KR100442250B1 - 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유도모터를 채용한 세탁기에 있어서 세탁행정시 펄세이터 및 내조의 회전을 자유롭게 조절할 수 있는 클러치 시스템을 구비함으로써, 세탁 부하의 특성에 대응하는 다양한 방법으로 세탁을 수행할 수 있는 세탁기에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 감속기를 기준으로 유도모터(5)의 구동축에 직접 결합되거나 또는 간접 결합되는 하부 세탁축(6a)과 내조(3) 내부의 펄세이터(4)에 결합되며 상기 하부 세탁축으로부터 동력을 전달받아 펄세이터를 회전시키는 상부 세탁축(6b)으로 분리된 세탁축과, 상기 세탁축의 외부에 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며 상단이 내조에 결합되어 상기 내조를 회전시키는 중공의 탈수축(7)과, 상기 하부 세탁축과 탈수축의 하단에 구비되며 상하운동을 하면서 상기 탈수축을 하부 세탁축에 구속시키거나 또는 분리시키는 클러치와, 오므라들었다가 벌어지는 수평운동을 하면서 상기 클러치를 상하로 이동시키는 클러치레버(50)와, 전후진 가능한 슬라이딩 부재(41)가 상기 클러치레버 및 배수밸브에 연결되어 클러치레버의 수평운동을 유도함과 동시에 배수밸브의 개폐를 조절하는 2단 운전이 가능한 드레인 모터(40)를 포함하는 세탁기를 제공한다.

Description

세탁기{washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유도모터를 채용한 세탁기에 있어서 세탁행정시 펄세이터 및 내조의 회전을 자유롭게 조절할 수 있는 클러치 시스템을 구비함으로써, 세탁 부하의 특성에 대응하는 다양한 방법으로 세탁을 수행하여 세탁성능을 향상시킬 수 있는 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화작용과 펄세이터의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품으로, 최근에 등장하는 전자동 세탁기는 중간에 사용자의 조작 없이 세탁, 헹굼, 탈수로 이어지는 일련의 과정을 자동으로 진행한다.

이러한 세탁기는 세탁물이 수용되는 내조의 형태에 따라 상기 내조가 세워져 있는 탑로딩 방식과 내조가 누워있는 드럼 방식 세탁기로 대별할 수 있다. 이 중에서도 탑로딩 방식 세탁기는 펄세이터의 좌우 교반에 의해 세탁을 수행하는 방식과 내조가 회전하면서 발생하는 원심력으로 세탁을 수행하는 방식이 있으며, 전자인 펄세이터 방식 세탁기의 구조를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바에 따르면, 상기 펄세이터방식 세탁기는 본체(1) 내부에 다수의 현가장치(도시생략)에 의해 탄력적으로 지지되며 세탁수를 저장하는 외조(2)와, 상기 외조 내부에 회전 가능하게 구비되며 세탁물을 수용하는 내조(3)와, 상기내조 하단에 설치되며 좌우로 교반하면서 수류를 생성하는 펄세이터(4)와, 상기 외조 하단의 일측에 구비되며 상기 내조 및 펄세이터의 회전력을 발생하는 유도모터(5)와, 상기 유도모터의 동력을 내조 및 펄세이터에 선별적으로 전달하는 클러치 시스템(10)으로 크게 구성된다.

이 때, 상기 유도모터(5)의 동력을 내조(3) 및 펄세이터(4)에 전달하기 위해, 상기 유도모터의 축선단과 클러치 시스템에는 각각 풀리(8a,8b)가 구비되고, 상기 풀리 사이에 V벨트(8c)가 구비된다. 또한, 상기 클러치 시스템의 풀리(8b) 상부에 유도모터(5)의 동력을 펄세이터(4)로 전달하는 세탁축(6)이 구비되고, 상기 세탁축의 외주연을 감싸는 중공 관으로서 상기 유도모터(5)의 동력을 내조(3)로 전달하는 탈수축(7)이 구비된다.

