KR100237689B1 - 드럼세탁기의 밸런싱장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전조의 전후면판에 설치되는 밸런싱장치에 의하여 전후면판이 변형되는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 드럼세탁기의 외관을 형성시키는 본체케이스와, 상기 본체케이스의 내부에 스프링을 매개로 현가설치된 고정조와, 상기 고정조의 내부에 회전자유롭게 설치되며 측면판과 전면판 그리고 후면판을 포함하는 회전조와, 상기 회전조의 전면판 및 후면판에 각각 결합되어서 링형상의 레이스를 형성시키는 판상부재와, 상기 판상부재와 상기 전면판에 의해 형성된 상기 레이스의 내부에 이동가능하게 설치된 전동체로 이루어진 드럼세탁기의 밸런싱장치에 있어서, 상기 전동체가 상기 전면판 및 상기 판상부재와 동시에 접촉되지 않는 상태로 이동되어 상기 레이스에 잔존하는 모멘트가 상호 소멸되도록, 상기 전면판과 상기 판상부재의 결합면(P1)과 상기 전동체의 중심(P2)(P3)는 서로 어긋난 것을 특징으로 하는 구성이다.

Description

드럼세탁기의 밸런싱장치
본 발명은 본 발명은 드럼세탁기 밸런싱장치에 관한 것으로, 특히 회전조에 설치되는 레이스와 레이스의 내부에 삽입설치되는 다수의 전동체를 갖는 드럼세탁기의 밸런싱장치에 관한 것이다.
일반적으로 드럼세탁기는 드럼 타입의 회전조의 회전으로 발생된 낙차를 이용하여 세탁하는 장치로서, 소정의 프로그램에 따라 세탁과 헹굼 그리고 탈수가 자동으로 이루어진다. 이러한 드럼세탁기의 탈수는 드럼타입의 회전조가 고속회전함으로써 내부에 있는 세탁물에 원심력이 가해져 세탁물에 있는 물기가 원심분리됨으로써 이루어진다. 이와 같이 회전조의 고속회전에 의하여 수행되는 탈수행정중에 세탁물의 편심에 의하여 심한 진동과 소음이 발생되기 때문에 드럼세탁기에서 밸런싱장치는 필수적이다. 도1은 종래 드럼세탁기의 구조를 보인 도면이다. 이를 참조하면, 본체케이스(1)의 내부에 드럼형상의 회전조(3)가 내장된 고정조(2)가 현가스프링(4a)과 충격흡수기(4b)를 매개로 본체케이스(1)에 현가된다. 회전조(3)는 본체케이스(1)의 바닥에 설치된 모터(5)에 의하여 구동되는데, 모터(5)의 회전력은 벨트(미도시)를 통하여 전달된다. 회전조(3)는 전면(全面)에 걸쳐 형성된 다수의 작은 구멍(3a)과 내측으로 돌출된 복수의 리프터(3b)를 구비하는데, 작은 구멍(3a)은 탈수중 세탁물에서 원심분리된 물이 고정조(2)로 이탈되도록 안내하고, 리프터(3b)는 회전조(3)의 회전시 발생하는 세탁물과 물의 낙차를 크게 한다.
또한 세탁과 탈수중에 발생하는 진동을 방지하기 위해 고정조(2)에는 웨이트(6a)(6b)가 장착된다. 이 웨이트(6a)(6b)는 고정조(2)의 전면에 부착된 전면웨이트(6a)와 고정조(2)의 상측면에 부착된 상부웨이트(6b)로 이루어지며, 각각 11.4Kg와 12.2Kg 정도의 무게를 가진다. 이러한 웨이트(6a)(6b)의 재질은 주철이며, 볼트(7)에 의하여 고정조(2)에 결합된다.
그러나 이와 같은 드럼세탁기는 탈수중에 세탁물의 편심에 의하여 발생되는 진동을 저감시키기 위하여 세탁물의 편심을 보상하여 진동을 원천적으로 감쇄하는 것이 아니라 발생된 진동이 고정조에 설치된 웨이트의 무게에 의하여 억제되어 감쇄되도록 하기 때문에 밸런싱효과가 떨어지는 문제가 있었다. 또한 발생된 진동이 고정조로 전달된 후에 저감되기 때문에 언밸런싱을 초기에 억제하지 못하는 문제와 발생된 진동에 의한 소음과 부품의 파손이 발생되는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 언밸런싱을 초기에 능동적으로 제어할 수 있는 드럼세탁기의 밸런싱장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 회전조의 전후면판에 설치되는 밸런싱장치에 의한 전후면판의 변형을 방지하는 것이다.
