WO2015075865A1 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

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WO2015075865A1
WO2015075865A1 PCT/JP2014/005248 JP2014005248W WO2015075865A1 WO 2015075865 A1 WO2015075865 A1 WO 2015075865A1 JP 2014005248 W JP2014005248 W JP 2014005248W WO 2015075865 A1 WO2015075865 A1 WO 2015075865A1
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WO
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balancer
drum
rolling elements
rolling element
annular
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PCT/JP2014/005248
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Inventor
友弘 藤井
明宏 細川
松本 俊成
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/22Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a horizontal axis
    • D06F37/225Damping vibrations by displacing, supplying or ejecting a material, e.g. liquid, into or from counterbalancing pockets
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D06F34/16Imbalance

Definitions

  • the present invention relates to a drum-type washing machine in which laundry is washed, rinsed, and dewatered in a drum having a horizontal or inclined rotating shaft.
  • the laundry in a dehydration process of a drum-type washing machine having a horizontal or inclined rotating shaft, the laundry may be in an uneven state, that is, an unbalanced state in the drum.
  • an unbalanced state occurs during the dehydration process, a biased force is applied to the rotating shaft of the drum and vibration is generated.
  • the amplitude of this vibration increases in proportion to the square of the rotational speed of the rotating drum. Due to this vibration, the washing machine itself moves, or noise becomes intense, causing problems such as being unable to operate at a predetermined rotational speed or higher.
  • a fluid balancer device using viscous fluid generally oil or calcium chloride aqueous solution
  • a ball using rolling elements generally metal balls are used, hereinafter referred to as balls.
  • Balancer devices are known.
  • an annular container in which a viscous fluid is stored in a plurality of layers in the radial direction is attached to the inner periphery of the drum.
  • a plurality of partition walls are formed from the outer peripheral surface toward the inner peripheral surface side.
  • a viscous fluid passage is formed between the partition wall and the inner peripheral surface.
  • the ball balancer device includes a plurality of balls having a degree of freedom in the rotation direction (circumferential direction) in an annular container attached to the inner periphery of the drum.
  • the ball balancer device is a balance device using a dynamic phenomenon in which the ball automatically moves to a position where the unbalance is canceled against an unbalanced body that generates an eccentric load. Since the ball itself is heavier than the viscous fluid, the ball balancer device has an advantage that the imbalance can be reduced even when a large imbalance occurs.
  • an automatic balancer device is disposed at each of the front end portion and the rear end portion of the drum (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a drum type washing machine capable of reliably reducing vibration in a short time.
  • the drum type washing machine of the present invention includes at least one of a drum rotatably supported by a horizontal or inclined rotating shaft, a drive motor that rotates the drum, a water tank that houses the drum, a rolling element, and a viscous fluid. And a first balancer disposed at the front end of the drum, and a second balancer disposed at the rear end of the drum.
  • the first balancer and the second balancer have a rotation speed at which the movable body in the annular container of the first balancer starts rotational movement beyond the uppermost part of the annular container, The rotational speed at which the movable body in the annular container of the balancer starts rotational movement beyond the top of the annular container is configured to be different.
  • the balancer moving bodies provided at the front end and the rear end of the drum can be moved in different phases, and vibration can be reliably reduced in a short time.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration inside a drum-type washing machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a balancer provided at the front end of the drum of the drum type washing machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the balancer provided at the rear end of the drum of the drum type washing machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is a vertical sectional view showing the arrangement of the rolling elements shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a schematic configuration of a drum of the drum type washing machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a schematic configuration of a drum of the drum type washing machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a protrusion and a rotation direction when the balancer of the drum type washing machine according to the first embodiment of the present invention is viewed from the front.
  • FIG. 3C is a diagram illustrating a protrusion and a rotation direction when the balancer of the drum type washing machine according to the first embodiment of the present invention is viewed from the front.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the rolling elements and the viscous fluid in the balancer of the drum type washing machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram conceptually showing the structure of a comparative example for comparison with the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the drum and the left-right vibration value in the first embodiment of the present invention and the comparative example shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing the characteristics of the rotational speed at which the rolling element starts rotating when the amount of the aqueous solution of calcium chloride, which is a viscous fluid, is changed in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a rotation characteristic measured by variation in a gap between the annular container and the rolling element in the balancer in a state where the drum of the drum type washing machine in the first embodiment of the present invention is rotated. is there.
  • FIG. 9 is a diagram showing a change in the rolling element movement start rotational speed of the rolling element due to a variation in hardness of the EPDM rubber coated on the surface of the rolling element of the balancer according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration inside the drum type washing machine in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of a balancer provided at the front end of the drum of the drum type washing machine according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view of a balancer provided at the rear end of the drum of the drum type washing machine in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11C is a vertical sectional view showing the arrangement of the rolling elements shown in FIG. 11A.
  • FIG. 12A is a diagram showing a schematic configuration of a drum of a drum type washing machine according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating a protrusion and a rotation direction when the balancer of the drum type washing machine according to the second embodiment of the present invention is viewed from the front.
  • FIG. 12C is a diagram illustrating a protrusion and a rotation direction when the balancer of the drum type washing machine according to the second embodiment of the present invention is viewed from the front.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the rolling elements and the viscous fluid in the balancer of the drum type washing machine according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a diagram showing a schematic configuration of a drum of a drum type washing machine according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating a protrusion and a rotation direction when the balancer of the drum type washing machine according to the second embodiment of the present invention is viewed from
  • FIG. 14 is a schematic diagram conceptually showing the structure of a comparative example for comparison with the second embodiment of the present embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the drum and the left-right vibration value in the second embodiment of the present invention and the comparative example shown in FIG.
  • FIG. 16 shows the drum rotation speed and the balancer for setting the conditions for the rolling element of the balancer to start rotational movement beyond the top of the annular container in the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows the relationship with the liquid quantity of the viscous fluid made.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the drum and the left-right vibration value in the second embodiment of the present invention and the comparative example shown in FIG.
  • FIG. 16 shows the drum rotation speed and the balancer for setting the conditions for the rolling element of the balancer to start rotational movement beyond the top of the annular container in the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows the relationship with the liquid quantity of the viscous fluid made.
  • FIG. 17 is a diagram showing a rotation characteristic measured by variation in a gap between the annular container and the rolling element in the balancer in a state where the drum of the drum type washing machine in the second embodiment of the present invention is rotated. is there.
  • FIG. 18 is a diagram showing changes in the rolling element movement start rotation speed of the rolling element due to variations in hardness of the EPDM rubber coated on the surface of the rolling element of the balancer according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a schematic configuration inside a drum-type washing machine according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 20A is a cross-sectional view of a balancer provided in the drum of the drum type washing machine in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 20B is a vertical cross-sectional view showing the arrangement of the rolling elements shown in FIG. 20A.
  • FIG. 21A is a diagram illustrating a schematic configuration of a drum of a drum-type washing machine according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 21B is a diagram illustrating a protrusion and a rotation direction when the balancer of the drum type washing machine according to the third embodiment of the present invention is viewed from the front.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of the rolling elements and the viscous fluid in the balancer of the drum type washing machine according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a schematic diagram conceptually showing the structure of a comparative example for comparison with the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 21A is a diagram illustrating a schematic configuration of a drum of a drum-type washing machine according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 21B is a diagram illustrating a protrusion and a rotation direction when the balancer of the
  • FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the drum rotation speed and the left-right vibration value in the third embodiment of the present invention and the comparative example shown in FIG.
  • FIG. 25 shows a drum rotation number for setting a condition for starting the rotational movement of the rolling element of the balancer beyond the uppermost part of the annular container in the third embodiment of the present invention, and the balancer. It is a figure which shows the relationship with the liquid quantity of a viscous fluid.
  • FIG. 26 shows the rotational characteristics measured by the variation in the gap between the inner surface of the annular container and the outer periphery of the rolling element in the balancer in the state where the drum of the drum type washing machine in the third embodiment of the present invention is rotated.
  • FIG. FIG. 27 is a diagram showing a change in the rolling element movement start rotation speed of the rolling element due to a variation in hardness of the EPDM rubber coated on the surface of the rolling element of the balancer according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration inside the drum type washing machine 101 in the first embodiment of the present invention.
  • a bottomed cylindrical water tank 102 is accommodated inside the drum type washing machine 101.
  • the water tank 102 is elastically supported by a spring 124 and a damper 119.
  • a bottomed cylindrical drum 103 is accommodated in the water tank 102.
  • an opening 103 b that communicates with the drum 103 through the opening 102 a of the water tank 102 is provided.
  • the drum 103 is disposed such that a rotating shaft 103a that rotatably supports the drum 103 is substantially in the horizontal direction (including the horizontal direction).
  • the present invention is not limited to this example.
  • the drum 103 has a rotating shaft 103a directed from the front side to the bottom side. Further, it may be configured to be inclined downward.
  • a baffle 107 that can lift and drop the laundry 118 as the drum 103 rotates.
  • the laundry 118 lifted by the baffle 107 is struck against the water surface from the upper part of the drum 103 and is washed by tapping (mechanical force).
  • a plurality of through holes 120 are provided on the entire circumference of the drum 103. Water can be passed and vented from the water tank 102 into the drum 103 through the through hole 120.
  • a door 121 for closing the opening 102a of the water tub 102 so as to be freely opened and closed is provided on the front surface of the drum type washing machine 101.
  • An annular sealing material (not shown) is attached to the edge of the opening 102 a of the water tank 102.
  • the front surface side of the sealing material is in contact with the rear surface side of the door 121 to be sealed, and even when the opening 102a of the water tank 102 that swings up and down, right and left, and front and rear moves, the sealing material is deformed and the door 121 is closed. Since the back side is pressed, hermeticity is maintained.
  • a balancer 108A that is a first balancer is provided at the front end, and a balancer that is a second balancer at the rear end.
  • the balancers 108A and 108B are formed in annular containers, and viscous fluids 110A and 110B (in this embodiment, a low-viscosity calcium chloride aqueous solution of 4 cSt or less) and rolling elements are provided in the respective annular containers.
  • 109A and 109B (in this embodiment, balls having rubber coating on the surface of the steel balls) are accommodated.
  • a moving body is constituted by the rolling elements 109A and 109B and the viscous fluids 110A and 110B.
  • the drive motor 112 that drives the drum 103 applies rotational power to the rotary shaft 103 a via the belt 106 and the pulleys 104 and 105, so that the drum 103 rotates in the water tank 102.
  • a vibration detector 140 that measures the vibration value of the water tank 102 when the drum 103 rotates is provided in front of the upper part of the water tank 102.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of balancer 108A provided at the front end portion of drum 103 of drum type washing machine 101 in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of a balancer 108B provided at the rear end of the drum 103 of the drum type washing machine 101 according to the first embodiment of the present invention.
  • 2B shows an enlarged cross-sectional view of a main part of the protrusion 129 of the balancer 108B.
  • FIG. 2C is a vertical sectional view showing the arrangement of the rolling elements 109A shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a diagram showing a schematic configuration of the drum 103 of the drum type washing machine 101 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3B shows the balancer 108A of the drum type washing machine 101 as viewed from the front
  • FIG. 3C is a view showing the protrusion 129 and the rotation direction C1 when the balancer 108B of the drum type washing machine 101 is viewed from the front.
  • the balancer 108A disposed at the front end portion of the drum 103 and the balancer 108B disposed at the rear end portion have the same structure.
  • the balancer 108 ⁇ / b> A is arranged such that the A surface 127 is the front side when viewed from the front end portion of the drum 103.
  • the balancer 108B is arranged such that the B surface 128 opposite to the A surface 127 is the front side when viewed from the front end of the drum 103.
  • the balancer 108A and the balancer 108B are provided on the drum 103 in the reverse direction.
  • rolling elements 109A and 109B and viscous fluids 110A and 110B are interposed between the inner peripheral surface 125 and the outer peripheral surface 126 in the respective annular containers of the balancers 108A and 108B. It is configured to be movable.
  • a plurality of protrusions 129 are provided on one side in the direction of the rotation shaft 103a.
  • the flat surface of the inner peripheral surface 125 where the protrusions 129 are not formed is formed higher in the direction of the rotation shaft 103a than the radius of the rolling elements 109A and 109B (see FIG. 2C).
  • the protrusion 129 is formed so as not to protrude from a flat surface of the inner peripheral surface 125 where the protrusion 129 is not formed. Therefore, it may be formed at a position slightly recessed with respect to the flat surface of the inner peripheral surface 125. Thereby, it is comprised so that rolling element 109A, 109B may not contact protrusion 129.
  • the protrusion 129 is formed in a sawtooth shape.
  • the surface of the protrusion 129 on the rotation direction side (the surface on the left side in FIG. 3B) is formed at an acute angle with respect to the normal line, and the surface opposite to the rotation direction (on the right side in FIG. 3B). Is formed at an obtuse angle with respect to the normal.
  • the protrusion 129 is formed with a gentle curve such that the central portion is slightly higher.
  • the balancer 108A disposed at the front end of the drum 103 is positioned below the drum 103 where the viscous fluid 110A is gathered.
  • the viscous fluid 110A rotates while being scooped up by the space.
  • the surface of the protrusion 129 on the rotation direction side acts to push the viscous fluid 110A and to provide a propulsive force.
  • the surface on the rotation direction side of the protrusion 129 (the surface on the left side in FIG. 3C) is a normal line.
  • it is formed at an obtuse angle and has a curved surface shape that is located from the inner diameter side to the outer diameter side from the front side to the rear side in the rotational direction.
  • the protrusion 129 of the balancer 108B acts so that the curved surface on the rotation direction side presses the viscous fluid 110B.
  • the force acting so that the protrusion 129 of the balancer 108B pushes the viscous fluid 110B is applied to the protrusion 129 of the balancer 108A. It is weaker than the force acting to push. Therefore, the flow velocity of the viscous fluid 110B of the balancer 108B is slower than that of the viscous fluid 110A of the balancer 108A.
  • the force by which the protrusion 129 of the balancer 108B presses the viscous fluid 110B can be adjusted by adjusting the angle of the protrusion 129 with respect to the normal of the surface on the rotation direction side.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the rolling elements 109A and 109B and the viscous fluids 110A and 110B in the balancers 108A and 108B of the drum type washing machine 101 according to the first embodiment of the present invention.
  • the rotational speed at which the rolling elements 109A and 109B start to rotate is the rolling elements 109A and 109B housed inside the balancers 108A and 108B.
  • the balancer 108A, 108B is moved to the upper side of the annular container, and the rotational speed at which the rotational movement is started beyond the uppermost part of the annular container.
  • FIG. 4 shows a state of the drum 103 in the dehydration process as seen from the front.
  • the left column shows a state where the drum 103 is stopped. 4
  • the state of the balancer 108A disposed at the front end portion of the drum 103 is shown at the lower left
  • the state of the balancer 108B disposed at the rear end portion of the drum 103 is shown at the upper left.
  • the rolling elements 109 A and 109 B and the viscous fluids 110 A and 110 B are biased toward the bottom of the drum 103.
  • the unbalance of the laundry 118 is also biased toward the bottom.
  • FIG. 4 a state where the drum 103 is rotating at 120 rpm in the normal rotation (C1) direction is shown in the center row. At this time, the unbalance of the laundry 118 is stuck to the inner surface of the drum 103.
  • the state of the balancer 108A is shown at the bottom center, and the state of the balancer 108B is shown at the center top.
  • the viscous fluids 110A and 110B in the balancers 108A and 108B move to the outer peripheral side of the annular containers of the balancers 108A and 108B by centrifugal force as the rotational speed of the drum 103 increases. Further, the viscous fluids 110A and 110B move to the rotation direction side of the drum 103 by the frictional resistance between the inner surfaces of the annular containers of the balancers 108A and 108B and the viscous fluids 110A and 110B and the action of the protrusions 129.
  • the protrusion 129 of the balancer 108A has a shape that can easily push the viscous fluid 110A in the space between the protrusions 129, whereas the protrusion 129 of the balancer 108B has a shape that weakly pushes the viscous fluid 110B. Yes. Thereby, the flow velocity of the viscous fluid 110A in the balancer 108A is faster than the flow velocity of the viscous fluid 110B in the balancer 108B, and the viscous fluid 110A in the balancer 108A rotates the drum 103 more than the viscous fluid 110B in the balancer 108B. It moves to the direction side.
  • the viscous fluid 110A in the balancer 108A eventually sticks to the outer periphery of the annular container beyond the top of the annular container of the balancer 108A by centrifugal force.
  • the rolling elements 109A and 109B move to the rotation direction side of the drum 103 by the frictional resistance with the inner surfaces of the annular containers of the balancers 108A and 108B and the propulsive force of the viscous fluids 110A and 110B.
  • the rolling element 109A of the balancer 108A is moved more to the rotation direction side of the drum 103 than the rolling element 109B of the balancer 108B by the viscous fluid 110A pushed by the protrusion 129.
  • the rolling elements 109A and 109B move in an asynchronous state in which synchronization is shifted.
  • the rolling elements 109 ⁇ / b> A and 109 ⁇ / b> B are not in a state of co-rotation with the rotation of the drum 103 by the centrifugal force generated by the rotation speed of the drum 103 at 120 rpm.
  • the right column shows a state in which the number of rotations of the drum 103 increases and the drum 103 rotates in the forward rotation (C1) direction at 140 rpm.
  • the state of the balancer 108A is shown in the lower right, and the state of the balancer 108B is shown in the upper right.
  • the moving speed of the viscous fluids 110A and 110B in the balancers 108A and 108B increases due to the centrifugal force and the action of the protrusions 129, and on the outer circumferences of the annular containers of the balancers 108A and 108B, It becomes more spread.
  • the action of the protrusion 129 on the viscous fluid 110A is strong, so that the viscous fluid 110A is in a state of sticking over almost the entire circumference of the outer peripheral portion of the annular container.
  • the rolling element 109A is pushed up toward the top of the annular container of the balancer 108A by the frictional resistance with the inner surface of the annular container of the balancer 108A and the propulsive force of the viscous fluid 110A. Initiate rotational movement beyond the top of the container.
  • the rolling element 109A continuously rotates and moves over the uppermost portion 130 of the annular container of the balancer 108A, and the rolling element 109A rotates together with the annular container of the balancer 108A (the rolling element 109A and the annular structure).
  • the container rotates at the same rotational speed, or the rolling element 109A rotates at a rotational speed slightly delayed from the annular container).
  • the rolling element 109B moves to the upper end side than when rotating at 120 rpm, and is biased from the bottom to the top of the annular container. It stays in between.
  • the rolling element 109B starts rotating.
  • the rolling element 109A of the balancer 108A starts to rotate with the rotation speed of the drum 103 being 140 rpm or more, and the rolling element 109B of the balancer 108B has a rotation speed of the drum 103 of 160 rpm. It is set to start rotational movement in the above state.
  • the rolling element 109A of the balancer 108A disposed at the front end portion of the drum 103 rotates and moves before the rolling element 109B of the balancer 108B disposed at the rear end portion of the drum 103.
  • the present invention is not limited to this example, and the balancers 108A and 108B are attached to the drum 103 in the reverse direction so that the rolling elements of the balancer disposed at the rear end of the drum 103 start to rotate first. It may be a configuration.
  • FIG. 5 is a schematic diagram conceptually showing the structure of a comparative example for comparison with the first embodiment of the present invention.
  • the balancers 108 ⁇ / b> A and 108 ⁇ / b> B are configured using the same configuration of the balancers 108 ⁇ / b> A and 108 ⁇ / b> B so that the A surfaces 127 face the same direction (forward in the example of FIG. 5).
  • 103 is arranged at the front end and the rear end of 103.
  • the protrusions 129 of the balancers 108A and 108B are such that the surfaces that are acute with respect to the normal line face the rotation direction, and the surfaces that easily push the viscous fluids 110A and 110B face the rotation direction.
  • the rolling elements 109A and 109B start to rotate and move in a state where the drum 103 rotates at a rotation speed of 140 rpm or more in the forward rotation direction (C1).
  • the rolling elements 109A and 109B rotate over the uppermost portions of the annular containers of the balancers 108A and 108B in a state where the drum 103 rotates at a rotation speed of 140 rpm or more in the forward rotation direction.
  • the rolling elements 109A and 109B act as an unbalance. That is, the rolling elements 109 ⁇ / b> A and 109 ⁇ / b> B rotate and move at the same phase (circumferential same phase position) at the front end portion and the rear end portion of the drum 103. Therefore, in the comparative example, both correction amounts of the balancers 108A and 108B that should correct the unbalance act on the drum 103 as the unbalance amount.
  • the unbalance position of the laundry 118 with respect to the drum 103 is in phase with the rotational movement of the rolling elements 109A and 109B at the front end portion and the rear end portion of the drum 103, the unbalance state further increases. This will increase the vibration.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the drum 103 and the left-right vibration value in the first embodiment of the present invention and the comparative example shown in FIG.
  • the left-right vibration value is detected by the vibration detection unit 140 provided at the upper front end of the water tank 102.
  • FIG. 6 shows a vibration value limit L1 at the time of startup.
  • This value is a value set to prevent the water tank 102 of the drum type washing machine 101 from vibrating and colliding with the outer frame of the drum type washing machine 101.
  • the time T1 is a time until the drum 103 is rotated at 120 rpm at the time of activation, the vibration value is measured by the vibration detection unit 140, and the unbalanced state of the laundry 118 is determined.
  • the rolling elements 109A and 109B of the balancers 108A and 108B do not rotate.
  • the vibration waveform S2 indicates the vibration waveform in the present embodiment
  • the vibration waveform S21 indicates a state where the drum 103 is rotating at a rotation speed of 140 rpm (point R1: time t11).
  • point R1 time t11
  • a change in vibration value of the vibration detection unit 140 in a state where only the rolling element 109A of the balancer 108A disposed at the front end portion of the drum 103 starts rotating is shown.
  • the vibration waveform S22 shows a state where the drum 103 is rotating at 160 rpm (point R2: time t12).
  • point R2 time t12
  • the rotational movement of the rolling elements 109A and 109B has different phases with respect to the circumferential direction of the drum 103 (they do not overlap when viewed from the front), so that the vibration of the drum 103 does not increase as indicated by the vibration waveform S22. .
  • the vibration of the water tank 102 does not exceed the vibration value limit L1, and the increase is suppressed.
  • the rolling element 109A when the unbalanced position of the laundry 118 and the rotationally moved position of the rolling element 109B are moved to the same phase (overlapping) position, the rolling element 109A has a different phase (overlapping) with respect to the rolling element 109B. It does not fit). Thereby, the rolling element 109A acts to correct the unbalanced state synthesized by the laundry 118 and the rolling element 109B, and the increase in vibration of the drum 103 can be suppressed.
  • the balancer 108 having the same configuration in which the protrusion 129 having an asymmetric shape with respect to the rotation direction of the drum 103 is provided on the inner peripheral surface is used as the front end of the drum 103 so that the protrusion 129 is directed in the opposite direction. It can implement
  • the vibration waveform S1 in FIG. 6 shows the vibration waveform of the device (comparator) of the comparative example shown in FIG.
  • the rolling elements 109A and 109B of the balancers 108A and 108B disposed at the front end portion and the rear end portion of the drum 103 rotate simultaneously with the drum 103 rotating at 140 rpm (time t11). Start moving.
  • the rolling elements 109A and 109B move in the same phase, the rolling elements 109A and 109B act as an unbalanced state exceeding the correction amount of the balancers 108A and 108B, exceed the vibration value limit L1, and the vibration value of the vibration detection unit 140 is You can see that it is increasing.
  • the test results shown in FIG. 6 show the case where the rotational speed is increased at a constant rotational acceleration for the drum 103 of the present embodiment and the comparison device.
  • the rolling element 109A of the balancer 108A at the front end of the drum 103 starts to rotate and moves while the rotational speed of the drum 103 is 140 rpm.
  • the rolling element 109B of the balancer 108B at the rear end of the drum 103 starts rotating. Note that the time t11 when the rolling element 109A starts to rotate and the time t12 when the rolling element 109B starts to rotate vary depending on the rotational acceleration.
  • FIG. 7 shows the characteristics of the rotational speed at which the rolling elements 109A and 109B start rotating when the amount of the aqueous solution of calcium chloride that is the viscous fluids 110A and 110B is changed in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows the number of rotations of the drum 103 and the viscous fluid 110A contained in the balancer 108A for setting conditions for the rolling element 109A of the balancer 108A to start rotational movement beyond the top of the annular container. The relationship with the liquid volume is shown.
  • the balancers 108A and 108B have 48 protrusions 129 formed in an annular container.
  • the viscous fluids 110A and 110B are calcium chloride aqueous solutions, and 450 g having a viscosity of 4 cSt is used.
  • the rolling elements 109A and 109B have the same configuration and 20 pieces are used.
  • the rolling elements 109A and 109B have an outer diameter of 21 mm and a mass of 30 g / piece.
  • the rolling elements 109 ⁇ / b> A and 109 ⁇ / b> B have steel balls inside, and the surface is uniformly coated with rubber of EPDM (Ethylene, Propylene, Diene, Monomer), and the rubber has a hardness of 70.
  • EPDM Ethylene, Propylene, Diene, Monomer
  • FIG. 7 shows a rotational speed characteristic CS1 at which the rolling element 109A of the balancer 108A starts rotating, and a rotational speed characteristic CS2 at which the rolling element 109B of the balancer 108B starts rotating.
  • CS1 and CS2 the rotational speed at which the rolling elements 109A and 109B start rotational movement has a constant rotational speed difference even if the liquid amounts of the viscous fluids 110A and 110B are adjusted.
  • the amount of the calcium chloride aqueous solution which is the viscous fluid 110A, 110B
  • the rotational speed at which the rolling elements 109A, 109B start to rotate decreases.
  • the rotational speed at which the gravity applied to the laundry 118 and the centrifugal force due to the rotation of the drum 103 are balanced and the laundry 118 is stuck to the inner surface of the drum 103 is approximately 90 to 110 rpm.
  • the primary resonance speed of the water tank 102 is about 190 to 210 rpm. Therefore, within the range of 100 rpm or more and 200 rpm or less, the rolling elements 109A and 109B start rotating, and the condition that the rotational speed at which the rolling elements 109A and 109B start rotating moves can maintain a difference of about 10 to 20 rpm. Is set as
  • the vibration value in order to detect the unbalanced state of the laundry 118, can be measured by the vibration detection unit 140, and the rotation speed of the drum 103 where the rolling elements 109A and 109B do not start rotating is 120 rpm. It is. If the rotation speed of the drum 103 is 120 rpm or more and the rolling element 109A and the rolling element 109B can maintain a difference of about 20 rpm between the rotation speeds at which the rolling movement starts, the liquid solution of the calcium chloride aqueous solution is based on FIG. The amount is 450 g.
  • the viscosity of the viscous fluids 110A and 110B is 4 cSt.
  • the rotational speed of CS1 and CS2 shown in FIG. Move down. Therefore, when the rotational speed is set to 140 rpm and 160 rpm after increasing the viscosity, the adjustment can be performed by reducing the amount of the viscous fluids 110A and 110B.
