KR19990004881U - 전자동 세탁기의 클러치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자동 세탁기의 클러치 구조를 개선하여 부품수를 줄이므로써 원가를 절감하는 한편, 세탁 및 탈수에 따른 클러치의 동력 전달 경로 절환작용이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 외조(2) 하부의 모터(8) 구동력에 의해 펄세이터(10) 또는 세탁조(3)가 선택적으로 회전하므로써 세탁 및 탈수가 수행되는 세탁기에 있어서, 상기 모터(8)로부터 동력을 전달받아 펄세이터(10)에 연결된 세탁축(9)에 전달하는 구동축(15)과 상기 구동축(15)의 일측에 장착되어 탈수조로 동력을 전달 가능케 동력전달경로를 변경시키는 동력절환축(17)이 구비되어, 세탁시에는 구동축(15)에 연결된 동력절환축(17)이 구동모터(8)의 구동력을 세탁축(9)에만 전달하도록 탈수축(12)과 연결된 기어 하우징(6)의 하단으로부터 일정거리 이격되며, 탈수시에는 동력절환축(17)이 별도의 구동수단에 의해 구동축(15)을 따라 상승하여 기어 하우징(6) 하단에 형성된 탈수기어(7)와 맞물려 동력을 탈수축(12)으로 전달하게 되는 전자동 세탁기의 클러치이다.

Description

전자동 세탁기의 클러치

본 고안은 전자동 전자동 세탁기의 클러치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자동 세탁기의 클러치 구조를 개선하여 부품수를 줄이므로써 원가를 절감하는 한편, 세탁 및 탈수에 따른 클러치의 동력 전달경로 절환 작용이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 전자동 세탁기는 세제의 유화 작용 및 펄세이터(Pulsator)의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 제품으로서, 센서에 의해 세탁물의 양과 종류를 감지하여 세탁방법을 자동으로 설정하고 또한 세탁수를 세탁물의 양과 종류에 따라 적절한 수위까지 급수한 후 마이콤(도시는 생략함)의 제어를 받아 세탁을 수행하게 된다.

이와 같은, 종래의 전자동 세탁기는 도 1에 나타낸 바와 같이, 아웃케이스(1) 내에 설치된 외조(2) 내부에 다수의 탈수공을 갖는 탈수조 겸용 세탁조(3)가 회전가능하게 설치되고, 상기 세탁조(3)의 하부 중앙에는 펄세이터(10)가 회전가능하게 설치되며, 상기 외조(2)의 하부에는 탈수조 및 펄세이터(10)에 동력을 전달하기 위한 클러치(24)가 설치된다.

또한, 상기 외조(2)의 하부 일측에는 모터(8)가 설치되며, 상기 모터(8)의 축 선단에 결합된 모터 풀리(25)와 클러치(24)에 연결된 클러치 풀리(14) 사이에는 V벨트(26)가 연결된다.

한편, 클러치(24)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 클러치(24) 풀러 상부에 기어 샤프트(27)가 설치되고, 기어 샤프트(27) 상부에 세탁축(9)이 설치되며, 상기 세탁축(9) 외측에는 탈수축(12)이 설치된다.

이 때, 상기 탈수축(12) 하단부는 상부 기어 하우징(28)에 고정되고, 상기 상부 기어 하우징(28)에는 하부 기어 하우징(29)이 고정되며, 기어 하우징(6) 내부에는 동력을 감속시키기 위한 기어 유니트(30)가 설치된다.

그리고, 기어 샤프트(27)의 하단부에는 스프링 블록(31) 및 클러치 보스(32)가 고정되며, 클러치 보스(32) 외주에는 배수밸브 작동겸용 솔레노이드(18)에 따라 연동하는 브레이크 베버가 설치되며, 상기 브레이크 레버(33)의 하단부에는 브레이크 레버(33)의 작동시 연동하여 회동하는 작동캠(34)이 설치된다.

