JP2014050502A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】脱水起動時の振動を抑え、定常時は、本体の振動と騒音を小さくする。
【解決手段】外槽３３と洗濯機外枠３０の底部３０ａの間に減衰手段３２を設け、減衰手段３２は、洗濯機外枠３０に固定され液体３２ｄを封入した密閉容器３２ａと、密閉容器３２ａの開口部を覆う可撓部３２ｂと、可撓部３２ｂを貫通して密閉容器３２ａの内部に挿入された攪拌体３２ｅと、攪拌体３２ｅの一端に設けられ攪拌体３２ｅと外槽３３を接続する接続棒３２ｆを有し、液体３２ｄを攪拌体３２ｅが攪拌する時に発生する抵抗力で外槽３３の揺動を抑えるように構成するとともに、密閉容器３２ａ内の上部に空間部３２ｃを設け、攪拌体３２ｅが液体３２ｄに浸かる量に応じて抵抗力が変化するようにしたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、衣類等の洗濯物を洗う洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は、洗濯物の偏心荷重による脱水起動時の外槽の大きな揺動運動を抑えるために、オイルダンパが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

図１１は、特許文献１に記載された従来の洗濯機用ダンパを示すものである。図１１に示すように、油液１およびガス２を封入したシリンダ３内に、ピストン４を嵌装して油液１中に浸漬する。ピストン４にオリフィス通路５を設け、ピストンロッド６を軸方向に移動可能に連結する。シリンダ３を本体内に設けた水槽（図示せず）側に連結し、ピストンロッド６を本体側の底部に連結して水槽を下方から支持する。

洗濯および濯ぎ工程時の低周波振動に対しては、オリフィス通路５を流通する油液１の抵抗により大きな減衰力を発生して水槽の揺れを抑え、また、脱水工程時の高周波振動に対しては、積極的にエアレーションを発生させて減衰力を低下させ、さらに、ドラムの回転が高速で安定した小振幅時には、減衰力を発生させず、ドラムの振動を吸収することより、振動、騒音を低減するようにしたものである。

また、粘性流体を撹拌する撹拌軸部の外周に螺旋状のフィンを設け、振動時の流体抵抗を大きくして制振効果を高めるようにしたオイルダンパが考えられている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−３８０６４号公報 実開平７−１０８９５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、外槽の揺動は上下方向のみではなく、左右方向やそれらの回転方向を含んだ複雑なものであり、上下方向の制振のみでは対応しきれないという問題があった。また、三次元方向に減衰作用が得られる場合でも、定常時に減衰作用が残っていると、外槽の振動が本体に伝達され本体の振動や騒音が大きくなるという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脱水起動時の振動を抑え、定常時は、減衰手段の減衰力を低減して本体の振動と騒音を小さくした洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、外槽と洗濯機外枠の底部の間に設けた減衰手段を備え、前記減衰手段は、前記洗濯機外枠に固定され液体を封入した密閉容器と、前記密閉容器の開口部を覆う可撓部と、前記可撓部を貫通して前記密閉容器の内部に挿入された攪拌体と、前記攪拌体の一端に設けられ前記攪拌体と前記外槽を接続する接続棒を有し、前記液体を前記攪拌体が攪拌する時に発生する抵抗力で前記外槽の揺動を抑えるように構成するとともに、前記密閉容器内の上部に空間部を設け、前記攪拌体が前記液体に浸かる量に応じて抵抗力が変化するようにしたものである。

これによって、外槽の揺動で攪拌体が密閉容器内の液体を攪拌するときに発生する抵抗力で外槽の揺動を抑制し、脱水起動時の外槽の複数方向の揺動をコンパクトで効率よく抑制することができるとともに、脱水定常時は、攪拌体を空間部に存在させることによって減衰力を減らし、外槽の振動を吸収することより、本体の振動と騒音の発生を低減することができる。

本発明の洗濯機は、脱水起動時の外槽の複雑な揺動振動を抑制し、定常時の振動、騒音を低減することができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の要部断面図 同洗濯機の減衰手段の断面図 本発明の実施の形態２における洗濯機の脱水起動時の要部断面図 同洗濯機の脱水定常時の要部断面図 本発明の実施の形態３における洗濯機の減衰手段の断面図 本発明の実施の形態４における洗濯機の減衰手段の脱水起動時の断面図 同洗濯機の減衰手段の脱水定常時の断面図 本発明の実施の形態５における洗濯機の減衰手段の脱水起動時の断面図 同洗濯機の減衰手段の脱水定常時の断面図 本発明の実施の形態６における洗濯機の減衰手段の断面図 従来の洗濯機のダンパの断面図

