JPH09504717A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 洗濯を行うために洗濯機の密閉された洗濯槽を上下方向に振動させる洗濯機が開示される。回転力を往復運動に変換するためのクランク要素を包囲するハウジングが洗濯槽の底部に取り付けられ、洗濯槽を振り動かし、これにより洗濯物の洗濯を行う。洗濯槽のシェーキングの間に生ずるヴァイブレーションや振動を吸収するために、バランスレバーがケースの内壁から突出する弾性体によって支持されるように設けられる。バランスレバーの他端は、ハウジングを支持する基台フレームに回転可能に連結されたリンク部材に回転可能に連結される。本発明の洗濯機は、従来の回転式洗濯機より洗濯性能に優れ、また、捻れ現象を解消することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 洗濯機 技術分野 本発明は洗濯機の洗濯槽が上下方向に振動して洗濯を行うようにした洗濯機に 関する。 従来の技術 一般に、従来の洗濯機においては、モータによって洗濯槽が回転し、または、 洗濯槽の底部に装着された回転翼が回転して洗濯物を洗濯するようになっている 。 このような構造を有する従来の洗濯機においては、洗濯槽内の水が回転すると 洗濯物も一緒に回転する。従って、洗濯水と洗濯物との摩擦力が非常に弱く、そ の結果洗濯能力が低下していた。この問題を解決するために、洗濯槽或いは回転 翼を正逆方向に繰り返し回転させて渦流を生じさせることによって、水と洗濯物 との摩擦力を増加させ、従って、洗濯性が向上するようにしたものが従来の典型 的な方法であった。 このような従来の洗濯方法による第１の問題は、洗濯物が捻れたり洗濯物同士 が絡み合ったりすることである。第２には、洗濯槽または回転翼の回転速度が制 限される（通常１００〜４００ｒｐｍ）ので、力強い水流と波を発生させること ができず、その結果、洗浄能力が手洗いの場合よりも悪いことである。第３には 、洗浄能力を向 上させるために、気泡発生装置のような補助装置を必要とすることである。第４ には、洗濯槽或いは回転翼の回転方向を正方向から逆方向に或いは逆方向から正 方向に繰り返し反転させなければならないということである。 これらの問題は洗濯槽或いは回転翼の回転によって水流を生じさせる洗濯方法 に共通している。 発明の開示 本発明は上述したような従来技術による問題点を解消することを意図している 。 従って、本発明の目的は、水と洗濯物を収容した洗濯槽を密閉した後、洗濯槽 を振動させることによって洗濯槽内の空気を微細な気泡に分解し、気泡を洗濯物 に通過させて洗濯物を洗濯し、かつ、強い水流と強い波を生じさせて洗濯能力を 向上させた洗濯機を提供することにある。 本発明の他の目的は、洗濯物の捻れを最小にし、短時間で洗濯作業を完了し得 る洗濯機を提供することにある。 上記目的を達成するために、本発明に基づく洗濯機は、ケースと、このケース の内部に設置され、着脱可能に結合される密閉キャップを備える洗濯槽と、この 洗濯槽の底部に堅く結合されて洗濯槽を振動させるシェーキング手段と、このシ ェーキング手段を支持して振動を吸収し、かつ、バランスを維持させるためのバ ランス手段とから構成される。 図面の簡単な説明 本発明の上記の及び他の目的及び特徴は添付の図面に関連する以下の説明から 明かとなろう。 図１は、本発明による洗濯機の要部を示す縦断面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図４は、本発明の好適な実施態様によるシェーキング手段すなわちクランクケ ースのクランクとシリンダを示す側断面図である。 図５は、本発明による洗濯機のクランクの上死点と下死点を示す概略図である 。 図６は、本発明による洗濯槽の一部切欠き斜視図である。 発明を実施するための形態 図１は、本発明の好適な実施態様による洗濯機の要部を示す縦断面図である。 本発明による洗濯機は、洗濯水と洗濯物を収容する洗濯槽１０と、洗濯槽１０を 振動させるシェーキング手段と、シェーキング手段を支持して振動を吸収し、か つ、バランスを維持させるためのバランス手段と、バランス手段を支持するとと もに、洗濯槽、シェーキング手段及びバランス手段を取り囲むケース１０ａとか らなる。 図１に関連して、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図が示されている。