KR101900032B1 - Apparatus for Driving Washing Machine - Google Patents

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KR101900032B1
KR101900032B1 KR1020140135926A KR20140135926A KR101900032B1 KR 101900032 B1 KR101900032 B1 KR 101900032B1 KR 1020140135926 A KR1020140135926 A KR 1020140135926A KR 20140135926 A KR20140135926 A KR 20140135926A KR 101900032 B1 KR101900032 B1 KR 101900032B1
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washing
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장정환
장대규
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동아대학교 산학협력단
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    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30Driving arrangements 
    • D06F37/40Driving arrangements  for driving the receptacle and an agitator or impeller, e.g. alternatively

Abstract

본 발명은 세탁시 고토크를 제공하기 위한 기어세트를 모터의 내측 공간에 구성하여 전체 크기를 줄일 수 있는 세탁기의 구동장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 세탁기의 구동장치는, 세탁조(2)의 하측에 설치되어 회전력을 발생시키는 모터(10)와, 상단부가 상기 세탁조(2)의 하부면에 결합되어 세탁조(2)에 회전력을 전달하는 세탁조 축(30)과, 상단부가 상기 세탁조 축(30)을 관통하여 상기 펄세이터(3)에 결합되어 펄세이터(3)에 회전력을 전달하는 펄세이터 축(40)과, 상기 모터(10)의 내측 공간에 설치되는 감속기어유닛과, 상기 세탁조 축(30)의 외측에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 감속기어유닛의 링기어(52)를 감속기어유닛의 캐리어(54)에 단속적으로 연결하거나 상기 링기어(52)를 세탁기에 고정되게 설치된 고정부(70)에 단속적으로 연결하는 클러치 커플러(60)와, 상기 클러치 커플러(60)를 세탁조 축(30)에 대해 상하로 이동시키는 클러치구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a driving apparatus for a washing machine capable of reducing the overall size of a gear set for providing a high torque during washing in an inner space of a motor, The washing machine includes a motor 10 installed at a lower side to generate a rotating force, a washing tub shaft 30 having an upper end coupled to a lower surface of the washing tub 2 to transmit rotational force to the washing tub 2, A pulsator shaft 40 penetrating the pulsator 3 and coupled to the pulsator 3 to transmit rotational force to the pulsator 3; a reduction gear unit installed in an inner space of the motor 10; (52) of the reduction gear unit is intermittently connected to the carrier (54) of the reduction gear unit, or the ring gear (52) is fixed to the washer Intercede to the government (70) And a clutch coupler 60, and the clutch coupler 60, characterized in that it comprises a clutch driving unit for moving up and down the washing tub to the shaft 30.

Description

세탁기의 구동장치{Apparatus for Driving Washing Machine}[0001] Apparatus for Driving Washing Machine [
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁기의 운전모드에 따라 세탁조와 펄세이터(pulsator)를 독립적으로 또는 함께 회전시켜 의류나 침구류 등을 세탁할 수 있는 세탁기의 구동장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a washing machine, and more particularly, to a washing machine driving device capable of washing clothes, bedding, and the like by rotating a washing tub and a pulsator independently or together according to an operation mode of the washing machine.
일반적으로, 세탁기는 세제의 유화작용 및 세탁날개의 회전에 따른 수류의 마찰 및 충격을 이용하여 의복·침구 등의 오염물질을 제거하는 가전제품으로, 세탁기의 세탁과정은 통상 세탁, 헹굼, 탈수 및, 급/배수행정으로 이루어진다.Generally, a washing machine is an appliance product that removes contaminants such as clothing and bedding by using the friction and impact of a water stream due to the emulsifying action of the detergent and the rotation of the laundry blades. The washing process of the washing machine is generally performed by washing, rinsing, , And a supply / drainage stroke.
이와 같은 세탁기는 세탁방식에 따라 펄세이터 세탁기와 드럼 세탁기로 구분할 수 있는데, 상기 펄세이퍼 세탁기는 세탁조(inner tub)와 이 세탁조 하부에 설치되는 펄세이터(pulsator)가 분리된 형태로서 세탁 및 헹굼행정시 세탁조는 정지한 상태에서 세탁날개인 펄세이터만이 회전하며 회전수류를 일으키고, 탈수과정에서는 펄세이터와 세탁조가 함께 회전하도록 된 것이다.Such a washing machine may be divided into a pulsator washing machine and a drum washing machine according to a washing method. The pearl washing machine includes an inner tub and a pulsator provided under the washing tub, The washing machine rotates only the pulsator, which is the washing blade, in the stationary state and causes the rotating water flow. In the dehydration process, the pulsator and the washing tub rotate together.
도 1은 상기와 같은 종래의 일반적인 펄세이터 세탁기의 구성의 일례를 개략적으로 나타낸 것으로, 펄세이터 세탁기는 세탁기의 외형을 이루는 아웃케이스의 내부에 세탁수를 저장하기 위한 외조(1)가 고정되게 설치되고, 상기 외조(1)의 내부에 세탁과 탈수 겸용의 세탁조(2)가 회전가능하게 설치되며, 상기 세탁조(2)의 저면부에 교반 작용을 하는 펄세이터(3)가 회전가능하게 설치된 구성으로 이루어진다. FIG. 1 schematically shows an example of the construction of a conventional pulsar washing machine of the prior art. In the pulsator washing machine, an outer tub 1 for storing washing water is fixedly installed inside an outer case, A washing tub 2 for washing and dewatering is rotatably installed inside the outer tub 1 and a pulsator 3 for stirring the bottom portion of the washing tub 2 is rotatably installed Lt; / RTI >
그리고, 상기 세탁조(2) 및 펄세이터(3)는 외조(1)의 하부에 설치되는 모터(4) 및 동력전달기구(5)로부터 동력을 전달받아 회전하며 세탁 및 탈수 행정을 수행한다. The washing tub 2 and the pulsator 3 are rotated by receiving power from the motor 4 and the power transmission mechanism 5 provided at the lower part of the outer tub 1 and perform washing and dewatering processes.
