CN218071249U - 一种外转子电机及衣物处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种外转子电机和衣物处理设备，该外转子电机包括外转子、定子、绕组、动力输出轴和变频器。定子包括定子铁芯，设置于外转子内，包括环状的轭部以及设置于轭部周向外侧的多个定子齿；绕组绕设于定子齿上；动力输出轴与外转子连接；变频器设于轭部内，包括主板以及设置于主板上的元器件，主板设置有避让孔，动力输出轴穿设于避让孔中。本实用新型实施例中的外转子电机将变频器置于定子的轭部中，提高了外转子电机的集成度，减小了外转子电机的总体外轮廓尺寸，提高了外转子电机的适配性。

Description

一种外转子电机及衣物处理设备

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种外转子电机及衣物处理设备。

背景技术

直驱电机配置有变频器，通过变频器改变电源频率以改变直驱电机的转速。

在相关技术中，直驱电机体积较大，占用了衣物处理设备中较大的空间，且定子铁芯的绕组的接线从定子铁芯中引出来后再与变频器的接线，制造、装配工艺复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种结构紧凑的外转子电机及衣物处理设备。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供一种外转子电机，该外转子电机包括：

外转子；

定子，包括定子铁芯，设置于所述外转子内，包括环状的轭部以及设置于所述轭部周向外侧的多个定子齿；

绕组，绕设于所述定子齿上；

动力输出轴，与所述外转子连接；

设于所述轭部内的变频器，包括主板以及设置于所述主板上的元器件，所述主板设置有避让孔，所述动力输出轴穿设于所述避让孔中。

一些实施例中，所述定子包括注塑在所述定子铁芯上的注塑件，所述注塑件包括安装板，所述安装板覆盖所述轭部的轴向一端的敞开处，所述主板层叠设置于所述安装板的内表面。

一些实施例中，所述注塑件包括环体，所述环体叠置于所述轭部的内表面，所述环体环绕所述安装板的周围设置，所述环体和所述安装板共同限定出安装腔，所述变频器设置于所述安装腔内。

一些实施例中，所述主板表面覆盖有灌胶层，且所述主板的边缘与所述注塑件的交接处通过所述灌胶层固定。

一些实施例中，所述注塑件包括凸出于所述安装板的内表面的环筋以及多个安装座，各所述安装座设置于所述环筋的径向内侧，所述主板的边缘设置有用于避让所述安装座的缺口。

一些实施例中，所述绕组的接线端接线在所述变频器上。

一些实施例中，所述外转子包括相互连接的外环壳以及端盖，所述外环壳环绕在所述定子周围，所述外环壳的轴向两侧敞开，所述端盖设置于所述外环壳的轴向一端，所述主板设置于所述轭部远离所述端盖的一端，所述动力输出轴的一端与所述端盖连接，所述动力输出轴的另一端经所述避让孔穿出所述定子。

一些实施例中，所述端盖设置有多个散热通孔以及导流结构，所述散热通孔设置于所述导流结构的迎风侧，以在所述外转子转动过程中，所述导流结构用于将气流经所述散热通孔导向所述轭部的内部。

一些实施例中，所述导流结构用于与所述端盖连接的一端围绕所述散热通孔沿所述端盖的周向一侧的边缘且沿径向的相对两侧的边缘设置，所述导流结构背离所述端盖的一端朝向迎风侧弯曲，并限定出迎风腔，以使得气流经所述迎风腔导入所述散热通孔。

本实用新型实施例还提供一种衣物处理设备，该衣物处理设备包括

洗涤筒；

前述任一实施例中所述的外转子电机，所述动力输出轴与所述洗涤筒连接，并驱动洗涤筒同步转动。

本实用新型实施例中的外转子电机将变频器置于定子的轭部中，提高了外转子电机的集成度，减小了外转子电机的总体外轮廓尺寸，提高了外转子电机的适配性。由于变频器和绕组均设置于定子上，相比现有技术，缩短了绕组与变频器之间导线的长度，能够取消原有用于中转连接的接线盒，减少了外转子电机的零部件数目。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中外转子电机的结构示意图；

图2为图1中外转子电机在另一视角的示意图；

图3为本实用新型一实施例中定子和变频器的结构示意图；

图4为图3中定子和变频器的俯视图；

图5为图3中定子和变频器在另一视角的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中转子的结构示意图；

