CN104313833B - 用于水平轴洗衣机的一体化电动机与控制器组件 - Google Patents

Abstract

一种水平轴洗衣机，其包含一体化的电动机与控制器组件。控制器被安装到电动机，控制器被定位在洗衣机的桶的下方。在洗衣机运行过程中，桶为控制器提供水滴保护。其他实施例包括电动机与控制器组件，其中，控制器的发热部件被热耦合到散热器。散热器被定位在电动机的端罩上和/或发动机控制外壳外部。电动机的定子可包含一个或一个以上直接附着到用于电动机控制器的连接器的磁体导线。

Description

用于水平轴洗衣机的一体化电动机与控制器组件

本申请是中国专利申请号200680034966.0的分案申请，原申请的申请日为2006年8月21日，优先权日为2005年8月22日，发明名称为“用于水平轴洗衣机的一体化电动机与控制器组件”。

技术领域

本发明主要涉及水平轴洗衣机，以及用于水平轴洗衣机的电动机与控制器组件。

背景技术

许多水平轴洗衣机——也称为“前开式”，因为衣物通过机器前侧的门装入——通常具有用于驱动衣物桶旋转的可变速电动机。电动机典型地位于桶的附近，并使用皮带系统机械耦合到桶。用于电动机的控制器远离电动机安装，通常邻近洗衣机的控制器，并经由电缆组件电气耦合到电动机。

如发明人所认识到的那样，这些已知的洗衣机具有几个缺点。例如，将电动机控制器定位为远离电动机需要使用电缆组件，其典型地包括用于减小电视干扰的耐干扰部件。另外，由于电动机控制器通常包含安装在控制器外壳——也称为水滴屏蔽(dripshield)——内的散热器，控制器外壳没有必要地大，带来增大的材料成本，并限制了散热器的热耗散。

发明内容

为了解决这些以及其他的需要，除其他的以外，发明人进行了用于水平轴洗衣机的一体化电动机与控制器组件的设计。

根据本发明一实施形态，用于水平轴洗衣机的电动机与控制器组件包含电动机与控制器。控制器包含用于控制水平轴洗衣机中电动机的运行的软件，并被安装到洗衣机。

根据本发明另一实施形态，水平轴洗衣机包含桶、电动机以及用于电动机的控制器。控制器安装到电动机。控制器的至少一部分位于桶的下方，桶为控制器提供水滴保护。

根据本发明又一实施形态，电动机与控制器组件包含：定子；定位为相对于定子旋转的转子；至少一个端罩；散热器。散热器被定位在端罩上。组件还包含控制器，该控制器包含至少一个与位于端罩上的散热器热耦合的部件。

根据本发明又一实施形态，电动机与控制器组件包含电动机、用于电动机的控制器以及散热器。控制器包含外壳和至少一个与散热器热耦合的部件。散热器被定位在电动机上并在控制器外壳的外部。

本发明的其他实施形态将部分地在下文中指出以及由下文明了。应当明了，本发明的多种实施形态可以单独或彼此组合实施。还应明了，尽管指出了本发明的某些典型实施例，具体的说明书和附图仅仅是出于说明性目的，不应被看作是对本发明的范围的限制。

附图说明

图1为根据本发明一典型实施例的电动机与控制器组件的透视图；

图2为根据本发明另一典型实施例的水平轴洗衣机的框图；

图3为图1所示电动机与控制器组件的分解透视图；

图4为图3的定子的俯视图，其示出了到用于电动机控制器的连接器的磁体导线的直接连接。

贯穿附图，相同的参考标号表示相同的元件或特征。

具体实施方式

下面介绍本发明的说明性实施例。为清楚起见，说明书中没有介绍实际实施方式所有的特征。应当明了，为实现具体目标(例如性能目标并遵守系统相关、行业相关和/或环境限制)必须进行多种对实施方式来说特有的决定。另外，将会明了，这些开发的工作量可能是复杂且耗时良多的，而不能由本领域技术人员利用本公开简单完成。

根据本发明一实施例用于水平轴洗衣机的示例性电动机与控制器组件在图1中示出，并用参考标号100概括表示。如图1所示，组件100包含电动机102和控制器104。除其他的以外，控制器104包含用于在水平轴洗衣机中典型地响应于来自洗衣机控制器的指令控制电动机102的运行的软件。另外，电动机102包含用于在水平轴洗衣机中安装电动机102的至少一个附着点106。附加的附着点107在图3中示出，并将在下面介绍。

