电磁减震器及其控制方法和包括该电磁减震器的洗衣机与流程

本发明属于洗衣机技术领域，具体提供一种电磁减震器及其控制方法和包括该电磁减震器的洗衣机。

背景技术：

洗衣机是利用电能来洗涤衣物的清洁型电器，随着生活节奏的加快以及人们对生活舒适度的高要求，洗衣机已经成为人们日常生活中重要的家用电器。然而，洗衣机在洗涤、漂洗和脱水过程中会发出很大的振动和噪音，给人们的正常生活带来了些许的不便，以滚筒洗衣机为例，滚筒不停地旋转，由于衣物偏心过重，会产生很大的离心力，从而产生剧烈的震动，还会使各个部件之间产生损伤，现有的洗衣机外桶的底部与洗衣机外壳之间设置有减震器，并且洗衣机外通的顶部与洗衣机外壳设置有挂簧，通过该支撑减震系统减低撞击产生的噪声和震动。但是现有的减震器并不能根据震动的强烈与否调节阻尼力的大小，对于较剧烈的振动，其减震效果差，另一方面，这种减震器上也不具有检测控制系统。

在解决洗衣机工作时震动和噪音过大的问题上，公开号为cn102162499a的发明专利申请公开了名为“一种变阻尼减震器及使用这种减震器的滚筒洗衣机”。具体而言，该变阻尼减震器包括筒体，筒体内设置有阻尼腔；插入阻尼腔内的活塞杆；固设在阻尼腔内活塞杆上的活塞；阻尼腔内装满磁流体，活塞内设置有电磁铁以及可供磁流体流通的节流孔，所述的电磁铁通过活塞杆内的导线与主控制器连接，主控制器通过控制电流的大小，利用电磁铁磁性的强弱变化改变磁流体的流动性从而起到实时调整阻尼的目的。此外，该变阻尼减震器根据电机反馈的转速信号或者洗衣机的不同工况时内桶的不同转速，例如低速洗涤带、低速甩干带、共振转速带以及高速甩干带等，通过主控制板控制电流施加不同的阻尼力。但是，这种通过电机或者内桶转速间接判断洗衣机振动情况从而施加不同阻尼力的解决办法并不能实时准确地检测到洗衣机的振动情况并增加或者减小阻尼力，无法直观地判断该状态下阻尼力的大小是否准确。

此外，在解决无法实时检测洗衣机振动情况的问题上，公开号为cn205089881u的实用新型专利申请公开了名为“一种智能控制的磁流变减震器”，该磁流变减震器与上述名为“一种变阻尼减震器及使用这种减震器的滚筒洗衣机”的不同之处在于，在活塞上设置有控制器和压强传感器，通过压强传感器将阻尼腔中压强变化的信号传递给控制器，由控制器判断是否需要进行励磁，从而达到实时检测洗衣机振动情况，进而改变阻尼力大小的目的。但是，减震器在工作过程中，会随着外桶晃动，因此活塞的运动方向是多变的，在不断转换方向的过程中，会对压强传感器的检测造成影响，从而导致控制器的判断不够精准。

相应地，本领域需要一种新型电磁减震器来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的减震器不能实时地、精准地检测洗衣机振动情况的问题，本发明提供了一种电磁减震器，该电磁减震器包括：缸筒，所述缸筒具有腔室；活塞，其在所述缸筒的腔室中往复移动；所述缸筒的外表面上固设有检测装置，所述检测装置电连接到所述洗衣机的控制器；所述活塞上设置有第一线圈，所述第一线圈连接有供电线；所述检测装置能够通过磁场检测所述活塞的移动位置和/或频率。

在上述电磁减震器的优选技术方案中，所述检测装置包括外壳、与所述外壳的内表面固定连接的磁芯和第二线圈，所述第二线圈绕制到所述磁芯上。

在上述电磁减震器的优选技术方案中，所述磁芯是柱状体，所述磁芯沿其长度方向垂直连接到所述外壳的顶部。

在上述电磁减震器的优选技术方案中，所述磁芯包括第一柱体、第二柱体、第三柱体和横向区段，所述横向区段与所述外壳的顶部的内表面接合，所述第一柱体、所述第二柱体和所述第三柱体均沿其长度方向垂直连接到所述横向区段，所述第二柱体的两侧与所述第一柱体和所述第三柱体设置有间隙，所述第二线圈绕制到所述第二柱体。

