KR101165093B1 - 드럼 세탁기의 댐퍼 구조 - Google Patents

드럼 세탁기의 댐퍼 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 세탁기에서 발생되는 진동량에 따라서 다단으로 구분되어 댐핑력이 작용되도록 함으로써, 저소음 상태에서 신속하게, 그리고, 크고 작은 진동량 모두를 적절하게 저감시킬수 있도록 하는 드럼 세탁기의 댐퍼 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 드럼 세탁기의 댐퍼 구조는 메인 실린더; 상기 메인 실린더에 삽입되는 메인 피스톤; 상기 메인 실린더의 측면에 장착되는 서브 실린더; 및 상기 서브 실린더에 삽입되는 서브 피스톤;이 포함된다.
상기와 같은 구성에 의하여, 저 소음의 상태에서 신속하게 세탁기에서 발생되는 진동량을 저감시킬 수 있다. 그리고, 댐퍼의 동작에 따르는 댐퍼부품의 충돌에 기인하는 소음발생 및 부품의 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
댐퍼, 실린더, 피스톤

Description

드럼 세탁기의 댐퍼 구조{A damper of a drum type washing machine}
도 1은 종래의 일반적인 댐퍼의 사시도.
도 2는 상기 댐퍼의 단면도.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 댐퍼 구조가 구비된 드럼 세탁기를 보여주는 절개 사시도.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 댐퍼 구조를 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 댐퍼의 또다른 일실시예.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 드럼 세탁기 110 : 케이스 120 : 터브
130 : 드럼 140 : 모터 150 : 완충 스프링
160 : 중량 추 170 : 터브측 브라켓 200 : 댐퍼
210 : 메인 실린더 220 : 메인 피스톤 230 : 서브 피스톤
240 : 서브 실린더
본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 세탁기에서 발생되는 진동량에 따라서 다단으로 구분되어 댐핑력이 작용되도록 함으로써, 저소음 상태에서 신속하게, 그리고, 크고 작은 진동량 모두를 적절하게 저감시킬수 있도록 하는 드럼 세탁기의 댐퍼 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 세탁 방식에 따라서, 드럼식(cylinder type), 교반식(agitator type), 와권식(pulsator type)으로 구분된다. 특히, 드럼식 세탁기는 드럼의 안쪽 벽에 돌출부가 형성되어 있어, 드럼의 회전시에 상기 돌출부에 의해서 세탁물이 드럼의 내주면을 따라서 들어올려졌다가 떨어지는 충격력에 의해서 세탁이 수행되는 방식이다.
이러한 드럼 세탁기는 세탁물의 손상이 적고, 세탁수를 적게 사용해도 되는 장점이 있어 근래들어 그 사용이 증가하고 있다.
도 1은 종래의 일반적인 댐퍼의 사시도이고, 도 2는 상기 댐퍼의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 드럼 세탁기에 장착되는 종래의 댐퍼(10)는 실린더(11)와, 상기 실린더(11)의 내부에 일정 부분이 삽입 형성되는 피스톤 로드(12)가 형성된다. 그리고, 상기 실린더(11)가 터브(미도시)에 연결되도록 하는 터브측 고정구(14)와, 상기 피스톤 로드(12)가 케이스(미도시)에 연결되도록 하는 케이스측 고정구(13)와, 상기 피스톤 로드(12)의 일단에 형성되어 상기 실린더(11)의 내주면과 마찰작용이 수행되도록 하는 마찰부재(15)와, 상기 피스톤 로드(12)의 안쪽에 더 형성되어 실린더(11) 내부의 공기가 압축되지 아니하도록 하기 위한 통기구(16)이 포함된다.
이와 같은 상기 댐퍼(10)의 구성을 참조하여 댐퍼(10)의 동작을 설명한다.
먼저, 터브 및 드럼에서 일정량의 진동량이 발생될 때, 실린더(11)의 내주면과 피스톤 로드(12)의 외주면 사이에는, 상대적으로 다른 위치 변위가 발생된다. 그리고, 상기 실린더(11)와 피스톤 로드(12) 사이에 형성되는 마찰 부재(15)에 의해서, 진동량은 마찰열로 변화되어 감쇠된다.
