JPH06246092A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗濯・脱水・乾燥機やドライクリーニング機
等に使用される遠心脱水機の振動低減装置に関するもの
で、脱水時のドラムの振動を無くし、かつ構造簡単化し
たドラム式洗濯機を得ることを目的としている。 【構成】 スプリング５１で弾性的に支持された外筒３
２内に洗濯物４２を収納する回転ドラム３１が配設さ
れ、該ドラム３１は回転軸３３により片持支持されてい
る。水平回転軸３３に対して軸対称に、また回転ドラム
３１を挟んで２組の中空リング状容器よりなる流体バラ
ンサ１，２が配置され、該各中空リング状容器内にはそ
の内容積の１／２以下の量の液体が封入される。中空リ
ングの断面形状は、円でも四角形でも、その他の形状で
も良いが、その形状がリングの円周上のどこでも全く同
じではなく変化しているように構成することが特徴点で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水洗と脱水を１台で行な
う衣料の洗濯・脱水機や乾燥も１台で行なう洗濯・脱水
・乾燥機、または水の替りに溶剤を使用するドライクリ
ーニング機にも適用できる遠心脱水機の振動低減装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の水平軸式のドラム式洗濯機
の１例を示す。

【０００３】図において３１は回転ドラムであり、その
外形は２つの截頭円錐形の大径部同志を繋いだ丁度ソロ
バンの玉と同様の形状であって、回転軸３３を略水平に
保ちつつ回転ドラム３１の背面（図５左側）を支持固定
し、軸受４１を介してドラムサポート３８に回転自在に
片持支持されている。

【０００４】回転軸３３にはプーリ３４が固着され、駆
動用Ｖベルト３５、モータ３７に固着されている駆動用
プーリ３６の伝達経路を介して、回転軸３３、即ちドラ
ム３１が回転駆動される。ドラム３１の外筒面４０には
通気、通水用の数ｍｍφ程度の穴４４が多数設けられて
いる。

【０００５】３２はドラム３１の外部に配置された外胴
で洗濯水を収納する容器であり、ドラム回転軸３３を支
持するブラケットからなるドラムサポート３８が背面側
に固着されている。

【０００６】更に外胴３２の前面には、ドラム３１内へ
洗濯物を供給、取出すための開閉可能なドア３９が取り
付けられている。モータ３７は前記の如くドラム３１を
駆動するための動力源であり、外胴３２の下部に取り付
けられ、その回転数は速度可変装置５０により適宜設定
されており、かつ同ドラム３１及び外胴３２は防振用の
スプリング５１上に懸架されている。

【０００７】また外筒面４０はドラム３１の外周壁部
で、回転軸方向に対する垂直断面が円形であり、軸方向
に対しては中央部が外方に突出した山形角度θをなして
いる。

【０００８】また４２は洗濯物で、洗濯、脱水処理され
るシーツ、タオル、ワイシャツ等の繊維製品である。４
３はビータで、ドラム３１内の外筒面４０の内壁面に回
転軸方向に延びて求心状に複数個取り付けられた板から
なり、ドラム３１の回転により洗濯物４２を上方へ持ち
上げる作用を有する。

【０００９】４５は外胴３２の上部に取り付けられたバ
ランスウエイトで、外胴３２の下部に取り付けられてい
るモータ３７とのバランスを保つための重量を有してお
り、同バランスウエイト４５の設置により、ドラム３１
の中央大径部が、外胴３２を弾性支持するためのスプリ
ング５１のほぼ中央部に配設され、その重心を保つこと
ができるようになっている。

【００１０】また外胴３２の上面には、ドラム３１内に
洗濯用の水を送り込むための給水管４６が接続されてお
り、同外胴３２におけるドラム３１の中央下方には、洗
濯工程の途中で、又は脱水工程において、ダンパ４８の
開閉によって外胴３２内の水を排出する排水管４７が設
けられている。

【００１１】ダンパ４８は外胴３２からの排液時に開
き、排液を機外の排水溝４９へ排出する。またモータ３
７の回転速度は速度可変装置５０によって調整され、洗
濯、脱水工程においてそれぞれ最適な速度でドラム３１
が回転されるように回転速度が制御されている。

【００１２】一方家庭用洗濯機で採用されているような
竪軸回転ドラム式の場合には、回転ドラムの上部あるい
は下部に水などの液体を封入した中空リングからなる流
体バランサを設け、１次危険速度以上の高速回転では、
回転中心が偏心荷重側に近づくため、流体バランサ内の
液体がひとりでに偏心荷重と釣合う位置に移動すること
を利用した振動低減方法が行なわれている。（１例とし
て特開昭５２−１０７４７３号公報、特公昭５４−２９
８２５号公報参照）

