KR0160422B1

KR0160422B1 - 세탁기의 도어개폐장치 및 방법

Info

Publication number: KR0160422B1
Application number: KR1019950040473A
Authority: KR
Inventors: 최씨철
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR970027497A; JPH09164288A; JP2899253B2; US5742964A; TW358840B

Abstract

본 발명은 세탁기의 도어를 자동으로 개폐할 수 있도록 한 세탁기의 도어개폐 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 도어개폐장치는 세탁조에 접근할 수 있는 도어를 구비한 세탁기에 있어서, 도어의 개방여부를 감지하는 수단, 도어의 폐쇄여부를 감지하는 수단, 도어에 개폐동력원을 공급하는 수단 및 도어의 개폐요구가 있는 경우에 상기 각 감지수단으로부터 제공된 정보를 조합하여 현재의 도어의 상태를 판단하고, 이에 의거하여 상기 동력공급수단의 구동을 제어하는 제어수단을 구비한다.

Description

세탁기의 도어개폐장치 및 방법

제1도는 본 발명의 세탁기의 도어개폐장치를 개략적으로 보인 단면도.

제2a도 내지 제2e도는 본 발명의 세탁기의 도어개폐동작을 확대도시한 동작상태도.

제3도는 본 발명의 세탁기의 도어개폐장치의 제어블록도.

제4도는 제3도의 구체회로도.

제5도는 본 발명의 세탁기의 도어개폐방법을 보인 플로우챠트.

제6도는 각 센서의 상태에 따른 도어개폐동작을 설명하기 위한 표이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 수조

3 : 세탁조 4 : 통공

20 : 도어 21 : 전반부재

22 : 후반부재 23,24 : 제1 및 제2힌지

25 : 손잡이 26 : 레버

27 : 영구자석 28 : 리드접편

30 : 구동회전수단 31 : 개폐모터

32 : 회전축 33 : 회전부재

34 : 회전판 35 : 제1돌기

36 : 제2돌기 50 : 캠부재

51-53 : 제1 내지 제3이빨 60 : 페달

61 : 리드접편 62 : 영구자석

63 : 판스프링 65 : 리드접편

66 : 영구자석 100 : 제어부

110 : 도어개방감지부 120 : 도어폐쇄감지부

130 : 개폐명령입력부 140 : 모터/램프구동부

142 : 모터구동부 144 : 램프구동부

145 : 램프 150 : 부져구동부

본 발명은 세탁기의 도어개폐장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 세탁기의 도어를 자동으로 개폐할 수 있도록 한 세탁기의 도어개폐장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 가정용 세탁기에는 본체의 상부에 개폐가능한 도어가 장착되는데, 이러한 도어는 세탁기를 사용하기 위하여 세탁물을 세탁조에 투입하거나 또는 꺼낼 때, 세제나 행굼제를 투입할 때, 세탁물을 추가로 투입할 때, 세탁물의 불균형을 바로잡을 때, 또는 현재의 세탁진행상태를 알고자 할 때등 다양한 필요성에 따라 빈번하게 개폐된다. 한편, 근래에 들어서는 소비자가 대용량의 제품을 선호하는 추세에 따라 세탁기의 덮개도 날로 무거워지고 있는 실정이어서, 도어를 수동으로 여닫는 작업이 소비자에게 커다란 불편을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 키이조작에 의하여 도어를 자동으로 개폐할 수 있는 세탁기의 도어개폐장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세탁기의 도어개폐장치는 크게 세탁조에 접근할 수 있는 도어를 구비한 세탁기에 있어서, 도어의 개방여부를 감지하는 수단, 도어의 폐쇄여부를 감지하는 수단, 도어에 개폐동력원을 공급하는 수단 및 도어의 개폐요구가 있는 경우에 상기 각 감지수단으로부터 제공된 정보를 조합하여 현재의 도어의 상태를 판단하고, 이에 의거하여 상기 동력공급수단의 구동을 제어하는 제어수단을 구비한다.

