JP6589147B2

JP6589147B2 - ドラム式洗濯機

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Publication number: JP6589147B2
Application number: JP2018108300A
Authority: JP
Inventors: 明宏細川; 友弘藤井; 松本　俊成; 俊成松本; 内山　亘; 亘内山
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: JP6785418B2; JP2019213928A; JP2020006191A; JP2015042247A; JP6846622B2; JP2018134504A

Description

本発明は、洗濯物を収容して回転可能なドラムを備え、ドラム内で洗濯物の洗い、すすぎ、脱水を行うドラム式洗濯機に関する。

一般的に、水平または傾斜した回転軸を有するドラム式洗濯機の脱水工程において、洗濯物がドラム内で不均一な状態、すなわちアンバランスな状態になる場合がある。その結果、脱水中に回転軸には偏った力が加わり、振動が発生する。振動の振幅は、回転するドラムの回転速度の２乗に比例して増大する。その振動のために、洗濯機自身が移動する、また、騒音が激しいために、ある回転速度以上では運転することができなくなるなどの問題が発生する。

洗濯物のアンバランスによる振動を低減するために、ドラムにボールバランサが設けられている。

ボールバランサは、ドラムの内周に取り付けた環状容器内に、回転方向（周方向）に自由度をもつ複数のボールと粘性流体を封入している。ボールバランサは、偏心荷重を生じさせるアンバランス体に対して、ボールが自動的にアンバランスを打ち消す位置に移動する力学現象を利用したバランス装置である（例えば、特許文献１）。

特許文献１においては、レース（環状容器）内部に粘性流体とボールを収容している。レース（環状容器）内部の外周側にボールを案内するガイド部と突起部を設けている。ドラムの回転時に、突起部が粘性流体の流動を促進し、粘性流体の促進に応じてボールが促進され、ドラムの回転に伴ってボールがガイド部に沿って移動する。

特開２００８−１５７３３９号公報

しかしながら、従来の構成では、ガイド部は、ドラムが回転してボールに遠心力が作用した状態でも案内できるように環状容器の外周側内面に形成され、突起部も環状容器の外周側内面に形成されている。ドラムの回転状態において、環状容器内では、ボールおよび粘性流体は、遠心力によって外周側に移動しており、突起体の作用により粘性流体がボールよりも早く移動する。従って、ボールは、粘性流体によって常時ドラムの回転方向に移動する抗力を受け、ドラムの回転状態では、常時回転することになる。

このため、ドラム内にアンバランスが生じた場合であっても、ボールは、アンバランスを打ち消す位置に留まることができず、アンバランスを解消することができない場合がある。また、ボールが比較的集中した状態で回転する場合が想定され、ボールの集中によりアンバランスが生じて、振動が発生する虞がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、効率よくアンバランス解消動作を行なうことができるドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持された洗濯物を収容するドラムと、前記ドラムを収容する水槽と、前記ドラムを回転駆動する駆動モータと、前記ドラムの前端部および後端部に配設され、流体および転動体を収納する環状容器を有するバランサとを備え、前記バランサは、前記環状容器の内周側側面に、前記流体に対して抗力を加える突起体を形成し、前記前端部のバランサの前記突起体と前記後端部のバランサの前記突起体は、前記ドラムの回転方向に対して異なる形状に形成したものである。

これにより、内部の流体に抗力を加える突起体を容易に環状容器内の内周側に設けることができ、安定した抗力を流体に発生させ、流体の抗力により転動体の動作を安定して行なうことができる。

本発明のドラム式洗濯機は、流体および転動体を封入した環状容器を有するボールバランサを設けたドラム式洗濯機において、転動体の移動動作を安定的に行わせることで、効率よくアンバランス解消動作を行なうことができる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の側面断面図（ａ）本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のボールバランサの正面図（ｂ）同ボールバランサの下部の内周面図（ｃ）同ボールバランサの断面図本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の制御ブロック図本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のボールバランサの動作模式図（ａ）本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のボールバランサの停止時の転動体の状態を示す図（ｂ）同ボールバランサのアンバランス状態検知時の一定回転数における転動体の状態を示す図本発明の実施の形態２におけるボールバランサの断面図図６におけるＡ−Ａ断面図図７におけるＢ−Ｂ断面図本発明の実施の形態３における同ボールバランサの実施例１の突起体の正面視した断面図同ボールバランサの実施例２の突起体の正面視した断面図同ボールバランサの実施例３の突起体の断面図本発明の実施の形態３におけるドラム式洗濯機のボールバランサの動作模式図本発明の実施の形態４におけるドラム式洗濯機の概略断面図本発明の実施の形態４におけるバランサの前端部側から見た断面図であり、（ａ）は前端部のバランサの断面図、（ｂ）は後端部のバランサの断面図、（ｃ）は前端部のバランサの要部拡大断面図、（ｄ）は後端部のバランサの要部拡大断面図、（ｅ）は（ｃ）の垂直方向断面図本発明の実施の形態４におけるドラムの概略構成図本発明の実施の形態４における転動体および粘性流体の動作を説明する概略図本発明の実施の形態４と対比説明する比較装置の概略構成図本発明の実施の形態４における洗濯槽の振動値を示す図本発明の実施の形態５における転動体の移動開始回転数と粘性流体の液量との関係を示す図本発明の実施の形態４におけるバランサの環状容器と転動体との隙間と、転動体移動開始回転数と、粘性流体の液量との関係を示す図本発明の実施の形態４における転動体の硬度と、転動体移動開始回転数と、粘性流体の液量との関係を示す図本発明の実施の形態５におけるバランサの前端部側から見た断面図であり、（ａ）は前端部のバランサの断面図、（ｂ）は後端部のバランサの断面図、（ｃ）は前端部のバランサの要部拡大断面図、（ｄ）は後端部のバランサの要部拡大断面図、（ｅ）は（ｃ）の垂直方向断面図本発明の実施の形態９におけるドラム式洗濯機の側面断面図本発明の実施の形態９におけるドラム式洗濯機のドラムの斜視図本発明の実施の形態１０におけるドラム式洗濯機のドラムの断面図図２５におけるＣ−Ｃ断面図図２６におけるＤ−Ｄ断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の側面断面図である。ドラム式洗濯機本体１の内側には、有底円筒状の水槽２が収容されている。水槽２は、バネ２４とダンパ１９によって弾性的に支持されている。水槽２の内部には、有底円筒状のドラム３が収容されている。ドラム３は、ドラム式洗濯機本体１正面側に水槽２の開口部２ａを通してドラム３内に通じる開口部３ｂが設けられている。ドラム３は、ドラム軸３ａまわりに回転可能に回転軸１４により支持され、ドラム軸３ａは水平に構成されている。なお、ドラム軸３ａは、正面側から底面側に向けて下向きに傾斜して配置されていてもよい。水槽２は、開口部２ａを正面側とし、ドラム軸３ａに合わせて水平もしくは傾斜して配置される。

また、図１に示すように、ドラム式洗濯機本体１の内部で水槽２の下方には、ドラム３を回転駆動するための駆動モータ１２が取り付けられている。駆動モータ１２の回転駆動は、モータプーリ５からベルト６を介してドラム３の回転軸１４に設けられたドラムプーリ４に伝達される。これにより、駆動モータ１２がドラム３を回転駆動する。

ドラム３の内部には、洗濯物１８を持ち上げて落とすことができるバッフル７が設けられている。ドラム３が回転駆動されることにより、バッフル７によって持ち上げられた洗濯物１８は、ドラム３の上部から水面等に叩きつけられ、叩き洗いの機械力によって洗浄がなされる。さらに、ドラム３には、複数の透孔２０が設けられている。透孔２０を介して水槽２からドラム３内に通水および通気が行なわれる。

また、ドラム式洗濯機本体１の正面側には、開口部３ｂに対応して扉２１が開閉自在に設けられている。水槽２の開口部２ａは、その口縁に環状のシール材（図示せず）が装着されている。シール材の前面側は、扉２１の背面側に当接して密閉している。これにより、上下左右、前後に揺動する水槽２の開口部２ａが動いても、シール材が変形し、扉２１の背面側へ押圧することにより密閉性が維持されている。

ドラム３の開口部３ｂ側には、ボールバランサ８が設けられている。図２（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のボールバランサ８の正面図、図２（ｂ）は、ボールバランサ８の内周面を示す図、図２（ｃ）は、ボールバランサ８の断面図である。

ボールバランサ８は、ドラム３の開口部３ｂ側に配置された環状容器８１と、環状容器
８１内を移動可能な金属からなる複数の転動体９と、環状容器８１内に貯留される粘性流体２３とを有している。リング状となる環状容器８１は、ドラム軸３ａと軸線を一致するように設置されている。

環状容器８１の内部空間８２には、転動体９と粘性流体２３を収納する収納部８２ａが設けられ、収納部８２ａ内周面８ａから内周方向に向かって膨出した空間となる膨出部８２ｂを形成している。収納部８２ａと膨出部８２ｂは連通しており、粘性流体２３が収納部８２ａと膨出部８２ｂとの間を移動可能となっている。膨出部８２ｂには、膨出部８２ｂの内周面から収納部８２ａ側に向かって突起体１１を形成している。突起体１１は、膨出部８２ｂ底面から収納部８２ａ内周面８ａに突出しない高さに形成している。また、膨出部８２ｂは、収納部８２ａの一方の内側面から転動体９の半径より狭い範囲に形成されている。これにより、突起体１１が転動体９と接触しない構成としている。

本実施の形態１では、粘性流体２３は、低粘性で温度変化による粘性変化が小さく、引火性の無い塩化カルシウム水溶液を用いている。より詳細には、４ｃＳｔ程度の塩化カルシウム水溶液であって、マイナス３０℃でも凍らないものを用いている。なお、他の粘性のある流体で、低粘性で温度変化が小さく、引火性の無いものであれば同様の効果が得られることから、塩化カルシウム水溶液の他に、水、塩水、シリコンオイル等の油類が使用可能であるが、これらに限定するものではない。

転動体９は、鋼球の表面にゴムを均一にコーティングした略球状のボール状のものを用いているが、転動する形状であれば、略球状以外に、例えば、略円柱状など、他の形状でもよい。

図２（ｂ）は、環状容器８１の下部の内周面８ａを示した図である。図２（ｂ）左側の図は上面図、右側の図は断面図である。環状容器８１には、ドラム３のドラム軸３ａ方向において、例えば、ドラム３の奥側をドラム軸背面側Ｂ、手前をドラム軸正面側Ａとした場合、膨出部８２ｂは、ドラム軸正面側Ａにのみ設けている。突起体１１は、膨出部８２ｂの全幅にわたって形成されている。

次に、図４は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の環状容器８１と環状容器８１内の転動体９と粘性流体２３とを近似的に短い区間の距離の直線として表したものを示している。粘性流体２３は、突起体１１により進行方向に掻きあげられながら推進力１１０を発生させ、その推進力１１０が抗力１１１となって転動体９を進行方向へ移動させる。

