KR20120131440A - 세탁장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 세탁장치의 일실시예는 적어도 일면에 개구부를 가지는 터브와, 상기 터브 내에 설치되는 드럼과, 베어링하우징 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 베어링하우징 어셈블리는 상기 드럼에 연결되는 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는 베어링하우징을 포함할 수 있다. 상기 베어링하우징 어셈블리는 모터와 같은 회전동력원으로부터 그 회전력을 상기 드럼으로 전달하는 역할을 수행한다. 상기 베어링하우징에는 베어링이 포함될 수 있다. 상기 베어링하우징 어셈블리와 상기 터브 사이에는 유연한부재가 연결될 수 있다.

Description

세탁장치{Laundry Machine}

본 발명은 세탁물을 처리하는 세탁장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁장치는 세탁기와 건조기가 있다.

세탁기는 펄세이터 방식의 세탁기와 드럼세탁기가 있으며, 세탁기 중에는 세탁만을 수행하는 것이 아니라 건조도 함께 수행될 수 있는 건조겸용 세탁기도 있다. 한편, 일반적으로 건조기는 젖은 세탁물을 열풍 등을 이용하여 건조시키는 장치이다.

드럼 세탁기는 터브가 수평으로 배치되며, 그 내부에 드럼 또한 수평으로 배치된다. 세탁물은 상기 드럼 내부에 위치되어 드럼이 회전됨에 따라 텀블되며 세탁된다.

터브는 세탁수를 수용하는 역할을 하며, 드럼은 세탁물이 위치되어 세탁이 이루어지는 곳이다.

상기 드럼은 터브 내에 회전가능하게 설치된다.

상기 드럼은 후면에 회전축이 연결되며, 상기 회전축은 모터로부터 회전력을 전달받는다. 그래서, 상기 모터의 회전에 의해 그 회전력이 회전축을 통해 드럼으로 전달되어 드럼이 회전된다.

세탁시는 물론 헹굼시 그리고 탈수시에도 드럼이 회전되는데 상기 드럼은 회전하면서 진동하게 된다.

상기 회전축은 터브의 후벽면을 관통하면서 터브밖으로 돌출된다. 상기 회전축은 베어링하우징에 의해 회전가능하게 지지된다. 상기 베어링하우징은 터브의 후벽면과 강체적으로(rigidly) 연결된다. 그래서, 드럼의 진동은 터브로 그대로 전달된다.

상기와 같은 진동을 완충하기 위해 서스펜션유닛이 포함된다. 일반적으로 상기 서스펜션유닛은 터브와 연결되어 터브의 진동을 완충 지지한다. 따라서, 드럼의 회전에 의한 진동은 터브로 전달되어 서스펜션유닛을 통해 완충되는 구조(mechanism)이다.

본 발명은 터브와 드럼이 진동적으로 분리된 새로운 구조의 세탁장치에 있어서 내구성이 우수한 세탁장치를 제공한다.

본 발명에 의한 세탁장치의 일실시예는 적어도 일면에 개구부를 가지는 터브와, 상기 터브 내에 설치되는 드럼과, 베어링하우징 어셈블리를 포함할 수 있다.

상기 베어링하우징 어셈블리는 상기 드럼에 연결되는 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는 베어링하우징을 포함할 수 있다. 상기 베어링하우징 어셈블리는 모터와 같은 회전동력원으로부터 그 회전력을 상기 드럼으로 전달하는 역할을 수행한다. 상기 베어링하우징에는 베어링이 포함될 수 있다.

상기 베어링하우징 어셈블리는 상기 터브의 개구부 근처에 위치될 수 있다. 그리고, 상기 베어링하우징 어셈블리와 상기 터브 사이에는 유연한부재가 연결된다. 상기 베어링하우징 어셈블리와 상기 유연한부재는 상기 터브의 개구부를 실질적으로 거의 폐쇄하도록 만들어질 수 있다.

상기 유연한부재(flexible material)는 상기 터브에 대해 상기 베어링하우징 어셈블리가 상대적으로 운동하는 것을 허용하도록 만들어질 수 있다. 그리고, 상기 유연한부재는 상기 터브와 상기 베어링하우징 어셈블리 사이를 실링하도록 만들어질 수도 있다.

상기 유연한부재는 터브와 연결되는 제1연결부와 상기 베어링하우징 어셈블리와 연결되는 제2연결부를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 연결부들 사이에는 상기 연결부들 사이의 상대운동을 유연하게 허용하도록 형상된 부분을 포함할 수 있다. 상기 연결부들은 터브 내부의 물이 누수되지 않도록 터브 및 베어링하우징 어셈블리에 긴밀히 접촉하며 연결될 수 있다.

상기 연결부들 사이에 위치하는 부분은 원주방향을 따라 자른 어느 한 단면의 형상이 주름지도록 형상된 주름부를 가질 수 있다. 상기 원주방향 주름은 상기 연결부들 사이의 부분에 걸리는 쉐어 스트레인(shear strain)을 완화하는데 도움을 줄 수 있다.

과도한 쉐어 스트레인은 좌굴(buckling) 현상을 유발할 수 있으며 이로 인해 형상의 영구적 변형을 일으킬 수 있다. 따라서, 쉐어 스트레인을 가급적 줄이는 것이 바람직하다.

또한, 쉐어 스트레인이 비교적 크게 발생한다는 것은 변형에 대한 저항이 크다는 것이므로 유연성에 바람직하지 않을 수 있다.

따라서, 상기 유연한부재에 있어 상기 연결부들 사이의 부분은 쉐어 스트레인을 완화하도록 설계되는 것이 바람직하다.

