KR101809949B1 - 세탁장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 세탁장치는 캐비닛, 상기 캐비닛의 내부에 구비되어 세탁수를 수용하는 터브, 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼, 상기 터브를 지지하는 둘 이상의 탄성지지부를 포함하고, 상기 각 탄성지지부는 서로 다른 둘 이상의 탄성계수를 가지는 하나의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁장치{Laundry machine}

본 발명은 세탁장치에 관한 것이다.

세탁장치는 세탁기, 건조기 및 건조겸용 세탁기를 구비할 수 있다. 이러한 세탁장치는 내부에 회전 가능한 드럼을 구비하고 드럼의 회전에 의해 각종 세탁물에 대한 처리를 수행하게 된다.

그런데, 드럼이 회전하게 되면 소음 및 진동이 발생하게 되며 이러한 소음 및 진동은 사용자에게 불쾌감을 유발하게 된다. 또한, 진동이 세탁장치가 설치된 바닥으로 전달되면 사용자에게 극심한 불쾌감을 유발할 수 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 소음 및 진동 발생을 줄이고 진동을 감쇄할 수 있는 세탁장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 특히 탈수행정에서 소음 및 진동을 줄일 수 있는 세탁장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 캐비닛, 상기 캐비닛의 내부에 구비되어 세탁수를 수용하는 터브, 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼, 상기 터브를 지지하는 둘 이상의 탄성지지부를 포함하고, 상기 각 탄성지지부는 서로 다른 둘 이상의 탄성계수를 가지는 하나의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치에 의해 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁장치는 복합 탄성계수를 가지지는 단일 스프링을 구비함으로써 탈수행정과 같이 드럼이 고속으로 회전하는 경우에 소음 및 진동을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 복합 탄성계수를 가지지는 단일 스프링을 구비함으로써 하중이 커지는 경우, 예를 들어 세탁물 및 세탁수의 무게가 상대적으로 커지는 세탁 행정 등의 경우에는 드럼 및 터브가 과도하게 처지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 다른 세탁장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 세탁장치의 측단면도,
도 3은 단일 탄성계수를 가지는 스프링의 측면도,
도 4는 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링의 측면도,
도 5는 스프링의 외력과 변위 사이의 관계를 도시한 그래프,
도 6은 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 구비한 탄성지지부의 측단면도,
도 7은 다른 실시예에 따른 세탁장치를 도시한 분해 사시도 및
도 8은 도 7에 따른 세탁장치에서 하중 및 드럼 경사각도를 도시한 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 세탁장치를 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 측단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 세탁장치(10)는 먼저 외관을 형성하는 캐비닛(110)을 구비할 수 있다. 캐비닛(110)은 세탁장치의 외관을 형성하며 후술하는 각종 구성요소가 구비될 수 있다.

캐비닛(110)의 소정위치, 예를 들어 전면부에는 컨트롤패널(120)이 구비될 수 있다. 컨트롤패널(120)은 사용자가 코스를 선택할 수 있는 코스 선택부(140), 세탁장치에 대한 각종 정보를 표시하는 표시부(130) 등을 구비할 수 있다.

또한, 캐비닛(110)의 전면부에는 개구부(112a)가 형성되고 개구부(112a)를 개폐하는 도어(115)를 구비할 수 있다. 따라서, 사용자는 도어(115)를 개방하여 그 내부로 대상물을 투입할 수 있다.

캐비닛(110)의 내부에는 세탁수를 수용할 수 있는 터브(20)를 구비할 수 있다. 터브(20)는 캐비닛(110)의 내부에 구비되어 세탁장치가 구동하는 경우에 세탁수를 수용할 수 있다.

한편, 드럼(30)은 터브(20)의 내측에 정방향 및 역방향으로 회전 가능하게 구비되는데, 드럼(30)의 내주면에는 드럼(30)에 투입된 세탁물을 소정의 위치까지 상승시키는 리프터(31)가 설치되고, 탈수 등과 같은 세탁 행정에서 세탁수가 드럼(30)으로부터 빠져나가도록 복수개의 통공(32)이 형성된다. 결국, 드럼(30)은 세탁대상물을 수용하는 수용공간을 제공하며 모터와 같은 구동부에 의해 회전 가능하게 구비될 수 있다.

