CN103925321A - 一种变阻尼减震器及装有该减震器的洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变阻尼减震器及装有该减震器的洗衣机，所述的减震器包括：由阻尼腔和缓冲腔组成的减震器外壳，插入外壳内的活塞杆，所述的活塞杆固定设置在阻尼腔内。所述的阻尼腔内设置有环绕活塞杆的阻尼件，所述的阻尼件通过推进装置与至少一个驱动单元相连接，利用推进装置对阻尼件的挤压作用，使减震器在往复运动中产生不同阻尼。本发明的变阻尼减震器优选用于洗衣机，但并不局限于洗衣机，还可以适用于其他需要根据活塞的运动方向不同获得不同阻尼的结构中，如活塞式发动机、空气压缩机、打夯机等往复震动的工作系统。

Description

一种变阻尼减震器及装有该减震器的洗衣机

技术领域

本发明涉及一种减震器，特别涉及一种变阻尼减震器及装有该减震器的洗衣机。

背景技术

现有的滚筒式洗衣机包括形成外观的外壳；设置在该外壳内用于存放洗涤用水的洗衣桶；以可旋转方式设置在该洗衣桶内并用于对衣物进行洗涤和脱水操作的滚筒；设置在该洗衣桶的后面并连接于滚筒的旋转轴的驱动电机。通过其将衣物放入或取出的门可旋转地设置在外壳的前表面，并且用于支撑滚筒的转轴的支架设置在洗衣桶的后面。弹簧在洗衣桶的上部固定在外壳，而用于衰减由滚筒传递到洗衣桶的振动的减震器设置在洗衣桶的下部。

本领域技术人员知道，滚筒式洗衣机的减震器中，在实际洗涤操作下在正常脱水操作时和过度脱水操作时产生的振动幅度是十分不同的，因而在有效地衰减大幅度和小幅度的振动时受到限制。在现有的滚筒式洗衣机的减震器中，减震的摩擦力在所有的时间基本上是恒定的，无法实现阻尼的变化和调整。

现有公开可调阻尼减震器如下：

申请号为92204732.4的中国专利公开了一种利用磁流体来调整阻尼变化的减震器，其利用磁流体密封气体的原理，由气体充当工作介质，把磁流体做为减震器阻尼调节液，并在减震器上安装电磁铁，电磁铁产生的磁场作用于调节液一磁流体，通过调节电磁铁电流而改变磁场强度，从而使调节液有不同承压能力，达到调节阻尼的目的。使用时将减震器连于受震物体上，物体受震时，活塞因此产生运动，被活塞分隔的上、下空腔的体积增减相反，气压一降一升，产生压力差，压力差的大小与活塞和缸筒间磁流体调节的间隙有关，间隙大，压力差小，间隙小，压力差大，间隙的大小受到磁场作用的磁流体调节，磁场的强弱由线圈电流的大小控制，这样便实现了压力差即阻尼调节的目的。

上述专利虽然提出了可利用电流的变化改变磁流体对气体的密封性，从而通过压力差调节阻尼的技术方案，但其并没有给出控制电流变化的技术方案，本领域技术人员根据申请文件的记载无法判断如何实时调整电流的变化以调节阻尼力大小。另外，空气作为减震器介质，密封是不可靠的，而且成本很高。其电磁铁固定在减震器的一端，当活塞移动到远离磁铁的一段时磁流体的密封性降低，而活塞运动到靠近磁铁的一端时，密封性增强，空气通过磁流的阻尼力会有差异，阻尼力无法保持恒定。且活塞是运动部件，磁流体如何粘附在活塞与筒壁之间专利中并未说明。其次，这种减震器的减震行程只能做到很短，否则电磁铁产生的磁力可能无法作用到磁流体上，起不到密封作用。还有这种减震器的阻尼力不能太大，因为空气是较容易压缩的介质，即使磁流完全密封住空气，震动力足够大时，活塞也有可能压缩空气变成液体。

