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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Waschmaschine, und insbesondere einen dynamischen Absorber
für eine
Waschmaschine, der Schwingungen, die während eines Waschzyklus auftreten,
absorbiert.
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Im Allgemeinen ist eine Waschmaschine eine
Vorrichtung um verschiedene Verunreinigungen von Kleidungsstücken mittels
chemischen Emulgierens durch Waschmittel, Reibung durch Waschwasser
und mechanische Stöße eines
Pulsators auf die Kleidungsstücke
zu entfernen. Eine solche Waschmaschine wird klassifiziert als Trommel-Typ
("drum type"), Pulsator-Typ ("pulsator type") und Bewegungs-Typ
("agitator type").
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In einer Waschmaschine vom Trommel-Typ wird
das Waschen durch Stöße ausgeführt, die
dadurch erzeugt werden, daß Wäschestücke durch
das Drehen der Trommel angehoben und fallengelassen werden. In einer
Waschmaschine vom Pulsator-Typ und
einer Waschmaschine vom Bewegungs-Typ wird das Waschen durch Einwirkung
des Waschmittels ausgeführt,
sowie durch Stöße, die
dadurch hervorgerufen werden, daß Wäschestücke durch Drehen eines an einen
in der Mitte der Waschmaschine vertikal hervorstehenden Schaft gekoppelten
Rührers oder
Pulsators angehoben und fallengelassen werden. Bei den obengenannten
Waschmaschinen wird Waschen durch von einem mechanischen System ausgeführte Stöße erzeugt.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen ein allgemeiner Aufbau einer Waschmaschine vom
Pulsator-Typ erklärt.
Wie in 1 dargestellt,
ist innerhalb einer Kam mer (nicht dargestellt), welche ein Gehäuse einer
Waschmaschine bildet, ein äußerer Bottich 1 zur
Aufnahme von Waschwasser bereitgestellt. Zwischen dem äußeren Bottich 1 und
dem Gehäuse
ist ein Dämpfer
(nicht dargestellt) bereitgestellt, um den äußeren Bottich 1 zu
tragen und dabei während
des Waschens und Entwässerns
erzeugte Schwingungen zu absorbieren.
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Ein innerer Bottich 2 ist
drehbar innerhalb des äußeren Bottichs 1 bereitgestellt,
und ein Pulsator 3 ist innerhalb des inneren Bottichs 2 bereitgestellt.
Ein Ausgleichsteil 20 ist am oberen Ende des inneren Bottichs
bereitgestellt, um während
eines Drehens des inneren Bottichs ein Gleichgewicht aufrechtzuerhalten,
und ein Antriebsmotor 5 ist zum Drehen des inneren Bottichs
und des Pulsators 3 am Boden des inneren Bottichs 2 bereitgestellt.
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Detaillierter erklärt, ist
ein Antriebsschaft 4 mit dem Pulsator 3 gekoppelt,
und der Antriebsmotor 5 ist mit einem unteren Ende des
Antriebsschafts 4 verbunden. Ein Lagergehäuse 8 ist
zwischen dem unteren Ende des äußeren Bottichs 1 und
dem Antriebsmotor 5 bereitgestellt. An einem oberen Ende und
einem unteren Ende des Lagergehäuses 8 sind Lager 6 und 7 drehbar
bereitgestellt, um Antriebsschaft 4 zu tragen. Wenn daher
der Antriebsmotor 5 betätigt
wird, um den Antriebsschaft 4 links- und rechtsherum zu
drehen, drehen sich der Pulsator 3 und der innere Bottich 2,
die beide mit dem Antriebsschaft 4 gekoppelt sind, gegenseitig
und erzeugen eine strömende
Bewegung des Waschwassers, um dadurch die Wäscheteile in dem inneren Bottich 2 zu waschen.
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Allerdings hat eine herkömmliche
Waschmaschine folgende Probleme.
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Zunächst wird, wie in 5 gezeigt, eine Schwingung
des inneren Bottichs 2 bei einer Erhöhung der Drehzahl durch einen
Betrieb des inneren Bottichs und des oben an dem inneren Bottich
bereitgestellten Ausgleichsteils 20 nicht erhöht.
