JP5748403B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、水槽の振動をダンパで吸収するドラム式洗濯機に関する。

従来より、ドラム式洗濯機においては、水槽を外箱の内部で弾性支持するスプリングを具えると共に、水槽の内部で洗濯物を収容して回転するドラムの振動、ひいては水槽の振動を吸収するダンパを具えたものが供されている。中でも、ダンパには、磁気粘性流体を内蔵し、その磁気粘性流体に対して磁界を変化させることで減衰力を変化させ得るものがあり（例えば特許文献１参照）、このものでは、水槽の振動に伴って洗濯機全体が大きく振動する共振時の減衰力を大きくし、共振点の√２（この√２は「ルート２」を意味する。以下同じ）倍以上の周波数域（ドラム高回転域）では減衰力をできる限り小さくすることで、振動の伝達を低減するようにしている。

特開２００６−５７７６６号公報

共振時の水槽の振動の振幅を小さくするには、ダンパの減衰力をできる限り大きくした方が良い。水槽の垂直方向の振動には、上向きと下向きとがあり、従来では、その両方の振動に対してダンパの減衰力を大きくしている。その結果、水槽の下向きの振動がその減衰力を大きくしたダンパを介して外箱に伝わり、更には洗濯機を設置した床面に伝わって、騒音を大きく発生するという問題点を有していた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、共振時の水槽の振動が外箱や床面に伝わることを少なくできて、騒音の発生を低減できるドラム式洗濯機を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明のドラム式洗濯機においては、外箱と、この外箱の内部に位置する水槽と、この水槽の内部に位置して回転駆動されるドラムと、前記水槽を前記外箱の内部で弾性支持するスプリングと、前記水槽の振動を減衰するダンパと、前記水槽の振動を検知する振動センサと、前記振動センサからの信号に基づき前記ダンパを制御する制御部と、を具備する。前記ダンパは、磁気粘性流体を内蔵し、その磁気粘性流体に対して磁界を変化させることで減衰力を変化させるものである。前記制御部は、前記振動センサによる共振時の振動の検知結果に基づき、前記水槽の振動の方向が上向きのときには前記水槽の振動の方向が下向きのときよりも前記減衰力を大きくし、前記水槽の振動の方向が下向きのときには前記水槽の振動の方向が上向きのときよりも前記減衰力を小さくするように交互に切り替える制御をする。

上記手段によれば、水槽の振動の方向が上向きのときより下向きのときの減衰力を小さくすることで、水槽の下向きの振動がダンパを介して外箱に、更には床面に伝わるのを少なくでき、騒音の発生を低減することができる。

本発明の一実施例を示す特性図 洗濯機全体の模擬的縦断面図 ダンパの部分縦断面図

以下、本発明の一実施例（一実施形態）につき、図面を参照して説明する。
まず、図２はドラム式洗濯機の全体構成を模擬的に示しており、外箱１の内部に水槽２を配設している。水槽２は、この場合、横軸状で、その内部には回転槽であるドラム３を同じく横軸状に配設しており、このドラム３を回転駆動する駆動装置であるモータ４を、水槽２の背部に取付けている。

水槽２の下方には、水槽２を弾性支持するスプリング５と、水槽２の振動を減衰するダンパ６を、ともに外箱１の底部との間に配設している。このほか、水槽２の下面部には、水槽２の振動を検知する振動センサ７を取付けており、一方、外箱１の内隅部には制御部８を配設していて、この制御部８に振動センサ７から振動検知信号を信号線９により入力するようにしている。なお、制御部８は例えばマイクロコンピュータを主体に構成したもので、上記振動センサ７から入力された振動検知信号に基づき前記ダンパ６を後述のように制御するようになっている。又、図２において、１０は洗濯機を設置した床面を示している。

次いで、図３は、前記ダンパ６を詳細に示しており、筒状のシリンダ１１と、このシリンダ１１の内周部に取付けた磁場発生装置である筒状のコイル１２、コイル１２の軸方向両端部である上下に配設したそれぞれリング状のヨーク１３，１４、ヨーク１３，１４及びコイル１２の内部に挿通した直棒状のシャフト１５、シリンダ１１の内部に充填してシャフト１５と上記ヨーク１３，１４及びコイル１２との間の隙間にも充填した磁気粘性流体（ＭＲ流体）１６から成っている。磁気粘性流体１６は、磁界（磁場）の強度に応じて粘性特性が変化するもので、例えばオイルの中に鉄、カルボニル鉄などの強磁性粒子を分散混入させたものであり、磁界が印加されると、その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ものである。

