专利名称：用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机及滚筒洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家电领域，特别涉及一种用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机及滚筒洗衣机。
背景技术：
随着人类生活的不断改善，洗衣机在人类生活中的重要程度日益提高，尤其在滚筒洗衣机问世以来，诸多的优越性能使其开始被人们所青睐。但是，由于现在市场上传统的滚筒洗衣机多采用串极交流电机，其主要缺点就是1.串极交流电机是通过碳刷与换向器接触导电进行换向的，因此碳刷与换向器之间就有接触磨擦，所以电机噪音就比较大；2.由于碳刷与换向器之间的磨擦，使得碳刷及换向器都有磨损，从而大大地制约着电机的工作寿命；3.碳刷磨损出来的粉末随着电机的转动而飞到电机内部和洗衣机壳内各个角落， 对洗衣机的元器件造成污染及损伤，很不环保；4.电机设计结构大，材料浪费多。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，旨在改善传统电机在使用过程中的不足。本发明提供了一种用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，包括电机本体和驱动器；所述电机本体包括前端盖、后端盖、定子、转子、连结器；所述前端盖、后端盖呈不规则杯体型，底部中心设有圆孔形的轴承室，杯体外侧各向外伸出两条安装在洗衣机滚筒的固定座上的固定腿；所述定子呈桶形，且该桶形中间设有圆形内孔，该定子固定在前端盖与后端盖之间；所述转子包括轴，该转子置于定子的圆形内孔中，轴露出于前端盖外，且轴的一端是连结器；所述驱动器与电机本体通过导线连结。优选地，所述驱动器直接固定在电机本体的前端盖、后端盖上或者所述驱动器合并于洗衣机的整体电路控制板中。优选地，所述电机本体的轴的一端还设有传感器，该传感器为光电编码、磁性编码、霍尔信号编码、旋转变压器、发电机的任何一种。优选地，所述驱动器是同步电机正弦波驱动器或者无刷电机方波驱动器。优选地，所述连结器是皮带轮、同步轮、齿轮、蜗杆的任何一种；该连结器套在轴的一端，或者由轴的一端直接加工而成。
优选地，所述转子还包括供轴贯穿其中的永磁体，所述永磁体为直接固定在轴上的整体磁环；或者所述永磁体为多片磁片拼接而成的磁环，该永磁体与轴之间有间隙，且该间隙由塑料填充固定，或者由铁芯叠片填充固定，或者由圆柱形钢棒填充固定。优选地，所述转子的永磁体的外壁表面覆盖一层加强薄膜。优选地，所述定子内设有温度保护开关，该温度保护开关的导线连结在驱动器上。优选地，所述电机本体的后端盖上固定有配重块。本发明还提供了一种滚筒洗衣机，包括滚筒、无刷电机、皮带及从动轮，所述滚筒上设置固定座及从动轮，所述固定座用于固定无刷电机，所述皮带套在无刷电机及从动轮上，所述无刷电机包括电机本体和驱动器；所述电机本体包括前端盖、后端盖、定子、转子、连结器；所述前端盖、后端盖呈不规则杯体型，底部中心设有圆孔形的轴承室，杯体外侧各向外伸出两条安装在洗衣机滚筒的固定座上的固定腿；所述定子呈桶形，且该桶形中间设有圆形内孔，该定子固定在前端盖与后端盖之间；所述转子包括轴，该转子置于定子的圆形内孔中，轴露出于前端盖外，且轴的一端是连结器；所述驱动器与电机本体通过导线连结。本发明由于用无刷电机取代了传统串激电机的设计，从而实现了低噪音，长寿命、 高效率、可正反向运转、全范围变速，不但增强了洗衣机的功能，还提高了洗衣机的性能，完善了品质，使洗衣机壳内更卫生、更安全。
图1是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机较佳实施例的结构示意图；图2是图1的A向正视的结构示意图；图3是图2在B-B的方向的剖面结构示意图；图4是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机安装在滚筒洗衣机上的安装示意图；图5是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中用同步电机正弦波驱动器驱动电机本体运行的的工作原理图；图6是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