JP2006029585A

JP2006029585A - 振動減衰のためのダンパー及びこれを有する洗濯機

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Publication number: JP2006029585A
Application number: JP2005204760A
Authority: JP
Inventors: Gwan Ryong Park; グワンリョンパーク; Seung Chul Park; スンチュルパーク; Je Hyun Kim; ジェヒュンキム; Sun Min Kim; スンミンキム; Si Moon Jeon; シムーンジョン
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2006-02-02
Also published as: US20060011429A1; DE102005032499B4; DE102005032499A1

Abstract

【課題】振動減衰のためのダンパー及びこれを有する洗濯機において、振動物体の振動状態に基づいてダンピング力の調節を可能にし、振動減衰性能を向上させる。
【解決手段】ダンパーシリンダーと、該ダンパーシリンダーの一端から挿入されてダンパーシリンダーの長さ方向に往復動するシャフトと、該シャフトに提供されてダンパーシリンダーの内壁との摩擦により振動を減衰し、ダンパーシリンダーの長さ方向に垂直な方向へ移動自在な摩擦部材と、を備えてなるダンパー及びこれを有する洗濯機を提供する。
【選択図】図４

Description

本発明は、振動減衰のためのダンパーに係り、特に、ダンピング力調節が可能なダンパー及びこれを有する洗濯機に関する。

一般に、洗濯機は、タブの内側下部に水と洗剤を収容し、タブ内側に設置されたドラムに洗濯物を投入した後にドラムを回転させることによって洗い、すすぎ、脱水行程を行う。
このとき、洗濯機は、洗濯物に付いた汚れを適切な洗剤と機械的な力を加えて除去する。

このため、一般の洗濯機は、外観をなすキャビネット、該キャビネットの内部に設置されて洗濯水を収容する外槽、及び該外槽の内側に回転自在に設置されて洗濯物を収容する円筒形の内槽を備えてなる。

特に、内槽の回転軸が地面に略水平な洗濯機をドラム洗濯機という。
このようなドラム洗濯機は、キャビネットの底と水平に設置されたドラム内部に、洗剤、洗濯水そして洗濯物が投入された状態でモーターの駆動力により回転しながら洗濯物に付いた汚れを除去する装置であり、洗濯物の絡み及び損傷がほとんどなく、少ない量の洗濯水を使用し、かつ、もみ及び叩き洗いの効果が得られる。

図１において、ドラム洗濯機は、外観をなすキャビネット１０、キャビネット１０の内側に設置されているタブ２０、タブ２０の内部に回転自在に設置されているドラム３０と、を備えてなる。

ここで、キャビネット１０の前面には、洗濯物の投入のための洗濯物投入口が穿設され、洗濯物投入口にはドア１１が開閉自在に取り付けられている。
そして、タブ２０の後方には、ドラム３０を回転させるためのモーターなどの回転装置４０が配置されている。

タブ２０は、キャビネット１０の天井とタブ２０の上部とをつなぐサスペンションスプリング５０により、キャビネット１０内部において水平に垂設されており、キャビネット１０の下側にはキャビネット１０の底とタブ２０の下部をつなぐダンパー６０が設置されている。

ダンパー６０は、ドラム３０の回転により発生するタブ２０の振動を減衰する装置であり、一般に、円筒形状のダンパーシリンダー、該ダンパーシリンダーの内部に挿入されて往復動するシャフト、及びこのシャフトに固定される摩擦部材を備えてなる。

ここで、摩擦部材は、ダンパーシリンダーとの摩擦によってタブ２０の振動を低減させる機能を担う。

上記のように構成されるドラム洗濯機は、洗い、すすぎ及び脱水行程を順次にまたは選択的に行うことで洗濯物を洗濯する。

特に、ドラム洗濯機において脱水行程が開始されると、回転装置４０によりドラム３０が高速で回転しながら洗濯物を脱水する。

この脱水行程の初期、すなわち、回転装置４０とドラム３０の初期駆動時には、タブ２０に過度な振動が生じる(以下、“過度振動状態”という。)。

続いて、回転装置４０とドラム３０の回転速度が次第に増加するにつれてタブ２０に発生する振動が次第に低減するようになる。

以降、回転装置４０とドラム３０が正常回転速度に到達すると、タブ２０に発生する振動が脱水行程の初期に比べて大幅に減少し安定化する“正常振動状態”となる。

一方、タブ２０の振動により、ダンパー６０のシャフトはダンパーシリンダーの内部においてダンパーシリンダーの長さ方向に沿って往復動し、このシャフトと共に摩擦部材は往復動しながらダンパーシリンダーの内壁と摩擦するようになる。

このような摩擦部材とダンパーシリンダーとの摩擦によりタブ２０の振動は減衰する。

次に、ダンパーのダンピング力の違いによるタブの振動数とドラムの回転速度間の関係及びダンパーの振動伝達力とドラムの回転速度間の関係について、図２及び図３を参照しつつ説明する。

図２は、ダンピング力の違いによるタブの振動数とドラムの回転速度間の関係を示すグラフであり、図３は、ダンピング力の違いによるダンパーの振動伝達力（ＴＲ Force；Transmit Force）とドラムの回転速度間の関係を示すグラフである。

図２を参照すると、脱水行程の初期段階でドラム３０の回転速度が所定速度ω₁以下のときに、ダンピング力の大きいダンパーとダンピング力の相対的に小さいダンパーが適用されたタブはそれぞれ、図２のグラフに示すような振動状態に振動する。これにより、タブ２０の振動数は、過度振動状態を通過した後、つまり正常振動状態では、ダンパーのダンピング力の大／小に関係なく略同一になることがわかる。

