KR101573217B1 - 세탁기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 회전축의 외경과 베어링의 내륜 사이 갭으로 인한 슬라이딩을 방지하기 위해 회전축의 외경과 베어링의 내면의 마찰력을 증가시켜 회전축의 크리프(creep)소음을 방지 할 수 있는 세탁기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세탁기는 회전축과, 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 포함하는 세탁기에 있어서, 회전축의 외경과 베어링의 내륜 사이에 적어도 하나의 탄성부재를 구비하여, 회전축과 베어링의 슬라이딩 현상에 의한 소음을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}
본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전축과 베어링 사이에서 발생하는 소음 및 진동을 방지 할 수 있도록 구조를 개선한 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기에는 수조 내부의 바닥에 회전 가능하게 설치되는 펄세이터(pulsator)로 세탁수와 피세탁물을 회전시켜 세탁을 실행하는 펄세이터형 세탁기와, 수조 내부의 중앙에 돌출 구비되는 아지테이터(agitator)로 세탁수와 피세탁물을 교반시켜 세탁을 실행하는 아지테이터형 세탁기와, 피세탁물이 담기는 드럼을 회전시켜 피세탁물을 상승시켰다가 낙하시키는 동작을 반복하면서 세탁을 실행하는 드럼형 세탁기가 있다.
이러한, 드럼 세탁기의 일례로 미국특허 6,510,716호에는 수조와, 수조의 외측으로 연장되는 회전축을 구비하여 수조의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전조와, 회전축을 회전 가능하도록 지지하는 베어링과, 수조의 외측에서 회전축과 연결되어 회전축과 회전조를 동시에 회전시키는 구동 모터를 포함하여 구성된 드럼세탁기가 개시되어 있다.
상기와 같은 드럼세탁기는 세탁 기능 뿐만 아니라 탈수 기능을 수행할 수 있으며, 탈수 시 회전축과 회전축을 지지하는 베어링 내륜이 고속으로 회전하게 되어 동일한 속도로 회전하지 못하고 차이가 발생하게 된다.
이때, 회전축과 베어링의 회전 속도 차이에 의해 베어링의 내륜과 회전축의 외경이 붙었다 떨어졌다 하면서 베어링과 회전축과의 슬라이딩 현상이 발생되고, 그에 따른 크리프 소음이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 회전축 전방측에 설치되는 베어링의 내륜과 회전축의 전방측 단턱 사이에도 갭이 형성되어 소음과 진동의 원인이 된다.
그리고, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 웨이브 와셔(wave washer)가 사용되기도 하였다.
하지만, 웨이브 와셔는 회전축 전방측에 설치되는 베어링의 내륜과 회전축의 전방측 단턱 사이에만 설치되어 근본적으로 베어링과 회전축 사이의 슬라이딩 현상을 억제시킬 수 없어, 소음 및 진동의 저감 효과가 미미하였다. 그리고, 베어링 내륜과 회전축의 전방측 단턱 사이에 압축력이 지속적으로 작용하게 되면서 웨이브 와셔가 영구변형을 일으켜, 세탁기의 사용기간이 경과할수록 소음 및 진동이 증가하는 문제점도 있었다. 또한, 회전축과 베어링 내륜 사이에 마찰력을 제공하여 양자가 동일한 속도로 회전할 수 있도록 하기 위한 마찰력 제공 효과도 미미하였다. 즉, 웨이브 와셔의 형상(웨이브 형태의 고리)적인 특성상 회전축 전방측 단턱과 베어링 내륜의 전방측이 웨이브 형상과 접촉하는 일부지점에서만 마찰력이 발생하기 때문이었다.
본 발명의 일 측면은 회전축과 베어링간의 슬라이딩을 억제시키고, 유격을 일정하게 유지시킴으로써 크리프(creep)소음 및 진동을 방지 할 수 있는 세탁기를 개시하는 것이다.
