(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物が投入される回転ドラムと、
該回転ドラムを内置する外槽と、
該外槽を内置する外枠と、
前記回転ドラムを駆動する駆動モータが含まれる回転ドラム駆動系と、を備え、
前記回転ドラムは、前記洗濯物が投入されるドラム槽と、前記回転ドラムの回転バランスをとる流体バランスリングと、を有し、
前記回転ドラムの回転軸の一端側を支持した片持ち支持の回転支持機構であって、他端側に前記流体バランスリングを配置した洗濯機において、
前記回転ドラムの回転バランスを調整するカウンターウエイトを収納する凹部が、前記回転ドラムの前側に設けられることを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
請求項１に記載の洗濯機において、
前記凹部は、前記流体バランスリングに設けられることを特徴とする洗濯機。
【請求項３】
請求項２に記載の洗濯機において、
前記凹部は、前記流体バランスリングの内周側に設けられることを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ドラムを備える洗濯機のアンバランス低減に関する。この発明の洗濯機は洗濯機能だけを備えた洗濯機、洗濯と乾燥を行う洗濯乾燥機を含む。
【背景技術】
【０００２】
このアンバランス低減に係る洗濯機は、例えば、特開平６−２６９５９３号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
特許文献１に示す洗濯機は、リントフィルタによるアンバランスを解消する上で有効な発明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６９５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示す脱水洗濯機は、リントフィルタによるアンバランスを解消するために洗濯兼脱水槽の底部でリントフィルタから１８０°の位置に重りを配置してアンバランスの低減を図ったものである。
【０００６】
しかし、洗濯兼脱水槽を含む回転ドラムはリントフィルタを含む種々のアンバランスの要因があり、回転ドラム全体に対するアンバランス調整が望まれる。また、回転ドラムの片側を支持した片持支持機構の構成では回転ドラムの底面に重りを配置してもアンバランスによる回転振動を抑制する働きが弱く、回転振動を効果的に抑制緩和することが難しい。また、回転ドラムの底面側はアンバランス調整する重りの取り付けがし易くない。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑み、回転ドラムのアンバランスによる回転振動を効果的に抑制緩和することができる洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、洗濯物が投入される回転ドラムと、該回転ドラムを内置する外槽と、該外槽を内置する外枠と、前記回転ドラムを駆動する駆動モータが含まれる回転ドラム駆動系と、を備え、前記回転ドラムは、前記洗濯物が投入されるドラム槽と、前記回転ドラムの回転バランスをとる流体バランスリングと、を有し、前記回転ドラムの回転軸の一端側を支持した片持ち支持の回転支持機構であって、他端側に前記流体バランスリングを配置した洗濯機において、前記回転ドラムの回転バランスを調整するカウンターウエイトを収納する凹部が、前記回転ドラムの前側に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転ドラムのアンバランスによる回転振動を効果的に抑制緩和することができる洗濯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係るもので、洗濯乾燥機の全体を縦に断面した縦断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るもので、洗濯機構本体の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例に係るもので、回転ドラムを前側から見た斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係るもので、洗濯機構本体の前側一部を拡大した拡大断面図である。
【図５】本発明の実施例に係るもので、流体バランスリングの断面図である。
【図６】本発明の実施例に係るもので、流体バランスリングの内周側一部を拡大した拡大断面図である。
