CN1766203A

CN1766203A - 滚筒式洗衣机

Info

Publication number: CN1766203A
Application number: CNA2005101192353A
Authority: CN
Inventors: 薮内武之; 川端真一郎; 巽尚生
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2006-05-03
Anticipated expiration: 2025-10-28
Also published as: TW200619459A; KR20060052314A; KR100665432B1; JP2006122467A; TWI313312B; CN100591832C

Abstract

本发明提供一种具有悬架的滚筒式洗衣机，该悬架具有稳定的减振作用，能得到与滚筒转速无关的基于振动的正确衰减力，还可抑制晃动。本发明的滚筒式洗衣机，将相互分离的一对轴承(13、14)固定在缸体(9)内部，并将外壳(18、19)设置在轴承(13、14)之间。并且，相对轴承(13、14)插入具有利用外壳(18、19)而向轴向压缩的摩擦构件(22)的轴(24)。由此，通过轴(24)相对缸体(9)的相对往复运动，摩擦构件(22)与所述轴(24)滑动，得到衰减力。另外，通过摩擦构件(22)的弹性反作用力，可消除插在轴(24)上的各零部件的间隙，从而可抑制轴向的晃动。

Description

滚筒式洗衣机

(1)技术领域

本发明涉及将收容有滚筒(drum)的水槽利用悬架(suspension)进行防振支撑的滚筒式洗衣机(drum-type washing machine)。

(2)背景技术

滚筒式洗衣机在储存洗衣水的水槽内可旋转地设有收容衣服用的横轴型滚筒。滚筒通过轴(shaft)由轴承支撑，被电动机(motor)驱动旋转。收容滚筒的水槽由多个悬架支撑，以使洗涤、脱水、干燥过程中等产生的振动不传递给洗衣机的框体(例如，参照专利文献1)。

【专利文献1】日本专利特开平9-187596号公报

以往一般用在滚筒式洗衣机中的悬架，作为第1例已知有图7所示结构的利用油减震器(oil damper)的悬架102，作为第2例已知有图9所示结构的利用摩擦减震器的悬架201。

如图7所示，在第1例的悬架102中，构成油减震器100的缸体(cylinder)103的一端部103a固定在水槽(未图示)的底板104上，水槽与缸体103一起上下运动。在该缸体103的内部充填有油(oil)105。与缸体103同轴地将轴107的一端部107a固定在滚筒式洗衣机的框体的台板106上。该轴107一般称为活塞杆(piston rod)。

该轴107的另一端部107b液体密封地插入所述缸体103内，其前端部固定有具有与所述缸体103的内径大致相同的外径、且在轴向形成有多个通孔108a的圆盘构件108。该圆盘构件108一般称为活塞阀(piston valve)。在缸体103与轴107上，分别互相相对地设有构成螺旋弹簧101座部的凸缘(flange)109、110。所述螺旋弹簧101伸缩自如地配设在这些凸缘109、110之间。通过上述结构，所述缸体103与轴107，进一步说为所述底板104与台板106通过上述螺旋弹簧101，在洗衣机不运行时间隔规定距离。

在上述悬架102中，当水槽上下运动，则缸体103随之上下运动，使所述螺旋弹簧101伸缩。另一方面，与缸体103的上下运动相对地，轴107相对于缸体103上下运动。随着该轴107与缸体103的相对运动，圆盘构件108在充填在缸体103内的油105中轴向往复运动，油105流过所述圆盘构件108上形成的多个通孔108a。此时，利用油105的粘性，油减震器100产生衰减力，水槽的上下运动得到衰减。

在此，油减震器的衰减力一般由下式(A)表示。

衰减力＝进口损失+摩擦损失+动压阻力…(A)

再者，在采用所述油减震器100的情况下，进口损失是指油105流入圆盘构件108的通孔108a时产生的压力损失。摩擦损失是指油105流过通孔108a时管摩擦引起的压力损失。并且，动压阻力是指油105的动压力在圆盘构件108的背面没有压力恢复而引起的压力损失。

