АМОРТИЗАТОР
SHOCK ABSORBER

Изобретение касается амортизатора, в частности для стиральных машин с центрифугой.
Подобные амортизаторы применяются для демпфирования колебаний в стиральных машинах барабанного типа, чтобы обеспечить и бесстрясный ход стиральной машины барабанного типа. Известные амортизаторы имеют при различной частоте вращения стирального барабана зависящее от амплитуды колебаний свойство демпфирования. В области малых амплитуд желательно малое демпфирующее действие амортизаторов, при больших амплитудах напротив желательно как можно сильное демпфирующее действие. Это зависящее от амплитуды демпфирующее свойство отражается в конструктивно сложном строении амортизаторов.
Исходя из этого задачей изобретения является усовершенствование амортизатора с зависящим от амплитуды демпфирующим свойством таким образом, чтобы его производство было проще и дешевле.
Данная задача решается признаками пункта 1 формулы изобретения. Суть изобретения состоит в том, что эластичное покрытие фрикционного демпфирования в осевом направлении по меньшей мере частично свободно, так чтобы упорный элемент в случае больших амплитуд колебания взаимодействовал непосредственно вместе с покрытием фрикционного демпфирования. Покрытие фрикционного демпфирования выполняет тем самым одновременно функцию упорного буфера. Это ведет к простому конструктивному строению и тем самым к недорогому изготовлению амортизатора.
Остальные преимущества изобретения представлены в подпунктах его формулы.
Дополнительные признаки, подробности и преимущества изобретения поясняются ниже описанием, в котором подробнее объясняются несколько примеров исполнения с помощью прилагаемых чертежей. На чертежах показано:
Фиг.1 - схематическое изображение стиральной машины барабанного типа с одним амортизатором в соответствии с первым примером исполнения, вид сбоку.
Фиг.2 - стиральная машина барабанного типа в соответствии с фиг.1, вид спереди,
Фиг.3 - осевое сечение амортизатора в соответствии с фиг.1,
Фиг.4 - трехмерное изображение нажимного поршня амортизатора в соответствии с фиг.1,
Фиг.5 - трехмерное изображение колпачка амортизатора в соответствии с фиг.1,
Фиг.6 - колпачок в соответствии с фиг.5, вид спереди,
Фиг.7 - колпачок в соответствии с фиг.5, вид сбоку,
Фиг.8 - осевое сечение амортизатора в соответствии со вторым примером выполнения,
Фиг.9 - осевое сечение амортизатора в соответствии с третьим примером выполнения,
Фиг.10 - трехмерное изображение нажимного поршня амортизатора в соответствии с фиг.9,
Фиг.11 - вид сверху нажимного поршня в соответствии с фиг.10,
Фиг.12 - осевое сечение амортизатора в соответствии с четвертым примером выполнения,
Фиг.13 - трехмерное изображение нажимного поршня амортизатора в соответствии с фиг.12.
Ниже со ссылкой на фиг.1÷7 описывается первый пример исполнения изобретения. Изображенная в фиг.1 и 2 стиральная машина барабанного типа с вертикальной или наклонной барабанной осью 1 имеет способный вибрировать стиральный агрегат 2 с приводным электродвигателем 3, который посредством ременной передачи 4 приводит в движение не изображенный в отдельности стиральный барабан. Другие связанные со стиральным агрегатом 2 составные части, например механизм передачи, из-за простоты не изображены. Способный вибрировать стиральный агрегат 2 подвешен с помощью винтовых пружин растяжения 5 к корпусу стиральной машины 6, который крепится к стоящему на полу 7 и образующему несущую раму корпусу машины и соединяется с ним. Винтовые пружины растяжения 5 с одной стороны прикреплены на проушины 9, которые расположены в верхней части стирального агрегата 2. С другой стороны они подвешены к проушинам 10, которые образованы на корпусе стиральной машины 6. Корпус 6 покрыт покрывающей панелью 11.
