洗濯機
【課題】ダンパの消費電力を抑えて、省エネ効果の高い洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯機は、水槽と、前記水槽内に配設された洗濯兼脱水用の回転槽と、前記水槽を防振支持するダンパと、前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、少なくとも洗濯行程及び脱水行程を実行する制御手段と、を備える。前記ダンパは、シリンダと、このシリンダの内部に収容され、前記制御手段の制御に基づいて通電されて磁界を発生するコイル及びこのコイルの磁界を誘導するヨークと、前記コイル及びヨークを相対的に軸方向往復動可能に貫通して前記シリンダに挿通されたシャフトと、このシャフトと前記ヨークとの間に充填され、磁界が作用されるとその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する磁気粘性流体とを備えて構成される。前記制御手段は、前記振動検出手段の検出情報に基づいて前記コイルを通電制御する。
【解決手段】洗濯機は、水槽と、前記水槽内に配設された洗濯兼脱水用の回転槽と、前記水槽を防振支持するダンパと、前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、少なくとも洗濯行程及び脱水行程を実行する制御手段と、を備える。前記ダンパは、シリンダと、このシリンダの内部に収容され、前記制御手段の制御に基づいて通電されて磁界を発生するコイル及びこのコイルの磁界を誘導するヨークと、前記コイル及びヨークを相対的に軸方向往復動可能に貫通して前記シリンダに挿通されたシャフトと、このシャフトと前記ヨークとの間に充填され、磁界が作用されるとその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する磁気粘性流体とを備えて構成される。前記制御手段は、前記振動検出手段の検出情報に基づいて前記コイルを通電制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばドラム式洗濯機においては、外箱内に、内部にドラムが配設された水槽と、その水槽を防振支持するためのダンパ（サスペンション）を備え、ドラムの回転に伴う水槽の振動を前記ダンパにより低減する構成となっている。そして、そのダンパとしては、防振性能の向上を図るために、磁界の変化に伴い粘性が変化する磁気粘性流体、いわゆるＭＲ流体を用いたものが考えられている。このものでは、例えばシリンダ内に、磁界を発生するためのコイルを配設するとともに、このコイルを軸方向に貫通するシャフトを往復動可能に設け、そのシャフトとコイルとの間に磁気粘性流体を設けた構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７６４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記構成のものでは、例えば水槽が高速回転される脱水時に、ダンパのコイルに通電して大きなダンパ力、即ち、減衰力を得ている。これにより、水槽が最も激しく振動する、即ち、振幅が大きくなる共振回転数（共振ピーク）付近において効果的に振動を抑制することができる。
【０００５】
しかし、水槽の振動や共振回転数は、ドラム負荷量や偏荷重、即ち、洗濯負荷量や洗濯物の偏り具合によって変化する。このため、従来では、脱水開始直後から一定のダンパ力、例えば共振回転数時（共振ピーク時）に必要なダンパ力に合せて最大のダンパ力が発生するようにコイルに通電し、共振ピークを通過させていた。このため、洗濯負荷量や偏り具合が少なくて小さなダンパ力で良い場合でも、過剰なダンパ力を得るために電力を無駄に消費するという事情があった。
【０００６】
そこで、水槽の振動に対して適切なダンパ力を発生させ、ダンパの消費電力を抑えて省エネ効果の高い洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の洗濯機は、水槽と、前記水槽内に配設された洗濯兼脱水用の回転槽と、前記水槽を防振支持するダンパと、前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、少なくとも洗濯行程及び脱水行程を実行する制御手段と、を備える。前記ダンパは、シリンダと、このシリンダの内部に収容され、前記制御手段の制御に基づいて通電されて磁界を発生するコイル及びこのコイルの磁界を誘導するヨークと、前記コイル及びヨークを相対的に軸方向往復動可能に貫通して前記シリンダに挿通されたシャフトと、このシャフトと前記ヨークとの間に充填され、磁界が作用されるとその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する磁気粘性流体とを備えて構成される。前記制御手段は、前記振動検出手段の検出情報に基づいて前記コイルを通電制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態におけるドラム式洗濯機の概略構成を示す縦断側面図
【図２】制御系の機能ブロック図
【図３】サスペンションの縦断面図
【図４】モールドコイルユニット周辺の拡大縦断面図
【図５】サスペンションの外観斜視図
【図６】モールドコイルユニットの外観斜視図
【図７】制御装置の脱水行程における制御内容を示すフローチャート
【図８】コイルに通電される場合の水槽の振動の変化を示すグラフ
【図９】コイルに通電されない場合の水槽の振動の変化を示すグラフ
【図１０】第２実施形態における図７相当図
【図１１】図８相当図
【図１２】図９相当図
【図１３】第３実施形態における図７相当図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、ドラム式洗濯機に適用した複数の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。ドラム式洗濯機の概略構成を示す図１において、洗濯機の外殻を形成する外箱１の前面部（図１で右側）のほぼ中央部には、洗濯物出入口２が形成されているとともに、この洗濯物出入口２を開閉する扉３が設けられている。外箱１の前面部の上部には操作パネル４が設けられている。この操作パネル４は、洗濯乾燥機の運転に係る操作をユーザがするための操作部４ａと、例えば液晶ディスプレイからなる表示部４ｂとから構成されている（図２参照）。この操作パネル４の裏側、即ち、外箱１内には、運転制御用の制御手段たる制御装置５が設けられている。
【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（図１では右左）とする横軸円筒状をなすものであり、外箱１の底板１ａ上に左右一対（一方のみ図示）のサスペンション７によって前上がりの傾斜状態に弾性支持されている。サスペンション７の詳細構造については後述する。水槽６の背面部にはモータ８が取り付けられている。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の中心部に取り付けられ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なすものであり、その後部の中心部を前記モータ８の回転軸の先端部に連結することにより、水槽６と同軸の前上がりの傾斜状態に支持されている。この結果、ドラム１０はモータ８によりダイレクトに回転されるようになっている。したがって、ドラム１０は洗濯兼脱水用の回転槽であり、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】
ドラム１０の周側部（胴部）には、通水及び通風が可能な小孔１１が多数形成されている。これに対し、水槽６は、基本的に無孔状で、貯水可能な構成となっている。これらドラム１０及び水槽６は、ともに前面に開口部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、環状のべローズ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の内部に連なる形態となっている。
【００１４】
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が接続されていて、水槽６内の水は、その排水管１６を通して機外へ排出可能となっている。この水槽６の背面側から上方及び前方にわたって、乾燥装置１７が配設されている。この乾燥装置１７は、除湿器１８、送風機１９、ヒータ２０、及び循環ダクト２１から構成されていて、水槽６内（ドラム１０内）から排出された空気中の水分を除湿器１８において除去し、次いでその空気をヒータ２０で加熱して乾燥風を生成し、その乾燥風を水槽６内（ドラム１０内）に戻すことを繰り返す循環を行うことにより、ドラム１０内に収容された洗濯物を乾燥させるようになっている。
【００１５】
図２に制御系の機能ブロック図を示すが、制御装置５は、例えばマイクロコンピュータやメインメモリ等で構成されて、洗濯乾燥機の運転全般を制御する。制御装置５には、操作部４ａから各種操作信号が入力される。そして、その操作結果や現在の運転状況、及び異常表示などを含めた各種表示が、表示部４ｂに表示される。また、制御装置５には、水槽６内の水位を検知するように設けられた水位センサ２２から、水位検知信号が入力される。そして、制御装置５には、モータ８の回転を検知するように設けられた回転数検出手段たるモータ回転センサ２７から回転数を示す回転検知信号が入力される。
【００１６】
制御装置５は、ドラム１０内に収容された洗濯物の重量、即ち、洗濯負荷量を測定する負荷量検出手段として機能するようになっており、その洗濯負荷量の検出は種々の方法を用いて行うことができる。例えば、ドラム１０の回転の上昇速度や下降速度に基づいて洗濯負荷量を測定するようにしても良いし、ドラム１０の回転速度、即ち回転数が所定速度に立ち上がるまでの時間、あるいは、立ち下がるまでの時間に基づいて洗濯負荷量を測定してもよい。この場合、ドラム１０の回転速度は、モータ回転センサ２７により検知されるモータ８の回転数、即ち、ドラム１０の回転数を制御装置５が所要時間で除する演算をすることにより算出される。
【００１７】
また、モータ８のモータ電流値、例えばベクトル制御におけるｑ軸電流値は、ドラム１０内に投入された洗濯物の重量と密接な関係にある。したがって、モータ８を所定回転数、例えば７５ｒｐｍで回転したときの、このようなモータ電流値を、電流センサ４９で検知することにより、洗濯負荷量を検知することができる。なお、制御装置５は、ドラム１０及びドラム１０内の洗濯物を含めた水槽６の重量を検出する槽重量検出手段としても機能するようになっている。即ち、制御装置５は、ドラム１０及び水槽６の重量を予め記憶し、これらの重量と前記負荷量検出手段によって検出された洗濯負荷量を加算することによって、ドラム１０及び洗濯物を含めた水槽６の重量、即ち、槽重量を検出する。
【００１８】
そして、制御装置５は、各種の入力信号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、水槽６内（ドラム１０内）に給水するように設けた給水弁３７と、ドラム１０駆動用のモータ８、水槽６内（ドラム１０内）から排水するように設けた排水弁１５、ヒータ２０、及び後述するダンパ２３のコイル５２、５５を、駆動回路４８を介して駆動制御する。
【００１９】
