KR100213136B1 - 세탁기의 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력절환 및 제동장치에 관한 것으로, 그 목적은 회전의 절환 및 공회전의 억제를 용이하게 할 수 있는 동력절환 및 제동장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 종동축(120)의 외곽에 모터(20)와 연결된 회전부재(150)와 고정설치된 고정부재(140)를 설치하고 종동축(120)과 일체로 회전하는 동력절환 및 제동장치를 이들사이에서 자유롭게 이동할 수 있도록 설치한다. 회전부재(150)에는 외치를 형성하고 고정부재(140)에 내치를 형성한다. 그리고 동력절환 및 제동장치의 양측에 상기 내치(141)와 외치(151)에 치합되는 외치(52)와 내치(51)를 각각 형성함으로써 동력절환 및 제동장치가 왕복운동하면서 종동축(120)을 회전부재(150)에 연결하여 회전력이 전달되도록 하던지 고정부재(140)에 치합되어 종동축(140)을 제동한다.

Description

동력절환 및 제동장치

본 발명은 동력절환 및 제동장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 고정위치에 따라 회전부재나 고정부재에 치합되어 회전력이 전달되도록 종동축을 구동축에 연결하거나 종동축을 제동하는 동력절환 및 제동장치에 관한 것이다.

도1은 세탁기의 모터와 회전조 및 회전날개사이에 장착되어 동력을 절환하고 회전속도를 감속하며 제동을 수행하는 일반적인 동력전달장치의 내부 구성을 보인 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 그 상단은 세탁기의 회전조(1b)에 결합되고 하단은 수조(1a)의 외부로 노출되게 하측으로 연장된 종동축(2a)(2b)(2c)이 중공으로 마련된다. 종동축(2a)(2b)(2c)의 내부에는 모터(미도시)의 회전력을 회전날개(1c)에 전달하기 위한 구동축(3a)(3b)이 설치되는데, 구동축(3a)(3b)의 상단은 회전날개(1c)에 결합되고 하단은 종동축(2a)(2b)(2c)의 하측으로 노출되도록 연장된다. 구동축(3a)(3b)의 하단에는 풀리(8)가 설치되어 모터(미도시)의 회전력이 벨트(미도시)를 통하여 구동축(3a)(3b)에 전달되도록 한다. 이때 구동축(3a)(3b)은 상하로 분리된후 유성기어(4)를 통하여 연결됨으로써 모터(미도시)의 회전수가 세탁에 알맞게 감속되도록 한다.

그리고 종동축(2a)(2b)(2c)의 하부와 이에 대향하는 구동축(3a)(3b)의 하부에는 동력절환 및 제동장치스프링(5a)과 이를 조정하기 위한 동력절환 및 제동장치레버(5c)가 보스(5b)를 개재하여 설치되어 동력절환 및 제동장치레버(5c)를 조작하여 구동축(3a)(3b)과 종동축(2a)(2b)(2c)을 결합 또는 분리시키도록 한다.

그리고 종동축(2a)(2b)(2c)에는 세탁시 회전조의 공회전억제 및 탈수시 급제동을 위한 제동구조가 제공된다. 제동구조는 종동축(2b)을 감싸는 브레이크밴드(6a)와 브레이크밴드(6a)를 조정하는 브레이크레버(6b)를 구비하는데, 브레이크레버(6b)는 동력절환 및 제동장치레버(5c)와 연동한다. 이때 브레이크밴드(6a)의 하부 종동축(2c)에는 일방향동력절환 및 제동장치베어링(7)이 설치되어 브레이크밴드(6a)와 협동하여 세탁시 회전조(1b)의 공회전을 방지한다.

이와 같이 구성된 종래의 동력전달장치의 작동은 다음과 같다. 먼저 세탁시를 설명하겠다. 동력절환 및 제동장치레버(5c)와 브레이크레버(6b)에 외력이 작용하지 않을때 동력절환 및 제동장치스프링(5a)은 종동축(2a)(2b)(2c)과 구동축(3a)(3b)을 분리시킨 상태이고, 브레이크밴드(6a)는 종동축(2a)(2b)(2c)에 압착되어 종동축(2a)(2b)(2c)을 제동하고 있다. 이 상태에서 풀리(8)로 전달된 모터(미도시)의 회전력을 구동축(3a)(3b)의 하부로 전달되어 중도에 설치된 유성기어(4)에서 감속된후 상부로 전달되어 회전날개(1c)로 회전시킨다. 상기와 같은 방법을 회전하는 회전날개(1c)는 모터(미도시)의 회전방향을 따라 정역회전하면서 세탁행정을 수행한다. 이때 정역회전하는 회전날개(ac)에 의하여 형성된 수류와 회전날개(1c)를 따라 회전하는 세탁물에 의하여 회전조(1b)가 회전하려 하는데, 이는 종동축(2a)(2b)(2c)에 압착된 브레이크밴드(6a)와 일방향동력절환 및 제동장치베어링(7)에 의하여 억제된다.

