KR100272589B1 - Damping device of washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세탁기 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁기의 동작시 발생하는 세탁기의 진동을 감쇠하는 댐핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to the field of washing machines, and more particularly to a damping device for damping the vibration of the washing machine generated during operation of the washing machine.
일반적으로 세탁기는 세탁수를 강제로 유동시킴에 따른 수류와 세탁물과의 마찰력, 세제의 유화작용 및 세탁날개가 세탁물에 가하는 충격작용 등의 복합작용에 의해 세탁물에 묻어있는 세탁때를 분리시켜 세탁을 수행하는 기기로서, 통상 세탁-배수-중간탈수, 헹굼-배수-중간탈수, 최종탈수행정을 하면서 전자동 또는 반자동으로 세탁을 수행하게 된다.In general, a washing machine separates the washing time of laundry from the laundry by the complex action such as the friction between the water flow and the laundry, the emulsification of the detergent, and the impact of the washing wing on the laundry. As a device to be performed, washing is usually performed automatically or semi-automatically while performing washing-drainage-medium dehydration, rinsing-drainage-medium dehydration, and final dewatering stroke.
이와 같은 종래의 세탁기 구성을 첨부된 도 1을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.If such a conventional washing machine configuration will be described in detail with reference to the accompanying Figure 1 as follows.
세탁기는 외형을 이루고 있는 외부케이스(1)와, 상기 외부케이스(1)의 내부에 설치되어 댐퍼(30)에 의해 탄력지지되며 세탁수를 저수하는 기능을 하는 아웃터브(2)와, 상기 아웃터브(2)내에 아웃터브(2)와 적정간격을 유지토록 내장되어 탈수행정시 회동함과 함께 외주면에 다수의 세탁수통공(4a)이 형성된 인너터브(4)와, 상기 아웃터브(2)의 외부면 하부 일측에 설치되어 세탁 및 헹굼행정시 정·역회전하여 세탁수에 유동력을 발생시키는 구동모터(5)와, 상기 아웃터브(2)의 외부면 하부 중앙부에는 구동모터(5)의 구동력을 벨트(6)에 의해 전달받아 인너터브(4) 및 세탁날개(7)를 선택적으로 회전시키도록 클러치(8)가 부착되어 있다.The washing machine has an outer case (1) forming an outer shape, an outer tub (2) installed inside the outer case (1) and elastically supported by a damper (30) and storing water, and the outer An inner tub 4 having a plurality of washing water holes 4a formed on the outer circumferential surface of the tub 2 while being rotated during dehydration administration so as to maintain an appropriate interval with the outer tub 2 in the tub 2, and the outer tub 2 It is installed on the lower side of the outer side of the drive motor (5) for generating a flow force in the wash water by rotating forward and reverse during washing and rinsing stroke, and the drive motor (5) in the lower center of the outer surface of the outer tub (2) The clutch 8 is attached to receive the driving force of the belt 6 and to selectively rotate the inner tub 4 and the washing blade 7.
또한 상기 외부케이스(1)의 상부 일측에는 사용자의 선택에 따라 세탁에 필요한 세탁수를 공급시켜 주도록 급수밸브(9)가 설치된 급수구(10)가 부착되어 있고, 상기 아웃터브(2)의 하부에는 세탁 및 헹굼에 사용되었던 세탁수를 본체(1)의 외부로 배수시켜 주도록 배수밸브(11)가 설치된 배수호스(12)가 연결되어 있다.In addition, the upper side of the outer case (1) is attached to the water inlet 10 is provided with a water supply valve (9) to supply the washing water for washing according to the user's choice, the lower portion of the outer tub The drain hose 12 is provided with a drain valve 11 is provided to drain the wash water used for washing and rinsing to the outside of the main body (1).
한편, 인너터브(4)의 상단에는 상기 인너터브(4)의 편심회전에 의해 발생되는 진동을 저감하기 위해 중공의 링 형상을 지닌 밸런서(13)가 장착되어 있다.On the other hand, the balancer 13 having a hollow ring shape is mounted on the upper end of the inner tub 4 in order to reduce the vibration generated by the eccentric rotation of the inner tub 4.
따라서, 사용자가 본체(1)의 상부에 설치된 도어(1a)를 개방한 상태에서 세탁조(4)내로 세탁물을 집어넣고 상기 도어(1a)를 닫은 다음 컨트롤판넬(미도시) 상에 구비된 세탁모드를 선택하면 상기 컨트롤러의 제어신호에 따라 일정시간내에 세탁, 헹굼, 탈수가 자동으로 이루어 진다.Therefore, the user puts the laundry into the washing tank 4 while the user opens the door 1a installed on the upper part of the main body 1, closes the door 1a, and then washes the washing mode provided on the control panel (not shown). If is selected, washing, rinsing, and dehydration are automatically performed within a predetermined time according to the control signal of the controller.
즉, 세탁모드를 선택하면 급수구(10)에 설치된 급수밸브(9)가 열려 상기 급수구(10)를 통해 세탁에 사용될 세탁수가 급수되고 이 급수되는 세탁수는 곧바로 인너터브(4)내로 들어가 일정높이 만큼 채워진다.That is, when the washing mode is selected, the water supply valve 9 installed in the water inlet 10 is opened, and the wash water to be used for washing is supplied through the water inlet 10, and the water to be supplied immediately enters the inner tub 4. It is filled up by a certain height.
이렇게 세탁수가 인너터브(4)에 일정높이만큼 채워지고 나면 급수밸브(9)가 닫히면서 더 이상의 급수는 중단됨과 동시에 아웃터브(2)의 외측 바닥면 일측에 고정된 모터(5)가 정, 역방향으로 연속반복 구동한다.After the washing water is filled in the inner tub 4 by a certain height, the water supply valve 9 is closed and further water supply is stopped and at the same time, the motor 5 fixed to one side of the outer bottom surface of the outer tub 2 is fixed. Continuously repeat driving in the reverse direction.
