KR100213135B1

KR100213135B1 - 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치

Info

Publication number: KR100213135B1
Application number: KR1019960056756A
Authority: KR
Inventors: 엄재용
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR19980037932A

Abstract

본 발명은 세탁기용 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치에 관한 것으로, 그 목적은 정전시에도 그 상태가 변하지 않도록 하는 것이다.

본 발명은, 동작줄(41)의 일측을 풀리(250)에 권선한다. 그리고 풀리(250)를 회전시키기 위한 모터(220)를 설치함으로써 동작줄(41)을 당기거나 풀어주어 동력전달장치(100)를 절환시키거나 배수밸브(30)를 개폐하도록 한다. 그리고 모터(220)와 풀리(250)사이에는 다수의 감속기어(240)와 위엄기어(230)를 배치함으로써 감속 및 모터(220)가 정지하였을때 당겨진 동작줄(41)이 배수밸브(30)의 탄성복원력에 의하여 원상복귀하는 것을 방지한다.

이로써 정전시에도 동작줄(41)의 당겨진 상태를 유지시킬 수 있다.

Description

세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치

본 발명은 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 구조를 위엄기어와 감속기어를 이용하여 당김과 당김상태 유지 및 원상복귀시키도록 구성함으로써 구조를 간단히하고 동작이 원활하도록 구성한 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 모터의 회전력을 이용하여 회전날개와 회전조를 회전시켜 세탁 및 탈수를 수행하는 것으로, 도1은 이러한 세탁기 수조의 저면을 보인 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 수조(1)의 저면에는 세탁과 탈수의 동력원인 모터(2)가 설치되고, 모터(2)와 모터(2)에 의하여 회전되는 회전날개(미도시)와 회전조(미도시)사이에는 동력전달장치(3)가 설치되어 모터(2)의 회전력이 회전날개(미도시)나 회전날개(미도시) 및 회전조(미도시)로 선택적으로 전달되도록 하여 세탁행정과 탈수행정을 절환한다. 그리고 수조(1)의 저면 일측에는 세탁수를 배출하기 위한 배수호스(4a)가 연결설치되는데, 배수호스(4a)의 중도에는 배수밸브(4)가 설치된다. 그리고 동력전달장치(3)와 배수밸브(4)사이에는 이들을 조작하기 위한 조작장치(7)가 설치된다. 조작장치(7)는 링크(6)를 개재한 동작줄(5)을 매개로 이들과 연결되어 동작줄(5)을 당기거나 놓아주어 동력전달장치(3)의 절환과 배수밸브(4)의 개폐를 동시에 수행한다.

도2는 상기한 조작장치의 구성을 보인 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 조작장치(7)는, 동작줄(5)의 일부가 권선된 풀리(7f)와 풀리(7f)를 회전시키기 위한 모터(7a)로 구성된다. 모터(7a)와 풀리(7f)사이에는 다수개의 기어로 구성된 감속기어부(7b)(7c)가 설치되는데, 감속기어부(7b)(7c)는 모터(7a)에 연결된 구동측(7b)과 풀리(7f)에 연결된 종동측(7c)으로 분리구성되고, 구동측(7b)과 종동측(7c)사이에는 클러치기어(7d)가 설치되어 이들을 연결하거나 분리한다. 클러치기어(7d)는 솔렌노이드(7e)와 스프링(7h)에 의하여 왕복운동하도록 설치된다. 그리고 풀리(7f)와 종동측 감속기어(7c)사이에는 스위치(7g)가 설치되어 동작줄(5)의 당김완료 시점을 감지한다.

