KR100962073B1 - 모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리 구조 - Google Patents

모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중공관체의 하단부가 외륜부에 볼트조립공(4d)이 형성된 탈수축샤프트플랜지(3)에 억지끼움되는 탈수축샤프트(2)와;탈수축샤프트내에 축조립되는 펄세이터축(1)과;테두리 외주면 일부는 볼트조립공을 제외한 살빼기(4e)가, 살빼기된 타측의 각 볼트조립공(4d) 사이는 장공요홈(4f)이 형성되며 내주연부에 고정기어(4a)가 일체로 형성된 드럼케이스(4)와; 외주연 선단을 단턱가공해 삽입성형하는 풀리축샤프트(6)와; 풀리축샤프트쪽의 드럼케이스 외연부에 링소켓타입으로 끼워 볼트(4c)조립하는 밴드브레이크슈우(4b)와; 고정기어(4a)에는 치합하는 유성기어(5)와; 모터축샤프트(6)내에 유성기어 저부와 스플라인 조립되는 모터축(7)과; 모터축샤프트 단부 외연과 모터축에 끼우는 부싱(49) 외연부에 내재되는 클러치스프링(51)과;클러치스프링의 외연에 설치되는 클러스보스(50) 일체형 클러치기어(48)와;상기 탈수축샤프트플랜지(3)를 드럼케이스 상단의 볼트조립공에 볼트(4c')조립해 펄세이터축하단이 드럼케이스내의 유성기어상부와 스플라인 조립되는 드럼어셈블리(100)가 채택됨을 특징인 모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리 구조.
BLDC모터,전자동,세탁기,클러치,드럼,어셈블리

Description

모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리 구조{the structure of clutch assembly of full automatic washer by single type moter}
본 발명은 모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈브리 구조에 관한 것으로, 상세히는 종전 일반 모터의 동력을 풀리로 제공받아 풀리축으로 전달하여, 세탁조내의 교반봉과 조립되는 펄세이터를 회전시키거나, 탈수조에 조립되는 탈수축이 구비된 드럼어셈블리가 채택된 풀리축에 BLDC 모터를 채택해 펄세이터축과 탈수축의 속도를 제어하도록 하는 모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리 구조에 관한 것이다.
최근 속도가 제어되는 BLDC모터를 채용한 교반식세탁기의 대다수가 펄세이터축과 탈수축에 선택적으로 동력을 전달하는 클러치 장치가 세탁기에 많이 채택되고 있는 실정이다.
종전의 세탁기 클러치장치는 도 1를 참조하여 설명하면 세탁기 외조 저부일측에 장착한 모터의 동력을 브이벨트로 전달받아 모터의 회전동력이 전달되는 풀리축과 풀리축의 하우징인 풀리축샤프트가 드럼케이스와 볼트조립되어 드럼케이스는 탈수조와 조립되는 탈수축샤프트를 포함하며, 드럼케이스내부에는 풀리축의 선단부에 스플라인조립된 유성기어와 풀리축샤프트의 플랜지에 조립된 고정기어와 치합되어 풀리축의 감속된 회전동력이 유성기어의 상단부에 스플라인조립된 펄세이터축에 전달되어 세탁모드로 적용되며, 탈수모드때는 상기 풀리축하우징과 풀리축하우징 하단부로 돌출된 풀리축에 스플라인조립된 부싱(49)과 잠김과 풀림을 단속하는 클러치장치가 수반된다.
상기 클러치장치는 풀리축하우징과 부싱사이에 귄취된 클러치스프링 외측에 조립된 클러치보스(50)의 외륜부에 형성된 클러치기어(48)을 단속하는 클러치커플러(47)에 의하여 풀리축하우징과 부싱과 잠김과 풀림을 관여하는 것으로 레버나 솔레노이드에 의한 조작으로 상하로 치합분리 방식으로된 클러치시스템이 주종을 이룬다.
그러나 종전의 브이벨트에 의한 풀리축 동력전방식은 세탁조의 저부바닥 일측에 편심 조립시키는 모터로 인하여 고속탈수시 진동으로 원인으로 지적되어, 최근에는 BLDC 모터를 이용한 세탁기클러치장치는 모터속도의 제어에 의하여 탈수조를 세탁모드와 탈수모드시 각각 다른 속도로 회전시키는 것으로, 세탁모드와 탈수모드시 탈수축과 펄세이터축 각각에 또는 동시에 회전동력을 절환하는 수단이 드럼어셈블리를 포함한 모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리가 제공된다.