이와같은 모터(5)의 구동력은 벨트(6)를 통해 상기 아웃터브(2)의 외측 바닥면 중심부에 부착된 클러치(8)로 전달되고, 상기 모터(5)의 구동력을 전달받은 클러치(8)는 상기 모터(5)의 구동력을 일정시간 동안 감속된 상태로 인너터브(4) 및 세탁날개(7)에 전달해 줌에 따라 상기 인너터브(4)와 세탁날개(7)가 회전하게 된다.The driving force of the motor 5 is transmitted to the clutch 8 attached to the center of the outer bottom surface of the outer tub 2 through the belt 6, and the clutch 8 receives the driving force of the motor 5. ) Transmits the driving force of the motor 5 to the inner tub 4 and the washing blade 7 in a decelerated state for a predetermined time so that the inner tub 4 and the washing blade 7 rotate.
이 때, 상기 인너터브(4)와 세탁날개(7)의 회전방향은 상기 클러치(8)의 제어에 따라 서로 반대방향으로 회전하면서 인너터브(4)내의 세탁물을 회전시킴과 함께 세탁수의 수류를 일으켜 주게 된다.At this time, the rotation direction of the inner tub 4 and the washing blade 7 rotates the laundry in the inner tub 4 while rotating in the opposite direction under the control of the clutch 8 and the water flow of the washing water. Will cause.
이에 따라 상기 인너터브(4) 내의 세탁물은 결국 세탁날개(7)의 회전력, 인너터브(4) 내주연부와의 마찰력 및 세제의 분해력 등에 의해 세탁된다.Accordingly, the laundry in the inner tub 4 is washed by the rotational force of the washing blade 7, the frictional force with the inner periphery of the inner tub 4, the decomposition force of the detergent, and the like.
상기한 작용에 의해 세탁행정이 끝나면 배수호스(12)에 설치된 배수밸브(11)가 컨트롤러의 제어신호를 받아 열리므로 세탁에 사용되었던 세탁수가 상기 배수호스(12)를 통해 외부케이스(1)의 외부로 배수된 후 헹굼행정을 수행하게 되는데, 이러한 헹굼행정은 상기 세탁행정 보다는 짧은 시간동안 상기 세탁행정과 동일한 작용을 수회 수행함과 동시에 각 헹굼행정 후에는 최종탈수행정보다는 짧은 시간동안 탈수작용이 이루어 지게 되어 헹굼행정을 더욱 원활히 할 수 있도록 한다.When the washing operation is completed by the above-described action, the drain valve 11 installed in the drain hose 12 opens under the control signal of the controller, so that the wash water used for washing may be removed from the outer case 1 through the drain hose 12. After draining to the outside, the rinsing stroke is performed. The rinsing stroke performs the same action as the washing stroke several times for a shorter time than the washing stroke, and at the same time, after each rinsing stroke, dehydration is performed for a shorter time than the final dehydrating stroke. To make the rinsing process smoother.
상기와 같은 헹굼행정이 완전히 끝난 후인 최종탈수행정시에는 헹굼시 사용되었던 세탁수를 기외로 자연 배수시킨 상태에서 모터(5)의 구동력을 받는 클러치(8)는 컨트롤러의 제어신호를 받아 일방향으로만 인너터브(4)와 세탁날개(7)를 고속으로 회전시키게 된다.In the final dehydration stroke, after the rinsing cycle is completely completed, the clutch 8 receiving the driving force of the motor 5 in the state of naturally draining the wash water used during the rinsing to the outside receives only the control signal of the controller in one direction. The inner tub 4 and the washing blade 7 are rotated at high speed.
따라서, 인너터브(4)내의 세탁물은 상기 인너터브(4)와 세탁날개(7)의 고속회전에 따른 원심력에 의해 외측으로 밀리면서 세탁물에 함유된 수분이 상기 인너터브(4)의 세탁수통공(4a)을 통해 아웃터브(2)로 빠져나오는데, 이 때에는 상기 아웃터브(2)의 하부에 설치된 배수밸브(11)가 열리므로 세탁물에서 빠져나온 수분이 배수호스(12)를 통해 외부로 배수되고 이에 따라 탈수가 완료된다.Therefore, the laundry in the inner tub (4) is pushed out by the centrifugal force due to the high speed rotation of the inner tub (4) and the washing blade (7) while the water contained in the laundry wash water through hole of the inner tub (4) The outlet valve 2 is discharged through the outlet tub 2 through 4a. At this time, since the drain valve 11 installed at the lower portion of the outlet tub 2 is opened, the water discharged from the laundry is drained to the outside through the drain hose 12. And dehydration is completed accordingly.
이와 같은 탈수행정은 설정된 시간동안 시행되고 이러한 탈수행정이 완전히 수행되었음을 확인한 컨트롤러(미도시)가 세탁기의 동작을 자동으로 정지시킴으로써 결국 모든 세탁시스템이 완료된다.This dehydration operation is carried out for a set time and the controller (not shown) which confirms that the dehydration operation is completely performed automatically stops the operation of the washing machine so that all washing systems are completed.
한편, 세탁기에 있어서 가장 큰 문제점중의 하나로 소음과 진동을 들 수 있는데, 현재에는 이러한 소음과 진동을 억제하기 위한 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있다.On the other hand, one of the biggest problems in the washing machine can be mentioned noise and vibration, and nowadays technology development for suppressing such noise and vibration is continuously made.
이러한 소음과 진동을 억제하기 위한 기술중 세탁기에서 가장 일반적으로 적용되고 있는 기술이 바로 밸런서와 댐퍼이다.Among the technologies for suppressing such noise and vibration, balancer and damper are the most commonly applied technologies in washing machines.
