KR20050110970A - 드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조 - Google Patents

드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조 Download PDF

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KR20050110970A
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Abstract

본 발명은 브러시없는 직류 모터 직결식 드럼세탁기에 있어서, 드럼에 직결된 샤프트를 지지하는 볼베어링 내륜과 샤프트 사이에 틈새가 있는 구조에서 드럼 회전시 발생하는 드럼 및 샤프트의 축방향 유격에 의해 샤프트와 볼베어링 사이에서 발생하는 마찰소음을 방지하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 터브 뒷면에 스테이터를 고정하고, 상기 터브 내측에 설치되는 드럼에 결합된 샤프트에 로터를 직결하여, 상기 스테이터에 전원 공급시 로터의 회전에 의해 드럼을 회전시켜 세탁 및 탈수를 하며, 상기 드럼에 직결된 샤프트를 지지하는 볼베어링 내륜과 샤프트 사이에 틈새가 존재하는 직결식 드럼세탁기에 있어서; 상기 샤프트 전방측에 설치되는 볼베어링 내륜과 상기 샤프트의 전방측 단턱 사이에 드럼의 회전축방향으로 탄성력을 제공하여 드럼 회전시 발생하는 드럼과 샤프트의 축방향 유격을 해소하는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조가 제공된다.

Description

드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조{structure for preventing noise caused by gap of shaft and bearing in drum-type washing machine}
본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드럼세탁기를 구동시키는 브러시없는 직류 모터에 있어서 로터 회전시 공기 마찰로 인해 발생되는 소음을 저감시킬 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 드럼 세탁 방식은 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 거의 없고, 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 기존의 직결식 드럼세탁기의 일 예에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 기존의 직결식 드럼세탁기 구조예를 나타낸 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A부 확대 상세도로서, 캐비닛(5) 내측에 세탁수를 저장할 수 있는 터브(3)가 설치되고, 상기 터브(3) 내측에는 세탁물이 투입되는 드럼(9)이 설치된다.
그리고, 상기 드럼(9) 후방에는 모터의 구동력을 드럼(9)에 전달하는 샤프트(17)이 설치된다.
한편, 상기 샤프트(17)의 전후방에는 볼베어링(11a)(11b)이 각각 설치되고, 상기 터브(3)의 후벽부 중앙에는 상기 볼베어링(11a)(11b)을 지지하는 베어링 하우징(15)이 설치된다.
또한, 상기 터브(3) 후벽부에는 지지브라켓(26)이 고정되고 그 위에 직결식 모터를 구성하는 스테이터(7)가 수개의 체결부재(19)인 볼트로 지지브라켓(26)에 체결되어 있다.
상기 스테이터(7)는, 링 형태의 프레임(70)과, 상기 프레임(70) 외측에 구비된 슬롯(16)에 권선되는 코일(72)을 포함하여 구성되며, 상기 프레임(70) 내측에는 스테이터(7)를 터브(3) 후벽부에 고정시키기 위한 체결공(73)이 형성된 체결용 리브부(71)가 상기 프레임(70)에 일체로 돌출 형성된다.
그리고, 상기 샤프트(17) 후단부에는 상기 스테이터(7)(stator)와 더불어 직결식 모터를 구성하는 로터(8)(rotor)가 고정볼트(18)에 의해 결합된다.
이에 따라, 상기 드럼(9)은 로터(8)에 직결되어 회전하게 된다.
한편, 상기 캐비닛(5) 전방에는 도어(1)가 설치되고, 도어(1)와 터브(3)(Tub) 사이에는 가스켓(2)이 설치된다.
그리고, 상기 캐비닛(5) 상부면 내측과 터브(3) 외주면 상부측 사이에는 터브(3)를 지지하는 행잉 스프링(4)(Hanging spring)이 설치되고, 상기 캐비닛(5) 하부면 내측과 터브(3) 외주면 하부측 사이에는 탈수시 발생하는 터브(3)의 진동을 감쇠시키기 위한 프릭션 댐퍼(10)가 설치된다.
이와 같이 구성된 기존의 직결식 드럼세탁기는 스테이터(7)에 전원을 공급하여 전자석을 형성함에 따라 로터(8) 내측에 부착된 영구자석과의 상호작용에 의해 로터(8)가 회전하게 되고, 샤프트(17)에 전달된 힘은 드럼(9)을 회전시켜 세탁 및 탈수를 하도록 되어있다.