이하, 도 2를 참조하여 유도모터의 동력전달 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 상기 세탁축은 클러치 풀리(8b)에 직결된 하부 세탁축(6a)과, 펄세이터에 연결되며 감속기(14)를 통해 하부 세탁축의 동력을 전달받는 상부 세탁축(6b)으로 구성된다. 이 때, 상기 세탁축과 탈수축(7) 사이에 다수의 오일리스 베어링(13)이 구비되어 상기 세탁축을 회전 가능하게 지지하며, 상기 탈수축(7)과 베어링 하우징(11) 사이에 다수의 볼 베어링(12)이 구비되어 상기 탈수축을 회전 가능하게 지지한다.

이 때, 상기 감속기(14)는 탈수축(7)의 내벽에 형성된 내륜기어를 비롯하여 하부 세탁축(6a)의 일단에 구비된 태양기어와 상기 태양기어와 내륜기어 사이에서공전하며 상부 세탁축(6b)에 축연결된 유성기어로 구성되어, 상기 하부 세탁축의 회전속도를 적절히 감속시켜 상부 세탁축에 전달한다.

한편, 내조(3)를 회전시키기 위해서는 상기 탈수축(7)이 세탁축에 구속되어야 하는데, 이러한 기능을 담당하는 것이 바로 클러치이다. 이를 위해, 상기 하부 세탁축(6a)의 외측에 위치하는 탈수축(7)의 외주연에 상기 탈수축을 선택적으로 조일 수 있는 클러치 스프링(15)과, 상기 클러치 스프링의 일측에 드레인 모터(도시생략)에 의해 작동하면서 클러치 스프링의 일단을 선택적으로 당길 수 있는 클러치 레버(16)가 구비된다.

이와 같이 구성된 펄세이터방식 세탁기의 세탁 및 탈수 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세탁시에 상기 유도모터(5)에 전원이 인가되어 회전하게 되면, 상기 유도모터에서 발생한 회전력은 모터 풀리(8a)와 클러치 풀리(8b)를 통해 하부 세탁축(6a)에 전달된다. 이 때, 상기 클러치 스프링(15)은 탈수축(7)으로부터 이격된 상태를 유지하고 있기 때문에, 상기 탈수축은 하부 세탁축으로부터 분리되어 있다. 따라서, 상기 하부 세탁축(6a)의 회전력은 감속기(14)를 통해 적절히 감속된 다음 상부 세탁축(6b)에 전달되고, 상기 상부 세탁축에 고정되어 있는 펄세이터(4)가 좌우로 교반면서 내조(3) 내에 수류를 생성하여 세탁을 수행하게 된다.

다음, 탈수시에는 드레인 모터에 전원이 인가되어 배수밸브(9a)가 개방됨과 동시에 클러치 레버(16)를 당김으로써, 클러치 스프링(15)이 조여지면서 탈수축(7)을 하부 세탁축(6a)에 강력하게 클램핑하게 된다. 이에 따라 유도모터(5)의 회전력은 상기 하부 세탁축(6a)을 통해 탈수축(7)에도 전달되어 상기 탈수축 역시 하부 세탁축과 동일한 속도로 회전하게 된다. 이 때, 상기 하부 세탁축(6a)의 회전력은 감속없이 상부 세탁축(6b)에 전달된다. 따라서, 상기 상부 세탁축에 연결된 펄세이터(4)와 탈수축에 연결된 내조(3)가 일방향으로 고속 회전하면서 세탁물에 포함된 세탁수를 강력한 원심력으로 제거하게 된다.

