JP7503452B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム式洗濯機に関する。

本技術分野の背景技術として、特開平２００９－５０６８４号公報（特許文献１）がある。この公報には、「筐体と、筐体の内側に設けられ、支持体回転軸を中心に回転する支持体と、支持体の内側に設けられ、支持体回転軸と異なった方向の洗濯槽回転軸を中心に回転する、内側に洗濯物が収納可能な洗濯槽と、筐体と洗濯槽との間に設けられ、洗濯槽の洗濯槽回転輪が転動する洗濯槽転動レールとを備え、支持体が支持体回転軸を中心に回転すると、洗濯槽回転輪が洗濯槽転動レールに転動して、洗濯槽が支持体回転軸および洗濯槽回転軸を中心に回転する。」と記載されている（要約参照）。

特開２００９－５０６８４号公報

洗濯機の製造コストを低減するために、洗濯機の筐体の薄肉化を図りたい。
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、洗濯機の筐体の薄肉化を図ると筐体の剛性が低減し、洗濯機が振動しやすくなる。
そこで、本発明は、筐体の薄肉化を図っても振動しにくいドラム式洗濯機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、左右の板が側板となる筐体と、前記筐体内に支持され内部に液体を貯留可能な外槽と、前記筐体の上方に設けられた四角枠形状のステーと、一端を前記外槽に接続し他端を前記側板の上方で前記ステーと接続して、前記外槽を懸架する懸架部とを備え、前記四角枠形状のステーは、前記筐体の前方に位置する前方ステーと、前記左右両方の側板の上方にそれぞれ位置する側面ステーと、前記筐体の後方に位置する後方ステーとを備え、前記側面ステーが前記前方ステー及び前記後方ステーと締結されていることにより、前記四角枠形状のステーは四角枠形状をなしていて、前記四角枠形状のステーと前記側板とは当該四角枠形状のステーの四隅で締結されていて、前記前方ステー、前記側面ステー及び前記後方ステーは、互いに同じ幅サイズ、同じ厚さであることを特徴とする。

本発明によれば、筐体の薄肉化を図っても振動しにくいドラム式洗濯機を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１であるドラム式洗濯乾燥機の斜視図である。 本発明の実施例１であるドラム式洗濯乾燥機の上面カバーを外して上面から見た模式図である。 本発明の実施例１であるドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す側面図である。 本発明の実施例１であるドラム式洗濯乾燥機の作用を説明するグラフである。 本発明の実施例２であるドラム式洗濯乾燥機の上面カバーを外して上面から見た模式図である。本発明の一実施例である。 本発明の実施例２であるドラム式洗濯乾燥機の上面カバーを外して上面から見た模式図である。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
まず、本実施例の課題について説明する。ドラム式洗濯機の製造コストを低減するため、筐体の薄肉化が求められている。筐体を薄肉化する場合、筐体を構成する面積割合が高い、左右の側板の薄肉化により、高い製造コスト低減効果を得ることがきる。外槽を支持している吊りばねは、側板上方の装着部材に接続しているため、外槽が脱水工程で振動した際、吊りばねから装着部材を介して、側板に振動が伝達する。側板に振動が伝達すると、筐体も振動する。高い製造コスト低減効果を得るため、筐体を構成する側板を薄肉化した場合、筐体の剛性が低下し、筐体振動が増加しやすくなる。筐体振動が増加すると、洗濯機の使用時の不快感が増加し、また、洗濯機がキッチンカウンターに収めるビルトインタイプの場合には、キッチンカウンター側壁と洗濯機とが衝突して、異音の発生や、洗濯機またはキッチンカウンターが破損する恐れがある。

前記特許文献１に記載の技術は、装着部材によって、外槽を支持する箇所の剛性は十分となっている。しかしながら、前記特許文献１は筐体全体の変形に関する記載がされておらず、側板の薄肉化によるコスト低減を図る場合、筐体の剛性が低下するため、筐体振動が増加し、不快感の増加や前述した異音や破損が発生する恐れがある。
そこで、以下では、筐体の薄肉化を図っても振動しにくいドラム式洗濯機について説明する。

以下、本発明を実施するための実施例１について、図面を参照して説明する。図１は本実施例１におけるドラム式洗濯乾燥機（ドラム式洗濯機）１００の斜視図、図２はドラム式洗濯乾燥機１００の上面カバー１ｅを外して上面から見た模式図、図３はドラム式洗濯乾燥機１００の内部構造を示す側面図をそれぞれ示す。図１から図３を用いて、ドラム式洗濯乾燥機１００の構成と動作を説明する。なお、以下の各実施例においては図面中に適宜ドラム式洗濯乾燥機１００から視た前後左右上下の方向を矢印で示している。

