JP2011041844A - サスペンション及び洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】洗濯機のサスペンション7は、シリンダ20内部の軸受23a,23bに相対的に直線往復動可能に支持されたシャフト21を具備する。このシャフト21の外周面との間で摩擦する位置に磁気粘性流体を保持せしめると共に、その近傍に磁気粘性流体の粘性を制御するコイル26を設けた。
【選択図】図1
Description
減衰力D=入口損失+摩擦損失+動圧抵抗 ・・・(1)
尚、入口損失とは、磁気粘性流体104がピストンバルブ105のオリフィス孔105aに流入する際に発生する圧力損失、摩擦損失とは、オリフィス孔105aの中を磁気粘性流体104が通過する際の管摩擦による圧力損失、動圧抵抗とは、磁気粘性流体104の動圧がピストンバルブ105背面で圧力回復しないことによる圧力損失である。
このように、減衰力Eは、シリンダ203内周面と摩擦部材204外周面との間の垂直抗力に依存する関係にある。しかしながら、サスペンション201において、前記水槽3の振動時にコイルばね205が伸縮し、シリンダ203に対するシャフト202の相対的な往復動により発生する荷重を摩擦部材204の外周面のみで支えることになる。従って、摩擦ダンパ構成のサスペンション201では、摩擦部材204の摩耗が発生しやすく耐久性が低いという問題があり、所望の減衰効果を発生できない事態が生じうる。
このシリンダの内部に固定された軸受と、この軸受に相対的に直線往復動可能に支持されたシャフトとを具備し、このシャフトの外周面との間で摩擦する位置に機能性流体を保持せしめると共に、その近傍に前記機能性流体の粘性を制御する粘性制御手段を設けたことを特徴とする。
以下、本発明の第1の実施例について図面を参照しながら説明する。先ず、図6を参照して、ドラム式洗濯機(以下、単に洗濯機1と称する)の全体的概略について、従来と同一構成部分は同一符号を付し簡単に説明する。洗濯機1の外郭を形成する外箱2の内部には、貯水可能な水槽3が配設されると共に、水槽3内にドラム4が収納されている。水槽3及びドラム4は、同心の円筒状をなし、その中心軸線Cを、外箱2の前後方向(図6では左右方向)に指向させた横軸状で且つ水平に対し所定角度傾けた前上がりの傾斜状態となるように配置されている。水槽3は、複数(例えば左右一対)のサスペンション(図6中、一方の該当部位をPで示す)によって、外箱2の底部を構成する台板2a上に防振支持されている。尚、本実施例のサスペンション7(図1参照)の具体的構成については後述する。
図1、図6に示すように、サスペンション7は、台板2aの取付板2b側に固定された筒状をなすシリンダ20と、水槽3の取付板3a側に固定されたシャフト21とを備えている。詳細には、シリンダ20の一端部(図6中、下端部)には連結部材20aが被着されており、この連結部材20aが台板2aの取付板2bにゴムなどの弾性座板22等を介してナット22aで締結されることにより、シリンダ20が台板2a側に取付けられている。一方、シャフト21の上端部には連結部21aが一体に形成されており、この連結部21aが水槽3の取付板3aに上記と同じ弾性座板22等を介してナット22aで締結されることにより、シャフト21が当該水槽3と共に上下方向(軸方向)に振動するように構成されている。尚、本実施例では、シリンダ20やシャフト21の一端部或いは他端部について、図示の取付け状態に応じて下端部或いは上端部と称する。
前記操作パネルのキースイッチの操作によって、洗いや脱水等の運転が開始されると、洗濯物を収容したドラム4の回転駆動に伴い、水槽3が上下方向を主体に振動する。この上下振動に応動して、水槽3に一体的に連結されたシャフト21もコイルばね33の伸縮を伴いながら軸方向たる上下方向に振動する。このシャフト21が、台板2a側に連結されたシリンダ20内を相対的に上下に直線往復動することにより、シャフト21と摩擦部材28との摩擦作用による減衰力が発生する。即ち、サスペンション7は、シャフト21の外周面21bが摩擦部材28の内周面と摺動する際、クーロン摩擦力を受けることにより減衰力を発生させ、このような減衰作用がシャフト21の直線往復動に伴い摩擦部材28によって繰り返し発生することで、水槽3の振動振幅を抑制する減衰力を生み出す。
このモデルにおいて、水槽3の質量をm、固定減衰係数(コイル26の非通電状態におけるサスペンション7の減衰係数)をC、可変減衰係数(コイル26への通電によるサスペンション7の減衰係数の変動分)をCv、コイルばね33等のばね定数をk、水槽3の上下方向の変位をx、水槽3を振動させる加振力をF(t)とした場合、水槽3の運動方程式は、次の(3)式で表わされる。
