БАЛАНСИР И СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКОЙ БАЛАНСИР
BALANCER AND WASHING MACHINE WITH SUCH BALANCER

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 устройство, приспособленное для стирки белья с использованием электроэнергии, которое обычно включает в себя корпус, определяющий внешний вид стиральной машины, бак для размещения моечной воды внутри упомянутого корпуса, барабан, установленный с возможностью вращения внутри упомянутого бака, и электродвигатель для приведения во вращение упомянутого барабана.
Когда барабан вращается посредством электродвигателя, если белье и моечная вода размещены в барабане, белье соприкасается с барабаном и моечной водой, чтобы обеспечить удаление пятен на белье.
Раскрытие
Техническая проблема
Если белье концентрируется в конкретном участке в барабане, не распределяясь в нем равномерно во время вращения барабана, то возникает шум, обусловленный эксцентрическим вращением барабана, и элементы, такие как барабан и электродвигатель, могут даже повреждаться.
Поэтому существует потребность в стиральной машине, которая способна устранить упомянутые недостатки.
Техническое решение
Таким образом, 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 упомянутого описания или могут быть выяснены в результате практического осуществления изобретения.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, стиральная машины включает в себя корпус, барабан, размещенный с возможностью вращения внутри упомянутого корпуса, кольцевую канавку, предусмотренную в упомянутом барабане, и балансир для уравновешивания несбалансированной нагрузки, возникающей в барабане во время вращения барабана, причем упомянутый балансир включает в себя корпус балансира, прикрепленный к упомянутой канавке и содержащий в себе кольцевой канал, по меньшей мере одну массу, подвижно расположенную в упомянутом канале, и по меньшей мере один паз, образованный на внутренней поверхности корпуса балансира и размещающий упомянутую массу так, чтобы сдерживать перемещение массы вдоль упомянутого канала, когда частота вращения барабана находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения.
Упомянутый паз может быть образован из по меньшей мере двух пазов, которые разнесены друг от друга в окружном направлении корпуса балансира.
Упомянутый паз может быть удлинен в окружном направлении корпуса балансира так, чтобы вмещать по меньшей мере две массы.
Упомянутый паз может быть образован из по меньшей мере двух пазов, которые расположены симметрично относительно воображаемой линии, проходящей через центр вращения барабана.
Корпус балансира может включать в себя первый корпус, открытый на одной своей стороне, и второй корпус, закрывающий упомянутый первый корпус так, чтобы образовать кольцевой канал, и упомянутый паз может быть образован в упомянутом первом корпусе.
Упомянутый первый корпус может включать в себя первую внутреннюю поверхность и вторую внутреннюю поверхность, обращенные друг к другу, и третью внутреннюю поверхность, соединяющую первую и вторую внутренние поверхности, и упомянутый паз может быть образован на по меньшей мере одной из первой-третьей внутренних поверхностей.
Расстояние между центром корпуса балансира и второй внутренней поверхностью может быть больше расстояния между центром корпуса балансира и первой внутренней поверхностью, и упомянутый паз может быть образован на первой внутренней поверхности.
Оба конца упомянутого паза могут содержать опорные участки для предотвращения отсоединения упомянутой массы от упомянутого паза, когда частота вращения барабана находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения.
Упомянутый паз может включать в себя по меньшей мере одну наклонную поверхность, которая скошена внутрь упомянутого канала.
Упомянутый паз может включать в себя по меньшей мере одну плоскую поверхность, и упомянутая наклонная поверхность может включать в себя первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, присоединенные в обоих концах упомянутой плоской поверхности.
Первый наклонный угол, образованный посредством упомянутой плоской поверхности и первой наклонной поверхности, может отличаться от второго наклонного угла, образованного посредством упомянутой плоской поверхности и второй наклонной поверхности.
Упомянутая масса может быть предусмотрена в форме шара.
Упомянутый канал может размещать в себе текучую среду так, что упомянутая масса предохранена от внезапного перемещения.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, описана стиральная машина, включающая в себя корпус, барабан, расположенный с возможностью вращения в упомянутом корпусе, и балансир, который соединен с упомянутым барабаном и уравновешивает несбалансированную нагрузку, возникающую в барабане по время вращения барабана, причем упомянутый балансир включает в себя корпус балансира, содержащий в себе кольцевой канал, и по меньшей мере одну массу, подвижно расположенную в упомянутом канале, и упомянутый канал включает в себя по меньшей мере один участок увеличения поперечного сечения, имеющий увеличенную площадь поперечного сечения, так что упомянутый участок увеличения поперечного сечения, сдерживает перемещение массы вдоль канала, когда частота вращения барабана находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения.
Упомянутый участок увеличения поперечного сечения может быть образован из по меньшей мере двух участков увеличения поперечного сечения, которые разнесены друг от друга в окружном направлении корпуса балансира.