中用无刷电机方波驱动器驱动电机本体运行的的工作原理图；图7是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中驱动器作为一个独立件在洗衣机壳体内的安装示意图；图8是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中驱动器合并于洗衣机整体电路控制板中的原理图；图9是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中连结器为皮带轮并套装在轴上的局部示意图；图10是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中连结器连结器为皮带轮且直接在轴上加工而成的局部示意图；图11是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中连结器为同步带轮并套装在轴上的局部示意图；图12是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中连结器连结器为同步带轮且直接在轴上加工而成的局部示意图；图13是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中连结器为齿轮并套装在轴上的局部示意图；图14是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中连结器连结器为齿轮且直接在轴上加工而成的局部示意图；图15是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中连结器为链轮并套装在轴上的局部示意图；图16是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中通过整体永磁体形成的转子的局部半剖示意图；图17是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中通过磁块并连成永磁体而形成的转子的局部半剖示意图；图18是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中通过磁环永磁体且内部注塑而形成的转子的局部半剖示意图；图19是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中通过磁环永磁体且内部用铁芯形成的转子的局部半剖示意图；图20是本发明用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机中转子的局部半剖示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施例方式以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。参照图1、图2及图3，本发明的无刷电机包括电机本体1和驱动器60。所述电机本体1包括前端盖20、后端盖30、定子40、转子10及连结器2，其中前端盖20、后端盖30呈不规则杯体型，底部中心设有圆孔形的轴承室23、33，杯体外侧各向外伸出两条固定腿21、31，且该固定腿21、31上分别设有安装孔2232 ；定子40由多个片状铁芯41层叠而成，呈桶形，且在该桶形中间设有圆形内孔，圆形内孔周围均勻分布有放射状槽，在该放射状槽内置覆有绝缘42，该绝缘内设有导线组成的线圈43 ；该定子40固定在前端盖20与后端盖30之间，并且可以通过螺钉71锁紧；转子10包括轴11、永磁体12和轴承15，永磁体12呈圆柱型，轴11贯穿其中，轴承15套在轴11的两端 ’转子10置于定子40的圆形内孔中，而且转子10的轴11露出前端盖20外；套在轴11两端的轴承15，分别固定在前端盖20、后端盖30的轴承室23、33中；轴 11的一端是连结器2;所述驱动器60与电机本体1通过导线70连接，而且导线70用绑扎带91固定在
后端盖30上。参照图4，电机本体1的固定腿21、31上的安装孔22、32，安装在洗衣机滚筒外筒的固定座5上；皮带3套在连结器2与滚筒内筒上固定的从动轮4上。通过驱动器60控制定子40的线圈43通电，形成旋转磁场，驱动转子10旋转，从而通过皮带3传动到滚筒内筒
