(57)【要約】【課題】洗濯機本体全体が横に大きく揺れる共振振動を効率的に相殺する制振装置を設け、特に脱水運転の起動時に発生する洗濯機本体の振動を抑制する洗濯機を提供する。【解決手段】洗濯機本体３０内に弾性支持された外槽３３と、外槽３３内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽３４と、洗濯兼脱水槽３４を回転させる駆動装置３５と、洗濯機本体３０の振動を抑える制振装置４１とを備え、制振装置４１は、洗濯機本体３０の横方向に移動可能な移動部４２と、移動部４２を移動可能に支持するベース４３と、移動部４２に設けられた錘４４と、移動部４２を弾性的に支持して移動を制限する弾性体からなる弾性支持部４５とを有し、ベース４３が洗濯機本体３０に固定され、錘４４を有する移動部４２と弾性支持部４５とで構成される振動系の共振周波数が洗濯機本体３０の共振周波数またはその近傍になるように構成されたものである。【選択図】図１
2015154879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機本体内に弾性支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動装置と、前記洗濯機本体の振動を抑える制振装置とを備え、前記制振装置は、前記洗濯機本体の横方向に移動可能な移動部と、前記移動部を移動可能に支持するベースと、前記移動部に設けられた錘と、前記移動部を弾性的に支持して移動を制限する弾性体からなる弾性支持部とを有し、前記ベースが前記洗濯機本体に固定され、前記錘を有する前記移動部と前記弾性支持部とで構成される振動系の共振周波数が前記洗濯機本体の共振周波数またはその近傍になるように構成された洗濯機。
【請求項２】
前記制振装置は、前記洗濯機本体の底部に前記ベースを固定された請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記制振装置は、前記洗濯機本体の上部に前記ベースを固定された請求項１記載の洗濯機。
【請求項４】
前記制振装置は、前記移動部自体が前記錘となるように構成された請求項１から３のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項５】
温風を循環させて乾燥運転を行う乾燥装置をさらに備え、前記制振装置は、前記錘を前記乾燥装置の構成要素で構成された請求項１から３のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記弾性支持部は、前記弾性体の代わりに減衰特性を有する粘弾性体とした請求項１から５のいずれか１項に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外槽内に回転自在に配設された洗濯兼脱水槽内で洗濯物の洗濯、すすぎ、脱水の一連の運転を行う洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、洗濯機本体の側壁に特定の固有振動数を持った板状の吸振器を取り付け、脱水定常時の洗濯機本体の側壁の共振による振動周期と吸振器の振動周期を半波長ずらすことによって、洗濯機本体の側壁の振動を相殺していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６（ａ）は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の側面断面図で、図６（ｂ）は、従来の洗濯機の本体側壁に取り付けられた動吸振器の構成を示すものである。図６（ａ）（ｂ）に示すように、吸振器３は、洗濯機本体１の側壁２に、取り付け台５を介して板状の振動部４が取り付けられたものである。板状の振動部４は固有の共振振動数を持っており、脱水運転の定常時の洗濯機本体１の側壁２の振動周期と振動部４の共振振動の振動周期が一致すると、振動部４は洗濯機本体１の側壁２の振動周期と半波長ずれて振動する。そのため、洗濯機本体１の側壁２の振動が相殺され、洗濯機本体１の側壁２の振動が低減される。
【０００４】
