(57)【要約】【課題】大きなコスト増を招くことなく、脱水時に生じる振動に起因する騒音を低減した洗濯機を実現できるようにする。【解決手段】洗濯機１００は、回転可能な内槽１１１と、内槽１１１を収容する外槽１１２と、外槽１１２を貫通して内槽１１１と接続された回転軸１１３と、外槽１１２に設けられ回転軸１１３を支持する軸受部１１４とを備えている。軸受部１１４は、軸受本体１３１と、軸受本体１３１を保持するハウジング１３２と、ハウジング１３２を径方向及び軸方向に押圧する緩衝ゴム部材１３３とを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な内槽と、前記内槽を収容する外槽と、前記外槽を貫通して前記内槽と接続された回転軸と、前記外槽に設けられ前記回転軸を支持する軸受部とを備え、
前記軸受部は、軸受本体と、前記軸受本体を保持するハウジングと、前記ハウジングを径方向及び軸方向に押圧する緩衝ゴム部材とを有している、洗濯機。
【請求項２】
前記ハウジングは、外側の端面に環状溝を有し、
前記緩衝ゴム部材は、前記環状溝に挿入されたゴム本体と、前記ゴム本体を径方向に拡げると共に、軸方向に押圧する押圧具とを有している、請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記環状溝は、段差部を有し、
前記ゴム本体は、前記段差部に達している、請求項２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記外槽は、外底面に設けられた環状のリブを有し、
前記緩衝ゴム部材は、前記ハウジングの外壁と前記リブとの間に挿入されたゴム本体と、前記ゴム本体を径方向に拡げると共に、軸方向に押圧する押圧具とを有している、請求項１に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記ゴム本体は、複数の凹部を有し、
前記押圧具は、前記凹部に挿入された突起を有し、
前記突起は、前記凹部よりも径が大きく、先端が前記凹部の底面と接している、請求項２〜４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】
本開示は洗濯機に関し、特に脱水を行う洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転可能な内槽を外槽に収容し、内槽を回転させることにより、内槽に収容した洗濯物に対して洗い、すすぎ及び脱水を行う洗濯機が知られている。内槽には、モータ等の動力を伝える回転軸が接続され、回転軸は外槽に設けられた軸受により支えられている。脱水の際には、内槽を高速回転させる。このため、洗濯物が内槽にアンバランスに収容されていると、内槽が大きく揺動し、大きな振動騒音が生じる。このような騒音を低減することを目的として、内槽にボールバランサを設けることが試みられている（例えば、特許文献１を参照。）。また、部品の位置ずれ等による騒音及び振動を低減することを目的として、ベアリングハウジングをインサート成形した外槽を用いることが検討されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０５２５９１号公報
【特許文献２】特開２０１１−５０２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ボールバランサを設けて内槽の揺動を低減できたとしても、高速回転するベアリング、及びベアリングハウジングから外槽に伝わる振動による騒音成分を十分に低減することは困難である。また、ベアリングハウジングを外槽にインサートすることにより、仮に部品の位置を正確に合わせることができたとしても、ベアリングの内部隙間、及び回転軸とベアリング内輪との隙間に起因する振動等を低減することは困難である。
【０００５】
本開示の課題は、大きなコスト増を招くことなく、脱水時に生じるベアリング、及びベアリングハウジングの振動に起因する騒音を低減した洗濯機を実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の洗濯機の一態様は、回転可能な内槽と、内槽を収容する外槽と、外槽を貫通して内槽と接続された回転軸と、外槽に設けられ回転軸を支持する軸受部とを備え、軸受部は、軸受本体と、軸受本体を保持するハウジングと、ハウジングを径方向及び軸方向に押圧する緩衝ゴム部材とを有している。
