JP2020197277A - 減衰装置、洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で、振動を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】ダンパ100は、相対的に移動する2つの部材のいずれか一方の部材に一端が支持されたプランジャ110と、他方の部材に一端が支持されるとともに他端がプランジャ110内に挿入され、他方の部材に対する一方の部材の移動に伴い、プランジャ110に対して移動する棒状のロッド120と、プランジャ110及びロッド120の一部の周囲を覆うとともに、内側にプランジャ110と接触している摩擦材131を有するハウジング130と、ロッド120とハウジング130とを一体化して、ハウジング130をロッド120とともにプランジャ110に対して移動可能にする第1状態と、ロッド120とハウジング130とを分離して、ハウジング130をロッド120とともにプランジャ110に対して移動させない第2状態とに切り替える切替ユニット140と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、減衰装置、洗濯機に関する。
従来、洗濯機の脱水行程の初期段階であるタブ(水槽)の低回転数の共振周波数帯では、ダンパの減衰力を大きくし、タブ(水槽)の高回転時ではダンパの減衰力を小さくすることが提案されている。
例えば、特許文献1に記載された洗濯機は、ダンパーシリンダーと、該ダンパーシリンダーの一端から挿入されてダンパーシリンダーの長さ方向に往復動するシャフトと、該シャフトに提供されてダンパーシリンダーの内壁との摩擦により振動を減衰し、ダンパーシリンダーの長さ方向に垂直な方向へ移動自在な摩擦部材と、を備える。
例えば、特許文献1に記載された洗濯機は、ダンパーシリンダーと、該ダンパーシリンダーの一端から挿入されてダンパーシリンダーの長さ方向に往復動するシャフトと、該シャフトに提供されてダンパーシリンダーの内壁との摩擦により振動を減衰し、ダンパーシリンダーの長さ方向に垂直な方向へ移動自在な摩擦部材と、を備える。
洗濯機の水槽の振動を抑制する減衰装置は、簡易な構成であることが望ましい。また、洗濯機に限らず、相対的に移動する2つの部材の少なくともいずれか一方の部材の振動を抑制する減衰装置は、簡易な構成であることが望ましい。
本発明は、簡易な構成で、振動を抑制することができる減衰装置、洗濯機を提供することを目的とする。
本発明は、簡易な構成で、振動を抑制することができる減衰装置、洗濯機を提供することを目的とする。
上記の目的を達成する本発明は、相対的に移動する2つの部材のいずれか一方の部材に一端が支持された被支持部材と、前記2つの部材のいずれか他方の部材に一端が支持されるとともに他端が前記被支持部材内に挿入され、当該他方の部材に対する前記一方の部材の移動に伴い、当該被支持部材に対して移動する棒状の棒状部材と、前記被支持部材及び前記棒状部材の一部の周囲を覆うとともに、内側に当該被支持部材と接触している接触体を有するハウジングと、前記棒状部材と前記ハウジングとを一体化して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに前記被支持部材に対して移動可能にする第1状態と、当該棒状部材と当該ハウジングとを分離して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに当該被支持部材に対して移動させない第2状態とに切り替える切替手段と、を備える減衰装置である。
ここで、前記切替手段は、前記棒状部材の外面に形成された凹部に嵌り込むことが可能な凸部を有する嵌合部材を備え、当該嵌合部材を移動させ、当該凸部を当該凹部に嵌り込ませることで前記第1状態とし、当該凸部を当該凹部に嵌り込ませないことで前記第2状態としても良い。
また、前記切替手段は、通電されない場合には前記凸部が前記凹部に嵌り込まないようにし、通電される場合には当該凸部が当該凹部に嵌り込むように前記嵌合部材を移動させる駆動部材を有しても良い。
また、前記嵌合部材の移動方向は、前記被支持部材に対する前記棒状部材の移動方向に交差する方向であっても良い。
また、前記接触体は、前記ハウジングにおける一端側に設けられ、前記嵌合部材は、前記ハウジングにおける他端側に装着されていても良い。
また、前記棒状部材は、前記他方の部材に支持される一端側である支持端部から当該棒状部材の他端までの移動方向の距離が、当該支持端部から、前記ハウジングにおける当該棒状部材の他端側の端部までの移動方向の距離よりも小さくなることを抑制する抑制部を有しても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、水槽と、前記水槽内部に回転可能に取り付けられた回転体と、前記水槽を収容する筐体と、前記筐体と前記水槽との間に取り付けられた減衰装置と、を備え、前記減衰装置は、前記水槽又は前記筐体のいずれか一方の部材に一端が支持された被支持部材と、前記水槽又は前記筐体のいずれか他方の部材に一端が支持されるとともに他端が前記被支持部材内に挿入され、当該筐体に対する当該水槽の移動に伴い、当該被支持部材に対して移動する棒状の棒状部材と、前記被支持部材及び前記棒状部材の一部の周囲を覆うとともに、内側に当該被支持部材と接触している接触体を有するハウジングと、前記棒状部材と前記ハウジングとを一体化して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに前記被支持部材に対して移動可能にする第1状態と、当該棒状部材と当該ハウジングとを分離して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに当該被支持部材に対して移動させない第2状態とに切り替える切替手段と、を備える洗濯機である。