【図７】本発明の実施例に係るもので、カウンターウエイトを挿入する収納凹部を前側から見た拡大斜視図である。
【図８】本発明の実施例に係るもので、カウンターウエイトの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係る実施例について、図面を引用して説明する。
【００１２】
本発明の洗濯機は、洗濯機能だけを備えた洗濯機、洗濯と乾燥を行う洗濯乾燥機を含む。本実施例では洗濯乾燥機を挙げて説明する。また、本実施例の洗濯乾燥機は回転ドラムの開口部が斜め上向きの形態をしているが、本発明は回転ドラムを横（水平）にする横置き、あるいは縦に置く種々の形態の洗濯機に適用できる。
【００１３】
まず、本発明の実施例に係る洗濯乾燥機の概要について、図１に沿って説明する。
【００１４】
洗濯乾燥機は、外枠筺体１と、外枠筺体内にサスペンション３や引きバネ４で防振支持される洗濯機構本体等により構成される。
【００１５】
洗濯機構本体は外槽２を有する。外槽２は合成樹脂で形成され、洗濯水を溜める。この外槽２は中央より後寄りのところを複数個のサスペンション３で下方から支持する。また外槽２の上部を引きバネ４で吊り下げ支持することにより、洗濯機構本体は防振支持される。
【００１６】
サスペンション３は、外槽２を含む洗濯機構本体の全重量を支持するものであり、強固な弾性支持構成を有し、外枠筐体１の外枠ベース２０に固定されている。特に脱水運転時に生じる外槽２の強い上下振動を吸収し、脱水起動時に発生する外槽２の異常振動や高速脱水回転（１７００ＲＰＭ程度）にともなうアンバランス振動を抑えるための減衰機構などが設けられている。
【００１７】
また、外槽２を上部から吊り下げ支持する引きバネ４は、外槽２の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の上下・左右振動を低減するために設けられている。
【００１８】
外枠筐体１の上側内部には、給水電磁弁６，洗剤投入ケース８が設けられる。洗剤投入ケース８は、注水ホース７により給水電磁弁６と連通接続される。給水電磁弁６には、給水ホース５が接続される。給水ホース５の先端は水道の蛇口（図示せず）に接続される。
【００１９】
洗濯やすすぎ時には、給水電磁弁６が開放操作され、注水ホース７から洗剤投入ケース８に洗濯やすすぎに必要な水が供給される。
【００２０】
洗剤投入ケース８には、洗濯に必要な洗剤が投入される。また、すすぎ時に、洗濯物の仕上がりを良くするための柔軟仕上げ剤が洗剤投入ケース８に設けられた仕上げ剤を溜めるケース部に投入され、必要な時に外槽２に自動的に投入される。洗濯時に、注水ホース７から供給された水により、洗剤投入ケース８内で洗剤が溶かされ、フレキシブルホース１０を流れて外槽２の上部から内部に投入される。
【００２１】
回転ドラム１１は、ドラム槽１１ａと流体バランスリング１３を有する。回転ドラム１１は外槽２に回動自在に内置される。ドラム槽１１ａは円筒状の胴体部と奥側壁部と前側の開口部を有する。ドラム槽１１ａの開口部に取り付け固定される流体バランスリング１３はリング形状をしており、中央には回転ドラム１１に洗濯物を出し入れする投入口１１ｂを有する。回転ドラム１１は、前側を外枠筐体１の前側に向け、奥側壁部を外枠筐体１の後側に向けるように配置される。
【００２２】
円筒形状の外槽２と、同じく円筒形状の回転ドラム１１は円筒の軸心線が同心になるように置かれるので、回転ドラム１１の外周と外槽２の内周はギャップが均一になる。回転ドラム１１の投入口１１ｂは外枠筐体１の前側に設けられている投入口１１ｃに臨むように配置される。
【００２３】
外槽２と回転ドラム１１は、回転ドラム１１の投入口１１ｂが設けられている前端側を上向きに、後端側の下向きになるように傾斜させて配置される。この傾き角度（水平線に対する軸心線の角度）θは、１５度である。洗濯物の取り出しなどから１５度程度の傾き角度が望ましいが、（５〜３０）度程度の範囲内で傾き角度θを選択できる。
【００２４】
外枠筐体１は、投入口１１ｃを開閉される外蓋１２が備えられる。回転ドラム１１に洗濯物の出し入れする際に外蓋１２の開閉が行われる。
【００２５】
ベローズ２１は、外枠筐体１の投入口１１ｃの口縁部と、外槽２の投入口１１ｄの内縁部に水密的に取り付けられる。ゴム（弾性体）でできているベローズ２１により、外枠筐体１と外槽２の間の水密は保たれる。外蓋１２は内側がベローズ２１に密着するので、外枠筐体１の投入口１１ｃから外部への漏水は生じない。
【００２６】
