KR101772081B1 - 세탁기의 레그 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더와 피스톤을 포함하는 세탁기의 레그 어셈블리에 관한 것으로, 상기 피스톤에 구비되는 영구자석; 상기 실린더 내부에서 상기 영구자석에 의해 형성되는 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성하는 자기유변유체(MR-fluid); 상기 피스톤에 구비되고 전류의 인가에 의해 상기 자기유변유체에 작용하는 자기장을 상쇄시키는 자기장상쇄수단;을 포함하고, 상기 자기장상쇄수단으로 인가되는 전류의 변화에 의해 상기 자기유변유체가 형성하는 감쇠력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기의 레그 어셈블리{LEG ASSEMBLY OF WASHING MACHINE}

본 발명은 세탁기의 레그 어셈블리에 관한 것으로, 세탁기의 레그가 자동으로 조절되어 세탁기와 지면과의 갭(gap)을 없애주고, 지면으로 전달되는 진동에 의한 소음을 효율적으로 조절 가능한 세탁기의 레그 어셈블리에 관한 것이다.

세탁기는 의류 등을 세척하는 기구로, 본체 내부에 회전가능한 드럼을 구비하고 있다. 의류 등의 세척물은 상기 드럼에 수용된 후 세척수 및 세제 등을 투입하여 드럼 및 드럼에 구비된 펄세이터의 회전력에 의해 세척이 이루어진다.

세탁기의 본체는 지면에 놓여지지만 지면과 직접 접촉하지 않고 본체 하부에 구비된 레그에 의해 지면과 접촉한다. 일반적으로 레그(leg)는 세탁기 본체 하부의 네 모서리에 각각 구비되어 있다. 상기 레그는 높이를 조절가능하게 되어 있어서 세탁기 본체가 지면과 수평이 유지되도록 한다.

한편 세탁기는 드럼의 회전에 의해 진동이 발생한다. 특히 드럼세탁기 같은 경우는 드럼의 회전축이 수평으로 되어 있기 때문에 드럼 자체의 하중에 의해 회전시 진동이 상당히 발생한다. 이러한 진동은 세탁기 본체와 레그를 통해 지면으로 전달된다.

여기서 상기 세탁기가 지면과 수평을 유지하지 못하면, 즉 4개의 레그 중 하나가 지면과 접촉하지 못하게 되는 경우 지면에 전달되는 진동은 상당하게 되어 큰 소음이 발생하게 되고, 나아가 세탁기가 이동되기도 한다.

따라서, 일반적으로 세탁기 레그의 경우 적어도 하나는 높이가 조절될 수 있도록 구성된다. 그에 따라 세탁기를 초기에 설치할 때 높이 조절이 가능한 레그를 조절하여 4개의 레그가 지면과 모두 접촉되도록 하고, 4개의 레그에 하중이 고르게 분배되도록 한다.

기존의 레그는 높이를 조절하기 위하여 나사형태의 고정형 레그가 사용되었다. 이러한 고정형 레그는 설치시에 조절된 높이가 고정되어 추후 세탁기의 진동에 의해 세탁기의 위치가 변동될 경우 다시 레그를 조절해야 한다. 또한, 나사를 수동으로 조절해야 하기 때문에 불편함이 있었다. 나아가, 고정형 레그의 경우 지면으로 전달되는 세탁기의 진동과 소음을 흡수할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 점 문제점들을 해소하기 위해 오토레그가 사용된다. 종래 일반적으로 사용되는 오토레그가 도 1에 개시되어 있다. 도 1에서 오토레그는 세탁기 본체(7)의 바닥면(7a)에 결합되는 원통형 실린더(1), 실린더 내부에 삽입되는 스프링(3), 실린더 내부에 삽입되어 상하 이동이 가능하고 지면과 접촉하는 레그(2), 실린더 내부에서 레그의 상단부에 결합되는 레그캡(4) 또는 피스톤헤드, 레그캡의 외주면에 결합되어 레그가 상하 운동할 때 진동을 흡수하는 마찰부재(5)를 포함하여 구성된다. 레그(2)는 지면과의 안정적인 접촉을 위해 하단부가 평평한 바닥면(2a)을 구비하고, 바닥면은 레그 베이스(6)로 둘러싸여 지면(8)과 접촉하게 된다. 또한 실린더의 상부에는 내부의 기밀을 위한 실린더캡(9)이 결합된다.

이러한 오토레그는 세탁기의 자중이나 진동에 의하여 세탁기 본체가 하강하거나 상승하게 되면, 스프링의 탄성력에 의해 레그는 지면과의 접촉이 자동적으로 유지되어 세탁기와 지면과의 수평이 유지된다. 또한 세탁기의 진동이 전달되면 세탁기 본체의 하강이나 상승에 의한 실린더(1)의 레그(2)에 대한 상대운동을 마찰부재(5)가 실린더의 내측면과의 마찰에 의해 방지하여 지면으로 전달되는 진동을 감쇠하게 된다. 또한 스프링(3)의 진동을 마찰부재(5)가 흡수한다.

