KR102308452B1 - 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치 - Google Patents

세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세탁기의 세탁조의 배수관 사이에 설치된 배수밸브(50)의 개폐 동작을 제어하기 위하여 상기 배수밸브에 결합된 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치에 있어서, 상기 배수밸브가 설치된 세탁기의 내부에 고정 설치된 하우징(100)과; 상기 하우징에 내장되어 설치되고, 직류(DC) 전원을 공급받아 동작하는 배수모터(200)와; 상기 하우징에 내장되면서 상기 배수모터(200)의 출력축에 결합된 웜(worm, 300)과; 상기 하우징에 내장되면서 상기 배수모터의 출력축과 직교하는 회전축을 갖고, 상기 웜(300)과 맞물려 일방향으로 한정되어 회전하는 웜기어(worm gear, 400)와; 상기 하우징에 내장되면서 상기 웜기어(400)로부터 회전력을 전달받아 회전속도를 낮추도록 서로 기어비가 다른 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)로 구성된 감속기어부(500)와; 상기 감속기어부(500)의 제3 기어(530)로부터 회전력을 전달받아 회전하도록 하부는 상기 제3 기어(530)와 맞물리는 기어(610)가 형성되고, 상부에는 회전운동을 왕복운동으로 변환하도록 원판의 가장자리로 편향되어 돌출된 로드지지턱(620)이 형성된 캠(cam, 600)과; 상기 캠의 로드지지턱(620)에 회전 가능하게 결합되도록 지지홀(710)이 형성된 커넥팅로드(connecting rod, 700)와; 상기 캠의 회전에 따라 상기 커넥팅로드가 상기 로드지지턱(620)을 회전축으로 회전하면서 후방으로 이동할 경우 폐쇄된 상기 배수밸브의 밸브체(51)를 당김동작하여 개방시키도록 상기 하우징(100)에 형성된 와이어관통홀(105)을 관통하되, 일측은 상기 커넥팅로드(700)에 고정되고, 타측은 상기 배수밸브의 밸브체와 연결된 커넥팅와이어(connecting wire, 800)와; 세탁기에 기설치된 제어판의 사전에 설정된 프로그램의 제어에 따라 상기 배수모터(200)에 직류 전원을 공급하고, 상기 배수밸브의 개폐 상태를 상기 제어판에 전달하도록 다수의 터미널이 구성된 터미널어셈블리(terminal assy, 900)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치에 관한 것이다.

Description

세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치{Opening and closing control device of drain motor for washing machine}
본 발명은 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁기의 세탁조의 배수관 사이에 설치된 배수밸브의 개폐 동작을 제어하기 위하여 상기 배수밸브에 결합된 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 세탁물과 세탁수가 담긴 탈수조의 바닥에 설치된 펄세이터를 정회전 혹은 역회전를 반복적으로 구동시켜서 발생되는 수류를 이용하여 세탁물을 세탁하는 장치이며, 세탁동작 후 세탁물을 배수하는 배수동작 시에 배수장치의 배수밸브가 세탁기에 설치된 제어판의 제어에 따라 개폐동작하게 된다. 여기서, 배수밸브에는 대부분 벨로우즈 밸브(bellows valve)가 사용된다.
그 예로, 도 1에 도시된 바와 같이 대한민국 등록특허공보 제10-0793774호(2008. 01. 04)에는 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합되며 그 외주면 일부분에 오목하게 위치감지홈이 형성된 캠과, 일단부는 고정되고 타단부는 상기 캠의 위치감지홈에 의해 온 또는 오프 동작되며, 상기 캠의 회전에 의한 배수밸브의 개폐동작 및 그 위치신호를 제어부로 출력할 수 있도록 서로 소정 간격을 두고 이격 설치된 고정단자와 가동단자로 이루어진 위치검출 스위치를 포함하여서 된 세탁기의 배수모터에 있어서, 상기 고정단자와 가동단자의 고정된 일단부는 고정되지 않은 타단부에 비해 그 간격이 상대적으로 크게 형성되고, 상기 고정단자의 타단부에는 대향된 가동단자의 타단부 측을 향하여 접지편이 구비되며, 상기 가동단자의 타단부에는 상기 캠의 위치감지홈에 대응 삽입될 수 있는 제1절곡부가 절곡 형성되고, 상기 접지편에 접촉될 수 있도록 상기 제1절곡부로부터 연장되어 상기 접지편을 향하여 절곡된 제2절곡부가 구비된 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수모터가 제안된 바 있다.
