(57)【要約】【課題】脱水工程中の起動から定常回転までの人の聴感に影響する回転数における周波数帯の騒音を抑制するように、モータ等に音質改善の構成を設け、人の聴感を示すラウドネス値を抑制する。【解決手段】洗濯機本体１の内側に上部から弾性体により吊下げられ、底部でダンパにより支持された外槽２と、外槽２内に回転可能に設けられた回転槽３と、外槽２の下部に設けられ回転槽３を回転駆動するモータ１０と、モータ１０の回転を回転槽３に伝達する回転伝達部（プーリ、ベルト）とを備え、モータ１０は、モータシャフト１２を有し回転体を構成するロータ１４ｂと、ロータ１４ｂの外側のステータ１４ａと、外郭１０ａと、モータシャフト１２を支持する２つの軸受１４ｃと、軸受１４ｃを保持して外郭１０ａの両側に設けられた軸受支持部１１とで構成され、軸受支持部１１は、所定の周波数のラウドネス値を抑制する剛性を有するように構成されたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機本体の内側に上部から弾性体により吊下げられ、底部でダンパにより支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた回転槽と、前記外槽の下部に設けられ前記回転槽を回転駆動するモータと、前記モータの回転を前記回転槽に伝達する回転伝達部とを備え、
前記モータは、モータシャフトを有し回転体を構成するロータと、前記ロータの外側のステータと、外郭と、前記モータシャフトを支持する２つの軸受と、前記軸受保持して前記外郭の両側に設けられた軸受支持部とで構成され、
前記軸受支持部は、所定の周波数のラウドネス値を抑制する剛性を有するように構成されたドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記軸受支持部がラウドネス値を抑制する所定の周波数を１ｋＨｚ〜４ｋＨｚに設定された請求項１記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記モータの定格出力は４００Ｗ〜７００Ｗで、前記軸受支持部は２．０ｍｍ〜２．６ｍｍの板厚で構成された請求項１または２記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
洗濯機本体の内側に上部から弾性体により吊下げられ、底部でダンパにより支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた回転槽と、前記回転槽を回転駆動するモータとを備え、
前記ダンパは、シリンダ部と、筒状の金属で構成されたピストン部と、シリンダ部の内面に形成された摩擦部とで構成され、
前記ピストン部は、所定の周波数のラウドネス値を抑制する剛性を有するように構成されたドラム式洗濯機。
【請求項５】
前記ピストン部がラウドネス値を抑制する所定の周波数を１００Ｈｚ〜３００Ｈｚに設定された請求項４記載のドラム式洗濯機。
【請求項６】
前記モータの定格出力は４００Ｗ〜７００Ｗで、前記ダンパは、ピストン部が１．６ｍｍ〜２．０ｍｍの板厚で構成された請求項４または５記載のドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯物を収容して回転可能な回転槽を外槽内に備え、洗濯物の洗い、すすぎ、脱水を行うドラム式洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、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、洗濯物が回転槽（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ことがある。アンバランスな状態でドラムが回転すると、ドラムの回転軸に偏った力が加わり、振動が発生する。この振動のために、騒音が発生すると、利用者に不快感を与えしまう問題がある。
【０００３】
また、洗濯物の不均一な状態による騒音以外に、洗濯機の筐体およびその内部に装備されている各部品においても振動が加わることで、それぞれの部品の固有振動数による共振により騒音が発生する。さらには回転槽を駆動するモータは、電磁力やインバータなどによる高周波音を発生している。
【０００４】
従来、これらの騒音の大小を判断する一般的な評価指標として音圧（Ａ特性：ｄＢＡ）が用いられている。しかし、実際に、人が感じる騒音の大きさは、音圧のみに依存するのではなく、人の聴感である音質（耳の周波数特性や耳のフィルタ特性および発生音の時間など）にも依存していることが知られている。
【０００５】
例えば、２種類の騒音を比較する場合、音圧は同等のレベルであっても、音質指標の一つであるラウドネス値（ＳＯＮＥ）ははっきりと大小関係があり、その大小関係が実際の人の聴感に近い結果を示す傾向があり、音質指標としてよく用いられている。
【０００６】
しかし、これまで洗濯機の場合、回転槽のどの回転数領域、またはどの周波数領域が人の聴感に影響しているのかということや、騒音がどこから発生しているのかということが明確に把握されていなかった。
【０００７】