이와 같이 구성된 클러치(24)는 세탁 및 탈수시 다음과 같이 작동하게 된다.

먼저, 세탁시에는 배수밸브 작동겸용 솔레노이드(18) 밸브가 오프 상태이므로 브레이크 레버(33)가 밀리게 되고, 이에 따라 클러치 보스(32)는 작동캠(34)에 맞물려 클러치 스프링(34)을 직경이 증가하는 방향으로 밀게 된다.

이에 따라, 직경이 증가한 클러치 스프링(34)은 스프링 블록(31)의 외주면으로 부터 이격된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 상기 모터(8)의 회전력은 V벨트(26)에 의해 클러치 풀리(14)로 전달된 후, 이에 연결된 기어 샤프트(27)로 전달되고, 다시 기어 샤프트(27) 상부에 연결된 세탁축(9)을 통해 펄세이터(10)로 전달되어 펄세이터(10)를 회전시키게 된다.

또한, 탈수시에는 탈수조 내의 세탁수가 자연배수된 상태에서 배수밸브 작동겸용 솔레노이드(18) 밸브가 동작하여 브레이크 레버(33)를 당기면 작동캠(34)이 클러치 보스(32)의 세레이션(serration)에서 이탈됨에 따라 상기 클러치 스프링(34)은 직경이 줄어들게 되며, 이때의 복원력에 의해 클러치 스프링(34)은 하부 기어 하우징(29)과 스프링 블록(31)을 동시에 클램핑하게 하게 된다.

한편, 모터(8)의 동력을 받은 기어 샤프트(27)가 회전하면 기어 샤프트(27)에 고정된 스프링 블록(31)은 기어 샤프트(27)와 같이 회전을 하게 되는데, 이 때 스프링 블록(31)과 하부측 기어 하우징(6)을 클램핑하고 있는 클러치 스프링(34)은 감기는 방향으로 회전하기 때문에 더욱 강력한 클램핑력을 발휘하여 미끄러지지 않고 기어 하우징(6)을 회전시키게 된다.

따라서, 상기 모터(8)의 구동시 클러치(24)로 전달된 동력은 세탁축(9) 뿐만 아니라 탈수축(12)으로도 전달되어 탈수조를 고속으로 회전시켜 탈수를 진행시키게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 클러치(24)는 부품수가 매우 많아 조립 공수 또한 많아지게 되며, 이로 인해 부품수로 인해 클러치(24)의 제조원가 또한 높아지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 부품의 조립 정도가 낮을 경우, 세탁 및 탈수 작업에 따른 절환 작업이 제대로 불안정하게 이루어지며, 클러치 하우징(4)에 압입된 베어링(23)에서 소음이 발생하게 되므로써 세탁기에 대한 소비자의 신뢰성을 저하시키게 되는 등 많은 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세탁기의 클러치 구조를 개선하여 부품수를 줄이므로써 원가를 절감하는 한편, 세탁 및 탈수의 동력 전달 경로 절환 동작이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 전자동 세탁기의 클러치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 전자동 세탁기를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 클러치를 나타낸 확대 상세도

도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따른 클러치를 나타낸 종단면도로서,

도 3a는 세탁시의 클러치 상태도

도 3b는 탈수시의 클러치 상태도

도 4는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 횡단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:아웃케이스 2:외조