  • FIG. 8 shows the rotation characteristics measured by the variation in the gap between the annular container and the rolling element 109A in the balancer 108A with the drum 103 of the drum-type washing machine 101 according to the first embodiment of the present invention rotated.
  • the variation in the gap between the annular container and the rolling elements 109A and 109B is measured by adjusting the balancer 108A and the balancer 108B so as to satisfy the same conditions.
  • the characteristic CS4 is shown when the gap variation is maximum (MAX)
  • the characteristic CS5 is shown when the variation is minimum (MIN)
  • the characteristic CS1 is shown when the variation is intermediate (CENTER).
  • the gap between the annular containers of the balancers 108A and 108B and the rolling elements 109A and 109B is 1 mm.
  • the rotational movement start rotational speed of the rolling elements 109A and 109B can be adjusted.
  • the propulsive force that propels the viscous fluids 110A and 110B in the rotational direction tends to increase. Accordingly, since the propulsive force for the rolling elements 109A and 109B also becomes strong, the characteristic CS1 and the characteristic CS2 shown in FIG.
  • the relationship between the movement start rotational speed of the rolling elements 109A and 109B and the liquid amount of the viscous fluids 110A and 110B shifts from the characteristic CS1 side shown in FIG. 8 to the characteristic CS4 side. Conversely, when the gap is reduced, the characteristic CS1 side is shifted to the characteristic CS5 side.
  • the variation in the gap between the annular containers of the balancers 108A and 108B and the rolling elements 109A and 109B can be adjusted by increasing or decreasing the amount of the viscous fluids 110A and 110B.
  • the gap between the annular containers of the balancers 108A and 108B and the rolling elements 109A and 109B can be adjusted by adjusting the inner and outer diameters of the annular containers or by adjusting the diameters of the rolling elements 109A and 109B. Even when such adjustment is performed, it is possible to adjust the number of rotations of the drum 103 on which the rolling elements 109A and 109B rotate by adjusting the liquid amounts of the viscous fluids 110A and 110B.
  • FIG. 9 is a diagram showing a change in the rolling element movement start rotation speed of the rolling element 109A due to variation in hardness of the EPDM rubber coated on the surface of the rolling element 109A of the balancer 108A according to the first embodiment of the present invention. is there.
  • the hardness variation of the rolling element 109A of the balancer 108A and the hardness variation of the rolling element 109B of the balancer 108B are adjusted and measured so as to satisfy the same conditions.
  • the characteristic at the maximum hardness (MAX) in the variation in the hardness of the surface of the rolling element 109A of the balancer 108A is the characteristic CS6
  • the characteristic at the minimum hardness (MIN) is the characteristic CS7
  • the intermediate hardness (CENTER) The characteristic is shown as characteristic CS1.
  • the rotational speed at which the rolling element 109 ⁇ / b> A starts to rotate moves to the higher rotational speed side.
  • the above-described test is performed, and the balancers 108A and 108B containing the moving bodies composed of the rolling elements 109A and 109B and the viscous fluids 110A and 110B are disposed at the front end portion and the rear end portion of the drum 103, respectively.
  • the balancers 108A and 108B are provided with projections 129 that are asymmetric with respect to the rotation direction on the inner circumferential surface of the annular container, and the balancers 108A and 108B are attached to the drum 103 so that the directions of the asymmetric projections 129 are opposite to each other. Be placed.
  • the rotational speed at which the rolling elements 109A and 109B start to rotate is equal to or lower than the primary resonance rotational speed (190 to 210 rpm) of the water tank 102 and the drum 103 of the laundry 118. It can be set to a rotational speed (90 to 110 rpm) or more that can maintain the state of sticking to the inner peripheral surface. Further, the difference in the rotational speed at which the rolling elements 109A and 109B in the balancers 108A and 108B arranged at the front end portion and the rear end portion of the drum 103 start to rotate can be set to about 10 to 20 rpm.
  • the viscous fluids 110A and 110B in the balancers 108A and 108B an aqueous calcium chloride solution is used, the viscosity is 4 cSt, and the liquid volume is 450 g.
  • the rolling elements 109A and 109B are steel balls, and the surface thereof is coated with EPDM rubber so that its hardness is 70.
  • the viscous fluids 110A and 110B water or silicone oil may be used as the viscous fluids 110A and 110B.
  • the viscosity of the liquid used as the viscous fluids 110A and 110B may be 1 cSt or higher.
  • the rolling elements 109A and 109B start to rotate by adjusting at least one of the amount of the viscous fluids 110A and 110B and the friction coefficient of the rolling elements 109A and 109B.
  • the number of rotations to be set is set to be equal to or less than the primary resonance rotation number (190 to 210 rpm) of the water tank 102 and more than the rotation number (90 to 110 rpm) that can maintain the state where the laundry 118 is stuck to the inner peripheral surface of the drum 103. be able to.
  • a metal sphere, a glass sphere, or a rubber sphere having a specific gravity equivalent to a steel sphere may be used as a sphere serving as the center of the rolling elements 109A and 109B.
  • friction is generated between the inner surfaces of the annular containers of the balancers 108A and 108B and the surfaces of the rolling elements 109A and 109B, such as EPDM, silicon rubber, nylon, urethane, or polyethylene, as a coating material for the rolling elements 109A and 109B.
  • Other materials may be used as long as they are materials.
  • the hardness of the surfaces of the rolling elements 109A and 109B is such that the rotational speed at which the rolling elements 109A and 109B start rotational movement is equal to or lower than the primary resonance rotational speed (190 to 210 rpm) of the water tank 102 and the drum 103 of the laundry 118.
  • the present invention is not limited to this number.
  • the propulsive force for propelling the viscous fluids 110A and 110B in the rotation direction is weakened, so that the drag force against the rolling elements 109A and 109B is also weakened. Therefore, the characteristic CS1 and the characteristic CS2 shown in FIG. 7 shift in a direction in which the rotational movement start rotational speed increases as a whole.
  • the number of protrusions 129 is reduced and the number of rotations of the drum 103 on which the rolling elements 109A and 109B rotate is set to 140 rpm and 160 rpm, respectively, the amounts of the viscous fluids 110A and 110B are increased. Adjustment is possible. Conversely, when increasing the number of protrusions 129 formed, it is possible to adjust the number of rotations of the drum 103 on which the rolling elements 109A and 109B rotate by decreasing the amount of the viscous fluids 110A and 110B. It is.
  • the propulsive force that propels the viscous fluids 110A and 110B in the rotational direction can also be changed by changing either the height of the protrusion 129 or the angle with respect to the normal of the surface of the protrusion 129 on the rotation direction side. Change. Even in such a case, it is possible to adjust the number of rotations of the drum 103 on which the rolling elements 109A and 109B rotate by reducing the amount of the viscous fluids 110A and 110B.
  • the surface hardness of the rolling elements 109A and 109B is 70.
  • the friction coefficient between the inner surfaces of the annular containers of the balancers 108A and 108B and the rolling elements 109A and 109B changes. Thereby, the rotational movement start rotation speed of rolling element 109A, 109B can be changed.
  • the rolling elements 109A and 109B are easily moved (friction is reduced). Further, when the hardness of the rolling elements 109A and 109B is lowered, the rolling elements 109A and 109B are difficult to move (the friction is increased).
  • the rotational speed can be adjusted by increasing the amount of the viscous fluids 110A and 110B. Conversely, when the hardness of the rolling elements 109A and 109B is low, the rotational speed can be adjusted by reducing the amount of the viscous fluids 110A and 110B.
  • the configuration is not limited to the above-described conditions as long as the configuration has a constant rotational speed difference. If the rolling element 109A of the balancer 108A and the rolling element 109B of the balancer 108B have different rotational rotational speeds, the rolling elements 109A and 109B of the balancer 108A and 108B start moving simultaneously at the start of dehydration (comparison) Occurrence of unbalance in the apparatus) can be prevented.
  • the protrusion 129 having an asymmetric shape with respect to the rotation direction of the drum 103 generates a propulsive force in the rotation direction while scooping up the viscous fluid 110A in the rotation direction, and the rotation force causes the rolling element 109A to rotate in the rotation direction. To be moved.
  • the protrusion 129 may have any shape as long as the rotational speed of the rolling element 109A of the balancer 108A and the rolling element 109B of the balancer 108B can be made different. Therefore, it is not limited to the shape and number of the present embodiment.
  • the present invention is achieved. The effect of can be achieved.
  • the rolling elements 109A and 109B and the viscous fluids 110A and 110B are accommodated in the balancers 108A and 108B, but only the rolling elements or only the viscous fluid is accommodated. May be.
  • the rolling elements 109A and 109B have been described using spheres, but may have other shapes as long as the rolling elements 109A and 109B can freely move in the annular containers of the balancers 108A and 108B.
  • the rolling element 109A of the balancer 108A starts to rotate at the rotational speed 140 rpm of the drum 103
  • the rolling element 109B of the balancer 108B starts to rotate at the rotational speed 160 rpm of the drum 103.
  • the rotational speed at which the rolling elements 109A and 109B start to rotate is appropriately selected according to conditions such as the shape and weight of the drum, and is not limited to the above rotational speed. .
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration inside the drum-type washing machine 201 according to the second embodiment of the present invention.
  • a bottomed cylindrical water tank 202 is accommodated inside the drum type washing machine 201.
  • the water tank 202 is elastically supported by the spring 224 and the damper 219.
  • a bottomed cylindrical drum 203 is accommodated in the water tank 202.
  • an opening 203 b that communicates with the drum 203 through the opening 202 a of the water tank 202 is provided.
  • the drum 203 is disposed such that a rotating shaft 203a that rotates and supports the drum 203 is substantially in the horizontal direction (including the horizontal direction). Note that the present invention is not limited to this example. For example, in consideration of ease of taking out the laundry 218 and water saving at the time of washing, the drum 203 has the rotating shaft 203a from the front side toward the bottom side. The structure arrange
  • a baffle 207 that can lift and drop the laundry 218 as the drum 203 rotates.
  • the laundry 218 lifted by the baffle 207 is struck against the water surface from the upper part of the drum 203 and is washed by tapping (mechanical force).
  • a plurality of through holes 220 are provided on the entire circumference of the drum 203. Water can be passed and vented from the water tank 202 into the drum 203 through the through hole 220.
  • a door 221 for closing the opening 202a of the water tub 202 so as to be freely opened and closed is provided on the front surface of the drum type washing machine 201.
  • the opening 202a of the water tank 202 is provided with an annular sealing material (not shown) at its mouth edge.
  • the front surface side of the sealing material is in contact with the rear surface side of the door 221 and is sealed, and even when the opening 202a of the water tank 202 that swings up and down, right and left, and front and rear moves, the sealing material is deformed and the door 221 is deformed. Since the back side is pressed, hermeticity is maintained.
  • the drive motor 212 for driving the drum 203 applies rotational power to the rotary shaft 203a via the belt 206 and the pulleys 204 and 205, whereby the drum 203 rotates in the water tank 202.
  • a vibration detector 240 that measures the vibration value of the water tank 202 when the drum 203 rotates is provided in front of the upper part of the water tank 202.
  • a balancer 208A that is a first balancer is provided at the front end
  • a balancer that is a second balancer is provided at the rear end.
  • 208B is provided.
  • the balancers 208A and 208B are formed in annular containers, and viscous fluids 210A and 210B (in this embodiment, a low-viscosity calcium chloride aqueous solution of 4 cSt or less) and rolling elements are provided in the respective annular containers.
  • 209A and 209B (in this embodiment, balls having rubber coating on the surface of the steel balls) are accommodated.
  • a moving body is configured by the rolling elements 209A and 209B and the viscous fluids 210A and 210B.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of a balancer 208A provided at the front end portion of the drum 203 of the drum type washing machine 201 according to the second embodiment of the present invention.
  • An enlarged cross-sectional view of the main part of the protrusion 229A of the balancer 208A is shown in the lower part of FIG. 11A.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view of a balancer 208B provided at the rear end of the drum 203 of the drum type washing machine 201 according to the second embodiment of the present invention.
  • 11B shows an enlarged cross-sectional view of a main part of the protrusion 229B of the balancer 208B.
  • FIG. 11C is a vertical sectional view showing the arrangement of the rolling elements 209A shown in FIG. 11A.
  • 12A is a diagram showing a schematic configuration of the drum 203 of the drum type washing machine 201 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 12B shows the balancer 208A of the drum type washing machine 201 as viewed from the front.
  • FIG. 12C is a diagram showing the protrusion 229B and the rotation direction C1 when the balancer 208B of the drum type washing machine 201 is viewed from the front.
  • rolling elements 209A and 209B and viscous fluids 210A and 210B are disposed between the inner peripheral surface 225 and the outer peripheral surface 226 in the respective annular containers of the balancers 208A and 208B. It is configured to be movable.
  • a plurality of protrusions 229A and 229B are provided on one side in the direction of the rotation shaft 203a.
  • the flat surface of the inner peripheral surface 225 where the protrusions 229A and 229B are not formed is formed higher in the direction of the rotation axis 203a than the radius of the rolling elements 209A and 209B (see FIG. 11C).
  • the protrusions 229A and 229B are formed so as not to protrude from a flat surface of the inner peripheral surface 225 where the protrusions 229A and 229B are not formed. Therefore, it may be formed at a position slightly recessed with respect to the flat surface of the inner peripheral surface 225. Accordingly, the rolling elements 209A and 209B are configured not to contact the protrusions 229A and 229B.
  • the protrusions 229A and 229B are formed in a sawtooth shape.
  • the surfaces of the protrusions 229A and 229B on the rotation direction side are formed in the normal direction, and the viscous fluids 210A and 210B are formed between the protrusions 229A and 229B.
  • the protrusion 229B is formed lower than the protrusion 229A.
  • the force that acts so that the protrusion 229A pushes the viscous fluid 210A with the rotation of the drum 203 is stronger than the force that acts so that the protrusion 229B pushes the viscous fluid 210B.
  • the protrusions 229A and 229B are formed so that the intervals between the protrusions 229A and 229B are the same.
  • the same number of protrusions 229A and 229B are formed in each of the annular containers of the balancers 208A and 208B. Further, the protrusions 229A and 229B are formed so that the heights of the protrusions 229A and 229B are only different.
  • the balancers 208A and 208B are positioned below the drum 203 where the viscous fluids 210A and 210B are gathered by the protrusions 229A and 229B. Rotates while scooping up. At this time, the rotation direction surfaces of the protrusions 229A and 229B act so as to push the viscous fluids 210A and 210B to provide a propulsive force.
  • the protrusion 229A is formed higher than the protrusion 229B, the propulsive force that the protrusion 229A acts on the viscous fluid 210A is stronger than the propulsive force that the protrusion 229B acts on the viscous fluid 210B. Therefore, the flow velocity of the viscous fluid 210B of the balancer 208B is slower than that of the viscous fluid 210A of the balancer 208A.
  • the force acting to push the viscous fluids 210A and 210B is changed by changing the height of the protrusions 229A and 229B.
  • the present invention is not limited to this example, and the height of the protrusion 229A and the protrusion 229B is the same, and the surface of the protrusion 229B on the rotation direction side is an obtuse angle with respect to the normal line (for example, as shown in FIG. 3C). May be formed in such a shape.
  • the force acting so that the protrusion 229B pushes the viscous fluid 210B can be adjusted by adjusting the angle of the protrusion 229B with respect to the normal of the rotation-side surface.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the rolling elements 209A and 209B and the viscous fluids 210A and 210B in the balancers 208A and 208B of the drum-type washing machine 201 according to the second embodiment of the present invention.
  • the rotational speed at which the rolling elements 209A and 209B start rotational movement means that the rolling elements 209A and 209B housed inside the balancers 208A and 208B rotate the drum 203.
  • the balancer 208A moves to the upper side of the annular container of the 208B and refers to the number of rotations that starts rotational movement beyond the top of the annular container.
  • FIG. 13 shows a state of the drum 203 in the dehydration process.
  • the left column shows a state where the drum 203 is stopped.
  • the lower left shows the state of the balancer 208 ⁇ / b> A disposed at the front end of the drum 203
  • the upper left shows the state of the balancer 208 ⁇ / b> B disposed at the rear end of the drum 203.
  • the rolling elements 209A and 209B and the viscous fluids 210A and 210B are biased toward the bottom of the drum 203.
  • the unbalance of the laundry 218 is also biased toward the bottom.
  • the center row shows a state where the drum 203 is rotating at 120 rpm in the forward rotation (C1) direction. At this time, the unbalance of the laundry 218 is in a state of sticking to the inner surface of the drum 203.
  • the state of the balancer 208A is shown at the bottom center, and the state of the balancer 208B is shown at the center top.
  • the viscous fluids 210A and 210B in the balancers 208A and 208B move to the outer peripheral side of the annular container of the balancers 208A and 208B by centrifugal force as the rotational speed of the drum 203 increases.
  • the viscous fluids 210A and 210B move to the rotation direction side of the drum 203 by the frictional resistance between the inner surfaces of the annular containers of the balancers 208A and 208B and the viscous fluids 210A and 210B and the action of the protrusions 229A and 229B.
  • the force that the protrusion 229A acts on the viscous fluid 210A is greater than the force that the protrusion 229B acts on the viscous fluid 210B. Accordingly, the viscous fluid 210A in the balancer 208A has a faster flow velocity than the viscous fluid 210B in the balancer 208B, and the viscous fluid 210A in the balancer 208A is closer to the rotation direction of the drum 203 than the viscous fluid 210B in the balancer 208B. Moved.
  • the viscous fluid 210A in the balancer 208A eventually sticks to the outer periphery of the annular container beyond the uppermost part of the annular containers of the balancers 208A and 208B by centrifugal force.
  • the rolling elements 209A and 209B move to the rotation direction side of the drum 203 by the frictional resistance with the inner surfaces of the annular containers of the balancers 208A and 208B and the flow velocity of the viscous fluids 210A and 210B.
  • the rolling element 209A of the balancer 208A moves to the rotation direction side of the drum 203 relative to the rolling element 209B of the balancer 208B by the action of the viscous fluid 210A applied with the thrust to the protrusion 229A.
  • the rolling elements 209A and 209B and the viscous fluids 210A and 210B move out of synchronization and in an asynchronous state.
  • the rolling elements 209 ⁇ / b> A and 209 ⁇ / b> B are not in a state of co-rotation with the rotation of the drum 203 by the centrifugal force generated by the rotation speed of the drum 203 at 120 rpm.
  • the right column shows a state in which the rotation speed of the drum 203 is increased and the drum 203 is rotating in the normal rotation (C1) direction at 140 rpm. 4, the state of the balancer 208A is shown in the lower right, and the state of the balancer 208B is shown in the upper right.
  • the moving speed of the viscous fluids 210A and 210B in the balancers 208A and 208B increases due to the centrifugal force and the action of the protrusions 229A and 229B, and the outer circumferences of the annular containers of the balancers 208A and 208B It will be more spread out.
  • the protrusion 229A has a strong action on the viscous fluid 210A, so that the viscous fluid 210A is in a state of sticking over substantially the entire circumference of the annular container.
  • the rolling element 209A is pushed up toward the top of the annular container of the balancer 208A by the frictional resistance with the inner surface of the annular container of the balancer 208A and the pressure of the viscous fluid 210A. Start rotating over the top of the.
  • the rolling element 209A continuously rotates and moves over the uppermost portion 230 of the annular container of the balancer 208A, and the rolling element 209A rotates together with the annular container of the balancer 208A (the rolling element 209A and the annular structure).
  • the container rotates at the same rotational speed, or the rolling element 209A rotates at a rotational speed slightly delayed from the annular container).
  • the rolling element 209B moves to the upper end side than when rotating at 120 rpm, and in a biased state, from the bottom to the top of the annular container. It stays in between.
  • the rolling element 209B starts rotating.
  • the rolling element 209A of the balancer 208A starts rotating with the rotation speed of the drum 203 being 140 rpm or more, and the rolling element 209B of the balancer 208B is 160 rpm of the rotation speed of the drum 203. It is set to start rotational movement in the above state.
  • the rolling element 209A of the balancer 208A disposed at the front end of the drum 203 rotates and moves before the rolling element 209B of the balancer 208B disposed at the rear end of the drum 203.
  • the present invention is not limited to this example, and the balancers 208A and 208B are attached to the drum 203 in the reverse direction so that the rolling elements of the balancer disposed at the rear end of the drum 203 start rotating first. It may be a configuration.
  • FIG. 14 is a schematic diagram conceptually showing the structure of a comparative example for comparison with the second embodiment of the present embodiment.
  • the balancers 208A and 208B are configured using the balancers 208A and 208B having the same configuration so that the A surfaces 227 face the same direction (forward in the example of FIG. 14). It is the structure arrange
  • the shape of the protrusions of the balancers 208A and 208B is the shape of the protrusion 229A of the present embodiment described above. Accordingly, the rolling elements 209A and 209B start to rotate and move in a state where the drum 203 rotates in the forward rotation direction (C1) at a rotation speed of 140 rpm or more.
  • the rolling elements 209 ⁇ / b> A and 209 ⁇ / b> B rotate and move beyond the top of the annular containers of the balancers 208 ⁇ / b> A and 208 ⁇ / b> B in a state where the drum 203 rotates in the forward rotation direction at a rotation speed of 140 rpm or more.
  • the rolling elements 209A and 209B of both balancers 208A and 208B start to rotate almost simultaneously, the rolling elements 209A and 209B act as an unbalance.
  • the unbalanced position of the laundry 218 with respect to the drum 203 is in phase with the rotational movement of the rolling elements 209A and 209B at the front and rear ends of the drum 203, the unbalanced state further increases. This will increase the vibration.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the drum 203 and the left-right vibration value in the second embodiment of the present invention and the comparative example shown in FIG.
  • the left-right vibration value is detected by the vibration detection unit 240 provided at the upper front end of the water tank 202.
  • FIG. 15 shows the vibration value limit L1 at the time of activation.
  • This value is a value set to prevent the water tank 202 of the drum type washing machine 201 from vibrating and colliding with the outer frame of the drum type washing machine 201.
  • the time T1 is a time until the drum 203 is rotated at 120 rpm at the time of startup, the vibration value is measured by the vibration detection unit 240, and the unbalanced state of the laundry 218 is determined.
  • the rolling elements 209A and 209B of the balancers 208A and 208B do not rotate.
  • the vibration waveform S2 indicates the vibration waveform in the present embodiment
  • the vibration waveform S21 indicates a state where the drum 203 is rotating at a rotation speed of 140 rpm (point R1: time t11).
  • the vibration value change of the vibration detection unit 240 in a state where only the rolling element 209A of the balancer 208A disposed at the front end portion of the drum 203 starts rotating is shown.
  • the vibration waveform S22 shows a state where the drum 203 is rotating at 160 rpm (point R2: time t12).
  • point R2 time t12
  • the rolling element 209A of the balancer 208A starts rotating over the top of the annular container of the balancer 208A.
  • the vibration of 202 does not increase as shown in the waveform S21.
  • the rolling element 209B of the balancer 208B starts to rotate beyond the top of the annular container.
  • the rolling element 209A has already rotationally moved.
  • the rotational movement of the rolling elements 209A and 209B has different phases with respect to the circumferential direction of the drum 203 (does not overlap when viewed from the front), so that the vibration of the drum 203 does not increase as shown by the vibration waveform S22. .
  • the vibration of the water tank 202 does not exceed the vibration value limit L1, and the increase is suppressed.
  • the rolling element 209A when the unbalanced position of the laundry 218 and the rotationally moved position of the rolling element 209B move to the same phase (overlapping) position, the rolling element 209A has a different phase (overlapping) with respect to the rolling element 209B. It does not fit). Thereby, the rolling element 209A acts so as to correct the unbalanced state synthesized by the laundry 218 and the rolling element 209B, and the increase in vibration of the drum 203 can be suppressed.
  • the present embodiment there is a difference in the rotational speed at which rotational movement is started between the rolling element 209A of the balancer 208A located at the front end and the rolling element 209B of the balancer 208B located at the rear end.
  • the configuration is provided. With this configuration, increase in vibration of the drum 203 can be prevented.
  • it can be easily realized by making the shapes of the protrusions 229A and 229B formed on the inner surfaces of the annular containers of the balancers 208A and 208B different from each other.
  • the rolling elements 209A and 209B of the balancers 208A and 208B disposed at the front end portion and the rear end portion of the drum 203 are simultaneously set in a state where the rotation speed of the drum 103 is 140 rpm (time t11). Start rotating movement.
  • the rolling elements 209A and 209B move in the same phase, they act as an unbalanced state exceeding the correction amount of the balancers 208A and 208B, exceed the vibration value limit L1, and the vibration value of the vibration detection unit 240 is You can see that it is increasing.
  • the test results shown in FIG. 15 show the case where the rotational speed of the drum 203 of the present embodiment and the comparison device is increased at a constant rotational acceleration.
  • the rolling element 209A of the balancer 208A at the front end of the drum 203 starts rotating and moving while the rotational speed of the drum 203 is 140 rpm.
  • the rolling element 209B of the balancer 208B at the rear end of the drum 203 starts rotating.
  • the time t11 when the rolling element 209A starts to rotate and the time t12 when the rolling element 209B starts to rotate change depending on the rotational acceleration.
  • the vibration can be minimized by optimizing the time t11 when the rolling element 209A starts to rotate and the time t12 when the rolling element 209B starts to rotate.
  • FIG. 16 shows the number of rotations of the drum 203 and the balancer for setting the conditions for the rolling element 209A of the balancer 208A to start rotational movement beyond the uppermost part of the annular container in the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows the relationship with the liquid quantity of the viscous fluid 210A accommodated in 208A.
  • the balancers 208A and 208B are adjusted in the amount of the viscous fluids 210A and 210B so as to satisfy the same conditions.
  • the balancers 208A and 208B have 48 protrusions 229A and 229B formed in an annular container.
  • the viscous fluids 210A and 210B are calcium chloride aqueous solutions, and 450 g having a viscosity of 4 cSt is used.
  • the rolling elements 209A and 209B have the same configuration and 20 pieces are used.
  • the rolling elements 209A and 209B have an outer diameter of 21 mm and a mass of 30 g / piece.
  • the rolling elements 209A and 209B have steel balls inside, EPDM rubber is uniformly coated on the surface, and the rubber has a hardness of 70.
  • FIG. 16 shows the rotational speed characteristics at which the rolling elements 209A and 209B start rotating when the amount of the aqueous solution of calcium chloride, which is the viscous fluid 210A and 210B, is changed under the above conditions.
  • FIG. 16 shows a rotation speed characteristic CS1 at which the rolling element 209A of the balancer 208A starts rotating, and a rotation speed characteristic CS2 at which the rolling element 209B of the balancer 208B starts rotating movement.
  • CS1 and CS2 the rotational speed at which the rolling elements 209A and 209B start rotational movement has a constant rotational speed difference even if the liquid amounts of the viscous fluids 210A and 210B are adjusted.