전술한 바와 같이, 펄세이터방식 세탁기는 펄세이터(4)의 교반에 의한 수류에 의존하여 세탁행정을 수행한다. 그런데, 이러한 수류에 의한 마찰작용은 미미하기 때문에 이를 이용하여 세탁을 수행한다는 것은 세탁성능 면에서 극히 비효율적이었다. 이와 같이, 종래 펄세이터방식 세탁기가 펄세이터의 교반에 의존하는 한정한 형태의 세탁을 수행할 수 밖에 없는 이유는 유도모터의 적용과 상기 유도모터의 동력을 세탁축과 탈수축에 전달하는 클러치의 구조에 기인한다. 따라서, 종래 펄세이터방식 세탁기는 다양한 세탁 부하에 부합하여 세탁을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에 내조 자체를 회전시키면서 세탁을 수행하는 원심방식 세탁기가 제시되어 있으나, 전술한 원심방식 세탁기에는 가감속이 가능한 고가의 직류모터가 적용되는 관계로 원가가 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유도모터를 채용한 세탁기에 있어서 세탁행정시 펄세이터 및 내조의 회전을 자유롭게 조절할 수 있는 클러치 시스템을 구비함으로써, 세탁 부하의 특성에 대응하는다양한 방법으로 세탁을 수행하여 세탁성능을 향상시킬 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 펄세이터방식 세탁기의 구조를 개략적으로 도시한 단면도

도 2는 도 1에 따른 세탁기의 구동부 구조를 상세하게 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 구조를 개략적으로 도시한 단면도

도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 커플링을 도시한 사시도

도 5는 본 발명에 따른 세탁기의 외조 하단 구조를 도시한 사시도

도 6a 및 도 6b는 도 5의 'A'부를 확대한 것으로써, 클러치레버의 동작 상태를 나타낸 개념도

도 7a 내지 7c는 본 발명에 따른 세탁기의 서로 다른 작동상태를 도시한 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 본체 2 : 외조

3 : 내조 4 : 펄세이터

5 : 모터 6a : 하부 세탁축

6b : 상부 세탁축 7 : 탈수축

14 : 감속기 20 : 커플링

30 : 스프링 40 : 드레인 모터

50 : 클러치레버 60 : 레버 스프링

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 감속기를 기준으로 유도모터의 구동축에 직접 결합되거나 또는 간접 결합되는 하부 세탁축과 내조 내부의 펄세이터에 결합되며 상기 하부 세탁축으로부터 동력을 전달받아 펄세이터를 회전시키는 상부 세탁축으로 분리된 세탁축과, 상기 세탁축의 외부에 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며 상단이 내조에 결합되어 상기 내조를 회전시키는 중공의 탈수축과, 상기 하부 세탁축과 탈수축의 하단에 구비되며 상하운동을 하면서 상기 탈수축을 하부 세탁축에 구속시키거나 또는 분리시키는 클러치와, 오므라들었다가 벌어지는 수평운동을 하면서 상기 클러치를 상하로 이동시키는 클러치레버와, 전후진 가능한 슬라이딩 부재가 상기 클러치레버 및 배수밸브에 연결되어 클러치레버의 수평운동을 유도함과 동시에 배수밸브의 개폐를 조절하는 2단 운전이 가능한 드레인 모터를 포함하는 세탁기를 제공한다.

이와 같이 구성된 세탁기는 상기 드레인 모터에 전원이 인가되지 않는 상태에서 펄세이터의 좌우 교반에 의한 세탁이 수행되고, 상기 드레인 모터에 1단 전원이 인가된 상태에서 내조의 일방향 회전에 의한 투과세탁과 내조의 좌우 반전에 의한 통세탁이 선택적으로 수행되며, 상기 드레인 모터에 2단 전원이 인가된 상태에서 내조의 고속회전에 의한 탈수가 수행된다.

따라서, 본 발명은 유도모터를 적용함에도 불구하고 세탁 부하에 따라 펄세이터의 좌우 교반에 의한 세탁과 내조의 일방향 회전 또는 좌우 반전에 의한 세탁을 선택적으로 수행함으로써, 세탁성능을 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세탁기를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 커플링을 도시한 사시도이다.