人間は、一般的にＩＳＯ２２６（等ラウドネス曲線）に示されている聴覚の感度が良いとされる４ｋＨｚ近傍の周波数帯の騒音を大きく感じる。そのため、その周辺の騒音を遮音材で覆うことにより音圧を低減する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
図１１（ａ）および（ｂ）は、従来の洗濯機の遮音材の構成を示すものである。図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、人の耳障りになる高周波数帯４ｋＨｚ〜８ｋＨｚの騒音を遮蔽する遮音手段をモータプーリとベルトが接触する部分を覆いかぶせるように取り付け、洗濯兼脱水槽が脱水工程の定常運転において高速回転するときの高周波数帯の騒音を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１０４２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の構成では、脱水工程の高速回転（定常）での耳障りな高周波帯騒
音（４ｋＨｚ〜８ｋＨｚ）が対象で、起動時の低速回転および起動してから定常になるまでの中速回転での騒音対策は考慮されていない。また、耳障りな高周波音の発生に対して、ベルトとモータプーリの接触によるもののみに対策をおこなっており、洗濯機全体からの騒音対策としては不十分である。さらに、騒音値（音圧：ｄＢＡ）をスペクトラムアナライザによる周波数分析のみでおこなっているため、本当の人の聴感に影響を及ぼす周波数帯を十分に考慮されていないため、人の聴感に影響する周波数帯を効果的に抑制することが不十分である。
【００１１】
また、人の聴感に影響する周波数帯の騒音は、脱水工程の低速回転から中速および高速回転でも様々な部品から発生し、さらに各部品を伝達することで外部へ放射しており、遮音対策としてはベルトとモータプーリだけでは不十分である。さらに、このように遮音手段を新たに追加部品として設けることにより経済性も悪くなっている。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脱水工程中の起動から定常回転までの人の聴感に影響する回転数における周波数帯の騒音を抑制するように、モータ等に音質改善の構成を設け、人の聴感を示すラウドネス値を抑制することができるドラム式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】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、洗濯機本体の内側に上部から弾性体により吊下げられ、底部でダンパにより支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた回転槽と、前記外槽の下部に設けられ前記回転槽を回転駆動するモータと、前記モータの回転を前記回転槽に伝達する回転伝達部とを備え、
前記モータは、モータシャフトを有し回転体を構成するロータと、前記ロータの外側のステータと、外郭と、前記モータシャフトを支持する２つの軸受と、前記軸受保持して前記外郭の両側に設けられた軸受支持部とで構成され、
前記軸受支持部は、所定の周波数のラウドネス値を抑制する剛性を有するように構成されたものである。
【００１４】
これにより、脱水起動から定常回転までに発生する聴感に悪影響をおよぼす周波数帯の騒音を抑制することができ、人が使用中に聞いている脱水騒音から騒音による不快や耳障りによる影響を改善できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のドラム式洗濯機は、脱水起動から定常回転までに発生する人の聴感に影響する騒音を抑制することができるとともに、従来の音圧では判断できない実際の人が感じる騒音低減をより経済的で効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の側面断面図
【図２】本実施の形態における洗濯機の要部斜視図
【図３】本実施の形態における洗濯機のモータの側面断面図
【図４】本実施の形態における洗濯機のダンパの側面断面図
【図５】（ａ）本実施の形態における洗濯機のモータの固有振動数を示すグラフ（ｂ）同洗濯機の回転槽の回転数が１００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍ時の洗濯機騒音のラウドネス値の周波数分析を示すグラフ
【図６】（ａ）本実施の形態における洗濯機のダンパの固有振動数を示すグラフ（ｂ）同洗濯機の回転槽の回転数が７００ｒｐｍ〜８００ｒｐｍ時の洗濯機騒音のラウドネス値の周波数分析を示すグラフ
【図７】（ａ）従来と同じ板厚の洗濯機の回転数による騒音の音圧を示すグラフ（ｂ）同洗濯機の回転数による騒音のラウドネス値を示すグラフ
【図８】（ａ）本実施の形態における洗濯機の低速回転時の騒音のラウドネス値の周波数分析を示すグラフ（ｂ）同洗濯機の中速回転時の騒音のラウドネス値の周波数分析を示すグラフ（ｃ）同洗濯機の高速回転１時の騒音のラウドネス値の周波数分析を示すグラフ（ｄ）同洗濯機の高速回転２時の騒音のラウドネス値の周波数分析を示すグラフ
【図９】（ａ）本発明の実施の形態２における洗濯機のモータの側面断面（ｂ）同モータの軸受支持部の拡大側面断面図
