專利名稱：無電刷電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一； 緣的無電刷電動機。
技術背景專利文獻l一日本特開號公報記載了延長槽絕緣物到作為鄰 接的T形件間隙的狹縫，以確保絕緣距離的技術。直接驅動洗衣機用的DC無電刷電動機，由于在洗滌工序中需要低轉速、 高轉矩，所以需要定子的槽數多，輸出高轉矩。另外，在脫水工序中轉矩雖小， 但轉速需要提高，通常通過弱磁場控制提高轉速，但由于驅動電壓越高越能提 高轉速，所以對商用電源進行倍壓整流來供給高的直流電源。并且，為了提高 DC無電刷電動機的效率而增加容納在槽中的繞組的占空因素。因此，縫隙的 繞組和定子鐵心之間的絕緣距離變小，在濕度比較高的環境下運轉的洗衣機有 泄漏電流增加的問題。 發明內容本發明為了解決該問題，提供一種通過把定子的T形件前端部相對轉子的 外形做成非同心圓，把與轉子相對的T形件前端部的形狀做成反圓弧形，在內 接T形件前端部的同心圓和定子的T形件前端部之間設置間隙部，使對繞組進 行絕緣的絕緣物從槽的內側通過狹縫直到間隙通過整體樹脂模塑定子鐵心，從 而增加繞組和定子鐵心的絕緣距離的DC無電刷電動機。根據本發明，以前的T形件前端由于是同心圓，用樹脂模塑只能構成到狹 縫的絕緣物，但由于將T形件前端做成反圓弧形，并在T形件前端和內接同心 圓之間設置了間隙，能構成直到間隙的絕緣物，所以能大幅度地增加絕緣距離， 能減少泄漏電流。


圖1是表示本發明的實施例的滾筒式洗衣干燥機的立體圖。圖2是表示本發明的實施例的滾筒式洗衣干燥機的縱剖視圖。圖3是表示本發明的實施例的滾筒式洗衣千燥機的運轉工序的方塊圖。圖4是表示驅動本發明的實施例的滾筒式洗衣干燥機的電路圖。圖5是表示本實施例的定子鐵心的正視圖。圖6是表示本實施例的定子的正視圖。圖7是表示本實施例的定子的A部的局部放大圖。圖8是表示本發明的實施例的在定子的A部巻繞繞組95時的A部的局部 放大圖。圖9是表示本發明的實施例的樹脂模塑將突緣部96的寬度擴展到間隙部 92時的其他實施例。
具體實施方式
以下，引用

本發明有關實施方式的實施例。 圖1是表示本發明的實施例的滾筒式洗衣干燥機的立體圖。 在底座1的上部放置著用樹脂模制品與鋼板組合構成的外框2。在外框2 的正面設置取出放入洗滌物的門3,用按鈕開關4進行開關操作。門3用外側 是外觀設計零件的樹脂成形品和內側是耐熱玻璃制的門構成。在外框2的側面 部設有排水軟管固定孔5。為了搬運移動主體，設有多個把手6。另外，在外 框2的上面部左右各自安裝有洗滌劑盤7和干燥用過濾器8。在它們之間設有 操作部9，顯示部10。另外，從底座1的側面部引出排水管11，底部在四角 配置插入了橡膠的腳部12。圖2是表示本發明的實施例的滾筒式洗衣干燥機的縱剖視圖。外框2的內 側具有外槽20。外槽20的下部用多個懸架21支承，上部用前后配置的2個 拉簧22、 23支承。懸架21支承外槽20的全部重量，形成堅固的結構。并且， 設有吸收脫水運轉時產生的外槽20的上下振動，防止因開始脫水運轉時外槽 20的共振引起的異常振動用的衰減機構等。為了兼作防止外槽20的前后方向 傾倒的支承和降低脫水時前后、上下、左右振動，設有從外槽20的上部支承 的拉簧22、 23。洗滌和漂洗時從連接到自來水龍頭的供水軟管24連接到供水 電磁閥25，通過供水電磁閥25的操作從注水軟管26經由洗滌劑投入盒27供 給洗滌和漂洗需要的水。供給的水在外槽20的底部作為洗滌水，在漂洗時作為漂洗水存積。洗滌劑投入盒27在洗滌時投入必要的洗滌劑，在漂洗時投入 改良整理用的柔軟整理劑。洗滌時從注水軟管26供給的水一面溶解洗滌劑投 入盒27的洗滌劑， 一面從外槽20的上部通過柔性軟管28投入。位于外槽20 的內側的旋轉滾筒29有打開門3投入的洗滌物30，在旋轉滾筒29開口部的 外周上設有用于降低脫水時因洗滌物30的不平衡引起的振動的流體平衡器 3i。