CN111485375A - 一种阻尼减震器及装有该减震器的洗衣机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻尼减震器及装有该减震器的洗衣机及控制方法，所述的减震器包括：支撑套筒；活塞杆，对应插入支撑套筒内，并可沿支撑套筒轴向伸缩移动；摩擦片，安装于支撑套筒内，并与活塞杆外壁相接触；气囊，可产生沿活塞杆伸缩方向的伸缩变形；沿活塞杆伸缩移动方向的摩擦片相对两侧分别各经至少一个气囊与支撑套筒相接。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

一种阻尼减震器及装有该减震器的洗衣机及控制方法

技术领域

本发明涉及一种减震器，特别涉及一种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筒；以可旋转方式设置在该洗衣筒内并用于对衣物进行洗涤和脱水操作的滚筒；设置在该洗衣筒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筒的后面。弹簧在洗衣筒的上部固定在外壳，而用于衰减由滚筒传递到洗衣筒的振动的减震器设置在洗衣筒的下部。

目前应用比较成熟的减震器是摩擦片式阻尼减震器，其是在减震器的活塞杆上安装有摩擦片，利用减震器在固定行程内摩擦片所产生的滑动摩擦而提供阻尼作用力。但是当摩擦片自由行程过大、洗衣机处于低转速阶段时，减震器可能无法给予足够的摩擦力；当摩擦片自由行程过小、洗衣机处于高转速阶段时，减震器可能仍会提供摩擦力，导致振动过多的传递到洗衣机箱体上。而且由于减震器的自由行程固定，不同自由行程的减震器无法在不同型号的洗衣机设备上通用。

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阻尼减震器，以实现提供可变阻尼减震作用力的目的。为实现上述发明目的，采用如下技术方案：

一种阻尼减震器，包括：支撑套筒；活塞杆，对应插入支撑套筒内，并可沿支撑套筒轴向伸缩移动；摩擦片，安装于支撑套筒内，并与活塞杆外壁相接触；气囊，可产生沿活塞杆伸缩方向的伸缩变形；沿活塞杆伸缩移动方向的摩擦片相对两侧分别各经至少一个气囊与支撑套筒相接。

进一步，所述气囊为一圈套设于活塞杆外周的筒状结构，筒状气囊的两端分别与摩擦片和支撑套筒相固定连接；优选的，活塞杆伸缩移动方向相对两侧的气囊分别为第一气囊和第二气囊。

进一步，摩擦片呈一套装于活塞杆外周的筒状结构，筒状摩擦片的内周与活塞杆外壁相接触；筒状摩擦片的相对两端分别经一气囊与支撑套筒相接。

进一步，支撑套筒设有径向凸出的一支撑腔，摩擦片对应安装于支撑腔内，摩擦片的相对两侧分别经一气囊与支撑腔对应侧相接；优选的，在不施加外部作用力的前提下，摩擦片受两侧气囊的推压而处于支撑腔的中部；优选的，摩擦片的外周侧与支撑腔内壁之间留有一定间隙。

进一步，摩擦片的上侧与支撑腔的上侧之间夹持有第一气囊，摩擦片的下侧与支撑腔的下侧夹持有第二气囊；筒状摩擦片的外周径向直径小于支撑腔内侧壁的径向直径、筒状摩擦片的内周径向直径等于活塞杆的径向直径；第一气囊和第二气囊的径向直径不大于摩擦片的径向直径、不小于活塞杆侧壁的径向直径；优选的，支撑套筒呈筒状，一端密封、相对另一端敞口设置，支撑腔设于支撑套筒的敞口端。

进一步，气囊经穿过支撑套筒的连通管路与气泵相连，以向气囊内吹入气体、增大气囊内部压力；优选的，连通管路上设有与外部大气相连的排气口，排气口处安装有可控开闭的排气阀，以将气囊内气体流入、降低气囊内部压力。