또한, 터브가 전후/좌우로 요동칠 때, 상기 댐퍼(10)가 파손되지 않도록 하기 위하여, 상기 터브측 고정구(14) 및 케이스측 고정구(13)는 원형으로 예시되는 소정의 홀이 포함되어, 움직임이 가능한 상태에서 상기 터브 및 케이스에 고정된다. 그리고, 상기 통기구(16)는 상기 피스톤 로드(12)가 도면을 기준으로 좌측으로 이동될 때, 실린더(11) 내부의 공기가 압축되어 댐핑력을 약화시키는 것을 방지하기 위하여, 공기가 외부로 빠져나가는 통로를 형성하도록 한다.
한편, 드럼 세탁기는 큰 진동량이 발생되는 경우와, 작은 진동량이 발생되는 경우가 구분되어 두가지 경우가 모두 발생될 수 있다. 예시적으로는, 탈수의 구간에서 간헐탈수 구간에는 드럼회전속도의 변화가 심하기 때문에, 큰 진동량이 발생된다. 그리고, 본탈 구간에는 드럼회전속도의 변화가 심하지 아니하기 때문에, 작은 진동량이 발생된다.
그러나, 도면에 설명된 바와 같은 종래의 댐퍼(10)에 의해서는 항상 동일한 댐핑력이 발생된다. 그러므로, 작은 진동량이 발생되는 경우에 상기 댐퍼(10)는 강체로 작용되어 신속하게 진동량을 감쇠시킬 수 없을 뿐만 아니라 소음도 크다. 그리고, 큰 진동량이 발생되는 경우에는 댐퍼(10)의 변위 한도를 넘어서는 진동량에 의해서 신속하게 진동량을 감쇠시킬 수 없을 뿐만 아니라, 댐퍼(10)가 파손되기도 한다. 이를 감안하여 종래의 댐퍼(10)는 큰 진동량이 발생되는 경우에 적합하도록 댐퍼(10)를 형성하는 것이 일반적이다.
이와 같이, 종래의 댐퍼는 진동량의 변화에 적극적으로 대처할 수 없기 때문에, 소음 및 진동이 심하게 발생되어 사용상의 불편함이 많은 단점이 있다.
다시 말하면, 큰 진동량이 발생되는 구간에는 큰 댐핑력이 작용되어 신속하게 진동량이 감쇠되도록 하고, 작은 진동량이 발생되는 구간에는 작은 댐핑력이 발생되도록 하여 신속하게 진동을 줄이면서도, 소음을 감소시는 기능이 수행되지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 큰 진동량이 발생되는 경우와 작은 진동량이 발생되는 경우 각각에 적절한 댐핑력이 작용되어, 신속하게 진동량을 저감시킬 수 있도록 하는 세탁기의 댐퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 댐퍼에 의해서 적절한 댐핑력이 가하여져 신속하게 진동 발생량이 감쇠되도록 함으로써, 진동의 발생 시에 여타 부품의 충돌로 인하여 발생될 수 있는 소음의 발생량을 줄일 수 있도록 하는 세탁기의 댐퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 댐퍼 구조는 메인 실린더; 상기 메인 실린더에 삽입되는 메인 피스톤; 상기 메인 실린더의 측면에 장착되는 서브 실린더; 및 상기 서브 실린더에 삽입되는 서브 피스톤;이 포함된다.
상기와 같은 구성에 의하여, 저 소음의 상태에서 신속하게 세탁기에서 발생되는 진동량을 저감시킬 수 있다. 그리고, 댐퍼의 동작에 따르는 댐퍼부품의 충돌에 기인하는 소음발생 및 부품의 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 제안한다. 다만, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한되지는 아니하며, 당업자는 제시되는 실시예에 구성 요소의 추가, 삭제, 변경등에 의해서 또 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 댐퍼 구조가 구비된 드럼 세탁기를 보여주는 절개 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 다른 댐퍼 구조가 구비된 드럼 세탁기(100)는 외형을 이루는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 상측부에 안착되는 탑 커버(111)와, 상기 케이스(110)의 내부에 수용되어 물이 담기는 터브(120)와, 상기 터브(120)의 내부에 더 형성되어 세탁물이 수용되는 드럼(130)과, 상기 터브(120)의 배면에 장착되어 상기 드럼(130)이 회전하도록 하는 모터(140)가 포함된다.