Упомянутый участок увеличения поперечного сечения может быть удлинен в окружном направлении корпуса балансира, чтобы вмещать по меньшей мере две массы.
Упомянутый участок увеличения поперечного сечения может быть образован из по меньшей мере двух участков увеличения поперечного сечения, которые расположены симметрично относительно воображаемой линии, проходящей через центр вращения барабана.
Площадь поперечного сечения обоих концов упомянутого участка увеличения поперечного сечения может быть больше площади поперечного сечения между обоими концами участка увеличения поперечного сечения, так что по меньшей мере одна масса, расположенная в участке увеличения поперечного сечения, беспрепятственно отсоединяется от участка увеличения поперечного сечения, когда частота вращения барабана выходит за пределы конкретного диапазона частоты вращения.
Упомянутая масса может быть предусмотрена в форме шара.
Упомянутый участок увеличения поперечного сечения может иметь форму, соответствующую по меньшей мере одному участку упомянутой массы.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, балансир стиральной машины для уравновешивания несбалансированной нагрузки на барабан стиральной машины включает в себя корпус балансира, который прикреплен к по меньшей мере одной из передней поверхности и задней поверхности барабана и содержит канал, проходящий в окружном направлении барабана, множество масс, подвижно расположенных вдоль упомянутого канала, по меньшей мере один паз, который образован на внутренней поверхности корпуса балансира и размещает упомянутое множество масс так, чтобы сдерживать перемещение масс вдоль упомянутого канала, когда частота вращения барабана находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения, и амортизирующую текучую среду, размещенную в упомянутом канале так, что амортизирующая текучая среда оказывает сопротивление массам, когда на массы действует сила.
Упомянутый паз может быть удлинен в окружном направлении корпуса балансира, чтобы вмещать по меньшей мере две массы.
Упомянутый паз может включать в себя первые опорные участки, предусмотренные в его обоих концах так, чтобы поддерживать упомянутые массы в окружном и радиальном направлениях корпуса балансира, и второй опорный участок, предусмотренный между упомянутыми первыми опорными участками так, чтобы поддерживать упомянутые массы в радиальном направлении корпуса балансира.
Упомянутый второй опорный участок может выступать внутрь упомянутого канала.
Упомянутый второй опорный участок может иметь длину в пределах от 1 мм до 3 мм, которая выступает внутрь упомянутого канала.
Полезные эффекты
Как очевидно из вышеприведенного описания, балансир в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может стабилизировать вращательное движение барабана посредством эффективного уравновешивания несбалансированной нагрузки, действующей на барабан.
Кроме того, можно предотвращать образование вибрации и шума за счет массы для балансировки, прежде чем барабан достигнет конкретной частоты вращения.
Описание чертежей
Эти и/или другие аспекты настоящего изобретения станут очевидными и более понятными из приведенного ниже описания вариантов осуществления, воспринимаемого совместно с прилагаемыми чертежами, из которых:
Фиг. 1 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию стиральной машины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 представляет собой отдельный перспективный вид барабана и балансира в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 представляет собой увеличенный вид участка «А» на Фиг. 1;
Фиг. 4 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира, показанного на Фиг. 2;
Фиг. 5 представляет собой увеличенный вид участка «В» на Фиг. 4;
Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии I-I на Фиг. 5;
Фиг. 7 представляет собой схему для пояснения соотношения между центробежной силой, магнитной силой и опорной силой около наклонной боковой стенки;
Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии II-II на Фиг. 5;
Фиг. 9 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира, показанного на Фиг. 4, если смотреть под другим углом;
Фиг. 10 представляет собой чертеж, показывающий структуру соединения между корпусом балансира и магнитом;
Фиг. 11 представляет собой чертеж, показывающий другую структуру соединения между корпусом балансира и магнитом;
Фиг. 12 представляет собой чертеж, показывающий еще одну структуру соединения между корпусом балансира и магнитом;
Фиг. 13 представляет собой чертеж, показывающий структуру магнита;
Фиг. 14 представляет собой чертеж, показывающий другую структуру магнита;
Фиг. 15 представляет собой чертеж, показывающий структуру, в которой магниты расположены на корпусе балансира;
Фиг. 16 и 17 представляют собой чертежи, поясняющие принцип действия балансира в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 18 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира в соответствии вторым примером осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 19 представляет собой увеличенный вид участка «С» на Фиг. 18;
Фиг. 20 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии III-III на Фиг. 19;
Фиг. 21 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира в соответствии с третьим примером осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 22 представляет собой увеличенный вид участка «D» на Фиг. 21; и
Фиг. 23 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии IV-IV на Фиг. 22.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны в прилагаемых чертежах, в которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам.
Фиг. 1 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию 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 внутри корпуса 10, барабан 30, расположенный с возможностью вращения внутри бака 20, и электродвигатель 40 для приведения в движение барабана 30.
