專利名稱：一體型定子的制造方法和電動(dòng)機(jī)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一體型定子的制造方法和使用該定子的徑向鐵心型BLDC(brushless direct-current :無(wú)刷直流)電動(dòng)機(jī)及其制造方法，更具體地說(shuō)，涉及一種徑向鐵心型雙轉(zhuǎn) 子式BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，以連續(xù)繞線方式將線圈連續(xù)地纏繞在多個(gè)分割型定子鐵心上，利 用模具自身所形成的定位槽使多個(gè)定子鐵心組裝體自動(dòng)定位，以嵌入成型方式進(jìn)行射出成 形，從而進(jìn)一步提高定子組裝的生產(chǎn)效率。
背景技術(shù)：
對(duì)于BLDC電動(dòng)機(jī)，如果根據(jù)是否存在定子鐵心進(jìn)行分類，則一般可以將其分為具
有杯狀(圓筒結(jié)構(gòu))的鐵心型(或徑向型)和無(wú)鐵心型(或軸向型)。 鐵心型結(jié)構(gòu)的BLDC電動(dòng)機(jī)可分為內(nèi)部磁體型和外部磁體型。內(nèi)部磁體型包括在
其內(nèi)周部所形成的多個(gè)突起上纏繞有線圈從而具有電磁結(jié)構(gòu)的圓筒狀的定子和由圓筒狀
的永磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子。外部磁體型包括在其外周部所形成的多個(gè)突起上沿上下方向纏繞有
線圈的定子和由在該定子外部被多極磁化的圓筒狀永磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子。 在現(xiàn)有的外部磁體型BLDC電動(dòng)機(jī)中，磁力線的主路徑形成磁路，該磁路在轉(zhuǎn)子的
永磁體處行進(jìn)，通過(guò)空隙、通過(guò)定子鐵心，再向永磁體和軛的方向行進(jìn)。 在內(nèi)部磁體型的情況下，纏繞有線圈的定子鐵心的多個(gè)"T"形鐵心部從外部向內(nèi)
側(cè)方向突出形成，各鐵心部的內(nèi)側(cè)縱剖面形成預(yù)定直徑的圓，在其內(nèi)部空間中安裝有轉(zhuǎn)子，
該轉(zhuǎn)子具有包含旋轉(zhuǎn)軸的圓筒狀的永磁體、或者在中心包含旋轉(zhuǎn)軸的圓筒狀的軛上附著有
環(huán)狀永磁體。電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方式與上述外部磁體型相同。 在這種鐵心型BLDC電動(dòng)機(jī)中，由于磁路具有以軸為中心徑向?qū)ΨQ的結(jié)構(gòu)，因此軸 向的震動(dòng)噪音小，適合低速旋轉(zhuǎn)，相對(duì)于磁路的方向空隙占據(jù)的部分很小，因此可以使用性 能低的磁體，或者即使減少磁體的數(shù)量也可以獲得較高的磁力線密度，從而具有轉(zhuǎn)矩大、效 率高的優(yōu)點(diǎn)。 然而，這種鐵心即軛結(jié)構(gòu)，在制造定子時(shí)，軛的材料損耗大。批量生產(chǎn)時(shí)由于軛的 復(fù)雜結(jié)構(gòu)，將線圈纏繞在軛上時(shí)必須使用特殊的高價(jià)專用繞線機(jī)，因此定子制造時(shí)，模具的 投資費(fèi)用高，從而設(shè)備的投資費(fèi)用高。 在鐵心型AC(交流)或BLDC電動(dòng)機(jī)中，特別是在徑向型的鐵心電動(dòng)機(jī)中，由于以 完全分割的方式形成定子鐵心的電動(dòng)機(jī)可以使用價(jià)格低的通用繞線機(jī)高效地將線圈纏繞 在分割型鐵心上，因此是決定電動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)力的非常重要的因素。然而，與此相反地，在為一 體型定子鐵心結(jié)構(gòu)的情況下，由于使用高價(jià)的專用繞線機(jī)進(jìn)行低效的纏繞，因此電動(dòng)機(jī)的 制造費(fèi)用增加。 曾經(jīng)由本申請(qǐng)人通過(guò)韓國(guó)專利第432954號(hào)提出過(guò)徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，有效利用了軸向雙轉(zhuǎn)子型和徑向鐵心型的優(yōu)點(diǎn)，并克服了其缺陷。在上述專利第432954號(hào)中，由于在定子鐵心的內(nèi)側(cè)及外側(cè)上同時(shí)配置永磁體轉(zhuǎn)
子，因此由內(nèi)側(cè)及外側(cè)的永磁體以及轉(zhuǎn)子軛形成磁路流。由此使定子鐵心可以完全分割，通
過(guò)單個(gè)的線圈纏繞可以提高定子鐵心的生產(chǎn)率和電動(dòng)機(jī)的輸出。 此外，在上述專利第432954號(hào)中，提出了下述方案準(zhǔn)備纏繞有線圈的多個(gè)分割 型鐵心組裝體以后，將纏繞有線圈的多個(gè)分割型鐵心組裝體排列并固定在印刷電路基板 (PBC)上，并連接線圈以后，通過(guò)利用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式形成圓環(huán)形狀，從而準(zhǔn)備
一體型定子。 然而，上述的專利第432954號(hào)沒(méi)有提供在將多個(gè)單個(gè)的鐵心組裝成一體并將線 圈相互連接時(shí)能夠有效地進(jìn)行組裝的定子組裝結(jié)構(gòu)/方法。 如上所述，以多個(gè)分割型鐵心實(shí)現(xiàn)定子鐵心時(shí)，與使用一體型(即，單一)鐵心的 情形相比，對(duì)單個(gè)分割型鐵心進(jìn)行線圈纏繞其生產(chǎn)率更優(yōu)秀，但組裝這些分割型鐵心存在 生產(chǎn)率及耐久性降低的問(wèn)題。 考慮到上述問(wèn)題，在韓國(guó)專利第545848號(hào)中提供了一種可以進(jìn)一步提高定子組 裝的生產(chǎn)率的結(jié)構(gòu)，其包括鐵心支承板，以一定間隔容納并支承繞線筒上纏繞有線圈的多 個(gè)定子鐵心組裝體，同時(shí)按相連接多個(gè)線圈；自動(dòng)定位/支承裝置，用于以一定間隔自動(dòng)地 將多個(gè)定子鐵心組裝體定位在該鐵心支承板上。 在上述專利第545848號(hào)中，將可在每個(gè)分割型鐵心上分別纏繞線圈的多個(gè)分割
型鐵心組裝體組裝在鐵心支承板上，并進(jìn)行相互接線以在鐵心支承板內(nèi)電連接各鐵心組裝
體。在此情況下，在各分割型鐵心的繞線筒上，所纏繞的線圈必須與連接銷連接以便于進(jìn)行
接線，該連接銷必須結(jié)合到形成在支承板上的導(dǎo)線，從而導(dǎo)致組裝的生產(chǎn)率下降。 因此，優(yōu)選地，需要通過(guò)使用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式對(duì)纏繞有線圈的多個(gè)定
子鐵心進(jìn)行一體化，而不使用上述的環(huán)狀鐵心支承板。 另一方面，一般地，在大型電動(dòng)機(jī)的情況下，由多個(gè)定子極(pole)與多個(gè)定子極 組合的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在為分割型鐵心方式的情況下，從組裝的生產(chǎn)率方面來(lái)看，對(duì)由多個(gè)分割 型鐵心構(gòu)成的多組鐵心進(jìn)行連續(xù)地繞線的方式優(yōu)于通過(guò)對(duì)多個(gè)分割型鐵心各自進(jìn)行繞線 并組裝的方式。 然而，公知的通用繞線機(jī)具有將單個(gè)的繞線筒安裝在單個(gè)的主軸上通過(guò)使主軸旋 轉(zhuǎn)來(lái)纏繞線圈的結(jié)構(gòu)，但不可以在由多個(gè)分割型鐵心構(gòu)成的多組鐵心或多個(gè)分割型鐵心上 連續(xù)地繞線。 另一方面，定子鐵心一般地是以預(yù)定形狀形成0. 35 0. 5mm厚的多個(gè)硅鋼板，然 后將其層疊來(lái)構(gòu)成。在一體型鐵心的情況下，由于受到用于纏繞線圈的槽的影響，空隙中的 磁力線的密度不均勻，而且產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩不均勻的齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。為了降低這 種齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，在定子鐵心上制造許多槽，或者形成輔助凸極或輔助槽，或者 采用傾斜(skew)結(jié)構(gòu)。 然而，采用傾斜結(jié)構(gòu)的一體型定子鐵心與不采用傾斜結(jié)構(gòu)的定子鐵心相比，存在 線圈纏繞困難的問(wèn)題。在按照分割型鐵心自身形成電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)(即，定子)的方式被分割 的分割型定子鐵心結(jié)構(gòu)中，在鐵心具有傾斜的情況下，存在鐵心之間不可能結(jié)合的問(wèn)題。
另一方面，在上述專利第545848號(hào)中，在轉(zhuǎn)子支承體上形成有多個(gè)冷卻孔，用于冷卻插在這些支承體之間的定子線圈，轉(zhuǎn)子支承體與襯套之間通過(guò)放射狀延伸的多個(gè)肋連 接。
發(fā)明內(nèi)容
然而，連接在轉(zhuǎn)子支承體和襯套之間的多個(gè)放射狀肋不可能具有足夠的支撐強(qiáng)度 而需要加強(qiáng)，用于冷卻形成于轉(zhuǎn)子支承體上的定子線圈的單純的多個(gè)冷卻孔不能有效地引 導(dǎo)空氣流動(dòng)。 因此，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種組裝生產(chǎn)率優(yōu)秀 的一體型定子的制造方法，以及利用該定子的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動(dòng)機(jī)及其制造 方法。其中，利用模具自身所形成的定位結(jié)構(gòu)使相互連接的多個(gè)定子鐵心自動(dòng)定位，以熱固 化樹(shù)脂進(jìn)行射出成形。 此外，本發(fā)明的目的在于提供一種BLDC電動(dòng)機(jī)及其制造方法，其中，通過(guò)連續(xù)繞 線的方法在與各相對(duì)應(yīng)的多個(gè)分割型鐵心上連續(xù)纏繞一個(gè)線圈并相互連接，同時(shí)，將纏繞 有線圈的多個(gè)分割型鐵心的繞線筒暫時(shí)組裝在模具上以進(jìn)行嵌入成型，在鄰接的分割型鐵 心之間通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)進(jìn)行相互鏈接，從而在模具上定位時(shí)無(wú)需其他的定位部件，使不便性 最小化。 此外，本發(fā)明的目的在于提供一種包含傾斜式定子的BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，即使采 用斜鐵心也因?yàn)椴捎梅指钚丸F心結(jié)構(gòu)，所以線圈纏繞工序也容易進(jìn)行，各斜鐵心通過(guò)使用 熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式一體形成，從而易于組裝，而且可以降低齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩和噪音/震動(dòng)。 此外，本發(fā)明的目的在于提供一種具有一體型雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的BLDC電動(dòng)機(jī)，其中， 在連接內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和襯套的轉(zhuǎn)子支承體和肋上以垂直于圓周方向的截面積盡可能大 的方式形成有冷卻孔，同時(shí)冷卻孔的大小交替地設(shè)計(jì)成不同，由此，在加強(qiáng)轉(zhuǎn)子支承體和肋 的支承強(qiáng)度的同時(shí)，產(chǎn)生紊流，在定子的上部空間、內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和定子之間的磁隙(氣 隙)中引導(dǎo)冷卻空氣流動(dòng)，從而提高冷卻性能。 此外，本發(fā)明的目的在于提供一種具有定子結(jié)構(gòu)的BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，在通過(guò)使 用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式一體形成定子時(shí)，沿纏繞在繞線筒上的線圈的半圓形曲面以 樹(shù)脂形成支承體，從而使與空氣的接觸面積增大同時(shí)在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生紊流而提高冷卻性 能。 此外，本發(fā)明的目的在于提供一種具有定子結(jié)構(gòu)的BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，在用于固 定定子的延伸部上具有由多個(gè)螺栓安裝孔和安裝定位孔以及多個(gè)放射狀肋構(gòu)成的多個(gè)凹 槽，以維持適當(dāng)?shù)闹С袕?qiáng)度同時(shí)也節(jié)省材料，實(shí)現(xiàn)輕量化，而且轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)與內(nèi)部轉(zhuǎn)子的冷 卻葉片一起產(chǎn)生紊流從而提高冷卻性能。 此外，本發(fā)明的目的在于提供一種具有可有效提高定子和轉(zhuǎn)子的冷卻效果的凹陷 型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，與旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合的轉(zhuǎn)子軸結(jié)合部配置在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的重心 處，以使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的震動(dòng)抑制到最小限度，同時(shí)使電動(dòng)機(jī)的軸向長(zhǎng)度縮短到最小限度。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種具有定子結(jié)構(gòu)的BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，在使用熱 固化樹(shù)脂射出成形定子時(shí)，在定子上部的表面形成多個(gè)環(huán)狀肋，以阻斷射出成形時(shí)產(chǎn)生的 裂紋的擴(kuò)散。
