KR20120116850A - 드럼식 세탁기 - Google Patents

Abstract

자기점성유체를 사용한 댐퍼를 갖는 드럼식 세탁기를 제공한다. 드럼을 수용하는 수조의 진동을 흡수하기 위한 댐퍼는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 수용되는 베어링과, 상기 베어링에 대해서 축방향으로 왕복운동 가능하게 지지되는 샤프트와, 상기 샤프트를 둘러싸고 상기 실린더의 내부에 수용되고, 자속을 발생시키는 코일 및 상기 코일이 감기는 보빈과, 상기 보빈의 축방향 양측에 위치하여 배치되고 상기 샤프트가 삽입되는 요크와, 상기 샤프트와 상기 보빈 및 상기 요크 사이에 충전되어 시일 부재에 의해 밀봉되는 자기 점성 유체를 구비한다. 상기 요크에 상기 베어링 및 상기 시일부재를 각각 끼워맞추기 위한 끼워맞춤부를 설치하고 상기 요크, 상기 보빈 및 상기 코일을 수지 몰드에 의해 고정 유닛으로서 유닛화했다.

Description

드럼식 세탁기{DRUM TYPE WASHING MACHINE}

본 발명은 드럼식 세탁기에 관한 것이다.

예를 들어, 드럼식 세탁기에서 그 세탁기 내부의 수조를, 하우징 저부에 설치한 복수의 서스펜션에 의해 탄성적으로 지지함으로써, 드럼의 회전에 따른 진동을 저감하도록 이루어져 있다.

이러한 종류의 서스펜션으로서는 최근, 감쇠력이 가변하는 댐퍼를 사용하려는 연구가 있고, 그것에는 기능성 유체로서 자기점성유체(MR유체)가 사용된다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 구체적으로는 도 5에 도시한 서스펜션에서는 실린더(101)의 하부에, 베어링 하우징(102)이 삽입되어 있다. 베어링 하우징(102)내에는 베어링(103, 104)을 스페이서(105)에 의해 상하로 떨어뜨려 수납하고 또한 시일부재(106)가 설치되어 있다.

또한, 실린더(101)내에는 코일(107)을 감은 보빈(108)이 수용되고 또한 보빈(108)의 상하 양측에 요크(110, 111)가 수용되어 있다.

그리고, 샤프트(112)와 보빈(108), 하부 요크(111) 및 상부 요크(110)의 사이에는 자기점성유체(113)가 충전되어 있다. 자기점성유체(113)는 오일 중에 철, 카르보닐철 등의 강자성 입자를 분산시킨 것이고, 자계가 인가되면 강자성 입자가 사슬형상의 클러스터를 형성함으로써 점도가 상승된다.

도 5는 그 모습을 도시한 것으로, 코일(107)에 전류가 흐르면 샤프트(112)-자기점성유체(113)-상부요크(110)-실린더(101)-하부요크(111)-자기점성유체(113)-샤프트(112)의 자기회로(115)가 발생한다.

이에 의해, 자기점성유체(113)의 점도가 높아지고 마찰저항이 증가하여 감쇠력이 커진다.

일본 공개특허공보 제2010-184068호

그러나, 상기한 서스펜션을 조립할 때, 실린더(101) 내에 베어링 하우징(102), 보빈(108) 및 요크(110, 111)를 각각 압입할 필요가 있고 그 작업이 매우 번거롭다.

또한, 베어링 하우징(102), 보빈(108) 및 요크(110, 111)는 각각의 외주면과 실린더(101)의 내주면의 접촉에 의해 위치 결정된다. 이 때문에, 베어링 하우징(102), 보빈(108) 및 요크(110, 111)의 상호간의 축심맞춤(위치맞춤)을 정밀도 높게 수행하기 어렵다는 과제가 있다.

그래서, 자기점성유체를 사용한 댐퍼를 갖는 구성에 있어서, 각 부재의 동심도(同芯度)를 향상시킬 수 있고 조립성이 양호한 드럼식 세탁기를 제공한다.

본 발명의 드럼식 세탁기는 드럼을 수용하는 수조의 진동을 흡수하기 위한 댐퍼를 구비하고, 상기 댐퍼는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 수용되는 베어링과, 상기 베어링에 대해서 축방향으로 왕복운동 가능하게 지지되는 샤프트와, 상기 샤프트를 둘러싸고 상기 실린더의 내부에 수용되며, 자속을 발생하는 코일 및 상기 코일이 감긴 보빈과, 상기 보빈의 축방향 양측에 위치하여 배치되고, 상기 샤프트가 삽입되는 요크와, 상기 샤프트와 상기 보빈 및 상기 요크 사이에 충전되어 시일부재에 의해 밀봉되는 자기점성유체를 구비하고, 상기 요크에 상기 베어링 및 상기 시일부재를 각각 끼워 맞추기 위한 끼워맞춤부를 설치하고 상기 요크, 상기 보빈 및 상기 코일을 수지 몰드에 의해 고정 유닛으로서 유닛화한 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 각 부재의 동심도를 향상시킬 수 있고, 조립성이 양호한 드럼식 세탁기를 얻을 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태를 도시한, 서스펜션 전체의 종단면도이다.
도 2는 서스펜션의 일부를 확대하여 도시한 종단면도이다.
도 3은 드럼식 세탁기의 종단측면도이다.
도 4는 제 2 실시형태를 도시한 도 2 상당도이다.
도 5는 종래예를 도시한 도 1 상당도이다.

