KR100213122B1 - 세탁기의 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 동력전달장치에 관한 것으로, 그 목적은 탈수정지시 제동기능을 수행하고, 세탁행정시 세탁조의 공회전을 방지할 수 있는 브레이크장치를 간단히 하여 그 부피가 작고 고장이 적은 동력전달장치를 제공하는 것이며, 세탁물을 탈수하는 세탁조(12), 세탁조(12)의 내부에 마련되어 정역회전 가능하게 설치되는 교반기(13), 동력을 발생하는 모터(15)와 연결되어 세탁조(12)에 회전력을 전달하는 세탁조 회전축(22), 세탁조 회전축(22)에 마련되어 모터(15)의 회전속도를 변속하는 유성기어부(23), 유성기어부(23)의 일방향 회전을 억제하여 교반기(13)의 일방향 회전시 이를 따라 회전하려는 세탁조(12)의 회전을 방지할 수 있도록 유성기어부(23)의 외주면에 접촉되는 슈우(31)와 슈우(31)를 지지하는 레버(32) 및 지지판(33)과 레버(32)의 일측에 마련되어 레버(32)를 탄성 지지하여 슈우(31)를 유성기어부(23)에 밀착시키는 스프링(34)이 구비된 제1제동부(30), 이 제1제동부(30)의 부품과 각각 대응되도록 마련되어 세탁조(12)의 타방향 회전을 억제할 수 있도록 슈우(31')와 레버(32')와 지지판(33')과 스프링(34')이 구비된 제2제동부(30') 가 구비되는 구성이다.

Description

세탁기의 동력전달장치

본 발명은 세탁기의 동력전달 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 탈수정지시의 제동기능과 세탁시 세탁조의 공회전을 방지하는 기능을 동시에 수행하는 브레이크가 내장된 동력전달장치에 관한 것이다.

종래의 동력전달장치는 제1도에 도시된 바와 같이, 세탁조(12)를 구동하기 위하여 상측은 수조(11)를 관통하여 세탁조(12)에 결합되고 하측은 동력전달장치풀리(18')에 결합된 중공의 세탁조 회전축(1)이 설치되고, 세탁조 회전축(1)의 내부에는 교반기(13)를 구동시키기 위하여 상측은 교반기(13), 하측은 동력전달장치풀리(18')에 결합된 교반기 회전축(2)이 설치되어 있다.

동력전달장치풀리(18')의 상부에 위치되는 세탁조 회전축(1)의 외곽에는 클러치스프링(4)이 설치되어 세탁조 회전축(1)을 동력전달장치풀리(18')에 결합 또는분리시키고, 그 외곽에는 교반기 회전축(2) 또는 교반기 회전축(2) 및 세탁조 회전축(1)을 선택적으로 구동시켜 세탁 또는 탈수행정을 수행시키는 클러치레버(8)가 설치되어 있다. 그리고 클러치레버(8)와 수조(11) 사이에는 세탁조 회전축(1)과 교반기 회전축(2)의 회전속도를 탈수 및 세탁에 알맞은 회전속도로 변속하기 위한 유성기어(미도시)가 내장된 유성기어부(3)가 설치되어 있다.

케이싱(7)의 내부 상하측에는 세탁조 회전축(1)을 지지하기 위한 베어링(5)이 압입설치되고, 베어링(5)과 유성기어부(3) 사이에는 세탁행정시 세탁조(12)의공회전을 방지하기 위한 일방향스프링(4')이 설치되어 있고, 이 일방향스프링(4')을 고정지지하기 위한 고정단(6)이 일방향스프링(4')의 일측에 설치되어 있다. 그리고 유성기어부(3)의 외주면에는 이를 감싸는 헝태로 브레이크밴드(9)가 설치되고, 그 일측에는 브례이그밴드(9)를 지지하기 위한 브레이크레버(9')가 설치되어있다.

이와 같이 구성된 종래 동력전달장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. 먼저세탁시에는 브레이크밴드(9)는 제동상태이고, 클러치스프링(4)은 풀림상태로 교반기 회전축(2)과 세탁조 회전축(21)은 분리된 상태에서, 모터(15)의 정역회전에 의하여 교반기(13)가 정역회전되어 세탁행정을 수행하는 것이다·이때 좌우 회전되는세탁물과 수류에 의하여 세탁조(12)가 회전하려 하는데 일방향스프링(4')과 브레이크밴드(9)가 협동하여 세탁조(12)의 공회전을 방지하게 된다. 다음, 탈수시에는 브레이크레버(9')와 클러치레버(8)가 당겨져 브레이크밴드(9)의 제동력은 해제되고클러치스프링(4)은 감김상태가 되어 교반기 회전축(2)과 세탁조 회전축(1)이 일체로 회전되어 탈수행정을 수행한다.