В нижней части стирального агрегата 2 центрально расположены два ниже подробно описываемых фрикционных демпфера 12, которые соединены с рамой машины 8. Каждый фрикционный демпфер 12 имеет трубчатый корпус 13 с центральной продольной осью 14, по которой коаксиально подвижно проводится шток 15. Шток 15 имеет на свободном конце первый элемент крепления 16, с помощью которого фрикционный демпфер 12 прикреплен на подшипнике 17 к стиральному агрегату 2 таким образом, что фрикционный демпфер 12 может поворачиваться вокруг поворотной оси 18, параллельной барабанной оси 1 относительно стирального агрегата 2. На свободном конце корпуса 13 расположен второй элемент крепления 19, с помощью которого фрикционный демпфер 12 прикреплен к подшипнику 20 рамы машины 8 таким образом, что фрикционный демпфер 12 может поворачиваться вокруг оси 21, параллельной барабанной оси 1 относительно рамы машины. Подача и изъятие белья происходит с помощью расположенной на стиральном агрегате откидной заслонки 22.
Ниже ссылкой на фиг. 3÷7 описывается подробнее строение фрикционного демпфера 12. Трубчатый корпус 13 фрикционного демпфера 12 имеет направляющий отрезок 23 и образованный с ним заодно приемный отрезок 24. Направляющий отрезок 23 в направлении движения 25 расположен соответственно приемному отрезку 24. Свободный конец направляющего отрезка 23, который одновременно образует свободный конец корпуса 13, закрыт с помощью дна 26. Дно 26 образовано заодно с элементом крепления 19. Направляющий отрезок 23 имеет внутренний диаметр, который выбран таким образом, чтобы шток 15 проходил вдоль направления движения 25 с как можно малым люфтом и мог передвигаться без трения сцепления.
В направлении движения 25 перед направляющим отрезком 23 расположен принимающий отрезок 24. Принимающий отрезок 24 имеет по сравнению с внутренним диаметром направляющего отрезка 23 больший внутренний диаметр. Приемный отрезок 24 прикреплен с помощью кольцеобразного упорного скрепления 27 к заканчивающемуся штоком концу направляющего отрезка 23.
Конец приемного отрезка 24, противоположный направляющему отрезку 23, закрыт с помощью колпачка 28. Колпачок 28 имеет кольцеообразное дно 29 и прикрепленный на нем участок крепления 30, при этом участок крепления 30 расположен в направлении центральной продольной оси 14 и охватывает приемный отрезок 24. Конец приемного отрезка 24, противоположный направляющему отрезку 23, опирается на дно колпачка 29, а колпачок 28 с помощью не изображенного более подробно стопорного механизма в области отрезка крепления 30 предохраняется от смещения. Кольцеобразное дно колпачка 29 образует отверстие колпачка 31, в котором шток 15 проходит с как можно малым люфтом.
В корпусе 13 в области приемного отрезка 24 размещен узел фрикционного демпфинирования 32. Узел фрикционного демпфирования 32 имеет вдоль центральной продольной оси 14 нажимной поршень 33. Нажимной поршень 33, в основном трубчато сформированный, и включает центрально расположенный отрезок нажатия 34, в котором расположен противоположно штоку 15 кольцевой паз 35. В кольцевом пазе располагается кольцеобразное сплошное эластичное покрытие фрикционного демпфирования 36, которое опирается на боковые стенки кольцевого паза 37, так что относительного нажимного поршня 33 он предохраняется от смещения и трется о шток 15. Боковые стенки 37 кольцевого паза 35 сконструированы таким образом, что нажимной поршень 33 проводится вдоль центральной продольной оси 14 по штоку 15.
Исходя от расположенной к корпусу 13 боковой стенки 37 располагается образованный заодно с нажимным отрезком 34 первый упорный отрезок 38. Первый упорный отрезок 38 сформирован трубчато и не опирается на приемный отрезок 24 корпуса 13. Упорный отрезок 38 имеет вдоль внутреннего объема несколько равномерно по дистанции расположенных и вдоль центральной продольной оси 14 размещенных, а также в направлении покрытия фрикционного демпфирования 36 сужающихся продольных пазов 39, которые размещаются до покрытия фрикционного демпфирования 36. Тем самым покрытие фрикционного демпфирования лежит свободно в области пазов 39 в осевом направлении. По два паза 39 лежат диаметрально противоположно друг к другу. Между двумя расположенными рядом друг с другом пазами 39 находится клин 40, который в противоположном направлении от пазов 39 сужается и проходит рампообразно в направлении боковой стенки 37 и также заоодно с ней образован. Каждый клин 40 имеет боковые стенки 41, которые соответственно ограничивают основу 42 соседнего паза 39. Каждая основа паза проходит в направлении покрытия фрикционного демпфирования 36 также рампообразно.