한편, 펄세이터 세탁기는 하나의 모터가 세탁 및 탈수 행정을 모두 수행해야 하는데, 세탁 과정에서의 모터 속도와 탈수 행정에서의 모터 속도는 7배 이상으로 매우 큰 속도 차이를 보이게 된다. On the other hand, in a pulsator washing machine, one motor must perform both washing and dewatering steps, and the motor speed in the washing process and the motor speed in the dewatering process are 7 times or more, which is very large.
일반적으로 모터는 최대효율을 달성할 수 있는 운점점이 있는데, 부하의 속도범위가 너무 넓어서 비록 어느 특정 속도 지점에서 최대효율을 낼 수 있다고 하더라도 다른 속도영역에서는 효율이 매우 취약한 특성이 있다. 그러므로 모터는 상대적으로 효율이 높은 고속 저토크의 운전점에서 일정하게 동작하고, 고토크가 필요한 세탁 운전시에만 기어와 같은 감속기구를 선택적으로 사용함으로써 모터와 세탁기의 운전 효율을 향상시킬 수 있다. 하지만 일반적인 경우 기어와 같은 감속기구를 취부하기 위한 별도의 공간이 필요하게 되어 세탁시스템의 사이즈가 커질 뿐만 아니라 펄세이터 축이 모터 구동축과 분리되어 소음에 취약하고 동적 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.In general, a motor has the advantage of achieving maximum efficiency. The speed range of the load is so wide that even though the maximum efficiency can be obtained at a certain speed point, the efficiency is very poor in other speed regions. Therefore, the motor operates constantly at a high-speed, low-torque operation point having a relatively high efficiency, and can selectively improve the operation efficiency of the motor and the washing machine by selectively using a deceleration mechanism such as a gear only during a washing operation requiring high torque. However, in general, a separate space for installing a decelerating mechanism such as a gear is required, which not only increases the size of the washing system but also disadvantageously separates the pulsator shaft from the motor driving shaft, so that it is vulnerable to noise and low dynamic stability.
대한민국 공개특허공보 제2003-0073850호Korean Patent Publication No. 2003-0073850 대한민국 공개특허공보 제2004-0013989호Korean Patent Publication No. 2004-0013989 대한민국 등록특허공보 제10-0591331호Korean Patent Registration No. 10-0591331
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 세탁시 고토크를 제공하기 위한 기어세트를 모터의 내측 공간에 구성하여 전체 크기를 줄일 수 있고, 펄세이터 축이 분리됨이 없이 모터를 관통하게 구성하여 소음 저감 및 동적 안정성을 향상할 수 있는 세탁기의 구동장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a gear set for providing high torque during washing in an inner space of a motor to reduce the overall size thereof, And to provide a drive device for a washing machine which can improve noise reduction and dynamic stability by allowing the motor to penetrate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 구동장치는, 세탁기에 회전 가능하게 설치되는 세탁조와, 상기 세탁조의 하부에 세탁조와 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 펄세이터에 선택적으로 회전력을 전달하여 회전시키는 세탁기의 구동장치에 있어서, 상기 세탁조의 하측에 고정되게 설치되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 자기장을 발생시키는 스테이터와, 상기 스테이터의 외측에 회전 가능하게 설치되며 스테이터에서 발생한 자기장에 의해 회전력이 발생하도록 스테이터와 마주보는 내주면에 원주방향을 따라 영구자석이 일정 간격으로 배열된 원반형의 로터를 포함하는 모터와; 상단부가 상기 세탁조의 하부면에 결합되어 세탁조에 회전력을 전달하는 세탁조 축과; 상단부가 상기 세탁조 축을 관통하여 상기 펄세이터에 결합되어 펄세이터에 회전력을 전달하는 펄세이터 축과; 상기 모터의 로터의 중심부에 설치되어 로터와 함께 회전하는 선기어와, 상기 로터의 내측 공간에 설치되는 링기어와, 상기 선기어와 링기어 사이에서 선기어 및 링기어에 치합되게 설치되어 선기어의 회전력을 전달받아 링기어의 원주방향으로 회전 운동하는 복수개의 유성기어와, 상기 복수개의 유성기어에 연결되어 유성기어와 함께 일방향으로 회전 운동하며 중심부가 상기 펄세이터 축과 연결되어 펄세이터 축에 회전력을 전달하는 캐리어 및, 상기 링기어와 고정되며 중심부에 관통공이 형성된 원반형의 링기어 하우징을 포함하는 감속기어유닛과; 상기 세탁조 축의 외측에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 링기어를 상기 캐리어에 단속적으로 연결하거나 상기 링기어를 세탁기에 고정되게 설치된 고정부에 단속적으로 연결하는 클러치 커플러와; 상기 클러치 커플러를 세탁조 축에 대해 상하로 이동시키는 클러치구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a driving apparatus for a washing machine, including: a washing tub rotatably installed in a washing machine; and a rotating drum rotatably installed on a lower portion of the washing tub, The stator is rotatably provided on the outer side of the stator and rotates due to a magnetic field generated by the stator. The stator includes a stator for rotating the stator, A rotor including a disk-shaped rotor having permanent magnets arranged at regular intervals along a circumferential direction on an inner circumferential surface facing the stator so as to generate a permanent magnet; A washing tub shank having an upper end coupled to a lower surface of the washing tub to transmit rotational force to the washing tub; A pulsator shaft having an upper end penetrating the washing tub axis and coupled to the pulsator to transmit rotational force to the pulsator; A sun gear disposed in a center portion of the rotor of the motor and rotating together with the rotor; a ring gear installed in an inner space of the rotor; and a sun gear and a ring gear interposed between the sun gear and the ring gear, A plurality of planetary gears connected to the plurality of planetary gears to rotate in one direction together with the planetary gears and connected to the pulsator shaft to transmit rotational force to the pulsator shaft, A reduction gear unit including a carrier and a disc-shaped ring gear housing fixed to the ring gear and having a through hole formed at a center portion thereof; A clutch coupler installed on the outer side of the washing tub shaft so as to be slidable up and down and intermittently connecting the ring gear to the carrier or intermittently connecting the ring gear to a fixed portion fixed to the washing machine; And a clutch driving unit for moving the clutch coupler up and down with respect to the drum of the washing machine.
