一種變阻尼減震器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種變阻尼減震器，包括套筒和活塞桿，套筒一端開口，一端封閉，活塞桿一端由開口插入軸向滑動設于套筒內，于套筒內壁和活塞桿外壁之間沿軸向方向設有至少兩組摩擦片，摩擦片在軸向方向上與套筒內壁相對固定，每組摩擦片與活塞桿外壁之間的滑動摩擦力自套筒封閉端向開口端依次變小。具體為，每組摩擦片在套筒徑向方向上的厚度相同，與活塞桿外壁接觸的一側表面摩擦系數不同，該摩擦系數自套筒封閉端向開口端依次變小。或者，每組摩擦片的材質相同，在套筒徑向方向上的厚度不同，每組摩擦片的厚度自套筒封閉端向開口端依次變小。本發明減震器簡單實用、成本較低，該結構可以保證在負載和轉速條件下，阻尼力都是可變的。
【專利說明】
_種變阻尼減震器
技術領域
[0001]本發明涉及洗衣機領域，具體是洗衣機的減震器，尤其是一種變阻尼減震器。
【背景技術】
[0002]如圖1所示，現有的滾筒式洗衣機包括形成外觀的外殼I’ ；設置在該外殼I’內用于存放洗滌用水的洗衣桶2’ ；以可旋轉方式設置在該洗衣桶2’內并用于對衣物進行洗滌和脫水操作的滾筒3’ ；設置在該洗衣桶的后面并連接于滾筒的旋轉軸的驅動電機。通過其將衣物放入或取出的門設置在外殼的前表面，并且用于支撐滾筒的轉軸的支架設置在洗衣桶的后面。洗衣桶2’的上部通過彈簧4’懸掛在外殼I’內，而用于衰減由滾筒3’傳遞到洗衣桶2’的振動的減震器5’設置在洗衣桶2’的下部。
[0003]本領域技術人員知道，滾筒式洗衣機的減震器，在不同的洗衣運行階段如洗滌過程、漂洗過程、脫水低速分布過程和高速脫水過程中產生的振動幅度不同，因而在有效地衰減大幅度和小幅度的振動時受到限制。在現有的滾筒式洗衣機減震器中，減震的阻尼力在所有的時間基本上是恒定的，無法實現阻尼的變化和調整。
[0004]目前滾筒洗衣機上廣泛應用的減震器為摩擦減震器，如圖2所示，該減震器5’包括一個套筒6’、一個活塞桿7’及一個摩擦片8’，套筒6’的一端與洗衣機的洗衣桶2’連接，套筒6’的另一端設置有開口，活塞桿7’的一端從該開口插入套筒6’內，活塞桿7’的另一端與洗衣機外殼I’的下部連接(參閱圖1)，摩擦片8’緊貼于套筒6’的內壁并與活塞桿V的外壁接觸。
[0005]當洗衣機工作時，洗衣桶2’的運動帶動套筒6’運動，為此固定于套筒6’內壁上的摩擦片8，和一端固定于洗衣機外殼I’的活塞桿V之間產生相對運動，由于摩擦原理，活塞桿7’對套筒6’產生一個阻尼力，該阻尼力的大小由摩擦片8’、活塞桿7’的摩擦系數及兩者間的壓力決定，而方向與兩者的相對運動方向相反。利用該阻尼力可以抑制洗衣桶過大的振動，但由于力的相互作用原理，套筒6’對活塞桿V也會產生一個大小相等方向相反的反作用力，該反作用力作用于洗衣機外殼I’的下部，使外殼I’產生相應的振動。
[0006]但滾筒洗衣機的整個工作行程既包括洗滌、漂洗、低速脫水大振幅工況，又包括高速脫水這樣的小振幅工況，即使在洗滌、漂洗、低速脫水大振幅工況的各階段的振幅也是不同的，為了抑制大振幅工況的振動，需選擇較大阻尼力的減震器，但較大的阻尼力在小振幅工況(比如高速脫水)階段容易激勵起洗衣機外殼I’較大的振動，并且整機的噪音也會增大；而如果采用較小阻尼力的減震器，則無法抑制大振幅工況的振動，有整機移位的風險。