그러나, 상기 제안된 기술은 배수동작 시 폐쇄된 배수밸브가 개방 동작되도록 모터를 회전시켜 로드를 매개로 연결된 상기 배수밸브에 해당하는 벨로우즈 밸브(bellows valve)의 밸브체를 당김동작하여 개방시키고, 푸는동작으로 배수밸브의 밸브체가 원위치로 복귀하도록 구성되어 있으나, 당김동작시켜 개방된 상기 배수밸브의 밸브체가 원위치로 복귀하려는 힘에 의해 로드와 연결된 캠이 역회전함으로 인하여 배수장치가 오동작하고, 배수모터에 구성된 기어 및 모터가 파손되거나 고장이 발생하는 문제점이 있고, 또한, 캠의 회전에 따라 위치를 검출하는 고정단자 및 가동단자는 접점의 ON/OFF 변환동작시 접점 부분의 반복적인 진동 즉, 채터링(chattering) 현상이 발생하여 세탁기의 제어판 회로의 오동작이 발생하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 세탁기의 세탁조의 배수관 사이에 설치된 배수밸브의 개폐 동작을 제어하기 위하여 상기 배수밸브에 결합되고, 웜(worm) 및 웜기어(worm gear)를 통하여 캠, 감속기어부 및 배수모터의 역회전을 방지하며, 상사점구간돌출부 및 하사점구간함몰부가 경사져 연결된 캠(cam) 및 터미널어셈블리(terminal assy)를 통하여 접점의 ON/OFF 변환동작시 발생하는 채터링 현상을 방지하도록 하는 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 세탁기의 세탁조의 배수관 사이에 설치된 배수밸브(50)의 개폐 동작을 제어하기 위하여 상기 배수밸브에 결합된 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치에 있어서, 상기 배수밸브가 설치된 세탁기의 내부에 고정 설치된 하우징(100)과; 상기 하우징에 내장되어 설치되고, 직류(DC) 전원을 공급받아 동작하는 배수모터(200)와; 상기 하우징에 내장되면서 상기 배수모터(200)의 출력축에 결합된 웜(worm, 300)과; 상기 하우징에 내장되면서 상기 배수모터의 출력축과 직교하는 회전축을 갖고, 상기 웜(300)과 맞물려 일방향으로 한정되어 회전하는 웜기어(worm gear, 400)와; 상기 하우징에 내장되면서 상기 웜기어(400)로부터 회전력을 전달받아 회전속도를 낮추도록 서로 기어비가 다른 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)로 구성된 감속기어부(500)와; 상기 감속기어부(500)의 제3 기어(530)로부터 회전력을 전달받아 회전하도록 하부는 상기 제3 기어(530)와 맞물리는 기어(610)가 형성되고, 상부에는 회전운동을 왕복운동으로 변환하도록 원판의 가장자리로 편향되어 돌출된 로드지지턱(620)이 형성된 캠(cam, 600)과; 상기 캠의 로드지지턱(620)에 회전 가능하게 결합되도록 지지홀(710)이 형성된 커넥팅로드(connecting rod, 700)와; 상기 캠의 회전에 따라 상기 커넥팅로드가 상기 로드지지턱(620)을 회전축으로 회전하면서 후방으로 이동할 경우 폐쇄된 상기 배수밸브의 밸브체(51)를 당김동작하여 개방시키도록 상기 하우징(100)에 형성된 와이어관통홀(105)을 관통하되, 일측은 상기 커넥팅로드(700)에 고정되고, 타측은 상기 배수밸브의 밸브체와 연결된 커넥팅와이어(connecting wire, 800)와; 세탁기에 기설치된 제어판의 사전에 설정된 프로그램의 제어에 따라 상기 배수모터(200)에 직류 전원을 공급하고, 상기 배수밸브의 개폐 상태를 상기 제어판에 전달하도록 다수의 터미널이 구성된 터미널어셈블리(terminal assy, 900)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 하우징(100)은, 상기 웜기어(400), 상기 감속기어부(500)의 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)와 상기 캠(cam, 600)의 회전축 일측을 고정시키는 케이스(case, 110)와, 상기 케이스의 상방에 결합되되, 상기 웜기어(400), 상기 감속기어부(500)의 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)의 회전축 타측을 고정시키고, 상기 캠(cam, 600)의 기어(610)가 상기 제3 기어(530)와 맞물리도록 관통된 캠회전홀(121)이 형성된 미들플레이트(middle plate, 120)와, 상기 미들플레이트의 상방에 위치하면서 상기 케이스(110)의 상방에 탈착 가능하게 결합되되, 상기 배수밸브가 설치된 세탁기의 내부에 고정되도록 다수의 체결홀(131)이 형성되고, 상기 캠(cam, 600)의 회전축 타측을 고정시키는 커버(cover, 130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웜(worm, 300)은, 상기 배수모터(200)의 역회전을 방지하도록 상기 웜기어(worm gear, 400)와 맞물리도록 형성된 나선의 각도를 5°이하로 형성시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캠(cam, 600)은, 회전에 따라 상기 로드지지턱(620)이 후방으로 이동되어 상기 커넥팅와이어(800)가 상기 밸브체를 개방시키도록 당김동작하는 상사점구간과 상기 로드지지턱(620)이 전방으로 이동되어 상기 커넥팅와이어(800)가 상기 밸브체 방향으로 인출되는 하사점구간을 구분하여 상기 터미널어셈블리(terminal