技术领域
[0001] 本实用新型一般涉及电机，尤其涉及用于空间受限和环境污染保护重要(例如
水平轴洗涤机)的电机。更具体地，本实用新型优选涉及具有集成控制器，位于电机腔室内并和控制器发热元件热耦合的
散热器，以及卡扣/搭
锁的(snap-on)液滴防护罩的电机。
背景技术
[0002] 在许多电机应用中，将电机控制器产生的热量有效散发是必须的。在传统电机中，典型地通过安装在电机
外壳外部的散热器来散热，散热器具有大的散热表面(例如通过多个
散热片提供表面积)，通过
对流可将热量带离电机。
[0003] 在很多电机应用中，保护电机控制器不受环境污染例如
凝结也是必须的。这种保护可合适地通过包括
挡板或其它防止污染结构的液滴防护罩来实现。实用新型内容
[0004] 根据本实用新型的一个方面，提供一种电机。该电机包括
定子，
转子，电机外壳，电机控制器和散热器。转子绕转子轴相对定子旋转。电机外壳提供容纳定子的电机腔室。电机控制器相对于电机外壳被
支撑，电机控制器包括在电机腔室外的发热元件。散热器和电机控制器发热元件热耦合。散热器位于电机腔室内。
[0005] 根据本实用新型的另一个方面，提供一种电机。该电机包括定子，转子，电机外壳，电机控制器和卡扣的液滴防护罩。转子绕转子轴相对定子 旋转。电机外壳提供容纳定子的电机腔室。电机控制器位于电机腔室外。卡扣的液滴防护罩结合电机外壳限定控制器至少基本上容纳在其内的控制器腔室。液滴防护罩和电机外壳提供互补的闩锁元件对，每对闩锁元件包括液滴防护罩闩锁元件和外壳闩锁元件。每对闩锁元件自动相互锁定来保证液滴防护罩在电机外壳上。
[0006] 这里提供概要来以简单的形式介绍选择的方案，这些方案在下面的优选
实施例中进一步详细描述。
[0007] 本概要不是用来确定要求保护主题的关键特征或基本特征，也不是用于限制保护主题的保护范围。
[0008] 根据下面详细描述的优选实施例及
附图，本实用新型的多种其他方面及优点将会明显。
附图说明
[0009] 参照被引入作为参考的附图，将在下面的详细描述中对本实用新型的优选实施例进行阐述，其中：
[0010] 图1是根据本实用新型第一优选实施例的电机结构的前透视图；
[0011] 图2是图1的电机的后透视图；
[0012] 图3是图1和图2的电机的后视图；
[0013] 图4是沿图3中的线4-4的图1-3中电机的侧截面剖视图；
[0014] 图4a是图1-4中电机的一部分的局部放大剖视图，特别说明发热元件和
传热元件之间的界面；
[0015] 图4b是图1-4中电机的一部分的局部放大剖视图，特别说明液滴防护罩和后端罩之间的相互连接；
[0016] 图5是图1-4中电机的后分解透视图；
[0017] 图5a是图1-5中电机的后端罩和控制器的分解透视图；
[0018] 图6是图1-5中电机的分解前透视图；
[0019] 图7是图1-6中电机的后端罩的后透视图；
[0020] 图8是图7中后端罩的前透视图；
[0021] 图9是图7和图8中后端罩的部分侧面剖视图；
[0022] 图10是图1-6中电机的液滴防护罩的前透视图；
[0023] 图11是图10中液滴防护罩的后透视图；
[0024] 图12是图1-6中液滴防护罩和后端罩分解的顶截面，后透视图，特别说明液滴防护罩和后端罩的相互连接装置；
[0025] 图13是图12中液滴防护罩和后端罩部分的分解的底截面，后透视图；
[0026] 图14是图12和13中液滴防护罩和后端罩部分的分解的底截面，前透视图；
[0027] 图15是图1-6中电机的部分后透视图，液滴防护罩的部分移开来说明液滴防护罩和后端罩的
导线保护元件；以及
[0028] 图16是图1-6中电机的部分后透视图，液滴防护罩整体移开来说明导线打结结构以及和其相联系的导线结。
[0029] 附图不将本实用新型限制到这里公开或描述的特定实施例。附图也不必按比例，强调的反而是着重于清楚地说明优选实施例的原理。
[0030] 而且，这里使用的方向参考(例如，顶，底，前，后，上，下等)仅是为方便的目的，并且仅仅应该理解为相互之间的关系。例如，元件可能
定位为使得面向参考为“顶”和“底”实际上是侧面，成
角度的、倒转的等，与参照系的选择有关。
