CN110857502A - 电机组件与洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电机组件与洗衣机，其中，电机组件包括：筒体，筒体开设有拱形的安装口；转轴，设置于筒体内，包括与安装口相对设置的安装板，安装板上设置有多个周向排布的第一连接接口；电机，能够通过安装口安装在筒体内，电机包括电机定子与电机转子，电机定子包括多个沿周向排布的定子模块，定子模块的端面上沿轴向设置有能够与第一连接接口沿轴向配合连接的第二连接接口，多个第二连接接口沿周向排布，以使电机定子固定在安装板上，电机转子套设在电机定子的内侧，并与转轴连接。通过本发明的技术方案，能够实现在不改变洗衣机箱体背部开孔的情况下，既能把定子外径做大，以提升电机的转矩密度，又能方便的拆装定子，以降低维修成本。

Description

电机组件与洗衣机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种电机组件和一种洗衣机。

背景技术

目前洗衣机直驱电机的普遍安装形式如图1所示，电机采用外转子的构型，电机转子104的转轴112上设置有花键，转子的键槽直接卡到花键上，然后再用转子固定螺栓102轴向固定，电机定子108则是直接用轴向的定子固定螺栓106固定到洗衣机本体114的洗衣机外桶110上。

维修时，先拧下转子螺栓，取下盖住定子的转子，然后再拧下定子螺栓，取下定子，由于洗衣机的筒体背部开设的安装孔的尺寸限制了电机的最大外径，因此此种电机安装方式具有以下缺陷：

(1)仅适用于电机的最大外径小于背部开设的安装孔的孔径的场合，使电机的径向尺寸受限，以致不能采用转矩密度更高的大直径电机，进而影响了洗衣机的运行效率；

(2)如果电机定子出现故障，比如绝缘槽破坏时，需要更换整个电机定子，维修成本高。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种电机组件。

本发明的另一个目的在于提供一种洗衣机。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提出了一种电机组件，包括：筒体，筒体开设有拱形的安装口；转轴，设置于筒体内，包括与安装口相对设置的安装板，安装板上设置有多个周向排布的第一连接接口；电机，能够通过安装口安装在筒体内，电机包括电机定子与电机转子，电机定子包括多个沿周向排布的定子模块，定子模块的端面上沿轴向设置有能够与第一连接接口沿轴向配合连接的第二连接接口，多个第二连接接口沿周向排布，以使电机定子固定在安装板上，电机转子套设在电机定子的内侧，并与转轴连接，其中，第二连接接口与转轴的轴线之间的距离小于安装口的半径。

在该技术方案中，在筒体上开设有拱形的安装口，筒体内安装有转轴，转轴的轴承座能够沿径向延伸形成与安装口相对的安装板，以在安装口与安装板之间围设形成一个用于安装内转子电机的腔体，由于外转子电机上的电机定子的连接接口到转轴的距离要小很多，通过采用内转子电机代替外转子电机，在限定了多个第二连接接口的形成的圆周的圆周直径小于安装口的口径的同时，能够第二连接接口或第一连接接口与转轴之间，能够实现在不改变洗衣机箱体背部开孔的情况下，既能把定子外径做大，以提升电机的转矩密度，又能方便的拆装定子，以降低维修成本。

其中，根据不同的定子绕组的绕设方式，内转子电机可以为径向磁通电机、横向磁通电机等。

另外，第一连接接口与第二连接接口可以为共轴的安装孔，也可以为相互配合的卡扣与卡槽的结构，还可以为相互配合的被支撑体与支撑架的结构。

另外，本发明提供的上述技术方案中的电机组件还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，第一连接接口为第一定子安装孔，第二连接接口为第二定子安装孔，电机组件还包括：绝磁固定件，用于在第二定子安装孔与第一定子安装孔对齐后，通过绝磁固定件与第二定子安装孔以及第一定子安装孔插接配合，固定定子模块。

在该技术方案中，通过将第一连接接口与第二连接接口分别设置为第一定子安装孔与第二定子安装孔，通过与绝缘固定件的配合，实现了沿电机的轴向固定安装内转子电机的方式，一方面，由于电机上的第二定子安装孔到转轴的距离小于洗衣机箱体背部开孔的尺寸，因而能够降低拆装大直径定子的电机的难度，另一方面，满足了高转矩密度的大直径定子内转子电机在洗衣机等电器设备内的使用需求。。

