洗濯機
【課題】磁界の漏洩がない磁気回路を形成して磁気粘性流体の粘性変化の安定化を図り、所期の減衰力を発揮できるサスペンションを備えた洗濯機を提供する。
【解決手段】筐体内に水槽を上下方向に防振支持するサスペンションを、コイルばね、シリンダおよび該シリンダ内を往復動するシャフトと、前記シャフト周りに隙間を介して設けた磁場発生装置と、前記隙間に充填された磁気粘性流体と、前記隙間の上下端部を封鎖する封止部材と、前記シャフトを往復動可能に軸支する軸受部材とを備える。前記磁場発生装置は、コイルと該コイルの上下部に配置されたヨークを有する。前記コイルへの通電に伴い該コイル周りのシャフト、ヨーク、シリンダ等の部材を介した磁気回路を形成して前記磁気粘性流体に磁界を印加するとともに、前記磁気回路に隣接する前記封止部材又は軸受部材、或は両部材を非磁性体とする。
【解決手段】筐体内に水槽を上下方向に防振支持するサスペンションを、コイルばね、シリンダおよび該シリンダ内を往復動するシャフトと、前記シャフト周りに隙間を介して設けた磁場発生装置と、前記隙間に充填された磁気粘性流体と、前記隙間の上下端部を封鎖する封止部材と、前記シャフトを往復動可能に軸支する軸受部材とを備える。前記磁場発生装置は、コイルと該コイルの上下部に配置されたヨークを有する。前記コイルへの通電に伴い該コイル周りのシャフト、ヨーク、シリンダ等の部材を介した磁気回路を形成して前記磁気粘性流体に磁界を印加するとともに、前記磁気回路に隣接する前記封止部材又は軸受部材、或は両部材を非磁性体とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水槽をサスペンションにより防振支持した洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばドラム式洗濯機では、内部に回転可能なドラムを備えた水槽は、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され、ドラムの回転に伴う振動を低減する減衰機能を発揮するようにしている。そして、サスペンションとしては、例えば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）を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のように磁気粘性流体は、磁界を与えることで該流体の粘度を可変制御可能であることから、最近では洗濯機のサスペンションとして採用され、上記水槽の振動に伴う上下動（往復動）するシャフトに対して、上記磁気粘性流体を接触させ、その粘性によりシャフトの上下動を抑制する抵抗（摩擦力）として機能させることで、水槽の振動振幅を減衰するようにしている。この減衰作用により、運転時における振動を速やかに減衰し、低振動、低騒音の洗濯機を提供しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述の磁気粘性流体に磁界を与えるべく磁気回路を形成するために、コイルやヨークなどからなる磁場発生装置を設けている。この磁場発生装置から発生する磁界が本来の磁気回路を外れて、その周辺の隣接する部材に漏洩するようなことがあれば、磁気粘性流体の粘性度合が不安定となり適確に制御することが困難となる。その結果として、サスペンションとして所期の減衰力が得られず、洗濯機の異常振動や騒音を招くことになる。そこで、磁界の漏洩がない磁気回路を確保でき、磁気粘性流体の粘性変化を安定化し、所期の減衰力を発揮できるサスペンションを備えた洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の洗濯機によれば、筐体内に水槽を上下方向に防振支持するサスペンションを、コイルばね、筒状のシリンダおよび該シリンダ内を往復動するシャフトと、前記シャフト周りに隙間を介して設けた磁場発生装置と、前記隙間に充填された磁気粘性流体と、前記隙間の上下端部を封鎖する封止部材と、前記シャフトを往復動可能に軸支する軸受部材とを備える。前記磁場発生装置は、コイルと該コイルの上下部に配置されたヨークを有する。前記コイルへの通電に伴い該コイル周りのシャフト、ヨーク、シリンダ等の部材を介した磁気回路を形成して前記磁気粘性流体に磁界を印加するとともに、前記磁気回路に隣接する前記封止部材又は軸受部材、或は両部材を非磁性体とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】サスペンション単体の一実施形態を示す縦断面図
【図２】サスペンションの一部構成を拡大して示す縦断面図
【図３】ドラム式洗濯機に適用した洗濯機全体構造の概要を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、ドラム式洗濯機に適用した実施形態につき、図１ないし図３を参照して説明する。まず、図３に示すドラム式洗濯機（以下、単に洗濯機という）は、乾燥機能付の洗濯機で、その全体構造につき説明する。外殻を形成する箱状の筐体１の前面部（図示右側）のほぼ中央部には、洗濯物出入口２を形成し、該出入口２を開閉する扉３を設けている。また、筐体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。
【０００９】
筐体１の内部には、水槽６を配設している。この水槽６は、軸方向を前後とする横軸円筒状をなし、筐体１の底板１ａ上に長手方向を上下方向とした左右一対（一方のみ図示）のサスペンション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。
【００１０】
水槽６の背面部には、モータ８を取付けている。このモータ８は、例えば直流のブラシレスモータからなるもので、アウターロータ形であり、そのロータ８ａの中心部に取付けた図示しない回転軸を、軸受ブラケット９を介して水槽６の内部に挿通し、後述するドラム１０の背面部の中央部に連結している。
【００１１】
前記ドラム１０は、水槽６内部に配設され洗濯物を収容する洗濯槽として機能し、その軸方向を前後となす横軸円筒状をなすもので、前記した如くモータ８の回転軸と連結されて水槽６と同軸状の前上がりの傾斜状態に支持されている。その結果、ドラム１０はモータ８によりダイレクトに駆動されて横軸周りに回転し、該モータ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。
【００１２】
また、ドラム１０の周側部（胴部）には、通水および通風可能な小孔１１を全域にわたって多数形成しており、これに対し水槽６はほぼ無孔状をなし貯水可能な構成としている。これら、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、およびドラム１０の開口部１２を介して、ドラム１０の内部に連なる形態としている。なお、貯水可能な水槽６の最低部位には、途中に排水弁１５を介して排水管１６を接続し、機外に排水可能としている。
【００１３】
ここで、前記した乾燥機能の構成について説明すると、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１７を設けている。この乾燥ユニット１７は、送風装置１９、加熱装置２０、および図示しない除湿手段等を備えた循環ダクト１８から構成され、乾燥運転時に水槽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、所謂乾燥風を生成し、水槽６内に戻すことを繰り返す循環を行ない、回転駆動されたドラム１０内の洗濯物を乾燥させるようにしている。
【００１４】