在图1的实施例中，电动机102为可变速度控制感应电动机。然而，应当明了，在不脱离本发明的范围的情况下，能够使用其他的电动机类型，包括无刷永磁体(BPM)和开关磁阻(SR)电动机。另外，尽管图1的实施例考虑的是不同的机器与电动机控制器，在不脱离本发明的范围的情况下，机器控制器可以集成到安装到电动机的电动机控制器中。

与已经知道的、电动机控制器定位为远离电动机的洗衣机形成对比的是，图1的控制器104安装到电动机102。结果，优选为在本发明中的许多实施例中不使用已知设计中使用的多种部件，包括通常设置在电动机与控制器之间的线束(wiring harnesses)、通常包含在线束中的防EMI部件、连接器等等。将控制器安装在电动机上有助于更为紧凑的设计，简化了制造，并减小了组件100以及装有组件100的任何水平轴洗衣机的制造成本。

图2示出了根据本发明另一实施例的水平轴洗衣机200。如图2所示，洗衣机200包含外桶202、内桶204、电动机208以及电动机208的控制器210。控制器210安装到电动机208。另外，控制器210的至少一部分定位在外桶202的下方。结果，外桶202提供对控制器的水滴保护，包括例如当内桶204溢出水时。另外，在控制器包含用于提供水滴保护的外壳(也称为水滴屏蔽)的情况下，由于桶204所提供的水滴保护，外壳的尺寸能够减小，带来了材料的节省。

另外，将电动机208和控制器210定位在外桶202的下方可有助于使空气经过定位在电动机208或控制器210上的任何散热器而移动，特别是在外桶202被悬挂在洗衣机内以便在机器200运行过程中实现外桶202的受限移动或振动的情况下。

如图2所示，电动机208经由皮带206耦合到内桶204，以便驱动内桶204的旋转。图2还示出了内桶204的一般为水平的中心轴212。

用在图2的水平轴洗衣机200中的合适的电动机与控制器组件的一个实例为图1所示的电动机与控制器组件100。组件100将参照图3的分解图进一步介绍。

如图3所示，图1的电动机102包含定子108、定位为相对于定子旋转的转子110、轴112和端罩114与116。在此特定实施例中，转子110被设计为在定子108的内腔内旋转。或者，在不脱离本发明的范围的情况下，可采用外转子设计。

进一步参照图3，图1所示的控制器104安装到端罩114，并包含电路板118、外壳120以及附着到电路板118且一般由外壳120进行保护的多种电路部件122(包括至少一个发热部件122a)。在此特定实施例中，外壳120包含附着到端罩114的基座120a以及能够可移除地附着到基座120a的盖板(cover)120b。

图3还示出了位于端罩114之上的散热器109。优选为，散热器被一体化地附着到端罩。在图3的实施例中，散热器106和端罩114具有整体(即一个单元)的构造，并由注塑级铝(cast grade aluminum)形成。与现有技术中使用分立的端罩与散热器的设计相比，这带来了材料的节省。或者，散热器106和端罩114可分立地形成，在这种情况下，散热器106可视情况可选地定位在组件100上的不同位置。

在图3的实施例中，设置散热器109以便对由发热部件122a(以及可能的其他部件122)产生的热进行耗散。在一个示例性构造中，发热部件122a在电路板118被附着到外壳基座120a上之后被热耦合到散热器109。外壳盖板120b于是被附着到外壳基座120a，以便保护电路板118及其多种部件122。

发热部件122a可以用任何合适的方式热耦合到散热器。例如，部件122a可使用紧固件和/或粘合剂在物理上附着到散热器。另外，可在发热部件122a与散热器106之间提供热敏纸，以便增强热在它们之间的传送。

如图3所示，外壳盖板120b包含开口124，通过该开口，发热部件122a被热耦合到端罩109。尽管在图3中仅仅示出了一个开口124，根据本发明的任何特定应用的需要，可在盖板120b上设置附加的开口。