이 때, 상기 밸런서(13)는 인너터브(4)의 상부에 설치되어 세탁, 헹굼, 탈수행정시 인너터브(4)내에 있는 세탁물이 한쪽으로 치우침으로 인해 발생되는 인너터브(4)의 불균형을 바로잡아 주는 역할을 한다.At this time, the balancer 13 is installed on the upper portion of the inner tub 4 to wash out the imbalance of the inner tub 4 generated by washing the laundry in the inner tub 4 to one side during washing, rinsing, and dehydration administration. It plays a role of correcting.
특히, 탈수행정시 인너터브(4)는 일방향으로 고속회전하게 되므로 인너터브(4)내에 있는 세탁물이 인너터브(4)의 원심력에 의해 한쪽으로 치우침에 따라 무게중심은 세탁물이 치우친 쪽에 위치하게 된다.In particular, since the inner tub 4 rotates in one direction at a high speed during dehydration, the center of gravity of the inner tub 4 is shifted to one side by the centrifugal force of the inner tub 4 so that the center of gravity of the inner tub 4 is located on the side of the laundry. .
이로 인해 인너터브(4)가 적정 한계 이상의 과도한 편심회전이 되면 이를 감지하여 세탁기의 동작을 자동으로 정지시키고, 적정 범위 이내의 편심회전시에는 밸런서(13)에 의해 정상적인 궤적으로 회전되도록 하고 있다.For this reason, when the inner tub 4 detects excessive eccentric rotation over an appropriate limit, the washing machine automatically stops the operation of the inner tub 4, and when the inner tub 4 rotates within a proper range, the balancer 13 rotates to a normal trajectory.
하지만 상기의 밸런서(13)는 인너터브(4)의 편심회전을 어느정도 진정시키는 작용만을 할 뿐 근본적으로 방지하지는 못하였으므로 그에 따른 진동이 아웃터브(2)로 전달될 수밖에 없었으며, 이와 아울러 동력장치인 구동모터(5)와 클러치(8)에서 발생된 진동과 소음도 아웃터브(2)로 전달된다.However, since the balancer 13 does not only prevent the eccentric rotation of the inner tub 4 to some extent but fundamentally prevents it, the corresponding vibration has to be transmitted to the outer tub 2, and at the same time, the power unit. Vibration and noise generated from the in-drive motor 5 and the clutch 8 are also transmitted to the outer tub 2.
따라서 상기와 같이 발생하는 진동은 외부케이스(1)와 아웃터브(2)를 연결하는 복수개의 댐퍼(30)에 의해 저감시키도록 하고 있다.Therefore, the vibration generated as described above is reduced by a plurality of dampers 30 connecting the outer case 1 and the outer tub 2.
이러한 댐퍼(30)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 외부케이스(1)와 아웃터브(2)를 지지하도록 연결된 스너버 바(31)와, 상기 스너버 바(31)의 상부에 결합되며 외부케이스(1)의 내측 각 코너부에 형성된 어퍼코너(1b)에 고정되는 어퍼피봇(32)과, 상기 스너버 바(31)의 소정위치에 끼워지며 아웃터브(2)의 외측 하부와 결합되어 아웃터브(2)가 유동함에 따라 스너버 바(31)를 따라 상하운동하는 서스펜션 캡(33)과, 상기 스너버 바(31)의 하부 끝단에 결합되어 서스펜션 캡(33) 내를 상하이동하면서 습동마찰운동을 할 수 있도록 그 외주면이 연한 재질로 이루어진 서스펜션 베이스(34)와, 상기 서스펜션 캡(33) 내의 서스펜션 베이스(34) 상단면에 설치되어 압축 및 복원되는 댐핑스프링(35)으로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the damper 30 has a snubber bar 31 connected to support the outer case 1 and the outer tub 2, and an upper portion of the snubber bar 31. The upper pivot 32 is coupled to the upper corner 1b formed at each inner corner of the outer case 1, and is fitted at a predetermined position of the snubber bar 31 and the outer lower portion of the outer tub 2. It is coupled to the suspension cap 33 which moves up and down along the snubber bar 31 as the outer tub 2 flows with the lower end of the snubber bar 31, Suspension base (34) made of a soft material and its outer circumferential surface to allow sliding friction movement while moving, and a damping spring (35) installed and compressed and restored on the upper surface of the suspension base (34) in the suspension cap (33). It consists of.
한편, 상기 스너버 바(31)의 상단은 어퍼피봇(32)이 외부로 빠지지 않도록 끝단이 일측으로 절곡된 절곡부(31a)가 형성되어 있고, 상기 서스펜션 베이스(34)의 내주연부에 형성된 요홈(34a) 내측에는 상기 서스펜션 베이스(34)의 가장자리가 외측으로 확장되도록 탄력을 부여하기 위한 링 형태의 확장스프링(36)이 압입되어 있다.On the other hand, the upper end of the snubber bar 31 is formed with a bent portion (31a) is bent end to one side so that the upper pivot (32) does not fall to the outside, grooves formed in the inner periphery of the suspension base 34 Inside the 34a, a ring-shaped expansion spring 36 is press-fitted to give elasticity so that the edge of the suspension base 34 extends outward.
이러한 댐퍼(30)는 상기 아웃터브(2)의 둘레면을 따라 복수개가 설치되어 있음에 따라 상기 아웃터브(2)의 유동을 각 부분에서 감쇠시켜 준다.The damper 30 attenuates the flow of the outer tub 2 at each part as a plurality of dampers 30 are provided along the circumferential surface of the outer tub 2.
이와 같은 댐퍼(30)의 진동감쇠작용중 특히 진동이 심한 탈수시의 작용을 도시한 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The vibration damping action of the damper 30 will be described in more detail with reference to FIG.