7
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種洗衣機(jī)用的徑向鐵心型BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，通 過(guò)使用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式分別一體形成雙轉(zhuǎn)子和定子，以提高耐久性和可靠性及 防水性。 此外，本發(fā)明的目的在于提供一種安全的徑向鐵心型BLDC電動(dòng)機(jī)，其中，由于包 圍雙轉(zhuǎn)子和定子的熱固化樹(shù)脂為耐熱性材料，可以免于發(fā)生火災(zāi)。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明三相驅(qū)動(dòng)式的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動(dòng)機(jī)中， 包括 旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)地安裝在裝置的外殼上； —體型雙轉(zhuǎn)子，包括內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子支承體，其中，所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子分 別按照以下方式配置，即多個(gè)N極及S極的磁體圓環(huán)狀地交替配置在不同的同心圓上，內(nèi)/ 外部之間保持預(yù)定的距離且彼此相對(duì)的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹(shù) 脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對(duì)的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進(jìn)行一體 化的同時(shí)，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽(trench)形空間同時(shí)從內(nèi)部轉(zhuǎn)子向中央部延 伸形成的端部與結(jié)合到所述旋轉(zhuǎn)軸的襯套的外周面連接； —體型定子，其中，U、 V、 W相的線圈組裝體分別由包含在其外部分別形成有繞線
筒的多個(gè)獨(dú)立的分割型鐵心的多個(gè)鐵心組所組成，對(duì)于U、 V、 W相的線圈組裝體，按照在各
分割型鐵心組中的分割型鐵心之間由短跳線連接、在分割型鐵心組之間由長(zhǎng)跳線連接的方
式，線圈被連續(xù)地纏繞在各分割型鐵心上，在此狀態(tài)下，所述U、 V、 W相的線圈組裝體的分割
型鐵心組分別按相交替地配置成圓環(huán)狀，利用熱固化樹(shù)脂通過(guò)嵌入成型方式除了分割型鐵
心的內(nèi)/外側(cè)面以外由定子支承體一體形成為圓環(huán)狀的形狀，一端配置在所述內(nèi)部及外部
轉(zhuǎn)子間的溝槽形空間中，從另一端沿軸向延伸的延伸部固定在裝置的外殼上。 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子支承體交替配置有多個(gè)大型孔和小型孔，以沿內(nèi)部轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)
方向和內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁隙方向?qū)⑼獠靠諝庖蛭挥趦?nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間
與定子相對(duì)的溝槽形空間中，并且在所述軸結(jié)合部上配置有多個(gè)放射狀的肋。 此外，優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子支承體中用于支承內(nèi)部轉(zhuǎn)子的環(huán)狀模制支承體上沿圓周
方向在與所述多個(gè)大型孔相會(huì)的部分周期性地形成有多個(gè)凹槽。 而且，優(yōu)選地，所述軸結(jié)合部配置在雙轉(zhuǎn)子的重心處。 優(yōu)選地，所述徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動(dòng)機(jī)還包括多個(gè)冷卻葉片，所述冷卻葉 片一體成形于所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子和/或外部轉(zhuǎn)子下端部的轉(zhuǎn)子支承體上，并具有與軸向一致的 直線型風(fēng)扇、沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向具有圓形凹槽的西羅科風(fēng)扇、在與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反方向 上形成有凹槽的渦輪風(fēng)扇、與軸向形成傾斜的傾斜型風(fēng)扇中的任一種形狀，以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 時(shí)產(chǎn)生風(fēng)。 優(yōu)選地，所述多個(gè)分割型鐵心的傾斜度處于以(360° /槽數(shù))定義的1斜度的范 圍內(nèi)。 優(yōu)選地，所述電動(dòng)機(jī)由24極-27鐵心構(gòu)成，所述定子由U、 V、 W相的線圈組裝體的 分割型鐵心組分別按相交替地配置成圓環(huán)狀而形成，所述U、 V、 W相的線圈組裝體分別由包 含在其外部分別形成有繞線筒的三個(gè)分割型鐵心的三個(gè)鐵心組構(gòu)成。
上述電動(dòng)機(jī)用于洗衣機(jī)時(shí)，洗滌桶連接到旋轉(zhuǎn)軸上 此外，在本發(fā)明三相驅(qū)動(dòng)式的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動(dòng)機(jī)中，包括
—體型雙轉(zhuǎn)子，包括內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子支承體，其中，所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子分 別按照以下方式配置，即24極的N極及S極的磁體圓環(huán)狀地交替配置在不同的同心圓上， 內(nèi)/外部之間保持預(yù)定的距離且彼此相對(duì)的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固 化樹(shù)脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對(duì)的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進(jìn)行 一體化的同時(shí)，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間同時(shí)從內(nèi)部轉(zhuǎn)子延伸至包圍襯套的 軸結(jié)合部； 旋轉(zhuǎn)軸，一端與所述襯套結(jié)合，另一端可旋轉(zhuǎn)地安裝到裝置的外殼； —體型定子，其中，U、V、W相的線圈組裝體分別由包含在其外部分別形成有繞線筒
的多個(gè)獨(dú)立的分割型鐵心的多個(gè)鐵心組所組成，所述U、 V、 W相的線圈組裝體的分割型鐵心
組分別按相交替地配置成圓環(huán)狀，利用熱固化樹(shù)脂通過(guò)嵌入成型方式除了分割型鐵心的內(nèi)
/外側(cè)面以外由定子支承體一體形成為圓環(huán)狀的形狀，一端配置在所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子間
的溝槽形空間中， 分別包含在所述U、 V、 W相的線圈組裝體中的九個(gè)分割型鐵心通過(guò)連續(xù)纏繞的線 圈相互連接。 此外，在本發(fā)明徑向鐵心型洗衣機(jī)用的電動(dòng)機(jī)中，包括 —體型雙轉(zhuǎn)子，包括內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子支承體，其中，所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子分 別按照以下方式配置，即多個(gè)N極及S極的磁體圓環(huán)狀地交替配置在不同的同心圓上，內(nèi)/ 外部之間保持預(yù)定的距離且彼此相對(duì)的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹(shù) 脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對(duì)的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進(jìn)行一體 化的同時(shí)，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間同時(shí)從內(nèi)部轉(zhuǎn)子延伸至包圍襯套的軸結(jié) 合部； 旋轉(zhuǎn)軸， 一端與所述襯套結(jié)合，另一端的兩個(gè)位置可旋轉(zhuǎn)地支承在洗衣機(jī)的外殼 上； —體型定子，與各相相對(duì)應(yīng)的多個(gè)分割型鐵心以連續(xù)纏繞的方式纏繞有線圈，利
用熱固化樹(shù)脂通過(guò)嵌入成型方式除了分割型鐵心的內(nèi)/外側(cè)面以外由定子支承體一體形
成圓環(huán)狀的形狀，一端配置在所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子間的溝槽形空間中，從另一端沿軸向延
伸的延伸部固定在洗衣機(jī)的外殼上， 所述軸結(jié)合部配置在雙轉(zhuǎn)子的重心處。 此外，本發(fā)明三相驅(qū)動(dòng)式的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動(dòng)機(jī)的制造方法中，包 括以下步驟 利用熱固化樹(shù)脂通過(guò)嵌入成型方式一體形成多個(gè)分割型鐵心繞線筒，其兩側(cè)包括 第一凸緣及第二凸緣，以包圍纏繞有線圈的I形的多個(gè)分割型鐵心的中間部分，在所述第 一凸緣及第二凸緣的下端分別具有第一結(jié)合突起及第二結(jié)合突起； 在所述多個(gè)分割型鐵心繞線筒的第一凸緣及第二凸緣之間依次且連續(xù)地纏繞線 圈，以準(zhǔn)備與分別包含多個(gè)分割型鐵心繞線筒的U、V、W各相對(duì)應(yīng)的三組線圈組裝體；
將所述三組線圈組裝體中所包含的多個(gè)分割型鐵心繞線筒的第一結(jié)合突起及第 二結(jié)合突起分別暫時(shí)組裝到相對(duì)于環(huán)狀凹槽的內(nèi)/外壁形成有多個(gè)定位用固定槽的模具 上； 通過(guò)利用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式除了所述各分割型鐵心的內(nèi)/外側(cè)面以外
9形成為圓環(huán)狀的形狀，以準(zhǔn)備一體型定子； 組裝所述一體型定子，以使內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子位于排列成徑向型的雙轉(zhuǎn)子之間 的位置。 在所述電動(dòng)機(jī)由24極-27鐵心構(gòu)成的情況下，準(zhǔn)備上述三組線圈組裝體的步驟包 括 在所述9個(gè)分割型鐵心繞線筒之間插入8個(gè)分割型鐵心連接用的連接夾具，組裝 串聯(lián)連接9個(gè)分割型鐵心繞線筒的三個(gè)鐵心/夾具組裝體； 在三個(gè)鐵心/夾緊組裝體的各分割型鐵心繞線筒上連續(xù)地纏繞線圈，對(duì)于分別包 含彼此鄰接的三個(gè)分割型鐵心繞線筒的三個(gè)分割型鐵心組，在各分割型鐵心組內(nèi)的分割型 鐵心之間由短跳線連接，在分割型鐵心組之間由長(zhǎng)跳線連接； 將分割型鐵心連接用的連接夾具從所述纏繞有線圈的鐵心/夾具組裝體上分離， 以準(zhǔn)備與U、V、W各相對(duì)應(yīng)的三組線圈組裝體。 此外，將所述三組線圈組裝體中所包含的多個(gè)分割型鐵心繞線筒暫時(shí)組裝到模具 上的步驟包括對(duì)于分別包含彼此鄰接而配置的三個(gè)分割型鐵心繞線筒的三個(gè)分割型鐵心 組，將各相的分割型鐵心組分別按相交替地配置并暫時(shí)組裝到形成有27對(duì)定位用固定槽 的模具上。 在上述電動(dòng)機(jī)中，具有雙轉(zhuǎn)子/單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，在此情況下，以分割結(jié)構(gòu)形成定子鐵
心的情況下，鄰接的分割型鐵心間的間隔大于內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁隙。 如上所述，在本發(fā)明中，通過(guò)在徑向鐵心型BLDC電動(dòng)機(jī)中采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以完
全分割的方式形成定子鐵心時(shí)，利用形成于模具自身上的定位結(jié)構(gòu)對(duì)多個(gè)分割型鐵心組裝
體自動(dòng)地進(jìn)行定位并固定以后，通過(guò)嵌入成型方式利用熱固化樹(shù)脂進(jìn)行射出成形，無(wú)需使
用其他的鐵心支承板，就可以組裝多個(gè)分割型鐵心，從而可以進(jìn)一步提高定子組裝的生產(chǎn)率。 此外，在本發(fā)明的雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中，在連接內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和襯套的轉(zhuǎn)子支承體和 肋上沿于圓周方向形成有垂直的截面積盡可能擴(kuò)大的冷卻孔，同時(shí)冷卻孔的大小交替地設(shè) 計(jì)成不同，在加強(qiáng)轉(zhuǎn)子支承體和肋的支承強(qiáng)度的同時(shí)，產(chǎn)生紊流，在定子的上部空間、內(nèi)部 及外部轉(zhuǎn)子和定子之間的磁隙(氣隙)中引導(dǎo)冷卻空氣流動(dòng)，從而有效地散發(fā)由轉(zhuǎn)子和定 子產(chǎn)生的熱量。 而且，在本發(fā)明的定子結(jié)構(gòu)中，在通過(guò)使用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式一體形成