在此，油减震器100中的所述进口损失、摩擦损失、动压阻力与缸体103和圆盘构件108的相对速度的平方大致成正比。而且，水槽的振幅为一定时，所述相对速度与滚筒转速成正比。因此，如图8所示，滚筒转速与油减震器100的衰减力的关系成为二次曲线。即，油减震器100具有衰减力随滚筒转速的增大而增大这样的比例关系特性。

一般来说，滚筒式洗衣机在脱水运行时，振动表现为从脱水起动时经过多个共振状态后成为稳定振动状态的行为特征。其振动振幅由滚筒旋转中心与滚筒重心的偏心量ε决定。即，在水槽的振动呈共振状态的滚筒转速低的脱水起动时且洗涤物的偏位引起的滚筒重心的偏心量ε大时，振动振幅增大。在经过共振状态后，滚筒高速旋转，且洗涤物的偏位得到消除，所述偏心量ε减小时，振动振幅小。因此，在脱水运行时振动推移及振幅推移表现为上述行为的滚筒式洗衣机中，上述传统的油减震器100有时会相反地助长振动，是不适合的。

如图9所示，第2例中，构成摩擦减震器200的缸体202的一端部202a固定在水槽(未图示)的底板203上，与水槽一起上下运动。轴205的一端部205a以与缸体202同轴的状态固定在滚筒式洗衣机的框体的台板204上。

该轴205的另一端部205b插入所述缸体202内，其前端部固定有表面涂敷有润滑剂的多孔状(porous)摩擦构件206，该摩擦构件206可在所述缸体202内滑动。在缸体202与轴205上分别设有凸缘207、208，在它们之间伸缩自如地设有螺旋弹簧209。

在上述第2例的悬架201中，当水槽上下运动，缸体202随之上下运动，从而使螺旋弹簧209伸缩。另一方面，与缸体202的上下运动相对地，轴205相对于缸体202进行上下运动。随着该轴205与缸体202的相对运动，缸体202的内周面与摩擦构件206的外周面滑动，产生库仑摩擦力(Coulomb frictionalforce)，其成为衰减力，水槽的上下运动得到衰减。

在此，摩擦减震器的衰减力(库仑摩擦力)一般由下式(B)表示。

衰减力＝摩擦系数×垂直阻力 …(B)

从公式(B)可见，摩擦减震器200的衰减力与滚筒的转速无关。因此，该衰减力在脱水起动时的低速滚筒旋转状态下或高速滚筒旋转状态下都不会发生变化。根据该特性，第2传统例的悬架，与衰减力随滚筒转速变化的第1传统例的悬架相比更适合。

但是，上述第2例的悬架201中的摩擦减震器200，因为是仅利用所述摩擦构件206的外周面来支撑因轴205的相对往复运动而产生的圆周方向负载的结构，故存在摩擦构件206急剧磨损而耐久性差的缺点。而且，空气密闭在摩擦构件206和缸体202内的结构起到空气制动器的作用，但空气制动器存在制振性不稳定的缺点。该缺点可通过在缸体202内设置空气孔(未图示)使空气出入而得到减轻。但是，一旦形成空气孔，会存在缸体强度下降的缺点。

(3)发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种悬架具有稳定的制动特性、且可提供与滚筒转速无关的基于振幅的衰减力、并具有抑制晃动的效果的滚筒式洗衣机。

为了达到上述目的，本发明的滚筒式洗衣机，具有：框体；配设在该框体内、使滚筒收容在其中的水槽；以及将所述水槽在所述框体内防振支撑的悬架，其特征在于，所述悬架包括：呈筒状的轴承支撑构件；固定配置在该轴承支撑构件内部的轴承；可相对往复运动地支撑在该轴承上的轴；嵌合在该轴的外周、由固定配置在所述轴承支撑构件内部的筒状弹性体构成的摩擦构件，所述悬架构成为：随着所述水槽的振动，所述轴相对所述摩擦构件进行相对往复运动，从而利用在该轴与所述摩擦构件之间产生的摩擦力抑制所述水槽的振动。