[0007]申請號為92204732.4的中國專利公開了一種利用磁流體來調整阻尼變化的減震器，其利用磁流體密封氣體的原理，由氣體充當工作介質，把磁流體做為減震器阻尼調節液，并在減震器上安裝電磁鐵，電磁鐵產生的磁場作用于調節液一磁流體，通過調節電磁鐵電流而改變磁場強度，從而使調節液有不同承壓能力，達到調節阻尼的目的。使用時將減震器連于受震物體上，物體受震時，活塞因此產生運動，被活塞分隔的上、下空腔的體積增減相反，氣壓一降一升，產生壓力差，壓力差的大小與活塞和缸筒間磁流體調節的間隙有關，間隙大，壓力差小，間隙小，壓力差大，間隙的大小受到磁場作用的磁流體調節，磁場的強弱由線圈電流的大小控制，這樣便實現了壓力差即阻尼調節的目的。
[0008]上述專利雖然提出了可利用電流的變化改變磁流體對氣體的密封性，從而通過壓力差調節阻尼的技術方案，但其并沒有給出控制電流變化的技術方案，本領域技術人員根據申請文件的記載無法判斷如何實時調整電流的變化以調節阻尼力大小。另外，空氣作為減震器介質，密封是不可靠的，而且成本很高。其電磁鐵固定在減震器的一端，當活塞移動到遠離磁鐵的一段時磁流體的密封性降低，而活塞運動到靠近磁鐵的一端時，密封性增強，空氣通過磁流的阻尼力會有差異，阻尼力無法保持恒定。且活塞是運動部件，磁流體如何粘附在活塞與筒壁之間專利中并未說明。其次，這種減震器的減震行程只能做到很短，否則電磁鐵產生的磁力可能無法作用到磁流體上，起不到密封作用。還有這種減震器的阻尼力不能太大，因為空氣是較容易壓縮的介質，即使磁流完全密封住空氣，震動力足夠大時，活塞也有可能壓縮空氣變成液體。
[0009]在上述專利的基礎上，本
【申請人】在申請號為200710065595.9的申請中提出了一種具有磁流變主動減震器的滾筒洗衣機，其通過在洗滌桶的下方安裝數個磁流變主動減震器。磁流變主動減震器與電子控制單元相連接，電子控制單元與傳感器單元相連構成閉環控制回路。通過傳感器采集洗衣機的振動情況，實時調整阻尼力，能根據滾筒洗衣機的振動情況及時調整減震器的阻尼力，從而達到消除或減小洗衣機振動的目的。該申請雖然給出了一個控制電流改變的具體技術方案，但是其仍然沒有解決現有技術中此類減震器的上述問題，此外，改進后的該磁流變主動減震器還具有如下缺點:
[0010]1、給洗衣機的控制系統增加了振幅捕捉部件即傳感器，整個過程中減震器的阻尼都在變化，這大大增加了控制系統的負擔和制造成本，也是完全沒有必要的。此外，這是一種理想的設計，實際過程中難以操控和實現；
[0011]2、上述結構所述的磁流體減震器，電磁鐵位于減震器的一端并固定，無法有效控制運動位置的磁流體的流動性，致使阻尼力也不能準確的控制；
[0012]3、洗衣機在運轉中只要轉速高于共振頻率的轉速，隨著轉速的提高震動的振幅會越來越小，這時候可以完全消除阻尼力，避免震動的能量傳遞到外殼，因此實時捕捉振幅并控制減震器的阻尼也是沒有必要的。
[0013]有鑒于此特提出本發明。
【發明內容】
[0014]本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種變阻尼減震器，該減震器針對洗衣機在洗衣過程不同階段的振幅工況，改變阻尼力，對洗衣機產生的震動產生有效的抑制作用，從而改善洗衣機的振動和整機的噪音水準。
