KR101895377B1 - 직결식 세탁기용 구동 장치의 로터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 직결식 세탁기용 구동 장치의 로터 어셈블리는 컵 형상의 로터 하우징; 상기 로터 하우징의 내측벽에 부착되어 있는 복수 개의 마그넷; 및 상기 로터 하우징의 중앙부에 형성된 선기어 유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

직결식 세탁기용 구동 장치의 로터 어셈블리{Rotor Assembly for Direct Driven Driving Apparatus of Washing Machine}

본 발명은 세탁기용 구동 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 직결식 세탁기용 구동 장치에서 모터의 회전을 감속하여 구동이 가능하도록 구성한 신규의 세탁기용 구동 장치의 로터 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 펄세이터 세탁기와 드럼 세탁기로 구분된다. 펄세이터 세탁기와 드럼 세탁기는 서로 구동 방식이 상이하다. 예를 들어, 펄세이터 세탁기에 사용되는 구동장치는 대한민국 등록특허 제10-1603210호, 공개특허공보 제10-2004-0071404호 및 제10-2004-0071417호에 제시되어 있고, 드럼 세탁기용 구동 장치는 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0010031호, 제10-2015-0009345호, 제10-2013-0091589호에 개시되어 있다.

펄세이터 세탁기는 세탁조가 고정되어 있고, 세탁조 중심부에 설치된 펄세이터(pulsator)의 회전에 의해 세탁 또는 헹굼 모드에서 물의 흐름을 만들어 세탁물을 세탁 또는 헹굼을 할 수 있도록 하고 있다. 이러한 펄세이터는 세탁축에 의하여 회전하는데, 세탁 및 헹굼 모드에서 펄세이터(pulsator)의 작동은 저속 및 고토크로 회전해야 한다. 탈수 모드에서는 세탁조가 고속, 저토크로 회전해야 한다. 펄세이터 세탁기는 그러한 작동을 위해 모터의 회전 속도 및 토크를 조절하기 위한 감속기가 설치되고, 감속기의 작동은 클러치에 의해 이루어지도록 하고 있다.

드럼 세탁기에는 모터가 터브에 고정되고, 터브 내에 설치된 세탁조(드럼)가 모터에 직접 연결되어 모터의 회전에 의해 세탁조가 회전하는 직결식 구동 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 직결식 구동 장치에서는 모터의 회전 속도를 제어하여 세탁 , 헹굼 및 탈수 모드에 필요한 회전수를 제공하고 있다.

그런데, 직결식 구동 장치에서 모터의 회전축이 직접 세탁조를 회전시키고 있기 때문에, 세탁 또는 헹굼 모드의 저속 운전시에는 모터의 작동 효율이 떨어질 수밖에 없다. 그렇다고 펄세이터 세탁기에서 사용되는 클러치나 감속기구를 적용하기에는 드럼 세탁기 및 직결식 구동 장치의 구조적 특성이나 한계로 인하여 적용되기 어려운 실정이다.

이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 직결식 구동 장치에 감속기를 적용한 새로운 구조의 세탁기용 구동 장치를 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 새로운 구조의 세탁기용 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 새로운 구조의 세탁기용 구동 장치의 로터 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 드럼 세탁기의 구동 장치에 감속기 구조를 적용하여 구동 효율이 높은 세탁기용 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 내재 되어 있는 목적은 아래 설명되는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 직결식 세탁기용 구동 장치의 로터 어셈블리는

컵 형상의 로터 하우징;

상기 로터 하우징의 내측벽에 부착되어 있는 복수 개의 마그넷; 및

상기 로터 하우징의 중앙부에 형성된 선기어 유닛;

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 선기어 유닛은

상기 로터 하우징의 중앙부에 고정되어 위치하여, 상기 로터 하우징과 함께 일체로 회전하는 본체부;

상기 본체부로부터 전방으로 돌출되어 형성된 선기어부; 및

상기 선기어부의 중앙에 형성된 샤프트 관통부;