한편, 본 발명의 세탁기의 도어개폐방법은 도어개방센서, 도어폐쇄센서 및 도어개폐모터를 구비하여 도어를 자동개폐할 수 있는 세탁기에 있어서, 도어의 개폐요구가있는 지를 판단하는 단계, 도어의 개폐요구가 있고, 상기 도어개방센서가 도어의 개방을 감지하며, 상기 도어폐쇄센서가 도어의 폐쇄를 감지하지 못한 경우에는 상기 모터를 구동하여 도어를 폐쇄하는 단계 및 도어의 개폐요구가 있고, 상기 도어개방센서가 도어의 개방을 감지하지 못하며, 상기 도어폐쇄센서가 도어의 폐쇄를 감지한 경우에는 상기 모터를 구동하여 도어를 개방하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 구성을 상세하게 설명한다. 제1도는 본 발명의 세탁기의 도어개폐장치를 개략적으로 보인 단면도이다. 제1도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 도어개폐장치가 적용된 세탁기에 있어서는 본체(1)의 내측에 통체로 된 수조(2)가 배치되고, 수조(2)의 내측에는 수조(2)와의 연통을 위한 다수의 통공(4)이 형성된 세탁조(3)가 회전가능하게 설치된다. 세탁기본체(1)의 상부에는 도어(20)가 개폐가능하게 설치된다. 상기 도어(20)는 전반부재(21)와 후반부재(22)의 두부분으로 이루어지는데, 후반부재(22)는 본체(1)의 후방에 고정된 제1힌지(23)에 의하여 회전가능하게 장착되고, 전반부재(21)는 그 후단이 후반부재(22)의 전단에 제2힌지(24)에 의하여 결합되어 도어(20)의 개방시에 후반부재(22)에 절첩된다. 본체(1)의 후방의 제1힌지(23)에 인접한 위치에는 도어(20)를 정역회전시키는 구동회전수단(30)이 고정장착되는데, 구동회전수단(30)은 도어(20)에 개폐동력을 제공하는 개폐모터(31) 및 개폐모터(31)의 회전축(32)에 축결합된 회전부재(33)로 이루어진다. 회전부재(33)는 다시 부채꼴형상의 회전판(34)과 상기 회전판(34)의 전면에 원호를 따라 돌출형성된 제1 및 제2돌기(35,36)로 이루어진다.

한편, 도어(20)의 후반부재(22)의 후측에는 제1힌지(23)에 인접하여 캠부재(50)가 고정장착되는데, 캠부재(50)에는 제1 내지 제3이빨(51-53)이 형성되어 있다. 상기 제1 내지 제3이빨(51-53)은 개폐모터(31)의 정역회전(개방시의 회전방향을 정회전으로 정의한다)에 따른 회전부재(33)의 회전시에 제1 및 제2돌기(35,36)에 적절하게 맞물려서 회전력을 전달받는다. 본체(1)의 후방의 적소에는 또한 도어(20)의 개방을 감지하는 센서, 양호하게는 리드접편(28)이 수분침투 방지부재에 의하여 밀봉된 채로 고정장착되고, 도어(20)의 후반부재(22)에서 연장된 레버(26)에는 영구자석(27)이 고정장착되어 도어(20)가 완전개방에 상응하는 정도까지 열리면 영구자석(27)의 자력에 의하여 리드접편(28)이 닫히게 된다. 본체(1)의 전방상부에는 도어(20)의 폐쇄를 감지하는 센서, 양호하게는 리드접편(65)이 수분침투 방지부재에 밀봉된 채로 고정장착되고, 도어(20)의 전반부재(21)의 상기 리드접편(65)과 대향하는 위치에는 영구자석(66)이 고정장착되어 도어(20)가 완전폐쇄에 상응하는 정도까지 닫히면 영구자석(66)의 자력에 의하여 상기 리드접편(65)이 닫히게 된다. 본체(1)의 전방 하부에는 도어(20)의 개폐명령을 발생하는 푸트스위치, 양호하게는 리드접편(61)이 수분침투 방지부재에 밀봉된 채로 고정장착되는데, 이 리드접편(61)은 평시에는 판스프링(63)의 팽창력에 의하여 개방상태로 위치되는 페달(60)에 고정장착된 영구자석(62)의 자력에 의하여 단속된다. 즉, 사용자가 페달(60)을 발로 밀면 이에 따라 영구자석(62)이 리드접편(61)에 접근하여 리드접편(61)을 닫게 된다. 미설명부호 25는 도어(20)의 수동 개폐시에 사용되는 도어손잡이를 나타내고, 80는 도어(20)의 개폐동작을 원활하게 하는 롤러를 나타내고, 6은 세탁모터를 나타낸다. 전술한 구성에서, 도어개방센서(28), 도어폐쇄센서(65) 및 개폐스위치(61)의 설치위치 및 구조는 본 실시예에 한정되지 않고 자유롭게 변경이 가능하다. 즉, 개폐스위치(61)는 발로 미는 위치가 아닌 손으로 조작가능한 위치에 배치할 수 있으며, 이 경우에 조작판넬상에 다른 조작키이들과 함께 배치될 수도 있을 것이다. 나아가, 본실시예에서는 수분과 친한 세탁기의 특성상 수분의 침투를 용이하게 방지할 수 있는 리드스위치를 사용하고 있지만, 기구적인 접촉에 의하여 접편이 개폐되는 통상의 스위치로 구현될 수도 있다.

