JP2012061228A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気粘性流体の使用量の削減が可能で、しかも収容部から漏出することも防止でき、所期の減衰力を長期維持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】内部に回転可能な洗濯槽を有する水槽を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上下方向に連結して設けられたコイルばねと、シリンダ装置と、該シリンダ装置内を往復動するシャフトとを備える。前記シリンダ装置は、筒状のシリンダ内に前記シャフト周りに隙間を形成するように配設された磁場発生装置と、前記隙間の上下端部を封鎖して中空の収容部を形成すべく配設された封止部材を有する。前記収容部には、前記磁場発生装置により磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体と、気体とを封入する。
【選択図】図１

Description

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。

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。ところで、サスペンションの一例として、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）。

上記のような磁気粘性流体は、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が検討されている。例えば、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。

このようなサスペンションは、磁気粘性流体が封鎖された中空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と摩擦接触する構成としている。従って、長期使用にあっても所期の減衰性能を得るには、磁気粘性流体が収容部から漏出して減少しないことや、封鎖用の封止部材は堅固で高精度のものが要求される。しかも、該磁気粘性流体は高価であることから使用量はできるだけ少量とするのが好ましい。

しかしながら、磁気粘性流体は使用条件等において温度上昇する場合があり、この場合、体積が増加する所謂熱膨張する。このため、充満状態に収容されていた磁気粘性流体は、封止部材のシール性能に抗して収容部外に漏出するおそれがある。孫結果、磁気粘性流体の収容量が減少し、結果として磁気粘性流体の粘性変化が不安定となり適確に制御できなくなったり、サスペンションとして所期の減衰力が得られなくなる不具合が懸念される。

特開２００６−５７７６６号公報

そこで、磁気粘性流体の使用量の削減が可能で、しかも収容部から漏出することも防止でき、所期の減衰力を長期維持できるサスペンションを備えた洗濯機を提供する。

本実施形態の洗濯機によれば、内部に回転可能な洗濯槽を有する水槽を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上下方向に連結して設けられたコイルばねと、シリンダ装置と、該シリンダ装置内を往復動するシャフトとを備える。前記シリンダ装置は、筒状のシリンダ内に前記シャフト周りに隙間を形成するように配設された磁場発生装置と、前記隙間の上下端部を封鎖して中空の収容部を形成すべく配設された封止部材を有する。前記収容部には、前記磁場発生装置により磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体と、気体とを封入する。

サスペンションの第１の実施形態を一部拡大して示す縦断面図 サスペンション単体の縦断面図 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 第２の実施形態を示す図１相当図

（第１の実施形態）
以下、ドラム式洗濯機に適用した第１の実施形態につき、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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との間に上下方向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装置３０と、該シリンダ装置３０内を上下動可能に挿通され上端部が前記水槽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とシリンダ装置３０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２に示すようにシリンダ装置３０の下端部にシリンダ連結部３０ａを被着しており、この連結部３０ａ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、該シリンダ装置３０を底板１ａ側の取付板２１に取付固定している。なお、シリンダ装置３０の具体構成は後述するが、外観を形成する鉄製の円筒状シリンダ２２と、シリンダ２２内部に配設された磁場発生装置４０等を備えている。

一方、シャフト２４は、シリンダ装置３０の内部に挿入されるシャフト主部２４ａと、その上端部に一体的に連結されたシャフト連結部２４ｂとから構成されていて、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。

なお、上記コイルばね２５の取付構造の詳細は図１とともに後述するとして、ここでは概述すると、下端部がシリンダ装置３０の上端部に支持され、上端部がシャフト２４の上部に配置された円板状のばね受け部４９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をシリンダ装置３０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。

ここで、前記シリンダ装置３０の具体構成について、同図１，２を参照して述べると、まず概略的に説明すると、前記シリンダ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手段が、上，下部に離間して配置固定されている。この上，下部の軸受手段に挟まれる中間部位に、前記磁場発生装置４０および磁気粘性流体（いずれも詳細は後述する）等が収容された構成としている。

そこで、まず下部の軸受手段の具体構成につき図２を参照して説明すると、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。

