Балансир и стиральная машина с таким балансиром - RU2617377C2
Код документа: RU2617377C2
Чертежи
Описание
Область техники
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к стиральной машине, включающей в себя балансир для уравновешивания несбалансированной нагрузки, возникающей во время вращения барабана.
Уровень техники
Стиральная машина представляет собой машину, которая стирает белье, используя электроэнергию. Обычно стиральная машина включает в себя корпус, определяющий внешний вид стиральной машины, бак для удерживания моечной воды в упомянутом корпусе, барабан, установленный с возможностью вращения в упомянутом баке, и электродвигатель для вращения упомянутого барабана.
Когда барабан вращается посредством электродвигателя в режиме, в котором белье заложено в барабан совместно с водой с моющим средством, загрязнения удаляются из белья в результате трения между бельем и барабаном и между бельем и моечной водой.
Раскрытие
Техническая проблема
Если белье неравномерно распределено в барабане, а во время вращения барабана скапливается на одной стороне, то возникает вибрация и шум вследствие эксцентричного вращения барабана. В таких условиях детали стиральной машины, такие как барабан или электродвигатель, могут повреждаться.
Поэтому существует потребность в стиральной машине, способной устранить упомянутые недостатки.
Техническое решение
Исходя из вышеизложенного, одним аспектом настоящего изобретения является создание балансира с улучшенными эксплуатационными характеристиками и стиральной машины, содержащей данный балансир.
Дополнительные аспекты изобретения будут изложены частично в приведенном ниже описании и частично станут очевидными из данного описания или могут быть выяснены в результате практического осуществления изобретения.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, балансир, прикрепляемый к барабану стиральной машины для уравновешивания несбалансированной нагрузки, возникающей в барабане во время вращения барабана, включает в себя корпус балансира, содержащий кольцевой канал, образованный в нем, по меньшей мере одну массу, подвижно расположенную в упомянутом канале, и по меньшей мере один магнит, соединенный с одной стороной корпуса балансира, для сдерживания перемещения упомянутой массы вдоль канала, когда скорость вращения барабана находится в пределах заданного диапазона, причем упомянутый магнит включает в себя множество единичных магнитов, размещенных в окружном направлении корпуса балансира.
Единичные магниты могут быть расположены в плотном контакте друг с другом, так что зазор между соответствующими единичными магнитами отсутствует.
Каждый единичный магнит может содержать пару N и S полюсов.
Каждый единичный магнит может содержать внутреннюю поверхность, выполненную в дугообразной форме.
Каждый единичный магнит может содержать внешнюю поверхность, выполненную в дугообразной форме.
Каждый единичный магнит может содержать внутреннюю поверхность, выполненную в плоской форме.
Каждый единичный магнит может содержать внешнюю поверхность, выполненную в плоской форме.
Магнит может включать в себя первый магнит и второй магнит, расположенные симметрично на корпусе балансира.
Корпус балансира может включать в себя первый корпус, открытый на одной своей стороне, и второй корпус для закрытия первого корпуса, чтобы образовать кольцевой канал, и упомянутый магнит может быть соединен с задней поверхностью первого корпуса.
Первый корпус на своей задней поверхности, с которой соединен магнит, может содержать паз, принимающий магнит, для размещения магнита.
Балансир может включать в себя по меньшей мере один паз, образованный на внутренней поверхности первого корпуса, для размещения упомянутой массы так, что перемещение массы вдоль канала сдерживается, когда скорость вращения барабана находится в пределах заданного диапазона, причем упомянутый магнит может быть размещен в положении, соответствующем упомянутому пазу.
Каждый единичный магнит может включать в себя первую поверхность стыка, контактирующую с задней поверхностью первого корпуса, и вторую поверхность стыка, контактирующую с соседним единичным магнитом.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, стиральная машина включает в себя корпус, барабан, расположенный с возможностью вращения в упомянутом корпусе, и балансир, соединенный с упомянутым барабаном, для уравновешивания несбалансированной нагрузки, возникающей в барабане во время вращения барабана, причем упомянутый балансир включает в себя корпус балансира, содержащий кольцевой канал, образованный в нем, по меньшей мере одну массу, подвижно расположенную в упомянутом канале, и по меньшей мере один магнит, соединенный с одной стороной корпуса балансира, для сдерживания перемещения массы вдоль канала, когда скорость вращения барабана находится в пределах заданного диапазона, причем упомянутый магнит содержит множество N и S полюсов.
