洗衣机马达转让专利
申请号 : CN200580014984.8
文献号 : CN1950560B
文献日 : 2010-07-28
发明人 : 朴容奭
申请人 : LG电子株式会社
摘要 :
本发明涉及洗衣机马达(60)，其中绝缘器(116)结构被改变，从而不会将线圈(114)暴露在定子(110)的外侧，预先防止了由于安全疏忽导致的触电事故发生，提高了马达(60)的安全性，减小了对线圈(114)的损坏，并且这样能减小磁引力和防止定子(110)和转子(120)之间由于其两者间非均匀的间隙导致的干涉。为了实现这种效果，本发明提供了以一种洗衣机马达(60)，其包括定子(110)，该定子包括基本上为环形的芯部(112)，其具有一堆钢片(1129)；绕制在该芯部(112)上的线圈(114)，其上施加有AC电源；和安装在该芯部(112)的外侧表面上的绝缘器(116)，所述绝缘器(116)的一个边缘延伸覆盖所述线圈(114)，其中多个线圈沿着该芯部(112)的圆周绕制，并且并联连接。
权利要求 :
1.一种洗衣机马达，包括：
定子，其包括：
基本上为环形的芯部，其具有一堆钢片，
绕制在所述芯部上的线圈，其上施加AC电源，和安装在所述芯部外侧表面上的绝缘器，所述绝缘器的一个边缘延伸覆盖所述线圈。
2.如权利要求1所述的马达，其特征在于，所述绝缘器包括：安装在所述芯部的上表面的上绝缘器，和
安装在所述芯部的底侧上的下绝缘器，其外边缘延伸，在所述芯部的底侧的外边缘处覆盖线圈部分。
3.如权利要求2所述的马达，其特征在于，所述下绝缘器的外边缘延伸到所述芯部的外边缘，并且形成围绕所述线圈的底侧，且所述下绝缘器的外边缘布置在所述芯部的底侧上。
4.如权利要求3所述的马达，其特征在于，所述下绝缘器的外边缘具有向下凹的抛物线形状。
5.如权利要求1所述的马达，其特征在于，多个线圈沿着所述芯部的圆周绕制，并且并联连接。
6.如权利要求5所述的马达，其特征在于，所述下绝缘器的外边缘延伸到所述芯部的外边缘，并且形成围绕所述线圈的底侧，且所述下绝缘器的外边缘布置在所述芯部的底侧上。
7.如权利要求6所述的马达，其特征在于，四个线圈绕制在所述芯部上并且并联连接，从而形成4路并联电路。
8.一种洗衣机马达，包括：
定子，其上施加有AC电源；
位于所述定子外侧的转子，其安装成被电磁力的相互作用而可以相对于所述定子转动；
其特征在于，所述定子包括：
固定地固紧在外桶的环形芯部且该环形芯部具有一堆钢片，和沿着所述芯部的圆周方向绕制的多个线圈，并且并联连接。
9.如权利要求8所述的马达，其特征在于，四个线圈绕制在所述芯部上并且并联连接，形成4路并联电路。
10.如权利要求9所述的马达，其特征在于，所述线圈绕线形成以固定方向转动所述转子的主并联电路，以及以相反方向转动所述转子的子并联电路，并且所述子并联电路布置成在所述子并联电路和所述主并联电路之间存在固定角度的相位差。
11.一种洗衣机马达，包括：
定子，其上施加有AC电源；
布置成包围所述定子的底侧和外侧的转子架；
位于所述转子架的内圆周表面上的转子芯部，其安装成可以被电磁力的相互作用而相对于所述定子转动；和位于所述转子架上的转子芯部固定装置，
其中，所述定子包括基本上为环形的芯部，其具有一堆钢片；绕制在所述芯部的线圈，其上施加有AC电源；以及安装在所述芯部的外表面上的绝缘器，所述绝缘器的一个边缘延伸从而覆盖所述线圈，其中，多个所述线圈沿着所述芯部的圆周绕制，并且并联连接。
12.如权利要求11所述的马达，其特征在于，所述转子架具有多个以径向图案形成的气孔，相对于所述转子架的径向方向倾斜一定的角度。
13.如权利要求11所述的马达，其特征在于，所述转子芯部固紧装置包括：转子芯部固紧部分，用于将所述转子芯部安置在所述转子架的内侧表面上，和从所述转子芯部固紧部分的下部向内突起的下凸起，用于支撑所述转子芯部的下端。
14.如权利要求11所述的马达，还包括位于连接所述转子架的下表面和侧表面的角落处的凹口，其用于加强强度。
15.如权利要求11所述的马达，还包括形成在所述转子架的下表面中的筋部，其沿着所述转子架的径向方向延伸，形成径向图案。
16.如权利要求11所述的马达，还包括位于所述转子架的下表面中的多个间隙校验孔。
17.如权利要求11所述的马达，还包括以径向图案形成在所述转子架的下表面中的多个气孔，在所述洗衣机旋转时，所述多个气孔以一定的角度相对于所述转子架的转动方向倾斜。
18.如权利要求11所述的马达，还包括以有规律的间隔从所述转子芯部的顶部沿该顶部向上突起的多个叶片。
说明书 :
技术领域
本发明涉及洗衣机的外转子型感应马达，更特别地，涉及用于洗衣机的改进了结构的外转子型感应马达，其性能得到改善，保证安全，并且防止了对定子线圈的损坏。
背景技术
通常，洗衣机通过清洗、漂洗、离心旋转、干燥等步骤洗涤衣物，利用水和洗涤剂的作用从保持在清洗桶内的衣服和被褥(以下称为衣物)上消除污物。
图1图示了一种洗衣机的截面，其应用了具有相关技术的马达，图2图示了相关技术的洗衣机马达的透视图。
参照图1，相关技术的洗衣机设置有机柜2，形成其外部；带有支撑构件4a且悬浮在机柜2内的外桶4，其具有保持清洗水的空间；旋转安装在外桶4内的内桶8，其底部安装有换向器6，侧壁上有水孔；位于外桶4的下方用于提供转动换向器6和内桶8的驱动力的马达30；固定地固紧在外桶底侧中心的承载壳体10，其旋转支撑马达30的转动轴36；以及位于承载壳体10和马达30之间用于连接/断开传送到换向器6和内桶8的驱动力的离合器机构20。
外桶4在其下部具有排水单元12，将保持在外桶4内的清洗水排出到洗衣机外侧。
排水单元12设置有排水阀14，其与外桶4内的排水孔4b连通；位于外桶下部一侧的排水马达16；以及用于引导清洗水经由排水阀排出到洗衣机外侧的排水软管18。
在固定地固紧在外桶4的底侧中心的承载壳体10的下方，设置有固定地固紧在此的定子。马达30的转动轴36贯穿承载壳体10的上下表面，在上侧由轴承10a旋转支撑，以及由承载壳体10的内侧的下侧支撑。
马达30是外转子型BLDC马达(无刷DC马达)，当BLDC马达30控制向其提供的功率而控制马达30的速度时，该马达以不同的速度转动换向器6或者内桶8。
马达30的转动轴36设置有中空旋转轴36a，其上端与内桶8连接；以及清洗轴36b，其旋转安装在中空旋转轴36a内，所述清洗轴的下端与马达30连接，上端与换向器6连接。
与此同时，离合器机构20设置有耦合停止器22，其固定地固紧在承载壳体10的下侧；离合器耦合器24，其利用键耦合在旋转轴36a的下端，可以轴向滑动；离合器杆26，其一侧连接在离合器耦合器24上，使得离合器耦合器24轴向移动从而与马达30或者耦合停止器22啮合；以及位于离合器杆26的另一侧的离合器马达28，其用于操作离合器杆26。
离合器耦合器24在下表面上具有第一离合器齿轮24a，用于与马达30的转子套44(见图2)上的第二离合器齿轮44a啮合；以及位于其上表面的第一锁定齿轮24b，用于与耦合停止器22上的第二锁定齿轮22a啮合。
因此，如果离合器杆26使得离合器耦合器24向下移动，则第一离合器齿轮24a与第二离合器齿轮44a啮合，从而从马达30向旋转轴36a传送动力，并且如果离合器杆26使得离合器耦合器24向上移动，则第一锁定齿轮24b与第二锁定齿轮22a啮合，从而使得来自马达30的动力无法传送到旋转轴36a。
在上述洗衣机中，如果DC电源施加在马达30上，并且离合器机构20使得离合器耦合器24与耦合停止器22啮合，则动力仅从马达30经由清洗轴36b传送到换向器6上，并且通过控制马达30的速度，可以由换向器6实施衣物的清洗和漂洗。
如果DC电源施加在马达30上，并且离合器机构20使得离合器耦合器34与马达30啮合，则动力经由清洗轴36b和旋转轴36a从马达30同时传送到换向器6和内桶8两者，并且通过高速驱动马达30，换向器6和内桶8两者均高速运转，从而从衣服内挤出水。
与此同时，参照图2，相关技术的马达设置有定子32，其固定地固紧在承载壳体10的底侧；和旋转安装成围绕在定子32的外侧的转子34，从而可以被定子32和转子34之间的电磁力作用转动。
定子32设置有环形芯部37，其具有一堆多个钢片；以及围绕在芯部37上并且与外部电源连接的线圈38。
芯部37在上下侧具有绝缘器39，以及多个紧固部分37a，它们沿着圆周内侧形成并且从此向内突起。每个紧固部分37a具有紧固孔，用于利用紧固螺栓37b紧固在承载壳体的下侧。
转子34设置有转子架40，其围绕定子32的外圆周和底侧；转子磁铁42，其安装在转子架40的内圆周上，从而可以被定子32和转子磁铁42之间的电磁力作用而转动；以及位于转子架40的下表面的中心的转子套44，其用于将转动轴26的下端紧固在此。