한편, 원주방향 주름은 상부, 하부, 좌측부, 및 우측부 등 4곳에 형성되도록 만들어 질 수 있다. 예컨대, 유연한 부재의 전체적 형상이 도우넛 모양인 경우, 전술한 바와 같은 4곳에 원주방향 주름을 갖도록 만들어질 수 있다. 터브에 대한 베어링하우징의 상대 움직임은 상하방향 및 좌우방향의 움직임을 포함할 수 있으므로 상기와 같이 4곳에 원주방향 주름을 갖는 것이 유리할 수 있다.

또한, 상기 원주방향 주름은 상기 유연한 부재의 원주 전체에 대해 50% 이상 형성되도록 할 수 있다. 원주 전체에 걸쳐 원주방향 주름이 형성될 수도 있지만, 일부에만 형성될 수도 있는 것이다. 원주방향 주름을 원주방향에 걸쳐 어느 정도까지 형성할 것인가는 허용 쉐어스트레인(allowable shear strain)을 어느 정도로 설계할 것인가를 고려하여 결정할 수 있다.

원주방향 주름은 드럼을 향하는 방향 및 그 반대방향에 대해 어느 일방향으로만 돌출되는 형태로 만들어질 수도 있다. 또한, 상기 양방향으로 돌출되는 형태로 만들어질 수도 있다. 어느 경우라도, 상기 드럼을 향하는 방향의 반대방향으로 더 돌출되도록 주름을 형성하는 것이 드럼과의 간섭과 관련하여 유리할 수 있다.

한편, 원주방향 주름의 형상은 반경방향에 따라 다를 수 있다. 즉, 반경방향에 있어 내측에 위치한 곳에서의 원주방향 주름의 형상과 외측에 위치한 곳에서의 원주방향 주름의 형상은 다를 수 있다. 베어링하우징 어셈블리가 움직임에 따라 발생하는 쉐어 하중(shear force)의 크기는 반경방향에 따라 다를 수 있기 때문이다.

또한, 원주방향 주름의 형상에 있어서, 원주방향으로 연장되는 직선부를 가지도록 설계될 수 있다. 상기 직선부는 상기 직선부를 사이에 두고 서로 대향하는 두 개의 면들이 서로 맞닿아 발생하는 셀프콘텍(self-contact)을 제한하는데 유리할 수 있다.

유연한 부재에 있어서, 원주방향 주름이 형성된 부분의 두께는 제1연결부 또는 제2연결부의 두께보다 작을 수 있다.

한편, 상기 유연한 부재는 반경방향으로 자른 어느 한 단면에 있어서 반경방향으로 주름을 갖도록 만들어질 수 있다. 이는 제1연결부와 제2연결부 사이의 인장 또는 압축과 같은 하중에 대응하기 위함이다.

상기 반경방향 주름의 형상은 원주방향을 따른 위치에 따라 다를 수 있다.

또한, 상기 반경방향 주름 형상은 반경방향으로 연장되는 직선부를 포함할 수 있다. 상기 직선부는 유연한 부재의 셀프콘텍을 제한하는데 유리할 수 있다. 상기 직선부는 제1연결부 또는 제2연결부와 연결되는 부분에 형성될 수 있다.

상기 유연한 부재를 상기 베어링하우징에 고정시킴에 있어서는 체결링이 이용될 수 있다. 상기 체결링은 조임부를 가질 수 있으며, 주름부가 상기 조임부에 접촉하는 것이 제한되도록 설계됨이 유리할 수 있다. 상기 조임부에 닿아 찢어지는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 이를 위해, 상기 반경방향 주름 형상 중 상기 조임부 인근에 위치하는 부분에서는 그러한 간섭회피를 위해 30도 이상의 경사를 갖는 직선부를 형성할 수 있다.

또한, 상기 반경방향 주름에 있어서, 상기 연결부들을 잇는 가상의 직선을 가로지르는 직선부를 포함할 수 있는데, 이때, 적어도 반경방향을 기준으로 외측에 위치하는 직선부는 경사지도록 형성할 수 있다. 이러한 직선부 형상은 물고임방지에 유리하다.

한편, 상기 원주방향 주름과 반경방향 주름은 서로 분리되어 형성될 수도 있다. 예컨대, 원주의 일정 각도 범위에는 원주방향 주름을 형성하고 그 인근의 다른 각도 범위에는 반경방향 주름을 형성하는 식으로 만들 수 있다.

또 다른 실시예로 유연한 부재는 일면에서 오목하여 그 반대면에서 돌출되는 형태의 돌출부를 복수개 가지도록 만들어질 수 있다. 상기와 같은 돌출부는 마치 엠보싱된 형상일 수 있다.

여기서, 상기 돌출부의 돌출방향은 터브 및 베어링하우징 어셈블리와의 연결부들(전술한 실시예에서 제1연결부 및 제2연결부에 해당함)을 서로 잇는 가상의 선을 가로지르는 방향일 수 있다.

상기 복수의 돌출부에 대해 원주방향으로 자른 단면은 원주방향 주름의 형상을 가지게 되며, 반경방향으로 자른 단면의 형상은 반경방향 주름의 형상을 가진다.

상기 돌출부의 원주방향 주름은 돌출부분의 원주방향 크기와 오목부분의 원주방향 크기는 대략 동일하도록 만들어질 수 있다.

또한, 상기 반경방향 주름은 상기 유연한부재 중 상기 연결부들 사이 부분의 50% 이상의 크기를 가지도록 형성될 수 있다.