를 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 본체부의 후방 내측에는 엔드 베어링이 삽입되고, 상기 샤프트 관통부를 관통하는 샤프트가 회전 가능하도록 지지되되, 상기 샤프트는 상기 로터 하우징과 독립적으로 회전하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 로터 하우징의 중앙부 및 상기 선기어부의 주위에는 로터 톱니가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 세탁기의 직결식 구동 장치에 감속기 구조를 적용함으로써 세탁 또는 헹굼 모드에서 최적의 감속비를 적용할 수 있어 에너지 효율을 극대화할 수 있는 세탁기용 구동 장치 및 그것의 로터 어셈블리를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치를 후방 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치를 전방 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치에서 터브를 분리하여 후방 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치에서 터브를 분리하여 전방 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 감속 커플링 유닛을 전방 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 감속 커플링 유닛을 후방 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 감속 커플링 유닛을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 스테이터 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 레버 유닛의 작동 원리를 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 레버 유닛과 감속 커플링 유닛의 세탁 또는 헹굼 모드에서의 작동을 나타낸 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 레버 유닛과 감속 커플링 유닛의 탈수 모드에서의 작동을 나타낸 측면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 로터 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치의 로터 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치가 세탁 또는 헹굼 모드에서 작동할 때의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치가 탈수 모드에서 작동할 때의 구조를 나타낸 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)를 후방 쪽에서 바라본 사시도이고, 도 2는 전방 쪽에서 바라본 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)에서 터브(10)를 분리하여 후방 쪽에서 바라본 사시도이고, 도 4는 전방 쪽에서 바라본 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)는 터브(10), 감속 커플링 유닛(20), 스테이터 어셈블리(30) 및 로터 어셈블리(40)를 포함하여 이루어진다.

터브(10)는 세탁기의 본체(또는 캐비닛이라고도 한다)(도시되지 않음)에 고정되어 설치된다. 터브(10)의 중앙부에는 샤프트(11)의 말단이 전방 쪽으로 관통되어 위치한다. 참고로, 본 명세서에서 '전방'과 '후방'은 터브(10)와 로터 어셈블리(40)의 위치를 기준으로, 터브(10) 쪽을 '전방', 로터 어셈블리(40) 쪽을 '후방'으로 정의하여 사용한다.

샤프트(11)의 회전은 모터의 회전 구동력이 감속 커플링 유닛(20)을 통해 전달되어 이루어진다. 참고로, 본 명세서에서 사용되는 용어 '모터'는 스테이터 어셈블리(30) 및 로터 어셈블리(40)를 함께 지칭하는 것으로 사용한다. 도 4에서와 같이, 감속 커플링 유닛(20)은 스테이터 어셈블리(30)의 내측에 위치하며, 로터 어셈블리(40)의 회전은 감속 커플링 유닛(20)을 회전시키고, 감속 커플링 유닛(20)의 회전은 샤프트(11)의 회전을 일으킨다. 감속 커플링 유닛(20)은 레버 유닛(300)의 작동에 정상 작동 모드와 감속 작동 모드로 전환된다. 정상 작동 모드에서 로터 어셈블리(40)의 회전 속도는 샤프트(11)의 회전 속도와 같기 때문에 고속의 탈수 모드가 적용된다. 감속 작동 모드에서 로터 어셈블리(40)의 회전 속도는 샤프트(11)의 회전 속도 보다 감속되어 작동하므로 저속의 세탁 또는 헹굼 모드로 작동한다.

터브(10)의 전방 내측에는 샤프트(11) 말단에 결합되는 세탁조(또는 '드럼'이라고도 한다)(도시되지 않음)가 위치한다. 터브(10)의 중앙부 전방 쪽에는 터브 베어링 삽입부(101)가 형성된다. 터브 베어링 삽입부(101)에 결합되는 터브 베어링(12)은 샤프트(11)의 회전을 지지한다. 터브(10)의 후방에는 중심부로부터 외측으로 방사상으로 형성되어 있는 레버 유닛 위치 공간(102)이 형성되어 있으며, 이 공간은 터브 측면의 개방 홈(102a)까지 연장되어 있다. 레버 유닛(300)의 제1 레버(320)는 레버 유닛 위치 공간(102)에 위치한다. 제1 레버(320)는 레버 유닛 위치 공간(102) 및 개방 홈(102a)을 통해 연장되는 별도의 와이어(도시되지 않음) 등에 의해 터브 일측에 설치되는 배수 밸브 모터(도시되지 않음)와 연결될 수 있다. 배수 밸브 모터는 배수 밸브를 제어하는 동시에 레버 유닛(300)의 작동을 제어할 수 있다.

