JP2007100929A - 振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動発生源となる可動体から発生する振動を、簡単な構成で、より効果的に低減させ得るようにする。
【解決手段】筐体２内に支持体９を固定し、支持体９に第１のダンパ４を介して振動発生源となる可動体３を支持させるとともに、支持体９を第２のダンパ１１に支持させ、可動体３の稼働時に発生する振動を、第１のダンパ４により吸収して熱エネルギに変換させた後、第２のダンパ１１により吸収して熱減衰させる２段の防振構成により、効率良く減衰させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば洗濯機のような筐体内に振動発生源となる可動体が設置された装置の、可動体の稼働時に発生する振動を効果的に低減することのできる振動低減装置に関する。

従来、この種の装置として例えばドラム式洗濯機に適用された脚ゴムを用いた振動低減装置がある。この脚ゴム方式の振動低減装置は、床面と接する脚ゴムを、低硬度低反発ゴム部材を高硬度ゴム部材で覆った複合構造とし、洗濯槽の回転時に発生する振動を主に低硬度低反発ゴム部材で減衰させるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１６４９８６号公報

しかしながら、脚ゴムで振動減衰を行う従来の振動低減装置にあっては、ゴムの潰れや設置の際のゴムの捲れなどにより、本来の振動低減機能を十分に発揮させることができず、脱水時等の洗濯槽で発生する振動が脚ゴムで減衰できずに、床面に振動伝播して、階下への音放射（騒音）の問題などを引き起こしていた。

また、脱水初期に、洗濯物のアンバランス状態によって、脱水の回転に伴い、偏心荷重による不均一な大振動が発生し、脚部だけでは十分な振動減衰が行われず、結果的に床面への振動伝播が発生していた。

ところで、ドラム式洗濯機においては、一般に可動体である洗濯槽と接地部である脚ゴムとの間に洗濯槽の回転時に発生する振動を低減する防振ダンパ（第１のダンパ）が配置されている。しかし、前述のような脱水初期の洗濯物のアンバランス状態によって引き起こされる偏心荷重による大振動に対しては、第１のダンパによっても減衰させることが困難な場合があり、前記脚ゴムから床面に振動伝播して階下へ音放射（騒音）する問題を防ぐことはできなかった。

本発明の技術的課題は、振動発生源となる可動体から発生する振動を、簡単な構成で、より効果的に低減させ得るようにすることにある。

本発明に係る振動低減装置は、筐体内に支持体を固定し、支持体に第１のダンパを介して振動発生源となる可動体を支持させるとともに、支持体を第２のダンパに支持させたものである。

本発明の振動低減装置によれば、可動体の稼働時に発生する振動を、第１のダンパにより吸収して熱エネルギに変換させた後、第２のダンパにより吸収して熱減衰させる２段の防振構成により、効率良く減衰させることができる。このため、床面への振動伝播を効果的に低減させることができる。

実施の形態１．
以下、図示実施形態により本発明を説明する。
図１は本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を適用した洗濯槽傾斜配置型の洗濯機を側方より示す概略構成図、図２はその要部である第２のダンパの構成部材である振動除去構造体を示す正面図、図３は同じく第２のダンパの構成部材である耐振構造体の上面図である。

図１に示すように、本実施形態の振動低減装置を用いた洗濯機１は、筐体２内に傾斜配置した洗濯槽３と、洗濯槽３を下方より弾性保持する周知の第１のダンパ４と、筐体２の前面５に設置してなる扉６と、洗濯槽３と前面５の扉６とを連結するためのラバー体７と、洗濯槽３を静態支持するためのばね部材８と、筐体２内の下部に固定されて第１のダンパ４を任意位置に固定可能な支持体９とを備えており、更に支持体９の下方にこの支持体９とのみ接続された第２のダンパ１１が設けられている。

これをさらに詳述すると、第２のダンパ１１は、垂直荷重に対して弾性変形し易く、水平荷重に対しては抵抗力が大きい振動除去構造体すなわち図２のように天然ゴムに高分子または低分子制振材料を混ぜ合わせて樽状に成型した混合成型品１２と、混合成型品１２を下方から支持する耐振構造体すなわち図３のように四隅が鎹機能を持つコーナ補強部材１３によって補強された矩形リングプレート１４とからなり、矩形リングプレート１４の下面に接地部となる脚ゴム１５が装着されている。

混合成型品１２は、その固有振動周波数の値が、洗濯槽３の固有振動周波数の値よりも低く、かつこの洗濯槽３と共振しない振動周波数帯域内にあるように成型されてなるものである。