抗力１１１は、環状容器８１と、転動体９と、粘性流体２３と、粘性流体２３の流速とによって決定され、下記の近似式（１）によって表現される。
Ｄｐ＝Ｃｄ・Ｓ・（ρ・Ｖ^２）／２・・・・・（１）
Ｄｐは抗力１１１の値、Ｃｄは粘性流体２３の粘性係数、Ｓは転動体９の投影面積、ρは摩擦抵抗、Ｖは流速である。抗力１１１の値Ｄｐが流速Ｖの二乗に比例していることから抗力１１１の大きさは、粘性流体２３の流速により決まり、流速は転動体９と環状容器８１の隙間および粘性流体２３の粘性により決まる。

本実施の形態では、突起体１１は、三角形状として等間隔に配置しているが、その形状はこれに限定するものではなく、転動体９への抗力が発生するものであれば他の構成とすることが可能である。

次に、図３により制御部１３の詳細を説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の制御ブロック図である。制御部１３は、駆動モータ１２の駆動の指示
はもちろん、振動検知部１０など各種センサ出力を含め、すべての入出力制御をタイマーで管理できるシステムを具備している。制御部１３は、駆動モータ１２等を制御し、洗い、すすぎ、脱水等の工程を制御する。

振動検知部１０は、洗い、すすぎ、脱水などの一連の工程における水槽２の振動を検知するもので、水槽２の正面側の上部に設けられている。なお、振動検知部１０の取り付け位置は、水槽２の背面側の上部でも同様な効果が得られ、また、振動検知部１０は、ドラム３や駆動モータ１２等の振動系の振動を検知することができる位置であれば、どこに取り付けられていてもよい。

振動検知部１０は、洗い、すすぎ、脱水などの一連の工程における水槽２の振動を検知し、各工程における振動値を制御部１３が分析した後、駆動モータ１２に対して指令を出すことで、最適なモータ制御を行っている。振動検知部１０は、少なくとも一つの加速度センサを有し、水槽２の上下方向、左右方向、前後方向のうちの少なくとも一つの方向の振動を検知している。なお、加速度センサとしては、半導体加速度センサ、圧電型加速度センサなどのいずれでも良く、さらに多軸方向（２軸方向もしくは３軸方向）の加速度センサでも良い。

電流検知部１０１は、駆動モータ１２に印加する電流の値を検知する。制御部１３は、電流検知部１０１で検知した電流に基づき、環状容器８１内の転動体９の移動状態を検知して判断する。制御部１３は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ、メモリ、ドライバ回路などを具備した電気回路であり、制御部１３内のメモリに記憶させたプログラムに従って、駆動モータ１２などの周辺機器を動かしている。

判定部１３１は、アンバランス状態に応じた脱水起動方法を判定する。判定部１３１は、駆動モータ１２の回転数および電流検知部１０１の電流値変動からドラム３の回転位置を検出する回転位置検知部１０３と、衣類量を電流検知部１０１の値から判断する衣類量判定部１０２と、ドラム３の回転が一定回転数以下の時に、アンバランス位置を算出するアンバランス位置算出手段３０と、振動検知部１０の振動値から洗濯物１８によるアンバランス量を検知するアンバランス量算出手段３１とから構成される。アンバランス位置算出手段３０は、ドラム３内の洗濯物１８によるアンバランス状態を、電流検知部１０１からドラム３の回転方向の位置と、振動検知部１０の振動値からドラム３の奥行き方向の位置を判定する。アンバランス位置算出手段３０がアンバランス位置を算出するドラム３の回転数が一定回転数以下の時とは、例えば、ボールバランサ８内の転動体９がドラム３と共回りしない回転数であり、本実施の形態では、１２０ｒｐｍとしている。

以上のように構成されたドラム式洗濯機のボールバランサ８について、以下、その動作を図１〜図５に基づいて説明する。

図１、図２および図３において、ドラム式洗濯機が排水後に脱水を行う場合、制御部１３は、駆動モータ１２に駆動電圧を印加させる。制御部１３は、駆動モータ１２を低速回転から高速回転に移行させ、ドラム３の回転速度を徐々に上昇させる。本実施の形態では、駆動モータ１２は、永久磁石同期モータを用いており、駆動モータ１２のロータ位置を検知する。これにより、駆動モータ１２の脱調を防止することで、安全、かつ高速に回転速度を上昇させることができる。

次に、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のボールバランサ８の動作を説明する。ドラム３が低速で回転している状態では、粘性流体２３は、摩擦力と遠心力により回転方向側に移動して偏った状態となるが、外周側に移動していない。図４に示すように、突起体１１が隣接する突起体１１間の粘性流体２３を進行方向に押し上げることで、粘
性流体２３の流速Ｖを加速することができる。その結果、粘性流体２３には、加速された流速Ｖにより、抗力１１１が近似式（１）に示したＤｐ値となって発生し、転動体９は、抗力１１１に押されることで進行方向への推進力が増すこととなる。

図５は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のボールバランサ８の動作模式図であり、図５（ａ）は、ドラム３の停止状態におけるボールバランサ８の状態を示すもので、底部に転動体９が偏っている状態を示す。図５（ｂ）は、アンバランス状態検知工程における低速回転数で回転している状態を示す。図５（ｂ）の状態は、転動体９がドラム３と共回りしない状態で、左側部に転動体９が偏って位置し、維持されている状態を示している。なお、図５（ｂ）は、ドラム３が、ドラム３やボールバランサ８を正面視して時計回りに回転している状態である。また、粘性流体２３は、図示していないが、図５（ａ）のドラム停止状態では、転動体９と同様に底部に偏っている。図５（ｂ）のドラム３の低速回転状態では、粘性流体２３は、ドラム３の左側部に偏って位置している。

まず、制御部１３は、脱水工程開始前に、洗濯物１８によるアンバランス状態を把握し、脱水起動時にアンバランス状態に応じた起動方法を選定する。アンバランス状態を把握するために、ドラム３を低速の一定回転数で回転させる。一定の回転数は、洗濯物１８がドラム３の内壁に張付き状態でかつ水槽２の共振回転数以下の回転数であり、本実施の形態では、例えば１２０ｒｐｍとしている。

図５（ｂ）は、ドラム３が低速回転で回転している状態を示している。

ドラム３が回転を開始すると、ドラム３の回転数の上昇に伴ってボールバランサ８内の粘性流体２３は、遠心力と、環状容器８１との摩擦抵抗と、突起体１１による推進力によって環状容器８１の外周側に移動する。ドラム３は、低速回転で回転するため、粘性流体２３は、図５（ｂ）に図示していないが、転動体９と同様に、環状容器８１の左側部分に位置している。

転動体９は、粘性流体２３からの抗力によって、図５（ｂ）に示すように、環状容器８１の底部から左側部に位置する。図５（ｂ）は、ドラム３が時計回りの回転時の場合を示し、ドラム３と共回りしない状態を示している。ドラム３が反時計回りに回転する場合であれば、転動体９は右側部に位置する。

次に、転動体９がドラム３と共回りをしていない状態で、振動検知部１０が検知する振動値からアンバランス位置算出手段３０およびアンバランス量算出手段３１によって洗濯物１８のアンバランス状態を検知する。その算出結果から、アンバランス状態に応じた脱水起動方法を判定部１３１が判定する。転動体９が図５（ｂ）の左側部に位置している状態で、ドラム３の回転円周上方向における洗濯物１８のアンバランス状態の位置を電流検知部１０１が駆動モータ１２の電流変動値から判定する。

判定結果に基づいて、ドラム３の回転数を高くすると、粘性流体２３の抗力１１１により転動体９が環状容器８１の上方に移動し、環状容器８１の頂点を超えてドラム３の回転に共回りを始める。転動体９が環状容器８１の頂点を越える位置を、転動体９が洗濯物１８のアンバランス状態を解消できる位置になるようにドラム３の回転を制御し、水槽２およびドラム３の振動を最小化するように脱水起動を行なう。

ドラム３の回転数が上昇した状態では、粘性流体２３は、遠心力および収納部８２ａ内面との摩擦力により収納部８２ａ外周に広がり、突起体１１に接触しない状態となっており、粘性流体２３が突起体１１により推進力を得ることはなく、転動体９は、遠心力と収納部８２ａ内面との摩擦力によって移動する。

突起体１１は、環状容器８１の内周側に形成しているので、ドラム３の回転が増大した後は、粘性流体２３が環状容器８１外周側に移動し、突起体１１に接触しなくなる。従って、突起体１１における抗力が粘性流体２３に働かないため、粘性流体２３の転動体９に対する抗力が弱くなり、粘性流体２３と転動体９は、アンバランスを打ち消すように力学現象通りに自由に移動可能となる。

低速回転数でのアンバランス状態を検知するためには、低速回転数では転動体９が移動せず、低速回転数を超えた時点で転動体９が移動してドラム３に共回りし、転動体９が共回りする回転数は、水槽２の共振回転数より低い回転数とする必要がある。

本実施の形態では、低速回転数は、１２０ｒｐｍとしているが、８０〜１５０ｒｐｍでもよく、水槽２の共振回転数以下であればよい。転動体９が共回りする回転数は、本実施の形態では、１３５ｒｐｍとし、水槽２の共振回転数は、２００〜２６０ｒｐｍとしている。

環状容器８１内の粘性流体２３は、例えば、ドラム式洗濯機の使用温度範囲が５℃から４０℃である場合において、給水に温水を使用する場合には、ドラム３内の温度は、６０℃まで上昇する。さらに、ドラム式洗濯機の内部でヒータにより温水を作る構成の場合には、粘性流体２３は、最大９０℃までの温度に上昇することが想定される。従って、粘性流体２３の温度は、寒冷地の０℃（水が凍らない限界）から最高温度９０℃までの温度範囲で変化することが想定される。温度変化により、粘性流体２３の粘性が大幅に変化すると、環状容器８１内の転動体９の移動速度に影響する。

粘性流体２３として高粘性の粘性流体を用いた場合には、温度変化時（０℃〜９０℃）の粘性変化が大きい。低速の回転数では、温度変化による粘性変化により、転動体９が移動する場合と移動しない場合とが発生するため、同一の低速回転数（例えば、１２０ｒｐｍ）に固定することができない。転動体９が移動し、ドラム３と共回りする場合は、アンバランス状態の検知が正しくできない。また、転動体９がドラム３と共回りをすることで転動体９が環状容器８１の底部に維持されていないために、回転円周方向のアンバランス位置を検知する回転位置検知部１０３の回転位置を検知することができない。その結果、脱水起動時に起動するタイミングが検知できないため、起動時にアンバランス状態の位置に対応した状態で転動体９を位置させ、起動することができない。

本実施の形態においては、低粘性の粘性流体２３を用いる。低粘性の粘性流体２３を用いることで、温度変化時の粘性変化を小さくすることができ、同一の低速回転数で転動体９を移動させないことが可能である。

環状容器８１の膨出部８２ｂに突起体１１を設けない、あるいは、膨出部８２ｂを形成せずに環状容器８１内周面８ａを平面に構成した構成では、粘性流体２３の転動体９に対する抗力が小さくなり、転動体９がドラム３と共回りする回転数が水槽２の共振回転数（例えば２００〜２６０ｒｐｍ）を超えるなど、振動をさらに大きくなる。従って、環状容器８１内周面８ａの形状を平面とする構成などでは、低粘性の粘性流体の使用は困難である。

