СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2012 года по МПК D06F39/00 

Изобретение относится к стиральной машине, содержащей опору подшипника из формованного листового металла.

Опора подшипника предназначена предпочтительно для установки в стиральные машины и стирально-сушильные агрегаты для замены аналогичных частей, которые используются в настоящее время.

Особенности и преимущества настоящего изобретения станут понятными из следующего краткого описания предшествующего уровня техники с конкретной ссылкой на фиг.1 и 2.

Как известно, современные стиральные машины и стирально-сушильные агрегаты снабжены пластиковым баком составной конструкции, образованным из двух элементов (1, 2), прочно соединенных известными в данной области техники крепежных средствами.

Первый элемент представляет собой большой полый цилиндрический корпус (1), закрытый с одного конца нижней стенкой (10) с центральным отверстием, соединенным в задней части с цилиндрическим патрубком (11), служащим для точного размещения в нем металлической опоры (50) подшипника, обычно имеющей цилиндрическую форму.

Второй элемент представляет собой фланец (2) с большим центральным отверстием (20а), предназначенный для установки на переднем открытом конце полого цилиндрического корпуса (1).

Цилиндрический барабан (3) обычно устанавливается внутри бака и предназначен для загрузки в него белья через отверстие (20а) переднего фланца (2) бака.

Сзади барабан (3) закрыт нижней стенкой (30) с аксиально выступающим валом (31) в центре, приводимом во вращение электродвигателем бытового прибора, который обычно устанавливается снаружи бака.

В частности вал (31) вставляется в опору (50) подшипника и поддерживается ею, а между валом и опорой установлены два шариковых подшипника (4, 40) с разными диаметрами.

Для этого внутри установлена аналогичная по существу цилиндрическая опора (50) подшипника с двумя круговыми корпусами, в которых размещены два точно подогнанных шариковых подшипника (4, 40).

Аналогичная опора (50) подшипника должна прочно крепиться к пластиковой структуре патрубка (11), в который она вставляется.

Для этого современные опоры подшипников имеют внешнюю геометрическую форму, содействующую прохождению пластикового материала, используемого для формования нижней стенки бака.

Прочные крепления необходимы потому, что загруженное в барабан стиральной машины белье, как правило, имеет случайный порядок расположения за счет вращательного движения барабана.

В действительности за счет очень высокой центробежной силы образуется несбалансированная вращающаяся масса, которая неизбежно стремится передать очень большую нагрузку на опору подшипника.

Обычные опоры подшипника изготавливают из чугуна или алюминия, полученного литьем под давлением.

Вместе с тем следует отметить, что обе технологии достаточно сложны и трудоемки, в том числе потому, что предназначенные для размещения подшипников круговые корпуса полученных с помощью этих технологий опор должны быть подвергнуты токарной и шлифовальной обработке.

Другой недостаток традиционных технологий заключается в больших отходах материалов (алюминия или чугуна) во время упомянутых производственных процессов.

Этот недостаток будет лучше восприниматься при рассмотрении фиг.3, которая представляет собой вид в разрезе обычной опоры подшипника, выполненной из алюминия или чугуна. Как показано на указанном чертеже, в соответствии с обычными эксплуатационными требованиями аналогичная опора должна иметь продольный разрез переменной толщины.

На самом деле, внутри опора должна иметь, по меньшей мере, два периферических уступа (50а, 50b), служащих в качестве стопора для подшипников, размещенных в расположенных по краям корпусах, а снаружи опора имеет, по меньшей мере, один периферический фланец (60), предназначенный для содействия креплению к пластиковому материалу, используемому для патрубка (11) полого корпуса (1) там, где опора (50) должна иметь прочное зацепление.

Согласно обычному способу литья под давлением внутренние уступы (50а и 50b) и внешний фланец (60) можно выполнить только посредством большего осаждения материала внутри формы, используемой для отливки опоры (50). Однако такое требование неизбежно приводит к значительному увеличению толщины в указанных точках (50а, 50b, 60) опоры (50), превышающему требования сопротивления материалов в корпусах подшипника по сравнению с нагрузкой, прикладываемой к подшипникам валом, служащим опорой барабана, особенно при вращении.

Необходимость выборочного увеличения толщины опоры (50) , выполненной из алюминия или чугуна, влечет за собой значительные затраты для производителя из-за большого количества материалов, необходимых при значительном увеличении веса всего изделия.

В Европейском патенте 1211431 рассмотрен металлический вкладыш подшипника для электродвигателя осевого вентилятора. Металлический вкладыш подшипника изготавливают последовательной штамповкой листового материала.

В патенте Великобритании 1275237 описан подшипниковый узел стиральной машины. Корпус подшипника имеет форму элемента, изготовленного способом глубокой вытяжки из металлического листа.