도 3을 참조하면, 터브(10)의 후방측 중앙부에는 스테이터 어셈블리(30)를 결합하기 위해 돌출되어 형성되어 있는 모터 결합부(103)가 형성되어 있다. 모터 결합부(103)에는 복수의 정렬 돌기(103a)와 결합 홀(103b)이 형성되어 있다. 정렬 돌기(103a)는 스테이터 어셈블리(30)에 형성된 정렬 홀(34)에 결합되면서 스테이터 어셈블리(30)가 정위치로 터브(10)에 위치하도록 한다. 결합 홀(103b)은 스테이터 어셈블리(30)에 형성된 별도의 결합 홀(35)과 연통되어, 볼트와 같은 별도의 체결 수단에 의해 스테이터 어셈블리(30)가 터브(10)에 결합되도록 한다.

터브(10)의 중앙부에는 샤프트가 관통하는 샤프트 관통부(104)가 형성되어 있다. 터브(10)의 샤프트 관통부(104)의 후방측 입구 주변에는 방사상으로 형성된 터브 톱니(105)를 갖는다. 터브 톱니(105)는 후술하는 바와 같이, 세탁 및 헹굼 모드에서 감속 커플링 유닛(20)과 결합되어, 감속 커플링 유닛(20)이 샤프트(11)의 감속 회전을 일으키도록 한다. 샤프트 관통부(104)의 내측에는 스프링 지지부(106)가 단차 형상으로 형성되어, 스프링(24)의 일단을 지지하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)를 분해하여 도시한 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)는 터브(10), 감속 커플링 유닛(20), 스테이터 어셈블리(30), 로터 어셈블리(40)로 이루어진다. 터브(10)에는 샤프트(11)가 관통되고 샤프트(11)의 회전이 지지된다. 감속 커플링 유닛(20)은 스테이터 어셈블리(30)의 중앙 공간(33)에 위치하면서 레버 유닛(300)에 의해 전방 및 후방으로 이동한다. 스테이터 어셈블리(30)는 터브(10)에 고정되어 결합된다. 스테이터 어셈블리(30)에는 레버 유닛(300)이 결합되어 감속 커플링 유닛(20)을 전방 및 후방으로 이동시킨다. 로터 어셈블리(40)는 스테이터 어셈블리(30)를 감싸는 위치에서 회전한다. 샤프트(11)의 후방 쪽 부분은 로터 어셈블리(40)를 관통하는데, 로터 어셈블리(40)는 샤프트(11)와 고정되어 결합되는 것이 아니라, 샤프트(11)의 회전을 로터 어셈블리(40)의 중앙부에 설치된 엔드 베어링(44)에 의해 지지하고 있다. 체결 수단(45)은 샤프트(11)의 후방 말단에 결합되어 로터 어셈블리(40)가 후방 쪽으로 이탈하는 것을 방지해 주고 있다.

샤프트(11)의 전방 쪽의 말단은 세탁조 결합부(111)로, 여기에 세탁조(도시되지 않음)가 고정되어 샤프트(11)와 세탁조가 함께 회전한다. 샤프트(11)의 후방 쪽의 말단은 체결부(112)로 너트 등과 같은 체결 수단(45)이 결합된다. 샤프트(11)의 중간 부분에는 축 방향으로 형성된 샤프트 스플라인(113)이 형성되어 있으며, 샤프트 스플라인(113)의 전방에는 커플링 스토퍼부(114)가 단차 형태로 형성되어 있다. 샤프트 스플라인(113)에는 감속 커플링 유닛(20)이 제한된 거리 내에서 축방향으로 이동 가능하도록 결합된다. 커플링 스토퍼부(114)는 감속 커플링 유닛(20)의 전방 말단부의 전방 쪽으로의 이동을 제한할 수 있다. 샤프트(11)의 전방 쪽 부분은 터브 베어링(12)에 의하여 회전 가능하도록 지지되고, 샤프트(11)의 후방 쪽 부분은 로터 어셈블리(40)의 엔드 베어링(44)에 의하여 회전 가능하도록 지지된다.

