KR20070037257A

KR20070037257A - 가변형 동흡진기, 이를 구비한 드럼세탁기 그리고 이를이용한 진동체 제어 방법

Info

Publication number: KR20070037257A
Application number: KR1020050092586A
Authority: KR
Inventors: 김성민
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-04
Also published as: KR100748530B1

Abstract

본 발명은 가변형 동흡진기, 이를 구비한 드럼세탁기 그리고 이를 이용한 진동체 제어 방법에 관한 것으로서, 진동체에 결합되며, 내주와 외주가 다른 자극을 가지는 중공형의 몸통부와; 상기 몸통부에 형성된 이동홀을 통해 내부로 삽입되는 이동로드와; 상기 이동로드의 일단에 권선되어, 상기 몸통부의 내부에 배치되는 코일과; 상기 이동로드의 타단에 결합되어, 상기 몸통부의 외부에 배치되는 질량체와; 상기 질량체를 상기 몸통부에 대해 탄성 지지하는 탄성체와; 상기 코일에 대한 전류의 인가를 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨으로써, 동흡진기의 고유진동수를 가변할 수 있어서 진동체의 가진주파수가 가변되는 경우에도 그에 따른 진동을 효과적으로 저감할 수 있게 된다.

Description

가변형 동흡진기, 이를 구비한 드럼세탁기 그리고 이를 이용한 진동체 제어 방법{VARIABLE DYNAMIC ABSORBER, DRUM WASHER HAVING THE SAME AND METHOD FOR CONTROLLING A VIBRATING OBJECT USING THE SAME}

도 1은 종래의 드럼 세탁기의 측단면도.

도 2a는 동흡진기의 개념을 설명하기 위한 모식도.

도 2b는 동흡진기 설치시의 진동 감쇄 효과를 설명하기 위한 비교 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 가변형 동흡진기의 일 실시예를 설명하기 위한 도면으로서,

도 3a는 본 발명에 따른 가변형 동흡진기를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 동흡진기에 대한 종단면도이고, 도 3c는 도 3b의 라인(Ⅲ-Ⅲ)을 따라 취한 동흡진기의 평면도.

도 4는 도 3의 실시예에 대한 변형예를 설명하기 위한 동흡진기의 종단면도.

도 5는 본 발명에 따른 가변형 동흡진기를 구비한 드럼세탁기의 종단면.

도 6은 본 발명에 따른 가변형 동흡진기를 이용한 진동체 제어 방법에 대한 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1,1': 가변형 동흡진기 10,10': 몸통부

11: 자석부 11': 제1 자석부

12': 제2 자석부 15,15': 지지부

20,20': 이동로드 30,30': 코일

40,40': 질량체 50,50': 탄성체

111: 캐비넷 121: 터브

131: 드럼

본 발명은 진동체의 진동 흡수 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 진동체인 터브나 캐비넷의 가진주파수에 대응하여 동흡진기의 탄성계수를 변화시켜 양자를 일치시킴으로써 진동체인 터브나 캐비넷의 진동을 저감할 수 있는 가변형 동흡진기 및 이를 구비한 드럼세탁기 그리고 이를 이용한 진동체 제어 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 드럼 세탁기를 설명하기 위한 측단면도이다.

본 도면에 도시된 바와 같이, 드럼 세탁기는, 내부에 수용공간을 형성하는 캐비넷(111)과, 캐비넷(111)의 내부에 전후방향을 따라 배치되고 내부에 세탁수를 수용하는 터브(121)와, 터브(121)의 내부에 회전가능하게 수용배치되는 드럼(131)과, 이러한 드럼(131)을 회전 구동하는 구동부(141)를 구비하고 있다.

캐비넷(111)의 전면에는 세탁물이 출입할 수 있도록 개구(113)가 형성되어 있으며, 개구(113)의 연부에는 개구(113)를 개폐할 수 있도록 도어(115)가 구비되어 있다.