また、洗濯機本体の上部に錘と弾性体で構成された動吸振器を取り付け、洗濯機本体の共振振動を低減するものもあった（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３５２９９４号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、洗濯機本体１の側壁２に吸振器３としての振動部４を取り付けているため、洗濯機本体１の側壁２のみが共振振動する場合は効果があるが、脱水運転の起動時に発生する洗濯機本体１全体が横に大きく揺れる共振振動モードに対しては効果が少ない。また、取り付け台５の弾性体が横、前後、上下の各方向に変形可能なため振動部４が同時に各方向に振動して制振能力が分散し、洗濯機本体１の共振振動モードである横方向の振動に対して制振能力が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯機本体全体が横に大きく揺れる共振振動を効率的に相殺する制振装置を設け、特に脱水運転の起動時に発生する洗濯機本体の振動を抑制す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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯機本体内に弾性支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動装置と、前記洗濯機本体の振動を抑える制振装置とを備え、前記制振装置は、前記洗濯機本体の横方向に移動可能な移動部と、前記移動部を移動可能に支持するベースと、前記移動部に設けられた錘と、前記移動部を弾性的に支持して移動を制限する弾性体からなる弾性支持部とを有し、前記ベースが前記洗濯機本体に固定され、前記錘を有する前
記移動部と前記弾性支持部とで構成される振動系の共振周波数が前記洗濯機本体の共振周波数またはその近傍になるように構成されたものである。
【０００９】
これによって、制振装置は横方向に最大の制振能力を発揮することになり、洗濯機本体の横に大きく揺れる共振振動が相殺されて効率良く低減され、特に脱水運転の起動時に発生する洗濯機本体の振動を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の洗濯機は、洗濯機本体の共振振動モードである横方向の振動を相殺して効率良く制振することができる制振装置を洗濯機本体に設けたことにより、特に脱水起動時の洗濯機本体の大きな横揺れを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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上面カバーをはずした状態の平面図
【図３】本実施の形態における洗濯機の制振装置近傍の要部拡大図
【図４】本発明の実施の形態２における洗濯機の側面断面図
【図５】本発明の実施の形態３における洗濯機の側面断面図
【図６】（ａ）従来の洗濯機の側面断面図（ｂ）従来の洗濯機の吸振器の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明の洗濯機は、洗濯機本体内に弾性支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動装置と、前記洗濯機本体の振動を抑える制振装置とを備え、前記制振装置は、前記洗濯機本体の横方向に移動可能な移動部と、前記移動部を移動可能に支持するベースと、前記移動部に設けられた錘と、前記移動部を弾性的に支持して移動を制限する弾性体からなる弾性支持部とを有し、前記ベースは前記洗濯機本体に固定され、前記錘を有する前記移動部と前記弾性支持部とで構成される振動系の共振周波数が前記洗濯機本体の共振周波数またはその近傍になるように構成されたものである。
【００１３】
これにより、制振装置は横方向に最大の制振能力を発揮することになり、洗濯機本体の運転時に横に大きく揺れる共振振動が相殺されて効率良く低減され、特に脱水運転の起動時に発生する洗濯機本体の振動を抑制することができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明の洗濯機において、前記制振装置は、前記洗濯機本体の底部に前記ベースを固定されたものである。これにより、外槽の振動がダンパから伝達される洗濯機本体の底部に制振装置を設けることになり、運転時の洗濯機本体の共振振動を効率よく低減することができる。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明の洗濯機において、前記制振装置は、前記洗濯機本体の上部に前記ベースを固定されたものである。これにより、洗濯機本体の共振振動振幅が大きくなる洗濯機本体の上部に制振装置を設けることになり、更に効果的に運転時の洗濯機本体の共振振動を低減することができる。
【００１６】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明の洗濯機において、前記制振装置は、前記移動部自体が前記錘となるように構成されたものである。これにより、制振装置を構成する部品が少なくなり、安価に洗濯機本体の共振振動を低減することができる。
【００１７】
第５の発明は、第１から第３のいずれかの発明の洗濯機において、温風を循環させて乾燥運転を行う乾燥装置をさらに備え、前記制振装置は、前記錘を前記乾燥装置の構成要素