본 발명에 따르면, 세탁 운전 시 필요한 고토크를 확보하기 위한 감속기어 유닛을 모터의 로터 내부에 설치함으로써 사이즈 증가 없이 고효율 세탁시스템의 구현이 가능하게 된다.According to the present invention, a high-efficiency washing system can be realized without increasing the size by providing a reduction gear unit for securing a high torque necessary for washing operation inside the rotor of the motor.
특히 본 발명의 세탁기의 구동장치는 펄세이터 축이 분리됨 없이 모터를 관통하게 설치되므로 소음 저감 및 동적 안정성을 향상시킬 수 있는 효과도 제공한다.Particularly, the driving apparatus of the washing machine of the present invention provides the effect of reducing the noise and improving the dynamic stability since the pulser shaft is installed so as to penetrate the motor without being separated.
도 1은 종래의 펄세이터 세탁기의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 구동장치를 종방향으로 절단하여 나타낸 절개 사시도이다.
도 3은 도 1의 세탁기 구동장치의 종단면도이다.
도 4는 도 1의 세탁기 구동장치의 주요 구성부의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 주요 구성부의 단면도이다.
도 6은 도 1의 세탁기 구동장치의 링기어 하우징을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 1의 세탁기 구동장치의 클러치 커플러를 나타낸 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 세탁 운전 모드와 탈수 운전 모드에서의 주요 구성부의 작동 상태를 나타낸 절개 사시도이다.
도 9는 도 1의 세탁기 구동장치의 세탁 운전 모드에서의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 1의 세탁기 구동장치의 탈수 운전 모드에서의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional pulsator washing machine.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a driving apparatus of a washing machine according to an embodiment of the present invention, which is cut along the longitudinal direction.
3 is a longitudinal sectional view of the washing machine driving apparatus of FIG.
FIG. 4 is a perspective view of the main components of the washing machine driving apparatus of FIG. 1;
Figure 5 is a cross-sectional view of the major components shown in Figure 4;
6 is a perspective view showing a ring gear housing of the washing machine driving apparatus of FIG.
7 is a perspective view showing a clutch coupler of the washing machine driving apparatus of FIG.
8A and 8B are exploded perspective views showing the operating states of the main components in the washing operation mode and the dehydration operation mode, respectively.
9 is a sectional view showing an operating state of the washing machine driving apparatus of FIG. 1 in the washing operation mode.
10 is a sectional view showing the operating state of the washing machine driving apparatus of FIG. 1 in the dehydrating operation mode.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 구동장치 및 이를 이용한 세탁기의 구동 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a driving apparatus for a washing machine and a driving method of a washing machine using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이해를 돕기 위하여 세탁기의 전체 구성에 대해서는 도 1에 도시된 펄세이터 세탁기를 참조하여 설명한다. The overall structure of the washing machine will be described with reference to the pulse washing machine shown in Fig.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 구동장치는, 세탁조(2)의 하측에 설치되어 회전력을 발생시키는 모터(10)와, 상단부가 상기 세탁조(2)의 하부면에 결합되어 세탁조(2)에 회전력을 전달하는 세탁조 축(30)과, 상단부가 상기 세탁조 축(30)을 관통하여 상기 펄세이터(3)에 결합되어 펄세이터(3)에 회전력을 전달하는 펄세이터 축(40)과, 상기 모터(10)의 내측 공간에 설치되는 감속기어유닛과, 상기 세탁조 축(30)의 외측에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 감속기어유닛의 링기어(52)를 감속기어유닛의 캐리어(54)에 단속적으로 연결하거나 상기 링기어(52)를 세탁기에 고정되게 설치된 고정부(70)에 단속적으로 연결하는 클러치 커플러(60)와, 상기 클러치 커플러(60)를 세탁조 축(30)에 대해 상하로 이동시키는 클러치구동부(미도시)를 포함한 구성으로 이루어진다. 2 to 7, a driving apparatus for a washing machine according to an embodiment of the present invention includes a motor 10 installed on a lower side of a washing tub 2 to generate a rotating force, The washing machine includes a washing tub shaft 30 coupled to a lower surface of the washing tub 2 to transmit rotational force to the washing tub 2 and an upper end connected to the pulsator 3 through the washing tub shaft 30 to transmit rotational force to the pulsator 3 A reduction gear unit installed in an inner space of the motor 10 and a ring gear 52 of the reduction gear unit installed vertically and slidably on the outer side of the washing tub shaft 30 A clutch coupler 60 intermittently connecting the ring gear 52 to the carrier 54 of the reduction gear unit or intermittently connecting the ring gear 52 to the fixed portion 70 fixed to the washing machine, (Not shown) for moving the washing tub 30 up and down with respect to the washing tub shaft 30 Comprises a configuration including the city).
