Устройство для монтажа двигателя в бытовой электроприбор
Изобретение относится к бытовой электротехнике. Устройство для монтажа узла двигателя бытового электроприбора, такого как пылесос, корпус электроприбора содержит упругое монтажное тело, предназначенное для размещения между узлом двигателя и корпусом. Внутренний периферийный участок монтажного тела содержит первый участок контакта с двигателем, второй участок контакта с двигателем, снабженный элементами осевой поддержки двигателя, и соединительный участок, соединяющий первый и второй участки контакта с двигателем. Радиальная жесткость первого участка контакта с двигателем меньше, чем радиальная жесткость соединительного участка. Технический результат – упрощение монтажа двигателя в корпус, улучшение уплотнения и уменьшение вибрации. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для монтажа узла двигателя в корпус бытового электроприбора, содержащее упругое монтажное тело для размещения между узлом двигателя и корпусом, в котором монтажное тело предназначено для контакта и с узлом двигателя, и с корпусом.
Изобретение далее относится к бытовому электроприбору, содержащему узел двигателя, корпус и упомянутое выше устройство, в котором монтажное тело устройства расположено между узлом двигателя и корпусом. На практике настоящее изобретение может относиться к такому бытовому электроприбору, как пылесос для удаления пыли и грязи с поверхностей.
Предпосылки к созданию изобретения
Известно устройство для монтажа узла двигателя в корпус бытового электроприбора. Далее настоящее изобретение будет описано в контексте пылесоса, при этом следует отметить, что применение настоящего изобретения в пылесосе является лишь одной из множества возможных вариантов применения настоящего изобретения.
В широко известных пылесосах применяется двигатель с импеллером для перемещения воздуха и создания разрежения, которое необходимо для транспортировки пыли и грязи с очищаемой поверхности в пылесборник пылесоса, который предназначен для сбора и хранения пыли и грязи. Узел двигателя, содержащий двигатель, импеллер и кожухи обычно размещен в корпусе пылесоса, при этом узел двигателя смонтирован в корпусе с помощью резиновых прокладок, которые удерживают узел двигателя на месте. Резиновые прокладки могут выполнять дополнительные функции, образуя воздушные уплотнения в соответствующих местах между узлом двигателя и корпусом, чтобы можно было оптимально использовать всасывающую мощность узла двигателя. В любом случае резиновые прокладки также уменьшают передачу вибраций от узла двигателя на корпус за счет упругости материала резины, что особенно полезно ввиду желания сделать пылесос как можно более тихим во время работы.
В прототипе резиновые прокладки имеют простую геометрию. Например, резиновые прокладки могут иметь простую кольцевую форму, в частности, ступенчатую кольцевую форму. Помимо резиновых прокладок можно применять вспененные блоки, расположенные в положениях между узлом двигателя и корпусом. По существу, устройства, применяемые для монтажа двигателя в корпусе, содержат монтажное тело, обладающее упругостью, при этом монтажное тело может содержать резину или другой подходящий материал. При простой геометрии монтажных тел в известных устройствах, в тех случаях, ода монтажная функция монтажного тела комбинируется с функцией уплотнения, жесткость монтажных тел подбирается так, чтобы достичь компромисса между необходимостью прочного монтажа и эффективного уплотнением с одной стороны, и, с другой стороны, необходимостью минимизировать передачу вибраций во время работы узла двигателя. Однако эти требования противоречат друг другу, поскольку первое требует высокой жесткости, а второе - низкой жесткости.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание улучшенного устройства для монтажа узла двигателя бытового электроприбора. Изобретение определено независимыми пунктами формулы. Зависимые пункты определяют преимущественные варианты. Предпочтительные варианты изобретения являются средствами усовершенствования устройства для монтажа двигателя бытового электроприбора, такого как пылесос, в корпусе электроприбора так, что появляется возможность сохранять функцию хорошего монтажа и, возможно, также функцию хорошего уплотнения устройства, с одной стороны и, с другой стороны, снизить степень передачи вибраций от узла двигателя на корпус.
Согласно одному аспекту изобретения предлагается устройство для монтажа узла двигателя бытового электроприбора в корпусе электроприбора, содержащее упругое монтажное тело, предназначенное для установки между узлом двигателя и корпусом, в котором внешняя часть монтажного тела содержит участок, контактирующий с корпусом, и в котором внутренняя периферийная часть монтажного тела содержит первый участок, контактирующий с двигателем и второй участок, контактирующий с двигателем для контакта с узлом двигателя в разных положениях контакта, при этом первый участок, контактирующий с двигателем контактирует с узлом двигателя по меньшей мере в радиальном направлении, а второй участок, контактирующий с двигателем контактирует с узлом двигателя по меньшей мере в осевом направлении и снабжен элементами для осевой поддержки двигателя для упора в узел двигателя, и соединительный участок, соединяющий первый участок контакта с двигателем и второй участок контакта с двигателем, при этом радиальная жесткость первого участка контакта с двигателем ниже, чем радиальная жесткость соединительного участка.
Из вышеприведенного определения следует, что монтажное устройство по настоящему изобретению предназначено для применения в бытовом электроприборе, имеющем двигатель и корпус, что устройство содержит упругое монтажное тело, имеющее особые признаки, направленные на уменьшение степени, в которой вибрации узла двигателя могут передаваться этим устройством на корпус электроприбора. В то же время упругое монтажное тело также способно контактировать и с узлом двигателя, и с корпусом, соответственно, предпочтительно, создавая уплотнение. Фактически, согласно настоящему изобретению, внутренний периферический участок монтажного тела, т.е., периферийный участок монтажного тел, имеющий наименьший диаметр по равнению с другими периферийными участками монтажного тела, содержит три участка, а именно: первый участок контакта с двигателем, второй участок контакта с двигателем и соединительный участок, как было указано выше, при этом соединительный участок соединяет два участка контакта с двигателем. Общая форма монтажного тела может быть кольцевой, в соответствии с практическими примерами монтажных тел известных монтажных устройств, и в этом случае внутренний периферийный участок монтажного тела является внутренним кольцевым участком монтажного тела. Предпочтительно, монтажное тело является единой интегральной частью материала.
