专利名称：洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进脱水桶的孔或凸起排列构造的洗衣机。
至今在兼作脱水用的洗衣机中，是在洗衣桶内部具有脱水桶，在洗衣桶外部具有电动机，在脱水桶内部进行洗涤，利用脱水桶的旋转进行脱水。
图11所示为该脱水桶1，在该脱水桶1上形成许多孔2，分别沿圆周方向(图中箭头A所示的脱水桶1的旋转方向)及轴向(图中的上下方向)基本等间距排列，尤其是与轴向平行(图中为垂直)排列地形成有多个孔，脱水时水分别从该孔2甩出排掉。
另外，在脱水桶1上有的还设有许多静止叶片即凸起(未图示)，用来使洗涤物与脱水桶间产生相对运动(洗涤时搓揉洗涤物)，这些凸起与孔2相同，分别沿圆周方向及轴向基本等间距排列，尤其是与轴向平行排列。
在上述现有情况下的问题是，当脱水桶1旋转时，容易产生“噼”那样的哨子声，很刺耳。
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种脱水桶旋转时很少发出刺耳声音、使用舒适的洗衣机。
为达到上述目的，本发明的洗衣机在洗衣桶内部具有脱水桶，在洗衣桶外部具有电动机，该脱水桶具有分别沿圆周方向及轴向基本等间隔排列的许多孔或凸起，在脱水桶内部进行洗涤，利用脱水桶的旋转进行脱水，在所述洗衣机中，其特征之一首先在于，所述脱水桶的所述孔或凸起是这样设置的以轴向顶端部一排孔或凸起的圆周方向间距的整数倍间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的孔或凸起，且该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列。
在洗衣机中，脱水桶旋转时产生的刺耳声音相当于送风机情况下叶片节距音的离散音，是由于空气从脱水桶上形成的孔排出时或由于凸起搅动空气而引起的，是取决于它们在圆周方向的间距而产生的，特别是现有脱水桶的轴向各排孔或凸起，由于它们沿圆周方向的间距相等(与轴向平行的垂直排列)，因此根据这些圆周方向间距而产生的声波相位一致，就产生了较大的噪声。
与现有情况不同，如上所述，本发明脱水桶的孔或凸起设置为，以轴向顶端部一排孔或凸起圆周方向间距的整数倍间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排孔或凸起，且该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列，这样它们产生的声波相位有了偏移，由于该相位偏移的声波合成结果是它们相互抵消，因而噪声有关的声音变动分量变为零。特别是这种情况下，以这些孔或凸起引起的脱水桶周围产生的主噪声频率为目标来进行考虑，通过这样能够减少主噪声频率的噪声值，减少产生的刺耳声音。
另外这种情况下，变动波的合成值因孔或凸起排列的倾斜度而异，根据计算可知，在作为这些孔或凸起偏移范围基础的轴向顶端部一排孔或凸起的圆周方向间距的每一整数倍(1个间距、2个间距……)时为最小，因而通过这样设置脱水桶的前述孔或凸起，即，以轴向顶端部一排孔或凸起圆周方向间距的整数倍间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的孔或凸起，且该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列，就能确实减少所产生的刺耳声音。
本发明的洗衣机，其特征之二在于，脱水桶的所述孔或凸起是，以轴向顶端部一排孔或凸起圆周方向1个间距以上的间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的孔或凸起，且该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列。
