KR102560463B1 - 제어 모터 어셈블리 및 이를 구비한 세탁물 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가전기기의 피제어요소를 제어하는 제어 모터 어셈블리에 관한 것으로, 제어 모터와, 제어 모터에 의하여 회전되는 종동기어와, 제어 모터와 종동기어 사이에 설치된 복수개의 변속기어 및 클러치 기구를 포함하고, 상기 종동기어에 피제어요소를 제어하는 조작부재가 연결되어, 제어 모터가 회전되면 조작부재가 작동되어 복수개의 피제어요소를 제어할 수 있고 다양한 제어기능을 수행할 수 있으며, 제어 모터 정지시 종동기어의 역회전을 방지할 수 있고, 제어 완료시 조작부재를 초기위치로 정확하게 복귀시킬 수 있다.

Description

제어 모터 어셈블리 및 이를 구비한 세탁물 처리장치{controllable motor assembly and laundry treating apparatus having the same}

본 발명은 제어 모터를 가동하고 이를 변속하여 각종의 제어기능을 수행하는 제어 모터 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세탁물 처리 장치와 같은 가전기기의 가동을 위하여 필수적으로 제어되어야 하는 각종의 피제어요소를 제어하기 위하여 사용되는 제어 모터 어셈블리에 관한 것이다.

가전기기는 세탁물 처리장치, 냉장고, 조리기기, 청소기 등 일반적으로 생활을 하기 위하여 가정에 비치되어 범용적으로 사용되는 모든 기기를 의미한다.

한편, 세탁물 처리장치는 세탁물을 처리하는 장치로서, 세탁기, 건조기, 세탁기 겸용 건조기 등으로 대별될 수 있다.

특히, 세탁기는 세탁 청정, 행굼 행정, 및 탈수 행정을 수행하기 위하여 급수 밸브 및 배수 밸브를 제어함과 아울러, 클러치 기구를 제어하여 세탁조를 회전 또는 정지하여야 하는 데, 상기한 제어 기능을 수행하기 위하여 복수개의 제어 모터를 필요로 한다.

예를 들면, 통상적으로 세탁기는 국내특허 제10-0629741호에 개시된 바와 같이, 세탁조의 회전축을 구동 모터와 연결하는 클러치 기구를 제어하기 위한 클러치 모터와, 배수통로를 개폐하는 배수밸브를 제어하기 위한 배수모터를 별개로 설치하는 등, 피제어요소 각각을 제어하는 복수개의 제어용 모터를 설치해야 되는 문제점이 있다.

또한, 하나의 제어 모터에 의하여 복수개의 피제어요소, 예를 들면 상기한 클러치 기구 및 배수밸브 등을 제어하는 기술이 제시된 바 있으나, 하나의 제어모터에 의하여 복수개의 피제어 요소를 제어하기 때문에 그 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 각각의 피제어 요소에 적합한 다양한 제어기능을 실현할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 세탁작업의 완료후 모든 피제어요소가 다음 운전을 개시할 수 있도록 초기위치로 복귀되어야 하나, 복수개의 피제어 요소가 하나의 제어 모터에 연결되어 있기 때문에, 상기 피제어 요소가 각각 초기위치로 정확하게 복귀되지 못하는 문제점이 발생한다.

또한, 세탁기가 소정의 행정을 실시하는 동안 제어 모터가 정지되어도 피제어 요소가 소정의 제어위치를 유지할 수 있도록 소정의 제동장치가 작동되는데, 이 경우 상기 제동장치로 인하여 세탁작업 완료 후 피제어 요소를 초기위치로 복귀시는 데 어려움이 있다.

또한, 피제어 요소가 초기위치로 복귀되는 경우, 그 복귀속도가 빨라서 충격음이 발생되고 제품 수명도 단축되는 문제점이 있다.

또한, 제어 모터로서 AC 모터를 사용하는 경우, DC 모터와 달리 설치 공간이 많이 소요되고, 수분에 의한 접점 단락으로 인한 오동작이 일어날 수 있으며, 지역별 정격 전압에 적합한 모터를 설치해야 되는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는 하나의 제어 모터에 의하여 복수개의 피제어요소를 각각 제어하면서도, 다양한 제어기능을 수행할 수 있고, 그 구조도 컴팩트한 제어 모터 어셈블리를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 과제는 피제어요소의 제어기능 종료시, 피제어요소가 간편하고 정확하게 초기위치로 복귀될 수 있는 제어 모터 어셈블리를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제3 과제는 피제어요소가 초기위치로 복귀시, 급속하게 복귀되는 현상을 방지하여, 제품의 수명은 연장되고, 충격음은 저감되는 제어 모터 어셈블리를 제공하는데 있다.

본 발명의 제4 과제는 제어 모터가 정지되고 소정의 제어기능이 수행되는 동안, 피제어요소에 복원력이 작용하여도 피제어요소는 이동되지 않고 제어기능이 지속되는 제어 모터 어셈블리를 제공하는데 있다.

본 발명의 제5 과제는 변속비가 매우 크고 회전력의 전달이 양호하면서도 소형화가 가능한 제어 모터 어셈블리를 제공하는데 있다.

본 발명의 제6 과제는 간편한 스위칭 기구를 통하여 제어 모터로 전원의 인가를 간편하게 ON/OFF할 수 있는 제어 모터 어셈블리를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 다른 과제들은 다음의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상기의 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는, 회전력을 발생하는 제어 모터와, 상기 제어모터의 회전축에 설치된 구동기어와, 상기 구동기어의 회전력을 전달받아 회전되는 종동기어와, 상기 구동기어와 상기 종동기어 사이에 배치되는 복수개의 변속기어와, 상기 종동기어에 의하여 소정의 제어기능이 수행되도록 작동되는 제1 조작부재와, 상기 구동기어와 종동기어를 연결하거나 연결을 차단하는 클러치 기구를 포함한다.

상기 구동기어와 상기 클러치 기구 사이에는 상기 제어 모터의 정지시 상기 구동기어의 역회전을 방지하는 제동기구가 설치될 수 있다.

상기 클러치 기구는, 상기 구동기어의 회전력을 전달받아 회전되는 제1 클러치 기어와, 상기 제1 클러치에 연결 가능하도록 배치되는 제2 클러치 기어와, 솔레노이드와, 상기 솔레노이드에 전원이 인가되면 이동되는 플런저와, 상기 플런저가 이동되면 상기 제1, 2 클러치를 서로 연결하는 클러치 시프터를 포함할 수 있다.

상기 제2 클러치 기어에는 마찰원판체가 설치되어, 상기 제1, 2 클러치 기어의 연결이 차단될 경우 상기 제2 클러치 기어의 급속한 역회전이 방지될 수 있다.

상기 제1 조작부재는 상기 종동기어와 맞물리는 렉기어가 형성되어 상기 종동기어가 회전되면 좌, 우로 진퇴되는 조작레버로 구성될 수 있다.

상기 제어 모터 어셈블리는 상기 제1 조작부재와 다른 소정의 제어기능을 수행하는 제2 조작부재를 포함할 수 있고, 상기 제2 조작부재는 캠부재로 형성될 수 있다.

상기 구동기어와 상기 클러치 기구에 제1 변속기어가 배치되고, 상기 클러치 기구와 상기 종동기어 사이에 제2 내지 6 변속기어가 설치되며, 상기 제1 내지 6 변속기어는 각각 상측기어와 하측기어로 형성될 수 있고, 상기 제2, 4 변속기어는 제1 동축에 설치되고, 상기 제3 변속기어 및 종동기어는 제2 동축에 설치되고, 상기 제2, 3, 4 변속기어 및 상기 종동기어는 순차적으로 맞물릴 수 있다.