进一步，第一气囊和第二气囊分别经不同连通管路与同一气泵相连通，两连通管路上分别各设有一排气口，两排气口处分别装有排气阀。

进一步，第一气囊和第二气囊分别经不同连通管路与三通接头的其中两个接口相连，三通接头的另一接口与气泵相连通；优选的，三通接头为一两位三通阀，可控的将气泵与第一气囊、或第二气囊相连通。

进一步，三通接头与第一气囊、和第二气囊相连的连通管路上分别设有单向阀，以控制连通管路内气体仅能沿三通接头至气囊方向流动；优选的，连通管路上所设的排气口处于单向阀与气囊之间。

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，但是无法实时改变阻尼值，因此无法满足各种负载产生的不同工况，高速和低速不同脱水过程对阻尼力的需求。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。当洗衣机在平稳的高速转动时，仅需要提供一个较小的阻尼减震力就可满足洗衣机的正常运行，还能有效避免外筒晃动传导至洗衣机箱体上、造成整机持续晃动情况的发生。当洗衣机在振幅较大的低速转动时，则需要提供一较大的阻尼减震力，才能满足对洗衣机外筒的有效减震支撑，进而避免外筒较大幅度的振动直接传递至箱体、造成整机直接产生位移情况的发生。

本申请中的阻尼减震器直接克服了上述问题，同时具备了如下显著技术进步：

1、通过上述设置，可对气囊内部压力进行调以实现对摩擦片支撑力的调整，进而达到对阻尼减震器活塞杆所提供减震阻尼力进行相应调节的目的。

2、通过在阻尼减震器支撑套筒内部沿活塞杆伸缩方向、摩擦片两侧分别设置气囊，以保证摩擦片受气囊限位作用而保持于支撑套筒的相对固定位置，进而保证了摩擦片在支撑套筒轴向两方向均具备一定活动余量，以保证阻尼减震器具有上下双方向自由行程、满足减震需求的目的。

3、通过将气囊与气泵相连、并在连通管路上设置可开闭的排气阀，使得气囊内部气压可受气泵作用而加压、受排气阀作用而减压，进而实现对气囊内部压力自动调节、改变阻尼减震器阻尼力的目的。

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：

本发明中安装有上述阻尼减震器的洗衣机具体工作过程如下：

当洗衣机外筒需要提供较大阻尼作用力时，向阻尼减震器的两气囊内注入压缩气体，使气囊内压力达到设定气压值，而使摩擦块受两侧具有一定内部气压的气囊支撑、处于相对固定状态，以在活塞杆产生轴向伸缩位移时，对其提供减震阻尼作用力。

当洗衣机外筒仅需较小、或不需要阻尼作用力时，阻尼减震器的两气囊放气至常压，使摩擦块不再承受气囊的支撑作用力、而处于自由状态，以在活塞杆产生轴向伸缩位移时，不再对其提供、或仅提供最小的减震阻尼作用力。

还有，由于本申请中的阻尼减震器内部气囊中的气压值可以随意调节，使得阻尼减震器的活塞杆行程可实现自由调节，进而保证了本申请中的阻尼减震器可在不同型号洗衣机上进行通用，而且还能满足洗衣机在内筒高速转动时运行的平稳性、提高整机的抗振性能。

本发明的第三目的在于提供一种应用于上述洗衣机的控制方法，具体采用如下技术方案：

当洗衣机脱水过程中，内筒处于低转速阶段时，控制阻尼减震器的排气阀处于关闭状态、气泵向气囊内流入气体直至气囊内压力达到设定值；内筒转处于高转速阶段时，控制排气阀处于打开状态、气泵停止向气囊内吹入气流，气囊放气至内部气压与大气持平。

采用上述技术方案，本发明较现有技术的优势在于：

本申请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低频率大幅度震动时利用阻尼减震器本身的伸缩位移自动调节阻尼力，大大提升了洗衣机运转时洗衣机外壳的共振，更有利于维持洗衣机的稳定。还有，由于本申请中的阻尼减震器内部气囊中的气压值可以随意调节，使得阻尼减震器的活塞杆行程可实现自由调节，进而保证了本申请中的阻尼减震器可在不同型号洗衣机上进行通用，而且还能满足洗衣机在内筒高速转动时运行的平稳性、提高整机的抗振性能。

