KR101989109B1 - 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 세탁기는, 물이 담기는 외조와, 상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조와, 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 의해 회전되는 내축과, 상기 내조 내에 배치되고, 상기 내축과 함께 일체로 회전되는 펄세이터와, 상기 내축에 외삽된 외축과, 상기 내축이 통과하는 중공이 형성되고, 상기 펄세이터의 하측에서 상기 외축과 일체로 회전가능하게 연결되고, 외주면에 축방향(axial direction)을 따라 나선형(helix)의 스레드가 형성된 승강 가이드와, 물에 잠겼을 시 부력이 자중보다 크게 작용하고, 상기 펄세이터와 상기 승강 가이드 사이에 배치되어, 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축을 따라 승강 가능하게 구비되 클러치를 포함하고, 상기 클러치는, 상기 클러치가 회전될 시, 상기 스레드를 따라 안내되는 피동 돌기를 포함하고, 상기 피동 돌기는, 상기 클러치가 물에 잠긴 상태에서, 상기 내축이 정방향으로 회전될 시, 상기 스레드에 의해 상승 안내되고, 상기 내축이 역방향으로 회전될시에는 상기 스레드에 의해 하강 안내되고, 상기 승강 가이드는, 상기 클러치가 상기 정방향으로 회전되어, 상기 피동 돌기가 상승 위치에 이를 시, 상기 피동 돌기와 간섭되어, 상기 승강 가이드를 상기 정방향으로 회전시키는 상단 스토퍼와, 상기 클러치가 상기 역방향으로 회전되어, 상기 피동 돌기가 하강 위치에 이를 시, 상기 피동 돌기와 간섭되어, 상기 승강 가이드를 상기 역방향으로 회전시키는 하단 스토퍼를 포함한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

본 발명은 부력 클러치를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 케이싱 내에 구비된 외조 내에, 세탁물을 수용하는 내조가 수직한 축(axis)을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 내조 내에는 수류를 휘젓기 위한 펄세이터(pulsator)가 구비된다.

상기 세탁기는, 상기 내조와 펄세이터를 구동하기 위한 모터를 구비한다. 상기 모터는 내축과 외축을 갖는 2중 축 구조를 통해 동력을 전달하는데, 상기 내축은 상기 펄세이터를 회전시키는 축으로, 상기 모터와 직결되어 있어, 상기 모터가 회전될 시 항시 상기 펄세이터가 회전되나, 상기 외축은 상기 내조를 회전시키는 축으로써, 클러치에 의해 상기 내축과 연결 또는 연결 해제되도록 구성되어 있다.

즉, 상기 클러치에 의해 상기 외축과 상기 내축이 연결되었을 시에는 상기 펄세이터와 상기 내조가 함께 회전되고, 반대로, 상기 외축이 상기 내축과 분리되었을 시에는, 상기 내조가 정지된 상태에서 상기 펄세이터만이 회전하게 된다.

이와 같은 클러치는 통상 여러 개의 기어와, 기어들을 동작시키는 레버 등을 포함하는 복잡한 구조로 이루어진다. 이를 단순화하기 위해 상기 내조 내의 수위에 따라 승강하며 클러치 동작을 실시하는 부력 클러치를 구비한 세탁기가 개발되고 있다.

일례로, 한국 공개특허공보 공개번호 10-2005-0113451은 펄세이터가 연결된 세탁축을 따라 상하로 이동하도록 부력체가 구비되어, 수위에 따라 상기 부력체가 승강하면서 세탁축(또는, 내축)과 탈수축(또는, 외축)을 연결 또는 연결 해제하는 구조를 개시하고 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 기술은, 상기 부력체가 부력에 의해 상승된 상태에서, 상기 세탁축과 상기 탈수축이 분리되어 있기 때문에, 세탁조 내에 물이 채워진 상태에서는 세탁조를 회전시킬 수 없는 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 부력 클러치가 물에 잠겨있는 상태에서, 상기 펄세이터와 상기 내조가 함께 회전되는 방식의 세탁을 구현할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 세탁기는, 물이 담기는 외조와, 상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조와, 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 의해 회전되는 내축과, 상기 내조 내에 배치되고, 상기 내축과 함께 일체로 회전되는 펄세이터와, 상기 내축에 외삽된 외축과, 상기 내축이 통과하는 중공이 형성되고, 상기 펄세이터의 하측에서 상기 외축과 일체로 회전가능하게 연결되고, 외주면에 축방향(axial direction)을 따라 나선형(helix)의 스레드가 형성된 승강 가이드와, 물에 잠겼을 시 부력이 자중보다 크게 작용하고, 상기 펄세이터와 상기 승강 가이드 사이에 배치되어, 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축을 따라 승강 가능하게 구비되 클러치를 포함한다.

