CN101187132B - 滚筒式洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型化、低振动、低噪音的滚筒式洗衣机。一种滚筒式洗衣机，至少由在洗衣机机箱(1)内以弹簧和减振器(7)支撑的水筒(3)、可旋转地设置在该水筒(3)内并收放洗涤物的洗涤筒(4)以及驱动该洗涤筒(4)旋转的电动机(5)构成，利用具有根据水筒(3)的振动的大小转换成水筒(3)仅在移向上方期间的大的衰减力的特性的减振器(7)来抑制过大的振动，同时，对于小的振动使衰减力减小来减少振动的传递。

Description

滚筒式洗衣机

技术领域

本发明涉及滚筒式洗衣机的防振装置。

背景技术

一般的滚筒式洗衣机由在洗衣机机箱内弹性支撑的水筒、将旋转轴设置成在该水筒内相对水平线倾斜0～30°并可旋转的洗涤筒、以及设置在水筒的后部并旋转驱动该洗涤筒的电动机构成，在机箱前面设置衣物类的开口部。

将衣物类放入该洗涤筒内进行洗涤。使洗涤后的衣物干燥，在使其干燥前，需要尽可能地从衣物类中去除水分。因此，在该洗涤筒的侧面有很多小孔，使洗涤筒高速旋转进行离心脱水。

在进行离心脱水时，使衣物类均匀地分散在洗涤筒内是困难的，会产生衣物类偏靠一方。如果在该状态下高速旋转，则产生较大的离心力，从而成为较大的振动。为了避免该较大的离心力并减小振动，用弹簧弹性支撑水筒。由于只用弹簧支撑的话共振时不能抑制振动，所以同时还设置减振器，给与衰减作用。调节弹簧及减振器以降低振动并以适当的状态进行离心脱水。

如果使弹簧的弹簧常数小的话，就难以向洗衣机机箱传递水筒的振动。但是，若使弹簧常数小，则在放入衣物类和洗涤水的场合，会较大地下沉，弹簧被压得很紧。于是不能缓和洗涤时的振动，对弹簧的负担增大而导致其劣化。

另外，增大减振器的衰减力的话，则可抑制脱水时引起的共振并顺利起动。但是若衰减力过大，则在高速旋转时会向洗衣机机箱传递较大的振动(专利文献日本特开2001-212395)。

在如专利文献1那样的滚筒式洗衣机的场合，用弹簧及油减振器从下方支撑洗涤筒。在该油减振器的活塞的两侧配置有用于封闭设在活塞上的孔的阀体。在如共振时那样振动较大的场合，活塞工作使其接触到阀体。由于孔被阀体封闭致使衰减力变大，所以能够抑制振动并顺利起动。另外，在高速旋转时，振动小，活塞不会移动到阀体，全部的孔处于敞开状态，衰减力小。因此，传递到洗衣机机箱的振动不大，具有使防振性优良的特性。

但是，需要用于两个阀体浮游的间隙，减振器变长，难以做成小型的滚筒式洗衣机。另外，阀体和活塞接触时有可能产生冲突声音。

发明内容

对此，装载一种减振器，其特征在于，所述减振器因水筒的振动而伸缩长到比规定长度更大时，衰减性能转换成衰减力仅在伸长方向变大。

其次，为了减小弹簧常数使振动频率变低，支撑所述水筒的所述弹簧配置在所述减振器的外侧，即使在所述减振器伸长到最大的状态也以压缩状态安装在所述减振器上。

再有，以衰减力仅在伸长方向变大的方式转换衰减性能的所述减振器，在从振动时伸长开始的位置伸长8mm以上的位置开始转换衰减性能，使得转换时的冲击音不长时间延续。

所述减振器是设有多个小孔的活塞在封入有油的液压缸中运动的结构，为了缓和转换时的冲击，得到低噪音的脱水起动，使所述孔的面积总计为所述活塞的面积的5％以下。

本发明具有以下效果。

可不增大滚筒式洗衣机机箱的大小，使弹簧常数减小，可提高防震性能。此外，一旦振动比规定的大小更大时，通过搭载转换成衰减力仅在减振器的伸长方向变大的减振器，能够以大的衰减力抑制共振时的大的振动。此外，以高速旋转中的小的振动状态减小衰减力，可抑制振动向机箱以及地板的传递。此外，可减小转换衰减力时产生的冲击音，安静地脱水。

