JP2002200393A

JP2002200393A - 洗濯機の防振装置

Info

Publication number: JP2002200393A
Application number: JP2001001350A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Niwase; 好夫庭瀬; Hisamitsu Gomita; 寿光五味田; Tamotsu Shikamori; 保鹿森; Masao Mishiro; 征夫見代; Shunichi Ishikawa; 俊一石川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2002-07-16

Abstract

(57)【要約】【課題】洗濯機において脱水行程時、衣類の片寄りが発
生しても外枠の振動、およびそれに伴う騒音の低減を図
ること。【解決手段】洗濯兼脱水槽と外槽を本体上部から支持す
る支持棒と、支持棒の下端に防振ばねを介して上下に摺
動する摺動子と、防振ばねの外周に接触する防振管と、
摺動子と内周部で接触する摺動筒が支持棒を中心に貫通
している防振装置において、共振回転周波数の減衰比が
臨界点に達したときの摺動子の開口面積と、定常回転周
波数の減衰比が飽和点に達したときの摺動子の開口面積
を求め、その中間の面積分の空気穴を摺動子に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯機の外槽を外
枠上部から支持する防振装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の洗濯機における防振装置は、外槽
を支持する支持棒に防振ばねと減衰機構とが設けられて
いる。減衰機構の構造は支持棒を貫通する摺動筒と、摺
動筒内周で接触し支持棒の下端に配された摺動子ブクミ
が主であり、摺動筒内部と摺動子ブクミの間に防振ばね
が存在する。脱水行程において、洗濯兼脱水槽内に含ま
れる衣類が片寄りアンバランスの状態になっている場
合、特に洗濯兼脱水槽の回転数が物体の固有振動数と一
致する点、いわゆる共振点を通過する時に外槽は上下方
向に大きく振動する共振現象が発生し、外槽と本体の衝
突などの問題が発生する。これら問題を考慮し、摺動筒
と摺動子ブクミの空間にて起こる空気減衰力を大きくさ
せるため、摺動筒と摺動子ブクミを極力密閉させ、共振
現象を最小限に抑えるのが通常であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のような防振装置
では、空気減衰力が大きいため脱水起動時に発生する共
振現象の低減は図れるが、共振点通過以後の減衰力も大
きいこととなる。このため、洗濯兼脱水槽の回転数が高
い時（以下定常回転時と記す）において、アンバランス
による外槽の加振量に対する減衰機構自体の振幅量の比
（以下伝達比と記す）が大きくなるため、減衰機構から
外槽に振動が伝わり、更に外枠に伝達されて起こる本体
の振動、それに伴う騒音が大きくなる。また共振現象に
より摺動子ブクミが上下方向に振れることにより、摺動
筒と摺動子ブクミ内に含まれる空気が空気ばねとなるた
め、定常回転時に異常振動の発生や、防振ばねと防振管
の摩擦により発生する排出物が摺動筒と摺動子ブクミの
接触部に詰まり、減衰力の増大などによる更なる振動、
騒音の増大が懸念される。

【０００４】本発明の目的は、洗濯兼脱水槽の定常回転
時における外枠の振動、及びそれに伴う騒音の低減を図
るとともに、更に防振ばねと防振管の摩擦による排出物
や、摺動筒と摺動子ブクミの間に水滴が誤入しても、必
要とする減衰力が与えられる洗濯機の防振装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、洗濯兼脱水槽と水を溜める外槽
を本体上部から支持する支持棒と、支持棒の下端に防振
ばねを介して上下に摺動する摺動子と、摺動子と内周部
で接触する摺動筒が支持棒を中心に貫通している防振装
置において、防振ばねの外周に接触する防振管を配設す
るとともに、摺動子に摺動筒内に貫通している空気穴を
設けたことを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、防振装置が持つ減衰係数と、防振装置に付加する質
量、及び防振ばね等による弾性係数から求める減衰の力
を減衰比とし、空気穴の大きさは、洗濯兼脱水槽の回転
数が物体の固有振動数と一致する共振点における前記減
衰比の臨界点よりも小さく、洗濯兼脱水槽が高い回転数
における前記減衰比の飽和点よりも大きいことを特徴と
する。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、摺動子と摺動筒間に含まれる空気を摺動子の穴から
容易に外部に流入出させることを特徴とする。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、防振ばねと防振管の摩擦により発生する排出物を摺
動子の穴から外部に排出させることを特徴とする。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１の記載におい
て、摺動筒の内部に誤入した水滴を摺動子の穴から外部
に排出させることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、共振現象発生時には空気減衰
効果を保ち、共振点通過後は摺動筒内部の空気を外部に
効率よく流入出するような大きさの通路を、摺動筒に貫
通するように摺動子ブクミに設けたことにより、洗濯兼
脱水槽の回転数が定常回転時に減衰力が小さいため、振
動が減衰機構から外枠に伝わりにくく、且つ摺動筒と摺
動子ブクミ内の空気が効率よく流入出される。これによ
り定常回転時での外槽の異常振動が発生しにくい。これ
らから外枠振動の低減や、これに伴う騒音の低減が図れ
る。更に防振ばねと防振管の摩擦による排出物や、摺動
筒内に誤入した水滴も排出することができ、必要とする
減衰力を防振装置に与えることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明の防振装置を適用した洗濯機の
一実施例として、全自動洗濯機の断面図である。洗濯機
は、鋼板性の外枠１内に配置された４個の支持棒２およ
び防振装置３によって、洗濯するための水を溜める合成
樹脂製の外槽４を吊架する構造となっている。