で構成されたものである。これにより、制振装置の錘に既存のを使用することができ、更に安価に制振装置を構成することができるとともに、質量の大きい乾燥装置を錘に使用するので制振能力が高くなることなどから、運転時の洗濯機本体の共振振動を更に安価で効果的に低減することができる。
【００１８】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明の洗濯機において、前記弾性支持部は、前記弾性体の代わりに減衰特性を有する粘弾性体としたものである。これにより制振装置が制振能力を発揮する周波数の幅を広げることができ、洗濯機本体の共振周波数がずれても対応することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図である。図２は、本実施の形態における洗濯機の上面カバーをはずした状態の平面図である。図３は、本実施の形態における洗濯機の制振装置近傍の要部拡大図である。
【００２１】
図１から図３において、洗濯機本体３０は、内部に外槽３３と、外槽３３内に設けられて衣類などの被洗浄物を収容する洗濯兼脱水槽３４と、洗濯兼脱水槽３４を回転させる駆動装置３５と、洗濯機本体３０の振動を抑える制振装置４１とを備えている。洗濯機本体３０は、２本の圧縮ばね３１と２本のダンパ３２により外槽３３の下部を弾性支持している。洗濯機本体３０と外槽３３の上部の間に設けられた引張りばね３１ａは、外槽３３の姿勢を確保する。洗濯兼脱水槽３４は、外槽３３内に回転自在に設けられている。洗濯兼脱水槽３４の回転軸の向きは、水平方向もしくは図１に示すように洗濯機本体３０の前面側（図１において左側）を上向きにわずかに傾斜している。駆動装置３５は、ブラシレス直流モータから成り、インバータ制御されて回転速度が自在に変化する。駆動装置３５は外槽３３の下部に配設され、モータプーリ３５ａと駆動ベルト３５ｂと洗濯兼脱水槽プーリ３４ａとを介して洗濯兼脱水槽３４を回転させる。
【００２２】
給水装置３６は洗濯機本体３０内の上部に設けられ、外槽３３および洗濯兼脱水槽３４内に給水する。水位検知装置３７は、外槽３３内の洗濯液の水位を検知する。排水装置３８は外槽３３の下部に設けられ、外槽３３内の洗濯液を排水する。運転コースの設定や設定内容などの表示を行う操作表示装置４０は洗濯機本体３０の前面（図１において左側の面）の上部に設けられ、制御装置３９は洗濯機本体３０内の上部に設けられている。制御装置３９は、操作表示装置４０により入力された設定内容に基づいて、駆動装置３５、給水装置３６、排水装置３８などを制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の運転を行う。
【００２３】
制振装置４１は、洗濯機本体３０内の後上部に設けられた支持部３０ｄに固定されている。制振装置４１は、洗濯機本体３０の左右となる横方向（図１および図３において奥行きおよび手前方向、図２において上下方向）に移動可能な移動部４２と、移動部４２を移動可能に支持するベース４３と、移動部４２に設けられた錘４４と、移動部４２と洗濯機本体３０とを連結するように設けられた弾性支持部４５とで構成されている。具体的には、移動部４２は底面に突出部４２ａを有し、突出部４２ａがベース４３に形成された凹部４３ａに嵌まり込んで凹部４３ａに沿って横方向に滑らかに安定して摺動する。ベース４３は、図示はしないが一般的な方法で、支持部３０ｄに強固に固定されている。弾性支持部４５は、移動部４２を弾性的に支持して移動部４２の移動量と移動速度とを制限する。そのために、移動部４２の横方向の摺動でせん断方向に変形して弾性を発揮するように、一端４５ａを移動部４２に固定され、他端４５ｂを洗濯機本体３０の背板３０ｃに固定されている。
【００２４】
そして、このように制振装置４１として錘４４を有する移動部４２と弾性支持部４５とで構成される振動系の共振周波数は、洗濯機本体３０の共振周波数の８Ｈｚ〜１０Ｈｚまたはその近傍で、洗濯機本体３０の振動と共振するように設定されている。共振周波数の近傍の範囲としては、共振周波数近くで制振装置４１が少しでも共振して洗濯機本体３０の振動を低減することができる範囲である。本実施の形態では、弾性支持部４５は振動音の少ない弾性体としてゴムが使用されている。
【００２５】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作と作用を説明する。
【００２６】