터브(20)의 후방에 장착되는 구동부(60)는 회전축(65)을 통해 드럼(30)과 결합됨으로써 드럼(30)을 회전시키게 된다. 최근 모터와 같은 구동부가 터브(20)의 후벽에 구비되어 드럼(30)을 회전시키는 다이렉트 드라이브(direct drive) 방식이 많이 채택되고 있다. 이러한 모터의 연결방식에 대해서는 이미 널리 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 터브(20)의 상측에는 외부의 수원으로부터 터브(20) 내부로 물을 공급할 수 있도록 급수호스(40)와, 급수호스(40) 상에 설치되어 물의 출입을 제어하는 급수밸브(41)와, 급수호스(40)를 통해 공급되는 물이 세제와 함께 터브(20) 내부로 투입되도록 세제가 투입되는 세제공급장치(42)가 설치된다. 그리고, 터브(20)의 하측에는 세탁 및 헹굼 등에 사용된 세탁수를 외부로 배출할 수 있도록 배수호스(50) 및 배수펌프(51) 등이 설치된다. 나아가, 터브(20)의 하부 일측에는 세탁수의 수온을 조절하는 히터(25)와, 세탁수의 수온을 측정하는 온도 센서(미도시)와, 세탁수의 전도도를 감지하는 전극센서(22)가 구비될 수 있다.

터브(20) 및 드럼(30)은 도면에 도시되지 않았지만 후방을 향하여 기울어진 구조를 가질 수 있다. 즉, 터브(20) 및 드럼(30)의 전방에 비하여 후방이 하방을 향하여 더 기울어진 구조를 가지는 것이다. 이는 세탁수를 급수하는 경우에 후방부터 세탁수가 공급되도록 하여 세탁물을 보다 빠른 시간에 적시기 위함이다. 또한, 드럼(30)이 회전하는 경우에 통상적으로 세탁물은 드럼(30)의 전방을 향하여 몰리게 되므로 세탁물이 전방으로 몰리는 것을 방지하는 역할도 하게 된다.

한편, 터브(20)는 상부의 탄성지지부(170)와 하부의 댐퍼(180)에 의해 지지된다. 터브(20) 내부에 구비된 드럼(30)이 회전하는 경우에 드럼(30)의 회전에 의한 진동이 발생할 수 있다. 따라서, 상부의 탄성지지부(170)와 하부의 댐퍼(180)에 의해 진동을 완충시키면서 터브(20) 및 드럼(30)을 지지할 수 있다.

또한, 세탁장치(10)는 드럼(30) 및 각종 구성요소를 제어할 수 있는 제어부(미도시)를 구비할 수 있다. 제어부는 사용자가 선택한 코스에 따라 드럼을 회전시키거나 각종 밸브, 모터를 비롯한 움직임이 가능한 구성요소를 제어하게 된다.

그런데, 최근에는 세탁장치의 구동 중에 소음 및 진동을 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다. 세탁장치는 드럼(30)이 회전하면서 세탁, 헹굼 또는 탈수 등을 수행하게 되므로 드럼(30)의 회전에 의한 소음 및 진동을 줄이는 것이 중요하다. 특히, 탈수 행정에서는 드럼(30)이 다른 행정에 비해서 상대적으로 더 빠른 속도로 회전하게 되므로 탈수행정에서의 진동 및 소음을 줄이는 것이 매우 중요하다. 또한, 드럼(30)의 진동이 터브(20) 및 캐비닛(110)을 통하여 세탁장치(10)가 설치된 바닥으로 전달되는 것을 방지하는 것이 중요하다. 최근에는 세탁장치(10)를 실외가 아닌 실내에 설치하는 경향이 증가하기 때문에 더욱 그러하다. 그런데, 이러한 진동 전달을 방지하기 위해서는 전술한 탄성지지부(170)의 탄성계수를 작게 할수록 유리하다. 즉, 탄성지지부(170)를 구성하는 스프링의 탄성계수를 작게하면 좀더 유연한 성질을 가지게 되어 드럼(30)의 회전에 의해 발생한 진동을 보다 많이 흡수하여 감쇄할 수 있다. 또한, 탄성지지부(170)의 탄성계수를 작게 하면 탄성지지부(170)를 통하여 드럼(30)의 진동이 캐비닛(110)으로 전달되는 것도 방지할 수 있다.