同时，本发明结构简单，方法简洁，效果显著，适宜推广使用。

附图说明

图1本发明一实施例中阻尼减震器的断面结构示意图；

图2本发明另一实施例中阻尼减震器的断面结构示意图；

图3本发明再一实施例中阻尼减震器的断面结构示意图；

图4本发明又一实施例中阻尼减震器的断面结构示意图。

主要元件说明：1、支撑套筒；2、活塞杆；3、摩擦片；4、支撑腔；5、第一气囊；6、第二气囊；7、气泵；8、排气阀；9、单向阀；10、两位三通阀；11、支架；12、三通接头；13、连通管路。

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。

实施例一

如图1至图4所示，本实施例公开了一种阻尼减震器，包括：支撑套筒1，支撑套筒1呈筒状，一端密封、相对另一端敞口设置；活塞杆2，对应插入支撑套筒1内，并可沿支撑套筒1轴向伸缩移动；摩擦片3，安装于支撑套筒1内，并与活塞杆2外壁相接触；气囊，可产生沿活塞杆2伸缩方向的伸缩变形；沿活塞杆2伸缩移动方向的摩擦片3相对两侧分别各经至少一个气囊与支撑套筒1相接。

通过上述设置，可对气囊内部压力进行调以实现对摩擦片3支撑力的调整，进而达到对阻尼减震器活塞杆2所提供减震阻尼力进行相应调节的目的。

本实施例中，在不施加外部作用力的前提下，摩擦片3受两侧气囊的推压而处于支撑腔4的中部。通过在阻尼减震器支撑套筒1内部沿活塞杆2伸缩方向、摩擦片3两侧分别设置气囊，以保证摩擦片3受气囊限位作用而保持于支撑套筒1的相对固定位置，进而保证了摩擦片3在支撑套筒1轴向两方向均具备一定活动余量，以保证阻尼减震器具有上下双方向自由行程、满足减震需求的目的。

优选的，摩擦片3外周设有一覆盖其外轮廓的支架11，支架11朝向活塞杆2一侧设有敞口，摩擦片3安装于支架11内、且摩擦片3自支架11敞口裸露于外侧，摩擦片3裸露于支架11外的部分与活塞杆2外侧壁相接触，以使摩擦片3与活塞杆2之间形成摩擦力，进而在摩擦力作用下令摩擦片3随活塞杆2共同运动、或与活塞杆2相对运行。

本实施例中，所述气囊为一圈套设于活塞杆2外周的筒状结构，筒状气囊的两端分别与摩擦片3和支撑套筒1相固定连接。支撑套筒1一端密闭、相对另一端敞口设置，活塞杆2自敞口端插入支撑套筒1内、并沿减震器外轴向方向延伸；靠近密封端的支撑套筒1上设有将外部大气引入内部腔室的通气孔，所述通气孔依次穿过支撑套筒1和气囊，以将外部大气与支撑套筒1内部腔室相连通。优选的，通气孔为圆柱孔，设置在支撑套筒1的密封端，以便于活塞杆2和支撑套筒1内部与外界大气相通气，还能有助于摩擦片3的散热。进一步优选的，支撑套筒1上设有多个通气孔，各通气孔相对支撑套筒1轴线相间隔角度的排布。

本实施例中，摩擦片3呈一套装于活塞杆2外周的筒状结构，筒状摩擦片3的内周与活塞杆2外壁相接触；筒状摩擦片3的相对两端分别经一气囊与支撑套筒1相接。本实施例中，活塞杆2伸缩移动方向相对两侧的气囊分别为第一气囊5和第二气囊6。

