JP2017164255A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】アンバランスを解消するバランス体が洗濯槽の上部に設けられているため、洗濯槽の開口が狭く、洗濯物の出し入れがしづらい。【解決手段】鉛直方向の回転軸を有する洗濯兼脱水槽３４と、洗濯兼脱水槽３４を内包する外槽３３と、外槽３３の底部に設けられ洗濯兼脱水槽３４を回転駆動するモータ（駆動部）３６と、外槽３３をサスペンション装置３２により吊り下げて支持する筐体３１とを備え、サスペンション装置３２は、一端を筐体３１の上部に取り付けられ、他端を外槽３３の上部に取り付けられて構成されたものであり、外槽３３の上部はサスペンション装置３２が取り付けられているため振動が抑制され、一方、外槽３３の下部は、制振するものが取り付けられていないため上部の振動に追従して振れまわるが、外槽３３の底部に設けられたモータ３６が錘となって重心が下部に存在するため、外槽３３の下部の振動も上部以上に大きく振れまわることはない。【選択図】図１

Description

本発明は、鉛直方向に回転軸を有する洗濯兼脱水槽内に収容された洗濯物を洗浄する洗濯機に関する。

従来の洗濯機について、図を用いて説明する。図４は従来の洗濯機の縦断面図である。洗濯機は、外枠１内に複数の吊り棒２とサスペンション装置１２によって水受け槽３を吊り下げている。吊り棒２は、外枠１の上部に取り付けられ、水受け槽３の下部にサスペンション装置１２を介して取り付けられている。水受け槽３内に洗濯兼脱水槽４が回転自在に設けられている。洗濯兼脱水槽４は、上部に流体や転動体が封入された環状のバランス体６備えている。バランス体６は、水受け槽３にサスペンション装置１２が取り付けられた位置より上方に位置している。水受け槽３の底部には、衣類などの洗濯物を洗濯水とともに撹拌する撹拌翼５が設けられている。水受け槽３の底部にはインダクションモータ７とクラッチ部８とが設けられている。外枠１の上部には、洗濯機の一連の運転を実行する制御装置１１が設けられている。

インダクションモータ７は、クラッチ部８を介して洗濯兼脱水槽４および撹拌翼５を回転させる。制御装置１１は、インダクションモータ７とクラッチ部８とを制御する。制御装置１１は、洗い工程では撹拌翼５がインダクションモータ７により回転駆動されるようにクラッチ部８を切り替え、脱水工程では、洗濯兼脱水槽４と撹拌翼５とがインダクションモータ７により回転駆動されるようにクラッチ部８を切り替える。

上記構成では、脱水工程で洗濯兼脱水槽４が回転するときに、洗濯兼脱水槽４の中の洗濯物が偏るなどしてアンバランスが生じた場合、水受け槽３の下部はサスペンション装置１２が連結されているため殆ど振動せず、自由度が大きい上部が大きく振れまわる。そのため、洗濯兼脱水槽４の上部にバランス体６が設けられており、バランス体６が上部でアンバランスを補正することで、上部の触れまわりを効果的に抑えて洗濯機の振動を抑制する構成となっている。

特開平１１−２３９６８９号公報

しかしながら、従来の構成において、バランス体６は、所定のアンバランス補正力を確保するために相応の重量の流体や転動体が封入されている。このため、バランス体６は、径方向に所定の幅を必要とする。洗濯兼脱水槽４の上部の開口部は、洗濯物の取り出し口である。そのため、洗濯兼脱水槽４の開口部にバランス体６が設けられると開口部が狭くなり、洗濯物が取り出しづらく、また毛布等の大きな洗濯物を入れづらくなるといった課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、洗濯兼脱水槽の開口部を狭めることなく、洗濯物の出し入れがしやすく、かつ脱水工程で異常な振動もなく安定して運転することができる洗濯機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、鉛直方向の回転軸を有する洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を内包する外槽と、前記外槽の底部に設けられ前記洗濯兼脱水槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽をサスペンション装置により吊り下げて支持する筐体とを備え、前記サスペンション装置は、一端を前記筐体の上部に取り付けられ、他端を前記外槽の上部に取り付けられて構成されたものである。