도1은 종래 드럼세탁기의 구성을 보인 도면이다.
도2는 본 발명이 적용되는 드럼세탁기의 구조를 보인 드럼세탁기의 단면도이다.
도3는 도2에 도시된 본 발명 요부의 상세도로서 본 발명의 제1실시예를 도시한 도면이다.
도4는 도3에 대향하는 도면으로서, 본 발명의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도5는 도4에 대향하는 도면으로서, 본 발명의 제3실시예를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 회전조 31 : 전면판
32 : 후면판 33 : 측면판
51a,b : 레이스 52a,b : 전동체
53 : 판상부재
본 발명은, 측면판과 상기 측면판에 의하여 연결되는 전면판과 후면판에 의하여 형성되어 회전가능하게 마련된 회전조를 포함한다. 상기 전면판과 상기 후면판 각각에 상기 회전조와 동심으로 링형상의 레이스가 마련되는데, 레이스는 상기 전면판 또는 상기 후면판의 양측으로 돌출되도록 마련된다. 레이스의 내부에 마련된 다수의 전동체를 구비하는 것을 특징으로 하는 구성이다.
또한 상기 레이스는 상기 전면판 또는 상기 후면판에 형성된 내향홈과 상기 내향홈의 반대측으로 형성된 외향홈을 갖고 상기 전면판 또는 상기 후면판에 결합된 판상부재에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 구성이다.
또한 상기 외향홈과 상기 내향홈의 깊이는 상호간 및 상기 전동체의 반경과 다르게 마련된 것을 특징으로 하는 구성이다.
또한 상기 레이스는 동심으로 적어도 둘 이상 마련되되, 상기 전면판 또는 상기 후면판의 외측으로 돌출되게 마련된 것과 내측으로 돌출되게 마련된 것의 수가 같게 배치된 것을 특징으로 하는 구성이다.
나아가 상기 레이스는 전면판 또는 후면판에 마련된 내향홈과 상기 전면판 또는 상기 후면판에 결합되는 판상부재에 상기 내향홈의 반대측으로 형성된 외향홈의 결합에 의하여 동심으로 두 개 마련되되, 어느 하나의 레이스는 외향홈보다 내향홈의 깊이가 깊은 것에 의하여 형성되고, 나머지 하나는 내향홈보다 외향홈의 깊이가 깊은 것에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 구성이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세하게 설명하겠다.
도2는 본 발명이 채용된 드럼세탁기의 구조를 보인 단면도이다. 이를 참조하면, 드럼세탁기는, 본체케이스(10)와 본체케이스(10)의 내부에 현가된 고정조(20)와 고정조(20)의 내부에 회전자재로 설치된 회전조(30)와 회전조(30)를 구동하기 위한 모터(40)를 포함한다. 고정조(20)는 4개의 스프링(11)에 의하여 본체케이스(10)에 현가되며, 고정조(20)의 하측에는 두 개의 충격흡수기(12)가 설치된다.
고정조(20)와 회전조(30)는 뉘여진 형상으로 설치되며, 이들의 전면과 이에 대향하는 본체케이스(10)의 전면에는 개구부(10a)(20a)(30a)가 마련되어 회전조(30)의 내부로 세탁물을 투입할 수 있도록 한다. 고정조(20)의 내부에 회전자재로 설치되는 회전조(30)는 전후 양면이 개구된 원통형상의 측면판(33)과 측면판(33)의 전후면에 결합되는 전면판(31)과 후면판(32)을 포함한다. 측면판(33)에는 다수의 작은 구멍(33a)이 전면에 걸쳐 형성되어 있고, 내측으로 돌출된 리프터(33b)가 형성되는데, 리프터(33b)의 단면은 "V"형상이며, 120°씩 이격되어 세 개가 설치된다. 작은 구멍(33a)은 세탁중에 물이 고정조(20)와 회전조(30)를 유통하게 안내하고 탈수중에 세탁물에서 원심분리된 물이 고정조(20)로 이탈되도록 한다. 리프터(33b)는 세탁시 세탁물이 상승하였다가 낙하하도록 한다.