次に上記サスペンション７の構造について図３〜図６も参照して説明する。サスペンション７は、図３及び図５に示すように、ダンパ２３と、圧縮コイルスプリングからなるコイルばね２４を備えている。このうち、ダンパ２３は、上下方向に延びる円筒状をなすシリンダ２５と、このシリンダ２５に沿って上下方向に延びるシャフト２６を備えていて、シャフト２６の下部がシリンダ２５内に上下方向に往復動可能に挿入されている。
【００２０】
シリンダ２５の軸方向の一端部である下端部には連結部材２８が設けられている。この連結部材２８は、蓋部２８ａと、この蓋部２８ａから下方へ突出する連結軸部２８ｂとを一体に有していて、そのうちの蓋部２８ａをシリンダ２５の下端開口部に嵌合するとともに、その蓋部２８ａの外周部をシリンダ２５の内周部に溶接、例えばＴＩＧ溶接することによりシリンダ２５に固着されている。その連結部材２８の連結軸部２８ｂを、外箱１の底板１ａに固定された取付部材２９（図１参照）にゴムなどの弾性座板３０等を介してナット３１で締結することにより、シリンダ２５は、底板１ａ側の取付部材２９に連結されている。
【００２１】
前記シャフト２６の上端部には、上部連結部材３２が連結されている。この上部連結部材３２の連結軸部３２ａを、水槽６の取付部材３３（図１参照）に、前記連結軸部２８ｂと同様に、ゴムなどの弾性座板３４等を介してナット３５で締結することにより、シャフト２６は、水槽６側の取付部材３３に連結されている。上部連結部材３２の下端部にはばね受け座３６が嵌合固定されていて、このばね受け座３６とシリンダ２５の上端部との間に、前記コイルばね２４がシャフト２６を囲繞する状態で装着されている。
【００２２】
シリンダ２５内の上下方向の中間部には、環状をなす下部軸受ケース３８が収容されている。この下部軸受ケース３８の外周部には周方向に延びる溝部３９が形成されていて、シリンダ２５の周壁部のうちの前記溝部３９に対応する部分を内方へかしめることにより、下部軸受ケース３８をシリンダ２５内に固定している。かしめた部分をかしめ部４０としている。なお、下部軸受ケース３８の外周部の一箇所には、軸方向に開通した溝部３９ａ（図３参照）が形成されている。下部軸受ケース３８の内周部には、シャフト２６を軸方向、即ち、上下方向へ往復動可能に支持する環状の軸受４１が収納固定されている。軸受４１は、例えば焼結含油メタルから構成されている。シャフト２６の下端部には抜止め部材２６ａが装着されていて、その抜止め部材２６ａが下部軸受ケース３８の下面に当接することにより、シャフト２６の上方への移動が規制されている。
【００２３】
シリンダ２５において、軸方向の他端部となる上端部の内部にも、環状をなす上部軸受ケース４２が収容されている。この上部軸受ケース４２は、これの上部に下部４２ａより外径寸法が小さな筒部４２ｂを有していて、その下部４２ａと筒部４２ｂとの間に段部４２ｃが形成されている。筒部４２ｂは、シリンダ２５から上方へ突出している。この上部軸受ケース４２における下部４２ａの外周部には、図４にも示すように溝部４３が全周にわたって形成されていて、シリンダ２５の周壁部のうちの前記溝部４３に対応する部分を内方へかしめることにより、上部軸受ケース４２をシリンダ２５の上端部に固定している。かしめた部分をかしめ部４４としている。この場合、かしめ部４４は、ローリングかしめにより全周に設けている。溝部４３にはＯリング４５が装着されていて、そのＯリング４５は、上部軸受ケース４２の溝部４３とシリンダ２５のかしめ部４４との間に挟まれて押し付けられている。
【００２４】
コイルばね２４の下端部は、上部軸受ケース４２の段部４２ｃにて受けられている。上部軸受ケース４２の内周部の上部には、シャフト２６を軸方向、即ち、上下方向へ往復動可能に支持する環状の軸受４６が収納固定されている。この軸受４６も、下部の軸受４１と同様に、例えば焼結含油メタルから構成されている。上部軸受ケース４２の内周部において、軸受４６の下側には、環状をなす摩擦部材４７が圧入状態で収納されていて、この摩擦部材４７の内周部が、シャフト２６の外周面に摺動可能に圧接している。
【００２５】
シリンダ２５内において、下部軸受ケース３８と上部軸受ケース４２との間の部分には、モールドコイルユニット５０が収容されている。このモールドコイルユニット５０は、それら下部軸受ケース３８と上部軸受ケース４２により挟み付けられた状態で固定されている。モールドコイルユニット５０は、図３、図６に示すように、下部ヨーク５１と、第１のコイル５２を巻装した第１のボビン５３と、中間部ヨーク５４と、第２のコイル５５を巻装した第２のボビン５６と、上部ヨーク５７と、これらを一体化するための成形用の樹脂５８とを備えている。樹脂５８としては、例えば、ナイロン、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＰなどの熱可塑性樹脂を用いる。モールドコイルユニット５０の軸方向の両端部となる下部ヨーク５１と上部ヨーク５７に、環状をなすシール部材５９が圧入状態で装着されている。これらシール部材５９は、摩擦部材４７と同じものを用いていて、内周部がシャフト２６の外周面に摺動可能に圧接している。
【００２６】
モールドコイルユニット５０は、中央部に軸方向に貫通した貫通孔６１を有し、全体として円筒状をなしていて、その貫通孔６１に、シャフト２６が軸方向に往復動可能に挿入されている。図６に示すように、モールドコイルユニット５０の外周部には、軸方向に延びる溝部６２が形成されているとともに、その溝部６２にあって中間部ヨーク５４と対応する部位に位置させて円形の凹部６３と、この凹部６３から周方向に連なって矩形状の凹部６４が形成されている。このうちの矩形状の凹部６４から、第１のコイル５２と第２のコイル５５の、２本のリード線６５が外部に導出されている。各リード線６５の基端部は、対応するボビン５３、５６の端板を貫通して各コイル５２、５５の端部に接続されていて、樹脂５８で覆われている（図４参照）。各リード線６５は、導線の周りが樹脂製のチューブ６５ａで覆われている（図５参照）。
【００２７】
２本のリード線６５は、基端部が樹脂５８により覆われた状態で、図６に示すように、凹部６４からモールドコイルユニット５０の外部に導出されている。モールドコイルユニット５０において、２本のリード線６５の導出部分である凹部６４に、例えばシリコーンからなる防湿材７７（図３、図４、図６参照）をポッティングして凹部６４内全体を埋めることにより、リード線６５の位置を外力に対しても安定させながら防水処理している。
【００２８】
ここで、モールドコイルユニット５０の貫通孔６１の内径寸法について説明する。図３に示すように、下部、中間部及び上部の３個のヨーク５１、５４、５７の内径寸法は同じ寸法に設定されており、シャフト２６の外周面との間に例えば０．４ｍｍ程度の隙間が形成されるように構成されている。第１及び第２の２個のボビン５３、５６の内径寸法は同じ寸法に設定され、かつ３個のヨーク５１、５４、５７の内径寸法より若干大きい寸法に設定されており、シャフト２６の外周面との間に例えば１．０ｍｍ程度の隙間が形成されるように構成されている。そして、シャフト２６の外周面と前記３個のヨーク５１、５４、５７の内周面との間の隙間、及びシャフト２６の外周面と前記２個のボビン５３、５６の内周面との間の隙間には、磁気粘性流体８０が注入されている。なお、磁気粘性流体８０は、上下のシール部材５９の内側まで注入されている（図４参照）。この磁気粘性流体８０は、モールドコイルユニット５０の前記注入口６９から注入され、その注入口６９はねじ７０によって閉鎖されている。
【００２９】
磁気粘性流体８０は、例えばポリアルファオレフィンなどのベース液の中に、例えば鉄粉などの強磁性粒子及び該鉄の表面を覆う界面活性剤を混合した磁性コロイド溶液である。この磁気粘性流体８０は、磁界が作用されると、強磁性粒子が磁力線に沿って鎖状に凝集してクラスタを形成することで粘度が一時的に上昇する特性を有するものである。この場合、磁気粘性流体８０の粘度は、作用させる磁界の強さに応じて上昇する。このため、ダンパ２３における磁気粘性流体８０の粘性による摩擦抗力、即ち、ダンパ力は、磁気粘性流体８０に作用させる磁界の強さ、即ち、コイル５２、５５に通電する電流の大きさに応じて発生する。
【００３０】
ここで、モールドコイルユニット５０の下部及び上部のシール部材５９、ならびに上部軸受ケース４２の摩擦部材４７は、磁気粘性流体８０が外部へ漏れ出ることを防止する作用と、シャフト２６との間に生ずる摩擦を利用した摩擦ダンパの作用を発揮する。また、図１に示すように、下部ヨーク５１と第１のボビン５３との間、第１のボビン５３と中間部ヨーク５４との間、中間部ヨーク５４と第２のボビン５６との間、ならびに第２のボビン５６と上部ヨーク５７との間には、それぞれシール用のＯリング８１が設けられている。これらＯリング８１も、磁気粘性流体８０が外部へ漏れ出ることを防止する機能がある。
【００３１】
シリンダ２５の周壁部における軸方向の中間部には、前記円形の凹部６３に対応する位置に、円形の孔からなるリード線引出口８２（図３、図４参照）が形成されている。このリード線引出口８２には、リード線挿通孔８３ａを有するブシュ８３が嵌合されていて、前記２本のリード線６５が、そのブシュ８３のリード線挿通孔８３ａを通して外部に引き出されている。この場合ブシュ８３は、樹脂、例えばナイロン製のものを用いている。
【００３２】
シリンダ２５の外周部には、ブシュ８３の上方、即ち、リード線引出口８２の上方に位置させて、山形状の庇部８４が設けられている。この庇部８４は、この場合シリンダ２５の外面に接着材により接着されている。この庇部８４は、上からの水が、リード線引出口８２、即ち、リード線挿通孔８３ａからシリンダ２５内に浸入することを防止する。
また、シリンダ２５の外周部には、配線固定部材８５（図５参照）を装着していて、この配線固定部材８５に設けられた配線保持具８６により、シリンダ２５の外部に引き出されたリード線６５を保持するようにしている。なお、シリンダ２５内において連結部材２８の蓋部２８ａと下部軸受ケース３８との間には、空間部８８（図３参照）が形成されている。
【００３３】
このようなサスペンション７は、水槽６の左右両側に配設される。また、各サスペンション７から導出されたリード線６５は駆動回路４８に接続される。第１及び第２のコイル５２、５５は、制御装置５により駆動回路４８を介して通断電制御される。
なお、図１に示すように、水槽６を前方側から視て、左側壁の後側上部外面には、振動検出手段としての振動センサ９０が配設され、右側壁の前側下部外面には、振動検出手段としての振動センサ９１が配設されている。これらの振動センサ９０、９１は、例えば２軸又は３軸の検出が可能な半導体式の加速度センサなどで構成され、水槽６の振動を検出情報として制御装置５に与えるようになっている。
【００３４】
上記構成において、洗濯運転時におけるサスペンション７の動作について説明する。まず、第１のコイル５２及び第２のコイル５５が通電されない場合を説明する。