Исходя из того, что монтажное устройство по настоящему изобретению предполагается применять в бытовом электроприборе, улучшения, касающиеся степени передачи вибраций узла двигателя на монтажное тело, реализованы в положении, в котором монтажное тело контактирует с узлом двигателя через первый участок контакта с двигателем. Радиальная жесткость монтажного тела в положении контакта, которое далее будет именоваться первым положением контакта, подбирается так, чтобы она была меньше, чем радиальная жесткость соединительного участка. Вследствие этого вибрации узла двигателя, действующие в радиальном (или близком к нему) направлении, воспринимаются монтажным телом в первом положении контакта в значительно меньшей степени, чем в случае, если бы радиальная жесткость в этом положении контакта не была уменьшена. С другой стороны, сохраняется весьма хорошая возможность надлежащего монтажа узла двигателя и надлежащего исполнения функции уплотнения монтажным телом на узле двигателя в первом положении контакта благодаря факторам, включающим степень радиальной жесткости соединительного участка и других участков монтажного тела.
Предпочтительно, для получения существенного эффекта снижения передачи вибраций от узла двигателя на корпус и, тем самым, эффекта снижения уровня шума бытового электроприбора, радиальную жесткость первого участка контакта с двигателем подбирают так, чтобы она была по меньшей мере в четыре раза меньше, чем радиальная жесткость соединительного участка. Еще более предпочтительно, чтобы первая жесткость была по меньшей мере в десять раз меньше, чем вторая жесткость. В любом случае, за счет существенной разницы в жесткости, необходимость в высокой жесткости для монтажа узла двигателя и, возможно, для реализации различных эффектов уплотнения, можно отвязать от необходимости в низкой жесткости для уменьшения передачи вибраций, как это было раньше, при этом различные части монтажного тела можно оптимизировать независимо друг от друга.
Когда настоящее изобретение применяется в пылесосах, достигается дополнительный положительный эффект, касающийся снижения уровня передачи вибраций через монтажное тело монтажного устройства, который описан ниже. В конкретном упомянутом варианте применения во время работы электроприбора узел двигателя вытягивается в направлении монтажного тела под действием воздуха, засасываемого узлом двигателя на стороне монтажного тела. В частности, в корпусе имеется отверстие для засасывания воздуха и диаметр отверстия подобран так, чтобы быть меньше наружного диаметра монтажного тела и больше, чем внутренний диаметр монтажного тела. Это значит, что, когда узел двигателя прилагает давление к монтажному телу, внешняя часть монтажного тела сжимается между узлом двигателя и той частью корпуса, которая окружает отверстие, а внутренняя часть монтажного тела никак не поддерживается корпусом. Поэтому, в обычной ситуации, в которой монтажное тело имеет более или менее постоянную, среднюю жесткость в радиальном направлении, требуется определенная степень жесткости монтажного тела, чтобы монтажное тело под действием давления не деформировалось так, чтобы один или более его участок смялся и/или была утрачена функция уплотнения. Как пояснялось выше, это требование противоречит желанию понизить передачу вибраций от узла двигателя на корпус через монтажное тело. Когда применяется настоящее изобретение, предпочтительно внутренний участок монтажного тела, не покрытый корпусом, содержит соединительный участок и первый участок контакта с двигателем. Поскольку соединительный участок имеет относительно большую жесткость, а первый участок контакта с двигателем имеет относительно малую жесткость. Разрежение может воздействовать на центральную часть узла двигателя, которая ограничена контактом с первым участком контакта с двигателем и соединительным участком, а другие участки монтажного тела могут иметь жесткость, достаточную для противодействия разрежению и давлению, которые являются результатом смещения узла двигателя. Наоборот, в обычных ситуациях деформируется все монтажное тело, и разрежение может воздействовать на большую центральную часть узла двигателя, а именно, на всю часть, не покрытую корпусом. Потому, в настоящем изобретении влияние разрежения ограничено так, что движение узла двигателя под влиянием разрежения ограничено, и необходимость в большой жесткости участков монтажного тела участков монтажного тела, кроме первого участка контакта с двигателем, для противодействия давлениям, прилагаемым узлом двигателя к монтажному телу, ограничено по сравнению с обычными ситуациями, в которых допускается большая свобода конструкции монтажного тела с большей возможностью локального уменьшения жесткости без ухудшения монтажной функции и уплотняющей функции монтажного тела.
В практическом варианте монтажного устройства по настоящему изобретению, первый участок контакта с двигателем расположен больше на внутренней периферии монтажного тела, при этом второй участок контакта с двигателем имеет больший диаметр, чем первый участок контакта с двигателем. Кроме того, второй участок контакта с двигателем может быть участком комбинированного контакта с двигателем/корпусом для контакта с корпусом в первом осевом направлении и для контакта с узлом двигателя во втором осевом направлении, противоположном первому осевому направлению.
Когда второй участок контакта с двигателем является участком комбинированного контакта с двигателем/корпусом, упомянутым выше, предпочтительно, предпочтительно монтажное тело сконструировано так, чтобы радиальное положение на монтажном теле осевых элементов, поддерживающих двигатель, соответствовало положению на монтажном теле радиальной центральной линии области комбинированного контакта с двигателем/корпусом контакта с корпусом в первом осевом направлении. Эта область участка комбинированного контакта с двигателем/корпусом может содержать, например, по меньшей мере одно ребро. Если эта область содержит два ребра, проходящие рядом друг с другом, радиальная центральная линия является центральной линией этой комбинации двух ребер и, следовательно, продолжается между ребрами, предполагая, что ребра одинаковы.