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。該軸受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個の封止部材３８ｃを圧入保持していて、その封止部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。

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１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るべく、例えばローリングかしめすることにより、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。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ぐ防水構造としている。

そして、この上部の軸受保持部材３５は、その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個の封止部材３８ａ,３８ｂを圧入保持し、やはり封止部材保持部材としても機能している。加えて、該軸受保持部材３５の外周側部には、前記コイルばね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（詳細は後述する）。なお、上記軸受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。

以下、更に具体的に述べると、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。

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中空形状をなしていて、前記径大筒部３５aに対応する位置の径大内部３５ｄには、２個の封止部材３８ａ,３８ｂを上下に重ねるよう２段配置して圧入保持している。ここで、封止部材３８ａ，３８ｂの構成につき述べると、該図１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に金属環をインサート成形した、所謂ばねなしのオイルシールに相当する。ただ、一般的なオイルシールは、金属環が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。この封止部材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封止部材３８ｃと共通のオイルシールを採用している。なお、３個の封止部材３８ａ，３８ｂ，３８ｃを総称して述べる場合、単に封止部材３８と称して説明する。

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。従って、シャフト２４は、軸受手段を構成する上，下部の軸受保持部材３５，３１の各軸受３９，３３に軸支され、および封止部材３８に水密に摺接した状態で往復動可能に設けられる。

そして、上記した上，下部の軸受手段の間に設けられた磁場発生装置４０の具体構成につき述べると、この磁場発生装置４０は、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とを有した構成からなり、コイル４１に通電されると、該コイル４１の周りに上，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。

以下、詳細に述べると、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を形成するようにしている。すなわち、より具体的にはボビン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の中間部にヨーク４２ｂを配置した構成としている。

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、その上部に相当する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２のみ示す）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が形成される。

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（図中、樹脂モールド部４４で示す）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封止部材３８のうちの対向する封止部材３８ｂおよび３８ｃにより、該隙間の上下端部は封鎖されて筒状の収容部５０を形成している。この場合、最上部の封止部材３８ａは、上記収容部５０の封鎖状態を２重にして確実に封鎖するとともに、上部の軸受３９側からの水の浸入を防止する機能を有する。

上記収容部５０には、特に図１に明示するように磁気粘性流体４５が供給収容される。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もので、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。

この収容部５０への磁気粘性流体４５の供給は、当然ながらシャフト２４に上記した磁場発生装置４０や上下部の軸受手段等が挿入され、封鎖された隙間からなる収容部５０が形成された状態で行われ、図示しない注入口から注入して封入される。

ところが、本実施形態では磁気粘性流体４５を収容部５０全体の７，８割注入し、残りの２，３割は空気４８（図中、白抜きで示す）を封入した状態としている。一例につき、図１を参照して説明すると、収容部５０の軸方向たる上下方向全体の長さである有効域Ｘは、収容部５０に対面するシャフト２４外周面の軸方向長さに相当する。つまり、本来ならば満杯収容の磁気粘性流体４５と接触可能なシャフト２４外周面の軸方向長さに相当するもので、上下部に相対する封止部材３８ｂ，３８ｃのリップ間に相当する寸法である。

従って、本実施形態では上記収容部５０全体の有効域Ｘに対し、磁気粘性流体４５を収容した流体域を符号Ｘ１とし、その上層部に位置する空気４８が収容された気体域を符号Ｘ２として示している。つまり、気体域Ｘ２は収容部５０内の気体たる空気４８とシャフト２４が接触する軸方向距離に相当するといえる。

この軸方向長さの気体域Ｘ２は、脱水運転時の駆動初期に生ずる水槽６の振動に基づき上下動するシャフト２４のストロークＳより小さくなるように設定している（Ｘ２＜Ｓ）。脱水運転では、周知のようにドラム１０が高速回転するのであるが、その駆動初期に共振回転速度を通過し所定の高回転速度に到達して遠心脱水を行う。その共振回転速度付近では、ドラム１０の振動は大きくなり、これを乗り越えて正常な高速回転に至る。従って、振動が大きくなる以前にサスペンション７による減衰作用を得るため、脱水起動時の振動によるシャフト２４のストロークＳが仮に１０ｍｍとすれば、気体域Ｘ２は１０ｍｍ以下に設定している。なお、詳細は後の作用説明で述べるが、図１に例示する静止状態にあって磁場発生装置４０の最上部に位置するヨーク４２ａは、空気４８と接触する気体域Ｘ２に対応した配置構成を示している。