在上述专利的基础上，本申请人在申请号为200710065595.9的申请中提出了一种具有磁流变主动减震器的滚筒洗衣机，其通过在洗涤桶的下方安装数个磁流变主动减震器。磁流变主动减震器与电子控制单元相连接，电子控制单元与传感器单元相连构成闭环控制回路。通过传感器采集洗衣机的振动情况，实时调整阻尼力，能根据滚筒洗衣机的振动情况及时调整减震器的阻尼力，从而达到消除或减小洗衣机振动的目的。该申请虽然给出了一个控制电流改变的具体技术方案，但是其仍然没有解决现有技术中此类减震器的上述问题，此外，改进后的该磁流变主动减震器还具有如下缺点：

（1）给洗衣机的控制系统增加了振幅捕捉部件即传感器，整个过程中减震器的阻尼都在变化，这大大增加了控制系统的负担和制造成本，也是完全没有必要的。此外，这是一种理想的设计，实际过程中难以操控和实现，且实际运作中，效果非常不显著。

（2）其所述的磁流体减震器，电磁铁位于减震器的一端并固定，无法有效控制运动位置的磁流体的流动性，致使阻尼力也不能准确的控制。

（3）洗衣机在运转中只要转速高于共振频率的转速，随着转速的提高震动的振幅会越来越小，这时候可以完全消除阻尼力，避免震动的能量传递到外壳，因此实时捕捉振幅并控制减震器的阻尼也是没有必要的。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种变阻尼减震器，为实现发明目的，采用如下技术方案：

一种变阻尼减震器，包括：由阻尼腔和缓冲腔组成的减震器外壳，插入减震器外壳内的活塞杆，所述的活塞杆固定设置在阻尼腔内。所述的阻尼腔内设置有环绕活塞杆的阻尼件，所述的减震器外壳上设有驱动单元，驱动单元通过推进装置与阻尼件相连接，利用驱动单元驱动推进装置对阻尼件径向方向产生的挤压形变，以控制活塞杆与阻尼件之间的阻尼变化。

进一步，所述的驱动单元为步进电机，所述的步进电机的输出端设置有蜗轮，所述的推进装置为蜗杆，所述的蜗杆与步进电机输出端的蜗轮相配合连接；所述的蜗杆穿过减震器外壳，沿阻尼腔的径向设置，并活动地接触在阻尼件的外边缘处。

进一步，所述的驱动单元为蜡马达，所述的推进装置为推杆，所述的推杆与蜡马达的输出端相配合连接。所述的推杆穿过减震器外壳，沿阻尼腔的径向设置，并活动地接触在阻尼件的外边缘处。所述的蜡马达的输出端沿减震器的径向设置，并与推杆的轴线平行设置。

进一步，所述的驱动单元为步进电机，所述的推进装置为螺杆/螺套，所述的螺杆/螺套上设置有固定键，所述的步进电机的输出端设有螺套/螺杆，所述的螺杆与螺套相配合连接。

进一步，所述的螺杆/螺套穿过减震器外壳，沿阻尼腔的径向设置，并活动地接触在阻尼件的外边缘处。所述的固定键设置在螺杆/螺套穿入减震器外壳的部分内，所述的固定键配合减震器外壳实现螺杆/螺套转动方向的定位，使螺杆/螺套可沿轴向产生位移而不发生相对转动。所述的步进电机的输出端沿减震器的径向设置，并与螺杆/螺套的轴线平行设置。

进一步，至少两个驱动单元环绕阻尼腔中心轴线布置。所述的驱动单元可以设置一个或多个。优选为沿阻尼腔轴向设置的阻尼挡圈部件一一对应设置有驱动单元。所述的驱动单元，优选为通过同一控制系统控制其输出端变量。所述的多个驱动单元可同步改变其输出端变量。

