CN104412490A - 电动机 - Google Patents

Abstract

将形成于树脂模制体的外周面的沿轴向延伸的凹部和凸部中的凹部配置于从卷绕有绕线的齿向外周方向延伸的部分。并且，将形成于树脂模制体的轴向端面的沿径向延伸的凹部和凸部中的凹部配置于从绕线在轴向上延伸的部分。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及一种用于洗衣机等的电动机。

背景技术

以往，在铅垂方向上具有旋转的轴心并通过带(belt)、带轮(pulley)、齿轮(gear)将电动机的动力传递给洗涤兼脱水槽、搅拌叶片的形态的洗衣机中，使用通过树脂模制体对定子进行模制成形的电动机的情况多(例如参照专利文献1)。

图7是表示以往的洗衣机的概要构造的剖视图。如图7所示，以往的洗衣机40具有洗涤兼脱水槽41、配置于洗涤兼脱水槽41的底面的搅拌叶片42、以及配置于洗涤兼脱水槽41和搅拌叶片42的外侧的水槽43。在水槽43的底面安装有离合器装置44。利用带46将电动机45与离合器装置44连结，由此经由离合器装置44将电动机45的旋转力传递给搅拌叶片42、洗涤兼脱水槽41。在此，离合器装置44以在洗涤时将电动机45的旋转力传递给搅拌叶片42、在脱水时将电动机45的旋转力传递给洗涤兼脱水槽41的方式进行切换。

接着，使用图8来说明上述以往的洗衣机中使用的电动机45的构造。

图8是表示以往的洗衣机中使用的电动机的概要外观形状的立体图。电动机45的外壳由树脂模制体54形成，借助与树脂模制体54一体成形的固定部55固定于图7所示的水槽43的底面。另外，树脂模制体54上配置有用于对电动机45供电的电源端子56，通过对电源端子56供电，电动机旋转轴64进行旋转。通常，对电动机旋转轴64安装带轮(未图示)，经由图7所示的带46向离合器装置44传递旋转力。

在这种电动机中，要求电动机的温度上升值减少、效率提高、成本减少。在上述以往的电动机45中，在要进行温度上升值的减少、效率的提高之类的性能提高的情况下，提高散热性能是有效的。因此，通过增加电动机45的轴向长度、增加径向尺寸，来实现电动机效率的提高的同时实现了散热面积的提高。

另外，公开了一种抑制电动机的尺寸增加的同时提高电动机的散热性能、从而实现性能提高的构造(例如参照专利文献2和专利文献3)。

然而，在通过增加轴向长度、增加径向尺寸来实现散热性能的提高的情况下，电动机45的体积会增加，因此成本增加。而且，只能在图7所示的洗衣机40的底面上的尺寸的限制以及离合器装置44和水槽41对尺寸的限制的范围内变更电动机45的尺寸，因此在电动机45的性能提高上有限度。

另一方面，在使用专利文献2和专利文献3所公开的构造的情况下，与前述的仅增加电动机轴向长度和径向尺寸的情况相比，成本的增加、尺寸的限制小。然而，只不过是仅在轴向端面设置有树脂模制体的凹凸形状的构造，因此为了实现性能的进一步提高，必须增加凸部的高度来进一步增大散热面积。因而，在前述的尺寸限制的范围内，散热性能的提高是有限度的。

专利文献1：日本特开2004-320991号公报

专利文献2：日本特开2008-194264号公报

专利文献3：日本专利第4339900号公报

发明内容

本发明的电动机具有：定子，其是在由大致环状的轭以及从轭向内周侧沿径向延伸的齿构成的定子芯的齿上隔着绝缘物卷绕绕线、并通过树脂模制体对定子芯、绝缘物、绕线进行模制成形而成的；以及转子，其由转子芯、电动机旋转轴以及永磁体构成，该转子芯在与定子之间隔着空隙而旋转自如地被保持于定子的内周侧，该电动机旋转轴被插入到转子芯的中央，该永磁体沿轴向被插入到转子芯。在树脂模制体的外周面交替地形成有沿轴向延伸的凹部和凸部，凹部配置于树脂模制体的从卷绕有绕线的齿向外周方向延伸的部分的外周面。