이러한 오토레그는 초기 설치시에 하중에 의해 레그가 압착되도록 가능한 작은 마찰에 의한 감쇠력이 작용되는 것이 좋고, 설치 후에는 레그의 이동이 없도록 가능한 큰 마찰에 의한 감쇠력이 작용되는 것이 좋다.

하지만 종래의 오토레그는 마찰부재에 의해 발생되는 마찰력이 변화되지 않고 일정한 마찰력을 지속적으로 제공한다. 그에 따라 초기 설치 시 설계치보다 높은 하중이 오토레그에 부과된다. 도 2는 이러한 종래의 오토레그에 부과되는 하중을 보여준다. 도 2를 참고하면, 4개의 레그에 고르게 하중이 분산되면 오토레그에 부과되는 하중은 스프링이 변위(D0-D1)되었을 때 이론적으로 W1이 되어야 하지만, 마찰부재의 마찰력에 초기 설치시 부과되는 마찰력에 의해 실제 오토레그에 부과되는 하중은 W2가 된다. 따라서, 4개의 레그에 고르게 하중이 부과되어야 세탁기와 지면의 수평유지와 효율적으로 소음과 진동 흡수가 가능한데, 불균일한 하중 부과에 의해 원하는 효과가 발생하지 못하는 문제점을 가진다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위한 방안으로 자기유변유체(MR-fluid)를 사용하는 오토레그가 사용된다. 자기유변유체(MR-fluid)는 실리콘 오일 또는 미네랄 오일 등의 비전도성 용매 속에 미크론 크기의 자성을 가질 수 있는 입자들을 분산시킨 비콜로이드 용액이다. 이러한 자기유변유체는 자기장 속에서 자기장의 방향을 따라 자성 입자들이 배열되어 사슬 또는 섬유질을 형성하여 전단력이나 유동에 대한 저항력을 형성한다. 따라서, 세탁기의 초기 설치시에는 저항력에 의한 감쇠력을 작게 형성할 수 있고, 설치 후에는 자기장을 형성하여 자기유변유체에 의한 큰 저항력에 의한 감쇠력을 형성할 수 있어서, 세탁기의 하중을 고르게 분산하고 움직임을 효율적으로 방지할 수 있다. 하지만, 자기유변유체를 이용한 오토레그도 세탁기 설치 후 자기장을 형성하기 위하여 지속적으로 전류를 인가하여야 하기 때문에, 전력소모가 크다는 문제점을 가진다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술적인 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오토레그에서 세탁기의 진동을 방지하기 위해 형성하는 감쇠력이 세탁기의 상태에 따라 변화 가능하고, 세탁기에 구비되는 다수개의 레그들에 하중이 고르게 분배될 수 있도록 하여, 효율적으로 소음 진동 흡수가 가능한 세탁기 레그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 자기유변유체를 사용하는 오토레그에서 자기장 형성을 위한 전력소모를 크게 줄일 수 있는 세탁기의 레그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 기술적인 구성을 제공한다.

본 발명은 실린더와 피스톤을 포함하는 세탁기의 레그 어셈블리에 관한 것으로, 상기 피스톤에 구비되는 영구자석; 상기 실린더 내부에서 상기 영구자석에 의해 형성되는 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성하는 자기유변유체(MR-fluid); 상기 피스톤에 구비되고 전류의 인가에 의해 상기 자기유변유체에 작용하는 자기장을 상쇄시키는 자기장상쇄수단;을 포함하고, 상기 자기장상쇄수단으로 인가되는 전류의 변화에 의해 상기 자기유변유체가 형성하는 감쇠력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 측면은, 오토레그에 영구자석을 사용하여 전류를 인가하지 않아도 자기장을 형성하여 자기유변유체가 감쇠력을 형성할 수 있도록 한다. 그에 따라 초기 설치 후 고정된 오토레그는 추가적인 전력소모가 없다고 하더라도 요구되는 감쇠력을 형성할 수 있어도 세탁기의 전력소모를 줄일 수 있다. 또한, 초기 설치 시에만 자기장상쇄수단에 전류를 인가하여 영구자석에 의한 자기장을 상쇄시킬 수 있어서, 세탁기 설치 시에 요구되는 약한 감쇠력을 충족시킬 수 있다.

본 발명의 제1실시예인 세탁기의 레그 어셈블리는 세탁기의 하부에 결합되는 실린더;와 일단이 지면과 접촉되고 타단이 상기 실린더의 내부로 연장되어 상하이동 가능한 레그;와 상기 레그에 결합되고 상기 실린더의 내면과 접촉하는 피스톤;과 상기 피스톤에 장착되어 자기장을 형성하는 영구자석;과 상기 피스톤에서 상기 실린더의 내측면과 마주하는 측면에 형성되는 수용공간에 수용되어 상기 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성하는 자기유변유체(MR-fluid); 및 상기 피스톤에 장착되어 전류의 인가에 의해 상기 자기유변유체에 작용하는 자기장을 상쇄시키는 자기장상쇄수단;을 포함하고, 상기 자기장상쇄수단으로 인가되는 전류의 변화에 의해 상기 자기유변유체가 형성하는 감쇠력을 조절하는 것을 특징으로 한다. .