또한, 상기 모터(140)의 회전력을 상기 드럼(130)으로 전달하기 위하여 상기 드럼(130)의 후면에 장착되는 풀리(141)와, 상기 풀리(141)와 상기 모터(140)를 연결하는 벨트(142)가 포함된다. 그리고, 상기 터브(120)의 외주면 상측 및/또는 하 측에 장착되어, 상기 터브(120)의 전후/좌우 방향으로의 무게 중심을 보정하기 위한 중량추(160)와, 상기 케이스(110)와 상기 터브(120)에 양단이 각각 연결되어, 터브(120) 및 드럼(130)에서 발생되는 진동량을 완충시키기 위한 스프링(150)과, 상기 케이스(110)와 상기 터브(120)에 양단이 각각 연결되어, 터브(120)에서 발생되는 진동량을 감쇠시키기 위한 댐퍼(200)가 포함된다.
상세히, 상기 댐퍼(200)는 일측 끝단이 상기 터브(120)의 외주면에 돌출 형성된 터브측 브라켓(170)과 연결되고, 타측 끝단이 상기 케이스(110)의 바닥면에 장착된 베이스측 브라켓(180)에 연결된다.
여기서, 상기 중량추(160)는 터브(120)의 무게 중심을 맞추도록 함으로써, 터브(120)의 편심된 무게 중심으로 인하여 발생될 수도 있는 진동을 원천적으로 제거한다.
또한, 상기 터브(120)의 동작에 의해서 발생되는 진동량은 스프링(150)에 의해서 완충됨과 동시에 상기 댐퍼(200)에 의해서 감쇠되어, 결국 터브(120)의 동작 중에 발생되는 진동량은 신속하게 감쇠된다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 이루는 드럼 세탁기의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 모터(140)의 회전력이 상기 벨트(142)와 풀리(141)를 통해 드럼으로 전달된다. 그리고, 상기 드럼(130)으로 전달된 회전력에 의해서 드럼(130)이 회전되면, 드럼(130)의 내부에 수용되는 세탁물이 같이 돌게 된다. 이때 상기 드럼(130)은 저속으로 회전되기 때문에, 드럼(130)이 회전되는 중에 세탁물이 드럼(130)의 상측에 놓이면, 세탁물은 중력에 의해서 낙하되어 터브(120)의 내부에 담겨있는 물과 충돌된다. 이때 발생되는 세탁물과 세탁수와의 충격력에 의해서 세탁물에 묻어있는 오물이 빠지게 된다. 그리고, 상기 드럼(130)의 회전시 발생되는 진동은 상기 완충 스프링(150)과 상기 댐퍼(200)에 의하여 감쇠 및 흡수된다.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 댐퍼 구조를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 댐퍼(200)는 크게 실린더와 상기 실린더 내부에서 왕복운동하는 피스톤 로드로 이루어진다.
상세히, 상기 댐퍼(200)의 실린더는 메인 실린더(210)와, 상기 메인 실린더(210)의 측면에 장착되는 서브 실린더(240)가 포함된다. 그리고, 상기 댐퍼(200)는 상기 메인 실린더(210) 내부에 삽입되어 직선 왕복운동하는 메인 피스톤(220)과, 상기 서브 실린더(240) 내부에 삽입되는 서브 피스톤(230)이 포함된다. 그리고, 상기 서브 피스톤(230)은 상기 메인 피스톤(220)의 대략 끝단으로부터 측면으로 소정 길이만큼 분지(分枝)되고, 분지된 끝단에서 상기 메인 피스톤(220)과 평행한 방향으로 절곡된다.
또한, 상기 메인 실린더(210)의 끝단에는 상기 메인 실린더(210)가 터브(120)의 외주면에 돌출 형성된 터브측 브라켓(170)에 연결되도록 하는 터브측 고정구(211)가 형성된다. 그리고, 상기 메인 피스톤(220)의 일측 끝단에는 상기 메인 피스톤(220)이 케이스(110)의 바닥면을 이루는 베이스에 형성된 베이스측 브라켓(180)에 연결되기 위한 베이스측 고정구(221)가 포함된다. 그리고, 상기 메인 피스톤(220)의 타측 끝단 외주면에 둘러지는 마찰링(223)과, 상기 마찰링(223)의 외 주면에 안착되어 상기 메인 실린더(210)의 내주면과 마찰작용이 수행되도록 하는 마찰 부재(224)가 포함된다.
