KR100257464B1 - 모터 액튜에이터 - Google Patents

Abstract

이 모터 액튜에이터를 사용하는 세탁기나 환풍기 등의 동작상태를 변경 또는 증가시켜 그 기능을 향상시키며 특히 세탁기에 있어서는 종래에 없는 신규로, 세탁효율이 좋은 세탁방법을 가능하게 하는 것이 과제이며, 해결수단으로 이 모터 액튜에이터(1)는 모터와 이 모터에 의하여 구동되는 캠(2)과 모터의 회전을 캠(2)에 전달하는 치차 윤열기구와 이 치차 윤열기구에 들어가 모터의 회전의 전달을 절단 가능하게 하는 윤열용 클러치와 이 윤열용 클러치를 동작시키는 솔레노이드(40)와 캠(2)에 접촉하여 모터로의 통전을 ON, OFF하는 스위치 접편(3),(4),(5)과 모터의 회전이 치차 윤열기구를 통하여 전해지는 액튜에이터 작동체를 갖추고 있다. 그리하여 스위치 접편(3),(4),(5)을 동작시키는 적어도 2개 이상의 단차부(2b),(2c)를 캡(2)에 마련함과 동시에 스위치 접편(3),(4),(5)을 3개 이상 마련하고 그 하나의 스위치 접편(3)과 전원의 일단을 항상 통전 가능하게 접속하여 다른 복수개의 스위치 접편(4),(5)과 전원의 타단을 그 통전상태를 선택가능하게 접속하고 있다.

Description

모터 액튜에이터

제1도는 본 발명의 모터 액튜에이터를 도시하는 케이스를 제외한 일부평면도.

제2도는 본 발명의 모터 액튜에이터를 포함하는 스위치주변의 회로도.

제3도는 제1도의 접편(接片)부분을 도시하는 평면도로서, 캠이 회전하기 전의 상태를 도시하는 도면.

제4도는 제1도의 접편부분을 도시하는 평면도로서, 캠이 회전하여 스위치 접편이 중간부로 쑥 들어간 상태를 도시하는 도면.

제5도는 제1도의 접편부분을 도시하는 평면도로서, 캠이 다시 회전하여 스위치 접편이 최내주부(最內周部)로 쑥 들어간 상태를 도시하는 도면.

제6도는 세탁기의 행정과 캠 이동량의 관계를 도시하는 도면으로, (a)는 세탁기의 자동세탁모드를 도시하고 있고 (b)는 (a)에 대한 캠 이동량을 도시하는 도면.

제7도는 종래의 모터 액튜에이터의 일부 단면 평면도.

제8도는 제7도의 일부 단면 측면도.

제9도는 제7도의 각 점 OABCDE를 잇는 선을 따르는 단면 전개도.

제10도는 제7도의 모터 액튜에이터에서 구동되는 피구동기구의 일부 단면 평면도.

제11도는 제7도의 모터 액튜에이터의 회로도이다.

본 발명은 세탁기의 배수밸브나 환풍기의 셔터 등의 액튜에이터 작동체를 개폐하기 위해 사용 가능한 모터를 구동원으로 하여 소정의 동작을 행하게 하기 위한 모터 액튜에이터에 관한 것이다.

종래 세탁기의 배수밸브나 환풍기의 셔터 등의 개폐는 단순한 용수철기구를 채용하여 개폐동작을 행하였지만 최근에는 모터를 사용한 모터 액튜에이터를 이용하여 행하고 있다.

이런 종류의 모터 액튜에이터로서 예를 들면 종래의 세탁기의 배수밸브구동용의 모터 액튜에이터는 일본국실개평 1-121591호에 도시된 바와 같이 원위치로 복귀하려고 하는 복귀부세력을 받은 밸브를, 이 밸브에 연결된 와이어를 감는 것에 의해 개폐를 행하도록 되어 있고, 모터 액튜에이터는 예를 들면 밸브가 닫힌 상태인 와이어의 감기를 시작한 위치와 밸브가 열린 상태인 와이어의 감기가 끝난 위치의 2모드의 위치로 할 수가 있다. 한편, 이 2모드의 사이에 세탁기 측에서는 세탁기의 탈수공정 및 그 전후에 필요하게되는 작업까지를 행하고 있다. 즉, 배수밸브 개폐용의 모터 액튜에이터가 동작을 개시하면 우선 세탁조를 고정하고 있던 고정용 클러치를 끄고, 그 후 세탁조를 그 위치로 유지하고 있던 브레이크를 풀어 그 후의 타이밍으로 실제로 배수밸브를 그 닫는 힘에 저항하여 열게 된다. 이 3가지의 기능을 행하면 모터 액튜에이터는 감기가 끝난 위치로 되돌아가고, 모터 액튜에이터의 구동원인 모터는 OFF된다. 또한, 배수밸브에는 닫는 힘이 작용하고 있지만 상기 모터 내의 디텐트(detent) 토오크 또는 모터의 역회전방지 기구의 작용에 의해 모터가 OFF해도 배수밸브를 여는 위치로 유지할 수가 있다. 이 배수밸브가 열린 상태에서 탈수가 행해진다. 탈수가 완료하면 모터 액튜에이터의 치차 윤열(輪列)기구 내에 조립된 클러치가 꺼지고 배수밸브에 작용하는 닫는 방향의 복귀력에 의해 모터 액튜에이터가 감기를 시작한 위치로 되돌아가면 배수밸브는 닫힌 상태가 되고 모터 액튜에이터의 동작은 종료한다.