이와 같이 구성된 조작장치의 작동을 설명하면 다음과 같다. 먼저 세탁시에는 클러치기어(7d)는 구동측(7b)과 종동측(7c)을 분리한 상태여서 동작줄(5)은 배수밸브(4)의 탄성력에 의하여 풀려있는 상태이다. 이로써 동력전달장치(3)는 세탁모드이고 배수밸브(4)는 닫혀있다. 이러한 세탁행정에서 탈수행정으로의 절환은 다음과 같다. 먼저 솔렌노이드(7e)가 작동하여 클러치기어(7d)를 조작하여 감속기어부(7b)(7c)의 구동측(7b)과 종동측(7c)을 연결한다. 이후 모터(7a)가 회전하게 되는데, 모터(7a)의 회전력은 감속기어부(7b)(7c)의 구동측(7b)과 종동측(7c)으로 통과하면서 감속된후 풀리(7f)로 전달되어 풀리(7f)를 회전시켜 동작줄(5)이 감기도록 한다. 이와 같이 동작줄(5)이 감기게 됨으로써 동작줄(5)에 연결된 동력전달장치(3)는 탈수모드로 절환되고, 배수밸브(4)를 열리게 되는 것이다. 탈수행정이 완료되거나 정전시에는 클러치기어(7d)가 스프링(7h)에 의하여 원상복귀함으로써 감속기어의 구동측(7b)과 종동측(7c)이 분리됨으로써 동작줄(5)은 배수밸브(4)의 탄성력에 의하여 원상복귀함으로써 배수밸브(4)는 닫히고 동력전달장치(3)는 세탁모드로 절환되어 회전체를 제동한다. 회전체가 제동되는 이유는 동력전달장치(3)가 세탁모드시에 회전조를 제동하는 기능을 갖고 있기 때문이다.

그러나 이와 같은 종래 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치는 솔렌노이드를 이용하기 때문에 구조가 복잡하고 솔렌노이드에 전원을 공급하는 전선 등에 문제가 발생하였을때 오동작이 발생할 우려가 있었다. 그리고 정전시에 동작줄이 배수밸브의 탄성력에 의하여 원상복귀하기 때문에 별도의 제동장치를 이용하지 않고 모터가 회전체를 직접제동하는 직결식 동력전달장치에는 회전조가 모터와 분리되기 때문에 사용할 수 없는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 그 구조를 간단하게 구성하여 제조비용을 절감할 수 있으며, 제품을 컴팩트하게 구성할 수 있는 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 전원이 끊긴 상태에서도 작동상태를 유지할 수 있는 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치를 제공하는 것이다.

도1은 일반적인 세탁기 수조의 저면을 보인 도면이다.

도2는 종래 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치의 구성을 보인 도면이다.

도3는 본 발명에 따른 조작장치가 채용되는 세탁기의 구조를 보인 도면이다.

도4는 본 발명에 따른 조작장치가 조작하는 직결식 동력전달장치의 구성을 보인 사시도이다.

도5와 도6은 도4에 도시된 동력전달장치의 동작을 보인 단면도로서, 도5는 세탁시를 도시한 것이고, 도6은 탈수시를 도시한 것이다.

도7은 본 발명이 채용된 수조의 저면을 보인 도면이다.

도8은 본 발명에 따른 조작장치의 구성을 보인 도면이다.

도9과 도10은 도8에 도시된 기어들의 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

210 : 케이스 220 : 모터 230 : 워엄기어 240 : 감속기어

250 : 풀리 260 : 스위치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 동력전달장치와 배수밸브 조작장치는, 동작줄을 매개로 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브에 연결설치되어 상기 동작줄을 당기거나 놓아주어 상기 동력전달장치를 동력전달체계를 절환하고 상기 배수밸브를 개폐하되, 정전시에도 그 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