Корпус 10 в своей передней части содержит загрузочное отверстие 11, посредством которого белье может быть размещено в барабане 30. Загрузочное отверстие 11 открывается и закрывается посредством дверцы 12, прикрепленной к передней части корпуса 10.
Бак 20 в своей верхней части содержит трубы 50 подачи воды для подачи моечной воды в бак 20. Каждая из труб 50 подачи воды на одной своей стороне соединена с клапаном 56 подачи воды, а на другой своей стороне 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.
Бак 20 в своей нижней части содержит сливной насос 60 и сливную трубу 62 для выпуска воды в баке 20 за пределы 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. Передняя панель 32 содержит отверстие 32а для загрузки белья, а задняя панель 33 соединена с приводным валом 42, на который электродвигатель 40 передает вращающий момент.
Вокруг барабана 30 образовано множество сквозных отверстий 34, через которые проходит моечная вода, и на внутренней периферийной поверхности барабана 30 образовано множество приспособлений 35 для подъема, так что во время вращения барабана 30 белье переворачивается.
Приводной вал 42 расположен между барабаном 30 и электродвигателем 40. 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 электродвигатель 40 приводит в движение приводной вал 42, барабан 30, соединенный с приводным валом 42, вращается вокруг приводного вала 42.
Задняя стенка бака 20 содержит гнездо 70 под подшипники, для того чтобы поддерживать с возможностью вращения приводной вал 42. Гнездо 70 под подшипники может быть выполнено из алюминиевого сплава и вставлено в заднюю стенку бака 20 во время литья под давлением бака 20. Подшипники 72 установлены между гнездом 70 под подшипники и приводным валом 42, так что приводной вал 4 выполнен с возможностью беспрепятственного вращения.
Бак 20 поддерживается посредством амортизатора 78. Амортизатор 78 соединяет внутреннюю нижнюю поверхность корпуса 10 с внешней поверхностью бака 20.
Во время стирки электродвигатель 40 вращает барабан 30 с низкой скоростью в направлениях вперед и назад и таким образом пятна на белье удаляются по мере того, как белье в барабане 30 непрерывно переворачивается.
Во время сушки, когда электродвигатель 40 вращает барабан 30 с высокой скоростью в одном направлении, вода отделяется от белья под действием центробежной силы, действующей на белье.
Во время сушки, когда белье сконцентрировано в конкретном участке в барабане 30 не распределяясь в нем равномерно во время вращения барабана 30, барабан 30 вращается неустойчиво, что приводит к вибрации и шуму.
Поэтому стиральная машина 1 включает в себя балансир 100 для стабилизации вращательного движения барабана 30.
Фиг. 2 представляет собой отдельный перспективный вид барабана и балансира в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения. Фиг. 3 представляет собой увеличенный вид участка «А» на Фиг. 1. Фиг. 4 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира, показанного на Фиг. 2. Фиг. 5 представляет собой увеличенный вид участка «В» на Фиг. 4. Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии I-I на Фиг. 5. Фиг. 7 представляет собой схему для пояснения соотношения между центробежной силой, магнитной силой и опорной силой около наклонной боковой стенки. Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии II-II на Фиг. 5.
Балансир 100 может быть прикреплен к по меньшей мере одной из передней панели 32 и задней панели 33 барабана 30. Поскольку балансиры 100, прикрепленные к передней панели 32 и задней панели 33, одинаковые, ниже описание будет приведено на основе балансира 100, прикрепленного к передней панели 32.
Как показано на Фиг. 1-8, балансир 100 включает в себя корпус 110 балансира, содержащий кольцевой канал 110а, и множество масс 141, размещенных в кольцевом канале 110а и выполняющих функцию балансировки барабана 30 при перемещении вдоль кольцевого канала 110а.
Передняя панель 32 барабана 30 содержит кольцевую канавку 38, открытую на ее передней стороне, и корпус 110 балансира размещается в канавке 38. Корпус 110 балансира может быть соединен с барабаном 30 посредством крепежного элемента 180, чтобы быть прочно прикрепленным к барабану 30.
Корпус 110 балансира включает в себя первый кольцевой корпус 111, открытый на одной своей стороне, и второй корпус 112 для закрытия открывающегося участка первого корпуса 111. Кольцевой канал 110а образован посредством внутренней поверхности первого корпуса 111 и внутренней поверхности второго корпуса 112. Первый и второй корпуса 111 и 112 могут быть выполнены из пластмассы, такой как полипропилен (polypropylene - PP) или сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (acrylonitrile butadiene styrene resin - ABS), посредством литья под давлением и могут быть соединены друг с другом посредством термической сварки. В дальнейшем передней поверхностью корпуса 110 балансира называется поверхность, обращенная в его переднюю сторону, когда корпус 110 балансира соединен с барабаном 30, задней поверхностью корпуса 110 балансира называется поверхность, которая противоположна передней поверхности корпуса 110 балансира и обращена к передней панели 32 барабана 30, когда корпус 110 балансира соединен с барабаном 30, и боковой поверхностью корпуса 110 балансира называется поверхность, которая соединяет переднюю и заднюю поверхности корпуса 110 балансира.
