JP5422515B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本実施形態は、洗濯機に関する。

例えばドラム式洗濯機において、その内部の水槽を、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することで、ドラムの回転に伴う振動を低減するようになっている。

この種のサスペンションとしては、近年、減衰力が可変のダンパを用いる考えがあり、それには機能性流体として磁気粘性流体が使用される。例えば、特許文献１の磁気粘性流体は、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粘度が上昇する。

特開２０１０−１０４５７８号公報

このような磁気粘性流体を利用したダンパも、例えば磁界を印加するためのコイルの断線によって、減衰力を可変できない事態も生じうる。しかしながら、このような不具合についていかに対処するか教えるものはない。

そこで、磁気粘性流体を用いたダンパを有するサスペンションに不具合が生じても、適切な動作を確保することができる洗濯機を提供する。

本実施形態の洗濯機は、外箱と、この外箱内に配置された水槽と、前記水槽の振動を減衰する複数のサスペンションと、電流検出手段と、洗濯運転を制御するための制御手段と、前記水槽の振動を検知する手段とを備え、洗濯運転における前記水槽の振動値に対する閾値であって当該水槽の振動を許容する閾値が予め設定されている。前記サスペンションは、前記水槽の振動に伴い筒状のシリンダ内を往復動するシャフトと、前記シリンダの内部に保持されて通電されることにより磁場を発生するコイルと、前記シリンダ内に収容され前記コイルの磁場により粘性が変化する磁気粘性流体とを備えたダンパを有し、この磁気粘性流体の粘性が前記シャフトの往復動に抵抗するように機能する。前記電流検出手段は、前記コイルに流れる電流を検出する。前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果に基づき、前記コイルに流れる電流が、予め設定された電流値範囲内にあるか否かを判断し、当該電流が前記電流値範囲の上限値を越えた時点で、前記コイルへの通電を中止するとともに洗濯運転を停止し、当該電流が前記電流値範囲の下限値よりも小さく、前記コイルに係る断線が発生したと判断した場合には、洗濯運転における通常のモードから、前記コイルの駆動を停止することで前記サスペンションの減衰力を可変できない状態にして洗濯運転を行うモードに切換え、その切換えたモードを非通常モードとして前記閾値を前記通常のモードにおける閾値よりも上げて洗濯運転を継続する。

第１実施形態を示す故障検知処理のフローチャート ドラム式洗濯乾燥機の縦断側面図 サスペンション単体の縦断面図 サスペンションの一部を拡大して示す縦断面図 制御系の構成を示すブロック図 コイルに流れる電流とエラーの種類との対応を説明するための図 電源生成回路におけるコイル用電源の生成タイミングを説明するための図で、（ａ）は洗濯乾燥運転の全行程、（ｂ）は予約（洗濯乾燥）運転の全行程、（ｃ）は予約（乾燥）運転の全行程を示す行程図 スイッチング素子の駆動タイミングを説明するための図で、（ａ）及び（ｂ）はドラムの加速時及び減速時、（ｃ）及び（ｄ）は乾燥状態及び含水状態での重量センシング時、（ｅ）は洗い行程時の抜粋図 第２実施形態を示す図５相当図 サスペンションにおいて各コイルに流れる電流と減衰力との関係を示す図 第３実施形態を示す図５相当図

＜第１実施形態＞
以下、本実施形態について、図１から図８を参照して説明する
先ず、図２は、ドラム式洗濯機（以下、洗濯機と称す）の全体構造を示しており、外殻を形成する箱状の外箱１の前面（図示右側）の中央部には、洗濯物出入口２が形成されると共に、該出入口２を開閉する扉３が外箱１に枢支されている。また、外箱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。

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、軸方向を前後とする横軸円筒状をなし、外箱１の底板１ａ上に左右一対（図２では一方のみ図示）のサスペンション７ａ，７ｂ（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、例えば直流のブラシレスモータからなるアウターロータ形のモータ８が取付けられている。モータ８は、そのロータ８ａの中心部に取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の内部に挿通されている。

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成すもので、それが後部の中心部で上記モータ８の回転軸の先端部に取付けられることにより、水槽６と同心の前上がりの傾斜状に支持されている。また、その結果、ドラム１０はモータ８により回転されるようになっており、従って、ドラム１０は回転槽であり、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ようになっている。

また、ドラム１０の周側部たる胴部には、通水、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。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、及びドラム１０の開口部１２を介して、ドラム１０の内部に連なっている。

貯水可能な水槽６の最低部位には、排水弁１５ａを介して排水管１５が接続されている。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１６が配設されている。この乾燥ユニット１６は、送風装置１８と、加熱装置１９と、図示しない除湿手段等を備えた循環ダクト１７とから構成され、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、水槽６内に戻す循環を行わせることにより、ドラム１０内の洗濯物を乾燥させるようになっている。

水槽６の上部の前部と後部には、それぞれ振動センサ２０ａ，２０ｂが配設されている。この振動センサ２０ａ，２０ｂはともに例えば加速度センサからなり、前記ドラム１０が回転するときにアンバランスがあると、そのドラム１０の振動に起因する水槽６の振動を検知するようになっている。即ち、振動センサ２０ａ，２０ｂは、ドラム１０回転時のアンバランスを水槽６の振動で検知する振動検知手段として機能する。