우선 탈수시에는 세탁물의 치우침에 따른 인너터브(4)의 편심회전에 의해 상기 인너터브(4)가 아웃터브(2)와 부딪히게 되어 상기 아웃터브(2)에는 진동이 발생하게 된다.First, during dehydration, the inner tub 4 hits the outer tub 2 due to the eccentric rotation of the inner tub 4 due to the deflection of the laundry, thereby causing vibration in the outer tub 2.
이와 같은 아웃터브(2)의 진동에 의해 상기 아웃터브(2)의 외측 하부면에 삽입고정된 서스펜션 캡(33)은 상기 아웃터브(2)를 외부케이스(1)에 연결지지하는 스너버 바(31)를 중심으로 상하왕복이동 하게된다.The suspension cap 33 inserted and fixed to the outer lower surface of the outer tub 2 by the vibration of the outer tub 2 is a snubber bar that supports the outer tub 2 to the outer case 1. It will move up and down around (31).
이 때, 상기 스너버 바(31)의 하부 끝단에는 서스펜션 베이스(34)가 결합되어 있으므로 상기 서스펜션 베이스(34)는 아웃터브(2)에 고정된 상태에서 상하왕복이동되는 서스펜션 캡(33)에 의해 상기 서스펜션 캡(33) 내로 삽입된다.At this time, since the suspension base 34 is coupled to the lower end of the snubber bar 31, the suspension base 34 is attached to the suspension cap 33 which is vertically reciprocated while being fixed to the outer tub 2. Is inserted into the suspension cap 33.
이렇게 서스펜션 캡(33) 내로 삽입된 서스펜션 베이스(34)는 그 외주연부가 서스펜션 캡(33)의 내주연부에 접촉하며 마찰을 하게 됨에 따라 습동마찰운동이 이루어짐과 동시에 상기 서스펜션 캡(33) 내에 설치된 댐핑스프링(35)은 상하로 왕복이동되는 서스펜션 캡(33)에 의해 압축 및 복원이 반복적으로 이루어진다.Thus, the suspension base 34 inserted into the suspension cap 33 has frictional motions as the outer circumferential portion contacts the inner circumferential edge of the suspension cap 33 and is installed in the suspension cap 33 at the same time. The damping spring 35 is repeatedly compressed and restored by the suspension cap 33 which is reciprocated up and down.
그리고, 댐핑스프링(35)이 서스펜션 캡(33) 내에서 압축 및 복원 될 때 상하로 왕복이동되는 서스펜션 캡(33)에 의해 서스펜션 캡(33)과 서스펜션 베이스(34) 사이 즉, 서스펜션 캡(33) 내에는 압축공기의 압력 변화에 따른 에어댐핑이 이루어진다.Then, the suspension cap 33 and the suspension base 34, ie, the suspension cap 33, by the suspension cap 33 which is reciprocated up and down when the damping spring 35 is compressed and restored in the suspension cap 33. In the air damping in accordance with the pressure change of the compressed air is made.
한편, 상기 서스펜션 베이스(34)의 요홈(34a) 내측에 압입된 확장스프링(36)은 상기 서스펜션 베이스(34)가 서스펜션 캡(33) 내부로 삽입될 때 상기 서스펜션 베이스(34)의 가장자리를 확장시켜 주므로 상기 서스펜션 베이스(34)와 서스펜션 캡(33)간의 습동마찰력을 크게 하는 작용을 한다.Meanwhile, the expansion spring 36 press-fitted into the recess 34a of the suspension base 34 extends the edge of the suspension base 34 when the suspension base 34 is inserted into the suspension cap 33. As a result, the frictional friction between the suspension base 34 and the suspension cap 33 is increased.
따라서 탈수시 편심회전되는 인너터브(4)와 아웃터브(2)가 부딪히면서 발생되어 아웃터브(2)로 전달되는 진동과 모터(5)와 클러치(6)의 구동력에 의해 발생되어 아웃터브(2)로 전달되는 진동은 상기 서스펜션 캡(33)의 내주연부와 서스펜션 베이스(34)의 외주연부와의 습동마찰운동과 반복적으로 이루어지는 댐핑스프링(35)의 압축 및 복원에 의해서 감쇠된다.Therefore, the inner tub 4 and the outer tub 2 that are eccentrically rotated during dehydration are generated by the vibrations transmitted to the outer tub 2 and the driving force of the motor 5 and the clutch 6 to generate the outer tub 2. Vibration transmitted to) is attenuated by compression and restoration of the damping spring 35 which is repeatedly made by sliding friction movement between the inner circumferential edge of the suspension cap 33 and the outer circumferential edge of the suspension base 34.
한편, 이러한 마찰댐핑을 실시할 경우, 시스템에 작용하는 마찰력의 크기에 따른 전달력과 진동비(
여기서, 진동비가 1이 되는 지점은 임계점으로서 공진이 일어나는 점이고, I선은 마찰이 큰 상태임을 나타내는 선이며, II선은 마찰이 작은 상태임을 나타내는 선이고, III선은 마찰이 없는 상태임을 나타내는 선이다.Here, the point where the vibration ratio is 1 is the point where resonance occurs as a critical point, line I is a line indicating a high friction state, line II is a line indicating a low friction state, line III is a line indicating no friction state. to be.
또한, 상기 진동비가 1인 임계점 이전의 상태 즉 아웃터브(2)로 전달되는 전달력의 크기가 최대가 되기 이전의 상태로서 인너터브(4)의 회전수가 48∼60rpm 일때의 1차 공진영역(미도시) 및 상기 인너터브(4)의 회전수가 240rpm 일때의 2차 공진영역(미도시)에서의 시스템 상태가 과도상태이고, 상기 진동비가 1인 임계점 이후의 상태 즉 아웃터브(2)로 전달되는 전달력의 크기가 점차적으로 줄어들기 시작하는 시스템 상태가 정상상태이다.In addition, the first resonance region when the rotation speed of the inner tub 4 is 48 to 60 rpm as a state before the threshold point at which the vibration ratio is 1, that is, before the magnitude of the transmission force transmitted to the outer tub 2 becomes the maximum ( Not shown) and the system state in the secondary resonance region (not shown) when the rotation speed of the inner tub 4 is 240 rpm, and is transmitted to a state after the threshold point where the vibration ratio is 1, that is, the out tub 2. It is normal for the system state that the magnitude of the transmission force to begin to decrease gradually.