これによって、洗濯兼脱水槽が回転するときにアンバランスが生じた場合、外槽の上部はサスペンション装置が取り付けられているため振動が抑制される。一方、外槽の下部は、制振するものが取り付けられていないため上部の振動に追従して振れまわる。しかしながら、外槽の底部に設けられた駆動部が相当の重量を有する。そのため、駆動部が錘となって重心が下部に存在することになり、外槽の下部の振動も上部以上に大きく振れまわることはない。

以上の結果、洗濯兼脱水槽の上部にバランサー装置が設けられなくても、サスペンション装置により外槽の振動を抑制することが可能となる。これにより、洗濯兼脱水槽の開口部がバランサー装置により狭められることがないため、洗濯物を取り出しやすい洗濯機を実現することができる。

本発明の洗濯機は、洗濯兼脱水槽の上部にバランサー装置が設けられなくても、外槽の振動を抑制できる構成であるため、洗濯兼脱水槽の開口部が狭められることがなく、洗濯物を取り出しやすい洗濯機を実現することができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図 洗濯機の脱水工程における洗濯兼脱水槽の振動状態を示す模式図であり、（ａ）従来の洗濯機の振動状態の模式図、（ｂ）本実施の形態における洗濯機の振動状態の模式図 本発明の実施の形態２における洗濯機の縦断面図 従来の洗濯機の縦断面図

第１の発明の洗濯機は、鉛直方向の回転軸を有する洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を内包する外槽と、前記外槽の底部に設けられ前記洗濯兼脱水槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽をサスペンション装置により吊り下げて支持する筐体とを備え、前記サスペンション装置は、一端を前記筐体の上部に取り付けられ、他端を前記外槽の上部に取り付けられて構成されたものである。

これによって、洗濯兼脱水槽が回転するときにアンバランスが生じた場合、外槽の上部はサスペンション装置が取り付けられているため振動が抑制される。一方、外槽の下部は、制振するものが取り付けられていないため上部の振動に追従して振れまわる。しかしながら、外槽の底部に設けられた駆動部が相当の重量を有する。そのため、駆動部が錘となって重心が下部に存在することになり、外槽の下部の振動も上部以上に大きく振れまわることはない。

その結果、洗濯兼脱水槽の上部にバランサー装置が設けられなくても、サスペンション装置により外槽の振動を抑制することが可能となる。これにより、洗濯兼脱水槽の開口部がバランサー装置により狭められることがないため、洗濯物を取り出しやすい洗濯機を実現することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記洗濯兼脱水槽は、前記洗濯兼脱水槽が回転するときのアンバランスを補正するバランサー装置を備え、前記バランサー装置は前記洗濯兼脱水槽の下部に設けられたものである。

サスペンション装置が外槽の上部に取り付けられて外槽を吊り下げることで、洗濯兼脱水槽が回転するときにアンバランスが生じた場合、外槽の下部は制振するものがない。このため、従来の下部で吊り上げる構成より振れまわることとなる。その結果、外槽全体の振動は、従来よりも鉛直方向で均等化されやすくなる。バランサー装置は、振動によりバランサー装置の中心が本来の回転中心からずれることにより生じる、内部のバランス体の偏心量の遠心力を利用して振動を抑えるものである。このため、本構成では外槽の下部も上部同様に振動するため、上部にアンバランスが生じた場合でも、洗濯兼脱水槽の下部に設けられたバランサー装置によるバランシング効果が発揮され、アンバランスが補正されて振動を抑制できる。さらに、下部にアンバランスが生じた場合は、洗濯兼脱水槽の下部に設けられたバランサー装置が働き、振動を抑制できる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記バランサー装置は、前記洗濯兼脱水槽の底部に環状に設けられ、前記外槽の底部は、前記駆動部の周囲に底面外側へ形成された凸部を有するものである。バランサー装置を底部に設けることによって、従来のように洗濯兼脱水槽の開口部がバランサー装置により狭められることがない。さらに、バランサー装置と対向する位置の外槽は底面外方向へ凸状に形状されており、洗濯兼脱水槽振動時においても、外槽とバランサー装置とが接触することはない。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記バランサー装置は、多重流体バランサーとして構成されたものである。バランサー装置が洗濯兼脱水槽の上部ではなく下部へ取り付けられることにより、バランサー装置の内周側は洗濯物の取り出し口ではなくなるため、内周側のスペースの利用が可能になる。例えば、バランサー装置が液体バランサーで構成される場合、内周側のスペースを利用して液体の流路が多重に構成されることで、アンバランスの補正力がより向上する。