附图说明

图1是表示实施例的内部的侧视图。

图2是表示实施例的内部的正视图。

图3是吊架的外观图。

图4是表示弹簧的安装状态的图。

图5是减振器的内部的立体图。

图6是减振器的内部的立体图。

图7是减振器的特性图。

图8是表示转换时所发生的冲击的图。

图9表示转换位置和冲击发生次数的关系。

图10表示转换位置和共振区域以外的冲击发生次数的关系。

图11表示活塞孔的面积比和冲击发生次数的关系。

图12表示活塞孔的面积比和底座的最大加速度的关系。

图13表示活塞孔的面积比和第一段的衰减力的关系。

图14表示第一段的衰减力和底座的最大加速度的关系。

图中：

1—机箱，2—门，3—水筒，4—洗涤筒，5—电动机，6—波纹管，7—减振器，8—法兰盘，9—旋转轴，10—流体平衡器，11—供水单元，12—供水口，13—供水阀，14—洗涤济盒，15—软管，16—弹簧，17、18—辅助弹簧，19—排水阀，20—排水软管，21、22—底座，23—橡胶套筒，24—垫圈，25—螺母，26—液压缸，27、29—弹簧座，28—杆，30—油，31—孔，32—活塞，33—阀，34—凸缘部。

具体实施方式

下面说明实施例。

(实施例1)

下面使用图1～图13对本发明的实施例进行说明。图1是本发明的滚筒式洗衣机的内部的侧视图。图2是本发明的滚筒式洗衣机的内部的正视图。还有，图3是组合了支撑水筒的弹簧和减振器的吊架的外观图。本发明并不限定于滚筒式洗衣机，也可应用于装载了加热器或风扇等干燥装置的滚筒式洗涤干燥机。

在洗衣机的机箱1前面具有洗涤物的投入口，并设有门2。通过开闭门2，可取出或放入洗涤物。另外，在机箱1的内侧，使投入口侧从水平线朝上倾斜0～30°，配置投入口侧开口的圆筒状的水筒3。投入口和水筒3的开口部由波纹状的橡胶质波纹管6连接，以免取放洗涤物时洗涤物落入机箱1内。在水筒3的内侧，可旋转地设置开有多个孔且一端开口的圆筒状的洗涤筒4。在洗涤筒4的底面中心连结有旋转轴9，该旋转轴9以水密地密封且可旋转的状态贯通水筒3的底面中心。在水筒3的后部底面固定有法兰盘8，在该法兰盘8上固定有旋转驱动洗涤筒4的电动机5，并且，洗涤筒4的旋转轴9连结在该电动机5的旋转轴上。这样，利用设在水筒3后部的电动机5，洗涤筒4可以在水筒3内向左右旋转，也可以使洗涤筒4旋转的同时进行洗涤、漂洗及脱水。另外，为了降低脱水时的振动，在洗涤筒4的前部固定有流体平衡器10。流体平衡器10在空心的圆环中加入盐水，在脱水时盐水集中于衣物类偏靠一方的相反侧，抵消衣物类的偏靠，具有降低振动的效果。

安装有洗涤筒4以及电动机5的水筒3从机箱1的底面向水筒3的下部安装有减振器7。在该减振器7的外侧配置有弹簧16，弹性地支撑水筒3。该减振器7大致安装在左右对称的位置上，用两根支撑水筒3。

另外，从机箱1的内部上面的中央附近，用辅助弹簧17牵引水筒3的上部后方，用辅助弹簧18牵引水筒3的上部前方。这些辅助弹簧17、18的弹簧常数比同时设置在上述减振器7上的弹簧16的要小。另外，辅助弹簧17的弹簧常数与辅助弹簧18的弹簧常数相比为相同或稍大的弹簧常数。另外，辅助弹簧17比辅助弹簧18长。安装辅助弹簧17、18的机箱1的位置可为大致相同的位置，但为了避免弹簧彼此的接触，稍微向左右偏移。

在机箱1的上部具有供水单元11，洗涤、漂洗时所使用的水通过设在机箱1上部的供水口12、供水阀13、洗涤剂盒14及波纹状的软管15注入水筒3内部。另外，洗涤、漂洗后的水以及脱水时的水通过设在水筒3下部的排水阀19以及排水软管20排出。

