KR200189187Y1 - 세탁기의유압식댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 고안은 세탁기의 진동을 감쇠시키는 댐퍼를 유압식으로 개선하여 댐핑력을 증강시키므로써, 세탁조의 진동을 보다 짧은 시간내에 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 터브(1)의 운동에너지를 흡수하여 터브의 진동을 감쇠시킴과 동시에, 감진작용시 터브 좌·우 및 전·후측에 있어서의 감쇠력 불균형을 유압을 이용하여 신속히 해소할 수 있는 수단이, 본체(2) 내의 터브(1) 외주면에 구비되어 그 목적이 달성되는 세탁기의 유압식 댐퍼이다.

Description

세탁기의 유압식 댐퍼{Hydraulic damper in washing machine}

본 고안은 세탁기의 유압식 댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁기의 진동을 감쇠시키는 댐퍼를 유압식으로 개선하여 댐핑력을 증강시키므로써 세탁조의 진동을 보다 짧은 시간내에 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화 작용과 펄세이터(Pulsator)의 회전에 따른 수류의 마찰작용, 그리고 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 제품으로서, 센서에 의해 세탁물의 양과 종류를 감지하여 세탁방법을 자동으로 설정하고 또한 세탁수의 수위를 세탁물의 양과 종류에 따라 적절한 수위까지 급수한 후 마이콤의 제어를 받아 세탁을 수행하게 된다.

이와 같은 종래의 세탁기는 도 1에 나타낸 바와 같이, 본체(2) 내부로 터브(1)가 댐퍼에 의해 지지되고, 상기 터브(1) 내에는 세탁조(12)가 회전가능하게 설치되며, 상기 터브(1)의 하부면 일측에는 구동력을 발생시키는 모터(13)가 부착됨과 함께 중심부에는 상기 모터(13)의 구동력을 벨트(14)를 통해 전달받아 터브(1) 및 펄세이터(11)를 선택적으로 회전시키는 클러치(15)가 부착된다.

이 때, 세탁기에 장착되는 종래의 댐퍼는 도 2에 나타낸 바와 같이, 터브(1)에 고정되는 실린더(16)와, 실린더(16) 하부에 끼워져 확장스프링(17)에 의해 실린더(16)의 내측 둘레면과 기밀 접속되는 압축고무판(18)과, 상기 압축고무판(18)에 하단이 연결되고 본체(2)에 상단이 고정되는 지지바(6)와, 상기 실린더(16) 내에 설치되어 터브(1)에 작용하는 하중에 의해 실린더(16)가 지지바(6)를 따라 하강시 상기 압축고무판(18)에 탄력을 부여하는 스프링(9)으로 구성된다.

또한, 상기한 구성의 댐퍼는 원주방향을 따라 90도 각도를 이루면서 터브(1)의 외측 둘레면에 각각 고정된다.

이와 같이 구성된 종래의 세탁기는 세탁물 및 세제가 세탁조(12) 내에 투입되어 제반 준비가 완료된 상태에서 세탁시작 버튼을 선택하면 컨트롤러(도시는 생략함)의 제어 신호에 따라 일정시간에 걸쳐 세탁, 헹굼, 탈수가 자동적으로 이루어지게 된다.

한편, 이와 같이 세탁이 이루어지는 과정에서 펄세이터(11)의 반전에 따른 수류의 충격작용과 세탁물의 쏠림에 의해 세탁조(12)에는 진동이 일어나게 되고, 이 진동력은 터브(1)로 전달되어 터브(1)를 수직방향 및 수평방향으로 유동시키게 된다.

또한, 탈수시에도 터브(1)의 진동이 일어나게 되는데, 특히 세탁물이 한쪽으로 치우쳐 있는 경우에는 세탁조(12)가 고속으로 회전하므로 인해 터브(1)의 진동이 가속화된다.

이와 같이 터브(1)의 진동이 발생할 때, 종래에는 다음과 같이 진동감쇠작용이 이루어지게 된다.

상기 실린더(16) 내에는 본체(2)에 상단이 고정되어 상기 실린더(16)를 관통하는 지지바(6)가 위치하고, 상기 지지바(6) 외주면 상에는 압축고무판(18)에 의해 지지바(6)를 이탈하지 않도록 된 스프링(9)이 설치되어 있다.