そして、前記したサスペンション７の具体構造につき、図１，２も加えて説明する。サスペンション７は、その概略構成として図３に示したように前記筐体１と水槽６との間に連結して設けられ、具体的には筐体１の底板１ａが有する取付板２１側に取付けた円筒状のシリンダ２２と、前記水槽６が有する取付板２３側に取付けたシャフト２４と、該シャフト２４とシリンダ２２間に装着されたコイルばね２５を備えた構成としている。このように、サスペンション７を筐体１内に取り付けるための具体構造として、図１に示すように鉄製のシリンダ２２の下端部にシリンダ連結部２２ａを被着しており、この連結部２２ａを図３に示す底板１ａの取付板２１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、該シリンダ２２を底板１ａ側の取付板２１に取付固定している。
【００１５】
一方、シャフト２４は、シリンダ２２の内部（詳細は後述する）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とから構成されていて、少なくともシャフト主部２４ａは鉄製の磁性体としている。しかして、上記連結部２４ｂを水槽６の取付板２３に同様の弾性座板２８等を介してナット２９で締結することにより、該シャフト２４を水槽６の振動に追従して一体的に上下方向等に振動する連結構成としている。
【００１６】
なお、コイルばね２５の取付構造の詳細は後述するとして、ここでは概述すると、図１に示すように下端部がシリンダ２２の上端部に支持され、上端部がシャフト２２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、シャフト２４をシリンダ２２から上方たる外方に引き出すように付勢した状態に張設されている。
【００１７】
次いで、前記シリンダ２２の内部構造について、図１，２を参照して述べると、まず概略的に説明すると、シリンダ２２内には前記シャフト２４を直線的に往復動（上下動）可能に軸支する軸受部材を有する。該軸受部材は、上，下部に離間して配置された軸受手段を固定的に設けた構成にあって、この上，下部の軸受手段に挟まれる中間部位に後述する磁気粘性流体および磁場発生装置として機能するコイルやヨークなどを配置した構成としている。
【００１８】
そこで、まず下部の軸受手段を中心に具体構成につき述べると、これは図１に示すようにシリンダ２２内の上下方向のほぼ中間部に位置して、環状たる中空筒状をなす下部の軸受保持部材３１が収容固定されている。この軸受保持部材３１は、例えばアルミニウム製の非磁性体からなり、その外周部には周方向に延びる溝部３２が形成されていて、シリンダ２２の周壁部のうちの前記溝部３２に対応する部分を内方へ突出するようにしてかしめることにより、軸受保持部材３１をシリンダ２２内に固定している。
【００１９】
この軸受保持部材３１の中空の内周部には、シャフト２４を軸方向でもある上下方向へ往復動可能に直接支持する環状の軸受３３が嵌合固定されている。軸受３３は、シャフト２４と摺接する滑り軸受として機能するとともに、本実施形態では非磁性体である銅系の焼結含油軸受から構成されている。加えて、軸受保持部材３１は、軸受３３の保持だけでなく、その上面側に詳細は後述する１個のシール材３８ｃを圧入保持していてシール材保持部材としても機能している。なお、シャフト２４の下端部にはストップリング３４が装着されていて、該リング３４が軸受保持部材３１の下面に当接することにより、シャフト２４の上方への抜け移動を規制している。
【００２０】
これに対し、上部の軸受手段側の具体構成について、特に図２の拡大断面図を参照して述べると、シリンダ２２の上端部の内部に、環状たる中空筒状をなす上部の軸受保持部材３５が収容固定されている。この軸受保持部材３５は、下部の軸受保持部材３１と同様にアルミニウム製の非磁性体からなり、その外周下部に溝部３６が全周にわたって形成されていて、シリンダ２２の周壁部のうちの前記溝部３６に対応する部分を内方へ突出させてかしめることにより、該軸受保持部材３５をシリンダ２２の上端部に固定している。このかしめ手段としては、ローリングかしめにより全周に施している。なお、溝部３６には弾性的なＯリング３７が装着されていて、そのＯリング３７は、軸受保持部材３５の溝部３５に対するシリンダ２２のかしめにより挟まれて密着状態に保持され、確実に固定するとともにシリンダ２２内への水の浸入を防いでいる。
【００２１】
そして、この上部の軸受保持部材３５は、詳細は後述するが中空内部の上下方向の中間位置に軸受３９を嵌合保持するとともに、同内下部に例えば２個のシール材３８ａ,３８ｂを圧入保持するシール材保持部材としても機能し、更に外周側部にはコイルばね２５を保持するばね保持部材としても機能するものである。なお、軸受３９は、前記した下部側の軸受３３と同様に銅系の焼結含油軸受からなる非磁性体にて構成されている。
【００２２】
以下、具体的に述べると、まず中空筒状の軸受保持部材３５の外側面の形状において、下半部が径大で上半部が径小とする筒状の２段形状をなしている。その径大筒部３５aの外側面に、前記したかしめ用の溝部３６が形成されている。そして、上半部の径小筒部３５ｂと径大筒部３５aとの境に段差部３５ｃを形成している。該段差部３５ｃは、前記コイルばね２５の下端部を支持し、且つ径小筒部３５ｂの外側面がコイルばね２５の下端内径側と近接して側方から保持する作用をなし、以って軸受保持部材３５がばね保持部材としても機能するものである。
【００２３】
一方、該軸受保持部材３５の内部形状も、径寸法が異なる複数段階の形状をなしていて、前記径大筒部３５aに対応する位置の径大内部３５ｄには、２個のシール材３８ａ,３８ｂを上下に重ねるようにして圧入保持している。ここで、シール材３８ａ，３８ｂの具体構成につき述べると、該図２から明らかなように、シール用のリップを有するゴム製の本体４９に金属環５０をインサート成形した、所謂ばねなしのオイルシールに相当するもので、ただ金属環５０は通常鉄製であるのに対し、本実施形態では例えばアルミニウム製の非磁性体としている。このシール材３８ａ,３８ｂは、前記した下部の軸受保持部材３１に保持され対向配置されたシール材３８ｃと共通のオイルシールを採用している。なお、３個のシール材３８ａ，３８ｂ，３８ｃを総称して封止部材３８と称して説明する。
【００２４】
上記径大内部３５ｄの上部に連続して、これより径小とする径小内部３５ｅを形成しており、該径小内部３５ｅに前記した筒状の軸受３９が圧入保持されている。なお、この径小内部３５ｅは、軸受保持部材３５のほぼ中間位置にあって該軸受３９を上方への抜け止めを兼ねた段差部を形成するように更に径小とする挿通孔３５ｆを形成しており、該挿通孔３５ｆはシャフト２４を往復動可能に挿通している。
【００２５】
しかして、シリンダ２２内に挿通されたシャフト２４は、上，下部の軸受保持部材３５，３１に圧入保持された軸受３９，３３に軸支され、および封止部材３８たる共通の３個のシール材３８ａ,３８ｂ,３８ｃに水密に摺接した状態で往復動可能に設けられる。
【００２６】
なお、上記の如く前記軸受部材として、上，下部の軸受手段につき述べたように，下部の軸受保持部材３５，３１と、これら軸受保持部材３５，３１に保持された軸受３９，３３とを備えた構成からなるものである。
【００２７】
そして、上記した上，下部の軸受手段の間に挟まれるように磁場発生装置４０が設けられている。この磁場発生装置４０は、詳細は後述するが基本的にはシャフト２４周りに巻装され磁場（磁界）を発生するコイル４１と、該コイル４１の上下部に設けられた鉄製で円筒状のヨーク４２とを有した構成にあって、コイル４１に通電されると、該コイル４１周りに上，下部のヨーク４２を介して磁束が通る磁気回路Ａを形成するものである。
【００２８】
この磁場発生装置４０は、本実施形態では図１，２に示すように、コイル４１が上下２段に配置され、中空円筒状のボビン４３に夫々巻装され、該ボビン４３の中心部の中空部に挿通されたシャフト２４の外周面との間に筒状の隙間Ｇを形成するようにしている。すなわち、より具体的に述べると、ボビン４３は実質的に同一構成の上，下部に配置されたボビン４３ａ，４３ｂからなり、その上部のボビン４３ａには上部のコイル４１ａが巻装され、該コイル４１ａの上部にヨーク４２ａ、および下部に相当する位置に中間部のヨーク４２ｂを配置した構成としている。