3:세탁조 4:클러치 하우징

5:중공형 축부 6:기어 하우징

7:탈수기어 8:모터

9:세탁축 10:펄세이터

11:감속기어축 11a:하부 감속기어

11b:상부 감속기어 12:탈수축

13:세탁기어 14:클러치 풀리

15:구동축 16:구동기어

17:동력절환축 17a:요입홈

17b:내접기어 18:솔레노이드

19:플런저 20:탄성부재

21:안내홈 22:안내축

23:오일리스 베어링

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 외조 하부의 모터 구동력에 의해 펄세이터 또는 세탁조가 선택적으로 회전하므로써 세탁 및 탈수가 수행되는 세탁기에 있어서, 상기 모터로부터 동력을 전달받아 펄세이터에 연결된 세탁축에 전달하는 구동축과 상기 구동축의 축상에 장착되어 탈수조로 동력을 전달 가능하게 동력전달경로를 변경시키는 동력절환축이 구비되어, 세탁시에는 구동축에 설치된 동력절환축이 기어 하우징의 하단으로부터 일정거리 이격되어 구동모터의 구동력을 세탁축으로만 전달하여 세탁이 수행되도록 하고, 탈수시에는 동력절환축이 별도의 구동수단에 의해 구동축을 따라 상승하여 기어 하우징 하단에 형성된 탈수기어와 맞물려 동력을 탈수조로 전달하므로써 탈수가 수행되도록 한 전자동 세탁기의 클러치이다.

이하, 본 고안의 일 실시예를 첨부도면 도 3a와 도 3b 및, 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따른 클러치를 나타낸 종단면도이고, 도 4는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 횡단면도로서, 본 고안은 아웃케이스(1) 내에 외조(2) 및 세탁조(3)가 내장된 세탁기의 외조(2) 하부에 클러치 하우징(4)이 장착되고, 상기 클러치 하우징(4) 내에는 상단부가 세탁조(3)에 연결되고 하단부에 중공형 축부(5)가 형성된 기어 하우징(6)이 상기 클러치 하우징(4) 내를 세탁조(3)와 함께 회전가능하게 설치되며, 상기 기어 하우징(6)의 중공형 축부(5) 외주면 상에는 탈수기어(7)가 장착된다.

그리고, 상기 기어 하우징(6) 내에는 세탁시 모터(8)의 구동력을 일정하게 감속시켜 상기 세탁기어(13)를 통해 세탁축(9) 및 펄세이터(10)로 전달하는 감속기어축(11)이 상기 기어 하우징(6) 내에 회전가능하게 설치되고, 상기 세탁조(3)와 기어 하우징(6) 사이에는 탈수기어(7)를 통해 전달된 동력을 다시 탈수겸용 세탁조(3)로 전달하는 탈수축(12)이 설치되며, 상기 세탁조(3) 중심에 설치된 펄세이터(10)에 상단이 결합되어 세탁조(3) 및 외조(2)를 관통하여 기어 하우징(6) 내부에 위치하는 세탁축(9) 하단에는 세탁기어(13)가 장착된다.

또한, 상기 클러치 하우징(4) 하부에 설치되어 모터(8)의 동력을 전달받아 회전하는 클러치 풀리(14)에는 클러치 하우징(4) 및 기어 하우징(6)의 중공형 축부(5)를 관통하여 기어 하우징(6) 내부에 위치하며 축 외주면상의 일정영역에 안내치차(15a)가 형성된 구동축(15)이 결합된다.

이 때, 상기 구동축(15) 상단에는 감속기어축(11) 상의 감속기어에 맞물리는 구동기어(16)가 장착된다.

그리고, 상기 구동축(15) 상에는 구동축(15)상에 형성된 안내치차(15a)에 맞물리는 한편 상기 구동축(15)을 따라 상승시 상기 기어 하우징(6) 하단의 탈수기어(7)에 맞물려 구동축(15)의 동력을 기어 하우징(6)에 전달하는 동력절환축(17)이 설치된다.

이 때, 상기 구동축(15)의 안내치차(15a)와 이에 맞물리는 동력절환축(17)의 치차 사이에는 구동축(15)을 따라 동력절환축(17)이 승강할 수 있도록 일정 간격이 유지된다.

한편, 상기 클러치 하우징(4) 일측벽에는 마이콤(도시는 생략함)의 제어에 따라 상기 동력절환축(17)을 승강시키는 동력절환축 승강용 구동수단이 구비된다.