한편, 과도상태 중 1차 공진영역에서는 도 6a에 나타낸 바와 같이 시스템이 상·하 진동을 하게 되며, 2차 공진영역에서는 도 6b에 나타낸 바와 같이 시스템이 원뿔 모양을 이루는 코니컬(conical) 진동을 한다.On the other hand, in the primary resonance region of the transient state, the system vibrates up and down as shown in FIG. 6A, and in the secondary resonance region, the system forms conical vibrations as shown in FIG. 6B. do.
따라서 상기 도 5에 나타낸 그래프를 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.Therefore, the following conclusions can be obtained through the graph shown in FIG. 5.
우선 I선을 살펴보면, 시스템이 임계점 이전인 과도상태에서는 감쇠효과가 극히 뛰어남을 알 수 있는 반면 임계점을 지나 시스템이 정상상태가 되면 감쇠효과를 거의 발휘하지 못함을 알 수 있다.First of all, it can be seen from the I line that the damping effect is extremely excellent in the transient state before the critical point. However, when the system is steady state after the critical point, the damping effect is hardly exhibited.
또한 III선을 살펴보면, 시스템이 임계점 이전인 과도상태에서는 감쇠효과를 거의 발휘하지 못함을 알 수 있는 반면 임계점을 지나 시스템이 정상상태가 되면 극히 뛰어난 감쇠효과를 발휘함을 알 수 있다.In addition, it can be seen from the III line that the system shows little damping effect in the transient state before the critical point, whereas the system shows a very good damping effect when the system is in a steady state after the critical point.
한편 II선은 상기 I선 및 III선이 가지는 특성의 보통수준임을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that line II is a normal level of the characteristics of the I and III lines.
즉, 과도상태에서는 마찰력이 클수록 시스템의 진동을 저감시키는 효과가 크지만, 정상상태에서는 마찰력이 작으면 작을수록 시스템으로 전달되는 전달력이 작아 시스템의 진동을 줄이는데 효과적임에 따라 과도상태에서는 큰 마찰력이 작용하고, 과도상태를 넘어서면 마찰력이 작용하지 않는 특성을 동시에 구비한 댐핑 시스템이 요구되고 있음을 알 수 있다.That is, in the transient state, the greater the frictional force, the greater the effect of reducing the vibration of the system. However, in the normal state, the smaller the frictional force, the smaller the transmission force delivered to the system. It can be seen that there is a need for a damping system having both of these functions and at the same time not exceeding the transient state, and having a characteristic of no frictional force.
한편, 이렇게 시스템의 각 상태에 따라 댐핑효과의 성능을 높이기 위해 여러 가지가 고안되었는데, 서스펜션 캡(33)의 형상을 상부로 갈수록 내경이 좁아지도록 테이퍼지게 형성한 것도 이와 같은 방법의 하나이다.On the other hand, various ways have been devised to increase the performance of the damping effect according to each state of the system, one of such methods is to form a tapered shape of the suspension cap 33 to narrow the inner diameter toward the top.
이는 과도상태 즉, 시스템의 공진에 의한 서스펜션 베이스(34)가 서스펜션 캡(33) 내의 상부에 위치된 상태에서는 서스펜션 캡(33)의 내경이 좁음으로 인해 상기 서스펜션 캡(33)과 서스펜션 베이스(34)의 마찰이 커지게 되어 원활한 댐핑성능을 이루도록 하고, 과도상태를 넘어선 정상상태 즉, 서스펜션 베이스(34)가 서스펜션 캡(33) 내의 하부에 위치된 상태에서는 서스펜션 캡(33)의 내경이 넓음으로 인해 상기 서스펜션 캡(33)과 서스펜션 베이스(34)의 마찰이 작아져 원활한 댐핑성능을 이루게 됨에 따른 것이다.This is because the suspension cap 33 and the suspension base 34 are transient due to the narrow inner diameter of the suspension cap 33 in the state where the suspension base 34 due to resonance of the system is located above the suspension cap 33. ) Friction is increased to achieve a smooth damping performance, the inner diameter of the suspension cap 33 is wide in the normal state beyond the transient state, that is, the suspension base 34 is located in the lower portion in the suspension cap 33 Therefore, the friction between the suspension cap 33 and the suspension base 34 is reduced, thereby achieving a smooth damping performance.
하지만 이러한 종래의 댐퍼는 다음과 같은 문제점이 발생하였다.However, such a conventional damper has the following problems.
첫째, 서스펜션 캡은 그 형상이 상부로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼형상으로 가공하여야 함에 따라 상기 테이퍼의 각도를 정확히 맞추는데 어려움이 발생하여 결과적으로 제작비용이 증가하게 되었다.First, the suspension cap has to be processed into a tapered shape, the inner diameter of which is narrowed toward the top, so that it is difficult to accurately adjust the angle of the taper, resulting in increased manufacturing cost.
