KR100424719B1 - 진동저감구조의구동부를갖는세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수조(3)의 하부 중심에 세탁조(5) 및 펄세이터(7)와 연동되는 감속기어 조립체(13)가 설치되고 하부 일측에 감속기어 조립체(13)로 회전력을 공급하는 구동모터(11,12)가 설치된 구동부(20)를 가지고 있는 세탁기(1)에 있어서, 구동부(20)는 상호 대향한 위치에 장착되는 2개의 구동모터(11,12)와, 감속기어 조립체(13)의 회전축(21)에 끼워진 상하 2개의 풀리(23,24) 및 구동모터(11,12)의 모터 풀리(25,26)의 둘레에 각각 감겨 구동모터(11,12)의 회전 구동력을 감속기어 조립체(13)에 전달하는 전동벨트(27,28)를 포함하고 있는 세탁기에 관한 것으로, 하우징 내주면에 대향하도록 설치된 2개의 구동모터에 의해 감속기어 조립체에 구동력을 전달하여 세탁기의 출력을 배가하면서도 구동모터를 저수조에서 분리하고, 질량편중을 제거함으로써 저수조의 진동을 저감시킴과 동시에 감속기어 조립체의 회전축을 대향한 위치에서 감겨 있는 전동벨트에 의해 양방향으로 잡아당겨 저수조에 발생되는 진동을 억제시킬 수 있게 된다.

Description

진동저감 구조의 구동부를 갖는 세탁기{washing machine having driving part of reduced vibration structure}

본 발명은 방진 구조를 갖는 세탁기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세탁기의 펄세이터 및 세탁조의 회전 구동력을 발생시키는 구동모터를 저수조에서 분리해내 케비넷 내주면에 장착하되, 좌우 또는 전후 대향한 위치에 1개씩 2개를 이중으로 설치함으로써 구동모터로 인한 저수조의 진동을 감소시킴과 동시에, 모터의 질량편중을 방지하고, 고출력을 얻을 수 있도록 하며 세탁축에 대칭을 이루며 감기는 전동벨트의 인장력을 이용해 저수조의 진동을 억제할 수 있도록 한 진동저감 구조의 구동부를 갖는 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 급수, 배수, 헹굼, 및 탈수의 과정을 거쳐 세탁물을 전자동으로 세탁하도록 한 것으로서, 도 1에 도시되는 바와 같이 외체를 형성하는 하우징(103)과, 소정량의 세탁액을 수용하기 위해 하우징(103)의 내부에 설치되어 있는 저수조(105)와, 측면에 다수개의 세탁액 유통공(107)이 형성되어 있으며 저수조(105) 안쪽에 설치된 세탁조(109)와, 세탁조(109)의 바닥에 설치되어 수류를 발생시키도록 되어 있는 펄세이터(111) 및, 세탁조(109) 및 펄세이터(111)의 회전력을 발생시키는 구동부(113)로 이루어져 있다.

여기에서, 하우징(103) 상측의 상면패널(115) 개구부의 한쪽 측면에는 힌지 (119)에 의해 뚜껑(117)이 회전 가능하게 연결되어 있고, 상면패널(115) 내부에는 세탁기(101) 동작을 제어하기 위한 제어부(121)가 내장되어 있다. 또한, 저수조 (105)의 하단 일측에는 세탁 후의 혼탁수를 배출하기 위한 배수 파이프(123)가 연결되어 있다. 그리고 저수조(105)의 상단 일측면에는 급수호스(125)와 연결된 세제통(127)이 설치되어 있다.

따라서, 위와 같이 구성된 세탁기(101)는 기본적으로 다음과 같은 과정을 거쳐 세탁물을 세탁하게 된다. 먼저, 세탁조(109) 내부에 세탁물을 넣은 다음, 세제통(127)에 적정량의 세제를 투입하고, 급수호스(125)와 연결된 수도꼭지와 같은 급수원을 개방하면 급수밸브(131)를 거쳐 세제통(127)에 유입된 급수가 세제와 혼합된 세탁액이 되어 세탁조(109) 내부에 일정한 높이까지 채워진다. 그리고 나서 사용자 조작에 의해 구동부(113)가 동작하면 펄세이터(111)의 회전이 개시되고 정역회전을 반복하면서 세탁조(109) 내부에 수류를 발생시켜 세탁물을 세탁하게 된다. 세탁 과정이 끝난 후 헹굼과 탈수를 마치면 모든 세탁과정이 종료된다.

