KR100501591B1 - 드럼식 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구성으로 드럼의 회전 위치를 고정하는 것을 과제로 한다.

드럼(13)의 주축(14)에 직결된 외측 회전자형 모터의 회전자(20b)의 외주연부에 결합 홈부(25)를 마련하는 한편, 축의 바로 아래에 드럼 로크 장치(21)를 설치한다. 드럼 로크 장치(21)는 토오크 모터의 회전에 수반하여 로크 핀이 상하 방향으로 이동하는 구성을 갖고, 로크 핀이 진출하여 결합 홈부(25)의 홈 구멍에 끼워 맞추어짐으로써 드럼(13)의 위치가 고정된다.

Description

드럼식 세탁기 {DRUM TYPE WASHING MACHINE}

본 발명은 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전하는 드럼을 갖는 드럼식 세탁기에 관한 것이다. 또한, 일반적으로 드럼식 세탁기는 세탁부터 건조까지를 연속적으로 행할 수 있는 것이 많지만, 여기서 말하는 드럼식 세탁기는 건조를 행할 수 없는 것이라도 무방하다.

드럼식 세탁기는 수평축 또는 경사축을 중심으로 원통 바구니형의 드럼을 외조 내부에 회전 가능하게 배치한 구성을 구비하고 있고, 이 드럼 내에 세탁물을 수용하여 물을 저류한 외조 내에서 회전시킴으로써 세탁물의 두드림 세탁을 행한다. 이러한 일반적인 드럼식 세탁기에서는 대략 직사각 형상의 외부 상자의 전방면에 의류를 투입하기 위한 도어 부재가 가로 개방형으로 설치되어 있고, 그 도어 부재를 개방하면 외조에 설치한 개구를 통해 드럼의 일단부면에 설치된 세탁물 투입구가 들여다 보이도록 구성되어 있다.

이러한 드럼식 세탁기에 대한 일반 소비자의 큰 불만 중 하나는 의류의 출입이 어렵다는 것이다. 즉, 상기 구성을 갖는 드럼식 세탁기에서는 세탁물 투입구가 낮은 위치에 있어 세탁기를 전용 설치대 상에 적재한 경우라도 세탁물 투입의 어려움은 완전히 해소되지 않는다. 이와 같은 불만에 대응하기 위해, 종래 시판되고 있는 드럼식 세탁기에서는 경사축을 이용하여 드럼의 세탁물 투입구를 약간 경사 상향으로 한 것이 있다. 또한, 세탁물 투입구를 가능한 한 크게 하는 것도 시도되고 있다. 그러나, 이와 같은 구성에 의해서도 소용돌이식 세탁기의 조작성이 익숙한 사람에게 있어서 보면, 그 사용 편의성은 반드시 충분히 양호하다고는 할 수 없다.

드럼식 세탁기에 있어서의 상기와 같은 사용 편의성의 악화를 해소하는 하나의 방법으로서 고려되는 것은, 종래의 일반 소용돌이식 세탁기와 동일하게 세탁물 투입구를 외부 상자의 전방면이 아닌 상면에 설치하는 것이다. 외부 상자의 상면에 세탁물 투입구를 설치하는 경우, 그 투입구와 일치한 위치에 외조의 개구와 드럼의 개구를 설치할 필요가 있으므로, 외조 및 드럼의 단부면이 아닌 각각의 주위면에 개구를 설치하게 된다. 단, 외조는 위치가 고정되어 있는 데 반해, 드럼은 외조 내에서 회전 가능하므로, 드럼에 설치한 개구가 확실하게 외조 개구와 일치하는 위치에서 드럼이 정지하도록 할 필요가 있어, 간단한 구성으로 확실하고, 또한 가능한 한 신속하게 드럼의 회전 위치를 고정할 수 있는 기구가 요구된다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 주된 목적으로 하는 바는 간단한 구성으로 드럼 정지시에 드럼 개구가 외조 개구와 일치하는 위치가 되도록 드럼의 회전 위치를 고정할 수 있는 드럼식 세탁기에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 그 드럼의 회전 위치의 고정시에 드럼을 비롯한 각종 부재의 파손이나 손상을 생기게 하는 일이 없는 신뢰성이 높은 드럼식 세탁기를 제공하는 데 있다. 게다가 또한, 본 발명의 다른 목적은 그 드럼의 회전 위치의 고정을 확실하면서 단시간에 행할 수 있는 드럼식 세탁기를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 제1 발명은, 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해,

a) 토오크 모터 및 상기 토오크 모터의 회전 동작에 수반하여 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

b) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 고정 결합 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

제1 발명에 관한 드럼식 세탁기에서는, 예를 들어 외부 상자에 설치된 세탁물 투입구를 개폐하는 덮개를 개방하였을 때에, 혹은 또한 외조의 주위면에 설치된 외조 개구를 개폐하는 외조 도어를 개방하였을 때에, 상기 세탁물 투입구나 외조 개구와 드럼에 설치된 드럼 개구가 일치하는 위치에서 드럼을 정지시킬 필요가 있다. 그와 같은 정지 동작을 행하도록 작동 부재를 구동시키기 위해 토오크 모터를 이용하고 있으므로, 작동 부재를 구동할 때에 솔레노이드와 같이 큰 소리가 발생하는 일이 없어 높은 정숙성을 유지할 수 있다. 또한, 고정 결합 수단과의 결합이 적절하게 행해지지 않고 작동 부재가 제1 위치와 제2 위치 사이의 도중에서 이동이 저지된 상태에서 멈추어 있는 경우라도, 매우 큰 전류가 흐르거나 역기전력이 발생하거나 하는 일이 없으므로, 파손에는 이르지 않아 높은 신뢰성을 유지할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 제2 발명은, 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

a) 상기 외조에 장착되어 상기 드럼의 회전축을 지지하는 베어링을 내장하는 베어링 케이스와,

b) 적어도 일부가 상기 베어링 케이스에 대해 고정되고, 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해, 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

c) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 고정 결합 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 종류의 드럼식 세탁기에서는, 일반적으로 외조는 플라스틱 등의 가공성이 양호하지만 상대적으로 강도가 낮은 재료로 이루어지는 데 반해, 베어링 케이스는 알루미늄 다이캐스트 등의 강도가 높은 재료로 이루어진다. 가동 결합 수단의 작동 부재와 고정 결합 수단이 결합된 상태에서 드럼을 회전시키고자 하는 원하지 않는 힘이 가해지면, 가동 결합 수단에도 힘이 가해지게 되지만, 가동 결합 수단 중 적어도 일부를 베어링 케이스에 대해 고정해 둠으로써, 고정 부분이 견고해져 파손이나 변형 등의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 가동 결합 수단은 상술한 바와 같이 베어링 케이스나 외조 자체에 부착되게 되지만, 통상 외조는 스프링이나 댐퍼 등에 의해 요동 가능하게 지지되어 있으므로, 특히 드럼 고속 회전시에 외조는 상당히 진동한다. 이러한 진동은 댐퍼에 가까운 하부측에서는 상부측보다도 작아지는 경향이 있으므로, 상기와 같이 가동부를 갖는 가동 결합 수단은 드럼의 축보다도 하방측에 마련하면 된다. 이에 의해, 진동의 영향이 상대적으로 작아지고, 고장의 발생 등을 경감하여 높은 신뢰성을 유지할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 제3 발명은, 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