第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、前記サスペンション装置は、棒材とバネとダンパとで構成され、前記バネは前記棒材の一部を引っ張りバネとして形成されたものである。外槽が上部で吊り下げられる構成のため、サスペンション装置を構成する棒材の長さは、従来の下部で吊り下げる構成よりも短くなる。その結果、外槽の振動が筐体へ伝播しやすくなり、振動が大きくなると洗濯機自体が移動するほどの力となる。しかし、サスペンション装置の棒材の一部が引っ張りバネとして構成されることで、外槽が垂直方向に振動する時のみならず水平方向に振動する場合であっても、単なる棒材とは異なりバネ要素が曲がることで振動を減衰するため、筐体へ伝播する振動が小さくなる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記外槽は、特に鉛直方向の剛性が高くなるように形成されたものである。外槽の下部には、相当の重量を有する駆動部や洗濯物が存在するため、外槽の重心は外槽の下部となる。さらに、外槽は上部で吊り下げられる構成のため、外槽の剛性が低い場合にアンバランスが上部に生じたときに、外槽の剛性が低いと、外槽の下部が外槽の上部の揺れに追従せず、外槽がたわみながら上部主体で振れまわる状態となってしまう。このような状態では、バランサー装置によるバランシング効果が小さくなる。しかし、外槽は、少なくとも鉛直方向の剛性が高くなるように形成されることで、外槽の水平方向に対する振動に対してたわむことが抑制され、外槽の上部の振動に下部も追従しやすくなる。これにより、バランサー装置によるバランシング効果が向上する。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の要部断面図である。図１において、洗濯機１００は、筐体３１の内部に、洗濯兼脱水槽３４（以降、洗濯槽３４と称する）を内包する外槽３３を備えている。筐体３１は、外槽３３を例えば４本のサスペンション装置３２（図示は１本）により吊り下げている。サスペンション装置３２は、上方の一端を筐体３１の上部に取り付けられ、下方の他端を外槽３３の少なくとも中央より上部に取り付けられて構成されている。

サスペンション装置３２は、ダンパ部３２ａとバネ部３２ｂとを棒材で一体化したものである。ダンパ部３２ａは、外槽３３を吊り下げる位置に設けられている。バネ部３２ｂは棒材の一部を引っ張りバネとして一体に形成されている。

外槽３３は、側面外側に垂直方向の複数本のリブ（図示せず）が設けられている。これらのリブは、特に鉛直方向の剛性を強化するように形成されて、水平方向のたわみおよびねじれなどの変形を抑制している。洗濯槽３４は、円筒形で外槽３３内に回転自在に設けられている。洗濯槽３４の底部に撹拌翼３５が回転自在に設けられている。

洗濯槽３４および撹拌翼３５を回転させる駆動部であるモータ３６および減速機構３７が、外槽３３の底部に設けられている。モータ３６は、ブラシレス直流モータから成っており、回転速度を自在に変化できるようにインバータ制御される。モータ３６は、減速機構３７を介して撹拌翼３５および洗濯槽３４を駆動する。

洗濯水供給部３８が、洗濯機１００の上面後部に設けられている。洗濯水供給部３８は、電磁弁または電動弁を有し、水道にホースで接続されて洗濯槽３４内に給水する。水位検知部３９は、外槽３３内に給水された洗濯水の水位を検知するもので、筐体３１の側面内側に設けられている。筐体３１の底部に設けられた排水部４０は、電磁弁または電動弁を有し、外槽３３内の洗濯水を排水する。