이와 같이 세탁기(101)의 세척력은 기본적으로 하부에 장착되어 있는 구동부 (113)에서 비롯되며, 구동부(113)는 다시 회전 구동력을 발생시키는 구동모터 (135), 펄세이터(111)의 회전축(141)과 결합되어 있는 감속기어 조립체(137) 및 구동모터(135)의 회전 구동력을 감속기어 조립체(137)로 전달하는 전동벨트(139)로 구성되어 있다.

그런데, 위와 같은 기존의 세탁기는 세탁행정중이나 탈수행정시 회전체 즉, 감속기어 조립체(137), 세탁조(109), 펄세이터(111) 및 세탁물의 편심에 의한 불균형으로 인해 세탁조(109)는 물론 저수조(105)가 심하게 진동하게 되어 저수조(105)의 외측이 하우징(103)의 내측에 부딪혀 소음을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 상기와 같은 저수조의 진동을 감쇄시키기 위한 장치들이 여러 가지 개발되어 사용되고 있는데, 이러한 진동감쇄 기술은 대한민국 특허 제98-137744호에 기재된 세탁기 저수조용 진동 흡수 탱크의 구조가 알려져 있다.

이러한 세탁기 저수조용 진동 흡수 탱크의 구조를 살펴보면 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 저수조(212) 외벽의 좌우측에 대칭되게 일체로 형성되는 한 쌍의 탱크(208)와, 그 탱크(208)의 내부에 충진되는 진동 흡수용 액체(206) 및, 탱크(208)의 개방부에 착탈 가능하게 설치되는 저수조 커버(202)로 구성되어 있다. 즉, 탱크(208)는 내부면이 저수조(212)의 외벽과 동일한 원호를 이루면서 형성됨과 아울러 외부의 벽면이 평면을 이루면서 저수조(202)의 좌우측 외벽에 일체로 형성되고, 저수조(212)의 상단부터 하단까지 동일한 높이로 형성되어 있다.

이에 따라, 세탁, 탈수행정중 저수조(212)의 둘레면에 위치하게 되는 탱크 (208)내의 진동 흡수용 액체(206)는 저수조(212)의 중량을 증가시켜 안정화 상태로 유지시키면서 저수조(212)의 진동에 의해 유동되면서 그 진동을 상쇄시키게 된다. 또한, 저수조(212)의 일부 진동은 탱크(208)내의 진동 흡수용 액체(206)를 통과하면서 그 에너지를 소멸하게 된다.

그러나, 위와 같은 종래 세탁기 저수조용 진동 흡수 탱크의 구조는 저수조 (212)의 진동을 일부 감쇄시킬 수 있다고는 하지만, 구동모터가 저수조의 하부에 일측으로 편중되게 설치되거나 저수조(212) 자체의 편중 구조에 따른 진동발생 원인을 근본적으로 해결할 수 없으므로 그다지 높은 진동감쇄 효율을 기대할 수 없는 문제점이 있다.

최근 구동모터의 편중에 의한 저수조의 편심량을 보정하기 위해 물이 저장되는 저수통을 모터가 설치되는 반대쪽의 저수조 하부면에 설치하거나 내외륜 중량부를 모터의 하부에 설치하는 구조를 채용하고 있으나, 구조가 복잡해져 제작효율이 떨어지고, 제작원가가 상승하는 문제점이 있다. 또한, 밸런스 웨이트인 중량물이 저수조의 일측에 국한되게 설치되어 구동모터 외에도 저수조의 구조 등에 의한 편중량을 정확하게 보정할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 위와 같은 종래의 저수조 밸런스 웨이트장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해, 국내 실용신안 등록출원 제98-20358호에 개시된 바와 같은 세탁기의 방진장치가 제안된 바 있다.

이 고안은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 저수조(303) 밑면에 편중질량을 보정하기 위한 다수개의 질량 보정물(320)이 설치된다. 이때의 질량 보정물 (320)은 구동모터(311)나 그 외의 부품의 설치됨에 따른 편중질량이나 저수조(303) 자체의 구조에 따른 편중질량을 세탁기 설계시 미리 계산하여 저수조(303)의 내외부의 간섭이 없도록 구동모터(311) 타측의 하부면이나 측면부에 부착된다. 즉, 질량 보정물(320)은 결과적으로 편중량을 가장 많이 차지하는 구동모터(311)의 타측에 집중되게 위치되지만, 전체적으로 볼 때 세탁기에 따라 불균일하게 분포된다.

