CN1119450C - 洗衣机中的阻尼机构 - Google Patents

Abstract

一种减轻洗衣机外缸的振动的机构，该洗衣机包括：用于储存水的外缸；可转动地安装在外缸内的内缸；覆盖外缸的壳体；减振杆，上端与壳体的每一角连接；一钟形弹簧帽，其连接到外缸上，减振杆穿过该外缸，弹簧帽在减振杆上下方向支持外缸；一圆形弹簧，与减振杆的底部结合，以与弹簧帽的内表面接触；一弹簧，在弹簧帽和圆形弹簧之间，弹性支持弹簧帽的上下运动；减轻外缸振动的机构还包括：一拉伸弹簧，位于圆形弹簧内，以增加圆形弹簧和弹簧帽的接触表面的垂直力，从而增加摩擦力；弹簧槽，位于圆形弹簧内表面，用于支持该拉伸弹簧。弹簧帽和圆形弹簧中的至少一个采用自润滑材料和塑料材料的混合物制成。

Description

洗衣机中的阻尼机构

技术领域

本发明涉及一种洗衣机中的阻尼装置，用于衰减在洗涤过程中产生的振动。

背景技术

洗衣机通常是通过由叶轮的旋转力所产生的水流循环来去除衣物上附着的污渍，当电机产生正向或反向旋转时，通过离合器减速机构将驱动力传送到叶轮使之转动，使水在外缸中形成脉动循环和旋转循环来实现洗涤和漂洗模式，通过内缸旋转所产生的离心力来实现脱水模式。在这种其洗涤类型取决于水流循环的强度和方式的洗衣机中，通过水流剪切力和衣物的卷曲、拉伸和相互摩擦的综合性机械作用，以及洗涤剂的化学作用来去除附着在衣物上的污渍，从而达到洗涤的效果。

图1是一种已知洗衣机的剖视图，它包括位于洗衣机的壳体1中并由多个阻尼件3来支持的外缸2，以能够旋转的方式安装在外缸2之内用于盛放衣物(图中未示)的内缸4，以及一个以能够旋转的方式安装在内缸4底部中央的叶轮5，用于产生脉动式循环。叶轮5固定在轴7上，该轴由电机6予以驱动，在轴的下面安装了一个离合器，用于将传递电机所产生的旋转力通过定时皮带8传递给该离合器时，有选择性地使内缸4转动或者使叶轮5转动。在壳体1的顶部安装了一个供水装置，用于根据使用者所选择的供水模式，向外缸中同时供应热水和冷水或者分别供应热水或冷水；在供水装置的出口处安装了一个洗涤剂盒11，用于当选择洗涤模式时，在开始供水时自动地将洗涤剂送入到外缸中；在外缸的下部安装了一个排水阀，用于在完成洗涤之后排出废水。

在打开壳体1顶部的门13，将衣物送入到内缸4中之后，然后将打开的门13关闭，并在洗衣机的控制部分上选择洗涤模式，就会根据控制器所产生的控制信号依次进行洗涤、漂洗、脱水等周期。换句话说，通过在控制器上设定洗涤模式，使叶轮5开始转动，就能够确定衣物的重量以及所需要的供水量，并将所确定的水量提供到内缸4之中。盛放在洗涤剂盒11中的洗涤剂会自动地随着供水加入到内缸4中。在完成将水和洗涤剂提供到内缸4中的操作之后，为电机6供电，产生旋转力，电机轴交替地正转和反转。当电机转动时，其旋转力通过绕在皮带轮14A和14B上的定时皮带8传递给离合器9，该离合器9使固定在轴7上的叶轮5以减低的速度转动，使内缸4中的水形成脉动式循环，从而搅动衣物。这样，通过上述脉动式循环、内缸4与衣物之间的磨擦以及洗涤剂的去污作用来实现对衣物的洗涤。在预定的时间内对衣物进行上述洗涤周期之后，根据控制部分所产生的控制信号，将排水系统中的排水阀打开，将内缸4内的废水排出到壳体1之外。在内缸4中的废水被排出之后，采用与上述所述相同的操作将水注入到内缸中，使叶轮转动预定的次数，以便进行漂洗周期。在漂洗周期的供水过程中，洗涤剂盒11中不盛放洗涤剂。在完成上述漂洗周期之后，离合器9由驱动叶轮5切换到驱动内缸4，使内缸4以未减低的速度旋转，同时使叶轮5保持静止，从而进行脱水周期。当脱水周期结束之后，为使用者提供一个报警信号，通知他洗涤完成，洗衣机已经停止工作。

