(57)【要約】      （修正有）【課題】洗濯容量の増加と外槽や筐体の低振動化が可能な洗濯機を提供する。【解決手段】水を溜める外槽と，該外槽内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽であるドラムと，該ドラムを回転駆動するモータと，前記ドラムは背面に補強部材である放射状のドラムフランジ２２を有し，前記ドラムの後方に設けられた後方流体バランサ２４とを備えた洗濯機において，後方流体バランサ２４は軸方向の奥行きが異なる部分を有し，ドラムフランジ２２は放射状にドラム胴部まで伸びる複数の梁部を有し，後方流体バランサ２４の軸方向の奥行きが短い部分とドラムフランジの放射状の凸形状が嵌め合う構造となることを特徴とする洗濯機。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を溜める外槽と，該外槽内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽であるドラムと，該ドラムを回転駆動するモータと，前記ドラムは背面に補強部材である放射状のドラムフランジを有し，前記ドラムの後方に設けられた後方流体バランサとを備えた洗濯機において，
前記後方流体バランサは軸方向の奥行きが異なる部分を有し，前記ドラムフランジは放射状にドラム胴部まで伸びる複数の梁部を有し，前記後方流体バランサの軸方向の奥行きが短い凹部とドラムフランジの放射状の凸形状が嵌め合う構造とな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，
前記ドラムは円筒部を構成するドラム胴板と背面を構成するドラム底板を有し，前側から該ドラム底板，前記ドラムフランジ，前記後方流体バランサの順に配置することを特徴とする洗濯機。
【請求項３】
請求項１乃至請求項２に記載の洗濯機において，
前記後方流体バランサはバランサ液を内包することが可能な空間を有するケースと，該ケースを封止するフタで構成され，前記後方流体バランサは前記ケースが前方となるように配置することを特徴とする洗濯機。
【請求項４】
請求項１に記載の洗濯機において，
前記ドラムは前側にも前方バランサを有し，該前方バランサは前記ドラム胴板に対して径方向に締結され，前側から前記前方バランサ，前記後方流体バランサ，前記ドラム底板，前記ドラムフランジの順に配置し，前記後方流体バランサは前記ドラム底板，前記ドラムフランジの少なくとも一方に対して，略軸方向に前方から締結される構造であることを特徴とする洗濯機。
【請求項５】
請求項４に記載に洗濯機において，前記後方流体バランサを前記ドラム底板，前記ドラムフランジの少なくとも一方に締結する際に，前記流体バランサの凹部で締結す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，洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年洗濯機の洗濯容量は上昇傾向にあるが，洗濯機の大型化は住居の床面積に制限がある現状では消費者には受け入れ難い状況にある。しかしながら，ドラムの大型化により洗濯容量を増加させる場合，ドラム及び流体バランサを内包する外槽の大型化が必要となるが，筐体の大型化ができないため筺体と外槽との隙間が減少する。これにより，外槽が振動した時に外槽と筺体が干渉して異音が生じる可能性が増加する。従って，筐体の大型化ができない現状では，内槽の大型化による洗濯容量の増加が困難となっている。また，ドラム容積を増やすために流体バランサを小型化すると，振動低減効果が低減し，振動，騒音が増加する要因となるため，流体バランサを単純に小型化することも困難である。そこで，流体バランサには省スペースかつアンバランスを相殺する効果が高いことが望まれている。
【０００３】
また，前方に投入口を有するドラム式洗濯機の場合，流体バランサは投入口付近となるドラム前方に設けられ，前方に発生したアンバランスを相殺することで，振動を低減している。ドラムの奥行きが小さい場合は，前方に設けた流体バランサによって，後方に発生したアンバランスも相殺することができる。しかし，洗濯容量の増加に伴ってドラムの奥行きが大きくなってきているが，奥行きが大きくなるほど，前方に設けた流体バランサで後方に発生したアンバランスを相殺する効果が低下してしまう。このように，大型化によって前方だけでなく，後方に発生したアンバランスも相殺し，外槽後方の振動も低減する必要が生じている。
【０００４】