모터(40)의 회전력은 후면판(32)을 통하여 회전조(30)에 전달되는데, 후면판(32)에는 회전축(41)의 일단부가 결합된다. 회전축(41)은 수평으로 설치되며, 회전축(41)의 타단부는 고정조(20)를 관통하여 후방으로 돌출된다. 회전축(41)의 타단부와 모터(40)의 회전축(41)에는 풀리(42)(43)가 각각 설치되고, 이 풀리(42)(43)에 벨트(44)가 장착된다. 후면판(32)에는 플렌지(45)가 고정결합되고, 회전축(42)의 일단부는 이 플렌지(45)에 결합된다. 회전축(41)과 고정조(20)사이에는 베어링(46)이 설치되어 회전축(41)을 회전지지하는데, 베어링(46)과 고정조(20)사이에는 베어링하우징(47)이 개재된다.
세탁이나 탈수중 세탁물의 편심에 의하여 발생하는 언밸런스를 없애기 위한 밸런싱장치는 회전조(30)의 전후, 즉 전면판(31)과 후면판(32)에 각각 설치된다. 밸런싱장치는 회전조(30)의 전면판(31)과 후면판(32)에 동심적으로 형성된 링형상의 레이스(51a)(51b)와 이 레이스(51a)(51b)에 이동자재로 삽입된 다수의 전동체(52a)(52b)를 포함한다. 레이스(51a)(51b)는 반경방향의 내외측으로 두 개가 배치되는데, 내측레이스(51a)와 외측레이스(51b)사이 및 이들의 외측은 용접에 의하여 실링되고, 레이스(51a)(51b)의 내부에는 일정량의 오일이 채워져 전동체(52a)(52b)의 이동이 원활하게 이루어지도록 한다. 전동체(52a)(52b)는 볼형상의 강구가 사용된다.
한편 상기 레이스(51a)(51b)는 회전조(30)의 회전시 밸런싱장치의 편심배치에 의한 전면판(31) 또는 후면판(32)의 변형을 방지하기 위하여 전면판(31) 또는 후면판(32)의 양측으로 유사하게 돌출되도록 한다. 이로서 양측으로 돌출된 밸런싱장치에 의하여 발생되는 모멘트가 서로 상쇄되어 전면판(31)이나 후면의 변형이 방지된다. 밸런싱장치의 위치는 레이스(51a)(51b)의 위치에 의하여 정해지기 때문에 레이스(51a)(51b)를 전면판(31) 또는 후면판(32)의 양측으로 적절하게 돌출시킴으로서 구현된다. 그리고 전면판(31)과 후면판(32)에 형성되는 레이스(51a)(51b)가 상호 대칭적이기 때문에 전면판(31)에 형성된 레이스(51a)(51b)를 예로서 설명하겠다.
도3은 본 발명의 제1실시예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이, 레이스(51a)(51b)는 전면판(31)과 이의 외측에 결합된 판상부재(53)에 형성된 내향홈(31a)(31b)과 외향홈(53a)(53b)이 합해져 형성된다. 즉, 전면판(31)에 내향 돌출되게 형성된 링형상의 내향홈(31a)(31b)과 판상부재(53)에 외향 돌출되게 형성된 링형상의 외향홈(53a)(53b)이 합해져 내측 레이스(51a)(51b)와 외측 레이스(51a)(51b)를 형성한다. 이때 내향홈(31a)(31b)과 외향홈(53a)(53b)의 깊이는 유사하게 형성됨으로써 전면판(31)의 양측으로 레이스(51a)(51b)가 유사하게 돌출되도록 하여 양측으로 돌출된 레이스(51a)(51b)에 의하여 각각 발생된 모멘트가 상호 소멸되도록 한다. 이때 내향홈(31a)(31b)과 외향홈(53a)(53b)의 깊이는 전면판(31)과 판상부재(53)의 결합면(P1)과 전동체(52a)(52b)의 중심(P2)(P3)이 어긋나도록 서로 다르게 형성되어 전동체(52a)(52b)가 전면판(31) 및 판상부재(53)와 동시에 접촉하지 않은 상태에서 이동하도록 하는 것이 바람직한다. 더 바람직하게는 외측 레이스(51b)는 외향홈(53b)의 깊이가 깊게 마련되고, 내측 레이스(51a)는 내향홈(31a)의 깊이가 깊게 마련되어 내외측 레이스(51a)(51b) 각각에 잔존하는 모멘트가 상호 소멸되도록 하는 것이 좋다. 이와 반대로 레이스(51a)(51b)를 형성하여도 동일한 효과가 발휘될 것이다. 한편 판상부재(53)는 하나의 볼트(13)에 의하여 전면판(31)과 후면판(32)에 다시 한 번 체결됨으로써 그 견고성을 높인다. (도2참조)
도4는 본 발명의 제2실시예를 보인 도면으로, 이는 내측 레이스(51a)를 전면판(31)의 내측으로 돌출되게 형성하고, 외측 레이스(51b)를 전면판(31)의 외측으로 돌출되게 형성함으로써 내측 레이스(51a)와 외측 레이스(51b)에 의하여 발생된 모멘트가 서로 상쇄되도록 구성한 것이다. 즉, 외측 레이스(51b)는 전면판(31)의 평면부와 전면판(31)에 결합되는 판상부재(53)에 외향 돌출되게 형성된 외향홈(53b')에 의하여 형성되고, 내측 레이스(51a)는 전면판(31)에 내향 돌출되게 형성된 내향홈(31a')과 판상부재(53)의 평면부에 의하여 형성된다. 이로서 내측 레이스(51a)는 전면판(31)의 내측으로 돌출되고, 외측 레이스(51b)는 전면판(31)의 외측으로 돌출됨으로써 내측 레이스(51a)와 외측 레이스(51a)에서 발생하는 모멘트는 서로 상쇄되게 된다. 이와 반대로 내외측 레이스(51a)(51b)를 구성하여 동일한 효과가 발휘되는 것은 자명하다.
