CN109576948B - 洗衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种洗衣机，其外框的固有频率为1000rpm以上，所述洗衣机包括：具有底座板的所述外框、以及防振橡胶，所述防振橡胶设置于所述底座板的四角，且介于地面与所述底座板之间。根据本发明，能够提供一种减少振动的洗衣机。

Description

洗衣机
本申请是申请号：201680002417.9、申请日：2016年4月28日、发明名称：防振橡胶的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种洗衣机，特别涉及一种具有防振橡胶的洗衣机。
背景技术
为了实现减少振动和提高设置性的目的，在洗衣机的底面的四角设置有由弹性体构成的橡胶脚垫。作为该种洗衣机，例如可以例举出日本特开2006-204715号公报(专利文献1)、日本特开平11－164986号公报(专利文献2)等的滚筒式洗衣机。
如图1所示，专利文献1所揭示的滚筒式洗衣机1包括：在其底部具有底座板3的外框4；被收容于该外框4的内部，并且通过防振机构弹性支撑其下侧的水槽6；被收容于该水槽6的内部，并且通过驱动机构旋转的旋转槽8(滚筒)。旋转槽8作为洗涤、漂洗、脱水、干燥时的共用槽使用。在专利文献1的滚筒式洗衣机中，在底座板3的四角安装具有弹性的橡胶脚垫31。
如图2所示，专利文献2的滚筒式洗衣机2使用了通过弹簧体11将水槽6悬挂在外框4的结构，并为了降低在启动脱水时的振动，设置有防振减震器12，其中，所述水槽6在其内部收容有旋转槽8。在专利文献2的滚筒式洗衣机中，在固定于外框4的底部的固定脚的下方也设置有橡胶脚垫31。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-204715号公报
专利文献2：日本特开平11－164986号公报
发明内容
(发明要解决的技术问题)
上述专利文献1所揭示的滚筒式洗衣机是对假设设置场地为例如建筑结构为木造的日本式房屋那样建筑刚性较低的情况、或者希望减少振动、噪音的情况下有效的结构。相对于上述专利文献1，上述专利文献2所揭示的滚筒式洗衣机是更标准的结构，也是在世界市场上较为一般的结构。
在上述专利文献1和2中的任一结构的情况下，滚筒式洗衣机进行适合各步骤(洗涤、漂洗、脱水、干燥)的运转和旋转数的动作，由于在脱水步骤时尽可能地挤取水份，因此，需要尽可能大的离心力，需要提高滚筒的旋转数。因此，近年的洗衣机以开始干燥(旋转数：0rpm)～最高旋转数(例如1800rpm)为使用区域，在洗衣机启动和停止时，必将通过该使用区域的中间区域，中间区域将暂时成为使用区域。这时，会产生下述问题，即，滚筒的旋转数和洗衣机本体(外框)在其固有频率重叠的区域中，将引起洗衣机本体与滚筒的旋转数的共振现象，使振动的幅度增加。
在上述专利文献1中，为了抑制振动和噪音，还进一步在安装于四角的橡胶脚垫之间设置具有弹性的辅助脚。在上述专利文献2中，为了防止脱水时的振动变大，使用组合了低硬度低反弹橡胶构件和高硬度橡胶构件的橡胶脚垫。但是，在上述专利文献1和2揭示的技术中，对振动的减少并不充分。
本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种减少振动的洗衣机。
(解决技术问题的手段)
本发明的发明人着眼于洗衣机用的防振橡胶的使用温度范围为-10℃以上且40℃以下，并发现在该温度范围中，通过提高作为吸收振动能量的指标的损耗系数，能够减少振动。进而，当洗衣机在其最大旋转数附近并且在振动数较高的区域中具有固有频率时，通过实现在其振动数较高的区域中的损耗系数较高的防振橡胶，能够减少振动，完成了本发明。
也就是说，本发明的洗衣机包括：具有底座板的所述外框、以及防振橡胶，所述防振橡胶设置于所述底座板的四角，且介于地面与所述底座板之间。
在本发明涉及的洗衣机中，优选的是，所述外框的底座板设置有固定脚，在所述固定脚的下方与地面之间设置所述防振橡胶。