図１に示すように、ドラム式洗濯乾燥機１００の外郭を構成する筐体１は、ベース１ａの上に取付けられており、左右の側板１ｂ（図１では右の側板のみを図示）、前面カバー１ｃ、背面カバー１ｄ（図３参照）、上面カバー１ｅ、下部前面カバー１ｆを備えている。上面カバー１ｅには、水道栓からドラム式洗濯乾燥機１００に給水するための給水ホース接続口３０を設けている。筐体１は、ベース１ａを含めて箱状の外枠を形成し、外枠として十分な強度を有している。

ドア２は、前面カバー１ｃの略中央に設けた衣類を出し入れするための投入口（図示せず）を塞ぐためのもので、前面カバー１ｃに設けたヒンジで開閉可能に支持されている。ドア２は、ドア開放取手２ａを引くことでロック機構（図示せず）が外れて開き、ドア２を前面カバー１ｃに押し付けることでロックされて閉じる。前面カバー１ｃは、外槽１７（図２参照）の開口部と略同心に、衣類を出し入れするための円形の開口部を有している。

筐体１の上部に設けられた操作・表示パネル３は、電源スイッチ４、操作スイッチ等を備え、各種操作を受け付け、各種情報を表示する。操作・表示パネル３はベース１ａの内部に備えられている制御部７（図３参照）に電気的に接続している。ベース１ａには、排水を行うための排水ホース３４が取り付けられている。

図２に示す側板１ｂの上方には、筐体１の補強部材となる四角枠形状のステー１０が取り付けられており、ステー１０は、前方ステー１１、左右の側面ステー１２、後方ステー１３の四部品で構成されている。ステー１０を四部品で構成することで、前方ステー１１と、側面ステー１２と、後方ステー１３の各ステー寸法に合わせて、鋼材からステーを切り出すことができるため、残材の発生を抑制できる。また、ステー１０は、前方ステー１１と側面ステー１２、後方ステー１３と側面ステー１２をそれぞれ締結（例えばねじを使用）して、四角枠形状を構成する。

側板１ｂと、ステー１０との四隅には、側板１ｂとステー１０を締結するための締結孔１４が設けられている。締結孔１４を例えばねじで締結することで、側板１ｂとステー１０は剛接合され、筐体１の剛性を増加することができる。
外槽１７の上部には二組の外槽側懸架部取付部１５が設けられ、左右の側面ステー１２には二組の筐体側懸架部取付部１６が設けられている。外槽側懸架部取付部１５と筐体側懸架部取付部１６とを懸架部８（コイルばねで構成）で接続することで、外槽１７が吊り下げられ支持される。

図３に示すドラム式洗濯乾燥機１００の筐体１の内部には、水を溜める外槽１７が設けられる。外槽１７の下部は、筐体１に固定された左右一対のサスペンション２６（コイルばねとダンパで構成）で防振支持されている。
外槽１７は、衣類を収納するためのドラム２１を内包する。外槽１７の後方には、ドラム２１を回転させるためのモータ２２が設けられている。モータ２２は、回転軸となるシャフト２２ａが外槽１７を貫通し、ドラム２１と結合している。制御装置７は、モータ２２の回転数（ｒ／ｍｉｎ）を制御する。また、制御装置７は、ドラム式洗濯乾燥機１００の制御を行う。制御装置７は、ドラム式洗濯乾燥機１００に設けられた、振動センサ２８のセンサ値の検出及び取得を行う。脱水工程時にドラム２１の投入した衣類のアンバランスによって、外槽１７の振動振幅が振動センサ２８に予め設定した値を超えると、脱水工程を一時停止して、ドラム２１を正転、逆転させて、衣類のアンバランスを修正して、脱水工程のやり直しを行う（リトライ）。

モータ２２の駆動により、ドラム２１は、正転（ドラム式洗濯乾燥機１００を正面から見て時計回り）、逆転（ドラム式洗濯乾燥機１００を正面から見て反時計回り）の両方向に回転駆動が可能である。図３に示すドラム２１の回転軸Ａｚは、ドラム式洗濯乾燥機１００の前方から後方に向けて水平または、奥側が下になるように傾斜している（図３は奥側が下になるように傾斜している）。