ここで、前記サスペンション７ａ，７ｂの構成について詳述する。サスペンション７ａ，７ｂは、ダンパ２１を有しており、このダンパ２１は、図３に示すように、主部材として、円筒状のシリンダ２２と、このシリンダ２２内を往復動するシャフト２４を備えている。

シリンダ２２は、その下端部にシリンダ連結部２２ａが被着され、この連結部２２ａを前記底板１ａの取付板１ｂ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、底板１ａ側の取付板１ｂ（図２参照）に取付けられている。一方、シャフト２４は、シリンダ２２の内部に挿入される磁性部材からなるシャフト主部２４ａと、その上端部に一体的に連結された磁性部材からなるシャフト連結部２４ｂとから構成され、この連結部２４ｂを水槽６の取付板６ｂに弾性座板２８等を介してナット２９で締結することにより、水槽６の振動に伴い一体的に上下方向等に振動するように取付けられている。

シャフト２４とシリンダ２２との間にはコイルばね２５が設けられている。コイルばね２５は、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２４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、コイルばね２５は、シャフト２４をシリンダ２２から上方へ引き出すように付勢する状態に配置されている。

前記シリンダ２２内には、シャフト２４を支持する上下一対の軸受手段２３，２３が配設されるとともに、その中間部位に磁気粘性流体３６や、磁場発生手段としてのコイルボビンユニット３７等が収容されている。

図４に示すように、上部側の軸受手段２３は、シリンダ２２の開口上端部に固定された中空筒状の上部軸受ケース３１と、その内部に圧入状態に嵌合固定された例えば焼結含油メタルからなる軸受３２とを備え、シャフト２４の上半部側を摺動可能に軸支する。上部軸受ケース３１の上部には、後述のばね受け部４８が一体に突設されている。図３に示すように、下部側の軸受手段２３は、シリンダ２２の上下方向の略中間部に固定された中空筒状の下部軸受ケース３３と、その内部に圧入状態に嵌合固定された前記焼結含油メタルからなる軸受３２とを備えている。この上下の軸受手段２３，２３により、シリンダ２２内に挿通されたシャフト２４は直線的に上下方向へ往復動可能に支持される。もっとも、シャフト２４は、コイルばね２５が組み込まれた状態で上方に付勢されているため、シャフト２４の下端部に設けたストップリング３４により下部軸受ケース３３に衝止されることで抜け止めされている。シリンダ２２内において、下部軸受ケース３３の下側は、シャフト２４の下降ストロークを考慮した大きさの空洞３５とされている。

コイルボビンユニット３７は、円筒状のボビン３８に磁場（磁界）を発生するコイル３９を巻装した構成としている。本実施形態のコイル３９は、例えば直列接続された上コイル３９Ｕと下コイル３９Ｄとを上下２段に巻装してなる。このコイルボビンユニット３７は、コイル３９が巻装されたボビン３８の上部、下部、及びその中間に位置して各ヨーク４０、４２、及び４１を配置した状態で、樹脂モールドによって（図３中、モールド部４７参照）ユニット化されている。そして、コイルボビンユニット３７は、そのモールド部４７外周面がシリンダ２２の内周面に嵌合することで、シリンダ２２内に組み込まれている。

組み込まれたコイルボビンユニット３７の筒状中空部は、挿入されたシャフト２４の外周面との間に狭小な環状の空隙Ｇを形成する。また、コイルボビンユニット３７の上端部において、上部ヨーク４０の上面側には、環状の流体シール４３が配置されている。流体シール４３は、その外周囲の剛性部分の圧入により固定され、リップ状の内周囲がシャフト２４の外周面に密着して封止する。また、下部側の下部ヨーク４１の下面側には、上記と同様の流体シール４３が圧入固定され、シャフト２４の外周面に密着して封鎖している。従って、各流体シール４３は、前記軸受ケース３１、３３にて外方側から挟持されるように支持されることで抜け止め状態に装着され、前記空隙Ｇは、その上下端部が各流体シール４３にて封鎖され全体に筒状の空間を形成している。

前記空隙Ｇ内には、磁気粘性流体３６（図３，４中、白抜き状態で示す）が充填されている。空隙Ｇは筒状の空間であるが、特に各ヨーク４０、４１、４２と対応する隙間は最も狭小に形成されるとともに、前記流体シール４３により磁気粘性流体３６が漏洩しないようになっている。

磁気粘性流体３６（ＭＲ流体）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し、磁界（磁場）の強度に応じて粘性特性が変化する。このように、磁気粘性流体３６は、外部から加える物理量を制御することで粘性等のレオロジー的性質が機能的に変化する機能性流体に属し、電気的エネルギーの印加により粘性が変化する。従って、磁気粘性流体３６に代えて、電界（電場）の強度に応じて粘性特性が変化する電気粘性流体（ＥＲ流体）を用いてもよい。

図４に示すように、前記ばね受け部４８は、上部軸受ケース３１を利用してその上面側に一体に形成されたもので、筒状をなす径小な筒状部４８ａを有し、シリンダ２２上端部から突出するように形成されている。