由此，不使电动机的尺寸在轴向上增大并且不变更定子芯，而仅变更树脂模制体的形状，由此能够增大散热面积的同时充分确保从作为发热源的绕线经由齿向电动机外部散热的散热性，从而能够提高散热性能。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的洗衣机用电动机的概要外观形状的立体图。

图2是表示本发明的实施方式1中的洗衣机用电动机的概要构造的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式1中的洗衣机用电动机的绕线形态的图。

图4是表示本发明的实施方式1中的洗衣机用电动机的树脂模制体的凹部与绕线的位置关系的图。

图5是表示本发明的实施方式2中的洗衣机用电动机的概要外观形状的立体图。

图6是表示本发明的实施方式2中的洗衣机用电动机的树脂模制体的凹部与绕线的位置关系的图。

图7是表示以往的洗衣机的概要构造的剖视图。

图8是表示以往的洗衣机用电动机的概要外观形状的立体图。

具体实施方式

下面，基于附图来说明本发明的电动机所涉及的实施方式。此外，应该认为下述公开的实施方式在所有方面上都是例示的而不是限制性的。应该理解，本发明的技术范围是由权利要求书的记载表示，而不是由实施方式所公开的内容表示，并且包括与权利要求书均等的含义和范围内的所有变更。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1中的洗衣机用电动机的概要外观形状的立体图。此外，洗衣机的构造、电动机固定于洗衣机的固定构造、旋转力的传递方法与图7所示的以往的洗衣机相同，因此在此省略说明。

在图1中，电动机100的外壳由树脂模制体14形成，与用于将电动机100固定于洗衣机的固定部15一体成形。另外，树脂模制体14上配置有用于对电动机100供电的电源端子16，通过对电源端子16供电，电动机旋转轴24进行旋转。通常，对电动机旋转轴24安装带轮(未图示)，经由图7所示的带46向离合器装置44传递旋转力。在树脂模制体14的外周面交替地形成有沿轴向延伸的外周面凹部14a和外周面凸部14b，以提高散热性能。该外周面凹部14a和外周面凸部14b也能够遍及树脂模制体14的整周地形成，但是能够如图1所示那样根据对电动机100的尺寸的限制、固定部15、电源端子16的位置、形状来调整所配置的个数。

图2是表示本发明的实施方式1中的洗衣机用电动机的概要构造的剖视图。在图2中，电动机100包括定子10和转子20，该转子20相对于定子10旋转自如地被保持。定子10包括：将薄的铁板层叠而成的定子芯11；沿径向卷绕在定子芯11上的绕线13；使定子芯11与绕线13电绝缘的绝缘物12；以及利用树脂将定子芯11、绝缘物12、绕线13密封的树脂模制体14。另外，也如图1所示那样，树脂模制体14具有用于将电动机100固定于洗衣机的固定部15。

转子20具有将薄的铁板层叠而成的转子芯21以及被插入到转子芯21的永磁体22。另外，在转子芯21的中央插入有电动机旋转轴24，电动机旋转轴24上安装有轴承23。

在树脂模制体14上固定有轴承座31、32。在该轴承座31、32中插入并固定轴承23，由此转子20相对于定子10旋转自如地被保持。而且，通过根据永磁体22的位置向绕线13流通适当的电流，电动机旋转轴24进行旋转。通常，使用逆变器等驱动部(未图示)来进行电流的流通。存在在电动机100的内部具有上述驱动部的情况和在电动机100的外部具有上述驱动部的情况，但是无论在哪个状态下都没有问题。

接着，使用图3和图4来详细说明绕线13与树脂模制体14的外周面凹部14a及外周面凸部14b的位置关系。

图3是表示本发明的实施方式1中的洗衣机用电动机的绕线形态的图。图3示出了在图2的定子芯11上隔着绝缘物12卷绕有绕线13的状态。如图3所示，定子芯11包括大致圆环状的轭(yoke)11b以及从轭11b向内周侧沿径向延伸的齿(teeth)11a。图3所示的电动机100的绕线形态为一般被称为集中绕线的绕线形态，在定子芯11的齿11a上卷绕有绕线13。