在上述洗衣机中，按照上述操作进行洗涤、漂洗和脱水过程中，由于每一种模式下电机的驱动以及在洗涤和漂洗过程中水和衣物的循环会产生振动，从而在洗衣机的工作过程中产生噪音。为了衰减洗衣机的工作过程中所产生的振动，通过多个阻尼件3使外缸2连同安装在外缸上的电机6和离合器9处于悬浮于壳体1的状态，如图1所示。所述阻尼件3通过弹簧阻尼，固态体之间的滑动所产生的磨擦阻尼，以及压缩空气阻尼来逐渐衰减所产生的振动。

图2是洗衣机中安装的已知阻尼机构的示意性透视图，图3是如图2所示阻尼机构的剖视图。

所述阻尼机构3安装在壳体1和外缸2之间，用于吸收和衰减洗衣机在工作过程中所产生的振动，下面结合图2和图3对其工作方式进行说明。

阻尼机构3包括位于壳体1内部每一个角部的上角部15，每一个上角部15安装了一个上铰链16，减振杆17的一端由上铰链16予以支持，另一端处于悬浮状态，在外缸2下侧的外周边上形成了多个支持件18，阻尼器19承受减振杆17的另一端，并由支持件予以支持，以便衰减振动。所述阻尼器19包括：在阻尼帽20的端部所形成的引导杆20a，它们构成了一个整体，用于引导阻尼帽20沿着减振杆17上下移动；减振基座21，在减振杆17的底部与减振杆联接，当与阻尼帽的内圆周紧密接触时，用于使之上下移动；装配在阻尼帽中的阻尼弹簧22，它套在减振杆上，并被减振基座限位；垫圈23，它套在减振杆上，位于减振基座的底部，用于在工作过程中防止减振基座的橡胶的变形。

上述阻尼机构3能够衰减由叶轮5的转动和由于衣物在洗涤和漂洗过程中转动而集中在一侧的离心力导致的脉动式循环所产生的振动，或者由于内缸4和在脱水模式中内缸4转动而使衣物集中在一侧的倾斜所产生的振动。例如，在脱水模式中，如果在完成排水时衣物集中在一侧，在初始旋转时便倾斜旋转的内缸4就会产生振动，该振动被安装在壳体1和外缸2之间的阻尼器19衰减。换句话说，阻尼帽20由支持件18予以支持，该支持件18套在减振杆17的外圆周上，而减振杆17穿过并悬挂在上铰链16上，其顶端与外缸2相连接，当阻尼帽20在图3中箭头所示的上下方向上运动时，就能够衰减所产生的振动。如果由于内缸4的倾斜而使壳体1偏离外缸2，外缸2在位于阻尼帽20顶部的引导件20a的引导下，能够沿着减振杆17的外周表面上下移动。当阻尼帽20向下移动时，阻尼帽20与减振基座21的外圆周表面产生摩擦，该减振基座21的外圆周表面与阻尼帽20的内圆周表面紧密接触，阻尼帽20内部的空气受到压缩，从而衰减了内缸4旋转过程中所产生的大部分振动。此外，当阻尼帽20向下移动时，阻尼帽20中的弹簧被压缩，对振动产生阻尼作用。相反，如果由于内缸4的倾斜而使得壳体1和外缸更为靠近，由位于阻尼帽20顶部的引导件20a予以引导的阻尼帽20将沿着减振杆17的外圆周表面向上移动。当阻尼帽20向上移动时，阻尼帽20与减振基座21的外圆周表面产生摩擦，该减振基座17的外圆周表面与阻尼帽20的内圆周表面紧密接触，阻尼帽20内部的空气被扩张，从而衰减了内缸4旋转时所产生的大部分振动。此外，当阻尼帽20向上移动时，阻尼帽20中的弹簧拉伸，从而对振动产生阻尼作用。