第１の発明は、洗濯機外枠内に弾性体により吊り下げられた外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動手段と、前記外槽と前記洗濯機外枠の底部の間に設けた減衰手段とを備え、前記減衰手段は、前記洗濯機外枠に固定され液体を封入した密閉容器と、前記密閉容器の開口部を覆う可撓部と、前記可撓部を貫通して前記密閉容器の内部に挿入された攪拌体と、前記攪拌体の一端に設けられ前記攪拌体と前記外槽を接続する接続棒を有し、前記液体を前記攪拌体が攪拌する時に発生する抵抗力で前記外槽の揺動を抑えるように構成するとともに、前記密閉容器内の上部に空間部を設け、前記攪拌体が前記液体に浸かる量に応じて抵抗力が変化するようにしたことにより、脱水起動時の外槽の複雑な揺動振動を抑制し、定常時は減衰手段の減衰力を弱くして、外槽の振動を吸収することより、本体の振動、騒音を低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の攪拌体は、脱水起動時にその一部が液体に浸かり、脱水定常時は、外槽を吊り下げた弾性体の付勢力によって前記液体に浸かる量が脱水起動時より少なくなるように構成したことにより、外槽の重量が重い脱水起動時は攪拌体が液体に浸かっているので攪拌抵抗が大きく、脱水が進んだ定常時は外槽の重量が軽くなって外槽が上方へ移動し、攪拌体が液体から露出して攪拌抵抗が小さくなるので、脱水起動時は減衰力が大きく、定常時は小さくすることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の攪拌体は、接続棒を中心とした回転方向の抵抗を生成する第１の攪拌翼と、前記接続棒が延びる方向の抵抗を生成する第２の攪拌翼を有したことにより、外槽の揺動に起因する接続棒の回転と傾きの抑制を第１の攪拌翼が行い、外槽の上下振動に起因する攪拌体の上下動の抑制を第２の攪拌翼が行うことになり、外槽の複雑な揺動運動を効率よく効果的に抑制することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の第２の攪拌翼は、第１の攪拌翼の下部で直交するように設けたことにより、外槽の重量が軽くなって第１の攪拌翼の一部が液体から露出した場合でも、第２の攪拌翼は液体から露出することがないので、外槽の揺動運動のピークの後に発生する上下方向の大きな揺動を確実に抑制することができる。

第５の発明は、特に、第３または第４の発明の第１の攪拌翼は、下端ほど表面積が小さくなるように形成したことにより、外槽が上方に移動して攪拌体が液体から露出し始めると急速に攪拌抵抗を減少させることができ、外槽の揺動運動のピーク時のみ減衰力を強くすることができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の攪拌体は、外槽に所定量の洗濯物と洗濯水を収容した静止状態において、密閉容器内に封入した液体中の略中央に位置するように構成したことにより、外槽の揺動が大きい脱水起動時の制動力を確実に得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の要部断面図、図２は、同洗濯機の減衰手段の断面図である。

図１および図２において、洗濯機外枠３０は、２本の弾性体３１と、２本の減衰手段３２により外槽３３を弾性支持している。弾性体３１は引っ張りばねによって構成され、洗濯機外枠３０を前面側から見て左右方向に離間して配設され、洗濯機外枠３０内の上部で外槽３３を吊り下げている。減衰手段３２は、洗濯機外枠３０を前面側から見て左右方向に離間して配設され、洗濯機外枠３０内の下部で外槽３３を下方から支持している。

洗濯兼脱水槽３４は、外槽３３内に回転自在に配設している。モータ（駆動手段）３５は、ブラシレス直流モータで構成され、インバータ制御によって回転速度が自在に変化させることができるようになっており、洗濯兼脱水槽３４を直接回転駆動する。

給水弁（給水手段）３６は、洗濯兼脱水槽３４内に洗濯水を給水するものである。水位検知手段３７は、外槽３３内に溜められた洗濯水の水位を検知する。排水弁（排水手段）３８は、外槽３３内の洗濯水を排水するものである。