图4是表示本发明的实施方式1中的洗衣机用电动机的树脂模制体的凹部与绕线的位置关系的图。图4示出了图3所示的绕线13与树脂模制体14的外周面凹部14a及外周面凸部14b的位置关系。如图4所示，在树脂模制体14的外周面交替地形成有沿轴向延伸的外周面凹部14a和外周面凸部14b。通过配置外周面凸部14b，能够容易地增大树脂模制体14的外周面的表面积，因此能够提高散热性。并且，通过将外周面凹部14a配置于从卷绕有绕线13的齿11a向外周方向延伸的部分，易于从作为发热源的绕线13经由齿11a向空气层放出热。由此，不会使从绕线13产生的热滞留在树脂模制体14中，能够提高从树脂模制体14的外周面散热的散热性。

如上那样，在树脂模制体14的外周面交替地形成沿轴向延伸的外周面凹部14a和外周面凸部14b，将外周面凹部14a配置于从卷绕有绕线13的齿11a向外周方向延伸的部分。通过这种构造，能够提高从树脂模制体14的外周面散热的散热性。其结果，能够以简单的构造和低成本来提高散热性能，而不伴随电动机的过大的大型化。

(实施方式2)

图5是表示本发明的实施方式2中的洗衣机用电动机的概要外观形状的立体图。此外，与实施方式1同样地，洗衣机的构造、电动机固定于洗衣机的固定构造、旋转力的传递方法与图7所示的以往的洗衣机相同，因此在此省略说明。

在图5中，电动机200的外壳由树脂模制体14形成，与用于将电动机200固定于洗衣机的固定部15一体成形。另外，树脂模制体14上配置有用于对电动机200供电的电源端子16，通过对电源端子16供电，电动机旋转轴24进行旋转。通常，对电动机旋转轴24安装带轮(未图示)，经由图7所示的带46向离合器装置44传递旋转力。在树脂模制体14的外周面交替地形成有沿轴向延伸的外周面凹部14a和外周面凸部14b，以提高散热性能。并且，在树脂模制体14的轴向端面交替地形成有沿径向延伸的端面凹部14c和端面凸部14d，以提高散热性能。期望的是，该端面凹部14c和端面凸部14d遍及树脂模制体14的轴向端面的整周地形成，但是也可以减少所配置的个数。图5所示的实施方式2的电动机200的构造和绕线形态与图2和图3所示的实施方式1的电动机100相同。

图6是表示本发明的实施方式2中的洗衣机用电动机的树脂模制体的凹部与绕线的位置关系的图。图6示出了树脂模制体14的外周面凹部14a、外周面凸部14b、端面凹部14c、端面凸部14d与绕线13的位置关系。如图6所示，在树脂模制体14的外周面交替地形成有沿轴向延伸的外周面凹部14a和外周面凸部14b，在树脂模制体14的轴向端面交替地形成有沿径向延伸的端面凹部14c和端面凸部14d。外周面凹部14a和外周面凸部14b的配置、效果与实施方式1所示的配置、效果相同。在实施方式2中，除了外周面凸部14b以外，还配置端面凸部14d，由此也能够容易地增大树脂模制体14的端面的表面积。并且，通过将端面凹部14c配置于从绕线13在轴向上延伸的部分，能够缩短作为发热源的绕线13与被放出热的空气层之间的距离。由此，不会使从绕线13产生的热滞留在树脂模制体14中，能够提高从树脂模制体14的外周面和轴向端面这双方散热的散热性。

另外，在构成树脂模制体14的树脂材料中，通常使用的树脂材料的热导率为1.1W/m·K左右，但是如果热导率为1.4W/m·K以上，则绕线13与外周面凹部14a之间以及绕线13与端面凹部14c之间的热导率提高。由此，热更难以滞留在树脂模制体14的内部，从而能够实现散热性能的提高。

如上那样，在树脂模制体14的外周面交替地形成沿轴向延伸的外周面凹部14a和外周面凸部14b，将外周面凹部14a配置于从卷绕有绕线13的齿11a向外周方向延伸的部分。并且，在树脂模制体14的轴向端面交替地形成沿径向延伸的端面凹部14c和端面凸部14d，将端面凹部14c配置于从绕线13在轴向上延伸的部分。通过这种构造，提高从树脂模制体14的外周面和轴向端面散热的散热性。其结果，能够以简单的构造和低成本来进一步提高散热性能，而不伴随电动机的过大的大型化。另外，如果使构成树脂模制体14的树脂材料的热导率为1.4W/m·K以上，则绕线13与外周面凹部14a之间以及绕线13与端面凹部14c之间的热导率提高。由此，热更难以滞留在树脂模制体14的内部，从而能够实现散热性能的提高。

