Результат интеллектуальной деятельности: БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИБОР

Настоящее изобретение относится к бытовому электроприбору, в частности стиральной машине или стиральной машине с функцией сушки, или сушильной машине, содержащему демпфер телескопического типа, имеющий установленный на нем модуль датчика перемещения.

В документе ЕР 1220961 В1 описан демпфер для стиральной машины. Демпфер содержит поршень, перемещающийся в цилиндрическом корпусе, и устройство для измерения положения поршня внутри корпуса. По первому варианту выполнения устройство содержит узел катушки, намотанный на корпус демпфера, и элемент датчика, расположенный на конце поршня, который расположен внутри цилиндрического поршня. Элемент датчика изготовлен из металла, например из железа. Узел катушки соединен через провод с узлом оценки стиральной машины, который расположен у внутренней стенки корпуса стиральной машины. Когда поршень и, следовательно, элемент датчика демпфера перемещаются, например, при загрузке белья в стиральную машину, элемент датчика изменяет индуктивность узла катушки. Поскольку изменение индуктивности пропорционально глубине проникновения поршня в узел катушки, длина хода поршня может быть определена узлом оценки.

В документе WO 2008/012651 А2 описан бытовой электроприбор, аналогичный стиральной машине, с датчиком перемещения. Датчик перемещения измеряет относительное перемещение между цилиндром и поршнем демпфера для стирального комплекта бытового электроприбора. По первому варианту выполнения катушка намотана на цилиндр демпфера и соединена через провод с электронным модулем обнаружения, который крепится винтами к цилиндру. По меньшей мере, часть поршня демпфера, которая расположена внутри катушки, содержит ферромагнитный материал, и значение индуктивности катушки зависит от осевого проникновения поршня внутрь катушки. Кроме того, электронный модуль обнаружения содержит колебательный контур, частота колебаний которого зависит от импеданса катушки на цилиндре демпфера. Относительное перемещение цилиндра и поршня определяется электронным модулем обнаружения как функция колебательного контура. Микроконтроллер, включенный в состав электронного модуля обнаружения, локально обрабатывает выходной сигнал от узла осциллятора для определения относительного перемещения и дополнительно, или как вариант, других физических величин, связанных с относительным перемещением, например веса белья, помещенного внутри барабана стирального комплекта.

Задача настоящего изобретения состоит в создании модуля датчика перемещения для демпфера бытового электроприбора, способа установки датчика перемещения на демпфер, сборочного узла, содержащего датчик перемещения и демпфер, а также бытового электроприбора, который содержит такой узел и обеспечивает легкое и удобное обращение с таким модулем датчика перемещения.

Изобретение определено в пп.1, 13, 14 и 15 соответственно. Конкретные варианты выполнения указаны в зависимых пунктах.

Изобретение относится к модулю датчика перемещения для демпфера телескопического типа бытового электроприбора, например стиральной машины, стиральной машины с сушкой или сушильной машины. Демпферы телескопического типа содержат, по меньшей мере, два телескопически соединенных элемента, например поршень, который перемещается в корпусе демпфера и расположен соосно с ним. Модуль датчика перемещения устанавливается и, в частности, надевается на демпфер телескопического типа и предназначен для обнаружения перемещения, по меньшей мере, между двумя телескопически соединенными элементами, например между поршнем и корпусом демпфера. Другими словами, модуль датчика предназначен для обнаружения относительного перемещения между телескопически соединенными элементами. Перемещение происходит, например, в результате воздействия веса белья, загружаемого в бак стиральной машины, т.е. из-за опускания стирального узла, который демпфируется, по меньшей мере, одним демпфером телескопического типа. Такие демпферы могут располагаться между нижней частью бака стирального узла и дном или нижней частью корпуса бытового электроприбора, например фрикционный демпфер, гидравлический демпфер или пружинный демпфер. Для определения перемещения или опускания барабана предпочтительно является достаточным, чтобы только один из демпферов телескопического типа был снабжен модулем датчика перемещения.

