CN1332499C - 用于制造洗衣机中外转子式电动机的定子铁心与后轭部的方法 - Google Patents

用于制造洗衣机中外转子式电动机的定子铁心与后轭部的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制造直接驱动式洗衣机中外转子式BLDC电动机的定子铁心与后轭部的方法，包括如下步骤：提供具有预定直径的圆形电工钢片的基体金属，以及冲压基体金属使得在该基体金属的外围成形后轭部，且在该基体金属的后轭部的内部成形分开式铁心，从而可以同时成形定子铁心与后轭部，减小工时并节省材料。

Description

用于制造洗衣机中外转子式电动机的 定子铁心与后轭部的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2003年12月10日提交的第P2003-0089725号韩国申请的优先权，其全部内容结合于此供参考。
技术领域
本发明涉及一种洗衣机，尤其涉及一种用于制造外转子式BLDC(无刷直流)电动机的定子铁心的方法，该种电动机可应用于直接驱动型滚筒式洗衣机。
背景技术
通常，滚筒式洗衣机在洗涤剂、洗涤水、以及衣物放入滚筒中的状态下，利用由电动机的驱动力驱动旋转的滚筒与衣物之间的摩擦力来洗涤衣物，其对衣物几乎没有损害，也不会引起衣物的绞缠，且具有捶打和搓揉的洗涤效果。
现有技术的滚筒式洗衣机包括间接驱动式和直接驱动式，其中在间接驱动式中，是通过绕于电动机皮带轮和滚筒皮带轮上的皮带将驱动力从电动机间接地传递到滚筒上；而在直接驱动式中，BLDC电动机的转子直接连接在滚筒上，从而直接将驱动力从电动机传递到滚筒上。
电动机的驱动力不是直接地而是通过电动机皮带轮与滚筒皮带轮间接地传递到滚筒的这种形式，在动力传递过程中具有较多的能量损失，且会产生噪音。
由此，为了解决间接驱动型滚筒式洗衣机的上述问题，现在有越来越多地使用带有BLDC电动机的直接驱动型滚筒式洗衣机的趋势。
图1示出了现有技术的滚筒式洗衣机的纵向截面图。
参见图1，在现有技术的滚筒式洗衣机中，桶2安装在箱体1内，滚筒3可转动地安装在桶2内的中心部。在桶2的后部设有电动机，其中定子6固定于桶的后壁上，而转子5围绕着定子6，并通过穿过桶的轴与滚筒3相连接。
同时，门盖21设置在箱体1的前部，而密封圈22位于门盖21与桶2之间。
在箱体1的上部的内表面与桶2的外圆周面的上面部分之间设有悬挂弹簧23，以及在箱体1的下部的内表面与桶2的外圆周面的下面部分之间设有摩擦减震器24。
图2示出了图1中的定子的外部立体视图，而图3为示出了用于制造现有技术的定子铁心的工艺步骤的参考图。
在现有技术的用于制造分开式铁心DC式的定子铁心的方法中，将作为基体金属BM1的一张金属板用冲压装置冲压成形为具有多个T形151、基体部150、以及凸出部500的单元铁心，其中凸出部位于各T形151的相对侧，每一个凸出部上形成有紧固孔500a，将单元铁心堆叠至所需的高度，以形成单元铁心组件，将各单元铁心组件在圆周方向上相互连接在一起，并将连接部进行焊接，即完成定子铁心的制造。
在单元铁心的凸出部500上设置有紧固孔500a，用于将定子6紧固到桶的后壁上，并提供对螺栓的紧固力的支撑。
图4为图1中“A”部分的放大视图，示出了具有圆柱形框架的、塑性的转子，位于框架的内表面上主要用于提供磁路的后轭部50，以及附连于后轭部50的内表面的磁铁M。
与铁心相似，后轭部50也通过用冲压装置对电工钢片进行冲压而制成。
然而，现有技术具有如下的问题。
在制造分开式铁心DC中是单独加工以制造定子与后轭部50，不但需要很多工时，而且也会导致材料的浪费。
也即，通过分开制造工序进行分开式铁心DC与后轭部50的制造，与同时制造分开式铁心DC和后轭部50相比，增加了制造步骤，且分开形成及加工用于分开式铁心DC的基体金属BM1与用于后轭部50的基体金属BM1，会损失较多材料而导致基体金属浪费的增加。
同时，尽管用于取代分开式铁心DC，所谓的圆柱式铁心也可以被应用，这种铁心在圆周方向上没有间断而是连续的，但是在这种情况下仍然是，后轭部50需要分开加工，上述的问题并没有得到解决。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于制造外转子式BLDC电动机的定子铁心的方法，该种电动机可应用于直接驱动型滚筒式洗衣机，其基本上消除了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种用于制造外转子式BLDC电动机的定子铁心的方法，该种电动机可应用于直接驱动型滚筒式洗衣机，其中定子铁心与后轭部用同一基体金属并同时加工制成，以减少生产工时及所需用于制造定子铁心与后轭部的材料。