このダンパ６において、シリンダ１１を前記水槽２に取付け、シャフト１５を前記外箱１の底部に取付けている。従って、この場合、シリンダ１１が水槽２と動きをともにする部品であり、シャフト１５が固定部品であるが、それとは逆に、シャフト１５を水槽２に取付けて水槽２と動きをともにする部品とし、シリンダ１１を外箱１の底部に取付けて固定部品としたものであっても良い。又、コイル１２とヨーク１３，１４とをシャフト１５に取付け、このコイル１２及びヨーク１３，１４とシリンダ１１との間に隙間をあけて、この隙間に磁気粘性流体１６を充填したものであっても良い。
更に、スプリング５とダンパ６は別々の部品として記載したが、これらは通常一体に組合わせて複数組設けるものであり、従って、本実施例においてもそのようにしても良い。

次に、上記構成のドラム式洗濯機の作用を述べる。
運転が開始されると、洗濯時及び脱水時のいずれにおいても、洗濯物を収容したドラム３が回転駆動されることに伴い、スプリング５で弾性支持された水槽２が垂直の上下方向を主体に振動する。この水槽２の上下振動に応動して、ダンパ６では、水槽２に取付けたシリンダ１１が、コイル１２及びヨーク１３，１４を伴って、シャフト１５の周囲を図３に矢印Ｓで示すように上下方向に振動する。

このようにシリンダ１１が上記各部品を伴ってシャフト１５の周囲を上下方向に振動するとき、シャフト１５の外周面と上記各部品との間に充填された磁気粘性流体１６が、その粘性による摩擦抵抗で減衰力を与え、水槽２の振幅を減衰させる。

このとき、コイル１２に通電すると、磁場が発生して、磁気粘性流体１６に磁界が与えられ、磁気粘性流体１６の粘度が高まる。図２は、その様子を示しており、コイル１２に通電したことで、シャフト１５−磁気粘性流体１６−ヨーク１３−シリンダ１１−ヨーク１４−磁気粘性流体１６−シャフト１５の磁気回路Ｍが発生し、磁束が通過する箇所、特に磁束密度の高いシャフト１５とヨーク１３との間、並びにヨーク１４とシャフト１５との間の、各磁気粘性流体１６の粘度が大幅に高まり、摩擦抵抗が大きく増加する。かくして、シリンダ１１が前記各部品、特にはコイル１２とヨーク１３，１４を伴って上下方向に振動するときの、摩擦抵抗が増加することにより、減衰力が大きくなる。

コイル１２は流される電流値に応じた磁界を発生して上記磁気粘性流体１６の粘性を制御するものであり、その発生する磁界は電流値により可変で、磁気粘性流体１６の粘性を可変に制御し、減衰力を可変に制御できる。

それにより、上記構成のドラム式洗濯機においては、制御部８が、共振時に、振動センサ７による水槽２の振動の検知結果に基づき、水槽２の振動の方向を判定し、その判定結果から、ダンパ６を、水槽２の振動の方向が上向きのときより下向きのときの減衰力を小さくするように制御する。

図１はそのことを表しており、同図の（ａ）に、水槽２の振動の上下方向の変化を表し、同図の（ｂ）に、ダンパ６における減衰力の変化制御を表している。上記構成のドラム式洗濯機においては、基本的には、同図の（ａ）に線Ａで示すように水槽２が上向き及び下向きに交互に振動を繰り返す中で、水槽２の振動の方向が上向きのときには、同図の（ｂ）に線Ａで示すように、ダンパ６における減衰力を大きく制御し、水槽２の振動の方向が下向きのときには、ダンパ６における減衰力を小さく制御する。