[0015]為解決上述技術問題，本發明采用技術方案的基本構思是:一種變阻尼減震器，包括套筒和活塞桿，套筒一端開口，一端封閉，活塞桿一端由開口插入軸向滑動設于套筒內，于套筒內壁和活塞桿外壁之間沿軸向方向設有至少兩組摩擦片，摩擦片在軸向方向上與套筒內壁相對固定，每組摩擦片與活塞桿外壁之間的滑動摩擦力不同。
[0016]進一步的，所述的摩擦片與活塞桿外壁之間的滑動摩擦力自套筒封閉端向開口端依次變小。
[0017]進一步的，每組摩擦片在套筒徑向方向上的厚度相同，與活塞桿外壁接觸的一側表面摩擦系數不同，該摩擦系數自套筒封閉端向開口端依次變小。
[0018]進一步的，每組摩擦片的材質相同，在套筒徑向方向上的厚度不同，每組摩擦片的厚度自套筒封閉端向開口端依次變小。
[0019]進一步的，所述的摩擦片為圓筒結構，對應套筒開口的一端設有利于活塞桿插入的倒角引導結構。
[0020]進一步的，所述活塞桿插入套筒的一端頭部設有方便穿過摩擦片的圓臺狀引導結構。
[0021 ] 進一步的，所述的摩擦片包括第一摩擦片，第一摩擦片設于套筒開口端的內壁上。
[0022]本方案是在套筒開口端內壁設置摩擦片的同時，在套筒的其他位置設置厚度不同或摩擦系數不同的摩擦片，并且從套筒開口端到套筒封閉端活塞桿與摩擦片的滑動摩擦力逐漸增加。洗滌時活塞桿在套筒中的長度較大，較厚或摩擦系數較大的摩擦片與活塞桿接觸，摩擦片和活塞桿之間的壓力較大，阻尼力較大。隨著脫水過程的進行，水量排出較多，洗衣桶總成不斷上移，內部的摩擦片與活塞桿不再接觸，外部與活塞桿接觸的摩擦片滑動摩擦力逐漸減小，阻尼力逐漸變小。
[0023]本發明提供的另一方案為:一種變阻尼減震器，包括套筒和活塞桿，套筒一端開口，一端封閉，活塞桿一端由開口插入軸向滑動設于套筒內，于套筒內壁和活塞桿外壁之間設有一組摩擦片，摩擦片在軸向方向上與套筒內壁相對固定，與活塞桿外壁接觸相對滑動，活塞桿滑動時，活塞桿沿軸向方向與摩擦片之間具有逐漸變小的摩擦力。
[0024]進一步的，所述的活塞桿由伸入套筒的一端向另一端外壁表面摩擦系數逐漸變大。
[0025]進一步的，所述的活塞桿由伸入套筒的一端向另一端直徑逐漸變大，呈圓臺形結構。
[0026]上述方案改變活塞桿的表面摩擦系數或者是改變其結構形狀，摩擦片的位置不變，和現有技術一樣安裝在套筒開口端。洗滌時活塞桿在套筒中的長度較大，較大直徑尺寸或者表面摩擦系數較大的活塞桿部分與套筒開口端的摩擦片接觸，二者緊配合，阻尼力較大；脫水時，隨著洗衣桶內水量的減少，洗衣桶總成不斷上移，活塞桿在套筒內的部分減少，較小直徑尺寸或者表面摩擦系數較小的活塞桿部分與套筒開口端的摩擦片接觸，二者相對較松配合，阻尼力較小。該方案可以保證無論在什么樣的負載和轉速條件下，阻尼力都是可變的。
[0027]或者，采用更改摩擦片的形狀，其原理與更改活塞桿的結構形狀相同，具體為，所述的活塞桿為一圓柱結構，所述的摩擦片為一貼設于套筒內壁的圓筒結構，摩擦片的厚度自套筒封閉端向開口端逐漸變小。洗滌時活塞桿在套筒中的長度較大，活塞桿受摩擦片內部較厚部分的擠壓，阻尼力較大；脫水時，隨著洗衣桶內水量的減少，洗衣桶總成不斷上移，活塞桿向外滑動，脫離摩擦片較厚部分的擠壓，逐漸與摩擦片較薄部分接觸，二者相對較松配合，阻尼力較小。