采用本发明的话，因为衰减力取决于轴与摩擦构件之间的摩擦力，故与滚筒的转速无关，能得到正确的衰减力，并且，进行往复运动的轴由轴承支撑，故特性稳定，也可提高悬架自身的耐久性。而且，通过使由弹性体构成的摩擦构件在轴向压缩并装入轴承支撑构件内，能从该摩擦构件得到弹性反作用力，故通过该弹性反作用力对轴承支撑构件内的各零部件相互间进行按压，从而可抑制晃动。

如上所述，采用本发明的话，能得到一种滚筒式洗衣机，该滚筒式洗衣机包括具有稳定的减振作用、能得到与滚筒转速无关的基于振动的正确衰减力、并可抑制晃动的悬架。

(4)附图说明

图1是本发明实施例1的悬架的局部剖切侧视图。

图2是将图1的悬架的主要部分放大表示的纵剖侧视图。

图3是表示本发明滚筒式洗衣机的概要结构的剖切侧视图。

图4是表示图1的悬架的组装工序，(a)是表示组装途中的状态的剖切侧视图，(b)是表示组装结束后的状态的剖切侧视图。

图5是表示图1的悬架中的轴相对于摩擦构件的位移与衰减力的关系的图。

图6是本发明实施例2的悬架的局部剖切侧视图。

图7是表示传统滚筒式洗衣机的悬架的一例的纵剖侧视图。

图8是表示图7的悬架中的衰减力与滚筒转速的关系的图。

图9是表示传统滚筒式洗衣机的悬架的其他例子的纵剖侧视图。

(元件符号说明)

1滚筒式洗衣机 5水槽

6滚筒 7悬架

9缸体(轴承支撑构件) 13、14轴承

15倾斜面 18、19外壳

20嵌合凸部 21顶端部

22摩擦构件 24轴

40悬架

具体实施方式

(实施例1)

以下，参照图1至图5对本发明的实施例1进行说明。

图3是从右侧看滚筒式洗衣机(以下简称洗衣机)1得到的概要结构。图3中，洗衣机1包括：形成外壳的矩形筒状的框体2；上表面具有操作面板(control panel)等(未图示)的顶盖(top cover)3；覆盖框体2的下面的台板4等。

在框体2内水平设置有可蓄水的圆筒状的水槽5。在该水槽5内收容有可绕其水平轴旋转的滚筒6。在水槽5的底板5a与框体2下面的台板4的端部4a之间设有多个(例如2个)悬架7。通过这些悬架7，所述水槽5被防振支撑于所述框体2的台板4上。所述悬架7的具体结构等在后面叙述。

所述滚筒6在圆周壁上形成有通水、通气用的多个通孔(未图示)。滚筒6的一侧在此固定在右方侧板上，滚筒6由贯穿水槽5的右侧板并设置在水槽5的该右侧板外面的直接驱动电动机(direct drive motor)8驱动旋转。所述顶盖3上开闭自如地设有盖板3a。该盖板3a在将洗涤物放入滚筒6内或取出时开闭。

如图1所示，所述悬架7具有相当于轴承支撑构件的呈筒状的缸体9。也如图3所述，缸体9的一端部9a通过第1防振材料10等由螺母(nut)11固定在水槽5的底板5a上，缸体9可与水槽5一起上下运动。缸体9的另一端部9b在其外周设有螺旋弹簧座部12。上下一对的轴承13、14轴向相互分离地设置在所述另一端部9b的内部。这些轴承13、14例如由烧结含油金属(oil-impregnated metal)(所谓的轴承合金)和金属压入(metal press fitting)用金属(所谓里衬金属)构成。在轴承13、14的轴向上下外周部，在整个外周上分别形成有倾斜面15、15。上方的轴承13以其上侧倾斜面15与缸体9的上缩颈部16抵接的状态在缸体9内被定位。下方轴承14以其下侧倾斜面15与缸体9的下缩颈部17抵接的状态同样在缸体9内被定位。

呈筒状的上下一对外壳(case)18、19以被所述两个轴承13、14夹住、且与缸体9的内周面抵接的状态分别配设在这一对轴承13、14之间。如图2所示，外壳18、19分别在与轴承13、14接触部位的外周部上设置有环状凸部20、20。这些环状凸部20、20分别与轴承13、14的倾斜面15、15抵接。即，在上侧轴承13，其下侧倾斜面15与外壳18的环状凸部20抵接，在下侧轴承14，其上侧倾斜面15与外壳19的环状凸部20抵接。两个外壳18、19在各自的相向顶端部21、21相互无间隙地紧密接触的状态下衔接。另外，在外壳18、19的内周面分别形成有与后述的摩擦构件22抵接的倾斜面23、23以及与同样后述的轴24互动以保持润滑剂的积油部25、25。