当該(3)式における臨界減衰係数Ccは2(m・k)1/2である。また、減衰比ζ(=C/Cc)をパラメータとして、振幅倍率と振動数比(=ω/ωn)との関係、及び振動伝達率と振動数比との関係を、夫々図3(a)及び(b)に示す。図3(a)に示すように、共振点(ω/ωn=1)近傍の領域では、減衰比ζが大きいほど振幅が小さくなることがわかる。また、図3(b)でも、共振点近傍の領域で減衰比ζが大きいほど振動伝達率が小さく、したがって減衰効果は高くなるといえる。しかしながら、ω/ωn=21/2の振動数比を境とする高振動領域(図3(b)中、右側の領域)では、逆に減衰比ζが大きいほど振動伝達率も大きくなる傾向にある。このようなことから、水槽の振幅(振動)を抑制すべく減衰比ζを高めると、共振時に振動伝達率を小さくできるが、モータの回転速度を上昇させる過程において振動伝達率が大きくなる事態が生じるのである。
即ち、脱水運転になると制御装置15はモータ6を起動させて、ドラム4の回転を開始させ、モータ6の回転速度(ドラム4の回転速度)を定常回転速度(例えば1400rpm)まで上昇させる。このモータ6の回転速度上昇工程において、制御装置15は、加速度センサ17a,17bにより加速度を検出し(ステップA1)、当該加速度を積分することで、水槽3の前部および後部の速度を算出する(ステップA2)。次いで、制御装置15は、演算した当該水槽3の速度に応じて減衰係数の目標値(C+Cv)を演算するとともに、コイル26に対して目標の減衰係数に応じた電流を流すことにより、水槽3の振幅を抑え且つ振動伝達率を小さくするように可変減衰係数Cvを変更する(ステップA3)。
図5は、本発明の第2の実施例を示すものであり、脱水運転におけるサスペンション7の制御に係るフローチャートである。以下、第1の実施例と異なる点につき説明する。
水槽3及びドラム4は横軸状のものであればよく、その中心軸線Cが水平を指向するものでもよい。また、本発明は、ヒートポンプ等の乾燥手段を備えたドラム式洗濯機に適用する等、ドラム式洗濯機全般に適用できるものである。
Claims (2)
- 筒状をなすシリンダと、
このシリンダの内部に固定された軸受と、
この軸受に相対的に直線往復動可能に支持されたシャフトとを具備し、
このシャフトの外周面との間で摩擦する位置に機能性流体を保持せしめると共に、その近傍に前記機能性流体の粘性を制御する粘性制御手段を設けたことを特徴とするサスペンション。 - 水槽を防振支持するサスペンションを有した洗濯機において、
前記サスペンションは請求項1記載のサスペンションからなることを特徴とする洗濯機。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018519952A (ja) * | 2015-07-14 | 2018-07-26 | 青島海爾滾筒洗衣机有限公司 | 洗濯機の磁性可変減衰による制振制御方法 |
CN116498680A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-07-28 | 江苏晟楠电子科技股份有限公司 | 一种用于飞机的电磁阻尼器 |
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JPH04272529A (ja) * | 1991-02-26 | 1992-09-29 | Bridgestone Corp | 減衰力可変ダンパー |
JP2002502942A (ja) * | 1997-10-29 | 2002-01-29 | ロード コーポレーション | 制御可能な媒体装置とそれを利用した装置 |
JP2006122467A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Toshiba Corp | ドラム式洗濯機 |
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2010
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CN116498680B (zh) * | 2023-05-29 | 2024-01-26 | 江苏晟楠电子科技股份有限公司 | 一种用于飞机的电磁阻尼器 |
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