По п.1 модуль датчика перемещения содержит, по меньшей мере, одну катушку и корпус катушки для размещения, по меньшей мере, одной катушки. Дополнительно или как вариант предусматривается опора катушки для поддержки, по меньшей мере, одной катушки. По меньшей мере, одна катушка может содержать, по меньшей мере, одну электромагнитную катушку, например соленоидную катушку или катушку Геймгольца. В отличие от датчиков перемещения или датчиков веса для известных отдельные части модуля датчика перемещения по изобретению объединены в один узел, который легко управляется и может легко устанавливаться на демпфер телескопического типа только за один этап установки. Это означает, что на предварительно собранный демпфер может быть легко установлен модуль датчика перемещения. В частности, корпус катушки или опора катушки предназначена для надевания на участок предварительно собранного демпфера, например на корпус демпфера. Это является особым преимуществом во время сборки или изготовления демпфера с таким модулем датчика перемещения, поскольку время сборки и, соответственно, расходы на изготовление значительно снижаются. Кроме того, если необходимо заменить модуль датчика в процессе использования, например во время технического обслуживания или из-за дефекта модуля датчика, сам модуль датчика может быть легко заменен без необходимости замены всего демпфера, на котором установлен модуль датчика. Это является особым преимуществом с учетом относительно высокой стоимости демпферов, например пружинных или гидравлических демпферов. То же самое относится и к случаю, когда необходимо заменить демпфер, на котором установлен модуль датчика. Это означает, что благодаря модульной конструкции модуля датчика перемещения заменяются только необходимые части демпфера с модулем датчика перемещения, что значительно сокращает расходы. Предпочтительно, установка модуля датчика перемещения на демпфер, в частности предварительно собранный демпфер, выполняется посредством надевания или завертывания, в частности без использования инструментов.

По предпочтительному варианту выполнения модуль датчика перемещения содержит средства крепления модуля датчика перемещения к демпферу телескопического типа, в частности к корпусу демпфера телескопического типа. Предпочтительно, средства крепления обеспечивают разъемное крепление модуля датчика к демпферу, например, в случае, если модуль датчика или демпфер подлежат замене или техническому обслуживанию. Средства крепления могут быть защелкивающимся фиксатором, самозажимным фиксатором, подвесным фиксатором, резьбовым фиксатором или фиксатором с задвижкой, которые обеспечивают легкое крепление и дополнительно, или как вариант, легкое отделение модуля датчика от демпфера.

Предпочтительно, датчик модуля перемещения содержит электронный компонент обнаружения, соединенный, по меньшей мере, с одним элементом катушки, и более предпочтительно корпус катушки и/или опора катушки поддерживает или содержит электронный компонент обнаружения, т.е. элемент катушки и электронный компонент обнаружения поддерживаются одним и тем же опорным элементом. Электронный компонент обнаружения предназначен для обнаружения изменения импеданса, по меньшей мере, одного элемента катушки. Такое изменение импеданса встречается при использовании модуля датчика перемещения на демпфере телескопического типа в результате перемещения элемента демпфера телескопического типа, например поршня, в электромагнитном поле, по меньшей мере, одной катушки. Предпочтительно, электронный компонент обнаружения содержит печатную плату, имеющую схему, предназначенную для обнаружения изменения импеданса, по меньшей мере, одной катушки.

Предпочтительно, по меньшей мере, участок поршня демпфера, который расположен или перемещается, по меньшей мере, в одной катушке, содержит материал, который изменяет магнитное поле, создаваемое, по меньшей мере, одной катушкой. В варианте выполнения такой материал является электропроводным материалом, например железом или сталью или каким-либо другим ферромагнитным материалом. Как описано выше, глубина проникновения такого материала, т.е. поршня, в катушку или магнитное поле катушки пропорционально изменению индуктивности катушки. Таким образом, можно определить относительное перемещение между телескопически соединенными элементами, т.е. перемещение поршня внутри корпуса демпфера или объема катушки.