在本发明涉及的洗衣机中，优选的是，所述防振橡胶由弹性体构成。
在本发明涉及的洗衣机中，优选的是，所述防振橡胶被设置成可以调节所述洗衣机的高度。
(发明效果)
如上述说明所示，本发明的洗衣机能够减少振动。
附图说明
图1是概略地表示包括专利文献1所揭示的防振橡胶的洗衣机的截面侧视图；
图2是概略地表示包括专利文献2所揭示的防振橡胶的洗衣机的剖面图；
图3是表示样本1～6的防振橡胶的损耗系数的图表；
图4是表示样本7～10的防振橡胶的损耗系数的图表；
图5是表示向洗衣机安装样本1～9的防振橡胶时的振幅量的图表。
附图标记说明：
1、2、滚筒式洗衣机
3、底座板
4、外框
6、水槽
8、旋转槽
11、弹簧体
12、防振减震器
31、橡胶脚垫。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式。另外，对图中相同或相当的部分赋予相同的符号并不作反复的说明。
本发明的一实施方式的防振橡胶是洗衣机用的防振橡胶，具体来说，如图1和图2所示，其用于洗衣机的橡胶脚垫31，设置在与图1和图2的橡胶脚垫31相同的位置。本实施方式的防振橡胶适用于固有频率为1000rpm以上的洗衣机。也就是说，本实施方式的防振橡胶能够适用于包括在其内部保持旋转的旋转槽的水槽和收容该水槽的外框、且外框的固有频率为1000rpm以上的洗衣机。
在频率30Hz下的动态粘弹性的温度分散测定中，当本实施方式的防振橡胶在损耗系数为最大时的温度为-10℃以上且40℃以下，优选为0℃以上且40℃以下，进一步优选为5℃以上且35℃以下。
另外，在防振橡胶中，频率30Hz下的损耗系数在-10℃以上且40℃以下所有温度范围中为0.4以上，优选为0.45以上。频率30Hz下的损耗系数在0℃以上且40℃以下所有温度范围中为0.5以上，优选为0.6以上。从防振性的观点出发，损耗系数越高越优选。
这里，“损耗系数(tanδ)”是防振材料的防振特性的评价指标之一，例如，是以JISK6394(硫化橡胶和热塑性橡胶的动态特性测试方法/小型测试装置)为基准测定的值。损耗系数的值越大，减少振动的效果越好。
优选防振橡胶的压缩永久变形为30％以下。此外，“压缩永久变形”是指，以JISK6262(硫化橡胶和热塑性橡胶在常温·高温和低温下的压缩永久变形测定方法)为基准测定的值。压缩永久变形的值越小，在长时间压缩后的复原能力越强。
像这样的本实施方式的防振橡胶(硫化防振橡胶)通过橡胶组合物形成，其中，该橡胶组合物含有聚合物成分、增粘树脂、加工助剂、硫化剂、硫化促进剂、填充剂。以下，说明橡胶组合物。
聚合物成分只要是橡胶材料即可，对其不做特别的限定，但优选丁基橡胶作为其主要成分。此外，“主要成份”是指占聚合物成分整体的50质量％以上。
丁基橡胶包含卤化丁基橡胶和普通丁基橡胶等，优选为卤化丁基橡胶。卤化丁基橡胶包含氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶等，优选为氯化丁基橡胶。另外，对聚合物成分可以单独使用一种，也可以混合使用二种以上，但优选使用一种卤化橡胶。也就是说，聚合物成分优选以卤化丁基橡胶作为其主要成分，剩余的部分由不可避免的杂质构成。
使用熔点在90℃以上且150℃以下的范围内的增粘树脂。增粘树脂例如可以例举出松香树脂、萜烯树脂、石油树脂、煤炭树脂、酚醛树脂、二甲苯树脂、香豆酮树脂(coumarone resin)等，对这些树脂可以单独使用一种，也可以混合使用二种以上。增粘树脂优选为是从松香树脂、萜烯树脂、石油树脂、煤炭树脂、酚醛树脂和二甲苯树脂构成的群中选择的一种以上的树脂。
增粘树脂的熔点优选为90℃以上，进一步优选为100℃以上，再进一步优选为120℃以上，最优选的是120℃以上且150℃以下。
相对于聚合物成分100质量份，增粘树脂的配混量优选为10质量份以上且60质量份以下，进一步优选为25质量份以上且60质量份以下，再一步优选为35质量份以上且60质量份以下，最优选的是40质量份以上且60质量份以下。特别是，相对于聚合物成分100质量份，熔点为120℃以上且150℃以下的增粘树脂的配混量优选为40质量份以上且60质量份以下。