[0028]采用上述技術方案后，本發明與現有技術相比具有以下有益效果。
[0029]本發明減震器套筒的封閉端與洗衣桶連接，另一端開口，活塞桿一端通過開口滑動設于套筒內，另一端鉸鏈安裝在洗衣機底座上。洗滌時，洗衣桶內水量多，重量較大，套筒向下，活塞桿進入套筒部分較多；脫水時，洗衣桶內排水完畢，隨著轉速提高，洗衣桶重量逐漸減小，套筒向上移動，活塞桿伸出套筒外部的部分增多。洗滌過程中振幅較大，需要減震器的阻尼力較大，脫水時振幅較小，需要減震器的阻尼力較小。
[0030]本發明所述的減震器，根據活塞桿伸入套筒的不同尺寸，變化阻尼力，即活塞桿與摩擦片對應在套筒不同的深度具有不同的摩擦力，當洗衣機工作時，不同半徑尺寸的活塞桿應用于不同洗滌過程，為洗衣機在洗滌、漂洗和脫水等不同階段提供不同大小的阻尼力，以達到減振的目的。
[0031]本發明減震器簡單實用、成本較低，該結構可以保證在負載和轉速條件下，阻尼力都是可變的。
【附圖說明】
[0032]圖1是現有技術洗衣機的正面剖視圖；
[0033]圖2是現有技術減震器的縱向剖視圖；
[0034]圖3是本發明減震器結構示意圖；
[0035]圖4和圖5分別是本發明減震器套筒不同結構的縱向剖視圖；
[0036]圖6是本發明減震器活塞桿的一種結構示意圖；
[0037]圖7、圖8和圖9分別是本發明減震器不同結構的縱向剖視圖；
[0038]圖10是本發明減震器活塞桿的另一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
[0040]實施例一
[0041]如圖3至圖5所示，本發明所述的變阻尼減震器I包括套筒2和活塞桿3，套筒2一端開口，一端封閉，活塞桿3—端由開口插入軸向滑動設于套筒2內，于套筒2內壁和活塞桿3外壁之間沿套筒2的軸向方向設有至少兩組摩擦片4，摩擦片4在套筒2的軸向方向上與套筒2內壁相對固定，每組摩擦片4與活塞桿3外壁之間的滑動摩擦力自套筒2的封閉端向開口端依次變小。
[0042]實施例二
[0043]如圖4所示，本實施例所述的套筒2內設有三組摩擦片4，分別為設于套筒開口端內壁的第一摩擦片41、設于套筒中部的第二摩擦片42及設于靠近套筒封閉端的第三摩擦片43，三組摩擦片41、42、43在套筒2徑向方向上的厚度相同，與活塞桿3外壁接觸的一側表面摩擦系數不同，其摩擦系數自套筒2封閉端向開口端依次變小，即第三摩擦片43、第二摩擦片42、第一摩擦片41與活塞桿3外壁接觸的一側表面摩擦系數依次變小，該摩擦片設置方式使得活塞桿與摩擦片的滑動摩擦力從套筒開口端到封閉端逐漸增加。
[0044]由于洗滌時活塞桿3在套筒2中的長度較大，此時，摩擦系數較大的第三摩擦片43與活塞桿3接觸，第三摩擦片43和活塞桿3之間的壓力較大，阻尼力較大。排水后，洗衣桶內的水量排出，洗衣桶總成不斷上移，第三摩擦片43與活塞桿3不再接觸，第二摩擦片42與活塞桿3之間的滑動摩擦力構成此時減震器的阻尼力，隨著脫水過程的進行，洗衣桶內衣物中的含水量逐漸減少，第二摩擦片42與活塞桿3也不再接觸，僅僅保留套筒開口端的第一摩擦片41與活塞桿接觸，二者相對較松配合，阻尼力變小。當然，由于受衣物量、衣物吸水率、衣物偏心分布及轉速等因素的影響，在低速脫水過程中，活塞桿在套筒中的行程變化較大，因此，也存在第三摩擦片43與活塞桿3之間的滑動摩擦力、第二摩擦片42與活塞桿3之間的滑動摩擦力及第一摩擦片41與活塞桿之間的滑動摩擦力分別作為減震阻尼力，即阻尼力的變化比較頻繁。