このように、収容部５０はもともと狭小な隙間から形成され、磁気粘性流体４５の収容量は少量で済むようにしているが、本実施形態によれば収容部５０の下層部には重力により磁気粘性流体４５が収容され、上層部には空気４８を収容する２層形態としたので、磁気粘性流体４５を使用する量は更に少量で済み、この場合、空気４８の収容量に相当する分だけ減少することになる。

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、もってシリンダ装置３０が構成される。なお、シリンダ装置３０の下部には、連結部材３０ａで閉鎖された空洞部３０ｂ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している。

このシリンダ装置３０に、コイルばね２５を組み込むことでサスペンション７として組立てられる。まず、シリンダ装置３０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の下端部を支持する。次いで、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部４９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はやゝ圧縮され弾発力が蓄積した状態に装着される。

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側にシリンダ装置３０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。

なお、図１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、必要に応じ総称的には単に磁気回路Ａと称して説明する。すなわち、上段側のコイル４１ａ側に生ずる磁気回路Ａ１は、シャフト２４→収容部５０（隙間）→上部のヨーク４２ａ→シリンダ２２→中間部のヨーク４２ｂ→収容部５０（隙間）→シャフト２４に至る経路にて形成される。

同様に、下段側におけるコイル４１ｂ側の磁気回路Ａ２は、シャフト２４→収容部５０（隙間）→下部のヨーク４２ｃ→シリンダ２２→中間部のヨーク４２ｂ→収容部５０（隙間）→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。

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が振動すると、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とシリンダ装置３０との間のコイルばね２５を伸縮させ、該シャフト２４はシリンダ装置３０内を上下方向に振動（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有する。

一方、磁気粘性流体４５および封止部材３８が上下動するシャフト２４と摺接し、その摩擦力により、振動を速やかに減衰する作用を発揮する。すなわち、収容部５０内に供給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。

また、封止部材３８においては、磁場発生装置４０の上部側に２個の封止部材３８ａ，３８ｂ、下部側に１個の封止部材３８ｃを備え、各シール用のリップがシャフト２４の外周面に水密に摺接し、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。この封止部材３８による減衰作用は、常に最低限の摩擦力として固定的に発生し、補助的な減衰作用として有効に機能する。

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に通電され磁場が発生する。これにより、上下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ヨーク４２とシャフト２４との間にあっては、隙間も狭小としていることも相俟って、該隙間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。

なお、コイル４１は、上下２段にコイル４１ａ，４１ｂを設けたので、磁気回路Ａ１，Ａ２に基づき、コイル４１ａ，４１ｂの上下部に配置された各ヨ−ク４２ａ，４２ｂ，４２ｂ，４２ｃとシャフト２４間の計４箇所で、磁気粘性流体４５に磁界を印加することが可能で、該磁気粘性流体４５の粘性変化を素早く大きくできることから、瞬時に所望の減衰力が得られ且つそれだけ通電制御が容易で確実にできる。

ところが、本実施形態では磁気粘性流体４５の減量を図るべく、収容部５０では重力により磁気粘性流体４５が下層部に収容され、その上層部に気体たる空気４８が封入された２層構成としている。従って、図１に開示したように磁気粘性流体４５が存在しない気体域Ｘ２の範囲に最上部のヨーク４２ａが配置される場合には、当該部位では磁気粘性流体４５に磁界を印加できない。このため、磁気粘性流体４５を活用した減衰力が低下するリスクが考えられる。

しかしながら、サスペンション７は上記状態を維持するような静止状態にあるのではなく、以下のようにして減衰作用を発揮することができる。すなわち、水槽６に発生した振動は直接シャフト２４に伝わり、シリンダ装置３０内を上下方向に往復動する。そのうちの、特に上方向への動きに応じて粘性を有する磁気粘性流体４５が該シャフト２４表面に一部付着した状態で引張り上げられる。この場合、主に上部のボビン４３ａの隙間に存在していた磁気粘性流体４５がシャフト２４に付着した状態で引き上げられ、上下動が繰り返されるうち最上部のヨーク４２ａが位置する隙間にまで到達する。