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Allerdings, wie in 5 durch eine gestrichelte Linie dargestellt
ist, hat der äußere Bottich 1 eine
geringe Steifigkeit und eine hohe Flexibilität, und durch Erhöhen der
Drehzahl des inneren Bottichs 2 erhöht sich ein Schwingungsausmaß bzw. eine Schwingungsamplitude
kontinuierlich. Am Ende wirkt sich das Schwingen stark auf Antriebsteile
wie die Lager 6 und 7, das Lagergehäuse 8 und
den Antriebsschaft 4 aus, und verursacht im Extremfall
eine Beschädigung
der Teile.
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Zweitens, obwohl in der herkömmlichen Waschmaschine
der Dämpfer
bereitgestellt ist, um Schwingungen zu absorbieren, ist der Dämpfer nur wirksam,
um übermäßiges Schwingen
beim Beschleunigen zu reduzieren, er ist aber nicht wirksam, um
die Schwingung der Nenndrehzahl zu absorbieren. Daher ist die Reduktion
der Entwässerungszeit begrenzt,
weil Hochgeschwindigkeits-Entwässerung in
der herkömmlichen
Waschmaschine nicht angewendet wird.
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Daher zielt die vorliegende Erfindung
auf einen dynamischen Absorber für
eine Waschmaschine, der im Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme
vermeidet, die durch Begrenzungen und Nachteile des Standes der
Technik bedingt sind.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist, einen dynamischen Absorber einer Waschmaschine bereitzustellen,
welcher Schwingungen des äußeren Bottichs
während
Hochgeschwindigkeits-Entwässerung weich
absorbiert.
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Weitere Vorteile, Ziele und Merkmale
der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargestellt
und werden teilweise für
Fachleute durch Analyse des Folgenden offensichtlich oder können durch
Ausführen
der Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Die Ziele und andere
Vorteile der Erfindung können
durch den insbesondere in der schriftlichen Beschreibung und den
Patentansprüchen,
sowie durch die beiliegenden Zeichnungen, dargestellten Aufbau erkannt
und erreicht werden.
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Um diese Ziele und andere Vorteile
zu erreichen, und in Übereinstimmung
mit dem Zweck der Erfindung, wie sie hier ausführlich beschrieben und ausgeführt ist,
umfaßt
ein dynamischer Absorber einer Waschmaschine der vorliegenden Erfindung
ein an einem Boden des äußeren Bottichs
bereitgestelltes Befestigungsteil und ein dynamisches Absorptionsteil,
welches sich von einer äußeren Fläche des Befestigungsteils
aus erstreckt und welches schwingt, wenn der äußere Bottich schwingt, und
dadurch die Schwingung des äußeren Bottichs
absorbiert. Das dynamische Absorptionsteil umfaßt ein Erweiterungsteil, welches
sich von der äußeren Fläche des
Befestigungsteils in einer radialen Richtung erstreckt, und ein
Masseteil, welches um einen äußeren Umfang
des Erweiterungsteils herum bereitgestellt ist.
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Der dynamische Absorber der Waschmaschine
umfaßt
ferner ein Trageteil, welches unter dem Boden des äußeren Bottichs
bereitgestellt ist, und welches mit dem Befestigungsteil gekoppelt
ist. Das Trageteil umfaßt
eine an einem unteren Ende desselben ausgebildete Befestigungsnut,
um einen oberen Bereich des Befestigungsteils aufzunehmen. Das Befestigungsteil
ist ringförmig
ausgebildet.
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Das Erweiterungsteil umfaßt eine
Mehrzahl von Stäben
mit untereinander gleichen Abständen, die
sich in radialer Richtung erstrecken, und das Erweiterungsteil umfaßt eine Rundplatte.