【００１２】外槽４内には、合成樹脂製の洗濯兼脱水槽
５が回転可能に配設されており、その洗濯兼脱水槽５の
中央底部にはパルセータ、もしくはアジテータからなる
撹拌翼６が回転可能に設けられている。洗い作業、およ
びすすぎ作業時には洗濯兼脱水槽５を静止させ撹拌翼６
を時計方向および反時計方向に回転させる。また、脱水
回転時には洗濯兼脱水槽５を一方向に回転させる。外枠
１の上部は合成樹脂製のトップカバー７を設け、このト
ップカバー７には合成樹脂製のフタ８が取付けられてい
る。

【００１３】図２は本発明の防振装置の断面図である。
防振装置３は支持棒２の下端に摺動子１０と支持棒２を
中心に防振ばね１１とを共に貫通し、更に支持棒２を中
心に摺動子１０及び防振ばね１１を囲うよう摺動筒１２
が設けられている。摺動子１０は、摺動筒１２の内周部
に接触させ、摺動子１０の下部内周には輪ばね１３が設
けられており、摺動子１０と摺動筒１２の減衰効果を均
等に得られるようになっている。防振ばね１１の外周に
は、ゴム製、または軟質の塩化ビニール製の防振管１４
が設けられており、共振現象発生時に防振ばね１１が上
下方向に振幅したときに摩擦抵抗を得るようになってい
る。

【００１４】図３は輪ばね１３の正面図、図４は側面図
である。輪ばね１３は、円形の鋼線で作製されており、
摺動子１０の下部内周に付加される。輪ばね１３の外径
寸法は、防振装置３に組み込まれる前は摺動子１０のス
リット１５が形成された下部の内径より大きくする。摺
動子１０の下部には、輪ばね１３のばね力をより大き
く、かつ全周に均等に得るため複数個のスリット１５、
例えば６個設けられており、輪ばね１３のばね力によっ
て摺動子１０を摺動筒１２の内周面に接触させる。摺動
子１０の底部には、図５に示すように摺動子１０の上下
運動により輪ばね１３の位置ずれをなくすために各スリ
ット１５の中央につめ１５ａが設けられており、このつ
め１５ａによって摺動子１０と輪ばね１３の位置ずれを
規制し、均等に摩擦力を得ることができる。

【００１５】防振装置３に組み込んだ時に輪ばね１３の
ばね力により摺動子１０のスリット１５の外径が大きく
なって摺動子１０の下部を広げ、摺動筒１２とスリット
１５との間に多くの摩擦力を得ることができる。更に摺
動子１０には、摺動子１０と摺動筒１２内で形成される
空間内の空気が容易に流入出するための空気穴１６ａ、
１６ｂが設けられている。

【００１６】摺動筒１２は、高摺動ポリエチレンを使用
することで、摺動子１０との摩擦、および外槽４の振動
による変形が防止される。一方、摺動子１０は、ポリプ
チレンテレフタレートを使用することで、摺動筒１２と
の接触摩擦による磨耗が防止される。摺動子１０と摺動
筒１２の接触部の間の粘性力を得ると共に、摺動子１０
と摺動筒１２の摩擦による変形等を防止するため、両部
材には粘性効果のあるグリースを付着させる。

【００１７】図６は洗濯兼脱水槽５の回転周波数による
振動伝達率と減衰比の特性を示す。振動伝達率は外槽４
の上下方向の振幅量と防振装置３の振幅量の比で求ま
り、減衰比の大きさによる洗濯兼脱水槽５との関係は次
式により成り立つ。

【００１８】

【数１】この式から、減衰比が小さい時の回転周波数と振動伝達
率との関係は特性線２０となり、減衰比が大きい時の関
係は特性線２１となる。特性線２０の振動伝達率は共振
回転周波数２２に高く定常回転周波数２３に低い。逆に
特性線２１の振動伝達率は共振回転周波数２２に低く定
常回転周波数２３に高い。このことから減衰比が小さい
場合、脱水行程時に共振現象が発生すると外槽４は共振
回転周波数２２の時、上下方向に大きく振動するが定常
回転周波数２３は振動が小さい。逆に減衰比が大きい場
合は共振現象による外槽４の振動は共振回転周波数２２
では抑えられるが、定常回転周波数２３の時大きく振れ
るため、その振動が支持棒２を伝わり外枠１に伝達され
ることから外枠１の振動、および騒音が大きくなる。以
上から洗濯兼脱水槽５の回転数による減衰比の理想的特
性は、共振回転周波数２２の時は減衰比が大きく、定常
回転周波数２３の時は減衰比を小さくすることである。