최근 BLDC모터를 세탁기클러치시스템의 하측에 직결하고 모터축의 회전동력이 유성기어와 고정기어에 의하여 감속된 회전동력이 세탁조와 조립되는 펄세이터축에 전달되거나, 모터축의 회전동력과 모터축의 하우징과 유성기어와 고정기어가 내재된 드럼케이스와 직결된 탈수축에 조립되는 탈수조에 BLDC의 회전동력이 전달 되어 탈수모드를 수행하는 드럼어셈블리를 포함한 세탁기클러치장치가 적용된 종전기술로는 다음과 같다.
[문헌 1] KR 1-2004-0071426 A 2004.08.12 도 5
[문헌 2] KR 10-2004-0071430 A 2004.08.12 도 5
[문헌 3] KR 10-2004-0059602 A 2004.07.06 도 2
[문헌 4] KR 10-0890891 B1 2009.03.23 도 2
상기와 같이 BLDC모터가 채택된 종래기술에 따른 세탁기클러치장치에 따른 드럼어셈블리는 탈수축과 BLDC모터로부터 동력이 제공되는 모터축의 지지관체인 모터축샤프트에 마련된 플랜지에 별도로 볼트체결해 조립한 고정기어를 모터축샤프트의 선단부에 스플라인조립되는 유성기어와의 조립구조는 치결합 정밀도가 떨어져 기어의 마모와 소음원인이 되였고, 그에 따른 코스트 비중이 수반되며, 탈수축샤프트가 조립되는 드럼케이스도 모터축샤프트와의 정밀한 동심도가 위한 노력이 수반되며,다이캐스팅에 의해 제공되는 드럼케이스 또한 특수강의 가공비와 중량문제가 대두된다.
특히, BLDC모터를 채택함에 따라 세탁기의 원가비중이 매우 상승함에 따라,세탁기클러치장치중 감량과 코스트를 낮추기 위해서는 드럼어셈블리의 구조를 더욱 개선할 필요가 있으며, 정밀도가 낮은 볼트조립방식에 의하여 유성기어와 고정기와의 치결합방식이 수반되는 드럼어셈블리의 잔고장으로 인하여, 고가의 BLDC모터가 채택된 세탁기클러치 전체가 AS대상이 되는 문제점이 해결하고자 하는 것이다.
이에 본 발명에서는 샤프트외면에 사각지지면이 형성된 중공관체의 하단부가 외륜부에 볼트조립공(4d)이 형성된 탈수축샤프트플랜지(3)에 억지끼움되는 탈수축샤프트(2)와;탈수축샤프트내에 오일리스베어링(8c;8d)으로 축조립되는 펄세이터축(1)과;테두리외연에 수개의 볼트조립공(4d)이 관통형성되며, 외주면 일부는 볼트조립공을 제외한 살빼기(4e)가, 살빼기된 타측의 각 볼트조립공(4d) 사이는 장공요홈(4f)이 형성되며 내주연부에 고정기어(4a)가 일체로 형성된 드럼케이스(4)와; 장공요홈이 형성된쪽의 드럼케이스에 마구리외연을 리브보강하고 외주연 선단을 단턱가공해 삽입성형하는 모터축샤프트(6)와;모터축샤프트쪽의 드럼케이스 외연부에 링소켓타입으로 끼워 볼트(4c)조립하는 밴드브레이크슈우(4b)와; 고정기어(4a)에 치합하는 유성기어(5)와;모터축샤프트(6)내에 상하축이 오일리스베어링(8a;8b)으로 지지해 유성기어 저부와 스플라인 조립되는 모터축(7)과; 모터축샤프트 단부 외연과 모터축에 끼우는 부싱(49) 외연부에 내재되는 클러치스프링(51)과;클러치스프링의 외연에 설치되는 클러스보스(50) 일체형 클러치기어(48)와; 상기 탈수축샤프트플랜지(3)를 드럼케이스 상단의 볼트조립공에 볼트(4c')조립해 펄세이터축하단이 드럼케이스내의 유성기어상부와 스플라인 조립되는 드럼어셈블리(100)를 제공하도록 한 것이다.