Eine Mehrzahl von Rippen ist an einer oberen Fläche des Erweiterungsteils bereitgestellt,
um das Erweiterungsteil zu tragen. Die Mehrzahl von Rippen weisen
ein mit der äußeren Fläche des
Befestigungsteils verbundenes erstes Ende, und ein mit einer inneren
Fläche
des zusätzlichen
Masseteils verbundenes zweites Ende auf. Ein Lagergehäuse ist
am Boden des äußeren Bottichs
bereitgestellt und das Befestigungsteil ist an einer äußeren Umfangsfläche des
Lagergehäuses
bereitgestellt.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfaßt
eine Waschmaschine ein Gehäuse,
einen in dem Gehäuse
bereitgestellten äußeren Bottich
zur Aufnahme von Waschwasser, einen inneren Bottich, der drehbar
in dem äußeren Bottich
bereitgestellt ist, um eine Wäscheladung
aufzunehmen, einen den inneren Bottich drehenden Antriebsmotor, einen
Antriebsschaft mit einem ersten, mit dem inneren Bottich gekoppelten
Ende und einem zweiten, mit dem Antriebsmotor gekoppelten Ende,
ein Befestigungsteil, welches am Boden des äußeren Bottichs bereitgestellt
ist und ein dynamisches Absorptionsteil, welches sich von einer äußeren Fläche des
Befestigungsteils aus erstreckt und welches schwingt, wenn der äußere Bottich
schwingt, und dadurch die Schwingung des äußeren Bottichs absorbiert.
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Das dynamische Absorptionsteil weist
ein Erweiterungsteil auf, welches sich von der äußeren Fläche des Befestigungsteils aus
in radialer Richtung erstreckt, und ein Masseteil, welches an einem äußeren Ende
des Erweiterungsteils bereitgestellt ist.
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Eine Mehrzahl von Lagergehäusen ist
bereitgestellt, um den Antriebsschaft am Boden des äußeren Bottichs
zu tragen und das Befestigungsteil ist an einer äußeren Umfangsfläche des
Lagergehäuses bereitgestellt.
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Verständlicherweise sind sowohl die
obige allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte
Beschreibung der vorliegenden Erfindung exemplarisch und erklärend. Sie
sind dazu gedacht, die beanspruchte Erfindung näher zu erläutern.
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Die beiliegenden Zeichnungen, deren
Ziel es ist, ein besseres Verständnis
der Erfindung zu geben, und die in diese Anmeldung eingearbeitet
und ein Teil dieser Anmeldung sind, erläutern Ausführungsform(en) der Erfindung
und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung
zu erklären.
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1 ist
eine Schnittansicht eines inneren Aufbaus einer herkömmlichen
Waschmaschine.
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2 ist
eine Schnittansicht einer Waschmaschine mit einem erfindungsgemäßen dynamischen
Absorber.
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3A ist
eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen dynamischen Absorbers.
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3B ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Art des erfindungsgemäßen dynamischen Absorbers.
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3C ist
eine perspektivische Ansicht der weiteren Art des erfindungsgemäßen dynamischen Absorbers.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht des dynamischen Absorbers, welcher
ein erfindungsgemäßes Befestigungsteil
aufweist.
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5 ist
eine Grafik, die einen Schwingungsmodus des erfindungsgemäßen dynamischen Absorbers
mit einem Schwingungsmodus der herkömmlichen Waschmaschine vergleicht.
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Es wird jetzt detailliert Bezug genommen
auf die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Beispiele hiervon sind in den beiliegenden
Zeichnungen erläutert.
Wo immer dies möglich
ist, werden die gleichen Bezugszeichen innerhalb der Zeichnungen
verwendet, um gleiche oder ähnliche
Teile zu bezeichnen.
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Wie in 2 dargestellt,
ist in einem Gehäuse
einer Waschmaschine ein äußerer Bottich 1 zur Aufnahme
von Wasser bereitgestellt, und ein innerer Bottich 2 ist
drehbar in dem äußeren Bottich 1 bereitgestellt.
Der äußere Bottich 1 wird
von einer Mehrzahl an Dämpfern
(nicht dargestellt) getragen, die das Gehäuse der Waschmaschine (nicht
dargestellt) mit dem äußeren Bottich
in der Waschmaschine verbinden.
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Ein Pulsator 3 ist in dem
inneren Bottich 2 bereitgestellt. Der Pulsator 3 ist
mit einem oberen Ende eines Antriebsschafts 4 gekoppelt,
und ein Antriebsmotor, der den Antriebsschaft 4 antreibt,
ist mit einem unteren Ende des äußeren Bottichs 1 gekoppelt.
