KR100469452B1 - 전자동 세탁기의 소음 저감구조_ - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자동 세탁기의 소음 저감구조에 관한 것으로, 종래에는 모터의 고정자와 하부 베어링 하우징의 사이에 방진 고무를 삽입시켜서 마운팅을 해주는 방식은 모터의 구동시 발생되는 열과 반복 하중에 대한 내구성이 떨어지게 되는 단점이 있어서 결국 댐핑력을 주는 것은 내구성에서의 한계를 극복하기가 어렵게 되는 문제점이 있었던 바, 본 발명은 외조의 하단 중앙에 결합되어 구동축의 회전을 지지하기 위한 베어링이 압입된 상부 베어링 하우징과 결합되는 하부 베어링 하우징과, 상기 하부 베어링 하우징 하단의 구동축에 삽입되어 원하는 주파수 영역에 대한 비틀림 강성을 추가하기 위해 일정 간격으로 틈을 갖는 복수개의 지지 부재와, 상기 각각의 지지 부재 상면에 형성되어 모터의 고정자와 체결되는 마운트로 구성되어, 모터로부터 외조로 전달되는 가진력에 의해 생성되는 불필요한 소음을 효율적으로 저감시킬 수 있으며, 모터의 고정자와 체결되는 하부 베어링 하우징의 구조를 변경하여 모터의 구동시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있어서 사용자가 세탁기를 항상 정숙한 상태에서 사용할 수 있게 된다.

Description

전자동 세탁기의 소음 저감구조

본 발명은 전자동 세탁기의 소음 저감구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터가 구동축에 직결되는 직접 구동형 전자동 세탁기에 장착된 모터로부터 외조로 전달되는 가진력에 의해 생성되는 불필요한 소음을 효율적으로 저감시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 종래의 모터가 구동축에 직접 연결되어 세탁물을 세탁하기 위한 직접 구동 방식 전자동 세탁기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(11)의 내부에 외조(1)가 서스펜션 장치(12)에 의해 매달린 상태로 지지되어 설치되고, 외조(1)의 내부에는 세탁물이 직접 투입되어 세탁이 이루어지는 세탁조(13)가 설치되며, 세탁조(13)의 상단 내주면에는 세탁물이 한쪽으로 편중됨에 따라 발생되는 불균형 질량을 보상하기 위한 유체 밸런서(14)가 장착된다.

또한, 상기 외조(1)의 하단 중앙을 관통하여 세탁조(13)에는 구동축(2)의 상단이 결합되며, 상기 외조(1)의 하단 중앙에는 순차적으로 구동축(2)의 회전을 지지하기 위한 베어링(3)이 압입된 상부 및 하부 베어링 하우징(4)(5a)이 결합되고, 상기 구동축(2)의 하단 외주면에 형성된 세레이션부(2S)에는 상기 하부 베어링 하우징(5a)과 체결되는 고정자(8) 및 회전자(15)로 구성된 모터(7)가 결합되어 구동축(2)의 하단에 체결 부재(16)에 의해 체결된다.

한편, 상기한 구성을 갖는 종래의 직접 구동형 전자동 세탁기는 모터(7)와 구동축(2)이 벨트 등의 연결 부위가 없이 바로 체결되므로 모터에 마운트를 삽입시키는 것이 용이하지가 않게 되는 데, 그 이유는 모터가 마운트로 인해 변위가 커진다면 구동축에 무리가 가기 때문이다.

특히, 직접 구동형 전자동 세탁기 중에 가장 용량이 큰 세탁기에서의 모터(7)의 회전자(15)는 영구 자석을 갖고 있는 부분으로 구동축(2)의 하단에 지지되도록 설치되고, 고정자(8)는 전자석을 갖고 있는 부분으로 하부 베어링 하우징(5a)에 지지되도록 설치된다.

이때, 상기 하부 및 상부 베어링 하우징(5a)(4)은 전술한 바와 같이 외조(1)의 하단 중앙에 체결되어 구동축(2)의 회전을 원활하게 지지하기 위한 베어링(3)을 각각 파지하고 있음에 따라서 회전자(15)와 고정자(8)를 통합한 모터(7) 전체를 마운팅해 주는 것은 상부 및 하부 베어링 하우징(4)(5a)과 구동축(2) 전체를 마운팅해 주는 것과 같으며, 이는 곧 세탁기의 외조(1)와 세탁조(13) 사이의 상대 운동 변위를 크게 해주는 결과를 초래하여 이렇게 생성되는 상대 변위는 제품의 신뢰성에 큰 타격을 주게 되므로 인해 결국에는 적용하기가 어려워지는 것이다.

따라서, 종래에는 모터(7)의 고정자(8)와 하부 베어링 하우징(5a)의 사이에 방진 고무(도시는 생략함)를 삽입시켜서 마운팅을 하게 된다.

