CN102549207A - 定子处具有防止振动/噪声传递单元的洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机(100)，其包括机壳(10)内用于盛放洗涤水的盛水桶(20)和设置在盛水桶(20)后用于使滚筒(30)旋转的电机(40)。电机(40)包括定子(44)和转子(42)，防止振动/噪声传递单元是定子(44)的一部分。定子(44)具有线圈单元(445)和用于在其上安装线圈单元(445)的绝缘体(450)。绝缘体(450)具有多个齿(446)。防止传递单元包括多个紧固部(193；293)、多个变形部(191；291)和连接部(192；292)。至少一个引入部(294)设置到盛水桶紧固部(293)或变形部(291)。

Description

定子处具有防止振动/噪声传递单元的洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机，并更具体涉及可减振和/或降噪的洗衣机。

背景技术

洗衣机用于处理衣物，执行洗涤、漂洗、脱水和/或烘干等。

发明内容

技术问题

同时，洗衣机由于其中设置的滚筒的振动而产生振动和/或噪声，且特别是在执行脱水时产生更大的振动和/或噪声。

技术方案

因此，本发明涉及洗衣机。

本发明的目的是提供一种可减振和/或降噪的洗衣机。

本发明的附加优点、目的和特征部分将在随后的描述中陈述，部分将在试验以下内容时对本领域普通技术人员变得明显或可从本发明的实践中获悉。本发明的目的和其他优点可通过其说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和获得。

为实现这些目的和其他优点并根据本发明的目的，如在此实施并广义描述的，洗衣机包括具有转子和定子的电机，其中至少定子与盛水桶之间的振动/噪声传递函数被改变。

应理解，关于本发明的之前的大体描述和以下的详细描述是示意性和解释性的，并不应解释为限制本发明的范围。

附图说明

包括附图为的是提供对本发明的进一步理解，附图并入且构成本申请的一部分，附图示出本发明的实施例并与说明书一起用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1示出洗衣机的外部的立体图；

图2示出洗衣机的盛水桶和滚筒的后部的侧剖视图；

图3示出现有技术的洗衣机的转子的频率与振动和/或噪声的曲线图；

图4示出现有技术的洗衣机的定子的频率与振动和/或噪声的曲线图；

图5示出现有技术的洗衣机的频率与振动和/或噪声的曲线图；

图6示出根据本发明的优选实施例的洗衣机的转子的频率与振动和/或噪声的曲线图；

图7示出根据本发明的优选实施例的定子的前视图；

图8示出根据本发明的另一优选实施例的定子的前视图；

图9示出根据本发明的另一优选实施例的定子的前视图；

图10示出根据本发明的另一优选实施例的定子的前视图；

图11示出根据本发明的另一优选实施例的洗衣机的定子的频率与振动和/或噪声的曲线图；

图12示出根据本发明的另一优选实施例的洗衣机中的洗衣机的频率与振动和/或噪声的曲线图；

图13是示出改变定子的振动传递函数的因子的结构的局部侧剖视图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的特定实施例，其示例在附图中示出。只要能够，全部附图中将利用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

图1示出洗衣机的外部的立体图。

参照图1，洗衣机100包括构成洗衣机100的外部的机壳10、设置在机壳10中用于盛放洗涤水的盛水桶20(见图2)以及可旋转地设置在盛水桶20中用于盛放洗涤物的滚筒30。

机壳10构成洗衣机100的外部，并且其中安装有洗衣机100的各种元件。机壳10的前侧具有开口14和门12，门12用于选择性地打开/关闭开口14。据此，使用者能够打开门12，并通过开口14将洗涤物投入机壳10的滚筒30中。

盛水桶20设置在机壳10中用于盛放洗涤水，而滚筒30可旋转地设置在盛水桶20中用于盛放洗涤物。在这种构造中，在滚筒30的内表面上，可以有多个用于在滚筒30旋转时升降洗涤物的提升器(lifter)32。

