KR100649601B1 - 세탁기용 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기용 댐퍼에 관한 것으로서, 특히 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결된 실린더와; 어느 일측이 상기 실린더에 연결되지 아니한 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결되고, 다른 일측이 상기 실린더 내에 삽입되는 피스톤과; 상기 피스톤의 외주면에 결합되어 상기 피스톤의 변위 발생시에 회전하는 회전부재와; 상기 실린더에 구비되어 상기 회전부재가 회전될 때 상기 회전부재의 원주면과 마찰되는 마찰부재를 포함하여 구성되어, 피스톤과 실린더의 병진운동에 따라 상기 회전부재와 마찰부재 간 마찰력에 의하여 상기 세탁기의 진동을 흡수하게 되어 세탁기 측으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 보다 적절히 감쇠시키는 효과가 있다.

세탁기, 댐퍼, 댐핑계수, 나사산, 회전운동

Description

세탁기용 댐퍼{Damper of Washing Machine}

도 1은 종래 기술에 따른 세탁기가 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 세탁기의 댐퍼가 도시된 단면도,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 세탁기의 댐퍼가 도시된 단면도,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 세탁기 댐퍼의 피스톤이 도시된 단면도,

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 세탁기의 댐퍼 피스톤이 도시된 단면도,

도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 세탁기의 댐퍼가 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

20, 50 : 댐퍼 21, 51 : 회전나사

22, 52 : 마찰링 23, 53 : 피스톤

24, 54 : 나사산 27, 57 : 실린더

27b : 스토퍼 29, 59 : 스프링

53b : 스토퍼

본 발명은 세탁기의 댐퍼에 관한 것으로서, 특히 댐퍼의 실린더와 피스톤의 병진 운동을 마찰부재와 회전부재를 이용한 회전 마찰운동으로 전환하여 세탁기의 진동을 감소시키는 댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세제의 유화 작용 및 세탁 날개의 회전에 따른 수류의 마찰 작용 및 세탁 날개가 세탁물에 가하는 충격 작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 묻은 오염 물질을 제거하는 제품이다.

도 1은 종래 기술에 따른 세탁기가 도시된 단면도, 도 2는 종래 기술에 따른 세탁기의 내부 구조가 도시된 절개 사시도, 도 3은 종래 기술에 따른 세탁기의 베이스가 도시된 사시도이다.

종래 기술에 따른 세탁기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 공간을 형성하는 캐비닛(1)과, 상기 캐비닛(1) 내부에 설치되어 고정되는 터브(2)와, 상기 터브(2) 내측에 회전 가능하게 설치되어 세탁물(m) 및 세탁수를 리프트(3a)에 의해 회전시키는 드럼(3)과, 상기 드럼(3)을 회전시키는 모터(4)와, 상기 터브(2)에 전달되는 진동을 감쇠시키는 스프링(5), 댐퍼(6) 및 밸런서(7)를 포함하여 구성된다.

상기 드럼(3)은 터브(2) 내부에 저장되는 세탁수가 드럼(3) 내부로 유입되도록 다수개의 홀(3b)이 형성되고, 상기 리프트(3a)는 드럼(3) 내측면에 설치되며, 상기 드럼(3)과 함께 회전되는 상기 리프트(3a)는 상기 드럼(3) 내부에 적재되는 세탁물(m)을 상기 세탁수와 함께 이동시킨다.

그리고 상기 터브(2)는 상기 캐비닛(1) 내측면과 소정 간격 이격되어 설치되고, 상기 터브(2)의 상단 양측은 스프링(5)에 의해 연결되어 상기 캐비닛(1) 내부에 걸림되도록 설치되며, 상기 댐퍼(6)는 터브(2) 및 베이스(9)에 힌지 연결되고, 상기 스프링(5) 및 댐퍼(6)는 상기 터브(2)로부터 상기 캐비닛(1)에 전달되는 진동을 상쇄시킨다.

그리고 상기 캐비닛(1)과 상기 터브(2) 사이에는 세탁수의 유출을 방지하는 개스킷(8)이 설치되고, 상기 개스킷(8)은 상기 캐비닛(1) 내측면과 터브(2)의 전면에 의해 형성되는 사이공간을 밀폐시킨다.

