯部，其安裝成可以被電磁力的相互作用而相對于所述定子轉動；和位于所述轉子架上的轉子芯部固定裝置，其中，所述定子包括基本上為環(huán)形的芯部，其具有一堆鋼片；繞制在所述芯部的線圈，其上施加有AC電源；以及安裝在所述芯部的外表面上的絕緣器，所述絕緣器的一個邊緣延伸從而覆蓋所述線圈，其中，多個所述線圈沿著所述芯部的圓周繞制，并聯(lián)連接。
14.如權利要求13所述的馬達，其特征在于，所述轉子架具有多個以徑向圖案形成的氣孔，相對于所述轉子架的徑向方向傾斜一定的角度。
15.如權利要求13所述的馬達，其特征在于，所述轉子芯部固緊裝置包括轉子芯部固緊部分，用于將所述轉子芯部安置在所述轉子架的內(nèi)側表面上，和從所述轉子芯部固緊部分的下部向內(nèi)突起的下凸起，用于支撐所述轉子芯部的下端。
16.如權利要求13所述的馬達，還包括位于連接所述轉子架的下表面和側表面的角落處的凹口，其用于加強強度。
17.如權利要求13所述的馬達，還包括形成在所述轉子架的下表面中的筋部，其沿著所述轉子架的徑向方向延伸，形成徑向圖案。
18.如權利要求13所述的馬達，還包括位于所述轉子架的下表面中的多個間隙校驗孔。
19.如權利要求13所述的馬達，還包括以徑向圖案形成在所述轉子架的下表面中的多個氣孔，在所述洗衣機旋轉時，所述多個氣孔以一定的角度相對于所述轉子架的轉動方向傾斜。
20.如權利要求13所述的馬達，還包括以有規(guī)律的間隔從所述轉子芯部的頂部沿該頂部向上突起的多個葉片。
全文摘要
本發(fā)明涉及洗衣機馬達(60)，其中絕緣器(116)結構被改變，從而不會將線圈(114)暴露在定子(110)的外側，預先防止了由于安全疏忽導致的觸電事故發(fā)生，提高了馬達(60)的安全性，減小了對線圈(114)的損壞，并且這樣能減小磁引力和防止定子(110)和轉子(120)之間由于其兩者間非均勻的間隙導致的干涉。為了實現(xiàn)這種效果，本發(fā)明提供了以一種洗衣機馬達(60)，其包括定子(110)，該定子包括基本上為環(huán)形的芯部(112)，其具有一堆鋼片(1129)；繞制在該芯部(112)上的線圈(114)，其上施加有AC電源；和安裝在該芯部(112)的外側表面上的絕緣器(116)，所述絕緣器(116)的一個邊緣延伸覆蓋所述線圈(114)，其中多個線圈沿著該芯部(112)的圓周繞制，并且并聯(lián)連接。
文檔編號H02K29/12GK1950560SQ200580014984
公開日2007年4月18日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權日2004年6月24日
發(fā)明者樸容奭 申請人:Lg電子株式會社