KR100444956B1

KR100444956B1 - 세탁기

Info

Publication number: KR100444956B1
Application number: KR10-2002-0008245A
Authority: KR
Inventors: 김형균; 이승호; 표상연; 박찬우; 이명규; 김현숙
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2004-08-21
Also published as: KR20030068345A; CN1214144C; JP2003236286A; JP4057375B2; CN1438379A; US7171828B2; US20030154749A1

Abstract

세탁행정시 세탁판이 회전하지 않은 채 상하방향으로 워블링하여 세탁물을 세탁하도록 함과 동시에, 회전 블레이드의 일방향으로의 회전에 의해 충분한 양의 세탁수가 상승수류 가이드를 통해 상승하여 세탁물을 향해 낙하되도록 하여 세탁하는 워블링 장치를 구비한 세탁기가 개시된다. 본 발명에 따른 워블링 장치는 탈수조의 하부에 배치되어 상하방향으로 워블링되는 세탁판과, 세탁판의 하부에 배치되며 세탁축의 회전에 의해 일방향으로 회전되어서 세탁수를 탈수조의 상방으로 유도하는 회전 블레이드를 구비한다. 회전 블레이드는 세탁축과 워블링장치의 수직 회전축을 연결하는 보스의 외주면에 결합되어 세탁축의 회전에 의해 회전되도록 한다. 또한, 탈수조의 일측면에는 탈수조의 하단과 상단에 걸쳐서 종방향으로 배치된 상승수류 가이드가 설치되어서, 회전블레이드에 의해 발생되는 세탁수류가 상승수류 가이드를 따라 상승하여 탈수조의 하부를 향해 낙하하도록 한다.

Description

세탁기{Washing Machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더 구체적으로는 세탁물이 얹어지는 세탁판을 워블링(wobbling)시킴과 동시에, 회전 블레이드를 회전시켜서 세탁수를 탈수조의 상부로부터 하부로 낙하시킴으로써 세탁물을 세탁하는 워블링 장치를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁물과 세탁수가 담긴 원통형상의 회전조를 회전시켜서 세탁물을 세탁하는 장치로서, 이러한 세탁기의 종류에는 회전조를 수평으로 배치하여 이 회전조가 수평축에 대하여 정역방향으로 회전할 때 세탁물이 회전조의 내주면을 따라 상향으로 올려져서 낙하하게 함으로써 세탁물을 세탁하는 방식인 드럼세탁기와, 내부에 펄세이터를 구비한 탈수조를 수직으로 배치하여 이 탈수조가 수직축에 대하여 정역방향으로 회전할 때 펄세이터에 의해 발생하는 수류에 의해세탁물을 세탁하는 방식인 수직축 세탁기가 있다.

본 발명은 수직축 세탁기에 관한 것인 바, 도 1에는 펄세이터를 구비하여 세탁하는 종래기술에 따른 수직축 세탁기의 내부구조가 도시되어 있다. 이에 도시된 바와 같이, 펄세이터를 구비한 종래의 수직축 세탁기는 외관을 이루는 하우징(1), 하우징(1)의 내부에 수직으로 설치되어 세탁수를 수용하는 원통형상의 수조(2), 수조(2)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 외주면에 다수의 탈수공(3c)이 형성된 원통형상의 탈수조(3), 탈수조(3)의 내측 하부에 설치되어 세탁수류를 발생시키는 펄세이터(4), 수조(2)의 외측 하부에 설치되어 펄세이터(4)와 탈수조(3)를 선택적으로 회전시키기 위한 구동모터(5)와 동력전달장치(6)를 포함하여 구성된다.

하우징(1)의 상부는 탈수조(3)로 세탁물을 넣거나 꺼낼 수 있도록 개방되어 있으며, 이 개방된 하우징(1)의 상부에는 탈수조(3)를 개방 또는 폐쇄하기 위한 도어(7)가 힌지 결합되어 있다. 수조(2)의 하부에는 세탁이 완료되어 수조(2)에 담겨진 세탁수를 외부로 배출하기 위해 하우징(1)의 외부로 연장되는 배수호스(8)가 설치되어 있다.

탈수조(3)의 바닥판(3a)에는 탈수축 지지대(9)가 설치되어 동력전달장치(6)의 탈수축(6a)을 탈수조(3)에 결합시켜서 탈수행정시 탈수축(6a)의 회전과 함께 탈수조(3)가 회전되도록 한다. 또한, 탈수축(6a)의 내부를 관통하여 설치된 동력전달장치(6)의 세탁축(6b)은 탈수조(3)의 내측 바닥에 배치된 펄세이터(4)에 결합되어 세탁행정시 세탁축(6b)의 회전에 의해 펄세이터(4)가 회전되도록 한다.

탈수조(3)의 일측면에는 세탁행정시 펄세이터(4)의 정역 회전에 의해 발생하는 수류를 탈수조(3)의 상부로 유도하여 탈수조(3)의 상부로부터 세탁물을 향해 세탁수를 떨어뜨림으로써 세탁수에 포함된 세제의 용해를 촉진하고 세탁물에 충격을 가하여 세탁력을 증대시킬 수 있도록 하는 상승수류 가이드(10)가 설치되어 있다. 상기 상승수류 가이드(10)의 상단에는 세탁수에 포함된 보푸라기 등과 같은 이물질을 걸러내기 위한 포 수집망(11)이 부착되어 있다.

상기와 같이 구성된 펄세이터를 구비하여 이루어진 종래의 수직축 세탁기에 있어서, 탈수조(3)에 세탁물을 투입한 후에 세탁기를 작동시키게 되면, 수조(2)에 물이 공급되고 나서 구동모터(5)와 동력전달장치(6)의 세탁축(6b)의 회전에 의해 펄세이터(4)가 교번적으로 정역 회전하게 된다. 이러한 펄세이터(4)의 정역 회전에 의해 세탁수류가 정역방향으로 발생되어 세탁물이 세탁수류와 함께 유동하게 되면서 탈수조(3)와 마찰됨으로써 세탁이 되는 것이다.