同时，滚筒通过位于其上侧的弹簧(图中未示)和位于其下侧的阻尼器(图中未示)而被悬挂。盛水桶20还具有位于盛水桶的后部用于使滚筒30旋转的电机40(见图2)。

图2示出图1中的洗衣机的盛水桶20和滚筒30的后部的侧剖视图。

参照图2，电机40具有转子42和定子44，并其电机安装到盛水桶20的后壁22。转子42通过转轴34连接到滚筒30，定子44安装到盛水桶的后壁22，定子44与转子42之间有间隙。因此，当转子42由于转子42与定子44之间的相互作用而旋转时，滚筒30由于转轴34的旋转而旋转。

同时，当滚筒30被电机40旋转时，洗衣机100因滚筒30旋转而产生振动和/或噪声。特别是，在滚筒30旋转以析出洗涤物的水分并在相对高速运行时，洗衣机100的振动和/或噪声加剧。

振动和/或噪声从转子42通过定子44传送到盛水桶20。将首先回顾电机处振动和/或噪声的产生(过程)，然后将描述用于防止振动和/或噪声的根据本发明的不同实施例的洗衣机。

图3、图4和图5分别示出现有洗衣机技术的转子、定子和洗衣机的频率与振动的曲线图。为了参考，现有技术的洗衣机的转子、定子和洗衣机的频率与噪声的曲线类似于转子、定子和洗衣机的频率与振动的曲线，因此不额外示出频率与噪声的曲线。

参照图3，如果电机40的转子42旋转，则转子42振动。此外，随着转子42的转速RPM增大，在对应于转速RPM的倍数的频率处振动显著不同。参照图3，其示出转子42的振动在对应于转速RPM的倍数的频率显著不同。

此外，图3示出频率范围A和B，在这些频率范围中转子42的振动按规则间隔变得更为严重地显著不同。频率范围A和B(在这些频率范围中转子42的振动变得更为严重地显著不同)是由转子42的特性造成的。

详细地，频率范围A和B的范围(在这些频率范围中转子42的振动变得更为严重)对应于如下频率：这些频率对应于电机40中的槽的数量和电极的数量的最大公约数的倍数。例如，频率范围A的范围可对应于如下频率：该频率对应于电机40中的槽的数量和电极的数量的最大公约数的一倍；而频率范围B的范围可对应于如下频率：该频率对应于电机40中的槽的数量和电极的数量的最大公约数的两倍。最终，转子42的振动在对应于转速RPM的一倍的频率处变得更严重，且特别是在对应于槽的数量和电极的数量的最大公约数的一倍的最大振动频率处变得更为严重地显著不同。

同时，图4示出定子44的振动传递函数的曲线图。在图4中，横坐标表示转子的转速RPM(频率)，而纵坐标表示振动传递率(vibration transferrate)。也就是说，参照图4，如果振动传递函数曲线大于单位值，则定子44在放大产生于转子42处的振动之后，再将振动从转子42传递到盛水桶20。如果振动传递函数曲线小于单位值，则定子44在减弱产生于转子42处的振动之后，再将振动从转子42传递到盛水桶20。

参照图4，定子44具有随转子42的转速RPM增大而变得大于单位值、并在特定频率处变得最大的传递率。根据发明人的测试，传递率变得最大的频率基本上对应于定子44的固有频率fn。

因此，如果转子42的转速RPM与定子44的固有频率fn基本一致，则传递率变得最大，由此而将产生于转子42处的振动放大到最大，此振动通过定子44传送到盛水桶20。同时，即使因不同种类洗衣机而不同，但是定子44的固有频率落在滚筒30在洗衣机的脱水过程中旋转的RPM范围内。因此，如果旋转滚筒30以进行脱水，若转子42的转速RPM基本与定子44的固有频率一致的话，则定子44的振动传递率变得最大，最大振动传送到盛水桶20。

参照图4，如果转子42的转速RPM越过了定子44的固有频率fn，则传递率减小；而且如果转速RPM越过了特定频率，则传递率变得小于单位值。当传递率为单位值时的频率被称为临界频率fc，在此频率通过定子44传送到盛水桶20的振动既没有放大也没有减弱。如果转速RPM越过了临界频率fc，则传递率变得小于单位值；因此在产生于转子42处的振动减弱之后，振动通过定子44传送到盛水桶20。

