KR101855470B1 - 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치에 관한 것으로, 하우징(1)과, 상기 하우징에 내장되는 모터(3) 및 기어(5)와, 상기 모터 및 기어의 동작에 의해 일방향(순방향) 혹은 타방향(역방향)으로 전ㆍ후진으로 슬라이딩 되는 잠금돌기(13)를 구비하여 세탁기에 마련된 도어를 잠그는 잠금수단(10)과, 상기 잠금수단의 슬라이딩 정도를 감지하는 제1 접촉단자(33) 및 제2 접촉단자(35)와 접지단자(31)를 갖는 감지수단(30) 및 잠금장치를 단속하는 제어부가 포함된 세탁기 도어 잠금장치에 있어서, 상기 모터(3)는 상기 제어부의 제어에 따라 일방향으로만 회전 제어되고, 상기 모터(3)의 일방향 회전에 따라 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 전ㆍ후진으로 슬라이딩되도록 상기 잠금수단(10)의 하면에 형성된 하트캠(110)과, 일측은 좌우방향으로 이동하면서 상기 하트캠(110)과 체결되고, 타측은 플레이트스프링(plate spring, 130)에 의해 상기 하우징에 탄성 결합된 가이드핀(120)이 각각 구비된 잠금수단이동부(100)와; 상기 잠금수단(10)이 상기 잠금수단이동부(100)에 의해 슬라이딩 이동시 스프링력이 가해져 상기 잠금수단(10)의 이동상태를 유지시키거나 하우징 내로 인입된 원위치로 복귀시키도록 일측은 상기 잠금수단(10)에 고정 설치되고, 타측은 상기 감지수단(30)에 고정 설치된 리턴스프링(200)과; 상기 도어의 개폐여부를 감지하도록 상기 하우징(1)에 고정 설치된 리드스위치커버(310)에 설치되고, 상기 도어에 장착된 자석과의 접근에 따라 ON/OFF 동작하여 상기 제어부로 ON/OFF 동작신호를 송신하는 리드스위치(reed switch, 300)가 더 포함됨으로써, 종래 잠금장치에 적용된 복잡한 모터 양방향 제어방식에 비해 제어 프로그램을 간소화시켜 전력소모, 부품가격 및 고장발생을 현저히 줄일 수 있고, 사용자가 보다 안전하게 세탁기를 이용할 수 있는 효과가 있다.

Description

하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치{Heart Cam Type Washer Door Locker}

본 발명은 세탁기의 도어 잠금장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하트캠 방식을 통해 모터의 일방향 회전 제어만으로 잠금돌기의 인입출 동작이 가능하고, 리드스위치(reed switch)를 통해 도어의 개폐여부를 감지할 수 있는 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 옷에 묻은 때나 더러운 물질을 비누나 세제의 작용과 기계적인 힘으로 때 빼기ㆍ헹구기ㆍ물기 빼기ㆍ말리기 등을 기계의 힘으로 하는 장치이다. 세탁기의 기계적 힘은 마이크로프로세서(Microprocessor) 및 저장수단 등을 갖는 제어부에 사전에 설정된 프로그램이 저장되며, 프로그램화된 일련의 행정을 거쳐 세탁물이 전자동으로 세탁된다.

이러한 기능을 수행하는 종래 세탁기는 세탁수를 저장하는 수조와, 수조 내부에 설치되어 탈수 기능을 수행하는 천공된 회전조와, 회전조의 저부에 배치되어 정ㆍ역회전으로 제어되는 모터를 갖는 구동장치를 구성하고 있다. 또한, 하우징의 상부에는 세탁물을 넣고 꺼낼 수 있는 투입구와, 투입구를 개폐 가능하도록 한 잠금장치를 갖는 도어가 설치되어 있다.

그 일례로, 본 출원인에 의해 등록된 한국 등록특허공보 제10-1236951호(2013. 02. 19)에는 세탁기의 본체에 설치되는 하우징과; 상기 하우징에 설치된 모터와; 상기 모터의 동작에 의하여 회전할 수 있도록 상기 하우징에 설치된 기어와; 상기 기어의 회전시 슬라이딩을 할 수 있게 상기 기어와 결합한 랙기어와, 상기 랙기어의 슬라이딩으로 상기 하우징에서 돌출된 뒤 상기 세탁기의 도어에 삽입되어 상기 도어를 잠그기 위한 잠금돌기와, 슬라이딩안내부를 구비하는 잠금수단과; 상기 모터를 제어하기 위하여 상기 슬라이딩안내부와 접촉하여 상기 잠금수단의 슬라이딩 정도를 감지하는 감지수단을 포함하는‘세탁기 도어 잠금장치’가 제안된 바 있다.

그러나, 이 특허기술은 랙 및 피니언 기어(Rack and Pinion Gear) 방식으로 상기 잠금돌기가 인입출 동작함으로 인하여 상기 모터의 양방향 회전(혹은 정역회전) 제어를 위한 제어 프로그램이 마련되어야 하므로 모터의 사양 및 프로그램의 설치로 불필요하게 전력을 소모시키고, 부품가격의 상승을 초래하며, 복잡한 양방향 회전 제어로 오작동으로 인한 고장 및 파손이 발생할 우려가 있는 문제점이 있다.