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来業
務用に用いられる水平軸式のドラム式洗濯機は、水平軸
に支えられた回転ドラム３１に数十ｋｇあるいは数百ｋ
ｇの衣料を投入し、洗濯・すすぎ・脱水を行なう。

【００１４】洗濯及びすすぎの工程では衣料をビータ４
３で持ち上げ、落下させて水面との衝突による機械力に
より洗浄及びすすぎ作用を与えるために、衣料にかかる
遠心加速度が１Ｇ以下となる数十ｒｐｍの低速度で回転
ドラム３１は回転する。

【００１５】これに対し脱水工程では数百Ｇの大きな遠
心加速度をかけて衣料から脱水するために数百ｒｐｍの
高速度で回転ドラム３１は回転する。

【００１６】このとき脱水される衣料が回転ドラム３１
の中心に対してバランス良く散らばらずに、偏ると偏心
荷重となり振動の原因となる。

【００１７】この偏心荷重は衣料の種類・形状・量や回
転ドラムの形・ビータの形や数などによって変わり、偶
発的な数値を示し制御することが困難である。

【００１８】スプリング５１による防振支持は、この偏
心荷重による脱水時の加振力をスプリングの撓みで吸収
することにより直接地盤に伝えない優れた振動公害防止
手段であるが、一方スプリング５１で支持された外胴３
２・回転ドラム３１などを含む、いわゆる「ばね上質
量」は大きな振幅の振動を受けることになる。

【００１９】この振動の振動数は脱液工程での回転ドラ
ム３１の回転数に等しく数百ｒｐｍで、振幅は数ｍｍか
ら十数ｍｍに達し、低周波振動としてドラム式洗濯機を
操作する作業者に不快感を与えるとともに、「ばね上質
量」部分の応力を高め、破損など機械故障の原因ともな
っていた。

【００２０】一方竪軸回転ドラム式洗濯機では、前述の
ように流体バランサを利用した振動低減手段が採用され
ていたが、しかし水平軸式のドラム式洗濯機の場合は、
中空リングの中の液体が重力の影響で下部に溜ろうと
し、回転ドラムの回転数上昇に追随して回転するのに遅
れを生じ、かえって不規則な振動を生ずる不具合があり
実用されていなかった。

【００２１】本発明は脱水時の衣料の偏りによる偏心荷
重を、流体バランサ内の液体が回転ドラムの回転数変化
に速やかに追随して回転するような流体バランサの構造
にすることによりバランスさせて水平軸式のドラム式洗
濯機の振動を低減することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の構成として本発明の流体バランサを備えたドラム式洗
濯機は、回転ドラムを支承する弾性支持された水平な回
転軸に対して軸対称に、かつ前記ドラムを挟んで配置さ
れた２組の中空リング状の容器を設け、該中空状リング
の内部に内容積の１／２以下の液体を封入して流体バラ
ンサを構成すると共に、該中空リングの断面形状が円周
方向にそって一定でなく変化しているように構成したこ
とを特徴としている。

【００２３】

【作用】上記のように構成した本発明のドラム式洗濯機
は、回転ドラムを弾性支持することによりドラムの固有
振動数を下げると共に、固有振動数を越えた回転数範囲
では自由に動きうる質量は自動的に釣合いの位置に移動
する。

【００２４】さらに、軸の長手方向に２組の流体バラン
サを設けたことによって、回転軸に垂直な面内の振幅を
小さくするだけでなく、回転軸を含む面内でのモーメン
トの釣合いもとれ、軸が傾くような振動を防止でき回転
軸のスリコギ運動が解消する。

【００２５】

【実施例】以下図面により本発明の１実施例について説
明すると、図１は本発明の１実施例に係るドラム式洗濯
機の断面図、図２〜図４は本発明における流体バランサ
のいくつかの実施例を示す斜視図である。

【００２６】まず図１において、スプリング５１で弾性
的に支持された洗濯水を収納する外筒３２内には洗濯物
４２を収納する回転ドラム３１が配設され、該ドラム３
１は水平軸式の回転軸３３によりドラムサポート３８に
片持支持されている。

【００２７】水平に配置された回転軸３３に対して軸対
称に、また回転ドラム３１を挟んで２組の中空リング状
の容器よりなる流体バランサ１，２が配置され、該中空
リング状容器内にその内容積の約１／２以下量の液体が
封入されている。