ドラム２１の内周面には、ドラム２１内の洗濯水を外槽１７に排水するための複数個の脱水孔２１ｂや、ドラム２１の周方向に間隔をおいて、ドラム２１内に投入された衣類を持ち上げるための複数個（図３では１個のみを図示）のバッフル２３が設けられている。バッフル２３は、ドラム２１の前後方向を長手方向として延在している。
ドラム２１の前端には、円筒状の流体バランサ２１ｃが設けられている。外槽１７は、前方を開口として、後方を閉じた有底の略円筒を形成している。この外槽１７の開口部と筐体１の投入口は、前後方向に伸縮しやすいベローズ１９により接続されている。ベローズ１９は、環状の弾性部材であり、ドア２を閉めることでドラム２１を水封する。また、筐体１の投入口、外槽１７の開口部、ドラム２１の開口部は連通しており、ドア２を開くことでドラム２１内への衣類の出し入れが可能となる。なお、外槽１７は、開口部を含む側と、モータ２２の取り付けられる側とに分割することができる。

給水ホース接続口３０の下部には、給水弁３１が設けられており、給水弁３１には、外槽１７に給水するための給水ホース３２の一端が接続されている。給水弁３１の弁を開くことで、給水ホース接続口３０から給水ホース３２に水が流れて、洗剤容器３３を介して外槽１７内に給水される。
外槽１７の下部に設けられた排水ホース３４の排水経路には、排水弁３４ａが設けられている。排水弁３４ａを閉じると外槽１７内に給水した水が外槽１７内に溜まり、排水弁３４ａを開くと、外槽１７内の洗濯水が排水ホース３４からドラム式洗濯乾燥機１００の機外に排水される。

次に、このようなドラム式洗濯乾燥機１００の洗濯等の動作について説明する。
このように構成されたドラム式洗濯乾燥機１００では、まず利用者が電源スイッチ４を押下することで、ドラム式洗濯乾燥機１００が起動する。そして、利用者は、ドア開放取手２ａを引き、ドア２を開いてドラム２１内に衣類を投入する。そして、利用者は、ドア２を閉じた後、操作スイッチ５を操作することで、運転を開始する。運転が開始されると、ドラム２１が回転して、注水前の衣類容量を算出する。衣類容量は、モータ２２の回転数と電流値に基づいて算出される。このとき、衣類容量が多い程、モータ２２に負荷が加わり、電流値が大きくなるので、もって電流値で衣類容量を判定する。そして、衣類容量に基づいて、投入する洗剤量が操作・表示パネル３に表示される。このとき、算出した衣類容量が多い程、投入する洗剤量も多くなる。利用者は、操作・表示パネル３の表示を確認して、洗剤容器３３内に所定量の洗剤量を投入して、洗い工程を開始する。

洗い工程では、給水弁３１を開いて、給水ホース接続口３０から供給した水を給水ホース３２および洗剤容器３３を介して、洗剤と共に外槽１７内に供給する。このとき、算出した衣類容量が多い程、洗い工程での給水量が多くなる。また、このとき、循環ポンプ２７内で未溶解の洗剤と水とが撹拌される。これにより、効率よく洗剤が溶かされ、高濃度の洗剤液が生成される。この動作を所定時間実行した後、ドラム２１を正転、停止、逆転、停止を繰り返す洗い動作を所定時間行う。このとき、衣類がバッフル２３によって持ち上げられて落下する動作が繰り返されることで衣類の洗浄力が高められる。

洗い工程を行った後、脱水工程を行う。脱水工程では、初めにドラム２１に衣類が張り付かない低速回転数でドラム２１を回転させる。低速回転数では、洗い工程で水を含んだ衣類がドラム２１の回転時にバッフル２３によって持ち上げられ、衣類が落下する際にドラム２１の内周面に広げられる。衣類が広がり始めたら、ドラム２１の回転数を徐々に上昇させて、ドラム２１に衣類を張り付ける。ドラム２１に衣類が張り付くと、ドラム２１の回転数を上昇させて、外槽１７の振動が増加する外槽１７の共振区間と、筐体１の振動が増加する筐体１の共振区間を通過させながら、目標回転数まで到達させて、衣類に含まれる水を遠心脱水していく。

