CN101106302B - 洗衣机的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于洗衣机的驱动装置，包括电机(10、12)；驱动轴(14)，其连接到电机(10、12)上以进行转动驱动；风扇(26)，用于冷却电机(10、12)；电子元件(28、30)，用于控制电机(10、12)的运转。为了获得紧凑的结构，电机(10、12)和电子元件(28、30)集成在同一单元内，例如电机壳体。为了保护电子元件，同时确保电子元件被充分冷却，该同一单元具有一分隔壁(20)，电机(10、12)布置在分隔壁(20)的一侧，电子元件(28、30)中的印刷电路板(28)布置在分隔壁(20)的另一侧；其中分隔壁具有至少一个缝隙(32)；其中电子元件(28、30)包括电源组件(30)，其至少部分地从该至少一个缝隙(32)中穿出并接触分隔壁(20)和/或风扇(26)产生的冷却气流。

Description

洗衣机的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种驱动装置，具体地说，本发明涉及用于洗衣机的驱动装置。
背景技术
通常需要用于洗衣机滚筒的具有电子控制系统的驱动电机来操作洗衣机。对于可购买的洗衣机，电子控制系统主要都是与电机分开单独设置的。这可以防止电机产生的热量以及电磁干扰场传递给电子元件。然而，也有一些设计是将电机电子元件与电机相结合构成比较紧凑的单元的。
DE3620606介绍了一种洗衣机驱动装置，包括一通过转换器输入的三相电机，其中转换器电子元件布置在一接线箱内，接线箱是与电机壳体分开的部件，固定在电机附近但与其热隔绝，且在外表面上具有散热片。这里并没有给出一种真正紧凑的饱含电机和电子元件的单元。
DE9017681U1介绍了一种洗衣机驱动装置，包括一通过转换器输入的三相电机，其中转换器电子元件布置在与三相电机共同的课题内，电机驱动的驱动轴穿过电子元件向后伸出，风扇叶轮安装在驱动轴上电子元件侧避开电机。风扇叶轮产生的冷却气流流过封装好的电子元件，其外侧上具有散热片，然后冷却电机。因此电子元件是通过转换器壳体上的散热片来间接冷却的。
DE19949914B4公开了包括一集成电子控制器的电机结构，其中电子控制器包括多个模块，其安装在径向环绕驱动轴的支撑件上。在这种情况下，控制模块的支撑板是通过气流来冷却的。
专利US6349767和6713907各公开了一种包括布置在冷却电机的气流中的集成电子元件的电机，但是这些电子元件通过一种不利于散热的方式被完全封装，并通过被封装在一个盒内来与电机分开。
DE10161367A1展示出了一种电驱动单元，包括电机和控制模块，其中风扇叶轮轮毂位于电机的驱动轴上，是双璧设计，且通过这种设计所形成的中空轮毂内部用来冷却电子元件。
DE19703655C2介绍了一种电子驱动这种，包括电机和连在上游的功率电子器件，其中电机和电子器件布置在一共用壳体内，该电子器件布置在电机周围一冷却空气管道内的支撑件上。
上述驱动装置都存在将电机和电子元件集成的问题。电子元件必须被保护不受电磁场的干扰，且还必需不能被电机产生的热量过热，冷却气流所携带的灰尘颗粒必须不能弄脏电子器件的传导路径。根据这些要求而提出了各种各样的或多或少都有些复杂的将电机和控制电子元件集成到一起的方法。
发明内容
本发明是基于提供一种用于洗衣机的驱动装置的目的而作出的，其中电机和电子器件布置在一紧凑的单元内且足以冷却电子功率元件并且保护电子元件不受冷却空气中的灰尘影响以及确保不受电子电磁场的干扰。
该目的是通过如下所述的洗衣机用驱动装置来实现的。
用于洗衣机的驱动装置，包括
电机(10、12)；
驱动轴(14)，其连接到电机(10、12)上以进行转动驱动，并且其将驱动力从电机(10、12)传输到洗衣机的滚筒；
风扇(26)，用于冷却电机(10、12)；以及
电子元件(28、30)，用于控制电机(10、12)的运转，
其特征在于电机(10、12)和电子元件(28、30)集成在同一单元内；
其中该同一单元具有一分隔壁(20)，电机(10、12)和风扇(26)布置在分隔壁(20)的一侧，电子元件(28、30)的一个印刷电路板(28)布置在分隔壁(20)的另一侧；
其中分隔壁(20)具有至少一个缝隙(32)；以及
其中电子元件(28、30)包括电源组件(30)，该电源组件(30)至少部分地从该至少一个缝隙(32)中穿出，并接触分隔壁(20)和/或接触风扇(26)产生的冷却气流。