ここで、前記減衰装置は、前記被支持部材の一端又は前記棒状部材の一端のいずれか一方が、前記水槽の上部に支持され、他方が前記筐体における左右方向の端部に支持されていても良い。
ここで、前記切替手段は、前記棒状部材の外面に形成された凹部に嵌り込むことが可能な凸部を有する嵌合部材を備え、当該嵌合部材を移動させ、当該凸部を当該凹部に嵌り込ませることで前記第1状態とし、当該凸部を当該凹部に嵌り込ませないことで前記第2状態としても良い。
また、前記切替手段は、通電されない場合には前記凸部が前記凹部に嵌り込まないようにし、通電される場合には当該凸部が当該凹部に嵌り込むように前記嵌合部材を移動させる駆動部材を有しても良い。
また、前記嵌合部材の移動方向は、前記被支持部材に対する前記棒状部材の移動方向に交差する方向であっても良い。
また、前記接触体は、前記ハウジングにおける一端側に設けられ、前記嵌合部材は、前記ハウジングにおける他端側に装着されていても良い。
また、前記棒状部材は、前記他方の部材に支持される一端側である支持端部から当該棒状部材の他端までの移動方向の距離が、当該支持端部から、前記ハウジングにおける当該棒状部材の他端側の端部までの移動方向の距離よりも小さくなることを抑制する抑制部を有しても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、水槽と、前記水槽内部に回転可能に取り付けられた回転体と、前記水槽を収容する筐体と、前記筐体と前記水槽との間に取り付けられた減衰装置と、を備え、前記減衰装置は、前記水槽又は前記筐体のいずれか一方の部材に一端が支持された被支持部材と、前記水槽又は前記筐体のいずれか他方の部材に一端が支持されるとともに他端が前記被支持部材内に挿入され、当該筐体に対する当該水槽の移動に伴い、当該被支持部材に対して移動する棒状の棒状部材と、前記被支持部材及び前記棒状部材の一部の周囲を覆うとともに、内側に当該被支持部材と接触している接触体を有するハウジングと、前記棒状部材と前記ハウジングとを一体化して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに前記被支持部材に対して移動可能にする第1状態と、当該棒状部材と当該ハウジングとを分離して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに当該被支持部材に対して移動させない第2状態とに切り替える切替手段と、を備える洗濯機である。
ここで、前記減衰装置は、前記被支持部材の一端又は前記棒状部材の一端のいずれか一方が、前記水槽の上部に支持され、他方が前記筐体における左右方向の端部に支持されていても良い。
本発明によれば、簡易な構成で、振動を抑制することができる減衰装置、洗濯機を提供することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態に係る洗濯機1の概略構成の一例を示す図である。図1は、洗濯機1を右方向から見た断面図である。図1の左側が洗濯機1の手前側、図1の右側が洗濯機1の奥側であり、図1の上側が洗濯機1の上側、図1の下側が洗濯機1の下側である。
図1は、本実施の形態に係る洗濯機1の概略構成の一例を示す図である。図1は、洗濯機1を右方向から見た断面図である。図1の左側が洗濯機1の手前側、図1の右側が洗濯機1の奥側であり、図1の上側が洗濯機1の上側、図1の下側が洗濯機1の下側である。
本発明の実施形態に係る洗濯機1は、水槽10と、水槽10内部に回転可能に取り付けられた回転体の一例としての脱水槽20と、水槽10及び脱水槽20を収容する筐体30とを備えている。
脱水槽20の回転軸21は、前後方向に延びており、洗濯機1を手前側から見た場合に、脱水槽20の回転方向は左回転(反時計回転)である。
脱水槽20の回転軸21は、前後方向に延びており、洗濯機1を手前側から見た場合に、脱水槽20の回転方向は左回転(反時計回転)である。
筐体30は、外形が略直方体状であり、骨格をなす鋼製のフレーム30aと、フレーム30aよりも剛性が低い鉄板30bとを有している。筐体30の前面には、洗濯物を投入するための開口部が形成されており、扉31がこの開口部を開閉可能に筐体30に取り付けられている。
また、洗濯機1は、モータ40と、モータ40の回転力を脱水槽20の回転軸21に伝達する伝達部50と、モータ40の駆動を制御する制御装置60とを備えている。
モータ40は、モータ40の回転角度を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等の回転角度検出器41を有する3相ブラシレスモータであることを例示することができる。
伝達部50は、回転軸21に取り付けられたプーリや、プーリ間に掛け回されたベルト等により構成されている。
モータ40は、モータ40の回転角度を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等の回転角度検出器41を有する3相ブラシレスモータであることを例示することができる。
伝達部50は、回転軸21に取り付けられたプーリや、プーリ間に掛け回されたベルト等により構成されている。
制御装置60は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。制御装置60には、モータ40の回転角度検出器41からの出力信号が入力される。そして、制御装置60は、回転角度検出器41からの出力信号などに基づいてモータ40に供給するのに必要となる目標電流を設定するとともに、設定した目標電流に基づいてフィードバック制御を行う。
また、洗濯機1は、筐体30のフレーム30aと水槽10との間に取り付けられたバネ70を備えている。バネ70は、複数設けられていることを例示することができる。