同时，图5是示出图3和图4的曲线图合成的洗衣机100的频率与振动的曲线图。

参照图5，洗衣机100的振动随转子42的转速RPM增大而增大。如前所述，这是因为转子42的振动在转速RPM的倍数变得更严重，这种振动通过定子44传送。特别是，洗衣机100的振动在α范围内显著地变得更严重。

详细地，α范围是如下范围：该范围包括转子42的振动变得最严重的最大振动频率，并对应于包括固有频率fn(在固有频率fn处定子44的振动传递率为最大值)的范围。

也就是说，转子42在α范围内产生最严重的振动B(见图3)，而且振动在定子44处被放大到最大(在固有频率fn处)并传送到盛水桶20。因此，洗衣机100的振动在α范围内变得最严重。

如果转子的转速RPM越过了α范围，则振动缓慢减少。这是因为当转子的转速RPM越过了定子44的临界频率fc时，定子44的传递函数的传递率就会减小，直到传递函数的传递率变得小于单位值。

因此，为了减少洗衣机的振动，可改变转子42的振动特性，或者可改变定子44的传递函数，这将在以下描述。

为了改变转子42的振动特性，可减小电机40的电压(功率)。由此，可减小产生于转子42处的振动的幅度。

图6示出如果改变转子4的振动特性则振动改变的曲线图。如图6所示，能够发现与图3的曲线图相比，振动的幅度减小。也就是说，通过减小转子42处产生的振动的幅度，可减少洗衣机产生的振动。

另一方面，通过改变定子44的振动传递函数，可减少或防止振动从定子44传送到盛水桶20。现在将描述改变传递函数的因子，例如固有频率和/或临界频率。

在将要描述的实施例中，改变传递函数的因子(例如固有频率和/或临界频率)以降低振动传递率，以便减少或防止振动从定子44传送到盛水桶20。

图7示出具有防止振动从定子44传送到盛水桶20的结构的定子44的前视图。

参照图7，定子44具有形成电磁力的线圈单元445和用于安装线圈单元445的绝缘体450。为简单起见，此图中并未在线圈单元445处示出线圈，而是仅示出线圈绕于其上的齿446。

详细地，定子44具有定子芯(图中未示)和绝缘体450；定子芯具有叠置的薄导电板或者绕成螺旋状的长导电带；绝缘体450附接到定子的上表面和下表面以封闭定子芯。绝缘体具有从其周缘伸出的多个齿446。随着围绕齿绕制出线圈，来构成线圈单元445。此外，转子42设置成与定子44分隔开一定距离，使得转子42能够由于转子42的磁体与定子44的线圈之间的相互作用而旋转。

同时，如果转子42由于转子42与定子44之间的相互作用而旋转，则在定子44处发生振动。如果定子44的振动沿定子44与盛水桶20的紧固部传送到盛水桶20，则盛水桶20的振动增大。因此，在本实施例中，设置防止有传递单元，用以防止振动从定子44传递到盛水桶20。

根据一个实施例，防止传递单元包括多个盛水桶紧固部193和多个变形部191；每个变形部设置在这些盛水桶紧固部193之间用于连接盛水桶紧固部193，并且可变形以减弱振动。

防止传递单元还包括连接部192，连接部192从盛水桶紧固部193沿相反的方向延伸并连接到相邻的变形部191。连接部192也弯曲而且从盛水桶紧固部193延伸，并从变形部191弯曲。

多个变形部191和多个盛水桶紧固部193按规则间隔分隔开。盛水桶紧固部193、连接部192和变形部191可设置在相同平面上。因此，定子44处产生的振动被连接部192减弱。因为上述振动被减弱并因此不容易传送到盛水桶20，所以能够降低盛水桶20的振动引起的噪声。

其他实施例也是可能的。例如，在另一实施例中，连接部192可分别成角度地连接到变形部191或盛水桶紧固部193。此外，上述角度可基本上是直角。上述角度也不限于直角，而是包括能够减弱来自定子的振动的所有角度。

