(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機外箱内に吊り棒を介して槽体を吊持する吊持機構部に設けられ、振動を抑えるためのものにおいて、
前記槽体の支持状態に設けられ、上部壁を有する円筒状をなしその上部壁を貫通して前記吊り棒の下部が挿通される筒体と、
前記吊り棒の下部に設けられ前記筒体の下部開口部分に位置される受け具と、
この受け具と前記筒体の上部壁との間に介装された圧縮コイルばねと、
前記受け具の外周部に設けられた弾性部材と、
この弾性部材の外周に設けられ前記筒体の内周面を摺動する摺動部材とを具備し、
前記摺動部材は、粒状カーボンを含んでなるフッ素樹脂から構成されていると共に、
フッ素樹脂の基材中に粒状カーボンが分散配合された円筒パイプ状の成形体を輪切りにして形成される薄いリング状のシート材を、弾性部材成形用の成形型内に配置し、加圧によって円筒状に変形させながら、前記弾性部材の成形を行うことにより、該弾性部材に熱接着された状態に一体化されていることを特徴とする洗濯機の防振装置。
【請求項２】
粒状カーボンは、平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下の微粉状とされていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機の防振装置。
【請求項３】
粒状カーボンは、フェノール樹脂を炭化焼成して得られ、その粒子形状が球状をなしていることを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機の防振装置。
【請求項４】
粒状カーボンのフッ素樹脂に対する含有量は、重量で５％以上３０％以下とされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の洗濯機の防振装置。
【請求項５】
前記シート材は、弾性部材との非接着面側をマスキングした状態で、弾性部材との接着面側に対して、液体アンモニアに金属ナトリウムを溶解した溶液により、その表面部からフッ素原子を除去する化学的エッチング処理が施されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の洗濯機の防振装置。
【請求項６】
洗濯機外箱内に吊り棒を介して槽体を吊持する吊持機構部に設けられ、振動を抑えるためのものにおいて、
前記槽体の支持状態に設けられ、上部壁を有する円筒状をなしその上部壁を貫通して前記吊り棒の下部が挿通される筒体と、
前記吊り棒の下部に設けられ前記筒体の下部開口部分に位置される受け具と、
この受け具と前記筒体の上部壁との間に介装された圧縮コイルばねと、
前記受け具の外周部に設けられた弾性部材と、
この弾性部材の外周に接着され前記筒体の内周面を摺動するフッ素樹脂製の摺動部材とを具備し、
前記摺動部材は、前記弾性部材に対する接着面に、表面部に位置するフッ素原子を除去する化学的エッチング処理が施されていると共に、前記筒体の内周面に対する摺動面には、前記化学的エッチング処理が施されていないことを特徴とする洗濯機の防振装置。
【請求項７】
前記摺動部材は、前記筒体の内周面に対する摺動面側をマスキングした状態で、液体アンモニアに金属ナトリウムを溶解した溶液に漬ける化学的エッチング処理が施されることにより、前記弾性部材に対する接着面側の表面部において、フッ素と炭素との結合が切離される反応によってフッ素原子が除去されていることを特徴とする請求項６記載の洗濯機の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機外箱内に吊り棒を介して槽体を吊持する吊持機構部に設けられ、振動を抑える洗濯機の防振装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
全自動洗濯機においては、外箱内の四隅部において吊り棒を介して槽体（水受槽）を吊持し、その槽体内に、洗濯槽及び脱水槽を兼ねた回転槽を設けて構成されている。そして、脱水時には回転槽が高速回転されるのであるが、その際に生ずる振動の外箱への伝達を軽減し、且つ振動系の共振を抑えるため、一般に、吊り棒の下端部の槽体との連結部分に防振装置が設けられる。
【０００３】
図８は、従来の防振装置の構成を示しており、ここで吊り棒１の下端部には、ワッシャ２を介してばね受け３が設けられ、また、その上方には、槽体４の支持片部４ａを受ける受けゴム５が、吊り棒１に挿通された状態に設けられている。そして、前記ばね受け３と受けゴム５との間には、圧縮コイルばね６が介装されている。なお、前記吊り棒１の上端は、ある程度の揺動が可能に外箱に支持されている。これにて、圧縮コイルばね６により、槽体４の振動が外箱へ伝達されることを抑え、また、受けゴム５の上下移動時の吊り棒２との間の摩擦力により、振動系に対する減衰力が与えられるのである。