本发明的其它的优点、目的、和特征，部分地在随后的说明中给出，部分地对本领域普通技术人员来说可从下述说明中明显看出，或可从本发明的实施中得出。本发明的目的和其它优点可从以下书面说明、权利要求、以及附图中特别给出的结构来理解、获得。
实现这些目的或其它优点，并与本发明的目的一致，如同这里所实施和广泛描述的，本发明提供了一种用于制造直接驱动式洗衣机中外转子式BLDC电动机的定子铁心与后轭部的方法，包括如下步骤：提供电工钢片的基体金属，以及冲压基体金属，以在基体金属的外围成形出后轭部，在基体金属的后轭部的内部成形出定子铁心。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于制造直接驱动式洗衣机中外转子式BLDC电动机的定子铁心与后轭部的方法，包括如下步骤：提供具有预定直径的圆形电工钢片的基体金属，冲压基体金属使在基体金属的外围成形出后轭部，而在基体金属的后轭部的内部成形出分开式铁心。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于制造直接驱动式洗衣机中外转子式BLDC电动机的定子铁心与后轭部的方法，包括如下步骤：提供具有预定直径的圆形电工钢片的基体金属，并压制基体金属使在基体金属的外围成形出后轭部，在基体金属的后轭部的内部成形出一体式环形铁心。
可以理解，本发明的上述说明和以下的详细描述都是说明性的和示范性的，其目的是对本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图可提供对本发明的进一步的理解，并且被包括在内作为说明书的组成部分，其示出了本发明的实施例，并且和说明书一起用来解释本发明的原理。其中：
图1示出了现有技术的滚筒式洗衣机的纵向截面图；
图2示出了图1中的定子的外部立体视图；
图3为示出用于制造现有技术的定子铁心的方法的步骤的参考图；
图4示出了图1中“A”部分的放大图；
图5A～5C为平面图，示出了根据本发明的一个优选实施例的用于制造定子铁心与后轭部的方法的步骤，其中
图5A示出了所提供的基体金属的平面图，
图5B为示出了刚冲压后状态的平面图，
图5C为示出了多余的部分被去除状态的平面图；
图6A～6C为平面图，示出了根据本发明的另一优选实施例的用于制造定子铁心与后轭部的方法的步骤，其中
图6A示出了所提供的基体金属的平面图，
图6B为示出了刚冲压后状态的平面图，
图6C为示出了多余的部分被去除状态的平面图；以及
图7为示出了根据本发明的另一优选实施例的后轭部的接头的平面图。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细说明，其实例示于附图中。尽可能地，在所有附图中相同的参考标号用于相同或类似的部件。
根据本发明的一个优选实施例的用于制造定子铁心与后轭部的方法将参照图5～7进行说明。
图5A～5C为平面图，示出了根据本发明的一个优选实施例的用于制造定子铁心与后轭部的方法的步骤。
参见图5A，提供具有所需外径Do和内径Di的电工钢片的基体金属BM2用于冲压。
在这种情况下，如图所示，由于电工钢片具有中心孔，最好是基体金属BM2为环形，也可以采用完整的圆盘，以及可以采用具有任意几何形状的基体金属，只要基体金属的外径大于上述外径Do即可。
在准备好基体金属BM2之后，用冲压装置(未示出)冲压基体金属，以每次成形出分开的定子铁心60a与后轭部50。
此时，后轭部50形成于基体金属BM2的外围，而定子铁心以分开的形状形成在基体金属BM2的后轭部50的内部。
在这种情况下，最好是分开的定子铁心这样形成，其所有的圆弧角α都是相同的，例如为60°、90°、或120°。
此时，考虑到定子铁心60a与转子5的装配，后轭部50与定子铁心60a冲压成在后轭部50与定子铁心60a之间具有预定间隔L(此处L＝G+T)。
也即，在制造转子5时，由于磁铁55是附连到后轭部的内部，且要求在定子6与转子5组装后，在转子5的磁铁55的内表面与定子铁心60a的T形600的端部之间保持预定的间隙G(见图4)，要求在从基体金属BM2上冲压加工后轭部50与定子铁心60a时，预先考虑磁铁55的厚度(T见图4)、以及所要求保持的在转子5与定子6之间的间隙G(气隙)。