상기 클러치는, 상기 클러치가 회전될 시, 상기 스레드를 따라 안내되는 피동 돌기를 포함한다.

상기 피동 돌기는, 상기 클러치가 물에 잠긴 상태에서, 상기 내축이 정방향으로 회전될 시, 상기 스레드에 의해 상승 안내되고, 상기 내축이 역방향으로 회전될시에는 상기 스레드에 의해 하강 안내된다.

상기 승강 가이드는, 상기 클러치가 상기 정방향으로 회전되어, 상기 피동 돌기가 상승 위치에 이를 시, 상기 피동 돌기와 간섭되어, 상기 승강 가이드를 상기 정방향으로 회전시키는 상단 스토퍼와, 상기 클러치가 상기 역방향으로 회전되어, 상기 피동 돌기가 하강 위치에 이를 시, 상기 피동 돌기와 간섭되어, 상기 승강 가이드를 상기 역방향으로 회전시키는 하단 스토퍼를 포함한다.

본 발명의 세탁기는, 부력 클러치가 물에 잠겨있는 상태에서, 펄세이터와 내조 중 펄세이터만 회전되는 방식의 세탁뿐만 아니라, 상기 펄세이터와 상기 내조가 함께 회전되는 방식의 세탁을 구현할 수 있어, 다양한 방식의 세탁이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 일부분에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구성들을 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 A-A를 따라 절개한 단면을 보이는 도면이다.
도 5는 승강 가이드의 정면도이다.
도 6은 클러치의 저면을 도시한 부분도이다.
도 7은 피동 돌기가 상승 위치에 이르러 클러치가 상승된 상태를 도시한 것이다.
도 8은 피동 돌기가 하강 위치에 이르러 클러치가 하강된 상태를 도시한 것이다.
도 9는 배수가 이루어져 상기 클러치가 도 8에 도시된 것보다 더 하측으로 하강된 상태를 도시한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 종단면도이다. 도 2는 도 1의 일부분에 대한 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 구성들을 다른 각도에서 바라본 사시도이다. 도 4는 도 1에 도시된 A-A를 따라 절개한 단면을 보이는 도면이다. 도 5는 승강 가이드의 정면도이다. 도 6은 클러치의 저면을 도시한 부분도이다. 도 7은 피동 돌기가 상승 위치에 이르러 클러치가 상승된 상태를 도시한 것이다. 도 8은 피동 돌기가 하강 위치에 이르러 클러치가 하강된 상태를 도시한 것이다. 도 9는 배수가 이루어져 상기 클러치가 도 8에 도시된 것보다 더 하측으로 하강된 상태를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 물이 담기는 외조(1)와, 외조(1) 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조(2)와, 내조(2) 내에 배치된 펄세이터(3)와, 회전력을 제공하는 모터(10)를 포함한다.

외조(1)는, 세탁물 처리기기의 외관을 이루는 케이싱(미도시) 내에 배치된다. 외조(1)는 지지로드(미도시)에 의해 상기 케이싱 내에 매달릴 수 있다. 상기 지지로드는 상기 케이싱의 네 군데 모서리에 각각 구비될 수 있고, 각각의 상기 지지로드 진동을 완충시키는 서스펜션(미도시)에 의해 외조(1)와 연결될 수 있다.

모터(10)는 정역회전이 가능하고, 펄세이터(3)와 내조(2)는 모터(10)에 의해 회전된다. 모터(10)는, 바람직하게는, BLDC(Brushless Direct Current electric motor) 이나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다.

내축(4)은 상단부가 펄세이터(3)와 결합되고, 하단부는 모터(10)의 회전축(rotational shaft)과 결합되어 있어, 모터(10)가 회전될 시 항시 회전된다.

모터(10)는 중심부에 유도 코일이 권선된 스테이터(stator,미도시)가 배치되고, 상기 스테이터를 중심으로 로터(11)가 회전되는 아우터 로터(outer rotor) 방식이다. 로터(11)는 바닥부(13)와, 바닥부(13)로부터 상측으로 연장된 링형의 측면부(12)를 포함할 수 있다.

내축(4)의 하단부는, 로터 부시(14)에 의해, 바닥부(13)에 고정된 로터 허브(15)와 연결될 수 있다. 모터(10)의 측면부(12)의 내주면에는 원주 방향을 따라 다수개의 자석(미도시)이 구비되어, 상기 스테이터와 상기 자석 사이에 작용하는 자기장에 의해 로터(11)가 회전된다.