assy, 900)에 전달하도록 상기 기어(610) 및 로드지지턱(620) 사이에 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640)가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캠(cam, 600)은, 회전에 따라 상기 로드지지턱(620)이 후방으로 이동되어 상기 커넥팅와이어(800)가 상기 밸브체를 개방시키도록 당김동작하는 상사점구간과 상기 로드지지턱(620)이 전방으로 이동되어 상기 커넥팅와이어(800)가 상기 밸브체 방향으로 인출되는 하사점구간을 구분하여 상기 터미널어셈블리(terminal assy, 900)에 전달하도록 상기 기어(610) 및 로드지지턱(620) 사이에 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640)가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 터미널어셈블리(terminal assy, 900)는, 상기 배수모터(200)에 (-)극 직류 전원을 공급하는 제1 터미널(910)과, 상기 배수모터(200)에 (+)극 직류 전원을 공급하고, 고정된 고정접점핀(921)이 구성된 제2 터미널(920)과, 상기 캠(600)의 회전에 따라 상기 상사점구간돌출부(630) 또는 하사점구간함몰부(640)에 접촉되되, 상기 상사점구간돌출부(630)에 접촉된 경우 이동하여 상기 고정접점핀과 접점이 온(ON) 되고, 상기 하사점구간함몰부(640)에 접촉된 경우 원위치로 복귀하여 상기 고정접점핀과 접점이 오프(OFF) 되는 이동접점핀(931)이 구성된 제3 터미널(930)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캠(600)은, 상기 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640) 간의 연결부분이 경사져 형성되되, 캠의 회전에 따라 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931)의 접점 ON/OFF 변환동작 시 채터링(chattering) 현상을 방지하도록 상기 상사점구간 및 하사점구간 각각의 시작지점보다 기설정된 일정시간 전에 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931)의 접점 ON/OFF 변환동작이 발생하도록 상기 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640) 간의 연결부분의 경사길이 및 경사각이 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치는, 첫째 웜(worm) 및 웜기어(worm gear)를 통하여 회전전달수단의 구조를 간소화하면서 캠, 감속기어부 및 배수모터의 역회전을 방지하여 배수밸브의 개방된 상태를 안정적으로 유지하고, 역회전으로 인한 부품의 파손 및 고장을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상사점구간돌출부 및 하사점구간함몰부가 경사져 연결된 캠(cam) 및 터미널어셈블리(terminal assy)를 통하여 접점의 ON/OFF 변환동작시 발생하는 채터링 현상을 방지함으로써, 세탁기 제어판의 오동작에 따른 배수장치의 고장을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 세탁기용 배수모터를 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치의 일 실시예에 대한 주요 구성수단이 보이도록 분해한 모습을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 도 2의 실시예를 기준으로 하우징의 커버에 미들플레이트가 결합된 모습을 도시한 도면
도 4는 도 2의 실시예를 기준으로 본 발명에 따른 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치의 시제품을 세탁기에 설치한 모습을 나타낸 사진
도 5는 도 2의 실시예 중 하우징의 미들플레이트의 상방에 결합된 구성수단이 보이도록 도시한 도면
도 6은 도 2의 실시예 중 하우징의 미들플레이트의 하방에 결합된 구성수단이 보이도록 도시한 도면
도 7은 도 4 및 5의 실시예 중 캠의 하방 전체가 보이도록 도시한 도면
도 8은 도 2의 실시예 중 터미널어셈블리를 확대하여 도시한 도면
도 9는 도 2의 실시예 중 터미널어셈블리의 접점 ON/OFF 동작과 배수모터의 ON/OFF 동작의 관계를 도시한 그래프
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 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, 본 발명에 따른 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치는, 도 2 내지 9에 도시된 바와 같이 세탁기의 세탁조의 배수관 사이에 설치된 배수밸브(50)의 개폐 동작을 제어하기 위하여 상기 배수밸브에 결합되고, 하우징(100), 배수모터(200), 웜(worm, 300), 웜기어(worm gear, 400), 감속기어부(500), 캠(cam, 600), 커넥팅로드(connecting rod, 700), 커넥팅와이어(connecting wire, 800) 및 터미널어셈블리(terminal assy, 900)를 포함하여 이루어진다.
