ドラム式洗濯機
【課題】磁気粘性流体を用いたダンパを有する構成にあって、各部材の同芯度を向上させることができ、組み付け性が良好なドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】本実施形態のドラム式洗濯機は、ドラムを収容する水槽の振動を吸収するためのダンパを備える。前記ダンパは、シリンダと、前記シリンダの内部に収容される軸受と、前記軸受に対し軸方向に往復動可能に支持されるシャフトと、前記シャフトを囲繞して前記シリンダの内部に収容され、磁束を発生するコイル及び当該コイルが巻装されるボビンと、前記ボビンの軸方向両側に位置して配置され、前記シャフトが嵌挿されるヨークと、前記シャフトと前記ボビン及び前記ヨークとの間に充填されてシール部材により封止される磁気粘性流体とを具備する。前記ヨークに対して、前記軸受及び前記シール部材を夫々嵌合さるための嵌合部を設け、前記ヨーク、前記ボビン及び前記コイルを樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化した。
【解決手段】本実施形態のドラム式洗濯機は、ドラムを収容する水槽の振動を吸収するためのダンパを備える。前記ダンパは、シリンダと、前記シリンダの内部に収容される軸受と、前記軸受に対し軸方向に往復動可能に支持されるシャフトと、前記シャフトを囲繞して前記シリンダの内部に収容され、磁束を発生するコイル及び当該コイルが巻装されるボビンと、前記ボビンの軸方向両側に位置して配置され、前記シャフトが嵌挿されるヨークと、前記シャフトと前記ボビン及び前記ヨークとの間に充填されてシール部材により封止される磁気粘性流体とを具備する。前記ヨークに対して、前記軸受及び前記シール部材を夫々嵌合さるための嵌合部を設け、前記ヨーク、前記ボビン及び前記コイルを樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、ドラム式洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばドラム式洗濯機において、その内部の水槽を、筐体の底部に複数のサスペンションにより弾性的に支持することで、ドラムの回転に伴う振動を低減するようになっている。
【０００３】
この種のサスペンションとしては、近年、減衰力が可変のダンパを用いる考えがあり、それには機能性流体として磁気粘性流体が使用される（例えば、特許文献１参照）。具体的には、図５に示すサスペンションでは、そのシリンダ１０１の下部に、軸受ハウジング１０２が挿入されている。軸受ハウジング１０２内には、軸受１０３，１０４がスペーサ１０５により上下に離間させて収納されると共に、シール部材１０６が設けてある。また、シリンダ１０１内には、コイル１０７を巻装したボビン１０８が収容されると共に、ボビン１０８の上下両側にヨーク１１０，１１１が収容されている。
【０００４】
そして、シャフト１１２とボビン１０８、下ヨーク１１１及び上ヨーク１１０との間には、前記磁気粘性流体１１３を充填している。磁気粘性流体１１３は、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粘度が上昇する。図５は、その様子を示しており、コイル１０７に通電することで、シャフト１１２−磁気粘性流体１１３−上ヨーク１１０−シリンダ１０１−下ヨーク１１１−磁気粘性流体１１３−シャフト１１２の磁気回路１１５が発生する。これにより、磁気粘性流体１１３の粘度が高まり、摩擦抵抗が増加することで、減衰力が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８４０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したサスペンションの組み付けの際、シリンダ１０１内に、軸受ハウジング１０２、ボビン１０８及びヨーク１１０，１１１を各別に圧入する必要があり、面倒である。また、軸受ハウジング１０２、ボビン１０８及びヨーク１１０，１１１は、夫々の外周面とシリンダ１０１の内周面との接触により位置決めされる。このため、軸受ハウジング１０２、ボビン１０８及びヨーク１１０，１１１の相互間の軸心合せ（位置合わせ）が充分でないという課題がある。
【０００７】
そこで、磁気粘性流体を用いたダンパを有する構成にあって、各部材の同芯度を向上させることができ、組み付け性が良好なドラム式洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態のドラム式洗濯機は、ドラムを収容する水槽の振動を吸収するためのダンパを備える。前記ダンパは、シリンダと、前記シリンダの内部に収容される軸受と、前記軸受に対し軸方向に往復動可能に支持されるシャフトと、前記シャフトを囲繞して前記シリンダの内部に収容され、磁束を発生するコイル及び当該コイルが巻装されるボビンと、前記ボビンの軸方向両側に位置して配置され、前記シャフトが嵌挿されるヨークと、前記シャフトと前記ボビン及び前記ヨークとの間に充填されてシール部材により封止される磁気粘性流体とを具備する。前記ヨークに対して、前記軸受及び前記シール部材を夫々嵌合さるための嵌合部を設け、前記ヨーク、前記ボビン及び前記コイルを樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化した。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態を示す、サスペンション全体の縦断面図
【図２】サスペンションの一部を拡大して示す縦断面図
【図３】ドラム式洗濯機の縦断側面図
【図４】第２実施形態を示す図２相当図
【図５】従来例を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態について、図１から図３を参照して説明する
先ず、図３は、ドラム式洗濯機（以下、洗濯機と称す）の全体構造を示しており、外殻を形成する箱状の外箱１の前面（図示右側）の中央部には、洗濯物出入口２が形成されると共に、当該出入口２を開閉する扉３が外箱１に枢支されている。また、外箱１の前面部の上部には、操作パネル４を設けており、その裏側に運転制御用の制御装置５を設けている。
【００１１】
外箱１の内部には、水槽６が配設されている。この水槽６は、軸方向を前後とする横軸円筒状をなし、外箱１の底板１ａ上に左右一対（図２では一方のみ図示）のサスペンション７，７（詳細は後述する）によって前上がりの傾斜状態に弾性支持されている。
水槽６の背面部には、例えば直流のブラシレスモータからなるアウターロータ形のモータ８が取付けられている。モータ８は、そのロータ８ａの中心部に取付けられた図示しない回転軸が、軸受ブラケット９を介して水槽６の内部に挿通されている。
【００１２】
水槽６の内部には、ドラム１０が配設されている。このドラム１０も軸方向が前後の横軸円筒状を成すもので、それが後部の中心部で上記モータ８の回転軸の先端部に取付けられることにより、水槽６と同心の前上がりの傾斜状に支持されている。これにより、ドラム１０は、モータ８により回転される回転槽として構成され、モータ８はドラム１０を回転させるドラム駆動装置として機能する。
【００１３】
また、ドラム１０の周側部たる胴部には、通水、通風可能な小孔１１が全域にわたって多数形成されている。ドラム１０および水槽６は、共に前面部に開口部１２，１３を有しており、そのうちの水槽６の開口部１３と前記洗濯物出入口２との間に、環状のベローズ１４が装着されている。これにより、洗濯物出入口２は、ベローズ１４、水槽６の開口部１３、及びドラム１０の開口部１２を介して、ドラム１０の内部に連なっている。
【００１４】
貯水可能な水槽６の最低部位には、排水弁１５ａを介して排水管１５が接続されている。この水槽６の背面側から上方および前方にわたって、乾燥ユニット１６が配設されている。この乾燥ユニット１６は、送風装置１８と、加熱装置１９と、図示しない除湿手段等を備えた循環ダクト１７とから構成され、水槽６内から排出された空気中の水分を除湿し、次いで加熱して、水槽６内に戻す循環を行わせることにより、ドラム１０内の洗濯物を乾燥させるようになっている。
【００１５】
ここで、前記サスペンション７，７の構成について詳述する。サスペンション７，７は、ダンパ２１を有しており、このダンパ２１は、図１に示すように、主部材として、円筒状のシリンダ２２と、このシリンダ２２内を往復動するシャフト２４を備えている。