외축(9)은 내조(2)와 연결되는 것으로, 내축(4)이 통과하는 중공이 형성된 관상의 형태이다. 외축(9) 내로 물이 침투하는 것을 방지하는 링형의 실러(28, 도 4 참조.)가 내축(4)에 끼워진 상태에서, 외축(9)의 상단 개구부 측에 배치될 수 있다.

외조(1)의 하측에는 베어링 하우징(16)이 배치될 수 있다. 베어링 하우징(16)은 외조(1)의 저면에 결합될 수 있다. 베어링 하우징(16) 내에는 외축(9)을 지지하는 베어링(16a)이 구비될 수 있다.

허브 베이스(18)는 외축(9)이 회전될 시 함께 회전된다. 외축(9)과 허브 베이스(18)는 축이음 결합되어 있으며, 예를 들어, 스플라인 또는 세레이션 결합될 수 있다.

허브 베이스(18)는 전체적으로 원판형으로 이루어지고, 중심부에는 외축(9)이 통과하는 베이스 보스(18a)가 형성될 수 있다. 외축(9)의 외주면에는 스플라인이나 세레이션을 구성하는 치면(미도시)이 형성될 수 있고, 베이스 보스(18a)의 내주면에는 상기 치면과 맞물리는 치홈(미도시)이 형성될 수 있다. 외축(9)의 치면에 형성된 치(tooth) 또는 키(key) 등의 요철이 상기 치홈과 맞물림으로써, 외축(9)의 회전 시 허브 베이스(18)로 토크가 전달된다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 허브 베이스(18)는, 베이스 보스(18a)가 형성된 중심부로부터 방사상으로 다수개의 지지암(18c)이 연장되고, 지지암(18c)들의 외측단은 링형의 외주부(18d)와 연결될 수 있다. 외주부(18c)에는 원주 방향을 따라 다수개의 체결공(18e)이 형성될 수 있고, 각각의 체결공(18e)을 나사나 볼트(미도시) 등의 체결부재가 통과한 후, 내조(2)의 바닥과 결합될 수 있다.

한편, 실시예에서, 외축(9)은 외축 하단부(8)와, 외축 하단부(8)와 결합(축이음)된 외축 상단부(7)를 포함하나(도 1 참조.), 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니고, 외축 하단부(8)와 외축 상단부(7)가 일체로 이루어지는 것도 가능하다.

외축(9)은 허브 베이스(18)의 베이스 보스(18a)을 통과한 후, 상측으로 돌출될 수 있고, 이렇게 돌출된 부분에는 와셔(26)와 연결 마운트(24)가 차례로 끼워질 수 있다.

내축(4)은 외축(9) 보다 더 상측으로 돌출되며, 이렇게 돌출된 부분에는 승강 가이드(70)와 클러치(40)가 차례로 끼워지고, 내축(4)의 상단부는 펄세이터(3)와 결합된다. 펄세이터(3)와 내축(4)의 상단 사이에는 부시(23)가 구비될 수 있다. 부시(23, 도 1 참조.)는 연질로 이루어질 수 있다.

펄세이터(3)의 중심부에는 체결공이 형성되고, 상기 체결공을 상측으로부터 통과한 나사(미도시)가 다시 부시(23) 통과한 후 내축(4)과 결합될 수 있다.

한편, 내조(2)가 회전되기 위해서는, 모터(10)에 의해 제공된 토크가 외축(9)으로 전달되어야 하며, 이러한 기능은 클러치(40)의 승강 동작에 의해 이루어진다.

구체적으로, 클러치(40)는 펄세이터(3)와 후술하는 승강 가이드(70) 사이에 배치되어, 내축(4)과 일체로 회전되되, 내축(4)을 따라 승강 가능하게 구비된다. 내축(4)과 클러치(40)는 스플라인 결합될 수 있다. 상기 스플라인 결합은 클러치(40)의 상단부에서 이루어질 수 있다. 내축(4)의 외주면에는, 내축(4)의 길이방향으로 길게 연장된 치(tooth, 또는 키(key))들이 원주 방향을 따라 배치된 치면(41)이 형성될 수 있다. 클러치(40)의 상단부에는 내축(4)이 통과하는 보스(51a)가 형성되고, 보스(51a)의 내주면에는 치면(41)과 대응하는 형태의 치홈(51b)이 형성될 수 있다. 내축(4)의 치면(41)에 형성된 치 또는 키 등의 요철이 치홈(51b)과 맞물림으로써, 내축(4)의 회전 시 클러치(40)가 함께 회전될 수 있다.

클러치(40)는 물에 잠겼을 시, 부력이 자중보다 크게 작용하며, 따라서, 내조(2) 내의 수위에 따라 승강된다. 이때, 클러치(40)의 승강 범위는 승강 가이드(70)에 의해 제한된다.