감속 커플링 유닛(20)은 샤프트(11)와 스플라인으로 결합되어 축방향으로 전, 후방 이동이 제한적인 거리 내에서 가능하다. 이러한 감속 커플링 유닛(20)은 스테이터 어셈블리(30) 안쪽의 중앙 공간(33)에서 이루어진다. 스프링(24)은 터브(10)의 샤프트 관통부(104) 내측으로 단차지게 형성된 스프링 지지부(106)와, 감속 커플링 유닛(20)의 전방의 면 사이에 위치하여, 감속 커플링 유닛(20)을 후방 쪽으로 밀어내는 힘을 가한다. 따라서, 감속 커플링 유닛(20)이 터브(10) 쪽에 위치할 때에는 스프링(24)이 압축된다. 감속 커플링 유닛(20), 스테이터 어셈블리(30) 및 로터 어셈블리(40)의 자세한 구성은 이하에서 각각에 대한 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)의 감속 커플링 유닛(20)을 전방 쪽에서 바라본 사시도이고, 도 7은 후방 쪽에서 바라본 사시도이며, 도 8은 감속 커플링 유닛(20)을 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 감속 커플링 유닛(20)은 컵 형상의 커플링 하우징(21), 커플링 하우징(21)의 전방에 결합되는 커플링 캡(22), 커플링 하우징(21)의 내부에 수용되는 캐리어(23)를 포함한다. 커플링 하우징(21)의 후방 쪽의 바닥면 중앙부에는 선기어 관통홀(211)이 형성되어 있다. 로터 어셈블리(40)의 선기어부(432)는 선기어 관통홀(211)을 관통한다.

커플링 하우징(21)의 전방 말단 쪽의 둘레부에는 플랜지부(212)가 방사상으로 돌출된 형상으로 형성되어 있다. 플랜지부(212)의 후방 부분에 레버 유닛(300)에 의해 전방 쪽으로 힘이 가해짐으로써 감속 커플링 유닛(20)이 전방 쪽으로 이동할 수 있다. 감속 커플링 유닛(20)의 후방 쪽으로의 이동은 스프링(24)의 압축력에 의해 이루어진다. 커플링 하우징(21)의 전방에는 커플링 캡(22)이 결합된다. 커플링 캡(22)의 중앙에는 중앙홀(221)이 형성되어 캐리어(23)의 샤프트 수용부(232a)가 관통하는 구조를 가질 수 있다. 커플링 캡(22)의 둘레에는 플랜지부(212)에 대응하는 플랜지 결합부(222)가 형성되며, 플랜지 결합부(222)의 주변으로부터 샤프트 방향으로 제1 톱니(223)가 형성된다 제1 톱니(223)는 터브 톱니(105)의 형상과 맞물리는 형상을 갖는다. 따라서, 감속 커플링 유닛(20)이 터브(10) 쪽에 위치하여 제1 톱니(223)과 터브 톱니(105)가 맞물리면 커플링 하우징(21)은 회전할 수 없는 상태로 된다.

커플링 하우징(21)의 내측벽 둘레에는 내측 기어부(213)가 형성되어 있다. 내측 기어부(213)는 바람직하게 축방향의 스플라인 형상을 가진다. 내측 기어부(213)는 캐리어(23)의 유성 기어(233)와 맞물린 상태로 커플링 하우징(21)과 캐리어(23)가 함께 회전하거나, 커플링 하우징(21)이 회전할 수 없는 상태에서는 캐리어(23)만 내측 기어부(213)에서 회전하여 샤프트(11)의 감속을 이루게 된다.

이를 위해, 캐리어(23)는 후방 쪽에 위치하는 링 형상의 제1 캐리어 본체(231), 제1 캐리어 본체(231)의 전방에 결합되는 제2 캐리어 본체(232), 제1 캐리어 본체(231)의 전방에 회전 가능하게 결합되는 유성 기어(233), 유성 기어(233)를 회전 지지하도록 제1 캐리어 본체(231)에 고정되는 유성기어 샤프트(234)로 이루어진다.

