振动阻尼系统的制作方法

文档序号:12140590阅读:411来源:国知局
振动阻尼系统的制作方法与工艺

本申请要求2014年6月18日提交的申请号为62/013,615、名称为“Vibration Damping System”的美国临时申请的权益,该美国临时申请在这里通过引用整体合并。

技术领域

本发明涉及一种用于振动(例如声音)阻尼的方法和设备。



背景技术:

对于其中振动可能会带来许多非期望的影响的产业,机械系统的振动阻尼越来越重要。例如,消费者对由振动系统产生的非期望的声音正变得越来越敏感。汽车制造商已经认识到车门关闭时的结实撞击声在许多买家的购买决定中的重要性。同样地,设备的质量有时部分地通过对其结构坚固性的感知来判定。

对于例如洗衣机和干衣机、冰箱、微波炉、烤箱、炉灶、洗碗机等等的设备制造商而言,在设备的大型平坦片状材料侧面上提供振动阻尼以便使得消费者在做出他/她的购买决定时能够通过击打设备侧面时产生的低频率声音而察知产品的质量已经变得重要。同样地,对这些系统提供降低由所述设备在这些侧面振动时产生的噪音等级也可能是重要的。如今,因为越来越多的家庭将这些设备放置在主要居住地板上,情况尤其如此。

声音阻尼系统通常通过将振动能量转化成热能来操作。例如,振动能量可以通过界面摩擦被转化成热能,所述界面摩擦呈现振动阻尼特性。可替换地或另外地,当具有小弹性模量的弹性材料位于振动能量源和另一个表面或约束层之间时,在弹性材料内可以产生剪切变形。

Pre Finish Metals Inc.提供了被称为Polycore.RTM.的产品,所述产品包括围绕薄的粘弹性芯材料的金属外表皮。内部芯将振动的机械能量转化成热量,然后耗散所述热量。这种组合据说可以降低在源处振动产生的噪音。类似地,3M公司提供了以“Scotchdamp.TM.vibration control systems”命名的产品,在所述产品中,各种粘合层中的任意一个将约束层联结到振动声音源。这些产品的剪切模量和声音损失系数取决于频率、温度以及其它因素。

除了粘合剂外,磁性材料也可以将约束层联结到振动声音源。例如,在美国专利号5,300,355中,所公开的振动阻尼材料包括磁性复合型阻尼材料,所述阻尼材料通过将包含磁性粉末的粘合弹性片材粘结到诸如金属板的约束板而构成。在该系统中,据悉因为阻尼材料不仅被磁性力吸引到振动源,还设置有表面粘合性以在更广的温度范围上显现振动阻尼特性。

家庭干衣机通常包括旋转式钢干衣机鼓,当热空气循环穿过干衣机鼓时,衣服在所述干衣机鼓中翻滚,从而干燥衣服。当衣服物件在干衣机鼓内翻滚,物件掉落而与鼓壁接触。更重的物件、金属扣和零散硬币具有影响干衣机鼓并产生噪音的趋势。

美国专利号5,901,465公开了具有降低噪音的鼓的干衣机。钢条或钢带围绕干衣机鼓的圆柱形壁的外周紧固,以吸收运行期间物件在干衣机鼓内翻滚所产生的噪音。将粘合材料层压到带或条,通过施加压力使得将带贴到干衣机鼓的外壁上。穿过干衣机鼓的挡板安装螺钉也将带的端部和中间部分固定到干衣机鼓。



技术实现要素:

本申请公开了干衣机的示范性实施例。干衣机包括箱体、安装在箱体内部的旋转鼓和安装至旋转鼓的一个或多个振动阻尼器。振动阻尼器可以具有各种不同的构造。振动阻尼器可以安装在鼓内部、在挡板和鼓之间。振动阻尼器可以被附接到旋转鼓,使得振动阻尼器的最大尺寸在旋转鼓的长度方向上延伸。振动阻尼器可以被构造为将在鼓的前部处产生的声音能量朝鼓的后部转移。

在参照附图阅读时,根据本发明下面的详细描述,对本领域技术人员而言,各种部件和优点将会变得显而易见。然而应当明确地理解,附图是用于说明性目的的,不应视为限定本发明的限制。

附图说明

图1是干衣机的透视图;

图2A是干衣机鼓的透视图,其中挡板和阻尼器与鼓分开;

图2B是示出了图2A所示的挡板和阻尼器附接到鼓的剖面图;

图3A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图3B是沿图3A的线3B-3B所指的平面剖取的剖面图;

图3C是沿图3B的线3C-3C所指的平面剖取的剖面图;

图4A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图4B是沿图4A的线4B-4B所指的平面剖取的剖面图;

图4C是沿图4B的线4C-4C所指的平面剖取的剖面图;