본 발명에 따른 모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리 구조세탁기 클러치용 드럼 어셈브리 구조에 따른 드럼케이스(4)는 모터축샤프트(6)에 축설된 모터축(7)의 선단부에 스플라인 조립된 유성기어(5)와 드럼케이스(4) 내주연에 일체로 형성된 고정기어(4a)간에 동심도를 맞추기 위한 별도의 노력이나 가공단계가 절감되며, 사전에 각 모듈별로 정밀제작 결합됨에 따라 치결합의 정밀도가 뛰어나며, 그로 인한 고가의 BLDC모터를 채택한 세탁기클러치장치에 내구성과 소음 원인을 제거하는 것이다.
또한, 드럼케이스(4)의 소재는 고강도 엔진플라스틱과 같은 수지재 또는 알루미늄합금재와 같은 소재로 제작함으로써, 종래 밴드브레이크에 의한 마찰력의 제공과 유성기어와 고정기어를 내재하는 수단으로 드럼케이스 전체를 특수강으로 제공하는 경우에 비하여 원가를 대폭 절감하고, 또한 살빼기(4e)와 장공요홈(4f)에 의해서도 감량효과를 창출하도록 한 것이다.
아울러, 드럼케이스(4) 외주연 일부면에만 형성되는 밴드브레이크 슈우(4b)는 볼트(4c) 체결타입으로 마모시 부분교체가 가능하여, 고가의 BLDC모터를 채택한 세탁기 클러치용 드럼 어셈블리 전체를 교체하는 것에 비하여 유지관리비용을 대폭 절감하도록 한 유용한 발명인 것이다.
상기와 같은 기존의 문제점을 감안하여, 본 발명에 따른 모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리 구조의 일실시예를 첨부도면에 의하여 알아보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기 클러치 어셈블리 구조단면도,도 3은 본 발명의 주요부인 드럼어셈블리 구조단면도,도 4는 도 3의 탈수축 샤프트플랜지와 드럼케이스의 분해사시도,도 5는 도 3의 드럼케이스 참고도로 ⅰ)은 종단면도 ⅱ)은 풀리축샤프트부 측면도,도 6은 본 발명에 따른 세탁기 클러치하우징과 BLDC모터의 분해사시도,도 7는 본 발명에 따른 BLDC모터의 고정자 참고단면도,도 8는 본 발명에 따른 BLDC모터의 회전자 참고단면도이다.
본 발명은 샤프트외면에 사각지지면이 형성된 중공관체의 하단부가 외륜부에 볼트조립공(4d)이 형성된 탈수축샤프트플랜지(3)에 억지끼움되는 탈수축샤프트(2)와;탈수축샤프트내에 오일리스베어링(8c;8d)으로 축조립되는 펄세이터축(1)과;테두리외연에 수개의 볼트조립공(4d)이 관통형성되며, 외주면 일부는 볼트조립공을 제외한 살빼기(4e)가, 살빼기된 타측의 각 볼트조립공(4d) 사이는 장공요홈(4f)이 형성되며 내주연부에 고정기어(4a)가 일체로 형성된 드럼케이스(4)와; 장공요홈이 형성된 쪽의 드럼케이스에 마구리외연을 리브보강하고 외주연 선단을 단턱가공해 삽입성형하는 모터축샤프트(6)와; 모터축샤프트쪽의 드럼케이스 외연부에 링소켓타입으로 끼워 볼트(4c)조립하는 밴드브레이크슈우(4b)와; 고정기어(4a)에 치합하는 유성기어(5)와;모터축샤프트(6)내에 상하축이 오일리스베어링(8a;8b)으로 지지해 유성기어 저부와 스플라인 조립되는 모터축(7)과; 모터축샤프트 단부 외연과 모터축에 끼우는 부싱(49) 외연부에 내재되는 클러치스프링(51)과;클러치스프링의 외연에 설치되는 클러스보스(50) 일체형 클러치기어(48)와; 상기 탈수축샤프트플랜지(3)를 드럼케이스 상단의 볼트조립공에 볼트(4c')조립해 펄세이터축하단이 드럼케이스내의 유성기어상부와 스플라인 조립되는 드럼어셈블리(100)와;