그리고 탈수시에는 브레이크레버(6b)와 동력절환 및 제동장치레버(5c)가 동시에 당겨지는데, 이로써 동력절환 및 제동장치스프링(5a)은 종동축(2a)(2b)(2c)과 구동축(3a)(3b)을 결합시키고 브레이크레버(6b)는 브레이크밴드(6a)를 종동축(2a)(2b)(2c)에서 이격시킨다. 이 상태에서 모터(미도시)의 회전력은 구동축(3a)(3b)과 종동축(2a)(2b)(2c)을 통하여 회전날개(1c)와 회전조(1b)로 동시에 전달되어 이들을 고속회전시킨다. 이로써 회전조(1b)의 내부에 있는 세탁물에는 원심력이 작용하여 세탁물에 있는 물기 원심분리된다.

이상에서 알수 있듯이 종래의 동력전달장치는 동력의 절환을 위한 클러치와 제동을 위한 브레이크가 별도로 구성됨으로써 구조가 복잡하여 제조가 힘들고 그 제조비용이 비싼 문제가 있었다.

또한 종동축의 공회전을 방지하기 위하여 브레이크와 일방향클러치베어링을 동시에 사용하기 때문에 그 구조는 더욱 복잡하였으며 제조비용은 더욱 상승되었다. 특히 밴드형 브레이크는 작동시 마찰소음을 발생되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 동력의 절환이 원만하며 공회전을 효과적으로 억제할 수 있는 할 수 있는 동력절환 및 제동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 동력의 절환 및 제동을 기어의 치합으로 수행하도록 하여 구조를 간단하게 구성하고 작동의 신뢰성과 작동소음을 향상할 수 있는 부품을 제공하는 것이다.

도1은 일반적인 세탁기용 동력전달장치의 구조를 보인 도면이다.

도2는 본 발명에 따른 동력전달장치의 동력 절환 및 제동을 위한 동력절환 및 제동장치를 보인 도면이다.

도3는 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치를 채용하여 구성한 동력전달장치가 장착된 세탁기의 구조를 보인 도면이다.

도4는 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치가 동력전달장치에 적용되는 것을 보인 세탁기용 동력전달장치의 분해사시도이다.

도5와 도6은 세탁기용 동력전달장치에 장착된 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치의 내부 구성을 보인 도면으로서,

도5는 제동시를 도시한 것이고, 도6은 회전력 전달시를 도시한 것이다.

도7은 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치가 장착된 세탁기 수조의 저면을 보인 도면으로서, 동력전달장치 회전부재의 상부를 절단하여 상측을 본 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 동력절환 및 제동장치 51 : 내치 52 : 외치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치는, 중공체로 마련된 종동축에 회전은 일체로 하되 승강자재로 결합되며, 그 일측에 상기 중공축의 내부에 마련된 구동축에 치합되는 내치가 마련되고, 타측에는 상기 고정된 대상물에 치합되는 외치가 마련된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

도2는 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치를 보인 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치는 도우넛 형상의 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)와 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)의 상측에 마련된 외치(52)와 하측에 마련된 내치(51)를 포함한다. 내측면에는 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)를 종동축(도4의 120)에 회전은 일체로 하되 승강자재로 결합시키기 위한 복수개의 돌출부(53)가 형성된다.

계속해서 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치가 세탁기의 동력전달장치에 채용된 것을 상세하게 설명하겠다. 도3은 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치를 이용하여 구성한 동력전달장치가 채용된 세탁기의 내부 구성을 보인 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 본체케이스(10)의 내부에는 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.

세탁기용 동력전달장치는, 도4와 도5및 도6에 도시한 바와 같이, 상단은 회전조(12)에 결합되고 하단은 수조(11)의 하부까지 연장된 중공의 종동축(120), 종동축(120)의 내부에 설치되며 상단은 회전날개(13)에 결합되고 하단은 연장되어 모터(20)에 결합된 구동축(110), 종동축(120)을 구동축(110)에 결합 또는 분리시키기 위한 동력절환 및 제동장치와 회전조(12)의 공회전을 억제하기 위하여 종동축(120)을 고정하기 위한 고정부재(140)로 대별된다.