これは、前記したように気体域Ｘ２は、ドラム１０を高速回転する脱水運転起動時の振動、つまり共振回転速度に達する以前の起動時における水槽６の振動に基づき上下動するシャフト２４のストロークＳより小さくなるように設定してあるため（Ｘ２＜Ｓ）、脱水運転起動後にシャフト２４は気体域Ｘ２を超えた動きが得られ、シャフト２４は軸方向の広い範囲で磁気粘性流体４５と接触可能となる。そして、結果的にシャフト２４の上下動の繰り返しによって、磁気粘性流体４５の粘性により一部は最上部のヨーク４２ａの位置まで達し、該ヨーク４２ａとシャフト２４間の狭小の隙間に磁気粘性流体４５が残留した状態を得ることができる。

従って、シャフト２４は当初空気４８と接触していた部分（気体域Ｘ２相当）も磁気粘性流体４５と接触して摩擦力が生じ、水槽６の振動を速やかに減衰する作用を発揮する。このように、収容部５０への磁気粘性流体４５を減量化するため、一部空気４８を封入した構成にあっても実用に供し得る。なお、上記作用をより確実にするため、本実施形態における磁気粘性流体４５は、ベースオイルに粘度を高くする添加剤を加えてシャフト２４に付着し易く且つ簡単に解離しない特性を有するものとしている。

しかも、上記の如く磁気粘性流体４５は最上部のヨ−ク４２ａの位置まで達することができるので、殊にドラム１０を高速回転する脱水運転では、磁場発生装置４０のコイル４１に通電して、磁気回路Ａを形成するようにしているが、上段側の磁気回路Ａ１を生成する最上部のヨーク４２ａ側では引き上げた磁気粘性流体４５を利用して、磁界を印加可能である。従って、磁気粘性流体４５を収容部５０に当初から満杯に収容した状態とほぼ同様の減衰作用が期待できる。

なお、磁気粘性流体４５の制御手段として上記脱水運転に合わせて通電制御する以外に、ドラム１０の高速回転に伴う共振点付近における回転速度に達する直前に、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、或は水槽６に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など、種々変形して実施可能である。

加えて、脱水運転時において、洗濯物のアンバランス配置に基づきサスペンション７では抑制できない大きな異常振動を発生する場合がある。通常、この種洗濯機では、安全対策として初期の異常振動を検知可能とし、該検知信号を受けて制御装置５は一時脱水運転を停止し、そして再起動するとしたアンバランス修正工程を実行するようにしている。このため、場合によっては脱水駆動が繰り返し行われる場合もあり、コイル４１には続けて通電されるため通電時間が長くなる。この場合、通電時間が長くなるとコイル４１が例えば１００度Ｃ程度まで温度上昇し、その内方に位置する磁気粘性流体４５も周辺部材を介して温度上昇する。

この温度上昇は、磁気粘性流体４５の体積増加を招き、上方に向かって熱膨張する現象を示す。ところが、本実施形態では上層部に空気４８を収容しているので、上記熱膨張による変化を空気層が抑制するように享受する。このとき、従来技術の如く収容部５０内全体に磁気粘性流体４５が収容されていた場合には、熱膨張した磁気粘性流体４５の一部が上部の封止部材３８ｂから漏出するおそれがあり、漏出した場合には、収容部５０内の磁気粘性流体４５の濃度（量）が変化し、所期の減衰作用が得られなくなる。更には、漏出した磁気粘性流体４５がシャフト２４と封止部材３８や軸受３９との摺接部位に入り込むと、これら部材の摩耗を早め、本来の機能を果たさなくする憂いを有している。これに対し、本実施形態ではこれら問題は生ずることなく、耐久性に優れたサスペンション７を構成できる。

