具有由振动阻尼安装件支撑的物体的系统的制作方法

本发明涉及一种具有物体(诸如马达)的系统，该物体振动并且通过用于阻尼振动的安装系统安装。

背景技术：

1、许多家用电器使用马达、泵、研磨机或其他致动器来提供电器的(部分)主要功能。为了防止设备壳体的过度振动和/或过度的机械振动噪声，使用悬置系统来减少从致动器单元到设备壳体的机械振动。悬置系统还经常用于降低与振动相关的噪声和/或控制声音特性(例如，改变噪声感知)。

2、标准悬置系统的示例包括汽车悬置部件(线圈弹簧、钢板弹簧、扭杆弹簧等)、用于建筑物上的空调单元的安装系统、冰箱和冷冻泵安装件、洗衣机滚筒安装件、用于振动或冲击敏感设备(诸如立体声系统、光盘播放器)的安装系统(例如在us2002/0053632中所公开的)、以及用于厨房电器中的马达的安装件。这些使用弹簧和橡胶安装件的各种组合。

3、在大多数情况下，将振动部件放置在橡胶悬置部件上或使用简单的线圈弹簧就足够了。然而，对于一些应用来说，这种方法不能提供足够的机械去耦和/或足够的部件稳定或对准。示例包括全自动咖啡机的咖啡研磨机、咖啡机的泵和蒸汽熨斗的泵，其中使用了弹簧和橡胶马达悬置零件和安装件的组合。

4、在解释本发明的系统之前，将首先概述一些基本的振动阻尼安装系统。

5、图1示出了安装在弹簧12(其安装在下面的支撑件14上)顶部上的物体10，并且图2示出了从弹簧12(其从上方的安装件14悬置)悬置的物体10。

6、图1和图2是2d平面的表示。为了保持悬置功能，物体的质心与弹簧两端的安装点完全一致。否则，在图1中，物体将向侧面倾倒并围绕顶部弹簧安装点旋转，并且在图2中，物体将围绕底部弹簧安装点旋转，直到质心再次与弹簧安装点成一直线。这些旋转运动改变了物体的取向，从而可能导致错位问题。

7、对于图1的示例，通过图3的布置可以防止翻倒，在图3中增加了第二竖直弹簧20和第三水平弹簧22。第二弹簧20限制物体的旋转，并且第三弹簧22限制物体的侧向移动。

8、对于图2的示例，围绕物体弹簧安装点的旋转可以由图4的布置来限制，其中增加了第二竖直摆式弹簧30。当物体试图绕其质心旋转时，它现在受到限制，因为两个弹簧12、30被放置在离物体的质心的水平距离处。

9、图2和图4的自由悬置布置起到钟摆系统的作用。如果物体被推向一侧，并且然后放开，物体将自动摆动回其中性底部位置，从而形成稳定且自对准的布置。

10、因此，很明显，与从弹簧布置悬置的物体相比，将物体放置在弹簧布置的顶部上的对准更加复杂并且需要更多的弹簧。一般来说，弹簧越多，朝向设备壳体的残余振动力越高。因此，悬置物体的悬置设计是优选的，因为它需要较少数量的弹簧。

11、悬置系统的主要问题之一是保持悬置性能，同时还要考虑被悬置物体的所有六个运动自由度(6-dof)。6-dof包括物体的三个平移移动和三个旋转移动(围绕质心)。如果6自由度中的任何一个被忽略，则该物体被认为是不稳定的，通常会导致定位问题、不稳定和/或额外的振动传递(通常通过非预期的其他接触点)。

12、图4的双摆弹簧解决方案适用于2d平面中的设计。需要增加额外的钟摆悬置点，以便在第三维空间中提供悬置点。

13、图5示出了用于物体10的弹簧悬置系统，该弹簧悬置系统使用悬置在固定的刚性安装点14下方的三个竖直弹簧50。可以假设物体是一个质点。物体对准良好，但物体的任何激励都将导致围绕竖直轴线和水平轴线的大的水平移动和/或旋转。

