(57)【要約】【課題】  洗濯機用ダンパにおいて、低周波振動に対して大きな減衰力を発生させ、高周波振動に対して小さな減衰力を発生させる。【解決手段】  油液及びガスを混在して封入したシリンダ2内に、ピストンロッド4を連結したピストン3を嵌装し、ピストン3を油液中に浸漬する。シリンダ2内の油液とガスとの境界には、フリーピストン等の画成部材を設けない。ピストン3にはシリンダ上下室2A、2B間を連通するオリフィス通路7を設ける。シリンダ2をドラムを収容する水槽側に、ピストンロッド4を筐体側に連結する。洗濯、濯ぎ行程時の低周波振動に対しては、オリフィス通路7を流通する油液の抵抗によって大きな減衰力を発生してドラムの揺れを抑え、また、脱水行程時の高周波振動に対しては、積極的にエアレーションを発生させ、減衰力を低下させて、ドラムの振動を吸収することより、振動、騒音の発生を低減する。【選択図】        図１
2005058752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機のドラムを収容する水槽と筐体との間に介装される洗濯機用ダンパであって、ピストンロッドが接続されたピストンが作動するピストン作動室を備えたシリンダと、前記ピストンに設けられ、前記ピストンによって画成された前記ピストン作動室内の２室間を連通させる連通路と、を備え、前記ピストン作動室には、油液及びガスを混在して封入したことを特徴とする洗濯機用ダンパ。
【請求項２】
前記シリンダの前記ピストンロッド突出側が下方に向くように、前記シリンダを前記水槽と前記筐体との間に介装したことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機用ダンパ。
【請求項３】
前記水槽と前記筐体との間に介装された状態で、前記ピストンの作動ストローク範囲において、前記ピストンが油液中に浸漬されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機用ダンパ。
【請求項４】
前記連通路の流路面積は、エアレーションによって前記シリンダ内の前記ピストンの下側の室に生じた気泡が前記連通路を通って、６０秒間以内で下側の室の気泡が消失する大きさであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の洗濯機用ダンパ。
【請求項５】
前記シリンダ内に封入されたガスの圧力は、１乃至３ｋｇｆ／ｃｍ2であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の洗濯機用ダンパ。
【請求項６】
前記連通路の流路面積を調整する減衰力調整機構を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の洗濯機用ダンパ。
【請求項７】
前記連通路を前記シリンダの軸方向に対し傾斜して設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の洗濯機用ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラム式洗濯機のドラムを収容する水槽を支持するための洗濯機用ダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、全自動洗濯機等のドラム式洗濯機においては、地面と略水平の回転軸を有し、洗濯物が投入されるドラムを収容して回転可能に支持する略円筒状の水槽と、当該洗濯機の外郭をなす筐体との間にバネ及びダンパを介装し、これらのバネ及びダンパによって水槽を懸吊することにより、ドラムの回転によって生じる振動を吸収、制振するようにしている。
【０００３】
ドラム式洗濯機に用いられる一般的なダンパとして、摩擦ダンパ及びオイルダンパが知られている。摩擦ダンパは、摩擦部材の摺動摩擦によって減衰力を発生させるものであるが、摩擦部材の摩耗等の影響による減衰力の経時変化が大きく、長期にわたって安定した減衰力を維持することが困難である。オイルダンパは、油液が封入されたシリンダ内に、ピストンロッドが連結されたピストンを摺動可能に嵌装し、オリフィス等を流通する油液の流動抵抗によって減衰力を発生させるものであり、摩擦ダンパに比して、長期にわたって安定した減衰力を得ることができる。