图5A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图5B是沿图5A的线5B-5B所指的平面剖取的剖面图;

图5C是示出了图5A和5B所示的声音阻尼系统的附接的剖面图;

图6A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图6B是沿图6A的线6B-6B所指的平面剖取的剖面图;

图7A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图7B是沿图7A的线7B-7B所指的平面剖取的剖面图;

图8A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图8B是沿图8A的线8B-8B所指的平面剖取的剖面图;

图9A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图9B是沿图8A的线8B-8B所指的平面剖取的剖面图;

图10A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图10B是沿图10A的线10B-10B所指的平面剖取的剖面图;

图11A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图11B是沿图11A的线11B-11B所指的平面剖取的剖面图;

图12A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图12B是沿图12A的线12B-12B所指的平面剖取的剖面图;

图13A示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图13B是沿图13A的线13B-13B所指的平面剖取的剖面图;

图13C是沿图13B的线13C-13C所指的平面剖取的剖面图;

图14A是振动阻尼器的示范性实施例的横截面图;

图14B是振动阻尼器的示范性实施例的横截面图;

图15A是振动阻尼器的示范性实施例的横截面图;

图15B是振动阻尼器的示范性实施例的横截面图;

图16是加强型振动阻尼器的示范性实施例的透视图;

图17是加强型振动阻尼器的示范性实施例的侧视图;

图18示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;

图19示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例;和

图20示出了具有声音阻尼系统的示范性实施例的干衣机鼓的示范性实施例。

具体实施方式

现在将不时地参考本发明的特定实施例来描述本发明。然而本发明可以实施为不同的形式且不应视为局限于这里阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是透彻且完整的,且将充分向本领域的技术人员传达本发明的范围。

除非有其它限定,否则这里使用的所有技术和科学术语具有可被本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在这里的本发明的描述中使用的术语仅用于描述特定的实施例,并非旨在限制本发明。当用在本发明的描述和附加的权利要求中时,单数形式“一”、“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确地指示。

除非另有指示,否则所有表示尺寸量的数值,比如在说明书和权利要求中使用的长度、宽度、高度等等,在所有情形中均应理解为被术语“约”修饰。因此,除非另有指示,否则在说明书和权利要求中阐述的数值特性均是近似值,所述近似值可以根据本发明实施例中力图获得的期望特性来变化。尽管阐述了本发明较宽范围的数值范围和参数是近似值,但在特定例子中阐述的数值被尽可能精确地报告。然而,任何数值固有地包含了一些误差,所述误差是由在其相应测量中发现的误差所必然导致的。

参考图1,所示的干衣机10示出了结构的一些基本细节。可以通过气体或电来加热干衣机10。干衣机10包括箱体或壳体12,所述箱体或壳体包括控制面板14。旋转鼓16、马达18和鼓风机20被安放在箱体12内。箱体12具有前壁25,所述前壁具有门21以使得使用者通过进入开口23接近鼓16。鼓16被安装在箱体12内,用于围绕其中心轴线旋转。马达18被布置成通过带22驱动所述鼓。通过鼓风机20,被加热的空气被强制通过通风口29进入鼓16中,以从在鼓16中翻滚的衣服抽走水分。示出的通风口29和鼓16的构造是许多可能的构造之一,且并非旨在以任何方式限制本申请。

参考图2,在示范性实施例中,鼓16设置有一系列挡板24。挡板24可以设置为各种不同的构造。在示出的实施例中,挡板24大体延伸鼓的整个长度LDRUM。在其它示范性实施例中,挡板24可以延伸约1/2的鼓16的长度LDRUM。例如,可以在凹槽21的每个侧面设置分离的、更短的挡板。在一个示范性实施例中,可以设置四个具有约1/2的鼓长度LDRUM的挡板,其中两个在前部在直径上偏移,两个在后部在直径上偏移。这些前部和后部的“1/2挡板”可以相互偏移90度。这里公开的阻尼器100同样可应用于“1/2挡板”,就如同所述阻尼器应用于示出的全长度挡板一样。

挡板24可以采用各种不同的形式。在一个示范性实施例中,每个挡板24均是基本中空的,并且由塑料模制而成。可以使用各种不同的塑料。任何可以在干衣机10运行期间承受鼓16内部的温度以及可以承受鼓16内部的衣服和其它物件的影响的塑料都可以用于构建挡板24。用于挡板24的塑料材料的例子包括但不限于:乙烯基、聚丙烯和NORYL(General Electric Company的商标)。挡板24可以具有各种不同的形状和尺寸。在示范性实施例中,可以设置三个或更多个周向等距间隔开的挡板。在另一个示范性实施例中,挡板被省略或被基本省略。在一个示范性实施例中,挡板被轻微地弯曲,以便在干燥运行期间促使衣服朝鼓16的中心翻滚。挡板24可以按各种不同的方式安装至鼓16。在一个示范性实施例中,通过螺栓或螺钉200,将挡板24安装至圆柱形鼓侧壁28的内表面26。