【０００４】
ところが、この図８の構成では、構成が簡単で安価であるというメリットはあるものの、振動系に対する減衰力が、吊り棒１の外周と受けゴム５の穴の内周面との間の摩擦力のみにより得られるものなので、その摩擦力が不安定であると共に、減衰力が十分得られない不具合があった。
【０００５】
そこで、近年では、図９に示す構成のものが採用されてきている。即ち、このものでは、上記受けゴム５に代えて、合成樹脂製の筒体７が設けられると共に、吊り棒１の下端の受け具８の外周部分に、前記筒体７の内面に密着して空気室９を形成する摺動体１０が設けられている。この摺動体１０は、詳細には、ゴム１１の外周の摺動面に、摺動部材１２を設けて構成されており、その摺動部材１２の材質としては、摩擦係数の低いフッ素樹脂に、例えば芳香族ポリエステル樹脂を配合したものが採用されている。これにより、筒体７の上下移動時における、吊り棒１と筒体７との間の僅かな隙間から空気が出入りする際の粘性によっても、振動系に対する減衰力が得られるのである。
【０００６】
しかしながら、このものでは、脱水槽の回転が高速になるに伴う摺動部材１２の高速摺動により、摺動部材１２が軟質化して筒体７の内周面との密着度合いが大きくなり、減衰力が大きくなり過ぎていた。このため、いわゆるスティックスリップが起って異常音が発生することがあった。また、脱水槽の高速回転時（１４〜１６Ｈｚ）においては、減衰が大きいほど、床への振動の伝達率が大きくなる事情があり、騒音が大きくなってしまう欠点があった。
【０００７】
これに対し、図１０に示すように、上記したような摺動部材１３を、フッ素樹脂からなる基材１４中に、ガラス繊維１５（あるいは炭素繊維等）を混入した材質から構成し、高温時においても滑り性を確保しようとすることも行われている。尚、この場合、フッ素樹脂は一般的な方法による成形が不可能であるため、図１０（ａ）に示すように、加圧焼成により、予め円筒パイプ状の成形体を形成し、その後（ｂ）に示すように、その成形体をいわば薄く輪切りにすることに基づいて摺動部材１３を形成するようにしている。
【０００８】
ところが、このような基材１４中にガラス繊維１５を混入している摺動部材１３では、図１０（ｂ）に示すように、その表面を微視的に見れば、硬質で且つ先端が尖った形状のガラス繊維１５の断面が露出していることになる。このため、摺動部材１３が筒体７の内周面を摺動する際に、ガラス繊維１５が筒体７の内周面を削ってしまういわゆるアブレッシブ摩耗が発生し、筒体７の内周面の摩耗が大きくなってがたつきが生じ、所期の効果が得られなくなったり、削り取られた粉体が摩擦熱により溶融しその後固化して摺動面に悪影響を与えたりする問題点があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、筒体の内周面を摺動する摺動部材を備えるものにあって、摺動部材の摩擦力を常に適切なものとすることができ、また筒体の内周面の摩耗を小さく抑えることができる洗濯機の防振装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の洗濯機の防振装置は、槽体の支持状態に設けられ、上部壁を有する円筒状をなしその上部壁を貫通して吊り棒の下部が挿通される筒体と、前記吊り棒の下部に設けられ前記筒体の下部開口部分に位置される受け具と、この受け具と前記筒体の上部壁との間に介装された圧縮コイルばねと、前記受け具の外周部に設けられた弾性部材と、この弾性部材の外周に設けられ前記筒体の内周面を摺動する摺動部材とを具備し、前記摺動部材は、粒状カーボンを含んでなるフッ素樹脂から構成されていると共に、フッ素樹脂の基材中に粒状カーボンが分散配合された円筒パイプ状の成形体を輪切りにして形成される薄いリング状のシート材を、弾性部材成形用の成形型内に配置し、加圧によって円筒状に変形させながら、前記弾性部材の成形を行うことにより、該弾性部材に熱接着された状態に一体化されているところに特徴を有する。
【００１１】
この場合、前記粒状カーボンを、平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下の微粉状とすることが望ましく（請求項２の発明）、また、前記粒状カーボンを、フェノール樹脂を炭化焼成して得られた粒子形状が球状のものとすると、より効果的である（請求項３の発明）。さらには、前記粒状カーボンのフッ素樹脂に対する含有量を、重量で５％以上３０％以下とすることが望ましい（請求項４の発明）。そして、前記シート材を、弾性部材との非接着面側をマスキングした状態で、弾性部材との接着面側に対して、液体アンモニアに金属ナトリウムを溶解した溶液により、その表面部からフッ素原子を除去する化学的エッチング処理を施しておくように構成することもできる（請求項５の発明）。
【００１２】