하우징(100)은 도 2 내지 7에 도시된 바와 같이 상기 배수밸브(50)가 설치된 세탁기의 내부에 고정 설치된 수단으로서, 케이스(case, 110), 미들플레이트(middle plate, 120) 및 커버(cover, 130)를 포함한다. 즉, 상기 하우징(100)은 후술할 커넥팅와이어(connecting wire, 800)가 상기 하우징으로부터 인입출 동작에 따라 상기 배수밸브의 밸브체(51)를 당김동작하고 푸는동작하면서 상기 배수밸브를 개폐할 수 있도록 상기 배수밸브가 설치된 세탁기의 내부에 고정 설치된다.
구체적으로, 상기 케이스(case, 110)는 후술할 웜기어(400), 감속기어부(500)의 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)와 상기 캠(cam, 600)의 회전축 일측을 고정시킨다. 또한, 후술할 배수모터(200)가 고정되도록 하고, 후술할 웜기어(worm gear, 400)의 회전축 일측을 고정시킨다.
상기 미들플레이트(middle plate, 120)는 상기 케이스의 상방에 결합되되, 상기 웜기어(400), 상기 감속기어부(500)의 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)의 회전축 타측을 고정시키고, 상기 캠(cam, 600)의 기어(610)가 상기 제3 기어(530)와 맞물리도록 관통된 캠회전홀(121)이 형성된다. 또한, 후술할 터미널어셈블리(terminal assy, 900)가 고정 설치된다.
상기 커버(cover, 130)는 상기 미들플레이트의 상방에 위치하면서 상기 케이스(110)의 상방에 탈착 가능하게 결합되되, 상기 배수밸브가 설치된 세탁기의 내부에 고정되도록 다수의 체결홀(131)이 형성되고, 상기 캠(cam, 600)의 회전축 타측을 고정시킨다. 상기 체결홀에는 볼트/너트 또는 스크류(screw)를 체결시켜 세탁기의 내부에 고정될 수 있다.
배수모터(200)는 도 2 및 6에 도시된 바와 같이 상기 하우징에 내장되어 설치되고, 직류(DC) 전원을 공급받아 동작하는 DC모터로서, 고출력 토크(mNㆍm)를 가지는 모터가 사용될 수 있다.
웜(worm, 300)은 도 2 및 6에 도시된 바와 같이 상기 하우징에 내장되면서 상기 배수모터(200)의 출력축에 결합된 회전력 전달수단이다. 여기서, 웜(worm)은 나사형 웜으로서 웜기어와 함께 상호 간에 수직으로 교차하는 2축 간에 큰 감속비의 회전을 전달하는데 사용되는 기어장치이다.