상기 종동기어에는 상기 제어 모터 및 상기 클러치 기구로 전원을 인가하거나 차단하는 스위치를 ON/OFF 시키는 스위칭 캠이 설치되고, 상기 스위치는 제1, 2 스위치를 포함하고, 상기 스위치 캠은 원주면에 상기 제1, 2 스위치를 ON 시키는 비커팅구간과, 상기 제1 스위치를 OFF 시키는 제1 커팅구간과, 상기 제1, 2 스위치를 OFF 시키는 제2 커팅구간이 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 모터 클러치 기구의 플런저에 인가되는 전원을 차단하면, 피제어요소와 연결된 조작부재가 소정의 복원력에 의하여 초기위치로 간편 정확하게 복귀되어, 다음 운전을 다시 개시할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 제어 모터의 회전력을 전달하는 복수개의 기어들이 효율적으로 배치되어 큰 변속비를 달성하면서도, 정숙한 운전이 수행되고 전체크기도 소형화될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 하나의 제어 모터에 의하여 복수개의 피제어요소를 제어하면서도 각각의 피제어요소와 연결되는 조작부재들이 서로 다른 운동과 이동속도로 움직이도록 설치되어 각각의 피제어요소가 정확하게 제어될 수 있고, 다양한 제어기능도 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 제어기능 수행중에 제어 모터가 정지되어도 제어 모터의 역회전을 방지하는 제동기구가 작동되므로 제어 모터에 연결된 조작기구의 이동이 방지되어 소정의 제어기능이 지속될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 상기 제동기구의 하류측에 클러치 기구가 설치되어 있으므로, 상기 제동기구의 작동여부에 불문하고 클러치 기구를 작동하여 조작부재를 초기위치로 간편하게 복귀시킬 수 있다.

또한, 조작부재가 초기위치로 복귀시, 기어의 급속한 역회전을 방지하는 마찰원판체에 의하여 조작부재가 서서히 원위치로 복귀하므로, 제품의 수명이 연장되고 충격음이 저감된다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 제어 모터로서 DC 모터를 사용하므로, 접점 단락으로 인한 오동작이 방지되고 구동회로가 간단하며, 정격 전압의 크기에 관계없이 범용적으로 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 제어 어셈블리의 외형이 표현된 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 모터 제어 어셈블리의 내부 구성이 표현된 사시도,
도 3은 도 2를 저면에서 본 사시도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 제어 어셈블리의 구성요소의 연결상태가 표현된 블록도,
도 5는 도 2에 포함된 모터 클러치 기구의 일측 단면이 표현된 부분 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 모터 클러치 기구의 단면도,
도 7은 도 1에 도시된 모터 제어 어셈블리의 상측 케이싱이 절개된 평면도,
도 8은 도 2에 포함된 구동 기어 및 제1 변속기어의 일측 단면이 표현된 부분 사시도,
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제동기구의 작동 설명도,
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 제1 실시예에 따른 모터 제어 어셈블리의 스위칭 캠과 스위치의 작동상태가 표현된 사시도,
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 제어 어셈블리의 전체 회로도,
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 제어 어셈블리의 스위칭 캠의 회전 위치에 따른 작동 설명도,
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 제어 어셈블리가 구비된 세탁물 처리장치의 단면도,
도 14는 도 13의 일부 저면 사시도,
도 15는 도 13에 포함된 세탁조 클러치 기구가 상세하게 표현된 단면도,
도 16은 도 13에 포함된 배수통로 개폐용 배수밸브가 상세하게 표현된 단면도,
도 17은 도 13에 도시된 세탁물 처리장치에 의하여 수행되는 제어 모드 설명도,
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리,
도 19는 도 18의 제어 모터 어셈블리가 구비된 본 발명의 제2 실시예에 따른 세탁물 처리 장치의 일부 저면 사시도이다.

이하에서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성용소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성용소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 출원에서 사용되는 방향과 관련된 용어, 예를들면, 상, 하측, 좌, 우측, 전, 후방, 시계방향, 반시계방향 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소의 상대적인 배치위치 또는 이동 방향을 설명하기 위한 것으로서, 다른 방향을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 어셈블리의 외관이 표현된 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 실시예의 내부 구성이 표현된 사시도, 도 3은 도 2를 저면에서 바라본 사시도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구성요소가 블록도로서 표시된 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리(A)는, 상, 하부 케이싱(1a, 2b)에 내장되어 회전력을 발생하는 제어 모터(10)와, 제어 모터(10)의 회전축(11)에 설치된 구동기어(20)와, 구동기어(20)의 회전력을 전달받아 회전되는 종동기어(80)와, 구동기어(20)와 종동기어(80)사이에 배치되는 복수개의 변속기어(30, 50, 60, 70)와, 종동기어(30)에 의하여 소정의 제어기능이 수행되도록 작동되는 제1 조작부재(100)와, 구동기어(20)와 종동기어(80)를 연결하거나 연결이 차단되도록 하는 모터 클러치기구(B)를 포함한다.

한편, 제1 조작부재(100)의 제어기능과 다른 제어기능을 수행하는 제2 조작부재(110)가 종동기어(80)에 연결될 수 있고, 종동기어(80)와 제2 조작기구(110) 사이에 동력전달기어(91, 92)가 배치될 수 있다.

모터 클러치기구(B)는 복수개의 변속기어들 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 복수개의 변속기어는, 구동기어(20)와 모터 클러치기구(B)사이에 배치되는 제1 변속기어(30)와, 모터 클러치기구(B)와 종동기어(80) 사이에 배치되는 제2, 3, 4 변속기어(50, 60, 70)를 포함할 수 있다.

한편, 제1 내지 4 변속기어(30, 50, 60, 70)는 각각 상측기어(31, 51, 61, 71)와 하측기어(32, 52, 62, 72)가 일체로 형성되고, 제2 및 4 변속기구는 동축에 설치되며, 제1 내지 4 변속기어를 설치하기 위한 제1 내지 3 축(3, 5, 6)이 상부케이싱(1a)의 저면에 고정되어 하측방향으로 연장된다.

따라서, 제1 변속기어(30)는 제1 변속 상측기어(31)및 제1 변속 하측기어(32)로 형성되어 제1 축(3)에 회전 가능하도록 삽입되고, 제2 변속기어(50)는 제2 변속 상측기어(51)및 제2 변속 하측기어(52)로 형성되고 제4 변속기어(70)는 제4 변속 상측기어(71) 및 제4 변속 하측기어(72)로 형성되어 제2 축(5)에 회전 가능하도록 삽입되며, 제3 변속기어(60)는 제3 변속 상측기어(61) 및 제3 변속 하측기어(62)로 형성되어 종동기어(80)와 함께 제3 축(6)에 회전 가능하도록 삽입된다.

이하, 상기 기어들의 연결상태를 설명한다.

구동기어(20)와 제1 변속 상측기어(31)는 서로 맞물리는데, 구동기어(20)및 제1 변속 상측기어(31)는 각각 헤리컬기어로 형성되어, 서로 맞물림이 견실하면서도 소음 발생이 적은 정숙한 회전을 실현할 수 있다.

제1 변속 하측기어(32)는 후술하는 제1 클러치기어(41)와 맞물리고, 제1 클러치기구(41)는 후술하는 제2 클러치기어(42)에 연결되며, 제2 클리치기어(42)는 제2 변속 상측기어(51), 제2 변속 하측기어(52)는 제3 변속 상측기어(61), 제3 변속 하측기어(62)는 제4 변속 상측기어(71), 제4 변속 하측기어(72)는 종동기어(80)와 각각 맞물린다.

상기에서 제1 내지 4 변속기어의 각각의 하측기어는 상측기어보다 기어의 반경과 기어치의 수가 작게 형성되어 변속기능을 달성한다.

종동기어(80)는 종동 상측기어(81)와, 종동 하측기어(82)를 포함하고, 종동 하측기어(82)의 하측 방향으로 원통형 돌출부(83)가 형성되어, 원통형 돌출부(83)에 후술하는 스위칭 캠(120)이 고정된다.

소정의 제어기능을 수행하도록 작동되는 제1 조작부재(100)가 종동 하측기어(82)에 직결될 수 있고, 제1 조작부재(100)와 다른 제어기능을 수행하도록 작동되는 제2 조작부재(110)가 제1, 2 동력전달기어(91, 92)를 통하여 종동 상측기어(81)에 연결될 수 있다.

한편, 제1 변속 하측기어(32), 제1, 2 클러치기어(41, 42), 제2 내지 4 기어(50, 60, 70), 종동기어(80) 및 제1, 2 동력전달기어(91, 92)는 각각 평기어로 형성될 수 있다.