상기 모터(10)는 세탁기의 외조(1)의 하부에 설치되어, 외부에서 인가되는 전원에 의해 동작하여 세탁조 축(30) 및/또는 펄세이터 축(40)을 회전시키는 동력을 발생시킨다. 상기 모터(10)는 공지의 BLDC 모터와 같은 직결식 모터로 구성될 수 있는데, 이 실시예에서 상기 모터(10)는 세탁기의 외조(1)의 하부에 고정되게 설치되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 자기장을 발생시키는 스테이터(11)와, 상기 스테이터(11)의 외측에 회전 가능하게 설치되어 스테이터(11)에서 발생한 자기장에 의해 회전하는 원반형의 로터(12)를 포함한 구성으로 이루어진다. The motor 10 is installed under the outer tub 1 of the washing machine and generates power for rotating the washing tub shaft 30 and / or the pulsator shaft 40 by an external power source. The motor 10 may be a direct coupling type motor such as a known BLDC motor. In this embodiment, the motor 10 is fixed to the lower portion of the outer tank 1 of the washing machine, And a disk-like rotor 12 which is rotatably provided outside the stator 11 and rotates by a magnetic field generated by the stator 11.
상기 스테이터(11)는 고정자로서 철심 코어에 코일이 감겨진 구조로 되어 코일에 전류가 흐름에 따라 자기장을 발생시키게 된다. 그리고, 상기 로터(12)는 상기 스테이터(11)와 마주보는 내주면에 원주방향을 따라 영구자석(13)이 일정 간격으로 배열된 원반형으로 이루어져, 상기 영구자석(13)과 상기 스테이터(11) 간에 발생한 자기장에 의해 회전 운동하게 된다. The stator 11 has a structure in which a coil is wound around an iron core as a stator, and a magnetic field is generated as a current flows through the coil. The rotor 12 has a disk shape in which permanent magnets 13 are arranged at regular intervals along the circumferential direction on the inner circumferential surface facing the stator 11 so that the gap between the permanent magnet 13 and the stator 11 And is caused to rotate by the generated magnetic field.
상기 세탁조 축(30)은 속이 빈 중공관 형태를 가지며, 상단부가 세탁조(2)의 하부면 중심부에 고정된다. 그리고, 상기 펄세이터 축(40)은 상기 세탁조 축(30)을 관통하도록 설치되며, 상단부가 상기 펄세이터(3)의 중심부와 결합된다. 여기서, 상기 펄세이터 축(40)은 단일체로 된 축이 분리됨 없이 모터(10)의 로터(12)의 중심부를 관통하게 설치된다. The washing tub shaft 30 has a hollow tubular shape and an upper end is fixed to the center of the lower surface of the washing tub 2. The pulsator shaft 40 is installed to penetrate the washing tub shaft 30 and the upper end of the pulsator shaft 40 is engaged with the center portion of the pulsator 3. Here, the pulsator shaft 40 is installed so as to penetrate the center portion of the rotor 12 of the motor 10 without a single shaft being separated.
상기 감속기어유닛은, 상기 모터(10)의 로터(12)의 중심부에 설치되어 로터(12)와 함께 회전하는 선기어(51)와, 상기 로터(12)의 내측 공간에 설치되는 링기어(52)와, 상기 선기어(51)와 링기어(52) 사이에서 선기어(51) 및 링기어(52)에 치합되게 설치되어 선기어(51)의 회전력을 전달받아 링기어(52)의 원주방향으로 회전 운동하는 복수개의 유성기어(53)와, 상기 복수개의 유성기어(53)에 연결되어 유성기어(53)와 함께 일방향으로 회전 운동하며 중심부가 상기 펄세이터 축(40)과 연결되어 펄세이터 축(40)에 회전력을 전달하는 캐리어(54) 및, 상기 링기어(52)와 고정되며 중심부에 상기 클러치 커플러(60)가 통과하는 관통공(52b)이 형성된 원반형의 링기어 하우징(52a)을 포함한다. The reduction gear unit includes a sun gear 51 provided at the center of the rotor 12 of the motor 10 and rotating together with the rotor 12 and a ring gear 52 A sun gear 51 and a ring gear 52. The sun gear 51 is disposed between the sun gear 51 and the ring gear 52 so as to be meshed with the sun gear 51 and the ring gear 52 and rotates in the circumferential direction of the ring gear 52 A plurality of planetary gears 53 which are connected to the planetary gears 53 and which rotate together with the planetary gears 53 in one direction and which are connected to the pulsator shaft 40, A ring gear housing 52a which is fixed to the ring gear 52 and has a through hole 52b through which the clutch coupler 60 passes is formed at a central portion of the ring gear housing 52a, do.