그리고 상기 모터(4)는 상기 터브(2)의 후면에 설치되어 상기 터브(2) 내측에 설치된 드럼(3)을 회전시킨다.

그리고 상기 드럼(3)에는 회전되는 드럼(3)을 밸런싱하기 위한 밸런서(7)가 설치되고, 소정의 중량으로 형성된 상기 밸런서(7)는 탈수 시 고속으로 회전되는 드럼(3)에 원심력에 제공하여 상기 드럼(3)이 진동되는 것을 억제시킨다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 댐퍼(6)는 터브(2)의 외측면에 고정되는 실린더(17)와, 상기 캐비닛(1)에 고정되는 피스톤(13)과, 상기 실린더(17)와 피스톤(13) 사이에 개재되어 마찰력에 의한 댐핑력을 발생시키는 마찰링 (15)을 포함하여 구성된다.

상기 실린더(17)의 끝단은 일방향으로 관통되도록 형성된 연결부(17a)가 형성되어 상기 캐비닛(1)에 힌지 연결되고, 같은 방법으로 피스톤(13)의 끝단에도 일방향으로 관통되도록 형성된 연결부(13a)가 형성되어 상기 터브(2)에 힌지 연결된다.

이러한 구조를 갖는 상기 캐비닛(1)과 터브(2) 사이에 설치된 댐퍼(6)는 상기 터브(2)로부터 전달되는 진동 및 충격을 상쇄시키기 위해 상기 실린더(17)와 피스톤(13)이 상대운동을 발생시키고, 상기 마찰링(15)이 상기 상대운동에 대해 마찰을 발생시킴으로서 진동 및 충격을 상쇄시킨다.

그러나, 종래 기술에 따른 세탁기의 댐퍼에서는 마찰링(15)이 동일한 재질로 구성되므로 상기 피스톤(13)의 변위가 커지더라도 댐핑계수가 일정하여, 다양한 댐핑계수를 구현하기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 세탁기의 댐퍼는 상기 실린더(17)와 피스톤(13)이 직선운동하면서 마찰을 발생시키므로, 직선운동에 따른 마찰링(15)이 길이가 길어지고, 이에 따라 피스톤(17)의 길이가 길어지므로 생산원가가 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실린더와 피스톤의 직선운동을 회전 마찰력으로 전환하여 댐핑력을 발생시키는 세탁기의 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 댐퍼는 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결된 실린더와; 어느 일측이 상기 실린더에 연결되지 아니한 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결되고, 다른 일측이 상기 실린더 내에 삽입되는 피스톤과; 상기 피스톤의 외주면에 결합되어 상기 피스톤의 변위 발생시에 회전하는 회전부재와; 상기 실린더에 구비되어 상기 회전부재가 회전될 때 상기 회전부재의 원주면과 마찰되는 마찰부재를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 회전부재와 피스톤은 나사 구조로 결합되는데, 상기 나사구조는 상기 피스톤의 외주면에 형성된 수나사와, 상기 회전부재의 내주면에 상기 수나사를 따라 회전되도록 형성된 암나사로 구성된다.

그리고 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 수나사의 피치 크기는 상기 피스톤의 외주면의 위치에 따라 다르게 형성되거나, 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 수나사의 리드의 크기는 상기 피스톤의 외주면의 위치에 따라 다르게 형성될 수 있다.

또한, 상기 실린더에는 상기 회전부재 및 마찰부재가 상기 실린더를 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼가 형성는데, 상기 스토퍼는 상기 실런더의 지름이 확장되는 반경 구조로 형성된다.

또한, 상기 실린더 내부에는 상기 피스톤과 연결된 스프링을 추가하여 구성된다.