定子時(shí)，在繞線筒上沿所纏繞線圈的半圓形的曲面以樹(shù)脂形成支承體。以使與空氣的接觸
面積增大，同時(shí)在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生紊流而提高冷卻性能。在用于固定定子的軸承箱上包括
多個(gè)螺栓安裝孔和安裝定位孔以及多個(gè)放射狀肋構(gòu)成的多個(gè)通孔，以維持適當(dāng)?shù)闹С袕?qiáng)度
同時(shí)也節(jié)省材料實(shí)現(xiàn)輕量化。并且，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)與內(nèi)部轉(zhuǎn)子的冷卻葉片一起產(chǎn)生紊流從
而提高冷卻性能。 本發(fā)明具有以下效果 在本發(fā)明中，通過(guò)在徑向鐵心型BLDC電動(dòng)機(jī)中采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以完全分割的方 式形成定子鐵心時(shí)，利用形成于模具自身上的定位結(jié)構(gòu)對(duì)多個(gè)分割型鐵心組裝體自動(dòng)地進(jìn) 行定位并固定以后，通過(guò)嵌入成型方式利用熱固化樹(shù)脂進(jìn)行射出成形，無(wú)需使用其他的鐵 心支承板，就可以組裝多個(gè)分割型鐵心，從而可以進(jìn)一步提高定子組裝的生產(chǎn)率。
此外，在本發(fā)明的雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中，在連接內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和襯套的轉(zhuǎn)子支承體和 肋上沿于圓周方向形成有垂直的截面積盡可能擴(kuò)大的冷卻孔，同時(shí)冷卻孔的大小交替地設(shè) 計(jì)成不同，在加強(qiáng)轉(zhuǎn)子支承體和肋的支承強(qiáng)度的同時(shí)，產(chǎn)生紊流，在定子的上部空間、內(nèi)部 及外部轉(zhuǎn)子和定子之間的磁隙(氣隙)中引導(dǎo)冷卻空氣流動(dòng)，從而有效地冷卻由轉(zhuǎn)子和定 子產(chǎn)生的熱量。 而且，在本發(fā)明的定子結(jié)構(gòu)中，在通過(guò)使用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式一體形成 定子時(shí)，在繞線筒上沿所纏繞線圈的半圓形的曲面以樹(shù)脂形成支承體。以使與空氣的接觸 面積增大，同時(shí)在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生紊流而提高冷卻性能。在用于固定定子的軸承箱上包括 多個(gè)螺栓安裝孔和安裝定位孔以及多個(gè)放射狀肋構(gòu)成的多個(gè)通孔，以維持適當(dāng)?shù)闹С袕?qiáng)度 同時(shí)也節(jié)省材料實(shí)現(xiàn)輕量化。并且，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)與內(nèi)部轉(zhuǎn)子的冷卻葉片一起產(chǎn)生紊流從 而提高冷卻性能。 此外，在本發(fā)明中，以連續(xù)繞線方法在與各相對(duì)應(yīng)的多個(gè)分割型鐵心上連續(xù)纏繞 一個(gè)線圈并相互連接，從而在模具上定位時(shí)無(wú)需其他的定位部件，使不便性最小化。
而且，在本發(fā)明中，即使采用傾斜鐵心也可以采用分割型鐵心結(jié)構(gòu)且線圈纏繞工 序也容易，各傾斜鐵心可以通過(guò)使用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式一體形成，從而易于實(shí)現(xiàn) 包含易于組裝且可以降低齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩和噪音/震動(dòng)的傾斜型定子的BLDC電動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明中，通過(guò)將與旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合的轉(zhuǎn)子的軸結(jié)合部配置在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的重心處， 以使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的震動(dòng)抑制到最小限度，同時(shí)使電動(dòng)機(jī)的軸向長(zhǎng)度縮短到最小限度。
此外，在本發(fā)明中，通過(guò)使用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式分別一體形成雙轉(zhuǎn)子和 定子，可以提高耐久性和可靠性及防水性。而且，由于包圍雙轉(zhuǎn)子和定子的熱固化樹(shù)脂為可 承受600°C的耐熱性材料，可以免于發(fā)生火災(zāi)，安全性高。
圖la和圖lb分別是本發(fā)明第一實(shí)施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電
動(dòng)機(jī)沿軸向剖開(kāi)的部分剖視圖以及用于說(shuō)明磁路沿圓周方向剖開(kāi)的截面圖； 圖lc是使用本發(fā)明第一實(shí)施方式的BLDC電動(dòng)機(jī)的洗衣機(jī)的截面圖； 圖2a至圖2c分別是用在本發(fā)明中的定子的立體圖、俯視圖以及后視圖； 圖3a至圖3c分別是本發(fā)明分割型鐵心的立體圖、結(jié)合有繞線筒的分割型鐵心一
個(gè)側(cè)面及另一側(cè)面的立體圖； 圖4a至圖4c分別是本發(fā)明分割型斜鐵心的俯視圖、結(jié)合有繞線筒的分割型斜鐵 心的后視圖及俯視圖； 圖5a是適用于本發(fā)明的24極-27鐵心電動(dòng)機(jī)的三相驅(qū)動(dòng)式定子線圈的電路圖；
圖5b是圖5a的定子鐵心組裝時(shí)的配置順序的說(shuō)明圖； 圖6a至6d分別是本發(fā)明分割型鐵心連接用的連接夾具的主視圖、左視圖、右視圖 及圖6c的C-C線的截面圖； 圖7a和圖7b分別是分割型鐵心與連接夾具組裝狀態(tài)的鐵心/夾具組裝體的主視 圖及連續(xù)繞線裝置的立體示意圖； 圖8a和圖8b是用于說(shuō)明在鄰接的鐵心組中的鐵心與鐵心之間確保短跳線同時(shí)進(jìn) 行線圈繞組的動(dòng)作的說(shuō)明11
圖8c和8d是用于說(shuō)明在鐵心組中的鐵心與鐵心之間確保長(zhǎng)跳線同時(shí)進(jìn)行線圈纏 繞的動(dòng)作的說(shuō)明圖； 圖9a和圖9b分別是對(duì)以嵌入成型方式射出成形本發(fā)明多個(gè)分割型鐵心組裝體的 模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖以及多個(gè)分割型鐵心組裝體為嵌入成型而環(huán)形排列狀態(tài)的立 體圖； 圖10a至圖10e分別是本發(fā)明轉(zhuǎn)子的上側(cè)面立體圖、部分剖視圖、俯視圖、后視圖 以及圓周方向截面立體圖； 圖lla至lld分別是用于說(shuō)明基于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的氣流狀態(tài)的轉(zhuǎn)子的部分剖視 圖； 圖12a至12e分別是可適用于轉(zhuǎn)子的風(fēng)扇葉片的形狀的視圖； 圖13a和圖13b分別是用在本發(fā)明雙轉(zhuǎn)子組裝中的內(nèi)部和外部轉(zhuǎn)子組裝體和漸開(kāi)
線鋸齒結(jié)構(gòu)物的立體圖； 圖14是本發(fā)明第二實(shí)施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動(dòng)機(jī)的軸向截 面圖； 圖15a至圖15c分別是圖14所示的雙轉(zhuǎn)子的俯視圖、圖15a的X_X線的截面圖和 后視圖。 圖16a至圖16c分別是圖14所示的定子的俯視圖、圖16a的Y_Y線的截面圖和后 視圖。 符號(hào)說(shuō)明 1、100電動(dòng)機(jī) 2定子支承體 3、330定子 2a軸向延伸部 4內(nèi)部轉(zhuǎn)子 5外部轉(zhuǎn)子 4a、5a磁體 4b、5b軛 6轉(zhuǎn)子支承體 6a、600a環(huán)形模制支承體 7襯套 7a、7b襯套支承體 8、8a、8b軸承 9旋轉(zhuǎn)軸 10外殼 ll固定螺栓 12接線盒 13霍爾IC組件 14固定螺母 15板墊圈螺母
16、160軸結(jié)合部17板墊圈18彈簧墊圈20、200繞線筒22a、22b內(nèi)部及外部凸緣24a、24b、240結(jié)合突起30分割型鐵心31模具32凹槽33線圈33a-33c線圈組裝體34a、34b定位用固定槽36分割型斜鐵心40、40a-40c連接夾具45鐵心/夾具組裝體50、500雙轉(zhuǎn)子51、510直肋52、520圓形肋53、530大型孔54、540小型孔55、550凹槽300分割型鐵心組裝體
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
I.第一實(shí)施方式
A.電動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu) 圖la和圖lb分別是本發(fā)明第一實(shí)施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動(dòng)機(jī)沿軸向剖開(kāi)的部分剖視圖以及用于說(shuō)明磁路沿圓周方向剖開(kāi)的截面圖。圖lc是使用本發(fā)明第一實(shí)施方式的BLDC電動(dòng)機(jī)的洗衣機(jī)的截面圖。 在圖la及圖lc所示的實(shí)施方式中，BLDC電動(dòng)機(jī)1尤其設(shè)置在洗衣機(jī)的外桶112的下部，即外殼10上，并具有適于使洗衣機(jī)110的洗滌桶114正向/反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。洗滌桶114位于外桶112的內(nèi)部以容納洗滌物，并與BLDC電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)軸9連接。特別是，洗滌桶114在洗衣機(jī)110的旋轉(zhuǎn)周期期間以縱軸為中心旋轉(zhuǎn)，以將水從洗滌桶的內(nèi)部除去。
本發(fā)明并不局限于此，也可以設(shè)置在洗衣機(jī)的后面以使洗衣機(jī)的滾筒正向/反向旋轉(zhuǎn)，而且，也可以適用于洗衣機(jī)以外的其他機(jī)器。 本發(fā)明徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動(dòng)機(jī)1大致包括定子3，其中，多個(gè)分割型鐵心30的線圈被纏繞在圖中未示出的繞線筒的外周上以后，通過(guò)使用熱固化樹(shù)脂并以嵌入成型方式制造的環(huán)形定子支承體2 —體形成多個(gè)分割型鐵心30 ;內(nèi)部轉(zhuǎn)子4，在定子3的內(nèi)周部以具有預(yù)定磁隙G1的方式圓環(huán)狀地設(shè)有多個(gè)磁體4a和環(huán)形的內(nèi)部軛4b ;外部轉(zhuǎn)子5，在定子3的外周部上以具有預(yù)定磁隙G2的方式圓環(huán)狀地設(shè)有多個(gè)磁體5a和環(huán)形的外部軛5b ;旋轉(zhuǎn)軸9，一端通過(guò)漸開(kāi)線鋸齒襯套7連接到轉(zhuǎn)子支承架6的中心部，另一端通過(guò)一對(duì)軸承8可旋轉(zhuǎn)地支承在外殼10上。 在定子3中，完全被分割的多個(gè)分割型鐵心30通過(guò)圓環(huán)形的定子支承體2圓環(huán)狀地一體形成。如圖2a至圖2c所示，定子支承體2包括向內(nèi)側(cè)延伸形成的延伸部2a，并且例如通過(guò)固定螺栓11支承在洗衣機(jī)110的外殼10上。在此情況下，軸承8設(shè)置在外殼10，例如脈動(dòng)式洗衣機(jī)110的外桶112上，可旋轉(zhuǎn)地支承通過(guò)襯套7與旋轉(zhuǎn)軸9結(jié)合的雙轉(zhuǎn)子50。在此情況下，旋轉(zhuǎn)軸9被延伸，用以驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)地支承在洗衣機(jī)110的外桶112的內(nèi)部且底部設(shè)有脈動(dòng)器(pulsator)并容納洗滌物的洗滌桶，或者用以驅(qū)動(dòng)滾筒式洗衣機(jī)的滾筒或攪拌式洗衣機(jī)的攪拌器(agitator)。 因此，BLDC電動(dòng)機(jī)1形成由內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5通過(guò)轉(zhuǎn)子支撐架6支承的雙轉(zhuǎn)子50與單個(gè)的定子3構(gòu)成的徑向鐵心型電動(dòng)機(jī)。