鼓16可以按各种不同的方式驱动。在一个示范性实施例中,围绕鼓16布置驱动带22。驱动带22被马达18驱动以使鼓16在箱体12内旋转。可以围绕鼓按各种不同的方式布置驱动带22。在一个示范性实施例中,可选的凹槽21接收驱动带。可选的带接收凹槽可以采用各种不同的形式。例如,可以在圆柱形鼓侧壁28中形成周向凹陷,以限定凹槽21(见图4A)。在另一示范性实施例中,可以在圆柱形鼓侧壁28上设置支柱或腹板,以限定带接收凹槽21。

在示范性实施例中,设备(例如图1所示的干衣机10)设置有一个或多个振动阻尼器100。振动阻尼器可以采用各种不同的形式,并且可以按各种不同的方式应用至设备。例如,振动阻尼器100可以是摩擦型阻尼器、自由层型阻尼器或约束层型阻尼器。摩擦型阻尼器可以是由泡沫或纤维制成的垫层。

图14A和15A示出了自由层型阻尼器的示范性实施例。自由层型阻尼器包括在其振动要被阻尼的部件(图14A和15A中的干衣机鼓16)的表面上的粘弹性材料层1413。阻尼材料层1413被粘合到结构(例如干衣机鼓16)的表面。当基部结构(在例子中为干衣机鼓16)在振动期间弯曲时,能量由于阻尼材料层1413的延伸和压缩而耗散。阻尼取决于自由层型阻尼器的阻尼材料的成分并且随着阻尼层厚度而增大。其中的粘弹性材料可以是沥青材料、例如压敏沥青粘合剂,磁性材料,和/或丁基材料、例如压敏粘合剂丁基材料和压敏非粘合剂丁基材料。粘弹性材料可以被喷涂在结构上(例如鼓16),或者粘弹性材料可以被预成型并施加于结构。

图14B和15B示出了约束层型阻尼器的示范性实施例。约束层型阻尼器包括粘弹性材料层1413和约束层1412,所述粘弹性材料层位于其振动要被阻尼的部件(图14B和15B中的干衣机鼓16)的表面上,所述约束层位于粘弹性材料上。阻尼材料层1413被附着至结构(例如干衣机鼓16)的表面。通过将阻尼层层压到结构(例如干衣机鼓16)和约束层之间,形成“夹层结构”。当系统在振动期间弯曲时,剪切应变在阻尼层中显现,且能量通过粘弹性材料层1413的剪切变形而损失。变化的层厚度比允许针对各种温度优化系统损失因素,而不用改变粘弹性材料层1413的成分。约束层阻尼器的例子包括但不限于顺应性约束层(CCL)阻尼器、片约束层阻尼器和铝衬丁基约束层阻尼器。

参考图2和3A-3C,在一个示范性实施例中,在每个挡板24和鼓16的内表面26之间设置振动阻尼器100。参考图3B和3C,在示范性实施例中,振动阻尼器100的边界300的尺寸和形状设计成匹配挡板的基部304的边界302的尺寸和形状。这样,从振动内表面26到振动阻尼器100的边界300、到挡板24的基部304的边界302设置有平滑过渡。该平滑过渡阻止了衣服在振动阻尼器100上或在挡板24的基部304上的任何刮破。在一个示范性实施例中,阻尼器100的底表面306的轮廓设计成匹配鼓16的内表面26的轮廓。例如,阻尼器100的底表面306可以是横跨其宽度W弯曲的(见图3B)以匹配鼓16的内表面26的曲率。

本申请所公开的任何振动阻尼器100和挡板24可以按各种不同的方式被固定到鼓24。在由图2A和2B示出的示范性实施例中,凭借将挡板24固定到鼓24的相同的紧固件200,振动阻尼器100被固定到鼓16。例如,在装配期间,每个振动阻尼器100被放置在挡板24和鼓16的内表面26之间。参考图2B,振动阻尼器100与挡板24对准,且振动阻尼器100中的开孔42与穿过鼓16的开孔43对准。固定螺钉200延伸穿过鼓16的开孔43,穿过振动阻尼器100中的开孔42,并旋入挡板24的安装部分52中,以将挡板24和振动阻尼器100两者固定到鼓16。

