洗濯機
【課題】磁気粘性流体の注入を効率的に、しかもより確実に行うことができるようにする。
【解決手段】ダンパ機構は、シリンダと、シリンダに対して相対的に軸方向へ往復移動可能なシャフトと、シャフトの外周部周りに隙間を形成するようにシリンダ内に配設された磁場発生装置と、前記隙間の軸方向の両外側端部を封鎖して磁場発生装置とシャフトとの間に中空の収容部を形成するように組み込まれたシール部材と、収容部に充填される磁気粘性流体と、を備える。磁場発生装置は、ボビンと、ボビンの外周部に巻装されたコイルと、ボビンの軸方向の両端部に配設されたヨークとを具備する。磁気粘性流体は、ダンパ機構の組立時に、外側のシール部材を組み込む前の状態にあって、磁場発生装置の外側に位置するヨークとシャフトとの間の隙間から収容部に注入する。シャフトが挿通されるボビンの第１シャフト挿通孔に、これとシャフトとの間の隙間が周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部を設けた。
【解決手段】ダンパ機構は、シリンダと、シリンダに対して相対的に軸方向へ往復移動可能なシャフトと、シャフトの外周部周りに隙間を形成するようにシリンダ内に配設された磁場発生装置と、前記隙間の軸方向の両外側端部を封鎖して磁場発生装置とシャフトとの間に中空の収容部を形成するように組み込まれたシール部材と、収容部に充填される磁気粘性流体と、を備える。磁場発生装置は、ボビンと、ボビンの外周部に巻装されたコイルと、ボビンの軸方向の両端部に配設されたヨークとを具備する。磁気粘性流体は、ダンパ機構の組立時に、外側のシール部材を組み込む前の状態にあって、磁場発生装置の外側に位置するヨークとシャフトとの間の隙間から収容部に注入する。シャフトが挿通されるボビンの第１シャフト挿通孔に、これとシャフトとの間の隙間が周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水槽を防振支持する洗濯機に関する。
【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、該サスペンションは洗濯物を収容したドラムの回転に伴い生ずる振動を減衰する、所謂ダンパ機能を発揮するようにしている。ところで、この種サスペンションのダンパ機能として、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有効活用することが検討されている。すなわち、上記水槽の振動に伴い上下動（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。
【０００４】
このようなサスペンションの磁気粘性流体は、漏出しないように封鎖された所定の中空状の収容部を満たすように充填され、これに上下動するシャフトの外周面と摩擦接触する構成としている。従って、長期安定して所期のダンパ性能を得るには、所定量の磁気粘性流体が収容部に確実に充填されなければならないし、容易に漏出しない封鎖された水密構成等を必要としている。このため、ダンパ機構やシール部材などの構成要素は筒状のシリンダ内に組み込み収納された組立構成にあることから、封鎖された収容部は外部から見えない隠蔽された状態にあり、従って磁気粘性流体を内部の収容部に注入するとき、正常に注入され確実に充填されたかなどについて容易に確認できない。また、密閉性の維持やコスト面などから磁気粘性流体の使用量はできるだけ少量とするのが好ましいなどの事情もあって、この磁気粘性流体を充填する注入作業では狭い収容部に対して慎重に時間をかけて行なうなど作業効率が悪いものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４５７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、磁気粘性流体の注入を効率的に、しかもより確実に行うことが期待できる洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の洗濯機は、筐体内に、回転可能な洗濯槽を収容した水槽をサスペンションを介して防振支持する。サスペンションは、筐体と水槽との間にダンパ機構を介して組み込まれる。ダンパ機構は、筒状のシリンダと、一端がシリンダ内に挿入されかつ他端がシリンダ外へ突出しそのシリンダに対して相対的に軸方向へ往復移動可能なシャフトと、このシャフトの外周部周りに隙間を形成するようにシリンダ内に配設された磁場発生装置と、前記隙間の軸方向の両外側端部を封鎖して磁場発生装置とシャフトとの間に中空の収容部を形成するように組み込まれたシール部材と、前記収容部に充填され磁場発生装置を介して磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体と、を備える。磁場発生装置は、シャフトが貫通する第１シャフト挿通孔を有するボビンと、このボビンの外周部に巻装されて磁界を発生するコイルと、ボビンの軸方向の両端部に配設されそれぞれシャフトが貫通する第２シャフト挿通孔を有するヨークとを具備する。前記磁気粘性流体は、前記ダンパ機構の組立時に、シリンダ内にシャフトの一端、奥側のシール部材および磁場発生装置を組み込み、かつシリンダにあってシャフトの他端が突出する側となる外側のシール部材を組み込む前の状態で、磁場発生装置の外側に位置する前記ヨークの第２シャフト挿通孔とシャフトの外周部との間の隙間から前記収容部に注入する。ボビンの第１シャフト挿通孔に、当該第１シャフト挿通孔とシャフトの外周部との間の隙間が周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部を設けた。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態による洗濯機全体の概略構成を示す縦断側面図
【図２】サスペンションの外観斜視図
【図３】サスペンションの縦断面図
【図４】ダンパ機構の要部の分解斜視図
【図５】磁気粘性流体を注入する際の状態を示す要部の縦断面図
【図６】ボビンとシャフトとの間の隙間を示す横断平面図
【図７】図５のＡ−Ａ線に沿う横断平面図
【図８】第２実施形態による図６相当図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、複数の実施形態による洗濯機を図面に基づいて説明する。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。
（第１実施形態）
ドラム式洗濯機に適用した第１実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。図１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あり、まずその全体構成の概要につき説明する。外殻を形成する箱状の筐体１の前面部（図１において右側）には、そのほぼ中央部に洗濯物出入口２が形成されているとともに、その洗濯物出入口２を開閉する扉３が設けられている。筐体１の前面部の上部には操作パネル４が設けられており、その操作パネル４の裏側に運転制御用の制御装置５が設けられている。
【００１０】
筐体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、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。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が、軸受ブラケット９を介して水槽６の内部に挿通され、後述するドラム１０の背面部の中央部に連結されている。
【００１１】
前記ドラム１０は、水槽６内部に配設され、洗濯物を収容するとともに回転可能な洗濯槽として機能する。このドラム１０は、当該ドラム１０を内包した水槽６と同様に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。このドラム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、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】
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が全域にわたって多数形成されている。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されている。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されている。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を通して機外に排出可能とされている。
【００１３】