そこで，特許文献１に記載の洗濯機では，「ドラムに複数の径方向で分離した流体バランサを設けているため，簡単なダンパー構成で，かつ水槽から重量体をはずし本体の軽量化を図り，さらにドラム内の洗濯容量を確保し，洗濯性能，すすぎ性能および脱水性能を確保したまま脱水振動低減を図ることが出来る」と記載されている。また，特許文献２に記載の洗濯機では，「内部が中空からなり，軸中心を基準として回転するドラムと，ドラムの前・後方にそれぞれ設けられ，前記ドラムで発生する偏心力を相互補完的にバランスする前・後方バランサと，を備える」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２４０４８８公報
【特許文献２】特開２００５−３４９２０８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
洗濯容量をより増加するためには，ドラムの大型化を図る必要がある。ドラムの大型化は，脱水時にアンバランスによる加振力あるいは加振モーメントの増加をもたらす。その結果，脱水時の外槽振動が大きくなり，アンバランス状態によっては異音や騒音などが発生する場合がある。したがって，洗濯容量増加と低振動化を両立するためには，ドラム前側で発生したアンバランスだけでなく，ドラム後側のアンバランスも相殺する必要がある。
【０００７】
特許文献１に記載の洗濯機では，流体バランサの外径をドラムの内径と同等とすることで，流体バランサのアンバランス相殺効果を向上している。しかし，流体バランサをドラム底板と前後方向にずらした位置に配置しているため，流体バランサの容積分，ドラム容積が低下し，洗濯機の洗濯可能な洗濯容量が低下してしまう。もしくは，流体バランサの容積分ドラム容積を拡大すると，その分筐体が大きくなってしまう。
【０００８】
一方，特許文献２に記載の洗濯機では，ドラムの補強部材であるドラムフランジをドラムに対し小径化し，その外周に流体バランサを設ける方法が記載されている。これにより，ドラムフランジと流体バランサを前後方向にずらして配置した場合に比べ，ドラム容積の低下を抑制することが可能となっている。しかし，金属製のドラムとドラムフランジの間に，樹脂製の流体バランサを組み込むことになるため，ドラムの剛性が低下してしまう。
【０００９】
本発明の目的は，流体バランサの設置スペースを抑制することで，洗濯容量の増加，外槽や筐体の低振動化及びドラムの剛性の確保が可能な洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
水を溜める外槽と，該外槽内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽であるドラムと，該ドラムを回転駆動するモータと，前記ドラムは背面に補強部材である放射状のドラムフランジを有し，前記ドラムの後方に設けられた後方流体バランサとを備えた洗濯機において，前記後方流体バランサは軸方向の奥行きが異なる部分を有し，前記ドラムフランジは放射状にドラム胴部まで伸びる複数の梁部を有し，前記後方流体バランサの軸方向の奥行きが短い部分とドラムフランジの放射状の凸形状が嵌め合う構造となることを特徴とする洗濯機。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば，流体バランサをドラムフランジの間に設けることにより，流体バランサを設けることによるドラム内の有効容積の低下を抑制することができるため，ドラムや外槽を軸方向に延伸することなく，外槽や筐体の振動を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る洗濯機の外観斜視図である。
【図２】本発明の洗濯機の内部構造を示す右側面断面図である。
【図３】本発明の洗濯機のドラムの構造を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の洗濯機のドラムの内部構造を示す右側面断面図である。
【図５】本発明の洗濯機の後方流体バランサの構造を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の洗濯機の後方流体バランサとドラムフランジを組み付けた状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の洗濯機の後方流体バランサとドラムフランジを示す斜視図である。
【図８】本発明の洗濯機のドラムの構造を示す分解斜視図である。（実施例２）
【図９】本発明の洗濯機のドラムの内部構造を示す右側面断面図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下，本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
＜実施例１＞