筒状部４８ａと上部軸受ケース３１は、夫々の径（外形）寸法が異なり、両者４８ａ、３１の境界部分は段差部４９を形成する。筒状部４８ａは、その上部に行くに伴い径小に形成されており、段差部４９側でコイルばね２５の下端部が自由動しないように嵌合支持する。ばね受け部４８は、その内周部にシャフト２４の径方向外側へ窪むように形成された凹所５０を有する。凹所５０は、筒状部４８ａと略同じ長さ（上下寸法）にわたって形成され、上方から嵌合される２個の円環状のシール部材５１、５１を収容する。凹所５０は、当該シール部材５１、５１が上下に配置された状態で、その両者の対向間に環状の間隙からなる溝状部５２を形成している。各シール部材５１は、ばね入りオイルシールで、例えば２条のリップ５１ａ，５１ｂを有する。溝状部５２側のリップ５１ａはばね５１ｃを介してシャフト２４に密着するシールとして機能し、他方のリップ５１ｂは主にダスト用リップとしてダストの侵入を防止する。また、いずれのリップ５１ａ，５１ｂもシャフト２４に密着して液密に封鎖する。

前記溝状部５２には、例えば半固体状のグリース５３が充填される（図４に破線ハッチングで示す）。従って、溝状部５２はグリース溜め部として機能し、そのグリース５３はシャフト２４の外周面と常に所定幅でもって面接触する。グリース５３の硬さは、グリース５３とシャフト２４との接触に基づく摩擦力を考慮し、ＪＩＳ分類０号〜３号までの稠度を有するウレア系グリースを採用することで、サスペンション７ａ，７ｂにおいて静音化を図りつつ良好な減衰作用を得ている。

図３に示すように、直列に接続された上、下コイル３９Ｕ、３９Ｄから引出されたリード線４４は、シリンダ２２に被着されたブッシュ４５を介して外部に導出されている。このリード線４４は、保護のためのチューブ４６が被嵌されている。

こうしてダンパ２１は、そのシリンダ２２の上方にコイルばね２５が装着されることで、サスペンション７ａ，７ｂが構成されると共に、当該サスペンション７ａ，７ｂが水槽６と外箱１の底板１ａとの間に組込まれ、外箱１の底板１ａ上に水槽６を弾性的に支持するようにしている。

図５には、制御系の構成をブロック図で示している。制御装置５は、例えばマイクロコンピュータから成るもので、ドラム式洗濯乾燥機の洗濯運転をはじめとする運転全般の制御を司る制御手段として機能する。制御装置５は、ＲＯＭ５６ａ、ＲＡＭ５６ｂを有すると共に、不揮発性記憶手段として例えばＥＥＰＲＯＭ５６ｃを有する。詳しくは後述するように、ＲＯＭ５６ａには、運転全般を制御する制御プログラムや各種データが記憶され、ＥＥＰＲＯＭ５６ｃには、サスペンション７ａ，７ｂの故障に係る情報等が記憶されるようになっている。

この制御装置５には、前記操作パネル４が有する各種の操作スイッチから成る操作部５８からの各種操作信号、モータ８の回転を検知するように設けた回転センサ５７からの回転検知信号、水槽６の振動を検出するように設けた振動センサ２０ａ，２０ｂからの振動検知信号等が入力される。制御装置５は、回転センサ５７からの検知信号に基づき、モータ８（ドラム１０）の回転数を検知所要時間で除する演算を行い、その演算に基づきドラム１０の回転速度を検知する。また、制御装置５は、振動センサ２０ａ，２０ｂの検出値に基づき振幅（振動値）を算出する。前記ＲＯＭ５６ａには、当該振幅に対する閾値として後述の通常モードに対応するＡ１（図１のステップＳ１１参照）と非通常モードに対応するＡ２が記憶されている。

また、図５に示すように、制御装置５には、サスペンション７ａ，７ｂの夫々のコイル３９（以下、サスペンション７ａのコイル３９の符号を３９ａとし、サスペンション７ｂのコイル３９の符号を３９ｂとする）に対して、例えば３６Ｖの直流電源を供給する電源生成回路６０が接続されている。この直流電源とグランドとの間には、ダイオード６１とＭＯＳＦＥＴ６２とシャント抵抗６３とが直列接続され、ＭＯＳＦＥＴ６２のゲートは制御装置５に接続されている。

前記コイル３９ａはコネクタ６５ａを介してダイオード６１に並列接続され、コイル３９ｂもコネクタ６５ｂを介してダイオード６１に並列接続されている。ＭＯＳＦＥＴ６２とシャント抵抗６３との接続点には、両コイル３９ａ、３９ｂの夫々に流れる電流の合計電流を検出する１つの電流検出回路６６が接続されており、制御装置５には、電流検出回路６６から電流検出信号が入力される。このように、電流検出回路６６は、前記合計電流をシャント抵抗６３を用いて検出する１つの電流検出手段に相当する。また、両コイル３９ａ、３９ｂは互いに並列接続されて、１つの駆動回路としてのＭＯＳＦＥＴ６２（スイッチング素子）を共用する。

そして、制御装置５は、上記した入力信号や検出信号、並びに予めＲＯＭ５６ａやＥＥＰＲＯＭ５６ｃに記憶された制御プログラム及びデータに基づいて、設定内容などを表示する表示部６７ａ、使用者に報知や警告するためのブザー６７ｂ、前記モータ８、前記排水弁１５ａ等を駆動制御する。

また、制御装置５は、サスペンション７ａ，７ｂ用の電源生成回路６０のオンオフ制御を行うと共に、ＭＯＳＦＥＴ６２のオンオフ制御を行う。この場合、電源生成回路６０により直流電源を生成し且つＭＯＳＦＥＴ６２をオンすることで、サスペンション７ａのコイル３９ａとサスペンション７ｂのコイル３９ｂとに同時に通電をする。この場合、両コイル３９ａ、３９ｂの夫々に流れる電流の合計電流が、所定値、例えば０．７０Ａとなる通電をし、従って、各コイル３９ａ、３９ｂに例えば０．３５Ａの電流が流れて、サスペンション７ａ、７ｂに大きな減衰力を与えようになっている。