승강 가이드(70)는 펄세이터(3)의 하측에서 외축(9)과 일체로 회전 가능하게 연결된다. 승강 가이드(70)에는 내축(4)이 통과하는 중공이 형성되고, 외주면에는 축방향(axial direction)을 따라 나선형(helix)의 스레드(thread, 75)가 형성된다.

클러치(40)는 승강 가이드(70)에 의해 안내되는 피동 돌기(58)를 포함한다. 피동 돌기(58)는, 클러치(40)가 회전될 시, 스레드(75)를 따라 안내된다. 클러치(40)가 물에 잠긴 상태에서, 내축(4)이 정방향으로 회전될 시, 피동 돌기(58)는 스레드(75)에 의해 상승 안내되고, 내축(4)이 역방향(정방향과 반대 방향)으로 회전될 시에는 스레드(75)에 의해 하강 안내된다.

승강 가이드(70)는, 클러치(40)가 정방향으로 회전되어, 피동 돌기(58)가 상승 위치(도 7 참조.)에 이를 시, 피동 돌기(58)와 간섭되어, 승강 가이드(70)를 정방향으로 회전시키는 상단 스토퍼(76)와, 클러치(40)가 역방향으로 회전되어, 피동 돌기(58)가 하강 위치(도 8 참조.)에 이를 시, 피동 돌기(58)와 간섭되어, 승강 가이드(70)를 역방향으로 회전시키는 하단 스토퍼(77)를 포함한다.

상단 스토퍼(76)와 하단 스토퍼(77)는 각각 스레드(75)로부터 돌출된 돌기 형태로 이루어질 수 있다. 실시예에서, 상단 스토퍼(76)는, 피동 돌기(58)의 안내 거리를 최대한 확보하기 위해, 스레드(75)의 상단부에서 스레드(75)의 상면으로부터 돌출된 형태이나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 스레드(75)의 하면으로부터 돌출되는 것도 가능하다.

특히, 실시예와 같이, 상단 스토퍼(76)가 스레드(75)의 상면에서 돌출된 경우, 피동 돌기(58)가 스레드(75)로부터 이탈하지 않고 상단 스토퍼(76)와 간섭된 상태를 유지하도록, 클러치(40)를 더 이상 상승하지 않도록 구속하는 상승 억제부가 더 구비될 수 있다. 상기 상승 억제부는, 펄세이터(3)와 내축(4)의 상단 사이에 구비되는 부시(23)일 수 있다. 즉, 피동 돌기(58)가 상단 스토퍼(76)와 간섭된 상태에서, 클러치(40)의 상단이 부시(23)와 접촉됨으로써, 클러치(40)의 상승 운동이 억제될 수 있다.

다만, 이에 한하지 않고, 상기 상승 억제부는, 펄세이터(3)의 저면이나 내축(4)으로부터 돌출되거나, 별도의 부품으로 내축(4)에 끼워지도록 구성되어, 상승 운동하는 클러치(40)와 간섭을 일으켜 상승 범위를 제한하는 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다.

하단 스토퍼(77)는 상단 스토퍼(76) 보다는 하측에 위치하며, 스레드(75)의 하면으로부터 돌출될 수 있다. 바람직하게는, 하단 스토퍼(77)는, 피동 돌기(58)가 안내되는 거리를 최대화하기 위해서, 스레드(75)의 하단에서 돌출되었으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 다만, 하단 스토퍼(77)의 위치는, 피동 돌기(58)가 상기 하강 위치에 있는 상태에서, 내조(2) 내의 수위가 하강되면(예를 들어, 배수), 피동 돌기(58)가 상기 하강 위치로부터 더 하강하면서 스레드(75)와 분리될 수 있는 범위 내에서 정해져야 한다. 이러한 측면에서, 스레드(75)가 1회 감기는 구간을 하나의 코일이라고 정의할 시, 스레드(75)는 다수개의 코일이 연속된 형태이며, 하단 스토퍼(77)는 상기 다수개의 코일들 중 가장 하측에 배치된 코일에 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상단 스토퍼(76)는 상기 다수개의 코일 중 가장 상측에 위치하는 코일에 형성될 수 있다.

내조(2) 내에 물이 채워진 상태에서, 내조(2)는 정지되고 펄세이터(3)만이 회전될 시, 펄세이터(3)가 한쪽 방향으로 회전될 수 있는 최대 각도는 스레드(75)가 감긴 각도에 따라 정해진다. 다시 말해, 펄세이터(3)가 한쪽 방향으로 회전될 수 있는 최대 각도는, 스레드(75)가 상단 스토퍼(76)로부터 하단 스토퍼(77)로 연장되며 감긴 각도와 대응한다. 스레드(75)는, 바람직하게는, 1바퀴(360도) 이상 감기고, 실시예에서는 2바퀴 이상 3바퀴 미만으로 감기었으나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다.