次に、本実施形態の振動低減装置の動作を図１乃至図３に基づき説明する。洗濯機１において、脱水時、洗濯槽３は最速ほぼ１０００ｒｐｍで回転運動する。この時、最速回転に行きつくまでの低速から高速までの回転動作に伴って、回転数に応じた低周波数帯域から高周波数帯域までの振動が洗濯槽３で発生する。この洗濯槽３の回転に伴い発生した振動エネルギは、第１のダンパ４で決定する減衰定数に応じて、熱エネルギに変換されることで減衰される。

この洗濯槽３の回転増速に伴い変化する低周波数帯域から高周波数帯域に至るまでの周波数帯域内には、洗濯槽３が持つ固有の振動周波数に対して共振周波数となる帯域がいくつか存在し、この共振周波数帯域を通過しながら回転速度が上昇する。洗濯槽３の回転に伴い発生する周波数が洗濯槽３の固有振動周波数の２倍や３倍あるいはそれ以上の倍数の共振周波数帯域においては、共振が発生しても振幅がさほど大きくなく、振動を第１のダンパ４で吸収できる程度であり、問題は発生しない。ところが、低回転時、つまり洗濯槽３内の洗濯物が偏った状態で脱水運転を行う場合の回転初期に発生するアンバランス回転に伴うアンバランス振動（低周波数帯域の振動）に関しては、洗濯槽３が持つ固有振動周波数（例えば１．７Ｈｚとする）と、アンバランス回転に伴う低周波数帯域の振動周波数（例えば１００回転で約１．７Ｈｚの振動となる）が一致した場合に共振現象が発現すると、大きな振動エネルギとなり、洗濯槽３及び洗濯機１そのものが大振動を起こし、この振動エネルギを第１のダンパ４だけで吸収して減衰させることが困難となる場合がある。

本実施形態においては、第１のダンパ４と接地部となる脚ゴム１５との間に、第２のダンパ１１すなわち天然ゴムに高分子または低分子制振材料を混ぜ合わせて樽状に成型した混合成型品１２と、混合成型品１２を下方から支持する矩形リングプレート１４を設けているので、例え洗濯槽３が持つ固有振動周波数と低回転時に伴う低周波数帯域の振動周波数が一致した共振現象による大きな振動エネルギが発生しても、これを第１のダンパ４により吸収して熱エネルギに変換させた後、混合成型品１２の天然ゴムの粘性抵抗により吸収して熱減衰させることができて、効率良く減衰させることができる。このため、床面への振動伝播を強力に低減させることができる。

また、混合成型品１２を胴部に膨らみを持つ樽状に成型しているので、これを図１の如く矩形リングプレート１４上に立設配置することで、垂直方向から加わる外力（圧縮方向の振動）に対しては弾性変形し易く、水平方向から加わる外力（剪断方向の振動）に対しては抵抗力が大きく動きにくくすることができる。このため、混合成型品１２の上方から伝播する洗濯槽３の振動に対しては、混合成型品１２が垂直方向に弾性変形して、振動吸収を容易に行うことができて、洗濯槽３内の洗濯物の偏りによる過渡的な垂直方向の大振動成分に対しても十分にこれを減衰させることができる。更に、水平方向へは動き難くなり、洗濯機１の筐体２を水平方向に振動させることが無くなる。

また、矩形リングプレート１４の四隅を、鎹機能を持つコーナ補強部材１３によって補強して各コーナ部がトラス状となる耐震構造となっているので、水平方向から加わる外力（振動）は直接応力（引張や圧縮）として作用する。このため、横揺れに対する強度の確保が容易で、水平方向の振動を抑制することができる。そして、混合成型品１２による水平方向振動抑制作用と相俟って、水平方向の振動をより効果的に抑制することができる。

また、混合成型品１２を、その固有振動周波数の値が、洗濯槽３の固有振動周波数の値よりも低く、かつこの洗濯槽３と共振しない振動周波数帯域内にあるように成型しているので、洗濯槽３と混合成型品１２との間では共振が起こらず、安定した振動低減作用が得られる。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る振動低減装置を適用した洗濯槽傾斜配置型の洗濯機を側方より示す概略構成図、図５はその要部である第２のダンパの構成部材である振動除去構造体の一例を示す正面図、図６は同じく第２のダンパの構成部材である振動除去構造体の他の例を示す断面図であり、図４中、前述の実施の形態１（図１）と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。なお、説明にあたっては前述の図３を参照するものとする。