柱形的转子架40顶部开口，该转子架设置有位于内表面的转子磁铁固紧部分40d，其用于支座并且固紧转子磁铁42；和位于下表面中心的套固紧部分40a，其用于穿过转动轴，并且将转子套44固紧在此。
在位于转子架40的下表面的套固紧部分40a的外侧，设置多个下气孔40b和下叶片40c，沿圆周方向彼此隔开布置。
下叶片40c设置在下气孔40b的一侧，并且下叶片40c和下气孔40b两者均沿径向延伸。因此，当转子架40转动时，空气从下气孔40b吹入马达内侧，冷却马达34和定子32。
转子磁铁42是多个永磁铁，相对于定子32的外圆周表面用粘结剂粘合在转子架40的转子磁铁固紧部分40d，在转子磁铁42和定子32之间形成间隙G(见图1)。
转子套44设置有套部44b，用于在其内放置转动轴36的清洗轴36b的下端，该转子套在外圆周表面上具有第二离合器齿轮44；以及围绕套部44b的凸缘部分44c，用于固紧转子架40的套固紧部分40a。
套部44b用金属形成。
凸缘部分44c是塑料注射模塑件，用于在套部44b和转子架40之间电绝缘，该凸缘部分具有相应于套固紧部分40a上的紧固孔的紧固孔44d，用于利用紧固构件46紧固。
然而，因为绝缘器29布置在线圈38的内侧的芯部37的上下表面上，除了线圈38绕制的部分以外，所以相关技术的洗衣机的马达的定子的线圈38暴露在定子32之外。
因此，有来自施加在线圈38上的电源的触电危险，以及在定子32的运输、组装和维护过程中损坏线圈38的危险。
与此同时，参照图3和4，在相关技术的洗衣机马达内，线圈38沿着定子32的芯部37的圆周绕制，并且线圈38设置有以固定方向转动转子34的主电路，以及以相反方向转动转子34的子电路。每个主电路和子电路均具有形成8极串连电路的单独线圈38。
与此同时，在驱动马达30的过程中，如果转子34脱离固定位置，导致定子32和转子34之间的间隙“G”不均匀，从而导致定子32和转子34之间的电磁力不均匀，则存在有作用在定子32和转子34之间，由定子32和转子34之间的非均匀间隙引起的磁引力。
据此，马达30陷入由磁引力导致的转矩减小、发生振动以及在转子34和定子32之间的干涉。
与此同时，外转子型感应马达也有上述问题。
图1图示了一种洗衣机的截面，其应用了具有相关技术的马达，图2图示了相关技术的洗衣机马达的透视图。
参照图1，相关技术的洗衣机设置有机柜2，形成其外部；带有支撑构件4a且悬浮在机柜2内的外桶4，其具有保持清洗水的空间；旋转安装在外桶4内的内桶8，其底部安装有换向器6，侧壁上有水孔；位于外桶4的下方用于提供转动换向器6和内桶8的驱动力的马达30；固定地固紧在外桶底侧中心的承载壳体10，其旋转支撑马达30的转动轴36；以及位于承载壳体10和马达30之间用于连接/断开传送到换向器6和内桶8的驱动力的离合器机构20。
外桶4在其下部具有排水单元12，将保持在外桶4内的清洗水排出到洗衣机外侧。
排水单元12设置有排水阀14，其与外桶4内的排水孔4b连通；位于外桶下部一侧的排水马达16；以及用于引导清洗水经由排水阀排出到洗衣机外侧的排水软管18。
在固定地固紧在外桶4的底侧中心的承载壳体10的下方，设置有固定地固紧在此的定子。马达30的转动轴36贯穿承载壳体10的上下表面，在上侧由轴承10a旋转支撑，以及由承载壳体10的内侧的下侧支撑。
马达30是外转子型BLDC马达(无刷DC马达)，当BLDC马达30控制向其提供的功率而控制马达30的速度时，该马达以不同的速度转动换向器6或者内桶8。
马达30的转动轴36设置有中空旋转轴36a，其上端与内桶8连接；以及清洗轴36b，其旋转安装在中空旋转轴36a内，所述清洗轴的下端与马达30连接，上端与换向器6连接。
与此同时，离合器机构20设置有耦合停止器22，其固定地固紧在承载壳体10的下侧；离合器耦合器24，其利用键耦合在旋转轴36a的下端，可以轴向滑动；离合器杆26，其一侧连接在离合器耦合器24上，使得离合器耦合器24轴向移动从而与马达30或者耦合停止器22啮合；以及位于离合器杆26的另一侧的离合器马达28，其用于操作离合器杆26。
离合器耦合器24在下表面上具有第一离合器齿轮24a，用于与马达30的转子套44(见图2)上的第二离合器齿轮44a啮合；以及位于其上表面的第一锁定齿轮24b，用于与耦合停止器22上的第二锁定齿轮22a啮合。
因此，如果离合器杆26使得离合器耦合器24向下移动，则第一离合器齿轮24a与第二离合器齿轮44a啮合，从而从马达30向旋转轴36a传送动力，并且如果离合器杆26使得离合器耦合器24向上移动，则第一锁定齿轮24b与第二锁定齿轮22a啮合，从而使得来自马达30的动力无法传送到旋转轴36a。
在上述洗衣机中，如果DC电源施加在马达30上，并且离合器机构20使得离合器耦合器24与耦合停止器22啮合，则动力仅从马达30经由清洗轴36b传送到换向器6上，并且通过控制马达30的速度，可以由换向器6实施衣物的清洗和漂洗。
如果DC电源施加在马达30上，并且离合器机构20使得离合器耦合器34与马达30啮合，则动力经由清洗轴36b和旋转轴36a从马达30同时传送到换向器6和内桶8两者，并且通过高速驱动马达30，换向器6和内桶8两者均高速运转，从而从衣服内挤出水。
与此同时，参照图2，相关技术的马达设置有定子32，其固定地固紧在承载壳体10的底侧；和旋转安装成围绕在定子32的外侧的转子34，从而可以被定子32和转子34之间的电磁力作用转动。
定子32设置有环形芯部37，其具有一堆多个钢片；以及围绕在芯部37上并且与外部电源连接的线圈38。
芯部37在上下侧具有绝缘器39，以及多个紧固部分37a，它们沿着圆周内侧形成并且从此向内突起。每个紧固部分37a具有紧固孔，用于利用紧固螺栓37b紧固在承载壳体的下侧。
转子34设置有转子架40，其围绕定子32的外圆周和底侧；转子磁铁42，其安装在转子架40的内圆周上，从而可以被定子32和转子磁铁42之间的电磁力作用而转动；以及位于转子架40的下表面的中心的转子套44，其用于将转动轴26的下端紧固在此。
柱形的转子架40顶部开口，该转子架设置有位于内表面的转子磁铁固紧部分40d，其用于支座并且固紧转子磁铁42；和位于下表面中心的套固紧部分40a，其用于穿过转动轴，并且将转子套44固紧在此。
在位于转子架40的下表面的套固紧部分40a的外侧，设置多个下气孔40b和下叶片40c，沿圆周方向彼此隔开布置。
下叶片40c设置在下气孔40b的一侧，并且下叶片40c和下气孔40b两者均沿径向延伸。因此，当转子架40转动时，空气从下气孔40b吹入马达内侧，冷却马达34和定子32。
转子磁铁42是多个永磁铁，相对于定子32的外圆周表面用粘结剂粘合在转子架40的转子磁铁固紧部分40d，在转子磁铁42和定子32之间形成间隙G(见图1)。
转子套44设置有套部44b，用于在其内放置转动轴36的清洗轴36b的下端，该转子套在外圆周表面上具有第二离合器齿轮44；以及围绕套部44b的凸缘部分44c，用于固紧转子架40的套固紧部分40a。
套部44b用金属形成。
凸缘部分44c是塑料注射模塑件，用于在套部44b和转子架40之间电绝缘，该凸缘部分具有相应于套固紧部分40a上的紧固孔的紧固孔44d，用于利用紧固构件46紧固。
然而，因为绝缘器29布置在线圈38的内侧的芯部37的上下表面上，除了线圈38绕制的部分以外，所以相关技术的洗衣机的马达的定子的线圈38暴露在定子32之外。
因此，有来自施加在线圈38上的电源的触电危险，以及在定子32的运输、组装和维护过程中损坏线圈38的危险。
与此同时，参照图3和4，在相关技术的洗衣机马达内，线圈38沿着定子32的芯部37的圆周绕制，并且线圈38设置有以固定方向转动转子34的主电路，以及以相反方向转动转子34的子电路。每个主电路和子电路均具有形成8极串连电路的单独线圈38。
与此同时，在驱动马达30的过程中，如果转子34脱离固定位置，导致定子32和转子34之间的间隙“G”不均匀，从而导致定子32和转子34之间的电磁力不均匀，则存在有作用在定子32和转子34之间，由定子32和转子34之间的非均匀间隙引起的磁引力。
据此，马达30陷入由磁引力导致的转矩减小、发生振动以及在转子34和定子32之间的干涉。
与此同时，外转子型感应马达也有上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于洗衣机的马达定子，其中改变了绝缘器的结构，不让线圈暴露在定子的外侧，提前防止发生由安全疏忽导致的触电事故，从而提高马达的安全性，减少对线圈的损坏。
本发明的另一个目的是提供一种洗衣机马达，其减小磁引力并且防止定子和转子之间由它们之间的非均匀间隙引起的干涉。
