JPH10263267A - 脱水洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】パラレルモードおよびコニカルモードの低共振
振幅通過が可能な低振動機構を有するコンパクト大容量
の脱水洗濯機を提供する。 【解決手段】脱水洗濯機の外槽３或いは取付板９と外枠
１との間に、内槽５及び取付板９を含む外槽３の運動を
伝える運動伝達部と、運動を受け変換する受け及び変換
部とから構成される運動方向転換機構12,13を設けるこ
とにより、パラレルモードおよびコニカルモードの低共
振振幅通過が可能となり、脱水洗濯機のコンパクト大容
量化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動低減機構を有
する脱水洗濯機に係わり、特に、脱水回転起動時におけ
る一次モード（パラレルモード：洗濯機の内槽と外槽が
同位相でほぼ剛体の並進運動する振動形態）及び二次モ
ード（コニカルモード：洗濯機の内槽と外槽が同位相で
ほぼ剛体の胡麻擂り運動する振動形態）の低共振振幅通
過を達成する振動低減機構を有するコンパクト大容量の
脱水洗濯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の低振動機構は、吊り棒機構からな
り、内槽を内包し動力伝達系を底部に締結してなる合成
樹脂製の外槽を、外枠の４角から吊り下げる役目をな
し、ばねで荷重を受け、摺動リング及び摺動筒の両者間
での摩擦減衰による防振機能を有し、廉価と簡便性は備
えているが、必ずしも必要十分な防振機能を有する構造
となっていない。

【０００３】尚、関連する公知例として、特開平８−１
１７４８０号公報に記載のように、吊り棒に変換レバー
を設け外槽の振動を９０度位相進み角度方向の押圧力と
して外槽に作用させて振動減衰作用を得る方式が提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】脱水洗濯機では、脱水
運転時において、起動時の回転上昇と停止時の回転下降
に、パラレルモードとコニカルモードの二つの危険速度
を通過する。特に起動時には大きな不つり合いが存在し
大きな共振振幅現象を呈するため、振動数が高いコニカ
ルモードはその振動形態上通過が特に困難という問題が
ある。

【０００５】また、脱水洗濯機のコンパクト化には、内
槽の容積を高めるため外枠と外槽間の間隙を狭めること
が有効であり、そのためには共振振幅の低減が必要とい
う問題もある。

【０００６】本発明の目的は、上記問題点を解決し、パ
ラレルモードおよびコニカルモードの低共振振幅通過が
可能な低振動機構を有するコンパクト大容量の脱水洗濯
機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、底部中央に撹拌翼を有する内槽と、該内
槽を内包する外槽と、前記内槽及び前記撹拌翼を駆動す
る駆動手段を支持して前記外槽底部に固定される取付板
と、前記外槽を吊り棒機構を介して支持する外枠とを有
する脱水洗濯機において、前記外槽或いは前記取付板と
前記外枠との間に、前記内槽及び前記取付板を含む前記
外槽の運動を伝える運動伝達部と、前記運動を受け変換
する受け及び変換部とから構成される運動方向転換機構
を有することを特徴とする。

【０００８】また、本発明の他の特徴は、底部中央に撹
拌翼を有する内槽と、該内槽を内包する外槽と、前記内
槽及び前記撹拌翼を駆動する駆動手段を支持して前記外
槽底部に固定される取付板と、前記外槽を吊り棒機構を
介して支持する外枠とを有する脱水洗濯機において、前
記駆動手段が駆動することにより前記内槽及び前記取付
板を含む前記外槽に発生する振動エネルギーを、前記内
槽及び前記取付板を含む前記外槽の位置エネルギーに変
換する機構を有することにある。

【０００９】また、本発明の他の特徴は、底部中央に撹
拌翼を有する内槽と、該内槽を内包する外槽と、前記内
槽及び前記撹拌翼を駆動する駆動手段を支持して前記外
槽底部に固定される取付板と、前記外槽を吊り棒機構を
介して支持する外枠とを有する脱水洗濯機において、前
記駆動手段が駆動することにより前記内槽及び前記取付
板を含む前記外槽に発生する並進振動を、前記内槽及び
前記取付板を含む前記外槽の回転振動に変換する運動方
向転換機構を有することにある。