Когда настоящее изобретение применяется в пылесосах, упомянутая адаптация радиального положения элементов осевой поддержки двигателя к радиальному положению области комбинированного контакта с двигателем/корпусом для контакта с корпусом дает дополнительный положительный эффект, описание которого следует. В обычных ситуациях осевая поддержка узла двигателя монтажным телом происходит в области, соответствующей положению отверстия в корпусе, предназначенного для забора воздуха. Поэтому осевые силы, создаваемые узлом двигателя, действуют на монтажное тело в этой области, тогда как осевые реактивные силы корпуса действуют на монтажное тело в другой области, а именно, в области, где монтажное тело контактирует с частью корпуса, ограничивающей отверстие. В результате монтажное тело перекашивается, что усиливает деформацию монтажного тела, которую нужно компенсировать, подобрав нужную степень жесткости. В предпочтительном варианте монтажного тела элементы осевой поддержки двигателя имеют то же радиальное положение, что и центральная линия области, предназначенной для контакта с участком корпуса, ограничивающим отверстие так, чтобы осевые силы, создаваемые узлом двигателя, и реактивные силы корпуса действовали в одном и том же радиальном положении и, тем самым, предотвращался перекос монтажного тела. Это является еще одним фактором, позволяющим снизить жесткость по сравнению с известными ситуациями.
Несмотря на вышеизложенное, взаимное позиционирование элементов осевой поддержки двигателя и центральной линии области контакта с областью корпуса, ограничивающей отверстие, в рамках настоящего изобретения не является существенным. Конкретное взаимное позиционирования является полезным ввиду предоставляемых возможностей для снижения жесткости, но можно выбрать и другое положение чтобы, например, компенсировать разницу в давлении.
В практическом варианте монтажного устройства по настоящему изобретению второй участок контакта с двигателем содержит области с разной радиальной жесткостью расположенные с повторяющейся периодичностью на его периферии, при этом области с относительно высокой радиальной жесткостью чередуются с областями с относительно низкой радиальной жесткостью, при этом элементы осевой поддержки двигателя расположены в областях с относительно низкой радиальной жесткостью второго участка контакта с двигателем. В этом случае, предполагая, что монтажное устройство по настоящему изобретению применяется в бытовом электроприборе, для чего оно и предназначено, улучшения, относящиеся к степени передаче вибраций узла двигателя в монтажное тело, реализованы в двух положениях, в которых монтажное тело контактирует с узлом двигателя, а именно, в первом положении контакта на втором участке контакта с двигателем и во втором положении контакта на втором участке контакта с двигателем, в частности, в положении, где осевая жесткость монтажа узла двигателя реализована через контакт с элементами осевой поддержки двигателя. Благодаря тому, что элементы осевой поддержки двигателя расположены в областях с относительно низкой радиальной жесткостью во втором участке контакта с двигателем, передача вибраций узла двигателя от второго положения контакта на корпус уменьшается относительно ситуации, когда отсутствуют области с относительно низкой радиальной жесткостью, так, что выступы просто отходят от областей со средней радиальной жесткостью. Ввиду того, что элементы осевой поддержки двигателя отходят от областей с относительно низкой радиальной жесткостью, во втором положении контакта достигается ситуация, при которой осевая жесткость и радиальная жесткость отвязаны друг от друга, что позволяет в монтажном устройстве по настоящему изобретению оптимизировать жесткость обоих типов. Несмотря на то, что элементы осевой поддержки двигателя отходят от участков с относительно низкой радиальной жесткостью, ситуация, при которой эти элементы является радиально подвижными в нежелательно большой степени предотвращается благодаря тому, что области с относительно низкой радиальной жесткостью чередуются с областями с относительно высокой радиальной жесткостью.
Монтажное тело монтажного устройства по настоящему изобретению может быть изготовлено из материала типа резины и т.д., как известно в этой области, чтобы, с одной стороны, обладать достаточной упругостью для уменьшения передачи вибраций от узла двигателя на корпус через монтажное тело, а с другой стороны, иметь достаточную жесткость, чтобы удерживать узел двигателя на месте. Для полноты описания следует отметить, что термин «жесткость» следует понимать, с одной стороны, как степень, в которой кусок материала определенного размера и определенной формы способен создавать конструкционную прочность, а с другой стороны, как деформацию/движение под воздействием силы. Высокая жесткость дает высокую конструкционную прочность и низкие деформацию/движение, а низкая жесткость дает низкую конструкционную прочность и высокие деформацию/движение. Жесткостью можно управлять, изменяя толщину стенки, добавляя некоторое количество ребер и придавая определенную форму или размер, удаляя материал в определенных местах и т.п. По существу, жесткость элемента относится к сопротивлению элемента деформации и ее можно определить, измеряя силу, необходимую для реализации определенного смещения области элемента и/или ее можно определить теоретически, применяя соответствующие способы, такие как метод конечных элементов.
Термины «осевой», радиальный» и «периферийный», используемые в настоящем описании, подразумевают ось вращения двигателя и импеллера и лучше всего понятны в контексте общеизвестной кольцевой формы монтажного тела в обычном значении, согласно которому термин «осевой» относится к направлению вдоль центральной линии этой кольцевой формы, термин «радиальный» относится к любому направлению вдоль радиуса от центральной линии, а термин «периферийный» относится к любому направлению вокруг центральной линии, которое также обычно именуется тангенциальным направлением. Следует отметить, что использование упомянутых терминов не означает, что кольцевая или осесимметричная форма монтажного тела монтажного устройства по настоящему изобретению является существенным признаком, поскольку такая форма является лишь практической возможностью в рамках настоящего изобретения.