그런데, 탄성지지부(170)의 탄성계수를 작게 하면 진동을 줄일 수 있지만, 터브(20) 및 드럼(30)의 전방이 과도하게 아래로 처지는 것을 방지할 수 없다. 즉, 최근에는 세탁장치가 더 많은 세탁물을 수용할 수 있도록 점점 커지는 추세이다. 따라서, 드럼(30) 내부에 수용되는 세탁물의 양도 많아지게 되며 세탁 행정 등에서 세탁수를 급수하게 되면 세탁물 및 세탁수의 무게는 종래에 비하여 더 커지게 된다. 따라서, 진동을 줄이기 위하여 탄성지지부(170)의 탄성계수를 줄이게 되면 드럼(30) 내부에 세탁물이 많이 투입된 경우에 세탁물 및 세탁수의 무게에 의하여 터브(20) 및 드럼(30)이 과도하게 처질 수 있다. 특히, 도 2와 같은 구조에서 터브(20) 및 드럼(30)의 전방이 하부를 향하여 과도하게 처질 수 있다. 따라서, 이하에서는 진동을 줄일 수 있으면서 또한 드럼 및 터브가 과도하게 처지는 것을 방지할 수 있는 구성에 대해서 도면을 참조하여 살펴본다.

도 3은 종래의 세탁장치에 활용되는 탄성지지부의 스프링(160)을 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하면, 스프링(160)은 소정 길이를 가지며 동일한 피치(pitch)를 가지도록 구성된다. 따라서, 이러한 스프링(160)은 하나의 탄성계수만을 가지게 되어 전술한 문제점을 해결할 수 없다. 즉, 진동을 줄이기 위하여 탄성계수르 낮추게 되면 포량이 증가하는 경우에 드럼 및 터브가 과도하게 처지는 것을 방지할 수 없으며, 탄성계수를 높이게 되면 드럼 및 터브의 처짐을 방지할 수 있지만 진동을 줄일 수 없는 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁장치에 구비되는 탄성지지부(170)를 도시한 도면이다. 특히, 도 4는 탄성지지부(170)에서 스프링(1160)만을 도시하였다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 스프링(1160)은 서로 다른 둘 이상의 탄성계수를 가지도록 구성될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 스프링(1160)은 하나의 탄성계수(단일 탄성계수)를 가지는 것이 아니라 하나의 스프링 구조에서 둘 이상의 상이한 탄성계수를 가질 수 있는 것이다. 따라서, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링이라 정의할 수 있다.

구체적으로 스프링(1160)은 서로 상이한 피치를 가지는 둘 이상의 구간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 피치를 가지는 제1 구간(1162)과 제2 피치를 가지는 제2 구간(1164)을 구비할 수 있다. 제1 구간(1162)과 제2 구간(1164)의 피치가 서로 다르므로 제1 구간의 제1 탄성계수와 제2 구간(1164)의 제2 탄성계수가 서로 상이하게 된다. 여기서, 제1 피치는 제2 피치에 비하여 더 크도록 구비될 수 있다. 따라서, 제1 피치에 의한 제1 탄성계수가 제2 피치에 의한 제2 탄성계수보다 더 작게 된다. 이러한 구성을 가지는 스프링(1160)은 주위 환경의 변화에 따라 동작하는 탄성계수가 달라지게 된다. 즉, 스프링(1160)에 작용하는 외력이 소정 크기 이상으로 커지거나, 또는 스프링에 소정 크기 이상의 변위가 발생하는 경우에 동작하는 탄성계수가 변화할 수 있다.

도 5는 단일 탄성계수를 가지는 스프링과 소위 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링에 있어서 변위 및 외력의 변화를 도시한 그래프이다. 도 5에서 가로축은 변위, 세로축은 외력을 도시하며, 각 직선의 기울기는 탄성계수에 해당한다. 도 5에서 단일 탄성계수를 가지는 스프링은 A 곡선을 따라 변화하며, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 B 곡선을 따라 변화한다.