도 3에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 세탁기는 본체(1) 내부에 다수의 현가장치(도시생략)에 의해 탄력적으로 지지되며 세탁수를 저장하는 외조(2)와, 상기 외조 내부에 회전 가능하게 구비되며 세탁물을 수용하는 내조(3)와, 상기 내조 하단에 설치되며 좌우로 교반하면서 수류를 생성하는 펄세이터(4)와, 상기 외조 하단의 중심부에 구비되며 상기 내조 및 펄세이터에 구동축이 연결된 모터(5)로 크게 구성된다. 이 때, 상기 모터(5)는 유도모터로서, 풀리와 벨트에 의해 내조(3) 및 펄세이터(4)에 간접적으로 연결될 수도 있으나, 일례로 상기 모터가 직결된 것을 도시하였다.

상기 내조 및 펄세이터와 모터의 연결관계를 상술하면, 상기 구동축은 펄세이터(4)에 연결되는 세탁축과, 상기 세탁축과 동심을 이루는 중공 관으로서 내조(3)에 연결되는 탈수축(7)으로 구성된다. 이 때, 상기 탈수축(7)과 베어링 하우징(11) 사이에 다수의 볼 베어링(12)이 구비되어 상기 탈수축을 회전 가능하게 지지하며, 상기 탈수축(7)과 세탁축 사이에 다수의 오일리스 베어링(도시생략)이 구비되어 상기 세탁축을 회전 가능하게 지지한다.

상기 세탁축은 유도모터(5)에 직결된 하부 세탁축(6a)과 펄세이터(4)에 연결된 상부 세탁축(6b)으로 분리되어 있으며, 상기 상부 세탁축과 하부 세탁축 사이에 모터의 회전속도를 감속시켜 펄세이터에 전달하는 감속기(14)가 구비된다. 이 때, 상기 감속기(14)는 하부 세탁축(6a)의 일단에 형성된 태양기어(14a)와, 상기 탈수축(7)의 내벽에 형성된 내륜기어(14c)와, 상기 태양기어와 내륜기어 사이에서 공전하며 상부 세탁축(6b)에 축연결된 다수의 유성기어(14b)로 구성되어 상기 하부 세탁축의 회전속도를 적절히 감속시켜 상부 세탁축에 전달한다.

한편, 본 발명에 따른 세탁기는 탈수행정 뿐만 아니라 세탁행정시에도 상기 내조(3) 자체를 회전시키기 위해, 상기 탈수축(7)을 세탁축에 선택적으로 구속시키는 클러치가 구비된다. 상기 클러치는 하부 세탁축(6a)과 탈수축(7)의 하단에 구비되며 상하운동을 하면서 상기 탈수축을 하부 세탁축에 선택적으로 구속시킨다.

이를 위해, 상기 클러치는 하부 세탁축(6a) 및 탈수축(7)의 외주연을 따라 승강하면서 상기 탈수축을 하부 세탁축에 선택적으로 구속시키는 커플링(20)과, 일단이 베어링 하우징(11)에 지지되어 상기 커플링을 아래로 밀어내는 스프링(30)으로 구성된다. 이 때, 상기 커플링(20)의 내주연과 탈수축(7)의 외주연에는 서로 맞물리는 세레이션이 각각 형성되어 있으며, 상기 하부 세탁축(6a)에는 커플링의 세레이션에 형합 가능하도록 외주연에 세레이션이 형성된 부싱로터(6c)가 별도로 구비된다.

도 4에 도시된 바에 따르면, 상기 커플링(20)은 내주연에 길이방향을 따라 일정 길이만큼 세레이션(22)이 형성되는 중공부(21)와, 상기 중공부의 상단으로부터 반경방향으로 연장된 연장부(23)로 구성된다. 이 때, 상기 연장부(23) 상에 상승시 내조를 고정시키기 위해 베어링 하우징의 배면에 결합되는 다수의 고정돌기(24)가 일정 반경을 갖는 원주상에 형성된다.

상기 중공부(21)는 하부 세탁축(6a) 및 탈수축(7)을 따라 승강하기 때문에 내마모성이 큰 스테인레스 금속으로 만들어지고, 상기 연장부(23)는 내부에 중공부가 삽입될 수 있도록 일반적인 수지물로 만들어진다.

