KR20130069407A

KR20130069407A - 볼 밸런서 및 이를 구비한 세탁기

Info

Publication number: KR20130069407A
Application number: KR1020120139520A
Authority: KR
Inventors: 요시나리 츠타다; 아츠시 오야기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-06-26
Also published as: JP2013126436A; KR101990839B1

Abstract

볼 체류 위치에 체류하고 있는 볼의 비율을 향상시켜, 볼 체류 위치에 체류하고 있지 않은 볼에 의한 언밸런스의 조장을 감소시킨다. 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 낮은 경우, 볼 체류부(105)는 구름면(103b)으로부터 들어온 볼(BB)을 체류시킴과 아울러, 볼 체류부(105)에 체류하고 있는 체류 볼을 볼 체류부(105)에 체류하고 있지 않은 비체류 볼에 접촉시킴으로써 비체류 볼의 구름면(103b)으로부터의 이탈을 저지한다. 또한, 이탈 저지부(106)는, 볼 체류부(105)에 체류하고 있지 않은 비체류 볼과 접촉함으로써 비체류 볼의 구름면(103)으로부터의 이탈을 저지한다. 회전체의 회전 속도가 제1 회전 속도보다 높은 경우, 볼 체류부(105)는, 볼 체류부(105)에 체류하고 있는 볼(BB)을 볼(BB)에 작용하는 원심력에 의해 구름면(103)으로 이탈시킨다.

Description

볼 밸런서 및 이를 구비한 세탁기{BALL BALANCER AND WASHING MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은, 회전체의 무게 중심과 회전 중심간의 어긋남을 보정하는 밸런서 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼 밸런서에 관한 것이다.

종래부터, 회전계의 진동이나 소음의 원인이 되는 언밸런스(회전체의 무게 중심과 회전 중심간의 어긋남)를 보정하는 장치로서 볼 밸런서가 알려져 있다. 일반적으로, 볼 밸런서는 내부가 중공인 도넛형의 레이스 부재와, 레이스 부재의 내부에 이동 가능하게 수용된 복수의 볼을 구비하고 있다. 또한 볼 밸런서는 회전체의 회전축과 동심이 되도록 회전체에 설치되어 회전체와 함께 회전한다. 회전체의 회전 속도가 공진 회전 속도(회전계의 일차 공진이 발생하는 회전 속도)보다 높아지면 볼이 회전체의 언밸런스 중량에 대향하는 위치로 이동한다. 이에 의해 언밸런스가 보정된다. 이러한 볼 밸런서는 예를 들어 세탁기의 회전조 내부에서의 의류의 치우침에 의해 발생하는 언밸런스를 보정하기 위해 세탁조의 회전조에 설치되어 있다. 아울러 볼 밸런서는 세탁기의 회전조뿐 아니라 원심 분리기나 디스크 구동장치와 같은 회전기계의 회전체에도 설치되어 있다.

그러나, 회전체의 회전 속도가 공진 회전 속도보다 낮은 경우, 언밸런스 중량에 대향하는 위치가 아니라 언밸런스 중량의 위치로 볼이 이동한다. 그 결과, 언밸런스가 조장되게 된다. 그 대응책으로서 일본 특허공개 소54－120957호 공보 에는, 밸런스 장치의 하부에 복수의 홈(볼 체류 위치)을 마련하고, 탈수조가 탈수조 지지계의 고유 진동수보다 높은 회전 속도로 회전했을 때 밸런스 추(볼)가 원심력에 의해 홈으로부터 굴러 나오도록, 홈의 외주 내측벽의 경사 각도를 결정하는 것이 개시되어 있다. 일본 특허공개 소54－120957호 공보의 밸런스 장치에서는, 탈수조의 회전 속도가 고유 진동수보다 높은 경우에, 원심력에 의해 밸런스 추를 홈으로부터 이탈시켜 밸런스 장치의 상부로 이동시키고, 탈수조의 회전 속도가 고유 진동수보다 낮은 경우 밸런스 추를 홈에 수납함으로써 언밸런스의 조장을 억제하고 있다.

또한, 일본 특허공개 소49－10563호 공보에는, 세탁조에 설치된 무게추 안내관의 내부에 경사면을 마련하고, 세탁조가 공진 회전 속도 이하일 때 경사면과 이 경사면에 대향하는 측벽간의 틈(볼 체류 위치)에 의해 무게추(볼)를 끼워 체류시키고, 세탁조가 공진 회전 속도에 이르렀을 때 원심력에 의해 무게추가 경사면을 상승하는 탈수 세탁기가 개시되어 있다. 일본 특허공개 소59－183846호 공보에는, 환형실(環形室)에 구체(볼) 및 액체를 수용하고, 환형실의 저부(볼 체류 위치)에 구체가 위치하고, 회전조가 공진점 이상의 회전 속도로 회전했을 경우 원심력에 의해 구체가 환형실의 저부로부터 환형실의 외주벽의 경사면을 상승하는 밸런서가 개시되어 있다.

1.일본 특허공개 소54－120957호 공보 2.일본 특허공개 소49－10563호 공보 3.일본 특허공개 소59－183846호 공보

그러나, 종래 기술에서는, 회전체의 회전 속도가 공진 회전 속도(회전계의 일차 공진이 발생하는 회전수)보다 낮아지면, 중력에 의해 볼이 볼 체류 위치를 향하여 이동하기 시작하나, 볼 체류 위치에 체류하고 있지 않은 볼(비체류 볼)이, 볼 체류 위치에 이미 체류하고 있는 다른 볼(체류 볼)에 접촉하여 볼 체류 위치에 체류하지 않은 채 정지할 수 있다. 이 경우, 비체류 볼에는 중력이 작용하고 있으므로, 비체류 볼을 다른 볼 체류 위치로 이동시키기 어려웠다. 예를 들어, 일본 특허공개 소54－120957호 공보에는 탈수조의 진동에 의해 볼을 이동시키는 것이 기재되어 있으나, 탈수조의 진동에 의해 발생하는 힘(레이스 부재의 둘레 방향으로 볼을 이동시키려고 하는 힘)보다 볼에 작용하는 중력이 크므로 비체류 볼을 이동시킬 수 없다. 이와 같이, 비체류 볼을 둘레 방향으로 분산시킬 수 없으므로, 볼 체류 위치에 체류하고 있는 볼의 비율(볼 체류율)을 향상시킬 수 없다. 따라서 비체류 볼에 의한 언밸런스의 조장을 감소시키는 것이 어려웠다.