제1 조작기구(100)는 직선상으로 진퇴되는 조작 레버로 형성될 수 있고, 조작레버의 일측에 랙기어(101)가 형성되어 종동 하측기어(82)와 맞물릴 수 있으며, 조작레버(100)의 끝단부에 소정의 제1 제어장치(미도시)와 연결되는 제1 제어링크(미도시)와 결합하기 위한 연결부(102)가 형성될 수 있다.

따라서, 조작 레버(100)가 진퇴되면 제어링크도 진퇴되어 소정의 제어기능이 수행될 수 있다.

제2 조작기구(110)는 제2 동력전달기어(92)의 상측에 직결된 캠부재로 형성될 수 있고, 캠부재(110)는 편심부위에 돌기(111)가 형성되어, 제2 동력전달기어(92)가 회전되면 캠부재(110) 및 돌기(111)도 회전되므로, 돌기(111)와 제2 제어장치(미도시)에 연결되는 제2 제어링크(미도시)가 좌, 우로 이동되어 소정의 제어기능이 수행될 수 있다.

구동기어(20)와 종동기어(80)를 연결하거나 연결을 차단하는 모터 클러치기구(B)는 도 2, 5, 6을 참조하면, 상측케이싱(1a)의 저면에 고정된 제4 축(4)에 회전 가능토록 삽입되고 제1 변속 하측기어(32)에 맞물리는 제1 클러치기어(41)와, 제1 클러치기어(41)의 상측에 배치되고 제2 변속 상측기어(51)와 맞물리는 제2 클러치기어(42)와, 제1 클러치기어(41)의 하측에 배치되고 제4 축(4)에 승강 가능토록 삽입된 클러치 시프터(43)와, 제1 클러치기어(41)와 클러치 시프터(43) 사이에 설치된 스프링(44)을 포함할 수 있다.

또한, 클러치기구(A)는 클러치 시프터(43)를 승강시키기 위하여, 하우징(45) 내에 솔레노이드(46)와, 솔레노이드(46)에 전원이 인가되면 승강되는 플런저(47)가 설치된다. 플런저(47)의 상측면에 돌출 로드(471)가 형성되어 하우징(45)에 천공된 홀에 상하 이동 가능하도록 삽입되고, 돌출 로드(471)와 클러치 시프터(43)의 저면에 돌출된 보스부(433) 사이에는 이동부재(48)가 제4 축(4)에 상하 이동 가능하도록 삽입될 수 있다.

클러치 시프터(43)는 원판형 본체(431)와, 상기 본체의 가장자리에서 상측으로 돌출되고 서로 이격된 복수개의 돌출 리브(432)를 포함하고, 제1 클러치기어(41)에는 돌출 리브(432)가 상하 이동 가능하도록 관통될 수 있는 복수개의 관통홀(411)이 형성되며, 제2 클러치기어(42)의 저면에는 돌출 리브(432)가 삽입되는 복수개의 요홈(421)이 형성될 수 있다.

또한, 제1 클러치기어(41)의 상측면에 원형 돌출부(412)가 형성되고, 제2 클러치기어(42)의 저면에 상기 원형 돌출부(412)가 회전 가능토록 삽입되는 원형 그루브(422)가 형성되어, 제1, 2 클러치기어(41, 42)가 안정적인 결합상태를 유지하면서 상호 회전될 수 있도록 결합될 수 있다.

모터 클러치기구(B)는 초기상태 또는 솔레노이드(46)에 전원이 인가되지 않은 상태에서, 클러치 시프터(43)가 스프링(44)의 탄성력에 의하여 하강되어 클러치 시프터(43)의 돌출 리브(432)가 제2 클러치기어(42)의 저면에 형성된 요홈(421)으로부터 이탈되어 있으므로, 제1 클러치(41)의 회전력이 제2 클러치(42)로 전달되지 않게 된다.

상기의 초기상태에서 솔레노이드(46)에 전원이 인가되면, 플런저(47) 및 이동부재(48)가 상승되고, 클러치 시프터(43)도 스프링(44)의 탄성력을 극복하고 상승되어, 클러치 시프터(43)의 돌출리브(432)가 제2 클러치기어(42)의 요홈(421)으로 삽입되므로, 제1, 2 클러치기어(41, 42)는 클러치 시프터(43)에 의하여 서로 연결되어, 제1 클러치기어(41)의 회전력이 제2 클러치기어(42)로 전달된다.

한편, 제1, 2 클러치기어(41, 42)의 연결이 해제되어, 제2 클러치기어(42)가 후술하는 소정의 복원력에 의하여 급속하게 시계방향으로 역회전되는 경우, 제2 클러치기어(42)의 급속한 회전을 방지하기 위하여 마찰 원판체(49)가 제2 클러치기어(42)의 상측부에 설치될 수 있다.

상기 마찰원판체(49)는 중앙에 관통구멍(491)이 형성된 원판형 바디부(492)와, 원판형 바디부(492)의 반경 외측방향으로 원판형 바디부의 외주면을 따라 외주면과 이격되도록 형성된 복수개의 호형상의 마찰편(493)을 포함할 수 있고, 상기 호형상의 마찰편(493)은 원통형 바디부(492)와 연결되는 선단에 홀(494)이 형성되고, 마찰편의 후단(495)은 다른 마찰편과 소정거리 이격되도록 배치될 수 있다.

제2 클러치기어(42)의 상측면에 보스부(423)와, 가장자리에 복수개의 돌출봉(424)이 형성되어, 보스부(423)가 마찰원판체(49)의 관통구멍(491)에 삽입되고, 돌출봉(424)이 마찰편(93)의 홀(494)에 삽입됨으로써, 마찰원판체(49)가 제2 클러치기어(42)에 결합될 수 있다. 마찰원판체(49)는 고무재질로 형성될 수 있다.

마찰원판체(49)의 작동과정을 설명하면, 제2 클러치기어(42)및 마찰원판체(49)가 반시계방향으로 정회전 하는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 호형상의 마찰편(493)은 반경 외측 방향으로 크게 벌어짐이 없이 회전되므로, 마찰편(493)이 마찰원판체(49)를 수용하기 위하여 상부 케이싱(1a)에 형성된 원통형 수용부(1d)의 내벽면과 마찰을 일으키지 않고 회전될 수 있다.

그러나, 제1 클러치기어(41)와 제2 클러치기어(42)의 연결상태가 해제되어 제2 클러치기어(42)에 후술하는 소정의 복원력이 작용하여 제2 클러치기어(42)가 시계방향으로 급속하게 역회전하는 경우, 마찰편(493)과 원판형 바디부(492) 사이의 공간부(S)에 존재하는 공기의 저항 및 마찰편(493)의 끝단부(495)에 미치는 원심력에 의하여 마찰편(493)의 끝단부(495)가 반경 외측방향으로 벌어지면서 상기 수용부(1d)의 내벽면과 접촉되어 마찰을 일으키게 됨으로써, 제동효과가 발생되어 제2 클러치기어(42)의 급속한 역회전이 방지될 수 있다.

상기에서 마찰원판체(49)가 제2 클러치기어(42)에 설치되지 않고 제2 변속 상측기어(51) 또는 제3 변속 상측기어(61)에 설치되어도, 제2 클러치기어(42)및 그 하류(downsteam)에 배치된 기어들의 급속한 역회전을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리는, 제어 모터(10)가 정지시되는 경우에도 조작 레버(100)와 캠부재(110)가 소정의 위치에서 움직이지 않도록 하여 소정의 제어기능이 유지되도록, 후술하는 소정의 복원력에 의하여 기어가 역회전할려고 하는 경우, 이를 방지하는 제동기구가 설치될 수 있다.

도 2, 도 7 내지 9를 참조하면, 상기 제동기구는 제2 변속기어(30)의 상측에 결합된 브레이크 작동부재(33)와, 구동기어(20)의 상측에 결합된 브레이크 기어(23)를 포함할 수 있다.