また、洗濯機1は、筐体30のフレーム30aと水槽10との間に取り付けられ、水槽10の振動を減衰させる減衰装置の一例としてのダンパ100を備えている。洗濯機1は、例えば、水槽10の下部の四隅のそれぞれと、筐体30の底部のフレーム30aとの間に連結された4つのダンパ100を有していることを例示することができる。加えて、洗濯機1は、例えば、水槽10の上部における手前側と奥側のそれぞれと、筐体30の左上部のフレーム30aとの間に連結された2つのダンパ100と、水槽10の右上部における手前側と奥側のそれぞれと、筐体30の右上部のフレーム30aとの間に連結された2つのダンパ100とを有していることを例示することができる。なお、上記8つのダンパ100の内、いずれかのダンパ100を備えていなくても良いし、上記8つのダンパ100に加えて他のダンパ100を備えていても良い。
また、洗濯機1は、筐体30のフレーム30aと水槽10との間に取り付けられ、水槽10の振動を減衰させる減衰装置の一例としてのダンパ100を備えている。洗濯機1は、例えば、水槽10の下部の四隅のそれぞれと、筐体30の底部のフレーム30aとの間に連結された4つのダンパ100を有していることを例示することができる。加えて、洗濯機1は、例えば、水槽10の上部における手前側と奥側のそれぞれと、筐体30の左上部のフレーム30aとの間に連結された2つのダンパ100と、水槽10の右上部における手前側と奥側のそれぞれと、筐体30の右上部のフレーム30aとの間に連結された2つのダンパ100とを有していることを例示することができる。なお、上記8つのダンパ100の内、いずれかのダンパ100を備えていなくても良いし、上記8つのダンパ100に加えて他のダンパ100を備えていても良い。
図2は、ダンパ100の概略構成の一例を示す図である。
ダンパ100は、筐体30に一端が支持された被支持部材の一例としてのプランジャ110と、一端が水槽10に支持されるとともに他端がプランジャ110の内部に挿入された棒状の棒状部材の一例としてのロッド120とを有している。また、ダンパ100は、プランジャ110及びロッド120の一部の周囲を覆うハウジング130を有している。また、ダンパ100は、ロッド120とハウジング130とを一体化して、ハウジング130をロッド120とともにプランジャ110に対して移動可能にする第1状態と、ロッド120とハウジング130とを分離した第2状態とに切り替える切替手段の一例としての切替ユニット140を有している。なお、プランジャ110の一端が水槽10に支持され、ロッド120の一端が筐体30に支持されていても良い。
ダンパ100は、筐体30に一端が支持された被支持部材の一例としてのプランジャ110と、一端が水槽10に支持されるとともに他端がプランジャ110の内部に挿入された棒状の棒状部材の一例としてのロッド120とを有している。また、ダンパ100は、プランジャ110及びロッド120の一部の周囲を覆うハウジング130を有している。また、ダンパ100は、ロッド120とハウジング130とを一体化して、ハウジング130をロッド120とともにプランジャ110に対して移動可能にする第1状態と、ロッド120とハウジング130とを分離した第2状態とに切り替える切替手段の一例としての切替ユニット140を有している。なお、プランジャ110の一端が水槽10に支持され、ロッド120の一端が筐体30に支持されていても良い。
(プランジャ110)
プランジャ110は、円筒状のパイプ111と、パイプ111を保持するベース112とを有している。ベース112には、プランジャ110を水槽10に接続するためのピン(不図示)が挿入されるピン孔111aが形成されている。ピン孔111aは、円柱状であることを例示することができる。
プランジャ110は、円筒状のパイプ111と、パイプ111を保持するベース112とを有している。ベース112には、プランジャ110を水槽10に接続するためのピン(不図示)が挿入されるピン孔111aが形成されている。ピン孔111aは、円柱状であることを例示することができる。
(ロッド120)
ロッド120は、棒状の棒状部121と、棒状部121を保持するベース122とを有している。
棒状部121は、円筒状又は円柱状であることを例示することができる。棒状部121の外径は、プランジャ110のパイプ111の内径以下であり、棒状部121におけるベース122とは反対側の端部がプランジャ110のパイプ111内に挿入されている。棒状部121がプランジャ110のパイプ111内を摺動することで、ダンパ100は伸縮する。
ロッド120は、棒状の棒状部121と、棒状部121を保持するベース122とを有している。
棒状部121は、円筒状又は円柱状であることを例示することができる。棒状部121の外径は、プランジャ110のパイプ111の内径以下であり、棒状部121におけるベース122とは反対側の端部がプランジャ110のパイプ111内に挿入されている。棒状部121がプランジャ110のパイプ111内を摺動することで、ダンパ100は伸縮する。
以下では、棒状部121の中心線方向、言い換えれば、プランジャ110に対する棒状部121の移動方向であるダンパ100の伸縮方向を、単に「伸縮方向」と称する場合がある。また、伸縮方向における、水槽10側を「一方側」、筐体30側を「他方側」と称する場合がある。
棒状部121におけるベース122側の端部には、外周面から凹んだ凹部121aが形成されている。凹部121aは、らせん状に形成されていることを例示することができる。ただし、凹部121aの形状はらせん状に限定されない。凹部121aは、伸縮方向に直交する方向に伸びていても良い。かかる場合には、伸縮方向に複数(例えば5つ)形成されていることを例示することができる。また、各凹部121aは、棒状部121の外周面に全周に亘って形成されていても良いし、周方向に180度間隔で2箇所形成されていても良い。
また、棒状部121における中央部であって、凹部121aよりも一方側の部位には、外周面から突出した突出部121bが設けられている。突出部121bの位置や大きさについては後述する。
ベース122には、ロッド120を筐体30に接続するためのピン(不図示)が挿入されるピン孔122aが形成されている。ピン孔122aは、円柱状であることを例示することができる。
