KR100579567B1

KR100579567B1 - 세탁기의 볼밸런서

Info

Publication number: KR100579567B1
Application number: KR1020040034890A
Authority: KR
Inventors: 박관룡; 김재현; 박승철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2006-05-15
Anticipated expiration: 2024-05-17
Also published as: KR20050110070A

Abstract

본 발명에 따른 세탁기의 볼밸런서는 본 발명에 따른 세탁기의 볼밸런서는 내부가 중공으로 형성된 환형의 하우징과; 상기 하우징 내부에서 원주방향으로 이동되는 볼과; 상기 볼의 외측 둘레 일부를 감싸도록 형성된 마찰부재를 포함하여 구성되기 때문에, 종래 기술의 작동유 대신 마찰부재가 사용되는 바, 볼밸런서의 제작이 용이하고, 볼밸런서의 작동 시 소음이 저감되는 효과가 있다.

Description

세탁기의 볼밸런서{Ball balancer of washing machine}

도 1은 종래 기술에 따른 세탁기의 내부구조가 도시된 측 단면도

도 2는 도 1에 도시된 볼밸런서의 평 단면도

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 내부구조가 도시된 측 단면도

도 4는 본 발명에 따른 볼밸런서의 제 1 실시예가 도시된 평 단면도

도 5는 도 4에 도시된 볼기구의 정면도

도 6은 도 5의 볼기구가 도시된 평면도

도 7은 도 5의 A-A선을 따라 절단된 볼기구의 단면도

도 8은 본 발명에 따른 볼밸런서의 제 2 실시예가 도시된 볼기구의 평면도

도 9는 본 발명에 따른 볼밸런서의 제 3 실시예가 도시된 볼기구의 정면도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 캐비닛 12 : 조작부

14 : 도어 15 : 탑커버

16 : 측면패널 20 : 외조

25 : 댐퍼 30 : 내조

32 : 내조의 상단 40 : 모터

41 : 벨트 42 : 풀리

44 : 클러치 45 : 세탁축

46 : 탈수축 50 : 제 1 실시예의 볼밸런서

52 : 하우징 53 : 하우징의 내면

60 : 볼기구 62 : 볼

64 : 마찰부재 66 : 프레임

67 : 프레임의 양단 68 : 탄성부재

70 : 제 2 실시예의 볼기구 76 : 프레임

80 : 제 3 실시예의 볼기구 84 : 마찰부재

본 발명은 세탁기의 볼밸런서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동유가 배제됨으로서 제작이 간편하고, 작동과정 중에 발생되는 충돌소음을 감소시키는 볼밸런서에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 세탁기의 내부가 도시된 단면도이고, 도 2는 도 1의 볼밸런서가 도시된 단면도이다.

도 1, 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 세탁기는 도어(1a) 및 탑커 버(1b)가 형성된 캐비닛(1)과, 상기 캐비닛(1) 내부에 댐퍼(3)에 의해 진동이 흡수되도록 설치되는 외조(2)와, 밸런서(7)를 포함하여 상기 외조(2) 내부에 설치되는 내조(4)와, 상기 내조(4) 또는 펄세이터(4a)를 회전시키는 클러치(5)와, 상기 클러치(5)에 벨트(6a) 및 풀리(6b)를 통해 동력을 제공하는 모터(6)를 포함하여 구성된다.

상기 캐비닛(1)의 탑커버(1b)에는 상기 외조(2)로 세탁물(8)을 투입할 수 있도록 도어(1a)가 설치되고, 사용자가 세탁기를 조작하는 버튼(미도시) 등이 형성된 조작패널(1c) 등이 설치된다.

상기 댐퍼(3)는 상기 외조(2)가 지지되도록 설치되어 상기 외조(2)에서 전달되는 진동이 캐비닛(1)을 전달되는 것을 방지한다.

상기 클러치(5)는 클러치모터(5c)에 의해 상기 세탁축(5a) 또는 탈수축(5b)이 선택되고, 상기 클러치모터(5c)에 의해 선택된 세탁축(5a) 또는 탈수축(5b)은 상기 펄세이터(4a) 또는 내조(4)를 회전시킨다.