洗濯槽１０の 上部には密閉キャップ１２が螺着されている。洗濯槽１０は、洗濯水及び洗濯物 を収容 する洗濯室１４と、洗濯槽１０の重量を調節するためのスペア室１６に分割され ている。洗濯室１４とスペア室１６にはそれぞれ給水ホース１８ａと排水ホース １８ｂが取り付けられている。 洗濯槽１０の外周面はケース１０ａのガイド１０ｂの内周面に摺動可能に結合 されている。 シェーキング手段は、洗濯槽１０を振動させるために、洗濯槽１０の底部に結 合されている。本発明の実施態様において、シェーキング手段は洗濯槽を上下方 向に振動させるものであって、以下の説明はこの実施態様に基づいてなされる。 上述のような機能を遂行するシェーキング手段は、回転運動を往復運動に変換 するクランク装置を含む。クランク装置は、回転可能に設置されたクランク軸２ １と、クランクウエイト２２と、クランクアーム２４と、クランクピン２６と、 クランクピンに回転可能に連結されたピストンロッド２８と、ピストンロッドに 連結されたピストン３０と、ピストン３０の往復運動を受容するシリンダ３１と 、すべてのクランク部品を取り囲むハウジング２０とを含む。ピストン３０の往 復運動に伴って、洗濯槽１０は上下方向に振動する。 これをさらに詳しく説明する。 シェーキング手段は、ハウジング２０の両端部に回転可能に結合され、その一 端に被動プーリー２３を備えたクランク軸２１と、クランク軸２１に結合された 所定の 重量をもつクランクウエイト２２と、クランクウエイト２２から延びてクランク ピン２６に連結されたクランクアーム２４と、一端がクランクピン２６に連結さ れ、他端がピストン３０に回転可能に連結されたピストンロッド２８と、一端が ピストンに連結され、他端が洗濯槽１０の底部に連結される連結部材３２とを含 む。 連結部材３２はゴム製のベロー３４によって囲まれている。ハウジング２０に は油注入口及び油排出口が形成されており、油注入口及び油排出口はネジ付きキ ャップにより密封されて、内部の油が漏洩しないようになっている。 更に、ピストン３０とシリンダ３１が接する面は特別なパターンに形成されて おり、従って、ピストン３０が円滑に摺動して往復運動をなし、かつ、騒音が最 小限に維持される。この目的のために、図３に示すように、シリンダ３１の断面 を４角形に形成し、シリンダ３１のそれぞれの内壁に長手方向（垂直方向）に溝 部３８が形成されている。ピストン３０の４つの側面にはそれぞれローラ４０が 設けられ、ローラ４０は溝部３８に嵌り込んでピストン３０がシリンダ３１内で 自由に上下方向に移動可能となっている。 図面において、シリンダ３１及びピストン３０の断面が方形に示されているが 、これらは丸く形成してもよい。すなわち、丸くする場合には、複数の溝を所定 の間隔で垂直方向に形成し、ローラが溝に嵌り込むように複数の ローラを設け、それにより同一の効果を得ることができる。 上述のように構成されたシェーキング手段において、ハウジング２０内の構成 要素は被動プーリー２３からの回転力を受けて相互連結された動きを実行し、洗 濯槽１０を振り動かし、従って、振動が生じる。洗濯機の使用寿命を延長するた めには、これらの振動を緩衝しなければならない。 従って、図１に示すように、シェーキング手段はバランス手段によって支持さ れる。 ケースの両側部にはリンク部材４４が対称に設けられているが、一側のリンク 部材４４についてのみ以下に説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符 号を付している。 バランス手段は、ハウジング２０を支持するためにケース１０ａの底部から離 れて水平方向に配設された基台フレーム４２と、基台フレーム４２の両端に回転 可能に結合された複数のリンク部材４４と、一端がリンク部材４４の一端に回転 可能に結合され、他端がケース１０ａの内壁から突出する支持ブラケット４８に 回転可能に結合され、また、ケース１０ａの内壁から突出する弾性体４６に接続 されるバランスレバー５０とを含む。 以下、このように構成された本発明による洗濯機の作用及び効果について説明 する。 図１に示すように、洗濯槽１０内に所定の量の洗濯物 入れた後、洗濯槽１０の上部を密閉キャップ１２で密閉する。この時、洗濯水は 給水ホースを通じて所定の水位まで供給される。もし水の給水が不十分であれば 、洗濯物が損傷するおそれがあるので、給水は十分に行う必要がある。 