한편, 탈수정지시나 정전시에는 당기고 있던 브레이크레버(9')와 클러치레버(8)가 풀어지게되고, 이 때 브레이크밴드(9)는 유성기어부(3)의 외주면에 밀착되어제동력을 발생시킴으로써 세탁조(12)의 회전을 정지시키게 된다.

그러나, 이러한 종래의 밴드브레이크는 밴드의 방향에 따라 제동력에 차이가있어 세탁조의 공회전 방지를 위해서는 제동력이 약한 방향을 보강시켜주는 부품, 즉, 일방향스프링이 추가로 장착되어야 하는데, 일방향스프링은 공회전 억제시 고정단에 응력집중이 생겨 파손되는 경우가 있었다. 또한 밴드브레이크를 사용하게 되면 탈수시 브레이크밴드가 유성기어부의 외주면에 접촉되어 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

한편, 일방향스프링과 같은 역할을 하는 부품으로는 롤러클러치(미도시)가 있는데, 이를 사용하게 되면 고가의 부품이 추가되고, 롤러클러치의 조심이 어긋나지 않도록 따로 조심장치를 설치하며 과하중이 작용하면 롤러클러치에 파손이 발생되어 동작불량 또는 소음발생의 원인이 되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 탈수정지시 제동기능을 수행하고, 세탁행정시 세탁조의 공회전을 방지할 수 있는 브레이크장치를 간단히 하여 그 부피가 작고 고장이 적은 동력전달장치를 제공함에 있다.

제1도는 종래의 브레이크장치를 보인 동력전달장치의 단면도이다.

제2도는 일반적인 세탁기의 내부구성을 보인 세탁기의 단면도이다.

제3도는 본 발명에 채용된 브레이크장치를 보인 동력전달장치의 단면도이다.

제4도는 제3도의 A-A'선 단면도이다.

제5도는 세탁기의 탈수시 본 발명에 따른 브레이크장치의 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 교반기 회전축 22 : 세탁조 회전축

23 : 유성기어부 24 : 케이싱

25 : 베어링 26 : 클러치레버

27 : 클러치보스 28 : 클러치스프링

30 : 제1제동부 30' : 제2제동부

31, 31' : 슈우 32, 32' : 레버

33, 33' : 지지판 34, 34' : 스프링

35, 35' : 제2회동축 36, 36' : 제1회동축

37, 37' : 과도끼임 방지핀

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 세탁물이 투입되어 그 내부에서 세탁행정이 수행되고 세탁행정 종료시 회전되어 세탁물을 탈수하는 세탁조, 상기 세탁조의 내부에 마련되어 정역회전되면서 세탁물을 세탁하는 교반기, 상기 세탁조와 상기 교반기를 회전시키는 모터, 상기 모터의 회전력을 상기 세탁조에 전달하는 세탁조 회전축, 상기 세탁조 회전축에 마련되어 상기 모터의 회전속도를 변속하는 유성기어부를 구비하는 세탁기에 있어서, 상기 유성기어부의 일방향 회전을 억제하여 상기 교반기의 일방향 회전시 이를 따라 회전하려는 상기 세탁조의 회전을 방지 할 수 있도록 상기 유성기어부의 외주면에 접촉되는 슈우와 상기 슈우를 지지하는 레버 및 지지판과 상기 레버의 일측에 마련되어 상기 레버를 탄성 지지하여 상기 슈우를 상기 유성기어부에 밀착시키는 스프링이 구비된 제1제동부, 상기 제1제동부에 대응되도록 마련되어 상기 세탁조의 타방향 회전을 억제할 수 있도록 상기 유성기어부의 외주면에 접촉되는 슈우와 상기 슈우를 지지하는 레버 및 지지판과 상기 레버의 일측에 마련되어 상기 레버를 탄성 지지하여 상기 슈우를 상기 유성기어부에 밀착시키는 스프링이 구비된 제2제동부가 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명이 적용되는 일반적인 세탁기의 내부구성을 개략적으로 보인 세탁기의 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내부에 세탁수를 담수하는 수조(11)가 설치되고, 수조(11)의 내부에는 세탁물을 저장되어 세탁이 이루어지며, 세탁완료 후 고속회전되어 세탁물을 탈수하는 세탁조(12)가 설치되고, 세탁조(12)의 내부 저면에는 정역회전되면서 세탁행정을 수행하는 교반기(13)가 설치되어 있다. 수조(11)의 하방에는 풀리(18)가 장착된 모터(15)가 설치되고, 모터(15)의 측방에는 동력전달장치(20)가 설치되어 있다. 동력전달장치(20)의 하단에는 모터(15)에 설치된 풀리(18)에 대응되는 풀리(18')가 설치되고 풀리(18)(18')에는 벨트(17)가 장착되어 모터(15)의 회전을 동력전달장치(20)에 전달한다.