제2 변속 상측기어(31)는 상측면에 상측방향으로 돌출되는 내측원통부(311)가 형성되고 내측원통부(311)의 반경 외측방향으로 소정거리 이격된 외측 원통부(312)가 상측방향으로 돌출 형성되어, 내측원통부(311)와 외측원통부(312) 사이에 원형의 홈이 형성되고, 내측원통부(311)는 서로 이격된 복수개의 호형 입설편이 원통형으로 배치될 수 있다.

브레이크 작동부재(33)는 원통형 바디(331)와, 상기 바디로부터 반경 외측 방향으로 돌출되고 서로 소정거리 이격된 제1, 2 브레이크 암(333, 334)과, 제1 브레이크암(333)으로부터 양측으로 상기 바디의 외주면을 따라 외주면과 이격되도록 연장된 가이드편(332)을 포함한다.

상기와 같이 구성된 브레이크 작동부재(33)는 원통형 바디(331)의 하측부가 상기한 내측원통부(311)와 외측원통부(312) 사이에 형성된 원형의 홈에 회전 가능하도록 삽입되는데, 내측원통부(311)가 서로 간격을 갖는 호형 입설편으로 형성되고 그 직경이 원통형 바디(331)의 직경과 거의 같거나 약간 크게 형성되어, 원통형 바디(331)의 삽입시 상기 내측원통부(311)가 원통형 바디(331)에 약간의 탄성력을 가하게 되면서 접촉되므로, 제1 변속 상측기어(31)가 회전될 경우, 내측원통부(311)와 원통형 바디(331) 사이에 미소한 마찰력이 발생되어 브레이크 작동부재(33)도 회전될 수 있다.

또한, 브레이크의 가이드편(332)이 외측원통부(312)의 외주면과 접촉되어, 브레이크 작동부재(33)가 제2 변속 상측기어(31)의 상측면 상에서 안정을 유지하면서 회전될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 상측케이싱(1a)에는 브레이크 작동부재(33)를 수용하기 위한 원통형의 수용부(1e)가 형성되고 그 수용부의 내벽면에는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2 브레이크 암(333, 334)이 걸려서 정지되도록 하는 제1, 2 단턱부(1f, 1g)가 형성될 수 있다.

브레이크 기어(23)는 구동기어(22)의 상측에 구동기어(22)와 일체로 형성되고, 반경 외측방향으로 돌출되는 돌출치(23a)를 구비할 수 있다.

상기와 같이 구성된 제동기구의 작동을 도 7 및 도 9를 참조하여 설명한다.

제어 모터(10)가 회전되어 구동기어(20)가 반시계방향으로 정회전하면, 제1 변속 상측기어(31)가 시계방향으로 정회전되고, 이에 따라 브레이크 작동부재(33)도 제1 변속 상측기어(31)와의 마찰력 때문에 정회전되는데, 브레이크 작동부재(23)가 정회전되면 제1 브레이크 암(333)이 원통형 수용부(1e)의 일측에 형성된 제1 단턱부(1f)에 걸려서 정지되고, 제1 변속 상측기어(31)만이 회전된다.

제어 모터(10)가 정지된 다음, 조작 레버(100) 및/또는 캠부재(110)에 작용되는 소정의 복원력에 의하여 기어들이 역회전될 수 있고, 이 경우 제1 변속기어(30) 및 브레이크 작동부재(33)도 역회전되고, 제1 변속기어(30)와 맞물린 구동기어(20)도 역회전되며, 이에 따라 브레이크 기어(23)도 역회전된다.

브레이크 작동부재(33)가 역회전되면 제2 브레이크 암(334)이 원통형 수용부(1e)의 타측면에 형성된 제2 단턱부(1g)에 걸려서 정지되고, 브레이크 기어(23)의 돌출치(23a)는 도 9에 도시된 바와 같이 제1 브레이크 암(333)에 걸리게 되어 회전할 수 없게 되므로, 구동기어(20)의 역회전이 방지되고 따라서, 모든 기어의 역회전이 방지된다.

상기에서 구동기어(20)의 회전수는 종동기어(80)의 회전수에 비하여 아주 크기 때문에, 구동기어(20)가 약간 역회전된 후 정지되어도, 중동기어(80)은 역회전이 거의 발생하지 않게 된다.

상기에서, 브레이크 작동부재(33)에 제1, 2 브레이크 암(333, 334)이 형성되지 않고 제1 브레이크 암(333)만이 형성될 수 있고, 원통형 수용부(1e)에도 제1, 2 단턱부(1f, 1g)가 형성되지 않고 제1 단턱부(1g)만이 형성되어도 제동기능이 수행될 수 있다.

한편, 제어기능이 완료된 다음 솔레노이드(45)로 인가되는 전원이 차단되면, 제1, 2 클러치 기어(41, 42)의 연결이 해제되므로, 상기 제동기능이 수행되고 있어도, 조작레버(100) 및 캠부재(110)는 소정 복원력에 의하여 원위치 복귀될 수 있다.

다음, 제어 모터(10) 및 솔레노이드(44)의 작동과 관련된 회로 및 스위치의 구성에 관하여 설명한다.

도 3은 스위칭 캠(120)이 포함된 도면, 도 4는 스위칭 캠(120), 스위치(130) 및 회로가 인쇄된 PCB기판(140)의 블록도가 포함된 도면, 도 10(a) 및 도 10(b)는 스위칭 캠(120)과 스위치(130)가 표현된 사시도, 도 11은 전체 회로도가 도시된 도면, 도 12는 스위칭 캠(120)의 회전에 따른 캠부재(110) 및 조작레버(100)의 작동 설명도이다.

도 3, 도 4, 도 10(a)(b), 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명에 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리는, 제어 모터(10) 및 솔레노이드(46)의 ON/OFF를 위한 스위치(130)와, 상기 스위치(130)의 작동을 위한 스위칭 캠(120)과, 제어 모터(10) 및 솔레노이드(44)로 전원을 인가하는 회로가 형성된 PCB기판(140)과, 소정의 제어신호를 발령하는 마이컴을 포함할 수 있다.

스위칭 캠(120)은 종동 하측기어(82)의 하측에 형성된 돌출 원통부(83)에 외삽되어, 종동기어(80)가 회전되면 함께 회전된다. 돌출 원통부(83)는 소정의 간극을 갖는 복수개의 돌출편으로 형성되고, 스위칭 캠(120)의 내주면에는 상기 간극에 삽입되는 내향 돌출부(121)가 형성되어 서로 결합될 수 있다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 스위칭 캠(120)의 외주면에는 커팅되지 않는 구간(122)과, 반경 내측방향으로 들어가도록 커팅된 구간(123, 124)을 포함할 수 있고, 상기 커팅 구간(123, 124)은 스위칭 캠(120)의 외주면의 원주방향의 폭의 중앙부를 기준으로 전, 후측에 제1 커팅구간(123)과 제2 커팅구간(124)을 포함할 수 있다.

이하, 스위칭 캠(120)의 외주면 중 커팅되지 않은 구간(122)을 비 커팅구간, 상기 제1 커팅구간(123)을 제1 캠 그루브, 상기 제2 커팅구간(124)를 제2 캠 그루브로 각각 명명한다.

제1 캠 그루브(123)는 제2 캠 그루브(124)보다 스위칭 캠의 원주방향으로 더 길게 형성되되, 스위칭 캠(120)이 반시계 방향으로 회전되는 정회전 방향을 기준으로, 제1 캠 그루브(123)의 시작점(123a)은 제2 캠 그루브(124)의 시작점보다 전방에 위치되고 제1, 2 캠 그루브(123, 124)의 종료점(123b, 124b)은 동일한 부위에 위치되도록 형성될 수 있다.

스위치(130)는 제1 및 제2 스위치(131, 132)를 포함하고, 제1, 2 스위치(131, 132)는 각각 고정단자(131a, 132a)와 가동단자(131b, 132b)를 포함한다.

제1, 2 고정단자(131a, 132a)는 스위칭 캠(120)의 외주면과 항상 이격되도록 배치되고, 제1, 2 가동단자(131b, 132b)는 비 커팅구간(122)에서는 제1, 2 고정단자(131a, 132a)와 접촉되어 제1, 2 스위치(131, 132)가 ON되고 제1, 2 캠 그루브(123, 124)에서는 스위칭 캠(120)의 반경 내측방향으로 하강되어 고정단자(131a, 132a)와 분리됨으로써 제1, 2 스위치(131, 132)가 OFF된다.