【０００７】
洗濯機の一態様において、ハウジングは、外側の端面に環状溝を有し、緩衝ゴム部材は、環状溝に挿入されたゴム本体と、ゴム本体を径方向に拡げると共に、軸方向に押圧する押圧具とを有していてもよい。
【０００８】
洗濯機の一態様において、環状溝は、段差部を有し、ゴム本体は、段差部に達している構成とすることができる。
【０００９】
洗濯機の一態様において、外槽は外底面に設けられた環状のリブを有し、緩衝ゴム部材は、ハウジングの外壁とリブの間に挿入されたゴム本体と、ゴム本体を径方向に拡げると共に、軸方向に押圧する押圧具とを有していてもよい。
【００１０】
洗濯機の一態様において、ゴム本体は、複数の凹部を有し、押圧具は、凹部に挿入された突起を有し、突起は、凹部よりも径が大きく、先端が凹部の底面と接している構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の洗濯機によれば、大きなコスト増を招くことなく、脱水時に生じるベアリング、及びベアリングハウジングの振動に起因する騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る洗濯機を示す模式図である。
【図２】一実施形態に係る軸受部を示す部分断面図である。
【図３】一実施形態に係る軸受部の変形例を示す部分断面図である。
【図４】騒音の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように本実施形態の洗濯機１００は、回転可能な内槽１１１と、内部に内槽１１１を収容する外槽１１２と、外槽１１２を貫通して内槽１１１に接続され、内槽１１１を回転させる回転軸１１３と、回転軸１１３を支持する軸受部１１４とを有している。外槽１１２は、ばね１１５及びダンパ１１６により筐体１１７に弾性支持されている。回転軸１１３は、プーリ１１８及びベルト１１９を介してモータ１２０により駆動される。これにより、内槽１１１を回転させて、洗濯、すすぎ及び脱水等を行うことができる。洗濯機１００にはこの他にも、洗濯、すすぎ、脱水及び乾燥等を行うための機構が設けられている。
【００１４】
内槽１１１及び外槽１１２は、特に限定されないがステンレス等の金属又は樹脂等とすることができる。外槽は補強のために周方向に延びるリブ及び径方向に延びるリブが底面外側に設けられていてよい。回転軸１１３がプーリ１１８及びベルト１１９を介して駆動される例を示したが、モータ１２０により直接駆動される構成とすることもできる。
【００１５】
図２に示すように、軸受部１１４は、軸受本体１３１と、軸受本体１３１を保持するハウジング１３２と、ハウジング１３２を回転軸の径方向及び軸方向に押圧する緩衝ゴム部材１３３とを有している。軸受本体１３１は、ボールベアリング、又はその他の転がり軸受とすることができる。ハウジング１３２は、外槽１１２に設けられた貫通孔に埋め込まれた円筒状、又は多角筒形状であり、外側（図２においては上側）の端面に環状溝１３２ａを有している。緩衝ゴム部材１３３は、環状溝１３２ａに挿入されたゴム本体１３６と、ゴム本体１３６を径方向に拡げると共に軸方向に押圧する押圧具１３７とを有している。
【００１６】
ハウジング１３２は、例えばアルミニウム合金、鋳鉄、又はその他の金属材等により形成することができる。但し、軸受本体１３１を保持するための強度を有していればどのような材料により形成してもよい。ハウジング１３２を外槽１１２に固定する方法は、特に限定されず、外槽１１２が樹脂製の場合にはインサート成形により形成することができる。また、はめ込み式としたり、ねじ又は接着剤等により固定したりしてもよい。
【００１７】
ゴム本体１３６は、環状溝１３２ａに挿入可能な厚さの環状であり、外側の端面に複数の凹部１３６ａを有している。ゴムの材質は特に限定されないが、減衰比が大きいものが好ましい。例えば、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム及び天然ゴム等を用いることができる。
【００１８】