そして更に、上記構成のドラム式洗濯機においては、共振時に、前記振動センサ７による水槽２の振動の検知結果に基づき、水槽２の振動の振幅を判定し、その判定結果から、水槽２の振動が許容される最大の振幅となるまで、水槽２の振動の方向が下向きのときの減衰力を小さくするように制御する。ここで、水槽２の振動が許容される最大の振幅とは、図１の（ａ）に線Ｂで示すように、上方向には水槽２が振動で外箱１に接触する直前の振幅（外箱１に接触する振幅未満で最大の振幅）を指し、下方向にはダンパ６でシリンダ１１が下降ストロークの限界位置に達する直前の振幅（ダンパ６の下降ストロークの限界位置に達する振幅未満で最大の振幅）を指す。水槽２が振動しても、外箱１に当たらず、ダンパ６でシリンダ１１が下降ストロークの限界位置に達しなければ、外箱１の振動並びにその振動の床面１０への伝達の点で問題がないので、図１の（ｂ）に線Ｂで示すように、水槽２の振動の振幅がこれらの位置に達するまで、水槽２の振動の方向が下向きのときに、ダンパ６における減衰力を小さく制御する。

なお、共振点の√２倍以上の周波数域（ドラム３の高回転域）では、ダンパ６による減衰力を水槽２の上向き振動及び下向き振動のいずれにおいてもできる限り小さくすることを、従来同様に行う。

このように上記構成のドラム式洗濯機においては、ダンパ６が、磁気粘性流体１６を内蔵し、その磁気粘性流体１６に対して磁界を変化させることで減衰力を変化させるものであって、水槽２の振動を検知する振動センサ７による共振時の振動の検知結果に基づき、水槽２の振動の方向が上向きのときより下向きのときの減衰力を小さくするようにしており、それによって、水槽２の下向きの振動がダンパ６を介して外箱１に、更には床面１０に伝わるのを少なくでき、騒音の発生を低減することができる。

更に、上記構成のドラム式洗濯機においては、ダンパ６が、振動センサ７による振動の検知結果に基づき、水槽２の振動が許容される最大の振幅となるまで、水槽２の振動の方向が下向きのときの減衰力を小さくするようにしており、それによって、水槽２の下向きの振動がダンパ６を介して外箱１に、更には床面１０に伝わるのをより少なくできて、騒音の発生をより低減することができるし、ダンパ６の制御をより効率良く行うこともできる。

なお、このような制御は、振動センサ７による振動の検知結果に基づき、水槽２の振動が許容される最大の振幅となるまでの範囲で、水槽２の振動の方向が下向きのときのダンパ６の減衰力を漸次小さくする内容で行うようにしても良い。
又、上記構成のドラム式洗濯機において、共振時の水槽２の振動振幅を小さくするのは、水槽の振動の方向が上向きのときにダンパの減衰力を大きくしたことで充分に実現できる。
本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

図面中、１は外箱、２は水槽、３はドラム、４はモータ、５はスプリング、６はダンパ、７は振動センサ、１２はコイル、１３，１４はヨーク、１６は磁気粘性流体を示す。

Claims (2)

1. 外箱と、
   この外箱の内部に位置する水槽と、
   この水槽の内部に位置して回転駆動されるドラムと、
   前記水槽を前記外箱の内部で弾性支持するスプリングと、
   前記水槽の振動を減衰するダンパと、
   前記水槽の振動を検知する振動センサと、
   前記振動センサからの信号に基づき前記ダンパを制御する制御部と、を具備し、
   前記ダンパは、磁気粘性流体を内蔵し、その磁気粘性流体に対して磁界を変化させることで減衰力を変化させるものであり、
   前記制御部は、前記振動センサによる共振時の振動の検知結果に基づき、前記水槽の振動の方向が上向きのときには前記水槽の振動の方向が下向きのときよりも前記減衰力を大きくし、前記水槽の振動の方向が下向きのときには前記水槽の振動の方向が上向きのときよりも前記減衰力を小さくするように交互に切り替える制御をすることを特徴とするドラム式洗濯機。
2. ダンパが、振動センサによる振動の検知結果に基づき、前記ダンパの下降ストロークの限界位置に達する振幅未満で最大の振幅となるまで、水槽の振動の方向が下向きのときの減衰力を小さくするようにしたことを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。

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