상기 드럼어셈블리를 수납하는 드럼케이스수납실(40)과; 드럼케이스수납실 외주연에 첨공되는 밴드브레이크레바설치공(43)과;드럼케이스수납실 바닥 중앙에 안착되는 모터축샤프트베어링(52)과;안착된 모터축샤프트베어링 외연부에 형성되는 결합돌부요홈(42)과; 드럼케이스수납실 상부외연부에 형성되는 요홈상의조립베이스(41)와; 상부 돌출요홈 내주연에 클러치베어링(10)이 안착된 클러치하우징상커버(44)와; 클러치커플러(47)와 연결된 클러치링크(46)를 조작하는 클러치레버(53)와; 밴드브레이크슈우에 단속되게 근접설치된 밴드브레이크(45)와;밴드브레이크를 조작하는 밴드브레이크레바(45a)를 조립하는 조립베이스(41)를 포함하는 클러치하우징(300)과;
상기 클러치하우징(300) 외부바닥에 분할코어(20a)와 코일(20b)이 매입성형된 고정자(20)와; 고정자와 스테이터간에 조립용PCB(21)로 조립시키고, 고정자에 통전시키는 신호하우징(23)을 설치하고 모터축샤프트의 클러치스프링을 단속하는 클러치링크가 통과되는 클러치링크설치공(25)과 클러치하우징 하단부의 결합돌부요홈(42)에 조립되는 결합돌부(24)가 형성된 스테이터(22)와; 상기 고정자를 이중으로 내재하는 자석(32)이 매입성형된 회전자지지체(31)와;상기 모터축(7)에 조립되는 회전자지지프레임(33)을 일체로 매입성형한 회전자(30)를 포함하는 BLDC모터(200)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 드럼어셈블리(100)에 포함된 드럼케이스(4)내부에는 모터축샤프트(6)에 축설된 모터축(7)의 선단부에 스플라인 조립된 유성기어(5)와 드럼케이스(4) 내주연에 일체로 형성된 고정기어(4a)간에 동심도를 맞추기 위한 별도의 노력과 가공단계가 절감되며, 사전에 각 모듈별로 정밀제작 결합됨에 따라 치결합의 정밀도가 뛰어나며, 그로 인한 고가의 BLDC모터를 채택한 세탁기클러치장치에 내구성과 소음 원인을 제거하는 것이다.
한편, 드럼케이스(4)의 소재는 고강도 엔진플라스틱과 같은 수지재 또는 알루미늄합금재와 같은 소재로 제작함으로써, 종래 밴드브레이크에 의한 마찰력의 제 공과 유성기어와 고정기어를 내재하는 수단으로 드럼케이스 전체를 특수강으로 제공하는 경우에 비하여 원가를 대폭 절감하고, 또한 살빼기(4e)와 장공요홈(4f)에 의해서도 감량효과를 창출하도록 한 것이다.
또한, 드럼케이스(4) 외주연 일부면에만 형성되는 밴드브레이크 슈우(4b)는 볼트(4c) 체결타입으로 마모시 부분교체가 가능하여, 고가의 BLDC모터를 채택한 세탁기 클러치용 드럼 어셈블리 전체를 교체하는 것에 비하여 유지관리비용을 대폭 절감하도록 한 것이다.
도 1은 종전의 세탁기 클러치 어셈블리 구조단면도
도 2는 본 발명에 따른 세탁기 클러치 어셈블리 구조단면도
도 3은 본 발명의 주요부인 드럼어셈블리 구조단면도
도 4는 도 3의 탈수축 샤프트플랜지와 드럼 케이스의 분해사시도,
도 5는 도 3의 드럼케이스 참고도로 ⅰ)은 종단면도 ⅱ)은 풀리축샤프트부 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 세탁기 클러치하우징과 BLDC모터의 분해사시도
도 7는 본 발명에 따른 BLDC모터의 고정자 참고단면도
도 8는 본 발명에 따른 BLDC모터의 회전자 참고단면도
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100:드럼어셈블리
1:펄세이터축 2:탈수축샤프트
3:탈수축샤프트플랜지 4:드럼케이스
4a:고정기어 4b:밴드브레이크 슈우
4c;4c':볼트 4d:볼트조립공
4e:살빼기 4f:장공요홈
5:유성기어 6:모터축샤프트
7:모터축 8a;8b;8c;8d:오일리스베어링
9;9'방수씰 10:클러치베어링
200:BLDC모터
20:고정자 20a:분할코어
20b:코일
21:조립용PCB 22:스테이터