제1 캐리어 본체(231)의 중앙에는 선기어 관통홀(231a)이 형성되어 있다. 제2 캐리어 본체(232)의 중앙에는 샤프트 수용부(232a)가 전방 쪽으로 돌출되어 형성되어 있다. 바람직하게, 샤프트 수용부(232a)는 커플링 캡(22)의 중앙홀(221) 전방으로 노출되도록 형성된다. 제2 캐리어 본체(232)의 주위에는 후방 쪽으로 연장되는 복수의 지지부(232b)가 형성되어, 제1 캐리어 본체(231)와 결합되는 동시에 유성 기어(233)를 캐리어(23)의 둘레 쪽으로 노출되도록 한다. 물론, 지지부(232b)는 그 일부 또는 전부를 제2 캐리어 본체(232) 쪽에 형성할 수도 있다.

샤프트 수용부(232a)의 내주면에는 샤프트 방향으로 형성된 캐리어 스플라인(232c)이 형성되어 있다. 캐리어 스플라인(232c)은 샤프트 스플라인(113)과 서로 맞물려 위치하여 감속 커플링 유닛(20)이 전방 및 후방으로 제한적인 거리를 이동할 수 있도록 한다. 로터 어셈블리(40)의 선기어부(432)는 커플링 하우징(21)의 선기어 관통홀(211)과 제1 캐리어 본체(231)의 선기어 관통홀(231a)을 관통하여 복수 개의 유성 기어(233)의 내측에 맞물린다. 따라서, 선기어부(432)의 회전은 유성 기어(233)에 의해 캐리어(23)의 회전을 일으키며, 커플링 하우징(21)이 고정되어 있는 경우, 캐리어(23)의 유성 기어(233)가 내측 기어부(213)에 맞물려 회전하면서 캐리어(23)의 회전은 선기어부(432)의 회전보다 감속이 되어, 감속된 회전은 캐리어 스플라인(232c)과 맞물려 있는 샤프트 스플라인(113)을 통해 샤프트(11)로 전이된다. 커플링 하우징(21)이 회전 가능하게 되는 경우, 선기어부(432)의 회전은 유성기어(232) 및 내측 기어부(213)가 함께 회전하도록 구동시키므로, 캐리어 스플라인(232c)과 맞물려 있는 샤프트 스플라인(113)을 통한 샤프트(11)의 회전 속도는 선기어부(432)의 회전 속도와 동일하다.

한편, 유성 기어(233)의 개수는 도 5 및 도 8에서는 4 개인 것으로 도시하고 있으나 반드시 4 개에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 3 개, 5 개 또는 6 개 등 다양한 복수의 개수로 적용할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)의 스테이터 어셈블리(30)를 나타낸 사시도이다.

도 5 및 도 9를 함께 참조하면, 본 발명의 스테이터 어셈블리(30)는 스테이터 코어(도시되지 않음)를 감싸고 있는 인슐레이터(31)를 포함한다. 인슐레이터(31)의 중앙 쪽에는 레버 유닛 결합부(32)가 형성되어 있다. 중앙 공간(33)은 스테이터 어셈블리(30)의 중앙 부분의 빈 공간을 지칭하며, 이 공간에 감속 커플링 유닛(20)이 위치한다. 레버 유닛 결합부(32)에 결합된 레버 유닛(300)은 감속 커플링 유닛(20)을 전방 쪽으로 밀도록 작동된다. 정렬 홀(34)에는 터브(10)의 정렬 돌기(103a)가 끼워지며, 결합 홀(35)는 터브(10)의 결합 홀(103b)과 대응하도록 위치하여 볼트 등이 결합될 수 있도록 한다.

레버 유닛(300)은 레버 홀더(310), 제1 레버(320) 및 제2 레버(330)을 포함한다. 레버 홀더(310)는 스테이터 어셈블리(30)의 인슐레이터(31)에 형성된 레버 유닛 결합부(32)에 고정된다. 제1 레버(320) 및 제2 레버(330)는 레버 홀더(310)에 각각 회전 가능하도록 힌지 결합되며, 서로 일정 범위 내에서 회전하며, 후술하는 바와 같이 서로 연동되고 있다.

도 10은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)의 레버 유닛(300)의 작동 원리를 나타낸 측면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 레버 유닛(300)은 인슐레이터(31)의 레버 유닛 결합부(32)에 고정되는 레버 홀더(310), 레버 홀더(310)의 전방 쪽에 한지 결합되는 제1 레버(320), 레버 홀더(310)의 후방 쪽에 힌지 결합되는 제2 레버(330)로 이루어진다.