터브(121)는 캐비넷(111)의 내부에는 전면측이 개방된 원통형상을 가지고서 배치된다. 터브(121)의 상면에는 일단이 캐비넷(111)의 상면에 연결되어 상하방향을 따라 신축 가능한 복수의 지지스프링(123)의 각 타단이 연결되어 있다. 터브(121)의 하측에는 터브(121)의 상하방향을 따른 진동을 완화시킬 수 있도록 복수의 댐퍼(125)가 구비되어 있다. 터브(121)의 후면 측에는 구동부(141)가 장착되는 스파이더(127)가 설치된다.

드럼(131)은 터브(121)에 회전 가능하게 배치되는 원통체로서 내부에 세탁물을 수용한다. 이러한 드럼(131)의 외주에는 복수의 급수공(미도시)이 개구되어 있어서 세탁물은 터브(121)의 하측에 의해 보존되는 세탁수에 담궈지면서 회전하게 된다.

구동부(141)는 드럼(131)을 회전시키기 위한 구동력을 제공한다. 이러한 구동부(141)는 터브(121)의 스파이더(127)의 후면에 결합되는 구동모터(142)와, 드럼(131)에 결합되어 구동모터(142)의 회전력을 전달하는 회전축(145)과, 그러한 회전축(145)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(147)을 포함하여 구성된다. 여기서, 구동모터(142)는 고정자(142a)와 회전자(142b)로 이루어지고, 회전자(142b)에는 회전축(145)이 압입된다.

가스켓(151)은 터브(121) 및 드럼(131)과 캐비넷(111) 사이의 공간으로 세탁물이 끼어드는 것을 방지하기 위하여 캐비넷(111)에 고정 설치되며, 고무재질로 형 성된다.

이러한 종래의 드럼 세탁기에 있어서, 터브(121)는 고정되어 있지 않고 지지스프링(123)에 매달려 캐비넷(111) 내부에서 진동하면서 드럼(131)의 회전에 따라 발생하는 진동을 분산한다.

터브(121)의 진동 분산을 위하여 캐비넷(111)의 저면 또는 베이스(111')와 터브(121)의 외주에 각 단부가 결합되는 댐퍼(125)가 복수 개씩 채용되고 있으나, 드럼(131)이 고속회전하는 경우, 예를 들어 탈수시에는 오히려 댐퍼(125)에 의해 진동 소음이 더 커진다.

또한, 이러한 진동 및 소음을 완화하기 위하여 동흡진기를 캐비넷(111)이나 터브(121)에 설치하는 경우에 있어서는, 동흡진기의 고유진동수가 고정되어 있기에 캐비넷(111)이나 터브(121)에 가해지는 가변적인 가진주파수에 대해 제대로 대응할 수 없었다.

따라서, 진동체인 캐비넷(111)이나 터브(121)의 가변적인 진동에도 능동적으로 대응하여 그의 진동을 저감할 수 있는 장치 및 방법에 대한 개발의 필요성이 끊임없이 대두 되고 있다.

