CN109565220A - 直接传动电动机布置 - Google Patents

Abstract

一种电动机组合件(16)，其可预装配，易于安装在例如洗衣机(70)等家用设备中。所述电动机组合件含有由所述电动机的转子(12)毂分离的两个轴向间隔开的滚动轴承(6、9)，以及定子(11)。所述组合件的外壳由两个相对盘状轴承支撑件(5、8)提供，所述两个相对盘状轴承支撑件(5、8)在其周边处连接在一起以包围中心空间，所述轴承中的每一个安装到所述轴承支撑件中的相应一个。所述轴承的中心开口和所述转子毂同轴地对准且被支撑在适当位置，从而使得所述电动机组合件可装配在所述洗衣机的滚筒轴(4)的末端上方，其中所述滚筒轴与所述轴承中的至少一个直接接触且所述转子毂与所述轴不可旋转地接合。

Description

直接传动电动机布置

技术领域

本发明涉及一种直接传动电动机布置，其适合于向前装式(或“水平轴线”)或顶装式(或“竖直轴线”)洗衣机的滚筒(也被称为自旋桶)提供旋转运动。具体地说但不限于，本发明涉及一种直接传动电动机布置，其能够形成为能够与洗衣机的剩余部分独立制造的一体式电动机组合件且能够在其制造期间与洗衣机的剩余部分整合为单个单元。

背景技术

直接传动电动机布置是这样一种布置：电动机直接传动轴，其中在转子与轴之间没有带或其它形式的运动传输装置，通常转子围绕轴固定且可旋转地锁定到轴上。并有能够预装配为可递送到洗衣机制造厂的单元的内转子型直接传动电动机布置的前装式洗衣机公开于US5809809A中。在所述直接传动电动机布置中，由两个壳部分组成的外壳含有定子和转子且具有从其突出的轴。在外壳内，转子毂安装到轴，其中毂径向定位在轴与第一和第二轴向分离滚动轴承的相应内座圈之间。这种布置要求滚动轴承的内径必须放大超出单独轴的直径，由此增加了其成本。而且，因为转子毂在轴与滚动轴承之间，所以其必须由能够抵抗轴与轴承之间的径向定向力的材料制成，从而使得气隙(转子与定子之间的必须与由定子生成的磁通量交叉的环形空间)的大小可维持在恒定距离处。当然，与例如塑料等制造现代电动机结构组件的更便宜材料相比，这种材料将是相对昂贵的。此外，因为定子在转子外部，所以与相同整体大小的外转子式电动机相比，气隙(转子扭矩生成之处)的直径减小，因此无法高效地使用活性电动机材料。

类似的直接传动电动机布置公开于US8616029B中，但其利用外转子式电动机。此布置安装到洗衣机的聚合外桶。聚合外桶的底部具有中心孔，第一金属毂插入模制在所述中心孔中，同时圆盘形塑料支撑部分在其周边处摩擦焊接到底部的外表面，其中电动机定位在底部与支撑部分之间的空间中。第二金属毂插入模制在支撑部分的中心开口中，其中每个金属毂为一对轴向间隔开的滚动轴承中的相应一个的外座圈提供底座。轴承的内座圈直接安装到轴的外表面。电动机的定子安装到支撑部分，同时转子毂在两个轴承之间键合到轴。将电动机组装在洗衣机中要求将具有携载第一轴承的突出轴的滚筒插入到外桶中，从而使得第一轴承安放在桶底部内的第一金属毂中。接着将转子附接到从外桶的底部突出的轴末端。接着将携载定子且具有安放在其第二金属毂中的第二轴承的塑料支撑部分装配到轴的末端且将支撑部分的周边摩擦焊接到外桶的底部的外侧。清楚地，与描述于上述US5809809A中的布置相比，此直接传动电动机布置不可作为预装配电动机单元递送到洗衣机制造厂。此复杂组装程序是耗时的且可能会对轴承和电动机组件引起不良对准且对其造成损坏。此外，用于安放在桶的底部内的轴承的结构支撑取决于聚合桶材料自身的特性，所述聚合桶材料由于其相对低的硬度而可能会在高速自旋负载下产生振动和噪声问题。

因此将有益的是提供一种可并入到例如洗衣机等设备制造厂中的设备中的直接传动电动机布置，而没有不允许不对准的风险。优选地，这种布置将被递送和并入为单个自含式或预装配或整合的组件/单元/组合件，由此避免了对否则将要求插入模制或紧固到机器的外桶的单独或额外轴承外壳或支撑组件的需要。优选地，布置将并有轴向分离的滚动轴承，其中转子(或至少转子的毂)和定子完全或基本完全轴向定位在两个滚动轴承之间。