본 발명에서 유연한부재는 제2연결부의 진동 등의 움직임에 제1연결부에 가급적 영향을 주지 않도록 만들어지므로, 상기 원주방향 주름 또는 반경방향 주름은 그에 적당한 크기로 만들어짐이 바람직하다. 그러한 관점에서, 상기 복수의 돌출부가 점하는 부분의 총 크기는 상기 유연한 부재 중 상기 연결부들 사이 부분의 전체 크기에 대해 50% 이상이 바람직하다.

상기 돌출부는 드럼 반대방향을 향하여 돌출되는 것이 유리할 수 있다. 드럼을 향하는 방향으로도 일부 돌출될 수 있지만, 이 경우에는 드럼과의 간섭 회피를 고려해 드럼과의 간격을 결정할 필요가 있을 수 있다. 즉, 돌출부는 드럼 반대방향으로 돌출한 부분의 돌출된 정도가 드럼 방향으로 돌출한 부분에 비해 더 돌출하도록 만들어질 수 있다.

한편, 상기 유연한부재에 있어서 주름부는 일정한 각도 범위에서의 반경방향 주름의 형상이 원주방향을 따라 반복되며 형성될 수 있다. 상기 각도 범위에서는 반경방향 주름의 형상은 원주방향을 따라 변할 수 있다. 이 경우, 주름부는 상기 각도 범위에 형성된 반경방향 주름의 형상이 원주방향을 따라 반복되는 형태가 된다.

유연한 부재는 실링에 적합하고 유연한 재질로 만들어질 수 있다. 예컨대, 일반적으로 가스켓으로 이용되는 재질이 이용될 수 있다. 종래의 세탁장치에는 터브의 세탁물 출입구를 통해 세탁수가 누수되는 것을 방지하기 위해 전방가스켓이 이용되었다. 상기 유연한 부재는 종래의 상기와 같은 전방가스켓과 동일한 재질로 만들어질 수 있다.

한편, 상기 베어링하우징 어셈블리는 상기 베어링하우징의 일면을 커버하는 추가 엘리먼트를 포함할 수 있다. 상기 엘리먼트는 상기 베어링하우징에 있어서 상기 드럼을 대향하는 면을 커버하도록 만들어질 수 있다. 상기 엘리먼트는 터브 내의 물이 베어링하우징에 닿아 부식되는 것을 방지하도록 만들어질 수 있다. 따라서, 베어링하우징의 부식을 방지하기 위한 경우에는 상기 엘리먼트는 적어도 베어링하우징보다는 부식에 강한 재질로 만들어지는 것이 유리하다.

또한, 부식방지를 위해 베어링하우징의 적어도 상기 일면을 코팅하는 것도 생각할 수 있다.

상기와 같이 베어링하우징 어셈블리가 추가 엘리먼트를 포함하는 경우 상기 유연한부재는 상기 추가 엘리먼트를 통해 베어링하우징 어셈블리에 연결될 수 있다.

한편, 터브는 고정적으로(fixedly) 설치되거나, 서스펜션유닛과 같이 플렉서블한 지지구조를 통해 지지될 수 있다. 또한, 서스펜션에 의한 지지와 고정지지 사이의 중간 정도로 지지될 수도 있다.

즉, 터브는 후술하게 되는 서스펜션유닛과 같은 정도로 플렉서블하게 지지될 수도 있고, 그러한 지지보다는 움직임이 더 경직되도록(rigidly) 지지될 수도 있다. 예컨대, 터브는 서스펜션에 의해 지지되거나, 서스펜션보다는 플렉서블하지 않지만 어느 정도 움직임에 유연함을 줄 수 있도록 고무부싱과 같은 것에 의해 지지될 수 있으며, 또는 완전히 고정적으로 설치될 수도 있다.

터브가 서스펜션유닛보다 더 경직되게 지지되는 예를 좀더 살펴보면 아래와 같다.

첫째, 터브는 캐비닛에 적어도 일부가 일체형으로 형성될 수 있다.

둘째, 스크류, 리벳, 고무부싱 등에 의해 연결되어 서포트되거나 용접, 접착실링 등에 의해 고정되어 지지될 수도 있다. 이 경우 그와 같은 연결부재는 드럼의 주된 진동방향인 상하방향에 대해 그 강성이 서스펜션유닛의 그 강성보다 크다.

이와 같은 터브는 그 설치되는 공간 내에서 가능한 한도 내에서 확장된 형태일 수 있다. 즉, 상기 터브는 적어도 좌우방향(회전축이 수평하게 놓일 때 그 축방향에 대해 수평으로 직교하는 방향)에 있어서, 상기 공간의 좌우방향 크기를 제한하는 벽이나 프레임(예컨대, 캐비닛의 좌측 또는 우측플레이트)에 근접한 정도까지 확장될 수 있다. 여기서, 상기 터브는 캐비닛의 좌측 또는 우측벽에 일체적으로 만들어질 수도 있다.

상대적으로는 상기 좌우방향에 있어서 터브는 드럼보다 상기 벽이나 프레임에 더 가깝도록 형성될 수 있다. 예컨대, 터브는 드럼과의 간격보다 1.5배 이하의 간격으로 상기 벽이나 프레임과 떨어지도록 형성될 수 있다. 터브가 그와 같이 좌우방향에 대해 확장된 상태에서 드럼 또한 좌우방향에 대해 확장될 수 있다. 그리고, 터브와 드럼 사이의 좌우방향 간격이 작을수록 드럼은 좌우방향으로 그만큼 더 확장할 수 있게 된다. 터브와 드럼의 좌우방향 간격을 줄임에 있어서는 드럼의 좌우방향 진동을 고려할 수 있다. 드럼의 좌우방향에 대한 진동이 작을수록 드럼의 직경이 더 확장될 수 있다. 따라서, 드럼의 진동을 완충하게 되는 서스펜션 유닛은 좌우방향에 대한 강성이 다른 방향에 비해 크도록 만들어질 수 있다. 예컨대, 서스펜션 유닛은 좌우방향의 변위에 대한 강성이 다른 방향에 비하여 최대가 되도록 만들어질 수도 있다.