【図１０】（ａ）本実施の形態における洗濯機のダンパの側面断面図（ｂ）同ダンパのピストン部のＧ−Ｇ断面図
【図１１】（ａ）従来の洗濯機の背面図（ｂ）従来の洗濯機の要部斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明のドラム式洗濯機は、洗濯機本体の内側に上部から弾性体により吊下げられ、底部でダンパにより支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた回転槽と、前記外槽の下部に設けられ前記回転槽を回転駆動するモータと、前記モータの回転を前記回転槽に伝達する回転伝達部とを備え、
前記モータは、モータシャフトを有し回転体を構成するロータと、前記ロータの外側のステータと、外郭と、前記モータシャフトを支持する２つの軸受と、前記軸受保持して前記外郭の両側に設けられた軸受支持部とで構成され、
前記軸受支持部は、所定の周波数のラウドネス値を抑制する剛性を有するように構成されたものである。
【００１８】
この構成により、脱水工程におけるモータの起動から定常回転に達するまでに発生する人の聴感を悪化させる所定の高周波数帯の騒音を抑制することができ、不快感や騒々しさが抑制されたドラム式洗濯機を提供できる。
【００１９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記軸受支持部がラウドネス値を抑制する所定の周波数を１ｋＨｚ〜４ｋＨｚに設定されたものである。この構成により、脱水工程におけるモータ起動から定常回転に達するまでに発生する人の聴感を悪化させる領域回転数で、１ｋＨｚ〜４ｋＨｚ帯域のラウドネス値を抑制することができ、脱水工程での静寂感の向上および不快感の低減を図ることができる。
【００２０】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記モータの定格出力は４００Ｗ〜７００Ｗで、前記軸受支持部は２．０ｍｍ〜２．６ｍｍの板厚で構成されたものである。この構成により、脱水工程におけるモータの起動から定常回転に達するまでの人の聴感を悪化させる領域の回転数で、ラウドネス値を抑制することができる。
【００２１】
第４の発明ドラム式洗濯機は、洗濯機本体の内側に上部から弾性体により吊下げられ、底部でダンパにより支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた回転槽と、前記回転槽を回転駆動するモータとを備え、
前記ダンパは、シリンダ部と、筒状の金属で構成されたピストン部と、シリンダ部の内面に形成された摩擦部とで構成され、
前記ピストン部は、所定の周波数のラウドネス値を抑制する剛性を有するように構成されたものである。
【００２２】
この構成により、脱水工程におけるモータの起動から定常回転に達するまでに発生する人の聴感を悪化させる所定の低周波数帯の騒音を抑制することができ、不快感や騒々しさが抑制されたドラム式洗濯機を提供できる。
【００２３】
第５の発明は、特に、第４の発明において、前記ピストン部がラウドネス値を抑制する
所定の周波数を１００Ｈｚ〜３００Ｈｚに設定されたものである。この構成により、脱水工程におけるモータの起動から定常回転に達するまでに発生する人の聴感を悪化させる領域回転数で、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ帯域のラウドネス値を抑制することができ、脱水工程での静寂感の向上および不快感の低減を図ることができる。
【００２４】
第６の発明は、特に、第４または第５の発明において、前記モータの定格出力は４００Ｗ〜７００Ｗで、前記ダンパは、ピストン部が１．６ｍｍ〜２．０ｍｍの板厚で構成されたものである。この構成により、脱水工程におけるモータの起動から定常回転に達するまでの人の聴感を悪化させる領域の回転数で、ラウドネス値を抑制することができる。
【００２５】
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。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の側面断面図である。図２は、本実施の形態における洗濯機の外槽に設けられたモータとその回転駆動を伝達するプーリ近傍の要部斜視図である。本実施の形態は、一般家庭用に使用されるドラム式洗濯機において、洗濯容量が約６ｋｇ〜１０ｋｇの回転槽を備え、その容量の衣類を洗濯および脱水を行うために回転槽を回転させる定格出力が４００Ｗ〜７００Ｗの範囲にあるモータを備えている。
【００２７】
洗濯機本体１の内側には、有底円筒状の外槽２が収容されている。外槽２は、ダンパ１９によって洗濯機本体１の底部で支持され、上部から弾性体である吊バネ２４によって吊下げ支持されている。外槽２の内部には、有底円筒状の回転槽３が外槽２内に設けられている。回転槽３は、外槽２の背面中央に回転可能なように回転軸７により支持され、回転軸７は水平に構成されている。なお、回転軸７は、上部から底部に向けて垂直または傾斜して配置されていてもよい。
【００２８】