因此，本发明的目的是提供一种适合用于洗衣机中的直接传动电动机组合件，其至少在某一方面有助于满足上述迫切需求或将至少向公众或行业提供有用选项。

发明内容

在第一方面中，本发明在于一种用于安装到轴的直接传动电动机组合件，所述组合件包括：

一对间隔开的同轴对准轴承，每个轴承包含环形内座圈和外座圈，第一轴承支撑件和第二轴承支撑件，轴承中的一个的外座圈定位在所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件中的每一个中，所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件连接在一起，

转子，其包含转子毂，所述转子毂具有穿过其的轴收纳开口，所述转子毂与所述一对轴承同轴对准且轴向定位在所述一对轴承之间，和

定子，其可旋转地固定到轴承支撑件中的一个，

其中轴承中的至少一个的内座圈具有开口，所述开口的直径与转子毂的轴收纳开口的内径相称。

在第二方面中，本发明在于一种用于安装到轴的直接传动电动机组合件，所述组合件包括：

一对间隔开的同轴对准轴承，每个轴承包含环形内座圈和外座圈，

第一轴承支撑件和第二轴承支撑件，轴承中的一个的外座圈定位在所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件中的每一个中，所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件连接在一起，

转子，其包含转子毂，所述转子毂具有穿过其的轴收纳开口，所述转子毂与所述一对轴承同轴对准且轴向定位在所述一对轴承之间，

圆柱形套筒，其定位在所述一对轴承中的第一轴承的内座圈内，和

定子，其可旋转地固定到轴承支撑件中的一个，

其中圆柱形套筒具有开口，所述开口的直径与转子毂的轴收纳开口的内径相称。

优选地，转子毂具有轴向分离的末端，其中轴向定向的突起从末端中的至少一个朝向邻近定位的轴承突出，所述轴向定向的突出与邻近定位的轴承的内座圈的表面接合以由此限制轴承与转子毂之间的相对径向移动。

优选地，来自转子毂的末端表面的轴向定向的突起是环形突起。

优选地，轴向定向的突起包含径向内表面，所述径向内表面与轴承的内座圈的径向外表面接合。

优选地，轴向定向的突起包含径向外表面，所述径向外表面与轴承的内座圈的径向内表面接合。

优选地，轴向定向的突起具有径向内表面，所述径向内表面径向渐缩，从而使得其远端比其近端更远离轴线。

优选地，转子毂由聚合材料制成。

优选地，转子毂是转子架的从毂径向向外延伸的一部分且为多个周向布置的磁体元件提供支撑，其中所述转子架是由单个材料制成的单个组件。

优选地，密封件安装到轴承支撑件中的一个，所述密封件轴向定位在所述一对轴承外侧且从所述轴承支撑件径向向内延伸以提供向内定向的的环形密封表面，所述向内定向的的环形密封表面的直径与定位在所述轴承支撑件内的轴承的内座圈的直径基本相称或稍微大于所述内座圈的内径。

优选地，第一轴承支撑件和第二轴承支撑件从其相应轴承径向向外延伸且在与轴线相距大于转子的外径的径向距离处连接在一起。

在第三方面中，本发明在于一种包含根据第一或第二方面的直接传动电动机组合件的洗衣设备。

优选地，洗衣设备进一步包括可旋转滚筒，其并有从其轴向突出的滚筒轴，所述直接传动电动机组合件安装在滚筒轴上方，其中轴承的内座圈与滚筒轴的外表面直接接触且转子毂与轴可旋转地接合。

优选地，洗衣设备是一种洗衣机且进一步包含外桶，所述外桶的内侧围绕滚筒的外表面周向延伸且在滚筒的外表面的至少部分上方轴向延伸，所述外桶包含具有开口的底部，所述底部滚筒轴通过所述开口突出，所述电动机组合件在第一轴承支撑件和第二轴承支撑件连接在一起的相同位置处紧固到底部的外侧。

本发明在于前文且还设想构造，下文仅给出所述构造的实例。具体地说，本发明将主要参考其并入在前装式洗衣机内进行描述，但所属领域的技术人员应了解，本发明可更广泛地应用。举例来说，本发明可并入在例如洗衣设备等其它家用设备中，所述其它家用设备包含常规为前装式的衣物烘干机或带脱水的洗衣机(washer-drier)。本发明还可例如并入在顶装式或“竖直轴线”洗衣机中。本发明还将参考外转子型电动机进行描述，但可替代地使用内转子式电动机。