도3은 본 발명이 채용되는 세탁기의 내부 구성을 보인 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 본체케이스(10)의 내부에 수조(11)가 설치된다. 수조(11)의 내부에는 회전조(12)가 회전가능하게 설치되고, 회전조(12)의 내부 저면에는 회전날개(13)가 회전가능하게 설치된다. 그리고 수조(11)의 하면 외측면 중심부에는 회전조(12)와 회전날개(13)를 구동하기 위한 모터(20)가 설치되는데, 모터(20)는 정역회전하고 회전속도가 가변되며 탈수시 회전조(12)와 회전날개(13)를 급제동할 수 있는 모델이 설치된다. 모터(20)와 이들 회전체사이에는 동력전달장치(100)가 설치되어 모터(20) 회전력을 회전날개(13) 또는 회전날개(13)와 회전조(12)로 선택적으로 전달되게 함과 동시에 세탁시 회전조(12)의 공회전을 억제한다. 그리고 수조(11)의 하면 일측에는 세탁수를 배수하기 위한 배수호스(14)가 연결되는데, 배수호수(14)의 자유단은 본체케이스(10)의 외부까지 연장되며, 그 중도에 배수밸브(30)가 개재된다.

동력전달장치(100)는, 도4와 도5및 도6에 도시한 바와 같이, 상단은 회전조(12)에 결합되고 하단은 수조(11)의 하부까지 연장된 중공의 탈수축(120), 탈수축(120)의 내부에 설치되며 상단은 회전날개(13)에 결합되고 하단은 연장되어 모터(20)에 결합된 세탁축(110), 탈수축(120)을 세탁축(110)에 결합 또는 분리시키기 위한 연결부재(130)와 회전조(12)의 공회전을 억제하기 위하여 탈수축(120)을 고정하는 고정부재(140)로 대별된다.

탈수축(120)은 수조(11)를 상하로 관통하여 설치됨으로써 상하 양단이 수조(11)의 내외측으로 돌출되며, 상단은 회전조(12)에 일체로 결합설치된다. 이때 탈수축(120)이 관통설치되는 부위에는 보강판(191)이 결합설치되어 탈수축(120)이 결합되는 부위를 보강하며, 보강판(191)과 탈수축(120)사이에는 탈수축(120)을 회전지지하는 베어링(192)이 개재된다. 탈수축(120)의 내부에 설치되는 세탁축(110)의 상단은 회전날개(13)에 결합되고 하단은 연장되어 모터(20)에 결합되는데, 상단에는 회전날개(13)에 세레이션 결합된다.

그리고 세탁축(110)의 하단부는 탈수축(120)의 외부로 노출되도록 연장되며, 이 노출부위에는 회전부재(150)가 세탁축(110)과 일체로 회전하도록 설치되고, 보강판(191)의 하면에는 고정부재(140)가 고정결합되며, 이들사이의 탈수축(120)에는 상승시 고정부재(140)와 결합되고 하강시 회전부재(150)와 결합되는 연결부재(130)가 탈수축(120)과 일체로 회전하도록 설치된다. 즉, 회전부재(150)는 외치(151)가 형성된 기어형상으로 세탁축(110)과 일체로 회전하도록 설치되고, 고정부재(140)의 중심부위에는 내치(141)가 마련되며, 연결부재(130)의 상하측에는 외치(132)와 내치(131)가 각각 형성되어 상승시 고정부재(140)에 치합되고 하강시 회전부재(150)에 치합된다. 한편 연결부재(130)에 대향하는 탈수축(120)의 하부 외측면에는 상하로 연장된 세개의 홈(121)이 동일간격 이격되어 설치되고, 이에 대향하는 연결부재(130)의 내측면에는 홈(121)에 삽입되는 돌출부(133)가 마련되어 연결부재(130)가 회전은 탈수축(120)과 일체로 하면서 탈수축(120)을 미끄럼운동하여 승강하도록 한다. 이와 같이 연결부재(130)가 탈수축(120)을 상승하여 고정부재(140)에 결합되어 탈수축(120)을 고정시키거나 하강하여 회전부재(150)에 결합되어 탈수축(120)이 세탁축(110)과 일체로 회전하도록 한다.