ここで、前記した乾燥機能の構成について簡単に説明する。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が設けられている。この乾燥ユニット１７は、送風装置１８、加熱装置１９、および図示しない除湿手段等を備えた循環ダクト２０から構成されていて、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（供給）ことを繰り返す循環を行ない、回転駆動されるドラム１０内の洗濯物を乾燥させるようになっている。
【００１４】
次に、前記したサスペンション７の具体構成について、図２および図３も参照して説明する。サスペンション７は、その概略構成として図１に示したように、前記筐体１と水槽６との間に上下方向に連結して設けられている。具体的には、筐体１の底板１ａが有する取付板２１側に取り付けた円筒状のシリンダ２２と、一端となる下端部がシリンダ２２内を往復動可能たる上下動可能に挿通され、その他端となる上端部が前記水槽６が有する取付板２３側に取り付けられたシャフト２４と、シリンダ２２から外部となる上方に突出して延びるシャフト２４周りに装着されたコイルばね２５を備えた構成とされている。
【００１５】
このサスペンション７を筐体１内に組み込む際には、特には図３の縦断面図に示すようにシリンダ２２の下端部に当該シリンダ２２の下部開口端を閉塞するようにシリンダ連結部２２ａを固着していて、このシリンダ連結部２２ａを、図１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、当該シリンダ２２を底板１ａ側の取付板２１に取付固定している。なお、シリンダ２２は鉄製で、詳細は後述するが、当該シリンダ２２と共にダンパ機構２８を構成する磁場発生装置２９等を備えている。
【００１６】
シャフト２４は、シリンダ２２の内部に下半部が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。そして、シャフト連結部２４ｂを、図１に示す水槽６の取付板２３に同様の弾性座板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応動するように連結した構成としている。
【００１７】
なお、前記コイルばね２５は図３に示すように、下端部がダンパ機構２８を構成するシリンダ２２の外側上端部に支持され、上端部はシャフト２４の上部に装着された円板状のばね受け座３２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から上方たる外部に引き出すように付勢した状態に張設され、当然ながらシャフト２４は所定以上、上方に突出しない位置に保持される構成、つまりシャフト２４の抜け止め手段（詳細は後述する）が施されている。
【００１８】
前記ダンパ機構２８の具体構成について、主に図３を参照して述べる。このダンパ機構２８は、前記シリンダ２２と、このシリンダ２２の筒状内部に上下位置に離間して組み込まれた軸受部材３３，３４と、一端部が軸受部材３３，３４に軸方向に往復動可能に挿通され他端となる上方側がシリンダ２２外に延出された前記シャフト２４と、このシャフト２４周りに隙間Ｇ（図５参照）を形成するようにシリンダ２２内に配設された磁場発生装置２９と、前記隙間Ｇの両外側端部（上下端部）を封鎖して磁場発生装置２９とシャフト２４との間に
中空環状の収容部３５（図５参照）を形成するように組み込まれたシール部材３６，３７と、前記収容部３５に充填され磁場発生装置２９を介して磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体３８（詳細は後述する）とを具備した構成となっている。
【００１９】
上記構成のうち、シリンダ２２内の所定位置に保持される前記シャフト２４の抜け止め手段につき図３および図５に基づき具体的に述べる。シャフト２４側にあっては、このシャフト２４の下端部に環状の係止リング３９が装着され、シリンダ２２側には、その上下方向のほぼ中間部に中空筒状をなす前記軸受部材３３が組み込まれている。この軸受部材３３は、アルミニウム製の非磁性体からなる軸受ケース３３ａと、この内部に嵌合固定されシャフト２４を軸方向でもある上下方向へ往復動可能に摺動支持する環状の軸受３３ｂとから構成されている。軸受３３ｂは、例えば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。
【００２０】
軸受ケース３３ａは、その下端部がシリンダ２２のほぼ中間部位に径方向（内方）に絞ったくびれ部２２ｂに当接する位置に配置され、例えばかしめや圧入により嵌合固定される。この軸受部材３３の下面側に、シャフト２４の下端部に装着された前記係止リング３９が位置していて、シャフト２４の上方への移動は係止リング３９が軸受部材３３の下面に当接することで衝止される。ただし、シリンダ２２のくびれ部２２ｂ以下は、空洞部２２ｃを形成していて、シャフト２４の下方への移動を自由としている。
【００２１】
このように、下部側における軸受部材３３は、シャフト２４の上方への抜け移動を規制する手段として機能するとともに、軸受３３ｂを保持し、更にはその上面側に装着された前記シール部材３６を保持するのにも機能している。シール部材３６は、その内周側の環状のリップ３６ａがシャフト２４の外周面に圧接して、隙間Ｇの下側を封鎖するシール性能を発揮する構成としている。シール部材３６は、リップ３６ａの外周側に上側が開口した環状溝部３６ｂ（図４および図５参照）を有している。
【００２２】
上記した下側の軸受部材３３およびシール部材３６に対し、シリンダ２２の開口端側の離間した位置に、実質的に同一材料でほぼ同一形状の前記軸受部材３４およびシール部材３７が対向した状態に組み込み固定されている。従って、軸受部材３４は軸受ケース３４ａと軸受３４ｂとから構成され、また、上部側のシール部材３７は、環状のリップ３７ａと、下面側が開口した環状溝部３７ｂを有した構成となっている。この軸受部材３３およびシール部材３７は、本実施形態では図１に示すようにサスペンション７として組み込まれた状態では上部側に位置し、下部側の軸受部材３３およびシール部材３６とは対向配置された状態にある。
【００２３】
なお、上部側の軸受ケース３４ａは、図３に示すように中央上面に円筒状の凸部３４ｃを一体に突設している点で下部側の軸受ケース３３ａと異なっている。この凸部３４ｃは、冠状のキャップ４０をシリンダ２２の開口端部に装着した組立完成した状態でも、このキャップ４０から上方に突出する高さを有している。なお、キャップ４０は、上部側の軸受部材３４およびシール部材３７をシリンダ２２内の上端部に組み込み、例えば軸受ケース３４ａをかしめにより嵌合固定した後、シリンダ２２の開口側上端部の外側に圧入により嵌合固定されている。
【００２４】
そして、このキャップ４０上面と突出した凸部３４ｃの外周囲に、前記コイルばね２５の下端部が圧接保持されている。よって、コイルばね２５は、キャップ４０と前記ばね受け座３２との間で伸縮可能な圧縮状態に保持されている。このようにして、シャフト２４は、軸受手段を構成する上下部の軸受部材３３，３４の各軸受３３ｂ，３４ｂに摺動可能に軸支され、およびシール部材３６，３７に水密に摺接し、もって往復動可能に設けられている。
【００２５】
次に、上記した上下部の軸受部材３３，３４の間に組み込まれた磁場発生装置２９の具体構成について説明する。この磁場発生装置２９は、ボビン４１と、このボビン４１に巻装されて磁界（磁場）を発生するコイル４２と、ボビン４１の軸方向の両端部に配置される磁性体製のヨーク４３，４４とを備えている。
【００２６】
このうちボビン４１は、図４に示すように、円筒状をなす胴部４１ａと、この胴部４１ａの軸方向の両端部に設けられた鍔部４１ｂとを一体に有した合成樹脂製のものであり、その胴部４１ａの外周部にコイル４２が巻装されている。胴部４１ａの内周部には、シャフト２４が貫通する第１シャフト挿通孔４５が形成されている。その第１シャフト挿通孔４５の内周面とシャフト２４の外周面との間には、図６に示すように隙間Ｇが形成されている。この場合、第１シャフト挿通孔４５はシャフト２４の外形よりやや大きな小判形をなしており、この第１シャフト挿通孔４５には、当該第１シャフト挿通孔４５とシャフト２４との間の隙間Ｇが周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部４６が設けられている。大隙間形成部４６は、シャフト２４を挟んで対向する２箇所に設けられている。また、第１シャフト挿通孔４５において、一方の大隙間形成部４６には、径方向の外側に窪む溝部４７が軸方向に沿って延びるように設けられている。
【００２７】
下側のヨーク４３および上側のヨーク４４は、共に短円筒状をなしていて、シャフト２４が貫通する第２シャフト挿通孔４８を有している。これら上下のヨーク４３，４４の各第２シャフト挿通孔４８とシャフト２４との間にも、図７に示すように隙間Ｇが形成されている。上下のヨーク４３，４４の各第２シャフト挿通孔４８には、径方向の外側に窪む溝部４９が軸方向に沿って延びるように設けられている。これら溝部４９も、シャフト２４を挟んで対向する２箇所に設けられている。これら溝部４９のうち、上側のヨーク４４の一方の溝部４９を、注入用溝部４９ａ（図４および図７参照）としている。
