KR100207021B1 - 세탁기의 밸런스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁기의 밸런스에 관한 것으로, 특히 세탁기의 외관을 형성시키는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 현가설치된 외조와, 상기 외조의 하부에 설치된 구동부와, 상기 구동부의 동력에 의해 회전중심축(S-S)을 중심으로 회전되도록 상기 외조의 내부에 설치되며 상단에 개구부가 형성된 내조로 이루어진 세탁기에 있어서, 상기 개구부의 상단 내주연에 설치되는 상부체 및 하부체의 내부에 형성되며 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 수직횡단면적이 점차적으로 증대되게 다수개 형성된 통로들과, 상기 통로들의 내부에 배치되어서 구름운동되며 상기 통로들의 배열에 대응되도록 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 그 크기 및 무게가 증대되어서 상기 통로들에 각각 배치된 강구들과, 상기 강구들이 상기 통로들의 내부에서 구름운동될 경우 접촉마찰력을 감쇄시키도록 상기 강구들이 크기 및 무게에 대응되게 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 그 점도가 증대되게 상기 통로들의 내부에 각가 채워진 오일로 이루어진 세탁기의 밸런스에 관한 것으로, 내조 회전시에 세탁물 무게분포에 따라 강구들이 능동적으로 대향 분포시켜, 내조가 균형을 유지하며 회전하여 진동발생을 억제하는 것이다.

Description

세탁기의 밸런스
본 발명은 수직회전축 내조의 상부에 다수의 평형체를 갖는 세탁기의 밸런스에 관한 것으로, 특히, 내조의 회전시 세탁물의 무게변화에 대하여 능동적으로 대처하여 진동 및 소음의 발생을 극소화시킴으로써 게탁기를 보다 고품질화시킬 수 있는 세탁기의 밸런스에 관한 것이다.
도 9는 종래의 평형체를 구비한 세탁기를 나타내고 있다. 회전중심축(S-S)주위를 회전하는 내조(3)의 개방부(3A)외주연에 평형체(6)가 동심으로 얹혀져 있다. 평형체(6)는 하나의 환형통로(6A)로 이루어진다. 통로(6A)에는 예를 들어, 식염수인 액체(6B)가 수용된다. 구동부(5)의 작동에 의해 외조(2)내에서 내조(3)가 펄세이터(4)와 함께 회전한다. 내조(3)의 고속회전으로 세탁물(L)이 내조(3)내 한쪽에 몰려 있게 된다. 이 불평행을 상쇄하기 위해 평형체(6)내 액체(6B)가 세탁물(L)의 반대방향으로 몰려 불평행력을 억제하게 된다. 이때 ,한쪽으로 몰린 액체(6B)에 대응하는 선회중심(T-T)이 이동하여 기하학적 중심(S-S)에 대하여 편심변위(e)가 존재하게 된다. 그러므로, 항상 내조(3)가 편심되게 회전하여 진동발생 및 회전지지 베어링등의 부품에 이상마모를 발생시켜 세탁기의 신뢰성을 낮게 하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 액체 대신 스텐레스 또는 스틸의 강구를 사용하여 선회중심과 기하학적 중심간의 편심변위를 다소 제거할 수 있다. 그러나, 이 또한 하나의 통로내에 다수의 동일크기의 강구를 배치하므로써 세탁물의 무게의 변화에 능동적으로 대처할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 회전시에 세탁물의 무게변화에 대하여 능동적으로 대처하여 진동 및 소음의 발생을 극소화시키므로써 세탁기를 보다 고품질화시킬 수 있는 세탁기의 밸런스를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세탁기의 밸런스는, 세탁기의 외관을 형성시키는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 현가설치된 외조와, 상기 와조의 하부에 설치된 구동부와, 상기 구동부의 동력에 의해 회전중심축(S-S)을 중심으로 회전되도록 상기 외조의 내부에 설치되며 상단에 개구부가 형성된 내조로 이루어진 세탁기에 있어서, 상기 개구부의 상단 내주연에 설치되는 상부체 및 하부체의 내부에 형성되며 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 수직횡단면적이 점차적으로 증대되게 다수개 형성된 통로들과, 상기 통로들의 내부에 배치되어서 구름운동되며 상기 통로들의 배열에 대응되도록 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 그 크기 및 무게가 증대되어서 상기 통로들에 각각 배치된 강구들과, 상기 강구들이 상기 통로들의 내부에서 구름운동될 경우 접촉마찰력을 감쇄시키도록 상기 강구들의 크기 및 무게에 대응되게 상기 회전중심축(S-S)S으로부터 멀어질수록 그 점도가 증대되게 상기 통로들의 내부에 각각 채워진 오일로 이루어진 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 발명의 평형체를 구비한 세탁기의 측단면도.