流體平衡器31沿半徑方向分成多個通路31a被配制在內部。另外，該通 路31a中流體充填50%左右。該通路31a在半徑方向安裝有肋(未圖示)，使 流體難以在圓周方向無阻力地自由流動。充填在內部的流體，作為比重較重、 不腐敗的材料可以使用氯化鈉、氯化鉀和氯化釣等的水溶液的流體。這些流體 充填通路31a的體積的30—50°/。左右，使用飽和水溶液。另外，流體平衡器31 的內側從前面向進深方向與旋轉滾筒29留有間隙，設有全周肋31b,做成取 出洗滌物30時不觸及與流體平衡器31的流體充填部直接接觸的旋轉滾筒29 的金屬部的結構。在旋轉滾筒29的內側的全周設有多個脫水時用于以高速旋 轉使洗滌物30包含的水分脫水的脫水孔32。另外，在旋轉滾筒29的內側設 有多個洗滌時把洗滌物30翻攏上去用的提升器33。旋轉滾筒29通過與旋轉 滾筒用金屬制凸緣34連接的主軸35直接連接在DC無電刷電動機36上。DC 無電刷電動機36安裝在固定于外槽20的金屬制凸緣37上。在本實施例的情 況下，DC無電刷電動機36使用的是磁鐵埋入型用內轉子、定子有集中繞組的 繞組的DC無電刷電動機36。 DC無電刷電動機36由于洗滌工序51以低轉速高 轉矩，脫水工序以高轉速低轉矩使用，因而轉子是多極，磁鐵使用稀土類磁鐵。 外槽20的開口部安裝有由彈性體構成的橡膠類的波紋管38。門3由透明樹脂 成形品39和耐熱性玻璃40構成。該波紋管38的設置使得構成門3的透明樹 脂成形品39和耐熱性玻璃40中耐熱性玻璃40的密封部外圓面40a直接接觸， 并實現維持外槽20的內部和門3的水密性的作用。因此，能防止洗滌、漂洗和脫水時的漏水。門3為了用耐熱玻璃40和透 明的樹脂成形品39夾住并固定，在全周設有突緣部40b，并以與流體平衡器 31在軸向不重疊的方式配置其內側端面40c。因此，能盡可能確保容納洗滌物 30的空間。洗滌和漂洗結束不要的水和脫水時從洗滌物30脫出的水，打開排 水閥從排水軟管ll排水。在干燥中，由送風扇42吹送的風，由于通過裝有洗滌物30的旋轉滾筒 29的內部及外周，因為包含線頭， 一定需要通過干燥用的過濾器8。因此，雖 然未圖示路徑，但經由干燥用的過濾器8給加熱器43送風，經加熱的暖風從 在外槽上部設置的開口部44向旋轉滾筒29的內部送風。暖風通過洗滌物30， 從旋轉滾筒29的后部通過設置在外槽20的底部的除濕裝置45的通風口 46， 由除濕裝置45除濕，再用送風扇42反復循環來干燥洗滌物30。旋轉滾筒29 用不銹鋼的鋼板構成，前面部的圓筒板部47夾住把端面部的外周形成-字狀 的前面部板48,并在軸向沿內側彎曲折回連接固定。因此，能提高旋轉滾筒 29的入口側的強度。另外，通過在其中裝有流體平衡器31,由于可以由旋轉 滾筒承受圓周方向的離心力，因而能降低流體平衡器31的強度，能減少構成 流體平衡器31的材料費。圖3是表示本發明的實施例的滾筒式洗衣千燥機的運轉工序的方塊圖。該 運轉工序在該方塊圖中表示了自動進行的如下一般自動洗滌過程使附著在洗 滌物30的上污物落下，或者通過漂洗洗凈洗滌劑成分，或者通過旋轉滾筒29 的高速旋轉的離心力使洗滌物30包含的水分脫水，或者將這些水分排出等的 一連串工序。以下根據方塊圖說明各工序。由供水電磁閥25的操作進行供水 50。洗滌工序51中向外槽20內供給洗滌需要的水時，滾筒驅動用電動機36 旋轉，旋轉滾筒29進行旋轉。這時的旋轉滾筒29的轉速是每分40—50轉， 通過每次進行數分鐘的暫停后的向右轉、向左轉，用旋轉滾筒29內的升降器 33進行邊翻攏，邊拍打清洗洗滌物30的洗滌。在洗滌工序51結束時通過洗 滌除去附著在洗滌物30上的污物，并過渡到把污染了的洗滌水排出到洗衣機 外的排水工序52。排水結束后，過渡到對洗滌物30中包含的洗滌劑成分進行 脫水的脫水工序53。