이 때, 펄세이터(4)에 의해 발생된 세탁수류의 일부는 상승수류 가이드(10)로 유입되어 탈수조(3)의 상부로 상승된 후, 상승수류 가이드(10)를 통과하게 되어 세탁수에 포함된 보푸라기 등은 포 수집망(11)에 의해 걸러지게 되고, 세탁수는 탈수조(3)의 하부로 낙하하여 세탁물의 세탁을 촉진하게 되는 것이다.

일정시간이 경과하여 세탁과정이 완료되면 배수호스(8)를 통하여 세탁수를 배수시킨 다음 세탁물로부터 세제액을 빼내는 헹굼과정을 거치게 된다. 그 후에 구동모터(5)와 동력전달장치(6)의 탈수축(6a)의 회전에 의해 탈수조(3)를 일방향으로 고속으로 회전시켜서 세탁물을 탈수시킴으로써 세탁물의 세탁이 완료되는 것이다.

그러나 상기와 같이 작동되는 종래의 수직축 세탁기는 펄세이터의 교번적인정역 회전에 의해 발생되는 세탁수류를 이용하여 세탁을 하게 되고, 이에 따라 세탁물이 교번적으로 정방향과 역방향을 따라 유동하게 되어서 세탁물이 자체적으로는 꼬이는 한편, 다른 세탁물과는 서로 엉키게 되는 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 세탁물이 쉽게 마모되거나 손상될 뿐만 아니라, 세탁 완료시 사용자가 일일이 세탁물들을 분리해야 하는 불편함과 시간낭비를 초래하는 단점이 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 펄세이터를 이용하는 종래의 세탁기는 세탁행정시 펄세이터를 짧은 시간간격으로 정방향과 역방향으로 교대로 회전시켜서 작동하게 되므로, 모터의 양방향으로의 교번적인 기동에 따른 전력소모가 증대되며, 이러한 동작에 의해 모터의 수명도 짧아지게 되는 단점이 있는 것이다.

또한, 펄세이터를 이용하는 종래의 세탁기는 세탁수류에 의해 세탁물을 좌우로 유동시켜서 세탁할 수 있도록 하기 위해 필연적으로 수조에 많은 양의 세탁수를 채워야 하므로, 물의 사용량이 증대되고, 물의 사용량의 증대에 따라 또한 세제 사용량도 불가피하게 증대되게 된다. 이에 따라, 종래의 세탁기는 물의 낭비가 심하게 되고, 세제 사용량의 증대에 따른 환경오염 문제도 유발시키는 단점이 있는 것이다. 특히, 물의 절약이 절실하게 요구되고, 환경오염에 대한 규제가 심해지는 요즈음의 추세에 비추어 종래 세탁기의 상기와 같은 단점은 시급하게 개선되어야 하는 사안인 것이다.

또한, 펄세이터가 짧은 시간 동안의 교번적인 정역회전에 의해 발생되는 세탁수류가 상승수류 가이드로 유입되어 상승하게 되므로, 충분한 양의 상승수류가 형성되지 못하게 될 뿐만 아니라, 교번적인 동작에 의해 상승수류가 간헐적으로 발생되기 때문에, 상승수류에 의한 충분한 세탁효과를 발휘하지 못하게 되는 단점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 세탁행정시 세탁판이 회전하지 않은 채 상하방향으로 워블링하여 세탁물을 세탁하도록 함과 동시에, 회전 블레이드의 일방향으로의 회전에 의해 충분한 양의 세탁수가 상승수류 가이드를 통해 상승하여 세탁물을 향해 낙하되도록 하여 세탁하는 워블링 장치를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 펄세이터를 구비한 수직축 세탁기의 내부구조를 보인 종단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 워블링 장치를 구비한 수직축 세탁기의 내부구조를 보인 종단면도로서, 도 2a는 탈수행정을 수행하기 위해 워블링 장치가 레벨링 위치로 전환된 상태를 도시한 것이고, 도 2b는 세탁행정을 수행하기 위해 워블링 장치가 워블링 위치로 전환된 상태를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 워블링 장치의 분해 사시도로서, 도 3a는 워블링 장치의 상부를 구성하는 요소들을 도시한 것이고, 도 3b는 워블링 장치의 하부를 구성하는 요소들을 도시한 것이다.

도 4는 레벨링 위치에 있을 때의 본 발명에 따른 워블링 장치의 종단면도이다.

도 5는 도 4의 선 V-V를 따라 취해진 도면이다.

도 6은 워블링 위치에 있을 때의 본 발명에 따른 워블링 장치의 종단면도이다.

도 7은 도 6의 선 VII-VII을 따라 취해진 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

20: 워블링 장치 21: 수직 회전축

22: 경사 회전축 30: 제 1 회전부재

31: 제 1 경사면 40: 제 2 회전부재

41: 제 2 경사면 52: 레벨링용 핀

53: 워블링용 핀 54: 돌출핀

60: 세탁판 70: 보스

80: 지지부재 90: 회전 블레이드

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

세탁수를 수용하는 수조와, 상기 수조의 내부에 회전가능하게 배치되는 탈수조와, 상기 탈수조를 회전시키는 탈수축과, 상기 탈수축의 내부에 배치되어 그 상단부가 상기 탈수축 위로 연장한 세탁축과, 상기 세탁축과 연결되어 세탁물을 상하방향으로 워블링시켜서 세탁하는 워블링 장치를 구비한 세탁기에 있어서,