도5는 본 발명의 제3실시예를 도시한 것이다. 이는 제2실시예를 개량한 것으로, 레이스(51a)(51b)를 내향홈(31a'') 또는 외향홈(53b'') 어느 하나로 구성할 경우 이들의 사출이 어려운 것을 해결하기 위한 것이다. 즉, 외측 레이스(51b)의 대부분을 판상부재(53)에 형성된 외향홈(53b'')으로 구성하고 약간을 전면판(31)에 형성된 내향홈(31b'')으로 형성하였고, 내측 레이스(51a)의 대부분을 전면판(31)에 형성된 내향홈(31a'')으로 구성하고 약간을 판상부재(53)에 형성된 외향홈(53a)으로 형성하였다. 이로써 전면판(31)이나 판상부재(53)에 형성되는 내향홈(31a'')과 외향홈(53b'')의 깊이를 줄여 이들의 사출이 용이하게 이루어지도록 하였다.
한편 도2와 도3에 도시된 부호 중 미설명 부호 "13"은 판상부재(53)를 전면판(31)과 후면판(32)에 결합시키기 위한 볼트이다.
이하에서는 상기와 같이 이루어진 드럼세탁기의 작동과 밸런싱장치의 작동을 설명하겠다.
먼저 드럼세탁기의 세탁행정을 설명한다. 회전조의 내부에 세탁물과 세탁수를 투입한 후 드럼세탁기를 동작시키면, 정해진 프로그램에 의하여 모터(40)가 구동하여 회전조(30)를 정역회전시킨다. 회전조(30)의 정역회전에 의하여 발생되는 낙차에 의하여 세탁이 이루어지는데, 낙차는 회전조(30)의 회전에 의한 원심력에 의하여 발생되는데, 이는 회전조(30)의 측면판(33)에 형성된 리프터(33b)에 의하여 배가 된다. 즉, 세탁수와 세탁물은 내측으로 돌출된 리프터(33b)와 리프터(33b)의 외측에 벽을 형성하는 측면판(33)에 의하여 상승하였다가 낙하함으로써 세탁된다.
계속해서 탈수행정을 설명하겠다. 탈수는 회전조(30)의 고속회전에 의하여 세탁물에서 물기가 원심분리되어 측면판(33)에 형성된 통공(33a)을 통하여 고정조(20)로 이동함으로써 수행된다.
이러한 탈수행정시의 세탁물의 편심에 의한 진동의 감쇄는 다음과 같다. 탈수초기 세탁물은 세탁물은 회전조(30)의 하측에 위치한다. 이러한 편심상태에서 회전조(30)가 모터(40)에 의하여 고속회전하면 전동체(52a)(52b)는 회전조(30)의 고속회전에 의하여 발생되는 원심력에 의하여 레이스(51a)(51b)를 따라 편심반대측으로 이동함으로써 편심을 보상하여 회전조(30)의 진동 및 편심회전을 방지한다. 이를 상세하게 설명하면, 회전하는 회전조(30)의 회전중심은 세탁물의 편심에 의하여 그 기하학적 중심과 어긋난 상태에서 회전한다. 레이스(51a)(51b)의 내부에 수용된 전동체(52a)(52b)는 기하학적 중심을 기준으로 발생하는 원심력과 회전중심을 기준으로 발생하는 원심력이 동시에 받게됨으로써 이들 힘의 합력에 의하여 편심반대방향으로 이동한다. 이와 같이 이동한 전동체(52a)(52b)가 회전조(30)의 기하학적 중심으로 기준으로 회전함으로써 회전조(30)의 회전중심을 기학적 중심과 일치시킨다. 이로써 회전조(30)의 편심이 없어짐으로써 진동이 소멸되고 이에 따른 소음이 사라지게 된다.
