JP2016154705A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】吊り棒と摺動部材の摺動により減衰力を発生させる防振装置において、摺動部材を成形するときに金型から摺動部材を強引に抜くことなく、摺動部材の局所的な塑性変形（へたり）も抑えることを可能にし、生産性や信頼性が高い防振装置を有する洗濯機を提供することにある。【解決手段】本発明は、底部に回転翼を有する内槽と、該内槽を内包する外槽と、該外槽を収納する外枠と、防振装置によって前記外槽を前記外枠に懸架支持する洗濯機において、前記防振装置は一端を前記外枠に支持され、他端にばね座を介して圧縮ばねを支持する吊り棒と、該吊り棒と摺動する摺動部材と、前記吊り棒と前記摺動部材との間に介在された潤滑剤とを備え、前記摺動部材の貫通孔の少なくとも上面または下面が多角形であるように構成した。【選択図】 図２

Description

本発明は、洗濯機に関するものであり、特に外槽の振動を抑制する防振装置に関するものである。

一般的な洗濯機は、底部に回転翼を有する内槽と、この内槽を内包する外槽と、この外槽を収納する外枠と、外槽を外枠に懸架支持する防振装置と、回転翼を取り付けた洗濯軸と、この洗濯軸を駆動するモータとを備えた構成となっている。このような構成の洗濯機において、洗いおよびすすぎ工程後に内槽内の衣類が片寄った状態で、遠心脱水工程のために内槽を高速で回転する場合、回転速度を上昇させる過程において、外槽の共振により外槽に振動が発生し、洗濯機に大きな振動や騒音が発生する。そこで、防振装置により外槽の振動を低減するとともに、外槽に生じる振動が外枠に伝わることを低減するように保持されている。このような防振装置として、例えば、特開平８−１０４８９号公報（特許文献１）に開示されたものがある。

振動防止装置は、長手の案内棒と、該案内棒が通される貫通孔を有し、水槽から荷重を受けると案内棒に沿って摺動し変位するゴム体と、前記案内棒に沿って変位するゴム体により伸縮されるコイルばねと、前記案内棒とゴム体との間に介在された潤滑材と、前記ゴム体の変位内容に応じて前記ゴム体を締め付けてゴム体と案内棒との摺動抵抗を変化させる締付手段とを備え、前記ゴム体には、前記案内棒が挿通された貫通孔の内面に潤滑材を貯留する凹部が形成されている。前記凹部は、貫通孔の内周方向に延びる環状凹溝や貫通孔の軸方向に延びる凹溝や多数の微細な凹陥部を含む、と記載されている。

特開平８−１０４８９号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術には、生産性や信頼性については考慮されていない。例えば、ゴム体に設ける凹部が環状溝や多数の微細な凹陥部の場合、ゴム体の溝部が貫通孔の内周面より外周側に配置されるため、ゴム体を成形するときに金型の凹部を成形する部分（金型では凸形状になる）がゴム体の貫通孔の内周面より外周側に存在することになる。そのため、案内棒の軸方向に金型を抜く場合には、ゴム体の凹部に金型が入りこんでいる状態で強引に抜くことになる。材質がゴムのため強引に抜くことは可能であるが、ゴム体や金型に負担がかかるため、寸法精度の悪化や金型寿命を短くしてしまうという問題がある。

また、ゴム体に設ける凹部が貫通孔の軸方向に延びる凹溝の場合、凹溝の有無によりゴム体の剛性が異なってしまい、押し付け力が同じでも変形量が異なってしまう。つまり、ゴム体の凹溝方向に案内棒が押し付けられる場合は、凹溝部では力を受けることができないため、凹溝横の摺動面角部（摺動面と凹溝部が交わる個箇所）のみで力を受けることになる。このため、摺動面全体で力を受ける他方向より力を受ける面積が少なくなるので、ゴム体の摺動面角部の応力が大きくなる。これにより、ゴム体の摺動面角部で局所的な塑性変形（へたり）や摩耗が発生しやすいという問題がある。

