KR100685977B1 - 드럼세탁기 - Google Patents

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KR100685977B1
KR100685977B1 KR1020060042749A KR20060042749A KR100685977B1 KR 100685977 B1 KR100685977 B1 KR 100685977B1 KR 1020060042749 A KR1020060042749 A KR 1020060042749A KR 20060042749 A KR20060042749 A KR 20060042749A KR 100685977 B1 KR100685977 B1 KR 100685977B1
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김성민
박승철
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 터브를 지지하는 구조를 개선한 드럼세탁기에 관한 것이다.
본 발명은 캐비닛 내측에 구비되는 터브; 상기 터브의 하측에 설치되어 상기 터브의 저부를 탄성적으로 지지하며 상기 터브의 진동을 감쇠하는 판 스프링; 상기 판 스프링에 결합되어 상기 판 스프링을 통해 전해지는 터브의 진동을 감쇠하는 댐퍼:를 포함하여 이루어지는 드럼세탁기를 제공한다.
따라서, 본 발명의 드럼세탁기에 의하면, 터브와 댐퍼 사이에 판 스프링을 구비함으로써 터브의 진동이 판 스프링에 의해 일차적으로 흡수되며 댐퍼에서 발생하여 터브로 전해지는 반작용에 의한 힘 또한 흡수하여 충격음이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.
드럼세탁기, 터브, 댐퍼, 진동

Description

드럼세탁기{Drum washer}
도1은 종래의 드럼세탁기의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
도2는 도1의 터브와 댐퍼의 결합부위를 확대하여 도시한 측면도
도3은 본원발명의 드럼세탁기에 따른 바람직한 실시예의 드럼세탁기의 단면을 도시한 단면도.
도4는 도3의 터브와 판스프링 및 댐퍼의 결합부위를 확대하여 도시한 단면도
* 발명의 주요한 부위에 대한 부호설명 *
110 : 캐비닛 120 : 드럼
130 : 터브 150 : 스프링
160 : 댐퍼 170 : 판 스프링
180 : 탄성부재 Vd : 댐퍼에 가해지는 진동의 방향
Vp : 댐퍼의 병진방향 β : Vd와 Vp의 위상차
본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 터브를 지지하는 구조를 개선한 드럼세탁기에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 세탁물에 묻은 때나 더러운 물질을 화학적인 분해작용과 기계적인 충격작용에 의해 제거하는 기기이다.
그 중 드럼세탁기는 내조가 세워진 상태로 회전하는 펄세이터 세탁기에 비해 전체 높이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 세탁용량을 더 늘릴 수 있고, 포꼬임 등의 문제가 거의 발생되지 않으므로 그 수요가 점점 더 늘어나고 있는 추세에 있다.
이하, 일반적인 드럼세탁기의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 드럼세탁기의 구조를 나타낸 단면도로서, 드럼세탁기는 외관을 이루는 캐비닛(10)의 내부에 구비되는 터브(30)와, 상기 터브(30)내에 회전 가능하게 설치된 원통형상의 드럼(20)과, 상기 드럼(20)와 축연결된 구동부(40)로 크게 이루어진다.
그리고, 상기 캐비닛(10) 상부면 내측과 터브(30) 외주면 상부측 사이에는 터브(30)를 지지하는 스프링(50)이 설치되고, 상기 캐비닛(10) 하부면 내측과 터브(30) 외주면 하부측 사이에는 터브(30)의 진동을 감쇄시키기 위한 댐퍼(damper:60)가 설치된다.
사용자가 세탁물을 세탁하고자 할 경우에는 상기 드럼(20)의 내부에 세탁물을 넣고 세탁기를 작동시키면 세탁수가 드럼(20)로 급수된다. 급수가 완료되면 세탁물이 세탁수에 잠긴 상태에서 상기 구동부(40)의 구동력에 의해 드럼(20)가 회전하게된다. 상기 드럼(20)의 회전에 따라서 그 내측에 투입된 세탁물과 세탁수가 상 기 드럼(20)의 내면을 따라 상측으로 소정 높이까지 상승하였다가 아래로 떨어지게 되고, 이러한 과정을 반복하면서 세탁물과 드럼(20) 내면 사이에서 마찰이 발생하고 이러한 마찰 및 세제의 작용에 의해 세탁이 이루어지게 된다.
세탁과정이 완료되면 수차례 행굼과정을 거친다음 탈수과정이 시작된다. 탈수과정에서는 상기 드럼(20)가 고속회전하여 탈수를 행하게 된다.
상기 탈수행정을 행할 때, 드럼(20)의 회전수는 정지상태에서 목표하는 회전수까지 선형적으로 증가하게 되는데, 회전수가 낮은 초기회전시에는 상기 드럼(20)의 회전수와 고유진동수가 일치하는 영역에서 공진현상이 발생하여 상기 드럼(20)가 큰 진폭으로 진동하게 되는 과도상태진동이 일어난다.