进一步，所述的阻尼件与阻尼腔之间安装有阻尼挡圈。所述的阻尼挡圈为设置有阻尼挡圈间隙的套筒，所述的套筒设置为“C”字型整体套筒或由两个以上的弧形挡板构成的组合套筒，优选为两个对称设置的半圆形弧形挡板组成的组合套筒。所述的蜗杆通过阻尼挡圈与阻尼件相接。所述的套筒可以为锥形套筒，柱形套筒或任意的不规则形套筒。优选为其配合阻尼腔的形状设置其径向形状。所述的间隙中设置有防止驱动单元的输出端伸入的阻挡部件。所述的阻挡部件可以为丝线组成的网状结构，也可以为由弹性材料构成的条形结构。所述的阻尼挡圈的各个部分之间可以设置有防止产生位移的连接结构，所述的连接结构可以为穿过各个部件后连接的线网。

进一步，所述的阻尼腔设置在减震器外壳的端部，并在与外部相连接侧设置有封闭端盖，所述的阻尼腔另一端设置有挡板。所述的封闭端盖设置为配合活塞杆活动的结构，并可拆卸的设置在阻尼腔的一端。所述的封闭端盖可以通过卡件或配套螺纹或螺栓固定在减震器外壳上。所述的减震器外壳的另一端设置有固定减震器的吊耳。所述的活塞杆可活动的设置减震器外壳内，并通过阻尼件和封闭端盖固定支撑在减震器外壳的中心位置。所述的减震器外壳内除阻尼腔外，均设置为缓冲腔。所述的缓冲腔与阻尼腔之间设置有挡板，使挡圈可通过封闭端盖和挡板固定在阻尼腔的外圈位置。

进一步，所述的阻尼挡圈为设置有缝隙的套筒，所述的阻尼件沿阻尼腔轴线与径向分为多个独立的部分，分布在阻尼腔内。所述的阻尼件可以设置为网格状结构或具有空隙的坑洞状结构。所述的阻尼件可以设置为多个相互独立的部分，所述的多个相互独立的部分可以沿阻尼腔的轴向、径向或任意方向分布。

进一步，所述的筒体与活塞杆之间设有密封圈，所述的活塞杆的外表面上涂抹有阻尼油。所述的阻尼油为可增加活塞杆与阻尼件之间的阻尼作用力。所述的阻尼油可以设置为粘稠度较大，粘附性较强的任意种类的油。

现有技术中的减震器普遍为往复运动恒定阻尼，虽然其能够起到一定的减震作用，但是针对某些特定用途的减震器，需要在特定方向加大阻尼，而在相反方向则需要控制阻尼。如洗衣机用减震器，由于洗衣机运行过程中，减震器的筒体沿活塞杆上下做线性运动。当减震器向下运动时是需要加大阻尼的，以消除振幅，减小悬挂弹簧因位移过大产生较大的拉力，向下运动加大的阻尼可以通过洗衣机外壳的地脚传递到地面，同时增大地脚与地面的摩擦力，这种阻尼式有益于机器平稳运行的，可以增加。同时，由于向下的阻尼加大，位移减小，弹簧拉力也较小。减震器的吸震过程主要在下行时完成，通过增大阻尼使机器更加平稳的运行。而减震器向上运动时，则需要减小阻尼防止震动中的外筒拉扯洗衣机外壳震动。因此，现有的减震器无法满足特定的需求。

本发明的第二目的在于提供一种装有如上所述减震器的洗衣机，具体采用如下技术方案：

一种装有上述减震器的洗衣机。当活塞杆与减震器外壳相对运动时，驱动单元通过调节对阻尼件施加的挤压作用力的大小，从而改变阻尼件与活塞杆之间的压力，进而实现了调节减震器阻尼的目的。