外槽２の下部に回転槽３を回転駆動するためのモータ１０が取り付けられている。モータ１０は、回転伝達部４を介して一定の減速比で回転槽３を回転駆動する。回転伝達部４として、モータ１０はモータプーリ４ａが設けられ、回転槽３は回転槽プーリ４ｃが設けられ、２つのプーリを連結するベルト４ｂが設けられている。
【００２９】
回転槽３の内部には、衣類１８を洗濯する際に機械力を衣類１８に加える突部５が設けられている。洗濯工程では回転槽３が低速回転し、突部５が衣類１８を持ち上げ、落下させてたたき洗いを行う。脱水工程では、回転槽３が高速回転し、回転槽３の内面に衣類１８が張り付いた状態で脱水を行う。
【００３０】
回転槽３の開口部の周囲には、バランサ８が設けられている。バランサ８は、環状の容器で構成され、容器の内部には粘性流体が収容されている。このバランサ８は、脱水工程の高速回転時に回転槽３に収容された衣類１８が偏って荷重のアンバランスを発生させたとき、このアンバランスを打ち消す方向へ粘性流体が移動することで、回転槽３および外槽２の振動を抑制する。また、外槽２の前方上部に振動検知部４０が設けられ、制御部１３は、振動検知部４０により振動を検知することで脱水起動や定常回転での振動値の異常を検知する。
【００３１】
図３は、本実施の形態におけるドラム式洗濯機のモータの側面断面図である。モータ１０は、コアに銅線が巻かれたステータ１４ａが、円筒形に樹脂で一体にモールドされ、外郭１０ａも合わせて形成されている。軸受１４ｃを保持する軸受支持部１１が外郭１０ａの両側に設けられ、中心にモータシャフト１２を有するロータ１４ｂが軸受１４ｃにより
支持されてステータ１４ａの内側で回転する。ロータ１４ｂは永久磁石を有して樹脂でモールドされている。モータシャフト１２には、ロータ１４ｂの近傍にロータの位置を検知するセンサ部１４ｄが設けられている。軸受支持部１１から突き出たモータシャフト１２の一端には、モータプーリ４ａが設けられている。
【００３２】
モータ１０の形状は、例えば、外郭１０ａの長さＬ１が約１２０ｍｍ、直径ｒ１が約８５ｍｍである。軸受１４ｃは、直径Ｒ２が約３５ｍｍである。回転体であるロータ１４ｂは、ステータ１４ａと約０．３ｍｍの一定の隙間を介して支持されている。軸受支持部１１の板厚ｔ１は、２．６ｍｍの鉄板（例えば、冷間圧延鋼板）で構成されている。一般的によく使用されている鉄板の板厚は、０．５ｍｍ、１．０ｍｍおよび１．６ｍｍであり、これらの板厚より大きくすることで剛性を向上している。板厚２．６ｍｍの鉄板は一般的に流通しているものであり、特殊な板厚ではないので経済性は問題ない。なお、ここでは板厚ｔ１を２．６ｍｍとしているが、一般的な板厚である２．０ｍｍまたは３．２ｍｍを用いることもできる。
【００３３】
また、板厚ｔ１を１．６ｍｍとし、板表面に複数のリブ形状を設けることにより、剛性を改善することで所望の固有振動数を避けることで音質を改善することもできる。しかし、リブ形状による複雑な構造の鉄板を製作することはコスト上昇となるため、簡単な形状での剛性向上と目的の周波数の音質改善を得るためには板厚増加が望ましい。
【００３４】
図４は、外槽２の振動を減衰するダンパ１９の側面断面図である。ダンパ１９は、シリンダ部２０ａと、シリンダ部２０ａの内面にある摩擦部２０ｂと、外槽２に固定される外槽固定部２０ｄとから構成されている。さらに、シリンダ部２０ａの内部にピストン部２１が摩擦部２０ｂと接するように挿入されている。ピストン部２１には、洗濯機本体１の底部に固定するための機体固定部２０ｃが設けられている。シリンダ部２０ａは、長さＬ２が約１２４ｍｍの筒状に形成されている。ピストン部２１は、板厚ｔ２が２．６ｍｍの鉄板により直径ｒ３が１８ｍｍの筒状で、長さＬ３が約１３０ｍｍに形成されている。
【００３５】
次に、図５（ａ）は、本実施の形態における洗濯機のモータの軸受支持部のインパクト試験によるモータ単体の固有振動数を示すグラフである。実線は軸受支持部１１の板厚ｔ１が２．６ｍｍ時の結果を示し、点線は板厚ｔ１が１．６ｍｍ時の結果を示している。横軸は周波数であり、約１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの範囲で固有振動数におけるレベルが改善（低下）していることが示されている。
【００３６】
図５（ｂ）は、本実施の形態における洗濯機の回転槽の回転数が１００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍ時の洗濯機本体の正面側で測定した騒音の周波数分析であり、縦軸にラウドネス値（ＳＯＮＥ）、横軸に臨界帯域（Ｂａｒｋ）の周波数を示すグラフである。実線は軸受支持部１１の板厚ｔ１が２．６ｍｍ時の結果を示し、点線は軸受支持部１１の板厚ｔ１が１．６ｍｍ時の結果を示している。特に、臨界帯域１０Ｂａｒｋ〜１７Ｂａｒｋ（周波数１ｋＨｚ〜４ｋＨｚ）の範囲でラウドネス値が低下していることが示されている。
【００３７】
次に、図６（ａ）は、本実施の形態における洗濯機のダンパのピストン部のインパクト試験によるダンパ単体の固有振動数を示すグラフである。実線はピストン部２１の板厚ｔ２が２．０ｍｍ時の結果を示し、点線は板厚ｔ２が１．０ｍｍ時の結果を示している。横軸は周波数であり、約１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの範囲で固有振動数におけるレベルが改善（低下）していることが示されている。