그리고, 상기 클러치 커플러(60)는 중심부에 비어 있는 중공의 원통 관 형태로 되어 상기 세탁조 축(30)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 상기 세탁조 축(30)의 외주면에 제1세레이션부(31)가 형성되고, 상기 클러치 커플러(60)의 내주면에는 상기 제1세레이션부(31)와 치합되어 제1세레이션부(31)에 대해 상하방향으로의 상대 이동은 허용하되 원주방향으로의 상대 회전은 허용하지 않는 제2세레이션부(61)가 형성되어 있다. 따라서 클러치 커플러(60)가 클러치 구동부(미도시)에 의해 상하로 이동하게 되면 상기 제1세레이션부(31)와 제2세레이션부(61)가 맞물린 상태를 유지하면서 클러치 커플러(60)가 상하로 이동하게 되고, 캐리어(54) 및 링기어(52)를 통해 클러치 커플러(60)에 회전력이 전달되면 클러치 커플러(60)와 세탁조 축(30)이 정지 또는 함께 회전하게 된다. The clutch coupler 60 is hollow cylindrical tube hollow in the central portion and is slidably installed on the drum 30. A first serration part 31 is formed on the outer circumferential surface of the washing tub shaft 30 and a first serration part 31 is engaged with the first serration part 31 on the inner circumferential surface of the clutch coupler 60, The second serration portion 61 is formed which permits relative movement in the vertical direction but does not permit relative rotation in the circumferential direction. Therefore, when the clutch coupler 60 is moved up and down by the clutch driving unit (not shown), the clutch coupler 60 maintains the engaged state between the first serration unit 31 and the second serration unit 61 The clutch coupler 60 and the washing tub shaft 30 are stopped or rotated together when the rotational force is transmitted to the clutch coupler 60 via the carrier 54 and the ring gear 52. [
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 클러치 구동부(미도시)는 클러치모터 및 연동장치로 구성된 공지의 클러치 구동 기구를 적용하여 구성할 수 있는데, 예를 들어 대한민국 공개특허공보 제2003-0073850호에 개시되어 있는 클러치모터와 캠, 레버, 컨넥팅로드, 리턴스프링, 플런저 등으로 구성된 클러치 구동 기구를 적용할 수 있으며, 이러한 공지의 클러치 구동 기구를 상기 클러치 커플러(60)와 연결하여 동작시키는 기술은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 구현할 수 있을 것이다. Although not shown in the drawing, the clutch driving unit (not shown) can be configured by applying a known clutch driving mechanism composed of a clutch motor and a linking device. For example, in the case of a clutch driving apparatus disclosed in Korean Patent Application Publication No. 2003-0073850 A clutch drive mechanism composed of a clutch motor, a cam, a lever, a connecting rod, a return spring, a plunger, and the like can be applied, and a technique of operating such a known clutch drive mechanism in conjunction with the clutch coupler 60 is known in the art A person skilled in the art can easily implement the present invention.
도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이, 상기 링기어 하우징(52a)의 관통공(52b)의 내주부에는 상기 클러치 커플러(60)와 연결된 상태를 유지하는 기어이 형태의 제1연결부(55)가 설치되고, 상기 클러치 커플러(60)의 외주면에는 상기 제1연결부(55)와 치합되어 제1연결부(55)에 대해 상하방향으로의 상대 이동은 허용하되 원주방향으로의 상대 회전은 허용하지 않는 기어이 형태의 제1클러칭부(62)가 설치된다.6 and 7, a first connecting portion 55 in the form of a gear that maintains a state of being connected to the clutch coupler 60 is formed on an inner peripheral portion of the through hole 52b of the ring gear housing 52a The clutch coupler 60 is provided with an outer circumferential surface on which a gear is engaged with the first connecting portion 55 so as to permit relative movement of the first connecting portion 55 in the vertical direction but not relative to the circumferential direction Shaped first clutch portion 62 is provided.
또한 상기 캐리어(54)는 상기 클러치 커플러(60)와 연결되거나 분리되면서 클러치 커플러(60)를 통해 링기어(52)와 단속적으로 연결된다. 이를 위해 상기 캐리어(54)의 중심부에는 기어이 형태로 된 제2연결부(56)가 설치되고, 상기 클러치 커플러(60)에는 상기 제2연결부(56)와 치합되면서 연결되는 기어이 형태의 제2클러칭부(63)가 형성된다. The carrier 54 is intermittently connected to the ring gear 52 via the clutch coupler 60 while being connected to or disconnected from the clutch coupler 60. A second coupling portion 56 is formed in the center of the carrier 54 and a second coupling portion 56 is formed in the center of the carrier 54. The clutch coupler 60 is coupled to the second coupling portion 56, (63) are formed.