한편, 이와 같은 종래의 직결식 드럼세탁기는 드럼에 직결된 샤프트(17)를 지지하는 각 볼베어링(11a)(11b)과 샤프트(17) 사이에 틈새가 존재한다.
그리고, 이와 더불어 샤프트(17) 전방측에 구비된 단턱(170)과 샤프트 전방측 볼베어링(11a) 사이에는 축방향으로 약 0.1mm정도의 유격(Gap)이 존재하게 된다.
따라서, 드럼 및 샤프트(17)는 드럼 회전에 따른 축방향 유동시 볼베어링(11a)(11b) 내측을 미끄러지면서 축방향을 따라 전후로 유동하게 된다.
만약, 샤프트(17)에 볼베어링(11a)(11b) 내륜이 틈새없이 압입된 상태에서 축방향으로의 유격(Gap)만이 있다면, 드럼 축방향으로의 유동시 볼베어링 내륜이 샤프트(17)와 같이 유동하게 됨으로써 볼베어링의 내외륜을 모두 구속하는 결과를 초래한다.
즉, 상기에서 샤프트(17)를 지지하는 볼베어링(11a)(11b) 내륜과 샤프트(17) 사이의 틈새는 베어링의 구속을 방지하기 위함이다.
그러나, 이와 같은 종래에는 샤프트(17) 전방측을 지지하는 볼베어링 내륜(110a)과 샤프트(17) 사이에 축방향으로 존재하는 유격(Gap)으로 인해 다음과 같은 문제가 발생하게 된다.
샤프트(17) 전방측을 지지하는 볼베어링 내륜(110a)과 샤프트(17) 사이에 축방향의 유격(Gap)이 존재함에 따라 드럼의 회전시, 드럼 및 샤프트(17)가 축방향의 유격(Gap) 범위 내에서 유동하게 되며, 이에 따라 샤프트(17)와 볼베어링 내륜(110a) 간에 부딪힘이 발생하여 마찰소음이 발생하게 된다.
도 2의 확대부를 참조하면, 드럼 회전시 드럼과 샤프트(17)의 축방향 유동에 의해, 샤프트(17)의 전방측 단턱(170)이 전방측 볼베어링(11a)의 내륜(110a)에 부딪힘으로써 마찰 소음이 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드럼에 직결된 샤프트를 지지하는 볼베어링 내륜과 샤프트 사이에 틈새가 있는 구조에서 드럼 회전시 발생하는 드럼 및 샤프트의 축방향 유격(Gap)에 의해 샤프트와 볼베어링 사이에서 발생하는 마찰소음을 방지할 수 있도록 한 직결식 드럼세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 터브 뒷면에 스테이터를 고정하고, 상기 터브 내측에 설치되는 드럼에 결합된 샤프트에 로터를 직결하여, 상기 스테이터에 전원 공급시 로터의 회전에 의해 드럼을 회전시켜 세탁 및 탈수를 하며, 상기 드럼에 직결된 샤프트를 지지하는 볼베어링 내륜과 샤프트 사이에 틈새가 존재하는 직결식 드럼세탁기에 있어서; 상기 샤프트 전방측에 설치되는 볼베어링과 상기 샤프트의 전방측 단턱 사이에 드럼의 회전축방향으로 탄성력을 제공하여 드럼 회전시 발생하는 드럼과 샤프트의 축방향 유격(Gap)을 해소하는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조가 제공된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 요부 확대 상세도로서, 본 발명은 터브(3) 뒷면에 스테이터(7)를 고정하고, 상기 터브(3) 내측에 설치되는 드럼(9)에 결합된 샤프트(17)에 로터(8)를 직결하여, 상기 스테이터(7)에 전원 공급시 로터(8)의 회전에 의해 드럼(9)을 회전시켜 세탁 및 탈수를 하며, 상기 드럼에 직결된 샤프트(17)를 지지하는 볼베어링 내륜과 샤프트(17) 사이에 틈새가 존재하는 직결식 드럼세탁기에 있어서; 상기 샤프트(17) 전방측에 설치되는 볼베어링(11a)의 내륜(110a)과 상기 샤프트(17)의 전방측 단턱(170) 사이에 드럼의 회전축방향으로 탄성력을 제공하여 드럼 회전시 발생하는 드럼과 샤프트(17)의 축방향 유격(Gap)을 해소하는 탄성부재가 설치된다.
그리고, 상기 탄성부재로서는 도 4에 도시된 바와 같이 'S'형의 웨이브 형태를 띠는 웨이브 와셔(6)가 적용된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
본 발명의 직결식 드럼세탁기 역시, 스테이터(7)에 전원을 공급하여 전자석을 형성함에 따라 로터(8) 내측에 부착된 영구자석과의 상호작용에 의해 로터(8)가 회전하게 되고, 샤프트(17)에 전달된 힘은 드럼(9)을 회전시켜 세탁 및 탈수를 하도록 되어있다.
한편, 본 발명의 직결식 드럼세탁기는 드럼에 직결된 샤프트(17)를 지지하는 각 볼베어링(11a)(11b)의 내륜과 샤프트(17) 사이에 틈새가 존재한다. 그리고, 이와 더불어 샤프트(17) 전방측에 구비된 단턱(170)과 전방측 볼베어링(11a) 사이에는 축방향으로 약 0.1mm 정도의 유격(Gap)이 존재한다.