<제 1 실시형태>

이하, 제 1 실시형태에 대해서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

우선, 도 3은 드럼식 세탁기(이하, 세탁기라고 함)의 전체 구조를 도시하고 있고, 외각(外殼)을 형성하는 상자 형상의 외부상자(1)의 전방면(도시에서 우측)의 중앙부에는 세탁물 출입구(2)가 형성되고 또한 세탁물 출입구(2)를 개폐하는 문(3)이 외부상자(1)에 피봇되어 있다.

또한, 외부상자(1)의 전방면부의 상부에는 조작 패널(4)을 설치하고 있고, 그 이면측에 운전제어용 제어장치(5)를 설치하고 있다.

외부상자(1)의 내부에는 수조(6)가 설치되어 있다. 상기 수조(6)는 축방향을 전후로 하는 횡축 원통형상을 이루고, 외부상자(1)의 저판(1a)상에 좌우 한쌍(도 3에서는 한쪽만 도시)의 서스펜션(7)(상세하게는 후술함)에 의해 전방으로 올라가도록 경사진 상태로 탄성 지지되어 있다.

수조(6)의 배면부에는 예를 들어 직류의 브러시리스 모터로 이루어진 아우터로터형 모터(8)가 부착되어 있다. 모터(8)는 그 로터(8a)의 중심부에 부착된 도시하지 않은 회전축이, 베어링 브래킷(9)을 통하여 수조(6)의 내부에 삽입 통과되어 있다.

수조(6)의 내부에는 드럼(10)이 설치되어 있다. 상기 드럼(10)도 축방향이 전후의 횡축 원통형상을 이루는 것으로, 후부의 중심부에서 모터(8)의 회전축의 선단부에 부착됨으로써, 수조(6)와 동심의 전방으로 올라가도록 경사진 상태로 지지되어 있다.

이에 의해, 드럼(10)은 모터(8)에 의해 회전되는 회전조로서 구성되고, 모터(8)는 드럼(10)을 회전시키는 드럼 구동장치로서 기능한다.

또한, 드럼(10)의 둘레측부가 되는 몸통부에는 통수, 통풍 가능한 소구멍(11)이 전역에 걸쳐서 다수 형성되어 있다. 드럼(10) 및 수조(6)는 모두 전방면부에 개구부(12, 13)를 구비하고 있고, 그 중 수조(6)의 개구부(13)와 세탁물 출입구(2) 사이에 환형상의 벨로우즈(14)가 장착되어 있다.

이에 의해, 세탁물 출입구(2)는 벨로우즈(14), 수조(6)의 개구부(13) 및 드럼(10)의 개구부(12)를 통하여 드럼(10)의 내부에 연결되어 있다.

저수 가능한 수조(6)의 최저부위에는 배수밸브(15a)를 통하여 배수관(15)이 접속되어 있다. 상기 수조(6)의 배면측으로부터 상방 및 전방에 걸쳐서 건조 유닛(16)이 설치되어 있다.

상기 건조유닛(16)은 송풍장치(18)와, 가열장치(19)와, 도시하지 않은 제습수단 등을 구비한 순환 덕트(17)로 구성되고, 수조(6) 내로부터 배출된 공기 중의 수분을 제습하고, 이어서 가열하여 수조(6) 내에 되돌리는 순환을 실시하게 함으로써, 드럼(10) 내의 세타물을 건조시키도록 이루어져 있다.

여기에서, 서스펜션(7)의 구성에 대해서 상술한다. 서스펜션(7)은 댐퍼(21)를 갖고 있고, 상기 댐퍼(21)는 도 1에 도시한 바와 같이 주부재로서 원통형상의 실린더(22)와, 상기 실린더(22) 내를 왕복 운동하는 샤프트(24)를 구비하고 있다.

실린더(22)는 그 하단부에 실린더 연결부(22a)를 끼워 넣어 부착하고 있고, 상기 연결부(22a)를 외부 상자(1)에서의 저판(1a)의 부착판(1b)(도 3 참조)에 고무 등의 탄성좌판(26)등을 통하여 너트(27)로 체결하여, 부착판(1b)에 부착하고 있다.

실린더(22)는 예를 들어 철제의 자성재료로 구성되고 또한 크롬 도금 처리가 실시되어 있다. 이에 의해, 실린더(22)는 고경도로 내마모성이 얻어져 있다.

한편, 샤프트(24)는 실린더(22)의 내부에 삽입되는 샤프트 주부(24a)와, 그 상단부에 일체적으로 연결된 샤프트 연결부(24b)로 구성된다. 샤프트(24)에서 적어도 샤프트 주부(24a)는 예를 들어 철제의 자성재료로 구성되어 있다.

샤프트(24)는 샤프트 연결부(24b)를 수조(6)의 부착판(6b)에 탄성 좌판(28) 등을 통하여 너트(29)로 체결하고, 수조(6)의 진동에 따라 일체적으로 상하 방향 등으로 진동하도록 부착되어 있다.