14、因此，需要一种改进的悬置安装件。

技术实现思路

1、本发明由权利要求限定。

2、根据本发明一方面的示例，提供了一种系统，该系统包括：

3、壳体；以及

4、物体，该物体通过为物体提供振动阻尼的安装件安装在壳体内，其中：

5、该安装件包括一组至少三个弹簧，每个弹簧具有联接到壳体的顶端和悬置底端；

6、顶端限定上部多边形的顶点；

7、底端限定下部多边形的顶点；

8、该物体由该组弹簧的底端支撑；并且

9、在系统的预期操作取向上，所述物体的重心沿着穿过所述下部多边形的竖直线，并且每个弹簧的所述顶端与所述底端之间的线与竖直方向偏离，使得所述线在所述上部多边形与所述下部多边形之间向内逐渐变细。

10、这种安装设计通过一组至少三个弹簧(优选地正好三个弹簧)使需要减振的物体悬置。弹簧围绕物体，并且底端限定稳定的支撑平面。物体由这些底端支撑。特别地，该组弹簧的底端限定物体的唯一物理支撑，即，其从上方完全悬置。竖直偏移角度意味着弹簧将物体拉向中心，产生钟摆效应。这使安装件稳定，并且使物体在水平面上正确对准。这避免了需要额外的支撑件、弹簧或阻尼系统，并且因此减少了部件数量。

11、物体因此从一组弹簧(诸如一组三个倾斜弹簧)悬置，这些弹簧连接到用作稳定表面的下部多边形。该系统利用众所周知的钟摆效应使悬置的物体在水平面上对准。稳定表面提供物体的稳定。这种稳定消除了对额外支撑件的需要，从而以减少的零件数量提高了悬置性能。

12、相对于竖直方向的偏移角度例如大于5度，例如大于10度。这在系统的正常操作取向期间适用。例如，对于旨在安装在诸如厨房操作台的水平表面上的系统，当该系统安装在水平表面上时，角度适用，

13、然而，相对于竖直方向的偏移角度优选地小于45度，例如小于30度。

14、角度越大，竖直地支撑物体所需的弹力越大，但稳定力也越大。

15、物体的重心优选地在上部多边形的平面下方。因此，物体悬置在顶部多边形的下方。

16、从下部多边形的平面到重心的向上竖直高度优选地小于当竖直投影到下部多边形上时重心与下部多边形的边缘之间的最小距离。这使得安装稳定，不会翻倒在下部多边形的边缘上。

17、在一个示例中，物体的重心在下部多边形的平面上方。在这种情况下，向上竖直高度为正，并且应当小于上述最小距离。

18、在另一个示例中，物体的重心在下部多边形的平面下方。在这种情况下，向上竖直高度小于零，因此这自动满足小于上述最小距离的要求。

19、上部多边形和下部多边形优选地为正多边形。

20、该系统可以正好包括三个弹簧。上部多边形和下部多边形于是是三角形、优选地等边三角形。

21、每个弹簧的底端可以包括支撑环，并且物体包括与支撑环接合的一组支脚。这使得系统易于组装。使用物体底部的凹口或锥体，可以简单地将物体放置在弹簧(例如，钢丝弹簧)的底端上。

22、每个弹簧的顶端可以包括挂钩，并且壳体包括用于容纳挂钩的容纳区域。这又使组装变得容易。弹簧不需要用螺栓固定或夹紧或可旋转地钩到壳体上，而是可以线性滑动到位。

23、该系统包括咖啡机。该物体包括在使用中振动的致动器，诸如马达或包含马达的部件。包含马达的部件例如是咖啡研磨机、风机或泵。

24、本发明的这些和其他方面根据在下文中描述的实施例将是显而易见的并且将参考所述实施例对其进行阐述。