另外，绝缘固定件还可以为绝缘固定铆钉或绝缘固定插销等。

在上述任一技术方案中，优选地，多个第一定子安装孔沿电机定子的内环边缘周向排布。

在该技术方案中，在电机定子上，通过将第一定子安装孔沿电机定子的内环边缘周向排布，以暴露在安装口的可视范围内，从而便于用户的操作，以将电机定子固定在固定腔体的后壁上。

在上述任一技术方案中，优选地，多个第二定子安装孔包括沿电机定子的内环边缘周向排布的第一排安装孔以及沿电机定子的外环边缘周向排布的第二排安装孔。

在该技术方案中，为了提升电机定子的固定强度，还可以至少设置沿电机定子的内环边缘周向排布的第一排安装孔以及沿电机定子的外环边缘周向排布的第二排安装孔，有利于提升电机定子的组装强度与稳定性。

在上述任一技术方案中，优选地，绝磁固定件为绝缘固定螺栓；第一定子安装孔为能够与绝缘固定螺栓配合的螺纹孔。

在该技术方案中，通过采用绝缘固定螺栓与螺纹孔配合，在保证电机定子的组装强度的同时，在电机定子产生故障时，方便拆卸。

在上述任一技术方案中，优选地，第二定子安装孔为螺纹孔或光孔。

另外，第二定子安装孔还可以设置沉孔结构，或螺纹孔、光孔以及沉孔结构中至少两个的组合结构。

在上述任一技术方案中，优选地，定子模块能够逐个安装在安装板上，以构设形成电机定子，其中，电机定子的外径大于安装口的直径。

在该技术方案中，通过将定子模块设置为独立的部件结构，每个定子模块上均设置有第二连接接口，具体可以为第二定子安装孔，以通过连接接口实现定子模块与安装板之间的组装固定，与现有技术中将电机定子整体组装在安装板内的方式相比，在电机定子出现故障时，由于定子模块之间是相互间可拆卸的，只需要更换故障定子模块即可，不需要整体更换电机定子，一方面，有利于降低维修成本，另一方面，采用模块化的定子结构，在将各个定子模块同形化设置时，还能够节省备件的重量和体积，为维修和备件运输存储带来了便利，也能够实现成本的降低。

另外通过将安装口的口径限定为小于电机定子的外径，由于电机定子可以以定子模块为单位进行定位组装，因此在安装时，可以不受安装口径大小的影响，从而在不改变安装口的开口的前提下，既能增大电机定子的径向尺寸，又能够方便的拆装定子，进一步地，通过增加电机定子的径向尺寸，由于电机转矩与外径平方成正比，与电机长度成正比，因而体积相同的情况下，通过增加外径，达到增加电机转矩输出的目的，进而提升电机性能。

在定子模块设置为独立的部件结构的情况下，可以只设置一排电机定子的内环边缘周向排布的第二定子安装孔。

其中，相邻的两个定子模块之间可以具有连接关系，也可以在没有连接关系的情况下分别固定在固定腔体内。

在定子模块相互之间为独立的部件时，第二定子安装孔可以分别对应开设在每个定子模块上，也可以在每个定子模块的两端分别开设部分第二定子安装孔，以在拼接时形成完整的第二定子安装孔，在实现定子模块固定的同时，还有助于提升定子模块沿周向的拼接精度。

在上述任一技术方案中，优选地，定子模块的两端的边缘处分别开设有半圆孔结构，在两个定子模块相互拼接时，相邻的两个半圆孔结构能够沿周向对应拼接形成第二定子安装孔。

在该技术方案中，通过在每个定子模块的两端分别开设半圆孔结构，以在拼接时形成完整的第二定子安装孔，在实现定子模块固定的同时，还有助于提升定子模块沿周向的拼接精度。

在上述任一技术方案中，优选地，多个沿周向排布的定子模块为一体成型结构。

在该技术方案中，在多个沿周向排布的定子模块为一体成型结构时，电机定子的整体强度更好，此时安装口的口径小于电机定子的外径，或安装口的直径大于或等于电机定子的外径，以保证电机定子能够正常放入安装板内，并能够保留用于进行轴向组装的安装空间。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：转子固定螺栓；电机转子上开设有中心孔，转子固定螺栓能够分别与中心孔以及转轴配合，以使电机转子与转轴固定组装。

本发明第二方面的技术方案提出了一种洗衣机，包括：洗衣机本体；如本发明第一方面的实施例中任一项所述的电机组件，设置于洗衣机本体内，其中，洗衣机内设置有由电机转子驱动旋转的转轴，电机组件上的安装口开设于洗衣机本体的背部。