이와 같은 모터 액튜에이터의 상세한 구조, 동작의 예는 일본국실개평1-121591호에 도시되어 있다. 이 기술의 개요를 제7도에서 제11도에 의거하여 설명한다.

제7도 내지 제9도에 있어서 케이스(31)와 커버(32)에 의해 액튜에이터의 상자체가 형성되어 있다. 베이스(31)의 바닥부에는 컵형상의 모터케이스(51)(제8도 참조)가 고정되어 있다. 모터케이스(51)내에는 모터권선(55)이 둘러 감겨진 코일보빈(53)이 끼워지고, 코일보빈(53)의 내측에는 로터(61)가 배치되어 있다. 로터(61)는 모터축(57)과 이 모터축(57)에 부시(63) 및 유지체(79)를 통하여 고착된 로터 마그네트(62)를 갖고 있고, 널리 알려진 단상동기 모터를 구성하고 있다. 로터(61)와 모터케이스(51)와의 사이에는 로터(61)를 쓰러스트 방향으로 부세하는 용수철(60)이 끼워져 있다. 로터(61)에는 이 로터(61)의 회전을 전달하기 위한 치차(78)가 일체로 형성되어 있다.

제9도에 도시하는 바와 같이 케이스(31)에는 지판(52)이 고착되고 케이스(31)의 위쪽에는 중간판(95)이 배치되어 있다. 상기 지판(52)과 중간판(95)의 사이에는 상기 모터의 치차(78)의 근방에서부터 순서대로 축(58,76,77,59) 및 출력축(74)이 지지되어 있다. 또한 출력축(74)은 회전 가능하게 부착되어 있다.

상기 축(58)에는 치차(78)와 서로 맞물리는 치차(64)가 회전 가능하게 끼워지고 그 아래에는 동기모터의 로터(61)의 회전방향을 일방향으로 규제하기 위한 일방향 규제레바(65)가 치차(64)의 회전에 수반하는 마찰력에 의해 치차(64)의 회전방향으로 회동하도록 회동 가능하게 끼워져 있고 알려진 바와 같이 스토퍼(도시생략)에 의하여 회동이 규제되어 있다.

축(58)에는 또 반발용수철(66)을 통하여 치차(67)가 회전 자유롭게, 또한 축(58)을 따라서 접동 가능하게 끼워져 있다. 치차(67)의 하단부에는 치차(64)의 결합구멍(64a)과 결합 가능한 결합돌부(67a)가 형성되어 있지만 통상으로는 용수철(66)에 의해 결합돌부(67)는 결합구멍(64a)으로부터 이간하고 있다. 치차(67)의 상측에는 축(58)을 따라 알맞은 가이드 구멍을 따라서 접동 가능한 작동편(片)(69)이 얹어 있다. 작동편(69)은 권선(40)이 실시된 보빈(38)을 가이드로서 위아래로 접동하는 솔레노이드의 플런저(37)에 의해 작동되는 것이다. 권선(40)에 통전 되면 플런저(37)는 아래쪽으로 흡인되어 작동편(69)을 통하여 치차(67)가 아래쪽으로 눌려 그 결합돌부(67a)가 치차(64)의 결합구멍(64a)에 결합하여 치차(64)와 일체로 치차(67)는 회전할 수가 있다. 이 치차(67), 치차(64) 및 용수철(66)은 플런저(37)에 의해 동작하는 클러치를 구성하고 있다

치차(67)의 상측의 보스부에는 고무 등에 의해 만들어진 마찰제동체(68)가 고착되어 있다. 치차(67)와 함께 마찰제동체(68)가 고속 회전하면 마찰제동체(68)의 웨이트부에 작용하는 원심력에 의해 마찰제동체(68)의 암부가 위쪽을 향해 젖혀지고 마찰제동체(68)의 접접부(68a)가 중간판(95)에 의해 형성되는 접접면에 접접하여 제동력을 발생한다. 단지, 치차(67)가 하강하여 치차(64)와 결합하고 있을 때는 마찰제동체(68)의 회전이 늦으므로 마찰제동력은 발생하지 않고 치차(67)가 상승하여 자유롭게 회전할 때만 접접부(68a)가 중간판(95)에 의해 형성되는 접접면에 접접하여 마찰제동력을 발생한다.

상기 치차(67)는 축(76)에 회전 가능하게 설치된 큰 직경 치차(70a)와 항상 맞물리고, 치차(70a)와 일체로 형성된 작은 직경 치차(70b)가 축(77)에 회전 가능하게 설치된 큰 직경 치차(71a)에 맞물려, 치차(71a)와 일체의 작은 직경 치차(71b)가 축(59)에 회전 가능하게 설치된 큰 직경 치차(72a)와 맞물리고, 치차(72a)와 일체의 작은 직경 치차(72b)가 출력축(74)에 일체의 치차(73)와 서로 맞물려 있다. 이상 설명한 치차열(78-64-67-70-71-72-73)은 로터(61)의 회전력을 출력축(74)에 전달하기 위한 감속치차 윤열기구를 구성하고 있다.

출력축(74)에는 중간판(95)과 커버(32)와의 사이에 있어서 제7도에 도시하는 캠(41)이 일체로 회전하도록 끼워지고 또 커버(32)의 위쪽에 돌출하여 액튜에이터 작동체가 되는 풀리(48)가 일체로 끼워져 있다.