В соответствии с первым упорным отрезком 38 исходя от расположенной к штоку 15 боковой стенки 37 располагается второй упорный отрезок 43. Второй упорный отрезок 43 сконструирован в соответствии с первым упорным отрезком 38 и образован заодно с нажимным отрезком 34. Пазы 39 и клины 40 второго упорного отрезка 43 расположены по отношению к первому упорному отрезку перекручено. Это означает, что напротив одного паза 39 второго упорного отрезка 43 находится один клин 40 первого упорного отрезка 38 и наоборот. Для более простого монтажа покрытия фрикционного демпфирования 36 нажимной поршень 33 может быть также образован из нескольких частей.
Для ограничения движения нажимного поршня 33 с покрытием фрикционного демпфирования 36 и для достижения действия демпфирования узел фрикционного демпфирования 32 имеет первый упорный элемент 44 со стороны корпуса и второй упорный элемент 45 со стороны штока. Первый упорный элемент 44 включает несколько упорных выступов, которые исходя от упорного скрепления 27 корпуса 13 располагаются вдоль центральной продольной оси 14. Упорный выступ 46 первого упорного элемента 44 образован заодно с упорным скреплением 27 и направляющим отрезком 23 корпуса 13. Возможно также предусмотреть образование из двух частей, при необходимости из различных материалов. Упорные выступы 46 расположены и образованы таким образом, что они образуют удлинение направляющего отрезка 23, так что шток 15 проводится дополнительно через упорный выступ 46 первого упорного элемента 44. Упорные выступы образованы и расположены таким образом, что нажимной поршень 33 с пазами 39 первого упорного отрезка 38 может охватывать упорные выступы 46, так что нажимной поршень 33 может передвигаться в первом промежуточном пространстве 47 между приемным отрезком 24 и упорным выступом 46. Подробное описание упорных выступов 46 и их расположение следует ниже в связи с описанием второго упорного элемента 45.
Второй упорный элемент 45 имеет также несколько упорных выступов, которые образованы заодно с дном 29 колпачка 28 и располагаются вдоль центральной продольной оси 14. Возможно также предусмотреть их образование из двух частей и в случае необходимости из различных материалов. Упорные выступы 46 расположены по кругу вокруг центральной продольной оси 14 и образуют связующее удлинение отверстия колпачка 31, так что шток 15 дополнительно проводится через упорный выступ 46. Для этой цели упорные выступы 46 сформированы в качестве кругокольцевых элементов, при этом расположенная к штоку 15 направляющая стенка 48 имеет изгиб, соответствующий наружному объему штока 15. Каждый упорный выступ 46 уменьшается исходя от дна колпачка 29 в направлении покрытия фрикционного демпфирования 36 и имеет боковые стенки 49 и одну торцевую стенку 50. Кроме того, каждый упорный выступ 46 имеет на стороне, не смотрящей к штоку 15, наружную стенку 51, которая рампообразно выходит в направлении скрепления колпака 29. По два упорных выступа 46 расположены диаметрально противоположно друг к другу, при этом эти два упорных выступа 46 имеют вдоль центральной продольной оси 14 единую длину, но в сравнении с остальными упорными выступами 46 отличающуюся длину. Возможно также и другое их расположение. Упорные выступы 46 второго упорного элемента образовывают вместе с отрезком приема 24 корпуса 13 второе межпространство 52, в которое может передвигаться второй упорный отрезок 43 нажимного поршня 33.
Детальное построение первого упорного элемента 44 соответствует построению второго упорного элемента 45, при этом упорные выступы 46 второго упорного элемента 45 в сравнении с теми же выступами первого упорного элемента 44 расположены смещенно, чтобы было возможно входить в смещенно расположенные пазы 39 второго упорного отрезка 43.