如图2的正视图所示，为了易于设置在家庭用的防水盘等上，使机箱1的下方比中央部狭窄。为此，左右的减振器7向机箱1的底面不能安装的太宽，以比洗涤筒4的内径狭窄的间隔安装。另外，减振器7朝向水筒3的内侧倾斜5度左右来安装。为此，减振器7向水筒3的安装位置为，从水筒3的侧面相对下侧即水筒3的铅直线为45度以内的范围。因而，减振器7安装在水筒3的下侧，为了不使机箱的高度变高，减振器的长度短的话比较好。

图3表示减振器7的外观。减振器7的上端通过橡胶套筒23安装在水筒3上所安装的金属底座21上。另外，下端同样地通过橡胶套筒23安装在机箱1的底部所安装的金属底座22上。两端的橡胶套筒23被垫圈24夹住，并用螺母25拧紧。压缩并拧紧到支撑没有放入衣物类或水的状态的水筒3，橡胶套筒23也不会较大地变形的程度。另外，在减振器7上同时设有弹簧16。弹簧16插入支撑液压缸26的弹簧座27和支撑杆28的弹簧座29之间。弹簧座27为比液压缸26大一圈的圆筒状的金属，其下端向内侧弯曲形成支撑液压缸26的底面，并具有杆28所通过的孔穴。此外，上端向外侧敞开，支撑弹簧16的上端。弹簧座29是设有象插入杆28的切槽的类似盘状的金属部件，支撑弹簧16的下端。为了不使弹簧16横向移动，与弹簧16的外径吻合地立起有边缘。弹簧16最好是中央比两端膨胀的形状的弹簧。通过使两端细，可消除弹簧16的横向移动，同时，具有在发生密合之前弹簧力迅速变大的特性，从而难以产生弹簧16的密合。

对于这种滚筒式洗衣机，提供小型且防振性能优越的滚筒式洗衣机。

为了提高防振性能，降低弹簧16的弹簧常数。若降低弹簧常数，则由水筒3的振动而产生的力变小，机箱1以及地板的振动变小。但是，若放入衣物类以及洗涤水，则下沉较大，弹簧16密合，而且减振器7缩小到最小长度。若弹簧16密合，则弹簧16劣化加深，这是不希望的。另外，若减振器7缩小到最小长度，则在减振器7的内部引起撞击，成为减振器7损坏的原因。为了抑制这些情况，需要加长弹簧16的自由长度以及减振器7。但是，若加长减振器7，则水筒3的位置变高，不能实现小型化。不改变减振器7的长度，需要安装加长自由长度的弹簧16。因此，如图4所示，将图4(a)的自由长度的弹簧16如图4(b)那样压缩并装入减振器7。但是，支撑没有放入衣物类或洗涤水的无负荷状态的水筒3、洗涤筒4及电动机5等时，如图4(c)所示，从图4(b)压缩到进一步沉入的长度并装入减振器7。通过这样做，不改变减振器7的长度，可降低弹簧16的弹簧常数，从而降低振动。

但是，若压缩弹簧16来安装的话，则水筒3因振动而向上方移动时，只振动到图4(b)的位置。若不压缩就安装的话，可振动到图4(a)的位置。因而有必要减小水筒3的振动。尤其是有必要降低水筒3向上方的振动。

于是，安装在水筒3向上方移动时抑制其振动的减振器7。图5表示减振器7的剖面图。在液压缸26中设置杆28进入的空间并加入油30。另外，在杆28的前端固定有与杆28的内径大致相同尺寸的活塞32。该活塞32具有多个小孔31，通过使油30通过该小孔31，可在油30中运动。如果该孔31的面积大，则阻抗小，活塞32以及杆28顺利动作。另外，如果孔31的面积小，则阻抗大，活塞32以及杆28的动作迟缓。另外，在杆28上在活塞32的下方隔开间隔的位置设置凸缘部34。另外，在活塞32和凸缘部34之间配置阀33。该阀33比活塞32小，是比设有孔31的位置大的圆盘状的部件。该阀33在中央开有比活塞32和凸缘部34之间的杆28的直径稍大的孔穴，可在活塞32和凸缘部34之间自由运动。如图6所示，阀33接触活塞32时，孔31a以外的孔被封闭。活塞32的下部，在孔31a的位置沿径向设有切槽35，即使阀33接触活塞32也不会封闭孔31a。该状态的情况下，减小使油通过的孔31的面积，阻抗增大，产生较大的衰减力。另外，为了尽可能地缓和与活塞32的冲突，阀33最好用树脂制成。