23:신호하우징 24:결합돌부
25:클러치링크설치공
30:회전자 31:회전자지지체
32:자석 33:회전자지지프레임
300:클러치하우징
40:드럼케이스수납부 41:조립베이스
42:결합돌부요홈 43:밴드브레이크레바설치공
44:클러치하우징상커버 45:밴드브레이크
45a:밴드브레이크레바
46:클러치링크 47:클러치커플러
48:클러치기어 49:부싱
50:클러치보스 51:클러치스프링
52:모터축샤프트베어링 53:클러치레버

Claims (2)

  1. 샤프트외면에 사각지지면이 형성된 중공관체의 하단부가 외륜부에 볼트조립공(4d)이 형성된 탈수축샤프트플랜지(3)에 억지끼움되는 탈수축샤프트(2)와;탈수축샤프트내에 오일리스베어링(8c;8d)으로 축조립되는 펄세이터축(1)과;테두리외연에 수개의 볼트조립공(4d)이 관통형성되며, 외주면 일부는 볼트조립공을 제외한 살빼기(4e)가, 살빼기된 타측의 각 볼트조립공(4d) 사이는 장공요홈(4f)이 형성되며 내주연부에 고정기어(4a)가 일체로 형성된 드럼케이스(4)와; 장공요홈이 형성된 쪽의 드럼케이스에 마구리외연을 리브보강하고 외주연 선단을 단턱가공해 삽입성형하는 모터축샤프트(6)와; 모터축샤프트쪽의 드럼케이스 외연부에 링소켓타입으로 끼워 볼트(4c)조립하는 밴드브레이크슈우(4b)와; 고정기어(4a)에 치합하는 유성기어(5)와;모터축샤프트(6)내에 상하축이 오일리스베어링(8a;8b)으로 지지해 유성기어 저부와 스플라인 조립되는 모터축(7)과; 모터축샤프트 단부 외연과 모터축에 끼우는 부싱(49) 외연부에 내재되는 클러치스프링(51)과;클러치스프링의 외연에 설치되는 클러스보스(50) 일체형 클러치기어(48)와; 상기 탈수축샤프트플랜지(3)를 드럼케이스 상단의 볼트조립공에 볼트(4c')조립해 펄세이터축하단이 드럼케이스내의 유성기어상부와 스플라인 조립되는 드럼어셈블리(100)와;
    상기 드럼어셈블리를 수납하는 드럼케이스수납실(40)과; 드럼케이스수납실 외주연에 첨공되는 밴드브레이크레바설치공(43)과;드럼케이스수납실 바닥 중앙에 안착되는 모터축샤프트베어링(52)과;안착된 모터축샤프트베어링 외연부에 형성되는 결합돌부요홈(42)과; 드럼케이스수납실 상부외연부에 형성되는 요홈상의 조립베이스(41)와; 상부 돌출요홈 내주연에 클러치베어링(10)이 안착된 클러치하우징상커버(44)와; 클러치커플러(47)에 연결된 클러치링크(46)를 조작하는 클러치레버(53)와; 밴드브레이크슈우에 단속되게 근접설치된 밴드브레이크(45)와;밴드브레이크를 조작하는 밴드브레이크레바(45a)를 조립하는 조립베이스(41)를 포함하는 클러치하우징(300)과;
    상기 클러치하우징(300) 외부바닥에 분할코어(20a)와 코일(20b)이 매입성형된 고정자(20)와; 고정자와 스테이터간에 조립용PCB(21)로 조립시키고, 고정자에 통전시키는 신호하우징(23)을 설치하고 모터축샤프트의 클러치스프링을 단속하는 클러치링크가 통과되는 클러치링크설치공(25)과 클러치하우징 하단부의 결합돌부요홈(42)에 조립되는 결합돌부(24)가 형성된 스테이터(22)와; 상기 고정자를 이중으로 내재하는 자석(32)이 매입성형된 회전자지지체(31)와;상기 모터축(7)에 조립되는 회전자지지프레임(33)을 일체로 매입성형한 회전자(30)를 포함하는 BLDC모터(200)를 포함 설치됨을 특징으로 하는 모터일체형 전자동세탁기 클러치 어셈블리 구조.
  2. 제1항에 있어서,드럼케이스(4)의 소재는 고강도 엔진플라스틱수지재 또는 알루미늄합금재중 선택되는 소재로 제공됨을 특징으로 하는 모터일체형 전자동 세탁기 클러치 어셈블리 구조.
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