도 5를 참조하면, 단일 탄성계수를 가지는 스프링은 하나의 직선을 따라 변화하게 된다. 하지만, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 도면에 도시된 바와 같이 하나의 변곡점(C)을 가지는 두 개의 직선(B1, B2)을 따라 변화할 수 있다. 여기서는 두 개의 상이한 탄성계수를 가지는 스프링에 의해 실험을 수행하여 두 개의 직선이 도시되며, 서로 상이한 값을 가지는 탄성계수의 개수에 대응하여 직선의 개수가 달라질 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 외력이 상대적으로 작은 경우에 탄성계수가 더 작은 제1 탄성계수를 가지는 B1 직선을 따라 변화하게 되며, 변곡점(C)을 지나 외력이 상대적으로 커지게 되면 탄성계수가 제1 탄성계수에 비하여 더 큰 제2 탄성계수를 가지는 B2 직선을 따라 변화하게 된다. 결국, 변곡점이 가지는 외력 또는 변위가 탄성계수의 변화를 결정하는 하나의 기준치라고 할 수 있다.

구체적으로 변곡점(C) 이하의 외력이 작용하는 경우, 즉 상대적으로 더 작은 외력이 작용하는 경우에 A 직선에 비하여 B1 직선의 기울기가 더 작아지게 된다. 이는 B1의 탄성계수가 더 작아짐을 의미한다. 따라서, 변곡점 이하의 외력이 작용하게 되면 단일 탄성계수를 가지는 스프링에 비하여 복합 탄성계수를 가지는 스프링에서 변위가 더 많이 발생함을 알 수 있다. 그런데, 변곡점 이상의 외력이 작용하는 경우에 A 직선에 비하여 B2 직선의 기울기가 더 커지게 된다. 따라서, B2 직선의 탄성계수가 더 커지게 된다. 결국, 변곡점 이상의 외력이 작용하게 되면 단일 탄성계수를 가지는 스프링에 비하여 복합 탄성계수를 가지는 스프링에서 변위가 더 작게 발생함을 알 수 있다.

그런데, 외력을 세탁장치와 연관지어 설명하면 다음과 같다. 즉, 세탁행정과 같이 드럼 내부에 다량의 세탁물과 세탁수가 수용되면 터브를 지지하는 스프링에 작용하는 외력이 커지게 된다. 따라서, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 상대적으로 더 큰 값을 가지는 제2 탄성계수를 가지는 B2 직선을 따라 구동할 수 있다. 이 경우, 상대적으로 더 큰 값을 가지는 제2 탄성계수에 의해 변위 발생이 억제되므로 드럼 내부의 세탁물 및 세탁수의 무게가 커지더라도 터브 및 드럼이 과도하게 처지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 드럼 내부의 세탁물 및 세탁수의 무게가 늘어나는 세탁행정의 경우에 드럼이 비교적 저속으로 회전하게 되므로 스프링의 탄성계수가 커지더라도 진동 및 소음의 발생은 크게 문제되지 않을 수 있다.

또한, 탈수행정과 같이 세탁수가 거의 없고 젖은 세탁물만 구비하게 되면 세탁행정과 비교할 때 상대적으로 드럼 내부의 무게가 적어지고 이는 스프링에 작용하는 외력이 작아짐을 의미하게 된다. 따라서, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 상대적으로 더 작은 값을 가지는 제1 탄성계수를 가지는 B1 직선을 따라 구동할 수 있다. 결국, 드럼이 탈수행정에서 비교적 빠른 속도로 회전하더라도 더 작은 값을 가지는 제1 탄성계수에 의해 진동을 감쇄하고 진동 전달을 방지할 수 있다. 한편, B2 직선을 따라 스프링이 구동하면 외력이 작아도 변위가 커지게 되지만, 이러한 경우에는 드럼 내부의 무게가 작기 때문에 발생하는 변위의 절대값이 크지 않게 된다.