제2a도 내지 제2e도는 본 발명의 세탁기의 도어개폐동작을 확대도시한 동작상태도이다. 제2a도에 도시한 바와 같이, 먼저 도어(20)가 완전폐쇄된 상태에서는 제1 및 제2돌기(35),(36)가 모두 제1 내지 제3이빨(51-53)의 회전반경에서 벗어난 상태가 되어 도어(20)는 수동으로 개폐가능한 상태가 된다. 이 상태에서 자동개방요구가 있으면, 즉 사용자가 페달(60)을 발로 밀면 개폐모터(31)가 구동되어 회전판(34)이 정회전하게 되는데, 이에 따라 제2b도에 도시한 바와 같이 소정의 회전동작후에 제1돌기(35)가 제1이빨(51)에 맞물리는 상태가 된다. 이 상태에서, 개폐모터(31)가 계속해서 정회전하면 도어(20)의 후반부재(22)가 점차로 들리게 되고, 계속해서 제2c도 및 제2d도에 도시한 바와 같이 제2돌기(36)가 제2이빨(52)과 맞물려서 회전하게 된다. 이렇게 제2이빨(52)이 회전하여 도어(20)가 완전개방되면 제2돌기(36)는 제2이빨(52)에서 벗어난 상태가 되고 이에 전후하여 개폐모터(31)의 구동이 정지되지만, 제2e도에 도시한 바와 같이 회전판(34)은 개폐모터(31)의 관성에 의하여 소정각도 더 회전한 후에 멈추게 된다. 결과적으로, 도어(20)가 완전개방된 상태에서도 사용자는 도어(20)를 수동으로 폐쇄할 수가 있게 된다. 도어(20)의 자동폐쇄동작은 전술한 도어(20)의 자동개방동작의 역과정에 의하여 진행된다. 즉, 자동폐쇄요구가 있으면, 개폐모터(31)가 역회전하여 먼저 제2돌기(36)가 제3이빨(53)과 맞물려서 회전하게 되고, 이어서 제1돌기(35)가 제2이빨(52)과 맞물려서 회전하게 된다. 결과적으로, 제2a도의 상태로 환원된다.

제3도는 본 발명의 세탁기의 도어개폐장치의 제어블록도이고, 제4도는 제3도의 상세회로도이다. 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 도어개폐장치의 전기적인 구성은 크게 도어(20)의 개폐명령을 발생하는 개폐명령입력부(130), 도어(20)의 개방여부를 감지하는 도어개방감지부(110), 도어(20)의 폐쇄여부를 감지하는 도어폐쇄감지부(120), 도어(20)에 개폐동력을 제공하는 개폐모터(31), 개폐모터(31)를 구동하는 모터구동부(142), 도어(20)의 현재의 동작상태를 청각적으로 알려주는 부져구동부(150) 및 개폐명령입력부(130)로부터 개폐명령이 전달된 경우에 도어개방감지부(110) 및 도어폐쇄감지부(120)로부터 제공된 신호를 조합하여 도어(20)의 현재의 상태를 판단하고 필요한 제어를 수행하는 제어부(100)로 이루어진다. 전술한 구성에서, 제어부(100)는 마이크로프로세서로 양호하게 구현되지만 하드웨어적인 구성에 의해서도 구현될 수 있다. 도어개방감지부(110), 도어폐쇄감지부(120) 및 개폐명령입력부(130)는 상기한 각각의 리드접편(28,65,61), 각각의 노이즈흡수용 저항(R1)과 콘덴서(C1) 및 전류제한저항(R2)으로 이루어진다. 부져구동부(150)는 저항(R3,R4), 콘덴서(C2), 구동용 트랜지스터(Q1) 및 부져(BZ)로 이루어진다. 개폐모터(31)는 기어박스에 의하여 적절한 비율로 회전수가 감소된 기어드 직류모터로 양호하게 구현된다. 모터구동부(142)는 복수개의 저항, 다이오드 및 트랜지스터로 이루어지며, 도어(20)의 개방시에는 예를 들어 실선의 화살표방향으로 폐회로가 형성되어 정회전하고, 도어(20)의 폐쇄시에는 예를 들어 점선의 화살표방향으로 폐회로가 형성되어 역회전한다. 미설명부호 145 및 144는 각각 세탁조(3)의 내부를 조명하는 조명램프 및 그 구동부를 나타낸다. 미설명부호 160는 탈수시에 세탁조를 고속으로 회전시키는 세탁모터구동부를 나타낸다. 일반적으로 탈수시에는 안전상의 이유로 도어(20)가 조금이라도 개방되면 세탁모터(6)의 구동을 즉시 중지시키고 이를 위하여 도어폐쇄감지부를 구비하는데, 본실시예에서는 기왕에 구비된 도어폐쇄감지부를 본발명에 요구되는 도어폐쇄감지부(120)와 공용하므로써 비용을 절감하고 있다.