【００１６】
シリンダ２２は、その下端部にシリンダ連結部２２ａが被着され、この連結部２２ａを前記底板１ａの取付板１ｂ（図３参照）にゴムなどの弾性座板２６等を介してナット２７で締結することにより、当該取付板１ｂに取付けられている。シリンダ２２は、例えば鉄製の磁性材料で構成されると共に、クロムメッキ処理が施されている。これにより、シリンダ２２は、高硬度で耐摩耗性がえられている。一方、シャフト２４は、シリンダ２２の内部に挿入されるシャフト主部２４ａと、その上端部に一体的に連結されたシャフト連結部２４ｂとから構成される。シャフト２４において、少なくともシャフト主部２４ａは例えば鉄製の磁性材料で構成されている。シャフト２４は、連結部２４ｂを水槽６の取付板６ｂに弾性座板２８等を介してナット２９で締結することにより、水槽６の振動に伴い一体的に上下方向等に振動するように取付けられている。尚、シリンダ２２及びシャフト２４は鉄以外の磁性材料で構成してもよい。また、シリンダ２２及びシャフト２４の双方に対して上記メッキ処理を施し或は省略する等、適宜変更してもよい。
【００１７】
シャフト２４とシリンダ２２との間にはコイルばね２５が設けられている。コイルばね２５は、下端部がシリンダ２２の上端部（後述の蓋部材５０）に支持され、上端部がシャフト２４の上部に配置された円板状のばね受け板３０に受け止められ、弾発力が蓄積した状態に装着されている。つまり、コイルばね２５は、シャフト２４をシリンダ２２から上方へ引き出すように付勢する状態に配置されている。
【００１８】
続いて、シリンダ２２の内部構造について詳述する。
シリンダ２２内には、シャフト２４を支持する上下一対の軸受３１，３２が配設されると共に、その軸受３１，３２間に位置してシール部材３３，３４により封止された磁気粘性流体３６や、磁場発生装置３７等が収容されている。
【００１９】
先ず、磁場発生装置３７は、シャフト２４を囲繞する円筒状のボビン４０と、このボビン４０に巻装されて磁場（磁界）を発生するコイル４１と、ボビン４０の軸方向両側に設けられるヨーク４２，４３とを有する。図２に示すように、ボビン４０の中心部には、シャフト２４の外周面との間に筒状の隙間Ｇを形成する中空部が形成されている。ボビン４０の軸方向両端部には、フランジ部４０ａが一体に設けられている。ボビン４０の上側のヨーク４２と下側のヨーク４３は、例えば鉄製の磁性材料からなり、コイル４１に通電されると、コイル４１の周りに当該ヨーク４２，４３を介して磁束が通る磁気回路Ａを形成する。
【００２０】
ヨーク４２，４３は、何れもシリンダ２２に収容可能な円筒状をなし、その中空部はシャフト２４の外周面との間に狭小の隙間（例えば、０．４ｍｍ程度）を有し、前記ボビン４０側の隙間と連通して上下方向に延びる円筒状の隙間Ｇを構成する。ヨーク４２，４３には、夫々ボビン４０寄りの部位に、外周部を切欠くように窪ませた樹脂収容部４２ｃ、４３ｃが形成されている。そして、磁場発生装置３７は、コイル４１が巻装されたボビン４０と、その上、下部の各ヨーク４２，４３とが、樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化されている。
【００２１】
当該成型の際、図示しないモールド金型内に、ボビン４０（コイル４１）、ヨーク４２，４３は、夫々の軸心が一致するようにセットされる。この状態で、例えばナイロンやＰＢＴ等の熱可塑性樹脂が、コイル４１の外側や樹脂収容部４２ｃ，４３ｃ等に入りこむ（図２の樹脂モールド部４４参照）。これにより、ボビン４０（コイル４１）及びヨーク４２，４３が相互に位置決めがなされた状態で、軸方向に連なるように固定されることで、ボビン４０及びヨーク４２，４３の各軸心とシャフト２４の軸心とが一致するようになっている。また、磁場発生装置３７は、そのモールド部４４外周面をシリンダ２２の内周面に沿わせるようにして、シリンダ２２内に組み込まれる。組み込まれた磁場発生装置３７の筒状中空部は、シャフト２４の外周面との間に前記の隙間Ｇを形成する。
【００２２】
前記軸受３１，３２は、例えば、何れも環状をなす焼結含油軸受であって、銅系の非磁性材料から構成されている。軸受３１は、上側のヨーク４２に形成された後述の嵌合部４２ａに嵌合される一方、軸受３２は、下側のヨーク４３に形成された後述の嵌合部４３ａに嵌合される。これにより、軸受３１，３２は、磁場発生装置３７の軸方向両側で、シャフト２４に対し摺接して軸方向である上下方向へ往復動可能に支持する滑り軸受として構成されている。
【００２３】
図２に示すように、前記シール部材３３，３４は、内周側でシャフト２４に密着するシール用のリップ４６を有するゴム製の本体４７に図示しないインサート部材（例えば金属環）をインサート成形した、所謂ばねなしのオイルシールである。シール部材３３は、上側のヨーク４２に形成された後述の嵌合部４２ｂに嵌合される一方、シール部材３４は、下側のヨーク４３に形成された嵌合部４３ｂに嵌合される。シール部材３３，３４は、何れも断面「Ｊ」字状をなし、上記隙間Ｇを上下両側から水密に封鎖する。本実施形態では、シール部材３３，３４の外径は、軸受３１，３２の外径よりも小さい寸法に設定されている。
【００２４】
前記隙間Ｇ内には、磁気粘性流体３６が充填されている。隙間Ｇは筒状の空間であるが、各ヨーク４２，４３と対応する隙間は最も狭小に形成されると共に、前記シール部材３３，３４により磁気粘性流体３６が漏洩しないようになっている。
【００２５】
磁気粘性流体３６（ＭＲ流体）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特性を有し、磁界（磁場）の強度に応じて粘性特性が変化する。このように、磁気粘性流体３６は、外部から加える物理量を制御することで粘性等のレオロジー的性質が機能的に変化する機能性流体に属し、電気的エネルギーの印加により粘性が変化する。従って、磁気粘性流体３６に代えて、電界（電場）の強度に応じて粘性特性が変化する電気粘性流体（ＥＲ流体）を用いてもよい。
【００２６】
前記ヨーク４２，４３には、前記軸受３１，３２用の嵌合部４２ａ，４３ａと、シール部材３３，３４用の嵌合部４２ｂ，４３ｂとが設けられている。この場合、ヨーク４２，４３において、各嵌合部４２ａ〜４３ｂは例えば鍛造加工により成形されている。これにより、ヨーク４２，４３の寸法精度が高められ、磁場発生装置３７の同芯度を向上させている。ヨーク４２，４３は、切削加工により成形してもよい。
【００２７】
詳細には、上側のヨーク４２は、その内周側の上部に軸受３１の嵌合する内径Ｄ１とシール部材３３の嵌合する内径Ｄ２とが異なる段付き状の内径を有する。この場合、内径Ｄ１は、内径Ｄ２よりも大きく（Ｄ１＞Ｄ２）、且つ軸受３１の外周部が嵌り込む寸法に設定されている。また、嵌合部４２ａは、ヨーク４２の軸方向外端側（上端面）に臨むように形成されると共に、その軸方向寸法は軸受３１の軸方向寸法と一致するように設定されている。これにより、軸受３１は、段部たる嵌合部４２ａの壁面Ｐ（図２参照）に突き当てるようにして嵌め込まれ、ヨーク４２の上端面及びシリンダ２２の上端面と面一になる。
【００２８】
シリンダ２２の上端面には、軸受３１を外れないように係止する係止部材として、蓋部材５０が装着されている。蓋部材５０は、非磁性材料である例えばＳＵＳにより構成され、図２に示すように、コイルばね２５下端部を受ける円板部５０ａと、円板部５０ａ外周から下方に張り出す周壁部５０ｂとを一体に有する。また、蓋部材５０における円板部５０ａの中央部には、シャフト２４が挿通される挿通孔部５０ｃが形成されている。挿通孔部５０ｃは、例えばバーリング加工により立ち上がるように形成されており、その外周部にコイルばね２５下端部の内周部を位置させるようになっている。
【００２９】
上側のヨーク４２において、シール部材３３用の嵌合部４２ｂは、軸受３１用の嵌合部４２ａと軸方向に隣り合うように、嵌合部４２ａの直ぐ下側に形成されている。図２に示すように、嵌合部４２ｂは、シール部材３３が嵌り込む寸法形状に形成されている。そして、各嵌合部４２ａ，４２ｂに、シール部材３３と軸受３１とが嵌合して互いに接するように配置される。これにより、シール部材３３は、嵌合部４２ｂにて軸受３１により外側から抜けないように挟持され、シール性も高めうる。
【００３０】