回転ドラム１１は、ドラム槽１１ａの胴体部に複数の脱水穴１４を有する。脱水時に、洗濯物に含まれている水分が脱水穴１４により遠心力で外槽２内に脱水される。ドラム槽１１ａの胴体部には、内周に等間隔で配置された複数（３本）のリフター１６が設けられる。このリフター１６は回転ドラム１１の回転軸心線方向に沿って延在する。リフター１６の高さは、通常は長手方向に亘ってほぼ同じ高さである。
【００２７】
回転ドラム１１を回転駆動する回転ドラム駆動系の駆動モータとしてのＤＣブラシレスモータ１９は、外槽２の後部外側面に取り付け固定される。回転ドラム１１はドラム槽１１ａの奥側壁部の外側面に金属で形成されたフランジ１７を有する。フランジ１７に設けた主軸１８はＤＣブラシレスモータ１９のロータに結合される。こうして、回転ドラム１１は、ＤＣブラシレスモータ１９を介して外槽２に回転自在に支持される。
【００２８】
排水路の排水ホース２３は一端が外槽２の後側下部に連通するように設けられ、他端側が洗濯乾燥機の外枠ベース２０を貫通して外側に延び、家屋の排水穴に挿入される。排水ホース２３の途中には排水電磁弁２２が設けられ、排水電磁弁２２を開き、外槽２内に溜まる洗濯水を排水する。
【００２９】
次に図２〜図８を沿い、本発明の主要部に関する説明をする。
【００３０】
回転ドラム１１は、図２，図３に示すように、ドラム槽１１ａ，流体バランスリング１３を有する。ドラム槽１１ａはステンレス鋼鈑で、流体バランスリング１３は合成樹脂で形成されている。ドラム槽１１ａは、胴体部と奥側壁部と前側の開口部を有する。回転ドラム１１が縦置きのときには、奥側壁部が底部になり、前側の開口部が上側の開口部になる。回転ドラム１１は奥側壁部の外側面に設けたフランジ１７を介して駆動モータに支持される。すなわち、回転ドラム１１は回転軸心線方向の一端側（奥側壁部およびフランジ１７）を駆動モータが含まれる回転ドラム駆動系で支持し、前記一端側の反対側である他端側に流体バランスリング１３を配置している。これは、所謂、片持ち支持の回転支持機構であって、支持側の反対側であるドラム槽１１ａの開口部に流体バランスリング１３を備えて回転アンバランスを抑えるようにしている。
【００３１】
この流体バランスリング１３は脱水運転時の洗濯物９によるアンバランサの振動を低減する。流体バランスリング１３は、図４，図５に示すように、流体収納部３０と、カウンターウエイト３３が収納される収納凹部３１を有する。カウンターウエイト３３は回転ドラム１１の回転バランスを調整するものである。詳しくは後述する。流体収納部３０は複数の流体収納室３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅを有する。この環状の流体収納室３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅは径方向に並び、かつドラム槽１１ａの回転軸心に対して同心的な配置になっている。
【００３２】
流体収納室３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅは流体が円周方向に抵抗無く自由に流れにくいように半径方向にリブ（図示せず）が付けられている。流体収納室の中に充填される流体用の液体は比重が重く腐敗しない材料として塩化ナトリウム、塩化カリウムや塩化カルシュウムなどを水溶液が使用される。
【００３３】
流体バランスリング支持板４０はステンレス鋼鈑で形成され、外周端がドラム槽１１ａの開口端にはぜ折かしめで締結されている。この流体バランスリングは流体バランスリング支持板４０は支持されるので、流体バランスリングを直にドラム槽１１ａに取り付けとは違い、流体バランスリングは強い振動にも耐えるように確り支持される。外槽カバー３２は流体バランスリング１３を外側から覆うように設けられる。外槽カバー３２は外周側が外槽２の前側（開口端側）に取り付け支持される。
【００３４】
流体バランスリング１３には、カウンターウエイト３３を挿入する収納凹部３１は設けられる。カウンターウエイト３３は回転ドラム１１の回転バランスの不釣合いで重さの軽い方に付ける。これにより、回転バランスの不釣合いが調整され、回転アンバランスない回転ドラム１１を提供できる。また、カウンターウエイト３３は回転バランスの不釣合いに応じた重さのものを適宜に用いることで、回転バランスの不釣合い調整はより適正に行われる。こうして回転ドラム自体に存在する回転アンバランスをカウンターウエイトで調整することにより、回転ドラムを高速脱水回転（１７００ＲＰＭ程度）で脱水運転においても振動の少ない洗濯乾燥機を提供できる。
【００３５】