Конкретной задачей настоящего изобретения является создание стиральной машины, в которой технология изготовления опор была бы более простой и быстрой по сравнению с традиционными технологиями.

Другой задачей настоящего изобретения является создание стиральной машины, имеющей опору подшипника с постоянной толщиной, независимо от наличия необходимых внутренних и внешних выступов.

Это является крайне важным, чтобы свести к минимуму расход материалов, и, следовательно, снизить производственные затраты и вес изделия.

Согласно настоящему изобретению опора подшипника стиральной машины формуется способом глубокой вытяжки с множеством операций из плоского листового металла и получая корпуса для шариковых подшипников с отличной размерной точностью и качеством обработки поверхности.

В частности, корпуса для шариковых подшипников изготавливают холодной штамповкой специальными калиброванными штампами.

В связи с вышеизложенным первым важным преимуществом настоящего изобретения является то, что изготовление готовой опоры подшипника не требует дополнительной механической обработки (в частности, токарной обработки и шлифования), которая неизбежна в случае с опорами из алюминия или чугуна.

Вторым важным преимуществом этой технологии холодной штамповки является то, что опоре придается постоянная (или по существу постоянная) толщина по всей ее высоте, что значительно сокращает расход материала и снижает вес готового изделия.

Для большей ясности описание изобретения продолжается со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые приведены только для иллюстрации, а не ограничения, на которых:

Фиг.4-8 представляют собой виды в перспективе альтернативных вариантов выполнения опоры подшипника стиральной машины согласно изобретению.;

Фиг.9А, 9В, 9С и 9D представляют собой схематичные виды различных этапов способа глубокой вытяжки, используемого для получения опоры согласно изобретению.

Со ссылкой на прилагаемые чертежи опора (500) подшипника стиральной машины, полученная в соответствии с вышеупомянутой инновационной технологией, имеет по существу цилиндрическую структуру, с наружной стороны снабженную периферическими средствами для крепления к пластиковому материалу, в который вставляется опора (500), а с внутренней стороны - периферическими стопорами для подшипников (4, 40).

Опора (500) имеет первый край (500а) с верхней секцией и второй край (500b) с нижней секцией и расположенную между ними центральную соединительную секцию (500с).

На краях (500а, 500b) опоры (500) предусмотрены два калиброванных круговых корпуса (501 и 502), предназначенных для точной установки в них соответствующих шариковых подшипников (4, 40) с различными диаметрами.

Как видно из фиг.4-8, опора (500) согласно изобретению имеет по существу постоянную толщину как на своих прямых участках (т.е. параллельных своей продольной оси), так и на изогнутых внутрь или наружу участках.

В частности, величина толщины определяется требованиями к сопротивлению в отношении механических напряжений корпуса (501), в который устанавливается подшипник (4) напротив барабана, то есть корпус действительно является наиболее напряженным участком всей конструкции опоры (500) согласно изобретению.

Кроме того, в варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.4, на первом краю (500а) предусмотрен периферический фланец (600), предназначенный для стабильного крепления опоры (500) к пластиковому материалу, использованному для формования нижней стенки (10) бака.

Как отмечалось выше, аналогичную цилиндрическую опору (500) получают из плоского листового металла (как показано на фиг.9А), образованного способом глубокой вытяжки согласно точной последовательности операций.

Первая операция (I) последовательности состоит в формовании плоского листового металла (LP) для получения цилиндрической структуры опоры (500) с периферическим фланцем (600), как показано на фиг.9В.

С одной стороны, наличие такого фланца (600) способствует приданию большей жесткости корпусу (501) подшипника, а с другой стороны, обеспечивает прочное закрепление опоры (500) в пластиковом материале нижней стенки (10) бака, особенно при вращении барабана.

Опору (500) формуют последовательными деформациями плоского листового металла на соответствующих этапах глубокой вытяжки.

Во время указанной последовательности операций круговые корпуса (501 и 502), предназначенные для размещения в них шариковых подшипников (4, 40), намечаются, по существу, на краях (500А и 500b) опоры (500).

Следующая операция заключается в «механической обработке» периферического фланца (600), то есть окантовке периметра (удалении материала), просверливании по периметру и загибании назад внешнего ребра (см. фиг.9С).

Как показано в варианте выполнения опоры, представленном на фиг.5, фланец загнут назад и выполнен с внешним зубчатым ребром и множеством периферических сквозных отверстий (602).

Учитывая, что при выполнении вышеупомянутых формовочных операций выделяется большое количество тепла, следующая операция заключается в охлаждении отформованной опоры (500).

Заключительная операция способа заключается в холодной штамповке двух корпусов (501, 502) калиброванными штампами (Р1 и Р2) с получением подшипников (4, 40) с заданными величинами допусков (см. фиг.90D).

При сильном воздействии двух штампов (Р1 и Р2) опора (500) твердо удерживается устройством типа тисков (М).