他方、下側のヨーク４３にも、上記したヨーク４２と同様の嵌合部４３ａ，４３ｂが設けられている。即ち、ヨーク４３は、その内周側の下部に軸受３２の嵌合する内径Ｄ１とシール部材３４の嵌合する内径Ｄ２とが異なる段付き状の内径を有し、内径Ｄ１は、軸受３２の外周部が嵌り込む寸法に設定される。嵌合部４３ａは、ヨーク４３の軸方向外端側（下端面）に臨むように形成されると共に、その軸方向寸法は軸受３２の軸方向寸法と一致する。これにより、軸受３２は、嵌合部４３ａの壁面Ｐに突き当てるようにして嵌め込まれ、ヨーク４３の下端面と面一になる。
【００３１】
シリンダ２２内には、ヨーク４３から軸受３２を外れないように係止する係止部材として、円板状の座金５１が設けられている。座金５１は、非磁性材料である例えばＳＵＳにより構成され、その中央部にはシャフト２４が挿通される挿通孔部５１ａが設けられている。座金５１の外径はシリンダ２２の内径より小さく、座金５１の内径（挿通孔部５１ａ）は、シャフト２４の外径より大きく且つ軸受３２の外径より小さくなるように設定されている。シリンダ２２は、座金５１の直ぐ下側に径方向内側へ窪む、かしめ部５２が全周にわたって形成されたローリングかしめによって括れている。座金５１は、かしめ部５２により下方へ移動しないように固定されることで、軸受３２ひいては磁場発生装置３７（つまりシリンダ２２内の部材）を、軸方向へ移動しないように係止する。座金５１は非磁性材料であり、且つ挿通孔部５１ａにおいてシャフト２４の外周面との間に隙間Ｇ１（図２参照）が形成されているため、磁気回路Ａから当該隙間Ｇ１と座金５１を伝って漏洩する磁束を極力軽減させることができる。
【００３２】
下側のヨーク４３において、シール部材３４用の嵌合部４３ｂは、軸受３２用の嵌合部４３ａと軸方向に隣り合うように、嵌合部４３ａの直ぐ上側に形成されている。嵌合部４３ｂは、シール部材３４が嵌り込む寸法形状に形成されている。各嵌合部４３ａ，４３ｂに、シール部材３４と軸受３２とが嵌合して互いに接するように配置される。これにより、シール部材３４は、嵌合部４３ｂにて軸受３２により外側から抜けないように挟持され、シール性も高めうる。
【００３３】
こうして、図２に示すように、前記シリンダ２２における上端からかしめ部５２までの軸方向寸法Ｌは、固定ユニットとしての磁場発生装置３７の軸方向寸法Ｌ１と座金５１の軸方向寸法Ｌ２（厚み）との合計値で示される。従って、シリンダ２２内部への各部材の組み付けを極めて容易に行うことができると共に、各部材の同芯度を確保し寸法精度を高めることができる。
【００３４】
即ち先ず、コイル４１が巻装されたボビン４０と各ヨーク４２，４３とを樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化した磁場発生装置３７を作製しておく。そして、当該磁場発生装置３７にシャフト主部２４ａを挿通し、その軸方向両端のヨーク４２，４３に対してシール部材３３，３４と軸受３１，３２とを順次組み込むと共に、前記隙間Ｇに磁気粘性流体３６を注入する。予めかしめ部５２が形成されたシリンダ２２内に、座金５１を配した状態で、前記磁場発生装置３７がシャフト主部２４ａごと挿入され、シリンダ２２上端に蓋部材５０が装着される。この場合、磁場発生装置３７は座金５１との当接により位置決めされ、シリンダ２２の下部（座金５１の下方）に空洞部５５を形成して、シャフト２４の下方への移動を許容するスペースを確保する。こうしてダンパ２１は、蓋部材５０の上部にコイルばね２５が装着されることでサスペンション７として構成される。サスペンション７，７は、水槽６の左右両側に配置され、当該水槽６と外箱１の底板１ａとの間に組み込まれることで、外箱１の底板１ａ上に水槽６を弾性的に支持するようになっている。
【００３５】
尚、図２に示すように、磁場発生装置３７のコイル４１から引出されたリード線５３は、シリンダ２２に被着されたブッシュ５４を介して外部に導出されている。このリード線５３は、図示しない駆動回路を介して制御装置５に接続され、磁場発生装置３７のコイル４１への通断電制御を可能としている。
【００３６】
続いて、上記構成の作用について説明する。
本実施形態の洗濯機では、洗い、すすぎ、脱水、および乾燥の各行程において、制御装置５がドラム１０を夫々適正な回転速度にて駆動制御することで運転が実行される。そして、ドラム１０内に収容された洗濯物による偏荷重などに起因してドラム１０が振動し、弾性的に支持された水槽６は上下方向を主体に振動する。この水槽６の上下振動に応動して、サスペンション７では、水槽６に一体的に連結されたシャフト２４を介してコイルばね２５を伸縮させ、シャフト２４はシリンダ２２内を上下方向に振動（往復動）する。上記コイルばね２５は、その伸縮作用により振動を吸収して外箱１側への振動伝達を効果的に阻止する。
【００３７】
上記振動の際、隙間Ｇに充填された磁気粘性流体３６は、その粘性によりシャフト２４の上下方向の往復動に対する摩擦抵抗として作用し、水槽６の振動振幅を抑制する減衰力を生み出す。また、封止部材としてのシール部材３３，３４は、そのリップ４６がシャフト２４の外周面に摺接して摩擦力を発生させるため、減衰作用を得ることができる。この点、コイル４１の断線等により磁気粘性流体３６の制御が不能となった場合でも、シール部材３３，３４において最低限の摩擦力に基づく減衰力を確保することができる。
【００３８】
そして、前記運転時に、制御装置５によりコイル４１への通断電を制御することで、コイル４１の周りに磁気回路Ａが形成される。この場合、磁気回路Ａは、前述の磁性材料たるシャフト２４、ヨーク４２，４３及びシリンダ２２からなり、図２に矢印で示すように、シャフト２４→隙間Ｇ→ヨーク４２→シリンダ２２→ヨーク４３→隙間Ｇ→シャフト２４に至る経路が生成される。この点、ユニット化された磁場発生装置３７の軸方向両側において、各ヨーク４２，４３に接する軸受３１，３２、座金５１、蓋部材５０は、何れも非磁性材料で構成されている。このため、これらの部材３１，３２，５０，５１を介した磁束の漏洩を防止することができる。しかも、磁場発生装置３７におけるコイル４１、ボビン４０、ヨーク４２，４３の夫々の軸心が一致するため、所定の磁場の強さを確保することができる。これにより、総じて磁気粘性流体３６の粘性変化を極力大きくでき、安定した減衰力を得ることができる。
【００３９】
従って、各ヨーク４２，４３とシャフト２４との間にあっては、磁気粘性流体３６の粘度が急速に高められ、シャフト２４の上下方向の往復動に対する摩擦抵抗が増大し、水槽６の振動振幅を速やかに減衰させる。
【００４０】
殊に、脱水時にはドラム１０が高速回転し、その共振点付近では水槽６の振動も大きくなる。そこで、例えばドラム１０が共振回転速度に達するときにコイル４１に通電する制御を実行し、或は振動検出手段を設け、その検出結果に応じて通電制御する。こうして、サスペンション７，７による振動の減衰効果を高めることができ、低振動で低騒音の洗濯機を提供できる。
【００４１】
以上説明したように、第１実施形態の洗濯機において、ヨーク４２，４３に対して、軸受３１，３２及びシール部材３３，３４を夫々嵌合させるための嵌合部４２ａ〜４３ｂを設けると共に、ヨーク４２，４３、ボビン４０及びコイル４１を樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化した。
【００４２】
これによれば、樹脂モールドによって、ヨーク４２，４３、ボビン４０及びコイル４１の夫々の軸心を一致させた１つの固定ユニットとして扱うことが可能となる。従って、固定ユニットにおけるヨーク４２，４３に、軸受３１，３２及びシール部材３３，３４を夫々嵌合させた状態で、これらの部材３１，３２，３３，３４，４０，４１，４２，４３を、シリンダ２２内に一度に収容することができ、作業性を飛躍的に高めることができる。また、固定ユニットにおけるコイル４１、ボビン４０、ヨーク４２，４３の夫々の軸心が一致するため、これらの部材を各別に収納していた従来構成に比し、より安定した所定の磁場の強さを得ることができる。しかも、当該固定ユニットのヨーク４２，４３の嵌合部４２ａ〜４３ｂに対して軸受３１，３２及びシール部材３３，３４を夫々嵌合させることができ、シャフト２４の偏芯に起因する軸受３１，３２及びシール部材３３，３４の偏摩耗を抑制することができ、寿命を延ばすことができる。
【００４３】