여기서, 상기 피스톤은 상기 레그와 결합되며 레그를 따라 연장되어 있는 보스부;와 상기 보스부의 양단부에서 각각 상기 실린더의 내면측으로 방사상으로 연장되어 있는 연결부; 및 상기 각각의 연결부의 실린더 내면측 단부에서 상기 실린더 내면과 마주하도록 연장된 대향부;를 포함하고, 상기 대향부와 상기 실린더 내면은 이격되어 있되, 상기 자기유변유체가 상기 대향부와 상기 실린더 내면의 이격된 사이에서 상기 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성한다.

상기 보스부, 상기 연결부, 상기 대향부 및 상기 실린더는 자성을 가질 수 있는 페라이트(ferrite) 재질이고, 상기 보스부, 상기 연결부, 상기 대향부 및 상기 실린더로 연결되는 자로를 형성한다.

한편, 상기 피스톤과 상기 실린더 내면 사이에 씰링부재를 구비할 수 있다. 또는, 상기 피스톤은 상기 실린더의 내면과 접촉하고 상기 자기유변유체를 밀봉하는 덮개를 구비할 수도 있다.

상기 영구자석은 상기 보스부에 장착되는 고리(ring) 형태 자석으로 구성될 수 있다. 또는, 상기 영구자석은 상기 레그를 중심으로 등간격으로 방사상으로 상기 보스부에 장착되는 복수개의 자석으로 구성될 수 있다.

상기 자기장상쇄수단은 상기 보스부를 따라 권선된 솔레노이드 코일로 구성된다.

한편, 본 발명의 제2실시예인 세탁기의 레그 어셈블리는 세탁기의 하부에 결합되는 실린더;와 일단이 지면과 접촉되고 타단이 상기 실린더의 내부로 연장되어 상하이동 가능한 레그;와 상기 레그에 결합되어 상기 레그를 따라 이동되고, 상하로 관통하는 적어도 하나 이상의 유동채널을 구비하는 피스톤;과 상기 피스톤에 장착되어 자기장을 형성하는 영구자석;과 상기 실린더 내부에 충전되고 상기 피스톤의 유동채널을 통과하며, 상기 영구자석에 의한 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성하는 자기유변유체(MR-fluid); 및 상기 피스톤에 장착되어 전류의 인가에 의해 상기 자기유변유체에 작용하는 자기장을 상쇄시키는 자기장상쇄수단;을 포함하고, 상기 자기장상쇄수단으로 인가되는 전류의 변화에 의해 상기 자기유변유체가 형성하는 감쇠력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 피스톤은 비자성체(non-ferrite)로 구성된다.

상기 피스톤의 유동채널은 상기 피스톤의 중심을 기준으로 방사상으로 복수개가 등간격으로 구비된다.

상기 영구자석은 상기 피스톤의 중심방향으로 상기 유동채널의 내측에 장착되어, 상기 유동채널을 따라 자로를 형성한다.

상기 영구자석은 고리(ring) 형태 자석으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 자기장상쇄수단은 상기 피스톤의 중심방향으로 상기 유동채널의 내측에 장착되어, 상기 유동채널의 따라 상쇄자로를 형성한다.

상기 자기장상쇄수단은 상기 피스톤의 중심 주위로 권선된 솔레노이드 코일로 구성되며, 상기 영구자석보다 상기 피스톤의 중심부측에 장착된다.

한편, 상기 제1실시예와 제2실시예들은 상기 실린더 내부에 구비되어 탄성력을 형성하는 코일 스프링;을 더 포함하여 구성된다.

한편, 본 발명은 세탁기에 대한 것으로, 본 발명의 세탁기의 일실시예는 전술한 세탁기의 레그 어셈블리에 대한 실시예들을 포함하여 구성된다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 오토레그에 영구자석을 사용하여 전류를 인가하지 않아도 자기장을 형성하여 자기유변유체가 감쇠력을 형성할 수 있도록 한다. 그에 따라 초기 설치 후 고정된 오토레그는 추가적인 전력소모가 없다고 하더라도 요구되는 감쇠력을 형성할 수 있어도 세탁기의 전력소모를 줄이는 효과를 가진다. 또한, 초기 설치 시에만 자기장상쇄수단에 전류를 인가하여 영구자석에 의한 자기장을 상쇄시킬 수 있어서, 세탁기 설치 시에 요구되는 약한 감쇠력을 충족시켜 세탁기의 상태에 적합한 감쇠력을 형성하는 효과를 가진다.

도 1은 종래의 일반적인 세탁기의 개략도.
도 2는 종래의 세탁기의 레그에 부과되는 하중 분포 그래프.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 개략도.
도 4는 도 3의 실시예에 사용될 수 있는 자석의 다양한 실시예들을 보여주는 개략도.
도 5는 도 3의 실시예에 의한 자로 형성 및 자기유변유체의 변화를 보여주는 개략도.
도 6은 도 3의 실시예에서 상쇄자로의 형성을 보여주는 개략도.
도 7은 자기장 내에서 자기유변유체의 변화를 보여주는 개략도.
도 8은 본 발명의 제2실시예의 개략도.
도 9는 도 8의 실시예에 사용될 수 있는 자석의 장착예를 보여주는 개략도.
도 10은 도 8의 실시예에 의한 자로 및 상쇄자로의 형성을 보여주는 개략도.
도 11은 도 8의 실시예에 의한 자기유변유체의 변화를 보여주는 개략도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 통해 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명한다.