図４に示すように、本実施形態の振動低減装置を用いた洗濯機１は、支持体９の下方にこの支持体９とのみ接続させて設置された第２のダンパ２１を、垂直荷重に対して弾性変形し易く、水平荷重に対しては抵抗力が大きい振動除去構造体と、この振動除去構造体を下方から支持する耐振構造体すなわち矩形リングプレート（図３）１４とから構成している。振動除去構造体は、図４及び図５のように天然ゴムに高分子または低分子制振材料を混ぜ合わせて樽状に成型した混合成型品２２と、混合成型品２２の樽状外周に設けたコイルばね２３とからなる２重振動除去構造となっているが、これに限るものでなく、例えば図６のように天然ゴムに高分子または低分子制振材料を混ぜ合わせて筒状に成型した混合成型品２２Ａと、混合成型品２２Ａの筒状内部空間に設けたコイルばね２３Ａとからなる２重振動除去構造としてもよい。それ以外の構成は、全て前述の実施形態１のものと同一であり、実施形態１のもつ機能を全て備えている。

本実施形態の振動低減装置においては、低い振動周波数成分は混合成型品２２又は２２Ａで吸収して熱減衰させ、高い周波数成分はコイルばね２３又は２３Ａで吸収して熱減衰させることができる。

また、洗濯槽３内の洗濯物が偏った状態で脱水運転を行う場合に発生するアンバランス振動時において、アンバランスで発生する偏心荷重による過渡的な大振動成分に対しても、混合成型品２２とコイルばね２３、又は混合成型品２２Ａとコイルばね２３Ａからなる２重の振動除去構造体により十分に吸収して熱減衰させることができる。

実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３に係る振動低減装置を適用した洗濯槽傾斜配置型の洗濯機を側方より示す概略構成図であり、図中、前述の実施の形態１（図１）と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態の振動低減装置を用いた洗濯機１は、支持体９の下方にこの支持体９とのみ接続させて設置された第２のダンパ３１が、垂直荷重に対して弾性変形し易く、水平荷重に対しては抵抗力が大きい振動除去構造体すなわち天然ゴムに高分子または低分子制振材料を混ぜ合わせて樽状に成型した混合成型品１２と、混合成型品１２を下方から支持するとともに、物入れや洗濯・脱水・乾燥工程に必要な機器を挿入設置可能な空間４０を形成する箱型の耐振構造体３２とからなり、箱型の耐振構造体３２の下面に接地部となる脚ゴム１５が装着されている。

また、箱型の耐振構造体３２には、その各縦枠３３と各横枠３４との接合部に、それぞれ制振および防振用ゴム３５が装着されているとともに、各縦枠３３と各横枠３４との間の各角部が、それぞれ鎹機能を持つコーナ補強部材３６によって補強されている。それ以外の構成は、全て前述の実施形態１のものと同一であり、実施形態１のもつ機能を全て備えている。

本実施形態の振動低減装置においては、空間４０を形成するための各縦枠３３と各横枠３４との間に制振及び防振用ゴム３５を挟み込み、更に各縦枠３３と各横枠３４との間のコーナ部に鎹機能を持つコーナ補強部材３６を設けることで、制振及び防振機能を有する箱型の耐振構造体３２の剛性を高めることができて、基礎部分が安定し、振動除去構造体すなわち混合成型品１２でも減衰できない振動成分を、空間４０を形成する各縦横枠体３３，３４や制振及び防振用ゴム３５で吸収し、制振することができるとともに、空間４０内への機器の設置が容易となる。

実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４に係る振動低減装置を適用した洗濯槽垂直配置型の洗濯機を側方より示す概略構成図であり、図中、前述の実施の形態１（図１）と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態の振動低減装置を用いた洗濯機１Ａが、前述の実施の形態１と異なる点は、洗濯槽３Ａが縦に配置されている点であり、振動低減装置そのものの構成は前述の実施の形態１のものと同一である。

縦型の洗濯槽１Ａは、洗濯槽３Ａが吊り棒８Ａで吊下支持される構造となっており、吊り棒８Ａで吊られた洗濯槽３Ａは吊り棒８Ａを介して筐体２に接続している。筐体２は支持体９と直結しており、支持体９の下方に、振動低減装置すなわち第２のダンパ１１が接続されている。

本実施形態の振動低減装置において、洗濯槽３Ａの回転に伴う振動は吊り棒８Ａを介して筐体２に伝播するが、洗濯槽２と吊り棒８Ａとの間には周知のばね材（図示せず）等が有り、ばね材の減衰機能により、洗濯槽２の振動は一旦減衰させられるようになっている。更に、第２のダンパ１１により、洗濯槽３Ａから筐体２を介して伝播する振動を強力に減衰させることができ、縦型の洗濯機３Ａであっても、床面への振動減衰を効果的に行うことができる。