즉, 제1 가동단자(131b)가 스위칭 캠(120)이 반시계 방향으로 정회전되어 제1 캠 그루브(123)에 위치될 경우, 제1 고정단자(131a)와 분리되어 제1 스위치(131)가 OFF되고, 제2 가동단자(132b)는 제2 캠 그루브(124)에 위치될 경우 제2 고정단자(132a)와 분리되어 제2 스위치(132)가 OFF된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 13.5V의 제1, 2 DC전원(141, 142)이 각각 Tr1 및 Tr2를 거쳐 솔레노이드(46) 및 제어 모터(10)로 인가되고, 마이컴은 Tr1 및 Tr2로 소정의 제어신호로 발령하여 Tr1, Tr2를 ON/OFF시킨다.

도 11 및 도 12를 참조하여, 제어 모터(10) 및 솔레노이드(46)의 작동상태와 제1, 2 조작부재인 조작레버(100) 및 캠부재(110)의 이동 또는 회전 동작을 설명한다.

초기상태에서, 마이컴은 소정의 제어신호를 발령하여 Tr1 및 Tr2는 OFF되고 제어 모터(10) 및 솔레노이드(46)로의 제1, 2 DC 전원(141, 142)의 인가가 차단되며, 그 상태에서 종동기어(80)은 정지되고 제1, 2 가동단자(131b, 132b)는 스위칭 캠(120)의 비 커팅구간의 시작점(122a)에 위치되어 제1,2 스위치는 ON상태를 유지하나, 제어 모터(10) 및 솔레노이드(10)는 제1, 2 DC 전원(141, 142)이 인가되지 않으므로 OFF 상태에 있다.

따라서, 조작레버(110)의 이동거리는 0이고 캠부재(110)의 회전각도도 0°인 상태를 유지하면서, 제1 제어기능이 수행될 수 있다.

초기상태에서 마이컴이 소정의 제어신호를 발령하여 Tr1을 ON시키면, 제1 DC전원(141)이 솔레노이드(46) 및 제어 모터(10)로 인가되어, 제1, 2 클러치기어(41, 42)가 연결됨과 아울러, 구동기어(20)가 정회전됨으로써, 종동기어(80)도 회전된다.

종동기어(80)가 회전되면 이와 연결된 조작레버(100)가 이동되고 캠부재(110)가 회전되며, 종동기어(80)에 직결된 스위칭 캠(120)도 회전된다.

스위칭 캠(120)이 회전되어 제1 가동단자(131b)가 제1 캠 그루브(123)의 시작점(123a)에 도달하면, 조작레버(120)는 d1 거리만큼 이동되고 캠부재(110)는 각도 만큼 회전되어, 제2 제어 기능이 개시될 수 있다.

상기 상태에서 제1 고정단자(131b)는 제1 캠 그루브(123)에 위치되므로 제1 스위치(131)가 OFF되어 제어 모터(10)는 정지되고, 이에 따라 종동기어(80) 및 스위칭 캠(120)의 회전도 정지되고, 제2 제어기능은 계속된다.

이때, 제어 모터(10)가 정지된 경우에도 제동기구(23, 33)의 작동에 의하여 종동기어(80)의 역회전이 방지되므로 제2 제어기능이 유지될 수 있다.

상기 상태에서, 마이컴이 소정의 제어신호를 발령하여 Tr2를 ON시키면, 제어 모터(10)로 제2 DC 전원(142)이 인가되어 제어 모터(10)가 가동되고 종동기어(80)가 회전되므로 조작레버(100)가 이동되고 캠부재(110)도 회전되며, 스위칭 캠(120)도 회전된다.

스위칭 캠(120)이 회전되어 제2 고정단자(132b)가 제2 캠 그루브의 시작점(124a)에 도달하면, 조작레버(100)는 거리 d2만큼 이동되고 캠부재(110)는 각도 만큼 회전되어 제3 제어기능이 개시될 수 있다.

상기 상태에서 제2 가동단자(132b)는 제2 캠그루브(124)에 위치되어 제2 고정단자(132a)와 분리되고 제2 스위치(132)가 OFF되어 모터로 인가되는 제2 DC 전원(142)이 차단되므로 제어 모터(10)가 정지되고, 제3 제어기능은 계속된다.

한편, 제어 모터(10)가 정지된 경우에도 제어기구(23,33)가 작동되어 종동기어(80)의 역회전이 방지되므로 제3 제어기능이 유지될 수 있다.

그 후 마이컴이 소정의 제어신호를 발령하며 Tr1 및 Tr2를 OFF시키면, 솔레노이드(44)로 인가되는 제1 DC 전원(141)의 공급이 중단되어 제1, 2 클러치기어(41,42)의 연결이 차단되므로 조작레버(100) 및/또는 캠부재(110)를 초기 위치로 복귀시키는 소정의 복원력에 의하여 조작레버(100), 캠부재(110), 종동기어(80) 및 스위칭 캠(120)은 다시 제1 제어기능을 수행할 수 있는 초기위치로 복귀된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 제어용 모터 어셈블리(A)에 의하여 제어되는 세탁물 처리 장치의 실시예를 설명한다.

도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁물 처리장치의 개략적인 단면도, 도 14는 도 13의 세탁물 처리장치의 하측부에 설치된 주요 구성요소가 도시된 저면 사시도, 도 15는 도 13의 세탁물 처리장치의 동력전달 메카니즘이 표현된 단면도, 도 16은 도 13의 세탁물 처리장치의 배수장치가 표현된 단면도, 도 17은 도 13의 세탁물 처리장치의 제어모드 설명도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁물 처리장치는, 도 13 내지 도 17을 참조하면, 저수조(7)와, 저수조 내에 회전가능토록 설치되어 세탁물을 수용하는 세탁조(8)와, 세탁조(8)에 회전가능하게 설치되는 펄세이터(9)를 포함한다. 회전축으로서 펄세이터(9)에 펄세이터 축(900)이 직결되고, 세탁조(8)에 세탁조 축(800)이 직결된다.

저수조(7)의 하측에 구동모터(500)가 설치되어, 펄세이터 축(900)이 구동모터(500)에 연결되고, 세탁조 축(800)은 구동모터(500)에 연결되거나 연결이 차단될 수 있다. 세탁조 축(800)과 구동모터(500)를 연결하거나, 연결 상태를 차단하기 위하여 세탁조 클러치기구(C)가 설치된다. 따라서 구동모터(500)가 작동되면 펄세이터 축(900)이 회전되어 펄세이터(9)가 회전되고, 세탁조 축(800)은 세탁조 클러치 기구(C)의 작동에 의해 회전여부가 결정되어, 세탁조(8)가 회전되거나 회전되지 않게 된다.

탈수행정이 수행될 경우, 저수조(7)에 저장된 세탁수를 외부로 배출하기 위하여 배수장치(200)가 저수조(7)의 하측에 설치된다. 상기 배수장치(200)는 저수조(7)에 설치된 연결호스(203)와, 연결호스(203)에 연결된 배수호스(202)로 이루어진 배수통로와, 배수통로를 개폐하는 배수밸브(201)를 포함한다.

세탁조 클러치 기구(C) 및 배수밸브(201)를 제어하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리(A)가 저수조(7)의 하측에 설치된다.

도 15를 참조하여 구동모터(500), 펄세이타 축 및 세탁조 축(900, 800), 세탁조 클러치 기구(C)를 상세하게 설명한다.

구동모터(500)는 스테이터(501)와, 중앙에 보스부(504)가 형성된 로터 프레임(503)에 장착된 로터(502)로 구성되고, 펄세이터 축(900)은 상부 펄세이터 축(910)과 하부 펄세이터 축(920)으로 구성되며, 세탁조 축(800)은 상부 세탁조 축(810)과 하부 세탁조 축(820)으로 구성될 수 있다.