결국, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 구비하게 되면, 세탁행정 등과 같이 세탁물 및 세탁수의 양이 많은 경우에는 드럼 및 터브의 과도 처짐을 방지할 수 있다. 나아가 드럼이 소정속도 이상으로 비교적 고속으로 회전하는 경우 또는 탈수 행정에서 드럼이 목표 RPM(정상상태 RPM)에 따라 회전하는 경우에는 진동 감쇄 및 진동 전달을 억제할 수 있다. 여기서, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링에 있어서 변곡점(C)은 적절하게 설정될 수 있다. 즉, 세탁장치의 용량을 고려하여 하중(세탁물 또는 세탁물 및 세탁수의 무게)이 상대적으로 큰 경우(예를 들어 세탁행정)에는 탄성계수가 더 큰 영역에서 구동하도록 하고, 하중이 상대적으로 작은 경우(예를 들어 탈수 행정)에는 탄성계수가 더 작은 영역에서 구동하도록 설정되는 것이 바람직하다.

도 6은 전술한 복합 탄성계수를 가지는 스프링을 구비한 탄성지지부(2000)를 도시한 측단면도이다. 이러한 탄성지지부(2000)는 터브(20)의 상부에 구비될 수 있다. 이하, 자세히 살펴본다.

도 6을 참조하면, 탄성지지부(2000)는 스프링(1160)이 수용되는 소정의 제2 구간(1164)을 구비하며 터브(20)에 연결되어 스프링(1160)을 선택적으로 가압하는 하우징(2100)과 스프링(1160)을 선택적으로 가압하며 캐비닛(110)에 연결되는 지지바(2200)를 구비할 수 있다.

하우징(2100)은 그 일단이 터브(20)에 연결될 수 있으며, 그 내부의 제2 구간(1164)에 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링(1160)을 구비할 수 있다.

또한, 지지바(2200)는 그 일단이 캐비닛(110)의 상부에 연결되며, 그 타단은 하우징(2100)의 타단을 통하여 제2 구간(1164)의 내부로 연장될 수 있다. 이러한 지지바(2200)의 타단에는 스프링(1160)을 압축할 수 있는 압축부(2210)를 구비할 수 있다. 따라서, 드럼(30)의 진동에 의해 터브(20)가 상하로 변위가 발생하는 경우에 지지바(2200)의 압축부(2210)가 상하로 소정거리 이동하면서 스프링(1160)을 선택적으로 가압하게 된다. 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링에 의한 효과는 이미 도 5에 대한 설명에서 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략한다.

한편, 탄성지지부(2000)는 댐퍼부(2220)를 더 구비할 수 있다. 이러한 댐퍼부(2220)는 압축부(2210)을 둘레를 감싸도록 구비될 수 있다. 즉, 댐퍼부(2220)는 압축부(2210)와 하우징(2100)의 내면 사이에 구비될 수 있다. 댐퍼부(2220)의 종류는 한정되지 않으며, 예를 들어 마찰댐퍼로 이루어질 수 있다. 결국, 본 실시예에 따른 탄성지지부는 하나의 구성에 의해 스프링과 댐퍼부를 모두 포함하는 구성이라 할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 탄성지지부를 구비하는 경우에 종래의 세탁장치에서 터브의 하부에 구비되었던 별도의 댐퍼부는 더 이상 필요치 않을 수 있다.

도 7은 다른 실시예에 따른 세탁장치의 부분 분해 사시도이다. 도 7을 참조하면, 터브는 전방부를 구성하는 터브프론트(200)와 후방부를 구성하는 터브레어(220)를 포함할 수 있다.

터브프론트(200)와 터브레어(120)는 나사로 조립될 수 있으며, 내부에 드럼이 수용되는 공간을 형성한다. 터브레어(220)는 후면에 개구부를 구비하며, 개구부의 내주에 후방가스켓(250)이 연결될 수 있다. 그리고, 후방가스켓(250)은 터브백(130)과 연결될 수 있는데, 터브백(130)은 중앙에 회전축이 관통하는 관통홀을 구비할 수 있다.

후방가스켓(250)은 터브백(130) 및 터브레어(220)와 각각 실링되도록 연결되어 터브 내의 세탁수가 누수되지 않도록 한다. 터브백(130)은 드럼 회전 시 드럼과 함께 진동되는데, 이때 터브레어(220)와 간섭되지 않도록 충분한 간격으로 터브레어(220)와 이격될 수 있다. 또한, 터브백(130)이 터브레어(220)에 간섭되지 않고 상대 운동하는 것을 허용할 수 있도록 후방가스켓(250)은 유연한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 후방가스켓(250)은 터브백(130)의 상대 운동을 허용하기 위해 충분한 길이로 연장될 수 있는 주름부를 가질 수 있다.