附图说明

现将参考附图描述本发明的优选形式，在附图中：

图1是根据本发明的优选形式的包含直接传动电动机组合件的前装式洗衣机的滚筒和桶组件的分解透视图，

图2是根据本发明的第一优选实施例的穿过包含直接传动电动机布置的图1的装配滚筒和桶组合件的横截面视图，

图3是穿过根据本发明的第二优选实施例的包含直接传动电动机布置的图1的装配滚筒和桶组合件的横截面视图，

图4是根据本发明的第三优选实施例的包含直接传动电动机组合件的前装式洗衣机的滚筒和桶组件的分解透视图，

图5是穿过图4的电动机组合件的横截面视图，

图6是穿过图4的装配滚筒和桶组合件的横截面视图，且

图7是根据优选实施例中的任一实施例的并有直接传动电动机组合件的前装式洗衣机的透视图。

具体实施方式

如所熟知，例如图7中所示出的洗衣机等洗衣机70包含外机柜或“包装件”71，其含有大体上圆柱形的固定式(非旋转)外桶(在视图中被隐藏)，所述外桶用于含有洗涤液体且其内设置有大体上圆柱形可旋转多孔滚筒2，所述多孔滚筒2用于容纳例如衣服等衣物的负载以进行洗涤。经由安装到机柜70的门72进入滚筒。外桶可由塑料材料形成，且就前装式洗衣机而言，外桶可形成为两个轴向分开半部，所述两个轴向分开半部随后围绕滚筒密封在一起。

在图1的示范性图解中，桶的二分之一1(后半部)示出在滚筒2与根据本发明的优选形式的预装配电动机布置或组合件16之间。滚筒2包含例如铸件3等支撑结构，轴4(例如，钢轴)从所述支撑结构固定地突出，且所述支撑结构适用于穿过桶半部1中的中心开口以用于连接到电动机组合件16。铸件3可例如形成为示出有在滚筒的周边与轴之间跨越的三个径向延伸的辐条。

在设备制造商的厂处组装设备70可包含以下步骤：将滚筒插入到桶半部1中，之后将电动机组合件16安装在桶的端面或底部的外侧上的轴4上。替代地，组装过程可包含将电动机组合件16安装到外桶半部1的底部的外侧且接着将滚筒2插入到桶半部1中，从而使得轴4延伸通过桶底部中的孔且接着延伸到电动机组合件16中。电动机组合件16通过螺钉10固定到轴。类似于桶半部1的镜像但在其端面中具有更大进入孔以允许经由门72进入滚筒2的外桶的第二前半部(未示出)接着将被轴向装配在滚筒2上方，从而使得两个桶半部的周边边缘相接触且可与其间的水密密封件锁定在一起。在替代实施例中，轴4可形成有电动机组合件16且当轴通过桶半部1插入时连接到滚筒2的铸件3。

如图2中所示出，一对(优选地单对；也就是说两个)轴向间隔开的轴承6、9可旋转地支撑轴4。优选地，轴承各自是滚动(或“滚动元件”)轴承，所述滚动轴承具有由例如滚珠轴承或滚轴等滚动元件分离的环形的同轴对准内座圈和外座圈，所述滚动元件使得内座圈和外座圈能够围绕其共用轴线独立旋转。外轴承或第一轴承9设置在轴4的末端处或附近，其中螺钉10可在轴末端处的轴向孔中拧紧。螺钉10的头部的下侧是截头圆锥形形状以匹配孔的外侧末端的轮廓，以便在螺钉被拧紧时将滚筒轴4径向夹持到第一轴承的内座圈。螺钉10可具有头部外径，所述头部外径大于外轴承9的内座圈的内径，从而使得外轴承通过螺钉10轴向固持在轴上。轴承6、9通过相应第一8和第二5轴承外壳或轴承支撑件定位在电动机组合件16中。密封件7安装到第二轴承外壳5且从其径向向内延伸到轴4以向滚筒轴4提供旋转密封且向桶1底部提供静态密封。轴承外壳可由压制金属板形成，所述压制金属板例如压制钢板。为了增加电动机组合件的硬度，第二轴承外壳可由例如铸造金属(例如，铸钢)等更坚固材料形成，或其可通过注入模制足够坚固的工程塑料材料形成。

从图1和2应了解，第一8和第二5轴承外壳大体上是相对盘状圆形或板状结构，包含用于将轴承6、9中的一个定位和容纳在适当位置的轴承-外-座圈-安放特征。轴承外壳5、8从其相应轴承基本径向向外延伸到或延伸超出电动机组合件的大体上圆柱形周边且当连接时包围其中含有电动机组件的体积。在图式中所说明的实施例中，第一轴承外壳8和第二轴承外壳5固定在一起，其方式为使得使轴承安放特征从转子的外径径向向外的相对位置基本固定，且紧固件(未示出)可将第一8和第二5轴承外壳锁定在一起。紧固件还可例如通过配合插入径向突出的外周边凸缘将电动机组合件的外壳体(轴承外壳5、8)固定到半部桶1的底部的外表面，如图式中所示出。桶半部1的端面具有中心腔，所述中心腔的形状和直径相称以便收纳电动机组合件，具体地说由轴承外壳5形成的大体上圆柱形周边。

