CN109496134B - 食品加工机减振系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于食品加工机的减振系统，以减少具有变化的速度循环的高功率电机的振动。电机从顶板悬挂，该顶板通过多个螺栓接头安装到电机底座。螺栓接头由具有独特形状的环包围。环通常包括三个部分，即上部部分、中间部分和下部部分。中间部分小于其他部分，使得其形成凹陷部，以使顶板夹在环之间。在优选实施例中，环的下部部分还包括多个瓣状构件，这些瓣状构件向环提供不均匀的弹簧刚度，使得环适于最佳地减小电机的向上脉冲。食品加工机还包含一种新型的通风系统。

Description

食品加工机减振系统

相关申请的引证

本申请要求于2016年7月27日提交的名称为“食品加工机阻尼系统 (FoodProcessor Dampen System)”的美国专利申请No.15/221,404的优先权，该申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及家用和厨房用具。更具体地，本发明涉及具有高速电机的食品加工机。更具体地，本发明涉及用于具有高速电机的食品加工机的减振系统和通风系统。

背景技术

包括搅拌器、混合器和切片机的家用电器食品加工机很常见。对能够加工不同种类食品和材料的高性能食品加工机的需求不断增加。运行功率超过700瓦的高功率电机用于优质食品加工机。这种食品加工机通常配备有不同的速度循环以满足用户的各种偏好。

高功率电机的一个主要缺点是它们产生的振动和噪声。现有的高性能食品加工机有时会以不期望的水平振动，并且在电机高速运转时产生很大的噪声。当电机经历速度循环的变化时，该问题被放大。由于磁场的变化，电机在高速下的加速或减速将产生显著的向上或向下脉冲，这将导致电机的振动进一步增加。

高性能食品加工机面临的另一个挑战是高速电机通常会产生大量的热量。因此，现有的高性能食品加工机通常配备有大功率的风扇来散发热量。然而，这种风扇通常是有噪声的并且现有的空气通风设计不令人满意，允许灰尘容易地积聚在电机的外壳内，使得散热效率随时间的推移而恶化。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有低振动水平的高性能食品加工机。本发明的另一个目的是解决由高速操作循环引起的特定振动。本发明的另一个目的是提供一种新型的通风系统，该通风系统降低食品加工机中产生的噪声并且提供有效的散热。

在本发明的一些实施例的一个方面，搅拌器包括电机底座和可移除地安装在电机底座上的食品加工单元。电机底座具有接收食品加工单元的槽部。在槽部壁上有几个凹陷部，每个凹陷部都包含安全开关，该安全开关在被按压时启动电机。橡胶垫位于凹陷部内，以减少搅拌器的振动。在食品加工单元上存在多个突出构件，使得食品加工单元在插入电机底座时可启动搅拌器。

在一个具体实施例中，橡胶垫呈倒C形并且作为安全开关的一部分永久地安装在安全开关的上部部分上。与安全开关耦接，橡胶垫为容器的突出构件提供了在其内滑动的通道。通道的背部是橡胶壁。当插入时，橡胶垫围绕突出构件。然后，橡胶垫在竖直方向、周缘方向和径向方向上提供容器的阻尼。

在本发明的一些实施例的另一个方面，电机安装在电机安装顶板上并从其悬挂。顶板通过几个螺栓接头安装到电机底座的外壳。每个螺栓接头都由橡胶环包围，该橡胶环是减振器。顶板放置在夹在环的上部部分和下部部分之间的水平处，使得环有效地减小由从顶板悬挂的电机引起的顶板的振动。

环由弹性体形成。它包括上部部分，该上部部分是具有上部外周缘的第一环形圆筒；中间部分，该中间部分是第二环形圆筒，该第二环形圆筒具有小于上部外周缘的中间外周缘；下部部分，该下部部分还包括第三环形圆筒和附接在第三环形圆筒的底表面上的多个瓣状构件；第三环形圆筒具有大于中间外周缘的下部外周缘。环还具有穿过它的孔。多个瓣状构件围绕孔。

