可切换阻尼器的制作方法

相关申请的交叉引用

德国专利申请de102016207809.7的内容通过引用结合在此。

本发明涉及一种可切换阻尼器。

背景技术：

如今在大量系统中使用阻尼器、特别是摩擦阻尼器，以用于例如在洗衣机中抑制运动。

技术实现要素：

本发明基于制造具有改进的功能性的阻尼器的任务，所述阻尼器能够特别地以不复杂的方式制造和/或操作。

所述任务通过可切换阻尼器解决，所述可切换阻尼器包括具有纵向轴线的壳体、可沿纵向轴线移动的柱塞、布置在壳体和柱塞之间的活塞、布置在活塞上的摩擦衬片、可在阻挡布置和自由移动布置之间切换(转换)的切换单元，在所述阻挡布置中该活塞在沿纵向轴线的移动方面被阻挡，在自由移动布置中该活塞在沿纵向轴线的移动方面被释放。

本发明的本质是具有可在阻挡布置和自由移动布置之间移动的切换单元的可切换阻尼器。所述可切换阻尼器具有带有纵向轴线的壳体、可沿纵向轴线移动(移位)的柱塞以及布置在壳体和柱塞之间的活塞。另外，可切换阻尼器具有布置在活塞上的摩擦衬片。在所述阻挡布置中，活塞在沿纵向轴线的移动方面被阻挡。所述摩擦衬片随同其上布置摩擦衬片的活塞一起被阻挡。摩擦衬片相对于壳体和/或柱塞的移动被阻挡。在阻挡布置中，可切换阻尼器的阻尼功能被起动，即，切换到打开。阻尼器的自由移动功能被停用，即切换到关闭。当阻尼器被致动时，也就是阻尼器相对于壳体移动时，这导致摩擦阻尼。可切换阻尼器例如对于在洗衣机中使用是合适的。在阻挡布置中，在达到临界速度特别是共振速度之前，洗衣机的滚筒可被切换。因此，可阻止多余的运动，因此，可以阻止所述滚筒击打洗衣机的壳体。在阻挡布置中，可切换阻尼器可作为摩擦阻尼器。在自由移动布置中，摩擦衬片相对于壳体和活塞的移动被释放。在以洗衣机的最大速度旋转过程期间，自由移动布置是特别有利的以避免持续阻尼。在最大速度时，持续阻尼可引起噪音和振动的增加排放。在自由移动布置中，可切换阻尼器作为自由移动阻尼器动作。例如从这里所引用的ep1637640b1中已知这种类型的自由移动阻尼器的结构和功能。

根据本发明，可认识到，可切换阻尼器以不复杂的方式在阻挡布置中的阻尼功能和自由移动布置中的自由移动功能之间切换。特别地，不必制造阻尼特征可连续调节的可变阻尼器。制造可变阻尼器是特别昂贵的。可变阻尼器成本很高。根据本发明的可切换阻尼器制造或操作是复杂的。可切换阻尼器是成本有效的。可切换阻尼器不容易失效并且是稳健的。可切换阻尼器以特别地非复杂的方式将摩擦阻尼器的优点与自由移动阻尼器的优点结合。

当存在柱塞相对于壳体的径向移动时，摩擦衬片在径向上相对于纵向轴线的、特别是在柱塞和活塞之间和/或在活塞和壳体之间的布置提供了直接摩擦阻尼。所述摩擦衬片可布置在活塞的内侧和/或外侧。活塞被制成为特别是套筒形式，并且可以具有内和/或外凹槽以容纳摩擦衬片。摩擦衬片被制成为特别是环形形状，并且可以在其前表面上具有至少一个突起。

在阻挡布置和自由移动布置之间切换的切换致动器保证了阻挡布置和自由移动布置之间的直接切换。特别地，它具有切换驱动器和调节元件。

相对于纵向轴线同心地布置的调节元件的设计使得切换单元的切换运动是有利的。调节元件可以围绕纵向轴线旋转以提供在阻挡布置和自由移动布置之间的切换。调节元件可结合在阻尼器中，并且有利地占据较小的空间。

被设计为可切换行程磁体的切换驱动器的设计是不复杂的。特别地，可切换行程磁体有利于沿阻尼器的纵向轴线的线性移动，特别地，所述线性移动通过力传递元件和可转动的调节环转换成围绕纵向轴线的旋转运动。特别地，在围绕纵向轴线的旋转方面，所述调节环坚固地(连成一体地)连接到切换驱动器的调节元件。