また、突起体１１を設けず、粘性流体２３の量を増量した場合、低粘性であるため、転動体９が簡単には移動しないために１００〜１５０ｒｐｍの回転数では転動体９が移動せず、水槽２の共振回転数（例えば２００〜２６０ｒｐｍ）以上で移動するなどの課題がある。また、粘性流体２３を更に増量して環状容器８１内に満水状態とすることも考えられるが、温度変化による粘性流体２３の膨張、収縮があるため実現困難であった。

従って、突起体１１がない場合には、低速の回転数では、転動体９を移動できず、さらに高速の回転数（例えば２００ｒｐｍ以上）で転動体９が移動することになる。高速の回転数は、水槽２の共振回転数（２００〜２６０ｒｐｍ）と重なる回転数であるため、振動検知部１０が検知する値が共振による振動が含まれるために正しいアンバランスの状態（位置と量）を検知することができない。

本実施の形態では、突起体１１を設けることにより、低粘性の粘性流体２３を使用しても、低速回転数（例えば、１２０ｒｐｍを超える１３５ｒｐｍ）で転動体９を移動することができるため、低速回転の１２０ｒｐｍで振動検知部１０が、正しくアンバランス状態（位置と量）を算出し、その後、水槽２の共振回転数以下の低速回転数（例えば１３５ｒｐｍ）で、最適な転動体９の配置をおこなう起動方法で脱水起動することで、アンバランス状態に応じた最適な脱水起動を実現することができる。

本発明のドラム式洗濯機は、突起体１１を設けることにより、突起体１１が発生させる粘性流体２３の加速により転動体９への抗力１１１を発生させることで、低粘性の粘性流体２３であって、温度変化が、例えば０〜９０℃の範囲で、大きく変わった場合でも、粘性変化も小さく抗力による転動体９の移動速度もほぼ一定となり、安定して低速の回転数で転動体９を環状容器８１の左側部に維持し、それ以上の回転数で、かつ水槽２の共振回転数以下の状態で転動体９を移動させることができる。

図２（ｃ）は、環状容器８１の断面図である。この図２（ｃ）は環状容器８１の製造上の構成を示すもので、環状容器８１は蓋部８１ｂと略コの字部８１ａとから構成され、粘性流体２３および転動体９の収容後に溶接されるものである。略コの字部８１ａは、膨出部８２ｂが、略コの字部８１ａの開口部側に配置されることで、金型による製造が容易に行え、経済性に優れている。従って、膨出部８２ｂおよび突起体１１を環状容器８１の内周面８ａのドラム軸正面側Ａに設けることが容易に実現可能である。

ここではドラム軸正面側Ａに膨出部８２ｂおよび突起体１１を設ける構成としているが、ドラム軸背面側Ｂに蓋部８１ｂがある場合は、略コの字部８１ａの開口部がドラム軸背面側Ｂにある構成となるため、膨出部８２ｂおよび突起体１１は、ドラム軸背面側Ｂの方に設ける構成となる。

この構成により、環状容器８１製造上の容易性を実現するとともに、転動体９を突起体１１と接触させずに動作させることができ、粘性流体２３に転動体９に対する抗力１１１を与えることができ、かつ転動体９と突起体１１を接触させずに損失を抑制した状態で洗濯物１８によるアンバランスを解消する動作を効率よく行なうことができる。

以上の構成により、環状容器８１内に収容される粘性流体２３を流体が温度変化の小さい低粘性を用いて突起体１１により低粘性流体に抗力を発生させ、その抗力により押された粘性流体２３が転動体９を移動させるように働き、低粘性流体を用いても、転動体９を容易に移動させることができる。

その結果、低粘性の流体を収容した安定したバランサとして機能させることができ、本来の脱水起動時から高速回転までの広い範囲で安定した動作をおこない、洗濯物によるアンバランスを解消する動作を効率よくおこなうことができる。

なお、偏心荷重のアンバランスによるドラムの振れ回りの振動幅は、ドラム３のどの場所でも同じと考えられるが、実際には、ドラム底面３ｂ近傍では底面に直結された回転軸１４が振動の一部を吸収するため振動幅が小さく、ドラム開口部３ｂの近傍の場合は振動
幅が大きい。

本実施の形態では、アンバランスの解消能力の高いボールバランサ８をドラム開口部３ｂ側に配置しているので、アンバランスを効率よく低減することが可能となる。

また、ボールバランサ８をドラム底面３ｂ側のドラム端周部近傍に配設してもよい。ボールバランサ８は、ドラム底面３ｂ側のドラム端周部近傍に配設することにより、回転軸１４を含む回転機構に対する負荷を軽減することが可能となる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図６から図８に基づいて説明する。なお、実施の形態１と同一部品は同一符号を付して説明を省略する。

図６は、ボールバランサ８をドラム軸正面側Ａから見た断面図、図７は、図６におけるＡ−Ａ断面図、図８は、図７におけるＢ−Ｂ断面図である。

ボールバランサ８の環状容器８１には、内部空間８２が設けられている。内部空間８２には、転動体９と粘性流体２３を収納する収納部８２ａが設けられ、収納部８２ａの内周側側面に、収納部８２ａから側方に向かって膨出した空間となる膨出部８２ｂを形成している。収納部８２ａと膨出部８２ｂは連通しており、粘性流体２３が収納部８２ａと膨出部８２ｂとの間を移動可能となっている。膨出部８２ｂには、膨出部８２ｂ底面から収納部８２ａに向かって突起体１１を形成している。突起体１１は、膨出部８２ｂから収納部８２ａに突出しない高さに形成している。また、膨出部８２ｂは、環状容器８１の一方の内側面から転動体９の半径より狭い幅で形成している。これにより、転動体９が突起体１１に接触しないように構成している。

実施の形態２の構成においては、ドラム３が回転を開始すると、ドラム３の回転数の上昇に伴ってボールバランサ８内の粘性流体２３は、遠心力と、環状容器８１との摩擦抵抗と、突起体１１による推進力によって環状容器８１の外周の回転方向側に移動する。転動体９は、粘性流体２３からの抗力によって、環状容器８１の回転方向側に移動する。

ドラム３の回転数がさらに増大すると、やがて、ボールバランサ８内の粘性流体２３は、遠心力により環状容器８１の最上部を越えた状態となる。

転動体９は、環状容器８１内面との摩擦抵抗と、粘性流体２３の抗力によってさらにドラム３の回転方向側に移動する。

ドラム３の回転数の上昇に伴って、ボールバランサ８内の粘性流体２３は、環状容器８１内面との摩擦抵抗と、突起体１１の作用によって移動速度が増大し、環状容器８１外周に、より広がった状態となる。

転動体９は、環状容器８１内面との摩擦抵抗と粘性流体２３の抗力によって、環状容器８１の最上部に向かって押し上げられ、転動体９が環状容器８１の最上部を越えて回転移動を開始する。

本実施の形態では、１４０ｒｐｍの回転数以上では、転動体９が環状容器８１の最上部を連続的に越えて回転移動し、転動体９がドラム３と共回りの状態となる。転動体９の共回りの状態とは、転動体９と環状容器８１が同じ回転数もしくは転動体９が環状容器８１からやや遅れた回転数で共に回転をする状態をいう。

この状態では、粘性流体２３は、環状容器８１の外周に広がり、環状容器８１内周側の突起体１１に接触しない状態となっている。転動体９は、粘性流体２３からの抗力を受けることなく、遠心力と、環状容器８１内面との摩擦抵抗によって回転する。転動体９は、粘性流体２３の抗力の影響を受けないので、ドラム３内にアンバランスを解消する方向に自由に移動することが可能となり、効率よくアンバランスを解消することができる。

本実施の形態２においても、突起体１１は、環状容器８１の内周側に形成しているので、ドラム３の回転が増大した後は、ボールバランサ８の粘性流体２３が環状容器８１外周側に移動し、突起体１１に接触しなくなる。従って、突起体１１における抗力が粘性流体２３に働かないため、粘性流体２３の転動体９に対する抗力が弱くなり、粘性流体２３と転動体９がアンバランスを打ち消すように力学現象通りに自由に移動可能となる。

（実施の形態３）
本実施の形態３の実施例１を図９に基づいて説明する。図９は、環状容器８１内部の突起体１１をドラム軸正面側Ａから見た断面図である。なお、上記実施の形態と同一部品は同一符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、本実施の形態３における突起体１１の実施例１において、突起体１１は、ドラム３の回転方向の進行方向に面する突起Ａ面１１Ａの面積を後進行方向に面する突起Ｂ面１１Ｂの面積よりも大きくしている。

突起体１１の進行方向に面する突起Ａ面１１Ａの面積を大きくすることにより、粘性流体２３への推進力を高めることができる。粘性流体２３の推進力により転動体９への抗力１１１をより大きくすることにより、より早く移動させることができ、洗濯物１８によるアンバランスを解消する動作を効率よく行なうことができる。

本実施の形態の突起体１１を備えることにより、突起体１１により回転時に発生する推進力１１０として転動体９に対して推進方向に、より大きな推進力を加えることができ、転動体９に抗力１１１が働くことで、より早い速度で転動体９が移動する。従って、転動体９がドラム３と共に共回り回転数を低下でき、所望の回転数である１２０ｒｐｍ近傍よりやや高い回転数で維持することができる。その結果、低粘性の粘性流体２３を使用し、温度変化が大きい場合でも、下限の共回り回転数を維持し、安定した共回り回転数を実現できる。

突起体１１は、三角形の山状の形状を進行方向と逆方向で異なる形状としたものを等間隔で配置しているが、その形状はこれに限定するものではなく、転動体９への抗力１１１が発生するものであれば、同等の作用を発生することが可能である。また、その抗力１１１による転動体９の移動がドラム３の回転数を所望の回転数となるように調整するものであれば、この形状に限定するものではない。

図１０は、本実施の形態３における実施例２の突起体１１をドラム軸正面側Ａから見た断面図である。

突起体１１は、ドラム３の回転方向の進行方向に面する突起Ｄ面１１Ｄを、進行方向に凹状の形状に形成するとともに、その面積を進行方向の逆方向に面する突起Ｃ面１１Ｃの面積よりも大きくしている。進行方向に面する突起Ｄ面１１Ｄを凹状に形成することにより、粘性流体２３に対する抵抗を大きくし、進行方向へ抗力１１１を加えることができる。

本実施の形態の突起体１１を備えることにより、突起体１１により回転時に発生する推
進力１１０として転動体９に対して推進方向に、より大きな推進力を加えることができ、転動体９に抗力１１１が働くことで、より早い速度で転動体９が移動する。従って、転動体９がドラム３と共に共回り回転数を低下でき、所望の回転数である１２０ｒｐｍ近傍よりやや高い回転数で維持することができる。その結果、低粘性の粘性流体２３を使用し、温度変化が大きい場合でも、下限の共回り回転数を維持し、安定した共回り回転数を実現できる。