a) 상기 수평축 또는 경사축으로서 드럼에 일단부가 고정된 축 부재와,

b) 상기 외조에 있어서 상기 축 부재를 지지하는 베어링과,

c) 상기 축 부재의 타단부에 부착된 회전자 및 외조측에 부착된 고정자로 이루어지는 드럼 회전 구동용 모터와,

d) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해 상기 모터의 회전자의 회전을 제지하는 드럼 로크 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 제3 발명에 관한 드럼식 세탁기에서는, 예를 들어 상술한 바와 같이 세탁물 투입구나 외조 개구와 드럼 개구가 일치하는 위치에서 드럼을 정지시킬 때에, 드럼 및 드럼과 일체로 회전하는 부재 중에서, 외조의 외측에 설치되어 있는 회전자의 회전을 제지함으로써 드럼의 위치를 고정한다. 그로 인해, 드럼 로크 수단이 물에 침지하거나 피수(被水)하거나 할 우려가 없으므로 물 밀봉을 실시할 필요가 없다. 또한, 회전자는 축 부재보다도 직경이 커지므로, 축 부재 자체의 회전을 제지하는 경우에 비해 위치 정밀도를 용이하게 높일 수 있다.

상기 제3 발명에 관한 드럼식 세탁기의 일실시 형태로서, 상기 모터는 외측 회전자형 모터로서 상기 모터의 회전자에는 결합용 오목부를 갖고, 상기 드럼 로크 수단은 상기 회전자를 향해 진출 또는 후퇴하는 작동 부재를 구비하고, 상기 작동 부재의 일부가 상기 오목부에 결합함으로써 드럼을 로크하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 상기 오목부는 오목한 입구의 양측에 각각 외측으로 연신하는 안내 부재를 갖는 구성으로 하면 좋고, 이 오목부를 회전자의 외주연부에 설치하면 더욱 바람직하다.

본 구성에 따르면, 드럼 로크 수단의 작동 부재가 회전자를 향해 진출하였을 때에 그 전방에 오목한 오목부가 있으면, 작동 부재의 선단부는 상기 오목부에 결합하여 회전자를 제지한다. 또한, 회전자의 회전이 조금 어긋나 있어 작동 부재의 선단부가 안내 부재에 접촉한 경우에는, 그 접촉 상태를 유지한 상태에서 회전자를 조금 회전시킴으로써 오목부로 작동 부재의 선단부를 유도할 수 있다. 그에 의해, 결합시에 가해지는 힘을 경감할 수 있는 동시에, 작동 부재가 원하지 않는 부위에 접촉하여 작동 부재 자체나 회전자의 일부가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 제4 발명은, 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

a) 상기 드럼을 회전 구동하기 위한 직류 모터와,

b) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해, 상기 드럼 또는 드럼과 일체로 회전하는 부재를 제지하는 드럼 로크 수단과,

c) 상기 드럼 로크 수단에 의한 드럼 로크를 행할 때에 상기 드럼이 소정의 회전 위치 근방에 오도록 상기 직류 모터를 제어하는 인버터를 이용한 구동 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제4 발명에 관한 드럼식 세탁기에서는 직류 모터를 이용하여 인버터 제어에 의해 세심한 속도 제어를 행함으로써, 예를 들어 작동 부재가 모터의 회전자를 향해 진출하여 회전자에 형성되어 있는 오목부에 결합하는 드럼 로크를 행하는 경우에, 작동 부재가 오목부에 결합할 때 및 결합한 직후에 받는 충격을 경감할 수 있다. 따라서, 작동 부재나 모터의 회전자 일부가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 미세한 속도 제어를 행함으로써 결합의 확실성이 증가하여, 결과적으로 단시간에 드럼 로크를 완료시킬 수 있다.

또한, 제4 발명에 관한 드럼식 세탁기에 있어서 상기 구동 제어 수단은 적어도 드럼 로크를 행할 때에, 상기 직류 모터의 회전자와 고정자의 흡인력을 주로 이용하도록 제어를 행하는 것이 바람직하다.

즉, 일반적으로 직류 모터의 회전자를 회전시킬 때는, 회전자와 고정자 사이의 흡인력과 반발력을 이용할 수 있지만, 여기서는 반발력을 실질적으로 사용하지 않고 주로 흡인력만을 이용한다. 이에 의해, 회전의 원활성은 손상되지만, 간헐적으로 회전시키는 것이 용이해지고, 게다가 일시적으로 정지하였을 때에 그 위치의 보유 지지 안정성이 매우 높아진다. 그로 인해, 드럼 내에서의 세탁물의 이동이나 세탁물의 치우침이 있었던 경우라도 고정자의 슬롯과 회전자의 자석과의 배치에 의해 결정되는 복수의 회전 위치 중 임의의 위치에서 안정적으로 드럼을 정지시킬 수 있는 동시에, 매우 저속으로 회전시키는 경우에도 높은 토오크를 얻을 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 드럼 로크를 확실하게 행할 수 있는 동시에, 작동 부재나 모터의 회전자의 일부가 손상되는 것을 한층 확실하게 방지할 수 있다.

또한 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 제5 발명은 외부 상자 내에 배치한 외조의 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

a) 상기 드럼을 회전 구동하는 모터와,

b) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해, 소정의 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

c) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 오목형의 고정 결합 수단과,

d) 상기 작동 부재가 상기 고정 결합 수단에 결합되었는지의 여부를 검지하는 검지 수단과,

e) 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 받으면서 상기 가동 결합 수단 및 상기 모터를 제어하는 수단으로서, 상기 모터의 제어에 의해 상기 드럼이 소정의 회전 위치에 오도록 한 후, 상기 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하도록 제어하고, 그 때에 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 얻을 수 없는 경우, 드럼이 소정 각도씩 정회전 및 역회전 방향으로 교대로 회전하도록 모터를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

제5 발명에 관한 드럼식 세탁기에서는 가동 결합 수단의 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하고자 하였을 때에, 작동 부재의 전방에 고정 결합 수단이 위치하고 있으면 작동 부재의 선단부는 고정 결합 수단에 결합하지만, 고정 결합 수단의 위치가 어긋나 있으면 작동 부재의 선단부는 오목형부 이외의 부위에 접촉하여 제2 위치와 제1 위치의 도중에 멈춘다. 그 상태에서 드럼이 소정 각도씩 정회전 및 역회전 방향으로 교대로 회전 구동되면, 작동 부재의 선단부가 상기 오목형부 이외의 부위에 접촉한 상태에서 고정 결합 수단이 회전하므로, 정확하게 작동 부재의 선단부 위치에 왔을 때에 양자는 결합하고, 드럼의 위치 고정이 완료된다. 이 결합은 검지 수단에 의해 검지되므로, 제어 수단은 결합 검지 신호를 받아 그 이후의 모터의 구동을 정지하면 된다.

본 구성에 따르면, 처음에 가동 결합 수단을 구동하였을 때에 드럼 로크를 잘 행할 수 없었던 경우라도 고정 결합 수단이 제1 위치 근방에 있기만 하면, 단시간에 드럼 로크를 완료시킬 수 있다. 따라서, 드럼 로크의 소요 시간을 단축할 수 있는 동시에, 모터 등의 구동에 필요로 하는 전력을 절약할 수 있다.