押圧具１３７は、板状のベース１３７ａと、ベース１３７ａから突出した複数の突起１３７ｂとを有している。押圧具１３７は、特に限定されないが、樹脂又は金属等とすることができる。突起１３７ｂは、径がゴム本体１３６に設けられた凹部１３６ａよりも大きく、長さが凹部１３６ａの深さよりも長い。このため、押圧具１３７の突起１３６ｂをゴム本体１３６の凹部１３６ａに挿入すると、ゴム本体１３６は径方向に押し拡げられると共に、軸方向に押圧される。
【００１９】
ゴム本体１３６は、ハウジング１３２の環状溝１３２ａに挿入されている。このため、ゴム本体１３６が径方向に押し広げられると、ゴム本体１３６は、環状溝１３２ａの内壁及び外壁を押圧し、ハウジング１３２は径方向に押圧される。環状溝１３２ａは段差部１３２ｂを有しており、ゴム本体１３６は段差部１３２ｂに達している。このため、ゴム本体１３６が軸方向に押圧されると、ハウジング１３２も軸方向に押圧される。
【００２０】
軸受を囲むようにゴム部材を配置することにより、軸受の径方向の振動を吸収して低減することができる。効率良く振動を吸収するためには、軸受を保持するベアリングハウジングの振動にゴム部材が追随できるようにすることが重要である。本実施形態においては、ゴム本体１３６を径方向に拡げており、ゴム本体１３６はハウジング１３２を径方向に押圧している。このため、径方向の軸受を保持するベアリングハウジングの振動に対するゴム本体１３６の追随性が向上しており、径方向の振動を効率良く吸収することができる。
【００２１】
一方、軸受は径方向だけでなく軸方向にも振動する。このため径方向の振動を吸収するだけでは十分に振動騒音を低減することができない。本実施形態においては、ゴム本体１３６は径方向だけでなく軸方向にも押圧されており、ゴム本体１３６はハウジング１３２を軸方向にも押圧している。従って、軸受の軸方向の振動にもゴム本体１３６が追随し、効率良く振動を吸収することができる。
【００２２】
具体的な構成は各部の材質及び寸法の影響を受けるが、例えば軸受本体１３１の外径が３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の場合、ハウジング１３２の環状溝１３２ａの径方向の幅は１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度となる。この場合、ゴム本体１３６に設ける凹部１３６ａの径は、ゴム本体１３６の径方向の幅の３０％〜７０％程度とすればよい。また、押圧具１３７の突起１３７ｂの径を、ゴム本体１３６に設けられた凹部１３６ａの径よりも０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度大きくし、突起１３７ｂの長さを凹部１３６ａの深さよりも０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度長くすれば、径方向及び軸方向に十分な押圧力を発生させることができる。
【００２３】
ゴム本体１３６の径方向及び軸方向の追随性を向上させるためには、ゴム本体１３６を径方向及び軸方向にできるだけ均等に押圧することが好ましい。このため、少なくとも３個以上の凹部１３６ａが周方向に等しい間隔で設けられていることが好ましい。押圧力を高くする観点からは、ゴム本体１３６の外側の端面に占める凹部の割合が多い方がよい。例えば、ゴム本体の周方向の長さに対する凹部１３６ａの周方向の総和の割合は、２５％程度以上とすることが好ましい。加工のし易さ及び強度の観点からは、７５％程度以下とすることが好ましい。凹部１３６ａの形状は突起１３７ｂの挿入のし易さの観点から円形状とすることができるが、これに限らず三角形状、四角形状、その他の多角形状とすることもできる。また、径方向の幅に対して周方向の長さが長い形状であってもよい。
【００２４】
凹部１３６ａの深さは、軸方向に押圧力を加えられれば特に限定されないが、深い方が径方向への押圧力を高くでき、例えばゴム本体１６３の厚さの４０％〜８０％程度とすることが好ましい。
【００２５】
押圧具１３７の突起１３７ｂは、凹部１３６ａの形状に合わせた形状とすればよい。軸方向の押圧力を高める観点からは、突起１３７ｂ及び凹部１３６ａは上端部から下端部まで径が変化しない形状とすることが好ましい。但し、突起１３７ｂの凹部１３６ａの挿入を容易にする観点から、突起１３７ｂ及び凹部１３６ａの少なくとも一方を上端部の径が下端部の径よりも大きいテーパ形状としてもよい。突起１３７ｂ及び凹部１３６ａの両方をテーパ状とする場合には、突起１３７ｂの上端部の径及び下端部の径を、それぞれ凹部１３６ａの上端部の径及び下端部の径よりも大きくすることが好ましい。