  • the rotational speed at which the rolling elements 209A and 209B start to rotate decreases.
  • the rotation speed at which the gravity applied to the laundry 218 and the centrifugal force due to the rotation of the drum 203 balance and the laundry 218 sticks to the inner surface of the drum 203 is approximately 90 to 110 rpm.
  • the primary resonance speed of the water tank 202 is about 190 to 210 rpm. Therefore, the condition that the rolling elements 209A and 209B start rotational movement within the range of 100 rpm or more and 200 rpm or less, and the difference of about 10 to 20 rpm can be maintained in the rotational speed at which the rolling elements 209A and 209B start the rotational movement. Is set as.
  • the vibration value in order to detect an unbalanced state of the laundry 218, the vibration value can be measured by the vibration detection unit 240, and the rotational speed of the drum 203 where the rolling elements 209A and 209B do not start rotating is 120 rpm. It is. On the condition that the difference of about 20 rpm can be maintained between the rotational speeds at which the rolling elements 209A and the rolling elements 209B start rotational movement when the rotational speed of the drum 203 is 120 rpm or more, based on FIG. It becomes.
  • the viscosity of the viscous fluids 210A and 210B is 4 cSt.
  • the rotational speed of CS1 and CS2 shown in FIG. Move down. Therefore, when the rotational speed is set to 140 rpm and 160 rpm after increasing the viscosity, the adjustment can be performed by decreasing the liquid amounts of the viscous fluids 210A and 210B.
  • FIG. 17 shows the rotational characteristics due to the variation in the gap between the annular container and the rolling element 209A in the balancer 208A with the drum 203 of the drum-type washing machine 201 in the second embodiment of the present invention rotated.
  • the variation in the gap between the annular container and the rolling elements 209A and 209B is measured by adjusting the balancer 208A and the balancer 208B so as to satisfy the same conditions.
  • the gap variation is set so that the variation rotational speed of the gap (the deviation of the rotational speed due to the variation from the target rotational speed) is within about 10 rpm.
  • the gap between the annular containers of the balancers 208A and 208B and the rolling elements 209A and 209B is 1 mm.
  • the rotational movement start rotational speed of the rolling elements 209A and 209B can be adjusted.
  • the gap is reduced, the propulsive force that propels the viscous fluids 210A and 210B in the rotational direction tends to increase. Accordingly, since the propulsive force for the rolling elements 209A and 209B also becomes strong, the characteristic CS1 and the characteristic CS2 shown in FIG. 16 shift in a direction in which the rotational speed decreases overall.
  • the relationship between the movement start rotational speed of the rolling elements 209A and 209B and the liquid amount of the viscous fluids 210A and 210B shifts from the characteristic CS1 side shown in FIG. 17 to the characteristic CS4 side. Conversely, when the gap is reduced, the characteristic CS1 side is shifted to the characteristic CS5 side.
  • the variation in the gap between the annular containers of the balancers 208A and 208B and the rolling elements 209A and 209B can be adjusted by increasing or decreasing the liquid amounts of the viscous fluids 210A and 210B.
  • the gap between the annular containers of the balancers 208A and 208B and the rolling elements 209A and 209B can be adjusted by adjusting the inner and outer diameters of the annular containers or by adjusting the diameters of the rolling elements 209A and 209B. Even when such adjustment is performed, it is possible to adjust the rotation speed of the drum 203 on which the rolling elements 209A and 209B rotate by adjusting the liquid amounts of the viscous fluids 210A and 210B.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a change in the rolling element movement start rotation speed of the rolling element 209A due to variation in hardness of the EPDM rubber coated on the surface of the rolling element 209A of the balancer 208A according to the second embodiment of the present invention. is there.
  • the characteristic at the maximum hardness (MAX) in the variation in the hardness of the surface of the rolling element 209A of the balancer 208A is the characteristic CS6
  • the characteristic at the minimum hardness (MIN) is the characteristic CS7
  • the intermediate hardness (CENTER) The characteristic is shown as characteristic CS1.
  • the rotational speed at which the rolling element 209 ⁇ / b> A starts to rotate moves to the higher rotational speed side.
  • the balancers 208A and 208B containing the moving bodies composed of the rolling elements 209A and 209B and the viscous fluids 210A and 210B are arranged at the front end portion and the rear end portion of the drum 203, respectively.
  • the protrusion 229A and the protrusion 229B are formed in different shapes on the inner peripheral surface of the annular container, and the protrusion 229A acts on the viscous fluid 210A, and the protrusion 229B is the viscous fluid.
  • the propulsive force acting on 210B is varied.
  • the rotational speed at which the rolling elements 209A and 209B start rotational movement is equal to or lower than the primary resonance rotational speed (190 to 210 rpm) of the water tank 202 and the drum 203 of the laundry 218. It can be set to a rotational speed (90 to 110 rpm) or more that can maintain the state of sticking to the inner peripheral surface. Further, the difference in rotational speed at which the rolling movement of the rolling elements 209A and 209B in the balancers 208A and 208B arranged at the front end portion and the rear end portion of the drum 203 can be set to about 10 to 20 rpm.
  • an aqueous calcium chloride solution is used as the viscous fluids 210A and 210B in the balancers 208A and 208B, the viscosity is 4 cSt, and the liquid volume is 450 g.
  • the rolling elements 209A and 209B are steel balls, and the surface thereof is coated with EPDM rubber so that its hardness is 70.
  • the viscous fluids 210A and 210B may be used as the viscous fluids 210A and 210B.
  • the viscosity of the liquid used as the viscous fluids 210A and 210B may be a viscosity of 1 cSt or higher. Even when the viscosity is changed, the rolling elements 209A and 209B start to rotate by adjusting at least one of the fluid amount of the viscous fluids 210A and 210B and the friction coefficient of the rolling elements 209A and 209B.
  • the number of rotations to be performed is set to be equal to or lower than the primary resonance rotation number (190 to 210 rpm) of the water tub 202 and to a rotation number (90 to 110 rpm) that can maintain the state where the laundry 218 is stuck to the inner peripheral surface of the drum 203. be able to.
  • a metal sphere, a glass sphere, or a rubber sphere having a specific gravity equivalent to a steel sphere may be used as a sphere serving as the center of the rolling elements 209A and 209B.
  • friction is generated between the inner surface of the annular container of the balancers 208A and 208B and the surfaces of the rolling elements 209A and 209B, such as EPDM, silicon rubber, nylon, urethane, or polyethylene, as a coating material for the rolling elements 209A and 209B.
  • Other materials may be used as long as they are materials.
  • the hardness of the rolling elements 209A and 209B is such that the rotational speed at which the rolling elements 209A and 209B start to rotate is equal to or lower than the primary resonance rotational speed (190 to 210 rpm) of the water tank 202 and the drum 203 of the laundry 218.
  • the present invention is not limited to this number.
  • the propulsive force for propelling the viscous fluids 210A and 210B in the rotation direction is weakened, so that the drag force against the rolling elements 209A and 209B is also weakened. Therefore, the characteristic CS1 and the characteristic CS2 shown in FIG. 16 shift in a direction in which the rotational movement start rotational speed increases as a whole.
  • the liquid amounts of the viscous fluids 210A and 210B are set. Adjustment is possible by increasing the number.
  • the number of viscous fluids 210A and 210B is decreased to adjust the rotational speed of the drum 203 on which the rolling elements 209A and 209B rotate. Is possible.
  • the viscous fluids 210A and 210B are also propelled in the rotational direction by changing either the height of the protrusions 229A and 229B or the angle of the protrusions 229A and 229B with respect to the normal to the rotation direction surface.
  • the driving force to change changes. Even in such a case, it is possible to adjust the number of rotations of the drum 203 on which the rolling elements 209A and 209B rotate by increasing or decreasing the amounts of the viscous fluids 210A and 210B.
  • the surface hardness of the rolling elements 209A and 209B is set to 70.
  • the friction coefficient between the inner surfaces of the annular containers of the balancers 208A and 208B and the rolling elements 209A and 209B changes. Thereby, the rotational movement start rotation speed of rolling elements 209A and 209B can be changed.
  • the rotational movement start rotational speed of the rolling elements 209A and 209B is increased from the CENTER (characteristic CS1) shown in FIG. 18 to the MAX (characteristic CS6) side.
  • the rotational movement start rotational speed is shifted from CENTER (characteristic CS1) to the MIN (characteristic CS7) side.
  • the rolling elements 209A and 209B are easily moved (the friction is small). Further, when the hardness of the rolling elements 209A and 209B is lowered, the rolling elements 209A and 209B are difficult to move (the friction is large).
  • the rotational speed can be adjusted by increasing the amount of the viscous fluids 210A and 210B.
  • the number of rotations can be adjusted by reducing the amount of the viscous fluid 210A and 210B.
  • the configuration is not limited to the above-described conditions as long as the configuration has a constant rotational speed difference. If the rotational movement start rotational speeds of the rolling elements 209A of the balancer 208A and the rolling elements 209B of the balancer 208B are different, the rolling elements 209A and 209B of the balancers 208A and 208B start moving simultaneously at the start of dehydration (comparison) Occurrence of unbalance in the apparatus) can be prevented.
  • the protrusions 229A and 229B that are asymmetrical with respect to the rotation direction of the drum 203 generate propulsive force in the rotational direction while scooping up the viscous fluids 210A and 210A in the rotational direction. 209A is moved in the rotation direction.
  • the protrusions 229A and 229B have different shapes of propulsive forces for the viscous fluids 210A and 210B, so that the movement start rotational speeds of the rolling elements 209A of the balancer 208A and the rolling elements 209B of the balancer 208B are different. Any shape may be used as long as it can be configured. Therefore, it is not limited to the shape and number of the present embodiment.
  • the present invention By setting the rotational speed at which rotational movement of the rolling elements 209A and 209B of the balancers 208A and 208B disposed at the front end portion and the rear end portion of the drum 203 is started so as to obtain a desired difference, the present invention The effect of can be achieved.
  • the rolling elements 209A and 209B and the viscous fluids 210A and 210B are accommodated in the balancers 208A and 208B, but only the rolling elements or only the viscous fluid may be used. Further, the rolling elements 209A and 209B have been described using spheres, but may have other shapes as long as they can move freely within the annular containers of the balancers 208A and 208B.
  • the rolling element 209A of the balancer 208A starts rotating at a rotation speed of the drum 203 of 140 rpm
  • the rolling element 209B of the balancer 208B starts rotating at a rotation speed of the drum 203 of 160 rpm.
  • the rotational speed at which the rolling elements 209A and 209B start to rotate is appropriately selected depending on conditions such as the shape and weight of the drum, and is not limited to the above rotational speed. .
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a schematic configuration inside the drum-type washing machine 301 in the third embodiment of the present invention.
  • a bottomed cylindrical water tank 302 is accommodated inside the drum type washing machine 301.
  • the water tank 302 is elastically supported by the spring 324 and the damper 319.
  • a bottomed cylindrical drum 303 is accommodated in the water tank 302.
  • an opening 303 b that communicates with the drum 303 through the opening 302 a of the water tank 302 is provided.
  • the drum 303 is disposed such that a rotating shaft 303a that rotatably supports the drum 303 is in a horizontal direction (including the horizontal direction).
  • a rotating shaft 303a that rotatably supports the drum 303 is in a horizontal direction (including the horizontal direction).
  • the present invention is not limited to this example.
  • the drum 303 has the rotary shaft 303a from the front side to the bottom side.
  • positioned so that it may incline downward may be sufficient.
  • a baffle 307 that can lift and drop the laundry 318 as the drum 303 rotates.
  • the laundry 318 lifted by the baffle 307 is struck against the water surface from the top of the drum 303 and is washed by tapping (mechanical force).
  • a plurality of through holes 320 are provided on the entire circumference of the drum 303. Water can be passed and vented from the water tank 302 into the drum 303 through the through holes 320.
  • a door 321 is provided on the front surface of the drum-type washing machine 301 so as to close the opening 302a of the water tank 302 so as to be freely opened and closed.
  • the opening 302a of the water tank 302 is provided with an annular sealing material (not shown) at its mouth edge.
  • the front surface side of the sealing material is in contact with the rear surface side of the door 321 and is sealed, and even when the opening 302a of the water tank 302 that swings up and down, left and right, and front and rear moves, the sealing material is deformed and the door 321 is moved. Since the back side is pressed, hermeticity is maintained.
  • the drive motor 312 that drives the drum 303 applies rotational power to the rotary shaft 303 a via the belt 306 and pulleys 304 and 305, so that the drum 303 rotates in the water tank 302.
  • a vibration detection unit 340 that measures the vibration value of the water tank 302 when the drum 303 rotates is provided in front of the upper part of the water tank 302.
  • a balancer 308A that is a first balancer is disposed at the front end, and a second balancer is disposed at the rear end.
  • a balancer 308B is provided.
  • the balancers 308A and 308B are formed in an annular container shape. In the present embodiment, the shape of the annular container of the balancer 308A is the same as the shape of the annular container of the balancer 308B.
  • viscous fluids 310A and 310B in this embodiment, low-viscosity calcium chloride aqueous solution of 4 cSt or less
  • rolling elements 309A and 309B in this embodiment, the surface of the steel ball
  • a ball coated with rubber A moving body is constituted by the rolling elements 309A and 309B and the viscous fluids 310A and 310B.
  • the amount of the viscous fluid 310A of the balancer 308A is different from the amount of the viscous fluid 310B of the balancer 308B.
  • the viscous fluid 310A of the balancer 308A is made larger than the viscous fluid 310B of the balancer 308B.
  • FIG. 20A is a cross-sectional view of a balancer 308A provided on the drum 303 of the drum type washing machine 301 according to the third embodiment of the present invention.
  • An enlarged cross-sectional view of the main part of the protrusion 329A of the balancer 308A is shown in the lower part of FIG. 20A.
  • FIG. 20B is a vertical sectional view showing the arrangement of the rolling elements 309A shown in FIG. 20A.
  • FIG. 21A is a diagram showing a schematic configuration of the drum 303 of the drum type washing machine 301 according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 21B shows the balancer 308A of the drum type washing machine 301 as viewed from the front. It is a figure which shows the protrusion 329A and rotation direction C1 at the time.
  • the protrusion 329A is formed so as not to protrude from a flat surface of the inner peripheral surface 325 where the protrusion 329A is not formed. Therefore, it may be formed at a position slightly recessed with respect to the flat surface of the inner peripheral surface 325. Thereby, it is comprised so that rolling element 309A, 309B may not contact protrusion 329A.
  • the protrusion 329A is formed in a sawtooth shape.
  • the surface on the rotation direction side of the protrusion 329A (the surface on the left side in FIG. 21B) is formed to be in the normal direction, and a space in which the viscous fluids 310A and 310B are accommodated between the protrusions 329A. Is formed.
  • the balancer 308A provided at the front end of the drum 303 and the balancer 308B provided at the rear end have the same structure.
  • the balancers 308A and 308B are disposed on the drum 303 so that the protrusions 329A face in the same direction.
  • the balancers 308A and 308B disposed on the drum 303 are positioned below the drum 303 where the viscous fluids 310A and 310B are gathered.
  • the viscous fluids 310A and 310B rotate while being scooped up by the space, and the viscous fluids 310A and 310B are pushed by the surface of the protrusion 329A in the rotational direction so that a propulsive force is applied.
  • the balancer 308B disposed at the rear end of the drum 303 has a smaller amount of the viscous fluid 310B than the balancer 308A. Therefore, the propulsive force that the protrusion 329A of the balancer 308B applies to the viscous fluid 310B is less than the propulsive force that the protrusion 329A of the balancer 308A applies to the viscous fluid 310A. Accordingly, the viscous fluid 310B of the balancer 308B has a slightly slower flow rate than the viscous fluid 310A of the balancer 308A.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of the rolling elements 309A and 309B and the viscous fluids 310A and 310B in the balancers 308A and 308B of the drum-type washing machine 301 according to the third embodiment of the present invention.
  • the rotational speed at which the rolling elements 309A and 309B start to rotate means that the rolling elements 309A and 309B housed inside the balancers 308A and 308B rotate the drum 303.
  • the balancer 308A moves to the upper side of the annular container of the 308B, and the rotation number starts the rotational movement beyond the uppermost part of the annular container.
  • FIG. 22 shows a state of the drum 303 in the dehydration process.
  • the left column shows a state where the drum 303 is stopped.
  • the state of the balancer 308A disposed at the front end portion of the drum 303 is shown at the lower left
  • the state of the balancer 308B disposed at the rear end portion of the drum 303 is shown at the upper left.
  • the rolling elements 309A and 309B and the viscous fluids 310A and 310B are biased toward the bottom of the drum 303.
  • the unbalance of the laundry 318 is also biased toward the bottom.
  • the center row shows a state in which the drum 303 is rotating at 120 rpm in the forward rotation (C1) direction. At this time, the unbalance of the laundry 318 is in a state of sticking to the inner surface of the drum 303.
  • the state of the balancer 308A is shown in the lower center, and the state of the balancer 308B is shown in the upper center.
  • the viscous fluids 310A and 310B in the balancers 308A and 308B move to the outer peripheral side of the annular containers of the balancers 308A and 308B by centrifugal force as the rotational speed of the drum 303 increases.
  • the viscous fluids 310A and 310B move to the rotation direction side of the drum 303 by the frictional resistance between the annular container inner surfaces of the balancers 308A and 308B and the viscous fluids 310A and 310B and the propulsive force by the protrusions 329A.
  • the viscous fluid 310A of the balancer 308A is configured to have a larger liquid volume than the viscous fluid 310B of the balancer 308B.
  • the viscous fluid 310A in the balancer 308A has a faster flow velocity than the viscous fluid 310B in the balancer 308B, and the viscous fluid 310A in the balancer 308A is closer to the rotation direction of the drum 303 than the viscous fluid 310B in the balancer 308B.
  • the viscous fluid 310A in the balancer 308A eventually sticks to the outer periphery of the annular container beyond the top of the annular container of the balancer 308A by centrifugal force.
  • the rolling elements 309A and 309B move to the rotation direction side of the drum 303 by the frictional resistance with the inner surfaces of the annular containers of the balancers 308A and 308B and the propulsive force of the viscous fluids 310A and 310B.
  • the rolling element 309A of the balancer 308A moves to the rotation direction side of the drum 303 with respect to the rolling element 309B of the balancer 308B by the viscous fluid 310A to which the driving force is given by the protrusion 329A.
  • the rolling elements 309A and 309B move in an asynchronous state where the synchronization is shifted.
  • the rolling elements 309 ⁇ / b> A and 309 ⁇ / b> B are not in a state of rotating together with the rotation of the drum 303 by the centrifugal force generated by the rotation speed of the drum 303 at 120 rpm.
  • the right column shows a state in which the number of rotations of the drum 303 is increased and the drum 303 is rotating in the forward rotation (C1) direction at 140 rpm.
  • the state of the balancer 308A is shown in the lower right, and the state of the balancer 308B is shown in the upper right.
  • the moving speed of the viscous fluids 310A and 310B in the balancers 308A and 308B increases due to the centrifugal force and the propulsive force from the protrusion 329A, and the outer circumferences of the annular containers of the balancers 308A and 308B It will be more spread out.
  • the viscous fluid 310A is in a state of sticking over substantially the entire periphery of the annular container.
  • the rolling element 309A is pushed up toward the top of the annular container of the balancer 308A by the frictional resistance with the inner surface of the annular container of the balancer 308A and the propulsive force of the viscous fluid 310A, and the rolling element 309A is annularly formed. Initiate rotational movement beyond the top of the container.
  • the rolling element 309A continuously rotates and moves over the uppermost portion 330 of the annular container of the balancer 308A, and the rolling element 309A rotates together with the annular container of the balancer 308A (the rolling element 309A and the annular structure).
  • the container rotates at the same rotational speed, or the rolling element 309A rotates at a rotational speed slightly delayed from the annular container).
  • the rolling element 309B moves to the upper end side than when rotating at 120 rpm, and is biased from the bottom to the top of the annular container. It stays in between.
  • the rolling element 309B starts rotating.
  • the rolling element 309A of the balancer 308A starts rotating with the rotation speed of the drum 303 being 140 rpm or more, and the rolling element 309B of the balancer 308B is 160 rpm. It is set to start rotational movement in the above state.
  • the rolling element 309A of the balancer 308A disposed at the front end portion of the drum 303 rotates and moves before the rolling element 309B of the balancer 308B disposed at the rear end portion of the drum 303. Configured to start.
  • the present invention is not limited to this example, and the rolling element 309B of the balancer 308B disposed at the rear end of the drum 303 may be configured to rotate first.
  • FIG. 23 is a schematic diagram conceptually showing the structure of a comparative example for comparison with the third embodiment of the present invention.
  • the balancer 308A, 308B having the same configuration is used, and the amounts of the viscous fluids 310A, 310B of the balancer 308A, 308B are the same.
  • the balancers 308A and 308B are both directed toward the A plane 327. Accordingly, the rolling elements 309A and 309B start to rotate and move in a state where the drum 303 rotates in the forward rotation direction (C1) at a rotation speed of 140 rpm or more.
  • the rolling elements 309A and 309B rotate and move over the uppermost portions of the annular containers of the balancers 308A and 308B in a state where the drum 303 is rotated at a rotation speed of 140 rpm or more in the forward rotation direction.
  • the rolling elements 309A and 309B of both balancers 308A and 308B start rotating at substantially the same time, the rolling elements 309A and 309B act as unbalance. That is, the rolling elements 309 ⁇ / b> A and 309 ⁇ / b> B rotate and move at the same phase (circumferential same phase position) at the front end portion and the rear end portion of the drum 303. Therefore, in the comparative example, both correction amounts of the balancers 308A and 308B that should correct the unbalance act on the drum 303 as the unbalance amount.
  • the unbalance position of the laundry 318 with respect to the drum 303 is in phase with the rotational movement of the rolling elements 309A and 309B at the front end portion and the rear end portion of the drum 303, the unbalance state further increases. This will increase the vibration.
  • FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the drum 303 and the left-right vibration value in the third embodiment of the present invention and the comparative example shown in FIG.
  • the left-right vibration value is detected by a vibration detection unit 340 provided at the upper front end of the water tank 302.
  • FIG. 24 shows a vibration value limit L1 at the time of activation.
  • This value is a value set to prevent the water tub 302 of the drum type washing machine 301 from vibrating and colliding with the outer frame of the drum type washing machine 301.
  • the time T1 is a time from when the drum 303 is rotated at 120 rpm at the time of startup, the vibration value is measured by the vibration detection unit 340, and the unbalanced state of the laundry 318 is determined.
  • the rolling elements 309A and 309B of the balancers 308A and 308B do not rotate.
  • the vibration waveform S2 indicates the vibration waveform in the present embodiment
  • the vibration waveform S21 indicates a state where the drum 303 is rotating at a rotation speed of 140 rpm (point R1: time t11).
  • the vibration value change of the vibration detection unit 340 in the state where only the rolling element 309A of the balancer 308A disposed at the front end portion of the drum 303 starts rotating is shown.
  • the vibration waveform S22 indicates a state where the drum 303 is rotating at 160 rpm (point R2: time t12).
  • point R2 time t12
  • the rotational movement of the rolling elements 309A and 309B is different in phase with respect to the circumferential direction of the drum 303 (does not overlap when viewed from the front), so that the vibration of the drum 303 does not increase as shown in the vibration waveform S22. .
  • the vibration of the water tank 302 does not exceed the vibration value limit L1, and the increase is suppressed.
  • the rolling element 309A acts to correct the unbalanced state synthesized by the laundry 318 and the rolling element 309B, and the increase in vibration of the drum 303 can be suppressed.
  • the balancers 308A and 308B in which the liquid amounts of the viscous fluid 310A and the viscous fluid 310B are different from each other can be easily realized by disposing them at the front end portion and the rear end portion of the drum 303. .
  • the vibration waveform S1 in FIG. 24 shows the vibration waveform of the device of the comparative example (comparison device) shown in FIG.
  • the rolling elements 309A and 309B of the balancers 308A and 308B disposed at the front end portion and the rear end portion of the drum 303 rotate simultaneously with the drum 303 rotating at 140 rpm (time t11). Start moving.
  • the rolling elements 309A and 309B move in the same phase, they act as an unbalanced state exceeding the correction amount of the balancers 308A and 308B, exceed the vibration value limit L1, and the vibration value of the vibration detection unit 340 You can see that it is increasing.
  • the test results shown in FIG. 24 show the case where the rotational speed is increased at a constant rotational acceleration for the drum 303 of the present embodiment and the comparison device.
  • the rolling element 309A of the balancer 308A at the front end of the drum 303 starts rotating and moving while the rotational speed of the drum 303 is 140 rpm.
  • the rolling element 309B of the balancer 308B at the rear end of the drum 303 starts rotating. Note that the time t11 when the rolling element 309A starts to rotate and the time t12 when the rolling element 309B starts to rotate vary depending on the rotational acceleration.
  • FIG. 25 shows the number of rotations of the drum 303 and the balancer 308A for setting conditions for the rolling element 309A of the balancer 308A to start rotational movement beyond the top of the annular container in the third embodiment of the present invention. It is a figure which shows the relationship with the liquid quantity of 310 A of viscous fluid accommodated in the inside.
  • the balancers 308A and 308B have 48 protrusions 329A formed in an annular container.
  • the viscous fluids 310A and 310B are calcium chloride aqueous solutions and have a viscosity of 4 cSt.
  • the amount of the viscous fluid 310A in the balancer 308A is 450 g, and the amount of the viscous fluid 310B in the balancer 308B is 500 g.
  • the rolling elements 309A and 309B have the same configuration and 20 pieces are used.
  • the rolling elements 309A and 309B have an outer diameter of 21 mm and a mass of 30 g / piece.
  • the rolling elements 309A and 309B have steel balls inside, and EPDM rubber is uniformly coated on the surface, and the hardness of the rubber is 70.
  • FIG. 25 shows the rotational speed characteristics at which the rolling elements 309A and 309B start rotational movement when the amount of the aqueous solution of calcium chloride, which is the viscous fluid 310A and 310B, is changed under the above conditions.
  • the viscous fluid 310A of the balancer 308A and the viscous fluid 310B of the balancer 308B are adjusted to increase or decrease the liquid amount at the same rate.
  • FIG. 25 shows the amount of the viscous fluid 310A of the balancer 308A.
  • the rotational speed characteristic CS1 (CW) at which the rolling element 309A of the balancer 308A starts to rotate is shown
  • the rotational speed characteristic CS2 (CCW) at which the rolling element 309B of the balancer 308B starts to rotate is shown.
  • CS1 (CW) and CS2 (CCW) the rotational speed at which the rolling elements 309A and 309B start rotational movement is the difference between the constant rotational speeds even if the liquid amounts of the viscous fluids 310A and 310B are adjusted. Is generated.
  • the amount of the calcium chloride aqueous solution, which is the viscous fluid 310A, 310B increases, the rotational speed at which the rolling elements 309A, 309B start to rotate decreases.
