CN106224430B - 减振装置及具有其的洗衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种减振装置及具有其的洗衣机。根据本发明的减振装置，包括弹性伸缩件，弹性伸缩件包括相对运动的第一移动端和第二移动端；阻尼结构，阻尼结构包括第一组件和第二组件，第一组件与第一移动端连接，并随第一移动端运动，第二组件与第二移动端连接，并随第二移动端运动，第一组件和第二组件配合形成活塞腔，且活塞腔容积随第一组件与第二组件相对运动而变化，并压缩活塞腔内的介质产生阻尼。该减振装置能够实现减振，且分担弹性伸缩件上的受力。

Description

减振装置及具有其的洗衣机
技术领域
本发明涉及清洁设备领域，具体而言，涉及一种减振装置及具有其的洗衣机。
背景技术
洗衣机作为常用家用电器，其振动噪声问题一直是用户及研发人员最为关注的问题之一。洗衣机运行产生的振动噪声不仅会缩短洗衣机本身的使用寿命，同时也会严重影响到用户的生活品质，而当前振动噪声问题也是洗衣机领域的技术难点。
以滚筒洗衣机为例，滚筒洗衣机的振动噪声的振源主要是其悬挂系统，悬挂系统与外框架之间采用吊簧连接，洗衣机运行不平稳时，容易出现洗衣机撞筒现象，多次撞筒会造成设备的损坏；且振动能量直接传递到了外框架上，激起洗衣机整体振动，并向外辐射大量噪声。
发明内容
本发明旨在提供一种能够减小振动的减振装置及具有其的洗衣机。
本发明提供了一种减振装置，包括：弹性伸缩件，弹性伸缩件包括相对运动的第一移动端和第二移动端；阻尼结构，阻尼结构包括第一组件和第二组件，第一组件与第一移动端连接，并随第一移动端运动，第二组件与第二移动端连接，并随第二移动端运动，第一组件和第二组件配合形成活塞腔，且活塞腔容积随第一组件与第二组件相对运动而变化，并压缩活塞腔内的介质产生阻尼。
进一步地，第一组件和/或第二组件上设置有与活塞腔连通的第一通气口和第二通气口，第一通气口上设置有第一单向进气结构以控制第一通气口向活塞腔单向进气。
进一步地，第一单向进气结构设置在第一组件或第二组件的内壁上，第一单向进气结构包括能够绕单向开启的阀板，阀板具有封闭第一通气口的封闭位置和打开第一通气口的打开位置。
进一步地，第一通气口的横截面积大于第二通气口的横截面积。
进一步地，第一组件上设置有第一活塞，第二组件上设置有第一缸体，第一活塞伸入第一缸体的腔体内并形成第一活塞腔，第一通气口和第二通气口设置在第二组件上，并与第一活塞腔连通。
进一步地，第一组件上设置有第二缸体，第二组件上设置有第二活塞，第二活塞伸入第二缸体内并形成第二活塞腔。
进一步地，第二缸体上设置有连通第二缸体内外的第三通气口和第四通气口，第三通气口上设置有第二单向进气结构，以控制第三通气口向第二缸体内单向进气。
进一步地，弹性伸缩件包括弹簧。
进一步地，弹簧的第一移动端和第二移动端均设置有连接挂钩。
根据本发明的另一方面，提供一种洗衣机，洗衣机包括外框架、悬挂系统和连接悬挂系统与外框架的减振装置，减振装置为上述的减振装置。
根据本发明的减振装置及具有其的洗衣机，在弹性伸缩件上增加阻尼结构，通过介质压缩形成的阻力，增大了弹性伸缩件的阻尼，能有效削弱振动能量的传递，减小需减振物体整体的振动噪声，提升需减振物体的可靠性及环境舒适性。同时能有效抑制振源的大幅度摆动，有效防止撞击现象。此外阻尼结构能分担弹性伸缩件受力，提高弹性伸缩件使用寿命及可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的减振装置的立体结构示意图；
图2是根据本发明的减振装置的第一组件和第二组件剖视的立体结构示意图；
图3是根据本发明的减振装置的剖视结构示意图；
图4是图3中A处的放大图；
图5是根据本发明的减振装置的受力结构示意图。
附图标记说明：