图4A-4C示出了示范性实施例,其中鼓16包括用于带26的可选的凹槽21。参考图4B和4C,在示范性实施例中,振动阻尼器100的边界300的尺寸和形状设计成匹配挡板的基部304的边界302的尺寸和形状。在这个实施例中,振动阻尼器100的长度LD匹配或基本匹配挡板24的长度LB,尽管鼓16包括凹槽。从内表面26到振动阻尼器100的边界300、到挡板24的基部304的边界302设置有平滑过渡。该平滑过渡阻止了衣服在振动阻尼器100上或在挡板24的基部304上的任何刮破。在一个示范性实施例中,阻尼器100的底表面306的轮廓设计成匹配鼓16的内表面26的轮廓。例如,底表面306包括凹槽400,所述凹槽匹配在所述鼓的内表面26上的环状突起部402的轮廓,通过将凹槽21成型在所述鼓的外表面32中来产生环状突起部。阻尼器100也可以可选地横跨其宽度W弯曲,以匹配鼓16的内表面26的曲率。

图5A-5C示出了示范性实施例,其中沿鼓16的长度LDRUM延伸的阻尼器100被固定到鼓16的外表面32。在一个示范性实施例中,在鼓16的外表面32上且在每个挡板后面设置振动阻尼器100。在由图5A和5B示出的例子中,阻尼器被定位在鼓16的外表面32上且在进入开口23和带凹槽21之间。

参考图5B和5C,在示范性实施例中,在外表面32上的振动阻尼器100的边界300的尺寸和形状无需匹配挡板的基部304的边界302的尺寸和形状。可以调整或调节振动阻尼器100的形状和尺寸,以在鼓16的选定位置提供合适的振动量。在由图5B和5C示出的例子中,振动阻尼器100的宽度大于挡板24的基部304的宽度。在其它示范性实施例中,振动阻尼器100的宽度可以匹配挡板的基部304的宽度,或者振动阻尼器100的宽度可以小于挡板的基部304的宽度。此外,振动阻尼器100的尺寸可以沿鼓的长度变化。例如,振动阻尼器100可以朝进入开口23具有更宽的部分和在远离进入开口23处具有更窄的部分,在所述进入开口处更容易发出声音。这为需要最多阻尼的地方(接近干衣机10的前部)提供了更多的阻尼,而为不需要如此多阻尼的地方(朝向干衣机的后部)提供了较少的阻尼。在一些示范性实施例中,阻尼器100的长度(在长度LDRUM的方向)比阻尼器100的宽度W更大。在其它示范性实施例中,阻尼器100的长度(在长度LDRUM的方向)比阻尼器100的宽度W更小。阻尼器100也可以具有不同的形状和尺寸以进一步调节振动阻尼。

在一个示范性实施例中,阻尼器100的底表面306的轮廓设计成匹配鼓16的外表面32的轮廓。例如,阻尼器100的底表面306可以横跨其宽度W弯曲以匹配鼓16的外表面32的曲率。

在由图5C所示的示范性实施例中,凭借将挡板24固定到鼓16的相同的紧固件200,振动阻尼器100被固定到鼓16。本申请所公开的任何振动阻尼器100和挡板可以按这种方式被固定到鼓24。例如,在装配期间,每个振动阻尼器100均抵靠鼓16的外表面32放置,且挡板24抵靠鼓的内表面26放置。振动阻尼器100中的开孔42与通过鼓16的开孔43对准。固定螺钉46延伸穿过振动阻尼器100中的开孔42,穿过鼓16的开孔43,并旋入挡板24的安装部分52中,以将挡板24和振动阻尼器100两者固定到鼓16。

图6A和6B示出了示范性实施例,所述示范性实施例与图5A-5C示出的实施例类似,除了阻尼器100被定位在鼓16的外表面32上且在带凹槽21和鼓16的后端部600之间。

图7A和7B示出了示范性实施例,所述示范性实施例与图5A-5C示出的实施例类似,除了阻尼器100被定位在进入开口23与带凹槽21之间以及在带凹槽21和鼓16的后端部600之间这两个位置。阻尼器可以按各种不同的构造定位,且可以具有各种不同的形状和尺寸。在由图7A和7B示出的例子中,在带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100与在进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100的尺寸不同。例如,在带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100与在进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100相比,可以更小、更大和/或具有不同的形状。

图8A和8B示出了示范性实施例,所述示范性实施例与图5A-5C示出的实施例类似,除了两个阻尼器100被定位在两个挡板24后面且在进入开口23和带凹槽21之间,以及两个阻尼器100被定位在两个挡板24后面且在带凹槽21和鼓16的后端部600之间。阻尼器可以按各种不同的构造定位,且可以具有各种不同的形状和尺寸。在由图8A和8B所示的例子中,进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100在直径上相对。带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100也在直径上相对,且从进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100偏移180度。带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100与进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100相比,可以具有不同的尺寸。例如,带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100与进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100相比,可以更小、更大和/或具有不同的形状。

图9A和9B示出了示范性实施例,其中沿鼓16的长度LDRUM延伸的阻尼器100被固定到鼓16的外表面32。在一个示范性实施例中,振动阻尼器100被设置在鼓16的外表面32上,且从挡板偏移。在图9A和9B示出的例子中,阻尼器100被定位在鼓16的外表面32上且在进入开口23和带凹槽21之间。