한편, 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결된 실린더와; 어느 일측이 상기 실린더에 연결되지 아니한 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결되고, 다른 일측이 상기 실린더 내에 삽입되는 피스톤과; 상기 실린더의 내주면에 결합되어 상기 피스톤의 변위 발생시에 회전하는 회전부재; 상기 피스톤의 외주면에 구비되어 상기 회전부재가 회전될 때 마찰력을 형성하는 마찰부재를 포함하여 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 세탁기의 댐퍼가 도시된 단면도이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 세탁기의 댐퍼(20)는 세탁기 케이스(미도시)와 세탁조(미도시) 사이에 설치되는데, 상기 댐퍼(20)는 수직방향의 진동 또는 충격을 감쇠시키기 위해 수직 방향으로 설치되거나, 수평방향의 분력 또는 경사진 방향으로 가해지는 진동 또는 충격을 감쇠시키기 위해 경사지게 설치된다.

상기 댐퍼(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결된 실린더(27)와, 어느 일측이 상기 실린더(27)에 연결되지 아니한 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결되는 피스톤(23)을 포함하여 구성된다.

상기 피스톤(23)의 끝단에는 상기 케이스 또는 세탁조와 연결될 수 있는 연 결부(23a)가 형성되고, 상기 피스톤(23)의 외부면에는 일정한 리드각도와 피치를 갖는 수나사 형태로 나사산(24)이 피스톤의 길이방향으로 형성된다.

한편, 상기 실린더(27)의 끝단에도 상기 케이스 또는 세탁조와 연결될 수 있는 연결부(27a)가 형성된다.

그리고 상기 실런더(27)의 다른 끝단에는 상기 피스톤(23)이 삽입되는 내경이 확장 형성되는데, 상기 확장 형성된 내주면에는 마찰부재가 부착되고, 상기 마찰부재의 내주면에는 상기 마찰부재와 접촉마찰되는 회전부재가 구비된다.

상기 마찰부재 및 회전부재는 상기 실린더(27)의 내경이 확장되는 내주면에 수용되고, 아울러 상기 마찰부재 및 회전부재가 실린더를 이탈하지 않도록 반경이 확장돌출되는 구조로 형성된 스토퍼(27b)가 상하 방향으로 각각 구비한다.

여기서 상기 마찰부재는 마찰링(22)으로 스폰지, 고무, 합성수지 등으로 형성된다.

그리고 상기 회전부재는 상기 피스톤(23)의 나사산(24)을 따라 회전되어 상기 피스톤(23)과 결합되도록 상기 회전부재의 내주면이 암나사로 형성된 회전나사(21)로 구성된다.

그리고 상기 실린더(27) 내부에 스프링(29)이 설치되는데, 상기 스프링(29)은 상기 피스톤(23)의 안착부(23b)와 상기 실린더(27)의 안착부(27c)에 각각 지지되어 상기 피스톤(23)에 탄성력을 제공함으로써 상기 마찰링(22)과 회전나사(21)에 의한 마찰과 함께 댐핑력을 발생시킨다.

여기서 상기 스프링(29)는 전체적인 구성상 삭제되어도 무방한 구조이고, 상 기 피스톤(23)에 보다 큰 댐핑력을 작용시킬 경우에 사용되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 댐퍼(20)에 길이 방향으로 진동 또는 충격이 가해지면, 상기 피스톤(23)은 상하 방향으로 병진운동함에 따라 상기 피스톤(23)의 나사산(24)이 상하방향으로 이동하고, 상기 나사산(24)과 회전되어 결합되어 있는 회전나사(21)가 상기 실린더(27)의 스토퍼(27a) 사이에서 회전한다.

그러면 상기 회전나사(21)의 외주면과 상기 마찰링(22)의 내주면 사이에서 마찰이 발생되어, 상기 댐퍼(20)에 가해진 진동에 대해 댐핑력을 작용시킨다.

더불어 상하로 이동되는 상기 피스톤(23)은 상기 스프링(29)에 의해 탄성력을 제공받기 때문에 상기 스프링(29)에 의한 탄성력도 상하방향으로 전달되는 힘에 대한 댐핑력으로 작용된다.