一方、図３を参照すると、脱水行程が続き、モーターの回転数、すなわちドラム３０の回転数が増加して所定速度ω₁以上になると、タブ２０の振動が正常振動状態となる。

タブ２０の正常振動状態において、タブ２０がダンピング力の小さいダンパーにより支持される場合には、ダンピング力の小さいダンパーにより洗濯機本体構造物に伝えられる振動伝達力が一定水準以下に維持されるのに対し、ダンピング力の大きいダンパーにより支持される場合には、時間の経過とともに振動伝達力が増加し、これにより振動及び騒音も増加し続くことになる。

したがって、脱水行程の初期段階であるタブの過度振動状態では、ダンピング力の大きいダンパーを使用することが振動減衰及び騒音減少の側面において有利であり、タブの正常振動状態ではダンピング力の小さいダンパーを使用することが有利である。

そこで、近来、洗濯機のタブと共に振動する物体の振動度合に応じてダンピング力が変化し、振動を效果的に減衰しうるダンパーの開発が望まれている。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、振動伝達を最小限に抑えられる構造のダンパー及びこれを有する洗濯機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るダンパーは、ダンパーシリンダーと、前記ダンパーシリンダーの一端から挿入されて前記ダンパーシリンダーの長さ方向に沿って往復動するシャフトと、前記シャフトに提供されて前記ダンパーシリンダーの内壁との摩擦により振動を減衰し、前記ダンパーシリンダーの長さ方向に垂直な方向へ移動可能な摩擦部材と、を備えてなることを特徴とする。

前記シャフトは、前記摩擦部材を移動させてこの摩擦部材と前記ダンパーシリンダーの内壁間の摩擦力を調節する摩擦力調節装置を備えると好ましい。

前記摩擦力調節装置は、前記摩擦部材を加圧して前記ダンパーシリンダーの内壁に向かって所定距離移動させる加圧部を備える。

前記加圧部は、第１加圧部材と、前記第１加圧部材の一側に提供され、前記第１加圧部材に対向する第２加圧部材と、前記摩擦部材を移動させるために、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材のうち少なくとも一つを前記シャフトの軸方向に移動させる間隔調節部と、を備えてなる。

前記第１加圧部材と前記第２加圧部材が互いに近づくときに、前記摩擦部材と前記ダンパーシリンダーの内壁間に発生する摩擦力が増加する。

このため、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材は、前記シャフトの軸方向に配列され、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材のうち少なくとも一つは、他の一つに向かって漸次内側に傾斜する少なくとも一つの傾斜部を有する。

例えば、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材のうち少なくとも一つは、他の一つに向かって漸次断面積が小さくなるように側面が傾斜する。

前記加圧部は、前記少なくとも一つの傾斜部に対応するように前記摩擦部材の内側に提供され、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材が互いに近づくときに、前記傾斜部に沿って外側へ移動しながら前記摩擦部材を加圧する少なくとも一つのスリップ部材をさらに備えることが好ましい。

前記摩擦部材は、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材が互いに遠ざかるときに、前記シャフトの中心に向かって移動して前記ダンパーシリンダーの内壁から分離される。

前記スリップ部材は、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材が互いに遠ざかるときに、前記シャフトの中心に向かって復帰するように弾性部材を備えると好ましい。

前記弾性部材は、前記スリップ部材の外周面にリング形状に提供されても良い。

前記加圧部が複数個の前記スリップ部材を有する場合、前記加圧部は、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材のうち少なくとも一つの外周面に提供され、前記スリップ部材が円周方向へ移動して偏重されるのを防止するガイドリブをさらに備えても良い。

一方、前記間隔調節部は、前記第２加圧部材を移動させるように構成される。

前記間隔調節部は、前記シャフトの胴体部に固定される前記第１加圧部材を貫通して前記第２加圧部材に連結される連結ロッドと、前記連結ロッドを駆動させて前記第２加圧部材を移動させる駆動部と、を備えてなる。

前記駆動部は、前記連結ロッドを直線運動させて前記第２加圧部材を移動させるように構成することも可能である。

前記駆動部は、前記第１加圧部材の他側に提供され、電流が流れる際に前記第２加圧部材が前記第１加圧部材に移動するように前記連結ロッドを磁力により直線運動させる電磁石を備える。

前記連結ロッドは、前記第１加圧部材と前記電磁石間に提供される金属部材を備える。

前記駆動部は、前記連結ロッドに連結されるワイヤーと、前記ワイヤーに連結されるアクチュエーターと、を備えてなる。

前記駆動部は、前記連結ロッドを回転運動させるモーターを備え、前記第２加圧部材は、前記連結ロッドの回転運動により直線運動するように構成される。

前記連結ロッドは、前記第２加圧部材を貫通し、前記第２加圧部材と螺合される。

前記加圧部は、一側が前記第１加圧部材に挿入され、他側が前記第２加圧部材に挿入されて前記第２加圧部材の移動を案内するガイドピンをさらに備えても良い。

一方、前記間隔調節部は、前記第１加圧部材に提供される電磁石と、前記第２加圧部材に提供される金属部材と、前記第２加圧部材を貫通して前記第２加圧部材の移動を案内するガイドロッドと、を備えてなることも可能である。