根据本发明，用于洗衣机的驱动装置包括电机；驱动轴，其连接到电机上以进行转动驱动；风扇，用于冷却电机；电子元件，用于控制电机的运转。为了获得紧凑的结构，电机和电子元件集成在同一单元内，例如电机壳体。该同一单元还具有一分隔壁，例如电机的端板，电机布置在分隔壁的一侧，电子元件中的印刷电路板布置在分隔壁的另一侧；分隔壁具有至少一个缝隙；电子元件包括电源组件，其至少部分地从该至少一个缝隙中穿出并接触分隔壁和/或风扇产生的冷却气流。
通过集成电机和电子元件在同一单元内获得了一种紧凑的结构。因为电机布置在该单元分隔壁的一侧，电子元件的印刷电路板布置在分隔壁的另一侧，首先可以保护电子元件不受灰尘和潮气侵害，其次不受电机所产生的电磁场的干扰。电子元件中的电源组件需要更大程度的冷却，但另一方面其自身要更好地被封装以防止灰尘和潮气，其从分隔壁上的至少一个缝隙上穿出，从而可以被由冷却气流冷却过的分隔壁来间接地充分冷却，和/或直接被风扇产生的冷却气流冷却。
对于这种结构，在任何情况下电机自身都只需要很小的改动，且将电子元件在共同单元内的所需额外空间最小化。驱动装置特别被设计成用于洗衣机，为此已经考虑了洗衣机的典型程序顺序。洗衣机驱动装置只需要在清洗循环中发出较低动力；而不需要特别对电子元件及电机的冷却，因为风扇的低转速在该操作阶段就足以了。在较短的脱水循环中，电机发出的动力高于清洗循环几倍；然而，同时风扇也被驱动以相应更高的转速旋转，因此可以更大程度地冷却电机，特别地，可以更大程度地冷却电子元件中的电源组件，其在脱水过程中热负载特别大。由于这些电源组件的特殊冷却过程，所以所述电源组件可以被设计的更小且更经济。
在本发明的一优选改进中，印刷电路板的传导路径被布置在印刷电路板远离分隔壁的一侧。通过这种方式，传导路径设于远离冷却这种的冷却气流的一侧，从而能更好地防止变脏。
在由中间电路输入且具有同步或异步电机的驱动装置中，穿过分隔壁的电源组件是例如中间电路电容、上层谐波的扼流绕组、无线电干扰抑制绕组、主整流器和打开限流器，如NTC或固定电阻。
为了更好的保护不被弄脏，电子元件可以完全或部分地被涂覆、封装和/或具有塑料盖。
在本发明的一个改进中，分隔壁或者端板是大致矩形的。
附图说明
本发明的上述特征及其它特征将在下文对优选非限制性实施例的参考附图的说明中进行更清楚地解释。
图1示出了根据一优选实施例的洗衣机驱动装置剖面图；
图2示出了图1中局部X的放大视图。
下面将参考图1和2更详尽地解释根据本发明一优选实施例的用于洗衣机的驱动装置的设计和工作过程。
具体实施方式
该驱动装置包括电机，其具体包括定子芯10和转子12。转子12连接到驱动轴14上，驱动轴14将电机10、12产生的旋转力通过例如皮带轮16传递给洗衣机滚筒。在该示例中，驱动轴14与电机转子12形成一体。
由于电机10、12不必修改或者与洗衣机驱动装置相比最多略微改动，因此略掉了对所述电机的详细介绍。电机10、12特别地既可以是异步电机也可以是同步电机，单相的或者多相的。
驱动轴14(电机的转子12)通过相应的安装件22、24转动支撑在前A端板18和后B端板20。端板18、20用于在洗衣机上安装驱动装置，例如通过螺钉连接。驱动轴14在其末端还具有或设计成一个皮带轮16或类似结构，通过其可以将电机10、12和驱动轴14的驱动力传递给洗衣机滚筒(未示出)。然而或者，也可以让驱动轴14直接连接到洗衣机滚筒。
产生用于冷却电机特别是电机元件的冷却气流的风扇26设置在两端板18、20之间。风扇26是由例如风扇叶轮构成，安装在驱动轴14上并随所述驱动轴转动。风扇叶轮因此可以以与驱动轴14相同的转速同步转动，从而通过更高转速的风扇26或者电机10、12的电力来产生更强劲的冷却气流，从而充分冷却电机10、12和功率元件30。在这种情况下，风扇26可以相对较小，因为其只需在洗衣机的短脱水循环中提供有效的冷却，且在该脱水循环中具有更高的转速。然而，不用说本发明不是仅限于该实施例以及风扇26的这种布置；例如，风扇可以与驱动轴14分开单独设置在驱动装置的壳体内。
洗衣机驱动装置还具有控制电机10、12的电子元件，特别是用于给所述电机供电以及控制转速的元件。这些电子元件具体包括印刷电路板28，其上安装有一些电源组件30或者其它。在由中间电路输入且具有异步电机或同步电机的驱动装置中，这些电源组件30例如为中间电路电容、上层谐波的扼流绕组以及无线电干扰抑制绕组，主整流器和打开限流器，例如NTC或固定电阻。
电机的外部形状与传统洗衣机驱动装置的形状几乎没有什么不同，唯一区别是后端板20略微改变。具体来说，后端板20具有至少一个缝隙32，下面将详细解释其目的。