제7도에 도시한 바와 같이 캠(41)의 외주부에는 단차부가 되는 요입부(41a)가 형성되고 캠(41)의 캠 가장자리에는 접점판(42)의 절곡부(42a)가 접촉하고 선단부에 고착된 접점(44)에 접점판(43)의 선단부가 대향하고 있다. 2개의 접점판(42),(43)은 상기 모터로의 통전을 제어하는 스위치를 구성하고 있고 접점판(43)과 다른 접점판(45)과의 사이에 외부로부터 교류전원이 공급되어 접점판(42)의 절곡력(42a)이 캠(41)의 요입부(41a)로 쑥 들어갔을 때 상기 스위치가 OFF되어 모터로의 통전을 차단하도록 되어 있다. 이 교류전원은 제11도에 도시하는 바와 같이 다이오드(46)에서 정류되어 콘덴서(47)에서 평활되고 솔레노이드 권선(40)을 여자하기 위한 직류전원으로서 제공된다.

풀리(48)에 연결된 와이어(49)의 타단부는 제10도에 도시하는 바와 같이 피구동기구로서의 세탁기의 배수밸브기구(93)의 로드(rod)(87)에 연결되어 있다. 배수밸브기구(93)늘 케이싱(83) 내에 배치된 벨로우즈(bellows)(85)와 벨로우즈(85)를 케이싱(83)의 경사벽(83a)에 압착하기 위한 용수철(89)을 갖고 이루어진다. 케이싱(83)에는 입수구(82)와 배수구(84)가 형성되고 용수철(89)의 부세력으로 벨로우즈(85)의 단부가 케이싱(83)의 경사벽(83a)에 압착된 상태에서는 입수구(82)와 배수구(84)와의 사이가 폐쇄되어 있다.

이와 같이 구성된 모터 액튜에이터의 동작은 다음과 같다. 즉, 배수밸브가 닫혀있는 최초의 상태에서는 캠(41)은 제7도에 도시하는 위치로부터 시계방향으로 회전한 위치로 되어 있고, 접점판(42),(43)은 도통하고 있다. 지금 탈수작업을 개시하려고 하면 소정의 스위치 조작으로 접점판(43),(45)간에 교류전원이 공급되어 접점판(42),(43)으로 이루어지는 스위치를 통하여 모터에 교류전원이 공급되어 로터(61)를 회전시킨다. 또 교류전원의 공급과 동시에 솔레노이드 권선(40)에도 전원이 공급되어 플런저(37)가 이동하여 용수철(66)의 부세력에 저항하여 치차(67)가 아래쪽으로 이동한다. 이것에 의해 치차(67)의 결합부(67a)와 치차(64)의 결합구멍(64a)이 결합하여 치차(64),(67)가 일체적으로 회전하고 로터(61)의 회전력이 상기 감속치차 윤열기구를 통하여 출력축(74)에 전달되어 출력축(74)이 회전된다. 이 출력축(74)의 회전구동에 의해 풀리(48)도 회전 구동되어 와이어(49)가 감겨 제10도에 도시하는 배수밸브기구(93)의 로드(87)가 당겨져 배수구(84)로부터 배수된다.

또 캠(41)이 반시계방향으로 회전하는 것에 의해 제7도에 도시하는 바와 같이 접점판(42)의 절곡부(42a)의 접접위치가 캠(41)의 요입부(41a)에 달하면 접점판(4a)이 접점판(43)으로부터 이간하여 모터로의 전원의 공급이 차단되고 로터(61)의 회전이 정지한다. 그러나 솔레노이드 권선(40)으로의 통전은 계속되고 있으므로 치차(64)와 치차(67)는 일체적으로 연결된 채로 있다. 따라서 배수밸브기구(93)의 용수철(89)의 힘으로 와이어(49)가 원위치 방향을 향해 되돌려지도록 풀리(48)는 역회전하려 하지만 상기 치차열은 출력축(74)측에서 보면, 중속 치차열이 되므로 치차(78)를 회전시킬 때까지는 회전되지 않으므로 배수밸브는 열린 상태로 유지된다.

탈수작업이 종료하면 단자(43),(45) 사이의 전원 공급을 정지하여 솔레노이드 권선(40)으로의 통전을 정지한다. 권선(40)에 대한 전력공급이 정지되면 플런저(37) 및 치차(67)는 용수철(66)의 탄력에 의해 제9도에 도시하는 원위치로 복귀하여, 치차(64)와 치차(67)와의 결합이 해제되며, 모터부하에 의한 치차열의 회전정지가 해제되어 배수밸브기구(93)의 용수철(89)의 부세력에 의해 풀리(48), 출력축(74)을 통하여 치차열이 역방향으로 공전한다. 상기 치차열은 출력축(74)측에서 보면 증속치차열을 구성하고 있기 때문에 치차(67)는 고속으로 회전하려고 하지만 치차(67)의 회전에 의해 마찰제동체(68)의 웨이트부에 원심력을 일으키고 접접부(68a)가 중간판(95)의 내면에 접접하여 제동력을 발생하므로 치차(67)의 회전은 거의 일정한 속도로 제어되어 배수밸브기구(93)의 복귀동작이 완만하게 행해진다.