前記ガイドロッドは、一端が前記電磁石の一側に連結され、他端に前記第２加圧部材の離脱を防止するストッパーを備えることが好ましい。

前記摩擦部材は、前記シャフトの外周面を取り囲むリング形状を有するように構成されても良い。

前記摩擦部材は、弾性材質からなることが好ましい。

前記摩擦部材は、振動する物体の振動数が所定振動数以上のとき、前記ダンパーシリンダーの内壁に密着され、前記振動物体の振動数が所定振動数以下のとき、前記ダンパーシリンダーの内壁から分離される。

前記摩擦部材と前記ダンパーシリンダー内壁間に発生する摩擦力は、振動を発生させる物体の回転速度が所定速度以下のときに比べて所定速度以上のときに小さくなる。

前記ダンパーシリンダーと前記シャフトのうちいずれか一つは、洗濯機のタブに連結され、他の一つは、洗濯機のキャビネットに連結される。

第一に、本発明のダンパーによれば、振動物体の振動度合及び／または回転数に基づいてダンパーのダンピング力調節が可能となるので、振動減衰性能と騒音防止性能が向上する効果が得られる。

第二に、本発明のダンパーによれば、振動物体の振動伝達が減少するので、周辺部品等の損傷を防止することが可能になる。

第三に、本発明のダンパーによれば、摩擦部材を加圧するための加圧部の構成が単純なので、製作が容易となる。

第四に、本発明のダンパーによれば、ダンピング力の減少のための別途の動力装置を備えなくてすむので、製作コストが節減される。

第五に、本発明のダンパーによれば、タブの正常振動状態でダンパーシリンダーと摩擦部材間の摩擦力が減少または除去されるので、摩擦部材の長寿命化が図られる。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には同一の名称及び符号を付し、その重複説明は適宜避けるものとする。

まず、図４ないし図８に基づき、本発明の第１の実施形態によるダンパーについて説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態によるダンパーを示す断面図で、図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、図４に示すダンパーの摩擦部材がダンパーシリンダーの内壁から分離された状態を示す部分縦断面図及び横断面図で、図６Ａ及び図６Ｂはそれぞれ、図４に示すダンパーの摩擦部材がダンパーシリンダーの内壁に接触した状態を示す部分縦断面図及び横断面図で、図７は、本発明によるダンパーに提供される加圧部の一実施形態を示す断面図で、図８は、本発明によるダンパーに提供される加圧部の他の実施形態を示す斜視図である。

以下に説明される本発明によるダンパーは、前述したドラム洗濯機の外にも一般の洗濯機及び振動の発生する他の装置にも適用可能であり、本発明によるダンパーが適用される洗濯機についての重複説明は以下では省略され、同一の構成要素については前述の従来技術による洗濯機に使用された図面符号と同じ符号を共通使用するものとする。

まず、図４を参照すると、本発明の第１の実施形態によるダンパー６００は、ダンパーシリンダー６１０、ダンパーシリンダー６１０に挿設されるシャフト６２０、及びシャフト６２０に提供される摩擦部材６３０を備えてなる。

ダンパーシリンダー６１０は、中空型の円筒形状を有し、ダンパーシリンダー６１０の開放された一側からシャフト６２０の一側が挿入され、シャフト６２０は、タブ２０の振動時にダンパーシリンダー６１０の長さ方向に沿って往復動をする。

また、ダンパーシリンダー６１０の他側は、タブ２０の下部に連結され、シャフト６２０の他側はキャビネット１０の底に連結されてタブ２０に発生する振動を吸収する。

もちろん、ダンパーシリンダー６１０の他側がキャビネット１０の底に連結され、シャフト６２０の他側がタブ２０の下部に連結される構成も可能である。

以下では、説明の便宜上、ダンパーシリンダー６１０の他側を構成する上部６１０ａがタブ２０の下部に連結され、シャフト６２０の他側を構成する下部６２０ａがキャビネット１０の底に連結された例に限定して本発明の第１の実施形態によるダンパーを説明する。

一方、摩擦部材６３０は、ダンパーシリンダー６１０の長さ方向に垂直な方向に移動自在に設けられており、ダンパーシリンダー６１０の内壁との摩擦によりタブ２０の振動を減衰する役割を担う。

このため、シャフト６２０は、摩擦部材６３０を移動させ、摩擦部材６３０とダンパーシリンダー６１０の内壁間に発生する摩擦力を調節する摩擦力調節装置を備える。

この摩擦力調節装置について、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに基づいて詳細に説明すると次の通りである。本発明によるダンパー６００に提供される摩擦力調節装置は、摩擦部材６３０をダンパーシリンダー６１０の内壁の方に加圧してダンパーシリンダー６１０の内壁に向かって所定距離移動させる加圧部６４０を備える。

本実施形態では、第１加圧部材６４１、第１加圧部材６４１の一側に提供される第２加圧部材６４２、及び第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２間の間隔を調節する間隔調節部を備えてなる加圧部６４０が提供される。

第１加圧部材６４１は、シャフト６２０の一端部、すなわち上端部に提供されており、第２加圧部材６４２は、第１加圧部材６４１の上側においてこの第１加圧部材６４１と対向するように設けられている。

したがって、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２は、シャフト６２０の軸方向、すなわち長さ方向に配列される。

また、間隔調節部は、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２のうち少なくとも一つをシャフト６２０の軸方向に移動させて第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２間の間隔を調節し、これにより、摩擦部材６３０をダンパーシリンダー６１０の内壁に所定の力で接触させる。