また、クランクウエイト２２とクランクアーム２４がクランク軸２１の周りに 対称に配設されていれば、クランクウエイト２２の重量はクランクアーム２４及 び他の接続された構成部品の重量の和と等しくされるであろう。この状態におい て、洗濯機作動時にハウジング２０と洗濯槽１０の振動は最小に維持される。 従って、洗濯物の重量を秤などで測定して洗濯室に入れて水を供給した時、負 荷される洗濯槽の全体の重量はクランクウエイト２２の重量と等しくすることが 望ましい。よって、洗濯機の製造工程において、洗濯物と洗濯水の全体の重量が クランクウエイトの重量を超えないように洗濯槽を設計しなければならない。も し洗濯物と洗濯水の重量がクランクウエイトの重量より小さければ、このような アンバランスは補償しなければならない。 このようなアンバランスを補償するために、洗濯室１４の下部にスペア室１６ を形成し、給水ホース１８ａを介して水を補償するに十分な量だけスペア室１６ 内に供給する。水をスペア室１６に補充した後、ソレノイド弁によって開閉され る排水口を適当に開放して、バランスを保持する。ここで、スペア室１６は浮き ゲージのよう な通常の水位計を備えており、それにより水位を知ることができる。 上述したように、洗濯室１４内に洗濯物を入れた後、密閉キャップ１２で洗濯 室１４を密閉する。その後、電源が接続されていれば、モータ（図示せず）がク ランク軸２１に結合された被動プーリー２３を駆動する。そして、ハウジング２ ０内にあるクランクウエイト、クランクピン及びクランクアームが駆動されて、 ピストンロッド２８とピストン３０を上下方向に往復運動させる。 従って、ピストン３０に堅く結合された連結部材３２が洗濯槽１０を上下方向 に往復運動させる。 洗濯槽１０が上下方向に往復運動すると、洗濯槽１０内で水位の上にある空気 は水と混合されて細かな気泡となる。 図５に示すように、洗濯槽１０の動きは、ピストン３０の上死点Ｔと下死点Ｔ １との間に制限される。最初に、洗濯槽１０が上死点Ｔから下死点Ｔ１に或いは 下死点Ｔ１から上死点Ｔに移動し、洗濯物と洗濯水がその慣性によって移動する 際、空気は微細な水滴となって、水中に大量の細かな空気泡を発生させる。これ と同時に、荒い水流と波を発生させ、気泡と水流によって洗濯がなされる。 ピストンの速度は上死点及び下死点で０であり、上死点Ｔと下死点Ｔ１の中間 点で最大となる。従って、最初の段階から数秒経過した後、洗濯槽と洗濯水とは ほぼ同 じ速度で移動する。しかしながら、実際には、洗濯水は空気が占めている空間の 高さＬ１の分だけ遅れる。 従って、水の平均速度（ｍ／秒）をＶ、ピストンの行程距離（洗濯槽のストロ ーク）をＬ、クランク軸の回転速度（ｒｐｍ）をＮとすると、水の平均速度は、 Ｖ＝（２ＬＮ）／（６０）＝（ＬＮ）／（３０） となる。 上記の式に示すように、クランク軸が１回転すると、洗濯槽は１回往復運動を するので、洗濯槽の全移動距離は２Ｌとなる。さらに、クランク軸がＮ回回転す ると、洗濯機の全移動距離は２ＬＮとなるので、秒当りの移動距離を得るために 、２ＬＮは６０で割算される。 上記の式によれば、水流の速度はクランク軸の回転速度によって決定される。 従って、クランク軸の回転速度が増加すると、それだけ洗濯能力が向上する。 更に、図２に示すように、洗濯槽内の水と洗濯物との上部にある空間の高さＬ １は、洗濯水が密閉キャップ１１の底面と洗濯槽１０の底面との間を往復運動す る距離に相当する。更に、水内に混入される気泡の全容積は、洗濯水と洗濯物の 上部にある空気層（空間）の体積に等しい。気泡を形成して洗濯物を洗濯するた めに、適当な容積の空気層（空間）を残すことが好ましい。 例えば、洗濯時間と洗濯能力はクランク軸の回転速度によって異なる。しかし ながら、空間の高さＬ１とピストンの行程Ｌ２を１：１の比に設定し、洗濯物を 含む洗 濯水の容積と空間の容積を４：１に設定した。この状態において、３０分間６０ ０ｒｐｍでクランク軸を回転させて洗濯を行ったとき、満足すべき洗濯結果を得 ることができた。 より迅速に洗濯をなすべき場合には、クランク軸の回転速度を増加させること により、短時間で満足すべき洗濯効果を得ることができる。 更に、洗濯槽の上下方向の往復運動の間の洗濯効果をより高めるために、洗濯 槽１０の内周面に複数の水平方向の環状溝１０ｃを形成することによって、洗濯 槽の往復運動の間に水の渦流を生じさせ、かつ、３次元の洗濯を可能にする。 洗濯槽を振り動かして洗濯するとき、洗濯槽が振り動くだけでなく、ハウジン グ２０も振動する。