제2도 내지 제7도는 평형체의 다양한 실시예를 나타낸 확대 측단면도.
제8도는 본 발명의 평형체의 동작을 설명한 도면.
제9도는 종래기술의 평형체를 구비한 세탁기의 측단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 내조 60 : 평형체
61A, 61B, 61C : 격벽 61A, 62B, 62C : 환형통로
63A, 63B, 63C : 강구 64 : 오일
도 1은 본 발명의 평형체를 구비한 세탁기의 측단면도이다. 세탁기는 하우징(10)과, 도시되지 않은 현가장치에 의해 상기 하우징(10)내에 수용되는 수조인 외조(20)로 이루어진다. 더우기, 상기 외조(20) 하부에는 구동부(50)를 배치하여, 상기 외조(20)내에 회전가능하게 배열되며 탈수공(31)을 구비한 탈수조인 내조(30)를 회전시킨다. 또한, 상기 내조(30)내 하부에는 상기 구동부(50)에 의해 회전할 수 있는 펄세이터(40)를 설치한다. 더 나아가, 상기 내조(30)의 개구부(30A) 내주연에는 평형체(60)를 소정의 방법, 예컨대 스냅인 결합방법 또는 일체형으로 취부한다.
도 2는 하나의 실시예의 평형체(60)를 확대한 것이다.
평형체(60)는 평탄형태의 링형상의 상부체(60U)와 하부체(60L)로 이루어진다. 이 상부체(60U)와 하부체(60L)는 열융착으로 결합하여 일체화시킨다. 이 일체형 평형체(60)내에는 회전중심축(S-S)를 가로지르는 형태로 다수의 통로들(62A)(62B)(62C)를 배열한다. 이 통로들은 개구부(30A)에서 내조(30)로 진행하면서 점차 그 수직회당면적이 큰 통로들로 배열된다.
이 통로들(62A)(62B)(62C)내부에는 강구들(63A)(63B)(63C)을 구름운동이 자유롭게 배치한다. 이 강구들 역시 통로들의 배열과 대응하게 배열한다. 즉, 개구부(30A)에 인접한 제1강구(63A)의 크기 및 무게를 가장 작게 하고, 내조(30)에 인접한 제3강구(63C)의 크기 및 무게를 가장 크게 하며, 제1강구(63A)와 제3강구(63C) 사이에 제2강구(63B)의 크기 및 무게를 중간치가 되게 한다. 본원에서는 제3강구(63C)의 크기 및 무게를 1로 할 때 제2강구(63B)의 크기 및 무게는 0.7~0.8로, 제1강구(63A)의 크기 및 무게는 0.3~0.4로 하였다. 본 강구의 재질은 스틸이나 스텐레스를 사용할 수 있다.
또한, 각 통로(62A)(62B)(62C)내에 배열된 각각의 강구들(63A)(63B)(63C)의 외경은 각 통로의 수직횡단면적 폭보다 0.2~0.5mm가 작게 형성하는 것이 좋다.
또한, 상기 강구(63A)(63B)(63C)가 수용된 통로(62A)(62B)(62C)에는 상기 강구들의 접촉시 발생하는 접촉마찰을 감쇄하도록 점성이 비교적 큰 오일(64)을 채운다. 오일은 실리콘유나 PAG 또는 미네랄유를 사용할 수 있다. 본원에서는 제3통로(62C)내의 오일의 점도를 1로 할 때, 제2통로(62B)내의 오일의 점도를 0.7~0.8로 하며, 제1통로(62A)내의 오일의 점도를 0.2~0.3으로 선택한다.
더우기, 각 통로(62A)(62B)(62C)의 모서리는상기 강구와 상기 오일의 원활한 흐름을 위해서, 그리고, 상기 통로의 내구성을 향상시키기 위해 곡면으로 형성함이 좋다.
제1통로(62A)와 제2통로(62B)사이에 제1격벽(61A)을 형성하고, 제2통로(62B)와 제3통로(62C)사이에 제2격벽(61B)을 형성하며, 제3통로(62C)와 내조(30)사이에 제3격벽(61C)를 형성한다. 제1격벽(61A)의 두께를 가장 작게 하고, 제3격벽(61C)의 두께를 가장 크게 하며, 제2격벽(61B)의 두께를 중간크기로 설정한다.
상기와 같이 회전중심축(S-S)에서 점차 멀어질수록 통로의 단면적, 강구의 크기 및 무게, 또는 각 벽의 두께를 증가시켜, 내조(30)가 고속회전하면서 회전중심축(S-S)에서 멀어지는 측으로 증가하는 원심력에 대응할 수 있게 하였다.
도 3은 평형체의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 이 평형체(70)에서는 앞선 실시예(도2)와는 달리 각 격벽(71A)(71B)(71C)의 두께를 동일하게 형성시킨다.