10、弹性伸缩件；11、第一移动端；12、第二移动端；13、挂钩；20、阻尼结构；21、第一组件；22、第二组件；211、第一活塞；221、第一缸体；222、第一通气口；223、第二通气口；224、第一单向进气结构；50、减振装置。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图5所示，根据本发明的实施例，减振装置包括弹性伸缩件10和阻尼结构20，弹性伸缩件10包括相对运动的第一移动端11和第二移动端12；阻尼结构20，阻尼结构20包括第一组件21和第二组件22，第一组件21与第一移动端11连接，并随第一移动端11运动，第二组件22与第二移动端12连接，并随第二移动端12运动，第一组件21和第二组件22配合形成活塞腔，且活塞腔容积随第一组件21与第二组件22相对运动而变化，并压缩活塞腔内的介质产生阻尼。
通过在弹性伸缩件10上设置阻尼结构20，使得弹性伸缩件10伸缩过程中，带动第一组件21相对第二组件22移动，从而使第一组件21与第二组件22构成的活塞腔的容积变化，进而压缩活塞腔内介质，在压缩过程中介质产生阻尼，使得振源传递到减振装置上的能量的一部分被阻尼结构20吸收，减少了传递到后续部件上的振动能量，从而实现了减振效果。
下面，以第一缸体221内介质为空气，该减振装置应用至洗衣机为例进行说明。当然，在其他实施例中，第一缸体221内介质可以是其它气体或液态介质。减振装置也可以应用至其它需要进行减振的物体上。
将该减振装置应用至洗衣机时，基于空气压缩理论对洗衣机吊簧进行了减振设计，增大了洗衣机吊簧阻尼，削弱了振动能量在吊簧上的传递，能实现洗衣机减振降噪目的；同时能抑制悬挂系统振幅，提升悬挂系统运行稳定性；在吊簧受力方面能起到一定分担作用，进而提高吊簧使用寿命及稳定性。
如图2所示，在本实施例中，弹性伸缩件10包括弹簧。弹簧可以是连接洗衣机的外框架与滚筒的吊簧，或其它弹簧。弹性伸缩件10也可以是其它能够弹性形变并恢复的结构。在滚筒相对外框架振动时，弹簧受滚筒带动而伸缩，本实施例中，弹簧靠近滚筒的一端为第一移动端11，靠近外框架的一端为第二移动端12。当然，反之亦可。
为了能够方便地与外框架和滚筒连接，弹簧的第一移动端11和第二移动端12均设置有连接挂钩13。连接挂钩13可以一体成型在弹簧上，也可通过焊接螺栓连接等方式进行固定连接，只要保证连接可靠即可。
如图2至图4所示，第一组件21包括一个横截面为圆形的筒体，且筒体的顶端(第一组件21伸出第二组件22的一端为顶端)设置有顶板。第一组件21伸入第二组件22的一端设置有沿径向向外延伸的凸缘。
第二组件22包括一个横截面为圆形的筒体，且筒体的底端(第二组件22的远离第一组件21的一端为底端)设置有底板，第二组件22的顶端设置有沿径向向内延伸的凸缘，其与第一组件21的凸缘配合实现止挡，防止第一组件21和第二组件22脱离。
这样就可以通过第一组件21和第二组件22形成活塞腔，当第一组件21向第二组件22内运动时，活塞腔的体积减小实现对腔内介质的压缩。
在本实施例中，从而使得第一活塞211在第一缸体221内移动，实现对第一缸体221内的介质的压缩，第一组件21上设置有第一活塞211。第一活塞211的活塞杆固定设置在顶板上。第二组件22上设置有第一缸体221，第一缸体221设置在底板上，第一活塞211的活塞伸入第一缸体221的腔体内并形成第一活塞腔。
弹簧的套设在第一缸体221和第一活塞211外，且第一移动端11固定在顶板上，第二移动端12固定在底板上，使得弹簧伸缩时能够带动第一组件21相对第二组件22运动。挂钩13伸出第一组件21和第二组件22。优选地，第二组件22上设置有连通第一缸体221内外(即第一活塞腔)的第一通气口222和第二通气口223。在本实施例中，第一通气口222和第二通气口223设置在第二组件22的底板上。
当然，若不设置第一缸体221和第一活塞211，仅通过第一组件21和第二组件22围成活塞腔，则第一通气口222和第二通气口223可以设置在第一组件21和第二组件22任意一个上，或两个上均设置。
