Статор электродвигателя с внешним ротором

Изобретение относится к области электротехники, касается электрических машин, которые могут использоваться, например, в стиральных машинах барабанного типа, и касается, в частности, особенностей выполнения статора бесщеточного электродвигателя постоянного тока (BLDC) с внешним ротором. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением - экономия материала, упрощение технологии изготовления статора при одновременном повышении производительности и надежности электродвигателя со статором предложенной конструкции и внешним ротором. Статор содержит спиральный сердечник, имеющий множество пакетированных слоев, выполненных наматыванием одного металлического листа, имеющего заданную форму, в направлении по спирали, основание и зубья, выступающие из основания, изолятор, выполненный из электроизоляционного материала и окружающий спиральный сердечник, а также выемки, выполненные в основании спирального сердечника и расположенные под зубьями для снижения напряжения, вызванного наматыванием металлического листа. Причем согласно данному изобретению для скрепления множества слоев спирального сердечника статора один к другому с помощью крепежного элемента в основании сердечника образованы сквозные отверстия, расположенные между двумя соседними зубьями. 39 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электрическим стиральным машинам и, в частности, к статору бесщеточного электродвигателя постоянного тока (BLDC) с внешним ротором.

Предшествующий уровень техники

Обычно способ стирки барабанного типа является способом стирки белья с использованием силы трения, вырабатываемой между барабаном, вращаемым приводной силой, передаваемой от электродвигателя, и бельем, когда моющее средство, вода для стирки и белье помещены в барабан стиральной машины. В способе стирки барабанного типа белье минимально повреждается и спутывается, и может быть достигнут эффект битья и трения белья.

Кроме того, в соответствии с типом привода обычные электрические стиральные машины сгруппированы в стиральные машины непрямого сцепления, в которых движущая сила электродвигателя передается на барабан опосредованно через ремень, намотанный на шкив электродвигателя и шкив барабана, и стиральные машины прямого сцепления, в которых ротор бесщеточного электродвигателя постоянного тока (BLDC) напрямую соединен с барабаном таким образом, что движущая сила BLDC электродвигателя передается напрямую барабану.

В данном случае в стиральных машинах, в которых движущая сила электродвигателя не передается напрямую барабану, но передается опосредованно к барабану через ремень, намотанный вокруг шкива электродвигателя и шкива барабана, возникают потери энергии во время передачи движущей силы, а также появляется значительный шум во время передачи движущей силы.

Таким образом, чтобы решить задачу обычной электрической стиральной машины, в последнее время имеется тенденция широкого использования электрических стиральных машин прямого сцепления с электродвигателем.

Обычная стиральная машина барабанного типа прямого сцепления будет кратко описана со ссылками на фиг.1.

На фиг.1 показан вид сбоку, иллюстрирующий конструкцию обычной стиральной машины барабанного типа, включающую в себя бак 2, установленный в корпусе 1, и барабан 3, установленный, чтобы вращаться в центральной части бака 2.

Электродвигатель установлен в задней части бака 2. Статор 6 электродвигателя прикреплен к задней стенке бака, а ротор 5 установлен, чтобы окружать статор 6 и проникать в бак для соединения с валом барабана 3.

При этом дверка 21 установлена на передней части корпуса 1, и уплотнитель 22 установлен между дверкой 21 и баком 2.

Кроме того, между верхней внутренней частью корпуса 1 и внешней окружностью верхней части бака 2 установлена подвесная пружина 23 для удержания бака 2. Между нижней внутренней частью корпуса 1 и внешней окружностью нижней части бака 2 установлен фрикционный демпфер 24 для поглощения вибрации бака 2, появляющейся во время выжимания.

При этом на фиг.2 показан вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид статора, изображенного на фиг.1, а фиг.3 - вид в перспективе, иллюстрирующий разрез сердечника, используемого в статоре, показанном на фиг.2. Обычный сердечник статора изготавливают следующим способом. Металлический лист прессуют, чтобы изготовить соответственно комплект сердечников, имеющих зубья 151, основание 150 и выступ 500 для создания соединительного отверстия 500а на противоположной стороне зубьев 151, комплект сердечников пакетируют для образования узла сердечника, узел сердечника соединяют друг с другом в направлении по окружности таким образом, чтобы был собран сердечник статора, называемый «секционным сердечником».