そして、本発明の請求項６の洗濯機の防振装置は、槽体の支持状態に設けられ、上部壁を有する円筒状をなしその上部壁を貫通して吊り棒の下部が挿通される筒体と、前記吊り棒の下部に設けられ前記筒体の下部開口部分に位置される受け具と、この受け具と前記筒体の上部壁との間に介装された圧縮コイルばねと、前記受け具の外周部に設けられた弾性部材と、この弾性部材の外周に接着され前記筒体の内周面を摺動するフッ素樹脂製の摺動部材とを具備すると共に、前記摺動部材を、前記弾性部材に対する接着面に、表面部に位置するフッ素原子を除去する化学的エッチング処理を施すと共に、前記筒体の内周面に対する摺動面には、前記化学的エッチング処理を施さない構成としたところに特徴を有する。より具体的には、前記摺動部材に対して、筒体の内周面に対する摺動面側をマスキングした状態で、液体アンモニアに金属ナトリウムを溶解した溶液に漬ける化学的エッチング処理を施すことにより、摺動部材の弾性部材に対する接着面側の表面部において、フッ素と炭素との結合が切離される反応によってフッ素原子が除去されている構成とすることができる（請求項７の発明）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をいわゆるワンタブ式の全自動洗濯機に適用した一実施例について、図１ないし図６を参照して説明する。まず、図２は本実施例に係る全自動洗濯機２１の概略的な構成を示しており、ここで、ほぼ矩形箱状をなす外箱２２内には、槽体（外槽）２３が吊持機構部２４によって吊持状態に設けられている。詳しく図示はしないが、前記吊持機構部２４は、外箱２２の四隅部の上部において、例えば金属製の吊り棒２５（１か所のみ図示）の上端部を所定量の揺動が可能に支持し、その吊り棒２５の下端部を、後に詳述する防振装置２６を介して前記槽体２３の下部に連結して構成されている。
【００１４】
前記槽体２３内には、洗い槽兼脱水槽としての回転槽２７が回転可能に設けられており、その回転槽２７の内底部には水流生成用の撹拌体（パルセータ）２８が設けられている。一方、槽体２３の外底部には、モータ２９が設けられていると共に、そのモータ２９の回転力がベルト３０を介して伝達され前記回転槽２７および撹拌体２８を回転駆動する機構部３１が設けられている。詳しい説明は省略するが、これらモータ２９及び機構部３１により、洗いやためすすぎの行程においては、前記撹拌体２８が正逆回転されるようになっており、脱水やシャワーすすぎ（脱水すすぎ）の行程においては、前記回転槽２７が撹拌体２８と共に高速で回転されるようになっている。
【００１５】
また、槽体２３の底部には、前記回転槽２７からの排水を行うための排水路３２が設けられ、この排水路３２に、排水弁３３を介して排水ホース３４が接続されている。さらに、槽体２３の底部には、該槽体２３からの排水を行うための排水口３５が設けられ、詳しく図示はしないが、この排水口３５が前記排水ホース３４に接続されている。
【００１６】
一方、前記回転槽２７の上端部にはバランスリング３６が装着されていると共に、脱水時に回転槽２７からの水の排出をそのバランスリング３６との間を通して行うための脱水孔３７が設けられている。また、前記槽体２３の上端部には、ほぼリング状をなす桶カバー３８が設けられ、この桶カバー３８にはその開口部を開閉する内蓋３９が設けられている。この内蓋３９には、後部側に位置して、多数個の通水孔４０ａを有する凹状部４０が形成されている。
【００１７】
そして、前記外箱２２の上端部には、トップカバー４１が設けられている。このトップカバー４１には、洗濯物出入口を開閉するための蓋４２が設けられている。また、トップカバー４１の前部部分には、図示しない操作パネルや、マイコン等からなる制御回路４３が設けられている。さらに、このトップカバー４１の後部部分には、前記内蓋３９の凹状部４０から回転槽２７内にシャワー状に注水を行うための、給水弁４４や図示しない注水ケース等からなる給水機構４５が設けられ、また、アンバランス検知スイッチ４６も設けられている。尚、このように構成された洗濯機２１は、一般家庭において木製の床上に設置されることが一般的である。
【００１８】
さて、本実施例に係る防振装置２６について以下述べる。図１に示すように、防振装置２６は、筒体４７、受け具４８、圧縮コイルばね４９、摺動体５０等を備えて構成されている。このうち前記筒体４７は、例えばポリアミド樹脂などのプラスチックからなり、上端部に上部壁５１を一体に有する円筒状をなしている。前記上部壁５１は、その上面部が上方に凸となる球面状をなし、また、中心部を上下に貫通して延び前記吊り棒２５が挿通される管状部５１ａを一体に有している。
【００１９】