在该技术方案中，洗衣机本体的背部设置有电机的安装板，在不改变洗衣机的安装板的安装孔的尺寸的条件下，或者在改变不大的情况下，能够实现大直径小厚度的内转子电机的拆装，从而能够不改变洗衣机的框架模具，进而节省了模具费用。

本申请技术方案中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

(1)在不改变洗衣机箱体开孔的条件下，或者在改变不大的情况下，能够实现大直径小厚度的内转子电机的拆装，从而能够不改变洗衣机的框架模具，进而节省了模具费用。

(2)采用模块化的定子，由于各个模块相同，节省了备件的重量和体积，为维修和备件运输存储带来了便利，也降低了相应的成本。

(3)任意一个模块发生故障时，只需更换相应的模块而已，而无需更换整个电机定子，节省了成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了相关技术中洗衣机上电机组件部分的***结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的洗衣机上电机组件部分的***结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的洗衣机上电机组件部分的组装结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的定子模块的结构示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的定子模块的组装结构示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的洗衣机上电机组件部分的组装结构示意图

图7示出了根据本发明的另一个实施例的定子模块的结构示意图。

其中，图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

102转子固定螺栓，104电机转子，106定子固定螺栓，108电机定子，110洗衣机外筒，112转轴，114洗衣机本体，20定子模块，30电机转子，402安装板，404转轴，406第一连接接口(第一定子安装孔)，50绝磁固定件(绝缘固定螺栓)，60转子固定螺栓，70洗衣机本体，202第二连接接口(第二定子安装孔)。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图2至图7描述根据本发明一些实施例的电机组件。

如图2至图7所示，根据本发明的实施例的电机组件，包括：筒体，筒体开设有拱形的安装口；转轴404，设置于筒体内，包括与安装口相对设置的安装板402，安装板402上设置有多个周向排布的第一连接接口406；电机，能够通过安装口安装在筒体内，电机包括电机定子与电机转子30，电机定子包括多个沿周向排布的定子模块20，定子模块20的端面上沿轴向设置有能够与第一连接接口406配合连接的第二连接接口202，多个第二连接接口202沿周向排布，以使电机定子固定在安装板402上，电机转子30套设在电机定子的内侧，并与转轴404连接，其中，第二连接接口202与转轴404的轴线之间的距离小于安装口的半径。

在该实施例中，在筒体上开设有拱形的安装口，筒体内安装有转轴404，转轴404的轴承座能够沿径向延伸形成与安装口相对的安装板402，以在安装口与安装板402之间围设形成一个用于安装内转子电机的腔体，由于外转子电机上的电机定子的连接接口到转轴404的距离要小很多，通过采用内转子电机代替外转子电机，在限定了多个第二连接接口202的形成的圆周的圆周直径小于安装口的口径的同时，能够第二连接接口202或第一连接接口406与转轴404之间，能够实现在不改变洗衣机箱体背部开孔的情况下，既能把定子外径做大，以提升电机的转矩密度，又能方便的拆装定子，以降低维修成本。

其中，根据不同的定子绕组的绕设方式，内转子电机可以为径向磁通电机、横向磁通电机等。

另外，第一连接接口406与第二连接接口202可以为共轴的安装孔，也可以为相互配合的卡扣与卡槽的结构，还可以为相互配合的被支撑体与支撑架的结构。

如图2所示，在上述实施例中，优选地，第一连接接口406为第一定子安装孔406，第二连接接口202为第二定子安装孔202，电机组件还包括：绝磁固定件50，用于在第二定子安装孔202与第一定子安装孔406对齐后，通过绝磁固定件50与第二定子安装孔202以及第一定子安装孔406插接配合，固定定子模块20。

在该实施例中，通过将第一连接接口406与第二连接接口202分别设置为第一定子安装孔406与第二定子安装孔202，通过与绝缘固定件的配合，实现了沿电机的轴向固定安装内转子电机的方式，一方面，由于电机上的第二定子安装孔202到转轴404的距离小于洗衣机箱体背部开孔的尺寸，因而能够降低拆装大直径定子的电机的难度，另一方面，满足了高转矩密度的大直径定子内转子电机在洗衣机等电器设备内的使用需求。。