또한, 종래의 세탁기는 세탁 중에 별다른 주의 없이도 세탁기의 도어가 진동 등에 의해 쉽게 개방되어 어린이를 포함한 예기치 못한 사용자 안전사고가 일어나고 있다. 특히, 최근에 개발된 수조에 저장된 세탁수를 전기히터를 통해 세탁물을 삶는 방식인 경우, 세탁이 진행 중에 도어가 갑자기 개방될 경우 뜨거운 수증기에 의해 사용자가 화상을 입는 안전사고가 발생하여 왔는데 상기 제안된 기술은 별다른 도어의 개폐감지 수단 없이 제어부의 프로그램만으로 세탁기의 잠금장치를 제어하는 관계로, 자체결함이나 사용자취급부주의, 하절기 천둥번개를 동반한 뇌서어지(Lightning surge) 유입, 주변 자기장, 전기장 등에 의해 설정된 프로그램에 오류가 발생하여 세탁기 동작 중에 도어가 개방되거나 세탁 후 도어가 열리지 않는 문제점도 제기되고 있다.

따라서, 본 발명에서는 하트캠 방식을 적용하여 모터의 일방향 회전 제어만으로도 잠금돌기의 인입출 동작이 가능하고, 도어의 개폐여부를 감지할 수 있는 수단을 부가한 더욱 안정적인 세탁기 도어 잠금장치를 제안하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하트캠 방식을 통해 모터의 일방향 회전 제어만으로 잠금돌기의 인입출 동작이 가능하고, 리드스위치(reed switch)를 통해 도어의 개폐여부를 감지함으로써, 종래의 잠금장치에 비해 전력소모, 부품가격 및 고장발생을 줄일 수 있으며, 사용자가 보다 안전하게 세탁기를 이용할 수 있는 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 하우징(1)과, 상기 하우징에 내장되는 모터(3) 및 기어(5)와, 상기 모터 및 기어의 동작에 의해 일방향(순방향) 혹은 타방향(역방향)으로 전ㆍ후진으로 슬라이딩 되는 잠금돌기(13)를 구비하여 세탁기에 마련된 도어를 잠그는 잠금수단(10)과, 상기 잠금수단의 슬라이딩 정도를 감지하는 제1 접촉단자(33) 및 제2 접촉단자(35)와 접지단자(31)를 갖는 감지수단(30) 및 잠금장치를 단속하는 제어부가 포함된 세탁기 도어 잠금장치에 있어서, 상기 모터(3)는 상기 제어부의 제어에 따라 일방향으로만 회전 제어되고, 상기 모터(3)의 일방향 회전에 따라 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 전ㆍ후진으로 슬라이딩되도록 상기 잠금수단(10)의 하면에 형성된 하트캠(110)과, 일측은 좌우방향으로 이동하면서 상기 하트캠(110)과 체결되고, 타측은 플레이트스프링(plate spring, 130)에 의해 상기 하우징에 탄성 결합된 가이드핀(120)이 각각 구비된 잠금수단이동부(100)와; 상기 잠금수단(10)이 상기 잠금수단이동부(100)에 의해 슬라이딩 이동시 스프링력이 가해져 상기 잠금수단(10)의 이동상태를 유지시키거나 하우징 내로 인입된 원위치로 복귀시키도록 일측은 상기 잠금수단(10)에 고정 설치되고, 타측은 상기 감지수단(30)에 고정 설치된 리턴스프링(200)과; 상기 도어의 개폐여부를 감지하도록 상기 하우징(1)에 고정 설치된 리드스위치커버(310)에 설치되고, 상기 도어에 장착된 자석과의 접근에 따라 ON/OFF 동작하여 상기 제어부로 ON/OFF 동작신호를 송신하는 리드스위치(reed switch, 300)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치를 제공한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 잠금수단이동부(100)의 하트캠(110)은, 상기 잠금수단(10)의 하면에 형성되되, 상기 가이드핀(120)의 이동에 따라 상기 잠금돌기(13)가 전ㆍ후진으로 왕복하여 이동하도록 중앙에 하트 형상의 캠돌기(111)가 형성되고, 상기 캠돌기(111)의 테두리를 따라 상기 가이드핀(120)의 일측이 이동하는 가이드홈(112)이 함몰 형성되며, 상기 가이드홈(112)의 후방에는 가이드돌기(113)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 가이드홈(112)은, 상기 모터(3)의 구동에 따라 상기 가이드핀(120)이 일방향으로 이동하도록 이동방향으로 복수의 층으로 단차지게 함몰 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 모터(3)의 구동에 따른 잠금수단(10), 제어부 및 잠금수단이동부(100)의 동작원리는, (1) 상기 도어가 정상적으로 닫힌 경우 상기 리드스위치(300)를 통해서 상기 도어가 닫힌 것을 감지하여 상기 제어부에 상기 도어의 폐쇄상태가 전달된 상태에서 상기 세탁기에 마련된 세탁버튼이 입력된 경우 상기 잠금수단(10)에 구비된 잠금돌기(13)의 언락(Unlock) 위치에 해당하는 인입상태를 확인하는 언락 스위치(Unlock S/W) 역할을 수행하는 상기 제1 접촉단자(33)의 ON 상태를 상기 제어부가 수신하여 상기 잠금돌기(13)의 초기 위치에 이상 없음을 확인하고, (2) 상기 제어부의 제어에 따라 상기 모터(3)가 기설정된 일정시간(혹은 일정구간) 동안 일방향으로 회전 제어되고, 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)는 오버트래블(Overtravel) 위치까지 인출되었다가 상기 모터(3)의 구동이 정지되면서 상기 리턴스프링(300)의 스프링력으로 인입 방향으로 후진하며, 이때 상기 잠금수단이동부(100)의 가이드핀(120)이 상기 하트캠(110)의 가이드홈(112)을 따라 이동하다가 상기 캠돌기(111)의 오목부(A)에 고정됨에 따라 상기 잠금돌기(13)가 후진을 멈추고 락(Lock) 위치에 고정되며, (3) 상기 잠금돌기(13)가 락(Lock) 위치에 고정됨에 따라 상기 제1 접촉단자(33)는 OFF 동작하고, 락 스위치(Lock S/W) 역할을 수행하는 상기 제2 접촉단자(35)는 ON 동작하여 상기 제어부는 상기 도어가 정상적으로 닫히고 잠긴 것으로 감지하며, 세탁행정 프로그램이 수행되도록 제어하고, (4) 세탁행정 프로그램에 의해 세탁물의 때 빼기, 헹구기, 물기 빼기 및 말리기와 같은 세탁행정이 완료되거나 상기 세탁기에 마련된 정지버튼 또는 해지버튼이 입력된 경우 상기 제어부의 제어에 따라 상기 모터(3)가 기설정된 일정시간(혹은 일정구간) 동안 일방향으로 회전 제어되고, 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)는 오버트래블(Overtravel) 위치까지 인출되었다가 상기 모터(3)의 구동이 정지되면서 상기 리턴스프링(300)의 스프링력으로 인입 방향으로 후진하며, 이때 상기 잠금수단이동부(100)의 가이드핀(120)이 상기 캠돌기(111)의 오목부(A)으로부터 이탈하여 가이드홈(112)을 따라 이동하다가 초기위치(B)로 복귀함에 따라 상기 잠금돌기(13)가 언락(Unlock) 위치로 복귀하고, (5) 상기 잠금돌기(13)가 언락(Unlock) 위치로 복귀함에 따라 상기 제1 접촉단자(33)는 ON 동작하고, 상기 제2 접촉단자(35)는 OFF 동작하는 것을 포함하여, 위 (1) 내지 (5) 동작 원리를 통해 상기 모터(3)의 일방향 회전 제어로 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 인입출 동작하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 리드스위치(300)는, 상기 도어가 정상적으로 닫혀 ON 동작할 경우 상기 제어부로 ON 동작신호를 송신하여 상기 제어부의 제어에 따라 세탁행정 프로그램이 수행되도록 제어되고, 상기 도어가 개방되거나 비정상적으로 닫혀 OFF 동작할 경우 상기 제어부로 OFF 동작신호를 송신하여 상기 제어부의 제어에 따라 세탁행정 프로그램이 수행되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 하트캠 방식의 잠금수단이동부를 통해 모터의 일방향 회전 제어만으로 잠금돌기의 인입출 동작이 가능하고, 리드스위치(reed switch)를 통해 도어의 개폐여부를 감지함으로써,