洗濯行程や乾燥行程では、ドラム１０はモータ８により低速度（例えば５０〜６０ｒｐｍ）で回転駆動される。これに伴い、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、外箱１の底板１ａ側に固定されたシリンダ２５に対して、水槽６側に連結されたシャフト２６がコイルばね２４を伸縮させながら上下動する。この洗濯行程や乾燥行程では、ドラム１０の回転速度は、共振ピーク及びその付近、例えば１００〜３００ｒｐｍの共振帯域は通過しない。このため、サスペンション７の第１のコイル５２及び第２のコイル５５に通電してダンパ２３のダンパ力を増大させる必要はない。この場合、サスペンション７は、コイルばね２４による振動低減作用に加え、摩擦部材４７、及びシール部材５９がシャフト２６に対して摩擦抵抗で減衰力を常時作用させるとともに、シャフト２６と３個のヨーク５１、５４、５７、及び２個のボビン５３、５６との間に充填された磁気粘性流体８０が、その粘性による摩擦抵抗（ダンパ力）で減衰力を作用させ、水槽６の振幅を減衰させる。なお、共振ピークとは、いわゆる共振振幅値又は共振回転数と同義であり、例えば、ドラム１０の回転速度がドラム１０を含めた水槽６の固有振動数と重なって水槽６の振動が激しくなる、即ち、振動振幅がピークとなる回転速度（回転数）、又はその振幅値そのものを示す。
【００３５】
次に、脱水行程におけるサスペンション７の動作について、図７〜図９も用いて説明する。なお、第１のコイル５２及び第２のコイル５５の通電の可否を判断する閾値Ｋ、脱水の実行時間を示す脱水時間Ｔ、及びドラム１０の回転速度が共振帯域（１００〜３００ｒｐｍ）を通過する時間を示す共振帯域通過時間Ｔ１は、脱水開始前に予め設定されているものとする。
【００３６】
この脱水行程では、ドラム１０がモータ８により高速度（例えば１３００ｒｐｍ）で回転駆動される。そして、ドラム１０の回転速度は、最終到達速度（例えば１３００ｒｐｍ）に到達するまで徐々に上がっていく。この場合、ドラム１０の回転速度は、振動が最も激しい共振帯域を通過するため、第１のコイル５２及び第２のコイル５５は通電制御されて、ダンパ２３のダンパ力が所定のダンパ力に増加される。
【００３７】
具体的には、図７に示すように、制御装置５により脱水行程が実行される。脱水行程が開始されると（スタート）、モータ８が駆動されてドラム１０が回転駆動される（ステップＳ１）とともに、制御装置５のタイマが開始されて脱水開始からの経過時間Ｔ０がカウントされる（ステップＳ２）。次に、脱水完了か否かが判断される（ステップＳ３）。ここでは、例えばステップＳ２でカウント開始された経過時間Ｔ０が、脱水行程実行前に設定された脱水時間Ｔを経過していれば脱水完了とし（ステップＳ３でＹＥＳ）、経過していなければ脱水が続行される（ステップＳ３でＮＯ）。
【００３８】
ステップＳ３で脱水が続行されると、振動センサ９０、９１により、水槽６の振動Ｋ０が検出される（ステップＳ４）。その後、ドラム１０の回転速度が共振帯域（例えば１００〜３００ｒｐｍ）を通過したかが判断される（ステップＳ５）。この場合、ドラム１０の回転速度は、最終到達速度が１３００ｒｐｍの場合ではモータ８が駆動されてから約３分で共振帯域を通過するように設定されている。このため、共振帯域の通過を経過時間Ｔ０によって判断する。つまり、経過時間Ｔ０が共振帯域通過時間Ｔ１（例えば３分）を経過していればドラム１０の回転速度は共振帯域を通過したと判断され（ステップＳ５でＹＥＳ）、経過していなければ共振帯域を通過していないと判断される（ステップＳ５でＮＯ）。なお、ドラム１０の回転速度が共振帯域を通過したか否かは、実際にドラム１０の回転速度を検出して判断しても良い（第２実施形態で具体例を示す）。
【００３９】
ドラム１０の回転速度が共振帯域を通過していない場合（ステップＳ５でＮＯ）、次に、ダンパ２３のコイル５２、５５に通電されているか否かが判断される（ステップＳ６）。そして、これらコイル５２、５５に通電されていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、水槽６の振動Ｋ０が閾値Ｋ以上であるかが判断される（ステップＳ７）。ここで、振動Ｋ０が閾値Ｋ以上であれば（ステップＳ７でＹＥＳ）、コイル５２、５５は制御装置５により通電（ＯＮ）される（ステップ８）。この場合、コイル５２、５５が通電されると、特にヨーク５１、５４、５７を介して磁気粘性流体８０に磁界が与えられ、磁気粘性流体８０の粘度が高まる。これにより、磁気粘性流体８０の摩擦抵抗が大きくなるように増加して、所定のダンパ力を得ることができるようになる。かくして、シャフト２６に対する摩擦抵抗（ダンパ力）が、第１のコイル５２及び第２のコイル５５の非通電の場合よりさらに増加することにより、減衰力が大きくなる。これにより、水槽６の振動を効果的に減衰することができる。
【００４０】
コイル５２、５５が通電されると（ステップ８）、その後はステップＳ３〜ステップＳ６が繰り返される。そして、経過時間Ｔ０が共振帯域通過時間Ｔ１を経過してドラム１０の回転速度が共振帯域を通過すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、コイル５２、５５の通電は遮断（ＯＦＦ）されて（ステップＳ９）、ダンパ２３のダンパ力は初期状態に戻る。その後、ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ９が繰り返えされ、ドラム１０の回転速度が最終到達速度まで上げられて脱水が行われる。その後、経過時間Ｔ０が脱水時間Ｔを経過して脱水完了と判断されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、モータ８が停止されて（ステップＳ１０）、脱水行程が終了する（エンド）。なお、脱水行程中は、排水弁１５は開放されている。
【００４１】
ここで、水槽６の振動Ｋ０が閾値Ｋ以上とならない場合（ステップＳ７でＮＯ）は、ステップＳ３〜ステップＳ７が繰り返される。そして、経過時間Ｔ０が共振帯域通過時間Ｔ１を経過してドラム１０の回転速度が共振帯域を通過すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、次はステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ９が繰り返えされ、ドラム１０の回転速度が最終到達速度まで上げられて脱水が行われる。その後、経過時間Ｔ０が脱水時間Ｔを経過して脱水完了と判断されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、モータ８が停止されて（ステップＳ１０）、脱水行程が終了する（エンド）。このように、水槽６の振動Ｋ０が閾値Ｋ以上とならない場合は、コイル５２、５５には通電されない。
【００４２】
上記構成の作用について、サスペンション７のコイル５２、５５が通電される場合とされない場合について、図８及び図９も参照して説明する。なお、図８及び図９において、振動センサ９０、９１により検出される水槽６の振動Ｋ０を実線で示し、コイル５２、５５が非通電の場合の水槽６の振動Ｋａを二点鎖線で示している。
【００４３】
図８は、例えばドラム１０内の洗濯物の負荷量や偏りが大きく、大きな振動が発生する場合であり、コイル５２、５５が通電される場合を示している。この場合では、脱水行程が実行されてドラム１０の回転速度が上がると、共振ピークの回転速度Ｆｐに近づくにつれて、水槽６の振動Ｋ０も大きくなっていく。そして、ドラム１０の回転速度が共振帯域に入ったある回転速度Ｆａで、振動Ｋ０は閾値Ｋ以上（ステップＳ７でＹＥＳ）となる。すると、コイル５２、５５は制御装置５により通電され（ステップＳ８）、ダンパ２３には大きな所定のダンパ力が作用される。この後は、水槽６の振動Ｋ０は抑制された状態となり、閾値Ｋよりも小さい状態を推移する。そして、ドラム１０の回転速度が共振帯域（例えば３００ｒｐｍ）を通過すると、水槽６の振動が閾値Ｋを超える虞はほとんどなくなる。このため、ドラム１０の回転速度が共振帯域を超えた状態、即ち、脱水開始からの経過時間Ｔ０が共振帯域通過時間Ｔ１を経過していれば、ドラム１０の回転速度は共振帯域を通過したと判断され（ステップＳ５でＹＥＳ）、コイル５２、５５の通電は遮断されて（ステップＳ９）非通電状態となり、ダンパ２３のダンパ力は初期状態に戻される。
【００４４】
図９は、ドラム１０内の洗濯物の負荷量や偏りが小さく、大きな振動が発生しない場合であり、コイル５２、５５が通電されない場合を示している。この場合では、ドラム１０の回転速度が共振帯域を通過中、即ち、ドラム１０の回転速度が共振ピークの回転速度Ｆｐ及びその付近であっても、水槽６の振動Ｋ０は閾値Ｋ以上にはならない（ステップＳ７でＮＯ）。このため、コイル５２、５５が通電されることもなく、したがって、ダンパ２３のダンパ力も増大されない。
【００４５】
なお、上記脱水行程中において、振動センサ９０、９１が異常振動Ｅ以上となった水槽６の振動を検出すると、振動センサ９０、９１が異常振動信号を制御装置５に与えるようになっている。そして、制御装置５は、振動センサ９０、９１から異常振動信号が与えられると、モータ８を断電してドラム１０の回転を停止させるとともにコイル５２、５５も断電させ、その後、モータ８に通電してドラム１０を低速度（例えば５０〜６０ｒｐｍ）で回転させて洗濯物の偏荷重を是正させる。そして、所定時間後、制御装置５は、上述したような脱水行程を再開させる。なお、異常振動Ｅは、水槽６の振動が洗濯機の機能に影響を及ぼさない上限の振動として設定されている。つまり、異常振動Ｅを超えた振動が水槽６に生じると、洗濯機が正常に機能しなくなる虞がある。また、この場合、閾値Ｋは、異常振動Ｅよりも低い値に設定されている。
【００４６】
上記した第１実施形態によれば次のような作用効果を得ることができる。
本実施形態の構成によれば、サスペンション７のダンパ２３は、磁気粘性流体８０を有している。制御装置５によりコイル５２、５５に通電されて磁気粘性流体８０に磁界が作用されると、ダンパ２３にはその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する。そして、制御装置５は、振動センサ９０、９１により検出される振動Ｋ０に基づいてコイル５２、５５を通電制御する。この構成によれば、振動Ｋ０に基づいてコイル５２、５５が通電制御されるため、水槽６の振動状態に応じたコイル５２、５５の通電制御を行うことができる。即ち、水槽６の振動が激しく、サスペンション７のダンパ２３に強いダンパ力が必要な場合はコイル５２、５５を通電状態にすることができ、また、水槽６の振動が小さく強いダンパ力を必要としない場合には、コイル５２、５５を非通電状態とすることができる。このように、ダンパ２３に大きいダンパ力が必要な場合に合せてコイル５２、５５を通電制御することができる。これにより、不必要に大きいダンパ力を得ることがなく、したがって、ダンパ２３の消費電力を抑えて、省エネ効果の高い洗濯機を提供することができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、制御装置５は、水槽６の振動Ｋ０が閾値Ｋ以上となったことを振動センサ９０、９１が検出したときに、ダンパ２３の磁気粘性流体８０が所定のダンパ力を生じるようにコイル５２、５５に通電する構成としている。この構成によれば、閾値Ｋの設定により、水槽６の振動Ｋ０が激しく強いダンパ力が必要なときに、確実にコイル５２、５５に通電することができ、安全性が向上する。
【００４８】
（第２実施形態）
第２実施形態について、図１０〜図１２を参照して説明する。この第２実施形態は、共振ピークの回転速度Ｆｐの手前の時点での水槽６の振動Ｋ０を基に、ダンパ２３のダンパ力を強める必要があるか否かを判断し、その結果に応じて段階的に設定されたダンパ力を選択して発生させる点で、第１実施形態とは異なっている。
【００４９】