[0031] 也应该注意，这里使用的术语轴向的，轴向地及其
变形意味着被定义的元件至少一些方向成分沿着或平行于轴。这些术语并不限定为意味着元件仅沿着轴延伸或严格沿着或平行于轴。例如，元件可能定位为相对于轴成45度(45°)，但由于该元件至少部分沿轴延伸，它仍可被认为是轴向的。类似地，术语径向的，径向地及其变形应该被解释为元件有至少一些方向成分相对于轴向而在径向方向上。
[0032] 还应该注意，术语环形的应该被解释为引用对象沿一个中心开放地环绕延伸使得一般成为圆环或环形。物体不必是圆环形的，也不必是连续的。相似地，术语圆环不应被解释为物体必须是圆环形或者是连续的。
具体实施方式
[0033] 本实用新型容许多种不同实施例。虽然有本实用新型的附图说明，特定描述以及特定优选实施例，应该理解这些公开仅是示例性的方式。没有打算将本实用新型的原理限制在特定公开的实施例。
[0034] 开始来参考附图1-6，提供电机10。电机10优选用于例如水平轴洗涤机那样的机器。然而，允许电机用于各种替代的应用中的任意一个或多个中。
[0035] 电机10优选为无刷永磁电机(BPM)，尽管可使用其他形式的电机而不脱离本实用新型的保护范围。
[0036] 电机10优选地包括定子12和转子14。最佳如图5所示，定子12优选包括
铁芯16和多个缠绕铁芯16的线圈18。铁芯16优选为由铁(例如，S85H5型铁)形成并包括多个层16a，最佳如图4所示。然而，允许铁芯是非层状的和/或形成为各种材料中的任意一种或多种。
[0037] 线圈18优选包括导电导线20，例如
铜或
铝。然而，可使用任意其他各种导电材料而不偏离本实用新型一些方面的保护范围。
[0038] 在铁芯16和线圈18之间优选提供电气绝缘
覆盖层22。覆盖层22优选包括
合成树脂材料，但可使用其他各种基本上电气绝缘材料中的任意一种或多种而不偏离本实用新型的保护范围。并且，允许铁芯非绝缘或以其他方式绝缘(例如，通过粉末层或使用绝缘的
胶带或纸)。
[0039] 覆盖层22优选轴向地导向定子12的末端24和26。
[0040] 在优选实施例中，定子12优选为大致环形。铁芯16同样地优选为大致环形并定义定子12的轴。更具体地，铁芯16优选地包括环形轭部28和多个弓状的以定距离间隔的齿30，至少大致沿轭部28径向延伸。线圈18优选环绕齿30。
[0041] 轭部24优选径向地导向定子12的最外侧边缘32，而齿30优选径向地导向定子12的最内侧边缘34。下面将要详细描述，然而，允许根据本实用新型的某些方面，用轭部来代替径向地提供定子的最内侧边缘并且用齿来代替径向地提供定子的最外侧边缘。
[0042] 转子14优选地绕转子轴相对定子12旋转，优选地，定子12的轴与转子14的轴同轴。然而，允许根据本实用新型的某些方面，定子轴与转子轴不同轴。
[0043] 转子14优选地包括铁芯36和多个
永磁体38。永磁体38优选地限定了转子14的径向最外侧边缘40。
[0044] 电机10优选为内转子电机。即，转子14优选地至少基本上被定子12包围，使得圆周气隙(未示出)形成于定子12的最内侧边缘34和转子14的最外侧边缘40之间。然而，允许根据本实用新型的某些方面，转子至少基本上包围定子，定子齿出现在定子的最外侧边缘并且定子轭部出现在定子的最内侧边缘。
[0045] 在优选实施例中，转子14包括具有驱动端42a的轴42。转子14绕轴旋转。轴42(并且因此转子14)优选地支撑在
轴承对44、46上，轴承对被轴承套44a、46a支撑，下面将要详细描述。轴承可以是任意合适的型式。
[0046] 带槽轮48优选地固定到驱动端42a上，使得被电机10驱动的皮带相互连接。然而，可提供替代的机构使得根据希望的应用来传递电机的动
力。
[0047] 电机10还优选地包括提供电机腔室52的电机外壳50。定子12优选地位于电机腔室50中。电机外壳50优选地没有通气口以便提供一种封闭的电机设计。然而，允许根据本实用新型的某些方面，可在外壳中提供一个或多个通气口。
[0048] 电机外壳50优选地包括前端罩54和后端罩56，二者都将在下面详细讨论。
[0049] 电机10优选地包括相对于电机外壳50支撑的电机控制器58。控制器58优选地包括印刷