本实施例中，支撑套筒1设有径向凸出的一支撑腔4，摩擦片3对应安装于支撑腔4内，摩擦片3的相对两侧分别经一气囊与支撑腔4对应侧相接。优选的，支撑腔4设于支撑套筒1靠近敞口端一侧。本实施例中，摩擦片3的外周侧与支撑腔4内壁之间留有一定间隙，以在摩擦片3随活塞杆2共同伸缩移动时不与支撑腔4内壁接触、避免造成干涉而对阻尼减震器造成损坏。

本实施例中，摩擦片3的上侧与支撑腔4的上侧之间夹持有第一气囊5，摩擦片3的下侧与支撑腔4的下侧夹持有第二气囊6。本实施例中，第一气囊5和第二气囊6均为套装于活塞杆2外周的筒状，筒状气囊的上下两端密封以使内部形成密封腔室；且筒状气囊的上下两端年分别与摩擦片3和支撑腔4内壁相固定连接。

本实施例中，筒状摩擦片3的外周径向直径小于支撑腔4内侧壁的径向直径、筒状摩擦片3的内周径向直径等于活塞杆2的径向直径；第一气囊5和第二气囊6的径向直径不大于摩擦片3的径向直径、不小于活塞杆2侧壁的径向直径。从而，避免气囊在伸缩变形过程中与支撑腔4内壁之间产生干涉情况的发生。

本实施例中，气囊经穿过支撑套筒1的连通管路13与气泵7相连，以向气囊内吹入气体、增大气囊内部压力；优选的，连通管路13上设有与外部大气相连的排气口，排气口处安装有可控开闭的排气阀8，以将气囊内气体流入、降低气囊内部压力。通过将气囊与气泵7相连、并在连通管路13上设置可开闭的排气阀8，使得气囊内部气压可受气泵7作用而加压、受排气阀8作用而减压，进而实现对气囊内部压力自动调节、改变阻尼减震器阻尼力的目的。同时，通过上述设置，使得气囊内压力可在设定值、与最小值的两种工况之间进行切换，以实现阻尼减震器可分别具备普通摩擦阻尼式减震器和自由行程式减震器的工作状态。

实施例二

如图1所示，本实施例中，第一气囊5和第二气囊6分别经不同连通管路13与同一气泵7相连通，两连通管路13上分别各设有一排气口，两排气口处分别装有排气阀8。

通过上述设置，使得两个气囊分别匹配一个对应的气泵7和一个排气阀8，以一一对应的对两个气囊内部压力分别进行增大、或减小的调节。

实施例三

如图2所示，本实施例中，第一气囊5和第二气囊6分别经不同连通管路13与三通接头12的其中两个接口相连，三通接头12的另一接口与气泵7相连通。至少一条连通管路13上设有排气口，排气口处装有排气阀8。

通过上述设置，使得两个气囊共用同一气泵7，并可对两个气囊内部注入同样压力的气体；同时，由于两个气囊经三通接头12相连通，还可以保证两个气囊内部压力相等设置。

实施例四

如图3所示，本实施例中，第一气囊5和第二气囊6分别经不同连通管路13与三通接头12的其中两个接口相连，三通接头12的另一接口与气泵7相连通。两连通管路13上分别各设有一排气口，两排气口处分别装有排气阀8。

本实施例中，三通接头12与第一气囊5、和第二气囊6相连的连通管路13上分别设有单向阀9，以控制连通管路13内气体仅能沿三通接头12至气囊方向流动；优选的，连通管路13上所设的排气口处于单向阀9与气囊之间。

通过上在两个气囊连通管路13上分别设置单向阀9，以保证连通管路13内的气体流向，实现了将两个气囊相互隔离，进而避免了两个气囊伸缩量不同、摩擦片3不处于预设位置情况的发生。

实施例五

如图4所示，本实施例中，第一气囊5和第二气囊6分别经不同连通管路13与两位三通阀10的其中两个接口相连，三通接头12的另一接口与气泵7相连通，可控的将气泵7与第一气囊5、或第二气囊6相连通。

