JP2024064511A - ドラム式洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【課題】外槽の前後方向の振動を抑制すると共に、筐体及び設置床に伝達する振動の増加を抑制することができるドラム式洗濯機を提供する、【解決手段】外槽11の衣類投入開口部11opを正面から見た平面視において、衣類投入開口部の中心を通る重力方向のY-Y分割線を仮想的に設定したとき、複数の防振ダンパ24の少なくとも一つの防振ダンパ24dは、回転ドラム21の脱水運転時の回転方向が左回転の場合は、分割線の左側の領域に設置され、回転ドラムの脱水運転時の回転方向が、右回転の場合は分割線の右側の領域に設置され、更に、一つの防振ダンパ24dと外槽11との外槽側取付部11dは、外槽の軸線方向で見て、衣類投入開口部の側に寄せて配置され、一つの防振ダンパ24dと筐体との筐体側取付部1dは、外槽11の軸線方向で見て、衣類投入開口部11opから外槽側取付部11dより離れて配置されている【選択図】図7A
Description
本発明は衣類を洗濯する洗濯機係り、特に洗濯槽が横向に配置されたドラム式洗濯機に関するものである。
一般的にドラム式洗濯機は、水を溜める外槽と、外槽に内包され回転可能な洗濯槽としての回転ドラムと、外槽と回転ドラムを内包する筐体で構成され、外槽は筐体から防振ダンパや吊りばね等の防振構造によって支持されている。衣類の脱水運転時には、回転ドラムを高速回転させて遠心力により脱水を行うため、回転ドラム内の衣類の分布に偏りが生じると外槽に振動が発生する。
このため、防振ダンパや吊りばねによって外槽の振動を抑制するようにしている。外槽の振動を抑制する防振ダンパの例として、例えば特開2015―53947号公報(特許文献1)や特開平5―84389号公報(特許文献2)に記載の防振ダンパが知られている。
特許文献1のドラム式洗濯機においては、ドラムが回転する方向側に設けられ槽ユニットの重心位置より正面側寄りの位置に配設された第一防振ダンパと、槽ユニットの重心位置より背面側寄りの位置に配設された第二防振ダンパとからなり、第一防振ダンパ及び第二防振ダンパが連結された筐体連結部が第三緩衝材Aと第三緩衝材Bとを介して洗濯機筐体に取り付けられている。そして、第一防振ダンパと第二防振ダンパ、及び第三緩衝材Aと第三緩衝材Bによって、槽ユニットの振動を前後・左右方向にも減衰することができる。
特許文献2のドラム式洗濯機においては、吊り下げ支持され水槽と、水槽内で回転するドラムとを備え、水槽下部と洗濯機本体との間に前後方向に傾けて取り付けられ両者間に角度θをつけて配設された一対のダンパが備えられている。そして、一対のダンパによって、前後方向にも減衰力を発生させて水槽の振動を抑えることができる。
良く知られているようにドラム式洗濯機の脱水運転では、回転ドラムの回転数を段階的に上昇させ高速回転で遠心脱水を行うため、脱水中の衣類の偏り等によって外槽に振動が往々にして発生する。そして、外槽が過大に振動した場合、外槽と筐体の接触による異常振動や、最悪の場合ドラム式洗濯機の破損に繋がる恐れがある。特にドラムの奥行き寸法が長いドラム式洗濯機では、衣類の偏り量が小さくとも、モーメントアームが大きくなるため、外槽の首振り運動による前後方向の振動が問題となる。
外槽と筐体を繋ぐ防振機構(所謂、防振ダンパ)の減衰性能を高くすることで、外槽が共振する回転数区間での外槽の振動を抑制できる。一方で、高減衰性能の防振機構では、高速回転時に外槽の振動が筐体へと伝達され、筐体及びドラム式洗濯機の設置床が振動する。筐体の振動と設置床の振動は、使用者の不快感へと繋がるため、外槽の振動と筐体及び設置床の振動の抑制を両立することが求められている。
特許文献1においては、外槽の下部に、複数の防振ダンパと、防振ダンパと筐体の連結部に緩衝材を設けることで、洗濯機の正面から見て左右方向、上下方向、前後方向の外槽の振動を抑制している。
防振ダンパは外槽の左右方向、上下方向の振動に対して減衰を付与する姿勢で取り付けられており、前後方向の振動に対しては主に緩衝材の減衰によって抑制される。そのため、高減衰性能の緩衝材を必要とするので、高速回転時に筐体及び設置床へ伝達する振動の増加を招く恐れがある。
また、特許文献2においては、外槽の下部に前後方向に傾けて取り付けられた複数の防振ダンパを有しており、前後方向の振動の減衰により外槽の振動を抑制している。しかしながら、外槽の共振時の前後方向の振動モードを考慮していないため、外槽の首振り運動による前後方向の振動が大きく生じても、防振ダンパが大きくストロークできず、逆に減衰性能が小さい防振ダンパでは十分に振動を減衰できない恐れがある。そのため、前後方向の振動を抑制するには、高減衰性能の防振ダンパを使用する必要があり、特許文献1と同様に高速回転時に筐体及び設置床に伝達する振動の増加を招く恐れがある。