한편, 상기 내조(4)에는 세탁물(8)의 탈수 시 회전되는 내조(4)의 평형을 유지시키기 위한 상기 밸런서(balancer)(7)가 설치된다.

상기 밸런서(7)는 도 2에 도시된 바와 같이 볼밸런서(7)이고, 상기 볼밸런서(7)는 탈수 시 내조(4) 일측에 편심된 세탁물(8)의 편심력을 보상하기 위한 것으로서, 내조(4)의 상단에 고정되는 하우징(7a)과, 상기 하우징(7a) 내부에 충진되는 작동유(7b)와, 상기 하우징(7a) 내부를 따라 이동되는 볼(7c)을 포함하여 구성된다.

이하, 상기 밸런서(7)의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 세탁물(8)의 탈수를 위해 상기 모터(6)에 전류가 인가되고, 상기 모터(6)에서 발생된 동력은 상기 클러치(5) 및 탈수축(5b)을 통해 내조(4)에 전달되며, 상기 클러치(5)에 의해 전달된 회전력은 상기 내조(4)를 서서히 회전시키게 된다. 이때 회전되는 상기 내조(4)는 회전속도가 점진적으로 증가되면서 세탁물(8)을 탈수시키고, 상기 내조(4) 내부의 세탁물(8)은 내조(4)의 내벽면에 밀착된다.

여기서 상기 내조(4)가 탈수를 위해 회전될 경우 상기 하우징(7a) 내부에 위치된 볼(7c)은 관성에 의해 제자리에 머물려고 하나, 상기 볼(7c)에 저항으로 작용되는 작동유(7b)가 상기 볼(7c)을 회전시킴으로써 상기 내조(4)와 볼(7c)의 속도 차이를 감소시킨다. 이후 상기 내조(4)가 소정의 회전속도에 도달한 뒤 소정 시간이 경과되면 상기 볼(7c)은 원심력에 의해 상기 내조(4)와 같은 속도로 회전되고, 상기 하우징(7a) 내부에서 균등한 위치에 분포됨으로써 상기 내조(4)의 진동을 억제시킨다.

한편, 상기 내조(4)의 내벽면에 밀착된 세탁물(8)이 내조(4) 내부에서 불균일하게 분포된 경우 상기 세탁물(8)에 의해 상기 내조(4)에는 편심력이 발생된다.

여기서 상기 밸런서(7)는 상기 편심된 내조(4)를 보정하는 바, 상기 내조(4) 상단에 위치되는 볼(7c)은 상기 세탁물(8)의 회전 반경보다 큰 반경으로 회전되고, 큰 회전반경으로 회전됨에 의해 발생되는 원심력이 상기 볼(7c)을 상기 세탁물(8)의 반대편으로 이동시킨다.

그래서 상기와 같이 세탁물(8)의 반대편으로 이동된 볼(7c)이 편심된 내조(4)의 무게중심을 탈수축(5b)으로 이동시킴으로서 편심된 세탁물(8)에 의해 발생되는 진동을 억제시킨다.

이후 상기 하우징(7a) 내부에 충진된 작동유(7b)의 점성은 상기 볼(7c)이 급격하게 이동되는 것을 억제하여 상기 내조(4)가 안정적으로 회전되게 한다.