通过计算可知，上述变动波的合成值即使在作为孔或凸起的偏移范围的基础的轴向顶端部一排孔或凸起的圆周方向间距为1个间距以上时，也能够减少，因而通过这样设置脱水桶的前述孔或凸起，即，以轴向顶端部一排孔或凸起圆周方向1个间距以上的间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排孔或凸起，且该孔或凸起形成与轴向顶端部孔或凸起偏移的倾斜排列，就能够减少所产生的刺耳声音。
本发明所述的洗衣机，其特征之三在于，设前述孔或凸起引起的脱水桶周围产生的主噪声频率用脱水桶每秒钟的转速来除的数为n，脱水桶圆周方向长度为L，则这时的脱水桶的前述孔或凸起设置为，相对于轴向顶端部的圆周方向的一排孔或凸起，轴向其它排孔或凸起以L／n的间隔范围沿圆周方向基本等间隔排列，且该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列。
当设该孔或凸起引起的脱水桶周围产生的前述主噪声频率用脱水桶每秒钟的转速来除的数为n，脱水桶圆周方向长度为L时，作为上述孔或凸起偏移范围基础的轴向顶端部一排孔或凸起沿圆周方向的1个间距为L／n。因而，脱水桶的孔或凸起设置为，相对轴向顶端部圆周方向的一排孔或凸起，轴向其它排孔或凸起以L／n的间隔范围沿圆周方向基本等间隔排列，该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列，这样也能够降低以主噪声频率为对象时的噪声分贝值。
这些情况下，脱水桶的孔或凸起的倾斜排列最好是沿脱水桶旋转方向前倾的倾斜排列。
在这种构成中，由于脱水桶旋转而产生的圆周速度不一样，从脱水桶中央向外产生气流，而与此相反，因孔或凸起向脱水桶旋转方向前倾排列，要产生向下的气流，这相反的两股气流的作用，使相互的气流流速降低，因而减少噪声。
另外，脱水桶的孔最好是在金属制的脱水桶上从内侧向外侧开孔。
在金属制的脱水桶上从内侧向外侧开孔，在脱水桶内表面，孔的边缘形成倒角，能够避免损伤洗涤物，但在脱水桶外表面，孔的边缘形成尖锐凸起即产生所谓的毛刺，在脱水桶旋转时，由于该毛刺搅动了周围的空气，更容易产生噪声，因而对此采用上述各手段，能够更显出其减少噪声的价值。
再有，脱水桶的凸起最好是用来使洗涤物与脱水桶之间产生相对运动的静止叶片。
在这种情况下，为了提高洗涤物的洗涤效果而采用的凸起是产生噪声的原因，对于此能够减少它产生的噪声。
附图简要说明图1所示为本发明第1实施例的脱水桶单体立体图。
图2为整个洗衣机的纵向剖面简图。
图3为因脱水桶的孔而产生的声波波形图。
图4为沿图1的X-X线部分放大剖面图。
图5所示为现有洗衣机噪声频谱分析特性图。
图6所示为本发明洗衣机噪声频谱分析特性图。
图7所示为图3相当的本发明不同设定例的声波波形图。
图8所示为脱水桶的孔沿圆周方向间距与噪声之关系的特性图。
图9所示为与图3相当的本发明不同设定例的声波波形图。
图10所示为与图1相当的本发明第2实施例的立体图。
图11所示为与图1相当的现有例的立体图。
符号说明12为洗衣桶，14为脱水桶，16为电动机，18为孔，P1为孔的圆周方向间距，31为凸起，P11为凸起的圆周方向间距。
下面参照图1至图6说明采用本发明的兼作脱水用洗衣机的第1实施例。
首先，图2所示为兼作脱水用洗衣机的整体构成简图，在箱体11内部设置洗衣桶12，它利用几组悬挂机构13弹性支承，在洗衣桶12内部设置能够旋转的脱水桶14，在脱水桶14的内部下方设置能够旋转的搅拌体15。