在实现本发明的目的的本发明第一方面，洗衣机马达包括定子，其包括基本上为环形的芯部，该芯部具有一堆钢片；绕制在该芯部的线圈，其上施加AC电源；安装在该芯部外表面上的绝缘器，其一个边缘延伸覆盖该线圈。
在实现本发明的目的的本发明的第二方面，洗衣机马达包括定子，其上施加AC电源；位于定子外侧的转子，其安装成在电磁力的相互作用下而相对于定子转动，其中该定子包括固定地固紧在外桶上的环形芯部，其具有一堆多个钢片；和沿该芯部的圆周绕制的多个线圈，并且并联连接。
在实现本发明的目的的本发明的第三方面，洗衣机马达包括定子，其包括基本上为环形的芯部，该芯部具有一堆钢片；绕制在该芯部的线圈，其上施加AC电源；和安装在该芯部的外表面上的绝缘器，其一个边缘延伸覆盖线圈，其中多个线圈沿该芯部的圆周绕制，并且并联连接。
在实现本发明的目的的本发明的第四方面，洗衣机马达包括定子，其上施加AC电源；布置成围绕该定子的底侧和外侧的转子架；位于该转子架的内圆周表面上的转子芯部，其安装成被电磁力的相互作用而相对于该定子转动；以及位于转子架上的转子芯部固紧装置，其中该定子包括基本上为环形的芯部，其具有一堆钢片；绕制在该芯部的线圈，其上施加AC电源；和安装在该芯部的外表面上的绝缘器，其一个边缘延伸覆盖该线圈，其中多个线圈沿该芯部的圆周绕制，并联连接。
上绝缘器和下绝缘器分别安装在定子芯部的上下表面上，下绝缘器的外边缘以向下凹的抛物线形延伸，从而围绕布置在芯部的底侧上的下部线圈部分，使得线圈不会暴露在定子的外侧，预先防止了由于安全疏忽导致的触电事故发生，切断了清洗水向线圈内部的渗入，从而提高了马达的安全性。
线圈不暴露在马达的外侧防止了在定子的运输、组装和维护过程中对线圈的损坏。
芯部的4个线圈绕组并联连接，在定子上形成主并联电路和子并联电路的8极4并联电路，可以减小由定子和转子之间的非均匀间隙导致的磁引力，由此防止了定子和转子之间的干涉。
磁引力的减小降低了驱动马达过程中的振动，并且防止了马达效率的下降，从而提高了马达的可靠性。
对定子和转子之间干涉的防止允许防止马达的异常磨损和损坏，从而延长马达的寿命，并且提高马达的安全性。
本发明的另一个目的是提供一种洗衣机马达，其减小磁引力并且防止定子和转子之间由它们之间的非均匀间隙引起的干涉。
在实现本发明的目的的本发明第一方面，洗衣机马达包括定子，其包括基本上为环形的芯部，该芯部具有一堆钢片；绕制在该芯部的线圈，其上施加AC电源；安装在该芯部外表面上的绝缘器，其一个边缘延伸覆盖该线圈。
在实现本发明的目的的本发明的第二方面，洗衣机马达包括定子，其上施加AC电源；位于定子外侧的转子，其安装成在电磁力的相互作用下而相对于定子转动，其中该定子包括固定地固紧在外桶上的环形芯部，其具有一堆多个钢片；和沿该芯部的圆周绕制的多个线圈，并且并联连接。
在实现本发明的目的的本发明的第三方面，洗衣机马达包括定子，其包括基本上为环形的芯部，该芯部具有一堆钢片；绕制在该芯部的线圈，其上施加AC电源；和安装在该芯部的外表面上的绝缘器，其一个边缘延伸覆盖线圈，其中多个线圈沿该芯部的圆周绕制，并且并联连接。
在实现本发明的目的的本发明的第四方面，洗衣机马达包括定子，其上施加AC电源；布置成围绕该定子的底侧和外侧的转子架；位于该转子架的内圆周表面上的转子芯部，其安装成被电磁力的相互作用而相对于该定子转动；以及位于转子架上的转子芯部固紧装置，其中该定子包括基本上为环形的芯部，其具有一堆钢片；绕制在该芯部的线圈，其上施加AC电源；和安装在该芯部的外表面上的绝缘器，其一个边缘延伸覆盖该线圈，其中多个线圈沿该芯部的圆周绕制，并联连接。
上绝缘器和下绝缘器分别安装在定子芯部的上下表面上，下绝缘器的外边缘以向下凹的抛物线形延伸，从而围绕布置在芯部的底侧上的下部线圈部分，使得线圈不会暴露在定子的外侧，预先防止了由于安全疏忽导致的触电事故发生，切断了清洗水向线圈内部的渗入，从而提高了马达的安全性。
线圈不暴露在马达的外侧防止了在定子的运输、组装和维护过程中对线圈的损坏。
芯部的4个线圈绕组并联连接，在定子上形成主并联电路和子并联电路的8极4并联电路，可以减小由定子和转子之间的非均匀间隙导致的磁引力，由此防止了定子和转子之间的干涉。
磁引力的减小降低了驱动马达过程中的振动，并且防止了马达效率的下降，从而提高了马达的可靠性。
对定子和转子之间干涉的防止允许防止马达的异常磨损和损坏，从而延长马达的寿命，并且提高马达的安全性。
附图说明
图1图示了采用了相关技术的马达的洗衣机的截面图；
图2图示了相关技术的洗衣机马达的分解透视图；
图3图示了图2中的定子线圈的连线图；
图4图示了图3中的连线的电路图；
图5图示了采用了根据本发明的优选实施例的马达的洗衣机的截面图；
图6图示了透视图，其示出了图5中的关键部件；
图7图示了截面图，其示出了图5中的关键部件；
图8图示了沿图6中的A-A线的截面图；
图9图示了根据本发明的优选实施例的洗衣机马达的分解透视图；
图10图示了图9中的定子的底视图；
图11图示了沿图10中的B-B线的截面图；
图12图示了图9中的定子中的线圈的连线图；
图13图示了图12的连线图；和
图14图示了用于解释由定子和转子之间的非均匀间隙导致的磁引力的参考图。
图2图示了相关技术的洗衣机马达的分解透视图；
图3图示了图2中的定子线圈的连线图；
图4图示了图3中的连线的电路图；
图5图示了采用了根据本发明的优选实施例的马达的洗衣机的截面图；
图6图示了透视图，其示出了图5中的关键部件；
图7图示了截面图，其示出了图5中的关键部件；
图8图示了沿图6中的A-A线的截面图；
图9图示了根据本发明的优选实施例的洗衣机马达的分解透视图；
图10图示了图9中的定子的底视图；
图11图示了沿图10中的B-B线的截面图；
图12图示了图9中的定子中的线圈的连线图；
图13图示了图12的连线图；和
图14图示了用于解释由定子和转子之间的非均匀间隙导致的磁引力的参考图。
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的实施例。
图5图示了采用了根据本发明的优选实施例的马达的洗衣机的截面图，图6和7分别是图示了图5的关键部件的透视图和截面图，图8是图示了沿图6中的A-A线的截面图。
参照图5-8，洗衣机包括形成其外部的机柜52；利用支撑构件54a悬浮在机柜52内的外桶54，其内部具有保持清洗水的空间；旋转安装在外桶54中的内桶58，其底部安装有换向器56，侧壁上有水孔；位于外桶54下方的马达60，其向转动换向器56和内桶58提供驱动力；和位于马达60和外桶54之间的动力传送单元80，其选择性地连接/断开传送到换向器56和内桶58的马区动力。
在机柜52的顶部，设置有顶盖62，其具有用来向/从洗衣机引入/取出衣物的衣物开口；并且在机柜52下方，设置有基部64，其上设置有支撑腿部，用来支撑洗衣机。在顶盖62上，设置有盖子62a，其旋转安装以打开/关闭衣物开口；并且在顶盖62的一侧，设置有供水单元66，其将供应的水提供给洗衣机。
供水单元66包括供水软管66a，用于从洗衣机外侧提供清洗水；和供水阀66b，用于切断供应给供水软管66a的清洗水，并且在供水流道内，设置有洗涤剂盒66c，使得洗涤剂被经过供水阀66b的水冲向外桶54。
外桶54在下部具有排水单元70，用于向洗衣机外侧排出保持在外桶54内的清洗水。
排水单元70包括排水阀72，其一端与外桶54内的排水孔54b连通；位于外桶54底侧的排水马达74，用于控制排水阀72的打开/关闭；和与排水阀72的另一端连通的排水软管78，用于引导清洗水经由排水阀72排出到洗衣机外侧。
排水孔54b形成在外桶54的底部，从而与外桶54的内侧连通，并且排水马达74利用单独的连接构件与排水阀72耦合。
马达60是外转子型感应马达，其上施加AC电源，其速度由动力传送单元80适当地降低。
与此同时，动力传送单元80包括安装在外桶54的底侧中心的壳体82，该壳体底侧上固定地固紧马达60的定子；旋转安装在壳体82内的滚筒84，其上有用来降低马达60速度的行星齿轮83；中空旋转轴86，其下端压配合在滚筒84中，其上端连接在内桶58上；旋转安装在中空旋转轴86内的清洗轴88，其下端与行星齿轮83啮合并且上端与换向器56连接；安装在壳体82内用于制动动力传送单元80的制动机构90；和位于滚筒84下方用于连接/断开马达60和滚筒84之间的动力传送的离合器机构100。
在该壳体的上侧和下侧，设置有分别用于旋转地支撑滚筒84和旋转轴86的轴承82a，并且在滚筒84的内侧的下部，设置有旋转安装在其上的马达60的转动轴130。
转动轴130的上端在滚筒84内与行星齿轮83啮合，并且在滚筒84与转动轴130之间，和在旋转轴86与清洗轴88之间，还设置有无油轴承。