【００３８】
図６（ｂ）は、本実施の形態における洗濯機の回転槽の回転数が７００ｒｐｍ〜８００ｒｐｍ時の洗濯機本体の正面側で測定した騒音の周波数分析であり、縦軸にラウドネス値（ＳＯＮＥ）、横軸に臨界帯域（Ｂａｒｋ）の周波数を示すグラフである。実線はピスト
ン部２１の板厚ｔ２が２．０ｍｍ時の結果を示し、点線はピストン部２１の板厚ｔ２が１．０ｍｍ時の結果を示している。特に、臨界帯域１Ｂａｒｋ〜３Ｂａｒｋ（周波数１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の範囲でラウドネス値が低下していることが示されている。
【００３９】
次に、図７（ａ）、（ｂ）は、洗濯機本体に搭載されているモータ１０の軸受支持部１１の板厚ｔ１が従来と同じ１．６ｍｍで、かつダンパ１９のピストン部２１の板厚ｔ２が従来と同じ１．０ｍｍとした洗濯機の騒音グラフである。図７（ａ）は、従来と同じ板厚洗濯機の回転数による騒音の音圧であり、横軸を回転槽３の回転数として洗濯機本体の正面側の騒音（Ａ特性）値のグラフである。脱水運転の起動時の１００ｒｐｍから定常回転９００ｒｐｍまでの騒音値（ｄＢＡ）が示されており、ほぼ２００ｒｐｍで急激に騒音値が上昇し、９００ｒｐｍでは、騒音上限値Ｌ１と騒音下限値Ｌ２の差が約１０ｄＢ以内となっていることが示されている。
【００４０】
また、図７（ｂ）は、同洗濯機の回転数による騒音のラウドネス値であり、横軸を回転槽３の回転数として洗濯機本体の正面側のラウドネス値（音の大きさ）のグラフである。脱水運転の起動時の１００ｒｐｍから定常回転９００ｒｐｍまでのラウドネス値（ＳＯＮＥ）が示されており、ほぼ２００ｒｐｍで急激にラウドネス値が上昇する増大点Ｒ１、５００ｒｐｍ近傍で一時的に急上昇する増大点Ｒ２、さらには７００ｒｐｍ〜８００ｒｐｍ近傍で拡大する増大点Ｒ２、さらに９００ｒｐｍでも増大点Ｒ４が示されている。
【００４１】
これは、図７（ａ）の騒音値（ｄＢＡ）では顕著にあらわれにくい現象を、図７（ｂ）のラウドネス値（ＳＯＮＥ）では明確に示していることが確認できる。その結果、騒音値（ｄＢＡ）では同等レベルと判断されている騒音であっても、実際の人の聴感に近いラウドネス値（ＳＯＮＥ）が示されことにより、人の聴感を悪化させている回転領域が明確になることが示されている。
【００４２】
次に図８（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態における洗濯機の騒音のラウドネス値の周波数分析であり、図７（ｂ）のラウドネス値の増大点Ｒ１〜Ｒ４の各回転数について、それぞれの回転数でのラウドネス値を横軸に臨界帯域（周波数帯毎）の周波数毎に計測した値をグラフで示している。図８（ａ）は低速回転（約２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）時の騒音の増大点Ｒ１、図８（ｂ）は中速回転（約４５０Ｈｚ〜５５０Ｈｚ）時の騒音の増大点Ｒ２、図８（ｃ）は高速回転１（約７００Ｈｚ〜８００Ｈｚ）時の騒音の増大点Ｒ３、図８（ｄ）は高速回転２（約８００Ｈｚ〜９００Ｈｚ）時の騒音の増大点Ｒ４時の臨界帯域でのラウドネス値を示している。
【００４３】
いずれも臨界帯域１〜３の領域Ｆ１（約１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）と臨界帯域１０〜１７の領域Ｆ２（約１ｋＨｚ〜４ｋＨｚ）でピークが示されている。従って、モータ１０の軸受支持部１１の改善を示す図５（ｂ）およびダンパ１９の改善を示す図６（ｂ）の臨界帯域の特性と図８（ａ）〜（ｄ）に示すグラフに同様の傾向があり、この２つの部品が聴感を悪化させている回転領域に全て影響していることが示されている。
【００４４】
以上のように構成された洗濯機について、以下、その動作を図１〜図８に基づいて説明する。
【００４５】
まず、従来と同じ板厚の洗濯機について、図７（ａ）の洗濯機本体１の正面側で測定した騒音の音圧（Ａ特性）のグラフと、図７（ｂ）の騒音のラウドネス値のグラフとの相違について説明する。
【００４６】
図７（ａ）において、回転槽３の回転数が１００ｒｐｍから上昇し、２００ｒｐｍ近傍で騒音値が急激に上昇して下限値Ｌ２を示し、その後、９００ｒｐｍまで上昇した場合で
も、約１０ｄＢＡの上昇値の上限値Ｌ１の範囲に抑制されている。これは、回転数が２００ｒｐｍから９００ｒｐｍでの騒音値がほぼ変わらないことを示している。このため、どの回転数領域で聴感を悪化させているかを判断することが困難である。
【００４７】
しかし、図７（ｂ）において、回転槽３の回転数が１００ｒｐｍから上昇し、２００ｒｐｍ近傍でラウドネス値が急激に上昇（増大点Ｒ１）し、その後、５００ｒｐｍ近傍で再び急上昇（増大点Ｒ２）があり、さらに７００ｒｐｍ近傍および９００ｒｐｍ近傍で急上昇する増大点Ｒ３および増大点Ｒ４が明確に現れる。このように、人の聴感であるラウドネス値（音の大きさ）を悪化させる回転領域が明確に示され、どの回転数領域で聴感を悪化させているかを判断することが容易である。