防止传递单元可在与绝缘体450的平面不同的平面上形成。也就是说，防止传递单元可形成的低于绝缘体450，或高于绝缘体450。据此，因为防止传递单元被设置在与绝缘体450不同的平面上，所以能够有效地减弱振动。此外，防止传递单元的盛水桶紧固部193可设置在与绝缘体450的平面不同的平面上。如果盛水桶紧固部193设置在与绝缘体450的平面不同的平面上，则连接部192和变形部191的弯曲部分可形成为延伸到彼此不同的平面。

现在将描述防止传递单元的作用。

当洗衣机100运转时，电机40被驱动。当电机40被驱动时，电流施加到定子44的线圈部445。定子44由于所施加的电流而产生电磁力，且定子44因此产生的电磁力与转子42的磁体部相互作用从而使转子旋转，转子又使得滚筒30的转轴34旋转。转轴34的旋转使滚筒30旋转。

同时，当电机被驱动时，由于定子44的排斥力而发生振动。振动传送到定子44，使定子44振动。本实施例提供用于防止振动传送到盛水桶20的防止传递单元。如果在定子44处发生振动，则在防止传递单元的变形部191处产生变形，从而吸收振动。因此，因为振动不会从定子44传送到盛水桶紧固部193，所以振动不从定子44传递到盛水桶20。

图8示出与图7不同的实施例。对本实施例的描述将集中在与图7的差异上。

参照图8，防止传递单元包括：多个盛水桶紧固部293，每个盛水桶紧固部293紧固到盛水桶用于固定定子44；多个连接部292，每个连接部292设置在盛水桶紧固部293之间用于随着连接部292弯曲而减弱振动；以及多个变形部291，这些变形部291分别从多个连接部292延伸。

也就是说，从变形部291弯曲形成的连接部292使变形部291延伸到盛水桶紧固部293。同时，连接部292分别成角度地连接到变形部。上述角度可基本上为直角。

同时，连接部292也可包括至少一个引入部294或突出部(图中未示)。至少一个引入部294可设置到盛水桶紧固部293或者变形部291上。此外，至少一个引入部294可具有弯曲部分。此外，如果有多个引入部294，则一个引入部294可形成为与另一引入部(图中未示)成角度。在此情况下，随着振动逐步(逐个)地传过引入部294，传递到连接部292的振动即被减弱。因此，能够有效并迅速地减少振动，进而能够减少传递到盛水桶的振动。

同时，盛水桶紧固部293设置在与绝缘体450相同的平面上。因此，引入部294可设置在与盛水桶紧固部293相同的平面上。盛水桶紧固部293能够设置在与绝缘体450的平面不同的平面上。例如，至少一个引入部294可以阶梯形式形成，以便逐渐设置在更低的平面上，而且连接部292可设置在比盛水桶紧固部293低的平面上。在连接部包括至少一个引入部294的实施例中，至少一个引入部294可设置在低于盛水桶紧固部293的平面上。连接部292可设置在低于至少一个引入部294的平面上。因此，连接部292可设置在与盛水桶紧固部293相同的平面上。以上描述可应用于至少一个引入部294以阶梯形式形成以便逐渐设置在更高的平面上的实施例中。

图9示出与图7不同的另一实施例。对本实施例的描述将集中在与图7的差异上。

参照图9，防止传递单元包括：固定部393，其紧固到盛水桶20用于防止负载引起的变形；以及自由部391，其与固定部393形成一体因定子的振动引起变形以减弱从定子到盛水桶20的振动。在此情况下，因为自由部391连接到绝缘体450以与其形成曲线，所以自由部391能够减少来自定子的振动。