说明这种结构的减振器7的内部的动作。活塞32振动小时处于图5所示的状态，阀33位于下方，处于离开活塞32的状态。在这种状态下，孔31全部打开，孔的面积大，阻抗小，衰减力小。

另外，若活塞32的振动变大，则减振器向缩小方向动作的场合，阀33抵接凸缘部34，孔31处于全部打开的状态。另外，减振器向伸长方向动作的场合，动作开始时阀33接触凸缘部34，但与杆28内的油30一起慢慢向上移动离开凸缘部34，如图6所示抵接活塞32，处于封闭孔31a以外的孔31的状态。因而，在较大的振动的场合，在减振器7缩小的方向衰减力小，在伸长的方向开始时衰减力小，但达到规定的移动量后转换为衰减力变大。但是，由于阀33受油30的运动的影响，即使活塞32在液压缸内移动从活塞32和凸缘部34之间的间隙减去阀33的板厚部分的距离，也并不推压阀33，若不移动比该距离更大的距离则不会推压活塞32。

通过用这种结构的减振器7支撑水筒3，能够对水筒3向上方的振动增大衰减力，所以能够降低振动。因此，可解决以压缩降低了弹簧常数的弹簧16的状态来安装的课题即降低向上的振动量。另外，在水筒3的下方具有只沉入衣物类或洗涤水的量的空间，与上方的空间相比较宽阔得多。这样，即使在水筒3的上部的空间狭小的滚筒式洗衣机中，可抑制水筒3的振动的方向也为上方。对于向上方的振动，由于通过用增大衰减力的减振器7来支撑可减小向上方的振动，所以较理想。另外，通过仅用该减振器7来支撑，可使水筒3的上部和机箱1的间隙变狭窄，从而可使其小型化。

但是，如果使用如专利文献1那样可在两侧转换衰减力的减振器，则活塞32的前部也有必要使具有凸缘部的杆延长，构造变得复杂的同时，减振器本身变长，不能实现小型化。因而，在振动大时，仅伸长方向转换为大的衰减力，使用抑制伸长方向的振动的减振器是有效的。

接着，对该减振器7的冲程和衰减力的关系进行说明。尤其对成为大振幅的共振状态下的减振器的特性进行说明。由于洗涤筒所发生的不平衡引起的振动的大小不同，所以考虑在脱水正常运转中的振动在两振幅产生4～5mm的不平衡的场合的共振时的振动。引起这种程度的振动的不平衡量比较多，在洗涤筒、水筒等被支撑部的重量为45kg、

500mm的洗涤筒的场合，必须考虑到流体平衡器，相当于360～450g的不平衡量。图7中表示了这种不平衡状态下的共振时的减振器7的冲程与衰减力的关系。共振频率为3～4Hz，考虑到小型化，共振时的减振器7的冲程假设在15～20mm左右。

图7所示的点A为减振器7缩小的状态，从该状态的减振器7伸长的同时，衰减力缓慢上升，在B点衰减力转换，衰减力开始急剧上升，在C点衰减力成为最大。然后减振器伸长，衰减力下降，在D点，减振器开始缩小。从D点开始衰减力变小，进而产生反方向的衰减力，在E点反方向的衰减力成为最大，该反方向的衰减力缓慢减少，在A点返回。这样，衰减性能转换为2段，在B点转换。

图7所示的特性是理想的，但是，衰减力转换的位置(点B)或第一段的衰减力(点B和点E的衰减力之差)不适当的话，转换时活塞32和阀33强有力地接触，从洗涤筒4以及机箱1底部产生冲击声，其状态表示在图8中。图8(a)表示脱水起动时的共振附近的旋转数，图8(b)表示安装了减振器7的底座21的加速度。在图8(b)的共振区域可知发生了较大的冲击。另外，在共振区域的前面也发现冲击。这些冲击传到洗涤筒4以及机箱1的底部，产生冲击声。