第一通气口222上设置有第一单向进气结构224，使第一通气口222仅能进气。这样当第一活塞211向远离底板的方向移动时，第一通气口222和第二通气口223均进气，而第一活塞211向靠近底板的方向移动时，仅第二通气口223能够出气，使得单位时间内出气量小于进气量，一部分未排出的气体被压缩，并形成阻尼，将振动能量转换为热能消耗，实现减振。
在本实施例中，第一单向进气结构224设置在第一缸体221朝向第一活塞211的一侧(若无第一缸体221和第一活塞211则第一单向进气结构224对应设置在第一组件21或第二组件22的内壁上)，第一单向进气结构224包括能够单向开启的阀板，阀板具有封闭第一通气口222的封闭位置和打开第一通气口222的打开位置。
具体地，阀板可以通过转轴设置在底板上，并能够绕转轴转动。阀板也可以是弹性阀片，常规状态下抵压在底板上。
当第一通气口222进气时，阀板被顶起打开，通过第一通气口222能够进气。当出气时，阀板被压紧在底板上，第一通气口222不能出气。
优选地，第一通气口222的横截面积大于第二通气口223的横截面积。这样使得单位时间内进气量和出气量之间的差距变大，减振效果更好。
优选地，第一组件21上可以设置有第二缸体，第二组件22上可以设置有第二活塞，第二活塞伸入第二缸体内并形成第二活塞腔。这样使得在弹性伸缩件10伸长和缩短的过程中均能够实现阻尼减振。
此种情况下，活塞腔有第一活塞腔和第二活塞腔组成。
优选地，第二缸体上设置有连通第二缸体内外的第三通气口和第四通气口，第三通气口上设置有第二单向进气结构，使得第三通气口向第二缸体内单向进气。第二缸体的结构可以与第一缸体221的结构类似。
如图5所示，根据本发明的另一方面，提供一种洗衣机，洗衣机包括外框架、悬挂系统和连接悬挂系统和外框架的减振装置50，减振装置50为上述的减振装置。
通过上述的减振装置能够实现吸收悬挂系统产生的振动能量，减少传递到外框架上的振动能量，从而减少振动和噪音的问题。
减振装置50为多个，且沿悬挂系统的周向，减振装置依次间隔设置。这样可以均匀地吸收振动。
对于现有的滚筒洗衣机，吊簧一端勾在悬挂系统上，另一端挂在洗衣机外框架上，主要起到悬吊悬挂系统的作用，洗衣机运行时悬挂系统振动并带动吊簧伸缩运动，使振动能量传递到外框架上，外框架振动并向外辐射噪声。
本实施例以空气压缩理论为基础，采用具有阻尼的减振装置50，以达到洗衣机减振的目的。
通过在弹簧上增加空气阻尼结构20，其中弹簧嵌套在阻尼结构20内部。第一组件21随第一移动端11移动，第二组件22随第二移动端12移动，第一活塞211和第一缸体221形成往复活塞系统，第二通气口223的横截面积较小，能正常进气和排气，第一通气口222横截面积较大，但第一通气口222处设有一橡胶底阀(即第一单向进气结构224)，使得第一通气口222只能进气，不能排气。
当洗衣机正常运行时，悬挂系统振动引起弹簧不断伸缩，弹簧被拉伸，带动阻尼结构20拉伸，第一活塞211向上运动，第一单向进气结构224开启，第一通气口222和第二通气口223开始吸气。当弹簧被压缩时，阻尼结构20也被压缩，第一活塞211向下运动，并对第一缸体221内部空气做功，使内部空气向外运动，并推动第一单向进气结构224闭合，此时空气只能由第二通气口223排出，由于第二通气口223较小，且进气时两个通气口均吸气，这造成了弹簧拉伸时第一缸体221单位时间内进气量比压缩时单位时间排气量大，部分排出不及的空气在第一缸体221内部会被第一活塞211不断压缩，由空气压缩原理可知，当空气被压缩时，空气内部分子运动加剧，并形成抵抗压缩的反作用力，外部做功转化为分子动能，分子高速碰撞又将动能转换为热能耗散掉，即弹簧压缩过程中，第一缸体221内部空气能产生阻碍压缩的阻尼力，并将一部分振动能量以热能形式耗散掉。