さて、図６に例示するように、ＲＯＭ５６ａには、コイル３９ａ、３９ｂの断線やショート等を判断するための基準となる電流値範囲が予め記憶されている。具体的には、図６に示す「検出電流」は、電流検出回路６６の検出値（前記合計電流）に対応するもので、例えば、０．５３Ａ、０．８７Ａ、１．０７Ａの各電流値が記憶されている。このうち、０．５３〜１．０７Ａは第１電流値範囲とされ、その上限値の１．０７Ａは、例えばコイル絶縁物の劣化等によるショートを判断するための電流値であり、下限値の０．５３Ａは、少なくとも両コイル３９ａ、３９ｂのうち何れか一方のコイルに係る断線を判断するための電流値である。

ここで、「コイルに係る断線」とは、コイル３９ａ、３９ｂにかかわる全ての断線を称するもので、コイル３９ａ、３９ｂやリード線４４がそれら両者の半田付け部分Ｐ（図５参照）から外れた場合、前記コネクタ６５ａ、６５ｂからリード線４４が抜けた場合等、コイル３９ａ、３９ｂに通電するための回路の断線も包含する。０．５３〜０．８７Ａは第２電流値範囲とされ、電流検出回路６６の検出値として、この範囲内の電流が適切なものとされている。０．８７〜１．０７Ａの範囲は、前記ショートに至る前の段階のレアショートとして規定されている。尚、このレアショートの範囲を設けずに、第２電流値範囲と第１電流値範囲とを一致させた０．５３〜１．０７Ａの電流値範囲を適切な電流値の範囲として規定してもよい。

次に、上記構成の作用を説明する。
先ず、使用者が、洗濯機の操作部５８の電源スイッチ（図示せず）をオン操作し、洗濯運転の設定操作をすると、制御装置５は、例えば図７（ａ）に示すように、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程、乾燥行程及びソフトキープ行程の順に運転を実行する。ここで、図７（ａ）は、洗濯運転の通常モードにおける行程の概略と、電源生成回路６０による直流電源の生成タイミングを示している。

洗い行程では、最初にドラム１０内に収容された乾燥状態の洗濯物の量を検知する乾布重量センシングを行う。乾布重量センシングでは、図８（ｃ）に示すように、ドラム１０を目標回転速度（例えば２５０ｒｐｍ）まで回転させ、それに要した時間と、その後、ドラム１０の駆動を停止してドラム１０を惰性回転させ、それによってドラム１０の回転速度が所定の回転速度まで下降するのに要した時間とから、洗濯物の量をモータ８の回転負荷でもって検知する。このように、制御装置５は、回転センサ５７と共に洗濯物量検知手段として機能し、洗濯物重量に応じた洗濯運転を実行する。また、乾燥行程初期には、洗い工程等を経た含水状態の洗濯物の量を検知する湿布重量センシングを行う。湿布重量シングでは、図８（ｄ）に示すように、ドラム１０の目標回転速度を例えば１７０ｒｐｍとし、上記と同様に、洗濯物の量をモータ８の回転負荷でもって検知する。

図７（ａ）に示すように、制御装置５は、洗い工程における乾布重量センシングの開始から乾燥工程における湿布重量センシングが終了するまでの間、電源生成回路６０にて３６Ｖの直流電源を生成させる。

ここで、本実施形態の洗濯運転とは、図７（ａ）に示す洗濯運転のみならず、前記洗い行程〜ソフトキープ行程のうち何れかの行程を含む運転を総称するものであり、例えば、設定された予約終了時刻までに洗い行程〜ソフトキープ行程を終了する予約運転（図７（ｂ）参照）や、前記予約終了時刻までに乾燥行程とソフトキープ行程を終了する予約運転（図７（ｃ）参照）等、各種の洗濯運転を包含する。

図７（ｂ）に示す予約運転では、予め行われる乾布重量センシングの開始から終了までの間、電源生成回路６０により前記と同様の直流電源が生成され、待機中に一旦オフ状態となった後、洗い行程の開始から乾燥行程の湿布重量センシングが終了するまでの間、再度、電源生成回路６０により直流電源が生成される。図７（ｃ）に示す予約運転では、予め行われる湿布重量センシングの開始から終了までの間、電源生成回路６０により前記と同様の直流電源が生成される。

一方、制御装置５は、前記直流電源の生成を前提として、つまり図７で示したオン期間中に、ＭＯＳＦＥＴ６２をオンする。具体的には、図８（ｃ）に示すように、前記乾布重量センシングでは、ドラム１０の回転開始からＭＯＳＦＥＴ６２をオンにし、そのオン状態を、当該回転速度が前記２５０ｒｐｍにまで達した後、所定の回転速度（例えば７０ｒｐｍ）に下降するまで継続する。図８（ｄ）に示す前記湿布重量センシングでは、ドラム１０の回転開始からＭＯＳＦＥＴ６２をオンにし、そのオン状態を、当該回転速度が前記１７０ｒｐｍにまで達した後、所定の回転速度（例えば７０ｒｐｍ）に下降するまで継続する。