脱水工程を行った後、すすぎ工程を行う。このすすぎ工程では、給水弁３１を開いて、給水ホース接続口３０から供給した水を給水ホース３２および洗剤容器３３を介して、外槽１７内に供給する。また、洗い工程と同様に、算出した衣類容量が多い程、給水量が多くなる。このすすぎ工程では、洗い工程と同様に、ドラム２１の正転、停止、逆転、停止の動作を繰り返す。このとき、バッフル２３によって持ち上げられた衣類が落下する攪拌動作を所定時間行う。

その後、前記した脱水工程及びすすぎ工程を所定回数繰り返し、最終脱水工程に移行する。この最終脱水工程におけるドラム２１の目標回転数区間における運転時間は、前記脱水工程より長く設定する。
最終脱水工程を行った後、乾燥工程を行う。乾燥工程のドラム２１の回転数は、洗い工程時よりもさらに低速で回転させながら、送風ユニット（図示せず）からドラム２１内に温風を衣類に吹き付けて、衣類のシワを低減しながら乾燥させる。

次に、ステー１０の作用効果について説明する。
図４は、ステー１０の比較例となる“］”の字型のステー５０を示す説明図である。“］”の字型のステー５０は前方ステー１１及び２本の側面ステー１２で構成されている。ステー５０は、図２のステー１０と同様に、懸架部８を介して、外槽１７を支持する。
ここで、ステー１０を用いる場合とステー５０を用いる場合とで筐体１の振動を比較するため、外槽１７の斜下方向(外槽１７の振動方向)に荷重を加えて、静的解析による筐体１の振動変位を比較した。

図５は、比較結果を示すグラフである。図５の横軸は側板１ｂと、ステー１０又はステー５０との板厚の比(ステーの板厚／側板の板厚)を示す「厚さ比」である。縦軸は、ステー１０を用いたときの筐体１の変位と、ステー５０を用いたときの筐体１の変位との比である「筐体振動比」を示す。筐体振動比が１．０より小さい場合、本実施例のステー１０の筐体１の変位が比較例のステー５０よりも小さくなる。また、厚さ比が１．０より小さい場合、側板１ｂの板厚がステーの板厚より大きくなり、厚さ比が１.０より大きい場合、側板１ｂの板厚がステーの板厚よりも薄くなる。

図５では厚さ比に関わらず、筐体振動比が１．０より小さくなっているので、本実施例１のステー１０は比較例のステー５０よりも筐体１の振動を低減することができる。また、ステー１０とステー５０とが同一板厚で、前方ステー１１と側面ステー１２及び後方ステー１３がそれぞれ同一寸法の場合、ステー１０の断面二次モーメントはコの字ステーの約１．４倍となるため、本実施例のステー１０によって筐体１の剛性を増加することができ、筐体１の振動を抑制できる。

ここで、一般的に補強部材となるステーの板厚は、補強される部材の板厚よりも厚くして（厚さ比が１．０より大きい）、補強される部材の薄肉化によるコスト低減を図っている。また、一般的な洗濯機の厚さ比は２.０となっている。したがって、前述の様に、厚さ比に関わらず筐体振動比が１．０より小さくなっていることから、ステー１０を筐体１に設けることで、一般的な洗濯機の厚さ比よりも厚さ比を大きく（側板１ｂの板厚を薄く）して、製造コスト低減を図りながら筐体１の振動を抑制することができる。なお、筐体１を構成する面積割合は、側板１ｂが後方ステー１３よりも大きい。そのため、側板１ｂの薄肉化による製造コスト低減量は、後方ステー１３の厚肉化による製造コスト増加量よりも大きいため、側板１ｂを薄肉化することで製造コスト増加を抑制できる。

このように筐体１の振動増加を抑制することで、使用者の音による不快感の増加を抑制することができる。また、ビルトインタイプのドラム式洗濯乾燥機１００においても、キッチンカウンター側壁とドラム式洗濯乾燥機１００の衝突による異音の発生や、ドラム式洗濯乾燥機１００又はキッチンカウンターの破損の発生を抑制できる。
また、ステー１０の断面二次モーメントが増加することで、側板１ｂに力が加わった時に変形しにくくなるため、ドラム式洗濯乾燥機１００を輸送する際の梱包材の削減や薄肉化を図ることが可能となり、ドラム式洗濯乾燥機１００の製造コストを低減することができる。

実施例１において、面積割合は、側板１ｂの方が、懸架部８、外槽側懸架部取付部１５及び筐体側懸架部取付部１６よりも大きい。そのため、側板１ｂの薄肉化による製造コスト低減量は、懸架部８、外槽側懸架部取付部１５及び筐体側懸架部取付部１６の追加によるコスト増加量より大きいため、側板１ｂを薄肉化することで製造コスト増加を防止することができる。
以上、ステー１０を筐体１に設けることで、比較例のステー５０よりも筐体１の振動を低減することができ、側板１ｂの薄肉化による低製造コスト化と筐体１の振動抑制を図ることができる。