在示范性实施例中,外表面32上的振动阻尼器100的边界300可以具有各种不同的构造。可以调整或调节振动阻尼器100的形状和尺寸,以在鼓16的选定位置提供合适的振动量。在由图9B示出的例子中,振动阻尼器100的宽度大于挡板24的基部304的宽度。在其它示范性实施例中,振动阻尼器100的宽度可以匹配挡板的基部304的宽度,或者振动阻尼器100的宽度可以小于挡板的基部304的宽度。此外,振动阻尼器100的尺寸可以沿鼓的长度变化。例如,振动阻尼器100可以朝进入开口23具有更宽的部分和在远离进入开口23处具有更窄的部分,在所述进入开口处更容易发出声音。这为需要最多阻尼的地方(接近干衣机10的前部)提供了更多的阻尼,而为不需要如此多阻尼的地方(朝向干衣机的后部)提供了较少的阻尼。阻尼器100也可以具有不同的形状和尺寸以进一步调节振动阻尼。

在由图9B示出的示范性实施例中,阻尼器100的底表面306的轮廓设计成匹配鼓16的外表面32的轮廓。例如,阻尼器100的底表面306可以横跨其宽度W弯曲,以匹配鼓16的外表面32的曲率。在其它示范性实施例中,不这样设计底表面306的轮廓。在由图9A和9B示出的示范性实施例中,凭借紧固件、粘合剂、焊接等等,可以将振动阻尼器100固定到鼓16。

图10A和10B示出了示范性实施例,所述示范性实施例与图9A和9B示出的实施例类似,除了阻尼器100被定位在鼓16的外表面32上且在带凹槽21和鼓16的后端部600之间。

图11A和11B示出了示范性实施例,所述示范性实施例与图9A和9B示出的实施例类似,除了阻尼器100被定位在进入开口23和带凹槽21之间以及在带凹槽21和鼓16的后端部600之间这两个位置。阻尼器可以按各种不同的构造定位,且可以具有各种不同的形状和尺寸。在由图11A和11B所示的例子中,带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100与进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100相比,可以具有不同的尺寸。例如,带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100与进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100相比,可以更小、更大和/或具有不同的形状。

图12A和12B示出了示范性实施例,所述示范性实施例与图9A和9B示出的实施例类似,除了两个阻尼器100被定位在进入开口23和带凹槽21之间,以及两个阻尼器100被定位在带凹槽21和鼓16的后端部600之间。阻尼器可以按各种不同构造定位,且可以具有各种不同的形状和尺寸。在由图12A和12B所示的例子中,进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100在直径上相对。带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100也在直径上相对,且从进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100偏移180度。带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100与进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100相比,可以具有不同的尺寸。例如,带凹槽21和鼓16的后端部600之间的阻尼器100与进入开口23和带凹槽21之间的阻尼器100相比,可以更小、更大和/或具有不同的形状。

由图3A-12B示出的实施例可以按各种不同的方式组合。例如,阻尼器100可以被放置在鼓16的内部和外部两者,和/或在挡板24后面并从其偏移。由图3A-12B示出的任何构造可以与任何其它的构造组合,以形成额外的阻尼器构造。

图13A-13C示出了示范性实施例,其中鼓16的轮廓被设计。鼓16的轮廓可以按各种不同的方式设计。在所示的示范性实施例中,鼓16带凹坑。带凹坑鼓1300包括凹坑1302或凹痕的型式。带凹坑鼓可以是由各种不同材料构成的。例如,带凹坑鼓可以由钢制成,例如不锈钢。凹坑1302和凹坑型式可以采用各种不同的形式。凹坑1302和凹坑型式可以是均匀的和/或非均匀的。在一个示范性实施例中,不锈钢鼓具有凹坑型式,其中鼓16中间的凹坑比鼓前部和后部上的凹坑更深。

参考图13C,在示范性实施例中,阻尼器100的轮廓设计成匹配鼓16的轮廓。例如,示出的阻尼器100包括匹配凹坑1302的型式的轮廓的突出部1310。匹配鼓轮廓的阻尼器100可以按任何由图3A-12B构想的构造应用至鼓16。阻尼器100可以被制成按各种不同方式匹配带有凹坑1302的鼓16的轮廓。在一个示范性实施例中,粘附层1413可以被喷涂施加到鼓以填充凹坑1302,从而匹配带凹坑鼓16的轮廓。在另一个示范性实施例中,粘附层1413由可变形的材料制成,约束层1412被紧固件向下拉,以将粘附层1413压入到凹坑中。