Ein Lagergehäuse 8,
welches oben und unten Lager 6 und 7 aufweist,
um drehbar den Antriebsschaft 4 zu tragen, ist zwischen
dem unteren Ende des äußeren Bottichs 1 und
dem Antriebsmotor 5 bereitgestellt. Ein dynamischer Absorber 10 ist
an einer äußeren Fläche des
Lagergehäuses 8 bereitgestellt, um
von dem äußeren Bottich 1 erzeugte
Schwingungen zu absorbieren, wenn der innere Bottich 2 durch Drehen
des Antriebsschafts 4 gedreht wird.
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Der dynamische Absorber 10 umfaßt ein an der äußeren Fläche des
Lagergehäuses 8 angebrachtes
Befestigungsteil 11 und ein dynamisches Absorptionsteil,
wie in 3A dargestellt.
Das dynamische Absorptionsteil umfaßt ein Erweiterungsteil und
ein Masseteil 13. Ein Erweiterungsteil ist in Form einer
Rundplatte von der äußeren Umfangsfläche des
Befestigungsteils 11 aus in einer radialen Richtung ausgebildet
und schwingt. Das Masseteil 13 ist um ein äußere Umfangsfläche des
Erweiterungsteils 12 herum bereitgestellt. Das Masseteil 13 schwingt bei
Schwingung des äußeren Bottichs 1 mit
dem Erweiterungsteil 12 mit und absorbiert bei höherer Geschwindigkeit
Schwingungen des äußeren Bottichs 1.
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Das Befestigungsteil 11 kann
auf verschiedene Weisen ausgeführt
werden. Beispielsweise ist es in dem Fall, daß das Befestigungsteil 11 an
einer äußeren Umfangsfläche eines
zylinderförmigen
Lagergehäuses 8 angebracht
ist, ringförmig
ausgeführt. Das
Erweiterungsteil 12 umfaßt eine Metallplatte oder eine
Rundplatte aus Plastik, wobei die Metallplatte eine feste Steifigkeit
hat und schwingt. Ferner kann das Masseteil 13 in verschiedenen
Weisen ausgeführt
werden, um eine effektivere Schwingungsabsorption zu erreichen.
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Es gibt eine Anzahl von Rippen 12a,
welche ein erstes Ende aufweisen, welches mit der äußeren Umfangsfläche des
Befestigungsteils 11 verbunden ist, und ein zweites Ende,
welches mit der inneren Umfangsfläche des angefügten Masseteils 13 an
einer oberen Fläche
des Erweiterungsteils 12 verbunden ist, wie in 3B dargestellt.
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Die Rippen 12a tragen und
vervollständigen das
Erweiterungsteil während
Schwingungen des Erweiterungsteils.
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Die Rippen 12a sind an einer
unteren Fläche des
Erweiterungsteils 12 ausgebildet, oder sowohl an einer
oberen wie unteren Fläche
des Erweiterungsteils. Wie ebenfalls in 3C dargestellt, umfaßt das Erweiterungsteil 12 eine Mehrzahl
von Stäben 22 mit untereinander
gleichen Abständen,
die sich in radialer Richtung erstrecken.
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Die Teile, aus denen der dynamische
Absorber 10 aufgebaut ist, können unabhängig voneinander hergestellt
und zusammengesetzt werden, oder sie können alle als ein einzelnes
Teil hergestellt werden. In diesem Fall wird entweder das Erweiterungsteil 12 und
das Masseteil 13, oder das Befestigungsteil 11 und
das Erweiterungsteil 12 als ein einziges Teil ausgebildet.
Die Teile, aus denen der dynamischen Absorber 10 aufgebaut
ist, können
jeweils miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden.
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Die Steifigkeit und die Masse des
Erweiterungsteils 12 und des Masseteils 13 des
dynamischen Absorbers 10 werden bestimmungsgemäß auf eine
bestimmte Schwingungsmode während
der Entwässerung
abgeglichen. Der Abgleich erfolgt in Abhängigkeit von der Steifigkeit
und dem Volumen des äußeren Bottichs 1,
sowie von der Nenndrehzahl während
der Entwässerung.