그런데 상기와 같이 밸런서(7)에 충진되는 작동유(7b)는 유체인 바, 상기 하우징(7a)의 실링이 충분하지 않거나 충격에 의해 손상될 경우 작동유(7b)가 유출되기 쉬울 뿐만 아니라, 상기 작동유(7b)로 사용되는 유체의 가격이 고가인 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 작동유가 배제된 세탁기용 볼밸런서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 볼밸런서는 내부가 중공으로 형성된 환형의 하우징과; 상기 하우징 내부에서 원주방향으로 이동되는 볼과; 상기 볼의 외측 둘레 일부를 감싸도록 형성된 마찰부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 마찰부재는 복수개의 볼을 일체로 형성되도록 상기 볼들의 외측을 감싸도록 형성된다.
더불어 상기 밸런서는 상기 마찰부재가 고정되는 프레임을 더 포함하여 구성되고, 상기 프레임에는 적어도 2개 이상의 볼이 장착되며, 상기 프레임은 링형태의 하우징 내부를 따라 이동되도록 소정의 곡률로 형성된다.
특히, 상기 마찰부재는 합성수지와 고무와 스폰지 중 어느 하나이고, 상기 마찰부재와 상기 프레임은 일체로 형성된다.

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이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 내부가 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 볼밸런서의 제 1 실시예가 도시된 단면도이며, 도 5는 도 4의 볼기구가 도시된 정면도이고, 도 6은 도 5의 볼기구가 도시된 측면도이고, 도 7은 도 5의 절단선 A-A를 따라 절단된 볼기구의 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 볼밸런서의 제 2 실시예가 도시된 볼기구의 측면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 볼밸런서의 제 3 실시예가 도시된 볼기구의 정면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 세탁기는 외형을 이루는 캐비닛(10)과, 상기 캐비닛(10) 내부에 설치되는 외조(20)와, 상기 외조(20) 내부에 설치되는 내조(30)와, 상기 내조(30)를 회전시키는 구동수단과, 회전되는 상기 내조(30)의 진동을 억제시키는 볼밸런서(50)를 포함하여 구성된다.

상기 캐비닛(10)은 상부에 설치되는 탑커버(15)와, 측면패널(16)을 포함하여 구성되고, 상기 탑커버(15)는 사용자가 세탁모드를 선택하고 세탁의 진행상황 등을 확인하는 조작부(12)와, 세탁물이 투입되는 도어(14)를 포함하여 구성된다.

상기 외조(20)는 댐퍼(25)에 의해 상기 탑커버(15) 하측면과 연결되고, 상기 외조(20)의 하측에는 상기 구동수단이 설치된다.

상기 구동수단은 모터(40)와, 상기 모터(40)의 동력을 전달하는 벨트(41) 및 풀리(42)와, 상기 풀리(42)에 전달된 회전력을 세탁축(45) 또는 탈수축(46)에 전달시키는 클러치(44)를 포함하여 구성된다.

상기 내조(30)는 상기 탈수축(46)에 연결되어 회전되고, 상기 세탁축(45)과 연결되어 회전되는 펄세이터(34)는 저면(32)에 설치된다.

그리고 상기 내조(30)의 상단(32)에는 회전되는 내조(30)의 진동을 억제시키고, 상기 내조(30)가 안정적으로 회전되게 하는 볼밸런서(50)가 설치된다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 실시예의 밸런서(50)는 하우징(52)과, 상기 하우징(52) 내부에서 이동되는 볼기구(60)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(52)은 상기 내조(30)의 내측면에 고정되는 것으로서, 전체적인 형상이 링의 형태로 형성되고, 상기 하우징(52)의 내부는 상기 볼기구(60)가 이동될 수 있도록 중공으로 형성된다.

상기 볼기구(60)는 볼(62)과, 상기 볼(62)의 일부를 감싸도록 설치되는 마찰부재(64)와, 상기 마찰부재(64)가 고정되는 프레임(66)과, 상기 프레임(66)의 외측 에 형성되는 탄성부재(68)를 포함하여 구성된다.

상기 볼(62)은 스틸 등의 견고한 재질로 형성되고, 상기 내조(30)가 회전되면 상기 볼(62)은 관성 또는 원심력에 의해 상기 하우징(52) 내부를 따라 이동된다.

상기 마찰부재(64)는 상기 볼(62)과 소정간격 이격되도록 설치되어 이동되는 상기 볼(62)과 마찰되는 것으로서, 상기 볼(62)이 굴러갈수 있도록 상기 볼(62)의 외면 중 일부만을 감싼다. 여기서 상기 마찰부재(64)는 볼(62)과 접촉되어 마찰을 일으킴으로서 이동되는 볼(62)에 저항을 일으키고, 상기 마찰부재(64)의 재질은 스폰지 등의 합성수지 또는 상기 볼(62)보다 경도(hardness)가 작은 재질로 형성된다.

상기 프레임(66)은 상기 마찰부재(64) 고정하기 위한 것으로서, 상기 마찰부재(64)의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 프레임(66)은 일정한 형태가 유지되도록 견고한 재질로 형성된다.

더불어 상기 프레임(66)의 양단(67)에는 이동되는 타 볼기구(60)와의 충돌 시 충격 및 소음을 완화시키는 탄성부재(68)가 형성되고, 상기 탄성부재(68)는 탄성을 지닌 고무 또는 합성수지 등의 재질로 형성된다.

한편, 상기 프레임(66)은 내측에 볼(62) 및 마찰부재(64)를 포함하여 상기 볼(62)의 관성 또는 원심력에 의해 이동되는 바, 상기 하우징(52) 내부를 보다 원활히 이동하기 위하여 소정의 곡률반경(R)을 이루도록 형성되고, 상기 곡률반경(R)은 상기 하우징(52)의 중심과 프레임(66) 사이 거리인 것이 바람직하다.

그리고 상기 프레임(66)은 하나의 마찰부재(64)와 하나의 볼(62)을 감싸도록 구성되는 것도 가능하나, 이동되는 볼기구(60)가 안정적으로 이동되기 위하여 적어도 2개의 볼(62)이 장착되어 이동되는 것이 바람직하다.

다음으로 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 제 2 실시예의 볼기구(70)는 프레임(76)에 4개의 볼(62)이 장착되어 이동되도록 구성된다. 이와 같이 4개의 볼(62)이 장착되어 구성되는 볼기구(70)는 장착되는 볼(62)의 개수만큼 볼기구(70)의 자중이 증가됨으로서 볼기구(70)의 관성이 증가되어 탈수 시 소정 회전속도에 이른 볼기구(70)의 흔들림 등이 감소되는 효과가 있다. 더불어 다수개의 볼(62)을 장착하기 위하여 상기 프레임(76)의 길이가 증가되는 바, 프레임(76)의 곡률을 형성시키는 것이 용이하다.

다음으로 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 제 3 실시예의 볼기구(80)는 복수개의 볼(62)을 일체로 감싸도록 형성된 마찰부재(84)를 구비하는 것이 특징이다.

이와 같이 형성된 마찰부재(84)는 복수개의 볼(62)을 동시에 감싸도록 형성되는 바, 상기 프레임(66)에 고정되는 마찰부재(84)의 고정을 용이하게 한다.

한편, 전술한 상기 볼밸런서(50)(70)(80)는 직립형 세탁기를 예로 들어 설명되었으나 본 실시예와 달리 드럼세탁기에 적용되어도 무방함은 당연하다.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 3 또는 도 4를 중심으로 보다 상세히 설명한다.

상기 볼밸런서(50)는 탈수 시 내조(30)의 진동을 억제하고, 내조(30)에 불균등하게 분포된 세탁물의 편심력을 보정하기 위함인 바, 탈수 시의 볼밸런서(50)의 작동과정을 중심으로 설명한다.

먼저 세탁기의 제어부(미도시)는 탈수를 위해 상기 모터(40)에 전류를 인가하고, 인가된 전류에 의해 구동되는 모터(40)는 상기 벨트(41) 및 풀리(42)를 통해 클러치(44)로 동력을 전달시킨다. 그리고, 상기 클러치(44)에 전달된 동력은 클러치모터(47)에 의해 세탁축(45) 또는 탈수축(46)에 전달되는 바, 탈수 시에는 상기 탈수축(46)에 동력이 전달되어 상기 내조(30)를 회전시키게 된다.

상기와 같은 과정에 의해 내조(30)가 회전되면 상기 내조(30)에 고정된 하우징(52) 역시 상기 내조(30)와 함께 회전되고, 상기 하우징(52) 내부에 삽입된 볼기구(60)는 관성이 작용되며, 관성이 작용되는 상기 볼기구(60)는 회전되는 하우징(52)의 내측면(53)이 볼(62)과 마찰되어 상기 볼(62)을 회전시킨다. 이때 회전되는 상기 볼(62)은 상기 마찰부재(64)와 마찰되어 관성에 의해 회전되려는 상기 볼(62)의 회전력을 상쇄시키면서 상기 볼(62)을 하우징(52)의 회전방향으로 이동시킨다. 그러나 엄밀히 설명하자면, 상기 하우징(52)은 회전되는 내조(30)와 함께 회전되는 바, 상기 볼기구(60)는 정지하려하고, 상기 마찰부재(64)와 볼(62)의 마찰력에 의해 상기 볼기구(60)가 서서히 회전방향으로 회전되는 것이다.

그래서 이와 같이 마찰부재(64)에 마찰되며 회전되는 볼(62)은 상기 내조(30)의 회전속도가 증가될수록 점차적으로 증가되며, 상기 내조(30)가 소정의 회전속도에 도달되어 일정 시간이 경과되면 원심력에 의해 상기 하우징(52) 내부에 균등하게 분포된다.

그리고 상기와 같이 균등하게 분포된 볼기구(60)는 회전되는 상기 내조(30)의 진동 및 흔들림을 억제시킨다.

한편, 세탁물이 상기 내조(미도시) 내부에 불균등하게 분포될 경우 상기 볼기구(60)는 원심력에 의해 상기 세탁물의 반대편으로 이동되고, 상기 세탁물의 반대편으로 이동된 볼기구(60)는 상기 세탁물에 의해 발생된 편심력을 상쇄시켜 상기 내조(30)의 진동을 억제시킨다.

더불어 상기 하우징(52) 내부에는 복수개의 볼기구(60)가 삽입되는 바, 속도가 점진적으로 증가되는 구간에서 상기 볼기구(60)끼리 충돌이 발생된다. 이때 상기 볼기구(60) 끼리의 충돌에 의해 발생되는 소음은 상기 프레임(66) 양단에 형성된 탄성부재(68)에 의해 상쇄된다.

이와 같이 본 발명에 의한 세탁기의 볼밸런서는 종래 기술의 작동유 대신 마찰부재를 사용함으로써, 볼밸런서의 제작이 용이한 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명에 따른 볼밸런서는 작동유가 배제됨으로서 유체의 실링을 고려하지 않아도 되는 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명에 따른 볼밸런서는 고가의 작동유가 사용되지 않음으로서 제작단가가 낮아지는 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명에 따른 볼밸런서는 복수개의 볼을 동시에 고정시키는 프레임 이 구비되는 바, 종래 볼의 충돌에 의해 발생되는 소음을 저감시키는 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명에 따른 볼밸런서는 프레임에 탄성부재가 형성됨으로서 각 볼기구의 충돌 시 발생되는 소음을 저감시키는 이점을 가지고 있다.

더불어 본 발명에 따른 탄성부재는 프레임에 전달되는 충격량을 감소시켜 볼기구의 내구성을 향상시키는 이점을 가지고 있다.

Claims

내부가 중공으로 형성된 환형의 하우징과;

상기 하우징 내부에서 원주방향으로 이동되는 볼과;

상기 볼의 외측 둘레 일부를 감싸도록 형성된 마찰부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
제 1항에 있어서,

상기 마찰부재는 복수개의 볼을 일체로 형성되도록 상기 볼들의 외측을 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
제 1항에 있어서,

상기 밸런서는 상기 마찰부재가 고정되는 프레임을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
제 3항에 있어서,

상기 프레임에는 적어도 2개 이상의 볼이 장착되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
제 3항에 있어서,

상기 프레임은 링형태의 하우징 내부를 따라 이동되도록 소정의 곡률로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마찰부재는 합성수지와 고무와 스폰지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마찰부재와 상기 프레임은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.