또한 제6 발명은 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

a) 상기 드럼을 회전 구동하는 모터와,

b) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해, 소정의 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

c) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 오목형으로 그 입구 양측에 소정 길이의 안내 부재를 갖는 고정 결합 수단과,

d) 상기 작동 부재가 상기 제1 위치에 있는지의 여부를 검지하는 검지 수단과,

e) 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 받으면서 상기 가동 결합 수단 및 상기 모터를 제어하는 수단이며, 상기 모터의 제어에 의해 상기 드럼이 소정의 회전 위치에 오도록 한 후, 상기 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하도록 제어하고, 그 때에 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 얻을 수 없는 경우, 상기 검지 신호를 얻을 수 있을 때까지 드럼을 소정 방향으로 회전하도록 모터를 제어하고, 상기 검지 신호를 얻게 되면 일단 상기 작동 부재가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하도록 제어하고, 다시 드럼이 소정의 회전 위치에 오도록 하여 드럼의 위치 고정을 시도하도록 하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

제6 발명에 관한 드럼식 세탁기에서는 가동 결합 수단의 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하고자 하였을 때에, 작동 부재의 전방에 고정 결합 수단이 위치하고 있으면 작동 부재의 선단부는 고정 결합 수단에 결합하지만, 고정 결합 수단의 위치가 어긋나 있으면 작동 부재의 선단부는 안내 부재에 접촉하여 제2 위치와 제1 위치의 도중에 멈춘다. 그 상태에서 드럼이 소정 방향으로 회전 구동되면, 작동 부재의 선단부가 상기 안내 부재에 접촉한 상태에서 고정 결합 수단이 회전하므로, 정확하게 작동 부재의 선단부가 오목형부에 도달했을 때, 또는 안내 부재를 제거하였을 때에 작동 부재는 제1 위치까지 이동한다. 이 때에 결합이 성공할 가능성도 있지만, 반대로 실패할 가능성도 있다. 그래서, 작동 부재가 제1 위치에 도달한 것을 검지 수단에 의해 검지하면, 일단 작동 부재를 제2 위치로 복귀시키도록 제어를 행하고, 그 후에 다시 처음부터 드럼 로크를 시행한다.

본 구성에 따르면, 드럼 로크에 실패할 가능성이 있는 경우에 일단 작동 부재를 제2 위치로 복귀시키도록 하고 있으므로, 작동 부재가 제1 위치에 있는 상태에서 드럼이 회전됨으로써 작동 부재와 고정 결합 수단이 충돌하게 될 우려가 없어진다. 또한, 이 제6 발명에 관한 드럼식 세탁기는 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하도록 제어하기 시작하였을 때, 상기 작동 부재가 완전히 제1 위치에 도달한 후가 아니면 제2 위치로 복귀시킬 수 없는 구성을 갖는 가동 결합 수단을 채용한 경우에 특히 유용하다.

또한, 제5 및 제6 발명에 관한 드럼식 세탁기에 있어서는 드럼의 회전 위치 고정의 재시행을 소정 횟수 또는 소정 시간 반복해도 드럼의 회전 위치 고정이 완료되지 않은 경우에, 사용자에 대한 이상 통지를 행하는 이상 통지 수단을 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 고장 등의 이상 상태인채 쓸데없이 운전을 계속해 버리는 일 없으며, 통지를 받은 사용자는 서비스 담당자에게 연락을 취하는 등의 적절한 처치를 신속하게 행할 수 있다.

또한, 제7 발명은 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

a) 상기 드럼을 회전 구동하는 모터와,

b) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해 소정의 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

c) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 오목형으로 그 입구 전방측에 소정 길이의 안내 부재를 갖는 고정 결합 수단과,

d) 상기 작동 부재가 상기 제1 위치에 있는지의 여부를 검지하는 검지 수단과,

e) 상기 드럼 또는 모터의 회전에 따라서 펄스 신호를 발생하는 회전 펄스 발생 수단과,

f) 상기 검지 수단에 의한 검지 신호 및 상기 회전 펄스 발생 수단에 의한 펄스 신호를 받으면서 상기 가동 결합 수단 및 상기 모터를 제어하는 수단이며, 상기 드럼이 소정 방향으로 회전하고 있는 상태에서 상기 드럼이 소정의 회전 위치를 통과한 시점으로부터 상기 펄스 신호를 계수하고, 상기 계수치가 소정치가 되었을 때에 상기 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하도록 제어하고, 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 얻게 된 시점에서 드럼을 정지하도록 모터를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

제7 발명에 관한 드럼식 세탁기에서는 드럼이 소정 방향으로 회전하고 있는 상태에서 상기 드럼이 소정의 회전 위치를 통과한 시점으로부터 상기 펄스 신호를 계수하기 시작하고, 상기 계수치가 소정치가 되었을 때에 고정 결합 수단이 가동 결합 수단의 작동 부재의 전방(회전 전방)으로 오는 회전 위치에 드럼이 있도록 해 둔다. 그로 인해, 가동 결합 수단의 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하려고 하였을 때에, 작동 부재의 전방에는 고정 결합 수단의 안내 부재가 위치하고 있고, 작동 부재의 선단부는 안내 부재에 접촉하여 제2 위치와 제1 위치의 도중에 멈춘다. 그리고, 그 상태에서 드럼이 회전하면 작동 부재의 선단부가 오목형부에 도달하고, 작동 부재는 제1 위치까지 이동하여 드럼 로크가 완료된다.

본 구성에 따르면, 드럼 로크를 거의 실패없이 확실하게 행할 수 있다. 또한, 드럼이 어느 회전 위치에 있던 경우라도 드럼 로크를 행하고자 한 후 드럼을 대략 1회전 이상 회전시킬 필요가 있지만, 드럼 로크의 실패가 없으므로 평균적으로 꽤 단시간에 드럼 로크를 완료시킬 수 있다.

또한, 제5 내지 제7 발명에 관한 드럼식 세탁기에 있어서는, 드럼의 위치 고정의 해제를 행한 후에 상기 검지 수단에 의해 상기 해제를 검지할 수 없는 경우에, 사용자에 대한 이상 통지를 행하는 이상 통지 수단을 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

게다가 또한, 외부 상자에 설치된 덮개를 폐쇄 상태로 로크하거나, 또는 외조에 설치된 외조 도어를 폐쇄 상태로 로크하는 드럼 노출 금지 수단을 갖고, 드럼의 회전 중에는 상기 드럼 노출 금지 수단에 의해 로크를 행하고, 상기 드럼의 회전 위치 고정이 완료되지 않은 경우 또는 그 위치 고정의 해제를 검지할 수 없는 경우에는 상기 드럼 노출 금지 수단에 의한 로크를 해제하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 덮개나 외조 도어는 사용자에 의해 자유자재로 개방할 수 있는 상태가 되므로, 사용자는 긴급히 드럼 내의 세탁물을 기기 밖으로 취출할 수 있어 수리를 기다리는 일 없이 세탁물을 확보할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예인 드럼식 세탁기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 본 실시예의 드럼식 세탁기의 외관 사시도, 도2는 상부의 측면 종단면도이다. 이 드럼식 세탁기에 있어서, 외부 상자는 상면부(1a)와 전방면부(1b) 사이의 각부가 약간 라운딩을 가지면서 전방 하향이 된 경사형[이하「경사부(1c)」라 함]이다. 이 경사부(1c)로부터 그 후방 상면부(1a)에 걸쳐서 큰 세탁물 투입구(3)가 개구되고, 이 세탁물 투입구(3)를 개폐하기 위한 상부 덮개(2)는 도2에 도시한 바와 같이 횡방향으로 수평으로 연신하는 축(2a, 2b)에 의해, 세탁물 투입구(3)의 후방에 2개 절곡 상태에서 기립 가능하다.