本実施形態において、第１加圧部材６４１は、シャフト６２０の胴体部に固定され、第２加圧部材６４２は、シャフト６２０の胴体部に上下移動自在に設けられることから、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２が互いに近付くにつれて摩擦部材６３０とダンパーシリンダー６１０の内壁間に発生する摩擦力が増加するように構成される。

もちろん、第２加圧部材６４２がシャフト６２０の胴体部に固定され、第１加圧部材６４１がシャフトの胴体部に移動自在に設けられる構成も可能である。

一方、本実施形態では第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２をシャフト６２０の胴体部の上端部に設置したが、この設置位置がこれに限定されるのではない。

また、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２のうち少なくとも一つは、他の一つに向かって漸次内側に傾斜する少なくとも一つの傾斜部を有することが好ましい。

例えば、第１加圧部材６４１の側面には、上部に行くほど内側に傾斜した複数個の傾斜部が円周方向に沿って等間隔で形成され、第２加圧部材６４２の側面には、第１加圧部材６４１の傾斜部に対称な形状の複数個の傾斜部が形成されても良い。

本実施形態において、第１加圧部材６４１は、第２加圧部材６４２の設けられた上側へ行くほど断面積が減少する形状に構成されるので上部へ行くほど内側に傾斜した側面を有し、第２加圧部材６４２は、第１加圧部材６４１と対称な形状を有するように構成される。したがって、第１加圧部材６４１の側面と第２加圧部材６４２の側面がそれぞれ、傾斜部６４１ａ，６４２ａを形成する。

もちろん、図示せぬが、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２のうちいずれか一方のみが上記のような形状に構成されても良い。

ここで、傾斜部の垂直断面は、直線形または凹んだ曲線形などに変形することができる。このように凹んだ曲線形の垂直断面を有する傾斜部７４１ａ，７４２ａが形成された各加圧部材の他の実施形態７４１，７４２を、図７に示す。

また、第１加圧部材６４１の傾斜部６４１ａと第２加圧部材６４２の傾斜部６４２ａに対応するように、摩擦部材６３０の内側にはこの摩擦部材６３０を外側へ移動させる少なくとも一つのスリップ部材６４３が設置されることが好ましい。

ここで、各スリップ部材６４３には、第１加圧部材６４１の傾斜部６４１ａと第２加圧部材６４２の傾斜部６４２ａにそれぞれ対応する下部傾斜面と上部傾斜面が形成される。

したがって、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２が互いに近付くと、スリップ部材６４３の下部傾斜面と上部傾斜面はそれぞれ第１加圧部材の傾斜部６４１ａと第２加圧部材の傾斜部６４２ａにより加圧される。

すなわち、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２が互いに近付くにつれて、スリップ部材６４３の下部傾斜面と上部傾斜面はそれぞれ、第１加圧部材の傾斜部６４１ａと第２加圧部材の傾斜部６４２ａに沿って滑るようになる。

したがって、スリップ部材６４３は、ダンパーシリンダー６１０の内壁に向かって外側へ移動しながら摩擦部材６３０の内側面を加圧し、摩擦部材６３０がダンパーシリンダー６１０の内壁と所定の力で接触するようにする。

ここで、第１加圧部材の傾斜部６４１ａ、第２加圧部材の傾斜部６４２ａ、及びスリップ部材６４３の上、下部傾斜面は、摩擦部材６３０とダンパーシリンダー６１０の内壁よりも滑らかな表面を有する材質で構成されることが好ましい。

また、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２が互いに遠ざかり、第２加圧部材６４２が上側に移動する際、摩擦部材６３０は、シャフト６２０の中心に向かって移動するように構成されると好ましい。これにより、摩擦部材６３０とダンパーシリンダー６１０の内壁間に発生する摩擦力が次第に減少し、結果としてダンパーのダンピング力が小さくなる。

このため、少なくとも一つのスリップ部材６４３は、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２が互いに遠ざかる際、シャフト６２０の中心に向かって復帰するように弾性部材６４３ａを備えることが好ましい。

弾性部材６４３ａの例には、少なくとも一つのスリップ部材６４３の外周面に装着されるリング形状の金属スプリングやゴム材質のバンドなどがある。

また、少なくとも一つのスリップ部材６４３の外周面には、円周方向に沿って溝６４３ｂが長く形成され、ここにリング形状の弾性部材６４３ａが挿入固定される。

摩擦部材６３０の内側に複数個のスリップ部材６４３が提供される場合には、図８に示すように、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２のうち少なくとも一つの外周面に、スリップ部材６４３が円周方向へ移動して偏ることを防止するためのガイドリブ６４１ｂが形成されても良い。

ここで、これらガイドリブ６４１ｂは、円周方向に沿って互いに等間隔を有するように配されることが好ましい。こうすると、スリップ部材６４３同士間の適度の間隔保持が可能になる。

また、スリップ部材６４３により加圧されて移動する前記摩擦部材６３０は、スリップ部材６４３と同数で構成されるか、あるいは、本実施形態のように少なくとも一つのスリップ部材６４３の外周面を取り囲む伸縮自在な一つのリング形状の弾性部材で構成されると良い。

