KR100273333B1 - 전자동 세탁기의 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치 구조를 간략화 하면서도 세탁시와 탈수시에 회전자 및 탈수조에 선택적으로 동력을 원활히 전달하는 역할을 수행하고자 한 전자동 세탁기의 구동장치에 관한 것으로, 세탁축, 탈수축 및 모터를 동일 축상에 구성함과 아울러 세탁축에 구동 모터를 커플링으로 직결하며, 탈수축에 역회전 방지용 및 베어링겸용 일방향 클러치를 설치하고, 상기 세탁축과 탈수축 사이에 일방향 스프링 클러치를 설치하여 브레이크 밴드와 연동되는 클러치 레버로 상기 스프링 클러치를 작동시켜 세탁시는 세탁축의 회전 토크를 탈수축에 전달하지 못하게 함으로써 세탁이 가능하게 하고, 탈수시는 스프링 클러치 보스에 의해 스프링 클러치가 작동하여 탈수를 가능하게 한다. 본 발명은 일반적인 전자동 세탁기의 구동장치 전분야에 적용될 수 있으며 속도와 토크를 충분히 만족하는 모터와 함께 간편한 구동장치를 이룰 수 있고, 구조를 간단화, 소형화할 수 있을 뿐 아니라, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

전자동 세탁기의 구동장치

제1도는 종래 전자동 세탁기의 전체 구성도.

제2도는 종래 클러치의 구성을 보인 단면도.

제3도는 본 발명에 의한 구동장치의 단면도.

제4a,b도는 본 발명 장치의 작용 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세탁축 2 : 탈수축

2-1 : 플랜지부 3 : 일방향 스프링 클러치

4 : 스프링 클러치 보스 5 : 일방향 클러치

5-1 : 볼 베어링 6 : 브레이크 레버

7 : 클러치 12-1 : 커플링 A

12-2 : 커플링 13 : 모터

13-1 : 축 18 : 톱니

18 : 톱니 19 : 클러치 레버

본 발명은 전자동 세탁기의 구동장치에 관한 것으로, 특히 구동력 전달부의 역전방지용 일방향 로울러 클러치와 일방향 스프링 클러치의 조합으로 구성함과 아울러 세탁축 및 탈수축과 동일축상에 구동력이 가변되는 구동 모터를 커플링를 개재하고 직접 결합하여, 구동 모터의 구동력을 감속 기어 등에 의한 속도 감속 없이 전달하여 세탁 및 탈수를 할 수 있도록 하고, 구조를 간단화, 소형화할 수 있으며, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 전자동 세탁기의 구동장치에 관한 것이다.

종래의 전자동 세탁기는 제1도에서 보는 바와같이, 외조(31)의 내부에 세탁겸용 탈수조(32)가 회전 가능하게 설치되고, 상기 세탁겸용 탈수조(32)의 내부 밑면에 회전자(Pulsator)(33)가 설치 되며, 상기 세탁겸용 탈수조(32) 및 회전자(33)는 외조(31)의 중앙 밑면에 설치된 클러치(34)의 탈수축(35) 및 세탁축(36)에 각각 체결되고, 상기 외조(31)의 밑면 측부에 설치된 모터(37)와 상기 클러치(34)는 V 벨트(40)로 전동되는 구조로 구성되어 있다.

또한 상기 클러치(34)를 상세하게 설명하면, 제2도에서 보는 바와같이 V 벨트풀리(39)로 부터 직접 동력을 전달받는 기어축(41)의 하부에 체결된 스프링 블록(42)과, 상부 탈수축(35) 및 브레이크 드럼겸 기어하우징(43)과 일체인 하부 탈수축(44)의 외주면에 설치되어 모터(37)의 회전 구동력을 세탁할 때는 하부 탈수축(44)에 전달하지 않고 탈수할 때에는 전달하는 스프링 클러치(45)과, 상기 스프링 클러치(45)의 외주면에 결합되고 외주면에 톱니(46a)가 형성된 클러치 보스(46)와, 외조(31)의 측부에 설치된 배수밸브 작동 겸용 솔레노이드(도시되지 않음)에 레버(52)와 함께 연동되는 브레이크 레버(47)의 하단부에 회동 가능하게 설치되어 상기 클러치보스(46)의 톱니(46a)에 걸리는 캠(48)과, 세탁겸용 탈수조(32)의 역회전 방지를 위한 일방향 스프링 클러치(49)와, 세탁시 기어축(41)의 동력을 세탁축(36)에 감속 전달하는 유성기어(50)와, 브레이크 드럼겸용 기어하우징(43)의 외주면을 감싸는 브레이크 밴드(51) 등으로 구성되어 있다.