상부 덮개(2)의 좌측에는 전방으로 인출 가능한 세제 용기(4)가, 우측에는 전후 방향으로 연신하여 조작 패널(5)이 설치되어 있다. 조작 패널(5)에는 운전 코스나 예약 시간 등을 설정하기 위해 각종 조작 키와, 이들의 설정에 따라서 점등하거나, 세탁 행정의 진척 상황을 통지하거나, 혹은 예약이나 운전의 남은 시간 등을 표시하기 위한 각종 표시기가 적절하게 분산되어 배치되어 있다. 조작 패널(5)은 그 대략 전체가 경사 상방을 지향하고 있으므로, 사용자가 본 세탁 건조기의 전방에 선 자세로 경사 하방을 내려다 보았을 때, 조작 패널(5)면은 그 시선에 대해 수직에 가까운 상태가 되어, 표시가 보기 쉽고 또한 조작 키도 누르기 쉽게 배려가 되어 있다.

다음에, 도3 내지 도5에 의거하여 본 드럼식 세탁기의 내부 구성에 대해 개략적으로 설명한다. 도3은 본 드럼식 세탁기 내부의 주요부 정면 종단면도, 도4는 상기 내부의 좌측면도, 도5는 내부의 우측면 종단면도이다.

외부 상자(1)의 내부에 있어서 다이 시트부(6) 위에는 주위면이 대략 원통 형상으로 양단부면이 대략 폐색된 외조(10)가 외부 상자(1)의 좌우 측면에 각각 단부면이 대향하는 상태에서 좌우 양측 상방으로부터 현수 지지하는 2개의 스프링(11)과, 전후 방향으로 외조(10)의 하부를 지지하여 받치는 댐퍼(12)에 의해 적절하게 요동 가능하게 보유 지지되어 있다. 이 외조(10)의 내부에는 세탁물을 내부에 수용하기 위한 내조로서, 다수의 통수 구멍이 뚫린 대략 원통 형상의 주위면의 양단부면이 대략 폐색되어 있는 횡형의 드럼(13)이 좌우 방향으로 연신되는 수평축선(c)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다.

드럼(13)의 좌측 단부면 중앙에 고정 부착된 주축(14)은 외조(10)의 좌측 단부면에 고정되어 있는 알루미늄 다이캐스트제의 제1 베어링 케이스(16)에 보유 지지된 베어링(17)에 의해 지지되어 있다. 한편, 드럼(13)의 우측 단부면 중앙에 고정 부착된 보조축(15)은 외조(10)의 우측 단부면에 고정되어 있는 제2 베어링 케이스(18)에 보유 지지된 제2 베어링(19)에 의해 지지되어 있다. 이 주축(14) 및 보조축(15)에 의해 상기 수평축선(c)이 형성된다. 외조(10)의 좌측 단부면으로부터 측방으로 돌출된 주축(14)의 선단부에는 외측 회전자형의 모터(20)의 회전자(20b)가 고정되는 한편, 모터대를 겸하는 제1 베어링 케이스(16)에는 모터(20)의 고정자(20a)가 고정되어 있다. 도시하지 않은 제어 회로로부터 고정자(20a)로 구동 전류가 공급되면, 그에 의해 회전자(20b)가 회전하고 주축(14)을 거쳐서 회전자(20b)와 동일한 회전 속도로 드럼(13)이 회전 구동된다.

외조(10)의 주위면의 상부로부터 경사 전방에 걸쳐서 외부 상자의 세탁물 투입구(3)와 일치하는 위치에, 세탁물을 출입하기 위한 외조 개구(100)가 설치되고, 외조 개구(100)는 외조 도어(101)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 또한, 드럼(13)의 주위면에도 세탁물을 출입하기 위한 드럼 개구(130)가 설치되고, 드럼 개구(130)는 전후에 여닫이 구조를 갖는 2매의 도어 부재(131a, 131b)로 이루어지는 드럼 도어(131)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 단, 드럼(13)은 회전 가능하므로 드럼 개구(130)가 외조 개구(100)와 직경 방향에 일치한 위치에서 드럼(13)이 정지 상태를 유지하도록 고정자(20a)의 하방에는 상기 가동 결합 수단으로서의 드럼 로크 장치(21)가 설치되어 있다.

또한, 드럼(13)이 회전하고 있는 상태에서 사용자가 외조 도어(101)를 개방해 버리면 위험하므로, 도시하지 않았지만 외조 도어(101)의 개방을 금지하는 도어 로크 기구가 상기 드럼 노출 금지 수단으로서 마련되어 있고, 운전시에는 자동적으로 로크가 걸리게 되어 있다. 또한, 같은 목적을 위해, 상부 덮개(2)의 개방을 금지하는 로크 기구를 설치하도록 해도 좋다.

외조(10)의 바닥부에는 배수구(22)가 설치되고, 배수구(22)는 배수 밸브(23)를 거쳐서 도시하지 않은 배수 호스를 통해 외부의 배수구에 접속되어 있다. 또한, 외조(10)의 바닥부에는 움푹패인 오목부가 형성되고, 거기에는 저류된 물을 가열하기 위한 물가열 히터(24)가 배치되어 있다.

또한, 여기서는 상세하게 서술하지 않았지만, 외조(10)의 우측 외측에는 건조시에 열풍을 드럼(13) 내에 공급하고, 세탁물로부터 빼앗은 수증기를 응축 및 액화하여 제거한 후의 공기를 다시 가열하는 순환 공기 유로가 형성되어 있다.

도6은 본 실시예의 드럼식 세탁기의 주요부의 전기 시스템 구성도이다. 제어부(50)는 CPU, ROM, RAM, 타이머 등을 포함하는 마이크로 컴퓨터를 중심으로 구성되어 있고, ROM에 격납되어 있는 제어 프로그램에 의거하여 세탁, 헹굼, 탈수 및 건조의 각 행정의 운전 동작을 행하기 위한 각종 제어를 실행한다. 제어부(50)에는 사용자가 각종 설정이나 지시를 부여하기 위해 조작 패널(5)에 설치된 각종 조작 키(52)로부터 키 입력 신호가 부여되는 동시에, 외조(10) 내에 저류된 물의 수위를 검지하는 수위 센서(54), 세탁이나 헹굼 행정시에는 수온을, 건조 행정시에는 드럼 출구측의 온도를 검출하는 드럼 출구 온도 센서(55), 건조 행정시에 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수 온도 센서(56), 드럼 모터(20)에 부설되어 상기 모터(20)의 회전 위치를 검출하기 위한 홀 소자 등으로 이루어지는 회전 센서(20c)로부터 각각 검출 신호가 입력된다.

또한, 제어부(50)에는 부하 구동부(51)가 접속되어 있고, 이 부하 구동부(51)를 거쳐서 드럼 모터(20), 팬 모터(57), 물가열 히터(24), 건조용 히터(58), 급수 밸브(59), 배수 밸브(23) 등의 동작을 제어한다. 또한, 후술하는 드럼(13)의 회전을 금지하는 드럼 로크를 행하기 위해, 제어부(50)는 드럼 로크 장치(21)에 구비되어 있는 토오크 모터(211)에 내장된 회전 위치 검출기(217)로부터의 검출 신호를 받으면서 상기 토오크 모터(211)의 동작을 제어한다.