能沿着特别为刚性的引导通道移动的力传递元件可被设计成柔性的，以提供磁体的轴向调节运动到调节元件的旋转运动之间的直接且不复杂的转换。

安全单元保证在紧急情况中特别是在电力供应失效的情况中切换单元可被致动，也就是说切换至打开。安全单元具有特别地至少一个能量储存元件，特别地为多个能量储存元件。第一能量储存元件可被设计为机械弹簧元件，并且可特别地布置在力传递元件和调节环之间。第二能量储存元件可被设计为电容器(condenser)并且能与行程磁体联接。

在替换设计中，切换驱动器可被设置成可切换马达。所述可切换马达特别地为电动马达，它的旋转轴定向为平行于所述阻尼器的纵向轴线。齿轮或链轮形式的扭矩传递元件布置在马达的输出轴上，并且能特别地在调节元件上的对应的外齿上接合。不必将驱动运动转换成调节运动。驱动运动直接传递到调节元件。

切换驱动器可被设计为可切换旋转磁体。调节元件能直接地联接到该旋转磁体。旋转磁体特别地可被设计为柱塞线圈，所述柱塞线圈又被称为声线圈致动器。旋转磁体包括在特别地由塑料制成的支承件上的线圈，和具有至少一个永久磁体的桶体。致动的力和方向，即被移动的元件根据洛伦兹力原理直接地取决于通过线圈的电切换电流的方向和强度。所述柱塞能被设计成具有或者不具有壳体。

特别地对于摩擦衬片被布置在活塞内侧的情况中，通过设计调节元件—该调节元件被设计成套筒形状并且特别地具有至少一个扭矩传递元件，所述调节元件可以与活塞直接地相互作用。

通过设计阻尼器，所述切换是可靠且直接的。为此，设置成形元件和配对成形元件，可以使它们接合以用于阻挡布置。通过形成紧配合，可切换阻尼器能与摩擦衬片一起阻挡活塞的运动。阻挡布置能以不复杂的方式实现。在阻挡布置中，成形阻挡元件被可靠地锁止在配对成形元件上。

通过设计成形元件和配对成形元件，所述阻挡布置能以不复杂的方式实现。成形门可以具有多个配对成形元件，其中，被设计为径向销的成形元件能可靠地接合在一个配对成形元件中。对于活塞在阻尼器中沿纵向轴线的不同位置，从自由移动布置到阻挡布置的切换是可能。

将阻尼器设计成使得配对成形元件一体地布置在活塞上、特别是布置在活塞的外侧上，有利于活塞的直接阻挡。配对成形元件成一体地布置在活塞上、特别是在活塞的外侧上。配对成形元件可被设计为凸起结构，例如为成形门，或者也可以为活塞的凹窝或凹入部。

通过设计具有在调节元件上的成形元件的阻尼器，阻尼器的切换可简化。特别地，成形元件布置在壳体的内侧上。替换地，当配对成形元件布置在活塞的内侧上时，在调节元件的外侧上设置成形元件是可能的。在这种情况中，在相对于阻尼器的纵向轴线的径向方向中，调节元件布置在柱塞和活塞之间。

可切换阻尼器包括冲击阻尼单元，所述冲击阻尼单元包括沿着纵向轴线伸出的至少一个止动元件和与其相互作用的阻尼元件，和/或用于具有改进功能的活塞的防旋转装置。

附图说明

另外有利的实施例、另外的特征和本发明的细节将借助于附图从下面三个设计示例的描述中显现。

图1示出了根据本发明第一实施例的可切换阻尼器的立体视图，

图2示出了沿图1中的剖面线ii-ii的纵向截面，

图3示出了图1和2中的阻尼器的调节元件的立体视图，

图4示出了根据图1和2的阻尼器的活塞的立体视图，

图5示出了在阻挡布置中的活塞和调节元件的部分剖视立体图，

图6示出了根据图1和2的阻尼器的切换致动器的立体视图，

图7示出了在阻挡布置中的根据图1的阻尼器的部分剖截面的立体视图，

图8示出了在自由移动状态的根据图7的阻尼器的视图，

图9示出了根据第二设计示例的根据图1的阻尼器的视图，

图10示出了根据图9的阻尼器的切换致动器的立体视图，

图11示出了根据第三设计示例的根据图1的阻尼器的视图，

图12示出了图11中的阻尼器的切换致动器的立体视图。

具体实施方式

从图1到8中标记为1的可切换阻尼器可在洗衣机中使用以抑制洗涤滚筒的不平衡。

阻尼器包括具有纵向轴线3的大致筒状的壳体2。与纵向轴线3同心地布置有大致管状的柱塞4，所述柱塞4能够相对于壳体2沿纵向轴线3移动。柱塞4也可具有完整的横断面。所述柱塞4被布置为具有在所述壳体2内的第一端且具有伸出所述壳体2的第二端。在所述第二端远离所述壳体2地，柱塞4具有柱塞紧固元件5。该柱塞紧固元件5具有贯穿套筒6，所述贯穿套筒的套筒轴线定向为垂直于纵向轴线3。