또한, 실린더(22) 및 샤프트(24)는 철 이외의 자성 재료로 구성해도 좋다. 또한, 실린더(22) 및 샤프트(24)의 쌍방에 대해서 상기 도금 처리를 실시 또는 생략하는 등, 적절히 변경해도 좋다.

샤프트(24)와 실린더(22) 사이에는 코일 스프링(25)이 설치되어 있다. 코일 스프링(25)은 하단부가 실린더(22)의 상단부(후술하는 덮개 부재(50))에 지지되고, 상단부가 샤프트(24)의 상부에 배치된 원판 형상의 스프링 받이판(30)에 막혀, 탄발력이 축적된 상태로 장착되어 있다.

즉, 코일 스프링(25)은 샤프트(24)를 실린더(22)로부터 상방으로 인출되도록 힘이 가해진 상태로 배치되어 있다.

계속해서, 실린더(22)의 내부 구조에 대해서 상술한다.

실린더(22) 내에는 샤프트(24)를 지지하는 상하 한쌍의 베어링(31, 32)이 배치되고 또한 그 베어링(31, 32) 사이에 위치하여 시일 부재(33, 34)에 의해 밀봉된 자기점성유체(MR유체)(36)나, 자장발생장치(37) 등이 수용되어 있다.

자장발생장치(37)는 샤프트(24)를 둘러싸는 원통형상의 보빈(40)과, 상기 보빈(40)에 감겨 자장(자계)을 발생하는 코일(41)과, 보빈(40)의 축방향 양측에 설치되는 요크(42, 43)를 갖는다.

도 2에 도시한 바와 같이 보빈(40)의 중심부에는 샤프트(24)의 외주면과의 사이에 통형상의 간극(G)을 형성하는 중공부가 형성되어 있다. 보빈(40)의 축방향 양단부에는 플랜지부(40a)가 일체로 설치되어 있다.

보빈(40)의 상측의 요크(42)와 하측의 요크(43)는 예를 들어 철제의 자성재료로 이루어지고, 코일(41)에 통전되면 코일(41)의 둘레에 요크(42, 43)를 통하여 자속이 통과하는 자기회로(A)를 형성한다.

요크(42, 43)는 모두 실린더(22)에 수용 가능한 원통 형상을 이루고, 그 중공부는 샤프트(24)의 외주면과의 사이에 협소한 간극(예를 들어, 0.4㎜ 정도)을 갖고, 보빈(40)측의 간극와 연통하여 상하 방향으로 연장되는 상기 원통형상의 간극(G)을 구성한다.

요크(42, 43)에는 각각 보빈(40) 근처의 부위에 외주부를 형성하도록 움푹 패인 수지 수용부(42c, 43c)가 형성되어 있다. 그리고, 자장발생장치(37)는 코일(41)이 감긴 보빈(40)과, 또한 하부의 각 요크(42, 43)가 수지 몰드에 의해 고정 유닛으로서 유닛화되어 있다.

성형시에 도시하지 않은 몰드 금형 내에 보빈(40)(코일(41)), 요크(42, 43)는 각각의 축심이 일치하도록 설치된다. 이 상태에서 예를 들어 나일론이나 PBT 등의 열가소성 수지가 코일(41)의 외측이나 수지 수용부(42c, 43c) 등에 들어간다(도 2의 수지몰드부(44) 참조).

이에 의해, 보빈(40)(코일(41)) 및 요크(42, 43)가 상호 위치 결정이 이루어진 상태에서 축방향으로 연결되도록 고정되고, 보빈(40) 및 요크(42, 43)의 각 축심과 샤프트(24)의 축심이 일치하도록 이루어져 있다.

또한, 자장발생장치(37)는 그 몰드부(44) 외주면이 실린더(22)의 내주면을 따르도록 하여 실린더(22) 내에 편성된다. 편성된 자장발생장치(37)의 통형상 중공부는 샤프트(24)의 외주면과의 사이에 간극(G)을 형성한다.

베어링(31, 32)은 예를 들어 모두 환형상을 이루는 소결 함유(含油) 베어링으로, 구리계의 비자성 재료로 구성되어 있다. 베어링(31)은 상측의 요크(42)에 형성된 후술한 끼워 맞춤부(42a)에 끼워 맞추어진다. 또한, 베어링(32)은 하측의 요크(43)에 형성된 후술하는 끼워맞춤부(43a)에 끼워 맞추어진다.

이에 의해, 베어링(31, 32)은 자장발생장치(37)의 축방향 양측에서 샤프트(24)에 대해서 미끄럼 접촉하여 축방향인 상하 방향으로 왕복운동 가능하게 지지하는 슬라이딩 베어링으로서 구성되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이 시일 부재(33, 34)는 내주측에서 샤프트(24)에 밀착되는 시일용 립(46)을 갖는 고무제 본체(47)에 도시하지 않은 인서트 부재(예를 들어 금속환)을 인서트 성형한, 소위 스프링이 없는 오일시일이다.

시일부재(33)는 상측 요크(42)에 형성된 후술하는 끼워 맞춤부(42b)에 끼워 맞추어지고, 또한 시일 부재(34)는 하측의 요크(43)에 형성된 끼워 맞춤부(43b)에 끼워 맞추어진다.

시일 부재(33, 34)는 모두 단면 「J」자 형상을 이루고, 간극(G)을 상하 양측으로부터 수밀하게 봉쇄한다. 본 실시형태에서는 시일 부재(33, 34)의 외경은 베어링(31, 32)의 외경보다도 작은 크기로 설정되어 있다.