従って、クランクケースや洗濯槽の振動を吸収すると共に騒 音も吸収するために、ハウジング２０を支持するバランス手段が設けられる。よ って、構成部材がより円滑に作動する。次に、これをより詳細に説明する。 図１に示すように、洗濯槽が上方または下方に移動した後戻り始める時点で、 密閉キャップ１２の底面と洗濯槽１０の底部との間を流れる洗濯水流は互いに衝 突する。これらの衝突によって、ヴァイブレーションや振動が生じるが、これら のヴァイブレーションや振動は次のようにして吸収される。すなわち、ハウジン グ２０を支持するために基台フレーム４２が設けられ、基台フレーム４ ２の両端はリンク部材４４に連結される。リンク部材４４はバランスレバー５０ に回転可能に連結され、バランスレバー５０の上端は弾性体４６に連結されてい る。従って、基台フレーム４２に上下方向に作用する衝撃は弾性的に吸収され相 殺される。弾性体４６は初期の状態に復元しようとする引張または圧縮ばねを含 む。 以上説明した本発明によれば、強い水流と微細な気泡を発生させて洗濯性能を 向上させると共に、洗濯物の捻れや絡み合いを防止することができる。 上述のように、本発明を好ましい実施態様に基づき説明したが、この分野にお ける通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的な概念から外れることなく 、様々な変形や改変をなすことができよう。これらの変形や改変は添付の請求の 範囲に記載の本発明の範囲に含まれるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＣＮ，ＪＰ，Ｕ Ｓ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 洗濯機の外装を構成し、その中央部に一体のガイド（１０ｂ）を備えたケ ース（１０ａ）と、 前記ガイド（１０ｂ）内に摺動可能に位置し、開閉可能に結合される密閉キャ ップ（１２）を備えた洗濯槽（１０）と、 前記洗濯槽に結合され、前記洗濯槽を振り動かすためのシェーキング手段と、 前記ケース（１０ａ）の内壁に取り付けられ、前記シェーキング手段を支持し 、振動を吸収すると共に、バランスを保持するためのバランス手段と からなることを特徴とする洗濯機。 ２． 前記洗濯槽（１０）の内周面に所定の間隔で複数の水平方向の環状部（１ ０ｃ）を形成したことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。 ３． 前記シェーキング手段は、 ハウジング（２０）の両端に回転可能に結合され、一端に被動プーリー（２３ ）を備えたクランク軸（２１）と、 前記クランク軸（２１）に結合され、所定の重量を有するクランクウエイト（ ２２）と、 前記クランクウエイト（２２）から延長され、クランクピン（２６）に連結さ れたクランクアーム（２４）と、 一端が前記クランクピン（２６）に結合され、他端が ピストン（３０）に回転可能に結合されたピストンロッド（２８）と、 一端が前記ピストン（３０）に結合され、他端が前記洗濯槽（１０）の底部に 結合された連結部材（３２）と からなることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。 ４． 前記洗濯槽が洗濯室（１４）とスペア室（１６）に区画されたことを特徴 とする請求項１記載の洗濯機。 ５． 前記バランス手段は、 ハウジング（２０）を支持するために、前記ケース（１０ａ）の底面から離れ て水平方向に配設された基台フレーム（４２）と、 前記基台フレーム（４２）の両端に回転可能に結合された複数のリンク部材（ ４４）と、 一端が前記リンク部材（４４）の一端に回転可能に結合され、他端が前記ケー ス（１０ａ）の内壁から突出する支持ブラケット（４８）に回転可能に結合され ると共に前記ケース（１０ａ）の内壁から突出する弾性体（４６）に結合された バランスレバー（５０）と からなることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。 ６． クランクケースの上部を構成するシリンダ（３１）が４角形状の断面を有 することを特徴とする請求項３記載の洗濯機。 ７． シリンダ（３１）の内壁に長手方向に所定の間隔で溝部（３８）が形成さ れ、前記ピストン（３０）はローラ（４０）を備えており、前記ローラ（４０） が前記 溝部（３８）と係合して前記ピストン（３０）を円滑に摺動させることを特徴と する請求項３記載の洗濯機。