В принципе, построение упорных выступов 46 может быть различным в особенности, что касается длины и формы, если упорные выступы 46 по своей длине и форме сочетаются с пазами 39, так чтобы упорные выступы 46 могли взаимодействовать вместе с покрытием фрикционного демпфирования 36. Предпочительны выступы различной длины, чтобы обеспечить систематическое демпфирование с прогрессирующим возрастанием.
В корпусе 13 с помощью направляющего отрезка 23 и отверстия колпачка 31 дна колпачка 29 вдоль центральной продольной оси проводится подвижно шток 15. Шток 15 образован трубчато и имеет сужающийся конец.
Ниже подробнее описывается способ действия фрикционного демпфера 12 при работе стиральной машины барабанного типа. Сначала стиральный агрегат 2 загружается бельем и стиральный барабан настраивается с помощью приводного двигателя 3 и ременной подачи 4 на число оборотов. Сперва описывается свойство демпфирования фрикционного демпфера 12 при малых амплитудах колебания. Эти малые амплитуды появляются при некритическом количестве оборотов, к примеру при отжиме стиральной машины барабанного типа. В этом случае движение штока 15 относительно корпуса 13 вдоль центральной продольной оси 14 настолько минимально, что нажимной поршень 33 с покрытием фрикционного демпфирования 36 не соприкасается с первым и вторым упорным элементом 44, 45. Нажимной поршень 33 из-за трения сцепления покрытия фрикционного демпфирования 36 не выполняет движений относительно штока 15, так что покрытие фрикционного демпфирования 36 не трется о шток 15. Данное состояние называют безфрикционным холостым ходом. Фрикционный демпфер 12 обладает в таком состоянии небольшим свойством демпфирования, которое характеризуется прочими потерями при трении при движении штока 15. Корпус 13 и шток 15 в данном состоянии почти расстыкованы.
Если напротив число оборотов стиральной машины барабанного типа находится в области так называемого критического числа оборотов или имеет крупный дебаланс, то шток 15 выполняет относительно корпуса 13 большие амплитуды колебаний. В этом случае нажимной поршень 33 с покрытием фрикционного демпфирования 36 взаимодействует с упорными элементами 44, 45, и нажимной поршень 33 двигается относительно штока 15, так что покрытие фрикционного демпфирования 36 трется о шток 15. Если шток 15 движется в направлении движения 25 исходя от позиции, указанной в фиг.3, то нажимной поршень 33 из-за трения сцепления между покрытием фрикционного демпфирования 36 и штоком 15 сперва захватывается вместе в направлении движения 25. С увеличивающейся глубиной движения первый упорный отрезок 38 с пазами 39 проводится через упорный выступ 46 первого упорного элемента 44. Если упорные выступы 46 со своими торцевыми стенками 50 касаются свободно лежащего в области пазов 39 покрытия фрикционного демпфирования 36, то движение нажимного поршня 33 затормаживается и возникает относительное движение между покрытием фрикционного демпфирования 36 и штоком 15. Покрытие фрикционного демпфирования 36 трется о шток 15 и создает демпфирующее действие. Демпфирующее действие зависит от скорости относительного движения и независимо от глубины погружения упорного выступа 46 в покрытие фрикционного демпфирования 36. Эластичное покрытие фрикционного демпфирования 36 имеет во фрикционном демпфере 12 дополнительную функцию упорного буфера. Из-за различной длины упорные выступы 46 внедряются друг за другом в покрытие фрикционного демпфирования 36, так что это не приводит к жесткому упору нажимного поршня 33 и следственно к резкому увеличению силового воздействия на раму машины. Из-за того что два противоположно друг к другу расположенных упорных выступа 46 имеют одну длину, обеспечивается к тому же, что нажимной поршень 33 не застопоривается на штоке 15.