피동 돌기(58)가 상기 하강 위치(도 8 참조.)에 위치한 상태에서, 배수로 인해 내조(2)의 수위가 낮아지면, 클러치(40)가 점점 하강하게 되는데, 특히, 내조(2)가 공수위가 된 상태에서 가장 하측까지 하강하게 된다. 클러치(40)는, 적어도 이와 같이 가장 하측에 위치한 상태(도 9 참조.)에서는 승강 가이드(70)와 스플라인 결합되며, 바람직하게는, 스플라인을 구성하는 치들의 단면이 삼각형으로 이루어져 서로 맞물리는 세레이션들이 클러치(40)의 내주면과 승강 가이드(70)의 외주면에 각각 형성된다(세레이션 결합). 보다 상세하게, 승강 가이드(70)는 스레드(75)의 하측에 배치되는 치면(바람직하게는, 세레이션 74)을 포함하고, 클러치(40)는 상기 치면과 맞물리는 치홈(57, 바람직하게는 세레이션)을 구비하여, 피동 돌기(58)가 상기 상승 위치와 상기 하강 위치 사이에 있을 시에는, 치홈(57)이 치면(74)과 분리되어 있고, 배수가 이루어져 클러치(40)가 더 하강된 상태에서는 치홈(57)이 치면(74)과 맞물린다.

한편, 승강 가이드(70)는 허브 베이스(18)와 결합되는 결합부(71)와, 결합부(71)로부터 상측으로 연장되고, 내축(4)이 통과하는 돌출관(72)을 포함할 수 있다. 치면(74)은 결합부(71)의 외주면에 형성될 수 있다.

돌출관(72)은 결합부(71) 보다 외경이 작게 형성되고, 스레드(75)는 돌출관(72)의 외주면에 형성될 수 있다. 결합부(71)는 하단이 개방되어 있어, 내측에 환형의 연결 마운트(24)가 삽입된다. 도 5를 참조하면, 연결 마운트(24)는, 중앙에 외축(9)의 상단부가 통과하는 통로가 형성되고, 측방향으로 개구된 홈(24a)들이 상기 통로를 중심으로 원주방향을 따라 형성된다. 각각의 홈(24a)은 연결 마운트(24)의 상면과 하면 사이에서 길게 연장되나, 연결 마운트(24)의 측면을 통해 개방된 형태이다. 승강 가이드(70)의 결합부(71)에는 홈(24a)들과 대응하는 위치에 통공(71h)이 형성된다.

연결 마운트(24)의 하측에는, 와셔(26)가 배치될 수 있다. 와셔(26)는 외축(9)의 상단부에 끼워지며, 연결 마운트(24)에 형성된 홈(24a)들과 대응하는 위치에 측방향으로 개방된 홈(26a)들이 형성될 수 있다. 허브 베이스(18)는 홈(26a)들과 대응하는 위치에 각각 체결공(18f)이 형성될 수 있다. 나사나 볼트 등의 체결부재가 결합부(71)의 통공(71h), 연결 마운트(24)의 홈(24a), 와셔(26)의 홈(26a)을 차례로 통과한 후, 허브 베이스(18)의 체결공(18f)과 체결될 수 있다.

한편, 클러치(40)는 클러치 돔(50)과 부력 부재(60)를 포함할 수 있다. 클러치 돔(50)은 하단이 개방된 돔 형태로, 그 내주면 상에는 위에서 아래로, 치홈(51b, 도 4 참조.), 피동 돌기(58) 및 치홈(57)이 차례로 형성될 수 있다.

부력 부재(60)는 클러치 돔(50)의 하측에 배치되고, 물에 잠긴 상태에서 부력이 자중보다 크게 작용하여, 클러치 돔(50)에 부력을 부가하며, 따라서, 피동 돌기(58)가 스레드(75)의 하면과 밀착될 수 있다.

부력 부재(60)는 하단이 개방된 돔 형태로써, 저면으로부터 격자 형태로 리브들(68, 69)이 돌출되어, 리브들(68, 69) 사이에 에어 트랩(또는, 챔버)을 형성할 수 있다. 내조(2)가 공수위인 상태에서, 급수부(미도시)를 통해 급수가 이루어져, 내조(2) 내의 수위가 점점 상승하게 되면, 상기 에어트랩에 공기가 갇힘으로써 큰 부력을 얻게 된다. 리브들(68, 69)은 다수개의 원형 리브(68)와, 원형 리브(68)들을 가로지르는 다수개의 방사상 리브(69)를 포함할 수 있다.