B.定子結(jié)構(gòu)及制造工序 圖2a至圖2c所示的分別是用于本發(fā)明第一實(shí)施方式的定子的立體圖、俯視圖及后視圖。圖3a至圖3c所示的分別是本發(fā)明分割型鐵心的立體圖、結(jié)合有繞線筒的分割型鐵心一個(gè)側(cè)面及另一側(cè)面的立體圖。 此外，在附圖5a中所示的是適用于上述電動(dòng)機(jī)的24極-27鐵心電動(dòng)機(jī)的三相驅(qū)動(dòng)式定子線圈的電路圖。圖5b所示的是纏繞有圖5a的定子線圈的分割型鐵心組裝時(shí)的配置順序的說(shuō)明圖。 在本發(fā)明BLDC電動(dòng)機(jī)應(yīng)用在大容量洗衣機(jī)中的情況下，例如可以以24極-27鐵心的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。在此情況下，內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5分別附著在由24極磁體4a、5a圓環(huán)狀形成的內(nèi)部軛及外部軛4b、5b的外側(cè)面及內(nèi)側(cè)面上。包含27個(gè)分割型鐵心30(圖3a)的一體型定子3插在該雙轉(zhuǎn)子間的環(huán)形空間中。 以下，將首先對(duì)包含這27個(gè)分割型鐵心30的一體型定子3的制造工序進(jìn)行大致說(shuō)明，并對(duì)各工序進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 首先，如圖3b和圖3c所示，27個(gè)分割型鐵心30(圖3a)通過(guò)嵌入成型方式以熱固化樹(shù)脂模制外側(cè)面，并在形成絕緣用繞線筒20的狀態(tài)下，在繞線筒20的外周上纏繞線圈33。線圈的材料一般使用銅，但也可以使用與銅相比，比重為其1/3、價(jià)格相對(duì)低廉的鋁，以降低電動(dòng)機(jī)的重量。 其次，如圖9a所示，將纏繞有線圈的27個(gè)分割型鐵心組裝體300 (參照?qǐng)D9b)環(huán)形地暫時(shí)組裝在模具31的凹槽32的內(nèi)部并以熱固化樹(shù)脂進(jìn)行模制，以獲得如圖2a至圖2c所示的環(huán)狀的一體型定子3。 首先，在定子3為三相驅(qū)動(dòng)式的情況下，纏繞有線圈的27個(gè)分割型鐵心組裝體300例如，如圖5a所示，按U、V、W相分別分成定子線圈33連續(xù)纏繞在9個(gè)分割型鐵心(ul-u9、vl-v9、 wli9)上的三組線圈組裝體33a-33c，各線圈組裝體33a_33c即9個(gè)分割型鐵心(ul-u9、vl-v9、wl-w9)每三個(gè)分別形成一組，從而形成三個(gè)鐵心組(G1-G3、G4-G6、G7-G9)。在此情況下，位于各鐵心組(G1-G3、G4-G6、G7-G9)第一段的分割型鐵心(ul、vl、wl)的輸入為U、 V、W各相的輸入端子并連接到接線盒12(參照?qǐng)D2a)，位于末尾段的分割型鐵心(u9、
14v9、w9)的輸出相互連接形成中性點(diǎn)(Neutral Point :NP)。 當(dāng)上述27個(gè)分割型鐵心(ul-u9、vl-v9、wl-w9)按照分別包含三個(gè)鐵心組(Gl-G3、G4-G6、G7-G9)的方式形成連續(xù)纏繞在9個(gè)分割型鐵心(ul-u9、vl-v9、wl-w9)上的三組線圈組裝體33a-33c后，暫時(shí)組裝在模具31的環(huán)形凹槽32中時(shí)，如圖5b所示，分割型鐵心每三個(gè)形成一組，U、V、W各相的鐵心組(G1-G3、G4-G6、G7-G9)分別按相交替配置。即，在對(duì)U、V、W各相切換并施加驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，9個(gè)分割型鐵心組G1-G9以Gl-G4-G7-G2-G5-G8-G3-G6-G9的順序配置并組裝，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子4、5的旋轉(zhuǎn)。 如前所述，例如，U相的定子鐵心組Gl-G3由在各自的絕緣性繞線筒20上纏繞有線圈33的三個(gè)分割型鐵心(Ul-u3、u4-u6、u7-u9)形成一組而相互連接的三組構(gòu)成。
在此情況下，由于在9個(gè)分割型鐵心ul-u9中，在組的內(nèi)部鄰接的分割型鐵心(例如，ul和u2、 u2和u3)間分別相互靠近而設(shè)置，因此可以通過(guò)長(zhǎng)度短的跳線Jl相互連接，在各組Gl-G3間的鐵心(例如，u3和u4、u6和u7)中，如前所述，由于各相鐵心組的組裝交替進(jìn)行，因此通過(guò)長(zhǎng)度相對(duì)長(zhǎng)的跳線J2連接。 在將后述的定子線圈33連接到9個(gè)分割型鐵心(ul-u9、 vl_v9、 wli9)并依次進(jìn)行纏繞時(shí)，必須在組內(nèi)部鄰接的分割型鐵心間確保短的跳線Jl，在組間的分割型鐵心之間確保長(zhǎng)的跳線J2同時(shí)進(jìn)行纏繞。 如圖3a所示，上述的分割型鐵心30呈I形，如圖3b和圖3c所示，其外周部上結(jié)合有由塑料等絕緣性材料制成的繞線筒20，繞線筒20包括線圈被纏繞的中間部分的方形筒部分21和在方形筒部分的內(nèi)側(cè)及外側(cè)分別彎曲并延伸的內(nèi)部及外部凸緣22a、22b，這些凸緣22a、22b之間的方形筒部分為可纏繞線圈33的空間。 在上述I形的分割型鐵心30中，在直線形狀的本體部30a的內(nèi)側(cè)及外側(cè)分別彎曲并延伸有內(nèi)部及外部凸緣30b、30c。內(nèi)部凸緣30b圍繞在內(nèi)側(cè)，外部凸緣30c圍繞在外側(cè)(圖3a)，以與環(huán)形的內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子(圖中未示出)維持一定間隔。在此情況下，優(yōu)選地，上述外部凸緣30c相對(duì)內(nèi)部凸緣30b應(yīng)該形成得更大。 此外，上述I形分割型鐵心30與繞線筒20間的組裝優(yōu)選地使用熱固化樹(shù)脂通過(guò)嵌入成型方式一體形成，但本發(fā)明并不局限于此，也可以以其他公知的方式進(jìn)行組裝。
上述繞線筒20的內(nèi)部和外部凸緣22a、22b優(yōu)選地外部凸緣22b相對(duì)內(nèi)部凸緣22a應(yīng)該形成得更大，在內(nèi)部及外部凸緣22a、22b的上端形成有線圈固定用插槽26a、26b，以固定纏繞在繞線筒上的上述線圈33的引出線。此外，內(nèi)部及外部凸緣22a、22b下部的外側(cè)面上一體形成有一對(duì)內(nèi)側(cè)及外側(cè)突起部24a、24b，以引導(dǎo)纏繞有上述線圈33的多個(gè)分割型鐵心組裝體300自動(dòng)組裝到形成于模具31的環(huán)狀凹槽32的內(nèi)壁及外壁上的定位用固定槽34a、34b中。 如圖9a所示，在本發(fā)明中，在上述模具31的環(huán)狀凹槽32的內(nèi)壁及外壁上，在相互對(duì)應(yīng)的位置上形成有27對(duì)定位用固定槽34a、34b，以插入并固定形成于多個(gè)例如27個(gè)分割型鐵心組裝體300的繞線筒20上的內(nèi)側(cè)及外側(cè)的突起部24a、24b，為此在內(nèi)壁和外壁上形成有臺(tái)階部35a、35b。為了便于說(shuō)明，如圖9a所示的分割型鐵心組裝體300為沒(méi)有纏繞線圈的分割型鐵心。 因此，在本發(fā)明中，可以將多個(gè)分割型鐵心組裝體300以直接暫時(shí)組裝在形成于上述模具31的環(huán)狀凹槽32上的定位用固定槽34a、34b的狀態(tài)進(jìn)行嵌入成型，并不像現(xiàn)有技術(shù)那樣，為了使多個(gè)分割型鐵心組裝體一體化而以將其預(yù)先暫時(shí)組裝在具有自動(dòng)定位/支承裝置的圓環(huán)形鐵心支承板上的狀態(tài)進(jìn)行嵌入成型。 此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，各相的多個(gè)分割型鐵心不是以連續(xù)繞線方式預(yù)先連接的結(jié)構(gòu)，而是將對(duì)每個(gè)分割型鐵心分別纏繞線圈獲得的多個(gè)分割型鐵心組裝體組裝在鐵心支承板上，并相互接線以在鐵心支承板內(nèi)電連接各鐵心組裝體。在此情況下，存在下述問(wèn)題在各分割型鐵心的繞線筒中，為使這種接線容易進(jìn)行，所纏繞的線圈必須與連接銷連接，該連接銷必須與形成于鐵心支承板上的導(dǎo)線結(jié)合，由此，成為組裝生產(chǎn)率降低的主要原因。
然而，在本申請(qǐng)的發(fā)明中，多個(gè)分割型鐵心組裝體300可以直接組裝到模具31的定位用固定槽34a、34b上，從而可以省去暫時(shí)組裝用鐵心支承板。 此外，上述多個(gè)分割型鐵心組裝體300，如圖5a及圖5b所示，27個(gè)分割型鐵心(ul-u9、 vl-v9、 wl-w9)分別按相形成三個(gè)鐵心組(Gl-G3、 G4-G6、 G7-G9) ， U、 V、 W各相的鐵心組(G1-G3、G4-G6、G7-G9)分別按相交替地配置，如果以Gl-G4-G7-G2-G5-G8-G3-G6-G9的順序暫時(shí)組裝，則如圖9b所示。為了便于說(shuō)明，圖9b所示的是省去了纏繞在繞線筒上的線圈。 如圖9b所示，上述多個(gè)分割型鐵心組裝體300間按照與鄰接的繞線筒20接觸的方式設(shè)計(jì)，從而使由部件的公差或熱變形引起的傾斜或移動(dòng)的可能性最小，而且可以提高射出成型后整體的強(qiáng)度。 在此情況下，在上述實(shí)施方式中，雖然以多個(gè)分割型鐵心組裝體300可以直接組裝到模具31的定位用固定槽34a、34b上的結(jié)構(gòu)作為例子進(jìn)行說(shuō)明，但也可以在多個(gè)分割型鐵心組裝體300間與鄰接的繞線筒20接觸時(shí)，該分割型鐵心繞線筒20之間通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)進(jìn)行相互鏈接的狀態(tài)下實(shí)施嵌入成型，以代替定位用固定槽。 如此，為了將各相的9個(gè)分割型鐵心(ul-u9、 vl-v9、 wli9)分別按相形成三個(gè)鐵心組(G1-G3、G4-G6、G7-G9)，例如，如圖5a所示，需要按U、V、W相分別將定子線圈連續(xù)纏繞在9個(gè)分割型鐵心上。如此，在9個(gè)分割型鐵心(ul-u9、 vl-v9、 wli9)被連續(xù)纏繞并相互連接的情況下，在組裝到上述模具31上時(shí)，可以將不具有定位部件的不便性降低到最小。
此外，在本發(fā)明中，由于上述模具31上形成有定位用固定槽34a、34b，上述分割型鐵心組裝體300的半徑方向和圓周方向的組裝位置可自動(dòng)地確定，因此即使非熟練人員也可以進(jìn)行組裝作業(yè)，同時(shí)在后續(xù)工序中，由于用于嵌入成型的支承狀態(tài)容易維持，因此組裝的生產(chǎn)率非常優(yōu)秀。 此外，在上述定子3中，由于分割型鐵心30的內(nèi)部/外部凸緣30b、30c分別以預(yù)定的曲率形成內(nèi)向及外向曲面，所以可以使多個(gè)分割型鐵心組裝體300的內(nèi)周部及外周部的圓度增大，且使結(jié)合在上述定子3的內(nèi)部/外部上的內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5之間接近的同時(shí)，使它們之間維持一定的磁隙Gl 、 G2。 另一方面，如圖4a至圖4c所示的分別是本發(fā)明分割型斜鐵心的俯視圖、結(jié)合有繞線筒的分割型斜鐵心的后視圖及俯視圖。 如圖4a所示，本發(fā)明的分割型斜鐵心36整體呈I形，如圖4b和圖4c所示，其外周部上結(jié)合有由塑料等絕緣性材料制成的繞線筒200，繞線筒200包括線圈被纏繞的中間部分的方形筒部分210和在方形筒部分210的內(nèi)側(cè)及外側(cè)分別彎曲并延伸的內(nèi)部及外部凸緣220a、220b，這些凸緣220a、220b之間的方形筒部分210為可纏繞線圈33的空間。中，直線形狀的本體部36a的內(nèi)側(cè)及外側(cè)上分別彎曲并延伸有內(nèi)部及外部凸緣36b、36c。內(nèi)部凸緣36b圍繞在內(nèi)側(cè)，外部凸緣36c圍繞在外側(cè)，以與環(huán)形的內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子(圖中未示出)維持一定間隔。該外部凸緣36c以比內(nèi)部凸緣36b更大的方式形成(圖4a)。 此外，上述繞線筒200的外部凸緣220b以比內(nèi)部凸緣220a相對(duì)更大的方式形成，在內(nèi)部及外部凸緣220a、220b的上端形成有線圈固定用插槽260a、260b，以固定纏繞在繞線筒上的上述線圈33的引出線。此外，內(nèi)部及外部凸緣220a、220b下部的外側(cè)面上一體形成有內(nèi)側(cè)及外側(cè)突起部240，以引導(dǎo)多個(gè)分割型鐵心組裝體300自動(dòng)組裝到模具31的環(huán)狀凹槽32的定位用固定槽34a、34b中。 與上述一般的分割型鐵心相比，上述分割型斜鐵心36具有處于與槽數(shù)(即，鐵心數(shù))成反比的0 1斜度(pitch)范圍內(nèi)的傾斜(skew)，以起到減低齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩、降低噪音/震動(dòng)的效果。在此情況下，l斜度由(360° /槽數(shù))決定。例如，在槽數(shù)為27的情況下，設(shè)定為13.3° 。 與在一體型定子鐵心上提供傾斜的結(jié)構(gòu)相比，由于上述分割型斜鐵心36為分割
型鐵心，可以確保更大的繞線空間，因此線圈的纏繞工序可以更容易地進(jìn)行。 而且，在現(xiàn)有的分割型鐵心中，由于鐵心本身形成電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)物，如果給鐵心提
供傾斜，則將形成鐵心之間不可能結(jié)合的結(jié)構(gòu)。但在本發(fā)明中，由于由熱固化樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)一體
化，以代替電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)物，從而可以形成傾斜的分割型鐵心。 在本發(fā)明由分割型斜鐵心形成的情況下，以嵌入成型方式對(duì)纏繞線圈和纏繞有線圈的多個(gè)分割型鐵心組裝體進(jìn)行射出成形的方式可以與上述分割型鐵心30相同地進(jìn)行。
如前所述，在本發(fā)明中，為了減小齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩和降低噪音/震動(dòng)即使采用傾斜鐵心，也因?yàn)椴捎梅指钚丸F心結(jié)構(gòu)，所以線圈的纏繞工序容易進(jìn)行，各斜鐵心以使用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式一體形成，從而能夠容易解決在由鐵心本身形成電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)有分割型鐵心中難以實(shí)現(xiàn)的事項(xiàng)。 以下，將對(duì)在連續(xù)并依次對(duì)9個(gè)分割型鐵心進(jìn)行纏繞時(shí)，在組內(nèi)部鄰接的分割型鐵心之間確保短的跳線Jl、在組間的分割型鐵心之間確保長(zhǎng)跳線J2的同時(shí)進(jìn)行纏繞的方法進(jìn)行說(shuō)明。 這樣的分割型鐵心30與繞線筒20的形狀和樣子決定了用于相互連接并支承后述的分割型鐵心的連接夾具的容納槽，據(jù)此對(duì)連接夾具的種類進(jìn)行分類。
