洗衣机的电机的制作方法

文档序号:7460628阅读:106来源:国知局
专利名称:洗衣机的电机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种直接安装在洗衣机外桶下侧的外转子式感应电机,特别是,有关改善定子缠绕的绕组接线结构,可防止定子和转子之间相互碰撞的洗衣机的电机。
背景技术
一般,洗衣机是利用水和洗涤剂的作用通过洗涤、漂洗、脱水以及烘干等过程洗净洗涤桶内衣物,寝具等(以下,简称洗涤物)的装置。
图1是配备现有电机的洗衣机剖面图,图2是现有技术的洗衣机电机的分解斜视图,图3和图4是图示图2定子的绕组接线结构及回路的图。
以往的洗衣机如图1所示,包括有形成外观的机壳2,在机壳2的内部被支撑部件4a悬挂固定并容纳洗涤水的外桶4,安装在外桶4的内部旋转并在底面安装波轮6以及在侧面形成有水孔的内桶8,安装在外桶4的下侧产生旋转波轮6及内桶8的驱动力的电机30,上部结合固定在外桶4的下部中央并在下部安装电机30以及可旋转地支撑电机30旋转轴36的轴承外壳[housing]10,安装在上述轴承外壳10和电机30之间向上述波轮6和内桶8选择性传送电机30驱动力的离合器机构20构成。
上述外桶4在下部安装向洗衣机外部排出外桶4里洗涤水的排水装置12。
上述排水装置12包括有一端和外桶4排水口4b连通的排水阀14,安装在外桶4的底面调整排水阀14开闭的排水电机16,和排水阀14的另一端连通而把从排水阀14排出的洗涤水向洗衣机外部引导的排水软管18构成。
上述轴承外壳10安装在外桶4的下部中央,其下部安装有电机30。这样的轴承外壳10在上面和下面贯通安装电机30的旋转轴36,其内部里安装可旋转地支撑电机30旋转轴36的轴承10a。
另外,电机30使用外转子式BLDC电机(无刷直流电机)。上述BLDC电机30通过调整输入的直流电源而控制电机30的速度,由此上述波轮6或者内桶8在电机30的作用下可以用多种不同速度旋转。
上述电机30的旋转轴36包括有上端部连接在内桶8且内部中空的脱水轴36a,可旋转地安装在脱水轴36a的中空内侧且下端部连接在电机30以及上端部连接在波轮6的洗涤轴36b构成。
另外,离合器机构20包括有固定安装在轴承外壳10底面的连接制动器22,为了轴向滑动而在脱水轴36a的下端部花键[spline]结合的离合器连接器24,一侧连接在离合器连接器24并为了使离合器连接器24与电机30和连接制动器22中某一个齿轮啮合而轴向推动离合器连接器24的离合器分离杆26,安装在离合器分离杆26的另一侧操作离合器分离杆26的离合器电机28构成。
上述离合器连接器24的下面形成有与电机30的第2离合器齿轮[Clutch Gear]44a选择性啮合的第1离合器齿轮24a,其上面形成有与连接制动器22的第2固定轮22a选择性啮合的第1固定轮24b。
因此,若离合器连接器24在离合器分离杆26的作用下下降,第1离合器齿轮24a和第2离合器齿轮44a啮合,所以从电机30向脱水轴36a传送动力;若离合器连接器24在离合器分离杆26作用下上升,第1固定轮24b和第2固定轮22a啮合,所以不能从电机30向脱水轴36a传送动力。
这样构成的洗衣机,在电机30里导通直流电源后,若离合器连接器24在离合器机构20的作用下与连接制动器22啮合,电机30的驱动力通过洗涤轴36b只向波轮6传送,并把电机30的速度控制在适当的范围内,由此波轮6旋转,进行洗涤物的洗涤及漂洗行程。
而且,电机30里导通直流电源后,在离合器机构20的作用下,若离合器连接器24与电机30啮合,电机30的驱动力通过洗涤轴36b和脱水轴36a同时传送到波轮6和内桶8,并把电机30的速度控制在高速,所以上述波轮6和内桶8高速旋转,进行洗涤物的脱水行程。
根据现有技术的洗衣机电机如图1及图2所示,包括由固定安装在轴承外壳10底面的定子32,围绕定子32的外侧安装并在跟定子32之间产生的电磁力作用下旋转的转子34,下端部固定在转子34并上端部固定在波轮6上的旋转轴36构成。
上述定子32由多个铁片层叠的圆形铁心37,缠绕在上述铁心37并跟外部电源连接的绕组38构成。