또한, 상기 메인 피스톤(220)의 안쪽에 더 형성되어 상기 메인 실린더(210) 내부의 공기가 압축되지 아니하도록 하기 위한 통기구(222)이 더 포함된다. 그리고, 상기 메인 실린더(210)와 상기 서브 실린더(240) 및 상기 메인 피스톤(220)과 상기 서브 피스톤(230)은 각각 일체로 사출 성형됨이 바람직하다.
한편, 상기 서브 피스톤(230)의 끝단에도 상기 메인 피스톤(220)과 같이 외주면에 마찰링(232)이 둘러지고, 상기 마찰링(232)의 외주면에 마찰부재(233)가 장착된다. 그리고, 상기 서브 피스톤(230)의 외주면에 통기구(231)가 형성된다. 그리고, 상기 마찰링(223)(232)은 상기 피스톤(220)(230)의 외주면에 고정 부착된다.
상기와 같은 구성을 참조하여, 본 발명에 따른 상기 댐퍼(200)의 동작을 설명한다.
상기 터브(120) 및 드럼(130)에서 일정량의 진동이 발생될 때, 상기 실린더(210)(240) 내부에서 상기 피스톤(220)(230)이 전후로 왕복운동하게 된다. 그리고, 상기 실린더(210)(240)와 상기 피스톤(220)(230) 사이에 형성되는 마찰 부재(224)(233)에 의하여 진동량은 마찰열로 변화되어 감쇠된다. 또한, 터브(120)가 전후 및/또는 좌우로 요동할 때, 댐퍼(200)가 파손되지 않도록 하기 위하여 상기 터브측 고정구(211) 및 베이스측 고정구(221)는 원형의 홀로 이루어진다. 따라서, 상기 터브(120)가 전후 및 좌우로 요동할 때, 상기 댐퍼(200)에 작용되는 힘이 항상 상기 댐퍼(200)의 길이방향으로 작용되도록 한다. 그리고, 상기 통기구(222)(231)는 상기 피스톤(220)(230)이 실린더(210)(240) 내부로 이동될 때, 실린더(210)(240) 내부의 공기가 압축되어 댐핑력을 약화시키는 것을 방지하기 위하여, 공기가 외부로 빠져 나가도록 하는 통로 기능을 하게 된다.
따라서, 상기와 같이 하나의 댐퍼에 두 개의 실린더와 피스톤이 형성됨으로써, 터브의 요동으로 인한 진동량이 나뉘어져 작용되는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 댐퍼의 또다른 일실시예이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 댐퍼(200)는 메인 실린더 서브 실린더 및 메인 피스톤과 서브 피스톤으로 구성되는 것은 상기 도 4의 실시예와 동일하다. 다만, 상기 서브 실린더(240)와 서브 피스톤(230)의 형상에 있어서 상기 도 4에서 제시된 실시예와 다른 특징이 있다. 이하에서는 상기 도 4에서 설명한 실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하고, 차별되는 점에 대해서만 설명하기로 한다.
먼저, 상기 서브 실린더(240)는 개구부측 끝단에서 소정 길이(L1)되는 지점까지는 상기 메인 실린더(210)의 직경과 동일하고, 상기 소정 길이(L1)되는 지점부터 상기 서브 실린더(240)의 폐구부측 끝단(L2)까지는 상기 메인 실린더(210)의 직경보다 작게 형성된다. 그리고, 상기 서브 피스톤(230)의 형상 또한, 상기 메인 피스톤(220)으로부터 분지되는 부분에서 소정 길이(L1)되는 지점까지는 상기 메인 피스톤(220)의 직경과 동일하고, 상기 소정 길이(L1)되는 지점부터 끝단(L2)까지는 직경이 좁아지는 형상을 한다. 그리고, 상기 직경이 좁아지는 부분의 외주면에 마찰부재(233)가 장착된다. 따라서, 상기 터브(120)가 작은 변위로 요동하는 상태에서는 상기 서브 피스톤(230)이 댐핑 기능을 수행하지 아니한다. 그러나, 상기 터브(210)의 요동 변위가 커지는 경우에는 상기 서브 피스톤(230)의 변위 또한 커지게 된다. 따라서, 상기 상기 서브 실린더(240)의 직경이 좁은 부분까지 상기 서브 피스톤(230)이 밀려 들어가게 된다. 그리고, 상기 서브 피스톤(230)의 끝단에 장착된 마찰부재(233)가 상기 서브 실린더(240)의 내주면과 면접촉을 함으로써, 댐핑 기능을 수행하게 된다.