본 발명의 사상에 따른 세탁기는 회전축과, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 포함하는 세탁기에 있어서, 상기 회전축의 외경과 상기 베어링의 내륜 사이에 적어도 하나의 탄성부재를 구비하여, 상기 회전축과 상기 베어링의 슬라이딩 현상에 의한 소음을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄성부재는 오링을 포함할 수 있다.
상기 탄성부재는 환형상의 판스프링을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 탄성부재는 오링과 판스프링을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 세탁기는 회전축과, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 회전축과 상기 베어링 사이에 마련되는 오링과, 상기 오링의 외측을 감싸도록 설치되며, 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 작아지는 환형의 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 세탁기는 회전축과, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 포함하는 세탁기에 있어서, 상기 회전축 전방측 단턱과 상기 베어링의 내륜 사이 및 상기 회전축과 상기 베어링 내륜 사이를 이격시켜 상기 회전축과 베어링 내륜의 간섭을 방지하는 적어도 하나의 원형 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 오링을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 작아지는 환형의 판스프링을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 오링 및 환형의 판스프링을 포함할 수 있다.
상기 오링은 고무소재로 이루어질 수 있다.
상기 환형의 판스프링은 철소재로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 세탁기의 회전축 유격소음 방지구조는 회전축과, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 회전축 전방측 단턱과 상기 베어링의 내륜 전방측 절곡부 사이에 개재되어 접촉하는 적어도 하나의 원형 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 오링을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 작아지는 환형의 판스프링을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 오링 및 환형의 판스프링을 포함할 수 있다.
상기 오링은 고무소재로 이루어질 수 있다.
상기 환형의 판스프링은 철소재로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 회전축의 외경과 베어링의 내륜 사이에 오링 및 환형의 판스프링을 마련하여, 회전축과 베어링간의 슬 라이딩 현상을 억제시킴으로써, 크리프 소음 및 진동을 방지할 수 있다.
또한, 회전축과 베어링의 원활한 회전으로 베어링의 내구성과 수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 세탁기의 사용기간이 경과하더라도, 오링과 판스프링이 변형되지 않아 소음 및 진동이 커지는 것도 예방할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 회전축과 베어링의 조립을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전축과 베어링의 사이에 마련된 오링을 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전축과 베어링의 사이에 마련된 환형의 판스프링을 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 회전축과 베어링의 사이에 마련된 오링 및 판스프링을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 세탁기는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10) 내부에 설치되며 세탁수가 저수되는 수조(14)와, 수조(14)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물이 세탁되는 회전조(12)와, 본체(10)의 전면에 설치되어 개방된 본체(10)의 전면을 개폐하는 도어(11)를 포함한다.
본체(10)의 내측 상부에는 수조(14)로 세탁수와 세제를 공급하는 급수관(13)과, 세제공급장치(17)가 마련되고, 본체(10)의 하부에는 수조(14)에 담겨진 세탁수 를 외부로 배출시키는 배수관(15)과 배수펌프(16)가 설치된다.
수조(14)의 외측 후방에는 회전조(12)를 정역 회전시키기 위한 구동모터(20)가 설치되며, 회전조(12)와 구동모터(20)사이에는 구동모터(20)의 구동력을 회전조(12)로 전달하기 위한 회전축(30)이 설치된다.
회전축(30)은 일단부가 회전조(12)에 연결되고, 타단부가 구동모터(20)에 연결되도록 수조(14)의 뒷면(14a)에 결합된다.
수조(14)의 뒷면(14a)에는 회전축(30)을 수조(14)의 외측으로 회전 가능하도록 연장시키기 위한 베어링 하우징(40)이 설치되고, 구동모터(20)는 베어링 하우징(40)을 통해 수조의 뒷면(14a)에 결합된다.
또한, 베어링 하우징(40)의 내부에는 회전축(30)을 회전 가능하도록 지지하기 위한 베어링(41)이 회전축(30)의 전 후 위치에 각각 설치된다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 회전축(30)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(41)은 회전축(30)과의 사이에 갭(gap)를 형성한다.