또한, 서스펜션유닛에 있어서는, 종래와 달리 터브를 통하지 않고, 베어링하우징과 직접 연결될 수 있다.

아울러, 본 실시예와는 달리 상기 캐비닛은 포함되지 않을 수도 있다. 예컨대, 빌트인 세탁장치의 경우는 캐비닛 대신 세탁장치가 설치될 공간이 벽구조 등에 의해 마련될 수도 있다. 즉, 독립적으로 외관을 형성하는 캐비닛을 포함하지 않는 형태로 만들어질 수도 있다. 다만, 이 경우도 전면측은 필요할 수 있다.

터브로 전달되는 드럼의 진동이 감소된다.

터브는 진동이 감소되어 캐비닛 내면에 가깝게 확대될 수 있으며, 그에 따라 드럼의 크기 또한 확대되어 결과적으로 용량이 증대된 세탁장치를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예적인 세탁장치의 부분 분해 사시도를 나타낸다.
도 2에는 도 1의 세탁장치 중 터브, 터브백, 후방가스켓이 결합된 모습을 나타낸다.
도 3은 후방가스켓이 터브 및 베어링하우징 어셈블리의 터브백에 연결된 모습을 나타내는 일부 단면도이다.
도 4는 후방가스켓을 터브 바깥에서 본 모습을 나타낸다.
도 5는 후방가스켓을 터브 안에서 본 모습을 나타낸다.
도 6은 도 4에 있어서 A-F 단면 형상을 나타낸다.
도 7은 도 4에 있어서 A-G 단면 형상을 나타낸다.
도 8은 도 4에 있어서 A-B 단면 형상을 나타낸다.
도 9는 도 4에 있어서 A-C 단면 형상을 나타낸다.
도 10은 원주방향으로 자른 단면형상으로서 D-E 단면의 형상을 나타낸다.
도 11은 후방가스켓에 대한 인장 실험 결과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예적인 세탁장치의 부분 분해 사시도를 나타낸다.

상기 세탁장치는 터브가 캐비닛에 고정적으로 지지된다. 상기 터브는 전방부를 구성하는 터브프론트(100)와 후방부를 구성하는 터브레어(120)를 포함할 수 있다.

상기 터브프론트(100)와 터브레어(120)는 나사로 조립될 수 있으며, 내부에 드럼이 수용되는 공간을 형성한다. 상기 터브레어(120)은 후방측에 개구부를 갖는다. 터브레어(120)는 상기 개구부를 형성하는 부분에서 유연한부재인 후방가스켓(250)과 연결된다. 그리고, 상기 후방가스켓(250)은 반경방향 내측부분에서 터브백(130)과 연결될 수 있다. 상기 터브백(130)은 중앙에 회전축이 관통하는 관통홀이 형성된다. 상기 후방가스켓(250)은 상기 터브백(130)의 진동이 상기 터브레어(120)로 전달되지 않는 정도로 유연하게 변형될 수 있도록 만들어진다.

상기 후방가스켓(250)은 상기 터브백(130) 및 터브레어(120)와 각각 실링되도록 연결되어 터브 내의 세탁수가 누수되지 않도록 한다. 상기 터브백(130)은 드럼 회전시 드럼과 함께 진동되는데, 이때 터브레어(120)와 간섭되지 않도록 충분한 간격으로 터브레어(120)와 이격되어 있다. 상기 후방가스켓(250)은 유연하게 변형될 수 있기 때문에 터브백(130)이 터브레어(120)에 간섭되지 않고 상대 운동하는 것을 허용한다. 후방가스켓(250)은 터브백(130)의 그러한 상대 운동을 허용하기 위해 곡면부 또는 주름부(252)를 가질 수 있다.

터브는 그 전방부에 세탁물의 출입을 위한 출입구를 갖는다. 그와 같은 출입구가 있는 터브의 전방부측에는 상기 출입구를 통해 세탁수가 유출되는 것을 방지하거나, 터브와 드럼 사이로 세탁물이나 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 전방가스켓(200)이 설치될 수 있다.

드럼은 드럼프론트(300), 드럼센터(320), 드럼백(340) 등으로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 드럼의 전방부 및 후방부에는 볼밸런서가 각각 설치될 수 있다.

상기 볼밸런서에는 액체 내에서 유동하는 다수의 볼들을 포함할 수 있다. 상기 볼들의 움직임에 의해 밸런싱이 달성되는 구조이다.

상기 드럼백(340)은 스파이더(350)와 연결되며, 상기 스파이더(350)는 회전축(351)과 연결된다. 상기 드럼은 상기 회전축(351)을 통해 전달된 회전력에 의해 상기 터브 내에서 회전하게 된다.

상기 회전축(351)은 상기 터브백(130)을 관통하여 모터와 연결된다. 본 실시예에서는 상기 모터는 상기 회전축과 동심으로 연결된다. 즉, 본 실시예에서는 모터가 회전축에 직결된다. 구체적으로는 상기 모터의 로터와 상기 회전축(351)이 직결된다. 상기 터브백(130)의 후면(128)에는 베어링하우징(400)이 결합된다. 그리고, 상기 베어링하우징(400)은 상기 모터와 상기 터브백(130) 사이에서 상기 회전축(351)을 회전가능하게 지지한다.

