説明

ドラム式洗濯機

【課題】ドラムを収容する水槽の振動を減衰するダンパの減衰力を、使用環境の温度にかかわらず一定化させて、安定した減衰性能が得られるようにする。
【解決手段】ダンパに、コイルと、このコイルが発生する磁場により粘度が変化される磁気粘性流体を採用したものにおいて、コイルへの通電を脱水行程前(洗い行程)から行うことにより、特に低温時での脱水行程における磁気粘性流体の粘度並びにこの磁気粘性流体の漏れを抑止すべく設けたシールの硬度を下げて、シャフトに対する摩擦力を適度にし、もって、ダンパの減衰力を使用環境の温度にかかわらず一定化させ、安定した減衰性能が得られるようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水槽の振動を吸収するダンパに磁気粘性流体を使用したドラム式洗濯機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、ドラム式洗濯機においては、外箱の底板上に水槽を支持するサスペンションに、水槽の内部で洗濯物を収容して回転するドラムの振動、ひいては水槽の振動を減衰するダンパが具えられている。この種のダンパには、作動流体に、磁場の強度によって粘度が変化する磁気粘性流体(MR流体)を使用したものが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
【0003】
ここで、図10は、当該ダンパの一例を示すものであり、主部材として、シリンダ1とシャフト2とが具えられている。このうち、シリンダ1は上端部に有した連結部材3によって水槽(図示省略)に取付けられ、シャフト2は下端部の連結部2aによって外箱の底板が有する取付板(図示省略)に取付けられる。
【0004】
シリンダ1は、詳細には、外筒1a及び内筒1bを有する二重筒から成っており、それらの両筒1a,1bが、上端部で外筒端蓋4及び内筒端蓋5により密閉固着され、下端部で外筒スリーブ6及び内筒スリーブ7により密閉固着されている。このシリンダ1の内筒1b内には、磁気粘性流体8が充填されている。この磁気粘性流体8は、例えば、オイルの中に鉄、カルボニル鉄などの強磁性粒子を分散させたものであり、磁界が印加されると強磁性粒子が鎖状のクラスタを形成することで見かけ上の粘度が上昇するものである。
【0005】
シリンダ1の内筒1b内には又、ピストンバルブ9が収納されている。このピストンバルブ9は短円筒状のもので、前記シャフト2の上端部に固着されており、外周面が内筒1bの内周面に相対的に上下(軸方向)に往復動可能に密接されている。又、このピストンバルブ9の外周側には、軸方向に貫通する複数のオリフィス孔10が形成されており、且つ上記磁界(磁場)を発生させるためのコイル11が配設されている。
【0006】
コイル11に通電するためのリード線12は、シャフト2の中心部に軸方向に貫通するように形成された孔13に通されて外部の駆動回路(図示省略)に接続されている。又、シャフト2の孔13は、シャフト2の上端部においてシール14により密に閉塞されている。
【0007】
シャフト2は、上記ピストンバルブ9を固着した上端部より下方の部分がシリンダ1の前記内筒スリーブ7、外筒スリーブ6、及びシール15を貫通してシリンダ1外の下方に突出しており、かくしてダンパ16が構成されている。
又、シャフト2の下部には、ばね受け座17が固着されており、このばね受け座17と前記外筒スリーブ6との間にコイルばね18が伸縮自在に介在され、かくして、水槽を弾性支持するサスペンション19が構成されている。
【0008】
如上のサスペンション19においては、水槽が上下方向に振動すると、これと一体にダンパ16のシリンダ1もコイルばね18の伸縮を伴いながら軸方向の上下に往復動する。このとき、シリンダ1内の磁気粘性流体8中をピストンバルブ9が相対的に上下に往復動することにより、ピストンバルブ9のオリフィス孔10を磁気粘性流体8が通過する。ここで、磁気粘性流体8の粘性により、減衰力が発生し、水槽の振幅を減衰させる。
【0009】
以上のように発生する減衰力Dは、一般的に次の(1)式で表される。
減衰力D=入口損失+摩擦損失+動圧抵抗 ・・・(1)
なお、入口損失とは、磁気粘性流体8がピストンバルブ9のオリフィス孔10に流入する際に発生する圧力損失であり、摩擦損失とは、オリフィス孔10の中を磁気粘性流体8が通過する際の管摩擦による圧力損失であり、動圧抵抗とは、磁気粘性流体8の動圧がピストンバルブ9背面で圧力回復しないことによる圧力損失である。
【0010】
ここで、コイル11に通電することにより磁気粘性流体8に磁界を与えると、磁気粘性流体8の見かけ上の粘度が上昇する。これにより、オリフィス孔10の中を磁気粘性流体8が通過する際の摩擦損失が増加するため、減衰力Dが大きくなり、水槽の振動を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特表2002−502942号公報
【特許文献2】特開2005−291284号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