上述铁心37在上面和下面安装具有绝缘功能的绝缘体39,其内周面形成有围绕周围向内侧凸出的多数个结合部37a,而且上述结合部37a上形成有结合孔,所以上述铁心37利用固定螺丝钉连接固定在上述轴承外壳10的下部37b。
上述转子34包括有围绕定子32的外周面及下面的转子框架40,固定安装在上述转子框架40的内周面并利用与定子32之间相互作用的电磁力旋转的转子磁铁[Rotor magnet]42,安装在转子框架40的下面中央并固定上述旋转轴36下端部的转子轴套[rotorBushing]44。
上述转子框架40为上面开放的圆筒结构,其下面中央贯通安装旋转轴36的同时设计有轴套固定部40a,而且在轴套固定部40a的外侧相隔指定距离向圆周方向形成多数个下部通风孔40b和下部叶片40c。
下部叶片40c在下部通风孔40b的一侧形成,下部通风孔40b和下部叶片40c向转子框架40的半径方向延长形成。
因此,根据转子框架40旋转,由下部通风孔40b和下部叶片40c向电机30的内部吸入外部空气,冷却转子34和定子32。
转子磁铁42是用粘合剂(B)固定安装在定子32外周面对面的上述转子框架40内周面上的多数个永久磁铁,且转子磁铁42和定子32之间有指定间距的空隙(G)。
另外,转子轴套44结合固定在轴套固定部40a上,并与旋转轴36的洗涤轴36b下端部连接固定。这样的转子轴套44的上面形成有与离合器连接器24的第1离合器齿轮24a选择性啮合的第2离合器齿轮44a。
根据现有技术的洗衣机的电机如图3及图4所示,绕组38围绕定子32的铁心37绕线,但绕组38由使转子34正转的主回路(MAIN)和使转子34反转的副回路(SUB)形成。这样的主回路(MAIN)和副回路(SUB)利用各单个绕组38形成8极串联回路。
而且,在电机30驱动的时候,当转子34脱离正常位置,定子32和转子34之间的空隙(G)不均等,定子32和转子34之间的电磁力也成为不平衡状态,所以定子32和转子34之间存在由于空隙(G)不平衡引起的磁吸引力。
由此,电机30有因磁吸引力产生而转矩下降、产生振动及转子34和定子32相互干涉等缺点。

发明内容
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题发明的,其目的在于,提供一种在定子上线卷多数个绕组的同时并联多数个绕组的洗衣机电机,降低因上述定子和转子的空隙不平衡而产生的磁吸引力,以防止定子和转子相互干涉或碰撞的发生。
为了达到上述目的,本发明的洗衣机电机包括有安装在洗衣机的外桶并接有交流电源的定子,安装在定子的外侧利用和定子之间相互作用的电磁力旋转的转子,一端部固定在转子上并与转子一起旋转的旋转轴;其特征在于上述定子包括有固定在外桶并由多数个铁片层叠形成的圆[ring]形铁心,围绕铁心的外围绕线的同时并联的多数个绕组构成。
上述绕组是四组在铁心绕线的同时并联而形成4并联回路。
上述绕组由使转子正转的主并联回路和使转子反转的副并联回路构成,而且在铁心绕线,使主并联回路和副并联回路之间具有指定的相位差。
优点及积极效果这样构成的本发明的洗衣机的电机有以下优点1.四组绕组在铁心绕线的同时并联,使主并联回路和副并联回路在定子形成8极4并联回路,因定子和转子之间空隙不平衡引起的磁吸引力下降,所以有防止上述定子和转子之间相互碰撞的优点。
2.如上所述,若磁吸引力下降,在电机驱动时,震动降低,而且防止上述电机的效率下降,所以有电机的信赖性提高的优点。
3.如上所述,若防止发生定子和转子相互干涉的现象,电机不会发生异常的磨损及破损现象,所以有电机的寿命延长、电机的稳定性提高等效果。


图1是配备现有电机的洗衣机剖面图,图2是现有洗衣机电机的分解斜视图,图3是图2定子的绕组接线结构图,图4是图2定子的绕组接线回路图,图5是配备本发明电机的洗衣机剖面图,图6是图5的主要部位斜视图,图7是图5的主要部位剖面图,图8是图6的A-A剖面图,图9是本发明的洗衣机电机分解斜视图,图10是图9定子的绕组接线结构图,图11是图9定子的绕组接线回路图,图12说明因定子和转子之间空隙不平衡而产生的磁吸引力参考图。