阻尼器100可以采用各种不同的形式。一种可以使用的阻尼器是来自Pre Finish Metals Inc.的Polycore.RTM。Polycore.RTM包括围绕薄的粘弹性芯材料的金属外表皮。该内部芯将振动机械能转化为热量,然后耗散该热量。另一种可以使用的阻尼器是来自3M公司的Scotchdamp.TM振动控制系统。在Scotchdamp.TM振动控制系统中,各种粘合层的任何一种都将约束层联结到振动声音源。除了粘合剂外,磁性材料也可以将约束层联结到振动声音源。例如,在美国专利号5,300,355中,所公开的振动阻尼材料包括磁性复合型阻尼材料,所述阻尼材料通过将包含磁性粉末的粘合弹性片材粘结到诸如金属板的约束层而构成。美国专利号5,300,355在这里通过引用整体合并。

美国专利号5,855,353公开了可以用于本申请实施例的阻尼器100的例子。美国专利号5,855,353在这里通过引用整体合并。参考图14B和15B,在示范性实施例中,阻尼器100包括约束层1412和粘附层1413。参考图14A和15A,在一些示范性实施例中,约束层1412被省略。在示出的实施例中,约束层1412是细长金属棒或直线板,但是所述约束层也可以成型为圆形、卵形、正方形、不规则形状等等任何期望的形状或轮廓。约束层1412可以包括合适的构造以帮助加强鼓16。约束层1412的这样的加强构造可以包括延伸平坦的约束层1412的长度或宽度的弯曲边缘1416(见图17),或者延伸约束层1412的长度的弯曲部1414(见图16),以在约束层1412的横截面的成角度表面的作用下提供更大的刚度。弯曲部1414可以是如所示的V形,或者根据需要,也可以使用其它形状,例如弓形、直线等等。

任何合适的材料都可以用于约束层1412,只要与其所施加的鼓16的表面相比,所述材料至少在一个方向上具有大的弹性模量。以其它术语表述,约束层1412应该具有相对更高的抗挠刚度。在一个示范性实施例中,约束层1412具有至少为鼓侧壁的抗挠刚度的百分之八十的抗挠刚度。在一个示范性实施例中,约束层1412具有与鼓侧壁的抗挠刚度同样高的抗挠刚度。在一个示范性实施例中,约束层1412具有比鼓侧壁的抗挠刚度更高的抗挠刚度。在示范性实施例中,约束层1412抵抗其所施加的鼓16的挠曲,因此导致剪切力显现在粘附层1413中,从而将振动转化为热能。例如,约束层1412可以具有大的弹性模量,比如由片材金属、铁、铝、不锈钢、铜等等制成的板,或由酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯等等制成的塑料板,或通过使用比如玻璃纤维、碳纤维等等的纤维加强塑料板制成的纤维加强塑料板,或比如石板、水合硅酸钙板、石膏板、纤维混合水泥板、陶瓷板等等无机刚性板,或包括沥青、沥青浸渍纤维、木材等等的有机刚性板。

如在图14B和15B中所示,粘附层1413被插置在约束层1412和振动源(比如鼓16)之间,使得所述粘附层既起到将约束层1412粘附到鼓16的作用,又起到阻尼鼓16的振动的作用。在由图14B所示的例子中,粘附层1413是由粘性增强材料1421和粘合剂1422组成。粘性增强材料1421不仅增强了粘合剂的粘性,从而增强了抗蠕变性,而且还加强了粘合剂,从而提高了粘合剂抗冲击和抗剪切力的性能。在由图15B所示的例子中,粘附层1413是由粘合剂1422组成,省略了粘性增强材料1421。

粘合剂1422可以采用各种不同的形式。在一个示范性实施例中,粘合剂1422优选为粘弹性材料,所述粘弹性材料通过在其内显现的剪切力而将振动转化为热能。可以使用任何合适的粘弹性粘合材料,只要其在固化后保持粘性。例如,粘合剂可以是下列粘合剂中的任何一种或多种:压敏热熔或冷熔粘合剂、诸如丙烯酸粘弹性聚合物的丙烯酸基粘合剂、压敏阻尼聚合物、粘合环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、醋酸乙烯酯、氰基丙烯酸酯、聚氨酯、人造橡胶等等。粘合剂可以是例如各种商业粘合剂中的任何一种,比如Avery-Dennison公司的丙烯酸粘合剂A-1115,Morgan Adhesives公司的丙烯酸粘合剂MACtac.TM.XD-3780,The Reynolds Co.的人造橡胶基热熔粘合剂R-821,或Venture Tape公司的丙烯酸粘合剂V-514。

粘附层1413的粘性增强材料1421基本降低了由此形成的粘合层的流动性,从而基本降低了振动阻尼系统内展现的静态蠕变性和动态蠕变性两者的量。粘性增强材料1421可以包括下列示范性材料中的一种或多种:包括纤维素、碳纤维、石棉的有机纤维,和包括玻璃纤维、钢丝棉、人造纤维等的无机纤维。