第２実施形態では、脱水行程の開始に先立って検出点Ｆｂが設定される。この検出点Ｆｂで検出される水槽６の振動Ｋ０（振動Ｋ０´）を基に、ダンパ２３のダンパ力の増大の必要の有無を判断する。この場合、図１１及び図１２に示すように、検出点Ｆｂは、共振ピークの回転速度Ｆｐの手前、さらには、共振帯域（１００〜３００ｒｐｍ）の手前となる、例えば９０ｒｐｍに設定されている。ここで、ドラム１０の回転速度と、その回転速度での振動の大きさがわかれば、共振ピークの回転速度Ｆｐでの振動の大きさを経験的に予想することができる。つまり、予め設定した検出点Ｆｂにおいて水槽６の振動Ｋ０を検出することにより、共振ピークの回転速度Ｆｐでの水槽６の振動を推定することができる。なお、この検出点Ｆｂでは、ドラム１０の回転速度は共振帯域から外れているため、水槽６は異常振動Ｅを超えて激しく振動することはほとんどない。
【００５０】
制御装置５による具体的な制御内容を図１０に示すが、ステップＳ２１では、モータ回転センサ２７により現在のモータ８の回転速度、即ち、ドラム１０の回転速度Ｆ０が検出される。そして、この回転速度Ｆ０が共振帯域の上限Ｆ（例えば３００ｒｐｍ）を超えていれば、ドラム１０の回転速度は共振帯域を通過したと判断され（ステップＳ２２でＹＥＳ）、回転速度Ｆ０が共振帯域の上限Ｆ以下であれば、ドラム１０の回転速度は共振帯域を通過していないと判断される（ステップＳ２２でＮＯ）。
【００５１】
ドラム１０の回転速度が共振帯域を通過していない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、次に、ダンパ２３のコイル５２、５５に通電されているか否かが判断される（ステップＳ６）。そして、これらコイル５２、５５に通電されていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、ドラム１０の回転速度Ｆ０が検出点Ｆｂに達したかが判断される（ステップＳ２３）。ドラム１０の回転速度Ｆ０が検出点Ｆｂに達していれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、その時の水槽６の振動Ｋ０が検出される（ステップＳ４）。そして、振動Ｋ０が閾値Ｋ以上であれば（ステップＳ２４でＹＥＳ）、振動Ｋ０に基づいてダンパ２３の磁気粘性流体８０に発生させるダンパ力を設定する（ステップＳ２５）。そして、制御装置５は、設定されたダンパ力を発生するようにコイル５２、５５に通電（ＯＮ）する（ステップＳ２６）。これにより、水槽６の振動は効果的に抑制される。
【００５２】
第２実施形態の構成の作用について、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１及び図１２において、水槽６の振動Ｋ０を実線で示し、推定振動Ｋ１〜Ｋ３を二点鎖線で示す。この推定振動Ｋ１〜Ｋ３は、例えばドラム１０内の洗濯負荷量や偏心状態などの条件を変えて、段階的に振動の大きさを変化させた場合を示している。この場合、推定振動Ｋ１は、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいて水槽６の振動が異常振動Ｅ以上とならないような上限の場合を示す。なお、推定振動Ｋ１は、検出点Ｆｂ以降では振動Ｋ０に重なって示されている。また、推定振動Ｋ２、Ｋ３は、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいて水槽６の振動が異常振動Ｅ以上となるような場合を示す。この場合、推定振動Ｋ１〜Ｋ３は、検出点Ｆｂと共振ピークの回転速度Ｆｐでの振動の大きさに相間関係を有する。このため、共振ピークの回転速度Ｆｐの手前の検出点Ｆｂで水槽６の振動Ｋ０を検出することにより、共振ピークの回転速度Ｆｐでの振動の大きさをある程度予想することができる。
【００５３】
具体的には、図１１に示すように、検出点Ｆｂにおける推定振動Ｋ１〜Ｋ３の振動の大きさを、それぞれ振動Ｋ１´〜Ｋ３´としている。この場合、推定振動Ｋ１は、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいても異常振動Ｅ以上とならない上限の条件であるため、振動Ｋ１´を閾値Ｋとして、ダンパ２３のダンパ力を増大するか否かを判断する。つまり、検出点Ｆｂでの水槽６の振動Ｋ０が、振動Ｋ１´、即ち閾値Ｋ以上であれば（ステップＳ２４でＹＥＳ）、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいて水槽６の振動Ｋ０が異常振動Ｅを超えると推定される。このため、検出された振動Ｋ０に応じてダンパ２３のダンパ力が設定され（ステップＳ２５）、コイル５２、５５に通電（ＯＮ）される（ステップＳ２６）。この場合、ダンパ２３の磁気粘性流体８０に発生させるダンパ力は、検出点Ｆｂで検出された振動Ｋ０に基づいて、例えば、大、中、小の３段階に設定された中から選択される（ステップＳ２５）。具体的には、検出点Ｆｂで検出された振動Ｋ０が、振動Ｋ１´以上Ｋ２´未満であれば小ダンパ力が選択され、振動Ｋ２´以上Ｋ３´未満であれば中ダンパ力が選択され、振動Ｋ３´以上であれば大ダンパ力が選択される。
【００５４】
逆に、図１２に示すように、検出点Ｆｂでの水槽６の振動Ｋ０が、振動Ｋ１´、即ち閾値Ｋ未満であれば（ステップＳ２４でＮＯ）、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいて水槽６の振動Ｋ０が異常振動Ｅを超えないと推定される。この場合、ダンパ２３に初期状態のダンパ力以上のダンパ力を作用させる必要がなく、したがって、コイル５２、５５は通電されない。
【００５５】
この構成によれば、段階的にコイル５２、５５に通電して必要なダンパ力を得るため、水槽６の振動状態に合ったダンパ力を得ることができる。これにより、ダンパ２３の消費電力を抑えてより省エネ効果の高い洗濯機を提供することができる。さらに、共振ピークの回転速度Ｆｐ、さらには、共振帯域の手前でダンパ２３にダンパ力を発生させるため、水槽６の振動が激しくなる前に振動を抑制することができ、安全性をさらに向上することができる。
【００５６】
（第３実施形態）
第３実施形態では、図１３に示すように、脱水行程が開始されると（スタート）、まず、制御装置５が槽重量検出手段として機能し、ドラム１０及びドラム１０内の洗濯物を含めた水槽６の重量、即ち槽重量が検出される（ステップＳ３１）。次に、検出された槽重量に基づき、共振ピークの回転速度Ｆｐが算出される（ステップＳ３２）。この場合、共振ピークの回転速度Ｆｐは、槽重量の平方根に反比例する。そして、算出された共振ピークの回転速度Ｆｐに基づき検出点Ｆｂを設定する（ステップＳ３３）。具体的には、例えば、検出点Ｆｂを、共振ピークの回転速度Ｆｐよりも１００ｒｐｍ低い値に設定する。つまり、槽重量に基づいて共振ピークの回転速度Ｆｐが２５０ｒｐｍと算出されれば、検出点Ｆｂは１５０ｒｐｍに設定される。その後は、第２実施形態と同様に、検出点Ｆｂで検出された振動Ｋ０に応じてダンパ２３にダンパ力が発生するように、コイル５２、５５に通電するのであるが、この場合、検出点Ｆｂは槽重量によって変化することになる。ここで、振動Ｋ１´〜Ｋ３´は、検出点Ｆｂにおける推定振動Ｋ１〜Ｋ３から導出されるため、振動Ｋ１´（閾値Ｋ）、及び振動Ｋ２´、Ｋ３´は、検出点Ｆｂによって変化することになる。つまり、槽重量によって変化する検出点Ｆｂに対応して振動Ｋ１´〜Ｋ３´が導出される。そして、検出点Ｆｂで検出された振動Ｋ０に基づいて、例えば、大、中、小の３段階に設定されたダンパ力の中から適切なダンパ力が選択され（ステップＳ２５）、コイル５２、５５に通電（ＯＮ）される（ステップＳ２６）。
【００５７】
この構成によれば、検出点Ｆｂを、実際の共振ピークにより近い値に設定できるため、水槽６の振動を効果的に抑制しながらコイル５２、５５の通電時間をより短時間にすることができる。これにより、ダンパ２３の消費電力を抑えてより省エネ効果の高い洗濯機を提供することができる。
【００５８】
なお、上記各実施形態のモールドコイルユニット５０において、コイルは１個のみでも３個以上でもよく、また、ヨークは２個でもそれ以上でもよい。
また、洗濯機は少なくとも洗濯行程及び脱水行程を実行すれば良く、乾燥機能を有さないものでも良い。
そして、洗濯機の実施形態としては横軸型のドラム式洗濯機に限られず、縦軸型で水槽の内部に回転槽を備えるとともに、この回転槽内に撹拌体を備えたいわゆる縦型の洗濯機でも良い。
【００５９】
以上のように、上記各実施形態の洗濯機によれば、水槽を防振支持するダンパは、磁界が作用されるとその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する磁気粘性流体がシャフトとヨークとの間に充填されて構成されている。そして、制御手段によって、振動検出手段の検出情報に基づいてコイルが通電制御される。この構成によれば、水槽に発生する振動の大小に合せて適切なダンパ力が得られるようコイルを通電制御することができる。これにより、不必要に大きいダンパ力を発生させることなく、したがって、ダンパの消費電力を無駄に生じることなく、電力消費を抑えて省エネ効果の高い洗濯機を提供することができる。
【００６０】
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】
【００６１】
図面中、５は制御装置（制御手段、槽重量検出手段）、６は水槽、１０はドラム（回転槽）、２３はダンパ、２５はシリンダ、２６はシャフト、２７はモータ回転センサ（回転数検出手段）、５１は下部ヨーク（ヨーク）、５２は第１のコイル（コイル）、５４は中間部ヨーク（ヨーク）、５５は第２のコイル（コイル）、５７は上部ヨーク（ヨーク）、８０は磁気粘性流体、９０、９１は振動センサ（振動検出手段）を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばドラム式洗濯機においては、外箱内に、内部にドラムが配設された水槽と、その水槽を防振支持するためのダンパ（サスペンション）を備え、ドラムの回転に伴う水槽の振動を前記ダンパにより低減する構成となっている。そして、そのダンパとしては、防振性能の向上を図るために、磁界の変化に伴い粘性が変化する磁気粘性流体、いわゆるＭＲ流体を用いたものが考えられている。このものでは、例えばシリンダ内に、磁界を発生するためのコイルを配設するとともに、このコイルを軸方向に貫通するシャフトを往復動可能に設け、そのシャフトとコイルとの間に磁気粘性流体を設けた構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７６４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記構成のものでは、例えば水槽が高速回転される脱水時に、ダンパのコイルに通電して大きなダンパ力、即ち、減衰力を得ている。これにより、水槽が最も激しく振動する、即ち、振幅が大きくなる共振回転数（共振ピーク）付近において効果的に振動を抑制することができる。
【０００５】
しかし、水槽の振動や共振回転数は、ドラム負荷量や偏荷重、即ち、洗濯負荷量や洗濯物の偏り具合によって変化する。このため、従来では、脱水開始直後から一定のダンパ力、例えば共振回転数時（共振ピーク時）に必要なダンパ力に合せて最大のダンパ力が発生するようにコイルに通電し、共振ピークを通過させていた。このため、洗濯負荷量や偏り具合が少なくて小さなダンパ力で良い場合でも、過剰なダンパ力を得るために電力を無駄に消費するという事情があった。
【０００６】