电路板60和多个安装在其上的
电子元件62。电子元件62包括至少一个具有
接触面64a的发热元件64。在优选实施例中，发热元件64是供电模
块。
[0050] 最佳示于图5和图6，控制器58优选和后端罩56的外侧82邻接安装。最优选的情况下，控制器58通过多个在弧形上均匀间距的螺钉66直接安装到电机外壳50的后端罩56上，螺钉66容纳于形成在后端罩56上相应 的
螺纹套67中。然而，替代的安装方式，包括但不限于使用闩锁，粘接，和/或替代的紧固是允许的。
[0051] 液滴防护罩68优选地固定到电机外壳50上并和其配合来限定控制器腔室70，控制器58至少基本上位于该腔室中。更具体地，液滴防护罩68优选为固定到后端罩56上的卡扣的液滴防护罩68。液滴防护罩68将在下面详细讨论。
[0052] 优选地，控制器58具有由印刷
电路板60限定的周向外边缘72。定子的最外侧边缘32和控制器48的外边缘72优选为同心并具有大致相同的形状和尺寸以便轴向对齐。这种安装使得液滴防护罩68和电机外壳50具有相似的径向尺寸。然而，允许根据本实用新型的某些方面，控制器边缘与定子最外侧边缘可以不同心和/或具有不同的形状和/或尺寸。液滴防护罩和电机外壳可能因此类似地具有不同心的截面形状和/或具有基本上不同的径向尺寸。而且，定子和控制器可能是相互偏移的，使得他们的外边缘轴向不对齐。
[0053] 在优选实施例中，控制器58的发热元件64位于电机腔室52之外。更具体地，发热元件64优选地位于控制器腔室70中。然而，允许根据本实用新型的某些方面，发热元件位于替代的
位置同时保持在电机腔室外或者整体或部分地位于电机腔室内部。
[0054] 电机10优选地包括位于电机腔室52中的散热器74，并且，将在下面详细讨论，和发热元件64热耦合。更具体地，后端罩56优选包括大致径向延伸的端壁76和沿端壁76轴向大致周向延伸的
侧壁78。端壁76具有相应的内、外壁80和82。内壁80至少部分限定后端罩56的内边缘84，而外壁82至少部分限定后端罩56的外边缘86。内边缘84至少部分限定电机腔室52，而外边缘86至少部分限定控制器腔室70。散热器74优选沿内边缘76布置。然而，根据本实用新型保护范围的某些方面，其他位置也可行。
[0055] 优选地，散热器74包括多个散热片88，散热片从端壁76的内壁80轴向突出并相对于转子14的轴径向延伸。每个散热片88优选具有径向的 最外侧端部90，端部90优选在弧形上均匀地间隔。然而，允许根据本实用新型的某些方面，散热器具有替代的结构。散热器可能不包括散热片，例如，或者它可能包括非径向延伸的散热片(例如，平行散热片)。散热片也可能不规则地间隔或者渐变的方式间隔。
[0056] 尽管术语“散热器”在某些情况下可扩大应用到任何散热结构，这里使用的“散热器”应理解为仅指代上述的具有散热片的结构。
[0057] 在优选实施例中，散热器74和后端罩56一体形成。然而，在不脱离本实用新型某些方面保护范围的情况下，允许提供非集成的散热器。散热器可通过例如粘接，
焊接，离散的
紧固件，和/或闩锁固定到后端罩上。
[0058] 如前所述，电机控制器58优选通过在弧形上均匀间距的螺钉66安装到后端罩56上，螺钉容纳于形成在后端罩56上相应的螺纹套67中。这种螺纹套67优选形成在端壁76上并部分地限定后端罩56的外边缘86，使得控制器58安装到后端罩56的外边缘86上。
[0059] 还是如前所述，散热器74优选和发热元件64热耦合。更具体地，后端罩56优选包括将热量直接由发热元件64传送到散热器74的传热元件92。这种耦合优选通过发热元件64的发热元件接触面64a和传热元件92的传热元件接触面92a之间的接触实现。导热膏脂可填充在发热元件接触面64a和传热元件接触面92a之间。尽管接触面64a和92a构造为相互直接接触，由于制造的限制，对两个面的损害等，在它们之间可能会有小的非故意的间隙或空间。提供导热膏脂来最大化直接接触，并因此提高发热元件64和传热元件92的热连接。替代的和/或附加的高导热材料(例如
薄膜、胶带、
粘合剂等)可置于接触面61a和92a之间。