如图3所示，与所述缸体9一起构成悬架7的轴24的下端部24a与所述缸体9同轴状地通过第2防振材料26等由螺母27固定在洗衣机1的台板4的端部4a上。如图1所示，轴24的上端部24b通过所述轴承13、14插入缸体9内，在所述一对外壳18、19之间收容有可与所述轴24的上端部24b的外周面28滑动的所述摩擦构件22。该摩擦构件22由弹性体例如合成橡胶构成，形成为筒状。如图2所示，在摩擦构件22的上端面及下端面的外周部上形成有倾斜面29，该倾斜面29与所述外壳18、19的倾斜面23、23抵接。

在摩擦构件22与轴24滑动的内周面30上涂敷有防止磨损用的润滑剂，在形成于外壳18、19上的所述积油部25内储存有供给所述滑动面30用的润滑油。所述润滑剂最好含有颗粒直径为数μm左右的诸如钼(molybdenum)(MnO₂)。摩擦构件22的内周面30与轴24的外周面28之间粗看几乎没有空隙，但细看存在凹凸，所述颗粒直径的钼进入凹凸之间，使摩擦构件22的内周面30和轴24的外周面28光滑，可减少磨损。

如图1所示，轴侧螺旋弹簧座部31以与所述缸体侧螺旋弹簧座部12在轴向相向的状态设置在轴24的所述下端部24a上。在该轴侧螺旋弹簧座部31与所述缸体侧螺旋弹簧座部12之间设有螺旋弹簧32。如图3所示，在洗衣机不运行时，所述缸体9与轴24，进一步说为所述水槽5与台板4，通过螺旋弹簧32而间隔规定距离。

在此，参照图4说明所述悬架7的组装顺序。为了说明的方便，省略了缸体侧螺旋弹簧座部、轴侧螺旋弹簧座部、螺旋弹簧。

首先，如图4(a)所示，将轴承13、外壳18、摩擦构件22从轴24的顶端插嵌，进而插嵌外壳19、轴承14后，在轴24的顶端套上垫圈(washer)33后用螺栓(bolt)34锁住以使各构件不会脱出。然后，将这些构件朝垫圈33侧轻轻推压，成为贴紧状态后，将其以与缸体9的另一端部9b在轴向对齐的状态相向配置。此时，外壳18、19的环状凸部20与各个倾斜面15抵接，同时摩擦构件22的上下倾斜面29、29与外壳18、19的倾斜面23、23抵接。在两个外壳18、19之间夹插着摩擦构件22。该状态下，摩擦构件22完全伸展，所述两个外壳18、19的相向的各个顶端部21相互分开规定距离(图4中的ΔX)。另外，在该组装状态下，缸体9上没有设置所述上缩颈部16及下缩颈部17，缸体9呈单纯的圆筒状。再者，所述规定距离ΔX为两个外壳18、19对接后的长度的大致2～3％。

将处于该组装状态的轴24插入缸体9内后，首先在缸体9上形成上缩颈部16。将轴承13的上侧倾斜面15与该上缩颈部16抵接，以对轴承13定位。该状态下，向上方即上缩颈部16侧压缩摩擦构件22以克服摩擦构件22的弹性反作用力将各零部件推入直到外壳18、19的端部相互抵接为止。此后，如图4(b)所示，将缸体9的另一端部9b铆接，形成与轴承14的下侧倾斜面15抵接的下缩颈部17。

另外，上缩颈部16和下缩颈部17也可同时形成。该场合，对上轴承13与下轴承14之间进行推压以压缩摩擦构件22，直到外壳18、19的顶端部相互抵接为止，保持该状态插入缸体9内，同时形成上缩颈部16和下缩颈部17。