본 실시예에서는 후방가스켓(250)이 터브백(130)에 연결되지만 이에 한정되지는 않는다. 후방가스켓(250)은 회전축(351), 베어링하우징(400) 등을 포함하는 구동부(미도시)와 터브 사이를 실링함과 아울러, 상기 구동부가 터브에 대해 상대적으로 움직이는 것을 허용할 수 있다. 따라서, 후방가스켓(250)은 이와 같은 기능을 달성할 수 있다면 그 형태나 연결되는 대상에 한정되지 않을 수 있다.

한편, 터브프론트(200)의 전방부에는 이후에 전방가스켓으로 상세히 설명하게 될 유연한 부재(280)가 설치될 수 있다.

드럼은 드럼프론트(300), 드럼센터(320), 드럼백(340) 등으로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 드럼의 전방부 및 후방부에는 볼밸런서(310, 330)가 각각 설치될 수 있다. 드럼백(340)은 스파이더(350)와 연결될 수 있으며, 스파이더(350)는 회전축(351)과 연결될 수 있다. 상기 드럼은 회전축(351)을 통해 전달된 회전력에 의해 상기 터브 내에서 회전하게 된다.

회전축(351)은 터브백(130)을 관통하여 모터(미도시)와 연결될 수 있다. 본 실시예에서 상기 모터는 회전축(351)과 동심으로 연결될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 상기 모터는 회전축(351)에 직결될 수 있다. 구체적으로는 상기 모터의 로터와 회전축(351)이 직결될 수 있다. 물론, 상기 모터와 회전축(351)은 직결되지 않고 간접적으로 연결될 수 있으며, 예를 들어 벨트 등에 의해 연결될 수 있다.

터브백(130)의 후면(128)에는 베어링하우징(400)이 결합될 수 있다. 그리고, 베어링하우징(400)은 상기 모터와 터브백(130) 사이에서 회전축(351)을 회전 가능하게 지지하는 역할을 하게 된다.

베어링하우징(400)에는 스테이터(미도시)가 고정설치된다. 그리고, 상기 스테이터를 둘러싸고 상기 로터가 위치될 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 로터는 회전축(351)과 직결될 수 있다. 한편, 상기 모터는 아우터로터 타입의 모터로 구성될 수 있으며, 회전축(351)과 직결될 수 있다.

베어링하우징(400)은 캐비닛 베이스(600)로부터 서스펜션유닛을 통해 지지될 수 있다. 상기 서스펜션유닛은 수직 지지와 전후 방향에 대해 경사적으로 지지하는 경사 지지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서 서스펜션유닛은 수직 지지부(500, 510, 520) 3개와 전후 방향에 대해 경사적으로 지지하는 경사 지지부(450, 530) 2개를 구비할 수 있다. 한편, 상기 서스펜션유닛은 캐비닛 베이스(600)에 완전 고정식으로 연결되지 않고 드럼의 전후 및/또는 좌우 방향 움직임을 허용하도록 어느 정도의 탄성 변형을 허용하도록 연결될 수 있다. 즉, 상기 서스펜션유닛은 베이스에 연결된 그 지지점에 대해 전후 및 좌우로 어느 정도 회전을 허용하도록 탄성적으로 지지될 수 있다. 이와 같은 탄성 지지를 위해 상기 수직으로 설치되는 서스펜션은 고무부싱을 매개로 해서 베이스(600)에 설치될 수 있다.

서스펜션 중 수직으로 설치되는 것은 드럼의 진동을 탄성적으로 완충시키고, 상기 경사적으로 설치되는 것은 그 진동을 감쇠시키도록 구성될 수 있다. 즉, 스프링(탄성지지부)과 댐핑수단을 포함하는 진동계에서 상기 수직으로 설치되는 것이 스프링의 역할을 하고 경사적으로 설치되는 것이 댐핑수단의 역할을 하도록 구성될 수 있다.

상기 터브는 캐비닛에 지지되며, 드럼의 진동은 상기 서스펜션유닛에 의해 완충 지지될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 세탁장치는 실질적으로 터브와 드럼의 지지구조가 분리된 형태라 할 수 있고, 또 드럼의 진동이 터브로 직접 전달되지 않는 구조라 할 수 있다.