【００２９】
下部コイル４１ｂ側においても実質的に上記同様の構成にあって、下部ボビン４３ｂに下部コイル４１ｂが巻装され、その上部に前記中間部のヨーク４２ｂが位置し、下部に下部のヨーク４２ｃ（図１参照）を配置した構成としている。なお、前記コイル４１ａと４１ｂとは直列に接続されるとともに、円筒状のヨーク４２（総称的には単にヨーク４２と称して説明）の中空部は、やはりシャフト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４３（総称的には単にボビン４３と称して説明）にて形成された隙間と連通して上下方向に延びる円筒状の隙間Ｇを構成している。
【００３０】
このように、ボビン４３に巻装したコイル４１（総称的には単にコイル４１と称して説明）の上下部（含む中間部）にヨーク４２を配置した状態で、例えば熱可塑性樹脂（ナイロン、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＰ等）により樹脂モールド（樹脂モールド部４４）して一体化構成とし、以って磁場発生装置４０を構成している。従って、この磁場発生装置４０はシャフト２４周りに隙間Ｇを形成するとともに、磁場発生装置４０の上，下端部に配置されたシール材３８ｂおよび３８ｃにより、該隙間Ｇの上下端部は封鎖される。この場合、最上部のシール材３８ａは、上記隙間Ｇの封鎖を２重にして確実にするとともに、上部の軸受３９側からの水の浸入を防止する。
【００３１】
この隙間Ｇには、特に図２に明示するように磁気粘性流体４５が充填される。この磁気粘性流体４５は、電気的エネルギーの印加により粘性が変化する流体で、磁界（磁場）の強度に応じて粘性特性が変化する。なお、磁気粘性流体４５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する。なお、この磁気粘性流体４５の充填は、当然ながらシャフト２４に上記した磁場発生装置４０等の部材が挿入され、隙間Ｇが形成された状態で、図示しない注入口から注入して封入される。
【００３２】
そして、上記構成の磁場発生装置４０をシリンダ２２内に組み込み固定するには、シャフト主部２４ａに下部軸受手段を構成し軸受３３等を保持する軸受保持部材３１、磁場発生装置４０、上部軸受手段を構成し軸受３９等を有する軸受保持部材３５等の部材を順次組み込み、ここで上記した隙間Ｇに磁気粘性流体４５を注入する。この後、これら構成部材をシリンダ２２内に挿入する。所定位置まで挿入した状態で、各軸受保持部材３１，３５に形成された溝部３２，３６に対し、シリンダ２２を内方に突出するかしめ加工を行なうことで、これら部材を一体的に固定することができる。なお、シリンダ２２の下部には、連結部材２２ａで閉鎖された空洞部４８が形成され、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。
【００３３】
続いて、サスペンション７として組立てるには、次にシリンダ２２の上端部である上部の軸受保持部材３５の段差部３５ｃにコイルばね２５の下端部を支持し、該コイルばね２５の上端部をシャフト主部２４ａの上端部に設けた円板状のばね受け板３０にて受け止めるようにして、連結部材２４ｂをシャフト主部２４ａに連結する。この場合、コイルばね２５は圧縮され弾発力が蓄積した状態に装着される。
【００３４】
このように構成されたサスペンション７は、前記した如く筐体１の底板１ａと水槽６との間において、図３に示すように水槽６側にシャフト２４およびコイルばね２５が位置し、筐体１側にシリンダ２２が位置した状態で、水槽６の左右両側に配置され弾性的に連結支持される。また、上，下部のコイル４１ａ，４１ｂから夫々引出された２本のリード線４６は、中間部のヨーク４２ｂ部分を利用して引き出され、シリンダ２２に被着したブッシュ４７を介して外部に導出され、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４０のコイル４１への通断電制御を可能としている。
【００３５】
なお、図２中に示す破線矢印Ａ１，Ａ２は、コイル４１ａ，４１ｂへの通電に伴い該コイル４１ａ，４１ｂ周りに発生する磁気回路を示すとともに、その磁界の流れ方向を示したもので、総称的には磁気回路Ａと称して説明する。すなわち、コイル４１ａ側の磁気回路Ａ１は、シャフト２４→隙間Ｇ→上部のヨーク４２ａ→シリンダ２２→中間部のヨーク４２ｂ→隙間Ｇ→シャフト２４に至る経路にて形成される。
【００３６】
同様に、コイル４１ｂ側の磁気回路Ａ２は、シャフト２４→隙間Ｇ→下部のヨーク４２ｃ→シリンダ２２→中間部のヨーク４２ｂ→隙間Ｇ→シャフト２４に至る経路にて形成される。このように、磁気回路Ａを構成するシャフト２４、ヨーク４２、シリンダ２２の各部材は、いずれも鉄製の磁性体にて形成されている。
【００３７】
次に、上記構成の洗濯機の作用について述べる。
本実施形態の横軸周りのドラム１０を備えた洗濯機では、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２２を介してコイルばね２５を伸縮させ、該シャフト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筐体１（底板１ａ）側への振動伝達を効果的に阻止する。
【００３８】
上記振動に対し、磁気粘性流体４５および封止部材３８がシャフト２４と摺接する摩擦力により、速やかに減衰する作用を発揮する。すなわち、隙間Ｇに充填された磁気粘性流体４５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機能し、水槽６の振動振幅を減衰する作用をなす。
【００３９】
一方、封止部材３８として上部に２個のシール材３８ａ，３８ｂ、下部に１個のシール材３８ｃを備え、各シール用のリップがシャフト２４の外周面に摺接し、相当の摩擦力が得られることから、これが減衰作用として有効に機能する。この減衰力は、磁気粘性流体４５の通電異常による制御不能などの不測の事態が生じても、最低限の摩擦力として固定的に発生し減衰作用が得られるもので、大きな異常振動や異常運転に至るのを回避するのに有効である。
【００４０】
しかも、ドラム１０を回転駆動する運転時には、磁場発生装置４０を構成するコイル４１に通電されて磁場が発生する。これにより、上下の２段に配置した各コイル４１ａ，４１ｂの周りに磁気回路Ａ１，Ａ２が形成され、そのうちの特に磁束密度の高い各ヨーク４２ａ，４２ｂ，４２ｃとシャフト２４との間にあっては、隙間Ｇを狭小としていることも相俟って、該部位において磁界が与えられた磁気粘性流体４５は、そ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、結果として水槽６の振動振幅を速やかに減衰する。また、コイル４１は、上下の２段にコイル４１ａ，４１ｂを設けたので、磁界を隙間Ｇの計４箇所で印加することができ、磁気粘性流体４５の粘性変化を大きくできることから、それだけ通電制御が容易で確実にできる。
【００４１】
殊に、脱水運転ではドラム１０を高速回転し、その共振点付近では水槽６の振動も大きくなる傾向にある。そこで、磁気粘性流体４５の制御手段として、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（含む電流値の可変制御）としたり、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ようにすることで、サスペンション７による減衰性能を高めることができる。
【００４２】
ところで、磁気回路Ａを構成する部材たるシャフト２４やヨーク４２などに隣接する部材は、いずれも前記したように非磁性体から構成されている。すなわち、本実施形態に言う隣接部材としては、上，下部の軸受保持部材３５，３１、およびこれら軸受保持部材３５，３１に保持された上部２個、下部１個のシール材３８ａ，３８ｂ，３８ｃ（封止部材３８）と、軸受部材を構成する軸受３９，３３が相当する。従って、磁気回路Ａを流れる磁界が、該回路Ａの周辺における隣接部材を介して不要な部分に漏洩することを防止でき、安定した減衰力のもとに的確な制御を可能としている。