首先，对衰减力的转换位置(B点)进行了研究。图9表示至转换位置的距离(AB的距离)和图8(b)那样的冲击发生次数的关系。从图9可知，在7mm以下的场合，冲击发生次数迅速增大，至本实验的转换位置的距离是比脱水的高速旋转时的振动大的值，在脱水正常时不冲突。但是，如图8(b)所示，在共振区域以外的脱水起动时活塞32和阀33反复冲突，长时间发生冲击声并且持续，冲击发生次数变多。于是，将与共振区域以外的冲击的发生次数的关表示在图10中。由图10可知，在8mm以上的场合不发生冲击。也就是，如果至衰减力的转换位置的距离在8mm以上，能够在共振区域以短时间抑制冲突声。为了避免长时间发生冲突声，在图7的减振器7的特性图中，从减振器7开始伸长的位置至衰减力的转换位置需要设为8mm以上。但是如上所述，由于阀33受油30的运动的影响，要想使衰减力转换的距离为8mm，与活塞32的间隙需要在8mm以下。另外，如专利文献1那样在两侧具有阀(阀体)的话，冲突的次数增加，从低噪音化的观点来看是不理想的。

接着考虑不使活塞32和阀33迅速冲突的情况。为此，对于设在活塞32上的孔31的总面积进行了研究。孔31对活塞的受压面积的总面积的比率和共振区域的冲击声发生次数的关系表示在图11中。另外，孔31对活塞的受压面积的总面积的比率和底座21的加速度的最大值的关系表示在图12中。

从图11可知，在孔31对活塞的受压面积的总面积的比率为5％以下的场合，不发生冲击，但超过5％时则发生冲击。另外，同样，从图12可知，在孔31对活塞的受压面积的总面积的比率超过5％时，底座21的最大加速度增大。因而设在活塞上的孔31的总面积为活塞的受压面积的5％以下。

这是因为，设在活塞32上的孔31的面积狭小时油30难以流过，接触阀33之前油30本身为缓冲材料。另外还因为，通过转换时的衰减力变大，活塞32可稳定地动作，从而可顺利地转换。孔31对活塞的受压面积的总面积的比率和第一段衰减力(点A和点E)的关系表示在图13中。另外，第一段的衰减力和底座21的加速度的最大值的关系表示在图14中。如图13所示可知，如果使孔31的面积减小，则第一段的衰减力变大。这些也可从(数学式1)所示的圆筒形的节流孔形成的衰减力和速度的关系式明确得知，相同速度的场合，衰减力与面积比的平方成反比减小。

F＝8μlcv/(a/A)＾2        (数学式1)

F：衰减力；μ：粘度；1：圆筒节流孔的长度；c：系数；v：速度；

a：节流面积；A：活塞的面积。

另外，从图14可知，若第一段的衰减力变小，则底座21的最大加速度增大。通过使第一段的衰减力增大，可缓和底座21的冲击。可知要想抑制冲击声，需要34N以上的衰减力。为了避免发生冲击声，对于稳定地实现必要的衰减力，需要使孔31的总面积在活塞的受压面积的5％以下。因而，相对该活塞的受压面积，活塞32设置孔31的总面积为5％以下的孔31。

以上，小型、低振动、低噪音的本发明的滚筒式洗衣机，通过与减振器7同时设置，即使在减振器7伸长的状态，弹簧16也处于压缩的状态，从而使弹簧常数降低，减少振动的传递。并且，利用根据振动的大小而仅在伸长方向具有衰减力转换的特性的减振器7抑制过大的振动的同时，对于小的振动，使衰减力变小，减少振动的传递。还有，该减振器7在开始伸长至8mm振动的位置转换为较大的衰减力，防止了活塞32和阀33多次接触，使噪音降低。另外，设在活塞上的孔31的总面积相对活塞的受压面积为5％以下，缓和了活塞32和凸缘部34接触时的冲击，使冲击声减低，成为低噪音。

Claims (3)

1.一种滚筒式洗衣机，由在洗衣机机箱内以弹簧和减振器支撑的水筒、可旋转地设置在所述水筒内并收放洗涤物的洗涤筒以及旋转驱动所述洗涤筒的电动机构成，其特征在于，

所述减振器因所述水筒的振动而伸缩到比规定长度更大时，衰减性能转换成仅在所述水筒向上移动时衰减力变大，支撑所述水筒的所述弹簧即使在所述减振器伸长到最大的状态也以被压缩的状态安装在所述减振器上。

2.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，

以衰减力仅在伸长方向变大的方式转换衰减性能的所述减振器，在从伸长开始的位置伸长了8mm以上的位置开始转换衰减性能。

3.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，

所述减振器是设有多个小孔的活塞在封入有油的液压缸中运动的结构，使所述孔的面积总计为所述活塞的面积的5％以下。

Images