在上述电磁减震器的优选技术方案中，所述第一柱体、所述第二柱体、所述第三柱体和所述横向区段为一体结构。

在上述电磁减震器的优选技术方案中，所述检测装置是电涡流传感器。

在上述电磁减震器的优选技术方案中，所述电磁减震器还包括密封圈和用于容纳所述密封圈的凹槽，所述凹槽设置在所述缸筒的内壁或所述活塞的外壁上，使得所述活塞能够与所述缸筒可滑动地密封接合；并且/或者所述缸筒的一端设置有第一固定部，所述活塞的一端设置有第二固定部，所述第一固定部和所述第二固定部用于将所述电磁减震器连接到外部结构。

本发明还提供一种洗衣机，所述洗衣机包括上述任一项所述的电磁减震器。

本发明还提供一种电磁减震器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括下列步骤：通过检测装置检测所述电磁减震器的活塞的运动情况；根据检测到的所述活塞的运动情况，调节所述电磁减震器的线圈的电流，以便控制所述电磁减震器的阻尼力。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述电磁减震器是用于洗衣机的电磁减震器；并且/或者所述检测装置是电涡流传感器；并且/或者所述活塞的运动情况包括所述活塞的移动位置和/或频率。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过在缸筒的外表面上固设检测装置(具体是电涡流传感器)，能够通过其产生的磁场来确定活塞与其之间的相对距离，通过实时的数据采集，能够准确地获取活塞的活动频率以及活动行程，进而了解到当前第一线圈形成的磁场强度所能提供的阻尼力是否合适，例如，当活塞的运动行程极大或者运动频率过快时，可以通过加强第一线圈的磁场强度提高阻尼力。因此，本发明的检测装置的设置能够实时、精准地检测到电磁减震器的工作状况。

另一方面，本发明的检测装置安装在缸筒的外表面，不与缸筒内部的流体接触，并且受到的震动较小，减小了工作环境带来的影响，大幅度提高了其使用寿命，同时也便于工作人员安装与维修。

附图说明

下面参照附图并结合用于洗衣机的电磁减震器来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的用于洗衣机的电磁减震器在洗衣机中的安装位置示意图；

图2是本发明的用于洗衣机的电磁减震器的剖视图；

图3是本发明的用于洗衣机的电磁减震器的检测装置的一种实施例的剖视图；

图4是本发明的用于洗衣机的电磁减震器的检测装置的另一种实施例的剖视图。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管说明书中是结合磁流变电磁减震器来描述的，但是，本发明的技术方案同样可以应用在无磁流变液体的电磁减震器中，这种变化并没有背离本发明的基本原理，因此都将落入本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先参阅图1和图2，图1是本发明的用于洗衣机的电磁减震器在洗衣机中的安装位置示意图；图2是本发明的用于洗衣机的电磁减震器的剖视图。如图1所示，电磁减震器2的一端连接到洗衣机的壳体1上，电磁减震器2的另一端连接到洗衣机的滚筒总成3的底部，当滚筒总成3在工作过程中发生振动时，电磁减震器2能够支撑滚筒总成3并且吸收滚筒总成产生的振动能量。关于滚筒总成3，需要说明的是，其包括洗衣机的内筒和外筒，减震器2直接支撑外筒，但其同时也承载内筒的重量，并因此用于削减内筒所产生的振动。

如图2所示，电磁减震器2包括缸筒21、与缸筒21的左端(按照图2中的方向)一体形成或固定连接的第一固定端27、活塞22以及与活塞22的右端(按照图2中的方向)一体形成或固定连接的第二固定端28，在组装好的状态下，活塞22的左端(按照图2中的方向)可滑动地从缸筒21的右端(按照图2中的方向)插入到缸筒21的腔室中，并且当电磁减震器2工作时，活塞22在缸筒21的腔室中往复移动。第一固定端27用于连接到洗衣机的滚筒总成3，第二固定端28用于连接到洗衣机的壳体。当然，可以理解的是，也可以将第一固定端27连接到洗衣机的壳体，将第二固定端28连接到洗衣机的滚筒总成3。此外，尽管图2所示的活塞22还包括与其连接的活塞杆26，第二固定端28连接到活塞杆26的右侧，但是这种分体结构仅仅是示例性的，活塞22也可以与活塞杆26设置成一体，这种改变并不偏离本发明的原理和范围。