Для определения перемещения и, тем самым, соответствующих значений, например веса, в варианте выполнения электронный компонент обнаружения может содержать предварительно обработанные компоненты, в частности колеблющиеся компоненты, образующие колебательный контур посредством электрического соединения, по меньшей мере, с одной катушкой. Когда электронный компонент обнаружения включает в себя возможность предварительной обработки, сигналы помех или другие источники шума имеют небольшой эффект благодаря более коротким длинам проводки между катушкой и электронными устройствами обнаружения. Кроме того, улучшается совместимость дополнительного или модернизированного модуля датчика перемещения с существующими электронными устройствами управления бытового электроприбора, в частности стиральной машины или сушильной машины.

В варианте выполнения относительное перемещение между телескопически соединенными элементами демпфера определяется согласно изменению частоты колебаний, которая зависит от изменения индуктивности катушки. Как вариант перемещение между телескопически соединенными элементами определяется непосредственно из изменения импеданса, которое пропорционально перемещению между элементами. Предпочтительно, электронный компонент обнаружения содержит микроконтроллер, предназначенный для оценки результатов измерения. Предпочтительно, микроконтроллер предназначен для определения веса белья, загружаемого в барабан стирального узла, который демпфируется демпфером с модулем датчика смещения по варианту выполнения.

Предпочтительно, электронный компонент обнаружения соединен с электронным узлом управления бытового электроприбора проводом или как вариант образует с ним беспроводное соединение. Предпочтительно электронный блок управления бытового электроприбора использует уже оцененный, т.е. предварительно обработанный результат измерения модуля датчика для управления программой сушки или программой стирки. Дополнительно или как вариант электронный блок управления предназначен для оценки обнаруженных сигналов электронного блока обнаружения, например, для определения веса белья. Например, в зависимости от определенного веса белья, загружаемого в барабан стирального узла, в бак подается соответствующее количество воды и/или моющего вещества.

По предпочтительному варианту выполнения корпус катушки или опора катушки содержит держатель узла, предназначенный для размещения электронного блока обнаружения. Держатель узла обеспечивает надежное крепление узла обнаружения, предпочтительно, в форме закрепленного соединения между держателем и узлом обнаружения. Дополнительно или как вариант корпус катушки или опора катушки содержит корпус узла обнаружения, в частности корпус, который удерживает узел обнаружения на месте, в форме рамы, по меньшей мере, частично окружающей узел обнаружения. Это означает, что электронный компонент обнаружения, т.е. печатная плата, может быть прикреплен к корпусу катушки без использования дополнительных крепежных средств, например винтов и т.п., что потребовало бы применения инструментов. Это обеспечивает легкое крепление и отсоединение узла обнаружения и, тем самым, легкую сборку самого датчика модуля перемещения.

Предпочтительно, модуль датчика содержит покрывной элемент в виде крышки для закрывания электронного компонента обнаружения, установленного в держателе блока, предпочтительно крышку для закрывания корпуса узла. Крышка может крепиться к модулю датчика, например к корпусу катушки, опоре катушки или корпусу узла в форме петли. Как вариант она может полностью отделяться от модуля датчика или корпуса узла. Крышка обеспечивает дополнительную защиту электронного компонента обнаружения от внешнего воздействия, например, во время сборки, замены или технического обслуживания модуля датчика или связанного с ним демпфера. В варианте выполнения держатель узла и/или крышка изготовлены из магнитоэлектрического защитного материала или покрыты электромагнитным защитным материалом.

Предпочтительно, корпус катушки или опора катушки, держатель узла и дополнительно или как вариант корпус узла обнаружения образованы как цельный компонент, в частности, литьем под давлением.