粘性增强材料1421提供了插置在振动产生源(比如干衣机的鼓16)和约束层1412之间的结构。该结构允许鼓侧壁28和约束层1412在限度内彼此相对移动,但提高了粘附层1413的粘性(即,流动阻力),使得约束层1412和鼓侧壁28之间的永久移位减小。换言之,一般而言,约束层1412相对于鼓侧壁28不像在不包括粘性增强材料1421的相同的阻尼系统中那样多地蠕动。

在一个示范性实施例中,粘附层1413的粘性增强材料1421是纤维素材料,所述纤维素材料的纤维的尺寸和缠结度设计成允许在液体状态的粘合剂渗透进入纤维素载体材料中,这可以通过将纤维素材料浸入到粘合剂中、通过加压挤出、通过滚动、或通过任何其它合适的方法来实现。所述渗透可以在微米内或在整个纤维素材料内。

通过将粘合剂1422以液体状态施加到粘性增强材料1421并且使粘合剂1422固化以形成粘合剂涂覆芯,来制造粘附层1413。许多工艺都可以用于将粘合剂1422施加到粘性增强材料1421或者施加到载体材料。例如,辊涂工艺(计量的粘合剂液体被施加到两个或更多个相对辊中的一个或两个,芯(例如,粘性增强材料)在所述辊之间穿过)、喷涂、刷涂、刀涂、以施加机械或化学搅拌粘合剂形式的泡沫材料(稳定的泡)或泡沫(其起泡消散而留下薄涂层)涂覆、幕式淋涂、缝隙模具涂覆或挤出涂覆(其载体或粘性增强材料穿过其中注有粘合剂的缝隙)、或压延成型。合适的释放膜可以按已知的方式成型或放置在粘合剂涂覆芯或粘附层1413的主要表面(顶表面和/或底表面)上。

在一些示范性实施例中,由图14A、14B、15A和15B示出的实施例的粘附层1413由非粘合剂材料替换。可以使用各种不同的非粘合剂材料。在一个示范性实施例中,非粘合剂层是粘弹性材料或弹性材料,所述粘弹性材料通过在粘弹性材料内显现的剪切力而将振动转化为热能。可以使用任何合适的粘弹性材料。合适的非粘合剂材料的例子包括但不限于乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、和EVA的混合物、以及其它聚合物,包括具有一种或多种聚丙烯的EVA的混合物、丁腈橡胶、和乙烯-苯乙烯互聚物。其它例子包括但不限于丙烯酸(例如丙烯酸粘弹性聚合物)、环氧树脂、脲、三聚氰胺、苯酚、醋酸乙烯酯、氰基丙烯酸酯、聚氨酯、人造橡胶等等。

参考图18和19,在一个示范性实施例中,阻尼器100被构造为将声音能量从干衣机10的一个区域驱使到干衣机的另一个区域。例如,阻尼器100可以被构造为将产生在鼓16的前部处的声音能量朝鼓的后部驱使(见图18和19中的箭头1800)。声音能量的这种转移可以按各种不同的方式实现。将声音能量从一个位置驱使到另一个位置的阻尼器特征部在本申请中被称为“声音转移特征部”1900。下面是声音转移特征部的例子:

阻尼器100的一些部分可以比阻尼器的其它部分刚性更大(例如因为弯曲,见图16和17);

阻尼器的一些部分可以比阻尼器的其它部分更大;

阻尼器的一些部分可以比阻尼器的其它部分更厚;

阻尼器的一些部分可以比阻尼器的其它部分更致密或更重;和/或

阻尼器的一些部分可以由与阻尼器的其它部分不同的其它材料制成。

在由图18所示的例子中,在阻尼器100的前部分1902上设置声音转移特征部1900,所述声音转移特征部被定位成靠近鼓16的进入开口23。声音转移特征部1900迫使振动能量朝鼓16的后端部1904转移。在一个示范性实施例中,声音转移特征部1900使得鼓的前部分1912比鼓16的后端部1914刚性更大(stiffer)。鼓16的刚性更大的前部分1912迫使振动能量朝鼓16的刚性较小的后端部1914转移。