상기 베어링하우징(400)에는 스테이터(80)가 고정설치된다. 그리고, 상기 스테이터(80)를 둘러싸고 상기 로터가 위치된다. 전술한 바와 같이 상기 로터는 상기 회전축(351)과 직결된다. 상기 모터는 아우터로터 타입의 모터로서 상기 회전축(351)과 직결된다.

상기 베어링하우징(400)은 캐비닛 베이스(600)로부터 서스펜션유닛을 통해 지지된다. 상기 서스펜션유닛은 상기 베어링하우징(400)과 연결되는 복수의 브라켓을 포함할 수 있다. 그리고, 서스펜션유닛은 상기 복수의 브라켓에 연결되는 복수의 서스펜션을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 서스펜션은 수직 서스펜션(500, 510, 520) 3개와 전후 방향에 대해 경사적으로 설치되는 경사서스펜션(450, 530) 2개를 포함할 수 있다. 상기 서스펜션유닛은 캐비닛 베이스(600)에 완전 고정식으로 연결되지 않고 드럼의 전후 및 좌우 방향 움직임을 허용하도록 어느 정도의 탄성 변형을 허용하도록 연결된다. 즉, 상기 서스펜션유닛은 베이스에 연결된 그 지지점을 기준으로 상부가 전후 및 좌우로 어느 정도 움직일 수 있도록 탄성적으로 지지된다. 이와 같은 탄성 지지를 위해 상기 수직으로 설치되는 서스펜션은 고무부싱을 매개로 해서 베이스(600)에 설치될 수 있다.

상기 서스펜션들은 진동 완충을 위해 스프링을 가질 수 있으며, 또한, 진동 감쇠를 위해 댐핑수단을 가질 수 있다. 본 실시예에서 수직 서스펜션(500, 510, 520)은 스프링 및 댐핑수단을 포함하는 스프링댐퍼이며, 경사 서스펜션(450, 530)은 스프링이 없이 댐핑수단만을 가진 단순댐퍼로 만들어진다.

상기 터브는 캐비닛에 고정 설치되며, 드럼의 진동은 상기 서스펜션유닛에 의해 완충되며 감소된다. 터브는 그 전면부 및 후면부가 캐비닛에 고정될 수 있다. 그리고, 상기 터브는 캐비닛의 베이스에 안착되어 지지될 수 있으며, 더 나아가서는 베이스에도 고정될 수 있다.

본 실시예의 세탁장치는 실질적으로 터브와 드럼의 지지구조가 분리된 형태라 할 수 있다. 또한, 드럼이 진동하더라도 터브는 진동하지 않는 구조의 세탁장치라 할 수 있다. 여기서, 후방가스켓에 따라서 터브로 전달되는 드럼의 진동량이 달라질 수 있다.

본 실시예의 세탁장치에서는 터브의 진동이 현저히 적기 때문에 터브의 외면은 캐비닛에 최대한 가까이 위치할 수 있다. 그리고, 이는 캐비닛의 사이즈를 확장하지 않더라도 터브의 사이즈를 확장하는 것을 가능하게 하며, 동일한 외관의 사이즈에서 세탁장치의 용량을 증대시키는 것을 가능하게 한다.

실질적으로 캐비닛 라이트(630) 또는 캐비닛 레프트(640)와 터브와의 간격이 5mm 정도밖에 되지 않을 수 있다. 종래 터브가 함께 진동하는 세탁장치에서는 터브의 진동이 캐비닛과 간섭되지 않도록 하기 위한 간격으로 30mm정도였다. 터브의 직경을 생각하면 본 실시예에서는 종래보다 터브의 직경을 50mm 더 확장할 수 있는 것이다. 이는 동일한 외관사이즈에서 세탁장치의 용량을 한 단계 상승시킬 수 있는 정도로 현저한 차이를 낳는다.

도 2에는 터브프론트(100), 터브레어(120), 터브백(130), 후방가스켓(250)이 결합된 모습을 나타낸다.

터브레어(120)는 드럼을 둘러싸도록 원통형으로 형성되되, 전방은 그대로 오픈되고, 후방부는 도넛 형상의 후면(128)을 갖는다. 전방부는 터브프론트(100)와 실링 결합된다. 상기 터브레어(120)은 캐비닛에 나사결합되어 고정될 수 있도록 고정부(123a, 123b)를 가질 수 있다.

상기 터브레어(120) 후면(128)의 직경은 터브백(130)의 외경보다 충분히 크다. 터브백(130)이 진동하더라도 터브레어(120) 후면(128)에 간섭되지 않을 정도의 간격을 가지게 된다.

그리고, 상기 터브레어(120) 후면(128)과 터브백(130) 사이에는 후방가스켓(250)이 연결된다. 상기 후방가스켓(250)은 터브레어(120) 후면(128)과 터브백(130) 사이를 실링한다. 상기 후방가스켓(250)은 상기 터브백(130)의 진동이 상기 터브레어(120)로 전달되지 않도록 충분히 유연하게 변형될 수 있는 주름부(252)를 갖는다.

상기 주름부(252)는 가스켓을 곡면으로 형상함으로서 만들어질 수 있다. 상기 터브백(130) 또는 터브레어(120)와 연결된 후방가스켓의 그 연결부를 기준으로 전방측 보다는 후방측으로 더 돌출되도록 곡면지게 만들어질 수 있다. 또는 상기 터브레어(120)의 후면부(128)를 기준으로 후면부(128) 전방측(즉, 터브 안쪽)보다는 후방측(터브 바깥쪽)으로 더 돌출될 수 있다. 이러한 구조는 전방에서 회전하게 되는 스파이더 및 드럼과의 간섭 문제에 유리할 수 있다.

도3은 후방가스켓(250)이 터브(100, 120) 및 베어링하우징 어셈블리의 터브백(130)에 연결된 모습을 나타내는 일부 단면도이다. 그리고, 도4는 상기 후방가스켓(250)을 후방에서 본 모습이며, 도5는 전방에서 본 모습을 나타낸다. 상기 후방가스켓(250)은 앞면이 드럼을 대향하면서 설치되게 된다.

후방가스켓(250)은 도우넛 형상이며, 외주 부분에 상기 터브(100, 120)와 연결되는 제1연결부(251)를 가지고, 내주 부분에 상기 터브백(130)에 연결되는 제2연결부(252)를 가진다. 그리고, 상기 제1연결부(251) 및 제2연결부(252) 사이에 주름부(253)를 가진다.

터브레어(120)의 상기 후면 중 내주는 후방으로 돌출되며 절곡된 부분을 가진다. 상기 절곡된 부분은 상기 제1연결부(251)에 홈(251a)에 삽입되며 연결된다. 상기 제1연결부(251)의 외면을 둘러싸며 체결링(미체결)으로 체결하게 된다. 상기 체결링은 일반적으로 이용되는 스프링클램프가 이용될 수 있다.

터브백(130)은 중앙부(131)와 중앙부(131)로부터 후방으로 연장형성된 림부(132)를 포함할 수 있다. 그리고, 림부(132)로부터 반경방향으로 연장된 안착부(134)가 형성된다. 림부(132)의 외면에는 리브(134a)가 형성되어 있다. 리브(134a)와 안착부(134) 사이에 홈이 형성되어 있으며, 그 홈에 후방가스켓(250)의 제2연결부(252)가 결합된다. 후방가스켓(250) 중 상기 홈에 삽입되는 부분은 그루브(252a)이 형성되어 있고, 상기 그루브(252a)의 외주에 체결링이 위치하여 후방가스켓(250)을 림부(132)에 고정시키게 된다.

또한, 터브백(130)의 상부에는 모터로 물이 낙하하는 것을 방지하기 위한 수벽(133)이 형성되어 있다. 수벽(133)은 상기 안착부(134)로부터 후방으로 연장되어 형성된다.

도 6~10은 후방가스켓(250)의 위치별 단면 형상을 나타낸다. 도 3~5를 함께 참조하여 후방가스켓(250)에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 4는 터브(100, 120) 밖에서 터브(100, 120) 안쪽을 향하여 바라본 후방가스켓(250) 형상을 나타낸다. 그리고, 도5는 터브(100, 120) 안쪽에서 터브(100, 120) 바깥쪽으로 바라볼 때의 후방가스켓(250) 형상을 나타낸다. 상기 후방가스켓(250)은 일면에서 오목하고 그 반대면에서 돌출된 형상의 돌출부를 원주방향을 따라 복수개 형성되어 있다. 상기 주름부(253)는 상기 제1연결부(251) 또는 제2연결부(252)의 두께보다는 얇으며, 엠보싱 형상과 같은 돌출부가 원주방향을 따라 복수개 형성되어 있다.

상기 주름부(253)에 있어서 원주방향의 어느 단면 형상은 주름진 형상을 하고 있다. 이러한 원주방향의 주름 형상은 상기 주름부(253)에서 원주방향에 대한 쉐어스트레인을 완화시키는데 도움을 준다. 주름부(253)에서 국소적으로 과도하게 쉐어스트레인이 발생하면 좌굴현상에 의해 주름부(253) 형상이 영구 변형될 수 있다. 상기 원주방향의 주름은 그와 같은 과도한 쉐어스트레인 발생을 완화시키는데 도움을 준다.

한편, 상기 주름부(253)는 반경방향으로도 주름진 형상을 하고 있다. 상기 주름부(253)에 대해 반경방향으로 절단한 어느 한 단면형상은 반경방향으로 주름진 형상을 하게 된다. 이와 같은 반경방향 주름은 제1연결부(251) 및 제2연결부(252) 사이의 인장스트레인에 관계한다. 예컨대, 상기 제1연결부(251)에 대해 상기 제2연결부(252)가 상하방향 또는 좌우방향으로의 움직임과 같이 직선적으로 움직일 경우 상기 반경방향 주름이 펼쳐지면서 대응하여 인장스트레인이 크게 걸리지 않도록 작용한다. 한편, 상기 후방가스켓(250)은 상기와 같은 직선적 움직임에 대해서도 위치에 따라서는 쉐어스트레인이 걸릴 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 원주방향 주름의 작용으로 쉐어스트레인의 양은 크지 않다.

후방가스켓(250)은 제2연결부(252)의 움직임이 제1연결부(251)에 가급적 영향을 주지 않도록 설계되는 것이 바람직하며, 이를 위해 상기 연결부들 사이에 주름부(253)가 형성된다.

이하에서는 각 위치별 단면 형상을 보면서 보다 구체적으로 주름부(253)의 형상을 설명한다.

도 6은 도 4에 있어서 A-F 단면을, 도 7은 A-G 단면을, 도 8은 A-B 단면을, 도 9는 A-C 단면을, 도 10은 원주방향으로 자른 단면형상으로서 D-E 단면의 형상을 나타낸다.

먼저, 도 6에 도시된 A-F 단면형상에 대해 설명한다. 주름부(253)는 제1연결부(251)에 연결되는 부분으로서 직선적으로 형성된 제1직선부(2533)와 제2연결부(252)와 연결되는 부분으로서 제2직선부(2534)를 갖는다. 그리고, 상기 주름부(253)는 상기 제1직선부(2533) 및 제2직선부(2534) 사이에서 양면에 대해 돌출과 함몰을 반복하는 주름진 형상의 중간부를 갖는다.

상기 제1직선부(2533) 및 제2직선부(2534)는 제1연결부(251) 및 제2연결부(252)가 상기 중간부에 면접촉하는 것을 방지할 수 있다. 본 실시예에서 상기 제1직선부(2533) 및 제2직선부(2534)의 반경방향의 총합길이는 상기 주름부(253)의 반경방향 길이에 대해 50%를 넘지 않는다.

상기 중간부의 주름 형상은 드럼이 있는 방향으로 돌출한 후 다시 반대방향으로 돌출하는 형상으로 이루어진다. 드럼을 대향하는 면에서의 돌출부(2531a) 및 함몰부(2532a)는 그 반대면에서 보면 각각 함몰부(2531b) 및 돌출부(2532b)가 된다. 상기 중간부에 있어서, 상기 제2직선부(2534)와 연결되는 부분은 도6에서 수평선을 기준으로 대략 30도 또는 40도 이상의 각도를 가지며 경사지도록 형성된다. 도6에서 상기 제2연결부(252)의 그루브(252a)에 체결링의 조임부가 위치될 수 있으며, 상기 조임부와의 간섭을 방지하기 위해 상기와 같은 경사를 갖도록 한다. 본 실시예에서 상기 경사 각도는 대략 45도 정도이다.

또한, 상기 주름부(253) 중 드럼 반대방향으로 돌출된 부분(2532b)은 상기 제2연결부(252)를 지나서 더 돌출되도록 형성된다.

한편, 제1연결부(251)는 터브(100, 120)의 모서리부가 삽입되면서 연결될 홈(251a)을 가진다. 상기 제2연결부(252)는 상기 터브백(130) 중 상기 리브(134a)와 안착부(134) 사이에 형성된 홈에 안착된다. 상기 제2연결부(252)의 외주면에는 전술한 바와 같은 그루브(252a)이 형성되어 있다. 상기 그루브(252a)은 체결링이 위치되는 부분이다.

상기 후방가스켓(250)은 상기 A-F 단면 부분이 상부 중앙에 위치하도록 설치되며, 이때, 하부 중앙에 위치하게 되는 부분은 A-G 단면 부분이 된다.

이하, 도 7에 도시된 A-G 단면 형상에 대해 설명한다.

도 7에서는 도 6의 경우와는 달리, 제2연결부(252)가 상부에 위치하고, 제1연결부(251)가 하부에 위치한다. 주름부(253) 중 제1직선부(2533) 및 제2직선부(2534)는 도 6의 단면형상과 동일하다. 다만, 중간부에 있어서는 후방(드럼의 반대방향에 해당함)으로 돌출된 부분(2532b)의 형상이 도 6의 단면과 다르다.

A-G 단면 부분은 터브(100, 120) 내부의 세탁수에 일부 잠길 수도 있다. 이때, 상기 세탁수가 후방가스켓(250)에 잔존하지 않도록 주름부(253)의 형상을 설계하는 것이 바람직하다. 도7의 단면 형상 주름부(253)의 하부 부분(2533 및 2531a 부분과 2532a에 부분 중 하부부분 등)은 경사지도록 하여 물이 고이지 않도록 함이 바람직하다.

이와 같은 물 고임 현상을 방지하기 위해, 드럼을 대향하는 면에 대해 함몰부(2532a)에 해당하는 부분은 그 바닥에 해당하는 부분을 경사지도록 설계하는 것이 바람직하다. 상기 함몰부(2532a)에 세탁수가 유입되더라도 배수 시에는 모두 터브(100, 120) 내부로 흘러 내리도록 설계함이 바람직하다.

A-F 단면의 경우에는 함몰부(2532a) 중 제2직선부(2534)와 만나는 부분의 경사를 일정 각도 이상으로 설계하였지만, A-G 단면의 경우에는 상기 체결링의 조임부가 위치하지 않는다면 그와 같은 경사를 주지 않아도 무방하다. 그리고, 이는 A-G 이외의 다른 부분에 대해서도 마찬가지이다.

도 8은 A-B 단면 형상을 나타낸다. 도 8의 단면 형상은 A-G 단면 형상과 유사하다. 도 8의 단면 형상은 드럼 방향으로 두 번 돌출되고(2531a 및 2535a), 그 돌출부들(2531a, 2535a) 사이에 드럼 반대방향으로 돌출된 부분(2532b)으로 형상된다. 상기 돌출된 부분들(2531a, 2535a, 2532b)은 그 반대면에 대해서는 각각 함몰부들(2531b, 2532a, 2535b)을 형성한다.

도 9는 A-C 단면 형상을 나타낸다. 여기서는 드럼 반대 방향으로 돌출된 부분(2531b' 및 2535b')이 복수개 형성되고 있다. 드럼 방향으로 돌출된 부분(2532a')는 1개만 형성되고 있다. 마찬가지로, 상기 돌출부들(2531b', 2535b', 2532a')은 그 반대면에서 각각 함몰부들(2531a', 2532b', 2535b')를 형성한다.

도 6 내지 도 9에 보이는 바와 같이, 그리고, 도 4 및 도 5의 도면으로부터도 알 수 있듯이, 반경방향의 단면 형상은 원주방향을 따라 다른 형상을 하고 있다. 그러나, 원주방향의 일정한 범위를 고려하면 동일한 패턴의 주름 형상이 일정한 범위를 가지고 원주방향을 따라 반복적으로 형성되어 있다. 다만, A-F 단면 부분 및 A-G 단면 부분에서는 다른 부품과의 간섭등을 고려하여 약간 다른 형상의 반경방향 주름을 가진다. 그러나, 이를 제외하면, 본 실시예에서는 각도 20도의 범위에서의 단면 형상이 원주방향으로 반복되는 패턴으로 형성된다. 그리고, 상기 20도의 범위에서는 반경방향 단면 형상이 원주방향을 따라 변한다.