출력축(74)이 역회전하는데 따라 캠(41)도 원위치를 향하여 시계방향으로 회전하고, 그 캠 가장자리의 큰 직경부에 접점판(4a)의 절곡부(42a)가 접접하여 2개의 접점판(42),(43)으로 이루어지는 스위치를 ON으로 하여 배수밸브기구(93)가 원위치로 되돌아간다. 또한 2개의 접점판(42),(43)으로 이루어지는 스위치가 ON으로 되어도 접점판(42)과 접점판(45)과의 사이에는 전원이 공급되고 있지 않으므로 모터가 회전하기 시작하는 일은 없다.

이 종래의 모터 액튜에이터는 모터가 ON되면 와이어의 감기를 시작한 위치에서 감기가 끝난 위치까지 계속하여 움직이도록 되어 있기 때문에 모터가 동작을 개시하면 반드시 벨로우즈 등으로부터 구성되는 배수밸브가 열리게 된다. 즉, 종래의 모터 액튜에이터는 배수밸브를 열 때 외에는 사용할 수 없는 것으로 되어 있고, 다른 모드를 실행시키는 데는 사용할 수 없는 것으로 되어 있다. 이 문제는 모터 액튜에이터를 환풍기의 개폐용으로 한 경우도 환풍기를 열 때 외에는 사용할 수 없는 점에서 마찬가지이다.

본 발명은 대표적인 예로서 세탁기의 배수밸브나 환풍기의 셔터 등의 구동에 이용되는 모터 액튜에이터에 있어서, 모터 액튜에이터를 이용한 동작상태를 여러 가지로 증가시켜서 기능을 향상시킬 수 있는 모터 액튜에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예를 제1도에서 제6도에 의거하여 설명한다.

이 모터 액튜에이터(1)는 세탁기의 배수밸브 개폐용으로 제7도에서 제11도에 도시한 종래의 것과 같은 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략한다.

이 모터 액튜에이터(1)의 캠(2)은 제1도에 도시하는 바와 같이 최외주부(最外周部)(2a)와 제1의 단차부로 이루어지는 중간부(2b)와 제2의 단차부로 이루어지는 최내주부(2c)의 3부분을 갖고 있다. 또한 이 캠(2)이 모터의 로터(61)의 회전에 의해 치차 윤열기구를 통하여 회전되는 구조로 되어 있는 점은 종래와 같다. 로터(61)를 회전시키기 위한 모터권선(55)의 일단에 접속된 접속단자(8)는 통전 단자(6)에 접속되어 이 통전 단자(6)는 케이스(7)로부터 외부로 돌출하도록 마련되어 전원에 접속 가능히게 구성되어 있다. 한편 스위치부분은 캠(2)의 측방에 배치된 3개의 스위치 접편(3),(4),(5)으로 구성되고 모터권선(55)의 타단에 접속된 접속단자(9)가 스위치 접편(3)에 접속되어 있다.

스위치 접편(3)은, 캠(2)에 접촉하는 구부림부(3a)와 스위치 접편(4)에 접촉하는 접점부(3b)와 코일의 접속단자(9)에 납땜된 접속부(3c)를 갖고 있다. 또 스위치 접편(4)은, 스위치 접편(3), 스위치 접편(5)과 접촉하는 접편부(4a)와 전원에 접속 가능한 외부접속용의 통전 단자로 이루어지는 단자부(4b)로 구성되어 있고, 스위치 접편(5)은, 스위치 접편(4)과 접촉하는 접점부(5a)와 전원에 접속 가능한 외부접속용의 통전 단자로 이루어지는 단자부(5b)로 구성되어 있다.

통전 단자(6), 모터권선(55)(제8도 참조) 및 솔레노이드 권선(40)(제9도 참조), 스위치 접편(3),(4),(5)과의 접속관계는 제2도에 도시한 바와 같이 되어 있다. 즉, 통전 단자(6)와 모터권선(55)의 일단이 접속된 접속단자(8)가 접속되는 한편 모터권선(55)의 타단측의 접속단자(9)와 스위치접편(3)이 접속되어 있다. 또 통전 단자(6)와 스위치 접편(5)과의 사이에는 솔레노이드 권선(40)과 병렬로 콘덴서(10)가 접속되어 다시 직렬로 다이오드(11)가 접속되어 있다. 이 다이오드(11)의 일단은 제1도에 도시하는 바와 같이 스위치 접편(5)과 혀모양편부(14)로 접속되고 타단은 혀모양편부(15)로 콘덴서(10)나 솔레노이드 권선(40)과 접속되어 있다.

스위치 접편(4),(5)은 동시에 통전 단자로 이루어지는 단자부(4b), 단자부(5b)를 통하여 모터나 솔레노이드의 동작제어를 행하기 위한 제어부로 이루어지는 CPU(12)에 외부접속배선에 의해 접속되고 이 CPU(12)를 통하여 교류전원(13)에 접속되어 있다. 한편, 통전 단자(6)도 외부접속배선을 통하여 전원(13)에 접속되어 있다. 또한 본 실시예에 있어서 제어부로서의 CPU(12)는 세탁기 전체의 제어를 행하는 제어회로를 도시하고 이 제어회로에 의해 세탁기의 모드 스위치(도면생략)에 따라서 스위치 접편(4),(5)으로의 통전상태를 변경, 선택하는 변환제어를 행하는 것이지만 세탁기 본체의 제어부와는 별도로 본 모터 액튜에이터 용의 제어부를 갖추도록 하고 스위치 접편(4),(5)등으로의 통전상태를 변환 제어하도록 해도 좋다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서 모터 액튜에이터(1)의 동작은 제6도에 도시하는 바와 같다. 또한 동작설명에 있어서는 세탁기의 동작모드가 자동선택모드로 되어있는 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.