具有上述结构的悬架7的滚筒式洗衣机，在其运行中，当水槽5(参照图3)振动而上下运动时，缸体9也随着所述螺旋弹簧32的伸缩而上下运动。此时，轴24在缸体9内上下运动，轴24与摩擦构件22的摩擦产生衰减力，对水槽5的上下运动即振动加以抑制。

参照图5对悬架7的上述制动作用进行说明。不过，轴24的振动振幅和振动频率不是一成不变的，而是根据洗涤物的量等进行变化。因此，这里，为了说明的方便，假设轴24的振动振幅及振动频率一定，对摩擦构件22与轴24的滑动引起的振动衰减力进行说明。

当轴24在缸体9内随着水槽5的振动而运动时，则轴24的外周面28与摩擦构件22的内周面30滑动。轴24被摩擦构件22紧缚，故受到滑动引起的大的库仑摩擦力，产生所述衰减力。此时，摩擦构件22由于与轴24的摩擦而受到朝上方的拉动力，由此，摩擦构件22的倾斜面29被有力地推压至外壳18的倾斜面23上。由此，摩擦构件22被上下方向压缩，从而紧缚轴24。

轴24也由于摩擦构件22的上述紧缚作用而从摩擦构件22受到更强的库仑摩擦力，产生很强的衰减力。该衰减力是朝与上述轴向运动(前进运动)交叉的方向作用的衰减力，以下将其称为正的紧缚衰减力。图5中，该正的紧缚衰减力在横轴上面的部位A处发生。当摩擦构件22中的轴24的运动(前进运动)偏移进一步进行时，所述正衰减力继续增大，但由于不久后轴24的偏移达到上限值，摩擦构件22的倾斜面29推压至外壳18的倾斜面23的力达到上限值，故所述正衰减力逐渐趋向规定值(图5中B地点)。该衰减力一直保持到所述轴24的前进运动停止为止。

当轴24的运动(前进运动)停止时，则所述正衰减力消失(图5中C地点)。当轴24接着朝反方向(图1、图3中的下方向)开始运动(回复运动)时，摩擦构件22与轴24随之朝与上述方向相反的方向滑动，通过与上述正的紧缚衰减力相同的作用，而急剧地产生衰减力(以下将与正衰减力相反方向的衰减力称为负的紧缚衰减力)(图5中D地点)。

当轴24的回复运动进一步进行时，则上述负的紧缚衰减力继续增加，但与所述正衰减力相同，不久后逐渐趋向规定值(图5中E地点)，所述规定值的衰减力一直保持到所述轴24的回复运动停止为止。当轴24的回复运动停止时，则这一时刻负的紧缚衰减力急剧地减小而消失(图5中F地点)。此后，轴24返回所述A地点，重复相同的作用或根据水槽5的情况而重复相反的作用。

如上所述，悬架7基于轴24与摩擦构件22的摩擦力而产生衰减力。因此，能得到与滚筒6的转速无关的基于振动振幅的合适的衰减力。而且，因为在摩擦构件22与轴24的滑动面上涂敷有润滑剂，故不会发生过度的摩擦，能得到稳定的衰减力，同时可抑制摩擦构件22的磨损。

另外，因为轴24由一对轴承13、14支撑，故可将水槽5的负载分散给一对轴承13、14来承受。因为这些轴承13、14本身不易磨损，故特性稳定，可增加悬架7的耐久性。另外，因为轴24的直径比缸体9的内径小得多，故在缸体9内，因轴24的上下运动而被压缩的空气体积极小，空气弹簧效果降低，衰减力稳定化。

另外，悬架7在压缩摩擦构件22直到使外壳18、19的顶端部21相互抵接的状态下将轴24装入缸体9内，故利用来自摩擦构件22的弹性反作用力，上侧(图1及图3中上侧)的外壳18及轴承13分别被朝上侧施力，下侧(图1及图3中下侧)外壳19及轴承14分别被朝下侧(图1中下侧)施力，故在各部件之间不存在轴向的间隙，在各部件之间没有轴向的晃动，其结果是，可抑制悬架7的晃动。