그러나, 전술한 바와 같이 종래 모터(7)의 고정자(8)와 하부 베어링 하우징(5a)의 사이에 방진 고무를 삽입시켜서 마운팅을 해주는 방식은 모터(7)의 구동시 발생되는 열과 반복 하중에 대한 내구성이 떨어지게 되는 단점이 있어서 결국 댐핑력을 주는 것은 내구성에서의 한계를 극복하기가 어렵게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모터가 구동축에 직결되는 직접 구동형 전자동 세탁기에 장착된 모터로부터 외조로 전달되는 가진력에 의해 생성되는 불필요한 소음을 효율적으로 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모터의 고정자와 체결되는 하부 베어링 하우징의 구조를 변경하여 모터의 구동시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있는 전자동 세탁기의 소음 저감구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외조의 하단 중앙에 결합되어 구동축의 회전을 지지하기 위한 베어링이 압입된 상부 베어링 하우징과 결합되는 하부 베어링 하우징과, 상기 하부 베어링 하우징 하단의 구동축에 삽입되어 원하는 주파수 영역에 대한 비틀림 강성을 추가하기 위해 일정 간격으로 틈을 갖는 복수개의 지지 부재와, 상기 각각의 지지 부재 상면에 형성되어 모터의 고정자와 체결되는 마운트로 구성된 것을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 소음 저감구조가 제공되므로써 달성된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 모터의 고정자와 하부 베어링 하우징이 결합된 상태를 나타낸 종단면도이고, 도 4는 도 3의 하부 베어링 하우징을 나타낸 평면도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 하부 베어링 하우징의 다른 실시예를 각각 나타낸 평면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 직접 구동형 전자동 세탁기에 설치된 외조(1)의 하단 중앙에 순차적으로 구동축(2)의 회전을 지지하기 위한 베어링(3)이 압입된 상부 및 하부 베어링 하우징(4)(5)이 결합되는 데, 하부 베어링 하우징(5) 하단의 구동축(2)에는 원하는 주파수 영역에 대한 비틀림 강성을 추가하기 위해 일정 간격으로 틈(S)을 갖는 복수개의 지지 부재(6)가 밀착 삽입되고, 각각의 지지 부재(6) 단부는 강성을 조절하기 위해 자유단(F)으로 형성되며, 상기 각각의 지지 부재(6) 상면에는 모터(7)의 고정자(8)와 볼트(9)로 체결되는 마운트(10)가 형성되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 직접 구동형 전자동 세탁기의 구동축(2)의 회전을 원활하게 지지하기 위해 베어링(3)이 압입되어 상부 베어링 하우징(4)과 결합되는 하부 베어링 하우징(5) 하단의 구동축(2)에 밀착 삽입되어 일정 간격으로 틈(S)이 형성된 복수개의 지지 부재(6) 각각의 상면에 마운트(10)가 형성되어 있으므로 상기 하부 베어링 하우징(5) 하단의 구동축(2)에 순차적으로 지지 부재(6)와 모터(7)의 고정자(8)를 삽입시킨 후, 고정자(8)의 하부를 관통하여 볼트(9)가 상기 마운트(10)에 체결되므로써 모터(7)의 고정자(8)를 지지해 줄 수 있게 된다.

또한, 상기 복수개 지지 부재(6)의 사이에는 일정 간격의 틈(S)이 형성되므로 실린드리칼 좌표계에서 구동축(2)을 Z 방향으로 본다면, θ방향의 강성을 고의로 낮춰주게 되므로써 원하는 주파수 영역에 대한 비틀림 강성(Torsional Stiffness)을 추가할 수 있게 된다.

또한, 상기 각각의 지지 부재(6) 단부가 고정되지 않으므로 Z 방향으로 강성을 추가해주게 되고, 또한 단부가 자유단(F)으로 형성되어 있으므로 상기 지지 부재(6)의 형상과 마운트(10)의 재질 및 두께만으로 원하는 강성을 세탁기에 부가하여 줄 수 있게 된다.

따라서, 이렇게 부가된 강성에 의해 종래 세탁기의 공진 주파수가 원하는 영역으로 이동하게 되므로써 가진 주파수나, 그 하모닉스와 중첩되어 소음이 커지는 현상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 5a와 같이 하부 베어링 하우징(5)에 형성된 지지 부재(6a)의 사이에 일정 간격으로 형성된 틈(S)에 곡률(ρ)을 형성시켜 응력 집중을 피하고 비틀림 방향으로만의 강성만을 변형시켜 줄 수도 있으며, 도 5b와 같이 상기 지지 부재(6b)의 사이에 소음의 주파수 영역에 따라 틈이 없이 일체형으로 지지 부재(6b)를 형성시키므로써 재료의 탄성 변형만으로 비틀림 방향의 강성을 조절하여 줄 수 있게 된다.

또한, 상기 지지 부재(6) 또는 (6a)의 사이의 틈에 내열성이 높은 재질의 탄성체(도시는 생략함)를 삽입시키므로써 강성과 함께 댐핑력도 갖출 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 모터가 구동축에 직결되는 직접 구동형 전자동 세탁기에 장착된 모터로부터 외조로 전달되는 가진력에 의해 생성되는 불필요한 소음을 효율적으로 저감시킬 수 있으며, 모터의 고정자와 체결되는 하부 베어링 하우징의 구조를 변경하여 모터의 구동시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있어서 사용자가 세탁기를 항상 정숙한 상태에서 사용할 수 있으므로 인해 제품의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 종래 직접 구동형 전자동 세탁기를 개략적으로 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 외조 하단부에 상부 및 하부 베어링 하우징과 모터가 장착된 상태를 확대하여 나타낸 상세 종단면도

도 3은 본 발명에 따른 모터의 고정자와 하부 베어링 하우징이 결합된 상태를 나타낸 종단면도

도 4는 도 3의 하부 베어링 하우징을 나타낸 평면도

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 하부 베어링 하우징의 다른 실시예를 각각 나타낸 평면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2; 구동축 3; 베어링

5; 하부 베어링 하우징 6; 지지 부재

8; 고정자 10; 마운트

S; 틈 F; 자유단

Claims (1)

1. 외조의 하단 중앙에 결합되어 구동축의 회전을 지지하기 위한 베어링이 압입된 상부 베어링 하우징과 결합되는 하부 베어링 하우징과, 상기 하부 베어링 하우징 하단의 구동축에 삽입되어 원하는 주파수 영역에 대한 비틀림 강성을 추가하기 위해 일정 간격으로 틈을 갖는 복수개의 지지 부재와, 상기 각각의 지지 부재 상면에 형성되어 모터의 고정자와 체결되는 마운트로 구성된 것을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 소음 저감구조.