일반적으로 전자동 세탁의 구동장치는 제1도에서 보는 바와같이 세탁겸용 탈수조(32)는 정지해 있고 회전자(33)의 좌우 교반으로 세탁물을 세탁하는 세탁 모드(Mode)와 상기 세탁겸용 탈수조(32) 및 회전자(33)가 동일 속도로 고속 회전하는 탈수 모드로 나누어 지는데 이때의 동작설명을 상세히 하면 다음과 같다.

V 벨트로 클러치(34)에 전달된 모터의 정방향(Forward) 회전동력은 스프링 클러치(45)가 감기는 방향이므로 스프링 블럭(42)에 의해 하부 탈수축(44)로 전달되어야 하지만 상기 스프링 클러치(45)의 외주면에 설치된 클러치 보스(46)의 톱니(46a)를 클러치 보스 캠(46)이 밀어주고 있어 스프링 클러치(45)의 감김을 방지하여 탈수축(35)으로의 동력 전달을 막는다. 따라서 기어축(41)에 전달된 회전 동력은 유성기어(50)를 통해 감속되어 세탁축(36)으로 전달되고 상기 세탁축(36)에 체결된 회전자(33)을 회전시켜 세탁한다.

또한 상기 모터(37)의 역방향(Reverse) 회전 동력은 스프링 클러치(45)가 풀리는 방향이므로 이때에도 기어축(41)의 회전동력을 하부 탈수축(44)에는 전달 할 수 없으므로 유성기어(50)를 통해 감속되어 세탁축(36)으로 전달되고 상기 세탁축(36)에 체결된 회전자(33)을 회전시켜 세탁한다.

그리고 상기 유성기어(50)를 통한 감속시 브레이크 드럼겸용 기어하우징(43)에 반작용 회전 토크가 발생하게 되는데 이 반작용 회전 토크에 의한 탈수축(35)의 역회전은 역회전 방지용 일방향 클러치(49)와, 브레이크 드럼겸용 기어하우징(43)의 외주면을 소정의 압력으로 감싸고 있는 브레이크 밴드(51)에 의해 확실하게 규제된다.

상기 V 벨트(40)로 클러치(34)에 전달된 모터(37)의 동력은 항시 정방향(Forward) 회전을 하게 되므로 스프링 클러치(45)는 감기는 방향으로 동작되어 스프링 클러치(45)와 스프링 블록(42) 사이가 밀착되도록 밸브 작동용 솔레노이드가 온(0N)되어 레버(52)를 당기게 되고 상기 레버(52)와 연동되는 브레이크 레버(47)의 캠(48)을 클러치 보스(46)의 톱니(46a)로 부터 벗어나게 함으로써 스프링 블록(42)의 회전 동력이 브레이크 드럼겸용 기어하우징(43)의 하부 탈수축(44)으로 전달되어 브레이크 드럼겸용 기어하우징(43) 및 이것과 일체인 탈수축(35)을 감속없이 고속으로 회전시키게 되며, 따라서 세탁축(36) 및 탈수축(35)을 일방향으로 고속 회전시켜 세탁물의 탈수를 수행하게 된다.

이후, 탈수가 완료 되거나 탈수 도중 강제로 탈수 공정이 중지 당할 경우 배수 밸브 작동용 솔레노이드가 오프(OFF)되어 브레이크 레버(47)를 놓아 주게 되면 캠(48)이 클러치 보스(46)의 톱니(46a) 사이에 걸리게 되는 동시에 브레이크 밴드(51)가 브레이크 드럼겸용 기어하우징(43)의 회전동작을 정지시키게 되고, 따라서 상기 브레이크 드럼겸용 기어하우징(43)과 탈수축(35)을 통하여 체결된 탈수조(32)도 정지하게 된다.