【００１９】そこで、本発明では摺動子１０と摺動筒１
２内に含まれる空気減衰を空気の流入出口により調整
し、脱水行程時における理想的な減衰効果を現したもの
である。図７は摺動子１０と摺動筒１２内の空気を流入
出させるための開口面積と、各回転周波数との関係の一
例を示したものである。共振回転周波数２２における開
口面積との関係を共振回転時２４、定常回転周波数２３
における開口面積との関係を定常回転時２５とする。共
振回転時２４における減衰比は、開口面積が大きくなる
につれ少しずつ下がっていくが、臨界点２６を堺に急激
に減少する特性になっている。また定常回転時２５にお
ける減衰比は、開口面積が大きくなるにつれ急激に下が
るが、飽和点２７を堺に減少の変化が少なくなる。

【００２０】以上から、共振回転周波数２２の時は減衰
が大きく、定常回転周波数２３の時は減衰比を小さくす
る理想的特性を満足するため、共振回転時２４の臨界点
２６と定常回転時２５の飽和点２７の中間点２８を空気
の流入出開口面積とする。このときの開口面積は６ｍｍ
²である。

【００２１】図８は本発明の防振装置３の断面図であ
る。防振装置３の各部品で、図２と同様の部品には同一
符号を付し、その説明を適宜省略する。摺動子１０と摺
動筒１２内に含まれる空気が流入出するために、摺動子
１０には防振装置３の外部と摺動筒１２内とが貫通して
いる空気穴１６ａ，１６ｂを２ヶ設けられている。この
空気穴１６ａと１６ｂの大きさはφ２ｍｍ、２ヶの総面
積は６．２８ｍｍ²である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、洗濯兼脱水槽内の衣類
が片寄った状態で脱水行程を行った場合においても、洗
濯兼脱水槽が定常回転時における減衰比が小さいことか
ら外槽振動が支持棒に伝達されないため、外枠の振動、
及びそれに伴い発生する騒音の低減が図れる。更に、摺
動子に十分な大きさの穴があることから摺動筒内の物質
は常時排出されるため、防振ばねと防振管の摩擦による
排出物による摺動子の摩擦抵抗の増大防止や、摺動筒内
に誤入した水滴による減衰効果の低減も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防振装置の実施例を適用した全自
動洗濯機の断面図である。

【図２】従来の防振装置の断面図である。

【図３】輪ばねの正面図である。

【図４】輪ばねの側面図である。

【図５】本発明の防振装置の底面図である。

【図６】回転周波数による振動伝達率と減衰比の特性図
である。

【図７】空気流入出面積と減衰比の変化特性図である。

【図８】本発明の防振装置の断面図である。

【符号の説明】

１…外枠、３…防振装置、４…外槽、１０…摺動子、１
１…防振ばね、１２…摺動筒、１３…輪ばね、１４…防
振管、１６ａ，１６ｂ…空気穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鹿森保茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者見代征夫茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者石川俊一茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内Ｆターム(参考） 3B155 BA04 DD01 3J047 AA16 AB01 CA02 FA01 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗濯兼脱水槽と水を溜める外槽を本体上部
から支持する支持棒と、前記支持棒の下端に防振ばねを
介して上下に摺動する摺動子と、前記摺動子と内周部で
接触する摺動筒が前記支持棒を中心に貫通している防振
装置において、前記防振ばねの外周に接触する防振管を配設するととも
に、前記摺動子に前記摺動筒内に貫通している空気穴を
設けたことを特徴とする洗濯機の防振装置。
【請求項２】請求項１の記載において、防振装置が持つ
減衰係数と、防振装置に付加する質量、及び防振ばね等
による弾性係数から求める減衰の力を減衰比とし、空気穴の大きさは、洗濯兼脱水槽の回転数が物体の固有
振動数と一致する共振点における前記減衰比の臨界点よ
りも小さく、前記洗濯兼脱水槽が高い回転数における前
記減衰比の飽和点よりも大きいことを特徴とする洗濯機
の防振装置。
【請求項３】請求項１の記載において、摺動子と摺動筒
間に含まれる空気を前記摺動子の穴から容易に外部に流
入出させることを特徴とする洗濯機の防振装置。
【請求項４】請求項１の記載において、防振ばねと防振
管の摩擦により発生する排出物を摺動子の穴から外部に
排出させることを特徴とする洗濯機の防振装置。
【請求項５】請求項１の記載において、摺動筒の内部に
誤入した水滴を摺動子の穴から外部に排出させることを
特徴とする洗濯機の防振装置。