따라서, 상기 커플링(20)이 상승하게 되면 탈수축(7)은 하부 세탁축(6b)으로부터 분리되고, 상기 커플링이 스프링(30)의 복원력에 의해 하강하게 되면 탈수축(7)은 하부 세탁축(6b)에 구속된다. 이 때, 상기 커플링(20)의 상하운동을 조절하는 부재가 필요하며, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5는 본 발명에 따른 세탁기의 외조 하단 구조를 도시한 사시도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 'A'부를 확대한 것으로써, 클러치레버의 동작 상태를 나타낸 개념도이다.여기서, 도 6a는 클러치레버가 오므라지도록 주 클러치레버(51)와 보조 클러치레버(53)가 상호 맞물려 회전되는 상태를 나타낸 것이고, 도 6b는 클러치레버가 초기 위치로 복귀하도록 주 클러치레버(51)와 보조 클러치레버(53)가 상호 맞물려 회전되는 상태를 나타낸 것이다.

도 5 내지 도 6b에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 세탁기는 상기 커플링(20)의 상하운동을 유도하기 위해, 오므라들었다가 벌어지는 수평운동을 하면서 상기 커플링을 상하로 이동시키는 클러치레버(50)와, 상기 클러치레버의 수평운동을 유도함과 동시에 배수관로(9) 상에 구비된 배수밸브(도시생략)의 개폐를 조절하는 드레인 모터(40)를 더 포함하여 구성된다.

상기 클러치레버(50)는 드레인 모터(40)에 연결되어 드레인 모터의 작동시 소정 각도만큼 회전하는 주 클러치레버(51)와, 상기 주 클러치레버에 맞물리는 치형구조를 가지고 있으며 드레인 모터의 작동시 주 클러치레버와 동일한 각도 및 속도로 회전하는 보조 클러치레버(53)로 구성되된다. 이 때, 상기 주 클러치레버(51)와 보조 클러치레버(53)는 서로 대응되는 형상을 이루고 있다.

이러한 클러치레버의 형상을 상술하면, 상기 주 클러치레버(51)와 보조 클러치레버(53)는 각각 베어링 하우징(11)의 일측에 체결볼트에 의해 회전 가능하게 지지되는 원형 고정부(51a,53a)와, 상기 고정부로부터 커플링(20)의 중공부 외주연까지 연장되며 상기 고정부를 중심으로 회전할 때 커플링의 연장부(23) 하부와 접촉하면서 마찰에 의해 상승시키도록 상면이 경사지게 형성된 마찰부(51b,53b)로 구성된다. 이 때, 상기 고정부(51a,53a)에는 각각 마주보는 측면에 서로 맞물리는 다수의 이(51d,53d)가 형성되어 있으며, 이로 인해 상기 주 클러치레버(51)가 회전할 때 보조 클러치레버(53)가 동일한 각도와 속도로 반대방향으로 회전하게 된다. 이것은 도 6a 및 도 6b에 잘 도시되어 있다.

이 때, 상기 주 클러치레버(51)의 경우 드레인 모터(40)의 작동시 회전할 수 있도록 고정부(51a)로부터 연장된 연장부(51c)가 더 형성된다. 상기 연장부(51c)는 드레인 모터의 슬라이딩 부재(41)에 결합됨과 동시에, 드레인 모터 오프(OFF)시 상기 주 클러치레버(51)를 원래 위치로 복귀시키는 레버 스프링(60)이 결합된다. 즉, 상기 레버 스프링(60)은 일단이 외조(2) 일측에 결합되어 상기 주 클러치레버(51)를 도면상 우측으로 당기는 힘을 가하며, 이 경우 주 클러치레버와 보조 클러치레버의 마찰부(51b,53b)는 오므라들면서 커플링(20)을 상승시키게 된다.