또한, 회전수가 높아져 상기 공진영역을 벗어나게 되면 상기 드럼(20)의 진폭은 점차 작아져 정상상태진동 영역에 진입하게 된다.
이와 같이, 세탁기 드럼(20)의 진동은 공진점을 중심으로 그 회전수에 따라 달라지는 거동을 보이며, 이러한 드럼(20)의 진동은 터브(30)로 전해지게 되는데, 터브(30)로 전해진 진동은 상기 터브(30)의 상부에 설치된 스프링(50)과 터브(30)의 하부에 설치된 댐퍼(60)에 의해 흡수 및 감쇄되게 된다.
도2는 종래의 터브와 댐퍼의 결합부위를 확대하여 도시한 도면이다.
일반적으로, 상기 댐퍼(60)는 일단은 상기 터브(30)의 측면에 힌지결합되며 타단은 상기 캐비닛(10)의 저면을 이루는 베이스(12)에 힌지결합되어 소정각도 경사지게 설치되며, 실린더(62)와 상기 실린더(62) 내부를 왕복하는 피스톤(64) 및 상기 피스톤(64)의 운동을 따라 실린더(62)의 내주면과 마찰하여 진동을 감쇠하는 마찰부재(미도시)등으로 이루어져 있다.
한편, 상기와 같은 터브(30)는 여러방향으로 진동하게 된다. 그런데, 도2에서 보이는 바와같이, 댐퍼(60)는 그 길이방향으로만 병진운동할 수 있으므로, 상기 댐퍼(60)에 전해지는 진동방향(Vd)과 댐퍼(60)의 병진방향(Vp)이 일치하지 않게 될 수 있다. 이하, 이를 상기 댐퍼와 터브진동의 위상차(α)라고 표현한다.
즉, 예를 들어 설명하자면 상기 터브(30)가 상하로 진동하면 상기 댐퍼(60)에 가해지는 진동(Vd)또한 상하방향으로 가진되나 상기 댐퍼(60)의 병진방향(Vp)은 대략 경사져 있으므로 터브(30)의 상하방향 진동에 대한 댐퍼 방향의 분력(Vp)만큼 댐퍼(60)가 병진운동하면서 진동을 감쇠시키게 되어 위상차(α)만큼 진동을 효과적으로 감쇠를 하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 상기 댐퍼(60)에 진동이 가해졌을 때 댐퍼(60)의 강성에 의해 작용 반작용의 법칙에 의해 터브로 힘이 가해질 수 있으며, 이러한 힘과 상기한 댐퍼와 터브진동의 위상차(α)로 인해 터브(30)에 충격이 가해져 충격음을 발생시키게 될 수 있으며, 상기 드럼(20)이 과도진동상태일 때에는 이러한 문제가 더욱 심각해지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 터브에 충격음이 발생하지 않는 지지구조를 갖는 드럼세탁기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 캐비닛 내측에 구비되는 터브; 상기 터브의 하측에 설치되어 상기 터브의 저부를 탄성적으로 지지하며 상기 터브의 진동을 감쇠하는 판 스프링; 상기 판 스프링에 결합되어 상기 판 스프링을 통해 전해지는 터브의 진동을 감쇠하는 댐퍼:를 포함하여 이루어지는 드럼세탁기를 제공한다.
또한, 상기 터브의 진동이 소정량 이하일 때에는 상기 판 스프링이 터브의 진동을 감쇠하며, 상기 터브의 진동이 소정량보다 클 때에는 진동이 판 스프링을 통해 댐퍼로 전달되어 댐퍼에 의한 감쇠가 더하여 지도록 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 판 스프링과 터브의 사이에 탄성을 가진 부재가 더 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 드럼세탁기에 의하면, 터브와 댐퍼 사이에 판 스프링을 구비함으로써 터브의 진동이 판 스프링에 의해 일차적으로 흡수되며 댐퍼에서 발생하여 터브로 전해지는 반작용에 의한 힘 또한 흡수하여 충격음이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 드럼세탁기에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼세탁기의 단면을 간략하게 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 드럼세탁기는 외관을 이루는 캐비닛(110)과, 상기 캐비닛(110) 내부에 구비되는 터브(130)와, 상기 터브(130)의 내부에 모터의 구동력으 로서 회전 가능하게 설치되는 드럼(120)과, 터브(130)를 캐비닛(110)의 상측면에 매다는 스프링(150)과, 상기 터브(130)의 하측에 설치되는 판 스프링(170)과, 상기 판 스프링(170)의 양단에 결합되는 댐퍼(160)로 이루어진다.