로터 프레임(503)의 보스부(504) 내부로 하부 펄세이터 축(920)이 삽입되어 고정될 수 있고, 하부 펄세이터 축(920) 외측에 하부 세탁조 축(820)이 회전가능토록 삽입될 수 있으며, 하부 세탁조 축(820)이 보스부(504)에 연결될 수 있도록 커플러(600)가 상, 하 이동 가능토록 설치될 수 있다. 하부 세탁조(820)과 보스부(504)의 외주면에 각각 스플라인이 형성될 수 있고, 커플러(600)의 내주면에 상기 스플라인과 맞물리는 스플라인 홈이 형성될 수 있다.

회전링크(601)가 힌지축(602)을 중심으로 회동 가능하도록 설치되어, 일단이 상기 커플러(600)에 연결되고, 회전링크(601)의 타단에 좌, 우로 이동되는 클러치 레버(603)가 연결되며, 클러치 레버(603)의 일단에는 제2 조작부재인 캠부재(110)가 연결된다.

따라서, 제어 모터(10)의 작동으로 캠부재(110)가 회전되어 캠부재의 돌기(111)가 클러치 레버(603)를 우측방향으로 밀어주면 회전링크(601)가 힌지축(602)을 중심으로 시계방향으로 회전되어 커플러(600)가 하강되므로, 구동모터(500)의 로터(502)와 하부 세탁조 축(820)이 연결되어 세탁조(8)가 회전된다.

또한, 캠부재(110)의 회전으로 돌기(111)가 클러치 레버(603)을 좌측방향으로 당겨주면 회전링크(601)가 반시계 방향으로 회전되어 커플러(600)가 상승되므로, 구동모터의 로터(502)와 하부 세탁조 축(820)의 연결이 차단되어 세탁조(8)는 정지된다.

한편, 클러치 레버(603)에는 레버 스프링(604)이 설치되어, 클러치 레버(603)가 레버스프링(604)의 탄성력에 의하여 항상 우측방향으로 당겨지고 커플러(600)는 하강되어 하부 세탁조 축(820)과 로터(502)가 연결되도록 하는 복원력이 작용될 수 있다.

다음, 도 16을 참조하여 배수밸브(201)를 상세하게 설명한다. 배수밸브(201)는 밸브바디(207)와, 밸브바디(207)의 원통부에 좌, 우 이동가능토록 내장된 로드부(206)와, 로드부(206)내부에 설치된 제1 스프링(204)과, 배수밸브(201)가 설치된 공간을 씌워주는 배수커버(220)와, 상기 배수커버(220)와 밸브바디(207) 사이에 설치된 제2 스프링(205)과, 밸브바디(207)의 원통부 외부를 씌워주는 벨로우즈(208)를 포함한다.

한편, 로드부(206)는 외주면의 소정 위치에 단턱부(209)가 형성되고 밸브 바디(207)의 내주면 선단에 내측으로 돌출된 리브(210)가 형성되며, 전술한 제1 조작부재인 조작레버(100)와 제1 스프링(204) 사이에 배수링크(230)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 배수밸브(201)는, 제어 모터(10)가 작동되어 조작레버(100)가 우측 방향으로 당겨지면 배수링크(230)에 연결된 제1 스프링(204)이 당겨져 로드부(206)가 우측 방향으로 이동된다.

이때, 로드부(206)가 소정거리 이동되어 로드부(206)의 단턱부(209)가 밸브바디(207)의 리브(210)에 접촉될 때 까지는 밸브바디(207)는 이동하지 않고 제2 스프링(205)의 탄성력에 의하여 배수통로를 밀폐하고 있는 상태를 유지한다.

로드부(206)의 단턱부(209)가 밸브바디(207)의 리브(210)에 접촉할 때까지의 제2 조작부재(320)의 우측 방향으로의 이동거리를 d1이라 할 경우, 제어 모터(10)의 작동이 지속되어 조작레버(100)가 이동거리 d1 이상 우측방향으로 이동되면, 밸브바디(207)는 벨로우즈(208)와 제2 스프링(205)의 탄성력을 극복하면서 우측으로 이동되어 배수통로가 개방되기 시작하고, 조작레버(100)가 거리 d2만큼 우측으로 이동되면 배수통로는 완전히 개방된다.

한편, 제어 모터(10)의 작동이 정지되는 경우, 배수밸브(201)는 제1, 제2 스프링(204, 205) 및 벨로우즈(208)의 탄성력에 의하여 항상 원위치인 초기상태로 복귀할려는 복원력을 받게 되고, 조작레버(100)도 좌측 방향으로 이동할려는 복원력을 받게 된다.

상기한 바와 같이, 제어 모터(10)가 가동되면, 캠부재(110)는 회전되고, 조작레버(100)는 직선상으로 이동된다.

이러한 캠부재(110) 및 조작레버(100)의 이동 위치에 따라서 다양한 세탁모드가 수행될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁물 처리장치는, 제어 모터 어셈블리(A)의 작동에 의하여 제1 모드 및 제2 모드, 제3 모드로 이루어지는 다양한 제어 모드의 세탁 또는 탈수 행정을 수행할 수 있다.

한편, 세탁기가 on 되면 제어부(미도시)는 세탁행정 및 탈수행정 등이 수행되도록 제어신호를 발령하고, 이에 따라 구동모터(500) 및 급수밸브(미도시) 등이 가동되어 세탁행정을 개시한다.

제1 모드인 세탁모드 1은, 구동모터(500)는 가동되어 세탁행정이 개시되었으나 제어 모터(10)는 가동이 정지되고 솔레노이드(44)도 작동되지 않은 초기 상태에서 실행되는 모드로서, 캠부재의 돌기(111)는 클러치 레버(603)를 우측으로 밀어주어 커플러(600)가 하강된 상태를 유지하고 있기 때문에, 세탁조 축(800)과 구동모터의 로터(502)가 연결되어, 세탁조(8)와 펄세이터(9)는 함께 회전되고, 조작레버(100)는 이동되지 않으므로 배수통로가 폐쇄된 상태를 유지한다.

즉, 제1 모드의 경우 캠부재(110)는 회전되기 전인 초기 위치(0°)에 있고, 조작레버(100)는 좌측으로 당겨지기 전 위치(d=0mm)에 있기 때문에, 배수통로가 폐쇄된 상태에서 세탁조(8)와 펄세이터(9)가 함께 회전되어 세탁모드1이 수행된다.

다음, 마이컴이 제2 모드를 실행하기 위한 제어 신호를 발령하면, 제어 모터(10)가 가동되고 솔레노이드(46)가 작동되어 캠부재(110)가 회전된다. 캠부재(110)의 회전각(

)이 180°에 도달하면, 세탁기 축(800)과 구동모터의 로터(502)의 연결이 해제되어 펄세이터(900)만이 회전되고 조작레버(100)는 당겨져 거리 d1만큼 이동하게 되나, 배수통로가 폐쇄된 상태를 유지하므로 제2 모드인 세탁모드 2가 수행된다.

보다 상세하게는, 제2 모드일 경우 캠부재의 돌기(111)가 180도 각도로 회전되어 클러치 레버(603)를 소정거리만큼 좌측으로 당기면 커플러(600)가 상승되고 구동모터의 로터(502)와 세탁조 축(800)은 연결이 해제되어 펄세이터(900) 만이 회전되고, 조작레버(100)는 당겨지나 d1 거리만큼 당겨져 배수통로가 폐쇄된 상태를 유지하므로 펄세이터(900)만이 회전되고 배수는 되지 않는 세탁모드 2가 개시된다.

한편, 캠부재(100)가 180°회전되면, 마이컴이 제어신호를 발령하여 제어 모터(10)로 인가되는 전원이 차단되므로, 제어 모터(10)의 가동이 정지된 상태에서 세탁모드 2는 지속된다.

이때, 배수밸브(201)의 제1, 2 스프링(204, 205)에 의하여 조작레버(100)에 복원력이 작용되나 제어기구(23, 33)에 의하여 종동기어(80)의 역회전이 방지되므로 세탁모드 2가 지속될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리장치는 하나의 구동 모터에 의하여 세탁조 클러치기구(C)와 배수밸브(201)를 동시에 조작하면서도, 세탁조(8)와 펄세이터(9)가 다같이 회전되는 세탁모드 1과 세탁조(8)는 정지되고 펄세이터(9) 만이 회전되는 세탁모드 2와 같은 다양한 세탁모드를 구현할 수 있다.