图7为图6中的转子在另一视角的结构示意图；

图8为图7中A位置的放大示意图；

图9为图7中B位置的放大示意图。

附图标记说明

外转子10；散热通孔10a；外环壳11；端盖12；导流结构13；导流部131；第一挡风部132；第二挡风部133；定子20；安装腔20a；注塑件20b；定子铁芯 21；轭部211；定子齿212；安装板22；安装通孔22a；约束凸台221；环体23；环筋24；安装座25；约束凸台26；加强筋27；主板30；避让孔30a；灌胶层 31

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，“轴向”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，“转动方向”方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本实用新型提供一种外转子电机，参阅图1和图2，该外转子电机包括外转子10、定子20、绕组、动力输出轴和变频器。

请参阅图3，定子20包括定子铁芯21，定子铁芯21设置于外转子10内，并与外转子10间隔布置。定子铁芯21包括环状的轭部211以及设置于轭部211 周向外侧的多个定子齿212。各定子齿212沿周向间隔设置，相邻两个定子齿 212之间限定出绕线槽。

示例性地，定子20由多个定子冲片沿轴向叠压制成。定子冲片的具体材料不限，例如硅钢等。

绕组绕设于定子齿212上，即穿设在上述的绕线槽中。

绕组由可导线缠绕而成。导线的材质不限，具有良好的导电性能，例如铜等。

外转子10具有多个永磁体，永磁体设于外转子10的内侧且用于与定子齿 212的齿顶部配合。

绕组通电后，基于电磁感应原理，定子铁芯21形成磁通路并产生磁力，定子铁芯21所产生的磁力与外转子10上的永磁体所产生的磁力之间发生相互作用，进而持续推动外转子10转动。

变频器用于调整电机的输出功率，使电机能够变速运行，降低电力线路电压波动对电机工作的影响，起到节能的目的。

变频器包括主板30以及设置于主板30上的元器件。各元器件位于主板30 的一侧表面上，各元器件之间通过电线或者主板30上的蚀刻电路实现电连接。

变频器设于轭部211内。一方面，轭部211能够对变频器起到一定的保护作用；另一方面，充分利用轭部211的内部空间，避免变频器占用定子20和转子之外的空间，减小了外转子电机的总体尺寸。

动力输出轴与外转子10连接，以使动力输出轴能够随外转子10转动，从而实现输出扭矩的目的。

请参阅图3和图4，主板30设置有避让孔30a，动力输出轴穿设于避让孔 30a中，以便使得动力输出轴、外转子10和定子20三者实现同轴布置。一方面，降低了动力输出轴发生偏心转动的几率；另一方面，以便调整外转子电机的质心位置，降低了动力输出轴、外转子10和定子20三者相对转轴偏斜而造成异常磨损、碰撞的几率。

本实用新型实施例中的外转子电机将变频器置于定子20的轭部211中，提高了外转子电机的集成度，减小了外转子电机的总体外轮廓尺寸，提高了外转子电机的适配性。由于变频器和绕组均设置于定子20上，相比现有技术，缩短了绕组与变频器之间导线的长度，能够取消现有技术中用于中转连接的接线盒，减少了外转子电机的零部件数目。

可以理解的是，定子铁芯21与变频器之间设置绝缘结构，以降低电流对变频器的正常工作造成不利影响。

一些实施例中，定子20包括注塑在定子铁芯21上的注塑件20b，变频器设置于注塑件20b上，以使变频器位于注塑件20b与定子铁芯21之间。注塑件 20b为变频器的安装提供了安装位置。

示例性地注塑件20b采用工程塑料制成，注塑件20b能够使得定子铁芯21 和变频器之间保持电气绝缘。

示例性地，将定子铁芯21置于注塑模具内，注塑，冷却后，注塑件20b 即与定子铁芯21结合在一起。

注塑件20b的具体结构形式不限。

示例性地，参阅图3至图5，注塑件20b包括安装板22，安装板22覆盖轭部211的轴向一端的敞开处，主板30层叠设置于安装板22的内表面。安装板 22能够遮挡轭部211的轴向一端的敞开处，从而降低外界异物进入到轭部211 的内部空间中的几率。同时，安装板22用于实现变频器安装的安装平面与轴向垂直，有利于减小变频器的布置对定子20沿轴向尺寸的影响。