换言之，要求在进行冲压制造转子5时，须考虑到要附连到后轭部50的内表面上的磁铁55的厚度T，以及转子5与定子6之间的间隙G，来制造转子5的后轭部50为无间断磁路、或在定子铁心60a与磁铁55之间无干涉的外转子式BLDC电动机。
因此，参见图5B，后轭部50和定子铁心60a冲压成后轭部50与定子铁心60a间隔开距离L(见图4)的状态，该距离为磁铁55的厚度T与转子5与定子6之间所需保持的间隙G的总和。
然后，参见图5C，在完成冲压从基体金属BM2上去除多余的部分后，留下成对的后轭部50与定子60a。
此时，由于定子铁心是在分开的状态下冲压的，因此将每一个铁心单元堆叠以形成组件，各组件相互连接成一环形，并将各连接部焊接即完成定子铁心的制造。
图6A～6C为平面图，示出了根据本发明的另一优选实施例的用于制造定子铁心和后轭部的方法的步骤。由于该实施例与前述实施例具有大体上相同的步骤，因此省略对其的详细说明而仅说明与前述实施例的不同之处。
在根据本发明实施例制造定子铁心与后轭部50时，定子铁心不是以分开的形状冲压出，而是成一个完整的环形来形成环形的完整铁心60b。
与分开式后轭部不同，这种情形下所需要的只是将冲压出的后轭部堆叠即可。
同时，图7示出了根据本发明的另一优选实施例的后轭部的接头的平面图，其中可以看出，以分开的形状冲压出的后轭部50的接头具有蛇形弯曲结构，从而各端可以相互匹配。
以上所述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，均应包括在本发明的保护范围之内。
例如，除了弯曲形结构外，后轭部的接头可以是任何其他的具有几何形的形状，只要能与相邻的后轭部50匹配即可。
此外，上述的实施例描述了从一张基体金属片上的成形，当然也可以在多层基体金属堆叠的状态下进行冲压，以形成堆叠成所需厚度的定子和后轭部50。
同时，尽管本发明以滚筒式洗衣机为例进行了说明，但是本发明也可以应用于波轮式直接驱动型电动机的定子铁心与后轭部上。
如上所述，本发明具有如下的优点。
用于制造滚筒式洗衣机BLDC电动机的定子铁心与后轭部的成形，可以在一片基体金属上同时完成，使得可以减少制造定子铁心与后轭部所需的材料，并且由于是一次冲压成形一对定子铁心与后轭部，因而不同于分开加工定子铁心与后轭部的情况，从而可以提高生产效率。

Claims (34)

1.一种用于制造直接驱动式洗衣机中外转子式BLDC电动机的定子铁心与后轭部的方法，包括如下步骤：
提供电工钢片的基体金属；以及
冲压所述基体金属在所述基体金属的外围成形后轭部，而在所述基体金属的后轭部的内部成形定子铁心。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述后轭部与所述定子铁心分别可具有分开的形状或成为一体。
3.根据权利要求1所述的方法，其中
所述基体金属为具有预定直径的圆形电工钢片，
所述成形的定子铁心为分开式铁心。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述分开式铁心成形为具有相同的圆弧角。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述圆弧角可为60°、90°、或120°。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述冲压步骤包括：将所述后轭部与所述定子铁心成形为，所述后轭部与所述定子铁心在所述基体金属上具有预定间隔的状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在成形所述后轭部与所述定子铁心中的所述预定间隔，等于要附连到所述后轭部的内表面上的磁铁的厚度与在制造转子时所述转子与定子之间所需保持的间隙之和。
8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述后轭部冲压成在冲压后具有分开的形状。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述后轭部的分开的形状包括接头，所述接头的几何形状与相邻的后轭部相匹配。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述后轭部的接头具有弯曲结构，使所述各后轭部能相互匹配。
11.根据权利要求3所述的方法，其中，所述冲压步骤包括在堆叠两张或两张以上的所述基体金属的情况下冲压所述基体金属。