웜기어(worm gear, 400)는 도 2 및 6에 도시된 바와 같이 상기 하우징에 내장되면서 상기 배수모터의 출력축과 직교하는 회전축을 갖고, 상기 웜(300)과 맞물려 일방향으로 한정되어 회전하는 회전력 전달수단이다. 여기서, 상기 웜(300) 및 웜기어(400)를 사용한 이유는 큰 감속비를 얻으면서 불필요하게 역회전하는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 웜 및 웜기어는 나사형 윔의 진행방향의 나선 각도가 작을 수록 웜기어로 웜을 회전시킬 수 없는 역전방지가 가능한 특징이 있고, 이러한 특성을 이용하여 상기 웜(worm, 300)은 상기 배수모터(200)의 역회전을 방지하도록 상기 웜기어(worm gear, 400)와 맞물리도록 형성된 나선의 각도를 5°이하로 형성된다. 여기서 배수모터(200)의 역회전 방지는 후술할 상기 배수모터(200)의 회전으로 커넥팅로드(connecting rod, 700)가 상기 배수밸브의 밸브체를 당김동작하는 경우 상기 배수모터(200)의 전원을 OFF하거나, OFF된 상태에서 ON 하더라도 상기 밸브체가 원위치로 복귀하려는 힘에 의해 역회전으로 밀리는 것을 방지하는 것을 말한다.
감속기어부(500)는 도 2, 3 및 6에 도시된 바와 같이 상기 하우징에 내장되면서 상기 웜기어(400)로부터 회전력을 전달받아 회전속도를 낮추도록 서로 기어비가 다른 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)로 구성된다. 상기 제1 기어(510)는 상기 웜기어(400)와 맞물려 회전력을 전달받아 상기 제2 기어(520)로 전달하고, 상기 제2 기어(520)는 제3 기어(530)로 회전력을 전달한다. 이때, 상기 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530) 각각은 입력측 기어와 출력측 기어를 가지면서 입력측 기어 및 출력측 기어 간에도 서로 기어비를 달리하여 제1 기어로부터 제2 기어를 경유하여 제3 기어로 회전력을 전달하면서 회전속도가 충분히 감속되도록 한다.
캠(cam, 600)은 도 2, 5, 6 및 7에 도시된 바와 같이 상기 감속기어부(500)의 제3 기어(530)로부터 회전력을 전달받아 회전하도록 하부는 상기 제3 기어(530)와 맞물리는 기어(610)가 형성되고, 상부에는 회전운동을 왕복운동으로 변환하도록 원판의 가장자리로 편향되어 돌출된 로드지지턱(620)이 형성된다.
또한, 상기 캠(cam, 600)은 회전에 따라 상기 로드지지턱(620)이 후방으로 이동되어 상기 커넥팅와이어(800)가 상기 밸브체를 개방시키도록 당김동작하는 상사점구간과 상기 로드지지턱(620)이 전방으로 이동되어 상기 커넥팅와이어(800)가 상기 밸브체 방향으로 인출되는 하사점구간을 구분하여 후술할 터미널어셈블리(terminal assy, 900)에 전달하도록 상기 기어(610) 및 로드지지턱(620) 사이에 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640)가 각각 형성된다.
구체적으로, 상기 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640)는 상기 터미널어셈블리(terminal assy, 900)에 구성된 제2 터미널(920)의 고정접점핀(921)과 제3 터미널(930)의 이동접점핀(931) 간의 접점이 상사점구간에서는 ON 동작하고, 하사점구간에서는 OFF 되도록 하기 위한 것으로서, 상기 기어(610) 및 로드지지턱(620) 사이의 원판에 상기 상사점구간돌출부(630)는 상기 하사점구간함몰부(640)보다 돌출되도록 형성시켜 상기 접점이 ON/OFF 동작되도록 한다.
커넥팅로드(connecting rod, 700)는 도 2 및 5에 도시된 바와 같이 상기 캠의 로드지지턱(620)에 회전 가능하게 결합되도록 지지홀(710)이 형성된 수단으로서, 후술할 커넥팅와이어(connecting wire, 800)의 일측이 고정된다. 즉, 상기 커넥팅로드(connecting rod, 700)는 커넥팅와이어(connecting wire, 800)가 상기 캠(600)의 회전에 따라 상기 하우징(100)으로부터 인입출 동작을 하면서 상기 배수밸브의 밸브체를 당김동작을 하거나 푸는동작을 수행하도록 하기 위한 매개체 수단으로서, 상기 캠의 로드지지턱(620)에 회전 가능하게 결합됨으로써, 상기 캠이 회전하더라도 상기 커넥팅와이어(800)가 꼬이거나 감기는 것을 방지할 수 있다.
커넥팅와이어(connecting wire, 800)는 도 2 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 캠의 회전에 따라 상기 커넥팅로드가 상기 로드지지턱(620)을 회전축으로 회전하면서 후방으로 이동할 경우 폐쇄된 상기 배수밸브의 밸브체를 당김동작하여 개방시키도록 상기 하우징(100)에 형성된 와이어관통홀(105)을 관통하되, 일측은 상기 커넥팅로드(700)에 고정되고, 타측은 상기 배수밸브의 밸브체와 연결된 연결수단이다. 여기서, 상기 와이어관통홀(105)은 상기 하우징의 커버(cover, 130)에 형성될 수 있다.