在由图19所示的例子中,在阻尼器100上设置声音转移特征部1900,所述声音转移特征部被定位在鼓16的进入开口23和带凹槽21之间。在由图19所示的例子中,声音转移特征部1900的型式可以被设计成控制振动能量的转移。声音转移特征部1900的型式可以按各种不同的方式设计。在一个示范性实施例中,声音转移特征部被构造为积极地将鼓16的前端部1902处的振动能量朝后驱使,然后随着鼓的前部和鼓的后部之间的距离的增加,而较少积极地将振动能量朝鼓的后部驱使。这可以通过各种不同的方式来实现。在所示的实施例中,声音转移特征部1900a和1900b彼此靠得比声音转移特征部1900b和1900c更近。在一个示范性实施例中,声音转移特征部1900使得鼓16的前端部1902刚性最大,然后随着鼓的前部和鼓的后部之间的距离的增加,刚性朝鼓的后部逐渐减小。刚性的这种逐渐改变可以通过各种不同的方式来实现。例如,最靠近鼓的前部的弯曲部间隔得更近,随着与鼓的前部的距离的增加,弯曲部间隔得更远;随着与鼓的前部的距离的增加,阻尼器的宽度逐渐减小;随着与鼓的前部的距离的增加,阻尼器的厚度逐渐减小;随着与鼓的前部的距离的增加,阻尼器的重量降低;以及更远离鼓的前部的阻尼器的部分由刚性较小的材料制成。

在由图18和19所示的例子中,声音转移特征部1900示出为大体在鼓16的周向方向上延伸。图20示出了示范性实施例,其中声音转移特征部沿鼓的长度LDRUM延伸。从图18-20应当理解,声音转移特征部可以在任何方向上延伸,并且可以具有任何构造。

本申请公开的阻尼器100可以用在需要在任意表面上阻尼的任何振动系统上。例如,阻尼器100可以用于阻尼任何机器的箱体或壳体、鼓、运动部件等等的任意表面的振动。本申请公开的应用阻尼器100的例子包括但不限于洗衣机(例如,洗衣机的盆、篮、马达或其它运动部件,和/或箱体或壳体或其它固定部件)、空调(例如,空调的压缩机、排气口、壳体或其它压缩机部件,和/或箱体、壳体、热交换盘管或其它固定部件)、供暖通风和空调系统的部件(例如,风扇、鼓风机、通道、风室等等)、冰箱(例如,冰箱的风扇、压缩机或其它运动部件,和/或箱体、壳体、热交换盘管或其它固定部件)、风扇、风扇的鼠笼、小型设备(例如,设备的马达或其它运动部件,和/或箱体、壳体或其它固定部件)、搅拌机(例如,搅拌机的马达或其它运动部件,和/或壳体或其它固定部件)、真空装置(例如真空装置的马达、电刷、叶轮或其它运动部件,和/或壳体或其它固定部件)、混合器(例如,混合器的马达或其它运动部件,和/或壳体或其它固定部件)、白色家电(例如白色家电的马达或其它运动部件,和/或壳体或其它固定部件)、工业设备(例如工业设备的马达或其它运动部件,和/或壳体或其它固定部件)、发电机(例如发电机的马达或其它运动部件,和/或壳体或其它固定部件)、照明设备、具有振动金属的物件、消音器(例如消音器的外部壳体或内部部件)、发动机(例如汽油和柴油发动机)、发动机配件(例如散热器、泵、进气歧管、排气歧管、空调、加热器、加热器鼓风机等等)、工业级食品加工装置(例如,鼓、混合器等等)、商用和家用装置和设备、汽车门面板、后背箱、顶篷等等,以及航空应用和电子设备。本发明可以用在任何适合振动阻尼或声音阻尼的地方。

通过例子给出了上面特定实施例的描述。从所给的公开中,本领域技术人员将不仅会理解总体发明理念和带来的优点,而且也会发现显而易见的对所公开的结构和方法的各种改变和修改。例如,总体发明理念并非典型地局限于任何特定的应用或阻尼器构造。因此,例如,本发明理念在所有类型的需要消除振动和/或声音的设备中的使用均在本总体发明理念的精神和范围内。作为另一个例子,尽管在这里公开的实施例已经主要涉及了干衣机,但本总体发明理念可以容易地延伸到能够从这里公开的阻尼器结构获益的任何应用。因此,企图覆盖落在如这里描述和要求保护的总体发明理念的精神和范围内的所有这样的改变和修改及其等同。

通风口的多种示范性实施例被本申请公开。根据本发明的振动阻尼器和具有振动阻尼器的设备可以包括对本申请公开的特征的任何组合或子组合。

尽管本发明已经被其实施例的描述所示出,且尽管已经描述了实施例的重要细节,但本申请人并非旨在将附带的权利要求的范围约束或以任何方式限制在这些细节。额外的优点和修改对本领域技术人员来说是显而易见的。此外,尽管已经在这里示出和描述了特定的形状特征,但也可以使用其它几何形状,包括椭圆形、多边形(例如,正方形、矩形、三角形、六边形等等),其它形状也可以使用。因此,本发明在其更广的方面并不局限于特定的细节、代表性的装置以及示出和描述的说明性例子。因此,可以偏离这些细节而不脱离申请人的总体发明理念的精神和范围。

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