  • the rotational speed at which the gravity applied to the laundry 318 and the centrifugal force due to the rotation of the drum 303 balance and the laundry 318 is stuck to the inner surface of the drum 303 is about 90 to 110 rpm.
  • the primary resonance speed of the water tank 302 is about 190 to 210 rpm. Therefore, in the range of 100 rpm or more and 200 rpm or less, the rolling elements 309A and 309B start rotational movement, and between the rotational speed at which the rolling element 309A starts rotational movement and the rotational speed at which the rolling element 309B starts rotational movement. Is set on the condition that a difference of about 10 to 20 rpm is generated.
  • the vibration value in order to detect the unbalanced state of the laundry 318, can be measured by the vibration detection unit 340, and the rotational speed of the drum 303 where the rolling elements 309A and 309B do not start rotating is 120 rpm. It is. If the rotational speed of the drum 303 is 120 rpm or more and the difference between the rotational speeds at which the rolling elements 309A and 309B start rotating is about 20 rpm, the viscous fluid of the balancer 308A is based on FIG.
  • the calcium chloride aqueous solution of 310A is set to 450 g.
  • the calcium chloride aqueous solution of the viscous fluid 310B of the balancer 308B is set to 500 g.
  • the viscosity of the viscous fluids 310A and 310B is 4 cSt.
  • the rotational speed of CS1 and CS2 shown in FIG. Move down. Therefore, when the number of rotations is set to 140 rpm and 160 rpm after increasing the viscosity, adjustment is possible by reducing the amount of the viscous fluids 310A and 310B.
  • FIG. 26 shows the variation in the gap between the inner surface of the annular container and the outer periphery of the rolling elements 309A and 308B in the balancers 308A and 308B when the drum 303 of the drum type washing machine 301 in the third embodiment of the present invention is rotated. It is a figure which shows what measured the rotational characteristic.
  • the variation in the gap between the inner surface of the annular container and the outer periphery of the rolling elements 309A and 309B is adjusted and measured so as to be the same.
  • FIG. 26 shows the rotation characteristics measured by the variation in the gap between the annular container and the rolling element 309A in the balancer 308A with the drum 303 of the drum type washing machine 301 in the third embodiment of the present invention rotated.
  • the characteristic CS4 is shown when the gap variation is maximum (MAX)
  • the characteristic CS5 is shown when the variation is minimum (MIN)
  • the characteristic CS1 is shown when the variation is intermediate (CENTER).
  • the gap between the annular containers of the balancers 308A and 308B and the rolling elements 309A and 309B is 1 mm.
  • the rotational movement start rotational speed of the rolling elements 309A and 309B can be adjusted.
  • the propulsive force that propels the viscous fluids 310A and 310B in the rotational direction tends to increase. Accordingly, the propulsive force for the rolling elements 309A and 309B also increases, and the characteristics CS1 and CS2 shown in FIG. 25 shift in a direction in which the rotational speed decreases overall.
  • the relationship between the movement start rotational speed of the rolling elements 309A and 309B and the liquid amount of the viscous fluids 310A and 310B shifts from the characteristic CS1 side shown in FIG. 26 to the characteristic CS4 side. Conversely, when the gap is reduced, the characteristic CS1 side is shifted to the characteristic CS5 side.
  • the variation in the gap between the annular containers of the balancers 308A and 308B and the rolling elements 309A and 309B can be adjusted by increasing or decreasing the liquid amounts of the viscous fluids 310A and 310B.
  • the gap between the annular containers of the balancers 308A and 308B and the rolling elements 309A and 309B can be adjusted by adjusting the inner and outer diameters of the annular containers or by adjusting the diameters of the rolling elements 309A and 309B. Even when such adjustment is performed, it is possible to adjust the number of rotations of the drum 303 on which the rolling elements 309A and 309B rotate by adjusting the amounts of the viscous fluids 310A and 310B.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating changes in the rolling element movement start rotation speed of the rolling element 309A due to variations in hardness of the EPDM rubber coated on the surface of the rolling element 309A of the balancer 308A according to the third embodiment of the present invention. is there.
  • the characteristic at the maximum hardness (MAX) in the variation in hardness of the surface of the rolling element 309A of the balancer 308A is the characteristic CS6
  • the characteristic at the minimum hardness (MIN) is the characteristic CS7
  • the intermediate hardness (CENTER) is The characteristic is shown as characteristic CS1.
  • the rotational speed at which the rolling movement of the rolling element 309A starts is shifted to the higher rotational speed side.
  • the above-described test is performed, and the balancers 308A and 308B containing the moving bodies composed of the rolling elements 309A and 309B and the viscous fluids 310A and 310B are disposed at the front end portion and the rear end portion of the drum 303, respectively.
  • the balancers 308A and 308B have different amounts of the viscous fluid 310A and the viscous fluid 310B.
  • the rotational speed at which the rolling elements 309A and 309B start to rotate is equal to or lower than the primary resonant rotational speed (190 to 210 rpm) of the water tank 302 and the drum 303 of the laundry 318. It can be set to a rotational speed (90 to 110 rpm) or more that can maintain the state of sticking to the inner peripheral surface. Furthermore, the difference in rotational speed at which the rolling elements 309A and 309B in the balancers 308A and 308B arranged at the front end portion and the rear end portion of the drum 303 start rotating can be set to about 10 to 20 rpm.
  • the viscous fluids 310A and 310B in the balancers 308A and 308B an aqueous calcium chloride solution is used, the viscosity is 4 cSt, and the liquid volume is 450 g.
  • the rolling elements 309A and 309B are steel balls, and the surface thereof is coated with EPDM rubber so that its hardness is 70.
  • the viscous fluids 310A and 310B may be used as the viscous fluids 310A and 310B.
  • the viscosity of the liquid used as the viscous fluids 310A and 310B may be a viscosity of 1 cSt or higher. Even when the viscosity is changed, the rolling elements 309A and 309B start to rotate by adjusting at least one of the fluid amount of the viscous fluids 310A and 310B and the friction coefficient of the rolling elements 309A and 309B.
  • the number of rotations to be set is set to be equal to or less than the primary resonance rotation number (190 to 210 rpm) of the water tank 302 and the rotation number (90 to 110 rpm) that can maintain the state where the laundry 318 is stuck to the inner peripheral surface of the drum 303. be able to.
  • a metal sphere, a glass sphere, or a rubber sphere having a specific gravity equivalent to a steel sphere may be used as a sphere serving as the center of the rolling elements 309A and 309B.
  • friction is generated between the inner surfaces of the annular containers of the balancers 308A and 308B and the surfaces of the rolling elements 309A and 309B, such as EPDM, silicon rubber, nylon, urethane, or polyethylene, as a coating material for the rolling elements 309A and 309B.
  • Other materials may be used as long as they are materials.
  • the hardness of the surfaces of the rolling elements 309A and 309B is such that the rotational speed at which the rolling elements 309A and 309B start to rotate is equal to or lower than the primary resonance rotational speed (190 to 210 rpm) of the water tank 302 and the drum 303 of the laundry 318.
  • the present invention is not limited to this number.
  • the propulsive force for propelling the viscous fluids 310A and 310B in the rotation direction is weakened, so that the drag force against the rolling elements 309A and 309B is also weakened. Therefore, the characteristic CS1 and the characteristic CS2 shown in FIG. 25 shift in a direction in which the rotational movement start rotational speed increases as a whole.
  • the number of protrusions 329A is reduced and the number of rotations of the drum 303 on which the rolling elements 309A and 309B rotate is set to 140 rpm and 160 rpm, respectively, the amounts of the viscous fluids 310A and 310B are increased. Adjustment is possible. Conversely, when increasing the number of projections 329A formed, the number of viscous fluids 310A and 310B can be reduced to adjust the number of rotations of the drum 303 on which the rolling elements 309A and 309B rotate. It is.
  • the surface hardness of the rolling elements 309A and 309B is set to 70.
  • the friction coefficient between the annular container inner surfaces of the balancers 308A and 308B and the rolling elements 309A and 309B changes. Thereby, the rotational movement start rotation speed of rolling elements 309A and 309B can be changed.
  • the rolling elements 309A and 309B are easily moved (friction is reduced). Further, when the hardness of the rolling elements 309A and 309B is lowered, the rolling elements 309A and 309B are difficult to move (the friction is large).
  • the rotational speed can be adjusted by increasing the amount of the viscous fluids 310A and 310B. Conversely, when the hardness of the rolling elements 309A and 309B is low, the rotational speed can be adjusted by reducing the amount of the viscous fluids 310A and 310B.
  • the configuration is not limited to the above-described conditions as long as the configuration has a constant rotational speed difference. If the rotational movement start rotational speeds of the rolling element 309A of the balancer 308A and the rolling element 309B of the balancer 308B are different, the rolling elements 309A and 309B of the balancer 308A and 308B start moving simultaneously at the start of dehydration (comparison) Occurrence of unbalance in the apparatus) can be prevented.
  • the protrusion 329A having an asymmetric shape with respect to the rotational direction of the drum 303 generates a propulsive force in the rotational direction with respect to the viscous fluids 310A and 310B, and the rolling member 309A is moved in the rotational direction by the propulsive force. Is.
  • the protrusion 329A may have any shape as long as it can generate a propulsive force with respect to the viscous fluids 310A and 310B. Therefore, it is not limited to the shape and number of the embodiments described above.
  • the viscous fluids 310A and 310B are configured using the same material, but different viscous materials may be used for the viscous fluid 310A and the viscous fluid 310B. Also in this case, the liquid amount can be adjusted so that the difference between the rotational movement start rotational speeds of the rolling elements 309A and 309B becomes a desired rotational speed.
  • the rolling elements 309A and 309B and the viscous fluids 310A and 310B are housed in the balancers 308A and 308B, but only the rolling elements or only the viscous fluid may be used.
  • the rolling elements 309A and 309B have been described using spheres, but may have other shapes as long as the rolling elements 309A and 309B can move freely within the annular containers of the balancers 308A and 308B.
  • the rolling element 309A of the balancer 308A starts to rotate at the rotation speed of the drum 303 at 140 rpm
  • the rolling element 309B of the balancer 308B starts to rotate at the rotation speed of the drum 303 at 160 rpm.
  • the number of rotations at which the rolling elements 309A and 309B start rotating is appropriately selected according to conditions such as the shape and weight of the drum, and is not limited to the above number of rotations.
  • the hardness of the rolling elements 109A, 209A, and 309A of the balancers 108A, 208A, and 308A and the rolling force of the balancers 108B, 208B, and 308B are compared with those of the first embodiment to the third embodiment.
  • the hardness of the moving bodies 109B, 209B, and 309B is different.
  • the time when the rolling elements 109A, 209A, and 309A start to rotate can be varied by changing the hardness.
  • the number of rotations at which the rolling elements 109A, 209A, and 309A of the balancers 108A, 208A, and 308A start to rotate (the time to reach the number of rotations) and the rolling elements 109B, 209B, and 309B of the balancers 108B, 208B, and 308B start to rotate and move.
  • the hardness of the rolling elements 109A, 209A, and 309A and the hardness of the rolling elements 109B, 209B, and 309B are selected so that the difference from the number of rotations to be performed (time to reach the number of rotations) becomes a desired number of rotations.
  • This embodiment is between the rolling elements 109A, 209A, 309A of the balancers 108A, 208A, 308A located at the front end and the rolling elements 109B, 209B, 309B of the balancers 108B, 208B, 308B located at the rear end.
  • a difference can be provided in the rotational speed at which the rotational movement is started. Therefore, this configuration can prevent the vibrations of the drums 103, 203, and 303 from increasing.
  • the spherical material that is the center of the rolling elements 109A, 209A, and 309A may be different from the spherical material that is the center of the rolling elements 109B, 209B, and 309B.
  • the weights of the rolling elements 109A, 209A, 309A and the rolling elements 109B, 209B, 309B can be made different.
  • the amount of movement by the propulsive force of the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B can be made different.
  • the time required for the rolling elements 109A, 209A, and 309A of the balancers 108A, 208A, and 308A to start rotational movement may be set to a desired time (rotation speed). it can.
  • the weight of the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B is adjusted by adjusting at least one of the material and diameter of the sphere that is the center of the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B. It is possible to set by.
  • the quantity of the rolling elements 109A, 209A, 309A accommodated in the annular containers of the balancers 108A, 208A, 308A is different from the quantity of the rolling elements 109B, 209B, 309B accommodated in the annular containers of the balancers 108B, 208A, 308A. May be.
  • the number of rotations at which the rolling elements 109A, 209A, 309A of the balancers 108A, 208A, 308A start rotational movement ( Time) and the number of rotations (time) at which the rolling elements 109B, 209B, and 309B of the balancers 108B, 208B, and 308B start rotational movement can be set to a desired number of rotations (time).
  • the drum type washing machine of the present embodiment has the same basic configuration as that described in the first to fourth embodiments. Therefore, the description is omitted and only different parts are described.
  • the annular containers of the balancers 108A, 208A, and 308A and the annular containers of the balancers 108B, 208B, and 308B are formed in the same size.
  • one annular container is formed smaller than the other annular container.
  • the annular container is made smaller, its internal space is also reduced. Accordingly, at least one of the hardness, weight, quantity of the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B, the liquid amount of the viscous fluid 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B, and the viscosity is appropriately selected. select.
  • the difference from the rotation speed (time) can be set to a desired rotation speed (time).
  • annular containers of the balancers 108A, 208A, and 308A and the annular containers of the balancers 108B, 208B, and 308B are formed in the same size, and the internal space of one annular container is smaller than the internal space of the other annular container. It may be formed.
  • At least one of the hardness, weight, quantity of the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B and the liquid amount and viscosity of the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B is determined. Select as appropriate.
  • the difference from the rotation speed (time) can be set to a desired rotation speed (time).
  • the drum-type washing machines 101, 201, 301 have the drums 103, 203, 303 rotatably supported by the horizontal or inclined rotating shafts 103a, 203a, 303a.
  • it has the cyclic
  • balancers 108A, 208A, 308A which are first balancers disposed at the front end portions of the drums 103, 203, 303, and a second balancer disposed at the rear end portions of the drums 103, 203, 303.
  • the balancers 108B, 208B, and 308B are provided.
  • first balancer and the second balancer are rotated at the rotational speed at which the movable body in the annular container of the first balancer starts to rotate beyond the top of the annular container when the drums 103, 203, and 303 are started to rotate.
  • rotational speed at which the moving body in the annular container of the second balancer starts to rotate over the uppermost part of the annular container is configured to be different.
  • the moving bodies of the balancers 108A, 208A, and 308A at the front ends of the drums 103, 203, and 303 and the moving bodies of the balancers 108B, 208B, and 308B at the rear ends are different from each other.
  • the rotational movement is started beyond the uppermost part of the annular container at the number of rotations.
  • the moving body of a front-end part and a rear-end part moves with a mutually different phase, and can suppress a vibration increase.
  • the annular containers of the first balancer and the second balancer accommodate the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B and the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B, respectively, and rotate.
  • Protrusions 129, 229A, 229B, and 329A are formed in a predetermined shape asymmetric with respect to the direction.
  • the first balancer and the second balancer have a configuration in which the protrusions 129, 229A, 229B, and 329A are disposed on the drums 103, 203, and 303 so that they face in different directions when viewed from the front. May be.
  • the protrusions 129, 229A, 229B, and 329A having an asymmetric shape with respect to the rotation direction become viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, and 310B.
  • the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B are moved by applying a drag force. For this reason, the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B at the front end portion and the rear end portion can move at phases different from each other, and vibration increase can be suppressed.
  • each annular container of the first balancer and the second balancer accommodates the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B and the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B, and a protrusion. It has bodies 129, 229A, 229B, 329A.
  • the first balancer protrusions 129, 229A, and 329A and the second balancer protrusions 129, 229B, and 329A may be formed in different shapes.
  • the protrusions 129, 229A, 229B, and 329A having different shapes from each other have a resistance against the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, and 310B when the drums 103, 203, and 303 start to rotate. Is added to move the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B. For this reason, the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B at the front end portion and the rear end portion can move at phases different from each other, and vibration increase can be suppressed.
  • each annular container of the first balancer and the second balancer accommodates the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B and the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B, and a protrusion. It has bodies 129, 229A, 229B, 329A. The number of protrusions 129, 229A, and 329A formed on the annular container of the first balancer is different from the number of protrusions 129, 229B, and 329A formed on the annular container of the second balancer. May be.
  • the protrusions 129, 229A, 229B, 329A, and 329B that are formed in different numbers when the drums 103, 203, and 303 start to rotate have the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, and 310B.
  • the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B are moved by applying a resistance to the above. For this reason, the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B at the front end portion and the rear end portion can move at phases different from each other, and vibration increase can be suppressed.
  • the annular containers of the first balancer and the second balancer accommodate rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B and viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B, respectively. Furthermore, it has protrusions 129, 229A, 229B, and 329A, and the volume of the space between the protrusions 129, 229A, and 329A of the first balancer and the space between the protrusions 129, 229B, and 329A of the second balancer A configuration with a different volume may be used.
  • the protrusions 129, 229A, 229B, and 329A having different volumes of spaces between the protrusions when the drums 103, 203, and 303 start to rotate have the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, A drag force is applied to 310B to move the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B.
  • the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B at the front end portion and the rear end portion can move at phases different from each other, and vibration increase can be suppressed.
  • the annular containers of the first balancer and the second balancer accommodate the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B and the viscous fluids 110A, 110B, and the protrusions 129, 229A, 229B, 329A. have. Then, the propulsive force of the first balancer projections 129, 229A, 329A on the viscous fluids 110A, 210A, 310A and the propulsion force of the second balancer projections 129, 229B, 329A on the viscous fluids 110B, 210B, 310B May be different from each other.
  • the protrusions 129, 229A, 229B, and 329A having different propulsive forces with respect to the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, and 310B when the drums 103, 203, and 303 start to rotate become the viscous fluid 110A.
  • 110B, 210A, 210B, 310A, 310B drag is applied to move the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B.
  • the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B at the front end portion and the rear end portion can move at phases different from each other, and vibration increase can be suppressed.
  • Each of the first and second balancer annular containers accommodates at least the viscous fluid 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B, and the viscous fluid 110A, 210A, 310A of the first balancer annular container.
  • the amount of liquid and the amount of viscous fluid 110B, 210B, 310A of the annular container of the second balancer may be different.
  • the protrusions 129, 229A, 229B, and 329A resist the viscous fluids 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, and 310B having different liquid amounts when the drums 103, 203, and 303 start to rotate. Is added to move the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B. For this reason, the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B at the front end portion and the rear end portion can move at phases different from each other, and vibration increase can be suppressed.
  • each of the annular containers of the first balancer and the second balancer accommodates at least the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B, and the rolling elements 109A, 209A, 309A of the annular container of the first balancer.
  • the number of rolling elements 109B, 209B, 309B of the annular container of the second balancer may be different.
  • each of the annular containers of the first balancer and the second balancer accommodates at least the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B, and the rolling elements 109A, 209A, 309A of the annular container of the first balancer.
  • the hardness of the rolling elements 109B, 209B, and 309B of the annular container of the second balancer may be different.
  • each of the annular containers of the first balancer and the second balancer accommodates at least rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B, and the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B It is comprised from the spherical body used as the center, and the coating material given to the spherical surface. Further, the material of the spheres of the rolling elements 109A, 209A, 309A of the first balancer annular container and the material of the spheres of the rolling elements 109B, 209B, 309B of the second balancer annular container may be different. Good.
  • first balancer may be different from the second balancer in size.
  • the viscous fluid 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B may be configured to be an aqueous calcium chloride solution.
  • the aqueous calcium chloride solution is used as the viscous fluid 110A, 110B, 210A, 210B, 310A, 310B in the annular container, it can be used as an antifreeze liquid even in a low temperature environment. Furthermore, it is possible to realize a structure that is almost as economical as water. Further, since the viscosity is low, even when the temperature change in the usage environment is large, the width of the viscosity change is small, and the influence on the moving rotational speed of the rolling element can be minimized, and the stable rolling elements 109A and 109B are obtained. , 209A, 209B, 309A, 309B can be realized.
  • rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, and 309B may be configured to be balls.
  • the rolling elements 109A, 109B, 209A, 209B, 309A, 309B in the annular container can be easily moved. Furthermore, by using a steel ball, the specific gravity can be further increased and the correction amount can be increased.
  • the balancer moving bodies provided at the front end portion and the rear end portion of the drum can be moved in different phases, and vibration can be reliably reduced in a short time.