如图1中所示出，外轴承外壳8可设置有冷却开口或轴承支撑件中的至少一个可设置有散热齿状物(未示出)以用于增加电动机组合件16的热辐射表面积。而且，而非如图1中所示出的简单开口，百叶式开口可被提供到轴承外壳，由此开口被开口的平面外的罩部分地包围/覆盖且可提供可听噪声减小的益处。使百叶对准从而使得当转子在自旋(衣物负载脱水)方向上运行时空气往往会被吸入而非吹出电动机组合件可在以高速旋转时增加阻挡效果。

电动机组合件的定子11紧固到轴承外壳中的一个，例如如图2中所示出，定子可安装到第二轴承外壳5。如所熟知，定子可形成为一堆薄的大体上圆形钢叠片(或单个成螺旋形缠绕的叠片)，所述叠片具有从环形底部区段径向延伸的磁极铁芯(径向向外成为外转子型电动机)，和在堆叠的磁极铁芯上缠绕的定子绕组。定子铁芯可通过塑料架包覆模制，所述塑料架具有在具有中心开口的堆叠的径向内侧的向内突出的基本平坦、弯曲或截头圆锥形圆盘形安装区段，轴可穿过所述中心开口(参见我们的公开WO2012087156A以获得合适的塑料定子架的实例)。

优选地，定子安装布置最大化定子与轴承之间的同心度。在示范性定子安装布置中，将有益的是使定子的一部分抵靠(也就是说，物理接触)轴承外壳的还定位有轴承的表面定位。如果不与轴承外壳的轴承定位表面直接物理接触，那么定子的一部分将理想地与轴承外壳的与轴承定位表面尽可能紧密同心的表面接触。这可例如通过以下方式实现：在定子架的圆盘形区段从朝向大体上轴向方向的大体上径向方向朝向轴线转移时使其弯曲以由此提供围绕开口的定子定位唇缘。例如外壳5的轴承外壳的在轴承6的外座圈的径向外侧且与所述外座圈接触的表面可朝向轴承9基本轴向延伸短距离以提供环形定位套筒，所述环形定位套筒的内径在直径上与定子架的环形定子定位唇缘相称。定子架的定子定位唇缘可定位在轴承外壳的环形定位套筒内侧且与所述环形定位套筒接触，其中例如螺钉或螺栓等额外紧固装置设置在定子架的安装区段与轴承外壳之间以避免其间的相对旋转。

应了解，直接传动电动机组合件16至少包含电动机转子12、电动机定子11、一对轴承6、9和轴承外壳5、8。尽管图2中所说明的优选实施例包含电子整流外转子式电动机，但其它类型的电动机，包含内转子式电动机，可替代地并入在电动机组合件中。在直接传动电动机组合件16的内转子式版本中，轴承外壳可从转子的外径径向向外但从定子的外径径向向内连接在一起。

如所熟知，在一个优选形式中，所说明的外转子式电动机的转子可携载布置在转子的外圆周表面的内侧上的多个磁体元件，从而使得其暴露表面面向定子11的径向向外突出的电子整流磁极，其中在定子磁极的尖端与相反磁体之间具有环形气隙。转子可包含转子架，所述转子架并有中心转子毂，所述中心转子毂适合于安装到轴且从其径向向外延伸以为磁体元件提供支撑。转子架可由单个材料形成为单个组件，所述单个材料例如聚合材料或金属，例如钢。替代地，毂可由例如钢或另一金属等第一材料形成，被可包括塑料材料的架的剩余部分包覆模制。作为另一替代方案，毂可由塑料材料形成，同时架的剩余部分由例如钢等金属形成。

转子12通过其毂在轴向位于第一轴承9与第二轴承6之间的位置处可旋转地固定到滚筒轴4。如图2中所示出，互补接合齿状物、键或花键特征可设置在滚筒轴4和转子毂的内表面两者上以将传动扭矩从转子12传输到滚筒轴4和滚筒2。齿状物特征可具有适合于避免互锁部分之间的相对旋转的任何横截面轮廓，例如大体上三角形或正方形/矩形。优选地，转子毂和滚筒轴上的互锁互补特征是过盈或零间隙装配，由此互补齿状物特征的接合还可使转子相对于轴的位置轴向固定。还可发现，轴4的外端的基本圆筒形表面的直径小于最接近滚筒的滚筒轴末端的基本圆筒形表面的直径，其中其间的肩部区约束毂朝向滚筒的移动。优选地，第一轴承9和第二轴承6的相应内座圈之间的轴向距离大约相同或稍微大于转子毂的端面之间的距离。