本発明の目的は、吊り棒と摺動部材の摺動により減衰力を発生させる防振装置において、摺動部材を成形するときに金型から摺動部材を強引に抜くことなく、摺動部材の局所的な塑性変形（へたり）も抑えることを可能にし、生産性や信頼性が高い防振装置を有する洗濯機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、一例として、底部に回転翼を有する内槽と、該内槽を内包する外槽と、該外槽を収納する外枠と、防振装置によって前記外槽を前記外枠に懸架支持する洗濯機において、前記防振装置は一端を前記外枠に支持され、他端にばね座を介して圧縮ばねを支持する吊り棒と、該吊り棒と摺動する摺動部材と、前記吊り棒と前記摺動部材との間に介在された潤滑剤とを備え、前記摺動部材の貫通孔の少なくとも上面または下面が多角形であるように構成した。

本発明によれば、吊り棒と摺動部材の摺動により減衰力を発生する防振装置において、摺動部材の吊り棒が捜通された貫通孔を軸方向から見て多角形に形成することにより、摺動部材を成形するときに金型から摺動部材を抜きやすくなる。そして、貫通孔の多角形の辺部で吊り棒と摺動するため、前述した凹溝のように力を受ける面積が欠如することはないため、凹溝のように局所的に剛性が低い部分がなく、局所的に高い応力が発生しにくい。また、平面と丸棒の接触のため、押し付け力が大きくなり変形量が増加すると、これに伴い接触面積も増加し力を受ける面積が増加するので、応力が局所的に大きくなることを緩和できる。このため、貫通孔の辺部方向に押し付けられ一辺で押し付け力を受ける場合も、貫通孔の角部方向に押し付けられ二辺で押し付け力を受ける場合も、局所的に高い応力が発生しにくい構造となる。これにより、局所的な塑性変形（へたり）や摩耗を防止できる。また、貫通孔の多角形の辺部が摺動部に、角部が潤滑剤溜めになるので、摺動部材の吊り棒の軸方向長さに渡って摺動部分と潤滑剤が当接することができ、摺動部分の潤滑剤切れの防止ができる。これにより、生産性と信頼性が高い防振装置を有した洗濯機を提供できる。

実施例１に係る洗濯機の概略縦断面図である。 実施例１に係る防振装置の概略縦断面図である。 実施例１に係る防振装置の図２のＡ−Ａ線についての概略断面図である。 実施例２に係る防振装置の概略縦断面図である。 実施例２に係る防振装置の図４のＢ−Ｂ線についての概略断面図である。 実施例３に係る洗濯機の概略縦断面図である。 実施例３に係る防振装置の概略縦断面図である。 実施例３に係る防振装置の図７のＣ−Ｃ線についての概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図を参考にして詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態１に係る洗濯機の概略を説明する縦断面図である。この図では、洗濯機の基本構成要素のみについて記載し、その他の要素、例えばパネルスイッチ等は省略し図示していない。その主要構成は、外枠１とこの外枠１に防振装置２を介して弾性支持されている合成樹脂製の外槽３、この外槽３に内装され回転翼４を内装し衣類などの洗濯物の不つりあいをキャンセルするための流体バランサ１０を装着するＳＵＳ製の内槽５、この内槽５を脱水軸１２に固定するためのアルミ製のフランジ６、このフランジ６を支え脱水軸１２と内外二重構造を構成する洗濯軸１１を駆動するときに歯車にて減速する減速機構７、この減速機構７と同一軸上に設けられたモータ８、このモータ８及び減速機構７を支持し外槽３に保持されている取付板９である。上記構成において、モータ８は洗いやすすぎ工程時に減速機構７を介し洗濯軸１１を経て回転翼４のみを回転させ、脱水工程時には脱水軸１２を経て内槽５および回転翼４をともに高速回転させて遠心脱水を行う。ここで、内槽５の外周部には多数の通水孔５ａが設けられているので、高速回転に伴って洗濯物に含まれていた水が絞り出される。このとき内槽５の中の洗濯物に片寄りが生じると、内槽５および外槽３は振動し、特に脱水回転開始時における共振により大きく振動する。この振動を抑えるための減衰力を付与するとともに、外槽３の振動が外枠１に伝わらないようにするため防振装置２で保持されている。