后端板20构成了本发明公共单元的分隔壁，电机10、12布置在所述分隔壁的一侧。用来控制电机10、12和给其供电的电子元件(转速控制系统、可变频率或幅度的单相或多相电压)设置在该分隔壁20的后面，也就是说在所述分隔壁远离电机10、12的一侧。这些电子元件具体包括印刷电路板28和各种电源组件30，例如中间电路电容、上层谐波的扼流绕组以及无线电干扰抑制绕组，主整流器和打开限流器，例如NTC或固定电阻。电子元件的敏感区域被端板20屏蔽不受电机10、12的电磁场干扰。
印刷电路板28布置在端板20的后面，从而传导路径、电子触点、电子组件及其它元件被布置在所述印刷电路板远离分隔壁20的一侧。因此这些元件也设置在避开风扇26所产生的冷却气流的一侧，从而能更好的保护其不变脏。
上述电源组件30通常不会变脏，或者可以被简单地设计成不大可能变脏，其至少部分地穿过后端板20上的至少一个缝隙32伸出。电源组件30的触点穿出印刷电路板28，并被焊接到所述印刷电路板远离分隔壁20的一侧，从而所述触点不会被风扇26所产生的冷却气流弄脏。
由于电源组件30至少部分地从后端板20上伸出，从而伸入到风扇26所设的电机10、12内的空间中，风扇26产生的部分冷却气流直接吹到这些电源组件30上。这里需要注意冷却气流只吹到电源组件30的壳体上，所述电源组件的电连接布置在印刷电路板28的另一侧，从而可以受到保护。另外，电源组件30也可以通过分隔壁20间接冷却，而分隔壁20的一部分由风扇26产生的冷却气流所冷却。由于通过风扇26进行冷却，所以电源组件30可以被设计成比传统的洗衣机驱动装置中的电源组件小且便宜。
在洗衣机的一个清洗循环中，驱动装置只需提供较低电力，其结果是电子元件中的电源组件30只是略微被加热。风扇26的冷却气流因此无需特别冷却电源组件30，且该气流由于驱动轴14的低转速而弱一些。相反，在短的脱水循环中电机10、12发出的电力是清洗循环中输出电力的几倍，所以电子元件中的电源组件30会被剧烈加热。然而，在这种情况下风扇26的转速也相应很高，其结果就是强劲的冷却气流会给电源组件30提供足够的冷却。
上述洗衣机驱动几个因此构成了一种简单的、紧凑的且经济的技术方案来将电机和电子元件集成到一起，同时能确保对电子元件提供足够的保护和充分的冷却。
为了更好的保护电子元件(包括电源组件30)不被弄脏，可以采取各种附加措施。例如，电子元件28、30可以完全或者部分地被涂覆或者完全或部分地被封装。电子元件28、30也可以完全或部分地被塑料部件盖住。
尽管在上述典型实施例中电子元件的印刷电路板28布置在后端板20的后面且被电机盖(未示出)环绕，但是也可以改变后端板20，从而电子元件28、30可以容纳在后端板20内。

Claims (30)

1.用于洗衣机的驱动装置，包括
电机(10、12)；
驱动轴(14)，其连接到电机(10、12)上以进行转动驱动，并且其将驱动力从电机(10、12)传递给洗衣机的滚筒；
风扇(26)，用于冷却电机(10、12)；以及
电子元件(28、30)，用于控制电机(10、12)的运转，
其特征在于电机(10、12)和电子元件(28、30)集成在同一单元内；
其中该同一单元具有一分隔壁(20)，电机(10、12)和风扇(26)布置在分隔壁(20)的一侧，电子元件(28、30)的一个印刷电路板(28)布置在分隔壁(20)的另一侧；
其中分隔壁(20)具有至少一个缝隙(32)；以及
其中电子元件(28、30)包括电源组件(30)，该电源组件至少部分地从该至少一个缝隙(32)中穿出，并接触分隔壁(20)和/或接触风扇(26)产生的冷却气流。
2.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
印刷电路板(28)的传导路径布置在印刷电路板(28)的远离分隔壁(20)的那一侧上。
3.根据权利要求1或2所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
分隔壁(20)是用来可转动地安装电机(10、12)的驱动轴(14)和转子(12)的端板。
4.根据权利要求1或2所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电机(10、12)和电子元件(28、30)集成在同一个电机壳体内。
5.根据权利要求3所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电机(10、12)和电子元件(28、30)集成在同一个电机壳体内。
6.根据权利要求1或2所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
从分隔壁(20)伸出的电源组件(30)是从下组电子器件选出的，其包括：中间电路电容、上层谐波的扼流线圈、无线电干扰抑制线圈、主整流器和打开限流器。