(1) 종래 잠금장치에 적용된 복잡한 모터 양방향 제어방식에 비해 제어 프로그램을 간소화시켜 전력소모, 부품가격 및 고장발생을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

(2) 도어 개폐여부의 감지에 따라 세탁기의 자체결함이나 프로그램이 내장된 제어부에 하절기 뇌서어지(Lightning surge) 유입이나 주변 자기장, 전기장에 의한 프로그램 오류 발생으로부터 세탁기의 도어를 안정적으로 개폐감지가 가능하여, 세탁기 동작 중에 도어가 개방되거나 세탁 후 도어가 열리지 않는 등의 세탁 시 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예와 연계한 종래 기술의 세탁기 도어 잠금장치를 나타낸 전체 블록도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예와 연계한 종래 기술의 감지수단을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예와 연계한 종래 기술의 잠금수단을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치의 분해도 및 결합도를 각각 나타낸 도면
도 5는 도 4의 실시 예 중 하우징에 결합된 가이드핀, 플레이트스프링 및 리드스위치커버가 보이도록 하우징의 커버 및 잠금수단을 분해한 상태를 도시한 도면
도 6은 도 4의 실시 예 중 하우징에 결합된 하트캠, 가이드핀, 플레이트스프링 및 리드스위치커버가 보이도록 하우징 일부의 단면을 입체적으로 도시한 도면
도 7은 도 6의 실시 예를 기준으로 잠금수단에 구비된 잠금돌기의 언락(Unlock), 오버트래블(Overtravel) 및 락(Lock) 각각의 위치에 따른 하트캠 및 가이드핀 간의 결합관계를 나타낸 도면
도 8은 도 7의 실시 예를 기준으로 잠금수단에 구비된 잠금돌기의 언락(Unlock), 오버트래블(Overtravel) 및 락(Lock) 위치를 각각 나타낸 도면

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치는, 전술한 배경기술에서 언급된 문제점을 개선시키기 위해 본 출원인에 의해 등록공고 된 바 있는 ‘세탁기 도어 잠금장치’에 포함된 기술적 구성의 일부가 포함된다는 점을 사전에 밝혀 둔다.

즉,

도 1 내지 도 3을 참조하면, 세탁기 도어 잠금장치는 하우징(1)과, 모터(3)와, 기어(5)와, 잠금수단(10)과, 감지수단(30)을 포함한다.