本発明の実施形態１に係る防振装置２について、図１と図２、図３を用いて説明する。図２は防振装置２の下側部分の概略縦断面図である。図３は図２に示したＡ−Ａ線の概略断面図である。防振装置２は、外槽３を外枠１に揺動自在に懸架支持するための球状面を有するスライダ１３、一端をスライダ１３に保持され他端にばね座１９を介して外槽３を弾性支持するための防振ばね１８を支持する吊り棒１４、この吊り棒１４を貫通し外槽３と当接する滑動体１５、この滑動体１５の下側に配設し防振ばね１８と当接する上部が開放され有底の筒体１６、この筒体１６に内包され吊り棒１４の外周面を摺動する摺動部材１７、この摺動部材１７と吊り棒１４との間に介在された潤滑剤（図示せず）で構成さている。なお、この摺動部材１７は変形可能なゴムなどの弾性体で構成されており、潤滑剤は一般的に半固体状のグリースなどを使用している。

外槽３が振動し、外槽３の滑動体１５と当接する部分が上下方向に振動すると、滑動体１５や筒体１６も吊り棒１４の軸方向（上下方向）に振動する。これにより、外枠１から揺動自在に支持され上下動しない吊り棒１４と滑動体１５及び筒体１６は相対的に往復動することになる。このため、筒体１６の内周面に配された摺動部材１７も吊り棒１４と相対的に往復動することになる。これにより、摺動部材１７の内接面が吊り棒１４の外周面と摺動し、クーロン摩擦力が発生し、これが減衰力として働き振動を抑制する。そして、摺動部材１７を吊り棒１４に押し付ける力が大きいと、発生する減衰力も大きくなる。また、防振装置２の防振ばね１８により、外槽３を外枠１に弾性的に懸架支持し、外槽３の振動を外枠１に伝え難い構造になっている。なお、吊り棒１４と摺動部材１７の摺動面の潤滑材が枯渇すると、特に摺動部材１７の摩耗が進行し、初期の減衰力を保てなくなるため外槽３の振動が増加し、長期にわたり安定した性能を維持できなくなる。

そこで、図３に示すように、摺動部材１７の吊り棒１４が捜通された貫通孔１７ａを吊り棒１４の軸方向から見て多角形に形成することにより、貫通孔１７ａの多角形の辺部１７ｂが摺動部に、角部１７ｃが潤滑剤溜めになるので、摺動部材１７の吊り棒１４の軸方向長さに渡って摺動部分と潤滑剤が当接することができ、摺動部分の潤滑剤切れの防止ができる。また、貫通孔１７ａが、吊り棒１４の軸方向長さに渡りほぼ同じ形状をしているため、摺動部材１７を成形する場合に、吊り棒１４の軸方向に金型から摺動部材を抜きやすい構造になる。このため、摺動部材１７や金型に負担がかからないので、寸法精度や金型寿命の低下を防止できる。また、摺動部材１７の上面（摺動部材１７の吊り棒１４軸方向上側端面）と下面（摺動部材１７の吊り棒１４軸方向下側端面）において、貫通孔１７ａの形状は略同一形状としているが、貫通孔１７ａの下面の形状を円形にすることにより、貫通孔１７ａの下面と吊り棒１４は全周で当接できる。これにより、貫通孔１７ａに潤滑剤を溜めやすくなり、長時間運転しない場合などでも、貫通孔１７ａに潤滑剤を保持するでき、摺動部分の潤滑剤切れをさらに防止できる。なお、貫通孔１７ａの形状は、図３のような六角形に限定することはなく、三角形以上でよく、辺部１７ｂや角部１７ｃが曲線状であってもよい。そして、貫通孔１７ａの端部に面取り等の傾斜をつけてもよい。また、滑動体１５と筒体１６は、別部品ではなく一体成型品でもよい。

図４は、本発明の実施形態２に係る防振装置２１の下側部分の概略縦断面図である。図５は、図４に示したＢ−Ｂ線の概略断面図である。洗濯機全体構成は、実施形態１と同様であるため説明は省略し、防振装置２１のみについて説明を行う。