另外，绝缘固定件还可以为绝缘固定铆钉或绝缘固定插销等。

如图3与图4所示，在上述任一实施例中，优选地，多个第一定子安装孔406沿电机定子的内环边缘周向排布。

在该实施例中，在电机定子上，通过将第一定子安装孔406沿电机定子的内环边缘周向排布，以暴露在安装口的可视范围内，从而便于用户的操作，以将电机定子固定在固定腔体的后壁上。

如图6与图7所示，在上述任一实施例中，优选地，多个第二定子安装孔202包括沿电机定子的内环边缘周向排布的第一排安装孔以及沿电机定子的外环边缘周向排布的第二排安装孔。

在该实施例中，为了提升电机定子的固定强度，还可以至少设置沿电机定子的内环边缘周向排布的第一排安装孔以及沿电机定子的外环边缘周向排布的第二排安装孔，有利于提升电机定子的组装强度与稳定性。

在上述任一实施例中，优选地，绝磁固定件50为绝缘固定螺栓50；第一定子安装孔406为能够与绝缘固定螺栓50配合的螺纹孔。

在该实施例中，通过采用绝缘固定螺栓50与螺纹孔配合，在保证电机定子的组装强度的同时，在电机定子产生故障时，方便拆卸。

在上述任一实施例中，优选地，第二定子安装孔202为螺纹孔或光孔。

另外，第二定子安装孔202还可以设置沉孔结构，或螺纹孔、光孔以及沉孔结构中至少两个的组合结构。

如图5所示，在上述任一实施例中，优选地，定子模块20能够逐个安装在安装板402上，以构设形成电机定子，其中，电机定子的外径大于安装口的直径。

在该实施例中，通过将定子模块20设置为独立的部件结构，每个定子模块20上均设置有第二连接接口202，具体可以为第二定子安装孔202，以通过连接接口实现定子模块20与安装板402之间的组装固定，与现有技术中将电机定子整体组装在安装板402内的方式相比，在电机定子出现故障时，由于定子模块20之间是相互间可拆卸的，只需要更换故障定子模块20即可，不需要整体更换电机定子，一方面，有利于降低维修成本，另一方面，采用模块化的定子结构，在将各个定子模块20同形化设置时，还能够节省备件的重量和体积，为维修和备件运输存储带来了便利，也能够实现成本的降低。

另外通过将安装口的口径限定为小于电机定子的外径，由于电机定子可以以定子模块20为单位进行定位组装，因此在安装时，可以不受安装口径大小的影响，从而在不改变安装口的开口的前提下，既能增大电机定子的径向尺寸，又能够方便的拆装定子，进一步地，通过增加电机定子的径向尺寸，由于电机转矩与外径平方成正比，与电机长度成正比，因而体积相同的情况下，通过增加外径，达到增加电机转矩输出的目的，进而提升电机性能。

在定子模块20设置为独立的部件结构的情况下，可以只设置一排电机定子的内环边缘周向排布的第二定子安装孔202。

其中，相邻的两个定子模块20之间可以具有连接关系，也可以在没有连接关系的情况下分别固定在固定腔体内。

在定子模块20相互之间为独立的部件时，第二定子安装孔202可以分别对应开设在每个定子模块20上，也可以在每个定子模块20的两端分别开设部分第二定子安装孔202，以在拼接时形成完整的第二定子安装孔202，在实现定子模块20固定的同时，还有助于提升定子模块20沿周向的拼接精度。

如图6与图7所示，在上述任一实施例中，优选地，定子模块20的两端的边缘处分别开设有半圆孔结构，在两个定子模块20相互拼接时，相邻的两个半圆孔结构能够沿周向对应拼接形成第二定子安装孔202。

在该实施例中，通过在每个定子模块20的两端分别开设半圆孔结构，以在拼接时形成完整的第二定子安装孔202，在实现定子模块20固定的同时，还有助于提升定子模块20沿周向的拼接精度。

在上述任一实施例中，优选地，多个沿周向排布的定子模块20为一体成型结构。

在该实施例中，在多个沿周向排布的定子模块20为一体成型结构时，电机定子的整体强度更好，此时安装口的口径小于电机定子的外径，或安装口的直径大于或等于电机定子的外径，以保证电机定子能够正常放入安装板402内，并能够保留用于进行轴向组装的安装空间。

在上述任一实施例中，优选地，还包括：转子固定螺栓60；电机转子30上开设有中心孔，转子固定螺栓60能够分别与中心孔以及转轴404配合，以使电机转子30与转轴404固定组装。