다음, 마이컴이 탈수모드인 제3 모드를 실현하기 위한 제어신호를 발령하면, 제어모터(10)가 다시 가동되어 캠부재(110)가 회전된다.

캠부재의 회전각()이 360°에 도달하면, 세탁조(800)와 펄세이터(900)는 함께 회전되고 배수통로는 개방되어 탈수모드가 수행된다.

보다 상세하게는, 제3 모드의 경우 캠부재(110)가 360°회전되어 돌기(111)가 제1 모드에서와 같이 클러치 레버(603)를 우측으로 밀어주기 때문에 커플러(600)가 하강하여 세탁조 축(800)에 구동 모터의 로터(502)가 연결되므로 세탁조(8)와 펄세이터(9)는 다같이 회전된다. 이때, 조작레버(100)는 거리 d2만큼 우측으로 당겨져 배수밸브(201)가 배수통로를 완전히 개방하게 된다. 따라서 배수통로가 완전히 개방된 상태에서 세탁조(800) 및 펄세이터(900)가 다같이 회전되는 제3 모드인 탈수모드가 개시된다.

한편, 캠부재(110)가 360°회전되면 마이컴이 제어신호를 발령하여 제어 모터(10)로 인가되는 전원을 차단하므로, 제어 모터(10)의 가동이 정지된 상태에서 탈수모드는 지속된다.

이때에도, 배수밸브(201)의 제1, 2 스프링(204, 205)에 의하여 조작레버(100)에 복원력이 작용되나 제어기구(23, 33)에 의하여 종동기어(80)의 역회전이 방지됨으로 배수 통로가 개방된 상태를 유지하여 탈수행정이 지속된다.

제3 모드인 탈수모드가 종료되는 경우, 마이컴은 제어신호를 발령하여 솔레노이드(46)는 인가되고 전원을 차단한다.

솔레노이드(46)로 인가된 전원이 차단되면, 제1, 2 클러치 기어(41, 42)의 연결이 해제되고, 상기 제어기구(23, 33)는 제1 클러치 기구(B)와 제어 모터(10) 사이에 설치되어 있으므로, 상기 제어기구의 작동 여부와 관계없이, 제2 클러치 기어(42)와 배수밸브(201) 및 그 사이에 위치한 모든 가동 구성 요소들은 배수밸브(201)의 제1, 2 스프링(204, 205)의 탄성력에 의한 복원력이 작용하여 초기상태인 원위치로 복귀한다.

이때, 제2 클러치 기어(42)에 설치된 마찰 원판체(49)에 의하여, 제2 클러치 기어(42)는 급속한 회전이 방지되므로, 상기 구성요소들이 원위치로 복귀될 때 발생될 수 있는 충격음이 저감되면서 서서히 원위치로 복귀 될 수 있다.

도 18 및 도 19에 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리(A') 및 이를 구비한 세탁물 처리 장치의 주요 구성요소가 도시되어 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리(A')는 제1 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리(A)의 구성요소 중, 제1, 2 동력 전달기구(91, 92) 및 제2 조작부재(110)인 캠부재가 생략된 실시예로서, 제2 실시예는 하나의 제1조작부재(100')로 의하여, 제1 실시예의 제1, 2 조작부재(100, 140)가 수행하는 각각의 제어기능을 다같이 수행한다는 점을 제외하고 제1 실시예와 동일하므로 더 이상의 설명을 생략한다.

상기 제어 모터 어셈블리(A')를 구비한 본 발명의 제2 실시예에 따른 세탁물 처리 장치는 도 19를 참조하면, 배수장치(200)와 세탁조 커플링 기구(C')를 포함하고, 제1 조작부재인 조작 레버(100')와 배수 밸브(201) 사이에 연결된 배수 링크(230')에 세탁조 클러치기구(C')를 작동시키는 조작로드(115)가 연결된다.

상기 조작로드(115)는 제어 모터(10)가 가동되어 조작레버(100')가 이동되면, 배수링크(230')와 함께 이동되어 세탁조 클러치기구(C')를 작동함으로써, 세탁조 축이 구동모터의 로터와 연결되거나, 연결이 차단되도록 함과 아울러, 배수통로가 개폐되도록 함으로써 제1 실시예와 같이 제2 실시예의 세탁물 처리장치가 제1 모드 내지 제3 모드를 수행할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 제어 모터 어셈블리는, 모터 클러치 기구(B)의 플런저(46)에 인가되는 전원을 차단하면, 피제어요소와 연결된 조작부재(100, 110)가 소정의 복원력에 의하여 초기위치로 간편, 정확하게 복귀되어, 다음 제어 운전을 다시 개시할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 제어 모터(10)의 회전력을 전달하는 복수개의 기어들이 효율적으로 배치되어 큰 변속비를 달성하면서도, 정숙한 운전이 수행되고 전체크기도 소형화될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 하나의 제어 모터(10)에 의하여 복수개의 피제어요소를 제어하면서도 각각의 피제어요소와 연결되는 조작부재(100, 110)들이 서로 다른 운동과 이동속도로 움직이도록 설치되어 각각의 피제어요소가 정확하게 제어될 수 있고, 다양한 제어기능도 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 제어기능 수행중에 제어 모터(10)가 정지되어도 제어 모터(10)의 역회전을 방지하는 제동기구(23, 33)가 작동되므로 제어 모터(10)에 연결된 조작기구(100, 110)의 이동이 방지되어 소정의 제어기능이 지속될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 상기 제동기구(23, 33)의 하류측에 클러치 기구(B)가 설치되어 있으므로, 상기 제동기구(22, 33)의 작동여부에 불문하고 모터 클러치 기구(B)를 작동하여 조작부재(100, 110)를 초기위치로 간편하게 복귀시킬 수 있다.

또한, 조작부재(100, 110)의 초기위치로 복귀시 기어의 급속한 역회전을 방지하는 마찰 원판체에 의하여 조작부재(100, 110)가 서서히 원위치로 복귀하므로, 제품의 수명이 연장되고 충격음이 저감된다.

또한, 본 발명에 따른 제어 모터 어셈블리는 제어 모터(10)로서 DC 모터를 사용하므로, 접점 단락으로 인한 오동작이 방지되고 구동회로가 간단하며, 정격 전압의 크기에 관계없이 범용적으로 사용할 수 있다.

또한, 종동기어에 설치되어 회전되는 스위칭 캠(120)에 의하여, 제어 모터(10) 및/또는 솔레노이드(46)로 전원을 인가하는 스위치(130)를 간편하게 조작할 수 있다.

첨부된 도면은 본 명세서에 기재된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해 하여야 한다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

A : 제어 모터 어셈블리 B : 모터 클러치 기구
C : 세탁조 클러치 기구 1a : 상부 케이싱
1b : 하부 케이싱 10 : 제어 모터
20 : 구동기어 23 : 브레이크 기어
30 : 제1 변속기어 33 : 브레이크 암
41 : 제1 클러치 기어 42 : 제2 클러치 기어
43 : 클러치 시프터 46 : 솔레노이드
47 : 플런저 49 : 마찰 원판체
50 : 제2 변속기어 60 : 제3 변속기어
70 : 제4 변속기어 80 : 종동기어
100 : 제1 조작부재 110 : 제2 조작부재
120 : 스위칭 캠 130 : 스위치
140 : PCB 기판 200 : 밸브기구
500 : 구동모터 600 : 커플러
800 : 세탁조 축 900 : 펄세이터 축

Claims (25)

1. 회전력을 발생하는 제어 모터와,
   상기 제어 모터의 회전축에 설치된 구동기어와,
   상기 구동기어의 회전력을 전달받아 회전되는 종동기어와,
   상기 구동기어와 상기 종동기어 사이에 배치되는 복수개의 변속기어와,
   상기 종동기어에 의하여 소정의 제어기능이 수행되도록 작동되는 제1 조작부재와,
   상기 제1 조작부재와 다른 소정의 제어기능을 수행하는 제2 조작부재와,
   상기 구동기어와 종동기어를 연결하거나 연결을 차단하는 클러치 기구를 포함하는 제어 모터 어셈블리.
   
2. ◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제1항에 있어서,
   상기 구동기어와 상기 클러치 기구 사이에는 상기 제어 모터의 정지시 상기 구동기어의 역회전을 방지하는 제동기구가 설치되는 제어 모터 어셈블리.
   
3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제1항에 있어서,
   상기 클러치 기구는,
   상기 구동기어의 회전력을 전달받아 회전되는 제1 클러치 기어와, 상기 제1 클러치 기어에 연결 가능하도록 배치되는 제2 클러치 기어와, 솔레노이드와, 상기 솔레노이드에 전원이 인가되면 이동되는 플런저와, 상기 플런저가 이동되면 상기 제1 클러치 기어와 상기 제2 클러치 기어를 연결하는 클러치 시프터를 포함하는 제어 모터 어셈블리.
   
4. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제3항에 있어서,
   상기 클러치 시프터는 돌출 리브가 형성되고,
   상기 제1 클러치 기어에는 상기 돌출 리브가 이동가능 하도록 관통되는 관통 홀이 형성되고,
   상기 제2 클러치 기어에는 상기 돌출 리브가 삽입되거나 이탈될 수 있는 요홈이 형성되는 제어 모터 어셈블리.
   
5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제4항에 있어서,
   상기 클러치 시프터와 상기 제1 클러치 기어의 사이에는 상기 클러치 시프터를 상기 플런저 측으로 탄성력을 가해주는 스프링이 설치된 제어 모터 어셈블리.
   
6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제3항에 있어서,
   상기 제1 클러치 기어는 상기 구동기어와 상기 클러치 기구 사이에 배치되는 제1 변속기어에 연결되고, 상기 제2 클러치 기어는 상기 클러치 기구와 종동기어 사이에 배치된 제2 변속기어에 연결되는 제어 모터 어셈블리.
   
7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제6항에 있어서,
   상기 제1 변속기어는 제1 변속 상측기어와 제1 변속 하측기어로 형성되고,
   상기 제2 변속기어는 제2 변속 상측기어와 제2 변속 하측기어로 형성되며,
   상기 제1 변속 상측기어는 상기 구동기어와 맞물리고,
   상기 제1 변속 하측기어는 상기 제1 클러치 기어와 맞물리며,
   상기 제2 클러치 기어는 제2 변속 상측기어와 맞물리는 제어 모터 어셈블리.
   
8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제7항에 있어서,
   상기 구동기어 및 제1 변속 상측기어는 각각 헤리컬 기어로 형성되는 제어 모터 어셈블리.
   
9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제7항에 있어서,
   상기 제2 변속 하측기어, 제1, 2 클러치 기어, 제2 변속 상측기어 및 제2 변속 하측기어는 각각 평기어로 형성되는 제어 모터 어셈블리.
   
10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제3항에 있어서,
    상기 제2 클러치 기어에는 마찰원판체가 설치되어, 상기 제1, 2 클러치 기어의 연결이 차단될 경우 상기 제2 클러치 기어의 급속한 역회전이 방지되는 제어 모터 어셈블리.
    
11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제10항에 있어서,
    상기 마찰원판체는 원주 방향으로 서로 이격되도록 배치된 복수개의 호형상의 마찰편을 포함하는 제어 모터 어셈블리.
    
12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제2항에 있어서,
    상기 제동기구는 상기 구동기어에 설치된 브레이크 기어와,
    상기 구동기어와 맞물린 제1 변속기어에 설치된 브레이크 작동부재를 포함하는 제어 모터 어셈블리.
    
13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제12항에 있어서,
    상기 브레이크 기어는 반경 외측 방향으로 연장된 돌출치가 형성되고,
    상기 브레이크 작동부재는 반경 외측 방향으로 연장되어 상기 돌출치와 접촉됨으로써 상기 브레이크 기어의 역회전을 방지하는 브레이크 암이 형성된 제어 모터 어셈블리.
    
14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제13항에 있어서,
    상기 제어 모터 어셈블리의 케이싱에는 상기 브레이크 암의 정회전을 저지하는 단턱부가 형성된 제어 모터 어셈블리.
    
15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제1항에 있어서,
    상기 제1 조작부재는 상기 종동기어와 맞물리는 렉기어가 형성되어 상기 종동기어가 회전되면 좌, 우로 진퇴되는 조작레버로 구성되는 제어 모터 어셈블리.
    
16. 삭제
17. ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제1항에 있어서,
    상기 제2 조작부재는 종동기어가 회전되면 회전되는 캠부재로 형성되는 제어 모터 어셈블리.
    
18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제17항에 있어서,
    상기 종동기어와 캠부재 사이에 동력전달 기어가 배치되는 제어 모터 어셈블리.
    
19. ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제1항에 있어서,
    상기 구동기어와 상기 클러치 기구에 제1 변속기어가 배치되고, 상기 클러치 기구와 상기 종동기어 사이에 제2 내지 6 변속기어가 설치되며,
    상기 제1 내지 6 변속기어는 각각 상측기어와 하측기어로 형성되는 제어 모터 어셈블리.
    
20. ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제19항에 있어서,
    상기 제2, 4 변속기어는 제1 동축에 설치되고,
    상기 제3 변속기어 및 종동기어는 제2 동축에 설치되고,
    상기 제2, 3, 4 변속기어 및 상기 종동기어는 순차적으로 맞물리는 제어 모터 어셈블리.
    
21. ◈청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제1항에 있어서,
    상기 종동기어에는 상기 제어 모터 및 상기 클러치 기구로 전원을 인가하거나 차단하는 스위치를 ON/OFF 시키는 스위칭 캠이 설치된 제어 모터 어셈블리
    
22. ◈청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제21 항에 있어서,
    상기 스위치는 제1, 2 스위치를 포함하고,
    상기 스위칭 캠은 원주면에 상기 제1, 2 스위치를 ON 시키는 비커팅구간과, 상기 제1 스위치를 OFF 시키는 제1 커팅구간과, 상기 제1, 2 스위치를 OFF 시키는 제2 커팅구간이 포함되는 제어 모터 어셈블리.
    
23. 제1항 내지 제15항, 및 제17항 내지 제22항 중, 어느 한 항의 제어 모터 어셈블리를 구비한 세탁물 처리장치.
    
24. ◈청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제1항 내지 제15항, 및 제19항 내지 제22항 중, 어느 한 항의 제어 모터 어셈블리를 구비한 세탁물 처리 장치에 있어서,
    상기 제1 조작부재는 배수밸브와, 세탁조의 축을 구동모터의 로터와 연결하는 세탁조 클러치 기구에 연결되어, 상기 제1 조작부재는 세탁물 처리장치의 세탁조와 펄세이터는 회전되고 배수 통로는 폐쇄되는 제1 세탁모드와, 세탁조는 정지되고 펄세이터는 회전되고 배수통로는 개방되지 않는 제2 세탁모드와, 세탁조와 펄세이터는 회전되고 배수통로는 개방되는 탈수모드가 수행되도록, 세탁조 클러치 기구 및 배수밸브를 제어하는 세탁물 처리장치.
    
25. ◈청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

    제1항 내지 제15항, 및 제19항 내지 제22항 중, 어느 한 항의 제어 모터 어셈블리를 구비한 세탁물 처리 장치에 있어서.
    상기 제어 모터 어셈블리는 제2 조작부재를 더 포함하고,
    상기 제1 조작부재는 배수밸브와 연결되고,
    상기 제2 조작부재는 세탁조의 축을 구동모터의 로터와 연결하는 세탁조 클러치 기구와 연결되고,
    상기 제1, 2 조작부재는 세탁조와 펄세이터는 회전되고 배수 통로는 폐쇄되는 제1 세탁모드와, 세탁조는 정지되고 펄세이터는 회전되고 배수통로는 개방되지 않는 제2 세탁모드와, 세탁조와 펄세이터는 회전되고 배수통로는 개방되는 탈수모드가 수행되도록, 세탁조 클러치 기구 및 배수밸브를 제어하는 세탁물 처리장치.
    

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