상기 스프링(150)은 상기 캐비닛(110)의 상면 내측과 터브(130)의 외주면 상측 사이에 설치되어 상기 터브(130)를 탄성적으로 캐비닛(110)의 상측면에 매달게 된다.
또한, 상기 판 스프링(170)은 상기 터브(130)의 하측에 설치되어 상기 터브(130)를 탄성적으로 지지한다. 그리고, 상기 댐퍼(160)는 상기 판 스프링(170)의 양단에 결합되어 상기 판 스프링(170)을 캐비닛(110)의 저면에 대하여 지지한다.
이 때, 상기 댐퍼(160)는 상측이 캐비닛(110)의 중앙부를 향하여 소정각도 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 터브(130)는 상기 스프링(150)에 매달려지고, 상기 판 스프링(170)에 의해 하측이 지지되며, 상기 판 스프링(170)은 댐퍼(160)에 의해 지지되는 것이다. 따라서, 상기 댐퍼(160)는 상기 터브(130)를 직접 지지하는 것이 아니라 판 스프링(170)을 통해 터브(130)를 지지하는 것이다.
상기 판 스프링(170)은 터브(130)가 상측면에 올려졌을 때 터브(130)의 외주면보다 큰 곡률을 갖도록 만곡되도록 이루어지는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 판 스프링(170)의 중앙부는 터브(130)의 외주면과 연접되어 있으나, 상기 판 스프링(170)의 곡률이 터브(130)의 외주면보다 크도록 이루어지므로 판 스프링(170)의 양단은 터브의 외주면에서 이격되도록 구비된다.
즉, 상기 판 스프링(170)의 중앙부에 터브(130)가 결합되며 판 스프링(170)의 양단은 댐퍼(160)와 각각 결합되는 것이다. 여기서 터브(130)와 판 스프링(170)은 볼트(172)등으로 나사체결되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 댐퍼(160)는 상기 판 스프링(170)에 힌지결합되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 댐퍼(160)의 캐비닛(110) 저면에 결합된 타단또한 힌지결합될 수 있다.
또한, 상기 터브(130)는 드럼(120)의 회전 및 드럼(120)내부의 세탁물의 편심(unbalance)에 의해 진동이 발생할 수 있다. 상기 판 스프링(170)이 터브(130)의 하측에서 상기 터브(130)를 탄성적으로 지지하므로 상기와 같은 진동은 판 스프링(170)에 전해지게 되며, 그에 따라 판 스프링(170)이 진동하면서 자체의 감쇠력으로서 진동의 일부는 감쇠하며, 나머지는 상기 댐퍼(160)에 전달한다.
도 4는 터브에 진동이 발생하였을 때 판 스프링 및 댐퍼의 거동을 도시한 도면이다.
도면에 도시된 바와같이 터브(130)가 진동할 때, 판 스프링(170)의 중앙부는 터브(130)의 진동을 따라 상하로 진동하지만 판 스프링(170)이 탄성적으로 휘어질 것이므로 댐퍼(160)와 결합된 판 스프링(170)의 끝단 부분은 대략 경사진 방향으로 진동하게 된다.
이 때, 상기 댐퍼(160) 또한 경사지게 설치되어 있으므로, 상기 댐퍼(160)에 전해지는 진동의 방향(Vd)과 댐퍼(160)의 병진방향(Vp)이 유사해지게 된다. 즉,댐 퍼(160)에 결합되어 터브(130)의 진동을 댐퍼(160)에 전달하는 판 스프링(170)의 진동방향과 댐퍼의 병진방향이 유사하여 댐퍼(160)가 진동을 보다 효과적으로 감쇠할 수 있다. 다시말하면, 댐퍼(160)에 전해지는 진동의 방향(Vd)과 댐퍼의 병진방향(Vp)의 위상차(β)가 적어지게 되는 것이다.
또한, 상기 댐퍼(160)의 반작용으로 인해 상기 댐퍼(160)에서 터브(130)로 작용하는 충격 또한 상기 판 스프링(170)의 탄성으로 인해 흡수되어 충격음이 줄어들 수 있다.
한편, 상기 판 스프링(170)의 강성(剛性)은 댐퍼(160)의 강성보다 약하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서 강성(剛性) 이란 압력을 받을 때 물체의 모양이 변하지 않는 단단한 정도를 의미한다. 즉, 판 스프링(170)의 강성은 압력을 받을 때 판 스프링(170)의 휘어지지 않는 정도를 의미하며, 댐퍼(160)의 강성은 압력을 받을 때 상기 댐퍼(160)가 압축 또는 신장 되지 않는 정도를 의미한다.
상기 판 스프링(170)의 강성이 댐퍼(160)의 강성보다 약하므로, 상기 터브(130)의 진동이 약할 때에는 상기 판 스프링(170)이 탄성적으로 변형되면서 판 스프링(170) 자체의 감쇠력으로서 상기 터브(130)의 진동을 흡수하며 댐퍼(160)는 가진되지 않는다.