制御装置３９は、洗濯機外枠３０内の前面下部に設けられている。制御装置３９は、洗濯機外枠３０の前面上部に設けられた操作表示手段４０により入力された設定内容に基づいて、洗い、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御するもので、パワースイッチング手段（図示せず）を介してモータ３５、給水弁３６、排水弁３８等を逐次制御する。

減衰手段３２は、オイルを作動流体とする粘性ダンパで、筒状の密閉容器３２ａと、密閉容器３２ａの上部の開口部を覆う可撓部３２ｂと、密閉容器３２ａ内に空間部３２ｃを有して封入された液体３２ｄを攪拌する攪拌体３２ｅと、攪拌体３２ｅと外槽３３の底部３３ａを接続する接続棒３２ｆで構成されている。

液体３２ｄは、シリコンオイル等の粘性の大きい液体が使用されている。減衰手段３２は、脱水起動時の外槽３３の共振時の揺動運動を低減するものであり、洗濯機外枠３０の底部３０ａと外槽３３の底部３３ａの間に固定されている。脚４１はゴムなどの弾性体で構成され、洗濯機外枠３０の底部３０ａの四隅に配設されている。

以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。まず、洗濯兼脱水槽３４内に衣類と洗剤を投入後、操作表示手段４０を操作して運転を開始する。これによって、投入された衣類等の洗濯物の量を検知した後、給水弁３６が開き、洗濯兼脱水槽３４内に洗濯水が供給されるとともに、洗濯兼脱水槽３４も回転を開始する。

投入された洗濯物の量に応じて、予め設定された所定量の洗濯水が供給されると、給水弁３６を閉じて給水を停止する。洗濯兼脱水槽３４の回転によって、洗剤は洗濯水に溶かされ、洗濯液となって衣類に浸透する。洗濯兼脱水槽３４は、例えば３０〜５０ｒ／ｍｉｎの低速で回転し、衣類を持ち上げては落とすという、たたき洗いを規定時間行う。

洗濯終了後、排水弁３８が開き、汚れを溶かし込んだ洗濯水は、外槽３３の外に排水される。排水終了後、洗濯兼脱水槽３４の回転は徐々に速くなり脱水工程に入る。脱水起動後、洗濯兼脱水槽３４の回転数が上昇して１２０ｒ／ｍｉｎ近傍になると、衣類のアンバランスがある場合、第１の共振により外槽３３が左右方向に大きく揺動する。

その揺動は、接続棒３２ｆを介して攪拌体３２ｅを左右方向と、接続棒３２ｆを軸にした回転方向の２方向に大きく振動させようとする。攪拌体３２ｅが液体３２ｄを攪拌する時に発生する抵抗力で外槽３３の左右方向の揺動は低減され、外槽３３は左右に大きく揺れることなく第１の共振を通過する。

洗濯兼脱水槽３４の回転数が上昇して２５０ｒ／ｍｉｎ近傍になると、第２の共振により外槽３３の前部が上下方向に大きく振動する。その揺動は、接続棒３２ｆを介して攪拌体３２ｅを上下方向と、接続棒３２ｆと可撓部３２ｂの摺動部３２ｇを軸にした回転方向の２方向に大きく振動させようとするが、攪拌体３２ｅが液体３２ｄを攪拌する時に発生する抵抗力で外槽３３の前部の上下方向の振動は低減され、外槽３３の前部は上下に大きく揺れることなく第２の共振を通過する。

洗濯兼脱水槽３４の回転数が上昇して３５０ｒ／ｍｉｎ近傍になると、第３の共振により外槽３３全体が上下方向に大きく揺動する。その揺動は、接続棒３２ｆを介して攪拌体３２ｅを上下方向に大きく振動させようとするが、攪拌体３２ｅが液体３２ｄ内で上下動する時に発生する抵抗力で外槽３３全体の上下方向の揺動は低減され、外槽３３全体は上下に大きく揺れることなく第３の共振を通過する。その後、洗濯兼脱水槽３４の回転数が更に上昇して定常脱水回転数（例えば、１０００ｒ／ｍｉｎ）になる。