在脫水工序53中，使旋轉滾筒29高速旋轉，用離心力 使洗滌物30自設置在旋轉滾筒29的內壁的多個脫水孔32脫水。這時的轉速 設為每分800—1500轉。脫水工序53結束時，過渡到漂洗包含在洗滌物30 中的洗滌劑成分的漂洗工序54。在進入漂洗工序54之前，如與洗滌工序51 相同的那樣在供給清水的供水工序50中向外槽20內供給必要的清水。漂洗需 要的清水在本實施例中與洗滌相同進行25—30升的供水。當供給規定量的清 水時，自動地進行漂洗工序54,與洗滌工序51相同地旋轉滾筒29 —面低速旋轉(每分鐘45轉左右)， 一面除去洗滌物30中包含的洗滌劑成分。在本實 施例中，漂洗進行2次，但漂洗工序54的次數也可以是2 3次。漂洗工序54 結束后進行排水，以便使洗滌物30中包含的水分充分脫水，過渡到最終脫水 工序55。最終脫水工序55的脫水時間一般是5分鐘以上，使旋轉滾筒29高 速旋轉，用離心力除去洗滌物30的水分。這時的脫水率是60—65%。此外， 滾筒式洗衣干燥機，作為熱源用加熱器43使暖風在槽內循環，從清洗到千燥 自動地進行。這時，最終脫水工序55結束后，自動過渡到干燥工序56。在干 燥工序56中，充分地除去洗滌物30的水分后，用加熱器43 —面對洗滌物30 吹暖風， 一面使旋轉滾筒29以每分40—55轉進行反轉或向一個方向旋轉來除 去洗滌物30的水分，進行干燥。為了縮短干燥時間，需要提高最終脫水工序 55的轉速來提高脫水率，最高設每分鐘1500 1700轉。因此，根據旋轉滾筒 29的直徑，脫水率約為70%。在干燥工序中，結束后有冷卻工序57,使冷卻 風在旋轉滾筒29內循環進行冷卻，若下降到預定的溫度，當按壓按鈕開關4 時，則解除閉鎖，打開門3,便能取出洗滌物30。另外，在干燥途中要停止干 燥時也同樣，由于旋轉滾筒29中的溫度達到80—100。C左右，要用冷卻工序 57冷卻，溫度達到60。C以下后打開門。圖4表示驅動本發明的實施例的滾筒式洗衣干燥機的電路。AC100V的商 用電源60通過插座61,經過和電源開關62并聯配置的保險絲63進入到濾波 電路64。從濾波電路64的后方直接向各種電氣零件及整流電路65供給電源。 在本實施例中，整流電路65對AC100V進行倍壓整流，得到直流的高電壓。這 時的直流電壓的最大值約為282V。在最終脫水工序55中，由于轉速高達每分 鐘1500 1700轉，用弱磁場進行轉矩變小而提高速轉的控制，在洗滌工序51 中是每分鐘40—50轉，轉速比增大，所以提高供給電源的電壓，以確保脫水 工序55的轉速。從整流電路65連接供給低壓的直流電源用的開關電源66、 倒相電路67。另外,在這之間連接著電壓檢測電路68及保險絲69。倒相驅動電路70 根據DC無電刷電動機36帶有的旋轉位置傳感器71的信號控制倒相驅動電路 67，使DC無電刷電動機36旋轉。滾筒式洗衣機整體的控制用微機72進行。 作為用商用電源60直接驅動的電氣零部件有供水電磁閥25、排水岡41,用微機72控制流過繼電器繞組74的電流來進行分別串聯連接的繼電器接點73的 連接和斷開。另外，在干燥工序中使用的送風風扇42和在洗滌及漂洗時使用 的循環泵電動機76用轉換開關78對同一倒相電路77進行轉換使用。因此， 電路可共用而能降低成本。加熱器43并聯連接有相同容量的加熱器，由濾波 電路64之前提供電源。其理由是，加熱器43是純電阻的元件，不需要通過濾 波電路64,加熱器43由于電流大，通過在濾波器電路64之前使用能降低電 感的容量。圖5是表示本實施例的定子鐵心的正視圖。定子鐵心80組合多個以T形 件81的單位分割的鐵心組82而構成。在本實施例中，組合6個T形件81作 為鐵心組，組合7個鐵心組作為圓形定子鐵心80。鐵心組82的個數太多時， 模型大而成為高價。而過少時生產率下降，所以3 8個合適。