一方、本発明の第１の実施形態によるダンパーに提供される間隔調節部は、前述したように、第２加圧部材６４２を第１加圧部材６４１の方に移動させるように構成される。

このため、間隔調節部は、第１加圧部材６４１を貫通して上下移動自在に設けられる連結ロッド６４４と、該連結ロッド６４４を駆動させる駆動部とを備えてなる。

ここで、連結ロッド６４４は、上端が第２加圧部材６４２に連結され、第１加圧部材６４１に形成されるガイド穴６４１ｃに沿って上下方向に動き、このように連結ロッド６４４が下方または上方に直線運動するに従って第２加圧部材６４２も下方または上方へ移動する。

その結果、摩擦部材６３０もスリップ部材６４３により加圧されてダンパーシリンダー６１０の内壁方向へ移動したり反対方向へ移動し、これにより、摩擦部材６３０とダンパーシリンダー６１０の内壁間の摩擦力が調節される。

このような機能を遂行する間隔調節部の駆動部は、本実施形態では磁力により連結ロッド６４４を動かせるように構成される。

より詳細に説明すると、間隔調節部の駆動部は、第１加圧部材６４１の下側に配置される電磁石６４５を備えてなる。

この電磁石６４５は、電流が流れると第２加圧部材６４２が第１加圧部材６４１の方に移動するように、連結ロッド６４４を磁力によって下方に直線運動させる。

このため、電磁石６４５は、シャフト６２０の上部に設置されるコア６４５ａ、コア６４５ａの外側に装着されたボビン６４５ｂ、及びボビン６４５ｂに数回巻回されたコイル（図示せず）を備えてなる。したがって、電磁石６４５に電流が印加されて磁力が発生すると、連結ロッド６４４は下方に引かれるようになる。

また、連結ロッド６４４は、その下端部において第１加圧部材６４１と電磁石６４５との間に配置される金属部材６４４ａを備えることが好ましい。

一方、第１加圧部材６４１は、コア６４５ａに固定される。すなわち、第１加圧部材６４１には、連結ロッド６４４の金属部材６４４ａを貫通して下端がコア６４５ａに連結される固定ロッド６４１ｄが備えられる。

上記のように構成される摩擦力調節装置により摩擦部材６３０はダンパーシリンダー６１０の内壁に選択的に接触される。

要するに、タブ２０の過度振動状態ではダンパー６００のダンピング力が大きくなるように、摩擦部材６３０をダンパーシリンダー６１０の内壁に密着させ、タブ２０が正常振動状態に到達すると、ダンパー６００のダンピング力が小さくなるように、摩擦部材６３０をダンパーシリンダー６１０の内壁から分離させる。

次に、上記のように構成される本発明によるダンパーが洗濯機に適用されて振動を減衰する過程について説明する。

まず、洗濯機が作動すると、回転装置４０がドラム３０を回転させ、このドラム３０の回転により洗濯物が洗濯される。

一方、回転装置４０とドラム３０の回転によりタブ２０には振動が発生する。

このときに、タブ２０の振動は、ダンパー６００によって減衰され、タブ２０の振動がキャビネット１０に伝えられるのが最小限に抑えられる。

一方、洗濯物の脱水行程が始まると、脱水行程の初期段階は、タブ２０の振動幅が大きい状態、すなわちタブ２０が過度振動する過度振動状態となる。

タブの過度振動状態では、電磁石６４５に電源が供給されて電磁石６４５に磁力が発生し、この磁力により連結ロッド６４４の下部に設置される金属部材６４４ａが電磁石６４５へ移動する。

これと同時に、連結ロッド６４４の上端に連結された第２加圧部材６４２が下側へ移動し、スリップ部材６４３は、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２によってダンパーシリンダー６１０の内壁方向への力を受けることになる。

したがって、摩擦部材６３０は、スリップ部材６４３によって外側に加圧されてダンパーシリンダー６１０の内壁に接触され、摩擦部材６３０とダンパーシリンダーの内壁間に発生する摩擦力によりタブ２０から伝えられる振動が減衰される。

一方、脱水行程が所定時間の間続き、モーター４０により回転するドラム３０の回転速度が所定速度以上になると、タブ２０が正常振動状態に到達するようになる。
タブ２０の正常振動状態において、摩擦部材６３０がダンパーシリンダー６１０の内壁にタブ２０の過度振動状態と同じ力で加圧されると、ダンパー６００を介して洗濯機のキャビネット１０に伝えられる振動力がより増加してしまう。

したがって、タブ２０が正常振動状態に到達すると、電磁石６４５に供給される電源を遮断することで、金属部材６４４ａに加えられる磁力を消滅させる。

こうすると、スリップ部材６４３の外側に配置される摩擦部材６３０を加圧する力が消滅され、スリップ部材６４３の外周面に設置される弾性部材６４３ａによってスリップ部材６４３がシャフト６２０の中心方向に復元され、摩擦部材６３０も弾性力により収縮して元位置、すなわちシャフト６２０の中心方向へ移動する。

言い換えれば、摩擦部材６３０は、ダンパーシリンダー６１０の内壁から分離され、摩擦部材６３０とダンパーシリンダー６１０の内壁間には所定の距離ｔだけの間隔が形成され、ダンパー６００を介して洗濯機構造物、特にキャビネット１０に伝えられる振動の伝達力が減少し、静粛で快適な脱水行程が達成される。

上記のように構成されるダンパー６００を最適の状態に運転するために、洗濯機の所定箇所には、タブ２０の振動を感知する振動感知装置（図示せず）、及びタブ２０の振動状態に基づいてダンパー６００を制御する制御部（図示せず）を備えることが好ましい。