根据本发明的实施例的洗衣机，包括：洗衣机本体70；如上述实施例中任一项所述的电机组件，设置于洗衣机本体70内，其中，洗衣机内设置有由电机转子30驱动旋转的转轴404，电机组件上的安装口开设于洗衣机本体70的背部。

在该实施例中，洗衣机本体70的背部设置有电机的安装板40，在不改变洗衣机的安装板40的安装孔的尺寸的条件下，或者在改变不大的情况下，能够实现大直径小厚度的内转子电机的拆装，从而能够不改变洗衣机的框架模具，进而节省了模具费用。

如图2与图3所示，采用内转子电机代替外转子电机，由于外转子电机的电机定子的外径直径尺寸能够大于安装板40上的安装口的尺寸，从而只需要改变安装板40内侧面的安装结构，不需要改变洗衣机的背部开孔，从而实现以较低的成本来安装高转矩密度的电机。

由于电机定子的外径大于洗衣机上安装口的外径，从而可以使用大直径小厚度的电机，电机的转子外径略小于洗衣机箱体开孔的外径，这样可以方便的拆装转子，其中电机定子可以为一体式电机定子，也可以含多个物理上独立的定子模块20。

拆装电机时，先拧下转子固定螺栓60，沿轴向向外取出电机转子30，然后沿轴向朝外取下电机定子的绝缘固定螺栓。

在洗衣机的外桶上，沿轴向分布多个的第二连接接口404，用以定位和固定定子。

各个定子模块20的内部结构，取决于实际的电磁结构和性能需要，通常含硅钢片、绕组以及适当的机械结构，每个定子模块20都有相应的电源引出线，通常是三相，可以是两相或一相，各个模块的差异性以最小为宜，这样可以减小备品的种类和数量，通常各个定子模块20都是一样的。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电机组件，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体开设有拱形的安装口；

转轴，设置于所述筒体内，包括与所述安装口相对设置的安装板，所述安装板上设置有多个周向排布的第一连接接口；

电机，能够通过所述安装口安装在所述筒体内，所述电机包括电机定子与电机转子，所述电机定子包括多个沿周向排布的定子模块，所述定子模块的端面上沿轴向设置有能够与所述第一连接接口沿轴向配合连接的第二连接接口，多个所述第二连接接口沿周向排布，以使所述电机定子固定在所述安装板上，所述电机转子套设在所述电机定子的内侧，并与所述转轴连接，

其中，多个所述第二连接接口的形成的圆周的圆周直径小于所述安装口的口径。

2.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于，所述第一连接接口为第一定子安装孔，所述第二连接接口为第二定子安装孔，所述电机组件还包括：

绝磁固定件，用于在所述第二定子安装孔与所述第一定子安装孔对齐后，通过所述绝磁固定件与所述第二定子安装孔以及所述第一定子安装孔插接配合，固定所述定子模块。

3.根据权利要求2所述的电机组件，其特征在于，

多个所述第二定子安装孔沿所述电机定子的内环边缘周向排布。

4.根据权利要求2所述的电机组件，其特征在于，

多个所述第二定子安装孔包括沿所述电机定子的内环边缘周向排布的第一排安装孔以及沿所述电机定子的外环边缘周向排布的第二排安装孔。

5.根据权利要求2所述的电机组件，其特征在于，

所述绝磁固定件为绝缘固定螺栓；

所述第一定子安装孔为能够与所述绝缘固定螺栓配合的螺纹孔。

6.根据权利要求2所述的电机组件，其特征在于，

所述第二定子安装孔为螺纹孔或光孔。

7.根据权利要求2所述的电机组件，其特征在于，

所述定子模块能够逐个安装在所述安装板上，以构设形成所述电机定子，其中，所述电机定子的外径大于所述安装口的直径。

8.根据权利要求7所述的电机组件，其特征在于，

所述定子模块的两端的边缘处分别开设有半圆孔结构，在两个所述定子模块相互拼接时，相邻的两个所述半圆孔结构能够沿周向对应拼接形成所述第二定子安装孔。

9.根据权利要求2所述的电机组件，其特征在于，

所述多个沿周向排布的定子模块通过一体成型构造形成所述电机定子，

其中，所述电机定子的外径小于或等于所述安装口的口径。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电机组件，其特征在于，还包括：

转子固定螺栓；

所述电机转子上开设有中心孔，所述转子固定螺栓能够分别与所述中心孔以及所述转轴配合，以使所述电机转子与所述转轴固定组装。

11.一种洗衣机，其特征在于，包括：

如权利要求1至10中任一项所述的电机组件。

Images