Первый корпус 111 содержит первые соединительные пазы 121, образованные на обеих сторонах канала 110а, а второй корпус 112 содержит первый соединительный выступ 131, соединенный с каждым из первых соединительных пазов 121. Второй соединительный выступ 122 образован между первым соединительным пазом 121 первого корпуса 111 и каналом 110а. Второй соединительный выступ 122 первого корпуса 111 соединен с вторым соединительным пазом 132, образованным на внутренней стороне первого соединительного выступа 131 второго корпуса 112. Третий соединительный паз 123 образован на внутренней поверхности второго соединительного выступа 122 рядом с каналом 110а, и второй корпус 112 содержит третий соединительный выступ 133, соединенный с третьим соединительным пазом 123. В соответствии с такой структурой соединения, первый корпус 111 может быть прочно соединен с вторым корпусом 112, и когда в канале 110а размещена текучая среда, такая как масло, можно предотвратить утечку текучей среды.
Первый корпус 111 включает в себя первую и вторую внутренние поверхности 111а и 111b, обращенные друг к другу, и третью внутреннюю поверхность 111с, соединяющую первую и вторую внутренние поверхности 111а и 111b.
Пазы 150, в которых размещено множество масс 141, образованы на по меньшей мере одной из первой, второй и третьей внутренних поверхностей 111а, 111b и 111с, для того чтобы на время сдерживать массы 141. Хотя Фиг. 2-8 показывают структуру, в которой пазы 150 образованы поперек первой и третьей внутренних поверхностей 111а и 111с, настоящее изобретение не ограничено данным расположением. Например, пазы 150 могут быть также образованы на по меньшей мере одной из первой, второй и третьей внутренних поверхностей 111а, 111b и 111с, образованы поперек первой и третьей внутренних поверхностей 111а и 111с или образованы поперек первой, второй и третьей внутренних поверхностей 111а, 111b и 111с. Расстояние между центром корпуса 110 балансира и второй внутренней поверхностью 111b может быть больше расстояния между центром корпуса 110 балансира и первой внутренней поверхностью 111а.
Каждый их пазов 150 удлинен в окружном направлении корпуса 110 балансира, чтобы вмещать по меньшей мере две массы 141. Паз 150 включает в себя первые опорные участки 152 для поддержки масс 141 в по существу окружном и радиальном направлениях корпуса 110 балансира, и второй опорный участок 154, предусмотренный между первыми опорными участками 152, для поддержки масс 141 в по существу радиальном направлении корпуса 110 балансира. Первые опорные участки 152 предусмотрены в ступенчатой форме в обоих концах паза 150, чтобы предотвращать отсоединение масс 141 от паза 150, когда частота вращения (число оборотов в минуту) барабана 30 находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения.
Кроме того, пазы 150 могут быть расположены симметрично относительно воображаемой линии Lr, которая проходит через центр вращения барабана 30 и перпендикулярна земле, чтобы не вызывать несбалансированную нагрузку на барабан 30 за счет масс 141 в положении, в котором массы 141 размещены на и приняты в пазы 150.
Наклонная боковая стенка 156 предусмотрена на второй внутренней поверхности 111b, соответствующей участку первой внутренней поверхности 111а, содержащему паз 150. Как показано на Фиг. 7, наклонная боковая стенка 156 создает опорную силу Fs для поддержки каждой массы 141 в направлении против центробежной силы Fw, приложенной к массе 141, когда барабан 30 вращается. Центробежная сила Fw, приложенная к массе 141, когда барабан 30 вращается, уравновешивается опорной силой Fs, приложенной к массе 141 посредством наклонной боковой стенки 156. Таким образом, магнитная сила Fm, создаваемая магнитом 160, соединенным с задней поверхностью корпуса 110 балансира, уравновешивает только силу Fk, образованную на массе 141 вдоль наклонной боковой стенки 156, и тем самым может сдерживать перемещение массы 141, когда частота вращения барабана 30 находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения. Как было описано выше, посредством образования наклонной боковой стенки 156 на второй внутренней поверхности 111b, соответствующей участку первой внутренней поверхности 111а, содержащему паз 150, и уравновешивания центробежной силы Fw, приложенной к массе 141 во время вращения барабана 30 через наклонную боковую стенку 156, можно эффективно сдерживать и контролировать перемещение массы 141 используя только магнитную силу Fm малой величины.