回転ドラム１１の回転アンバランスはアンバランス測定機で測定する。この測定で回転ドラム１１の回転バランスの不釣合い重量、および不釣合いで重さの軽い方の位置を知ることができる。不釣合い重量に応じた重さのカウンターウエイト３３を選び、重さの軽い方の位置にある収納凹部３１にセットすることで、回転ドラム１１の回転バランスは調整される。重さの軽い方の位置が複数存在するときは、不釣合い重量に応じた重さのカウンターウエイト３３を選び、各々の位置にセットすることで調整を図る。
【００３６】
また、回転バランスの調整後に再度測定し、回転バランスの調整が不十分なときはカウンターウエイト３３を取り付けて再調整をする。この回転バランスの調整は回転ドラム自体で行っているが、回転ドラムと駆動モータが一体となった回転体の回転アンバランスを測定して回転バランスの調整を図ることも可能である。ただし、回転ドラムと駆動モータを連結した洗濯機構本体として組立った状態では、回転アンバランスの測定，カウンターウエイトの取り付け等で克服しなければならない課題がある。
【００３７】
収納凹部３１はカウンターウエイト３３を挿入する挿入口が流体バランスリング１３を外側から覆うように設けられた外槽カバー３２と向き合うように設けられている。このため、収納凹部の挿入口をドラム槽１１ａの内側向きに設けるのとは違い、ドラム槽１１ａで動き回る洗濯物が収納凹部３１やカウンターウエイト３３に接触して傷むこともない。また、収納凹部を流体バランスリング１３の外周側に設けるのとは違い、収納凹部３１やカウンターウエイト３３と外槽２との間隙を十分に確保できる。
【００３８】
収納凹部３１は、図６，図７に示すように、収納用内周壁３１ａと収納用外周壁３１ｂと仕切り壁３１ｃで形成される。径小の収納用内周壁３１ａと径大の収納用外周壁３１ｂは流体収納室と同様にドラム槽１１ａの回転軸心に対して同心的な配置になっている。仕切り壁３１ｃは径小の収納用内周壁３１ａと径大の収納用外周壁３１ｂとの間に放射状に等間隔で設けられる。このため、仕切り壁３１ｃで仕切られる複数（３２個）の収納凹部３１は回転ドラムの回転軸心を中心とする円周上に等間隔で配置される。
【００３９】
等間隔に配置された多数の収納凹部３１を設けたので、カウンターウエイト３３を取り付ける適性な位置を選ぶことができる。また、収納凹部３１は収納用内周壁３１ａと収納用外周壁３１ｂと仕切り壁３１ｃで囲まれた凹部になっているので、挿入されたカウンターウエイト３３の位置が保たれる。カウンターウエイト３３の位置ずれが生じなく、調整後に回転バランスの狂いが起きない。
【００４０】
収納凹部３１には、図７に示すように、奥側（底側）から外側に向かって隆起するボス部３４が設けられている。収納凹部３１に挿入したカウンターウエイト３３は、ボス部３４に受け止められる。カウンターウエイト３３の中央を貫通するネジ通し穴３５（図８，図６に示す）に差し込んだネジ３６（止め具）をボス部３４のネジ穴に螺合することにより、カウンターウエイト３３は収納凹部３１に固定される。
【００４１】
ボス部３４は、図７に示すように、外周に４つの補強リブ３４ａ，３４ｂを有する。補強リブ３４ａは長方形状をした収納凹部３１の長手方向に形成されている。補強リブ３４ｂは長方形状をした収納凹部３１の短手方向に形成されている。補強リブ３４ｂは収納凹部３１の内壁面につながっているが、補強リブ３４ａの方は収納凹部３１の内壁面に達していない。このため、収納凹部３１に収めたカウンターウエイト３３はカウンターウエイト３３の長手方向端部（一方）を押すことで、他方の長手方向端部が浮き上がるように収納凹部３１から突き出る。カウンターウエイト３３の入れ替えが容易であるので、回転バランスの調整作業が容易に行われる。なお、カウンターウエイト３３の長さは収納凹部３１の長さよりも幾分短めにすると、入れ替えがしやすい。
【００４２】
図６，図７の図示から分かるように、収納凹部３１の挿入口は挿入口縁部が収納用内周壁３１ａの前側端面や流体収納部３０の前側端面よりも後退するように下がっている。仕切り壁３１ｃの前側端面や収納用外周壁３１ｂの前側端面は挿入口縁部と面一になっている。そして、カウンターウエイト３３を止めるネジ３６の頭が収納凹部３１の挿入口縁部から外側に突出しない範囲でカウンターウエイト３３の厚みを選んでいる。これは、洗濯物が仕切り壁３１ｃの前側端面、ネジ３６ないしカウンターウエイト３３に接触するのを回避するためである。
【００４３】