図１１は、本実施の形態３における実施例３の突起体１１の進行方向から見た断面図である。

突起体１１は、ドラム軸背面側Ｂの突起体Ｂ点１１１Ｂの高さをドラム軸正面側Ａの突起体Ａ点１１１Ａの高さより高い形状にしているが、逆であってもよい。転動体９に加わる抗力１１１の大きさは、粘性流体２３の流速で決まるため、突起体１１の高さを調整することによって、粘性流体２３の流速を最適化することができる。

図１２に示すように、隣接する突起体１１間の粘性流体２３を突起体１１が進行方向に押し上げることで、粘性流体２３の流速Ｖを加速することができる。その結果、加速された流速Ｖにより、抗力１１１が近似式（１）に示したＤｐ値となって発生し、転動体９は、その抗力１１１に押されることで進行方向への推進力が増すこととなる。

本実施の形態３においても、突起体１１は、環状容器８１の内周側に形成しているので、ドラム３の回転が増大した後は、ボールバランサ８の粘性流体２３が環状容器８１外周側に移動し、突起体１１に接触しなくなる。従って、突起体１１における抗力が粘性流体２３に働かないため、粘性流体２３の転動体９に対する抗力が弱くなり、粘性流体２３と転動体９がアンバランスを打ち消すように力学現象通りに自由に移動可能となる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４を図１３乃至図２１に基づいて説明する。なお、上述した実施の形態と同一部品は、同一符号を付して説明を省略する。

図１３は、本発明の実施の形態４におけるドラム式洗濯機の概略断面図である。図１３に示すように、ドラム３の開口部３ｂ側を前端部、開口部３ｂの反対側を後端部として、前端部にバランサ８Ａが設けられ、後端部にバランサ８Ｂが設けられている。バランサ８Ａおよび８Ｂは、環状の容器状に形成されており、環状容器８１内に、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂと、転動体９Ａおよび９Ｂを収容して構成している。

なお、本実施の形態においては、転動体９Ａおよび９Ｂは、鋼球表面にゴムのコーティングをしたボールを用いている。また、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂは、４ｃＳｔ以下の低粘性の塩化カルシウム水溶液を用いている。

ドラム３を駆動する駆動モータ１２がベルト６を介して回転軸１４に回転動力を加えることで、ドラム３は、水槽２内で回転する。ドラム３の回転時における水槽２の振動値を計測する振動検知部１０が、水槽２の上部前方に設けられている。

図１４（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機本体１のドラム３の前端部に設けるバランサ８Ａの断面図である。図１４（ｃ）は、バランサ８Ａの突起体１１の要部拡大断面図である。図１４（ｂ）は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機本体１のドラム３の後端部に設けるバランサ８Ｂの断面図である。図１４（ｄ）は、バランサ８Ｂの突起体１１の要部拡大断面図である。図１４（ｅ）は、図１４（ｃ）の垂直方向断面図である。

ドラム３の前端部に配設したバランサ８Ａと、後端部に備えたバランサ８Ｂは、同一構造をしている。バランサ８Ａは、図１５に示すように、ドラム３の前端部から見た状態でＡ面２７が前側となるように配置している。バランサ８Ｂは、ドラム３の前端部から見た状態でＡ面と相対向するＢ面２８が前側となるように配置している。これにより、バランサ８Ａとバランサ８Ｂは、前後逆向きにドラム３に備え付けた構造としている。

図１４（ａ）〜（ｅ）に示すように、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１内には、内周面２５と外周面２６との間に収納部８２ａが形成され、収納部８２ａ内を転動体９Ａおよび９Ｂと、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂとが移動するように構成されている。収納部８２ａの内周面２５側には、内周側に向かって膨出部８２ｂを膨出形成し、膨出部８２ｂに突起体１１を複数設けている。収納部８２ａ内周面２５の突起体１１が形成されていない平坦面は、転動体９Ａおよび９Ｂの半径よりも幅広く形成されている。また、突起体１１は、内周面２５の突起体１１が形成されていない平坦面から突出しないように、平坦面に対して少許奥まらせて形成されている。これにより、転動体９Ａおよび９Ｂが突起体１１に接触しないように構成している。

突起体１１は、鋸歯状に形成されている。突起体１１の回転方向側の面は、法線に対して鋭角に形成され、回転方向とは反対側の面は、法線に対して鈍角に形成され、中央部分がやや高くなるような緩やかな曲線に形成されている。

ドラム３の前端部に配設したバランサ８Ａは、図１５に示すように、ドラム３が脱水工程時のドラム３の回転方向Ｃ１に回転すると、粘性流体２３Ａが集まっているドラム３の下方位置で突起体１１間の空間により粘性流体２３Ａを掬い上げながら回転し、突起体１１の回転方向側の面で粘性流体２３Ａを押すように作用する。

一方、ドラム３の後端部に配設したバランサ８Ｂにおいては、図１５に示すように、突起体１１の回転方向側の面は、法線に対して鈍角に形成されており、回転方向先行側から後行側になるに従って内径側から外径側となる曲面形状になっている。

ドラム３が回転方向Ｃ１に回転すると、バランサ８Ｂの突起体１１は、回転方向側の曲面により粘性流体２３Ｂを押すように作用するが、突起体１１の回転方向側の面が鈍角に形成されているため、バランサ８Ａの突起体１１が粘性流体２３Ａを掬い上げるように作用する力よりも弱い。よって、バランサ８Ｂの粘性流体２３Ｂは、バランサ８Ａの粘性流体２３Ａに比較して少許遅い流速となる。

なお、バランサ８Ｂの突起体１１が粘性流体２３Ｂを押す力は、突起体１１の回転方向側の面の法線に対する角度により調整することが可能である。

図１６は、バランサ８ＡおよびＢにおける転動体９Ａおよび９Ｂ、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの動作を説明する概略断面図である。

本実施の形態において、転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動を開始する回転数（回転移動開始回転数）とは、バランサ８Ａおよび８Ｂの内部に収納された転動体９Ａおよび９Ｂがドラム３の回転数の上昇に伴って、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１の上方側に移動し、環状容器８１の最上部を越えて回転移動を開始する回転数をいう。

図１６は、脱水工程におけるドラム３を示し、図１６中、左側の状態は、ドラム３が停止している状態を示している。図１６中、左下の１００Ａは、ドラム３の前端部に配設したバランサ８Ａの状態を示し、左上の１００Ｂは、ドラム３の後端部に配設したバランサ
８Ｂの状態を示している。図に示すように、ドラム３が停止している状態では、転動体９Ａおよび９Ｂと、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂは、ドラム３の底部に偏っている。洗濯物１８のアンバランスも底部に偏った状態となっている。

図１６中、中央は、ドラム３が正回転（Ｃ１）の方向に１２０ｒｐｍで回転している状態を示している。この時、洗濯物１８のアンバランスがドラム３の内面に張り付いている状態とする。図１６中、中央下の１０１Ａは、バランサ８Ａの状態を示し、中央上の１０１Ｂは、バランサ８Ｂの状態を示している。

ドラム３が回転を開始すると、ドラム３の回転数の上昇に伴って、バランサ８Ａおよび８Ｂ内の粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが、遠心力とによりバランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１の収納部８２ａ外周側に移動する。また、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂは、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１内面と粘性流体２３Ａおよび２３Ｂとの摩擦抵抗と、突起体１１の作用により、ドラム３の回転方向側に移動する。

バランサ８Ａの突起体１１は、突起体１１間の空間が粘性流体２３Ａを押し易い形状となっているのに対し、バランサ８Ｂの突起体１１は、粘性流体２３Ｂを押し出す作用が弱い形状となっている。これにより、バランサ８Ａ内の粘性流体２３Ａは、バランサ８Ｂ内の粘性流体２３Ｂよりも早い流速となり、バランサ８Ａ内の粘性流体２３Ａは、バランサ８Ｂ内の粘性流体２３Ｂよりもドラム３の回転方向側に移動した状態となる。

ドラム３の回転数がさらに増大すると、やがて、バランサ８Ａ内の粘性流体２３Ａは、遠心力によりバランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器の最上部を越えて環状容器８１の収納部８２ａ外周側に広がった状態となる。

転動体９Ａおよび９Ｂは、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器内面との摩擦抵抗と、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの流速によってドラム３の回転方向側に移動する。バランサ８Ａの転動体９Ａは、突起体１１により押される粘性流体２３Ａによってバランサ８Ｂの転動体９Ｂよりもドラム３の回転方向側に移動する。

これにより、バランサ８Ａおよび８Ｂにおいて、転動体９Ａおよび９Ｂは、同期のずれた、非同期の状態で移動する。ドラム３の１２０ｒｐｍの回転数による遠心力では、転動体９Ａおよび９Ｂは、ドラム３の回転に共回りする状態にはなっていない。

図１６中、右側の状態は、ドラム３の回転数が上昇し、ドラム３が正回転（Ｃ１）の方向に１４０ｒｐｍで回転している状態を示している。図１６中、右下の１０２Ａは、バランサ８Ａの状態を示し、右上の１０２Ｂはバランサ８Ｂの状態の状態を示している。

ドラムの回転数の上昇に伴って、バランサ８Ａおよび８Ｂ内の粘性流体２３Ａおよび２３Ｂは、遠心力と、突起体１１の作用によって移動速度が増大し、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器外周に、より広がった状態となる。バランサ８Ａにおいては、粘性流体２３Ａに対する突起体１１の作用が強いため、粘性流体２３Ａは、環状容器８１の外周部のほぼ全周にわたって張り付いた状態となる。

バランサ８Ａにおいては、転動体９Ａは、バランサ８Ａの環状容器８１内面との摩擦抵抗と粘性流体２３Ａの流速によって、バランサ８Ａの環状容器８１の最上部に向かって押し上げられ、転動体９Ａが環状容器８１の最上部を越えて回転移動を開始する。

１４０ｒｐｍの回転数以上では、転動体９Ａがバランサ８Ａの環状容器８１の最上部を連続的に越えて回転移動し、転動体９Ａがバランサ８Ａの環状容器８１と共回りの状態と
なる。転動体９Ａの共回りの状態とは、転動体９Ａと環状容器８１が同じ回転数もしくは転動体９Ａが環状容器８１からやや遅れた回転数で共に回転をする状態をいう。

バランサ８Ａの粘性流体２３Ａは、環状容器８１の外周側に張り付いた状態となり、環状容器８１内周側の膨出部８２ｂに形成した突起体１１には接触しなくなる。そのため、粘性流体２３Ａには、突起体１１の押す力が作用せず、粘性流体２３Ａには、遠心力と、環状容器８１との摩擦抵抗による推進力が作用する。この状態での粘性流体２３Ａの推進力は、突起体１１の作用する状態の推進力より弱くなり、粘性流体２３Ａと転動体９Ａは、アンバランスを解消する方向に力学現象通りに自由に移動可能となる。