前記固定ユニットにおける軸方向両側の各ヨーク４２，４３に対して、軸受３１，３２用の嵌合部４２ａ，４３ａを、シール部材３３，３４用の嵌合部４２ｂ，４３ｂより軸方向外側に設けることで、シール部材３３，３４、軸受３１，３２の順に嵌合させて組み付ける構成とした。
【００４４】
これによれば、軸受３１，３２間の距離を極力大きく確保することができ、シャフト２４の傾きをより低減させることができる。よって、軸受３１，３２やシール部材３３，３４の偏摩耗を一層抑制することができ、サスペンション７の信頼性を高めることができる。
【００４５】
前記ヨーク４２，４３は、嵌合部４２ａ〜４３ｂが内周側に形成され、シール部材３３，３４の嵌合する内径Ｄ２と軸受３１，３２の嵌合する内径Ｄ１とが異なる段付き状の内径を有する。
これによれば、軸受３１，３２を段部（嵌合部４２ａ，４３ａの夫々の壁面Ｐ）に突き当てるようにして位置決めすることができ、組み付け性を向上させることができると共に、寸法精度を高めることができる。
【００４６】
前記ヨーク４２，４３に対して、シール部材３３，３４用の嵌合部４２ｂ，４３ｂと軸受３１，３２用の嵌合部４２ｂ，４３ｂとを軸方向に隣り合うように形成し、各嵌合部４２ａ〜４３ｂにシール部材３３，３４と軸受３１，３２とを互いに接するように配置した。
これによれば、嵌合部４２ａ，４３ａに嵌合した軸受３１，３２によって、シール部材３３，３４の軸方向への移動を阻止するように挟持することができる。よって、シール部材３３，３４が嵌合部４２ｂ，４３ｂから外れることを防止することができると共に、軸受３１，３２によって、軸方向外側からシール部材３３，３４を押圧するようにしてそのシール性を高めうる。
【００４７】
前記軸受３１，３２が嵌合部４２ａ，４３ａから外れないように係止する係止部材として、蓋部材５０と座金５１を設けた。これによれば、蓋部材５０と座金５１によって、軸受３１，３２が軸方向へ移動しないよう係止することができ、シャフト２４を軸受３１，３２により安定して支持することができる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。
【００４９】
本実施形態の嵌合部６０，６１は、第１実施形態の嵌合部４２ｂ，４３ｂと以下の点で相違する。即ち、上側のヨーク４２の嵌合部６０は、嵌合部４２ｂに比し軸方向に長く形成され、２個のシール部材３３，３３の収容が可能とされている。嵌合部６０は、図４に示すように軸方向に上下に並べたシール部材３３，３３と嵌合する寸法形状に形成され、上側のシール部材３３は、軸受３１と接するようになっている。シール部材３３，３３の対向間であって、それらリップ４６，４６間の部分に隙間Ｇ２が形成されており、当該隙間Ｇ２はグリース溜め部とされている。具体的には、隙間Ｇ２には、例えば、ＩＳ分類０号〜３号までの稠度を有する半固体状のウレア系グリースが充填されている。このグリースによって、シール部材３３，３３とシャフト２４との間の潤滑作用を向上させ、シール部材３３，３３の摩耗を抑制することができる。
【００５０】
下側のヨーク４３の嵌合部６１は、嵌合部６０と同様に、２個のシール部材３４，３４の収容が可能とされ、上下に並べたシール部材３４，３４と嵌合する。これらシール部材３４，３４のうち下側のシール部材３４は、軸受３２と接するようになっている。一方のシール部材３４のリップ４６と、他方のシール部材３４のリップ４６との間に、前記ウレア系グリースが充填される隙間Ｇ２が形成されている。
【００５１】
そして、上記したように、複数（本実施形態では４個）のシール部材３３〜３４を用いることから、その機械的なシールによる摩擦力を適宜設定することができる。つまり、シール部材３３〜３４の数を増減し、或はシール部材３３〜３４相互間で異なる種類（形状や材質）のシール部材の用いることができる。これにより、各シール部材３３〜３４の弾力（シャフト２４の締め付け力）に基づく全シール部材３３〜３４による摩擦力は、磁気粘性流体３６が正常に機能しない場合でも、水槽６の振動を抑制して前記運転の継続を可能ならしめる所定の値に設定することができる。尚、本実施形態のシール部材３３とシール部材３４は同じものであるが、シリンダ２２において上下に対称的な向きに配設される。また、前記固定ユニットにおける軸方向両側のヨーク４２，４３のうち、少なくとも一方のヨークに対してシール部材３４を二重に設けるようにしてもよい。
【００５２】
以上説明したように、ヨーク４２，４３のうち、少なくとも一方のヨークに対してシール部材を二重に設けることで、磁気粘性流体３６の漏れや、外部からの埃の侵入を効果的に防止することができる。従って、下側のヨーク４３におけるシール部材３４を二重することで、磁気粘性流体３６の漏れをより確実に防止することができ、上側のヨーク４２におけるシール部材３３を二重することで、水の侵入をより確実に防止することができる。
【００５３】
各シール部材３３〜３４は、シャフト２４の往復動時に当該シャフト２４の外周面に摺動自在に密接して、水槽６の振幅を減衰させるのに必要な所定の摩擦力を発生する。従って、複数のシール部材３３〜３４（本実施形態では４箇所）により得られる摩擦力を利用して、磁気粘性流体３６が正常に機能しない場合でも、所定の摩擦力を常に確保することができ、水槽６の振幅の減衰作用を得ることができる。
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５５】
サスペンション７，７はシャフト２４側を水槽６に取付け、シリンダ２２側を外箱１側に配設したので、リード線５３を導出するシリンダ２２側に生じる振動を抑制できる点で有利であるが、シリンダ２２側を水槽６に取付ける逆配置とすることも可能である。また、これらシリンダ２２とシャフト２４とは相対的に往復動する関係にあればよい。
【符号の説明】
【００５６】
図面中、６は水槽、１０はドラム、２１はダンパ、２２はシリンダ、２４はシャフト、３１，３２は軸受、３３，３４はシール部材、３６は磁気粘性流体、３７は固定ユニット、４０はボビン、４１はコイル、４２，４３はヨーク、４２ａ，４２ｂは嵌合部、４３ａ，４３ｂは嵌合部、５０，５１は係止部材を示す。
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、ドラム式洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばドラム式洗濯機において、その内部の水槽を、筐体の底部に複数のサスペンションにより弾性的に支持することで、ドラムの回転に伴う振動を低減するようになっている。
【０００３】
この種のサスペンションとしては、近年、減衰力が可変のダンパを用いる考えがあり、それには機能性流体として磁気粘性流体が使用される（例えば、特許文献１参照）。具体的には、図５に示すサスペンションでは、そのシリンダ１０１の下部に、軸受ハウジング１０２が挿入されている。軸受ハウジング１０２内には、軸受１０３，１０４がスペーサ１０５により上下に離間させて収納されると共に、シール部材１０６が設けてある。また、シリンダ１０１内には、コイル１０７を巻装したボビン１０８が収容されると共に、ボビン１０８の上下両側にヨーク１１０，１１１が収容されている。
【０００４】
そして、シャフト１１２とボビン１０８、下ヨーク１１１及び上ヨーク１１０との間には、前記磁気粘性流体１１３を充填している。磁気粘性流体１１３は、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粘度が上昇する。図５は、その様子を示しており、コイル１０７に通電することで、シャフト１１２−磁気粘性流体１１３−上ヨーク１１０−シリンダ１０１−下ヨーク１１１−磁気粘性流体１１３−シャフト１１２の磁気回路１１５が発生する。これにより、磁気粘性流体１１３の粘度が高まり、摩擦抵抗が増加することで、減衰力が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８４０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したサスペンションの組み付けの際、シリンダ１０１内に、軸受ハウジング１０２、ボビン１０８及びヨーク１１０，１１１を各別に圧入する必要があり、面倒である。また、軸受ハウジング１０２、ボビン１０８及びヨーク１１０，１１１は、夫々の外周面とシリンダ１０１の内周面との接触により位置決めされる。このため、軸受ハウジング１０２、ボビン１０８及びヨーク１１０，１１１の相互間の軸心合せ（位置合わせ）が充分でないという課題がある。