使用者は、洗濯兼脱水槽３４内に衣類と洗剤を投入した後、操作表示装置４０を操作して洗濯機の運転を開始する。これによって、制御装置３９は給水装置３６を制御し、外槽３３内に水を供給する。同時に、駆動装置３５を制御して洗濯兼脱水槽３４の回転を開始する。制御装置３９は、規定量の水が供給されると給水を停止する。洗剤は洗濯兼脱水槽３４の回転によって水に溶かされ、洗濯液となって衣類に浸透する。制御装置３９は、洗濯兼脱水槽３４を３０ｒ／ｍｉｎ程度の低速で回転させ、衣類を持ち上げては落とすたたき洗いを設定に基づいて所定時間行う。洗濯終了後、排水装置３８が作動し、汚れを含んだ洗濯液は外槽３３の外に排水される。
【００２７】
排水終了後、洗濯兼脱水槽３４の回転は徐々に速くなる。このとき、洗濯兼脱水槽３４の中で偏った衣類は、加振力となって外槽３３を振動させる。この振動エネルギーが圧縮ばね３１とダンパ３２と引張りばね３１ａを伝わり、洗濯機本体３０を加振する。この振動は洗濯兼脱水槽３４の回転軸の周方向に発生する。そして、回転軸はほぼ水平なことから、主に横方向と上下方向に発生するが、上下方向の振動は洗濯機本体３０の重量で押え込まれるため、特に横方向の振動が大きくなる。
【００２８】
例えば、本実施の形態においては、脱水運転の起動時に、洗濯兼脱水槽３４の回転数が洗濯機本体３０の共振回転数である４８０ｒ／ｍｉｎ〜６００ｒ／ｍｉｎになると洗濯機本体３０は横方向に大きく振動する。この振動モードでは、洗濯機本体３０の上部の振動振幅が最大となる。そこで、支持部３０ｄに固定された制振装置４１の共振周波数は、この振動周波数またはその近傍に設定されている。従って、制振装置４１の移動部４２は、洗濯機本体３０の振動により逆位相で横方向に摺動して共振し、洗濯機本体３０の振動エネルギーは移動部４２を摺動させるために消費され、洗濯機本体３０の振動は相殺されて低減される。
【００２９】
このように、洗濯機本体３０の振動エネルギーが、錘４４を有する移動部４２の運動エネルギーに変換されることから、洗濯機本体３０の振動エネルギーが小さくなり、洗濯機本体３０の振動が減少する。また、移動部４２を横方向のみに摺動するように構成したことにより制振装置４１の制振能力の分散を防止し、洗濯機本体３０の共振振動モードである横方向振動の振動エネルギーを効率よく吸収することができる。さらに、洗濯機本体３０の上部に制振装置４１を設けることで、洗濯機本体３０の振動エネルギーを効率よく移動部４２に伝達することができ、振動エネルギーをより効果的に吸収することができる。
【００３０】
以上のように本実施の形態においては、制振装置４１を洗濯機本体３０に固定し、移動部４２が横方向のみに摺動するとともに、共振周波数が洗濯機本体３０の共振周波数またはその近傍になるように構成したため、洗濯機本体３０の共振振動モードである横方向振動についてその振動エネルギーを効率よく吸収でき、特に脱水運転の起動時の洗濯機本体３０の共振振動を相殺して大幅に低減し、振動が少なく静かに脱水運転を開始することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態において、移動部４２はベース４３上で突出部４２ａが凹部４３ａに嵌まり込んで摺動するようにしたが、移動部４２を摺動させる構成はこれに限られるものではない。例えば、突出部と凹部の配設位置が上下に逆であったり、レールとローラーを組み合わせたり、摺動面に潤滑材料を用いたりするなどしてもよい。要は、移動部４２が滑らかに安定して摺動または移動して洗濯機本体３０の振動に対応して共振できるように構成されていればよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、制振装置４１の移動部４２と錘４４とは別体としていたが、これらを一体に構成してもよい。別体で構成すれば錘４４を交換することができて制振装置４１の共振周波数を変更することが可能であるが、一体で構成すれば制振装置４１を構成する部品が少なくなって構成が単純になり、安価に洗濯機本体３０の共振振動を低減することができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、弾性支持部４５は振動音の少ない弾性体としてゴムが使用されているが、これに限るものではなく、ゴム以外の弾性体でもよい。また、弾性体のほかにも粘弾性体でもよい。粘弾性体の場合、例えば、洗濯機本体３０の質量と錘４４の質量の比が０．１であれば、粘弾性体の減衰比を約０．２に設定することで、広い範囲において洗濯機本体３０の共振振動を低減することができる。そして、洗濯機本体３０の共振周波数がずれても弾性体より広範囲に対応することができる。
【００３４】
また、横方向の振動は脱水運転の起動時に限らず、制振装置４１の共振振動数の設定は、洗濯機の運転特性に応じて任意の運転状態に合わせて行えばよい。