그리고 연결부재(130)를 승강시키기 위한 구조가 제공된다. 즉, 연결부재(130)와 일체로 승강하고 회전은 별도로 하도록 승강부재(160)가 설치된다. 즉, 링 형상으로 마련되는 승강부재(160)는 베어링(93)를 개재하여 연결부재(130)에 결합설치됨으로써 승강부재(160)와 연결부재(130)가 승강은 일체로 하되 회전은 별도로 하도록 한다. 이때 승강부재(160)의 하부 내측면에는 다수개의 돌출턱(162)이 형성되어 내부에 삽입설치되는 베어링(93)을 하측에서 지지하고, 상측에는 상측으로 연장된 다수개의 걸림턱(163)이 형성되어 연결부재(130)의 상측으로 지지함으로써 베어링(93)을 승강부재(160)의 내측에 결합시킨다.

승강부재(160)의 외곽에는 승강부재(160)의 승강을 유도하기 위한 승강안내부재(170)가 설치된다. 승강안내부재(170)에는 승강부재(160)의 외측면 외향 돌출되어 형성된 돌기(161)가 삽입되어 미끄럼운동하는 승강안내홀(171)이 좌우 연장형성되는데, 이 승강안내홀(171)은 상하로 경사지게 형성되어 좌우로 회동하는 돌기(161)가 경사면을 따라 승강하도록 함으로써 승강부재(160)와 연결부재(130)를 승강시킨다.

그리고 승강부재(160)를 회동시켜 연결부재(130)를 승강시키기 위한 회동부재(180)가 설치되는데, 회동부재(180)는 승강안내홀(171)을 관통한 돌기(161)의 자유단부가 그 내측면에 결합되도록 승강안내부재(170)의 외곽에 배치되며 외치(181a)를 갖는 회동기어(181)와 일단은 회동기어(181)에 치합되고 타단은 후술할 동작줄(도7의 41)에 연결되어 동작줄(41)의 왕복운동에 의하여 상기 회동기어(181)를 회동시키는 회동바(182)를 포함한다. 돌기(161)에 대향하는 회동기어(181)의 내측면에는 홈(181b)이 형성되어 돌기(161)가 삽입결합되도록 하는데, 홈(181b)은 상하로 연장되어 돌기(161)가 회동기어(181)와 일체로 회전하면서 승강안내홀(171)을 따라 승강하도록 한다. 그리고 회동바(182)는 수조(11)의 하면에 고정된 회동축(183)에 의하여 양단이 회동되도록 설치되고, 그 일측단에 상기 회동기어(181)의 외치에 이물림되는 이(182a)가 마련되며, 타측은 동작줄(41)에 연결설치된다. 회동바(182)의 양단이 회동축(183)으로 기점으로 회동하도록 설치되는데, 회동축(183)은 회동기어(181)의 회동폭을 확대하기 위하여 동작줄(41)측으로 치우쳐 설치된다. 그리고 회동바(182)의 일단에 형성된 이(182a)는 직선에 가까운 원호형태로 연장 설치되어 회동기어(181)를 충분히 회전시킬 수 있도록 한다.

계속해서 동작줄을 통하여 회동부재를 조작함으로써 동력전달장치를 조정하는 조작장치를 설명하겠다.

도7을 참조하면, 수조(11)의 하면 일측에는 동력전달장치(100)를 절환하고 배수밸브(30)를 개폐하기 위한 조작장치(200)가 설치되는데, 조작장치(200)는 동작줄(41)을 매개로 동력전달장치(100)와 배수밸브(30)에 연결설치된다. 즉 동작줄(41)의 일단에 조작장치(200)가 연결설치되고 타단에 배수밸브(30)가 연결설치되며, 동작줄(41)의 중도에 링크(42)가 결합설치되고 이 링크(42)에 회동바(182)의 타단이 결합설치된다. 이때 도시하지는 않았지만 배수밸브(30)에는 외력이 소멸되면 탄성복원하기 위한 스프링이 마련되어 있다.