터미널어셈블리(terminal assy, 900)는 도 2, 5, 6 및 8에 도시된 바와 같이 세탁기에 기설치된 제어판의 사전에 설정된 프로그램의 제어에 따라 상기 배수모터(200)에 직류 전원을 공급하고, 상기 배수밸브의 개폐 상태를 상기 제어판에 전달하도록 다수의 터미널이 구성된다.
구체적으로, 상기 터미널어셈블리(terminal assy, 900)는 제1 터미널(910), 제2 터미널(920) 및 제3 터미널(930)을 포함한다.
상기 제1 터미널(910)은 상기 배수모터(200)에 (-)극 직류 전원을 공급하는 터미널이다.
상기 제2 터미널(920)은 상기 배수모터(200)에 (+)극 직류 전원을 공급하고, 고정된 고정접점핀(921)이 구성된 것으로서, 상기 고정접점핀(921)은 후술할 제3 터미널(930)의 이동접점핀(931)과의 접점 ON/OFF 동작으로 상기 캠(cam, 600)의 회전위치 즉, 상사점구간과 하사점구간을 감지하여 세탁기의 기설치된 제어판에 전달한다.
상기 제3 터미널(930)은 상기 캠(600)의 회전에 따라 상기 상사점구간돌출부(630) 또는 하사점구간함몰부(640)에 접촉되되, 상기 상사점구간돌출부(630)에 접촉된 경우 이동하여 상기 고정접점핀과 접점이 온(ON) 되고, 상기 하사점구간함몰부(640)에 접촉된 경우 원위치로 복귀하여 상기 고정접점핀과 접점이 오프(OFF) 되는 이동접점핀(931)이 구성된다.
한편, 상기 캠(600)의 상사점구간돌출부(630) 및 도 7 및 9에 도시된 바와 같이 하사점구간함몰부(640)는 상기 상사점구간 및 하사점구간의 감지를 위한 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931) 간의 접점 ON/OFF 변환동작시 채터링(chattering) 현상이 발생하지 않도록 상기 세탁기의 제어판에 배수모터(200)에 OFF 동작신호를 전송하기 일정시간 전에 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931) 간의 접점 ON/OFF 변환동작이 먼저 발생하도록 상기 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640) 연결부분이 경사지게 형성되며, 경사길이 및 경사각은 상기 캠의 회전속도에 따라 결정된다. 여기서, 채터링(chattering) 현상이란 스위치나 릴레이 등의 접점이 개폐될 때 기계에서 발생하는 진동으로 스위치를 ON 또는 OFF로 했을 때, 접점 부분의 진동으로 말미암아 단속(斷續) 상태가 반복되는 현상으로서 회로의 오동작 원인이 되는 동시에 접점의 소모를 재촉하게 되는 문제가 있으며, 세탁기의 경우 상기 접점 ON/OFF 변환동작시 채터링 현상으로 일정시간 ON/OFF 신호가 반복될 경우 배수모터에 잘못된 제어신호를 송신하여 오동작에 따른 고장이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 상기 배수모터(200)의 OFF 동작신호를 전송하기 일정시간 전에 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931) 간의 접점 ON/OFF 변환동작이 발생하도록 하고, 상기 제어판은 이를 감안하여 일정시간 경과 후 상기 배수모터(200)에 OFF 동작신호를 전송하도록 하는 것이다.