본 발명의 레그 어셈블리가 사용되는 세탁기는 외관을 형성하는 케비넷과, 상기 케비넷 내부에 회전가능하게 구비되는 드럼을 구비하고 있다. 의류 등의 세척물은 상기 드럼에 수용된 후 세척수 및 세제 등을 투입하여 드럼 및 드럼에 구비된 펄세이터의 회전력에 의해 세척이 이루어진다. 이러한 세탁기의 기본적인 구성은 일반적으로 공지된 것이기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

상기 세탁기의 케비넷은 지면에 놓여지지만, 지면과 직접 접촉하지 않고 본체 하부에 구비된 레그에 의해 지면과 접촉한다. 이러한 세탁기의 레그(leg)는 세탁기 본체 하부의 모서리에 각각 구비되어 있다. 여기서 상기 레그 중 적어도 하나의 레그는 높이 조절이 가능하도록 구성된다. 이하에서는 높이 조절이 가능한 레그 어셈블리에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 세탁기 레그 어셈블리의 제1실시예를 개략적으로 보여준다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 세탁기의 레그 어셈블리는 실린더(10)와 피스톤(20)을 포함하여 구성된다.

상기 실린더(10)는 레그 어셈블리의 외형을 이루는 구성으로 일반적으로 원통형 중공 구조를 가진다. 상기 실린더의 상측부에는 실린더의 개구를 덮는 실린더 캡(11)이 결합된다. 실린더의 하부에는 지면을 향해 형성된 레그결합공(13)이 구비된다. 레그결합공(13)에는 후술할 레그가 이동가능하게 결합된다. 한편 상기 실린더(10)는 세탁기 케비넷(100)의 하부에 결합된다. 일반적으로 레그 어셈블리는 세탁기 본체인 케비넷의 네 모서리에 각각 결합될 수 있으며, 본 발명의 레그 어셈블리와 같이 높이 조절이 가능한 오토레그는 일반적으로 네 모서리 중 1개에 장착된다. 하지만, 2개 이상 장착될 수도 있으며, 본 발명은 그 수에 한정되지는 않는다.

상기 실린더(10)의 내부에는 도 3에 도시되듯이 코일스프링(70)과, 실린더 내부를 상하운동하는 피스톤(20) 및 레그(60) 등이 수용된다.

코일스프링(70)은 도 3에 도시되듯이, 실린더 캡(11)과 실린더 내부의 피스톤(20) 사이에 수용된다. 상기 실린더 캡(11)은 코일스프링이 쉽게 장착될 수 있도록 실린더의 내측으로 돌출되어 코일 스프링의 중심부가 끼워질 수 있다. 상기 코일 스프링(70)는 상기 레그와 지면과의 접촉을 유지시킨다. 즉, 탄성력을 지속적으로 레그에 전달하여 레그가 지면과 접촉이 떨어지지 않도록 한다. 그에 따라 후술할 피스톤 내부에 수용될 자기유변유체(40)에 자기장이 인가되지 않을 때, 레그(60)의 길이를 별도로 조절하지 않더라도 코일 스프링의 탄성력에 의해 자동으로 세탁기의 수평이 조절되어 유지된다.

상기 레그(60)는 일단이 지면(200)과 접촉되고 타단이 상기 실린더의 내부에 결합되어 상하이동 가능하다. 여기서 상하이동 가능하다는 것은, 실린더에 대한 상대이동이 가능하다는 것이며, 일반적으로 레그는 지면에 고정되어 지지된다. 도 3을 참고하면 상기 레그(60)는 긴 막대형상을 가지며, 상부는 실린더의 레그결합공(13)을 통해 실린더의 내부에 수용된다. 또한 상단이 피스톤(20) 및 피스톤의 덮개(25)에 결합되어 실린더 내부에 구비되는 코일 스프링(70)의 탄성력을 전달받는다. 레그의 하부는 지면(200)과 접촉하며 지면에 의해 지지되는데, 지면과의 안정적인 접촉을 위해 접촉면적을 넓혀 주는 평탄부(61)와 평탄부를 감싸는 보호커버(62)를 포함할 수 있다.

상기 피스톤(20)은 상기 실린더의 내부에서 축방향으로 상하 운동을 하며, 레그(60)와 일체로 결합되어 있다. 그에 따라 상기 레그(60)와 일체로 상기 실린더 내부에서 상하운동을 한다. 여기서 상기 피스톤(20)의 상하운동은 실린더(10)에 대한 상대운동을 말한다. 즉, 지면에 지지되는 레그(60)와 일체로 연결되어 있어서, 지면에 대해 피스톤(20)은 운동을 하는 것은 아니다. 하지만 세탁기의 진동에 의해 세탁기 케비넷(100)에 연결된 실린더가 운동을 하게 되면, 실린더에 대하여 피스톤은 상대운동을 하는 것이다. 상기 피스톤의 상부에는 세탁기의 진동을 탄성 에너지로 축적할 코일스프링이 결합된다.