本発明の目的は、外槽の前後方向の振動を抑制すると共に、筐体及び設置床に伝達する振動の増加を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。
本発明は、筐体と、筐体内に支持され内部に洗濯水を貯留可能な外槽と、外槽に内包され電動モータで回転される回転ドラムと、外槽の下部と筐体の底部とを連結する複数の防振ダンパを備えたドラム式洗濯機であって、
外槽の衣類投入開口部を正面から見た平面視において、衣類投入開口部の中心を通る重力方向の分割線を仮想的に設定したとき、複数の防振ダンパの少なくとも一つの防振ダンパは、
回転ドラムの脱水運転時の回転方向が左回転の場合は、分割線の左側の領域に設置され、回転ドラムの脱水運転時の回転方向が、右回転の場合は分割線の右側の領域に設置され、
更に、一つの防振ダンパと外槽との外槽側取付部は、外槽の軸線方向で見て、衣類投入開口部の側に寄せて配置され、一つの防振ダンパと筐体との筐体側取付部は、外槽の軸線方向で見て、衣類投入開口部から外槽側取付部より離れて配置されている、ことを特徴とする。
外槽の衣類投入開口部を正面から見た平面視において、衣類投入開口部の中心を通る重力方向の分割線を仮想的に設定したとき、複数の防振ダンパの少なくとも一つの防振ダンパは、
回転ドラムの脱水運転時の回転方向が左回転の場合は、分割線の左側の領域に設置され、回転ドラムの脱水運転時の回転方向が、右回転の場合は分割線の右側の領域に設置され、
更に、一つの防振ダンパと外槽との外槽側取付部は、外槽の軸線方向で見て、衣類投入開口部の側に寄せて配置され、一つの防振ダンパと筐体との筐体側取付部は、外槽の軸線方向で見て、衣類投入開口部から外槽側取付部より離れて配置されている、ことを特徴とする。
外槽の前後方向の振動を抑制すると共に、筐体及び設置床に伝達する振動の増加を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
図1は本発明が適用されるドラム式洗濯機100の斜視図であり、図2はドラム式洗濯機100の内部構造を示す側面図である。以下、図1と図2を用いて、ドラム式洗濯機100の一般的な構成とその動作を説明する。
図1に示すドラム式洗濯機100の外郭を構成する筐体1は、筐体ベース1aの上に取付けられており、左右の側板1b(図1では右の側板のみを示している)、前面カバー1c、背面カバー1d(図2参照)、上面カバー1e、下部前面カバー1fで構成されている。
上面カバー1eには、水道栓からドラム式洗濯機100に給水するための給水ホース接続口30を設けている。筐体1は、ベース1aを含めて箱状の外枠を形成し、外枠として十分な強度を有している。
ドア2は、前面カバー1cの略中央に設けた衣類を出し入れするための衣類投入口(図示せず)を塞ぐためのもので、前面カバー1cに設けたヒンジ(図示せず)で開閉可能に支持されている。ドア2は、ドア開放取手2aを手前に引くことで、ロック機構(図示せず)が外れて開かれ、一方、ドア2を前面カバー1cに押し付けることでロックされて閉じられる。前面カバー1cは、後述する外槽11の衣類投入開口部と略同心で、衣類を出し入れするための円形の衣類投入開口部を有している。
筐体1の上部に設けた操作・表示パネル3は、電源スイッチ4、操作スイッチ5、及び表示器6を備える。操作・表示パネル3は筐体1の上部に設けた上補強部材13(図2参照)に備えられている制御部7(図2参照)に電気的に接続している。制御部7には冷却ファン(図示せず)が取付けられている。また、制御部7は、ドラム式洗濯機の運転を記録可能なメモリを備えている。筐体ベース1aの近傍には、排水を行うための排水ホース14が取付けられている。
図2に示すドラム式洗濯機100の筐体1の内部には、水を溜める外槽11が備えられている。外槽11の上部は、外槽11の姿勢を保持するために、コイルばねで構成された二組の懸架手段8で連結されている。外槽11の下部は、筐体1に取り付けられた複数の防振ダンパ24a~24dで連結されている。防振ダンパ24a~24dの両端と外槽11及び筐体1の連結部は、外槽11の振動方向に対して揺動可能な状態で取り付けられる。
防振ダンパ24の本数は、2本以上あれば良く、その構成は限定されない。本実施形態では上述のように4本としている。尚、本実施形態では、特にドア2の側を正面としたときに、外槽11のドア2の側に近い方の位置に設けた防振ダンパ24dの配置形態に特徴を有している。これについては図7A、図7Bを用いて説明する。