【００２８】
前記ボビン４１と、これに巻装されたコイル４２と、ボビン４１の両端部に配置されたヨーク４３，４４は、合成樹脂からなるモールド樹脂５０（図３、図５参照）によりモールドして一体化された構成なっていて、これにより本実施形態における磁場発生装置２９が構成されている。このとき、図４に示すように、上下のヨーク４３，４４の溝部４９、４９と、ボビン４１の大隙間形成部４６（溝部４７）が、軸方向に並ぶように配置する。これにより、上側のヨーク４３の注入用溝部４９ａと、ボビン４１の溝部４７とは、周方向の位置がほぼ一致する。
【００２９】
そして、このような構成の磁場発生装置２９をシリンダ２２内に組み込んだ状態で、下および上の各ヨーク４３，４４とシャフト２４との間の隙間Ｇ、ボビン４１とシャフト２４との間の隙間Ｇは、シャフト２４の軸方向に沿って連通していて、その隙間Ｇの上下の端部が前記シール部材３６，３７によって封鎖されている。これにより、シャフト２４と磁場発生装置２９との間に密閉された円筒状の収容部３５が形成され、その収容部３５に磁気粘性流体３８（図３参照）が充填されている。
【００３０】
磁気粘性流体３８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ものであり、例えばポリアルファオレフィンオイルを主体とするベースオイルの中に鉄、カルボニル鉄などの強磁性粒子を分散させたものからなり、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ものである。
【００３１】
ここで、コイル４２への通電に伴い該コイル４２周りに発生する磁気回路Ｄは、図２の矢印方向に形成される。具体的には、コイル４２によって発生する磁気回路Ｄは、シャフト２４→収容部３５（隙間Ｇ）→上部のヨーク４４→シリンダ２２→下部側のヨーク４３→収容部３５（隙間Ｇ）→シャフト２４に至る経路にて形成される。なお、コイル４２のリード線５１は、上部のヨーク４４付近からシリンダ２２の外部へ引き出されている。このリード線５１は、図示しない駆動回路を介して前記制御装置５に接続される。コイル４２は、その制御装置５により通断電制御される。
【００３２】
そして、前記収容部３５へ充填すべく磁気粘性流体３８の注入は、図１に示すように、シリンダ２２にシャフト２４の下端部を挿入するとともに、上記した磁場発生装置２９と下部側のシール部材３６および軸受部材３３を収容固定し、上部側のシール部材３７および軸受部材３４が組み込まれる前の状態で実行される。つまり、収容部３５の一端たる上端面が開放されたヨーク４４とシャフト２４との間の隙間Ｇ側から、磁気粘性流体３８を注入するようにしている。
【００３３】
収容部３５に磁気粘性流体３８を注入するには、具体的には、図１に示すような注入器５２を用いて行う。注入器５２は、容器部５３と、注入針５４と、操作杆５５とを有する構成で、容器部５３内に磁気粘性流体３８を収容しておく。なお、本実施形態では、注入器５２の容器部５３に、収容部３５を複数回分満たす量の磁気粘性流体３８を収容している。そして、注入針５４の先端部を、上端が開放されたシリンダ２２の上方から上側のヨーク４４の一方の溝部４９（注入用溝部４９ａ）に一部挿入するように宛がった状態で、操作杆５５を押圧操作することにより、容器部５３内の磁気粘性流体３８に圧力をかけて当該磁気粘性流体３８を注入針５４の先端部から押し出すようにする。
【００３４】
注入針５４の先端部から押し出された磁気粘性流体３８は、主に、上側のヨーク４４の注入用溝部４９ａとシャフト２４との間の隙間Ｇ、ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５における一方の大隙間形成部４６（溝部４７）とシャフト２４との間の隙間Ｇ、下側のヨーク４３の一方の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇを通り、下側のシール部材３６の環状溝部３６ｂに入り込む（図４の点線矢印Ｒ参照）。これに伴い、収容部３５内の空気が、主に、下側のヨーク４３の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇ、ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５における大隙間形成部４６とシャフト２４との間の隙間Ｇ、上側のヨーク４４の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇを通り、収容部３５の外部に押し出される。また、下側のシール部材３６の環状溝部３６ｂに入り込んだ磁気粘性流体３８は、環状溝部３６ｂを埋めながら徐々に上昇し、主に、先程とは逆に、下側のヨーク４３の他方の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇ、ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５における他方の大隙間形成部４６とシャフト２４との間の隙間Ｇ、上側のヨーク４４の他方の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇを通り、収容部３５内に充填されていく。
【００３５】
このとき、特に、ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５には大隙間形成部４６を形成していて、第１シャフト挿通孔４５とシャフト２４との間の隙間Ｇを部分的に大きくしているので、磁気粘性流体３８は、その隙間Ｇの大きな部分を起点にして収容部３５内へ広がり易くなるとともに、収容部３５内からの空気の排出もされ易くなり、当該収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入が一層効率的に行われることを期待できる。
【００３６】
そして、収容部３５内のほぼすべてに磁気粘性流体３８が充填されると、収容部３５内に入りきれない磁気粘性流体３８の一部が、上側のヨーク４４とシャフト２４との間の隙間Ｇから上部へ溢れ出るようになる。このように磁気粘性流体３８の一部がヨーク４４の外部側へ溢れる状態となったところで、磁気粘性流体３８の注入を停止する。なお、好ましくは、注入器５２に一定量の磁気粘性流体３８を予め計量してセットすることで、注入し切った時点で適量が注入されるようにすれば作業効率を高めることができる。
【００３７】
そして、この磁気粘性流体３８の注入後は、図３に示すように上部側のシール部材３７および軸受部材３４をシリンダ２２内に組み込んだ後、シリンダ２２の開口端側を例えばかしめ加工して固定し、もって収容部３５は密閉された状態に構成される。この後に、前記キャップ４０を嵌合して圧入固定するとともに、このシリンダ２２の上端部に、凸部３４ｃ周りにコイルばね２５を配置して組み込むことでサスペンション７として組立てられる。なお、本実施形態ではシャフト連結部２４ｂは、シャフト主部２４ａと着脱可能に連結されていて、コイルばね２５をシャフト主部２４ａ周りに配置し、その上端部をばね受け座３２で受け止めるとともにシャフト連結部２４ｂを連結するようにしている。
【００３８】
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との間の上下方向において、図１に示すように水槽６側にシリンダ２２から突出したシャフト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の左右両側に夫々配置され弾性的に連結支持される。
【００３９】
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自動的に実行される。そして、ドラム１０内に収容された洗濯物（図示せず）による偏荷重などに起因してドラム１０に振動が生ずると、弾性的に支持された水槽６も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とシリンダ２２との間のコイルばね２５を伸縮させ、該シャフト２４はシリンダ２２内を上下方向に往復動する。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機能を発揮する。
【００４０】
一方、下方側においてはシリンダ２２や磁場発生装置２９等からなるダンパ機構２８により振動を速やかに減衰する作用を発揮する。すなわち、ドラム１０を回転駆動する運転時には、磁場発生装置２９を構成するコイル４２に通電され磁場が発生する。これにより、コイル４２の周りに磁気回路Ｄ（図３参照）が形成され、そのうちの特に磁束密度の高い下部および上部の各ヨーク４３，４４とシャフト２４との間にあっては、隙間Ｇも狭小としていることも相俟って、該隙間Ｇ部位において磁界が与えられた磁気粘性流体３８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を増大し、結果として水槽６の振動振幅を速やかに減衰する。特に、脱水運転ではドラム１０を高速回転する回転初期における共振点付近では急速に振動が大きくなる傾向にあるが、このような振動を速やかに減衰する所謂ダンパ効果を有効に発揮する。従って、異常振動や異常騒音を招くことなく円滑な脱水運転を継続して実行できる。
【００４１】
このように、ダンパ機構２８が有効に機能するには磁気粘性流体３８を収容部３５内に確実に充填する必要がある。そこで、本実施形態では図５に示すように、前記シャフト２４がシリンダ２２外に延出する側、つまり水槽６側に位置する一方側たる上部側のシール部材３７および軸受部材３４を組み込む前において、外部に露呈した上側のヨーク４４とシャフト２４間に形成された隙間Ｇ側から、注入器５２により収容部３５内に注入できるようにしているので、磁気粘性流体３８を収容部３５内へ容易に注入することができる。しかも、上側のヨーク４４の第２シャフト挿通孔４８には注入用溝部４９ａを形成していて、シャフト２４との間の隙間Ｇを部分的に大きくしているので、注入器５２による磁気粘性流体３８の注入を一層容易に行うことができる。
【００４２】
そして、本実施形態においては、シリンダ２２内に収容配置される磁場発生装置２９のボビン４１における第１シャフト挿通孔４５には大隙間形成部４６を形成していて、第１シャフト挿通孔４５とシャフト２４との間の隙間Ｇを周方向において部分的に大きくしているので、磁気粘性流体３８を収容部３５へ注入する際に、磁気粘性流体３８は、その隙間Ｇの大きな部分を起点にして収容部３５内へ広がり易くなるとともに、収容部３５内からの空気の排出もされ易くなる。これにより、収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入が一層効率的に行われることが期待でき、しかも一層確実に充填することを期待できる。
【００４３】
この場合、ボビン４１における第１シャフト挿通孔４５を全体に大きくして、シャフト２４との間の隙間Ｇ全体を大きくすることが考えられる。しかし、隙間Ｇ全体を大きくした場合には、収容部３５の容量もその分大きくなってしまい、その収容部３５に充填される磁気粘性流体３８の量が多くなり、コスト的に不利になってしまうため、得策ではない。
【００４４】
ボビン４１における第１シャフト挿通孔４５にあって大隙間形成部４６を設けた部分に、径方向外側へ窪む溝部４７を形成したことにより、収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入を一層スムーズに行うことができるようになる。
【００４５】
上部側のヨーク４４の第２シャフト挿通孔４８には、磁気粘性流体３８を収容部３５に注入するための注入用溝部４９ａが設けられており、ボビン４１における前記溝部４７と前記ヨーク４４における注入用溝部４９ａは、周方向の位置がほぼ一致している。これにより、注入用溝部４９ａから注入された磁気粘性流体３８は、ボビン４１の溝部４７に一層スムーズに案内されるようになり、これによっても、収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入を一層スムーズに行うことができるようになる。
【００４６】
ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５には、大隙間形成部４６が周方向の複数箇所、この場合２箇所に設けられているので、これによっても、収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入を一層スムーズに行うことができるようになる。
【００４７】
上記した実施形態において、第１シャフト挿通孔４５の大隙間形成部４６は１箇所のみでもよい。また、溝部４７は、対向する２箇所に設けてもよい。また、溝部４７は設けなくてもよい。
【００４８】
（第２実施形態）
図８は第２実施形態を示している。この第２実施形態は、上記した第１実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、ボビン４１における第１シャフト挿通孔６０は、シャフト２４の外形より大きな円形状であるが、その円の中心Ｏ２が、シャフト２４の円の中心Ｏ１に対して径方向にずれていて、第１シャフト挿通孔６０とシャフト２４との間の隙間Ｇは、周方向に部分的に大きくなっている。この場合も、第１シャフト挿通孔６０には、当該第１シャフト挿通孔６０とシャフト２４の外周部との間の隙間Ｇが周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部６１を設けている。このような第２実施形態においても、基本的に第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４９】
（その他の実施形態）
上記した実施形態では、横軸周りのドラム１０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、所謂縦軸型の洗濯機でも適用可能である。
また、水槽６側にシャフト２４を連結しシリンダ２２内を上下動（往復動）する構成としたが、これに限らず、例えばシリンダ２２側を水槽６側に取り付け、シャフト２４（コイルばね２５）側を筐体１の底板１ａに取り付ける連結構造としても良い。この場合、水槽６に応動してシリンダ２２側が直接往復動するが、シャフト２４はシリンダ２２に対し相対的に往復動する構成となり、実質的に上記実施形態と同様の作用効果が期待できる。
さらに、磁場発生装置２９におけるコイル４２（ボビン４１）は１個のみに限られず、コイル４２をシリンダ２２の軸方向に２段、あるいはそれ以上設ける構成としてもよい。
【００５０】
以上のように本実施形態の洗濯機によると、磁場発生装置におけるボビンの第１シャフト挿通孔に、当該第１シャフト挿通孔とシャフトの外周部との間の隙間が周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部を設けたことにより、磁場発生装置とシャフトとの間の収容部に注入される磁気粘性流体の注入を効率的に、しかもより確実に行うことが期待できる。
【００５１】
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、２８はダンパ機構、２９は磁場発生装置、３３，３４は軸受部材、３５は収容部、３６，３７はシール部材、３８は磁気粘性流体、４１はボビン、４２はコイル、４３，４４はヨーク、４５は第１シャフト挿通孔、４６は大隙間形成部、４７は溝部、４８は第２シャフト挿通孔、４９は溝部、４９ａは注入用溝部、５２は注入器を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水槽を防振支持する洗濯機に関する。
【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、該サスペンションは洗濯物を収容したドラムの回転に伴い生ずる振動を減衰する、所謂ダンパ機能を発揮するようにしている。ところで、この種サスペンションのダンパ機能として、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有効活用することが検討されている。すなわち、上記水槽の振動に伴い上下動（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。
【０００４】
このようなサスペンションの磁気粘性流体は、漏出しないように封鎖された所定の中空状の収容部を満たすように充填され、これに上下動するシャフトの外周面と摩擦接触する構成としている。従って、長期安定して所期のダンパ性能を得るには、所定量の磁気粘性流体が収容部に確実に充填されなければならないし、容易に漏出しない封鎖された水密構成等を必要としている。このため、ダンパ機構やシール部材などの構成要素は筒状のシリンダ内に組み込み収納された組立構成にあることから、封鎖された収容部は外部から見えない隠蔽された状態にあり、従って磁気粘性流体を内部の収容部に注入するとき、正常に注入され確実に充填されたかなどについて容易に確認できない。また、密閉性の維持やコスト面などから磁気粘性流体の使用量はできるだけ少量とするのが好ましいなどの事情もあって、この磁気粘性流体を充填する注入作業では狭い収容部に対して慎重に時間をかけて行なうなど作業効率が悪いものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４５７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、磁気粘性流体の注入を効率的に、しかもより確実に行うことが期待できる洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の洗濯機は、筐体内に、回転可能な洗濯槽を収容した水槽をサスペンションを介して防振支持する。サスペンションは、筐体と水槽との間にダンパ機構を介して組み込まれる。ダンパ機構は、筒状のシリンダと、一端がシリンダ内に挿入されかつ他端がシリンダ外へ突出しそのシリンダに対して相対的に軸方向へ往復移動可能なシャフトと、このシャフトの外周部周りに隙間を形成するようにシリンダ内に配設された磁場発生装置と、前記隙間の軸方向の両外側端部を封鎖して磁場発生装置とシャフトとの間に中空の収容部を形成するように組み込まれたシール部材と、前記収容部に充填され磁場発生装置を介して磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体と、を備える。磁場発生装置は、シャフトが貫通する第１シャフト挿通孔を有するボビンと、このボビンの外周部に巻装されて磁界を発生するコイルと、ボビンの軸方向の両端部に配設されそれぞれシャフトが貫通する第２シャフト挿通孔を有するヨークとを具備する。前記磁気粘性流体は、前記ダンパ機構の組立時に、シリンダ内にシャフトの一端、奥側のシール部材および磁場発生装置を組み込み、かつシリンダにあってシャフトの他端が突出する側となる外側のシール部材を組み込む前の状態で、磁場発生装置の外側に位置する前記ヨークの第２シャフト挿通孔とシャフトの外周部との間の隙間から前記収容部に注入する。ボビンの第１シャフト挿通孔に、当該第１シャフト挿通孔とシャフトの外周部との間の隙間が周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部を設けた。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態による洗濯機全体の概略構成を示す縦断側面図
【図２】サスペンションの外観斜視図
【図３】サスペンションの縦断面図
【図４】ダンパ機構の要部の分解斜視図
【図５】磁気粘性流体を注入する際の状態を示す要部の縦断面図
【図６】ボビンとシャフトとの間の隙間を示す横断平面図
【図７】図５のＡ−Ａ線に沿う横断平面図
【図８】第２実施形態による図６相当図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、複数の実施形態による洗濯機を図面に基づいて説明する。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。
（第１実施形態）
ドラム式洗濯機に適用した第１実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。図１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あり、まずその全体構成の概要につき説明する。外殻を形成する箱状の筐体１の前面部（図１において右側）には、そのほぼ中央部に洗濯物出入口２が形成されているとともに、その洗濯物出入口２を開閉する扉３が設けられている。筐体１の前面部の上部には操作パネル４が設けられており、その操作パネル４の裏側に運転制御用の制御装置５が設けられている。
【００１０】
筐体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、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。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が、軸受ブラケット９を介して水槽６の内部に挿通され、後述するドラム１０の背面部の中央部に連結されている。
【００１１】
前記ドラム１０は、水槽６内部に配設され、洗濯物を収容するとともに回転可能な洗濯槽として機能する。このドラム１０は、当該ドラム１０を内包した水槽６と同様に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。このドラム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、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】
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が全域にわたって多数形成されている。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されている。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されている。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を通して機外に排出可能とされている。
【００１３】
ここで、前記した乾燥機能の構成について簡単に説明する。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が設けられている。この乾燥ユニット１７は、送風装置１８、加熱装置１９、および図示しない除湿手段等を備えた循環ダクト２０から構成されていて、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（供給）ことを繰り返す循環を行ない、回転駆動されるドラム１０内の洗濯物を乾燥させるようになっている。
【００１４】
次に、前記したサスペンション７の具体構成について、図２および図３も参照して説明する。サスペンション７は、その概略構成として図１に示したように、前記筐体１と水槽６との間に上下方向に連結して設けられている。具体的には、筐体１の底板１ａが有する取付板２１側に取り付けた円筒状のシリンダ２２と、一端となる下端部がシリンダ２２内を往復動可能たる上下動可能に挿通され、その他端となる上端部が前記水槽６が有する取付板２３側に取り付けられたシャフト２４と、シリンダ２２から外部となる上方に突出して延びるシャフト２４周りに装着されたコイルばね２５を備えた構成とされている。
【００１５】
このサスペンション７を筐体１内に組み込む際には、特には図３の縦断面図に示すようにシリンダ２２の下端部に当該シリンダ２２の下部開口端を閉塞するようにシリンダ連結部２２ａを固着していて、このシリンダ連結部２２ａを、図１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、当該シリンダ２２を底板１ａ側の取付板２１に取付固定している。なお、シリンダ２２は鉄製で、詳細は後述するが、当該シリンダ２２と共にダンパ機構２８を構成する磁場発生装置２９等を備えている。
【００１６】
シャフト２４は、シリンダ２２の内部に下半部が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。そして、シャフト連結部２４ｂを、図１に示す水槽６の取付板２３に同様の弾性座板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応動するように連結した構成としている。
【００１７】
なお、前記コイルばね２５は図３に示すように、下端部がダンパ機構２８を構成するシリンダ２２の外側上端部に支持され、上端部はシャフト２４の上部に装着された円板状のばね受け座３２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から上方たる外部に引き出すように付勢した状態に張設され、当然ながらシャフト２４は所定以上、上方に突出しない位置に保持される構成、つまりシャフト２４の抜け止め手段（詳細は後述する）が施されている。
【００１８】
前記ダンパ機構２８の具体構成について、主に図３を参照して述べる。このダンパ機構２８は、前記シリンダ２２と、このシリンダ２２の筒状内部に上下位置に離間して組み込まれた軸受部材３３，３４と、一端部が軸受部材３３，３４に軸方向に往復動可能に挿通され他端となる上方側がシリンダ２２外に延出された前記シャフト２４と、このシャフト２４周りに隙間Ｇ（図５参照）を形成するようにシリンダ２２内に配設された磁場発生装置２９と、前記隙間Ｇの両外側端部（上下端部）を封鎖して磁場発生装置２９とシャフト２４との間に
中空環状の収容部３５（図５参照）を形成するように組み込まれたシール部材３６，３７と、前記収容部３５に充填され磁場発生装置２９を介して磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体３８（詳細は後述する）とを具備した構成となっている。
【００１９】
上記構成のうち、シリンダ２２内の所定位置に保持される前記シャフト２４の抜け止め手段につき図３および図５に基づき具体的に述べる。シャフト２４側にあっては、このシャフト２４の下端部に環状の係止リング３９が装着され、シリンダ２２側には、その上下方向のほぼ中間部に中空筒状をなす前記軸受部材３３が組み込まれている。この軸受部材３３は、アルミニウム製の非磁性体からなる軸受ケース３３ａと、この内部に嵌合固定されシャフト２４を軸方向でもある上下方向へ往復動可能に摺動支持する環状の軸受３３ｂとから構成されている。軸受３３ｂは、例えば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。
【００２０】
軸受ケース３３ａは、その下端部がシリンダ２２のほぼ中間部位に径方向（内方）に絞ったくびれ部２２ｂに当接する位置に配置され、例えばかしめや圧入により嵌合固定される。この軸受部材３３の下面側に、シャフト２４の下端部に装着された前記係止リング３９が位置していて、シャフト２４の上方への移動は係止リング３９が軸受部材３３の下面に当接することで衝止される。ただし、シリンダ２２のくびれ部２２ｂ以下は、空洞部２２ｃを形成していて、シャフト２４の下方への移動を自由としている。
【００２１】
このように、下部側における軸受部材３３は、シャフト２４の上方への抜け移動を規制する手段として機能するとともに、軸受３３ｂを保持し、更にはその上面側に装着された前記シール部材３６を保持するのにも機能している。シール部材３６は、その内周側の環状のリップ３６ａがシャフト２４の外周面に圧接して、隙間Ｇの下側を封鎖するシール性能を発揮する構成としている。シール部材３６は、リップ３６ａの外周側に上側が開口した環状溝部３６ｂ（図４および図５参照）を有している。
【００２２】
上記した下側の軸受部材３３およびシール部材３６に対し、シリンダ２２の開口端側の離間した位置に、実質的に同一材料でほぼ同一形状の前記軸受部材３４およびシール部材３７が対向した状態に組み込み固定されている。従って、軸受部材３４は軸受ケース３４ａと軸受３４ｂとから構成され、また、上部側のシール部材３７は、環状のリップ３７ａと、下面側が開口した環状溝部３７ｂを有した構成となっている。この軸受部材３３およびシール部材３７は、本実施形態では図１に示すようにサスペンション７として組み込まれた状態では上部側に位置し、下部側の軸受部材３３およびシール部材３６とは対向配置された状態にある。
【００２３】
なお、上部側の軸受ケース３４ａは、図３に示すように中央上面に円筒状の凸部３４ｃを一体に突設している点で下部側の軸受ケース３３ａと異なっている。この凸部３４ｃは、冠状のキャップ４０をシリンダ２２の開口端部に装着した組立完成した状態でも、このキャップ４０から上方に突出する高さを有している。なお、キャップ４０は、上部側の軸受部材３４およびシール部材３７をシリンダ２２内の上端部に組み込み、例えば軸受ケース３４ａをかしめにより嵌合固定した後、シリンダ２２の開口側上端部の外側に圧入により嵌合固定されている。
【００２４】
そして、このキャップ４０上面と突出した凸部３４ｃの外周囲に、前記コイルばね２５の下端部が圧接保持されている。よって、コイルばね２５は、キャップ４０と前記ばね受け座３２との間で伸縮可能な圧縮状態に保持されている。このようにして、シャフト２４は、軸受手段を構成する上下部の軸受部材３３，３４の各軸受３３ｂ，３４ｂに摺動可能に軸支され、およびシール部材３６，３７に水密に摺接し、もって往復動可能に設けられている。
【００２５】
次に、上記した上下部の軸受部材３３，３４の間に組み込まれた磁場発生装置２９の具体構成について説明する。この磁場発生装置２９は、ボビン４１と、このボビン４１に巻装されて磁界（磁場）を発生するコイル４２と、ボビン４１の軸方向の両端部に配置される磁性体製のヨーク４３，４４とを備えている。
【００２６】
このうちボビン４１は、図４に示すように、円筒状をなす胴部４１ａと、この胴部４１ａの軸方向の両端部に設けられた鍔部４１ｂとを一体に有した合成樹脂製のものであり、その胴部４１ａの外周部にコイル４２が巻装されている。胴部４１ａの内周部には、シャフト２４が貫通する第１シャフト挿通孔４５が形成されている。その第１シャフト挿通孔４５の内周面とシャフト２４の外周面との間には、図６に示すように隙間Ｇが形成されている。この場合、第１シャフト挿通孔４５はシャフト２４の外形よりやや大きな小判形をなしており、この第１シャフト挿通孔４５には、当該第１シャフト挿通孔４５とシャフト２４との間の隙間Ｇが周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部４６が設けられている。大隙間形成部４６は、シャフト２４を挟んで対向する２箇所に設けられている。また、第１シャフト挿通孔４５において、一方の大隙間形成部４６には、径方向の外側に窪む溝部４７が軸方向に沿って延びるように設けられている。
【００２７】
下側のヨーク４３および上側のヨーク４４は、共に短円筒状をなしていて、シャフト２４が貫通する第２シャフト挿通孔４８を有している。これら上下のヨーク４３，４４の各第２シャフト挿通孔４８とシャフト２４との間にも、図７に示すように隙間Ｇが形成されている。上下のヨーク４３，４４の各第２シャフト挿通孔４８には、径方向の外側に窪む溝部４９が軸方向に沿って延びるように設けられている。これら溝部４９も、シャフト２４を挟んで対向する２箇所に設けられている。これら溝部４９のうち、上側のヨーク４４の一方の溝部４９を、注入用溝部４９ａ（図４および図７参照）としている。
【００２８】
前記ボビン４１と、これに巻装されたコイル４２と、ボビン４１の両端部に配置されたヨーク４３，４４は、合成樹脂からなるモールド樹脂５０（図３、図５参照）によりモールドして一体化された構成なっていて、これにより本実施形態における磁場発生装置２９が構成されている。このとき、図４に示すように、上下のヨーク４３，４４の溝部４９、４９と、ボビン４１の大隙間形成部４６（溝部４７）が、軸方向に並ぶように配置する。これにより、上側のヨーク４３の注入用溝部４９ａと、ボビン４１の溝部４７とは、周方向の位置がほぼ一致する。
【００２９】
そして、このような構成の磁場発生装置２９をシリンダ２２内に組み込んだ状態で、下および上の各ヨーク４３，４４とシャフト２４との間の隙間Ｇ、ボビン４１とシャフト２４との間の隙間Ｇは、シャフト２４の軸方向に沿って連通していて、その隙間Ｇの上下の端部が前記シール部材３６，３７によって封鎖されている。これにより、シャフト２４と磁場発生装置２９との間に密閉された円筒状の収容部３５が形成され、その収容部３５に磁気粘性流体３８（図３参照）が充填されている。
【００３０】
磁気粘性流体３８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ものであり、例えばポリアルファオレフィンオイルを主体とするベースオイルの中に鉄、カルボニル鉄などの強磁性粒子を分散させたものからなり、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ものである。
【００３１】
ここで、コイル４２への通電に伴い該コイル４２周りに発生する磁気回路Ｄは、図２の矢印方向に形成される。具体的には、コイル４２によって発生する磁気回路Ｄは、シャフト２４→収容部３５（隙間Ｇ）→上部のヨーク４４→シリンダ２２→下部側のヨーク４３→収容部３５（隙間Ｇ）→シャフト２４に至る経路にて形成される。なお、コイル４２のリード線５１は、上部のヨーク４４付近からシリンダ２２の外部へ引き出されている。このリード線５１は、図示しない駆動回路を介して前記制御装置５に接続される。コイル４２は、その制御装置５により通断電制御される。
【００３２】
そして、前記収容部３５へ充填すべく磁気粘性流体３８の注入は、図１に示すように、シリンダ２２にシャフト２４の下端部を挿入するとともに、上記した磁場発生装置２９と下部側のシール部材３６および軸受部材３３を収容固定し、上部側のシール部材３７および軸受部材３４が組み込まれる前の状態で実行される。つまり、収容部３５の一端たる上端面が開放されたヨーク４４とシャフト２４との間の隙間Ｇ側から、磁気粘性流体３８を注入するようにしている。
【００３３】
収容部３５に磁気粘性流体３８を注入するには、具体的には、図１に示すような注入器５２を用いて行う。注入器５２は、容器部５３と、注入針５４と、操作杆５５とを有する構成で、容器部５３内に磁気粘性流体３８を収容しておく。なお、本実施形態では、注入器５２の容器部５３に、収容部３５を複数回分満たす量の磁気粘性流体３８を収容している。そして、注入針５４の先端部を、上端が開放されたシリンダ２２の上方から上側のヨーク４４の一方の溝部４９（注入用溝部４９ａ）に一部挿入するように宛がった状態で、操作杆５５を押圧操作することにより、容器部５３内の磁気粘性流体３８に圧力をかけて当該磁気粘性流体３８を注入針５４の先端部から押し出すようにする。
【００３４】
注入針５４の先端部から押し出された磁気粘性流体３８は、主に、上側のヨーク４４の注入用溝部４９ａとシャフト２４との間の隙間Ｇ、ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５における一方の大隙間形成部４６（溝部４７）とシャフト２４との間の隙間Ｇ、下側のヨーク４３の一方の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇを通り、下側のシール部材３６の環状溝部３６ｂに入り込む（図４の点線矢印Ｒ参照）。これに伴い、収容部３５内の空気が、主に、下側のヨーク４３の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇ、ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５における大隙間形成部４６とシャフト２４との間の隙間Ｇ、上側のヨーク４４の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇを通り、収容部３５の外部に押し出される。また、下側のシール部材３６の環状溝部３６ｂに入り込んだ磁気粘性流体３８は、環状溝部３６ｂを埋めながら徐々に上昇し、主に、先程とは逆に、下側のヨーク４３の他方の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇ、ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５における他方の大隙間形成部４６とシャフト２４との間の隙間Ｇ、上側のヨーク４４の他方の溝部４９とシャフト２４との間の隙間Ｇを通り、収容部３５内に充填されていく。
【００３５】
このとき、特に、ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５には大隙間形成部４６を形成していて、第１シャフト挿通孔４５とシャフト２４との間の隙間Ｇを部分的に大きくしているので、磁気粘性流体３８は、その隙間Ｇの大きな部分を起点にして収容部３５内へ広がり易くなるとともに、収容部３５内からの空気の排出もされ易くなり、当該収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入が一層効率的に行われることを期待できる。
【００３６】
そして、収容部３５内のほぼすべてに磁気粘性流体３８が充填されると、収容部３５内に入りきれない磁気粘性流体３８の一部が、上側のヨーク４４とシャフト２４との間の隙間Ｇから上部へ溢れ出るようになる。このように磁気粘性流体３８の一部がヨーク４４の外部側へ溢れる状態となったところで、磁気粘性流体３８の注入を停止する。なお、好ましくは、注入器５２に一定量の磁気粘性流体３８を予め計量してセットすることで、注入し切った時点で適量が注入されるようにすれば作業効率を高めることができる。
【００３７】
そして、この磁気粘性流体３８の注入後は、図３に示すように上部側のシール部材３７および軸受部材３４をシリンダ２２内に組み込んだ後、シリンダ２２の開口端側を例えばかしめ加工して固定し、もって収容部３５は密閉された状態に構成される。この後に、前記キャップ４０を嵌合して圧入固定するとともに、このシリンダ２２の上端部に、凸部３４ｃ周りにコイルばね２５を配置して組み込むことでサスペンション７として組立てられる。なお、本実施形態ではシャフト連結部２４ｂは、シャフト主部２４ａと着脱可能に連結されていて、コイルばね２５をシャフト主部２４ａ周りに配置し、その上端部をばね受け座３２で受け止めるとともにシャフト連結部２４ｂを連結するようにしている。
【００３８】
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との間の上下方向において、図１に示すように水槽６側にシリンダ２２から突出したシャフト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の左右両側に夫々配置され弾性的に連結支持される。
【００３９】
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自動的に実行される。そして、ドラム１０内に収容された洗濯物（図示せず）による偏荷重などに起因してドラム１０に振動が生ずると、弾性的に支持された水槽６も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とシリンダ２２との間のコイルばね２５を伸縮させ、該シャフト２４はシリンダ２２内を上下方向に往復動する。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機能を発揮する。
【００４０】
一方、下方側においてはシリンダ２２や磁場発生装置２９等からなるダンパ機構２８により振動を速やかに減衰する作用を発揮する。すなわち、ドラム１０を回転駆動する運転時には、磁場発生装置２９を構成するコイル４２に通電され磁場が発生する。これにより、コイル４２の周りに磁気回路Ｄ（図３参照）が形成され、そのうちの特に磁束密度の高い下部および上部の各ヨーク４３，４４とシャフト２４との間にあっては、隙間Ｇも狭小としていることも相俟って、該隙間Ｇ部位において磁界が与えられた磁気粘性流体３８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を増大し、結果として水槽６の振動振幅を速やかに減衰する。特に、脱水運転ではドラム１０を高速回転する回転初期における共振点付近では急速に振動が大きくなる傾向にあるが、このような振動を速やかに減衰する所謂ダンパ効果を有効に発揮する。従って、異常振動や異常騒音を招くことなく円滑な脱水運転を継続して実行できる。
【００４１】
このように、ダンパ機構２８が有効に機能するには磁気粘性流体３８を収容部３５内に確実に充填する必要がある。そこで、本実施形態では図５に示すように、前記シャフト２４がシリンダ２２外に延出する側、つまり水槽６側に位置する一方側たる上部側のシール部材３７および軸受部材３４を組み込む前において、外部に露呈した上側のヨーク４４とシャフト２４間に形成された隙間Ｇ側から、注入器５２により収容部３５内に注入できるようにしているので、磁気粘性流体３８を収容部３５内へ容易に注入することができる。しかも、上側のヨーク４４の第２シャフト挿通孔４８には注入用溝部４９ａを形成していて、シャフト２４との間の隙間Ｇを部分的に大きくしているので、注入器５２による磁気粘性流体３８の注入を一層容易に行うことができる。
【００４２】
そして、本実施形態においては、シリンダ２２内に収容配置される磁場発生装置２９のボビン４１における第１シャフト挿通孔４５には大隙間形成部４６を形成していて、第１シャフト挿通孔４５とシャフト２４との間の隙間Ｇを周方向において部分的に大きくしているので、磁気粘性流体３８を収容部３５へ注入する際に、磁気粘性流体３８は、その隙間Ｇの大きな部分を起点にして収容部３５内へ広がり易くなるとともに、収容部３５内からの空気の排出もされ易くなる。これにより、収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入が一層効率的に行われることが期待でき、しかも一層確実に充填することを期待できる。
【００４３】
この場合、ボビン４１における第１シャフト挿通孔４５を全体に大きくして、シャフト２４との間の隙間Ｇ全体を大きくすることが考えられる。しかし、隙間Ｇ全体を大きくした場合には、収容部３５の容量もその分大きくなってしまい、その収容部３５に充填される磁気粘性流体３８の量が多くなり、コスト的に不利になってしまうため、得策ではない。
【００４４】
ボビン４１における第１シャフト挿通孔４５にあって大隙間形成部４６を設けた部分に、径方向外側へ窪む溝部４７を形成したことにより、収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入を一層スムーズに行うことができるようになる。
【００４５】
上部側のヨーク４４の第２シャフト挿通孔４８には、磁気粘性流体３８を収容部３５に注入するための注入用溝部４９ａが設けられており、ボビン４１における前記溝部４７と前記ヨーク４４における注入用溝部４９ａは、周方向の位置がほぼ一致している。これにより、注入用溝部４９ａから注入された磁気粘性流体３８は、ボビン４１の溝部４７に一層スムーズに案内されるようになり、これによっても、収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入を一層スムーズに行うことができるようになる。
【００４６】
ボビン４１の第１シャフト挿通孔４５には、大隙間形成部４６が周方向の複数箇所、この場合２箇所に設けられているので、これによっても、収容部３５内への磁気粘性流体３８の注入を一層スムーズに行うことができるようになる。
【００４７】
上記した実施形態において、第１シャフト挿通孔４５の大隙間形成部４６は１箇所のみでもよい。また、溝部４７は、対向する２箇所に設けてもよい。また、溝部４７は設けなくてもよい。
【００４８】
（第２実施形態）
図８は第２実施形態を示している。この第２実施形態は、上記した第１実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、ボビン４１における第１シャフト挿通孔６０は、シャフト２４の外形より大きな円形状であるが、その円の中心Ｏ２が、シャフト２４の円の中心Ｏ１に対して径方向にずれていて、第１シャフト挿通孔６０とシャフト２４との間の隙間Ｇは、周方向に部分的に大きくなっている。この場合も、第１シャフト挿通孔６０には、当該第１シャフト挿通孔６０とシャフト２４の外周部との間の隙間Ｇが周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部６１を設けている。このような第２実施形態においても、基本的に第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４９】
（その他の実施形態）
上記した実施形態では、横軸周りのドラム１０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、所謂縦軸型の洗濯機でも適用可能である。
また、水槽６側にシャフト２４を連結しシリンダ２２内を上下動（往復動）する構成としたが、これに限らず、例えばシリンダ２２側を水槽６側に取り付け、シャフト２４（コイルばね２５）側を筐体１の底板１ａに取り付ける連結構造としても良い。この場合、水槽６に応動してシリンダ２２側が直接往復動するが、シャフト２４はシリンダ２２に対し相対的に往復動する構成となり、実質的に上記実施形態と同様の作用効果が期待できる。
さらに、磁場発生装置２９におけるコイル４２（ボビン４１）は１個のみに限られず、コイル４２をシリンダ２２の軸方向に２段、あるいはそれ以上設ける構成としてもよい。
【００５０】
以上のように本実施形態の洗濯機によると、磁場発生装置におけるボビンの第１シャフト挿通孔に、当該第１シャフト挿通孔とシャフトの外周部との間の隙間が周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部を設けたことにより、磁場発生装置とシャフトとの間の収容部に注入される磁気粘性流体の注入を効率的に、しかもより確実に行うことが期待できる。
【００５１】
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、２８はダンパ機構、２９は磁場発生装置、３３，３４は軸受部材、３５は収容部、３６，３７はシール部材、３８は磁気粘性流体、４１はボビン、４２はコイル、４３，４４はヨーク、４５は第１シャフト挿通孔、４６は大隙間形成部、４７は溝部、４８は第２シャフト挿通孔、４９は溝部、４９ａは注入用溝部、５２は注入器を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に、回転可能な洗濯槽を収容した水槽をサスペンションを介して防振支持する洗濯機において、
前記サスペンションは、前記筐体と前記水槽との間にダンパ機構を介して組み込まれ、
前記ダンパ機構は、筒状のシリンダと、一端が前記シリンダ内に挿入されかつ他端が前記シリンダ外へ突出しそのシリンダに対して相対的に軸方向へ往復移動可能なシャフトと、このシャフトの外周部周りに隙間を形成するように前記シリンダ内に配設された磁場発生装置と、前記隙間の軸方向の両外側端部を封鎖して前記磁場発生装置と前記シャフトとの間に中空の収容部を形成するように組み込まれたシール部材と、前記収容部に充填され前記磁場発生装置を介して磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体と、を備え、
前記磁場発生装置は、前記シャフトが貫通する第１シャフト挿通孔を有するボビンと、このボビンの外周部に巻装されて磁界を発生するコイルと、前記ボビンの軸方向の両端部に配設されそれぞれ前記シャフトが貫通する第２シャフト挿通孔を有するヨークとを具備してなり、
前記磁気粘性流体は、前記ダンパ機構の組立時に、前記シリンダ内に前記シャフトの一端、奥側のシール部材および前記磁場発生装置を組み込み、かつ前記シリンダにあって前記シャフトの他端が突出する側となる外側のシール部材を組み込む前の状態で、前記磁場発生装置の外側に位置する前記ヨークの前記第２シャフト挿通孔と前記シャフトの外周部との間の隙間から前記収容部に注入するようにしていて、
前記ボビンの前記第１シャフト挿通孔に、当該第１シャフト挿通孔と前記シャフトの外周部との間の隙間が周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部を設けたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記ボビンの前記第１シャフト挿通孔にあって前記大隙間形成部を設けた部分に、径方向外側に窪む溝部を設けたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記磁気粘性流体を注入する側の前記ヨークの第２シャフト挿通孔には、前記磁気粘性流体を前記収容部に注入するための注入用溝部が設けられており、前記ボビンにおける前記溝部と前記ヨークにおける前記注入用溝部は、周方向の位置がほぼ一致していることを特徴とする請求項２記載の洗濯機。
【請求項４】
前記ボビンの前記第１シャフト挿通孔には、前記大隙間形成部が周方向の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項１】
筐体内に、回転可能な洗濯槽を収容した水槽をサスペンションを介して防振支持する洗濯機において、
前記サスペンションは、前記筐体と前記水槽との間にダンパ機構を介して組み込まれ、
前記ダンパ機構は、筒状のシリンダと、一端が前記シリンダ内に挿入されかつ他端が前記シリンダ外へ突出しそのシリンダに対して相対的に軸方向へ往復移動可能なシャフトと、このシャフトの外周部周りに隙間を形成するように前記シリンダ内に配設された磁場発生装置と、前記隙間の軸方向の両外側端部を封鎖して前記磁場発生装置と前記シャフトとの間に中空の収容部を形成するように組み込まれたシール部材と、前記収容部に充填され前記磁場発生装置を介して磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体と、を備え、
前記磁場発生装置は、前記シャフトが貫通する第１シャフト挿通孔を有するボビンと、このボビンの外周部に巻装されて磁界を発生するコイルと、前記ボビンの軸方向の両端部に配設されそれぞれ前記シャフトが貫通する第２シャフト挿通孔を有するヨークとを具備してなり、
前記磁気粘性流体は、前記ダンパ機構の組立時に、前記シリンダ内に前記シャフトの一端、奥側のシール部材および前記磁場発生装置を組み込み、かつ前記シリンダにあって前記シャフトの他端が突出する側となる外側のシール部材を組み込む前の状態で、前記磁場発生装置の外側に位置する前記ヨークの前記第２シャフト挿通孔と前記シャフトの外周部との間の隙間から前記収容部に注入するようにしていて、
前記ボビンの前記第１シャフト挿通孔に、当該第１シャフト挿通孔と前記シャフトの外周部との間の隙間が周方向で部分的に大きくなるように大隙間形成部を設けたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記ボビンの前記第１シャフト挿通孔にあって前記大隙間形成部を設けた部分に、径方向外側に窪む溝部を設けたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記磁気粘性流体を注入する側の前記ヨークの第２シャフト挿通孔には、前記磁気粘性流体を前記収容部に注入するための注入用溝部が設けられており、前記ボビンにおける前記溝部と前記ヨークにおける前記注入用溝部は、周方向の位置がほぼ一致していることを特徴とする請求項２記載の洗濯機。
【請求項４】
前記ボビンの前記第１シャフト挿通孔には、前記大隙間形成部が周方向の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の洗濯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０２８０３（Ｐ２０１３−１０２８０３Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６３８９（Ｐ２０１１−２４６３８９）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【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２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【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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