구체적으로, 배수밸브가 개방된 배수동작구간에 해당하는 상사점구간은 상기 캠(600)의 로드지지턱이 후방에 위치하도록 회전된 상태로 그 각도를 0°(360°)로 설정한 경우 상기 제어판의 사전에 설정된 프로그램의 제어에 따라 일정시간 배수모터(200)를 OFF 동작시켜 그 상태를 유지하면서 배수가 완료되도록 한다. 그리고, 배수밸브가 폐쇄된 세탁동작구간에 해당하는 하사점구간은 상기 캠(600)의 로드지지턱(620)이 전방으로 회전된 상태로 180°로 설정한 경우 상기 제어판의 사전에 설정된 프로그램의 제어에 따라 일정시간 배수모터(200)를 OFF 동작시켜 그 상태를 유지하면서 세탁중에 배수밸브가 개방되지 않도록 제어된다. 이러한 세탁동작구간 및 배수구간 간의 변환 즉, 상기 상사점구간에서 하사점구간으로 변환하거나, 하사점구간에서 상사점구간으로 변환하기 위해 상기 제어판의 제어에 따라 OFF된 상기 배수모터(200)를 일정시간 경과 후 ON 동작시켜 상기 캠(600)이 회전되도록 한 다음 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931) 간의 접점 ON/OFF 변환신호를 수신하여 구간의 변환이 완료된 상태를 수신하면 상기 배수모터(200)를 OFF 동작시키게 된다. 이때, 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931) 간의 접점 ON/OFF 변환신호를 상기 상사점구간 및 하사점구간의 시작시점보다 일정시간 먼저 상기 제어판이 수신하도록 상기 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640) 연결부분이 경사지게 형성시키고, 일정시간 경과 후 상기 상사점구간 및 하사점구간의 시작지점으로 캠이 회전된 것으로 판단된 경우 그 상태가 유지되도록 상기 배수모터로 0FF 동작신호를 송신한다.
예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 캠의 시계방향 1회전을 10초로 설정한 경우 0.4초에 14.4°가 회전하는 것을 감안하여 0.4초 전에 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931) 간의 접점 ON/OFF 변환이 발생하도록 상사점구간의 시작지점 0°(360°)보다 14.4°전방의 345.6°에서 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931) 간의 접점이 OFF에서 ON으로 변환동작이 발생하도록 하고, 상사점구간의 시작지점 180°보다 14.4°전방의 165.6°에서 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931) 간의 접점이 ON에서 OFF 변환동작이 발생하도록 상기 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640) 연결부분의 경사길이 및 경사각이 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치는, 첫째 웜(worm) 및 웜기어(worm gear)를 통하여 회전전달수단의 구조를 간소화하면서 캠, 감속기어부 및 배수모터의 역회전을 방지하여 배수밸브의 개방된 상태를 안정적으로 유지하고, 역회전으로 인한 부품의 파손 및 고장을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상사점구간돌출부 및 하사점구간함몰부가 경사져 연결된 캠(cam) 및 터미널어셈블리(terminal assy)를 통하여 접점의 ON/OFF 변환동작시 발생하는 채터링 현상을 방지함으로써, 세탁기 제어판의 오동작에 따른 배수장치의 고장을 사전에 방지할 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 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.
50 : 배수밸브
100 : 하우징 110 : 케이스
120 : 미들플레이트 130 : 커버
200 : 배수모터 300 : 웜
400 : 웜기어 500 : 감속기어부
510 : 제1 기어 520 : 제2 기어
530 : 제3 기어 600 : 캠
610 : 기어 620 : 로드지지턱
630 : 상사점구간돌출부 640 : 하사점구간함몰부
700 : 커넥팅로드 710 : 지지홀
800 : 커넥팅와이어 900 : 터미널어셈블리
910 : 제1 터미널 920 : 제2 터미널
930 : 제3 터미널

Claims (6)

  1. 세탁기의 세탁조의 배수관 사이에 설치된 배수밸브(50)의 개폐 동작을 제어하기 위하여 상기 배수밸브에 결합된 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치에 있어서,
    상기 배수밸브가 설치된 세탁기의 내부에 고정 설치된 하우징(100)과;
    상기 하우징에 내장되어 설치되고, 직류(DC) 전원을 공급받아 동작하는 배수모터(200)와;
    상기 하우징에 내장되면서 상기 배수모터(200)의 출력축에 결합된 웜(worm, 300)과;
    상기 하우징에 내장되면서 상기 배수모터의 출력축과 직교하는 회전축을 갖고, 상기 웜(300)과 맞물려 일방향으로 한정되어 회전하는 웜기어(worm gear, 400)와;
