JP2003144792A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ドラム式洗濯機における振動を合理的に減衰さ
せて振動騒音を低減する。 【解決手段】外槽４の振動を減衰させる振動減衰機構３
は、外槽側に結合する板状の導電部材３１と外枠側に結
合するホルダー３２を備え、前記導電部材を挟み込んで
相対移動して摺動摩擦制動力を発生する摺動部材３３
ａ，３３ｂを相対移動方向に所定の範囲で実質的に自由
に移動可能状態にホルダーで支持した摺動摩擦制動機構
と、導電部材に微小な空隙を介して対向させて相対移動
することによって該導電部材に渦電流を発生させて電磁
誘導制動力を発生する永久磁石３６ａ〜３６ｄを実質的
に移動不能状態にホルダーで支持した電磁誘導制動手段
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドラム式洗濯機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ドラム式洗濯機は、外枠と、複数のリフ
ターと多数の通水孔を有するドラムと、このドラムを内
包し、質量効果による振動低減目的の重りを有する外槽
と、この外槽を前記外枠に支持する吊りばね機構と振動
減衰機構と、前記ドラムを駆動する駆動手段と、給排水
手段と、前記駆動手段および給排水手段を制御するコン
トローラとを備える。

【０００３】このようなドラム式洗濯機のコンパクト化
および低騒音化には、外槽の低振動化が必要不可欠であ
り、外槽に設けた重りと該外槽を支持する振動減衰機構
によって外槽の低振動化を図っている。

【０００４】このようなドラム式洗濯機は、特開平０６
−３２７８９２号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなドラム式洗
濯機において発生する振動の主たる原因は、脱水時に洗
濯物がドラム内に偏在することによって大きな不釣合い
が発生することにある。この不釣合いのドラムが回転す
ることによって該ドラムを内包する外槽は大きく振動す
る。この不釣合いによる振動を軽減するために、外槽に
重りを取り付けたドラム式洗濯機は、その質量が大きく
なることから、木造床方式の家屋には不向きになる問題
がある。

【０００６】ドラム式洗濯機における脱水時の振動抑制
のために、特に、定格回転時の振動振幅低減のため、ド
ラムに流体バランサを設けて不釣合い量を低減し、重り
を排除して軽量化を図る方法がある。しかしながら、流
体バランサは液体内蔵中空回転体であるために、本質的
には不安定要素となり、ある値以上の減衰が無い場合に
は異常振動が発生するという問題がある。

【０００７】従来のドラム式洗濯機では、振動減衰機構
として摺動摩擦式の制動機構が採用されている。摺動摩
擦式の制動は、静止摩擦力以上の振動力で２つの摩擦部
材が相対移動を開始することにより摩擦力で振動減衰力
を発生する構成であり、一般に動摩擦係数は静止摩擦係
数より小さいために、相対移動開始の瞬間に大きな力の
変化が発生し、これが加振力となって発生する騒音を伴
う問題がある。

【０００８】本発明の１つの目的は、外槽の振動を合理
的に抑制することができるドラム式洗濯機を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、脱水回転の起動時およ
び定格回転時の振動低減と床面への振動伝達の低減を合
理的に実現し、特に定格回転時に床面に伝達される振動
力の低減によって騒音低減を実現するドラム式洗濯機を
提供することにある。本発明の更に他の目的は、前記目
的を達成するドラム式洗濯機を軽量な構成で実現するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、外枠と、複数
のリフターと多数の通水孔を有するドラムと、このドラ
ムを内包する外槽と、この外槽を前記外枠に支持する吊
りばね機構および振動減衰機構と、前記ドラムを回転駆
動する駆動手段と、給排水手段と、前記駆動手段および
給排水手段を制御するコントローラとを備えたドラム式
洗濯機において、前記振動減衰機構は、前記外槽の振動
に対して常に制動力を作用させる電磁誘導式制動手段
と、前記外槽の振動量が所定の範囲を越えたときに制動
力を作用させる摺動摩擦式制動手段を備えたことを特徴
とする。