이에 따라, 상기 터브(1)에 고정된 실린더(16)가 지지바(6)에 대해 상대 운동함에 따라, 실린더(16) 내에 설치된 탄성부재인 스프링(9)이 운동에너지를 흡수하여 터브(1)의 진동을 감쇠시키게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 댐퍼는 도 3a에 나타낸 바와 같이 터브(1)의 진동이 스프링(9)을 압축시키는 방향으로 작용할 때에는 댐퍼가 강한 진동 흡수력을 나타내어 터브(1)의 진동을 감쇠시키지만, 도 3b에 나타내 바와 같이 터브(1)의 진동이 스프링(9)을 복원시키는 방향으로 작용할 때에는 댐퍼의 진동 흡수력이 약화되어 터브(1)의 진동을 거의 감쇠시키지 못하게 된다.

한편, 종래에는 터브(1) 및 세탁조(12)가 어느 한쪽으로 기울 경우, 만약 A부의 스프링(9)이 압축된다고 하면, 그 반대편에 위치한 B부의 스프링(9)은 상대적으로 복원되려는 경향을 띠게 되어 있다.

따라서, 종래의 진동감쇠 시스템에서는 터브(1)의 유동시 댐퍼중 어느 한쪽의 댐퍼가 흡진(吸振) 작용을 할 경우, 반대편의 댐퍼는 거의 아무런 감쇠작용을 하지 못하게 된다.

즉, 전·후 및 좌·우측 감진장치의 감쇠력 불균형으로 인해 전체적인 진동감쇠 시스템의 효율을 떨어뜨리게 된다.

이에 따라, 결국 세탁시 터브(1)의 진동에 따른 소음 및, 진동시의 충격에 따른 기기의 수명 저하를 초래하여 기기의 신뢰성을 저하시키게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세탁기의 진동을 감쇠시키는 댐퍼를 유압식으로 개선하여 댐핑력을 증강시키므로써 세탁조의 진동을 보다 짧은 시간내에 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 한 유압을 이용한 세탁기의 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 댐퍼를 구비한 세탁기를 개략적으로 나타낸 요부 종단면도

도 2는 종래의 댐퍼를 구비한 세탁기를 개략적으로 나타낸 요부 횡단면도

도 3a 및 도 3b는 도 1의 댐퍼 작동 상태를 나타낸 단면도로서,

도 3a는 도 1의 A부의 댐퍼를 나타낸 상태도

도 3b는 도 1의 B부의 댐퍼를 나타낸 상태도

도 4는 본 고안의 댐퍼가 구비된 세탁기를 일부 절개하여 나타낸 요부 정면도

도 5는 도 4의 댐퍼의 작용 상태를 보여주는 종단면도

도 6는 도 5의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 저면도

도 7은 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 요부 정면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:터브 2:본체

3:유체출입구 4:제1실린더

5:제2실린더 6:지지바

7:피스톤 8:연결관

9:스프링 10:유체유동공

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 본체 내의 터브 외주면에, 상기 터브의 운동에너지를 흡수하여 감진작용을 함과 동시에 감진 작용시 터브 좌·우 및 전·후의 감쇠력 불균형을 신속히 해소할 수 있도록 하는 수단이 구비되는 세탁기의 유압식 댐퍼이다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안에 따른 댐퍼가 구비된 세탁기를 일부 절개하여 나타낸 요부 정면도이고, 도 5는 도 4의 댐퍼의 작용 상태를 보여주는 종단면도이며, 도 6는 도 5의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 저면도로서, 터브(1)의 운동에너지를 흡수하여 터브(1)의 진동을 감쇠시킴과 동시에, 감진작용시 터브(1) 좌·우 및 전·후측에 있어서의 감쇠력 불균형을 유압을 이용하여 신속히 해소할 수 있는 수단이, 본체(2) 내의 터브(1) 외주면에 구비된다.

이 때, 상기 터브(1)의 진동을 감쇠시킴과 동시에 터브(1) 좌·우 및 전·후측에 있어서의 감쇠력 불균형을 해소시키기 위한 수단은, 상부 또는 하부에 택일적으로 유체출입구(3)가 형성된 제1실린더(4)가 터브(1) 외주면 일측에 결합되고, 상기 터브(1) 외주면의 제1실린더(4) 대향면에는 제1실린더(4)의 유체출입구(3) 위치와 반대 위치에 유체출입구(3)가 형성되는 제2실린더(5)가 설치되며, 상기 각 실린더(4),(5)를 관통하여 실린더 내에 하단부가 위치하는 지지바(6)의 상단이 본체(2)에 고정되고, 상기 각 지지바(6) 하단에는 상기 지지바(6)와 실린더의 상대 운동시 실린더 내벽을 따라 이동하게 되는 피스톤(7)이 설치되며, 상기 제1실린더(4) 및 제2실린더(5)의 유체출입구(3) 사이에는 각 실린더 내부에 주입된 유체가 각 실린더를 출입하도록 연통시키는 연결관(8)이 설치되어 구성된다.