이에, 본 발명은, 볼 체류율을 향상시킬 수 있고 비체류 볼에 의한 언밸런스의 조장을 감소시킬 수 있는 볼 밸런서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 국면에 따르면, 볼 밸런서는 회전축을 중심으로 회전 가능한 회전체에 설치되는 볼 밸런서로서, 내부가 중공인 도넛형의 레이스 부재와, 상기 레이스 부재의 중공부에 이동 가능하게 수용된 복수의 볼을 구비하고 있다. 상기 레이스 부재의 중공부는, 상기 회전축을 중심으로 하는 둥근 파이프 모양의 내주벽 및 외주벽과, 상기 내주벽 및 상기 외주벽의 하단부 및 상단부를 각각 연결하는 도넛형의 저벽 및 상벽에 의해 구성되어 있다. 상기 저벽의 내면은, 상기 내주벽에 연결되는 내주 가장자리부와, 상기 내주 가장자리부와 상기 외주벽을 연결하는 구름면에 의해 구성되어 있다. 상기 저벽의 내면의 내주 가장자리부에는, 상기 레이스 부재의 둘레 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 볼 체류부와, 상기 복수의 볼 체류부 사이에 각각 배치된 복수의 이탈 저지부가 형성되어 있다. 상기 구름면은, 상기 회전체의 회전 속도가 회전계의 일차 공진이 발생하는 제1 회전 속도보다 낮은 제2 회전 속도보다 높은 경우에, 상기 볼이 이 볼에 작용하는 원심력에 의해 상기 외주벽를 향하여 이동하도록, 상기 저벽의 내면의 내주 가장자리부로부터 상기 외주벽를 향하여 상향 경사져 있다. 상기 복수의 볼 체류부 각각은, 상기 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 낮은 경우에, 상기 구름면으로부터 상기 볼 체류부로 들어온 볼을 체류시킴과 아울러, 그 볼 체류부에 체류하고 있는 체류 볼을 그 볼 체류부에 체류하고 있지 않은 비체류 볼에 접촉시킴으로써 이 비체류 볼의 상기 구름면으로부터의 이탈을 저지하고, 상기 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 높은 경우, 그 볼 체류부에 체류하고 있는 체류 볼을 이 체류 볼에 작용하는 원심력에 의해 상기 구름면으로 이탈시키도록 구성되어 있다. 상기 복수의 이탈 저지부 각각은, 상기 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 낮은 경우에, 상기 볼 체류부에 체류하고 있지 않은 비체류 볼과 접촉함으로써 상기 비체류 볼의 상기 구름면으로부터의 이탈을 저지하도록 구성되어 있다.

상기 볼 밸런서에서는, 회전체의 회전 속도가 제1 회전 속도보다 낮은 경우에, 볼 체류부에 체류하고 있지 않은 볼(비체류 볼)을 구름면 상에 배치할 수 있다. 이에 의해, 제1 회전 속도를 넘지 않는 범위 내에서 회전체의 회전 속도를 변화시킴으로써, 비체류 볼에 작용하는 원심력 및 중력에 의해 구름면 상에서 비체류 볼을 이동시킬 수 있으므로, 비체류 볼을 레이스 부재의 둘레 방향으로 분산시키는 것이 가능해진다. 따라서, 볼 체류부에 체류하고 있지 않은 볼(비체류 볼)을, 볼을 체류시키고 있지 않은 볼 체류부로 쉽게 이동시킬 수 있으므로, 볼 체류부에 체류하고 있는 볼의 비율(볼 체류율)을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 비체류 볼에 의한 언밸런스의 조장을 감소시킬 수 있다.

아울러 상기 복수의 볼 체류부는 복수의 오목부에 의해 각각 구성되어 있을 수도 있다.

또한, 상기 복수의 오목부 각각의 반경 방향 외측의 측면은, 상기 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 높은 경우에, 그 오목부에 체류하고 있는 볼이 이 볼에 작용하는 원심력에 의해 그 오목부의 반경 방향 외측의 측면 상을 이동하여 상기 구름면으로 이탈하도록, 그 오목부의 저부로부터 상기 구름면의 내주 가장자리를 향하여 상기 구름면보다 가파르게 상향 경사져 있을 수도 있다. 나아가 상기 복수의 오목부 각각의 깊이는, 그 오목부에 체류하고 있지 않은 비체류 볼이 상기 구름면에 접촉하면서 그 오목부에 체류하고 있는 체류 볼에 접촉하는 깊이로 되어 있을 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 회전체의 회전 속도가 제1 회전 속도보다 낮은 경우에, 구름면으로부터 오목부로 들어온 볼을 체류시킬 수 있고, 회전체의 회전 속도가 제1 회전 속도보다 높은 경우에, 오목부에 체류하고 있는 체류 볼을 그 체류 볼에 작용하는 원심력에 의해 구름면으로 이탈시킬 수 있다. 나아가 회전체의 회전 속도가 제1 회전 속도보다 낮은 경우에, 체류 볼을 비체류 볼에 접촉시켜 비체류 볼의 구름면으로부터의 이탈을 저지할 수 있다.

또한, 상기 복수의 오목부 각각의 깊이는, 그 오목부에 체류하고 있는 체류 볼의 상단부가 그 오목부로부터 돌출됨과 아울러 그 오목부에 체류하고 있지 않은 비체류 볼이 그 오목부의 상단보다 상측에서 그 체류 볼에 접촉하는 깊이로 되어 있을 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 비체류 볼을 구름면에 접촉시키면서 체류 볼에 접촉시킬 수 있다.

아울러 상기 복수의 이탈 저지부는 복수의 볼록부에 의해 각각 구성되어 있을 수도 있다.

또한, 상기 복수의 볼록부 각각은, 상기 비체류 볼이 상기 구름면에 접촉하면서 그 볼록부의 반경 방향 외측의 측면과 접촉하도록 구성되어 있을 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 회전체의 회전 속도가 제1 회전 속도보다 낮은 경우에, 볼록부의 반경 방향 외측의 측면에 비체류 볼을 접촉시켜 비체류 볼의 구름면으로부터의 이탈을 저지할 수 있다.