N и S полюса могут быть расположены поочередно в окружном направлении корпуса балансира.
Магнит может быть соединен с задней поверхностью корпуса балансира.
Магнит может включать в себя первый магнит и второй магнит, расположенные симметрично на корпусе балансира.
Полезные эффекты
Как очевидно из вышеприведенного описания, балансир эффективно уравновешивает несбалансированную нагрузку, приложенную к барабану, тем самым стабилизируя вращение барабана.
Кроме того, предотвращается возникновение вибрации и шума от барабана за счет масс, предусмотренных для балансировки барабана, прежде чем барабан достигнет заданной скорости вращения.
Описание чертежей
Эти и/или другие аспекты изобретения станут очевидными и более понятными из приведенного ниже описания вариантов осуществления, воспринимаемого совместно с прилагаемыми чертежами, из которых:
фиг. 1 представляет собой вид, показывающий конструкцию стиральной машины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов, показывающий барабан и балансир в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 представляет собой увеличенный вид, показывающий участок А фиг. 1;
фиг. 4 представляет собой перспективный вид, показывающий балансир в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира, показанного на фиг. 4;
фиг. 6 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов фиг. 5, если смотреть под другим углом;
фиг. 7 представляет собой увеличенный вид, показывающий участок В фиг. 5;
фиг. 8 представляет собой вид спереди фиг. 7;
фиг. 9 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии I-I в соответствии с фиг. 4;
фиг. 10 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии II-II в соответствии с фиг. 7;
фиг. 11 представляет собой вид, показывающий соотношение между центробежной силой, магнитной силой и поддерживающей силой, создаваемой посредством наклонной боковой стенки;
фиг. 12 представляет собой вид, показывающий магнит в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 13 представляет собой вид, показывающий силовые линии магнитного поля, образованного вокруг магнита в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 14 представляет собой вид, показывающий магнит в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 15 представляет собой вид, показывающий магнит в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 16 представляет собой вид, показывающий силовые линии магнитного поля, образованного вокруг магнита в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 17 представляет собой вид, показывающий структуру, в которой магниты расположены на корпусе балансира; и
фиг. 18 и 19 представляют собой виды, показывающие принцип действия балансира в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Принцип работы изобретения
Ниже будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на прилагаемых чертежах, в которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам.
Фиг. 1 представляет собой вид, показывающий конструкцию стиральной машины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 1, стиральная машина 1 включает в себя корпус 10, определяющий ее внешний вид, бак 20, расположенный в корпусе 10, барабан 30, расположенный с возможностью вращения в баке 20, и электродвигатель 40 для приведения в движение барабана 30.
В передней части корпуса 10 образовано загрузочное отверстие 11, через которое белье загружают в барабан 30. Загрузочное отверстие 11 открывается и закрывается посредством дверцы 12, размещенной в передней части корпуса 10.
Над баком 20 размещена труба 50 подачи воды для подачи моечной воды в бак 20. Одна сторона трубы 50 подачи воды соединена с водоподающим клапаном 56, а другая сторона трубы 50 подачи воды соединена с узлом 52 подачи моющего средства.
Узел 52 подачи моющего средства соединен с баком 20 посредством соединительной трубы 54. Вода, подаваемая через трубу 50 подачи воды, подается в бак 20 вместе с моющим средством через узел 52 подачи моющего средства.
Под баком 20 предусмотрен сливной насос 60 и сливная труба 62 для выпуска воды в баке 20 из корпуса 10.
Барабан 30 включает в себя цилиндрическую часть 31, переднюю панель 32, расположенную перед цилиндрической частью 31, и заднюю панель 33, расположенную за цилиндрической частью 31. В передней панели 32 образовано отверстие 32а, через которое загружают и извлекают белье. С задней панелью 33 соединен приводной вал 42 для передачи крутящего момента от электродвигателя 40 на барабан 30.
Барабан 30 на своей периферии содержит множество сквозных отверстий 34, через которые перемещается моечная вода. Барабан 30 на своей внутренней периферии содержит множество приспособлений 35 для подъема, посредством которых белье поднимается и опускается, когда барабан 30 вращается.
Приводной вал 42 расположен между барабаном 30 и электродвигателем. Один конец приводного вала 42 соединен с задней панелью 33 барабана 30, а другой конец приводного вала 42 выходит за пределы задней стенки бака 20. Когда приводной вал 42 приводится в движение посредством электродвигателя 40, барабан 30, соединенный с приводным валом 42, вращается вокруг приводного вала 42.