【０００７】
そこで、磁気粘性流体を用いたダンパを有する構成にあって、各部材の同芯度を向上させることができ、組み付け性が良好なドラム式洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態のドラム式洗濯機は、ドラムを収容する水槽の振動を吸収するためのダンパを備える。前記ダンパは、シリンダと、前記シリンダの内部に収容される軸受と、前記軸受に対し軸方向に往復動可能に支持されるシャフトと、前記シャフトを囲繞して前記シリンダの内部に収容され、磁束を発生するコイル及び当該コイルが巻装されるボビンと、前記ボビンの軸方向両側に位置して配置され、前記シャフトが嵌挿されるヨークと、前記シャフトと前記ボビン及び前記ヨークとの間に充填されてシール部材により封止される磁気粘性流体とを具備する。前記ヨークに対して、前記軸受及び前記シール部材を夫々嵌合さるための嵌合部を設け、前記ヨーク、前記ボビン及び前記コイルを樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化した。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態を示す、サスペンション全体の縦断面図
【図２】サスペンションの一部を拡大して示す縦断面図
【図３】ドラム式洗濯機の縦断側面図
【図４】第２実施形態を示す図２相当図
【図５】従来例を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態について、図１から図３を参照して説明する
先ず、図３は、ドラム式洗濯機（以下、洗濯機と称す）の全体構造を示しており、外殻を形成する箱状の外箱１の前面（図示右側）の中央部には、洗濯物出入口２が形成されると共に、当該出入口２を開閉する扉３が外箱１に枢支されている。また、外箱１の前面部の上部には、操作パネル４を設けており、その裏側に運転制御用の制御装置５を設けている。
【００１１】
外箱１の内部には、水槽６が配設されている。この水槽６は、軸方向を前後とする横軸円筒状をなし、外箱１の底板１ａ上に左右一対（図２では一方のみ図示）のサスペンション７，７（詳細は後述する）によって前上がりの傾斜状態に弾性支持されている。
水槽６の背面部には、例えば直流のブラシレスモータからなるアウターロータ形のモータ８が取付けられている。モータ８は、そのロータ８ａの中心部に取付けられた図示しない回転軸が、軸受ブラケット９を介して水槽６の内部に挿通されている。
【００１２】
水槽６の内部には、ドラム１０が配設されている。このドラム１０も軸方向が前後の横軸円筒状を成すもので、それが後部の中心部で上記モータ８の回転軸の先端部に取付けられることにより、水槽６と同心の前上がりの傾斜状に支持されている。これにより、ドラム１０は、モータ８により回転される回転槽として構成され、モータ８はドラム１０を回転させるドラム駆動装置として機能する。
【００１３】
また、ドラム１０の周側部たる胴部には、通水、通風可能な小孔１１が全域にわたって多数形成されている。ドラム１０および水槽６は、共に前面部に開口部１２，１３を有しており、そのうちの水槽６の開口部１３と前記洗濯物出入口２との間に、環状のベローズ１４が装着されている。これにより、洗濯物出入口２は、ベローズ１４、水槽６の開口部１３、及びドラム１０の開口部１２を介して、ドラム１０の内部に連なっている。
【００１４】
貯水可能な水槽６の最低部位には、排水弁１５ａを介して排水管１５が接続されている。この水槽６の背面側から上方および前方にわたって、乾燥ユニット１６が配設されている。この乾燥ユニット１６は、送風装置１８と、加熱装置１９と、図示しない除湿手段等を備えた循環ダクト１７とから構成され、水槽６内から排出された空気中の水分を除湿し、次いで加熱して、水槽６内に戻す循環を行わせることにより、ドラム１０内の洗濯物を乾燥させるようになっている。
【００１５】
ここで、前記サスペンション７，７の構成について詳述する。サスペンション７，７は、ダンパ２１を有しており、このダンパ２１は、図１に示すように、主部材として、円筒状のシリンダ２２と、このシリンダ２２内を往復動するシャフト２４を備えている。
【００１６】
シリンダ２２は、その下端部にシリンダ連結部２２ａが被着され、この連結部２２ａを前記底板１ａの取付板１ｂ（図３参照）にゴムなどの弾性座板２６等を介してナット２７で締結することにより、当該取付板１ｂに取付けられている。シリンダ２２は、例えば鉄製の磁性材料で構成されると共に、クロムメッキ処理が施されている。これにより、シリンダ２２は、高硬度で耐摩耗性がえられている。一方、シャフト２４は、シリンダ２２の内部に挿入されるシャフト主部２４ａと、その上端部に一体的に連結されたシャフト連結部２４ｂとから構成される。シャフト２４において、少なくともシャフト主部２４ａは例えば鉄製の磁性材料で構成されている。シャフト２４は、連結部２４ｂを水槽６の取付板６ｂに弾性座板２８等を介してナット２９で締結することにより、水槽６の振動に伴い一体的に上下方向等に振動するように取付けられている。尚、シリンダ２２及びシャフト２４は鉄以外の磁性材料で構成してもよい。また、シリンダ２２及びシャフト２４の双方に対して上記メッキ処理を施し或は省略する等、適宜変更してもよい。
【００１７】
シャフト２４とシリンダ２２との間にはコイルばね２５が設けられている。コイルばね２５は、下端部がシリンダ２２の上端部（後述の蓋部材５０）に支持され、上端部がシャフト２４の上部に配置された円板状のばね受け板３０に受け止められ、弾発力が蓄積した状態に装着されている。つまり、コイルばね２５は、シャフト２４をシリンダ２２から上方へ引き出すように付勢する状態に配置されている。
【００１８】
続いて、シリンダ２２の内部構造について詳述する。
シリンダ２２内には、シャフト２４を支持する上下一対の軸受３１，３２が配設されると共に、その軸受３１，３２間に位置してシール部材３３，３４により封止された磁気粘性流体３６や、磁場発生装置３７等が収容されている。
【００１９】
先ず、磁場発生装置３７は、シャフト２４を囲繞する円筒状のボビン４０と、このボビン４０に巻装されて磁場（磁界）を発生するコイル４１と、ボビン４０の軸方向両側に設けられるヨーク４２，４３とを有する。図２に示すように、ボビン４０の中心部には、シャフト２４の外周面との間に筒状の隙間Ｇを形成する中空部が形成されている。ボビン４０の軸方向両端部には、フランジ部４０ａが一体に設けられている。ボビン４０の上側のヨーク４２と下側のヨーク４３は、例えば鉄製の磁性材料からなり、コイル４１に通電されると、コイル４１の周りに当該ヨーク４２，４３を介して磁束が通る磁気回路Ａを形成する。
【００２０】
ヨーク４２，４３は、何れもシリンダ２２に収容可能な円筒状をなし、その中空部はシャフト２４の外周面との間に狭小の隙間（例えば、０．４ｍｍ程度）を有し、前記ボビン４０側の隙間と連通して上下方向に延びる円筒状の隙間Ｇを構成する。ヨーク４２，４３には、夫々ボビン４０寄りの部位に、外周部を切欠くように窪ませた樹脂収容部４２ｃ、４３ｃが形成されている。そして、磁場発生装置３７は、コイル４１が巻装されたボビン４０と、その上、下部の各ヨーク４２，４３とが、樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化されている。
【００２１】
当該成型の際、図示しないモールド金型内に、ボビン４０（コイル４１）、ヨーク４２，４３は、夫々の軸心が一致するようにセットされる。この状態で、例えばナイロンやＰＢＴ等の熱可塑性樹脂が、コイル４１の外側や樹脂収容部４２ｃ，４３ｃ等に入りこむ（図２の樹脂モールド部４４参照）。これにより、ボビン４０（コイル４１）及びヨーク４２，４３が相互に位置決めがなされた状態で、軸方向に連なるように固定されることで、ボビン４０及びヨーク４２，４３の各軸心とシャフト２４の軸心とが一致するようになっている。また、磁場発生装置３７は、そのモールド部４４外周面をシリンダ２２の内周面に沿わせるようにして、シリンダ２２内に組み込まれる。組み込まれた磁場発生装置３７の筒状中空部は、シャフト２４の外周面との間に前記の隙間Ｇを形成する。