以上のように、本実施の形態においては、洗濯機外枠３０内に弾性体３１により吊り下げられた外槽３３と、外槽３３内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽３４と、洗濯兼脱水槽３４を回転させる駆動手段３５と、外槽３３と洗濯機外枠３０の底部３０ａの間に設けた減衰手段３２とを備え、減衰手段３２は、洗濯機外枠３０に固定され液体３２ｄを封入した密閉容器３２ａと、密閉容器３２ａの開口部を覆う可撓部３２ｂと、可撓部３２ｂを貫通して密閉容器３２ａの内部に挿入された攪拌体３２ｅと、攪拌体３２ｅの一端に設けられ攪拌体３２ｅと外槽３３を接続する接続棒３２ｆを有し、液体３２ｄを攪拌体３２ｅが攪拌するときに発生する抵抗力で外槽３３の揺動を抑えるように構成するとともに、密閉容器３２ａ内の上部に空間部３２ｃを設け、攪拌体３２ｅが液体３２ｄに浸かる量に応じて抵抗力が変化するようにしたものであり、脱水起動時の外槽３３の複雑な揺動振動を抑制し、定常時は減衰手段３２の減衰力を弱くして、外槽３３の振動を吸収することより、脱水起動時の外槽３３の複数方向の揺動に対して制振効果を発揮し、コンパクトで効率よく効果的に揺動を抑制することができるので、本体の振動、騒音を低減することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の脱水起動時の要部断面図、図４は、同洗濯機の脱水定常時の要部断面図である。本実施の形態の特徴は、脱水起動時に攪拌体３２ｅの一部が液体３２ｄに浸かり、脱水定常時は、外槽３３を吊り下げた弾性体３１の付勢力によって、液体３２ｄに浸かる量が脱水起動時より少なくなるように構成したものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

脱水起動時は、図３に示すように、洗濯物が多量の洗濯水を含んでおり、外槽３３の重量が重く下方に沈んでいるため、攪拌体３２ｅが下方へ移動して液体３２ｄに奥深く浸かることになり、攪拌抵抗が大きくなる。したがって、減衰手段３２の減衰力が強くなって外槽３３の揺動運動を確実に抑えることができる。

脱水が進んだ定常時は、図４に示すように、洗濯物から洗濯水が搾られて排水されるので、外槽３３の重量が軽くなって外槽３３が弾性体３１の付勢力で上方へ移動し、攪拌体３２ｅが液体３２ｄに浸かっている部分が少なくなって攪拌抵抗が小さくなり、減衰手段３２の減衰力が弱くなる。したがって、外槽３３の振動が洗濯機外枠３０に伝達されにくくなり、洗濯機外枠３０の振動、騒音は小さくなる。

これによって、脱水起動時は、攪拌体３２ｅが液体３２ｄに深く浸かって減衰力が大きく、定常時は、攪拌体３２ｅが液体３２ｄに浅く浸かって減衰力を小さくすることができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における洗濯機の減衰手段の断面図である。本実施の形態の特徴は、攪拌体３２ｅに、接続棒３２ｆを中心とした回転方向の抵抗を生成する第１の攪拌翼３２ｈと、接続棒３２ｆが延びる方向の抵抗を生成する第２の攪拌翼３２ｉを設けたものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

攪拌体３２ｅは、接続棒３２ｆを中心に板状の第１の攪拌翼３２ｈを放射状に複数設けている。板状の第２の攪拌翼３２ｉは、第１の攪拌翼３２ｈに直交して設けられている。脱水起動時の外槽３３の上下左右方向の揺動と、それらの回転方向の揺動で、第１の攪拌翼３２ｈと第２の攪拌翼３２ｉは、効率よく液体３２ｄを攪拌することになり、攪拌により発生する抵抗力も大きくなる。

これによって、外槽３３の揺動に起因する接続棒３２ｆの回転と傾きを、第１の攪拌翼３２ｈで抑制することができ、また、外槽３３の上下振動に起因する攪拌体３２ｅの上下動を、第２の攪拌翼３２ｉで抑制することができ、外槽３３の複雑な揺動運動を効率よく効果的に抑制することができる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の第４の実施の形態における洗濯機の減衰手段の脱水起動時の断面図、図７は、同洗濯機の減衰手段の脱水定常時の断面図である。本実施の形態の特徴は、第２の攪拌翼３２ｉを、第１の攪拌翼３２ｈの下部３２ｊで直交するように設けたものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

攪拌体３２ｅに、接続棒３２ｆを中心とした回転方向の抵抗を生成する第１の攪拌翼３２ｈと、接続棒３２ｆが延びる方向の抵抗を生成する第２の攪拌翼３２ｉを設けている。第２の攪拌翼３２ｉは、第１の攪拌翼３２ｈの下部３２ｊで第１の攪拌翼３２ｈと直交するように設けている。