상기와 같은 필요성에 부응하여 안출한 것으로서, 본 발명은 진동체의 가진주파수의 변화에 상응하게 고유진동수를 가변할 수 있어서 진동체의 진동을 보다 효율적으로 완화할 수 있는 가변형 동흡진기를 제공함을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 진동하는 터브나 캐비넷에 그의 가진주파수에 따라 고유진 동수를 가변할 수 있는 가변형 동흡진기를 설치함으로써 드럼세탁기의 진동을 완화할 수 있는 가변형 동흡진기를 구비한 드럼세탁기를 제공함을 그 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 진동체에 가변형 동흡진기를 설치하고 진동체의 가진주파수에 일치하게 동흡진기의 고유진동수를 제어하여 진동체의 진동을 저감할 수 있는 가변형 동흡진기를 이용한 진동체 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 가변형 동흡진기는 진동체에 결합되며, 내주와 외주가 다른 자극을 가지는 중공형의 몸통부와; 상기 몸통부에 형성된 이동홀을 통해 내부로 삽입되는 이동로드와; 상기 이동로드의 일단에 권선되어, 상기 몸통부의 내부에 배치되는 코일과; 상기 이동로드의 타단에 결합되어, 상기 몸통부의 외부에 배치되는 질량체와; 상기 질량체를 상기 몸통부에 대해 탄성 지지하는 탄성체와; 상기 코일에 대한 전류의 인가를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 다른 측면에 따른 가변형 동흡진기를 구비한 드럼세탁기는 세탁물이 출입할 수 있는 개구가 도어에 의해 개폐되는 중공체인 캐비넷과; 상기 캐비넷 내부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에 세탁물을 수용하는 드럼과; 상기 드럼을 감싸며 상기 캐비넷에 진동 가능하게 설치되고, 상기 드럼에 제공되는 세탁수를 저장하는 터브와; 상기 캐비넷 또는 터브에 장착되는 위와 같은 가변형 동흡진기를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 가변형 동흡진기를 이용한 진동체 제어 방법 은 진동체의 가진주파수를 감지하는 단계와; 상기 가진주파수와 상기 대상체에 결합된 가변형 동흡진기의 고유진동수가 불일치하는 경우에는 상기 가변형 동흡진기의 코일에 전류를 인가하거나 그에 전류를 차단하여 그의 고유진동수를 상기 가진주파수와 일치하도록 조절하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 동흡진기(Dynamic Absorber)의 원리 및 작용효과에 대하여 설명한다. 여기서, 도 2a는 동흡진기의 개념을 설명하기 위한 모식도이고, 도 2b는 동흡진기 설치시의 진동 감쇄 효과를 설명하기 위한 비교 그래프이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 진동을 감쇠하고자 하는 대상이 되는 시스템(200)은 탄성체(200')에 설치되어 진동한다. 이러한 시스템(200)에서 발생하는 진동을 감쇄하기 위하여, 동흡진기(210)가 탄성체(210')를 통해 시스템(200)에 결합 된다.

시스템(200)에서 발생하는 진동주파수를 감쇄하기 위해서는 동흡진기(210)의 고유진동수를 그러한 진동 주파수와 일치시켜야 한다. 동흡진기(210)의 고유진동수와 시스템(200)에서 발생하는 진동주파수가 일치하게 되면, 시스템(200)의 진동에너지를 동흡진기(210)가 흡수하여 시스템(200)의 진동이 최소화되기 때문이다. 이때, 시스템(200)의 진동 주파수는 가변적이므로 동흡진기(210) 또한 자신의 고유진동수를 가변시켜서 시스템(200)에서 발생하는 진동 주파수와 일치하게 해야 한다.

여기서, 고유 진동수는 다음의 공식에 의해 결정된다.

ω_n= (k/m)^1/2

이때, ω_n은 고유진동수이고, k는 탄성계수이며, m은 질량을 나타낸다.

위의 식에서 알 수 있는 바와 같이, 동흡진기의 고유진동수를 가변하기 위해서는 탄성계수나 질량을 가변시켜야 한다. 본 발명에 따른 동흡진기는 탄성계수를 가변할 수 있는 동흡진기이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 흡진기(동흡진기와 달리 고유진동수가 가변되지 않음)가 없는 경우(300)에 진동하는 시스템은 진동주파수(ω)가 자신의 고유진동수(ω_n)에 이르게 되면 최대의 변위(x)를 나타내게 된다.

이러한 시스템에 흡진기가 설치된 경우(310)에는 시스템의 고유진동수(ω_n)에서 시스템은 안정된 변위(x)를 나타낸다. 그러나, 다른 주파수(ω₁ 및 ω₂)에서 흡진기가 없는 경우의 최대 변위에 버금가는 변위(x)를 나타낸다.

이와 같이, 고유진동수가 고정된 흡진기 대신에 고유진동수를 가변할 수 있는 동흡진기를 사용하게 되면, 동흡진기의 질량을 가변하여 ω₁ 및 ω₂에서는 흡진기가 없는 경우(300)의 그래프를 따르게 하고, ω_n에서는 흡진기가 설치된 경우(310)의 그래프를 따르게 하여 전체적인 주파수(ω) 범위에서 진동 변위(x)를 안정 적인 수준으로 유지할 수 있게 된다.

이제, 본 발명의 일 측면에 따른 가변형 동흡진기의 바람직한 일 실시예에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

도 3a는 본 발명에 따른 가변형 동흡진기의 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 동흡진기에 대한 종단면도이고, 도 3c는 도 3b의 라인(Ⅲ-Ⅲ)을 따라 취한 동흡진기의 평면도이다.