另外，在洗衣桶12的外部下方设置电动机16，利用该电动机16使搅拌体15旋转(交替正反转)，在脱水桶14内对洗涤物进行洗涤，然后使脱水桶14旋转(单方向高速旋转)，使洗涤物进行脱水。这种情况下，电动机16例如是外转子型，从洗衣桶12的外部下方中心直接驱动搅拌体15及脱水桶14旋转，也可以从洗衣桶12外部下方侧面通过带式传动机构或齿轮传动机构等适当的传动机构进行旋转驱动。
脱水桶14的详细结构如图1所示，为有底圆筒状构造，在其上边缘处有旋转用的平衡环17，在其侧面圆周部分有许多孔18。
这些孔18基本上分别沿脱水桶14圆周方向(图中箭头A所示的脱水桶14旋转方向)及轴向(图中的上下方向)基本等间隔排列，更详细则如图3所示，以轴向顶端部(图中情况为最上排)一排孔18圆周方向间距P1的整数倍(图中情况为1倍，即1个间距)间隔范围，轴向其它排(第2排以下的各排)的孔18沿周向基本等间隔各相隔L1距离排列，该孔18形成与轴向顶端部一排孔18偏移的倾斜排列。
图3所绘的图形是表示随着时间t的变化从图中左侧至右侧的情况，因此脱水桶14的旋转方向也与图1相反，但该旋转方向与孔18倾斜排列的相对关系与图1所示的相同。
另外，为了使轴向其它排的孔18相对于轴向顶端部一排孔18偏移，作为该孔18偏移范围基础的轴向顶端部一排孔18圆周方向的间距数，必须使其与孔18的排数不同。
另外，这种情况下孔18的倾斜排列是沿脱水桶14旋转方向前倾的倾斜排列。再有，脱水桶14是由不锈钢等金属制成，孔18是在脱水桶上从内侧向外侧开孔。由于这一关系，如图4所示，在脱水桶14内表面，孔18边缘形成倒角19，而在脱水桶14外表面，孔18边缘形成尖锐凸起，即产生所谓毛刺20。
下面说明上述构成的作用。
如前所述，脱水时利用电动机16使脱水桶14旋转，通过这样对洗涤物进行脱水。这时洗涤物所含水分从孔18甩出，同时排出空气。
设脱水桶14轴向每一排一圈孔18的总数为m，每秒种的转速为Rm，则结果产生的主噪声频率(fpeak=fp)为fp=i×m×Rm ……(1)(i=1、2、……)即m×Rm为基频，将产生其整数倍的声音。当应该消除的噪声为i=1即基波时，若m=54，Rm=15，则fp=1×54×15，即应该消除的主噪声频率(fp)为810[Hz]。图5所示为该主噪声频率(fp)为810[Hz]时该噪声值以往的分贝数，约48[dB]。图5及后述的图6分别表示现有洗衣机及本发明构成洗衣机因脱水桶14旋转而产生的噪音频谱分析的结果。
本构成是以该810[Hz]的主噪声频率为目标，设法降低该噪声分贝值。图6是以上述的轴向顶端部(最上排)一排孔18圆周方向间距P1的1倍(1个间距)间隔范围，轴向其它排(第2排以下的各排)的孔18在圆周方向基本等间隔各相隔L1距离排列，该孔18形成与轴向顶端部一排孔18偏移的倾斜排列，图中所示的主噪声频率(fp)的噪声分贝值降低至约43[dB]。
下面利用图3说明其原理。图3表示从孔18排出的空气在脱水桶14轴向各排孔18所产生的声波，横轴为时间t，纵轴为振幅(与噪声有关的变化量)。其中，(a)表示最上排孔18产生的声波，该正弦波的周期表示脱水桶14中的孔18构造上的周期(旋转时的时间周期)。
与此相应，(b)表示中段一排孔18产生的声波，而(c)表示最下端一排孔18产生的声波，它们在时间t方向的偏移(相位差)是取决于脱水桶14中这些孔18在构造上的偏移而产生的。将这些声波(变动波)从上至下加起来，由于分别抵消，因此噪声有关的声音变动分量变为零。
即这种情况下，最上端一排孔18产生的声波用sin(ωt)表示，由于孔18圆周方向1个间距为2π，则因相位差，中段一排孔18产生的声波用sin(ωt-2π／3)表示，而最下端一排孔18产生的声波用sin(ωt-4π／3)表示。若将它们相加，则公式1 三个正弦波合成的结果即噪声有关的声音变动分量变为零。这样如上所述，主噪声频率的噪声值减小，减少所产生的刺耳声音。