在轴承13、14上形成有倾斜面15，在外壳18、19上分别形成有与所述倾斜面15嵌合的嵌合凸部20，故也可抑制外壳18、19的径向晃动，进而也能可靠地抑制摩擦构件22的晃动。

在外壳18、19上分别形成有倾斜面23、23，在摩擦构件22上形成有与所述倾斜面23、23抵接的倾斜面29。因此，由于轴24的上下运动，摩擦构件22被拉动，通过摩擦构件22的抵接面29被推压至外壳18、19的倾斜面23、23，从而摩擦构件22在上下方向被压缩，将轴24紧缚，故在摩擦构件22与轴24之间产生极强的摩擦力，能有效地抑制水槽5的振动。

再者，摩擦构件22的长度可根据水槽5的振动情况特征、轴24的长度等进行适宜的变更。另外，摩擦构件22的压缩程度即外壳18、19的顶端部21相互之间的间隔距离ΔX(参照图4(a))也可根据所需摩擦力的大小进行适宜的变更。

(实施例2)

接着，参照图6对本发明的实施例2进行说明。与上述实施例1相同乃至类似的部分标上相同符号，并省略其详细说明。

在本实施例2的悬架40上设有波形垫圈41、42以取代外壳18、19。这些波形垫圈41、42形成为环状(doughnut-shape)圆板。上侧(图6中上侧)的波形垫圈41对上方的轴承13施加朝下方的施力，下侧(图6中下侧)的波形垫圈42对下方的轴承14施加朝上方的施力。另外，图6中，两个波形垫圈41、42的截面以平板状态表示。

采用本实施例2的话，除了摩擦构件22的弹力以外还加上波形垫圈41、42所具有的弹力，能更好地防止缸体9内的各构件的轴向晃动。

再者，在上述第1及第2实施例中，作为减振对象的洗衣机，是以滚筒6的轴为水平方向的卧式的滚筒式洗衣机1为例进行了图示并作了说明，但也可以是滚筒的轴为铅直方向的立式的滚筒式洗衣机。

Claims

1、一种滚筒式洗衣机，具有：

框体；

配设在该框体内、使滚筒收容在其中的水槽；以及

将所述水槽在所述框体内防振支撑的悬架，其特征在于，

所述悬架包括：

呈筒状的轴承支撑构件；

固定配置在该轴承支撑构件内部的轴承；

可相对往复运动地支撑在该轴承上的轴；

嵌合在该轴的外周、由固定配置在所述轴承支撑构件内部的筒状弹性体构成的摩擦构件，

所述悬架构成为：随着所述水槽的振动，所述轴相对所述摩擦构件进行相对往复运动，从而利用在该轴与所述摩擦构件之间产生的摩擦力来抑制所述水槽的振动。

2、如权利要求1所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，所述摩擦构件在向轴向压缩的状态下装入所述轴承支撑构件内。

3、如权利要求1所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，在所述摩擦构件的轴向两侧分别设有呈筒状并从外侧覆盖所述摩擦构件的外壳，

所述两个外壳，在与非压缩状态下的所述摩擦构件组合时，具有各顶端部互相间隔规定距离的关系，在进行将外壳和摩擦构件装入所述轴承支撑构件内的组装时，所述摩擦构件被轴向压缩，所述两个外壳的相向的顶端部处于相互抵接的状态。

4、如权利要求1所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，在所述摩擦构件的轴向两侧分别设有呈筒状并从外侧覆盖所述摩擦构件的外壳，

在所述轴承的外周部上形成有倾斜面，在所述外壳的与所述轴承接触的一侧的外周部上设有与所述倾斜面抵接的环状凸部。

5、如权利要求1所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，在所述摩擦构件的轴向两侧设有上下一对的所述轴承，在所述轴承支撑构件的上下部形成上下一对的缩颈部，在所述摩擦构件被轴向压缩、所述轴承被分别定位在所述上缩颈部及下缩颈部的状态下装入所述轴承支撑构件内。

6、如权利要求1所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，在所述摩擦构件的轴向两侧分别设有呈筒状并从外侧覆盖所述摩擦构件的外壳，

在所述摩擦构件的外周部上形成有倾斜面，在所述外壳上形成与所述摩擦构件的倾斜面抵接的倾斜面。