附图主要部分符号的说明
52-机壳 54-外桶56-波轮 58-内桶60-电机 62-上盖64-底座[base]66-供水装置70-排水装置 72-排水阀74-排水电机 76-排水软管80-动力传送装置 82-外壳[housing]84-闸鼓[Drum]86-脱水轴88-洗涤轴90-制动[Brake]机构92-制动带94-制动杆96-制动电机 100-离合器机构102-连接制动器[Coupling stopper] 104-离合器连接器[Clutch Coupling]106离合器分离杆[Clutch lever] 108-离合器电机110-定子 112-铁心114-绕组 116-绝缘体120-转子 122-转子框架124-转子铁心 126-转子轴套130-旋转轴140-下部通风孔142-下部叶片[Blade] 144-侧面通风孔146-卷边[Bend]148-凹凸部150-上部端环[End ring]51-下部端环152-导线 154-上侧凸出部155-下侧凸出部156-空隙确认孔158-上部叶片 160-紧固部件162-螺丝钉164-铆钉具体实施方式
下面结合附图和实施例具体说明本发明。
图5是装备本发明电机的洗衣机剖面图,图6及图7是图5的主要部位斜视图和剖面图,图8是图6中的A-A线剖面图。
根据本发明的洗衣机如图5至图8所示,包括有形成外观的机壳52,在机壳52的内部被支撑部件54a悬挂固定并容纳洗涤水的外桶54,安装在外桶54的内部旋转并在底面安装有波轮56以及在侧面形成有水孔的内桶58,安装在外桶54的下侧产生为旋转波轮56及内桶58的驱动力的电机60,安装在上述电机60和外桶54之间向波轮56和内桶58选择性地提供电机60驱动力的动力传送装置80。
在这里,机壳52的上端安装形成有洗涤物出入的洗涤物出入口(未图示)的上盖[cover]62,在下端安装为支撑洗衣机而具有支撑腿的底座64。在上盖62上可旋转地安装为开闭上述洗涤物出入口的机盖[lid]62a,其一侧安装有供水时向洗衣机内部供水的供水装置66。
上述供水装置66由从外部供给洗涤水的供水软管66a和向控制供水软管66a提供洗涤水的供水阀66b构成,而且供水流路上安装洗涤剂盒66c,使经过供水阀66b的水跟洗涤剂一起流入外桶54里。
另外,在外桶54的下部安装排水时向洗衣机外部排出外桶54里洗涤水的排水装置70。
上述排水装置70包括有一端跟上述外桶54排水口54b连通的排水阀72,安装在外桶54的底面调整排水阀72开闭的排水电机74,与排水阀72的另一端连通而把从排水阀72排出的洗涤水向洗衣机外部引导的排水软管78构成。
这样的排水口54b为了与外桶54的内部连通而在外桶54的下部向下侧凸出形成,且排水电机74利用单独的连接部件连接在排水阀72。
另外,电机60使用外转子式(Outer Rotor Type)感应电机(Induction Motor)。电机60里导通交流电源,而且电机60的驱动力通过动力传送装置80适当减速。
上述动力传送装置80包括有固定安装在外桶54的底面中心且下端部安装有外壳82,可旋转地安装在外壳82的内部并在其内部配备使上述电机60驱动力减速的行星齿轮[spider gear]83的闸鼓[Drum]84,下端部压入闸鼓84里,上端部连接在内桶58以及内部中空的脱水轴86,可旋转地安装在脱水轴86的中空内侧且下端部啮合在上述行星齿轮83以及上端部连接在上述波轮56上的洗涤轴88,安装在外壳82并使动力传送装置80停止驱动的制动机构90,安装在闸鼓84的下部约束电机60和闸鼓84之间动力传送的离合器机构100构成。
上述外壳82为了可旋转地支撑闸鼓84和脱水轴86而在上部和下部安装有轴承82a,且闸鼓84在下部内侧可旋转地安装电机60的旋转轴130。
上述旋转轴130的上端部和内置于闸鼓84里的行星齿轮83啮合,且上述闸鼓84和旋转轴130以及脱水轴86和洗涤轴88之间也有轴承。
上述脱水轴86的上端部连接在固定于内桶58底面的内桶轮毂[hub]58a,其下端部压入固定在闸鼓84的上部,因此电机60的动力利用上述离合器机构100通过闸鼓84传送到内桶58。