ところで、洗濯、濯ぎ及び脱水行程を自動的に実行する全自動ドラム式洗濯機において、洗濯及び濯ぎ行程、あるいは脱水行程の起動時には、ドラムの回転速度が小さく、振幅の大きい低周波振動が発生する。一方、脱水行程において、ある程度回転速度が上昇すると、振幅が小さくなり、高周波振動が発生する。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、ピストンの両端面に離着座して油液通路を開閉するディスクバルブを軸方向に浮動支持することにより、ピストンの小振幅時には、ディスクバルブがピストンに着座せず、油液通路が開いて小さな減衰力を発生し、大振幅時には、ディスクバルブがピストンに着座し、油液通路が閉じて大きな減衰力を発生するようにしたオイルダンパが記載されている。これにより、洗濯、濯ぎ行程及び脱水行程の起動時における大振幅の低周波振動に対しては、大きな減衰力を発生して、ドラムの揺れを抑え、ある程度回転速度が上昇した脱水行程における小振幅の高周波振動に対しては、小さな減衰力を発生して、ドラムの振動を吸収し、筐体への振動の伝達を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００１−２１４９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたオイルダンパでは、次のような問題がある。大振幅時に、ディスクバルブがピストンに当接する際、打音が発生し、騒音の原因となる。ディスクバルブは、ピストンロッドに浮動可能に支持されており、ピストンに対する位置決めができないので、減衰力の立上りにばらつきが生じ、安定した減衰力を得ることができない。ディスクバルブをピストンロッドによって浮動支持するため、構造が複雑であり、また、ディスクバルブの摺動案内部には高い寸法精度が要求されるため、製造コストが高価になる。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、高周波振動に対しては減衰力を小さくし、低周波振動に対しては減衰力を大きくすることができ、かつ、安定した減衰力特性を得ることができる洗濯機用ダンパ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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、洗濯機のドラムを収容する水槽と筐体との間に介装される洗濯機用ダンパであって、ピストンロッドが接続されたピストンが作動するピストン作動室を備えたシリンダと、前記ピストンに設けられ、前記ピストンによって画成された前記ピストン作動室内の２室間を連通させる連通路と、を備え、前記ピストン作動室には、油液及びガスを混在して封入したことを特徴とする。
請求項２の発明に係る洗濯機用ダンパは、上記請求項１の構成において、前記シリンダの前記ピストンロッド突出側が下方に向くように、前記シリンダを前記ドラムと前記筐体との間に介装したことを特徴とする。
請求項３の発明に係る洗濯機用ダンパは、上記請求項１又は２の構成において、前記水槽と前記筐体との間に介装された状態で、前記ピストンの作動ストローク範囲において、前記ピストンが油液中に浸漬されていることを特徴とする。
請求項４の発明に係る洗濯機用ダンパは、上記請求項１乃至３のいずれかの構成において、前記連通路の流路面積は、エアレーションによって前記シリンダ内の前記ピストンの下側の室に生じた気泡が前記連通路を通って、６０秒間以内で下側の室の気泡が消失する大きさであることを特徴とする。
請求項５の発明に係る洗濯機用ダンパは、上記請求項１乃至４のいずれかの構成において、前記シリンダ内に封入されたガスの圧力は、１乃至３ｋｇｆ／ｃｍ2であることを特徴とする。
請求項６の発明に係る洗濯機用ダンパは、上記請求項１乃至５のいずれかの構成において、前記連通路の流路面積を調整する減衰力調整機構を設けたことを特徴とする。
請求項７の発明に係る洗濯機用ダンパは、上記請求項１乃至６のいずれかの構成において、前記連通路を前記シリンダの軸方向に対し傾斜して設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明に係る洗濯機用ダンパによれば、ピストン作動室に油液及びガスを混在して封入しているので、低周波振動時には、ピストンロッドの伸縮にともなうピストンの移動によって油液が連通路を流通し、その流通抵抗によって減衰力が発生し、高周波振動時には、エアレーションによって油液中に気泡が生じ、この気泡が圧縮されることにより、減衰力が低下する。これにより、低周波振動に対しては大きな減衰力を発生し、高周波振動に対しては小さな減衰力を発生することができる。その結果、低周波振動が生じる洗濯及び濯ぎ行程、あるいは脱水行程起動時には、大きな減衰力によってドラムの揺れを抑え、ある程度ドラムの回転速度が上昇して高周波振動を生じる脱水行程時には、小さな減衰力によって、筐体への振動の伝達を抑制することができる。