【００４３】
以上説明したように上記実施形態の洗濯機によれば、内部に回転ドラム１０を有する水槽６を防振支持するサスペンション７にあって、該サスペンション７は、筐体１と水槽６との間に連結して設けられたコイルばね２５、シリンダ２２および該シリンダ２２内を往復動するシャフト２４と、シリンダ２２内にシャフト２４周りに筒状の隙間Ｇを介して設けた磁場発生装置４０と、隙間Ｇに充填され磁界の印加により粘性が変化する磁気粘性流体４５と、該磁気粘性流体４５が充填された隙間Ｇの上下端部を封鎖する封止部材３８と、前記磁場発生装置４０の上下部に配置され前記シャフト２４を往復動可能に軸支する軸受部材とを備え、前記磁場発生装置４０は、前記シャフト２４周りに巻装されたコイル４１と該コイル４１の上下部に設けられたヨーク４２とを有し、コイル４１への通電に伴い該コイル４１周りのシャフト２４、ヨーク４２、シリンダ２２等の部材を介した磁気回路Ａを形成し、前記隙間に充填された磁気粘性流体に磁界を印加するとともに、前記磁気回路Ａに隣接する前記封止部材３８又は軸受部材、或は両部材を非磁性体からなる構成とした。
【００４４】
上記構成のサスペンション７としたことで、磁気回路Ａの経路中の隙間Ｇに位置する磁気粘性流体４５は、磁界の印加を受けて粘性を急速に変化させる（高める）ことができ、該サスペンション７を通して受ける水槽６の振動振幅を速やかに減衰することができる。しかも、周辺の隣接部材である軸受部材および封止部材３８の非磁性化を図ることで、本来の磁気回路Ａから上記隣接部材へ漏洩する磁束を軽減或は皆無にすることが可能となり、磁気粘性流体４５による安定した所期の減衰力が期待でき、それだけ水槽６の振動に対応した的確な制御が可能で、低振動で低騒音の洗濯機を提供できる。
【００４５】
なお、前記軸受部材は、本実施形態ではシャフト２４と摺接する上部の軸受３９と、該軸受３９を保持する上部の軸受保持部材３５、および下部における軸受３３と、該軸受３３を保持する下部の軸受保持部材３１とから構成したが、そのうち、軸受３９，３３は銅系の焼結含油軸受を採用し、また軸受保持部材３５，３１はアルミニウム製とし、いずれも非磁性体からなる構成とした。従って、本実施形態のように軸受部材の構成部材を全てを非磁性体とすることで、磁界（磁束）の漏洩防止に対し最も効果的に機能する。ただし、これに限らず、構成部材の一部を非磁性体としても漏洩防止に有効である。
【００４６】
また、前記封止部材３８は、本実施形態では隙間Ｇの上下端部から磁気粘性流体４５の漏洩を防止するなどの水密構造として、上部２個のシール材３８ａ，３８ｂと、これらシール材３８ａ，３８ｂを保持するシール材保持部材として機能する上部の軸受保持部材３５、および下部のシール材３８ｃと、これを保持するシール材保持部材として機能する下部の軸受保持部材３１とから構成した。その全ての封止部材３８は、ゴム製本体４９にインサートした金属環５０をアルミニウム製とする非磁性体からなる構成とした。
【００４７】
従って、本実施形態のように封止部材３８を構成するシール材３８ａ，３８ｂ，３８ｃの全てを非磁性体としたので、磁気回路Ａからの磁界（磁束）の漏洩防止に対し最も効果的に機能する。ただし、これに限らず、封止部材３８の全数ではなく一部（例えば、２個のシール材３８ｂ，３８ｃ）を非磁性体とすることでも有効であるとともに、更には上部のシール材３８ａ，３８ｂは、例えば磁気粘性流体を封鎖する１個のシール材を設ける構成としても良い。
【００４８】
つまり、封止部材３８の個数の増減は、本来の磁気粘性流体４５の漏洩防止を主とするとともに、シャフト２４との固定的に得られる摩擦抵抗（減衰力）を考慮し、更には上部の軸受３９側からの水の浸入を防止するなどを考慮した仕様とすれば良い。その他、封止部材３８は、シール用のリップをばね付のオイルシール構成としても良いし、シール材保持部材は軸受保持部材と兼用した構成に限らず、専用のシール材保持部材を設けた構成としても良いなど、シール材や軸受部材などの配置構成に応じて種々変形して実施可能である。
【００４９】
なお、上記実施形態では横軸周りのドラムを備えたドラム式洗濯機に適用して述べたが、これに限らず、例えば縦軸周りに回転可能な脱水槽を兼用した洗濯槽を有し、その縦軸状に有底筒状の水槽を備えた、所謂縦型の洗濯機でも適用可能である。
また、磁場発生装置を構成するコイルは２個設けて上下の２段配置としたが、例えば１個のコイル構成としても良く、この場合、当然該コイルの上下部に配置するヨークは２個とする磁場発生装置が構成される。
【００５０】
その他、上記実施形態では、筒状のシリンダ内をシャフトが往復動する構成としたが、これに限らず、例えばシリンダ側を水槽側に取り付け、シャフト（コイルばね）側を筐体底部に取り付けた連結構造としても良く、この場合、水槽に応動してシリンダ側が往復動するが、シャフトはシリンダに対し相対的に往復動する構成となり、斯かる構成でも上記実施形態と実質的に同様の作用効果が期待できる。
【００５１】
以上、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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１は筐体、６は水槽、７はサスペンション、１０はドラム（洗濯槽）、２２はシリンダ、２４はシャフト、２５はコイルばね、３１，３５は軸受保持部材（シール材保持部材）、３３，３９は軸受、３８は封止部材、３８ａ，３８ｂ，３８ｃはシール材、４０は磁場発生装置、４１（４１ａ，４１ｂ）はコイル、４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）はヨーク、および４５は磁気粘性流体を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水槽をサスペンションにより防振支持した洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばドラム式洗濯機では、内部に回転可能なドラムを備えた水槽は、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され、ドラムの回転に伴う振動を低減する減衰機能を発揮するようにしている。そして、サスペンションとしては、例えば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）を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のように磁気粘性流体は、磁界を与えることで該流体の粘度を可変制御可能であることから、最近では洗濯機のサスペンションとして採用され、上記水槽の振動に伴う上下動（往復動）するシャフトに対して、上記磁気粘性流体を接触させ、その粘性によりシャフトの上下動を抑制する抵抗（摩擦力）として機能させることで、水槽の振動振幅を減衰するようにしている。この減衰作用により、運転時における振動を速やかに減衰し、低振動、低騒音の洗濯機を提供しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述の磁気粘性流体に磁界を与えるべく磁気回路を形成するために、コイルやヨークなどからなる磁場発生装置を設けている。この磁場発生装置から発生する磁界が本来の磁気回路を外れて、その周辺の隣接する部材に漏洩するようなことがあれば、磁気粘性流体の粘性度合が不安定となり適確に制御することが困難となる。その結果として、サスペンションとして所期の減衰力が得られず、洗濯機の異常振動や騒音を招くことになる。そこで、磁界の漏洩がない磁気回路を確保でき、磁気粘性流体の粘性変化を安定化し、所期の減衰力を発揮できるサスペンションを備えた洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の洗濯機によれば、筐体内に水槽を上下方向に防振支持するサスペンションを、コイルばね、筒状のシリンダおよび該シリンダ内を往復動するシャフトと、前記シャフト周りに隙間を介して設けた磁場発生装置と、前記隙間に充填された磁気粘性流体と、前記隙間の上下端部を封鎖する封止部材と、前記シャフトを往復動可能に軸支する軸受部材とを備える。前記磁場発生装置は、コイルと該コイルの上下部に配置されたヨークを有する。前記コイルへの通電に伴い該コイル周りのシャフト、ヨーク、シリンダ等の部材を介した磁気回路を形成して前記磁気粘性流体に磁界を印加するとともに、前記磁気回路に隣接する前記封止部材又は軸受部材、或は両部材を非磁性体とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】サスペンション単体の一実施形態を示す縦断面図