バランサ８Ｂにおいては、ドラム３が１４０ｒｐｍで回転している状態では、転動体９Ｂは、１２０ｒｐｍで回転している状態のときよりも上端部側に移動して、偏った状態で環状容器８１の底部から最上部までの間に留まった状態となる。バランサ８Ｂは、ドラム３の回転数が１６０ｒｐｍを超過すると、転動体９Ｂが回転移動を開始する。

バランサ８Ｂにおいても、粘性流体２３Ｂは、環状容器８１の外周側に張り付いた状態となり、環状容器８１内周側の膨出部８２ｂに形成した突起体１１には接触しなくなる。そのため、粘性流体２３Ｂには、突起体１１の押す力が作用せず、粘性流体２３Ｂの推進力がより弱くなり、粘性流体２３Ｂと転動体９Ｂは、アンバランスを解消する方向に力学現象通りに自由に移動可能となる。

本実施の形態では、バランサ８Ａの転動体９Ａは、ドラム３の回転数が１４０ｒｐｍ以上の状態で回転移動を開始し、バランサ８Ｂの転動体９Ｂは、ドラム３の回転数が１６０ｒｐｍ以上の状態で回転移動を開始するように設定している。

本実施の形態では、ドラム３の前端部に配設するバランサ８Ａの転動体９Ａが、ドラム３の後端部に配設するバランサ８Ｂの転動体９Ｂよりも先に回転移動を開始するようにしているが、ドラム３の後端部に配設するバランサの転動体が先に回転移動を開始するように、バランサ８Ａおよび８Ｂを前後逆にドラム３に取り付けるように構成してもよい。

次に、図１７は、本実施の形態と対比するための比較装置である。比較装置は、同一構成のバランサ８Ａおよび８Ｂを用い、バランサ８Ａおよび８ＢのＡ面２７が同一方向を向くように、ドラム３の前端部および後端部に配設した構成である。バランサ８Ａおよび８Ｂの突起体１１は、法線に対して鋭角な面が回転方向側を向いており、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを押し易い形状の面が回転方向側に向いている。これにより、ドラム３が正回転方向（Ｃ１）に１４０ｒｐｍ以上の回転数で回転した状態で、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始する構成である。

図１７に示す比較装置は、ドラム３が正回転方向に１４０ｒｐｍ以上の回転数で回転した状態で、転動体９Ａおよび９Ｂがバランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。両方のバランサ８Ａおよび８Ｂの転動体９Ａおよび９Ｂがほぼ同時に回転移動を開始するため、転動体９Ａおよび９Ｂがアンバランスとして作用する。即ち、転動体９Ａおよび９Ｂが、ドラム３の前端部と後端部で同位相（円周状の同位相位置）に回転移動を行う。従って、ドラム３には、アンバランスを補正するべきバランサ８Ａおよび８Ｂの両方の補正量がアンバランス量として作用することになる。

ドラム３に対する洗濯物１８のアンバランス位置が、ドラム３の前端部と後端部の転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動と同位相となった場合は、さらにアンバランス状態が増加することになり、振動を増長する状態となる。

図１８は、本実施の形態と、図１７に示す比較装置における、ドラム３の回転数と左右振動値を示している。左右振動値は、水槽２の上部前端部に設けた振動検知部１０により検出している。

また、Ｌ１は、起動時における振動値限度であり、ドラム式洗濯機本体１の水槽２が振動することによりドラム式洗濯機本体１の外枠と衝突することを防止するために設定された値である。また、時間Ｔ１は、起動時に１２０ｒｐｍでドラム３を回転させ、振動検知部１０の振動値を計測し、洗濯物１８のアンバランス状態を判定するための時間である。この回転数では、バランサ８Ａおよび８Ｂの転動体９Ａおよび９Ｂは、回転移動しない。

さらに、振動波形Ｓ２は、本実施の形態の振動波形を示し、振動波形Ｓ２１は、ドラム３が回転数１４０ｒｐｍで回転している状態（Ｒ１点：時間ｔ１１）である。ドラム３の前端部に配設したバランサ８Ａの転動体９Ａのみが回転移動を開始した状態の振動検知部１０の振動値変化を示している。また、振動波形Ｓ２２は、１６０ｒｐｍでドラム３が回転している状態（Ｒ２点：時間ｔ１２）である。振動波形Ｓ２２は、ドラム３後端部のバランサ８Ｂの転動体９Ｂが回転移動を開始した際の振動検知部１０の振動値変化を示している。

図１８に示すように、時間Ｔ１経過後、ドラム３の回転数が１４０ｒｐｍとなると、バランサ８Ａの転動体９Ａがバランサ８Ａの環状容器の最上部を越えて回転移動を開始するため、水槽２の振動は波形Ｓ２１に示すように増長することはない。ドラム３の回転数が１６０ｒｐｍまで上昇すると、バランサ８Ｂの転動体９Ｂが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する。転動体９Ｂの回転移動の開始時には、すでに転動体９Ａが回転移動している。従って、転動体９Ａと転動体９Ｂの回転移動は、ドラム３の円周方向に対する位相が異なる（重なり合わない）ため、振動波形Ｓ２２に示すようにドラム３の振動は増長しない。その結果、水槽２の振動は、増長が抑制される。

また、例えば、洗濯物１８のアンバランス位置と転動体９Ｂの回転移動が同位相（重なり合った）位置に移動した場合には、転動体９Ａが転動体９Ｂに対して異なった位相（重なり合わない）に回転移動する。これにより、転動体９Ａが、洗濯物１８と転動体９Ｂによる合成されたアンバランス状態を補正するように作用し、ドラム３の振動の増長を抑制することができる。

以上の通り、前端部に位置するバランサ８Ａの転動体９Ａと、後端部に位置するバランサ８Ｂの転動体９Ｂとの間で、回転移動を開始する回転数に差を設ける構成としている。この構成により、ドラム３の振動の増長を防止することができる。これは、ドラム３の回転方向に対して非対称形状の突起体１１を内周面に設けた同一構成のバランサを、突起体１１が逆方向になるようにドラム３の前端部と後端部とに配置することで容易に実現することができる。

次に、図１８の振動波形Ｓ１は、図１７に示す比較装置の振動波形を示すものである。比較装置は、ドラム３の前端部と後端部に配設したバランサ８Ａおよび８Ｂの転動体９Ａおよび９Ｂがドラム３の回転数１４０ｒｐｍ（時間ｔ１１）の状態で同時に回転移動を開始する。比較装置では、転動体９Ａおよび９Ｂが同位相で移動するために、バランサ８Ａおよび８Ｂの補正量を越えたアンバランス状態として動作し、振動検知部１０の振動値が増長していることがわかる。

図１８に示す試験結果は、本実施の形態と比較装置のドラム３を一定回転加速度で、回転数を上昇させる場合を示している。本実施の形態は、回転加速度の条件を変えた場合であってもドラム３の回転数１４０ｒｐｍの状態でドラム３前端部のバランサ８Ａの転動体
９Ａが回転移動を開始し、ドラム３の回転数１６０ｒｐｍの状態でドラム３後端部のバランサ８Ｂの転動体９Ｂが回転移動を開始する。なお、転動体９Ａが回転移動を開始する時間ｔ１１と転動体９Ｂが回転移動を開始する時間ｔ１２は回転加速度により変化する。

本実施の形態では、回転加速度を変化させた場合であっても、転動体９Ａが回転移動を開始する時間ｔ１１と転動体９Ｂが回転移動を開始する時間ｔ１２には、差が生じる。これにより、転動体９Ａと転動体９Ｂが回転移動する位置は、ドラム３の円周方向の位置（位相）が異なるため、ドラム３の振動の増長を抑制できる。従って、転動体９Ａが回転移動を開始する時間ｔ１１と転動体９Ｂが回転移動を開始する時間ｔ１２を最適化することで振動の最小化を図ることができる。

次に、図１９は、本実施の形態において、バランサ８Ａの転動体９Ａが環状容器の最上部を越えて回転移動を開始する条件を設定するためのドラム３の回転数と、バランサ８Ａ内に収容する粘性流体２３Ａの液量との関係を示すものである。なお、バランサ８Ａと８Ｂは、同一条件となるように粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を調整している。

バランサ８Ａおよび８Ｂは、環状容器８１に突起体１１を４８個形成している。粘性流体２３Ａおよび２３Ｂは、塩化カルシウム水溶液であり、粘度４ｃＳｔとし、４５０ｇ用いている。転動体９Ａおよび９Ｂは、同一構成であり、２０個用いている。転動体９Ａおよび９Ｂは、外径がφ２１、質量が３０ｇ／個である。転動体９Ａおよび９Ｂは、内部を鋼球とし、表面にＥＰＤＭのゴムを均一にコーティングしており、ゴムの硬度を７０としている。

図１９は、上記の条件で、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂである塩化カルシウム水溶液の液量を変化させた場合の転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始する回転数特性を示したものである。ＣＳ１がバランサ８Ａの転動体９Ａが回転移動を開始する回転数特性を示し、ＣＳ２がバランサ８Ｂの転動体９Ｂが回転移動を開始する回転数特性を示している。転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始する回転数は、ＣＳ１とＣＳ２に示すように、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を調整しても、一定回転数の差が生じる。粘性流体２３Ａおよび２３Ｂである塩化カルシウム水溶液の液量の増加と共に転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動を開始する回転数は低下する。

洗濯物１８に懸かる重力とドラム３の回転による遠心力とが均衡し、洗濯物１８がドラム３の内面に張り付き状態となる回転数が約９０〜１１０ｒｐｍである。水槽２の一次共振回転数が約１９０〜２１０ｒｐｍである。従って、１００ｒｐｍ以上、２００ｒｐｍ以下の範囲で転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始し、転動体９Ａと転動体９Ｂが回転移動を開始する回転数に約１０〜２０ｒｐｍの差を維持できることを条件に設定する。

洗濯物１８のアンバランス状態を検知するために、振動検知部１０で振動値が測定でき、かつ転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始しないドラム３の回転数は１２０ｒｐｍである。ドラム３の回転数１２０ｒｐｍ以上で、転動体９Ａと転動体９Ｂが回転移動を開始する回転数に２０ｒｐｍ程度の差を維持できることを条件とすると、図１９に基づいて、塩化カルシウム水溶液は４５０ｇとなる。

本実施の形態では、粘性流体２３Ａおよび１０Ｂの粘度を４ｃＳｔとしているが、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの粘度を上げる場合には、図１９に示すＣＳ１およびＣＳ２は、全体的に回転数が下がる方向に移行する。よって、回転数を１４０ｒｐｍおよび１６０ｒｐｍに設定する場合は、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を減少させることで調整が可能である。

バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１の内面と外面との間の間隔の寸法誤差、転動体９Ａおよび９Ｂの外径の寸法誤差により、環状容器８１と転動体９Ａおよび９Ｂとの間の隙間のばらつきが生じる。

図２０は、本実施の形態のドラム３を回転させた状態で、バランサ８Ａにおける環状容器と転動体９Ａとの隙間のばらつきによる回転特性を計測したものである。環状容器と転動体９Ａおよび９Ｂとの間の隙間のばらつきは、バランサ８Ａとバランサ８Ｂが同一条件となるように調整して計測している。