  • the special effect that it can be achieved can be produced. That is, when the mobile body in the balancer starts to move, the mobile body itself can be prevented from being imbalanced and cannot be started, and stable dehydration startup can be performed. Therefore, the present invention is useful as a drum-type washing machine for home use and business use, and a cleaning device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)

Abstract

 ドラム式洗濯機(101)であって、水平または傾斜した回転軸(103a)により回転可能に支持されたドラム(103)と、ドラム(103)を回転駆動する駆動モータ(112)と、ドラム(103)を収容する水槽(102)とを備えている。また、転動体(109A,109B)および粘性流体(110A,110B)のうち少なくともいずれかを含む移動体を収納する環状容器を有し、ドラム(103)の前端部に配設される第1のバランサ、および、ドラム(103)の後端部に配設される第2のバランサを備えている。さらに、第1のバランサおよび第2のバランサは、ドラム(103)の回転起動時に、第1のバランサの環状容器内の移動体が環状容器最上部を越えて回転移動を開始する回転数と、第2のバランサの環状容器内の移動体が環状容器最上部を越えて回転移動を開始する回転数とが、異なるように構成されている。

Description

ドラム式洗濯機
 本発明は、水平または傾斜した回転軸を有するドラム内で、洗濯物の洗い、すすぎ、および脱水が行われるドラム式洗濯機に関する。
 従来から、水平または傾斜した回転軸を有するドラム式洗濯機の脱水工程において、洗濯物がドラム内で不均一な状態、すなわちアンバランスな状態になる場合がある。脱水工程中にこのアンバランスな状態が発生した場合、ドラムの回転軸に偏った力が加わり、振動が発生する。この振動の振幅は、回転ドラムの回転速度の2乗に比例して増大する。この振動のために、洗濯機自体が移動する、または、騒音が激しくなり、所定の回転速度以上で運転することができなくなる等の問題が発生する。
 この問題を解決し、洗濯物のアンバランスによる振動を低減するために、ドラムに自動バランサ装置が設けられている洗濯機がある。
 自動バランサ装置としては、粘性流体(一般的にはオイルまたは塩化カルシウム水溶液)を使用した流体バランサ装置や、転動体(一般的には金属球が用いられる。以下、ボールと称する)を使用したボールバランサ装置が知られている。
 流体バランサ装置では、ドラムの内周に、径方向に複数の層に分離して粘性流体が収納された環状容器が取り付けられている。環状容器の各層内には、外周面から内周面側に向かって複数の隔壁が形成されている。隔壁と内周面との間に粘性流体の通路が形成されている。これにより、粘性流体の移動を隔壁により制限しながら、偏心荷重を生じさせるアンバランス体に対して、粘性流体が自動的にアンバランスを打ち消す位置に移動する、力学現象を利用した流体バランサ装置を実現することができる。流体バランサ装置は、粘性流体がアンバランスを打ち消す位置に移動する速度が速いので、アンバランスを短時間に解消することができる利点を有している。
 また、ボールバランサ装置は、ドラムの内周に取り付けられた環状容器内に、回転方向(周方向)に自由度をもつ複数のボールを備えている。ボールバランサ装置は、偏心荷重を生じさせるアンバランス体に対して、ボールが自動的にアンバランスを打ち消す位置に移動する力学現象を利用したバランス装置である。ボールバランサ装置は、粘性流体と比較してボール自体が重いため、大きなアンバランスが発生した場合でもアンバランスを軽減することができる利点を有している。
 また、自動バランサ装置において、ボールと粘性流体とからなる移動体が封入された構成も知られている。この構成により、流体バランサ装置の長所とボールバランサ装置の長所とを兼ね備えた構成を実現することができる。
 さらに、水平または傾斜した回転軸を有するドラム式洗濯機においては、ドラムの前端側でアンバランスが生じる場合、および、ドラムの後端側でアンバランスが生じる場合がある。そのため、ドラムの前端部および後端部それぞれに自動バランサ装置が配設されている(例えば、特許文献1を参照)。
 しかしながら、水平または傾斜した回転軸を有するドラム式洗濯機において、アンバランスによる偏心荷重は、ドラムの前後方向の異なる位置に、異なる重量で発生する。したがって、アンバランスが、ドラム内部にどのように発生しているかは不明である。
 このようなドラム式洗濯機の起動時において、アンバランスの原因となる洗濯物の位置に対する自動バランサ装置の移動体の位置を特定することは難しい。このため、ドラムの前端部および後端部に自動バランサ装置が配設された構成においては、自動バランサ装置の動作が不確実になり、短時間で確実に振動を低減することが困難な場合がある。
特開2012-122576号公報
 本発明は、上述した従来の課題に鑑みてなされたものであり、短時間で確実に振動の低減を図ることのできるドラム式洗濯機を提供するものである。
 本発明のドラム式洗濯機は、水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持されたドラムと、ドラムを回転駆動する駆動モータと、ドラムを収容する水槽と、転動体および粘性流体のうち少なくともいずれかを含む移動体を収納する環状容器を有し、ドラムの前端部に配設される第1のバランサ、および、ドラムの後端部に配設される第2のバランサとを備えている。また、第1のバランサおよび第2のバランサは、ドラムの回転起動時に、第1のバランサの環状容器内の移動体が環状容器最上部を越えて回転移動を開始する回転数と、第2のバランサの環状容器内の移動体が環状容器最上部を越えて回転移動を開始する回転数とが、異なるように構成されている。
 このような構成により、ドラムの前端部と後端部それぞれに設けられたバランサの移動体を、互いに異なる位相で移動させることができ、短時間で確実に振動の低減を図ることができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機内部の概略構成を示す模式図である。 図2Aは、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムの前端部に設けられたバランサの断面図である。 図2Bは、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムの後端部に設けられたバランサの断面図である。 図2Cは、図2Aに示された転動体の配置を示す垂直方向断面図である。 図3Aは、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムの概略構成を示す図である。 図3Bは、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機のバランサを正面から見たときの突起体および回転方向を示す図である。 図3Cは、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機のバランサを正面から見たときの突起体および回転方向を示す図である。 図4は、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機のバランサにおける、転動体、および粘性流体の動作を説明するための図である。 図5は、本発明の第1の実施の形態と対比するための比較例の構成を概念的に示す模式図である。 図6は、本発明の第1の実施の形態、および、図5に示される比較例における、ドラムの回転数と左右振動値との関係を示す図である。 図7は、本発明の第1の実施の形態において、粘性流体である塩化カルシウム水溶液の液量を変化させた場合の、転動体が回転移動を開始する回転数の特性を示す図である。 図8は、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムを回転させた状態で、バランサにおける環状容器と転動体との隙間のばらつきによる回転特性を計測したものを示す図である。 図9は、本発明の第1の実施の形態のバランサの転動体の表面にコーティングされたEPDMゴムの硬度のばらつきによる、転動体の転動体移動開始回転数の変化を示す図である。 図10は、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機内部の概略構成を示す模式図である。 図11Aは、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムの前端部に設けられたバランサの断面図である。 図11Bは、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムの後端部に設けられたバランサの断面図である。 図11Cは、図11Aに示された転動体の配置を示す垂直方向断面図である。 図12Aは、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムの概略構成を示す図である。 図12Bは、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機のバランサを正面から見たときの突起体および回転方向を示す図である。 図12Cは、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機のバランサを正面から見たときの突起体および回転方向を示す図である。 図13は、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機のバランサにおける、転動体、および粘性流体の動作を説明するための図である。 図14は、本実施の形態の第2の実施の形態と対比するための比較例の構成を概念的に示す模式図である。 図15は、本発明の第2の実施の形態、および、図14に示される比較例における、ドラムの回転数と左右振動値との関係を示す図である。 図16は、本発明の第2の実施の形態において、バランサの転動体が環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する条件を設定するための、ドラムの回転数と、バランサ内に収容される粘性流体の液量との関係を示す図である。 図17は、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムを回転させた状態で、バランサにおける環状容器と転動体との隙間のばらつきによる回転特性を計測したものを示す図である。 図18は、本発明の第2の実施の形態のバランサの転動体の表面にコーティングされたEPDMゴムの硬度のばらつきによる、転動体の転動体移動開始回転数の変化を示す図である。 図19は、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機内部の概略構成を示す模式図である。 図20Aは、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムに設けられるバランサの断面図である。 図20Bは、図20Aに示された転動体の配置を示す垂直方向断面図である。 図21Aは、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムの概略構成を示す図である。 図21Bは、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機のバランサを正面から見たときの突起体および回転方向を示す図である。 図22は、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機のバランサにおける、転動体、および粘性流体の動作を説明するための図である。 図23は、本発明の第3の実施の形態と対比するための比較例の構成を概念的に示す模式図である。 図24は、本発明の第3の実施の形態、および、図23に示される比較例における、ドラムの回転数と左右振動値との関係を示す図である。 図25は、本発明の第3の実施の形態において、バランサの転動体が環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する条件を設定するためのドラムの回転数と、バランサ内に収容される粘性流体の液量との関係を示す図である。 図26は、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機のドラムを回転させた状態で、バランサにおける環状容器内面と転動体外周との隙間のばらつきによる回転特性を計測したものを示す図である。 図27は、本発明の第3の実施の形態のバランサの転動体の表面にコーティングされたEPDMゴムの硬度のばらつきによる、転動体の転動体移動開始回転数の変化を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
 (第1の実施の形態)
 図1は、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機101内部の概略構成を示す模式図である。
 ドラム式洗濯機101の内部には、有底円筒状の水槽102が収容されている。水槽102は、ばね124とダンパ119とによって弾性的に支持されている。水槽102の内部には、有底円筒状のドラム103が収容されている。ドラム式洗濯機101の正面側には、水槽102の開口部102aを通してドラム103内に通じる開口部103bが設けられている。
 ドラム103は、ドラム103を回転支持する回転軸103aが、実質的に水平方向(水平方向を含む)となるように配設されている。なお、本発明はこの例に限定されず、例えば、洗濯物118の取り出し易さ、および、洗浄時の節水性を考慮して、ドラム103が、その回転軸103aが正面側から底面側に向けて下向きに傾斜するように配置された構成であってもよい。
 ドラム103の内部には、ドラム103の回転に伴って洗濯物118を持ち上げて落とすことのできるバッフル107が設けられている。ドラム103が回転駆動することにより、バッフル107によって持ち上げられた洗濯物118は、ドラム103の上部から水面に叩きつけられ、叩き洗い(機械力)によって洗浄がなされる。さらに、ドラム103の全周には、複数の透孔120が設けられている。透孔120を介して、水槽102からドラム103内に通水および通気することができる。
 また、ドラム式洗濯機101の前面には、水槽102の開口部102aを開閉自在に閉塞する扉121が設けられている。水槽102の開口部102aの口縁には、環状のシール材(図示せず)が装着されている。シール材の前面側は、扉121の背面側に当接して密閉し、上下、左右、および前後方向に揺動する水槽102の開口部102aが動いた場合でも、シール材が変形して扉121の背面側を押圧するので、密閉性が維持される。
 ドラム103の開口部103b側を前端部、開口部103bの反対側を後端部とすると、前端部に第1のバランサであるバランサ108Aが設けられ、後端部に第2のバランサであるバランサ108Bが設けられている。バランサ108A,108Bは、環状の容器状に形成されており、それぞれの環状容器内に、粘性流体110A,110B(本実施の形態では、4cSt以下の低粘性の塩化カルシウム水溶液)、および、転動体109A,109B(本実施の形態では、鋼球表面にゴムのコーティングをしたボール)を収容して構成されている。転動体109A,109Bと、粘性流体110A,110Bとにより移動体が構成されている。
 ドラム103を駆動する駆動モータ112が、ベルト106およびプーリ104,105を介して回転軸103aに回転動力を加えることにより、ドラム103は、水槽102内で回転する。ドラム103の回転時における水槽102の振動値を計測する振動検知部140は、水槽102の上部前方に設けられている。
 図2Aは、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機101のドラム103の前端部に設けられたバランサ108Aの断面図である。図2Aの下部には、バランサ108Aの突起体129の要部拡大断面図が示されている。また、図2Bは、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機101のドラム103の後端部に設けられたバランサ108Bの断面図である。図2Bの下部には、バランサ108Bの突起体129の要部拡大断面図が示されている。図2Cは、図2Aに示された転動体109Aの配置を示す垂直方向断面図である。また、図3Aは、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機101のドラム103の概略構成を示す図であり、図3Bは、同ドラム式洗濯機101のバランサ108Aを正面から見たときの突起体129および回転方向C1を示す図であり、図3Cは、同ドラム式洗濯機101のバランサ108Bを正面から見たときの突起体129および回転方向C1を示す図である。
 ドラム103の前端部に配設されたバランサ108Aと、後端部に配設されたバランサ108Bとは、同一構造を有している。バランサ108Aは、図2Aおよび図3Aに示されるように、ドラム103の前端部から見た状態で、A面127が前側となるように配置されている。バランサ108Bは、ドラム103の前端部から見た状態で、A面127と反対側のB面128が前側となるように配置されている。このように、バランサ108Aおよびバランサ108Bが、前後逆向きにドラム103に備え付けられた構造となっている。
 図2A~図2Cに示されるように、バランサ108A,108Bそれぞれの環状容器内の、内周面125と外周面126との間には、転動体109A,109Bと、粘性流体110A,110Bとが、移動可能に構成されている。環状容器の内周面125側には、回転軸103a方向の片側に、突起体129が複数設けられている。内周面125の、突起体129が形成されていない平坦面は、転動体109A,109Bの半径よりも回転軸103a方向に高く形成されている(図2C参照)。また、突起体129は、内周面125の突起体129が形成されていない平坦面から突出しないように形成されている。したがって、内周面125の平坦面に対して若干奥まった位置に形成されていてもよい。これにより、転動体109A,109Bが突起体129に接触しないように構成されている。
 突起体129は、鋸歯状に形成されている。突起体129の回転方向側の面(図3Bにおいては、向かって左側の面)は、法線に対して鋭角に形成され、回転方向とは反対側の面(図3Bにおいては、向かって右側の面)は、法線に対して鈍角に形成されている。突起体129は、中央部分がやや高くなるような緩やかな曲線で形成されている。
 ドラム103の前端部に配設されたバランサ108Aは、ドラム103が脱水工程時のドラム103の回転方向C1に回転すると、粘性流体110Aが集まっているドラム103の下方位置で、突起体129間の空間によって粘性流体110Aが掬い上げられながら回転する。このとき、突起体129の回転方向側の面は、粘性流体110Aを押して推進力を与えるように作用する。
 一方、ドラム103の後端部に配設されたバランサ108Bにおいては、図3Cに示されるように、突起体129の回転方向側の面(図3Cにおいて向かって左側の面)は、法線に対して鈍角に形成されており、回転方向前方側から後方側になるにしたがって、内径側から外径側に位置する曲面形状になっている。
 ドラム103が回転方向C1に回転すると、バランサ108Bの突起体129は、回転方向側の曲面が粘性流体110Bを押すように作用する。しかしながら、突起体129の回転方向側の面は鈍角に形成されているため、バランサ108Bの突起体129が粘性流体110Bを押すように作用する力は、バランサ108Aの突起体129が粘性流体110Aを押すように作用する力よりも弱い。よって、バランサ108Bの粘性流体110Bの流速は、バランサ108Aの粘性流体110Aに比較して遅い流速となる。
 なお、バランサ108Bの突起体129が粘性流体110Bを押す力は、突起体129の回転方向側の面の法線に対する角度を調整することにより調整することが可能である。
 図4は、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機101のバランサ108A,108Bにおける、転動体109A,109B、および粘性流体110A,110Bの動作を説明するための図である。
 本実施の形態において、転動体109A,109Bが回転移動を開始する回転数(回転移動開始回転数)とは、バランサ108A,108Bの内部に収納された転動体109A,109Bが、ドラム103の回転数の上昇に伴って、バランサ108A,108Bの環状容器の上方側に移動し、環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する回転数をいう。
 図4においては、正面から見た、脱水工程におけるドラム103の様子が示されている。図4中、左側の列には、ドラム103が停止している状態が示されている。図4中、左下には、ドラム103の前端部に配設されたバランサ108Aの状態が示され、左上には、ドラム103の後端部に配設されたバランサ108Bの状態が示されている。いずれにおいても、ドラム103が停止している状態では、転動体109A,109B、および、粘性流体110A,110Bは、ドラム103の底部に偏っている。このとき、洗濯物118のアンバランスも底部に偏った状態となっている。
 図4中、中央の列には、ドラム103が正回転(C1)方向に、120rpmで回転している状態が示されている。このとき、洗濯物118のアンバランスはドラム103の内面に張り付いている状態とする。図4中、中央下には、バランサ108Aの状態が示され、中央上には、バランサ108Bの状態が示されている。
 ドラム103が回転を開始すると、ドラム103の回転数の上昇に伴って、バランサ108A,108B内の粘性流体110A,110Bが、遠心力によりバランサ108A,108Bの環状容器の外周側に移動する。また、粘性流体110A,110Bは、バランサ108A,108Bの環状容器内面と粘性流体110A,110Bとの摩擦抵抗、および、突起体129の作用により、ドラム103の回転方向側に移動する。
 バランサ108Aの突起体129は、突起体129間の空間で粘性流体110Aを押し易い形状となっているのに対し、バランサ108Bの突起体129は、粘性流体110Bを押し出す作用が弱い形状となっている。これにより、バランサ108A内の粘性流体110Aの流速は、バランサ108B内の粘性流体110Bの流速よりも速くなり、バランサ108A内の粘性流体110Aは、バランサ108B内の粘性流体110Bよりもドラム103の回転方向側に移動した状態となる。
 ドラム103の回転数がさらに増大すると、やがて、バランサ108A内の粘性流体110Aは、遠心力により、バランサ108Aの環状容器の最上部を越えて環状容器外周に張り付いた状態となる。
 転動体109A,109Bは、バランサ108A,108Bの環状容器内面との摩擦抵抗、および、粘性流体110A,110Bの推進力によって、ドラム103の回転方向側に移動する。バランサ108Aの転動体109Aは、突起体129により押される粘性流体110Aによって、バランサ108Bの転動体109Bよりもドラム103の回転方向側に移動する。
 これにより、バランサ108A,108Bにおいて、転動体109A,109Bは、それぞれ同期のずれた、非同期の状態で移動する。ここで、ドラム103の120rpmの回転数による遠心力では、転動体109A,109Bは、ドラム103の回転と共回りする状態にはなっていない。
 図4中、右側の列には、ドラム103の回転数が上昇し、ドラム103が正回転(C1)方向に140rpmで回転している状態が示されている。図4中、右下には、バランサ108Aの状態が示され、右上にはバランサ108Bの状態が示されている。
 ドラムの回転数の上昇に伴って、バランサ108A,108B内の粘性流体110A,110Bは、遠心力、および、突起体129の作用によって移動速度が増大し、バランサ108A,108Bの環状容器外周に、より広がった状態となる。バランサ108Aにおいては、粘性流体110Aに対する突起体129の作用が強いため、粘性流体110Aは、環状容器の外周部のほぼ全周にわたって張り付いた状態となる。
 バランサ108Aにおいては、転動体109Aは、バランサ108Aの環状容器内面との摩擦抵抗と、粘性流体110Aの推進力とによって、バランサ108Aの環状容器の最上部に向かって押し上げられ、転動体109Aが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。
 140rpmの回転数以上では、転動体109Aがバランサ108Aの環状容器の最上部130を連続的に越えて回転移動し、転動体109Aがバランサ108Aの環状容器と共回りする状態(転動体109Aと環状容器とが同じ回転数、または転動体109Aが環状容器からやや遅れた回転数で共に回転をする状態)となる。
 バランサ108Bにおいて、ドラム103が140rpmで回転している状態では、転動体109Bは、120rpmで回転しているときよりも上端部側に移動して、偏った状態で環状容器の底部から最上部までの間に留まった状態となる。バランサ108Bにおいて、ドラム103の回転数が160rpmを超過すると、転動体109Bが回転移動を開始する。
 このように、本実施の形態では、バランサ108Aの転動体109Aは、ドラム103の回転数が140rpm以上の状態で回転移動を開始し、バランサ108Bの転動体109Bは、ドラム103の回転数が160rpm以上の状態で回転移動を開始するように設定されている。
 なお、本実施の形態では、ドラム103の前端部に配設されるバランサ108Aの転動体109Aが、ドラム103の後端部に配設されるバランサ108Bの転動体109Bよりも先に回転移動を開始するように構成されている。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、ドラム103の後端部に配設されるバランサの転動体が先に回転移動を開始するように、バランサ108A,108Bが前後逆にドラム103に取り付けられる構成であってもよい。
 図5は、本発明の第1の実施の形態と対比するための比較例の構成を概念的に示す模式図である。
 図5に示された比較例においては、同一構成のバランサ108A,108Bを用いて、バランサ108A,108Bが、それぞれのA面127が同一方向(図5の例では前方)を向くように、ドラム103の前端部および後端部に配設された構成である。こうすると、バランサ108A,108Bの突起体129は、法線に対して鋭角な面が回転方向側を向き、粘性流体110A,110Bを押し易い形状の面が回転方向側に向いていることとなる。これにより、ドラム103が正回転方向(C1)に140rpm以上の回転数で回転した状態で、転動体109A,109Bが回転移動を開始する構成となる。
 図5に示される比較装置では、ドラム103が正回転方向に140rpm以上の回転数で回転した状態で、転動体109A,109Bが、バランサ108A,108Bの環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。両方のバランサ108A,108Bの転動体109A,109Bが、ほぼ同時に回転移動を開始するため、転動体109A,109Bがアンバランスとして作用する。すなわち、転動体109A,109Bが、ドラム103の前端部と後端部とで同位相(円周状の同位相位置)で回転移動を行う。したがって、比較例では、ドラム103に、アンバランスを補正するべきバランサ108A,108Bの両方の補正量が、アンバランス量として作用してしまうことになる。
 また、ドラム103に対する洗濯物118のアンバランス位置が、ドラム103の前端部および後端部の転動体109A,109Bの回転移動と同位相となった場合には、さらにアンバランス状態が増加することになり、振動を増長することとなる。
 図6は、本発明の第1の実施の形態、および、図5に示される比較例における、ドラム103の回転数と左右振動値との関係を示す図である。
 ここで、左右振動値は、水槽102の上部前端部に設けられた振動検知部140によって検出されている。
 図6においては、起動時における振動値限度L1が示されている。この値は、ドラム式洗濯機101の水槽102が振動して、ドラム式洗濯機101の外枠と衝突することを防止するために設定された値である。また、時間T1は、起動時に120rpmでドラム103を回転させ、振動検知部140によって振動値が計測され、洗濯物118のアンバランス状態が判定されるまでの時間である。この時間T1における回転数では、バランサ108A,108Bの転動体109A,109Bは、回転移動しない。
 さらに、振動波形S2は、本実施の形態における振動波形を示し、振動波形S21は、ドラム103が回転数140rpmで回転している状態(点R1:時間t11)を示している。ここでは、ドラム103の前端部に配設されたバランサ108Aの転動体109Aのみが回転移動を開始した状態での振動検知部140の振動値変化が示されている。また、振動波形S22は、160rpmでドラム103が回転している状態(点R2:時間t12)を示している。振動波形S22としては、ドラム103後端部のバランサ108Bの転動体109Bが回転移動を開始した際の振動検知部140の振動値変化が示されている。
 図6に示されるように、時間T1経過後、ドラム103の回転数が140rpmとなると、バランサ108Aの転動体109Aが、バランサ108Aの環状容器の最上部を越えて回転移動を開始するため、水槽102の振動は、波形S21に示されるとおり、増長することはない。ドラム103の回転数が160rpmまで上昇すると、バランサ108Bの転動体109Bが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。転動体109Bの回転移動が開始する時には、すでに転動体109Aは回転移動している。したがって、転動体109Aと転動体109Bの回転移動は、ドラム103の円周方向に対する位相が異なる(正面から見て重なり合わない)ため、振動波形S22に示されるとおり、ドラム103の振動は増長しない。その結果、水槽102の振動は、振動値限度L1を超えることはなく、増長が抑制される。
 例えば、洗濯物118のアンバランス位置と、転動体109Bの回転移動した位置とが同位相(重なり合った)位置に移動した場合には、転動体109Aが転動体109Bに対して異なった位相(重なり合わない)に回転移動する。これにより、転動体109Aが、洗濯物118と転動体109Bとによって合成されたアンバランス状態を補正するように作用し、ドラム103の振動の増長を抑制することができる。
 以上の通り、本実施の形態は、前端部に位置するバランサ108Aの転動体109Aと、後端部に位置するバランサ108Bの転動体109Bとの間で、回転移動を開始する回転数に差を設けられた構成としている。この構成により、ドラム103の振動の増長を防止することができる。本実施の形態においては、ドラム103の回転方向に対して非対称形状の突起体129を内周面に設けた同一構成のバランサを、突起体129の向きが逆方向になるようにドラム103の前端部と後端部とに配置することで容易に実現することができる。
 図6の振動波形S1は、図5に示された比較例の装置(比較装置)の振動波形を示すものである。前述したように、比較装置では、ドラム103の前端部と後端部とに配設したバランサ108A,108Bの転動体109A,109Bが、ドラム103の回転数140rpm(時間t11)の状態で同時に回転移動を開始する。比較装置では、転動体109A,109Bが同位相で移動するために、バランサ108A,108Bの補正量を越えたアンバランス状態として作用し、振動値限度L1を超え、振動検知部140の振動値が増長していることがわかる。
 図6に示された試験結果は、本実施の形態と比較装置のドラム103について、一定回転加速度で回転数を上昇させた場合を示している。本実施の形態においては、この回転加速度の条件を変えた場合であっても、ドラム103の回転数が140rpmの状態で、ドラム103前端部のバランサ108Aの転動体109Aが回転移動を開始し、ドラム103の回転数が160rpmの状態で、ドラム103後端部のバランサ108Bの転動体109Bが回転移動を開始する。なお、転動体109Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体109Bが回転移動を開始する時間t12とは、回転加速度により変化する。
 本実施の形態では、回転加速度を変化させた場合であっても、転動体109Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体109Bが回転移動を開始する時間t12との間には、差が生じる。これにより、転動体109Aおよび転動体109Bが回転移動する位置は、ドラム103の円周方向の位置(位相)が異なるため、ドラム103の振動の増長を抑制できる。したがって、転動体109Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体109Bが回転移動を開始する時間t12とを最適化することで、振動の最小化を図ることができる。
 図7は、本発明の第1の実施の形態において、粘性流体110A,110Bである塩化カルシウム水溶液の液量を変化させた場合の、転動体109A,109Bが回転移動を開始する回転数の特性を示す図である。
 図7には、バランサ108Aの転動体109Aが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する条件を設定するための、ドラム103の回転数と、バランサ108A内に収容される粘性流体110Aの液量との関係が示されている。
 なお、バランサ108A,108Bは、同一条件となるように、粘性流体110A,110Bの液量が調整されている。
 バランサ108A,108Bは、環状容器に、突起体129が48個形成されている。粘性流体110A,110Bは、塩化カルシウム水溶液であり、粘度4cStとしたものを450g用いている。転動体109A,109Bは、同一構成であり、20個用いられている。転動体109A,109Bは、外径が直径21mm、質量が30g/個である。転動体109A,109Bは、内部に鋼球を有し、表面にEPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)のゴムが均一にコーティングされており、ゴムの硬度は70とされている。
 図7においては、バランサ108Aの転動体109Aが回転移動を開始する回転数特性CS1が示され、バランサ108Bの転動体109Bが回転移動を開始する回転数特性CS2が示されている。転動体109A,109Bが回転移動を開始する回転数は、CS1およびCS2に示されるように、粘性流体110A,110Bの液量を調整しても、一定回転数の差が生じる。粘性流体110A,110Bである塩化カルシウム水溶液の液量の増加と共に、転動体109A,109Bの回転移動を開始する回転数は低下する。