【００２２】
前記軸受３１，３２は、例えば、何れも環状をなす焼結含油軸受であって、銅系の非磁性材料から構成されている。軸受３１は、上側のヨーク４２に形成された後述の嵌合部４２ａに嵌合される一方、軸受３２は、下側のヨーク４３に形成された後述の嵌合部４３ａに嵌合される。これにより、軸受３１，３２は、磁場発生装置３７の軸方向両側で、シャフト２４に対し摺接して軸方向である上下方向へ往復動可能に支持する滑り軸受として構成されている。
【００２３】
図２に示すように、前記シール部材３３，３４は、内周側でシャフト２４に密着するシール用のリップ４６を有するゴム製の本体４７に図示しないインサート部材（例えば金属環）をインサート成形した、所謂ばねなしのオイルシールである。シール部材３３は、上側のヨーク４２に形成された後述の嵌合部４２ｂに嵌合される一方、シール部材３４は、下側のヨーク４３に形成された嵌合部４３ｂに嵌合される。シール部材３３，３４は、何れも断面「Ｊ」字状をなし、上記隙間Ｇを上下両側から水密に封鎖する。本実施形態では、シール部材３３，３４の外径は、軸受３１，３２の外径よりも小さい寸法に設定されている。
【００２４】
前記隙間Ｇ内には、磁気粘性流体３６が充填されている。隙間Ｇは筒状の空間であるが、各ヨーク４２，４３と対応する隙間は最も狭小に形成されると共に、前記シール部材３３，３４により磁気粘性流体３６が漏洩しないようになっている。
【００２５】
磁気粘性流体３６（ＭＲ流体）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特性を有し、磁界（磁場）の強度に応じて粘性特性が変化する。このように、磁気粘性流体３６は、外部から加える物理量を制御することで粘性等のレオロジー的性質が機能的に変化する機能性流体に属し、電気的エネルギーの印加により粘性が変化する。従って、磁気粘性流体３６に代えて、電界（電場）の強度に応じて粘性特性が変化する電気粘性流体（ＥＲ流体）を用いてもよい。
【００２６】
前記ヨーク４２，４３には、前記軸受３１，３２用の嵌合部４２ａ，４３ａと、シール部材３３，３４用の嵌合部４２ｂ，４３ｂとが設けられている。この場合、ヨーク４２，４３において、各嵌合部４２ａ〜４３ｂは例えば鍛造加工により成形されている。これにより、ヨーク４２，４３の寸法精度が高められ、磁場発生装置３７の同芯度を向上させている。ヨーク４２，４３は、切削加工により成形してもよい。
【００２７】
詳細には、上側のヨーク４２は、その内周側の上部に軸受３１の嵌合する内径Ｄ１とシール部材３３の嵌合する内径Ｄ２とが異なる段付き状の内径を有する。この場合、内径Ｄ１は、内径Ｄ２よりも大きく（Ｄ１＞Ｄ２）、且つ軸受３１の外周部が嵌り込む寸法に設定されている。また、嵌合部４２ａは、ヨーク４２の軸方向外端側（上端面）に臨むように形成されると共に、その軸方向寸法は軸受３１の軸方向寸法と一致するように設定されている。これにより、軸受３１は、段部たる嵌合部４２ａの壁面Ｐ（図２参照）に突き当てるようにして嵌め込まれ、ヨーク４２の上端面及びシリンダ２２の上端面と面一になる。
【００２８】
シリンダ２２の上端面には、軸受３１を外れないように係止する係止部材として、蓋部材５０が装着されている。蓋部材５０は、非磁性材料である例えばＳＵＳにより構成され、図２に示すように、コイルばね２５下端部を受ける円板部５０ａと、円板部５０ａ外周から下方に張り出す周壁部５０ｂとを一体に有する。また、蓋部材５０における円板部５０ａの中央部には、シャフト２４が挿通される挿通孔部５０ｃが形成されている。挿通孔部５０ｃは、例えばバーリング加工により立ち上がるように形成されており、その外周部にコイルばね２５下端部の内周部を位置させるようになっている。
【００２９】
上側のヨーク４２において、シール部材３３用の嵌合部４２ｂは、軸受３１用の嵌合部４２ａと軸方向に隣り合うように、嵌合部４２ａの直ぐ下側に形成されている。図２に示すように、嵌合部４２ｂは、シール部材３３が嵌り込む寸法形状に形成されている。そして、各嵌合部４２ａ，４２ｂに、シール部材３３と軸受３１とが嵌合して互いに接するように配置される。これにより、シール部材３３は、嵌合部４２ｂにて軸受３１により外側から抜けないように挟持され、シール性も高めうる。
【００３０】
他方、下側のヨーク４３にも、上記したヨーク４２と同様の嵌合部４３ａ，４３ｂが設けられている。即ち、ヨーク４３は、その内周側の下部に軸受３２の嵌合する内径Ｄ１とシール部材３４の嵌合する内径Ｄ２とが異なる段付き状の内径を有し、内径Ｄ１は、軸受３２の外周部が嵌り込む寸法に設定される。嵌合部４３ａは、ヨーク４３の軸方向外端側（下端面）に臨むように形成されると共に、その軸方向寸法は軸受３２の軸方向寸法と一致する。これにより、軸受３２は、嵌合部４３ａの壁面Ｐに突き当てるようにして嵌め込まれ、ヨーク４３の下端面と面一になる。
【００３１】
シリンダ２２内には、ヨーク４３から軸受３２を外れないように係止する係止部材として、円板状の座金５１が設けられている。座金５１は、非磁性材料である例えばＳＵＳにより構成され、その中央部にはシャフト２４が挿通される挿通孔部５１ａが設けられている。座金５１の外径はシリンダ２２の内径より小さく、座金５１の内径（挿通孔部５１ａ）は、シャフト２４の外径より大きく且つ軸受３２の外径より小さくなるように設定されている。シリンダ２２は、座金５１の直ぐ下側に径方向内側へ窪む、かしめ部５２が全周にわたって形成されたローリングかしめによって括れている。座金５１は、かしめ部５２により下方へ移動しないように固定されることで、軸受３２ひいては磁場発生装置３７（つまりシリンダ２２内の部材）を、軸方向へ移動しないように係止する。座金５１は非磁性材料であり、且つ挿通孔部５１ａにおいてシャフト２４の外周面との間に隙間Ｇ１（図２参照）が形成されているため、磁気回路Ａから当該隙間Ｇ１と座金５１を伝って漏洩する磁束を極力軽減させることができる。
【００３２】
下側のヨーク４３において、シール部材３４用の嵌合部４３ｂは、軸受３２用の嵌合部４３ａと軸方向に隣り合うように、嵌合部４３ａの直ぐ上側に形成されている。嵌合部４３ｂは、シール部材３４が嵌り込む寸法形状に形成されている。各嵌合部４３ａ，４３ｂに、シール部材３４と軸受３２とが嵌合して互いに接するように配置される。これにより、シール部材３４は、嵌合部４３ｂにて軸受３２により外側から抜けないように挟持され、シール性も高めうる。
【００３３】
こうして、図２に示すように、前記シリンダ２２における上端からかしめ部５２までの軸方向寸法Ｌは、固定ユニットとしての磁場発生装置３７の軸方向寸法Ｌ１と座金５１の軸方向寸法Ｌ２（厚み）との合計値で示される。従って、シリンダ２２内部への各部材の組み付けを極めて容易に行うことができると共に、各部材の同芯度を確保し寸法精度を高めることができる。
【００３４】
即ち先ず、コイル４１が巻装されたボビン４０と各ヨーク４２，４３とを樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化した磁場発生装置３７を作製しておく。そして、当該磁場発生装置３７にシャフト主部２４ａを挿通し、その軸方向両端のヨーク４２，４３に対してシール部材３３，３４と軸受３１，３２とを順次組み込むと共に、前記隙間Ｇに磁気粘性流体３６を注入する。予めかしめ部５２が形成されたシリンダ２２内に、座金５１を配した状態で、前記磁場発生装置３７がシャフト主部２４ａごと挿入され、シリンダ２２上端に蓋部材５０が装着される。この場合、磁場発生装置３７は座金５１との当接により位置決めされ、シリンダ２２の下部（座金５１の下方）に空洞部５５を形成して、シャフト２４の下方への移動を許容するスペースを確保する。こうしてダンパ２１は、蓋部材５０の上部にコイルばね２５が装着されることでサスペンション７として構成される。サスペンション７，７は、水槽６の左右両側に配置され、当該水槽６と外箱１の底板１ａとの間に組み込まれることで、外箱１の底板１ａ上に水槽６を弾性的に支持するようになっている。
【００３５】
尚、図２に示すように、磁場発生装置３７のコイル４１から引出されたリード線５３は、シリンダ２２に被着されたブッシュ５４を介して外部に導出されている。このリード線５３は、図示しない駆動回路を介して制御装置５に接続され、磁場発生装置３７のコイル４１への通断電制御を可能としている。