【図２】サスペンションの一部構成を拡大して示す縦断面図
【図３】ドラム式洗濯機に適用した洗濯機全体構造の概要を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、ドラム式洗濯機に適用した実施形態につき、図１ないし図３を参照して説明する。まず、図３に示すドラム式洗濯機（以下、単に洗濯機という）は、乾燥機能付の洗濯機で、その全体構造につき説明する。外殻を形成する箱状の筐体１の前面部（図示右側）のほぼ中央部には、洗濯物出入口２を形成し、該出入口２を開閉する扉３を設けている。また、筐体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。
【０００９】
筐体１の内部には、水槽６を配設している。この水槽６は、軸方向を前後とする横軸円筒状をなし、筐体１の底板１ａ上に長手方向を上下方向とした左右一対（一方のみ図示）のサスペンション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。
【００１０】
水槽６の背面部には、モータ８を取付けている。このモータ８は、例えば直流のブラシレスモータからなるもので、アウターロータ形であり、そのロータ８ａの中心部に取付けた図示しない回転軸を、軸受ブラケット９を介して水槽６の内部に挿通し、後述するドラム１０の背面部の中央部に連結している。
【００１１】
前記ドラム１０は、水槽６内部に配設され洗濯物を収容する洗濯槽として機能し、その軸方向を前後となす横軸円筒状をなすもので、前記した如くモータ８の回転軸と連結されて水槽６と同軸状の前上がりの傾斜状態に支持されている。その結果、ドラム１０はモータ８によりダイレクトに駆動されて横軸周りに回転し、該モータ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。
【００１２】
また、ドラム１０の周側部（胴部）には、通水および通風可能な小孔１１を全域にわたって多数形成しており、これに対し水槽６はほぼ無孔状をなし貯水可能な構成としている。これら、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、およびドラム１０の開口部１２を介して、ドラム１０の内部に連なる形態としている。なお、貯水可能な水槽６の最低部位には、途中に排水弁１５を介して排水管１６を接続し、機外に排水可能としている。
【００１３】
ここで、前記した乾燥機能の構成について説明すると、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１７を設けている。この乾燥ユニット１７は、送風装置１９、加熱装置２０、および図示しない除湿手段等を備えた循環ダクト１８から構成され、乾燥運転時に水槽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、所謂乾燥風を生成し、水槽６内に戻すことを繰り返す循環を行ない、回転駆動されたドラム１０内の洗濯物を乾燥させるようにしている。
【００１４】
そして、前記したサスペンション７の具体構造につき、図１，２も加えて説明する。サスペンション７は、その概略構成として図３に示したように前記筐体１と水槽６との間に連結して設けられ、具体的には筐体１の底板１ａが有する取付板２１側に取付けた円筒状のシリンダ２２と、前記水槽６が有する取付板２３側に取付けたシャフト２４と、該シャフト２４とシリンダ２２間に装着されたコイルばね２５を備えた構成としている。このように、サスペンション７を筐体１内に取り付けるための具体構造として、図１に示すように鉄製のシリンダ２２の下端部にシリンダ連結部２２ａを被着しており、この連結部２２ａを図３に示す底板１ａの取付板２１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、該シリンダ２２を底板１ａ側の取付板２１に取付固定している。
【００１５】
一方、シャフト２４は、シリンダ２２の内部（詳細は後述する）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とから構成されていて、少なくともシャフト主部２４ａは鉄製の磁性体としている。しかして、上記連結部２４ｂを水槽６の取付板２３に同様の弾性座板２８等を介してナット２９で締結することにより、該シャフト２４を水槽６の振動に追従して一体的に上下方向等に振動する連結構成としている。
【００１６】
なお、コイルばね２５の取付構造の詳細は後述するとして、ここでは概述すると、図１に示すように下端部がシリンダ２２の上端部に支持され、上端部がシャフト２２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、シャフト２４をシリンダ２２から上方たる外方に引き出すように付勢した状態に張設されている。
【００１７】
次いで、前記シリンダ２２の内部構造について、図１，２を参照して述べると、まず概略的に説明すると、シリンダ２２内には前記シャフト２４を直線的に往復動（上下動）可能に軸支する軸受部材を有する。該軸受部材は、上，下部に離間して配置された軸受手段を固定的に設けた構成にあって、この上，下部の軸受手段に挟まれる中間部位に後述する磁気粘性流体および磁場発生装置として機能するコイルやヨークなどを配置した構成としている。
【００１８】
そこで、まず下部の軸受手段を中心に具体構成につき述べると、これは図１に示すようにシリンダ２２内の上下方向のほぼ中間部に位置して、環状たる中空筒状をなす下部の軸受保持部材３１が収容固定されている。この軸受保持部材３１は、例えばアルミニウム製の非磁性体からなり、その外周部には周方向に延びる溝部３２が形成されていて、シリンダ２２の周壁部のうちの前記溝部３２に対応する部分を内方へ突出するようにしてかしめることにより、軸受保持部材３１をシリンダ２２内に固定している。
【００１９】
この軸受保持部材３１の中空の内周部には、シャフト２４を軸方向でもある上下方向へ往復動可能に直接支持する環状の軸受３３が嵌合固定されている。軸受３３は、シャフト２４と摺接する滑り軸受として機能するとともに、本実施形態では非磁性体である銅系の焼結含油軸受から構成されている。加えて、軸受保持部材３１は、軸受３３の保持だけでなく、その上面側に詳細は後述する１個のシール材３８ｃを圧入保持していてシール材保持部材としても機能している。なお、シャフト２４の下端部にはストップリング３４が装着されていて、該リング３４が軸受保持部材３１の下面に当接することにより、シャフト２４の上方への抜け移動を規制している。
【００２０】