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Im Folgenden wird ein Betrieb des
dynamischen Absorbers 10 mit einem oben genannten erfindungsgemäßen Aufbau
beschrieben. Wenn eine Entwässerung
der Waschmaschine gestartet wird, dreht sich der Antriebsschaft 4 durch
Betrieb des Antriebsmotors 5 und durch Hochgeschwindigkeitsdrehen des
Pulsators 3 und des inneren Bottichs 2 wird entwässert.
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Hierbei werden durch das Drehen des
Antriebsschaftes 4 und des inneren Bottichs 2 Schwingungen
erzeugt. Diese Schwingungen werden auf das Lagergehäuse 8 übermittelt,
und das Erweiterungsteil 12 und das Masseteil des dynamischen
Absorbers 10 schwingen auf und ab, um dadurch Schwingungen
des äußeren Bottichs 1 zu
absorbieren.
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Wie in 4 dargestellt,
umfaßt
der äußere Bottich 1 ein
Trageteil 14, welches eine ringförmige Endfläche aufweist, welche eine Befestigungsnut 14a an
der unteren Fläche
des äußeren Bottichs 1 aufweist.
Das Befestigungsteil 11 kann in die Befestigungsnut 14a des
Trageteils 14 eingeführt
und mit einer Schraube (nicht dargestellt) befestigt werden. Zur zusätzlichen
Stabilisierung des Befestigungsteils 11 an dem Trageteil 14 können Rippen
(nicht dargestellt) ausgebildet werden.
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Die Form des Trageteils 14 ist
variierbar und nicht beschränkt
auf eine in 4 dargestellte
Form. Statt das Trageteil 14 separat bereitzustellen, kann das
Befestigungsteil am Boden des äußeren Bottichs 1 durch
eine Schraube (nicht dargestellt) befestigt werden.
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In einer Waschmaschine, welche eine
Kupplung und eine Getriebeeinheit in einer Antriebseinheit umfaßt, kann
der dynamische Absorber an einer Außenseite eines Getriebegehäuses angebracht
werden, in welchem die Getriebeeinheit bereitgestellt ist.
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Die Wirkung der vorliegenden Erfindung
ist wie im Folgenden beschrieben. Erstens, während einer Entwässerung
wird Relativschwingung des äußeren Bottichs 1 aufgrund
eines Hochgeschwindigkeitsdrehens des inneren Bottichs 2 erzeugt
und durch den dynamischen Absorber 10 absorbiert. Die Schwingungsabsorption
ist besser als die der herkömmlichen
Waschmaschine. Zweitens sind während
des Entwässerns
wenig Schwingen und wenig Geräusch
zu vernehmen. Drittens wird ein von der Relativschwingung des äußeren Bottichs 1 erzeugtes und
auf das Antriebsteil übertragenes
Schwingen reduziert und es werden Teile geschützt und dadurch die Lebensdauer
verlängert.
Viertens kann während eines
Entwässerns
aufgrund einer Nenndrehzahl auftretendes Schwingen durch Abstimmen
der Steifigkeit und der Masse des dyna mischen Absorbers 10 reduziert
werden, und die Nenndrehzahl kann auf einen hohen Wert gesetzt werden,
um dadurch die Entwässerungszeit
zu reduzieren.
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Zusammenfassend wird eine Waschmaschine
vorgeschlagen, welche einen dynamischen Absorber aufweist und diesen
verwendet. Die Waschmaschine umfaßt an einem Boden eines äußeren Bottichs,
der in der Waschmaschine zur Aufnahme von Waschwasser dient, ein
Befestigungsteil und ein dynamisches Absorptionsteil, welches sich
von einer äußeren Fläche des
Befestigungsteils aus erstreckt und welches durch auf den äußeren Bottich
während Rotation
des inneren Bottichs übertragene
Schwingungen zum Schwingen gebracht wird, und welches eine vorbestimmte
Masse und Steifigkeit aufweist, um Schwingungen des äußeren Bottichs
zu absorbieren. Das dynamische Absorptionsteil umfaßt ein Erweiterungsteil,
welches sich von der äußeren Fläche des
Befestigungsteils aus in einer radialen Richtung erstreckt, sowie
eine Masseteil, welches an einem äußeren Ende des Erweiterungsteils
bereitgestellt ist.