請求項２の発明に係る洗濯機用ダンパによれば、シリンダ内のピストンロッド突出側の作動室が常に油液で満たされるので、シリンダとピストンロッドとの間のシール性を高めることができる。
請求項３の発明に係る洗濯機用ダンパによれば、水槽と筐体との間に介装された状態で、ピストンロッドの所定ストローク範囲において、ピストンが常に油液中に浸漬されているので、安定した減衰力を得ることができる。
請求項４の発明に係る洗濯機用ダンパによれば、エアレーションによって低下した減衰力が６０秒間以内で回復するので、洗濯行程後の脱水行程（高周波振動）によって低下した減衰力を次の濯ぎ行程（低周波振動）に移行するまでに、確実に回復させることができる。
請求項５の発明に係る洗濯機用ダンパによれば、ダンパの作動によって生じるガス圧の経時変化を小さくして、安定した減衰力及び反発力を得ることができる。
請求項６の発明に係る洗濯機用ダンパによれば、作動状態に応じて、減衰力調整機構によって適宜減衰力を調整することができる。
請求項７の発明に係る洗濯機用ダンパによれば、連通路を傾斜させることによって、エアレーションの発生量を増加させることができ、減衰力の周波数特性を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る洗濯機用ダンパ１は、有底円筒状のシリンダ２内に、ピストン３が摺動可能に嵌装されており、このピストン３によって、シリンダ２内がシリンダ上室２Ａ（ピストン作動室）とシリンダ下室２Ｂ（ピストン作動室）との２室に画成されている。ピストン３には、ピストンロッド４の一端部が連結され、ピストンロッド４の他端側は、シリンダ２の開口部に装着されたロッドガイド５及びオイルシール６に挿通されて外部へ延出されており、オイルシール６よって、シリンダ２とピストンロッド４との間がシールされて、シリンダ２内が密封されている。シリンダ２内（ピストン作動室内）には、油液及びガスが混在して封入され、ピストン３が油液中に浸漬されており、油液とガスとの境界には、フリーピストン等の画成部材は設けられていない。ピストン３には、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させるオリフィス通路７（連通路）が設けられている。
【００１０】
シリンダ２の開口側端部及びピストンロッド４の先端側に、それぞれスプリングシート８、９が取付けられ、これらのスプリングシート８、９の間にコイルバネ１０が介装されている。シリンダ２の底部及びピストンロッド４の先端部には、それぞれネジ部１１Ａ、１２Ａを有する取付部１１、１２が設けられている。
【００１１】
次に、図２を参照して、洗濯機用ダンパ１の洗濯機１３（ドラム式洗濯機）への取付構造について説明する。図２に概略的に示すように、洗濯機１３は、ドラム式全自動洗濯機であり、地面（設置面）に対して水平の回転軸を有し、洗濯物が投入されるドラム１４が円筒状の水槽１５内に回転可能に支持されてモータ（図示せず）によって駆動されるようになっており、水槽１５が洗濯機１３の外郭をなす矩形の筐体１６内に、洗濯機用ダンパ１及びバネ１７によって懸吊されている。そして、給排水、洗濯、濯ぎ及び脱水等の各行程を適宜実行して洗濯を行う。洗濯機用ダンパ１は、シリンダ２側を上に、ピストンロッド４の突出側を下に向くようにし、シリンダ２側の取付部１１が水槽１５側に、ピストンロッド４側の取付部１２が筐体１６側に、それぞれゴムブッシュ等（図示せず）を介して連結されている。これにより、シリンダ下室２Ｂは、油液で満たされ、オイルシール６によるシールを確実に行い、シリンダ上室２Ａは、油液およびガスで満たされている。また、シリンダ２内には、図１に示したピストン３の作動ストローク範囲（洗濯機１３の運転時におけるピストンの作動範囲）において、ピストン３が常時油液中に浸漬された状態でストロークするのに充分な量の油液が封入されている。
【００１２】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