一方、前記槽体２３の下部外周部には、前記各吊り棒２５に対応して支持片部５２が設けられている。この支持片部５２は、下面が凹状の球面状とされており、この下面に前記筒体４７の上部壁５１の上面が宛がわれた状態とされることにより、槽体２３が筒体４７に支持状態とされるのである。このとき、支持片部５２の中心部には透孔５２ａが設けられ、前記上部壁５１の管状部５１ａが、その透孔５２ａを貫通して上方に突出するのであるが、透孔５２ａの大きさは、その透孔５２ａと管状部５１ａとの間に、相互に若干量の摺動（揺動）が可能な隙間が形成されるものとされている。
【００２０】
前記受け具４８は、例えばプラスチックよりなり、具体的には、前記吊り棒２５の下端部に係止される受け部材５３と、この受け部材５３の上部外周に嵌まるキャップ部５４との２部品から構成される。そのうち受け部材５３は、前記吊り棒２５の外周に嵌挿される内筒部とその外周側に位置される外筒部とを上端部で連結し且つ周面において複数個のリブにより連結した如きいわば二重筒形状をなし、前記外筒部の下端側に外周に拡がるフランジ部５３ａを有すると共に、そのフランジ部５３ａの上面にリング状に突条部５３ｂを有して構成されている。また、前記キャップ部５４は、前記受け部材５３の上半部の外周に嵌合する円筒状をなすと共に、下端部に外周に拡がるフランジ部５４ａを有している。
【００２１】
前記受け部材５３は、前記吊り棒２５に挿通され、その下端部の止め部２５ａにワッシャ５５を介して係止されることにより、前記筒体４７の下端開口部分に位置される。そして、この受け部材５３のフランジ部５３ａに後述する摺動体５０が嵌め込まれた状態で、前記キャップ部５４が装着されることにより、その摺動体５０を両フランジ部５３ａ，５４ａ間に挟み込むように保持するようになっている。尚、この受け具４８（受け部材５３及びキャップ部５４）の外径寸法は、前記筒体４７の下部における内径寸法よりもやや小さく形成されている。
【００２２】
また、前記圧縮コイルばね４９は、前記受け具４８のキャップ部５４のフランジ部５４ａと、前記上部壁５１の下面との間に介装され、もって筒体４７内（吊り棒２５の外周）に配置されている。この圧縮コイルばね４９を介して、吊り棒２５と筒体４７（ひいては槽体２３）とが連結状態とされるのである。このとき、柔支持構造を得るために、圧縮コイルばね４９は、ばね定数の比較的小さいものとされている。
【００２３】
そして、前記摺動体５０は、この場合、弾性部材５６と摺動部材５７とを一体的に有して構成されている。このうち弾性部材５６は、ゴム例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）から全体としてリング状（薄形円筒状）に形成され、図３（ｄ）にも示すように、その外周面は上半部が径小で下半部が径大な段付き形状をなし、また上部の内周下面側には、前記突条部５３ｂに嵌り込むリング状の凹溝部５６ａが形成されている。さらには、下端部の内周面にも全周に渡って溝部５６ｂが形成されている。一方、前記摺動部材５７は、リング状のシート状をなし、前記弾性部材５６の下半部の外周面に一体的に設けられている。
【００２４】
かかる摺動体５０は、上記したように、上部が前記受け部材５３とキャップ部５４との間に挟まれるようにして受け具４８に外周部に設けられる。このとき、前記凹溝部５６ａと突条部５３ｂとが嵌合することによって強固に固定されるようになっている。また、前記弾性部材５６の下部の溝部５６ｂに嵌め込まれるようにして、へたり防止用の環状圧縮ばね５８が設けられる。
【００２５】
この取付状態では、摺動体５０の外周の摺動部材５７が、筒体４７の内周面に対して弾性的に接触し、上下方向に摺動するようになっている。これにて、受け具４８及び摺動体５０によって、筒体４７の下部開口部分が閉塞され、もって筒体４７内に空気室５９が形成される。尚、図１では便宜上、摺動部材５７が筒体４７から下方に離間した状態とされているが、実際には、摺動部材５７は常に筒体４７の内周面に密着するように位置されている。また、前記摺動部材５７の外径寸法は、例えばφ４０．４mmとされ、筒体４７の下部の内径寸法は、例えばφ３９．３mmとされている。
【００２６】
ここで、前記摺動部材５７の材質及び製造方法について述べる。前記摺動部材５７は、図４に示すように、フッ素樹脂、この場合四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を基材６０とし、その基材６０中に粒状カーボン６１を分散配合して構成されている。前記四フッ化エチレン樹脂としては、伊国モンテジソン社製「アルゴフロン」、デュポン社製「テフロン」、英国アイ・シー・アイ社製「フルオン」、ダイキン工業社製「ポリフロン」等が市販されている。
【００２７】
一方、前記粒状カーボン６１は、例えば次の（１）又は（２）のような方法により製造されている。
（１）フェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体の少なくとも一種を出発材料とし、これらの原料から公知のエマルジョン重合法によって球状粒子を調製し、さらにこの球状粒子を窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下または真空下で焼成することにより、炭素化あるいは黒鉛化する。
