KR100229328B1 - 세탁기의 볼밸런서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 볼밸런서에 관한 것으로서, 특히 탈수시 발생하는 불평형질량을 보상하는 볼밸런서의 구조를 변경하여 탈수초기 발생하는 과도한 진동을 감소시키고, 볼밸런서의 성능을 향상시키는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 탈수시 불평형질량으로 인한 치우침을 보상하는 강철구와, 상기 강철구의 운동을 조절하도록 점성이 큰 작동유가 구비된 세탁기의 볼밸런서에 있어서, 상기 강철구의 작동유 접촉면적이 볼밸런서의 회전수에 따라 가변하도록 상기 볼밸런서의 내부 원주면을 따라 연속적으로 작동유 유동홀이 형성된 것이다.

Description

세탁기의 볼밸런서

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 탈수시 발생하는 불평형질량을 보상하는 볼밸런서의 구조를 변경하여 탈수초기 발생하는 과도한 진동을 감소시키고, 볼밸런서의 성능을 향상시키도록 한 세탁기의 볼밸런서에 관한 것이다.

종래 세탁기는 도 1 에 도시된 바와 같이, 세탁기의 외관인 케이스(1)와, 상기 케이스(1)내에 장착되는 외조(2)와, 상기 외조(2)내측에 설치되어 세탁 및 탈수를 수행하는 내조(3)와, 상기 내조(3)의 상부에 탈수시 세탁물의 치우침으로 인한 진폭을 줄이도록 형성된 볼밸런서(4)와, 상기 내조(3)의 하부에 세탁물을 교반시키도록 설치된 펄세이터(5)와, 상기 펄세이터(5)를 구동하는 모터(6)와, 상기 모터(6)의 회전력을 이송하는 벨트(7)와, 상기 벨트(7)에 연결되어 모터(6)의 회전력을 전달받아 펄세이터(5)를 회전시키는 클러치(8)와, 상기 모터(6)와 벨트(7)를 연결하는 모터풀리(9)와, 상기 벨트(7)와 클러치(8)를 연결하는 클러치풀리(10)로 구성하였다.

그리고 상기 볼밸런서(4)내부에는 도 2 와 같이 탈수시 내조(3)의 무게중심을 잡아주기 위한 강철구(11)와, 상기 강철구(11)의 이동을 조절하는 작동유(12)가 구비된다.

이와 같이 구성된 종래의 세탁기에 전원이 인가되면 모터(6)가 회전하게 되고, 상기 모터(6)의 회전력이 밸트(7)와 클러치(8)를 거쳐 펄세이터(5)에 전달되어 세탁물을 교반시키며 세탁을 수행하게 되며, 탈수모드시는 내조(3)가 고속회전하면서 세탁물을 원심 탈수하게 되는데, 탈수초기 과도한 에너지에 의해 내조(3)에서는 세탁물이 일방향으로 몰리게 되어 불평형질량(a)이 발생하게 되고, 이에 따라 내조(3)의 회전중심(O)과 실질적인 무게중심(o)의 불일치로 편심거리(e)를 갖게 되어 도 3 의 (가)와 같이 1차공진 이전에는 불평형질량(a)과 밸런서질량인 강철구(11)가 같은 방향으로 쏠려 큰 진동진폭을 일으키나, 공진 통과후에는 도 3 의 (나)와 같이 180°의 위상차이를 갖고 강철구(11)가 불평형질량(a)의 반대편으로 이동함으로써 불평형질량(a)이 보상되어 진동변위를 줄여준다.

이때, 강철구(11)의 이동에는 여러가지 힘이 작용하며, 볼밸런서(4) 표면 거칠기와 원심력의 크기에 관계하는 접선마찰력, 작동유(12)에 의한 점성저항이 있다.

그러나 이러한 종래 세탁기의 탈수시 내조는 고속회전하지만 볼밸런서의 내부에 위치한 강철구는 관성에 의해 제자리에 있으려고 하는 힘이 작용하게 되어 내조의 회전속도와 강철구의 회전속도에 차이가 발생하므로 속도차이를 줄이기 위해 점성이 큰 작동유를 밸런서내에 강철구와 함께 넣어서 사용하게 되는데, 탈수초기 강철구와 불평형질량이 같은 방향에 위치하게 되어 오히려 더 불안정해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 볼밸런서의 내부에 원주면을 따라 연속된 홀을 형성하여 강철구의 작동유 접촉면적이 볼밸런서의 회전수에 따라 달라지게 함으로써 탈수초기에는 강철구의 점성저항을 크게 하여 초기 쏠림현상에 의한 과도 진동을 방지하고, 탈수중에는 회전원심력에 의해 작동유가 상기 홀로 이동하게 하여 강철구의 운동을 원활히 하고, 이를 통해 밸런싱 성능을 향상시키는 데 그 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 세탁기의 내부 구성도.