또한, 상기 구름면의 내주 가장자리로부터 상기 복수의 볼록부 각각의 반경 방향 외측의 측면까지의 반경 방향 거리는 상기 볼의 반경보다 짧을 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 비체류 볼을 구름면에 접촉시키면서 볼록부의 반경 방향 외측의 측면에 접촉시킬 수 있다.

나아가 상기 복수의 볼록부 각각은, 상기 볼록부의 반경 방향 외측의 측면 중 가장자리를 제외한 부분에 상기 체류 볼이 접촉하도록 구성되어 있을 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 비체류 볼의 구름 저항을 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 비체류 볼을 레이스 부재의 둘레 방향으로 쉽게 분산시킬 수 있으므로 체류율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 복수의 볼록부 각각의 반경 방향 외측의 측면의 회전축 방향 폭은, 상기 볼의 반경보다 길 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 볼록부의 반경 방향 외측의 측면 중 가장자리를 제외한 부분에 비체류 볼을 접촉시킬 수 있다.

아울러 상기 회전체는, 상기 제1 회전 속도보다 높은 회전 속도로 회전하는 고속 회전 모드와, 상기 제1 회전 속도를 넘지 않는 범위내에서 회전 속도를 변화시키는 변속 회전 모드 사이를 전환 가능할 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 변속 회전 모드의 경우에, 볼에 작용하는 원심력 및 중력에 의해 볼을 이동시킬 수 있다.　

이상과 같이, 볼 체류 위치에 체류하고 있는 볼의 비율(볼 체류율)을 향상시킬 수 있어 볼 체류 위치에 체류하고 있지 않은 볼(비체류 볼)에 의한 언밸런스의 조장을 감소시킬 수 있다.

도 1은 볼 밸런서를 구비하는 세탁기의 구성예를 나타낸 단면도.
도 2는 회전 속도의 제어에 대하여 설명하기 위한 그래프.
도 3은 볼 밸런서의 개략 구성을 나타낸 개략도.
도 4는 볼 밸런서의 구성예의 일부를 나타낸 평면도.
도 5는 볼 밸런서의 구성예의 일부를 나타낸 단면도.
도 6은 오목부 및 볼록부의 형상의 구체적인 예에 대하여 설명하기 위한 단면도.
도 7은 볼 밸런서의 동작에 대하여 설명하기 위한 평면도.
도 8은 볼 밸런서의 동작에 대하여 설명하기 위한 평면도.
도 9는 볼 밸런서의 동작에 대하여 설명하기 위한 평면도.
도 10은 볼에 작용하는 원심력 및 중력에 대하여 설명하기 위한 단면도.
도 11은 볼 체류율에 대하여 설명하기 위한 그래프.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 도면에서 동일 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 사용하고 그 설명은 반복하지 않는다.

(세탁기)

도 1은 볼 밸런서가 설치되는 세탁기의 구성예를 나타낸다. 이 세탁기는, 볼 밸런서(1)와, 외케이스(41)와, 외조(42)와, 탄성 현수 구조(43)와, 회전조(44)와, 교반날개(45)와, 모터(46)와, 제어장치(47)를 구비하고 있다. 외조(42)는, 외케이스(41)의 내부에 배치되어 탄성 현수 구조(43)에 의해 지지되어 있다. 회전조(44)는 외조(42)의 내부에 배치되어 있다. 회전조(44)는, 회전축(40)을 중심으로 회전 가능한 회전체이다. 볼 밸런서(1)는, 회전조(44)의 회전축(40)과 동심이 되도록 회전조(44)에 설치되어 있다. 회전조(44)가 회전하면, 볼 밸런서(1)도 회전축(40)을 중심으로 회전한다. 교반날개(45)는, 회전조(44)의 내부에 배치되어 있다. 모터(46)는 외조(42)의 하부에 배치되고 제어장치(47)에 의한 제어에 응답하여 회전조(44) 및 교반날개(45)를 회전시킨다. 제어장치(47)는 세탁기의 운전 공정의 관리나 모터(46)의 회전 속도의 제어 등을 실행한다. 아울러 볼 밸런서(1)는 회전조(44)의 상단부에 설치되어 있을 수도 있고 회전조(44)의 중앙부 또는 하단부에 설치되어 있을 수도 있다. 또한, 회전조(44)에 복수의 볼 밸런서가 설치되어 있을 수도 있다.

예를 들어, 제어장치(47)는, 급수 공정, 세탁 공정, 중간 탈수 공정, 헹굼 공정, 최종 탈수 공정의 순서로 세탁기가 운전하도록 제어한다. 또한, 제어장치(47)는 세탁 공정 및 헹굼 공정에서는 회전조(44)를 정지시킨 상태로 교반날개(45)가 회전하도록 모터(46)을 제어하고, 급수 공정 및 탈수 공정(중간 탈수 공정 및 최종 탈수 공정)에서는 교반날개(45)와 함께 회전조(44)가 회전하도록 모터(46)를 제어한다. 여기서는, 회전조(44)는 중간 탈수 공정 및 최종 탈수 공정에서는 회전계의 일차 공진이 발생하는 회전 속도(ω1)보다 높은 회전 속도로 회전하도록 제어되고, 급수 공정에서는 회전 속도가 도 2와 같이 변화하도록 제어된다. 상세히 설명하면, 급수 공정에서는 회전조(44)의 회전 속도는 회전 속도(ω1)를 넘지 않는 범위 내에서 변화하고 있다. 즉, 회전조(44)는 회전 속도(ω1)보다 높은 회전 속도로 회전하는 고속 회전 모드와, 회전 속도(ω1)을 넘지 않는 범위 내에서 회전 속도를 변화시키는 변속 회전 모드 사이를 전환할 수 있다.

아울러 제어장치(47)는, 탈수 공정 직전에 회전조(44)가 변속 회전 모드로 동작하도록 제어할 수도 있고, 탈수 공정 직후에 회전조(44)가 변속 회전 모드로 동작하도록 제어할 수도 있고, 탈수 공정 내에서 회전조(44)가 고속 회전 모드로 동작한 후에 변속 회전 모드로 동작하도록 제어할 수도 있다. 또한, 회전조(44)의 회전 속도의 변화 범위의 하한값은 도 2와 같이 "0"일 수도 있고, 0보다 높고 회전 속도(ω1)보다 낮은 회전 속도일 수도 있다. 즉, 회전조(44)는 변속 회전 모드에서 정지하지 않고 계속 회전하는 것일 수도 있다.

(볼 밸런서)

도 3은, 볼 밸런서(1)의 개략 구성을 나타내고 있다. 볼 밸런서(1)는, 내부가 중공인 도넛형의 레이스 부재(10)와, 레이스 부재(10)의 중공부(100)에 이동 가능하게 수용된 복수의 볼(BB, BB, ..., BB)을 구비하고 있다. 레이스 부재(10)의 중공부(100)는, 회전축을 중심으로 하는 둥근 파이프 모양의 내주벽(11) 및 외주벽(12)과, 내주벽(11) 및 외주벽(12)의 하단부 및 상단부를 각각 연결하는 저벽(13) 및 상벽(14)에 의해 형성되어 있다. 상세히 설명하면, 중공부(100)는 내주벽 내면(101)(내주벽(11)의 내면), 외주벽 내면(102)(외주벽(12)의 내면), 저벽 내면(103)(저벽(13)의 내면), 상벽 내면(104)(상벽(14)의 내면)으로 둘러싸여 있다. 아울러 중공부(100)에는 복수의 볼(BB, BB, ..., BB)과 함께 오일이 수용되어 있을 수도 있다.

이어서, 도 4, 도 5A, 도 5B를 참조하여, 볼 밸런서(1)의 구성예에 대하여 상세히 설명한다. 도 4는 레이스 부재(10)의 일부를 나타내고, 도 5A, 도 5B는 각각, 도 4에 나타낸 레이스 부재(10)의 A－A선 및 B－B선의 단면을 나타내고 있다. 볼 밸런서(1)에서는 레이스 부재(10)의 전체 둘레에 걸쳐 이하와 같은 구성이 형성되어 있다.

〔저벽〕

저벽 내면(103)은, 내주벽(11)에 이어지는 내주 가장자리부(103a)와, 내주 가장자리부(103a)와 외주벽(12)을 연결하는 구름면(103b)에 의해 구성되어 있다. 저벽 내면(103)의 내주 가장자리부(103a)에는, 복수의 오목부(105, 105, ..., 105)(복수의 볼 체류부)와, 복수의 볼록부(106, 106, ..., 106)(복수의 이탈 저지부)가 형성되어 있다.

〈구름면〉

구름면(103b)은, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω2)(회전 속도(ω1)보다 낮은 회전 속도)보다 높은 경우에, 볼(BB)에 작용하는 원심력에 의해 볼(BB)이 외주벽(12)을 향하여 이동하도록, 저벽 내면(103)의 내주 가장자리부(103a)로부터 외주벽(12)을 향하여 상향 경사져 있다. 여기서는, 내주 가장자리부(103a) 및 구름면(103b)은 레이스 부재(10)의 상면에서 보았을 경우에 도넛형(상세하게는, 회전축을 중심으로 하는 도넛형)으로 되어 있다.

〈오목부〉

오목부(105, 105, ..., 105)는, 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 소정의 간격으로 배치되어 있다. 또한, 오목부(105, 105, ..., 105)는 서로 동일한 형상을 가지고 있다. 오목부(105)는 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 낮은 경우(또는, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)와 동일한 경우)에, 구름면(103b)으로부터 오목부(105)로 들어간 볼(BB)을 체류시키도록 구성되어 있다. 또한, 오목부(105)는, 오목부(105)에 체류하고 있는 볼(BB)(체류 볼(BB1))을 오목부(105)에 체류하고 있지 않은 볼(BB)(비체류 볼(BB2))에 접촉시킴으로써, 비체류 볼(BB2)의 구름면(103b)로부터의 이탈을 저지하도록 구성되어 있다. 나아가 오목부(105)는, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 높은 경우에, 오목부(105)에 체류하고 있는 볼(BB)(체류 볼(BB1))을 체류 볼(BB1)에 작용하는 원심력에 의해 구름면(103b)으로 이탈시키도록 구성되어 있다.

《오목부의 반경 방향 외측의 측면》

오목부(105)의 반경 방향 외측의 측면(105a)(이하, 오목부 측면(105a)으로 표기)은, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 높은 경우에, 오목부(105)에 체류하고 있는 볼(BB)(체류 볼(BB1))이 체류 볼(BB1)에 작용하는 원심력에 의해 오목부 측면(105a) 상을 이동하여 구름면(103b)으로 이탈하도록, 오목부(105)의 저부(여기서는, 오목부 저면(105b))으로부터 구름면(103b)의 내주 가장자리를 향하여 구름면(103b)보다 가파르게 상향 경사져 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 낮은 경우에, 구름면(103b)으로부터 오목부(105)로 들어간 볼(BB)을 체류시킬 수 있음과 아울러, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 높은 경우에, 체류 볼(BB1)에 작용하는 원심력에 의해 체류 볼(BB1)을 구름면(103b)으로 이탈시킬 수 있다.

《오목부의 깊이》

오목부(105)의 깊이는 비체류 볼(BB2)이 구름면(103b)에 접촉하면서 체류 볼(BB1)에 접촉하는 깊이로 되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 낮은 경우에, 체류 볼(BB1)을 비체류 볼(BB2)에 접촉시켜 비체류 볼(BB2)의 구름면(103b)으로부터의 이탈을 저지할 수 있다.

더욱 상세하게는, 오목부(105)의 깊이는, 체류 볼(BB1)의 상단부가 오목부(105)로부터 돌출됨과 아울러 비체류 볼(BB2)이 오목부(105)의 상단보다 상측에서 체류 볼(BB1)에 접촉하는 깊이로 되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 비체류 볼(BB2)를 구름면(103b)에 접촉시키면서 체류 볼(BB1)에 접촉시킬 수 있다.

여기서, 오목부(105)는 레이스 부재(10)의 상면에서 보았을 경우에 대략 사각형태로 되어 있다. 또한, 오목부(105)의 반경 방향 내측의 측면은, 내주벽 내면(101)에 연결되어 있다. 즉, 오목부(105)의 반경 방향 내측의 측면은 내주벽 내면(101)에 의해 구성되어 있다. 아울러 오목부 측면(105a) 및 오목부 저면(105b)의 외주 가장자리는, 레이스 부재(10)의 상면에서 보았을 경우 원호형(상세하게는, 회전축을 중심으로 하는 원호형)으로 되어 있는 것이 바람직하다.

〈볼록부〉

복수의 볼록부(106, 106, ..., 106)는, 복수의 오목부(105, 105, ..., 105) 사이에 각각 배치되어 있다. 복수의 볼록부(106, 106, ..., 106)는 서로 동일한 형상을 가지고 있다. 볼록부(106)는, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 낮은 경우(또는, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)와 동일한 경우)에, 오목부(105)에 체류하고 있지 않은 볼(BB)(비체류 볼(BB3))과 접촉함으로써, 비체류 볼(BB3)의 구름면(103b)로부터의 이탈을 저지하도록 구성되어 있다.

《볼록부의 반경 방향폭》

볼록부(106)는, 비체류 볼(BB3)이 구름면(103b)에 접촉하면서 볼록부(106)의 반경 방향 외측의 측면(106a)(이하, 볼록부 측면(106a)으로 표기)에 접촉하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 낮은 경우에, 볼록부 측면(106a)에 비체류 볼(BB3)을 접촉시켜 비체류 볼(BB3)의 구름면(103b)으로부터의 이탈을 저지할 수 있다.

더욱 상세하게는, 구름면(103b)의 내주 가장자리로부터 볼록부 측면(106a)까지의 반경 방향 거리(레이스 부재(10)의 반경 방향의 거리, 도 5A, 도 5B에서는, 좌우 방향의 거리)는 볼(BB)의 반경보다 짧게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 비체류 볼(BB3)을 구름면(103b)에 접촉시키면서 볼록부 측면(106a)에 접촉시킬 수 있다.

《볼록부의 회전축 방향 폭》

또한, 볼록부(106)는, 볼록부 측면(106a) 중 가장자리를 제외한 부분에 비체류 볼(BB3)이 접촉하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 볼록부 측면(106a)의 가장자리(즉, 볼록부(106)의 모서리)에 비체류 볼(BB3)이 접촉하지 않도록 할 수 있다.

더욱 상세하게는, 볼록부 측면(106a)의 회전축 방향폭(회전축(40) 방향의 폭, 도 5A, 도 5B에서는 상하 방향)은 볼(BB)의 반경보다 긴 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 볼록부 측면(106a) 중 가장자리를 제외한 부분에 비체류 볼(BB3)을 접촉시킬 수 있다.

여기서는, 볼록부(106)는 레이스 부재(10)의 상면에서 보았을 경우에 대략 사각형태로 되어 있다. 볼록부 측면(106a)과 구름면(103b)의 내주 가장자리 사이에는, 평탄면(106b)이 형성되어 있다. 평탄면(106b)은, 회전축에 직교하는 회전면에 대하여 평행하게 되어 있다. 볼록부(106)의 반경 방향 내측의 측면은 내주벽 내면(101)에 연결되고, 볼록부(106)의 둘레 방향의 양측면은, 인접하는 오목부(105, 105)의 둘레 방향의 측면과 동일 평면으로 되어 있다. 아울러 볼록부 측면(106a)은 레이스 부재(10)의 상면에서 보았을 경우에 원호형(상세하게는, 회전축을 중심으로 하는 원호형)으로 되어 있는 것이 바람직하다.

〔내주벽 및 외주벽〕

여기서는, 내주벽 내면(101)은, 회전축에 직교하는 회전면에 대하여 수직(또는, 대략 수직)으로 되어 있다. 또한, 외주벽 내면(102)은, 구름면(103b)의 외주 가장자리에 이어지는 하단면(102a)과, 하단면(102a)에 이어지는 상단면(102b)에 의해 구성되어 있다. 하단면(102a)은 원호형의 곡면으로 되어 있다. 즉, 하단면(102a)의 둘레 방향의 단면 형상은, 구름면(103b)의 외주 가장자리로부터 상단면(102b)을 향하여 경사 각도(회전축에 직교하는 회전면에 대한 경사 각도)가 증가하는 곡선으로 되어 있다. 상단면(102b)은, 회전축에 직교하는 회전면에 대하여 수직(또는, 거의 수직)으로 되어 있다.

〔오목부 및 볼록부의 형상〕

이어서, 도 6A, 도 6B를 참조하여, 오목부(105) 및 볼록부(106)의 형상의 구체예에 대하여 설명한다. 여기서는, 오목부(105)에 체류된 BB(체류 볼(BB1))는, 오목부 측면(105a), 오목부 저면(105b) 및 내주벽 내면(101)에 접촉하고 있다. 또한, 회전축에 직교하는 회전면에 대한 경사 각도를 비교하면, 오목부 측면(105a)의 경사 각도(θ2)는 구름면(103b)의 경사 각도(θ1)보다 높게 되어 있다. 나아가 이하의 설명에서는,

R : 볼(BB)의 반경

W₀ : 오목부(105)의 개구단의 반경 방향 폭

W₁ : 볼록부(106)의 반경 방향 폭

W₂ : 오목부 저면(105b)의 반경 방향 폭

D : 오목부(105)의 깊이

H : 볼록부(106)의 높이

X₁ : 볼 접촉점(Q₂)의 거리

Y₁ : 볼 접촉점(Q₂)의 높이

인 것으로 한다. 상세히 설명하면 다음과 같다.

오목부의 개구단의 반경 방향 폭(W₀)은, 오목부 측면(105a)과 구름면(103b)과의 연결부(즉, 구름면(103b)의 내주 가장자리, 도 6A, 도 6B에서는 교점(P₁))로부터 내주벽 내면(101)까지의 반경 방향 거리(도 6A, 도 6B에서는 좌우 방향의 거리)를 나타내고 있다. 오목부의 깊이(D)는, 오목부 저면(105b)으로부터 교점(P₁)까지의 회전축 방향 거리(도 6A, 도 6B에서는 상하 방향의 거리)를 나타내고 있다.

볼록부의 반경 방향 폭(W₁)은, 볼록부 측면(106a)로부터 내주벽 내면(101)까지의 반경 방향 거리를 나타내고 있다. 볼록부(106)의 높이(H)는, 볼록부(106)의 반경 방향 외측의 측면(106a)의 회전축 방향폭(도 6A, 도 6B에서는 상하 방향의 폭)을 나타내고 있다.

볼 접촉점의 거리(X₁)는, 볼(BB1)의 중심(O₁)으로부터 볼(BB1)과 볼(BB2)과의 접촉점(Q₂)까지의 반경 방향 거리를 나타내고 있다. 볼 접촉점의 높이(Y₁)는, 오목부(105)에 체류된 볼(BB1)의 중심(O₁)으로부터 접촉점(Q₂)까지의 회전축 방향 거리를 나타내고 있다.

〈볼록부의 반경 방향 폭〉

볼록부의 반경 방향 폭(W₁)은 다음 수학식 1을 만족시키도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

[수학식 1]

여기서, 오목부(105)의 개구단의 반경 방향 폭(W₀)은 다음 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.

[수학식 2]

수학식 2를 수학식 1에 대입하면, 볼록부의 반경 방향 폭(W₁)은 다음 수학식 3과 같이 된다.

[수학식 3]

이와 같이 구성함으로써, 비체류 볼(BB3)의 중심(O₃)을 교점(P₁)보다 반경 방향 외측에 배치할 수 있고 비체류 볼(BB3)의 접촉점(Q₃)을 구름면(103b) 상에 배치할 수 있다. 즉, 비체류 볼(BB3)을 구름면(103b)에 접촉시키면서 볼록부(106)에 접촉시켜 정지시킬 수 있다.

〈볼록부의 높이〉

볼록부의 높이(H)는 다음 수학식 4를 만족시키도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

[수학식 4]

이와 같이 구성함으로써, 비체류 볼(BB3)의 접촉점(Q₄)을 볼록부 측면(106a) 중 가장자리(볼록부(106)의 모서리)을 제외한 부분에 배치할 수 있다. 즉, 볼록부 측면(106a) 중 가장자리(볼록부(106)의 모서리)을 제외한 부분에 비체류 볼(BB3)을 접촉시킬 수 있다.

〈오목부의 깊이〉

오목부의 깊이(D)는 다음 수학식 5가 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

[수학식 5]

볼 접촉점의 거리(X₁)와 볼 접촉점의 높이(Y₁)간에는 다음 수학식 6이 성립된다.

[수학식 6]

여기서는, 볼 접촉점의 거리(X₁)는 다음 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.

[수학식 7]

수학식 7을 수학식 6에 대입하면 볼 접촉점의 높이(Y₁)는 다음 수학식 8과 같이 된다.

[수학식 8]

수학식 8을 수학식 5에 대입하면 오목부의 깊이(D)는 다음 수학식 9와 같이 된다.

[수학식 9]

이와 같이 구성함으로써, 회전축 방향에 있어서, 체류 볼(BB1)의 상단부를 교점(P₁)보다 상측에 배치할 수 있음과 아울러, 체류 볼(BB1)과 비체류 볼(BB2)과의 접촉점(Q₂)을 교점(P₁)보다 상측에 배치할 수 있다. 이에 의해, 비체류 볼(BB2)의 접촉점(Q₁)을 구름면(103b) 상에 배치할 수 있다. 즉, 체류 볼(BB1)의 상단부를 오목부(105)로부터 돌출시킴과 아울러, 비체류 볼(BB2)을 오목부(105)의 상단보다 상측에서 체류 볼(BB1)에 접촉시킴으로써 비체류 볼(BB2)을 구름면(103b)에 접촉시킨 상태로 정지시킬 수 있다.

〔동작〕

이어서, 도 7 ~ 도 9를 참조하여 볼 밸런서(1)의 동작에 대하여 설명한다. 아울러 회전체의 회전 속도는 도 2와 같이 변화하는 것으로 가정한다. 여기서는 3개의 볼(BB4, BB5, BB6)을 예로 들어 설명한다.

회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 높은 경우, 도 7과 같이, 볼(BB4, BB5, BB6)에 작용하는 원심력에 의해 볼(BB4, BB5, BB6)은 외주벽 내면(102)에 접촉하고 있다.

이어서, 회전체의 회전 속도가 저하되어 회전 속도(ω1)보다 낮아지면, 볼(BB4, BB5, BB6)에 작용하는 중력에 의해 볼(BB4, BB5, BB6)은 회전체의 회전 속도의 저하에 수반하여, 저벽 내면(103)의 내주 가장자리부(103a)를 향하여 구름면(103b) 상을 이동한다. 아울러 회전체의 회전 속도의 변화에 의해, 볼(BB4, BB5, BB6)에는 볼(BB4, BB5, BB6)을 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 이동시키려고 하는 힘이 작용한다. 따라서, 볼(BB4, BB5, BB6)은 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 이동하면서 저벽 내면(103)의 내주 가장자리부(103a)를 향하여 구름면(103b) 상을 하강하게 된다.

이어서, 회전체의 회전 속도가 저하되어 회전 속도(ω2)보다 낮아지면, 도 8과 같이, 볼(BB4)은 오목부(105)에 도달하여 오목부(105)에 체류되어 정지한다. 한편, 볼(BB5)도 오목부(105)를 향하여 이동하지만, 오목부(105)에는 볼(BB4)이 이미 체류되어 있다. 따라서, 볼(BB5)은 오목부(105)에 체류하고 있는 볼(BB4)에 접촉하여 구름면(103b) 상에서 정지한다. 또한, 볼(BB6)은 볼록부(106)를 향하여 이동하여 볼록부(106)에 접촉하여 구름면(103b) 상에서 정지한다.

이어서, 회전체의 회전 속도가 상승하여 회전 속도(ω2)보다 높아지면, 볼(BB4, BB5, BB6)에 작용하는 원심력에 의해, 볼(BB5, BB6)은 회전체의 회전 속도의 상승에 수반하여, 구름면(103b)의 외주 가장자리를 향하여 구름면(103b) 상을 이동한다. 이 경우에도, 회전체의 회전 속도의 변화에 의해, 볼(BB5, BB6)에는 볼(BB5, BB6)을 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 이동시키려고 하는 힘이 작용한다. 따라서, 도 9와 같이, 볼(BB5, BB6)은 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 이동하면서 저벽 내면(103)의 외주 가장자리를 향하여 구름면(103b) 상을 상승하게 된다. 아울러 볼(BB4)은 오목부(105)에 체류되어 있으므로 회전체의 회전 속도가 상승하여도 이동하지 않는다.

이러한 동작을 반복함으로써, 볼(BB, BB,...BB)은, 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 분산되어 오목부(105, 105, ..., 105)에 각각 체류하게 된다.

〔원심력 및 중력〕

이어서, 도 10A, 도 10B를 참조하여 볼(BB)에 작용하는 원심력 및 중력에 대하여 설명한다. 도 10A는, 볼(BB2)이 경사 각도(θ₁)의 구름면(103b)에 접촉하면서 오목부(105)에 체류된 볼(BB1)에 접촉하여 정지된 경우를 나타내고 있다. 도 10B는, 볼(BB2)이 경사 각도(θ₂)의 경사면(205a)에 접촉하면서 오목부(205)에 체류된 볼(BB1)에 접촉하여 정지된 경우를 나타내고 있다. 경사 각도(θ₁)는, 경사 각도(θ₂)보다 작게 되어 있다.

아울러 이하의 설명에서는,

m : 볼(BB2)의 질량

R : 볼(BB)의 반경

ω : 회전체의 회전 속도

g : 중력 가속도

θ : 볼(BB2)이 접촉하고 있는 경사면의 경사 각도

인 것으로 한다. 또한, 설명의 편의상, 볼(BB2)에 작용하는 원심력(CF1, CF2)의 총칭을 "원심력(CF)"으로 표기하고, 볼(BB2)에 작용하는 중력(GF1, GF2)의 총칭을 "중력(GF)"으로 표기한다.

볼(BB2)에 작용하는 원심력(CF)은 다음 수학식 10과 같이 표현할 수 있다.

[수학식 10]

볼(BB2)에 작용하는 중력(GF)은 다음 수학식 11과 같이 표현할 수 있다.

[수학식 11]

볼(BB2)이 중력을 거슬러 경사면(구름면(103b), 또는 경사면(205a))을 오를 때의 조건은 다음 수학식 12와 같이 표현할 수 있다.

[수학식 12]

여기서, 구름면(103a)의 경사 각도(θ₁)는, 경사면(205a)의 경사 각도(θ₂)보다 작으므로 원심력(CF1)은 원심력(CF2)보다 커지고, 중력(GF1)은 중력(CF2)보다 작아진다. 즉, 도 10A와 같이 구름면(103b)에 접촉시킨 상태로 볼(BB2)를 정지시킴으로써, 도 10B와 같이 경사면(205a)에 접촉시킨 상태로 볼(BB2)를 정지시키는 경우보다, 볼(BB2)이 중력을 거슬러 경사면을 오르는 것을 용이하게 할 수 있다.

또한, 수학식 12로부터, 볼(BB2)이 중력을 거슬러 경사면을 오르기 위해 필요한 회전 속도(ω)는 다음 수학식 13과 같이 표현할 수 있다.

[수학식 13]

수학식 13으로부터, 도 10A와 같이 구름면(103b)에 접촉시킨 상태로 볼(BB2)을 정지시킴으로써, 도 10B와 같이 경사면(205a)에 접촉시킨 상태로 볼(BB2)를 정지시키는 경우보다, 볼(BB2)이 중력을 거슬러 경사면을 오르기 위해 필요한 회전 속도(ω)를 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.

〔효과〕

이상과 같이, 회전체의 회전 속도가 회전 속도(ω1)보다 낮은 경우에, 오목부(105)에 체류하고 있지 않은 볼(BB)(비체류 볼)을 구름면(103b) 상에 배치할 수 있다. 이에 의해, 회전 속도(ω1)을 넘지 않는 범위 내에서 회전체의 회전 속도를 변화시킴으로써, 비체류 볼에 작용하는 원심력 및 중력에 의해 구름면(103b)에서 비체류 볼을 이동시킬 수 있으므로, 비체류 볼을 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 분산시키는 것이 가능해진다. 따라서, 오목부(105)에 체류하고 있지 않은 볼(BB)(비체류 볼)을, 볼(BB)을 체류시키고 있지 않은 오목부(105)로 쉽게 이동시킬 수 있으므로, 오목부(105)에 체류하고 있는 볼(BB)의 비율(볼 체류율)을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 비체류 볼에 의한 언밸런스의 조장을 감소시킬 수 있다.

여기서, 도 11을 참조하여 볼 체류율의 향상에 대하여 설명한다. 도 11은 회전 속도의 변화 회수(회전체의 회전 속도를 변화시키는 회수)와 볼 체류율(볼 체류 위치에 체류하고 있는 볼의 비율)과의 관계를 나타내고 있다. 도 11에서, ●은, 도 3~도 5에 나타낸 구성이 레이스 부재(10)의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 경우(즉, 본 실시형태에 의한 볼 밸런서(1))의 측정 결과를 나타내고, ×는 레이스 부재(10)에 볼록부(106, 106, ..., 106)를 마련하지 않은 경우(즉, 평탄면(106b, 106b, ..., 106b)이 구름면(103b)의 내주 가장자리로부터 내주벽 내면(101)까지 각각 연장되어 있는 경우)의 측정 결과를 나타내고 있다. 도 11과 같이, 도 3 ~ 도 5에 나타낸 구성을 레이스 부재(10)의 전체 둘레에 걸쳐 형성함으로써, 레이스 부재(10)에 볼록부(106, 106, ..., 106)를 마련하지 않은 경우에 비해 볼 체류율을 향상시킬 수 있다.

또한, 볼록부 측면(106a) 중 가장자리(볼록부(106)의 모서리)을 제외한 부분에 비체류 볼(BB3)이 접촉하도록 볼록부(106)를 구성함으로써, 볼록부 측면(106a)의 가장자리에 비체류 볼(BB3)이 접촉되어 있는 경우에 비하여, 비체류 볼(BB3)의 구름 저항을 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 비체류 볼을 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 쉽게 분산시킬 수 있으므로 볼 체류율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 레이스 부재(10)의 상면에서 보았을 경우에 원호형(특히, 회전축을 중심으로 하는 원호형)이 되도록, 오목부 측면(105a) 및 오목부 저면(105b)의 외주 가장자리를 구성함으로써 볼(BB)을 오목부(105)에 쉽게 들어가도록 할 수 있다. 이에 의해, 볼 체류율을 더욱 향상시킬 수 있다.

나아가 레이스 부재(10)의 상면에서 보았을 경우에 원호형(특히, 회전축을 중심으로 하는 원호형)이 되도록 볼록부 측면(106a)를 구성함으로써, 비체류 볼을 레이스 부재(10)의 둘레 방향으로 쉽게 분산시킬 수 있다. 이에 의해, 볼 체류율을 더욱 향상시킬 수 있다.