한편, 상기 드레인 모터(40)는 외조(2)의 하단 일측에 구비되며, 전 후진하는 슬라이딩 부재(41)가 상기 주 클러치레버의 연장부(51c)에 결합됨과 동시에 배수밸브에 연결된다. 이 때, 상기 슬라이딩 부재(41)가 후진할 때, 즉 드레인 모터의 몸체측으로 이동할 때 상기 주 클러치레버의 연장부(51c)는 도면상 좌측으로 회전되고, 후진 정도에 따라 배수밸브까지 개방한다. 상기 주 클러치레버의 연장부(51c)가 좌측으로 회전하게 되면, 주 클러치레버와 보조 클러치레버의 마찰부(51b,53b)는 벌어지면서 커플링(20)이 스프링과 자중에 의해 하강하게 된다.

이 때, 상기 드레인 모터(40)는 커플링(20)이 자중 및 스프링에 의해 하강할 수 있도록 주 클러치레버(51)를 회전시키는 1단 운전과, 상기 1단 운전상태에서 주 클러치레버(51)를 더 회전시킴과 동시에 배수밸브를 개방하는 2단 운전으로 운용된다.

따라서, 본 발명에 따른 세탁기는 상기 드레인 모터(40)가 1단으로 운전될 때 탈수축이 하부 세탁축에 구속되어 내조를 회전시킬 수 있음에도 불구하고 배수밸브가 잠긴 상태이기 때문에, 내조의 회전에 의한 세탁행정을 충분히 수행할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 세탁기의 다양한 세탁형태를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7a 내지 7c는 본 발명에 따른 세탁기의 서로 다른 작동상태를 도시한 단면도로서, 각각 도 7a는 펄세이터의 좌우 교반에 의한 세탁형태를 도시한 것이고 도 7b는 내조의 좌우 교반에 의한 세탁형태를 도시한 것이며, 도 7c는 내조의 일방향 회전에 의한 세탁형태를 도시한 것이다.여기서, 도 7b 와 도 7c의 구성은 동일하다. 다만, 마이콤(미도시)에 의한 모터 제어에 따라, 도 7b는 내조(3)가 좌우 교반에 의해 세탁행정이 수행되는 것이고, 도7c는 내조(3)가 일 방향으로 고속 회전되는 것에 의해 세탁행정이 수행되는 것이다.

도 7a에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 세탁기는 드레인 모터에 전원이 인가되지 않은 상태에서 펄세이터(4)의 좌우 교반에 의한 세탁행정이 수행된다. 이를 상술하면, 드레인 모터에 전원이 인가되지 않음에 따라 주 클러치레버가 레버 스프링에 의해 당겨지면서 주 클러치레버와 보조 클러치레버의 마찰부가 오므라들게 된다. 이 때, 상기 마찰부의 경사진 상면은 커플링(20)의 연장부 하부를 압박하면서 상기 커플링을 상승시키게 되고, 따라서 탈수축(7)은 하부 세탁축(6a)으로부터 분리되며, 커플링 연장부(23)의 상면에 형성된 다수의 고정돌기(24)와 베어링 하우징(11)의 배면에 형성된 돌기가 결합되어 내조를 고정시키게 된다. 이로 인해, 유도모터(5)의 회전력은 하부 세탁축(6a)에만 전달되고, 계속해서 감속기(14)를 통해 적절히 감속된 다음 상부 세탁축(6b)에 전달된다. 따라서, 상기 상부 세탁축에 연결된 펄세이터(4)가 좌우로 교반하면서 내조(3) 내에 수류가 생성되며, 수류의 마찰작용에 의해 세탁물의 오염물이 제거된다. 이러한 펄세이터의 교반에 의한 세탁은 세탁물이 비교적 많을 때와 세탁물에 찌든 때가 있을 경우 아주 효과적인 세탁형태이다.

다음 도 7b에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 세탁기는 드레인 모터에 1단 전원이 인가된 상태에서 내조의 좌우 교반에 의한 세탁행정이 수행된다. 이를 상술하면, 드레인 모터에 1단 전원이 인가됨에 따라 주 클러치레버가 슬라이딩 부재에 의해 당겨지면서 주 클러치레버와 보조 클러치레버의 마찰부가 벌어지게 된다. 이 때, 상기 드레인 모터에 전원이 인가되더라도 슬라이딩 부재가 배수밸브를 개방할 정도로 후진하지 않기 때문에 배수밸브는 잠겨있는 상태이다.