【００２６】
押圧具１３７は、突起１３７ｂを凹部１３６ａに挿入した後、ベース１３７ａをハウジング１３２又は外槽１１２に固定し、突起１３７ｂが凹部１３６ａから抜け落ちないようにすればよい。ベース１３７ａの固定は、ねじ又はフック構造等により行うことができる。
【００２７】
図２においては、ハウジング１３２の環状溝１３２ａが軸方向と交差する面を有する段差部１３２ｂを有している。このため、ゴム本体１３６が段差部１３２ｂに達していれば、環状溝１３２ａの底面に達していなくても、ハウジング１３２を軸方向に押圧することができる。これにより、ゴムの使用量を低減することができる。但し、ゴム本体１３６が環状溝１３２ａの底面に達するようにしてもよい。この場合には、環状溝１３２ａが段差部１３２ｂを有していなくてもよい。
【００２８】
図２においては、ハウジング１３２が環状溝１３２ａを有し、ゴム本体１３６が環状溝１３２ａに挿入されている例を示した。しかし、図３に示すように、外槽１１２の外底面に環状に設けられた周方向リブ１１２Ａとハウジング１３２との間にゴム本体１３６が挿入されていてもよい。
【００２９】
図４は、緩衝ゴム部材を設けた洗濯機と設けていない洗濯機との騒音を測定した結果を示している。騒音の測定は、洗濯機の筐体の正面、右側方及び左側方の３箇所に集音マイクを１ｍの距離に配置して行った。測定した音圧は、３方を平均し、１／３オクターブバンドにより評価した。
【００３０】
評価に用いた洗濯機は、外槽の径が５４０ｍｍのドラム式であり、ハウジングに内径８４ｍｍ、幅２３ｍｍの環状溝を有している。環状溝に緩衝ゴム部材を設けた場合と、設けていない場合とを比較した。緩衝ゴム部材のゴム本体は、ＪＩＳ硬度が４０のウレタンゴムとし、径が９．８ｍｍで深さが２５ｍｍの凹部を等間隔で１２個設けた。押圧具は、鉄材により形成し、突起は、径が１０ｍｍで軸方向押圧量を１ｍｍとした。
【００３１】
図４に示すように、緩衝ゴム部材を設けた場合には、軸受に由来する振動騒音の影響が大きい３１５Ｈｚ帯から６３０Ｈｚ帯において緩衝ゴム部材を設けていない場合と比べて騒音成分を低減できた。また、全周波数帯域（ＯＡ）についても、緩衝ゴム部材を設けた場合の方が、設けていない場合よりも音圧を低くできた。
【００３２】
本実施形態において、外槽及び内槽が水平に設置されたドラム式洗濯機について説明したが、外槽及び内槽が斜めに設置されたドラム式洗濯機においても同様の構成とすることができる。また、外槽及び内槽を縦向きに設置した洗濯機においても同様の構成とすることができる。
【００３３】
ゴム本体に設けた凹部に押圧具の突起を挿入することによりゴム本体を径方向及び軸方向に押圧する例を示した。しかし、軸受本体の周囲にゴム本体が配置され、径方向及び軸方向にゴム本体が押圧され、軸受本体の径方向及び軸方向の振動へのゴム本体の追随性を向上させることができれば他の構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本開示の洗濯機は、大きなコスト増を招くことなく、脱水時に生じる振動に起因する騒音を低減でき、洗濯機等として有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１００      洗濯機
１１１      内槽
１１２      外槽
１１２Ａ    周方向リブ
１１３      回転軸
１１４      軸受部
１１６      ダンパ
１１７      筐体
１１８      プーリ
１１９      ベルト
１２０      モータ
１３１      軸受本体
１３２      ハウジング
１３２ａ    環状溝
１３２ｂ    段差部
１３３      緩衝ゴム部材
１３６      ゴム本体
１３６ａ    凹部
１３６ｂ    突起
１３７      押圧具
１３７ａ    ベース
１３７ｂ    突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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