【００１０】このようなドラム式洗濯機は、脱水回転の
起動時には大きな振幅となることから電磁誘導式制動手
段と摺動摩擦式制動手段が共に機能して大きな制動力を
発生し、振幅が小さい定格回転時には電磁誘導式制動手
段のみが機能して制動力を発生するようにして振動を減
衰する構成とすることによって定格回転時に床面に伝達
される振動力を低減して騒音低減を実現する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明の第１の実施の形態を図１
〜図５参照して説明する。図１は、この実施の形態にお
けるドラム式洗濯機の縦断側面図である。この実施の形
態におけるドラム式洗濯機は、外枠１と、この外枠に吊
りばね機構２と減衰機構３を介して弾性支持した合成樹
脂製の外槽４と、リフター５を内装し、複数の通水孔６
を有し、不釣合いをキャンセルするための流体バランサ
７を開口筒部８ａの周囲に装着して前記外槽４に内包さ
れたＳＵＳ製のドラム８と、このドラム８をモータ軸９
で支持するように結合するアルミ製のフランジ１０と、
前記モータ軸９を有するブラシレスモータ１１と、この
ブラシレスモータ１１を前記外槽４に取り付ける取付板
１２と、外槽４の開口部４ａから伸びて前記ドラム８の
開口筒部８ａを摺動自在に支持する摺動支持板１３と、
外槽４の開口部４ａと外枠１の開口部１ａを連結するベ
ローズ１４と、外枠１の開口部１ａを水密状態に閉じる
ガラス製の扉１５と、外槽４内への給排水手段である排
水電磁弁１６（給水電磁弁は図示省略）と、前記ブラシ
レスモータ１１，排水電磁弁１６および給水電磁弁を制
御するコントローラ１７を備える。

【００１２】この実施の形態における前記振動減衰機構
３を図２〜図５を参照して説明する。図２は、振動減衰
機構３の縦断側面図、図３は、その一部を切断して示す
振動減衰機構３の正面図、図４および図５は、その振動
減衰特性図である。

【００１３】この振動減衰機構３は、基本的には、小幅
の振動には作用せず、所定値以上の大幅な振動に限って
作用して制動するように機能する摺動摩擦式制動手段
と、全振動に作用して制動するように機能する電磁誘導
式制動手段を備える。

【００１４】この振動減衰手段３は、振動する外槽４に
その一端が結合される導電率の高い銅やアルミなどの板
状の導電部材３１と、その一端が外枠１に結合される磁
性金属製のホルダー３２を備える。

【００１５】ホルダー３２は、２枚の板状部材３２ａ，
３２ｂを組み合わせて前記導電部材３１の両面を所定の
間隔をおいて覆うように構成している。そして、この板
状部材３２ａ，３２ｂの内側には、前記導電部材３１を
その両面から挟み込んで摺動摩擦面を形成するウレタン
系材料の摺動部材３３ａ，３３ｂと、この摺動部材３３
ａ，３３ｂを前記導電部材３１と共に外槽４の振動方向
に所定の距離Ｌ内に限って小さい摩擦抵抗で実質的に自
由に移動可能状態に前記板状部材３２ａ，３２ｂに支持
させる支持器３４ａ，３４ｂと、この支持器３４ａ，３
４ｂの移動方向両端に設けた緩衝材３５ａ〜３５ｄと、
この支持器３４ａ，３４ｂの両側に内側に向けて切り起
こされて前記導電部材３１に微小空隙で対向するように
永久磁石３６ａ〜３６ｄを支持する切り起こし爪３２ｃ
〜３２ｎを備える。板状部材３２ａ，３２ｂに形成した
切り起こし爪３２ｄ，３２ｆ，３２ｇ，３２ｉは、前記
支持器３４ａ，３４ｂの緩衝材３５ａ，３５ｂを当接さ
せて該支持器３４ａ，３４ｂの実質的な自由移動を所定
の範囲（Ｌ）内に制限するストッパーとしても機能さ
せ、板状部材３２ａ，３２ｂは永久磁石３６ａ〜３６ｄ
から発生する磁束が導電部材３１を効率良く横切るよう
にするための磁路を形成する。

【００１６】このホルダー３２を構成する磁性体の板状
部材３２ａ，３２ｂは、磁性金属板材をプレス加工して
形成することにより、コスト低減を図る。

【００１７】このように構成したドラム式洗濯機は、次
のように動作する。洗い工程では、コントローラ１７が
給水電磁弁（図示省略）を開弁制御して外槽４内に給水
し、次いで、ブラシレスモータ１１を運転制御してドラ
ム８を低速度で回転させることにより、ドラム８内の洗
濯物をリフター５で持ち上げて自重で落下させる動作を
繰り返させて洗濯する。

【００１８】濯ぎ工程では、給水，ドラム回転，排水を
繰り返す。そして、脱水工程では、ブラシレスモータ１
１によってドラム８を高速度回転駆動して洗濯物を遠心
脱水する。この脱水工程における起動時のドラム８の回
転速度の上昇過程において該ドラム８が複数の共振回転
状態を通過するときに外槽４の振動振幅が大きくなる。
この振動は、振動減衰機構３が機能して振幅を２０ｍｍ
程度に抑える。定格回転状態における振幅は、約５ｍｍ
以下となる。