在上述通过阻尼帽20的内圆周表面与减振基座21的外圆周表面在紧密接触下滑动产生固态摩擦阻尼、通过阻尼帽20中的空气被压缩所产生压缩空气阻尼、以及通过弹簧22的压缩和伸长所产生弹簧阻尼的振动吸收机构中，最为重要的部件是减振基座21，它在阻尼帽20的内部上下移动，使弹簧22被压缩或者伸长，因为除非是减振基座21的外圆周表面与阻尼帽20的内圆周表面之间具有适当的摩擦系数，而且两者能够实现紧密的接触，否则就不可能指望由摩擦产生阻尼或者由空气压缩而产生阻尼。通过插入到减振基座21的内圆周表面上的减振基座弹簧24，使减振基座21的外圆周表面，亦即滑动表面21b与阻尼帽20的内圆周表面紧密接触，从而保持其阻尼作用。大多数减振基座21是用橡胶制作的，而阻尼帽20是用塑料制作的。由于橡胶具有较大的摩擦阻力，不够润滑，因此当采用橡胶来制作减振基座21时，需要将润滑剂涂覆在减振基座21的外圆周表面，亦即其滑动表面上，以便使如图3所示的阻尼帽20与减振基座21之间的接触表面为平滑摩擦运动。然而，当涂覆了润滑剂的滑动表面21b由于反复摩擦而受到损坏，从而破坏了阻尼帽20的内圆周表面与减振基座21的外圆周表面之间的紧密接触时，已知的阻尼机构就无法通过摩擦和真空作用来吸收振动。此外，当涂覆了润滑剂的滑动表面21b由于反复摩擦而受到损坏，使橡胶制成的减振基座的外圆周表面直接与阻尼帽20的内圆周表面相接触时，减振基座21就会产生变形。换句话说，由于橡胶比润滑剂具有更大的粘性，当橡胶直接与阻尼帽20的内圆周表面接触时就会产生更大的摩擦力，该摩擦力会使减振基座21产生变形，从而使插在凹部之中的减振基座弹簧24脱落下来。

发明内容

本发明提供了一种洗衣机中的阻尼机构，它能够解决由于已知技术的缺陷和不足所导致的几个问题。

本发明的一个目的是提供一种洗衣机中的阻尼机构，它能够防止在减振基座与阻尼帽之间的接触表面上产生磨损，甚至在延长洗衣机的使用情况下，保持阻尼机构的阻尼效果。

本发明的其他特点和优点被记载在下面的说明部分中，通过阅读说明书或者通过实施本发明就会明了。

为了实现上述的和其他优点，根据本发明的目的概括和概要说明，提供一种减轻洗衣机外缸的振动的机构，该洗衣机包括：用于储存水的外缸；可转动地安装在外缸内的内缸；覆盖外缸的壳体；减振杆，上端与壳体的每一角连接；一钟形弹簧帽，其连接到外缸上，减振杆穿过该外缸，弹簧帽在减振杆上下方向支持外缸；一圆形弹簧，与减振杆的底部结合，以与弹簧帽的内表面接触；一弹簧，在弹簧帽和圆形弹簧之间，弹性支持弹簧帽的上下运动；减轻外缸振动的机构还包括：一拉伸弹簧，位于圆形弹簧内，以增加圆形弹簧和弹簧帽的接触表面的垂直力，从而增加摩擦力；弹簧槽，位于圆形弹簧内表面，  用于支持该拉伸弹簧；其中，所述弹簧帽和圆形弹簧中的至少一个采用自润滑材料和塑料材料的混合物制成，以保持所述弹簧帽和圆形弹簧之间的减振效果。