采用上述技术方案，本发明较现有技术的优势在于：变阻尼减震器的结构简单，但能够有针对性的根据减震需求改变阻尼的大小，本发明的变阻尼减震器优选用于洗衣机，但并不局限于洗衣机，还可以适用于其他需要根据活塞的运动方向不同获得不同阻尼的结构中，如活塞式发动机、空气压缩机、打夯机等往复震动的工作系统。更特别的，本发明的减震器还能在高频率震动时调节阻尼状态，大大减弱了洗衣机高速运转时洗衣机外壳的共振，更有利于维持洗衣机的稳定。本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。

附图说明

图1本发明的纵向剖视图；

图2本发明的B-B断面的剖视图；

图3本发明优选的B-B断面的剖视图；

图4本发明进一步优选的B-B断面的剖视图；

图5本发明中的B-B断面的剖视图；

图6本发明中的B-B断面的剖视图；

图7本发明中的B-B断面的剖视图；

图8本发明中的B-B断面的剖视图。

主要元件说明：

1—活塞杆，2—减震器外壳，3—阻尼件，4—阻尼挡圈，5—驱动单元，6—推进装置，21—封闭端盖，22—阻尼腔，23—缓冲腔，24—吊耳，25—挡板，41—阻尼挡圈间隙，51—步进电机，52—蜡马达，53—蜗轮，61—蜗杆，62—推杆，63—螺杆，64—螺套，65—固定键。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例公开了一种变阻尼减震器。该减震器包括：由阻尼腔22和缓冲腔23组成的减震器外壳2；插入减震器外壳2内的活塞杆1；固定设置在阻尼腔22内的活塞杆1上的活塞，缓冲腔23内设有与外界相通的通孔。所述的阻尼腔22内设置有阻尼件3。所述的阻尼件3经穿过减震器外壳设置的推进装置6与驱动单元5相连接，利用驱动单元5驱动推进装置6对阻尼件3径向方向产生的挤压形变，以控制活塞杆1与阻尼件3之间的阻尼变化。

减震器外壳2的一端设置有阻尼腔22，另一端密闭设置。所述的阻尼腔22与外部相连接侧设置有封闭端盖21，阻尼腔22相对封闭端盖21的另一侧设置有挡板25。减震器外壳2密闭端设置有固定减震器外壳2的吊耳24.所述的挡板25与吊耳24之间设置有缓冲腔23。活塞设置在活塞杆1的自由端。本实施例中，所述的封闭端盖21与阻尼腔22之间通过螺纹配套连接，并将封闭端盖21设置在阻尼腔22的端部。

如图2所示，所述的阻尼腔22内填充有阻尼件3，所述的阻尼件3与阻尼腔22之间设置有阻尼挡圈4.所述的阻尼挡圈4通过穿过减震器外壳2的推进装置6与驱动单元5相连接。所述的阻尼挡圈4设置为C字形整体挡圈，所述的推进装置6与阻尼挡圈4除阻尼挡圈间隙41外的部分相接触，所述的驱动单元5可以带动推进装置6沿阻尼腔22径向移动。

当活塞杆1与减震器外壳2相对运动时，驱动单元5带动推进装置6沿阻尼腔22径向移动，从而带动阻尼挡圈4产生位移，可以实现调节阻尼挡圈4对阻尼件3施加的挤压作用力的目的。进而，调节了阻尼件3对活塞杆的阻尼压力，达到了变阻尼减震器的目的。

通过加装驱动单元，利用驱动单元驱动推进装置实现了对阻尼件径向方向产生的挤压形变，以控制活塞杆与阻尼件之间的阻尼变化，更有利于维持洗衣机的稳定，起到了保护洗衣机的目的。

实施例2

如图3所示，本实施例中，所述的阻尼挡圈4设置为两个半圆形挡板25组成的组合挡圈。所述的阻尼挡圈4的其中一个部分通过推进装置6与驱动单元5相连接.所述的推进装置6与阻尼挡圈4除阻尼挡圈间隙41外的部分相接触。所述的驱动单元5可以带动推进装置6沿阻尼腔径向移动。