旋转轴86上端与内桶轮毂58a连接，该轮毂固定地固紧在内桶58的底部；该轴下端压配合在滚筒84的上部中。旋转轴86如此安装，从而将通过离合器机构100传输到滚筒84的马达60的动力传输到内桶58。
参照图6，制动机构90包括其一端固紧在壳体82的制动带92，并且围绕滚筒84的外圆周布置；制动杆94，制动带92的另一端利用铰链连接于其上，并且该制动杆旋转安装在壳体82上；以及制动马达96(见图6)，其连接在制动杆94上，使得制动带92拉紧滚筒84的外圆周。
制动马达96(见图6)安装在外桶54的底侧，用于向制动杆94施加高于预定值的力，从而利用制动带92强制停止滚筒84。因此，要求制动马达96有足够的容量，从而使得制动带92确保有足够的制动功率来制动滚筒84。
离合器机构100包括耦合停止器102，其固定地固紧在壳体82的底侧；离合器耦合器104，其利用键连接在滚筒84的下端，从而可以上下移动；离合器杆106，其旋转安装在离合器停止器102上，一端连接在离合器耦合器104上；以及离合器马达108，其连接在离合器杆106的另一端，用于连接/断开离合器耦合器104和马达60之间的动力传送。
离合器耦合器104包括第一离合器齿轮104a，其突出形成与马达60上的第二离合器齿轮166啮合的下表面，并且利用键连接在离合器机构100的滚筒84上，从而可以上/下移动。
离合器杆106一端连接在离合器耦合器104上，另一端连接在离合器马达108上，一端和另一端之间的中点利用铰链旋转连接在耦合停止器102上。
离合器马达108安装在外桶54的底侧，用于如此移动离合器杆106，使得离合器耦合器104沿着滚筒84的下部上/下移动。
就是说，当离合器杆106被离合器马达108转动时，离合器耦合器104被离合器杆沿着滚筒84的下部而上/下滑动，使得离合器耦合器104与马达60或者耦合器停止器102啮合。
下面将说明本发明的洗衣机的操作。
向洗衣机施加电源而驱动马达60以后，动力经由转动轴130从马达60传送到动力传送单元80，并且，因为动力传送单元80有选择地驱动换向器56或者内桶58，则执行清洗、漂洗和甩干周期。
具体地说，在仅操作换向器56来实施清洗和漂洗周期的情况下，动力传送单元80的离合器耦合器104被离合器马达108和离合器杆106向上移动，从而脱开马达60和滚筒84。
就是说，如果离合器马达108移动离合器杆106，使得离合器耦合器104沿着滚筒84的下部向上移动，则离合器耦合器104的第一离合器齿轮104a从马达60的第二离合器齿轮166上脱开，离合器机构100无法将来自马达60的动力传送到离合器耦合器104。
因此，动力仅从马达60经由转动轴130传送到滚筒84内的行星齿轮83，并且，由此在其速度经过行星齿轮83适当降低后传送到清洗轴88，从而在换向器56被清洗轴88转动的同时实施清洗或者漂洗。
在清洗或者漂洗过程中，排水单元70向洗衣机外侧排出清洗或者漂洗用过的清洗水，并且供水单元66向洗衣机供水。
就是说，当供水单元66的供水阀66b打开/关闭时，水经由供水软管66a供给到洗衣机的外桶54，而当排水阀72被排水单元70的排水马达74打开/关闭时，清洗水经由排水阀72和排水软管78从外桶54排出到洗衣机外侧。
与此相对，在同时驱动换向器56和内桶58进行旋转从而在衣物上挤出水的情况下，离合器耦合器104被马达108和离合器杆106向下移动，动力传送单元80耦合马达60和滚筒84。
就是说，如果离合器马达108如此移动离合器杆106，使得离合器耦合器104沿着滚筒84的下部向下移动，则离合器耦合器104的第一离合器齿轮104a与第二离合器齿轮166啮合，使得动力从马达60传送到离合器耦合器104。
据此，动力经由转动轴130从马达60传送到滚筒84内的行星齿轮83，并且，与此同时，经由离合器耦合器104传送到滚筒84，则滚筒84和转动轴130以相同速度转动。
在本例中，由于滚筒84和转动轴130以相同速度一起转动，滚筒84内的行星齿轮83的减速功能不再发生作用，使得滚筒84和转动轴130以高速转动。
如果动力从马达60同时传送到滚筒84和转动轴130，则转动轴130和行星齿轮83转动清洗轴88，并且滚筒84转动旋转轴86，使得换向器56和内桶58被清洗轴88和旋转轴86转动。
与此同时，如果盖子62a在旋转中途被使用者打开，则动力传送单元80通过制动机构90制动滚筒84的转动，从而防止因安全疏忽而由旋转换向器56和内桶58导致的事故发生。
就是说，当换向器56和内桶58处于以高速转动的旋转过程中时，如果盖子62a被打开，则制动杆94被制动机构90的制动马达96拉动，拉紧滚筒84的外圆周上的制动带92，从而利用滚筒84和制动带92之间的摩擦停止滚筒84的转动。
这样，当滚筒84的转动受到制动时，旋转轴86和清洗轴88的转动停止，从而相应地停止内桶58和换向器56的转动。
图9图示了根据本发明的优选实施例的洗衣机马达的分解透视图，图10图示了图9中的定子的底视图，以及图11图示了沿图10中的B-B线的截面图。
参照图7和图9-11，根据本发明的优选实施例的洗衣机马达包括定子110，其固定地固紧在动力传送单元80的壳体82的底侧；转子120，其安装成围绕定子110的外侧，被产生的电磁力相对于定子110转动；以及转动轴130，其旋转布置在滚筒84内，下端固定地固紧在转子120上，上端与动力传送单元80的行星齿轮83啮合。
定子110包括环形芯部112，其具有一堆多个钢片；线圈114，其绕制在芯部112上并且与AC电源连接；以及位于芯部112的上下侧的绝缘器116，其一侧延伸包围线圈114，用于发挥绝缘功能。
芯部112包括多个Ts112a，每一个沿径向从外圆周向外突起，用于在其上绕制线圈114；以及多个紧固部分112b，每一个从内圆周突起，用于利用紧固螺栓(未示出)紧固在动力传送单元80的壳体82上。多个Ts112a以有规律的间隔沿着芯部112的外圆周在其上形成，而且线圈114设置在Ts之间。
多个紧固部分112b以有规律的间隔形成在芯部112的内圆周上，并且每个紧固部分112b在其内侧的一侧具有紧固孔112c，用于利用紧固螺栓紧固。
在多个Ts112a中，由于线圈114的一侧插入两个Ts112a之间，并且线圈114的另一端插入另外两个Ts112a之间，所以多个线圈114沿着芯部112的圆周绕制，并且并联连接。
由于多个线圈的上部和下部沿着芯部112的上表面和下表面的圆周利用捆绑构件113捆绑，所以从整体上减小了定子110的直径。
就是说，线圈114包括位于芯部112的上边缘的上线圈部分114a；位于芯部112的下边缘的下线圈部分114b；以及放置并且连接在多个Ts112a之间的连接线圈114c。
据此，由于线圈114的主要部分布置在上下表面上，并且较之相关技术而言Ts112的突起长度减小，所以定子110的直径减小。
与此同时，绝缘器116包括上绝缘器116a，其安装在芯部112的上表面上；和下绝缘器116b，其安装在芯部112的底侧，且具有外边缘，其延伸包围下线圈部分114b。
动力传送单元80和芯部112之间的上绝缘器116a防止电力从定子110传送到动力传送单元80。
下绝缘器116b具有外边缘，其向着芯部112的Ts112a以向下凹的抛物线形延伸，从而包围下线圈部分114b。
就是说，下绝缘器116b整体上与线圈114直径相同，并且半圆形的线圈接收件117在圆周的外边缘处以抛物线形向下凹，用于在其中容纳下线圈部分114b。据此，下绝缘器116b不仅隔绝了定子110的底侧，而且保护了下线圈部分114b免受外部冲击和清洗水的渗入。
当然，类似于下绝缘器116b，也可以形成上绝缘器116a，从而围绕上线圈部分114a。
与此同时，参照图12和13，设置有4个线圈114，其沿着芯部112的圆周绕制在Ts112a上，从而以相同的距离隔开，并且并联连接，使得每个线圈114有两个电极。
就是说，4个线圈114在芯部112处形成8极4并联电路。
在本例中，如果定子110和转子120之间的间隙“G”不均匀，则虽然由于非均匀的间隙“G”导致的磁引力“F”作用在定子110和转子120之间，但是绕制在定子110和转子120上的线圈114的并联电路数目越多，这种磁引力就减小的越多。
与此同时，在线圈114的并联电路中，设置有以常规方向转动转子120的主并联电路；和以相反方向转动转子120的子并联电路，它们每个带有4个线圈114，从而形成4并联电路。
子并联电路布置在主并联电路的内侧，使得在子并联电路和主并联电路之间存在固定角度的相差，其中主并联电路的4个线圈沿圆周方向绕制在芯部112的Ts112a的内侧，而子并联电路的4个线圈114沿圆周方向绕制在芯部112的Ts112a的外侧。