外槽11の内部は、衣類を洗濯するための回転ドラム21を内包している。外槽11の後方には、回転ドラム21を回転させるための電動モータ22を備えている。電動モータ22は、回転軸となるシャフト22aが外槽11を貫通し、回転ドラム21と機械的に結合している。電動モータ22が回転、駆動されると、回転ドラム21は、正転(ドラム式洗濯機100のドア2を正面から見て左回り)、逆転(ドラム式洗濯機100のドアを正面から見て右回り)の両方向に回転駆動される。
図2に示す回転ドラム21の回転軸線Azは、ドラム式洗濯機100のドア2の側の前方から後方に向けて水平、又は奥側が下になるように傾斜している(図2は奥側が下になるように傾斜している)。電動モータ21には回転速度を検知する回転速度検知装置10が設けられている。
回転ドラム21の内周面には、回転ドラム21内の洗濯水を外槽11に排水するための複数個の脱水孔21bや、回転ドラム21の周方向に間隔をおいて、回転ドラム21内に投入された衣類を持ち上げるための複数個(図2では1個のみを図示)のバッフル23が設けられている。バッフル23は、回転ドラム21の前後方向に延在している。
回転ドラム21の前端(ドア2の側)には、円筒状の流体バランサ21cが設けられている。外槽11は、前方を開口部として、後方を閉じた有底の略円筒を形成している。この外槽11の衣類投入開口部と筺体1の衣類投入開口部は、前後方向に伸縮しやすいベローズ16により接続される。ベローズ16は、環状のパッキンであり、ドア2を閉めることで回転ドラム21を水封する。
また、筐体1の衣類投入開口部、外槽11の衣類投入開口部、回転ドラム21の衣類投入開口部はそれぞれ連通しており、ドア2を開くことで回転ドラム21内への衣類の出し入れが可能となる。尚、外槽11は、衣類投入開口部を含む側と、電動モータ22の取り付けられる側とに分割することもできる。
外槽11の下部に備えられた排水口19は、内部排水ホース14と接続している。糸くず捕集ボックス17には、洗濯水を循環させるための循環ポンプ20が設けられており、循環経路20aを介して洗濯水を回転ドラム21内に散布する。外部排水ホース15には排水弁15aが設けられ、排水弁15aを閉じて給水することで外槽11に水を溜め、排水弁15aを開いて外槽11内の水を機外へ排出する。
更に外槽11の下部には、外槽11の振動を検知する外槽振動検知部18が備えられており、外槽11の振動が予め設定した閾値を超えると、回転ドラム21の回転を一時停止させ、衣類の偏りを修正して脱水工程のやり直しを行う。振動が閾値以下の場合のみ、回転ドラム21の回転速度を上昇させ、過大な振動の発生を抑制している。
次に、上記構成におけるドラム式洗濯機100の動作を説明する。このように構成されたドラム式洗濯機100では、まず利用者が電源スイッチ4を押すことで、ドラム式洗濯機100が起動する。
そして、利用者はドア開放取手2aを引き、ドア2を開いて回転ドラム21内に衣類を投入する。そして、利用者はドア2を閉じた後、操作スイッチ5を操作することで運転を開始する。
運転が開始されると、回転ドラム21が回転して注水前の衣類容量を算出する。衣類容量は、電動モータ22の回転数と電流値に基づいて算出される。このとき、衣類容量が多い程、電動モータ22に負荷が加わるため、電流値が大きくなるので、電流値で衣類容量を判定する。そして、衣類容量に基づいて、投入する洗剤量が表示器6に表示される。このとき、算出した衣類容量が多い程、投入する洗剤量も多くなる。利用者は、表示器6の表示を確認して、洗剤容器12内に所定量の洗剤量を投入して、洗い工程を開始する。
洗い工程では、給水弁32を開いて、給水ホース接続口30から供給した水を内部給水ホース31および洗剤容器12を介して、洗剤と共に外槽11内に供給する。このとき、算出した衣類容量が多い程、洗い工程での給水量が多くなる。更に、循環ポンプ20内で未溶解の洗剤と水とが撹拌される。これにより、効率よく洗剤が溶かされ、高濃度の洗剤液が生成される。この動作を所定時間実行した後、回転ドラム21を正転、停止、逆転、停止を繰り返す洗い動作を所定時間行う。このとき、衣類がバッフル23によって持ち上げられて落下する動作が繰り返されることで衣類の洗浄を行う。
洗い工程を行った後、脱水工程を行う。脱水工程は、図3を参照にして説明を行う。図3は、脱水工程における回転ドラム21の回転数の制御パターンを示している。まず、洗い工程終了後に排水弁15aを開くことで、外槽11内の水が排水ホース14を介して、ドラム式洗濯機100の外部(機外)に排出される。脱水工程では、回転ドラム21の回転数を回転ドラム21の内周面に衣類を広げながら張り付ける低速回転数域(t1~t2)と、外槽11の共振区間(t2~t3)と、筐体1の共振区間(t3~t4)と、筐体1の共振後区間(t4~t5)とを通過させながら、目標回転数区間(t5~t6)まで上昇させて、衣類に含まれる水分を遠心脱水する。