В задней стенке бака 20 размещено гнездо 70 под подшипники для поддерживания с возможностью вращения приводного вала 42. Гнездо 70 под подшипники может быть выполнено из алюминиевого сплава. Гнездо 70 под подшипники может быть вставлено в заднюю стенку бака 20 при изготовлении бака 20 литьем под давлением. Между гнездом 70 под подшипники и приводным валом 42 размещены подшипники 72 для беспрепятственного вращения приводного вала 42.
Бак 20 поддерживается посредством амортизатора 78. Амортизатор 78 подсоединен между внутренней нижней поверхностью корпуса 10 и внешней поверхностью бака 20.
Во время цикла стирки электродвигатель 40 вращает барабан 30 в периодически изменяющихся направлениях с низкой скоростью. В результате белье в барабане 30 многократно поднимается и опускается, так что загрязнения удаляются из белья.
Во время цикла отжима электродвигатель 40 вращает барабан 30 в одном направлении с высокой скоростью. В результате вода отделяется из белья под действием центробежной силы, приложенной к белью.
Если белье неравномерно распределено в барабане 30, а когда барабан 30 вращается во время цикла отжима, скапливается на одной стороне, вращение барабана 30 является неустойчивым, вызывающим вибрацию и шум.
Поэтому стиральная машина 1 включает в себя балансир 100 для стабилизации вращения барабана 30.
Фиг. 2 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов, показывающий барабан и балансир в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, и фиг. 3 представляет собой увеличенный вид, показывающий участок А фиг. 1. Фиг. 4 представляет собой перспективный вид, показывающий балансир в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, фиг. 5 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира, показанного на фиг. 4, и фиг. 6 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов фиг. 5, если смотреть под другим углом. Фиг. 7 представляет собой увеличенный вид, показывающий участок В фиг. 5, и фиг. 8 представляет собой вид спереди фиг. 7. Фиг. 9 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии I-I в соответствии с фиг. 4, и фиг. 10 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии II-II в соответствии с фиг. 7. Фиг. 11 представляет собой вид, показывающий соотношение между центробежной силой, магнитной силой и поддерживающей силой, создаваемой посредством наклонной боковой стенки.
Балансир 100 может быть прикреплен к передней панели 32 и/или задней панели 33 барабана 30. Балансир 100, прикрепленный к передней панели 32, и балансир, прикрепленный к задней панели 33, одинаковые. Поэтому ниже будет приведено описание балансира 100, прикрепленного к передней панели 32.
Как показано на фиг. 1-10, балансир 100 включает в себя корпус 110 балансира, содержащий кольцевой канал 110а, и множество масс 141, расположенных в кольцевом канале 110а так, что массы 141 перемещаются вдоль кольцевого канала 110а, выполняя функцию балансировки барабана 30.
На передней панели 32 барабана 30 образована кольцевая канавка 38, которая является открытой на своей передней стороне. Корпус 110 балансира размещается в канавке 38. Корпус 110 балансира может быть соединен с барабаном 30 посредством крепежных элементов 104 так, что корпус 110 балансира прочно прикреплен к барабану 30.
Корпус 110 балансира включает в себя первый кольцевой корпус 111, открытый на одной своей стороне, и второй корпус 112 для закрытия отверстия первого корпуса 111. Внутренняя поверхность первого корпуса 111 и внутренняя поверхность второго корпуса 112 образуют кольцевой канал 110а. Первый корпус 111 и второй корпус 112 могут быть изготовлены посредством литья под давлением пластмассы, такой как полипропилен (polypropylene - PP) или сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (acrylonitrile butadiene styrene - ABS). Кроме того, первый корпус 111 и второй корпус 112 могут быть соединены друг с другом посредством термической сварки. В дальнейшем передней поверхностью корпуса 110 балансира называется поверхность, обращенная вперед, когда корпус 110 балансира соединен с барабаном 30, а задней поверхностью корпуса 110 балансира, которая противоположна передней поверхности корпуса 110 балансира, называется поверхность, обращенная к передней панели 32 барабана 30, когда корпус 110 балансира соединен с барабаном 30. Кроме того, боковой поверхностью корпуса 110 балансира называется поверхность, присоединенная между передней поверхностью и задней поверхностью корпуса 110 балансира.