这种情况下，若脱水桶14的孔18在轴向比3排要多，例如有4排，则各排孔18的配置(圆周方向的间隔距离为L2)及各排孔18产生的声波则如图7(a)～(d)所示。将这些声波(变化)从上到下加起来，也由于分别抵消，因此噪声有关的声音变动分量变为零。
即这种情况下，最上端一排孔18产生的声波用sin(ωt)，与此相应，由于孔18圆周方向1个间距为2π，在该1个间距中产生相位差，因此第2排孔18产生的声波用sin(ωt-π／2)表示，第3排孔18产生的声波用sin(ωt-π)表示，而最下端的一排孔18产生的声波用sin(ωt-3π／2)表示，若将它们相加，则公式2 四个正弦波合成的结果即噪声有关的声音变动分量变为零。这样如上所述，主噪声频率的噪声值减小，所产生的刺耳声音减小。由此可知，脱水桶14的孔18沿轴向也可以比3排更多，可以是5排、6排，甚至更多，同样能够减少所产生的刺耳噪声。
另外这种情况下，变动波的合成值因孔18排列的倾斜度而异，若进行计算，则如图8所示，在作为该孔18偏移范围基础的轴向顶端部一排孔18圆周方向的间距的各整数倍(1个间距、2个间距、……)时为最小。因此，脱水桶14的孔18不限于以轴向顶端部一排孔18圆周方向1个间距的间隔范围，而以该排孔18圆周方向间距的整数倍间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的孔18，该孔18形成与轴向顶端部一排孔18偏移的倾斜排列，通过这样确实能减少所产生的刺耳声音。
由图8可知，上述变动波的合成值在作为孔18偏移范围基础的轴向顶端部一排孔18圆周方向间距为1个间距以上时，也比零间距要低，因而脱水桶的孔18既使以轴向顶端部一排孔18圆周方向1个间距以上的间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的孔18，且该孔18形成与轴向顶端部一排孔18偏移的倾斜排列，也能够减少所产生的剌耳声音。
还有，设孔18引起的脱水桶14旋转产生的前述主噪声频率(fp)用脱水桶14每秒钟的转速来除的数为n，脱水桶14的圆周方向长度为L，则作为上述孔18偏移范围基础的轴向顶端部一排孔18圆周方向1个间距为L／n。
即设前述脱水桶4轴向每一排一圈的孔18总数(m)为54，每秒钟的转速(Rm)为15，则如前所述，主噪声频率(fp)为810[Hz]，将它用脱水桶14的每秒钟转速(Rm)来除，则n=fp／Rm=810／15=54由于轴向顶端部一排孔18圆周方向的1个间距为P1，因此脱水桶14的圆周方向长度L为L=P1×54则L／n=P1×54／54=P1轴向顶端部一排孔18圆周方向的1个间距为L／n。
另外，当应该消除的主噪声频率(fp)为1620[Hz]即2×810[Hz]时，这是倍频的声音，则n=1620／15=108则L／n＝P1×54／108=P1／2脱水桶的孔18相对于轴向顶端部一排孔18的圆周方向，轴向其它排的孔18以半间距的间隔范围沿圆周方向基本等间隔排列，且该孔18形成与轴向顶端部一排孔18偏移的倾斜排列，通过这样能够减少以1620[Hz]的主噪声频率为对象的噪声分贝值。
另外，基波是由1个间距决定的频率，如前所述设脱水桶14桶向每一排一圈的孔18总数为m，每秒种的转速为Rm，则其周期T为T=1／(m×Rm)倍频声音的周期T＇为基波周期的1／2，即T＇=(1／2)×T=1／(2m×Rm)表面看起来，若以孔18的数量为2倍的间距(1／2间距)倾斜，就能够与基波的情况相同，能消除声音。
图9(a)、(b)、(c)与前述相同，分别表示此时上、中、下各排孔18所产生的声波，将这些加起来，由于分别抵消，因此噪声有关的声音变动分量变为零。