また、図８（ａ）に示すように、脱水行程やすすぎ行程における加速時であって、例えばドラム１０の回転開始から当該回転速度が４００ｒｐｍに達するまでの間、ＭＯＳＦＥＴ６２をオンにする。また、図８（ｂ）に示すように、ドラム１０の回転速度を定常回転速度から０まで下げる場合において、例えばその回転速度が４００〜７０ｒｐｍに下降するまでの間、ＭＯＳＦＥＴ６２をオンにする。更に、図８（ｅ）に示すように、洗い行程でのドラム１０（モータ８）の正逆回転において、同図にアクティブ水流動作として示す期間であって、その回転速度を相対的に高めて比較的強い水流を生じさせる期間、ＭＯＳＦＥＴ６２をオンにする。

上記の電源生成回路６０により直流電源を生成し且つＭＯＳＦＥＴ６２をオンする期間は、洗濯運転中に水槽６の振動が大きくなる期間に対応して設定されたもので、各コイル３９ａ、３９ｂに例えば０．３５Ａの電流が流れて、サスペンション７ａ、７ｂに大きな減衰力を与え、水槽６の振幅を減衰させるようになっている。ここで、サスペンション７ａ，７ｂの作用について、図８（ａ）の脱水行程の加速時を例に説明する。

脱水行程では、ドラム１０の回転速度を段階的に上昇させて、洗濯物に残留する水を遠心力により振り切り排出するものであるが、そのドラム１０の回転に伴い水槽６が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７ａ，７ｂでは、水槽６に一体的に連結されたシャフト２４を介してコイルばね２５を伸縮させつつ、シャフト２４はシリンダ２２内を上下方向に往復動する。一方、シリンダ２２内では、コイルボビンユニット３７内周側とシャフト２４外周面との間の空隙Ｇに磁気粘性流体３６が充填されているため、その粘性によりシャフト２４の往復動に対して摩擦抵抗を与え、水槽６の振動振幅を速やかに減衰する。また、ばね受け部４８の筒状部４８ａでは、その内部に収納された半固体状のグリース５３が常時シャフト２４に接触した状態にあるため、シャフト２４の往復動に伴い所定の摩擦力が得られ、水槽６の振動を減衰する作用をなす摩擦ダンパ手段として機能する。

この脱水行程の初期には、上記の如くドラム１０の回転開始から当該回転速度が４００ｒｐｍに達するまでの間、コイル３９に通電され磁場が発生する。これにより、コイル３９ａ、３９ｂ（厳密には各コイル３９ａ、３９ｂを構成する上下コイル３９Ｕ、３９Ｄ）の周りに磁路が形成されて、磁気粘性流体３６の粘度が高まる。この磁気粘性流体３６は流体ダンパ手段として、特に磁束密度の高い各ヨーク４０、４１、４２とシャフト２４との間の狭小の空隙Ｇにおいて、粘度が急速に高まり、シャフト２４に対する抵抗を増大させる。

こうして、水槽６の共振が現れる脱水行程の起動時の共振領域（図７（ａ）の４００ｒｐｍまでの領域）においてダンパ２１の減衰力を大きくして水槽６の共振の発生を回避し、ドラム１０回転の立ち上がり性能を良くする。ドラム１０の回転速度が４００ｒｐｍに達してからは、ドラム１０の回転速度を所定時間だけその４００ｒｐｍに保つ。このドラム１０の回転速度が一定である状況で、コイル３９ａ、３９ｂへの通電を遮断して、ダンパ２１の減衰力を小さくする。そして、ダンパ２１の減衰力は小さくしたまま、ドラム１０（モータ８）を定常回転速度まで上昇させる。

上記の如く、サスペンション７ａ，７ｂの減衰力により、脱水行程における振動を極力抑制することができる。仮に、上記した洗濯運転の通常モードにおいて、脱水時にドラム１０内で洗濯物の偏りが生じ、水槽６の振幅が前記閾値Ａ１を越えた場合には、制御装置５は、ドラム１０（モータ８）を停止させてからほぐし運転を行うことにより、そのアンバランス状態を解消し、再びドラム１０の回転速度を上昇させるようになっている。

そして、サスペンション７ａ，７ｂは、１つの電流検出回路６６により、コイル３９ａ、３９ｂに係る断線やショート等の故障の検知が可能とされている。この電流検出回路６６を用いた故障検知処理について図１も参照しながら説明する。

制御装置５は、例えば洗濯運転が開始されると、図１に示す故障検知処理を実行する。この故障検知処理では、先ず、前記直流電源が生成され且つＭＯＳＦＥＴ６２がオンされたか否か、つまりコイル３９ａ、３９ｂへの通電指令の有無を判断する（ステップＳ１）。ここで、コイル３９ａ、３９ｂへの通電指令が無い場合（ステップＳ１にてＮｏ）、電流検出回路６６の検出結果に基づき、コイル３９ａ、３９ｂの並列回路に例えば０．１６Ａ以上の電流が流れているか否かを判断する（ステップＳ２）。ここで、コイル３９ａ、３９ｂへの通電指令が無いにも関わらず、０．１６Ａ以上の電流が流れている場合には（ステップＳ２にてＹｅｓ）、コイル３９ａ、３９ｂに通電するための回路に故障が発生していると判断し、直ちに洗濯運転を停止する（ステップＳ３、Ｓ４）。そして、制御装置５は、例えば、報知手段としてのブザー６７ｂの鳴動及び表示部６７ａの表示により当該回路故障を報知する（ステップＳ５）。