계속해서, 상기 마찰부가 커플링(20)의 연장부로부터 이격되면서 상기 커플링은 자중에 의해 그리고 스프링(30)의 복원력에 의해 하강하게 되고, 따라서 탈수축(7)은 하부 세탁축의 부싱로터(6c)에 구속된다. 이로 인해, 유도모터(5)의 회전력은 하부 세탁축(6a)과 탈수축(7)에 동시에 전달되며, 상기 하부 세탁축의 회전력은 감속없이 상부 세탁축(6b)에 전달된다. 따라서, 상기 탈수축에 연결된 내조(3)와 상부 세탁축에 연결된 펄세이터(4)가 동일한 속도로 좌우 교반하면서 내조 내에 수류가 생성된다. 이러한 내조의 교반에 의한 세탁은 펄세이터와 내조의 교반 작용에 의해 손상되기 쉬운 세탁물의 경우 효과적인 세탁형태이다.

다음 도 7c에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 세탁기는 드레인 모터에 1단 전원이 인가된 상태에서 내조의 일방향 회전에 의한 세탁행정이 수행된다. 이 때의 상태는 도 7b의 상태와 동일하다. 즉, 드레인 모터에 1단 전원이 인가됨에 따라 주 클러치레버와 보조 클러치레버의 마찰부가 벌어지면서 커플링(20)이 하강하여 탈수축(7)을 하부 세탁축(6a)에 구속시킨다. 이 후, 유도모터(5)가 일방향으로 고속 회전하게 되면 상기 유도모터의 회전력은 하부 세탁축(6a)과 탈수축(7)에 동시에 전달되고, 상기 하부 세탁축의 회전력이 상부 세탁축(6b)에 감속없이 전달되어 내조(3)와 펄세이터(4)는 동일한 속도와 방향으로 고속 회전하게 된다. 이로 인해, 내조(3) 내의 세탁수는 원심력에 의해 외조(2)로 이동하게 되고, 계속해서 상기 내조와 외조 사이의 공간을 따라 상승하다가 외조 커버(2a)의 안내를 받아 다시 내조로 투입된다. 이렇게 투입된 세탁수는 세탁물을 투과하면서 각종 오염물을 보다 강력하게 제거하게 된다.

전술한 바와 같은 세탁형태는 세탁 부하 및 오염정도에 따라 다양하게 조합되어 수행될 수 있다.

이 후, 세탁행정이 완료되고 나면 상기 드레인 모터에 2단 전원이 인가되면서 탈수행정이 진행된다. 이를 상술하면, 상기 드레인 모터에 2단 전원이 인가됨에 따라 슬라이딩 부재가 더욱 후진하여 주 클러치레버와 보조 클러치레버의 마찰부가 더욱 벌어짐과 동시에 배수밸브를 개방하게 된다. 이 때, 상기 커플링은 부싱로터의 하부에 형성된 단부에 의해 더 이상 하강하지 않으며, 이 상태는 도 7b 또는 7c의 상태와 같다.

이 후, 유도모터가 탈수에 필요할 정도의 속도으로 회전하게 되면, 상기 유도모터의 회전력이 상부 세탁축에 감속없이 전달됨과 동시에 탈수축에 전달되어 내조 및 펄세이터를 동일한 속도와 방향으로 고속 회전시키게 된다. 따라서, 세탁물에 포함된 세탁수는 원심력에 의해 외조로 이동한 뒤, 개방된 배수밸브를 통해 배수관로를 따라 외부에 최종 배출된다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 특징은 유도모터의 동력이 풀리와 벨트에 의해 세탁축에 전달되는 방식에서도 동일하게 적용될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 변형된 형태의 실시예를 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위에 있는 변형된 형태는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 세탁기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명에 의하면 세탁행정시 펄세이터 및 내조의 회전을 자유롭게 조절할 수 있는 클러치 시스템을 구비함으로써, 유도모터를 적용하더라도 세탁 부하의 특성에 맞게 펄세이터 세탁, 통세탁, 투과세탁 등 다양한 형태의 세탁을 수행할 수 있어 세탁성능을 향상시킬 수 있다.