【００２８】その他の各部の構成は図５によりさきに説
明した従来の水平軸式のドラム式洗濯機の構成と同様で
あるので詳細説明は省略する。

【００２９】図２〜図４に示すように中空リングの断面
形状は円でも四角形でもその他の形状でも良いが、その
形状がリングの円周上のどこでも全く同じでは、流体バ
ランサが加速あるいは減速する場合に内部の液体の受け
る抵抗が摩擦抵抗のみで小さいため、加速減速に追随で
きず遅れが大きくなる。

【００３０】断面形状の変化としては例えば図２に示す
ように中空リングのところどころにオリフィス４を設け
るのも良い。

【００３１】この場合オリフィスは最外周に液体の通る
孔５と最内周に空気の通る孔６が必要であり、また図３
に示すようにこの２つの孔を１つのスリット７で兼ねて
も良い。

【００３２】また別の断面形状を変化させる方法として
図４のように複数個の四角断面のタンクを円形断面のパ
イプで連結し全体として中空リングを構成するなどさま
ざまな方法が考えられる。

【００３３】要約すると、本発明の流体バランサの特徴
は次の３つである。 １．水平に配置された回転軸に対して軸対称に設けられ
た中空リング状の容器であること。 ２．中空リング状の容器の内部に内容積の１／２以下の
液体を封入してあること。 ３．中空リングの断面形状が一定でなく変化しているこ
と。

【００３４】上記１及び２は竪軸式の場合の流体バラン
サと同様であるが、３の特徴は水平軸のドラム式洗濯機
用の流体バランサに不可欠の要素である。

【００３５】このように中空リングの断面形状を変化さ
せることによって、洗濯及びすすぎ工程で低速回転時も
内部に封入された液体は中空リングの下部に溜っている
だけではなく一部は上部に持上げられる状態となり、脱
水工程に入って流体バランサの回転が急激に加速される
に従って、内部の液体は遠心力によって中空リングの外
周に押し付けられる状態で全周に行きわたる。

【００３６】このとき回転ドラム内の衣料に偏りがある
場合回転部分の重心は軸中心からずれているが１次危険
速度より低い回転数では回転中心は軸中心に対し重心と
反対側にあり、流体バランサ内の液体も衣料の偏ってい
る側即ち重心側に多くなる。

【００３７】しかしこの状態では回転数が低いため振動
も小さい。回転が上昇し１次危険速度を越えると回転中
心は軸中心に対し重心側に移動する。

【００３８】このとき流体バランサ内の液体は回軸中心
から等距離即ち等しい遠心加速度の位置に液面を形成す
る状態になろうとするので結果として衣料の偏りと逆の
方向に移動し、ひとりでにバランスをとる。即ち重心が
回転中心に近づくことになり、回転中心と軸中心も近づ
いて振動の振幅が低減される。

【００３９】以上本発明の実施例につき縷々説明したが
本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本発明技
術思想の範囲内で種々設計変更が可能であり、それらは
何れも本発明の技術的範囲に属するものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明のドラム式洗濯機によれば次に示
す効果が得られる。 （１）回転軸に垂直な面内の振幅を小さくすると共に、
回転軸を含む面内でのモーメントの釣合いもとれ、軸が
傾くような振動を防止し、回転軸のスリコギ運動を解消
し、脱水時のドラムの振動そのものを無くすことができ
る。

【００４１】（２）セルフバランシング機能を有するの
で、構造が簡単であり、製作が容易である。

【００４２】（３）その結果洗濯機の各種機械部品の破
損を防ぐことができ安全確実である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るドラム式洗濯機の断面
図である。

【図２】本発明の１実施例に係る流体バランサの斜視図
である。

【図３】本発明の別の実施例に係る流体バランサの斜視
図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例に係る流体バランサ
の斜視図である。

【図５】従来のドラム式洗濯機の１例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１，２ 流体バランサ ４ オリフィス ５，６ 孔 ７ スリット ３１ 回転ドラム ３２ 外筒 ３３ 回転軸 ３４ プーリ ３５ Ｖベルト ３６ 駆動用プーリ ３７ モータ ３８ ドラムサポート ３９ ドア ４０ ドラム外筒面 ４２ 洗濯機 ４３ ビータ ４４ 穴 ４６ 給水管 ４７ 排水管 ４８ ダンパ ５０ 速度可変装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転ドラムを支承する弾性支持された水
   平な回転軸に対して軸対称に、かつ前記ドラムを挟んで
   配置された２組の中空リング状の容器を設け、該中空状
   リングの内部に内容積の１／２以下の液体を封入して流
   体バランサを構成すると共に、該中空リングの断面形状
   が円周方向にそって一定でなく変化しているように構成
   したことを特徴とする流体バランサを備えたドラム式洗
   濯機。