상기 워블링 장치는 상기 탈수조의 하부에 배치되어 상하방향으로 워블링되는 세탁판과, 상기 세탁판의 하부에 배치되며 상기 세탁축의 회전에 의해 일방향으로 회전되어서 세탁수를 상기 탈수조의 상방으로 유도하는 회전 블레이드를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 워블링 장치는, 상기 세탁축의 축방향에 대해 소정 각도로 경사져서 배치되는 경사 회전축; 상기 세탁축과 함께 회전하며, 상기 세탁축의 반경방향에 대해 소정각도로 경사진 제 1 경사면이 마련된 제 1 회전부재; 상기 제 1 회전부재에 대해 상대회전이 가능하게 설치되고, 상기 제 1 회전부재의 제 1 경사면과 상응하는 제 2 경사면이 마련되며, 상기 경사 회전축을 회전가능하게 수용하도록 축방향으로 형성된 중공부를 가진 제 2 회전부재; 상기 세탁축, 제 1 회전부재, 경사 회전축 중의 어느 하나에 설치되어 이들과 함께 회전하는 돌출핀; 상기 제 2 회전부재에 마련되며, 서로 소정간격 이격되는 워블링용 핀과 레벨링용 핀;을 더 구비하며, 상기 세탁판은 상기 제 2 회전부재의 외측에 배치되어서, 상기 세탁판은 상기 돌출핀이 상기 워블링용 핀과 맞닿아 회전할 경우에는 워블링되고, 상기 돌출핀이 상기 레벨링용 핀과 맞닿아 회전할 경우에는 레벨링되도록 한다.

또한, 상기 세탁축과 상기 제 1 회전부재 사이에는 상기 세탁축의 구동력을 상기 제 1 회전부재로 전달하는 수직 회전축이 설치되고, 상기 수직 회전축과 상기 세탁축 사이에는 이들을 회전가능하게 연결하는 보스가 설치된다.

상기 보스의 외주면에는 복수의 스플라인 리브가 형성되어 있으며, 상기 회전 블레이드의 중심에는 복수의 스플라인 홈이 형성되어서, 상기 스플라인 리브들이 상기 스플라인 홈들에 끼워져서 결합됨으로써 상기 회전 블레이드는 상기 세탁축과 함께 회전하는 상기 보스에 의해 회전되도록 한다.

상기 회전 블레이드는 원판 형상의 베이스판과, 상기 베이스판의 하면에서 반경방향으로 일정간격 이격되어 배치되어 세탁수류를 발생시키는 복수의 베인을 구비하여 이루어진다.

또한, 상기 탈수조의 일측면에는 상기 탈수조의 하단과 상단에 걸쳐서 종방향으로 배치된 상승수류 가이드가 설치되며, 상기 회전블레이드는 상기 상승수류 가이드의 하단에 근접하여 배치되어서, 상기 복수의 베인에 의해 발생되는 세탁수류는 상기 상승수류 가이드를 따라 상승하여 상기 탈수조의 하부를 향해 낙하하도록 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 기술할 것이다. 여기서, 도 1에 도시된 종래기술에 따른 수직축 세탁기와 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 워블링 장치를 구비한 수직축 세탁기의 내부구조를 보인 종단면도로서, 도 2a는 탈수행정을 수행하기 위해 워블링 장치가 레벨링 위치로 전환된 상태를 도시한 것이고, 도 2b는 세탁행정을 수행하기 위해 워블링 장치가 워블링 위치로 전환된 상태를 도시한 것이다. 여기서, '워블링 위치(wobbling position)'는 워블링 장치가 세탁판을 경사진 상태로 배치하여 상하방향으로 워블링시킬 수 있도록 전환된 것을 의미하며, '레벨링 위치(levelling position)'는 워블링 장치가 세탁판을 수평한 상태로 배치하여 워블링이 발생하지 않도록 전환된 것을 의미한다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 하우징(1)의 내부에 설치되는 수조(2), 수조(2)의 내부에 설치되며 다수의 탈수공(3c)이 형성되어 있는 탈수조(3), 수조(2)의 외측 하부에 설치되는 구동모터(5)와 동력전달장치(6)를 구비하며, 탈수조(3)의 내부에는 본 발명에 따른 워블링 장치(20)가 배치되어 있다.

탈수조(3)의 바닥판(3a)의 외면에는 탈수축 지지대(9)가 설치되며, 이 탈수축 지지대(9)의 중앙에는 동력전달장치(6)의 탈수축(6a)이 결합되어 탈수행정시 탈수조(3)를 회전시키게 된다. 탈수축(6a)의 내부에는 세탁축(6b)이 배치되어 있는데, 이 세탁축(6b)의 상단은 워블링 장치(20)와 결합될 수 있도록 탈수축(6a)의 선단으로부터 약간 더 연장하여 형성된다.

탈수조(3)의 일측면에는 탈수조(3)의 상부와 하부에 걸쳐서 종방향으로 배치되는 상승수류 가이드(10)가 설치되어 있다. 상기 상승수류 가이드(10)의 상단에는 세탁수에 포함된 보푸라기 등과 같은 이물질을 걸러내기 위한 포 수집망(11)이 부착되어 있다. 그러나, 경우에 따라서는 상기 포 수집망(11)을 설치하지 않을 수도 있다.