9個(gè)分割型鐵心的連續(xù)繞線裝置46可以使用具有單軸的通用繞線機(jī)實(shí)現(xiàn)。這種連續(xù)繞線裝置46用于將定子線圈33纏繞在繞線筒20上，其包括主軸46a、頂尖座46c和橫移裝置46d。主軸46a形成主軸電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸。頂尖座46c可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在沿與主軸46a的旋轉(zhuǎn)軸相同的軸向可左右移動(dòng)的流動(dòng)支承部46b上，與主軸46a —起支承纏繞線圈的繞線筒，并具有通過(guò)上述主軸46a的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸46e。在繞線筒20通過(guò)上述主軸46a的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，橫移裝置46d沿軸向在繞線筒20的內(nèi)部及外部凸緣22a、22b之間的空間中左右移動(dòng)同時(shí)提供上述線圈33，以將線圈均勻地排列并纏繞在繞線筒上。圖7b中未說(shuō)明的符號(hào)46f為卡盤(pán)把手，46g和46h為空轉(zhuǎn)輥。 在利用上述連續(xù)繞線裝置46實(shí)施線圈的連續(xù)纏繞時(shí)，首先，使用圖6a至圖6d所示的8個(gè)連接夾具40a-40c將9個(gè)分割型鐵心30的各繞線筒20a-20i如圖7a所示地串聯(lián)
17連接而組裝鐵心/夾具組裝體45，然后，將組裝的鐵心/夾具組裝體45設(shè)置在上述連續(xù)繞線裝置46上，并將上述線圈33依次且連續(xù)地纏繞在9個(gè)繞線筒20a-20i上。
圖6a至6d分別是本發(fā)明分割型鐵心連接用的連接夾具的主視圖、左視圖、右視圖及圖6c的C-C線的截面圖。 如圖所示，在連接夾具40中，通過(guò)連接部44以預(yù)定的距離相互連接有內(nèi)部及外部圓形板41、42。在內(nèi)部及外部圓形板41、42的相對(duì)面上分別形成有繞線筒20的內(nèi)部及外部凸緣22a、22b插入并結(jié)合的內(nèi)部及外部容納槽41b、42b，在貫穿兩側(cè)容納槽41b、42b的連接部44的中央部壓入結(jié)合有磁體43，用于固定分別結(jié)合在容納槽中的一對(duì)分割型鐵心30。
此外，內(nèi)部圓形板41左側(cè)面除了容納槽41b以外為平面形狀，右側(cè)面形成傾斜面和平面。外部圓形板42左側(cè)面為平面形狀，右側(cè)面由傾斜面和除了容納槽42b以外的平面構(gòu)成。 上述內(nèi)部及外部容納槽41b、42b分別具有鐵心容納槽41c、42c和排氣槽41d、42d，鐵心容納槽41c、42c用于容納從上述繞線筒20的內(nèi)部及外部凸緣22a、22b突出的分割型鐵心30的內(nèi)部及外部凸緣30b、30c。 此外，上述內(nèi)部及外部容納槽41b、42b被配置成相互垂直狀態(tài)，在與內(nèi)部及外部容納槽41b、42b的縱向平行地從連接夾具40的軸延伸的外周部上分別形成有內(nèi)部導(dǎo)槽41a和外部導(dǎo)槽42a，以將纏繞的線圈33移向下一段繞線筒。 上述連接夾具40由于與上述分割型鐵心30的內(nèi)部及外部凸緣30b、30c和繞線筒20的內(nèi)部及外部凸緣22a、22b的形狀和樣子稍微不同，因此兩側(cè)容納槽41b、42b的形狀和模樣也不同，分為三種類型。 S卩，如前所述，上述分割型鐵心30的內(nèi)部及外部凸緣30b、30c外側(cè)面形成曲面，上述繞線筒20的內(nèi)部及外部凸緣22a、22b之中的內(nèi)部凸緣22a的下部形成有突起部24a、24b，以引導(dǎo)分割型鐵心自動(dòng)地組裝到上述模具31的定位用固定槽34a、34b中。此外，在從上述分割型鐵心30的凸緣30b、30c到上述繞線筒20的凸緣22a、22b上端和下端所形成的長(zhǎng)度中，到下端的長(zhǎng)度更大。 因此，上述連接夾具40分成第一類連接夾具40a，繞線筒的內(nèi)部凸緣22a結(jié)合在一側(cè)容納槽41b中，繞線筒的外部凸緣22b結(jié)合在另一側(cè)的容納槽42b ;第二類連接夾具40b，繞線筒的內(nèi)部凸緣22a分別結(jié)合在兩側(cè)容納槽41b、42b中；和第三類連接夾具40c，繞線筒的外部凸緣22b分別結(jié)合在兩側(cè)容納槽41b、42b中。 如圖7a所示，上述鐵心/夾具組裝體45按照9個(gè)繞線筒20a-20i通過(guò)8連接夾具40a、40b、40c以第二類-第三類-第一類-第二類-第三類-第一類-第二類-第三類的順序串聯(lián)組裝而成。 另一方面，上述連續(xù)繞線裝置46的主軸46a上形成有結(jié)合繞線筒的外部凸緣22b的容納槽，頂尖座46c的支承軸46b上形成有結(jié)合繞線筒的內(nèi)部凸緣22a的容納槽，鐵心/夾具組裝體45結(jié)合并支承在這些容納槽的兩端。 隨后，對(duì)上述鐵心/夾具組裝體45進(jìn)行線圈纏繞，首先，通過(guò)主軸電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)使鐵心/夾具組裝體45旋轉(zhuǎn)，線圈33被纏繞在第一繞線筒20上，在此情況下，橫移裝置46d根據(jù)主軸46a每旋轉(zhuǎn)一次向右側(cè)移動(dòng)與線圈線徑對(duì)應(yīng)的預(yù)定的一個(gè)節(jié)距，以將上述線圈33均勻地纏繞在第一繞線筒20a的內(nèi)部及外部凸緣22a、22b之間的方形筒部分21上。在以這
18種方式按照預(yù)先設(shè)定的繞線筒的寬度依次進(jìn)行上述橫移裝置46d的一個(gè)行程(stroke)的 移動(dòng)時(shí)，如果進(jìn)行下一個(gè)主軸旋轉(zhuǎn)，則向相反方向進(jìn)行橫向移動(dòng)裝置46d的節(jié)距移動(dòng)。艮P， 可以一層一層地進(jìn)行線圈的排列纏繞。 以這種方式，如果進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的匝數(shù)的纏繞，例如，50圈，則在上述第一連接夾 具40b的內(nèi)部導(dǎo)槽41a的位置主軸電動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止。 隨后，如圖8a所示，使橫移裝置46b移動(dòng)到第二繞線筒20b的中間位置以后，如圖 8b所示，使主軸46a，也就是鐵心/夾具組裝體45旋轉(zhuǎn)180。。在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的情況下，纏繞 在第一繞線筒20a上的線圈33通過(guò)第一連接夾具40b的內(nèi)部導(dǎo)槽41a和外部導(dǎo)槽42a移 動(dòng)到并位于第二繞線筒20b上。因此，可以確保鐵心組內(nèi)部鄰接的繞線筒間的短跳線Jl。
隨后，在使上述橫移裝置46d的位置移到第二繞線筒20b的初期位置的狀態(tài)下，與 第一繞線筒20a的線圈纏繞方式相同地實(shí)施50圈纏繞以后，在第二連接夾具40c的內(nèi)部圓 形板41的內(nèi)部導(dǎo)槽41a的位置主軸電動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止。隨后，以與上述相同的方式在確保短 跳線Jl的同時(shí)從上述第二繞線筒20b移到第三繞線筒20c而結(jié)束纏繞。
隨后，如圖8c所示，使上述橫移裝置46d移到第四繞線筒20d中間位置以后，使主 軸旋轉(zhuǎn)90° 。在進(jìn)行90°旋轉(zhuǎn)的情況下，纏繞在第三繞線筒20c上的線圈33通過(guò)第三連 接夾具40a的內(nèi)部導(dǎo)槽41a移到并位于第三連接夾具40a的連接部44上。隨后，如圖8d 所示，如果使上述橫移裝置46d再次移到第三連接夾具40a的中間位置以后，使主軸51旋 轉(zhuǎn)三次，則能夠確保鐵心組之間的長(zhǎng)跳線J2。 然后，使上述橫移裝置46d移到上述第四繞線筒20d的中間位置以后，使上述主軸 51旋轉(zhuǎn)90° 。在進(jìn)行90°旋轉(zhuǎn)的情況下，纏繞在第三連接夾具40a上的線圈33通過(guò)第三 連接夾具40a的外部導(dǎo)槽42a移到并位于上述第四繞線筒20d上。 隨后，使上述橫移裝置46d的位置移到上述第四繞線筒20d的初期位置以后，以與 上述相同的方式對(duì)第四繞線筒20d至第六繞線筒20f依次進(jìn)行纏繞。之后，以與上述相同 的方式從第六繞線筒20f移到第七繞線筒20g以后，以相同的方式對(duì)第七繞線筒20g至第 九繞線筒20i依次進(jìn)行纏繞，從而結(jié)束纏繞。 隨后，切斷與橫移裝置46d連接的線圈33，解除對(duì)起始點(diǎn)線圈的卡緊動(dòng)作，然后， 將纏繞有線圈的鐵心/夾具組裝體45從連續(xù)繞線裝置46上分離。隨后， 一旦將分割型鐵心 30(即繞線筒)從連接夾具40上分離，如圖5a所示，則可以獲得9個(gè)分割型鐵心(ul-u9、 vl-v9、wli9)，其中，各組中的三個(gè)分割型鐵心(Ul-u3、u4-u6、u7-u9)通過(guò)短跳線Jl相互 連接，三個(gè)組Gl-G3中各組之間的分割型鐵心通過(guò)長(zhǎng)跳線J2相互連接。
在上述實(shí)施方式中，以使用具有單軸的通用繞線機(jī)對(duì)每組包括三個(gè)分割型鐵心的 9個(gè)分割型鐵心連續(xù)纏繞作為示例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，可以進(jìn)行多種形式 的變形。 以下，如果將以上述第一實(shí)施方式的分割型鐵心作為基準(zhǔn)對(duì)定子3的組裝過(guò)程進(jìn) 行整理，則如下所述。 首先，除了上述定子鐵心30的內(nèi)部及外部凸緣30b、30c以外，對(duì)外部以熱固化樹(shù) 脂例如聚酯等BMC(Bulk Molding Compound :塊狀模塑料)進(jìn)行成型，則如圖3b和圖3c所 示，形成繞線筒20。 隨后，先如圖7a所示，組裝使用圖6a至圖6d所示的分割型鐵心連接用連接夾具而將上述27個(gè)分割型鐵心(ul-u9、 vl-v9、 wli9)按每相9個(gè)串聯(lián)連接的鐵心/夾具組裝 體45，并如圖5a所示地通過(guò)使用連續(xù)繞線裝置46的連續(xù)繞線方法將線圈33依次且連續(xù)地 纏繞在9個(gè)分割型鐵心的各繞線筒20a-20i上，以準(zhǔn)備具有短跳線Jl和長(zhǎng)跳線J2的三組 線圈組裝體33a-33c。 隨后，上述三組線圈組裝體33a-33c如圖5a所示，按照各相的鐵心組(Gl-G3、 G4-G6、 G7-G9)分別按相交替配置的方式直接將9個(gè)鐵心組Gl-G9暫時(shí)安裝在形成于模具 31的環(huán)狀凹槽32上的定位用固定槽34a、34b上，然后，以BMC(Bulk Molding Compound)實(shí) 施嵌入成型。 如果上述的嵌入成型以BMC (Bulk Molding Compound)進(jìn)行模制，以覆蓋除了各分 割型鐵心30的內(nèi)部及外部凸緣30b、30c的外部面以外的27個(gè)分割型鐵心組裝體300之間 的空間，以及上/下部纏繞的線圈部分和繞線筒20，則可以獲得如圖2a至圖2c所示的圓環(huán) 狀的一體型定子3。 在此情況下，優(yōu)選地從結(jié)合并支承上述分割型鐵心組裝體300的圓環(huán)狀的定子支 承體2的下端沿軸向一體形成延伸部2a，如果這樣的話，則可以將該延伸部用于與外殼10 的結(jié)合，此外，起到防止從洗衣機(jī)漏出的水流入電動(dòng)機(jī)的作用。 此外，對(duì)于整個(gè)表面以絕緣體模制而成的定子3在將其安裝在洗衣機(jī)上時(shí)可以省 去現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)由于洗滌時(shí)的高濕環(huán)境而需要增加的絕緣體，在外形上也由于隱藏了所有 的給組裝作業(yè)人員帶來(lái)傷害的尖銳部位從而可以確保安全。 此外，優(yōu)選地，在使多個(gè)分割型鐵心組裝體300 —體化時(shí)，線圈33被纏繞在各鐵心 30的繞線筒20上，從而在各分割型鐵心組裝體300的上部和下部形成半圓形的多個(gè)線圈末 端(Coil End)，而如果按照以該模樣進(jìn)行BMC模制的方式實(shí)施射出成形，則如圖2a所示，在 每個(gè)分割型鐵心組裝體300上分別形成有大致半圓形的凹凸部。 以這種結(jié)構(gòu)射出成形的一體型定子3由于沿著半圓形的多個(gè)線圈末端(Coil End)進(jìn)行BMC模制，因此，與空氣的接觸表面積變大，可以有效地進(jìn)行散熱。而且，轉(zhuǎn)子4、5 旋轉(zhuǎn)時(shí)，從線圈末端的凹凸部產(chǎn)生空氣紊流從而可以提高冷卻性能。 而且，如圖2a和圖2b所示，三個(gè)安裝定位孔2b和六個(gè)螺栓安裝孔2c等間隔配置 在上述軸向延伸部2a上。此外，在安裝定位孔2b與螺栓安裝孔2c所在的面上所形成的多 個(gè)肋2d可以起到使安裝時(shí)的強(qiáng)度提高的效果。 此外，通過(guò)上述多個(gè)肋2d所形成的多個(gè)凹槽2e以及形成于6個(gè)螺栓安裝孔2c上
的凹槽2f在與其相對(duì)配置的內(nèi)部轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生空氣紊流從而提高冷卻性能。 而且，如圖2c所示，在上述定子3的背面也通過(guò)多個(gè)肋2f形成有多個(gè)大型和小型
凹槽2g、2h。如果通過(guò)BMC形成多個(gè)肋2f和多個(gè)大型及小型凹槽2g、2h，則可以將BMC的
厚度形成為薄板，從而將其重量降到最小同時(shí)增大表面積，提高冷卻的效率，同時(shí)起到增大
強(qiáng)度的作用。 此外，在BMC射出成形時(shí)可能產(chǎn)生的裂紋被擴(kuò)散時(shí)，這種形成于定子3的前/后面 上的多個(gè)肋2d、2f可以起到對(duì)其進(jìn)行阻斷的作用。 圖2a至圖2c中未說(shuō)明的標(biāo)號(hào)12為接線盒，例如用于對(duì)三相驅(qū)動(dòng)式定子線圈33 提供驅(qū)動(dòng)電流，標(biāo)號(hào)13為產(chǎn)生位置信號(hào)的霍爾IC組件，檢測(cè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子50，即內(nèi)部轉(zhuǎn)子4 的磁體4a的位置以控制上述定子線圈33的電流供給。