본 발명에 따른 동흡진기(1)는, 진동체에 결합되는 중공형의 몸통부(10)와, 몸통부(10) 내로 일단이 삽입되는 이동로드(20)와, 이동로드의 양단에 각각 설치되는 코일(30)과 질량체(40), 그리고 몸통부(10)에 대하여 질량체(40)를 지지하는 탄성체(50) 및 코일(30)에 대한 전류의 인가를 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.

몸통부(10)는 중공형의 원통체로서, 자극을 띠며 양측이 개구된 원통체인 자석부(11)와, 자석부(11)의 개구된 양측에 형성되는 결합부(13) 및 지지부(15)를 포함한다. 자석부(11)의 내주에는 N극이 형성되고 외주에는 S극이 형성된다. 결합부(13)는 진동하는 진동체(미도시)에 결합되고, 지지부(15)에는 중앙에 이동홀(15')이 개구된다.

이동로드(20)는 길이방향으로 연장하는 부재로서, 몸통부(10)의 지지부(15)에 형성된 이동홀(15')을 통하여 몸통부(10)의 내부로 미끄러짐 이동한다.

코일(30)은 이동로드(20)의 일단에 권선되어 몸통부(10)의 내부에 배치된다. 이러한 코일(30)에는 제어부의 제어에 따라 전류가 인가된다.

질량체(40)는 이동로드(20)의 타단, 다시 말해서 코일(30)이 권선되는 단부 의 반대측 단부에 결합되어 몸통부(10)의 외부에 배치된다. 앞서 수학식1에서 살펴본 바와 같이 동흡진기(1)의 고유진동수는 질량체(40)의 질량의 제곱근에 반비례하므로, 질량체(40)의 질량은 작을수록 고유진동수의 가변은 용이할 것이다.

탄성체(50)는 몸통부(10)에 대해 질량체(40)를 탄성 지지하는 부재이다. 이러한 탄성체(50)로는, 예를 들어 이동로드(20)를 감싸도록 배치되는 코일스프링을 사용할 수 있다.

제어부는 코일(30)에 전류를 인가할 것인지 여부와 그 인가되는 전류의 세기를 조절한다. 이는 동흡진기(1)가 설치되는 진동체의 가진주파수에 대한 정보를 입력받아 동흡진기(1)의 고유진동수가 그와 동일하게 가변되어 진동체의 진동이 효과적으로 흡수되도록 하기 위함이다.

이러한 구성에 따른 동흡진기(1)에서는, 자석부(11)의 내주에 N극이 형성되고 외주에 S극이 형성됨으로 인하여 내주에서 외주측으로 향하는 자기장방향(B)을 따른 자기장이 형성된다. 이러한 자기장에 놓여있는 코일(30)에 제어부가 도시된 전류방향{I, 자기장방향(B)과는 수직한 방향으로 그와는 동일 평면에 놓이는 벡터임)으로 전류를 인가하게 되면, 코일(30)은 질량체(40)에서 멀어지는 방향(도면상 아래 방향)을 향하는 로렌츠의 힘(F₁)을 받게 된다. 이러한 로렌츠의 힘(F₁)은 플레밍의 왼손법칙에 따라 전류방향(I) 및 자기장방향(B)을 나타내는 벡터가 놓이는 평면에 대해 수직한 방향으로 작용한다.

로렌츠의 힘(F₁)의 힘의 작용에 따라 이동로드(20)에 의해 코일(30)과 일체 를 이루는 질량체(40) 또한 도면상 아래 방향으로 하강하게 된다. 그에 따라 몸통부(10)의 지지부(15)와 질량체(40) 사이에 배치된 탄성체(50)는 수축하게 되어 그 탄성계수가 증가 된다.

동흡진기(1)에서 탄성계수의 증가는, 수학식1에서 살펴본 바와 같이, 동흡진기(1)의 고유진동수의 증가를 가져온다.

다시 제어부가 전류의 공급을 차단하거나 그 세기를 줄이게 되면, 질량체(40)는 탄성체(50)에 의해 도면상 윗 방향으로 상승하게 된다. 그에 따라 탄성체(50)가 신장되면서 그 탄성계수가 줄어들고, 이는 동흡진기(1)의 고유진동수의 감소를 가져온다.