该实施例中，安装板22位于轭部211的轴端，在轭部211内腾出较大的空间，以便安装变频器。

一些实施例中，安装板22上设有安装通孔22a，安装通孔22a与避让孔30a 同轴布置，以使动力输出轴穿过安装通孔22a。也就是说，动力输出轴会从安装板22一侧穿出定子20，并与负载连接。

示例性地，参阅图3至图5，注塑件20b包括环体23，环体23叠置于轭部 211的内表面，也就是说，轭部211的内表面几乎完全被环体23覆盖。环体23 环绕安装板22的周围设置，环体23和安装板22共同限定出安装腔20a，变频器设置于安装腔20a内。环体23沿径向与轭部211贴合，从而使得注塑体与定子铁芯21之间的相对位置固定。此外，环体23沿径向阻隔于变频器与定子铁芯21之间，降低了变频器与轭部211沿径向的内侧发生接触的概率。

示例性地，环体23背离安装板22的一端沿轴向凸出于轭部211，以进一步降低了变频器因震动等因素发生偏斜而与轭部211沿轴向的边缘发生接触的几率。

一些实施例中，参阅图3和图4，在主板30表面覆盖有灌胶层31，灌胶层 31由灌封胶固化后形成。灌胶层31位于主板30上设有元器件的一侧，灌胶层 31能够起到防潮防尘、绝缘、缓冲、防腐蚀的作用，降低元器件在使用过程中出现漏电的概率，提高了外转子电机的使用寿命。

灌封胶的具体类型不限，例如环氧树脂、有机硅胶等。

一些实施例中，主板30的边缘与注塑件20b的交接处通过灌胶层31固定，以实现主板30与注塑件20b之间的相对位置固定，降低了在外转子电机运动过程中所产生的震动导致主板30移位、脱落的可能。

可以理解的是，由于变频器设置于注塑件20b中，在进行灌胶作业的过程中，注塑件20b起到了约束液态灌封胶的流动范围，从而起到了现有技术中灌胶盒的作用。因此，本实用新型实施例取消了现有技术中的灌胶盒，进一步减少了外转子电机的零部件数目，提高了集成度。

在一些实施例中，安装板22的安装通孔22a的边缘设有约束凸台26，约束凸台26为环形且凸出于安装板22用于安装主板30一侧表面，约束凸台26 沿径向的外侧与避让孔30a的内壁抵接或者两者沿径向间隔设置。一方面，通过约束凸台26能够约束主板30在注塑件20b中的位置，限制其沿径向的移动范围；另一方面，约束凸台26能够降低灌胶作业的过程中液态灌封胶从安装通孔22a和避让孔30a中溢出的几率。

一些实施例中，参阅图3和图4，注塑件20b包括多个安装座25，安装座 25设于安装板22的内表面。安装座25设有沿轴向贯穿的安装孔。通过在安装孔中穿设螺栓或者螺钉实现外转子电机在预设安装位置的固定。

本申请实施例中，多个指的是不少于两个。

安装座25的具体形状不限，只要具有足够的结构强度，满足安装需求即可。

示例性地，安装座25大致呈柱体状，安装座25沿定子20的轴向的厚度大于安装板22的厚度。

一些实施例中，参阅图3和图4，注塑件20b包括凸出于安装板22的内表面的环筋24，环筋24沿周向与各安装座25连接。通过环筋24使得各安装座 25之间能够互相传导载荷，从而提高了结构强度，有利于提高安装外转子电机过程中所施加的预应力，提高了安装的稳定性。

一些实施例中，参阅图3和图4，各安装座25设置于环筋24的径向内侧，主板30的边缘设置有用于避让安装座25的缺口。也就是说，主板30位于环筋 24的径向内侧，主板30的轮廓形状大致呈与环筋24尺寸一致的圆形，只不过，在边缘处为了避免安装座25而设置了缺口。

缺口的形状与安装座25的形状相适应，以使安装座25能够对主板30的安装起到定位作用，避免主板30相对安装板22发生相对转动。

在设有环体的实施中，注塑件20b包括若干个加强筋27，加强筋27沿径向延伸并连接在环体23和环筋24之间。从而提高注塑件20b的结构强度。

一些实施例中，绕组的接线端接线在变频器上。变频器位于轭部211内，即，绕组和变频器均设置于定子上，从而大大缩短了两者间的间距，使得绕组的导线穿过轭部211后与变频器直接电连接，而无需其它中转接线。绕组与变频器之间电连接，以使变频器能够控制向绕组导通电流的时机、电压、电流等参数，从而实现变频器调整电机的输出功率，使电机能够变速运行的目的。

外转子的具体材质不限。例如采用金属材质或者工程塑料。

外转子20的具体形状不限。

示例性地，一些实施例中，参阅图1、图2、图6和图7，外转子10包括相互连接的外环壳11以及端盖12。外环壳11环绕在定子20周围。在外环壳 11的内侧设有永磁体。外环壳11的轴向两侧敞开，端盖12设置于外环壳11 的轴向一端。以使外转子10能够罩设在定子20的周围，对定子20起到一定的保护作用。

一些实施例中，主板30设置于轭部211远离端盖12的一端。即，变频器设置于安装板22与端盖12之间的空间中，由端盖12和安装板22共同对元器件提供保护作用。

动力输出轴的相对定子20和外转子10的布置方式不限。

示例性地，动力输出轴的一端与端盖12连接，动力输出轴的另一端经避让孔30a穿出定子20。

动力输出轴与外转子10之间的连接方式不限，例如花键连接、螺钉连接等。

参阅图7，外转子10包括安装凸台14，安装凸台14设于端盖12上且沿轴向延伸，动力输出轴穿设于安装凸台14中并与安装凸台14固定连接。通过安装凸台14能够增大外转子10与动力输出轴之间沿轴向的接触面积，降低了动力输出轴对外转子10所施加的径向作用力导致外转子10发生损伤的几率。

安装凸台14与端盖12之间设有若干个肋板，肋板沿径向延伸且各肋板之间沿周向间隔布置，以提高安装凸台14与端盖12之间的连接强度。

可以理解的是，在避让孔30a中设有滚动轴承，动力输出轴穿设于滚动轴承的内圈中。一方面，由滚动轴承为动力输出轴提供支撑，以降低动力输出轴以其与端盖12的连接位置为支点形成悬臂梁形式，而导致动力输出轴相对定子 20的轴线发生偏斜的几率，避免了动力输出轴与主板30发生摩擦而导致主板30发生损坏；另一方面，外转子10与定子20之间通过滚动轴承和动力输出轴实现间接连接，使得外转子10与定子20之间的相对位置固定。

一些实施例中，参阅图2和图7，端盖12设置有多个散热通孔10a，外界空气能够经穿过散热通孔10a进入到外转子电机的内部通过空气流动带走外转子电机内部一部分热量，实现散热降温的效果。

可以理解的是，散热通孔10a沿轴向贯穿端盖12，且与轭部211的内部连通。

示例性地，各散热通孔10a沿周向间隔布置。

一些实施例中，参阅图2，端盖12设置有多个导流结构13。每个导流结构 13均由与其对应配置的散热通孔10a。即，散热通孔10a的数目多于或者等于导流结构13的数目。散热通孔10a设置于导流结构13的迎风侧，以在外转子 10转动过程中，导流结构13用于将气流经散热通孔10a导向轭部211的内部。导流结构13随外转子10转动，外界空气与导流结构13撞击后改变了气流相对端盖12的流动方向，以使得部分气流的流动方向变为沿轴向朝向端盖12流动，并经散热通孔10a进入到轭部211的内部。从而使得外转子电机在工作过程中通过其自身的转动能够源源不断引导气流进入到其内部，进一步提高了散热性能。

导流结构13和散热通孔10a均沿径向延伸。即，两者的延伸方向垂直于转动过程中气流的相对流动方向，从而提高气流进入轭部211的内部的流量。一些实施例中，参阅图8和图9，导流结构13用于与端盖12连接的一端围绕散热通孔10a沿端盖12的周向一侧的边缘且沿径向的相对两侧的边缘设置，导流结构13背离端盖12的一端朝向迎风侧弯曲，并限定出迎风腔13a，以使得气流经迎风腔13a导入散热通孔10a。迎风腔对气流起到导向和聚拢的作用，以使得的更多流量的气流能够经散热通孔10a进入到轭部211的内部，从而提高散热性能。

导风结构13朝向迎风侧弯曲设置能够更加平缓地改变气流的流动方向，从而减小噪音。

本实用新型实施例还提供一种衣物处理设备，包括洗涤筒和前述实施例中任一所述的外转子电机，动力输出轴与洗涤筒连接，并驱动洗涤筒同步转动。

洗涤筒内设有用于容纳待处理衣物的衣物处理腔。

采用外转子电机直接驱动洗涤筒转动，从而取消了相关技术中的机械传动件，使得传动过程更加安静平稳，有效降低了振动和噪音，减少了衣物处理设备中的零部件数量；其次，外转子电机可以对洗涤筒的旋转实现更加精细化的控制，实现洗涤筒的小角度往复旋转，降低了对衣物的损伤；再者，外转子电机可保持长时间不间断工作，从而实现衣物的长时间不间断处理，提高对衣物的处理效果，提升了用户体验。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外转子电机，其特征在于，包括：

外转子(10)；

定子(20)，包括定子铁芯(21)，设置于所述外转子(10)内，包括环状的轭部(211)以及设置于所述轭部(211)周向外侧的多个定子齿(212)；

绕组，绕设于所述定子齿(212)上；

动力输出轴，与所述外转子(10)连接；

设于所述轭部(211)内的变频器，包括主板(30)以及设置于所述主板(30)上的元器件，所述主板(30)设置有避让孔(30a)，所述动力输出轴穿设于所述避让孔(30a)中。

2.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述定子(20)包括注塑在所述定子铁芯(21)上的注塑件(20b)，所述注塑件(20b)包括安装板(22)，所述安装板(22)覆盖所述轭部(211)的轴向一端的敞开处，所述主板(30)层叠设置于所述安装板(22)的内表面。

3.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述注塑件(20b)包括环体(23)，所述环体(23)叠置于所述轭部(211)的内表面，所述环体(23)环绕所述安装板(22)的周围设置，所述环体(23)和所述安装板(22)共同限定出安装腔(20a)，所述变频器设置于所述安装腔(20a)内。

4.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述主板(30)表面覆盖有灌胶层(31)，且所述主板(30)的边缘与所述注塑件(20b)的交接处通过所述灌胶层(31)固定。

5.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述注塑件(20b)包括凸出于所述安装板(22)的内表面的环筋(24)以及多个安装座(25)，各所述安装座(25)设置于所述环筋(24)的径向内侧，所述主板(30)的边缘设置有用于避让所述安装座(25)的缺口。

6.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述绕组的接线端接线在所述变频器上。

7.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述外转子(10)包括相互连接的外环壳(11)以及端盖(12)，所述外环壳(11)环绕在所述定子(20)周围，所述外环壳(11)的轴向两侧敞开，所述端盖(12)设置于所述外环壳(11)的轴向一端，所述主板(30)设置于所述轭部(211)远离所述端盖(12)的一端，所述动力输出轴的一端与所述端盖(12)连接，所述动力输出轴的另一端经所述避让孔(30a)穿出所述定子(20)。

8.根据权利要求7所述的外转子电机，其特征在于，所述端盖(12)设置有多个散热通孔(10a)以及导流结构(13)，所述散热通孔(10a)设置于所述导流结构(13)的迎风侧，在所述外转子(10)转动过程中，所述导流结构(13)用于将气流经所述散热通孔(10a)导向所述轭部(211)的内部。

9.根据权利要求8所述的外转子电机，其特征在于，所述导流结构(13)用于与所述端盖(12)连接的一端围绕所述散热通孔(10a)沿所述端盖(12)的周向一侧的边缘且沿径向的相对两侧的边缘设置，所述导流结构(13)背离所述端盖(12)的一端朝向迎风侧弯曲，并限定出迎风腔(13a)，以使得气流经所述迎风腔(13a)导入所述散热通孔(10a)。

10.一种衣物处理设备，其特征在于，包括

洗涤筒；

权利要求1-9所述的外转子电机，所述动力输出轴与所述洗涤筒连接，并驱动洗涤筒同步转动。

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