본 발명에 따른 워블링 장치(20)는 탈수조(3)의 내측 바닥에 설치되며, 세탁행정시에는 도 2b에서와 같이 세탁판(60)이 경사져서 배치되는 워블링 위치로 전환되어서 세탁물을 상하방향으로 요동시킴과 동시에, 세탁판(60)의 하부에 배치된 회전 블레이드(90)의 회전에 의해 발생되는 세탁수류가 상승수류 가이드(10)를 통해 탈수조(3)의 상부로 안내되어 탈수조(3)의 하부를 향해 낙하함으로써 세탁하게 되며, 탈수행정시에는 도 2a에서와 같이 세탁판(60)이 수평하게 배치되는 레벨링 위치로 전환되어서 탈수조(3)와 함께 회전됨으로써 세탁물을 탈수시키게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 워블링 장치(20)의 구성요소들을 분해하여 도시한 것으로서, 도 3a는 회전 블레이드(90)의 상부에 위치되는 구성요소들을 보인 것이고, 도 3b는 본 발명에 따른 회전 블레이드(90)의 결합구조를 보이기 위해 도시한 것이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 워블링 장치(20)는 세탁축(6b)과 연결되는 수직 회전축(21)과, 상기 수직 회전축(21)의 상부에 경사져서 배치되는 경사 회전축(22)과, 상기 수직 회전축(21)과 경사 회전축(22)을 일체로 회전시키기 위한 제 1 회전부재(30)와, 상기 경사 회전축(22)을 회전가능하게 수용하며 그 하단면이 상기 제 1 회전부재(30)의 상단면에 놓여지는 제 2 회전부재(40)와, 상기 제 2 회전부재(40)의 상단면에 배치되어 워블링 장치(20)를 워블링 위치와 레벨링 위치 사이에서 전환되도록 작동하는 작동수단(50)과, 워블링 위치 또는 레벨링 위치로의 전환에 따라 경사진 상태 또는 수평상태로 전환되도록 조절되는 세탁판(60)을 포함한다.

수직 회전축(21)은 그 상단이 상기 제 1 회전부재(30)와 수직 회전축(21)을 횡방향으로 관통하는 결합핀(32)에 의해 제 1 회전부재(30)의 하부에 결합된다. 또한, 도 3에는 도시되어 있지 않지만, 상기의 수직 회전축(21)은 탈수조(3)의 바닥판(3a)(도 2 참조)에 설치되는 베이스(23)와 하우징(24)에 의해 회전가능하게 지지되는데, 이에 대해서는 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.

제 1 회전부재(30)의 상단면은 일정각도를 이루어 경사진 제 1 경사면(31)으로 형성되며, 상기 제 1 회전부재(30)의 상부에 배치되는 제 2 회전부재(40)의 하단면도 상기 제 1 경사면(31)과 동일한 각도를 이루는 제 2 경사면(41)으로 형성되어 상기 제 1 경사면(31) 위에 올려져서 위치된다. 상기 제 1 및 제 2 경사면(31)(41)들의 경사각도에 따라 세탁판(60)의 상하방향으로의 워블링 각도가 정해지게 되는데, 바람직하게는 대략 5도 내지 10도의 범위가 되도록 한다.

또한, 제 1 회전부재(30)의 상단에 형성된 제 1 경사면(31)과 제 2 회전부재(40)의 하단에 형성된 제 2 경사면(41)의 결합위치에 따라 상기 세탁판(60)은 도 2b에 도시된 바와 같이 세탁행정을 수행하기 위해 경사져서 위치되는 워블링 위치와, 도 2a에 도시된 바와 같이 탈수행정을 수행하기 위해 수평하게 위치되는 레벨링 위치 사이에서 전환하게 되는데, 이러한 전환동작에 대해서는 이후에 상세하게 설명하기로 한다.

경사 회전축(22)은 상기 제 1 및 제 2 경사면(31)(41)들의 경사각도와 동일한 각도로 수직 회전축(21)에 대해 경사진 상태에서 제 2 회전부재(40)의 내부에 회전가능하게 설치된다(도 4 참조). 상기 경사 회전축(22)은 그 하단이 상기 제 1 회전부재(30)와 경사 회전축(22)을 횡방향으로 관통하는 결합핀(33)에 의해 제 1 회전부재(30)의 상부에 결합되어 제 1 회전부재(30)와 일체로 회전하게 된다. 즉, 제 1 회전부재(30)의 상부와 하부에는 각각 경사 회전축(22)과 수직 회전축(21)이 결합되어 고정됨으로써 수직 회전축(21)이 회전하게 되면 제 1 회전부재(30)와 경사 회전축(22)도 일체로 회전하게 되는 것이다.

여기서, 경사 회전축(22)은 제 2 회전부재(40)의 내부에 형성된 관통홀(44)을 관통하여 설치되는데, 경사 회전축(22)은 상기 관통홀(44)에 설치된 상태에서 약간의 간극이 형성되도록 하여서 상기 제 2 회전부재(40)의 내부에서 상대적으로 회전이 가능하게 배치된다.

제 2 회전부재(40)의 외면에는 이 제 2 회전부재(40)를 회전가능하게 지지하는 한편으로, 세탁행정시 세탁판(60)을 회전됨이 없이 상하로 워블링시킬 수 있도록 지지하기 위한 지지부재(80)가 설치된다. 제 2 회전부재(40)를 회전가능하게 지지하기 위해 지지부재(80)와 제 2 회전부재(40) 사이에는 오일 씰(43)에 의해 상하부가 밀폐된 베어링(42)이 설치되어 있다.

상기 제 2 회전부재(40)의 상단면은 하단의 제 2 경사면(41)과는 달리 수평하게 형성되어 있으며, 이 상단면에는 전술한 작동수단(50)이 배치되어 있다.

상기 작동수단(50)은 제 2 회전부재(40)의 상단면에 볼트(55)에 의해 고정되는 작동판(51)과, 상기 작동판(51)의 상면으로 돌출하여 형성된 레벨링용 핀(52) 및 워블링용 핀(53)과, 회전방향에 따라 상기 핀(52)(53)들에 선택적으로 걸려져서 제 2 회전부재(40)를 일방향 또는 타방향으로 회전시키기 위해 경사 회전축(22)의 상단부에 횡방향으로 설치되는 돌출핀(54)으로 구성된다. 상기 작동수단의 구체적인 구조와 동작에 대해서는 후술하기로 한다.

상기와 같이 구성된 작동수단(50)은 지지부재(80)의 상부에 볼트 결합되는 캡(85)에 의해 외부와 밀폐되어 배치된다.