该壳体在阻尼器1的与所述柱塞紧固元件5相反的一端具有壳体紧固元件7，其中，所述壳体紧固元件被设计成大致与柱塞紧固元件5相同并且具有套筒6。所述柱塞紧固元件5坚固地附接到柱塞4。壳体紧固元件7坚固地附接到壳体2。所述壳体紧固元件7特别地紧固到壳体2的引导截面19的端面。

阻尼器1布置为具有在洗衣机中、特别地在洗衣机的框架和洗涤滚筒之间的紧固元件5、7，以抑制特别地由于在旋转期间的不平衡引起的洗涤滚筒相对于框架的运动。

壳体2以多个部分制成并且包括在图2的右侧示出的切换壳体部分8和可拆卸地与其附接的摩擦阻尼壳体部分9。切换壳体部分8和摩擦阻尼部分9布置成沿纵向轴线3一个在另一个之后。切换壳体部分8在远离壳体紧固元件7的端面处附接到摩擦阻尼壳体部分9。所述附接可通过互相对应的卡扣元件10实施。

摩擦阻尼壳体部分9通过在壳体2的朝向柱塞紧固元件5的端部上的引导罩盖11封闭。引导罩盖11具有中心引导开口12，通过所述中心引导开口，所述柱塞14被引导至所述壳体4的内腔中。引导罩盖11具有沿纵向轴线3延伸的至少一个定位凸片13，其中，所述定位凸片在壳体2上所设置的用于它的凹陷部14中特别地接合摩擦阻尼壳体部分9。定位凸片13使得引导罩盖11的旋转位置能够相对于壳体2唯一地确定。定位凸片13也用于阻止引导罩盖11相对于壳体2围绕纵向轴线3的转动。

四个罩盖自由移动止动部16能够在端面15的内侧上作为引导罩盖11上的一部分形成。罩盖自由移动止动部16被定向为平行于纵向轴线3并且布置为在垂直于纵向轴线3的平面中围绕柱塞4的圆形区段形状布置。引导罩盖11特别地由弹性材料、特别地由塑料制成。能够设置多于或少于四个的罩盖自由移动止动部16。在相对于纵向轴线3的切向方向中罩盖自由移动止动部16被布置成彼此间隔开，并且特别地间隔距离相等。在两个相邻罩盖自由移动止动部16之间设置开放空间。

壳体基部17作为与引导罩盖11相对的摩擦阻尼壳体部分9的端面上的一部分形成。壳体基部17定向为垂直于纵向轴线3。例如四个基部自由移动止动部18从壳体基部17延伸出并且朝向引导罩盖11。每一基部自由移动移动止动部18定向为平行于纵向轴线3并且被设计成与罩盖自由移动止动部16相对应。引导区段19作为远离基部自由移动止动部18的壳体基部17上的一部分形成。引导区段19用于当柱塞4在壳体2内轴向地移动时引导所述柱塞4。引导区段19的内径大致对应于柱塞4的外部几何形状。在与柱塞4相对的端部，壳体紧固元件7布置在引导区段19上。引导区段19通过切换壳体部分8被引导，并且壳体紧固元件7从壳体2的后端伸出，这在图1和2的右侧示出。

活塞20布置在壳体2中，特别地布置在摩擦阻尼壳体部分9中。所述活塞20被设计为大致中空筒体。所述活塞可以在壳体2中沿纵向轴线3并且相对于柱塞4移动。所述活塞20在纵向轴线3的径向方向中布置在柱塞4和壳体2之间。

活塞20具有内环形凹槽，摩擦衬片21布置在所述凹槽中。摩擦衬片21由接收它的活塞20引导。活塞20沿纵向轴线3的移动使得摩擦衬片21移动。摩擦衬片21被特别地设计为摩擦条带，所述摩擦条带的前表面被制成为平坦或不平坦的，例如为锯齿状的或波浪状的或为其它类型的截面。环形摩擦衬片21的内筒状摩擦表面与柱塞4的外表面接触。柱塞4和摩擦衬片21之间的相对移动形成了阻碍移动的摩擦力，换言之，其形成了摩擦阻尼。