对硫化剂不做特别的限定，例如，可以例举出硫、二硫化四烷基秋兰姆(tetraalkyl thiuram disulfide)等的硫类硫化剂、金属氧化物、有机过氧化物、树脂硫化剂等，对这些硫化剂可以单独使用一种，也可以混合使用二种以上，但优选包含金属氧化物。对金属氧化物不做特别的限定，例如，可以例举出氧化锌或氧化镁等，优选为氧化锌。
相对于聚合物成分100质量份，硫化剂的配混量优选为1质量份以上且50质量份以下，进一步优选为3质量份以上且10质量份以下。
对硫化促进剂不做特别的限定，例如，可以例举出二硫化二苯并噻唑等的噻唑类、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等的次磺酰胺类、二硫化四甲基秋兰姆等的秋兰姆类、或者二甲基二硫代氨基甲酸锌等的二硫代氨基甲酸盐等，对这些硫化促进剂可以单独使用一种，也可以混合使用二种以上。相对于聚合物成分100质量份，硫化促进剂的配混量优选为0.5质量份以上且5质量份以下。
这里，硫化剂是指优先与橡胶材料反应的配混剂。另一方面，硫化促进剂(硫化促进助剂)是指促进硫化剂的反应从而加快反应、或者提高交联密度的配混剂。
加工助剂只要是提高加工性的材料即可，对其不做特别的限定。例如可以例举出硬脂酸或胺类等，对这些加工助剂可以单独使用一种，也可以混合使用二种以上。加工助剂优选为具有脂肪酸骨架的化合物，进一步优选为硬脂酸。相对于聚合物成分100质量份，加工助剂的配混量优选为0.3质量份以上且10质量份以下，进一步优选为0.3质量份以上且5质量份以下。当加工助剂的配混量未满0.3质量份时，混炼时的加工性効果将不充分。另一方面，当加工助剂的配混量超过10质量份时，可能会使压缩永久变形恶化。
对填充剂不做特别限定，例如，可以例举出碳黑、二氧化硅、碳酸钙、滑石、粘土、钛白等，对这些填充剂可以单独使用一种，也可以混合使用二种以上。
此外，除了上述揭示的内容，也可以向橡胶组合物适当地添加软化剂、塑化剂、抗老化剂、加强剂等。
接着，说明本实施方式的防振橡胶的制造方法。首先，使用开放式炼胶机或密閉式混炼机(例如混合机(intermix)、捏合机(kneader)、密炼机(bunbury mixer))等，混炼聚合物成分、增粘树脂、硫化剂、硫化促进剂、填充剂，制造未硫化的橡胶组合物。接着，例如通过冲压成型，优选为传送成型(transfer molding)等，对橡胶组合物进行硫化。由此，能够制造本实施方式的防振橡胶。
实施例
以下，例举实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不限定于此。
[实施例1]
表1表示样本1～10的各成分的配混量和评价结果。表2具体表示表1中的各成分。
(样本1～6)
以如下述表1和表2所示的配混，通过混炼机混炼聚合物成分、增粘树脂、填充剂、硫化剂、硫化促进剂、加工助剂，分别制造样本1～6的橡胶组合物。接着，对样本1～6的橡胶组合物分别在160℃的温度下加热30分钟，由此对其进行硫化，制造样本1～6的防振橡胶。样本1～6的防振橡胶包含作为聚合物成分的卤化丁基橡胶、增粘树脂、填充剂、加工助剂、硫化剂、硫化促进剂，剩余部分由不可避免的杂质构成。
(样本7～9)
以如表1和表2所示的配混，通过混炼机混炼聚合物成分、填充剂、硫化剂、硫化促进剂、加工助剂、软化剂，分别制造样本7～9的橡胶组合物。接着，将样本7～9的橡胶组合物分别通过成型机在160℃下加热30分钟，对其进行硫化，制造样本7～9的防振橡胶。
(样本10)
以如表1和表2所示的配混，通过混炼机混炼聚合物成分、增粘树脂、填充剂、硫化剂、硫化促进剂、加工助剂，由此，制造样本10的橡胶组合物。接着，对样本10的橡胶组合物在160℃下加热30分钟，对其进行硫化，制造样本10的防振橡胶。
(损耗系数)