세탁판(60)은 지지부재(80)의 외주면에 결합되는 대략 튜브형상의 중심부(61)와, 세탁물이 얹어지기 위해 상기 중심부(61)로부터 하향으로 일체로 연장하여 형성된 날개부(62)로 이루어진다. 날개부(62)에는 세탁수가 상하방향으로 유동할 수 있도록 다수의 관통홀(64)이 형성되어 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 세탁판(60)의 날개부(62)의 외주연에는 세탁판(60)과 탈수조(3) 사이에 갭이 형성되지 않도록 부착되는 가림판(68)이 끼워져서 결합되어 있다. 이 가림판(68)은 세탁판(60)에 비해 유연한 재질로 만들어지며,탈수조(3)와의 사이에 거의 틈새가 형성되지 않도록 배치된다.

세탁판(60)을 지지부재(80)에 고정하기 위해 지지부재(80)의 외주면에는 종방향으로 형성된 복수의 돌출 리브(81)가 일정간격으로 돌출되어 있으며, 세탁판(60)의 중심부(61)의 내주면에는 상기 돌출 리브(81)들과 결합되는 복수의 그루브(63)가 형성되어 있다.

또한, 세탁판(60)의 상부에는 상기 지지부재(80)의 상부를 덮어서 세탁물과 접촉되지 않도록 하는 커버(65)가 지지부재(80)에 나사 결합되어 고정된다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 그 상단이 제 1 회전부재(30)의 하단에 결합되는 수직 회전축(21)은 그 하단이 보스(70)에 의해 동력전달장치(6)의 세탁축(6b)의 상단과 연결됨으로써 세탁축(6b)이 회전하게 되면 제 1 회전부재(30)와 함께 회전하게 된다.

수직 회전축(21)을 세탁축(6b)과 연결시키기 위해 수직 회전축(21)의 하단과 세탁축(6b)의 상단에는 각각 스플라인 리브(21a)(6c)들이 형성되어 있으며, 튜브형상으로 이루어진 보스(70)의 내주면에는 상기 스플라인 리브(21a)(6c)들과 결합되기 위한 스플라인 홈(72)이 형성되어 있어서, 수직 회전축(21)의 하단과 세탁축(6b)의 상단은 각각 보스(70)의 내측 상단부와 내측 하단부에 스플라인 결합되도록 한다. 보스(70)의 내주면의 중간부분에는 세탁축(6b)과 회전축(21) 사이를 분리하기 위해 횡방향으로 단턱(71)이 형성되어 있다(도 4 참조). 또한, 보스(70)의 외주면에는 본 발명에 따른 회전 블레이드(90)를 결합시키기 위해 복수의 스플라인 리브(73)가 형성되어 있다.

회전 블레이드(90)는 원판형상으로 형성된 베이스판(91)과, 상기 베이스판(91)의 하면에서 하향으로 연장하여 형성된 복수의 베인(92)으로 이루어진다. 상기 복수의 베인(92)은 베이스판(91)의 중심부로부터 반경방향으로 연장하여 형성되며, 서로 일정간격으로 이격되어 배치된다.

회전 블레이드(90)의 중심에는 보스(70)의 외주면에 형성된 스플라인 리브(73)들과 결합되기 위한 복수의 스플라인 홈(93)이 형성되어 있다. 따라서, 회전 블레이드(90)는 보스(70)의 외주면에 형성된 스플라인 리브(73)들이 상기 스플라인 홈(93)들에 결합됨으로써 세탁축(6b)에 의해 회전가능하게 연결되는 것이다.

바람직하게는, 보스(70)의 스플라인 리브(73)와 회전 블레이드(90)의 스플라인 홈(93)은 억지끼움 방식으로 결합되어 회전 블레이드(90)가 보스(70)에 고정될 수 있도록 한다.

본 실시예에서는 회전 블레이드(90)가 보스(70)의 외주면에 스플라인 결합되는 것으로 도시하여 설명하였지만, 이와는 달리 금속으로 만들어진 보스(70)를 플라스틱 재질로 만들어진 회전 블레이드(90)의 중심에 압입하여 고정하여도 동일하게 기능할 수 있다.

도 4는 상기와 같이 구성된 워블링 장치(20)가 레벨링 위치로 전환된 상태에서의 내부구조를 보인 종단면도이고, 도 5는 레벨링 위치에서의 작동수단(50)의 배치구조를 도시한 것이다.

이에 도시된 바와 같이, 수직 회전축(21)은 이 수직 회전축(21)을 수용하는 하우징(24)의 내부에서 베어링(25)에 의해 회전가능하게 지지되며, 상기베어링(25)의 상부와 하부에는 외부로부터 이물질이 유입되지 않도록 오일 씰(26)이 설치되어 베어링(25)을 밀봉시키게 된다. 상기 하우징(24)은 탈수조(3)의 바닥판(3a)의 상부에 볼트 결합되어 고정되며 다수의 관통홀이 형성되어 있는 대략 원판형상의 베이스(23)에 볼트 결합되어 고정된다(도 2 참조). 수직 회전축(21)의 하단과 세탁축(6b)의 상단은 보스(70)에 스플라인 방식으로 결합되어서 수직 회전축(21)은 세탁축(6b)의 회전과 함께 회전하게 된다.

또한, 회전 블레이드(90)는 보스(70)의 외주면에 스플라인 방식, 또는 강제 압입 방식으로 결합되어서 세탁축(6b)의 회전과 함께 회전하게 된다.

경사 회전축(22)은 제 2 회전부재(40)의 내부를 일정각도 경사져서 관통하여 그 상단과 하단이 제 2 회전부재(40)를 통해 연장되도록 배치되며, 제 2 회전부재(40)와의 사이에 약간의 간극을 형성하여 제 2 회전부재(40)에 대해 상대적으로 회전가능하게 된다.

수직 회전축(21)의 상단과 경사 회전축(22)의 하단은 결합핀(32)(33)들에 의해 제 1 회전부재(30)에 고정되어 이 제 1 회전부재(30)와 함께 일체로 회전하게 된다.