上記構成のダンパ16においては、要するに、コイル11への通電を加減することによって減衰力Dを調整できるものであり、それによって、脱水行程起動時の水槽の共振が現れる回転速度までは、減衰力Dを大きくして水槽の共振の発生を回避し、それ以後の脱水行程定常時には、減衰力Dを小さくして、水槽の振動が外箱に伝わるのを避け、更にその振動が洗濯機を設置した家屋の床面に伝わるのを避けるようにすることが可能である。
【0013】
しかしながら、洗濯機の使用環境においては、季節や、地域、時刻等によって温度が様々に異なり、この様々に異なる温度で、磁気粘性流体8の粘度が変化し、そのほか、シール15の硬度も変化する。特に低温時には、磁気粘性流体8は粘度が高くなり、ダンパ16の減衰力Dが大きくなる。シール15も、低温時には、硬度が高くなり、それによって該シール15が圧接したシャフト2に対する摩擦力が大きくなるので、ダンパ16の減衰力Dが大きくなる。
【0014】
すなわち、従来のものでは、洗濯機の使用環境の温度によって、ダンパ16の減衰力Dが変化するのであり、特に低温時にはその減衰力Dが大きくなって、安定した減衰性能を得ることができなかったのである。
【0015】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、ダンパの減衰力を使用環境の温度にかかわらず一定化させて、安定した減衰性能を得ることのできるドラム式洗濯機を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記目的を達成するために、本発明のドラム式洗濯機においては、ドラムを収容する水槽の振動を減衰するダンパを有するものにおいて、前記ダンパが、シリンダと、前記シリンダの内部に保持されて通電されることにより磁場を発生するコイルと、このコイルを相対的に軸方向往復動可能に貫通して支持されたシャフトと、このシャフトと前記コイルとの間及びその近傍に充填された磁気粘性流体と、この磁気粘性流体の漏れを抑止するシールとを具備して成り、前記コイルへの通電を脱水行程前から行うようにしたことを特徴とする(請求項1の発明)。
【発明の効果】
【0017】
上記手段によれば、コイルへの通電を脱水行程前から行うことにより、特に低温時での脱水行程における磁気粘性流体の粘度並びにシールの硬度を下げて、シャフトに対する摩擦力を適度にすることができるので、ダンパの減衰力を使用環境の温度にかかわらず一定化させ得て、安定した減衰性能を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の第1実施例を示すタイムチャート
【図2】ドラム式洗濯乾燥機全体の、一部を破断した縦断側面図
【図3】ダンパを含むサスペンション単体の縦断面図
【図4】電気的構成のブロック図
【図5】本発明の第2実施例を示すフローチャート
【図6】本発明の第3実施例を示すフローチャート
【図7】本発明の第4実施例を示すフローチャート
【図8】第4実施例の脱水行程におけるドラム回転速度の経時変化図
【図9】本発明の第5実施例を示す図3相当図
【図10】従来例を示す図3相当図
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明をドラム式洗濯乾燥機に適用して、その第1実施例(第1の実施形態)につき、図1ないし図4を参照して説明する。
まず、図2には、ドラム式洗濯乾燥機の全体構造を示しており、外箱21を外殻としている。この外箱21の前面部(図2で右側)のほゞ中央部には、洗濯物出入口22を形成しており、この洗濯物出入口22を開閉する扉23を外箱21に枢支して設けている。又、外箱21の前面部の上部には、操作パネル24を設けており、その裏側(外箱21内)に運転制御用の制御装置25を設けている。
【0020】
外箱21の内部には、水槽26を配設している。この水槽26は軸方向が前後(図2で右左)の横軸円筒状を成すものであり、それを外箱21の底板21a上に、左右一対(図2では一方のみ図示)のサスペンション27によって前上がりの傾斜状にて弾性支持している。サスペンション27の詳細構造は、後に述べる。
水槽26の背部には、モータ28を取付けている。このモータ28は、この場合、例えば直流のブラシレスモータから成るもので、アウターロータ形であり、ロータ28aの中心部に取付けた回転軸(図示省略)を、軸受ハウジング29を介して水槽26の内部に挿通している。
【0021】
水槽26の内部には、ドラム30を配設している。このドラム30も軸方向が前後の横軸円筒状を成すもので、それを後部の中心部で上記モータ28の回転軸の先端部に取付けることにより、水槽26と同軸の前上がりの傾斜状に支持している。又、その結果、ドラム30はモータ28により回転されるようになっており、従って、ドラム30は回転槽であり、モータ28はドラム30を回転させるドラム駆動装置として機能するようになっている。
【0022】