关于样本1～10的防振橡胶，根据JIS K 6394，使用株式会社UBM公司制造的动态粘弹谱仪Rheogel-E4000测定其损耗系数。作为测定条件，使用长度15mm、宽度5mm、厚度2mm的试片，测试间隔(上下卡具的间隔)为10mm，初应变(平均应变)为10％(1mm)，振幅为±0.02％(±2μm)，频率为30Hz并向上下方向施加变形。其结果如表1、图3、图4所示。
(评价方法)
测定样本1～10的防振橡胶的防振性、加工性、以及压缩永久变形。
关于防振性，作为固有频率为1400rpm的洗衣机的橡胶脚垫，使用样本1～10的防振橡胶，测定了其在25℃下振动振幅(振幅量)。其结果如图5、表1、表3所示。此外，在表1中，以在洗衣机的固有频率下的振幅量为0.2mm以下的“防振性”作为“X”，以在洗衣机的固有频率下的振幅量为超过0.2mm且为0.3mm以下的“防振性”作为“Y”，以在洗衣机的固有频率下的振幅量为超过0.3mm的“防振性”作为“Z”。另外，在表3中的“比率”是表示在使洗衣机在固有频率下的振幅量为1.00时，样本7和8的防振橡胶的振幅量的值，“减少率”是表示在使洗衣机在其固有频率下的振幅量为100％时、样本7和8的防振橡胶减少的振幅量的比例(％)。
关于加工性，通过在混炼步骤时是否有未硫化橡胶粘着在混炼机中来判断加工性。其结果如表1所示。在表1中，“X”是表示未粘着有未硫化橡胶，操作性良好。
压缩永久变形(c-set)是根据JIS K6262、在温度为100℃、压缩量为25％的条件下保管24小时测定的。其结果如表1所示。
(表1)
Figure BDA0001961902140000081
(表2)
Figure BDA0001961902140000091
(表3)
振幅量(㎜) 比率 减少率(％)
样本1～4 0.195 0.39 61.0
样本5 0.250 0.50 50.0
样本6 0.300 0.60 40.0
样本7、8 0.500 1.00 -
样本9 0.375 0.75 25.0
(评价结果)
如图3和表1所示，在频率30Hz下的动态粘弹性的温度分散测定中，当损耗系数为最大时，样本1～6的防振橡胶的温度为-10℃以上且40℃以下，在-10℃以上且40℃以下的所有温度范围中，频率30Hz下的损耗系数为0.4以上。特别如图3和表1所示，在频率30Hz下的动态粘弹性的温度分散测定中，当损耗系数为最大时，样本1～5的防振橡胶的温度为0℃以上且40℃以下，在0℃以上且40℃以下的所有温度范围中，频率30Hz下的损耗系数为0.5以上。
另一方面，如图4和表1所示，在频率30Hz下的动态粘弹性的温度分散测定中，当损耗系数为最大时，样本7～9的防振橡胶的温度为－25℃以下。另外，当样本7～10的防振橡胶在频率30Hz下的损耗系数为未满0.4时，该防振橡胶具有-10℃以上且40℃以下的温度范围。
样本1～6的防振橡胶如图5和表3所示地，能够比样本7～10减少在洗衣机的固有频率中的振幅量，因此，能够得知其振动较小，其中，所述样本1～6的防振橡胶在频率30Hz下的损耗系数为最大时的温度为-10℃以上且40℃以下，在-10℃以上且40℃以下的整个温度范围中，其损耗系数为0.4以上。特别是，样本1～5的防振橡胶能够大幅度地减少在1000rpm以上的固有频率下的振幅量，其中，所述样本1～5的防振橡胶在频率30Hz下的损耗系数为最大时的温度为0℃以上且40℃以下，在0℃以上且40℃以下的整个温度范围中，其损耗系数为0.5以上；样本1～4的防振橡胶能够更加大幅度地减少在1000rpm以上的固有频率下的振幅量，其中，所述样本1～4的防振橡胶在频率30Hz下的损耗系数为最大时的温度为20℃以上且40℃以下，在20℃以上且40℃以下的整个温度范围中，其损耗系数为0.8以上。另外，如图5和表3所示，由于样本1～6的防振橡胶的振幅量较小，因此，能够减少噪音。
此外，在图5中未对样本10的防振橡胶进行图示，但其在频率30Hz下的损耗系数虽然在20℃附近具有较高的值，但无法在-10℃～5℃的低温区域维持较高的值，因此，能够确认其的防振性较差。