한편, 도 7과 같은 구성을 가지는 세탁장치는 터브(20)의 하부에 스프링을 구비하게 되므로 전술한 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 구비하는 탄성지지부는 터브(20)의 하부에 구비될 수 있다. 그런데, 전술한 세탁장치는 터브(20)의 후방에 모터를 구비하고 또한 터브(20)의 후방에 상기 서스펜션 유닛이 연결되므로 종래에 비하여 터브 후방의 무게가 증가할 수 있다. 따라서, 3개의 수직 지지부(500, 510, 520) 중에 후방을 제외한 전방 쪽에 위치한 두 개의 수직 지지부(510, 520)에 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 구비할 수 있다. 이는 터브 후방의 수직 지지부(500)에 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 구비하게 되면 포량이 작은 경우에도 증가된 터부 후방의 무게에 의해 변위가 많이 발생하여 처짐이 많이 발생하기 때문이다.

한편, 전술한 도 7에 따른 세탁장치는 전술한 바와 같이 터브의 후방 무게가 증가하여 터브 후방으로 무게중심이 이동하게 된다. 따라서, 드럼에 아주 소량의 세탁물을 투입하는 경우에 전방쪽에 위치한 수직 지지부(510, 520)에 구비된 스프링에는 거의 외력이 작용하지 않을 수 있다. 이 경우, 단일 탄성계수의 스프링의 최대 길이(즉 외력이 작용하지 않은 자유장 길이)에 비하여 스프링을 가압하는 탄성지지부의 길이 변화 폭이 더 클 수 있다. 즉, 드럼의 전방이 하방을 향하여 처짐이 발생해야 전방측 탄성지지부가 스프링을 가압할 수 있는데, 드럼에 아주 소량의 세탁물을 투입하는 경우에는 탄성지지부가 스프링을 가압하는 것이 곤란할 수 있다. 따라서, 드럼의 회전에 의해 진동이 발생하는 경우에 스프링과 탄성지지부의 접촉에 의해 소음이 발생할 수 있다.

복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 피치가 상이한 구역을 포함하게 되므로 종래의 세탁장치에 활용되는 단일 탄성계수 스프링에 비하여 그 길이가 더 늘어날 수 있다. 따라서, 스프링의 최대 길이가 증가하게 되어 포량이 작은 경우에도 탄성지지부와 스프링이 계속 접하게 되어 소음 발생을 줄일 수 있다.

한편, 이러한 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링의 구동 및 효과에 대해서는 도 5에 대한 설명에서 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략한다.

그런데, 도 7에 따른 세탁장치는 터브가 캐비닛에 지지되고 드럼은 터브와 분리되어 그 후방에서 서스펜션 유닛에 의해 지지되는 구조라 할 수 있다. 따라서, 드럼 내부로 세탁물 및 세탁수를 투입하는 경우에 드럼의 전방이 하방으로 처질 수 있다. 드럼 전방이 하방으로 과도하게 처지게 되면 터브와 닿아 소음 및 진동을 발생시킬 수 있다. 따라서, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 구비하여도 드럼의 전방 처짐이 단일 탄성계수를 가지는 스프링에 비하여 더 크지 않도록 적절히 구성되어야 한다.

도 8은 도 7에 따른 세탁장치에서 단일 탄성계수를 가지는 스프링과 소위 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링에 있어서 하중(세탁물 또는 세탁물 및 세탁수의 무게)에 따른 드럼 및 터브의 경사각도를 도시한 그래프이다. 도 8에서 가로축은 하중, 세로축은 경사각도를 도시한다.

도 8을 참조하면, 단일 탄성계수를 가지는 스프링을 구비하게 되면, 하중이 증가함에 따라 α곡선을 따라 드럼 전방의 경사각도가 소정의 기울기로 계속하여 감소하게 된다. 이는 도 7에 따른 세탁장치에서도 드럼이 하방을 향하여 기울어지게 구비(즉, 드럼의 전방이 위쪽을 향하여 경사지도록 구비)되므로 드럼 내부에 포가 수용되어 드럼의 전방이 처지게 되면 그 경사각도가 점차 작아지기 때문이다.