 本実施の形態において、洗濯物118に懸かる重力と、ドラム103の回転による遠心力とが均衡し、洗濯物118がドラム103の内面に張り付き状態となる回転数は、約90~110rpmである。また、水槽102の一次共振回転数が、約190~210rpmである。したがって、100rpm以上、200rpm以下の範囲で、転動体109A,109Bが回転移動を開始し、転動体109Aと転動体109Bが回転移動を開始する回転数に約10~20rpmの差を維持できることを条件として設定が行われる。
 本実施の形態において、洗濯物118のアンバランス状態を検知するために、振動検知部140で振動値を測定でき、かつ、転動体109A,109Bが回転移動を開始しないドラム103の回転数は120rpmである。ドラム103の回転数120rpm以上で、転動体109Aおよび転動体109Bがそれぞれ回転移動を開始する回転数間に20rpm程度の差を維持できることを条件とすると、図7に基づいて、塩化カルシウム水溶液の液量は450gとなる。
 また、本実施の形態では、粘性流体110A,110Bの粘度を4cStとしているが、粘性流体110A,110Bの粘度を上げる場合には、図7に示されるCS1およびCS2は、全体的に回転数が下がる方向に移行する。よって、粘度を上げた上で、回転数を140rpmおよび160rpmに設定する場合は、粘性流体110A,110Bの液量を減少させることで調整が可能である。
 バランサ108A,108Bの環状容器の内周面125と外周面126との間の間隔の寸法誤差、および、転動体109A,109Bの外径の寸法誤差により、環状容器と転動体109A,109Bとの間の隙間にはばらつきが生じる。
 図8は、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機101のドラム103を回転させた状態で、バランサ108Aにおける環状容器と転動体109Aとの隙間のばらつきによる回転特性を計測したものを示す図である。
 環状容器と転動体109A,109Bとの間の隙間のばらつきは、バランサ108Aとバランサ108Bとで同一条件となるように調整して計測している。
 図8においては、隙間のばらつきが最大(MAX)の場合を特性CS4とし、ばらつきが最小(MIN)の場合を特性CS5とし、ばらつきが中間(CENTER)の場合を特性CS1として示している。この結果によれば、転動体109Aとバランサ108Aの環状容器との隙間のばらつきが大きくなるにしたがって、転動体109Aの回転移動を開始する回転数が、高回転数側に移行することがわかる。本実施の形態では、この隙間のばらつき回転数(目標とする回転数からのばらつきによる回転数のずれ)が約10rpm以内となるように隙間のばらつきが設定されている。
 本実施の形態では、バランサ108A,108Bの環状容器と転動体109A,109Bとの隙間を1mmとしている。この隙間を調整することにより、転動体109A,109Bの回転移動開始回転数を調整することができる。隙間を減少させると、粘性流体110A,110Bを回転方向に推進する推進力が強くなる傾向がある。したがって、転動体109A,109Bに対する推進力も強くなるため、図7に示される特性CS1および特性CS2は、全体的に回転数が下がる方向に移行する。
 また、隙間を大きくすると、転動体109A,109Bの移動開始回転数と粘性流体110A,110Bの液量との関係は、図8に示される特性CS1側から特性CS4側へ移行する。逆に、隙間を小さくすると、特性CS1側から特性CS5側へ移行する。
 よって、バランサ108A,108Bの環状容器と転動体109A,109Bとの隙間のばらつきは、粘性流体110A,110Bの液量を増減させることで調整することが可能である。
 なお、バランサ108A,108Bの環状容器と転動体109A,109Bとの隙間は、環状容器の内外径の調整、または、転動体109A,109Bの直径の調整により調整可能である。このような調整を行う場合でも、粘性流体110A,110Bの液量を調整することで、転動体109A,109Bが回転移動するドラム103の回転数を調整することが可能である。
 図9は、本発明の第1の実施の形態のバランサ108Aの転動体109Aの表面にコーティングされたEPDMゴムの硬度のばらつきによる、転動体109Aの転動体移動開始回転数の変化を示す図である。
 なお、バランサ108Aの転動体109Aの硬度のばらつきと、バランサ108Bの転動体109Bの硬度のばらつきとは、同一条件となるように調整して計測がなされている。
 図9では、バランサ108Aの転動体109Aの表面の硬度のばらつきにおける最大硬度(MAX)での特性を特性CS6とし、最小硬度(MIN)での特性を特性CS7とし、中間硬度(CENTER)での特性を特性CS1として示されている。図9に示されるように、転動体109Aの硬度が上がるにしたがって、転動体109Aの回転移動を開始する回転数が、高回転数側に移行する。
 上述した試験を行って、転動体109A,109Bと、粘性流体110A,110Bとからなる移動体を収納したバランサ108A,108Bを、それぞれドラム103の前端部および後端部に配置する。バランサ108A,108Bには、環状容器内周面に回転方向に対して非対称の突起体129が設けられ、非対称の突起体129の方向が互いに逆になるように、バランサ108A,108Bがドラム103に配置される。
 このように、本実施の形態によれば、転動体109A,109Bが回転移動を開始する回転数を、水槽102の一次共振回転数(190~210rpm)以下、かつ、洗濯物118のドラム103の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができる。さらに、ドラム103の前端部および後端部に配置されたバランサ108A,108B内の転動体109A,109Bの回転移動を開始する回転数の差を、約10~20rpmに設定することができる。
 本実施の形態においては、バランサ108A,108B内の粘性流体110A,110Bとして、塩化カルシウム水溶液を用い、その粘度を4cSt、液量を450gとしている。また、転動体109A,109Bを鋼球として、その表面にEPDMゴムのコーティングを施して、その硬度を70に構成している。これらの構成、および、突起体129の形状は、一例として図示したものであり、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
 例えば、粘性流体110A,110Bとして、水、またはシリコンオイルを用いてもよい。粘性流体110A,110Bとして用いる液体の粘度を、1cSt以上の粘度としてもよい。粘度を変えた場合であっても、粘性流体110A,110Bの液量、および、転動体109A,109Bの摩擦係数のうち少なくともいずれかを調整することにより、転動体109A,109Bが回転移動を開始する回転数を、水槽102の一次共振回転数(190~210rpm)以下で、かつ、洗濯物118のドラム103の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができる。
 また、転動体109A,109Bの中心となる球体として、鋼球に相当する比重を有する金属製球、ガラス球、またはゴム球を用いてもよい。さらに、転動体109A,109B表面のコーティング材として、EPDM、シリコンゴム、ナイロン、ウレタン、またはポリエチレン等の、バランサ108A,108Bの環状容器内面と転動体109A,109B表面との間で摩擦を発生させる材料であれば、他の材料を用いてもよい。
 また、転動体109A,109B表面の硬度は、転動体109A,109Bが回転移動を開始する回転数が、水槽102の一次共振回転数(190~210rpm)以下で、かつ、洗濯物118のドラム103の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができるように、粘性流体110A,110Bの粘度および液量のうち少なくともいずれか等の調整によって可能な範囲であればよい。
 また、本実施の形態では、突起体129を48個形成した例を示したが、本発明は、この数に限定されるものではない。突起体129の個数を減少させると、粘性流体110A,110Bを回転方向に推進する推進力が弱くなるため、転動体109A,109Bに対する抗力も弱くなる。したがって、図7に示される特性CS1および特性CS2は、全体的に回転移動開始回転数が上昇する方向に移行する。
 よって、突起体129の数を減らした上で、転動体109A,109Bが回転移動するドラム103の回転数を、それぞれ140rpmおよび160rpmに設定する場合は、粘性流体110A,110Bの液量を増加させることで調整が可能である。逆に、突起体129の形成数量を増加させる場合には、粘性流体110A,110Bの液量を減少させることにより、転動体109A,109Bが回転移動するドラム103の回転数を調整することが可能である。
 また、突起体129の高さ、および、突起体129の回転方向側の面の法線に対する角度のいずれか一方を変化させることによっても、粘性流体110A,110Bを回転方向に推進する推進力は変化する。このような場合であっても、粘性流体110A,110Bの液量を減少させることにより、転動体109A,109Bが回転移動するドラム103の回転数を調整することが可能である。
 本実施の形態では、転動体109A,109Bの表面硬度を70としている。硬度を変化させると、バランサ108A,108Bの環状容器内面と転動体109A,109Bとの摩擦係数が変わる。これにより、転動体109A,109Bの回転移動開始回転数を変化させることができる。
 転動体109A,109Bの硬度が高くなると、図9に示されるCENTER(特性CS1)からMAX(特性CS6)側へ、転動体109A,109Bの回転移動開始回転数が上昇する方向に移行する。逆に、転動体109A,109Bの硬度が低くなると、CENTER(特性CS1)からMIN(特性CS7)側へ回転移動開始回転数が下降する方向に移行する。
 すなわち、転動体109A,109Bの硬度が高くなると、転動体109A,109Bが移動しやすく(摩擦が小さく)なる。また、転動体109A,109Bの硬度が低くなると、転動体109A,109Bが移動し難く(摩擦が大きく)なる。
 したがって、転動体109A,109Bの硬度が高くなる場合は、粘性流体110A,110Bの液量を増量することで回転数の調整ができる。逆に、転動体109A,109Bの硬度が低くなる場合は、粘性流体110A,110Bの液量を減量することで回転数の調整が可能である。
 また、バランサ108A,108Bの環状容器と転動体109A,109Bとの隙間についても、粘性流体110A,110Bの粘度、転動体109A,109B表面の摩擦抵抗、突起体129の形状、および突起体129の数量のうち少なくともいずれか等を調整することにより、上述した転動体109A,109Bの回転移動開始回転数の条件に設定することが可能であり、本実施の形態の例示に限定されるものではない。
 また、ドラム103の前端部と後端部とにそれぞれ配設された、バランサ108Aの転動体109Aの回転移動開始回転数と、バランサ108Bの転動体109Bの回転移動開始回転数との間で、一定回転数の差を有する構成であれば、上述した条件に限定されるものではない。バランサ108Aの転動体109Aとバランサ108Bの転動体109Bとの回転移動開始回転数が相違する構成であれば、脱水起動時にバランサ108A,108Bの転動体109A,109Bが同時に移動を開始する構成(比較装置)におけるアンバランスの発生を防止することができる。
 ドラム103の回転方向に対して非対称形状の突起体129は、粘性流体110Aを回転方向に掻き揚げながら、回転方向に推進力を発生させるものであり、その推進力によって、転動体109Aを回転方向に移動させるものである。
 したがって、突起体129は、バランサ108Aの転動体109Aとバランサ108Bの転動体109Bとの移動回転数が異なるようにすることができる形状であれば、どのような形状であってもよい。よって、本実施の形態の形状および個数に限定されるものではない。ドラム103の前端部および後端部それぞれに配設されるバランサ108A,108Bの転動体109A,109Bの回転移動を開始する回転数に、所望の差を得られるように設定することにより、本発明の効果を達成することができる。
 なお、本実施の形態では、バランサ108A,108B内に、転動体109A,109B、および粘性流体110A,110Bが収納されているが、転動体のみ、または、粘性流体のみが収納される構成であってもよい。また、転動体109A,109Bは、球体を用いて説明しているが、バランサ108A,108Bの環状容器内を自在に移動可能な形状であれば、他の形状であってもよい。
 また、本実施の形態は、バランサ108Aの転動体109Aがドラム103の回転数140rpmで回転移動を開始し、バランサ108Bの転動体109Bがドラム103の回転数160rpmで回転移動を開始するように設定された例を示したが、転動体109A,109Bが回転移動を開始する回転数は、ドラムの形状や重量等の条件により適宜選択されるものであり、上記回転数に限定されるものではない。
 (第2の実施の形態)
 次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
 図10は、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機201内部の概略構成を示す模式図である。
 ドラム式洗濯機201の内部には、有底円筒状の水槽202が収容されている。水槽202は、ばね224とダンパ219とによって弾性的に支持されている。水槽202の内部には、有底円筒状のドラム203が収容されている。ドラム式洗濯機201の正面側には、水槽202の開口部202aを通してドラム203内に通じる開口部203bが設けられている。
 ドラム203は、ドラム203を回転支持する回転軸203aが、実質的に水平方向(水平方向を含む)となるように配設されている。なお、本発明はこの例に限定されず、例えば、洗濯物218の取り出し易さ、および、洗浄時の節水性を考慮して、ドラム203が、回転軸203aが正面側から底面側に向けて下向きに傾斜するように配置された構成であってもよい。
 ドラム203の内部には、ドラム203の回転に伴って洗濯物218を持ち上げて落とすことのできるバッフル207が設けられている。ドラム203が回転駆動することにより、バッフル207によって持ち上げられた洗濯物218は、ドラム203の上部から水面に叩きつけられ、叩き洗い(機械力)によって洗浄がなされる。さらに、ドラム203の全周には、複数の透孔220が設けられている。透孔220を介して、水槽202からドラム203内に通水および通気ができる。
 また、ドラム式洗濯機201の前面には、水槽202の開口部202aを開閉自在に閉塞する扉221が設けられている。水槽202の開口部202aは、その口縁に環状のシール材(図示せず)が装着されている。シール材の前面側は、扉221の背面側に当接して密閉し、上下、左右、および前後方向に揺動する水槽202の開口部202aが動いた場合でも、シール材が変形して扉221の背面側を押圧するので、密閉性が維持される。
 ドラム203を駆動する駆動モータ212がベルト206およびプーリ204,205を介して回転軸203aに回転動力を加えることにより、ドラム203は、水槽202内で回転する。ドラム203の回転時における水槽202の振動値を計測する振動検知部240が、水槽202の上部前方に設けられている。
 ドラム203の開口部203b側を前端部、開口部203bの反対側を後端部とすると、前端部に第1のバランサであるバランサ208Aが設けられ、後端部に第2のバランサであるバランサ208Bが設けられている。バランサ208A,208Bは、環状の容器状に形成されており、それぞれの環状容器内に、粘性流体210A,210B(本実施の形態では、4cSt以下の低粘性の塩化カルシウム水溶液)、および、転動体209A,209B(本実施の形態では、鋼球表面にゴムのコーティングをしたボール)を収容して構成されている。転動体209A,209Bと、粘性流体210A,210Bとにより移動体が構成されている。
 図11Aは、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機201のドラム203の前端部に設けられたバランサ208Aの断面図である。図11Aの下部には、バランサ208Aの突起体229Aの要部拡大断面図が示されている。また、図11Bは、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機201のドラム203の後端部に設けられたバランサ208Bの断面図である。図11Bの下部には、バランサ208Bの突起体229Bの要部拡大断面図が示されている。図11Cは、図11Aに示された転動体209Aの配置を示す垂直方向断面図である。また、図12Aは、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機201のドラム203の概略構成を示す図であり、図12Bは、同ドラム式洗濯機201のバランサ208Aを正面から見たときの突起体229Aおよび回転方向C1を示す図であり、図12Cは、同ドラム式洗濯機201のバランサ208Bを正面から見たときの突起体229Bおよび回転方向C1を示す図である。
 図11A~図11Cに示されるように、バランサ208A,208Bそれぞれの環状容器内の、内周面225と外周面226との間には、転動体209A,209Bと、粘性流体210A,210Bとが、移動可能に構成されている。環状容器の内周面225側には、回転軸203a方向の片側に、突起体229A,229Bが複数設けられている。内周面225の、突起体229A,229Bが形成されていない平坦面は、転動体209A,209Bの半径よりも回転軸203a方向に高く形成されている(図11C参照)。また、突起体229A,229Bは、内周面225の突起体229A,229Bが形成されていない平坦面から突出しないように形成されている。したがって、内周面225の平坦面に対して若干奥まった位置に形成されていてもよい。これにより、転動体209A,209Bが突起体229A,229Bに接触しないように構成されている。
 突起体229A,229Bは、鋸歯状に形成されている。突起体229A,229Bの回転方向側の面(図12Bおよび図12Cにおいては、向かって左側の面)は、法線方向になるように形成され、突起体229A,229B間に粘性流体210A,210Bが収納される空間を有している。突起体229Bは、突起体229Aよりも低く形成されている。
 したがって、ドラム203の回転に伴って突起体229Aが粘性流体210Aを押すように作用する力は、突起体229Bが粘性流体210Bを押すように作用する力よりも強くなる。突起体229A,229Bは、突起体229A,229Bそれぞれの間の間隔が同じ間隔になるように形成されている。突起体229A,229Bは、バランサ208A,208Bそれぞれの環状容器に同じ個数形成されている。また、突起体229A,229Bは、突起体229A,229Bそれぞれの高さが異なるのみとなるように形成されている。
 バランサ208A,208Bは、ドラム203が脱水工程時のドラム203の回転方向C1に回転すると、粘性流体210A,210Bが集まっているドラム203の下方位置で、突起体229A,229Bによって粘性流体210A,210Bが掬い上げられながら回転する。このとき、突起体229A,229Bの回転方向側の面は、粘性流体210A,210Bを押して推進力を与えるように作用する。
 突起体229Aは、突起体229Bよりも高く形成されているので、突起体229Aが粘性流体210Aに作用する推進力は、突起体229Bが粘性流体210Bに対して作用する推進力よりも強くなる。よって、バランサ208Bの粘性流体210Bの流速は、バランサ208Aの粘性流体210Aに比較して遅い流速となる。
 本実施の形態では、突起体229Aと突起体229Bとの高さを変えることにより、粘性流体210A,210Bを押すように作用する力を変えている。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、突起体229Aと突起体229Bの高さを同じとし、突起体229Bの回転方向側の面を法線に対して鈍角(例えば、図3Cに記載されたような形状)に形成してもよい。突起体229Bが粘性流体210Bを押すように作用する力は、突起体229Bの回転側の面の法線に対する角度を調整することによって調整することができる。
 図13は、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機201のバランサ208A,208Bにおける、転動体209A,209B、および粘性流体210A,210Bの動作を説明するための図である。
 本実施の形態において、転動体209A,209Bが回転移動を開始する回転数(回転移動開始回転数)とは、バランサ208A,208Bの内部に収納された転動体209A,209Bが、ドラム203の回転数の上昇に伴って、バランサ208A,208Bの環状容器の上方側に移動し、環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する回転数をいう。
 図13においては、脱水工程におけるドラム203の様子が示されている。図13中、左側の列には、ドラム203が停止している状態が示されている。図13中、左下には、ドラム203の前端部に配設されたバランサ208Aの状態が示され、左上には、ドラム203の後端部に配設されたバランサ208Bの状態が示されている。いずれにおいても、ドラム203が停止している状態では、転動体209A,209B、および、粘性流体210A,210Bは、ドラム203の底部に偏っている。このとき、洗濯物218のアンバランスも底部に偏った状態となっている。
 図13中、中央の列には、ドラム203が正回転(C1)方向に120rpmで回転している状態が示されている。このとき、洗濯物218のアンバランスはドラム203の内面に張り付いている状態とする。図13中、中央下には、バランサ208Aの状態が示され、中央上には、バランサ208Bの状態が示されている。
 ドラム203が回転を開始すると、ドラム203の回転数の上昇に伴って、バランサ208A,208B内の粘性流体210A,210Bが、遠心力によりバランサ208A,208Bの環状容器の外周側に移動する。また、粘性流体210A,210Bは、バランサ208A,208Bの環状容器内面と粘性流体210A,210Bとの摩擦抵抗、および、突起体229A,229Bの作用により、ドラム203の回転方向側に移動する。
 バランサ208Aの突起体229Aは、突起体229Bよりも高く形成されているため、突起体229Aが粘性流体210Aに作用する力は、突起体229Bが粘性流体210Bに作用する力より大きい。これにより、バランサ208A内の粘性流体210Aは、バランサ208B内の粘性流体210Bよりも早い流速となり、バランサ208A内の粘性流体210Aは、バランサ208B内の粘性流体210Bよりもドラム203の回転方向側に移動した状態となる。
 ドラム203の回転数がさらに増大すると、やがて、バランサ208A内の粘性流体210Aは、遠心力により、バランサ208A,208Bの環状容器の最上部を越えて環状容器外周に張り付いた状態となる。
 転動体209A,209Bは、バランサ208A,208Bの環状容器内面との摩擦抵抗、および、粘性流体210A,210Bの流速によって、ドラム203の回転方向側に移動する。バランサ208Aの転動体209Aは、突起体229Aに推進力を与えられた粘性流体210Aの作用によって、バランサ208Bの転動体209Bよりもドラム203の回転方向側に移動する。
 これにより、バランサ208A,208Bにおいて、転動体209A,209B、および、粘性流体210A,210Bは、同期のずれた、非同期の状態で移動する。ここで、ドラム203の120rpmの回転数による遠心力では、転動体209A,209Bは、ドラム203の回転と共回りする状態にはなっていない。
 図13中、右側の列には、ドラム203の回転数が上昇し、ドラム203が正回転(C1)方向に140rpmで回転している状態が示されている。図4中、右下には、バランサ208Aの状態が示され、右上にはバランサ208Bの状態が示されている。
 ドラムの回転数の上昇に伴って、バランサ208A,208B内の粘性流体210A,210Bは、遠心力、および、突起体229A,229Bの作用によって移動速度が増大し、バランサ208A,208Bの環状容器外周に、より広がった状態となる。バランサ208Aにおいては、粘性流体210Aに対する突起体229Aの作用が強いため、粘性流体210Aは、環状容器の外周部のほぼ全周にわたって張り付いた状態となる。
 バランサ208Aにおいては、転動体209Aは、バランサ208Aの環状容器内面との摩擦抵抗と、粘性流体210Aの圧力とによって、バランサ208Aの環状容器の最上部に向かって押し上げられ、転動体209Aが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。
 140rpmの回転数以上では、転動体209Aがバランサ208Aの環状容器の最上部230を連続的に越えて回転移動し、転動体209Aがバランサ208Aの環状容器と共回りする状態(転動体209Aと環状容器とが同じ回転数、または転動体209Aが環状容器からやや遅れた回転数で共に回転をする状態)となる。
 バランサ208Bにおいて、ドラム203が140rpmで回転している状態では、転動体209Bは、120rpmで回転しているときよりも上端部側に移動して、偏った状態で環状容器の底部から最上部までの間に留まった状態となる。バランサ208Bにおいて、ドラム203の回転数が160rpmを超過すると、転動体209Bが回転移動を開始する。
 このように、本実施の形態では、バランサ208Aの転動体209Aは、ドラム203の回転数が140rpm以上の状態で回転移動を開始し、バランサ208Bの転動体209Bは、ドラム203の回転数が160rpm以上の状態で回転移動を開始するように設定されている。
 なお、本実施の形態では、ドラム203の前端部に配設されるバランサ208Aの転動体209Aが、ドラム203の後端部に配設されるバランサ208Bの転動体209Bよりも先に回転移動を開始するように構成している。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、ドラム203の後端部に配設されるバランサの転動体が先に回転移動を開始するように、バランサ208A,208Bを前後逆にドラム203に取り付けられる構成であってもよい。
 図14は、本実施の形態の第2の実施の形態と対比するための比較例の構成を概念的に示す模式図である。
 図14に示された比較例においては、同一構成のバランサ208A,208Bを用いて、バランサ208A,208Bが、それぞれのA面227が同一方向(図14の例では前方)を向くように、ドラム203の前端部および後端部に配設された構成である。バランサ208A,208Bの突起体の形状は、上述した本実施の形態の突起体229Aの形状であるものとする。これにより、ドラム203が正回転方向(C1)に140rpm以上の回転数で回転した状態で、転動体209A,209Bが回転移動を開始する構成となる。
 図14に示される比較装置では、ドラム203が正回転方向に140rpm以上の回転数で回転した状態で、転動体209A,209Bが、バランサ208A,208Bの環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。両方のバランサ208A,208Bの転動体209A,209Bが、ほぼ同時に回転移動を開始するため、転動体209A,209Bがアンバランスとして作用する。すなわち、転動体209A,209Bが、ドラム203の前端部と後端部で同位相(円周状の同位相位置)で回転移動を行う。したがって、比較例では、ドラム203に、アンバランスを補正するべきバランサ208A,208Bの両方の補正量が、アンバランス量として作用してしまうことになる。
 また、ドラム203に対する洗濯物218のアンバランス位置が、ドラム203の前端部および後端部の転動体209A,209Bの回転移動と同位相となった場合には、さらにアンバランス状態が増加することになり、振動を増長することとなる。
 図15は、本発明の第2の実施の形態、および、図14に示される比較例における、ドラム203の回転数と左右振動値との関係を示す図である。
 ここで、左右振動値は、水槽202の上部前端部に設けられた振動検知部240によって検出されている。
 図15においては、起動時における振動値限度L1が示されている。この値は、ドラム式洗濯機201の水槽202が振動して、ドラム式洗濯機201の外枠と衝突することを防止するために設定された値である。また、時間T1は、起動時に120rpmでドラム203を回転させ、振動検知部240によって振動値が計測され、洗濯物218のアンバランス状態が判定されるまでの時間である。この時間T1における回転数では、バランサ208A,208Bの転動体209A,209Bは、回転移動しない。
 さらに、振動波形S2は、本実施の形態における振動波形を示し、振動波形S21は、ドラム203が回転数140rpmで回転している状態(点R1:時間t11)を示している。ここでは、ドラム203の前端部に配設されたバランサ208Aの転動体209Aのみが回転移動を開始した状態での振動検知部240の振動値変化を示されている。また、振動波形S22は、160rpmでドラム203が回転している状態(点R2:時間t12)を示している。振動波形S22としては、ドラム203後端部のバランサ208Bの転動体209Bが回転移動を開始した際の振動検知部240の振動値変化が示されている。
 図15に示されるように、時間T1経過後、ドラム203の回転数が140rpmとなると、バランサ208Aの転動体209Aが、バランサ208Aの環状容器の最上部を越えて回転移動を開始するため、水槽202の振動は、波形S21に示されるとおり、増長することはない。ドラム203の回転数が160rpmまで上昇すると、バランサ208Bの転動体209Bが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。転動体209Bの回転移動が開始する時には、すでに転動体209Aが回転移動している。したがって、転動体209Aと転動体209Bの回転移動は、ドラム203の円周方向に対する位相が異なる(正面から見て重なり合わない)ため、振動波形S22に示されるとおり、ドラム203の振動は増長しない。その結果、水槽202の振動は、振動値限度L1を超えることはなく、増長が抑制される。
 例えば、洗濯物218のアンバランス位置と、転動体209Bの回転移動した位置とが同位相(重なり合った)位置に移動した場合には、転動体209Aが転動体209Bに対して異なった位相(重なり合わない)に回転移動する。これにより、転動体209Aが、洗濯物218と転動体209Bとによって合成されたアンバランス状態を補正するように作用し、ドラム203の振動の増長を抑制することができる。
 以上の通り、本実施の形態では、前端部に位置するバランサ208Aの転動体209Aと、後端部に位置するバランサ208Bの転動体209Bとの間で、回転移動を開始する回転数に差を設けた構成としている。この構成により、ドラム203の振動の増長を防止することができる。本実施の形態においては、バランサ208A,208Bそれぞれの環状容器内面に形成された突起体229A,229Bの形状を互いに異ならせることにより、容易に実現することができる。
 図15の振動波形S1は、図14に示された比較例の装置(比較装置)の振動波形を示すものである。前述したように、比較装置では、ドラム203の前端部と後端部とに配設されたバランサ208A,208Bの転動体209A,209Bが、ドラム103の回転数140rpm(時間t11)の状態で同時に回転移動を開始する。比較装置では、転動体209A,209Bが同位相で移動するために、バランサ208A,208Bの補正量を越えたアンバランス状態として作用し、振動値限度L1を超え、振動検知部240の振動値が増長していることがわかる。
 図15に示された試験結果は、本実施の形態と比較装置のドラム203について、一定回転加速度で回転数を上昇させた場合を示している。本実施の形態においては、この回転加速度の条件を変えた場合であっても、ドラム203の回転数が140rpmの状態で、ドラム203前端部のバランサ208Aの転動体209Aが回転移動を開始し、ドラム203の回転数が160rpmの状態で、ドラム203後端部のバランサ208Bの転動体209Bが回転移動を開始する。なお、転動体209Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体209Bが回転移動を開始する時間t12とは、回転加速度により変化する。
 本実施の形態では、回転加速度を変化させた場合であっても、転動体209Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体209Bが回転移動を開始する時間t12との間には、差が生じる。これにより、転動体209Aおよび転動体209Bが回転移動する位置は、ドラム203の円周方向の位置(位相)が異なるため、ドラム203の振動の増長を抑制できる。したがって、転動体209Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体209Bが回転移動を開始する時間t12とを最適化することで、振動の最小化を図ることができる。
 図16は、本発明の第2の実施の形態において、バランサ208Aの転動体209Aが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する条件を設定するための、ドラム203の回転数と、バランサ208A内に収容される粘性流体210Aの液量との関係を示す図である。なお、バランサ208A,208Bは、同一条件となるように、粘性流体210A,210Bの液量が調整されている。
 バランサ208A,208Bは、環状容器に、突起体229A,229Bが48個形成されている。粘性流体210A,210Bは、塩化カルシウム水溶液であり、粘度4cStとしたものを450g用いている。転動体209A,209Bは、同一構成であり、20個用いられている。転動体209A,209Bは、外径が直径21mm、質量が30g/個である。転動体209A,209Bは、内部に鋼球を有し、表面にEPDMのゴムが均一にコーティングされており、ゴムの硬度は70とされている。
 図16は、上記の条件で、粘性流体210A,210Bである塩化カルシウム水溶液の液量を変化させた場合の、転動体209A,209Bが回転移動を開始する回転数特性を示したものである。
 図16においては、バランサ208Aの転動体209Aが回転移動を開始する回転数特性CS1が示され、バランサ208Bの転動体209Bが回転移動を開始する回転数特性CS2が示されている。転動体209A,209Bが回転移動を開始する回転数は、CS1およびCS2に示されるように、粘性流体210A,210Bの液量を調整しても、一定回転数の差が生じる。粘性流体210A,210Bである塩化カルシウム水溶液の液量の増加と共に、転動体209A,209Bの回転移動を開始する回転数は低下する。
 本実施の形態において、洗濯物218に懸かる重力と、ドラム203の回転による遠心力とが均衡し、洗濯物218がドラム203の内面に張り付き状態となる回転数は、約90~110rpmである。また、水槽202の一次共振回転数が、約190~210rpmである。したがって、100rpm以上、200rpm以下の範囲で、転動体209A,209Bが回転移動を開始し、転動体209Aと転動体209Bが回転移動を開始する回転数に約10~20rpmの差を維持できることを条件として設定が行われている。