そこで、水槽の振動に対して適切なダンパ力を発生させ、ダンパの消費電力を抑えて省エネ効果の高い洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の洗濯機は、水槽と、前記水槽内に配設された洗濯兼脱水用の回転槽と、前記水槽を防振支持するダンパと、前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、少なくとも洗濯行程及び脱水行程を実行する制御手段と、を備える。前記ダンパは、シリンダと、このシリンダの内部に収容され、前記制御手段の制御に基づいて通電されて磁界を発生するコイル及びこのコイルの磁界を誘導するヨークと、前記コイル及びヨークを相対的に軸方向往復動可能に貫通して前記シリンダに挿通されたシャフトと、このシャフトと前記ヨークとの間に充填され、磁界が作用されるとその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する磁気粘性流体とを備えて構成される。前記制御手段は、前記振動検出手段の検出情報に基づいて前記コイルを通電制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態におけるドラム式洗濯機の概略構成を示す縦断側面図
【図２】制御系の機能ブロック図
【図３】サスペンションの縦断面図
【図４】モールドコイルユニット周辺の拡大縦断面図
【図５】サスペンションの外観斜視図
【図６】モールドコイルユニットの外観斜視図
【図７】制御装置の脱水行程における制御内容を示すフローチャート
【図８】コイルに通電される場合の水槽の振動の変化を示すグラフ
【図９】コイルに通電されない場合の水槽の振動の変化を示すグラフ
【図１０】第２実施形態における図７相当図
【図１１】図８相当図
【図１２】図９相当図
【図１３】第３実施形態における図７相当図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、ドラム式洗濯機に適用した複数の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。ドラム式洗濯機の概略構成を示す図１において、洗濯機の外殻を形成する外箱１の前面部（図１で右側）のほぼ中央部には、洗濯物出入口２が形成されているとともに、この洗濯物出入口２を開閉する扉３が設けられている。外箱１の前面部の上部には操作パネル４が設けられている。この操作パネル４は、洗濯乾燥機の運転に係る操作をユーザがするための操作部４ａと、例えば液晶ディスプレイからなる表示部４ｂとから構成されている（図２参照）。この操作パネル４の裏側、即ち、外箱１内には、運転制御用の制御手段たる制御装置５が設けられている。
【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（図１では右左）とする横軸円筒状をなすものであり、外箱１の底板１ａ上に左右一対（一方のみ図示）のサスペンション７によって前上がりの傾斜状態に弾性支持されている。サスペンション７の詳細構造については後述する。水槽６の背面部にはモータ８が取り付けられている。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の中心部に取り付けられ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なすものであり、その後部の中心部を前記モータ８の回転軸の先端部に連結することにより、水槽６と同軸の前上がりの傾斜状態に支持されている。この結果、ドラム１０はモータ８によりダイレクトに回転されるようになっている。したがって、ドラム１０は洗濯兼脱水用の回転槽であり、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】
ドラム１０の周側部（胴部）には、通水及び通風が可能な小孔１１が多数形成されている。これに対し、水槽６は、基本的に無孔状で、貯水可能な構成となっている。これらドラム１０及び水槽６は、ともに前面に開口部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、環状のべローズ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の内部に連なる形態となっている。
【００１４】
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が接続されていて、水槽６内の水は、その排水管１６を通して機外へ排出可能となっている。この水槽６の背面側から上方及び前方にわたって、乾燥装置１７が配設されている。この乾燥装置１７は、除湿器１８、送風機１９、ヒータ２０、及び循環ダクト２１から構成されていて、水槽６内（ドラム１０内）から排出された空気中の水分を除湿器１８において除去し、次いでその空気をヒータ２０で加熱して乾燥風を生成し、その乾燥風を水槽６内（ドラム１０内）に戻すことを繰り返す循環を行うことにより、ドラム１０内に収容された洗濯物を乾燥させるようになっている。
【００１５】
図２に制御系の機能ブロック図を示すが、制御装置５は、例えばマイクロコンピュータやメインメモリ等で構成されて、洗濯乾燥機の運転全般を制御する。制御装置５には、操作部４ａから各種操作信号が入力される。そして、その操作結果や現在の運転状況、及び異常表示などを含めた各種表示が、表示部４ｂに表示される。また、制御装置５には、水槽６内の水位を検知するように設けられた水位センサ２２から、水位検知信号が入力される。そして、制御装置５には、モータ８の回転を検知するように設けられた回転数検出手段たるモータ回転センサ２７から回転数を示す回転検知信号が入力される。
【００１６】
制御装置５は、ドラム１０内に収容された洗濯物の重量、即ち、洗濯負荷量を測定する負荷量検出手段として機能するようになっており、その洗濯負荷量の検出は種々の方法を用いて行うことができる。例えば、ドラム１０の回転の上昇速度や下降速度に基づいて洗濯負荷量を測定するようにしても良いし、ドラム１０の回転速度、即ち回転数が所定速度に立ち上がるまでの時間、あるいは、立ち下がるまでの時間に基づいて洗濯負荷量を測定してもよい。この場合、ドラム１０の回転速度は、モータ回転センサ２７により検知されるモータ８の回転数、即ち、ドラム１０の回転数を制御装置５が所要時間で除する演算をすることにより算出される。
【００１７】
また、モータ８のモータ電流値、例えばベクトル制御におけるｑ軸電流値は、ドラム１０内に投入された洗濯物の重量と密接な関係にある。したがって、モータ８を所定回転数、例えば７５ｒｐｍで回転したときの、このようなモータ電流値を、電流センサ４９で検知することにより、洗濯負荷量を検知することができる。なお、制御装置５は、ドラム１０及びドラム１０内の洗濯物を含めた水槽６の重量を検出する槽重量検出手段としても機能するようになっている。即ち、制御装置５は、ドラム１０及び水槽６の重量を予め記憶し、これらの重量と前記負荷量検出手段によって検出された洗濯負荷量を加算することによって、ドラム１０及び洗濯物を含めた水槽６の重量、即ち、槽重量を検出する。
【００１８】
そして、制御装置５は、各種の入力信号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、水槽６内（ドラム１０内）に給水するように設けた給水弁３７と、ドラム１０駆動用のモータ８、水槽６内（ドラム１０内）から排水するように設けた排水弁１５、ヒータ２０、及び後述するダンパ２３のコイル５２、５５を、駆動回路４８を介して駆動制御する。
【００１９】
次に上記サスペンション７の構造について図３〜図６も参照して説明する。サスペンション７は、図３及び図５に示すように、ダンパ２３と、圧縮コイルスプリングからなるコイルばね２４を備えている。このうち、ダンパ２３は、上下方向に延びる円筒状をなすシリンダ２５と、このシリンダ２５に沿って上下方向に延びるシャフト２６を備えていて、シャフト２６の下部がシリンダ２５内に上下方向に往復動可能に挿入されている。
【００２０】
シリンダ２５の軸方向の一端部である下端部には連結部材２８が設けられている。この連結部材２８は、蓋部２８ａと、この蓋部２８ａから下方へ突出する連結軸部２８ｂとを一体に有していて、そのうちの蓋部２８ａをシリンダ２５の下端開口部に嵌合するとともに、その蓋部２８ａの外周部をシリンダ２５の内周部に溶接、例えばＴＩＧ溶接することによりシリンダ２５に固着されている。その連結部材２８の連結軸部２８ｂを、外箱１の底板１ａに固定された取付部材２９（図１参照）にゴムなどの弾性座板３０等を介してナット３１で締結することにより、シリンダ２５は、底板１ａ側の取付部材２９に連結されている。
【００２１】
前記シャフト２６の上端部には、上部連結部材３２が連結されている。この上部連結部材３２の連結軸部３２ａを、水槽６の取付部材３３（図１参照）に、前記連結軸部２８ｂと同様に、ゴムなどの弾性座板３４等を介してナット３５で締結することにより、シャフト２６は、水槽６側の取付部材３３に連結されている。上部連結部材３２の下端部にはばね受け座３６が嵌合固定されていて、このばね受け座３６とシリンダ２５の上端部との間に、前記コイルばね２４がシャフト２６を囲繞する状態で装着されている。
【００２２】
シリンダ２５内の上下方向の中間部には、環状をなす下部軸受ケース３８が収容されている。この下部軸受ケース３８の外周部には周方向に延びる溝部３９が形成されていて、シリンダ２５の周壁部のうちの前記溝部３９に対応する部分を内方へかしめることにより、下部軸受ケース３８をシリンダ２５内に固定している。かしめた部分をかしめ部４０としている。なお、下部軸受ケース３８の外周部の一箇所には、軸方向に開通した溝部３９ａ（図３参照）が形成されている。下部軸受ケース３８の内周部には、シャフト２６を軸方向、即ち、上下方向へ往復動可能に支持する環状の軸受４１が収納固定されている。軸受４１は、例えば焼結含油メタルから構成されている。シャフト２６の下端部には抜止め部材２６ａが装着されていて、その抜止め部材２６ａが下部軸受ケース３８の下面に当接することにより、シャフト２６の上方への移動が規制されている。
【００２３】
シリンダ２５において、軸方向の他端部となる上端部の内部にも、環状をなす上部軸受ケース４２が収容されている。この上部軸受ケース４２は、これの上部に下部４２ａより外径寸法が小さな筒部４２ｂを有していて、その下部４２ａと筒部４２ｂとの間に段部４２ｃが形成されている。筒部４２ｂは、シリンダ２５から上方へ突出している。この上部軸受ケース４２における下部４２ａの外周部には、図４にも示すように溝部４３が全周にわたって形成されていて、シリンダ２５の周壁部のうちの前記溝部４３に対応する部分を内方へかしめることにより、上部軸受ケース４２をシリンダ２５の上端部に固定している。かしめた部分をかしめ部４４としている。この場合、かしめ部４４は、ローリングかしめにより全周に設けている。溝部４３にはＯリング４５が装着されていて、そのＯリング４５は、上部軸受ケース４２の溝部４３とシリンダ２５のかしめ部４４との間に挟まれて押し付けられている。
【００２４】
コイルばね２４の下端部は、上部軸受ケース４２の段部４２ｃにて受けられている。上部軸受ケース４２の内周部の上部には、シャフト２６を軸方向、即ち、上下方向へ往復動可能に支持する環状の軸受４６が収納固定されている。この軸受４６も、下部の軸受４１と同様に、例えば焼結含油メタルから構成されている。上部軸受ケース４２の内周部において、軸受４６の下側には、環状をなす摩擦部材４７が圧入状態で収納されていて、この摩擦部材４７の内周部が、シャフト２６の外周面に摺動可能に圧接している。