Выступ снабжен соединительным отверстием 500а, которое требуется, когда статор 6 соединяют с задней стенкой бака, и противодействует силе крепления болта.

Однако способ изготовления статора 6 с использованием секционного сердечника является сложным, и также существуют большие потери материала.

Таким образом, чтобы сократить потери материала и упростить способ изготовления, используют спиральный сердечник, в котором листы металла, имеющие зубья 151 и основание 150, повернуты и уложены в направлении по спирали. Однако поскольку штампованный металлический лист должен быть изогнут по спирали во время изготовления спирального сердечника (НС), выступ для соединения статора с баком не может быть выполнен в сердечнике.

Это потому, что в случае выполнения выступа 500 на внутренней стороне сердечника при изготовлении спирального сердечника, ширина сердечника, где имеется выступ, настолько велика, что сердечник не может быть изогнут.

Таким образом, существует потребность в новой конструкции статора, способного применять спиральный сердечник, за счет которой сам сердечник не выполняет ту же функцию, что и выступ секционного сердечника, а эту функцию осуществляет другая часть.

Для справки, главной причиной гарантии достаточной прочности выступа, имеющего соединительное отверстие для соединения статора с баком, является следующее.

В электрической стиральной машине барабанного типа для непосредственного вращения барабана использован BLDC электродвигатель, статор установлен непосредственно на крепежной части задней стороны бака. Однако в электродвигателе электрической стиральной машины барабанного типа большого объема, имеющей вес статора, равный или больше 1,5 кг, и скорость выжимания от 600 об/мин до 2000 об/мин, обусловленную весом статора, вибрацией во время вращения на высокой скорости, дрожанием и деформацией ротора 5, повреждается соединительная часть статора 6.

В частности, в электрической стиральной машине барабанного типа с BLDC электродвигателем, статор 6 которого соединен с задней стенкой бака, поскольку радиальное направление статора 6 приблизительно параллельно грунту, за счет вибрации, появляющейся во время работы электрической стиральной машины барабанного типа, соединительная часть статора 6 с задней стенкой бака повреждается более серьезно.

Таким образом, очень важно гарантировать достаточную прочность выступа, имеющего соединительное отверстие для статора 6 с баком.

Описание технической задачи изобретения

Следовательно, настоящее изобретение было создано для решения вышеупомянутых задач, и настоящее изобретение по первому аспекту относится к электродвигателю с внешним ротором для электрической стиральной машины барабанного типа, имеющему статор, для изготовления которого требуется меньше материала и который легче по весу, который просто изготовить и можно надежно установить на крепежную часть, такую как бак, корпус подшипника или т.п.

Другой аспект настоящего изобретения относится к статору, имеющему новую конструкцию и который пригоден для бесщеточного электродвигателя постоянного тока для электрической стиральной машины барабанного типа, для которого требуется меньше материала, как описано выше, при этом статор надежно устанавливают на крепежной части, такой как бак, корпус подшипника или т.п., как и у статора, использующего секционный сердечник, вес статора составляет 1,5 кг или больше, а скорость вращения изменяется от 0 об/мин до 2000 обычно/мин или больше.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к статору, в котором возможно предотвратить разъединение металлических листов, образующих спиральный сердечник, в направлении, противоположном направлению вращения при наматывании спирального сердечника, и предотвратить уложенные металлические листы от отсоединения один от другого.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к статору, в котором возможно предотвратить разъединение металлических листов, образующих спиральный сердечник, в направлении, противоположном направлению вращения при наматывании спирального сердечника, и сократить напряжение металлических листов таким образом, что наматывание осуществляется легко.

Техническое решение

Согласно аспекту настоящего изобретения вышеупомянутые и другие задачи могут быть осуществлены путем выполнения статора электродвигателя с внешним ротором, содержащего спиральный сердечник, который включает в себя множество пакетированных слоев, образованных наматыванием одного металлического листа, имеющего заданную форму в виде спирали, основание, зубья, выступающие из основания, изолятор, выполненный из электроизоляционного материала, для изоляции спирального сердечника, и выемки, выполненные для уменьшения напряжения, обусловленного наматыванием металлического листа, при этом выемки выполнены в основании спирального сердечника и расположены под зубьями.