여기서 상기 나사산(24)의 피치 크기와 리드각도의 변경으로도 상기 댐퍼(20)의 댐핑계수를 변경할 수 있다. 즉, 상기 피치 크기를 크게하면 상기 피스톤(23)의 동일한 변위에 대하여 상기 회전나사(21)의 회전각이 작아지게 되므로 마찰력 및 댐핑계수가 작아지고, 또한 상기 리드각도를 크게하면 상기 피스톤(23)의 동일한 변위에 대해서 상기 회전나사(21)의 회전각이 작아지게 되므로 마찰력 및 댐핑계수가 작아진다.

또한, 상기 마찰링(22)과 회전나사(21)가 마찰되는 면의 마찰계수를 변경하거나 및 상기 나사산(24) 및 회전나사(21) 사이의 점성을 조절하는 방법으로도 상기 댐퍼(20)의 댐핑계수를 변경할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 세탁기 댐퍼의 피스톤이 도시된 단면도이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 세탁기 댐퍼의 피스톤(33) 외주면에 형성된 나사산(34)은 도 4에 도시된 바와 같이, 리드 각도가 상기 피스톤(33)이 삽입되는 방향으로 점차 커지도록 구성된다.

상기 피스톤(33)의 나사산(34)의 형태로 인하여, 상기 피스톤(33)의 변위가 작으면 리드 각도가 큰 나사산(34)에 의하여 회전나사(21)가 회전되므로 작은 댐핑계수를 유지하다가, 변위가 커지면 리드 각도가 작은 나사산(34)에 의하여 큰 댐핑계수를 갖게 된다.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 세탁기의 댐퍼 피스톤이 도시된 단면도이다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 세탁기 댐퍼의 피스톤(43)의 외주면에 형성된 나사산(44)은 도 5에 도시된 바와 같이, 피치 크기가 상기 피스톤(43)이 삽입되는 방향으로 점차 커지도록 구성된다.

상기 피스톤(43)의 나사산의 형태로 인하여, 상기 피스톤(43)의 변위가 작으면 피치 크기가 큰 나사산(44)에 의하여 회전나사(21)가 회전되므로 작은 댐핑계수를 유지하다가, 변위가 커지면 피치 크기가 작은 나사산(44)에 의하여 큰 댐핑계수를 갖게 된다.

도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 세탁기의 댐퍼가 도시된 단면도이다.

본 발명의 제 4 실시예에 따른 세탁기의 댐퍼(50)는 도 6에 도시된 바와 같이, 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결된 실린더(57)와, 어느 일측이 상기 실린더(57)에 연결되지 아니한 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결되는 피스톤(53)을 포함하여 구성된다.

상기 실린더(57)의 끝단에는 케이스 또는 세탁조와 연결될 수 있는 연결부(57a)가 형성되고, 상기 실린더(57)의 내주면에는 일정한 리드각도와 피치를 갖는 암나사 형태로 나사산(54)이 실린더의 길이방향으로 형성된다.

한편, 상기 피스톤(53)의 끝단에도 상기 케이스 또는 세탁조와 연결될 수 있는 연결부(53a)가 형성된다.

그리고 상기 피스톤(53)의 다른 끝단에는 상기 피스톤(53)이 삽입되는 외주면으로 홈이 형성되는데, 상기 홈의 외주면에는 마찰부재가 부착되고, 상기 마찰부재의 외주면에는 상기 마찰부재와 접촉마찰되는 회전부재가 구비된다.

상기 마찰부재 및 회전부재는 상기 피스톤(53)의 외주면에 형성된 홈에 수용되고, 아울러 상기 마찰부재 및 회전부재가 피스톤을 이탈하지 않도록 상기 홈에 걸림되는 구조로 형성된 스토퍼(53b)가 상하 방향으로 각각 구비한다.

여기서 상기 마찰부재는 마찰링(52)으로 스폰지, 고무, 합성수지 등으로 형성된다.

그리고 상기 회전부재는 상기 피스톤의 나사산(54)을 따라 회전되어 상기 실 린더(57)가 결합되도록 상기 회전부재의 외부면이 수나사로 형성된 회전나사(51)로 구성된다.