以下，本実施の形態例について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は，本発明の第１の実施例に係るもので，洗濯乾燥機の外観斜視図を示す。ベース１の上部には鋼板と樹脂成形品で組合わされ，外郭を構成する筐体２が載せられている。筐体２は，前面パネル２ａと背面パネル２ｂ，及び左右の側板２ｃ，２ｄで構成されている。筐体２の正面略中央には，洗濯物を出し入れするドア３が設けられている。筐体２前方上部には，操作・表示パネル４を設けており，電源ボタン４ａ，スタート／一時停止ボタン４ｂ，コース選択ボタン４ｃなどの操作ボタンや残時間表示部４ｄなどの表示部を備えている。ベース１の後方には，排水ホース９を取り出すための取り出し口１ａが左右それぞれに設けられており，設置条件に応じて排水ホース９を出す向きを変えることができる。
【００１６】
図２は，本実施例のドラム式洗濯機の内部構造が分かるようにした右側面断面図である。外槽１０は，前面と背面を有する略円筒に形成され，開口部１０ａのある槽カバー１０ｂと，背面のある水槽１０ｃとに分割面１０ｄで分割可能である。外槽１０は，前面の開口部１０ａが環状のパッキンであるベローズ１１で筺体２の投入口２ｅと接続されており，ドア３を閉めることで水封される。外槽１０の上側には，外槽１０の姿勢を保持するための前吊りばね１３と，後吊りばね１４が設けられている。外槽１０の下部には，外槽１０とその中に投入された衣類の質量を支えるために，防振部材１２が２本設けられ，それらは側面視で前後方向に同一の場所で外槽１０に接続されている。外槽１０の分割面１０ｄは，外槽１０の前後方向の中心よりも前方に配されており，防振部材１２が水槽１０ｃに取り付けられた状態で槽カバー１０ｂの取り外しが可能となっている。外槽１０の前方下部には外槽１０の振動を検知する振動センサ１０ｅが設けられている。脱水時には外槽１０の振動を振動センサ１０ｅで監視し，所定の値以上となった場合には，ドラム２０の回転を停止し，再度起動を行う。
【００１７】
外槽１０の内側には洗濯兼脱水槽であるドラム２０が配置されており，ドラム２０の内側には洗濯物を掻き揚げる複数個のリフタ２１が設けられている。ドラム２０の背面には，ドラム２０用の金属製の補強部材であるドラムフランジ２２が設けられており，ドラムの剛性を向上している。ドラム２０の前端及び後端にはそれぞれ，前方流体バランサ２３と後方流体バランサ２４が設けられており，衣類の片寄りによって生じるアンバランスを相殺し，外槽１０の振動を低減している。ドラム２０は，ドラムフランジ２２に連結されたシャフト３１を介して，ドラム２０の駆動用モータ３２に直結されている。ドラム２０は，側壁に遠心脱水および通風用の多数の小孔である脱水孔２０ｃを有する。外槽１０の底壁に開口した排水口１３は，排水弁１４を介して排水ホース９に接続する。
【００１８】
筐体２の上部には，給水ホースを接続する給水ユニット１５が設けられており，給水ユニット１５と洗剤ケース１６は配管１７を介して接続している。さらに洗剤ケース１６から配管１８を介して，外槽１０の後方に接続している。このように，給水ユニット１５に流入した水は洗剤ケース１６を介して外槽１０に流入する構造となっている。
【００１９】
上記構成において，その動作を説明する。ドア３を開いてドラム２０内に洗濯物を投入し，洗剤ケース１６内に所定量の洗剤を投入した後，運転を開始させると，まず，洗い工程を実行する。洗い工程において，給水ユニット１５内に設けられた給水弁が開き給水された水は，洗剤ケース１６を介して，洗剤と共に外槽１０内に入る。この動作を所定時間実行した後，ドラム２０が正転，停止，逆転，停止を繰り返す攪拌動作を所定時間実行する。このとき，ドラム２０内に収容された洗濯物は，ドラム２０内周壁に設けられたリフタ２１によって回転方向に持ち上げられ，持ち上げられた高さ位置から落下する攪拌動作が繰り返されるため，洗濯物にはたたき洗いの作用が働いて洗われる。
【００２０】
この動作を所定時間行った後，洗い工程を終了し，脱水工程を実行する。この脱水工程においては，まず排水弁１４が開き，外槽１０内の水が排水ホース９を介して機外に排水される。次に，ドラム２０を高速回転（例えば，９００ｒ／ｍｉｎ）させて所定時間回転させることで，洗濯物に含まれる水を脱水する。
【００２１】
この脱水工程を所定時間行った後，給水弁を開いて給水し，その水は給水ユニット１５と外槽１０を接続する配管１９を介して，外槽１０内に注水され，すすぎ工程が実施される。このすすぎ工程においては，前述した洗い工程と同様に，正転，停止，反転，停止の動作を繰り返す攪拌動作を所定時間実行する。このとき，洗濯物がドラム２０の内周壁に設けられたリフタ２１によって回転方向に持ち上げられ，持ち上げられた高さ位置から落下する攪拌動作が繰り返されるため，洗濯物に含まれる洗剤成分が希釈され，すすぎが行われる。すすぎ工程を行った後に再度脱水工程を行い，運転を終了する。なお，乾燥機能を備えたドラム式洗濯乾燥機の場合は，この後に乾燥工程を実行する。