우선, 세탁기에 있어서 세탁공정(A)이 행해지지만 이 세탁공정(A)의 개시에 앞서 CPU(12)는 전원(13)과 스위치 접편(5)을 통전상태로 하는 한편 스위치 접편(4)에 대해서는 전원(13)과 부도통상태로 한다. 한편 이 상태에 있어서 캠(2)과 스위치 접편(3)은 제3도에 도시하는 위치에 있고 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 캠(2)의 최외주부(2a)로 올라가고 스위치 접편(3),(4),(5)은 서로 접촉상태로 되어 있다. 이 결과 모터권선(55)에 전력이 공급되어 로터(61)가 회전하고 캠(2)이 반시계방향으로 회전하기 시작한다. 즉, 전원(13), 단자(6), 모터권선(55), 스위치 접편(3),(4),(5), CPU(12)및 전원(13)의 회로가 구성되고 모터가 구동된 결과 제3도의 상태에 있는 캠(2)이 회전하기 시작한다. 그리하여 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 캠(2)의 중간부(2b)로 쑥 들어가면 스위치 접편(3),(4)은 캠(2)의 형상에 추종하여 좌측으로 이동하지만 스위치 접편(5)은 케이스에 마련한 돌기(31a)에 의해 좌측으로의 이동을 규제할 수 있으므로 제4도에 도시한 바와 같이 스위치 접편(5)은 스위치 접편(3),(4)으로부터 떨어진다. 이로 인해 모터로의 전력공급은 멈추고 캠(2)의 회전도 정지한다.

이때 솔레노이드 권선(40)으로의 전력공급은 CPU(12)에 의해 전원(13)과 스위치 접편(5)과의 통전이 계속되고 있기 때문에 플런저(37)는 ON상태를 계속하고 제9도에 도시한 바와 같이 치차(64)와 치차(67)도 일체적으로 연결된 상태를 계속한다. 이 때문에 배수밸브기구(93)측으로부터 되돌아가는 힘이 모터의 로터(61)에 가해지지만 로터(61)와 스테이터와의 사이의 디텐트토오크에 의해 로터(61)는 역회전하지 않고 현상위치를 유지하므로 캠(2)도 그 위치를 유지한다. 또한 제9도에 도시하는 레바(65)등이 역회전 방지 기구에서 로터(61)의 역회전을 방지하고 배수밸브 측에서의 되돌아가는 힘에 대항시키도록 해도 좋다.

여기서 배수밸브기구(93)에는 강한 용수철과 약한 용수철이 배치되어, 강한 용수철의 힘이 배수밸브를 닫는 힘으로 되어 있고, 약한 용수철은 캠(2)이 회전했을 때의 전반에 작용하여 벨로우즈(85)를 개방할 때까지에는 이르지 않도록 되어있다. 즉, 캠(2)이 회전하기 시작하고 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 캠(2)의 중간부(2b)로 쑥 들어갈 때까지는 약한 용수철에만 작용하도록 되어 있어 벨로우즈(85)가 열릴 때까지에는 이르지 않도록 되어 있다. 캠(2)이 제4도에 도시하는 상태로부터 다시 반시계방향으로 회전하여 강한 용수철의 작용영역에 들어가면 그 용수철의 탄성력에 저항하여 배수밸브기구(93)의 벨로우즈(85)는 열리기 시작하여 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 캠(2)의 최내주부(2c)로 쑥 들어갔을 때 벨로우즈(85)는 완전히 열린 상태가 된다.

이와 같이 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 중간부(2b)로 쑥 들어간 상태일 때는 배수밸브기구(93)의 벨로우즈(85)는 열려있지 않기 때문에 캠(2)이 이 위치까치 회전하는 동안에 캠(2)과 일체로 회전하는 풀리(48)에 의한 와이어(49)의 감는 작용을 이용하여 세탁기내의 고정용 클러치를 끄고 브레이크를 푸는 제어 등을 행하면 세탁기에 있어서는 배수모드와는 무관계로 세탁조를 자유롭게 회전 가능하게 할 수가 있고 또 펄세이터(Pulsator)의 회전과는 역방향으로 세탁조를 회전시킬 수도 있다.

따라서 본 발명의 모터 액튜에이터에 의하면 종래의 모터 액튜에이터가 배수시에만 동작 가능하게 되어있던 것에 대하여 배수모드 이전의 세탁모드에 있어서도 동작시키는 것이 가능해지고, 캠(2)을 제3도의 상태로부터 제4도의 상태까지 회전시켜 이 움직임에 의한 와이어(49)의 감는 동작을 이용하여 세탁기내의 고정용 클러치를 끄고 브레이크를 푸는 등의 제어를 행할 수가 있다. 따라서 본 발명의 모터 액튜에이터에 의하면 세탁모드에 있어서 세탁조내의 물의 흐름에 난류(亂流)를 일으키게 하거나 세정력을 늘리도록 제어할 수가 있다. 또한 세탁기측이 행하는 세탁조의 회전은 펄세이터의 회전과 같은 방향으로 하게 하거나 그 회전부를 펄세이터의 회전수와 같게 하거나 해도 좋다. 또 제어회로에 의해 세탁조의 구동원을 제어하여 그것들의 움직임을 조합할 수도 있다. 또 세탁조의 회전을 위한 구동력은 펄세이터의 구동원과 동일하게 해도 좋고 다르게 해도 좋다.