모터(15)의 회전을 풀리(18')로 전달받은 동력전달장치(20)에는 제3도에 도시된 바와 같이, 세탁조(12, 제2도 참조)를 회전시키도록 설치된 중공의 세탁조 회전축(22)과 세탁조 회전축(22)의 내부에 설치되고 상측은 교반기(13, 제2도 참조)에 연결되고 하측은 풀리(18')에 결합되어 교반기(13)를 회전시키는 교반기 회전축(21)이 설치되어 있다. 풀리(18')의 상부에 위치되는 세탁조 회전축(22)에는 탈수행정시 세탁조 회전축(22)을 풀리(18')에 연결시키는 클러치스프링(28)이 설치되고, 클러치스프링(28)의 외곽에는 클러치레버(26)가 설치되며, 이들 사이에는 클러치보스(27)가 설치되어, 클러치레버(26)가 클러치보스(27)를 통해 세탁조 회전축(22)을 풀리(18')와 결합 또는 분리되도록 클러치스프링(24)을 조작하는 것이다.

클러치스프링(28)과 수조(11) 사이에는 세탁조 회전축(22)과 교반기 회전축(21)의 회전을 탈수 및 세탁행정에 알맞은 회전속도로 변속하기 위한 유성기어(미도시)가 내장된 유성기어부(23)가 세탁조 회전축(22)과 일체로 마련되어 있다.

유성기어부(23)를 보호하도록 케이싱(24)이 수조(11)와 클러치스프링(28) 사이에 설치되고, 케이싱(24)의 상,하단에는 세탁조 회전축(22)을 지지하도록 베어링(25)이 압입 설치되어 있다.

한편 유성기어부(23)의 일측에는 세탁조(12)의 공회전을 억제하고, 필요시급제동시키는 제동수단이 설치되어 있다. 이 제동수단은 서로 대향되게 제1제동부(30)와 제2제동부(30')로 구성되는 것으로, 제1제동부(30)는 좌측방향 회전시 제동력이 발생되는 것이고, 제2제동부(30')는 우측방향 회전시 제동력이 발생되는 것이다.

먼저 제1제동부(30)의 구성을 제4도와 제5도를 참조하여 살펴보면 케이싱(24)의 외벽에 지지판(33)이 설치되고, 지지판(33)에 일측이 고정되고 타측은 케이싱(24)을 관통하여 케이싱(24)의 내부로 일정길이 연장 형성된 레버(32)가 설치되고, 이때 레버(32)는 회동가능하도록 제2회동축(35)으로 지지판(33)에 결합된다.

케이싱(24)의 내부에 위치하는 레버(32)의 측단에는 슈우(31)가 곁합되고, 슈우(31)는 회동가능하도록 제1회동축(36)으로 결합되어 있다. 이때 레버(32)는 제동력을 높이기 위하여 회전방향측 방향으로 일정각도(α) 기울어져 설치되어 있다.

레버(32)의 일측(도면에서 우측)에는 레버(32)를 탄성지지하는 스프링(34)이설치되어 레버(32)를 좌향 지지함으로써 슈우(31)를 유성기어부(23)에 밀착 접촉하도록 하는 것이다. 레버(32)를 중심으로 스프링(34)의 반대편에는 과도끼임 방지핀(37)이 설치되어 탈수제동시 슈우(31)가 레버(32)와 유성기어부(23)사이에 과도하게 끼워지는 것을 방지하여 완만한 제동이 이루어지도록 되어있고, 과도끼임 방지핀(37)은 레버(32)와 소정간격(C)만큼 이격설치되는 것이 바람직하다. 그리고 레버(32)와 슈우(31)의 접촉부분에는 레버(32)를 당기거나 풀어주어 슈우(31)를 유성기어부(23)에 접촉 또는 이격되도록 하기 위한 동작줄(38)이 설치된다.