제 2 회전부재(40)는 베어링(42)과 오일 씰(43)에 의해 지지부재(80)의 내부에 회전가능하게 설치되며, 세탁판(60)은 지지부재(80)의 외면에 결합되어 있다.

작동수단(50)의 작동판(51)은 제 2 회전부재(40)의 상면에 볼트(55)에 의해 고정되며, 이 작동판(51)의 상면에는 도 5에 도시된 바와 같이 대략 180도의 각도를 이루어 이격되어 배치되는 레벨링용 핀(52)과 워블링용 핀(53)이 상향으로 돌출되어 있다. 또한, 경사 회전축(22)의 상단에는 돌출핀(54)이 횡방향으로 설치되어서, 경사 회전축(22)의 회전에 따라 상기 돌출핀(54)이 상기 핀(52)(53)들에 선택적으로 걸려져서 작동판(51)과 결합된 제 2 회전부재(40)를 회전시키게 된다.

따라서, 돌출핀(54)이 도 5에 2점쇄선으로 표시된 상태에서 경사 회전축(22)이 시계방향으로 회전하게 되어 돌출핀(54)이 실선으로 표시된 상태로 이동하여 레벨링용 핀(52)에 걸려지게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 회전부재(30)의 제 1 경사면(31)의 상단부(31a)는 제 2 회전부재(40)의 제 2 경사면(41)의 상단부(41a)와 결합되는 한편, 제 1 회전부재(30)의 제 1 경사면(31)의 하단부(31b)는 제 2 회전부재(40)의 제 2 경사면(41)의 하단부(41b)와 결합되어서, 제 2 회전부재(40)와 지지부재(80)의 상단면은 수평하게 되도록 위치된다. 이에 따라 지지부재(80)에 결합된 세탁판(60)도 수평한 상태로 위치되어 워블링 장치(20)가 탈수행정을 수행하기 위해 레벨링 위치로 전환된 상태를 유지하게 되는 것이다.

여기서, 제 2 회전부재(40)는 베어링(42)에 의해 지지부재(80)에 회전가능하게 수용되는데, 제 2 회전부재(40)의 회전에 의해 지지부재(80)가 확실하게 회전되지 않도록 고정하기 위해 지지부재(80)와 하우징(24) 사이에는 고정 홀더(86)가 설치된다. 상기 고정 홀더(86)는 세탁판(60)의 워블링 동작에 대응하여 상하방향으로 신축되는 구조로 되며, 그 상단과 하단이 와이어(87)에 의해 지지부재(80)와 하우징(24)에 고정되도록 한다.

도 6과 도 7은 각각 도 4와 도 5에 대비되는 것으로, 도 6은 본 발명에 따른 워블링 장치(20)가 세탁판(60)을 상하방향으로 워블링시켜서 세탁할 수 있도록 함과 동시에, 회전 블레이드(90)가 회전하여 세탁수를 탈수조(3)의 상부로 유도하여 낙하시킬 수 있도록 레벨링 위치에서 워블링 위치로 전환된 상태에서의 내부구조를 보인 종단면도이고, 도 7은 워블링 위치에서의 작동수단(50)의 배치구조를 도시한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 워블링 장치(20)가 세탁행정을 수행하기 위해 작동수단(50)의 돌출핀(54)이 2점쇄선으로 도시된 상태에서 반시계방향으로 회전하여 워블링용 핀(53)에 걸려지게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 회전부재(30)의 제 1 경사면(31)의 상단부(31a)가 제 2 회전부재(40)의 제 2 경사면(41)의 하단부(41b)에 결합되는 한편, 제 1 회전부재(30)의 제 1 경사면(31)의 하단부(31b)가 제 2 회전부재(40)의 제 2 경사면(41)의 상단부(41a)에 결합되어서, 제 1 및 제 2 경사면(31)(41)들은 거의 수평한 상태로 되는 반면에 제 2 회전부재(40)와 지지부재(80)의 상단면은 경사지게 배치되는 것이다. 이에 따라 지지부재(80)의 외면에 결합된 세탁판(60)도 경사진 상태로 유지되게 되며, 이러한 상태에서 세탁축(6b)의 회전에 의해 경사 회전축(22)과 제 2 회전부재(40)가 회전하게 되면 세탁판(60)이 경사 회전축(22)의 회전속도에 대응하여 제자리에서 일정 진폭으로 상하로 요동하게 되는 것이다. 이와 동시에, 회전 블레이드(90)가 회전하게 되어 세탁수를 상승수류 가이드(10)(도 2 참조)로 유도하여 탈수조(3)의 상부로부터 하부를 향해 낙하시키게 되는 것이다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 워블링 장치(20)가 설치된 수직축 세탁기의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 탈수조(3)에 세탁물을 투입한 후에 세탁기를 작동시키게 되면, 수조(2)에 물이 공급됨과 동시에, 구동모터(5)와 동력전달장치(6)에 의해 워블링 장치(20)를 작동시키게 된다.

즉, 수조(2)에 물이 공급될 때 탈수조(3)를 저속으로 회전시켜서 공급되는 물을 이용하여 세탁물을 적시기 위해 세탁축(6b)과 함께 수직 회전축(21)이 시계방향으로 회전하면, 제 1 회전부재(30)에 의해 수직 회전축(21)에 연결된 경사 회전축(22)도 함께 회전하게 된다. 이에 따라 경사 회전축(22)이 도 5에서와 같이 2점쇄선으로 표시된 위치에서 시계방향으로 대략 90도로 회전하게 되어 돌출핀(54)이 레벨링용 핀(52)에 걸려지게 되면, 도 4에서와 같이 제 1 회전부재(30)의 제 1 경사면(31)의 상단부(31a)가 제 2 회전부재(40)의 제 2 경사면(41)의 상단부(41a)에 결합하게 되어 제 2 회전부재(40)와 지지부재(80)의 상단면이 수평하게 배치되게 되고, 이에 따라 세탁판(60)도 수평한 상태, 즉 레벨링 위치로 전환하게 된다.