Первый корпус 111 содержит первые соединительные пазы 121, образованные на противоположных сторонах канала 110а, а второй корпус 112 содержит первые соединительные выступы 131, соединенные с первыми соединительными пазами 121. Между первыми соединительными пазами 121 первого корпуса 111 и каналом 110а образованы вторые соединительные выступы 122. Вторые соединительные выступы 122 первого корпуса 111 соединены со вторыми соединительными пазами 132, образованными на внутренних сторонах первых соединительных выступов 131 второго корпуса 112. Третьи соединительные пазы 123 образованы на внутренних сторонах вторых соединительных выступов 122 рядом с каналом 110а, и второй корпус 112 содержит третьи соединительные выступы 133, соединенные с третьими соединительными пазами 123. В упомянутой структуре соединения первый корпус 111 и второй корпус 112 могут быть прочно соединены друг с другом, и в случае если в канале 110а содержится текучая среда, такая как масло, утечка текучей среды может быть предотвращена.
Первый корпус 111 включает в себя первую внутреннюю поверхность 111а и вторую внутреннюю поверхность 111b, которые противоположны друг другу, и третью внутреннюю поверхность 111с, подсоединенную между первой внутренней поверхностью 111а и второй внутренней поверхностью 111b. Первая внутренняя поверхность 111а соответствует внутренней периферии 111d первого корпуса 111, а вторая внутренняя поверхность 111b соответствует внешней периферии 111е первого корпуса 111.
По меньшей мере одна, выбранная из первой внутренней поверхности 111а, второй внутренней поверхности 111b и третьей внутренней поверхности 111с, содержит паз 150, в котором массы 141 расположены таким образом, что массы 141 временно сдерживаются. На фиг. 7 и 8 паз 150 образован в первой внутренней поверхности 111а и третьей внутренней поверхности 111с. Однако варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены данным расположением. Например, паз 150 может быть образован в любой одной, выбранной из первой внутренней поверхности 111а, второй внутренней поверхности 111b и третьей внутренней поверхности 111с, в первой внутренней поверхности 111а и третьей внутренней поверхности 111с или в первой внутренней поверхности 111а, второй внутренней поверхности 111b и третьей внутренней поверхности 111с.
Для того чтобы предотвратить возникновение несбалансированной нагрузки в барабане 30 за счет масс 141, в случае если массы 141 расположены в каждом пазу 150, пазы 150 могут быть размещены симметрично относительно воображаемой линии Lr, проходящей через центр С вращения барабана 30 и перпендикулярной земле.
Паз 150 проходит в окружном направлении корпуса 110 балансира, чтобы принимать по меньшей мере две массы 141. Паз 150 включает в себя первые опорные участки 152 для поддерживания масс 141 приблизительно в окружном направлении и радиальном направлении корпуса 110 балансира, и второй опорный участок 154, предусмотренный между первыми опорными участками 152, для поддерживания масс 141 приблизительно в радиальном направлении корпуса 110 балансира. Второй опорный участок 154 включает в себя наклонные поверхности 154а и 154b, скошенные внутрь канала 110а корпуса 110 балансира, и по меньшей мере одну плоскую поверхность 154с, предусмотренную между наклонными поверхностями 154а и 154b.
Первые опорные участки 152 предусмотрены в противоположных концах паза 150 в виде ступенчатого выступа, чтобы предотвращать отделение масс 141 от паза 150, когда скорость вращения барабана 30 находится в пределах заданного диапазона.
Второй опорный участок 154 выступает внутрь канала 110а. Наклонные поверхности 154а и 154b и плоская поверхность 154с предусмотрены на втором опорном участке 154. Наклонные поверхности 154а и 154b включают в себя первую наклонную поверхность 154а и вторую наклонную поверхность 154b, расположенные так, что плоская поверхность 154с находится между первой наклонной поверхностью 154а и второй наклонной поверхностью 154b. Противоположные концы первой наклонной поверхности 154а и второй наклонной поверхности 154b соединены с первыми опорными участками 152 и плоской поверхностью 154с соответственно. Первый угол β1 наклона между плоской поверхностью 154с и первой наклонной поверхностью 154а может отличаться от второго угла β2 наклона между плоской поверхностью 154с и второй наклонной поверхностью 154b. Длина l1 второго опорного участка 154, выступающая внутрь канала 110а, может находиться в пределах 1-3 мм.