当活塞杆1与减震器外壳2相对运动时，驱动单元5带动推进装置6沿阻尼腔22径向移动，从而带动相连接的阻尼挡圈4的一部分向径向产生压缩位移。从而，可以实现调节阻尼挡圈4对阻尼件3施加的挤压作用力的目的。进而，调节了阻尼件3对活塞杆的阻尼压力，达到了变阻尼减震器的目的。

通过将阻尼挡圈设置为两个“C”字形挡圈闭合的结构，使阻尼挡圈更容易复位，防止了阻尼挡圈产生不可恢复形变的现象的发生。

实施例3

如图4所示，本实施例中，所述的阻尼挡圈4设置为两个半圆形挡板25组成的组合挡圈。所述的阻尼挡圈4的两部分分别通过推进装置6与对应的驱动单元5相连接.所述的两个驱动单元5相对于阻尼腔轴线相对设置。所述的推进装置6与阻尼挡圈4除阻尼挡圈间隙41外的部分相接触。所述的驱动单元5可以带动推进装置6沿阻尼腔径向移动。

当活塞杆1与减震器外壳2相对运动时，驱动单元5带动推进装置6沿阻尼腔22的径向移动，从而带动阻尼挡圈4的两部分向径向产生压缩位移。从而，可以实现调节阻尼挡圈4对阻尼件3施加的挤压作用力的目的。进而，调节了阻尼件3对活塞杆的阻尼压力，达到了变阻尼减震器的目的。

实施例4

如图5所示，本实施例中，所述的驱动装置5设置为步进电机51，所述的步进电机51的输出端设置有蜗轮53。所述的推进装置6设置为蜗杆61，所述的蜗杆61与步进电机51输出端的蜗轮53相配合连接。所述的蜗杆61穿过减震器外壳2，沿阻尼腔22的径向设置，并活动地接触在阻尼件3的外边缘处。

从而可以使蜗轮53在步进电机51的作用下旋转，并带动与蜗轮53相连接的蜗杆61沿阻尼腔22的径向产生位移。从而，实现了对阻尼件3的挤压作用，达到了调节减震器阻尼的目的。

实施例5

如图6所示，本实施例中，所述的驱动单元5设置为蜡马达52，所述的推进装置6设置为推杆62，所述的推杆62与蜡马达52的输出端相配合连接。所述的推杆62穿过减震器外壳2，沿阻尼腔22的径向设置，并活动地接触在阻尼件3的外边缘处。所述的蜡马达52的输出端沿阻尼腔22的径向设置，并与推杆62的轴线平行设置。所述的蜡马达52可以带动输出端产生一向前或向后的位移。

从而可以使推杆62在蜡马达52的作用下，沿阻尼腔22的径向产生向阻尼腔22的内或外的位移。从而，实现了对阻尼件3的挤压作用，达到了调节减震器阻尼的目的。

实施例6

如图7所示，本实施例中，所述的驱动单元5设置为步进电机51，所述的推进装置6设置为螺杆63，所述的螺杆63上设置有固定键65。所述的固定键65配合减震器外壳2上设置的通孔内的键槽设置，以保证螺杆63在通孔内不产生旋转。所述的步进电机的输出端设有螺套64，所述的螺杆63与螺套64相配合连接，从而可以使螺套64在步进电机51的作用下旋转，并带动与螺套64相连接的螺杆63沿阻尼腔22的径向产生位移。从而，实现了对阻尼件3的挤压作用，达到了调节减震器阻尼的目的。

实施例7

如图8所示，本实施例中，所述的驱动单元5设置为步进电机51，所述的推进装置6设置为螺套64，所述的螺套64上设置有固定键65。所述的固定键65配合减震器外壳2上设置的通孔内的键槽设置，以保证螺套64在通孔内不产生旋转。所述的步进电机51的输出端设有螺杆63，所述的螺杆63与螺套64相配合连接，从而可以使螺杆63在步进电机51的作用下旋转，并带动与螺杆63相连接的螺套64沿阻尼腔22的径向产生位移。从而，实现了对阻尼件3的挤压作用，达到了调节减震器阻尼的目的。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变阻尼减震器，包括：由阻尼腔（22）和缓冲腔（23）组成的减震器外壳（2），插入减震器外壳内的活塞杆（1），所述的活塞杆（1）固定设置在阻尼腔（22）内；