ドラム30の周側部(胴部)には、小孔31を全域にわたって多数形成している。又、ドラム30及び水槽26は、ともに前面部に開口部32,33を有しており、そのうちの水槽26の開口部33と前記洗濯物出入口22との間を環状のベローズ34で連ねている。この結果、洗濯物出入口22は、ベローズ34、水槽26の開口部33、及びドラム30の開口部32を介して、ドラム30の内部に連なっている。
【0023】
水槽26の最低部である底部の後部には、排水弁35を介して、排水管36を接続している。又、水槽26の背部から上方そして前方には、乾燥ユニット37を配設している。この乾燥ユニット37は、除湿器38と、送風機39、及び加熱器40を有しており、水槽26内の空気を除湿し、次いで加熱して、水槽26内に戻す循環を行わしめることにより、洗濯物を乾燥させるようになっている。
【0024】
ここで、サスペンション27の詳細構造を述べる。サスペンション27はダンパ41を有しており、このダンパ41は、図3に示すように、主部材として、シリンダ42とシャフト43とを具えている。このうち、シリンダ42は上端部に連結部材44を有し、この連結部材44を、図2に示すように、前記水槽26が有する取付板45に下方から上方へ通して弾性座板46等を介してナット47で締結することにより、水槽26に取付けている。
【0025】
これに対して、シャフト43は下端部に連結部43aを有し、この連結部43aを、同じく図2に示すように、前記外箱21の底板21aが有する取付板48に上方から下方へ通して弾性座板49等を介してナット50で締結することにより、外箱21の底板21aに取付けている。
【0026】
図3に示すように、シリンダ42の内部の中間部には、上ヨーク51を圧入して固定している。上ヨーク51は磁性材から成っており、内周部の上側にスペース52を有する短円筒状に形成していて、そのスペース52にリング状の軸受53を収納して固定保持している。軸受53は例えば焼結含油メタルから成っている。
【0027】
シリンダ42の内部の上記上ヨーク51直下の位置には、コイル54を、ボビン55に巻装した状態で挿入して固定保持している。又、シリンダ42の内部の上記ボビン55直下の位置には、リング状の下ヨーク56と、リップ状のシール57、並びにリング状の軸受58を、短円筒状のブラケット59に収納した状態で挿入して固定保持している。このうち、下ヨーク56は前記上ヨーク51同様に磁性材から成っており、軸受58は前記軸受53同様に例えば焼結含油メタルから成っている。
【0028】
そして、シャフト43を、シリンダ42の下端開口部60から、軸受58、シール57、下ヨーク56、ボビン55、上ヨーク51、及び軸受53を順に貫通させてシリンダ42の内部に挿入している。この挿入したシャフト43は、軸受58,53に支持されつつ、それら軸受58、シール57、下ヨーク56、ボビン55、上ヨーク51、及び軸受53に対して、軸方向の往復動が相対的に可能となっている。又、シリンダ42の上ヨーク51上の部分は空洞61となっており、挿入したシャフト43は、上端部がその空洞61に達し、止め輪62で抜け止めしている。
【0029】
更に、挿入したシャフト43とボビン55との間、並びにその近傍であるシャフト43と上ヨーク51との間及びシャフト43と下ヨーク56との間には、磁気粘性流体63を注入して充填しており、前記シール57はこの磁気粘性流体63の漏れを抑止する機能を有している。
【0030】
シリンダ42の外部下方に位置したシャフト43の下部には、ばね受け座64を嵌合固定しており、このばね受け座64とシリンダ42の下端部との間には、シャフト43を囲繞する圧縮コイルスプリングから成るコイルばね65を装着し、かくして、サスペンション27を構成すると共に、該サスペンション27を前記水槽26と前記外箱21の底板21aとの間に組込み、外箱21の底板21a上に水槽26を防振支持するようにしている。
なお、前記コイル54は、図示しないリード線を介してダンパ41外部の駆動回路(図示省略)に接続され、通電されるようになっている。
【0031】
図4には、前記制御装置25を中心とした電気的構成をブロック図で示している。制御装置25は、例えばマイクロコンピュータから成るもので、ドラム式洗濯乾燥機の運転全般を制御する制御手段として機能するようになっており、この制御装置25には、前記操作パネル24が有する各種の操作スイッチから成る操作入力部66より各種操作信号が入力されるようになっている。
【0032】
制御装置25には、そのほか、前記水槽26内の水位を検知するように設けた水位センサ67から水位検知信号が入力されると共に、モータ28の回転を検知するように設けた回転センサ68から回転検知信号が入力されるようになっている。
なお、制御装置25は、回転センサ68からの回転検知信号に基づき、モータ28の回転数ひいてはドラム30の回転数を検知所要時間で除する演算をするようになっており、それによってドラム30の回転速度を検知する回転速度検知手段としても機能するようになっている。
【0033】
そして、制御装置25は、それらの入力と検知結果並びにあらかじめ記憶された制御プログラムに基づいて、前記水槽26内に給水するように設けた給水弁69と、前記モータ28、前記排水弁35、前記乾燥ユニット37における送風機39の送風羽根(図示せず)を駆動するモータ39a、同乾燥ユニット37における加熱器40のヒータ40a、及び前記サスペンション27のダンパ41におけるコイル54、を駆動する駆動回路70に駆動制御信号を与えるようになっている。