나아가, 제3격벽(71C) 외주에는 밴드형상의 보강부재(90)를 설치한다. 이 보강부재(90)는 내조(30)가 고속회전할 때 나타나는 원심력으로 열융착된 곳의 강도가 약해지는 것을 보강시키는 것이다.
이때 사용할 수 있는 보강부재는 신축성이 있는 고무재 똔느 합성수지재등으로 사용할 수 있지만 금속제인 밴드로 구성함이 더욱 바람직하다.
도 4 내지 도 7은 상부체와 하부체를 결합분리가능한 평형체를 나타낸다. 도 4에서, 평형체(80)는 서로 분리가 가능한 상부체(80U)와 하부체(80L)로 이루어진다. 각 통로(82A)(82B)(82C)와 내조(30)사이에는, 상부체(80U)의 격벽(81AU)(81BU)(81CU)와 하부체(80L)의 격벽(81AL)(81BL)(81CL)를 배치한다. 이 격벽들(81AU,…,81CL)의 두께는 개구부(30A)에서 내조(30)로 향하면서 점차 크게 형성한다. 또한, 통로(82A)(82B)(82C)의 단면적과 강구(83A)(83B)(83C)의 크기 및 무게를 개구부(30A)에서 내조(30)로 향하면서 점차 크게 형성한다.
한편, 상부체(80U)와 하부체(80L)가 접하는 부위에는 요철부(85A,…,86A,…)를 형성시켜, 상부체와 하부체의 조립을 용이하게 한다. 본원에서는 상부격벽(81AL)(81BL)(81CL)에 철부(85A)(85B)(85C)를 형성하고, 하부격벽(81AL)(81BL)(81CL)에 요부(86A)(86B)(86C)를 형성하였으나, 또다른 실시예로 요철부를 반대로 형성시킬 수 있다.
또한, 상부체(80U)와 하부체(80L)를 체결하는데 스크류(87)를 사용하였다. 다른 방식으로 상부체와 하부체를 관통시켜 결합하는 볼트와 너트를 사용할 수 있다.
한편, 각 통로(82A)(82B)(82C)내에 있는 오일(84)이 평형체(80) 외부로 누유되는 것을 방지하기 위해 상부체와 하부체가 접하는 부위에 패킹을 도입할 수도 있다.
도 5에서, 평형체(90)는 상부체(90U)와 하부체(90L)로 이루어진다. 상부체(90U)는 하방으로 연장된 격벽들(91A)(91B)(91C)(91D)로 이루어진다. 이 격별들의 두께는 개구부(30A)에서 내조(30)로 갈수록 점차 두껍게 형성한다. 최외곽격벽(91D)의 두께는 제3격벽(91C)보다 얇게 할 수 있다. 그러나, 이 격벽(91D)은 후에 설명된 하부체(90L)의 최외곽격벽(96E)과 결합되면서 그 결합격벽(91D)(96E)의 두께가 제3격벽(91C)보다 두껍게 형성하면 된다. 최외곽격벽(91D)의 내주연에는 암나사부(97)를 형성한다. 상기 각 벽격사이에 형성된 통로들(92A)(92B)(92C)의 단면적을 개구부(30A)에서 내조(30)를 향하면서 점차 커지도록 형성한다.
하부체(90L)는 상부체(90U)의 제1격벽(91A)의 내주연을 감싸도록 상부로 연장시킨 제1격벽(96D)과, 최외측에서 상부로 연장시킨 제2격벽(96E)로 이루어진다.
제2격벽(96E)의 외주면에 상기 상부체(90U)의 암사나부(97)와 나사결합되는 수나사부(98)로 이루어진다. 제1격벽(96D)과 제2격벽(96E)사이에 상부체(90U)의 제1격벽(91A)의 하단부를 지지하는 제1홈부(96A)와, 제2격벽(91B)의 하단부를 지지하는 제2홈부(96B)와, 제3격벽(91C)의 하단부를 지지하는 제3홈부(96C)를 형성한다. 이 홈부(96A)(96B)(96C)의 폭을 각 격벽(91A)(91B)(91C)의 두께와 대응되게 형성한다. 즉, 제1홈부(96A)의 폭을 가장 작게 하고, 제3홈부(96C)의 폭을 가장 크게 하며, 제2홈부(96C)의 폭을 그 중간으로 한다.
각 통로(92A)(92B)(92C)내에는 상대적으로 그 크기 및 무게가 차이가 나는 강구(93A)(93B)(93C)를 배치한다.