상기 고정부(70)는 세탁기에 고정되게 설치되는 구성부로, 상기 스테이터(11)와 함께 세탁기의 외조(1)의 하부면에 고정되게 설치된다. 상기 고정부(70)의 하부면에는 기어이 형태로 된 제3연결부(71)가 형성되고(도 5 참조), 상기 클러치 커플러(60)에는 상기 제3연결부(71)와 치합되면서 연결되는 기어이 형태의 제3클러칭부(64)가 형성된다. 따라서, 클러치 커플러(60)가 상측으로 이동하게 되면 상기 제3클러칭부(64)가 고정부(70)의 제3연결부(71)와 맞물리면서 링기어(52)와 클러치 커플러(60), 그리고 세탁조 축(30)의 회전이 제한된다. The fixing part 70 is fixed to the washing machine and is fixed to the lower surface of the outer tub 1 of the washing machine together with the stator 11. [ 5), and the clutch coupler 60 is connected to the third connecting portion 71 while being coupled to the third connecting portion 71. The third connecting portion 71 is formed on the lower surface of the fixing portion 70, The third clutch portion 64 is formed. Therefore, when the clutch coupler 60 moves upward, the third clutch portion 64 meshes with the third connection portion 71 of the fixed portion 70, and the ring gear 52 and the clutch coupler 60, The rotation of the shaft 30 is restricted.
도 8a와 도 8b, 도 9 및 도 10을 참조하여, 상기와 같이 구성된 세탁기 구동장치의 작동에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 참고로 도 8a 내지 도 10에서 파란색 실선은 동력의 전달 경로와 결속 상태를 나타낸다.8A, 8B, 9, and 10, the operation of the washing machine driving apparatus constructed as above will be described in detail. For reference, blue solid lines in FIGS. 8A to 10 indicate power transmission paths and binding states.
세탁기의 세탁 운전 모드에서는 상기 클러치 커플러(60)는 링기어(52)를 고정부(70)와 연결하여 링기어(52)를 고정시킴으로써 캐리어(54)의 감속된 회전력이 펄세이터 축(40)으로만 전달되도록 하여 펄세이터(3)를 고토크로 감속 회전시킨다. In the washing operation mode of the washing machine, the clutch coupler 60 connects the ring gear 52 with the fixed portion 70 to fix the ring gear 52, so that the reduced rotational force of the carrier 54 is transmitted to the pulsator shaft 40, So that the pulsator 3 is decelerated and rotated at a high torque.
그리고, 세탁기의 탈수 운전 모드에서는 상기 클러치 커플러(60)는 링기어(52)와 캐리어(54)를 연결하여 링기어(52)와 캐리어(54)가 함께 고속 회전하도록 하여 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)이 동시에 회전하게 된다. In the dewatering mode of the washing machine, the clutch coupler 60 connects the ring gear 52 and the carrier 54 so that the ring gear 52 and the carrier 54 are rotated together at a high speed to rotate the pulsator shaft 40, And the washing tub shaft 30 rotate at the same time.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저 세탁 운전 모드(도 8a 및 도 9 참조)에서는 클러치 구동부에 전원이 인가되어 클러치 커플러(60)가 상측으로 이동한다. 이에 따라 상기 클러치 커플러(60)의 제3클러칭부(64)가 고정부(70)의 제3연결부(71)와 치합되면서 연결되고, 링기어(52)와 세탁조 축(30)이 클러치 커플러(60)를 통해 고정부(70)에 연결되어 고정된 상태로 된다. More specifically, first, in the washing operation mode (see FIGS. 8A and 9), power is applied to the clutch driving unit and the clutch coupler 60 moves upward. The third clutch portion 64 of the clutch coupler 60 is engaged with the third connection portion 71 of the fixed portion 70 and the ring gear 52 and the washing tub shaft 30 are connected to the clutch coupler 60 to the fixed portion 70 and fixed.
이 상태에서 모터(10)의 스테이터(11)에 전원이 인가되어 로터(12)가 회전하게 되면, 로터(12)의 중심부에 설치된 선기어(51)가 로터(12)와 함께 회전하게 된다. 상기 선기어(51)의 회전은 유성기어(53)로 전달되어 유성기어(53)가 링기어(52)의 내주면을 따라 회전하게 되고, 상기 유성기어(53)가 결합된 캐리어(54)가 지면(地面)에 대해 수직한 축을 중심으로 회전하게 된다. The sun gear 51 provided at the center of the rotor 12 rotates together with the rotor 12 when power is applied to the stator 11 of the motor 10 and the rotor 12 rotates. The rotation of the sun gear 51 is transmitted to the planetary gear 53 so that the planetary gear 53 rotates along the inner peripheral surface of the ring gear 52 and the carrier 54 to which the planetary gear 53 is engaged, And rotates about an axis perpendicular to the ground surface.
이 때, 상기 캐리어(54)는 펄세이터 축(40)과 연결되어 있으므로 캐리어(54)와 함께 펄세이터 축(40)이 회전하여 펄세이터(3)가 회전하게 된다. 그리고, 상기 세탁조 축(30)은 클러치 커플러(60)에 의해 고정부(70)에 고정된 상태를 유지하므로 세탁조(2)는 회전하지 않는다. At this time, since the carrier 54 is connected to the pulsator shaft 40, the pulsator shaft 40 rotates together with the carrier 54 to rotate the pulsator 3. The washing tub 2 is not rotated because the washing tub shaft 30 is fixed to the fixing unit 70 by the clutch coupler 60.