Наклонный угол α наклонной боковой стенки 156 может находиться в пределах от примерно 5° до примерно 25°. Наклонный угол α наклонной боковой стенки 156 может быть изменен в окружном направлении внутренней поверхности корпуса 110 балансира, хотя это не показано. Другими словами, наклонный угол α наклонной боковой стенки 156 может поддерживаться равным 5° в любом одном сечении и поддерживаться больше или меньше 5° в другом сечении. Кроме того, наклонный угол α наклонной боковой стенки 156 может также непрерывно увеличиваться или уменьшаться в окружном направлении внутренней поверхности корпуса 110 балансира. Как было описано выше, посредством изменения наклонного угла α наклонной боковой стенки 156 в окружном направлении внутренней поверхности корпуса 110 балансира, можно предотвращать застопоривание массы 141, размещенной в пазу 150, внутри паза 150.
Канал 110а включает в себя участок 158 увеличения поперечного сечения, имеющий увеличенное поперечное сечение на участке, содержащем паз 150. Участок 158 увеличения поперечного сечения представляет собой пространство, образованное в канале 110а посредством паза 150. Участок 158 увеличения поперечного сечения может быть предусмотрен в форме, соответствующей по меньшей мере одному участку массы 141, и быть удлиненным в окружном направлении корпуса 110 балансира, чтобы вмещать по меньшей мере две массы 141 по аналогии с пазом 150. Кроме того, участок 158 увеличения поперечного сечения может быть расположен симметрично относительно воображаемой линии Lr, проходящей через центр вращения барабана 30.
Каждая из масс 141 выполнена из металлического материала в форме шара. Масса 141 подвижно расположена вдоль кольцевого канала 110а в окружном направлении барабана 30, чтобы уравновешивать несбалансированную нагрузку на барабан 30 во время вращения барабана 30. Когда барабан 30 вращается, центробежная сила действует на массу 141 в радиальном наружном направлении барабана 30. При этом масса 141, отсоединенная от паза 150, осуществляет функцию балансировки барабана 30 при перемещении вдоль канала 110а.
Перед тем как первый и второй корпусы 111 и 112 соединяют друг с другом, массу 141 размещают в первом корпусе 111. Масса 141 может быть размещена и установлена в корпусе 110 балансира во время соединения первого и второго корпусов 111 и 112 в состоянии, в котором масса 141 размещена в первом корпусе 111.
Внутри корпуса 110 балансира размещается амортизирующая текучая среда 170, так что масса 141 может быть предохранена от внезапного перемещения.
Амортизирующая текучая среда 170 оказывает сопротивление на массу 141, когда на массу 141 действует сила, тем самым предотвращая внезапное перемещение массы 141 внутри канала 110а. Амортизирующая текучая среда 170 может быть образована из масла. Амортизирующая текучая среда 170 частично выполняет функцию балансировки барабана 30 совместно с массой 141.
Амортизирующая текучая среда 170 вводится в первый корпус 111 вместе с массой 141, а затем размещается внутри корпуса 110 балансира во время соединения первого и второго корпусов 111 и 112. Однако способ размещения амортизирующей текучей среды 170 внутри корпуса 110 балансира не ограничен данным способом. Например, после того как первый и второй корпуса 111 и 112 соединены друг с другом, амортизирующая текучая среда 170 может быть также размещена внутри корпуса 110 балансира посредством введения в корпус 110 балансира через впускное отверстие (не показанное) или подобное отверстие, образованное на первом или втором корпусе 111 и 112.
Задняя поверхность корпуса 110 балансира соединена с по меньшей мере одним магнитом 160, чтобы удерживать массу 141 вместе с пазом 150.
Фиг. 9 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира, показанного на Фиг. 4, если смотреть под другим углом. Фиг. 10 представляет собой чертеж, показывающий структуру соединения между корпусом балансира и магнитом. Фиг. 11 представляет собой чертеж, показывающий другую структуру соединения между корпусом балансира и магнитом. Фиг. 12 представляет собой чертеж, показывающий еще одну структуру соединения между корпусом балансира и магнитом. Фиг. 13 представляет собой чертеж, показывающий структуру магнита. Фиг. 14 представляет собой чертеж, показывающий другую структуру магнита. Фиг. 15 представляет собой чертеж, показывающий структуру, в которой магниты расположены на корпусе балансира.
Как показано на Фиг.  9 и 10, задняя поверхность корпуса 110 балансира, соответствующая его внутренней поверхности, содержащей паз 150, снабжена пазом 110b, принимающим магнит, для приема и соединения с соответствующим магнитом 160. Паз 110b, принимающий магнит, может быть предусмотрен в форме, соответствующей магниту 160, так что магнит 160 соединяется с пазом 110b, принимающим магнит.
Магнит 160 образован в по существу прямоугольной форме и сдерживает массы 141 так, что масса 141, которая соединена с задней поверхностью корпуса 110 балансира и размещается в пазу 150, не отсоединяется от паза 150. Магнит 160 может быть прикреплен к пазу 110b, принимающему магнит, с использованием соединения с натягом между ними, адгезива (не показанного) или подобного средства.
Магнит 160 не ограничен соединением с задней поверхностью корпуса 110 балансира. Например, магнит 160 может быть также соединен с передней поверхностью корпуса 110 балансира или боковой поверхностью, соединяющей переднюю и заднюю поверхности корпуса 110 балансира.