이 때, 상기 각 실린더를 연결하는 연결관(8)은 댐퍼와 일체로 형성하여도 무방함은 물론이다.

또한, 상기 실린더 내부에 위치하는 지지바(6) 외주면 상에는 댐퍼의 작용력을 강화시킬 수 있도록 하기 위한 탄성부재인 스프링(9)이 추가적으로 설치된다

그리고, 상기 실린더 내부에 위치하는 지지바(6) 선단의 피스톤(7)에는 복수개의 유체유동공(10)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

실제적으로, 본 고안에 따른 댐퍼는 2조 이상이 터브(1) 외주면에 설치되는데, 후술하는 본 고안의 작용 설명에서는 터브(1) 외주면에 설치된 한조의 댐퍼의 작동 원리와 다른 조의 댐퍼의 작동원리가 동일하므로 한 조의 댐퍼를 통해 터브(1)의 진동이 감쇠되는 과정을 설명하고자 한다.

또한, 세탁, 헹굼 및 탈수가 이루어지는 과정은 종래와 동일하므로 생략하고 터브(1) 진동시의 댐퍼의 작용을 주로하여 설명한다.

먼저, 세탁이 이루어지는 과정에서 펄세이터(11)의 반전에 따른 수류의 충격작용과 세탁물의 쏠림에 의해 세탁조(12)에는 진동이 일어나게 되고, 이 진동력은 터브(1)로 전달되어 터브(1)를 수직방향 및 수평방향으로 유동시키게 된다.

이와 더불어, 탈수시에도 터브(1)의 진동이 일어나게 되는데, 특히 세탁물이 한쪽으로 치우져 있는 경우에는 세탁조(12)가 고속으로 회전하므로 인해 터브(1)의 진동이 가속화된다.

이 때, 상기 실린더 내에는 본체(2)에 상단이 고정되어 상기 실린더를 관통하는 지지바(6)가 위치하고, 상기 지지바(6) 하단에는 피스톤(7)이 고정되어 있으며, 상기 지지바(6)에는 스프링(9)이 설치되어 있으므로 진동하는 터브(1)의 운동에너지를 스프링(9)이 흡수하여 터브(1)의 진동을 감쇠시키는 작용을 하게 된다.

이와 더불어, 상기 각 실린더 내부에는 유체가 주입되어 있으므로 실린더와 지지바(6)의 상대운동에 의해 피스톤(7)의 위치가 이동하게 되면 피스톤(7)을 기준으로 상부 또는 하부 공간에 주입된 유체가 터브(1)의 운동에너지를 흡수하게 된다.

예를 들어, 도 5에 나타낸 바와 같이 실린더와 지지바(6) 간의 상대 운동에 의해 도면상 C측의 스프링(9)이 압축된 시점에서는, 반드시 반대쪽 D측의 스프링(9)은 복원되도록 되어 있다.

즉, 서로 대향하도록 터브(1) 외주면에 설치되어 한 조를 이룬 댐퍼의 스프링(9)은 서로 반대 방향으로 작용하는 힘을 받게 된다.

이 때, 상기 C측의 제1실린더(4) 내의 피스톤(7) 상부에 위치한 유체에 압력이 가해지면 상기 피스톤(7) 상부 공간내의 유체는 실린더 상부에 형성된 유체출입구(3)를 통해 배출되어 스프링(9)이 복원되는 방향으로 작동하고 있는 D측의 피스톤(7) 하부 공간으로 유입되며, 이 경우 D측으로 유입된 유체의 압력은 D측의 피스톤(7)을 떠받치는 힘으로 작용하게 된다.

한편, C측의 제1실린더(4) 내의 피스톤(7) 상부 공간내의 유체가 실린더 상부에 형성된 유체출입구(3)를 통해 D측의 제2실린더(5)의 피스톤(7) 하부 공간으로 배출됨에 따라, C측 스프링(9)의 압축력 또한 저감된다.

이 때, 각 실린더의 피스톤(7)에는 유체유동공(10)이 형성되어 있으므로, 상기 C측의 제1실린더(4) 내부의 피스톤(7)이 상승할 경우, 실린더 상부 공간에 주입되어 있던 유체의 일부는 상기 유체유동공(10)을 통해 저압측인 피스톤(7) 하부 공간으로 이동하여 C측 스프링(9)의 압축력을 약화시키는 작용을 하게 된다.

즉, 각 실린더의 피스톤(7)에는 유체유동공(10)이 형성되어 있으므로, 실린더 내부에서의 유체 유동도 일어나게 된다.

