KR20020004594A - 세탁기용 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 수조를 완충 지지하는 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일단이 댐퍼와 결합하고 타단이 본체 케이스에 결합하여 수조를 완충지지하는 현가봉의 구조가 개선된 세탁기용 현가장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 세탁기용 현가장치는 현가봉의 중도에 진동 감쇠부가 마련된 것으로, 상기 진동 감쇠부의 완충작용을 통해 현가장치의 전체 시스템 고유진동수를 감소시키며, 이에 따라 회전초기에 공진으로 인해 수조가 큰 폭으로 진동하는 것이 방지되어 과도진동(transient vibration)은 줄어들게 된다. 또한 상기 현가봉을 통해 본체 케이스로 전달되는 전달력이 줄어들어 본체 케이스에서 진동이 발생하는 것을 더 효율적으로 방지하는 효과가 있다.

Description

세탁기용 현가장치{Suspension system for washing machine}

본 발명은 세탁기의 수조를 완충 지지하는 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁기의 본체 케이스와 댐퍼 사이에 결합되어 수조를 완충지지하는 현가봉의 구조가 개선된 세탁기용 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 모터의 구동력으로 회전조 및 펄세이터를 회전시켜서 세탁물을 세탁하는 장치이다. 이러한 세탁기에는 도 1에 도시된 바와 같이 세탁기의 본체 케이스(10) 내부에 수조(11)가 설치되고, 수조(11)의 내부에 회전조(12)가 설치되며 회전조(12) 내부 바닥에 세탁수를 교반시키는 펄세이터(13)가 설치된다.

그리고 수조(11)의 주위에는 수조(11)를 완충지지하는 현가장치가 마련되는데, 통상의 현가장치는 본체 케이스(10)의 내측 상부와 수조(11)의 외측 하부 사이에 연결되는 현가봉(30) 및 현가봉(30)과 수조(11)의 연결부에 설치되는 댐퍼(20)를 구비한다.

이와 같은 구조에서 세탁기의 회전조(12)가 회전하면 그 회전력에 의해 수조는 진동을 하게 된다. 이렇게 발생된 진동은 댐퍼(20)에 전달되고, 댐퍼(20)는 현가봉(30)의 하부에 결합되어 현가봉(30)을 따라 상하운동하여 마찰에 의해 운동에너지를 소모시켜 진동을 감쇠시킨다.

그러나 이러한 종래의 세탁기용 현가장치에서 회전조(12)의 회전수 증가에 따라 수조(11)에 발생되는 진동의 진동수 또한 증가하게 되는데, 이때 필연적으로 수조(11)의 진동수와 현가장치의 고유진동수가 일치되는 점이 나타나게 되고, 이에 따라 공진이 발생한다. 공진이 발생하게 되면 수조(11)가 큰 폭으로 진동하는 과도진동(transient vibration)이 발생되는 문제점이 있었다.

또한 댐퍼(20)에 의해 수조(11)의 진동이 일부 감쇠되기는 하지만, 완벽하게 감쇠될 수 없어, 감쇠되지 않은 진동이 불가피하게 현가봉(30)을 통해 본체케이스(10)로 전달되고, 이로 인해 본체 케이스(10)가 진동을 일으켜 소음을 발생시키고 세탁기의 내구성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 현가봉의 형상을 개선, 현가봉이 완충작용을 수행할 수 있게 함으로써, 수조가 큰 폭으로 진동하는 과도진동을 줄이고, 동시에 현가봉을 통해 본체 케이스로 전달되는 전달력을 줄여 본체 케이스의 진동발생을 줄일 수 있는 세탁기용 현가장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 세탁기용 현가장치가 적용된 세탁기의 내부구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기용 현가장치가 적용된 세탁기의 내부구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예의 현가봉과 일체로 구비하는 현가장치의 정면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체 케이스, 11: 수조,

12: 회전조, 13: 펄세이터,

20: 댐퍼, 30: 현가봉,

31: 진동 감쇠부.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 세탁기의 본체 케이스, 상기 본체 케이스 내에 설치되어 물을 담는 수조, 상기 수조를 지지하도록 일단이 상기 본체 케이스와 결합되고 타단이 상기 수조에 결합된 현가봉을 갖춘 세탁기의 현가장치에 있어서, 상기 현가봉의 중도에 진동 감쇠부가 마련된 것을 특징으로 하는 세탁기용 현가장치이다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명이 적용되는 세탁기에는 도 2와 같이 세탁기의 본체케이스(10)와 상기 본체 케이스(10)에 수용되어 물을 담는 수조(11)가 마련되고, 상기 수조(11)의 내부에는 상면이 개방된 원통상으로 마련되며 회전 가능하게 설치된 회전조(12)를 구비한다. 또한 회전조(12)의 내부 바닥에는 정회전과 역회전을 하여 세탁수류를 형성하는 펄세이터(13)가 구비되고, 수조(11)의 하부에는 회전조(12)와펄세이터(13)를 회전시키기 위한 구동장치가 마련된다. 이 구동장치는 전원을 인가받아 회전동력을 발생시키는 구동 모터(14)와 구동모터(14)의 회전력을 펄세이터(13)와 회전조(12)에 동시 또는 선택적으로 전달하는 클러치(15)를 포함한다.

또한, 세탁기에는 수조(11)의 내부로 세탁수를 공급할 수 있도록 급수관(17a)과 급수밸브(17b) 등으로 이루어진 급수장치(17)가 수조(11)의 상부에 설치되고, 수조(11)에 채워진 세탁수를 외부로 배출할 수 있도록 배수관(18a)과 배수밸브(18b) 등으로 이루어진 배수장치(18)가 수조(11)의 하부에 설치된다.