Для создания областей второго участка контакта с двигателем монтажного тела, которые являются областями с относительно высокой жесткостью, желательно снабдить второй участок контакта с двигателем ребрами, продолжающимися на монтажном теле по существу в радиальном направлении. В монтажном теле форму и размер ребер можно подобрать так, чтобы добиться требуемой степени жесткости. Например, жесткостью можно управлять, подбирая количество ребер, размеры ребер и/или форму ребер. В отношении формы ребер следует отметить, что ребра могут продолжаться по прямой или по кривой. В любом случае ребра можно оптимизировать так, чтобы получить радиальную жесткость, нужную в данной ситуации, т.е., в применении к узлу двигателя определенного типа и к определенному типу бытового электроприбора, содержащего корпус, в который следует установить узел двигателя с помощью монтажного устройства по настоящему изобретению.
Предполагая, что второй участок контакта с двигателем снабжен ребрами, как описано выше, целесообразно расположить ребра и элементы осевой поддержки двигателя на одной стороне монтажного тела, при этом элементы осевой поддержки двигателя можно разместить между ребрами, если смотреть вдоль периферии второго участка контакта с двигателем, так, чтобы они не контактировали с ребрами. Это является одним примером развязки осевой жесткости и радиальной жесткости в монтажном теле. В монтажном теле такая развязка реализуется за счет наличия достаточного пространства между ребрами и элементами осевой поддержки двигателя и ею можно управлять, выбирая соответствующее расстояние между ребрами и элементами осевой поддержки двигателя. Например, для увеличения этого расстояния можно выполнить канавки в концах элементов, где они соединены с материалом монтажного тела.
Предпочтительно, осевая жесткость первого участка контакта с двигателем ниже, чем осевая жесткость соединительного участка и элементов осевой поддержки двигателя. В этом случае степень, в которой вибрации узла двигателя передаются на монтажное тело на первом участке контакта с двигателем дополнительно уменьшается. Монтажное тело может быть сконструировано так, чтоб иметь достаточную осевую жесткость на втором участке контакта для надлежащего монтажа узла двигателя. В отношении осевой жесткости следует дополнительно отметить, что, если второй участок контакта с двигателем содержит области с разной радиальной жесткостью, области с относительно высокой радиальной жесткостью второго участка контакта с двигателем могут также быть областями с относительно высокой радиальной жесткостью второго участка контакта с двигателем. Таким образом, второй участок контакта с двигателем участвует не только в удержании на месте первого участка контакта с двигателем в радиальном направлении, но и в удержании на месте первого участка контакта с двигателем в осевом направлении.
В практическом варианте монтажного устройства по настоящему изобретению первый участок контакта с двигателем монтажного тела имеет форму манжетного уплотнения, содержащего фланец для упора в узел двигателя. Манжетные уплотнения известны и очень хорошо подходят для реализации уплотняющего контакта между двумя элементами, т.е., между монтажным телом в положении первого участка контакта с двигателем и в данном случае узлом двигателя, имея относительно низкую жесткость. В этом отношении может оказаться практичным сделать внешнюю кромку фланца более толстой по сравнения с остальной частью фланца. Особенно в контексте пылесосов это может быть релевантным для недопущения ситуации, в которой фланец смещается под действием разрежения, воздействующего на фланец и, вследствие этого, больше не может выполнять функцию уплотнения.
Соединительный участок монтажного тела моно сконструировать так, чтобы толщина его стенки постепенно увеличивалась в направлении от первого участка контакта с двигателем монтажного тела ко второму участка контакта с двигателем монтажного тела. Таким образом, создается постепенное увеличение жесткости в направлении от первого участка контакта с двигателем ко второму участку контакта с двигателем, что способствует уменьшению передачи вибраций узла двигателя, соединенного с монтажным телом в первом положении контакта на другие участки монтажного тела по сравнению с ситуацией, когда соединительный участок имел бы общую толщину стенки, адаптированную для создания постоянной жесткости вдоль соединительного участка, которая соответствует жесткости, необходимой на интерфейсе соединительного участка и второго участка контакта с двигателем.
В одном практическом варианте настоящего изобретения элементы осевой поддержки двигателя содержат выступы, имеющие форму колонны и продолжающиеся от второго участка контакта с двигателем монтажного тела в осевом направлении. Наличие одинакового размера и формы у всех этих элементов не является существенным признаком изобретения, хотя такой признак целесообразен. В любом случае, когда элементы имеют форму колонн, как указано выше, эти колонны могут быть сконструированы так, чтобы оптимизировать уменьшение степени, в которой вибрации узла двигателя передавались на монтажное тело в положении контакта между колоннами и узлом двигателя. Например, выступе в форме колонн могут быть сконструированы так, чтобы иметь сужающуюся форму, при этом площадь фактического контакта с узлом двигателя невелика по сравнению с площадью, на которой выступы соединены с материалом монтажного тела, что влечет уменьшение передачи вибраций узла двигателя на монтажное тело в результате контакта между узлом двигателя и монтажным телом в положении выступов.
Для дополнительного снижения степени, в которой вибрации узла двигателя передаются на корпус монтажным телом монтажного устройства по настоящему изобретению, когда устройство применяется в бытовом электроприборе, содержащем такой узел двигателя и такой корпус, можно принять меры для (локального) уменьшения жесткости внешней периферийной части монтажного тела. Например, во внешней периферийной части может быть создана канавка, чтобы уменьшить радиальную жесткость в положении рядом с контактом монтажного тела с корпусом в радиальном направлении на внешней периферии монтажного тела.