도8와 도9 및 도10을 참조하여 본 발명에 따른 조작장치를 설명하겠다. 이에 도시한 바와 같이, 조작장치(200)는 케이스(210)의 내부에 수용설치되는데, 케이스(210)의 내부에는 동작줄(41)의 일측이 권선되어 있는 풀리(250)와 풀리(250)를 회전시키기 위한 모터(220)와 모터(220)와 풀리(250)사이에 개재된 다수의 감속기어(240)와 감속기어(240)와 모터(220)사이에 개재된 위엄기어(230)를 포함한다. 본 발명에 따른 조작장치(200)의 가장 큰 특징은 전원의 공급이 차단되어도 그 상태를 유지하는데 있다. 이를 위하여 풀리(250)와 모터(220)사이에는 다수의 감속기어(240)와 위엄기어(230)가 배치되는 것이다. 그리고 모터(220)의 정지시점을 파악하기 위한 스위치(260)가 설치되는데, 이는 풀리(250)에는 배수밸브(30) 개폐시점에 상응하도록 두개의 리브(251)(252)가 각각 설치되고, 스위치(260)는 이 리브(251)(252)와의 접촉에 의하여 접점이 변환되도록 설치되어 접점이 변환되면 모터(220)의 작동을 정지시킨다.

여기서 감속기어(240)와 위엄기어(230)는 모터(220)의 멈춤시 동작줄(41)이 당겨진 상태를 유지할 수 있도록 구성된다. 즉, 완전히 개방된 배수밸브(30)의 탄성복원력은 모터(220)의 정지력보다 크다. 따라서 감속기어(240)와 위엄기어(230)는 배수밸브(30)의 탄성복원력을 모터(220)의 정지력보다 작게 감쇄시켜 모터(220)로 전달되도록 함으로써 모터(220)의 작동이 멈추어도 동작줄(41)이 원상복귀하지 않도록 한다. 이때 모터(220)의 회전축(221)에 위엄기어(230)를 설치하여 감속기어(240)와 치합시키는 것은 상기한 탄성복원력의 감쇄정도를 확대함으로써 보다 적은 수의 감속기어(240)가 소요되도록 하는 것이다. 즉, 각 감속기어(240)에서 상쇄시키는 탄성복원력보다 위엄기어(230)에서 감쇄시키는 양이 휠씬 크다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치의 작동을 세탁기와 동력전달장치의 동작과 함께 설명하겠다.

먼저 세탁행정을 설명하겠다. 세탁행정시에는 연결부재(130)는 승강하여 고정부재(140)에 치합되어 있고, 탈수축(120)은 세탁축(110)과 분리되어 있다. 이 상태에서 모터(20)는 세탁에 알맞은 회전속도로 세탁축(110)을 정역 회전시킨다. 정역회전하는 세탁축(110)에 결합된 회전날개(13)가 정역회전하여 수류를 형성함으로써 세탁행정을 수행한다. (도5)

계속해서 탈수행정으로의 절환에 대하여 설명하겠다. 모터(220)가 작동하여 회전력을 발생시키면, 그 회전력은 위엄기어(230)와 감속기어(240)를 통과하면서 저속으로 감속되어 마지막 감속기어(240)에 일체로 설치된 풀리(250)를 서서히 회전시킨다. 이로써 동작줄(41)이 일측이 풀리(250)에 감김으로써 일측으로 당겨지게 됨으로써 배수밸브(30)를 개방함과 동시에 회동바(182)의 일측을 회동축(183)을 기점으로 반시계방향으로 회동시킨다. (도7). 이로써 회동바(182)의 일단부는 시계방회동함으로써 일단에 형성된 이(182a)에 치합된 회동기어(181)가 시계방향(도7)으로 회전된다. 회동기어(181)가 시계방향으로 회전하면서 돌기(161)를 동일방향으로 회전시킨다. 이로써 돌기(161)가 승강안내홀(171)의 경사면을 따라 하강함으로써 돌기(161)와 승강시 연동하는 승강부재(160)와 연결부재(130)가 하강하여 하측에 배치된 회전부재(150)에 치합된다. 즉 연결부재(130)의 내치가 회전부재(150)의 외측에 치합되며, 연결부재(130)는 탈수축(120)에 상하로 형성된 홈(121)을 따라 하강한다. 이때 하강한 연결부재(130)의 내치(131)의 산과 회전부재(150)의 외치(151)의 골이 정확히 맞지 않고 어긋나면 연결부재(130)는 돌출부(133)에 설치된 스프링(194)(195)의 힘을 이기고 원주방향으로 소정폭 회전함으로써 산과 골이 정확하게 결합되도록 한다. (도6)