[0045]實施例三
[0046]如圖5所示，本實施例與實施例二的區別在于:三組摩擦片41、42、43的材質相同，在套筒2徑向方向上的厚度不同，三組摩擦片的厚度自套筒2封閉端向開口端依次變小。即第三摩擦片43、第二摩擦片42、第一摩擦片41在套筒2徑向方向上的厚度依次變小，該摩擦片設置方式也能夠使得活塞桿與摩擦片的滑動摩擦力從套筒開口端到封閉端逐漸增加。
[0047]實施例四
[0048]如圖5所示，在上升實施例的基礎上進一步改進，由于摩擦片設有多組，在每次活塞桿需要伸入摩擦片4的時候，如第二摩擦片42和第三摩擦片43，為了防止活塞桿不能正常伸入，摩擦片4對應套筒2開口的一端設有利于活塞桿3插入的倒角引導結構5，該摩擦片4的內徑自內向外擴大，以引導活塞桿3插入。或者，所述活塞桿3插入套筒2的一端頭部設有方便穿過摩擦片4的圓臺狀引導結構6(參閱圖6)。上述兩種結構可以單獨使用也可配合使用。
[0049]實施例五
[0050]如圖7至圖9所示，本發明所述的變阻尼減震器I包括套筒2和活塞桿3，套筒2一端開口，一端封閉，活塞桿3 —端由開口插入軸向滑動設于套筒2內，于套筒2開口端內壁和活塞桿3外壁之間設有一組摩擦片4，摩擦片4在軸向方向上與套筒2內壁相對固定，與活塞桿3外壁接觸相對滑動，活塞桿3滑動時，活塞桿3沿軸向方向與摩擦片4之間具有逐漸變小的摩擦力。
[0051]實施例六
[0052]如圖7所示，本實施例所述的活塞桿3由伸入套筒2的一端向另一端外壁表面摩擦系數逐漸變大。
[0053]上述方案改變活塞桿3的表面摩擦系數，摩擦片4的位置不變，和現有技術一樣安裝在套筒2開口端。洗滌時活塞桿3在套筒2中的長度較大，表面摩擦系數較大的活塞桿3 一端與套筒2開口端的摩擦片4接觸，二者緊配合，阻尼力較大；脫水時，隨著洗衣桶內水量的減少，洗衣桶總成不斷上移，活塞桿3在套筒2內的部分減少，表面摩擦系數較小的活塞桿3部分與摩擦片4接觸，二者相對較松配合，阻尼力較小。該方案可以保證無論在什么樣的負載和轉速條件下，阻尼力都是可變的，尤其是低速脫水時，阻尼力變化更為頻繁。
[0054]實施例七
[0055]如圖8和圖10所示，本實施例與實施例六的區別在于:所述的活塞桿3由伸入套筒2的一端向另一端直徑逐漸變大，呈圓臺形結構(參閱圖10)。
[0056]上述方案改變活塞桿3的結構形狀，洗滌時活塞桿3在套筒2中的長度較大，較大直徑尺寸的活塞桿3部分與套筒2開口端的摩擦片4接觸，二者緊配合，阻尼力較大；脫水時，隨著洗衣桶內水量的減少，洗衣桶總成不斷上移，活塞桿3在套筒2內的部分減少，較小直徑尺寸活塞桿3部分與摩擦片4接觸，二者相對較松配合，阻尼力較小，同樣也能配合低速脫水時頻繁變化的阻尼力。
[0057]實施例八