즉, 회전축(30)의 외경(d1)과 베어링(41)의 내륜(d2)은 서로 같지 않아서, 베어링(41)의 내륜(d2)과 회전축(30)의 외경(d1) 사이에 소정의 갭를 가지고 있고, 이러한 갭에 의해 종래의 회전축(30)과 베어링(41)은 슬라이딩 현상이 발생되었다.
또한, 회전축(30)의 전방측 단턱(35)과 상기 베어링의 내륜(d2) 전방측 사이에도 갭이 형성되어 소음 및 진동의 원인이 되었다.
본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기는 탄성을 가지는 원형 탄성부재(50)가 회전축(30)의 외경(d1)과 베어링(41)의 내륜(d2) 사이에, 보다 정확하게는 상기 회전축(30) 전방측 단턱(35)과 상기 베어링의 내륜(d2) 전방측 절곡부(45) 사이에 위치한다. 상기 원형 탄성부재(50)는 회전축(30)과 베어링(41) 사이의 갭을 일정하게 유지시키고, 회전축(30)과 베어링 내륜(d2)사이에 개재되어 상호간의 마찰력을 증가시킨다. 그러면, 회전축(30)과 베어링(41) 사이의 갭은 원형 탄성부재(50)의 존재로 일정하게 유지되면서, 회전축(30)과 베어링(41)의 회전 속도가 동일하게 되어, 회전축(30)과 베어링(41)의 슬라이딩 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 회전축(30)과 베어링(41)의 슬라이딩 현상에 의한 크리프 소음 발생을 방지할 수 있다.
원형 탄성부재(50)는 그 형상은 원형이고 탄성이 있는 재질로 형성되며, 회전축(30)의 외경(d1)과 베어링(41)의 내륜(d2) 사이에, 보다 정확하게는 상기 회전축(30) 전방측 단턱(35)과 상기 베어링의 내륜(d2) 전방측 절곡부(45) 사이에 마련된다.
도 3은 오링(51)인 원형 탄성부재(50)를 도시한 것으로, 단면이 원형(O)으로 형성된 링(ring)이다. 상기 오링(51)은 고무소재로 이루어질 수 있다.
회전축(30)의 외경에 오링(51)을 삽입하고, 베어링(41)을 체결함으로써, 회전축(30)과 베어링(41) 사이의 슬라이딩을 억제시키고, 회전축(30)과 베어링(41)이 일정한 속도로 회전할 수 있도록 한다.
또한, 탈수 시 고속 회전에서도 회전축(30)과 베어링(41)이 그 사이에 개재된 상기 오링(51)의 존재로 인해 동일한 속도로 회전할 수 있어서, 회전축(30)과 베어링(41)의 슬라이딩 현상이 방지되고, 그로 인하여 발생되는 크리프(creep)소음이 억제된다.
도 4는 본 발명의 제2실시예이다. 판스프링(52)인 원형 탄성부재(50)를 도시한 것으로, 환형상의 판스프링(52)은 일측의 직경이 타측의 직경보다 작아서 경사면이 형성된다. 상기 환형의 판스프링(52)은 철소재로 이루어질 수 있다.
판스프링(52)은 회전축(30)의 외면에 삽입 체결되며, 회전축(30)에 삽입된 판스프링(52)의 외측 경사면에 접하도록 베어링(41)이 조립된다.
즉, 회전축(30)의 외경(d1)과 베어링(41)의 내륜(d2) 사이에 형성된 갭에 판스프링(52)을 마련함으로써, 회전축(30)과 베어링(41)간의 슬라이딩을 억제시킬 수 있다.
또한, 회전축(30)과 베어링(41)이 고속 회전에서도 동일한 속도로 회전하며 서로 간섭되지 않아 회전축(30)과 베어링(41)간의 크리프 소음을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3실시예로, 오링(51) 및 환형의 판스프링(52)을 조합한 원형 탄성부재(50)를 도시한 것이다.