둘째, 서스펜션 베이스가 서스펜션 캡 내부에 삽입될 때 확장스프링이 서스펜션 베이스의 가장자리를 항상 확장시키고 있음에 따라 서스펜션 베이스와 서스펜션 캡간에는 큰 마찰력이 제공되어 시스템이 과도상태에서는 상기와 같은 큰 마찰력에 의해 아웃터브의 진동감쇠 효과를 원활히 얻을 수 있지만 과도상태를 지난 정상상태에서는 상기 확장스프링에 의한 서스펜션 베이스와 서스펜션 캡간의 큰 마찰력으로 인해 오히려 아웃터브의 진동을 가증시킴에 따라 아웃터브의 진동감쇠 효율이 떨어졌다.Second, as the expansion spring always extends the edge of the suspension base when the suspension base is inserted into the suspension cap, a large friction force is provided between the suspension base and the suspension cap, so that the system is in the transient state by the large friction force described above. Vibration damping effect can be obtained smoothly, but in the normal state after the transient state, due to the large friction between the suspension base and the suspension cap caused by the expansion spring, the vibration damping efficiency of the outer tub decreases due to the increase of vibration of the outer tub. lost.
셋째, 서스펜션 캡 내부로 서스펜션 베이스가 삽입될 때 상기 서스펜션 베이스의 가장자리를 확장시키는 확장스프링이 서스펜션 캡의 내경이 좁아짐에 따른 압축력에 비해 서스펜션 베이스의 가장자리를 외부로 확장시키려는 힘이 극히 미세하여 마찰성능을 제대로 발휘하지 못하였다.Third, the expansion spring that extends the edge of the suspension base when the suspension base is inserted into the suspension cap has a very small force to extend the edge of the suspension base to the outside as compared to the compression force due to the narrowing of the inner diameter of the suspension cap. Did not exercise properly.
넷째, 상기 확장스프링이 서스펜션 베이스의 요홈 내측에 압입됨에 있어서 상기 확장스프링의 형태가 원래의 형상인 원형을 유지하기 어려움에 따라 일측이 찌그러진 상태로 서스펜션 베이스의 가장자리를 확장시키는 작용을 하여 상기 서스펜션 베이스의 외측면과 서스펜션 캡의 내측면이 고르게 마찰하지 못하고 어느 한곳만 집중마찰하게 되어 댐핑효과가 현저히 저하되는 문제점이 있었다.Fourth, as the expansion spring is pressed into the groove of the suspension base, the suspension spring has a function of extending the edge of the suspension base in a state in which one side is crushed according to a difficulty in maintaining a circular shape of the original spring. There was a problem in that the outer surface of the inner surface and the inner surface of the suspension cap did not rub evenly and concentrated only at one place, so that the damping effect was significantly reduced.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 서스펜션 베이스의 구조를 개선함에 따라 각 진동상태에 따른 댐퍼의 대처능력 및 전체적인 댐핑효과를 향상시키는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to improve the structure of the suspension base to improve the coping capacity and the overall damping effect of the damper according to each vibration state.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 외부케이스에 아웃터브를 지지하도록 연결된 스너버 바와, 상기 스너버 바의 상부에 결합되며 외부케이스의 내측 각 코너부에 형성된 어퍼코너에 고정되는 어퍼피봇과, 상기 스너버 바의 소정위치에 끼워지며 아웃터브의 외측 하부와 결합되어 아웃터브가 유동함에 따라 스너버 바를 따라 상하운동하는 서스펜션 캡과, 상기 스너버 바의 하부 끝단에 결합되어 서스펜션 캡 내를 상하이동하면서 습동마찰운동을 할 수 있도록 그 외주면이 연한 재질로 이루어진 서스펜션 베이스와, 상기 서스펜션 캡 내의 서스펜션 베이스 상단면에 설치되어 압축 및 복원되는 댐핑스프링을 구비하여 아웃터브의 진동을 감쇠시키도록 한 세탁기의 댐퍼에 있어서; 상기 서스펜션 베이스의 상부면에 공기의 유입 및 유출이 가능한 개방부를 형성하고 상기 서스펜션 베이스의 내부면에는 상기 개방부와 연통되도록 확장 및 수축이 가능한 확장부를 형성하여, 상기 개방부를 통한 공기의 유입 및 유출에 의해 확장부가 확장 및 수축됨에 따라 서스펜션 베이스의 외주면과 서스펜션 캡 내주면과의 마찰력을 증대 및 감소시키도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기의 댐핑장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a snubber bar connected to support the outer tub to the outer case, is coupled to the upper portion of the snubber bar and fixed to the upper corner formed in each corner of the outer case An upper pivot, a suspension cap fitted to a predetermined position of the snubber bar and coupled to an outer lower portion of the outer tub to vertically move along the snubber bar as the outer tub flows, and a suspension coupled to the lower end of the snubber bar Damping vibration of the outer tub is provided with a suspension base made of a soft material and a damping spring installed on the upper surface of the suspension base in the suspension cap to compress and restore the sliding friction movement. In the damper of the washing machine to be made; An opening for inflow and outflow of air is formed on an upper surface of the suspension base, and an extension for expanding and contracting is formed on an inner surface of the suspension base so as to communicate with the opening. By the expansion portion is expanded and contracted by the damping device of the washing machine characterized in that to increase and decrease the friction between the outer peripheral surface of the suspension base and the inner peripheral surface of the suspension cap.
도 1은 일반적인 세탁기를 도시한 측단면도1 is a side cross-sectional view showing a typical washing machine
도 2는 종래 댐퍼를 나타낸 사시도2 is a perspective view showing a conventional damper
도 3은 종래 댐퍼의 서스펜션 베이스를 나타낸 확대 사시도3 is an enlarged perspective view illustrating a suspension base of a conventional damper
도 4는 종래 댐퍼가 작동하는 상태를 나타낸 종단면도Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view showing a state in which a conventional damper operates.