上述制动机构90如图8所示,包括有一端固定在外壳82并围绕闸鼓84外周的制动带92,和上述制动带92的另一端铰链结合并可转动地安装在外壳82的制动杆94,为了使制动带92紧压于闸鼓84外周而和上述制动杆94连接的制动电机96构成。(图6)例上述制动电机96安装在外桶54的底面,而且为了通过制动带92强制停止闸鼓84,用制定值以上作用力运作上述制动杆94。因此,上述制动电机96为了利用制动带92充分确保闸鼓84的制动力而使用大功率电机。
上述离合器机构100包括有固定安装在上述外壳82底面的连接制动器102,为了在闸鼓84的下端部升降以花键[spline]结合的离合器连接器104,可转动地安装在连接制动器102且一端部连接在离合器连接器104的离合器分离杆106,连接在离合器分离杆106的另一端部约束离合器连接器104和电机60之间动力传送的离合器电机108构成。
在这里,离合器连接器104为了和电机60的第2离合器齿轮166啮合而在下面凸出形成有第1离合器齿轮104a,并为了能在离合器机构100的闸鼓84升降而以花键结合。
上述离合器分离杆106的一端部连接在离合器连接器104的同时另一端部连接在离合器电机108,而且为了使一端部和另一端部的中间部位可以旋转而将连接制动器102以铰链结合。
另外,离合器电机108安装在外桶54的底面操作离合器分离杆106,使离合器连接器104沿着闸鼓84的下部升降。
即,当离合器分离杆106在离合器电机108的作用下转动,离合器连接器104被离合器分离杆推动,沿着闸鼓84的下端部向上方或下方滑动,而与电机60和连接制动器102中某一个啮合。
这样构成的本发明洗衣机的运作如下首先,洗衣机里导通电源,当电机60驱动,电机60的驱动力通过旋转轴130传送到动力传送装置80,而且通过动力传送装置80选择性传送到波轮56或者内桶58,使波轮56或者内桶58驱动,进行洗涤、漂洗、脱水等行程。
更具体地说,当只有波轮56旋转,进行洗涤及漂洗行程的时候,动力传送装置80在离合器电机108和离合器分离杆106的作用下提升离合器连接器104,解除电机60和闸鼓84的连接。
即,离合器机构100利用离合器电机108的作用力运作离合器分离杆106,若离合器连接器104沿着闸鼓84的下端部上升,离合器连接器104的第1离合器齿轮104a与电机60的第2离合器齿轮166分开,由此电机60的动力不能传送到离合器连接器104。
因此,电机60的动力通过旋转轴130只向闸鼓84内部的行星齿轮83传送,而且通过行星齿轮83减速为适当的速度后,传送到洗涤轴88,由此与洗涤轴88连接的波轮56旋转,进行洗涤或漂洗行程。
在洗涤或者漂洗行程中,利用排水装置70向外部排出洗涤及漂洗时使用的洗涤水,并利用供水装置66向洗衣机内部供给干净水。
即,根据供水装置66的供水阀66b开闭,通过供水软管66a向洗衣机的外桶54里供水,而且根据排水装置70的排水电机74开启排水阀72,外桶54里的洗涤水通过排水阀72和排水软管78向外部排出。
相反,当波轮56和内桶58同时运作,进行洗涤物脱水行程的时候,动力传送装置80在离合器电机108和离合器分离杆106的作用下离合器连接器104下降,由此电机60和闸鼓84连接。
即,离合器分离杆106被离合器电机108的作用力推动而运转,离合器连接器104沿着闸鼓84的下端部下降,则离合器连接器104的第1离合器齿轮104a与电机60的第2离合器齿轮166啮合,由此电机60的动力可以传送到上述离合器连接器104。
因此,电机60的动力通过旋转轴130传送到闸鼓84内部的行星齿轮83,同时通过离合器连接器104向闸鼓84传送,所以闸鼓84和旋转轴130用相同的速度旋转。
这时,由于闸鼓84及旋转轴130用相同的速度旋转,所以闸鼓84内部的行星齿轮83不能起到减速功能,所以上述闸鼓84和旋转轴130高速旋转。