При реверсировании направления движения штока 15 нажимной поршень 33 сперва снова захватывается из-за трения сцепления между покрытием фрикционного демпфирования 36 и штоком в направлении, противоположном направлению движения 25, так что нажимной поршень 33 не движется относительно штока 15. С усиливающимся движением против направления движения 25 второй упорный элемент 43 с пазами 39 приводится в движение через упорный выступ 46 второго упорного элемента 45. Благодаря погружению упорного выступа 46 в покрытие фрикционного демпфирования 36 затормаживается движение нажимного поршня 33, так что покрытие фрикционного демпфирования 36 выполняет относительное движение по отношению к штоку 15 и трется о шток 15. Взаимодействие второго упорного элемента 45 с покрытием фрикционного демпфирования 36 соответствует описанному выше свойству погружения первого упорного элемента 44. В качестве окончательного упора нажимного поршня 33 служит дно колпачка 29. При следующем изменении штока 15 нажимной поршень захватывается снова в направлении движения 25 из-за трения сцепления между покрытием фрикционного демпфирования 36 и штоком 15. Описанный цикл движения повторяется.
Из-за того что покрытие фрикционного демпфирования 36 действует дополнительно в качестве упорного буфера, фрикционный демпфер 12 прост в построении и не дорог в изготовлении. Кроме того, безфрикционный холостой ход может по-любому устанавливаться благодаря простым конструктивным изменениям.
Ниже, со ссылкой на фиг.8, описывается второй пример исполнения изобретения. Конструктивно идентичные детали имеют такие же обозначения, как и в первом примере исполнения, на описание которого здесь указывается. Конструктивно различные, но функционально однотипные детали имеют то же обозначение с добавлением буквы “а”. Основное отличие от первого примера исполнения состоит в том, что нажимной поршень 33 и упорные элементы 44а, 45а образованы таким образом, что минимум один из упорных выступов 46а по меньшей мере частично расположен в одном из пазов 39а. Из-за подобного образования нажимного поршня 33 и упорных элементов 44а, 45а обеспечивается, что или минимум один упорный выступ 46 первого упорного элемента 44а, или минимум один упорный выступ 46а второго упорного элемента 45а сцепляется с одним из пазов 39а нажимного поршня 33а, из-за чего достигается предохранением нажимного поршня 33а от кручения относительно упорных элементов 44а, 45а. Предпочтительно имеют упорные элементы 44а, 45а по четыре упорных выступа 46а. Из-за такого количества упорных выступов 46а при такой же функциональности фрикционного демпфера 12а конструктивные затраты оптимизируются. Что касается дальнейших способов действия, об этом указывается в первом примере исполнения.
Ниже, со ссылкой на фиг.9-11, описывается третий пример исполнения. Конструктивно идентичные элементы имеют те же обозначения, что и в первом примере исполнения, на описание которого здесь указывается. Конструктивно различные, но функционально однотипные элементы имеют такое же обозначение с дополнительной буквой “b”. Основное отличие по сравнению с предыдущими примерами исполнения состоит в том, что для избежания резкого упора нажимного поршня 33b об упорное скрепление 27 и о дно колпачка 29 при экстремальных амплитудах колебаний предусмотрены упорные буферы 53. Упорные отрезки 38b, 43b нажимного поршня 33b имеют по четыре 39b и между пазами 39b расположенные клины 40b. Далее упорные отрезки 38b, 43b имеют по два упорных буфера 53, которые образованы на торцевых стенках клина 54 двух противолежащих друг другу клинов 40b. Упорные буферы 53 первого упорного отрезка 38b расположены смещенно относительно центрально-продольной оси 14 к упорным буферам 53 второго упорного отрезка 43b.