前記ステップＳ２の電流値の検出処理は、コイル３９ａ、３９ｂへの通電指令が無い期間において繰り返し実行される（ステップＳ１にてＮｏ、且つステップＳ２にてＮｏ）。ここで、例えば洗い工程において前記アクティブ水流動作が開始される等して当該通電指令がなされた場合（ステップＳ１にてＹｅｓ）、制御装置５は、電流検出回路６６の検出結果に基づき、その検出電流が第１電流値範囲の上限値たる１．０７Ａを超えていないか判断する（ステップＳ６）。例えばコイル絶縁物の劣化等により当該検出電流が１．０７Ａを超えている場合には、ショートが発生していると判断し（ステップＳ７）、その時点で運転を停止すると共にブザー６７ｂの鳴動及び表示部６７ａの表示により異常報知を行う（ステップＳ４、Ｓ５）。

また、制御装置５は、前記検出電流が１．０７Ａを超えていない場合でも（ステップＳ６にてＮｏ）、第１電流値範囲の下限値たる０．５３Ａよりも小さくないか、或は０．８７〜１．０７Ａの範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ８）。検出電流が、０．５３Ａよりも小さい場合には、コイル３９ａ、３９ｂに係る断線が発生していると判断し、電源生成回路６０とＭＯＳＦＥＴ６２との双方をオフにする（ステップＳ９、Ｓ１０）。これにより、全てのサスペンション７ａ，７ｂのコイル３９ａ、３９ｂへの通電指令を停止して、非通常モードに移行する（ステップＳ１１）。また、検出電流が、０．８７〜１．０７Ａの範囲にある場合には、コイル３９ａ、３９ｂに係る前記のレアショートが発生していると判断し、上記と同様にコイル３９ａ、３９ｂを断電状態にして、非通常モードに移行する（ステップＳ９〜Ｓ１１）。

この非通常モードは、コイル３９ａ、３９ｂに係る断線やレアショート等の不具合が生じている場合に、そのサスペンション７ａ，７ｂの故障（つまり減衰力を不変とした状態）に対応した洗濯運転を行うもので、例えば、前記のコイル３９ａ、３９ｂへの通電指令を停止し、前記閾値をＡ１からＡ２に上げて（Ａ１＜Ａ２）、洗濯運転を行う。このため、サスペンション７ａ，７ｂのうち一方のダンパ２１のみが前記断線やレアショートにより減衰力を変化させることができなくなった場合でも、サスペンション７ａ，７ｂの一方だけの動作による減衰力のばらつきに起因するアンバランスが発生することを防ぐことができると共に、前記摩擦ダンパ手段により一定の減衰作用（ダンパ作用）を確保できる。また、非通常モードの閾値Ａ２は通常モードに比し相対的に高く設定されるため、前記流体ダンパが機能しない状況下において通常以上の水槽６の振動を許容して、前記のほぐし運転が頻発しないように洗濯運転を継続して行うことができる。更に、ステップＳ１１で、制御装置５は、コイル３９ａ、３９ｂに係る断線或はレアショートの発生、つまり非通常モードへ移行した旨をＥＥＰＲＯＭ５６ｃに記憶する。

前記ステップＳ８で、検出電流が０．５３Ａよりも小さくなく且つ０．８７〜１．０７Ａの範囲に無いと判断した場合（ステップＳ８にてＮｏ）、或は前記非通常モードでの運転が継続される場合、前記回路故障及びショート（ステップＳ３及びＳ７）が検出されない限り、ステップＳ１２で全ての行程が完了したと判断されるまで、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１２を繰り返す。

上記故障検知処理は、例えば図７（ａ）に示す洗い行程〜ソフトキープ行程までの全行にわたって行われ、洗濯運転は、ソフトキープ行程を終えることにより終了する（ステップＳ１２にてＹｅｓ）。このとき、制御装置５は、ＥＥＰＲＯＭ５６ｃからサスペンション７ａ，７ｂの故障に係る情報を読込んで、非通常モードへ移行した旨が記憶されている場合には、ブザー６７ｂの鳴動及び表示部６７ａの表示によりコイル３９ａ、３９ｂに係る断線或はレアショートの発生を警告報知する（ステップＳ１３にてＹｅｓ、ステップＳ１４）。

以上説明したように、第１実施形態の洗濯機において、制御装置５は、電流検出回路６６の検出結果に基づき、コイル３９ａ、３９ｂに流れる電流が、予め設定された電流値範囲内（例えば前記０．５３〜１．０７Ａの範囲内）にあるか否かを判断し、当該電流がその上限値（例えば１．０７Ａ）よりも大きい場合には洗濯運転を停止し、当該電流値が下限値（例えば０．５３）よりも小さい場合には洗濯運転を継続して行う。このように、コイル３９ａ、３９ｂに流れる電流を検出することにより、コイル３９ａ、３９ｂに係る断線やショート等の不具合を確実に検出することができる。また、電流値範囲を越えるような過電流が検出された場合には運転を停止するため、安全性を高めることができる。一方、断線等により、検出電流が下限値を下まわり、サスペンション７ａ，７ｂの減衰力を大きくすることができなくとも、洗濯運転を継続して行うことができ、総じて洗濯運転における適切な動作を確保することができる。