간극(G)내에는 자기점성유체(36)가 충전되어 있다. 간극(G)은 통형상 공간이지만, 각 요크(42, 43)와 대응하는 간극부분은 가장 협소하게 형성되고 또한 시일 부재(33, 34)에 의해 자기점성유체(36)가 누출되지 않도록 이루어져 있다.

자기점성유체(36)는 상술한 바와 같이 예를 들어 오일 중에 철, 카르보닐철 등의 강자성 입자를 분산시킨 것이고, 자계가 인가되면 강자성 입자가 사슬형상의 클러스터를 형성함으로써 외관상의 점도가 상승하는 특성을 갖고, 자계(자장)의 강도에 따라서 점성 특성이 변화된다.

이와 같이, 자기점성유체(36)는 외부로부터 가해지는 물리량을 제어함으로써 점성 등의 레올로지적 성질이 기능적으로 변화되는 기능성 유체에 속하고, 전기적 에너지의 인가에 의해 점성이 변화된다. 따라서, 자기점성유체(36)를 대신하여, 전계(전장)의 강도에 따라서 점성 특성이 변화되는 전기점성유체(ER유체)를 사용해도 좋다.

요크(42, 43)에는 베어링(31, 32)용 끼워맞춤부(42a, 43a)와, 시일부재(33, 34)용 끼워맞춤부(42b, 43b)가 설치되어 있다. 이 경우, 요크(42, 43)에서 각 끼워맞춤부(42a~43b)는 예를 들어 단조가공에 의해 성형되어 있다. 이에 의해, 요크(42, 43)의 치수 정밀도가 높아지고, 자장발생장치(37)의 동심도를 향상시키고 있다. 요크(42, 43)는 절삭 가공에 의해 성형해도 좋다.

상세하게 설명하면, 상측의 요크(42)는 그 내주측의 상부에 베어링(31)이 끼워맞추어지는 내경(D1)의 끼워 맞춤부(42a)와 시일부재(33)가 끼워맞추어지는 내경(D2)의 끼워 맞춤부(42b)가 다른 단차가 있는 형상의 내경을 갖는다.

이 경우 내경(D1)은, 내경(D2)보다도 크고(D1＞D2), 또한 베어링(31)의 외주부가 끼워 넣어지는 치수로 설정되어 있다. 또한, 끼워맞춤부(42a)는 요크(42)의 축방향 외단측(상단면)을 향하도록 형성되고 또한 그 축방향 치수는 베어링(31)의 축방향 치수와 일치하도록 설정되어 있다.

이에 의해, 베어링(31)은 단부를 형성하는 끼워 맞춤부(42a)의 벽면(P)(도 2 참조)에 부딪히도록 끼워 넣어져, 요크(42)의 상단면 및 실린더(22)의 상단면과 동일한 면이 된다.

실린더(22)의 상단면에는 베어링(31)이 빠지지 않도록 걸어 고정시키기 위한 걸림 고정 부재로서 덮개 부재(50)가 장착되어 있다. 덮개 부재(50)는 비자성 재료인 예를 들어 SUS에 의해 구성되고, 도 2에 도시한 바와 같이 코일 스프링(25)의 하단부를 받는 원판부(50a)와, 원판부(50a) 외주로부터 하방으로 뻗은 둘레벽부(50b)를 일체로 형성하고 있다. 또한, 덮개부재(50)에서의 원판부(50a)의 중앙부에는 샤프트(24)가 삽입 통과되는 삽입 통과 구멍부(50c)가 형성되어 있다. 삽입 통과 구멍부(50c)는 예를 들어 버링 가공에 의해 올라가도록 형성되어 있고, 그 외주부에 코일 스프링(25) 하단부의 내주부를 위치시키도록 하여 이루어져 있다.

상측의 요크(42)에서 시일부재(33)용 끼워맞춤부(42b)는 베어링(31)용 끼워맞춤부(42a)와 축방향으로 인접하도록, 끼워맞춤부(42a)의 바로 하측에 형성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 끼워맞춤부(42b)는 시일부재(33)가 끼워지는 치수 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 각 끼워맞춤부(42a, 42b)에 시일부재(33)와 베어링(31)이 끼워 맞추어져 서로 접하도록 배치된다. 이에 의해, 시일부재(33)는 끼워맞춤부(42b)에서 외측으로부터 베어링(31)에 의해 빠지지 않도록 끼워지고 시일성도 높이고 있다.

한편, 하측의 요크(43)에도, 상기한 요크(42)와 동일한 끼워맞춤부(43a, 43b)가 설치되어 있다. 즉, 요크(43)는 그 내주측의 하부에 베어링(32)이 끼워맞추어지는 내경(D1)의 끼워맞춤부(43a)와 시일부재(34)가 끼워맞추어지는 내경(D2)의 끼워맞춤부(43b)가 다른, 단차가 형성된 내경을 갖고, 내경(D1)은 베어링(32)의 외주부가 끼워 넣어지는 치수로 설정된다.

끼워 맞춤부(43a)는 요크(43)의 축방향 외단측(하단면)을 향하도록 형성되고 또한 그 축방향 치수는 베어링(32)의 축방향 치수와 일치한다. 이에 의해, 베어링(32)은 끼워맞춤부(43a)의 벽면(P)에 충돌하도록 하여 끼워넣어져, 요크(43)의 하단면과 동일한 면이 된다.

실린더(22) 내에는 요크(43)로부터 베어링(32)이 빠지지 않도록 걸어 고정시키기 위한 걸림 고정 부재로서, 원판형상의 와셔(座金)(51)가 설치되어 있다. 와셔(51)는 비자성 재료인 예를 들어 SUS에 의해 구성되고, 그 중앙부에는 샤프트(24)가 삽입 통과되는 삽입통과구멍부(51a)가 설치되어 있다.

와셔(51)의 외경은 실린더(22)의 내경보다 작고, 와셔(51)의 내경(삽입통과구멍부(51a))에는 샤프트(24)의 외경보다 크고 또한 베어링(32)의 외경보다 작아지도록 설정되어 있다.

실린더(22)에서, 도시한 와셔(51)의 바로 하측에 직경 방향 내측으로 움푹 패인, 코킹부(52)가 전 둘레에 걸쳐 형성된 롤링 코킹이 실시되어 있다. 와셔(51)는 코킹부(52)에 의해 하방으로 이동하지 않도록 고정되고, 베어링(32) 더나아가서는 자장발생장치(37), 다시 말하면 실린더(22) 내의 부재를, 축방향으로 이동하지 않도록 걸림 고정한다.

와셔(51)는 비자성 재료이고 또한 삽입통과구멍부(51a)에서 샤프트(24)의 외주면과의 사이에 간극(G1)(도 2 참조)이 형성되어 있으므로, 자기회로(A)로부터 간극(G1)과 와셔(51)를 타고 누출되는 자속을 매우 감소시킬 수 있다.

하측의 요크(43)에서 시일부재(34)용 끼워맞춤부(43b)는 베어링(32)용 끼워맞춤부(43a)와 축방향으로 인접하도록, 끼워맞춤부(43a)의 바로 상측에 형성되어 있다. 끼워맞춤부(43b)는 시일 부재(34)가 끼워넣어지는 치수 형상으로 형성되어 있다.

각 끼워맞춤부(43a, 43b)에 베어링(32)과 시일 부재(34)가 끼워맞추어져 서로 접하도록 배치된다. 이에 의해, 시일부재(34)는 끼워맞춤부(43b)에서 외측으로부터 베어링(32)에 의해 빠지지 않도록 끼워져 시일성도 높이고 있다.

도 2에 도시한 바와 같이 실린더(22)에서의 상단으로부터 코킹부(25)까지의 축방향 치수(L)는, 고정 유닛으로서의 자장발생장치(37)의 축방향 치수(L1)와 와셔(51)의 축방향 치수(L2)(두께)의 합계값으로 나타난다.

따라서, 실린더(22) 내부로의 각 부재의 조립을 용이하게 실시할 수 있고 또한 각 부재의 동심도를 확보하여 치수 정밀도를 높일 수 있다.

즉 우선, 코일(41)이 감긴 보빈(40)과 각 요크(42, 43)를 수지 몰드에 의해 고정 유닛으로서 유닛화한 자장발생장치(37)를 제작해 둔다. 그리고, 자장발생장치(37)에 샤프트 주부(24a)를 삽입 통과시키고, 그 축방향 양단의 요크(42, 43)에 대해서 시일부재(33, 34)와 베어링(31, 32)을 차례로 편성하고 또한 간극(G)에 자기점성유체(36)를 주입한다.

미리 코킹부(52)가 형성된 실린더(22) 내에 와셔(51)를 배치한 상태에서, 자장발생장치(37)를 샤프트 주부(24a)와 함께 삽입하고, 실린더(22) 상단에 덮개 부재(5)를 장착한다.

이 경우, 자장발생장치(37)는 와셔(51)와의 접촉에 의해 위치 결정되고, 실린더(22)의 하부(와셔(51)의 하방)에 공동부(55)를 형성하고, 샤프트(24)의 하방으로의 이동을 허용하는 공간을 확보한다.

이와 같이 하여 댐퍼(21)는 덮개부재(50)의 상부에 코일 스프링(52)이 장착됨으로써 서스펜션(7)으로서 구성된다. 서스펜션(7)은 수조(6)의 좌우 양측에 배치되고 수조(6)와 외부상자(1)의 저판(1a) 사이에 편성되어, 외부상자(1)의 저판(1a)상에 수조(6)를 탄성적으로 지지하도록 이루어져 있다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이 자장발생장치(37)의 코일(41)로부터 인출된 리드선(53)은 실린더(22)에 설치한 부시(54)를 통하여 외부에 도출된다. 상기 리드선(53)은 도시하지 않은 구동회로를 통하여 제어장치(5)에 접속되고, 자장발생장치(37)의 코일(41)로의 통단전 제어를 가능하게 하고 있다.

계속해서, 상기 서스펜션(7)을 구비한 세탁기의 작용에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 세탁기에서는 세탁, 헹굼, 탈수 및 건조의 각 행정에서 제어장치(5)가 드럼(10)을 각각 적정한 회전속도로 구동 제어하여 운전이 실행된다.

그리고, 드럼(10) 내에 수용된 세탁물에 의한 편하중 등에 기인하여 드럼(10)이 진동하고, 탄성적으로 지지된 수조(6)는 상하 방향을 주체로 진동한다. 상기 수조(6)의 상하 진동에 응동하여 서스펜션(7)에서는 수조(6)에 일체적으로 연결된 샤프트(24)를 통하여 코일 스프링(25)을 신축시키고, 샤프트(24)는 실린더(22) 내를 상하 방향으로 진동(왕복운동)한다. 코일 스프링(25)은 그 신축작용에 의해 진동을 흡수하고 외부 상자(1)측으로의 진동 전달을 효과적으로 저지한다.

상기 진동시, 간극(G)에 충전된 자기점성유체(36)는 그 점성에 의해 샤프트(24)의 상하방향의 왕복운동에 대한 마찰저항으로서 작용하고, 수조(6)의 진동진폭을 억제하는 감쇠력을 만들어낸다.

또한, 밀봉부재의 시일부재(33, 34)는 그 립(lip)(46)이 샤프트(24)의 외주면에 미끄럼 접촉하여 마찰력을 발생시키므로, 감쇠작용을 얻을 수 있다.

이점, 코일(41)의 단선 등에 의해 자기점성유체(36)의 제어가 불가능해진 경우에도 시일부재(33, 34)에서 최저한의 마찰력에 기초하는 감쇠력을 확보할 수 있다.

그리고, 세탁기의 운전시에 제어장치(5)에 의해 코일(41)로의 통단전을 제어함으로써 코일(41)의 둘레에 자기회로(A)가 형성된다. 이 경우, 자기회로(A)는 자성재료로 이루어진 샤프트(24), 요크(42, 43) 및 실린더(22)로 구성되고, 도 2에 화살표로 나타낸 바와 같이 샤프트(24)→간극(G)→요크(42)→실린더(22)→요크(43)→간극(G)→샤프트(24)에 이르는 경로가 생성된다.

그리고, 유닛화된 자장발생장치(37)의 축방향 양측에서 각 요크(42, 43)에 접하는 베어링(31, 32), 와셔(51), 덮개부재(50)는 모두 비자성 재료로 구성되어 있다.

이 때문에 이들 베어링(31,32), 와셔(51), 덮개 부재(50)의 각 부재를 통한 자속의 누출을 방지할 수 있다. 또한, 자장발생장치(37)에서의 코일(41), 보빈(40), 요크(42, 43)의 각각의 축심이 일치하므로, 소정의 자장의 강도를 확보할 수 있다. 이에 의해, 자기점성유체(36)의 점성변화를 매우 크게 할 수 있고, 안정된 감쇠력을 얻을 수 있다.

따라서, 각 요크(42, 43)와 샤프트(24) 사이에 있어서는 자기점성유체(36)의 점도가 급속하게 높아지고, 샤프트(24)의 상하 방향의 왕복운동에 대한 마찰저항이 증대되고, 수조(6)의 진동진폭을 빠르게 감쇠시킨다.

특히, 탈수시에는 드럼(10)이 고속회전하고, 그 공진점 부근에서는 수조(6)의 진동도 커진다. 그래서, 예를 들어 드럼(10)이 공진회전속도에 도달할 때에 코일(41)에 통전하는 제어를 실행하고, 또는 진동검출수단을 설치하고, 그 검출결과에 따라서 통전 제어한다. 이와 같이 하여, 서스펜션(7)에 의한 진동의 감쇠 효과를 높일 수 있으므로 저진동 저소음의 세탁기를 제공할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 제 1 실시형태의 세탁기에서 요크(42, 43)에 대해서 베어링(31, 32) 및 시일 부재(33, 34)를 각각 끼워맞추기 위한 끼워 맞춤부(42a~43b)를 설치하고 또한 요크(42, 43), 보빈(40) 및 코일(41)을 수지 몰드에 의해 고정 유닛으로서 유닛화했다.

이에 의하면, 수지몰드에 의해 요크(42, 43), 보빈(40) 및 코일(41)의 각각의 축심을 일치시킨 하나의 고정 유닛으로서 취급하는 것이 가능해진다.

따라서, 고정 유닛에서의 요크(42, 43)에, 베어링(31, 32) 및 시일부(33, 34)를 각각 끼워 맞춘 상태에서, 이들 부재인 베어링(31, 32), 시일부재(33, 34), 보빈(40), 코일(41), 요크(42, 43)를 실린더(22) 내에 한번에 수용할 수 있어 작업성을 비약적으로 높일 수 있다.

또한, 고정 유닛에서의 코일(41), 보빈(40), 요크(42, 43)의 각각의 축심이 일치하므로, 이들 부재를 각각 실린더 내에 수납하고 있던 종래 구성에 비하여 보다 안정된 소정의 자장의 강도를 얻을 수 있다.

또한, 고정 유닛의 요크(42, 43)의 끼워맞춤부(42a~43b)에 대해서 베어링(31, 32) 및 시일 부재(33, 34)를 각각 끼워 맞출 수 있고, 샤프트(24)의 편심에 기인하는 베어링(31, 32) 및 시일부재(33, 34)의 편마모를 억제할 수 있어, 수명을 연장할 수 있다.

고정 유닛에서의 축방향 양측의 각 요크(42, 43)에 대해서 베어링(31, 32)용의 끼워맞춤부(42a, 43a)를, 시일부재(33, 34)용 끼워맞춤부(42b, 43b)보다 축방향 외측에 설치함으로써 시일부재(33, 34), 베어링(31, 32)의 순서로 끼워 맞추어 조립하는 구성으로 했다.

이에 의하면 베어링(31, 32) 간의 거리를 매우 크게 확보할 수 있고, 샤프트(24)의 기울기를 보다 감소시킬 수 있다. 따라서, 베어링(31, 32)이나 시일부재(33, 34)의 편마모를 한층 억제할 수 있고, 서스펜션(7)의 신뢰성을 높일 수 있다.

요크(42, 43)는 끼워맞춤부(42a~43b)가 내주측에 형성되고 시일부재(33, 34)가 끼워맞추어지는 내경(D2)과 베어링(31, 32)이 끼워맞추어지는 내경(D1)이 다른 단차가 형성된 내경을 갖는다.

이에 의하면, 베어링(31, 32)을 단부(段部)(끼워맞춤부(42a, 43a)의 각각의 벽면(P))에 맞닿도록 하여 위치 결정할 수 있고, 조립성을 향상시킬 수 있으며 또한 치수 정밀도를 높일 수 있다.

요크(42, 43)에 대해서 시일부재(33, 34)용의 끼워맞춤부(42b, 43b)와 베어링(31, 32)용 끼워맞춤부(42b, 43b)를 축방향으로 인접하도록 형성하고, 각 끼워맞춤부(42a~43b)에 시일부재(33, 34)와 베어링(31, 32)을 서로 접하도록 배치했다.

이에 의하면, 끼워맞춤부(42a, 43a)에 끼워 맞춘 베어링(31, 32)에 의해 시일부재(33, 34)의 축방향으로의 이동을 저지하도록 끼울 수 있으므로, 시일 부재(33, 34)가 끼워맞춤부(42b, 43b)로부터 빠지는 것을 방지할 수 있고, 또한 베어링(31, 32)에 의해 축방향 외측으로부터 시일부재(33, 34)를 억압하도록 하여 시일성을 높일 수 있다.

베어링(31, 32)이 끼워맞춤부(42a, 43a)로부터 빠지지 않도록 걸어 고정하는 걸림 고정 부재로서 덮개 부재(50)와 와셔(51)를 설치했다. 이에 의하면, 덮개 부재(50)와 와셔(51)에 의해 베어링(31, 32)이 축방향으로 이동하지 않도록 걸림 고정할 수 있고, 샤프트(24)를 베어링(31, 32)에 의해 안정적으로 지지할 수 있다.

<제 2 실시형태>

도 4는 제 2 실시형태를 도시한 것으로 이미 설명한 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 이하 다른 점에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 끼워맞춤부(60, 61)는 제 1 실시형태의 끼워맞춤부(42b, 43b)와 이하의 점에서 상위하다. 즉, 상측의 요크(42)의 끼워맞춤부(60)는 끼워맞춤부(42b)에 비하여 축방향으로 길게 형성되고, 2개의 시일부재(33)의 수용이 가능하게 되어 있다.

끼워맞춤부(60)는 도 4에 도시한 바와 같이 축방향으로 상하로 늘어선 시일부재(33)와 끼워 맞추는 치수 형상으로 형성되고, 상측의 시일 부재(33)는 베어링(31)과 접하도록 이루어져 있다. 시일부재(33)의 대향하는 사이에 있어서, 그들 립(46)간의 부분에는 간극(G2)이 형성되어 있고, 상기 간극(G2)을 그리스 고임부로 하고 있다.

구체적으로는, 간극(G2)에는 예를 들어 JIS(일본공업규격: Japanese Industrial Standards) 분류 0호~3호까지의 조도(稠度)를 갖는 반고체 형상의 우레아계 그리스가 충전되어 있다. 상기 그리스에 의해 시일부재(33)와 샤프트(24) 사이의 윤활작용을 향상시키고, 시일부재(33)의 마모를 억제할 수 있다.

하측의 요크(43)의 끼워맞춤부(61)는 끼워맞춤부(60)와 동일하게 2개의 시일부재(34)의 수용이 가능하고, 상하로 늘어선 시일부재(34)와 끼워 맞춘다. 이들 시일부재(34) 중 하측의 시일부재(34)는 베어링(32)과 접하도록 이루어져 있다.

한쪽의 시일부재(34)의 립(46)과, 다른쪽 시일부재(34)의 립(46) 사이에는 상기 우레아계 그리스가 충전된 간극(G2)이 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 복수(본 실시형태에서는 4개)의 시일부재(33~34)를 사용함으로써, 그 기계적인 시일에 의한 마찰력을 적절하게 설정할 수 있다. 즉, 시일부재(33~34)의 수를 증감시키고, 또는 시일부재(33~34) 상호간에서 다른 종류(형상이나 재질)의 시일부재를 사용할 수 있다.

이에 의해 각 시일부재(33~34)의 탄력(샤프트(24)의 조임력)에 기초하여 전 시일부재(33~34)에 의한 마찰력은, 자기점성유체(36)가 정상적으로 기능하지 않는 경우에도 수조(6)의 진동을 억제하여 세탁기 운전의 계속이 가능해지고, 또한 마찰력을 소정의 값으로 설정할 수도 있다.

또한, 본 실시형태의 시일부재(33)와 시일부재(34)는 동일한 것이지만, 실린더(22)에서 상하에 대칭적인 방향으로 설치된다. 또한, 고정 유닛에서의 축방향 양측의 요크(42, 43) 중, 적어도 한쪽의 요크에 대해서 시일부재(34)를 이중으로 설치하도록 해도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 요크(42, 43) 중 적어도 한쪽의 요크에 대해서 시일부재를 이중으로 설치함으로써, 자기점성유체(36)의 누출이나, 외부로부터의 먼지의 침입을 효과적으로 방지할 수 있다.

특히, 하측 요크(43)에서의 시일부재(34)를 이중으로 함으로써, 자기점성유체(36)의 누출을 보다 확실하게 방지할 수 있고, 상측 요크(42)에서의 시일부재(33)를 이중으로 함으로써, 물의 침입을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

각 시일부재(33~34)는 샤프트(24)의 왕복운동시에 샤프트(24)의 외주면에 슬라이딩 자유롭게 밀착 접촉되고, 수조(6)의 진폭을 감쇠시키는 데에 필요한 소정의 마찰력을 발생시킨다. 따라서, 복수의 시일 부재(33~34)(본 실시형태에서는 4부분)에 의해 얻어지는 마찰력을 이용하여, 자기점성유체(36)가 정상적으로 기능하지 않는 경우에도 소정의 마찰력을 항상 확보할 수 있어, 수조(6)의 진폭의 감쇠작용을 얻을 수 있다.

서스펜션(7)은 샤프트(24)측을 수조(6)에 부착하고, 실린더(22)측을 외부상자(1)측에 설치했으므로, 리드선(53)을 도출하는 실린더(22)측에 발생하는 진동을 억제할 수 있는 점에서 유리하지만, 실린더(22)측을 수조(6)에 부착하는 역배치로 하는 것도 가능하다. 또한, 이들 실린더(22)와 샤프트(24)는 상대적으로 왕복 운동하는 관계에 있으면 좋다.

본 발명의 몇가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아니다. 이들 실시형태는 그 밖의 여러 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함되면 동일하게, 특허청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함되는 것이다.

6: 수조 10: 드럼
21: 댐퍼 22: 실린더
24: 샤프트 31,32: 베어링
33,34: 시일 부재 36: 자기점성유체
37: 자장발생장치 40: 보빈
41: 코일 42,43: 요크
42a, 42b: 끼워맞춤부 43a, 43b: 끼워 맞춤부
50: 덮개부재 51: 와셔

Claims (7)

1. 드럼을 수용하는 수조의 진동을 흡수하기 위한 댐퍼를 구비한 드럼식 세탁기에 있어서,
   상기 댐퍼는
   실린더,
   상기 실린더의 내부에 수용되는 베어링,
   상기 베어링에 대해서 축방향으로 왕복운동 가능하게 지지되는 샤프트,
   상기 샤프트를 둘러싸고 상기 실린더의 내부에 수용되어, 자속을 발생하는 코일 및 상기 코일이 감기는 보빈,
   상기 보빈의 축방향 양측에 위치하여 배치되고, 상기 샤프트가 삽입되는 요크, 및
   상기 샤프트와 상기 보빈 및 상기 요크와의 사이에 충전되어 시일부재에 의해 밀봉되는 자기점성유체를 구비하고,
   상기 요크에 상기 베어링 및 상기 시일 부재를 각각 끼워 맞추기 위한 끼워맞춤부를 설치하고,
   상기 요크, 상기 보빈 및 상기 코일을 수지 몰드에 의해 고정 유닛으로서 유닛화한 드럼식 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정 유닛에서의 축방향 양측의 각 요크에 설치한 상기 베어링용 끼워 맞춤부를, 상기 시일부재용 끼워맞춤부보다 축방향 외측에 설치하고, 상기 시일부재, 상기 베어링의 순서로 끼워 맞추어 조립하는 구성으로 한 드럼식 세탁기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 요크는 상기 끼워맞춤부가 상기 요크의 내주측에 형성되고, 상기 시일부재가 끼워맞추어지는 내경과 상기 베어링이 끼워맞추어지는 내경이 다른 단차가 있는 형상의 내경으로 한 드럼식 세탁기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 요크에 설치한 상기 시일부재용 끼워맞춤부와 상기 베어링용 끼워맞춤부를 서로가 축방향으로 인접하도록 형성하고, 각 끼워맞춤부에 상기 시일부재와 상기 베어링을 서로 접하도록 배치한 드럼식 세탁기.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 고정 유닛에서의 축방향 양측의 상기 요크 중, 적어도 한쪽의 상기 요크에 상기 시일부재를 이중으로 설치한 드럼식 세탁기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 각 시일부재는 상기 샤프트의 왕복운동시에 상기 샤프트의 외주면에 슬라이딩 자유롭게 밀착 접촉되어, 상기 수조의 진폭을 감쇠시키는 데에 필요한 소정의 마찰력을 발생시키도록 구성되어 있는 드럼식 세탁기.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 베어링이 상기 끼워맞춤부로부터 빠지지 않도록 걸어 고정시키는 걸림 고정 부재를 설치한 드럼식 세탁기.

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