(ハウジング130)
ハウジング130は、プランジャ110のパイプ111の外周面と接触するようにパイプ111の周囲に配置された接触体の一例としての摩擦材131と、摩擦材131を収容する収容部材133と、摩擦材131の移動を規制する規制部材132とを備えている。
ハウジング130は、プランジャ110のパイプ111の外周面と接触するようにパイプ111の周囲に配置された接触体の一例としての摩擦材131と、摩擦材131を収容する収容部材133と、摩擦材131の移動を規制する規制部材132とを備えている。
摩擦材131は、円筒状の部材である。
摩擦材131の材質は、耐摩耗性が優れた材質であれば特に限定されない。例えば、摩擦材131の材質は、ウレタン樹脂、ウレタンゴムであることを例示することができる。また、摩擦材131の材質は、ニトリルゴム(NBR)、水素添加ニトリルゴム(H−NBR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、天然ゴム(NR)であることを例示することができる。また、摩擦材131の材質は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂であることを例示することができる。熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂を例示することができる。また、熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂を例示することができる。また、摩擦材131の材質は、金属でも良い。金属としては、銅、真鍮を例示することができる。
摩擦材131の材質は、耐摩耗性が優れた材質であれば特に限定されない。例えば、摩擦材131の材質は、ウレタン樹脂、ウレタンゴムであることを例示することができる。また、摩擦材131の材質は、ニトリルゴム(NBR)、水素添加ニトリルゴム(H−NBR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、天然ゴム(NR)であることを例示することができる。また、摩擦材131の材質は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂であることを例示することができる。熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂を例示することができる。また、熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂を例示することができる。また、摩擦材131の材質は、金属でも良い。金属としては、銅、真鍮を例示することができる。
収容部材133は、内径及び外径がそれぞれ異なる3つの円筒状の部位である、第1円筒状部136、第2円筒状部137、第3円筒状部138が、伸縮方向に、一方側から他方側に順に並んだ形状である。
第1円筒状部136の伸縮方向の大きさは、摩擦材131の伸縮方向の大きさよりも大きい。第1円筒状部136の内周面の径は、摩擦材131の外周面の径よりも小さい。そして、第1円筒状部136は、プランジャ110のパイプ111との間に摩擦材131を挟み込んでいる。摩擦材131の内周面がパイプ111の外周面と、摩擦材131の外周面が第1円筒状部136の内周面と常に接触し、摩擦材131の内周面とパイプ111の外周面及び摩擦材131の外周面と第1円筒状部136の内周面との間に摩擦が生じるように、第1円筒状部136の内周面の径、及び、摩擦材131の厚さが設定されている。
第1円筒状部136の伸縮方向の大きさは、摩擦材131の伸縮方向の大きさよりも大きい。第1円筒状部136の内周面の径は、摩擦材131の外周面の径よりも小さい。そして、第1円筒状部136は、プランジャ110のパイプ111との間に摩擦材131を挟み込んでいる。摩擦材131の内周面がパイプ111の外周面と、摩擦材131の外周面が第1円筒状部136の内周面と常に接触し、摩擦材131の内周面とパイプ111の外周面及び摩擦材131の外周面と第1円筒状部136の内周面との間に摩擦が生じるように、第1円筒状部136の内周面の径、及び、摩擦材131の厚さが設定されている。
第2円筒状部137の内径は摩擦材131の外径よりも小さい。第2円筒状部137における伸縮方向の一方側の端面が、摩擦材131の他方側への移動を抑制する。第2円筒状部137の内径はプランジャ110のパイプ111の外径よりも大きい。ハウジング130は、パイプ111に対して相対的に移動可能である。
第3円筒状部138の内径は、第2円筒状部137の内径よりも小さく、ロッド120の棒状部121の外径よりも大きい。ロッド120の棒状部121は、第3円筒状部138内を摺動可能である。
ここで、上述したロッド120の棒状部121の突出部121bにおける中心線から距離は、第2円筒状部137の内周面の半径よりも小さく、第3円筒状部138の内周面の半径よりも大きい。これにより、棒状部121の突出部121bが第3円筒状部138における一方側の端部に突き当たることで、ハウジング130に対するロッド120の他方側への移動が抑制される。
ここで、上述したロッド120の棒状部121の突出部121bにおける中心線から距離は、第2円筒状部137の内周面の半径よりも小さく、第3円筒状部138の内周面の半径よりも大きい。これにより、棒状部121の突出部121bが第3円筒状部138における一方側の端部に突き当たることで、ハウジング130に対するロッド120の他方側への移動が抑制される。
第3円筒状部138には、切替ユニット140が装着される被装着部138aが形成されている。被装着部138aには、切替ユニット140の後述する嵌合部材150を摺動可能に支持する筒状の部位が設けられている。