제1 레버(320)는 제1 힌지(321)에 의해 레버 홀더(310)에 힌지 결합된다. 마찬가지로, 제2 레버(330)는 제2 힌지(331)에 의해 레버 홀더(310)에 힌지 결합된다. 제1 레버(320)의 레버 작동부(323)가 A 위치에서 B 위치로 작동하면, 제1 레버(320)는 제1 힌지(321)에 의해 회전하며, 제1 레버(320)의 후방 쪽의 접촉부(322)도 회전한다. 접촉부(322)가 회전하면서 제2 레버(330)의 접촉면(333)을 밀어 내면, 제2 힌지(331)를 중심으로 제2 레버(330)가 회전하고, 제2 레버(330)의 리프트(332)는 A' 위치에서 B' 위치로 이동한다. 이와 같은, 제1 레버(320)와 제2 레버(330)의 작동에 의해 감속 커플링 유닛(20)이 전방에서 후방으로 이동하여 위치하게 된다. 리프트(332)의 형상은 정면에서 보았을 때, U 자 형상을 갖는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)의 레버 유닛(300)과 감속 커플링 유닛(20)의 세탁 또는 헹굼 모드에서의 작동을 나타낸 측면도이고, 도 12는 탈수 모드에서의 작동을 나타낸 측면도이다.

도 11은 도 10에서 제1 레버(320) 및 제2 레버(330)가 각각 A, A' 위치에 있을 때의 모습을 나타내고 있다. 도 11에서, 제2 레버(330)의 리프트(332)는 감속 커플링 유닛(20)의 플랜지부(212)를 압박하여 감속 커플링 유닛(20)을 전방 쪽으로 밀고 있다. 이 상태에서, 스프링(24)은 터브(10)의 스프링 지지부(106)와 감속 커플링 유닛(20)의 커플링 캡(22) 사이에서 압축되어 있다. 도 11은 세탁 또는 헹굼 모드에서의 작동이며, 탈수 모드로 전환 시에는 도 12와 같은 상태로 전이된다.

즉, 레버 유닛(300)의 작동에 의해 제1 레버(320) 및 제2 레버(330)가 각각 B, B' 위치에 있을 때의 모습을 도 12에 도시하고 있다. 도 12에서, 제2 레버(330)의 리프트(332)는 감속 커플링 유닛(20)의 플랜지부(212)로부터 후방으로 이동하고, 세탁 또는 헹굼 모드에서 압축되어 있던 스프링(24)의 압축력에 의해 감속 커플링 유닛(20)은 후방으로 이동한다. 도 12는 탈수 모드에서의 상태를 나타내고 있다.

도 13은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)의 로터 어셈블리(40)를 나타낸 사시도이고, 도 14는 단면도이다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 로터 어셈블리(40)는 컵 형상의 로터 하우징(41), 로터 하우징(41)의 내측벽에 부착되어 있는 복수 개의 마그넷(42)을 포함하며, 로터 하우징(41)의 중앙부에 형성된 선기어 유닛(43)을 포함하여 이루어진다.

선기어 유닛(43)은 도 5에서 로터 하우징(41)과 별개의 부재로 도시되어 있으나 반드시 이러한 형태로만 한정되는 것은 아니며, 로터 하우징(41)을 인서트 금형에 위치시켜 로터 하우징(41)과 일체의 사출물로 제작하여도 무방하다.

선기어 유닛(43)은 본체부(431), 선기어부(432) 및 샤프트 관통부(433)를 포함한다. 본체부(431)는 로터 하우징(41)의 중앙부에 고정되어 위치하여, 로터 하우징(41)과 함께 일체로 회전한다. 본체부(431)의 후방 내측에는 엔드 베어링(44)이 삽입된다. 선기어부(432)의 중앙에는 샤프트 관통부(433)가 형성된다. 샤프트(11)는 샤프트 관통부(433)를 관통하여 엔드 베어링(44)에 의해 회전 가능하도록 지지된다. 이러한 구조를 가지기 때문에, 로터 하우징(41)이 회전하여도 그 회전력이 샤프트(11)로 직접 전달되지 않는다. 즉, 로터 하우징(41)과 샤프트(11)는 서로 독립적으로 회전하도록 결합되어 있다. 로터 하우징(41)의 회전은 선기어부(432)의 회전을 일으키고, 선기어부(432)의 회전은 캐리어(23)의 회전을 일으키므로, 캐리어(23)와 스플라인 결합되어 있는 샤프트(11)는 캐리어(23)의 회전에 의해 회전하게 된다. 로터 하우징(41)과 샤프트(11)의 독립적인 결합에 의해 로터 하우징(41)의 회전 속도에 대하여 샤프트(11)의 회전 속도를 감속할 수 있도록 한다.