Канал 110а включает в себя участок 158 увеличения сечения, образованный в его участке, где образован паз 150. Участок 158 увеличения сечения представляет собой пространство, образованное в канале 110а посредством паза 150. Участок 158 увеличения сечения образован в форме, соответствующей по меньшей мере части массы 141. Точно так же как в пазу 150, каждый участок 158 увеличения сечения может проходить в окружном направлении корпуса 110 балансира, чтобы принимать по меньшей мере две массы 141, и участки 158 увеличения сечения могут быть расположены симметрично относительно воображаемой линии Lr, проходящей через центр С вращения барабана 30.
Площадь С1 сечения в каждом конце участка 158 увеличения сечения больше площади С2 сечения между противоположными концами участка 158 увеличения сечения за счет первой наклонной поверхности 154а, второй наклонной поверхности 154b и плоской поверхности 154с, предусмотренных во втором опорном участке 154.
Поскольку второй опорный участок 154 образован в форме, выступающей внутрь канала 110а, между массами 141, размещенными в пазу 150 или участке 158 увеличения сечения, образуется свободное пространство S1. Когда скорость вращения барабана 30 выходит за пределы заданного диапазона, массы 141 беспрепятственно отделяются от паза 150, не прилипая к пазу 150. В результате массы 141 перемещаются вдоль канала 110а, выполняя функцию балансировки барабана 30.
Корпус 110 балансира в своей задней поверхности, соответствующей внутренней поверхности корпуса 110 балансира, на которой образован паз 150, содержит паз 110b, принимающий магнит, для размещения магнита так, что магнит соединен с пазом 110b, принимающим магнит. Паз 110b, принимающий магнит, может быть образован в форме, соответствующей магниту 160, так что магнит соединен с пазом 110b, принимающим магнит.
Магнит 160 выполнен в дугообразной форме и соединен с задней поверхностью корпуса 110 балансира, чтобы сдерживать по меньшей мере одну массу 141, размещенную в пазу 150 так, что масса 141 не отделяется от паза 150. Магнит 160 может быть закреплен в пазу 110b, принимающем магнит, посредством посадки с натягом или использования дополнительного соединительного материала.
Магнит 160 необязательно соединен с задней поверхностью корпуса 110 балансира. Магнит 160 может быть соединен с передней поверхностью корпуса 110 балансира или с боковой поверхностью корпуса 110 балансира, подсоединенной между передней поверхностью и задней поверхностью корпуса 110 балансира.
Магнит 160 сдерживает массу 141 посредством магнитной силы. Величина магнитной силы, создаваемой магнитом 160, выбирается исходя из скорости вращения барабана 30, когда масса 141 отделена от паза 150. Например, для того чтобы установить скорость вращения барабана 30, когда масса 141 отделена от паза 150, равной 200 об/мин, величина магнитной силы, создаваемой магнитом 160, может быть отрегулирована так, чтобы сдерживать массу 141 таким образом, что по меньшей мере одна масса 141, размещенная в пазу 150, не отделяется от паза 150, в случае если скорость вращения барабана 30 находится в пределах 1-200 об/мин, и так, что масса 141 отделяется от паза 150, в случае если скорость вращения барабана 30 превышает 200 об/мин. Величина магнитной силы, создаваемой магнитом 160, может быть отрегулирована в соответствии с требуемой величиной исходя из объема магнита 160, количества магнитов 160, способа намагничивания магнита 160 и материала магнита 160.
Наклонная боковая стенка 156 предусмотрена на второй внутренней поверхности 111b, соответствующей первой внутренней поверхности 111а, в которой образован паз 150. Как показано на фиг. 11, наклонная боковая стенка 156 создает поддерживающую силу Fs для поддерживания массы 141 в направлении противодействия центробежной силе Fw, приложенной к массе 141 во время вращения барабана 30.
Центробежная сила Fw, приложенная к массе 141 во время вращения барабана 30, уравновешена поддерживающей силой Fs наклонной боковой стенки 156, приложенной к массе 141. Соответственно магнитная сила Fm, создаваемая магнитом 160, соединенным с задней поверхностью корпуса 110 балансира, уравновешивает оставшуюся центробежную силу Fw, приложенную к массе 141, после того как ее составляющая сила уравновешена поддерживающей силой Fs наклонной боковой стенки 156, приложенной к массе 141, т. е. только составляющую силу Fk центробежной силы Fw, образованную вдоль наклонной боковой стенки 156. Таким образом, когда скорость вращения барабана 30 находится в пределах заданного диапазона, перемещение массы 141 может сдерживаться.