これによって、外槽３３の重量が軽くなって第１の攪拌翼３２ｈの上部が液体３２ｄから露出した場合でも、第２の攪拌翼３２ｉは露出することがなく、液体３２ｄ内に浸かった状態を維持することができるので、外槽３３の揺動運動のピークの後に発生する上下方向の大きな揺動を確実に抑制することができる。

（実施の形態５）
図８は、本発明の第５の実施の形態における洗濯機の減衰手段の脱水起動時の断面図、図９は、同洗濯機の減衰手段の脱水定常時の断面図である。本実施の形態の特徴は、第１の攪拌翼３２ｈは、下端ほど表面積が小さくなるように形成したものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

第１の攪拌翼３２ｈは、接続棒３２ｆを中心に放射状に複数設けている。板状の第１の攪拌翼３２ｈは、接続棒３２ｆから径方向への突出長さが上端が長く、下端が短い下細りの略直角三角形であり、下方ほど表面積が小さくなるように形成している。

これによって、外槽３３が上方へ移動し、攪拌体３２ｅの上部が液体３２ｄから露出し始めると、急速に攪拌抵抗を減少させることができ、外槽３３の揺動運動のピーク時のみ減衰力を強くすることができる。

（実施の形態６）
図１０は、本発明の第６の実施の形態における洗濯機の減衰手段の断面図である。本実施の形態の特徴は、外槽３３内に所定量の洗濯物と洗濯水を収容した静止状態において、攪拌体３２ｅが密閉容器３２ａ内に封入した液体３２ｄ中の略中央に位置するように構成したものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

攪拌体３２ｅは、密閉容器３２ａ内に封入した液体３２ｄの高さｈの略中央に位置し、外槽３３の揺動によって密閉容器３２ａ内を上下動する。これによって、外槽３３の揺動が大きい脱水起動時の攪拌体３２ｅの上下動を液体３２ｄに浸かった状態で減衰することができ、制動力を確実に得ることができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、脱水起動時の外槽の複雑な揺動振動を抑制し、定常時の振動、騒音を低減することができるので、洗濯機として有用である。

３０ 洗濯機外枠
３０ａ 洗濯機外枠の底部
３１ 弾性体
３２ 減衰手段
３２ａ 密閉容器
３２ｂ 可撓部
３２ｃ 空間部
３２ｄ 液体
３２ｅ 攪拌体
３２ｆ 接続棒
３２ｈ 第１の攪拌翼
３２ｉ 第２の攪拌翼
３３ 外槽
３４ 洗濯兼脱水槽
３５ モータ（駆動手段）

Claims (6)

1. 洗濯機外枠内に弾性体により吊り下げられた外槽と、
   前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、
   前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動手段と、
   前記外槽と前記洗濯機外枠の底部の間に設けた減衰手段とを備え、
   前記減衰手段は、前記洗濯機外枠に固定され液体を封入した密閉容器と、
   前記密閉容器の開口部を覆う可撓部と、
   前記可撓部を貫通して前記密閉容器の内部に挿入された攪拌体と、
   前記攪拌体の一端に設けられ前記攪拌体と前記外槽を接続する接続棒を有し、
   前記液体を前記攪拌体が攪拌する時に発生する抵抗力で前記外槽の揺動を抑えるように構成するとともに、
   前記密閉容器内の上部に空間部を設け、前記攪拌体が前記液体に浸かる量に応じて抵抗力が変化するようにした
   洗濯機。
2. 攪拌体は、脱水起動時にその一部が液体に浸かり、
   脱水定常時は、外槽を吊り下げた弾性体の付勢力によって前記液体に浸かる量が脱水起動時より少なくなるように構成した
   請求項１記載の洗濯機。
3. 攪拌体は、接続棒を中心とした回転方向の抵抗を生成する第１の攪拌翼と、
   前記接続棒が延びる方向の抵抗を生成する第２の攪拌翼を有した
   請求項１または２記載の洗濯機。
4. 第２の攪拌翼は、第１の攪拌翼の下部で直交するように設けた
   請求項３記載の洗濯機。
5. 第１の攪拌翼は、下端ほど表面積が小さくなるように形成した
   請求項３または４記載の洗濯機。
6. 攪拌体は、外槽に所定量の洗濯物と洗濯水を収容した静止状態において、
   密閉容器内に封入した液体中の略中央に位置するように構成した
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。

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