이 세탁공정(A)이 종료하면 CPU(12)는 전원(13)과 스위치 접편(5)과의 접속을 멈춘다. 이 때문에 솔레노이드 권선(40)으로의 통전이 OFF되고 치차 윤열기구 안의 클러치기구가 꺼져 캠(2)은 배수밸브기구(93)의 약한 용수철의 복귀력에 의해 원위치로 되돌려지고 제3도의 모터 액튜에이터의 동작 전의 상태로 복귀한다. 이 복귀에 의해 세탁조를 고정하기 위한 고정용 클러치가 들어옴과 동시에 브레이크를 거는 제어가 행해진다. 이상과 같이 본 발명의 모터 액튜에이터에 의하면 배수모드 이전의 세탁모드에 있어서도 동작시키는 것이 가능해진다.

다음으로 세탁수를 배수함과 동시에 세탁물을 탈수하기 위한 탈수공정(B)에 대하여 설명한다. 이 탈수공정(B)에 앞서 CPU(12)가 전원(13)과 스위치 접편(4),(5)을 동시에 통전상태로 하면 모터권선(55)에 전력이 공급되어 캠(2)이 제3도의 상태로부터 반시계방향으로 회전하기 시작한다. 그리하여 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 캠(2)의 중간부(2b)로 쑥 들어가면 스위치 접편(5)이 스위치 접편(4)으로부터 따로 떨어지지만 전원(13)은 스위치 접편(4)에도 접속되어 있기 때문에 로터(61)의 회전은 정지하지 않는다. 이 결과 캠(2)은 회전을 계속하고 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)는 그 후 캠(2)의 최내주부(2c)로 쑥 들어간다(제5도 참조). 이때 스위치 접편(4)은 케이스에 마련한 돌기(31b)에 의하여 이동이 규제되므로 스위치 접편(3)만이 캠면에 추종하여 쑥 들어가게 되고 이렇게 쑥 들어가는 것에 의해 스위치 접편(3)은 스위치 접편(4)으로부터 따로 떨어지기 때문에 로터(61)의 회전은 정지하고 캠(2)의 회전도 정지하게 된다. 배수밸브의 개폐를 하는 벨로우즈(85)는 타이머(49)의 감는 것에 의해 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 중간부(ab)로 떨어지고 나서 최내주부(2c)로 쑥 들어갈 때까지의 사이에 열려 세탁조의 물은 배수된다. 또한 모터가 ON되어 캠(2)이 회전을 시작하고 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)의 캠 중간부(2b)로 쑥 들어갈 때까지의 사이에 세탁기내의 고정용 클러치가 꺼져 브레이크를 푸는 제어가 행해진다.

벨로우즈(85)가 열리고 배수가 완료하면 세탁기는 탈수공정(B)으로 들어간다. 탈수공정(B)에서는 세탁조가 펄세이터와 동시에 일체로 회전하고 세탁물의 탈수를 행한다. 이 탈수는 펄세이터와 세탁조가 동시에 일체로 회전하는 것에 의해 행해지지만 상술한 바와 같이 세탁조는 배수밸브가 열리기 전에 고정용 클러치가 꺼지고 또한 브레이크가 풀려있기 때문에, 세탁시와 달리 회전 가능하게 되어 있으므로 문제없이 행해진다. 이 탈수공정(B)이 종료하면 CPU(12)는 스위치 접편(5)으로의 통전을 멈춘다. 이 때문에 솔레노이드 권선(40)으로의 통전이 OFF되어 치차 윤열기구 안의 클러치기구가 꺼지고 캠(2)은 배수밸브기구(95)측의 강한 용수철 및 약한 용수철의 힘에 의해 되돌려지고 제3도의 상태로 복귀한다. 이 복귀하는 동안에 세탁조를 위한 고정용 클러치가 들어감과 동시에 브레이크를 거는 제어가 행해진다.

그후 헹굼을 하는 헹굼공정(C)으로 들어간다. 또한 이 헹굼공정(C)에 앞서 CPU(12)는 전원(13)과 스위치 접편(5)을 통전상태로 하는 한편 스위치접편(4)에 대해서는 부도통상태로 한다. 이 때문에 모터 액튜에이터(1)는 세탁공정(A)으로 들어가기 전과 같은 동작을 행하고 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 캠(2)의 중간부(2b)에 쑥 들어간 상태에서 모터의 회전은 정지한다. 스위치 접편(3)의 구부림부(3a)가 중간부(2b)로 쑥 들어간 상태일 때는 배수밸브기구(93)의 벨로우즈(85)는 결려있지 않으므로 캠(2)이 이 위치까지 회전하는 동안에 캠(2)과 일체로 회전하는 풀리(48)에 의한 와이어(49)의 감는 작용을 이용하여 세탁기 내의 고정용 클러치를 끄고 브레이크를 푸는 제어 등을 행하면 세탁조는 세탁공정(A)과 마찬가지로 회전 가능한 상태가 되어 세탁공정(A)에서의 움직임과 같은 동작을 행하는 것이 가능해진다. 따라서 본 발명의 모터 액튜에이터에 의하면 배수모드 이후의 헹굼공정에 있어서도 동작시키는 것이 가능해진다. 또한 이때의 세탁조의 움직임을 세탁공정(A)과 같게는 하지 않고 헹굼에 최적의 움직임으로 해도 좋다.