이와 같이, 제어부가 동흡진기(1)의 코일(30)에 인가되는 전류를 조절함으로 인하여 동흡진기(1)의 고유진동수 또한 증가 또는 감소되도록 조절될 수 있다. 그에 따라, 진동체의 진동에 의한 가진주파수가 변경되는 경우에도 그에 따라 동흡진기(1)의 고유진동수를 가변할 수 있어서, 진동체의 모든 진동을 효과적으로 흡수할 수 있는 이점이 있다.

이제, 본 발명의 일측면에 따른 동흡진기의 위와 같은 실시예에 대한 변형예에 대하여 도 4를 참조하여 살펴보자.

도 4는 도 3의 실시예에 대한 변형예를 설명하기 위한 동흡진기의 종단면도이다.

본 발명에 따른 동흡진기(1')는, 진동체에 결합되는 중공체로서 제1 자석부(11')와 그와 반대된 형태로 자극이 형성된 제2 자석부(12')를 가지는 몸통부(10') 와, 몸통부(10') 내로 일단이 삽입되는 이동로드(20')와, 이동로드(20')의 양단에 각각 설치되는 코일(30')과 질량체(40'), 그리고 몸통부(10')에 대하여 질량체(40')를 지지하는 탄성체(50') 및 코일(30')에 대한 전류의 인가를 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.

여기서, 몸통부(10')는 진동체에 결합되는 결합부(13')와 이동로드(20')가 삽입되는 이동홀(15")이 중앙에 구비되며 탄성체(50')의 일단을 지지하는 지지면(15')을 더 포함한다.

위와 같은 변형예는 앞선 실시예와 달리 몸통부(10')는 상호 반대되는 자극 배치를 가지는 제1 자석부(11')와 제2 자석부(12')가 상하로 적층된 형태를 가진다. 보다 구체적으로 살펴보면, 제1 자석부(11')는 내주에 N극이 형성되고 외주에 S극이 형성되나, 제2 자석부(12')는 내주에 S극이 형성되고 외주에 N극이 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 제1 자석부(11')의 자기장방향(B₁)은 제1 자석부(11')의 내주에서 외주를 향하는 방향이고, 제2 자석부(12')의 자기장방향(B₂)는 제2 자석부(12')의 외주에서 내주를 향하는 방향이 된다.

제어부가 코일(30')에 전류방향(I)으로 전류를 인가하게 되면, 제1 자석부(11')에서는 앞선 실시예와 같이 도면상 아래 방향을 향하는 로렌츠의 힘(F₁')이 작용하게 된다. 그에 따라 질량체(40')도 역시 도면상 아래 방향으로 하강하게 되어 탄성체(50')는 수축된다. 그에 따라 동흡진기(1')의 탄성체(50')의 탄성계수가 증 가하므로, 동흡진기(1')의 공유진동수는 증대된다.

전류가 과도하게 인가되거나 과도한 진동에 의해 질량체(40')가 도면상 아래 방향으로 과도하게 하강한 경우에는 코일(30')이 제2 자석부(12') 측으로 진행하게 된다.

이때 제2 자석부(12')의 자기장방향(B₂)은 제1 자석부(11')의 자기장방향(B₁)과는 반대이므로, 코일(30')의 제2 자석부(12') 내로 이동한 부분은 제1 자석부(11')에서의 로렌츠의 힘(F₁')의 힘과는 반대되는 방향으로 작용하는 로렌츠의 힘(F₂')을 받게 된다.

이러한 로렌츠의 힘(F₂')이 작용하게 됨에 따라, 과도한 진동이나 전류에 의해 코일(30')이 몸통부(10')의 결합부(13')에 충돌하여 손상되는 경우를 방지할 수 있게 된다. 다시 말하자면, 제2 자석부(12')는 코일(30'){또는 이동로드(20'), 나아가 질량체(40')}에 대하여 전자기적인 스톱퍼(Stopper)의 역할을 하게 되는 것이다.