C.轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)及制造工序 圖10a至圖10e所示的分別是本發(fā)明轉(zhuǎn)子的上側(cè)面立體圖、部分剖視圖、俯視圖、 后視圖以及圓周方向剖切立體圖。圖13a和圖13b所示的分別是用在本發(fā)明雙轉(zhuǎn)子組裝中 的內(nèi)部和外部轉(zhuǎn)子組裝體與漸開(kāi)線鋸齒結(jié)構(gòu)物的立體圖。 如圖la和圖lb以及圖10a至圖10e所示，本發(fā)明的BLDC電動(dòng)機(jī)采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)， 其中，配置有多個(gè)磁體4a和環(huán)狀的內(nèi)部軛4b的內(nèi)部轉(zhuǎn)子4以及配置有多個(gè)磁體5a和環(huán)形 的外部軛5b的外部轉(zhuǎn)子5由轉(zhuǎn)子支承體6在中心部通過(guò)漸開(kāi)線鋸齒的襯套7連接到旋轉(zhuǎn) 軸9。 首先，如圖13a所示，該雙轉(zhuǎn)子50設(shè)置成如下結(jié)構(gòu)，S卩分別分割并磁化成N極和 S極的多個(gè)例如12個(gè)磁體4a使用粘結(jié)劑交替地配置在圓環(huán)狀的內(nèi)部軛4b的外側(cè)而形成內(nèi) 部轉(zhuǎn)子4 ;分別分割并磁化成N極和S極的12個(gè)磁體5a使用粘結(jié)劑交替地配置在圓環(huán)狀 的外部軛5b的內(nèi)側(cè)而形成外部轉(zhuǎn)子5。在此情況下，在上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5的相 對(duì)的磁體4a、5a之間具有相互相反的極性。 隨后，在將漸開(kāi)線鋸齒的襯套7按照位于上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4與外部轉(zhuǎn)子5中央的方 式配置在射出成形模具上的狀態(tài)下，以熱固化樹(shù)脂例如BMC(Bulk Molding Compound)進(jìn)行 嵌入成型來(lái)制造轉(zhuǎn)子。在此情況下，上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4與外部轉(zhuǎn)子5的磁體也可以以能夠?qū)?磁體定位在模具上的內(nèi)部形狀來(lái)制造并進(jìn)行一體化，而無(wú)需其他的粘結(jié)工序。
在進(jìn)行嵌入成型時(shí)，上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5除了彼此相對(duì)的磁體4a、5a的 相對(duì)面以外，在外側(cè)面上進(jìn)行環(huán)狀模制，漸開(kāi)線鋸齒襯套7除了軸向以外在外側(cè)面進(jìn)行環(huán) 狀模制。在進(jìn)行模制的上述襯套7外周面的中間形成有圓形凹槽70a，以擴(kuò)大軸向的接觸面 積并提高結(jié)合力，外周面70b為十二邊形面，在中央部形成有用于與旋轉(zhuǎn)軸9鋸齒結(jié)合的鋸 齒結(jié)構(gòu)的通孔70c。 此外，通過(guò)上述嵌入成型方式在上述漸開(kāi)線鋸齒襯套7、上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4以及外部 轉(zhuǎn)子5之間通過(guò)從中央部放射狀延伸的多個(gè)例如12個(gè)直肋51相互連接。上述漸開(kāi)線鋸齒 襯套7與內(nèi)部轉(zhuǎn)子4之間配置有圓形肋52，相互連接多個(gè)直肋51以提高支承強(qiáng)度。因此， 由于上述圓形肋52、上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4及外部轉(zhuǎn)子5與多個(gè)直肋51相互交叉，從而在與定子 3的上端相對(duì)的部分沿圓周方向交替形成有多個(gè)大型孔53與小型孔54。
而且，如圖10a所示，在轉(zhuǎn)子支承體6中用于支承上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4的環(huán)狀模制支承 體6a上，沿圓周方向周期性地形成有凹槽6b，如圖llc所示，包含該凹槽6b的上述多個(gè)大 型孔53可以作為外部空氣在上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4的內(nèi)側(cè)與磁隙Gl、 G2的兩側(cè)通過(guò)的通道。因 此，上述大型孔53在轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)時(shí)將外部產(chǎn)生的風(fēng)傳送給內(nèi)部/外部磁體4a、5a和定子 3，以提高冷卻性能。 g卩，如圖llc的氣流所示，通過(guò)大型孔53進(jìn)入的風(fēng)穿過(guò)上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4的內(nèi)側(cè)與 磁隙G1、G2而排出。此外，如圖11b的氣流所示，通過(guò)小型孔54進(jìn)入的風(fēng)穿過(guò)磁隙Gl、G2 而排出。在此情況下，大型孔53優(yōu)選地在孔的制作時(shí)擴(kuò)大垂直于圓周方向的直肋51的截 面積而使冷卻效果提高，并起到窗口的作用以確認(rèn)內(nèi)側(cè)磁隙Gl 。 因此，通過(guò)雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子3的上部、與內(nèi)部/外部轉(zhuǎn)子4、5間的連接部分相對(duì) 的空間S、以及內(nèi)部/外部轉(zhuǎn)子4、5與定子3之間的磁隙G1、G2等封閉空間被開(kāi)放，從而冷 卻性能被提高。
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此外，由多個(gè)直肋51和圓形肋52以及環(huán)狀模制支承體6a所形成的多個(gè)區(qū)域，由于其內(nèi)/外側(cè)面的上部及下部形成有凹槽55且由于進(jìn)入交替配置的大型孔53及小型孔54中的風(fēng)差，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生紊流從而使冷卻性能提高。 另一方面，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，為了將由施加給定子線圈33的驅(qū)動(dòng)電流引起的在線圈和磁體上因鐵損以及磁損產(chǎn)生的熱量散出，同時(shí)使其冷卻，特別地，轉(zhuǎn)子50需要采用散熱/冷卻結(jié)構(gòu)。 在本發(fā)明中，由于上述轉(zhuǎn)子50由熱固化樹(shù)脂制作而成，因此多種形狀的散熱用冷卻葉片(風(fēng)扇葉片)的制作可以容易地進(jìn)行。例如，可以在上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4或外部轉(zhuǎn)子5或者這些轉(zhuǎn)子4、5上一體制造可產(chǎn)生大量的風(fēng)的多種形狀的冷卻葉片59，以使上述轉(zhuǎn)子50與定子3的冷卻效果提高。 例如，首先，如圖12a所示，形成于上述外部轉(zhuǎn)子5下端面的冷卻葉片可以使用朝半徑方向與基準(zhǔn)線形成的角度a為0°的多個(gè)直線型風(fēng)扇60。此外，如圖12b所示，冷卻葉片也可以采用與基準(zhǔn)線形成的角度a為0° ，但沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向形成有圓形凹槽而產(chǎn)生大風(fēng)量的多個(gè)西羅科(Sirocco)風(fēng)扇62或者與旋轉(zhuǎn)方向相反地形成有凹槽的多個(gè)渦輪風(fēng)扇63。 而且，如圖12c所示，冷卻葉片可以使用在半徑方向旋轉(zhuǎn)任意角度a的多個(gè)傾斜型風(fēng)扇61。 8卩，-90°《a《+90° 。此外，如圖12d所示，冷卻葉片也可以使用與半徑方向的基準(zhǔn)線形成預(yù)定角度a ，但風(fēng)扇的形狀可以呈由曲線形成的多個(gè)曲線型風(fēng)扇64形狀或如圖12e所示的流線型風(fēng)扇65的形狀。此外，如圖10a所示，冷卻葉片也可以由位于上述外部轉(zhuǎn)子5下端的外側(cè)面與凸緣之間具有大致直角三角形形狀的多個(gè)三角形風(fēng)扇66形成。 因此，一體形成于上述外部轉(zhuǎn)子5下端面的多個(gè)冷卻葉片(風(fēng)扇葉片)在上述轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)時(shí)可以自發(fā)地對(duì)上述定子3進(jìn)行空氣冷卻。 如前所述，本發(fā)明的一體型雙轉(zhuǎn)子50由于上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5的多個(gè)磁體4a、5a通過(guò)自身具有基本結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的BMC(BulkMolding Compound)轉(zhuǎn)子支承體6—體形成，因此無(wú)需其他的支承架。 此外，在本發(fā)明中，多個(gè)磁體4a、5a通過(guò)一次性地粘結(jié)而固定在內(nèi)部/外部軛4b、5b上，而且如圖10b所示，上述BMC轉(zhuǎn)子支承體6進(jìn)一步固定上述磁體4a、5a，從而可以徹底防止由于離心力引起的上述磁體4a、5a的飛散以及位置的移動(dòng)。在此情況下，通過(guò)在上述磁體4a、5a開(kāi)放面的一側(cè)形成斜面4c，可以進(jìn)一步提高效果。 因此，在現(xiàn)有的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子型結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)中，為了防止磁體飛散需要其他的增加部件。但在本發(fā)明中，可以通過(guò)BMC轉(zhuǎn)子支承體6來(lái)解決。此外，在本發(fā)明中，由于上述磁體4a、5a以及內(nèi)部/外部軛4b、5b由上述BMC轉(zhuǎn)子支承體6包圍，因此可以預(yù)防上述轉(zhuǎn)子50與定子3組裝時(shí)產(chǎn)生的磁體4a、5a的破損。 此外，由于通過(guò)嵌入成型上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5的多個(gè)磁體4a、5a被配置成同心狀，因此可以使圓度變大，在與上述定子3組裝時(shí)可以維持均勻的磁隙(g即)。
上述徑向鐵心型BLDC電動(dòng)機(jī)1通過(guò)對(duì)上述定子3的線圈33施加驅(qū)動(dòng)電流來(lái)使雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)。在此情況下，在本發(fā)明中，由于上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5的磁體4a、5a與分割型鐵心組裝體300的分割型鐵心30沿圖lb所示的箭頭流動(dòng)方向形成一
22個(gè)完整的磁路，因此定子鐵心可以完全分割。 S卩，在具有分割型鐵心結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中，如圖lb所示，由上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4的磁體 4a、內(nèi)部軛4b、磁體4a、分割型鐵心30、外部轉(zhuǎn)子5的磁體5a、外部軛5b、磁體5a以及分割 型鐵心30沿箭頭方向形成一個(gè)磁路。 為了形成上述的磁路并具有完全的分割型鐵心結(jié)構(gòu)，需要將鄰接的分割型鐵心30 間的間隔設(shè)定得大于轉(zhuǎn)子4、5與定子3之間的磁隙Gl、 G2，以使磁力線朝該磁隙Gl、 G2行 進(jìn)。 因此，在本發(fā)明中，可以以多個(gè)分割型鐵心30來(lái)制作定子的鐵心，此外，與單一轉(zhuǎn)
子的電動(dòng)機(jī)相比，通過(guò)采用上述雙轉(zhuǎn)子50，可以增加電動(dòng)機(jī)的輸出和轉(zhuǎn)矩。 此外，由于上述分割型鐵心30較小，因此減小了硅鋼板的浪費(fèi)率，幾乎不存在材
料的損失，形狀簡(jiǎn)單，易于制造。而且，可以使用通用繞線機(jī)對(duì)上述分割型鐵心30進(jìn)行纏
繞，從而降低了線圈的纏繞費(fèi)用和對(duì)纏繞設(shè)備的投資費(fèi)用。 而且，在上述實(shí)施方式中，由于轉(zhuǎn)子以及定子均使用樹(shù)脂一體構(gòu)成，因此，具有優(yōu) 秀的耐久性、防潮性等，適用于作為在高濕環(huán)境中使用的洗衣機(jī)用的滾筒驅(qū)動(dòng)源，但并不局 限于此，定子的安裝結(jié)構(gòu)也可以根據(jù)使用電動(dòng)機(jī)的裝置進(jìn)行變形。
II.第二實(shí)施方式 以下，對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。
圖14是本發(fā)明第二實(shí)施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動(dòng)機(jī)的軸向截面 圖。圖15a至圖15c分別是圖14所示的轉(zhuǎn)子的俯視圖、圖15a的X-X線的截面圖和后視圖。 圖16a至圖16c分別是圖14所示的定子的俯視圖、圖16a的Y-Y線的截面圖和后視圖。
參照?qǐng)D14，本發(fā)明第二實(shí)施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動(dòng)機(jī)100大 致包括定子330，其中，多個(gè)分割型鐵心30的線圈33被纏繞在圖中未示出的繞線筒的外 周上以后，由使用熱固化樹(shù)脂通過(guò)嵌入成型方式制造的環(huán)形定子支承體2 —體形成多個(gè)分 割型鐵心30 ;內(nèi)部轉(zhuǎn)子4，在定子330的內(nèi)周部以具有預(yù)定磁隙的方式圓環(huán)狀地設(shè)有多個(gè)磁 體4a和環(huán)形的內(nèi)部軛4b ;外部轉(zhuǎn)子5，在定子330的外周部以具有預(yù)定磁隙的方式圓環(huán)狀 地設(shè)有多個(gè)磁體5a和環(huán)形的外部軛5b ;旋轉(zhuǎn)軸9， 一端通過(guò)漸開(kāi)線鋸齒襯套7連接到轉(zhuǎn)子 支承體6的中心部。這種結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。 在上述定子330中，被完全分割的多個(gè)分割型鐵心30通過(guò)圓環(huán)狀的定子支承體2 圓環(huán)狀地一體形成，上述定子支承體2包括在內(nèi)側(cè)延伸形成的延伸部2a，并且通過(guò)固定螺 栓11支承在例如，洗衣機(jī)的外殼10上的由定位用的孔或者銷設(shè)定的位置上。