또한, 세탁기에는 수조를 매달아 설치함과 동시에 회전조(12) 및 펄세이터(13)의 구동으로 발생되는 진동과 충격을 감쇠시킬 수 있도록 현가장치를 구비한다. 이 현가장치는 수조(11)의 주위에 일단이 본체 케이스(10)에 걸려서 지지되고 타단이 수조(11)에 연결되는 다수의 현가봉(30) 및 현가봉(30)과 수조(11)의 연결부에 설치되는 댐퍼(20)를 포함한다. 이때, 댐퍼(20)는 현가봉(30)의 하단에 결합되고 그 상부가 수조(11)의 외면에서 연장된 걸림부(11a)에 걸려 지지된다. 상기 현가봉(30)에는 도 2에 도시된 바와 같이 본체 케이스(10)와 댐퍼(20) 사이에 진동을 흡수할 수 있는 진동 감쇠부(31)가 마련되는데, 이 진동 감쇠부(31)는 지그재그 형상으로 굴곡(벤딩)된다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이 현가봉(30)의 중도에 코일스프링 형상으로 벤딩하여 진동 감쇠부(31')를 구성할 수도 있다.

이와 같이 현가장치에서 현가봉(30)의 중도에 진동 감쇠부(31)를 마련하게 되면 현가장치와 진동 감쇠부(31)를 직렬로 연결한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

따라서 진동 감쇠부(31)가 마련되기 전의 원래 현가장치 탄성계수를 k₁, 진동 감쇠부(31)의 탄성계수를 k₂라 하고 직렬로 연결된 탄성계수의 계산식을 사용하면 등가 탄성계수 k_eq는 식 1과 같이 나타난다.

[식 1]

따라서 진동 감쇠부(31)가 구비된 현가장치의 등가 탄성계수k_eq는 k₁에 비하여 감소하게 된다.

또, 시스템의 고유진동수omega_n는 수조(11)의 전체 무게를 M, 현가장치를 x개 사용한다고 가정하고 고유진동수 계산식을 적용하면 식 2와 같다.

[식 2]

따라서, 탄성계수 k 값이 k₁에서 k_eq으로 바뀌게 되면 고유진동수는 그에 상응하여 감소한다.

고유진동수 감소에 따른 효과는 다음과 같다.

회전조(12)의 회전에서 회전수가 커질수록 원심력은 증가하게 되고 그에 따라 수조(11)로부터 현가장치에 전해지는 힘은 커지게 된다. 따라서 현가장치의 고유진동수를 낮추게 되면, 회전조(12)의 회전수가 이전보다 낮을 때 공진이 일어나게 되고, 회전수가 낮으므로 그에 상응하여 발생된 원심력 또한 이전보다 작게 된다. 따라서 공진 직후에 현가장치의 기능이 복구되면, 현가장치는 상대적으로 적은 힘을 지닌 진동을 감쇠시키면 되므로 빠른 시간 내에 수조(11)의 진동을 감쇠시킬 수 있게 된다.

또한 상기의 진동 감쇠부(31)가 댐퍼(20)에 의해 감쇠시키지 못한 수조(11)의 진동을 다시 한번 감쇠시킬 수 있게 된다.

다음은 상기와 같은 현가봉(30)이 적용된 세탁기용 현가장치의 동작을 설명한다.

본 발명에 따른 세탁기에 있어서 세탁기의 회전조(12)가 회전을 시작하게 되면 수조(11)는 회전조(12)의 회전에 따라 진동을 하게 되는데, 회전조(12)의 회전수가 늘어나게 됨에 따라 수조(11)의 진동수 또한 증가하게 된다. 이때 수조(11)의 진동수가 현가장치의 진동수와 일치하게 되는 순간이 나타나게 되고, 이에 따라 공진이 발생하게 되면 현가장치는 완충작용을 수행하지 못하여 수조(11)가 큰 폭으로 진동을 하게 되는데, 이때 본 발명에 따라 현가봉(30)의 중도에 마련된 진동 감쇠부(31)에 의해 현가장치 시스템 전체의 등가 탄성계수는 감소하게 되고, 그에 따라 시스템의 고유진동수는 감소하여 수조(11)가 큰 폭으로 진동하는 과도진동이 종래보다 줄어든다.

또한 현가장치는 수조(11)로부터 전달되는 진동을 댐퍼(20)의 작용에 의해 일부 감쇠시키지만 완전히 감쇠시키지는 못해, 감쇠시키지 못한 진동이 불가피하게현가봉(30)을 통해 본체 케이스(10)에 전해지는데, 이때 본 발명에 따라 마련된 상기의 진동 감쇠부(31)가 완충작용을 통해 댐퍼(20)에서 감쇠시키지 못한 진동을 다시 한번 감쇠시킴으로써 최종적으로 본체 케이스(10)에 전달되는 전달력이 종래보다 줄어든다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기용 현가장치는 현가봉 중도에 진동 감쇠부를 마련함으로써 전체 현가장치 시스템의 탄성계수를 낮추면, 그에 따라 세탁기의 고유진동수 또한 낮아져 수조가 큰 폭으로 진동하는 과도진동이 줄어들고, 수조에서 본체 케이스로 전달되는 전달력을 줄여 본체 케이스의 진동으로 인한 소음의 발생 및 세탁기의 내구력 저하를 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 세탁기의 본체 케이스, 상기 본체 케이스내에 설치되어 물을 담수하는 수조, 상기 수조를 지지하도록 일단이 상기 본체 케이스와 결합되고 타단이 상기 수조에 결합된 현가봉을 갖춘 세탁기의 현가장치에 있어서,

   상기 현가봉의 중도에 진동 감쇠부가 마련된 것을 특징으로 하는 세탁기용 현가장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 진동 감쇠부는 지그재그 형상으로 굴곡된 것을 특징으로 하는 세탁기용 현가장치.