如上所述,若电机60的动力同时向闸鼓84和旋转轴130传送,旋转轴130和行星齿轮83旋转洗涤轴88,闸鼓84旋转脱水轴86,由此波轮56和内桶58被洗涤轴88和脱水轴86带动而一起旋转。在洗衣机的脱水行程中,若用户打开机盖62a,动力传送装置80在制动机构90的作用下使闸鼓84停止旋转,由此可事先预防因波轮56和内桶58高速旋转而发生安全事故。
即,在波轮56和内桶58高速旋转的脱水行程时,若机盖62a打开,制动机构90的制动电机96拉动制动杆94,而且制动杆94拉动制动带92,使制动带92紧贴闸鼓84的外周,由此增加闸鼓84和制动带92之间的摩擦力,使闸鼓84停止旋转。
如果像这样停止旋转闸鼓84,脱水轴86和洗涤轴88停止旋转,由此内桶58和波轮56也停止旋转。
图9是本发明的洗衣机电机的分解斜视图,图10和图11是图9定子的绕组接线结构及接线回路图,图12是说明因定子和转子之间空隙不平衡引发的磁吸引力参考图。
根据本发明的洗衣机电机如图7及图9所示,包括有固定安装在动力传送装置80外壳82下端部的定子110,包围定子110的外侧并利用与定子110之间的电磁力旋转的转子120,下端部固定在转子120且上端部与动力传送装置80的行星齿轮83啮合以及可旋转的安装在动力传送装置80闸鼓84内侧的旋转轴130构成。
在这里,定子110包括有多数个铁片层叠形成的圆形铁心112,在铁心112绕线并导通交流电源的绕组114,为了使铁心112的上面和下面绝缘而盖住铁心112的上面和下面的绝缘体116构成。
上述铁心[core]112,在外周缠绕绕组[coil]114的多数个电磁铁[magnetic core]112a向外侧凸出形成,而且为了用固定螺丝钉(未图示)固定在动力传送装置80的外壳82,在内周面凸出形成有多数个结合部112b。
上述多数个电磁铁112a在铁心112的外周等间距形成,且电磁铁112a和电磁铁112a之间插入安装绕组114。多数个结合部112b在铁心112的内周等间距形成,其内部一侧各自形成有为了使固定螺丝钉结合的结合孔112c。
上述绕组114是一侧插入到多数个电磁铁112a中的两个电磁铁112a之间并另一侧插入到另两个电磁铁112a之间,沿着铁心112外围多数个线圈并联。
这样的多数个绕组114由于上部和下部围绕铁心112的上面和下面外围绑在一起而安装,所以整个定子110的直径缩小。
另外,绕组114如图10和图11所示为了使四组绕组114围绕铁心112的外围等间距安装而在铁心112的电磁铁112a绕线,而且四组绕组114是用并列的结构接线的同时各个绕组114具有2个极性。
即,利用四组绕组114在上述铁心112形成8极4并联回路。这时,若定子110和转子120之间的空隙(G)成为不平衡状态,因定子110和转子120之间空隙(G)不平衡而产生磁吸引力(F),但是由于定子110和转子120上绕线的绕组114并联回路数增加,所以磁吸引力减弱。
而且,绕组114形成的并联回路包括有使转子120正转的主并联回路(MAIN)和使转子120反转的副并联回路(SUB)组成。主并联回路(MAIN)和副并联回路(SUB)利用四组绕组114各自形成4并联回路。
上述副并联回路(SUB)在主并联回路(MAIN)的内侧用指定角度的相位差安装,但是形成主并联回路(MAIN)的四组绕组114在铁心112的电磁铁112a内侧部向圆周方向绕线,且形成副并联回路(SUB)的四组绕组114在铁心112的电磁铁112a外侧部向圆周方向绕线。
而且,转子120包括由包围定子110的外周面及下面的转子框架122,安装在转子框架122的内周面并利用和上述定子110之间的电磁力旋转的转子铁心124,安装在转子框架122的下面中央并固定旋转轴130下端部的转子轴套126构成。
上述转子框架122整体是上面开放的圆筒形结构,其内周面形成有为固定安装转子铁心124的转子铁心固定部128,其下面中心形成有为了用紧固部件160连接固定转子轴套126而具有第1结合孔160a的轴套固定部122a。
而且,转子框架122上形成有向内部送风外部空气而防止电机60温度上升的通风孔和叶片。即,当电机60驱动的时候,由于因发生电磁性热损失而使电机60的内部温度上升,所以为了防止电机60性能降低,需要冷却电机60。