活塞20的内沟槽由引导肋22在轴向方向上在两侧界定。引导肋22被设计为与活塞20形成整体。引导肋22关于内沟槽相对于纵向轴线3径向地向内延伸。每一引导肋22在垂直于纵向轴线3的平面中被制成为环形区段形状。由引导肋22限定的内轮廓大致对应于柱塞4的外轮廓，其中在引导肋22的区域中所述内轮廓大于柱塞4的外轮廓，以使得活塞20不能直接与柱塞4接触。

在活塞20的端面上分别地设置有四个引导肋22。关于引导肋22的纵向延伸部，所述引导肋22被设计成围绕纵向轴线3以使得它们能在纵向罩盖肋16之间的中间空间中、或者分别在纵向基部肋18之间的中间空间中接合。根据图2中的阻尼器的视图，活塞20布置成与引导罩盖11相邻。面向引导罩盖11的引导肋22在相邻纵向罩盖肋16之间的中间空间中接合。因此，活塞20不能无意地相对于壳体2旋转。关于它们的切向位置，四个纵向罩盖肋16布置为它们相对于纵向基部肋18旋转45°。在活塞20中摩擦衬片21自由地定位成在纵向轴线3的轴向方向移动至少部分地通过两个引导肋22之间的中间空间。摩擦衬片21自由移动的该区域由纵向罩盖肋16和纵向基部肋18的端面限制。摩擦衬片21用作止动缓冲器。

阻尼器1还具有切换单元23，所述切换单元能实现活塞20的阻挡布置和自由移动布置之间的切换。切换单元23包括具有切换驱动器24的切换致动器28。根据示出的设计示例，切换驱动器24被设计为行程磁体，所述行程磁体引起线性行程移动并且由电切换触动。

行程磁体安装在阻尼器1的壳体2上，以使得线性行程轴线25定向为平行于阻尼器的纵向轴线3。在其中布置行程磁体的切换壳体部分8的区域中，壳体2是非圆形的，也就是说，它被设计成使得其偏离筒状形状。行程磁体通过力传递元件26连接到调节环27。作为可切换行程磁体的切换驱动器24，力传递元件26和调节环27形成切换致动器，这在图6中示出。力传递元件26被设计为柔性线缆，所述柔性线缆被设计为特别地沿刚性引导通道被引导。力传递元件特别地大致径向地与调节环27接合并且能够在该处抵抗弹簧力移动，所述弹簧力由弹簧元件29形式的能量储存元件提供。调节环27具有相对于纵向轴线同心地布置的两个开口30，在所述开口中，具有接合凸片的套筒形状的调节元件31在表面32上结合。调节元件31是切换单元23的构件部分。特别地为调节元件31形式的切换单元23使得在锁定布置与活塞20形成形配合连接并且在自由移动布置中使得活塞20被释放。为了这点，调节元件31在内圆柱覆盖表面内侧上具有作为成形元件33的径向销，所述径向销能与成形门上的配对成形元件32接合。所述配对成形元件32在大致筒形设计的活塞20的外表面上整体地形成。根据示出的设计实例，在活塞20上设置两个成形门，其中每一成形门具有两个配对成形元件34。这些配对成形元件34中的每一个成形元件被设计为大致u形形状，其中所述u形形状的平行腿在活塞20的安装情况中在围绕纵向轴线3的周向方向中延伸。所述成形门相对于纵向轴线3在活塞20的外侧上径向相对地布置。所述u形的每一开口在围绕纵向轴线3的周向方向中定位。

下面更详细地描述摩擦阻尼器1的功能。如在图7中示出的，根据调节元件31的布置，阻尼器1定位在阻挡布置中。在阻挡布置中，成形元件33位于配对成形元件34之一中。配对成形元件34的u形形状的平行腿形成平行于纵向轴线3的方向中的底切部。柱塞4相对于壳体2的移动在该柱塞4上引起摩擦力，因为摩擦衬片21在其上径向地承载并且轴向地阻挡该柱塞。在该布置中，阻尼器1的摩擦阻尼功能被切换至打开，即，被起动。