    상기 하우징에 내장되면서 상기 웜기어(400)로부터 회전력을 전달받아 회전속도를 낮추도록 서로 기어비가 다른 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)로 구성된 감속기어부(500)와;
    상기 감속기어부(500)의 제3 기어(530)로부터 회전력을 전달받아 회전하도록 하부는 상기 제3 기어(530)와 맞물리는 기어(610)가 형성되고, 상부에는 회전운동을 왕복운동으로 변환하도록 원판의 가장자리로 편향되어 돌출된 로드지지턱(620)이 형성된 캠(cam, 600)과;
    상기 캠의 로드지지턱(620)에 회전 가능하게 결합되도록 지지홀(710)이 형성된 커넥팅로드(connecting rod, 700)와;
    상기 캠의 회전에 따라 상기 커넥팅로드가 상기 로드지지턱(620)을 회전축으로 회전하면서 후방으로 이동할 경우 폐쇄된 상기 배수밸브의 밸브체(51)를 당김동작하여 개방시키도록 상기 하우징(100)에 형성된 와이어관통홀(105)을 관통하되, 일측은 상기 커넥팅로드(700)에 고정되고, 타측은 상기 배수밸브의 밸브체와 연결된 커넥팅와이어(connecting wire, 800)와;
    세탁기에 기설치된 제어판의 사전에 설정된 프로그램의 제어에 따라 상기 배수모터(200)에 직류 전원을 공급하고, 상기 배수밸브의 개폐 상태를 상기 제어판에 전달하도록 다수의 터미널이 구성된 터미널어셈블리(terminal assy, 900)를 포함하고,
    상기 하우징(100)은,
    상기 웜기어(400), 상기 감속기어부(500)의 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)와 상기 캠(cam, 600)의 회전축 일측을 고정시키는 케이스(case, 110)와,
    상기 케이스의 상방에 결합되되, 상기 웜기어(400), 상기 감속기어부(500)의 제1 기어(510), 제2 기어(520) 및 제3 기어(530)의 회전축 타측을 고정시키고, 상기 캠(cam, 600)의 기어(610)가 상기 제3 기어(530)와 맞물리도록 관통된 캠회전홀(121)이 형성된 미들플레이트(middle plate, 120)와,
    상기 미들플레이트의 상방에 위치하면서 상기 케이스(110)의 상방에 탈착 가능하게 결합되되, 상기 배수밸브가 설치된 세탁기의 내부에 고정되도록 다수의 체결홀(131)이 형성되고, 상기 캠(cam, 600)의 회전축 타측을 고정시키는 커버(cover, 130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웜(worm, 300)은,
    상기 배수모터(200)의 역회전을 방지하도록 상기 웜기어(worm gear, 400)와 맞물리도록 형성된 나선의 각도를 5°이하로 형성시키는 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캠(cam, 600)은,
    회전에 따라 상기 로드지지턱(620)이 후방으로 이동되어 상기 커넥팅와이어(800)가 상기 밸브체를 개방시키도록 당김동작하는 상사점구간과 상기 로드지지턱(620)이 전방으로 이동되어 상기 커넥팅와이어(800)가 상기 밸브체 방향으로 인출되는 하사점구간을 구분하여 상기 터미널어셈블리(terminal assy, 900)에 전달하도록 상기 기어(610) 및 로드지지턱(620) 사이에 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640)가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 터미널어셈블리(terminal assy, 900)는,
    상기 배수모터(200)에 (-)극 직류 전원을 공급하는 제1 터미널(910)과,
    상기 배수모터(200)에 (+)극 직류 전원을 공급하고, 고정된 고정접점핀(921)이 구성된 제2 터미널(920)과,
    상기 캠(600)의 회전에 따라 상기 상사점구간돌출부(630) 또는 하사점구간함몰부(640)에 접촉되되, 상기 상사점구간돌출부(630)에 접촉된 경우 이동하여 상기 고정접점핀과 접점이 온(ON) 되고, 상기 하사점구간함몰부(640)에 접촉된 경우 원위치로 복귀하여 상기 고정접점핀과 접점이 오프(OFF) 되는 이동접점핀(931)이 구성된 제3 터미널(930)을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 캠(600)은,
    상기 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640) 간의 연결부분이 경사져 형성되되, 캠의 회전에 따라 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931)의 접점 ON/OFF 변환동작 시 채터링(chattering) 현상을 방지하도록 상기 상사점구간 및 하사점구간 각각의 시작지점보다 기설정된 일정시간 전에 상기 고정접점핀(921) 및 이동접점핀(931)의 접점 ON/OFF 변환동작이 발생하도록 상기 상사점구간돌출부(630) 및 하사점구간함몰부(640) 간의 연결부분의 경사길이 및 경사각이 설정되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수밸브의 개폐 제어장치.
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