在滚筒轴4例如经由三辐条铸件3固定到滚筒2的情形中，转子12的毂的轴向分离末端表面中的一个或多个可设置有例如肩部13和14等轴向定向的突起以用于与设置在相应轴承6和9的内座圈上的轴向延伸部的外径接合。肩部13、14可为在与毂的相距共用径向轴线处的一个或多个相异的轴向定向的突起或可为围绕轴线部分或完全延伸的环形或基本圆柱形肩部。肩部13和14作用来在插入滚筒轴4之前可旋转地支撑和定位转子，从而允许直接传动电动机组合件16被完全装配为独立于桶和滚筒组件的单元。应了解，这种特征将确保密封件7中的开口、轴承6、转子12的毂和轴承9同轴对准，从而使得电动机组合件18可在已穿过桶半部1中的中心开口之后被容易地推动到轴4上。

使得电动机和毂组件能够完全装配为独立于桶和滚筒组件的单元减小了组装对准误差和对电动机和毂组件造成损坏的可能性。转子毂上的轴向突出肩部13、14使得电动机(也就是说，转子和定子)能够独立于轴装配，而无需转子毂不得不完全延伸到轴承中(如在以上提及的US5809809A中)，这将要求放大轴承内座圈且增加轴承成本。另外，转子毂肩部13、14不会防止当滚筒和桶组合件完成时滚筒轴被第一和第二轴承的内座圈直接支撑。也就是说，图2中示出的直接传动电动机组合件可被容易地装配到滚筒轴4，同时仍使得轴承6、9的内座圈能够与轴4的表面直接接触而非通过潜在可压缩材料与其分离。这减小了相对于定子的径向或侧向轴和转子移动(如在以上提及的US8616029B中)。

应了解，轴承之间需要轴向空间以减小由于滚筒不平衡所致的径向定向的轴承负载(不平衡负载)。与由此轴承两者设置在电动机的相同侧上的布置相比，将直接传动电动机(也就是说，转子12或至少其毂，和定子11)轴向定位在两个滚筒轴承6、9之间的轴向空间中高效地利用必要内轴承空间。在所述布置中，电动机占据轴承和转子毂外侧的额外空间。因此，根据本发明的优选实施例的配置减小了传动系统的总轴向长度，从而实现更大滚筒体积且因此增加了达到给定总机柜深度的衣物容量。

图3说明根据本发明的替代优选实施例的直接传动电动机组合件16，其中图2的实施例中所示出的内毂肩部14被在第二轴承6的内座圈内侧部分地轴向延伸的毂唇缘15取代。毂唇缘15的设置避免了对第二轴承6上的延伸内座圈的需要(但轴承6的不必要的延伸内座圈仍在图3中所示出)但不会防止当滚筒2和滚筒轴4和桶1组合件完成时滚筒轴4由/与第二轴承6的至少一定量的直接支撑/接触。如图3中所示出，唇缘15可在轴承6的内座圈之下延伸小于其轴向宽度/范围的约50％，优选地介于其轴向宽度/范围的约20％与约40％之间。任选地，如图3中所说明，外轴承9的内座圈可固持肩部13以在将电动机组合件安装到轴4之前维持组合件中的转子毂的外端的精确径向对准，但环形唇缘15对于此目的可能是足够的。

如图3中所说明，毂唇缘15还可渐缩且与滚筒轴4上的对应渐缩的周向区接合。转子12或仅包含唇缘15的转子毂可由塑料或聚合或其它半顺应性材料制成，而基本不损害或减小轴承和轴承支撑件抵抗轴响应于不平衡滚筒负载的径向移动的能力。在组装根据此实施例的设备期间，在将电动机组合件16定位在轴4上方之后，螺钉10的拧紧将会将滚筒轴4拉动到渐缩转子毂唇缘15内的开口中。这将致使环形渐缩唇缘(其作为转子12的部分被可旋转地锁定到轴4)径向膨胀，与第二轴承6的内座圈相接触且向所述内座圈提供径向定向力，由此确保第二轴承6的内座圈可旋转地固定到滚筒轴4。径向定向力的大小可通过变化施加到螺钉10的拧紧扭矩进行调节。第二轴承6的内座圈和滚筒轴4在一起的改进的旋转固定可减小否则由这两个组件之间的相对移动所致的磨损和噪声生成。