应当指出的是，上面的一般说明和下面的详细说明都是解释性的，意在对权利要求书中要求保护的发明作进一步的解释。

下述附图用于帮助更好地理解发明，它们构成了说明书的一部分，显示了本发明的实施例，和说明书的文字部分一道说明本发明的原理。

附图说明

在附图中：

图1是一种已知洗衣机的剖视图；

图2是示意性透视图，示出了安装在洗衣机中的一种已知阻尼机构；

图3是如图2所示阻尼机构的剖视图；

图4示出的曲线分别表示了本发明的阻尼机构和已知阻尼机构的摩擦系数。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的最佳实施例进行说明。由于本发明所针对的是阻尼帽和减振基座的材料，其结构与已知阻尼机构相同，因此下面省略了对本发明阻尼机构的结构的说明。

根据本发明的一种最佳实施例，阻尼帽20和减振基座21的任一个是采用含有一种自润滑材料的塑料制成，该自润滑材料与诸如聚酰胺(尼龙)或者聚乙烯之类的塑料材料混合在一起，用于以模压方式制作阻尼帽20或者减振基座21。阻尼帽20和减振基座21也可以都采用含有自润滑材料的塑料材料来制作。自润滑材料与塑料材料的混合比可以是0.1-10wt％。如果自润滑材料的混合比小于0.1wt％，滑动表面21b的摩擦力就会变大，使得不能获得所需的效果；相反，如果自润滑材料的混合比大于10wt％，则是不经济的，因为混合比超过10wt％之后其润滑效果并不比低于10wt％更好，而且反而会降低减振基座的强度。包含在塑料材料中的自润滑材料可以选自钼化合物、硅化合物、碳水化合物、碳质纤维(石墨纤维)、脂肪酸润滑剂、脂肪酸酰胺润滑剂、脂肪酸酯、醇、金属皂。也可以采用多种上述润滑剂的混合系统。更具体地说，自润滑材料可以选自诸如二硫化钼MoS2之类的钼化合物，诸如硅油之类的硅化合物，通过对碳纤维进行加热所获得的碳纤维和石墨纤维，诸如液态石蜡、天然石蜡、微蜡、聚乙烯蜡之类的碳水化合物，诸如硬脂酸、月桂酸和氧脂肪酸之类的脂肪酸润滑剂，诸如硬脂肪酸酰胺、棕榈酸酰胺、亚甲基双硬脂肪酸酰胺、亚乙基双硬脂肪酸酰胺之类的脂肪酸酰胺润滑剂，诸如脂肪酸低醇酯、脂肪酸多元醇酯、脂肪酸聚二醇酯之类的脂肪酸酯润滑剂，诸如脂肪醇、多元醇、聚二醇和聚甘油之类的醇，诸如硬脂酸盐之类的金属皂。可以选用上述材料中的一种或多种与塑料混合。特别是当选用诸如二硫化钼之类的钼化合物，或者通过加热碳纤维所获得的碳纤维或石墨纤维时，能够获得最大的润滑效果，因为这些材料具有优良的自润滑效果。

在本发明中，自润滑材料能够减小阻尼帽20和减振基座21的接触表面由于它们之间的摩擦所产生的磨损，并减小由于它们之间的摩擦所产生的热量，从而防止阻尼帽20和减振基座21的损坏。这样，即使延长洗衣机的使用时间，也仍然能够保持阻尼帽20的内圆周表面与减振基座21的外圆周表面之间的紧密接触，保持摩擦力的恒定，从而保持阻尼效果基本恒定。

根据本发明的另一种实施例，减振基座21可以采用不包含自润滑材料的低摩擦系数塑料制成，或者在滑动表面上提供一层低摩擦系数的塑料层。低摩擦系数的塑料可以采用一种氟树脂。可以对氟树脂的颗粒进行加压加热，从而形成阻尼帽20或减振基座21，并通过在滑动表面21b上用粘合剂附加一层氟树脂塑料薄膜，或者在注射模压成型过程中加入氟树脂塑料薄膜，从而在滑动表面上提供一层低摩擦系数的塑料层。

经过测试，本发明的阻尼机构与已知阻尼机构的比较结果如下。下面的表格显示了本发明的阻尼机构与已知阻尼机构在阻尼效果上的差别，表格中的数字是经过数千次阻尼试验之后的结果，以原始的阻尼效果为100％：

外缸振动次数

阻尼效果(已知)

阻尼效果(本发明)