隙間のばらつきが最大（ＭＡＸ）の場合をＣＳ４とし、ばらつきが最小（ＭＩＮ）の場合をＣＳ５とし、ばらつきが中間（ＣＥＮＴＥＲ）の場合をＣＳ１として示している。この結果によれば、転動体９Ａとバランサ８Ａの環状容器８１の隙間が大きくなるに従って転動体９Ａの回転移動を開始する回転数が、高回転数側に移行することがわかる。本実施の形態では、このばらつき回転数を約１０ｒｐｍとなるように隙間を設定する。

本実施の形態では、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１と転動体９Ａおよび９Ｂとの隙間を１ｍｍとしている。この隙間を調整することにより、転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動開始回転数を調整することができる。隙間を減少すると、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを回転方向に推進する推進力が強くなる傾向がある。従って、転動体９Ａおよび９Ｂに対する推進力も強くなるため、図１９に示すＣＳ１およびＣＳ２は、全体的に回転数が下がる方向に移行する。

また、隙間を大きくすると、転動体９Ａおよび９Ｂの移動開始回転数と粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量との関係は、図２０に示すＣＳ１側からＣＳ４側へ移行する。逆に、隙間を小さくすると、ＣＳ１側からＣＳ５側へ移行する。

よって、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１と転動体９Ａおよび９Ｂとの隙間のばらつきは、粘性流体２３Ａおよび１０Ｂの液量を増減させることで調整が可能である。

なお、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１と転動体９Ａおよび９Ｂとの隙間は、環状容器８１の内外径の調整、或いは、転動体９Ａおよび９Ｂの直径の調整により調整可能である。このような調整を行う場合でも、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を調整することで、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動するドラム３の回転数を調整することが可能である。

また、図２１は、本実施の形態のバランサ８Ａの転動体９Ａの表面にコーティングしているＥＰＤＭゴムの硬度のばらつきによる転動体９Ａの転々移動開始回転数の変化を示している。なお、バランサ８Ａの転動体９Ａとバランサ８Ｂの転動体９Ｂの硬度のばらつきは同一条件となるように調整して計測している。

図２１は、バランサ８Ａの転動体９Ａの表面の硬度のばらつきによる最大硬度（ＭＡＸ）をＣＳ６とし、最小硬度（ＭＩＮ）をＣＳ７とし、中間硬度（ＣＥＮＴＥＲ）をＣＳ１として示している。図１８に示すように、転動体９Ａの硬度が上がるに従って転動体９Ａの回転移動を開始する回転数が、高回転数側に移行する。

上記試験の結果、転動体９Ａおよび９Ｂと、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂとからなる移動体を収納したバランサ８Ａおよび８Ｂを、ドラム３の前端部と後端部に配置し、バランサ８Ａおよび８Ｂは、環状容器内周面に回転方向に対して非対称の突起体１１を設け、非対称の突起体１１の方向が逆となるようにドラム３に配置する。

この構成により、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始する回転数を、水槽２の一次共振回転数（１９０〜２１０ｒｐｍ）以下で、かつ洗濯物１８のドラム３の内周面への張り付き状態を維持できる回転数（９０〜１１０ｒｐｍ）以上に設定することができる。さらに、ドラム３の前端部および後端部に配置したバランサ８Ａおよび８Ｂ内の転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動を開始する回転数の差を約１０〜２０ｒｐｍに設定することができる。

本実施の形態では、バランサ８Ａおよび８Ｂ内の粘性流体２３Ａおよび２３Ｂとして塩化カルシウム水溶液を用い、その粘度を４ｃＳｔ、液量を４５０ｇとしている。また、転動体９Ａおよび９Ｂを鋼球として、その表面にＥＰＤＭゴムのコーティングを施して、硬度７０度としている。さらに、突起体１１の形状を一例として図示しているが、これらの構成に限定するものではない。

例えば、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂとして、水、シリコンオイルを用いてもよい。粘性流体２３Ａおよび２３Ｂとして用いる流体は１ｃＳｔ以外の粘度としてもよい。粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量、転動体９Ａおよび９Ｂの摩擦係数を調整することにより、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始する回転数を、水槽２の一次共振回転数（１９０〜２１０ｒｐｍ）以下で、かつ洗濯物１８のドラム３の内周面への張り付き状態を維持できる回転数（９０〜１１０ｒｐｍ）以上に設定することができる。

また、転動体９Ａおよび９Ｂの中心となる球体として、鋼球に相当する比重を有する金属製球、ガラス球、ゴム球を用いてもよい。さらに、転動体９Ａおよび９Ｂ表面のコーティング材として、ＥＰＤＭ、シリコンゴム、ナイロン、ウレタン、ポリエチレンなど、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器内面と転動体９Ａおよび９Ｂ表面との間で摩擦を発生させる材料であれば、他の材料を用いてもよい。

転動体９Ａおよび９Ｂ表面の硬度は、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始する回転数が、水槽２の一次共振回転数（１９０〜２１０ｒｐｍ）以下で、かつ洗濯物１８のドラム３の内周面への張り付き状態を維持できる回転数（９０〜１１０ｒｐｍ）以上に設定することができるように粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの粘度、液量等の調整によって可能な範囲であればよい。

また、本実施形態では、突起体１１を４８個形成しているが、４８個に限定するものではない。突起体１１の個数を減少すると、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを回転方向に推進する推進力が弱くなるため、転動体９Ａおよび９Ｂに対する抗力も弱くなる。従って、図１９に示すＣＳ１およびＣＳ２は、全体的に回転移動開始回転数が上昇する方向に移行する。

バランサ８Ａおよび８Ｂに形成する突起体１１の個数を異ならせることにより、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動するドラム３の回転数を調整することが可能である。

よって、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動するドラム３の回転数を１４０ｒｐｍおよび１６０ｒｐｍに設定する場合は、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を増加させることで調整が可能である。逆に、突起体１１の形成数量を増加する場合は、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を減少させることにより調整することが可能である。

また、突起体１１の高さ、突起体１１の法線に対する角度によっても、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを回転方向に推進する推進力は、変化する。このような場合であっても、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を減少させることにより、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動するドラム３の回転数を調整することが可能である。

本実施の形態では、転動体９Ａおよび９Ｂの表面硬度を７０度としている。硬度が変化すると、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器内面と転動体９Ａおよび９Ｂとの摩擦係数が変わる。これにより、転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動開始回転数が変化する。

転動体９Ａおよび９Ｂの硬度が高くなると、図２１に示すＣＥＮＴＥＲ（ＣＳ１）からＭＡＸ（ＣＳ６）側へ転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動開始回転数が上昇する方向へ移行する。逆に、転動体９Ａおよび９Ｂの硬度が低くなると、ＣＥＮＴＥＲ（ＣＳ１）からＭＩＮ（ＣＳ７）側へ回転移動開始回転数が下降する方向へ移行する。

即ち、転動体９Ａおよび９Ｂの硬度が高くなると、転動体９Ａおよび９Ｂが移動しやすく（摩擦が小さい）なる。また、転動体９Ａおよび９Ｂの硬度が低くなると、転動体９Ａおよび９Ｂが移動し難く（摩擦が大きい）なる。

従って、転動体９Ａおよび９Ｂの硬度が高くなる場合は、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を増量することで調整ができる。逆に、転動体９Ａおよび９Ｂの硬度が低くなる場合は、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量を減量することで調整が可能である。

また、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器と転動体９Ａおよび９Ｂの隙間についても、粘性流体２３Ａおよび１０Ｂの粘度、転動体９Ａおよび９Ｂ表面の摩擦抵抗、突起体１１の形状、突起体１１の数量などを調整することにより上述した転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動開始回転数の条件に設定することが可能であって、本実施の形態に限定するものではない。

ドラム３の前端部と後端部に配設したバランサ８Ａの転動体９Ａの回転移動開始回転数と、バランサ８Ｂの転動体９Ｂの回転移動開始回転数との間で一定回転数の差を有する構成であれば、上述した条件に限定するものではない。バランサ８Ａの転動体９Ａとバランサ８Ｂの転動体９Ｂの回転移動開始回転数が相違する構成であれば、脱水起動時にバランサ８Ａおよび８Ｂの転動体９Ａおよび９Ｂが同時に移動を開始する構成（比較装置）におけるアンバランスの発生を防止することができるものである。

ドラム３の回転方向に対して非対称形状の突起体１１は、粘性流体２３Ａに対して回転方向に掻き揚げながら回転方向に推進力を発生させるものであり、その推進力によって転動体９Ａを回転方向へ移動させるものである。

従って、突起体１１は、バランサ８Ａの転動体９Ａとバランサ８Ｂの９Ｂの移動回転数が異なるようにすることができる形状であれば、どのような形状であってもよい。よって、実施の形態の形状や個数に限定するものではなく、バランサ８Ａとバランサ８Ｂの突起体に形成する突起体１１の個数を異ならせてもよい。また、バランサ８Ａとバランサ８Ｂの転動体９Ａおよび９Ｂの数量を異ならせてもよい。ドラム３の前端部および後端部に配設するバランサ８Ａおよび８Ｂの転動体９Ａおよび９Ｂの回転移動を開始する回転数に所望の差を得られるように設定することであれば、本発明を達成することができる。

本実施の形態では、バランサ８Ａおよび８Ｂ内に、転動体９Ａおよび９Ｂ、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを収納しているが、転動体のみ、或いは、粘性流体のみであってもよい。転動体９Ａおよび９Ｂは、球体にて説明しているが、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器内を自在に移動可能な形状であれば、円柱状など他の形状であってもよい。

また、本実施の形態は、バランサ８Ａの転動体９Ａがドラム３の回転数１４０ｒｐｍで回転移動を開始し、バランサ８Ｂの転動体９Ｂがドラム３の回転数１６０ｒｐｍで回転移
動を開始するよう設定しているが、転動体９Ａおよび９Ｂが回転移動を開始する回転数は、ドラムの形状や重量等の条件により適宜選択されるものであり、回転数を限定するものではない。

（実施の形態５）
図２２（ａ）は、本発明の実施の形態５におけるドラム式洗濯機本体１のドラム３の前端部に設けるバランサ８Ａの断面図である。図２２（ｃ）は、バランサ８Ａの突起体１１Ａの要部拡大断面図である。図２２（ｂ）は、ドラム３の後端部に設けるバランサ８Ｂの断面図である。図２２（ｄ）は、バランサ８Ｂの突起体１１Ｂの要部拡大断面図である。図２２（ｅ）は、図２２（ｃ）の垂直方向断面図である。

図２２（ａ）〜（ｅ）に示すように、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器８１の内周面２５側には、それぞれ突起体１１Ａおよび１１Ｂが複数設けられている。突起体１１Ａおよび１１Ｂは、鋸歯状に形成し、回転方向側の面が、法線に対して略直角になるように形成し、突起体１１Ａおよび１１Ｂ間に粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが収納される空間を有している。突起体１１Ｂは、突起体１１Ａより低く形成されている。従って、ドラム３の回転に伴って突起体１１Ａが粘性流体２３Ａを押すように作用する力は、突起体１１Ｂが粘性流体２３Ｂを押すように作用する力よりも強くなる。突起体１１Ａおよび１１Ｂが粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを押し出す作用は、本実施の形態においては、隣り合う突起体１１Ａ間の容積と、隣り合う突起体１１Ｂ間の容積が異なることにより異ならせている。