계속해서 본 발명에 따라 구성된 밸런싱장치에서 발생되는 모멘트가 상호 상쇄되는 것에 대하여 설명하겠다.
본 발명에 따른 밸런싱장치는 전면판(31)과 후면판(32)의 전후측으로 돌출되는 부위가 전체적으로 유사하기 때문에 판으로부터 돌출된 부위에 의하여 발생되는 모멘트의 크기는 거의 유사하고 그 방향으로 반대이다. 이로써 전면판(31)과 후면판(32)의 양측으로 돌출된 부위에 의한 모멘트는 상호 상쇄된다. 따라서 밸런싱장치에 의하여 발생되는 모멘트에 의하여 전면판(31) 또는 후면판(32)이 변형되는 것과 이들 모멘트가 회전조(30)의 정상 진동을 방해하는 것이 방지된다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 드럼세탁기의 밸런싱장치는 세탁물의 편심에 의한 언밸런스를 초기에 능동적으로 보상하여 회전조의 이상 회전을 억제함으로써 회전조의 회전에 의한 진동과 소음을 없앨 수 있다. 이로써 회전조를 회전시키기 위한 부품 및 부위의 편마모나 이에 따른 이상소음을 방지할 수 있다.
그리고 전면판 또는 후면판의 전후 양측으로 돌출되는 밸런싱장치의 부피 혹은 무게를 유사하게 함으로써 전면판이나 후면판의 면상에서 양측으로 돌출된 부위에 의한 모멘트가 상호 상쇄되도록 함으로써 밸런싱장치의 모멘트에 의하여 전면판이나 후면판이 변형되는 것과 이와 같은 모멘트가 회전조의 정상 진동을 방해하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 드럼세탁기의 외관을 형성시키는 본체케이스(10)와, 상기 본체 케이스(10)의 내부에 스프링(11)을 매개로 현가설치된 고정조(20)와, 상기 고정조(20)의 내부에 회전자유롭게 설치되며 측면판(33)과 전면판(31) 그리고 후면판(32)을 포함하는 회전조(30)와, 상기 회전조(30)의 전면판(31) 및 후면판(32)에 각각 결합되어서 링형상의 레이스(51a)(51b)를 형성시키는 판상부재(53)와, 상기 판상부재(53)와 상기 전면판(31)에 의해 형성된 상기 레이스(51a)(52b)의 내부에 이동가능하게 설치된 전동체(52a)(52b)로 이루어진 드럼세탁기의 밸런싱장치에 있어서, 상기 전동체(52a)(52b)가 상기 전면판(31) 및 상기 판상부재(53)와 동시에 접촉되지 않는 상태로 이동되어 상기 레이스(51a)(51b)에 잔존하는 모멘트가 상호 소멸되도록, 상기 전면판(31)과 상기 판상부재(53)의 결합면(P1)과 상기 전동체(52a)(52b)의 중심(P2)(P3)는 서로 어긋난 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 밸런싱장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이스는 상기 전면판 또는 상기 후면판에 형성된 내향홈과 상기 내향홈의 반대측으로 형성된 외향홈을 갖고 상기 전면판 또는 상기 후면판에 결합된 판상부재에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 밸런싱장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외향홈과 상기 내향홈의 깊이는 상호간 및 상기 전동체의 반경과 다르게 마련된 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 밸런싱장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이스는 동심으로 적어도 둘 이상 마련되되, 상기 전면판 또는 상기 후면판의 외측으로 돌출되게 마련된 것과 내측으로 돌출되게 마련된 것의 수가 같게 배치된 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 밸런싱장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레이스는 전면판 또는 후면판에 마련된 내향홈과 상기 전면판 또는 상기 후면판에 결합되는 판상부재에 상기 내향홈의 반대측으로 형성된 외향홈의 결합에 의하여 동심으로 두 개 마련되되,
    어느 하나의 레이스는 외향홈보다 내향홈의 깊이가 깊은 것에 의하여 형성되고, 나머지 하나는 내향홈보다 외향홈의 깊이가 깊은 것에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 밸런싱장치.
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