其特征在于：所述的阻尼腔（22）内设置有环绕活塞杆（1）的阻尼件（3），所述的减震器外壳上设有驱动单元（5），驱动单元（5）通过推进装置与阻尼件（3）相连接，利用驱动单元（5）驱动推进装置（6）对阻尼件（3）径向方向产生的挤压形变，以控制活塞杆与阻尼件之间的阻尼变化。

2.根据权利要求1所述的一种变阻尼减震器，其特征在于：所述的驱动单元（5）为步进电机（51），所述的步进电机（51）的输出端设置有蜗轮（53），所述的推进装置（6）为蜗杆，所述的蜗杆（51）与步进电机（5）输出端的蜗轮（53）相配合驱动连接；

所述的蜗杆（51）穿过减震器外壳（2），沿阻尼腔（22）的径向设置，并活动地接触在阻尼件（3）的外边缘处。

3.根据权利要求1所述的一种变阻尼减震器，其特征在于：所述的驱动单元（5）为蜡马达（52），所述的推进装置（6）为推杆（62），所述的推杆（62）与蜡马达（52）的输出端相配合连接；

所述的推杆（62）穿过减震器外壳（2），沿阻尼腔（22）的径向设置，并活动地接触在阻尼件（3）的外边缘处。

4.根据权利要求1所述的一种变阻尼减震器，其特征在于：所述的驱动单元（5）为步进电机（51），所述的推进装置（6）为螺杆（63）/螺套（64），所述的螺杆（63）/螺套（64）上设置有防止其转动的固定键（65），所述的步进电机（51）的输出端设有螺套（64）/螺杆（63），所述的螺杆（63）与螺套（64）相配合连接。

5.根据权利要求4所述的一种变阻尼减震器，其特征在于：所述的螺杆（63）/螺套（64）穿过减震器外壳（2），沿阻尼腔（22）的径向设置，并活动地接触在阻尼件（3）的外边缘处；

所述的固定键（65）设置在螺杆（63）/螺套（64）穿入减震器外壳（2）的部分内，所述的固定键（65）配合减震器外壳（2）实现螺杆（63）/螺套（64）转动方向的定位，使螺杆（63）/螺套（64）沿轴向产生位移。

6.根据权利要求1所述的一种变阻尼减震器，其特征在于：环绕阻尼腔（22）的中心轴线设置至少两个驱动单元（5），所述的驱动单元（5）分别通过推进装置（6）与阻尼件（3）相连接。

7.根据权利要求1所述的一种变阻尼减震器，其特征在于：所述的阻尼件（3）与阻尼腔（22）之间设有阻尼挡圈（4），所述的阻尼挡圈（4）为设有阻尼挡圈间隙（41）的套筒，所述的套筒为“C”字型整体套筒或由两个以上的弧形挡板构成的组合套筒，优选为两个对称设置的半圆形弧形挡板组成的组合套筒；所述的推进装置（6）通过阻尼挡圈（4）的挤压作用力，使阻尼件（3）与活塞杆（2）之间的阻尼改变。

8.根据权利要求1所述的一种变阻尼减震器，其特征在于：所述的阻尼腔（22）设在减震器外壳（2）的端部，并在与外部相连接侧设置有封闭端盖（21），所述的阻尼腔（22）另一侧设有挡板（25）。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种变阻尼减震器，其特征在于：所述的减震器外壳（2）与活塞杆（1）之间设有密封圈，所述的活塞杆（1）的外表面上涂覆有阻尼油。

10.一种具有如权利要求1-9任一项所述变阻尼减震器的洗衣机。