다음으로, 본 발명의 다른 측면에 따른 가변형 동흡진기를 구비한 드럼세탁기에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 가변형 동흡진기를 구비한 드럼세탁기의 종단면도이다. 다만, 본 도면에서는 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 앞선 도 1의 설명으로 갈음한다.

본 도면에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변형 동흡진기를 구비한 드럼세탁기는 세탁물이 출입할 수 있는 개구(113)가 도어(115)에 의해 개폐되는 중공체인 캐비넷(111)과, 캐비넷(111) 내부에 회전 가능하게 설치되며 그 내부에서는 세탁물을 수용하는 드럼(131)과, 드럼(131)을 감싸며 캐비넷(111)에 진동 가능하게 설치되고 드럼(131)에 제공되는 세탁수를 저장하는 터브(121)와, 캐비넷(111) 또는 터브(121)에 장착되며 이상에서 설명한 가변형 동흡진기(1,1')를 포함한다.

미설명 부호인 141인 구동부이고, 142는 구동모터{142a는 고정자이며 142b는 회전자}이며, 151은 가스켓이다.

여기서, 터브(121)는 복수의 지지스프링(123)에 의해 캐비넷(111)의 내부에 진동 가능하게 설치되며, 회전하는 드럼(131)에 의해 진동하게 된다. 또한, 캐비넷(111)의 저면인 베이스플레이트(111')는 위와 같이 진동하는 터브(121)와 자신에 각각 양 단부가 결합되는 댐퍼(125)를 통해 터브(121)의 진동 중 흡수되지 않은 부분을 전달받아 진동하게 된다.

캐비넷(111)의 베이스플레이트(111')나 터브(121)의 외주에 가변형 동흡진기(1, 1')가 결합되는 구성에 의하면, 캐비넷(111)이나 터브(121)는 진동체가 되어 가진주파수를 발생시키고 가변형 동흡진기(1, 1')는 그러한 가진주파수와 동일한 고유진동수를 갖도록 가변됨으로써 양자를 일치시킨다.

그에 따라, 캐비넷(111)이나 터브(121)의 진동은 가변형 동흡진기(1, 1')의 공진에 의해 흡수되고, 결과적으로 캐비넷(111)이나 터브(121)로의 진동 에너지가 절연된다.

마지막으로, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 가변형 동흡진기를 이용한 진동체 제어 방법에 대하여 도 6(및 도 3 내지 5)를 참조하여 살펴보자.

도 6은 본 발명에 따른 가변형 동흡진기를 이용한 진동체 제어 방법에 대한 순서도이다.

진동체의 진동에 관한 제어를 시작하게 되면(S1), 먼저 진동체의 가진주파수를 감지한다(S2). 제어하려는 진동체의 드럼세탁기의 캐비넷(111)이나 터브(121)인 경우에는 가진주파수는 구동부(141)의 구동모터(142)의 회전 주파수와 일치하기 때문에 구동모터(142)의 속도신호를 제어부가 입력받아 그로부터 가진주파수를 구하면 된다. 나아가, 별도의 진동감지센서(미도시)를 설치하여 진동체의 진동을 감지하는 것도 가능하다.

다음으로, 동흡진기(1, 1')의 고유진동수를 감지하는 단계이다(S3). 동흡진기(1, 1')의 질량체(40,40')의 질량은 이미 설정된 값이므로, 탄성체(50,50')의 탄성계수를 구하면 동흡진기(1, 1')의 고유진동수를 구할 수 있게 된다. 탄성체(50,50')의 탄성계수는 여러 가지 방법으로 구할 수가 있겠으나, 예를 들어 탄성체(50,50')의 변형에 따른 길이, 다시 말해서 질량체(40,40')와 몸통부(10,10')의 지지부(11,11') 사이의 간격을 측정하여 구할 수 있다.

다음 단계는 진동체의 가진주파수와 동흡진기(1, 1')의 고유진동수를 비교하는 단계이다(S4).

양자가 일치하는 경우에, 제어부는 동흡진기(1, 1')가 최대의 효율로 작동하고 있어 진동체의 진동이 효과적으로 저감되고 있다고 판단하게 된다. 그에 따라 일정 시간 대기한 후에 다시 진동체의 가진주파수를 감지하는 단계(S2)로 복귀한다(S5).