鐵心組82以直 線狀態沖切，層疊成預定的層疊厚度后彎曲組合成圓形，做成定子鐵心80。 通過以T形件81的單位分割，以直線狀態沖切，通過用槽83使T形件81相 互重疊地進行沖切，提高了材料利用率。另外，由于使用T形件81是42個， 轉子的極數多達56個，且使用磁通密度大的稀土類磁鐵，因而，為了建立正 弦波的感應電壓，對于與轉子為同心圓的T形件81的前端形狀，鐵的部分的 磁通密度增高，則難于建立正弦波的感應電壓。因此，通過相對于以轉子外形 為基準的同心圓做成反圓弧形，轉子的磁通密由于遠離T形件81的中心而急 劇變小，所以通過變更轉子的磁極片形狀很容易地建立正弦波的感應電壓。另 外，這部分的形狀相對同心圓，若外形側有兩側，則得到同樣的效果。圖6是表示本實施例的定子的正視圖。定子84在定子鐵心80的外周壓入 定子法蘭盤85,用樹脂模鑄形成定子法蘭盤安裝部86、三相短路連接器87、 電源連接器88及槽絕緣物89。定子法蘭盤85使用鍍鋅鋼板的沖壓加工件， 在其內側嵌合定子鐵心80。圖7是表示本實施例的定子84的A部的局部放大圖。本實施例的場合， 槽83內的槽絕緣物89的厚度為0. 8mm，作為定子鐵心80的T形件81間的間 隙部的狹縫90的狹縫部絕緣物91的厚度為0.5mm。在槽83的部分將槽絕緣 物89的厚度加厚的目的是，在集中繞組的場合，由于將繞組巻繞在T形件81 上，在定子鐵心80和槽絕緣物89之間施加了在形成繞組時由繞組張力引起的大的力，該力使槽絕緣物89變形，由于有時產生裂紋，所以為了確保強度而 加厚。但是，由于對狹縫卯部分的狹縫部絕緣物91的部分不會直接施加繞組 的形成的力，所以能做得比槽絕緣物89更薄。另外，狹縫90部分在將繞組巻 繞在T形件81上時，使繞線機的筘片在其間往復通過，由于筘片通過繞組， 因而筘片的強度可以通過減薄狹縫絕緣物91的厚度來提高筘片的強度，因為 從狹縫90的寬度減去繞組的直徑的值的1/2成為厚度，狹縫90的寬度大的能 增大厚度變。間隙部92由與T形件前端部93內接的同心圓94和狹縫卯構成。 由于即使比同心圓94大的間隙部92的部分有樹脂模鑄而成的合成樹脂也比轉 子的外徑大，所以和轉子不接觸。因此，即使在該間隙部92的范圍用樹脂模 鑄設置絕緣物，也沒有任何障礙。圖8是表示本發明的實施例的在定子的A部巻繞繞組95時的A部的局部 放大圖。由于用集中繞組巻繞有繞組95，因而被巻繞在每個T形件81上。繞 組95 —般用繞線機使通過了繞組的筘片(未圖示)通過狹窄的狹縫90或狹縫 絕緣物91之間，巻繞在絕緣的T形件81上。在本實施例中，雖然距T形件 81的高度為一定地進行巻繞，但在提高繞組95的占空因素時，則以相鄰繞組 95的間隙與狹縫90的寬度并行的方式巻繞。繞組95構成為不從狹縫絕緣物 91向外側溢出。若設槽絕緣物89和狹縫絕緣物91的立邊尺寸為B,將繞組 95做成該尺寸以下，以防止繞組95散落。通常以該尺寸B的高度在突緣部96 構成全周以防止繞組95露出。以前，為了確保繞組95的筘片強度而需要盡可 能加大狹縫90的寬度，因而不設置縫隙絕緣物91而將T形件81做成與定子 鐵心80為同一面，所以槽絕緣物89的厚度成為與定子鐵心80的絕緣距離。 在本實施例中，若設狹縫部絕緣物91的長度為C,設間隙部92的長度為D, 設T形件前端部93和D的長度為E，則定子鐵心80和繞組95的絕緣距離為 C+D+E。即，通過樹脂才莫4#直到間隙部92，至少能增加定子鐵心80和繞組95 的絕緣距離(D+E)。間隙部92的樹脂模鑄的厚度，僅確保絕緣距離的值為0. 5mm以上，上限 值為突緣部96的高度B。另外，由于T形件前端部93和間隙部92內的樹月旨 模鑄確保厚度，分型面大致成直角，所以不容易形成飛邊。另外，樹脂模鑄得 很薄，不易剝落。圖9表示本發明的實施例的將突緣部96的寬度擴展到間隙部92的樹脂模 鑄而成時的其它實施例。