因而脱水桶14的孔18相对于轴向顶端部一排孔18的圆周方向，轴向其它排的孔18也可以以L／n间距范围沿圆周方向基本等间距排列，该孔18形成与轴向顶端部一排孔18偏移的倾斜排列。
于是在前述本构成的情况下，脱水桶14的孔18倾斜排列是沿脱水桶14旋转方向前倾的倾斜排列，在这种构成中，由于脱水桶14旋转而产生的圆周速度不一样，如图2所示，从脱水桶14中央外向产生气流B，而同时由于孔18向脱水桶14旋转方向前倾排列，产生下向的气流C，这相反的两股气流的作用，使相互的气流流速降低，因此能够减少噪声。在图6中表示，不仅810[Hz]的离散音中的噪声值降低，而且其附近频率(连续频谱)中的噪声值(因风而产生的随机音)也降低。
另外，脱水桶14的孔18是在金属制的脱水桶14上从内侧向外侧开孔，采用这样的结构，在脱水桶14内表面，孔18的边缘形成倒角19，能够避免损伤洗涤物，但在脱水桶14外表面，孔18的边缘相应产生毛刺20，在脱水桶14旋转时，由于该毛刺20搅动了周围的空气，更容易产生噪声，因而对此采用上述各手段，能够更显出降低噪声的价值。
另外，图10所示为本发明第二实施例，与前述第1实施例相同的部分附加相同的符号并省略其说明，下面仅叙述不同的部分。
这种情况下，在脱水桶14的圆周侧面，除了孔18以外，另外还有许多从外侧向内侧凸出的凸起31。该凸起31是使洗涤物与脱水桶14产生相对运动(洗涤时搓揉洗涤物)的静止叶片，该凸起31也基本上分别沿脱水桶14圆周方向及轴向基本等间隔排列。更详细来说，即以轴向顶端部(图中情况为最上排)一排凸起31圆周方向间距P11的整数倍(图中情况为1倍，即1个间距)间隔范围内，将轴向其它排(第2排以下的各排)的凸起31沿圆周方向基本等间隔各相隔L11距离排列，该凸起31形成与轴向顶端部一排凸起31偏移的倾斜排列(沿脱水桶14旋转方向前倾)。
另外，为了使轴向其它排的凸起31相对于轴向顶端部一排凸起31偏移，这种情况下作为该凸起31偏移范围基础的轴向顶端部一排凸起31圆周方向的间距数，也必须使其与凸起31的排数不同。
在使脱水桶14旋转时，由于凸起31搅动周围的空气而容易产生噪声，对此本实施例与前述第1实施例的孔18的情况相同，通过如上所述那样排列凸起31，也能够与上述相同，减少噪声。
另外，前面的图5及图6也同时示出因凸起31而产生的主噪声频率(fp)，这种情况下，根据前面的式(1)(这种情况下，m为脱水桶14轴向每一排一圈的凸起31总数，例如为18个)，由于m=18，R=15，因此主噪声频率(fp)为270[Hz]，以往的该噪声分贝值为约46[dB](图5)。而将凸起31如上所述进行排列的本构成中，是以该270[Hz]的主噪声频率为对象，使该噪声分贝值下降，能够将该主噪声频率(270[Hz])的噪声分贝值降低至约41[dB](图6)。
因此，该突起31也不限于以轴向顶端部1排凸起31圆周方向1个间距的间隔范围，而以该排凸起31圆周方向间距的整数倍(1个间距、2个间距)间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的凸起31，且该凸起31形成与轴向顶端部1排凸起31偏移的倾斜排列，通过这样确实能更减少所产生的刺耳声音。
另外，凸起31以轴向顶端部1排凸起31圆周方向1个间距以上的间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的凸起31，且该凸起31形成与轴向顶端部1排凸起31偏移的倾斜排列，也能够减少所产生的刺耳声音。
再有，设凸起31引起的脱水桶14旋转产生的前述主噪声频率(fp)用脱水桶14每秒钟的转速来除的数为n，脱水桶14的圆周方向长度为L，则相对于轴向顶端部1排凸起31的圆周方向，轴向其它排凸起31以L／n的间隔范围沿圆周方向基本等间隔排列，该凸起31形成与轴向顶端部1排凸起31偏移的倾斜排列，也能够减少所产生的刺耳声音。