【００１０】また、本発明の他の特徴は、底部中央に撹
拌翼を有する内槽と、該内槽を内包する外槽と、前記内
槽及び前記撹拌翼を駆動する駆動手段を支持して前記外
槽底部に固定される取付板と、前記外槽を吊り棒機構を
介して支持する外枠とを有する脱水洗濯機において、前
記駆動手段が駆動することにより前記内槽及び前記取付
板を含む前記外槽に発生する上下振動を、前記内槽及び
前記取付板を含む前記外槽の回転振動に変換する運動方
向転換機構を有することにある。

【００１１】また、本発明の他の特徴として、前記運動
方向転換機構は、前記運動伝達部として、無負荷時重心
位置に相当する外槽外周部に少なくとも１ヶ所の突起を
有し、前記受け及び変換部として、前記突起が対向する
前記外枠内側の位置に略周方向の凹面を有し、前記突起
と前記凹面との間に、定格回転時には前記突起と前記凹
面とが接触しない隙間を設けることにある。

【００１２】また、本発明の他の特徴として、前記運動
方向転換機構は、前記運動伝達部として、前記外槽の上
端近傍あるいは下端近傍もしくは前記取付板に少なくと
も１ヶ所の棒状突起を有し、前記受け及び変換部とし
て、前記棒状突起が対向する前記外枠内側の位置に、前
記棒状突起が貫通する切り欠き部を有する板状部材を内
包し前記板状部材を鉛直方向移動に案内するガイドを有
し、前記外槽と前記棒状突起との間に、全回転数域にお
いて前記外槽と前記棒状突起とが接触しない隙間を設け
ることにある。

【００１３】本発明によれば、運動方向転換機構を構成
する運動伝達部と受け及び変換部は、吊り棒方式の吊り
下げ構造であることを利用し、パラレルモードおよびコ
ニカルモードから鉛直軸回りのねじり振動モードへの変
換を図ることで、一部の運動エネルギーを位置エネルギ
ーに変換し、振れ回り振動で消費されるエネルギー以上
のエネルギー消費を行い、振動系の減衰に寄与すること
にある。

【００１４】このように、低振動機構として少なくとも
１組の運動方向転換機構を設けることにより、低共振振
幅化が達成され、共振点通過が容易となる。そして、低
共振振幅化による外槽と外枠間の小隙間化により、脱水
洗濯機のコンパクト大容量化を図ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係る脱
水洗濯機を、図を用いて説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施例に係る脱水洗濯
機の縦断面図を示す。図１では、本発明の低振動機構で
ある運動方向転換機構と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。

【００１７】図１に示すように、その主要構成は、外枠
１と、外枠１に吊り棒２を介して弾性支持されている合
成樹脂製の外槽３と、外槽３に内装され撹拌翼４を内装
し不釣合いをキャンセルするための流体バランサー11を
装着する内槽５と、内槽５をクラッチ軸に支持している
フランジ６と、フランジ６を支えているクラッチ７と、
クラッチ７及びモータ８を支持し外槽３に保持されてい
る取付板９と、モータ８とクラッチ７間のトルク伝達を
行うプーリ・ベルト系10である。

【００１８】洗濯時には撹拌翼４が、脱水時には内槽５
が、モータ８によりプーリ・ベルト系10を介しクラッチ
７を経て回転駆動される。

【００１９】図２は、図１のI-I水平断面図を示す。図
２に示すように、外槽３の外周部には、外槽３や内槽５
等から構成される吊り下げ部の無負荷時の重心位置に相
当する位置近傍に少なくとも１ヶ所以上の突起12aを有
し、外枠１の突起12aに対向する位置に略周方向の凹面1
2bが設置されている。

【００２０】突起12aおよび凹面12bは、摩擦係数の小さ
い材料で表面が形成されていることが望ましい。突起12
aと凹面12bとは隙間を有し、その間隔は定格回転時の吊
り下げ部の振動振幅より大きいことが必要で、実用的に
は10mm前後が妥当である。