한편, 도 10은 원주방향으로 자른 단면 형상을 나타낸다. 도 10은 도 4에서 원호 D-E의 단면 형상을 나타낸다. 도 10에서 왼쪽이 드럼 반대 방향이며, 오른쪽이 드럼이 위치한 방향이다. 도 10의 돌출부(2532b, 2532a') 및 함몰부(2532a, 2532b')는 도 8 및 도 9에서의 대응부분과 동일한 도면부호를 사용하였다. 원주방향의 단면 형상은 반경방향에 따라 다르다. 즉, 주름부(253)의 반경방향 위치에 따라 주름부(253)의 원주방향 단면 형상은 변한다.

도 11은 반경방향의 주름만을 가지는 후방가스켓(A)과 상기 실시예의 후방가스켓(B)에 대해 제1연결부(251)를 고정시키고 제2연결부(252)를 하부로 당기면서 얻은 하중-변위 선도이다. 후방가스켓 B의 강성은 후방가스켓 A의 강성의 48%에 해당하는 것으로 나타났다. 또한, 후방가스켓 A의 경우에는 국소적으로 쉐어스트레인이 과도하게 발생하여 좌굴에 의한 항복이 빨리 발생함을 확인하였다. 반면, 후방가스켓 B의 경우에는 후방가스켓 A가 항복되는 하중의 3배 이상이 가해져도 항복이 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 즉, 후방가스켓 B의 경우는 후방가스켓 A의 경우보다 유연한 주름부(253)를 가지면서도 항복점이 훨씬 높은 특성을 가짐을 확인하였다.

100:터브프론트 120:터브레어
130:터브백 200:전방가스켓
250:후방가스켓 300:드럼프론트
320:드럼센터 340:드럼백
350:스파이더 351:회전축
400:베어링하우징 431 : 제1반경방향브라켓
430 : 제2반경방향브라켓 440, 450: 축방향브라켓
500, 510, 520:스프링댐퍼 530, 540 : 단순댐퍼
600:베이스 620:캐비닛레어
630:캐비닛라이트 640:캐비닛레프트

Claims (18)

1. 세탁수를 수용하는 터브;
   상기 터브 내에 회전가능하게 위치하는 드럼;
   상기 드럼에 연결된 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는 베어링하우징을 포함하는 베어링하우징 어셈블리;
   상기 터브와 연결되는 제1연결부와, 상기 베어링하우징 어셈블리에 연결되는 제2연결부와, 상기 연결부들 사이에 위치하며 원주방향을 따라 자른 어느 한 단면이 원주방향으로 주름진 형상인 유연한부재(flexible material);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원주방향 주름은 상기 유연한 부재의 적어도 상하좌우 4곳에 모두 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 원주방향 주름은 원주의 50% 이상에 대해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 원주방향 주름은 상기 제1연결부와 연결되는 부분을 기준으로 할 때, 상기 드럼이 있는 방향보다 그 반대방향으로 더 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 원주방향 주름의 형상은 반경방향에 따라 다른 것을 특징으로 하는 세탁장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 원주방향 주름 형상은 원주방향으로 연장되는 직선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 원주방향 주름을 가지는 부분의 두께는 상기 제1연결부 또는 제2연결부의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 세탁장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 유연한 부재의 상기 제1연결부 및 제2연결부 사이에는 반경방향을 따라 자른 어느 한 단면이 반경방향으로 주름진 형상인 부분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 반경방향의 주름 형상은 원주방향을 따라 다른 것을 특징으로 하는 세탁장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 반경방향 주름 형상은 반경방향으로 연장되는 직선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 직선부는 상기 제1연결부 및 제2연결부와 연결되는 곳에 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
12. 제8항에 있어서,
    상기 제2연결부는 상기 베어링하우징 어셈블리와의 체결을 위해 체결링이 위치하는 홈이 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 반경방향 주름 형상은 상기 체결링의 조임부분이 위치하는 곳에서 상기 조임부분과의 간섭 회피를 위해 30도 이상의 각도를 가지며 경사지는 직선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
14. 제8항에 있어서,
    상기 반경방향 주름 형상은 상기 제1연결부와 제2연결부 사이를 연결하는 가상의 선을 가로지르는 직선부를 포함하되, 적어도 반경방향 외측에 위치하는 직선부는 물고임방지를 위해 경사진 것을 특징으로 하는 세탁장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 베어링하우징 어셈블리에 연결되어 상기 드럼 및 베어링하우징 어셈블리의 진동을 감소시키는 서스펜션유닛을 추가로 포함하는 세탁장치.
16. 제1항에 있어서,
    상기 터브는 고정된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
17. 세탁수를 수용하는 터브;
    상기 터브 내에 회전가능하게 위치하는 드럼;
    상기 드럼에 연결된 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는 베어링하우징을 포함하는 베어링하우징 어셈블리;
    상기 터브와 상기 베어링하우징 어셈블리 사이에 연결되되, 일면에서 오목하여 그 반대면에서 돌출되는 형태의 돌출부를 복수로 가지는 유연한부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
18. 세탁수를 수용하는 터브;
    상기 터브 내에 회전가능하게 위치하는 드럼;
    상기 드럼에 연결된 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는 베어링하우징을 포함하는 베어링하우징 어셈블리;
    상기 터브와 상기 베어링하우징 어셈블리 사이에 연결되되, 원주방향의 일정한 각도 범위의 반경방향 주름의 단면 형상이 원주방향을 따라 반복되며 형상된 유연한부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.

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