따라서, 이러한 레벨링 상태에서 경사 회전축(22)이 시계방향으로 더 회전하게 되면 제 2 회전부재(40)의 상단면은 수평을 유지한 채 경사 회전축(22)과 함께 회전하게 되어서 지지부재(80)와 세탁판(60)은 상하방향으로 워블링됨이 없이 고정된 채로 유지되며, 이와 함께 탈수조(3)가 탈수축(6a)에 의해 저속으로 회전됨으로써 세탁판(60) 위에 놓여진 세탁물이 회전하게 되어 공급되는 물에 의해 골고루 적셔지게 되는 것이다.

다음에는 탈수축(6a)은 고정된 채 세탁축(6b)을 반시계방향으로 회전시키게 되면, 수직 회전축(21)과 제 1 회전부재(30), 그리고 경사 회전축(22)이 일체로 반시계방향으로 회전하게 되어 경사 회전축(22)의 상단에 설치된 돌출핀(54)이 도 5의 위치에서 반시계방향으로 대략 180도로 회전하게 되어 도 7과 같이 워블링용 핀(53)에 걸려지게 된다.

작동수단(50)이 상기와 같은 위치로 전환하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 회전부재(30)의 제 1 경사면(31)의 상단부(31a)가 제 2 회전부재(40)의 제 2 경사면(41)의 하단부(41b)와 결합하게 되어 제 2 회전부재(40)와 지지부재(80)의 상단면은 경사진 상태로 위치하게 된다. 따라서 세탁판(60)은 경사진 상태, 즉 워블링 위치로 전환하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 경사 회전축(22)이 더 회전하게 되면 돌출핀(54)이 워블링용 핀(53)에 걸려져서 제 2 회전부재(40)가 경사 회전축(22)과 함께 회전하게 되고, 지지부재(80)와 세탁판(60)은 회전됨이 없이 제자리에서 상하방향으로 워블링하게 되는 것이다. 이와 같이, 세탁판(60)이 상하방향으로 워블링하게 되면 세탁판(60)이 세탁물에 상하방향으로 충격을 가하게 됨과 동시에, 상하방향으로의 물살을 발생시키게 됨으로써 세탁물을 세탁하게 되는 것이다. 세탁물과 세탁수에 가해지는 충격은 세탁축(6b)의 회전속도에 비례하여 증가하게 되므로, 세탁물의 양에 따라 세탁수의 양과 회전속도를 적절하게 조절하게 되면 요구되는 세탁력을 얻을 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 동작과 함께 보스(70)에 의해 세탁축(6b)과 연결된 회전 블레이드(90)가 일방향으로 회전하게 되면서 세탁수가 상승수류 가이드(10)(도 2 참조)로 유입되어 상승된 후, 포 수집망(11)에 의해 이물질이 걸러진 상태에서 세탁수가 상승수류 가이드(10)의 상부로부터 탈수조(3)의 하부를 향해 낙하하게 된다. 이러한 낙하 수류에 의해 세탁물에 충격이 가해지면서 세탁력은 더욱 향상되는 것이다. 특히, 본 발명에 따른 워블링 장치(20)는 세탁행정시 일방향으로만 회전하게 되어서 세탁수가 연속적으로 상승수류 가이드(10)로 유도되기 때문에 상승수류 가이드(10)를 통해 충분한 양의 수류가 세탁물을 향해 낙하될 수 있는 것이다.

세탁과정이 완료되면 배수호스(8)를 통하여 세탁수를 배수시키고 나서 세탁물로부터 세제액을 빼내는 헹굼과정이 수행되고, 다음에는 탈수축(6a)의 회전에 의해 탈수조(3)가 고속으로 회전되어 세탁물을 탈수시키게 된다. 이 때에는 다시 작동수단(50)의 돌출핀(54)을 도 7과 같은 위치에서 시계방향으로 회전시켜서 도 5와 같은 위치로 전환시키게 되면, 도 4에서와 같이 세탁판(60)이 수평하게 되는 레벨링 위치로 전환하게 되어서 세탁판(60)은 상하방향으로 워블링됨이 없이 탈수조(3)와 함께 회전하게 됨으로써 세탁판(60) 위에 얹혀진 세탁물을 탈수시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 워블링 위치에서 세탁물은 세탁판(60)에 의해 상하방향으로 충격을 받게 됨과 동시에, 세탁판(60)에 형성된 다수의 관통홀(64)(도 3 참조)을 통해 유동하는 세탁수에 의해 충격을 받게 되어 세탁되게 된다. 이와 동시에, 회전 블레이드(90)가 일방향으로 회전됨으로써 발생되는 세탁수류가 상승수류 가이드(10)(도 2 참조)를 따라 상승한 후에, 다시 세탁물을 향해 낙하하게 됨으로써 세탁물에 충격을 가하게 되어 세탁력은 더욱 향상될 수 있게 되는 것이다.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 워블링 장치(20)가 세탁축(6b)과 제 1 회전부재(30) 사이에 배치되는 수직 회전축(21)을 구비하여 이루어진 것으로 기술하였는데, 이 수직 회전축(21)을 사용하지 않고 구성할 수도 있다. 즉, 세탁축(6b)을 수직 회전축(21)에 연결시키지 않고, 직접 제 1 회전부재(30)에 결합하여 구성하여도 본 발명의 목적을 실현할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 작동수단(50)의 구성요소인 작동판(51)이 제 2 회전부재(40)의 상단면에 결합되고, 이 작동판(51)에 레벨링용 핀(52)과 워블링용 핀(53)이 돌출하여 설치된 것으로 기술하였는데, 작동판(51)을 사용하지 않고 구성할 수도 있다. 즉, 레벨링용 핀(52)과 워블링용 핀(53)을 작동판(51)에 설치하지 않고, 직접 제 2 회전부재(40)의 상단면에 설치하여도 본 발명의 목적을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 돌출핀(54)이 경사 회전축(22)의 상단부에 횡방향으로 설치되는 것으로 기술하였는데, 상기 돌출핀(54)은 경사 회전축(22)에만 한정하여 설치될 필요는 없다. 즉, 돌출핀(54)을 제 1 회전부재(30)나 수직 회전축(21), 또는 세탁축(6b) 중의 어느 하나에 설치하고, 레벨링용 핀(52)과 워블링용 핀(53)을 돌출핀(54)의 설치 위치에 대응하여 제 2 회전부재(40)의 소정의 위치에 설치하여 구성하여도 본 발명의 목적을 실현할 수 있는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 회전됨이 없이 제자리에서 상하방향으로 워블링하는 세탁판에 세탁물이 얹어져서 세탁을 하게 됨으로써 세탁물의 꼬임과 엉김현상이 발생하지 않게 된다. 이에 따라 세탁물의 마모나 손상이 방지될 수 있으며, 또한 세탁물을 분리하여 원상태로 펴는 작업을 필요로 하지 않게 되는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 세탁기는 세탁축이 일방향으로만 회전하면서 세탁을 수행하게 됨으로써 종래에 비해 구동모터의 전력소모가 감소하게 됨과 동시에, 모터의 수명이 연장되는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 세탁기는 세탁판의 상하방향으로의 워블링 동작에 의해 세탁물을 세탁하게 되어 세탁물을 적실 정도로만 물을 채우게 되면 세탁이 가능하게 됨으로써 종래에 비해 세탁수와 세제의 사용량이 현저하게 저감되는 효과가 있는 것이다. 이러한 효과는 특히 환경의 변화에 따라 물의 절약이 절실히 요청되고, 세제의 사용에 따른 환경오염이 사회적인 관심을 갖는 현실에 비추어 더욱 부각될 수 있는 것이다.