선기어부(432)의 외측은 감속 커플링 유닛(20)의 캐리어(23)에 설치된 복수 개의 유성 기어(233)의 내측과 맞물리는 기어 형상을 갖는다. 체결 수단(45)은 와셔나 너트 등과 같은 부품으로서 샤프트(11)의 후방 말단에 결합되어, 엔드 베어링(44)이 후방으로 밀려 나가거나, 샤프트(11)가 전방으로 이동하는 것을 방지한다.

로터 하우징(41)의 중앙부 및 선기어부(432)의 주위에는 로터 톱니(46)가 형성된다. 로터 톱니(46)는 감속 커플링 유닛(20)이 후방으로 이동하였을 때, 감속 커플링 유닛(20)의 제2 톱니(214)와 맞물리는 형상을 갖는다. 로터 톱니(46)와 제2 톱니(214)가 맞물린 상태로 로터 하우징(41)이 회전하면, 감속 커플링 유닛(20)도 함께 회전한다.

도 15는 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)가 세탁 또는 헹굼 모드에서 작동할 때의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 15를 참조하면, 세탁 또는 헹굼 모드에서 본 발명의 세탁기용 구동 장치(1)는 레버 유닛(300)의 제1 레버(320)가 작동하여, 제2 레버(330)가 감속 커플링 유닛(20)을 전방으로 이동시킨다. 이 때 스프링(24)은 압축되고, 감속 커플링 유닛(20)의 커플링 캡(22)에 형성된 제1 톱니(223)는 터브(10)에 형성된 터브 톱니(105)와 맞물린 상태로 된다.

이 상태에서, 스테이터 어셈블리(30)에 전원이 인가되어 로터 어셈블리(40)의 로터 하우징(41)이 회전하면, 선기어 유닛(43)의 선기어부(432)가 함께 회전하고, 선기어부(432)에 맞물려 있는 복수 개의 유성 기어(233)가 회전하되, 커플링 캡(22)과 결합되어 있는 커플링 하우징(21)은 회전하지 못하도록 구속되어 있으므로, 캐리어(23)는 커플링 하우징(21) 내측에서 감속되어 회전한다. 캐리어(23)의 샤프트 수용부(232a) 내측에 형성된 캐리어 스플라인(232c)은 샤프트 스플라인(113)과 맞물려 있으므로, 캐리어(23)의 감속된 회전은 샤프트(11)의 회전으로 그대로 전달된다. 샤프트(11)의 감속된 회전은 샤프트(11) 전방에 결합되는 세탁조(도시되지 않음)의 감속된 회전을 일으키므로, 저속 운전으로 세탁 및 헹굼 모드가 수행된다.

도 16은 본 발명에 따른 세탁기용 구동 장치(1)가 탈수 모드에서 작동할 때의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 탈수 모드로 전환하는 경우, 레버 유닛(300)의 제1 레버(320)가 화살표 방향으로 작동하여, 제2 레버(330)의 리프트(332)가 후방 쪽으로 회전한다. 이 때, 압축되어 있던 스프링(24)은 감속 커플링 유닛(20)을 후방으로 밀어낸다. 터브(10)의 터브 톱니(105)와 맞물려 있던 커플링 캡(22)은 분리된다. 커플링 하우징(21)이 후방으로 이동하여, 커플링 하우징(21)에 형성된 제2 톱니(214)는 로터 하우징(41) 중앙에 형성된 로터 톱니(46)와 맞물린다. 물론, 스프링(24)이 없이 제2 레버(330)의 리프트(332)가 커플링 하우징(21)과 결합된 상태로 이동시키는 구조도 상정해 볼 수 있다.