【００２１】突起12aと凹面12bとから構成される運動方
向転換機構12の凹面12bは鉛直方向にある長さＬを有
し、その長さＬは、外槽３や内槽５等から構成される吊
り下げ部が洗濯などの負荷時に沈み込みで移動する量よ
り大きい。

【００２２】ここで移動量は、吊り棒内のばねの剛性値
Ｋと最大負荷重量Ｍから決定される値である。一般的な
安全側の値では、Ｌ＞６Ｍ／Ｋの式が成り立つ。ここで
最大負荷重量Ｍとは、最大洗濯容量（乾布重量）をい
い、６Ｍは洗濯物が水分を十分含んだ脱水起動時の状態
を表している。

【００２３】本実施例では運動方向転換機構12が１ヶ所
の場合を示しているが、複数個でもその目的は達成さ
れ、実用的には槽の回転中心軸対称位置での２ヶ所が望
ましい。図１２に、運動方向転換機構12が２ヶ所に設置
された他の実施例を示す。

【００２４】図３は、図１のJ-J水平断面図を示す。図
３に示すように、外槽３の外周部には、外槽３の下端近
傍に少なくとも１ヶ所以上の棒状突起13aを有し、外枠
１の棒状突起13aに対向する位置には、棒状突起13aが貫
通するための台形の上辺を逆向きに合わせた形状の切り
欠き部を有する板状部材13bと、板状部材13bの端部を内
包し、板状部材13bを鉛直方向に案内し洗濯機負荷に応
じた移動を可能とする、ガイド部13cとが設置されてい
る。

【００２５】棒状突起13aの表面および板状部材13bの切
り欠き部の内側は、摩擦係数の小さい部材で形成されて
いることが望ましい。

【００２６】図４は、図３のk-k鉛直断面図を示す。図
４に示すように、ガイド部13cは、切り欠き部を有する
板状部材13bの端部上下に伸縮変形可能に構成され非圧
縮性流体13eを内蔵した容積部13dと13d'を内包し容積部
13dと13d'を連通させる連通穴13fから構成されている。

【００２７】棒状突起13aと板状部材13b及びガイド部13
cから構成される運動方向転換機構13のガイド部13cは、
鉛直方向にある長さを有し、その長さは、外槽３や内槽
５等から構成される吊り下げ部が洗濯などの負荷時に沈
み込みで移動する量より十分大きい値となっている。こ
こで移動する量は、上述の図２の説明で用いたものと同
一である。

【００２８】本実施例でのガイド部13cの断面形状は、
円形であるが、その他の形状でも本来の目的は達成され
る。しかし、実用的には円形断面が望ましい。

【００２９】運動方向転換機構13は、外槽３の上端近傍
に設置でもその目的は達成されるが、実用的には本実施
例のように外槽３の下端近傍が望ましい。

【００３０】本実施例では運動方向転換機構13が１ヶ所
の場合を示しているが、複数個でもその目的は達成さ
れ、実用的には槽の回転中心軸対称位置での２ヶ所が望
ましい。図１３に、運動方向転換機構13が２ヶ所に設置
された他の実施例を示す。

【００３１】上述した外枠１上の凹面12bやガイド部13c
は、スペース効率を考慮して、外枠１内側の各角部に設
置することが望ましく、本実施例での突起12aは、外槽
の吊り下げ用部分を利用している。

【００３２】次に、図５及び図６〜図１１を用いて、上
記、運動方向転換機構の作用を説明する。洗濯機は、脱
水工程において、回転始動時には内槽内の洗濯物の片寄
りに起因する大きな不つりあいを発生する。

【００３３】図５に示すように、吊り下げ構造上、定格
回転に至るまでに、１次モード（パラレルモード（並
進））と２次モード（コニカルモード（傾き））との二
つの共振を通過する特徴がある。また、負荷（洗濯布
量）に応じて、吊り下げ部の沈み込み量が異なり、脱水
運転起動時の外の鉛直方向高さが異なる特徴も有する。