因此,转子框架122的下面形成有为冷却电机60下部的下部通风孔140和下部叶片142,其侧面形成有为提高下部通风孔140和下部叶片142的冷却性能的侧面通风孔144。上述下部通风孔140在转子框架122的内周面和轴套固定部122a之间形成,同时在转子框架122的圆周方向相隔一定距离形成多数个。
上述下部叶片142为了使外部空气通过下部通风孔140送风而在下部通风孔140的一侧向上凸出形成。
这样的下部通风孔140和下部叶片142向转子框架122的半径方向延长形成,但对转子框架122的半径方向倾斜指定角度。由此,下部通风孔140和下部叶片142较向转子框架122的半径方向形成的下部通风孔和下部叶片相对长一些,所以当转子框架122旋转的时候,由下部通风孔140和下部叶片142送风的空气量增加。
尤其,根据下部通风孔140和下部叶片142对转子框架122半径方向的倾斜角度变大,空气送风量增加,但是如果倾斜角度超过30度以上,空气的送风量反而减少。如果下部通风孔140和下部叶片142向转子框架122旋转的反方向倾斜,比向转子框架122旋转方向相同的方向倾斜的情况空气的风量增加。
因此,在电机60热产生最大化的脱水时,为了使电机60的冷却性能最大化,下部通风孔140和下部叶片142在脱水时电机60旋转的反方向倾斜的同时和转子框架122的半径方向之间形成30度倾斜角度。
上述侧面通风孔144是由下部通风孔140和下部叶片142吸入的空气排出的孔。侧面通风孔144在转子框架122的下面和转子铁心固定部128之间形成,而且在转子框架122的侧面等间距形成有多数个。
这样的侧面通风孔144位于比转子框架122下面高的位置,所以下部通风孔140和侧面通风孔144之间的空气流路在转子框架122的下面位于较高的位置。因此,流入下部通风孔140的空气和电机60下部的接触面积增加,所以冷却电机60下部的性能提高。
另外,转子框架122上形成有为加强强度的卷边(bead)146及凹凸部148,防止发生因离心力而扭曲或者椭圆形歪曲的现象。
上述卷边146是在转子框架122的下面向上侧或者下侧隆起弯曲的,并向转子框架122的半径方向延长形成,同时向圆周方向用相同的角度相隔形成。
这样的卷边146的一端最大限度接近转子框架122的侧面,另一端为了和转子轴套126重叠而位于轴套固定部122a里第1结合孔160a的同一圆周上。
上述凹凸部148是在由转子框架122的下面和侧面形成的角部向内侧模压弯曲的结构,在转子框架122的圆周方向用相同的角度相隔形成有多数个。
上述转子铁心124由多数个铁片层叠形成的圆形铁心部124a,在上述铁心部124a形成而起到感应电流通道作用的线圈部124b构成。而且,上述线圈部124b由在上述铁心部124a的上端和下端各自形成的上部端环[End ring]150及下部端环151,连接上部端环150和下部端环151的导线152组成。
这样构成的转子铁心124固定安装在转子框架122的转子铁心固定部122a,且转子铁心固定部122a的上部和下部各自形成有为挂住转子铁心124的上端和下端的上侧凸出部154及下侧凸出部155。当上述转子120旋转时,为了防止转子铁心124从转子框架122的开放的上侧脱离出来,上侧凸出部154在转子铁心124的上侧向圆周方向相隔具有多数个,而且与转子铁心124的大小无关用指定高度在转子铁心固定部122a形成。
上述下侧凸出部155为了向上支撑转子铁心124而在转子铁心固定部122a的下侧向圆周方向相隔具有多数个,而且根据转子铁心124的大小用不同的高度在转子铁心固定部122a形成。因此,根据下侧凸出部155的高度不同,转子铁心固定部122a里可选择性安装不同大小的转子铁心124。
为了使这样的上侧凸出部154和下侧凸出部155向转子框架122的内侧凸出来,在转子框架122的外周面从外侧向内侧模压加工而形成上侧凸出部154和下侧凸出部155。
当然,为了使转子铁心124更加稳固地固定在转子铁心固定部122a上,也可以在转子铁心124和转子铁心固定部122a之间涂抹粘合剂。