(기타 실시형태)

이상의 실시형태에서는, 볼 밸런서가 세탁기의 회전조에 설치되어 있는 경우를 예로 들어 설명했으나, 볼 밸런서는 원심 분리기나 디스크 구동장치와 같은 회전기계의 회전체(회전축을 중심으로 회전 가능한 회전체)에 설치되어 있을 수도 있다.

아울러 이상의 실시형태는, 본질적으로 바람직한 예시로서, 본 발명, 그 적용물 또는 그 용도의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

이상 설명한 바와 같이, 상술한 볼 밸런서는, 볼 체류부에 체류하고 있는 볼의 비율(볼 체류율)을 향상시킬 수 있어 비체류 볼에 의한 언밸런스의 조장을 감소시킬 수 있으므로, 세탁기, 원심 분리기, 디스크 구동장치와 같은 회전기계 등에 유용하다.

1　　　　볼 밸런서
BB　　　 볼
10　　　레이스 부재
11　　　내주벽
12　　　외주벽
13　　저벽
14　　　상벽
100　　중공부
101　　내주벽의 내면
102　　외주벽의 내면
103　　저벽의 내면
103a　 내주 가장자리부
103b 　구름면
104　　상벽의 내면
105　　 오목부(볼 체류부)
105a　 오목부의 반경 방향 외측의 측면
105b　 오목부의 저면
106　　 볼록부(이탈 저지부)
106a　 볼록부의 반경 방향 외측의 측면

Claims

회전축을 중심으로 회전 가능한 회전체에 설치되는 볼 밸런서로서,
내부가 중공인 도넛형의 레이스 부재와,
상기 레이스 부재의 중공부에 이동 가능하게 수용된 복수의 볼을 구비하고,
상기 레이스 부재의 중공부는, 상기 회전축을 중심으로 하는 둥근 파이프 모양의 내주벽 및 외주벽과, 상기 내주벽 및 상기 외주벽의 하단부 및 상단부를 각각 연결하는 도넛형의 저벽 및 상벽에 의해 구성되고,
상기 저벽의 내면은, 상기 내주벽에 이어지는 내주 가장자리부와, 이 내주 가장자리부와 상기 외주벽을 연결하는 구름면에 의해 구성되고,
상기 저벽의 내면의 내주 가장자리부에는, 상기 레이스 부재의 둘레 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 볼 체류부와, 상기 복수의 볼 체류부 사이에 각각 배치된 복수의 이탈 저지부가 형성되고,
상기 구름면은, 상기 회전체의 회전 속도가 회전계의 일차 공진이 발생하는 제1 회전 속도보다 낮은 제2 회전 속도보다 높은 경우에, 상기 볼이 이 볼에 작용하는 원심력에 의해 상기 외주벽를 향하여 이동하도록, 상기 저벽의 내면의 내주 가장자리부로부터 상기 외주벽를 향하여 상향 경사지고,
상기 복수의 볼 체류부 각각은, 상기 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 낮은 경우에, 상기 구름면으로부터 그 볼 체류부로 들어온 볼을 체류시킴과 아울러, 그 볼 체류부에 체류하고 있는 체류 볼을 그 볼 체류부에 체류하고 있지 않은 비체류 볼에 접촉시킴으로써 이 비체류 볼의 상기 구름면으로부터의 이탈을 저지하고, 상기 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 높은 경우에, 그 볼 체류부에 체류하고 있는 체류 볼을 이 체류 볼에 작용하는 원심력에 의해 상기 구름면으로 이탈시키도록 구성되고,
상기 복수의 이탈 저지부 각각은, 상기 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 낮은 경우에, 상기 볼 체류부에 체류하고 있지 않은 비체류 볼과 접촉함으로써 그 비체류 볼의 상기 구름면으로부터의 이탈을 저지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제1항에 있어서,
상기 복수의 볼 체류부는, 복수의 오목부에 의해 각각 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제2항에 있어서,
상기 복수의 오목부 각각의 반경 방향 외측의 측면은, 상기 회전체의 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다 높은 경우에, 그 오목부에 체류하고 있는 볼이 이 볼에 작용하는 원심력에 의해 그 오목부의 반경 방향 외측의 측면 상을 이동하여 상기 구름면으로 이탈하도록, 그 오목부의 저부로부터 상기 구름면의 내주 가장자리를 향하여 상기 구름면보다 가파르게 상향 경사지고,
상기 복수의 오목부 각각의 깊이는, 그 오목부에 체류하고 있지 않은 비체류 볼이 상기 구름면에 접촉하면서 그 오목부에 체류하고 있는 체류 볼에 접촉하는 깊이로 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제3항에 있어서,
상기 복수의 오목부의 각각의 깊이는, 그 오목부에 체류하고 있는 체류 볼의 상단부가 그 오목부로부터 돌출함과 아울러 그 오목부에 체류하고 있지 않은 비체류 볼이 그 오목부의 상단보다 상측에서 상기 체류 볼에 접촉하는 깊이로 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제4항에 있어서,
상기 복수의 이탈 저지부는, 복수의 볼록부에 의해 각각 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제5항에 있어서,
상기 복수의 볼록부 각각은, 상기 비체류 볼이 상기 구름면에 접촉하면서 상기 볼록부의 반경 방향 외측의 측면과 접촉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제6항에 있어서,
상기 구름면의 내주 가장자리로부터 상기 복수의 볼록부 각각의 반경 방향 외측의 측면까지의 반경 방향 거리는, 상기 볼의 반경보다 짧게 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 복수의 볼록부 각각은, 상기 볼록부의 반경 방향 외측의 측면 중 가장자리를 제외한 부분에 상기 비체류 볼이 접촉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제8항에 있어서,
상기 복수의 볼록부 각각의 반경 방향 외측의 측면의 회전축 방향 폭은, 상기 볼의 반경보다 길게 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제9항에 있어서,
상기 회전체는, 상기 제1 회전 속도보다 높은 회전 속도로 회전하는 고속 회전 모드와, 상기 제1 회전 속도를 넘지 않는 범위 내에서 회전 속도를 변화시키는 변속 회전 모드를 서로 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 볼 밸런서.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 볼 밸런서와,
상기 볼 밸런서가 설치된 회전축을 중심으로 회전 가능한 세탁조를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.