【００２５】
シリンダ２５内において、下部軸受ケース３８と上部軸受ケース４２との間の部分には、モールドコイルユニット５０が収容されている。このモールドコイルユニット５０は、それら下部軸受ケース３８と上部軸受ケース４２により挟み付けられた状態で固定されている。モールドコイルユニット５０は、図３、図６に示すように、下部ヨーク５１と、第１のコイル５２を巻装した第１のボビン５３と、中間部ヨーク５４と、第２のコイル５５を巻装した第２のボビン５６と、上部ヨーク５７と、これらを一体化するための成形用の樹脂５８とを備えている。樹脂５８としては、例えば、ナイロン、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＰなどの熱可塑性樹脂を用いる。モールドコイルユニット５０の軸方向の両端部となる下部ヨーク５１と上部ヨーク５７に、環状をなすシール部材５９が圧入状態で装着されている。これらシール部材５９は、摩擦部材４７と同じものを用いていて、内周部がシャフト２６の外周面に摺動可能に圧接している。
【００２６】
モールドコイルユニット５０は、中央部に軸方向に貫通した貫通孔６１を有し、全体として円筒状をなしていて、その貫通孔６１に、シャフト２６が軸方向に往復動可能に挿入されている。図６に示すように、モールドコイルユニット５０の外周部には、軸方向に延びる溝部６２が形成されているとともに、その溝部６２にあって中間部ヨーク５４と対応する部位に位置させて円形の凹部６３と、この凹部６３から周方向に連なって矩形状の凹部６４が形成されている。このうちの矩形状の凹部６４から、第１のコイル５２と第２のコイル５５の、２本のリード線６５が外部に導出されている。各リード線６５の基端部は、対応するボビン５３、５６の端板を貫通して各コイル５２、５５の端部に接続されていて、樹脂５８で覆われている（図４参照）。各リード線６５は、導線の周りが樹脂製のチューブ６５ａで覆われている（図５参照）。
【００２７】
２本のリード線６５は、基端部が樹脂５８により覆われた状態で、図６に示すように、凹部６４からモールドコイルユニット５０の外部に導出されている。モールドコイルユニット５０において、２本のリード線６５の導出部分である凹部６４に、例えばシリコーンからなる防湿材７７（図３、図４、図６参照）をポッティングして凹部６４内全体を埋めることにより、リード線６５の位置を外力に対しても安定させながら防水処理している。
【００２８】
ここで、モールドコイルユニット５０の貫通孔６１の内径寸法について説明する。図３に示すように、下部、中間部及び上部の３個のヨーク５１、５４、５７の内径寸法は同じ寸法に設定されており、シャフト２６の外周面との間に例えば０．４ｍｍ程度の隙間が形成されるように構成されている。第１及び第２の２個のボビン５３、５６の内径寸法は同じ寸法に設定され、かつ３個のヨーク５１、５４、５７の内径寸法より若干大きい寸法に設定されており、シャフト２６の外周面との間に例えば１．０ｍｍ程度の隙間が形成されるように構成されている。そして、シャフト２６の外周面と前記３個のヨーク５１、５４、５７の内周面との間の隙間、及びシャフト２６の外周面と前記２個のボビン５３、５６の内周面との間の隙間には、磁気粘性流体８０が注入されている。なお、磁気粘性流体８０は、上下のシール部材５９の内側まで注入されている（図４参照）。この磁気粘性流体８０は、モールドコイルユニット５０の前記注入口６９から注入され、その注入口６９はねじ７０によって閉鎖されている。
【００２９】
磁気粘性流体８０は、例えばポリアルファオレフィンなどのベース液の中に、例えば鉄粉などの強磁性粒子及び該鉄の表面を覆う界面活性剤を混合した磁性コロイド溶液である。この磁気粘性流体８０は、磁界が作用されると、強磁性粒子が磁力線に沿って鎖状に凝集してクラスタを形成することで粘度が一時的に上昇する特性を有するものである。この場合、磁気粘性流体８０の粘度は、作用させる磁界の強さに応じて上昇する。このため、ダンパ２３における磁気粘性流体８０の粘性による摩擦抗力、即ち、ダンパ力は、磁気粘性流体８０に作用させる磁界の強さ、即ち、コイル５２、５５に通電する電流の大きさに応じて発生する。
【００３０】
ここで、モールドコイルユニット５０の下部及び上部のシール部材５９、ならびに上部軸受ケース４２の摩擦部材４７は、磁気粘性流体８０が外部へ漏れ出ることを防止する作用と、シャフト２６との間に生ずる摩擦を利用した摩擦ダンパの作用を発揮する。また、図１に示すように、下部ヨーク５１と第１のボビン５３との間、第１のボビン５３と中間部ヨーク５４との間、中間部ヨーク５４と第２のボビン５６との間、ならびに第２のボビン５６と上部ヨーク５７との間には、それぞれシール用のＯリング８１が設けられている。これらＯリング８１も、磁気粘性流体８０が外部へ漏れ出ることを防止する機能がある。
【００３１】
シリンダ２５の周壁部における軸方向の中間部には、前記円形の凹部６３に対応する位置に、円形の孔からなるリード線引出口８２（図３、図４参照）が形成されている。このリード線引出口８２には、リード線挿通孔８３ａを有するブシュ８３が嵌合されていて、前記２本のリード線６５が、そのブシュ８３のリード線挿通孔８３ａを通して外部に引き出されている。この場合ブシュ８３は、樹脂、例えばナイロン製のものを用いている。
【００３２】
シリンダ２５の外周部には、ブシュ８３の上方、即ち、リード線引出口８２の上方に位置させて、山形状の庇部８４が設けられている。この庇部８４は、この場合シリンダ２５の外面に接着材により接着されている。この庇部８４は、上からの水が、リード線引出口８２、即ち、リード線挿通孔８３ａからシリンダ２５内に浸入することを防止する。
また、シリンダ２５の外周部には、配線固定部材８５（図５参照）を装着していて、この配線固定部材８５に設けられた配線保持具８６により、シリンダ２５の外部に引き出されたリード線６５を保持するようにしている。なお、シリンダ２５内において連結部材２８の蓋部２８ａと下部軸受ケース３８との間には、空間部８８（図３参照）が形成されている。
【００３３】
このようなサスペンション７は、水槽６の左右両側に配設される。また、各サスペンション７から導出されたリード線６５は駆動回路４８に接続される。第１及び第２のコイル５２、５５は、制御装置５により駆動回路４８を介して通断電制御される。
なお、図１に示すように、水槽６を前方側から視て、左側壁の後側上部外面には、振動検出手段としての振動センサ９０が配設され、右側壁の前側下部外面には、振動検出手段としての振動センサ９１が配設されている。これらの振動センサ９０、９１は、例えば２軸又は３軸の検出が可能な半導体式の加速度センサなどで構成され、水槽６の振動を検出情報として制御装置５に与えるようになっている。
【００３４】
上記構成において、洗濯運転時におけるサスペンション７の動作について説明する。まず、第１のコイル５２及び第２のコイル５５が通電されない場合を説明する。
洗濯行程や乾燥行程では、ドラム１０はモータ８により低速度（例えば５０〜６０ｒｐｍ）で回転駆動される。これに伴い、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、外箱１の底板１ａ側に固定されたシリンダ２５に対して、水槽６側に連結されたシャフト２６がコイルばね２４を伸縮させながら上下動する。この洗濯行程や乾燥行程では、ドラム１０の回転速度は、共振ピーク及びその付近、例えば１００〜３００ｒｐｍの共振帯域は通過しない。このため、サスペンション７の第１のコイル５２及び第２のコイル５５に通電してダンパ２３のダンパ力を増大させる必要はない。この場合、サスペンション７は、コイルばね２４による振動低減作用に加え、摩擦部材４７、及びシール部材５９がシャフト２６に対して摩擦抵抗で減衰力を常時作用させるとともに、シャフト２６と３個のヨーク５１、５４、５７、及び２個のボビン５３、５６との間に充填された磁気粘性流体８０が、その粘性による摩擦抵抗（ダンパ力）で減衰力を作用させ、水槽６の振幅を減衰させる。なお、共振ピークとは、いわゆる共振振幅値又は共振回転数と同義であり、例えば、ドラム１０の回転速度がドラム１０を含めた水槽６の固有振動数と重なって水槽６の振動が激しくなる、即ち、振動振幅がピークとなる回転速度（回転数）、又はその振幅値そのものを示す。
【００３５】
次に、脱水行程におけるサスペンション７の動作について、図７〜図９も用いて説明する。なお、第１のコイル５２及び第２のコイル５５の通電の可否を判断する閾値Ｋ、脱水の実行時間を示す脱水時間Ｔ、及びドラム１０の回転速度が共振帯域（１００〜３００ｒｐｍ）を通過する時間を示す共振帯域通過時間Ｔ１は、脱水開始前に予め設定されているものとする。
【００３６】
この脱水行程では、ドラム１０がモータ８により高速度（例えば１３００ｒｐｍ）で回転駆動される。そして、ドラム１０の回転速度は、最終到達速度（例えば１３００ｒｐｍ）に到達するまで徐々に上がっていく。この場合、ドラム１０の回転速度は、振動が最も激しい共振帯域を通過するため、第１のコイル５２及び第２のコイル５５は通電制御されて、ダンパ２３のダンパ力が所定のダンパ力に増加される。
【００３７】
具体的には、図７に示すように、制御装置５により脱水行程が実行される。脱水行程が開始されると（スタート）、モータ８が駆動されてドラム１０が回転駆動される（ステップＳ１）とともに、制御装置５のタイマが開始されて脱水開始からの経過時間Ｔ０がカウントされる（ステップＳ２）。次に、脱水完了か否かが判断される（ステップＳ３）。ここでは、例えばステップＳ２でカウント開始された経過時間Ｔ０が、脱水行程実行前に設定された脱水時間Ｔを経過していれば脱水完了とし（ステップＳ３でＹＥＳ）、経過していなければ脱水が続行される（ステップＳ３でＮＯ）。
【００３８】
ステップＳ３で脱水が続行されると、振動センサ９０、９１により、水槽６の振動Ｋ０が検出される（ステップＳ４）。その後、ドラム１０の回転速度が共振帯域（例えば１００〜３００ｒｐｍ）を通過したかが判断される（ステップＳ５）。この場合、ドラム１０の回転速度は、最終到達速度が１３００ｒｐｍの場合ではモータ８が駆動されてから約３分で共振帯域を通過するように設定されている。このため、共振帯域の通過を経過時間Ｔ０によって判断する。つまり、経過時間Ｔ０が共振帯域通過時間Ｔ１（例えば３分）を経過していればドラム１０の回転速度は共振帯域を通過したと判断され（ステップＳ５でＹＥＳ）、経過していなければ共振帯域を通過していないと判断される（ステップＳ５でＮＯ）。なお、ドラム１０の回転速度が共振帯域を通過したか否かは、実際にドラム１０の回転速度を検出して判断しても良い（第２実施形態で具体例を示す）。
【００３９】
ドラム１０の回転速度が共振帯域を通過していない場合（ステップＳ５でＮＯ）、次に、ダンパ２３のコイル５２、５５に通電されているか否かが判断される（ステップＳ６）。そして、これらコイル５２、５５に通電されていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、水槽６の振動Ｋ０が閾値Ｋ以上であるかが判断される（ステップＳ７）。ここで、振動Ｋ０が閾値Ｋ以上であれば（ステップＳ７でＹＥＳ）、コイル５２、５５は制御装置５により通電（ＯＮ）される（ステップ８）。この場合、コイル５２、５５が通電されると、特にヨーク５１、５４、５７を介して磁気粘性流体８０に磁界が与えられ、磁気粘性流体８０の粘度が高まる。これにより、磁気粘性流体８０の摩擦抵抗が大きくなるように増加して、所定のダンパ力を得ることができるようになる。かくして、シャフト２６に対する摩擦抵抗（ダンパ力）が、第１のコイル５２及び第２のコイル５５の非通電の場合よりさらに増加することにより、減衰力が大きくなる。これにより、水槽６の振動を効果的に減衰することができる。