Из вышесказанного следует, что настоящее изобретение относится к устройству для монтажа узла двигателя бытового электроприбора в корпус электроприбора. Изобретение далее относится к бытовому электроприбору, содержащему узел двигателя, корпус и упомянутое устройство, в котором монтажное тело устройства расположено между узлом двигателя и корпусом, и в котором и первый участок контакта с двигателем, и второй участок контакта с двигателем монтажного тела устройства контактируют с узлом двигателя. В соответствии с описанным выше, примером такого бытового электроприбора является пылесос для удаления пыли и грязи с поверхностей, и в этом случае корпус электроприбора может содержать камеру для установки узла двигателя и камеру для сбора пыли и грязи, при этом обе камеры примыкают друг к другу, при этом устройство может быть установлено на интерфейсе этих камер и монтажное тело устройства продолжается от внутренней части камеры для размещения узла двигателя к камере для сбора и хранения пыли и грязи, и монтажное тело устройства контактирует со стенкой, ограничивающей камеру для сбора и хранения пыли и грязи, по меньшей мере во время работы устройства.
Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания устройства для монтажа узле двигателя в корпус пылесоса и создающего воздушное уплотнение между узлом двигателя и корпусом. Это монтажное устройство, являющееся предметом подробного описания, является одним примером множества возможностей, существующих в рамках изобретения. Кроме того, область пылесосов является одним примером областей, в котором можно применять настоящее изобретение.
Краткое описание чертежей
Далее следует более подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых одинаковые или подобные детали обозначены одними и теми же ссылочными позициями, и где:
Фиг.1 - схематическое сечение устройства по настоящему изобретению, установленного в корпусе пылесоса для монтажа узла двигателя.
Фиг.2 - схематический вид в перспективе и в сечении монтажного устройства и части корпуса
Фиг.3 - схематический вид сзади монтажного устройства.
Фиг.4 - фрагмент А на фиг.3.
Фиг.5 - схематический вид сзади в перспективе монтажного устройства.
Фиг.6 - схематическое сечение монтажного устройства.
Фиг.7 - схематический вид в перспективе и в сечении части монтажного устройства.
Фиг.8 - иллюстрирует, как часть монтажного устройства, содержащего манжетное уплотнение, контактирует с узлом двигателя, создавая уплотнение.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
На чертежах показано устройство 10 по настоящему изобретению, предназначенное для монтажа узла 1 двигателя в корпусе 2 пылесоса. На фиг.1 показано, позиционирование монтажного устройства 10 относительно узла 1 двигателя и корпуса 2. Монтажное устройство 10 содержит кольцевое монтажное тело 11, изготовленное из резины или другого упругого материала для установки между узлом 1 двигателя и корпусом 2. Монтажное тело 11 сконструировано так, чтобы контактировать с узлом 1 двигателя одной своей стороной и корпусом 2 другой своей стороной. Монтажное устройство 10 предназначено для установки в корпусе 2 на той стороне узла 1 двигателя, которая обычно обозначается как передняя сторона узла 1 двигателя, и термины «передний» и «задний», используемые в настоящем описании, следует понимать как относящиеся к этому допущению, не подразумевающие какие-либо ограничения объема изобретения. Поэтому, та сторона монтажного тела 11, которая предназначена с узлом 1 двигателя может быть по существу обозначена как задняя сторона монтажного тела 11, а та сторона монтажного тела 11, которая предназначена для контакта с корпусом 2, может быть по существу обозначена как передняя сторона монтажного тела 11. Следует отметить, что на фиг.1 позицией 3 показано положение другого устройства для монтажа узла 1 двигателя, расположенное на задней стороне этого узла. Использование этого устройства и монтажного устройства 10 по настоящему изобретению в корпусе 2 позволяет надлежащим образом смонтировать узел 1 двигателя в корпусе 2.
Среди других элементов узел 1 двигателя содержит электродвигатель (не показан), импеллер 4, приводимый во вращение двигателем во время его работы, и кожух 5, закрывающий различные элементы узла 1 двигателя, который может быть изготовлен, например, из металла. Во время работы двигателя воздух засасывается с передней стороны узла 1 двигателя в результате вращения импеллера 4. Способ работы узла 1 двигателя пылесоса хорошо известен и поскольку изобретение не относится к узлу 1 двигателя как таковому, описание деталей узла 1 двигателя в настоящем тексте не приводится.
В примере, показанном на фиг.1, корпус 2 пылесоса содержит две камеры 6 и 7, а именно, камеру 6 для размещения узла 1 двигателя, и другую камеру 7 для сбора и хранения пыли и грязи, удаляемых с поверхности пылесосом. На фиг.1 показана только стенка камеры 7. Стенка, определяющая первую камеру 6, как и стенка, определяющая камеру 7, могут быть изготовлены из пластмассы, но могут применяться и другие материалы. Общая конструкция пылесоса хорошо известна и, поскольку изобретение не относится к такой конструкции как таковой, описание деталей корпуса 2 и других деталей пылесоса в настоящем тексте не приводится.
По существу, следует отметить, что конструкция монтажного тела 11 монтажного устройства 10 по настоящему изобретению направлена на снижение уровня шума пылесоса во время его работы, в частности, за счет уменьшения передачи вибраций от узла 1 двигателя на корпус 2, по сравнению с обычными ситуациями, не ухудшая других функций монтажного тела 11, в частности, функции удержания узла 1 двигателя на месте внутри корпуса 2 и функции уплотнения, как будет описано ниже. Части монтажного тела 11, участвующие в удержании узла 1 двигателя, имеют относительно низкую жесткость или непосредственно соединены с областями с относительно низкой жесткостью, поэтому и степень, в которой вибрации от узла 1 двигателя передаются на монтажное тело 11, и степень, в которой вибрации распространяются по монтажному телу 11, уменьшаются. Настоящее изобретение реализовано в двух частях монтажного тела 11, которые являются частью внутреннего периферийного участка 12 монтажного тела, а именно, первым участком 13 контакта с двигателем, и вторым участком 14 контакта с двигателем. В приведенном примере второй участок 14 контакта с двигателем также выполняет функцию контакта с корпусом 2 и, поэтому будет именоваться участком 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом. Кроме того, в приведенном примере первый участок 13 контакта с двигателем покрывает часть внутреннего участка 12, имеющую наименьший диаметр, а участок 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом покрывает часть внутреннего участка 12, имеющую большие диаметры. Первый участок 13 контакта с двигателем и участок 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом соединены друг с другом соединительным участком 15, как лучше всего видно на фиг.7 и на других чертежах, показывающих сечение монтажного устройства 10 или его части.