また、本実施形態では磁気回路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である、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に保持された封止部材３８、軸受３９，３３等を非磁性体としているので、磁気回路Ａからの磁界が、これら隣接部材を介して漏洩することを防止でき、効率の良い制御が可能で安定した減衰力が得られる。

以上説明したように第１の実施形態の洗濯機によれば、水槽６を防振支持するサスペンション７において、シリンダ装置３０内のシャフト２４周りに形成した隙間の上下端部を封止部材３８で封鎖して中空の収容部５０を形成し、この収容部５０には、通電により磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体４５と、該磁気粘性流体４５の上層部に気体４８を封入するようにした。

上記構成により、高価な磁気粘性流体４５の使用量を減量でき、コスト低減が期待できる。また、減量化することで収容部５０の上層部ではシャフト２４と磁気粘性流体４５との摩擦接触が減退するリスクが考えられるが、本実施形態ではドラム１０を高速回転する脱水運転起動時における水槽６の振動に基づき上下動するシャフト２４のストロークＳに対し、収容部５０内の気体たる空気４８とシャフト２４が接触する軸方向距離（気体域Ｘ２）を小さく設定したので、シャフト２４は空気４８が接触していた範囲を超えて上下動し、下層側に位置する磁気粘性流体４５と接触することが可能となり、磁気粘性流体４５が減量されても上記した減衰作用を促進できる。

更に、上層部が空気層であるため、最上部のヨーク４２ａは空気４８と相対する配置となる場合が多いが、磁気粘性流体４５の粘性によりシャフト２４の上下動に伴い、該磁気粘性流体４５が上部のヨーク４２ａの位置まで引き上げることができるので、この上昇移動した磁気粘性流体４５を通じて磁界を印加可能となり、磁気粘性流体４５の粘性変化を利用した減衰制御が可能となる。特に本実施形態では、磁気粘性流体４５のベースオイルに添加剤を加えて粘度を高くしているので、それだけシャフト２４に付着し易く且つ簡単に剥離しない特性を有し、シャフト２４の動きに追従するのに好適としている。

また、上層部には気体として空気４８を封入した状態としたので、製作時に空気４８を所定量残した状態に磁気粘性流体４５を注入でき、その注入作業は減量化と併せてより簡単に実施できる。しかも、この磁気粘性流体４５の減量化および上層部の空気４８の封入は、例えば磁気粘性流体４５が温度上昇したとき、体積が膨張するが、これを上層部の空気層が抑制し或は吸収するように享受し、磁気粘性流体４５が封鎖領域から漏出するのを防止できる利点を有する。

このことは、磁気粘性流体４５の所定の収容量を維持でき、安定した減衰作用が長期にわたり期待できる。特に、収容部５０に満杯状態で磁気粘性流体４５が充填されている場合には、漏洩し易く、且つ漏出した場合には周辺の軸受手段等の隣接部材とシャフト２４間に入り込み摩耗するなどの諸問題が想起されるが、本実施形態によればこのような不測の事態を招くことはなく、実用に供するに大いに有効である。

なお、上記実施形態に限らず、収容部５０の上層部に空気４８を封入した構成に関連して、次のように変更して実施することが可能である。
まず、磁気粘性流体４５を構成するベースオイル中に、酸化防止剤を添加することである。これによれば、通電制御に基づき温度上昇する傾向にある磁気粘性流体４５は、高温のベースオイルと空気４８が接触するため、該オイルが酸化するおそれがあるが、これを防止できる。すなわち、ベースオイルの酸化による劣化を防止でき、長期にわたり所期の特性を維持できる磁気粘性流体４５を提供できる。

また、磁場発生装置４０を構成するコイル４１の上下部に配置されたヨーク４２を、鉄系の焼結金属とすることである。これにより、ヨーク４２に磁気粘性流体４５を含浸させることができ、常に良好な磁気回路Ａを生成できる。この場合、ヨーク４２には予め磁気粘性流体４５を含浸させておくようにするのが良い。