【００２８】
（２）フェノール類にホルマリン発生化合物を用いて製造されたノボラック型またはレゾール型のフェノール樹脂に、必要に応じて公知の充填材を含有させ、そのままあるいはヘキサメチレンテトラミン等の架橋剤を加えて加熱し、硬化物とした後、粉砕して所定の粒子径とする。
【００２９】
本実施例においては、粒状カーボン６１として、フェノール樹脂を炭化焼成した球状のものを採用した。フェノール樹脂を炭化焼成した粒状カーボン６１は、容易に球状とすることができ、本実施例の摺動部材５７により適するものとなる。この種の粒状カーボン６１としては、日本カーボン社製「カーボンマイクロビーズＩＣＢ，ＭＣ」、鐘紡社製「ベルパールＣ−２０００」等が市販されている。なお、粒状カーボン６１の焼成度合としては、炭素質または黒鉛質あるいはそれら双方が混在したもののいずれであっても良い。
【００３０】
また、本実施例では、粒状カーボン６１の粒径を５０μｍ以下とすると共に、その平均粒径を１〜５０μｍの範囲内例えば１８μｍとしている。この場合、摺動部剤５７として優れた機能を得るためには、粒状カーボン６１の平均粒径を１〜５０μｍの範囲内とすることが望ましい。１μｍ未満であると、細かすぎて二次凝集を起こし、基材６０中に均一分散できなくなり、５０μｍを越えると、筒体４７の内周面に対する攻撃性が現れるからである。
【００３１】
さらには、本実施例では、粒状カーボン６１の基材６０に対する含有量を、重量で５〜３０％の範囲内例えば１０％としている。この場合、摺動部剤５７として優れた機能を得るためには、粒状カーボン６１の基材６０に対する含有量を、重量で５〜３０％の範囲内とすることが望ましい。５重量％未満では、フッ素樹脂の欠点である耐摩耗性を改善することができず、３０重量％を越えると、フッ素樹脂表面の滑り性を損なわせることになるからである。
【００３２】
ところで、上記フッ素樹脂は、例えば射出成形といった一般的な方法による成形が不可能であり、また前記弾性部材５６に接着させる際の接着性に劣る事情がある。そこで、本実施例では、図３に示すような手順で、摺動部材５７（摺動体５０）を製造するようにしている。
【００３３】
即ち、図３（ａ）に示すように、四フッ化エチレン樹脂に粒状カーボン６１を配合した原料による加圧焼成を行い、所定の内外径を有する円筒パイプ状の成形体６２を形成する。この成形体６２は、図４（ａ）に示すように、四フッ化エチレン樹脂の基材６０中に粒状カーボン６１が分散配合されたものとなる。そして、図３（ｂ）に示すように、その成形体６２を、薄く（例えば厚さ０．３mm）いわば輪切りに切断することにより、図４（ｂ）にも一部示すように、薄いリング板状のシート材６３を形成する。１個の成形体６２から多数枚のシート材６３が得られることは勿論である。尚、このとき、図４（ｂ）に示すように、切断面に粒状カーボン６１の断面が現れても、その粒状カーボン６１は容易に破壊されて、粒状カーボン６１の鋭利な破断面がシート材６３の表面に露出するといったことはない。
【００３４】
次に、前記シート材６３に対するエッチング処理（表面処理）が行われる。このエッチング処理は、シート材６３の表面部からフッ素原子を除去して良好な接着性を付与するためのものであるが、本実施例では、前記弾性部材５６に対する接着面（図３（ｃ）で裏面側つまり図３（ｄ）で内面となる側）にのみエッチング処理を施すようにしている。尚、図３（ｃ）の右縦断側面図では、便宜上、エッチング処理を施した面を太線で示している。
【００３５】
このエッチング処理は、具体的には、例えば液体アンモニアに金属ナトリウムを溶解した溶液に、被処理物（シート材６３）を例えば１０秒程度いわゆるどぶ漬けすることにより、シート材６３の表面部のフッ素と炭素との結合を切離してフッ化ナトリウムの生成反応を生じさせることに基づくものであるが、このとき、シート材６３の片面（表面側）に予めマスキングを行うことにより、その面については反応を起こさないようにしている。これにより、シート材６３の表面側においては、フッ素樹脂の特性を残しつつも、裏面側におけるゴムとの接着性を良好なものとすることができるのである。
【００３６】
この後、前記シート材６３を、摺動体５０全体の形状に対応する成形型（図示せず）内に収容した状態で、ＮＢＲを一次加硫成形することにより、加圧によってシート材６３を平板状態から、内周側が上に外周側が下になるような立体的な円筒状に変形させながら、弾性部材５６がそのシート材６３を熱接着した状態に成形され、もって弾性部材５６の外周面に摺動部材５７を一体に有した摺動体５０が形成される。この場合、摺動部材５７の内周側（シート材６３の裏面側）の接着面にエッチング処理が施されていることにより、摺動部材５７と弾性部材５６とは強固に一体化されるのである。