다음으로, 탈수 운전 모드(도 8b 및 도 10 참조)에서는 클러치 구동부에 전원이 차단되면서 클러치 커플러(60)가 하강하여 고정부(70)와 분리되고, 클러치 커플러(60) 하단의 제2클러칭부(63)가 캐리어(54)의 제2연결부(56)와 치합되면서 연결된다. 이 때 클러치 커플러(60)의 제1클러칭부(62)는 제1연결부(55)와 계속 치합된 상태를 유지하고 있으므로 결과적으로 캐리어(54)와 링기어(52)가 클러치 커플러(60)를 매개로 직결된 상태가 된다. Next, in the dehydration operation mode (see FIGS. 8B and 10), the power is cut off to the clutch driving unit, the clutch coupler 60 is lowered and separated from the fixed portion 70, and the second clutch (63) is engaged with the second connection portion (56) of the carrier (54). At this time, the first clutching portion 62 of the clutch coupler 60 maintains the state of being continuously engaged with the first connecting portion 55, so that the carrier 54 and the ring gear 52 are engaged with the clutch coupler 60 It becomes directly connected with the mediation.
이 상태에서 모터(10)의 스테이터(11)에 전원이 인가되어 로터(12)가 회전하게 되면, 로터(12)의 중심부에 설치된 선기어(51)가 로터(12)와 함께 회전하게 된다. 이 때 링기어(52)는 고정부(70)에 구속되지 않고 회전이 가능한 상태이므로 선기어(51)의 회전력은 캐리어(54)와 링기어(52)로 그대로 전달되어 캐리어(54)와 링기어(52)가 고속 회전하게 된다. The sun gear 51 provided at the center of the rotor 12 rotates together with the rotor 12 when power is applied to the stator 11 of the motor 10 and the rotor 12 rotates. The rotational force of the sun gear 51 is transmitted to the carrier 54 and the ring gear 52 as it is and the carrier 54 and the ring gear 52 are rotated, (52) rotates at a high speed.
상기 캐리어(54)와 링기어(52)가 고속 회전함에 따라 캐리어(54)와 연결되어 있는 펄세이터 축(40)과 클러치 커플러(60)를 통해 링기어(52)에 연결되어 있는 세탁조 축(30)이 함께 고속으로 회전하게 되어, 펄세이터(3)와 세탁조(2)가 고속으로 회전하여 탈수 운전을 하게 된다. The pulsator shaft 40 connected to the carrier 54 and the drum shaft 52 connected to the ring gear 52 through the clutch coupler 60 as the carrier 54 and the ring gear 52 rotate at a high speed, 30 are rotated together at a high speed so that the pulsator 3 and the washing tub 2 rotate at a high speed to perform the dewatering operation.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. And it is to be understood that such modified embodiments belong to the scope of protection of the present invention defined by the appended claims.
1 : 외조 2 : 세탁조
3 : 펄세이터 10 : 모터
11 : 스테이터 12 : 로터
13 : 영구자석 30 : 세탁조 축
31 : 제1세레이션(serration)부 40 : 펄세이터 축
51 : 선기어 52 : 링기어
52a : 링기어 하우징 52b : 관통공
53 : 유성기어 54 : 캐리어
55 : 제1연결부 56 : 제2연결부
60 : 클러치 커플러 61 : 제2세레이션(serration)부
62 : 제1클러칭부 63 : 제2클러칭부
64 : 제3클러칭부 70 : 고정부
71 : 제3연결부
1: outer bath 2: washing tub
3: pulsator 10: motor
11: stator 12: rotor
13: permanent magnet 30: washing tub shaft
31: First serration unit 40: Pulse generator axis
51: sun gear 52: ring gear
52a: ring gear housing 52b: through-hole
53: planetary gear 54: carrier
55: first connection part 56: second connection part
60: clutch coupler 61: second serration part
62: first clutch portion 63: second clutch portion
64: third clutch portion 70:
71: Third connection part

Claims (7)

  1. 세탁기에 회전 가능하게 설치되는 세탁조(2)와, 상기 세탁조(2)의 하부에 세탁조(2)와 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 펄세이터(3)에 선택적으로 회전력을 전달하여 회전시키는 세탁기의 구동장치에 있어서,
    상기 세탁조(2)의 하측에 고정되게 설치되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 자기장을 발생시키는 스테이터(11)와, 상기 스테이터(11)의 외측에 회전 가능하게 설치되며 스테이터(11)에서 발생한 자기장에 의해 회전력이 발생하도록 스테이터(11)와 마주보는 내주면에 원주방향을 따라 영구자석(13)이 일정 간격으로 배열된 원반형의 로터(12)를 포함하는 모터(10)와;
    상단부가 상기 세탁조(2)의 하부면에 결합되어 세탁조(2)에 회전력을 전달하는 세탁조 축(30)과;
    상단부가 상기 세탁조 축(30)을 관통하여 상기 펄세이터(3)에 결합되어 펄세이터(3)에 회전력을 전달하는 펄세이터 축(40)과;
    상기 모터(10)의 로터(12)의 중심부에 설치되어 로터(12)와 함께 회전하는 선기어(51)와, 상기 로터(12)의 내측 공간에 설치되는 링기어(52)와, 상기 선기어(51)와 링기어(52) 사이에서 선기어(51) 및 링기어(52)에 치합되게 설치되어 선기어(51)의 회전력을 전달받아 링기어(52)의 원주방향으로 회전 운동하는 복수개의 유성기어(53)와, 상기 복수개의 유성기어(53)에 연결되어 유성기어(53)와 함께 일방향으로 회전 운동하며 중심부가 상기 펄세이터 축(40)과 연결되어 펄세이터 축(40)에 회전력을 전달하고 기어이 형태로 된 제2연결부(56)가 설치되는 캐리어(54) 및, 가장자리 부분이 상기 링기어(52)와 고정되며 중심부에 관통공(52b)이 형성되고 상기 관통공(52b)의 내주부에는 기어이 형태의 제1연결부(55)가 형성되어 있는 원반형의 링기어 하우징(52a)을 포함하는 감속기어유닛과;
    세탁기에 고정되게 설치되며 기어이 형태로 된 제3연결부(71)를 구비한 고정부(70)와;
    상부와 하부가 개방된 원통형으로 이루어져 상기 세탁조 축(30)의 외측에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 외주면에 상기 링기어(52)의 제1연결부(55)와 치합되어 제1연결부(55)에 대해 상하방향으로의 상대 이동은 허용하되 원주방향으로의 상대 회전은 허용하지 않는 기어이 형태의 제1클러칭부(62)가 형성되고, 상기 캐리어(54)의 제2연결부(56)와 치합되면서 연결되는 기어이 형태의 제2클러칭부(63)와, 상기 고정부(70)의 제3연결부(71)와 치합되면서 연결되는 기어이 형태의 제3클러칭부(64)를 구비하여, 상기 세탁조 축(30)에 대해 상하로 슬라이딩하면서 상기 링기어(52)를 상기 캐리어(54)에 단속적으로 연결하거나 상기 링기어(52)를 상기 고정부(70)에 단속적으로 연결하는 클러치 커플러(60)와;
    상기 클러치 커플러(60)를 세탁조 축(30)에 대해 상하로 이동시키는 클러치구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