低速回転域では、回転ドラム21の回転数をω0(例えば50r/min)まで上昇させる。このとき、洗い工程で水分を含んだ衣類が回転ドラム21の回転時にバッフル23によって持ち上げられ、衣類が落下する際に回転ドラム21の内周面に広げられる。回転ドラム21の回転数がω0に到達したら、ω0における衣類の偏りを検知するため、回転ドラム21をω0でT1(例えば10秒)時間だけ運転する。
低速回転域の衣類の偏り検知は、回転変動の大きさによって判定する。尚、回転変動は、例えば、回転ドラム21が1回転する際、衣類を回転ドラム21の下方から上方に持ち上げる速度(最低速度)と、衣類を回転ドラム21の上方から下方に下げる速度(最高速度)の差分から求める。回転変動が小さければ小さいほど、衣類の偏りが少ないことが確認できる。ω0の衣類の偏り検知において、回転変動が予め設定した閾値以下であると判定した場合には、回転ドラム21の回転数をω0からω1(例えば80r/min)まで上昇させる。
回転ドラム21の回転数がω1に到達したら、衣類の偏り検知を行うため、ω1でT2(例えば5秒)時間だけ運転する。なお、ω0とω1は、衣類の張り付き具合を検知する回転数となっており、ω0は衣類が回転ドラム21の内周面に張り付き始める回転数、ω1は衣類が回転ドラム21の内周面に完全に張り付く回転数となる。
ω1で所定時間運転した後、ω1での衣類の偏り検知において、回転変動が予め設定した閾値以下であると判定した場合には、回転ドラム21の回転数をω2(例えば400r/min)まで上昇させて、外槽11の共振区間を通過させる。外槽11の共振区間を通過する際、外槽11の振動振幅が所定値よりも小さい場合は、回転ドラム21の回数数をω3(例えば600r/min)まで上昇させて、筐体1の共振区間を通過させる。
筐体1の共振区間を通過する際、外槽11の振動振幅が所定値よりも小さい場合は、回転ドラム21の回転数を目標(例えば900r/min)まで上昇させる。目標回転数区間では、回転ドラム21をT3(例えば180秒)で所定時間運転した後、回転ドラム21の回転数を0r/minまで低下(t6~t7)させて、脱水工程を終了する。
脱水工程で、回転ドラム21の内周面に張り付いた衣類の偏りが大きい場合、回転ドラム21の回転変動や、外槽11の振動振幅が閾値よりも大きくなる。そのため、回転ドラム21の回転数を低下、または回転ドラム21の回転を停止して、回転ドラム21の正転と逆転を繰り返すほぐし動作や、注水を行い、衣類の偏りを修正する動作を実行する。
次に、脱水工程を行った後、すすぎ工程を行う。このすすぎ工程では、給水弁32を開いて、給水ホース接続口30から供給した水道水を給水ホース31、及び洗剤容器12を介して、外槽11内に供給する。また、洗い工程と同様に、算出した衣類容量が多い程、給水量が多くなる。このすすぎ工程では、洗い工程と同様に、回転ドラム21の正転、停止、逆転、停止の動作を繰り返す。このとき、バッフル23によって持ち上げられた衣類が落下する攪拌動作を所定時間行う。
その後、上述した脱水工程、及びすすぎ工程を所定回数繰り返し、最終脱水工程に移行する。この最終脱水工程における目標回転数区間における運転時間は、脱水工程より長く設定(例えば300秒)されている。
このように脱水工程では、回転数と衣類の偏りに応じて、複数の共振領域を持ち、ドラム式洗濯機100の振動が変化する。図4に外槽の共振区間(例えば、100r/min~400r/min)における回転ドラム21の回転数と各方向(上下方向、左右方向、前後方向)の振動位相の推移を示している。
ここで、(1)上下方向の振動とは、ドラム式洗濯機が家屋の設置床に設置された状態で、ドア2を正面とした平面視において重力方向の振動を意味し、(2)左右方向の振動とは、ドア2を正面とした平面視の重力方向と直交する方向の振動を意味し、(3)前後方向とは、回転ドラム21の回転軸線Az(図2参照)が延びる方向で、しかも重心周りの方向の振動を意味している。また、振動位相の基準は、衣類の偏りが外槽11の最も右側に在る時を「0°」(図5のX-X分割線と交わる右側の部分)としている。
図4において、回転ドラム21の回転数の増加に応じて、各方向の振動位相が推移し、外槽11の振動モードが変化する。前後方向の振動位相は、外槽11の共振時(共振回転数Nrmで表示)に初期位相0°から90°程度移動し、その後回転ドラム21の回転数が増加するにつれて初期位相0°から180°移動するように推移する。尚、外槽11の姿勢を支持するための懸架手段8等のばね成分により、左右方向の振動位相より上下方向の振動位相の共振する回転数が高くなる。更に回転ドラム21の回転数が上昇すると外槽11の首振り運動による前後方向の共振が生じる。