둘째, 본 발명에 의하면 세탁 부하에 따라 최적의 세탁형태를 구현함에 따라 모터부하를 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 에너지 효율을 극대화할 수 있다.

Claims (9)

1. 감속기를 기준으로 유도모터의 구동축에 직접 결합되거나 또는 간접 결합되는 하부 세탁축과, 내조 내부의 펄세이터에 결합되며 상기 하부 세탁축으로부터 동력을 전달받아 펄세이터를 회전시키는 상부 세탁축으로 분리된 세탁축;

   상기 세탁축의 외부에 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며 상단이 내조에 결합되어 상기 내조를 회전시키는 중공의 탈수축;

   상기 하부 세탁축과 탈수축의 하단에 구비되며 상하운동을 하면서 상기 탈수축을 하부 세탁축에 구속시키거나 또는 분리시키는 클러치;

   오므라들었다가 벌어지는 수평운동을 하면서 상기 클러치를 상하로 이동시키는 클러치레버;

   전후진 가능한 슬라이딩 부재가 상기 클러치레버 및 배수밸브에 연결되어 클러치레버의 수평운동을 유도함과 동시에 배수밸브의 개폐를 조절하는 2단 운전이 가능한 드레인 모터를 포함하는 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치는 하부 세탁축 및 탈수축의 외주연을 따라 승강하면서 상기 탈수축을 하부 세탁축에 선택적으로 구속시키는 커플링과, 일단이 베어링 하우징에 지지되어 상기 커플링을 아래로 밀어내는 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 커플링은 하부 세탁축 및 탈수축의 외주연에 형합되도록 내주연에 세레이션이 형성되는 중공부와, 상기 중공부의 상단으로부터 반경방향으로 연장되어 클러치레버가 접촉되는 연장부와, 상기 연장부 상에 클러치의 상승시 내조를 고정시키기 위해 베어링 하우징의 배면에 결합되는 다수의 고정돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 커플링은 수질물로 사출된 연장부에 스테인레스 금속으로 만들어진 중공부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치레버는 드레인 모터에 연결되어 드레인 모터의 작동시 소정 각도만큼 회전하는 주 클러치레버와, 상기 주 클러치레버에 맞물리는 치형구조를 가지고 있어 드레인 모터의 작동시 주 클러치레버와 동일한 각도 및 속도로 회전하는 보조 클러치레버로 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 주 클러치레버와 보조 클러치레버는 각각 베어링 하우징의 일측에 회전가능하게 지지되며 마주보는 측면에 서로 맞물리는 다수의 이가 형성되는 고정부와, 상기 고정부로부터 클러치의 외주연까지 접촉 가능하게 연장되어 상기 클러치를 상승시키는 마찰부로 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 주 클러치레버는 고정부로부터 연장되어 드레인 모터의 슬라이딩 부재에 결합됨과 동시에, 드레인 모터 오프(OFF)시 원래 위치로 복귀시키는 레버 스프링이 결합되는 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 드레인 모터는 클러치가 자중 및 스프링에 의해 하강할 수 있도록 주 클러치레버를 회전시키는 1단 운전과, 상기 1단 운전상태에서 주 클러치레버를 더 회전시킴과 동시에 배수밸브를 개방하는 2단 운전으로 운용되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 드레인 모터에 전원이 인가되지 않는 상태에서 펄세이터의 좌우 반전에 의한 세탁이 수행되고, 상기 드레인 모터에 1단 전원이 인가된 상태에서 내조의 일방향 회전에 의한 투과세탁과 내조의 좌우 반전에 의한 통세탁이 선택적으로 수행되며, 상기 드레인 모터에 2단 전원이 인가된 상태에서 내조의 고속회전에 의한 탈수가 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁기.