종래 세탁기 구동장치의 문제점은 상기한 바와같이 모터(37)와 클러치(34)가 별도로 설치되어 모터(37)의 동력이 V 벨트(40)를 통하여 클러치(34)로 전달되는 구조로서 전체적인 구성이 복잡하고, 세탁과 탈수시 회전동력을 선택적으로 단속하는 기능과 감속기능을 같는 클러치(34)의 구조도 매우 복잡할 뿐만 아니라, V 벨트(40)에 의한 회전동력 전달시 동력이 손실되는 등의 문제점이 있다.

한편, 일본국 공개실용신안공보 소54-79774호(1979.6.6 공개)에는 세탁겸탈수조인 회전조의 내저부에 교반익을 회전 가능하게 설치하고, 상기 회전조에 직결된 중공의 탈수축의 내부에 상기 교반익에 직결된 세탁축을 회전 가능하게 삽입하며, 상기 세탁축 및 탈수축과 동일축상에 구동 모터를 설치하고, 상기 세탁축과 구동 모터의 축 사이에는 복수개의 감속기어가 내장된 기어 케이스를 설치한 탈수겸용세탁기가 알려지고있다.

그러나, 이와 같은 종래의 탈수겸용세탁기는 세탁축과 구동 모터의 축 사이에 복잡한 구성의 감속장치가 결합되어 있으므로 구성이 복잡하고 대형화되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 세탁축이 탈수축의 중공부에 삽입되고, 세탁축과 탈수축의 동일 축선상에 구동 모터가 결합되며, 세탁축과 탈수축의 연결부 외주면에 구동력을 연결 및 분리하기 위한 스프링 클러치가 결합된 전자동 세탁기의 구동장치에 있어서, 세탁축의 하단부에 구동 모터를 감속기 없이 커플링으로 직결시켜 세탁 및 탈수를 수행할 수 있도록 함으로써 종래의 클러치와 모터사이의 V-벨트에 의한 동력 손실 및 구성의 복잡함을 피할 수 있을 뿐만 아니라 감속기 제거에 의해 구성이 매우 간단화 및 소형화되고, 세탁조 하부의 공간도 절약할 수 있게 되며, 동작 신뢰성을 향상할 수 있게 되는 전자동 세탁기의 구동장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전자동 세탁기의 구동장치는 세탁겸용 탈수조를 회전시키는 탈수축과, 상기 탈수축의 중공부에 삽입되고 회전자를 회전시키는 세탁축과, 상기 세탁축 및 탈수축과 동일 축상에 결합되는 구동 모터와, 상기 세탁축과 탈수축을 연결 및 분리하는 일방향 스프링 클러치와, 회전을 제동시키기 위한 브레이크 수단과, 이에 연동되어 상기 일방향 스프링 클러치를 작동시키는 클러치 작동수단이 구비된 전자동 세탁기의 구동장치에 있어서, 상기 세탁축의 하단부에 상기 구동 모터를 커플링으로 직접 결합하고, 상기 구동 모터에는 세탁시와 탈수시에 구동력을 가변시킬 수 있는 가변 구동 모터를 채용하여 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 일방향 스프링 클러치의 설치는 상기 세탁축의 외주면과 탈수축에 구비된 플랜지의 외주면에 걸쳐 설치하고 상기 클러치 작동수단의 스프링 클러치 보스 및 클러치 캠도 브레이크 드럼의 내주면, 그리고 상기 세탁축 및 세탁축 커플링 외주면 사이에 설치하여 구성된다.

또, 상기 스프링 클러치 보스의 톱니는 상기 스프링 클러치 보스의 하부에 설치하여 상기 클러치 캠이 좁은 공간에서도 회전을 할수있는 공간을 확보하도록 구성된다.

또한, 상기 모터의 축과 세탁축은 동력이 충격없이 전달될 수 있도록 플랙시블 커플링으로 연결되어 구성된다.