另外,电机60的下部在转子框架122的下部通风孔140和下部叶片142的作用下冷却,但从下部通风孔140和下部叶片142送风的空气并不能到达电机60的上部,而是从侧面通风孔144排出,所以从下部通风孔140和下部叶片142送风的空气几乎没有冷却电机60的上部。
因此,在电机60驱动时,为了使外部空气向电机60的上部送风,在转子铁心124的上端部形成有向上突出的上部叶片158。
上部叶片158在转子铁心124的上部端环150上面整体注塑成型,并向转子框架122的半径方向较长地形成的同时沿着转子铁心124的上端部等间距相隔形成多数个。
另外,转子铁心124为了与定子110之间具有指定大小的空隙(G)而其内径比定子110的外径相对大一些。
上述空隙(G)越小,电机60的效率就越高,但是如果空隙(G)过于狭窄,转子120碰撞定子110的可能性上升,所以为了使转子铁心124和定子110之间总是维持最适当的空隙(G),设计和制作时需要考虑上述缺点以及使用过程中需要经常保养。
因此,在转子框架122的下面形成有为确认以及测定空隙(G)的空隙确认孔156。上述空隙确认孔156是沿着定子110和转子铁心124之间的空隙(G)在转子框架122的下面等间距相隔具有多数个。
另外,转子轴套126包括有固定旋转轴130下端部的轴套部126a,围绕轴套部126a形成并连接固定在转子框架122轴套固定部122a上的固定部126b组成。
上述轴套部126a用金属材料制作,并插入固定旋转轴130的一端。
上述固定部126b为了防止轴套部126a和转子框架122之间通电而用塑料注塑物形成,并形成有与轴套固定部122a的第1结合孔160a对应的第2结合孔160b,由此利用紧固部件160连接固定在轴套固定部122a。
上述第1结合孔160a和第2结合孔160b各自在轴套固定部122a和转子轴套126向圆周方向相互对应地形成有多数个,而且多数个第1结合孔160a和第2结合孔160b向圆周方向利用螺丝钉162和铆钉164轮流连接固定。
上述固定部126b的上面形成有与离合器连接器104的第1离合器齿轮104a啮合的第2离合器齿轮166。
下面说明这样构成的本发明的洗衣机电机的运作及作用。
首先,上述电机60里接通交流电源,则定子110的绕组114里有电流导通,所以在定子110产生旋转磁场,而且在转子120的转子铁心124产生感应电流。
在旋转磁场及感应电流的相互作用下,在定子110和转子铁心124之间产生旋转力,转子120旋转,而且转子120的旋转力通过旋转轴130传送到动力传送装置80。
这时,根据转子120的旋转,转子铁心124在旋转力的作用下向上下方向移动的同时要向转子框架122的开放的上侧脱离出去,但是由于转子铁心124的上端和下端被上侧凸出部154和下侧凸出部155挂着固定,所以转子铁心124并不会上下方向移动及脱离出去。
另外,如果转子120在旋转磁场及感应电流的相互作用下旋转,转子框架122的下部通风孔140和下部叶片142吸入外部空气,而且由下部通风孔140和下部叶片142吸入的外部空气向定子110及转子铁心124的下部送风,冷却电机60的下部,另外冷却电机60的下部后的空气通过转子框架122侧面的侧面通风孔144向外部排出。
上述下部通风孔140和下部叶片142向洗衣机进行脱水行程时的转子120旋转的反方向倾斜30度左右,所以当转子框架122向脱水方向旋转的时候,下部通风孔140和下部叶片142的风量最大化,由此电机60热产生最大化的脱水时可以使电机60的冷却性能最大化。
由于侧面通风孔144位于比转子框架122的下面相对高的位置,如果跟以往的结构进行比较,下部通风孔140和侧面通风孔144之间的空气流动路径向定子110和转子铁心124侧上升,由此电机60和外部空气的接触面积增加。
另外,根据转子120旋转,上述转子铁心124上端折曲部122c上的上部叶片158吸入外部空气,而且由上部叶片158吸入的外部空气向定子110及转子铁心124的上部送风,冷却电机60的上部。如上所述,由于电机60同时向上部和下部输送外部空气的同时电机60的下部和外部空气接触的面积增加,所以电机60的下部被下部通风孔140和下部叶片142吸入的外部空气冷却的同时上部也被由上部叶片158吸入的外部空气冷却,电机60驱动时被冷却的电机60的性能提高,由此电机60的效率提高。