이 때, 상기 동력절환축 승강용 구동수단은 클러치 하우징(4) 일측벽에 설치되는 솔레노이드(18)와, 상기 솔레노이드(18)내에 내장되어 솔레노이드(18)의 작동시 승강하여 동력절환축(17)을 승강시키는 플런저(19)로 구성된다.

또한, 상기 플런저(19)의 선단은 구동축(15)의 회전시 동력절환축(17)과 간섭하지 않도록 동력절환축(17)의 요입홈(17a) 외주면과 일정간격 이격됨과 동시에 상기 요입홈(17a) 외주면을 감싸도록 설치된다.

한편, 상기 솔레노이드(18) 내부에는 솔레노이드(18) 오프시 플런저(19)에 복원력을 부여하여 플런저(19)를 강제적으로 하강시키기 위한 압축스프링 등의 탄성부재(20)가 설치되어 구성된다.

또한, 상기 클러치 하우징(4) 일측에는 솔레노이드(18)의 작동시 플런저(19)의 직선운동이 정확히 이루어지도록 플런저(19)의 운동을 안내하는 안내홈(21)이 형성된 안내축(22)이 설치되어 구성된다.

한편, 상기 중공형 축부(5) 내주면 상에는 구동축(15)을 레이디얼 방향으로 지지하는 오일리스 베어링(23)이 설치된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 클러치(24)는 세탁 및 탈수시 다음과 같이 작동하게 된다.

먼저, 세탁시에는 클러치 하우징(4) 일측벽에 설치된 솔레노이드(18)에 전원이 인가되어 않아 솔레노이드(18)가 오프된 상태이므로 솔레노이드(18)에 일측 선단이 내장된 플런저(19)는 안내축(22) 상의 하사점에 위치하게 된다.

이때, 구동축(15) 상의 동력절환축(17)은 플런저(19)와 함께 승강운동하도록 설치되어 있으므로, 플런저(19)와 함께 하강하여 도 3a에 나타낸 바와 같이 기어 하우징(6) 하단의 중공형 축부(5)에 장착된 탈수기어(7)로부터 이탈된다.

따라서, 모터 풀리(25)를 통해 클러치 풀리(14)로 전달된 모터(8)의 구동력은 탈수기어(7)측으로는 전달되지 않고, 구동축(15) 선단의 구동기어(16)를 통해 구동기어(16)에 맞물린 하부 감속기어(11a)로 전달되어 감속기어축(11)을 회전시키게 된다.

이어, 상기 삼속기어축의 회전력은 감속기어축(11)의 상부 감속기어(11b)를 통해 상부 감속기어(11b)에 맞물린 세탁기어(13)로 전달되어 세탁축(9)을 회전시키게 되며, 이로써 세탁축(9)에 결합된 펄세이터(10)가 회전하게 된다.

이 때, 구동축(15)의 회전속도는 구동기어(16)와 하부 감속기어(11a)와의 치차비 및, 상부 감속기어(11b)와 세탁기어(13)와의 치차비로 인해 감속되어 세탁축(9)으로 전달된다.

한편, 상기 중공형 축부(5) 내주면 상에는 구동축(15)을 레이디얼 방향으로 지지하는 오일리스 베어링(23)이 설치되어 있으므로 구동축(15)의 유동이 방지됨과 아울러 구동기어(16)와 감속기어와의 맞물림이 정확하게 수행된다.

이상에서와 같이, 세탁시에는 솔레노이드(18)가 오프 상태로되어 플런저(19)가 하강함에 따라 동력절환축(17)이 연동하여 하강하므로써 동력절환축(17)과 탈수기어(7)와의 맞물림이 해제된다.

따라서, 상기 세탁모터(8)의 구동력은 구동축(15) 및 감속기어축(11)을 통해 세탁축(9)으로 전달된 후, 세탁축(9)에 연결된 펄세이터(10)에 전달되어 펄세이터(10)를 회전시키게 된다.