한편 제2고정부(30' )는 제1고정부(30)와 대향되도록 설치되어, 세탁조(12)우측방향 공회전을 억제하는 제동력을 발휘하게 되는 것으로, 그 구성을 살펴보면,유성기어부(23)에 접촉되는 슈우(31'),슈우(31')를 지지하는 레버(32'), 레버(32')를 지지하는 지지판(33'), 슈우(31')를 탄성지지하는 스프링(34'), 탈수시 슈우(31')를 유성기어부(23)로부터 분리하는 동작줄(38')로 이루어진다. 여기서 미설명부호 35',36'는 제2회동축과 제1회동축이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 동력전달장치의 브레이크 작용을 설명하면 다음과 같다.

세탁시 클러치레버(26)가 클러치스프링(28)을 풀어주게 되면 세탁조 회전축(22)과 교반기 회전축(21)이 분리되며, 동작줄(38)(38')도 풀림상태로 되어 레버(32)(32' )와 스프링(34)(34' )에 의해 슈우(31)(311)가 유성기어부(23)의 외주면에 접촉, 유성기어부(23)의 회전을 제동할 수 있는 상태로 된다. 모터(15)로부터의 동력이 벨트(17)와 풀리(18)(18')를 거쳐 교반기 회전축(21)에 전달되면 교반기 회전축(21)에 연결된 교반기(13)가 회전하게 되고, 모터(15)의 회전방향 반전에 의해 교반기(13)는 세탁조(12)내에서 정역회전을 반복하며 세탁행정을 수행하는 것이다. 교반기(13)의 정역회전으로 발생된 수류에 의하여 정역하는 세탁물과 수류의 반력에 의해 세탁조(12)도 정역방향으로 회전하려는 경향이 발생되는데, 세탁조(12)는 세탁조 회전축(22)상에 설치된 유성기어부(23)와 일체로 형성되어 있으므로 유성기어부(23)도 정역회전을 하려하게 된다. 그러나 슈우(31)(31')가 유성기어부(23)의 외주면에 접촉한 상태로 있으므로 위의 반력에 의한 세탁조(12)의 회전은 억제된다.

더 상세히 설명하면 유성기어부(23)가 좌회전하려 할 때는 제1제동부(30)가작용하여 제동력이 발생되고, 우회전하려 할 때는 제2제동부(30')가 작용하여 제동력이 발생되어 세탁조의 공회전을 억제하는 것이다.

여기서, 제동력은 슈우(31)(31' )와 지지판(33)(33' )을 연결하는 레버(32)(32')가 중심과 직교하는 중심축선에 대해 기울어진 각 α를 적절하게 계산하여 설계함으로써 발생될 수 있다. 즉, 슈우(31)가 유성기어부(23)의 외주면에 접촉되어 있고, 레버(32)가 중심과 직교하는 중심축선에 대해 α만큼 기울어진 상태에서 유성기어부(23)가 좌측방향으로 회전하려하면 마찰력과 적절한 각도 α에 의해 레버(32)가 제2회동축(35)을 중심으로 시계 방향으로 회전하려고 하여 끼임현상이 발생된다. 위의 끼임현상이 발생됨과 동시에 수직하중 N과 마찰력 μN 이 증가하게 되어 세탁시 세탁조(12)의 공회전 방지에 필요한 토오크가 발생한다. 위의 레버(32)의 제2회동축(35)을 회전중심으로 하는 시계 방향 회전은 지지판(33)과 레버(32)사이의 스프링(34)에 의한 초기 마찰력μN이 레버(32)에 주는 모우멘트가 초기 수직하중 N이 레버(32)에 주는 모우멘트보다 클 때 이루어진다.

유성기어부(23)의 우측방향 회전시에도 같은 원리로써 제동이 이루어지며 세탁조(12)의 공회전을 방지할 때는 레버(32)(32')가 과도끼임 방지핀(37)(37')에 접촉한 상태로 공회전 방지에 필요한 마찰 토오크를 순간적으로 층분히 발휘하여 세탁조(12)의 공회전을 억제할 수 있는 것이다.

탈수시에는 클러치레버(26)가 클러치스프링(28)을 조작하여 세탁조 회전축(21)을 동력전달장치풀리(18' )와 연결시키게되고, 동시에 동작줄(38)(38')은 당김상태가 되어 슈우(31)(31')가 유성기어부(23)와 분리됨으로써, 제동력이 해제되어탈수행정을 수행하게 되는 것이다.