Изолятор включает в себя верхний изолятор для охвата верхнего участка спирального сердечника и нижний изолятор, соединенный с верхним изолятором, для охвата нижнего участка спирального сердечника. Кроме того, изолятор включает в себя соединительную часть, выступающую из внутренней окружности изолятора к центральному участку изолятора, для крепления статора к баку.

Предпочтительно выемки расположены на центральных линиях зубьев, и выемки выполнены во внутренней окружности основания. Кроме того, статор согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя вспомогательные выемки, выполненные в выемках.

Статор согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя вырезанный участок, выполненный на внешней окружности основания спирального сердечника, чтобы уменьшить напряжение, обусловленное наматыванием, а выемки выполнены на участках ножек зубьев, чтобы уменьшить напряжение.

Кроме того, статор согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя сквозные отверстия, выполненные в основании, чтобы прикрепить один к другому множество слоев с помощью крепежного элемента, и эти сквозные отверстия расположены между двумя соседними зубьями.

Кроме того, статор согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя соединительный механизм для предотвращения разъединения двух соседних слоев, пакетированных в спиральный сердечник.

Положительные эффекты

Согласно настоящему изобретению производительность и надежность статора могут быть заметным образом увеличены.

Краткое описание чертежей

Приложенные чертежи, которые приведены для дополнительного понимания изобретения и которые включены в заявку и составляют ее часть, иллюстрируют вариант (варианты) осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципа изобретения. На чертежах:

фиг.1 - схематичный вид сбоку, иллюстрирующий конструкцию электрической стиральной машины обычного барабанного типа;

фиг.2 - вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид обычного статора;

фиг.3 - вид в перспективе, иллюстрирующий секционный сердечник, применяемый в статоре по фиг.2;

фиг.4 - вид в перспективе, иллюстрирующий статор согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий статор на фиг.4;

фиг.6 - вид сверху участка «А» на фиг.5;

фиг.7 - вид в разрезе, иллюстрирующий спиральный сердечник, по линии I-I на фиг.6;

фиг.8 - вид в перспективе сзади, иллюстрирующий часть верхнего изолятора статора на фиг.5;

фиг.9 - частичный вид сверху, иллюстрирующий статор на фиг.4; и

фиг. 10 и 11 - виды, иллюстрирующие типичное использование изолятора.

Наилучший способ осуществления изобретения

Далее будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления статора согласно настоящему изобретению, который способен осуществить вышеупомянутые задачи, и признаки настоящего изобретения, со ссылками на чертежи 4-11.

Фиг.4 - вид в перспективе, иллюстрирующий статор согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, фиг.5 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий статор на фиг.4, фиг.6 - вид сверху участка «А» на фиг.5, фиг.7 - вид в разрезе, иллюстрирующий спиральный сердечник, по линии I-I на фиг.6, фиг.8 - вид в перспективе сзади, иллюстрирующий часть верхнего изолятора статора на фиг.5, фиг.9 - частичный вид сверху, иллюстрирующий статор на фиг.4, и фиг. 10 и 11 виды, иллюстрирующие типичное использование изолятора.

Согласно фиг. 4 и 5 статор 6 электродвигателя с внешним ротором согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в основном включает в себя спиральный сердечник и изоляторы 60а и 60b.

Во-первых, спиральный сердечник выполнен из одного металлического листа, намотанного в направлении по спирали. Таким образом, спиральный сердечник имеет множество слоев, образованных путем наматывания одного металлического листа. Кроме того, металлический лист намотан от самого нижнего слоя до самого верхнего слоя. Металлический лист имеет заданную форму, позволяющую спиральному сердечнику иметь желаемый профиль, когда наматывание подобного металлического листа выполнено. Более конкретно, металлический лист имеет основание в форме полосы и зубья, выступающие из основания. Таким образом, что получающийся в результате спиральный сердечник имеет основание 150 в форме кольца и зубья 151, выступающие из основания 150. Кроме того, точка начала наматывания спирального сердечника и точка окончания наматывания, а именно концы металлического листа, могут быть соответственно прикреплены к соседним заданным местам основания 150. Металлический лист может быть выполнен из стали.