하우징(1)은 세탁기의 본체에 설치되며, 내부에 모터(3)와 기어(5)와 잠금수단(10)과 감지수단(30)을 수용하고, 분리가 용이하도록 커버가 구비된다. 모터(3)는 하우징(1)에 설치되어 작동되고, 기어(5)는 모터(3)의 동작에 의하여 회전할 수 있도록 하우징(1)에 설치됨에 따라 모터(3)가 동작하면 기어(5)도 회전을 한다. 이때, 상기 모터(3)의 출력축에는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기어(5)로 회전력이 전달되도록 출력기어(4)가 결합된다.

잠금수단(10)은 기어(5)의 회전시 슬라이딩을 할 수 있게 기어(5)와 결합되고, 슬라이딩을 하여 하우징(1)에서 돌출되면 세탁기의 도어를 잠그는 역할을 한다. 이를 위하여 잠금수단(10)은 랙기어(11)와, 잠금돌기(13)와, 슬라이딩안내부(15)를 구비한다. 랙기어(11)는 기어(5)의 회전시 슬라이딩을 할 수 있게 기어(5)와 이맞물림 결합을 하여 기어(5)의 정역 회전에 따라 잠금수단(10)은 전후로 슬라이딩이을 한다. 잠금돌기(13)는 랙기어(11)의 슬라이딩으로 하우징(1)에서 돌출(혹은 인출)된 뒤 세탁기 도어에 삽입되어 도어를 잠근다. 즉 기어(5)가 일방향으로 회전하여 잠금돌기(13)가 후진하면 잠금돌기(13)는 하우징(1)의 내부에 수용(혹은 인입)되고 이때에는 세탁기의 도어를 열 수 있다. 그러나 기어(5)가 타방향으로 회전하여 잠금돌기(13)가 전진하면 잠금돌기(13)는 하우징(1)의 외부로 돌출되어 세탁기 도어의 내부로 삽입된다. 이때에는 세탁기의 도어를 열 수 없다. 물론 이 경우 세탁기 도어에는 잠금돌기(13)가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있어야 한다. 슬라이딩안내부(15)는 잠금수단(10)의 슬라이딩 정도의 정보를 감지수단(30)에 제공하는 역할을 한다. 이를 위하여 슬라이딩안내부(15)는 제1 돌기(17)와 제2 돌기(19)를 구비한다. 제1 돌기(17)는 잠금수단(10)이 슬라이딩을 하는 방향으로 돌기되어 있고 전방에 제1 홈(18)이 형성되어 있다. 제1 홈(18)은 잠금돌기(13)가 하우징(1)에 삽입된 정보를 감지수단(30)에 제공하는 역할을 한다. 제2 돌기(19)는 제1 돌기(17)와 나란하도록 돌기되어 있고 후방에 제2 홈(20)이 형성되어 있다. 제2 홈(20)은 잠금돌기(13)가 하우징(1)에서 돌출된 정보를 감지수단(30)에 제공하는 역할을 한다.

감지수단(30)은 모터(3)를 제어하기 위하여 잠금수단(10)의 슬라이딩 정도를 감지한다. 이를 위하여 감지수단(30)은 접지단자(31)와, 제1 접촉단자(33)와, 제2 접촉단자(35)를 구비한다. 접지단자(31)는 슬라이딩안내부(15)의 상단에 위치한다. 제1 접촉단자(33)는 잠금돌기(13)가 하우징(1)의 내부에 삽입된 것을 감지한다. 이를 위하여 제1 접촉단자(33)는 제1 감지돌기(32)가 형성되어 제1 감지돌기(32)가 제1 홈(18)을 지날 때만 제1 접촉단자(33)가 접지단자(31)와 접촉하도록 제1 접촉단자(33)는 제1 돌기(17)의 상단에 위치한다. 즉 제1 접촉단자(33)에는 제1 감지돌기(32)가 형성되어 있고 제1 돌기(17)의 상부에 위치한다. 이때 잠금돌기(13)가 하우징(1)의 내부에 삽입되어 있으면 제1 감지돌기(32)가 제1 홈(18)에 삽입되어 제1 접촉단자(33)는 접지단자(31)와 접촉한다. 그러나 모터(3)에 의하여 기어(5)가 회전하여 잠금돌기(13)가 하우징(1)에서 돌출되면 슬라이딩안내부(15)의 제1 돌기(17)가 슬라이딩을 하여 제1 감지돌기(32)가 제1 돌기(17)의 상부에 위치한다. 그러면 제1 접촉단자(33)는 접지단자(31)와 떨어지게 된다. 제2 접촉단자(35)는 잠금돌기(13)가 하우징(1)에서 돌출되어 세탁기의 도어에 삽입된 것을 감지한다. 이를 위하여 제2 접촉단자(35)는 제2 감지돌기(34)가 형성되어 제2 감지돌기(34)가 제2 홈(20)을 지날 때만 제2 접촉단자(35)가 접지단자(31)와 접촉하도록 제2 접촉단자(35)는 제2돌기(18)의 상단에 위치한다. 즉 제2 접촉단자(33)에는 제2 감지돌기(34)가 형성되어 있고 제2 돌기(18)의 상부에 위치한다. 이때 잠금돌기(13)가 하우징(1)의 내부에 삽입되어 있으면 제2 감지돌기(32)가 제2 돌기(19)의 상부에 위치하므로 제2 접촉단자(35)는 접지단자(31)와 떨어져 있다. 그러나 모터(3)에 의하여 기어(5)가 회전하여 잠금돌기(13)가 세탁기 도어에 삽입되면 슬라이딩안내부(15)의 제2 돌기(18)가 슬라이딩을 하여 제2 홈(20)의 내부에 제2 감지돌기(34)가 삽입된다. 그러면 제2 접촉단자(35)는 접지단자(32)와 접촉을 한다. 제2 접촉단자(35)와 접지단자(32)의 접촉에 의하여 잠금돌기(13)가 세탁기 도어에 삽입된 것을 알 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 종래의 세탁기 도어 잠금장치는 배경기술에서 전술한 바와 같이 랙 및 피니언 기어(Rack and Pinion Gear) 방식으로 상기 잠금돌기가 인입출 동작함으로 인하여 상기 모터의 양방향 회전(혹은 정역회전) 제어를 위한 제어 프로그램이 마련되어야 하므로 모터의 사양 및 프로그램의 설치로 불필요하게 전력을 소모시키고, 부품가격의 상승을 초래하며, 복잡한 양방향 회전 제어로 오작동으로 인한 고장 및 파손이 발생할 우려가 있는 문제점이 있다.