Как было описано выше, наклонная боковая стенка 156 предусмотрена на второй внутренней поверхности 111b, соответствующей первой внутренней поверхности 111а, в которой образован паз 150, таким образом, что центробежная сила Fw, приложенная к массе 141 во время вращения барабана 30, уравновешена поддерживающей силой Fs наклонной боковой стенки 156, приложенной к массе 141. Таким образом, перемещение массы 141 эффективно сдерживается и контролируется даже при использовании магнитной силы Fm, имеющей малую величину.
Наклонная боковая стенка 156 может иметь угол α наклона в пределах 5-25°. Угол α наклона наклонной боковой стенки 156 может быть изменен в окружном направлении второй внутренней поверхности 111b. Как показано на фиг. 8, наклонная боковая стенка 156 включает в себя первые участки 156а и второй участок 156b, имеющие разные углы наклона. Второй участок 156b расположен между первыми участками 156а. В первых участках 156а наклонной боковой стенки 156 угол α наклона наклонной боковой стенки 156 может поддерживаться равным 5°. Во втором участке 156b наклонной боковой стенки 156 угол α наклона наклонной боковой стенки 156 может поддерживаться в пределах больше 5° и меньше 25°. Кроме того, угол α наклона наклонной боковой стенки 156 может постепенно увеличиваться или уменьшаться в окружном направлении второй внутренней поверхности 111b.
Каждая масса 141 выполнена из металлического материала, имеющего форму шара. Массы 141 подвижно расположены вдоль кольцевого канала 110а в окружном направлении барабана 30 для уравновешивания несбалансированной нагрузки в барабане 30 во время вращения барабана 30. Когда барабан 30 вращается, центробежная сила приложена к массам 141 в направлении, в котором радиус барабана 30 увеличивается, и массы 141, отделенные от паза 150, перемещаются вдоль канала 110а, выполняя функцию балансировки барабана 30.
Массы 141 размещают в первом корпусе 111, перед тем как первый корпус 111 и второй корпус 112 сваривают друг с другом. Массы 141 могут быть размещены в корпусе 110 балансира при сваривании первого корпуса 111 и второго корпуса 112 друг с другом в положении, в котором массы 141 размещены в первом корпусе 111.
В корпусе 110 балансира содержится амортизирующая текучая среда 170 для предотвращения резкого перемещения масс 141.
Амортизирующая текучая среда 170 оказывает сопротивление массам 141, когда к массам 141 приложена сила, чтобы предотвращать резкое перемещение масс 141 в канале 110а. Амортизирующая текучая среда 170 может представлять собой масло. Амортизирующая текучая среда 170 частично выполняет функцию балансировки барабана 30 совместно с массами 141 во время вращения барабана 30. Амортизирующую текучую среду 170 вводят в первый корпус 111 вместе с массами 141 и размещают в корпусе 110 балансира при сваривании первого корпуса 111 и второго корпуса 112 друг с другом. Однако варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены данным размещением. Например, первый корпус 111 и второй корпус 112 могут быть сварены друг с другом, а затем амортизирующая текучая среда 170 может быть введена в корпус 110 балансира через впускное отверстие (не показанное), образованное в первом корпусе 111 или втором корпусе 112, так что амортизирующая текучая среда 170 размещается в корпусе 110 балансира.
Ниже будет подробно описана структура магнита 160.
Фиг. 12 представляет собой вид, показывающий магнит в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 13 представляет собой вид, показывающий силовые линии магнитного поля, образованного вокруг магнита в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, и фиг. 14 представляет собой вид, показывающий магнит в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 12 и 13, магнит 160 может включать в себя множество единичных магнитов 162, размещенных в окружном направлении корпуса 110 балансира.
Каждый единичный магнит 162 содержит пару N и S полюсов. Каждый единичный магнит 162 включает в себя первую поверхность 162а стыка, контактирующую с задней поверхностью первого корпуса 111, и вторую поверхность 162b стыка, контактирующую с соседним единичным магнитом 162. Внутренняя поверхность 162с и внешняя поверхность 162d каждого единичного магнита 162 могут быть выполнены в дугообразной форме. В качестве альтернативы внутренняя поверхность 162с и внешняя поверхность 162d каждого единичного магнита 162 могут быть выполнены в плоской форме, как показано на фиг. 14.