도 5는 탈수에 따른 마찰댐핑시 진동비에 대한 전달력 변화를 나타낸 그래프5 is a graph showing a change in the transmission force for the vibration ratio during friction damping according to dehydration
도 6a 는 1차 공진영역에서의 시스템 상태도6A is a system state diagram in the first resonance region
도 6b 는 2차 공진영역에서의 시스템 상태도6b is a system state diagram in the secondary resonance region;
도 7은 본 발명 서스펜션 베이스를 상부에서 본 사시도Figure 7 is a perspective view of the present invention the suspension base from above
도 8a 는 도 7의 저면도8A is a bottom view of FIG. 7
도 8b 는 도 7의 종단면도8B is a longitudinal cross-sectional view of FIG.
도 9는 탈수시 본 발명에 따른 과도상태에서의 댐퍼 상태를 나타낸 단면도9 is a cross-sectional view showing a damper state in a transient state in accordance with the present invention when dewatering
도 10은 탈수시 본 발명에 따른 정상상태에서의 댐퍼 상태를 나타낸 단면도10 is a cross-sectional view showing a damper state in a steady state according to the present invention when dewatering
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
100. 서스펜션 베이스 110. 개방부100. Suspension base 110. Opening
120. 확장부120. Extensions
이하, 본 발명의 설명을 일 실시예로 첨부한 도 7 내지 도 10을 참조로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 7 to 10 attached as an embodiment.
도 7은 본 발명 서스펜션 베이스를 상부에서 본 사시도이고, 도 8a 는 도 7의 저면도이며, 도 8b는 도 7의 종단면도이고, 도 9는 탈수시 본 발명에 따른 과도상태에서의 댐퍼 상태를 나타낸 단면도이며, 도 10은 탈수시 본 발명에 따른 정상상태에서의 댐퍼 상태를 나타낸 단면도로서 본 발명의 구성 및 작용중 종래의 구성 및 작용과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하고, 동일한 구조에 한해서는 종래와 동일한 부호를 부여키로 한다.7 is a perspective view of the suspension base of the present invention from above, FIG. 8A is a bottom view of FIG. 7, FIG. 8B is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 7, and FIG. 9 is a damper state in a transient state according to the present invention when dewatering. 10 is a cross-sectional view showing a damper state in a steady state according to the present invention when dewatering, and parts overlapping with the conventional configurations and actions of the present invention are omitted. The same reference numerals as in the prior art are given.
우선 본 발명은 댐퍼를 구성하는 서스펜션 베이스(100)의 상부면에는 공기의 유출입이 가능하도록 개방부(110)를 형성하고, 상기 개방부(110)의 하단면에는 상기 서스펜션 베이스(100)의 내주면을 따라 확장 및 수축이 가능한 확장부(120)를 상기 서스펜션 베이스(100)에 일체로 형성한다.First, the present invention forms an open portion 110 to allow air to flow in and out on an upper surface of the suspension base 100 constituting the damper, and an inner circumferential surface of the suspension base 100 on the lower surface of the open portion 110. The expansion part 120 that can be expanded and contracted along is integrally formed in the suspension base 100.
이 때, 상기 서스펜션 베이스(100)의 개방부(110)는 단일의 링형상으로 형성하거나 혹은 일정한 곡률을 가지며 상기 서스펜션 베이스의 상부면에 일정간격으로 복수개 형성하여도 상관없으며, 이러한 개방부(110)는 상부에서 하부로 갈수록 벌어진 간격이 점점 좁아지도록 형성한다.At this time, the opening 110 of the suspension base 100 may be formed in a single ring shape or a plurality of openings may be formed at a predetermined interval on the upper surface of the suspension base, such opening 110 ) Is formed so that the gap is gradually narrowed from the top to the bottom.
또한, 상기 서스펜션 베이스(100)의 개방부(110)와 연통된 확장부(120)는 전체적으로 내부가 빈 도우넛형태로 형성된다.In addition, the extension part 120 communicating with the opening part 110 of the suspension base 100 is formed in a donut shape with an entire interior.
한편, 상기 확장부(120)가 형성된 부분인 서스펜션 베이스(100)는 그 재질을 자기윤활성 재질이나 혹은 고무재질로 하여 확장 및 수축이 용이하도록 한다.On the other hand, the suspension base 100, which is the portion in which the expansion part 120 is formed, is made of a self-lubricating material or a rubber material to facilitate expansion and contraction.
이와 같이 구성된 본 발명에 있어서 특히 진동이 심한 탈수시에서의 작용은 다음과 같다.In the present invention configured as described above, the action during particularly severe vibration dehydration is as follows.
우선 탈수시에는 인너터브(4) 내의 세탁물이 수분을 머금은 상태이므로 서스펜션 캡(33) 내부의 일정위치에 서스펜션 베이스(100)가 위치되어 있다.First, when dewatering, the laundry in the inner tub 4 is in a state of containing moisture, and thus the suspension base 100 is positioned at a predetermined position inside the suspension cap 33.
이와 같은 상태에서 탈수행정을 수행하게 되면 세탁물의 치우침에 따른 인너터브(4)의 편심회전에 의해 상기 인너터브(4)가 아웃터브(2)와 부딪히게 되어 상기 아웃터브(2)에는 진동이 발생하게 된다.When the dehydration operation is performed in such a state, the inner tub 4 is collided with the outer tub 2 by the eccentric rotation of the inner tub 4 due to the deflection of the laundry, and the outer tub 2 is vibrated. Will occur.
이러한 아웃터브(2)의 진동에 따른 아웃터브(2)의 상하유동에 의해 상기 아웃터브(2)에 고정된 서스펜션 캡(33) 역시 아웃터브(2)를 아웃케이스(1)에 연결지지하는 스너버 바(31)를 중심으로 상하왕복이동된다.The suspension cap 33 fixed to the outer tub 2 by vertical flow of the outer tub 2 according to the vibration of the outer tub 2 also supports the outer tub 2 to the outer case 1. The snubber bar 31 is vertically moved up and down.