양자가 불일치하는 경우에, 제어부는 동흡진기(1, 1')의 코일(30,30')에 전류를 인가하거나 차단하는 등의 방법으로 탄성체(50,50')의 탄성계수를 조절하는 방법으로 동흡진기(1, 1')의 고유진동수를 가변한다. 그에 따라 다시 진동체의 가진주파수를 감지하는 단계(S2)로 복귀하여 다시 일련의 과정을 거치게 된다(S6).

나아가, 이상에서는 본 발명에 따른 동흡진기가 설치되는 진동체로서 드럼세탁기를 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 벗어나는 것이 아니라면 다른 형태에도 적용이 가능함은 당업자라면 충분히 이해할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 동흡진기는 자기장 안에 놓이는 코일에 전류를 인가하여 그에 따라 발생하는 로렌츠의 힘을 이용하여 탄성체를 압축 또는 이완시켜 그의 탄성계수를 조절하고 그 결과로 동흡진기의 고유진동수를 가변할 수 있게 된다. 이에 따라 진동체의 가진주파수가 고정되어 있지 않고 가변되는 경우에도 그에 맞게 동흡진기의 고유진동수를 가변하여 진동체의 진동 에너지를 완전하게 절연하여 진동체의 진동을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 가변형 동흡진기를 구비한 드럼세탁기는 위와 같은 가변형 동흡진기를 진동이 심한 터브나 캐비넷의 베이스플레이트에 설치하고 그러한 터브나 베이스플레이트의 가진주파수에 맞게 고유진동수를 제어함으로써 그들의 진 동을 효과적으로 저감할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명에 따른 가변형 동흡진기를 이용한 진동체 제어 방법은 동흡진기의 고유진동수를 가변되는 진동체의 가진주파수에 맞게 실시간으로 변경함으로써 진동체의 진동을 적절하게 제어할 수 있게 한다.

Claims

진동체에 결합되며, 내주와 외주가 다른 자극을 가지는 중공형의 몸통부와;

상기 몸통부에 형성된 이동홀을 통해 내부로 삽입되는 이동로드와;

상기 이동로드의 일단에 권선되어, 상기 몸통부의 내부에 배치되는 코일과;

상기 이동로드의 타단에 결합되어, 상기 몸통부의 외부에 배치되는 질량체와;

상기 질량체를 상기 몸통부에 대해 탄성 지지하는 탄성체와;

상기 코일에 대한 전류의 인가를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 가변형 동흡진기.
제1항에 있어서,

상기 몸통부의 내주에는 N극이 형성되며, 외주에는 S극이 형성되는 것을 특징으로 하는 가변형 동흡진기.
제1항에 있어서,

상기 몸통부는 내주와 외주의 자극이 상호 반대되게 형성되는 제1 자석부와 제2 자석부로 형성되는 것을 특징으로 하는 가변형 동흡진기.
제1항에 있어서,

상기 탄성체는 상기 이동로드를 감싸도록 배치되는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 가변형 동흡진기.
세탁물이 출입할 수 있는 개구가 도어에 의해 개폐되는 중공체인 캐비넷과;

상기 캐비넷 내부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에 세탁물을 수용하는 드럼과;

상기 드럼을 감싸며 상기 캐비넷에 진동 가능하게 설치되고, 상기 드럼에 제공되는 세탁수를 저장하는 터브와;

상기 캐비넷 또는 터브에 장착되는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 가변형 동흡진기를 포함하여 이루어지는 가변형 동흡진기를 구비한 드럼세탁기.
진동체의 가진주파수를 감지하는 단계와;

상기 가진주파수와 상기 대상체에 결합된 가변형 동흡진기의 고유진동수가 불일치하는 경우에는 상기 가변형 동흡진기의 코일에 전류를 인가하거나 그에 전류를 차단하여 그의 고유진동수를 상기 가진주파수와 일치하도록 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 가변형 동흡진기를 이용한 진동체 제어 방법.
제6항에 있어서,

상기 진동체는 드럼세탁기의 터브 또는 캐비넷인 것을 특징으로 하는 가변형 동흡진기를 이용한 진동체 제어 방법.