为了将阻尼器1切换至自由移动布置，通过操作切换致动器28使切换单元23被致动。通过切换打开行程磁体24，与行程磁体24接合的力传递元件26沿着行程轴线25移动。力传递元件26被沿着弯曲的引导通道径向地驱动到调节环27。力传递元件26围绕纵向轴线3在调节环27上施加扭矩并且使得调节环27围绕纵向轴线3旋转。与调节环27一起，调节元件31旋转，所述调节元件与接合凸片32一起被保持在调节环27的开口30中。由于调节元件31的转动，成形元件33相对于活塞20、柱塞4和壳体2围绕纵向轴线3转动。成形元件33从配对成形元件34中移出。阻尼器的自由移动布置在图8中示出。在配对成形元件34的自由移动布置中，成形元件33在周向方向即相对于纵向轴线的切向方向中偏置地布置。活塞20通过调节元件31释放。在自由移动布置中，活塞20能相对于壳体2且相对于柱塞4沿纵向轴线3移动。

为了将阻尼器1切换回阻挡布置，行程磁体24被切换到相应的相对方向中，因此使调节元件31围绕纵向轴线31以相反的方向旋转。

弹簧元件29是安全装置的一部分，其在动力失效的情况中使切换单元23再次切换。为此，设置能储存电能的电容器(未示出)，如果电力供应中断时，所述电能足够来切换行程磁体24。行程磁体24的运动被机械地储存在弹簧元件29中。

成形门的全部两个配对成形元件34都布置有沿纵向轴线3的彼此之间的间隙。因此可能的是，可以在不同位置通过调节元件31和其成形元件33沿纵向轴线3阻挡活塞20。特别地，可沿调节元件31的旋转方向在配对成形元件34上设置引入倒角，以使得如果成形元件33相对于配对成形元件34的定位不精确时，也就是说定位未精确地对齐时，更容易将成形元件33引入到配对成形元件34中。

可设想用于成形元件33和配对成形元件34的其它实施例。根据一种设计(未示出)，成形元件能被设计成例如楔状件，通过其楔形尖端，所述楔状件能借助其楔形尖端通过锁定在多个、且特别地很多个、尖锐凹槽中接合，所述凹槽对应于楔形尖端形成在成形门上。在成形门上可以设置特别地至少5个、特别地至少10个、并且特别地至少20个对应凹槽，所述楔形可在所述凹槽中接合。因此，可能的是，成形元件可以基本上独立于活塞20的轴向定位接合在配对成形元件之一中。

摩擦衬片21可以布置在活塞20的外表面上。在这种情况中，配对成形元件定位在活塞20的内侧。成形元件然后能布置在柱塞4和活塞20之间。

下面参照图9和图10描述本发明的第二设计示例。结构相同的部件具有与第一设计示例中的相同的附图标记，所述第一设计示例在这里引用。结构不同而功能相同的部件具有带后缀“a”的相同附图标记。

与第一设计示例相比的本质区别在于切换单元23a的实施例。切换单元23a、特别地切换致动器28a具有作为切换驱动器24a的可切换旋转磁体，所述旋转磁体也已知为柱塞线圈或声线圈。所述旋转磁体使得能够使主动构件相对于静态的、被动构件旋转。通过如上所述的方法，旋转磁体的主动构件通过调节元件31的接合凸片32以防扭转方式联接。为了使可旋转磁体24a布置成与纵向轴线3同心，壳体2a、特别地切换壳体部分8a被设计为基本筒状的。壳体2a的结构尺寸、特别是沿切换壳体部分8a的纵向轴线3的长度减少。阻尼器1a在结构上特别紧凑。

下面参照图11和12描述本发明的第三设计示例。结构相同的部件具有与第一和第二设计示例中的相同的附图标记，对第一和第二设计示例的描述在这里引入。结构不同而功能相同的部件具有带后缀“b”的相同的附图标记。

与先前的设计示例相比的本质区别在于，阻尼器1b的具有可切换马达的切换单元23b的实施例，所述可切换马达例如为电动马达的形式，作为切换驱动器24b。在电动马达23b的输出轴上设置有齿轮36。所述电动马达24b布置在阻尼器1b的壳体2b上，以使得电动马达24b的旋转轴线37平行于纵向轴线3并且与纵向轴线3偏置地布置。齿轮36以其外齿与调节元件31b上的对应的外齿32b接合。根据先前的设计示例，所述外齿32b对应于调节元件上的接合凸片。接合凸片32和外齿32b也用作扭矩传递装置，以将由切换致动器28、28a、28b产生的切换扭矩传递到套筒形状的调节元件31、31b并且使调节元件31、31b围绕壳体2的纵向轴线3旋转。