KR20090038185A - 샤프트플랜지 및 이를 갖는 세탁기 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 세탁기는 세탁물이 수용되는 회전조와, 회전조를 회전시키기 위한 모터와, 모터에 결합되어 회전하는 샤프트와, 샤프트와 결합되도록 회전조에 결합되는 샤프트플랜지를 포함하고, 샤프트플랜지는 회전조에 결합되는 전면판과, 전면판과 마주보도록 이격된 후면판과, 전면판과 후면판의 사이에 중심에서 반경 방향으로 연장된 복수의 주보강리브를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 샤프트플랜지는 그 단면이 I빔 형상으로 이루어지기 때문에 강도가 크고, 외부로 노출되는 부분이 평면이기 때문에 공력소음이 작다.
세탁기, 회전조, 샤프트플랜지, 보강리브

Description

샤프트플랜지 및 이를 갖는 세탁기{Shaft-flange and washing machine having the same}
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전조를 회전시키기 위해 샤프트와 결합되도록 회전조에 고정되는 샤프트플랜지 및 이를 갖는 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기는 터브 내부의 바닥에 회전 가능하게 설치되는 펄세이터(pulsator)로 세탁수와 세탁물을 회전시켜 세탁을 실행하는 펄세이터 세탁기와, 터브 내부의 중앙에 돌출 구비되는 아지테이터(agitator)로 세탁수와 세탁물을 교반시켜 세탁을 실행하는 아지테이터 세탁기와, 터브 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조를 회전시켜 세탁물을 상승시켰다가 낙하시키는 동작을 반복시키면서 세탁물을 세탁하는 드럼세탁기 등이 있다.
이러한 다양한 세탁기는 세탁기능 뿐만이 아니라 탈수기능을 수행할 수 있도록 회전조가 회전하는 것이 일반적이다. 회전조를 회전시키기 위해서는 모터와 샤프트 뿐만이 아니라 샤프트의 회전력을 회전조의 중심에서 외곽까지 분산시키기 위한 샤프트플랜지가 필요하다. 샤프트가 회전조의 중심에 직결될 경우 회전조의 회 전이 원활하지 않을 뿐만이 아니라, 샤프트에 가해지는 하중이 커져 샤프트가 변형되거나 파손될 위험이 있는데, 회전조와 샤프트의 사이에 샤프트플랜지가 구비됨으로써 이러한 문제가 발생하지 않는다.
도 1은 종래 샤프트플랜지를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 것과 같이 종래 샤프트플랜지(10)는 회전조의 외곽부까지 연장될 수 있도록 중심부에서 반경 방향으로 연장된 복수의 날개부(11)와, 날개부(11)의 내부에 구비되는 복수의 보강리브(12)를 포함한다. 복수의 날개부(11)는 일정한 간격으로 배치되고, 각 날개부(11)의 끝단에는 나사가 결합될 수 있는 나사홀(13)이 구비된다. 그리고, 샤프트플랜지(10)의 중심부에는 샤프트가 결합될 수 있도록 샤프트결합홈(14)이 구비된다. 이러한 샤프트플랜지(10)는 그 전면부가 회전조의 후면에 결합된 상태에서 회전조의 외곽부에 나사 결합됨으로써 회전조에 고정된다.
상기와 같은 종래 세탁기용 샤프트플랜지는 회전조를 회전시킬 때 날개부가 굽힘하중을 받기 때문에, 굽힘하중을 견딜 수 있는 강도를 가져야 한다. 그런데, 상기와 같은 구조로 이루어지는 종래 샤프트플랜지는 강도를 높일 경우 그 두께를 증가시키거나 리브의 개수를 증가시켜야 하는 한계가 있다. 그리고, 이 경우 제조비용이 상승하는 문제가 있다.