한편, 클러치 돔(50)은 내주면 상에 피동 돌기(58)가 형성된 상부 돔(51)과, 상부 돔(51)의 하단으로부터 반경방향을 따라 외측으로 확장된 하부 돔(52)을 포함할 수 있다. 하부 돔(52)의 내주면에 치홈(57)이 형성될 수 있다.

클러치 돔(50)은 부력 부재(60)와 결합될 수 있다. 부력 부재(60)의 중앙에는 하부 돔(52)이 삽입되는 관상의 결합 보스(63)가 형성될 수 있고, 결합 보스(63)의 하단에는, 하부 돔(52)이 결합 보스(63)로부터 하방으로 이탈되지 않도록 하부 돔(52)의 하단을 지지하는 링형의 돌출부(67)가 형성될 수 있다. 다만, 이에 한하지 않고, 실시예에 따라서는, 클러치 돔(50)과 부력 부재(60)는 일체(즉, 하나의 부재)로 형성될 수도 있다.

부력 부재(60)의 상면에는 펄세이터(3)의 저면으로부터 돌출된 관상의 격벽(31, 도 1 참조.)이 삽입되는 삽입 홈(61)이 형성될 수 있다. 결합 보스(63)의 외주면이 삽입 홈(61)의 일면을 이룰 수 있다.

하부 돔(52)의 둘레에는 상측으로 돌출된 안내 리브(55)가 형성될 수 있다. 안내 리브(55)는 원주 방향을 따라 연장되어 있고, 다수개가 형성될 수 있다. 클러치(40)가 상승할 시, 안내 리브(55)가 격벽(31)의 내측으로 삽입됨으로써, 클러치(40)의 상승 동작을 안내한다.

부력 부재(60)는 삽입 홈(61)을 가로지르며, 부력 부재(60)의 외주면까지 연장된 배출로(66)를 포함할 수 있다. 배수과정에서, 삽입 홈(61) 내의 물이 배출로(66)를 통해 배출될 수 있다.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 클러치(40)의 동작을 설명한다.

내조(2) 내로 급수가 이루어져 클러치(40)가 물에 잠겨 있고, 피동 돌기(58)가 상단 스토퍼(76)와 하단 스토퍼(77) 사이에 위치하는 경우, 클러치(40)의 치면(57)과 승강 가이드(70)의 치홈(74)은 서로 분리되어 있다. 따라서, 이 상태에서는 내축(4)이 회전되더라도 펄세이터(3)만 회전될 뿐, 내조(2)의 회전은 이루어지지 않는다. 특히, 모터(10)의 회전 방향에 따라, 펄세이터(3)만을 좌우로 회전시킬 수 있어, 세탁행정에서 펄세이터(3)를 통해 세탁물에 물리적 충격을 가하는 용도로 활용될 수 있다.

이하, 피동 돌기(58)가 스레드(75)에 의해 상승 안내될 시의 내축(4)의 회전 방향을 정방향이라고 하고, 그 반대 방향을 역방향이라고 정의한다.

피동 돌기(58)가 상단 스토퍼(76)와 하단 스토퍼(77) 사이에 위치한 상태에서, 내축(4)이 계속하여 정방향으로 회전되면, 피동 돌기(58)가 상단 스토퍼(76)에 이르게 되고, 이 후에는 피동 돌기(58)로부터 상단 스토퍼(76)에 작용하는 힘에 의해 승강 가이드(70)의 회전이 이루어져, 승강 가이드(70)와 연결된 내조(2)가 정방향으로 회전된다. (도 7 참조.)

반대로, 피동 돌기(58)가 상단 스토퍼(76)와 하단 스토퍼(77) 사이에 위치한 상태에서, 내축(4)이 계속하여 역방향으로 회전되면, 피동 돌기(58)가 하단 스토퍼(77)에 이르게 되고, 이 후에는 피동 돌기(58)로부터 하단 스토퍼(77)에 작용하는 힘에 의해 승강 가이드(70)의 회전이 이루어져, 승강 가이드(70)와 연결된 내조(2)가 역방향으로 회전된다. (도 8 참조.)

이와 같은 내조(2)의 회전은, 내조(2) 내에 물이 채워진 상태에서도 가능한 것이기 때문에, 세탁행정이나 헹굼행정 과정에서도 활용될 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 피동 돌기(58)가 하단 스토퍼(77)에 이른 상태, 또는, 피동 돌기(58)가 스레드(75)의 가장 하측에 위치한 코일의 하면 상에 위치한 상태에서 배수가 이루어지면, 수위가 하강함에 따라 클러치(40)도 함께 하강하게 된다. 이러한 하강 과정에서, 클러치(40)는 내축(4)과 승강 가이드(70)를 축이음시키게 되며, 구체적으로, 클러치(40)의 치면(57)과 승강 가이드(70)의 치홈(74)이 서로 맞물리게 된다. 클러치(40)의 치면(57)과 승강 가이드(70)의 치홈(74)이 원활하게 맞물릴 수 있도록, 배수 과정에서 모터(10)가 일정 각도로 미세하게 양방향으로 교대로 회전되는 것이 소정 횟수 반복될 수 있다.