图10示出用于防止振动从定子44传递到盛水桶20的另一实施例。

参照图10，本实施例设有防止传递构件50，其用于在定子44固定到盛水桶20时防止振动传递。

为防止振动从定子44传递到盛水桶20，防止传递构件50设置到盛水桶紧固部193上，并连接到紧固构件例如螺栓，该紧固构件将紧固部193紧固到盛水桶20。

也就是说，防止传递构件50由弹性材料例如橡胶构成，用以防止振动通过螺栓从定子44传递到盛水桶20。

同时，图7至图10的实施例的防止振动单元不仅防止振动传递，而且还用来改变定子的振动传递函数的因子。

图11是示出在定子44的振动传递函数的因子即固有频率和/或临界频率改变之后振动的变化的曲线图。

详细地，如果改变定子44的振动传递函数的特性，则传递函数的固有频率fn和临界频率fc下降。由此，可防止范围δ和范围β重叠。这里，定子44的振动传递率在范围δ内最大，而转子42的振动变得最大的最大振动频率落在范围β内。

最终，如图12所示，能够显著地减少洗衣机100的振动。实际上，可将图12中的曲线与图5中的曲线比较，以找到图5中洗衣机100的振动变得最大而在图12中没有出现的范围。

为了获得前述效果，需要改变定子44的振动传递函数的特性。通过改变定子44的固有频率fn和传递函数的临界频率fc中的至少一个，可改变传递函数的特性。

详细地，为了减少洗衣机100的振动，优选不使转子42的范围β与定子44的范围δ重叠。为此，定子44的传递函数的临界频率fc可设定成小于转子42的范围β的频率。优选地，定子44的传递函数的临界频率fc可调整到小于转子42的最大振动频率。

同时，为了调整临界频率fc，优选调整定子44的固有频率fn。也就是说，根据定子44的特性来确定图4和图11中的传递函数。另外，使固有频率fn与临界频率fc之间的相关性固定并对应于传递函数。因此，优选通过根据固有频率fn与临界频率fc之间的相关性来调整定子的固有频率fn，使定子的临界频率fc被调整成低于转子的最大振动频率。

在影响定子44的固有频率的参数中，有定子44的质量m和弹性模量k。一般而言，固有频率fn与弹性模量除以质量所得的值的平方根成比例

。因为根据电机等的容量，定子44的质量m是固定的，所以在大多数情况下，质量m难以改变。因此，为调整定子44的固有频率fn，优选的是改变定子44的弹性模量。优选减小定子44的弹性模量以减小固有频率fn。

定子44的弹性模量可通过不同方法减小。例如，可改变定子44的材料，或者，可将例如延伸部或切入部之类的结构性改变引入定子的一部分，以改变定子44的弹性模量。参照图7至图10所描述的实施例不但防止定子44的振动传送，而且借助防止振动传递单元改变了定子44的振动传递函数的因子。

同时，图13示出根据一个实施例用于改变定子44的振动传递函数的固有频率和/或临界频率的结构，其例如用以改变定子44的弹性模量。

如图所示，图13是示出定子44的绝缘体450的结构的局部侧剖视图。具体地，图13示出盛水桶20的后壁22与定子44的绝缘体450。

参照图13，定子44的绝缘体450可包括上绝缘体452和下绝缘体454，定子芯设置在上绝缘体452与下绝缘体454之间的空间中。

定子44的绝缘体450安装到盛水桶20的后壁22。因此，定子44是垂直地安装到盛水桶20的后壁22上。同时，盛水桶20的后壁22可不形成为平坦的，而是为了加固并安装其他元件而弯曲。

因此，在定子44被对中安装在盛水桶20的后壁22的中心部的实施例中，下侧表面不是与盛水桶20的后壁22完全地紧密接触，而是与后壁22形成间隙。因此，在定子44被垂直地安装到盛水桶20的后壁的实施例中，如果在定子44的下侧表面与盛水桶20之间形成间隙，则后壁22不能完全地支撑定子44，并且在由于电机40的驱动而在定子44处发生振动的情况下，振动能够被放大。特别是，在只有定子44的中心部固定到盛水桶20的后壁22而定子44的周边即齿部446没有固定的实施例中，振动可能严重。

因此，以上那些实施例可在定子44的绝缘体450的下侧设有支撑构件460。支撑构件460使绝缘体450的下侧连接到盛水桶20的后壁22，以支撑定子44。支撑构件460可与绝缘体450形成为一个单元，或者可形成为单个构件并安装到绝缘体450上。