또한, 세탁기 도어 잠금장치의 제어부는, 상기 모터(3), 감지수단(30) 기타 전자부품과 전기적으로 연결되면서 상기 하우징(1)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있는데 사용자에 의해 동작 버튼이 눌려지지 않으면, 제1접촉단자(33)의 제1감지돌기(32)는 제1돌기(17)의 제1홈(18)에 삽입되어 제1접촉단자(33)와 접지단자(31)가 접촉되도록 제어하는 반면에, 제2접촉단자(35)의 제2감지돌기(34)는 제2돌기(19)의 상부에 위치하여 제2접촉단자(35)와 접지단자(31)가 분리되도록 제어하기 때문에 잠금돌기(13)가 하우징(1)의 내부에 삽입되어 있지 않아 세탁기의 도어가 자유롭게 열릴 수 있다.

또한, 세탁기 도어 잠금장치의 제어부는, 사용자에 의해 동작버튼이 눌러지면, 모터(3)를 동작시켜 기어(5)를 일방향으로 회전시키면서 잠금수단(10)이 순방향으로 슬라이딩을 하여 잠금돌기(13)가 세탁기 도어의 내부로 삽입되어 세탁기의 도어를 열수 없도록 한다.

그리고 설정된 세탁 작업이 모두 끝나면, 세탁기 도어 잠금장치의 제어부는, 모터(3)를 동작시켜 기어(5)를 타방향으로 회전시키면서 잠금수단(10)이 역방향으로 슬라이딩을 하여 잠금돌기(13)가 세탁기 도어의 내부에서 빠져 나오도록 하여 세탁기의 도어를 자유롭게 열 수 있다.

이와 같이, 사용자가 명령을 전달하는 터치패드 혹은 동작버튼과 세탁기 제어부의 프로그램에 의해서만 세탁기의 도어를 개폐할 수가 있어, 세탁기의 자체결함이나 프로그램이 내장된 제어부에 하절기 뇌서어지(Lightning surge)의 유입이나 주변 자기장, 전기장에 의해 프로그램 오류가 발생하여 세탁기 동작 중에 도어가 개방되거나 세탁 후 도어가 열리지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치는, 위에서 언급된 기술적 구성수단에 하트캠 방식을 통해 모터의 일방향 회전 제어만으로 잠금돌기의 인입출 동작이 가능하고, 리드스위치(reed switch)를 통해 도어의 개폐여부를 감지함으로써, 종래의 잠금장치에 비해 전력소모, 부품가격 및 고장발생을 줄일 수 있으며, 종래 단순히 설정된 프로그램만으로 세탁기 도어를 개폐하도록 하는 문제점을 해소시켜 사용자가 보다 안전하게 세탁기를 이용할 수 있다는데 그 특징이 있다.

이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치에 대한 핵심 기술적 구성은, 전술한 기술적 구성 외에 잠금수단이동부(100), 리턴스프링(200) 및 리드스위치(reed switch, 300)가 더 포함된다. 또한, 상기 모터(3)는 종래의 잠금수단에 구비된 모터의 제어방식과 달리 상기 제어부의 제어에 따라 일방향으로만 회전 제어되는 것을 특징으로 하고, 이는 후술할 잠금수단이동부(100)에서 상세히 설명하도록 한다.

잠금수단이동부(100)는 도 4 내지 7에 도시된 바와 같이 상기 모터(3)의 일방향 회전에 따라 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 전ㆍ후진으로 슬라이딩되도록 상기 잠금수단(10)의 하면에 형성된 하트캠(110)과, 일측은 좌우방향으로 이동하면서 상기 하트캠(110)과 체결되고, 타측은 플레이트스프링(plate spring, 130)에 의해 상기 하우징에 탄성 결합된 가이드핀(120)이 각각 구비된다.

여기서, 상기 하트캠(110)은 상기 잠금수단(10)의 하면에 형성되되, 상기 가이드핀(120)의 이동에 따라 상기 잠금돌기(13)가 전ㆍ후진으로 왕복하여 이동하도록 중앙에 하트 형상의 캠돌기(111)가 형성되고, 상기 캠돌기(111)의 테두리를 따라 상기 가이드핀(120)의 일측이 이동하는 가이드홈(112)이 함몰 형성되며, 상기 가이드홈(112)의 후방에는 가이드돌기(113)가 형성된다. 상기 가이드홈(112)은 상기 모터(3)의 구동에 따라 상기 가이드핀(120)이 일방향으로 이동하도록 이동방향으로 복수의 층으로 단차지게 함몰 형성된다. 또한, 상기 가이드핀(120)은 상기 플레이트스프링에 의해 타측이 탄성 결합함에 따라 타측을 회전축으로 좌우방향으로 일정범위 내에서 회전 가능하고, 상하방향으로 스프링력이 작용되므로 일측이 상기 하트캠(110)의 캠돌기(111), 가이드홈(112) 및 가이드돌기(113)로 스프링력이 작용한 상태로 용이하게 이동할 수 있다.

다시 말해서, 상기 캠돌기(111)는 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 락(Lock) 위치에 고정되도록 하기 위함이고, 상기 가이드홈(112) 및 가이드돌기(113)는 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 언락(Unlock) 위치, 오버트래블(Overtravel) 위치 및 락(Lock) 위치로 이동하도록 가이드하기 위함이다. 따라서, 상기 모터(3)를 일방향 즉, 상기 잠금돌기(13)의 인출 방향으로 일정시간 동안 회전 제어만으로 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 출력기어(4), 기어(5) 및 랙기어(11)에 의해 인출되다가 상기 하트캠(110) 및 가이드핀(120) 간의 결합관계와 후술할 리턴스프링(200)을 통해서 스프링력이 작용하면서 상기 잠금돌기(13)가 언락(Unlock), 오버트래블(Overtravel) 또는 락(Lock) 위치에 각각 위치할 수 있다. 여기서, 상기 잠금돌기(130)의 언락(Unlock) 위치는 상기 하우징(1)에 인입된 상태이고, 락(Lock) 위치는 상기 하우징(1)으로부터 인출되어 상기 도어에 마련된 걸림홈에 잠금 동작되는 상태이며, 오버트래블(Overtravel)는 언락(Unlock) 위치 및 락(Lock) 위치 간에 위치 변경이 발생할 경우 일시적인 중간 위치로서 상기 락(Lock) 위치보다 더 인출된 다음 언락(Unlock) 또는 락(Lock) 위치로 이동한다.

리턴스프링(200)은 도 4, 5 및 8에 도시된 바와 같이 상기 잠금수단(10)이 상기 잠금수단이동부(100)에 의해 슬라이딩 이동시 스프링력이 가해져 상기 잠금수단(10)의 이동상태를 유지시키거나 하우징 내로 인입된 원위치로 복귀시키도록 일측은 상기 잠금수단(10)에 고정 설치되고, 타측은 상기 감지수단(30)에 고정 설치된다. 즉, 상기 리턴스프링(200)을 구비시킨 이유는 상기 잠금수단(10)의 슬라이딩 이동시 상기 잠금수단(10)에 탄성복원력을 작용시켜 상기 잠금돌기(13)가 상기 하트캠(110) 및 가이드핀(120) 간의 결합관계에 따라 언락(Unlock), 오버트래블(Overtravel) 또는 락(Lock) 위치에 각각 위치하도록 하기 위함으로, 락(Lock) 위치보다 더 인출된 오버트래블(Overtravel) 위치에서 언락(Unlock) 또는 락(Lock) 위치로 스프링력으로 용이하게 변경시키기 위함이다.

리드스위치(reed switch, 300)는 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 도어의 개폐여부를 감지하도록 상기 하우징(1)에 고정 설치된 리드스위치커버(310)에 설치되고, 상기 도어에 장착된 자석과의 접근에 따라 ON/OFF 동작하여 상기 제어부로 ON/OFF 동작신호를 송신한다. 리드스위치(reed switch)란 리드센서(reed senor)라고도 불리며, 유리관 속에 밀봉된 2개의 자성 리드 조각이 보통은 스프링의 탄성에 의해 개방 상태로 되어 있다가 자석을 접근시키면 2개의 리드 조각을 통하여 자기회로가 되어 2개의 리드가 끌어당겨져 접점을 닫게된다. 반대로 자석을 멀리하면 다시 탄성으로 인해서 원래의 개방 상태로 돌아가는 스위칭 수단으로 본 발명에서는 세탁기 도어의 개폐 여부를 감지하도록 잠금장치에 리드스위치가 설치되고, 자석은 도어에 설치된다.

여기서, 상기 리드스위치(300)의 동작을 설명하면, 상기 도어가 정상적으로 닫혀 ON 동작할 경우 상기 제어부로 ON 동작신호를 송신하여 상기 제어부의 제어에 따라 세탁행정 프로그램이 수행되도록 제어되고, 상기 도어가 개방되거나 비정상적으로 닫혀 OFF 동작할 경우 상기 제어부로 OFF 동작신호를 송신하여 상기 제어부의 제어에 따라 세탁행정 프로그램이 수행되지 않도록 제어되는 것이다.

더하여, 도 7은 상기 잠금수단에 구비된 잠금돌기의 언락(Unlock), 오버트래블(Overtravel) 및 락(Lock) 각각의 위치에 따른 하트캠 및 가이드핀 간의 결합관계를 나타낸 도면이고, 도 8은 상기 잠금수단에 구비된 잠금돌기의 언락(Unlock), 오버트래블(Overtravel) 및 락(Lock) 위치를 각각 나타낸 도면으로서, 이를 참조하여 상기 모터(3)의 구동에 따른 잠금수단(10), 제어부 및 잠금수단이동부(100)의 동작원리를 상세히 설명한다.