다음에, 본 실시예의 드럼식 세탁기에 있어서의 특징적인 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다. 우선, 본 드럼식 세탁기에 있어서의 드럼 로크 장치(21)의 구성에 대해 상기 도3, 도4에다가 도7의 (a) 및 도7의 (b)를 참조하면서 설명한다. 도7의 (a) 및 도7의 (b)는 드럼 로크 장치(21)의 확대도이고, 도7의 (a)는 드럼 로크 해제시, 도7의 (b)는 로크 작동시의 상태를 도시하고 있다.

드럼 로크 장치(21)는 구동원인 토오크 모터(211), 로크 핀(212)을 단부에 갖는 작동 부재(213), 작동 부재(213)를 부설하는 스프링(214), 토오크 모터(211)의 회전축에 고정된 캠(215) 등을 포함하여 구성되고, 제1 베어링 케이스(16)와 외조(10)에 걸쳐서 그 양방에 대해 고정되어 있다. 외조(10)는 플라스틱제이지만, 제1 베어링 케이스(16)는 알루미늄 다이캐스트제이므로 드럼 로크 장치(21)를 견고하게 보유 지지할 수 있다. 작동 부재(213)는 케이스에 설치된 안내 홈에 따라서 상하 방향으로만 이동이 가능하게 되어 있고, 스프링(214)에 의해 상부 방향으로 압박되어 있다. 캠(215)에 마련된 볼록부(216)는 작동 부재(213)에 설치된 개구(213a) 내를 이동 가능하다.

한편, 로크 핀(212)을 수납하는 측인 상기 고정 결합 수단으로서의 결합 홈부(25)는 드럼 모터(20)의 회전자(20b) 외주연부에 설치되어 있고, 로크 핀(212)이 정확하게 끼워 맞추어지는 결합 홈의 좌우[회전자(20b)의 회전 방향에서 말하면 전후]에 안내 부재(25a)가 설치되어 있다.

그리고, 도7의 (a)에 도시한 바와 같이 볼록부(216)가 최저 위치에 있을 때에는, 상기 볼록부(216)는 스프링(214)의 압박력에 대항하여 작동 부재(213)를 하방으로 압박하고 있고, 그에 의해 로크 핀(212)은 하방으로 당겨져 있다(즉, 후퇴되어 있음). 이 상태로부터 토오크 모터(211)가 반시계 방향으로 회전되면, 회전에 수반하여 볼록부(216)는 상승하고, 그에 수반하여 스프링(214)의 압박력에 의해 작동 부재(213)는 서서히 상방으로 이동한다. 이에 의해, 로크 핀(212)이 상방으로 진출하기 시작한다.

도7의 (b)에 도시한 바와 같이, 정확하게 캠(215)이 반회전하여 볼록부(216)가 최고 위치에 도달하였을 때, 작동 부재(213)도 최고 위치에 도달하고, 로크 핀(212)은 가장 진출한다. 이 때, 진출 전방에 상기 결합 홈부(25)가 존재하고 있으면, 로크 핀(212)은 결합 홈부(25)의 홈 구멍에 끼워 맞추어지고, 그에 의해 회전자(20b)의 회전을 제지한다. 즉, 드럼(13)이 로크된 상태가 된다. 로크 핀(212)의 선단부는 양 각부를 잘라낸 다이 형상으로 되어 있으므로, 로크 핀(212)과 결합 홈부(25)의 홈 구멍과의 위치가 다소 어긋나 있던 경우라도 결합 홈부(25)의 홈 구멍의 입구 양 코너부에 로크 핀(212)의 잘라냄부가 접촉하면, 상기 잘라냄부의 경사에 따라서 미끄러져 들어가도록 양자는 끼워 맞추어진다.

또한, 토오크 모터(211)가 반시계 방향으로 회전되면, 회전에 수반하여 볼록부(216)는 하강하고, 그에 수반하는 작동 부재(213)는 서서히 하방으로 이동한다. 그리고, 로크 핀(212)은 결합 홈부(25)의 홈 구멍으로부터 이탈하고, 회전자(20b)는 회전 가능한 상태가 된다. 즉, 상기 드럼 로크가 해제된다.

이와 같이 일방향으로만 회전하는 토오크 모터(211)의 회전 동작에 따라서, 드럼 로크와 로크 해제가 달성된다. 또한, 상술한 바와 같이 토오크 모터(211)에는 축의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 검출기(217)가 내장되어 있고, 그 검출 신호에 의해 로크 핀(212)이 진출한 상태인지, 혹은 후퇴한 상태인지를 판별할 수 있도록 되어 있다. 작동 부재(213)를 왕복 이동시키는 기구로서는 솔레노이드도 생각할 수 있지만, 토오크 모터를 사용함으로써 동작시의 소리를 억제할 수 있고, 또한 로크 핀과 결합 홈과의 위치 어긋남에 의해 로크 핀이 진출 도중에 제지되어 버린 경우라도 이상 전류가 흘러 파손되는 일이 없다는 이점을 갖는다.

다음에, 드럼 로크를 행할 때의 제어 동작을 도8의 흐름도에 따라서 구체적으로 설명한다. 제어부(50)에서는 드럼 위치 수정 동작 횟수(C)를 0으로 리셋한다(스텝 S10). 그리고, 드럼 모터(20)를 구동하여 소정 위치에서 회전을 정지시킨 후, 토오크 모터(211)를 구동하여 상술한 바와 같이 로크 핀(212)을 진출시킨다(스텝 S11). 그 직후, 드럼 로크가 완료되었는지의 여부를 판정한다(스텝 S12). 여기서는 회전 위치 검출기(217)로부터의 검출 신호에 의해 캠(215)이 소정 위치까지 회전한 것을 검지하였을 때에 드럼 로크가 완료되었다고 간주한다. 따라서, 회전 위치 검출기(217) 및 제어부(50)의 일부가 아울러 상기 검지 수단으로서 기능한다. 로크 핀(212)이 결합 홈부(25)의 홈 구멍에 끼워 맞추어지면 드럼 로크 완료라 판정되므로, 스텝 S26으로 진행하여 드럼 로크 이외의 운전 동작을 계속한다.

최초의 드럼 모터(20)의 구동에 의한 회전 위치 맞춤에는 다소의 어긋남이 생기는 경우가 있다. 그 결과, 로크 핀(212)과 결합 홈부(25)의 홈 구멍과의 위치가 어긋나 있으면, 로크 핀(212)은 결합 홈부(25)의 측방으로 돌출된 안내 부재(25a)에 접촉한다. 그러면, 토오크 모터(211)는 그 이상 회전하지 않아 스텝 S12에서는 드럼 로크가 완료되었다고 판정할 수 없다. 그래서, 드럼 위치 수정 동작 횟수(C)를 인크리멘트하여(스텝 S13), 그 값이 3 이하인지의 여부를 판정한다(스텝 S14). 3 이하이면, 다음에 드럼(13)을 정회전 방향으로 조금씩 회전시키도록 제어한다(스텝 S15). 이 때 로크 핀(212)은 결합 홈부(25)의 안내 부재(25a)에 접촉한 상태에서 회전자(20b)가 회전한다. 그리고, 드럼 로크가 완료되었는지의 여부를 판정하면서, 회전 각도가 5°에 도달할 때까지 드럼(13)을 회전시킨다(스텝 S16, 스텝 S17). 그 동안에 로크 핀(212)이 홈 구멍에 끼워 맞추어지면 드럼 로크 완료라 판정되므로, 스텝 S25로 진행하여 드럼 모터(20)의 회전을 정지한 후, 운전을 계속한다.