При наматывании металлического листа появляется напряжение, вызванное деформацией. Таким образом, чтобы уменьшить напряжение, как показано на фиг.6, в основании 150 выполнены выемки 152. Кроме того, поскольку внутренняя окружность основания 150 подвержена напряжению, такому как напряжение сжатия, более сильному, чем приложенное к другим участкам, выемки 152 выполнены во внутренней окружности основания 150. При этом поскольку выемки 152 уменьшают секционную область основания 150, напряжение спирального сердечника может быть уменьшено, когда приложено напряжение растяжения или напряжение сжатия. Таким образом, выемки 152 размещены на участках основания 150 под зубьями 151, конструктивно прочными участками в основании 150. Предпочтительно, эти выемки 152 образованы на внутренней окружности основания 150. Другими словами, выемки 152 размещены на центральных линиях зубьев 151.

В дополнение, вспомогательные выемки 152а выполнены предпочтительно в выемках 152. Вспомогательные выемки 152а более эффективно уменьшают напряжение и позволяют легко намотать металлический лист. Эти вспомогательные выемки 152а выполнены у основания выемок 152, чтобы позволить более легко намотать металлический лист. Симметричное размещение двух или более вспомогательных выемок 152а является более эффективным для наматывания металлического листа.

При этом для серийного производства и легкого хранения металлического листа, который является исходным материалом для спирального сердечника, являются важными стандартные формы соответствующих участков металлического листа. Таким образом, выемки 152 могут иметь стандартизованную форму в настоящем изобретении. Подробнее, выемки 152 имеют максимальную глубину Н на своих центральных участках. Кроме того, в целях более легкого производства выемки 152 выполнены предпочтительно симметрично относительно центральных участков и имеют сужающиеся боковые стенки. Следовательно, выемки 152 могут быть выполнены многоугольной формы, например, как показано на фиг.6, трапецеидальной формы. В выемках 152 многоугольной формы вспомогательные выемки 152а, как показано на чертежах, выполнены предпочтительно в углах выемок 152. Хотя выемки имеют многоугольную форму в этом варианте осуществления, выемки 152 могут иметь полукруглую форму или овальную форму, или любые другие формы в целях стандартизации.

Дополнительно внешняя окружность основания 150 подвержена напряжению растяжения, обусловленному наматыванием металлического листа. Следовательно, предпочтительно, чтобы уменьшить напряжение растяжения, вырезанные участки 155 выполнены на внешней окружности основания 150. Вырезанные участки 155 расположены между двумя соседними зубьями. Кроме того, на участках ножек зубьев 151 выемки 151а могут быть выполнены для уменьшения напряжения. Выемки 151а соединены с вырезанными участками 155. Таким образом, выемки 151а уменьшают напряжение, приложенное к зубьям 151, и уменьшают напряжение, приложенное к внешней окружности основания вместе с вырезанными участками 155.

Наконец, в основании 150 выполнены сквозные отверстия 153, чтобы проникать через слои спирального сердечника. Сквозные отверстия 153 предпочтительно расположены между двумя соседними зубьями зубья 151, чтобы избежать пересечения с выемками 152. С помощью сквозных отверстий 153 и крепежных элементов, таких как заклепка, вставленных в сквозные отверстия выемки 153, множество слоев спирального сердечника могут быть жестко прикреплены друг к другу.

Металлический лист спирального сердечника может быть размотан за счет вибрации, передаваемой от бака и электродвигателя. Таким образом, чтобы предотвратить разматывание двух соседних слоев внутри спирального сердечника, в спиральном сердечнике применяют соединительный механизм. Соединительный механизм может также предотвратить образование зазора между двумя соседними слоями.