同时，如果设置支撑构件，则定子44的绝缘体可发生形状改变，这可改变定子44的弹性模量。此外，通过改变支撑构件的厚度、长度和数量，可调整定子的固有频率fn，使得定子的临界频率fc可设定成低于转子的最大振动频率。

如已经描述的，根据各种实施例的洗衣机可降噪和/或减振，而不要求任何附加元件。

将对本领域技术人员明显的是，能够进行各种更改和变型而不背离本发明的精神或范围。因此，本发明权利要求旨在覆盖这些更改。

Claims (19)

1.一种洗衣机，包括：

机壳；

盛水桶，设置在所述机壳中用于盛放洗涤水；

滚筒，可旋转地设置在所述盛水桶中；

电机，设置在盛水桶后用于使所述滚筒旋转，其中所述电机包括转子和设置在所述盛水桶的后壁的定子；以及

防止传递单元，设置在所述定子和所述盛水桶中的至少一个处，用于改变所述定子与所述盛水桶之间的振动/噪声传递函数。

2.如权利要求1所述的洗衣机，其中通过防止所述定子的振动传送到所述盛水桶或者改变所述定子的传递函数的因子，来改变所述定子的振动/噪声传递函数。

3.如权利要求1所述的洗衣机，其中所述防止传递单元包括多个盛水桶紧固部和多个变形部；而且其中每个变形部设置在盛水桶紧固部之间用于连接所述盛水桶紧固部，并且每个变形部能变形以减弱振动。

4.如权利要求3所述的洗衣机，其中所述防止传递单元还包括连接部，所述连接部从所述盛水桶紧固部沿相反的方向延伸并连接到相邻的变形部。

5.如权利要求4所述的洗衣机，其中所述连接部和所述相邻变形部设置在相同平面上。

6.如权利要求4所述的洗衣机，其中所述连接部成角度地连接到所述变形部和所述盛水桶紧固部中的至少一个。

7.如权利要求6所述的洗衣机，其中所述连接部包括至少一个引入部，所述至少一个引入部成角度地连接到所述变形部和所述盛水桶紧固部中的至少一个。

8.如权利要求6所述的洗衣机，其中所述连接部包括多个引入部，其中一个引入部形成为与另一引入部成角度。

9.如权利要求4所述的洗衣机，其中所述定子还包括绝缘体，所述防止传递单元设置在与所述绝缘体的平面不同的平面上。

10.如权利要求9所述的洗衣机，其中所述连接部包括多个引入部，其中所述多个引入部构成阶梯式结构，使得所述连接部设置在比所述盛水桶紧固部低的平面上。

11.如权利要求9所述的洗衣机，其中所述防止传递单元的盛水桶紧固部设置在与所述绝缘体的平面不同的平面上，而且所述防止传递单元的连接部和变形部在彼此不同的平面延伸。

12.如权利要求2所述的洗衣机，其中所述定子的固有频率和临界频率中的至少一个被改变，而且所述临界频率被定义为所述转子的振动通过所述定子没有放大也没有减弱地传递到盛水桶的频率。

13.如权利要求12所述的洗衣机，其中所述临界频率被调整到小于所述转子的最大频率范围。

14.如权利要求12所述的洗衣机，其中所述临界频率被调整到低于所述转子的最大振动频率。

15.如权利要求14所述的洗衣机，其中通过减小所述定子的所述固有频率，来调整所述临界频率。

16.如权利要求15所述的洗衣机，其中通过改变所述定子的弹性模量，来减小所述固有频率。

17.如权利要求16所述的洗衣机，还包括在所述定子下侧的支撑构件，而且所述支撑构件使所述定子连接到所述盛水桶。

18.如权利要求17所述的洗衣机，其中所述支撑构件的厚度和长度中的至少一个被调整，使得所述定子的临界频率被设定成低于所述转子的最大振动频率。

19.如权利要求1所述的洗衣机，其中所述防止传递单元由弹性材料制成。

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