こうすると、振動感知装置が洗濯機の振動を感知した後に制御部に信号を送り、この制御部が、電磁石に供給される電流を制御してダンパー６００のダンピング力を調節することが可能になる。

これと違い、タブ２０が正常振動状態に到達する時間をあらかじめ制御部に入力した後、タブが正常振動状態に到達する前には電磁石６４５に電流を供給してダンピング力を大きくし、タブが正常振動状態に到達した後には電磁石６４５に供給される電流を遮断してダンピング力を減少させる方法で、ダンパーのダンピング力を調節しても良い。

次に、図９Ａ乃至図１１Ｂに基づいて本発明の他の実施形態によるダンパーについて説明する。

本発明の他の実施形態によるダンパーを説明するにあたり、前述した第１の実施形態によるダンパーと同一の構成には同一の符号を付し、その重複説明は省略するものとする。

まず、図９Ａ及び図９Ｂに基づいて本発明の第２の実施形態によるダンパー６００ａについて説明する。

図９Ａ及び図９Ｂを参照すると、ダンパー６００ａには、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２を貫通して上下方向に動く連結ロッド７４４が提供される。

このため、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２の中心部には上下方向に貫通するガイド穴（図示せず）がそれぞれ形成される。

ここで、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２に形成されたガイド穴の直径は、連結ロッド７４４の直径よりも大きい。

また、連結ロッド７４４の下端は、アクチュエーター（actuator）（図示せず）に連結されて連結ロッド７４４を下方に引き付けるワイヤー（wire）７４５と連結される。

また、連結ロッド７４４の上端には、第２加圧部材６４２のガイド穴よりも大きい直径を有するヘッド７４４ａが設けられる。

したがって、アクチュエーターの駆動によりワイヤー７４５が連結ロッド７４４を下方に引き付けると、第２加圧部材６４２の上面がヘッド７４４ａにより加圧されて第２加圧部材は下方へ移動する。

続いて、スリップ部材６４３が第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２により加圧され、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２の傾斜部６４１ａ，６４２ａに沿って外側へスライディング移動しつつ摩擦部材６３０をダンパーシリンダー６１０の内壁に向かって加圧する。

もちろん、連結ロッド７４４は第２加圧部材６４２に固定されても良く、この場合には、ヘッド７４４ａを備えなくてすむ。

それ以外の構成及び作動方式は、前述の第１の実施形態によるダンパーと実質的に同様なので、その説明は省かれる。

次に、図１０Ａ及び図１０Ｂに基づき、本発明の第３の実施形態によるダンパー６００ｂについて説明する。

図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、ダンパー６００ｂには、第２加圧部材６４２を上下方向へ移動させるために、第１加圧部材６４１を貫通して第２加圧部材６４２に連結される連結ロッド８４４が提供される。

すなわち、連結ロッド８４４は、第２加圧部材６４２を上下方向に貫通する。

このため、第１加圧部材６４１と前記第２加圧部材６４２の中心部には上下方向に貫通するガイド穴（図示せず）がそれぞれ形成される。

特に、第２加圧部材６４２のガイド穴には雌ねじが刻まれ、連結ロッド８４４の外周面にはその雌ねじに対応する雄ねじが刻まれ、これにより、相互に螺合される。

また、連結ロッド８４４は、モーター８４５のような回転装置によって回転するように設けられる。

本実施形態において、モーター８４５は、第１加圧部材６４１の下側に提供されているが、これに限定されず、例えば、第１加圧部材６４１の内部に固定するなどしてその設置位置を変更しても良い。

また、ここでは連結ロッド８４４がモーター８４５の回転軸（図示せず）に直結されているが、これに限定されず、例えば、ベルトにより連結ロッド８４４とモーター８４５の回転軸が連結されるようにしても良い。

一方、連結ロッド８４４がモーター８４５によって回転する際、第１加圧部材６４１が連結ロッド８４４から影響を受けないように、第１加圧部材６４１に形成されたガイド穴の直径は、連結ロッド７４４の直径よりも大きく形成されることが好ましい。

また、第１加圧部材６４１と第２加圧部材６４２は、一側が第１加圧部材６４１に挿入され、他側が第２加圧部材６４２に挿入されるガイドピン８４６によって相互連結される。

このため、第１加圧部材６４１の上面には、ガイドピン８４６の下部が挿入される所定深さの第１溝（図示せず）が形成され、第２加圧部材６４２の底面にはガイドピン８４６の上部が挿入される所定深さの第２溝（図示せず）が形成される。

また、第１溝と第２溝のうち少なくとも一つの直径は、ガイドピン８４６の直径よりも大きいことが好ましい。

このガイドピン８４６は、第２加圧部材６４２の上下移動を案内すると同時に、連結ロッド８４４が回転する際に第２加圧部材６４２が連結ロッド８４４と共に回転するのを防止する役割を担う。

したがって、連結ロッド８４４が一側に回転すると、第２加圧部材６４２はガイドピン８４６によって回転できず、上方または下方、つまりダンパーシリンダー６１０の長さ方向に沿って直線運動をするようになる。

また、前述した第１の実施形態によるダンパーと同様に、第２加圧部材６４２の上下運動により摩擦部材６３０とダンパーシリンダー６１０の内壁間に発生する摩擦力が調節される。

次に、図１１Ａ及び図１１Ｂに基づき、本発明の第４の実施形態によるダンパー６００ｃについて説明する。

図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、ダンパー６００ｃの第２加圧部材６４２は、第１の実施形態によるダンパー６００と同様に、電磁石の磁力によって移動するように構成される。