이하에는 본 발명의 도어개폐장치의 동작을 본 발명의 도어개폐방법과 함께 상세하게 설명한다.

제5도는 본 발명의 세탁기의 도어개폐방법을 보인 플로우챠트이고, 제6도는 각 센서의 상태에 따른 도어개폐동작을 설명하기 위한 표이다. 제5도에 도시한 바와 같이, 세탁기에 전원이 인가되면 단계(S10)에서는 초기화가 수행되고, 단계(S12)에서는 도어개폐요구가 존재하는 지를 판단한다. 즉, 단계(12)에서는 사용자가 스위치페달(60)을 발로 밀었는 지를 판단하는데, 사용자가 스위치페달(60)을 발로 밀면 리드접편(61)이 닫히게 되고, 마이크로프로세서(100)의 해당 입력 단자에는 상기 미는 시간동안 로우레벨의 신호가 입력된다. 따라서, 마이크로프로세서에서(100)는 해당 입력단자가 로우레벨로 되는 순간 도어(20)의 개폐요구가 있음을 알게된다. 단계(S12)에서 도어(20)의 개폐요구가 존재하는 경우에 단계(S14)에서는 현재 도어(20)의 개폐동작이 진행중인 가를 판단하는데, 단계(S14)에서 개폐동작이 진행중이면 비록 개폐요구가 존재하더라도 단계(S16)로 진행하여 이를 무시하고 리턴한다. 단계(S14)에서 현재 개폐동작이 진행되고 있지 않으면, 단계(S18)로 진행하여 개방센서(28) 및 폐쇄센서(65)가 모두 온상태(즉, 로우레벨상태) 인지를 판단한다. 단계(S18)에서 개방센서(28) 및 폐쇄센서(65)가 모두 온상태(제6도의 경우4)라는 것은 도어(20)가 폐쇄됨과 동시에 개방된 것에 해당하기 때문에 결국 적어도 어느 하나의 센서가 고장인 경우이라고 간주할 수가 있다. 따라서, 이 경우에는 단계(S20)로 진행하여 개폐모터(31)는 동작시키지 않고 단지 해당하는 에러음만 발생하고 리턴한다. 단계(S18)에서 개방센서(28) 및 폐쇄센서(65)가 모두 온상태가 아니면, 단계(S22)로 진행하여 개방센서(28) 및 폐쇄센서(65)가 모두 오프상태(또는 하이레벨상태)인 지를 판단한다. 단계(S22)에서 개방센서(28) 및 폐쇄센서(65)가 모두 오프상태(제6도의 경우3)라는 것은 도어(20)가 개방위치와 폐쇄위치의 중간에 걸쳐있는 경우라고 간주할 수가 있다. 따라서, 이 경우에는 단계(S24)로 진행하여 개폐모터(31)는 동작시키지 않고 단지 해당하는 에러음만 발생하고 리턴한다. 단계(S22)에서 개방센서(28) 및 폐쇄센서(65)가 모두 오프상태가 아니면, 단계(S26)로 진행하여 폐쇄센서(65)는 오프되고 개방센서(28)만 온되었는 지를 판단한다. 폐쇄센서(65)는 오프되고 개방센서(28)만 온된 경우(제6도의 경우1)는 도어(20)가 완전힌 열린 것으로 간주할 수가 있으므로 단계(S28)로 진행하여 도어폐쇄동작을 수행한다. 즉, 개방센서(28)는 오프되는 반면에 폐쇄센서(65)가 온될 때까지 개폐모터(31)를 역방향으로 회전시키고 리턴한다. 이 경우는 정상동작이 가능한 경우이므로 에러음은 발생하지 않는다. 단계(S30)에서는 개방센서(28)는 오프되고 폐쇄센서(65)만 온되었는 지를 판단한다. 폐쇄센서(65)는 온되고 개방센서(28)만 오프된 경우(제6도의 경우2)는 도어(20)가 완전히 닫힌 것으로 간주할 수가 있으므로 단계(S32)로 진행하여 도어개방동작을 수행한다. 즉, 개방센서(28)는 온되는 반면에 폐쇄센서(65)가 오프될 때까지 개폐모터(31)를 정방향으로 회전시키고 리턴한다. 이 경우는 정상동작이 가능한 경우이므로 에러음은 발생하지 않는다. 단계(S30)에서 개방센서(28)가 오프되고 폐쇄센서만 온되지 않는 경우에는 단계(S34)로 진행하여 에러음만 발생시키고 리턴한다. 이상에서는 단지 자동개폐동작에 대해서만 설명을 진행하였지만, 사용자의 필요에 따라 자동개폐장치에 관계없이 도어(20)를 수동으로 개폐하는 것도 물론 가능한데, 도어(20)가 중간에 걸친 경우에 사용자가 수동으로 이를 해제하면 그 즉시로 자동개폐동작은 정상적으로 수행될 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 세탁기의 도어개폐장치 및 방법에 따르면, 간단한 조작에 의하여 도어를 자동으로 개폐하는 것이 가능하기 때문에 사용의 편리성이 증대되는 효과가 있다.