制御装置５は、コイル３９ａ、３９ｂに流れる電流が電流値範囲の下限値よりも小さく、コイル３９ａ、３９ｂに係る断線が発生したと判断した場合には、洗濯運転における通常モードから、コイル３９ａ、３９ｂの駆動を停止してサスペンション７ａ，７ｂの減衰力を不変とした状態に対応した洗濯運転を行う非通常モードに切換える。これによれば、コイル３９ａ、３９ｂに係る断線により、コイル３９ａ、３９ｂへ通電しても減衰力を大きくすることができなくとも、その故障に対応した態様で運転を継続することができると共に、通電し続けるようなことを避けることができ、消費電力を節約することができる。尚、このように運転を継続する場合でも、前記摩擦ダンパ手段により一定の減衰作用を確保できることから、必要最低限の減衰力は得られるため、コイル３９ａ、３９ｂの通電指令を停止しても異常な振動状態となるのを防止することができる。

本実施形態とは異なり、洗濯運転中に前記断線の発生と同時に報知手段により報知してもよいが、前述のように断線が発生しても運転を継続できることから、使用者においては洗濯を途中で中断する必要がない。これに対し、本実施形態の制御装置５は、非通常モードでの洗濯運転を行った場合には、その洗濯運転が終了した後に、ブザー６７ｂや表示部６７ａ等の報知手段によって、断線の発生を警告報知する。このため、洗濯運転の終了に際して、使用者は、非通常モードへの移行を認識することができると共に、サービスマンへ断線の発生を連絡する等、使用者やサービスマンにおいてより適切な処置をとることができる。

また、制御装置５は、コイル３９ａ、３９ｂに流れる電流が前記電流値範囲の上限値を越えた時点で異常報知する。このように、電流値範囲を越えるような過電流が発生した場合には、直ちに報知手段によりユーザにその異常を報知することができ、速やかにサービスマンに連絡する等、安全且つ適切な処置をとることができる。

電流検出回路６６は、複数のサスペンション７ａ，７ｂの夫々のコイル３９ａ、３９ｂに流れる電流の合計電流を検出する１つの電流検出手段で構成した。このため、電流検出手段の部品点数を削減することができ、電気回路構成の簡単化を図ることができる。また、上記の如く電流値範囲を適宜設定すること全てのコイル３９ａ、３９ｂの電流量を監視することができ、そのうち１つのコイルに係る異常電流でも確実に検出することができる。

複数のサスペンション７ａ，７ｂは、夫々のコイル３９ａ、３９ｂが並列接続されて１つのＭＯＳＦＥＴ６２（駆動回路）を共用する。このため、部品点数を削減しつつ、電気回路構成をより簡単なものとすることができる。

＜その他の実施形態＞
図９、図１０は、第２実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付す等して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。

本実施形態の電源生成回路６０´は電圧変更手段として、制御装置５により生成電圧の変更が可能に構成され、例えば３６Ｖ以下の任意の電圧値に設定できるようになっている。この直流電源とコイル３９ａ、３９ｂとの間には、制御装置５からの制御信号に基づき抵抗値が可変する可変抵抗器７０（例えばデジタルトリマ）が設けられている。こうして、制御装置５は、電源生成回路６０´の生成電圧、或は可変抵抗器７０の抵抗値を可変させることにより、コイル３９ａ、３９ｂに流れる電流を調整して、サスペンション７ａ，７ｂの減衰力を無段階に可変させる。

即ち、図１０は、前記合計電流の半分の値に相当する夫々のコイル３９ａ、３９ｂに流れる電流値と、夫々のサスペンション７ａ，７ｂの減衰力Ｆとの関係を示している。同図に示すように、制御装置５により当該電流値を、断電状態（０Ａ）から０．３５Ａまで増加させることに伴いサスペンション７ａ，７ｂの減衰力Ｆが増大しており、その電流の調整により所望の減衰力Ｆが得られることがわかる。尚、電流値が０．３５Ａを越えると減衰力Ｆの上昇率が低下し、減衰力Ｆは横ばいとなる。また、このサスペンション７ａ，７ｂは、断電状態にあっても所定の減衰力を確保できることがわかる。

上記構成において、制御装置５は、コイル３９ａ、３９ｂに流れる電流を調整することで、サスペンション７ａ，７ｂの減衰力を無段階に可変させることができる。このため、洗濯運転における水槽６の振動等に対応してサスペンション７ａ，７ｂの減衰力を適切な値に可変させることができ、振動や騒音を極力抑制することができる。

図１１は、第３実施形態を示すものであり、第１実施形態と同一部分には同一符号を付す等して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。
前記直流電源とシャント抵抗６３との間には、コイル３９ａ用のダイオード６１ａとＭＯＳＦＥＴ６２ａとを直列接続した直列回路と、コイル３９ｂ用のダイオード６１ｂとＭＯＳＦＥＴ６２ｂとを直列接続した直列回路とが並列接続されている。コイル３９ａは、コネクタ６５ａを介してダイオード６１ａに並列接続され、ＭＯＳＦＥＴ６２ａのゲートに接続された制御装置５により、その通断電が行われる。これと同様に、コイル３９ｂは、コネクタ６５ｂを介してダイオード６１ｂに並列接続され、ＭＯＳＦＥＴ６２ｂのゲートに接続された制御装置５により、その通断電が行われる。