此外，第二實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)子500也與第一實(shí)施方式相同地內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn) 子5由轉(zhuǎn)子支承體6在中心部通過(guò)漸開(kāi)線鋸齒襯套7連接到旋轉(zhuǎn)軸9，在上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和 外部轉(zhuǎn)子5相對(duì)的磁體4a、5a之間以具有彼此相反極性的方式配置。 此外，旋轉(zhuǎn)軸9通過(guò)在外殼的內(nèi)部相互隔離一定距離的一對(duì)軸承8a、8b可旋轉(zhuǎn)地 支承，其頂端依次連接有板墊圈17、彈簧墊圈18以及固定螺母14，以防止上述轉(zhuǎn)子500脫 離。此外，在上述第一軸承8a的外側(cè)板墊圈螺母15連接到旋轉(zhuǎn)軸9，以防止該第一軸承8a 從外殼上脫離。 因此，第二實(shí)施方式的BLDC電動(dòng)機(jī)100也由上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5以上述 轉(zhuǎn)子支承體6支承的雙轉(zhuǎn)子500，和單一定子330構(gòu)成，磁路結(jié)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)原理與第一實(shí)施方式相同。 接下來(lái)，對(duì)第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
第二實(shí)施方式的BLDC電動(dòng)機(jī)100與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)。 即，如圖14所示，與上述旋轉(zhuǎn)軸9結(jié)合的轉(zhuǎn)子500的軸結(jié)合部160配置在上述轉(zhuǎn)子500重 心處，以維持該轉(zhuǎn)子500旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)平衡，能夠使震動(dòng)及噪音的產(chǎn)生抑制到最小限度。
即，在第一實(shí)施方式中，與上述旋轉(zhuǎn)軸9結(jié)合的轉(zhuǎn)子50的軸結(jié)合部16位于沿軸向 稍微偏離轉(zhuǎn)子50重心的位置。上述軸結(jié)合部16包括與上述旋轉(zhuǎn)軸9結(jié)合的襯套7和包 圍該襯套7由樹(shù)脂制成的墊圈支承體7a，該墊圈支承體7a從其中間通過(guò)多個(gè)直肋510等連 接到一體支承內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子4、5的轉(zhuǎn)子支承體6的上部。 因此，在第一實(shí)施方式中，將上述轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)力傳遞給上述旋轉(zhuǎn)軸9的襯套7 位于沿軸向稍微偏離上述轉(zhuǎn)子50重心的位置。因此，決定轉(zhuǎn)子重心的磁體4a、5a和軛4b、 5b的中心與襯套7的中心之間實(shí)際上存在偏差，這樣就不能將震動(dòng)及噪音的產(chǎn)生抑制到最 小限度，從而使動(dòng)力傳遞的效率降低。 對(duì)此，在第二實(shí)施方式中，上述襯套7結(jié)合到上述旋轉(zhuǎn)軸9，該襯套7由通過(guò)嵌入成 型方式以熱固化樹(shù)脂制成的襯套支承體7b支承。該襯套支承體7b通過(guò)放射狀延伸的多個(gè) 直肋51等從其上端部連接到支承內(nèi)部轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)子支承體6的中間。因此，可以實(shí)現(xiàn)將上 述襯套7和襯套支承體7定位在上述轉(zhuǎn)子500重心的位置。 因此，在第二實(shí)施方式的BLDC電動(dòng)機(jī)100中，與上述旋轉(zhuǎn)軸9結(jié)合的轉(zhuǎn)子500的 軸結(jié)合部160配置在轉(zhuǎn)子500重心處，以維持該轉(zhuǎn)子500旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)平衡，從而可以將震 動(dòng)及噪音的產(chǎn)生抑制到最小限度，由此進(jìn)一步有效地進(jìn)行動(dòng)力傳遞。此外，在上述轉(zhuǎn)子500 的軸結(jié)合部160配置在轉(zhuǎn)子500重心處的情況下，電動(dòng)機(jī)的軸向長(zhǎng)度可以縮短到最小限度。
此外，如圖15a至圖15c所示，第二實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)子500與第一實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn) 子50類似，通過(guò)上述嵌入成型方式在內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5之間由上述轉(zhuǎn)子支承體6 — 體形成為倒U形，在轉(zhuǎn)子支承體6與漸開(kāi)線鋸齒襯套7之間通過(guò)從中央部放射狀延伸的12 個(gè)直肋510相互連接，在上述漸開(kāi)線鋸齒襯套7與內(nèi)部轉(zhuǎn)子4之間配置有將多個(gè)直肋510 相互連接的圓形肋520，以提高支承強(qiáng)度。 此外，在上述轉(zhuǎn)子支承體6和與定子3上端相對(duì)的部分上交替形成有多個(gè)大型孔 530和小型孔540，以沿圓周方向冷卻上述轉(zhuǎn)子500內(nèi)側(cè)的定子330。在此情況下，如圖15a 所示，在上述轉(zhuǎn)子支承體6中用于支承內(nèi)部轉(zhuǎn)子4的環(huán)狀模制支承體600a上沿圓周方向周 期性地形成有凹槽600b。 而且，在第二實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子500中，與第一實(shí)施方式相比，由于連接上述襯套7 與內(nèi)部轉(zhuǎn)子4之間的多個(gè)直肋510等支承結(jié)構(gòu)為可向轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)移動(dòng)的沉陷結(jié)構(gòu)，上述凹槽 600b配置在定子330上端部及其內(nèi)側(cè)的一部分向外開(kāi)放的位置。因此，如圖15b所示，包含 上述凹槽600b的上述多個(gè)大型孔530形成外部空氣可以通到內(nèi)部轉(zhuǎn)子4內(nèi)側(cè)和磁隙Gl、 G2兩側(cè)的更廣闊的通路，因此，可以達(dá)到比第一實(shí)施方式更好的冷卻效果。
因此，在上述轉(zhuǎn)子500旋轉(zhuǎn)時(shí)，上述大型孔530將在外部產(chǎn)生的風(fēng)傳送給內(nèi)部/外 部磁體4a、5a和定子330。此外，通過(guò)上述小型孔540而進(jìn)入的風(fēng)通過(guò)上述磁隙Gl、 G2而 排出，同時(shí)使冷卻性能提高。 因此，通過(guò)雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在定子3的上部與內(nèi)部/外部轉(zhuǎn)子4、5間的連接部分之間
24相對(duì)的空間S、以及內(nèi)部/外部轉(zhuǎn)子4、5與定子3之間的磁隙G1、G2等封閉空間被開(kāi)放，從 而提高了冷卻性能。 此外，由多個(gè)直肋510和圓形肋520以及環(huán)狀模制的支承體600a所形成的多個(gè)區(qū) 域由于在其內(nèi)/外側(cè)面的上部及下部形成有凹槽550且因進(jìn)入交替配置的大型孔530及小 型孔540中的風(fēng)差而在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生紊流，從而使冷卻性能提高。 另一方面，第二實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子500也在外部轉(zhuǎn)子5的下端一體地具有用于散熱 /冷卻的傾斜型冷卻葉片59。 該冷卻葉片59根據(jù)應(yīng)用電動(dòng)機(jī)的環(huán)境不僅要考慮適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)整體的形狀，而且 要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)個(gè)別的形狀，以使空氣的流動(dòng)及風(fēng)量最適當(dāng)，由此在給電動(dòng)機(jī)加載最大負(fù)荷 時(shí)不超過(guò)容許的最大溫度。例如，在電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于全自動(dòng)洗衣機(jī)的情況下，在進(jìn)行洗滌過(guò)程 中反復(fù)進(jìn)行低速的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，在脫水過(guò)程中只進(jìn)行高速的正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))。由此，因?yàn)殡?動(dòng)機(jī)在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的洗滌過(guò)程而溫度上升到某種程度的狀態(tài)下進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)以進(jìn)行脫水 過(guò)程的情況下，由于到達(dá)最大的負(fù)荷和最大的溫度，所以優(yōu)選地，上述冷卻葉片也要具有風(fēng) 扇結(jié)構(gòu)，以提高電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)時(shí)的冷卻效果。 另一方面，在第二實(shí)施方式的定子330中，如圖16a至圖16c所示，與第一實(shí)施方 式的定子3類似，線圈33纏繞在圖中未示出的繞線筒的外周上以后，使用熱固化樹(shù)脂通過(guò) 嵌入成型方式制造多個(gè)分割型鐵心30，結(jié)果，由定子支承體2圓環(huán)狀地一體形成。
在此情況下，在第二實(shí)施方式的定子330中，如圖16b及圖16c所示，以熱固化樹(shù) 脂成形時(shí)，在內(nèi)側(cè)及外側(cè)形成環(huán)形肋2j、2k，在環(huán)形肋2j、2k的中間具有預(yù)定長(zhǎng)度的多個(gè)帶 狀肋21形成于內(nèi)側(cè)及外側(cè)上，以代替將上述定子支承體2的厚度由薄板形成。因此，上述 定子330通過(guò)形成上述肋2j-21可以阻斷射出成形時(shí)產(chǎn)生的裂紋的擴(kuò)散，將重量減到最小 限度同時(shí)增大表面積，提高冷卻效率，同時(shí)增強(qiáng)強(qiáng)度。 而且，如圖16a-圖16c所示，三個(gè)安裝定位孔2b和六個(gè)螺栓安裝孔2c分別等間 隔配置在上述軸向延伸部2a上。此外，在螺栓安裝孔2c的一側(cè)等間隔形成有三個(gè)安裝定 位銷2i。 因此，將電動(dòng)機(jī)100組裝到洗衣機(jī)的外殼10上時(shí)，首先，如圖la所示，在將安裝定 位銷161插入上述外殼10中以作為確定定子安裝位置的基準(zhǔn)的情況下，使上述軸向延伸部 2a的安裝定位孔2b與該安裝定位銷161 —致以后，通過(guò)墊圈將固定螺栓11緊固到螺栓安 裝孔2c中。然而，與此相反，在安裝定位孔被形成于上述外殼IO上的情況下，使上述軸向 延伸部2a的安裝定位銷2i與安裝定位孔一致以后，通過(guò)墊圈將固定螺栓11緊固到螺栓安 裝孔2c中。在此情況下，優(yōu)選地，在上述螺栓安裝孔2c中插有襯套2m以承受固定螺栓11 的牢固結(jié)合力。 考慮到這一點(diǎn)，在第二實(shí)施方式的定子330中，在軸向延伸部2a上均包括有安裝 定位孔2b、六個(gè)螺栓安裝孔2c以及三個(gè)安裝定位銷2i。 此外，如圖16a所示，與第一實(shí)施方式相同地在上述軸向延伸部2a的上部表面，由 多個(gè)肋2d所形成的多個(gè)凹槽2e和在六個(gè)螺栓安裝孔2c的周圍所形成凹槽在與其相對(duì)而 配置的內(nèi)部轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生空氣紊流以提高冷卻性能。 而且，如圖16c所示，在定子3的背面也通過(guò)多個(gè)肋2f形成有多個(gè)大型及小型的 凹槽2g、2h，以使定子支承體2的厚度形成為薄板，將重量減到最小限度同時(shí)增大表面積，提高冷卻效率，同時(shí)增強(qiáng)強(qiáng)度。 在上述的第二實(shí)施方式中，采用的是將與旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合的轉(zhuǎn)子的軸結(jié)合部配置在轉(zhuǎn) 子內(nèi)側(cè)的重心處的凹陷型支承結(jié)構(gòu)，但在上述第一實(shí)施方式中也可以通過(guò)凹陷型支承結(jié)構(gòu) 支承轉(zhuǎn)子的軸結(jié)合部。 此外，雖然上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式是以用于驅(qū)動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng) 用電動(dòng)機(jī)作為例子進(jìn)行說(shuō)明的，但是也可以進(jìn)行變形以驅(qū)動(dòng)如汽車散熱器等其他裝置。
以上，以優(yōu)選實(shí)施方式為例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局 限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)保持洗衣機(jī)中洗滌物的滾筒或桶，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括所述洗衣機(jī)中的外殼；旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述洗衣機(jī)的外殼中，其中，所述滾筒或桶連接到突出到所述外殼中的旋轉(zhuǎn)軸前部；一體型雙轉(zhuǎn)子，包括內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子支承體，其中，所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子分別按照以下方式配置，即多個(gè)N極及S極的磁體圓環(huán)狀地交替配置在不同的同心圓上，內(nèi)部和外部之間保持預(yù)定的距離且彼此相對(duì)的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹(shù)脂模制而成，使得各內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子被圓環(huán)狀地進(jìn)行一體化，并在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間同時(shí)從內(nèi)部轉(zhuǎn)子處向中央部延伸形成的端部與結(jié)合到所述旋轉(zhuǎn)軸的襯套的外周面連接；一體型定子，其中，U、V、W相的線圈組裝體分別由多個(gè)鐵心組組成，該多個(gè)鐵心組，包括在其外部分別形成有繞線筒的多個(gè)獨(dú)立的分割型鐵心，對(duì)于U、V、W相的線圈組裝體，各分割型鐵心組中的分割型鐵心之間由短跳線連接、分割型鐵心組之間由長(zhǎng)跳線連接，由此，線圈被連續(xù)地纏繞在各分割型鐵心上，在此狀態(tài)下，所述U、V、W相的線圈組裝體的分割型鐵心組分別按相交替地配置成圓環(huán)狀，其中各分割型鐵心組由定子支承體一體成形為圓環(huán)狀的形狀，一體型定子的一端配置在所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子間的溝槽形空間中，從一體型定子的另一端沿軸向延伸的延伸部固定在所述洗衣機(jī)的外殼上。
2. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子支承體交替配置有多個(gè)大型 孔和小型孔，以沿所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)方向和內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁隙方向?qū)⑼?部空氣引向位于內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間與定子的一端相對(duì)的溝槽形空間中，并且在從所述內(nèi) 部轉(zhuǎn)子向中央部包圍襯套的外周面的軸結(jié)合部上配置有多個(gè)放射狀的肋。
3. 如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子支承體中用于支承內(nèi)部轉(zhuǎn)子的環(huán)狀模制支承體上沿圓周方向在與所述多個(gè)大型孔相會(huì)的部分周期性地形成有多個(gè)凹槽。
4. 如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述軸結(jié)合部配置在雙轉(zhuǎn)子的重心處。
5. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，還包括多個(gè)冷卻葉片，所述冷卻葉片一 體成形于所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子和/或外部轉(zhuǎn)子下端部的轉(zhuǎn)子支承體上，以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)。
6. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，還包括多個(gè)冷卻葉片，一體成形于所述 外部轉(zhuǎn)子下端的外周面上，以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在所述定子支承體的軸向延伸部上包 括由多個(gè)肋形成的多個(gè)凹槽，以在內(nèi)部轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生空氣紊流，提高冷卻性能，所述凹槽上等間隔周期性地配置有多個(gè)安裝定位孔或突起部以及多個(gè)螺栓安裝孔，以 在將定子安裝到裝置的外殼時(shí)確定組裝位置。
8. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述定子支承體根據(jù)纏繞有線圈的多 個(gè)分割鐵心組裝體的形狀形成有多個(gè)凹凸部，以通過(guò)廣闊的接觸表面積進(jìn)行散熱。
9. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述定子由U、 V、 W相的線圈組裝體的分割型 鐵心組分別按相交替地配置成圓環(huán)狀而形成，所述U、 V、 W相的線圈組裝體分別由包含在其 外部分別形成有繞線筒的多個(gè)分割型鐵心的多個(gè)鐵心組構(gòu)成。
10. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述多個(gè)獨(dú)立的分割型鐵心的繞線筒包括第一結(jié)合突起及第二結(jié)合突起，在為進(jìn)行嵌入成型而暫時(shí)組裝到模具的環(huán)狀凹槽上 時(shí)，所述第一結(jié)合突起及第二結(jié)合突起與相對(duì)地形成于環(huán)狀凹槽的內(nèi)壁和外壁上的多對(duì)定 位用固定槽結(jié)合。
11. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述多個(gè)獨(dú)立的分割型鐵心的繞線筒 當(dāng)被暫時(shí)組裝時(shí)通過(guò)鄰接的分割型鐵心繞線筒之間的凹凸結(jié)構(gòu)相互鏈接。
12. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述定子的線圈由銅或鋁制成。
13. —種驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)保持洗衣機(jī)中洗滌物的滾筒或桶，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括 所述洗衣機(jī)中的外殼；一體型雙轉(zhuǎn)子，包括內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子支承體，其中，所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子分別按 照以下方式配置，即24極的N極及S極的磁體圓環(huán)狀地交替配置在不同的同心圓上，內(nèi)部 和外部之間保持預(yù)定的距離且彼此相對(duì)的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化 樹(shù)脂模制而成，使得各內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子被圓環(huán)狀地進(jìn)行一體化，并在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子 之間形成溝槽形空間同時(shí)從內(nèi)部轉(zhuǎn)子處延伸形成至包圍襯套的軸結(jié)合部；旋轉(zhuǎn)軸， 一端與所述襯套結(jié)合，另一端可旋轉(zhuǎn)地安裝到所述洗衣機(jī)的外殼，其中，所述 滾筒或桶連接到突出到所述外殼中的旋轉(zhuǎn)軸前部；一體型定子，其中，U、V、W相的線圈組裝體分別由包含在其外部分別形成有繞線筒的多 個(gè)分割型鐵心的多個(gè)鐵心組所組成，所述U、 V、 W相的線圈組裝體的分割型鐵心組分別按相 交替地配置成圓環(huán)狀，其中各分割型鐵心組由定子支承體一體形成為圓環(huán)狀的形狀，所述 定子支承體的一端配置在所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子間的溝槽形空間中，分別包含在所述U、 V、 W 相的線圈組裝體中的多個(gè)分割型鐵心通過(guò)連續(xù)纏繞的線圈相互連接。
14. 如權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，對(duì)于分別包含彼此鄰接而配置的多 個(gè)分割型鐵心的多個(gè)鐵心組，將各相鐵心組分別按相交替地配置在對(duì)應(yīng)形成有多對(duì)定位用 固定槽的模具上，在暫時(shí)組裝的狀態(tài)下，通過(guò)利用熱固化樹(shù)脂的嵌入成型方式形成所述定 子。
15. 如權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子支承體交替配置有多個(gè)大 型孔和小型孔，以沿內(nèi)部轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)方向和內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁隙方向?qū)⑼獠?空氣引向位于內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間與定子相對(duì)的溝槽形空間中，并且配置有多個(gè)放射狀的 肋以形成所述軸結(jié)合部。
16. —種驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)保持洗衣機(jī)中洗滌物的滾筒或桶，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括 所述洗衣機(jī)中的外殼；一體型雙轉(zhuǎn)子，包括內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子支承體，其中，所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子分別按 照以下方式配置，即多個(gè)N極及S極的磁體圓環(huán)狀地交替配置在不同的同心圓上，內(nèi)部和外 部之間保持預(yù)定的距離且彼此相對(duì)的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹(shù)脂 模制而成，使得各內(nèi)部和外部轉(zhuǎn)子被圓環(huán)狀地進(jìn)行一體化，并在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成 溝槽形空間同時(shí)從內(nèi)部轉(zhuǎn)子處延伸形成至包圍襯套的軸結(jié)合部；旋轉(zhuǎn)軸，一端與所述襯套結(jié)合，另一端的兩個(gè)位置可旋轉(zhuǎn)地支承在洗衣機(jī)的外殼上，其 中，所述滾筒或桶連接到突出到所述外殼中的旋轉(zhuǎn)軸前部；一體型定子，與各相相對(duì)應(yīng)的多個(gè)分割型鐵心以連續(xù)纏繞的方式纏繞有線圈，各分割 型鐵心由定子支承體一體形成圓環(huán)狀的形狀，一體型定子的一端配置在所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子間的溝槽形空間中、從一體型定子的另一端沿軸向延伸的延伸部固定在洗衣機(jī)的外殼 上，其中，所述軸結(jié)合部配置在雙轉(zhuǎn)子的重心處，其中，所述轉(zhuǎn)子支承體包括交替配置的多個(gè)大型孔和小型孔，以沿內(nèi)部轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)方 向和內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁隙方向?qū)⑼獠靠諝庖蛭挥趦?nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間與 定子相對(duì)的溝槽形空間中；以及多個(gè)放射狀的肋，其配置成從所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子處朝向中央部 圍繞襯套外周面的軸結(jié)合部。
17. 如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，還包括多個(gè)冷卻葉片，一體成型于所 述外部轉(zhuǎn)子下端部的轉(zhuǎn)子支撐體上，以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)。
18. 如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，多個(gè)分割型鐵心具有傾斜度。
19. 如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述鄰接的分割型鐵心間的間隔大 于內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)為三相驅(qū)動(dòng)式，其包括旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)地安裝在裝置的外殼上；包括內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子支承體的一體型雙轉(zhuǎn)子，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間；一體型定子，其中，U、V、W相的線圈組裝體分別由包含多個(gè)獨(dú)立的分割型鐵心的多個(gè)鐵心組所組成。由此，以連續(xù)繞線方式將線圈連續(xù)地纏繞在多個(gè)分割型定子鐵心上，利用模具自身所形成的定位槽使相互連接的多個(gè)定子鐵心組裝體自動(dòng)定位，以嵌入成型方式進(jìn)行射出成形，從而可以進(jìn)一步提高定子組裝的生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)H02K1/18GK101789671SQ20101014043
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日
發(fā)明者丁奎赫, 李宰榮, 李正勛, 金炳圭 申請(qǐng)人:阿莫泰克有限公司