これに対し、上部の軸受手段側の具体構成について、特に図２の拡大断面図を参照して述べると、シリンダ２２の上端部の内部に、環状たる中空筒状をなす上部の軸受保持部材３５が収容固定されている。この軸受保持部材３５は、下部の軸受保持部材３１と同様にアルミニウム製の非磁性体からなり、その外周下部に溝部３６が全周にわたって形成されていて、シリンダ２２の周壁部のうちの前記溝部３６に対応する部分を内方へ突出させてかしめることにより、該軸受保持部材３５をシリンダ２２の上端部に固定している。このかしめ手段としては、ローリングかしめにより全周に施している。なお、溝部３６には弾性的なＯリング３７が装着されていて、そのＯリング３７は、軸受保持部材３５の溝部３５に対するシリンダ２２のかしめにより挟まれて密着状態に保持され、確実に固定するとともにシリンダ２２内への水の浸入を防いでいる。
【００２１】
そして、この上部の軸受保持部材３５は、詳細は後述するが中空内部の上下方向の中間位置に軸受３９を嵌合保持するとともに、同内下部に例えば２個のシール材３８ａ,３８ｂを圧入保持するシール材保持部材としても機能し、更に外周側部にはコイルばね２５を保持するばね保持部材としても機能するものである。なお、軸受３９は、前記した下部側の軸受３３と同様に銅系の焼結含油軸受からなる非磁性体にて構成されている。
【００２２】
以下、具体的に述べると、まず中空筒状の軸受保持部材３５の外側面の形状において、下半部が径大で上半部が径小とする筒状の２段形状をなしている。その径大筒部３５aの外側面に、前記したかしめ用の溝部３６が形成されている。そして、上半部の径小筒部３５ｂと径大筒部３５aとの境に段差部３５ｃを形成している。該段差部３５ｃは、前記コイルばね２５の下端部を支持し、且つ径小筒部３５ｂの外側面がコイルばね２５の下端内径側と近接して側方から保持する作用をなし、以って軸受保持部材３５がばね保持部材としても機能するものである。
【００２３】
一方、該軸受保持部材３５の内部形状も、径寸法が異なる複数段階の形状をなしていて、前記径大筒部３５aに対応する位置の径大内部３５ｄには、２個のシール材３８ａ,３８ｂを上下に重ねるようにして圧入保持している。ここで、シール材３８ａ，３８ｂの具体構成につき述べると、該図２から明らかなように、シール用のリップを有するゴム製の本体４９に金属環５０をインサート成形した、所謂ばねなしのオイルシールに相当するもので、ただ金属環５０は通常鉄製であるのに対し、本実施形態では例えばアルミニウム製の非磁性体としている。このシール材３８ａ,３８ｂは、前記した下部の軸受保持部材３１に保持され対向配置されたシール材３８ｃと共通のオイルシールを採用している。なお、３個のシール材３８ａ，３８ｂ，３８ｃを総称して封止部材３８と称して説明する。
【００２４】
上記径大内部３５ｄの上部に連続して、これより径小とする径小内部３５ｅを形成しており、該径小内部３５ｅに前記した筒状の軸受３９が圧入保持されている。なお、この径小内部３５ｅは、軸受保持部材３５のほぼ中間位置にあって該軸受３９を上方への抜け止めを兼ねた段差部を形成するように更に径小とする挿通孔３５ｆを形成しており、該挿通孔３５ｆはシャフト２４を往復動可能に挿通している。
【００２５】
しかして、シリンダ２２内に挿通されたシャフト２４は、上，下部の軸受保持部材３５，３１に圧入保持された軸受３９，３３に軸支され、および封止部材３８たる共通の３個のシール材３８ａ,３８ｂ,３８ｃに水密に摺接した状態で往復動可能に設けられる。
【００２６】
なお、上記の如く前記軸受部材として、上，下部の軸受手段につき述べたように，下部の軸受保持部材３５，３１と、これら軸受保持部材３５，３１に保持された軸受３９，３３とを備えた構成からなるものである。
【００２７】
そして、上記した上，下部の軸受手段の間に挟まれるように磁場発生装置４０が設けられている。この磁場発生装置４０は、詳細は後述するが基本的にはシャフト２４周りに巻装され磁場（磁界）を発生するコイル４１と、該コイル４１の上下部に設けられた鉄製で円筒状のヨーク４２とを有した構成にあって、コイル４１に通電されると、該コイル４１周りに上，下部のヨーク４２を介して磁束が通る磁気回路Ａを形成するものである。
【００２８】
この磁場発生装置４０は、本実施形態では図１，２に示すように、コイル４１が上下２段に配置され、中空円筒状のボビン４３に夫々巻装され、該ボビン４３の中心部の中空部に挿通されたシャフト２４の外周面との間に筒状の隙間Ｇを形成するようにしている。すなわち、より具体的に述べると、ボビン４３は実質的に同一構成の上，下部に配置されたボビン４３ａ，４３ｂからなり、その上部のボビン４３ａには上部のコイル４１ａが巻装され、該コイル４１ａの上部にヨーク４２ａ、および下部に相当する位置に中間部のヨーク４２ｂを配置した構成としている。
【００２９】
下部コイル４１ｂ側においても実質的に上記同様の構成にあって、下部ボビン４３ｂに下部コイル４１ｂが巻装され、その上部に前記中間部のヨーク４２ｂが位置し、下部に下部のヨーク４２ｃ（図１参照）を配置した構成としている。なお、前記コイル４１ａと４１ｂとは直列に接続されるとともに、円筒状のヨーク４２（総称的には単にヨーク４２と称して説明）の中空部は、やはりシャフト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４３（総称的には単にボビン４３と称して説明）にて形成された隙間と連通して上下方向に延びる円筒状の隙間Ｇを構成している。
【００３０】
このように、ボビン４３に巻装したコイル４１（総称的には単にコイル４１と称して説明）の上下部（含む中間部）にヨーク４２を配置した状態で、例えば熱可塑性樹脂（ナイロン、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＰ等）により樹脂モールド（樹脂モールド部４４）して一体化構成とし、以って磁場発生装置４０を構成している。従って、この磁場発生装置４０はシャフト２４周りに隙間Ｇを形成するとともに、磁場発生装置４０の上，下端部に配置されたシール材３８ｂおよび３８ｃにより、該隙間Ｇの上下端部は封鎖される。この場合、最上部のシール材３８ａは、上記隙間Ｇの封鎖を２重にして確実にするとともに、上部の軸受３９側からの水の浸入を防止する。
【００３１】
この隙間Ｇには、特に図２に明示するように磁気粘性流体４５が充填される。この磁気粘性流体４５は、電気的エネルギーの印加により粘性が変化する流体で、磁界（磁場）の強度に応じて粘性特性が変化する。なお、磁気粘性流体４５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する。なお、この磁気粘性流体４５の充填は、当然ながらシャフト２４に上記した磁場発生装置４０等の部材が挿入され、隙間Ｇが形成された状態で、図示しない注入口から注入して封入される。
【００３２】
そして、上記構成の磁場発生装置４０をシリンダ２２内に組み込み固定するには、シャフト主部２４ａに下部軸受手段を構成し軸受３３等を保持する軸受保持部材３１、磁場発生装置４０、上部軸受手段を構成し軸受３９等を有する軸受保持部材３５等の部材を順次組み込み、ここで上記した隙間Ｇに磁気粘性流体４５を注入する。この後、これら構成部材をシリンダ２２内に挿入する。所定位置まで挿入した状態で、各軸受保持部材３１，３５に形成された溝部３２，３６に対し、シリンダ２２を内方に突出するかしめ加工を行なうことで、これら部材を一体的に固定することができる。なお、シリンダ２２の下部には、連結部材２２ａで閉鎖された空洞部４８が形成され、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。
【００３３】
続いて、サスペンション７として組立てるには、次にシリンダ２２の上端部である上部の軸受保持部材３５の段差部３５ｃにコイルばね２５の下端部を支持し、該コイルばね２５の上端部をシャフト主部２４ａの上端部に設けた円板状のばね受け板３０にて受け止めるようにして、連結部材２４ｂをシャフト主部２４ａに連結する。この場合、コイルばね２５は圧縮され弾発力が蓄積した状態に装着される。
【００３４】