【００４０】
コイル５２、５５が通電されると（ステップ８）、その後はステップＳ３〜ステップＳ６が繰り返される。そして、経過時間Ｔ０が共振帯域通過時間Ｔ１を経過してドラム１０の回転速度が共振帯域を通過すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、コイル５２、５５の通電は遮断（ＯＦＦ）されて（ステップＳ９）、ダンパ２３のダンパ力は初期状態に戻る。その後、ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ９が繰り返えされ、ドラム１０の回転速度が最終到達速度まで上げられて脱水が行われる。その後、経過時間Ｔ０が脱水時間Ｔを経過して脱水完了と判断されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、モータ８が停止されて（ステップＳ１０）、脱水行程が終了する（エンド）。なお、脱水行程中は、排水弁１５は開放されている。
【００４１】
ここで、水槽６の振動Ｋ０が閾値Ｋ以上とならない場合（ステップＳ７でＮＯ）は、ステップＳ３〜ステップＳ７が繰り返される。そして、経過時間Ｔ０が共振帯域通過時間Ｔ１を経過してドラム１０の回転速度が共振帯域を通過すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、次はステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ９が繰り返えされ、ドラム１０の回転速度が最終到達速度まで上げられて脱水が行われる。その後、経過時間Ｔ０が脱水時間Ｔを経過して脱水完了と判断されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、モータ８が停止されて（ステップＳ１０）、脱水行程が終了する（エンド）。このように、水槽６の振動Ｋ０が閾値Ｋ以上とならない場合は、コイル５２、５５には通電されない。
【００４２】
上記構成の作用について、サスペンション７のコイル５２、５５が通電される場合とされない場合について、図８及び図９も参照して説明する。なお、図８及び図９において、振動センサ９０、９１により検出される水槽６の振動Ｋ０を実線で示し、コイル５２、５５が非通電の場合の水槽６の振動Ｋａを二点鎖線で示している。
【００４３】
図８は、例えばドラム１０内の洗濯物の負荷量や偏りが大きく、大きな振動が発生する場合であり、コイル５２、５５が通電される場合を示している。この場合では、脱水行程が実行されてドラム１０の回転速度が上がると、共振ピークの回転速度Ｆｐに近づくにつれて、水槽６の振動Ｋ０も大きくなっていく。そして、ドラム１０の回転速度が共振帯域に入ったある回転速度Ｆａで、振動Ｋ０は閾値Ｋ以上（ステップＳ７でＹＥＳ）となる。すると、コイル５２、５５は制御装置５により通電され（ステップＳ８）、ダンパ２３には大きな所定のダンパ力が作用される。この後は、水槽６の振動Ｋ０は抑制された状態となり、閾値Ｋよりも小さい状態を推移する。そして、ドラム１０の回転速度が共振帯域（例えば３００ｒｐｍ）を通過すると、水槽６の振動が閾値Ｋを超える虞はほとんどなくなる。このため、ドラム１０の回転速度が共振帯域を超えた状態、即ち、脱水開始からの経過時間Ｔ０が共振帯域通過時間Ｔ１を経過していれば、ドラム１０の回転速度は共振帯域を通過したと判断され（ステップＳ５でＹＥＳ）、コイル５２、５５の通電は遮断されて（ステップＳ９）非通電状態となり、ダンパ２３のダンパ力は初期状態に戻される。
【００４４】
図９は、ドラム１０内の洗濯物の負荷量や偏りが小さく、大きな振動が発生しない場合であり、コイル５２、５５が通電されない場合を示している。この場合では、ドラム１０の回転速度が共振帯域を通過中、即ち、ドラム１０の回転速度が共振ピークの回転速度Ｆｐ及びその付近であっても、水槽６の振動Ｋ０は閾値Ｋ以上にはならない（ステップＳ７でＮＯ）。このため、コイル５２、５５が通電されることもなく、したがって、ダンパ２３のダンパ力も増大されない。
【００４５】
なお、上記脱水行程中において、振動センサ９０、９１が異常振動Ｅ以上となった水槽６の振動を検出すると、振動センサ９０、９１が異常振動信号を制御装置５に与えるようになっている。そして、制御装置５は、振動センサ９０、９１から異常振動信号が与えられると、モータ８を断電してドラム１０の回転を停止させるとともにコイル５２、５５も断電させ、その後、モータ８に通電してドラム１０を低速度（例えば５０〜６０ｒｐｍ）で回転させて洗濯物の偏荷重を是正させる。そして、所定時間後、制御装置５は、上述したような脱水行程を再開させる。なお、異常振動Ｅは、水槽６の振動が洗濯機の機能に影響を及ぼさない上限の振動として設定されている。つまり、異常振動Ｅを超えた振動が水槽６に生じると、洗濯機が正常に機能しなくなる虞がある。また、この場合、閾値Ｋは、異常振動Ｅよりも低い値に設定されている。
【００４６】
上記した第１実施形態によれば次のような作用効果を得ることができる。
本実施形態の構成によれば、サスペンション７のダンパ２３は、磁気粘性流体８０を有している。制御装置５によりコイル５２、５５に通電されて磁気粘性流体８０に磁界が作用されると、ダンパ２３にはその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する。そして、制御装置５は、振動センサ９０、９１により検出される振動Ｋ０に基づいてコイル５２、５５を通電制御する。この構成によれば、振動Ｋ０に基づいてコイル５２、５５が通電制御されるため、水槽６の振動状態に応じたコイル５２、５５の通電制御を行うことができる。即ち、水槽６の振動が激しく、サスペンション７のダンパ２３に強いダンパ力が必要な場合はコイル５２、５５を通電状態にすることができ、また、水槽６の振動が小さく強いダンパ力を必要としない場合には、コイル５２、５５を非通電状態とすることができる。このように、ダンパ２３に大きいダンパ力が必要な場合に合せてコイル５２、５５を通電制御することができる。これにより、不必要に大きいダンパ力を得ることがなく、したがって、ダンパ２３の消費電力を抑えて、省エネ効果の高い洗濯機を提供することができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、制御装置５は、水槽６の振動Ｋ０が閾値Ｋ以上となったことを振動センサ９０、９１が検出したときに、ダンパ２３の磁気粘性流体８０が所定のダンパ力を生じるようにコイル５２、５５に通電する構成としている。この構成によれば、閾値Ｋの設定により、水槽６の振動Ｋ０が激しく強いダンパ力が必要なときに、確実にコイル５２、５５に通電することができ、安全性が向上する。
【００４８】
（第２実施形態）
第２実施形態について、図１０〜図１２を参照して説明する。この第２実施形態は、共振ピークの回転速度Ｆｐの手前の時点での水槽６の振動Ｋ０を基に、ダンパ２３のダンパ力を強める必要があるか否かを判断し、その結果に応じて段階的に設定されたダンパ力を選択して発生させる点で、第１実施形態とは異なっている。
【００４９】
第２実施形態では、脱水行程の開始に先立って検出点Ｆｂが設定される。この検出点Ｆｂで検出される水槽６の振動Ｋ０（振動Ｋ０´）を基に、ダンパ２３のダンパ力の増大の必要の有無を判断する。この場合、図１１及び図１２に示すように、検出点Ｆｂは、共振ピークの回転速度Ｆｐの手前、さらには、共振帯域（１００〜３００ｒｐｍ）の手前となる、例えば９０ｒｐｍに設定されている。ここで、ドラム１０の回転速度と、その回転速度での振動の大きさがわかれば、共振ピークの回転速度Ｆｐでの振動の大きさを経験的に予想することができる。つまり、予め設定した検出点Ｆｂにおいて水槽６の振動Ｋ０を検出することにより、共振ピークの回転速度Ｆｐでの水槽６の振動を推定することができる。なお、この検出点Ｆｂでは、ドラム１０の回転速度は共振帯域から外れているため、水槽６は異常振動Ｅを超えて激しく振動することはほとんどない。
【００５０】
制御装置５による具体的な制御内容を図１０に示すが、ステップＳ２１では、モータ回転センサ２７により現在のモータ８の回転速度、即ち、ドラム１０の回転速度Ｆ０が検出される。そして、この回転速度Ｆ０が共振帯域の上限Ｆ（例えば３００ｒｐｍ）を超えていれば、ドラム１０の回転速度は共振帯域を通過したと判断され（ステップＳ２２でＹＥＳ）、回転速度Ｆ０が共振帯域の上限Ｆ以下であれば、ドラム１０の回転速度は共振帯域を通過していないと判断される（ステップＳ２２でＮＯ）。
【００５１】
ドラム１０の回転速度が共振帯域を通過していない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、次に、ダンパ２３のコイル５２、５５に通電されているか否かが判断される（ステップＳ６）。そして、これらコイル５２、５５に通電されていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、ドラム１０の回転速度Ｆ０が検出点Ｆｂに達したかが判断される（ステップＳ２３）。ドラム１０の回転速度Ｆ０が検出点Ｆｂに達していれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、その時の水槽６の振動Ｋ０が検出される（ステップＳ４）。そして、振動Ｋ０が閾値Ｋ以上であれば（ステップＳ２４でＹＥＳ）、振動Ｋ０に基づいてダンパ２３の磁気粘性流体８０に発生させるダンパ力を設定する（ステップＳ２５）。そして、制御装置５は、設定されたダンパ力を発生するようにコイル５２、５５に通電（ＯＮ）する（ステップＳ２６）。これにより、水槽６の振動は効果的に抑制される。
【００５２】
第２実施形態の構成の作用について、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１及び図１２において、水槽６の振動Ｋ０を実線で示し、推定振動Ｋ１〜Ｋ３を二点鎖線で示す。この推定振動Ｋ１〜Ｋ３は、例えばドラム１０内の洗濯負荷量や偏心状態などの条件を変えて、段階的に振動の大きさを変化させた場合を示している。この場合、推定振動Ｋ１は、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいて水槽６の振動が異常振動Ｅ以上とならないような上限の場合を示す。なお、推定振動Ｋ１は、検出点Ｆｂ以降では振動Ｋ０に重なって示されている。また、推定振動Ｋ２、Ｋ３は、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいて水槽６の振動が異常振動Ｅ以上となるような場合を示す。この場合、推定振動Ｋ１〜Ｋ３は、検出点Ｆｂと共振ピークの回転速度Ｆｐでの振動の大きさに相間関係を有する。このため、共振ピークの回転速度Ｆｐの手前の検出点Ｆｂで水槽６の振動Ｋ０を検出することにより、共振ピークの回転速度Ｆｐでの振動の大きさをある程度予想することができる。
【００５３】