規制部材132は、収容部材133の第1円筒状部136における一方側の端部の開口部を塞ぐように第1円筒状部136に装着されている。規制部材132は、ビス等の締付部材にて第1円筒状部136に固定されていることを例示することができる。また、規制部材132は、第1円筒状部136内にしまりばめにて嵌め込まれていても良い。また、規制部材132は、ハウジング130内に埃等の異物が侵入するのを抑制するシール機能を有していても良い。
(切替ユニット140)
切替ユニット140は、ロッド120に形成された凹部121aに嵌り込む凸部151aを有する嵌合部材150と、嵌合部材150を移動させる駆動部材160とを有している。
嵌合部材150は、直方体状の直方体状部151と、直方体状部151から突出した突出部152とを有し、伸縮方向に直交する方向に移動する。
切替ユニット140は、ロッド120に形成された凹部121aに嵌り込む凸部151aを有する嵌合部材150と、嵌合部材150を移動させる駆動部材160とを有している。
嵌合部材150は、直方体状の直方体状部151と、直方体状部151から突出した突出部152とを有し、伸縮方向に直交する方向に移動する。
直方体状部151は、ロッド120側の面からロッド120側に突出した凸部151aを、伸縮方向に等間隔に複数(本実施の形態においては3つ)有している。凸部151aは、図2の紙面に垂直な方向に伸びている。
直方体状部151における、凸部151aが形成された面とは反対側の面には、突出部152が、伸縮方向に直交する方向に伸びるように形成されている。以下では、「伸縮方向に直交する方向」を単に「直交方向」と称する場合がある。
直方体状部151における、凸部151aが形成された面とは反対側の面には、突出部152が、伸縮方向に直交する方向に伸びるように形成されている。以下では、「伸縮方向に直交する方向」を単に「直交方向」と称する場合がある。
駆動部材160は、電磁力を利用して、電気エネルギーを機械的運動に変換する、所謂ソレノイドアクチュエータであることを例示することができる。
駆動部材160は、コイル(不図示)と、コア161と、コア161に案内される作動ロッド162とを備えている。また、駆動部材160は、コイル、コア161及び作動ロッド162を収容するケース163と、ケース163の周囲に配置されたコイルばね164とを備えている。
駆動部材160は、コイル(不図示)と、コア161と、コア161に案内される作動ロッド162とを備えている。また、駆動部材160は、コイル、コア161及び作動ロッド162を収容するケース163と、ケース163の周囲に配置されたコイルばね164とを備えている。
作動ロッド162は、嵌合部材150側の端部がケース163内に収容され、嵌合部材150とは反対側の端部がケース163から飛び出ている。そして、ケース163から飛び出ている作動ロッド162の端部に、コイルばね164の端部を支持する支持部材165が取り付けられている。また、作動ロッド162における嵌合部材150側の端部は、嵌合部材150の突出部152に固定されている。
ケース163は、ハウジング130に固定されている。ケース163は、例えば、ボルトやビス等の締付部材にてハウジング130の第3円筒状部138に固定されていることを例示することができる。そして、ケース163は、コイルばね164の端部を支持している。
支持部材165は、円板状の部材であることを例示することができる。
支持部材165は、円板状の部材であることを例示することができる。
図3は、嵌合状態の一例を示す図である。
以上のように構成された切替ユニット140においては、駆動部材160に電圧を印加し、リード線(不図示)を介して駆動部材160のコイルに電流が流れることにより、作動ロッド162に直交方向の推力が発生する。そして、作動ロッド162がロッド120の方へ移動し、作動ロッド162に固定された嵌合部材150がロッド120の方へ移動する。これにより、嵌合部材150の凸部151aがロッド120に形成された凹部121aに嵌った状態となる。以下では、凸部151aが凹部121aに嵌った状態を、「嵌合状態」と称する場合がある。嵌合状態が、上述した第1状態の一例である。
以上のように構成された切替ユニット140においては、駆動部材160に電圧を印加し、リード線(不図示)を介して駆動部材160のコイルに電流が流れることにより、作動ロッド162に直交方向の推力が発生する。そして、作動ロッド162がロッド120の方へ移動し、作動ロッド162に固定された嵌合部材150がロッド120の方へ移動する。これにより、嵌合部材150の凸部151aがロッド120に形成された凹部121aに嵌った状態となる。以下では、凸部151aが凹部121aに嵌った状態を、「嵌合状態」と称する場合がある。嵌合状態が、上述した第1状態の一例である。
駆動部材160への電圧の印加を停止すると、作動ロッド162に推力が発生せず、作動ロッド162がコイルばね164のばね力によりロッド120とは反対方向に移動し、嵌合部材150がロッド120とは反対方向に移動する。これにより、嵌合部材150の凸部151aがロッド120に形成された凹部121aから抜け、凸部151aが凹部121aに嵌っていない状態となる。以下では、凸部151aが凹部121aに嵌っていない状態を、「解放状態」と称する場合がある。なお、図2は、解放状態の一例を示している。解放状態が、上述した第2状態の一例である。
駆動部材160への電圧の印加は、制御装置60により制御される。制御装置60は、モータ40の回転速度Nが予め定められた所定回転速度範囲Nt内である場合には、駆動部材160に電圧を印加する。一方、制御装置60は、モータ40の回転速度Nが所定回転速度範囲Nt外である場合には、駆動部材160に電圧を印加しない。制御装置60は、モータ40に搭載されたレゾルバ等の回転角度検出器41が検出したモータ40の回転角度に基づいて、モータ40の回転速度Nを把握することを例示することができる。また、制御装置60は、モータ40に供給する電流の目標値に基づいて、モータ40の回転速度Nを把握しても良い。