탈수정지시나 정전시에는 동작줄(38)(38')이 풀림상태로 복원되어 슈우(31)(31')가 유성기어부(23)의 외주면에 접촉되어 제동력이 발생된다. 탈수정지시에는 공회전 방지시보다 더 큰 토오크가 필요하므로 끼임현상이 세탁행정시 보다더 크게 나타나게 되는데, 브레이그 장치 각 부품의 조립공차 및 탄성면형에 의해레버(32)(32')가 세탁 공회전 방지시보다 많이 회전하므로 과도끼임 방지핀(37)(37')에 접촉하게 되고 더 이상의 끼임이 발생하지 않는다. 그러므로 어느 일정한도이상의 제동력이 발생되지 않게 되고 각 부품에 과하중이 작용하지 않음과 동시에탈수정지시 급정지틀 방지할 수 있다. 탈수정지 시간 즉, 탈수정지시의 필요한 토오크는 레버(32)(32')와 과도끼임 방지핀(37)(37') 사이의 간격 C로써 조절할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 동력전달장치의 브레이크는 탈수를 정지시키는 브레이크 기능과 함께 세탁조의 정역 공회전을 억제하는기능을 동시에 지닌 브레이크 기구를 장치함으로써 일방향 톨러 클러치와 같은 고가의 부품과 밴드 브레이크가 필요없어 제조원가가 낮아지며 공회전 방지용 일방향클러치 스프링을 사용할 때의 파손문제, 일방향 롤러 클러치를 사용할 때의 조심작용을 위한 추가적인 장치를 써야하는 문제, 과하중에 따른 일방향 롤러 클러치의파손문제가 해결된다. 또한 두 가지 기능을 하나의 브레이크 기구로써 수행하므로동력전달계를 소형화 시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 세탁물이 투입되어 그 내부에서 세탁행정이 수행되고 세탁행정 종료시 회전 되어 세탁물을 탈수하는 세탁조(12), 상기 세탁조(12)의 내부에 마련되어 정역회전 되면서 세탁물을 세탁하는 교반기(13), 상기 세탁조(12)와 상기 교반기(13)를 회전 시키는 모터(15), 상기 모터(15)의 회전력을 상기 세탁조(12)에 전달하는 세탁조 회전축(22), 상기 세탁조 회전축(22)에 마련되어 상기 모터(15)의 회전속도를 변속 하는 유성기어부(23)를 구비하는 세탁기에 있어서, 상기 유성기어부(23)의 일방향 회전을 억제하여 상기 교반기(13)의 일방향 회전시 이를 따라 회전하려는 상기 세탁조(12)의 회전을 방지할 수 있도록 상기 유성기어부(23)의 외주면에 접촉되는 슈우(31)와 상기 슈우(31)를 지지하는 레버(32)및 지지판(33)과 상기 레버(32)의 일측에 마련되어 상기 레버(32)를 탄성 지지하여 상기 슈우(31)를 상기 유성기어부(23)에 밀착시키는 스프링(34)이 구비된 제1제동부(30), 상기 제1제동부(30)에 대응되도록 마련되어 상기 세탁조(12)의 타방향 회전을 억제할 수 있도록 상기 유성기어부(23)의 외주면에 접촉되는 슈우(31')와 상기 슈우(31')를 지지하는 레버(32') 및 지지판(33')과 상기 레버(32')의 일측에 마련 되어 상기 레버(32')를 탄성 지지하여 상기 슈우(31')를 상기 유성기어부(23)에 밀착시키는 스프링(34')이 구비된 제2제동부(30')가 마련된 것을 특징으로 하는 세탁기의 동력전달장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 슈우(31)(31')는 상기 레버(32)(32')가 회동가능하도록 제1회동축(36)(36' )으로 결합되고, 상기 레버(32)(32' )는 상기 지지판(33)(33' )에 제2회동축(35)(35')으로 회동가능하도록 결합되고, 상기 제1회동축(36)(36')에는 동작줄(38)(38')이 연결 설치되어, 상기 동작줄(38)(38')을 당기거나 풀어주면 상기 슈우(31)(31')가 상기 유성기어부(23)에 접촉되거나 이격되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 동력전달장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 레버(32)(32')의 일측에는 과도끼임 방지핀(37)(37')이 설치되어, 상기 유성기어부(23)의 탈수제동시 상기 슈우(31)(31')가 상기 유성기어부(23)와 상기 레버(32)(32')사이에 과도하게 끼이는 것을 방지하여 완만한 제동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기의 동력전달장치.