[0058]如圖9所示，本實施例與上述實施例六和實施例七不同，本實施例雖然也采用一組摩擦片4，但改變了摩擦片4的結構形狀，其原理與實施例七中更改活塞桿3的結構形狀相同，具體為，所述的活塞桿3為一圓柱結構，所述的摩擦片4為一貼設于套筒2內壁的圓筒結構，摩擦片4的厚度自套筒2封閉端向開口端逐漸變小。洗滌時活塞桿3在套筒2中的長度較大，活塞桿3受摩擦片4內部較厚部分的擠壓，阻尼力較大；脫水時，隨著洗衣桶內水量的減少，洗衣桶總成不斷上移，活塞桿3向外滑動，脫離摩擦片4較厚部分的擠壓，逐漸與摩擦片4較薄部分接觸，二者相對較松配合，阻尼力較小。
[0059]上述實施例中的實施方案僅僅是對本發明的優選實施例進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定，在不脫離本發明設計思想的前提下，本領域中專業技術人員對本發明的技術方案作出的各種變化和改進，均屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種變阻尼減震器，包括套筒和活塞桿，套筒一端開口，一端封閉，活塞桿一端由開口插入軸向滑動設于套筒內，其特征在于:于套筒內壁和活塞桿外壁之間沿軸向方向設有至少兩組摩擦片，摩擦片在軸向方向上與套筒內壁相對固定，每組摩擦片與活塞桿外壁之間的滑動摩擦力不同。2.根據權利要求1所述的一種變阻尼減震器，其特征在于:所述的摩擦片與活塞桿外壁之間的滑動摩擦力自套筒封閉端向開口端依次變小。3.根據權利要求1或2所述的一種變阻尼減震器，其特征在于:每組摩擦片在套筒徑向方向上的厚度相同，與活塞桿外壁接觸的一側表面摩擦系數不同，該摩擦系數自套筒封閉端向開口端依次變小。4.根據權利要求1或2所述的一種變阻尼減震器，其特征在于:每組摩擦片的材質相同，在套筒徑向方向上的厚度不同，每組摩擦片的厚度自套筒封閉端向開口端依次變小。5.根據權利要求1所述的一種變阻尼減震器，其特征在于:所述的摩擦片為圓筒結構，對應套筒開口的一端設有利于活塞桿插入的倒角引導結構。6.根據權利要求1或5所述的一種變阻尼減震器，其特征在于:所述活塞桿插入套筒的一端頭部設有方便穿過摩擦片的圓臺狀引導結構。7.—種變阻尼減震器，包括套筒和活塞桿，套筒一端開口，一端封閉，活塞桿一端由開口插入軸向滑動設于套筒內，其特征在于:于套筒內壁和活塞桿外壁之間設有一組摩擦片，摩擦片在軸向方向上與套筒內壁相對固定，與活塞桿外壁接觸相對滑動，活塞桿向開口端滑動時，活塞桿沿軸向方向與摩擦片之間具有逐漸變小的摩擦力。8.根據權利要求7所述的一種變阻尼減震器，其特征在于:所述的活塞桿由伸入套筒的一端向另一端外壁表面摩擦系數逐漸變大。9.根據權利要求7所述的一種變阻尼減震器，其特征在于:所述的活塞桿由伸入套筒的一端向另一端直徑逐漸變大，呈圓臺形結構。10.根據權利要求7所述的一種變阻尼減震器，其特征在于:所述的活塞桿為一圓柱結構，所述的摩擦片為一貼設于套筒內壁的圓筒結構，摩擦片的厚度自套筒封閉端向開口端逐漸變小。
【文檔編號】D06F37/20GK105864340SQ201510034294
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月23日
【發明人】呂艷芬, 許升, 許梁, 彭秀文
【申請人】青島海爾滾筒洗衣機有限公司