转子120包括转子架122，其安装成围绕定子110的外圆周表面和底侧表面；转子芯部124，其安装在转子架122的内圆周表面上，从而可以受到电磁力的作用相对于定子110转动；和位于转子架122的下表面中心的转子套44，其用于将转子轴130的下端固紧在此。
带有整体打开顶部的柱形转子架122包括位于侧壁的内圆周表面上的转子芯部固紧部分122a，其用于支座和固紧转子芯部124；和位于下表面中心的套固紧部分122b，所述下表面上有利用紧固构件160将转子套126固紧在此的紧固孔160a。
与此同时，转子架122包括气孔和叶片，它们通过向马达60吹送外部空气来防止马达60温度升高。就是说，当马达60受到驱动时，马达60的内部温度因其电磁热损耗而升高，因此需要冷却马达60，以使得马达60的性能不会变劣。
因此，在转子架122的下表面，设置有下气孔140和下叶片142，用于冷却马达60的下部，并且在转子架122的侧表面上，设置有侧气孔，用于改善下气孔140和下叶片142的冷却性能。
下气孔140沿转子架122的圆周方向布置在转子架122的内侧圆周表面和套固紧部分122b之间。
每个下叶片142从每个下气孔140的一侧向上突起，用于从下气孔140吹送外部空气。
下气孔140和下叶片142沿相对于转子架122的径向以一定角度倾斜的方向延伸。因此，由于下气孔140和下叶片142的长度较之其两者沿径向方向延伸的情况较长，所以当转子架122转动时，经过下气孔140和下叶片142的空气流速也会增加。
特别地，虽然下气孔140和下叶片142相对于转子架122的径向方向的倾斜角度越大，空气流速越大，但是，如果倾斜角度超过30°，则空气流速反而会减小，在下气孔140和下叶片142的倾斜方向与转子架122的转动方向相反而不是以转子架122转动方向倾斜的情况下，空气流速会增加。
因此，下气孔140和下叶片142在旋转时，形成以30°的倾斜角与转子架122的转动方向反向倾斜，使得在旋转时，当马达60发热最大时，马达60的冷却性能也变得最大。
侧气孔144以有规律的间隔沿着转子架122的侧部形成在转子架122的下表面和转子芯部固紧部分122a之间，用于排出由下气孔140和下叶片142吸入的空气。
由于侧气孔144的位置高于转子架122的下表面，所以下气孔140和侧气孔144之间的空气流动路径形成在转子架122的下表面的上侧。据此，从下气孔140吸入的空气与马达60的下部接触的区域增大，从而改善了马达60的冷却性能。
与此同时，转子架122具有筋部(beads)146和凹口148，用于防止其因离心力扭曲或者变形成椭圆形。
设置有多个筋部146，其每个向上，或者向下凹，形成在转子架122的下表面上，在转子架122的圆周方向上以有规律的角度间隔沿转子架122的径向方向延伸。
筋部146的一端最靠近转子架122的侧部，并且另一端在套固紧部122b内形成在第一紧固孔160a的相同圆周上，使得该另一端与转子套126重叠。
凹口148形成在由转子架122的下表面和侧表面边缘形成的角落的外侧，沿转子架122的圆周方向以有规律的角度间隔向内冲压。
转子芯部124包括一堆多个钢片的环形芯部124a；位于芯部124a上的绕组部分124b，其用作感应电流的通道。绕组部分124b包括位于芯部124a的上端和下端的上端环150和下端环151；和连接在上端环150和下端环151之间的引导线(lead line)152.
转子芯部124固定地固紧在转子架122的转子芯部固紧部分122a上，转子芯部固紧部分122a具有上凸起154和下凸起155，用于在其上部和下部保持转子芯部124。
上凸起154以有规律的间隔沿圆周方向形成在转子芯部124的上侧，使得当转子120转动时，转子芯部124不会向转子架122的打开顶侧分离。无论转子芯部124的尺寸如何，上凸起154形成在转子芯部固紧部分122a的固定高度。
下凸起155以有规律的间隔沿圆周方向形成在转子芯部固紧部分122a的下侧，使得转子芯部124搁置并且支撑在其上。下凸起155形成的高度随着转子芯部124的尺寸变化。因此，由于下凸起155的位置变化，所以不同尺寸的转子芯部124可以有选择地安装在转子芯部固紧部分122a上。
上凸起154和下凸起155通过向内冲压转子架122的外圆周而形成，这样上凸起154和下凸起155向内突出。
在本例中，当然，可以在转子芯部124和转子芯部固紧部分122a之间施加粘结剂，用于更牢固地将转子芯部124紧固在转子芯部固紧部分122a上。
与此同时，虽然马达60的下部被转子架122的下气孔140和下叶片142冷却，但是由于被下气孔140和下叶片142吹送的空气不能到达马达60的上部，而是从侧气孔144排出，所以马达60的上部很少受到下气孔140和下叶片142的冷却。
因此，多个叶片158(blades)从转子芯部124的顶部向上突出，用于在马达60受到驱动时将外部空气吹送到马达60的上部。
上叶片158被注射模制而与位于转子芯部124顶面上的上端环150形成一体，以有规律的间隔沿着转子芯部124的顶部在转子架122的径向方向上延伸。
与此同时，转子芯部124的内径大于定子110的外径，使得固定尺寸的间隙“G”形成在转子芯部124和定子110之间。
虽然马达60的效率随着间隙“G”形成地更小而变得更大，但是如果间隙“G”的尺寸太小则转子120容易碰撞定子110，所以马达的设计、制造和维护是必须的，以使在转子芯部124和定子110之间总是保持优化的间隙“G”。
因此，转子架122在下表面上具有间隙校验孔156，用于观察和测量间隙“G”。在转子架122的下表面上，沿着定子110和转子芯部124之间的间隙“G”，以有规律的间隔设置有多个间隙校验孔156。
转子套126包括套部126a，其用于固紧转动轴130的下端；和围绕套部126a的固紧部126b，其用于固紧转子架122的套固紧部122b。
套部126a由金属形成，用于在其中放置和固紧转动轴130的一个端部。
固紧部126b采用塑料注射模塑形成，用于在套部126a和转子架122之间电绝缘，并且设置有与套固紧部122b的第一紧固孔160a相对应的第二紧固孔160a，其用于利用紧固件160紧固在套固紧部分122b。
沿圆周方向相应于彼此而分别形成在套固紧部122b和转子套126上的多个第一紧固孔160a和多个第二紧固孔160b利用螺栓162和铆钉164沿圆周方向被交替紧固。
固紧部126b在上表面具有第二离合器齿轮166，其用于与离合器耦合器104的第一离合器齿轮104a啮合。
以下将说明本发明的洗衣机马达的操作。
在向马达60施加AC电源后，电流流过定子110上的线圈114，在定子110上形成转动磁场和在转子120的转子芯部124上形成感应电流。
由于定子110和转子芯部124上的转动磁场和感应电流之间的相互作用，所以产生转动力来转动转子120，并且转子120的转动力经由转动轴130传送到动力传送单元80。
在本例中，虽然转子芯部124沿上/下方向移动并且因跟随转子120的转动的旋转力而向着转子架122的打开顶部分离，但是由于上凸起154和下凸起155保持转子芯部124的上端和下端，所以防止了上/下移动以及转子芯部124的分离。
与此同时，由于上绝缘器116a安装在定子110的上表面上，所以阻止了定子110和动力传送单元80之间的电流，并且由于下绝缘器116b安装在定子110的下侧，利用下绝缘器116b的线圈接收件117覆盖下线圈部分114b，所以定子110不会暴露在外侧。
因此，由于在安装有动力传送单元80的状态下，定子110不会暴露在外侧，所以可以防止由于安全疏忽导致的事故，诸如触电，并且由于没有外界影响直接施加在线圈114上，所以可以防止对于线圈114的损坏。
与此同时，当转子120被转动磁场和感应电流之间的相互作用而转动时，外界空气被转子架122的下气孔140和下叶片142吸入，吹向定子110和转子芯部124的下部，从而冷却马达60的下部，并且经由侧气孔144排出到马达60的外侧。
在洗衣机的旋转过程中，由于下气孔140和下叶片142以30°的范围相对于转子的转动方向倾斜形成，所以当转子架122在旋转方向转动时，下气孔140和下叶片142的流动速度最大，这样在旋转时，马达60的冷却性能变得最大，同时马达60的发热也变得最大。
由于侧气孔144定位高于转子架122的下表面，与现有技术相比，下气孔140和侧气孔144之间的空气流动路径向上朝向定子110和转子芯部124移动，从而增大了马达60和外界空气之间的接触区域。
另外，由于外部空气由位于转子架124的顶部弯曲部分122c处的上叶片158在跟随转子120转动时被吸入，所以被吹向定子110和转子芯部124的上部，并且冷却马达60的上部。