(1) 상기 도어가 정상적으로 닫힌 경우 상기 리드스위치(300)를 통해서 상기 도어가 닫힌 것을 감지하여 상기 제어부에 상기 도어의 폐쇄상태가 전달된 상태에서 상기 세탁기에 마련된 세탁버튼이 입력된 경우 상기 잠금수단(10)에 구비된 잠금돌기(13)의 언락(Unlock) 위치에 해당하는 인입상태를 확인하는 언락 스위치(Unlock S/W) 역할을 수행하는 상기 제1 접촉단자(33)의 ON 상태를 상기 제어부가 수신하여 상기 잠금돌기(13)의 초기 위치에 이상 없음을 확인한다.

(2) 상기 제어부의 제어에 따라 상기 모터(3)가 기설정된 일정시간(혹은 일정구간) 동안 일방향으로 회전 제어되고, 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)는 오버트래블(Overtravel) 위치까지 인출되었다가 상기 모터(3)의 구동이 정지되면서 상기 리턴스프링(300)의 스프링력으로 인입 방향으로 후진하며, 이때 상기 잠금수단이동부(100)의 가이드핀(120)이 상기 하트캠(110)의 가이드홈(112)을 따라 이동하다가 상기 캠돌기(111)의 오목부(A)에 고정됨에 따라 상기 잠금돌기(13)가 후진을 멈추고 락(Lock) 위치에 고정된다.

(3) 상기 잠금돌기(13)가 락(Lock) 위치에 고정됨에 따라 상기 제1 접촉단자(33)는 OFF 동작하고, 락 스위치(Lock S/W) 역할을 수행하는 상기 제2 접촉단자(35)는 ON 동작하여 상기 제어부는 상기 도어가 정상적으로 닫히고 잠긴 것으로 감지하며, 세탁행정 프로그램이 수행되도록 제어한다.

(4) 세탁행정 프로그램에 의해 세탁물의 때 빼기, 헹구기, 물기 빼기 및 말리기와 같은 세탁행정이 완료되거나 상기 세탁기에 마련된 정지버튼 또는 해지버튼이 입력된 경우 상기 제어부의 제어에 따라 상기 모터(3)가 기설정된 일정시간(혹은 일정구간) 동안 일방향으로 회전 제어되고, 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)는 오버트래블(Overtravel) 위치까지 인출되었다가 상기 모터(3)의 구동이 정지되면서 상기 리턴스프링(300)의 스프링력으로 인입 방향으로 후진하며, 이때 상기 잠금수단이동부(100)의 가이드핀(120)이 상기 캠돌기(111)의 오목부(A)으로부터 이탈하여 가이드홈(112)을 따라 이동하다가 초기위치(B)로 복귀함에 따라 상기 잠금돌기(13)가 언락(Unlock) 위치로 복귀한다.

(5) 상기 잠금돌기(13)가 언락(Unlock) 위치로 복귀함에 따라 상기 제1 접촉단자(33)는 ON 동작하고, 상기 제2 접촉단자(35)는 OFF 동작하는 것을 포함한다. 즉, 위 (1) 내지 (5) 동작 원리를 통해 상기 모터(3)의 일방향 회전 제어로 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 인입출 동작하는 것이다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치는 하트캠 방식의 잠금수단이동부를 통해 모터의 일방향 회전 제어만으로 잠금돌기의 인입출 동작이 가능하고, 리드스위치(reed switch)를 통해 도어의 개폐여부를 감지함으로써, 종래 잠금장치에 적용된 복잡한 모터 양방향 제어방식에 비해 제어 프로그램을 간소화시켜 전력소모, 부품가격 및 고장발생을 현저히 줄일 수 있고, 도어 개폐여부의 감지에 따라 세탁기의 자체결함이나 프로그램이 내장된 제어부에 하절기 뇌서어지(Lightning surge) 유입이나 주변 자기장, 전기장에 의한 프로그램 오류 발생으로부터 세탁기의 도어를 안정적으로 개폐감지가 가능하여, 세탁기 동작 중에 도어가 개방되거나 세탁 후 도어가 열리지 않는 등의 세탁 시 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 하우징 3 : 모터
5 : 기어 10 : 잠금수단
13 : 잠금돌기 30 : 감지수단
33 : 제1 접촉단자 35 : 제2 접촉단자
50 : 제어부 100 : 잠금수단이동부
110 : 하트캠 120 : 가이드핀
130 : 플레이트스프링 200 : 리턴스프링
300 : 리드스위치 310 : 리드스위치커버

Claims (5)