По предпочтительному варианту выполнения, по меньшей мере, один элемент катушки содержит контактные вилки или гнездо для электрического контакта с зажимами электронного компонента обнаружения, в частности гнездо или вилку, соединенную с зажимами узла обнаружения. Предпочтительно, контактная вилка катушки непосредственно контактирует с зажимами узла обнаружения, т.е. не требуется никакой дополнительной проводки между катушкой и узлом обнаружения. Например, зажимы компонента обнаружения контактируют со штырями, прикрепленными к зажимам катушки, когда компонент обнаружения вставляется в держатель узла. Как вариант зажимы катушки находятся в электрическом контакте с контактными элементами, например контактными штырями, компонента обнаружения. Таким образом, дополнительно облегчается сборка модуля датчика, поскольку посредством только одного перемещения компонент обнаружения надежно размещается в держателе, и обеспечивается электрический контакт между компонентом обнаружения и катушкой. Как вариант зажимы катушки непосредственно электрически соединены с зажимами электронного компонента обнаружения. Например, концевые участки обмоточной проволоки катушки электрически соединены с соответствующими зажимами катушки электронного компонента обнаружения. Электронное соединение может обеспечиваться сваркой, пайкой или механическим креплением.

Предпочтительно, опора катушки поддерживает, по меньшей мере, одну катушку, например, по меньшей мере, одну электромагнитную катушку, например соленоид. По меньшей мере, одна электромагнитная катушка может быть намотана на опору катушки, например цилиндр. Как вариант, по меньшей мере, одна катушка может быть, по меньшей мере, частично объединена с опорой катушки или помещена в опору катушки. Таким образом, катушка остается механически устойчивой и удобной в обращении. Кроме того, при использовании катушки с опорой катушки эта катушка защищается во время обращения с ней, установки или надевания модуля датчика перемещения на демпфер. Как вариант катушка является обособленной. Например, что касается соленоида, то проволока наматывается и крепится с помощью клеящего вещества, которое удерживает проволоку в заданном положении, когда вещество охлаждается или затвердевает. При использовании обособленной катушки эта катушка находится в прямом контакте с корпусом демпфера, на котором установлена катушка.

По предпочтительному варианту выполнения, по меньшей мере, одна катушка помещена, по меньшей мере, частично, в корпус катушки, в частности, по меньшей мере, одна катушка помещена в корпус катушки. Таким образом, уменьшается количество компонентов, которыми необходимо манипулировать во время сборки модуля датчика перемещения, в результате чего облегчается сборка модуля датчика. Кроме того, катушка защищается опорой катушки или корпусом катушки, окружающим катушку.

Предпочтительно, корпус катушки и дополнительно или как вариант опора катушки образованы из магнитопроницаемого материала, так чтобы электромагнитное поле, по меньшей мере, одной катушки не нарушалось корпусом или опорой. По предпочтительному варианту выполнения корпус катушки и дополнительно или как вариант корпус узла обнаружения защищает, по меньшей мере, одну катушку и/или электронный компонент обнаружения от внешних электромагнитных полей. Таким образом, дополнительно повышается качество сигналов измерения модуля датчика.

Предпочтительно, корпус катушки, опора катушки и дополнительно или как вариант, по меньшей мере, одна катушка содержит центральное отверстие, т.е. сквозное отверстие, для размещения демпфера телескопического типа, в частности корпуса демпфера. В случае если, по меньшей мере, одна катушка помещена в корпус катушки, отверстие предусматривается в корпусе катушки. Как вариант, когда опора катушки поддерживает, по меньшей мере, одну катушку, опора катушки и/или, по меньшей мере, одна катушка содержит такое отверстие. Предпочтительно, сечение отверстия соответствует сечению корпуса демпфера, на который устанавливается модуль датчика, при этом размеры отверстия являются достаточными для легкой установки или надевания модуля датчика перемещения на корпус демпфера.

Пункт 13 относится к демпфер/детектору в сборе, содержащему модуль датчика перемещения и демпфер телескопического типа, как описано выше, и имеющему описанные выше преимущества. Демпфер телескопического типа содержит, по меньшей мере, два телескопически соединенных элемента, при этом часть элемента, который перемещается внутри объема катушки модуля датчика, содержит материал, предназначенный для изменения магнитного поля катушки, как описано выше. Этот материал может быть отдельным элементом, который крепится к концу поршня, расположенному внутри объема катушки, когда модуль датчика устанавливается на демпфер. Как вариант сам поршень изготовлен из материала, предназначенного для изменения магнитного поля катушки.