5上固定的从动轮4上，带动滚筒旋转。本发明无刷电机与现有电机相比有如下优势由于用无刷电机取代了传统串激电机的设计，实现了低噪音，长寿命、高效率、可正反向运转、全范围变速，不但增强了洗衣机的功能，还提高了洗衣机的性能，完善了品质， 使洗衣机壳内更卫生、更安全。参照图5，上述驱动器60可以是同步电机正弦波驱动器，主要包括功率变换器 101、控制器102，控制器102可以控制功率变换器101，从而控制电机本体1内线圈中的电流导通，形成近似正弦波电流。再参照图3，上述电机本体1的轴11的一端还设有传感器80，该传感器80的转子 81固定在轴11上，传感器80的定子82固定在后端盖30上，并用螺钉83固定，导线70连接至驱动器60上。该传感器80可以用光电编码、磁性编码、霍尔信号编码、旋转变压器、发电机的任何一种。根据传感器80获得的不同信号，从而可对驱动器60做出适当的调整，使它正常工作。与上述同步电机正弦波驱动器对应的传感器80为位置传感器。参照图6，上述驱动器60还可以是无刷电机方波驱动器，则与该无刷电机方波驱动器对应的传感器80为角度传感器，电机本体1及角度传感器分别与无刷电机驱动器60 连接，无刷电机驱动器60控制并输出电压，在定子40的线圈43上施加方波电压，从而驱动该电机本体1执行旋转、停止、调速动作，而且电机本体1及角度传感器均由无刷电机驱动器60供电，并由无刷电机驱动器60驱动。上述驱动器60的结构还可以包括以下多种变形参照图3，本发明一种实施方式中，驱动器60可以直接固定在电机本体1的后端盖30上，并用螺钉72将其固定。或者驱动器60固定在电机本体1上，与电机本体1成为一体。参照图7，在本发明另一种实施方式中，该驱动器60可以是一个独立的电路板，固定在洗衣机壳体500内，并用螺钉(图中未示出)将其固定。参照图8，在本发明又一种实施方式中，该驱动器60也可以设置于洗衣机的整体电路控制板104中。在这里需要说明的是，上述驱动器60的三种结构中，驱动器60都须通过导线70 与电机本体1连接。再参照图3，在电机本体1的线圈43内装有温度保护开关90，温度保护开关90的导线与定子40的线圈43的导线70 —起连结在驱动器60上，且可用绑扎带91将导线固定在后端盖30上。该温度保护开关90主要为了防止电机出现过热的危险。上述电机本体1的后端盖30上还固定有配重块50，该配重块50可用螺钉72固定。由于本发明无刷电机比传统电机的重量小约1/3，因此为了兼容传统电机的安装场合而装有配重块，使其达到与传统电机一样的重量。在这里需要说明的是，如果在现有洗衣机系统改善后，该配重块50就可以取消掉。上述连结器2的结构也可以包括如下多种变形参照图9，在本发明一种实施方式中，该连结器2可以为一个套在轴11的端部的皮带轮。当然，也可以用机械加工的方式将轴11的端部加工成皮带轮，从而形成连结器2，如图10所示。对应地，通过皮带将连结器2与滚筒内筒上固定的从动轮4连结，并带动滚筒旋转。参照图11，在本发明另一种实施方式中，该连结器2可以为一个套在轴11的端部的同步带轮。当然，也可以用机械加工的方式将轴11的端部加工成同步带轮，从而形成连结器2，如图12所示。对应地，通过同步带将连结器2与滚筒内筒上固定的从动轮4连结， 并带动滚筒旋转。参照图13，在本发明又一种实施方式中，该连结器2可以为一个套在轴11的端部的齿轮。当然，也可以用机械加工的方式将轴11的端部机加成齿轮，从而形成连结器2，如图14所示。对应地，可将滚筒内筒上固定的从动轮4外圆做成齿轮圈，并与齿轮连结器2 相啮合，带动滚筒旋转。参照图15，在本发明再一种实施方式中，该连结器2可以为一个套在轴11的端部的链轮。对应地，可将滚筒内筒上固定的从动轮4外圆做成链轮圈，可用链条将其与链轮连结器2连结，带动滚筒旋转。上述转子10的结构也可以包括如下多种变形参照图16，在本发明一种实施方式中，永磁体12做成一个圆柱形的整体磁环，直接固定在轴11上形成转子10。参照图17，在本发明另一种实施方式中，永磁体12可以为由多片磁片拼接而成的桶形磁环，而且永磁体12与轴11之间的间隙可以由轴11本身的钢棒或另外的钢棒填充， 从而使永磁体12固定在轴11上形成转子10。参照图18，在本发明又一种实施方式中，永磁体12可以为由多片磁片拼接而成的桶形磁环，而且永磁体12与轴11之间的间隙可以由塑料13填充，从而使永磁体12固定在轴11上形成转子10。参照图19，在本发明再一种实施方式中，永磁体可以为由多片磁片拼接而成的桶形磁环，而且永磁体12与轴11之间的间隙可以由冲片叠装成的圆柱形铁芯13填充，从而使永磁体12固定在轴11上形成转子10。参照图20，转子10的永磁体12的外壁表面还可以覆盖一层加强薄膜16，以加强永磁体12的强度，从而保证电机在高速动转时转子10所产生的离心力不会将永磁体12甩