より詳細に説明すると、ダンパー６００ｃは、第１加圧部材６４１に提供される電磁石９４５と、第２加圧部材６４２に提供される第１金属部材９４６とを備える。

ここで、電磁石９４５は、第１加圧部材６４１を貫通してその上端面が第１加圧部材６４１の上端面と一致するように設けられる。

そして、電磁石９４５は、シャフト６２０の胴体部に設置されるコア９４５ａ、コア９４５ａの外側に装着されるボビン９４５ｂ、及びボビン９４５ｂに数回巻回されたコイル（図示せず）を備えてなる。

ここで、コア６４５ａは、シャフト６２０の胴体部の上端部に固定されているが、これに限定されるわけではない。

上記の構成に加えて、電磁石９４５には、コイルが巻回されるボビン９４５ｂの外側を取り囲む第２金属部材９４５ｃが備えられても良い。

この第２金属部材９４５ｃは、コイルに電流が流れる際に発生する磁力を均一に分布させ、電磁石の磁力を向上させる役割を担う。

また、第１金属部材９４６は、電磁石９４５に電流が流れる際に第２加圧部材６４２を第１加圧部材６４１に向かって移動させる機能を担う。

このため、第１金属部材９４６は、第２加圧部材６４２に固定されることが好ましい。具体的には、第２加圧部材６４２の下部に第１金属部材９４６が結合されることが好ましい。

一方、電磁石９４５への電流の供給または遮断に従って第２加圧部材６４２の上下移動を案内するために、一端が電磁石９４５の一側に連結されて第２加圧部材６４２を貫通するガイドロッド９４４が提供される。

すなわち、ガイドロッド９４４は、第２加圧部材６４２の中央部を上下方向に貫通して下端が電磁石のコア９４５ａに固定される。

さらに、第２加圧部材６４２の円滑な動きのために、第２加圧部材６４２には、ガイドロッド９４４が貫通し、ガイドロッド９４４よりも直径の大きいガイド穴が形成されることが好ましい。

また、ガイドロッド９４４には、第２加圧部材６４２の離脱を防止するストッパー９４４ａが提供されると好ましい。

ストッパー９４４ａは、ガイドロッド９４４の他側、つまり上端部に提供され、第２加圧部材６４２のガイド穴よりも直径が大きい。

したがって、電磁石９４５への電流供給が遮断されると、第２加圧部材６４２が、摩擦部材６３０から加えられる力により第１加圧部材６４１から遠ざかってからストッパー９４４ａにより第１加圧部材６４１と所定距離を維持するようになる。すなわち、第２加圧部材６４２が上側に所定距離移動してからストッパー９４４ａにかかって止められる。

それ以外の構成及び作動方式は、前述した第１の実施形態によるダンパーと実質的に同様なので、その説明は省かれる。

上述の実施形態では、摩擦部材は、タブの正常振動状態においてダンパーシリンダーの内壁から分離される例を示したが、これに限定されるのではない。

すなわち、振動する物体の振動特性に応じて、振動体の正常振動状態においても過度振動状態よりは小さい力で摩擦部材がダンパーシリンダーの内壁に接触されるように構成することも可能である。

以上、具体的な図面及びそれに基づく実施形態に挙げて本発明を説明してきたが、本発明は、これら図面及び実施形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない限り、各種の変更及び修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお、当該変更及び修正も特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲に属するということは言うまでもない。

従来のドラム洗濯機の構成を概略的に示す断面図である。ダンピング力の違いによるタブの振動数とドラムの回転速度間の関係を示すグラフである。ダンピング力の違いによるダンパーの振動伝達力とドラムの回転速度間の関係を示すグラフである。本発明の第１の実施形態によるダンパーを示す断面図である。図４に示すダンパーの摩擦部材がダンパーシリンダーの内壁から分離された状態を示す部分縦断面図及び横断面図である。図４に示すダンパーの摩擦部材がダンパーシリンダーの内壁から分離された状態を示す部分縦断面図及び横断面図である。図４に示すダンパーの摩擦部材がダンパーシリンダーの内壁に接触した状態を示す部分縦断面図及び横断面図である。図４に示すダンパーの摩擦部材がダンパーシリンダーの内壁に接触した状態を示す部分縦断面図及び横断面図である。本発明によるダンパーに提供される加圧部の一実施形態を示す断面図である。本発明によるダンパーに提供される加圧部の他の実施形態を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態によるダンパーを示す断面図である。本発明の第２の実施形態によるダンパーを示す断面図である。本発明の第３の実施形態によるダンパーを示す断面図である。本発明の第３の実施形態によるダンパーを示す断面図である。本発明の第４の実施形態によるダンパーを示す断面図である。本発明の第４の実施形態によるダンパーを示す断面図である。