【００４８】
次に、図７（ｂ）の増大点Ｒ１〜Ｒ４について、それぞれの聴感を悪化させる回転数領域での臨界帯域によるラウドネス値の分析をおこなった結果を図８（ａ）〜（ｄ）に示している。いずれの回転数も臨界帯域１Ｂａｒｋ〜３Ｂａｒｋ（周波数１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）および臨界帯域１０Ｂａｒｋ〜１７Ｂａｒｋ（周波数１ｋＨｚ〜４ｋＨｚ）近傍でラウドネス値（ＳＯＮＥ）が大きくなっている傾向が示されている。これによって、増大点Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれの回転数で悪化要因となっている臨界帯域が示されており、回転数に依存しない騒音が存在していることが示されている。
【００４９】
このように、図７（ａ）、図７（ｂ）および図８（ａ）〜（ｄ）のグラフが比較されることによって、人の聴感において、騒音の音質を改善するために、目的とする回転数領域や、対象となる周波数が、ラウドネス値で評価することで明確になることが分かる。そして、その音質改善へラウドネス値を抑制することが最も効果的であることが実験から確認されている。
【００５０】
本実施の形態では、実験結果から、モータ１０の回転や回転槽３の回転数に依存する振動が要因ではなく、この周波数帯に固有振動数をもつ構造部品に起因していることが判り、聴感を悪化させている寄与度の高い部品が、モータ１０の軸受支持部１１およびダンパ１９のピストン部２１であることが確認された。
【００５１】
本実施の形態は、図１および図２において、一般家庭用に使用されるドラム式洗濯機において、洗濯容量が約６ｋｇ〜１０ｋｇの回転槽３を備え、その容量の衣類１８を洗濯および脱水を行うために回転槽３を回転させる定格出力が４００Ｗ〜７００Ｗの範囲にあるモータ１０を備えている。洗濯機が排水後に脱水運転を行う場合、制御部１３は、モータ１０に駆動電圧を印加し、回転槽３の回転速度を徐々に上昇させて、低速回転から高速回転に移行させる。
【００５２】
モータ１０は、モータプーリ４ａにベルト４ｂを介して回転槽３の回転軸７に設けられた回転槽プーリ４ｃと一定の減速比で接続されている。例えば、モータ１０の回転数Ｎ１に対して減速比Ｓ（例えば９）の比率で減速（例えば１／９）されて回転槽プーリ４ｃおよび回転槽３は回転する。従って、回転槽３の回転数Ｎ２に対してモータ１０の回転数Ｎ１は、Ｎ１＝Ｓ・Ｎ２の関係にあるため、モータ１０が高速回転で動作する。例えば、回転９００ｒｐｍ時、減速比９の場合に、モータ回転数が８１００ｒｐｍとなる。
【００５３】
バランサ８は、回転上昇時に回転槽３内のアンバランスに応じてアンバランスを打ち消すように働き、回転槽３の振動を抑制する。さらに、洗濯機本体１の上部から外槽２の上部を弾性体である吊バネ２４で吊下げ、外槽２の下部を底部でダンパ１９により支持することで、回転槽３から外槽２に伝達された振動が、さらに洗濯機本体１に伝達されることを抑制する。
【００５４】
従って、脱水運転の起動時には、回転槽３の回転数が低く（例えば１００ｒｐｍ）、モータ１０の回転数も低速回転（例えば減速比９倍の９００ｒｐｍ）であるため、発生する騒音の周波数も低い（回転１次成分は約１５Ｈｚ）が、回転数が上昇するとともに回転槽３が高速回転（例えば９００ｒｐｍ）となるため、モータ１０の回転数も高速回転（例えば減速比９倍の８１００ｒｐｍ）となり、発生する騒音の周波数（回転１次成分は約１３５Ｈｚ）も高くなる。
【００５５】
モータ１０は、ロータ１４ｂ内に永久磁石を有し、ステータ１４ａに三相巻線を有し、センサ部１４ｄの検知により、三相巻線への印加電圧と回転するロータ１４ｂが同期して回転する同期式モータである。樹脂モールドされているステータ１４ａ内の三相巻線は、印加された電圧により駆動電流が流れ、その電流により発生する磁界の磁力と、ロータ１４ｂ部の磁石の磁力との反発および吸引力により、ロータ１４ｂが回転する。
【００５６】
制御部１３は、モータ１０のロータ位置をセンサ部１４ｄで検知し、モータ１０の脱調を防止し、安全、かつ高速に回転速度を上昇させる。その際、モータの極数（磁石数）に応じてコギング力が働き、回転数×極数（例えば、４極ならモータ回転１次×４倍）の周波数が振動として発生する。この振動は、ロータ１４ｂから軸中心にあるモータシャフト１２に伝達され、軸受１４ｃに伝達される。その結果、軸受支持部１１にも伝達され、この軸受支持部１１の平面部が振動し、騒音を発生する。
【００５７】
さらに、モータシャフト１２の先端にあるモータプーリ４ａにも振動が伝達されるため、ベルト４ｂを介して回転槽プーリ４ｃや回転槽３へも振動が伝わり、それぞれが振動による騒音を発生させる。その結果、洗濯機本体１の正面側での騒音は、回転槽３の近傍から伝搬された騒音と、モータ１０から直接伝搬される騒音とが加わった状態で聞こえる。
【００５８】
例えば、回転槽３が高速回転（９００ｒｐｍ）時にモータ１０は、８１００ｒｐｍ（回転１次が１３５Ｈｚ）であり、モータ１０の極数４の場合は、１３５Ｈｚ×４極＝５４０Ｈｚであり、さらに高次の高調波が発生するため、１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの範囲で騒音が発生する。