なお、前述の各実施形態では横振れに対する抵抗力を大きくするために、混合成型品を樽状または筒状に成型したものを例に挙げて説明したが、これに限るものでなく、要するに横振れに対する抵抗力を大きくしながら垂直方向の変位が容易となる形状であればよく、その条件に合うものであれば如何様な形状も採用可能である。

また、前述の各実施形態では本発明を洗濯槽傾斜配置型や洗濯槽垂直配置型の洗濯機に本発明を適用したものを例に挙げて説明したが、洗濯槽水平配置型の洗濯機や洗濯機以外で筐体内に振動発生源となる可動体が設置される機器で振動成分を効果的に低減したい機種への本発明の適用が可能であることは言うまでもない。

本発明の実施の形態１に係る振動低減装置を適用した洗濯槽傾斜配置型の洗濯機を側方より示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の要部である第２のダンパの構成部材である振動除去構造体を示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係る振動低減装置の要部である第２のダンパの構成部材である耐振構造体の上面図である。 本発明の実施の形態２に係る振動低減装置を適用した洗濯槽傾斜配置型の洗濯機を側方より示す概略構成図である。 本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の要部である第２のダンパの構成部材である振動除去構造体の一例を示す正面図である。 本発明の実施の形態２に係る振動低減装置の要部である第２のダンパの構成部材である振動除去構造体の他の例を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る振動低減装置を適用した洗濯槽傾斜配置型の洗濯機を側方より示す概略構成図である。 本発明の実施の形態４に係る振動低減装置を適用した洗濯槽垂直配置型の洗濯機を側方より示す概略構成図である。

符号の説明

１，１Ａ 洗濯機、２ 筐体、３，３Ａ 洗濯槽（可動体）、４ 第１のダンパ、９ 支持体、１１，２１，３１ 第２のダンパ、１２，２２ 樽状の混合成型品（振動除去構造体）、１３，３６ コーナ補強部材、１４ 矩形リングプレート（耐振構造体）、１５ 脚ゴム（接地部）、２２Ａ 筒状の混合成型品（振動除去構造体）、２３，２３Ａ コイルばね（ばね材）、３２ 箱型の耐振構造体、３３ 縦枠、３４ 横枠、３５ 制振および防振用ゴム。

Claims (10)

1. 筐体内に支持体を固定し、該支持体に第１のダンパを介して振動発生源となる可動体を支持させるとともに、該支持体を第２のダンパに支持させたことを特徴とする振動低減装置。
2. 前記振動発生源となる可動体は、洗濯機の筐体内に吊下支持されるとともに下方より前記第１のダンパにて支持された水平配置、垂直配置、又は傾斜配置の洗濯槽であり、該第１のダンパは、前記筐体に固定された支持体上に設置されており、該支持体の下方に該支持体とのみ接続させて前記第２のダンパが配置されてなることを特徴とする請求項１記載の振動低減装置。
3. 前記第２のダンパは、前記支持体の下面に接続され、垂直荷重に対して弾性変形し易く、水平荷重に対しては抵抗力が大きい振動除去構造体と、該振動除去構造体を下方から支持する耐振構造体とからなることを特徴とする請求項２記載の振動低減装置。
4. 前記振動除去構造体は、天然ゴムに高分子または低分子制振材料を混ぜ合わせて樽状に成型した混合成型品からなることを特徴とする請求項３記載の振動低減装置。
5. 前記振動除去構造体は、天然ゴムに高分子または低分子制振材料を混ぜ合わせて樽状または筒状に成型した混合成型品と、該混合成型品の樽状外周または筒状内部空間に設けたばね材とからなることを特徴とする請求項３記載の振動低減装置。
6. 前記混合成型品は、その固有振動周波数の値が、前記洗濯槽の固有振動周波数の値よりも低くかつ該洗濯槽と共振しない振動周波数帯域内にあるように成型されてなることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の振動低減装置。
7. 前記耐振構造体は、四隅が鎹機能を持つコーナ補強部材によって補強された矩形リングプレートからなり、その下面に接地部となる脚ゴムが装着されてなることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の振動低減装置。
8. 前記耐振構造体は、箱型に構成され、その下面に接地部となる脚ゴムが装着されてなることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の振動低減装置。
9. 前記箱型に構成した耐振構造体の各縦枠と各横枠との接合部に、それぞれ制振および防振用ゴムを装着したことを特徴とする請求項８記載の振動低減装置。
10. 前記箱型に構成した耐振構造体の各縦枠と各横枠との間の各角部を、それぞれ鎹機能を持つコーナ補強部材によって補強したことを特徴とする請求項８又は請求項９記載の振動低減装置。
    

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