    The washing machine according to the present invention comprises a washing tub 2 rotatably installed in a washing machine and a washing machine 2 for selectively rotating the washing tub 2 to rotate the washing tub 2 to a pulsator 3, In the apparatus,
    A stator 11 fixedly installed on the lower side of the washing tub 2 to generate a magnetic field by a power source applied from the outside, a rotatably installed on the outside of the stator 11, A motor (10) including a disk-like rotor (12) having permanent magnets (13) arranged at regular intervals along a circumferential direction on an inner circumferential surface facing the stator (11) so as to generate a rotational force;
    A washing tub shank 30 having an upper end connected to a lower surface of the washing tub 2 to transmit rotational force to the washing tub 2;
    A pulsator shaft (40) having an upper end penetrating the washing tub shaft (30) and coupled to the pulsator (3) to transmit rotational force to the pulsator (3);
    A sun gear 51 installed at the center of the rotor 12 of the motor 10 and rotating together with the rotor 12, a ring gear 52 installed in the inner space of the rotor 12, 51 and the ring gear 52 so as to be rotatable in the circumferential direction of the ring gear 52 by receiving the rotational force of the sun gear 51, A plurality of planetary gears 53 connected to the planetary gears 53 so as to rotate in one direction together with the planetary gears 53 and connected to the pulsator shaft 40 to transmit rotational force to the pulsator shaft 40; And a ring portion 52b is formed at the center portion of the ring gear 52 and an inner portion of the through hole 52b is fixed to the ring gear 52. [ And a ring gear housing (52a) having a disk-like shape and having a first connecting portion (55) Units and;
    A fixing part 70 fixedly attached to the washing machine and having a third connecting part 71 in the form of a gear;
    And a first connecting portion 55 which is engaged with the first connecting portion 55 of the ring gear 52 on the outer circumferential surface of the first connecting portion 55 so as to be slidable up and down on the outer side of the washing tub shaft 30, A first clutching portion 62 of a gear-like shape is formed which permits relative movement in the up-and-down direction but does not allow relative rotation in the circumferential direction, and engages with the second connecting portion 56 of the carrier 54 And a third clutch portion (64) of a gear type in engagement with the third connection portion (71) of the fixing portion (70) and connected to the washing tub axis A clutch coupler (60) that intermittently connects the ring gear (52) to the carrier (54) while sliding up and down with respect to the ring gear (30), or intermittently connects the ring gear (52) to the fixed portion (70);
    And a clutch driving unit for moving the clutch coupler (60) up and down with respect to the washing tub shaft (30).
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  5. 제1항에 있어서, 상기 세탁조 축(30)의 외주면에 제1세레이션부(31)가 형성되고, 상기 클러치 커플러(60)의 내주면에는 상기 제1세레이션부(31)와 치합되어 제1세레이션부(31)에 대해 상하방향으로의 상대 이동은 허용하되 원주방향으로의 상대 회전은 허용하지 않는 제2세레이션부(61)가 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.The washing machine according to claim 1, wherein a first serration portion (31) is formed on an outer circumferential surface of the washing tub shaft (30), and an inner circumferential surface of the clutch coupler (60) is engaged with the first serration portion Wherein the second serration portion (61) is formed to allow relative movement in the vertical direction with respect to the serration portion (31) but does not allow relative rotation in the circumferential direction.
  6. 제1항에 있어서, 상기 고정부(70)는 상기 스테이터(11)와 함께 세탁기의 외조(1)의 하부면에 고정되게 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.The driving device for a washing machine according to claim 1, wherein the fixing part (70) is fixedly installed on the lower surface of the outer tank (1) of the washing machine together with the stator (11).
  7. 제1항에 있어서, 상기 펄세이터 축(40)은 단일체로 된 축이 분리됨 없이 모터(10)의 로터(12)의 중심부를 관통하게 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기 구동장치.
    2. The washing machine driving apparatus according to claim 1, wherein the pulsator shaft (40) is installed so as to penetrate the center portion of the rotor (12) of the motor (10) without a single shaft being separated.
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