1. 하우징(1)과, 상기 하우징에 내장되는 모터(3) 및 기어(5)와, 상기 모터 및 기어의 동작에 의해 일방향(순방향) 혹은 타방향(역방향)으로 전ㆍ후진으로 슬라이딩 되는 잠금돌기(13)를 구비하여 세탁기에 마련된 도어를 잠그는 잠금수단(10)과, 상기 잠금수단의 슬라이딩 정도를 감지하는 제1 접촉단자(33) 및 제2 접촉단자(35)와 접지단자(31)를 갖는 감지수단(30) 및 잠금장치를 단속하는 제어부가 포함된 세탁기 도어 잠금장치에 있어서,
   상기 모터(3)는 상기 제어부의 제어에 따라 일방향으로만 회전 제어되고,
   상기 모터(3)의 일방향 회전에 따라 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 전ㆍ후진으로 슬라이딩되도록 상기 잠금수단(10)의 하면에 형성된 하트캠(110)과, 일측은 좌우방향으로 이동하면서 상기 하트캠(110)과 체결되고, 타측은 플레이트스프링(plate spring, 130)에 의해 상기 하우징에 탄성 결합된 가이드핀(120)이 각각 구비된 잠금수단이동부(100)와;
   상기 잠금수단(10)이 상기 잠금수단이동부(100)에 의해 슬라이딩 이동시 스프링력이 가해져 상기 잠금수단(10)의 이동상태를 유지시키거나 하우징 내로 인입된 원위치로 복귀시키도록 일측은 상기 잠금수단(10)에 고정 설치되고, 타측은 상기 감지수단(30)에 고정 설치된 리턴스프링(200)과;
   상기 도어의 개폐여부를 감지하도록 상기 하우징(1)에 고정 설치된 리드스위치커버(310)에 설치되고, 상기 도어에 장착된 자석과의 접근에 따라 ON/OFF 동작하여 상기 제어부로 ON/OFF 동작신호를 송신하는 리드스위치(reed switch, 300)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 잠금수단이동부(100)의 하트캠(110)은,
   상기 잠금수단(10)의 하면에 형성되되, 상기 가이드핀(120)의 이동에 따라 상기 잠금돌기(13)가 전ㆍ후진으로 왕복하여 이동하도록 중앙에 하트 형상의 캠돌기(111)가 형성되고, 상기 캠돌기(111)의 테두리를 따라 상기 가이드핀(120)의 일측이 이동하는 가이드홈(112)이 함몰 형성되며, 상기 가이드홈(112)의 후방에는 가이드돌기(113)가 형성되는 것을 특징으로 하는 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 가이드홈(112)은,
   상기 모터(3)의 구동에 따라 상기 가이드핀(120)이 일방향으로 이동하도록 이동방향으로 복수의 층으로 단차지게 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 모터(3)의 구동에 따른 잠금수단(10), 제어부 및 잠금수단이동부(100)의 동작원리는,
   (1) 상기 도어가 정상적으로 닫힌 경우 상기 리드스위치(300)를 통해서 상기 도어가 닫힌 것을 감지하여 상기 제어부에 상기 도어의 폐쇄상태가 전달된 상태에서 상기 세탁기에 마련된 세탁버튼이 입력된 경우 상기 잠금수단(10)에 구비된 잠금돌기(13)의 언락(Unlock) 위치에 해당하는 인입상태를 확인하는 언락 스위치(Unlock S/W) 역할을 수행하는 상기 제1 접촉단자(33)의 ON 상태를 상기 제어부가 수신하여 상기 잠금돌기(13)의 초기 위치에 이상 없음을 확인하고,
   (2) 상기 제어부의 제어에 따라 상기 모터(3)가 기설정된 일정시간(혹은 일정구간) 동안 일방향으로 회전 제어되고, 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)는 오버트래블(Overtravel) 위치까지 인출되었다가 상기 모터(3)의 구동이 정지되면서 상기 리턴스프링(200)의 스프링력으로 인입 방향으로 후진하며, 이때 상기 잠금수단이동부(100)의 가이드핀(120)이 상기 하트캠(110)의 가이드홈(112)을 따라 이동하다가 상기 캠돌기(111)의 오목부(A)에 고정됨에 따라 상기 잠금돌기(13)가 후진을 멈추고 락(Lock) 위치에 고정되며,
   (3) 상기 잠금돌기(13)가 락(Lock) 위치에 고정됨에 따라 상기 제1 접촉단자(33)는 OFF 동작하고, 락 스위치(Lock S/W) 역할을 수행하는 상기 제2 접촉단자(35)는 ON 동작하여 상기 제어부는 상기 도어가 정상적으로 닫히고 잠긴 것으로 감지하며, 세탁행정 프로그램이 수행되도록 제어하고,
   (4) 세탁행정 프로그램에 의해 세탁물의 때 빼기, 헹구기, 물기 빼기 및 말리기와 같은 세탁행정이 완료되거나 상기 세탁기에 마련된 정지버튼 또는 해지버튼이 입력된 경우 상기 제어부의 제어에 따라 상기 모터(3)가 기설정된 일정시간(혹은 일정구간) 동안 일방향으로 회전 제어되고, 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)는 오버트래블(Overtravel) 위치까지 인출되었다가 상기 모터(3)의 구동이 정지되면서 상기 리턴스프링(200)의 스프링력으로 인입 방향으로 후진하며, 이때 상기 잠금수단이동부(100)의 가이드핀(120)이 상기 캠돌기(111)의 오목부(A)으로부터 이탈하여 가이드홈(112)을 따라 이동하다가 초기위치(B)로 복귀함에 따라 상기 잠금돌기(13)가 언락(Unlock) 위치로 복귀하고,
   (5) 상기 잠금돌기(13)가 언락(Unlock) 위치로 복귀함에 따라 상기 제1 접촉단자(33)는 ON 동작하고, 상기 제2 접촉단자(35)는 OFF 동작하는 것을 포함하여,
   위 (1) 내지 (5) 동작 원리를 통해 상기 모터(3)의 일방향 회전 제어로 상기 잠금수단(10)의 잠금돌기(13)가 인입출 동작하는 것을 특징으로 하는 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 리드스위치(300)는,
   상기 도어가 정상적으로 닫혀 ON 동작할 경우 상기 제어부로 ON 동작신호를 송신하여 상기 제어부의 제어에 따라 세탁행정 프로그램이 수행되도록 제어되고, 상기 도어가 개방되거나 비정상적으로 닫혀 OFF 동작할 경우 상기 제어부로 OFF 동작신호를 송신하여 상기 제어부의 제어에 따라 세탁행정 프로그램이 수행되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하트캠 방식의 세탁기 도어 잠금장치.

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