 本実施の形態において、洗濯物218のアンバランス状態を検知するために、振動検知部240で振動値を測定でき、かつ、転動体209A,209Bが回転移動を開始しないドラム203の回転数は120rpmである。ドラム203の回転数120rpm以上で、転動体209Aおよび転動体209Bがそれぞれ回転移動を開始する回転数間に20rpm程度の差を維持できることを条件とすると、図16に基づいて、塩化カルシウム水溶液は450gとなる。
 また、本実施の形態では、粘性流体210A,210Bの粘度を4cStとしているが、粘性流体210A,210Bの粘度を上げる場合には、図16に示されるCS1およびCS2は、全体的に回転数が下がる方向に移行する。よって、粘度を上げた上で、回転数を140rpmおよび160rpmに設定する場合は、粘性流体210A,210Bの液量を減少させることで調整が可能である。
 バランサ208A,208Bの環状容器の内面と外面との間の間隔の寸法誤差、および、転動体209A,209Bの外径の寸法誤差により、環状容器と転動体209A,209Bとの間の隙間にはばらつきが生じる。
 図17は、本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機201のドラム203を回転させた状態で、バランサ208Aにおける環状容器と転動体209Aとの隙間のばらつきによる回転特性を計測したものを示す図である。
 環状容器と転動体209A,209Bとの間の隙間のばらつきは、バランサ208Aとバランサ208Bとで同一条件となるように調整して計測している。
 図17においては、隙間のばらつきが最大(MAX)の場合を特性CS4とし、ばらつきが最小(MIN)の場合を特性CS5とし、ばらつきが中間(CENTER)の場合を特性CS1として示している。この結果によれば、転動体209Aとバランサ208Aの環状容器との隙間のばらつきが大きくなるにしたがって、転動体209Aの回転移動を開始する回転数が、高回転数側に移行することがわかる。本実施の形態では、この隙間のばらつき回転数(目標とする回転数からのばらつきによる回転数のずれ)が約10rpm以内となるように隙間のばらつきを設定する。
 本実施の形態では、バランサ208A,208Bの環状容器と転動体209A,209Bとの隙間を1mmとしている。この隙間を調整することにより、転動体209A,209Bの回転移動開始回転数を調整することができる。隙間を減少させると、粘性流体210A,210Bを回転方向に推進する推進力が強くなる傾向がある。したがって、転動体209A,209Bに対する推進力も強くなるため、図16に示される特性CS1および特性CS2は、全体的に回転数が下がる方向に移行する。
 また、隙間を大きくすると、転動体209A,209Bの移動開始回転数と粘性流体210A,210Bの液量との関係は、図17に示される特性CS1側から特性CS4側へ移行する。逆に、隙間を小さくすると、特性CS1側から特性CS5側へ移行する。
 よって、バランサ208A,208Bの環状容器と転動体209A,209Bとの隙間のばらつきは、粘性流体210A,210Bの液量を増減させることで調整することが可能である。
 なお、バランサ208A,208Bの環状容器と転動体209A,209Bとの隙間は、環状容器の内外径の調整、または、転動体209A,209Bの直径の調整により調整可能である。このような調整を行う場合でも、粘性流体210A,210Bの液量を調整することで、転動体209A,209Bが回転移動するドラム203の回転数を調整することが可能である。
 図18は、本発明の第2の実施の形態のバランサ208Aの転動体209Aの表面にコーティングされたEPDMゴムの硬度のばらつきによる、転動体209Aの転動体移動開始回転数の変化を示す図である。
 なお、バランサ208Aの転動体209Aの硬度のばらつきと、バランサ208Bの転動体209Bの硬度のばらつきとは、同一条件となるように調整して計測がなされている。
 図18では、バランサ208Aの転動体209Aの表面の硬度のばらつきにおける最大硬度(MAX)での特性を特性CS6とし、最小硬度(MIN)での特性を特性CS7とし、中間硬度(CENTER)での特性を特性CS1として示されている。図18に示されるように、転動体209Aの硬度が上がるにしたがって、転動体209Aの回転移動を開始する回転数が、高回転数側に移行する。
 上述した試験を行って、転動体209A,209Bと、粘性流体210A,210Bとからなる移動体を収納したバランサ208A,208Bを、それぞれドラム203の前端部および後端部に配置する。バランサ208A,208Bには、環状容器内周面に、突起体229Aと突起体229Bとが、異なる形状に形成され、突起体229Aが粘性流体210Aに作用する推進力と、突起体229Bが粘性流体210Bに作用する推進力を異ならせている。
 このように、本実施の形態によれば、転動体209A,209Bが回転移動を開始する回転数を、水槽202の一次共振回転数(190~210rpm)以下、かつ、洗濯物218のドラム203の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができる。さらに、ドラム203の前端部および後端部に配置されたバランサ208A,208B内の転動体209A,209Bの回転移動を開始する回転数の差を、約10~20rpmに設定することができる。
 本実施の形態においては、バランサ208A,208B内の粘性流体210A,210Bとして、塩化カルシウム水溶液を用い、その粘度を4cSt、液量を450gとしている。また、転動体209A,209Bを鋼球として、その表面にEPDMゴムのコーティングを施して、その硬度を70に構成している。これらの構成、および、突起体229A,229Bの形状は、一例として図示したものであり、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
 例えば、粘性流体210A,210Bとして、水、またはシリコンオイルを用いてもよい。粘性流体210A,210Bとして用いる液体の粘度を、1cSt以上の粘度としてもよい。粘度を変えた場合であっても、粘性流体210A,210Bの液量、および、転動体209A,209Bの摩擦係数のうち少なくともいずれかを調整することにより、転動体209A,209Bが回転移動を開始する回転数を、水槽202の一次共振回転数(190~210rpm)以下で、かつ、洗濯物218のドラム203の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができる。
 また、転動体209A,209Bの中心となる球体として、鋼球に相当する比重を有する金属製球、ガラス球、またはゴム球を用いてもよい。さらに、転動体209A,209B表面のコーティング材として、EPDM、シリコンゴム、ナイロン、ウレタン、またはポリエチレン等の、バランサ208A,208Bの環状容器内面と転動体209A,209B表面との間で摩擦を発生させる材料であれば、他の材料を用いてもよい。
 また、転動体209A,209B表面の硬度は、転動体209A,209Bが回転移動を開始する回転数が、水槽202の一次共振回転数(190~210rpm)以下で、かつ、洗濯物218のドラム203の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができるように、粘性流体210A,210Bの粘度および液量のうち少なくともいずれか等の調整によって可能な範囲であればよい。
 また、本実施の形態では、突起体229A,229Bをそれぞれ48個形成した例を示したが、本発明はこの数に限定されるものではない。突起体229A,229Bの個数を減少させると、粘性流体210A,210Bを回転方向に推進する推進力が弱くなるため、転動体209A,209Bに対する抗力も弱くなる。したがって、図16に示される特性CS1および特性CS2は、全体的に回転移動開始回転数が上昇する方向に移行する。
 よって、突起体229A,229Bの数を減らした上で、転動体209A,209Bが回転移動するドラム203の回転数を、それぞれ140rpmおよび160rpmに設定する場合は、粘性流体210A,210Bの液量を増加させることで調整が可能である。逆に、突起体229A,229Bの形成数量を増加させる場合には、粘性流体210A,210Bの液量を減少させることにより、転動体209A,209Bが回転移動するドラム203の回転数を調整することが可能である。
 また、突起体229A,229Bの高さ、および、突起体229A,229Bの回転方向側の面の法線に対する角度のいずれか一方を変化させることによっても、粘性流体210A,210Bを回転方向に推進する推進力は、変化する。このような場合であっても、粘性流体210A,210Bの液量を増減させることにより、転動体209A,209Bが回転移動するドラム203の回転数を調整することが可能である。
 本実施の形態では、転動体209A,209Bの表面硬度を70としている。硬度を変化させると、バランサ208A,208Bの環状容器内面と転動体209A,209Bとの摩擦係数が変わる。これにより、転動体209A,209Bの回転移動開始回転数を変化させることができる。
 転動体209A,209Bの硬度が高くなると、図18に示されるCENTER(特性CS1)からMAX(特性CS6)側へ、転動体209A,209Bの回転移動開始回転数が上昇する方向へ移行する。逆に、転動体209A,209Bの硬度が低くなると、CENTER(特性CS1)からMIN(特性CS7)側へ回転移動開始回転数が下降する方向へ移行する。
 すなわち、転動体209A,209Bの硬度が高くなると、転動体209A,209Bが移動しやすく(摩擦が小さい)なる。また、転動体209A,209Bの硬度が低くなると、転動体209A,209Bが移動し難く(摩擦が大きい)なる。
 したがって、転動体209A,209Bの硬度が高くなる場合は、粘性流体210A,210Bの液量を増量することで回転数の調整ができる。逆に、転動体209A,209Bの硬度が低くなる場合は、粘性流体210A,210Bの液量を減量することで回転数の調整が可能である。
 また、バランサ208A,208Bの環状容器と転動体209A,209Bとの隙間についても、粘性流体210A,210Bの粘度、転動体209A,209B表面の摩擦抵抗、突起体229A,229Bの形状、および突起体229A,229Bの数量のうち少なくともいずれか等を調整することにより、上述した転動体209A,209Bの回転移動開始回転数の条件に設定可能であり、本実施の形態の例示に限定されるものではない。
 また、ドラム203の前端部と後端部とにそれぞれ配設された、バランサ208Aの転動体209Aの回転移動開始回転数と、バランサ208Bの転動体209Bの回転移動開始回転数との間で、一定回転数の差を有する構成であれば、上述した条件に限定されるものではない。バランサ208Aの転動体209Aとバランサ208Bの転動体209Bとの回転移動開始回転数が相違する構成であれば、脱水起動時にバランサ208A,208Bの転動体209A,209Bが同時に移動を開始する構成(比較装置)におけるアンバランスの発生を防止することができる。
 ドラム203の回転方向に対して非対称形状の突起体229A,229Bは、粘性流体210A,210Aを回転方向に掻き揚げながら、回転方向に推進力を発生させるものであり、その推進力によって、転動体209Aを回転方向に移動させるものである。
 したがって、突起体229A,229Bは、粘性流体210A,210Bに対する推進力が異なる形状とすることによって、バランサ208Aの転動体209Aとバランサ208Bの転動体209Bとの移動開始回転数が異なるようにすることができる構成であれば、どのような形状であってもよい。よって、本実施の形態の形状および個数に限定されるものではない。ドラム203の前端部および後端部それぞれに配設されるバランサ208A,208Bの転動体209A,209Bの回転移動を開始する回転数に、所望の差を得られるように設定することにより、本発明の効果を達成することができる。
 なお、本実施の形態では、バランサ208A,208B内に、転動体209A,209B、粘性流体210A,210Bが収納されているが、転動体のみ、または、粘性流体のみであってもよい。また、転動体209A,209Bは、球体を用いて説明しているが、バランサ208A,208Bの環状容器内を自在に移動可能な形状であれば、他の形状であってもよい。
 また、本実施の形態は、バランサ208Aの転動体209Aがドラム203の回転数140rpmで回転移動を開始し、バランサ208Bの転動体209Bがドラム203の回転数160rpmで回転移動を開始するように設定された例を示したが、転動体209A,209Bが回転移動を開始する回転数は、ドラムの形状や重量等の条件により適宜選択されるものであり、上記回転数に限定されるものではない。
 なお、本実施の形態では、ドラム式洗濯機201を用いて説明したが、ドラム式洗濯乾燥機等であっても、脱水動作を行う機器に適用することにより、同じ効果を得ることができる。
 (第3の実施の形態)
 次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
 図19は、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機301内部の概略構成を示す模式図である。
 ドラム式洗濯機301の内部には、有底円筒状の水槽302が収容されている。水槽302は、ばね324とダンパ319とによって弾性的に支持されている。水槽302の内部には、有底円筒状のドラム303が収容されている。ドラム式洗濯機301の正面側には、水槽302の開口部302aを通してドラム303内に通じる開口部303bが設けられている。
 ドラム303は、ドラム303を回転支持する回転軸303aが、実質的に水平方向(水平方向を含む)となるように配設されている。なお、本発明はこの例に限定されず、例えば、洗濯物318の取り出し易さ、および、洗浄時の節水性を考慮して、ドラム303が、回転軸303aが正面側から底面側に向けて下向きに傾斜するように配置された構成であってもよい。
 ドラム303の内部には、ドラム303の回転に伴って洗濯物318を持ち上げて落とすことのできるバッフル307が設けられている。ドラム303が回転駆動することにより、バッフル307によって持ち上げられた洗濯物318は、ドラム303の上部から水面に叩きつけられ、叩き洗い(機械力)によって洗浄がなされる。さらに、ドラム303の全周には、複数の透孔320が設けられている。透孔320を介して、水槽302からドラム303内に通水および通気ができる。
 また、ドラム式洗濯機301の前面には、水槽302の開口部302aを開閉自在に閉塞する扉321が設けられている。水槽302の開口部302aは、その口縁に環状のシール材(図示せず)が装着されている。シール材の前面側は、扉321の背面側に当接して密閉し、上下、左右、および前後方向に揺動する水槽302の開口部302aが動いた場合でも、シール材が変形して扉321の背面側を押圧するので、密閉性が維持される。
 ドラム303を駆動する駆動モータ312がベルト306およびプーリ304,305を介して回転軸303aに回転動力を加えることにより、ドラム303は、水槽302内で回転する。ドラム303の回転時における水槽302の振動値を計測する振動検知部340が、水槽302の上部前方に設けられている。
 ドラム303の開口部303b側を前端部、開口部303bの反対側を後端部とすると、前端部に第1のバランサであるバランサ308Aが配設され、後端部に第2のバランサであるバランサ308Bが配設されている。バランサ308A,308Bは、環状の容器状に形成されている。本実施の形態では、バランサ308Aの環状容器の形状と、バランサ308Bの環状容器の形状とは、同じに形成されている。
 バランサ308A,308Bの環状容器内に、粘性流体310A,310B(本実施の形態では、4cSt以下の低粘性の塩化カルシウム水溶液)、および、転動体309A,309B(本実施の形態では、鋼球表面にゴムのコーティングをしたボール)を収容して構成されている。転動体309A,309Bと、粘性流体310A,310Bとにより移動体が構成されている。
 本実施の形態においては、バランサ308Aの粘性流体310Aの液量と、バランサ308Bの粘性流体310Bの液量とを異ならせている。本実施の形態では、バランサ308Aの粘性流体310Aを、バランサ308Bの粘性流体310Bよりも多くしている。
 図20Aは、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機301のドラム303に設けられるバランサ308Aの断面図である。図20Aの下部には、バランサ308Aの突起体329Aの要部拡大断面図が示されている。また、図20Bは、図20Aに示された転動体309Aの配置を示す垂直方向断面図である。
 また、図21Aは、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機301のドラム303の概略構成を示す図であり、図21Bは、同ドラム式洗濯機301のバランサ308Aを正面から見たときの突起体329Aおよび回転方向C1を示す図である。
 図20A~図20Bに示すように、バランサ308A,308Bそれぞれの環状容器内の、内周面325と外周面326との間には、転動体309A,309Bと、粘性流体310A,310Bとが、移動可能に構成されている。環状容器の内周面325側には、回転軸303a方向の片側に、突起体329Aが複数設けられている。内周面325の、突起体329Aが形成されていない平坦面は、転動体309A,309Bの半径よりも回転軸303a方向に高く形成されている(図20B参照)。また、突起体329Aは、内周面325の突起体329Aが形成されていない平坦面から突出しないように形成されている。したがって、内周面325の平坦面に対して若干奥まった位置に形成されていてもよい。これにより、転動体309A,309Bが突起体329Aに接触しないように構成されている。
 突起体329Aは、鋸歯状に形成されている。突起体329Aの回転方向側の面(図21Bにおいては、向かって左側の面)は、法線方向になるように形成され、突起体329A間には、粘性流体310A,310Bが収納される空間が形成されている。
 ドラム303の前端部に配設されたバランサ308Aと、後端部に設けられたバランサ308Bとは、同一構造をしている。バランサ308A,308Bは、突起体329Aが同じ方向に向くようにドラム303に配設されている。
 ドラム303に配設されたバランサ308A,308Bは、ドラム303が脱水工程時のドラム303の回転方向C1に回転すると、粘性流体310A,310Bが集まっているドラム303の下方位置で、突起体329A間の空間により粘性流体310A,310Bが掬い上げられながら回転し、突起体329Aの回転方向側の面によって、粘性流体310A,310Bが押されるようにして推進力が与えられるように作用する。
 ドラム303の後端部に配設されたバランサ308Bは、バランサ308Aよりも粘性流体310Bの液量が少ない。よって、バランサ308Bの突起体329Aが粘性流体310Bに与える推進力は、バランサ308Aの突起体329Aが粘性流体310Aに与える推進力よりも少ない。したがって、バランサ308Bの粘性流体310Bは、バランサ308Aの粘性流体310Aに比較して若干遅い流速となる。
 図22は、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機301のバランサ308A,308Bにおける、転動体309A,309B、および粘性流体310A,310Bの動作を説明するための図である。
 本実施の形態において、転動体309A,309Bが回転移動を開始する回転数(回転移動開始回転数)とは、バランサ308A,308Bの内部に収納された転動体309A,309Bが、ドラム303の回転数の上昇に伴って、バランサ308A,308Bの環状容器の上方側に移動し、環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する回転数をいう。
 図22においては、脱水工程におけるドラム303の様子が示されている。図22中、左側の列には、ドラム303が停止している状態が示されている。図22中、左下には、ドラム303の前端部に配設されたバランサ308Aの状態が示され、左上には、ドラム303の後端部に配設されたバランサ308Bの状態が示されている。いずれにおいても、ドラム303が停止している状態では、転動体309A,309B、および、粘性流体310A,310Bは、ドラム303の底部に偏っている。このとき、洗濯物318のアンバランスも底部に偏った状態となっている。
 図22中、中央の列には、ドラム303が正回転(C1)の方向に、120rpmで回転している状態が示されている。このとき、洗濯物318のアンバランスはドラム303の内面に張り付いている状態とする。図22中、中央下には、バランサ308Aの状態が示され、中央上には、バランサ308Bの状態が示されている。
 ドラム303が回転を開始すると、ドラム303の回転数の上昇に伴って、バランサ308A,308B内の粘性流体310A,310Bが、遠心力によりバランサ308A,308Bの環状容器の外周側に移動する。また、粘性流体310A,310Bは、バランサ308A,308Bの環状容器内面と粘性流体310A,310Bとの摩擦抵抗、および、突起体329Aによる推進力により、ドラム303の回転方向側に移動する。
 本実施の形態において、バランサ308Aの粘性流体310Aは、バランサ308Bの粘性流体310Bよりも液量が多く構成されている。これにより、バランサ308A内の粘性流体310Aは、バランサ308B内の粘性流体310Bよりも早い流速となり、バランサ308A内の粘性流体310Aは、バランサ308B内の粘性流体310Bよりもドラム303の回転方向側に移動した状態となる。
 ドラム303の回転数がさらに増大すると、やがて、バランサ308A内の粘性流体310Aは、遠心力によりバランサ308Aの環状容器の最上部を越えて環状容器外周に張り付いた状態となる。
 転動体309A,309Bは、バランサ308A,308Bの環状容器内面との摩擦抵抗、および、粘性流体310A,310Bの推進力によって、ドラム303の回転方向側に移動する。バランサ308Aの転動体309Aは、突起体329Aにより推進力が与えられる粘性流体310Aによって、バランサ308Bの転動体309Bよりもドラム303の回転方向側に移動する。
 これにより、バランサ308A,308Bにおいて、転動体309A,309Bは、それぞれ同期のずれた、非同期の状態で移動する。ここで、ドラム303の120rpmの回転数による遠心力では、転動体309A,309Bは、ドラム303の回転と共回りする状態にはなっていない。
 図22中、右側の列には、ドラム303の回転数が上昇し、ドラム303が正回転(C1)方向に140rpmで回転している状態が示されている。図22中、右下には、バランサ308Aの状態が示され、右上にはバランサ308Bの状態の状態が示されている。
 ドラムの回転数の上昇に伴って、バランサ308A,308B内の粘性流体310A,310Bは、遠心力、および、突起体329Aからの推進力によって移動速度が増大し、バランサ308A,308Bの環状容器外周に、より広がった状態となる。バランサ308Aにおいては、粘性流体310Aに対する突起体329Aの作用が強いため、粘性流体310Aは、環状容器の外周部のほぼ全周にわたって張り付いた状態となる。
 バランサ308Aにおいては、転動体309Aは、バランサ308Aの環状容器内面との摩擦抵抗と、粘性流体310Aの推進力とによって、バランサ308Aの環状容器の最上部に向かって押し上げられ、転動体309Aが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。
 140rpmの回転数以上では、転動体309Aがバランサ308Aの環状容器の最上部330を連続的に越えて回転移動し、転動体309Aがバランサ308Aの環状容器と共回りする状態(転動体309Aと環状容器とが同じ回転数、または転動体309Aが環状容器からやや遅れた回転数で共に回転をする状態)となる。
 バランサ308Bにおいて、ドラム303が140rpmで回転している状態では、転動体309Bは、120rpmで回転しているときよりも上端部側に移動して、偏った状態で環状容器の底部から最上部までの間に留まった状態となる。バランサ308Bにおいて、ドラム303の回転数が160rpmを超過すると、転動体309Bが回転移動を開始する。
 このように、本実施の形態では、バランサ308Aの転動体309Aは、ドラム303の回転数が140rpm以上の状態で回転移動を開始し、バランサ308Bの転動体309Bは、ドラム303の回転数が160rpm以上の状態で回転移動を開始するように設定されている。
 なお、本実施の形態では、ドラム303の前端部に配設されるバランサ308Aの転動体309Aが、ドラム303の後端部に配設されるバランサ308Bの転動体309Bよりも先に回転移動を開始するように構成している。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、ドラム303の後端部に配設されるバランサ308Bの転動体309Bが先に回転移動するように構成されていてもよい。
 図23は、本発明の第3の実施の形態と対比するための比較例の構成を概念的に示す模式図である。
 図23に示された比較例においては、同一構成のバランサ308A,308Bを用いて、バランサ308A,308Bの粘性流体310A,310Bの液量が同一となっている。また、バランサ308A,308Bは、ともにA面327方向を向いている。これにより、ドラム303が正回転方向(C1)に140rpm以上の回転数で回転した状態で、転動体309A,309Bが回転移動を開始する構成となる。
 図23に示される比較装置では、ドラム303が正回転方向に140rpm以上の回転数で回転した状態で、転動体309A,309Bが、バランサ308A,308Bの環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。両方のバランサ308A,308Bの転動体309A,309Bが、ほぼ同時に回転移動を開始するため、転動体309A,309Bがアンバランスとして作用する。すなわち、転動体309A,309Bが、ドラム303の前端部と後端部とで同位相(円周状の同位相位置)で回転移動を行う。したがって、比較例では、ドラム303に、アンバランスを補正するべきバランサ308A,308Bの両方の補正量が、アンバランス量として作用してしまうことになる。
 また、ドラム303に対する洗濯物318のアンバランス位置が、ドラム303の前端部および後端部の転動体309A,309Bの回転移動と同位相となった場合には、さらにアンバランス状態が増加することになり、振動を増長することとなる。
 図24は、本発明の第3の実施の形態、および、図23に示される比較例における、ドラム303の回転数と左右振動値との関係を示す図である。
 ここで、左右振動値は、水槽302の上部前端部に設けられた振動検知部340によって検出されている。
 図24においては、起動時における振動値限度L1が示されている。この値は、ドラム式洗濯機301の水槽302が振動して、ドラム式洗濯機301の外枠と衝突することを防止するために設定された値である。また、時間T1は、起動時に120rpmでドラム303を回転させ、振動検知部340によって振動値が計測され、洗濯物318のアンバランス状態が判定されるまでの時間である。この時間T1における回転数では、バランサ308A,308Bの転動体309A,309Bは、回転移動しない。
 さらに、振動波形S2は、本実施の形態における振動波形を示し、振動波形S21は、ドラム303が回転数140rpmで回転している状態(点R1:時間t11)を示している。ここでは、ドラム303の前端部に配設されたバランサ308Aの転動体309Aのみが回転移動を開始した状態での振動検知部340の振動値変化が示されている。また、振動波形S22は、160rpmでドラム303が回転している状態(点R2:時間t12)を示している。振動波形S22としては、ドラム303後端部のバランサ308Bの転動体309Bが回転移動を開始した際の振動検知部340の振動値変化が示されている。
 図24に示されるように、時間T1経過後、ドラム303の回転数が140rpmとなると、バランサ308Aの転動体309Aが、バランサ308Aの環状容器の最上部を越えて回転移動を開始するため、水槽302の振動は、波形S21に示されるとおり、増長することはない。ドラム303の回転数が160rpmまで上昇すると、バランサ308Bの転動体309Bが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。転動体309Bの回転移動が開始する時には、すでに転動体309Aは回転移動している。したがって、転動体309Aと転動体309Bの回転移動は、ドラム303の円周方向に対する位相が異なる(正面から見て重なり合わない)ため、振動波形S22に示されるとおり、ドラム303の振動は増長しない。その結果、水槽302の振動は、振動値限度L1を超えることはなく、増長が抑制される。
 例えば、洗濯物318のアンバランス位置と、転動体309Bの回転移動した位置とが同位相(重なり合った)位置に移動した場合には、転動体309Aが転動体309Bに対して異なった位相(重なり合わない)に回転移動する。これにより、転動体309Aが、洗濯物318と転動体309Bとによって合成されたアンバランス状態を補正するように作用し、ドラム303の振動の増長を抑制することができる。
 以上の通り、本実施の形態では、前端部に位置するバランサ308Aの転動体309Aと、後端部に位置するバランサ308Bの転動体309Bとの間で、回転移動を開始する回転数に差を設けた構成としている。この構成により、ドラム303の振動の増長を防止することができる。本実施の形態においては、粘性流体310Aと粘性流体310Bとの液量を異ならせたバランサ308A,308Bを、ドラム303の前端部と後端部とに配置することで容易に実現することができる。
 図24の振動波形S1は、図23に示された比較例の装置(比較装置)の振動波形を示すものである。前述したように、比較装置では、ドラム303の前端部と後端部とに配設したバランサ308A,308Bの転動体309A,309Bが、ドラム303の回転数140rpm(時間t11)の状態で同時に回転移動を開始する。比較装置では、転動体309A,309Bが同位相で移動するために、バランサ308A,308Bの補正量を越えたアンバランス状態として作用し、振動値限度L1を超え、振動検知部340の振動値が増長していることがわかる。
 図24に示された試験結果は、本実施の形態と比較装置のドラム303について、一定回転加速度で回転数を上昇させた場合を示している。本実施の形態においては、この回転加速度の条件を変えた場合であっても、ドラム303の回転数が140rpmの状態で、ドラム303前端部のバランサ308Aの転動体309Aが回転移動を開始し、ドラム303の回転数が160rpmの状態で、ドラム303後端部のバランサ308Bの転動体309Bが回転移動を開始する。なお、転動体309Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体309Bが回転移動を開始する時間t12とは、回転加速度により変化する。
 本実施の形態では、回転加速度を変化させた場合であっても、転動体309Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体309Bが回転移動を開始する時間t12との間には、差が生じる。これにより、転動体309Aおよび転動体309Bが回転移動する位置は、ドラム303の円周方向の位置(位相)が異なるため、ドラム303の振動の増長を抑制できる。したがって、転動体309Aが回転移動を開始する時間t11と、転動体309Bが回転移動を開始する時間t12とを最適化することで、振動の最小化を図ることができる。
 図25は、本発明の第3の実施の形態において、バランサ308Aの転動体309Aが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する条件を設定するためのドラム303の回転数と、バランサ308A内に収容される粘性流体310Aの液量との関係を示す図である。
 バランサ308A,308Bは、環状容器に、突起体329Aが48個形成されている。粘性流体310A,310Bは、塩化カルシウム水溶液であり、粘度を4cStとしている。バランサ308Aの粘性流体310Aの液量は、450gであり、バランサ308Bの粘性流体310Bの液量は、500gである。転動体309A,309Bは、同一構成であり、20個用いられている。転動体309A,309Bは、外径が直径21mm、質量が30g/個である。転動体309A,309Bは、内部に鋼球を有し、表面にEPDMのゴムが均一にコーティングされており、ゴムの硬度は70とされている。
 図25は、上記の条件で、粘性流体310A,310Bである塩化カルシウム水溶液の液量を変化させた場合の、転動体309A,309Bが回転移動を開始する回転数特性を示したものである。なお、バランサ308Aの粘性流体310Aとバランサ308Bの粘性流体310Bとは、同じ割合で液量を増減させるように調整している。図25には、バランサ308Aの粘性流体310Aの液量が示されている。
 図25においては、バランサ308Aの転動体309Aが回転移動を開始する回転数特性CS1(CW)が示され、バランサ308Bの転動体309Bが回転移動を開始する回転数特性CS2(CCW)が示されている。転動体309A,309Bが回転移動を開始する回転数は、CS1(CW)とCS2(CCW)とに示されるように、粘性流体310A,310Bの液量を調整しても、一定回転数の差を発生する。粘性流体310A,310Bである塩化カルシウム水溶液の液量の増加と共に、転動体309A,309Bの回転移動を開始する回転数は低下する。
 本実施の形態において、洗濯物318に懸かる重力と、ドラム303の回転による遠心力とが均衡し、洗濯物318がドラム303の内面に張り付き状態となる回転数は、約90~110rpmである。また、水槽302の一次共振回転数が、約190~210rpmである。したがって、100rpm以上、200rpm以下の範囲で、転動体309A,309Bが回転移動を開始し、転動体309Aが回転移動を開始する回転数と、転動体309Bが回転移動を開始する回転数との間に約10~20rpmの差を生じさせることを条件として設定が行われている。
 本実施の形態において、洗濯物318のアンバランス状態を検知するために、振動検知部340で振動値を測定でき、かつ、転動体309A,309Bが回転移動を開始しないドラム303の回転数は120rpmである。ドラム303の回転数120rpm以上で、転動体309Aおよび転動体309Bがそれぞれ回転移動を開始する回転数間に20rpm程度の差が生じることを条件とすると、図25に基づいて、バランサ308Aの粘性流体310Aの塩化カルシウム水溶液は、450gに設定される。
 また、転動体309Aと転動体309Bが回転移動を開始する回転数間に20rpm程度の差を設けるためには、バランサ308Bの粘性流体310Bの塩化カルシウム水溶液は、500gに設定される。
 また、本実施の形態では、粘性流体310A,310Bの粘度を4cStとしているが、粘性流体310A,310Bの粘度を上げる場合には、図25に示されるCS1およびCS2は、全体的に回転数が下がる方向に移行する。よって、粘度を上げた上で、回転数を140rpmおよび160rpmに設定する場合は、粘性流体310A,310Bの液量を減少させることで調整が可能である。
 バランサ308A,308Bの環状容器の内面と外面との間の間隔の寸法誤差、および、転動体309A,309Bの外径の寸法誤差により、環状容器と転動体309A,309Bとの間の隙間にはばらつきが生じる。