Ссылаясь на фиг. 6 и 7, соединительный механизм включает в себя выступы 154а, выступающие из верхних поверхностей зубьев металлического листа, и выемки 154b, выполненные на нижних поверхностях зубьев металлического листа, которым придана форма, чтобы входить в зацепление с выступами 154а при сложении металлического листа. Альтернативно, выступы могут быть выполнены на нижних поверхностях зубьев металлического листа, а выемки могут быть выполнены на верхних поверхностях зубьев металлического листа. Таким образом, за счет соединительного механизма два соседних слоя спирального сердечника могут войти в зацепление друг с другом.

Как показано на фиг. 4, 5 и 8, в статоре 6 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, изоляторы 60а и 60b выполнены из электроизоляционного материала и охватывают спиральный сердечник. Конкретно, изоляторы включают в себя верхний изолятор 60а, имеющий форму, совпадающую с профилем спирального сердечника, и окружающий верхний участок спирального сердечника, и нижний изолятор 60b, имеющий форму, совпадающую с профилем спирального сердечника, и окружающий нижний участок спирального сердечника, чтобы быть соединенным с верхним изолятором 60а.

Верхний изолятор 60а и нижний изолятор 60b включают в себя соединительные части 600, выступающие из внутренней окружности спирального сердечника к центральному участку спирального сердечника для прикрепления статора 6 к баку 2. Соединительные части 600 выполнены заодно с изоляторами 60а и 60b, а изоляторы 60а и 60b предпочтительно имеют три или больше соединительных частей 600. Соединительные части 600 (см. фиг.5) имеют соединительные отверстия 620а (см. фиг.5) для крепления статора 6 к баку крепежными элементами. Соединительные отверстия 620а ограничены утолщениями 620, выступающими из внутренней поверхности, а именно скрытых поверхностей соединительных частей 600.

На внутренних поверхностях верхнего изолятора 60а и нижнего изолятора 60b выполнено удерживающее ребро 650 вдоль направления по окружности для удержания внутренней окружности спирального сердечника. Другими словами, удерживающее ребро 650 выполнено на скрытых поверхностях изоляторов 60а и 60b, которые контактируют с верхней и нижней поверхностями спирального сердечника. В каждой соединительной части 600 верхнего изолятора 60а и нижнего изолятора 60b выполнено, по меньшей мере, одно усиливающее ребро 600 для соединения утолщения 620, ограничивающего соединительное отверстие 620а, к удерживающему ребру 650. Усиливающее ребро 660 распределяет силу зажима, сконцентрированную на утолщениях 620, и усиливает прочность соединительных частей 600. При этом усиливающие ребра 670 выполнены, чтобы соединять соединительные части 600 верхнего и нижнего изоляторов 60а и 60b друг с другом, и, по меньшей мере, одно соединительное ребро 680 выполнено, чтобы соединять усиливающие ребра 670 с удерживающим ребром 650, удерживающим внутреннюю окружность спирального сердечника, и чтобы создать удерживающую силу.

На боковых стенках зубьев 610 верхнего изолятора 60а и нижнего изолятора 60b выполнены наконечники 610а и 610b, чтобы входить в зацепление друг с другом во время сборки. Если один из наконечников 610а и 610b, выполненных на боковых стенках зубьев 610, выполнен L-образной формы, другой из наконечников 610а и 610b имеет перевернутую L-образную форму. Далее, наконечники 610а и 610b, входящие в зацепление друг с другом, выполнены на концевых поверхностях приблизительно перпендикулярно боковым стенкам соответствующих зубьев 610 верхнего изолятора 60а и нижнего изолятора 60b. На концах верхнего изолятора 60а и нижнего изолятора 60b выполнены поверхности посадки 611а, чтобы позволить башмакам 156 сердечника спирального сердечника сесть на эти поверхности.

Вокруг соединительных отверстий 620а, выполненных в соединительных частях 600 верхнего изолятора 60а, выполнены выступы позиционирования 630, чтобы быть вставленными в пазы позиционирования или отверстия позиционирования (не показано), которые выполнены в баке.

Цилиндрические муфты 800, установленные в соединительных отверстиях 620а, выполнены в форме пружинного штифта, имеющего упругость за счет вырезанного участка, или пустотелого штифта, вставленного с натягом в соединительные отверстия 620а. Эти муфты 800 служат в качестве втулки.