Упорные буферы 53 образованы идентично, так что ниже описывается в итоге один упорный буфер 53. Упорный буфер 53 имеет два образованных цельно с клином 40b и эластично сгибаемых элементов упорного буфера 55, которые образованы в форме изогнутых язычков и исходя от боковых стенок клина 41 направлены друг к другу. Элементы упорного буфера 55, имеющие язычковую форму, перескакивают вдоль центральной продольной оси 14 через торцевые стенки 54 соседнего клина 40b и уменьшаются, если рассматривать это исходя от боковых стенок клина 41 вдоль центральной продольной оси 14. Элементы упорного буфера 55, имеющие язычковую форму, и относящаяся к этому торцевая стенка клина 54 ограничивают в основном выемку упорного буфера 56, которая отчасти расположена в нажимном поршне 33, так что относящаяся к элементам упорного буфера 55 торцевая стенка клина 54 в сравнении с торцевыми стенками 54 соседнего клина 40b сдвинута на задний план. Элементы упорного буфера 55 сгибаемы в выемке упорного буфера 56. Между направленными друг к другу элементами упорного буфера 55 образовано прерывание упорного буфера 57, так что элементы упорного буфера 55 расположены центрированно на одинаковом расстоянии друг к другу и не касаются друг друга. Относительно к выемке упорного буфера 56 расположен противолежащий к прерыванию упорного буфера 57 дугообразный ограничитель упорного буфера 58, образованный цельно с торцевой стенкой клина 54. Ограничитель упорного буфера 58 распространяется до торцевой стенки клина 54 вдоль центральной продольной оси 14 в выемке упорного буфера 56. Возможно также отказаться от ограничителя упорного буфера 58, так что сгибание элементов упорного буфера 55 будет ограничиваться соответствующей торцевой стенкой клина 54.
Ниже описывается способ действия фрикционного демпфера 12b при экстремально больших амплитудах колебаний. При движении штока 15 в направлении движения 25 упорные выступы 46b первого упорного элемента 44b погружаются в покрытие фрикционного демпфирования 36, так что захватываемый штоком 15 нажимной поршень 33b выполняет относительное движение к штоку 15 и трется о шток 15. Из-за погружения упорного выступа 46b покрытие фрикционного демпфирования 36 противодействует движению нажимного поршня 33b и амортизирует надавливание упорного выступа 46b на покрытие фрикционного демпфирования 36. Если амплитуда колебания фрикционного демпфера 12b настолько велика, что для ограничения движения нажимного поршня 33b недостаточно амортизирующее действие покрытия фрикционного демпфирования 36, то начинают действовать упорные буферы 53. При экстремально больших амплитудах колебаний элементы 55 упорного буфера 53 ударяются о упорное скрепление 27 направляющего отрезка 23. С усиливающимся движением нажимного поршня 33b в направлении движения 25 сгибаются эластичные элементы упорного буфера 55 в направлении ограничителя упорного буфера 58 и тем самым противодействуют амортизирующе движению нажимного поршня 33b. Если движение нажимного поршня 33b прекращается, то эластичные элементы упорного буфера 55 снова распружиниваются и двигают нажимной поршень 33b до тех пор против направления движения 25, пока они разряжаются. При экстремально больших амплитудах колебаний сгибание элементов упорного буфера 55 ограничивается с помощью упора об ограничитель упорного буфера 58, если же ограничитель упорного буфера 58 не предусмотрен, то упором о соответствующую торцевую стенку клина 54. Одновременно упираются торцевые стенки клина 54 соседних к упорным буферам 53 клинов 40b об упорное скрепление 27. При реверсировании направления движения штока 15 нажимной поршень 33b захватывается в направлении движения 25, при этом выше описанный процесс при упоре нажимного поршня 33b о дно колпачка 29 повторяется. Альтернативно упорные буферы 53 могут быть также образованы на упорном скреплении 27 и на дне колпачка 29. Что касается дальнейших способов действия, здесь указывается на предыдущие примеры исполнения.
Ниже, со ссылкой на фиг.12 и 13, описывается четвертый пример исполнения изобретения. Конструктивно идентичные элементы имеют те же обозначения, что и в предыдущих примерах исполнения, на описание которых здесь указывается. Конструктивно различные, но функционально однотипные элементы имеют такие же обозначения с дополнительной буквой „с". Основное отличие по сравнению с предшествующими примерами исполнения состоит в том, что каждый упорный буфер 53с имеет непрерываемый и к середине сужающийся элемент упорного буфера 55с в форме дуги, который полностью ограничивает выемку упорного буфера 56 на стороне, противоположной торцевой стенке 54. Прерывание упорного элемента не предусматривается. Альтернативно упорные буферы 53 могут быть также расположены на упорном скреплении 27 и на дне колпачка 29. Что касается способа действия фрикционного демпфера 12с, здесь указывается на предшествующие примеры исполнения.