现将描述本发明的另一非说明替代实施例。此替代实施例类似于图3的实施例，但避免了对轴承6、9两者的内座圈具有轴向延伸的需要(如上文所提及，轴承6的内座圈无需包含轴向延伸，但其在图3中所说明)。通过避免对轴向延伸内座圈的要求，将可能利用标准的且因此成本减小的滚动轴承。

在此实施例中，转子毂(邻近内轴承6)的轴向内端可包含唇缘特征(完全环形或半环形)，所述唇缘特征类似于上文关于图3的实施例所描述的唇缘特征，从而使得唇缘特征的外表面能够在没有轴4的情况下(也就是说，在洗衣机制造厂处将电动机组合件安装在桶和滚筒组合件中之前)向转子的内端提供侧向位置支撑。在此实施例中，转子毂的轴向外端的形状也类似于图3实施例，其中轴向定向的突出肩部13提供阶梯式轴向凹陷，所述阶梯式轴向凹陷在图3实施例中被轴承9的内座圈延伸部占据。然而，在此实施例中，阶梯式凹陷被内径与转子毂的内径相称的基本圆柱形套筒或筒夹占据。外轴承9的内座圈安放在套筒的外表面上，所述套筒可由例如钢等基本不可压缩材料形成。优选地，套筒的外端在其开口处具有倒角边缘，所述倒角边缘与螺钉10上的类似角度的面协作。套筒的外周边可具有适于与轴承9的内座圈的外表面接合的径向向外延伸唇缘。

通过此布置，螺钉10的拧紧会将套筒轴向移动到与转子毂相接触，将转子毂朝向内轴承6移动且将转子毂的唇缘特征楔入内轴承6的内座圈之下以帮助将内轴承6固定在其在轴上的轴向位置中。螺钉10的拧紧还可经由接合倒角面向套筒提供径向向外的力分量，所述径向向外的径向向外可在套筒被形成为例如可膨胀筒夹时将套筒拧紧到外轴承9的内座圈。

经参考图4到6描述本发明电动机组合件的又另一替代实施例(第三所说明实施例)。此实施例类似于其它实施例，但转子毂的设计和其适用于接合的滚筒轴4的表面被修改以使得能够使用常规滚动轴承6、9而无需任一轴承上的延伸内座圈。

如在图6中可看出，邻近内轴承6的转子毂的轴向内端优选地设置有类似于上文关于图3的实施例所描述的唇缘特征的轴向延伸的唇缘特征，从而使得唇缘特征的外表面能够在没有轴4的情况下向转子的内端提供侧向位置支撑。与图3中所说明的实施例相比，转子毂的外轴向末端包含下重叠轴承9的内座圈的至少一个轴向定向的突起17，如在图5和6中可看出。也就是说，转子毂的外端处的轴向定向的突起在外轴承9的内座圈之下在轴与轴承内座圈之间延伸，以在没有滚筒轴4的情况下向转子毂提供位置支撑。来自转子毂的外端的轴向定向的突起可在轴承9的内座圈之下延伸仅超出其轴向宽度的一部分或全部。

优选地，多个轴向定向的毂突起17围绕毂的轴收纳开口周向间隔开，所述多个轴向定向的毂突起17的内表面界定毂开口的内径。优选地，轴向定向的突起17与齿状物特征整合(也就是说，执行双重功能)以用于将转子毂可旋转地互锁到滚筒轴4。这可通过以下方式实现：围绕转子毂的内表面形成具有基本正方形或矩形或环形扇区形轮廓(当轴向观察时)的齿状物特征且使其从转子毂的末端轴向向外延伸，从而使得其还形成以上提及的轴向延伸突起。互补正方形、矩形或环形扇区形齿状物轮廓可从滚筒轴4的外表面切出，如在图4中可看出。被切割成滚筒轴的表面的齿状物的外表面优选地位于圆上，所述圆的直径基本等于或稍微大于轴承9的内座圈的内径。滚筒轴4的径向延伸齿状物之间的空间被成型成在电动机组合件被安装到轴时滑动地收纳转子毂的轴向延伸突起。因此，轴的齿状物轮廓的内径(也就是说，径向向外延伸齿状物之间的凹槽的直径)等于或小于转子毂中的轴收纳开口的内径。转子毂的轴向延伸突起的外表面优选地在直径上与轴的齿状物的外径相称的圆上。