図６は、ドラム式洗濯乾燥機１００の上面カバー１ｅを外して上面から見た模式図である。以下の説明では、実施例２が実施例１と異なる点を中心に説明する。実施例１と共通の部材には共通の符号を用いる。
実施例２では、実施例１の外槽側懸架部取付部１５に代えて、外槽１７の前方の左右に前方外槽側懸架部取付部１１５、外槽１７の後方の左右に後方側外槽側懸架部取付部１１６をそれぞれ設けている。また筐体側懸架部取付部１６に代えて、前方ステー１１の左右に前方筐体側懸架部取付部１１７、後方ステー１３の左右に後方筐体側懸架部取付部１１８をそれぞれ設けている。前方筐体側懸架部取付部１１７は、前方ステー１１に設けた取り付け孔１１９と、側面ステー１２の前方に設けた取り付け孔１２０でねじ等により締結して、剛接合している。後方筐体側懸架部取付部１１８は、後方ステー１３に設けた取り付け孔１２１と側面ステー１２の後方に設けた取り付け孔１２２でねじ等により締結して、剛接合している。

前方外槽側懸架部取付部１１５と後方外槽側懸架部取付部１１６とは、懸架部８を介して、前方筐体側懸架部取付部１１７と後方筐体側懸架部取付部１１８とにそれぞれ接続され、外槽１７の四隅がステー１０に支持される。
外槽１７を四隅で懸架することで、懸架部８が外槽１７の前後左右の移動を抑制して、外槽１７の振動を低減する。したがって、本実施例２の外槽１７の懸架部８は、実施例１に記載した外槽１７の懸架部８よりも外槽１７の振動を低減することができる。外槽１７の振動を低減することで、外槽１７に大きなアンバランスが発生した際、外槽１７と筐体１の衝突を抑制できる。これにより、外槽１７の外径及び奥行を長くして、洗濯容量の増加を図る場合、外槽１７と筐体１の衝突を抑制できるため、ドラム式洗濯乾燥機１００の本体寸法を大型化することなく、洗濯容量を増加することができる。

また、前方筐体側懸架部取付部１１７と後方筐体側懸架部取付部１１８の材料を、ステー１０と同部材（例えば鋼材）とすることで、前方筐体側懸架部取付部１１７と後方筐体側懸架部取付部１１８が筐体１の補強部材として作用し、筐体１の振動を低減することができる。
以上のとおり、ステー１０を筐体１に設け、外槽１７の四隅を懸架部８で支持することで、外槽１７の振動を低減でき、実施例１よりも洗濯容量を増加させることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

１ 筐体
１ｂ 側板
８ 懸架部
１０ ステー
１１ 前方ステー
１２ 側面ステー
１３ 後方ステー
１７ 外槽
１００ ドラム式洗濯乾燥機（ドラム式洗濯機）

Claims (4)

1. 左右の板が側板となる筐体と、
   前記筐体内に支持され内部に液体を貯留可能な外槽と、
   前記筐体の上方に設けられた四角枠形状のステーと、
   一端を前記外槽に接続し他端を前記側板の上方で前記ステーと接続して、前記外槽を懸架する懸架部とを備え、
   前記四角枠形状のステーは、前記筐体の前方に位置する前方ステーと、前記左右両方の側板の上方にそれぞれ位置する側面ステーと、前記筐体の後方に位置する後方ステーとを備え、前記側面ステーが前記前方ステー及び前記後方ステーと締結されていることにより、前記四角枠形状のステーは四角枠形状をなしていて、
   前記四角枠形状のステーと前記側板とは当該四角枠形状のステーの四隅で締結されていて、
   前記前方ステー、前記側面ステー及び前記後方ステーは、互いに同じ幅サイズ、同じ厚さであることを特徴とするドラム式洗濯機。
2. “前記ステーの厚さ／前記側板の厚さ”である厚さ比が１．０よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 前記懸架部は、前記外槽の左右２か所を懸架していることを特徴とする請求項1に記載のドラム式洗濯機。
4. 前記懸架部は、前記外槽の前後左右４か所を懸架していることを特徴とする請求項1に記載のドラム式洗濯機。

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