コイルバネ１０を備えた洗濯機用ダンパ１及びバネ１７によって水槽１５を筐体１６内に弾性的に支持して、ドラム１４の回転によって生じる振動を吸収及び制振する。洗濯機用ダンパ１では、ピストンロッド４の伸縮にともなうピストン３の移動によって、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間で油液がオリフィス通路７を通って移動し、その流通抵抗によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド４の伸縮ストロークが低周波振動である場合、エアレーションを生じることなく、オリフィス通路７の流路面積に応じて大きな減衰力が発生し、高周波振動である場合には、オリフィス通路７を流通する油液の流速が速くなってエアレーションが発生し、このエアレーションによって発生した油液中の気泡が圧縮されることによって減衰力が低下する。これにより、ドラム１４の回転速度が小さく、振幅の大きい低周波振動が発生する洗濯及び濯ぎ行程、あるいは脱水行程の起動時には、大きな減衰力を発生して、水槽１５の揺れを抑え、ドラム１４回転速度がある程度上昇して小振幅の高周波振動が発生する脱水行程においては、小さな減衰力を発生して、水槽１５の振動を吸収して筐体１６に伝達しないようにすることができる。このようにして、高周波振動に対して、エアレーションを積極的に発生させることにより、各行程に応じて減衰力を調整することができ、ドラム１４の回転による水槽１５の振動を効果的に吸収、制振して、振動、騒音の発生を低減することができる。
【００１３】
次に、図３を参照して、ピストン３のオリフィス通路７の流路面積について説明する。洗濯機用ダンパ１では、ピストンロッド４のストロークが高周波振動から低周波振動に移行する際、エアレーションによって生じた気泡は、オリフィス通路７を通ってシリンダ上室２Ａのガス側へ浮上して消失する。このとき、洗濯行程後の脱水行程（高周波振動）から給水、濯ぎ行程へ移行する場合、６０秒以内に気泡を消失させて減衰力を回復させる（エアレーション発生前の状態にする）ことが望ましい。気泡の消失時間は、オリフィス通路７の流路面積に依存しており、オリフィス通路７の流路面積と気泡の消失状態との関係を図３に示す。図３に示されるように、気泡の消失時間を充分短くするためには、オリフィス通路７の流路面積を０．２ｍｍ2以上にするとよい。一方、減衰力は、オリフィス通路７の流路面積に依存するため、低周波振動に対して充分な減衰力を得るためには、オリフィス通路７の流路面積を必要以上に大きくすることはできない。
【００１４】
次に、図４を参照して、シリンダ２内に封入するガスの圧力について説明する。通常のオイルダンパにおいては、エアレーションを防止して安定した減衰力を得るため、フリーピストンによってシリンダ内をオイル室とガス室とに画成し、ガス室には高圧ガスを封入する。これに対して、本発明では、高周波振動に対して、積極的にエアレーションを発生させて減衰力を低下させるため、フリーピストンを設けず、シリンダ内に封入するガスの圧力をある程度低く設定している。図４は、洗濯機用ダンパ１のシリンダ２内の封入ガス圧力を４ｋｇｆ／ｃｍ2（曲線ａ参照）及び大気圧（曲線ｂ参照）とした場合のピストンロッド４の作動回数と封入ガス圧力の変化を示している。図４に示されるように、４ｋｇｆ／ｃｍ2のガスを封入した場合には、徐々にガスが漏れ、また、大気圧とした場合には、ポンプ作用が生じて徐々にガス圧が上昇し、いずれの場合にも、作動回数が１０×１０6回付近に達したところで２ｋｇｆ／ｃｍ2で平衡状態となる。したがって、初期状態で１〜３ｋｇｆ／ｃｍ2、好ましくは２ｋｇｆ／ｃｍ2程度の圧力のガスを封入することにより、洗濯機用ダンパ１の製造直後における初期のガス圧と、洗濯機用ダンパ１が作動回数を重ねた後におけるガス圧とを略同じ値として、この結果、ガス圧の経時変化を小さくして、安定した減衰力及び反発力を得ることができる。
【００１５】
次に、本発明の第２実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態の洗濯機用ダンパ１に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００１６】