이 상태에서, 스테이터 어셈블리(30)에 전원이 인가되어 로터 어셈블리(40)의 로터 하우징(41)이 회전하면, 선기어 유닛(43)의 선기어부(432)가 함께 회전하고, 선기어부(432)에 맞물려 있는 복수 개의 유성 기어(233)가 회전하되, 커플링 하우징(21)의 제2 톱니(214)와 로터 하우징(41)의 로터 톱니(46)가 서로 맞물려 있으므로, 로터 하우징(41)의 회전은 바로 커플링 하우징(21)의 회전을 일으킨다.

따라서, 캐리어(23)와 커플링 하우징(21)과 로터 하우징(41)이 함께 같은 속도로 회전하게 된다. 캐리어(23)의 샤프트 수용부(232a) 내측에 형성된 캐리어 스플라인(232c)은 샤프트 스플라인(113)과 맞물려 있으므로, 캐리어(23)의 회전은 샤프트(11)의 회전으로 그대로 전달된다. 따라서, 로터 하우징(41)의 회전 속도와 샤프트(11)의 회전 속도는 같다. 샤프트(11) 전방에 결합되는 세탁조(도시되지 않음)도 로터 하우징(41)과 같은 속도로 회전하므로, 고속 운전으로 탈수 모드가 수행된다.

이상에서 설명한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

1: 세탁기용 구동 장치 10: 터브
11: 샤프트 12: 터브 베어링
20: 감속 커플링 유닛 21: 커플링 하우징
22: 커플링 캡 23: 캐리어
24: 스프링 30: 스테이터 어셈블리
31: 인슐레이터 32: 레버 유닛 결합부
33: 중앙 공간 34: 정렬 홀
35: 결합 홀 40: 로터 어셈블리
41: 로터 하우징 42: 마그넷
43: 선기어 유닛 44: 엔드 베어링
45: 체결 수단 46: 로터 톱니
101: 터브 베어링 삽입부 102: 레버 유닛 위치 공간
102a: 개방 홈 103: 모터 결합부
103a: 정렬 돌기 103b: 결합 홀
104: 샤프트 관통부 105: 터브 톱니
106: 스프링 지지부 111: 세탁조 결합부
112: 체결부 113: 샤프트 스플라인
114: 커플링 스토퍼부 211, 231a: 선기어 관통홀
212: 플랜지부 213: 내측 기어부
214: 제2 톱니 221: 중앙 홀
222: 플랜지 결합부 223: 제1 톱니
231: 제1 캐리어 본체 232: 제2 캐리어 본체
232a: 샤프트 수용부 232b: 지지부
232c: 캐리어 스플라인 233: 유성 기어
234: 유성기어 샤프트 300: 레버 유닛
310: 레버 홀더 320: 제1 레버
321: 제1 힌지 322: 접촉부
323: 레버 작동부 330: 제2 레버
331: 제2 힌지 332: 리프트
333: 접촉면 431: 본체부
432: 선기어부 433: 샤프트 관통부

Claims (4)

1. 세탁기용 구동 장치의 모터를 구성하는 로터 어셈블리에 있어서, 상기 로터 어셈블리는
   컵 형상의 로터 하우징;
   상기 로터 하우징의 내측벽에 부착되어 있는 복수 개의 마그넷; 및
   상기 로터 하우징의 중앙부에 형성된 선기어 유닛;
   을 포함하여 이루어지고, 상기 선기어 유닛은
   상기 로터 하우징의 중앙부에 고정되어 위치하여, 상기 로터 하우징과 함께 일체로 회전하는 본체부;
   상기 본체부로부터 전방으로 돌출되어 형성된 선기어부; 및
   상기 선기어부의 중앙에 형성된 샤프트 관통부;
   를 포함하여 이루어지며,
   상기 본체부의 후방 내측에는 엔드 베어링이 삽입되고, 상기 샤프트 관통부를 관통하는 샤프트가 회전 가능하도록 지지되되, 상기 샤프트는 상기 로터 하우징과 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 로터 어셈블리.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 로터 하우징의 중앙부 및 상기 선기어부의 주위에는 로터 톱니가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로터 어셈블리.
   

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