【００５９】
次に従来の板厚と本発明の板厚の比較結果として、図５（ａ）および（ｂ）にモータ１０の軸受支持部１１の評価結果を示し、図６（ａ）および（ｂ）にダンパ１９の評価結果を示し、本実施の形態を説明する。
【００６０】
図５（ａ）において、モータ１０の軸受支持部１１の板厚ｔ１が２．６ｍｍされた場合のモータ単体の固有振動数のピークは実線に示される。板厚ｔ１が従来の１．６ｍｍにされた場合の結果は点線で示される。すなわち、周波数１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの範囲で、実線のレベルは点線のレベルよりも低下しており、共振周波数のピークの抑制ができ、共振を抑えている。
【００６１】
その結果、図５（ｂ）に示すように、本実施の形態のモータ１０の軸受支持部１１の板厚ｔ１が２．６ｍｍにされた場合と従来の１．６ｍｍにされた場合の洗濯機本体１の正面側のラウドネス値を臨界帯域で分析すると、実線で示されるように、周波数１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの範囲で、点線のレベルよりも低下（高周波側へシフト）していることにより、ラウドネス値の抑制ができている。
【００６２】
しかし、板厚ｔ１を３．２ｍｍまで増加した場合は、板厚ｔ１が２．６ｍｍとほぼ同等になり、レベルの抑制効果が変わらない。従って、経済性等を考慮すると、軸受支持部１１の板厚ｔ１は３．２ｍｍより２．６ｍｍが望ましい。
【００６３】
この結果から今回の一般家庭用洗濯機に使用するモータ１０の軸受支持部１１においては、従来の板厚１．６ｍｍを超える厚みで一般的に流通する経済性のある２．０ｍｍ〜２．６ｍｍとすることにより、人の聴感に効果のある周波数１ｋＨｚ〜４ｋＨｚのラウドネス値の改善を行うことができる。これにより、脱水工程での静寂感の向上および不快感の低減を図ることができる。
【００６４】
次に、ダンパ１９について説明する。ダンパ１９は、図４に示すように、シリンダ部２０ａと、シリンダ部２０ａの内面に形成された摩擦部２０ｂと、シリンダ部２０ａが外槽２に取り付けられる外槽固定部２０ｄと、シリンダ部２０ａの内部に挿入されたピストン部２１と、ピストン部２１が洗濯機本体１の底部に取り付けられる機体固定部２０ｃを備える。ピストン部２１は、シリンダ部２０ａの内面に設けられた摩擦部２０ｂと接するように挿入されている。
【００６５】
この状態で、外槽２が振動した際に、外槽２に接続されているシリンダ部２０ａ内に洗濯機本体１の底部に固定されているピストン部２１が、振動により挿入と引きだしを繰り返されて上下運動を行う。ダンパ１９は、この上下運動時にピストン部２１が摩擦部２０ｂと摩擦することで摩擦熱を発生させることにより振動エネルギーを吸収し、振動を減衰させる。
【００６６】
その際に摩擦熱として吸収できない振動が、ピストン部２１の表面に伝達され、振動騒音を発生させる。この時の上下運動でピストン部２１がシリンダ部２０ａの内面に挿入されている部分と挿入されていない部分の長さが変化することで、発生する騒音の周波数が変化する。
【００６７】
図６（ａ）において、ダンパ１９のピストン部２１の板厚ｔ２が２．０ｍｍにされた場合のダンパ１９単体の固有振動数のピークは実線に示される。板厚ｔ２が従来の１．０ｍｍにされた場合の結果は点線で示される。すなわち、周波数１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの範囲で、実線のレベルは点線のレベルよりも低下しており、共振周波数のピークの抑制ができ、共振を抑えている。
【００６８】
その結果、図６（ｂ）に示すように、本実施の形態のダンパ１９のピストン部２１の板厚ｔ２が２．０ｍｍにされた場合と従来の１．０ｍｍにされた場合の洗濯機本体１の正面側のラウドネス値を臨界帯域で分析すると、実線で示されるように、周波数１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの範囲で、点線のレベルよりも低下（高周波側へシフト）していることにより、ラウドネス値の抑制ができている。
【００６９】
しかし、板厚ｔ２を２．６ｍｍまで増加した場合は、板厚ｔ２が２．０ｍｍとほぼ同等もしくは改善度合いが小さくなり、レベルの抑制効果が変わらない。従って、経済性等を考慮すると、ピストン部２１の板厚ｔ２は２．６ｍｍより２．０ｍｍが望ましい。
【００７０】
この結果から今回の一般家庭用洗濯機に使用する摩擦方式によるダンパ１９のピストン部２１においては、従来の板厚１．０ｍｍを超える厚みで一般的に流通する経済性のある１．６ｍｍ〜２．６ｍｍとすることにより、人の聴感に効果のある１００Ｈｚ〜３００Ｈｚのラウドネス値の改善を行うことができる。これにより、脱水工程での静寂感の向上および不快感の低減を図ることができる。
【００７１】
このようにモータ１０の軸受支持部１１の板厚を２．０ｍｍ〜２．６ｍｍの範囲に設定すること、およびダンパ１９のピストン部２１の板厚を１．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲に設定することで、人の聴感を悪化させている回転数領域のそれぞれの臨界帯域におけるラウドネス値を低減させることができ、経済性に優れた効果的な改善を行うことができ、騒