このように構成されたサスペンション７は、前記した如く筐体１の底板１ａと水槽６との間において、図３に示すように水槽６側にシャフト２４およびコイルばね２５が位置し、筐体１側にシリンダ２２が位置した状態で、水槽６の左右両側に配置され弾性的に連結支持される。また、上，下部のコイル４１ａ，４１ｂから夫々引出された２本のリード線４６は、中間部のヨーク４２ｂ部分を利用して引き出され、シリンダ２２に被着したブッシュ４７を介して外部に導出され、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４０のコイル４１への通断電制御を可能としている。
【００３５】
なお、図２中に示す破線矢印Ａ１，Ａ２は、コイル４１ａ，４１ｂへの通電に伴い該コイル４１ａ，４１ｂ周りに発生する磁気回路を示すとともに、その磁界の流れ方向を示したもので、総称的には磁気回路Ａと称して説明する。すなわち、コイル４１ａ側の磁気回路Ａ１は、シャフト２４→隙間Ｇ→上部のヨーク４２ａ→シリンダ２２→中間部のヨーク４２ｂ→隙間Ｇ→シャフト２４に至る経路にて形成される。
【００３６】
同様に、コイル４１ｂ側の磁気回路Ａ２は、シャフト２４→隙間Ｇ→下部のヨーク４２ｃ→シリンダ２２→中間部のヨーク４２ｂ→隙間Ｇ→シャフト２４に至る経路にて形成される。このように、磁気回路Ａを構成するシャフト２４、ヨーク４２、シリンダ２２の各部材は、いずれも鉄製の磁性体にて形成されている。
【００３７】
次に、上記構成の洗濯機の作用について述べる。
本実施形態の横軸周りのドラム１０を備えた洗濯機では、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２２を介してコイルばね２５を伸縮させ、該シャフト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筐体１（底板１ａ）側への振動伝達を効果的に阻止する。
【００３８】
上記振動に対し、磁気粘性流体４５および封止部材３８がシャフト２４と摺接する摩擦力により、速やかに減衰する作用を発揮する。すなわち、隙間Ｇに充填された磁気粘性流体４５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機能し、水槽６の振動振幅を減衰する作用をなす。
【００３９】
一方、封止部材３８として上部に２個のシール材３８ａ，３８ｂ、下部に１個のシール材３８ｃを備え、各シール用のリップがシャフト２４の外周面に摺接し、相当の摩擦力が得られることから、これが減衰作用として有効に機能する。この減衰力は、磁気粘性流体４５の通電異常による制御不能などの不測の事態が生じても、最低限の摩擦力として固定的に発生し減衰作用が得られるもので、大きな異常振動や異常運転に至るのを回避するのに有効である。
【００４０】
しかも、ドラム１０を回転駆動する運転時には、磁場発生装置４０を構成するコイル４１に通電されて磁場が発生する。これにより、上下の２段に配置した各コイル４１ａ，４１ｂの周りに磁気回路Ａ１，Ａ２が形成され、そのうちの特に磁束密度の高い各ヨーク４２ａ，４２ｂ，４２ｃとシャフト２４との間にあっては、隙間Ｇを狭小としていることも相俟って、該部位において磁界が与えられた磁気粘性流体４５は、そ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、結果として水槽６の振動振幅を速やかに減衰する。また、コイル４１は、上下の２段にコイル４１ａ，４１ｂを設けたので、磁界を隙間Ｇの計４箇所で印加することができ、磁気粘性流体４５の粘性変化を大きくできることから、それだけ通電制御が容易で確実にできる。
【００４１】
殊に、脱水運転ではドラム１０を高速回転し、その共振点付近では水槽６の振動も大きくなる傾向にある。そこで、磁気粘性流体４５の制御手段として、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（含む電流値の可変制御）としたり、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ようにすることで、サスペンション７による減衰性能を高めることができる。
【００４２】
ところで、磁気回路Ａを構成する部材たるシャフト２４やヨーク４２などに隣接する部材は、いずれも前記したように非磁性体から構成されている。すなわち、本実施形態に言う隣接部材としては、上，下部の軸受保持部材３５，３１、およびこれら軸受保持部材３５，３１に保持された上部２個、下部１個のシール材３８ａ，３８ｂ，３８ｃ（封止部材３８）と、軸受部材を構成する軸受３９，３３が相当する。従って、磁気回路Ａを流れる磁界が、該回路Ａの周辺における隣接部材を介して不要な部分に漏洩することを防止でき、安定した減衰力のもとに的確な制御を可能としている。
【００４３】
以上説明したように上記実施形態の洗濯機によれば、内部に回転ドラム１０を有する水槽６を防振支持するサスペンション７にあって、該サスペンション７は、筐体１と水槽６との間に連結して設けられたコイルばね２５、シリンダ２２および該シリンダ２２内を往復動するシャフト２４と、シリンダ２２内にシャフト２４周りに筒状の隙間Ｇを介して設けた磁場発生装置４０と、隙間Ｇに充填され磁界の印加により粘性が変化する磁気粘性流体４５と、該磁気粘性流体４５が充填された隙間Ｇの上下端部を封鎖する封止部材３８と、前記磁場発生装置４０の上下部に配置され前記シャフト２４を往復動可能に軸支する軸受部材とを備え、前記磁場発生装置４０は、前記シャフト２４周りに巻装されたコイル４１と該コイル４１の上下部に設けられたヨーク４２とを有し、コイル４１への通電に伴い該コイル４１周りのシャフト２４、ヨーク４２、シリンダ２２等の部材を介した磁気回路Ａを形成し、前記隙間に充填された磁気粘性流体に磁界を印加するとともに、前記磁気回路Ａに隣接する前記封止部材３８又は軸受部材、或は両部材を非磁性体からなる構成とした。
【００４４】
上記構成のサスペンション７としたことで、磁気回路Ａの経路中の隙間Ｇに位置する磁気粘性流体４５は、磁界の印加を受けて粘性を急速に変化させる（高める）ことができ、該サスペンション７を通して受ける水槽６の振動振幅を速やかに減衰することができる。しかも、周辺の隣接部材である軸受部材および封止部材３８の非磁性化を図ることで、本来の磁気回路Ａから上記隣接部材へ漏洩する磁束を軽減或は皆無にすることが可能となり、磁気粘性流体４５による安定した所期の減衰力が期待でき、それだけ水槽６の振動に対応した的確な制御が可能で、低振動で低騒音の洗濯機を提供できる。
【００４５】
なお、前記軸受部材は、本実施形態ではシャフト２４と摺接する上部の軸受３９と、該軸受３９を保持する上部の軸受保持部材３５、および下部における軸受３３と、該軸受３３を保持する下部の軸受保持部材３１とから構成したが、そのうち、軸受３９，３３は銅系の焼結含油軸受を採用し、また軸受保持部材３５，３１はアルミニウム製とし、いずれも非磁性体からなる構成とした。従って、本実施形態のように軸受部材の構成部材を全てを非磁性体とすることで、磁界（磁束）の漏洩防止に対し最も効果的に機能する。ただし、これに限らず、構成部材の一部を非磁性体としても漏洩防止に有効である。
【００４６】
また、前記封止部材３８は、本実施形態では隙間Ｇの上下端部から磁気粘性流体４５の漏洩を防止するなどの水密構造として、上部２個のシール材３８ａ，３８ｂと、これらシール材３８ａ，３８ｂを保持するシール材保持部材として機能する上部の軸受保持部材３５、および下部のシール材３８ｃと、これを保持するシール材保持部材として機能する下部の軸受保持部材３１とから構成した。その全ての封止部材３８は、ゴム製本体４９にインサートした金属環５０をアルミニウム製とする非磁性体からなる構成とした。
【００４７】