【００２２】
図３は，本実施例のドラム２０を含む回転部３０の構造を示す分解斜視図であり，図４（ａ）はドラム２０の背面図である。図４（ｂ）は回転部３０の内部構造が分かるように，図４（ａ）のＡ−Ａ面で切断した，断面図である。図３及び図４に示すように，回転部３０は前方から前方流体バランサ２３，ドラム胴板２０ａ，ドラム底板２０ｂ，ドラムフランジ２２，後方流体バランサ２４の順に組み付けられている。図４に示すように，ドラムフランジ２２は径方向の外側から内側にフランジ固定用ねじ２２ｂでドラム胴板２０ａに締結されている。同様に，前方流体バランサ２３，後方流体バランサ２４もそれぞれ径方向の外側から内側に前方バランサ固定用ねじ２３ａ，後方流体バランサ固定用ねじ２４ｄでドラム胴板２０ａに締結されている。このような順に組み付ける構造とすることで，後方流体バランサ２４の交換を行う際に，ドラム２０を外した後，ドラムフランジ２２をドラム２０から外すことなく，後方流体バランサ２４のみを取り外し，交換することが可能となる。また，ドラム胴板２０ａに対し，補強部材であるドラムフランジ２２を直接締結することで，ドラム２０の剛性を向上している。
【００２３】
防振機構である前方流体バランサ２３及び後方流体バランサ２４などの流体バランサは，共振回転数より高い回転数でドラム２０が回転した際に，流体バランサ内のバランサ液がアンバランスと逆位相となる位置に移動することでアンバランスを相殺し，振動を低減するものである。このアンバランスを相殺する効果は流体バランサの軸方向の奥行きに比例するため，前方流体バランサ２３や後方流体バランサ２４の奥行きを大きくすることで大きな振動低減効果を得ることができる。しかし，ドラム２０の奥行きを大きくしない場合，流体バランサの奥行きが大きくなるほど，洗濯物が入る空間が低下し，洗濯容量が低下する。
【００２４】
図５に後方流体バランサ２４の分解図を示す。後方流体バランサ２４はバランサ液を保持することが可能な空間を有する後方流体バランサケース２４ａとそれを封止する後方流体バランサフタ２４ｂ，後方流体バランサバッフル２４ｃで構成されている。後方流体バランサバッフル２４ｃは後方流体バランサケース２４ａ内に設けられており，ドラム２０が回転した際に後方流体バランサ２４に封入されているバランサ液をかき上げる働きがある。また，ドラム２０が高速で回転し，バランサ液が後方流体バランサケース２４ａの外周側の内壁に張り付いた状態においては，バランサ液の周方向への移動を抑制する効果がある。また，図４に示すように，後方流体バランサ２４は軸方向の奥行きが一定ではなく，奥行きが小さい凹部２４ｅを有している。これにより，後方流体バランサバッフル２４ｃと同様に，ドラム２０が回転した際に，バランサ液をかき上げることが可能となっている。
【００２５】
また，図３に示すように，後方流体バランサ２４は凹部２４ｅを有する後方流体バランサケース２４ａが後方流体バランサフタ２４ｂより前方となるように設置される。後方流体バランサ２４においてバランサ液は，後方流体バランサケース２４ａと後方流体バランサフタ２４ｂの間に設けられた流路を通って，周方向に移動可能である。一般的に開口部が前方にあるドラム式洗濯機の場合，ドラム２０の回転軸が水平，もうしくは後方が下がるように配置されている。従って，流路が後方に位置するように，すなわち下側に位置するように設置することで，ドラム２０が停止している際にバランサ液が後方流体バランサバッフル２４ｃの間に溜まるのを防止することができる。
【００２６】
図６はドラムフランジ２２と後方流体バランサ２４を組み付けた状態を示す斜視図である。図３及び図６に示すように，後方流体バランサ２４の凹部２４ｅとドラムフランジ２２の放射状の梁部２２ａとを嵌め合わせることが可能な構造している。このようにすることで，後方流体バランサ２４の軸方向長さを確保してアンバランスを相殺する効果を高めながら，ドラムフランジ２２の間に後方流体バランサ２４を設けることによる軸方向の延伸量を抑制することが可能となる。
【００２７】
流体バランサの奥行きを50mm程度とした場合，ドラムフランジ２２と軸方向にずらして配置すると，その分容積が低下するため，容積を維持するためにはドラム２０を50mm軸方向に延伸する必要がある。一方，本発明のように奥行きが15mm程度となる凹部２４ｅを設け，それ以外の部分をドラムフランジ２２の間に収めることで，ドラム２０の延伸量15mmに低減することが可能となる。
【００２８】
以上のように，本実施例の構造により，洗濯や乾燥に対する有効容積の低下を抑制し，高速時の振動の抑制が可能となる。
【００２９】