 図26は、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機301のドラム303を回転させた状態で、バランサ308A,308Bにおける環状容器内面と転動体309A,308B外周との隙間のばらつきによる回転特性を計測したものを示す図である。
 バランサ308A,308Bにおける環状容器内面と転動体309A,309B外周との隙間のばらつきは、同じになるように調整して計測がなされている。
 図26は、本発明の第3の実施の形態におけるドラム式洗濯機301のドラム303を回転させた状態で、バランサ308Aにおける環状容器と転動体309Aとの隙間のばらつきによる回転特性を計測したものを示す図である。
 図26においては、隙間のばらつきが最大(MAX)の場合を特性CS4とし、ばらつきが最小(MIN)の場合を特性CS5とし、ばらつきが中間(CENTER)の場合を特性CS1として示している。この結果によれば、転動体309A,309Bとバランサ308A,308Bの環状容器との隙間のばらつきが大きくなるにしたがって、転動体309Aの回転移動を開始する回転数が、高回転数側に移行することがわかる。本実施の形態では、この隙間のばらつき回転数(目標とする回転数からのばらつきによる回転数のずれ)が約10rpm以内となるように隙間のばらつきが設定されている。
 本実施の形態では、バランサ308A,308Bの環状容器と転動体309A,309Bとの隙間を1mmとしている。この隙間を調整することにより、転動体309A,309Bの回転移動開始回転数を調整することができる。隙間を減少させると、粘性流体310A,310Bを回転方向に推進する推進力が強くなる傾向がある。したがって、転動体309A,309Bに対する推進力も強くなるため、図25に示される特性CS1および特性CS2は、全体的に回転数が下がる方向に移行する。
 また、隙間を大きくすると、転動体309A,309Bの移動開始回転数と粘性流体310A,310Bの液量との関係は、図26に示される特性CS1側から特性CS4側へ移行する。逆に、隙間を小さくすると、特性CS1側から特性CS5側へ移行する。
 よって、バランサ308A,308Bの環状容器と転動体309A,309Bとの隙間のばらつきは、粘性流体310A,310Bの液量を増減させることで調整することが可能である。
 なお、バランサ308A,308Bの環状容器と転動体309A,309Bとの隙間は、環状容器の内外径の調整、または、転動体309A,309Bの直径の調整により調整可能である。このような調整を行う場合でも、粘性流体310A,310Bの液量を調整することで、転動体309A,309Bが回転移動するドラム303の回転数を調整することが可能である。
 図27は、本発明の第3の実施の形態のバランサ308Aの転動体309Aの表面にコーティングされたEPDMゴムの硬度のばらつきによる、転動体309Aの転動体移動開始回転数の変化を示す図である。
 なお、バランサ308Aの転動体309Aの硬度のばらつきと、バランサ308Bの転動体309Bの硬度のばらつきとは、同一条件となるように調整して計測がなされている。
 図27では、バランサ308Aの転動体309Aの表面の硬度のばらつきにおける最大硬度(MAX)での特性を特性CS6とし、最小硬度(MIN)での特性を特性CS7とし、中間硬度(CENTER)での特性を特性CS1として示されている。図27に示されるように、転動体309Aの硬度が上がるにしたがって、転動体309Aの回転移動を開始する回転数が、高回転数側に移行する。
 上述した試験を行って、転動体309A,309Bと、粘性流体310A,310Bとからなる移動体を収納したバランサ308A,308Bを、それぞれドラム303の前端部および後端部に配置する。バランサ308A,308Bは、粘性流体310Aと粘性流体310Bの液量を異ならせている。
 このように、本実施の形態によれば、転動体309A,309Bが回転移動を開始する回転数を、水槽302の一次共振回転数(190~210rpm)以下、かつ、洗濯物318のドラム303の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができる。さらに、ドラム303の前端部および後端部に配置されたバランサ308A,308B内の転動体309A,309Bの回転移動を開始する回転数の差を、約10~20rpmに設定することができる。
 本実施の形態においては、バランサ308A,308B内の粘性流体310A,310Bとして、塩化カルシウム水溶液を用い、その粘度を4cSt、液量を450gとしている。また、転動体309A,309Bを鋼球として、その表面にEPDMゴムのコーティングを施して、その硬度を70に構成している。これらの構成、および、突起体329Aの形状は、一例として図示したものであり、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
 例えば、粘性流体310A,310Bとして、水、またはシリコンオイルを用いてもよい。粘性流体310A,310Bとして用いる液体の粘度を、1cSt以上の粘度としてもよい。粘度を変えた場合であっても、粘性流体310A,310Bの液量、および、転動体309A,309Bの摩擦係数のうち少なくともいずれかを調整することにより、転動体309A,309Bが回転移動を開始する回転数を、水槽302の一次共振回転数(190~210rpm)以下で、かつ、洗濯物318のドラム303の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができる。
 また、転動体309A,309Bの中心となる球体として、鋼球に相当する比重を有する金属製球、ガラス球、またはゴム球を用いてもよい。さらに、転動体309A,309B表面のコーティング材として、EPDM、シリコンゴム、ナイロン、ウレタン、またはポリエチレン等の、バランサ308A,308Bの環状容器内面と転動体309A,309B表面との間で摩擦を発生させる材料であれば、他の材料を用いてもよい。
 また、転動体309A,309B表面の硬度は、転動体309A,309Bが回転移動を開始する回転数が、水槽302の一次共振回転数(190~210rpm)以下で、かつ、洗濯物318のドラム303の内周面への張り付き状態を維持できる回転数(90~110rpm)以上に設定することができるように、粘性流体310A,310Bの粘度および液量のうち少なくともいずれか等の調整によって可能な範囲であればよい。
 また、本実施の形態では、突起体329Aを48個形成した例を示したが、本発明は、この数に限定されるものではない。突起体329Aの個数を減少させると、粘性流体310A,310Bを回転方向に推進する推進力が弱くなるため、転動体309A,309Bに対する抗力も弱くなる。したがって、図25に示される特性CS1および特性CS2は、全体的に回転移動開始回転数が上昇する方向に移行する。
 よって、突起体329Aの数を減らした上で、転動体309A,309Bが回転移動するドラム303の回転数を、それぞれ140rpmおよび160rpmに設定する場合は、粘性流体310A,310Bの液量を増加させることで調整が可能である。逆に、突起体329Aの形成数量を増加させる場合には、粘性流体310A,310Bの液量を減少させることにより、転動体309A,309Bが回転移動するドラム303の回転数を調整することが可能である。
 また、本実施の形態では、転動体309A,309Bの表面硬度を70としている。硬度を変化させると、バランサ308A,308Bの環状容器内面と転動体309A,309Bとの摩擦係数が変わる。これにより、転動体309A,309Bの回転移動開始回転数を変化させることができる。
 転動体309A,309Bの硬度が高くなると、図27に示されるCENTER(特性CS1)からMAX(特性CS6)側へ、転動体309A,309Bの回転移動開始回転数が上昇する方向に移行する。逆に、転動体309A,309Bの硬度が低くなると、CENTER(特性CS1)からMIN(特性CS7)側へ回転移動開始回転数が下降する方向に移行する。
 すなわち、転動体309A,309Bの硬度が高くなると、転動体309A,309Bが移動しやすく(摩擦が小さく)なる。また、転動体309A,309Bの硬度が低くなると、転動体309A,309Bが移動し難く(摩擦が大きい)なる。
 したがって、転動体309A,309Bの硬度が高くなる場合は、粘性流体310A,310Bの液量を増量することで回転数の調整ができる。逆に、転動体309A,309Bの硬度が低くなる場合は、粘性流体310A,310Bの液量を減量することで回転数の調整が可能である。
 また、バランサ308A,308Bの環状容器と転動体309A,309Bとの隙間についても、粘性流体310A,310Bの粘度、転動体309A,309B表面の摩擦抵抗、突起体329Aの形状、および突起体329Aの数量のうち少なくともいずれか等を調整することにより、上述した転動体309A,309Bの回転移動開始回転数の条件に設定することが可能であり、本実施の形態の例示に限定されるものではない。
 また、ドラム303の前端部と後端部とにそれぞれ配設された、バランサ308Aの転動体309Aの回転移動開始回転数と、バランサ308Bの転動体309Bの回転移動開始回転数との間で、一定回転数の差を有する構成であれば、上述した条件に限定されるものではない。バランサ308Aの転動体309Aとバランサ308Bの転動体309Bとの回転移動開始回転数が相違する構成であれば、脱水起動時にバランサ308A,308Bの転動体309A,309Bが同時に移動を開始する構成(比較装置)におけるアンバランスの発生を防止することができる。
 ドラム303の回転方向に対して非対称形状の突起体329Aは、粘性流体310A,310Bに対して回転方向に推進力を発生させるものであり、その推進力によって、転動体309Aを回転方向に移動させるものである。
 したがって、突起体329Aは、粘性流体310A,310Bに対して推進力を発生できる形状であれば、どのような形状であってもよい。よって、上述した実施の形態の形状や個数に限定されるものではない。
 また、本実施の形態では、粘性流体310A,310Bは、同じ材料を用いて構成しているが、粘性流体310Aと粘性流体310Bとで異なる粘性の材料を用いてもよい。この場合にも、転動体309Aと転動体309Bの回転移動開始回転数の差が所望の回転数となるように、液量を調整することが可能である。
 なお、本実施の形態では、バランサ308A,308B内に、転動体309A,309B、および粘性流体310A,310Bが収納されているが、転動体のみ、または、粘性流体のみであってもよい。また、転動体309A,309Bは、球体を用いて説明しているが、バランサ308A,308Bの環状容器内を自在に移動可能な形状であれば、他の形状であってもよい。
 また、本実施の形態は、バランサ308Aの転動体309Aがドラム303の回転数140rpmで回転移動を開始し、バランサ308Bの転動体309Bがドラム303の回転数160rpmで回転移動を開始するよう設定された例を示したが、転動体309A,309Bが回転移動を開始する回転数は、ドラムの形状や重量等の条件により適宜選択されるものであり、上記回転数に限定されるものではない。
 (第4の実施の形態)
 次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。本実施の形態のドラム式洗濯機は、第1の実施の形態から第3の実施の形態までで説明したものと、基本的な構成が共通する。よって、その説明は省略し、異なる部分についての説明を行う。
 本実施の形態では、第1の実施の形態から第3の実施の形態までと比較して、バランサ108A,208A,308Aの転動体109A,209A,309Aの硬度とバランサ108B,208B,308Bの転動体109B,209B,309Bの硬度とを異ならせている。
 図9等に示されるように、硬度を変化させることにより、転動体109A,209A,309Aが回転移動を開始する時間を異ならせることができる。バランサ108A,208A,308Aの転動体109A,209A,309Aが回転移動を開始する回転数(回転数に達する時間)と、バランサ108B,208B,308Bの転動体109B,209B,309Bが回転移動を開始する回転数(回転数に達する時間)との差が、所望の回転数となるように、転動体109A,209A,309Aの硬度と転動体109B,209B,309Bの硬度とを選択する。
 本実施の形態は、前端部に位置するバランサ108A,208A,308Aの転動体109A,209A,309Aと、後端部に位置するバランサ108B,208B,308Bの転動体109B,209B,309Bとの間で、回転移動を開始する回転数に差を設けることができる。したがって、この構成により、ドラム103,203,303の振動の増長を防止することができる。
 また、転動体109A,209A,309Aの中心となる球体の材料と、転動体109B,209B,309Bの中心となる球体の材料とを異ならせてもよい。材料を異ならせることにより、転動体109A,209A,309Aと転動体109B,209B,309Bの重量を異ならせることができる。重量を異ならせることにより、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bの推進力による移動量を異ならせることができる。したがって、転動体109A,209A,309Aの重量と転動体109B,209B,309Bの重量を適宜選択することにより、バランサ108A,208A,308Aの転動体109A,209A,309Aが回転移動を開始する時間(回転数)と、バランサ108B,208B,308Bの転動体109B,209B,309Bが回転移動を開始する時間(回転数)との差が、所望の時間(回転数)となるように設定することができる。
 なお、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bの重量は、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bの中心となる球体の材料および直径のうち少なくともいずれかを調整することにより設定することが可能である。
 さらに、バランサ108A,208A,308Aの環状容器に収納する転動体109A,209A,309Aの数量と、バランサ108B,208A,308Aの環状容器に収納する転動体109B,209B,309Bの数量とを異ならせてもよい。
 転動体109A,209A,309Aの数量と転動体109B,209B,309Bの数量とを適宜選択することにより、バランサ108A,208A,308Aの転動体109A,209A,309Aが回転移動を開始する回転数(時間)と、バランサ108B,208B,308Bの転動体109B,209B,309Bが回転移動を開始する回転数(時間)との差が、所望の回転数(時間)となるように設定することができる。
 (第5の実施の形態)
 次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。本実施の形態のドラム式洗濯機は、第1の実施の形態から第4の実施の形態までで説明したものと、基本的な構成が共通する。よって、その説明は省略し、異なる部分についての説明を行う。
 上述した第1の実施の形態から第4の実施の形態においては、バランサ108A,208A,308Aの環状容器と、バランサ108B,208B,308Bの環状容器とは、同じ大きさに形成されていた。
 本実施の形態では、一方の環状容器が、他方の環状容器よりも小さく形成されている。環状容器を小さくすると、その内部空間も小さくなる。したがって、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bの硬度、重量、数量、ならびに、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bの液量、および粘性のうち少なくともいずれかを適宜選択する。これにより、バランサ108A,208A,308Aの転動体109A,209A,309Aが回転移動を開始する回転数(時間)と、バランサ108B,208B,308Bの転動体109B,209B,309Bが回転移動を開始する回転数(時間)との差が、所望の回転数(時間)となるように設定することができる。
 また、バランサ108A,208A,308Aの環状容器と、バランサ108B,208B,308Bの環状容器とを、同じ大きさに形成し、一方の環状容器の内部空間を、他方の環状容器の内部空間より小さく形成してもよい。
 この場合も、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bの硬度、重量、数量、ならびに、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bの液量および粘性のうち少なくともいずれかを適宜選択する。これにより、バランサ108A,208A,308Aの転動体109A,209A,309Aが回転移動を開始する回転数(時間)と、バランサ108B,208B,308Bの転動体109B,209B,309Bが回転移動を開始する回転数(時間)との差が、所望の回転数(時間)となるように設定することができる。
 なお、第1の実施の形態~第5の実施の形態では、ドラム式洗濯機を用いて説明を行ったが、ドラム式洗濯乾燥機等であっても、脱水動作をおこなう機器においては、上述の構成を適用することにより、同じ効果が得られる。
 以上述べたように、本発明の各実施の形態のドラム式洗濯機101,201,301は、水平または傾斜した回転軸103a,203a,303aにより回転可能に支持されたドラム103,203,303と、ドラム103,203,303を回転駆動する駆動モータ112,212,312と、ドラム103,203,303を収容する水槽102,202,302とを備えている。また、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bおよび粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bのうち少なくともいずれかを含む移動体を収納する環状容器を有している。また、ドラム103,203,303の前端部に配設される第1のバランサであるバランサ108A,208A,308A、および、ドラム103,203,303の後端部に配設される第2のバランサであるバランサ108B、208B,308Bを備えている。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサは、ドラム103,203,303の回転起動時に、第1のバランサの環状容器内の移動体が環状容器最上部を越えて回転移動を開始する回転数と、第2のバランサの環状容器内の移動体が環状容器最上部を越えて回転移動を開始する回転数とが、異なるように構成されている。
 このような構成により、ドラム103,203,303の前端部のバランサ108A、208A,308Aの移動体と後端部のバランサ108B,208B,308Bの移動体とが、互いに異なるドラム103,203,303の回転数で環状容器最上部を超えて回転移動を開始することとなる。これにより、前端部と後端部の移動体が、互いに異なる位相で移動することにより、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bおよび粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bを収納するとともに、回転方向に対して非対称な所定の形状に形成された突起体129,229A,229B,329Aを有している。また、第1のバランサおよび第2のバランサは、それぞれの突起体129,229A,229B,329Aが、正面から見て異なる方向を向くようにドラム103,203,303に配設された構成であってもよい。
 このような構成により、ドラム103,203,303の回転起動時に、回転方向に対して非対称形状の突起体129,229A,229B,329Aが、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bおよび粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bを収納するとともに、突起体129,229A,229B,329Aを有している。そして、第1のバランサの突起体129,229A,329Aと、第2のバランサの突起体129,229B,329Aとが、異なる形状に形成された構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、互いに異なる形状の突起体129,229A,229B,329Aが、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bおよび粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bを収納するとともに、突起体129,229A,229B,329Aを有している。そして、第1のバランサの環状容器に形成される突起体129,229A,329Aの数と、第2のバランサの環状容器に形成される突起体129,229B,329Aの数とが異なる構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、形成された個数の異なる突起体129,229A,229B,329A,329Bが、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bおよび粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bを収納する。さらに、突起体129,229A,229B,329Aを有し、第1のバランサの突起体129、229A,329A間の空間の容積と、第2のバランサの突起体129,229B,329A間の空間の容積とが異なる構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、突起体間の空間の容積が異なる突起体129,229A,229B,329Aが、粘性流体110A,110B、210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bおよび粘性流体110A,110Bを収納するとともに、突起体129,229A,229B,329Aを有している。そして、第1のバランサの突起体129,229A,329Aの粘性流体110A,210A,310Aに対する推進力と、第2のバランサの突起体129,229B,329Aの粘性流体110B,210B,310Bに対する推進力とが異なる構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bに対する推進力が異なる突起体129,229A,229B,329Aが、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、少なくとも粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bを収納し、第1のバランサの環状容器の粘性流体110A,210A,310Aの液量と、第2のバランサの環状容器の粘性流体110B,210B,310Aの液量とが異なる構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、突起体129,229A,229B,329Aが、液量の異なる粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、少なくとも転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを収納し、第1のバランサの環状容器の転動体109A,209A,309Aの個数と、第2のバランサの環状容器の転動体109B,209B,309Bの個数とが異なる構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、突起体129,229A,229B,329Aが、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて、個数の異なる転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、少なくとも転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを収納し、第1のバランサの環状容器の転動体109A,209A,309Aの硬度と、第2のバランサの環状容器の転動体109B,209B,309Bの硬度とが異なる構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、突起体129,229A,229B,329Aが、粘性流体110A,110B、210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて、互いに硬度の異なる転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサおよび第2のバランサそれぞれの環状容器は、少なくとも転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを収納し、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bは、中心となる球体と、球体表面に施されるコーティング材とから構成されている。さらに、第1のバランサの環状容器の転動体109A,209A,309Aの球体の材料と、第2のバランサの環状容器の転動体109B,209B,309Bの球体の材料とが異なる構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、突起体129,229A,229B,329Aが、粘性流体110A,110B、210A,210B,310A,310Bに対して抗力を加えて、球体の材料の異なる転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、第1のバランサの大きさと、第2のバランサの大きさとが異なる構成であってもよい。
 このような構成によっても、ドラム103,203,303の回転起動時に、突起体129,229A,229B,329Aが、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bに対して異なる大きさの抗力を加えて、転動体109A,109B、209A,209B,309A,309Bを移動させる。このため、前端部と後端部の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが、互いに異なった位相で移動することができ、振動増長を抑制することができる。
 また、粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bは、塩化カルシウム水溶液である構成であってもよい。
 このような構成により、環状容器内の粘性流体110A,110B,210A,210B,310A,310Bとして塩化カルシウム水溶液を使用しているので、低温環境でも不凍液として使用できる。さらに、水とほぼ同様に経済性に優れた構成を実現することができる。また、低粘性であることで、使用環境の温度変化が大きい場合でも粘性変化の幅が小さく、転動体の移動回転数に及ぼす影響を最小限にすることができ、安定した転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bの移動開始回転数を実現できる。
 また、転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bは、ボールである構成であってもよい。
 これにより、環状容器内の転動体109A,109B,209A,209B,309A,309Bが容易に移動できる。さらに、鋼球を用いることにより、より比重を高くし、補正量を大きくすることができる。
 以上述べたように、本発明によれば、ドラムの前端部と後端部それぞれに設けられたバランサの移動体を、互いに異なる位相で移動させることができ、短時間で確実に振動の低減を図ることができる、という格別な効果を奏することができる。つまり、バランサ内の移動体が移動開始する際に、その移動体自身がアンバランスを発生させて起動不可とすることを防止し、安定した脱水起動をおこなうことができる。よって、本発明は、家庭用、および業務用のドラム式洗濯機、ならびにクリーニング装置等として有用である。
 101,201,301  ドラム式洗濯機
 102,202,302  水槽
 102a,103b,202a,203b,302a,303b  開口部
 103,203,303  ドラム
 103a,203a,303a  回転軸
 104,105,204,205,304,305  プーリ
 106,206,306  ベルト
 107,207,307  バッフル
 108A,108B,208A,208B,308A,308B  バランサ
 109A,109B,209A,209B,309A,309B  転動体
 110A,110B,210A,210B,310A,310B  粘性流体
 112,212,312  駆動モータ
 118,218,318  洗濯物
 119,219,319  ダンパ
 120,220,320  透孔
 121,221,321  扉
 124,224,324  ばね
 125,225,325  内周面
 126,226,326  外周面
 127,227,327  A面
 128  B面
 129,229A,229B,329A  突起体
 140,240,340  振動検知部

Claims (14)

  1. 水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持されたドラムと、
    前記ドラムを回転駆動する駆動モータと、
    前記ドラムを収容する水槽と、
    転動体および粘性流体のうち少なくともいずれかを含む移動体を収納する環状容器を有し、前記ドラムの前端部に配設される第1のバランサ、および、前記ドラムの後端部に配設される第2のバランサとを備え、
    前記第1のバランサおよび前記第2のバランサは、前記ドラムの回転起動時に、前記第1のバランサの前記環状容器内の前記移動体が前記環状容器最上部を越えて回転移動を開始する回転数と、前記第2のバランサの前記環状容器内の前記移動体が前記環状容器最上部を越えて回転移動を開始する回転数とが、異なるように構成されたドラム式洗濯機。
  2. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、前記転動体および前記粘性流体を収納するとともに、回転方向に対して非対称な所定の形状に形成された突起体を有し、
    前記第1のバランサおよび前記第2のバランサは、それぞれの前記突起体が、正面から見て異なる方向を向くように前記ドラムに配設された
    請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  3. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、前記転動体および前記粘性流体を収納するとともに、突起体を有し、
    前記第1のバランサの前記突起体と、前記第2のバランサの前記突起体とが、異なる形状に形成された請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  4. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、前記転動体および前記粘性流体を収納するとともに、突起体を有し、
    前記第1のバランサの前記環状容器に形成される前記突起体の数と、前記第2のバランサの前記環状容器に形成される前記突起体の数とが異なる
    請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  5. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、前記転動体および前記粘性流体を収納するとともに、突起体を有し、
    前記第1のバランサの前記突起体間の空間の容積と、前記第2のバランサの前記突起体間の空間の容積とが異なる
    請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  6. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、前記転動体および前記粘性流体を収納するとともに、突起体を有し、
    前記第1のバランサの前記突起体の前記粘性流体に対する推進力と、前記第2のバランサの前記突起体の前記粘性流体に対する推進力とが異なる
    請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  7. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、少なくとも前記粘性流体を収納し、
    前記第1のバランサの前記環状容器の前記粘性流体の液量と、前記第2のバランサの前記環状容器の前記粘性流体の液量とが異なる
    請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  8. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、少なくとも前記転動体を収納し、
    前記第1のバランサの前記環状容器の前記転動体の個数と、前記第2のバランサの前記環状容器の前記転動体の個数とが異なる
    請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  9. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、少なくとも前記転動体を収納し、
    前記第1のバランサの前記環状容器の前記転動体の硬度と、前記第2のバランサの前記環状容器の前記転動体の硬度とが異なる
    請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  10. 前記第1のバランサおよび前記第2のバランサそれぞれの前記環状容器は、少なくとも前記転動体を収納し、
    前記転動体は、中心となる球体と、前記球体表面に施されるコーティング材とから構成され、
    前記第1のバランサの前記環状容器の前記転動体の前記球体の材料と、前記第2のバランサの前記環状容器の前記転動体の前記球体の材料とが異なる
    請求項1に記載のドラム式洗濯機。
  11. 前記第1のバランサの大きさと、前記第2のバランサの大きさとが異なる
    請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載のドラム式洗濯機。
  12. 前記粘性流体は、塩化カルシウム水溶液である
    請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のドラム式洗濯機。
  13. 前記転動体は、ボールである
    請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のドラム式洗濯機。
  14. 前記転動体は、ボールである
    請求項8から請求項10までのいずれか1項に記載のドラム式洗濯機。
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