【００３６】
続いて、上記構成の作用について説明する。
本実施形態の洗濯機では、洗い、すすぎ、脱水、および乾燥の各行程において、制御装置５がドラム１０を夫々適正な回転速度にて駆動制御することで運転が実行される。そして、ドラム１０内に収容された洗濯物による偏荷重などに起因してドラム１０が振動し、弾性的に支持された水槽６は上下方向を主体に振動する。この水槽６の上下振動に応動して、サスペンション７では、水槽６に一体的に連結されたシャフト２４を介してコイルばね２５を伸縮させ、シャフト２４はシリンダ２２内を上下方向に振動（往復動）する。上記コイルばね２５は、その伸縮作用により振動を吸収して外箱１側への振動伝達を効果的に阻止する。
【００３７】
上記振動の際、隙間Ｇに充填された磁気粘性流体３６は、その粘性によりシャフト２４の上下方向の往復動に対する摩擦抵抗として作用し、水槽６の振動振幅を抑制する減衰力を生み出す。また、封止部材としてのシール部材３３，３４は、そのリップ４６がシャフト２４の外周面に摺接して摩擦力を発生させるため、減衰作用を得ることができる。この点、コイル４１の断線等により磁気粘性流体３６の制御が不能となった場合でも、シール部材３３，３４において最低限の摩擦力に基づく減衰力を確保することができる。
【００３８】
そして、前記運転時に、制御装置５によりコイル４１への通断電を制御することで、コイル４１の周りに磁気回路Ａが形成される。この場合、磁気回路Ａは、前述の磁性材料たるシャフト２４、ヨーク４２，４３及びシリンダ２２からなり、図２に矢印で示すように、シャフト２４→隙間Ｇ→ヨーク４２→シリンダ２２→ヨーク４３→隙間Ｇ→シャフト２４に至る経路が生成される。この点、ユニット化された磁場発生装置３７の軸方向両側において、各ヨーク４２，４３に接する軸受３１，３２、座金５１、蓋部材５０は、何れも非磁性材料で構成されている。このため、これらの部材３１，３２，５０，５１を介した磁束の漏洩を防止することができる。しかも、磁場発生装置３７におけるコイル４１、ボビン４０、ヨーク４２，４３の夫々の軸心が一致するため、所定の磁場の強さを確保することができる。これにより、総じて磁気粘性流体３６の粘性変化を極力大きくでき、安定した減衰力を得ることができる。
【００３９】
従って、各ヨーク４２，４３とシャフト２４との間にあっては、磁気粘性流体３６の粘度が急速に高められ、シャフト２４の上下方向の往復動に対する摩擦抵抗が増大し、水槽６の振動振幅を速やかに減衰させる。
【００４０】
殊に、脱水時にはドラム１０が高速回転し、その共振点付近では水槽６の振動も大きくなる。そこで、例えばドラム１０が共振回転速度に達するときにコイル４１に通電する制御を実行し、或は振動検出手段を設け、その検出結果に応じて通電制御する。こうして、サスペンション７，７による振動の減衰効果を高めることができ、低振動で低騒音の洗濯機を提供できる。
【００４１】
以上説明したように、第１実施形態の洗濯機において、ヨーク４２，４３に対して、軸受３１，３２及びシール部材３３，３４を夫々嵌合させるための嵌合部４２ａ〜４３ｂを設けると共に、ヨーク４２，４３、ボビン４０及びコイル４１を樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化した。
【００４２】
これによれば、樹脂モールドによって、ヨーク４２，４３、ボビン４０及びコイル４１の夫々の軸心を一致させた１つの固定ユニットとして扱うことが可能となる。従って、固定ユニットにおけるヨーク４２，４３に、軸受３１，３２及びシール部材３３，３４を夫々嵌合させた状態で、これらの部材３１，３２，３３，３４，４０，４１，４２，４３を、シリンダ２２内に一度に収容することができ、作業性を飛躍的に高めることができる。また、固定ユニットにおけるコイル４１、ボビン４０、ヨーク４２，４３の夫々の軸心が一致するため、これらの部材を各別に収納していた従来構成に比し、より安定した所定の磁場の強さを得ることができる。しかも、当該固定ユニットのヨーク４２，４３の嵌合部４２ａ〜４３ｂに対して軸受３１，３２及びシール部材３３，３４を夫々嵌合させることができ、シャフト２４の偏芯に起因する軸受３１，３２及びシール部材３３，３４の偏摩耗を抑制することができ、寿命を延ばすことができる。
【００４３】
前記固定ユニットにおける軸方向両側の各ヨーク４２，４３に対して、軸受３１，３２用の嵌合部４２ａ，４３ａを、シール部材３３，３４用の嵌合部４２ｂ，４３ｂより軸方向外側に設けることで、シール部材３３，３４、軸受３１，３２の順に嵌合させて組み付ける構成とした。
【００４４】
これによれば、軸受３１，３２間の距離を極力大きく確保することができ、シャフト２４の傾きをより低減させることができる。よって、軸受３１，３２やシール部材３３，３４の偏摩耗を一層抑制することができ、サスペンション７の信頼性を高めることができる。
【００４５】
前記ヨーク４２，４３は、嵌合部４２ａ〜４３ｂが内周側に形成され、シール部材３３，３４の嵌合する内径Ｄ２と軸受３１，３２の嵌合する内径Ｄ１とが異なる段付き状の内径を有する。
これによれば、軸受３１，３２を段部（嵌合部４２ａ，４３ａの夫々の壁面Ｐ）に突き当てるようにして位置決めすることができ、組み付け性を向上させることができると共に、寸法精度を高めることができる。
【００４６】
前記ヨーク４２，４３に対して、シール部材３３，３４用の嵌合部４２ｂ，４３ｂと軸受３１，３２用の嵌合部４２ｂ，４３ｂとを軸方向に隣り合うように形成し、各嵌合部４２ａ〜４３ｂにシール部材３３，３４と軸受３１，３２とを互いに接するように配置した。
これによれば、嵌合部４２ａ，４３ａに嵌合した軸受３１，３２によって、シール部材３３，３４の軸方向への移動を阻止するように挟持することができる。よって、シール部材３３，３４が嵌合部４２ｂ，４３ｂから外れることを防止することができると共に、軸受３１，３２によって、軸方向外側からシール部材３３，３４を押圧するようにしてそのシール性を高めうる。
【００４７】
前記軸受３１，３２が嵌合部４２ａ，４３ａから外れないように係止する係止部材として、蓋部材５０と座金５１を設けた。これによれば、蓋部材５０と座金５１によって、軸受３１，３２が軸方向へ移動しないよう係止することができ、シャフト２４を軸受３１，３２により安定して支持することができる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。
【００４９】
本実施形態の嵌合部６０，６１は、第１実施形態の嵌合部４２ｂ，４３ｂと以下の点で相違する。即ち、上側のヨーク４２の嵌合部６０は、嵌合部４２ｂに比し軸方向に長く形成され、２個のシール部材３３，３３の収容が可能とされている。嵌合部６０は、図４に示すように軸方向に上下に並べたシール部材３３，３３と嵌合する寸法形状に形成され、上側のシール部材３３は、軸受３１と接するようになっている。シール部材３３，３３の対向間であって、それらリップ４６，４６間の部分に隙間Ｇ２が形成されており、当該隙間Ｇ２はグリース溜め部とされている。具体的には、隙間Ｇ２には、例えば、ＩＳ分類０号〜３号までの稠度を有する半固体状のウレア系グリースが充填されている。このグリースによって、シール部材３３，３３とシャフト２４との間の潤滑作用を向上させ、シール部材３３，３３の摩耗を抑制することができる。
【００５０】
下側のヨーク４３の嵌合部６１は、嵌合部６０と同様に、２個のシール部材３４，３４の収容が可能とされ、上下に並べたシール部材３４，３４と嵌合する。これらシール部材３４，３４のうち下側のシール部材３４は、軸受３２と接するようになっている。一方のシール部材３４のリップ４６と、他方のシール部材３４のリップ４６との間に、前記ウレア系グリースが充填される隙間Ｇ２が形成されている。
【００５１】
そして、上記したように、複数（本実施形態では４個）のシール部材３３〜３４を用いることから、その機械的なシールによる摩擦力を適宜設定することができる。つまり、シール部材３３〜３４の数を増減し、或はシール部材３３〜３４相互間で異なる種類（形状や材質）のシール部材の用いることができる。これにより、各シール部材３３〜３４の弾力（シャフト２４の締め付け力）に基づく全シール部材３３〜３４による摩擦力は、磁気粘性流体３６が正常に機能しない場合でも、水槽６の振動を抑制して前記運転の継続を可能ならしめる所定の値に設定することができる。尚、本実施形態のシール部材３３とシール部材３４は同じものであるが、シリンダ２２において上下に対称的な向きに配設される。また、前記固定ユニットにおける軸方向両側のヨーク４２，４３のうち、少なくとも一方のヨークに対してシール部材３４を二重に設けるようにしてもよい。