【００３４】図６に示すように、パラレルモードとの共
振時には、外枠に平行な並進運動の大きな振れ回り振動
を発生する。このとき、図７に示すように、外槽の外周
の水平平面内で一点に着目すると、その動きは左右振動
でもある。この左右振動は、突起と凹面間の隙間以上の
振動振幅が発生した場合、前記突起と外枠上に設けられ
た周方向の凹面を介して、鉛直軸回りの回転振動に変換
される。

【００３５】この際、図８(ａ)、(ｂ)に示すように、吊
り下げ部は、外周４点を吊り棒により支持されているの
で、左右振動から回転振動を行うためには鉛直上方向へ
の移動を余儀なくされることになる。この結果、運動エ
ネルギーの一部は位置エネルギーとして消費されること
になる。

【００３６】また、外枠上の凹面は、無負荷時から最大
負荷時に至る吊り下げ部の移動量に匹敵する鉛直方向長
さを有しており、負荷の大きさに関わらず、一様な効果
が期待できる。

【００３７】図９に示すように、コニカルモードとの共
振時には、胡麻擂り運動の大きな振れ回り振動を発生す
る。ところで、前述したように、板状部材は非圧縮性流
体を充填し小径の連通穴を介して連結された上下二つの
容積部で支持されているため、振動荷重のような急な動
きに対しては拘束を受け、負荷荷重のような静的な荷重
に対しては追従可能な構成となっている。

【００３８】コニカルモードとの共振時で胡麻擂り運動
の大きな振れ回り振動をしているとき、外槽の外周の鉛
直平面内で一点に着目すると、その動きは上下振動でも
ある。 この上下振動は、図１０に示すように、円形断
面の棒状突起と外枠上に設けられた台形形状の切り欠き
部のスロープを介して、鉛直軸回りの回転振動に変換さ
れる。

【００３９】この際、図１１(ａ)、(ｂ)に示すように、
吊り下げ部は、外周４点を吊り棒により支持されている
ので、回転振動を行うためには鉛直上方向への移動を余
儀なくされることになる。この結果、運動エネルギーの
一部は位置エネルギーとして消費されることになる。

【００４０】上述のように、パラレルおよびコニカルモ
ードから鉛直軸回りのねじり振動モードへの変換を図る
ことで、運動エネルギーの一部を位置エネルギーへの変
換し、振れ回り振動で消費される以上のエネルギー消費
が達成され、振動系の減衰が達成される。この結果、脱
水洗濯機の脱水運転における問題が解決される。

【００４１】以上、脱水洗濯機に低振動機構である運動
方向転換機構を設けることにより、低共振振幅化が達成
され、共振点通過が容易となる。そして、低共振振幅化
による外槽３と外枠１間の小隙間化により、脱水洗濯機
のコンパクト大容量化を図ることができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、 １．パラレルモード、コニカルモードの共振点通過時の
低共振振化を図ることができる。

【００４３】２．低共振振幅化の結果、外枠と外槽間の
隙間低減が図れ、コンパクト大容量の脱水洗濯機が提供
可能となる。

【００４４】３．コンパクト大容量の脱水洗濯機が提供
可能となり、据え付け性の良い、使い勝手の良い洗濯機
が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る脱水洗濯機の縦断面図
である。