実施例１で述べたように、外槽３の振動を抑えるための減衰力は、摺動部材２５の内接面が吊り棒２２の外周面と摺動し、クーロン摩擦力が発生し、これが減衰力として働いている。この減衰力は、摺動部材２５の押し付け力が大きいほど大きくなる。つまり、摺動部材２５の径方向の寸法誤差が、減衰力の増減に影響を与えることになる。また、摩耗しにくい硬いゴム等で製造すると、寸法誤差の影響はより大きくなる。そのため、図４と図５に示すように、摺動部材２５の吊り棒２２が捜通された貫通孔２５ａを軸方向から見て多角形に形成し、その辺部２５ｂの外周側に貫通孔２５ａより小さい小孔２５ｄを設けることにより、辺部２５ｂの剛性を低減でき径方向の寸法誤差の影響を小さくできる。また、小孔２５ｄも貫通孔２５ａと同様に、吊り棒２２の軸方向長さに渡りほぼ同じ形状をしているため、摺動部材２５を成形する場合に、軸方向に金型から摺動部材を抜きやすい構造になる。これにより、摺動部材２５や金型に負担がかからないため、寸法精度や金型寿命の低下を防止できる。なお、摺動部材２５の製造時の金型の都合上、小孔２５ｄの一部分が埋まった状態でも、摺動する２５ｂの剛性を小さくできればよい。また、小孔２５ｄの形状は、図５のような楕円でなくでも、円形や矩形、扇形でもよい。

図６は、本発明の実施形態３に係る洗濯機の概略を説明する縦断面図である。この図では、洗濯機の基本構成要素のみについて記載し、その他の要素、例えばパネルスイッチ等は省略し図示していない。この主要構成は、外周部に多数の通水孔４３ａを有し洗濯物を洗濯脱水するために回転するドラム４３、このドラム４３を内包する外槽４２、この外槽４２を収納する筐体４１、この筐体４１と外槽４２との間に装備し外槽４２の荷重を受ける防振ばね４８、外槽４２と筐体４１の間に装備し外槽４２の振動を抑制する防振ダンパ４９、ドラム４３を駆動するドラム駆動用モータ４４、一端をドラム４３の回転中心に固定した回転軸４５、筐体４１に設けた洗濯物の出し入れを行うとともに、水漏れや洗濯物の飛び出しを防止するドア４７、外槽４２と筐体４１の開口部を弾性接続するベローズ４６である。上記構成において、洗いやすすぎ工程時にドラム４３はドラム駆動用モータ４４により低速回転駆動され、ドラム４３内の洗濯物を持ち上げ水面上に落下させて洗浄・濯ぎを行う。脱水工程時には、ドラム４３をより高速回転させて遠心脱水を行う。このときドラム４３の内の洗濯物に片寄りが生じると、ドラム４３および外槽４２は振動し、特に脱水回転開始時における外槽４２の共振により大きく振動する。この振動を抑えるために減衰力を付与するとともに、外槽４２の振動が筺体４１に伝わらないようにするため防振ダンパ４９で保持されている。

本発明の実施形態３に係る防振ダンパ４９について、図６と図７、図８を用いて説明する。図７は、防振ダンパ４９の概略縦断面図である。図８は、図７に示したＣ−Ｃ線の概略断面図である。防振ダンパ４９は、一方の端を外槽４２に支持棒５０を介して支持させ、他方の端に支持部材５１を介して筺体４１の下面を支持している。支持部材５１の上側に配設し支持棒５０を貫通し下部が開放され有底の筒体５２、この筒体５２の内周部に配設し支持棒５０の外周面と摺動する摺動部材５３、この摺動部材５３と支持棒５０との間に介在された潤滑剤（図示せず）で構成さている。なお、この摺動部材５３は変形可能なゴムなどの弾性体で構成されており、潤滑剤は一般的に半固体状のグリースなどを使用している。

外槽４２が振動し、外槽４２の支持棒５０取り付け部分が上下方向に振動すると、これと連動して支持棒５０も軸方向(上下方向)に振動する。これにより、筺体４１に取り付けられ上下動しない支持部材５１及び筒体５２は、支持棒５０と相対的に往復動することになる。このため、筒体５２の内周部に配設された摺動部材５３も支持棒５０と相対的に往復動することになる。これにより、摺動部材５３の内接面が支持棒５０の外周面と摺動し、クーロン摩擦力が発生し、これが減衰力として働き振動を抑制する。なお、摺動部材５３を支持棒５０に押し付ける力が大きいと、発生する減衰力も大きくなる。そして、支持棒５０と摺動部材５３の摺動面の潤滑材が枯渇すると、特に摺動部材５３の摩耗が進行し、初期の減衰力を保てなくなるため外槽４２の振動が増加し、長期にわたり安定した性能を維持できなくなる。