또한, 종래 샤프트플랜지는 샤프트가 결합되는 후면 쪽의 표면이 고르지 못하다. 즉, 복수의 보강리브와 보강리브들 사이의 공간이 외부로 드러난다. 따라서, 고속으로 회전할 때 공력소음이 크게 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 중량을 감소시키더라도 필요한 강도를 확보할 수 있고, 공력소음을 줄일 수 있는 샤프트플랜지 및 이를 갖는 세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 세탁기는 세탁물이 수용되는 회전조와, 상기 회전조를 회전시키기 위한 모터와, 상기 모터에 결합되어 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트와 결합되도록 상기 회전조에 결합되는 샤프트플랜지를 포함하고, 상기 샤프트플랜지는 상기 회전조에 결합되는 전면판과, 상기 전면판과 마주보도록 이격된 후면판과, 상기 전면판과 상기 후면판의 사이에 중심에서 반경 방향으로 연장된 복수의 주보강리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 샤프트플랜지는 상기 전면판에 반경 방향으로 연장되도록 구비되는 복수의 전면날개부 및 상기 후면판에 반경 방향으로 연장되도록 구비되는 복수의 후면날개부를 포함하는 날개부를 구비하고, 상기 복수의 주보강리브는 상기 복수의 전면날개부와 상기 복수의 후면날개부 사이에 구비됨으로써, 상기 날개부의 단면이 I빔 형상으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 복수의 주보강리브는 상기 전면날개부 및 상기 후면날개부 사이의 중앙에 배치될 수 있다.
또한, 상기 전면판과 상기 후면판의 사이에는 복수의 보조보강리브가 상기 복수의 주보강리브의 외측면에 연결되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 복수의 보조보강리브는 상기 각 날개부에 동일한 개수로 구비될 수 있다.
또한, 상기 후면판의 외부면은 평평할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 샤프트플랜지는 회전조와 상기 회전조를 회전시키기 위해 회전하는 샤프트의 사이에 설치되고, 상기 샤프트플랜지는 상기 회전조에 결합되는 전면판과, 상기 전면판과 마주보도록 이격된 후면판과, 상기 전면판과 상기 후면판의 사이에 중심에서 반경방향으로 연장된 복수의 주보강리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 본 발명에 의한 샤프트플랜지는 그 단면이 I빔 형상으로 이루어지기 때문에, 중량을 감소시키더라도 필요한 강도를 가질 수 있다.따라서, 제 조비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부로 드러나는 샤프트플랜지의 후면판이 평평하기 때문에, 회전조의 회전시 공력소음이 줄어든다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기는 하우징(21)과, 하우징(21)의 내부에 설치되는 터브(25)와, 터브(25)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전조(35)와, 회전조(35)를 회전시키기 위한 모터(31)와, 모터(31)의 구동력을 회전조(35)에 전달하기 위해 회전조(35)의 후면에 결합되는 샤프트플랜지(40)를 포함한다. 여기에서, 미설명 부호 28은 볼밸런서이다.
하우징(21)은 그 전방 일부가 개방되어 있고, 하우징(21)의 전방에는 그 개방된 부분을 개폐시키기 위한 도어(22)가 설치된다. 하우징(21)의 전방 상부에는 세제를 공급하기 위한 세제공급장치(23)가 설치된다. 세제공급장치(23)는 급수장치(24)와 터브(25)의 사이에 연결되고, 급수장치(24)가 공급하는 세탁수는 세제공급장치(23)를 거쳐 터브(25)로 공급된다.
터브(25)는 하우징(21) 내부의 대략 중앙에 설치된다. 터브(25)를 지지하기 위해 하우징(21)의 내부에는 복수의 지지장치(26)가 설치된다. 터브(25)의 전방은 세탁물의 출입을 위해 개방되고, 터브(25)의 하부에는 터브(25) 내부의 세탁수를 외부로 배출시키기 위한 배수장치(27)가 연결된다. 터브(25)의 후면에는 회전조(35)를 회전시키기 위한 모터(31)와, 모터(31)와 회전조(35)를 연결하는 샤프트(34)를 지지하는 베어링하우징(32)이 설치된다. 베어링하우징(32)의 내부에는 샤프트(34)를 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(33)이 설치된다.
샤프트플랜지(40)는 회전조(35)의 후면에 고정된다. 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 샤프트플랜지(40)는 회전조(35)의 후면에 결합되는 전면판(41)과, 전면판(41)과 마주보도록 전면판(41)과 이격된 후면판(45)과, 전면판(41)과 후면판(45)의 사이에 구비되는 복수의 주보강리브(48) 및 복수의 보조보강리브(49)를 포함한다.