制御装置４１は、筐体３１の背面（図１において右側）に模式的に図示されている。また、筐体３１の上面前部に操作表示部４２が設けられている。制御装置４１は、使用者によって操作表示部４２で入力された設定内容に基づいて、洗い、すすぎ、脱水の各工程を含む洗濯運転を実行する。制御装置４１は、モータ３６、洗濯水供給部３８、排水部４０などを逐次制御する。

衣類などの洗濯物の出し入れは、使用者により筐体３１の上面に設けられた蓋３１ａが開けられ、洗濯槽３４の上面の開口部４３から行われる。従来の洗濯機では、洗濯槽３４が回転するときの振動を抑制するバランサー装置がこの開口部４３の周囲に環状に設けられていたが、本実施の形態における洗濯機１００では設けられていない。本実施の形態における洗濯機１００のバランサー装置４４は、洗濯槽３４の底部の外側に、環状に設けられている。バランサー装置４４は、多重円環状のバランサーケース４４ａの内部に塩化カルシウム水溶液４４ｂが封入されて構成されている。なお、この水溶液はアンバランスを補正するための錘であり、金属ボールであってもよいし、水溶液と金属ボールの組み合わせなどでもよい。

以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。

使用者は、洗濯槽３４内に衣類と洗剤を投入する。その後、操作表示部４２を操作して運転コースを設定し、運転を開始する。これによって、制御装置４１は、洗い工程を開始
し、洗濯水供給部３８を制御することによって、洗濯水が洗濯槽３４内に供給される。制御装置４１は、規定量の洗濯水が供給されたことを検知すると給水を停止する。次に、制御装置４１は、モータ３６を駆動して撹拌翼３５を回転させる。撹拌翼３５の回転によって、洗剤は洗濯水に溶かされ洗濯液となって衣類に浸透する。制御装置４１は、撹拌翼３５を１３０ｒ／ｍｉｎ程度の低速で回転させて衣類の揉み洗いを規定時間行う。洗い工程が終了すると、制御装置４１は、排水部４０を制御することによって、汚れを溶かし込んだ洗濯液が外槽３３の外に排水される。排水が終了すると、制御装置４１は、脱水工程を行い、洗濯槽３４を高速で回転させる。

図２は、同洗濯機の脱水工程における洗濯槽の動作模式図である。脱水工程時、洗濯槽３４が回転するときに、中の洗濯物が偏った状態のアンバランスが生じた場合、洗濯槽３４を内包する外槽３３は大きく振れ回る。特に、洗濯槽３４の上部にアンバランスがある場合、従来の構成では、図２（ａ）に示されるように、洗濯槽３４の上部が大きく振れ回り、下部は小さく振れ回る。

しかしながら、本実施の形態の構成では、図２（ｂ）に示されるように、外槽３３の上部は、サスペンション装置３２で支持されているため振動が抑制される。一方、外槽３３の下部は、ある程度は上部の振動に追従して振れまわるが、モータ３６が錘となって重心が外槽３３の下部に存在するため、上部以上に大きくは振れまわりにくい。その結果、洗濯槽３４の上部にバランサー装置４４が設けられなくても、サスペンション装置３２により外槽３３の振動を抑制することが可能となる。

さらに、本実施の形態では、外槽３３の下部にバランサー装置４４が設けられている。これによって、バランサー装置４４によるバランシング効果が発揮され、さらに外槽３３全体の振動が抑制される。このとき、外槽３３は複数本のリブにより垂直方向の剛性を強化されているため、外槽３３がたわみにくくなり、外槽３３の上部の振動に下部は追従しやすい。これによって、バランサー装置４４によるバランシング効果がより発揮される。

なお、洗濯槽３４の下部にアンバランスが生じた場合、外槽３３の重心が下部に存在するため、洗濯槽３４は大きくは振れまわることはなく、追従して振れまわる外槽の上部もサスペンション装置により制振される。さらに、本実施の形態では、洗濯槽３４の下部に設けられたバランサー装置４４が働くことによって、振動が抑制される。

以上の結果、洗濯槽３４の上部にバランサー装置４４が設けられなくても、サスペンション装置３２により外槽３３の振動を抑制することが可能となる。これにより、洗濯槽３４の開口部４３がバランサー装置４４により狭められることがないため、洗濯物を取り出しやすい洗濯機を実現することができる。