【0034】
次に、上記構成のものの作用を述べる。
操作パネル24の操作に基づき、制御装置25が運転を開始させると、標準的には、図1に示すように、洗い行程、脱水行程、すすぎ行程、…の順に運転が実行される。そのうち、洗い行程では、最初に、詳しい説明は割愛するがドラム30内に収容された洗濯物の量を検知する重量検知動作が行われ、続いて、給水弁69を開放させて検知洗濯物量に応じた水位まで水槽26内に給水する給水動作が行われる。又、このときには、図示しない洗剤ケースにセットした洗剤の供給が給水と併せて行われる。
【0035】
給水動作の後には、ドラム30を回転させて、これも詳しい説明は割愛するがドラム30内に収容された洗濯物の布質を検知することを行いつつ、洗濯物を主にたたき洗いする洗い動作が行われる。この洗い動作時には、ドラム30の回転に伴い、水槽26が上下方向を主体に振動する。この水槽26の上下振動に応動して、サスペンション27では、水槽26に取付けられたシリンダ42が、上ヨーク51及び軸受53、ボビン55及びコイル54、ブラケット59及び下ヨーク56、シール57、軸受58を伴って、コイルばね65を伸縮させながらシャフト43の周囲を上下方向に振動する。
【0036】
このようにシリンダ42が上記各部品を伴って上下方向に振動するとき、シャフト43とボビン55及びコイル54との間、並びにその近傍であるシャフト43と上ヨーク51との間及びシャフト43と下ヨーク56との間に充填した磁気粘性流体63は、その粘性による摩擦抵抗でサスペンション27に減衰力を与え、水槽26の振幅を減衰させる。
【0037】
しかして、この洗い行程中、コイル54に所定値、この場合、0.5〔A〕の電流の通電をする。コイル54に通電すると、磁場が発生して、磁気粘性流体63に磁界が与えられ、磁気粘性流体63の粘度が高まる。詳細には、コイル54に通電したことで、シャフト43−磁気粘性流体63−上ヨーク51−シリンダ42−ブラケット59−下ヨーク56−磁気粘性流体63−シャフト43の磁気回路が発生し、磁束が通過する箇所の磁気粘性流体63の粘度が高まる。特に磁束密度の高いシャフト43と上ヨーク51との間、並びに下ヨーク56とシャフト43との間の、各磁気粘性流体63の粘度が高まり、摩擦抵抗が増加する。かくして、シリンダ42が前記各部品、特にはコイル54と上ヨーク51及び下ヨーク56を伴って上下方向に振動するときの、摩擦抵抗が増加することにより、減衰力が大きくなる。
【0038】
又、それと同時に、コイル54が発熱することにより、特に低温時には、磁気粘性流体63が温められてその粘度が過度に高くなることが避けられ、シール57の硬度も下げられてシャフト2に対する摩擦力が過度に大きくなることが避けられる。これにより、ダンパ41の減衰力を使用環境の温度(特には低温)にかかわらず一定化させ得て、安定した減衰性能を得ることができる。なお、このときのダンパ41の減衰力はAである。
【0039】
洗い行程の終了後には、排水弁35を開放させて水槽26内から排水する排水動作が行われる。この排水動作では、前記コイル54への通電を停止(断電)する。よって、このときには、磁気粘性流体63の粘度が磁力で高められることはなく、ダンパ41の減衰力は磁気粘性流体63の自然粘度で得られる大きさに戻される。このときのダンパ41の減衰力はCであり、前記洗い行程時のダンパ41の減衰力Aより小さい(A>C)。なお、このときのダンパ41の減衰力Cは前記洗い行程時のダンパ41の減衰力Aと同等(A=C)としても良い。
【0040】
この後の脱水行程では、ドラム30を回転させ、その回転速度を段階的に上昇させて、洗濯物に残留する水を遠心力により振り切り排出するものであり、その初期(脱水行程の起動時であって、ドラム30の回転が0から例えば400〔rpm〕に達するまで)には、前記コイル54に所定値、この場合、前記洗い行程時の電流値より大きい1〔A〕の電流の通電をする。コイル54に通電すれば、前述のように磁気粘性流体63の粘度が高まるが、この場合、コイル54に流す電流値が洗い行程時の電流値より大きいので、磁気粘性流体63に与えられる磁力も大きく、それによって磁気粘性流体63の粘度も洗い行程時のそれより高まり、ダンパ41の減衰力が大きくなる。このときのダンパ41の減衰力はBであり、脱水行程以外の行程である前記洗い行程時のダンパ41の減衰力Aよりも大きい(B>A)。
【0041】
これにより、水槽26の共振が現れる脱水行程の起動時のダンパ41の減衰力を大きくして水槽26の共振の発生を回避し、ドラム30回転の立ち上がり性能を良くして、次の脱水行程の定常時にスムーズにつなげる。
【0042】
脱水行程の定常時は、ドラム30の回転を高速に維持して続けるものであり、このときには、水槽26の振動は小さいがそれなりに発生するため、それが外箱21に伝わるのを避け、更にそれが洗濯乾燥機を設置した家屋の床面に伝わるのを避ける必要がある。このときには、前記コイル54への通電を停止(断電)する。よって、このときには、磁気粘性流体63の粘度が磁力で高められることはなく、ダンパ41の減衰力は磁気粘性流体63の自然粘度で得られる大きさ(C)に戻される。