在优选实施例中，瓣状构件是四分之一圆环形状的。四分之一圆环形瓣状构件由基本平坦的竖直表面、基本平坦的水平表面和圆环的弯曲的四分之一表面限定。基本平坦的竖直表面围绕孔，使得瓣状构件延伸孔的高度。四分之一圆环的弯曲外表面取向成面向外和面向下，使得环的下部部分类似于倒圆顶形状。环的瓣状构件的形状专门设计用于阻尼向上脉冲。每个瓣状构件在向上方向上具有增加的水平截面区域。因此，环的下部部分的弹簧刚度不均匀。环向上变得越来越具有刚性。对于任何向上脉冲，环的刚度在向上运动开始时更具弹性。然后，当振动继续向上移动时，瓣状构件的水平截面区域增加，使得环变得更无弹性。环从弹性到非弹性的刚度变化是阻尼由电机振动引起的向上力的有效方式。

在本发明的一些实施例的又一个方面，搅拌器还包括新型的通风系统。该系统具有位于电机底座的底部上的多个空气入口、位于电机底座的侧面处的多个空气出口以及由电机驱动的离心式风扇。离心式风扇包括连接到电机以驱动风扇的轴、由风扇的圆形板制成的毂部以及安装在毂部上的一系列向前弯曲的叶片。电机底座提供通路以引导来自入口的空气进入风扇室。空气竖直向下传递到离心式风扇的叶片、转弯并且通过出口水平地离开。入口位于电机底座的底部的左侧和右侧处，而出口位于电机底座的后侧处。入口和出口的分离允许空气沿单一方向流动，避免气流冲突，改善系统的通风，并且减少风扇附近和周围的灰尘积聚。

附图说明

通过参考以下结合说明的详细描述，可更好地理解本教导方案，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的食品加工机的透视图。

图2示出了食品加工机的内部视图，其示出了根据本发明实施例的安全机构。

图3示出了根据本发明实施例的用于减少食品加工机的振动的橡胶垫机构。

图4示出了根据本发明的另一个实施例的用于减少食品加工机的振动的另一个橡胶垫机构。

图5示出了根据本发明的又一个实施例的用于减少食品加工机的振动的又一个橡胶垫机构。

图6是图3中所示的安全开关和橡胶垫机构的独立视图。

图7是图4中所示的安全开关和橡胶垫机构的独立视图。

图8是根据本发明实施例的食品加工机的内部视图，其示出了如何安装电机。

图9是根据本发明的实施例的减振块的透视图。

图10是图9中所示的减振块的倒置视图。

图11是图9中所示的减振块的竖直剖视图。

图12是图9中所示的减振块的底视图。

图13示出了根据本发明的实施例的食品加工机的通风系统。

图14是食品加工机的底视图，其示出了图13中所示的通风系统的气流。

图15是食品加工机的内部示意图，其示出了图13中所示的通风系统。

图16是食品加工机的内部透视图，其示出了图13中所示的通风系统。

具体实施方式

以下描述是出于说明本发明的一般原理的目的而进行的，并且不应被视为具有限制意义。通过参考所附权利要求最好地确定本发明的范围。

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以许多不同的形式实现，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。

本文参考本发明的理想化实施例描述了本发明的示例性实施例。因此，可预期由于例如制造技术和/或公差导致的图示形状的变化。因此，本发明的实施例不应被解释为限于本文示出的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。

转到附图，图1涉及根据本发明的实施例的示例性搅拌器100的透视图。搅拌器100包括电机底座102和可移除地安装在电机底座102上的顶部安装的食品加工单元104。电机底座102具有槽部120以接收食品加工单元104。电机耦接器134位于槽部120的中心处，以驱动食品加工单元 104的叶片118。在槽部120的壁上，有多个凹陷部136，并且每个凹陷部136包含安全开关132，安全开关132在被按压时启动电机。橡胶垫150 也位于凹陷部136内，以便以下面进一步详细描述的方式减小搅拌器100 的振动。

食品加工单元104包括细长容器106，细长容器106通过一对螺纹与叶片底座108可移除地接合。如本领域技术人员将理解的，食品加工单元 104可具有不同类型和尺寸，并且每个搅拌器单元可与多个食品加工单元 104一起出售。在容器106的周缘上，有多个突出构件110，突出构件用作安全致动器以启动位于电机底座102处的安全开关132。由于突出构件110位于容器106上，当将裸叶片底座108(没有容器106的覆盖件)插入电机底座102的槽部120中时，安全开关132将不会被按压以打开搅拌器100的电源。