제3도는 본 발명에 의한 구동장치의 단면도를 보인 것이고, 제4도 (a)(b)는 본 발명 장치의 작용 설명도를 각각 보인 것으로, 이하, 본 발명 장치를 제 3 도 및 제4도, 그리고 제1도를 함께 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 구성은 회전자(Pulsator of Agitator)가 직결되는 세탁축(1)과 세탁겸용 탈수조(32)(제1도)가 체결되는 탈수축(2) 및 외조(31)(제1도)에 고정되는 클러치 하우징(7)은 종래와 같이 구성되고, 상기 세탁축(1)과 탈수축(2)의 동일축 상에 설치되는 동력원인 모터(13)와, 상기 모터(13)의 회전 동력을 세탁축(1)에 충격없이 전달할 수 있도록 모터(13)의 축(13-1)과 세탁축(1)을 연결하기 위한 플렉시블(Flexible) 커플링 A(12-1) 및 커플링 B(12-2)와, 상기 세탁축(1)의 외주면, 그리고 탈수축(2)의 플랜지부(2-1) 외주면에 걸쳐 설치된 일방향 스프링 클러치(3)와, 이 일방향 스프링 클러치(3)를 동작시키기 위한 클러치 작동수단과, 상기 세탁겸용 탈수조(32)를 제동시키기 위한 브레이크 수단을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 탈수축(2)을 회전 지지하는 볼 베어링(5-1), 역회전 방지용 및 베어링겸용 일방향 클러치(5) 및 세탁축(1)을 탈수축(2) 내부에서 회전 지지하는 부싱(16), 누수방지를 위한 씰러 A, B(14-1, 14-2) 등으로 구성되어 있다.

상기 클러치 작동수단은 일방향 스프링 클러치(3)의 한쪽 끝단이 고정되고 상기 일방향 스프링 클러치(3)의 외주면에 설치되며, 하부에 톱니(18)를 갖는 스프링 클러치 보스(4)와, 레버(6)에 연동되고, 상기 스프링 클러치 보스(4)의 톱니(18)와 맞물려 스프링 클러치 보스(4)를 통하여 일방향 스프링 클러치(3)를 동작시키는 클러치 레버(19)로 구성되어 있다.

상기 브레이크 수단은 세탁시와, 탈수 종료시 탈수축(2)의 회전을 구속하기 위한 브레이크 밴드(6-1), 브레이크 레버(6), 비틀림 코일 스프링(20) 등으로 구성되어 있다.

특히, 상기 모터(13)는 세탁시는 저속 고 토크, 탈수시는 고속회전이 가능한 가변속모터로 구성된다.

도면에서 미설명 부호 10, 11은 모터(13)를 결합하기 위한 스크류 및 탄성체를 각각 보인 것이고, 15는 외조(31)에 결합되는 지지체를 보인 것이다.

제4도 (a)(b)는 상기 스프링 클러치 보스(4)의 하면에 형성된 톱니(18)와, 상기 브레이크 레버(19)에 의해 동작하는 클러치 캠(17)의 동작을 설명하기 위한 모식도로서, 제4도 (a)에는 클러치 캠(17)이 톱니(18)에 물린 형태가 도시되고, (b)에는 클러치 캠(17)이 톱니(18)에서 분리된 형태가 도시되어 있다.

이하, 제4도 (a)(b)를 함께 참조하여 본 발명에 의한 전자동 세탁기의 구동장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전자동 세탁기의 구동은 종래의 동작 설명에서와 같이 제1도의 세탁겸용 탈수조(32)는 정지해 있고 회전자(33)의 좌우 교반으로 세탁물을 세탁하는 세탁 모드(Mode)와 상기 세탁겸용 탈수조(32) 및 회전자(33)가 동일 속도로 고속 회전하는 탈수 모드로 행하여진다.

그리고, 세탁시 모터(13)의 일방향 스프링 클러치(3)가 감기는 방향(이하 정방향(Forward)의 회전동력은 일방향 스프링 클러치(3)가 감기는 방향이므로 일방향 스프링 클러치(3)에 의해 탈수축(2)으로 전달되어야 하지만 제4도 (a)에서 보는 바와같이 상기 일방향 스프링 클러치(3)의 외주면에 설치된 스프링 클러치 보스(4)의 톱니(18)를 클러치 레버(19)에 의해 동작되는 클러치 캠(17)이 풀리는 방향으로 밀어주고 있어 일방향 스프링 클러치(3)의 감김을 방지하여 탈수축(2)으로의 동력전달을 막는다. 따라서 세탁축(1)만이 회전하게 되고 상기 세탁축(1)에 체결된 회전자(33)를 회전시켜 세탁한다.

또한 상기 모터(13)의 역방향(Reverse) 회전 동력은 일방향 스프링 클러치(3)가 풀리는 방향이므로 이때에도 세탁축(1)의 회전동력을 탈수축(2)에는 전달할 수 없으므로 세탁축(1)만이 회전하게 되고 상기 세탁축(1)에 체결된 회전자(33)를 회전시켜 세탁한다.