드럼 로크 완료를 검지할 수 없는 상태에서 회전 각도가 5°에 도달하면, 일단 드럼 모터(20)를 정지하고(스텝 S18), 이번에는 드럼 모터(20)를 역회전 방향으로 조금씩 회전시키도록 제어한다(스텝 S19). 그리고, 드럼 로크가 완료되었는지의 여부를 판정하면서, 회전 각도가 10 °에 도달할 때까지(즉, 정회전 개시 전의 상태로부터 보면 역회전 방향으로 5°) 드럼(13)을 회전시킨다(스텝 S20, 스텝 S21). 그 동안에 로크 핀(212)이 결합 홈부(25)의 홈 구멍에 끼워 맞추어지면 드럼 로크 완료라 판정되므로, 스텝 S25로 진행하여 드럼 모터(20)의 회전을 정지한 후, 운전을 계속한다.

드럼 로크 완료를 검지할 수 없는 상태에서 회전 각도가 5°에 도달하면, 일단 드럼 모터(20)를 정지하고(스텝 S22), 스텝 S13으로 복귀한다. 따라서, 상기 S13 내지 S22의 처리를 최대 3회 반복함으로써 드럼 로크를 시도한다. 그리고, 드럼 위치 수정 동작 횟수(C)가 3을 초과하면, 스텝 S14로부터 스텝 S23으로 진행하여 부저음이나 표시에 의해 드럼 로크 이상이라는 취지를 사용자에게 통지하여 외조 도어(101)의 로크를 해제한다(스텝 S24). 이에 의해, 외조 도어(101)는 자유자재로 개방하게 되어, 필요에 따라서 사용자는 상부 덮개(2), 외조 도어(101) 및 드럼 도어(131)를 개방하여 세탁물을 취출할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예의 드럼식 세탁기에서는 로크 핀(212)과 결합 홈부(25)의 홈 구멍이 근접한 위치에 있어서 드럼(13)을 정역 양쪽으로 조금 회전시켜 양자가 끼워 맞추어지는 위치를 찾아내므로, 단시간에 드럼 로크를 행할 수 있다.

상술한 바와 같이 드럼 모터(20)의 구동에 의한 위치 맞춤은 엄밀하지는 않지만, 상기와 같이 ±5°만큼 드럼(13)을 회전시키면, 대부분의 경우 드럼 로크하는 위치를 발견할 수 있다. 그러나, 처음의 위치 맞춤 정밀도가 훨씬 뒤떨어지는 경우에는, 드럼을 ±5°회전시킬 때에 로크 핀(212)이 안내 부재(25a)의 외측으로 떨어져 버리는 일이 일어날 수 있다. 로크 핀(212)이 안내 부재(25a)의 외측으로 떨어지면 그 상태에서 최대한 진출하므로, 회전 위치 검출기(217)에 의한 검출 신호에서는 드럼 로크 완료시와 동일한 상태가 되어 드럼 로크가 완료되었다고 오판정을 한다. 그래서, 처음의 위치 맞춤 정밀도가 뒤떨어지는 경우에는 다음에 설명하는 바와 같은 다른 제어에 의한 드럼 로크 처리를 실행하면 된다.

다음에, 드럼 로크의 다른 방법에 의한 제어를 도9의 흐름도를 참조하면서 설명한다. 제어부(50)에서는 드럼 위치 수정 동작 횟수(C)를 0으로 리셋한다(스텝 S30). 그리고, 드럼 모터(20)를 구동하여 소정 위치에서 회전을 정지시킨 후, 토오크 모터(211)를 구동하여 상술한 바와 같이 로크 핀(212)을 진출시킨다(스텝 S31). 그 후, 드럼 로크가 완료되었는지의 여부를 판정하고(스텝 S32), 드럼 로크 완료라 판정된 경우에는 드럼 로크 이외의 운전 동작을 계속한다(스텝 S42).

스텝 S32에서 드럼 로크가 완료되지 않았다고 판정되면, 드럼 위치 수정 동작 횟수(C)를 인크리멘트하고(스텝 S33), 그 값이 3 이하인지의 여부를 판정한다(스텝 S34). 3 이하이면, 다음에 드럼(13)을 정회전 방향으로 조금씩 회전시키도록 드럼 모터(20)를 제어한다(스텝 S35). 이 때 로크 핀(212)은 결합 홈부(25)의 안내 부재(25a)에 접촉한 상태에서 회전자(20b)가 회전한다. 드럼 로크가 완료되었다고 판정되기까지 드럼(13)을 회전시키고(스텝 S36), 드럼 로크 완료라 판정되면, 드럼 모터(20)를 일단 정지한 후에 토오크 모터(211)를 다시 반회전시켜 드럼 로크 해제, 즉 로크 핀(212)을 인입하는 동작을 행한다(스텝 S38). 그리고, 회전 위치 검출기(217)로부터의 검출 신호에 의해 드럼 로크가 해제된, 즉 로크 핀(212)이 후퇴되었다고 판정되면, 스텝 S31로 복귀하여 드럼 로크 동작을 재시행한다.

스텝 S39에서 로크 해제가 검지되지 않은 경우에는 부저음이나 표시에 의해 드럼 로크 해제 이상이라는 취지를 사용자에게 통지한(스텝 S40) 후, 외조 도어(101)의 로크를 해제한다(스텝 S41). 이 제어 방법에 따르면, 드럼 로크에 실패한 경우에는 일단 로크 핀(212)을 인입하므로, 로크 핀(212)을 진출시킨 상태에서 드럼(13)이 회전되어 버려도 로크 핀(212)이 결합 홈부(25)에 충돌하여 파손 등에 이를 우려가 없어진다.

또한, 드럼 로크 동작의 제어의 또 다른 방법으로서는 도10에 도시한 흐름도와 같이 해도 좋다. 이 제어에서는 드럼 모터(20)가 소정 각도만큼 회전할 때마다 발생하는 펄스 신호, 즉 도6에 있어서의 회전 센서(20c)에 의한 검출 신호를 이용한다. 또한, 여기서는 드럼(13)이 1회전하는 기간에 발생하는 펄스 신호 수는 72라 한다.

드럼 로크를 행하는 경우, 우선 드럼 모터(20)를 정회전 방향으로 소정 속도로 회전 구동하고(스텝 S50), 드럼(13)이 미리 정한 회전 위치를 통과한 것을 검지하면(스텝 S51), 상기 회전 센서(20c)로부터의 펄스 신호의 카운터를 리셋한다(스텝 S52). 그리고 카운트치(P)가 0인 상태로부터 카운트를 개시하고(스텝 S53), 카운트치(P)가 65에 도달한 것을 검지하였다고 하면(스텝 S54에서「예」), 즉 카운터를 리셋한 후 약 325°드럼(13)이 회전한 시점에서, 토오크 모터(211)의 구동을 개시하여 로크 핀(212)을 진출시키기 시작한다(스텝 S55). 실제로 로크 핀(212)이 결합 홈부(25)의 홈 구멍에 끼워 맞추어지거나, 또는 그 안내 부재(25a)에 접촉하는 정도까지 진출하기 위해서는 약간 시간 지연이 있으므로, 정확하게 로크 핀(212)의 진출 위치에 결합 홈부(25)의 홈 구멍이 오기 직전에서 로크 핀(212)은 안내 부재(25a)에 접촉하고, 그 후 로크 핀(212)은 안내 부재(25a)에 맞댄 상태에서 조금 회전자(20b)가 회전하여 홈 구멍에 끼워 맞추어진다. 그러면, 드럼 로크가 완료되었다고 판정되므로(스텝 S56에서「예」), 드럼 모터(20)를 정지시킨다(스텝 S57).