従って、本実施形態のように封止部材３８を構成するシール材３８ａ，３８ｂ，３８ｃの全てを非磁性体としたので、磁気回路Ａからの磁界（磁束）の漏洩防止に対し最も効果的に機能する。ただし、これに限らず、封止部材３８の全数ではなく一部（例えば、２個のシール材３８ｂ，３８ｃ）を非磁性体とすることでも有効であるとともに、更には上部のシール材３８ａ，３８ｂは、例えば磁気粘性流体を封鎖する１個のシール材を設ける構成としても良い。
【００４８】
つまり、封止部材３８の個数の増減は、本来の磁気粘性流体４５の漏洩防止を主とするとともに、シャフト２４との固定的に得られる摩擦抵抗（減衰力）を考慮し、更には上部の軸受３９側からの水の浸入を防止するなどを考慮した仕様とすれば良い。その他、封止部材３８は、シール用のリップをばね付のオイルシール構成としても良いし、シール材保持部材は軸受保持部材と兼用した構成に限らず、専用のシール材保持部材を設けた構成としても良いなど、シール材や軸受部材などの配置構成に応じて種々変形して実施可能である。
【００４９】
なお、上記実施形態では横軸周りのドラムを備えたドラム式洗濯機に適用して述べたが、これに限らず、例えば縦軸周りに回転可能な脱水槽を兼用した洗濯槽を有し、その縦軸状に有底筒状の水槽を備えた、所謂縦型の洗濯機でも適用可能である。
また、磁場発生装置を構成するコイルは２個設けて上下の２段配置としたが、例えば１個のコイル構成としても良く、この場合、当然該コイルの上下部に配置するヨークは２個とする磁場発生装置が構成される。
【００５０】
その他、上記実施形態では、筒状のシリンダ内をシャフトが往復動する構成としたが、これに限らず、例えばシリンダ側を水槽側に取り付け、シャフト（コイルばね）側を筐体底部に取り付けた連結構造としても良く、この場合、水槽に応動してシリンダ側が往復動するが、シャフトはシリンダに対し相対的に往復動する構成となり、斯かる構成でも上記実施形態と実質的に同様の作用効果が期待できる。
【００５１】
以上、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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１は筐体、６は水槽、７はサスペンション、１０はドラム（洗濯槽）、２２はシリンダ、２４はシャフト、２５はコイルばね、３１，３５は軸受保持部材（シール材保持部材）、３３，３９は軸受、３８は封止部材、３８ａ，３８ｂ，３８ｃはシール材、４０は磁場発生装置、４１（４１ａ，４１ｂ）はコイル、４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）はヨーク、および４５は磁気粘性流体を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に回転可能な洗濯槽を有する水槽を上下方向に防振支持するサスペンションにあって、
前記サスペンションは、筐体と前記水槽との間に連結して設けられたコイルばね、筒状のシリンダおよび該シリンダ内を往復動するシャフトと、
前記シリンダ内に前記シャフト周りの隙間を介して設けた磁場発生装置と、
前記隙間に充填され磁界の印加により粘性が変化する磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体が充填された隙間の上下端部を封鎖する封止部材と、
前記磁場発生装置に隣接配置され前記シャフトを往復動可能に軸支する軸受部材とを備え、
前記磁場発生装置は、シャフト周りに巻装されたコイルと該コイルの上下部に設けられたヨークとを有し、コイルへの通電に伴い該コイル周りのシャフト、ヨーク、シリンダ、等の部材を介した磁気回路を形成し、前記隙間に充填された磁気粘性流体に磁界を印加するとともに、
前記磁気回路に隣接する前記封止部材又は軸受部材、或は両部材を非磁性体からなる構成としたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
軸受部材は、シャフトと摺接する軸受と、該軸受を保持する軸受保持部材とから構成し、そのうち軸受保持部材を非磁性体としたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
軸受部材は、シャフトと摺接する軸受と、該軸受を保持する軸受保持部材とから構成し、そのうち軸受を非磁性体としたことを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯機。
【請求項４】
封止部材は、磁気粘性流体の漏洩を防止するシール材と、該シール材を保持するシール材保持部材とから構成し、そのうちシール材保持部材を非磁性体としたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項５】
封止部材は、磁気粘性流体の漏洩を防止するシール材と、該シール材を保持するシール材保持部材とから構成し、そのうちシール材を非磁性体としたことを特徴とする請求項１又は４記載の洗濯機。
【請求項１】
内部に回転可能な洗濯槽を有する水槽を上下方向に防振支持するサスペンションにあって、
前記サスペンションは、筐体と前記水槽との間に連結して設けられたコイルばね、筒状のシリンダおよび該シリンダ内を往復動するシャフトと、
前記シリンダ内に前記シャフト周りの隙間を介して設けた磁場発生装置と、
前記隙間に充填され磁界の印加により粘性が変化する磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体が充填された隙間の上下端部を封鎖する封止部材と、
前記磁場発生装置に隣接配置され前記シャフトを往復動可能に軸支する軸受部材とを備え、
前記磁場発生装置は、シャフト周りに巻装されたコイルと該コイルの上下部に設けられたヨークとを有し、コイルへの通電に伴い該コイル周りのシャフト、ヨーク、シリンダ、等の部材を介した磁気回路を形成し、前記隙間に充填された磁気粘性流体に磁界を印加するとともに、
前記磁気回路に隣接する前記封止部材又は軸受部材、或は両部材を非磁性体からなる構成としたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
軸受部材は、シャフトと摺接する軸受と、該軸受を保持する軸受保持部材とから構成し、そのうち軸受保持部材を非磁性体としたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
軸受部材は、シャフトと摺接する軸受と、該軸受を保持する軸受保持部材とから構成し、そのうち軸受を非磁性体としたことを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯機。
【請求項４】
封止部材は、磁気粘性流体の漏洩を防止するシール材と、該シール材を保持するシール材保持部材とから構成し、そのうちシール材保持部材を非磁性体としたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項５】
封止部材は、磁気粘性流体の漏洩を防止するシール材と、該シール材を保持するシール材保持部材とから構成し、そのうちシール材を非磁性体としたことを特徴とする請求項１又は４記載の洗濯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−５０７７９（Ｐ２０１２−５０７７９Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７６９７（Ｐ２０１０−１９７６９７）
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【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３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【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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