전면판(41)에는 중심부에서 반경 방향으로 연장된 복수의 전면날개부(42)가 구비되고, 후면판(45)에는 복수의 전면날개부(42)에 대응하도록 중심에서 반경 반향으로 연장된 복수의 후면날개부(46)가 구비된다. 복수의 전면날개부(42)와 복수의 후면날개부(46)는 이들 사이에 놓이는 주보강리브(48) 및 복수의 보조보강리브(49)와 함께 샤프트플랜지(40)의 날개부(47)를 형성한다. 본 실시예에서 샤프트플랜지(40)는 세 개의 날개부(47)를 갖는 것으로, 이들 날개부(47)는 일정한 간격(120° 간격)으로 배치된다. 본 발명에 있어서, 날개부(47)의 개수는 세 개로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
복수의 전면날개부(42)의 단부에는 나사홀(44)이 구비된 고정부(43)가 각각 외측 반향으로 연장 구비된다. 이들 고정부(43)는 나사(S)가 결합되는 삽입홀(37; 도 5참조)이 구비된 회전조(35)의 외곽부(36;도 5참조)까지 연장된다. 세탁기의 조립시, 각 고정부(43)의 나사홀(44)이 회전조(35)의 삽입홀(37)에 대응하도록 샤프트플랜지(40)가 회전조(35)의 후면에 결합된 상태에서 나사(S)가 삽입홀(37)을 통해 나사홀(44)에 끼워짐으로써 샤프트플랜지(40)는 회전조(35)에 고정된다.
그리고, 후면판(45)의 중앙에는 샤프트(34)가 결합되는 샤프트결합홈(50)이 구비된다. 샤프트(34)는 이 샤프트결합홈(50)에 결합됨으로써 샤프트플랜지(40)에 고정된다. 따라서, 모터(31)의 구동력이 샤프트(34) 및 샤프트플랜지(40)를 통해 회전조(35)의 후면(38)에 고르게 전달될 수 있다. 후면판(45)의 외부면은 평평한 형상으로 이루어진다. 이렇게 공기 중에 노출되는 후면판(45)의 외부면이 평평하기 때문에 샤프트플랜지(40)가 고속으로 회전할 때 공력소음이 감소되는 효과가 있다.
복수의 주보강리브(48)는 샤프트플랜지(40)의 중앙에서 각 날개부(47)를 따라 반경 방향으로 연장된다. 복수의 주보강리브(48)는 전면판(41)과 후면판(45)을 연결함과 동시에 샤프트플랜지(40)의 강도를 높이는 역할을 한다. 복수의 주보강리브(48)가 각 전면날개부(42)와 후면날개부(46) 사이의 중앙에 배치됨으로써, 각 날개부(47)의 단면 형상은 I빔 형상으로 이루어진다. 이렇게 날개부(47)의 형상이 I빔 형상으로 이루어지기 때문에 샤프트플랜지(40)는 굽힘 하중에 강한 장점이 있다. 각 주보강리브(48)는 샤프트결합홈(50)의 둘레에서 서로 연결된다.
복수의 보조보강리브(49)는 각 주보강리브(48)의 외측면에서 외부 방향으로 연장 구비되어 주보강리브(48)와 함께 샤프트플랜지(40)의 강도를 높인다. 복수의 주보강리브(48)가 주로 샤프트플랜지(40)의 굽힘 강도를 높이는데 반해, 복수의 보 조보강리브(49)는 주로 샤프트플랜지(40)의 비틀림 강도를 높이는 역할을 한다. 복수의 보조보강리브(49)는 각 주보강리브(48)의 외측면에 동일한 개수로 배치된다. 따라서, 모든 날개부(47)의 굽힘 강도와 비틀림 강도는 실질적으로 동일하다.
도 5는 상술한 샤프트플랜지(40)가 회전조(35)의 후면(38)에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5에 도시된 것과 같이, 샤프트플랜지(40)는 전면판(41)이 회전조(35)의 후면(38)에 밀착되도록 회전조(35)에 결합된다. 이때, 샤프트결합홈(50)이 구비된 평평한 후면판(45)은 회전조(35)의 외부로 드러난다. 회전조(35)의 후면(38)에는 샤프트플랜지(40)의 전면판(41) 형상에 대응하는 수용홈(39)이 구비되어서, 샤프트플랜지(40)가 수용홈(39)에 수용되면 회전조(35)의 후면(38)과 샤프트플랜지(40)의 후면판(45)은 실질적으로 평면을 이룬다. 따라서, 회전조(35)가 고속으로 회전하더라도 공력소음이 크게 발생하지 않는다.