또한, 로크 핀(212)의 진출 지시를 부여할 때까지는 드럼 모터(20)의 회전 속도는 어느 정도 빨라도 좋지만, 그 이후는 회전 속도를 떨어뜨려 로크 핀(212)이 결합 홈부(25)에 접촉할 때의 충격을 약해지도록 하면 된다. 이 제어에 따르면, 드럼 로크 동작이 실패할 확률이 매우 작아지므로, 평균적으로는 가장 드럼 로크를 단시간에 행할 수 있는 가능성이 있다.

그런데, 상술한 바와 같이 드럼 로크를 행할 때에 로크 핀(212)이나 회전자(20b)에 기계적인 부하를 가능한 한 가하지 않도록 하기 위해서는, 회전자(20b)를 미소 각도 회전시킨 후 일시적으로 정지시키고, 그 때에 로크되었는지의 여부를 검출하여, 필요가 있으면(예를 들어, 로크하고 있지 않으면) 계속해서 회전자(20b)를 미소 각도 회전시키는 간헐적인 회전 구동을 행하는 것이 바람직하다. 유도 모터를 사용하면 이와 같은 미세한 속도 제어는 곤란하므로, 드럼 모터(20)로서는 직류 무브러시 모터를 사용하고, 이것을 인버터 구동하도록 하고 있다. 그러나, 직류 무브러시 모터를 사용해도 저속도로 드럼(13)을 회전 구동하고자 하면 발생 토오크가 낮아져 드럼(13) 내에 세탁물이 수용되어 있는 상태에서는 드럼(13)을 미소 회전시킨 후의 일시 정지시에 세탁물이 이동하여 그 힘에 의해 드럼(13)이 회전되기 쉬워 안정된 일시 정지 상태를 유지하는 것이 어렵다.

그래서, 본 실시예의 드럼식 세탁기에서는 다음에 서술하는 바와 같은 회전 제어 방법을 채용함으로써, 저속의 간헐 회전시에도 충분한 토오크를 발생시켜 안정성을 얻도록 하고 있다. 이 회전 제어 방법에 대해 설명한다. 일반적으로, 직류 무브러시 모터의 회전 제어는 자석의 흡인력과 반발력을 이용함으로써 원활하게 회전자를 회전시키도록 하고 있지만, 본 드럼식 세탁기에서는 실질적으로 자석의 반발력을 이용하지 않고 흡인력만을 이용함으로써, 간헐적으로 회전자를 회전하는 경우의 일시적 정지시 위치의 보유 지지성을 높이고 있다.

도11의 (a) 내지 도11의 (f)는 본 세탁기에서 드럼 로크 동작시에 이용하는 드럼 제어의 동작 원리도이다. 이 도면에서는 간단하게 하기 위해, 중앙에 회전자, 외주측에 U, V, W의 3상으로 이루어지는 고정자를 배치하고 있지만, 실제 드럼 모터(20)에서는 회전자(20b)의 자석은 24극, 고정자(20a)는 36 슬롯이다.

우선 도11의 (a)에 도시한 바와 같이, U상 및 V상에 각각 전류를 흘려 U상을 N극, V상을 S극이라 하면, 회전자는 도시하는 위치에 보유 지지된다. 다음에, 도11의 (b)에 도시한 바와 같이, W상 및 V상에 각각 전류를 흘려 W상을 N극, V상을 S극이라 하면, 회전자는 약 60°시계 반대 방향으로 회전하여 도시하는 위치에 보유 지지된다. 계속해서, 도11의 (c)에 도시한 바와 같이, W상 및 U상에 각각 전류를 흘려 W상을 N극, U상을 S극이라 하면, 회전자는 또한 약 60°시계 반대 방향으로 회전하여 도시하는 위치에 보유 지지된다. 이와 같이 하여, 차례로 전류를 흘리는 상을 1개씩 바꾸어 감으로써, 회전자를 60°씩 간헐적으로 회전시킬 수 있다. 그리고, 도11의 (a) 내지 도11의 (f)에 도시한 바와 같은 각 상태에서는, 회전자는 자석 흡인력에 의해서만 그 회전 위치를 유지하고 있다. 그로 인해, 위치가 안정되어, 가령 외부로부터 회전자를 회전시키는 힘이 작용해도 쉽게 회전하지 않는다.

실제 제어에서는, 예를 들어 드럼 모터(20)가 통상의 제어에 의해 회전 구동되어 있는 상태로부터 드럼(13)을 정지하는 명령이 부여되면, 상기와 같은 제어로 절환되고, 상기 제어하에 드럼 모터(20)가 1회전하는 기간에 1회만 출력되는 Z상 신호를 얻은 후 소정 각도만큼 회전하였을 때에 드럼 모터(20)는 정지된다. 이 때, 상술한 바와 같이 자석 흡인력에 의해서만 회전자(20b)의 위치는 고정되므로, 드럼(13) 내에 부하가 어떠한 상태로 되어 있어도 회전자(20b)를 대략 정지 상태로 유지할 수 있다. 예를 들어 도9에 도시한 제어예에서는 이 상태에서 로크 핀(212)을 진출시키도록 토오크 모터(211)를 제어한다. 이에 의해, 로크 핀(212)이 결합 홈부(25)의 홈 구멍에 끼움 삽입될 때에 회전자(20b)가 움직이지 않아 로크 핀(212)에 가해지는 충격이 거의 생기지 않는다.

또한, 상기 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 취지의 범위에서 적절하게 변경이나 수정을 행할 수 있는 것은 명백하다.

본 발명에 의하면, 간단한 구성으로 드럼 정지시에 드럼 개구가 외조 개구와 일치하는 위치가 되도록 드럼의 회전 위치를 고정시킬 수 있는 드럼식 세탁기가 제공된다.

도1은 본 발명의 일실시예에 의한 드럼식 세탁기의 외관 사시도.

도2는 본 실시예의 드럼식 세탁기의 상부 측면 종단면도.

도3은 본 실시예의 드럼식 세탁기 내부의 주요부 정면 종단면도.

도4는 본 실시예의 드럼식 세탁기 내부의 좌측면도.

도5는 본 실시예의 드럼식 세탁기 내부의 우측면 종단면도.

도6은 본 실시예의 드럼식 세탁기의 주요부 전기 시스템 구성도.

도7의 (a) 및 도7의 (b)는 드럼 로크 장치의 확대도로, 도7의 (a)는 드럼 로크 해제시, 도7의 (b)는 로크 작동시의 상태를 도시한 도면.

도8은 드럼 로크 동작의 제어 방법의 일예를 나타낸 흐름도.

도9는 드럼 로크 동작의 다른 제어 방법을 나타낸 흐름도.

도10은 드럼 로크 동작의 또 다른 제어 방법을 나타낸 흐름도.