【0043】
そして、脱水行程の終期には、前記脱水行程の起動時同様に水槽26の共振が現れるので、コイル54には起動時同様に前記洗い行程時の電流値より大きい1〔A〕の電流の通電をし、これにより、磁気粘性流体63の粘度を洗い行程時のそれより高めて、ダンパ41の減衰力を大きく(B)することにより、水槽26の共振の発生を回避し、脱水行程の立ち下がり性能を良くして、脱水行程がスムーズに終了するようにする。
【0044】
この後のすすぎ行程では、最初に、前記給水弁69を開放させて前述の検知洗濯物量に応じた水位まで水槽26内に給水する給水動作が行われ、続いて、ドラム30を回転させて洗濯物を主にたたきすすぎするすすぎ動作が行われる。
脱水行程以外の行程であるこのすすぎ行程では、コイル54への通電は前記洗い行程と同様に行う。
【0045】
この後、図示しないが、最終の脱水行程、乾燥行程と続くが、最終の脱水行程はコイル54への通電も含めて前記脱水行程と同様に行うものであり、乾燥行程は、ドラム30を回転させつつ、乾燥ユニット37を機能させて洗濯物を乾燥させることを行うもので、コイル54への通電は前記洗い行程と同様に行う。
【0046】
このように上記構成のものでは、ドラム30を収容する水槽26の振動を減衰するダンパ41を有し、そのダンパ41が、シリンダ42と、このシリンダ42の内部に保持されて通電されることにより磁場を発生するコイル54と、このコイル54を相対的に軸方向往復動可能に貫通して支持されたシャフト43と、このシャフト43と上記コイル54との間及びその近傍に充填された磁気粘性流体63と、この磁気粘性流体63の漏れを抑止するシール57とを具備して成るものにおいて、上記コイル54への通電を洗い行程から、すなわち、脱水行程前から行うようにしている。
【0047】
このようにコイル54への通電を脱水行程前から行うことにより、特に低温時での脱水行程における磁気粘性流体63の粘度並びにシール57の硬度を下げて、シャフト43に対する摩擦力を適度にすることができるので、ダンパ41の減衰力を使用環境の温度にかかわらず一定化させることができて、安定した減衰性能を得ることができる。
【0048】
加えて、上記構成のものでは、脱水行程以外の行程のダンパ41の減衰力Aと、脱水行程の起動時のダンパ41の減衰力B、並びに脱水行程の定常時のダンパ41の減衰力Cの関係がB>A≧Cとなるように、コイル54への通電を行うようにしている。
【0049】
前述のように、洗い行程の初期にはドラム30内に収容された洗濯物の量を検知する重量検知動作が行われ、洗い行程中にはドラム30内に収容された洗濯物の布質を検知することが行われる。これらの検知は、ドラム30を回転させるモータ28の回転やトルク変動を検出して行うため、ダンパ41の減衰力を大きくして水槽26の振動を抑制し過ぎると、検知が精度良くできなくなる。このため、ダンパ41は洗い行程時に水槽26の振動をそのような問題とならない振動に抑える最低限の減衰力(A)とし、コイル54に必要以上の通電は行わない。
【0050】
これに対して、脱水行程の起動時には、前述のように、水槽26の共振の発生を回避して、ドラム30回転の立ち上がり性能を良くするために、ダンパ41の減衰力(B)をできるだけ大きくする必要がある。逆に、脱水行程の定常時は、水槽26の振動の外箱21への伝達、床への伝達が問題となるため、減衰力(C)を小さくする必要がある。
【0051】
これらのことから、脱水行程以外の行程(特に洗い行程)では、コイル54に流す電流を少なくしてダンパ41の減衰力Aを小さくし、脱水行程の起動時にはコイル54に流す電流を多くしてダンパ41の減衰力Bを大きくし、脱水行程の定常時にはコイル54に流す電流を少なくして減衰力Cを小さくする(B>A≧C)。これにより、脱水行程以外の行程、脱水行程の起動時、脱水行程の定常時にそれぞれ最適の減衰力で問題なく運転を行うことができる。
【0052】
更に、上記構成のものでは、脱水行程前(洗い行程)から脱水行程へ、コイル54への通電を停止する期間を挟んで移行するようにしている。脱水行程前(洗い行程)から脱水行程へ移行する期間は、排水動作が行われる期間である。この排水動作が行われると、水槽26内の水が排出されて、水槽26の総重量が小さくなるため、サスペンション27のコイルばね65が負担する荷重が小さくなる。これにより、コイルばね65はダンパ41のシリンダ42から水槽26を押し上げて復帰させるが、このとき、コイル54が通電されていると、磁気粘性流体63の粘度が高まってシャフト43に対する摩擦力が大きくなっているので、シリンダ42から水槽26の戻り上がり(脱水初期姿勢への復帰)が遅くなる。
【0053】
近年の洗濯乾燥機(洗濯機)では、運転所要時間の短縮化が切望されており、排水動作にかけ得る時間も少なくなっていることから、上記水槽26の戻り上がりが遅いのは不都合である。