상기 피스톤(20)에는 영구자석(30), 상기 실린더 내부에서 상기 영구자석에 의해 형성되는 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성하는 자기유변유체(MR-fluid)(40) 및 상기 피스톤에 구비되고 전류의 인가에 의해 상기 자기유변유체에 작용하는 자기장을 상쇄시키는 자기장상쇄수단(50)이 구비된다.

상기 피스톤은 전술한 영구자석(30), 자기유변유체(MR-fluid)(40) 자기장상쇄수단(50)을 안정적으로 장착하기 위하여, 도 3의 확대된 부분 단면도와 같이 상기 레그와 결합되며 레그를 따라 연장되어 있는 보스부(21)와, 상기 보스부의 양단부에서 각각 상기 실린더의 내면측으로 방사상으로 연장되어 있는 연결부(22) 및 상기 각각의 연결부의 실린더 내면측 단부에서 상기 실린더 내면(12)과 마주하도록 연장된 대향부(23)를 포함하여 구성된다. 즉, 도 3과 같이 일측 단면이 'ㄷ'자와 같은 형태를 가지게 된다.

상기 영구자석(30)은 일반적으로 알려져 있는 두 개의 극성(N극과 S극)을 가지는 자석이다. 이러한 영구자석(30)은 레그와 결합되며 레그를 따라 연장되어 있는 상기 보스부(21)에 장착되어 자기장을 형성한다.

이러한 영구자석(30)은 도 4와 같이 다양한 형태로 상기 보스부에 장착될 수 있다. 도 4는 상기 레그의 중심축과 수직한 방향의 단면도이다. 도 4의 (a)는 상기 보스부에 장착되는 고리(ring) 형태의 영구자석을 보여준다. 즉, 레그(60)의 주위로 피스톤(20)이 연결되고, 상기 피스톤의 보스부(21)에 고리 형태의 영구자석(30)이 결합되어 있다. 이 경우 상기 영구자석은 상기 레그의 축방향을 따라 NS극이 배열되도록 장착된다. 다만, 상기 NS극의 상하위치는 고정적인 것이 아니며, 도 3과 다르게 S극이 상부로 배치되어도 무관하다.

한편 도 4의 (b)는 상기 레그(60)를 중심으로 등간격으로 방사상으로 상기 피스톤(20)의 보스부(21)에 장착되는 복수개의 영구자석들(30)을 보여준다. 도 4의 (b)에서는 4개의 영구자석들이 레그 주변으로 배열되어 있지만 이는 예시적인 것에 불과하고 더 많거나 적은 수의 영구자석들이 배열될 수 있다. 이 경우에도 상기 영구자석은 상기 레그의 축방향을 따라 NS극이 배열되도록 장착된다.

도 4의 (a)와 (b)는 그 효과에 있어서 차이가 없다. 즉, 상기 영구자석들은 상기 피스톤에 장착되어 있으며, 상기 피스톤(20)은 후술하겠지만 자성체인 페라이트(ferrite)로 되어 있다. 따라서, 상기 영구자석들이 상기 레그의 주변을 따라 피스톤에 장착되어 있으며, 영구자석에 의해 형성되는 자기장의 경로는 상기 피스톤의 형상에 의해 결정되며 상기 영구자석들의 형태나 배열에 크게 영향을 받지는 않는다.

상기 자기유변유체(40)는 상기 피스톤에서 상기 실린더의 내측면과 마주하는 측면에 형성되는 수용공간(24)에 수용되어 상기 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성한다. 도 3의 확대된 단면도를 보면, 상기 보스부(21)의 양단부에서 각각 상기 실린더의 내면측으로 방사상으로 연장되어 있는 상측과 하측 연결부(22) 사이에 공간이 형성된다. 또한, 상기 각각의 연결부(22)의 실린더 내면측 단부에서 상기 실린더 내면(12)과 마주하도록 연장된 대향부(23)와 상기 실린더 내측면(12) 사이에도 공간이 형성된다. 이러한 수용공간(24)에 상기 자기유변유체(40)가 수용된다.

상기 자기유변유체(40)는 상기 수용공간에서 외부로 유출되지 않도록 밀봉되어 있다. 즉, 상기 피스톤(20)과 상기 실린더 내면(12) 사이에 씰링부재(26)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 피스톤(20)은 상기 실린더의 내면과 접촉하고 상기 자기유변유체를 밀봉하는 덮개(25)를 구비할 수도 있다. 또한, 도 3에 구비되는 것과 같이 씰링부재(26)와 덮개(25) 모두를 구비하는 구성도 가능하다. 이러한 구성에 의해 상기 자기유변유체는 상기 피스톤(20)이 상기 실린더(10)의 내부에서 상대적인 상하운동을 하더라도 피스톤의 수용공간(24) 외부로 유출되지 않는다.