도11의 (a) 내지 도11의 (f)는 본 실시예의 드럼식 세탁기에 있어서 드럼 로크 동작시에 이용하는 드럼 제어의 동작 원리도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 외부 상자

2 : 상부 덮개

3 : 세탁물 투입구

10 : 외조

100 : 외조 개구

101 : 외조 도어

13 : 드럼

130 : 드럼 개구

131 : 드럼 도어

14 : 주축

16 : 제1 베어링 케이스

20 : 드럼 모터

20a : 고정자

20b : 회전자

20c : 회전 센서

21 : 드럼 로크 장치

211 : 토오크 모터

212 : 로크 핀

213 : 작동 부재

213a : 개구

215 : 캠

216 : 볼록부

217 : 회전 위치 검출기

25 : 결합 홈부

25a : 안내 부재

50 : 제어부

51 : 부하 구동부

Claims (15)

1. 삭제
2. 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

   a) 상기 외조에 장착되어 상기 드럼의 회전축을 지지하는 베어링을 내장하는 베어링 케이스와,

   b) 적어도 일부가 상기 베어링 케이스에 대해 고정되고, 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

   c) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 고정 결합 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
3. 제2항에 있어서, 상기 가동 결합 수단을 상기 드럼의 회전축보다도 하방측에 설치한 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
4. 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

   a) 상기 수평축 또는 경사축으로서 드럼에 일단부가 고정된 축 부재와,

   b) 상기 외조에 있어서 상기 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 베어링과,

   c) 상기 축 부재의 타단부에 부착된 회전자 및 외조측에 부착된 고정자로 이루어지는 드럼 회전 구동용 모터와,

   d) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해 상기 모터의 회전자의 회전을 제지하는 드럼 로크 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
5. 제4항에 있어서, 상기 모터는 외측 회전자형 모터이며, 상기 모터의 회전자에는 결합용 오목부를 갖고, 상기 드럼 로크 수단은 상기 회전자를 향해 진출 또는 후퇴하는 작동 부재를 구비하고, 상기 작동 부재의 일부가 상기 오목부에 결합함으로써 드럼을 로크하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
6. 제5항에 있어서, 상기 오목부는 오목한 입구 양측에 각각 외측으로 연신되는 안내 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 오목부를 상기 회전자의 외주연부에 설치한 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
8. 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

   a) 상기 드럼을 회전 구동하기 위한 직류 모터와,

   b) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해, 상기 드럼 또는 드럼과 일체로 회전하는 부재를 제지하는 드럼 로크 수단과,

   c) 상기 드럼 로크 수단에 의한 드럼 로크를 행할 때에 상기 드럼이 소정의 회전 위치 근방에 오도록 상기 직류 모터를 제어하는 인버터를 이용한 구동 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
9. 제8항에 있어서, 상기 구동 제어 수단은, 적어도 드럼 로크를 행할 때에 상기 직류 모터의 회전자와 고정자의 흡인력을 주로 이용하도록 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
10. 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

    a) 상기 드럼을 회전 구동하는 모터와,

    b) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해, 소정의 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

    c) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 고정 결합 수단과,

    d) 상기 작동 부재가 상기 고정 결합 수단에 결합하였는지의 여부를 검지하는 검지 수단과,

    e) 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 받으면서 상기 가동 결합 수단 및 상기 모터를 제어하는 수단이며, 상기 모터의 제어에 의해 상기 드럼이 소정의 회전 위치에 오도록 한 후, 상기 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하도록 제어하고, 그 때에 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 얻을 수 없는 경우, 드럼이 소정 각도씩 정회전 및 역회전 방향으로 교대로 회전하도록 모터를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
11. 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

    a) 상기 드럼을 회전 구동하는 모터와,

    b) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해, 소정의 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

    c) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 오목형으로 그 입구 양측에 소정 길이의 안내 부재를 갖는 고정 결합 수단과,

    d) 상기 작동 부재가 상기 제1 위치에 있는지의 여부를 검지하는 검지 수단과,

    e) 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 받으면서 상기 가동 결합 수단 및 상기 모터를 제어하는 수단이며, 상기 모터의 제어에 의해 상기 드럼이 소정의 회전 위치에 오도록 한 후, 상기 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하도록 제어하고, 그 때에 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 얻을 수 없는 경우, 상기 검지 신호를 얻을 수 있을 때까지 드럼을 소정 방향으로 회전하도록 모터를 제어하고, 상기 검지 신호를 얻게 되면 일단 상기 작동 부재가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하도록 제어하고, 다시 드럼이 소정의 회전 위치에 오도록 하여 드럼의 위치 고정을 시도하도록 하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
12. 제10항에 있어서, 드럼의 위치 고정의 재시행을 소정 횟수 또는 소정 시간 반복해도 드럼의 회전 위치 고정이 완료되지 않은 경우에, 사용자에 대한 이상 통지를 행하는 이상 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
13. 외부 상자 내에 배치한 외조 내부에, 주위면이 대략 원통 형상인 드럼을 수평축 또는 경사축을 중심으로 회전 가능하게 배치한 드럼식 세탁기에 있어서,

    a) 상기 드럼을 회전 구동하는 모터와,

    b) 상기 드럼을 소정의 회전 위치에 고정하기 위해, 소정의 두개의 위치 사이를 이동하는 작동 부재를 갖는 가동 결합 수단과,

    c) 상기 드럼 또는 상기 드럼과 일체로 회전하는 부재이며, 상기 작동 부재가 제1 위치에 있을 때에 상기 작동 부재의 일부와 결합하고, 상기 작동 부재가 제2 위치에 있을 때에는 그 결합이 해제되는 위치에 마련된 오목형으로 그 입구 전방측에 소정 길이의 안내 부재를 갖는 고정 결합 수단과,

    d) 상기 작동 부재가 상기 제1 위치에 있는지의 여부를 검지하는 검지 수단과,

    e) 상기 드럼 또는 모터의 회전에 따라서 펄스 신호를 발생하는 회전 펄스 발생 수단과,

    f) 상기 검지 수단에 의한 검지 신호 및 상기 회전 펄스 발생 수단에 의한 펄스 신호를 받으면서 상기 가동 결합 수단 및 상기 모터를 제어하는 수단이며, 상기 드럼이 소정 방향으로 회전하고 있는 상태에서 상기 드럼이 소정의 회전 위치를 통과한 시점으로부터 상기 펄스 신호를 계수하고, 상기 계수치가 소정치가 되었을 때에 상기 작동 부재가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하도록 제어하고, 상기 검지 수단에 의한 검지 신호를 얻을 수 있었던 시점에서 드럼을 정지하도록 모터를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
14. 제10항에 있어서, 드럼의 위치 고정의 해제를 행하는 제어를 행한 후에 상기 검지 수단에 의해 상기 해제를 검지할 수 없는 경우에, 사용자에 대한 이상 통지를 행하는 이상 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
15. 제10항에 있어서, 외부 상자에 설치된 덮개를 폐쇄 상태에서 로크하거나, 또는 외조에 설치된 외조 도어를 폐쇄 상태에서 로크하는 드럼 노출 금지 수단을 갖고, 드럼의 회전 중에는 상기 드럼 노출 금지 수단에 의해 로크를 행하고, 상기 드럼의 회전 위치 고정이 완료되지 않은 경우 또는 그 위치 고정의 해제를 검지할 수 없는 경우에는 상기 드럼 노출 금지 수단에 의한 로크를 해제하는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.