【００３７】
次に、上記構成の作用について、図５及び図６も参照して述べる。上記洗濯機２１においては、洗い，すすぎの行程が行われた後、回転槽２７を高速回転（１４〜１６Ｈｚ）させる脱水の行程が行われるのであるが、この際、回転槽２７内に収容されている洗濯物には少なからず偏りが生じており、脱水時において、回転槽２７（槽体２３）に振動が生ずることは避けられない。前記防振装置２６の第１の役割は、吊り棒２５による振り子作用と共に、圧縮コイルばね４９により、その際の振動を極力外箱２２に伝えないように柔支持するものであり、この結果、共振点が３Ｈｚ程度と低いものとなっている。
【００３８】
そして、脱水行程の開始時から定常回転数（１４〜１６Ｈｚ）に至るまでに、上記共振点を通過することになるが、前記防振装置２６の第２の役割は、この共振点の振幅を極力小さく抑えるものであり、このためには適切な減衰力を与えることが必要となる。この減衰力は、筒体４７内に形成される空気室５９からの空気の出入によるエアー減衰効果、及び、摺動体５０の摺動部材５７と筒体４７の内周面との間の機械的摩擦力による減衰効果により得られる。
【００３９】
ここで、要求される減衰特性を振動理論から求めると、本実施例のような全自動洗濯機２１の遠心力による強制振動の微分方程式に対する解は、１自由度系では次式のようになる。
【数１】
0003663477.tif 000002
Ｘ：振幅、ｍ：アンバランス質量、Ｍ：振動系質量、ｒ：回転半径、ω：回転角速度、ωn ：共振角速度、ζ＝Ｃ／Ｃｃ：減衰比、θ：位相角である。
【００４０】
この式から、本実施例のような全自動洗濯機２１における回転振動による強制振動では、
▲１▼ω＞＞ωn （定常）の領域では、振幅は一定になりばね及び減衰の影響を受けない。
▲２▼ω＝ωn （共振）の領域では、振幅はＸ＝ｍｒ／２Ｍζとなり、減衰が大きくなると振動振幅が小さくなる。
【００４１】
一方、洗濯機２１の振動の床への伝達率は、図５に示すような特性を呈する。この図５から理解できるように、
▲３▼共振の領域では、減衰が大きいほど伝達率が小さくなる。
▲４▼定常の領域では、減衰が大きいほど床への伝達率が大きくなる。
【００４２】
上記▲１▼〜▲４▼を総合すると、洗濯機２１の防振装置２６に要求される減衰特性は、次の通りとなる。
ａ．共振に近い周波数領域では、減衰力を大きくする。
ｂ．定常においては、減衰力を極力小さくする。
【００４３】
従って、防振装置２６にあっては、いかに上記ａ，ｂのような周波数特性の減衰力を得るかがポイントとなり、そのために摺動部材５７の材質による機械的摩擦力の設定が重要となる。
【００４４】
この場合、従来例で述べたようなフッ素樹脂に芳香族ポリエステル樹脂を配合した材質の摺動部材１２（図９参照）では、図６（ｂ）に示すように、脱水回転数が大きくなるに伴いほぼ比例的に機械的摩擦力も大きくなる傾向にあった。このため、共振周波数における振動を抑えるように摩擦力を設定すると、定常脱水回転数において摩擦力が大きくなり過ぎ、この結果、床への振動伝達が大きくなる欠点があった。
【００４５】
これに対し、本実施例の摺動部材５７にあっては、フッ素樹脂の基材６０中に微細な球状の粒状カーボン６１を分散配合しているので、図４（ｂ）に示すように、摺動部材５７の表面に粒状カーボン６１による微細な凹凸が形成され、筒体４７の内周面に対するフッ素樹脂の接触が適度に抑えられる。このため、摺動部材５７が高速で摺動する際（定常脱水回転数）における摩擦力が大きくなることを抑えることができるのである。この場合、上述したように、粒状カーボン６１を球状とすると共に、その平均粒径を１〜５０μｍの範囲内とし、さらには基材６０に対する含有量を５〜３０重量％の範囲内としていることにより、摩擦力低減の効果が極めて高いものとなる。
【００４６】
図６（ａ）は、本実施例の摺動部材５７における脱水回転数に関する摩擦力を、図６（ｂ）に示す従来例における摩擦力に対する比で示している。この図から明らかなように、共振点の近傍（３〜５Ｈｚ）では、従来例と同等の比較的高い摩擦力が得られ、それ以外の周波数（定常脱水回転数）では、従来例に比べて摩擦力を低減することができ、床への振動の伝達を小さく抑えることができるのである。
【００４７】
従って、本実施例の摺動部材５７によれば、共振に近い周波数領域では減衰力が大きくなり、且つ定常脱水回転数においては減衰力を小さくすることができ、この結果、脱水時の床への振動の伝達による騒音を抑えることに対して極めて有効となるのである。次に示す表１は、一般家庭（木製の床）での、本実施例品と、従来品（図９および図６（ｂ）に示した従来例）とにおける距離１ｍにおける騒音を、各布量やアンバランス量を変えながら、２種類の脱水回転数に関して調べたものである。この場合、前記アンバランス量は、実験の際に、回転槽２７に所定の布量の布を均等に入れて水を含ませた上で、ゴムウエイトを取付けて人工的にアンバランスを作っており、そのゴムウエイトの重量を示すものである。