図4は、嵌合状態である場合のダンパ100の伸縮の態様の一例を示す図である。図4(a)は、ダンパ100が伸びた状態の一例を示す図であり、図4(b)は、ダンパ100が縮んだ状態の一例を示す図である。
図5は、解放状態である場合のダンパ100の伸縮の態様の一例を示す図である。図5(a)は、ダンパ100が伸びた状態の一例を示す図であり、図5(b)は、ダンパ100が縮んだ状態の一例を示す図である。
図5は、解放状態である場合のダンパ100の伸縮の態様の一例を示す図である。図5(a)は、ダンパ100が伸びた状態の一例を示す図であり、図5(b)は、ダンパ100が縮んだ状態の一例を示す図である。
以上のように構成された洗濯機1においては、制御装置60は、モータ40の回転速度Nが所定回転速度範囲Nt内である場合には、駆動部材160に電圧を印加するので、切替ユニット140の嵌合部材150の凸部151aがロッド120に形成された凹部121aに嵌り込んだ嵌合状態となる。図4に示すように、嵌合状態では、ロッド120とハウジング130とは一体化してプランジャ110に対して移動する。つまり、ハウジング130の摩擦材131とプランジャ110の外周面とが接触した状態で、ハウジング130とプランジャ110とが相対的に移動する。これにより、ダンパ100には、摩擦材131とプランジャ110との間に生じる摩擦力に起因する減衰力が生じる。
なお、摩擦材131とプランジャ110との間に生じる摩擦力は、摩擦材131がハウジング130の第1円筒状部136によりプランジャ110の外周面に押し当てられる力に応じて変わる。ゆえに、その摩擦力は、摩擦材131の厚さ、言い換えれば、摩擦材131の外周面の半径と内周面の半径との差、及び、摩擦材131の外周面の径と第1円筒状部136の内周面の径との差に応じて変わる。また、摩擦力は、摩擦材131の材質に応じて変わる。それゆえ、ダンパ100による減衰力は、摩擦材131の厚さや材質、摩擦材131の外周面の径と第1円筒状部136の内周面の径との差に応じて変わる。
また、所定回転速度範囲Ntは、洗濯機1に共振が生じるモータ40の回転速度Nを含む範囲であり、例えば、100rpm〜300rpmであることを例示することができる。
また、所定回転速度範囲Ntは、洗濯機1に共振が生じるモータ40の回転速度Nを含む範囲であり、例えば、100rpm〜300rpmであることを例示することができる。
一方、制御装置60は、モータ40の回転速度Nが所定回転速度範囲Nt外である場合には、駆動部材160に電圧を印加しないので、切替ユニット140の嵌合部材150の凸部151aがロッド120に形成された凹部121aに嵌り込んでいない解放状態となる。図5に示すように、解放状態では、ロッド120とハウジング130とは一体化しておらず分離しており、ロッド120はプランジャ110に対して相対的に移動し、ハウジング130はプランジャ110に対して移動しない。これにより、ダンパ100には、摩擦材131とプランジャ110との間に生じる摩擦力に起因する減衰力は生じない。そして、プランジャ110とロッド120との間に生じる摩擦力は、摩擦材131とプランジャ110との間に生じる摩擦力と比べて非常に小さいので、所定回転速度範囲Nt外である場合の減衰力は小さい。
図6は、モータ40の回転速度Nと水槽10の振動との関係の一例を示す図である。実線が本実施の形態に係る洗濯機1の水槽10の振動を示し、破線が比較構成に係る洗濯機の水槽10の振動を示している。比較構成に係る洗濯機は、本実施の形態に係る洗濯機1に対してダンパ100を備えていない構成である。
図6に示すように、モータ40の回転速度Nが所定回転速度範囲Nt外である場合には、ダンパ100に、摩擦材131とプランジャ110との間に生じる摩擦力に起因する減衰力が生じないので、本実施の形態に係る洗濯機1の振動と、比較構成に係る洗濯機の振動とは略同じとなる。一方、モータ40の回転速度Nが所定回転速度範囲Nt内である場合には、ダンパ100に、摩擦材131とプランジャ110との間に生じる摩擦力に起因する減衰力が生じるので、本実施の形態に係る洗濯機1の振動は、比較構成に係る洗濯機の振動よりも小さくなる。
また、本実施の形態に係る洗濯機1によれば、例えば、摩擦材131に生じる摩擦力に起因する減衰力が所定回転速度範囲Nt外でも生じる洗濯機(以下、「他の比較構成に係る洗濯機」と称する場合がある。)と比較すると、所定回転速度範囲Nt外における水槽10の振動は筐体30に伝達され難くなる。それゆえ、筐体30における所定回転速度範囲Nt外の振動は、他の比較構成に係る洗濯機よりも、本実施の形態に係る洗濯機1の方が小さくなる。
そして、本実施の形態に係る洗濯機1の振動が比較構成に係る洗濯機や他の比較構成に係る洗濯機の振動よりも小さくなると、洗濯機1の筐体30や洗濯機1を置いた床の振動も小さくなる。また、振動に伴う騒音も小さくなる。
それゆえ、本実施の形態に係る洗濯機1によれば、水槽10、筐体30の振動により、水槽10と筐体30の鉄板30bとが干渉することが抑制される。また、振動が生じたとしても、水槽10と筐体30の鉄板30bとの間の距離が、比較構成に係る洗濯機や他の比較構成に係る洗濯機よりも小さくならないので、筐体30のサイズが同じである場合には水槽10の大きさを大きくすることができる。その結果、本実施の形態に係る洗濯機1によれば、筐体30の外面にて形成される外形の大きさを大きくすることなく、洗濯容量を大きくすることができる。
それゆえ、本実施の形態に係る洗濯機1によれば、水槽10、筐体30の振動により、水槽10と筐体30の鉄板30bとが干渉することが抑制される。また、振動が生じたとしても、水槽10と筐体30の鉄板30bとの間の距離が、比較構成に係る洗濯機や他の比較構成に係る洗濯機よりも小さくならないので、筐体30のサイズが同じである場合には水槽10の大きさを大きくすることができる。その結果、本実施の形態に係る洗濯機1によれば、筐体30の外面にて形成される外形の大きさを大きくすることなく、洗濯容量を大きくすることができる。