【００１９】この実施の形態の振動減衰機構３は、共振
回転状態において外槽４の振動（振幅）が大きいときに
は、導電部材３１とホルダー３２間の相対運動により、
導電部材３１が永久磁石３６ａ〜３６ｄにより発生して
いる磁束を横切って移動することにより渦電流が発生し
て該渦電流と磁束の相互作用により相対運動と反対方向
に電磁誘導制動力（減衰力）が発生し、また導電部材３
１に接触して該導電部材３１と共に移動する摺動部材３
３ａ，３３ｂの支持器３４ａ，３４ｂの緩衝材３３ａ〜
３３ｄが自由移動範囲Ｌの限界位置で切り起こし爪３２
ｄ，３２ｆ，３２ｇ，３２ｉに当接して移動を制限され
ることからこの範囲を越える振動では導電部材３１と摺
動部材３３ａ，３３ｂの接触面で摩擦摺動が発生して該
摺動摩擦力による制動力（減衰力）が発生し、外槽４の
振幅は電磁誘導制動力と摺動摩擦制動力によって効果的
に抑制される。図４は、このような振動においてホルダ
ー３２に作用する荷重と導電部材３１の変位との関係に
ついて、実験結果をもとに示している。

【００２０】また、脱水工程の定常状態である定格回転
状態ではドラム８は所定の高速度回転状態にあり、外槽
４の振動振幅は、略５ｍｍ以下となる。従って、この実
施の形態の振動減衰機構３は、摺動部材３３ａ，３３ｂ
（支持器３４ａ，３４ｂ）の自由移動範囲Ｌをこの定格
回転状態における振動振幅以上に設定することにより、
定格回転状態では、摺動部材３３ａ，３３ｂは導電部材
３１と共に移動して該導電部材３１との相対運動を行う
ことがないので摺動摩擦制動力は発生しない。従って、
導電部材３１に作用する制動力は、導電部材３１が磁束
を横切って移動することにより発生する渦電流に起因し
て滑らかに発生する制動力（減衰力）のみである。図５
は、このときのホルダー３２、すなわち外枠１へ作用す
る荷重と導電部材３１の変位との関係について、実験結
果をもとに示している。その関係は、摺動摩擦のような
四角形でなくきれいな楕円形で速度比例の関係を呈して
いる。従って、摺動摩擦のように静から動への移動の瞬
間に発生する摩擦力の急変による加振力も発生せず、こ
の結果、振動減衰機構３を介して床面へ伝わる振動伝達
力を大幅に低減することができる。

【００２１】因に、この実施の形態では、電磁誘導制動
力を６Ｎ程度、摺動摩擦制動力を３０Ｎ程度に設定し
た。

【００２２】本発明の第２の実施の形態を図６，図７を
参照して説明する。図６は、この実施の形態における振
動減衰機構３の縦断側面図、図７は、その一部を切断し
て示す振動減衰機構３の正面図である。ドラム式洗濯機
の全体的な構成は、第１の実施の形態と同一であるの
で、図示説明は省略する。

【００２３】この第２の実施の形態における振動減衰機
構３は、ホルダー３２をプラスティック成形体で構成
し、３６ａ，３６ｂを内装して磁路を形成する磁性体ボ
ビン３７ａ，３７ｂを設け、この磁性体ボビン３７ａ，
３７ｂを前記ホルダー３２内に形成した突起３２ｐ〜３
２ｓ間に挟んで固定する構成である。ホルダー３２を磁
性金属体からプラスティック製に変更することで、振動
減衰機構３の軽量化を実現するようにしている。因に、
摺動部材３３ａ，３３ｂを支持する支持器３４ａ，３４
ｂの自由移動範囲の制限は、前記突起３２ｑ，３２ｓと
専用の突起３２ｔ，３２ｕによって行う構成である。

【００２４】本発明の第３の実施の形態を図８を参照し
て説明する。図８は、この実施の形態における振動減衰
機構の縦断側面図である。ドラム式洗濯機の全体的な構
成は、第１の実施の形態と同一であるので、図示説明は
省略する。

【００２５】この第２の実施の形態における振動減衰機
構３は、第１の実施の形態における前記導電部材３１の
一端をラバーブッシュ３８とカラー３９を介して外槽４
に結合し、前記ホルダー３２の一端をラバーブッシュ４
０とカラー４１を介して外枠１に結合するように工夫し
た構成である。このようにラバーブッシュ３８，４０を
介在させる結合構成とすることにより、外槽４の振動が
外枠１に伝達されて床面に伝わるのを一層低減すること
ができる。