오링(51)이 회전축(30)의 외측에 삽입되고, 오링(51)의 외측으로 환형의 판스프링(52)이 체결된다.
오링(51)은 판스프링(52)의 내면 하부에 접하도록 마련됨으로써, 회전축(30) 과 베어링(41) 사이의 슬라이딩을 억제시킬 수 있고, 그에 따른 크리프 소음이 저감될 수 있다.
아래의 [표 1.1]는 오링(51) 및 판스프링(52)을 채용한 경우의 소음 및 역위상 주파수 측정치이다.
[표 1.1]
구 분 소음(dBA) 역위상 주파수(Hz)
웨이브 와셔(종래) 57.6 41.8
오링 58.4 -
판스프링 56.6 41.5
오링 및 판스프링 54.4 44.6
상기 [표 1.1]에 나타나 있듯이, 오링(51) 및 판스프링(52)을 채용한 경우 종래의 웨이브 와셔에 비해서 소음도가 3.6dBA 만큼 저감되었다. 단위 dBA가 로그 스케일(log scale)인 점을 고려하면, 소음 저감 효과는 상당히 현저하다. 그리고, 역위상 주파수도 상승하는 결과를 나타낸다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 제3실시예에 따라, 탈수 과정에서 크리프소음이 억제되는 과정을 설명한다.
사용자가 세탁기를 탈수모드로 작동시키면, 구동모터(20)가 작동하여 회전축(30) 및 상기 회전축(30)과 연결된 회전조(12)가 고속으로 회전하면서 탈수 과정이 이루어 진다. 이때 상기 회전축(30) 전방측 단턱(35)과 상기 베어링의 내륜(d2) 전방측 절곡부(45) 사이에 개재하는 오링(51) 및 환형의 판스프링(52)의 존재로 인하여, 베어링(41)의 내륜(d2)도 상기 회전축(30)과 동일한 속도로 회전하고, 크리프 소음 발생도 억제된다. 상기 오링(51) 및 판스프링(52)이 회전축(30)과 베어링(41)의 내륜(d2) 사이의 갭을 일정하게 유지시키고, 큰 마찰력을 제공하여 슬라이딩 현상이 억제되기 때문이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼세탁기를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 회전축과 베어링의 조립을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전축과 베어링의 사이에 마련된 오링을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전축과 베어링의 사이에 마련된 환형의 판스프링을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 회전축과 베어링의 사이에 마련된 오링 및 판스프링을 나타내는 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 본체 11 : 도어
12 : 회전조 13 : 급수관
14 : 수조 20 : 구동모터
30 : 회전축 35 : 회전축 전방측 단턱
40 : 베어링 하우징 41 : 베어링
45 : 베어링 전방측 절곡부 50 : 탄성부재
51 : 오링 52 : 판 스프링

Claims (17)

  1. 회전축과, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 포함하는 세탁기에 있어서,
    상기 회전축과 상기 베어링의 슬라이딩 현상에 의한 소음을 방지하도록 마련되는 적어도 하나의 탄성부재로서, 상기 회전축 전방측 단턱과, 상기 베어링의 내륜 전방측 절곡부 사이에 게재되어 접촉하는 적어도 하나의 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 오링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 환형상의 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 탄성부재는 오링과 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  5. 삭제
  6. 회전축과, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 포함하는 세탁기에 있어서,
    상기 회전축 전방측 단턱과 상기 베어링의 내륜 사이를 이격시켜 상기 회전축과 베어링 내륜의 간섭을 방지하는 적어도 하나의 원형 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 오링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 작아지는 환형의 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 원형 탄성부재는 오링 및 환형의 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  10. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 오링은 고무소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 환형의 판스프링은 철소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제2항에 있어서,
    상기 오링은 고무소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  17. 제3항에 있어서,
    상기 환형의 판스프링은 철소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
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