클러치(40)의 치면(57)과 승강 가이드(70)의 치홈(74)이 서로 맞물린 후에는, 내축(4)의 회전 시 외축(9)도 함께 회전되기 때문에, 펄세이터(3)와 내조(2)가 함께 회전되며, 이는 탈수시에 활용될 수 있다. 특히, 치면(57)과 치홈(74)이 맞물리는 구조는 강한 토크를 전달할 수 있기 때문에, 고속으로 내조(2)를 회전시켜야 하는 탈수에 적합하다.

다시 급수가 이루어지면, 수위가 상승됨에 따라 클러치(40)도 상승하게 되고, 그 과정에서 클러치(40)의 치면(57)과 승강 가이드(70)의 치홈(74)이 서로 분리되고, 피동 돌기(58)는 스레드(75)의 가장 하측에 위치한 코일과 접하게 된다. 이 후 내축(4)이 정방향으로 회전시 피동 돌기(58)는 스레드(75)에 의해 상승 안내된다.

한편, 도시되지는 않았으나, 외조(1) 또는 내조(2)로 물을 급수하는 급수부(예를 들어, 급수 밸브)가 구비될 수 있고, 외조(1)를 배수하기 위한 배수부(예를 들어, 배수 밸브, 배수 펌프)가 더 구비될 수 있다. 이상의 설명에서 내조(2) 내의 수위는, 상기 급수부를 통한 급수에 의해 상승하며, 상기 배수부를 통한 배수에 의해 하강될 수 있다.

또한, 외조(1)로부터 급수된 물을, 순환 펌프(미도시)를 이용하여 소정의 순환관을 통해 순환시킨 후, 노즐(미도시)을 통해 내조(2) 내로 분사시키는 순환분사장치가 더 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 노즐을 통해 순환수가 분사되는 과정에서도, 상단 스토퍼(76) 또는 하단 스토퍼(74)와 피동 돌기(58) 간의 간섭에 의해 펄세이터(3)와 내조(2)가 함께 회전될 수 있다.

Claims (12)

