KR20140016091A

KR20140016091A - 세탁물 처리기기

Info

Publication number: KR20140016091A
Application number: KR1020120083383A
Authority: KR
Inventors: 김근주; 박승철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-02-07
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: KR101916438B1

Abstract

본 발명은 세탁물 처리기기는 케이싱; 상기 케이싱 내에 지지되는 외조; 상기 외조 내에 회전 가능하게 구비되는 내조; 및 일단이 상기 케이싱과 연결되고 타단이 상기 외조와 연결되어 상기 내조의 회전에 의해 유발되는 상기 외조의 진동을 완충하는 완충장치를 포함하고, 상기 완충장치는 상기 케이싱 및 외조 중 어느 하나에 연결되는 실린더; 및 상기 케이싱 및 외조 중 어느 하나와 연결되는 피스톤을 포함하고, 상기 실린더와 상기 피스톤은 상기 외조의 운동에 따라 서로 상대적으로 이동되고, 상기 피스톤과의 사이에 마찰력을 형성하기 위해 구비되는 마찰부재; 상기 마찰부재와 일체로 이동되는 마찰부재 홀더; 및 제 1 작동 위치에서 상기 마찰부재 홀더를 가압하여, 상기 마찰부재가 상기 피스톤과 접촉되도록 하고, 제 2 작동 위치에서는 상기 마찰부재가 상기 피스톤으로부터 분리되도록 상기 마찰부재 홀더에 작용하는 압력을 해제하는 홀더 작동부를 더 포함한다.

Description

세탁물 처리기기{LAUNDRY TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것이다.

세탁물 처리기기는 케이싱 또는 본체 등의 고정체 내에서 지지되는 외조와, 세탁물을 수용하는 것으로 외조 내에서 회전되는 내조를 구비하여, 세탁, 헹굼, 탈수 또는 건조를 수행하는 장치를 의미한다.

통상의 세탁물 처리기기에는 내조가 회전함에 따라 발생되는 외조의 진동을 완충하기 위한 서스펜션 또는 현가장치가 구비된다. 이러한 서스펜션은 진동 에너지를 흡수하여 진동을 감쇠시키는 기능을 하기는 하나 단순히 진동 에너지를 흡수하기 위한 것이었을 뿐, 진동 특성에 따라 차별화된 대응을 하지는 못하는 한계가 있었다. 예를들어, 세탁물 처리기기의 작동 중, 내조의 회전이 아직 정상상태에 이르지 못한 과도상태에서는 정상상태에 비해 더 큰 진동이 발생하며, 이때에는 충분한 완충력 또는 진동 감쇠력을 제공할 수 있는 수단이 필요하나, 정상상태에서는 안정된 진동 시스템에 변화를 주기 보다는 외조가 자연스럽게 진동할 수 있도록 두어 정상상태가 그대로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

그러나, 종래의 서스펜션은 단지 외조의 진동이 많이 발생하는 구간, 예를들어 상기 과도진동 구간에서 어떻게 진동을 완충한 것인지만 고려하였을 뿐, 정상상태에서의 진동에 대해서는 고려되지 않았다. 특히, 종래의 서스펜션을 통해서는 정상상태에서 외조의 진동이 캐비닛 등의 주변 구성에 상당부분 전달이 되기 때문에, 세탁물 처리기기가 설치된 바닥을 울리거나, 진동으로 인해 과도한 소음이 발생하는 등의 문제가 있었다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는 외조의 진동량에 대응하여 능동적으로 완충력을 제어할 수 있는 세탁물 처리기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 세탁물 처리기기는 케이싱; 상기 케이싱 내에 지지되는 외조; 상기 외조 내에 회전 가능하게 구비되는 내조; 및 일단이 상기 케이싱과 연결되고 타단이 상기 외조와 연결되어 상기 내조의 회전에 의해 유발되는 상기 외조의 진동을 완충하는 완충장치를 포함하고, 상기 완충장치는 상기 케이싱 및 외조 중 어느 하나에 연결되는 실린더; 및 상기 케이싱 및 외조 중 어느 하나와 연결되는 피스톤을 포함하고, 상기 실린더와 상기 피스톤은 상기 외조의 운동에 따라 서로 상대적으로 이동되고, 상기 피스톤과의 사이에 마찰력을 형성하기 위해 구비되는 마찰부재; 상기 마찰부재와 일체로 이동되는 마찰부재 홀더; 및 제 1 작동 위치에서 상기 마찰부재 홀더를 가압하여, 상기 마찰부재가 상기 피스톤과 접촉되도록 하고, 제 2 작동 위치에서는 상기 마찰부재가 상기 피스톤으로부터 분리되도록 상기 마찰부재 홀더에 작용하는 압력을 해제하는 홀더 작동부를 더 포함한다.

본 발명의 세탁물 처리기기는 외조의 진동특성에 따라 그에 적합한 형태의 완충 또는 진동 감쇠 기능을 수행할 수 있어, 더 빠른 시간 내에 시스템을 안정화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 세탁물 처리기기는 외조의 진동특성에 따라 능동적으로 완충능력을 가변시킬 수 있어 탈수 진입에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 세탁물 처리기기는 외조의 진동이 크게 발생하는 구간에서는 보다 더 큰 완충용량을 제공함으로써, 외조의 진동을 적극적으로 감쇠시킬 수 있고, 그에 따라 케이싱과 외조의 간격이 협소한 구조에서도 외조와 케이싱 간의 충돌을 방지할 수 있으며, 따라서 일정한 크기로 한정된 케이싱 내부 공간에 대해서 보다 큰 외조의 용량을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 세탁물 처리기기는 정상상태에서 케이싱으로의 진동 전달을 줄임과 아울러, 진동으로 인한 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 완충장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 완충장치의 내부를 절개하여 도시한 것이다.
도 4는 실린더 내에 배치된 피스톤 지지부를 도시한 것이다.
도 5는 제 1 작동 위치에서의 완충장치의 작동 구조를 도시한 것이다.
도 6은 제 2 작동 위치에서의 완충장치의 작동 구조를 도시한 것이다.
도 7은 홀더 작동부를 도시한 사시도이다.
도 8은 홀더 작동부에 형성된 캠 형성부를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충장치에서 홀더 작동부가 제 2 작동 위치(a)와 제 1 작동 위치(b)에 있는 상태를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 완충장치에서 홀더 작동부가 제 2 작동 위치(a)와 제 1 작동 위치(b)에 있는 상태를 도시한 것이다.
도 11은 세탁물 처리기기의 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기(1)는 외관을 형성하고 포가 출입할 수 있도록 포 출입홀이 형성된 케이싱(11)과, 상기 포 출입홀을 여닫을 수 있도록 케이싱(11)에 회전 가능하게 설치되는 도어(12)와, 케이싱(11) 내에 배치되는 외조(22)와, 외조(22) 내에 회전 가능하게 구비되어 내측으로 포가 수용되는 내조(24)과, 내조(24) 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부(13)와, 외조(22) 내로 투입되는 세제가 수용되는 세제박스(미도시)와, 사용자부터 각종 제어명령을 입력받는 입력키와 세탁물 처리기기의 작동 상태를 표시하는 디스플레이가 구비된 컨트롤 패널(14)을 포함한다.

외조(22)는 케이싱(11) 내에서 완충장치에 의해 지지된다. 상기 완충장치는 진동 에너지를 흡수하는 장치로, 진동체의 진동에 따라 탄성적으로 변형되었다가 외력 제거 시 원상 복원되는 스프링이나, 진동체의 주기 진동에 대하여 소정의 저항 또는 감쇠력을 발생시켜 주기 진동의 소멸을 앞당기는 댐퍼를 예로 들 수 있다.

본 실시예에 따른 세탁물 처리기기(1)는 완충장치(100) 뿐만 아니라 스프링(15)에 의해서도 완충될 수 있다. 스프링(15)은 외조(22) 상단의 변위에 따라 변형된다. 스프링(15) 역시 넓은 의미에서는 완충장치의 범위 내에 속하기는 하나, 완충장치(100)와의 구별을 위해 스프링이라는 용어를 그대로 사용하였다.

내조(24)는 구동부(13)에 의해 회전된다. 내조(24)는 외조(22)와의 사이에 세탁수가 유동될 수 있도록 복수의 통공이 형성된다. 내조(24) 내벽에는 그 자신의 회전 시 포를 일정 높이로 들어올리는 리프터(25)가 구비될 수 있다.

구동부(13)로부터 발생한 구동력은 밸트(belt) 또는 풀리(pully) 등의 동력 전달 수단을 통해 내조(24)로 전달하는 간접 구동 방식도 가능함은 물론이나, 본 실시예는 구동부(13)의 구동축이 내조(24)의 회전 중심과 동축 상에서 정렬되고, 구동부(13)의 로터와 내조(24)가 일체로 회전되는 직접 구동 방식을 예로 들었다. 특히, 직접 구동 방식의 경우 구동부(13)는 내조(24)의 속도 제어는 물론이고, 정/역회전 구동도 가능한 모터를 포함할 수 있다.

개스킷(28)은 외조(22)와 케이싱(11) 사이를 밀봉한다. 개스킷(28)은 외조(22) 전방의 개구부와 케이싱(11)의 포 출입구 사이에 배치된다. 개스킷(28)은 탄성적으로 변형 가능한 재질로 형성되어, 내조(24)의 회전 시 접철됨으로써 도어(12)로 전달되는 충격을 완화하는 동시에 외조(22) 내의 세탁수가 외부로 누수되는 것을 방지한다. 개스킷(28)에는 내조(24) 내로 세탁수를 분사하는 순환노즐(미도시)이 구비될 수 있다.

또한, 세탁물 처리기기(1)는 외부 수원으로부터 세탁수의 유입을 조절하는 급수밸브(31)와, 급수밸브(31)를 통해 유입된 세탁수가 유동하는 급수유로(32)를 포함할 수 있다.

세제박스는 세탁용 세제, 섬유 유연제 또는 표백제 등의 세탁용 첨가제를 수용하는 것이다. 세제박스는 케이싱(11)의 전면에 인출 가능하게 구비될 수 있다. 케이싱(11) 내측에는 세제박스가 수용되는 세제박스 하우징(33)이 구비될 수 있고, 급수유로(32)를 통해 공급된 세탁수가 세제박스 하우징(33) 내의 세제박스를 경유하며 세제와 함께 혼합되어 급수밸로우즈(34)을 통해 외조(22) 내로 공급된다.

또한, 세탁물 처리기기(1)는 외조(22) 내의 세탁수를 외부로 배출하는 배수밸로우즈(35)과, 배수밸로우즈(35)을 따라 세탁수를 압송하는 펌프(36)와, 펌프(36)에 의해 압송된 세탁수가 외부로 배수되도록 안내하는 배수유로(38)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라 펌프(36) 작동을 통해 외조(22)내의 세탁수를 순환노즐로 압송하는 것도 가능하고, 이 경우, 펌프(36)와 순환노즐 사이를 연결하는 순환유로(37)가 더 구비될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 완충장치를 도시한 사시도이다. 도 3은 완충장치의 내부를 절개하여 도시한 것이다. 도 4는 실린더 내에 배치된 피스톤 지지부를 도시한 것이다. 도 5는 제 1 작동 위치에서의 완충장치의 작동 구조를 도시한 것이다. 도 6은 제 2 작동 위치에서의 완충장치의 작동 구조를 도시한 것이다. 도 7은 홀더 작동부를 도시한 사시도이다. 도 8은 홀더 작동부에 형성된 캠 형성부를 도시한 것이다.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 완충장치(100)는 실린더(130)와, 피스톤(120)과 마찰부재(141)와, 마찰부재 홀더(142)와, 홀더 작동부(152)를 포함한다.

피스톤(120)은 케이싱(11) 및 외조(22) 중 어느 하나에 연결되어 외조(22)의 진동에 따라 이동되고, 실린더(130)는 케이싱(11) 및 외조(22) 중 다른 하나에 연결된다. 외조(22)의 진동에 따라 피스톤(120)과 실린더(130)는 상대적으로 운동한다. 본 실시예에서, 실린더(130)는 외조(22)와 연결되어 외조(22)의 진동에 따라 이동되는데 반하여, 실린더(130)는 케이싱(11)과 연결되어 고정된다. 피스톤(120)을 케이싱(11)과 연결하는 피스톤 연결부(111)와, 실린더(130)를 외조(22)와 연결하는 실린더 연결부(112)가 구비될 수 있다.

마찰부재(141)는 피스톤(120)과의 사이에 마찰력을 형성하기 위해 구비된다. 후술하는 홀더 작동부(152)의 작동 위치에 따라, 마찰부재 홀더(142)가 이동되어 마찰부재(141)가 실린더(130)와 접촉됨으로써 실린더(130)와의 사이에 소정의 마찰력을 형성한다.

마찰부재(141)는 외력에 의해 변형되었다가 외력 제거시 원상으로 복원되는 변형 가능한 재질로 형성될 수 있고, 예를들어, 고무나 팰트등의 소재로 형성될 수 있다. 마찰부재(141)는 마찰부재 홀더(142)와 피스톤(120) 사이에 배치될 수 있고, 마찰부재 홀더(142)와 일체로 이동될 수 있도록, 마찰부재 홀더(142)의 내측면에 고정될 수 있다.

홀더 작동부(152)는 제 1 작동 위치(도 5 참조)에서는 마찰부재 홀더(142)를 가압하여 마찰부재(141)가 피스톤(120)과 접촉되도록 하고, 제 2 작동 위치(도 6 참조)에서는 마찰부재(141)가 피스톤(120)으로부터 분리될 수 있도록 마찰부재 홀더(142)에 작용하는 압력을 해제시킨다. 여기서, 마찰부재 홀더(142)에 작용하는 압력은, 마찰부재 홀더(142)를 피스톤(120) 측으로 미는 압력을 기준으로 정의되었다. 실시예에 따라서는 홀더 작동부가 제 2 작동 위치에서 제 1 작동 위치에서와 반대 방향으로 마찰부재 홀더(142)에 힘을 작용할 수 있다. 그러나, 이 경우에도 제 2 작동 위치에서는 마찰부재 홀더(142)를 피스톤(120) 측으로 미는 압력은 해제된 것으로 이해될 수 있을 것이다.

홀더 작동부(152)는 실린더(130) 내에 회전 가능하게 배치되고, 내측으로는 피스톤(120)이 삽입된다. 홀더 작동부(152)와 피스톤(120) 사이에는 마찰부재 홀더(142)가 이동될 수 있는 소정의 공간이 형성된다. 홀더 작동부(152)는 마찰부재 홀더(142)와 대향하는 내주면에서 돌출되어 원주방향을 따라 연장되는 환형의 캠(cam) 형성부(152b)를 포함한다.

한편, 완충장치(100)는 완충제어모터(160)를 더 포함할 수 있다. 완충제어모터(160)는 홀더 작동부(152)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것으로, 예를들어, 300g·cm 내지 2,500g·cm의 토크를 발생시키는 DC 모터를 포함할 수 있다. 완충제어모터(160)를 실린더(130)에 고정시키기 위한 고정부재(115)가 더 구비될 수 있다.

완충장치(100)는 홀더 작동부(152)가 회전되도록 완충제어모터(160)의 구동력을 전달하는 적어도 하나의 기어를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 기어는 완충제어모터(160)에 의해 회전되는 구동기어(162)와, 홀더 작동부(152)의 외주면을 따라 형성되어, 구동기어(162)의 회전에 대응하여 회전되는 종동기어(152a)를 포함할 수 있다. 구동기어(162)와 종동기어(152a) 사이의 기어비(gear ratio)는 3:1일 수 있고, 이는 곧 구동기어(162)가 3회전 될 시 종동기어(152a)가 1회전함을 의미한다. 여기서, 구동기어(162)는 완충제어모터(160)와 동일한 rpm으로 회전되는 것이고, 종동기어(152a)는 홀더 작동부(152)와 동일한 rpm으로 회전되는 것으로 정의하였으며, 실시예에 따라 구동기어(162)와 종동기어(152a) 사이에도 기어 등의 동력전달수단이 더 구비될 수 있음은 물론이다.

한편, 완충장치(100)는 실린더(130)의 내측에 고정되고, 내측면과 피스톤(120)이 면접촉됨으로써 피스톤(120)을 지지하는 피스톤 지지부(153)를 더 포함할 수 있다. 피스톤(120)의 외주면과 밀착된 피스톤 지지부(153)의 내측면(153b)으로부터 반경방향을 따라 이동홈(153a)이 형성될 수 있다. 마찰부재 홀더(142)에는 이동홈(153a) 내에 이동 가능하게 삽입되는 돌기(142c)가 형성될 수 있다.

한편, 실린더(130)는 내측으로 마찰부재(141) 및 마찰부재 홀더(142)가 용이하게 삽입될 수 있도록 일단이 충분한 넓이로 개구되어야 하고, 개구된 일단에는 실린더 마개(113)가 결합될 수 있다. 실린더 마개(113)의 중앙부는 피스톤(120) 삽입을 위한 삽입홀이 형성된다.

도 3에는 마찰부재 홀더(142)의 하단에 형성된 돌기(143c)가 도시되어 있으나, 여기에 더하여 마찰부재 홀더(142)의 상단에도 돌기(미도시)가 형성될 수 있다. 이 경우, 마찰부재 홀더(142)의 상단에 형성된 돌기는 피스톤 지지부(153) 내측에 형성된 이동홈(153a) 내에서 이동 가능하게 구비되고, 하단에 형성된 돌기(142c)는 실린더 마개(113)에 형성된 이동홈(113a)을 따라 이동 가능하게 구비될 수 있다.

마찰부재 홀더(142)는 실린더(130) 내에서 서로 대칭되는 위치에 각각 구비될 수 있고, 이 경우 실린더 지지부(153)와 실린더 마개(113)에는 각각 한 쌍의 이동홈(153a, 113a)이 형성될 수 있다.

한편, 홀더 작동부(152)와 피스톤 지지부(153)는 이종 재질로 형성될 수 있다. 종동기어(152a)의 강도 보강을 위해 홀더 작동부(152)를 금속 재질로 형성하고, 피스톤 지지부(153)는 합성수지를 사출하여 형성한 경우, 홀더 작동부(152)와 피스톤 지지부(153)가 직접 접촉되지 않도록, 홀더 작동부(152)와 피스톤 지지부(153) 사이에 합성수지재의 완충부(154)가 배치될 수 있다. 완충부(154)는 홀더 작동부(152)와 일체로 회전 될 수 있다.

도 8을 참조하면, 캠 형성부(152b)는 홀더 작동부(152)가 제 1 작동 위치에 있을 시, 마찰부재 홀더(142)를 가압하는 가압구간(L)과, 홀더 작동부(152)가 제 2 작동 위치에 있을 시, 마찰부재(141)가 실린더(130)로부터 분리될 수 있도록, 즉 마찰부재 홀더(142)가 이동홈(153a, 113a)을 따라 이동될 수 있도록 실린더(130)와의 사이에서 소정의 이격 거리를 유지하는 이격구간(D)을 포함한다. 이격구간(D)은 소정의 곡률 반경(R1)을 갖는 원호로 형성될 수 있고, 가압구간(L)은 직선으로 형성될 수 있으며, 가압구간(L)과 이격구간(D) 사이에는 이격구간(D) 보다 큰 곡률 반경(R2>R1)을 갖는 연결구간(C)이 형성될 수 있다.

특히, 가압구간(L)이 직선으로 형성된 경우, 홀더 작동부(152)를 제 1 작동 위치로 제어할 시, 가압구간(L)의 정중앙이 마찰부재 홀더(142)의 정중앙과 정확하게 일치하는 위치로 오도록 제어되지 못한 경우라도, 원호로 형성되는 경우에 비해 마찰부재 홀더(142)에 비교적 균일하고, 정위치에서 가해지는 압력과 근접한 크기의 압력을 가할 수 있는 효과가 있다.

도 5를 참조하면, 홀더 작동부(152)가 제 1 작동 위치에 있을 시, 캠 형성부(152b)는 마찰부재(142)가 피스톤(120)가 밀착되도록 마찰부재 홀더(142)를 가압한다. 따라서, 마찰부재(141)가 압축되며 피스톤(120)과 밀착된다. 이때, 마찰부재 홀더(142)의 내측면 정중앙과 피스톤(120) 사이의 거리(dmin)가 최소가 되고, 그 값은 외력이 작용하지 않은 상태에서의 마찰부재(141)의 두께보다 작은 값을 갖는 것이 바람직하다. 반대로, 마찰부재 홀더(142)의 내측면 상에서 가장자리와 피스톤(120) 사이의 간격(dmax)은 최대가 되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 본 실시예에서는 마찰부재 홀더(142)의 내측면의 곡률 반경이 피스톤(120)의 외주면의 곡률반경에 비해 더 큰 값을 갖는 구조를 제안한다. 이러한 구조는, 홀더 작동부(152)가 제 1 작동 위치로 전환되는 중에, 캠 형성부(152b)의 가압구간(L)이 마찰부재 홀더(142)의 측단부를 올라타기 시작할 시, 마찰부재 홀더(142)이 정중앙이 아직 가압되지 않았음에도 불구하고, 다시말해, 홀더 작동부(152)가 제 1 작동 위치로 정위치 되지 않았음에도 불구하고, 마찰부재(141)의 측단부가 실린더(130)에 강하게 압착되는 것을 방지할 수 있다.

도 6을 참조하면, 홀더 작동부(152)가 제 2 작동 위치로 제어된 상태에서는, 이격구간(D)이 마찰부재 홀더(142)와 대응하는 위치에 오게되고, 이때 이격구간(D)과 피스톤(120) 사이에는 피스톤(120)으로부터 분리된 마찰부재 홀더(142)가 이동 될 수 있는 간격이 확보된다. 제 1 작동 위치에서 제 2 작동 위치로의 전환이 이루어지면, 제 1 작동 위치에서 압축되었던 마찰부재(141)가 그 자신의 복원력에 의해 피스톤(120)으로부터 탄성적으로 분리될 수 있다. 그렇지 않다고 하더라도, 제 2 작동 위치에서는 마찰부재 홀더(142)가 이동홈(153a, 113a)을 따라 자유롭게 이동할 수 있는 상태가 되기 때문에, 설령 마찰부재(141)가 피스톤(120)과 접촉되더라도, 그로 인한 마찰력은 무시할 수준이다.

본원 발명에서 홀더 작동부(152)는 외조(22)의 진동량에 따라 작동 위치가 제어될 수 있다. 일반적으로 주기운동을 하는 물체의 진동 제어에 있어서, 물체의 진동량이 큰 영역에서는 진동 에너지를 흡수하여 진동을 감쇠시킬 필요가 있는데 반하여, 물체가 운동이 정상상태에 이르러 진동량이 허용치 내인 경우에 이러한 상태가 유지되도록 물체의 자유도를 확보하는 것이 바람직함은 널리 알려진 사실이다. 제 1 작동 위치는 외조(22)의 진동이 상당한 정도에 이르는 경우에, 이러한 진동을 감쇠하기 위해 홀더 작동부(152)의 작동이 제어되는 위치로, 마찰부재(141)와 피스톤(120) 사이에 작용하는 마찰력에 의해 진동이 감쇠된다.

반대로 제 2 작동 위치는 마찰부재(141)와 피스톤(120) 간의 마찰작용 없이 실린더(130)가 자유롭게 왕복할 수 있도록 홀더 작동부(152)의 작동이 제어되는 위치이다. 제 2 작동 위치에서는 실린더(130)와 피스톤(120) 간의 상대적인 움직임이 비교적 자유롭게 이루어지기 때문에, 진동이 실린더(130) 또는 피스톤(120)을 통해 케이싱(11)이나 마루바닥에 전달되는 것을 줄일 수 있고, 이는 특히 정상상태와 같이 진동에 대한 전체 시스템의 안정성이 확보된ㅅ 상탱서 소음 저감에 효과적이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충장치(200)에서 홀더 작동부(252)가 제 2 작동 위치(a)와 제 1 작동 위치(b)에 있는 상태를 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충장치(200)는 홀더 작동부(252)가 실린더(130)의 길이 방향을 따라 제 1 작동 위치(도 9의 (b)참조)와 제 2 작동 위치(도 9의 (a)참조) 사이에서 이동되고, 홀더 작동부(252)가 제 1 작동 위치에 올시 마찰부재 홀더(242)가 피스톤(120)과 가까워 지는 방향으로 이동된다. 즉, 홀더 작동부(252)와 마찰부재 홀더(242)의 이동은 상호 직교하는 방향으로 이루어진다. 홀더 작동부(252)와 마찰부재 홀더(242) 각각의 단부에는 서로 맞닿아 있는 경사면이 형성될 수 있고, 이 경우 상기 경사면들에 의해 힘의 작용 방향이 전환된다. 한편, 본 실시예에 따른 완충장치(200)는 완충제어모터로서 홀더 작동부(252)를 직선운동시키기 위한 선형 모터를 포함할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 완충장치에서 홀더 작동부가 제 2 작동 위치(a)와 제 1 작동 위치(b)에 있는 상태를 도시한 것이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 완충장치(300)에서 홀더 작동부(352)는 실린더(130) 내에 회동 가능하게 배치되는 한 쌍의 작동암(352a, 352b)을 포함한다. 여기서, 홀더 작동부(352)의 제 1 작동 위치는 한 쌍의 작동암(352a, 352b) 사이의 간격이 최소가 되는 상태이고, 제 2 작동 위치는 한 쌍의 작동암(352a, 352b) 사이의 간격이 최대가 되는 상태로 정의될 수 있다. 한 쌍의 작동암(352a, 352b)은 힌지축(353c)을 축으로 회동될 수 있다.

제 1 작동 위치에서 작동암(352a, 352b)에 의해 마찰부재 홀더(342)가 가압되어, 마찰부재(341)가 피스톤(120)과 밀착되고, 제 2 작동 위치에서 마찰부재 홀더(342)에 작용하는 압력이 해제되어 마찰부재(341)가 피스톤(120)과 분리된다.

도 11은 세탁물 처리기기의 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예에서는 내조(24)가 회전되는 구간 중에 외조(22)의 진동이 일정수준 이상으로 발생하는 구간에서는, 마찰부재(141)와 피스톤(120) 간에 작용하는 마찰력에 의해 진동이 흡수되도록 홀더 작동부(152, 252, 352)를 제 1 작동 위치로 제어하고, 반대로 외조(22)의 진동이 일정수준 이상인 경우에는 마찰부재(141)가 비교적 자유롭게 이동될 수 있도록 제 2 작동 위치로 제어한다. 이때, 홀더 작동부(152, 252, 352)의 작동 위치는 제어부(172)의 완충제어모터(160) 제어를 통해 이루어질 수 있다.

실시예에 따라서는 외조(22)의 진동량을 측정하는 진동 감지부(미도시)가 더 구비될 수도 있으며, 예를 들어, 이러한 진동 감지부는 내조(24) 회전에 따른 구동부(13) 출력값 변화를 감지하는 출력 감지 센서, 진동에 따른 외조(22)의 변위를 측정하는 변위 감지 센서 등으로 구현될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 내조(24)의 회전속도 변화를 검출하는 속도 검출부(171)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(172)는 속도 검출부(161)에 의해 검출된 회전속도에 따라 완충제어모터의 작동을 제어하여, 홀더 작동부(152, 252, 352)의 작동 위치를 제어한다.

특히, 통상적으로 세탁물 처리기기는 내조(24)의 회전속도에 따라 어느 정도 예측 가능한 패턴의 진동특성을 보이는데, 예를들어 외조(22)의 고유 진동수에 따라 특정한 회전 속도 구간에서는 외조(22)의 공진이 발생한다. 이러한 구간을 공진속도 구간이라고 정의하면, 공진속도 구간을 회피한 소정의 속도 구간에서 내조(24) 내 수용된 포의 분산을 위해, 또는 내조(24) 내에서의 포의 배치 상태에 따라 유발되는 편심 제거를 위해, 특정패턴으로 내조(24)를 회전시키는 포 분산 또는 편심량 제거 운전을 수행한다. 이러한 운전 과정을 통해 내조(24) 내 포의 배치 상태가 어느 정도 균형을 이루게 되면, 내조(24)의 회전속도를 상승시켜 탈수를 수행한다. 본 실시예에서는 공진속도 이상의 값을 갖는 설정속도(약 400rpm)를 기준으로, 홀더 작동부(152, 252, 352)의 작동 위치가 제어될 수 있다. 즉, 내조(24)의 회전속도가 상기 설정속도보다 낮은 구간에서는 진동감쇠를 위해 홀더 작동부(152, 252, 352)가 제 1 작동 위치에 오도록 제어되고, 상기 설정속도보다 높은 구간에서는 홀더 작동부(152, 252, 352)가 제 2 작동 위치에 오도록 제어될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

케이싱;
상기 케이싱 내에 지지되는 외조;
상기 외조 내에 회전 가능하게 구비되는 내조; 및
일단이 상기 케이싱과 연결되고 타단이 상기 외조와 연결되어 상기 내조의 회전에 의해 유발되는 상기 외조의 진동을 완충하는 완충장치를 포함하고,
상기 완충장치는,
상기 케이싱 및 외조 중 어느 하나에 연결되는 실린더; 및
상기 케이싱 및 외조 중 어느 하나와 연결되는 피스톤을 포함하고,
상기 실린더와 상기 피스톤은 상기 외조의 운동에 따라 서로 상대적으로 이동되고,
상기 피스톤과의 사이에 마찰력을 형성하기 위해 구비되는 마찰부재;
상기 마찰부재와 일체로 이동되는 마찰부재 홀더; 및
제 1 작동 위치에서 상기 마찰부재 홀더를 가압하여, 상기 마찰부재가 상기 피스톤과 접촉되도록 하고, 제 2 작동 위치에서는 상기 마찰부재가 상기 피스톤으로부터 분리되도록 상기 마찰부재 홀더에 작용하는 압력을 해제하는 홀더 작동부를 더 포함하는 세탁물 처리기기.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰부재 홀더는,
상기 제 1 작동 위치에서, 상기 홀더 작동부에 의해 외측면이 가압되고, 내측면이 상기 피스톤과 접촉되는 세탁물 처리기기.
제 1 항에 있어서,
상기 홀더 작동부는,
상기 마찰부재 홀더와 대향하는 내주면에서 돌출되어 원주방향을 따라 연장되는 캠 형성부를 포함하고,
상기 캠 형성부는,
상기 제 1 작동 위치에서, 상기 마찰부재가 상기 피스톤과 밀착될 수 있도록 상기 마찰부재 홀더를 가압하는 가압구간; 및
상기 제 2 작동 위치에서, 상기 피스톤과의 사이에, 상기 피스톤으로부터 분리된 마찰부재 홀더가 이동할 수 있는 간격을 형성하는 이격구간을 포함하는 세탁물 처리기기.
제 3 항에 있어서,
상기 가압구간과 상기 피스톤까지의 거리는, 상기 이격구간과 상기 피스톤까지의 거리보다 짧은 세탁물 처리기기.
제 3 항에 있어서,
상기 가압구간은 직선으로 형성되는 세탁물 처리기기.
제 5 항에 있어서,
상기 이격구간은 소정의 곡률 반경을 갖도록 형성되고,
상기 캠 형성부는,
상기 가압구간과 이격구간 사이에서, 상기 이격구간 보다 큰 곡률 반경을 갖도록 형성된 연결구간을 더 포함하는 세탁물 처리기기.
제 2 항에 있어서,
상기 마찰부재 홀더의 내측면의 곡률 반경은 상기 피스톤의 외주면의 곡률 반경에 비해 더 큰 값을 갖는 세탁물 처리기기.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 작동 위치에서, 상기 마찰부재 홀더의 내측면 정중앙과 상기 피스톤 사이의 거리는, 외력이 작용하지 않은 상태에서의 상기 마찰부재의 두께보다 짧은 세탁물 처리기기.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 작동 위치에서, 상기 마찰부재 홀더의 내측면 측단부와 상기 피스톤까지의 거리는, 상기 마찰부재 홀더의 내측면 정중앙과 상기 피스톤까지의 거리보다 긴 세탁물 처리기기.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰부재 홀더는 돌기를 포함하고,
내측면이 상기 피스톤과 면 접촉됨으로써 상기 피스톤을 지지하는 피스톤 지지부를 더 포함하고,
상기 피스톤 지지부에는,
상기 돌기가 반경 방향을 따라 이동 가능하게 삽입되는 이동홈이 형성된 세탁물 처리기기.
제 3 항에 있어서,
상기 홀더 작동부를 구동시키는 구동력을 제공하는 완충제어모터를 더 포함하고,
상기 홀더 작동부는,
상기 완충제어모터에 의해 회전되는 세탁물 처리기기.
제 11 항에 있어서,
상기 홀더 작동부가 회전되도록 상기 완충제어모터의 구동력을 전달하는 적어도 하나의 기어를 포함하는 세탁물 처리기기.
제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 기어는,
상기 완충제어모터에 으해 회전되는 구동기어; 및
상기 홀더 작동부의 외주면을 따라 형성되어, 상기 능동기어의 회전에 대응하여 회전되는 종동기어를 포함하고,
상기 구동기어와 종동기어 사이의 기어비(gear ratio)는 3:1 인 세탁물 처리기기.
제 1 항에 있어서,
상기 홀더 작동부는,
상기 제 1 작동 위치와 제 2 작동 위치 사이에서 직선이동 가능하게 배치되고,
상기 마찰부재 홀더는,
상기 홀더 작동부와 직교하는 방향으로 이동 가능하게 배치되는 세탁물 처리기기.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰부재 홀더는,
상기 실린더 내에서 회동 가능하게 구비되어 상기 제 1 작동 위치에서 상기 마찰부재 홀더를 가압하는 한 쌍의 작동암을 포함하고,
상기 한 쌍의 작동암 사이의 간격은 상기 제 1 작동 위치에서 최소가 되는 세탁물 처리기기.