[0060] 在优选实施例中，如所述，传热元件92轴向突出朝向控制器58并且是端壁76的一部分。
[0061] 传热元件接触面92a和发热元件接触面64a优选至少在形状基本上适配。即，在优选实施例中，传热元件接触面92a和发热元件接触面64a都是具有相似尺寸的矩形。这种方法增加了热量从发热元件64到传热元件92和依次到散热器74的效率。然而，允许根据本实用新型的某些方面， 传热元件接触面92a和发热元件接触面64a的形状和/或尺寸基本不相似。
[0062] 尽管传热元件92优选为端壁76的一部分，然而，允许根据本实用新型的某些方面，传热元件为通过粘接，焊接，离散的紧固件，闩锁和/或其他
现有技术中已知的方式固定到端壁上的离散结构。
[0063] 最佳示于图4和图4a，电路板60和，更具体地，发热元件64优选通过螺丝对94卡扣到传热元件92上。然而，在不偏离本实用新型保护范围的情况下，这些螺丝可省略，或者被替代或被其他固定方式，包括但不限于粘接，闩锁以及离散的紧固件增补。然而，无论用何种特定方式，优选传热元件92与发热元件64相互固定，其方式为他们之间具有有效的热传递。
[0064] 前端罩54优选包括大致径向延伸的端壁96和和沿端壁96轴向大致周向延伸的侧壁98。端壁96具有相应的内、外壁100和102。内壁100至少部分限定前端罩54的内边缘104，而外壁102至少部分限定前端罩54的外边缘106。内边缘104至少部分限定电机腔室52，而外边缘106暴露在环境中。这样，后、前端罩56、54各自的内边缘84和104相互配合限定了电机腔室52。
[0065] 端壁96和76各自优选限定前面讨论的轴承套44a和46a。
[0066] 每个前和后端罩54、56优选包括各自的基本上连续的周向凸缘108或110，凸缘从各自的侧壁98、78径向向
外延伸。前端罩54的凸缘108优选向后方面对端壁96，而后端罩56的凸缘110优选向前方面对端壁76。凸缘108和110优选相互紧靠，使得前和后端罩54、56至少大致连续地接触。导热膏脂或另外的高导热嵌件可填充在凸缘108和110之间。这样，整个电机外壳50，而不仅仅是散热器74，优选地帮助将发热元件64的热散发。
[0067] 优选地，前和后端罩54、56由金属形成。例如，在优选实施例中，端罩54、56是铝铸件。
[0068] 然而，允许根据本实用新型的某些方面，凸缘不是大致连续、不是周向的，和/或沿一些或整个长度不接触。而且，这种凸缘完全可以省略。
[0069] 在优选实施例中，前和后端罩54、56每个包括多个各自在弧形上均匀间距的螺纹套112或114，螺纹套相对于各自的侧壁98、78径向向外延伸。螺纹套112优选邻近凸缘108，而螺纹套114优选沿侧壁78轴向集中。多个固定件116，每个优选为包括
螺母和
螺栓，优选为穿过螺纹套112、114上相应的固定件的容纳孔118、120。固定件116将前和后端罩54、56相互固定，优选保证凸缘108和110邻接以及电机外壳50封闭，使得如前所述，电机10是封闭的电机。然而，允许根据本实用新型的某些方面，端罩相互固定是通过附加的或替代的方式，包括但不限于闩锁、螺丝或粘接。而且，优选的螺纹套结构的变形也可出现在本实用新型的保护范围内。例如，根据本实用新型的某些方面，允许不均匀弧形间距，或者螺纹套位于替代的轴向位置。
[0070] 附加的将前和后端罩54、56相互固定的优选方式为通过将侧壁98、78的部分重叠
啮合来实现。更具体地，最佳示于图6、8和图9，后端罩56的侧壁78优选包括周向、轴向延伸的收缩区域122，该区域滑动进入前端罩54和前端罩54的侧壁98结合。即，前端罩54的后面部分和后端罩56的收缩区域122重叠，为防止入口污染进入电机腔室52提供进一步保护。然而，在不偏离本实用新型保护范围的情况下，完全可以取消这种附加的固定装置。可替代地，收缩区域可有不同的结构或者由前端罩提供。
[0071] 在优选实施例中，每个前和后端罩54、56包括一对将电机10安装在机器上或内部的安装臂124、126。然而，在不脱离本实用新型精神的情况下，可以使用现有技术中的任意安装机构。