한편, 상기 자기유변유체(MR-fluid,40)는 실리콘 오일 또는 미네랄 오일 등의 비전도성 용매 속에 미크론 크기의 자성을 가질 수 있는 입자들을 분산시킨 비콜로이드 용액이다. 도 7은 자기유변유체의 성질에 관하여 예시적으로 보여준다. 도 7을 참고하면, 자기유변유체에 자기장이 부과되지 않는 경우는 분산 입자가 뉴튼 유체의 성질을 가져서 도 7의 (a)와 같이 입자가 분산된 특성을 가진다. 하지만 자기유변유체에 자기장이 부과되면 도 7의 (b)와 같이 분산 입자가 분극화를 일으켜 자기장과 평행한 방향으로 사슬 또는 섬유질이 형성되어 전단력이나 유동에 대한 저항력을 가지게 된다.

상기 피스톤(20)와 상기 실린더(10)는 전술하였듯이 자성체로 이루어진다. 또는 적어도 상기 보스부(21), 상기 연결부(22), 상기 대향부(23) 및 상기 실린더(10)는 자성을 가질 수 있는 페라이트(ferrite) 재질로 이루어진다. 그에 따라 상기 영구자석(30)에 의해 상기 보스부, 상기 연결부, 상기 대향부 및 상기 실린더로 연결되는 자로를 형성한다.

도 5는 이러한 영구자석에 의한 자로 형성 및 자기유변유체의 변화를 보여주는 개략도이다. 도 5의 (a)를 참고하면, 보스부(21)에 장착된 영구자석에 의해 자기장이 형성되는데, 이러한 영구자석에 의한 자속(또는 자기력선)은 주변에 자성체가 있으면 이를 따라 자로(자기력선의 경로)를 형성한다. 그에 따라, 자성체인 보스부(21)와 연결부(22) 및 대향부(23)를 따라 자로가 형성된다.

또한, 상기 대향부와 상기 실린더 내면은 이격되어 있지만, 상기 대향부와 실린더는 모두 자성체이기 때문에 자속은 상기 대향부와 실린더 내면 사이의 공간을 따라 상기 실린더로 자로를 형성하게 된다. 이러한 과정을 따라, 도 5의 (a)와 같이 영구자석(30)을 따라 폐회로인 자로를 형성하게 된다. 다만, 도 5의 (a)는 피스톤의 일측 단면이기 때문에 전체적인 자로는 내부가 비어있는 연속체인 환형관 형상으로 형성된다.

상기 자기유변유체(40)는 상기 자로를 따라 형성되는 자기장에 의해 도 5의 (b)에 도시된 점선과 같이 분산입자가 재배열된다. 그에 따라 자기유변유체는 상기 대향부(23)와 상기 실린더 내면(12)의 이격된 사이에서 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력 또는 저항력을 형성한다.

상기 대향부(23)는 실린더 내측면과 마주하는 표면적이 클수록 자기유변유체에 의한 감쇠력 형성에 유리하다. 이는 상기 대향부(23)와 상기 실린더 내측면의 서로 마주보는 면에서 자기유변유체의 재배열이 이루어지기 때문에 감쇠력을 형성하는 자기유변유체의 사슬의 양이 많아지게 되어 감쇠력을 향상시킬 수 있다.

상기 자기장상쇄수단(50)은 도 3과 같이 상기 보스부(21)를 따라 권선된 솔레노이드 코일로 구성된다. 이러한 솔레노이드 코일에 전류가 인가되면, 자기장을 형성한다. 도 6은 이러한 솔레노이드 코일에 의해 형성되는 자기장의 자로를 보여준다.

도 6을 참고하면, 전술한 바와 같이 적어도 보스부(21), 연결부(22), 대향부(23) 및 실린더(10)가 자성을 가질 수 있는 페라이트(ferrite) 재질로 이루어지기 때문에, 피스톤 및 실린더를 따라 자로를 형성하게 된다. 이 경우 도 6의 점선과 같이 자로가 형성된다. 특히 전술한 영구자석(30)에 의한 자로와는 자기장의 방향이 반대가 되도록 전류의 방향이 선택된다.

도 6과 같이 상기 자기장상쇄수단(50)에 전류가 인가되면, 영구자석에 의해 형성되는 자기장이 상쇄된다. 이는 영구자석에 의해 형성되는 자기장을 참고하여 사전에 인가 전류를 설정함에 의해 자기장이 상쇄될 정도의 전류를 인가하게 된다. 그에 따라 상기 자기유변유체에 작용되는 자기장이 상쇄되어 자기유변유체는 도 7의 (a)와 같이 뉴튼 유체의 성질을 가지게 되며, 실린더에 작용하는 감쇠력이 없어지게 된다. 또한, 상기 자기장상쇄수단으로 인가되는 전류의 변화에 의해 상기 자기유변유체가 형성하는 감쇠력의 조절도 가능하다.

한편 도 8은 본 발명의 제2실시예인 세탁기의 레그 어셈블리의 개략도를 보여준다. 도 8을 참고하면, 본 발명의 제2실시예인 세탁기의 레그 어셈블리는 실린더(10)와 피스톤(20)을 포함하여 구성된다. 상기 실린더(10)와 피스톤(20)에 대하여 상기 제1실시예와 중복되는 한도에서 상세한 설명은 생략한다.