Claims

ダンパーシリンダーと、
前記ダンパーシリンダーの一端から挿入されて前記ダンパーシリンダーの長さ方向に沿って往復動するシャフトと、
前記シャフトに提供されて前記ダンパーシリンダーの内壁との摩擦により振動を減衰し、前記ダンパーシリンダーの長さ方向に垂直な方向へ移動可能な摩擦部材と、を備えてなることを特徴とするダンパー。
前記シャフトは、前記摩擦部材を移動させてこの摩擦部材と前記ダンパーシリンダーの内壁間の摩擦力を調節する摩擦力調節装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のダンパー。
前記摩擦力調節装置は、前記摩擦部材を加圧して前記ダンパーシリンダーの内壁に向かって所定距離移動させる加圧部を備えることを特徴とする請求項２に記載のダンパー。
前記加圧部は、
第１加圧部材と、
前記第１加圧部材の一側に提供され、前記第１加圧部材に対向する第２加圧部材と、
前記摩擦部材を移動させるために、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材のうち少なくとも一つを前記シャフトの軸方向に移動させる間隔調節部と、
を備えてなることを特徴とする請求項３に記載のダンパー。
前記第１加圧部材と前記第２加圧部材が互いに近づくときに、前記摩擦部材と前記ダンパーシリンダーの内壁間に発生する摩擦力が増加することを特徴とする請求項４に記載のダンパー。
前記第１加圧部材と前記第２加圧部材は、前記シャフトの軸方向に配列され、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材のうち少なくとも一つは、他の一つに向かって漸次内側に傾斜する少なくとも一つの傾斜部を有することを特徴とする請求項４に記載のダンパー。
前記第１加圧部材と前記第２加圧部材のうち少なくとも一つは、他の一つに向かって漸次断面積が小さくなるように側面が傾斜することを特徴とする請求項６に記載のダンパー。
前記加圧部は、前記少なくとも一つの傾斜部に対応するように前記摩擦部材の内側に提供され、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材が互いに近づくときに、前記傾斜部に沿って外側へ移動しながら前記摩擦部材を加圧する少なくとも一つのスリップ部材をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のダンパー。
前記摩擦部材は、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材が互いに遠ざかるときに、前記シャフトの中心に向かって移動して前記ダンパーシリンダーの内壁から分離されることを特徴とする請求項８に記載のダンパー。
前記スリップ部材は、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材が互いに遠ざかるときに、前記シャフトの中心に向かって復帰するように弾性部材を備えることを特徴とする請求項９に記載のダンパー。
前記弾性部材は、前記スリップ部材の外周面にリング形状に提供されることを特徴とする請求項１０に記載のダンパー。
前記加圧部が複数個の前記スリップ部材を有する場合、前記加圧部は、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材のうち少なくとも一つの外周面に提供され、前記スリップ部材が円周方向へ移動して偏重されるのを防止するガイドリブをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のダンパー。
前記間隔調節部は、前記第２加圧部材を移動させることを特徴とする請求項４に記載のダンパー。
前記間隔調節部は、
前記シャフトの胴体部に固定される前記第１加圧部材を貫通して前記第２加圧部材に連結される連結ロッドと、
前記連結ロッドを駆動させて前記第２加圧部材を移動させる駆動部と、
を備えてなることを特徴とする請求項１３に記載のダンパー。
前記駆動部は、前記連結ロッドを直線運動させて前記第２加圧部材を移動させることを特徴とする請求項１４に記載のダンパー。
前記駆動部は、前記第１加圧部材の他側に提供され、電流が流れる際に前記第２加圧部材が前記第１加圧部材に移動するように前記連結ロッドを磁力により直線運動させる電磁石を備えることを特徴とする請求項１５に記載のダンパー。
前記連結ロッドは、前記第１加圧部材と前記電磁石間に提供される金属部材を備えることを特徴とする請求項１６に記載のダンパー。
前記駆動部は、
前記連結ロッドに連結されるワイヤーと、
前記ワイヤーに連結されるアクチュエーターと、
を備えてなることを特徴とする請求項１５に記載のダンパー。
前記駆動部は、前記連結ロッドを回転運動させるモーターを備え、前記第２加圧部材は、前記連結ロッドの回転運動により直線運動することを特徴とする請求項１４に記載のダンパー。
前記連結ロッドは、前記第２加圧部材を貫通し、前記第２加圧部材と螺合されることを特徴とする請求項１９に記載のダンパー。
前記加圧部は、一側が前記第１加圧部材に挿入され、他側が前記第２加圧部材に挿入されて前記第２加圧部材の移動を案内するガイドピンをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のダンパー。
前記間隔調節部は、
前記第１加圧部材に提供される電磁石と、
前記第２加圧部材に提供される金属部材と、
前記第２加圧部材を貫通して前記第２加圧部材の移動を案内するガイドロッドと、
を備えてなることを特徴とする請求項１３に記載のダンパー。
前記ガイドロッドは、一端が前記電磁石の一側に連結され、他端に前記第２加圧部材の離脱を防止するストッパーを備えることを特徴とする請求項２２に記載のダンパー。
前記摩擦部材は、前記シャフトの外周面を取り囲むリング形状を有することを特徴とする請求項１に記載のダンパー。
前記摩擦部材は、弾性材質からなることを特徴とする請求項２４に記載のダンパー。
前記摩擦部材は、振動物体の振動数が所定振動数以上のとき、前記ダンパーシリンダーの内壁に密着され、前記振動物体の振動数が所定振動数以下のとき、前記ダンパーシリンダーの内壁から分離されることを特徴とする請求項１に記載のダンパー。
振動を発生させる物体の回転速度が所定速度以下のときに比べて所定速度以上のときに、前記摩擦部材と前記ダンパーシリンダー内壁間に発生する摩擦力がより小さくなることを特徴とする請求項１に記載のダンパー。
前記ダンパーシリンダーと前記シャフトのうちいずれか一つは、洗濯機のタブに連結され、他の一つは、洗濯機のキャビネットに連結されることを特徴とする請求項１に記載のダンパー。