상기와 같은 진동은 우선 도 9와 같은 과도상태에 이르게 되는데, 이와 같은 과도상태에서는 상기 서스펜션 베이스(100)가 서스펜션 캡(33) 내부의 상부방향으로 깊이 삽입됨에 따라 서스펜션 베이스(100)의 상부면에 형성된 개방부(110)를 통해 서스펜션 베이스(100)의 확장부(120)로 서스펜션 캡(33) 내부의 압축공기가 유입되어 상기 확장부(120)를 확장시키게 된다.Such vibration first leads to a transient state as shown in FIG. 9. In such a transient state, the upper surface of the suspension base 100 is inserted as the suspension base 100 is deeply inserted upward in the suspension cap 33. Compressed air inside the suspension cap 33 is introduced into the expansion part 120 of the suspension base 100 through the opening part 110 formed in the expansion part 120.
이 때, 연한 재질로 이루어진 서스펜션 베이스(100)의 가장자리 역시 상기 확장부(120)가 확장됨에 따라 확장부(120)와 더불어 외측으로 확장된다.At this time, the edge of the suspension base 100 made of a soft material also extends to the outside along with the extension 120 as the extension 120 is expanded.
이에 따라 상기 서스펜션 베이스(100)는 서스펜션 캡(33) 내부면과 마찰력이 증대되어 아웃터브(2) 진동감쇠 효과가 증대하여 빨리 진동이 감쇠됨을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the suspension base 100 has an increased frictional force with the inner surface of the suspension cap 33, thereby increasing the vibration damping effect of the outer tub 2, thereby quickly damping vibration.
한편, 이러한 과도상태가 지난후 임계점을 지나 세탁물에 포함된 수분이 점차 빠져나가는 상태인 정상상태에서는 도 10과 같이 상기 서스펜션 캡(33) 내부의 하부방향으로 서스펜션 베이스(100)가 밀려남에 따라 서스펜션 베이스(100) 내부의 확장부에 유입된 공기는 개방부(110)를 통해 빠져나가게 되어 결국 확장부(120)는 수축된다.On the other hand, in the normal state in which the water contained in the laundry gradually passes through the critical point after such a transient state, the suspension base 100 is pushed downward in the suspension cap 33 inside as shown in FIG. 10. The air introduced into the expansion part inside the base 100 exits through the opening part 110, so that the expansion part 120 is contracted.
이렇게 서스펜션 베이스(100)의 확장부(120)가 수축됨에 따라 서스펜션 캡(33)의 내주면과 서스펜션 베이스(100) 외주면은 그 마찰이 점차 줄어들게 되어 서스펜션 캡(33) 내부에서 서스펜션 베이스(100)가 일정부분 하향이동하게 되면 결국 상호간의 마찰력이 거의 없어짐에 따라 아웃터브(2)의 진동은 더욱 빨리 감쇠되어 원활한 탈수가 진행된다.As the extension part 120 of the suspension base 100 is contracted, the inner circumferential surface of the suspension cap 33 and the outer circumferential surface of the suspension base 100 are gradually reduced in friction so that the suspension base 100 inside the suspension cap 33 is reduced. When moving downward in a certain part, as the frictional force is almost eliminated, the vibration of the outer tub 2 is attenuated more quickly, and smooth dehydration proceeds.
한편, 상기 개방부(110)를 통해 공기가 유입될 때에는 상기 개방부(110)의 상단이 비교적 넓은 간격을 이루며 벌어져 있기 때문에 공기의 유입이 빨리되어 급격한 진동시 서스펜션 베이스(100)와 서스펜션 캡(33)간의 마찰을 크게함에 따라 진동을 빨리 감쇠시킬 수 있음을 알 수 있고, 개방부(110)를 통해 공기가 유출될 때에는 상기 개방부(110)의 하단이 비교적 좁은 간격을 이루며 벌어져 있기 때문에 확장부(120) 내부의 공기가 상기 개방부(110)를 통해 쉽게 빠져나가지 못하고 일정한 시간동안 조금씩 유출됨에 따라 상기 서스펜션 베이스(100)가 서스펜션 캡(33) 내부에서 하향이동시 상기 서스펜션 베이스(100)와 서스펜션 캡(33)간의 마찰이 점차적으로 줄어들게 하여 감쇠효과를 증가시키게 됨을 알 수 있다.On the other hand, when the air is introduced through the opening 110, the upper end of the opening 110 is formed at a relatively wide interval, so that the inflow of air is fast, the suspension base 100 and the suspension cap ( It can be seen that the vibration can be attenuated quickly by increasing the friction between the 33, and when the air flows out through the opening 110, the lower end of the opening 110 is opened at a relatively narrow interval. As the air inside the part 120 does not easily escape through the opening part 110 and flows out little by little for a predetermined time, the suspension base 100 moves downwardly in the suspension cap 33 and the suspension base 100. It can be seen that the friction between the suspension cap 33 is gradually reduced to increase the damping effect.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 댐핑장치 중 서스펜션 베이스의 구조를 개선함으로써 서스펜션 캡의 내주면과 서스펜션 베이스 외주면의 마찰이 각 진동상태에 따라 적절히 변화됨에 따라 항상 최적의 댐핑효율을 발휘할 수 있게됨과 함께 이에 따라 서스펜션 캡을 경사가 지지않은 단순한 형태로 형성하여도 됨에 따라 상기 서스펜션 캡을 제작하는데 드는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention improves the structure of the suspension base in the damping device, so that the friction between the inner circumferential surface of the suspension cap and the outer circumferential surface of the suspension base can be optimally changed according to each vibration state, and thus the optimum damping efficiency can always be achieved. Accordingly, since the suspension cap may be formed in a simple shape without inclination, the cost of manufacturing the suspension cap may be reduced.
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1998
- 1998-04-14 KR KR1019980013275A patent/KR100272589B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20030814 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |