KR0145907B1 - 감속기어조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감속기어조립체에 관한 것으로 특히 좁은공간내에서도 큰 감속비를 나타낼 수 있도록 수직으로 기어조립이 이루어지는 감속기어조립체에 관한 것이다.

본 발명에 따른 감속기어조립체는 기어하우징(11)내에 일체로 고정되는 내치기어(12), 제1기어부, 제2기어부 및 벨로우즈(15)들의 결합으로 이루어지며, 상기 제1기어부가 전동모터(5)에 종동되는 입력축(21)에 고정된 제1선기어(22), 제1유성기어(23) 및 제1유성기어축(24)에 의하여 상기 제1유성기어(23)를 회전가능하게 고정시키는 제1유성기어판(25)의 조합으로 이루어지고, 상기 제2기어부가 상기 제1유성기어판(25)의 상부면에 형성된 종동축(26)에 고정된 제2세탁(31), 제2유성기어(32) 및 제2유성기어축(33)에 의하여 상기 제2유성기어(32)를 회전가능하게 고정시키는 제2유성기어판(34)의 조합으로 이루어지며, 감속된 출력이 상기 제2유성기어판(34)의 상부면에 형성된 출력축(35)의 회전에 의하여 출력되도록 구성되어짐을 특징으로 한다.

Description

감속기어조립체

제1도는 종래의 2조식세탁기를 개략적으로 도시한 단면도이다.

제2도는 본 발명에 따른 감속기어조립체를 상세하게 도시한 단면도이다.

제3도는 본 고안에 따른 감속기어조립체가 채용된 2조식세탁기를 개략적으로 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세탁조 2 : 펄세이터

3 : 구동축 4 : 풀리

5 : 전동모터 6 : 벨트

7 : 탈수조 8 : 탈수통

11 : 기어하우징 12 : 내치기어

13 : 이탈방지판 14 : 고정리브

15 : 벨로우즈 21 : 입력축

22 : 제1선기어 23 : 제1유성기어

24 : 제1유성기어축 25 : 제1유성기어판

26 : 종동축 31 : 제2선기어

32 : 제2유성기어 33 : 제2유성기어축

34 : 제2유성기어판 35 : 출력축

41 : 활주판

본 발명은 감속기어조립체에 관한 것으로 특히 좁은공간내에서도 큰 감속비를 나타낼 수 있도록 수직으로 기어조립이 이루어지는 감소기어조립체에 관한 것이다.

세탁기의 구동방식은 크게 와류식, 교반식 및 드럼식의 세가지로 대별될 수 있으며, 교반식은 세탁조의 중심에 상방으로 향하여 연장된 소위 '애지테이터'라 불리우는 교반봉을 회전가능하게 취부시켜 전동모터 등에 종동되도록 하여 세탁물이 부유하는 세탁용수를 교반하여 세탁이 이루어지도록 구성되어지며, 드럼식은 수평으로 회전가능하게 취부된 원통형의 세탁조내에 세탁물과 세탁용수를 투입하여 세탁조의 회전에 따라 세탁물이 세탁조의 내벽에 돌출된 가이드를 따라 일단 상방으로 들어올려졌다가 중력에 의하여 낙하할 때의 충격력 및 세탁물 간의 마찰 등에 의하여 세탁이 이루어지도록 구성되어진 것이다.

한편, 와류식은 다수개의 날개가 원판상에 형성된 것과 같은 형상의 펄세이터를 세탁조의 바닥에 회전가능하게 취부시키고, 이를 전동모터 등에 종동시켜 세탁조내에 저수된 세탁용수를 교반하여 세탁이 이루어지도록 구성되어 진다.

이러한 와류식세탁기에서의 펄세이터의 구동은 다른 세탁기와 마찬가지로 고속으로 회전하는 전동모터의 회전력을 적절히 감속시키므로써 토크를 증대시켜 큰 구동력으로 상기 펄세이터를 회전시킬 수 있도록 하는 감속수단이 필요하게 된다.

와류식세탁기의 구조에 따른 분류로서 저수조내에 세탁조와 펄세이터를 회전가능하게 취부시켜 저수조의 의저면에 취부된 전동모터에 의하여 종동되도록 구성된 1조식세탁기와, 제1도에 도시한 바와 같이, 세탁조(1)와 탈수조(7)를 각각 별개로 형성시키고, 세탁조(1)의 내부에는 펄세이터(2)를, 그리고 탈수조(7)의 내부에는 탈수통(8)을 각각 회전가능하게 취부시켜 각각 그 하방의 바닥판에 취부된 별개의 전동모터(5)에 의하여 종동되도록 구성된 2조식세탁기는 모두 감속에 필요한 구성을 갖게 된다.

1조식세탁기에 있어서의 감속수단은 전동모터에 종동되도록 기계적으로 연결된 감속기어조립체로서, 이는 하나의 기어하우징내에 다수의 기어들이 수직방향으로 연설되어 이들 기어들의 기어비에 의하여 감속이 이루어지도록 구성되어진 것으로 상용적으로 구입하여 사용이 가능한 것이며, 내부가 복잡하고, 별도의 제어용 클러치레버에 의하여 서로 다른 2가지의 감속된 출력을 얻을 수 있도록 구성되어 주로 전자동세탁기에 사용되어진다.

한편, 단순한 구조로 생산성을 향상시키고, 제작비가 저렴하게 할 수 있는 2조식세탁기의 경우 상기한 바와 같은 감속기어조립체를 사용하거나, 또는, 제1도에 도시한 바와 같이, 단순히 전동모터(5)의 모터축에 직경이 작은 풀리(4)를 취부시키고, 세탁조(1)의 하단에 회전가능하게 취부된 펄세이터(2)가 고정된 구동축(3)의 하단에 직경이 큰 풀리(4)를 취부시켜 이들 풀리(4) 간을 벨트(6)로 연결하여 이들 풀리(4)들 사이의 직경비에 따른 적절한 감속이 이루어지도록 구성되어 졌었다.

이러한 종래의 감속수단들에서 감속기어조립체는 그 구성이 복잡하고, 제어용 클러치와 같은 구동에 필요한 수단들이 구성되어져야 하므로, 전체적으로 세탁기의 구성이 복잡해지고, 가격이 상승되는 등의 단점이 있으며, 또한 풀리(4)들의 직경비에 따른 감속에 있어서는 원하는 감속을 얻기 위하여는 펄세이터(2)가 고정되는 구동축(3)의 하단에 고정되는 풀리(4)의 직경이 상당히 커야만 하기 때문에 이 풀리(4)의 자유로운 회전이 가능한 공간의 확보를 위하여는 세탁기 전체의 크기에 비하여 세탁용량이 작아지는 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로 좁은 공간내에서도 큰 감속비를 얻을 수 있도록 선기어와 유성기어가 하나의 내치기어내에서 수직방향으로 2단으로 결합되는 감속기어조립체를 제공함을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 하나의 고정된 내치기어를 사용하므로서 세탁조 등에 직접 고정시킬 수 있도록 구성된 감속기어조립체를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명은 그 외주면에 고정리브가 형성된 기어하우징내에 내치기어를 형성시켜, 이에 기어결합되도록 하여 선기어와 종동기어를 상기 내치기어의 내부에 수직방향으로 적어도 2단 이상 결합시켜서 구성하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 구성을 상세히 설명하기로 한다.

제2도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 감속기어조립체는 기어하우징(11)내에 일체로 고정되는 내치기어(12), 제1기어부, 제2기어부 및 벨로우즈(15)들의 결합으로 이루어지며, 상기 제1기어부가 전동모터(5)에 종동되는 입력축(21)에 고정된 제1선기어(22), 제1유성기어(23) 및 제1유성기어축(24)에 의하여 상기 제1유성기어(23)를 회전가능하게 고정시키는 제1유성기어판(25)의 조합으로 이루어지고, 상기 제2기어부가 상기 제1유성기어판(25)의 상부면에 형성된 종동축(26)에 고정된 제2선기어(31), 제2유성기어(32) 및 제2유성기어축(33)에 의하여 상기 제2유성기어(32)를 회전가능하게 고정시키는 제2유성기어판(34)의조합으로 이루어지며, 감속된 출력이 상기 제2유성기어판(34)의 상부면에 형성된 출력축(35)의 회전에 의하여 출력되도록 구성되어짐을 특징으로 한다.

상기에서 기어하우징(11)은 감속기어조립체 전체를 둘러싸는 외장의 역할을 하며, 그 내부에 일체로 취부되어지는 내치기어(12)에 의하여 선기어의 회전에 의한 유성기어들의 자전 및 공전을 가능하게 하는 기준으로서의 역할을 한다.

또한, 상기 기어하우징(11)의 외주면에는 세탁조(1) 등 동력을 전달하는 대상이 되는 물체와의 결합을 용이하게 하기 위한 고정리브(14)가 형서되어질 수 있으며, 이 고정리브(14)에 의한 볼트결합에 의하여 용이하게 고정될 수 있으며, 별도의 부품이 필요없이 누수 등이 일어나지 않도록 하면서 감속된 동력을 전달할 수 있도록 하다.

상기 내치기어(12)는 별도로 형성되어 상기 기어하우징(11)의 내주면에 일체로 고정되어지거나, 또는 상기 기어하우징(11)의 내주면에 직접 기어치를 형성시켜서 이루어질 수 있는 기어로서, 내측으로 향하여 돌설된 기어치를 갖도록 형성되어지며, 유성기어와의 기어결함에 의하여 역시 타측에 기어결합된 선기어의 회전에 의하여 유성기어를 회전시킬 수 있도록 한다.

상기 제1기어부는 전동모터(5)에 연결되어 종동되는 입력축(21)의 상단에 제1선기어(22)를 고정시키고, 상기한 내치기어(12)와의 사이에 제1유성기어(23)가 서로 기어결합되어 개재되도록 하며, 상기 제1유성기어(23)를 회전가능하게 고정시키는 제1유성기어축(24)에 의하여 제1유성기어판(25)에 고정시켜서 이루어진다.

이 제1기어부에서는 상기 제1선기어(22)와 제1유성기어(23)들의 기어비 또는 직경비에 의하여 가속 또는 감속이 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 전동모터(5)의 빠른 회전속도를 펄세이터(2)를 세탁용수 중에서 저속의 큰 토크로 회전시키기 위하여는 감속이 필요하기 때문에 상기 제1선기어(22)의 직경:제1유성기어(23)의 직경이 1:1이 되도록 할 수 있다.

상기 제1선기어(22)의 직경:제1유성기어(23)의 직경이 1:1인 경우에서의 감속비를 계산하여 보면 다음과 같다.

기어에서의 감속비를 구하는 식은

이며, 상기에서 w₁은 입력축기어 즉, 제1선기어의 회전속도이고, z₁은 입력측기어의 기어잇수이며, w₂는 출력측기어 즉, 제1유성기어의 회전속도이고, z₂는 출력측기어의 기어잇수이다.

즉, 상기한 바와 같이, 제1선기어와 제1유성기어의 직경을 1:1로 동일하게 하여, 이들 기어들의 기어잇수를 동일하게 형성시킨 즉, 동일한 기어를 사용하는 경우에서도

가 되므로, 제1선기어의 4회전 동안에 제1유성기어가 1회전되어 결과적으로 1/4의 감속이 이루어지게 된다.

이렇게 감속된 회전력은 상기 제1유성기어판(25)의 상부면에 형성된 종동축(26)의 회전으로 출력되며, 이 종동축(26)은 제2기어부의 입력이 된다.

즉, 상기 종동축(26)의 상단에 제2기어부의 제2선기어(31)를 고정시키므로써 제1기어부의 출력이 제2기어부의 입력이 되도록 한다.

상기 제2기어부는 상기 제1기어부와 유사하게 제1유성기어판(25)의 상부면에 형성된 종동축(26)축의 상단에 제2선기어(31)를 고정시키고, 상기한 내치기어(12)와의 사이에 제2유성기어(32)가 서로 기어결합되어 개재되도록 하며, 상기 제2유성기어(32)를 회전가능하게 고정시키는 제2유성기어축(33)에 의하여 제2유성기어판(34)에 고정시켜서 이루어진다.

이 제2기어부에서는 상기 제2선기어(31)와 제2유성기어(32)들의 기어비 또는 직의하여 가속 또는 감속이 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 전동모터(5)의 빠른 회전속도를 펄세이터(2)를 세탁용수 중에서 저속의 큰 토크로 회전시키기 위하여 감속이 필요하며, 상기한 제1선기어와 제1유성기어에서와 마찬가지로 상기 제2선기어(31)의 직경:제2유성기어(32)의 직경이 1:1이 되도록 하여 1/4의 감속이 이루어지도록 한다.

이렇게 감속된 회전력은 상기 제2유성기어판(34)의 상부면에 형성된 출력축(35)의 회전으로 출력되며, 이 출력축(35)의 상단에 펄세이터(2)를 취부시켜 전동모터(5)의 회전속도 1/8의 속도로 감속시켜 구동될 수 있도록 하므로서, 감속된 회전속도에 반비례하여 높은 토크를 가진 회전력으로 세탁용수 중에서 펄세이터(2)를 강하게 회전시켜 세탁을 위한 세탁수류를 형성시키도록 한다.

상기한 바와 같이, 감속된 회전력은 펄세이터를 구동시키는데 충분한 속도와 토크를 가지며, 이는 현재 시판되고 있는 세탁기들에서의 감속비와 유사하거나 약간 더 감속이 된 정도이다.

특히, 상기 출력축(35)이 취부되는 위치에서의 세탁조(1)에 형성된 구멍을 통한 세탁조(1)내에 저수되어지는 세탁용수의 누수를 방지하기 위하여 상기 출력축(35)을 중심으로 하여 벨로우즈(15)를 사용하여 상기 출력축(35)의 주위를 감싸도록 한다.

이러한 벨로우즈(15)는 세탁기 및 이와 관계있는 가전제품을 제조, 판매하는 당해 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해되어질 수 있으며, 또한 상용적으로 구입하여 사용할 수 있는 것임은 자명하다.

또한 상기 기어하우징(11)으로부터 유성기어들이 이탈되는 것을 방지하며, 일정한 위치에서 원활하게 회전할 수 있도록 하는 이탈방지판(13)들이 상기 기어하우징(11)의 상단과 하단에 각각 취부되어질 수 있다.

또한 상기 제1기어부의 제1유성기어판(25)과 상기 제2기어부의 제2유성기어(32)들 간의 마찰을 방지하고 원활한 회전이 가능하도록 하기 위한 활주판(41)이 제1유성기판(25)과 제2유성기어(32)의 사이에 개재되어질 수 있다.

상기한 이탈방지판(13) 및 활주판(41) 등은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해되어질 수 있는 것이다.

상술한 구성 및 설명에 의거 본 발명의 일실시예에 따른 작용을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 감속기어조립체는 선기어와 유성기어의 결합에 의하여 이루어지는 기어부들을 일정하게 형성시켜 이들을 기어하우징(11)내의 내치기어(12)에 기어결합되도록 하여 수직으로 연설시키므로써 좁은 공간내에서도 큰 감속비를 얻을 수 있도록 한다.

이를 상기한 구성을 중심으로 설명하면 다음과 같다.

전동모터(5)로부터 출력되는 고속의 낮은 토크를 갖는 회전력은 상기 전동모터(5)에 종동되어지도록 연결된 상기 입력축(21)을 구동시킨다. 상기 입력축(21)의 상단에는 제1기어부의 제1선기어(22)가 고정되어 있으며, 이 제1선기어(22)는 입력축(21)에 공급되는 회전속도와 동일한 회전속도로 회전하게 된다. 한편, 이 제1선기어(22)를 중심으로 그 일측이 제1선기어(22)와 기어결합되도록 하고, 그 타측이 상기 기어하우징(11)내의 내치기어(12)와 기어결합되도록 하여 양편으로 적어도 2개의 제1유성기어(23)가 제1유성기어축(24)에 의하여 제1유성기어판(25)에 회전가능하게 고정되어져 있어, 상기 내치기어(12)가 회전불가능하게 고정되어 있으면서 상기 제1선기어(22)가 회전하기 때문에 상기 제1유성기어(23)는 상기 제1서기어(22)의 회전에 의하여 제1선기어(22)를 중심으로 하여 자전과 공전을 동시에 하게 된다. 이 때의 상기 제1유성기어(23)들은 제1유성기어축(24)에 의하여 제1유성기어판(25)에 회전가능하게 고정되어 있으므로 상기 제1유성기어(23)의 공전에 의하여 그와 동시에 상기 제1유성기어(23)들은 공전속도와 동일한 속도로 상기 제1유성기어판(25)이 회전하게 된다.

따라서, 상기 제1유성기어판(25)의 회전속도는 상기 제1선기어(22)와 제1유성기어(23) 간의 기어비에 의하여 가속 또는 감속되어지며, 본 발명에서는 제1선기어(22)의 직경:제1유성기어(23)의 직경이 1:1이 되도록 구성하여 감속되도록 하므로서 상기 제1유성기어판(25)의 회전속도는 상기 입력축(21)의 회전속도의 1/4이 된다.

계속해서 상기 제1유성기어판(25)의 상부면에는 종동축(26)이 일체로 고정되어져 있으며, 이 종동축(26)의 상단에는 제2선기어(31)가 고정되어 있고, 이 제2선기어(31)를 중심으로 그 일측이 제2선기어(31)와 기어결합되도록 하고, 그 타측이 상기 기어하우징(11)내의 내치기어(12)와 기어결합되도록 하여 양편으로 적어도 2개의 제2유성기어(32)가 제2유성기어축(33)에 의하여 제2유성기어판(34)에 회전가능하게 고정되어져 있어, 상기 내치기어(12)가 회전불가능하게 고정되어 있으면서 상기 제2선기어(31)가 회전하기 때문에 상기 제2유성기어(32)는 상기 제2선기어(31)의 회전에 의하여 제2선기어(31)를 중심으로 하여 자전과 공전을 동시에 하게 된다. 이 때의 상기 제2유성기어(32)들은 제2유성기어축(33)에 의하여 제2유성기어판(34)에 회전가능하게 고정되어 있으므로 상기 제2유성기어(32)의 공전에 의하여 그와 동시에 상기 제2유성기어(32)들은 공전속도와 동일한 속도로 상기 제2유성기어판(34)의 회전하게 된다.

따라서, 상기 제2유성기어판(34)의 회전속도는 상기 제2선기어(31)와 제2유성기어(32) 간의 기어비에 의하여 감속되어지며, 제2선기어(31)의 직경:제2유성기어(32)의 직경이 1:1이 되도록 구성하여 감속되도록 하므로서 상기 제2유성기어판(34)의 회전속도는 상기 구동축(26)의 회전속도의 1/4이 된다.

이는 상기한 제1기어부와 동일한 과정으로 이루어지며, 역시 동일한 경로를 통하여 감속이 이루어지게 된다.

또한 상기 제2유성기어판(34)의 상부면에는 출력축(35)이 형성되어 있어, 이 출력축(35)의 상단에 펄세이터(2)를 취부시키므로써 최종적으로 감속된 출력으로 펄세이터(2)가 회전할 수 있게 된다. 즉, 이 때의 펄세이터(2)의 회전, 즉 출력축(35)의 회전은 입력축(21)의 회전속도의 1/9이 되며, 그에 반비례하여 상당히 높은 토크로 회전하게 된다.

또한, 이 때의 제1기어부와 제2기어부를 구성하는 기어들은 모두 상기한 기어하우징(11)의 상단과 하단을 밀폐하도록 취부된 이탈방지판(13)에 의하여 일정하게 고정되어지므로서 상기 기어하우징(11)내에서 내치기어(12)와의 기어결합에 의하여 원활하게 회전될 수 있도록 취부되어져 균일한 회전이 가능하도록 한다.

이상에서와 같은 본 발명은 선기어와 유성기어의 결합에 의하여 이루어지는 기어부들을 일정하게 형성시켜 이들을 기어하우징(11)내의 내치기어(12)에 기어결합되도록 하여 수직으로 연설시키므로써 좁은 공간내에서도 큰 감속비를 얻을 수 있도록 하는 효과가 제공된다.

또한 본 발명은 출력측(35)의 주위로 벨로우즈(15)를 형성시키고, 기어하우징(11)의 외주면에 일체로 고정리브(14)를 형성시킬 수 있도록 구성되어지므로써 세탁조(1)의저면에 직접적으로 취부시켜 감속된 회전력을 세탁조(1)의 내부의 펄세이터(2)에 공급할 수 있도록 하므로서 출력축(35)을 통한 누수현상 등이 없이 현저하게 개선된 조립성을 제공하는 효과가 제공된다.

본 발명은 이상과 같이 기재된 구체예에 대하여만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변경이나 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며 이러한 변경이나 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 제한되어져야 한다.

Claims (4)

1. 기어하우징(11)내에 일체로 고정되는 내치기어(12), 제1기어부, 제2기어부 및 벨로우즈(15)들의 결합으로 이루어지며, 상기 제1기어부가 전동모터(5)에 종동되는 입력축21)에 고정된 제1선기어(22), 제1유성기어(23) 및 제1유성기어축(24)에 의하여 상기 제1유성기어(23)를 회전가능하게 고정시키는 제1유성기어판(25)의 조합으로 이루어지고, 상기 제1기어부가 상기 제2유성기어판(25)의 상부면에 형성된 종동축(26)에 고정된 제2선기어(31), 제2유성기어(32) 및 제2유성기어축(33)에 의하여 상기 제2유성기어(32)를 회전가능하게 고정시키는 제2유성기어판(34)의 조합으로 이루어지며, 감속된 출력이 상기 제2유성기어판(34)의 상부면에 형성된 출력축(35)의 회전에 의하여 출력되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 감속기어조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 기어하우징(11)의 외주면에 고정리브(14)를 형성시킴을 특징으로 하는 감속기어조립체.
3. 제1항에 있어서, 이탈방지판(13)들이 상기 기어하우징(11)의 상단과 하단에 각각 취부되어짐을 특징으로 하는 감속기어조립체.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1유성기어판(25)과 제2유성기어(32)의 사이에 활주판(41)이 개재되어짐을 특징으로 하는 감속기어조립체.