这样，由于外部空气同时吹向马达60的上部和下部，并且与此同时，被外界空气冷却的马达60的下部区域也增大，所以马达60的冷却性能提高，从而改善了马达60的效率，这是因为马达60的下部被下气孔140和下叶片142冷却，并且马达60的上部被上叶片158冷却。
与此同时，来自转子120的旋转的高离心力将转子架122扭曲或者变形成椭圆形。
在本例中，多个筋部146和凹口148加强了转子架122，即使在转子架122的厚度更薄时也能抑制其变形。
即使施加在转子架122上的力的主要部分作用在套固紧部分122b上，其为阶梯状且其内设置有多个紧固孔160a、160b和转动轴130，从转子架122的侧部向套固紧部分122b的第一紧固孔160a所处的位置延伸的筋部146防止由于应力集中导致的转子架122在套固紧部分122b处的变形。
与此同时，如果定子110和转子120之间的间隙“G”的尺寸随着位置变化，那么来自定子110和转子芯部124之间的非均匀间隙的定子110和转子芯部124之间的磁引力会导致转子120与定子110彼此碰撞。
因此，制造者或者维护人员通过转子架122内的多个间隙校验孔156维持或者调节马达60的间隙“G”使其保持不变。就是说，通过从每个间隙校验孔156校验间隙“G”，检查间隙“G”的尺寸，从而检测间隙“G”的缺陷，并且调节间隙“G”变得更容易。
然而，既使在定子110和转子120被组装和经过调节使得定子110和转子120之间的间隙“G”均匀的情况下，定子110和转子120之间的间隙“G”的均匀性也会随着马达60的驱动被破坏，从而导致定子110和转子120之间因非均匀的间隙导致的磁引力“F”。
参照图14，因非均匀的间隙导致的磁引力与间隙表面积“S”、非均匀量“Δ”以及间隙磁通量密度“B”成比例，并且反比于间隙长度“L”以及并联电路“P”的数目，如下方程所示。
其中，S：间隙面积[SQ.CM]＝πDsLeff/C，
B：间隙磁通量密度的有效值[GAUSS]
δ：间隙长度[CM]，
Ds：定子内径[CM]，
Leff：非均匀量[CM]，
C：卡特系数(约1.2)，
PAR：并联电路的等价数。
因此，如果定子110的线圈114在芯部112绕线形成8极4并联电路，那么线圈114的并联电路数目“P”增大，从而也可以减小磁引力“F”。
就是说，由于4个线圈114绕线并联，作用在定子110和转子120之间的磁引力较之相关技术减小到1/4，并且随着磁引力“F”的幅度的减小，转动扭矩的减小和转子120的振动产生被减小，以及定子110和转子120发生干涉的可能性也减小。
线圈114包括主并联电路和子并联电路，其中，如果AC电源施加在主并联电路上，转子120沿固定方向转动，并且如果AC电源施加在子并联电路上，转子120沿相反方向转动。
图5图示了采用了根据本发明的优选实施例的马达的洗衣机的截面图，图6和7分别是图示了图5的关键部件的透视图和截面图，图8是图示了沿图6中的A-A线的截面图。
参照图5-8，洗衣机包括形成其外部的机柜52；利用支撑构件54a悬浮在机柜52内的外桶54，其内部具有保持清洗水的空间；旋转安装在外桶54中的内桶58，其底部安装有换向器56，侧壁上有水孔；位于外桶54下方的马达60，其向转动换向器56和内桶58提供驱动力；和位于马达60和外桶54之间的动力传送单元80，其选择性地连接/断开传送到换向器56和内桶58的马区动力。
在机柜52的顶部，设置有顶盖62，其具有用来向/从洗衣机引入/取出衣物的衣物开口；并且在机柜52下方，设置有基部64，其上设置有支撑腿部，用来支撑洗衣机。在顶盖62上，设置有盖子62a，其旋转安装以打开/关闭衣物开口；并且在顶盖62的一侧，设置有供水单元66，其将供应的水提供给洗衣机。
供水单元66包括供水软管66a，用于从洗衣机外侧提供清洗水；和供水阀66b，用于切断供应给供水软管66a的清洗水，并且在供水流道内，设置有洗涤剂盒66c，使得洗涤剂被经过供水阀66b的水冲向外桶54。
外桶54在下部具有排水单元70，用于向洗衣机外侧排出保持在外桶54内的清洗水。
排水单元70包括排水阀72，其一端与外桶54内的排水孔54b连通；位于外桶54底侧的排水马达74，用于控制排水阀72的打开/关闭；和与排水阀72的另一端连通的排水软管78，用于引导清洗水经由排水阀72排出到洗衣机外侧。
排水孔54b形成在外桶54的底部，从而与外桶54的内侧连通，并且排水马达74利用单独的连接构件与排水阀72耦合。
马达60是外转子型感应马达，其上施加AC电源，其速度由动力传送单元80适当地降低。
与此同时，动力传送单元80包括安装在外桶54的底侧中心的壳体82，该壳体底侧上固定地固紧马达60的定子；旋转安装在壳体82内的滚筒84，其上有用来降低马达60速度的行星齿轮83；中空旋转轴86，其下端压配合在滚筒84中，其上端连接在内桶58上；旋转安装在中空旋转轴86内的清洗轴88，其下端与行星齿轮83啮合并且上端与换向器56连接；安装在壳体82内用于制动动力传送单元80的制动机构90；和位于滚筒84下方用于连接/断开马达60和滚筒84之间的动力传送的离合器机构100。
在该壳体的上侧和下侧，设置有分别用于旋转地支撑滚筒84和旋转轴86的轴承82a，并且在滚筒84的内侧的下部，设置有旋转安装在其上的马达60的转动轴130。
转动轴130的上端在滚筒84内与行星齿轮83啮合，并且在滚筒84与转动轴130之间，和在旋转轴86与清洗轴88之间，还设置有无油轴承。
旋转轴86上端与内桶轮毂58a连接，该轮毂固定地固紧在内桶58的底部；该轴下端压配合在滚筒84的上部中。旋转轴86如此安装，从而将通过离合器机构100传输到滚筒84的马达60的动力传输到内桶58。
参照图6，制动机构90包括其一端固紧在壳体82的制动带92，并且围绕滚筒84的外圆周布置；制动杆94，制动带92的另一端利用铰链连接于其上，并且该制动杆旋转安装在壳体82上；以及制动马达96(见图6)，其连接在制动杆94上，使得制动带92拉紧滚筒84的外圆周。
制动马达96(见图6)安装在外桶54的底侧，用于向制动杆94施加高于预定值的力，从而利用制动带92强制停止滚筒84。因此，要求制动马达96有足够的容量，从而使得制动带92确保有足够的制动功率来制动滚筒84。
离合器机构100包括耦合停止器102，其固定地固紧在壳体82的底侧；离合器耦合器104，其利用键连接在滚筒84的下端，从而可以上下移动；离合器杆106，其旋转安装在离合器停止器102上，一端连接在离合器耦合器104上；以及离合器马达108，其连接在离合器杆106的另一端，用于连接/断开离合器耦合器104和马达60之间的动力传送。
离合器耦合器104包括第一离合器齿轮104a，其突出形成与马达60上的第二离合器齿轮166啮合的下表面，并且利用键连接在离合器机构100的滚筒84上，从而可以上/下移动。
离合器杆106一端连接在离合器耦合器104上，另一端连接在离合器马达108上，一端和另一端之间的中点利用铰链旋转连接在耦合停止器102上。
离合器马达108安装在外桶54的底侧，用于如此移动离合器杆106，使得离合器耦合器104沿着滚筒84的下部上/下移动。
就是说，当离合器杆106被离合器马达108转动时，离合器耦合器104被离合器杆沿着滚筒84的下部而上/下滑动，使得离合器耦合器104与马达60或者耦合器停止器102啮合。
下面将说明本发明的洗衣机的操作。
向洗衣机施加电源而驱动马达60以后，动力经由转动轴130从马达60传送到动力传送单元80，并且，因为动力传送单元80有选择地驱动换向器56或者内桶58，则执行清洗、漂洗和甩干周期。
具体地说，在仅操作换向器56来实施清洗和漂洗周期的情况下，动力传送单元80的离合器耦合器104被离合器马达108和离合器杆106向上移动，从而脱开马达60和滚筒84。
就是说，如果离合器马达108移动离合器杆106，使得离合器耦合器104沿着滚筒84的下部向上移动，则离合器耦合器104的第一离合器齿轮104a从马达60的第二离合器齿轮166上脱开，离合器机构100无法将来自马达60的动力传送到离合器耦合器104。
因此，动力仅从马达60经由转动轴130传送到滚筒84内的行星齿轮83，并且，由此在其速度经过行星齿轮83适当降低后传送到清洗轴88，从而在换向器56被清洗轴88转动的同时实施清洗或者漂洗。
在清洗或者漂洗过程中，排水单元70向洗衣机外侧排出清洗或者漂洗用过的清洗水，并且供水单元66向洗衣机供水。
就是说，当供水单元66的供水阀66b打开/关闭时，水经由供水软管66a供给到洗衣机的外桶54，而当排水阀72被排水单元70的排水马达74打开/关闭时，清洗水经由排水阀72和排水软管78从外桶54排出到洗衣机外侧。
与此相对，在同时驱动换向器56和内桶58进行旋转从而在衣物上挤出水的情况下，离合器耦合器104被马达108和离合器杆106向下移动，动力传送单元80耦合马达60和滚筒84。