또한, 질량 보정물(320)은 내부에 공간이 없는 구조의 블록형태로 형성되거나, 도 5에 도시되는 바와 같이 내부에 폐쇄된 공간(322)을 형성하는 케이스(321)와, 이 케이스(321)의 공간(322)에 소정량 채워지는 액체(323)로 이루어진다.

이때, 액체(323)는 질량이 많고 유동성이 좋은 것으로, 묽은 그리스, 윤활유, 물, 염수, 부동액을 서로 혼합하여 사용하거나 각각 선택적으로 사용할 수 있게 되며, 케이스(321)의 공간(322)에 60 ~ 80%로 채워져 원활하게 내부 유동하도록 되어 있으며, 질량 보정물(320)은 약 24개로 한 개당 200g의 중량을 가지며, 구동모터(311)의 반대쪽에 원주방향으로 따라 균일 분포로 설치된다.

이들 질량 보정물(320)은 도 6a에 도시되는 바와 같이 저수조(303)의 측면부나 저면부에 형성되는 리브 구조의 삽입부(330)를 통해 삽입 부착되거나, 도 6b에 도시되는 바와 같이 질량 보정물(320)의 양측에 체결공(325)을 형성하여 스크루 (340)를 통해 부착된다.

따라서, 구동모터(311)의 회전력이 전동벨트를 통해 감속기어 조립체(313)에 전달되어 펄세이터 또는 세탁조가 회전하게 되는 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정 과정에서, 저수조(303)는 가장 큰 진동의 발생원인 불균형량을 질량 보정물(320)로서 미세 보정된 상태이므로 진동발생율을 현저히 저감하도록 되어 있으며, 또한, 질량 보정물(320)은 케이스(321)내에 채워진 액체(323)의 유동 즉, 저수조(303)로부터 전달되는 진동과의 동기 유동에서 벗어난 액체(323)의 상반된 움직임을 통해 진동에너지를 흡수하도록 되어 있다.

그러나, 이러한 저수조 밸런스 웨이트장치는 중량 보정물을 장착하기 위한 구조가 복잡하고, 중량 보정물의 위치설정을 정확히 하여야 하고, 다수개의 중량 보정물을 각각 저수조 밑면의 적정위치에 부착해야 하므로 제작공수가 늘어나며, 제작이 매우 까다로워 조립 생산성이 떨어지고, 제작단가가 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 위에서 언급한 바와 같은 종래의 방진구조들이 가지고 있는 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 세탁기의 작동원으로서 대향한 위치에 하나씩 설치되는 2개의 구동모터를 채용함과 동시에, 이들 각각의 구동모터를 저수조로부터 분리하여 세탁기 하우징 내주면에 부착하고, 2개의 전동벨트를 통해 각각의 모터로부터의 구동력을 세탁축에 전달하도록 함으로써 구동모터로 인한 저수조의 진동을 감소시키고, 질량편중을 완화하며, 전동벨트의 인장력을 이용해 저수조의 진동을 억제할 수 있도록 하여 저수조의 진동으로 인한 손상을 방지함으로써 내구수명을 연장하고, 진동에 따른 작동 소음을 저감시키도록 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 펄세이터형 세탁기의 종단면도.

도 2는 종래의 저수조용 진동 흡수 탱크를 구비한 세탁기의 측단면도.

도 3은 도 2의 AA선 단면도.

도 4는 종래의 또다른 방진구조를 도시한 펄세이터형 세탁기 저수조의 밑면도.

도 5는 도 4에 도시된 질량 보정물의 종단면도.

도 6은 도 5에 도시된 질량 보정물의 장착구조를 보인 것으로서, 도 6a는 리브 구조를 이용한 삽입구조를, 도 6b는 스크루 체결구조를 각각 설명하는 분해 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 진동저감 구조의 구동부를 갖는 세탁기 종단면도.

도 8은 도 7의 AA선에 따른 부분 상세 평면도.