これに対して、脱水行程前(洗い行程)から脱水行程へ、コイル54への通電を停止する期間を挟んで移行するようにした上記構成のものでは、そのコイル54への通電の停止により磁気粘性流体63の粘度が低められ、シャフト43に対する摩擦力を小さくできるので、シリンダ42から水槽26の戻り上がりを速くでき、排水動作時間の短縮化、ひいては全運転所要時間の短縮化に寄与することができる。
【0054】
以上に対して、図5ないし図9は本発明の第2ないし第5実施例(第2ないし第5の実施形態)を示すもので、それぞれ、第1実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
【0055】
[第2実施例]
図5に示す第2実施例においては、外気温度を検知し、その検知結果に応じて脱水行程前から行うコイル54への通電の電流値又は通電の時間の長さを決定するようにしている。
【0056】
具体的には、この場合、外気温を検知する温度検知手段として、図示しないが、例えば外箱1内の底部に温度センサを設置している。脱水行程前(洗い行程時)には、最初に上記温度センサによる外気温度の検知をし(ステップS1)、次いで、その検知結果(検知した外気温度)が5〔℃〕より低いか否かの判断をする(ステップS2)。
上記ステップS2で、低い(YES)と判断されれば、コイル54への通電の電流値を1〔A〕とするか、又はコイル54への通電の時間の長さを10〔分〕として、該コイル54への通電を行う(ステップS3)。
【0057】
これに対して、ステップS2で、低くない(NO)と判断されれば、前記ステップS1での検知結果が30〔℃〕より低いか否かの判断をする(ステップS4)。このステップS4で、低い(YES)と判断されれば、コイル54への通電の電流値を0.5〔A〕とするか、又はコイル54への通電の時間の長さを5〔分〕として、該コイル54への通電を行う(ステップS5)。
又、上記ステップS4で、低くない(NO)と判断されれば、コイル54への通電を行わない(ステップS6)。
【0058】
このように、実際に検知した外気温度でコイル54への通電の制御(電流値の決定、又はそれに代わる通電時間の長さの決定)を行うことで、使用環境の温度に応じたダンパ41の減衰力の調整ができ、コイル54に無駄な通電をすることがなくなって、効率良く運転できる。
【0059】
[第3実施例]
図6に示す第3実施例においては、コイルに流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知し、その検知結果に応じて、脱水行程時のコイル54への通電制御を行うようにしている。
【0060】
具体的には、この場合、コイル54に流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知する電流値検知手段として、図示しないが、例えば電流センサを具えている。脱水行程前(洗い行程時)には、最初にコイル54への通電を開始し(ステップS101)、次いで、上記電流センサによる電流値の検知をして(ステップS102)、その後、その検知結果(検知した電流値)がこの脱水行程前に流す所定電流値の50〔%〕より小さいか否かの判断をする(ステップS103)。
【0061】
上記ステップS103で、小さい(YES)と判断されれば、コイル54への通電を停止し(ステップS104)、ステップS102に戻る。これに対して、ステップS103で、小さくない(NO)と判断されれば、コイル54への通電をその後の行程(脱水行程、すすぎ行程、最終脱水行程、乾燥行程)までそれぞれの所定の電流値で続行する(ステップS105)。
そして、その後、運転時間が終了であるか否かの判断をし(ステップS106)、終了ではない(NO)と判断されれば、ステップS105に戻るが、終了である(YES)と判断されれば、コイル54への通電を終了する(ステップS107)。
【0062】
外気温度でコイル54への通電の制御をすることにより、使用環境の温度に応じたダンパ41の減衰力の調整ができて、コイル54に無駄な通電をすることがなくなり、効率の良い運転ができることは上述のとおりである。この場合、使用環境の温度はコイル54の温度となっても現れる。又、コイル54の温度は、ダンパ41の減衰力の調整の頻度等によっても異なり、その調整の頻度が高いとコイル54の温度は高くなる。それに対して、コイル54に流れる電流は、コイル54の温度によって大小に異なる。すなわち、コイル54の温度が高ければ、コイル54に流れる電流は少なくなり、反対に、コイル54の温度が低ければ、コイル54に流れる電流は多くなる。
【0063】
よって、コイル54に流れる電流値を検知することにより、コイル54の温度ひいては使用環境の温度や使用頻度等が判断できるものであり、その観点から、本実施例のように、コイル54に流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知し、その検知結果に応じて、脱水行程時のコイル54への通電制御を行うことで、上述同様に、使用環境の温度に応じたダンパ41の減衰力の調整ができ、且つ使用頻度等に応じたダンパ41の減衰力の調整もできて、コイル54に無駄な通電、無理な通電をすることがなくなり、効率の良い安全な運転ができる。