【００４８】
この表１から理解できるように、本実施例品においては、特にアンバラ量が大きい場合の騒音低減効果に優れるものとなっている。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
そして、本実施例の摺動部材５７は、図１０に示した従来例の摺動部材１３のようにガラス繊維１５を配合したものと異なり、ガラス繊維１５に比べて軟質で且つ切断面に鋭利な角が生ずることのない粒状カーボン６１を用いているので、筒体４７の内周面に対する攻撃性は極めて弱く、また自分自身の摩耗も少ないものとなっており、筒体４７の内周面の摩耗を皆無に近いものとすることができた。この結果、従来のようなガラス繊維１５が筒体７の内周面を摩耗させることに起因する不具合を未然に防止することができるものである。
【００５１】
ところで、本実施例のように、フッ素樹脂製の摺動部材５７とゴム製の弾性部材５６とを接着により一体化する場合、摺動部材５７（シート材６３）の表面（接着面）に対するエッチング処理が必要となるが、溶液の中に漬ける化学的エッチング処理においては、通常ではシート材６３の両面にエッチング処理が施されることになる。ところが、シート材６３の両面にエッチング処理を施してしまうと、摺動面側におけるフッ素樹脂の滑り性が失われてしまう不具合を招くことになる。
【００５２】
これに対し、本実施例では、シート材６３の片面（接着面）にのみエッチング処理を施し、他方の面（摺動面）にはエッチング処理を施さないように構成したので、摺動部材５７の表面側においてはフッ素樹脂の特性を残して所望の摩擦力を得ながらも、摺動部材５７と弾性部材５６とを強固に接着することができるようになったのである。
【００５３】
このように本実施例によれば、防振装置２６の摺動部材５７を、粒状カーボン６１を含んでなるフッ素樹脂から構成したので、筒体４７の内周面を摺動する摺動部材５７を備えるものにあって、脱水時の摺動部材５７の筒体４７の内周面に対する摩擦力を適切なものとすることができ、また筒体４７の内周面の摩耗を小さく抑えることができるものである。
【００５４】
また、特に本実施例では、前記粒状カーボン６１を、フェノール樹脂を原料とした球状とし、またその平均粒径を１〜５０μｍの範囲内とし、さらに基材６０に対する含有量を５〜３０重量％の範囲内としたので、所期の効果を得るためにい最も適切な状態で粒状カーボン６１を配合することができる。さらに、本実施例では、摺動部材５７を弾性部材５６に熱接着して摺動体５０として一体化したので、部品数を少なく済ませることができ、また摺動体５０の製造が容易となるといった利点を得ることができる。
【００５５】
そして、本実施例では、摺動部材５７（シート材６３）のうち、弾性部材５６に対する接着面にのみエッチング処理を施すと共に、筒体４７の内周面に対する摺動面にはエッチング処理を施さない構成としたので、摺動部材５７の表面側においては所望の摩擦力を得ながらも、摺動部材５７と弾性部材５６とを強固に接着することができるものである。
【００５６】
図７は、本発明の他の実施例に係る防振装置７１の要部構成を示すものであり、上記実施例における防振装置２１と異なるところは、弾性部材７２と摺動部材７３とを別体に設けるようにした点にある。即ち、受け具７４は、吊り棒２５に挿通されて止め部２５ａにワッシャ５５を介して係止され、その下端部の受け段部７４ａに弾性部材７２が設けられている。この場合、弾性部材７２は、Ｏリングから構成されている。
【００５７】
そして、摺動部材７３は、上記実施例と同様に粒状カーボンを含んでなるフッ素樹脂からなり、リング状のシート材を下方に行くほど径大となるいわゆるテーパー状に成形することにより、いわば中心に孔を有する笠状をなしている。この摺動部材７３は、一部（内周側）が前記受け具７４の受け面上に載置され、ばね受け部材７５との間に挟持されて設けられ、このとき、外周側（下部側）部分が、前記弾性部材７２の外周部に配置されて筒体４７の内周面を摺動するようになっている。
【００５８】
かかる構成においても、やはり筒体４７の内周面を摺動する摺動部材７３を、粒状カーボンを含んでなるフッ素樹脂から構成したので、脱水時の摺動部材５７の筒体４７の内周面に対する摩擦力を適切なものとすることができ、また筒体４７の内周面の摩耗を小さく抑えることができる。そして、弾性部材７２として市販のＯリングを用いることができるので、比較的安価に済ませることができるといった利点も得ることができる。
【００５９】
尚、上記実施例では摺動部材を構成するフッ素樹脂として四フッ化エチレン樹脂を採用するようにしたが、フッ素樹脂としては、他にも、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−テトラフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）など各種のものを採用することができる。