图2示出了电机底座102的内部视图，重点在于根据本发明实施例的安全开关132的结构。安全开关132是竖直杆形结构，其安装在电机安装顶板280附近并且能够从较高位置移动到较低位置。除非被外力按压到其下部位置，否则它自然地位于其上部位置处，因为它被弹簧202偏压。微动开关164位于安全开关132的底部处。按压安全开关132启动微动开关 164，进而关闭电机底座102中的电机210的电路。因此，当安全开关132 没有被按压时，电机210的电路打开，而在安全开关132被按压时，电机 210的电路关闭。电机底座102可具有多个安全开关132，使得电机210 的电路仅在按压所有安全开关132时闭合。

由于安全开关132在电机的操作期间被容器106的突出构件110按压并且安装在电机安装顶板280附近，因此它们对电机的振动敏感。当电机 210是高功率电机时，由于电机本身引起的振动和由叶片118的高转速引起的离心力引起的振动，振动特别强烈。由于长时间使用而导致的过度振动进而引起突出构件110和安全开关132的损坏。因此，这些区域中振动的阻尼对于食品加工单元的整体有效性是重要的。在一些优选实施例中，橡胶垫220位于安全开关132的顶部周围，以减小整个系统的振动。

图3至图5示出了在本发明的不同实施例中使用的不同类型的橡胶垫。在一些实施例中，橡胶垫是位于凹陷部136中的单独单元。在其他实施例中，橡胶垫是安全开关的一部分，使得它们提供系统的直接阻尼。

例如，在图4中，橡胶垫410呈倒C形并且作为安全开关420的一部分永久地安装在安全开关420的上部部分上。与安全开关420耦接，橡胶垫410为容器106的突出构件110提供了在其内滑动的通道415。通道415 的背部包括橡胶壁416。当插入时，橡胶垫410围绕容器106的突出构件 110。橡胶垫410在穿过橡胶壁412和413的竖直方向上，在穿过橡胶壁 418的周缘方向上，并且在穿过橡胶壁416的径向方向上提供对容器106 的阻尼。由于橡胶垫410本身是安全开关132的一部分，因此它还通过壁 412、413、416和418在竖直方向、径向方向和周缘方向上提供安全开关 132的阻尼。图7示出了使用根据本发明实施例的橡胶垫410的设计的安全开关132的独立视图。

图3提供了橡胶垫310的示例，橡胶垫310位于凹陷部136中但不是永久地附接到电机底座102或安全开关320。图7示出了橡胶垫310和安全开关320的独立视图。安全开关320可相对于橡胶垫310移动。当容器 106的突出构件110开始滑入凹陷部136的插座中时，它通过锥形边缘322 向下推动安全开关320，同时橡胶垫310保持相对静止。因此，突出构件 110将插入橡胶垫310的壁312和安全开关320的顶部边缘之间。周围的橡胶垫310提供安全开关和容器106的阻尼。橡胶垫310的暴露部分315 和左底部构件318防止橡胶垫310从凹陷部136移除，因为暴露部分315 位于电机底座102的内部之外，而左底部构件318位于地板330的正下方 (参见图3)。这两个部分减轻了竖直方向和周缘方向上的振动。尽管橡胶垫310位于凹陷部136中，但它并未永久地附连到电机底座102。橡胶垫 310的定位的灵活性增强了振动的阻尼。

现在参考图8，它是电机底座102的内部视图，其示出了根据一些实施例的高功率电机210的安装。高功率电机210以1200瓦的功率运行。但是在优选实施例中，高功率电机210可以1700瓦或更高的功率运行。高功率电机210以如此高的速度旋转，使得它产生很大的噪声和振动而没有适当的阻尼。电机210安装在顶板280上并且从顶板280悬挂。顶板280通过多个螺栓接头820安装到电机底座102的外壳。每个螺栓接头820由橡胶环810围绕，橡胶环810是减振块。顶板280放置在夹在环810的上部部分和下部部分之间的水平处，使得环810以将在下面进一步详细讨论的方式有效地减小由从顶板280悬挂的电机210引起的顶板280的振动。

图9至图12示出了环810的实施例的不同视图。图9示出了当环810 放置在电机底座102内的顶板280附近时环810的取向。图10示出了环 810的反向取向。环810通常是圆筒状的并且包括三个主要区域。它在其中心处具有孔850，以提供用于螺栓穿过的通道，使得图8中所示的螺栓接头820被环810包围。虽然环810的若干部分在下面进一步详细描述，但是环810最好由单个模具制成，使得它实际上由单件橡胶或任何具有弹性的弹性体制成。本领域技术人员将理解，环810的每个部分的确切形状和尺寸可根据搅拌器100的设计和电机210的振动而变化。