另外，作为整个洗衣机来说，不限于脱水桶14绕纵轴旋转的兼作脱水用洗衣机，也能够同样适用于绕横轴旋转或绕倾斜轴旋转的滚筒式洗衣机。另外，在脱水桶14绕纵轴旋转的兼作脱水用洗衣机中，洗涤物的洗涤也可以不是依靠搅拌体15旋转来进行，而是使脱水桶14旋转来进行。
本发明的洗衣机如上所述，利用脱水桶的孔或凸起的特殊倾斜排列，可以减少脱水桶旋转时产生的刺耳声音，用起来感到舒适。
另外，特别是根据权利要求5的洗衣机，脱水桶的孔是在金属制的脱水桶上从内侧向外侧开孔，尽管更容易产生噪声，但能够降低噪声，能够获得更高的价值。
再有，根据权利要求6的洗衣机，为了提高洗涤物的洗涤效果而采用的脱水桶凸起是产生噪声的原因，对于这一情况能够降低它产生的噪声。
权利要求
1．一种洗衣机，在洗衣桶内部具有脱水桶，在洗衣桶外部具有电动机，该脱水桶具有分别沿圆周方向及轴向基本等间隔排列的许多孔或凸起，在脱水桶内部进行洗涤，利用脱水桶的旋转进行脱水，其特征在于，所述脱水桶的所述孔或凸起设置为，以轴向顶端部一排孔或凸起圆周方向间距的整数倍间隔范围，沿圆周方向等间隔排列轴向其它排的孔或凸起，且该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列。
2．一种洗衣机，在洗衣桶内部具有脱水桶，在洗衣桶外部具有电动机，该脱水桶具有分别沿圆周方向及轴向基本等间隔排列的许多孔或凸起，在脱水桶内部进行洗涤，利用脱水桶的旋转进行脱水，其特征在于，所述脱水桶的所述孔或凸起设置为，以轴向顶端部一排孔或凸起圆周方向1个间距以上的间隔范围，沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的孔或凸起，且该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列。
3．一种洗衣机，在洗衣桶内部具有脱水桶，在洗衣机外部具有电动机，该脱水桶具有分别沿圆周方向及轴向基本等间隔排列的许多孔或凸起，在脱水桶内部进行洗涤，利用脱水桶的旋转进行脱水，其特征在于，设所述孔或凸起引起的脱水桶周围产生的主噪声频率用脱水桶每秒钟的转速来除的数为n，脱水桶圆周方向长度为L，则这时的所述脱水桶的所述孔或凸起设置为，相对于轴向顶端部圆周方向的一排孔或凸起，轴向其它排的孔或凸起以L／n的间隔范围沿圆周方向基本等间隔排列，且该孔或凸起形成与轴向顶端部一排孔或凸起偏移的倾斜排列。
4．如权利要求1至3中任一项所述的洗衣机，其特征在于，所述脱水桶的孔或凸起的倾斜排列是沿脱水桶旋转方向前倾的倾斜排列。
5．如权利要求1至3中任一项所述的洗衣机，其特征在于，脱水桶是金属制成，脱水桶的孔从其内侧向外侧开孔。
6．如权利要求1至3中任一项所述的洗衣机，其特征在于，脱水桶的凸起是使洗涤物与脱水桶之间产生相对运动的静止叶片。
全文摘要
一种洗衣机,能减少脱水桶旋转时因脱水桶的孔或凸起而产生的刺耳声音。脱水桶14的孔18(或凸起)设置为,以轴向顶端部(最上排)一排孔18(或凸起)圆周方向间距的间隔范围,沿圆周方向基本等间隔排列轴向其它排的孔18(或凸起),该孔18(或凸起)形成与轴向顶端部一排孔18(或凸起)偏移的倾斜排列,这样而产生的声波相位有偏移,该相位偏移的声波合成结果,由于相互抵消,因此噪声有关的声音变动分量变为零。
文档编号D06F37/00GK1294216SQ0013057
公开日2001年5月9日 申请日期2000年9月29日 优先权日1999年10月27日
发明者冈崎洋二, 野口义之, 野口浩幸 申请人:东芝株式会社