通过同一气泵7经两位三通阀10与两个气囊相连通，以实现相两个气囊同时或分别供气的目的；同时，由于两位三通阀10的设置，将两个气囊相隔离，有效避免两个气囊之间相互气体流通、两侧气囊伸缩量不一致情况的发生。

实施例六

本实施例介绍了一种装有上述实施例一至五任一所述阻尼减震器的洗衣机，阻尼减震器的与洗衣机外筒相铰接、活塞杆2与洗衣机外壳相铰接；或者，阻尼减震器的活塞杆2与洗衣机外筒相铰接、支撑套筒1与洗衣机外壳相铰接，以实现阻尼减震器将外筒可活动的安装于外壳中的目的。

本实施例中，阻尼减震器的具体工作过程如下：

当洗衣机外筒需要提供较大阻尼作用力时，向阻尼减震器的两气囊内注入压缩气体，使气囊内压力达到设定气压值，而使摩擦块受两侧具有一定内部气压的气囊支撑、处于相对固定状态，以在活塞杆2产生轴向伸缩位移时，对其提供减震阻尼作用力。

当洗衣机外筒仅需较小、或不需要阻尼作用力时，阻尼减震器的两气囊放气至常压，使摩擦块不再承受气囊的支撑作用力、而处于自由状态，以在活塞杆2产生轴向伸缩位移时，不再对其提供、或仅提供最小的减震阻尼作用力。

还有，由于本申请中的阻尼减震器内部气囊中的气压值可以随意调节，使得阻尼减震器的活塞杆2行程可实现自由调节，进而保证了本申请中的阻尼减震器可在不同型号洗衣机上进行通用，而且还能满足洗衣机在内筒高速转动时运行的平稳性、提高整机的抗振性能。

本实施例中，还介绍了一种上述洗衣机的控制方法，当洗衣机脱水过程中，内筒处于低转速阶段时，控制阻尼减震器的排气阀8处于关闭状态、气泵7向气囊内流入气体直至气囊内压力达到设定值；内筒转处于高转速阶段时，控制排气阀8处于打开状态、气泵7停止向气囊内吹入气流，气囊放气至内部气压与大气持平。

具体过程如下：

本实施例中洗衣机脱水过程中减震器排气阀8的控制逻辑具体如下：

1.在洗衣机停止工作后，气泵7停止工作，排气口打开，阻尼减震器内的气囊处于收缩状态；

2.在洗衣机通电开始工作时，排气口闭合，气泵7供电向气囊内注入压缩气流，直至气囊内达到设定值，阻尼减震器内的摩擦片3受两侧气囊限位而固定于支撑套筒1内，活塞杆2受摩擦片3提供的摩擦力而对洗衣机外筒提供支撑力；

3.在洗衣机开始脱水过程、当内筒转速在低速阶段时，控制阻尼减震器的排气阀8处于关闭状态，此时阻尼减震器的气囊密闭、气泵7向阻尼减震器的两气囊内注入压缩气体，使气囊内压力达到设定气压值，而使摩擦块受两侧具有一定内部气压的气囊支撑、处于相对固定状态，以在活塞杆2产生轴向伸缩位移时，对其提供保证洗衣机正常运行的、较大的减震阻尼作用力；此时减震器为普通摩擦阻尼式减震器状态，活塞杆2和摩擦片3间会相互摩擦产生阻尼力，阻碍外筒的振动；

4.在洗衣机开始脱水过程、当内筒转速上升达到高转速阶段，控制排气阀8处于全打开状态，此时阻尼减震器气囊中的气体快速排出，使阻尼减震器的两气囊放气至常压，使摩擦块不再承受气囊的支撑作用力、而处于自由状态，以在活塞杆2产生轴向伸缩位移时，不再对其提供、或仅提供最小的减震阻尼作用力；此时减震器为相当于自由行程式减震器，摩擦条和滑块和活动件作为一个整体相对支撑套管可自由滑动，使外筒的小幅振动不会再传递至洗衣机箱体，减弱箱体在内筒高速旋转过程中的颤动，提升用户的使用体验。