1. 물이 담기는 외조;
   상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조;
   회전력을 제공하는 모터;
   상기 모터에 의해 회전되는 내축;
   상기 내조 내에 배치되고, 상기 내축과 함께 일체로 회전되는 펄세이터;
   상기 내축에 외삽된 외축;
   상기 내조 내에 배치되고, 상기 내축이 통과하는 중공이 형성되고, 상기 펄세이터의 하측에서 상기 외축과 일체로 회전가능하게 연결되고, 외주면에 축방향(axial direction)을 따라 나선형의 스레드가 형성된 승강 가이드; 및
   물에 잠겼을 시 부력이 자중보다 크게 작용하고, 상기 펄세이터와 상기 승강 가이드 사이에 배치되어, 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축을 따라 승강 가능하게 구비되 클러치를 포함하고,
   상기 클러치는,
   상기 클러치가 회전될 시, 상기 스레드를 따라 안내되는 피동 돌기를 포함하고,
   상기 피동 돌기는,
   상기 클러치가 물에 잠긴 상태에서, 상기 내축이 정방향으로 회전될 시, 상기 스레드에 의해 상승 안내되고, 상기 내축이 역방향으로 회전될시에는 상기 스레드에 의해 하강 안내되고,
   상기 승강 가이드는,
   상기 클러치가 상기 정방향으로 회전되어, 상기 피동 돌기가 상승 위치에 이를 시, 상기 피동 돌기와 간섭되어, 상기 승강 가이드를 상기 정방향으로 회전시키는 상단 스토퍼; 및
   상기 클러치가 상기 역방향으로 회전되어, 상기 피동 돌기가 하강 위치에 이를 시, 상기 피동 돌기와 간섭되어, 상기 승강 가이드를 상기 역방향으로 회전시키는 하단 스토퍼를 포함하는 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 피동 돌기가 상기 하강 위치에 위치한 상태에서, 상기 내조가 공수위가 되어, 상기 클러치가 하강되면, 상기 클러치는, 상기 승강 가이드와 스플라인 결합되는 세탁기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 승강 가이드는,
   상기 스레드의 하측에, 상기 스플라인 결합을 위해 형성된 치면을 포함하고,
   상기 클러치는,
   상기 피동 돌기가 상기 상승 위치와 상기 하강 위치 사이에 있을 시에는 상기 치면과 분리되어 있고, 상기 내조가 공수위가 되어 하강되면, 상기 치면과 맞물리는 치홈을 포함하는 세탁기.
4. 물이 담기는 외조;
   상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조;
   회전력을 제공하는 모터;
   상기 모터에 의해 회전되는 내축;
   상기 내조 내에 배치되고, 상기 내축과 함께 일체로 회전되는 펄세이터;
   상기 내축에 외삽된 외축;
   상기 내축이 통과하는 중공이 형성되고, 상기 펄세이터의 하측에서 상기 외축과 일체로 회전가능하게 연결되고, 외주면에 축방향(axial direction)을 따라 나선형의 스레드가 형성된 승강 가이드; 및
   물에 잠겼을 시 부력이 자중보다 크게 작용하고, 상기 펄세이터와 상기 승강 가이드 사이에 배치되어, 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축을 따라 승강 가능하게 구비되 클러치를 포함하고,
   상기 클러치는,
   상기 클러치가 회전될 시, 상기 스레드를 따라 안내되는 피동 돌기를 포함하고,
   상기 피동 돌기는,
   상기 클러치가 물에 잠긴 상태에서, 상기 내축이 정방향으로 회전될 시, 상기 스레드에 의해 상승 안내되고, 상기 내축이 역방향으로 회전될시에는 상기 스레드에 의해 하강 안내되고,
   상기 승강 가이드는,
   상기 클러치가 상기 정방향으로 회전되어, 상기 피동 돌기가 상승 위치에 이를 시, 상기 피동 돌기와 간섭되어, 상기 승강 가이드를 상기 정방향으로 회전시키는 상단 스토퍼; 및
   상기 클러치가 상기 역방향으로 회전되어, 상기 피동 돌기가 하강 위치에 이를 시, 상기 피동 돌기와 간섭되어, 상기 승강 가이드를 상기 역방향으로 회전시키는 하단 스토퍼를 포함하고,
   상기 피동 돌기가 상기 하강 위치에 위치한 상태에서, 상기 내조가 공수위가 되어, 상기 클러치가 하강되면, 상기 클러치는, 상기 승강 가이드와 스플라인 결합되고,
   상기 승강 가이드는,
   상기 스레드의 하측에, 상기 스플라인 결합을 위해 형성된 치면을 포함하고,
   상기 클러치는,
   상기 피동 돌기가 상기 상승 위치와 상기 하강 위치 사이에 있을 시에는 상기 치면과 분리되어 있고, 상기 내조가 공수위가 되어 하강되면, 상기 치면과 맞물리는 치홈을 포함하고,
   상기 승강 가이드의 하측에 배치되어 상기 내조를 지지하고, 상기 외축과 함께 회전되도록 상기 외축과 결합되는 허브 베이스를 더 포함하고,
   상기 승강 가이드는,
   상기 허브 베이스와 결합되는 결합부; 및
   상기 결합부로부터 상측으로 연장되고, 상기 내축이 통과하는 돌출관을 포함하고,
   상기 결합부의 외주면에는 상기 치면이 형성되고,
   상기 돌출관은,
   상기 결합부 보다 외경이 작게 형성되고, 상기 스레드는 상기 돌출관의 외주면에 형성된 세탁기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 하단 스토퍼는,
   상기 스레드의 하면으로부터 돌출되는 세탁기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 상단 스토퍼는,
   상기 스레드의 상면으로부터 돌출되는 세탁기.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 클러치는,
   내주면 상에, 상기 치홈과 상기 피동 돌기가 형성된 클러치 돔; 및
   상기 클러치 돔의 하측에 배치되고, 물에 잠긴 상태에서 부력이 자중보다 크게 작용하여, 상기 클러치 돔에 부력을 작용하는 부력 부재를 포함하는 세탁기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 부력 부재는,
   에어트랩을 형성하는 격자 형태의 리브를 포함하는 세탁기.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 클러치 돔은,
   내주면 상에 상기 피동 돌기가 형성된 상부 돔; 및
   상기 상부 돔의 하단으로부터 반경방향을 따라 외측으로 확장되고, 내주면에 상기 치홈이 형성된 하부 돔을 포함하는 세탁기.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 피동 돌기가 상기 상단 스토퍼와 간섭된 상태에서, 상기 클러치가 더 이상 상승하지 않도록 구속하는 상승 억제부를 더 포함하는 세탁기.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상승 억제부는,
    상기 펄세이터와 상기 내축의 상단 사이에 구비되는 부시를 포함하는 세탁기.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 부시는 연질로 이루어진 세탁기.

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