도 2 는 종래 세탁기의 볼밸런서 구성도로서,

(가)는 평면도.

(나)는 (가)의 A-A'단면도.

도 3 은 종래 세탁기의 볼밸런서로서,

(가)는 탈수초기의 볼밸런서 상태도.

(나)는 탈수중의 볼밸런서 상태도.

도 4 는 본 발명 세탁기의 볼밸런서 구성도로서,

(가)는 평면도.

(나)는 (가)의 B-B'단면도.

도 5 는 본 발명 세탁기의 볼밸런서 상세도로서,

(가)는 탈수초기의 볼밸런서 내부를 나타낸 단면도.

(나)는 탈수중의 볼밸런서 내부를 나타낸 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

101 : 볼밸런서102 : 강철구

103 : 작동유104 : 작동유 유동홀

105 : 입구부

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 는 본 발명에 의한 세탁기의 볼밸런서 구성도를 나타낸 것으로서, 탈수시 불평형질량(a')으로 인한 치우침을 보상하는 볼밸런서(101)에는 내조(도면상에 미도시)의 무게중심을 잡아주기 위한 다수개의 강철구(102)와, 상기 강철구(102)의 이동을 조절하도록 점성이 큰 작동유(103)가 구비된다.

그리고, 상기 볼밸런서(101)의 내부 원주면에는 도 5 와 같이, 볼밸런서(101)의 회전수 증가에 따라 강철구(102)의 작동유(103) 접촉면적이 점차 감소하도록 작동유 유동홀(104)이 형성되는데, 상기 작동유 유동홀(104)의 입구부(105) 폭은 작동유(103)는 통과하고 강철구(102)는 통과하지 못하도록 강철구(102)의 지름 보다 작게 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세탁기의 탈수모드시 내조(도면상에 도시되지 않음)의 회전원심력에 의해서 세탁물의 원심탈수가 실시되는데, 탈수 초기 과도한 에너지에 의해 세탁물이 일방향으로 몰리게 되어 불평형질량(a')이 발생하게 되면 볼밸런서(101)내에 위치한 다수개의 강철구(102)는 불평형질량(a')의 반대편으로 신속히 이동하여 불평형질량(a')을 보상하는 역할을 하게 된다.

이때, 본 발명에 의한 볼밸런서(101)에 의해 탈수초기에는 강철구(102)가 작동유(103)에 잠긴 상태에서 볼밸런서(101)의 회전이 시작되고(엄밀하게 말하면 내조의 회전에 따라 내조 상부의 볼밸런서가 회전하는 것임), 강철구(102)의 작동유(103)에 대한 점성저항이 크게 나타나게 되어 강철구(102)의 운동이 억제되므로 초기 쏠림현상에 의한 과도한 진동을 방지하게 된다.

또한, 탈수중에는 볼밸런서(101)의 회전에 따른 회전원심력에 의해 점차 작동유(103)가 작동유 유동홀(104)로 밀려 들어가 원주면을 따라 유동하게 되고, 강철구(102)는 작동유 유동홀(104)의 입구부(105)에 의해 차단되어 그 외부에서 회전하게 된다.

이러한 강철구(102)는 볼밸런서(101)의 회전수가 증가하게 되면 점차적으로 작동유(103)와 접촉되는 면적이 줄어들게 되므로 점성저항이 감소하여 강철구(102)의 운동성이 원활해 지고, 이에 따라 상기 강철구(102)는 불평형질량(a')의 반대방향으로 신속하게 이동할 수 있게 되어 볼밸런서(101)의 밸런싱 성능이 향상되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 볼밸런서의 회전수 증가에 따라 강철구의 작동유 접촉면적이 점차 줄어들도록 볼밸런서의 내부 원주면을 따라 연속적으로 홀을 형성함으로써 탈수초기에는 강철구가 작동유에 잠긴 상태에서 그 점성저항에 의해 강철구의 운동성이 억제되므로 초기 쏠림현상에 의한 과도한 진동이 방지되고, 탈수중에는 볼밸런서의 회전수가 증가함에 따라 점차로 작동유가 홀을 따라 유동하므로 강철구의 점성저항이 줄어들게 되어 강철구가 불평형질량의 반대방향으로 신속하게 이동할 수 있으므로 볼밸런서의 밸런싱 성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 탈수시 불평형질량으로 인한 치우침을 보상하는 강철구와, 상기 강철구의 운동을 조절하도록 점성이 큰 작동유가 구비된 세탁기의 볼밸런서에 있어서,

   상기 강철구의 작동유 접촉면적이 볼밸런서의 회전수에 따라 가변하도록 상기 볼밸런서의 내부 원주면을 따라 연속적으로 작동유 유동홀이 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기의 볼밸런서.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 작동유 유동홀의 입구부 폭은 작동유는 통과하고, 강철구는 통과하지 못하도록 강철구의 지름 보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기의 볼밸런서.

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