図５及び図６に示すように、本実施形態に係る洗濯機用ダンパ１８では、ピストン３には、減衰力調整機構１９が設けられている。減衰力調整機構１９は、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間を連通させる副通路２０（連通路）をシャッタ２１によって開閉するものである。シャッタ２１は、中空とされたピストンロッド４内に摺動可能に挿通されたピン２２の一端部に連結されており、ピン２２の他端部は、シリンダ２の外部へ延出されたピストンロッド４の端部に内蔵されたソレノイドアクチュエータ２３に連結されている。ピン２２とピストンロッド４との間は、オイルシール２４によってシールされている。シャッタ２１は、通常は、ばね２５によって閉弁位置へ付勢されており、導線２６によって通電してソレノイドアクチュエータ２３を作動させ、ピン２２を押圧することにより、図６に示すように、シャッタ２１をピストン３から離間させて、副通路２０を開くようになっている。
【００１７】
このように構成したことにより、通常は、シャッタ２１によって副通路２０が閉じているので、オリフィス通路７に油液が流通することによって減衰力が発生し、ソレノイドアクチュエータ２３を作動させてシャッタ２１を開くと、副通路２０に油液が流通することによってシリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間の流路面積が増大するので、減衰力が小さくなる。このように、洗濯機用ダンパ１８の減衰力を調整可能としたことにより、洗濯機１３の洗濯、濯ぎ、脱水等の各行程及びドラム１４の回転速度、水槽１５の振動の周波数等に応じて、減衰力を調整することができるので、洗濯機１３の運転状態に応じて最適な減衰力を設定することが可能となり、振動、騒音の発生を効果的に低減することができる。
【００１８】
なお、上記第２実施形態では、減衰力調整機構１９は、一例として、ピン２２の進退動によってシャッタ２１を開閉するものについて説明しているが、これに限らず、回転によって開閉するものとしてもよく、また、連続的に流路面積を調整するものとしてもよい。
【００１９】
次に第３の実施の形態を図８乃至図９に示し説明する。
この第３の実施の形態は、上記第１及び第２実施形態で示したピストン３のオリフィス通路７をシリンダ２の軸方向から傾斜させて設けたものである。
オリフィス通路３７は、ピストン３３の接線方向（図中Ａ−Ａ断面上）に傾斜させて設けられ穴からなり、本実施の形態においては互いに反対方向に傾斜させ２つ設けられている。
【００２０】
この構成により、シリンダ上下室２Ａ、２Ｂ間で油液がオリフィス通路３７を通って移動する際に、下流側の室で周方の渦が発生し、エアレーションが発生しやすくなる。この傾斜角度や方向を任意に調整する事により、エアレーションの発生する周波数を変化させることができ、結果として減衰力の周波数特性を調整することが可能となる。
【００２１】
なお、上記第１乃至第３実施形態では、単一のシリンダを備えた、所謂モノチューブ式の洗濯機用ダンパ１であるものを示したが、本発明は別段これに限らず、本発明におけるシリンダとしての内筒及びその外側に外筒を備えた、所謂ツインチューブ式のダンパにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る洗濯機用ダンパの縦断面図である。
【図２】図１に示す洗濯機用ダンパが装着されたドラム式洗濯機の概略図である。
【図３】図１に示す洗濯機用ダンパにおいて、オリフィス通路の流路面積とエアレーションによる気泡の消失状態との関係を示す図表である。
【図４】図１に示す洗濯機用ダンパのガス圧の経時変化を示すグラフ図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る洗濯機用ダンパの縦断面図である。
【図６】図５に示す洗濯機用ダンパにおいてシャッタ、が開いた状態を示す要部の拡大図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る洗濯機用ダンパのピストンの平面図である。
【図８】図７に示すピストンのＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  洗濯機用ダンパ、２  シリンダ、３  ピストン、４  ピストンロッド、７  オリフィス通路（連通路）、１３  洗濯機（ドラム式洗濯機）、１４  ドラム、１５  水槽
【図１】
2005058752.tif 000003
【図２】
2005058752.tif 000004
【図３】
2005058752.tif 000005
【図４】
2005058752.tif 000006
【図５】
2005058752.tif 000007
【図６】
2005058752.tif 000008
【図７】
2005058752.tif 000009
【図８】
2005058752.tif 000010