도 9는 도 7의 BB선에 따른 부분 상세 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 세탁기 2 : 하우징

3 : 조수조 5 : 세탁조

7 : 펄세이터 11,12 : 구동모터

13 : 감속기어 조립체 20 : 구동부

21 : 회전축 23,24 : 상하 풀리

25,26 : 모터 풀리 27,28 : 전동벨트

31,32 : 장력기 37 : 인장풀리

39 : 반동 스프링 41 : 끼움돌기

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 저수조의 하부 중심에 세탁조 및 펄세이터와 연동되는 감속기어 조립체가 설치되고 하부 일측에 감속기어 조립체로 회전력을 공급하는 구동모터가 설치된 구동부를 가지고 있는 세탁기에 있어서, 구동부는 상호 대향한 위치에 장착되는 2개의 구동모터와, 감속기어 조립체의 회전축에 끼워진 상하 2개의 풀리 및 구동모터의 모터 풀리의 둘레에 각각 감겨 구동모터의 회전 구동력을 감속기어 조립체에 전달하는 전동벨트를 포함하고 있는 세탁기를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 세탁기를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도면번호 1로 도시된 바와 같이, 본 발명의 진동저감 구조의 구동부를 갖는 세탁기는 크게 외체를 형성하는 하우징(2)의 내부에 소정량의 세탁액을 수용하기 위한 저수조(3)가 설치되고, 측면에 다수개의 세탁액 유통공(6)이 형성된 세탁조(5)가 저수조(3) 안쪽에 회전 가능하게 설치되며, 이 세탁조(5)의 바닥에 수류를 발생시키는 펄세이터(7)가 설치되며, 저수조(3)의 하부에 세탁조(5) 및 펄세이터(7)를 회전시키기 위한 구동부(20)가 구비된다.

이 구동부(20)는 저수조(3)의 하부 중심에 위치하는 펄세이터(7) 하단에 장착된 감속기어 조립체(13)와, 이 감속기어 조립체(13)에 회전력을 공급하는 구동모터(11,12)로 구성되어 있다.

여기에서, 각각의 구동모터(11,12)는 상호 대향하도록 하우징(2)의 하단 내주벽면에 시트부(43,44)에 의해 거꾸로 부착되어 있고, 각각의 회전 구동축의 끝단에는 모터 풀리(25,26)가 각각 부착되어 있으며, 감속기어 조립체(13)로부터 하향 연장되어 있는 회전축(21)의 하단에는 상하 2개의 풀리(23,24)가 부착되어 있는데, 구동모터(11)의 모터 풀리(25)와 감속기어 조립체(13)의 상부 풀리(23) 둘레에는전동벨트(27)이 감겨 있고, 모터 풀리(26)와 하부 풀리(24) 둘레에는 전동벨트(28)가 감겨 있어 구동모터(11,12) 각각의 회전 구동력을 감속기어 조립체(13)에 전달하도록 되어 있다.

이때, 본 발명의 진동저감 구조를 갖는 구동부(20)는 각각의 전동벨트 (27,28)의 장력을 적정 세기로 유지하기 위해 각각의 벨트(27,28) 내주면에 접촉된 상태로 벨트(27,28)를 법선방향으로 가압하도록 되어 있는 한쌍의 장력기(31,32)를 포함하고 있다.

이들 각각의 장력기(31,32)는 도 7 및 도 8에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 몸체를 형성하는 지지봉(35), 전동벨트(27,28)와 구름접촉 상태로 접촉하고 있는 인장풀리(37), 지지봉(35) 및 인장풀리(37)를 통해 전동벨트(27,28)를 법선방향으로 탄력적으로 가압하는 반동 스프링(39)으로 구성되어 있다.

여기에서 지지봉(35)은 전동벨트(27,28)의 법선방향으로 피벗 회전가능하게 하우징(2)의 바닥면에 피벗 연결부(33)에 의해 부착되어 있으며, 이 지지봉(35)의 상단에는 전동벨트(27,28)와의 접촉마찰에 의해 지지봉(35)을 중심으로 공회전 가능하게 끼워져 있는 인장풀리(37)가 구비되어 있고, 지지봉(35) 및 인장풀리(37)를 전동벨트(27,28)의 법선방향으로 탄성 가압하는 반동 스프링(39)은 지지봉(35)의 하단 외주면에 횡방향으로 서로 마주보도록 돌출된 끼움돌기(41)에 삽입되어 고정되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 세탁기 진동저감용 구동부(20)에 의하면, 세탁조(5)에 세탁물이 채워지고 세제가 용해된 세탁액이 저수조(3)에소정량 저수된 상태에서 동작이 개시되면 이때 구동부(20)가 제어부에서 입력되는 구동신호에 따라 구동되면서 세탁행정이 진행된다.

먼저, 구동신호에 따라 모터(11,12)가 작동을 개시하게 되면, 각 모터 (11,12)의 풀리(25,26)에 감겨 있는 전동벨트(27,28)에 구동력이 전달되어, 감속기어 조립체(13)의 상하부 풀리(25,26)를 연동 회전시킨다. 이에 따라 감속기어 조립체(13)가 회전력을 받아 세탁기의 동작상태에 따라 펄세이터(7) 또는 세탁조(5)를 회전시키면서 세탁 또는 헹굼행정이 이루어진다.