이러한 본 발명에 의한 샤프트플랜지(40)는 전면판(41), 후면판(45), 고정부(43), 복수의 주보강리브(48) 및 복수의 보조보강리브(49)가 일체를 이루도록 주조 공정을 통해 만들어진다. 샤프트플랜지(40)의 재질로는 알루미늄을 비롯한 금속재질이 바람직하나, 플라스틱과 같은 다양한 다른 재질로 이루어질 수도 있다.
실험을 통해 살펴본 결과, 본 발명에 의한 샤프트플랜지(40)는 동일한 재질과 동일한 중량 조건에서 도 1에 도시된 종래 샤프트플랜지(10)에 비해 강도가 약 20% 높은 것으로 드러났다. 이러한 결과는 본 발명에 의한 샤프트플랜지(40)가 종래의 샤프트플랜지(10)에 비해 작은 중량으로 종래의 샤프트플랜지(10)와 같은 강 도를 가질 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 의한 샤프트플랜지(40)를 사용할 경우 종래의 샤프트플랜지(10)를 사용할 때보다 공력소음을 약 1.5dB 감소시킬 수 있는 것으로 실험을 통해 드러났다.
이와 같이, 본 발명에 의한 세탁기는 샤프트플랜지(40)의 구조를 변경함으로써 제조비용을 절감할 수 있고, 작동 소음을 줄일 수 있다.
이상에서는 본 발명을 설명하기 위해 드럼세탁기를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 드럼세탁기 이외에 회전조가 회전할 수 있는 펄세이터 세탁기 또는 아지테이터 세탁기에 적용될 수도 있다.
도 1은 종래 샤프트플랜지를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 샤프트플랜지를 일부 절개하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 샤프트플랜지를 개략적으로 나타낸 배면사시도이다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 샤프트플랜지가 회전조에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
21...하우징 25...터브
31...모터 32...베어링하우징
34...샤프트 35...회전조
36...외곽부 38...후면
39...수용홈 40...샤프트플랜지
41...전면판 42...전면날개부
43...고정부 45...후면판
46...후면날개부 47...날개부
48...주보강리브 49...보조보강리브

Claims (9)

  1. 세탁물이 수용되는 회전조와, 상기 회전조를 회전시키기 위한 모터와, 상기 모터에 결합되어 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트와 결합되도록 상기 회전조에 결합되는 샤프트플랜지를 포함하는 세탁기에 있어서,
    상기 샤프트플랜지는 상기 회전조에 결합되는 전면판과, 상기 전면판과 마주보도록 이격된 후면판과, 상기 전면판과 상기 후면판의 사이에 중심에서 반경 방향으로 연장된 복수의 주보강리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트플랜지는 상기 전면판에 반경 방향으로 연장되도록 구비되는 복수의 전면날개부 및 상기 후면판에 반경 방향으로 연장되도록 구비되는 복수의 후면날개부를 포함하는 날개부를 구비하고, 상기 복수의 주보강리브는 상기 복수의 전면날개부와 상기 복수의 후면날개부 사이에 구비됨으로써, 상기 날개부의 단면이 I빔 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 주보강리브는 상기 전면날개부 및 상기 후면날개부 사이의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전면판과 상기 후면판의 사이에는 복수의 보조보강리브가 상기 복수의 주보강리브의 외측면에 연결되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 보조보강리브는 상기 각 날개부에 동일한 개수로 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 후면판의 외부면은 평평한 것을 특징으로 하는 세탁기.
  7. 회전조와 상기 회전조를 회전시키기 위해 회전하는 샤프트의 사이에 설치되는 샤프트플랜지에 있어서,
    상기 샤프트플랜지는 상기 회전조에 결합되는 전면판과, 상기 전면판과 마주보도록 이격된 후면판과, 상기 전면판과 상기 후면판의 사이에 중심에서 반경방향으로 연장된 복수의 주보강리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤프트플랜지.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 샤프트플랜지는 상기 전면판에 반경 방향으로 연장되도록 구비되는 복수의 전면날개부 및 상기 후면판에 반경 방향으로 연장되도록 구비되는 복수의 후 면날개부를 포함하는 날개부를 구비하고, 상기 복수의 주보강리브는 상기 복수의 전면날개부와 상기 복수의 후면날개부 사이에 구비됨으로써, 상기 날개부의 단면이 I빔 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤프트플랜지.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 후면판의 외부면은 평평한 것을 특징으로 하는 샤프트플랜지.
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