Ссылаясь на фиг.9, статор 6 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя соединительные части 600, которые выполнены заодно с верхним изолятором 60а и нижним изолятором 60b и выступают внутрь из внутренней поверхности изолятора в радиальном направлении. Если длина зубьев 151 от спирального сердечника, более точно, от внешней окружности основания 150 установлена как «а», а расстояние от спирального сердечника, а именно от внутренней поверхности основания 150 до центров соединительных отверстий, выполненных в соединительных частях 600, установлено как «b», соединительные части удовлетворяют условию а≥b.

Ссылочная позиция 8 на фиг.5 предназначена для узла датчика Холла для контроля электродвигателя, а ссылочная позиция 9 предназначена для узла подключения силового соединения для подачи энергии к статору.

Работа статора согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения будет описана ниже.

Во-первых, поскольку спиральный сердечник, в котором металлический лист, имеющий зубья и основание, намотан и сложен в направлении по спирали, используется в настоящем изобретении в качестве сердечника, различным образом устранены соединение и сварка секционных сердечников из случая использования секционных сердечников таким образом, что изготовление стало проще. Кроме того, отличным образом от случая секционных сердечников, в случае спирального сердечника нет необходимости выполнять выступы, таким образом, потери материала могут быть уменьшены. В целом, способ изготовления статора согласно настоящему изобретению является простым, и потери материала могут быть уменьшены.

Далее, спиральный сердечник выполнен с соединительным механизмом, имеющим выступы 154а и выемки 154b для предотвращения разъединения (эффект отскакивания) и зазоров, образующихся между пакетированными листами таким образом, что изготовление сердечника осуществляют удобно и точно.

Далее, поскольку основание 150 спирального сердечника имеет выемки 152, напряжение на основании 150, появляющееся во время наматывания металлического листа, уменьшается. Следовательно, металлический лист предохранен от разъединения (отскакивание), и наматывание металла для создания спирального сердечника осуществляют легко.

Дополнительно, статор 6 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения имеет достаточную прочность по отношению к силе зажима болтов, улучшая конструкцию верхнего и нижнего изоляторов 60а и 60b без выступов, выполненных в самом сердечнике, для сопротивления силе зажима при креплении статора 6 к баку. Другими словами, в настоящем изобретении конструкции, служащие в качестве выступов секционного сердечника, выполнены в соединительных частях 600 верхнего и нижнего изоляторов 60а и 60b, таким образом, что получен статор 6, в котором используется спиральный сердечник.

Кроме того, пространства между соответствующими ребрами 650, 660, 670 и 680, выполненными на скрытых поверхностях соединительных частей 600, осуществляют амортизацию и демпфирование вибрации, появляющейся при запуске электродвигателя, чтобы улучшить механическую надежность статора 6, а пространства 640 служат для уменьшения износа материала изоляторов.

При этом удерживающее ребро 650, которое выполнено в направлении по окружности на скрытых поверхностях, контактирующих с верхними и нижними поверхностями спирального сердечника, верхнего изолятора 60а и нижнего изолятора 60b, удерживает внутреннюю окружность сердечника 150 статора. Кроме того, усиливающие ребра 660 для соединения утолщений 620, которые выполнены в соединительных частях 600 верхнего изолятора 60а и нижнего изолятора 60b для создания соединительных отверстий 620а, к удерживающим ребрам 650 распределяют силу зажима, сконцентрированную на утолщениях 620, и усиливают прочность соединительных частей 600.

Таким образом, статор 6 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения эффективно предохраняет закрепленные части статора 6 от повреждения, обусловленного вибрацией, от дрожания и от деформации ротора 5 во время вращения на высокой скорости в электрических стиральных машинах барабанного типа высокой мощности, имеющих вес статора, равный или больше 1,5 кг, и скорость выжимания от 600 об/мин до 2000 об/мин.

Выступы позиционирования 630, выполненные вокруг соединительных отверстий 620а соединительных частей 600, вставлены в пазы позиционирования (не показано) бака 2, чтобы способствовать легкому соединению статора 6.