Пункт 14 относится к бытовому электроприбору, содержащему, по меньшей мере, один демпфер/детектор в сборе, т.е. демпфер телескопического типа с модулем датчика перемещения, как описано выше. Домашний электроприбор, например стиральная машина или стиральная машина, имеющая функцию сушки, или сушильная машина, содержит барабан для размещения белья, подлежащего обработке. Стиральный узел (или узел сушки) демпфируется, по меньшей мере, двумя демпферами, которые расположены между стиральным узлом (или узлом сушки) и нижней частью корпуса бытового электроприбора. Для определения, например, веса белья в варианте выполнения достаточно снабдить один из демпферов модулем датчика перемещения, как описано выше.

Пункт 15 относится к способу установки модуля датчика перемещения на демпфер телескопического типа. Предусматриваются модуль датчика перемещения и демпфер, описанные выше. Модуль датчика, т.е. корпус или опора катушки модуля датчика устанавливается или надевается на наружную поверхность, т.е. корпус демпфера. Затем модуль датчика крепится с возможностью разборки к демпферу. Предпочтительно, крепление между собой модуля датчика и демпфера обеспечивается во время перемещения при установке или посредством этого перемещения, например, защелкиванием между модулем датчика, т.е. корпусом катушки, и/или опорой катушки и корпусом демпфера. Это означает, что этап установки выполняется одновременно с этапом крепления.

Предпочтительно, электронный компонент обнаружения, описанный выше, соединяется с катушкой модуля датчика перед установкой модуля датчика на демпфер. Как вариант электронный компонент обнаружения соединяется с катушкой после установки модуля датчика на демпфер. Соединение между катушкой и компонентом обнаружения может быть обеспечено контактными элементами, например гнездом и вилками, как описано выше.

Варианты выполнения и этапы, описанные выше и ниже применительно к модулю датчика перемещения, демпферу/детектору в сборе и/или бытовому электроприбору, также могут использоваться по отдельности или в подкомбинациях способа установки, как определено в п.15.

Ниже приводятся подробные ссылки на предпочтительный вариант выполнения изобретения, пример которого представлен на приложенных чертежах.

На фиг.1 показан модуль датчика перемещения, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг.2а-2с - этапы установки собранного модуля датчика перемещения из фиг.1 на демпфер телескопического типа;

на фиг.3 - вид в разрезе модуля датчика перемещения из фиг.1 на телескопическом демпфере из фиг.2а, и

на фиг.4 - схематичный вид стиральной машины, содержащей демпфер телескопического типа с модулем датчика смещения.

На фиг.1 показан модуль 1 датчика перемещения, вид в перспективе с пространственным разделением деталей. Модуль 1 датчика содержит корпус 2 модуля датчика, который имеет центральное отверстие 12 для установки в него катушечного элемента. Катушечный элемент содержит катушку 4, намотанную на опорный цилиндр 6. Корпус 2 модуля датчика также содержит держатель 16 и корпус 17 для размещения электронного компонента 8 обнаружения. Предпочтительно, корпус 17 образован как одно целое с корпусом 2 модуля датчика. Зажимы катушки 4 соединены со штырями 18, 18′, установленными на опорном цилиндре 6. Когда опорный цилиндр 6 с катушкой 4 вставляется в корпус 2 модуля датчика, штыри 18, 18′ располагаются внутри корпуса 17. Когда электронный модуль или компонент 8 обнаружения вставляется в держатель 16 с открытой стороны корпуса 17, штыри 18, 18' непосредственно контактируют с зажимами 19, 19′ компонента 8 обнаружения. Кроме того, размеры держателя 16 и корпуса 17 позволяют надежно удерживать на месте модуль 8 обнаружения без использования других средств крепления. Для защиты модуля 8 обнаружения предусмотрена крышка 10, которая закрывает открытую сторону корпуса 17. Опорный цилиндр 6 имеет отверстие 14, размеры которого позволяют разместить в нем корпус 20 демпфера 30 телескопического типа (фиг.2а).