Магнит 160 сдерживает массы 141 используя магнитную силу, и величина магнитной силы магнита 160 определяется в зависимости от частоты вращения барабана 30 именно тогда, когда массы 141 отсоединяются от паза 150. Например, для того чтобы частота вращения барабана 30 именно тогда, когда массы 141 отсоединяются от паза 150, была равна 200 об/мин, величина магнитной силы магнита 160 может быть отрегулирована таким образом, что массы 141 сдерживаются так, что масса 141, размещенная в пазу 150, не отсоединяется от паза, когда частота вращения барабана 30 находится в пределах 1-200 об/мин, и массы 141 отсоединяются от паза 150, когда частота вращения барабана 30 превышает 200 об/мин. При этом величина магнитной силы магнита 160 больше величины центробежной силы, действующей на массы 141, когда частота вращения барабана 30 находится в пределах 0-200 об/мин, меньше величины центробежной силы, действующей на массы 141, когда частота вращения барабана 30 превышает 200 об/мин, и равна величине центробежной силы, действующей на массы 141, когда частота вращения барабана 30 равна 200 об/мин.
Величина магнитной силы магнита 160 может быть отрегулирована в соответствии с требуемой величиной посредством размера магнита 160, количества магнитов 160, способа намагничивания магнитов 160 или т.п.
Ниже будет описана другая структура соединения магнита 160 с задней поверхностью корпуса 110 балансира.
Как показано на Фиг. 11, задняя поверхность корпуса 110 балансира содержит соединительную направляющую 161 для приема и соединения с магнитом 160. Соединительная направляющая 161 включает в себя множество опорных выступов 161а для соединения с магнитом 160 в окружном направлении корпуса 110 балансира и для предотвращения отсоединения магнита от соединительной направляющей 161 посредством поддерживания магнита 160 в положении, в котором магнит 160 соединен с соединительной направляющей 161.
Магнит 160 включает в себя ступенчатый участок 160а, образованный на его боковой поверхности так, чтобы поддерживаться посредством множества опорных выступов 161а в положении, в котором магнит 160 соединен с соединительной направляющей 161. Магнит 160 может быть соединен и прикреплен к корпусу 110 балансира посредством литья под давлением со вставкой, при котором магнит 160 вставляют в форму для литья под давлением и изготовления корпуса 110 балансира.
Как показано на Фиг. 2, магнит 160 может быть соединен с задней поверхностью корпуса 110 балансира при этом будучи размещенным в коробке 162 магнита.
Одна сторона коробки 162 магнита содержит соединительную направляющую 163 для приема и соединения с магнитом 160. Соединительная направляющая 163 включает в себя множество опорных выступов 163а для соединения с магнитом 160 в окружном направлении корпуса 110 балансира и для предотвращения отсоединения магнита 160 от соединительной направляющей 163 посредством поддерживания магнита 160 в положении, в котором магнит 160 соединен с соединительной направляющей 163.
Магнит 160 включает в себя ступенчатый участок 160а, образованный на его боковой поверхности так, чтобы удерживаться посредством упомянутого множества опорных выступов 163а в положении, в котором магнит 160 соединен с соединительной направляющей 163. Магнит 160 может быть соединен с и прикреплен к коробке 162 магнита посредством литья под давлением со вставкой, при котором магнит 160 вставляют в форму для литья под давлением и изготовления коробки 162 магнита.
Коробка 162 магнита может быть прикреплена к задней поверхности корпуса 110 балансира посредством термической сварки или подобного средства при этом будучи соединенной с магнитом 160.
Ниже будет подробно описана структура магнита 160.
Как показано на Фиг. 13, магнит 160 может быть образован в виде множества единичных магнитов 164, которые соединены друг с другом в окружном направлении корпуса 110 балансира.
Когда упомянутое множество единичных магнитов 164 расположены в окружном направлении корпуса 110 балансира и соединены друг с другом так, чтобы не образовывать зазора между упомянутым множеством единичных магнитов 164, величина магнитной силы магнита 160 на единичный объем значительно увеличивается. Это означает, что магнит 160 может одинаково сдерживать массы 141, даже если используется магнит, имеющий меньший размер и выполненный из более дешевого материала.
Как показано на Фиг. 14, магнит 160 может быть также выполнен так, чтобы содержать множество пар разделенных составных полюсов.
Таким образом, когда магнит 160 содержит множество пар разделенных составных полюсов, величина магнитной силы магнита 160 на единицу объема значительно увеличивается по сравнению с одной парой полюсов. Таким образом, магнит 160 может одинаково удерживать массы 141, даже если используется магнит, имеющий меньший размер и выполненный из более дешевого материала.
Фиг. 15 представляет собой чертеж, показывающий структуру, в которой магниты расположены на корпусе балансира.