出ο以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，包括电机本体和驱动器；所述电机本体包括前端盖、后端盖、定子、转子、连结器；所述前端盖、后端盖呈不规则杯体型，底部中心设有圆孔形的轴承室，杯体外侧各向外伸出两条安装在洗衣机滚筒的固定座上的固定腿；所述定子呈桶形，且该桶形中间设有圆形内孔，该定子固定在前端盖与后端盖之间；所述转子包括轴，该转子置于定子的圆形内孔中，轴露出于前端盖外，且轴的一端是连结器；所述驱动器与电机本体通过导线连结。
2.如权利要求1所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，所述驱动器直接固定在电机本体的前端盖、后端盖上或者所述驱动器合并于洗衣机的整体电路控制板中。
3.如权利要求2所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，所述电机本体的轴的一端还设有传感器，该传感器为光电编码、磁性编码、霍尔信号编码、旋转变压器、发电机的任何一种。
4.如权利要求3所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，所述驱动器是同步电机正弦波驱动器或者无刷电机方波驱动器。
5.如权利要求1至4中任一项所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，所述连结器是皮带轮、同步轮、齿轮、蜗杆的任何一种；该连结器套在轴的一端，或者由轴的一端直接加工而成。
6.如权利要求1至4中任一项所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，所述转子还包括供轴贯穿其中的永磁体，所述永磁体为直接固定在轴上的整体磁环；或者所述永磁体为多片磁片拼接而成的磁环，该永磁体与轴之间有间隙，且该间隙由塑料填充固定，或者由铁芯叠片填充固定，或者由圆柱形钢棒填充固定。
7.如权利要求6所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，所述转子的永磁体的外壁表面覆盖一层加强薄膜。
8.如权利要求1所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，所述定子内设有温度保护开关，该温度保护开关的导线连结在驱动器上。
9.如权利要求1所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的无刷电机，其特征在于，所述电机本体的后端盖上固定有配重块。
10.一种滚筒洗衣机，其特征在于，包括滚筒、无刷电机、皮带及从动轮，所述滚筒上设置固定座及从动轮，所述固定座用于固定无刷电机，所述皮带套在无刷电机及从动轮上，无刷电机通过皮带带动滚筒上的从动轮转动，进而带动滚筒旋转，所述无刷电机为如权利要求1至9中任一项所述的无刷电机。
全文摘要
本发明公开了一种滚筒洗衣机及用于其滚筒驱动的无刷电机，该无刷电机包括电机本体和驱动器；电机本体包括前端盖、后端盖、定子、转子、连结器；所述前端盖、后端盖呈不规则杯体型，底部中心设有圆孔形的轴承室，杯体外侧各向外伸出两条安装在洗衣机滚筒的固定座上的固定腿；所述定子呈桶形，且该桶形中间设有圆形内孔，该定子固定在前端盖与后端盖之间；所述转子包括轴，该转子置于定子的圆形内孔中，轴露出于前端盖外，且轴的一端是连结器；所述驱动器与电机本体通过导线连结。本发明实现了洗衣机的低噪音，长寿命、高效率、可正反向运转、全范围变速，不但增强了洗衣机的功能，还提高了洗衣机的性能，完善了品质，使洗衣机壳内更卫生、更安全。
文档编号H02K5/04GK102437670SQ20111042291
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者唐雷, 王建新, 许忠诚 申请人:深圳航天微电机有限公司