应当注意，在图3的实施例中，散热器109位于电动机102之上、控制器外壳120的外部。这与现有技术中散热器位于控制器外壳内的设计形成对比。通过将散热器109定位在控制器外壳120的外部，可减小外壳的尺寸，带来材料的节省。另外，将散热器109定位在控制器外壳120的外部允许散热器间更大的气流，因此提高了散热器109的散热能力。这一点在散热器被定位在水平轴洗衣机桶下方的情况下更为明显，在这种情况下，运行过程中桶的移动或振动将产生空气在散热器间的运动。

尽管上面结合用于水平轴洗衣机的电动机与控制器组件100介绍了将散热器109定位在电动机102上、控制器外壳12之外，应当明了，在不脱离本发明的范围的情况下，可将这些散热器特征应用到其他的电动机设计与应用。

图4示出了图3所示定子108的附加特征。如图4所示，定子108包含直接耦合到连接器408的三个磁体导线402、404、406(即定子的典型铜导线绕卷部分，以形成磁线圈)。连接器408与控制器电路板118上的连接器410匹配，如图3所示。在这种方式下，磁体导线402、404、406通过一组连接器408、410连接到控制器104。这与现有技术中将磁体导线拼接到引出线、将引出线连接到电动机上的插头并将电动机上的插头经由线束连接到电动机控制器插头的设计形成对比。通过将磁体导线402、404、406经由一组连接器408、410连接到控制器104，可提高电动机与控制器组件100的可靠性，同时，简化其组装并节省成本。在图3与4所示的特定实施例中，连接器408、410为IDC连接器。另外，磁体导线402-406从定子108延伸到连接器408的部分优选为由绝缘套管(未示出)覆盖。尽管结合图1和3的组件100进行了介绍，应当明了，在不脱离本发明的范围的情况下，可在其他电动机应用中使用定子磁体导线到控制器的连接。本领域技术人员将会明了，在不脱离本发明的范围的情况下，可对上面介绍的典型实施例和实施方式作出多种改变。相应地，任何包含在上面的说明书或显示在附图中的东西应解释为说明性而不是限制性的。

Claims (16)

1.一种洗衣机，该洗衣机包括：

水平桶；以及

至少部分位于桶下面的电动机与控制器组件，所述电动机和控制器组件包括：

电动机，该电动机包括定子，围绕轴可旋转的转子，以及具有背向定子的外部的端罩；以及

控制器，该控制器包括用于控制电动机运行的软件，所述控制器安装在端罩的外部，所述控制器包括至少一个产生热的部件，所述端罩具有与产生热的部件热接触的结构，所述结构位于所述控制器的任何外壳结构外部并与所述控制器的任何外壳结构分离，所述外壳存在开口，所述结构从外壳外部伸出并且通过开口与至少一个产生热的部件热耦合。

2.如权利要求1所述的洗衣机，所述结构从外部轴向伸出。

3.如权利要求2所述的洗衣机，所述结构从远离定子的外部向外伸出。

4.如权利要求3所述的洗衣机，所述结构从朝向定子的外部向内伸出。

5.如权利要求1所述的洗衣机，所述结构从外部径向向外伸出。

6.如权利要求1所述的洗衣机，所述端罩和所述结构具有整体构造。

7.如权利要求1所述的洗衣机，所述结构包括散热器。

8.如权利要求1所述的洗衣机，所述控制器包括电路板和附接到电路板的电路部件，所述控制器包括保护电路部件的外壳。

9.如权利要求8所述的洗衣机，所述电路部件中的一个为产生热的部件。

10.如权利要求8所述的洗衣机，所述外壳附接到端罩。

11.如权利要求1所述的洗衣机，所述端罩安装到定子上。

12.如权利要求1所述的洗衣机，所述结构位于桶下面。

13.如权利要求1所述的洗衣机，所述定子限定内孔，所述转子被配置为在内孔内旋转。

14.如权利要求1所述的洗衣机，所述端罩包括至少一个用于在水平轴洗衣机中安装电动机的附接点。

15.如权利要求1所述洗衣机，所述定子包括多个附接到第一连接器的磁体导线，所述控制器包括与第一连接器匹配的第二连接器。

16.如权利要求15所述的洗衣机，所述控制器包括电路板，所述第二连接器位于电路板上。