즉, 세탁시에는 세탁모터(8)의 구동력이 모터 풀리(25) 및 클러치 풀리(14)를 통해 구동축(15)으로 전달되고 다시 감속기어축(11)으로 전달되어 감속기어에 맞물린 세탁축(9)을 회전시키게 되므로써 상기 세탁축(9)에 결합된 펄세이터(10)를 회전시키게 되는데, 이 때에는 동력절환축(17)이 탈수기어(7)에 연결되지 않아 세탁모터(8)의 구동력이 탈수축(12)으로는 전달되지 못하게 된다.

한편, 탈수시에는 세탁조(3) 내의 세탁수가 자연배수된 상태에서 솔레노이드(18)에 전원이 인가되어 솔레노이드(18)가 온되면 전자석의 흡인력에 의해 솔레노이드(18) 내부의 탄성부재(20)를 압축시키면서 플런저(19)가 솔레노이드(18) 내부로 흡인된다.

이 때, 플런저(19) 선단이 요입홈(17a) 내에 위치하는 동력절환축(17)은 플런저(19)와 더불어 세탁축(9)을 따라 상승하게 되며, 이에 따라 도 3b에 나타낸 바와 같이 상기 동력절환축(17) 상단부의 내접기어(17b)는 기어 하우징(6) 하단 축부(4) 외주면에 장착된 탈수기어(7)에 맞물리게 된다.

한편, 상기 동력절환축(17)은 상승운동에도 불구하고 구동축(15) 상의 안내치차(15a)와 계속 맞물린 상태를 유지하게 되는데, 이는 구동축(15)상에 형성된 안내치차(15a)의 축 방향으로의 길이가 충분히 길기 때문이다.

또한, 상기한 바와 같이 동력절환축(17)이 상승하여 동력절환축(17)의 내접기어(17b)가 탈수기어(7)에 맞물린 상태에서는 모터(8)의 구동력이 동력절환축(17)의 내접기어(17b)를 통해 탈수기어(7)로 전달되어 기어 하우징(6)을 회전시키게 된다.

이에 따라, 기어 하우징(6) 상단에 결합된 탈수축(12)이 함께 회전하므로써 세탁조 겸용 탈수조(3)의 고속회전이 이루어지게 된다.

이 때, 상기 구동축(15)의 회전속도는 구동기어(16)와 하부 감속기어(11a)와의 치차비 및, 상부 감속기어(11b)와 세탁기어(13)와의 치차비에 의해 가속되어 세탁축(9)으로 전달된다.

요컨데, 탈수시에는 모터(8)의 구동력이 모터 풀리(25) 및 클러치 풀리(14)를 통해 구동축(15)으로 전달된 후, 다시 상기 구동축(15)에 연결된 동력절환축(17)으로 전달되어, 상기 동력절환축(17)에 맞물린 세탁축(9) 및 탈수축(12)을 고속 회전시키므로써 상기 탈수축(12)에 연결된 세탁조 겸용 탈수조(3)에 작용하는 원심력으로 인해 세탁물에 대한 탈수가 진행된다.

한편, 전술한 실시예에서는 구동축(15)에 장착되는 구동기어(16), 상기 동력절환축(17) 상단부의 내접기어(17b), 세탁기어(13), 그리고 감속기어축(11) 및 기어 하우징(6)에 각각 장착되는 감속기어 및 탈수기어(7)를 상기 구동축(15)과 동력절환축(17) 및 세탁축(9)에 각각 별도로 장착한 것으로 하여 설명하였으나, 상기 각 기어들을 상기한 각 축상에 일체로 형성되어도 무방함은 물론이다.