부가하여, 본 발명에 따른 세탁기는 세탁판의 워블링 동작과 함께 세탁수가 일방향으로 회전되는 회전 블레이드에 의해 연속적으로 상승수류 가이드로 유입되어 상승된 후에, 다시 탈수조의 상부에서 하부를 향해 낙하하면서 세탁물을 세탁하게 됨으로써 세탁력이 더욱 향상되는 효과가 있는 것이다.

Claims

세탁수를 수용하는 수조와, 상기 수조의 내부에 회전가능하게 배치되는 탈수조와, 상기 탈수조를 회전시키는 탈수축과, 상기 탈수축의 내부에 배치되어 그 상단부가 상기 탈수축 위로 연장한 세탁축과, 상기 세탁축과 연결되어 세탁물을 상하방향으로 워블링시켜서 세탁하는 워블링 장치를 구비한 세탁기에 있어서,

상기 워블링 장치는 상기 탈수조의 하부에 배치되어 상하방향으로 워블링되는 세탁판과, 상기 세탁판의 하부에 배치되며 상기 세탁축의 회전에 의해 일방향으로 회전되어서 세탁수를 상기 탈수조의 상방으로 유도하는 회전 블레이드를 구비한 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 워블링 장치는,

상기 세탁축의 축방향에 대해 소정 각도로 경사져서 배치되는 경사 회전축; 상기 세탁축과 함께 회전하며, 상기 세탁축의 반경방향에 대해 소정각도로 경사진 제 1 경사면이 마련된 제 1 회전부재; 상기 제 1 회전부재에 대해 상대회전이 가능하게 설치되고, 상기 제 1 회전부재의 제 1 경사면과 상응하는 제 2 경사면이 마련되며, 상기 경사 회전축을 회전가능하게 수용하도록 축방향으로 형성된 중공부를 가진 제 2 회전부재; 상기 세탁축, 제 1 회전부재, 경사 회전축 중의 어느 하나에 설치되어 이들과 함께 회전하는 돌출핀; 상기 제 2 회전부재에 마련되며, 서로 소정간격 이격되는 워블링용 핀과 레벨링용 핀;을 더 구비하며, 상기 세탁판은 상기 제 2 회전부재의 외측에 배치되어서,

상기 세탁판은 상기 돌출핀이 상기 워블링용 핀과 맞닿아 회전할 경우에는 워블링되고, 상기 돌출핀이 상기 레벨링용 핀과 맞닿아 회전할 경우에는 레벨링되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 2 항에 있어서,

상기 세탁축과 상기 제 1 회전부재 사이에는 상기 세탁축의 구동력을 상기 제 1 회전부재로 전달하는 수직 회전축이 설치되고, 상기 수직 회전축과 상기 세탁축 사이에는 이들을 회전가능하게 연결하는 보스가 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 3 항에 있어서,

상기 회전 블레이드는 상기 보스의 외주면에 끼워져서 결합되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 4 항에 있어서,

상기 보스의 외주면에는 복수의 스플라인 리브가 형성되어 있으며, 상기 회전 블레이드의 중심에는 복수의 스플라인 홈이 형성되어서, 상기 스플라인 리브들이 상기 스플라인 홈들에 끼워져서 결합됨으로써 상기 회전 블레이드는 상기 세탁축과 함께 회전하는 상기 보스에 의해 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 5 항에 있어서,

상기 회전 블레이드는 원판 형상의 베이스판과, 상기 베이스판의 하면에서 반경방향으로 일정간격 이격되어 배치되어 세탁수류를 발생시키는 복수의 베인을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 6 항에 있어서,

상기 탈수조의 일측면에는 상기 탈수조의 하단과 상단에 걸쳐서 종방향으로 배치된 상승수류 가이드가 설치되며, 상기 회전블레이드는 상기 상승수류 가이드의 하단에 근접하여 배치되어서, 상기 복수의 베인에 의해 발생되는 세탁수류는 상기 상승수류 가이드를 따라 상승하여 상기 탈수조의 하부를 향해 낙하하도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기.