그리고 세탁시 세탁축(1)의 회전에 의하여 탈수축(2)에 회전 토크가 발생하게 되는데 이 회전 토크에 의한 탈수축(2)의 회전은 역회전 방지용 및 베어링겸용 일방향 클러치(5)와, 브레이크 드럼(8)의 외주면을 소정의 압력으로 감싸고 있는 브레이크 밴드(6-1)에 의해 확실하게 규제된다.

탈수시는 모터(13)가 항시 정방향(Forward)으로만 회전을 하게 되므로 일방향 스프링 클러치(3)는 감기는 방향으로 동작되어 일방향 스프링 클러치(3)와 세탁축(1) 사이가 밀착되도록 배수 밸브 작동용 솔레노이드가 온(ON)되어 제4도 (b)에서 보는 바와같이 레버(6)를 당기게 되고 상기 레버(6)와 연동되는 브레이크 레버(19)의 클러치 캠(17)을 스프링 클러치 보스(4)의 톱니(18)로부터 벗어나게 하는 동시에 브레이크 밴드(6-1)가 브레이크 드럼(8)의 외주면에서 벗어나게 함으로써 세탁축(1)의 회전 동력이 탈수축(2)에 설치된 플랜지부(2-1)의 외주면을 통하여 탈수축(2)으로 전달되어 탈수축(2)을 고속으로 회전시키게 되며, 따라서 세탁축(1) 및 탈수축(2)을 일방향으로 고속 회전시켜 세탁물의 탈수를 수행하게 된다.

이후, 탈수가 완료되거나 탈수 도중 강제로 탈수 공정이 중지 당할 경우 배수밸브 작동용 솔레노이드가 오프(OFF)되어 레버(6)를 놓아 주게되면 클러치 캠(17)은 스프링 클러치 보스(4)의 톱니(18) 사이에 걸리게 되는 동시에 브레이크 밴드(6-1)가 브레이크 드럼(6)의 외주면을 압착하여, 세탁 모드로 전환 되면서 브레이크 드럼(8)의 회전 동작을 정지시키게 되고, 따라서 탈수축(2)을 통하여 체결된 세탁겸용 탈수조(32)도 정지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명 장치는 종래의 클러치와 모터사이의 V-벨트에 의한 동력 손실 및 구성의 복잡함을 피할 수 있을 뿐만 아니라 구조를 간단화 및 소형화하고 세탁조 하부의 공간도 절약할 수 있으며, 구동 모터와 세탁축이 편심된 경우에도 플렉시블 커플링에 의해 편심이 보정됨으로써 세탁 및 탈수조가 항상 안정하게 회전되므로 동작 신뢰성을 향상할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 세탁겸용 탈수조를 회전시키는 탈수축과, 상기 탈수축의 중공부에 삽입되고 회전자를 회전시키는 세탁축과, 상기 세탁축 및 탈수축과 동일 축상에 결합되는 구동 모터와, 상기 세탁축과 탈수축을 연결 및 분리하는 일방향 스프링 클러치와, 회전을 제동시키기 위한 브레이크 수단과, 이에 연동되어 상기 일방향 스프링 클러치를 작동시키는 클러치 작동수단이 구비된 전자동 세탁기의 구동장치에 있어서, 상기 세탁축의 하단부에 상기 구동 모터를 커플링으로 직접 결합하고, 상기 구동 모터를 세탁시와 탈수시에 구동력을 가변시킬 수 있는 가변 구동 모터로 구성한 것을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 일방향 스프링 클러치의 설치는 상기 세탁축의 외주면과 탈수축에 구비된 플랜지부의 외주면에 걸쳐 설치하고 상기 클러치 작동수단의 스프링 클러치 보스 및 클러치 캠도 브레이크 드럼의 내주면, 그리고 상기 세탁축 및 세탁축 커플링의 외주면 사이에 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 구동장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스프링 클러치 보스는 상기 클러치 캠에 의해 조작되는 톱니가 그의 하부에 설치되어 좁은 공간에서도 회전할 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 구동장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 모터의 축과 상기 세탁축이 플렉시블 커플링 A,B로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 구동장치.