상기 실린더(10)의 내부에는 도 8에 도시되듯이 코일스프링(70)과, 실린더 내부를 상하운동하는 피스톤(20) 및 레그(60) 등이 수용된다. 상기 피스톤(20)에는 영구자석(30), 상기 실린더 내부에서 상기 영구자석에 의해 형성되는 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성하는 자기유변유체(MR-fluid,40) 및 상기 피스톤에 구비되고 전류의 인가에 의해 상기 자기유변유체에 작용하는 자기장을 상쇄시키는 자기장상쇄수단(50)이 구비된다.

상기 피스톤(20)은 상기 레그에 결합되어 상기 레그를 따라 이동되고, 상하로 관통하는 적어도 하나 이상의 유동채널(27)을 구비하고 있다. 도 9는 레그의 축방향에 수직한 방향의 피스톤의 단면도를 보여준다. 도 9를 참고하면, 상기 유동채널(27)은 상기 피스톤(20) 또는 레그(60)의 중심축을 기준으로 방사상으로 복수개가 등간격으로 구비된다. 도 9에서는 상기 레그의 중심축 주변으로 8개의 유동채널(27)이 구비되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 유동채널(27)은 상기 피스톤(20)에 의해 구획되는 실린더(10) 내부의 공간을 연통시켜 준다. 상기 실린더 내부에는 자기유변유체(40)가 채워져 있다. 상기 자기유변유체에 대해서는 전술하였기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다. 상기 자기유변유체(40)는 상기 실린더 내부의 구획된 일측 공간에서 상기 유동채널(27)을 통과하여 상기 피스톤에 의해 구획된 타측 공간으로 이동될 수 있다.

상기 피스톤(20)에는 도 8과 도 9와 같이 영구자석(30)이 구비된다. 도 9를 참고하면, 상기 영구자석(30)은 상기 레그의 중심축과 동심으로 상기 피스톤의 내경측에 장작된다. 이 경우 상기 영구자석은 상기 레그의 축방향을 따라 NS극이 배열되도록 장착된다. 다만, 상기 NS극의 상하위치는 고정적인 것이 아니며, 도 8과 다르게 S극이 위로 오도록 배치되어도 무관하다.

한편, 상기 피스톤(20)에는 전류의 인가에 의해 상기 자기유변유체에 작용하는 자기장을 상쇄시키는 자기장상쇄수단(50)이 구비된다. 도 8과 도 10을 참고하면, 상기 자기장상쇄수단(50)은 상기 피스톤의 중심 주위로 권선된 솔레노이드 코일로 구성되며, 상기 피스톤의 중심방향으로 상기 유동채널의 내측에 장착된다. 여기서, 상기 영구자석(30)도 상기 피스톤의 중심방향으로 상기 유동채널(27)의 내측에 장착된다. 이 경우, 상기 자기장상쇄수단(50)은 상기 영구자석(30)보다 상기 피스톤의 중심부측(레그의 중심축 방향)에 장착된다.

여기서 상기 실린더(10)와 상기 피스톤(20)은 비자성체(non-ferrite)로 구성된다. 그에 따라 상기 영구자석(30)에 의해 형성되는 자기장은 도 10의 (a)의 점선과 같이 상기 유동채널(27)을 따라 자로를 형성한다. 한편, 상기 자기장상쇄수단(50)도 도 10의 (b)의 점선과 같이 유동채널(27)을 따라 상쇄자로를 형성한다.

그에 따라, 상기 자기장상쇄수단(50)으로 전류가 인가되지 않으며 영구자석에 의해 유동채널(27) 내부에 위치하는 자기유변유체(40)는 도 11과 같이 입자가 배열되어 사슬과 같은 결합이 발생한다. 이러한 자기유변유체(40)의 재배열은 유동채널(27)을 막히게 하고, 그에 따라 피스톤에 의해 구획되는 실린더의 양측 공간에 수용된 자기유변유체는 일측에서 타측으로 이동하지 못하여, 실린더에 대한 피스톤의 상대운동을 방해하는 저항력을 발생하게 된다. 즉, 도 11에서 상기 유동채널(27)과 같은 좁은 관은 막힌 상태에 있게 된다.

한편, 상기 자기장상쇄수단(50)으로 전류가 인가되면, 상기 영구자석에 의한 자기장이 상쇄되어, 상기 자기유변유체(40)는 상기 실린더 내부의 구획된 일측 공간에서 상기 유동채널(27)을 통과하여 상기 피스톤에 의해 구획된 타측 공간으로 이동될 수 있다. 그에 따라, 상기 실린더에 대한 피스톤의 상대운동에 대한 자기유변유체에 의해 발생하는 저항력이 없어지게 되어 레그는 실린더에 대하여 자유로운 상하운동이 가능하게 된다. 다만, 이러한 경우에도 유체의 점성저항은 발생하기 때문에 유동채널에 의한 감쇠력이 전혀 없어지는 것은 아니다. 또한, 상기 자기장상쇄수단(50)으로 인가되는 전류의 양을 조절하여 상기 자기유변유체가 형성하는 감쇠력을 조절하는 것도 가능하다.