헹굼공정(C)이 종료하면 CPU(12)는 전원(13)과 스위치 접편(5)과의 통전을 멈춘다 이 때문에 헹굼공정(C)의 종료시와 마찬가지로 캠(2)은 제3도의 상태로 복귀한다. 그후 최후의 공정이 되는 탈수공정(D)으로 들어간다. 이 탈수공정(D)에 앞서 모터 액튜에이터(1)의 동작 및 세탁기의 동작은 먼저 설명한 탈수공정(B)과 마찬가지이다. 또 탈수공정(B)의 종료시의 움직임도 탈수공정(B)과 마찬가지이다. 또한 헹굼공정(C)이나 탈수공정(D)이 종료할 때의 캠(2)의 복귀동작의 시간 내에 있어서 세탁조가 재고정되는 제어 즉 고정용 클러치가 들어옴과 동시에 브레이크를 거는 제어가 행해진다.

이상의 실시예에서는 캠(2)의 중간부(2b)에 스위치 접편(3)이 쑥 들어갈 때의 사이에 캠(2)과 일체로 회전하는 풀리(48)에 의한 와이어(49)의 감는 작용을 이용하여 세탁기의 세탁조의 고정용 클러치를 끄고 브레이크를 풀고 있기 때문에 세탁조를 자유롭게 회전시키는 것이 가능해진다. 이 때문에 본 발명의 모터 액튜에이터를 이용하면 세탁기에 있어서 세탁공정을 세탁기측의 구조를 복잡하게 하지 않고 종래의 세탁방법과 다른 세탁방법으로 할 수가 있어 세탁기의 기능을 향상시킬 수가 있다. 또한 중간부(2b)에 스위치 접편(3)이 쑥 들어갈 때까지의 사이에 행하게 하는 동작은 고정용 클러치를 끄기만 해도 좋고 브레이크만을 해제시키도록 해도 좋다.

또한 상술한 각 실시예는 본 발명의 적합한 실시예이지만 이것에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 여러 가지로 변형실시가 가능하다. 예를 들면 솔레노이드 권선(40)으로의 통전을 위하여 스위치 접편(5)을 이용하는 것이 아니라 단자를 한 개 더 마련하여 그 단자에 전원(13)의 타단을 접속하도록 해도 좋다. 또한 플런저(37)와 윤열용의 클러치기구와의 관계는 솔레노이드 권선(40)이 통전되었을 때 윤열용의 클러치기구를 결합상태로 하여 회전전달을 가능하게 하는 것이 아니라 솔레노이드 권선(40)의 통전이 OFF되었을 때에 윤열용의 클러치기구를 결합상태로 하는 구성으로 해도 좋다.

또 스위치 접편을 4개 이상의 복수개로 하고, 거기에 맞추어 단차부를 3개 이상의 복수개로 해도 좋고 캠(2)의 양측부의 2개소에 스위치 접편을 마련하거나 복수개의 스위치 접편의 일부를 다른 기능용으로 사용하도록 해도 좋다.

또 캠(2)의 복귀는 배수밸브기구(93)의 용수철(89)과 같은 탄성력을 이용하는 것이 아니라 정역전이 가능한 모터를 사용하여 모터를 반전시키도록 해도 좋다. 이와 같은 경우 플런저(37)등의 기구 및 윤열용의 클러치기구는 필요없게 된다.

또한 상기 실시예에 있어서는 모터 액튜에이터를 세탁기의 배수밸브 개폐용을 주목적으로서 사용한 실시예를 도시했지만 이 모터 액튜에이터를 환풍기의 개폐용을 주목적으로서 사용한 경우도 마찬가지로 적용할 수 있다. 즉 캠(2)의 중간부(2b)에 스위치 접편(3)이 쑥 들어갈 때까지의 사이에 캠(2)과 일체로 회전하는 풀리(48)에 의한 와이어(49)의 감는 작용을 이용하여 환풍기의 개폐 이외의 다른 동작을 행하게 해도 좋다. 또 이 모터 액튜에이터는 환풍기이외의 동작 예를 들면 도어의 개폐 등에 적용할 수가 있고 이 액튜에이터를 이용하여 개폐이외의 다른 동작을 행하게 할 수 있다.

본 발명의 모터 액튜에이터에 의하면 전원에 접속가능하고 모터권선의 일단에 접속되는 통전 단자를 하나 구비하는 한편, 전원에 접속 가능하고 모터권선의 타단에 접속되는 통전 단자를 복수개 마련하여 상기 복수개의 통전 단자를 이용하여 모터의 통전상태를 변경하고 피구동기구를 구동조작하기 위한 출력축의 회전 정지위치를 복수개 설정한 수 있도록 했기 때문에 이 모터 액튜에이터의 출력축의 회전을 이용하여 세탁기의 배수밸브나 환풍기의 개폐 등 피구동기구의 동작과 함께 세탁기나 환풍기의 동작상태를 변경 또는 증가시킬 수가 있고 그 기능을 향상시킬 수가 있다.