Единичные магниты 162 соединены друг с другом в плотном контакте посредством первых поверхностей 162 стыка, так что зазор между соответствующими единичными магнитами 162 отсутствует. N полюс одного единичного магнита 162 соединен с S полюсом соседнего магнита 162 в окружном направлении корпуса 110 балансира. S полюс одного единичного магнита 162 соединен с N полюсом соседнего единичного магнита 162 в окружном направлении корпуса 110 балансира.
В случае если единичные магниты 162 размещены в окружном направлении корпуса 110 балансира так, что единичные магниты 162 соединены друг с другом в плотном контакте так, что между соответствующими единичными магнитами 162 нет никаких зазоров, величина магнитной силы на единицу объема магнита 160 значительно увеличивается, тем самым эффективно сдерживая массы 141 по сравнению с вариантом, когда магнит 160 не разделен на множество единичных магнитов 162.
Величина магнитной силы, создаваемой магнитом 160, может быть отрегулирована в соответствии с требуемой величиной на основе объема каждого единичного магнита 162, количества единичных магнитов 162 и материала каждого единичного магнита 162.
Фиг. 15 представляет собой вид, показывающий магнит в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и фиг. 16 представляет собой вид, показывающий силовые линии магнитного поля, образованного вокруг магнита в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 15 и 16, магнит 160 может быть выполнен как единый элемент, включающий в себя множество N и S полюсов. N и S полюса расположены поочередно в окружном направлении корпуса 110 балансира.
В случае если магнит 160 содержит множество N и S полюсов, расположенных поочередно в окружном направлении корпуса 110 балансира, как описано выше, величина магнитной силы на единицу объема магнита 160 значительно увеличивается, тем самым эффективно сдерживая массы 141 по сравнению с вариантом, когда магнит 160 содержит один N полюс и один S полюс.
Величина магнитной силы, создаваемой магнитом 160, может быть отрегулирована в соответствии с требуемой величиной на основе объема магнита 160, количества магнитов 160 и материала магнита 160.
Фиг. 17 представляет собой вид, показывающий структуру, в которой магниты расположены на корпусе балансира.
Как показано на фиг. 17, магниты 160 включают в себя пару из первого и второго магнитов 160а и 160b, размещенных в положениях, соответствующих пазам 150 и наклонным боковым стенкам 156 и соединенных с задней поверхностью корпуса 110 балансира.
Первый магнит 160а и второй магнит 160b могут быть расположены так, что угол β между первой перпендикулярной линией М1, перпендикулярно соединяющей первый магнит 160а с центром С вращения барабана 30, и второй перпендикулярной линией М2, перпендикулярно соединяющей второй магнит 160b с центром С вращения барабана 30, находится в пределах 150-210°. В качестве альтернативы первый магнит 160а и второй магнит 160b могут быть расположены так, что угол β между первой перпендикулярной линией М1 и второй перпендикулярной линией М2 равен 180°. В случае если угол β между первой перпендикулярной линией М1 и второй перпендикулярной линией М2 равен 180°, первый магнит 160а и второй магнит 160b расположены симметрично относительно воображаемой линии Lr, проходящей через центр С вращения барабана 30 и перпендикулярной земле.
Предполагается, что скорость вращения барабана 30 не превышает 200 об/мин, и соответственно массы 141 могут сдерживаться посредством магнитов 160, как описано выше. В случае если количество магнитов 160 равно трем и более, если массы 141 сдерживаются между двумя соседними магнитами 160, массы 141 не могут перемещаться к остальным магнитам 160. Следовательно, массы 141 не могут быть равномерно распределены в корпусе 110 балансира, что приводит к возможности образования несбалансированной нагрузки в барабане 30.
В случае если пара магнитов 160 расположена симметрично относительно воображаемой линии Lr, проходящей через центр С вращения барабана 30, если соответствующие массы 141 размещены в пазу 150а, остальные массы 141 могут естественно размещаться в другом пазу 150b во время вращения барабана 30 и в таком случае сдерживаться посредством магнитов 160. Таким образом, предотвращается неравномерное распределение масс 141 в корпусе 110 балансира.
Ниже будет описан принцип, по которому массы 141 сдерживаются посредством пазов 150 и магнитов 160, когда скорость вращения барабана 30 находится в пределах заданного диапазона, и массы 141 отделяются от пазов 150, когда скорость вращения барабана 30 выходит за пределы заданного диапазона, чтобы сбалансировать барабан 30.