なお、本実施の形態の構成のように、外槽３３の吊り位置が上部に構成される場合、従来のように外槽３３が下部で吊り下げられる構成よりもサスペンション装置３２を構成する棒材の長さは短くなる。この結果、外槽３３の振動が筐体３１へ伝播しやすくなって、振動が大きくなると洗濯機１００が移動するほど振動するおそれがある。しかし、サスペンション装置３２の棒材の一部が引っ張りバネとして形成され、バネ部３２ｂが構成されることによって、外槽３３が垂直方向に振動する時のみならず、水平方向に振動する場合であっても、サスペンション装置３２は、単なる棒材とは異なりバネ部３２ｂが曲がることで振動を減衰するため、筐体３１へ伝播する振動が小さくなる。

また、バランサー装置４４は、洗濯槽３４の下部に設けられることによって、上部に設けられたときのように内周側が取り出し口ではなくなるため、内周側のスペースを利用することができる。例えば、環状の幅を広げて液体の流路を多重に構成（本構成では４重）
されることで、バランサー装置４４はアンバランスの補正力が向上する。加えて、洗濯槽３４の底部には撹拌翼３５が設けられているが、撹拌翼３５とモータ３６との間にバランサー装置４４が設けられることで、洗濯機１００の衣類容量が損なわれることなく、バランサー装置４４は内周側のスペースを有効に利用して拡張される。

なお、本実施の形態では、バランサー装置４４は洗濯槽３４の底部に設けられたが、これに限られるものではなく、洗濯槽３４の下部であれば、側面でもよい。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における洗濯機の縦断面図である。外槽３３の底部は、減速機構３７の周囲でバランサー装置４４と対向する位置に、底面外方向へ形成された凸部４５を有する。バランサー装置４４は、封入された液体容量が増やされることによって、アンバランスの補正力が向上する。

図３に示されるように、外槽３３のバランサー装置４４と対向する底部に、凸部４５が設けられることによって、高さ方向に拡張されたバランサー装置４４が設けられる。このように拡張されたバランサー装置４４は、脱水工程において、洗濯槽３４が振動しても外槽３３と接触することがない。拡張されたバランサー装置４４は、アンバランスの補正力が向上し、さらに外槽３３の振動を低減することができる。なお、外槽３３の底部の凸部４５は、モータ３６の周囲にまで環状に形成されることが可能である。このため、空き空間が効率的に活用され、洗濯機１００の筐体３１が大型化されることなくバランサー装置４４の拡張ができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機の構成は、衣類の取り出し口を拡張しつつ、脱水工程における振動を抑制することができるので、洗濯機のみならず、同様の洗濯乾燥機や乾燥専用機等にも適用される。

３１ 筐体
３２ サスペンション装置
３２ａ ダンパ部
３２ｂ バネ部
３３ 外槽
３４ 洗濯兼脱水槽（洗濯槽）
３５ 撹拌翼
３６ モータ（駆動部）
３７ 減速機構（駆動部）
４１ 制御装置
４２ 操作表示部
４３ 開口部
４４ バランサー装置
４５ 凸部

Claims (6)

1. 鉛直方向の回転軸を有する洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を内包する外槽と、前記外槽の底部に設けられ前記洗濯兼脱水槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽をサスペンション装置により吊り下げて支持する筐体とを備え、前記サスペンション装置は、一端を前記筐体の上部に取り付けられ、他端を前記外槽の上部に取り付けられて構成された洗濯機。
2. 前記洗濯兼脱水槽は、前記洗濯兼脱水槽が回転するときのアンバランスを補正するバランサー装置を備え、前記バランサー装置は前記洗濯兼脱水槽の下部に設けられた請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記バランサー装置は、前記洗濯兼脱水槽の底部に環状に設けられ、前記外槽の底部は、前記駆動部の周囲に底面外側へ形成された凸部を有する請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 前記バランサー装置は、多重流体バランサーとして構成された請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
5. 前記サスペンション装置は、棒材とバネ部とダンパ部とで構成され、前記バネ部は前記棒材の一部をバネとして一体に形成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。
6. 前記外槽は、特に鉛直方向の剛性が高くなるように形成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。

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