В приведенном примере первый участок 13 контакта с двигателем имеет форму манжетного уплотнения и содержит кольцевой фланец или манжету 16 для упора в узел 1 двигателя, при этом такой упор может быть уплотняющим. На основе этой конкретной формы первого участка 13 контакта с двигателем, реализуется первое положение контакта монтажного тела 11 с узлом 1 двигателя, имеющее относительно низкую жесткость и в осевом, и в радиальном направлении. Следует отметить, что в рамках настоящего изобретения манжетное уплотнение 16 не является существенным и что можно применять другие формы первого участка 13 контакта с двигателем, имеющие относительно низкую степень жесткости. Радиальное положение первого участка 13 контакта с двигателем удерживается участком 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом и соединительным участком 15, отходящим от него в сторону первого участка 13 контакта с двигателем, которые сконструированы так, чтобы иметь достаточную радиальную жесткость, как будет описано ниже.
На передней стороне участок 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом имеет кольцевое уплотняющее ребро 17 для уплотняющего контакта со стенкой камеры 7 для сбора и хранения пыли и грязи в переднем осевом направлении. Таким образом, предотвращается утечка воздуха, которая привела бы к снижению эффективности работы импеллера 14. Во время работы воздух забирается с передней сторону узла 1 двигателя. В результате, перед узлом 1 двигателя возникает разрежение, под воздействием которого узел 1 двигателя втягивается в направлении вперед, прижимаясь к монтажному телу 11 и, следовательно, прижимая уплотняющее ребро 17 к стенке камеры 7 для сбора и хранения пыли и грязи, чтобы реализовать/усилить функцию уплотнения уплотняющего ребра 17.
В показанном примере радиальное положение элементов 19 осевой поддержки двигателя соответствует радиальному положению уплотняющего ребра 17 на другой стороне участка 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом. В рамках настоящего изобретения можно использовать альтернативное расположение элементов 19 осевой поддержки двигателя относительно уплотняющего ребра 17, т.е., расположение, при котором радиальное положение элементов 19 осевой поддержки двигателя не совпадает с радиальным положением уплотняющего ребра 17. В показанной ситуации давление, прилагаемое узлом 1 двигателя к элементам 19 осевой поддержки двигателя во время работы, передается непосредственно на уплотняющее ребро 17, тогда как в альтернативной ситуации передача давления осуществляется косвенно из-за того, что элементы 19 осевой поддержки двигателя и уплотняющее ребро 17 расположены в шахматном порядке, что может оказаться полезным, когда речь идет от компенсации перепадов давления.
На задней стороне участок 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом снабжен множеством радиальных ребер 18, проходящих в радиальном направлении, и множеством элементов 19 осевой поддержки двигателя. В показанном примере радиальные ребра 18 и элементы 19 осевой поддержки двигателя расположены вдоль периферии участка 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом в регулярном порядке, в частности, в порядке, при котором два разнесенных друг от друга ребра 18 чередуются с одним элементом 19 осевой поддержки двигателя. Следует понимать, что настоящее изобретение ни коим образом не ограничивается этим иллюстративным порядком. Радиальные ребра 18 являются утолщенными частями участка 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом, а элементы 19 осевой поддержки двигателя выступают из областей 20, имеющихся между соседними радиальными ребрам 18, при этом эти области 20 имеют меньшую толщину, чем радиальные ребра 18 и, поэтому, имеют меньшую жесткость и радиальном, и в осевом направлениях, чем радиальные ребра 18.
Элементы 19 осевой поддержки двигателя имеет свободный конец для контакта с узлом 1 двигателя в заднем осевом направлении. Следует понимать, что вышеописанный эффект затягивания узла 1 двигателя под действием разрежения, имеющегося на передней стороне узла 1 двигателя, также заставляет узел 1 двигателя прижиматься к элементам 19 осевой поддержки двигателя. Элементы 19 осевой поддержки двигателя могут иметь любую форму, которая подходит для осевой установки узла 1 двигателя, при этом следует отметить, что форма, показанная на чертежах, т.е., форма колонны, сужающаяся в направлении свободного конца, является лишь одной из множества возможных форм. Существенным аспектом монтажного устройства 10 по настоящему изобретению является то, что факт, что элементы 19 осевой поддержки двигателя отходят от областей 20 с относительно низкой жесткостью, которые имеются между радиальными ребрами 18, не контактируя с радиальными ребрами 18 или любой другой утолщенной частью монтажного тела 11. Таким образом, осевая жесткость, создаваемая элементами 19 осевой поддержки двигателя, в максимальной степени отвязывается от радиальной жесткости, создаваемой ребрами 18, что является полезным для предотвращения передачи вибраций от узла 1 двигателя, соединенного с монтажным телом 11 в положении элементов 19 осевой поддержки двигателя, на корпус 2.