【００３５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における洗濯機の側面断面図である。図４において、制振装置４１ａは、洗濯機本体３０の底部４６の前側に設置されている。制振装置４１ａおよび洗濯機本体３０などの構成は、実施の形態１と同様である。弾性支持部４５は一端を移動部４２に固定され、他端を洗濯機本体３０の前面下部４７に固定されている。弾性支持部４５は、移動部４２を弾性支持し、移動部４２が横方向に摺動するとせん断方向に変形する。制振装置４１ａの共振周波数は、洗濯機本体３０の共振周波数である８Ｈｚ〜１０Ｈｚに設定されている。
【００３６】
洗濯機本体３０の前側の底部４６に制振装置４１ａを設けることにより、外槽３３の振動がダンパ３２から伝達される洗濯機本体３０の振動エネルギーを効率よく移動部４２に伝達することができ、振動エネルギーを効果的に吸収することができる。これにより、共振振動を相殺して効率よく低減することができ、特に脱水運転の起動時の洗濯機本体３０の共振振動を大幅に低減し、振動が少なく静かに脱水を開始することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における洗濯機の側面断面図である。図５において、洗濯機は温風を矢印の方向に循環させて乾燥運転を行う乾燥装置５０をさらに備えている。乾燥装置５０は、送風装置５１とヒートポンプ装置５２とを有している。送風装置５１は、外槽３３に出口３３ａと入口３３ｂを有して乾燥用空気を循環させるダクト５１ａを備え、ダクト５１ａの内部に、送風ファン（図示せず）とフィルター５０ｂを有し、ダクト５１ａの外部に送風ファンを駆動するファンモータ（図示せず）を有する。ヒートポンプ装置５２は、ダクト５１ａの内部に、除湿用の熱交換器である冷却器（図示せず）と、加熱用の熱交換器である放熱器（図示せず）とを備え、ダクト５１ａの外部に、２つの熱交換器に冷媒を循環させる圧縮機（図示せず）を有する。その総質量は、例えば約８ｋｇある。洗濯機としてのその他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３８】
本実施の形態の制振装置４１ｂは、移動部４２に設けられた錘４４を乾燥装置５０の主要な構成要素で構成されている。例えば、送風ファンと熱交換器を含むダクト５１ａと圧縮機とファンモータとが移動部４２に設けられる。そして、移動部４２の振動に対応するために、ダクト５１ａは移動部４２に設けられる前後をフレキシブルダクト５０ｃで構成されている。フィルター５０ｂは着脱できるようにして掃除の必要があるため、フレキシブルダクト５０ｃより外槽３３側のダクト５１ａ内に設けられて、洗濯機本体３０に固定されている。
【００３９】
このように、質量の大きい部品を錘４４に使用することで共振振動の振幅を大きくすることなく制振装置４１の制振能力を向上することができる。また、乾燥装置５０は既存部品なので新たに設置スペースを確保する必要がない。また、錘４４の共振振動の振幅が小さいので、乾燥装置５０の構成要素である圧縮機、熱交換器、送風ファン、ファンモータ、送風ダクトなどが振動により損傷することもない。
【００４０】
これらのことから、さらに安価に制振装置４１ｂを構成することができるとともに、質量の大きい乾燥装置５０を錘４４に使用することで制振能力が高くなることなどから、運転時の洗濯機本体３０の共振振動をさらに安価で効果的に低減することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、乾燥装置５０の構成要素のすべてを錘４４に代用したが、必ずしもすべて必要というわけではなく、乾燥装置５０の一部の構成要素を用いるように適宜調整できる。また、必要な質量に応じて、調整用の錘４４を用いることを妨げるものではない。また、乾燥装置５０にヒートポンプ装置５２を使用したが、これに限るものではなく、例えば電気ヒータなどを使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗濯機本体に制振装置を設けて運転時の共振振動を相殺して低減しているので、洗濯機以外にも乾燥機やその他の回転機械の本体の共振振動の低減に適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
３０  洗濯機本体
３１  圧縮ばね
３１ａ  引張りばね
３２  ダンパ
３３  外槽
３４  洗濯兼脱水槽
３５  駆動装置
４１、４１ａ、４１ｂ  制振装置
４２  移動部
４３  ベース
４４  錘
４５  弾性支持部
４６  底部
５０  乾燥装置
５１  送風装置
５１ａ  ダクト
５２  ヒートポンプ装置
【図１】
2015154879.tif 000003
【図２】
2015154879.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015154879.tif 000007
【図６】
2015154879.tif 000008