【００２６】本発明の第４の実施の形態を図９〜図１１
を参照して説明する。図９は、この実施の形態における
ドラム式洗濯機の縦断側面図、図１０は同縦断正面図、
図１１は、振動減衰機構の縦断側面図である。この実視
の形態におけるドラム式洗濯機は、振動減衰機構と吊り
ばね機構を一体化した構成である。第１の実施の形態に
おけるドラム式洗濯機と等価な構成部材には、同一の参
照符号を付して重複する説明を省略する。

【００２７】吊りばね機構２は、外枠１から外槽４の両
側に位置するように垂下させた４本の吊り棒５１の下端
部を緩衝ばね５２を内蔵した筒状ホルダー５３を介して
前記外槽４の側面に突出させた係合腕部４ｂに係合させ
て該外槽４を弾性的に支持する構成である。吊り棒５１
は、筒状ホルダー５３の頭部５３ａの中心に形成した係
合筒部５３ｂを貫通して該筒状ホルダー５３内に進入す
る。吊り棒５１の先端部にはばね座５４を固着し、前記
緩衝ばね５２は、筒状ホルダー５３の頭部５３ａとばね
座５４の間に介在させる。この筒状ホルダー５３は、吊
り棒５１が貫通した係合筒部５３ｂを外槽４から突出す
る係合腕部４ｂに形成した嵌合穴４ｃを貫通させるよう
にして頭部５３ａを該係合腕部４ｂに係合させ、外槽４
の重量で緩衝ばね５２を圧縮するようにして該外槽４を
弾性的に支持する。

【００２８】そして、振動減衰機構３は、前記吊り棒５
１の先端に導電部材３１を結合し、この導電部材３１と
対向する永久磁石３６ａ，３６ｂおよび摺動部材３３
ａ，３３ｂを支持するホルダー４２を前記筒状ホルダー
５３の下部に嵌着した構成である。このホルダー４２
は、前記永久磁石３６ａ，３６ｂを磁性体ボビン３７
ａ，３７ｂを介して固定状態に支持し、摺動部材３３
ａ，３３ｂは、支持器３４ａ，３４ｂを介して所定の範
囲で自由に移動できるように支持する。

【００２９】このように構成したドラム式洗濯機は、外
槽４に上下方向に力が発生して該外槽４が上下動（振
動）することによって吊りばね機構２の筒状ホルダー５
３が上下動する。この筒状ホルダー５３の上下動は、永
久磁石３６ａ，３６ｂを導電部材３１に対して上下動さ
せることから該導電部材３１に渦電流を発生させて電磁
誘導制動力を発生する。そして、筒状ホルダー５３の上
下動の振幅が支持器３４ａ，３４ｂの自由移動範囲を越
えると、摺動部材３３ａ，３３ｂが導電部材３１を摺動
して摺動摩擦制動力を発生する。

【００３０】従って、この実施の形態においても、前述
した実施の形態と同様に、電磁揺動制動力と摺動摩擦制
動力が合理的に作用して外槽４の振動を抑制することが
できる。

【００３１】この実施の形態では、４本の吊り棒（吊り
ばね機構）による吊り方式としているが、この本数に限
定されるものではない。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、外槽の振動に対して常に制動
力を作用させる電磁誘導式制動手段と、外槽の振動量が
所定の範囲を越えたときに制動力を作用させる摺動摩擦
式制動手段によって外槽の振動を減衰させるように構成
したことにより、外槽の振動を合理的に抑制することが
できる。

【００３３】特に、脱水回転の起動時には大きな振幅と
なることから電磁誘導式制動手段と摺動摩擦式制動手段
が共に機能して大きな制動力を発生し、振幅が小さい定
格回転時には電磁誘導式制動手段のみが機能して制動力
を発生するようにして振動を減衰する構成とすることに
よって定格回転時に床面に伝達される振動力を低減して
騒音低減を実現することができる。

【００３４】また、ドラムに流体バランサを取り付けて
該ドラムの回転によって発生する振動力を低減するよう
に構成したことにより、前述したようなドラム式洗濯機
を軽量な構成で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗
濯機の縦断側面図である。

【図２】図１に示したドラム式洗濯機における振動減衰
機構の縦断側面図である。

【図３】図２に示した振動減衰機構の一部を切断して示
す正面図である。

【図４】図２および図３に示した振動減衰機構の振動減
衰特性図である。

【図５】図２および図３に示した振動減衰機構における
摺動摩擦制動力と電磁誘導制動力による振動減衰特性図
である。

【図６】本発明の第２の実施の形態における振動減衰機
構の縦断側面図である。

【図７】図６に示した振動減衰機構の一部を切断して示
す正面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態における振動減衰機
構の縦断側面図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態におけるドラム式洗
濯機の縦断側面図である。