また、本実施の形態に係るダンパ100によれば、上述した効果を、構成を複雑化することなく奏することができる。すなわち、ダンパ100においては、プランジャ110やロッド120の周囲を覆うハウジング130における内側に摩擦材131を設け、プランジャ110の外周面との間で摩擦力を生じさせる構成である。それゆえ、ダンパ100の構成は、例えば、プランジャ110又はロッド120の内部に、摩擦材が装着された部材をさらに設ける構成と比べて、簡易な構成である。また、例えば、ハウジング130と、プランジャ110又はロッド120との間に、摩擦材が装着された部材を、ハウジング130とは別に設ける構成と比べて、簡易な構成である。
また、本実施の形態に係るダンパ100によれば、摩擦材131の大きさが同じである場合には、ハウジング130の第1円筒状部136の内周面の径を変更することで、摩擦材131とプランジャ110の外周面との間の摩擦力、ひいてはダンパ100の減衰力を変更することができる。それゆえ、洗濯機の機種に応じて減衰力を変えたい場合には、例えば、摩擦材131の大きさを変えることなく、ハウジング130の第1円筒状部136の内周面の径を変更するだけで変えることができる。
また、本実施の形態に係るダンパ100においては、ロッド120の外周面に形成された凹部121aに、外から嵌合部材150の凸部151aを嵌め込むことで、ロッド120と摩擦材131を有するハウジング130とを一体化させる。そして、凹部121aに凸部151aを嵌め込むために嵌合部材150を移動させるのを、伸縮方向に直交する方向としている。それゆえ、例えば、ロッド120と、摩擦材131を有する部材(ダンパ100においてはハウジング130)とを一体化させるために、摩擦材131を有する部材を回転させる構成と比べて、簡易な構成となる。
また、嵌合部材150を移動させるのは、伸縮方向に直交する方向である。また、摩擦材131とプランジャ110の外周面との間に摩擦力を生じさせるのは、摩擦材131をプランジャ110に押し当てる力であり、ハウジング130の第1円筒状部136の内周面の径によって定まるため、駆動部材160が生成するのではない。すなわち、駆動部材160は、ロッド120の外周面に形成された凹部121aへの嵌合部材150の凸部151aの嵌合、又は、解放を行わせるだけの力を発生すればよい。例えば、嵌合部材150を用いてロッド120とハウジング130とを一体化する構成とする代わりに、ロッド120の外周面に摩擦材を押し付けて、この摩擦材とロッド120の外周面との間に生じる摩擦力にてロッド120とハウジング130とを一体化する構成(以下、「第2の比較構成」と称する。)を考える。第2の比較構成である場合には、駆動部材160にてこの摩擦材を直交方向に移動して、一体化するのに必要な摩擦力を発生させるためには、駆動部材160の電磁力を大きくする必要があり、そのためにはコイルやコア161等を大きくする必要がある。そのため、本実施の形態に係るダンパ100によれば、駆動部材160として小型のソレノイドアクチュエータを用いることが可能となる。このソレノイドアクチュエータは、応答性が良く、瞬時に嵌合状態と解放状態とを切り替えることができるため、モータ40の回転速度Nに応じて、確度高く減衰力を変更することが可能となる。また、第2の比較構成である場合には、洗濯機の機種に応じて減衰力を変えたい場合には、駆動部材160の電磁力を変える必要があり、減衰力を大きくしたい場合には、駆動部材160を大きくしなければならない。これ対して、本実施の形態に係るダンパ100によれば、ハウジング130の第1円筒状部136の内周面の径を変更するだけで減衰力を変えることが可能となる。
また、嵌合状態とするべく、駆動部材160に電圧を印加したときに、嵌合部材150の凸部151aの位置と、ロッド120の凹部121aとの位置とが合わずに、凸部151aがロッド120の外周面に当たったとしても、駆動部材160に電圧を印加するときには洗濯機1は振動しているので、嵌合部材150に対してロッド120が移動し、凸部151aと凹部121aとが嵌り合う。それゆえ、本実施の形態に係るダンパ100によれば、所望のタイミングで確度高く嵌合状態とすることができる。なお、嵌合部材150の移動方向は、伸縮方向に直交する方向でなくても良い。例えば、嵌合部材150の移動方向は、伸縮方向及び伸縮方向に直交する方向に傾斜した方向であっても良い。
また、本実施の形態に係るダンパ100においては、摩擦材131による摩擦力にて減衰力を生じさせる構成であるため、例えば、MR流体(磁気粘性流体)を用いて減衰力を生じさせるか否かを変えるダンパよりも小型な構成である。つまり、MR流体を用いたダンパは、MR流体を満たす必要がある分、大型化してしまうのに対して、本実施の形態に係るダンパ100によれば、MR流体等の流体を満たす必要がないため、小型にすることが可能になる。また、MR流体を用いて減衰力を生じさせるダンパにおいては、洗濯機の機種に応じて減衰力を変えたい場合には、MR流体の量を変える等の設計変更が必要である。これ対して、本実施の形態に係るダンパ100によれば、ハウジング130の第1円筒状部136の内周面の径を変更するだけで減衰力を変えることができるので、容易に減衰力を変えることが可能となる。
また、以上述べたように、本実施の形態に係るダンパ100によれば、簡易な構成であっても、水槽10の振動を小さくすることが可能になっている。これは、水槽10の下部と筐体30の底部との間にダンパ100を設けるのに加えて、水槽10の上部と筐体30における左右方向の端部との間にダンパ100を設け、水槽10の左右方向に共振となる回転速度Nでも嵌合状態としているからでもある。
図7は、ロッド120の棒状部121に設けられた突出部121bの位置を説明するための図である。
ロッド120に設けられた突出部121bは、水槽10に支持される支持端部の一例としてのベース122に形成されたピン孔122aの孔中心からハウジング130における一方側の端部までの伸縮方向の距離Lhが、ピン孔122aの孔中心からロッド120の先部までの距離Lrよりも小さくなる位置に設けられている。
ロッド120に設けられた突出部121bは、水槽10に支持される支持端部の一例としてのベース122に形成されたピン孔122aの孔中心からハウジング130における一方側の端部までの伸縮方向の距離Lhが、ピン孔122aの孔中心からロッド120の先部までの距離Lrよりも小さくなる位置に設けられている。
これは以下の理由による。すなわち、ロッド120とハウジング130とが一体化した嵌合状態で、ハウジング130における一方側の端部が、プランジャ110のベース112に突き当たると、切替ユニット140が破損するおそれがある。つまり、嵌合状態である場合に、共振によって、ダンパ100が大きくストロークしてハウジング130における一方側の端部がプランジャ110のベース112に突き当たると、突き当たる際の衝撃力が切替ユニット140に伝わり、破損するおそれがある。本実施の形態によるダンパ100によれば、ロッド120に設けられた突出部121bは、距離Lhが距離Lrよりも小さくなる位置に設けられているので、ダンパ100が縮んだ場合に、ロッド120がプランジャ110のベース112に突き当たる。これにより、ハウジング130における一方側の端部がプランジャ110のベース112に突き当たることに起因して、切替ユニット140が破損することが抑制される。
なお、上述した実施形態においては、ダンパ100を洗濯機1に適用し、プランジャ110の一端が筐体30又は水槽10のいずれか一方の部材を支持し、ロッド120の一端が筐体30又は水槽10のいずれか他方の部材を支持するように設けているが、特にかかる態様に限定されない。ダンパ100を、相対的に移動する、いかなる2つの部材間に設けても良い。すなわち、プランジャ110の一端が相対的に移動する2つの部材のいずれか一方の部材を支持し、ロッド120の一端が2つの部材のいずれか他方の部材を支持するとともに他端がプランジャ110の内部に挿入されるように設けても良い。
1…洗濯機、10…水槽、20…脱水槽、30…筐体、100…ダンパ、110…プランジャ、120…ロッド、121a…凹部、121b…突出部、130…ハウジング、131…摩擦材、140…切替ユニット、150…嵌合部材、151a…凸部、160…駆動部材
Claims (8)
- 相対的に移動する2つの部材のいずれか一方の部材に一端が支持された被支持部材と、
前記2つの部材のいずれか他方の部材に一端が支持されるとともに他端が前記被支持部材内に挿入され、当該他方の部材に対する前記一方の部材の移動に伴い、当該被支持部材に対して移動する棒状の棒状部材と、
前記被支持部材及び前記棒状部材の一部の周囲を覆うとともに、内側に当該被支持部材と接触している接触体を有するハウジングと、
前記棒状部材と前記ハウジングとを一体化して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに前記被支持部材に対して移動可能にする第1状態と、当該棒状部材と当該ハウジングとを分離して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに当該被支持部材に対して移動させない第2状態とに切り替える切替手段と、
を備える減衰装置。 - 前記切替手段は、前記棒状部材の外面に形成された凹部に嵌り込むことが可能な凸部を有する嵌合部材を備え、当該嵌合部材を移動させ、当該凸部を当該凹部に嵌り込ませることで前記第1状態とし、当該凸部を当該凹部に嵌り込ませないことで前記第2状態とする
請求項1に記載の減衰装置。 - 前記切替手段は、通電されない場合には前記凸部が前記凹部に嵌り込まないようにし、通電される場合には当該凸部が当該凹部に嵌り込むように前記嵌合部材を移動させる駆動部材を有する
請求項2に記載の減衰装置。 - 前記嵌合部材の移動方向は、前記被支持部材に対する前記棒状部材の移動方向に交差する方向である
請求項3に記載の減衰装置。 - 前記接触体は、前記ハウジングにおける一端側に設けられ、
前記嵌合部材は、前記ハウジングにおける他端側に装着されている
請求項2から4のいずれか1項に記載の減衰装置。 - 前記棒状部材は、前記他方の部材に支持される一端側である支持端部から当該棒状部材の他端までの移動方向の距離が、当該支持端部から、前記ハウジングにおける当該棒状部材の他端側の端部までの移動方向の距離よりも小さくなることを抑制する抑制部を有する
請求項1から5のいずれか1項に記載の減衰装置。 - 水槽と、
前記水槽内部に回転可能に取り付けられた回転体と、
前記水槽を収容する筐体と、
前記筐体と前記水槽との間に取り付けられた減衰装置と、
を備え、
前記減衰装置は、
前記水槽又は前記筐体のいずれか一方の部材に一端が支持された被支持部材と、
前記水槽又は前記筐体のいずれか他方の部材に一端が支持されるとともに他端が前記被支持部材内に挿入され、当該筐体に対する当該水槽の移動に伴い、当該被支持部材に対して移動する棒状の棒状部材と、
前記被支持部材及び前記棒状部材の一部の周囲を覆うとともに、内側に当該被支持部材と接触している接触体を有するハウジングと、
前記棒状部材と前記ハウジングとを一体化して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに前記被支持部材に対して移動可能にする第1状態と、当該棒状部材と当該ハウジングとを分離して、当該ハウジングを当該棒状部材とともに当該被支持部材に対して移動させない第2状態とに切り替える切替手段と、
を備える洗濯機。 - 前記減衰装置は、前記被支持部材の一端又は前記棒状部材の一端のいずれか一方が、前記水槽の上部に支持され、他方が前記筐体における左右方向の端部に支持されている
請求項7に記載の洗濯機。
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