差别(％)

1000次	90％	98％	+8％
				2000次	85％	95％	+10％
3000次	78％	94％	+16％
				4000次以上	70％	92％	+22％

从上表可以看出，随着外缸振动次数的增加，本发明的阻尼机构的阻尼效果下降很小，而已知阻尼机构的阻尼效果则迅速地下降。因此，本发明的阻尼机构与已知阻尼机构相比在延长使用时间方面是十分出色的。

图4示出了本发明的阻尼机构和已知阻尼机构的摩擦系数，它们是通过测量不同实施例的阻尼帽20和减振基座21的摩擦系数而获得的。

参见图4，“a”表示已知的减振基座，其阻尼器用塑料制成，减振基座用橡胶制成，滑动表面上涂覆了一层润滑剂。“b”、“c”、“d”分别表示本发明的不同实施例，其中“b”表示阻尼帽用塑料制成，减振基座用含有自润滑材料的塑料制成；“c”表示阻尼帽用含有自润滑材料的塑料制成，减振基座用塑料制成；“d”表示阻尼帽和减振基座都采用含有自润滑材料的塑料制成。根据测量的结果，摩擦系数之间的关系是(b＝c)＞d＞a。尽管摩擦系数反比于耐磨性，由于在“a”的情况下当润滑涂覆层被磨损掉之后，橡胶具有很大的摩擦系数，因此当使用较长时间之后，耐磨性的关系为d＞(b＝c)＞a。这样，由于当摩擦系数μ较大时，阻尼效果就大而当耐磨性较大时，阻尼效果就能够在较长的时间内保持基本恒定，所以本发明的“b”、“c”、“d”的情况与“a”所示的已知阻尼器相比具有改进的阻尼效果，并能够保持较长的时间。

显然，本技术领域里的普通技术人员在本发明的原则或范围之内还可以对本发明做出种种改进，这些改进都被包含在权利要求及其等同物的范围之内。

Claims (7)

1.一种减轻洗衣机外缸的振动的机构，该洗衣机包括：用于储存水的外缸；可转动地安装在外缸内的内缸；覆盖外缸的壳体；减振杆，上端与壳体的每一角连接；一钟形弹簧帽，其连接到外缸上，减振杆穿过该外缸，弹簧帽在减振杆上下方向支持外缸；一圆形弹簧，与减振杆的底部结合，以与弹簧帽的内表面接触；一弹簧，在弹簧帽和圆形弹簧之间，弹性支持弹簧帽的上下运动；减轻外缸振动的机构还包括：

一拉伸弹簧，位于圆形弹簧内，以增加圆形弹簧和弹簧帽的接触表面的垂直力，从而增加摩擦力；

弹簧槽，位于圆形弹簧内表面，用于支持该拉伸弹簧；

其中，所述弹簧帽和圆形弹簧中的至少一个采用自润滑材料和塑料材料的混合物制成，以保持所述弹簧帽和圆形弹簧之间的减振效果。

2.如权利要求1所述的减轻洗衣机外缸的振动的机构，其特征在于，自润滑材料选自钼化合物、硅化合物、碳水化合物、碳纤维、石墨纤维、脂肪酸润滑剂、脂肪酸酰胺润滑剂、脂肪酸酯、醇、金属皂中的一种，或者由所述材料中的多种润滑剂混合而成。

3.如权利要求1或2所述的减轻洗衣机外缸的振动的机构，其特征在于，自润滑材料占0.1-10％重量百分比。

4.如权利要求1或2所述的减轻洗衣机外缸的振动的机构，其特征在于，所述拉伸弹簧是螺旋弹簧。

5.如权利要求1或2所述的减轻洗衣机外缸的振动的机构，其特征在于，所述拉伸弹簧是具有弹性的环。

6.如权利要求5所述的减轻洗衣机外缸的振动的机构，其特征在于，所述弹簧两端向内折叠，以防止圆形弹簧内表面被划伤。

7.如权利要求1或2所述的减轻洗衣机外缸的振动的机构，其特征在于，还包括一氟树脂层，以保证圆形弹簧和弹簧帽之间的平滑摩擦运动。