7.根据权利要求3所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
从分隔壁(20)伸出的电源组件(30)是从下组电子器件选出的，其包括：中间电路电容、上层谐波的扼流线圈、无线电干扰抑制线圈、主整流器和打开限流器。
8.根据权利要求4所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
从分隔壁(20)伸出的电源组件(30)是从下组电子器件选出的，其包括：中间电路电容、上层谐波的扼流线圈、无线电干扰抑制线圈、主整流器和打开限流器。
9.根据权利要求1或2所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被涂覆，以保护不受灰尘和/或潮湿所损坏。
10.根据权利要求3所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被涂覆，以保护不受灰尘和/或潮湿所损坏。
11.根据权利要求4所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被涂覆，以保护不受灰尘和/或潮湿所损坏。
12.根据权利要求6所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被涂覆，以保护不受灰尘和/或潮湿所损坏。
13.根据权利要求1或2所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被封装。
14.根据权利要求3所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被封装。
15.根据权利要求4所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被封装。
16.根据权利要求6所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被封装。
17.根据权利要求9所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地被封装。
18.根据权利要求1或2所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地具有塑料盖。
19.根据权利要求3所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地具有塑料盖。
20.根据权利要求4所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地具有塑料盖。
21.根据权利要求6所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地具有塑料盖。
22.根据权利要求9所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地具有塑料盖。
23.根据权利要求13所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
电子元件(28、30)完全或部分地具有塑料盖。
24.根据权利要求1或2所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
分隔壁(20)大致为矩形。
25.根据权利要求3所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
分隔壁(20)大致为矩形。
26.根据权利要求4所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
分隔壁(20)大致为矩形。
27.根据权利要求6所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
分隔壁(20)大致为矩形。
28.根据权利要求9所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
分隔壁(20)大致为矩形。
29.根据权利要求13所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
分隔壁(20)大致为矩形。
30.根据权利要求18所述的洗衣机驱动装置，其特征在于
分隔壁(20)大致为矩形。
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