环810的三个主要区域通常被定义为上部部分860、中间部分820和下部部分830。上部部分860是环形圆筒，其功能类似于橡胶衬套。其内周缘862限定了穿过环810的高度的孔850的直径。上部部分860还具有外周缘864。中间部分820是另一个环形圆筒。其内周缘与内周缘862的尺寸相同，如图11中最佳示出的，图11是环810的竖直截面视图。中间部分820的外周缘825小于上部部分860的外周缘和下部部分830的外周缘，使得较小的中间部分820形成凹陷部822。凹陷部822为电机安装顶板280提供了夹在上部部分860和下部部分830之间的空间，这在图8中最佳地示出。虽然在该具体实施例中，环810通常是圆形的，但是本领域技术人员将理解，环810的每个部分可以是其他形状诸如正方形。

下部部分830包括另一个环形圆筒832和多个瓣状构件840，多个瓣状构件840在环形圆筒832的表面上周缘且对称地定位。虽然下部部分830 的外周缘和上部部分850的外周缘的尺寸在附图中看起来相似，但是本领域技术人员将理解，这两个外周缘不必具有相同的尺寸，只要它们大于中间部分820，使得凹陷通道设置在环810中。瓣状构件840围绕孔850并以下面进一步详细描述的方式提供增强的振动减小。多个瓣状构件840形成在图10中最佳地示出的花瓣形支撑件。优选地，瓣状构件840以径向对称的方式进行定位。换句话说，每个瓣状构件840具有在环形圆筒832 的周缘的相对侧处面向彼此的配对物。

在优选实施例中，瓣状构件840的形状大致为四分之一圆环。它们的形状在图10和图11中最佳地示出。四分之一圆环通常可由基本平坦的竖直表面、基本平坦的水平表面和圆环的弯曲的四分之一表面限定。基本平坦的水平表面定位在环形圆筒832的表面上。基本平坦的竖直表面围绕孔 850，使得瓣状构件840延伸孔850的高度。四分之一圆环的弯曲外表面取向成面向外和面向下，使得环810的下部部分类似圆顶形状，如图10 中最佳示出的。尽管对于该特定优选实施例详细描述了构件840的形状和取向，但是本领域技术人员将理解，瓣构件840可以是其他形状诸如半球形、三角形和矩形。在优选实施例中，瓣状构件的水平截面区域向上增加 (即朝向环形圆筒832)。例如，对于附图中所示的四分之一圆环瓣状构件 840，其水平截面区域从瓣状构件840的尖端处的最小尺寸增加到完整水平区域845，如图12所示。水平截面区域的这种变化以下面进一步详细讨论的方式增强了减振。

环810在竖直方向、径向方向和周缘方向上提供显著的减振。由于电机安装顶板280插入在周缘凹陷部822处并且在所有螺栓接头820处夹在环形圆筒832和860之间，因此环810显著地阻尼悬挂在顶板280下方的电机210的竖直振动。环形圆筒832和860都具有均匀的水平截面区域，因此它们提供抵抗偏转的线性弹簧刚度。因此，电机安装顶板280在水平方向和竖直方向上均接收均匀且稳定的阻尼。

对于根据一些实施例的混合器100中使用的电机210，搅拌器100配备有包括变化的速度循环的特征部。因此，高功率电机210的操作将包括突然上升、下降和稳定速度。加速和减速将产生不同的向下脉冲和向上脉冲。通常向上脉冲特别强，因为下载脉冲由搅拌器100的重量的反作用力平衡，但是在顶部没有足够的支撑来抵消向上脉冲。

环810的瓣状构件840的特殊形状被特别设计成进一步减少向上脉冲。在图9至图12所示的优选实施例中，瓣状构件840呈四分之一圆环形状并且具有增加的水平截面区域。由于瓣状构件840具有四分之一圆环形状，因此与具有三角形形状的瓣状构件相比，它们的尖端相对平坦且光滑。相对光滑的尖端为螺栓提供足够平坦的表面以接触环810并更均匀地向环810施加力。每个瓣状构件840具有朝向环形圆筒832增加的水平截面区域。因此，环810的下部部分的弹簧刚度不均匀。环810向上变得越来越具有刚性。对于任何向上脉冲，环810的刚度在向上运动开始时更具弹性。然后，当振动继续向上移动时，瓣状构件840的水平截面区域增加并且环810变得更无弹性。当向上的力到达环形圆筒832时，环810变得甚至更难被压缩，因为截面区域变大。因此，环810的下部部分830具有竖直向上增加的不均匀弹簧刚度。从环810的弹性到非弹性的刚度变化是减小向上冲击力的有效方式。