すなわち、収納凹部３１を形成する収納用内周壁３１ａの前側端面と外槽カバー３２の内周側端部３２ａは隙間（３mm程度）を介して対向している。収納用内周壁３１ａの前側端面と内周側端部３２ａは環状である。そして、回転側の収納用内周壁３１ａが回転ドラム１１の投入口１１ｂになり、回転しない側の内周側端部３２ａが外槽２の投入口１１ｄになっている。つまり、仕切り壁３１ｃの前側端面、カウンターウエイト３３ないし止めるネジ３６の頭が収納用内周壁３１ａの前側端面よりも後退した位置になっているので、回転ドラム１１で動き回る洗濯物の端が前記隙間（３mm程度）から進入しても、仕切り壁３１ｃの前側端面、カウンターウエイト３３ないし止めるネジ３６の頭に洗濯物が接触するのは回避される。
【００４４】
カウンターウエイト３３は、図８に示すように、鋼鈑のカウンターウエイト片板３７を積み重ねて構成する。長方形状したカウンターウエイト片板３７は中央のネジ通し穴３５を中心として両側の対象位置に結合用の凹凸部３５ａを有する。この凹凸部３５ａは押出用の治具でカウンターウエイト片板３７を厚み方向にプレスして形成する。カウンターウエイト片板３７は押された面が凹み、反対側面が突出（凸）して凹凸部３５ａができる。
【００４５】
積み重ねるカウンターウエイト片板３７は隣合う凹凸が嵌合する。この嵌合により複数のカウンターウエイト片板３７が結合してカウンターウエイト３３ができる。端用のカウンターウエイト片板３８は中央のネジ通し穴３５を中心として両側の対象位置に結合用の溝穴３８ａを有する。この溝穴３８ａに凹凸部３５ａの凸が嵌合する。この嵌合によりカウンターウエイト片板３７と端用のカウンターウエイト片板３８が結合してカウンターウエイト３３ができる。
【００４６】
複数のカウンターウエイト片板３７，端用のカウンターウエイト片板３８で作られるカウンターウエイト３３は凹凸部３５ａ、および溝穴３８ａによって結合されるので、ばらばらに崩れることがなく、収納凹部３１への挿入や取り出しがし易く、回転バランスの調整作業がし易い。また、カウンターウエイト３３は端用のカウンターウエイト片板３８を内側にして収納凹部３１に挿入する。端用のカウンターウエイト片板３８は凸がないので、ボス部３４（補強リブを含む）に対する座りが安定する。それとともに収納凹部３１に挿入されたカウンターウエイト３３の外側に置かれるカウンターウエイト片板３８は表面が凹凸部３５ａの凹になるので、凸が表面に来る場合に比べ、洗濯物等と接触する可能性が少なくなる。また、カウンターウエイト３３はカウンターウエイト片板３７の重ね枚数を変えて重さを加減できる。このため、回転ドラム１１の回転バランスの調整を容易に行うことができる。
【００４７】
回転ドラム１１は、前述したように、回転軸心線方向の一端側（奥側壁部およびフランジ１７）を駆動モータが含まれる回転ドラム駆動系で支持した片持ち支持の回転支持機構となっている。そして、回転ドラム駆動系に含まれる主軸１８で支持する支持部の反対側である回転ドラム１１の前側に流体バランスリング１３を設けることにより、回転ドラム１１に偏在する洗濯物で発生する回転アンバランスの振動を緩和している。この回転アンバランスの振動は支持部を支点として流体バランスリング１３がある回転ドラム１１の前側が大きく振幅する首振り振動を呈する。カウンターウエイト３３は首振り振動の振幅が大きくなる回転ドラム１１の前側に置かれる流体バランスリング１３に設けるので、回転アンバランスによる振動の抑制が大きく作用する。このため、小さな少量のカウンターウエイトより回転ドラムの回転バランスを調整することができる。
【００４８】
また、回転アンバランスの調整はカウンターウエイトが取り付けられる収納凹部を流体バランスリングの内周側部位に設ける構成にしたので安価である。すなわち、流体バランスリングにある流体収納部の内周側に収納凹部を追加する構成であるので、流体バランスリングの内周の寸法形状を変更するだけである。外周側の寸法形状は変更がないので、ドラム槽や外槽の寸法を変える必要はなく、安価になるのである。
【符号の説明】
【００４９】
１  外枠筐体
２  外槽
３  サスペンション
４  引きバネ
１１  回転ドラム
１３  流体バランスリング
３０  流体収納部
３１  収納凹部
３１ａ  径小の収納用内周壁
３１ｂ  径大の収納用外周壁
３１ｃ  仕切り壁
３２  外槽カバー
３３  カウンターウエイト
３４  ボス部
３５  ネジ通し穴
３６  ネジ
３７  カウンターウエイト片板
４０  流体バランスリング支持板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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