具体的には、図１１に示すように、検出点Ｆｂにおける推定振動Ｋ１〜Ｋ３の振動の大きさを、それぞれ振動Ｋ１´〜Ｋ３´としている。この場合、推定振動Ｋ１は、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいても異常振動Ｅ以上とならない上限の条件であるため、振動Ｋ１´を閾値Ｋとして、ダンパ２３のダンパ力を増大するか否かを判断する。つまり、検出点Ｆｂでの水槽６の振動Ｋ０が、振動Ｋ１´、即ち閾値Ｋ以上であれば（ステップＳ２４でＹＥＳ）、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいて水槽６の振動Ｋ０が異常振動Ｅを超えると推定される。このため、検出された振動Ｋ０に応じてダンパ２３のダンパ力が設定され（ステップＳ２５）、コイル５２、５５に通電（ＯＮ）される（ステップＳ２６）。この場合、ダンパ２３の磁気粘性流体８０に発生させるダンパ力は、検出点Ｆｂで検出された振動Ｋ０に基づいて、例えば、大、中、小の３段階に設定された中から選択される（ステップＳ２５）。具体的には、検出点Ｆｂで検出された振動Ｋ０が、振動Ｋ１´以上Ｋ２´未満であれば小ダンパ力が選択され、振動Ｋ２´以上Ｋ３´未満であれば中ダンパ力が選択され、振動Ｋ３´以上であれば大ダンパ力が選択される。
【００５４】
逆に、図１２に示すように、検出点Ｆｂでの水槽６の振動Ｋ０が、振動Ｋ１´、即ち閾値Ｋ未満であれば（ステップＳ２４でＮＯ）、共振ピークの回転速度Ｆｐにおいて水槽６の振動Ｋ０が異常振動Ｅを超えないと推定される。この場合、ダンパ２３に初期状態のダンパ力以上のダンパ力を作用させる必要がなく、したがって、コイル５２、５５は通電されない。
【００５５】
この構成によれば、段階的にコイル５２、５５に通電して必要なダンパ力を得るため、水槽６の振動状態に合ったダンパ力を得ることができる。これにより、ダンパ２３の消費電力を抑えてより省エネ効果の高い洗濯機を提供することができる。さらに、共振ピークの回転速度Ｆｐ、さらには、共振帯域の手前でダンパ２３にダンパ力を発生させるため、水槽６の振動が激しくなる前に振動を抑制することができ、安全性をさらに向上することができる。
【００５６】
（第３実施形態）
第３実施形態では、図１３に示すように、脱水行程が開始されると（スタート）、まず、制御装置５が槽重量検出手段として機能し、ドラム１０及びドラム１０内の洗濯物を含めた水槽６の重量、即ち槽重量が検出される（ステップＳ３１）。次に、検出された槽重量に基づき、共振ピークの回転速度Ｆｐが算出される（ステップＳ３２）。この場合、共振ピークの回転速度Ｆｐは、槽重量の平方根に反比例する。そして、算出された共振ピークの回転速度Ｆｐに基づき検出点Ｆｂを設定する（ステップＳ３３）。具体的には、例えば、検出点Ｆｂを、共振ピークの回転速度Ｆｐよりも１００ｒｐｍ低い値に設定する。つまり、槽重量に基づいて共振ピークの回転速度Ｆｐが２５０ｒｐｍと算出されれば、検出点Ｆｂは１５０ｒｐｍに設定される。その後は、第２実施形態と同様に、検出点Ｆｂで検出された振動Ｋ０に応じてダンパ２３にダンパ力が発生するように、コイル５２、５５に通電するのであるが、この場合、検出点Ｆｂは槽重量によって変化することになる。ここで、振動Ｋ１´〜Ｋ３´は、検出点Ｆｂにおける推定振動Ｋ１〜Ｋ３から導出されるため、振動Ｋ１´（閾値Ｋ）、及び振動Ｋ２´、Ｋ３´は、検出点Ｆｂによって変化することになる。つまり、槽重量によって変化する検出点Ｆｂに対応して振動Ｋ１´〜Ｋ３´が導出される。そして、検出点Ｆｂで検出された振動Ｋ０に基づいて、例えば、大、中、小の３段階に設定されたダンパ力の中から適切なダンパ力が選択され（ステップＳ２５）、コイル５２、５５に通電（ＯＮ）される（ステップＳ２６）。
【００５７】
この構成によれば、検出点Ｆｂを、実際の共振ピークにより近い値に設定できるため、水槽６の振動を効果的に抑制しながらコイル５２、５５の通電時間をより短時間にすることができる。これにより、ダンパ２３の消費電力を抑えてより省エネ効果の高い洗濯機を提供することができる。
【００５８】
なお、上記各実施形態のモールドコイルユニット５０において、コイルは１個のみでも３個以上でもよく、また、ヨークは２個でもそれ以上でもよい。
また、洗濯機は少なくとも洗濯行程及び脱水行程を実行すれば良く、乾燥機能を有さないものでも良い。
そして、洗濯機の実施形態としては横軸型のドラム式洗濯機に限られず、縦軸型で水槽の内部に回転槽を備えるとともに、この回転槽内に撹拌体を備えたいわゆる縦型の洗濯機でも良い。
【００５９】
以上のように、上記各実施形態の洗濯機によれば、水槽を防振支持するダンパは、磁界が作用されるとその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する磁気粘性流体がシャフトとヨークとの間に充填されて構成されている。そして、制御手段によって、振動検出手段の検出情報に基づいてコイルが通電制御される。この構成によれば、水槽に発生する振動の大小に合せて適切なダンパ力が得られるようコイルを通電制御することができる。これにより、不必要に大きいダンパ力を発生させることなく、したがって、ダンパの消費電力を無駄に生じることなく、電力消費を抑えて省エネ効果の高い洗濯機を提供することができる。
【００６０】
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】
【００６１】
図面中、５は制御装置（制御手段、槽重量検出手段）、６は水槽、１０はドラム（回転槽）、２３はダンパ、２５はシリンダ、２６はシャフト、２７はモータ回転センサ（回転数検出手段）、５１は下部ヨーク（ヨーク）、５２は第１のコイル（コイル）、５４は中間部ヨーク（ヨーク）、５５は第２のコイル（コイル）、５７は上部ヨーク（ヨーク）、８０は磁気粘性流体、９０、９１は振動センサ（振動検出手段）を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽と、
前記水槽内に配設された洗濯兼脱水用の回転槽と、
前記水槽を防振支持するダンパと、
前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、
少なくとも洗濯行程及び脱水行程を実行する制御手段と、を備え、
前記ダンパは、
シリンダと、
このシリンダの内部に収容され、前記制御手段の制御の基に通電されて磁界を発生するコイル及びこのコイルの磁界を誘導するヨークと、
前記コイル及びヨークを相対的に軸方向往復動可能に貫通して前記シリンダに挿通されたシャフトと、
このシャフトと前記ヨークとの間に充填され、磁界が作用されるとその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する磁気粘性流体とを備えて構成され、
前記制御手段は、前記振動検出手段の検出情報に基づいて前記コイルを通電制御することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記水槽の振動が設定された閾値以上となったことを前記振動検出手段が検出したときに、前記磁気粘性流体が所定のダンパ力を発生するように前記コイルに通電することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記振動検出手段を介して前記水槽の共振ピークより手前の振動を検出してその検出値に応じた大きさのダンパ力を設定し、前記水槽の共振域で前記磁気粘性流体が該ダンパ力を発生するように前記コイルに通電することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項４】
前記回転槽の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記水槽の重量を検出する槽重量検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記槽重量検出手段の検出した槽重量に基づいて前記水槽の共振ピーク時の回転槽の回転数を算出し、前記回転数検出手段を介して前記共振ピーク時の回転数より手前の回転数を検出してそのときの振動を振動検出手段を介してその検出値に応じた大きさのダンパ力を設定し、前記水槽の共振域で前記磁気粘性流体が該ダンパ力を発生するように前記コイルを通電制御することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項１】
水槽と、
前記水槽内に配設された洗濯兼脱水用の回転槽と、
前記水槽を防振支持するダンパと、
前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、
少なくとも洗濯行程及び脱水行程を実行する制御手段と、を備え、
前記ダンパは、
シリンダと、
このシリンダの内部に収容され、前記制御手段の制御の基に通電されて磁界を発生するコイル及びこのコイルの磁界を誘導するヨークと、
前記コイル及びヨークを相対的に軸方向往復動可能に貫通して前記シリンダに挿通されたシャフトと、
このシャフトと前記ヨークとの間に充填され、磁界が作用されるとその磁界の強さに応じたダンパ力が発生する磁気粘性流体とを備えて構成され、
前記制御手段は、前記振動検出手段の検出情報に基づいて前記コイルを通電制御することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記水槽の振動が設定された閾値以上となったことを前記振動検出手段が検出したときに、前記磁気粘性流体が所定のダンパ力を発生するように前記コイルに通電することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記振動検出手段を介して前記水槽の共振ピークより手前の振動を検出してその検出値に応じた大きさのダンパ力を設定し、前記水槽の共振域で前記磁気粘性流体が該ダンパ力を発生するように前記コイルに通電することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項４】
前記回転槽の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記水槽の重量を検出する槽重量検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記槽重量検出手段の検出した槽重量に基づいて前記水槽の共振ピーク時の回転槽の回転数を算出し、前記回転数検出手段を介して前記共振ピーク時の回転数より手前の回転数を検出してそのときの振動を振動検出手段を介してその検出値に応じた大きさのダンパ力を設定し、前記水槽の共振域で前記磁気粘性流体が該ダンパ力を発生するように前記コイルを通電制御することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−７０９８５（Ｐ２０１２−７０９８５Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８８７１（Ｐ２０１０−２１８８７１）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【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４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【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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