Claims

세탁조에 접근할 수 있는 도어를 구비한 세탁기에 있어서, 도어의 개방여부를 감지하는 수단, 도어의 폐쇄여부를 감지하는 수단, 도어에 개폐동력원을 공급하는 수단 및 도어의 개폐요구가 있는 경우에 상기 각 감지수단으로부터 제공된 정보를 조합하여 현재의 도어의 상태를 판단하고, 이에 의거하여 상기 동력공급수단의 구동을 제어하는 제어수단을 구비한 세탁기의 도어개폐장치.
제1항에 있어서, 세탁기의 본체의 외부에서의 조작에 의해 도어개폐명령을 발생하는 개폐명령 발생수단을 더 구비한 세탁기의 도어개폐장치.
제2항에 있어서, 상기 각 감지수단 및 개폐명령 발생수단은 수분침투 방지부재로 밀봉되며 영구자석의 자력에 의하여 접점이 개방되는 리드접편을 포함하여 이루어지는 세탁기의 도어개폐장치.
제2항에 있어서, 상기 개폐명령 발생수단의 조작부는 세탁기의 본체의 하부에 발로 조작이 가능한 위치에 설치되는 세탁기의 도어개폐장치.
제2항에 있어서, 상기 세탁기는 도어폐쇄 감지수단을 구비하여 도어의 소정정도의 개방시에 탈수동작을 중지시키는 세탁기이고, 상기 폐쇄감지수단은 상기 도어폐쇄 감지수단에 의해 구현되는 세탁기의 도어개폐장치.
제3항에 있어서, 도어의 이상상태시에 이를 경보하는 수단을 더 구비한 세탁기의 도어개폐장치.
제1항 내지 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 동력공급수단은 기어결합에 의하여 회전수가 적절하게 결정된 기어드 직류모터로 이루어지는 세탁기의 도어개폐장치.
도어개방센서, 도어폐쇄센서 및 도어개폐모터를 구비하여 도어를 자동개폐할 수 있는 세탁기에 있어서, 도어의 개폐요구가 있는 지를 판단하는 단계, 도어의 개폐요구가 있고, 상기 도어개방센서가 도어의 개방을 감지하며, 상기 도어폐쇄센서가 도어의 폐쇄를 감지하지 못한 경우에는 상기 모터를 구동하여 도어를 폐쇄하는 단계 및 도어의 개폐요구가 있고, 상기 도어개방센서가 도어의 개방을 감지하지 못하며, 상기 도어폐쇄센서가 도어의 폐쇄를 감지한 경우에는 상기 모터를 구동하여 도어를 개방하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기의 도어개폐방법.
제8항에 있어서, 현재 도어의 개폐동작이 진행중인 가를 판단하는 단계 및 현재 도어의 개폐동작이 진행중이면, 상기 도어의 개폐요구가 있더라도 이를 무시하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 세탁기의 도어개폐방법.
제9항에 있어서, 도어의 개폐요구가 있고, 상기 도어개방센서가 도어의 개방을 감지하지 못하며, 상기 도어폐쇄센서가 도어의 폐쇄를 감지하지 못하고, 현재 도어의 개폐동작이 진행중이 아니면 도어가 현재 개방위치와 폐쇄위치의 중간에 걸쳐있다고 판단하여 개폐모터는 구동하지 않고 이상발생을 경보하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 세탁기의 도어개폐방법.
제9항에 있어서, 도어의 개폐요구가 있고, 상기 도어개방센서가 도어의 개방하며, 상기 도어폐쇄센서가 도어의 폐쇄를 감지하면 센서에 이상이 있다고 판단하여 모터는 구동하지 않고 센서이상을 경보하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 세탁기의 도어개폐방법.