絕緣距離為C+D,與圖8比較雖只減少了 E部分，但 由于能增大D,所以實際上不怎么變化而能確保絕緣距離。突緣部96以相同 的寬度高度B構成全周，樹脂模鑄而成間隙部92和T形件前端部93。因此， 雖然突緣部96的寬度越厚，絕緣距離D能做得越大，但由于樹脂模鑄變薄， 以及鑄模的T形件前端部93的擠壓原料變少，因而殘留T形件前端部93的寬 度的l/2以上。在將繞組95巻繞在絕緣物89上時，由于施加在突緣部96的力由定子鐵 心80支撐，因而，即使槽83側的突緣部96較薄，雖然在強度上也沒有任何 問題，但由于在疊片厚度方向的端面側只由樹脂模鑄而成的突緣部96構成， 由于可通過樹脂模鑄到間隙部92而加厚突緣部96的厚度，因而能提高突緣部 96的強度。因此，由于能提高線圈的張力而容易用粗線排列繞組。另夕卜，在制作樹脂模鑄用的金屬模時，由于只加厚突緣部96的寬度尺寸， 所以與以前的比較，加工花費的工夫可相同。在本發明中，利用反圓弧的T形件前端部93和與其內接的同心圓94及狹 縫90構成間隙部92，通過在該間隙部92的范圍樹脂沖莫鑄T形件81,由于能 增大定子鐵心80和繞組95的絕緣距離，所以能減少泄漏電流。另外，由于將槽83、狹縫90、間隙部92—體樹脂模鑄而成定子鐵心80, 由于通過減薄不施加繞組張力的狹縫卯的狹縫絕緣物91的厚度而增大狹縫 卯的寬度，因而能加厚巻繞繞組時的筘片的厚度，能提高強度。另外，通過江河突緣部96加厚到間隙部92，可增大絕緣距離，并且提高 不由T形件81承受的端面部的突緣部96的強度。
權利要求
1.一種DC無電刷電動機，使用內轉子并具有形成集中繞組的定子，把上述定子的T形件前端部做成非同心圓形狀，把與轉子相對的面做成反圓弧形，其特征在于，相對于定子的T形件前端與中央部相接的同心圓，由T形件前端與上述同心圓構成間隙部，將對繞組進行絕緣的絕緣物從槽的內側通過狹縫直到上述間隙部整體樹脂模鑄而成定子鐵心并構成絕緣物。
2. 如權利要求1所述的DC無電刷電動機，其特征在于，使狹縫絕緣物的 厚度比槽絕緣物薄。
3. 如權利要求1所述的DC無電刷電動機，其特征在于，將突緣部的寬度 加大到間隙部。
4. 一種洗衣機，具有收納洗滌物的旋轉滾筒，至少具有洗滌工序、漂洗 工序、脫水工序的各工序，具有驅動上述'旋轉滾筒的DC無電刷電動機，上述 DC無電刷電動機使用內轉子并具有形成集中繞組的定子，把上述定子的T形 件前端部做成非同心圓形狀，把與轉子相對的面做成反圓弧形，其特征在于， 相對于定子的T形件前端部與中央部相接的同心圓，由T形件前端與上述同心 圓構成間隙部，將對繞組進行絕緣的絕緣物從槽的內側通過狹縫直到上述間隙 部整體樹脂模鑄而成定子鐵心并構成絕緣物。
5. —種DC無電刷電動機，其特征在于，使用內轉子并具有形成集中繞組 的定子，把上述定子的T形件前端部相對于轉子做成反圓弧形，從上述T形件 前端的兩端部到上述定子的槽內側用樹脂模鑄而成。
全文摘要
本發明涉及無電刷電動機。為了提高DC無電刷電動機的效率而增加容納在槽中的繞組的占空因素。因此，狹縫的繞組和定子鐵心之間的絕緣距離變少，在濕度比較高的環境下運轉的洗衣機中存在漏電流增加的問題。本發明為了解決該問題而提供一種DC無電刷電動機，通過把定子的T形件前端部相對于轉子做成非同心圓形，把與轉子相對的T形件前端部的形狀做成反圓弧形，在內接T形件前端部的同心圓和定子的T形件前端部之間設置間隙部，將對繞組進行絕緣的絕緣物從槽內側通過狹縫到上述間隙部整體通過樹脂模鑄而成定子鐵心，從而增加繞組和定子鐵心的絕緣距離。
文檔編號H02K3/32GK101404436SQ20081000409
公開日2009年4月8日 申請日期2008年1月24日 優先權日2007年10月2日
發明者豐田榮治, 坂本國弘, 大川友弘, 成田博文 申請人:日立空調·家用電器株式會社