以此方式，在没有滚筒轴的情况下，轴向延伸突起17形成转子毂定位柱的环，所述转子毂定位柱装配在轴承9的内座圈内以帮助将转子定位在电动机组合件中。当滚筒轴被插入且转子毂和轴的互补齿状物特征对准和接合时，轴向定向的突起填充滚筒轴的外表面上的齿状物之间的轴向狭槽，从而使得轴承9的内座圈之下的表面由滚筒轴的与转子毂的轴向延伸突起(也就是说，转子毂的内齿状物的轴向突起)的周向区段交替排布的周向区段的组合组成且可因此由所述周向区段的组合支撑。优选地，提供相同数目的轴齿状物和毂内齿状物且将毂啮合到轴会在外轴承的内座圈之下形成基本完整圆柱形表面。然而，转子毂(内)齿状物的周向范围等于滚筒轴(外)齿状物的周向范围并不是必需的。也就是说，径向向外延伸滚筒轴齿状物之间的周向间隙的角度范围可等于、小于或大于滚筒轴齿状物的角度或周向范围。此实施例可具体地说适合于完全聚合或塑料转子架，包含转子毂，原因是其使得轴能够通过与轴承的内座圈直接接触而被支撑在其大量或大多数圆周和轴向长度上方。

Claims (28)

1.一种用于安装到轴的直接传动电动机组合件，所述组合件包括：

一对间隔开的同轴对准轴承，每个轴承包含环形内座圈和外座圈，

第一轴承支撑件和第二轴承支撑件，轴承中的一个的外座圈定位在所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件中的每一个中，所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件连接在一起，

转子，其包含转子毂，所述转子毂具有穿过其的轴收纳开口，所述转子毂与所述一对轴承同轴对准且轴向定位在所述一对轴承之间，和

定子，其可旋转地固定到所述轴承支撑件中的一个，

其中所述轴承中的至少一个的所述内座圈具有开口，所述开口的直径与所述转子毂的所述轴收纳开口的直径相称。

2.根据权利要求1所述的直接传动电动机组合件，其中所述转子毂具有轴向分离的末端，其中至少一个轴向定向的突起从所述末端中的至少一个朝向邻近定位的轴承突出，所述至少一个轴向定向的突起与所述邻近定位的轴承的所述内座圈的表面接合以由此限制所述轴承与所述转子毂之间的相对径向移动。

3.根据权利要求2所述的直接传动电动机组合件，其中来自所述转子毂的末端表面的所述至少一个轴向定向的突起是环形突起。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的直接传动电动机组合件，其中所述至少一个轴向定向的突起包含径向内表面，所述径向内表面与轴承的内座圈的径向外表面接合。

5.根据权利要求2或权利要求3所述的直接传动电动机组合件，其中所述至少一个轴向定向的突起包含径向外表面，所述径向外表面与轴承的内座圈的径向内表面接合。

6.根据权利要求5所述的直接传动电动机组合件，其中所述至少一个轴向定向的突起具有径向内表面，所述径向内表面径向渐缩，从而使得其远端比其近端更远离轴线。

7.根据权利要求2所述的直接传动电动机组合件，其中所述转子毂中的所述轴收纳开口的表面设置有围绕所述轴线周向布置的径向向内定向的齿状物特征，所述齿状物特征从所述转子毂的轴向外端向外延伸以形成所述至少一个轴向定向的突起。

8.根据权利要求7所述的直接传动电动机组合件，其中所述转子毂中的所述轴收纳开口具有由所述齿状物特征的尖端界定的第一直径和由邻近齿状物之间的凹槽的底部界定的第二更大直径，其中所述第二直径与邻近于所述至少一个轴向定向的突起的所述轴承的所述内座圈中的所述开口的直径相称。

9.根据前述权利要求中任一项所述的直接传动电动机组合件，其中所述转子毂由聚合材料制成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的直接传动电动机组合件，其中所述转子毂是转子架的从所述毂径向向外延伸的一部分，且为多个周向布置的磁体元件提供支撑，其中所述转子架是由单个材料制成的单个组件。

11.根据前述权利要求中任一项所述的直接传动电动机组合件，其中密封件被安装到所述轴承支撑件中的一个，所述密封件轴向定位在所述一对轴承外侧且从所述轴承支撑件径向向内延伸以提供向内定向的环形密封表面，所述向内定向的环形密封表面的直径在直径上与定位在所述轴承支撑件内的所述轴承的所述内座圈的内径基本相称或稍微大于所述内座圈的内径。

12.根据前述权利要求中任一项所述的直接传动电动机组合件，其中所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件从其相应轴承径向向外延伸，且在与所述轴线相距大于所述转子的外径的径向距离处连接在一起。