Как показано на Фиг. 15, магниты 160 могут быть расположены симметрично относительно воображаемой линии Lr, которая проходит через центр вращения барабана 30 и перпендикулярна земле, в соответственных положениях, соответствующих паре пазов 150.
Как было описано выше, в случае если количество магнитов 160 равно трем или более при условии, что массы 141 могут сдерживаться магнитами 160, поскольку частота вращения барабана 30, например, не превышает 200 об/мин, когда массы 141 захватываются между двумя соседними магнитами 160 во время сдерживания, массы 141 не перемещаются к оставшимся магнитам 160. Таким образом, массы 141 распределены неравномерно в корпусе 110 балансира, тем самым допуская образование несбалансированной нагрузки в барабане 30.
В случае если пара магнитов 160 расположены симметрично относительно воображаемой линии Lr, которая проходит через центр вращения барабана 30, когда некоторые массы 141 полностью размещены в каком-либо одном пазу 150а, масса 141, которая не размещается в каком-либо одном пазу 150а, может быть естественно размещена в другом пазу 150b и сдерживаться магнитами 160 во время вращения барабана 30. Таким образом, не может возникать явление, при котором массы 141 неравномерно распределены в корпусе 110 балансира.
Ниже будет описан принцип, по которому массы 141 сдерживаются посредством паза 150 и магнита 160, когда частота вращения барабана 30 находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения, и массы 141 отсоединяются от паза 150 и выполняют функцию балансировки барабана 30, когда частота вращения барабана 30 выходит за пределы конкретного диапазона частоты вращения.
Фиг. 16 и 17 представляют собой чертежи, показывающие принцип действия балансира в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения. Амортизирующая текучая среда 170 на Фиг. 16 и 17 не показана.
Как показано на Фиг. 16, во время первоначальной сушки белья, когда частота вращения барабана 30 находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения, массы 141 размещаются в пазу 150 или участке 158 увеличения поперечного сечения, и перемещение масс 141 сдерживается магнитами 160.
Перед началом сушки, т.е. до того как барабан 30 начнет вращаться, массы 141 полностью размещаются на дне корпуса 110 балансира под действием гравитации. В таком положении, когда начинается сушка и барабан 30 вращается, центробежная сила действует на массы 141 так, что массы 141 перемещаются вдоль канала 110а корпуса 110 балансира так, чтобы быть размещенными и установленными в пазу 150 во время перемещения вдоль канала 110а корпуса 110 балансира. Перемещение масс 141, размещенных и установленных в пазу 150, сдерживается магнитной силой магнитов 160 до тех пор, пока частота вращения барабана 30 не выходит за пределы конкретного диапазона частоты вращения. Например, если стиральная машина выполнена так, что центробежная сила, приложенная к массам 141 в результате вращения барабана 30, сила, обусловленная весом масс 141, магнитная сила магнитов 160 и сила, поддерживающая массы 141 посредством паза 150, уравновешивают друг друга, когда частота вращения барабана 30 равна 200 об/мин, перемещение масс 141 сдерживается в положении, в котором массы 141 размещены и посажены в пазу 150, когда частота вращения барабана 30 находится в пределах диапазона 0-200 об/мин во время первоначальной сушки белья. Таким образом, во время первоначальной сушки белья, посредством сдерживания перемещения масс 141, когда барабан 30 вращается с относительно низкой скоростью, можно предотвращать явление, при котором массы 141 создают вибрацию барабана 30 совместно с бельем L или вибрация, создаваемая бельем L, увеличивается. Кроме того, можно уменьшить шум, вызываемый вибрацией барабана 30.
Как показано на Фиг. 17, когда частота вращения барабана 30 выходит за пределы конкретного диапазона частоты вращения, массы 141, размещенные и сдерживаемые в пазу 150 или участке 158 увеличения поперечного сечения, отсоединяются от паза 150 или участка 158 увеличения поперечного сечения и выполняют функцию балансировки барабана 30 при перемещении вдоль канала 110а корпуса 110 балансира.
Например, если стиральная машина выполнена так, что центробежная сила, приложенная к массам 141 в результате вращения барабана 30, сила, обусловленная весом масс 141, магнитная сила магнитов 160 и сила, поддерживающая массы 141 посредством паза 150, уравновешивают друг друга, когда частота вращения барабана 30 равна 200 об/мин, центробежная сила, приложенная к массам 141, увеличивается, когда частота вращения барабана 30 превышает 200 об/мин. Поэтому массы 141 отсоединяются от паза 150 или участка 158 увеличения поперечного сечения и перемещаются вдоль канала 110а корпуса 110 балансира. При этом массы 141 контролируются так, чтобы перемещаться посредством скольжения или качения к положению, уравновешивающему несбалансированную нагрузку Fu, вызываемую барабаном 30 вследствие смещения белья L, а именно в сторону, противоположную направлению действия несбалансированной нагрузки Fu, тем самым создавая силы Fa и Fb, уравновешивающие несбалансированную нагрузку Fu. В результате можно стабилизировать вращательное движение барабана 30.