また，ドラム２０の延伸量を低減する方法として，ドラムフランジ２２を小径化し，その外周側に流体バランサを設ける構成も考えられるが，その場合ドラムフランジ２２と流体バランサ２４，流体バランサ２４とドラム２０の胴板２０ａの順に締結することになる。一方，本発明では樹脂製の流体バランサ２４を介さずに，金属製のドラムフランジ２２とドラムの胴板２０ａを直接締結する構成となるため，回転部３０の剛性を向上することが可能である。
【００３０】
本実施例では，前方及び後方の２箇所に流体バランサを設けた構成で述べているが，前方のバランサに関しては必ずしも流体バランサである必要はなく，ボールバランサでも構わない。さらに，後方流体バランサのみを設ける構造としてもよい。
【００３１】
また，ドラムフランジ２２は放射状に伸びる梁部２２ａが６本となる構成だが，必ずしも６本とする必要はない。図７に示すように，ドラムフランジ２５のように梁部２５ａを細くし，その分剛性を得るために，数を増してもよい。梁部２５ａが細くすることで後方流体バランサ２６の凹部２６ｅも細くすることができ，後方流体バランサ２２の後方流体バランサバッフル２２ｃと同様の効果を凹部２６ｅで得ることが可能となり，後方流体バランサバッフル２２ｃを設けない構造とすることも可能である。
【００３２】
なお，本実施例では，ドラム式洗濯機について述べているが，ドラム式洗濯乾燥機についても同様である。
【００３３】
＜実施例２＞
図８は，本実施例の回転部１１０の構造を示す分解斜視図であり，図９は回転部１１０の内部構造が分かるようにした右側面部分断面図である。実施例１との違いは，後方流体バランサ１１４の設置方法であり，ドラム１１２を含む回転部１１０以外の構成に関しては，実施例１と同様であるため，同一の符号を付して，説明を省略する。図８に示すように，回転部１１０は前方から，前方流体バランサ１１１，ドラム胴板１１２ａ，後方流体バランサ１１４，ドラム底板１１２ｂ，ドラムフランジ１１３の順に組み付ける構造となっている。ドラム底板１１２ｂは，ドラムフランジ１１３の放射状の梁部１１３ａを嵌められる様に，放射状の凸部１１２ｃを有している。さらに，後方流体バランサ１１４は，ドラム底板１１２ｂに設けた放射状の凸部１１２ｃが嵌るように凹部１１４ａを有している。このように，ドラムフランジ１１３，ドラム底板１１２ｂ，後方流体バランサ１１４がそれぞれ嵌め合わさる構造とすることで，奥行き方向にドラム１１２が大きくなるのを抑制することができる。
【００３４】
次に，ドラムフランジ１１３，後方流体バランサ１１４及び前方流体バランサ１１１の固定方法を，図９を用いて説明する。ドラムフランジ１１３はドラム胴板１１２ａに径方向の外側からフランジ締結用ねじ１１３ｂで締結されており，金属製のドラムフランジ１１３とドラム胴板１１２ａを直接締結することにより，回転部１１０の剛性を向上している。後方流体バランサ１１４は，凹部１１４ａをドラム底板１１２ｂを介して，ドラムフランジ１１３に軸方向の前方から後流体バランサ締結用ねじ１１４ｂを用いて締結されている。前方流体バランサ１１１はドラムフランジ１１３と同様に，ドラム胴板１１２ａに対して径方向の外周側から前方流体バランサ締結用ねじ１１１ｂを用いて締結されている。このように構成することで，槽カバー１０ｂを外すことで，前方流体バランサ締結用ねじ１１１ｂが目視できるようになり，前方流体バランサ締結用ねじ１１１ｂを外すことで，前方流体バランサ１１１は前方に取り出すことが可能になる。また，前方流体バランサ１１１を外した状態において，後流体バランサ締結用ねじ１１４ｂを前方のドラム開口部１１２ｃから外し，後方流体バランサ１１４をドラム開口部１１２ｃから前方に引き抜くことができる。このように，ドラム１１２を本体から取り外すことなく後方流体バランサ１１４を取り外すことができるため，メンテナンスで後方流体バランサ１１４を交換する際の作業が容易になる。
【符号の説明】
【００３５】
１      ベース
２      筐体
１０      外槽
２０      ドラム
２２      ドラムフランジ
２３      前方流体バランサ
２４      後方流体バランサ
２４ａ    後方流体バランサケース
２４ｂ    後方流体バランサフタ
２４ｅ    後方流体バランサ凹部
１１３    第二の実施例におけるドラムフランジ
１１４    第二の実施例における後方流体バランサ
【図１】
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【図２】
2019084093.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019084093.tif 000007
【図６】
2019084093.tif 000008
【図７】
2019084093.tif 000009
【図８】
2019084093.tif 000010
【図９】
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