따라서, 본 고안의 세탁기 클러치는 브레이크 레버에 연동하는 작동캠 및 스프링 블록, 클러치 보스, 클러치 스프링, 워터 씰 등의 많은 부품이 복잡하게 조립되어 이루어진 종래의 클러치와는 달리 그 구조가 단순해지고 세탁 및 탈수시의 절환 동작이 확실하게 이루어지므로 클러치의 사용수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 본 고안은 세탁기의 클러치 구조를 개선하여 부품수를 줄이므로써 원가를 절감하는 한편, 세탁 및 탈수시의 절환 동작이 보다 안정적으로 이루어지도록 하므로써 세탁기에 대한 사용자의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 아웃케이스 내에 외조 및 세탁조가 내장되고 세탁조 중심에는 펄세이터가 장착되어 외조 하부의 모터의 구동력에 의해 펄세이터 또는 세탁조가 선택적으로 회전하므로써 세탁 및 탈수가 수행되는 세탁기에 있어서,

   외조 하부에 장착되는 클러치 하우징과,

   상단부가 세탁조에 연결되어 클러치 하우징 내를 상기 세탁조와 함께 회전가능하며 하단부에 중공형 축부가 형성되는 기어 하우징과,

   상기 기어 하우징의 중공형 축부 외주면 상에 장착되는 탈수기어와,

   상기 기어 하우징 내에 회전가능하게 설치되며 세탁시 모터의 구동력을 감속시켜 상기 세탁기어를 통해 세탁축 및 펄세이터로 전달하는 감속기어축과,

   상기 세탁조와 기어 하우징 사이에 설치되어 탈수기어를 통해 전달된 동력을 다시 탈수겸용 세탁조로 전달하는 탈수축과,

   상기 펄세이터에 상단이 결합되고 세탁조 및 외조를 관통하여 기어 하우징 내에 위치하며 축 하단에 세탁기어가 장착된 세탁축과,

   상기 클러치 하우징 하부에 설치되어 모터의 동력을 전달받아 회전하는 클러치 풀리에 결합됨과 동시에 클러치 하우징 및 기어 하우징의 중공형 축부를 관통하여 기어 하우징 내부에 위치하여 감속기어축에 모터의 동력을 전달하며 축 외주면상의 일정영역에 안내치차가 형성된 구동축과,

   상기 구동축 상에 형성된 안내치차에 맞물리는 한편 상기 구동축을 따라 승강가능하게 설치되어 상승시 상기 기어 하우징 하단의 탈수기어에 맞물려 구동축의 동력을 기어 하우징에 전달하는 동력절환축과,

   상기 클러치 하우징 내에 장착되어 마이콤의 제어에 따라 상기 동력절환축을 상승 또는 하강시키기 위한 동력절환축 승강용 구동수단을 구비함을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 클러치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중공형 축부 내주면 상에는 구동축을 레이디얼 방향으로 지지하는 오일리스 베어링이 축방향을 따라 적어도 하나 이상 설치됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 클러치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동축, 동력절환축, 감속기어축, 세탁축 및 탈수축에 각각 장착되는 기어가 별도로 제작되어 조립되는 대신 상기 각 축상에 일체로 치차가 형성됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 클러치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 동력절환축 승강용 구동수단이,

   상기 클러치 하우징 일측벽에 설치되는 솔레노이드와,

   상기 솔레노이드 내부에 일단이 내장되고 타단이 상기 동력절환축의 요입홈 외주면과 일정간격 이격된 채 상기 요입홈 외주면을 감싸도록 형성되어 솔레노이드의 작동시 직선운동하여 상기 동력절환축을 승강시키는 레버로 구성됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 클러치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 클러치 하우징 일측에, 솔레노이드의 작동시 레버의 직선운동이 정확히 이루어지도록 레버의 운동을 안내하는 안내홈이 형성된 안내축이 설치됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 클러치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 솔레노이드 내부에, 솔레노이드의 오프시 레버에 복원력을 부여하여 레버를 강제적으로 하강시키므로써 동력전달경로를 절환시키기 위한 탄성부재가 설치됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기의 클러치.