따라서, 드럼 및 샤프트(17)는 드럼 회전에 따른 축방향 유동시 볼베어링 내측을 미끄러지면서 축방향을 따라 샤프트(17) 전후방향으로 유동하게 된다.
그러나, 본 발명의 직결식 드럼세탁기는 샤프트(17) 전방을 지지하는 볼베어링(11a)의 내륜(110a)과 샤프트(17) 전방측의 단턱(170) 사이에 탄성부재(6)인 웨이브 와셔(6)가 설치됨으로 인해 드럼 회전시 상기 샤프트(17)의 전방측 단턱(170)과 볼베어링 내륜(110a) 사이에서 마찰 소음이 발생하는 현상을 방지하게 된다.
즉, 샤프트(17) 전방을 지지하는 볼베어링(11a)의 내륜(110a)과 샤프트(17) 전방측의 단턱(170) 사이에 설치된 웨이브 와셔(6)는 축방향 유격(Gap)에 의한 유동시 전방측 볼베어링 내륜(110a)과 샤프트(17)의 전방측 단턱(170)에 대해 반력을 제공함으로써 두 요소간의 마찰에 의한 소음을 방지하게 되는 것이다.
한편, 전술한 실시예에서는 상기 샤프트(17)의 전방측 단턱(170)과 샤프트(17) 전방측을 지지하는 볼베어링 내륜(110a) 사이에서 완충을 위한 탄성력을 제공하는 요소로서 대략 'S'자형의 웨이브 형태를 한 웨이브 와셔(6)를 구성하였으나, 이와 달리 비틀린 와셔나 비틀린 스프링 와셔를 사용하여도 무방하다.
즉, 도 5a 및 도 5b는 탄성부재의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 도 5a는 비틀린 와셔의 정면도 및 측면도이고, 도 5b는 비틀린 스프링 와셔의 정면도 및 측면도이다.
그리고, 이와는 달리, 원주방향 일지점에서 반경방향으로 절개했을 경우, 단면상 대략 'ㄷ'자형으로 밴딩된 형태의 판스프링을 구성할 수도 있으며, 이외에도 축방향으로 탄성력을 제공할 수 있는 임의의 탄성부재를 사용할 수 있을 것이다.
한편, 전술한 실시예에서는 드럼이 수평한 드럼세탁기를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 직결식 드럼세탁기로서 드럼이 소정 각도 경사진 드럼세탁기에도 동일하게 적용됨은 물론이다.
이상에서와 같이, 본 발명은 브러시없는 직류 모터 직결식 드럼세탁기에 있어서, 드럼에 직결된 샤프트를 지지하는 볼베어링 내륜과 샤프트 사이에 틈새가 있는 구조에서 드럼 회전시 발생하는 드럼 및 샤프트의 축방향 유격을 해소한 것이다.
이를 통해, 본 발명은 상기 샤프트와 볼베어링 사이에서 발생하는 마찰소음을 방지하는 효과를 도모함으로 인해 제품에 대한 소비자의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 기존의 전자동 세탁기 구조를 나타낸 종단면도
도 2는 도 1의 A부 확대 상세도
도 3은 본 발명의 요부 확대 상세도
도 4는 도 3의 웨이브 와셔 사시도
도 5a 및 도 5b는 탄성부재의 다른 실시예를 나타낸 것으로서,
도 5a는 비틀린 와셔의 정면도 및 측면도
도 5b는 비틀린 스프링 와셔의 정면도 및 측면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
3:터브 6:웨이브 와셔
11a:샤프트 전방측 볼베어링 110a:샤프트 전방측 볼베어링 내륜
11b:샤프트 후방측 볼베어링 17:샤프트
170:샤프트 전방측 단턱

Claims (4)

  1. 터브 뒷면에 스테이터를 고정하고, 상기 터브 내측에 설치되는 드럼에 결합된 샤프트에 로터를 직결하여, 상기 스테이터에 전원 공급시 로터의 회전에 의해 드럼을 회전시켜 세탁 및 탈수를 하며, 상기 드럼에 직결된 샤프트를 지지하는 볼베어링 내륜과 샤프트 사이에 틈새가 존재하는 직결식 드럼세탁기에 있어서;
    상기 샤프트 전방측에 설치되는 볼베어링 내륜과 상기 샤프트의 전방측 단턱 사이에 드럼의 회전축방향으로 탄성력을 제공하여 드럼 회전시 발생하는 드럼과 샤프트의 축방향 유격을 해소하는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 웨이브 와셔인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 비틀린 와셔인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 비틀린 스프링 와셔인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조.
KR1020040035954A 2004-05-20 2004-05-20 드럼세탁기의 샤프트 유격소음 방지구조 KR20050110970A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9994990B2 (en) 2012-09-14 2018-06-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Drum washing machine

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