或は、中でも最上部のヨーク４２ａのみを鉄系の焼結金属とする構成としても良い。これは、収容部５０の上層部は空気４８が占めているため、最上部のヨーク４２ａとシャフト２４との隙間部分に限り磁気粘性流体４５が介在しない場合が多い。そして、水槽６の振動の発生に伴いシャフト２４が上下動することで下位の磁気粘性流体４５をヨーク４２ａに対応する位置まで徐々に引き上げられるが、その際、該ヨーク４２ａが磁気粘性流体４５を含浸していることで、狭小な隙間部分を磁気粘性流体４５で満たすような、つまり磁気粘性流体４５を補充する如き作用が期待でき、有効な磁気回路Ａ１が速やかに形成できる。

その他、封止部材３８は、収容部５０を形成するため磁気粘性流体４５の漏洩防止を主としているが、他にシャフト２４との固定的に得られる摩擦抵抗（減衰力）、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。従って、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、封止部材３８の保持部材は軸受保持部材と兼用した構成に限らず、専用の保持部材を設けた構成としても良いなど、設置箇所や個数も含めて種々変形して実施可能である。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態を示す図１相当図で、以下、上記実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる点につき詳細に述べる。

このものは、更に磁気粘性流体４５の減量化を図ったもので、ボビン４３とシャフト２４との間（隙間）に円筒状のスペーサ５１を介挿して、収容部５０の容積を縮小する構成としたものである。これにより、上下２箇所に設けたスペーサ５１ａ，５１ｂが占める体積相当分の減量が可能である。ただ、この実施形態では上部のスペーサ５１ａ側にあっては、空気４８が占める分だけ除いた減量となることは言うまでもない。

また、スペーサ５１はシャフト２４の上下動を妨げないようにし、加えてシャフト２４と磁気粘性流体４５との接触状態を維持できるように、シャフト２４より径大とするのが良い。更には、スペーサ５１は無端筒状でも良いし、上下（縦）方向に直線状の切れ目を有する有端筒状の形状としても良い。

なお、上記した実施形態では、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、所謂縦軸型の洗濯機でも適用可能である。

また、水槽側にシャフトを連結しシリンダ装置内を上下動（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る連結構造としても良い。この場合、水槽に応動してシリンダ側が直接往復動するが、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、実質的に上記実施形態と同様の作用効果が期待できる。
その他、磁場発生装置を構成するコイルは２個設けて上下２段の配置としたが、例えば１個のコイル構成としても良いなど、具体的に種々変更して実施可能である。

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。

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（封止部材保持部材）、３３，３９は軸受、３８（３８ａ，３８ｂ，３８ｃ）は封止部材、４０は磁場発生装置、４１（４１ａ，４１ｂ）はコイル、４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）はヨーク、４５は磁気粘性流体、４８は空気（気体）、５０は収容部、および５１（５１ａ，５１ｂ）はスペーサを示す。

Claims (8)

1. 内部に回転可能な洗濯槽を有する水槽を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上下方向に連結して設けられたコイルばねと、シリンダ装置と、該シリンダ装置内を往復動するシャフトとを備え、
   前記シリンダ装置は、筒状のシリンダ内に前記シャフト周りに隙間を形成するように配設された磁場発生装置と、前記隙間の上下端部を封鎖して中空の収容部を形成すべく配設された封止部材を有するとともに、
   前記収容部には、前記磁場発生装置により磁界が印加されたとき粘性が変化する磁気粘性流体と、気体とを封入したことを特徴とする洗濯機。
2. 収容部に封入した気体は、磁気粘性流体の上層部を構成する空気であることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 磁気粘性流体を構成するベースオイル中に、酸化防止剤を添加したことを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯機。
4. 洗濯槽を高速回転する脱水運転起動時における水槽の振動に基づき上下動するシャフトのストロークより、収容部内の気体と前記シャフトが接触する軸方向距離を小さく設定したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の洗濯機。
5. 磁気粘性流体は、シャフトに付着する粘度に設定したことを特徴とする請求項４記載の洗濯機。
6. 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配置されたヨークを有し、前記ヨークを鉄系の焼結金属としたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
7. 磁場発生装置の最上部に位置するヨークを、鉄系の焼結金属としたことを特徴とする請求項６記載の洗濯機。
8. 収容部のヨークを除く隙間部分に、収容部の容積を縮小するためのスペーサを配置したことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。

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