なお、本実施例は第2実施例と併せて実施するようにしても良い。
【0064】
[第4実施例]
図7に示す第4実施例においては、コイル54に流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知し、その検知結果が所定値より小さかった場合には、脱水行程時のドラム30の回転速度が上昇しにくくなるように制御するようにしている。
【0065】
具体的には、この場合も、コイル54に流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知する電流値検知手段として、図示しないが、例えば電流センサを具えている。脱水行程前(洗い行程時)には、最初にコイル54への通電を開始し(ステップS201)、次いで、上記電流センサによる電流値の検知をして(ステップS202)、その後、その検知結果(検知した電流値)が0であるか否かの判断をする(ステップS203)。
上記ステップS203で、0である(YES)と判断されれば、操作パネル24にエラー表示をして(ステップS204)、運転を停止する(ステップS205)。
【0066】
これに対して、ステップS203で、0ではない(NO)と判断されれば、次に、前記ステップS202での検知結果がこの脱水行程前に流す所定電流値の50〔%〕より小さいか否かの判断をし(ステップS206)、小さい(YES)と判断されれば、コイル54への通電を停止して(ステップS207)、ステップS202に戻る。
【0067】
ステップS206で、小さくない(NO)と判断されれば、次には、前記ステップS202での検知結果がこの脱水行程前に流す所定電流値の80〔%〕より小さいか否かの判断をし(ステップS208)、小さい(YES)と判断されれば、脱水行程におけるドラム30の回転速度の上昇の不可、可を決定する水槽26の振動量についてのしきい値を小さくするか、又はドラム30の回転速度の上昇率を下げるように制御の変更をする(ステップS209)。従って、この場合には、水槽26の振動を検出する振動検出手段として図示しない加速度センサ等の振動センサを具えるか、又は制御装置25がドラム30の回転速度の上昇率を変えるプログラムを有している。
【0068】
上記ステップS209での制御内容のうち、ドラム30の回転速度の上昇の不可、可を決定する水槽26の振動量についてのしきい値を小さくすると、ドラム30の回転速度は上がりにくくなり、又、ドラム30の回転速度の上昇率を下げるように制御しても、ドラム30の回転速度は上がりにくくなる。すなわち、いずれの場合も、脱水行程時のドラム30の回転速度が上昇しにくくなるように制御される(図8はドラム30の回転速度の上昇率を下げるように制御した場合の、ドラム30の回転速度の経時変化を示している)。
【0069】
これに対して、ステップS208で、小さくない(NO)と判断されれば、コイル54への通電をその後の行程(脱水行程、すすぎ行程、最終脱水行程、乾燥行程)までそれぞれの所定の電流値で続行し(ステップS210)、そして、その後、運転時間が終了であるか否かの判断をし(ステップS211)、終了ではない(NO)と判断されれば、ステップS210に戻るが、終了である(YES)と判断されれば、コイル54への通電を終了する(ステップS212)。
【0070】
前述のように、使用環境の温度の高さやダンパ41の減衰力の調整の頻度の多さでコイル54の温度が高くなると、コイル54に流れる電流は少なくなり、その結果、ダンパ41の減衰力を大きくすることが困難となって、水槽26の振動を抑制することが困難となる。これに対して、本実施例のように、コイル54に流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知し、その検知結果が所定値より小さかった場合には、脱水行程時のドラム30の回転速度が上昇しにくくなるように制御すること(ステップS208、S209)で、水槽26の振動の発生を少なくし、もって、ダンパ41の減衰力を大きくできない状況でも、脱水行程の立ち上がり性能、立ち下がり性能を良くし、脱水行程がスムーズに進行してスムーズに終了するようにすることができる。
【0071】
なお、この場合、コイル54に流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知した結果で、それが0であった場合には、エラー表示をし(ステップS204)、更に運転を停止する(ステップS205)ようにしたことで、安全性を増すことができる。
なお、本実施例も第2実施例と併せて実施するようにしても良い。
【0072】
[第5実施例]
図9に示す第5実施例においては、ダンパ71を、第1実施例のダンパ41に代わるダンパとして使用するようにしている。このダンパ71では、コイルを上コイル54a及び下コイル54bの2つに分けて有し、それらを、上ボビン55a及び下ボビン55bに個別に巻装した状態で、中間ヨーク72を挟み、シリンダ42の内部に固定保持している。
【0073】