继续参阅图2，活塞22能够将缸筒21的腔室分割成第一腔室211和第二腔室212，活塞22还设置有节流孔221，第一腔室211和第二腔室212借助节流孔221彼此连通，并且第一腔室211和/或第二腔室212中填充有磁流体，当所述活塞22相对于所述缸筒21滑动时，所述流体经由所述节流孔221在所述第一腔室211和所述第二腔室212之间流动。进一步地，该活塞22上还绕制有第一线圈24，该第一线圈24连接有供电线25，其通过供电线25连接到洗衣机的控制器。具体而言，当控制器增大通过第一线圈24的电流时，该第一线圈24形成的磁场强度会增加，从而增大电磁减震器2的阻尼力。关于此点，需要说明的是，磁流体是一种新型的电磁液，它是由合成碳氢化合物以及3至10微米大小的磁性粒子组成的，当第一线圈24形成的磁场强度增加之后，会改变磁流体的粒子排列方式，这些粒子会按垂直于液体的方向排列，从而起到阻碍液体在节流孔221内流动的效果，提高了阻尼力。第一线圈24中输入的电流强度越大，形成的磁场强度越强，磁性颗粒被磁化的程度越好，产生的阻尼力就越大。此外，尽管图2中示出了两个第一线圈24，但是这仅仅是示例性的，第一线圈24的数量可以根据需要任意调整，这方面的变化并不偏离本发明的原理和范围。

接着参阅图3和图4并继续参阅图2，图3是本发明的用于洗衣机的电磁减震器2的检测装置23的一种实施例的剖视图；图4是本发明的用于洗衣机的电磁减震器2的检测装置23的另一种实施例的剖视图。如图2所示，缸筒21的外表面上还固设有检测装置23，该检测装置23通过连接线29连接到洗衣机的控制器，其能够通过形成磁场来检测其与第一线圈24之间的相对位置。具体地，该检测装置23包括外壳231，与外壳231顶部的内表面固定连接的磁芯232和第二线圈233，第二线圈233绕制到磁芯232上。如图3所示，在第一实施例中，该磁芯232可以是柱状体，该磁芯232沿其长度方向垂直连接到外壳231的顶部，并且第二线圈233沿其长度方向绕制。如图4所示，与上述实施例不同的是，在第二实施例中，磁芯232包括第一柱体2321、第二柱体2322、第三柱体2323和横向区段2324，横向区段2324与外壳231的顶部的内表面接合，第一柱体2321、第二柱体2322和第三柱体2323均沿其长度方向垂直连接到横向区段2324，第二柱体2322的两侧与第一柱体2321和第三柱体2323设置有间隙，第二线圈233经由该间隙绕制到第二柱体2322。另一方面，第一柱体2321、第二柱体2322、第三柱体2323和横向区段2324也可以一体化结构设置。此外，本领域技术人员能够理解的是，图3和4所示的磁芯结构并不是限制性的，也可以用其形状进行替代。

重新参阅图2，缸筒21的右端(按照图2中的方向)还设置有密封板，该密封板用于在活塞杆26相对于缸筒21滑动的过程中起到密封作用。进一步地，还可以在缸筒21的内壁上沿圆周方向设置一圈或者多圈第一凹槽(图中未标注)，在第一凹槽中放置与第一凹槽匹配的密封圈，从而保证缸筒21与活塞杆26之间的密封性，使得腔室中的磁流液不会泄露。

下面结合图2对本发明的用于洗衣机的电磁减震器2的工作原理做简要说明。当洗衣机发生振动时，活塞杆26会带动活塞22在缸筒21的内部进行滑动，首先，当第一线圈24不通电时，该电磁减震器2只是通过磁流液通过节流孔221时产生的阻尼力减缓震动；当第一线圈24通电之后，会产生磁场，进而影响磁流液中磁性粒子的排列方式，从而起到阻碍液体在节流孔221内流动的效果，提高了阻尼力，第一线圈24中输入的电流强度越大，形成的磁场强度越强，磁性颗粒被磁化的程度越好，产生的阻尼力就越大。电涡流传感器形式的检测装置23通电之后能够产生磁场，通过导体切割磁感线的原理，活塞22在不同位置会对检测装置23产生不同的涡流效应，通过采集检测装置23的电压波形、波形相位及电压值等参数，从而检测第一线圈24的活动行程以及活动频率，洗衣机的控制器通过接收该信息，能够根据活塞22的运动信息调节通过第一线圈24的电流大小。作为示例，洗衣机的控制器能够在1s时间内多次改变第一线圈24的电流大小，从而使产生的阻尼力多次改变，实现削减震动的目的。尽管这里以电涡流传感器为例来进行说明书，但是这也不是限制性的，只要能够检测活塞22在缸筒21内的位置，检测装置23也可以采用其他适当的形式。

最后，与上述硬件相对应，本发明还提供一种用于洗衣机的电磁减震器的控制方法，所述控制方法包括：通过检测装置检测电磁减震器的活塞的运动情况；根据检测到的活塞的运动情况，调节电磁减震器的线圈的电流大小，以便控制电磁减震器的阻尼力。优选地，所述检测装置是电涡流传感器；并且/或者所述活塞的运动情况包括活塞的移动位置和/或频率。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。