상기와 같은 제1실시예와 제2실시예에 의한 구성은, 세탁기의 초기 설치시에는 자기장상쇄수단(50)에 전류를 인가하여 레그에 부과되는 하중을 없도록 한다. 즉, 단순히 세탁기를 지지하는 코일스프링의 변형에 의한 탄성력만 세탁기와 지면사이에 작용하게 되어, 진동이 없는 지면과 세탁기는 수평을 자동으로 유지하게 되고 또한 세탁기의 네 모서리에 구비되는 레그들에 하중이 고르게 분포된다. 또한 레그의 바닥면은 지면과 완전 밀착이 이루어진다.

하지만, 세탁기의 초기 설치 후에는 자기장상쇄수단(50)에 전류를 인가하지 않거나 경우에 따라서는 전류의 양을 조절하여, 자기유변유체에 의해 감쇠력이 발행하도록 한다. 그에 따라 레그 어셈블리는 진동을 억제하여 지면으로 진동이 전달되지 않도록 하며 소음을 억제하게 된다.

상기와 같은 구성의 측면은, 레그에 영구자석을 사용하여 전류를 인가하지 않아도 자기장을 형성하여 자기유변유체가 감쇠력을 형성할 수 있도록 한다. 그에 따라 초기 설치 후 고정된 레그는 추가적인 전력소모가 없다고 하더라도 요구되는 감쇠력을 형성할 수 있어도 세탁기의 전력소모를 줄일 수 있다. 즉, 세탁기는 초기 설치 과정은 아주 짧지만, 세탁등에 사용되는 시간이 대부분이다. 그에 따라, 초기 설치를 위해서 짧은 시간에만 전류를 인가하여 자유로운 레그의 높이 조절이 가능하도록 하고, 많은 시간 동안에는 전류를 거의 사용하지 않고 영구자석을 사용하여 전력소모를 줄일 수 있다. 따라서, 소비전력을 줄이면서도 세탁기 설치 시에 요구되는 약한 감쇠력을 충족시킬 수 있다.

이상 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

10 : 실린더 20 : 피스톤
30 : 영구자석 40 : 자기유변유체
50 : 자기장상쇄수단 60 : 레그
70 : 코일스프링
100 : 케비넷 200 : 지면

Claims (19)

1. 삭제
2. 세탁기의 하부에 결합되는 실린더;
   일단이 지면과 접촉되고 타단이 상기 실린더의 내부로 연장되어 상하이동 가능한 레그;
   상기 레그에 결합되고 상기 실린더의 내면과 접촉하도록, 상기 레그와 결합되며 레그를 따라 연장되는 보스부와, 상기 보스부의 양단부에서 각각 상기 실린더의 내면측으로 방사상으로 연장되는 연결부와, 상기 각각의 연결부의 실린더 내면측 단부에서 상기 실린더 내면과 마주하도록 연장되는 대향부를 구비하는 피스톤;
   상기 피스톤에 장착되어 자기장을 형성하는 영구자석;
   상기 두 연결부 사이 및 상기 대향부와 상기 실린더의 내측면 사이에 형성되는 수용공간에 수용되고, 상기 대향부와 상기 실린더의 내측면 사이에서 상기 자기장에 의해 세탁기의 진동을 감쇠하는 감쇠력을 형성하는 자기유변유체(MR-fluid); 및
   상기 피스톤에 장착되어 전류의 인가에 의해 상기 자기유변유체에 작용하는 자기장을 상쇄시키는 자기장상쇄수단;을 포함하고,
   상기 자기장상쇄수단으로 인가되는 전류의 변화에 의해 상기 자기유변유체가 형성하는 감쇠력을 조절하며,
   상기 피스톤은,
   상기 실린더 내부에 구비되는 코일 스프링의 하단에 지지되어 상기 레그에 탄성력을 전달하는 덮개; 및
   상기 피스톤의 상하이동 시 상기 수용공간 외부로 상기 자기유변유체의 유출을 제한하도록 상기 실린더의 내측면과 상기 덮개에 각각 접촉되는 씰링부재를 더 구비하는, 세탁기의 레그 어셈블리.
   
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 보스부, 상기 연결부, 상기 대향부 및 상기 실린더는 자성을 가질 수 있는 페라이트(ferrite) 재질이고,
   상기 보스부, 상기 연결부, 상기 대향부 및 상기 실린더로 연결되는 자로를 형성하는 것을 특징으로 하는, 세탁기의 레그 어셈블리.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제2항에 있어서,
   상기 영구자석은 상기 보스부에 장착되는 고리(ring) 형태 자석인 것을 특징으로 하는, 세탁기의 레그 어셈블리.
   
8. 제2항에 있어서,
   상기 영구자석은 상기 레그를 중심으로 등간격으로 방사상으로 상기 보스부에 장착되는 복수개의 자석인 것을 특징으로 하는, 세탁기의 레그 어셈블리.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 자기장상쇄수단은 상기 보스부를 따라 권선된 솔레노이드 코일인 것을 특징으로 하는, 세탁기의 레그 어셈블리.
   
10. 삭제
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12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
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19. 제2항, 제4항, 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항의 세탁기의 레그 어셈블리를 포함하는,
    세탁기.

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