상기와 같은 과정이 완료되는 시점에 풀리(250)에 설치된 리브(251)가 스위치(260)의 접점을 변환시켜 모터(220)의 작동을 중지시킨다. 모터(220)의 당김력이 소멸된 동작줄(41)은 그 상태를 유지하는데, 그 이유는 배수밸브(30)의 탄성복원력을 다수의 감속기어(240)와 위엄기어(230)가 모터(220)의 정지력보다 작게 감쇄시켜 모터(220)에 전달하기 때문에 동작줄(41)은 당겨진 상태를 유지하게 되는 것이다.

탈수행정은 상기의 상태에서 모터(20)가 탈수에 알맞은 속도로 회전함으로써 수행된다. 즉, 모터(20)의 회전력은 세탁축(110)과 이와 연결된 탈수축(120)을 통하여 회전날개(13)와 회전조(12)에 전달됨으로써 이들이 고속회전하여 원심력을 발생시켜 세탁물에 있는 물기를 원심분리시킨다.

세탁행정이 완료되면 모터(220)에는 탈수로의 절환을 위한 회전반대방향으로 회전함으로서 동작줄(41)은 배수밸브(30)의 탄성복원력에 의하여 풀리(250)에서 풀어져 원상복귀한다. 이로써 배수밸브(30)는 닫히고 동력전달장치(100)는 탈수행정으로의 절환의 역으로 절환되게 되는 것이다.

한편 탈수행정시 급제동이나 정전시에는 세탁축(110)과 탈수축(120)이 결합되어 있는 상태가 바뀌지 않음으로써 모터(220)의 정지력에 의하여 회전조(12)와 회전날개(13)가 정지한다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치는 정전시에도 그 상태가 변환되지 않기 때문에 직결식 동력전달장치에 채용되어 탈수행정시 회전조와 회전날개가 모터에 의하여 직접 제동될 수 있도록 한다. 그리고 감속을 위엄기어와 감속기어를 혼용하여 구현하기 때문에 원하는 감속비를 얻기 위한 구조를 간단하게 구성할 수 있는 이점이 있다.

Claims

동작줄(41)을 매개로 세탁기의 동력전달장치(100)와 배수밸브(30)에 연결설치되어 상기 동작줄(41)을 당기거나 놓아주어 상기 동력전달장치(100)를 동력전달체계를 절환하고 상기 배수밸브(30)를 개폐하되, 정전시에도 그 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치.
제1항에 있어서,

상기 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치는,

상기 동작줄(41)의 일측이 권선된 풀리(250),

그 회전축(221)에 워엄기어(230)가 마련된 모터(220),

상기 위엄기어(230)와 상기 풀리(250)사이에 마련된 다수의 감속기어(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치.
제2항에 있어서,

상기 풀리(250)에 의하여 접점이 변환되어 상기 모터(220)의 작동시점을 절환시키기 위한 스위치(260)가 마련된 것을 특징으로 하는 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치.
제3항에 있어서,

상기 풀리(250)에는 상기 배수밸브(30)의 개방점과 폐쇄점에 대향하도록 리브(251)(252)가 각각 마련되고, 상기 스위치(260)는 상기 리브(251)(252)와의 접촉에 의하여 접점이 변환되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 동력전달장치 및 배수밸브 조작장치.