Независимо от описания варианта осуществления, показанного на фиг.4, следует понимать, что предлагаемая изобретением новая технология подходит также для изготовления опор подшипников с другими свойствами.

Например, предлагаемая изобретением технология может быть использована для изготовления опоры подшипника, снабженной на втором краю (500b) периферическим ребром (700) жесткости, направленным наружу, в дополнение к фланцу (600) на первом краю (500а) (см. фиг.7).

С другой стороны, промежуточная секция (500с) опоры (500) также может быть выполнена с периферическим фланцем (800), особенно на стиральных машинах с низкой скоростью вращения и меньшей центробежной силой (см. фиг.8).

Очевидно, один или более периферических фланцев могут также иметь профили, отличные от тех, что показаны на вышеупомянутых чертежах.

В частности, фланец (900), предусмотренный вариантом осуществления, показанном на фиг.6, имеет по существу плоский профиль (то есть без внешнего загнутого назад ребра) и не имеет сквозных отверстий, которые заменены несквозными нишами (901), что обеспечивает по существу «зубчатую» конструкцию, способствующую стабильному скреплению с пластиковым материалом нижней стенки (10) бака (1).

В заключение возможны альтернативные решения на основе конструкции периферических стопоров для подшипников (4, 40) внутри соответствующих корпусов (501 и 502).

Аналогичный стопор может представлять собой сплошной уступ (500d), выполненный по всей периферии корпуса (502), как показано на фиг.4, 5 и 8.

Тем не менее, возможен еще один вариант выполнения стопора, на этот раз несплошного, образованного множеством периферических равномерно разнесенных выступов (500е) (см. фиг.6 и 7).

Стиральная машина включает пластиковый бак (1), цилиндрический барабан (3) с аксиально выступающим валом (31) в центре, приводимым во вращение электродвигателем, зацепленную с патрубком (11) бака опору подшипника (500), полностью отформованную глубокой вытяжкой из плоского листового металла (LP). Опора подшипника (500) содержит первый (500а) и второй (500b) краевые участки с соответствующими корпусами (501, 502) для двух шарикоподшипников (4, 40) с разными диаметрами и со структурой их периферических стопоров (500d и 500е) внутри корпусов (501 и 502) и содержит периферический фланец (600) на ребре первого краевого участка (500а) для зацепления опоры (500) с патрубком (11) бака. Первый краевой участок (500а) опоры (500) расположен выше второго краевого участка (500b) так, что первый шариковый подшипник (4) вмещен в корпус (501) первого краевого участка (500а), а второй шариковый подшипник (40) вмещен в корпус (502) второго краевого участка (500b). Опора (500) вставлена в пластиковый материал патрубка (11) бака, а периферический фланец (600) опоры загнут назад и выполнен с внешним зубчатым ребром (601) для крепления с пластиковой структурой патрубка (11). 9 ил.

Стиральная машина, содержащая пластиковый бак (1), образованный большим полым цилиндрическим корпусом (1) и фланцем (2), при этом полый цилиндрический корпус закрыт с одного конца нижней стенкой (10) с центральным отверстием, сзади соединенным с цилиндрическим патрубком (11), цилиндрический барабан (3), установленный внутри бака (1) и закрытый сзади нижней стенкой (30) с аксиально выступающим валом (31) в центре, приводимым во вращение электродвигателем, опору подшипника (500), зацепленную с патрубком (11) бака и поддерживающую с возможностью вращения указанный вал (31) барабана посредством двух подшипников (4, 40), при этом опора подшипника (500) полностью отформована глубокой вытяжкой из плоского листового металла (LP) с получением, по существу, цилиндрической структуры с постоянной толщиной, причем указанная опора подшипника (500) содержит первый краевой участок (500а) и второй краевой участок (500b) с соответствующими корпусами (501 и 502) для двух подшипников (4, 40), и структуру периферических стопоров (500d и 500е) для указанных двух подшипников (4, 40) внутри корпусов (501 и 502), и периферический фланец (600) на ребре первого краевого участка (500а) для зацепления опоры (500) с патрубком (11) бака, отличающаяся тем, что указанные два подшипника (4, 40) представляют собой шариковые подшипники с разными диаметрами, при этом диаметр первого шарикового подшипника (4) больше диаметра второго шарикового подшипника (40), указанный первый краевой участок (500а) опоры (500) расположен выше второго краевого участка (500b) так, что первый шариковый подшипник (4) вмещен в корпус (501) первого краевого участка (500а), а второй шариковый подшипник (40) вмещен в корпус (502) второго краевого участка (500b), указанная опора (500) вставлена в пластиковый материал патрубка (11) бака, а указанный периферический фланец (600) опоры загнут назад и выполнен с внешним зубчатым ребром (601), полученным удалением материала для получения прочного крепления с пластиковой структурой патрубка (11).