도 6은 평형체의 다른 실시예를 나타낸다. 평형체(110)는 상부체(110U)와 하부체(110L)로 이루어진다. 상부체(110U)에는 아래로 연장시킨 제1, 2, 3, 4의 격벽(111A)(111B)(111C)(111D)를 형성한다. 하부체(110L)에는 상부로 연장시킨 제1, 2, 3, 4의 격벽(115A)(115B)(115C)(115D)를 형성한다. 이 사,하격벽들의 두께를 개구부(30A)에서 내조(30)로 갈수록 점차 크게 한다. 또한, 이 격벽들사이에 형성된 통로(112A)(112B)(112C)의 단면적도 개구부(30A)에서 내조(30)로 갈수록 점차 크게 형성시킨다. 나아가, 통로내에 수용되는 강구(113A)(113B)(113C)의 크기 및 무게도 상기 통로의 단면적에 대응시켜 형성된다.
개구부(30A)에 대하여 상부체(110U)의 가장 외곽격벽(111D)에는 하부체(110L)를 향하여 돌출형성된 후크부(117)를 구비한다. 또한, 하부체(110L)의 가장 외곽격벽(115D)에는상기 후크부(117)가 착탈가능한 턱부(118)를 형성한다.
또한, 상부체(110U)와 하부체(110L)를 체결하는데 스크류(87)를 사용한다. 물론, 각 격벽을 관통하는 볼트 및 너트를 사용할 수도 있다.
도 7은 상기 도 6의 실시예를 변경한 실시예를 나타낸다.
평형체(120)은 상부체(120U)와 하부체(120L)로 이루어진다. 개구부(30A)에 대하여 상부체(120U)의 가장 외곽격벽(111D)에는 하부체(120L)로 향하여 돌출형성된 턱부(127)를 구비한다. 또한, 하부체(120L)의 가장 외곽격벽(115D)에는 상기 턱부(127)가 착탈가능한 아이부(128)를 형성한다.
이와 같이 구성된 이 발명에 따른 평형체를 구비한 세탁기의 동작을 설명한다.
구동부(50)의 작동에 의해 내조(30) 및 펄세이터(40)가 함께 고속회전한다. 이에따라, 평형체(60)(70)(80)(90)(110)(120)도 회전하면서 각 통로내의 강구도 이동하게 된다. 도 8에서와 같이, 내조(30)내의 세탁물(L1)(L2)(L3)이 서로 다른 위치에 각각 몰려 있게 되면, 각 세탁물의 무게에 대응하여 각 통로내에 수용된 다른 크기 및 무게의 강구들이 세탁물(L1)(L2)(L3)의 반대방향에 위치하게 된다. 이로서 내조(30)가 균형을 찾아 고속회전할 수 있는 것이다.
따라서, 고속회전하는 내조의 상단부가 세탁물의 분포에 따라 평형체내 각 통로의 강구가 대항 배열되므로 내조가 균형을 유지한 상태에서 지속적으로 회전할 수 있는 것이다. 그러므로, 탈수행정시 내조의 불균형에 따라 발생되는 진동과 그에 의해 발생되는 소음을 최소화시킬 수 있다.
따라서, 부품의 마모를 방지할 수 있어, 세탁기의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 평형체의 제작이 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (5)

  1. 세탁기의 외관을 형성시키는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부에 현가설치된 외조(20)와, 상기 외조(20)의 하부에 설치된 구동부(50)와, 상기 구동부(50)의 동력에 의해 회전중심축(S-S)을 중심으로 회전되도록 상기 외조(20)의 내부에 설치되며 상단에 개구부(30A)가 형성된 내조(30)로 이루어진 세탁기에 있어서, 상기 개구부(30A)의 상단 내주연에 설치되는 상부체(60U) 및 하부체(60L)의 내부에 형성되며 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 수직횡단면적이 점차적으로 증대되게 다수개 형성된 통로들(62A)(62B)(62C)과, 상기 통로들(62A)(62B)(62C)의 내부에 배치되어서 구름운동되며 상기 통로들(62A)(62B)(62C)의 배열에 대응되도록 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 그 크기 및 무게가 증대되어서 상기 통로들(62A)(62B)(62C)에 각각 배치된 강구들(63A)(63B)(63C)과, 상기 강구들(63A)(63B)(63C)이 상기 통로들(62A)(62B)(62C)의 내부에서 구름운동될 경우 접촉마찰력을 감쇄시키도록 상기 강구들(63A)(63B)(63C)의 크기 및 무게에 대응되게 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 그 점도가 증대되며 상기 통로들(62A)(62B)(62C)의 내부에 채워진 오일(64)로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통로들(62A)(62B)(62C)을 구획시키는 격벽들(61A)(61B)(61C)은, 상기 회전중심축(S-S)으로부터 멀어질수록 그 두께가 증대되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상부체와 하부체는 나선부에 의해 체결된 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부체와 하부체는 후크부와 턱부에 의해 체결된 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상부체와 하부체는 유연성의 턱부와 아이부에 의해 체결된 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런스.
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