図5は、前後方向の振動の共振モードが生じた際の外槽11を正面(衣類投入開口部側)から見た振動軌跡を示し、同様に図6は外槽11を斜視した際の振動軌跡を示している。ここで、図5においては説明の都合から、衣類投入開口部11opの中心Cを通る上下方向(重力方向)のY-Y分割線と、これに直交し中心Cを通る左右方向のX-X分割線によって、仮想的に「右上領域」、「右下領域」、「左上領域」、「左下領域」の4領域に分割している。尚、衣類投入開口部11opはベローズ16等の関係部品の表示を省略して表示している。
そして、外槽11に前後方向の振動の共振モードが生じる回転数Nrm(図4参照)では、外槽11の左右方向の振動位相と上下方向の振動位相の位相差が90°よりもかなり小さく、例えば、図4では約25°の位相差である。そのため、回転ドラム21が正転方向(左回転)で脱水運転を行う場合は、外槽11の衣類投入開口部11opの正面から見て、左下領域から右上領域に跨る、右肩上がりに傾斜した楕円形の振動軌跡で外槽11が振動する。
このように、外槽11の右上領域と左下領域が大きく首振り振動することが判明した。外槽11の前後方向の振動の共振モードでは、図6に示すように、外槽11の先端側(衣類投入開口部11opが形成されている側)の右上領域の右上部分と左下領域の左下部分が大きく前後に振動する首振り振動となる。一方、回転ドラム21が逆転方向(右回転)で脱水運転を行う場合は、外槽11の先端側の左上領域の左上部分と右下領域の右下部分が大きく首振り振動することになる。
すなわち、外槽11の前後方向の振動の共振モードでは、回転ドラム21の回転方向が正転の場合は、右上部分と左下部分が大きく前後に振動する首振り振動となり、回転ドラム21の回転方向が逆転の場合は、左上部分と右下部分が大きく前後に振動する首振り振動となる。この首振り運動によって、筐体及びドラム式洗濯機の設置床へ伝達される振動の増加を招くことになる。
したがって、本実施形態では、この首振り振動を抑制する防振ダンパの配置構成を提案するものである。尚、防振ダンパは摩擦ダンパを使用しているが、オイルを封入したオイルダンパを使用しても良く、更には必要に応じて種々のダンパを使用することもできる。
図7A、図7Bは、外槽11の首振り振動を含めて上下方向、左右方向の振動を抑制する防振ダンパ24(4本使用)の配置構成を示している。ここで、図7Aは外槽11の正面の衣類投入開口部11opの側から見た構成を示し、図7Bは外槽11を側面から見た構成を示している。また、図7Aでは、図5と同様に上下方向のY-Y分割線と、これに直交する左右方向のX-X分割線を表示している。尚、以下では、回転ドラム21を正転方向に回転させた場合について説明する。
図7A、図7Bにおいて、外槽11の右下領域の右下部分には、外槽11の軸線(回転軸線Azに相当)に沿って、外槽11の前後方向に2本の防振ダンパ24a、24bが設けられている。外槽11は、軸線方向で図7Bに示す外槽11の中央線Ccを境にして、前側領域と後側領域に分けることができる。そして、右前側防振ダンパ24aは、外槽11の前側領域に取り付けられ、同様に右後側防振ダンパ24bは、外槽11の後側領域に取り付けられている。
防振ダンパ24a、24bの外槽11との取付部(外槽側取付部)11a、11bと、防振ダンパ24a、24bの筐体1との取付部(筐体側取付部)1a、1bには、同じ取付形態で防振ダンパ24a、24bが取り付けられている。つまり、主に左右方向と上下方向の振動に対して防振ダンパ24a、24bが揺動できる状態で取り付けられている。
具体的には、外槽11の取付部11a、11bと、筐体1の取付部1a、1bは、防振ダンパ24a、24bの両端を挟み込む、外槽11の軸線に直交する方向に延びる一対のフランジを備えており、この一対のフランジの間に防振ダンパ24a、24bの両端を挟み、ボルトを挿通して固定している。
これによって、防振ダンパ24a、24bは、外槽11の軸線に直交する平面上で振動に対してボルトを中心に揺動することができる。尚、右前側防振ダンパ24aの水平に対する取付角は「θa」であり、右後側防振ダンパ24bの取付角は「θb」であり、「θa<θb」の関係に設定されている。これらの取付角は、主に左右方向、上下方向の振動の作用方向や大きさによって適切に選択される。
同様に図7A、図7Bにおいて、外槽11の左下領域の左下部分には、外槽11の軸線(回転軸線Azに相当)に沿って前後方向に2本の防振ダンパ24c、24dが設けられられている。そして、図7Bに示すように、軸線方向で外槽11の中央線Ccを境にして、左後側防振ダンパ24cは、外槽11の後側領域に取り付けられ、左前側防振ダンパ24dは、外槽11の前側領域に取り付けられている。
左後側防振ダンパ24cの外槽11との取付部(外槽側取付部)11cと、左後側防振ダンパ24cの筐体1との取付部(筐体側取付部)1cは、先に説明した防振ダンパ24a、24bと同じ取付形態で取り付けられている。つまり、主に左右方向と上下方向の振動に対して左後側防振ダンパ24cが揺動できる状態で取り付けられている。
具体的には、外槽11の取付部11cと、筐体1の取付部1cは、防振ダンパ24cの両端を挟み込む、外槽11の軸線に直交する方向に延びる一対のフランジを備えており、この一対のフランジの間に左後側防振ダンパ24cの両端を挟み、ボルトを挿通して固定している。
これによって、防振ダンパ24cは、外槽11の軸線に直交する平面上で振動に対してボルトを中心にして揺動することができる。尚、左後側防振ダンパ24cの取付角は「θc」であり、「θa<θb<θc」の関係に設定されている。これらの角度は、主に左右方向、上下方向の振動の作用方向や大きさによって適切に選択される。
次に、左前側防振ダンパ24dは、左後側防振ダンパ24cに対して取り付け方向が90°だけ回転された状態で取りけられている。つまり、左前側防振ダンパ24dの外槽11との取付部(外槽側取付部)11dと、左前側防振ダンパ24dの筐体1との取付部(筐体側取付部)1dは、先に説明した防振ダンパ24a~24cの側の外槽11の側の取付部11a~11c、及び筐体1の側の取付部1a~1cに対して、90°だけ回転された状態で取り付けられている。言い換えれば、主に前後方向の首振り振動に対して左前側防振ダンパ24dが揺動できる状態で取り付けられている。
具体的には、外槽11の取付部11dと、筐体1の取付部1dは、防振ダンパ24dの両端を挟み込む、外槽11の軸線の方向に延びる一対のフランジを備えており、この一対のフランジの間に防振ダンパ24dの両端を挟み、ボルトを挿通して固定している。これによって、左前側防振ダンパ24dは、外槽11の軸線に沿った平面上で、首振り振動に対してボルトを中心にして揺動することができる。
ここで、外槽11の側の取付部11dと筐体1の側の取付部1dの配置位置は次の通りである。図7Bにあるように、外槽11の取付部11dは、外槽11の前側領域の衣類投入開口部11opの側に寄せて配置され、筐体1の取付部1dは、取付部11dに比べて外槽11の衣類投入開口部11opより離れた位置に配置されている。この時の左前側防振ダンパ24dの取付角は「θd」であり、この角度は、前後方向の振動の作用方向や大きさによって適切に選択される。
図5、図6で説明した通り、外槽11の前後方向の振動の共振モードでは、外槽11の右上部分と左下部分が大きく首振り振動する。そのため、外槽11の軸線に沿って前後方向に傾斜した左前防振ダンパ24dは、外槽11の右下に配置するよりも左下に配置した方が外槽11の首振り運動に対して、十分な減衰力を付与して前後方向の振動を抑制することができる。
次に、図7A、図7Bに示す防振ダンパ24a~24dの配置構成による設置床への振動伝達の影響について説明する。尚、防振ダンパ24a~24dのダンピング減衰性能は、どの配置位置においても同じ減衰性能とされている。
図3に示しているように、外槽11の共振区間よりも高い回転数では、筐体1の共振区間(例えば、450r/min)が存在しているので、設置床への伝達力が上昇し、その後、回転数が上昇するにつれて設置床への伝達力が減少して振動が収束する。高速回転数領域においては、外槽11の振動は防振ダンパ24a~24dの配置構成に依らず、一定の値に収束していく傾向にある。このため、外槽11から設置床に伝達される振動は、防振ダンパ24a~24d24の減衰性能に依存し、防振ダンパ24a~24dの配置構成によらず同等の値に収束する。
したがって、本実施形態で説明した防振ダンパ24a~24d2の配置構成を用いることで、外槽11の上下方向、左右方向に加えて前後方向の振動を効果的に抑制でき、更に設置床へと伝達される振動を効果的に抑制することができる。
次に、外槽11の軸線に沿って前後方向に傾斜した左前側防振ダンパ24dの配置について説明する。本実施形態では、電動モータ22が外槽11の後方に備えられることから、重心位置11gが、外槽11の中央線Ccの後方に存在する場合について説明する。尚、一般的に電動モータ22は、図2にあるように外槽11の衣類投入開口部11opの反対側に配置されている。
外槽11の首振り振動は、重心位置11gよりも遠い位置(衣類投入開口部側)の方が大きく振動するため、外槽11の後方よりも前方が大きく首振り振動が生じる。更に、衣類の偏りが回転ドラム21の前方(衣類投入開口部側)にある場合は、後方(電動モータ側)にある場合と比較して、同じ条件ならば首振り振動の回転中心に対するモーメントアームが大きく首振り振動も大きくなることから、外槽11との取付部11dは前方(衣類投入開口部側)に取り付ける方が良い。
図8A、図8Bは、外槽11と左前側防振ダンパ24dの配置位置の関係を示している。外槽11の重心位置11gに対して、取付部11dを衣類投入開口部11opに近づけた場合と、取付部11dを外槽11の重心位置11gに近づけた場合と、近くに設けた場合について説明する。
図8Aに示すように、衣類投入開口部11opに近づけて取付部11dを設けた場合では、外槽11の首振り振動の大きさに応じて左前側防振ダンパ24dのストロークdxが大きくなり、減衰性能を発揮するため、効果的に外槽11の首振り振動を抑制することができる。
一方、図8Bに示すように、重心位置11gに近づけて取付部11dを設けた場合では、図8Aに比べてストロークdxが小さくなることに加えて、筐体1の取付部1dを中心に左前側防振ダンパ24dが回転してしまい、外槽11の首振り運動に対して減衰力を付与しにくいことから、図8Aの配置位置に比べて減衰性能を十分に付与することはできない。もちろん、図8Bにおいても首振り運動を抑制することが可能であり、あくまでも相対的な比較である。
このように、左前側防振ダンパ24dの取付部11dは、できるだけ衣類投入開口部11opに近づけて設けた方が、更に効果的に外槽11の首振り振動を抑制することができる。本実施形態における左前側防振ダンパ24dの取付部11dは、外槽11の前側領域の中央付近から外槽11の衣類投入開口部11opまでの間に配置しているが、最も好ましいのは衣類投入開口部11opである。
ここで、左前側防振ダンパ24dは、外槽11の取付部11dが外槽11の後側、筐体1の取付部部1dが外槽11の前側となるように取り付けた場合では、左前側防振ダンパ24dは、主に取付接続部11dを中心とした回転が生じ、首振り運動に対して減衰力を付与し難くなるので、図8A、図8Bのように、外槽11の取付部11dが前側、筐体1の取付部1dが後側となるように、左前側防振ダンパ24dを取り付ける方が望ましい。
また、外槽11に錘を取り付ける構成が採用された場合は、外槽11の重心位置11gが、外槽11の中央線Ccの前側に存在することがある。この場合は、図7Bに示されている左前側防振ダンパ24dは、左後側防振ダンパ24cに置き換わり、左後側防振ダンパ24cは、左前側防振ダンパ24dに置き換わることになる。また、この場合は、左前側防振ダンパ24dの傾きの方向は逆方向となる。
次に、図7Aに示す左右方向に傾斜させて取り付けた防振ダンパ24a~24cについて説明する。
外槽11の衣類投入開口部11opを正面から見た平面視において、防振ダンパ24a~24cは、それぞれ左右方向に角度θa~θcに傾斜した姿勢(水平面を0°とする)で取り付けられることで、主に左右方向と上下方向の共振による振動を抑制することができる。
防振ダンパ24cは外槽11の左側に備えられ、防振ダンパ24aと防振ダンパ24bは右側に備えられ、外槽11を支持する構成となっている。上述の通り、外槽11の右下領域よりも左下領域が大きく振動するため、防振ダンパ24の減衰力は右下側よりも左下側をより強くする方が望ましい。
図5で説明した通り、外槽11の前後方向の共振モードの回転数付近では、右肩上がりに傾斜した楕円形の振動軌跡で首振り振動するため、外槽11のY-Y分割線の右側は、左右方向の振動より上下方向の振動が大きくなる。そのため、外槽11のY-Y分割線の右側に配置される防振ダンパ24a、防振ダンパ24bの姿勢角度θaとθbのどちらか一方は「45°以上に傾斜させると、更に上下方向の振動を抑制することができる。
以上に説明した防振ダンパ24の配置は一例であって、これに限定されるべきものではない。例えば、前後方向に傾斜した左前側防振ダンパ24dは1本ではなく、複数の防振ダンパ24dを備えていても良い。また、左後側防振ダンパ24cも、前後に傾斜させて取り付けることで前後方向の振動の減衰力を増やすことができ、首振り振動をさらに抑制する構成となる。
ここで、上述した実施形態では、回転ドラム21が正転(左回転)する例を説明したが、ドラム21が逆転(右回転)する場合は、本実施例の防振ダンパの配置に対して左右方向の関係が逆になるようにすれば良く、前後方向の振動を抑制する左前側防振ダンパ24dを右下領域に配置すれば良い。
尚、本発明は上記したいくつかの実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。各実施形態の構成について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
1…筐体、1a~1d…筐体と防振ダンパの取付部、11…外槽、11a~11d…外槽と防振ダンパの取付部、11op…外槽の衣類投入開口部、21…回転ドラム、24a~24d…防振ダンパ、100…ドラム式洗濯機
Claims (5)
- 筐体と、前記筐体内に支持され内部に洗濯水を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包され電動モータで回転される回転ドラムと、前記外槽の下部と前記筐体の底部とを連結する複数の防振ダンパを備えたドラム式洗濯機であって、
前記ドラム式洗濯機が設置床に設置された状態で前記外槽の衣類投入開口部を正面から見た平面視において、前記衣類投入開口部の中心を通る重力方向の分割線を仮想的に設定したとき、前記複数の防振ダンパの少なくとも一つの防振ダンパは、
前記回転ドラムの脱水運転時の回転方向が左回転の場合は、前記分割線の左側の領域に設置され、前記回転ドラムの脱水運転時の回転方向が、右回転の場合は前記分割線の右側の領域に設置され、
更に、前記一つの防振ダンパと前記外槽との外槽側取付部は、前記外槽の軸線方向で見て、前記衣類投入開口部の側に寄せて配置され、前記一つの防振ダンパと前記筐体との筐体側取付部は、前記外槽の軸線方向で見て、前記衣類投入開口部から前記外槽側取付部より離れて配置されている
ことを特徴とするドラム式洗濯機。 - 請求項1に記載のドラム式洗濯機であって、
前記外槽の軸線方向で見て、前記筐体側取付部は、前記外槽側取付部より前記外槽の重心に近づけて配置されている
ことを特徴とするドラム式洗濯機。 - 請求項1、又は請求項2に記載のドラム式洗濯機であって、
前記一つの防振ダンパとは別の他の一つの防振ダンパは、前記回転ドラムの脱水運転時の回転方向が左回転の場合は、前記分割線の右側の領域に設置され、前記回転ドラムの脱水運転時の回転方向が、右回転の場合は前記分割線の左側の領域に設置され、
更に、前記他の一つの防振ダンパは、前記外槽の軸線方向に直交する方向で、前記外槽との前記外槽側取付部と前記筐体との前記筐体側取付部の間に設置され、しかもその取付角度が45°以上に設定されている
ことを特徴とするドラム式洗濯機。 - 筐体と、前記筐体内に支持され内部に洗濯水を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包され電動モータで回転される回転ドラムと、前記外槽の下部と前記筐体の底部とを連結する4本の防振ダンパを備えたドラム式洗濯機であって、
前記ドラム式洗濯機が設置床に設置された状態で前記外槽の衣類投入開口部を正面から見た平面視において、前記衣類投入開口部の中心を通る重力方向の分割線を仮想的に設定したとき、
4本の前記防振ダンパは、前記分割線を境にして右側の領域に前記外槽の軸線方向に沿って第1防振ダンパと第2防振ダンパが設置され、前記分割線を境にして左側の領域に前記外槽の軸線方向に沿って第3防振ダンパと第4防振ダンパが設置されると共に、前記第1防振ダンパと前記第4防振ダンパは前記衣類投入開口部の側に寄せて配置され、
前記回転ドラムの脱水運転時の回転方向が左回転の場合は、前記第4防振ダンパと前記外槽との外槽側取付部は、前記外槽の軸線方向で見て、前記衣類投入開口部の側に寄せて配置され、前記第4防振ダンパと前記筐体との筐体側取付部は、前記外槽の軸線方向で見て、前記衣類投入開口部から前記外槽側取付部より離れて配置され、
前記第1防振ダンパ、前記第2防振ダンパ、及び前記第3防振ダンパは、前記外槽の軸線方向に直交する方向で、前記外槽との前記外槽側取付部と前記筐体との前記筐体側取付部の間に設置され、
前記回転ドラムの脱水運転時の回転方向が右回転の場合は、前記第1防振ダンパと前記外槽との外槽側取付部は、前記外槽の軸線方向で見て、前記衣類投入開口部の側に寄せて配置され、前記第1防振ダンパと前記筐体との筐体側取付部は、前記外槽の軸線方向で見て、前記衣類投入開口部から前記外槽側取付部より離れて配置され、
前記第2防振ダンパ、前記第3防振ダンパ、及び前記第4防振ダンパは、前記外槽の軸線方向に直交する方向で、前記外槽の前記外槽側取付部と前記筐体の前記筐体側取付部の間に設置されている、
ことを特徴とするドラム式洗濯機。 - 請求項4に記載のドラム式洗濯機であって、
前記回転ドラムが左回転の場合においては、前記分割線に直交する方向を基準とした前記第1防振ダンパ、前記第2防振ダンパ、及び前記第3防振ダンパの取付角がそれぞれ異なっている
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
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