环810的特殊形状还减少了水平方向上的振动。由于将顶板280固定到电机底座102的螺栓通过孔850被圆筒状环810包围，所以螺栓的缠绕减小了径向方向和周缘方向上的振动。通过瓣状构件840的存在进一步增强了这种减振。例如，对于附图中所示的特定类型的瓣状构件840，每个瓣状构件840在径向方向上提供抗振动，而不管由于瓣状构件840的对称布置引起的振动方向。弯曲表面面向外的四分之一圆环提供了几何形状，其进一步减少来自螺栓的振动。

配备有环810的搅拌器100即使在高速下和在高功率下改变速度时也表现出显著的振动减小。本领域技术人员将理解，通过选择适当的弹性体硬度以满足环的弹簧刚度要求，可根据电机的功率、速度和操作循环有效地控制电机210的振动。

现在参考图13至图16，根据本发明的实施例的搅拌器100包括新型的通风和降噪系统。通风系统包括位于电机底座102底部上的多个空气入口740、位于电机底座102侧面处的多个空气出口750以及由电机210驱动的离心式风扇700。图13至图16中的箭头示出了进出电机底座102的外壳的空气的流动方向。空气流为电机210提供热量减少和通风。

根据优选实施例，离心式风扇700包括连接到电机210以驱动风扇的轴710、作为风扇700的圆形板的毂部780以及安装在毂部780上的一系列前向弯曲的叶片720。电机底座102提供通路以引导来自入口740的空气进入风扇室770，使得离心式风扇700从入口740吸入空气。空气竖直向下传递到离心式风扇700的叶片720、转弯并且通过出口750水平地离开。如图14的取向所示，入口740位于电机底座102的底部的左侧和右侧处，而出口750位于电机底座102的后侧处。入口740和出口750的分离允许空气沿单一方向流动，防止气流冲击和阻塞，并且改善系统的通风。此类离心式风扇系统的使用还提供了降低的噪声水平特性，同时改善了电机的散热。该风扇系统和气流设计也对颗粒敏感，使得系统防止灰尘积聚在风扇室770内以及叶片720和毂部780上。

已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的实施例的前述描述。其并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可能的。说明书中描述的数值仅用于说明目的，并且不应理解为将本发明限制为精确的数字。本发明的范围旨在不受该详细描述的限制，而是受权利要求和所附权利要求的等同物的限制。

Claims (8)

1.一种用于减少食品加工机中的振动的减振系统，包括：

电机，从电机安装顶板悬挂，所述电机安装顶板通过多个螺栓接头安装在电机底座的外壳上；

每个所述螺栓接头由减振块围绕；

所述减振块由上部部分、中间部分、下部部分和穿过所述减振块的中心的竖直孔限定；其中，所述中间部分小于所述上部部分和所述下部部分，所述中间部分限定了凹陷部，所述电机安装顶板被接收在所述凹陷部中，使得所述电机安装顶板定位在所述上部部分和所述下部部分之间；并且所述下部部分还包括围绕所述竖直孔的多个瓣状构件；并且

所述减振系统还包括安全开关，所述安全开关位于较高位置和较低位置之间；其中，所述安全开关在被按压到所述较低位置时允许所述电机操作。

2.根据权利要求1所述的减振系统，其中，所述安全开关具有上部部分，在所述安全开关的上部部分上安装有橡胶垫。

3.根据权利要求1所述的减振系统，其中，所述瓣状构件以径向对称的方式进行定位。

4.根据权利要求1所述的减振系统，其中，所述瓣状构件是半球形形状的。

5.根据权利要求1所述的减振系统，其中，所述瓣状构件是四分之一圆环形状的。

6.根据权利要求5所述的减振系统，其中，所述瓣状构件的所述四分之一圆环形状由基本平坦的竖直表面、基本平坦的水平表面和圆环的弯曲的四分之一表面限定；其中，每个所述瓣状构件的四分之一周缘定向为面朝外。

7.根据权利要求1所述的减振系统，其中，所述瓣状构件具有朝向所述下部部分的第三环形圆筒增大的水平截面区域。

8.根据权利要求1所述的减振系统，其中，所述上部部分具有线性弹簧刚度，并且所述下部部分具有竖直向上增加的不均匀的弹簧刚度。

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