한편, 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 구비하게 되면, 변곡점(δ) 이하의 하중이 작용하게 되면 제1 탄성계수에 의해 구동하여 경사각도의 변화가 상대적으로 크게 되며(β1 곡선), 변곡점(δ) 이상의 하중이 작용하게 되면 제1 탄성계수보다 큰 제2 탄성계수에 의해 구동하여 대략 경사각도의 변화가 없이 일정한 경사각도를 유지(β2 곡선)하게 된다.

결국, 변곡점 이하의 하중이 작용하게 되면 드럼의 전방이 하방을 향하여 처지게 되어 탄성지지부와 스프링이 계속 접하게 되어 소음 발생을 줄일 수 있으며, 변곡점 이상의 하중이 작용하게 되면 드럼의 전방이 더 이상 처지는 것을 방지하여 드럼과 터브의 접촉을 방지할 수 있다.

10...세탁장치 20...터브
30...드럼 110...캐비닛
120...컨트롤패널 1160...복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링

Claims (19)

1. 캐비닛;
   상기 캐비닛의 내부에 구비되어 세탁수를 수용하는 터브;
   상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼;
   상기 드럼과 연결된 회전축, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링하우징, 및 상기 회전축을 회전시키기 위한 모터를 포함하는 구동부;
   상기 캐비닛의 베이스와 연결되는 복수개의 수직 지지부를 포함하며, 상기 드럼의 진동을 완충 지지하도록 상기 베어링하우징에 연결되는 서스펜션유닛;을 포함하고,
   상기 터브는 상기 드럼과 지지구조가 분리되도록 상기 캐비닛에 지지되며,
   상기 복수개의 수직 지지부는
   복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 포함하는 탄성지지부를 구비하며, 상기 터브 전방측에 배치되는 수직 지지부; 및
   단일 탄성계수를 가지는 스프링을 포함하는 탄성지지부를 구비하며, 상기 터브 후방측에 배치되는 수직 지지부;로 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 서로 상이한 피치(pitch)를 가지는 둘 이상의 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 소정 크기 이상의 외력이 작용하는 경우에 탄성계수가 변화하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링에 소정 크기 이상의 변위가 발생하는 경우에 탄성계수가 변화하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 제1 탄성계수와 상기 제1 탄성계수 보다 큰 제2 탄성계수를 가지는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 터브 내부의 세탁물 또는 세탁물과 세탁수의 무게의 합이 기준치 이하인 경우에 상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 상기 제1 탄성계수에 따라 동작하며, 상기 무게의 합이 기준치 이상인 경우에 상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 상기 제2 탄성계수에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 드럼이 소정속도 이상으로 회전하는 경우에 상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 상기 제1 탄성계수에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 드럼이 탈수행정의 목표 RPM에 따라 회전하는 경우에 상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링은 상기 제1 탄성계수에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 탄성지지부는
    상기 스프링이 수용되는 소정의 수용공간을 구비하며 상기 스프링을 선택적으로 가압하는 하우징; 및
    상기 스프링을 선택적으로 가압하며 상기 캐비닛에 연결되는 지지바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 지지바는 그 일단이 상기 캐비닛에 연결되고 그 타단이 상기 하우징의 타단을 통해 상기 수용공간의 내부로 연장되어 상기 스프링을 압축할 수 있는 압축부를 구비하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 탄성지지부는 댐퍼부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 댐퍼부는 상기 압축부와 상기 하우징의 내면 사이에 구비되는 마찰댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁장치.
14. 제12항에 있어서,
    상기 터브의 하부에 별도의 댐퍼부를 더 구비하지 않은 것을 특징으로 하는 세탁장치.
15. 삭제
16. 삭제
17. 제1항에 있어서,
    상기 드럼의 진동이 상기 터브로 직접 전달되지 않는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
18. 삭제
19. 제1항에 있어서,
    상기 터브 내부의 세탁물 또는 세탁물 및 세탁수의 무게변화에 따라 상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링을 포함하는 탄성지지부의 길이가 변화하는 폭에 비하여 상기 복합 탄성계수를 가지는 단일 스프링의 길이가 더 긴 것을 특징으로 하는 세탁장치.

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