또한 이 모터 액튜에이터는 단자수의 증가 등이 필요할 뿐이고 모터 액튜에이터를 일부러 대형으로 변경할 필요가 없으므로 이 모터 액튜에이터를 사용한 전기기기는 그 기능의 향상에 관계없이 대형화하는 일은 없다.

Claims (3)

1. 모터권선(55)으로의 통전에 의해 회전하는 로터(61)와 이 로터(61)에 감속 윤열을 통하여 연결됨과 동시에 배수밸브인 피구동기구를 구동조작하기 위한 출력축을 갖춘 모터 액튜에이터(1)에 있어서, 전원에 접속가능하고 상기 모터권선(55)의 일단에 접속되는 통전 단자(6)를 하나 구비하는 한편, 상기 출력축과 연동 회전하는 캠에 의해 제어되는 최소한 3개의 스위치 접편(3)(4)(5)를 가지고, 이 스위치 접편은 상기 모터권선(55)의 타단에 접속되는 한 개의 통전 단자와 상기 전원에 접속 가능한 복수개의 통전 단자를 각각 가지고, 상기 캠은 상기 스위치 접편(3)(4)(5)을 다른 위치에서 동작시켜 상기 복수개의 통전단자의 통전상태를 변경함으로써 상기 모터의 통전상태를 변경하는 최소한 2개 이상의 단차부를 가지고, 상기 출력축의 회전정지위치를 복수개 설정함으로써 상기 출력축의 회전을 이용하여 상기 피구동기구의 동작과 동시에 이 피구동기구의 동작상태를 변경 또는 증가시키며, 상기 감속 윤열 중에 상기 로터(61)와 상기 출력축과의 사이에서 회전을 전달 가능하게 하고 또 전달을 차단하기 위한 클러치수단을 마련하여 상기 출력축의 정역전을 가능하게 하고, 상기 클러치수단에 의한 상기 출력축의 정역전 제어에 의해 상기 피구동기구를 구동 조작하고, 상기 클러치수단은 솔레노이드 권선(40)을 가지며, 상기 모터권선(55)의 일단에 접속되는 통전 단자(6)에 상기 솔레노이드 권선(40)의 일단을 접속하는 한편, 상기 모터권선(55)의 타단에 접속되는 복수개의 통전 단자(6)중 하나에 상기 솔레노이드 권선(40)의 타단을 접속하며, 상기 피구동기구는 원위치로의 복귀부세력을 받고 있고, 상기 로터(61)의 회전구동력에 의해 상기 출력축을 회전시켜서 상기 피구동기구를 상기 원위치로부터 이동시킴과 동시에 상기 클러치수단에 의해 상기 복귀부세력에 저항하여 상기 피구동기구의 이동위치 유지를 행하도록 구성한 것을 특징으로 하는 모터 액튜에이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 피구동기구를 환풍기의 셔터의 개폐기구로 한 것을 특징으로 하는 모터 액튜에이터.
3. 모터와 이 모터에 의해 구동되는 캠과, 상기 모터의 회전을 상기 캠에 전달하는 치차 윤열기구와, 상기 캠에 접촉하여 상기 모터로의 통전을 ON, OFF하는 스위치 접편과, 상기 모터의 회전이 상기 치차 윤열기구를 통하여 전달되는 액튜에이터 작동체를 갖추며, 피구동기구로서 배수밸브를 구동 조작하는 모터 액튜에이터(1)에 있어서, 상기 스위치 접편을 동작시키는 적어도 2개 이상의 단차부를 상기 캠에 마련함과 동시에 상기 스위치 접편을 3개 이상 마련하여 그 하나의 스위치 접편과 전원의 일단을 통전 가능하게 접속하는 한편, 다른 복수개의 스위치 접편과 상기 전원의 타단을 각각 독립하여 통전 가능하게 하고 상기 액튜에이터 작동체의 정지 위치를 복수개 설정하고, 상기 하나의 스위치 접편은 모터권선(55)을 통하여 상기 전원에 접속 가능한 통전 단자(6)에 접속되어 있는 한편, 상기 다른 복수개의 스위치 접편은 상기 전원에 접속가능한 복수개의 통전 단자(6)로 이루어지고 상기 통전 단자(6)에 접속되는 제어부에 의해 상기 복수개의 통전 단자(6)로의 통전상태를 변환 제어하는 것에 의해 상기 액튜에이터 작동체의 정지위치를 복수개 설정하며, 상기 치차 윤열기구에 조립되어 상기 모터의 회전의 전달을 가능하게 하는 클러치수단과 이 클러치수단을 동작시키는 솔레노이드를 갖추고, 이 솔레노이드는 솔레노이드 권선(40)을 가지며 상기 모터권선(55)의 일단에 접속되는 통전 단자(6)에 상기 솔레노이드 권선(40)의 일단을 접속하는 한편, 상기 모터권선(55)의 타단에 접속되는 복수개의 통전 단자(6)중 하나에 상기 솔레노이드 권선(40)의 타단을 접속하여 상기 통전 단자(6)에 접속되는 제어부에 의하여 상기 복수개의 통전 단자(6)로의 통전상태를 변환하여 상기 모터 및 클러치수단의 동작을 제어하여 상기 액튜에이터 작동체의 정지일치를 복수개 설정함과 동시에 동작 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 모터 액튜에이터.