上記の如くドラム１０の正逆回転を行う洗濯機にあっては、その回転方向によって、一方のサスペンション７ａに作用する力、並びに他方のサスペンション７ｂに作用する力は互いに相違する。従って、本第３実施形態によれば、左右一対のサスペンション７ａ，７ｂについて、制御装置５により、例えば、ドラム１０が正面視にて反時計回り方向に回転する場合には左側のサスペンション７ａの減衰力のみを高める一方、時計回り方向に回転する場合には右側のサスペンション７ｂの減衰力のみを高めるように、ＭＯＳＦＥＴ６２ａ、６２ｂを各別にオンオフ制御する。これにより、サスペンション７ａ，７ｂの減衰力を、ドラム１０の回転方向に応じて左右で異ならせることができ、振動や騒音の抑制効果をより高めることができる。

また、本第３実施形態の構成によれば、例えば、一方のサスペンション７ａのコイル３９ａに断線等が生じても、他方のサスペンション７ｂのみを上記のようにドラム１０の回転方向等に応じて減衰力の可変制御を行うことができ、洗濯機における適切な動作を確保する上で、より有用なものとすることができる。

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同様に、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ものである。

本実施形態では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、サスペンション７ａ，７ｂはシャフト２４側を水槽６に取付け、シリンダ２２側を外箱１側に配設したので、リード線４４を導出するシリンダ２２側に生じる振動を抑制できる点で有利であるが、シリンダ２２側を水槽６に取付ける逆配置とすることも可能である。また、これらシリンダ２２とシャフト２４とは相対的に往復動する関係にあればよい。

サスペンション７ａ，７ｂとしては、シャフト２４と磁気粘性流体３６との間における摩擦抵抗を利用した実施形態につき例示したが、これに限らず、例えばシリンダ内に充填した機能性流体に対し、複数のオリフィス孔を有するピストンバルブを振動に応じて往復動させ、該オリフィス孔を通過する機能性流体の粘性を制御する構成としたものでもよい。

上記の洗濯運転において、電流検出回路６６の検出電流が第１電流値範囲の上限値よりも大きい場合、少なくともコイル３９ａ、３９ｂへの通電を中止する一方、その洗濯運転を継続して行うようにしてもよい。具体的には、例えば、制御装置５は、前記ステップＳ６、Ｓ７で電流検出回路６６の検出電流が第１電流値範囲の上限値を超えたと判断した場合、その時点で電源生成回路６０とＭＯＳＦＥＴ６２との双方をオフにし、ブザー６７ｂの鳴動及び表示部６７ａの表示により、当該過電流が発生した旨を報知する。そして、例えば、前記断線の場合と同様に、非通常モードで洗濯運転を継続して行うようにしてもよい。

図面中、１は外箱、５は制御手段、６は水槽、７ａ、７ｂはサスペンション、２１はダンパ、２２はシリンダ、２４はシャフト、３６は機能性流体、３９（３９ａ、３９ｂ）はコイル、６２は駆動回路、６６は電流検出手段、６７ａ、６７ｂは報知手段を示す。

Claims (6)

1. 外箱と、
   この外箱内に配置された水槽と、
   この水槽の振動に伴い筒状のシリンダ内を往復動するシャフトと、前記シリンダの内部に保持されて通電されることにより磁場を発生するコイルと、前記シリンダ内に収容され前記コイルの磁場により粘性が変化する磁気粘性流体とを備えたダンパを有し、前記磁気粘性流体の粘性が前記シャフトの往復動に抵抗するように機能することで前記水槽の振動を減衰する複数のサスペンションと、
   前記コイルに流れる電流を検出する電流検出手段と、
   洗濯運転を制御するための制御手段と、
   前記水槽の振動を検知する手段とを備え、洗濯運転における前記水槽の振動値に対する閾値であって当該水槽の振動を許容する閾値が予め設定されており、
   前記制御手段は、
   前記電流検出手段の検出結果に基づき、前記コイルに流れる電流が、予め設定された電流値範囲内にあるか否かを判断し、当該電流が前記電流値範囲の上限値を越えた時点で、前記コイルへの通電を中止するとともに洗濯運転を停止し、
   当該電流が前記電流値範囲の下限値よりも小さく、前記コイルに係る断線が発生したと判断した場合には、洗濯運転における通常のモードから、前記コイルの駆動を停止することで前記サスペンションの減衰力を可変できない状態にして洗濯運転を行うモードに切換え、その切換えたモードを非通常モードとして前記閾値を前記通常のモードにおける閾値よりも上げて洗濯運転を継続することを特徴とする洗濯機。
2. 前記コイルに流れる電流が前記電流値範囲外にあることを報知するための報知手段を備え、
   前記制御手段は、前記非通常モードでの洗濯運転を行った場合には、その洗濯運転が終了した後に、前記報知手段を動作させて前記断線の発生を警告報知することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 前記コイルに流れる電流が前記電流値範囲外にあることを報知するための報知手段を備え、
   前記制御手段は、前記コイルに流れる電流が前記電流値範囲の上限値を越えた時点で、前記報知手段により異常報知することを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
4. 前記電流検出手段は、前記複数のサスペンションの夫々の前記コイルに流れる電流の合計電流を検出する１つの電流検出手段で構成さ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。
5. 前記複数のサスペンションは、夫々の前記コイルが並列接続されて１つの駆動回路を共用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の洗濯機。
6. 前記制御手段は、前記コイルに流れる電流を調整することで、前記サスペンションの減衰力を無段階に可変させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の洗濯機。

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