突起体１１Ａおよび１１Ｂは、突起体１１Ａおよび１１Ｂ間の間隔が同じ間隔になるように形成している。また、突起体１１Ａおよび１１Ｂは、バランサ８Ａおよび８Ｂの環状容器に同じ個数形成している。突起体１１Ａおよび１１Ｂは、突起体１１Ａおよび１１Ｂの高さが異なるのみとなるように形成している。

バランサ８Ａおよび８Ｂは、ドラム３が脱水工程時のドラム３の回転方向Ｃ１に回転すると、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが集まっているドラム３の下方位置で突起体１１Ａおよび１１Ｂにより粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを掬い上げながら回転し、突起体１１Ａおよび１１Ｂの回転方向側の面が粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを押して推進力を与えるように作用する。

突起体１１Ａは、突起体１１Ｂより高く形成しているので、突起体１１Ａが粘性流体２３Ａに作用する推進力は、突起体１１Ｂが粘性流体２３Ｂに対して作用する推進力よりも強くなる。よって、バランサ８Ｂの粘性流体２３Ｂは、バランサ８Ａの粘性流体２３Ａに比較して少許遅い流速となる。

ドラム３の回転が増加するに従って、バランサ８Ａの粘性流体２３Ａは、環状容器８１の外周側に張り付いた状態となり、環状容器８１内周側の膨出部８２ｂに形成した突起体１１Ａには接触しなくなる。そのため、粘性流体２３Ａには、突起体１１Ａの押す力が作用せず、粘性流体２３Ａには、遠心力と、環状容器８１との摩擦抵抗による推進力が作用する。この状態での粘性流体２３Ａの推進力は、突起体１１Ａの作用する状態の推進力より弱くなり、粘性流体２３Ａと転動体９Ａは、アンバランスを解消する方向に力学現象通りに自由に移動可能となる。

更にドラム３の回転が増加すると、バランサ８Ｂにおいても、粘性流体２３Ｂは、環状容器８１の外周側に張り付いた状態となり、環状容器８１内周側の膨出部８２ｂに形成した突起体１１Ｂには接触しなくなる。そのため、粘性流体２３Ｂには、突起体１１Ｂの押す力が作用せず、粘性流体２３Ｂの推進力がより弱くなり、粘性流体２３Ｂと転動体９Ｂは、粘性流体２３Ｂの推進力にかかわらず、アンバランスを解消する方向に力学現象通り
に自由に移動可能となる。

本実施の形態５は、前端部に位置するバランサ８Ａの転動体９Ａと、後端部に位置するバランサ８Ｂの転動体９Ｂとの間で、回転移動を開始する回転数に差を設けることができる。従って、この構成により、ドラム３の振動の増長を防止することができる。これは、バランサ８Ａおよび８Ｂのそれぞれの環状容器内面に形成した突起体１１Ａと１１Ｂの形状を異ならせることで容易に実現することができる。

本実施の形態５では、突起体１１Ａおよび１１Ｂの粘性流体２３Ａおよび２３Ｂに作用する推進力を異ならせる形態として、突起体１１Ａと突起体１１Ｂの高さを変えることにより、隣り合う突起体１１Ａ間の容積と隣り合う突起体１１Ｂ間の容積を異ならせているが、突起体１１Ｂの回転方向側の面を法線に対する角度を変化させた形態としてもよい。突起体１１Ｂが粘性流体２３Ｂを押すように作用する力は、突起体１１Ｂの回転側の面の法線に対する角度によって任意に調整することができる。

例えば、図９に示す突起体１１と同様に、突起体１１は、ドラム３の円周方向の一方の突起Ａ面１１Ａの面積を、他方の突起Ｂ面１１Ｂの面積よりも大きく形成する。この突起体１１を形成したボールバランサ８をドラム３の前端部と後端部に前後逆向きに装着する。これにより、一方のボールバランサ８の突起体１１が回転方向側に突起Ａ面１１Ａが位置し、他方のボールバランサ８の突起体１１が回転方向側に突起Ｂ面１１Ｂを位置させることができる。

また、図１０に示す突起体１１と同様に、ドラム３の回転方向の進行方向に面する突起Ｄ面１１Ｄを、進行方向に凹状の形状に形成するとともに、その面積を進行方向の逆方向に面する突起Ｃ面１１Ｃの面積よりも大きく形成する。進行方向に面する突起Ｄ面１１Ｄを凹状に形成することにより、粘性流体２３に対する抵抗を大きくし、突起Ｃ面１１Ｃよりも進行方向へ抗力１１１を大きく加える構成にすることができる。この構成においても、突起体１１を形成したボールバランサ８をドラム３の前端部と後端部に前後逆向きに装着することで、ドラム３回転時の粘性流体２３Ａおよび２３Ｂに作用する推進力を異ならせることができる。

（実施の形態６）
本実施の形態６では、図示しないが、バランサ８Ａの粘性流体２３Ａとバランサ８Ｂの粘性流体２３Ｂの液量を異ならせている。本実施の形態６では、バランサ８Ａの粘性流体２３Ａを、バランサ８Ｂの粘性流体２３Ｂより多くしている。

突起体１１は、鋸歯状に形成され、回転方向側の面が、法線に対して略直角になるように形成し、突起体１１間に粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが収納される空間を有している。

ドラム３の前端部に配設したバランサ８Ａと、後端部に備えたバランサ８Ｂは、同一構造をしている。バランサ８Ａおよび８Ｂは、突起体１１が同じ方向に向くようにドラム３に配設される。

ドラム３に配設したバランサ８Ａおよび８Ｂは、ドラム３が脱水工程時のドラム３の回転方向Ｃ１に回転すると、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが集まっているドラム３の下方位置で突起体１１間の空間により粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを掬い上げながら回転し、突起体１１の回転方向側の面で粘性流体２３Ａおよび２３Ｂを押すようにして推進力を与えるように作用する。

ドラム３の後端部に配設したバランサ８Ｂは、バランサ８Ａよりも粘性流体２３Ｂの液
量が少ない。よって、バランサ８Ｂの突起体１１が粘性流体２３Ｂに与える推進力は、バランサ８Ａの突起体１１が粘性流体２３Ａに与える推進力より少ない。従って、バランサ８Ｂの粘性流体２３Ｂは、バランサ８Ａの粘性流体２３Ａに比較して少許遅い流速となる。

本実施の形態６は、前端部に位置するバランサ８Ａの転動体９Ａと、後端部に位置するバランサ８Ｂの転動体９Ｂとの間で、回転移動を開始する回転数に差を設けることができる。従って、この構成により、ドラム３の振動の増長を防止することができる。

本実施の形態６においても、突起体１１は、環状容器８１の内周側に形成しているので、ドラム３の回転が増大した後は、バランサ８Ａおよび８Ｂの粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが環状容器８１外周側に移動し、突起体１１に接触しなくなる。従って、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの転動体９に対する抗力が弱くなり、バランサ８Ａにおいては粘性流体２３Ａと転動体９が、バランサ８Ｂにおいては粘性流体２３Ｂと転動体９がアンバランスを打ち消すように力学現象通りに自由に移動可能となる。

バランサ８Ａの粘性流体２３Ａとバランサ８Ｂの粘性流体２３Ｂとに、異なる粘性の流体を用いても同様の効果を奏する。

（実施の形態７）
本実施の形態７では、図示しないが、バランサ８Ａの転動体９Ａの硬度とバランサ８Ｂの転動体９Ｂの硬度とを異ならせている。

図２１に示すように、硬度が変化することにより転動体９Ａが回転移動を開始する時間が異なる。バランサ８Ａの転動体９Ａが回転移動を開始する時間と、バランサ８Ｂの転動体９Ｂが回転移動を開始する時間との差が、所望の回転数となるように転動体９Ａの硬度と転動体９Ｂの硬度を選択する。

本実施の形態７は、前端部に位置するバランサ８Ａの転動体９Ａと、後端部に位置するバランサ８Ｂの転動体９Ｂとの間で、回転移動を開始する回転数に差を設けることができる。従って、この構成により、ドラム３の振動の増長を防止することができる。

また、転動体９Ａの中心となる球体の材料と転動体９Ｂの中心となる球体の材料を異ならせてもよい。材料を異ならせることにより、転動体９Ａと転動体９Ｂの重量が異なる。重量が異なることにより、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの推進力による移動量が異なる。従って、転動体９Ａの重量と転動体９Ｂの重量を適宜選択することにより、バランサ８Ａの転動体９Ａが回転移動を開始する時間と、バランサ８Ｂの転動体９Ｂが回転移動を開始する時間との差が、所望の回転数となるように設定することができる。

転動体９Ａおよび９Ｂの重量は、転動体９Ａおよび９Ｂの中心となる球体の材料および直径を調整することにより設定することが可能である。

さらに、バランサ８Ａの環状容器に収納する転動体９Ａの数量とバランサ８Ｂの環状容器に収納する転動体９Ｂの数量とを異ならせてもよい。

転動体９Ａの数量と転動体９Ｂの数量を適宜選択することにより、バランサ８Ａの転動体９Ａが回転移動を開始する時間と、バランサ８Ｂの転動体９Ｂが回転移動を開始する時間との差が、所望の回転数となるように設定することができる。

また、バランサ８Ａの環状容器８１の収納部８２ａとバランサ８Ｂの環状容器８１の収
納部８２ａが内面の摩擦抵抗を異ならせて形成し、転動体９Ａと転動体９Ｂの受ける抗力が異なるように形成することもできる。

バランサ８Ａとバランサ８Ｂの転動体９Ａおよび９Ｂの数量を異ならせても同様の効果が得られる。

本実施の形態７においても、突起体１１は、環状容器８１の内周側に形成しているので、ドラム３の回転が増大した後は、バランサ８Ａおよび８Ｂの粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが環状容器８１外周側に移動し、突起体１１に接触しなくなる。従って、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの転動体９に対する抗力が弱くなり、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂと転動体９がアンバランスを打ち消すように力学現象通りに自由に移動可能となる。

（実施の形態８）
上述した実施の形態１から実施の形態７は、バランサ８Ａの環状容器８１とバランサ８Ｂの環状容器８１を同じ大きさに形成している。

本実施の形態８は、図示しないが、一方の環状容器８１を、他方の環状容器８１より小さく形成している。小さい環状容器８１は、内部空間も小さくなる。従って、転動体９Ａおよび９ｂの硬度、重量、数量、また、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量、粘性を適宜選択することにより、バランサ８Ａの転動体９Ａが回転移動を開始する時間と、バランサ８Ｂの転動体９Ｂが回転移動を開始する時間との差が、所望の回転数となるように設定することができる。