На фиг.2а и 2b показаны этапы установки собранного модуля 1 датчика перемещения на демпфер 30 телескопического типа. Демпфер 30 содержит поршень 22, перемещающийся в корпусе 20 демпфера. На фиг.2а показан демпфер 30 перед установкой на него модуля 1 датчика перемещения. Первое гнездо 24 расположено на наружном конце поршня 22, а второе гнездо 24′ расположено на наружном конце корпуса 20. С помощью гнезд 24, 24′ демпфер крепится к подвижной части и неподвижной части бытового электроприбора. Например, гнездо 24 соединяется с баком 34 стиральной машины 32, а гнездо 24′ соединяется с корпусом 33 стиральной машины 32 (фиг.4). На фиг.2b показан промежуточный этап установки модуля 1 датчика перемещения на корпус 20 демпфера, при этом направление А установки показано стрелкой. Защелки 26, 26′ модуля 1 датчика перемещения предназначены для защелкивания на соответствующих выступах 28, 28′ на корпусе 20 демпфера с целью надежного удержания модуля 1 датчика перемещения на месте, как показано на фиг.2с.

На фиг.3 показан вид в разрезе демпфера 30 с модулем 1 датчика перемещения из фиг.1. Катушка 4 окружает корпус 20 датчика, при этом нижний конец поршня 22 находится внутри катушки 4. По меньшей мере, часть поршня 22, расположенная в катушке 4, содержит материал (не показан), который предназначен для изменения магнитного поля катушки 4. Индуктивность или импеданс катушки 4 пропорционален глубине проникновения поршня, т.е. материала, в катушку 4, т.е. пропорционален перемещению поршня 22. Электронный модуль 8 обнаружения (не показан) соединен с катушкой 4 и обнаруживает изменение импеданса катушки 4, в результате чего можно определить перемещение поршня 22, например, с помощью микроконтроллера компонента 8 обнаружения. В случае перемещения поршня 22, связанного с загрузкой белья в барабан стирального узла 34 или бак, который демпфируется таким демпфером 30, можно определить вес белья в зависимости от изменения индуктивности катушки 4, поэтому модуль датчика перемещения является эквивалентом модуля датчика веса.

На фиг.4 показан схематичный вид стиральной машины 32. Бак стирального узла 34 подвешен на пружинах 40, 40′, которые крепятся к корпусу 33 стиральной машины 32. Бак 34 поддерживается и демпфируется снизу демпферами 30 телескопического типа, при этом демпфер содержит модуль 1 датчика перемещения, описанный выше. Электронный модуль 8 обнаружения соединен проводом 38 с блоком 36 управления стиральной машины 32. Блок управления 36 может оценивать измерительные сигналы модуля 1 датчика перемещения, например определять вес белья в зависимости от изменения индуктивности катушки 4, или блок 36 управления получает предварительно обработанные измерительные сигналы от электронного компонента 8 обнаружения. Например, значение обнаруженного веса белья, которое можно использовать для регулирования программы стирки, например количество воды, подаваемой в барабан стирального узла 34.

Перечень ссылочных номеров

1 Модуль датчика перемещения

2 Корпус катушки

4 Катушка

6 Опорный цилиндр

8 Электронный компонент/модуль обнаружения

10 Крышка

12 Отверстие

14 Отверстие опорного цилиндра

16 Держатель

17 Корпус электронного компонента

18, 18′ Штырь

19, 19′ Зажим

20 Корпус демпфера

22 Поршень

24, 24′ Гнездо

26, 26′ Защелка

28, 28′ Выступ

30, 30′ Демпфер

32 Стиральная машина

33 Корпус

34 Стиральный узел/бак

36 Блок управления

38 Провод

40, 40′ Пружина

А Направление установки