Фиг. 18 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира в соответствии вторым примером осуществления настоящего изобретения. Фиг. 19 представляет собой увеличенный вид участка «С» на Фиг. 18. Фиг. 20 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии III-III на Фиг. 19. Для удобства, не приводится описание деталей, совпадающих с балансиром в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.
Как показано на Фиг. 18-20, каждый паз 150 может включать в себя первые опорные участки 152 для поддерживания масс 141 в по существу окружном и радиальном направлении корпуса 110 балансира, второй опорный участок 154, предусмотренный между первыми опорными участками 152, для поддерживания масс 141 в по существу радиальном направлении корпуса 110 балансира, наклонные поверхности 154а и 154b, которые скошены внутрь канала 110а корпуса 110 балансира, и плоскую поверхность 154с, предусмотренную между наклонными поверхностями 154а и 154b.
Второй опорный участок 154 паза 150 предусмотрен в форме, выступающей внутрь канала 110а, и наклонные поверхности 154а и 154b и плоская поверхность 154с предусмотрены во втором опорном участке 154. Наклонные поверхности 154а и 154b включают в себя первую наклонную поверхность 154а и вторую наклонную поверхность 154b с расположенной между ними плоской поверхностью 154с, и оба конца каждой из первой и второй наклонных поверхностей 154а и 154b соответственно соединены с каждым первым опорным участком 152 и плоской поверхностью 154с. Первый наклонный угол β1, образованный посредством плоской поверхности 154с и первой наклонной поверхности 154а, может отличаться от второго наклонного угла β2, образованного посредством плоской поверхности 154с и второй наклонной поверхности 154b. Второй опорный участок 154 может иметь длину l1 в пределах от 1 мм до 3 мм, которая выступает внутрь канала 110а.
Как было описано выше, канал 110а включает в себя участок 158 увеличения поперечного сечения, имеющий увеличенное поперечное сечение в участке, содержащем паз 150. Благодаря первой наклонной поверхности 154а, второй наклонной поверхности 154b и плоской поверхности 154с, предусмотренным во втором опорном участке 154, площадь С1 поперечного сечения обоих концов участка 158 увеличения поперечного сечения больше площади С2 поперечного сечения между обоими концами участка 158 увеличения поперечного сечения.
Как показано на Фиг. 20, второй опорный участок 154 предусмотрен в форме, выступающей внутрь канала 110а, и поэтому образуется зазор S1 между массами 141, размещенными внутри паза 150 или участка 158 увеличения поперечного сечения. Таким образом, поскольку массы 141 беспрепятственно отсоединяются от паза 150 без прикрепления к пазу 150, когда частота вращения барабана 30 выходит за пределы конкретного диапазона частоты вращения, функция балансировки барабана 30 может выполняться, когда массы 141 перемещаются вдоль канала 110а.
Фиг. 21 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов балансира в соответствии с третьим примером осуществления настоящего изобретения. Фиг. 22 представляет собой увеличенный вид участка «D» на Фиг. 21. Фиг. 23 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии IV-IV на Фиг. 22. Для удобства, не приводится описание деталей, совпадающих с балансиром в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.
Как показано на Фиг.  21-23, каждый паз 250 может быть предусмотрен в форме, соответствующей по меньшей мере одному участку массы 141, имеющей форму шара, и по меньшей мере два паза 250 могут быть разнесены друг от друга друг от друга в окружном направлении корпуса 110 балансира.
Упомянутые по меньшей мере два паза 250, разнесенные друг от друга в окружном направлении корпуса 110 балансира, образуют группу 250а пазов. По меньшей мере две группы 250а пазов могут быть размещены в окружном направлении корпуса 110 балансира и расположены симметрично относительно воображаемой линии Lr, которая проходит через центр вращения барабана 30 и перпендикулярна земле.
Как показано на Фиг. 23, массы 141 соответственно посажены на и размещены в пазах 250, разнесенных друг от друга в окружном направлении корпуса 110 балансира. Таким образом, поскольку массы 141 сдерживаются посредством пазов 250, когда частота вращения барабана 30 находится в пределах конкретного диапазона частоты вращения, и массы 141 беспрепятственно отсоединяются от пазов 250 без прикрепления к пазам 250, когда частота вращения барабана 30 выходит за пределы конкретного диапазона частоты вращения, функция балансировки барабана 30 может выполняться, когда массы 141 перемещаются вдоль канала 110а.
Как очевидно из приведенного выше описания, балансир в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения способен стабилизировать вращательное движение барабана посредством эффективного уравновешивания несбалансированной нагрузки, действующей на барабан.
Кроме того, можно предотвратить возникновение вибрации и шума благодаря массе для балансировки, прежде чем барабан достигнет конкретной частоты вращения.
Хотя показано и описано несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, для специалистов в данной области техники будет понятно, 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.