另外,当转子120高速旋转,转子框架122上有较大的离心力,所以转子框架122上产生使转子框架122扭曲或者椭圆形歪曲的应力。
这时,由于转子框架122具有多数个卷边146及凹凸部148,转子框架122已加强了强度,所以即使转子框架122的厚度变薄也不会发生变形的现象。
作用于转子框架122上的应力断续产生,并且转子框架122形成有多数个结合孔160a,160b,而且应力主要作用于插入连接旋转轴130的轴套固定部122a,但是由于卷边146从转子框架122的侧面开始到轴套固定部122a的第1结合孔160a形成位置为止较长地形成,所以可防止因应力集中而发生轴套固定部122a侧变形的现象。
另外,当定子110和转子120之间的空隙(G)大小根据位置变化而有所不同,定子110和转子铁心124之间产生因空隙(G)不均衡引起的磁吸引力,所以上述转子120和定子110碰撞。
因此,为了使电机60的空隙(G)保持一致,生产人员及设备维修人员通过上述转子框架122上的多数个空隙确认孔156确认空隙(G)的间距后,维持及调整空隙(G)的间距。即,通过多数个空隙确认孔156确认相应的各个空隙(G),检查空隙(G)的间距,掌握空隙(G)不良,由此可方便地调整空隙(G)的间距。
但是,定子110和转子120组装及调整后,即使定子110和转子120之间形成同一间距的的空隙(G),随着电机60驱动,在定子110和转子120间歇性发生空隙(G)均衡破坏的现象,由此因空隙不均衡引起的磁吸引力(F)作用于定子110和转子120。
参照图12说明如前所述的因空隙不均衡引起的磁吸引力,如下。空隙面积(SQ)和不平衡量(Δ)以及空隙磁速密度(B)是正比关系,空隙长度(L)及并联回路数(P)是反比关系。
因此,如果定子110的绕组114用8极4并联回路与铁心112接线,绕组114的并联回路数(P)增加,由此磁吸引力(F)也降低。
即,由于上述四组绕组114并联,和以往对比,作用于定子110和转子120之间的磁吸引力(F)下降1/4左右,所以根据磁吸引力(F)的大小下降,转子120的转矩下降、发生振动的现象减少、定子110和转子120相互碰撞的几率也下降。
上述绕组114由主并联回路(MAIN)和副并联回路(SUB)组成,所以如果主并联回路(MAIN)里导通交流电源,转子120正转;如果副并联回路(SUB)里导通交流电源,转子120反转。
权利要求
1.一种洗衣机的电机包括有安装在洗衣机的外桶并导通交流电源的定子,安装在定子的外侧利用和定子之间相互作用下产生的电磁力旋转的转子,一端部固定在转子上跟转子一起旋转的旋转轴;其特征在于定子包括有固定在外桶并由多数个铁片层叠形成的圆[ring]形铁心,围绕铁心的外围绕线的同时并联多数个绕组构成。
2.根据权利要求1所述的洗衣机的电机,其特征在于上述绕组是四组在铁心绕线的同时并联而形成4并联回路。
3.根据权利要求1或2所述的洗衣机的电机,其特征在于上述绕组由使转子正转的主并联回路和使转子反转的副并联回路构成,而且在上述铁心绕线时使上述主并联回路和副并联回路之间有指定的相位差。
全文摘要
本发明是有关直接安装在洗衣机外桶下侧的外转子式感应电机的,四组绕组在铁心绕线的同时并联,使主并联回路和副并联回路在定子形成8极4并联回路,降低因上述定子和转子之间空隙不平衡引起的磁吸引力。因此,本发明具有可防止定子和转子之间相互碰撞的优点。
文档编号H02K3/28GK1780088SQ200410072819
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者朴容爽 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司
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