그리고 상기 실린더(57) 내부에 스프링(59)이 설치되는데, 상기 스프링(59)은 상기 피스톤(53)의 안착부(53c)와 상기 실린더(57)의 안착부(57b)에 각각 지지되어 상기 피스톤(53)에 탄성력을 제공함으로써 상기 마찰링(52)과 회전나사(51)에 의한 마찰과 함께 댐핑력을 발생시킨다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 댐퍼(50)에 길이 방향으로 진동 또는 충격이 가해지면, 상기 피스톤(53)은 상하 방향으로 병진운동함에 따라 상기 실린더(57)가 상하방향으로 이동하고, 상기 피스톤(53)의 외주면에 구비된 회전나사(51)가 상기 피스톤(53)의 스토퍼(53b) 사이에서 회전된다.

그러면 상기 회전나사(51)의 내주면과 상기 마찰링(52)의 외주면과 마찰을 발생시키게 되어, 상기 댐퍼(50)에 가해진 진동에 대해 댐핑력을 작용시킨다.

더불어 상하로 이동되는 상기 피스톤(53)은 상기 스프링(59)에 의해 탄성력을 제공받기 때문에 상기 스프링(59)에 의한 탄성력도 상하방향으로 전달되는 힘에 대한 댐핑력으로 작용된다.

여기서도 마찬가지로 상기 나사산(54)의 피치 크기와 리드각도의 변경으로도 상기 댐퍼(20)의 댐핑계수를 변경할 수 있다.

또한, 상기 마찰링(52)과 회전나사(51)가 마찰되는 면의 마찰계수를 변경하거나 및 상기 나사산(54) 및 회전나사(51) 사이의 점성을 조절하는 방법으로도 상 기 댐퍼(50)의 댐핑계수를 변경할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 세탁기의 댐퍼는 피스톤의 변위의 크기에 따라 나사산의 피치 및 리드 각도를 변경함으로써, 세탁기의 용량에 맞는 다양한 댐핑 계수를 갖는 댐퍼를 구현할수 있는 이점이 있다.

또한, 회전부재가 회전됨으로 인한 회전 마찰력을 이용하여 댐핑력을 전달함으로써, 상대적으로 직선 마찰을 이용하는 것보다 피스톤 및 실린더의 길이를 짧게 설계할 수 있으므로 제조 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (9)

1. 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결된 실린더와;

   어느 일측이 상기 실린더에 연결되지 아니한 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결되고, 다른 일측이 상기 실린더 내에 삽입되는 피스톤과;

   상기 피스톤의 외주면에 결합되어 상기 피스톤의 변위 발생시에 회전하는 회전부재와;

   상기 실린더에 구비되어 상기 회전부재가 회전될 때 상기 회전부재의 원주면과 마찰되는 마찰부재;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 댐퍼.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전부재와 피스톤은 나사 구조로 결합된 것을 특징으로 하는 세탁기용 댐퍼.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 나사구조는 상기 피스톤의 외주면에 형성된 수나사와, 상기 회전부재의 내주면에 상기 수나사를 따라 회전되도록 형성된 암나사로 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 댐퍼.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 피스톤의 외주면에 형성되는 수나사의 피치 크기는 상기 피스톤의 외주면의 위치에 따라 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 댐퍼.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 피스톤의 외주면에 형성되는 수나사의 리드의 크기는 상기 피스톤의 외주면의 위치에 따라 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 댐퍼.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더에는 상기 회전부재 및 마찰부재가 상기 실린더를 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 댐퍼.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 스토퍼는 상기 실런더의 지름이 확장되는 반경 구조로 형성된 것을 특 징으로 하는 세탁기용 댐퍼.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더 내부에는 상기 피스톤과 연결된 스프링을 추가하여 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 댐퍼.
9. 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결된 실린더와;

   어느 일측이 상기 실린더에 연결되지 아니한 세탁기 케이스 또는 세탁조 중 어느 한쪽에 연결되고, 다른 일측이 상기 실린더 내에 삽입되는 피스톤과;

   상기 실린더에 결합되어 상기 피스톤의 변위 발생시에 회전하는 회전부재와;

   상기 피스톤의 외주면에 구비되어 상기 회전부재가 회전될 때 상기 회전부재의 원주면과 마찰되는 마찰부재;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 댐퍼.

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