また、バランサ８Ａの環状容器とバランサ８Ｂの環状容器を同じ大きさに形成し、一方の環状容器の内部空間を他方の環状容器の内部空間より小さく形成してもよい。

この場合も、転動体９Ａおよび９ｂの硬度、重量、数量、また、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの液量、粘性を適宜選択することにより、バランサ８Ａの転動体９Ａが回転移動を開始する時間と、バランサ８Ｂの転動体９Ｂが回転移動を開始する時間との差が、所望の回転数となるように設定することができる。

本実施の形態８においても、突起体１１は、環状容器８１の内周側に形成しているので、ドラム３の回転が増大した後は、バランサ８Ａおよび８Ｂの粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが環状容器８１外周側に移動し、突起体１１に接触しなくなる。従って、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの転動体９に対する抗力が弱くなり、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂと転動体９がアンバランスを打ち消すように力学現象通りに自由に移動可能となる。

（実施の形態９）
図２３は、本発明の実施の形態９におけるドラム式洗濯機の側面断面図である。なお、上述した実施形態と同一部品は同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態９においては、ドラム開口部３ｂ側のドラム端周部近傍にボールバランサ８が設けられ、反対側のドラム底面側のドラム端周部近傍に流体バランサ３１が設けられている。ボールバランサ８は、実施の形態１から実施の形態８のいずれかの構成を有するものであり、同一符号を付して説明を省略する。流体バランサ３１は、環状容器８１の内部に錘として粘性流体２３が半分程度封入されている。この粘性流体２３は、通常の水あるいは冬季の凍結防止を考慮して塩水、シリコンオイル等が用いられる。

図２４に示されるように、ドラム３が停止している状態では、洗濯物１８はドラム底面３ｂ側の下部に位置する傾向があり、流体バランサ３１を構成する環状容器８１の内部に
ある流体２３は下部に留まっている。さらに、ボールバランサ８の環状容器８１の内部にある複数個の転動体９も下部に集まっている。なお、図２４では、ボールバランサ８の環状容器８１の内部にある粘性流体２３は記載していないが、常に複数の転動体９と環状容器８１との間に適量存在している。

本実施の形態においては、ボールバランサ８がアンバランス状態を解消する補正能力が高く、流体バランサ３１がアンバランス状態を補正する動作が流体の特性上俊敏に動作する特性を有している。ドラム３の開口部および底面部にボールバランサ８と流体バランサ３１を配置することにより、それぞれの特性を生かしたアンバランス解消動作を行なうことで、効率よくアンバランスを低減することができる。

なお、偏心荷重のアンバランスによるドラムの振れ回りの振動幅は、ドラム３のどの場所でも同じと考えられるが、実際には、ドラム底面３ｂ近傍では底面に直結された回転軸１４が振動の一部を吸収するため振動幅が小さく、ドラム開口部３ｂの近傍の場合は振動幅が大きい。

本実施の形態では、振動幅が大きいドラム開口部３ｂにアンバランスの解消能力の高いボールバランサ８を配置しているので、振動幅が大きいすなわち加振力が大きいことでボールバランサ８内の転動体９の移動が促進され、アンバランスを効率よく低減することが可能となる。

また、ボールバランサ８をドラム底面３ｂ側のドラム端周部近傍に配設し、流体バランサ３１をドラム開口部３ｂ側のドラム端周部近傍に配設してもよい。ボールバランサ８は、流体バランサ３１に比較してアンバランスを解消する補正能力が高いため、ドラム底面３ｂ側のドラム端周部近傍に配設することにより、回転軸１４を含む回転機構に対する負荷を軽減することが可能となる。さらに、ドラム３がドラム底面３ｂ側が低く傾斜した構成においては、アンバランスの発生確率がドラム底面３ｂ側が高くなるため、アンバランス解消能力が高いボールバランサ８をドラム底面側３ｂに配置することによりアンバランスの解消の効果が高くなる。

本実施の形態９においても、突起体１１は、環状容器８１の内周側に形成しているので、ドラム３の回転が増大した後は、ボールバランサ８粘性流体２３が環状容器８１外周側に移動し、突起体１１に接触しなくなる。従って、粘性流体２３の転動体９に対する抗力が弱くなり、粘性流体２３と転動体９がアンバランスを打ち消すように力学現象通りに自由に移動可能となる。

ボールバランサ８のアンバランス解消能力と、流体バランサ３１のアンバランス解消能力があいまって、効率よくドラム３のアンバランスを低減できる。

（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０を図２５から図２７に基づいて説明する。上記実施の形態と同一部品は同一符号を付して説明を省略する。

図２５は、ボールバランサ８をドラム軸正面側Ａから見た断面図、図２６は、図２５におけるＣ−Ｃ断面図、図２７は、図２６におけるＤ−Ｄ断面図である。

ボールバランサ８の環状容器８１は、粘性流体２３と転動体９を収納する内部空間８２を有している。環状容器８１における内部空間８２の内周側の角部には、突起体１１を形成している。突起体１１は、転動体９に接触しない位置と高さに形成している。

突起体１１は、図９に示す突起体１１と同様に、ドラム３の円周方向に対する一方の突起Ａ面１１Ａの面積を、他方の突起Ｂ面１１Ｂの面積よりも大きく形成している。これにより、ボールバランサ８をドラム３に装着する際に、突起Ａ面１１Ａと突起Ｂ面１１Ｂのどちらを回転方向に向けるかによって、粘性流体２３の抗力を調整することが可能となる。これにより、製品に組み込む際に、突起体１１の回転方向側の形状を選択することによって、粘性流体２３の抗力を調整することができる。また、ボールバランサ８をドラム３の前端部と後端部に装着する構成において、突起体１１の回転方向側の形状を選択することにより、前端部と後端部に装着するボールバランサ８の粘性流体２３の抗力を異ならせることができ、共通のボールバランサ８を用いて、安価に構成することができる。

実施の形態１０の構成においては、ドラム３が回転を開始すると、ドラム３の回転数の上昇に伴ってボールバランサ８内の粘性流体２３は、遠心力と、環状容器８１との摩擦抵抗と、突起体１１による推進力によって環状容器８１の外周の回転方向側に移動する。転動体９は、粘性流体２３からの抗力によって、環状容器８１の回転方向側に移動する。

１４０ｒｐｍの回転数以上では、転動体９が環状容器８１の最上部を連続的に越えて回転移動し、転動体９がドラム３と共回りの状態となる。転動体９の共回りの状態とは、転動体９と環状容器８１が同じ回転数もしくは転動体９が環状容器８１からやや遅れた回転数で共に回転をする状態をいう。

本実施の形態１０においても、突起体１１は、環状容器８１の内周側に形成しているので、ドラム３の回転が増大した後は、バランサ８Ａおよび８Ｂの粘性流体２３Ａおよび２３Ｂが環状容器８１外周側に移動し、突起体１１に接触しなくなる。従って、突起体１１における抗力が粘性流体２３Ａおよび２３Ｂに働かないため、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂの転動体９に対する抗力が弱くなり、粘性流体２３Ａおよび２３Ｂと転動体９がアンバランスを打ち消すように力学現象通りに自由に移動可能となる。

なお、実施の形態１〜１０について、実施の形態間の組み合わせを否定するものではなく、全ての組み合わせが可能である。本発明の内容を逸脱しない範囲で、実施の形態１〜１０以外にも、様々に変更することが可能である。

本発明にかかる洗濯機は、起動時および定常時ともに振動を抑制でき、脱水時の振動を抑制することができることから、家庭用、業務用のドラム式洗濯機やクリーニング装置として有用である。

１ドラム式洗濯機本体
２水槽
３ドラム
３ａドラム軸
７バッフル
８ボールバランサ
８ａ内周面
８ｂ外周面
９転動体
９Ａ転動体
９Ｂ転動体
１０振動検知部
１１突起体
１１Ａ突起体
１１Ｂ突起体
１２駆動モータ
１３制御部
１４回転軸
１８洗濯物
２３粘性流体（流体）
２３Ａ粘性流体（流体）
２３Ｂ粘性流体（流体）
８１環状容器
１０１電流検知部
１１１抗力

Claims

水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持された洗濯物を収容するドラムと、
前記ドラムを収容する水槽と、
前記ドラムを回転駆動する駆動モータと、
前記ドラムの前端部および後端部に配設され、流体および転動体を収納する環状容器を有するバランサとを備え、
前記バランサは、前記環状容器の内周側側面に、前記流体に対して抗力を加える突起体を形成し、
前記前端部のバランサの前記突起体と前記後端部のバランサの前記突起体は、前記ドラムの回転方向に対して異なる形状に形成したことを特徴とするドラム式洗濯機。
水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持された洗濯物を収容するドラムと、
前記ドラムを収容する水槽と、
前記ドラムを回転駆動する駆動モータと、
前記ドラムの前端部および後端部に配設され、流体および転動体を収納する環状容器を有するバランサとを備え、
前記バランサは、前記環状容器の内周側側面に、前記流体に対して抗力を加える突起体を形成し、
前記前端部のバランサの前記突起体と前記後端部のバランサの前記突起体は、前記ドラムの回転方向に対する面積が異なる形状に形成したことを特徴とするドラム式洗濯機。
水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持された洗濯物を収容するドラムと、
前記ドラムを収容する水槽と、
前記ドラムを回転駆動する駆動モータと、
前記ドラムの前端部および後端部に配設され、流体および転動体を収納する環状容器を有するバランサとを備え、
前記バランサは、前記環状容器の内周側側面に、前記流体に対して抗力を加える突起体を形成し、
前記前端部のバランサに形成した前記突起体の数と、前記後端部のバランサに形成した前記突起体の数とを異ならせたことを特徴とするドラム式洗濯機。
水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持された洗濯物を収容するドラムと、
前記ドラムを収容する水槽と、
前記ドラムを回転駆動する駆動モータと、
前記ドラムの前端部および後端部に配設され、流体および転動体を収納する環状容器を有するバランサとを備え、
前記バランサは、前記環状容器の内周側側面に、前記流体に対して抗力を加える突起体を形成し、
前記前端部のバランサの前記流体と前記後端部のバランサの前記流体との粘性を異ならせたことを特徴とするドラム式洗濯機。
水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持された洗濯物を収容するドラムと、
前記ドラムを収容する水槽と、
前記ドラムを回転駆動する駆動モータと、
前記ドラムの前端部および後端部に配設され、流体および転動体を収納する環状容器を有するバランサとを備え、
前記バランサは、前記環状容器の内周側側面に、前記流体に対して抗力を加える突起体を形成し、
前記前端部のバランサの前記転動体と前記後端部のバランサの前記転動体の個数を異なら
せたことを特徴とするドラム式洗濯機。
水平または傾斜した回転軸により回転可能に支持された洗濯物を収容するドラムと、
前記ドラムを収容する水槽と、
前記ドラムを回転駆動する駆動モータと、
前記ドラムの前端部および後端部に配設され、流体および転動体を収納する環状容器を有するバランサとを備え、
前記バランサは、前記環状容器の内周側側面に、前記流体に対して抗力を加える突起体を形成し、
前記前端部のバランサの前記転動体と前記後端部のバランサの前記転動体の硬度を異ならせたことを特徴とするドラム式洗濯機。