就是说，如果离合器马达108如此移动离合器杆106，使得离合器耦合器104沿着滚筒84的下部向下移动，则离合器耦合器104的第一离合器齿轮104a与第二离合器齿轮166啮合，使得动力从马达60传送到离合器耦合器104。
据此，动力经由转动轴130从马达60传送到滚筒84内的行星齿轮83，并且，与此同时，经由离合器耦合器104传送到滚筒84，则滚筒84和转动轴130以相同速度转动。
在本例中，由于滚筒84和转动轴130以相同速度一起转动，滚筒84内的行星齿轮83的减速功能不再发生作用，使得滚筒84和转动轴130以高速转动。
如果动力从马达60同时传送到滚筒84和转动轴130，则转动轴130和行星齿轮83转动清洗轴88，并且滚筒84转动旋转轴86，使得换向器56和内桶58被清洗轴88和旋转轴86转动。
与此同时，如果盖子62a在旋转中途被使用者打开，则动力传送单元80通过制动机构90制动滚筒84的转动，从而防止因安全疏忽而由旋转换向器56和内桶58导致的事故发生。
就是说，当换向器56和内桶58处于以高速转动的旋转过程中时，如果盖子62a被打开，则制动杆94被制动机构90的制动马达96拉动，拉紧滚筒84的外圆周上的制动带92，从而利用滚筒84和制动带92之间的摩擦停止滚筒84的转动。
这样，当滚筒84的转动受到制动时，旋转轴86和清洗轴88的转动停止，从而相应地停止内桶58和换向器56的转动。
图9图示了根据本发明的优选实施例的洗衣机马达的分解透视图，图10图示了图9中的定子的底视图，以及图11图示了沿图10中的B-B线的截面图。
参照图7和图9-11，根据本发明的优选实施例的洗衣机马达包括定子110，其固定地固紧在动力传送单元80的壳体82的底侧；转子120，其安装成围绕定子110的外侧，被产生的电磁力相对于定子110转动；以及转动轴130，其旋转布置在滚筒84内，下端固定地固紧在转子120上，上端与动力传送单元80的行星齿轮83啮合。
定子110包括环形芯部112，其具有一堆多个钢片；线圈114，其绕制在芯部112上并且与AC电源连接；以及位于芯部112的上下侧的绝缘器116，其一侧延伸包围线圈114，用于发挥绝缘功能。
芯部112包括多个Ts112a，每一个沿径向从外圆周向外突起，用于在其上绕制线圈114；以及多个紧固部分112b，每一个从内圆周突起，用于利用紧固螺栓(未示出)紧固在动力传送单元80的壳体82上。多个Ts112a以有规律的间隔沿着芯部112的外圆周在其上形成，而且线圈114设置在Ts之间。
多个紧固部分112b以有规律的间隔形成在芯部112的内圆周上，并且每个紧固部分112b在其内侧的一侧具有紧固孔112c，用于利用紧固螺栓紧固。
在多个Ts112a中，由于线圈114的一侧插入两个Ts112a之间，并且线圈114的另一端插入另外两个Ts112a之间，所以多个线圈114沿着芯部112的圆周绕制，并且并联连接。
由于多个线圈的上部和下部沿着芯部112的上表面和下表面的圆周利用捆绑构件113捆绑，所以从整体上减小了定子110的直径。
就是说，线圈114包括位于芯部112的上边缘的上线圈部分114a；位于芯部112的下边缘的下线圈部分114b；以及放置并且连接在多个Ts112a之间的连接线圈114c。
据此，由于线圈114的主要部分布置在上下表面上，并且较之相关技术而言Ts112的突起长度减小，所以定子110的直径减小。
与此同时，绝缘器116包括上绝缘器116a，其安装在芯部112的上表面上；和下绝缘器116b，其安装在芯部112的底侧，且具有外边缘，其延伸包围下线圈部分114b。
动力传送单元80和芯部112之间的上绝缘器116a防止电力从定子110传送到动力传送单元80。
下绝缘器116b具有外边缘，其向着芯部112的Ts112a以向下凹的抛物线形延伸，从而包围下线圈部分114b。
就是说，下绝缘器116b整体上与线圈114直径相同，并且半圆形的线圈接收件117在圆周的外边缘处以抛物线形向下凹，用于在其中容纳下线圈部分114b。据此，下绝缘器116b不仅隔绝了定子110的底侧，而且保护了下线圈部分114b免受外部冲击和清洗水的渗入。
当然，类似于下绝缘器116b，也可以形成上绝缘器116a，从而围绕上线圈部分114a。
与此同时，参照图12和13，设置有4个线圈114，其沿着芯部112的圆周绕制在Ts112a上，从而以相同的距离隔开，并且并联连接，使得每个线圈114有两个电极。
就是说，4个线圈114在芯部112处形成8极4并联电路。
在本例中，如果定子110和转子120之间的间隙“G”不均匀，则虽然由于非均匀的间隙“G”导致的磁引力“F”作用在定子110和转子120之间，但是绕制在定子110和转子120上的线圈114的并联电路数目越多，这种磁引力就减小的越多。
与此同时，在线圈114的并联电路中，设置有以常规方向转动转子120的主并联电路；和以相反方向转动转子120的子并联电路，它们每个带有4个线圈114，从而形成4并联电路。
子并联电路布置在主并联电路的内侧，使得在子并联电路和主并联电路之间存在固定角度的相差，其中主并联电路的4个线圈沿圆周方向绕制在芯部112的Ts112a的内侧，而子并联电路的4个线圈114沿圆周方向绕制在芯部112的Ts112a的外侧。
转子120包括转子架122，其安装成围绕定子110的外圆周表面和底侧表面；转子芯部124，其安装在转子架122的内圆周表面上，从而可以受到电磁力的作用相对于定子110转动；和位于转子架122的下表面中心的转子套44，其用于将转子轴130的下端固紧在此。
带有整体打开顶部的柱形转子架122包括位于侧壁的内圆周表面上的转子芯部固紧部分122a，其用于支座和固紧转子芯部124；和位于下表面中心的套固紧部分122b，所述下表面上有利用紧固构件160将转子套126固紧在此的紧固孔160a。
与此同时，转子架122包括气孔和叶片，它们通过向马达60吹送外部空气来防止马达60温度升高。就是说，当马达60受到驱动时，马达60的内部温度因其电磁热损耗而升高，因此需要冷却马达60，以使得马达60的性能不会变劣。
因此，在转子架122的下表面，设置有下气孔140和下叶片142，用于冷却马达60的下部，并且在转子架122的侧表面上，设置有侧气孔，用于改善下气孔140和下叶片142的冷却性能。
下气孔140沿转子架122的圆周方向布置在转子架122的内侧圆周表面和套固紧部分122b之间。
每个下叶片142从每个下气孔140的一侧向上突起，用于从下气孔140吹送外部空气。
下气孔140和下叶片142沿相对于转子架122的径向以一定角度倾斜的方向延伸。因此，由于下气孔140和下叶片142的长度较之其两者沿径向方向延伸的情况较长，所以当转子架122转动时，经过下气孔140和下叶片142的空气流速也会增加。
特别地，虽然下气孔140和下叶片142相对于转子架122的径向方向的倾斜角度越大，空气流速越大，但是，如果倾斜角度超过30°，则空气流速反而会减小，在下气孔140和下叶片142的倾斜方向与转子架122的转动方向相反而不是以转子架122转动方向倾斜的情况下，空气流速会增加。
因此，下气孔140和下叶片142在旋转时，形成以30°的倾斜角与转子架122的转动方向反向倾斜，使得在旋转时，当马达60发热最大时，马达60的冷却性能也变得最大。
侧气孔144以有规律的间隔沿着转子架122的侧部形成在转子架122的下表面和转子芯部固紧部分122a之间，用于排出由下气孔140和下叶片142吸入的空气。
由于侧气孔144的位置高于转子架122的下表面，所以下气孔140和侧气孔144之间的空气流动路径形成在转子架122的下表面的上侧。据此，从下气孔140吸入的空气与马达60的下部接触的区域增大，从而改善了马达60的冷却性能。
与此同时，转子架122具有筋部(beads)146和凹口148，用于防止其因离心力扭曲或者变形成椭圆形。
设置有多个筋部146，其每个向上，或者向下凹，形成在转子架122的下表面上，在转子架122的圆周方向上以有规律的角度间隔沿转子架122的径向方向延伸。
筋部146的一端最靠近转子架122的侧部，并且另一端在套固紧部122b内形成在第一紧固孔160a的相同圆周上，使得该另一端与转子套126重叠。
凹口148形成在由转子架122的下表面和侧表面边缘形成的角落的外侧，沿转子架122的圆周方向以有规律的角度间隔向内冲压。
转子芯部124包括一堆多个钢片的环形芯部124a；位于芯部124a上的绕组部分124b，其用作感应电流的通道。绕组部分124b包括位于芯部124a的上端和下端的上端环150和下端环151；和连接在上端环150和下端环151之间的引导线(lead line)152.