12.根据权利要求1所述的方法，其中
所述基体金属为具有预定内径和外径的环形电工钢片，
所述成形的定子铁心为分开式铁心。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述分开式铁心成形为具有相同的圆弧角。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述圆弧角可为60°、90°、或120°。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述冲压步骤包括：将所述后轭部与所述定子铁心成形为，所述后轭部与所述定子铁心在所述基体金属上具有预定间隔的状态。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在成形所述后轭部与所述定子铁心中的所述预定间隔，等于要附连到所述后轭部的内表面上的磁铁的厚度与在制造转子时所述转子与定子之间所需保持的间隙之和。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述后轭部冲压成在冲压后具有分开的形状。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述后轭部的分开的形状包括接头，所述接头的几何形状适于与相邻的后轭部相匹配。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述后轭部的接头具有弯曲结构，使所述后轭部能相互匹配。
20.根据权利要求12所述的方法，其中，所述冲压步骤包括在堆叠两张或两张以上的所述基体金属的情况下冲压所述基体金属。
21.根据权利要求1所述的方法，其中
所述基体金属为具有预定直径的圆形电工钢片，
所述成形的定子铁心为一体式环形铁心。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述冲压步骤包括：将所述后轭部与所述定子铁心成形为，所述后轭部与所述定子铁心在所述基体金属上具有预定间隔的状态。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，在成形所述后轭部与所述定子铁心中的所述预定间隔，等于要附连到所述后轭部的内表面上的磁铁的厚度与在制造转子时所述转子与定子之间所需保持的间隙之和。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述后轭部冲压成在冲压后具有分开的形状。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述后轭部的分开的形状包括接头，所述接头的几何形状与相邻的后轭部相匹配。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述后轭部的接头具有弯曲结构，使所述后轭部能相互匹配。
27.根据权利要求21所述的方法，其中，所述冲压步骤包括在堆叠两张或两张以上的情况下冲压所述基体金属。
28.根据权利要求1所述的方法，其中
所述基体金属为具有预定内径和外径的环形电工钢片，
所述成形的定子铁心为一体式铁心。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述冲压步骤包括：将所述后轭部与所述定子铁心成形为，所述后轭部与所述定子铁心在所述基体金属上具有预定间隔的状态。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，在成形所述后轭部与所述定子铁心中的所述预定间隔，等于要附连到所述后轭部的内表面上的磁铁的厚度与在制造转子时所述转子与定子之间所需保持的间隙之和。
31.根据权利要求28所述的方法，其中，所述后轭部冲压成在冲压后具有分开的形状。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述后轭部的分开的形状包括接头，所述接头的几何形状适于与相邻的后轭部相匹配。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述后轭部的接头具有弯曲结构，使所述后轭部能相互匹配。
34.根据权利要求28所述的方法，其中，所述冲压步骤包括在堆叠两张或两张以上的情况下冲压所述基体金属。
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