Как лучше всего видно на фиг.7 и на других чертежах, показывающих сечение монтажного устройства 10 или его часть, соединительный участок 15 имеет стенку с постепенно увеличивающейся толщиной и, следовательно, с постепенно увеличивающейся жесткостью в направлении от первого участка 13 контакта с двигателем к участку 14 комбинированного участка с двигателем. Таким образом, соединительный участок 15 получает возможность создавать достаточную жесткость для определения положения первого участка 13 контакта с двигателем с одной стороны, в то же время имея как можно более низкую жесткость на той стороне, где следует предотвратить распространение вибраций, с другой стороны. Кроме того, жесткость соединительного участка 15, участка 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом м других участков монтажного тела 11, кроме первого участка 13 контакта с двигателем, можно подбирать так, чтобы она была достаточной для предотвращения заметной деформации монтажного тела 11 в положении соединительного участка 15, участка 14 комбинированного контакта с двигателем/корпусом и этих других участков монтажного тела 11.
В раках настоящего изобретения можно принять меры для уменьшения передачи вибраций от узла 1 двигателя на корпус 2 не только в положении внутренней части 12 монтажного тела 11, но и в положении внешнего периферийного участка 21 монтажного тела 11. Например, как показано на чертежах, во внешней части 21 монтажного тела 11 можно выполнить кольцевую канавку 22, которая в приведенном примере имеет V-образную форму, для локального уменьшения радиальной жесткости, чтобы избежать ситуации, в которой монтажное тало 11 плотно и жестко растягивается под узлом 1 двигателя. Кроме того, кольцевой участок 23 контакта с корпусом, который является частью внешнего участка 21 монтажного тела 11 и который расположен на внешней периферии монтажного тела 12, может иметь относительно небольшую толщину в радиальном направлении, чтобы иметь относительно низкую радиальную жесткость, при этом участок 23 контакта с корпусом можно усилить ребрами 24, 25, 26 в соответствующих положениях и расположение ребер 24, 25, 26 можно выбрать так, чтобы создать оптимальный эффект уменьшения передачи вибраций от узла 1 двигателя на корпус 2 на внешней периферии монтажного тела 11. В любом случае радиальную жесткость участка 23, контактирующего с корпусом в положении ребер 24, 25 26 можно подобрать так, чтобы она была больше, чем радиальная жесткость первого участка 13 контакта с двигателем.
На фиг.7 и 8 можно ясно видеть, как внешняя кромка 27 манжетного уплотнения 16 может быть утолщена относительно остальной части манжетного уплотнения 16, что является практической возможностью предотвращения ситуации, при которой внешняя кромка 27 манжетного уплотнения 16 втягивается в направлении вперед под действием разрежения, возникающего на передней стороне узла 1 двигателя во время работы, в такой степени, что манжетное уплотнение 16 принимает растянутое, а не изогнутое положение относительно соединительного участка 15 и больше не может выполнять функцию уплотнения. Кроме того, на фиг.8 показано, как манжетное уплотнение контактирует с узлом 1 двигателя и создает уплотнение.
Специалистам понятно, что объем настоящего изобретения не ограничивается описанными выше примерами, в которые могут быть внесены некоторые изменения и замены, на выходящие за пределы объема настоящего изобретения, который определен приложенной формулой. Изобретение следует толковать как включающее все такие изменения и замены, если они входят в объем, определенный формулой или ее эквивалентами. Хотя настоящее изобретение было показано на чертежах и подробно описано в описании, эти чертежи и описание следует считать лишь иллюстративными или примерами, и не имеющими ограничительного характера. Изобретение не ограничивается описанными вариантами. Чертежи являются схематическими, на них для ясности могут быть опущены детали, не являющиеся необходимыми для понимания изобретения, и чертежи могут быть выполнены не в масштабе.
При реализации изобретения специалисты, изучившие чертежи, описание и формулу, могут внести изменения в описанные варианты. В формуле изобретения слово «содержащий» на исключает наличия других этапов или элементов, а единственное число не исключает наличия множества таких этапов или элементов. Любые ссылочные позиции в формуле не должны толковаться как ограничивающие объем изобретения.
Элементы и аспекты, описанные в отношении любого варианта, можно комбинировать с элементами и аспектами других вариантов, если прямо не указано иное. Один только факт того, что различные признаки перечислены в разных зависимых пунктах формулы, не означает, что невозможно использовать с пользой комбинацию таких признаков.
Термин «по существу», используемый в настоящем тексте, должен пониматься специалистами как применимый к ситуациям, в которых должен быть получен определенный эффект, который может быть полностью реализован теоретически, но который на практике имеет определенные допуски при фактической реализации. Там, где это применимо, термин «по существу» можно понимать как определение, указывающее на процентное отношение 90% и выше, например, 95% и выше, особенно 99% и выше, или даже 99,5% и выше, включая 100%.
Термин «содержит», используемый в настоящем тексте, следует понимать как включающий термин «состоит из». Поэтому, термин «содержит» в отношении какого-то варианта может означать «состоит из», но в другом варианте может означать «содержит/включает» по меньшей мере определенные элементы и, при необходимости, по меньшей мере один другой элемент.
Возможный реферат настоящего изобретения выглядит следующим образом. Устройство 10 для монтажа узла двигателя бытового электроприбора, такого как пылесос, в корпус 2 электроприбора, содержит упругое монтажное тело 11, предназначенное для размещения между узлом двигателя и корпусом 2. Внутренний периферийный участок 12 монтажного тела 11 содержит первый участок 13 контакта с двигателем, второй участок 14 контакта с двигателем, снабженный элементами 19 осевой поддержки двигателя, и соединительный участок 15, соединяющий участки 13, 14 контакта с двигателем. Радиальная жесткость первого участка 13 контакта с двигателем меньше, чем радиальная жесткость соединительного участка 15, потому степень, в которой вибрации узла двигателя передаются на монтажное тело 11 в положении контакта первого участка 13 контакта с двигателем, можно минимизировать. Полезно также, если осевая жесткость первого участка 13 контакта с двигателем будет меньше, чем осевая жесткость соединительного участка 15 и элементов 19 осевой поддержки двигателя.
1. Устройство для монтажа узла (1) двигателя бытового электроприбора в корпус (2) электроприбора, содержащее упругое монтажное тело (11) для установки между узлом (1) двигателя и корпусом (2), при этом внешний участок (21) монтажного тела (11) содержит участок (23) контакта с корпусом (2), а внутренний периферийный участок (12) монтажного тела (11) содержит:
первый участок (13) контакта с двигателем и второй участок (14) контакта с двигателем для контакта с узлом (1) двигателя в разных положениях контакта, причем первый участок (13) контакта с двигателем предназначен для контакта с узлом (1) двигателя по меньшей мере в радиальном направлении, а второй участок (14) контакта с двигателем предназначен для контакта с узлом двигателя по меньшей мере в осевом направлении и снабжен элементами (19) осевой поддержки двигателя для упора в узел (1) двигателя в осевом направлении, и
соединительный участок (15), соединяющий первый участок (13) контакта с двигателем и второй участок (14) контакта с двигателем,
при этом радиальная жесткость первого участка (13) контакта с двигателем меньше, чем радиальная жесткость соединительного участка (15).
2. Устройство по п. 1, в котором радиальная жесткость первого участка (13) контакта с двигателем по меньшей мере в четыре раза меньше радиальной жесткости соединительного участка (15).
3. Устройство по п. 1, в котором радиальная жесткость первого участка (13) контакта с двигателем по меньшей мере в десять раз меньше радиальной жесткости соединительного участка (15).
4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором второй участок (14) контакта с двигателем имеет диаметр больше, чем первый участок (13) контакта с двигателем.
5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором второй участок (14) контакта с двигателем является участком (14) комбинированного контакта с двигателем/корпусом для контакта с корпусом (2) в первом осевом направлении и для контакта с узлом (1) двигателя во втором осевом направлении, противоположном первому осевому направлению.
6. Устройство по п. 5, в котором радиальное положение элементов (19) осевой поддержки двигателя на монтажном теле (11) соответствует положению на монтажном теле (11) радиальной центральной линии области (17) участка (14) комбинированного контакта с двигателем/корпусом для контакта с корпусом (2) в первом осевом направлении.
7. Устройство по любому из пп. 1-6, в котором второй участок (14) контакта с двигателем монтажного тела (11) содержит области (18, 20) первого и второго типа, при этом область (18) первого типа имеет более высокую радиальную жесткость, чем область (20) второго типа, и эти области (18, 20) расположены вдоль периферии второго участка (14) контакта двигателем в порядке, при котором области (18) первого типа чередуются с областями (20) второго типа, причем элементы (19) осевой поддержки двигателя расположены в областях (20) второго типа.
8. Устройство по п. 7, в котором второй участок (14) контакта с двигателем монтажного тела (11) снабжен ребрами (18), продолжающимися на монтажном теле (11) по существу в радиальном направлении.
9. Устройство по п. 8, в котором ребра (18) и элементы (19) осевой поддержки двигателя расположены на одной и той же стороне монтажного тела (11), при этом элементы (19) осевой поддержки двигателя расположены между ребрами (18), если смотреть вдоль периферии второго участка (14) контакта с двигателем монтажного тела (11), не контактируя с ребрами.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, в котором осевая жесткость первого участка (13) контакта с двигателем меньше, чем осевая жесткость соединительного участка (15) и элементов (19) осевой поддержки двигателя.
11. Устройство по любому из пп. 1-10, в котором первый участок (13) контакта с двигателем монтажного тела (11) имеет форму манжетного уплотнения, содержащего фланец (16) для упора в узел (1) двигателя, и причем при необходимости внешняя кромка (27) фланца (16) утолщена относительно остальной части фланца (16).
12. Устройство по любому из пп. 1-11, в котором соединительный участок (15) монтажного тела (11) имеет постепенно увеличивающуюся толщину стенки в направлении от первого участка (13) контакта с двигателем монтажного тела (11) ко второму участку (14) контакта с двигателем монтажного тела (11).
13. Устройство по любому из пп. 1-12, в котором элементы осевой поддержки двигателя содержат выступы (19) в форме колонн, продолжающиеся от второго участка (14) контакта с двигателем монтажного тела (11) в осевом направлении, причем при необходимости выступы (19) в форме колонн имеют сужающуюся форму.
14. Бытовой электроприбор, содержащий узел (1) двигателя, корпус (2) и устройство (10) по любому из пп. 1-13, при этом монтажное тело (11) устройства расположено между узлом (1) двигателя и корпусом (2); причем участок (23) контакта с корпусом монтажного тела (11) контактирует с корпусом (2), а первый участок (13) контакта с двигателем и второй участок (14) контакта с двигателем монтажного тела (11) устройства (10) контактируют с узлом (1) двигателя.
15. Электроприбор по п. 14, являющийся пылесосом для удаления пыли и грязи с поверхностей, в котором корпус (2) электроприбора содержит камеру (6) для размещения узла (1) двигателя и камеру (7) для сбора и хранения пыли и грязи, при этом камеры (6, 7) расположены рядом друг с другом, и причем на интерфейсе между камерами (6, 7) расположено устройство (10), при этом монтажное тело (11) устройства (10) продолжается изнутри камеры (6) для размещения узла (1) двигателя к камере (7) для сбора и хранения пыли и грязи, и монтажное тело (11) устройства (10) содержит стенку, ограничивающую камеру (7) для сбора и хранения пыли и грязи, по меньшей мере во время работы электроприбора.