转子芯部124固定地固紧在转子架122的转子芯部固紧部分122a上，转子芯部固紧部分122a具有上凸起154和下凸起155，用于在其上部和下部保持转子芯部124。
上凸起154以有规律的间隔沿圆周方向形成在转子芯部124的上侧，使得当转子120转动时，转子芯部124不会向转子架122的打开顶侧分离。无论转子芯部124的尺寸如何，上凸起154形成在转子芯部固紧部分122a的固定高度。
下凸起155以有规律的间隔沿圆周方向形成在转子芯部固紧部分122a的下侧，使得转子芯部124搁置并且支撑在其上。下凸起155形成的高度随着转子芯部124的尺寸变化。因此，由于下凸起155的位置变化，所以不同尺寸的转子芯部124可以有选择地安装在转子芯部固紧部分122a上。
上凸起154和下凸起155通过向内冲压转子架122的外圆周而形成，这样上凸起154和下凸起155向内突出。
在本例中，当然，可以在转子芯部124和转子芯部固紧部分122a之间施加粘结剂，用于更牢固地将转子芯部124紧固在转子芯部固紧部分122a上。
与此同时，虽然马达60的下部被转子架122的下气孔140和下叶片142冷却，但是由于被下气孔140和下叶片142吹送的空气不能到达马达60的上部，而是从侧气孔144排出，所以马达60的上部很少受到下气孔140和下叶片142的冷却。
因此，多个叶片158(blades)从转子芯部124的顶部向上突出，用于在马达60受到驱动时将外部空气吹送到马达60的上部。
上叶片158被注射模制而与位于转子芯部124顶面上的上端环150形成一体，以有规律的间隔沿着转子芯部124的顶部在转子架122的径向方向上延伸。
与此同时，转子芯部124的内径大于定子110的外径，使得固定尺寸的间隙“G”形成在转子芯部124和定子110之间。
虽然马达60的效率随着间隙“G”形成地更小而变得更大，但是如果间隙“G”的尺寸太小则转子120容易碰撞定子110，所以马达的设计、制造和维护是必须的，以使在转子芯部124和定子110之间总是保持优化的间隙“G”。
因此，转子架122在下表面上具有间隙校验孔156，用于观察和测量间隙“G”。在转子架122的下表面上，沿着定子110和转子芯部124之间的间隙“G”，以有规律的间隔设置有多个间隙校验孔156。
转子套126包括套部126a，其用于固紧转动轴130的下端；和围绕套部126a的固紧部126b，其用于固紧转子架122的套固紧部122b。
套部126a由金属形成，用于在其中放置和固紧转动轴130的一个端部。
固紧部126b采用塑料注射模塑形成，用于在套部126a和转子架122之间电绝缘，并且设置有与套固紧部122b的第一紧固孔160a相对应的第二紧固孔160a，其用于利用紧固件160紧固在套固紧部分122b。
沿圆周方向相应于彼此而分别形成在套固紧部122b和转子套126上的多个第一紧固孔160a和多个第二紧固孔160b利用螺栓162和铆钉164沿圆周方向被交替紧固。
固紧部126b在上表面具有第二离合器齿轮166，其用于与离合器耦合器104的第一离合器齿轮104a啮合。
以下将说明本发明的洗衣机马达的操作。
在向马达60施加AC电源后，电流流过定子110上的线圈114，在定子110上形成转动磁场和在转子120的转子芯部124上形成感应电流。
由于定子110和转子芯部124上的转动磁场和感应电流之间的相互作用，所以产生转动力来转动转子120，并且转子120的转动力经由转动轴130传送到动力传送单元80。
在本例中，虽然转子芯部124沿上/下方向移动并且因跟随转子120的转动的旋转力而向着转子架122的打开顶部分离，但是由于上凸起154和下凸起155保持转子芯部124的上端和下端，所以防止了上/下移动以及转子芯部124的分离。
与此同时，由于上绝缘器116a安装在定子110的上表面上，所以阻止了定子110和动力传送单元80之间的电流，并且由于下绝缘器116b安装在定子110的下侧，利用下绝缘器116b的线圈接收件117覆盖下线圈部分114b，所以定子110不会暴露在外侧。
因此，由于在安装有动力传送单元80的状态下，定子110不会暴露在外侧，所以可以防止由于安全疏忽导致的事故，诸如触电，并且由于没有外界影响直接施加在线圈114上，所以可以防止对于线圈114的损坏。
与此同时，当转子120被转动磁场和感应电流之间的相互作用而转动时，外界空气被转子架122的下气孔140和下叶片142吸入，吹向定子110和转子芯部124的下部，从而冷却马达60的下部，并且经由侧气孔144排出到马达60的外侧。
在洗衣机的旋转过程中，由于下气孔140和下叶片142以30°的范围相对于转子的转动方向倾斜形成，所以当转子架122在旋转方向转动时，下气孔140和下叶片142的流动速度最大，这样在旋转时，马达60的冷却性能变得最大，同时马达60的发热也变得最大。
由于侧气孔144定位高于转子架122的下表面，与现有技术相比，下气孔140和侧气孔144之间的空气流动路径向上朝向定子110和转子芯部124移动，从而增大了马达60和外界空气之间的接触区域。
另外，由于外部空气由位于转子架124的顶部弯曲部分122c处的上叶片158在跟随转子120转动时被吸入，所以被吹向定子110和转子芯部124的上部，并且冷却马达60的上部。
这样，由于外部空气同时吹向马达60的上部和下部，并且与此同时，被外界空气冷却的马达60的下部区域也增大，所以马达60的冷却性能提高，从而改善了马达60的效率，这是因为马达60的下部被下气孔140和下叶片142冷却，并且马达60的上部被上叶片158冷却。
与此同时，来自转子120的旋转的高离心力将转子架122扭曲或者变形成椭圆形。
在本例中，多个筋部146和凹口148加强了转子架122，即使在转子架122的厚度更薄时也能抑制其变形。
即使施加在转子架122上的力的主要部分作用在套固紧部分122b上，其为阶梯状且其内设置有多个紧固孔160a、160b和转动轴130，从转子架122的侧部向套固紧部分122b的第一紧固孔160a所处的位置延伸的筋部146防止由于应力集中导致的转子架122在套固紧部分122b处的变形。
与此同时，如果定子110和转子120之间的间隙“G”的尺寸随着位置变化，那么来自定子110和转子芯部124之间的非均匀间隙的定子110和转子芯部124之间的磁引力会导致转子120与定子110彼此碰撞。
因此，制造者或者维护人员通过转子架122内的多个间隙校验孔156维持或者调节马达60的间隙“G”使其保持不变。就是说，通过从每个间隙校验孔156校验间隙“G”，检查间隙“G”的尺寸，从而检测间隙“G”的缺陷，并且调节间隙“G”变得更容易。
然而，既使在定子110和转子120被组装和经过调节使得定子110和转子120之间的间隙“G”均匀的情况下，定子110和转子120之间的间隙“G”的均匀性也会随着马达60的驱动被破坏，从而导致定子110和转子120之间因非均匀的间隙导致的磁引力“F”。
参照图14，因非均匀的间隙导致的磁引力与间隙表面积“S”、非均匀量“Δ”以及间隙磁通量密度“B”成比例，并且反比于间隙长度“L”以及并联电路“P”的数目，如下方程所示。
其中，S：间隙面积[SQ.CM]＝πDsLeff/C，
B：间隙磁通量密度的有效值[GAUSS]
δ：间隙长度[CM]，
Ds：定子内径[CM]，
Leff：非均匀量[CM]，
C：卡特系数(约1.2)，
PAR：并联电路的等价数。
因此，如果定子110的线圈114在芯部112绕线形成8极4并联电路，那么线圈114的并联电路数目“P”增大，从而也可以减小磁引力“F”。
就是说，由于4个线圈114绕线并联，作用在定子110和转子120之间的磁引力较之相关技术减小到1/4，并且随着磁引力“F”的幅度的减小，转动扭矩的减小和转子120的振动产生被减小，以及定子110和转子120发生干涉的可能性也减小。
线圈114包括主并联电路和子并联电路，其中，如果AC电源施加在主并联电路上，转子120沿固定方向转动，并且如果AC电源施加在子并联电路上，转子120沿相反方向转动。