13.一种洗衣设备，其包含根据前述权利要求中任一项所述的直接传动电动机组合件。

14.根据权利要求13所述的洗衣设备，其进一步包括可旋转滚筒，所述可旋转滚筒并有从其轴向突出的滚筒轴，所述直接传动电动机组合件安装在所述滚筒轴上方，其中所述轴承的所述内座圈与所述滚筒轴的所述外表面直接接触，且所述转子毂与所述轴可旋转地接合。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的洗衣设备，其中所述洗衣设备是一种洗衣机且进一步包含外桶，所述外桶的内侧围绕所述滚筒的外表面周向延伸且在所述滚筒的外表面的至少部分上方轴向延伸，所述外桶包含具有开口的底部，所述滚筒轴通过所述开口突出，所述电动机组合件在所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件连接在一起的相同位置处紧固到所述底部的外侧。

16.一种用于安装到轴的直接传动电动机组合件，所述组合件包括：

一对间隔开的同轴对准轴承，每个轴承包含环形内座圈和外座圈，

第一轴承支撑件和第二轴承支撑件，轴承中的一个的外座圈定位在所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件中的每一个中，所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件连接在一起，

转子，其包含转子毂，所述转子毂具有穿过其的轴收纳开口，所述转子毂与所述一对轴承同轴对准且轴向定位在所述一对轴承之间，

圆柱形套筒，其定位在所述一对轴承中的第一轴承的内座圈内，和

定子，其可旋转地固定到所述轴承支撑件中的一个，

其中所述圆柱形套筒具有开口，所述开口的直径与所述转子毂的所述轴收纳开口的内径相称。

17.根据权利要求16所述的直接传动电动机组合件，其中所述转子毂具有轴向分离的末端，其中至少一个轴向定向的突起从所述末端中的至少一个朝向邻近定位的轴承突出，所述轴向定向的突起与所述邻近定位的轴承的所述内座圈的表面接合以由此限制所述轴承与所述转子毂之间的相对径向移动。

18.根据权利要求17所述的直接传动电动机组合件，其中来自所述转子毂的末端表面的所述至少一个轴向定向的突起是环形突起。

19.根据权利要求17或权利要求18所述的直接传动电动机组合件，其中所述至少一个轴向定向的突起包含径向内表面，所述径向内表面与所述圆柱形套筒的径向外表面接合。

20.根据权利要求17或权利要求18所述的直接传动电动机组合件，其中所述至少一个轴向定向的突起包含径向外表面，所述径向外表面与轴承的内座圈的径向内表面接合。

21.根据权利要求20所述的直接传动电动机组合件，其中所述至少一个轴向定向的突起具有径向内表面，所述径向内表面径向渐缩，从而使得其远端比其近端更远离轴线。

22.根据权利要求16到21中任一项所述的直接传动电动机组合件，其中所述转子毂由聚合材料制成。

23.根据权利要求16到22中任一项所述的直接传动电动机组合件，其中所述转子毂是转子架的从所述毂径向向外延伸的一部分，且为多个周向布置的磁体元件提供支撑，其中所述转子架是由单个材料制成的单个组件。

24.根据权利要求16到23中任一项所述的直接传动电动机组合件，其中密封件被安装到所述轴承支撑件中的一个，所述密封件轴向定位在所述一对轴承外侧且从所述轴承支撑件径向向内延伸以提供向内定向的环形密封表面，所述向内定向的环形密封表面的直径在直径上与定位在所述轴承支撑件内的所述轴承的所述内座圈的内径基本相称或稍微大于所述内座圈的内径。

25.根据权利要求16到24中任一项所述的直接传动电动机组合件，其中所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件从其相应轴承径向向外延伸，且在与所述轴线相距大于所述转子的外径的径向距离处连接在一起。

26.一种洗衣设备，其包含根据权利要求16到25中任一项所述的直接传动电动机组合件。

27.根据权利要求26所述的洗衣设备，其进一步包括可旋转滚筒，所述可旋转滚筒并有从其轴向突出的滚筒轴，所述直接传动电动机组合件安装在所述滚筒轴上方，其中所述一对轴承的第二轴承的所述内座圈一起和所述圆柱形套筒的内表面与所述滚筒轴的所述外表面直接接触，且所述转子毂与所述轴可旋转地接合。

28.根据权利要求27所述的洗衣设备，其中所述洗衣设备是一种洗衣机且进一步包含外桶，所述外桶的内侧围绕所述滚筒的外表面周向延伸且在所述滚筒的外表面的至少部分上方轴向延伸，所述外桶包含具有开口的底部，所述滚筒轴通过所述开口突出，所述电动机组合件在所述第一轴承支撑件和所述第二轴承支撑件连接在一起的相同位置处紧固到所述底部的外侧。