이때, 걸이봉(50)의 스프링(51)이 하우징(2)과 연결된 걸이 로드(53) 및 저수조(3)와 연결된 저수조 연결구(55) 사이에서 탄력적으로 반복 신축되면서 세탁조 (5)의 요동으로 인한 저수조(3)로부터의 진동에너지를 흡수하게 된다. 또한, 걸이봉(50)에 의해 흡수되지 않고 남아있는 진동으로 인해 감속기어 조립체(13)의 상하풀리(23,24)가 흔들려 전동벨트(27,28)가 상하좌우로 요동하더라도, 전동벨트 (27,28)의 안쪽에 설치된 한쌍의 장력기(31,32)가 스프링(39)의 반력에 의해 전동벨트(27,28)를 법선방향으로 바깥쪽으로 순간 가압함으로써 전동벨트(27,28)의 인장력을 균일하게 유지할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 진동저감 구조에 의하면, 2개의 모터를 동력원으로 사용하므로 세탁기 출력 증대를 기대할 수 있음에도 불구하고 기존의 모터에 비해 출력이 작은 모터를 이용할 수 있으므로 모터 당 발생되는 진동 및 소음량이 작아지므로 방진 및 소음감소에 유리하다. 또한 모터의 장착위치를 대향시켜 전동벨트에 의해 세탁축을 양단에서 구속하는 구조를 가지므로 저수조를 횡방향으로 고정하도록 하고, 주된 진동 및 소음원인 모터를 울림판 역할을 하는 저수조에서 분리시킴으로써 진동 및 소음량이 증폭되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 종래의 세탁기에서 발생되는 질량 편중에 따른 진동 및 소음의 문제를 해결할 수 있게 된다.

더욱이, 세탁물 및 세탁수의 투입으로 인해 저수조에 처짐이 유발되더라도 처짐에 비례하여 전동벨트의 장력이 증대되어 추가적인 진동감소 효과를 기대할 수 있게 되며, 종래의 모터 회전 조정방식을 그대로 적용할 수 있으므로 모터 전원인가 부분의 추가 정도만으로도 쉽게 기존의 세탁기에 적용할 수 있게 된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 저수조(3)의 하부 중심에 세탁조(5) 및 펄세이터(7)와 연동되는 감속기어 조립체(13)가 설치되고 하부 일측에 상기 감속기어 조립체(13)로 회전력을 공급하는 구동모터(11,12)가 설치된 구동부(20)를 가지고 있는 세탁기(1)에 있어서, 상기 구동부(20)는 상호 대향한 위치에 장착되는 2개의 상기 구동모터(11,12)와, 상기 감속기어 조립체(13)의 회전축(21)에 끼워진 상하 2개의 풀리(23,24) 및 상기 구동모터(11,12)의 모터 풀리(25,26)의 둘레에 각각 감겨 상기 구동모터(11,12)의 회전 구동력을 상기 감속기어 조립체(13)에 전달하는 전동벨트(27,28)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 진동저감 구조의 구동부를 갖는 세탁기.
2. 제1 항에 있어서, 상기 구동모터(11,12)는 각각 외체를 이루는 하우징(2)의 내주면 하단의 상호 대향한 위치에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 진동저감 구조의 구동부를 갖는 세탁기.
3. 제1 항에 있어서, 상기 구동부(20)는 상기 전동벨트(27 또는 28) 내주면에 접촉하여 상기 전동벨트(27 또는 28)를 법선방향으로 가압하는 한쌍의 장력기 (31,32)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 진동저감 구조의 구동부를 갖는 세탁기.
4. 제1 항 또는 제3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동부(20)는 상기 하우징(2)의 바닥면에 피벗부(33)에 의해 피벗 회전 가능하게 장착되는 지지봉(35), 상기 지지봉(35)의 둘레에 공회전 가능하게 끼워져 상기 전동벨트(27 또는 28)에 인장력을 가하는 인장 풀리(37), 상기 지지봉(35)에서 횡방향으로 돌출된 서로 마주보는 끼움돌기(41)에 삽입되어 상기 지지봉(35)을 상기 전동벨트(27 또는 28)의 법선방향으로 가압하도록 되어 있는 반동 스프링(39)으로 구성된 한쌍의 장력기 (31,32)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 진동저감 구조의 구동부를 갖는 세탁기.