專利名稱：一體型定子的制造方法和電動機及其制造方法
技術(shù)領域：
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無刷直流)電動機及其制造方法，更具體地說，涉及一種徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動機，其中，以連續(xù)繞線方式將線圈連續(xù)地纏繞在多個分割型定子鐵心上，利用模具自身所形成的定位槽使多個定子鐵心組裝體自動定位，以嵌入成型方式進行射出成形，從而進一步提高定子組裝的生產(chǎn)效率。
背景技術(shù)：
對于BLDC電動機，如果根據(jù)是否存在定子鐵心進行分類，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)和無鐵心型(或軸向型)。
鐵心型結(jié)構(gòu)的BLDC電動機可分為內(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電動機中，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，通過空隙、通過定子鐵心，再向永磁體和軛的方向行進。
在內(nèi)部磁體型的情況下，纏繞有線圈的定子鐵心的多個“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。電動機的旋轉(zhuǎn)方式與上述外部磁體型相同。
在這種鐵心型BLDC電動機中，由于磁路具有以軸為中心徑向?qū)ΨQ的結(jié)構(gòu)，因此軸向的震動噪音小，適合低速旋轉(zhuǎn)，相對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。
然而，這種鐵心即軛結(jié)構(gòu)，在制造定子時，軛的材料損耗大。批量生產(chǎn)時由于軛的復雜結(jié)構(gòu)，將線圈纏繞在軛上時必須使用特殊的高價專用繞線機，因此定子制造時，模具的投資費用高，從而設備的投資費用高。
在鐵心型AC(交流)或BLDC電動機中，特別是在徑向型的鐵心電動機中，由于以完全分割的方式形成定子鐵心的電動機可以使用價格低的通用繞線機高效地將線圈纏繞在分割型鐵心上，因此是決定電動機競爭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，由于使用高價的專用繞線機進行低效的纏繞，因此電動機的制造費用增加。
曾經(jīng)由本申請人通過韓國專利第432954號提出過徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動機，其中，有效利用了軸向雙轉(zhuǎn)子型和徑向鐵心型的優(yōu)點，并克服了其缺陷。
在上述專利第432954號中，由于在定子鐵心的內(nèi)側(cè)及外側(cè)上同時配置永磁體轉(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，通過單個的線圈纏繞可以提高定子鐵心的生產(chǎn)率和電動機的輸出。
此外，在上述專利第432954號中，提出了下述方案準備纏繞有線圈的多個分割型鐵心組裝體以后，將纏繞有線圈的多個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，通過利用熱固化樹脂的嵌入成型方式形成圓環(huán)形狀，從而準備一體型定子。
然而，上述的專利第432954號沒有提供在將多個單個的鐵心組裝成一體并將線圈相互連接時能夠有效地進行組裝的定子組裝結(jié)構(gòu)/方法。
如上所述，以多個分割型鐵心實現(xiàn)定子鐵心時，與使用一體型(即，單一)鐵心的情形相比，對單個分割型鐵心進行線圈纏繞其生產(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題。
考慮到上述問題，在韓國專利第545848號中提供了一種可以進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定子鐵心組裝體，同時按相連接多個線圈；自動定位/支承裝置，用于以一定間隔自動地將多個定子鐵心組裝體定位在該鐵心支承板上。
在上述專利第545848號中，將可在每個分割型鐵心上分別纏繞線圈的多個分割型鐵心組裝體組裝在鐵心支承板上，并進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行接線，該連接銷必須結(jié)合到形成在支承板上的導線，從而導致組裝的生產(chǎn)率下降。
因此，優(yōu)選地，需要通過使用熱固化樹脂的嵌入成型方式對纏繞有線圈的多個定子鐵心進行一體化，而不使用上述的環(huán)狀鐵心支承板。
另一方面，一般地，在大型電動機的情況下，由多個定子極(pole)與多個定子極組合的結(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)率方面來看，對由多個分割型鐵心構(gòu)成的多組鐵心進行連續(xù)地繞線的方式優(yōu)于通過對多個分割型鐵心各自進行繞線并組裝的方式。
然而，公知的通用繞線機具有將單個的繞線筒安裝在單個的主軸上通過使主軸旋轉(zhuǎn)來纏繞線圈的結(jié)構(gòu)，但不可以在由多個分割型鐵心構(gòu)成的多組鐵心或多個分割型鐵心上連續(xù)地繞線。
另一方面，定子鐵心一般地是以預定形狀形成0.35～0.5mm厚的多個硅鋼板，然后將其層疊來構(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轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象和轉(zhuǎn)矩脈動。為了降低這種齒槽效應轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動，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題。在按照分割型鐵心自身形成電動機結(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)合的問題。
另一方面，在上述專利第545848號中，在轉(zhuǎn)子支承體上形成有多個冷卻孔，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放射狀延伸的多個肋連接。

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放射狀肋不可能具有足夠的支撐強度而需要加強，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冷卻孔不能有效地引導空氣流動。
因此，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，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電動機及其制造方法。其中，利用模具自身所形成的定位結(jié)構(gòu)使相互連接的多個定子鐵心自動定位，以熱固化樹脂進行射出成形。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種BLDC電動機及其制造方法，其中，通過連續(xù)繞線的方法在與各相對應的多個分割型鐵心上連續(xù)纏繞一個線圈并相互連接，同時，將纏繞有線圈的多個分割型鐵心的繞線筒暫時組裝在模具上以進行嵌入成型，在鄰接的分割型鐵心之間通過凹凸結(jié)構(gòu)進行相互鏈接，從而在模具上定位時無需其他的定位部件，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電動機，其中，即使采用斜鐵心也因為采用分割型鐵心結(jié)構(gòu)，所以線圈纏繞工序也容易進行，各斜鐵心通過使用熱固化樹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轉(zhuǎn)矩和噪音/震動。
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電動機，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，同時冷卻孔的大小交替地設計成不同，由此，在加強轉(zhuǎn)子支承體和肋的支承強度的同時，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)中引導冷卻空氣流動，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電動機，其中，在通過使用熱固化樹脂的嵌入成型方式一體形成定子時，沿纏繞在繞線筒上的線圈的半圓形曲面以樹脂形成支承體，從而使與空氣的接觸面積增大同時在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(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電動機，其中，在用于固定定子的延伸部上具有由多個螺栓安裝孔和安裝定位孔以及多個放射狀肋構(gòu)成的多個凹槽，以維持適當?shù)闹С袕姸韧瑫r也節(jié)省材料，實現(xiàn)輕量化，而且轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時與內(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電動機，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)時的震動抑制到最小限度，同時使電動機的軸向長度縮短到最小限度。
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電動機，其中，在使用熱固化樹脂射出成形定子時，在定子上部的表面形成多個環(huán)狀肋，以阻斷射出成形時產(chǎn)生的裂紋的擴散。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種洗衣機用的徑向鐵心型BLDC電動機，其中，通過使用熱固化樹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電動機，其中，由于包圍雙轉(zhuǎn)子和定子的熱固化樹脂為耐熱性材料，可以免于發(fā)生火災。
為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明三相驅(qū)動式的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動機中，包括旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)地安裝在裝置的外殼上；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)/外部之間保持預定的距離且彼此相對的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進行一體化的同時，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽(trench)形空間同時從內(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；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獨立的分割型鐵心的多個鐵心組所組成，對于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，利用熱固化樹脂通過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)子之間與定子相對的溝槽形空間中，并且在所述軸結(jié)合部上配置有多個放射狀的肋。
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大型孔相會的部分周期性地形成有多個凹槽。
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電動機還包括多個冷卻葉片，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扇、沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向具有圓形凹槽的西羅科風扇、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扇、與軸向形成傾斜的傾斜型風扇中的任一種形狀，以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生風。
優(yōu)選地，所述多個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，所述電動機由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分割型鐵心的三個鐵心組構(gòu)成。
上述電動機用于洗衣機時，洗滌桶連接到旋轉(zhuǎn)軸上此外，在本發(fā)明三相驅(qū)動式的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動機中，包括一體型雙轉(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)/外部之間保持預定的距離且彼此相對的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進行一體化的同時，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間同時從內(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；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獨立的分割型鐵心的多個鐵心組所組成，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，利用熱固化樹脂通過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分割型鐵心通過連續(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用的電動機中，包括一體型雙轉(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)/外部之間保持預定的距離且彼此相對的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進行一體化的同時，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間同時從內(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，另一端的兩個位置可旋轉(zhuǎn)地支承在洗衣機的外殼上；一體型定子，與各相相對應的多個分割型鐵心以連續(xù)纏繞的方式纏繞有線圈，利用熱固化樹脂通過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)動式的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動機的制造方法中，包括以下步驟利用熱固化樹脂通過嵌入成型方式一體形成多個分割型鐵心繞線筒，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，以準備與分別包含多個分割型鐵心繞線筒的U、V、W各相對應的三組線圈組裝體；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)合突起分別暫時組裝到相對于環(huán)狀凹槽的內(nèi)/外壁形成有多個定位用固定槽的模具上；通過利用熱固化樹脂的嵌入成型方式除了所述各分割型鐵心的內(nèi)/外側(cè)面以外形成為圓環(huán)狀的形狀，以準備一體型定子；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。
在所述電動機由24極-27鐵心構(gòu)成的情況下，準備上述三組線圈組裝體的步驟包括在所述9個分割型鐵心繞線筒之間插入8個分割型鐵心連接用的連接夾具，組裝串聯(lián)連接9個分割型鐵心繞線筒的三個鐵心/夾具組裝體；在三個鐵心/夾緊組裝體的各分割型鐵心繞線筒上連續(xù)地纏繞線圈，對于分別包含彼此鄰接的三個分割型鐵心繞線筒的三個分割型鐵心組，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，以準備與U、V、W各相對應的三組線圈組裝體。
此外，將所述三組線圈組裝體中所包含的多個分割型鐵心繞線筒暫時組裝到模具上的步驟包括對于分別包含彼比鄰接而配置的三個分割型鐵心繞線筒的三個分割型鐵心組，將各相的分割型鐵心組分別按相交替地配置并暫時組裝到形成有27對定位用固定槽的模具上。
在上述電動機中，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，通過在徑向鐵心型BLDC電動機中采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以完全分割的方式形成定子鐵心時，利用形成于模具自身上的定位結(jié)構(gòu)對多個分割型鐵心組裝體自動地進行定位并固定以后，通過嵌入成型方式利用熱固化樹脂進行射出成形，無需使用其他的鐵心支承板，就可以組裝多個分割型鐵心，從而可以進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大的冷卻孔，同時冷卻孔的大小交替地設計成不同，在加強轉(zhuǎn)子支承體和肋的支承強度的同時，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)中引導冷卻空氣流動，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，在通過使用熱固化樹脂的嵌入成型方式一體形成定子時，在繞線筒上沿所纏繞線圈的半圓形的曲面以樹脂形成支承體。以使與空氣的接觸面積增大，同時在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(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螺栓安裝孔和安裝定位孔以及多個放射狀肋構(gòu)成的多個通孔，以維持適當?shù)闹С袕姸韧瑫r也節(jié)省材料實現(xiàn)輕量化。并且，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時與內(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，通過在徑向鐵心型BLDC電動機中采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以完全分割的方式形成定子鐵心時，利用形成于模具自身上的定位結(jié)構(gòu)對多個分割型鐵心組裝體自動地進行定位并固定以后，通過嵌入成型方式利用熱固化樹脂進行射出成形，無需使用其他的鐵心支承板，就可以組裝多個分割型鐵心，從而可以進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大的冷卻孔，同時冷卻孔的大小交替地設計成不同，在加強轉(zhuǎn)子支承體和肋的支承強度的同時，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)中引導冷卻空氣流動，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，在通過使用熱固化樹脂的嵌入成型方式一體形成定子時，在繞線筒上沿所纏繞線圈的半圓形的曲面以樹脂形成支承體。以使與空氣的接觸面積增大，同時在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(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螺栓安裝孔和安裝定位孔以及多個放射狀肋構(gòu)成的多個通孔，以維持適當?shù)闹С袕姸韧瑫r也節(jié)省材料實現(xiàn)輕量化。并且，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時與內(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應的多個分割型鐵心上連續(xù)纏繞一個線圈并相互連接，從而在模具上定位時無需其他的定位部件，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使用熱固化樹脂的嵌入成型方式一體形成，從而易于實現(xiàn)包含易于組裝且可以降低齒槽效應轉(zhuǎn)矩和噪音/震動的傾斜型定子的BLDC電動機。
在本發(fā)明中，通過將與旋轉(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)時的震動抑制到最小限度，同時使電動機的軸向長度縮短到最小限度。
此外，在本發(fā)明中，通過使用熱固化樹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脂為可承受600℃的耐熱性材料，可以免于發(fā)生火災，安全性高。


圖1a和圖1b分別是本發(fā)明第一實施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動機沿軸向剖開的部分剖視圖以及用于說明磁路沿圓周方向剖開的截面圖；圖1c是使用本發(fā)明第一實施方式的BLDC電動機的洗衣機的截面圖；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鐵心電動機的三相驅(qū)動式定子線圈的電路圖；圖5b是圖5a的定子鐵心組裝時的配置順序的說明圖；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是用于說明在鄰接的鐵心組中的鐵心與鐵心之間確保短跳線同時進行線圈繞組的動作的說明圖；圖8c和8d是用于說明在鐵心組中的鐵心與鐵心之間確保長跳線同時進行線圈纏繞的動作的說明圖；
圖9a和圖9b分別是對以嵌入成型方式射出成形本發(fā)明多個分割型鐵心組裝體的模具結(jié)構(gòu)進行說明的說明圖以及多個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11a至11d分別是用于說明基于轉(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)子組裝體和漸開線鋸齒結(jié)構(gòu)物的立體圖；圖14是本發(fā)明第二實施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動機的軸向截面圖；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。
符號說明1、100 電動機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11 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
具體實施例方式
以下將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。
I.第一實施方式A.電動機的整體結(jié)構(gòu)圖1a和圖1b分別是本發(fā)明第一實施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動機沿軸向剖開的部分剖視圖以及用于說明磁路沿圓周方向剖開的截面圖。圖1c是使用本發(fā)明第一實施方式的BLDC電動機的洗衣機的截面圖。
在圖1a及圖1c所示的實施方式中，BLDC電動機1尤其設置在洗衣機的外桶112的下部，即外殼10上，并具有適于使洗衣機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電動機1的旋轉(zhuǎn)軸9連接。特別是，洗滌桶114在洗衣機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，也可以設置在洗衣機的后面以使洗衣機的滾筒正向/反向旋轉(zhuǎn)，而且，也可以適用于洗衣機以外的其他機器。
本發(fā)明徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動機1大致包括定子3，其中，多個分割型鐵心30的線圈被纏繞在圖中未示出的繞線筒的外周上以后，通過使用熱固化樹脂并以嵌入成型方式制造的環(huán)形定子支承體2一體形成多個分割型鐵心30；內(nèi)部轉(zhuǎn)子4，在定子3的內(nèi)周部以具有預定磁隙G1的方式圓環(huán)狀地設有多個磁體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定磁隙G2的方式圓環(huán)狀地設有多個磁體5a和環(huán)形的外部軛5b；旋轉(zhuǎn)軸9，一端通過漸開線鋸齒襯套7連接到轉(zhuǎn)子支承架6的中心部，另一端通過一對軸承8可旋轉(zhuǎn)地支承在外殼10上。
在定子3中，完全被分割的多個分割型鐵心30通過圓環(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，并且例如通過固定螺栓11支承在洗衣機110的外殼10上。在此情況下，軸承8設置在外殼10，例如脈動式洗衣機110的外桶112上，可旋轉(zhuǎn)地支承通過襯套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)動可旋轉(zhuǎn)地支承在洗衣機110的外桶112的內(nèi)部且底部設有脈動器(pulsator)并容納洗滌物的洗滌桶，或者用以驅(qū)動滾筒式洗衣機的滾筒或攪拌式洗衣機的攪拌器(agitator)。
因此，BLDC電動機1形成由內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5通過轉(zhuǎn)子支撐架6支承的雙轉(zhuǎn)子50與單個的定子3構(gòu)成的徑向鐵心型電動機。
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機的24極-27鐵心電動機的三相驅(qū)動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的配置順序的說明圖。
在本發(fā)明BLDC電動機應用在大容量洗衣機中的情況下，例如可以以24極-27鐵心的結(jié)構(gòu)實現(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，將首先對包含這27個分割型鐵心30的一體型定子3的制造工序進行大致說明，并對各工序進行詳細說明。
首先，如圖3b和圖3c所示，27個分割型鐵心30(圖3a)通過嵌入成型方式以熱固化樹脂模制外側(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、價格相對低廉的鋁，以降低電動機的重量。
其次，如圖9a所示，將纏繞有線圈的27個分割型鐵心組裝體300(參照圖9b)環(huán)形地暫時組裝在模具31的凹槽32的內(nèi)部并以熱固化樹脂進行模制，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)動式的情況下，纏繞有線圈的27個分割型鐵心組裝體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個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)上的三組線圈組裝體33a-33c，各線圈組裝體33a-33c即9個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)每三個分別形成一組，從而形成三個鐵心組(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(u1、v1、w1)的輸入為U、V、W各相的輸入端子并連接到接線盒12(參照圖2a)，位于末尾段的分割型鐵心(u9、v9、w9)的輸出相互連接形成中性點(Neutral PointNP)。
當上述27個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)按照分別包含三個鐵心組(G1-G3、G4-G6、G7-G9)的方式形成連續(xù)纏繞在9個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)上的三組線圈組裝體33a-33c后，暫時組裝在模具31的環(huán)形凹槽32中時，如圖5b所示，分割型鐵心每三個形成一組，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U、V、W各相切換并施加驅(qū)動電流時，9個分割型鐵心組G1-G9以G1-G4-G7-G2-G5-G8-G3-G6-G9的順序配置并組裝，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子4、5的旋轉(zhuǎn)。
如前所述，例如，U相的定子鐵心組G1-G3由在各自的絕緣性繞線筒20上纏繞有線圈33的三個分割型鐵心(u1-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個分割型鐵心u1-u9中，在組的內(nèi)部鄰接的分割型鐵心(例如，u1和u2、u2和u3)間分別相互靠近而設置，因此可以通過長度短的跳線J1相互連接，在各組G1-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行，因此通過長度相對長的跳線J2連接。
在將后述的定子線圈33連接到9個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)并依次進行纏繞時，必須在組內(nèi)部鄰接的分割型鐵心間確保短的跳線J1，在組間的分割型鐵心之間確保長的跳線J2同時進行纏繞。
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相對內(nèi)部凸緣30b應該形成得更大。
此外，上述I形分割型鐵心30與繞線筒20間的組裝優(yōu)選地使用熱固化樹脂通過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相對內(nèi)部凸緣22a應該形成得更大，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內(nèi)側(cè)及外側(cè)突起部24a、24b，以引導纏繞有上述線圈33的多個分割型鐵心組裝體300自動組裝到形成于模具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，在相互對應的位置上形成有27對定位用固定槽34a、34b，以插入并固定形成于多個例如27個分割型鐵心組裝體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階部35a、35b。為了便于說明，如圖9a所示的分割型鐵心組裝體300為沒有纏繞線圈的分割型鐵心。
因此，在本發(fā)明中，可以將多個分割型鐵心組裝體300以直接暫時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)進行嵌入成型，并不像現(xiàn)有技術(shù)那樣，為了使多個分割型鐵心組裝體一體化而以將其預先暫時組裝在具有自動定位/支承裝置的圓環(huán)形鐵心支承板上的狀態(tài)進行嵌入成型。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，各相的多個分割型鐵心不是以連續(xù)繞線方式預先連接的結(jié)構(gòu)，而是將對每個分割型鐵心分別纏繞線圈獲得的多個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，存在下述問題在各分割型鐵心的繞線筒中，為使這種接線容易進行，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，在本申請的發(fā)明中，多個分割型鐵心組裝體300可以直接組裝到模具31的定位用固定槽34a、34b上，從而可以省去暫時組裝用鐵心支承板。
此外，上述多個分割型鐵心組裝體300，如圖5a及圖5b所示，27個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)分別按相形成三個鐵心組(G1-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G1-G4-G7-G2-G5-G8-G3-G6-G9的順序暫時組裝，則如圖9b所示。為了便于說明，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接觸的方式設計，從而使由部件的公差或熱變形引起的傾斜或移動的可能性最小，而且可以提高射出成型后整體的強度。
在此情況下，在上述實施方式中，雖然以多個分割型鐵心組裝體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)作為例子進行說明，但也可以在多個分割型鐵心組裝體300間與鄰接的繞線筒20接觸時，該分割型鐵心繞線筒20之間通過凹凸結(jié)構(gòu)進行相互鏈接的狀態(tài)下實施嵌入成型，以代替定位用固定槽。
如此，為了將各相的9個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)分別按相形成三個鐵心組(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個分割型鐵心上。如此，在9個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)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，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地確定，因此即使非熟練人員也可以進行組裝作業(yè)，同時在后續(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分別以預定的曲率形成內(nèi)向及外向曲面，所以可以使多個分割型鐵心組裝體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，使它們之間維持一定的磁隙G1、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。
在上述分割型鐵心36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，以引導多個分割型鐵心組裝體300自動組裝到模具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轉(zhuǎn)矩、降低噪音/震動的效果。在此情況下，1斜度由(360°/槽數(shù))決定。例如，在槽數(shù)為27的情況下，設定為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行。
而且，在現(xiàn)有的分割型鐵心中，由于鐵心本身形成電動機的結(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，由于由熱固化樹脂實現(xiàn)一體化，以代替電動機的結(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，以嵌入成型方式對纏繞線圈和纏繞有線圈的多個分割型鐵心組裝體進行射出成形的方式可以與上述分割型鐵心30相同地進行。
如前所述，在本發(fā)明中，為了減小齒槽效應轉(zhuǎn)矩和降低噪音/震動即使采用傾斜鐵心，也因為采用分割型鐵心結(jié)構(gòu)，所以線圈的纏繞工序容易進行，各斜鐵心以使用熱固化樹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機結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)有分割型鐵心中難以實現(xiàn)的事項。
以下，將對在連續(xù)并依次對9個分割型鐵心進行纏繞時，在組內(nèi)部鄰接的分割型鐵心之間確保短的跳線J1、在組間的分割型鐵心之間確保長跳線J2的同時進行纏繞的方法進行說明。
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)此對連接夾具的種類進行分類。
9個分割型鐵心的連續(xù)繞線裝置46可以使用具有單軸的通用繞線機實現(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形成主軸電動機的旋轉(zhuǎn)軸。頂尖座46c可旋轉(zhuǎn)地設置在沿與主軸46a的旋轉(zhuǎn)軸相同的軸向可左右移動的流動支承部46b上，與主軸46a一起支承纏繞線圈的繞線筒，并具有通過上述主軸46a的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸46e。在繞線筒20通過上述主軸46a的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時，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同時提供上述線圈33，以將線圈均勻地排列并纏繞在繞線筒上。圖7b中未說明的符號46f為卡盤把手，46g和46h為空轉(zhuǎn)輥。
在利用上述連續(xù)繞線裝置46實施線圈的連續(xù)纏繞時，首先，使用圖6a至圖6d所示的8個連接夾具40a-40c將9個分割型鐵心30的各繞線筒20a-20i如圖7a所示地串聯(lián)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，通過連接部44以預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)部導槽41a和外部導槽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。
即，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，以引導分割型鐵心自動地組裝到上述模具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度中，到下端的長度更大。
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個繞線筒20a-20i通過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，對上述鐵心/夾具組裝體45進行線圈纏繞，首先，通過主軸電動機的旋轉(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)移動與線圈線徑對應的預定的一個節(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。在以這種方式按照預先設定的繞線筒的寬度依次進行上述橫移裝置46d的一個行程(stroke)的移動時，如果進行下一個主軸旋轉(zhuǎn)，則向相反方向進行橫向移動裝置46d的節(jié)距移動。即，可以一層一層地進行線圈的排列纏繞。
以這種方式，如果進行預先設定的匝數(shù)的纏繞，例如，50圈，則在上述第一連接夾具40b的內(nèi)部導槽41a的位置主軸電動機暫時停止。
隨后，如圖8a所示，使橫移裝置46b移動到第二繞線筒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°。在進行旋轉(zhuǎn)的情況下，纏繞在第一繞線筒20a上的線圈33通過第一連接夾具40b的內(nèi)部導槽41a和外部導槽42a移動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J1。
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)部導槽41a的位置主軸電動機暫時停止。隨后，以與上述相同的方式在確保短跳線J1的同時從上述第二繞線筒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通過第三連接夾具40a的內(nèi)部導槽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通過第三連接夾具40a的外部導槽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第四繞線筒20d至第六繞線筒20f依次進行纏繞。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，以相同的方式對第七繞線筒20g至第九繞線筒20i依次進行纏繞，從而結(jié)束纏繞。
隨后，切斷與橫移裝置46d連接的線圈33，解除對起始點線圈的卡緊動作，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個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)，其中，各組中的三個分割型鐵心(u1-u3、u4-u6、u7-u9)通過短跳線J1相互連接，三個組G1-G3中各組之間的分割型鐵心通過長跳線J2相互連接。
在上述實施方式中，以使用具有單軸的通用繞線機對每組包括三個分割型鐵心的9個分割型鐵心連續(xù)纏繞作為示例進行了說明，但本發(fā)明并不局限于此，可以進行多種形式的變形。
以下，如果將以上述第一實施方式的分割型鐵心作為基準對定子3的組裝過程進行整理，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，對外部以熱固化樹脂例如聚酯等BMC(Bulk Molding Compound塊狀模塑料)進行成型，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個分割型鐵心(u1-u9、v1-v9、w1-w9)按每相9個串聯(lián)連接的鐵心/夾具組裝體45，并如圖5a所示地通過使用連續(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個分割型鐵心的各繞線筒20a-20i上，以準備具有短跳線J1和長跳線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(G1-G3、G4-G6、G7-G9)分別按相交替配置的方式直接將9個鐵心組G1-G9暫時安裝在形成于模具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)實施嵌入成型。
如果上述的嵌入成型以BMC(Bulk Molding Compound)進行模制，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，起到防止從洗衣機漏出的水流入電動機的作用。
此外，對于整個表面以絕緣體模制而成的定子3在將其安裝在洗衣機上時可以省去現(xiàn)有的電動機由于洗滌時的高濕環(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，在使多個分割型鐵心組裝體300一體化時，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線圈末端(Coil End)，而如果按照以該模樣進行BMC模制的方式實施射出成形，則如圖2a所示，在每個分割型鐵心組裝體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線圈末端(Coil End)進行BMC模制，因此，與空氣的接觸表面積變大，可以有效地進行散熱。而且，轉(zhuǎn)子4、5旋轉(zhuǎn)時，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，三個安裝定位孔2b和六個螺栓安裝孔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肋2d可以起到使安裝時的強度提高的效果。
此外，通過上述多個肋2d所形成的多個凹槽2e以及形成于6個螺栓安裝孔2c上的凹槽2f在與其相對配置的內(nèi)部轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時產(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的背面也通過多個肋2f形成有多個大型和小型凹槽2g、2h。如果通過BMC形成多個肋2f和多個大型及小型凹槽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增大表面積，提高冷卻的效率，同時起到增大強度的作用。
此外，在BMC射出成形時可能產(chǎn)生的裂紋被擴散時，這種形成于定子3的前/后面上的多個肋2d、2f可以起到對其進行阻斷的作用。
圖2a至圖2c中未說明的標號12為接線盒，例如用于對三相驅(qū)動式定子線圈33提供驅(qū)動電流，標號13為產(chǎn)生位置信號的霍爾IC組件，檢測旋轉(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)子組裝體與漸開線鋸齒結(jié)構(gòu)物的立體圖。
如圖1a和圖1b以及圖10a至圖10e所示，本發(fā)明的BLDC電動機采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其中，配置有多個磁體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在中心部通過漸開線鋸齒的襯套7連接到旋轉(zhuǎn)軸9。
首先，如圖13a所示，該雙轉(zhuǎn)子50設置成如下結(jié)構(gòu)，即分別分割并磁化成N極和S極的多個例如12個磁體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的相對的磁體4a、5a之間具有相互相反的極性。
隨后，在將漸開線鋸齒的襯套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，以熱固化樹脂例如BMC(Bulk Molding Compound)進行嵌入成型來制造轉(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)⒋朋w定位在模具上的內(nèi)部形狀來制造并進行一體化，而無需其他的粘結(jié)工序。
在進行嵌入成型時，上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5除了彼此相對的磁體4a、5a的相對面以外，在外側(cè)面上進行環(huán)狀模制，漸開線鋸齒襯套7除了軸向以外在外側(cè)面進行環(huán)狀模制。在進行模制的上述襯套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，通過上述嵌入成型方式在上述漸開線鋸齒襯套7、上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4以及外部轉(zhuǎn)子5之間通過從中央部放射狀延伸的多個例如12個直肋51相互連接。上述漸開線鋸齒襯套7與內(nèi)部轉(zhuǎn)子4之間配置有圓形肋52，相互連接多個直肋51以提高支承強度。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與多個直肋51相互交叉，從而在與定子3的上端相對的部分沿圓周方向交替形成有多個大型孔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11c所示，包含該凹槽6b的上述多個大型孔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G1、G2的兩側(cè)通過的通道。因此，上述大型孔53在轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)時將外部產(chǎn)生的風傳送給內(nèi)部/外部磁體4a、5a和定子3，以提高冷卻性能。
即，如圖11c的氣流所示，通過大型孔53進入的風穿過上述內(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，通過小型孔54進入的風穿過磁隙G1、G2而排出。在此情況下，大型孔53優(yōu)選地在孔的制作時擴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內(nèi)側(cè)磁隙G1。
因此，通過雙轉(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等封閉空間被開放，從而冷卻性能被提高。
此外，由多個直肋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且由于進入交替配置的大型孔53及小型孔54中的風差，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生紊流從而使冷卻性能提高。
另一方面，電動機旋轉(zhuǎn)時，為了將由施加給定子線圈33的驅(qū)動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由熱固化樹脂制作而成，因此多種形狀的散熱用冷卻葉片(風扇葉片)的制作可以容易地進行。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線形成的角度α為0°的多個直線型風扇60。此外，如圖12b所示，冷卻葉片也可以采用與基準線形成的角度α為0°，但沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向形成有圓形凹槽而產(chǎn)生大風量的多個西羅科(Sirocco)風扇62或者與旋轉(zhuǎn)方向相反地形成有凹槽的多個渦輪風扇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α的多個傾斜型風扇61。即，-90°≤α≤+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線形成預定角度α，但風扇的形狀可以呈由曲線形成的多個曲線型風扇64形狀或如圖12e所示的流線型風扇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三角形風扇66形成。
因此，一體形成于上述外部轉(zhuǎn)子5下端面的多個冷卻葉片(風扇葉片)在上述轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)時可以自發(fā)地對上述定子3進行空氣冷卻。
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的多個磁體4a、5a通過自身具有基本結(jié)構(gòu)強度的BMC(BulkMolding Compound)轉(zhuǎn)子支承體6一體形成，因此無需其他的支承架。
此外，在本發(fā)明中，多個磁體4a、5a通過一次性地粘結(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。在此情況下，通過在上述磁體4a、5a開放面的一側(cè)形成斜面4c，可以進一步提高效果。
因此，在現(xiàn)有的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子型結(jié)構(gòu)的電動機中，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BMC轉(zhuǎn)子支承體6來解決。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，因此可以預防上述轉(zhuǎn)子50與定子3組裝時產(chǎn)生的磁體4a、5a的破損。
此外，由于通過嵌入成型上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5的多個磁體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組裝時可以維持均勻的磁隙(gap)。
上述徑向鐵心型BLDC電動機1通過對上述定子3的線圈33施加驅(qū)動電流來使雙轉(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1b所示的箭頭流動方向形成一個完整的磁路，因此定子鐵心可以完全分割。
即，在具有分割型鐵心結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中，如圖1b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間的間隔設定得大于轉(zhuǎn)子4、5與定子3之間的磁隙G1、G2，以使磁力線朝該磁隙G1、G2行進。
因此，在本發(fā)明中，可以以多個分割型鐵心30來制作定子的鐵心，此外，與單一轉(zhuǎn)子的電動機相比，通過采用上述雙轉(zhuǎn)子50，可以增加電動機的輸出和轉(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率，幾乎不存在材料的損失，形狀簡單，易于制造。而且，可以使用通用繞線機對上述分割型鐵心30進行纏繞，從而降低了線圈的纏繞費用和對纏繞設備的投資費用。
而且，在上述實施方式中，由于轉(zhuǎn)子以及定子均使用樹脂一體構(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)境中使用的洗衣機用的滾筒驅(qū)動源，但并不局限于此，定子的安裝結(jié)構(gòu)也可以根據(jù)使用電動機的裝置進行變形。
II.第二實施方式以下，對本發(fā)明第二實施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動機進行說明。
圖14是本發(fā)明第二實施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式BLDC電動機的軸向截面圖。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。
參照圖14，本發(fā)明第二實施方式所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式的BLDC電動機100大致包括定子330，其中，多個分割型鐵心30的線圈33被纏繞在圖中未示出的繞線筒的外周上以后，由使用熱固化樹脂通過嵌入成型方式制造的環(huán)形定子支承體2一體形成多個分割型鐵心30；內(nèi)部轉(zhuǎn)子4，在定子330的內(nèi)周部以具有預定磁隙的方式圓環(huán)狀地設有多個磁體4a和環(huán)形的內(nèi)部軛4b；外部轉(zhuǎn)子5，在定子330的外周部以具有預定磁隙的方式圓環(huán)狀地設有多個磁體5a和環(huán)形的外部軛5b；旋轉(zhuǎn)軸9，一端通過漸開線鋸齒襯套7連接到轉(zhuǎn)子支承體6的中心部。這種結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。
在上述定子330中，被完全分割的多個分割型鐵心30通過圓環(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，并且通過固定螺栓11支承在例如，洗衣機的外殼10上的由定位用的孔或者銷設定的位置上。
此外，第二實施方式的雙轉(zhuǎn)子500也與第一實施方式相同地內(nèi)部轉(zhuǎn)子4和外部轉(zhuǎn)子5由轉(zhuǎn)子支承體6在中心部通過漸開線鋸齒襯套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通過在外殼的內(nèi)部相互隔離一定距離的一對軸承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，第二實施方式的BLDC電動機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)和電動機原理與第一實施方式相同。
接下來，對第二實施方式與第一實施方式的不同點進行說明。
第二實施方式的BLDC電動機100與第一實施方式的不同點在于轉(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)時的旋轉(zhuǎn)平衡，能夠使震動及噪音的產(chǎn)生抑制到最小限度。
即，在第一實施方式中，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由樹脂制成的墊圈支承體7a，該墊圈支承體7a從其中間通過多個直肋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的中心之間實際上存在偏差，這樣就不能將震動及噪音的產(chǎn)生抑制到最小限度，從而使動力傳遞的效率降低。
對此，在第二實施方式中，上述襯套7結(jié)合到上述旋轉(zhuǎn)軸9，該襯套7由通過嵌入成型方式以熱固化樹脂制成的襯套支承體7b支承。該襯套支承體7b通過放射狀延伸的多個直肋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，在第二實施方式的BLDC電動機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)時的旋轉(zhuǎn)平衡，從而可以將震動及噪音的產(chǎn)生抑制到最小限度，由此進一步有效地進行動力傳遞。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，電動機的軸向長度可以縮短到最小限度。
此外，如圖15a至圖15c所示，第二實施方式的雙轉(zhuǎn)子500與第一實施方式的雙轉(zhuǎn)子50類似，通過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6一體形成為倒U形，在轉(zhuǎn)子支承體6與漸開線鋸齒襯套7之間通過從中央部放射狀延伸的12個直肋510相互連接，在上述漸開線鋸齒襯套7與內(nèi)部轉(zhuǎn)子4之間配置有將多個直肋510相互連接的圓形肋520，以提高支承強度。
此外，在上述轉(zhuǎn)子支承體6和與定子3上端相對的部分上交替形成有多個大型孔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，在第二實施方式的轉(zhuǎn)子500中，與第一實施方式相比，由于連接上述襯套7與內(nèi)部轉(zhuǎn)子4之間的多個直肋510等支承結(jié)構(gòu)為可向轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)移動的沉陷結(jié)構(gòu)，上述凹槽600b配置在定子330上端部及其內(nèi)側(cè)的一部分向外開放的位置。因此，如圖15b所示，包含上述凹槽600b的上述多個大型孔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G1、G2兩側(cè)的更廣闊的通路，因此，可以達到比第一實施方式更好的冷卻效果。
因此，在上述轉(zhuǎn)子500旋轉(zhuǎn)時，上述大型孔530將在外部產(chǎn)生的風傳送給內(nèi)部/外部磁體4a、5a和定子330。此外，通過上述小型孔540而進入的風通過上述磁隙G1、G2而排出，同時使冷卻性能提高。
因此，通過雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在定子3的上部與內(nèi)部/外部轉(zhuǎn)子4、5間的連接部分之間相對的空間S、以及內(nèi)部/外部轉(zhuǎn)子4、5與定子3之間的磁隙G1、G2等封閉空間被開放，從而提高了冷卻性能。
此外，由多個直肋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且因進入交替配置的大型孔530及小型孔540中的風差而在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生紊流，從而使冷卻性能提高。
另一方面，第二實施方式的轉(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)應用電動機的環(huán)境不僅要考慮適當?shù)卦O計整體的形狀，而且要適當?shù)卦O計個別的形狀，以使空氣的流動及風量最適當，由此在給電動機加載最大負荷時不超過容許的最大溫度。例如，在電動機應用于全自動洗衣機的情況下，在進行洗滌過程中反復進行低速的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，在脫水過程中只進行高速的正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))。由此，因為電動機在進行長時間的洗滌過程而溫度上升到某種程度的狀態(tài)下進行高速正轉(zhuǎn)以進行脫水過程的情況下，由于到達最大的負荷和最大的溫度，所以優(yōu)選地，上述冷卻葉片也要具有風扇結(jié)構(gòu)，以提高電動機進行高速正轉(zhuǎn)時的冷卻效果。
另一方面，在第二實施方式的定子330中，如圖16a至圖16c所示，與第一實施方式的定子3類似，線圈33纏繞在圖中未示出的繞線筒的外周上以后，使用熱固化樹脂通過嵌入成型方式制造多個分割型鐵心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，在第二實施方式的定子330中，如圖16b及圖16c所示，以熱固化樹脂成形時，在內(nèi)側(cè)及外側(cè)形成環(huán)形肋2j、2k，在環(huán)形肋2j、2k的中間具有預定長度的多個帶狀肋2l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通過形成上述肋2j-2l可以阻斷射出成形時產(chǎn)生的裂紋的擴散，將重量減到最小限度同時增大表面積，提高冷卻效率，同時增強強度。
而且，如圖16a-圖16c所示，三個安裝定位孔2b和六個螺栓安裝孔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的一例等間隔形成有三個安裝定位銷2i。
因此，將電動機100組裝到洗衣機的外殼10上時，首先，如圖1a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161一致以后，通過墊圈將固定螺栓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10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，通過墊圈將固定螺栓1l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1l的牢固結(jié)合力。
考慮到這一點，在第二實施方式的定子330中，在軸向延伸部2a上均包括有安裝定位孔2b、六個螺栓安裝孔2c以及三個安裝定位銷2i。
此外，如圖16a所示，與第一實施方式相同地在上述軸向延伸部2a的上部表面，由多個肋2d所形成的多個凹槽2e和在六個螺栓安裝孔2c的周圍所形成凹槽在與其相對而配置的內(nèi)部轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生空氣紊流以提高冷卻性能。
而且，如圖16c所示，在定子3的背面也通過多個肋2f形成有多個大型及小型的凹槽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增大表面積，提高冷卻效率，同時增強強度。
在上述的第二實施方式中，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)，但在上述第一實施方式中也可以通過凹陷型支承結(jié)構(gòu)支承轉(zhuǎn)子的軸結(jié)合部。
此外，雖然上述第一實施方式和第二實施方式是以用于驅(qū)動洗衣機的洗衣機驅(qū)動用電動機作為例子進行說明的，但是也可以進行變形以驅(qū)動如汽車散熱器等其他裝置。
以上，以優(yōu)選實施方式為例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不局限于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，本領域的普通技術(shù)人員可以容易地實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述電動機為三相驅(qū)動式，其包括旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)地安裝在裝置的外殼上；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)/外部之間保持預定的距離且彼此相對的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進行一體化的同時，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間同時從內(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鐵心組組成，該多個鐵心組，包括在其外部分別形成有繞線筒的多個獨立的分割型鐵心，對于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，通過利用熱固化樹脂的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成形為圓環(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。
2.如權(quán)利要求1所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子支承體交替配置有多個大型孔和小型孔，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獠靠諝庖蛭挥趦?nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間與定子的一端相對的溝槽形空間中，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)合部上配置有多個放射狀的肋。
3.如權(quán)利要求2所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，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大型孔相會的部分周期性地形成有多個凹槽。
4.如權(quán)利要求2所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，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所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，還包括多個冷卻葉片，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扇、沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向具有圓形凹槽的西羅科風扇、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扇、與軸向形成傾斜的傾斜型風扇中的任一種形狀，以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生風。
6.如權(quán)利要求1所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，還包括多個冷卻葉片，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)時產(chǎn)生風。
7.如權(quán)利要求1所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，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肋形成的多個凹槽，以在內(nèi)部轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(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安裝定位孔或突起部以及多個螺栓安裝孔，以在將定子安裝到裝置的外殼時確定組裝位置。
8.如權(quán)利要求1所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述定子支承體根據(jù)纏繞有線圈的多個分割型鐵心的形狀形成有多個凹凸部，以通過廣闊的接觸表面積進行散熱。
9.如權(quán)利要求1所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述定子上部的定子支承體包括至少一個環(huán)狀肋，以阻斷射出成形時產(chǎn)生的裂紋的擴散，同時在將所述定子支承體的厚度由薄板形成時，增強強度。
10.如權(quán)利要求1所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述定子下部的定子支承體包括多個環(huán)狀肋和與所述多個環(huán)狀肋交叉沿軸向延伸的多個直肋，以在將所述定子支承體的厚度由薄板形成時，增強強度。
11.如權(quán)利要求1所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述多個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)。
12.如權(quán)利要求1所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述電動機由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分割型鐵心的三個鐵心組構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1至12任一項所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述多個獨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，在為進行嵌入成型而暫時組裝到模具的環(huán)狀凹槽上時，所述第一結(jié)合突起及第二結(jié)合突起與相對地形成于環(huán)狀凹槽的內(nèi)/外壁上的多對定位用固定槽結(jié)合。
14.如權(quán)利要求1至12任一項所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述多個獨立的分割型鐵心的繞線筒在為進行嵌入成型而暫時組裝到模具的環(huán)狀凹槽上時，通過鄰接的分割型鐵心繞線筒之間的凹凸結(jié)構(gòu)相互鏈接。
15.如權(quán)利要求1至12任一項所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述裝置為洗衣機，連接到旋轉(zhuǎn)軸的從動體為能夠以縱軸為中心旋轉(zhuǎn)用于保持洗衣機的洗滌物的滾筒或桶。
16.如權(quán)利要求1至12任一項所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述定子的線圈由銅或鋁制成。
17.如權(quán)利要求1至12任一項所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，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。
18.一種徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述電動機為三相驅(qū)動式，其包括一體型雙轉(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)/外部之間保持預定的距離且彼此相對的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進行一體化的同時，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間同時從內(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)地安裝到裝置的外殼；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三個分割型鐵心的三個鐵心組所組成，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，利用熱固化樹脂通過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，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，其中，分別包含在所述U、V、W相的線圈組裝體中的九個分割型鐵心通過連續(xù)纏繞的線圈相互連接。
19.如權(quán)利要求18所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，對于分別包含彼此鄰接而配置的三個分割型鐵心的三個鐵心組，將各相鐵心組分別按相交替地配置在對應形成有27對定位用固定槽的模具上，在暫時組裝的狀態(tài)下，通過利用熱固化樹脂的嵌入成型方式形成所述定子。
20.如權(quán)利要求18所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子支承體交替配置有多個大型孔和小型孔，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)子之間與定子相對的溝槽形空間中，并且配置有多個放射狀的肋以形成所述軸結(jié)合部。
21.如權(quán)利要求18至20任一項所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，其特征在于，所述軸結(jié)合部配置在雙轉(zhuǎn)子的重心處。
22.一種雙轉(zhuǎn)子型洗衣機用電動機，其特征在于，包括一體型雙轉(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)/外部之間保持預定的距離且彼此相對的磁體具有相反的極性，所述轉(zhuǎn)子支承體由熱固化樹脂模制而成，以在除了所述內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的相對的磁體面以外，分別圓環(huán)狀地進行一體化的同時，在內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子之間形成溝槽形空間同時從內(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，另一端的兩個位置可旋轉(zhuǎn)地支承在洗衣機的外殼上；一體型定子，與各相相對應的多個分割型鐵心以連續(xù)纏繞的方式纏繞有線圈，利用熱固化樹脂通過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的外殼上，其中，所述軸結(jié)合部配置在雙轉(zhuǎn)子的重心處。
23.如權(quán)利要求22所述的雙轉(zhuǎn)子型洗衣機用的電動機，其特征在于，還包括多個冷卻葉片，所述冷卻葉片一體成型于所述外部轉(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扇、沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向具有圓形凹槽的西羅科風扇、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扇、與軸向形成傾斜的傾斜型風扇中的任一種形狀，以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生風。
24.如權(quán)利要求22所述的雙轉(zhuǎn)子型洗衣機用的電動機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子支承體包括交替配置的多個大型孔和小型孔，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)子之間與定子相對的溝槽形空間中；以及多個放射狀的肋，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。
25.如權(quán)利要求22所述的雙轉(zhuǎn)子型洗衣機用的電動機，其特征在于，所述多個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)。
26.如權(quán)利要求22所述的雙轉(zhuǎn)子型洗衣機用的電動機，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸連接到洗滌桶。
27.如權(quán)利要求22所述的雙轉(zhuǎn)子型洗衣機用的電動機，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。
28.一種徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機的制造方法，所述電動機為三相驅(qū)動式，所述方法包括以下步驟利用熱固化樹脂通過嵌入成型方式一體形成多個分割型鐵心繞線筒，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，以準備與分別包含多個分割型鐵心繞線筒的U、V、W各相對應的三組線圈組裝體；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)合突起分別暫時組裝到相對于環(huán)狀凹槽的內(nèi)/外壁形成有多對定位用固定槽的模具上；通過利用熱固化樹脂的嵌入成型方式除了所述各分割型鐵心的內(nèi)/外側(cè)面以外形成為圓環(huán)狀的形狀，以準備一體型定子；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。
29.一種徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機的制造方法，所述電動機為三相驅(qū)動式，所述方法包括以下步驟利用熱固化樹脂通過嵌入成型方式一體形成多個分割型鐵心繞線筒，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形的多個分割型鐵心的中間部分；在所述多個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，以準備與分別包含多個分割型鐵心繞線筒的U、V、W各相對應的三組線圈組裝體；對于所述三組線圈組裝體中分別包含的多個分割型鐵心繞線筒，在鄰接對繞線筒之間進行鏈接的狀態(tài)下，暫時組裝到模具的環(huán)狀凹槽上；通過利用熱固化樹脂的嵌入成型方式除了所述各分割型鐵心的內(nèi)/外側(cè)面以外形成為圓環(huán)狀的形狀，以準備一體型定子；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。
30.如權(quán)利要求28或29所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機的制造方法，其特征在于，所述電動機由24極-27鐵心構(gòu)成，準備所述三組線圈組裝體的步驟包括在所述9個分割型鐵心繞線筒之間插入8個分割型鐵心連接用的連接夾具，組裝串聯(lián)連接9個分割型鐵心繞線筒的三個鐵心/夾具組裝體；對于分別包含彼此鄰接的三個分割型鐵心繞線筒的三個分割型鐵心組，各分割型鐵心組內(nèi)的分割型鐵心之間由短跳線連接，分割型鐵心組之間由長跳線連接，由此，在三個鐵心/夾緊組裝體的各分割型鐵心繞線筒上連續(xù)地纏繞線圈；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，準備與U、V、W各相對應的三組線圈組裝體。
31.如權(quán)利要求28所述的徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機的制造方法，其特征在于，將所述三組線圈組裝體中所包含的多個分割型鐵心繞線筒暫時組裝到模具上的步驟包括對于分別包含彼此鄰接而配置的三個分割型鐵心繞線筒的三個分割型鐵心組，將各相的分割型鐵心組分別按相交替地配置并暫時組裝到形成有27對定位用固定槽的模具上。
32.一種三相驅(qū)動式無刷直流電動機用的一體型定子的制造方法，其中，包括以下步驟通過利用熱固化樹脂的嵌入成型方式分別一體形成多個分割型鐵心繞線筒，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，以準備與分別包含多個分割型鐵心繞線筒的U、V、W各相對應的三組線圈組裝體；將所述三組線圈組裝體中包含的多個分割型鐵心繞線筒的第一結(jié)合突起及第二結(jié)合突起分別暫時組裝到相對于環(huán)狀凹槽的內(nèi)/外壁形成有多個定位用固定槽的模具上；通過利用熱固化樹脂的嵌入成型方式除了所述各分割型鐵心的內(nèi)/外側(cè)面以外形成為圓環(huán)狀的形狀，以準備一體型定子。
33.如權(quán)利要求32所述的三相驅(qū)動式無刷直流電動機用的一體型定子的制造方法，其特征在于，將所述三組線圈組裝體中包含的多個分割型鐵心繞線筒暫時組裝到模具上的步驟包括對于分別包含彼此鄰接而配置的三個分割型鐵心繞線筒的三個分割型鐵心組，將各相的分割型鐵心組分別按相交替地配置并暫時組裝到形成有27對定位用固定槽的模具上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種徑向鐵心型雙轉(zhuǎn)子式無刷直流電動機，所述電動機為三相驅(qū)動式，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獨立的分割型鐵心的多個鐵心組所組成。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定子鐵心組裝體自動定位，以嵌入成型方式進行射出成形，從而可以進一步提高定子組裝的生產(chǎn)效率。
文檔編號H02K7/00GK101051783SQ20061014073
公開日2007年10月10日 申請日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日
發(fā)明者金炳圭, 李宰榮, 丁奎赫, 李正勛 申請人:阿莫泰克有限公司