【図１０】図９に示したドラム式洗濯機の縦断正面図で
ある。

【図１１】図９および図１０に示したドラム式洗濯機に
おける振動減衰機構の縦断側面図である。

【符号の説明】

１…外枠、２…吊りばね機構、３…振動減衰機構、４…
外槽、４ｂ…係合腕部、５…リフター、６…通水孔、７
…流体バランサ、８…ドラム、３１…導電部材、３２…
ホルダー、３２ｃ〜３２ｊ…切り起こし爪、３３ａ，３
３ｂ…摺動部材、３４ａ，３４ｂ…支持器、３６ａ〜３
６ｄ…永久磁石、３８，４０…ラバーブッシュ、３９，
４１…カラー、５１…吊り棒、５２…緩衝ばね、５３…
筒状ホルダー、５４…ばね座。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B155 AA01 AA03 AA06 BA03 BA04 BA16 BB05 CA02 CA16 CB06 CB34 DC04 DD01 DD04 DD05 MA01 MA02 MA05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外枠と、複数のリフターと多数の通水孔を
   有するドラムと、このドラムを内包する外槽と、この外
   槽を前記外枠に支持する吊りばね機構および振動減衰機
   構と、前記ドラムを回転駆動する駆動手段と、給排水手
   段と、前記駆動手段および給排水手段を制御するコント
   ローラとを備えたドラム式洗濯機において、 前記振動減衰機構は、前記外槽の振動に対して常に制動
   力を作用させる電磁誘導式制動手段と、前記外槽の振動
   量が所定の範囲を越えたときに制動力を作用させる摺動
   摩擦式制動手段を備えたことを特徴とするドラム式洗濯
   機。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ドラムに流体バラ
   ンサを取り付けたことを特徴とするドラム式洗濯機。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記振動減衰
   機構は、前記外槽側に結合する板状の導電部材と前記外
   枠側に結合するホルダーを備え、前記ホルダーは、前記
   導電部材を挟み込んで該導電部材と相対移動することに
   よって摺動摩擦制動力を発生する摺動部材を前記相対移
   動方向に所定の範囲で実質的に自由に移動可能状態に支
   持し、更に、前記導電部材に微小な空隙を介して対向さ
   せて該導電部材と相対移動することによって該導電部材
   に渦電流を発生させて電磁誘導制動力を発生する永久磁
   石を前記相対移動方向に実質的に移動不能状態に支持し
   たことを特徴とするドラム式洗濯機。
4. 【請求項４】請求項３において、前記ホルダーは、板状
   金属磁性体をプレス成型加工により形成し、前記永久磁
   石の磁路を構成するようにしたことを特徴とするドラム
   式洗濯機。
5. 【請求項５】請求項３において、前記ホルダーは、非磁
   性体で形成し、磁路を形成する磁性体ボビンによって前
   記永久磁石を前記ホルダー内に固定する構成としたこと
   を特徴とするドラム式洗濯機。
6. 【請求項６】請求項１〜５の１項において、前記導電部
   材と前記ホルダーは、ラバーブッシュとカラーを介し
   て、それぞれ前記外槽と前記外枠に結合する構成とした
   ことを特徴とするドラム式洗濯機。
7. 【請求項７】請求項１または２において、前記吊りばね
   機構は、一端を外枠に結合して垂下させた吊り棒と、外
   槽を支持するように頭部を該外槽に係合させると共に前
   記吊り棒を貫通させた筒状ホルダーと、前記筒状ホルダ
   ー内で前記吊り棒に固着したばね座と、前記ばね座と頭
   部の間に圧縮状態に介在するように前記筒状ホルダー内
   に収納した緩衝ばねを備え、前記振動減衰機構は、前記
   吊り棒に結合する板状の導電部材と該導電部材に対向す
   る摺動部材と永久磁石を備え、前記筒状ホルダーは、前
   記導電部材を挟み込んで該導電部材と相対移動すること
   によって摺動摩擦制動力を発生する前記摺動部材を前記
   相対移動方向に所定の範囲で実質的に自由に移動可能状
   態に支持し、更に、前記導電部材に微小な空隙を介して
   対向させて該導電部材と相対移動することによって該導
   電部材に渦電流を発生させて電磁誘導制動力を発生する
   前記永久磁石を前記相対移動方向に実質的に移動不能状
   態に支持したことを特徴とするドラム式洗濯機。