一種電機總成用定子組件的製作方法

2023-05-21 13:51:56 2

專利名稱：一種電機總成用定子組件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機總成用定子組件。
背景技術：
普通電機的轉速較高，為了得到合適的輸出轉速，在實際應用中，需要對電機進行減速，目前常採用的方式有使電機傳遞到減速器通過一級皮帶輪減速，在減速器裡設置一級或多級齒輪減速機構來完成一定速比的減速。此結構不僅複雜，而且佔用空間大。為了解決此技術問題，目前已有一些關於去除皮帶輪，將電機與減速器進行直接連接，由於其電機本體與減速器仍然是相對獨立的，電機本體與減速器均分別需要佔用安裝空間，結構不夠緊湊，體積仍然較大。為了進一步解決上述技術問題，公開號為CN102142734A的中國發明專利申請公開了一種外轉子電機總成，包括電機本體，驅動軸，減速機構，其中:驅動軸固定在減速機構上，電機本體直接驅動驅動軸，電機本體有內徑空間，減速機構安裝在電機本體內徑空間中。此結構雖然在一定程度上進一步減少了佔用空間，而由於其原理為利用在外轉子電機的定子內部圓周空間上通過安裝部件將減速機構安裝在定子內徑空間中，因此無法在沒有內部空間的內轉 子電機上進行應用，有一定的局限性，同時其電機本體直接驅動軸，然後通過安裝在電機內徑空間內的減速機構對驅動軸進行減速，因此也僅為一定程度上減少了佔用空間，但是結構仍然不夠緊湊，進一步地，將減速機構為了獲得更大傳動比時需要增加體積時，也必然使得外轉子電機增加內徑體積才能實現該實用新型，顯然這並沒有解決實質的技術問題。此外，現有技術中的直接連接的電機與減速機構，為了滿足機構運行所需起動力矩和最大力矩，電機需採用外轉子電機，一般具體為直流無刷或永磁同步電機，需耗用昂貴的永磁材料，導致電機佔用成本非常高。

實用新型內容為了解決上述現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種電機總成用定子組件，其採用的技術方案為:一種電機總成用定子組件，所述定子組件包括包括具有定子槽的定子鐵芯，以及位於定子槽內的定子繞組，所述定子鐵芯由若干個具有定子內圓孔的圓形狀定子衝片疊壓而成，所述定子衝片在定子內圓孔圓周上徑向分布48個定子齒,各相鄰定子齒之間形成48個定子槽，所述定子衝片外徑範圍在176mm,定子衝片內徑範圍在118_124mm。優選地,所述定子槽齒寬範圍在0.3-0.45mm,所述定子槽底與定子衝片外圓周的等效軛高範圍在0.65-0.75mm。優選地，所述定子衝片上設有多個定子衝片自鎖孔，所述定子衝片自鎖孔將定子衝片疊壓為一體；具體優選地，定子衝片自鎖孔的數量可在6-10個。優選地，所述電機總成包括定子組件、安裝於定子組件之內的轉子組件，其中:還包括:設置於轉子組件內部且將轉子組件的輸出轉速進行減速處理的減速機構，用於從轉子組件中心位置處獲取偏心的轉動動能，並輸出其轉速低於所述轉子轉速的動力；連接所述減速機構的減速輸出軸，在所述減速機構輸出動力的作用下進行低速轉動；連接所述減速機構的輸出軸套，其套設於所述減速輸出軸外部。優選地，所述的電機為8極感應電機。優選地，所述的電機氣隙範圍在0.25-0.35mm,即所述定子組件與轉子組件之間的氣隙範圍在0.25-0.35mm。優選地，所述轉子組件包括轉子鐵芯和一體設於轉子鐵芯兩端的鑄鋁端環，所述轉子鐵芯由若干個轉子衝片扭角疊壓而成；所述轉子衝片具有內徑和外徑，且轉子衝片外周均布52個梨形槽，所述轉子衝片內徑範圍在70-90mm，所述轉子衝片外徑範圍在118_124mm0優選地，所述梨形槽齒寬範圍在4.2-4.8mm,所述梨形槽底與轉子衝片內圓周的軛高範圍在8-12mm。優選地，所述的定子組件設於殼體組件內部，所述的殼體組件包括:兩端開口的筒狀殼體、與殼體底端連接的電機端蓋、位於殼體頂端且與電機端蓋通過緊固件連接的安裝盤，並且殼體、電機端蓋和安裝盤圍成一個用於安置定子組件、轉子組件以及減速機構等部件的內部空間。優選地，所述轉 子組件包括:驅動架；位於所述驅動架之內的空腔。優選地，所述減速機構安裝在所述空腔內，並且包括:連接所述驅動架且繞驅動架軸線旋轉的偏心套；套裝於所述偏心套外部且與其轉動連接的正齒輪，用於隨著偏心套的旋轉而繞所述驅動架軸線進行公轉；連接所述輸出軸套的內齒圈，其內安置有所述正齒輪，使得所述正齒輪在所述公轉期間與所述內齒圈的內齒嚙合而產生自轉；將所述正齒輪連接到所述減速輸出軸的連接裝置。優選地，所述減速機構包括:包括安裝在所述驅動架偏離軸心位置處的輸入齒輪軸；連接所述輸入齒輪軸的輸入齒輪；與所述輸入齒輪嚙合連接的輸出齒輪；位於所述驅動架之外並與所述輸入齒輪嚙合連接的中間驅動齒輪；所述輸出齒輪固定連接減速輸出軸，所述中間驅動齒輪固定連接輸出軸套。優選地，所述轉子鐵芯內圓周上設有若干個外延嵌齒。當轉子組件還包括轉子嵌件時，所述外延嵌齒用於轉子鐵芯與轉子嵌件之間的嵌合連接，以增加兩者之間的嵌合力；具體優選地，所述外延嵌齒的數量可在8-14個。優選地，所述輸出軸套外部安裝連接有磁滯阻尼器，磁滯阻尼器可對輸出軸套產生阻尼力，使得所述輸出軸套的旋轉速度等於或小於所述減速輸出軸的旋轉速度。本實用新型還提供上述電機總成應用的洗衣機驅動機構，其採用的技術方案如下:所述的洗衣機驅動機構包括分別連接洗衣機的脫水執行部件和洗滌執行部件的脫水軸套和洗滌軸，所述的減速機構的輸出軸成為洗滌軸，所述輸出軸套成為脫水軸套。優選地，當所述脫水軸套外部安裝連接有磁滯阻尼器時，在洗滌工況時，所述導磁部件與脫水軸套固定連接，磁滯阻尼器對脫水軸套產生阻尼力，使得所述脫水軸套的旋轉速度等於或小於所述洗滌軸的旋轉速度。磁滯阻尼器中，所述永磁體使得所述導磁部件處於交變磁化狀態，進而對導磁部件產生磁滯作用，即對導磁部件產生阻尼力。與現有技術相比，本實用新型提供的電機總成及其應用的洗衣機驅動機構具有如下突出的優點:I)本實用新型通過研究設計，提供8極感應電機取代現有技術中的外轉子電機即實現了電機與減速機構的直接連接，完全滿足了機構運行時所需的最大力矩和起動力矩，大大降低了製造成本，且噪音低；2)本實用新型提供的電機總成用定子組件以及轉子組件材料用量少，生產成本低，裝配工藝簡單，且應用於8極感應電機後，完全滿足了機構運行時所需的最大力矩和起動力矩，大大降低了製造成本，且噪音低；3)本實用新型提供的洗衣機驅動機構能夠根據洗滌負載的變化調整洗滌軸的轉速，從而減輕或者消除被洗滌衣物的損壞，並且可以避免洗衣機的電機因過載而導致的燒毀事故；且洗滌軸和脫水軸套可同時逆向旋轉，從而提高洗滌效果；4)在上述第3)點基礎上，本實用新型在洗滌工況時，通過磁滯阻尼器對脫水軸套產生有效阻尼作用，使得脫水軸套的旋轉速度等於或小於洗滌軸的旋轉速度，大大確保了洗滌效果，滿足洗淨比要求；5)本實用新型的洗衣機驅動機構將減速機構安置於電機的內部，因此可以充分利用電機內部的空間，減小了驅動機構的體積，從而利於洗衣機的小型化；6)本實用新型的減速機構中的正齒輪在隨偏心套公轉的同時，又與內齒圈發生嚙合作用而進行自轉，從而使得洗滌軸和脫水軸套實現同時的反向旋轉，降低電機的能耗，且降低噪聲；7)本實用新型採用連接裝置將正齒輪連接到洗滌軸或脫水軸套上，使得正齒輪將其隨偏心套旋轉時獲得的偏離電機軸線的偏心力矩，轉化為與電機軸線同軸的力矩，由於採用的減速傳動部件少，因此傳遞效率高，結構緊湊，體積小，並且安裝與使用方便；8)本實用新型將提供動力的電機作為洗衣機驅動機構的部件之一，在使洗衣機驅動機構的結構更加緊湊、佔用空間更小的同時，還減少了大量連接件的耗用，因此進一步降低了洗衣機的生產成本。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

圖1是本實用新型第一實施例洗衣機驅動機構的結構示意圖；圖2是本實用新型第一實施例的減速機構的爆炸視圖(未示出離合裝置);圖3是本實用新型第一實施例的定位滑塊的結構示意圖；圖4是本實用新型第一實施例的十字滑塊的結構示意圖；圖5是本實用新型第一實施例的正齒輪的結構示意圖；圖6是本實用新型第一實施例的偏心套的結構示意圖；圖7是本實用新型第二實施例洗衣機驅動機構的結構示意圖8是本實用新型第二實施例的減速機構的爆炸視圖(未示出離合裝置);[0044]圖9是本實用新型第二實施例的連接盤的結構示意圖；圖10是圖9所示的連接盤的右側視圖；圖11是本實用新型第二實施例的正齒輪的結構示意圖；圖12是本實用新型第一、二實施例的離合裝置、脫水軸套和內齒圈部分的爆炸視圖；圖13是本實用新型第一、二實施例的離合齒圈的結構示意圖；圖14是本實用新型第三實施例的洗衣機驅動機構的結構示意圖；圖15是圖14的爆炸結構示意圖；圖16是本實用新型第三實施例的部分組件的結構示意圖；圖17是本實用新型第三實施例的導磁部件的結構示意圖；圖18是圖17的爆炸結構示意圖；圖19是本實用新型第三實施例的離合齒圈(未顯示導磁鐵環912)的結構示意圖；圖20是本實用新型的轉子嵌件的結構示意圖；圖21是本實用新型的內齒圈的結構示意圖；圖22是本實用新型的內 齒圈的俯視圖；圖23是本實用新型的洗衣機驅動機構的主視圖；圖24是本實用新型的減速機構及洗滌軸各零件的旋轉方向示意圖；圖25是圖14的A處放大結構示意圖；圖26是本實用新型所述電機定子組件2的結構示意圖；圖27是圖26中定子衝片的結構示意圖；圖28是本實用新型所述電機轉子組件3的結構示意圖；圖29是圖26中轉子衝片的結構示意圖；圖30是圖29的B處放大結構示意圖；圖31是本實用新型第四實施例洗衣機驅動機構的原理示意圖(未示出磁滯阻尼器)。
具體實施方式
本實用新型的核心是一種電機總成，如圖1、7、14所示，包括定子組件2、安裝於定子組件之內的轉子組件3，其中:還包括:設置於轉子組件3內部且將轉子組件3的輸出轉速進行減速處理的減速機構，用於從轉子組件中心位置處獲取偏心的轉動動能，並輸出其轉速低於所述轉子轉速的動力；連接所述減速機構的減速輸出軸，在所述減速機構輸出動力的作用下進行低速轉動；連接所述減速機構的輸出軸套，其套設於所述減速輸出軸外部；所述的電機為8極感應電機；如圖28-30所示，所述轉子組件3包括轉子鐵芯和一體設於轉子鐵芯兩端的鑄鋁端環37，所述轉子鐵芯由若干個轉子衝片36扭角疊壓而成，所述轉子衝片36具有內徑和外徑，且轉子衝片36外周均布52個梨形槽361，所述轉子衝片內徑ODil範圍在70_90mm，所述轉子衝片外徑ODl範圍在118-124mm ;所述梨形槽齒寬tl範圍在4.2-4.8mm，所述梨形槽底與轉子衝片內圓周的軛高hi範圍在8-12mm ;所述轉子鐵芯內圓周上設有12個外延嵌齒362，所述的轉子組件3還包括塑料材料製備的轉子嵌件38，所述轉子嵌件38通過注塑工藝嵌裝在所述轉子組件本體34內部，所述外延嵌齒362用於轉子組件本體34與轉子嵌件38之間的嵌合連接，以增加兩者之間的嵌合力；所述鑄鋁端環37兩端設有若干個軸向延伸的凸齒371，當轉子組件3旋轉時，所述凸齒371跟隨轉子組件3 —同旋轉，有效起到散熱功能，為了確保轉子組件3的動力平衡，可在合適位置安裝平衡塊372，如將安裝平衡塊372卡裝在所述凸齒371上，平衡塊的材料可以為金屬材料；所述轉子衝片36上設有8個轉子衝片自鎖孔363，所述轉子衝片自鎖孔363將轉子衝片36疊壓為一體；所述轉子衝片的梨形槽361是閉口形狀的，且包括I個用於扭角疊壓定位用開口形狀的梨形槽361-0，所述的開口形狀的梨形槽361-0便於在轉子組件3扭角疊壓工藝的起始位置的定位功能；如圖26、27所示，所述定子組件2包括具有定子槽211的定子鐵芯，以及位於定子槽內的定子繞組22，所述定子鐵芯由若干個具有定子內圓孔212的圓形狀定子衝片21疊壓而成，所述定子衝片21在定子內圓孔212圓周上徑向分布48個定子齒213,各相鄰定子齒213之間形成48個定子槽211，所述定子衝片外徑Φ 2範圍在176mm，定子衝片內徑Φ 2範圍在118-124mm ;所述定子槽齒寬t2範圍在0.3-0.45mm，所述定子槽底與定子衝片外圓周的等效軛高h2範圍在0.65-0.75mm ;所述定子衝片21上設有多個定子衝片自鎖孔214，所述定子衝片自鎖孔214將定子衝片疊壓為一體；所述的電機氣隙範圍在0.25-0.35mm,即所述定子組件2與轉子組件3之間的氣隙範圍在 0.25-0.35mm。本實用新型的核心是還提供該電機所應用的洗衣機驅動機構，具有軸向尺寸小、結構緊湊、佔用空間小的優點。圖23所示為本實用新型的洗衣機驅動機構的主視圖，圖1、圖7為圖23所示的洗衣機驅動機構的兩個實施例的剖視圖，如圖1、圖7所示，所述的洗衣機驅動機構包括分別連接洗衣機的脫水執行部件和洗滌執行部件的脫水軸套20和洗滌軸5，所述的減速機構的輸出軸成為洗滌軸5，所述輸出軸套成為脫水軸套20。
本實用新型中，電機的內轉子3通過繞位於自身中心的軸線旋轉而提供轉動動能，在內轉子內部設有將內轉子的輸出轉速進行變速處理的減速機構，由於減速機構與內轉子相連，因此減速機構在內轉子繞軸線旋轉的過程中，獲得了轉動動能，由於減速機構中與內轉子連接的偏心套繞內轉子軸線進行偏心旋轉，因此帶動減速機構中的其它零件也繞內轉子軸線進行偏心旋轉，且將偏心旋轉後的動力轉化為轉速等於或低於內轉子轉速的動力輸出。由於減速機構與洗滌軸相連，而洗滌軸的一端與洗衣機的洗滌執行部件(如波輪或攪拌器，下文同此，不再贅述)(圖中未示出)相連，並且在洗滌軸的外部套設有與其轉動連接的脫水軸套20，脫水軸套與洗衣機的脫水執行部件(如內桶，圖中未示出)相連，從而在減速機構輸出動力的作用下，洗滌軸和脫水軸套將所述等於或低於內轉子轉速的動力分別供應給相對應的執行部件，進而使安裝有本實用新型的洗衣機驅動機構的洗衣機完成洗衣的功能。在本實用新型中，如圖23、1、7所示，在殼體組件I內部安置有定子2(同本專利所稱定子組件2，下文同此，不再贅述)，在定子2內部安置有用於提供轉動動能的內轉子3(同本專利所稱轉子組件3，下文同此，不再贅述)。本實用新型的內轉子包括驅動架31和設於驅動架內部的空腔32，因此內轉子的轉速即為驅動架的轉速，並且驅動架的旋轉軸為其對稱軸。其中，減速機構安裝在驅動架內部的空腔內，該減速機構包括:安裝在所述空腔中並連接驅動架31且繞驅動架軸線旋轉的偏心套4，其在驅動架的帶動下與驅動架同速旋轉；套裝於偏心套外部且與其形成轉動連接的正齒輪6，其隨著偏心套的旋轉而繞驅動架軸線進行公轉，其中，正齒輪通過連接裝置與洗滌軸5相連，從而將其旋轉產生的動力傳遞給洗滌軸；連接脫水軸套20的內齒圈7，其內安置有正齒輪，使得正齒輪在公轉期間與內齒圈的內齒嚙合而產生自轉，並且內齒圈在與正齒輪嚙合的過程中也進行相應的旋轉，並將動力傳遞給脫水軸套；此外，本實用新型還包括用於控制洗衣機洗滌和脫水工況轉換的離合裝置，其設置於殼體組件內部，並且軸向滑動地套裝於內齒圈的外壁上，通過軸向滑動與設於驅動架一端的卡齒進行卡合連接或與卡齒脫離，從而使得減速機構輸出的轉速等於或低於驅動架的轉速，低於驅動架的轉速時即為洗滌工況，等於驅動架的轉速時即為高速旋轉的脫水工況。 本實用新型的減速機構中，通過連接裝置將正齒輪連接到洗滌軸上，而本實用新型的連接裝置具有不同的結構形式，下面結合具體實施例1和實施例2進行詳細說明。實施例1如圖1、2所示，為本實用新型的洗衣機驅動機構中的連接裝置為滑塊結構的結構示意圖。如圖1所示，本實施例的電機為上文所述的內轉子電機。其中，殼體組件I包括:兩端開口的筒狀殼體11、與殼體11底端連接的電機端蓋12、位於殼體頂端且與電機端蓋12通過電機螺栓13連接的安裝盤14，並且殼體11、電機端蓋12和安裝盤14圍成一個用於安置定子2和內轉子3等其它零部件的內部空間。本實施例的內轉子3包括驅動架31和設在驅動架內部的空腔32，並且在驅動架的頂部端面設有卡齒33。具體的，如圖1、圖20所示，本實施例的驅動架包括筒狀的轉子本體34 ((同本專利所稱轉子組件本體34，下文同此，不再贅述)和位於轉子本體內的轉子嵌件35，其中轉子嵌件包括:兩端開口的圓筒351，其頂端設有向上延伸的卡齒33 ;位於圓筒底端的底座352，且底座的中心開設一底座通孔。轉子嵌件中的圓筒和底座共同構成用於安置減速機構的空腔32，而洗滌軸穿過所述底座通孔的中心，因此驅動架旋轉時具有與洗滌軸相同的旋轉軸，即驅動架的旋轉軸線與洗滌軸的旋轉軸線重合。本實施例中，如圖2所示，在內轉子的空腔中安置有減速機構，該減速機構包括偏心套4、正齒輪6、內齒圈7和連接裝置8。其中，減速機構中的偏心套與驅動架31固定連接，並且偏心套繞驅動架的旋轉軸旋轉。如圖6所示,該偏心套包括與驅動架同軸線旋轉的第二套體和與驅動架偏軸線旋轉的第一套體，其中第二套體與第一套體可以為分體式固定連接，也可以是一體式固定連接，為了便於加工或安裝，優選的，如圖2所示，第二套體為第二套體43，第一套體包括與第二套體頂端連接的偏心連接件41和與偏心連接件頂端連接的第一套體42，其中，偏心連接件41具有相對於第一套體42向外側延伸所形成的外延邊，並且在第二套體43內設有用於穿過洗滌軸的偏心套通孔44，該偏心套通孔向上延伸貫穿偏心連接件和第一套體。在加工偏心套時，第一套體、偏心連接件和第二套體可以採用一體成型的方式，或者採用焊接等方式將其連接為一體，並且，在加工時，應使第一套體的中心線和第二套體的中心線之間具有一定的偏心距，該偏心距可取為正齒輪的半徑和內齒圈半徑之差。本實施例中，偏心套4與驅動架31間的固定連接為便於傳遞旋轉扭矩的剛性連接，在加工時，偏心套與驅動架可以採用一體式固連，也可以採用分體式固連，如通過螺釘、焊接等方式連接。優選的具體方式為:筒狀的轉子本體34採用金屬材質，偏心套4採用金屬材質，將筒狀的轉子本體34、偏心套4放入注塑模具或壓鑄模具，直接經過注塑或壓鑄成型使轉子和偏心套安裝於轉子嵌件35上；更優選地，偏心套4中偏心連接件41的外延邊411的外側可設有若干個凹陷(圖2中為4個)或凸邊，從而增加偏心套4與驅動架31注塑或壓鑄時的結合力，易於偏心套4與驅動架31之間剛性固定連接的需要。當驅動架旋轉時，通過第二套體固連在其轉子嵌件底座通孔中的偏心套也隨之同軸、同速旋轉，從而帶動與偏心套中的第一套體42轉動連接的正齒輪也隨之進行相應的旋轉。如圖5所不,本實施例的正齒輪6包括鋼圈63和位於鋼圈外側且與其一體注塑成型的外齒60，並且正齒輪的上端面還設置有一對徑向相對的齒輪凹槽62。其中，鋼圈與偏心套中的第一套體轉動連接，具體方式為:第一套體42的外壁與含油軸承100的內圈以過盈方式配合連接，而偏心連接件外延邊的上端部與含油軸承100外延邊的下端部接觸連接，含油軸承100的外圈與正齒輪的內壁以間隙配合方式接觸連接；或者，也可以採用第一套體42的外壁與含油軸承100的內圈為間隙配合方式連接，而偏心連接件外延邊的上端部與含油軸承100外延邊的下端部接觸連接，含油軸承100的外圈與正齒輪的內壁以過盈配合方式接觸連接。當然地，也可以將正齒輪6直接採用粉末冶金件，避免上述的鋼圈注塑式結構。當偏心套4旋轉時，與其上的第一套體轉動連接的正齒輪在其帶動下進行與其相同旋轉方向的公轉，並且由於偏心套中的第一套體和第二套體的中心線間距有一定的偏心距，而第一套體的旋轉軸線與驅動架軸線重合，因此當正齒輪公轉時，實際上是在繞驅動架軸線進行偏心的旋轉。正齒輪在公轉過程中，由於其外齒與內齒圈嚙合，因此會將其旋轉動力傳遞給內齒圈。本實施例的內齒圈 為金屬或塑料連接件，為了節省製造成本，優選地，內齒圈採用一體注塑件，該金屬或塑料連接件包括上連接件71和設置在其下端並與其連接的下連接件72。如圖21和圖22所示，上連接件為殼體，其外壁設有沿其軸向分布的外花鍵711，其內壁設有沿其軸向分布的多個凸槽712 ;而下連接件72為筒狀結構，其頂端與上連接件固連，在其內壁嵌裝有內齒721，並且在其與上連接件的連接處還設有多個加強筋723，而在相鄰的加強筋723間還設有多個用於安置彈簧200的帶孔凸臺722。如圖12所示，上連接件中的多個凸槽與設在脫水軸套外壁的多個軸套凹槽201相匹配，從而將內齒圈與脫水軸套固定連接為一體，此外，也可以採用將金屬連接件通過雷射焊接或其他方式與脫水軸套實現剛性連接，在本實施例中，位於下連接件72內壁的內齒721可以採用塑料製成，也可以採用金屬製成。當正齒輪在進行公轉(即繞驅動架軸線進行偏心旋轉)時，其外齒會與內齒圈的內齒進行嚙合，從而在齒輪嚙合的相互作用力下，使得正齒輪產生自轉，並且此時的旋轉方向與其公轉的方向相反，同時由於其外齒與內齒圈內齒間存在齒差關係，因此使得正齒輪在自轉與公轉時會產生速度差，即自轉時的速度低於公轉時的速度，從而使其輸出的轉速低於驅動架的轉速。相應的，由於內齒圈和正齒輪間存在相互作用力，因此使得內齒圈在正齒輪自轉時也會旋轉，只是此時內齒圈的旋轉方向與正齒輪的自轉方向相反，也就是說，此時內齒圈的旋轉方向與驅動架的旋轉方向相同，而且，此時內齒圈的轉速也低於驅動架的轉速。綜上，正齒輪在旋轉的偏心套和與其通過齒輪嚙合的內齒圈的綜合作用力下，同時進行公轉和自轉，並且其自轉的方向與公轉方向相反，自轉時的轉速低於驅動架的轉速；而內齒圈也在相應作用力的作用下，進行與正齒輪自轉方向相反且低於驅動架轉速的旋轉運動。當正齒輪在低速自轉過程中，其通過滑塊結構將動力傳遞給洗滌軸。本實施例的滑塊結構包括:穿過洗滌軸的十字滑塊85，其下端面與正齒輪的上端面滑動連接；與十字滑塊的上端面滑動連接的定位滑塊86，其中心與洗滌軸固連。其中，如圖4所示，十字滑塊包括:中心穿過洗滌軸的圓盤本體851 ;分別設置於圓盤本體下端面且徑向相對的一對下凸臺852 ;分別設置於圓盤本體上端面且徑向相對的一對上凸臺853，其延長線與一對下凸臺延長線成空間十字分布。如圖3所示，定位滑塊包括:呈筒狀的滑塊本體861，其中心與洗滌軸固連；設於滑塊本體兩側且沿其徑向相背伸出的一對耳板862，其上分別設有與一對上凸臺相匹配的凹槽863。優選的，正齒輪的上端面設有徑向相對的一對齒輪凹槽，且其與一對下凸臺的位置相對應。具體的，如圖5所示，本實施例中，在正齒輪上端面的一對齒輪凹槽62中分別安置著十字滑塊85中的一對下凸臺，並且一對下凸臺可以分別在與其位置相對應的一對齒輪凹槽內滑動；十字滑塊85中的一對上凸臺分別安置在位於定位滑塊下表面的一對凹槽863內，並且一對上凸臺可以分別在一對凹槽內滑動；定位滑塊的滑塊本體中心與洗滌軸固定連接，從而使得定位滑塊的中心線與洗滌軸的中心線重合。當正齒輪低速自轉時，其上的一對齒輪凹槽62隨之同速、同向旋轉，從而帶動安置於一對齒輪凹槽中的一對下凸臺852隨之旋轉，即此時十字滑塊整體跟著正齒輪旋轉，在離心力的作用下，十字滑塊上的一對下凸臺和一對上凸臺分別在一對齒輪凹槽和一對凹槽863內沿徑向滑動，並且滑動的過程是由正齒輪軸線40方向朝向洗滌軸軸線50方向的運動過程。由於十字滑塊中的一對上凸臺滑動安置於定位滑塊的一對凹槽863內，因此上凸臺旋轉時帶動凹槽旋轉，即帶`動定位滑塊旋轉，由於定位滑塊的中心與洗滌軸固連，從而當定位滑塊旋轉時帶動洗滌軸隨其進行與正齒輪同向、同速的旋轉運動。由圖2和圖24可以看出，當正齒輪繞著洗滌軸軸線偏心旋轉時，通過滑塊結構，可以將正齒輪自轉時繞著正齒輪軸線40旋轉所產生的動力，轉化為洗滌軸繞著洗滌軸軸線50 (即驅動架軸線)旋轉的動力，即將正齒輪繞洗滌軸軸線偏心旋轉的輸出轉化為與洗滌軸軸線同軸的輸出。由於洗衣機在工作時具有不同的洗滌工況，從而需要根據洗滌工況的不同需要而調節減速機構的輸出速度，如在洗滌時，需要減速機構的輸出速度為低速，而在脫水時，需要減速機構的輸出速度為高速。因此在本實施例中，洗衣機驅動機構還包括一個離合裝置9，該離合裝置設置於殼體組件構成的內部空腔內，並且軸向滑動地套裝於內齒圈的外壁上，其通過和設於驅動架一端面上的卡齒33卡合連接或與卡齒脫離，從而使得減速機構進行高速或低速運動，進而實現洗衣機的工況轉換。具體的，本實施例中的離合裝置為電磁離合裝置，其包括固定在殼體組件內的電磁線圈機構和離合齒圈91，且電磁線圈機構安置於離合齒圈的外部。其中，電磁線圈機構包括電磁線圈92、線架93和線圈保持架94。線圈保持架固定安裝在殼體組件中的安裝盤14上，線架安裝於線圈保持架內，而電磁線圈繞設在線架上。其中，離合齒圈91包括固定連接的上端連接部和下端連接部，為了便於加工或安裝，優選的，如圖13所示，上端連接部為筒狀結構，其內壁設有內花鍵911，其外壁設與其一體注塑成型的導磁鐵環912，並且內花鍵911與內齒圈外壁上的外花鍵711滑動配合，而導磁鐵環與電磁線圈相配合，可在電磁線圈的磁力作用下遠離電磁線圈；下端連接部的底部端面設有多個間隔分布的凸齒，各相鄰凸齒之間形成齒槽913，且該齒槽913與設於驅動架一端面上的卡齒33相匹配，優選地，在下端連接部的四周部位設有若干減料槽以降低生產製造成本。當電磁線圈通電時，在電磁線圈磁場排斥力的作用下,使導磁鐵環向下運動以便遠離電磁線圈，而導磁鐵環與離合齒圈的上端連接部固連，從而在導磁鐵環的帶動下，使得整個離合齒圈91沿內齒圈外壁向下滑動併到達其第二定位位置，此時離合齒圈下端連接部的齒槽與驅動架上的卡齒嚙合連接，因此，內齒圈獲得與驅動架相同的轉速，並使減速機構處於鎖死狀態，即為洗衣機的脫水工況；相反，當電磁線圈斷電時，離合齒圈在安裝於內齒圈上彈簧的回覆力的作用下，沿內齒圈外壁向上滑動併到達其第一定位位置，此時使下端連接部的齒槽與驅動架上的卡齒分離，進而使減速機構進入工作狀態，即為洗衣機的洗滌工況。下面對具有本實施例洗衣機驅動機構的洗衣機在洗滌和脫水工況情況下的工作過程進行具體敘述。當對洗滌物進行洗滌時，此時電磁線圈斷電，電磁線圈與離合齒圈之間形成的閉合磁路消失，離合齒圈不再受到電磁排斥力的作用，因此在彈簧回復力的作用下，離合齒圈沿內齒圈外壁向上移動，從而使設置在離合齒圈下端連接部的多個齒槽與驅動架一端的卡齒脫離，進而使減速機構進入工作狀態:如圖24所示，當驅動架沿圖24所示的逆時針方向繞驅動架軸線(即圖24中所示的洗滌軸軸線50，為了描述方便，以下均將該軸線稱之為洗滌軸軸線)旋轉時，帶動與其固連的偏心套4隨其沿逆時針方向以·與其相同的速度繞洗滌軸軸線進行旋轉，而偏心套的旋轉帶動正齒輪繞洗滌軸軸線進行偏心的公轉，當正齒輪在公轉過程中，其外齒與內齒圈的內齒相嚙合而產生相互的作用力，從而使得正齒輪繞著正齒輪軸線40進行自轉，並且正齒輪自轉的方向與偏心套旋轉的方向相反，如圖24中所示，此時正齒輪的旋轉方向為順時針方向，而其轉速低於驅動架的轉速。在正齒輪與內齒圈嚙合而產生自轉的過程中，內齒圈在其作用下進行旋轉，由於內齒圈的內齒與正齒輪的外齒間存在齒差，因此內齒圈沿與正齒輪旋轉方向相反的方向進行低速旋轉，如圖24中所示的逆時針方向。而伴隨著正齒輪自轉的，還有減速機構中的滑塊結構。當正齒輪以低於驅動架轉速繞正齒輪軸線進行順時針方向的旋轉時，正齒輪通過設與其上的一對齒輪凹槽62將動力傳遞給滑動安置於一對齒輪凹槽中的一對下凸臺852，從而使得十字滑塊隨著正齒輪進行順時針方向的旋轉，進而帶動通過一對凹槽863與十字滑塊上的一對上凸臺滑動連接的定位滑塊進行順時針方向的旋轉，由於定位滑塊的中心與洗滌軸固連，從而當定位滑塊順時針旋轉時帶動洗滌軸隨其進行順時針方向的旋轉，如圖24中最裡側的箭頭所不。由圖24可知，在洗滌工況中，當驅動架高速旋轉時，通過本實施例的減速機構，可使與內齒圈連接的脫水軸套和與洗滌軸連接的波輪獲得相反方向的低於驅動架轉速的低速運動，從而解決了現有技術中在洗滌時需將脫水軸套固定而需消耗大量能源的難題。當對洗滌物進行脫水時，此時離合裝置中的電磁線圈通電，電磁線圈與離合齒圈外側設置的導磁鐵環912相互作用會形成一個閉合的磁路，此時離合齒圈在電磁排斥力的作用下沿著內齒圈外壁向下滑動(如圖1中向下的方向)，且在滑動過程中離合齒圈將設置在內齒圈中的彈簧壓縮，並使設置在離合齒圈下端連接部的多個齒槽與驅動架一端的卡齒卡合連接在一起，從而使得離合齒圈與驅動架連接為一體，進而使脫水軸套與驅動架連接為一體，進而使減速機構不再繼續工作，而是成為一個整體與電機共同高速旋轉，實現對洗滌物進行脫水。本實施例通過將減速機構安置於內轉子內部，從而有效利用了內轉子的內部空間，減小了洗衣機的體積，利於洗衣機的小型化生產，並且，在本實施例中，採用滑塊結構將正齒輪與洗滌軸連接，從而將正齒輪的繞洗滌軸軸線的偏心輸出轉化為與洗滌軸軸線同軸的輸出，避免減速機構在工作過程中產生不必要的振動。實施例2 如圖7、8所示，為本實用新型採用連接盤結構的洗衣機驅動機構的結構示意圖。如圖7可知，本實施例的電機同樣為上文所述的內轉子電機。其中，在殼體組件內安置有具有空腔的內轉子，並且在內轉子的空腔中安置有減速機構，該減速機構包括偏心套4、正齒輪6、內齒圈7和連接裝置8，在本實施例中，連接裝置採用的是連接盤結構。在本實施例中，內轉子電機、殼體組件、離合裝置及減速機構中的偏心套、內齒圈均與實施例1相同，在此不再重述，下面僅對連接裝置和與連接裝置相連的正齒輪的結構進行相應的描述。如圖11所不,本實施例中的正齒輪6包括鋼圈63和位於鋼圈外側且與其一體注塑成型的外齒60，並且在鋼圈的圓周均布有用於安置多個連接軸83的連接軸孔61。其中，鋼圈與偏心套中的第一套體 轉動連接，具體連接方式與實施例1相同，在此不再重述。本實施例中的連接盤結構包括連接盤和與連接盤滑動接觸且通過摩擦力帶動連接盤旋轉的多個連接軸。具體的，如圖8、9、10所示，連接盤具有呈盤狀的連接盤本體81，其中心穿過洗滌軸且與洗滌軸固連，為了加強與洗滌軸間的連接，可在連接盤本體的上端面中部固設一圓筒84，通過圓筒內壁設置的齒形與洗滌軸固連。在製造時，連接盤本體與圓筒一體成型，或者採用焊接的方式將其連接為一體。在連接盤本體的圓周均勻分布有多個通孔82，而多個連接軸分別安置在每個通孔內且與其滑動接觸。具體的，每個連接軸的一端安置於連接盤本體的一個通孔內，並沿著通孔的內壁進行滑動，每個連接軸的另一端固定安置於正齒輪的一個連接軸孔內。在本實施例中，連接盤本體上的通孔和連接軸的數量均為六個，並且通孔的內徑大於連接軸的外徑。在安裝時，先將六個連接軸的所述另一端分別固定安置在正齒輪的六個連接軸孔內，再將六個連接軸的一端分別安置在連接盤本體的六個通孔內，同時確保六個連接軸的外表面分別和與其位置對應的六個通孔的內壁相切。本實施例中的減速機構是通過如下的運動將內轉子的旋轉動力進行傳遞的。當離合裝置中的電磁線圈斷電時，洗衣機進入洗滌狀態:此時，電磁線圈與離合齒圈之間形成的閉合磁路消失，離合齒圈不再受到電磁排斥力的作用，因此在彈簧回復力的作用下，離合齒圈沿內齒圈外壁向上移動，從而使設置在離合齒圈下端連接部的多個齒槽與驅動架一端的卡齒脫離，進而使減速機構中進入如下工作狀態:如圖24所示，當驅動架沿圖24所示的逆時針方向繞驅動架軸線(即圖24中所示的洗滌軸軸線50，為了描述方便，以下均將該軸線稱之為洗滌軸軸線)旋轉時，帶動與其固連的偏心套4隨其沿逆時針方向以與其相同的速度繞洗滌軸軸線進行旋轉，而偏心套的旋轉帶動正齒輪繞洗滌軸軸線進行偏心的公轉，當正齒輪在公轉過程中，其外齒與內齒圈的內齒相嚙合而產生相互的作用力，從而使得正齒輪繞著正齒輪軸線40進行自轉，並且正齒輪自轉的方向與偏心套旋轉的方向相反，如圖24中所示，此時正齒輪的旋轉方向為順時針方向，而其轉速低於驅動架的轉速。在正齒輪與內齒圈嚙合而產生自轉的過程中，內齒圈在其作用下進行旋轉，由於內齒圈的內齒與正齒輪的外齒間存在齒差，因此內齒圈沿與正齒輪旋轉方向相反的方向進行低速旋轉，如圖24中所示的逆時針方向。而伴隨著正齒輪自轉的，還有減速機構中的連接盤結構，其隨著正齒輪的自轉進行相應的旋轉，並帶動洗滌軸進行與正齒輪同速、同旋轉方向的旋轉，並且，使正齒輪繞洗滌軸軸線偏心旋轉所產生的偏心輸出，轉化為沿洗滌軸軸線方向的輸出。具體的，正齒輪在偏心旋轉的過程中，固裝在正齒輪的六個連接軸孔中的六個連接軸也與其同步旋轉，由於六個連接軸的另一端抵在連接盤本體的六個通孔的內壁上且在其內壁上做圓周運動 ，因此六個連接軸共同推動連接盤本體並使連接盤本體隨著正齒輪的旋轉而同步旋轉，而由於連接盤本體上端面的圓筒與洗滌軸固連，因此當連接盤本體旋轉時，會帶動洗滌軸隨之同步旋轉，從而實現了將正齒輪偏心旋轉時產生的偏離洗滌軸軸線方向的輸出，轉化為與洗滌軸軸線同向的輸出。在本實施例中未涉及到的其它部件均與實施例1中的結構相同，工作原理也相同，在此不再進行重述。實施例3本實施例3作為實施例1和實施例2的進一步優選實施例，為了提高洗滌效果，本實施例的洗衣機驅動機構在前述的洗衣機驅動機構內容基礎上，還包括:所述脫水軸套外部安裝連接有磁滯阻尼器，磁滯阻尼器可對脫水軸套產生阻尼力，使得所述脫水軸套的旋轉速度等於或小於所述洗滌軸的旋轉速度，如圖14可知，本實施例的電機同樣為上文所述的內轉子電機。其中，在殼體組件內安置有具有空腔的內轉子，並且在內轉子的空腔中安置有減速機構，其中，包括偏心套4、正齒輪6、內齒圈7和連接裝置8。在本實施例中，內轉子電機、殼體組件及減速機構中的偏心套、正齒輪、內齒圈以及連接裝置均與實施例2相同，在此不再重述，下面僅對磁滯阻尼器、與其連接的離合裝置以及磁滯阻尼器應用的(洗衣機)驅動機構進行相應的具體描述。如圖14-圖15所示，磁滯阻尼器15的結構以及安裝關係為:磁滯阻尼器15安裝在殼體組件的內部，所述永磁體151固定在安裝盤14下端部，並位於導磁部件152外周，兩者之間進行磁耦合以產生磁滯作用力，在本實用新型中也被稱為阻尼力，所述導磁部件152與離合裝置9安裝連接以實現與脫水軸套的可選擇性固定連接；更為具體地,如圖15-圖18以及圖25所示,所述永磁體151包括永磁體保持架151-1和永磁磁鋼151-2，所述永磁體保持架的數量為4個(圖示)，當然可也可以選擇為大於4個,或也可直接加成一體件,每個永磁體保持架上分別設有2個永磁磁鋼,所述永磁體保持架通過螺釘150固定在安裝盤14的下端部，為便於安裝，永磁體保持架151-1的外側面呈傾斜狀，並設有加強減料槽，具體可參見圖15 ;所述導磁部件152為軟磁材料製備而成，具體可選擇鋼質或鐵質材料；為了便於安裝和安裝部件之間的絕緣功能考慮，所述的導磁部件152由導磁部件本體152-1和注塑安裝件152-2嵌合形成，導磁部件本體152-1嵌入注塑安裝件152-2外側，具體嵌合結構主要為齒槽嵌合以增加兩者之間的結合力，具體可參見圖17、18 ;所述導磁部件本體與永磁磁鋼進行磁耦合，所述注塑安裝件與離合裝置進行安裝連接，所述導磁部件本體與永磁磁鋼具體製備工藝可選擇在導磁部件本體上直接注塑形成注塑安裝件。本實施例中的離合裝置同樣為電磁離合裝置，其包括固定在殼體組件內的電磁線圈機構和離合齒圈91，且電磁線圈機構安置於離合齒圈的外部。其中，電磁線圈機構包括電磁線圈92、線架93和線圈保持架94。線圈保持架固定安裝在殼體組件中的安裝盤14上，線架安裝於線圈保持架內，而電磁線圈繞設在線架上，位於線圈保持架內、線架外周還設有絕緣保護套95，確保電磁線圈對線圈保持架的絕緣功能。所述的線架93與絕緣保護套95均為絕緣材料製備而成，具體可以採用樹脂材料；所述注塑安裝件152-2以間隙配合方式套設在線圈保持架94外側，為了對導磁部件152進行軸向限位，在注塑安裝件上端部固定設置擋板153，擋板153位於線圈保持架94端部下方，具體地，注塑安裝件上端部外側設有臺階，擋板153通過緊固件(如螺釘)固定設置在注塑安裝件的臺階面155上，注塑安裝件的具體形狀和結構可見圖15、17、18。其中，如圖19所示，離合齒圈91包括上端連接部和下端連接部，且上端連接部與下端連接部可以為分體式固定連接，也可以是一體式固定連接。離合齒圈91的結構除增加下述結構外，其餘結構同實施例1所述結構，因此不再具體贅述:為了實現導磁部件與脫水軸套的可選擇性固定連接，在所述注塑安裝件152-2的內側設有下端內側壁上設有多個間隔分布的卡槽154，數量可選擇為6-14個，卡槽154同樣由多個間隔分布的凸齒形成，所述離合齒圈91的下端連接部的底部上端面設有與卡槽相配合的上卡齒914，洗滌工況時，離合齒圈的上卡齒與卡槽進行齒槽配合，實現導磁部件與脫水軸套的固定連接。 為了實現對洗滌軸的旋轉速度進行實時檢測，本實施例還設有測速機構，具體包括固定在線圈保持架上端的霍爾組件16，以及與霍爾組件進行近距離耦合的磁環組件17，所述磁環組件包括磁環本體，其通過注塑固定設置在在所述洗滌軸上。同時，為了確保減速機構的防水功能，本實施例還在內齒圈與驅動架之間設置密封圈18 ;為了利於散熱以及減料，在所述殼體11上設有若個間隔分布的散熱孔110 ;為了降低正齒輪在工作過程產生的噪音，以及提高使用壽命，本實施例在連接裝置的連接軸83上套接滾套831。實施例4在圖31所示的洗衣機驅動機構中，本實施例的減速機構包括安裝在所述驅動架偏離軸心位置處的輸入齒輪軸51，及連接所述輸入齒輪軸的包括第一輸入齒輪52和第二輸入齒輪54的輸入齒輪；與所述輸入齒輪的第二輸入齒輪54 B齒合連接的輸出齒輪55 ;位於驅動架之外並與輸入齒輪的第一輸入齒輪52嚙合連接的中間驅動齒輪53。在本實施例中未涉及到的其它部件可參見實施例1或實施例2或實施例3，在此不再進行重述。
權利要求1.一種電機總成用定子組件，所述定子組件包括具有定子槽的定子鐵芯，以及位於定子槽內的定子繞組，所述定子鐵芯由若干個具有定子內圓孔的圓形狀定子衝片疊壓而成，其特徵在於:所述定子衝片在定子內圓孔圓周上徑向分布48個定子齒，各相鄰定子齒之間形成48個定子槽,所述定子衝片外徑範圍在176mm,定子衝片內徑範圍在118_124mm。
2.如權利要求1所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:所述定子槽齒寬範圍在0.3-0.45mm，所述定子槽底與定子衝片外圓周的等效軛高範圍在0.65-0.75mm。
3.如權利要求1或2所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:所述定子衝片上設有多個定子衝片自鎖孔。
4.如權利要求1或2所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:所述的電機總成包括: 定子組件、安裝於定子組件之內的轉子組件； 設置於轉子組件內部且將轉子組件的輸出轉速進行減速處理的減速機構，用於從轉子組件中心位置處獲取偏心的轉動動能，並輸出其轉速低於所述轉子轉速的動力； 連接所述減速機構的減速輸出軸，在所述減速機構輸出動力的作用下進行低速轉動； 連接所述減速機構的輸出軸套，其套設於所述減速輸出軸外部。
5.如權利要求4所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:定子組件與轉子組件的氣隙範圍在0.25-0.35mm。
6.如權利要求4所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:所述轉子組件包括轉子鐵芯和一體設於轉子鐵芯兩端的鑄鋁端環，所述轉子鐵芯由若干個轉子衝片扭角疊壓而成；所述轉子衝片具有內徑和外徑，且轉子衝片外周均布52個梨形槽，所述轉子衝片內徑範圍在70-90mm，所述轉子衝 片外徑範圍在118_124mm。
7.如權利要求6所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:所述梨形槽齒寬範圍在4.2-4.8mm，所述梨形槽底與轉子衝片內圓周的軛高範圍在8_12mm。
8.如權利要求4所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:所述的定子組件設於殼體組件內部，所述的殼體組件包括:兩端開口的筒狀殼體、與殼體底端連接的電機端蓋、位於殼體頂端且與電機端蓋通過緊固件連接的安裝盤，並且殼體、電機端蓋和安裝盤圍成一個用於安置定子組件、轉子組件以及減速機構等部件的內部空間。
9.如權利要求4所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:所述轉子組件包括:驅動架；位於所述驅動架之內的空腔；所述減速機構安裝在所述空腔內，並且包括: 連接所述驅動架且繞驅動架軸線旋轉的偏心套； 套裝於所述偏心套外部且與其轉動連接的正齒輪，用於隨著偏心套的旋轉而繞所述驅動架軸線進行公轉； 連接所述輸出軸套的內齒圈，其內安置有所述正齒輪，使得所述正齒輪在所述公轉期間與所述內齒圈的內齒嚙合而產生自轉； 將所述正齒輪連接到所述減速輸出軸的連接裝置。
10.如權利要求4所述的電機總成用定子組件，其特徵在於:所述轉子組件包括:驅動架；位於所述驅動架之內的空腔；所述減速機構包括: 包括安裝在所述驅動架偏離軸心位置處的輸入齒輪軸； 連接所述輸入齒輪軸的輸入齒輪； 與所述輸入齒輪嚙合連接的輸出齒輪；位於所述驅動架之外並與所述輸入齒輪嚙合連接的中間驅動齒輪；所述輸出齒輪固定 連接減速輸出軸，所述中間驅動齒輪固定連接輸出軸套。
專利摘要本實用新型涉及一種電機總成用定子組件，所述定子組件包括具有定子槽的定子鐵芯，以及位於定子槽內的定子繞組，所述定子鐵芯由若干個具有定子內圓孔的圓形狀定子衝片疊壓而成，其特徵在於所述定子衝片在定子內圓孔圓周上徑向分布 48個定子齒，各相鄰定子齒之間形成48個定子槽，所述定子衝片外徑範圍在176mm，定子衝片內徑範圍在118-124mm；本實用新型材料用量少，生產成本低，裝配工藝簡單，且應用於8極感應電機後，完全滿足了機構運行時所需的最大力矩和起動力矩，大大降低了製造成本，且噪音低。
文檔編號H02K7/116GK203104140SQ20132009349
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月1日 優先權日2013年3月1日
發明者陳道超 申請人:常州亞通傑威電機有限公司