此外，在上述实施方式中，作为将转子配置于定子内周的内转子(innerrotor)型电动机的构造而示出，但是在将转子配置于定子外周的外转子(outerrotor)型、在轴向上与定子之间隔着空隙地配置转子的轴向间隙(axial gap)型电动机等其它形态的电动机中，也只要将前述的凹部配置于不会干扰转子的部分就能够得到同样的效果。

如以上所说明的那样，本发明的电动机具有：定子，其是在由大致环状的轭以及从轭向内周侧沿径向延伸的齿构成的定子芯的齿上隔着绝缘物卷绕绕线、并通过树脂模制体对定子芯、绝缘物、绕线进行模制成形而成的；以及转子，其由转子芯、电动机旋转轴以及永磁体构成，该转子芯在与定子之间隔着空隙而旋转自如地被保持于定子的内周侧，该电动机旋转轴被插入到转子芯的中央，该永磁体沿轴向被插入到转子芯。在树脂模制体的外周面交替地形成有沿轴向延伸的凹部和凸部，凹部配置于树脂模制体的从卷绕有绕线的齿向外周方向延伸的部分的外周面。

由此，不使电动机的尺寸在轴向上增大并且不变更定子芯，而仅变更树脂模制体的形状，由此能够增大散热面积的同时充分确保从作为发热源的绕线散热的散热性，从而能够提高散热性能。

另外，在本发明的电动机中，在树脂模制体的轴向端面交替地形成有沿径向延伸的凹部和凸部，凹部配置于树脂模制体的从绕线在轴向上延伸的部分的轴向端面。

由此，在充分确保了从绕线散热的散热性的状态下，不过大地增大电动机的尺寸就能够进一步增大散热面积，因此能够实现散热性能更优良的电动机。

另外，在本发明的电动机中，在构成树脂模制体的树脂材料中，使热导率为1.4W/m·K以上。由此，与通常使用的树脂材料的热导率相比，绕线与树脂模制体的凹部之间的热导率提高，热难以滞留在树脂模制体的内部，因此能够抑制绕线的温度上升，从而能够实现电动机的性能提高。

产业上的可利用性

本发明所涉及的电动机能够不伴随电动机尺寸的过大的增大、成本的增大而提高散热性能，从而能够提供小型且高性能的电动机，因此适于在以洗衣机为代表的家电产品等中要求小型、高性能的用途。

附图标记说明

10：定子；11：定子芯；11a：齿；11b：轭；12：绝缘物；13：绕线；14：树脂模制体；14a：外周面凹部；14b：外周面凸部；14c：端面凹部；14d：端面凸部；15：固定部；16：电源端子；20：转子；21：转子芯；22：永磁体；23：轴承；24：电动机旋转轴；31、32：轴承座；100、200：电动机。

Claims (3)

1.一种电动机，具有：

定子，其是在由大致环状的轭以及从上述轭向内周侧沿径向延伸的齿构成的定子芯的上述齿上隔着绝缘物卷绕绕线、并通过树脂模制体对上述定子芯、上述绝缘物、上述绕线进行模制成形而成的；以及

转子，其由转子芯、电动机旋转轴以及永磁体构成，该转子芯在与上述定子之间隔着空隙而旋转自如地被保持于上述定子的内周侧，该电动机旋转轴被插入到上述转子芯的中央，该永磁体沿轴向被插入到上述转子芯，

该电动机的特征在于，

在上述树脂模制体的外周面交替地形成有沿轴向延伸的凹部和凸部，上述凹部配置于上述树脂模制体的从卷绕有上述绕线的上述齿向外周方向延伸的部分的外周面。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

在上述树脂模制体的轴向端面交替地形成有沿径向延伸的凹部和凸部，上述凹部配置于上述树脂模制体的从上述绕线在轴向上延伸的部分的轴向端面。

3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

构成上述树脂模制体的树脂材料的热导率为1.4W/m·K以上。