音を低減させたドラム式洗濯機を提供することができる。
【００７２】
ここでは、モータ１０の軸受支持部１１の板厚ｔ１を２．６ｍｍとし、ダンパ１９のピストン部２１の板厚ｔ２を２．０ｍｍとすることで剛性を向上させ、特定の周波数の範囲の固有振動数のピークを抑制することで、対象回転数領域の対象数周波数のラウドネス値を図５（ｂ）のおよび図６（ｂ）に示すように改善することで、対象回転数（従来の増大点Ｒ１〜Ｒ４）でのラウドネス値を２ＳＯＮＥ〜３ＳＯＮＥ改善できる。
【００７３】
また、従来の音圧のみで騒音の大小を判断していたために、実際に人が感じる聴感では騒音低減を感じなかった不満や不快感を、人の聴感に最も近いラウドネス値を効果的に低減することで、騒音低減を感じることができ、人の不快感を解消することができる。
【００７４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図９（ａ）、（ｂ）および図１０（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。なお、実施の形態１と同一部品は同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図９（ａ）は、本実施の形態におけるモータ１０の側面断面図であり、図９（ｂ）はその要部団面図である。ここでの特徴は、軸受支持部１１の平面部の一部に補強部１１ａが設けられた構造であり、軸受支持部１１の平面部の剛性が向上したものである。
【００７６】
図１０（ａ）は、本実施の形態におけるダンパ１９の側面断面図であり、図１０（ｂ）はそのＧ−Ｇ断面図である。ピストン部２１の内面にリブ形状の補強リブ２１ａが設けられた構造であり、ピストン部２１の剛性が向上している。
【００７７】
図９（ａ）、（ｂ）において、モータ１０の軸受１４ｃを支持する軸受支持部１１は、板厚ｔ１が１．６ｍｍで、軸受１４ｃの周囲に環状の補強部１１ａが設けられている。補強部１１ａは、軸受支持部１１の一部を厚くする（２．０ｍｍ〜２．６ｍｍ）構成である。具体的には、軸受支持部１１に凹凸の補強部１１ａが設けられ、その補強部１１ａの凹部に環状の補強板１１ｂが組み込まれている。
【００７８】
これにより、軸受支持部１１全体の板厚を変更することなく軸受支持部１１の剛性が高くなり、特定周波数（１ｋＨｚ〜４ｋＨｚ）の固有振動数のピークを抑制することができることから、実施の形態１と同様の作用および効果がある。また、軸受支持部１１の外側に凸部が設けられることにより、ロータ１４ｂの回転を妨げることがない。
【００７９】
次に、図１０（ａ）、（ｂ）において、ダンパ１９のピストン部２１は、板厚ｔ２が１．０ｍｍで、筒状の内面に補強リブ２１ａが複数設けられている。補強リブ２１ａは、ピストン部２１の表面の摩擦面の妨げにならない構成である。これにより、ピストン部２１は全体の剛性が高くなり、特定周波数（１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の固有振動数のピークを抑制することができることから、実施の形態１と同様の作用および効果がある。
【００８０】
本実施の形態の構成においては、軸受支持部１１の平面部に凹凸の補強部１１ａが設けられ、その凹部に補強板１１ｂが設けられる構成を示しているが、軸受支持部１１の外側面に環状の補強板が設けられる構成であったり、リブ形状などであったりしてもよく、ここで示される構成に限られるものではない。
【００８１】
また、ピストン部２１の内面に補強リブ２１ａが設けられる構成を示しているが、補強リブ２１ａの形状はここで示す形状に限られるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明にかかる洗濯機は、脱水の起動時から定常回転時に発生する洗濯機本体からの騒音を従来の音圧ではなく、人の聴感に影響する周波数帯のみ改善することで、音質改善を安価な手段で効果的に行うことができることから、家庭用、業務用の洗濯機やクリーニング装置として有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１  洗濯機本体
２  外槽
３  回転槽
４  回転伝達部
４ａ  モータプーリ
４ｂ  ベルト
４ｃ  回転槽プーリ
８  バランサ
１０  モータ
１０ａ  外郭
１１  軸受支持部
１２  モータシャフト
１３  制御部
１４ａ  ステータ
１４ｂ  ロータ
１４ｃ  軸受
１４ｄ  センサ部
１８  衣類
１９  ダンパ
２０ａ  シリンダ部
２０ｂ  摩擦部
２１  ピストン部
２１ａ  補強リブ
２４  吊バネ
【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】
2018038696.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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