【００５２】
以上説明したように、ヨーク４２，４３のうち、少なくとも一方のヨークに対してシール部材を二重に設けることで、磁気粘性流体３６の漏れや、外部からの埃の侵入を効果的に防止することができる。従って、下側のヨーク４３におけるシール部材３４を二重することで、磁気粘性流体３６の漏れをより確実に防止することができ、上側のヨーク４２におけるシール部材３３を二重することで、水の侵入をより確実に防止することができる。
【００５３】
各シール部材３３〜３４は、シャフト２４の往復動時に当該シャフト２４の外周面に摺動自在に密接して、水槽６の振幅を減衰させるのに必要な所定の摩擦力を発生する。従って、複数のシール部材３３〜３４（本実施形態では４箇所）により得られる摩擦力を利用して、磁気粘性流体３６が正常に機能しない場合でも、所定の摩擦力を常に確保することができ、水槽６の振幅の減衰作用を得ることができる。
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５５】
サスペンション７，７はシャフト２４側を水槽６に取付け、シリンダ２２側を外箱１側に配設したので、リード線５３を導出するシリンダ２２側に生じる振動を抑制できる点で有利であるが、シリンダ２２側を水槽６に取付ける逆配置とすることも可能である。また、これらシリンダ２２とシャフト２４とは相対的に往復動する関係にあればよい。
【符号の説明】
【００５６】
図面中、６は水槽、１０はドラム、２１はダンパ、２２はシリンダ、２４はシャフト、３１，３２は軸受、３３，３４はシール部材、３６は磁気粘性流体、３７は固定ユニット、４０はボビン、４１はコイル、４２，４３はヨーク、４２ａ，４２ｂは嵌合部、４３ａ，４３ｂは嵌合部、５０，５１は係止部材を示す。
【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吸収するためのダンパを備えたドラム式洗濯機において、
前記ダンパは、
シリンダと、
前記シリンダの内部に収容される軸受と、
前記軸受に対し軸方向に往復動可能に支持されるシャフトと、
前記シャフトを囲繞して前記シリンダの内部に収容され、磁束を発生するコイル及び当該コイルが巻装されるボビンと、
前記ボビンの軸方向両側に位置して配置され、前記シャフトが嵌挿されるヨークと、
前記シャフトと前記ボビン及び前記ヨークとの間に充填されてシール部材により封止される磁気粘性流体とを具備し、
前記ヨークに対して、前記軸受及び前記シール部材を夫々嵌合させるための嵌合部を設け、
前記ヨーク、前記ボビン及び前記コイルを樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化したことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記固定ユニットにおける軸方向両側の各ヨークに対して、前記軸受用の嵌合部を、前記シール部材用の嵌合部より軸方向外側に設けることで、前記シール部材、前記軸受の順に嵌合させて組み付ける構成と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】
前記ヨークは、前記嵌合部が内周側に形成され、前記シール部材の嵌合する内径と前記軸受の嵌合する内径とが異なる段付き状の内径を有することを特徴とする請求項１又は２記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
前記ヨークに対して、前記シール部材用の嵌合部と前記軸受用の嵌合部とを軸方向に隣り合うように形成し、各嵌合部に前記シール部材と前記軸受とを互いに接するように配置したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項５】
前記固定ユニットにおける軸方向両側の前記ヨークのうち、少なくとも一方の前記ヨークに対して前記シール部材を二重に設けたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項６】
各シール部材は、前記シャフトの往復動時に当該シャフトの外周面に摺動自在に密接して、前記水槽の振幅を減衰させるのに必要な所定の摩擦力を発生するように構成されていることを特徴とする請求項５記載のドラム式洗濯機。
【請求項７】
前記軸受が前記嵌合部から外れないように係止する係止部材を設けたことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項１】
ドラムを収容する水槽の振動を吸収するためのダンパを備えたドラム式洗濯機において、
前記ダンパは、
シリンダと、
前記シリンダの内部に収容される軸受と、
前記軸受に対し軸方向に往復動可能に支持されるシャフトと、
前記シャフトを囲繞して前記シリンダの内部に収容され、磁束を発生するコイル及び当該コイルが巻装されるボビンと、
前記ボビンの軸方向両側に位置して配置され、前記シャフトが嵌挿されるヨークと、
前記シャフトと前記ボビン及び前記ヨークとの間に充填されてシール部材により封止される磁気粘性流体とを具備し、
前記ヨークに対して、前記軸受及び前記シール部材を夫々嵌合させるための嵌合部を設け、
前記ヨーク、前記ボビン及び前記コイルを樹脂モールドにより固定ユニットとしてユニット化したことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記固定ユニットにおける軸方向両側の各ヨークに対して、前記軸受用の嵌合部を、前記シール部材用の嵌合部より軸方向外側に設けることで、前記シール部材、前記軸受の順に嵌合させて組み付ける構成と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】
前記ヨークは、前記嵌合部が内周側に形成され、前記シール部材の嵌合する内径と前記軸受の嵌合する内径とが異なる段付き状の内径を有することを特徴とする請求項１又は２記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
前記ヨークに対して、前記シール部材用の嵌合部と前記軸受用の嵌合部とを軸方向に隣り合うように形成し、各嵌合部に前記シール部材と前記軸受とを互いに接するように配置したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項５】
前記固定ユニットにおける軸方向両側の前記ヨークのうち、少なくとも一方の前記ヨークに対して前記シール部材を二重に設けたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項６】
各シール部材は、前記シャフトの往復動時に当該シャフトの外周面に摺動自在に密接して、前記水槽の振幅を減衰させるのに必要な所定の摩擦力を発生するように構成されていることを特徴とする請求項５記載のドラム式洗濯機。
【請求項７】
前記軸受が前記嵌合部から外れないように係止する係止部材を設けたことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のドラム式洗濯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１７７５６（Ｐ２０１２−２１７７５６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９１３９（Ｐ２０１１−８９１３９）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【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）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【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）】
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