여기서, 상기 서브 피스톤(230)은 전체의 직경이 상기 메인 피스톤(220)의 직경보다 작게 구성될 수도 있음을 밝혀 둔다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 이루는 댐퍼(200)의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 드럼 세탁기는 큰 진동량이 발생되는 경우와, 작은 진동량이 발생되는 경우가 구분되어 두 가지 경우가 모두 발생될 수 있다. 예시적으로, 탈수 과정의 경우 간헐 탈수 구간에서는 드럼의 회전속도 변화가 심하기 때문에, 큰 진동량이 발생된다. 반면에, 본탈 구간에서는 드럼의 회전 속도 변화가 심하지 아니하기 때문에 작은 진동량이 발생된다.
따라서, 상기 간헐 탈수 구간의 경우와 같이 드럼의 회전 속도 변화가 시하여 큰 진동량이 발생되는 경우에는, 상기 서브 실린더(240)가 상기 서브 피스톤(230)의 최하단부까지 하강할 수 있다. 그렇게 되면, 상기 서브 피스톤(230)의 끝단에 장착된 마찰부재(233)가 상기 서브 실린더(240)의 직경이 좁은 부분으로 삽입되어, 상기 서브 실린더(240)의 내주면과 마찰작용을 일으키게 된다. 다시 말하면, 상기 마찰 작용에 의하여 상기 서브 실린더(240)와 서브 피스톤(230)이 댐핑 작용을 수행하게 된다.
그러나, 본탈 구간에서와 같이 진동량이 크지 않은 경우에는 상기 서브 실린더(240)의 변위가 작기 때문에, 상기 서프 피스톤(230)에 장착된 마찰부재(233)가 상기 서브 실린더(240)의 직경이 큰 내주면에서만 왕복운동하게된다. 따라서, 이 경우에는 상기 서브 실린더(240)와 서브 피스톤(230)이 댐핑 기능을 수행하지 아니하게 된다. 다시 말하면, 상기 메인 실린더와 메인 피스톤에 의해서 충분히 진동을 감쇠시킬 수 있는 것이다.
상기와 같은 구성에 의하여, 진동량 변화에 따라서 댐퍼도 진동 감쇠 기능의 고저가 조절되는 특징이 있다.
본 발명에 따른 세탁기의 댐퍼에 의해서, 세탁기의 동작 시에 큰 진동량이 발생되는 경우와 작은 진동량이 발생되는 경우 별로 적절한 댐핑력이 작용되도록 함으로써, 신속하게 세탁기에서 발생되는 진동량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 진동량에 따른 적절한 댐핑력이 가하여져 신속하게 진동 발생량이 감쇠되도록 함으로써, 진동의 발생 시에 세탁기 부품 간의 충돌로 인하여 발생되는 소음의 발생량을 줄일 수 있어 세탁기 사용상의 쾌적함을 증진할 수 있는 효과가 있다.
또한, 댐퍼를 구성하는 각 부품들 간의 접촉에 의한 부품의 열화 및 소음의 발생을 줄일 수 있기 때문에, 사용상의 쾌적함 및 댐퍼의 내구성을 한층 더 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 메인 실린더;
    상기 메인 실린더에 삽입되는 메인 피스톤;
    상기 메인 실린더의 측면에 장착되는 서브 실린더; 및
    상기 서브 실린더에 삽입되는 서브 피스톤;이 포함되고,
    상기 서브 실린더는, 상기 서브 피스톤이 삽입되는 개구부로부터 소정 길이 되는 지점까지의 제 1 직경이, 상기 소정 길이 되는 지점으로부터 끝단까지의 제 2 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 댐퍼 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 실린더와 상기 서브 실린더는 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 댐퍼 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 피스톤은 상기 메인 피스톤의 일 지점에서 분지되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 댐퍼 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 피스톤의 외주면에 장착되는 마찰부재의 외경은 상기 서브 실린더의 제 2 직경과 동일한 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 댐퍼 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 피스톤과 상기 서브 피스톤은 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 댐퍼 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 피스톤 및 상기 서브 피스톤은 끝단부 외주면에 적어도 하나 이상 둘러지는 마찰링과,
    상기 마찰링의 외주면에 장착되는 마찰부재가 포함되는 드럼 세탁기의 댐퍼 구조.
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