如上所述，根据实施例1，在频率30Hz下的动态粘弹性的温度分散测定中，当向洗衣机安装损耗系数为最大时的温度为-10℃以上且40℃以下、频率30Hz下的损耗系数在-10℃以上且40℃以下的所有的温度范围中为0.4以上的防振橡胶时，确认其能够减少振动。特别是本发明的防振橡胶能够适用于固有频率为1000rpm以上的洗衣机。
另外，防振橡胶能够通过使用了含有以丁基橡胶作为主要成分的聚合物成分、增粘树脂、金属氧化物硫化剂的橡胶组合物而实现，其中，该防振橡胶在频率30Hz下的动态粘弹性的温度分散测定中，其损耗系数为最大时的温度为-10℃以上且40℃以下，频率30Hz下的损耗系数在-10℃以上且40℃以下的所有温度范围内为0.4以上。特别确认了通过橡胶组合物形成的防振橡胶的减少振动的效果非常好，其中，所述橡胶组合物的增粘树脂的熔点为100℃以上，而且相对于聚合物成分100质量份，增粘树脂的配混量优选35质量份以上且60质量份以下。
[实施例2]
表4表示样本2、11和12的各成分的配混量和评价结果。此外，表4中的样本2与表1中的样本2相同。在表2中具体表示样本11和12中的各成分。
(样本11和12)
以如表2和表4所示的配混，通过混炼机混炼聚合物成分、增粘树脂、填充剂、硫化剂、硫化促进剂、加工助剂，制造样本11的橡胶组合物。另外，以如表2和表4所示的配混，通过混炼机混炼聚合物成分、增粘树脂、填充剂、硫化剂、硫化促进剂，制造样本12的橡胶组合物。接着，分别对样本11和12的橡胶组合物在160℃下加热30分钟，由此进行硫化，制造样本11和12的防振橡胶。此外，样本11使用硫黄类硫化剂作为硫化剂，样本12使用树脂硫化剂作为硫化剂，在样本11和12中使用氧化锌作为硫化促进剂。
(评价方法)
关于样本11和12，与实施例1相同地测定其防振性、加工性、压缩永久变形。其结果如表4所示。在表4的加工性中，“Z”表示未硫化橡胶粘着从而操作困难的橡胶。
(表4)
Figure BDA0001961902140000121
(评价结果)
在频率30Hz下的动态粘弹性的温度分散测定中，当损耗系数为最大时，样本11和12的防振橡胶的温度为-10℃以上且40℃以下，在-10℃以上且40℃以下的所有的温度范围中，防振橡胶在频率30Hz下的损耗系数为0.4以上。
但是，如表4所示，含有金属氧化物作为硫化剂的样本2与含有硫黄类硫化剂作为硫化剂的样本11相比，其压缩永久变形较低。由此，样本2在高温时的压缩永久变形良好，因此，其长期可靠性较佳。
另外，含有金属氧化物作为硫化剂并且含有硬脂酸作为加工助剂的样本2与含有树脂硫化剂作为硫化剂，未含有加工助剂的样本12相比，其加工性较高。
参照表1，样本1和3～6也含有金属氧化物作为硫化剂并含有硬脂酸作为加工助剂，因此，与表4所示样本2相同地，其压缩永久变形良好，加工性较高。
综上所述，根据实施例2，使用金属氧化物作为硫化剂，由此，除了具有良好的防振性的効果以外，还能够提高压缩永久变形。另外，通过进一步含有加工助剂，还能够进一步提高加工性。
本次揭示的实施方式和实施例的所有特点仅为例示，本发明并不局限于上述的实施方式和实施例。本发明的范围显示在权利要求而不是显示在上述实施方式和实施例中，且包括与权利要求相同意义和范围内的所有变更。

Claims (1)

1.一种外框的固有频率为1000rpm以上的洗衣机，其特征在于，
所述洗衣机包括：具有底座板的所述外框、以及防振橡胶，
所述防振橡胶设置于所述底座板的四角，且介于地面与所述底座板之间，
在0℃以上且40℃以下的所有温度范围中，所述防振橡胶在频率30Hz下的损耗系数为0.6以上，
所述防振橡胶包含：以丁基系橡胶为主要成分的聚合物成分；以及金属氧化物，
所述防振橡胶在频率30Hz下的动态粘弹性的温度分散测定中，当损耗系数为最大时，所述防振橡胶的温度为-10℃以上且40℃以下。
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