Фиг. 18 и 19 представляют собой виды, показывающие принцип действия балансира в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Амортизирующая текучая среда 170 на фиг. 18 и 19 не показана.
Как показано на фиг. 18, когда скорость вращения барабана 30 находится в пределах заданного диапазона в начале отжима белья, массы 141 размещаются в пазах 150 или участках 158 увеличения сечения, и перемещение масс 141 сдерживается посредством магнитов 160.
Перед началом отжима, т. е. до того как барабан 30 начинает вращаться, массы 141 расположены в нижней части корпуса 110 балансира за счет гравитации. Когда барабан 30 вращается, чтобы отжимать белье в данном состоянии, центробежная сила прикладывается к массам 141. В результате массы 141 перемещаются вдоль канала 110а корпуса 110 балансира. Во время перемещения масс 141 вдоль канала 110а корпуса 110 балансира массы 141 приняты и расположены в пазах 150. Перемещение масс 141, принятых и расположенных в пазах 150, сдерживается магнитной силой, создаваемой магнитами 160, до того как скорость вращения барабана 30 выходит за пределы заданного диапазона. Например, в случае если стиральная машина выполнена так, что когда скорость вращения барабана 30 равна 200 об/мин, центробежная сила, приложенная к массам 141 в результате вращения барабана 30, сила, создаваемая массами 141 за счет гравитации, магнитная сила, создаваемая магнитами 160, и сила, создаваемая пазами 150 для поддерживания масс 141, уравновешены, перемещение масс 141 сдерживается в состоянии, в котором массы 141 приняты и расположены в пазах 150, когда скорость вращения барабана 30 находится в пределах 0-200 об/мин в начале отжима белья. Как было описано выше, перемещение масс 141 сдерживается, когда барабан вращается с относительно низкой скоростью в начале отжима белья, чтобы предохранять массы 141 от создания вибрации барабана 30 вместе с бельем L или предотвращать увеличение вибрации, создаваемой бельем L. Кроме того, может быть уменьшен шум, вызываемый вибрацией барабана 30.
Когда скорость вращения барабана 30 выходит за пределы заданного диапазона, как показано на фиг. 19, массы 141, принятые и сдерживаемые в пазах 150 или участках 158 увеличения сечения, отделяются от пазов 150 или участков 158 увеличения сечения и перемещаются вдоль канала 110а корпуса 110 балансира, выполняя функцию балансировки барабана 30.
Например, в случае если стиральная машина выполнена так, что когда скорость вращения барабана 30 равна 200 об/мин, центробежная сила, приложенная к массам 141 в результате вращения барабана 30, сила, создаваемая массами 141 за счет гравитации, магнитная сила, создаваемая магнитами 160, и сила, создаваемая пазами 150 для поддерживания масс 141, уравновешены, центробежная сила, приложенная к массам 141 увеличивается, когда скорость вращения барабана 30 превышает 200 об/мин. В результате массы 141 отделяются от пазов 150 или участков 158 увеличения сечения и перемещаются вдоль канала 110а корпуса 110 балансира. При этом массы 141 контролируются так, чтобы скользить и катиться в направлении для уравновешивания несбалансированной нагрузки Fu, возникающей в барабане 30 вследствие скапливания белья L на одной стороне, т. е. направлении, противоположном направлению, в котором несбалансированная нагрузка Fu приложена к барабану 30. Таким образом, создаются силы Fa и Fb для уравновешивания несбалансированной нагрузки Fu, чтобы стабилизировать вращение барабана 30.
Хотя показано и описано несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что изменения могут быть выполнены в данных вариантах осуществления без отхода от принципов и сущности изобретения, объем которого определен в пунктах формулы изобретения и их эквивалентах.
Реферат
Балансир включает в себя корпус балансира, содержащий кольцевой канал, образованный в нем, по меньшей мере одну массу, расположенную в упомянутом канале с возможностью перемещения, и по меньшей мере один магнит, соединенный с одной стороной корпуса балансира, для предотвращения перемещения массы по упомянутому каналу, когда скорость вращения барабана стиральной машины находится в пределах заданного диапазона. Упомянутый магнит включает в себя множество единичных магнитов, размещенных в окружном направлении корпуса балансира. 12 з.п. ф-лы, 19 ил.