그리고, 편심량이 많거나 과도진동상태에 있는 등 상기 터브(130)의 진동이 어느정도를 넘어서면 상기 댐퍼(160)가 가진됨으로써 진동을 흡수하여 감쇠토록 한다. 즉, 상기 판 스프링(170)에서 일차적으로 터브(130)의 진동을 흡수하고, 이차 적으로 상기 댐퍼(160)에서 진동을 감쇠토록 하는것이다.
따라서, 진동량이 적을 때에는 상기 댐퍼(160)가 가진되지 않음으로써 그에 따라 소음이 발생또한 적어진다. 또한, 진동량이 많을 때에도 판 스프링(170)이 터브(130)의 진동을 어느정도 흡수하여 상기 댐퍼(160)의 가진량이 적어지게 되어 소음발생이 그만큼 줄어들 수 있다.
여기서, 상기 댐퍼(160)의 강성은 과도진동상태일 때 판 스프링(170)으로부터 전해지는 터브(130)의 진동에 의해 댐퍼(160)가 가진되기 시작하는 정도로 설정되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 제품의 특성등에 따라 제작자 임의대로 설정할 수 있다.
한편, 상기 판 스프링(170)과 터브(130)의 저면 사이에는 고무등의 탄성을 가지는 탄성부재(180)가 더 구비될 수도 있다.
이때, 상기 탄성부재(180)의 터브(130)와 접하는 상측면은 터브(130)의 곡률에 대응되는 곡면으로 형성되어 터브(130)의 외주면에 밀착되도록 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 탄성부재(180)는 자체의 탄성으로서 상기 터브(130)의 진동을 흡수하여 감쇠하기도 하며 상기 터브(130)와 판 스프링(170)간에 마찰소음이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 터브(130)의 하측면에 밀착되게 구비됨으로써 터브(130)에 가해지는 힘이 분산되어 작용 되도록 하는 역할도 한다.
따라서, 종래에는 댐퍼(60)와 터브(30)가 결합된 지점에만 집중적으로 하중이 작용하나 본원발명의 드럼세탁기에 따르면 상기 탄성부재(180)가 터브 저면에 밀착되게 구비되므로 상기 터브(130)에 작용되는 하중이 집중하중이 아닌 분산하중으로서 작용되어 그만큼 충격소음의 발생이 방지된다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
따라서, 상술된 실시예는 제한적인것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명의 드럼세탁기에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 댐퍼의 반작용으로 인해 상기 댐퍼에서 터브로 되돌아 오는 충격 또한 상기 판 스프링의 탄성으로 인해 흡수되어 충격음이 줄어들 수 있다.
둘째, 진동량이 적을 때에는 상기 댐퍼가 가진되지 않음으로써 그에 따라 소음이 발생또한 적어지며 진동량이 많을 때에는 판 스프링이 터브의 진동을 어느정도 흡수하여 상기 댐퍼의 가진량이 적어지게 되어 소음발생이 그만큼 줄어들 수 있다.
셋째, 댐퍼에 가해지는 진동의 방향과 댐퍼의 병진방향이 유사하여 위상차가 적어지므로 댐퍼가 진동을 보다 효과적으로 감쇠할 수 있는 효과가 있다.
터브에 가해지는 힘이 탄성부재에 의해 분산된 분포하중으로 작용케 됨으로 써 충격소음 발생이 감소되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 캐비닛 내측에 구비되는 터브;
    상기 터브의 하측에 설치되어 상기 터브의 저부를 탄성적으로 지지하며 상기 터브의 진동을 감쇠하는 판 스프링;
    상기 판 스프링에 결합되어 상기 판 스프링을 통해 전해지는 터브의 진동을 감쇠하는 댐퍼:를 포함하여 이루어지는 드럼세탁기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터브의 진동이 소정량 이하일 때에는 상기 판 스프링이 터브의 진동을 감쇠하며, 상기 터브의 진동이 소정량보다 클 때에는 진동이 판 스프링을 통해 댐퍼로 전달되어 댐퍼에 의한 감쇠가 더하여 지는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 댐퍼의 강성이 상기 판 스프링의 강성보다 큰 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼는 상기 판 스프링과 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터브는 상기 판 스프링의 중앙부에 결합되고, 상기 댐퍼는 상기 판스프링의 양단부에 각각 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 판 스프링과 터브의 사이에 탄성을 가진 부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄성을 가진 부재는 고무인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 탄성을 가진 부재의 터브와 접촉하는 부분은 상기 터브의 곡면에 대응되는 곡면형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
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KR101683402B1 (ko) * 2015-12-24 2016-12-06 엘지전자 주식회사 스태빌라이저 및 이를 구비한 세탁물 처리 기기
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