【図２】図１のI-I水平断面図である。

【図３】図１のJ-J水平断面図である。

【図４】図３のk-k鉛直断面図である。

【図５】洗濯機の振動特性図である。

【図６】パラレルモードとの共振時の内外槽の運動方向
を示す図である。

【図７】パラレルモードとの共振時の運動方向転換機構
の作用を示す図である。

【図８】パラレルモードとの共振時の吊り下げ部及び内
外槽の作用説明図である。

【図９】コニカルモードとの共振時の内外槽の運動方向
を示す図である。

【図１０】コニカルモードとの共振時の運動方向転換機
構の作用を示す図である。

【図１１】コニカルモードとの共振時の吊り下げ部及び
内外槽の作用説明図である。

【図１２】運動方向転換機構12を２ヶ所に配置した他の
実施例を示す図である。

【図１３】運動方向転換機構13を２ヶ所に配置した他の
実施例を示す図である。

【符号の説明】

１…外枠、２…吊り棒、３…外槽、４…撹拌翼、５…内
槽、６…フランジ、７…クラッチ、８…モータ、９…取
付板、10…プーリ・ベルト系、11…流体バランサー、1
2,13…運動方向転換機構、12a…突起、12b…凹面、13a
…棒状突起、13b…板状部材、13c…ガイド部、13d,13d'
…容積部、13e…非圧縮性流体、13f…連通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 基八郎 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 鹿森 保 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者 大杉 寛 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底部中央に撹拌翼を有する内槽と、該内槽
   を内包する外槽と、前記内槽及び前記撹拌翼を駆動する
   駆動手段を支持して前記外槽底部に固定される取付板
   と、前記外槽を吊り棒機構を介して支持する外枠とを有
   する脱水洗濯機において、 前記外槽或いは前記取付板と前記外枠との間に、前記内
   槽及び前記取付板を含む前記外槽の運動を伝える運動伝
   達部と、前記運動を受け変換する受け及び変換部とから
   構成される運動方向転換機構を有することを特徴とする
   脱水洗濯機。
2. 【請求項２】底部中央に撹拌翼を有する内槽と、該内槽
   を内包する外槽と、前記内槽及び前記撹拌翼を駆動する
   駆動手段を支持して前記外槽底部に固定される取付板
   と、前記外槽を吊り棒機構を介して支持する外枠とを有
   する脱水洗濯機において、 前記駆動手段が駆動することにより前記内槽及び前記取
   付板を含む前記外槽に発生する振動エネルギーを、前記
   内槽及び前記取付板を含む前記外槽の位置エネルギーに
   変換する機構を有することを特徴とする脱水洗濯機。
3. 【請求項３】底部中央に撹拌翼を有する内槽と、該内槽
   を内包する外槽と、前記内槽及び前記撹拌翼を駆動する
   駆動手段を支持して前記外槽底部に固定される取付板
   と、前記外槽を吊り棒機構を介して支持する外枠とを有
   する脱水洗濯機において、 前記駆動手段が駆動することにより前記内槽及び前記取
   付板を含む前記外槽に発生する並進振動を、前記内槽及
   び前記取付板を含む前記外槽の回転振動に変換する運動
   方向転換機構を有することを特徴とする脱水洗濯機。
4. 【請求項４】底部中央に撹拌翼を有する内槽と、該内槽
   を内包する外槽と、前記内槽及び前記撹拌翼を駆動する
   駆動手段を支持して前記外槽底部に固定される取付板
   と、前記外槽を吊り棒機構を介して支持する外枠とを有
   する脱水洗濯機において、 前記駆動手段が駆動することにより前記内槽及び前記取
   付板を含む前記外槽に発生する上下振動を、前記内槽及
   び前記取付板を含む前記外槽の回転振動に変換する運動
   方向転換機構を有することを特徴とする脱水洗濯機。
5. 【請求項５】請求項１または請求項３において、前記運
   動方向転換機構は、前記運動伝達部として、無負荷時重
   心位置に相当する外槽外周部に少なくとも１ヶ所の突起
   を有し、前記受け及び変換部として、前記突起が対向す
   る前記外枠内側の位置に略周方向の凹面を有し、前記突
   起と前記凹面との間に、定格回転時には前記突起と前記
   凹面とが接触しない隙間を設けることを特徴とする脱水
   洗濯機。
6. 【請求項６】請求項１または請求項４において、前記運
   動方向転換機構は、前記運動伝達部として、前記外槽の
   上端近傍あるいは下端近傍もしくは前記取付板に少なく
   とも１ヶ所の棒状突起を有し、前記受け及び変換部とし
   て、前記棒状突起が対向する前記外枠内側の位置に、前
   記棒状突起が貫通する切り欠き部を有する板状部材を内
   包し前記板状部材を鉛直方向移動に案内するガイドを有
   し、前記外槽と前記棒状突起との間に、全回転数域にお
   いて前記外槽と前記棒状突起とが接触しない隙間を設け
   ることを特徴とする脱水洗濯機。