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

그리고 구동축(110)의 하단부는 종동축(120)의 외부로 노출되도록 연장되며, 이 노출부위에는 회전부재(150)가 구동축(110)과 일체로 회전하도록 설치되고, 보강판(191)의 하면에는 고정부재(140)가 고정결합되며, 이들사이의 종동축(120)에는 상승시 고정부재(140)와 결합되고 하강시 회전부재(150)와 결합되는 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)가 종동축(120)과 일체로 회전하도록 설치된다. 즉, 회전부재(150)는 외치(151)가 형성된 기어형상으로 구동축(110)과 일체로 회전하도록 설치되고, 고정부재(140)의 중심부위에는 내치(141)가 마련되며, 동력절환 및 제동장치의 상하측에는 외치(52)와 내치(51)가 각각 형성되어 상승시 고정부재(140)에 치합되고 하강시 회전부재(150)에 치합된다. 한편 동력절환 및 제동장치에 대향하는 종동축(120)의 하부 외측면에는 상하로 연장된 세개의 홈(121)이 동일간격 이격되어 설치되고, 이에 대향하는 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)의 내측면에는 홈(121)에 삽입되는 돌출부(133)가 마련되어 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)가 회전은 종동축(120)과 일체로 하면서 종동축(120)을 미끄럼운동하여 승강하도록 한다. 이와 같이 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)가 종동축(120)을 상승하여 고정부재(140)에 결합되어 종동축(120)을 고정시키거나 하강하여 회전부재(150)에 결합되어 종동축(120)이 구동축(110)과 일체로 회전하도록 한다.

그리고 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)를 승강시키기 위한 구조가 제공된다. 즉, 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)와 일체로 승강하고 회전은 별도로 하도록 승강부재(160)가 설치된다. 승강부재(160)의 외곽에는 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 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)를 승강시킨다. 이때 도우넛 형상으로 마련된 승강부재(160)의 하부 내측면에는 다수개의 돌출턱(162)이 형성되어 내부에 삽입설치되는 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)를 하측에서 지지한다. 그리고 승강부재(160)의 상측에는 상측으로 연장된 다수개의 걸림턱(163)이 형성되어 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)의 상측으로 지지하는데, 걸림턱(163)은 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)가 승강부재(160)의 내부에서 일정폭 상하 유동하도록 연장된다.

그리고 승강부재(160)를 회동시켜 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)를 승강시키기 위한 회동부재(180)가 설치되는데, 회동부재(180)는 도4 및 도7에 도시한 바와 같이, 배수밸브(30)를 개폐하기 위한 드레인모터(40)에 의하여 동작된다. 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 드레인모터에 의하여 회동하여 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 드레인모터(40)에 의하여 직선운동하여 배수밸브(30)를 개폐하는 동작줄(41)에 링크(42)를 개재하여 연결됨으로써 동작줄(41)의 직선운동에 의하여 회동바(182)의 양단이 회동하여 회동기어(181)를 회동시키도록 한다. 이때 회동축(183)은 회동기어(181)의 회동폭을 확대하기 위하여 동작줄(41)측으로 치우쳐 설치된다.

이와 같이 구성된 동력절환 및 제동장치의 작동을 세탁기의 작동 및 동력전달장치의 동작과 함께 설명하겠다.

먼저 세탁행정을 설명하겠다. 세탁행정시에는 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)는 승강하여 고정부재(140)에 치합되어 있고, 종동축(120)은 구동축(110)과 분리되어 있다(도5참조). 이 상태에서 모터(20)는 세탁에 알맞은 회전속도로 구동축(110)을 정역 회전시킨다. 정역회전하는 구동축(110) 에 결합된 회전날개(13)가 정역회전하여 수류를 형성함으로써 세탁행정을 수행한다.

계속해서 탈수행정으로의 절환에 대하여 설명하겠다. 드레인모타(40)가 동작하여 동작줄을 당기면, 동작줄에 연결된 배수밸브(30)가 열리고 회동바(182)가 회동축(183)을 기준을 회동한다. 회동하는 회동바(182)에 치합된 회동부재(180)가 회전하면서 승강부재(160)에 일체로 마련된 돌기(161)를 회전시킨다. 돌기(161)는 회전하면서 경사지게 형성된 승강안내홀(171)의 경사면을 따라 하강하게 되는데, 승강부재(160)와 일체로 승강하도록 마련된 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)는 종동축(120)의 홈(121)을 미끄럼운동하여 하강하여 회전부재(150)에 치합된다. 즉 동력절환 및 제동장치의 몸체(50)의 내치가 회전부재(150)의 외측에 치합되는 것이다. (도6)

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

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 동력절환 및 제동장치는 동력의 절환 및 종동축의 제동이 기어들의 치합에 의해서 이루어지기 때문에 그 구조가 간단하고 작동의 신뢰성이 높으며 제조비용이 절감되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 중공체로 마련된 종동축에 회전은 일체로 하되 승강자재로 결합되며, 그 일측에 상기 중공축의 내부에 마련된 구동축에 치합되는 내치가 마련되고, 타측에는 상기 고정된 대상물에 치합되는 외치가 마련된 것을 특징으로 하는 동력절환 및 제동장치.