【００６０】
また、上記実施例では、エッチング処理として金属ナトリウム溶液による化学的エッチング法を採用したが、スパッタエッチング処理、プラズマ処理、紫外線照射処理等の電気的エッチング法を採用しても良い。さらに、上記実施例では、５０μｍ以下の粒径の粒状カーボンを用いたが、平均粒径が１〜５０μｍの範囲内であれば、粒子径のやや粗い粒状カーボンが一部含まれていても良い。その他、防振装置の全体構成や、摺動部材、弾性部材、受け部材などの各部材の細部の形状などは、適宜変更が可能であるなど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明にて明らかなように、本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
即ち、請求項１の洗濯機の防振装置によれば、筒体の内周面を摺動する摺動部材を備えるものにあって、摺動部材を、粒状カーボンを含んでなるフッ素樹脂から構成するようにしたので、摺動部材の摩擦力を常に適切なものとすることができ、また筒体の内周面の摩耗を小さく抑えることができる。
【００６２】
この場合、前記粒状カーボンを、平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下の微粉状とすれば（請求項２の洗濯機の防振装置）、基材中に均一分散させることができ、また筒体に対する攻撃性の発現を防止して、適切な滑り性を得ることができる。また、前記粒状カーボンを、フェノール樹脂を炭化焼成して得られたものとすれば（請求項３の洗濯機の防振装置）、容易に球状の粒子を得ることができる。さらには、前記粒状カーボンのフッ素樹脂に対する含有量を、重量で５％以上３０％以下とすれば（請求項４の洗濯機の防振装置）、フッ素樹脂の耐摩耗性の改善を良好に図ることができ、またフッ素樹脂表面の良好な滑り性を確保することができる。
【００６３】
そして、前記シート材を、弾性部材との非接着面側をマスキングした状態で、弾性部材との接着面側に対して、液体アンモニアに金属ナトリウムを溶解した溶液により、その表面部からフッ素原子を除去する化学的エッチング処理を行っておくように構成することができる（請求項５の洗濯機の防振装置）。
【００６４】
そして、本発明の請求項６の洗濯機の防振装置によれば、弾性部材の外周にフッ素樹脂製の摺動部材を接着するものにあって、その摺動部材の弾性部材に対する接着面に、表面部に位置するフッ素原子を除去する化学的エッチング処理を施すと共に、筒体の内周面に対する摺動面に化学的エッチング処理を施さない構成としたので、摺動部材の摺動面においては所望の摩擦力を得ながらも、摺動部材と弾性部材とを強固に接着することができる。このとき、前記摺動部材に対して、筒体の内周面に対する摺動面側をマスキングした状態で、液体アンモニアに金属ナトリウムを溶解した溶液に漬ける化学的エッチング処理を施すことにより、摺動部材の弾性部材に対する接着面側の表面部において、フッ素と炭素との結合が切離される反応によってフッ素原子が除去されている構成とすることができる（請求項７の洗濯機の防振装置）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、防振装置の縦断側面図
【図２】洗濯機の構成を示す縦断側面図
【図３】摺動部材の製造方法を説明するための図
【図４】成形体（ａ）及びシート材（ｂ）の拡大縦断面図
【図５】洗濯機における床への振動伝達率を示す図
【図６】脱水回転数と摩擦力との関係を示すもので、従来例品（ｂ）とそれに対する実施例品における摩擦力の比（ａ）を上下に並べて示す図
【図７】本発明の他の実施例を示す要部の縦断側面図
【図８】従来例を示す防振装置の縦断側面図
【図９】他の従来例を示す防振装置の縦断側面図
【図１０】異なる他の従来例を示す図４相当図
【符号の説明】
図面中、２１は洗濯機、２２は外箱、２３は槽体、２４は吊持機構部、２５は吊り棒、２６，７１は防振装置、４７は筒体、４８，７４は受け具、４９は圧縮コイルばね、５０は摺動体、５１は上部壁、５２は支持片部、５６，７２は弾性部材、５７，７３は摺動部材、５８は環状圧縮ばね、５９は空気室、６０は基材、６１は粒状カーボンを示す。
【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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【図９】
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【図１０】
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