そこで、図８に示すように、摺動部材５３の支持棒５０が捜通された貫通孔５３ａを支持棒５０の軸方向から見て多角形に形成することにより、貫通孔５３ａの多角形の辺部５３ｂが摺動部に角部５３ｃが潤滑剤溜めになるので、摺動部材５３の軸方向長さに渡って摺動部分と潤滑剤が当接することができ、摺動部分の潤滑剤切れの防止ができる。また、貫通孔５３ａが、支持棒５０の軸方向長さに渡りほぼ同じ形状をしているため、摺動部材５３を成形する場合に、支持棒５０の軸方向に金型から摺動部材を抜きやすい構造になる。このため、摺動部材５３や金型に負担がかからないので、寸法精度や金型寿命の低下を防止できる。また、摺動部材５３の上面（摺動部材５３の支持棒５０軸方向上側端面）と下面（摺動部材５３の支持棒５０軸方向下側端面）において、貫通孔５３ａの形状は略同一形状としているが、貫通孔５３ａの下面の形状を円形にすることにより、貫通孔５３ａの下面と支持棒５０は全周で当接できる。これにより、貫通孔５３ａに潤滑剤を溜めやすくなり、長時間運転しない場合などでも、貫通孔５３ａに潤滑剤を保持するでき、摺動部分の潤滑剤切れをさらに防止できる。なお、貫通孔５３ａの形状は、図８のような六角形に限定することはなく、三角形以上でよく、辺部５３ｂや角部５３ｃが曲線状であってもよい。そして、貫通孔５３ａの端部に面取り等の傾斜をつけてもよい。また、支持部材５１と筒体５２は、別部品ではなく一体成型品でもよい。そして、摺動部材５３に実施形態２のように貫通孔５３ａの辺部５３ｂの外周側に貫通する小孔を設けてもよい。また、実施形態１のようなドラム（図１では内槽５）が略垂直の洗濯機の防振装置２とともに、減衰力を増加する目的で防振ダンパ４９を設置してもよい。

１…外枠、２…防振装置、３…外槽、４…回転翼、５…内槽、５ａ…通水孔、６…フランジ、７…減速機構、８…モータ、９…取付板、１０…流体バランサ、１１…洗濯軸、１２…脱水軸、１３…スライダ、１４…吊り棒、１５…滑動体、１６…筒体、１７…摺動部材、１７ａ…貫通孔、１７ｂ…辺部、１７ｃ…角部、１８…防振ばね、１９…ばね座、２１…防振装置、２２…吊り棒、２３…滑動体、２４…筒体、２５…摺動部材、２５ａ…貫通孔、２５ｂ…辺部、２５ｃ…角部、２５ｄ…小孔、２６…防振ばね、２７…ばね座、４１…筐体、４２…外槽、４３…ドラム、４３ａ…通水孔、４４…ドラム駆動用モータ、４５…回転軸、４６…ベローズ、４７…ドア、４８…防振ばね、４９…防振ダンパ、５０…支持棒、５１…支持部材、５２…筒体、５３…摺動部材、５３ａ…貫通孔、５３ｂ…辺部、５３ｃ…角部。

Claims (3)

1. 底部に回転翼を有する内槽と、該内槽を内包する外槽と、該外槽を収納する外枠と、防振装置によって前記外槽を前記外枠に懸架支持する洗濯機において、
   前記防振装置は、一端を前記外枠に支持され、他端にばね座を介して圧縮ばねを支持する吊り棒と、該吊り棒と摺動する摺動部材と、前記吊り棒と前記摺動部材との間に介在された潤滑剤と、を備え、
   前記摺動部材の貫通孔の少なくとも上面または下面が多角形であることを特徴とする洗濯機。
2. 回転するドラムを内包する外槽と、該外槽を収容する筺体と、防振ばねと防振ダンパによって前記外槽を前記筺体に防振支持する洗濯機において、前記防振ダンパは一方の端で前記外槽を支持する支持棒と、前記筺体の下面を支持する支持部材と、前記支持棒に対して摺動する摺動部材と、前記支持棒と前記摺動部材との間に介在された潤滑剤とを備え、前記摺動部材の貫通孔の少なくとも上面または下面が多角形であることを特徴とする洗濯機。
3. 請求項１または２において、
   前記摺動部材の貫通孔の外周側に、前記貫通孔よりも小さい複数の小孔を有したことを特徴とした洗濯機。

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