同时，本申请中的阻尼减震器中所安装气囊在放气后可以完全压缩、使其达到很小的体积，所以使得活塞杆2的伸缩位移可以达到阻尼减震器的最大极限，进而使得本申请中的阻尼减震器完全可与各种型号、类别的洗衣机相匹配，以满足洗衣机内筒高速转动阶段对自由行程量的需求。

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)

1.一种阻尼减震器，包括：

支撑套筒；

活塞杆，对应插入支撑套筒内，并可沿支撑套筒轴向伸缩移动；

其特征在于：

摩擦片，安装于支撑套筒内，并与活塞杆外壁相接触；

气囊，可产生沿活塞杆伸缩方向的伸缩变形；

沿活塞杆伸缩移动方向的摩擦片相对两侧分别各经至少一个气囊与支撑套筒相接。

2.根据权利要求1所述的一种阻尼减震器，其特征在于，所述气囊为一圈套设于活塞杆外周的筒状结构，筒状气囊的两端分别与摩擦片和支撑套筒相固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种阻尼减震器，其特征在于，摩擦片呈一套装于活塞杆外周的筒状结构，筒状摩擦片的内周与活塞杆外壁相接触；筒状摩擦片的相对两端分别经一气囊与支撑套筒相接；

优选的，支撑套筒设有径向凸出的一支撑腔，摩擦片对应安装于支撑腔内，摩擦片的相对两侧分别经一气囊与支撑腔对应侧相接；

优选的，在不施加外部作用力的前提下，摩擦片受两侧气囊的推压而处于支撑腔的中部；

优选的，摩擦片的外周侧与支撑腔内壁之间留有一定间隙。

4.根据权利要求3所述的一种阻尼减震器，其特征在于，摩擦片的上侧与支撑腔的上侧之间夹持有第一气囊，摩擦片的下侧与支撑腔的下侧夹持有第二气囊；筒状摩擦片的外周径向直径小于支撑腔内侧壁的径向直径、筒状摩擦片的内周径向直径等于活塞杆的径向直径；第一气囊和第二气囊的径向直径不大于摩擦片的径向直径、不小于活塞杆侧壁的径向直径；

优选的，支撑套筒呈筒状，一端密封、相对另一端敞口设置，支撑腔设于支撑套筒的敞口端。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种阻尼减震器，其特征在于，气囊经穿过支撑套筒的连通管路与气泵相连，以向气囊内吹入气体、增大气囊内部压力；

优选的，连通管路上设有与外部大气相连的排气口，排气口处安装有可控开闭的排气阀，以将气囊内气体流入、降低气囊内部压力。

6.根据权利要求5所述的一种阻尼减震器，其特征在于，第一气囊和第二气囊分别经不同连通管路与同一气泵相连通，两连通管路上分别各设有一排气口，两排气口处分别装有排气阀。

7.根据权利要求5所述的一种阻尼减震器，其特征在于，第一气囊和第二气囊分别经不同连通管路与三通接头的其中两个接口相连，三通接头的另一接口与气泵相连通；

优选的，三通接头为一两位三通阀，可控的将气泵与第一气囊、或第二气囊相连通。

8.根据权利要求7所述的一种阻尼减震器，其特征在于，三通接头与第一气囊、和第二气囊相连的连通管路上分别设有单向阀，以控制连通管路内气体仅能沿三通接头至气囊方向流动；

优选的，连通管路上所设的排气口处于单向阀与气囊之间。

9.一种装有上述权利要求1至8任一所述阻尼减震器的洗衣机。

10.一种上述权利要求9所述洗衣机的控制方法，其特征在于：当洗衣机脱水过程中，内筒处于低转速阶段时，控制阻尼减震器的排气阀处于关闭状态、气泵向气囊内流入气体直至气囊内压力达到设定值；内筒转处于高转速阶段时，控制排气阀处于打开状态、气泵停止向气囊内吹入气流，气囊放气至内部气压与大气持平。

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