以Wtotal表示悬挂系统产生的总振动能量，则Wtotal＝Wr+Wloss，其中Wr为弹簧传递到洗衣机外框架上的振动能量，Wloss为振动能量在弹簧上的传递损失，对于原洗衣机弹簧，Wloss＝Wk，Wk为弹簧本身耗散的振动能量。而对于本实施例而言，Wloss＝Wk+WC，Wk为弹簧本身耗散的振动能量，WC为阻尼结构20耗散的能量。在总振动能量Wtotal一定的情况下，传递到外框架上的能量Wr减小了，这在一定程度上抑制了洗衣机的振动。
同时由图5可知，每个弹簧受到悬挂系统的作用力Ftotal＝Fk+FC，Fk为弹簧分力，FC为阻尼结构20分力，阻尼结构20分担了弹簧受到的部分载荷，弹簧受力减小，简谐运动幅度减小，这能有效抑制悬挂系统碰撞外框架，且能降低弹簧疲劳失效风险，提高洗衣机振动特性及运行稳定性。
根据本发明的减振装置及具有其的洗衣机具有如下技术效果：
基于空气压缩理论对洗衣机进行了阻尼减振设计，增大了洗衣机的吊簧阻尼，能有效吸收悬挂系统的振动能量，增大振动能量在吊簧上的传递损失，进而减小洗衣机整体振动的辐射噪声。
解决滚筒洗衣机在低速段或运行不平稳时，悬挂系统的振动幅度比较大，此时很容易出现筒与边板相撞的问题，一定程度上抑制了悬挂系统大幅度振动，能有效防止撞筒，有利于后期大容量洗衣机的开发。
能有效缓解吊簧受到的瞬态冲击，同时能分担一部分吊簧拉力，减小吊簧长久工作累计的疲劳失效风险，提高吊簧使用的可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种减振装置，其特征在于，包括：
弹性伸缩件(10)，所述弹性伸缩件(10)包括相对运动的第一移动端(11)和第二移动端(12)；
阻尼结构(20)，所述阻尼结构(20)包括第一组件(21)和第二组件(22)，所述第一组件(21)与所述第一移动端(11)连接，并随所述第一移动端(11)运动，所述第二组件(22)与所述第二移动端(12)连接，并随所述第二移动端(12)运动，所述第一组件(21)和所述第二组件(22)配合形成活塞腔，且所述活塞腔容积随所述第一组件(21)与所述第二组件(22)相对运动而变化，并压缩所述活塞腔内的介质产生阻尼；
所述第一组件(21)上设置有第一活塞(211)，所述第二组件(22)上设置有第一缸体(221)，所述第一活塞(211)伸入所述第一缸体(221)的腔体内并形成第一活塞腔，第一通气口(222)和第二通气口(223)设置在所述第二组件(22)上，并与所述第一活塞腔连通；
所述第一组件(21)上设置有第二缸体，所述第二组件(22)上设置有第二活塞，所述第二活塞伸入所述第二缸体内并形成第二活塞腔。
2.根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述第一通气口(222)上设置有第一单向进气结构(224)以控制所述第一通气口(222)向所述活塞腔单向进气，所述第一单向进气结构(224)设置在所述第一组件(21)或所述第二组件(22)的内壁上，所述第一单向进气结构(224)包括能够绕单向开启的阀板，所述阀板具有封闭所述第一通气口(222)的封闭位置和打开所述第一通气口(222)的打开位置。
3.根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述第一通气口(222)上设置有第一单向进气结构(224)以控制所述第一通气口(222)向所述活塞腔单向进气，所述第一通气口(222)的横截面积大于所述第二通气口(223)的横截面积。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的减振装置，其特征在于，所述弹性伸缩件(10)包括弹簧。
5.根据权利要求4所述的减振装置，其特征在于，所述弹簧的第一移动端(11)和所述第二移动端(12)均设置有连接挂钩(13)。
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