又、このものの場合、シリンダ42の外部には、上コイル54a及び下コイル54bに対応して、それらの温度を検知する温度検知手段である温度センサ(例えばサーミスタ)73,74を取付け、これらを前記第2実施例の温度センサに代わる温度センサとして機能させるようにしている。更に、このものの場合、シリンダ42の外部には、同じく上コイル54a及び下コイル54bに対応して、それらの温度を下げる放熱手段としてのそれぞれ複数の放熱フィン75,76を取付けている。これらにより、上コイル54a及び下コイル54bの温度検知が直接的にでき、且つ、上コイル54a及び下コイル54bの温度上昇を効果的に抑制できる。
【0074】
そのほか、このものの場合には、上ヨーク51と上ボビン55aとの間にシール77を設けると共に、中間ヨーク72と上ボビン55aとの間にシール78を設け、更に、中間ヨーク72と下ボビン55bとの間にシール79を設けると共に、下ヨーク56と下ボビン55bとの間にシール80を設けて、磁気粘性流体63の漏れを一層抑制するようにしている。なお、これらのシール77〜80は、この場合、Oリングから成っている。
なお、本実施例も第2ないし第4実施例のいずれか又は全部と併せて実施するようにしても良い。
【0075】
このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、特に乾燥機能は有していなくても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【符号の説明】
【0076】
図面中、26は水槽、30はドラム、41はダンパ、42はシリンダ、43はシャフト、54はコイル、54aは上コイル、54bは下コイル、57はシール、63は磁気粘性流体、71はダンパ、77〜80はシールを示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドラムを収容する水槽の振動を減衰するダンパを有するドラム式洗濯機において、
前記ダンパが、
シリンダと、
このシリンダの内部に保持されて通電されることにより磁場を発生するコイルと、
このコイルを相対的に軸方向往復動可能に貫通して支持されたシャフトと、
このシャフトと前記コイルとの間及びその近傍に充填された磁気粘性流体と、
この磁気粘性流体の漏れを抑止するシールとを具備して成り、
前記コイルへの通電を脱水行程前から行うようにしたことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項2】
外気温を検知する温度検知手段を具備し、その温度検知結果に応じて脱水行程前から行うコイルへの通電の電流値を決定するようにしたことを特徴とする請求項1記載のドラム式洗濯機。
【請求項3】
温度検知手段の温度検知結果に応じて、脱水行程前から行うコイルへの通電の電流値を決定するのに代えて、脱水行程前から行うコイルへの通電の時間の長さを決定するようにしたことを特徴とする請求項2記載のドラム式洗濯機。
【請求項4】
コイルに流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知する電流値検知手段を具備し、その検知結果に応じて、脱水行程時のコイルへの通電制御を行うようにしたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
【請求項5】
コイルに流れる電流値を脱水行程前からの通電時に検知する電流値検知手段を具備し、その検知結果が所定値より小さかった場合には、脱水行程時のドラムの回転速度が上昇しにくくなるように制御することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
【請求項6】
脱水行程以外の行程のダンパの減衰力をAとし、脱水行程の起動時のダンパの減衰力をBとし、脱水行程の定常時のダンパの減衰力をCとしたとき、B>A≧Cとなるようにコイルへの通電を行うようにしたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
【請求項7】
脱水行程前から脱水行程へ、コイルへの通電を停止する期間を挟んで移行するようにしたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のドラム式洗濯機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−200292(P2011−200292A)
【公開日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−67896(P2010−67896)
【出願日】平成22年3月24日(2010.3.24)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【出願人】(502285664)東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】(503376518)東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【Fターム(参考)】