Таким образом, статор 6 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения легко крепят к баку за счет выступов позиционирования, поэтому легко осуществить обслуживание. Альтернативно, выступы позиционирования 630 могут быть выполнены в баке 2, а пазы позиционирования могут быть выполнены в соединительных частях 600. При этом фиг. 10 и 11 являются справочными видами, иллюстрирующими обычное использование изолятора. Верхний и нижний изоляторы 60а и 60b могут быть применимы даже, если высота пакетированного спирального сердечника изменилась.

Высота пакетирования h1 спирального сердечника, как показано на фиг.10, является высотой, позволяющей наконечникам 610а и 610b верхнего и нижнего изоляторов 60а и 60b быть полностью соединенными друг с другом. С другой стороны, на фиг.11 показан случай, когда высота пакетирования h2 больше, чем высота h1, так что наконечники 610а и 610b (см. фиг. 5 и 8) верхнего и нижнего изоляторов 60а и 60b не полностью соединяются друг с другом. Однако поскольку спиральный сердечник изолирован, даже в случае, показанном на фиг.1, изоляторы 60а и 60b могут быть использованы в статоре 6. Таким образом, поскольку отдельные типы верхнего и нижнего изоляторов согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения обычно могут быть использованы, несмотря на высоту пакетирования сердечника, внутри заданных пределов, работоспособность линии узла может быть улучшена.

Хотя варианты осуществления изобретения были описаны в отношении электрических стиральных машин, эти варианты осуществления изобретения могут быть применимы для статоров другой домашней бытовой техники.

Для специалистов в данной области техники будет очевидно, что различные усовершенствования и изменения могут быть выполнены в настоящем изобретении, не выходя за существо и объем изобретения. Таким образом, надо понимать, что описание настоящего изобретения защищает любые выполненные усовершенствования и изменения, которые не выходят за объем приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов.

Промышленная применимость

Положительный эффект статора согласно настоящему изобретению будет подробно описан ниже. Во-первых, материал, требуемый для изготовления статора BLDC электродвигателя электрической стиральной машины барабанного типа, и вес статора уменьшены, способ изготовления является простым, а статор надежно установлен в баке.

В частности, согласно настоящему изобретению количество материалов для сердечника статора и изоляторов уменьшено, а статор может быть надежно установлен на баке, подобно случаю с секционным сердечником. Таким образом, статор по настоящему изобретению пригоден для BLDC электродвигателя электрической стиральной машины барабанного типа, имеющего статор весом 1,5 кг или больше и скорость вращения, изменяющуюся от 0 до 2000 об/мин или больше.

Статор согласно настоящему изобретению легко соединяют с баком на линии сборки таким образом, что легко осуществлять обслуживание.

Спиральный сердечник, способный предотвратить разъединение металлического листа, применяют таким образом, что статор легко изготовить. Кроме того, прочность соединительных частей статора увеличена так, что шум и вибрация стали меньше, повышена механическая надежность и увеличен интервал работы.

1. Статор электродвигателя с внешним ротором, содержащий
спиральный сердечник, включающий в себя множество пакетированных слоев, образованных посредством наматывания одного металлического листа, имеющего заданную форму, по спирали, при этом спиральный сердечник имеет основание и зубья, выступающие из основания;
изолятор, выполненный из электроизоляционного материала и окружающий спиральный сердечник, и
выемки, выполненные для уменьшения напряжения, обусловленного наматыванием металлического листа, при этом выемки выполнены в основании спирального сердечника и расположены под зубьями, и сквозные отверстия, образованные в основании, для скрепления множества слоев один к другому с помощью крепежного элемента, причем сквозные отверстия расположены между двумя соседними зубьями.

2. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором металлический лист намотан, начиная с самого нижнего слоя к самому верхнему слою.

3. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором металлический лист содержит основание в форме полосы и зубья, выступающие из основания.

4. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором изолятор имеет форму, совпадающую с внешним профилем спирального сердечника.

5. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором изолятор содержит верхний изолятор, окружающий верхний участок спирального сердечника, и нижний изолятор, соединенный с верхним изолятором и окружающий нижний участок спирального сердечника.

6. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором изолятор выполнен с возможностью обеспечения установки спирального сердечника в баке.

7. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором изолятор содержит соединительную часть, выступающую из внутренней окружности изолятора к центральному его участку таким образом, чтобы прикрепить статор к баку.

8. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.7, в котором изолятор содержит три или больше соединительных частей.

9. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.7, в котором соединительная часть содержит соединительное отверстие для крепления статора к баку с использованием крепежного элемента.

10. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.9, в котором отверстие для крепления образовано утолщением, выступающим из внутренней поверхности соединительной части.

11. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1 или 10, в котором изолятор содержит удерживающее ребро, выступающее из внутренней поверхности изолятора, для удерживания внутренней поверхности спирального сердечника.

12. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.11, в котором изолятор содержит усилительное ребро для соединения утолщения и удерживающего ребра, чтобы усилить прочность соединительной части.

13. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.5, в котором верхний изолятор и нижний изолятор содержат наконечники, выполненные в боковых стенках зубьев в изоляторах и которые входят в зацепление друг с другом.

14. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.5, в котором верхний изолятор и нижний изолятор содержат наконечники, выполненные на концах зубьев в изоляторах и которые входят в зацепление друг с другом.

15. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.5, в котором верхний изолятор и нижний изолятор содержат поверхности посадки, выполненные на концах зубьев изоляторов для посадки на них башмаков спирального сердечника.

16. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором верхний изолятор содержит выступ позиционирования, вставленный в отверстие позиционирования, которое выполнено в баке.

17. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.9, дополнительно содержит цилиндрическую муфту, вставленную в соединительное отверстие.

18. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.17, в котором цилиндрическая муфта содержит пружинный штифт, обладающий упругостью, обусловленной вырезанным участком, выполненным по продольному направлению цилиндрической муфты.

19. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.17, в котором цилиндрическая муфта содержит пустотелый штифт, вставленный с натягом в соединительное отверстие.

20. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором концы металлического листа приварены соответственно к соседним слоям спирального сердечника.

21. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.9, в котором если длина зуба от внешней окружности основания установлена как «а», а расстояние от внутренней окружности основания до центра соединительного отверстия, выполненного в соединительной части, установлена как «b», то «а» равно или превышает «b» (а≥b).

22. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором выемки расположены на центральных линиях зубьев.

23. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором выемки выполнены на внутренней окружности основания.

24. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, дополнительно содержащий вспомогательные выемки, выполненные в выемках.

25. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.24, в котором вспомогательные выемки выполнены на основании выемок.

26. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.24, в котором выемки содержат, по меньшей мере, две или больше вспомогательных выемок, симметрично расположенных одна относительно другой.

27. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором выемки имеют максимальную глубину на их центральных участках.

28. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором выемки являются симметричными относительно их центральных участков.

29. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором выемки имеют сужающиеся боковые стенки.

30. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, в котором выемки имеют многоугольную форму.

31. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.30, в котором выемки имеют трапецеидальную форму.

32. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.30, в котором каждая из выемок содержит, по меньшей мере, вспомогательную выемку, выполненную в углу выемки.

33. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, дополнительно содержащий вырезанный участок, выполненный на внешней окружности основания спирального сердечника, для уменьшения напряжения, обусловленного наматыванием.

34. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.33, в котором вырезанный участок расположен между двумя соседними зубьями.

35. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, дополнительно содержащий выемки, выполненные на участках ножек зубьев, чтобы уменьшить напряжение.

36. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.1, дополнительно содержащий соединительный механизм для предотвращения разъединения двух соседних слоев, пакетированных в спиральный сердечник.

37. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.36, в котором соединительный механизм предотвращает образование зазора между двумя слоями.

38. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.36, в котором соединительный механизм обеспечивает зацепление двух соседних слоев спирального сердечника друг с другом.

39. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.36, в котором соединительный механизм содержит выступы, выполненные в металлическом листе, и выемки, выполненные в металлическом листе, для вхождения в зацепление с выступами при наматывании металлического листа.

40. Статор электродвигателя с внешним ротором по п.36, в котором соединительный механизм выполнен в зубьях спирального сердечника.