따라서, 본 고안은 터브(1)의 진동시, 양측 실린더의 진동 감쇠력이 유체의 작용에 의해 빠른 시간내에 서로 균형을 이루게 되므로써, 터브(1)의 진동이 빠른 시간 내에 감쇠된다.

즉, 본 고안은 터브(1)의 진동시, 터브(1)에 고정된 실린더가 지지바(6)에 대해 상대 운동함에 따라, 실린더 내에 설치된 스프링(9)과 실린더 내부의 유체가 터브(1)의 운동에너지를 흡수하여 터브(1)의 불균형에 따른 진동을 신속히 감쇠시키므로써 기기의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 도 7은 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 요부 정면도로서, 전술한 일실시예의 구성과 거의 동일하며, 단지, 터브(1)에 장착된 제1실린더(4)의 상부와 제2실린더(5)의 하부가 서로 통하도록 연결하는 한편, 제1실린더(4)의 하부는 제2실린더(5)의 상부와 통하도록 연결하여 각 실린더 내부의 유체가 보다 원할히 교류할 수 있도록 한 것이다.

이 경우에는 각 피스톤(7)에 유체유동공을 형성하지 않아도 되며, 만약 유체유동공(10)을 형성할 경우에는 상기 유체유동공의 단면적의 합이 실린더의 유체유출구 보다 작은 면적을 가지도록 하여야 한다.

이는 각 실린더의 피스톤(7) 상·하부측 압력의 균형을 맞추어 유체가 완충작용을 방해하는 방향으로 흐르는 것을 방지하기 위함이다.

이상에서와 같이, 본 고안은 터브(1)의 유동시, 전·후 및 좌·우측 실린더의 진동 감쇠력이 유체의 작용에 의해 빠른 시간내에 서로 균형을 이루게 되는 한편, 터브(1)의 진동이 스프링(9) 및 유체의 흡진 작용에 이루어지므로 인해 터브(1)의 진동이 신속히 감쇠된다.

이에 따라, 본 고안은 세탁기를 이용한 세탁 및 탈수시 발생하는 소음을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 탈수시 터브(1)의 진동으로 인해 탈수 효율이 저하되는 현상을 방지하여 세탁기에 대한 소비자의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 본체 내의 터브 외주면상의 전·후 및 좌·우에 각각 조를 이루며 설치되는 복수개의 실린더와,

   상기 본체의 각 모서리와 상기 실린더 사이를 각각 연결하여 터브를 지지하는 한편, 상기 실린더에 대해 각각 상대 운동하도록 설치되는 지지바와,

   상기 각 지지바 하단에 설치되어 지지바가 실린더를 이탈하지 못하도록 함과 더불어 지지바와 실린더의 상대운동시 실린더 내벽을 따라 승강하는 피스톤과,

   상기 피스톤의 상승시, 상승하는 피스톤의 압력에 의해 압축되어 피스톤에 반력을 가하도록 실린더 내부의 지지바에 설치되는 탄성부재와,

   상기 실린더 내부에 주입되는 유체와,

   상기 실린더 내부의 유체가 피스톤의 왕복 운동시 서로 대향하는 실린더의 피스톤 반대편 공간으로 이동하도록 한 조를 이룬 전·후 및 좌·우측 실린더 사이를 각각 연결시키는 연결부재를 이루어진 진동감쇠 및 감쇠력 불균형 해소수단이 구비되어;

   상기 터브의 진동 발생시, 상기 진동감쇠 및 감쇠력 불균형 해소수단에 의해 터브의 운동에너지가 흡수되어 터브의 진동이 감쇠됨과 동시에, 감진 작용시 터브 좌·우 및 전·후측에 있어서의 감쇠력 불균형이 유압에 의해 신속히 해소될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기의 유압식 댐퍼.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 실린더를 연결하는 연결부재가 실린더와 일체로 형성됨을 특징으로 하는 세탁기의 유압식 댐퍼.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더 내부에 위치하는 지지바 선단의 피스톤에 복수개의 유체유동공을 형성한 것을 특징으로 하는 세탁기의 유압식 댐퍼.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 터브에 장착되어 각각 조를 이루는 일측 실린더의 상부와 타측 실린더의 하부가 서로 통하도록 연결하고, 일측 실린더의 하부는 타측 실린더의 상부와 통하도록 연결하여 각 실린더 내부의 유체가 보다 원할히 교류할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기의 유압식 댐퍼.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 피스톤에 형성된 유체유동공의 유로 단면적의 합이 실린더의 유체유출구 보다 작은 유로 단면적을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 세탁기의 유압식 댐퍼.