[0072] 如前所述，液滴防护罩68优选地固定到电机外壳50上并和其配合来限定控制器腔室70。液滴防护罩78优选包括大致径向延伸的端壁128和沿端壁128轴向大致周向延伸的侧壁130。下面将要详细讨论，侧壁130优选不连续。端壁128优选分别具有内和外壁132和134。内壁132至少部分限定液滴防护罩78的内边缘136，而外壁134至少部分限定液滴防护罩78的外边缘138。内边缘136至少部分限定控制器腔室70，而外边缘138暴露在环境中。
[0073] 优选在端壁128上形成包括多个
百叶窗142的挡板140。百叶窗142优选构造为使湿气和/或其它环境污染偏流来防止或阻止它们进入控制器腔室70。在优选实施例中，百叶窗142平行等间距布置。然而，在不脱离本实用新型保护范围的情况下，可以不等间距和/或不平行布置。
[0074] 最佳示于图2、3、10和图11，液滴防护罩78优选限定能接近至少部分控制器58的电子元件62的接近孔144。在优选实施例中，侧壁130因此不连续。然而，在不脱离本实用新型保护范围的情况下，可不设置这种孔。
[0075] 在优选实施例中，液滴防护罩68和后端罩56具有互补的闩锁元件对，其中每对闩锁元件包括液滴防护罩闩锁元件146和端罩闩锁元件(或者，更概括地，电机外壳闩锁元件)148。每个闩锁元件对146、148优选自动相互锁定保证液滴防护罩68在后端罩56，更概括地，在电机外壳50上。
[0076] 最佳示于图4b，液滴防护罩闩锁元件146优选包括大致轴向延伸，与侧壁130相关联的弹性的可弯曲臂150。臂150优选轴向突出以便径向可弯曲。液滴防护罩闩锁元件146还优选包括由臂150径向向内突出的大致径向延伸的肩部152。
[0077] 最佳还是示于图4b，端罩闩锁元件148优选包括大致径向延伸，从侧壁78径向向外突出的肩部154，其面对液滴防护罩闩锁元件146的肩部152。
[0078] 肩部152和154优选相互啮合来限制液滴防护罩68和后端罩56，或更概括地，和电机外壳50之间的相对轴向移动。
[0079] 在优选实施例中，闩锁元件146、148各自包括互补的锁形表面156、158，其构造为导引臂150的弯曲。从而，足够的后端罩56和液滴防护罩68相互轴向移动导致闩锁元件146、148自动啮合或互锁。
[0080] 尽管上述闩锁元件是优选的，然而，根据本实用新型的某些方面，允许通过与自动啮合闩锁或附加的自动啮合闩锁不同的方式连接液滴防护罩。例如，可提供螺丝或其它固定件，尽管优选为电机不采用非集成固定件来固定液滴防护罩。而且，可提供替代结构的闩锁。例如，端罩闩锁元 件可包括弹性的可弯曲臂，和/或液滴防护罩闩锁元件没有臂。闩锁元件也可在别的位置。例如，端罩闩锁元件可能可替代地和后端罩的端壁而不是后端罩的侧壁连接，和/或闩锁元件可能可替代地和前端罩而不是后端罩连接。
[0081] 最佳示于图15和16，液滴防护罩68和后端罩56优选具有互补的导线保护元件对，其包括液滴防护罩导线保护元件160和端罩导线保护元件(或者，更概括地，电机外壳导线保护元件)162。导线保护元件160和162配合限定出导线通道164，其流畅地连接控制器腔室70和电机腔室52。导线20从控制器腔室70的控制器58，通过导线通道164，延伸到电机腔室
52内的定子12。
[0082] 优选地，导线20通过啮合到打结结构168的导线结166固定到导线通道164中，打结结构形成为端罩导线保护元件162的一部分。
[0083] 然而，在不脱离本实用新型某些方面的情况下，允许导线在控制器和定子间延伸的其他方式。
[0084] 尽管上面的描述提供了本实用新型优选实施例的特征，在保持本实用新型原理的
基础上也可产生其他优选实施例。而且，这些其他优选实施例在某些情况下通过结合相似的特征一起使用来实现，尽管这些特征在前面的描述中是独立的。
[0085] 上述本实用新型的优选形式仅是用于说明性的而不是用来限制本实用新型的保护范围。优选实施例的显而易见的变形，正如上面指出的，在不偏离本实用新型精神的情况下，可以由本领域技术人员轻易做出。
[0086]
发明人因此申明他们想要依靠等同原则来确定并评定本实用新型公平合理的保护范围，对于任意属于不实质上脱离但在本实用新型文字范围外的装置，在下面的
权利要求中提出。
