KR19990023978A - 세탁기의 구동 기구 - Google Patents

Abstract

세탁기용 감속 기구에서는 유성 기어 기구의 내부 기어와 대경부(29)를 일체 회전 가능하게 접속하고 있다. 내부 기어와 대경부(29) 사이의 접속 부분에 무리한 부하가 가해지면 소음의 원인이 된다.

본 세탁기용 감속 기구로서의 베어링부(16)에서는 내부 기어(38)의 외주면과, 원통형 대경부(29)의 내주면 사이를 인벌류트 세레이션으로 접속했다. 세레이션의 규칙적인 파형을 전체 주위에 설치하여 부하를 분산시키고, 대경부(29)의 형상 정밀도를 유지할 수 있다. 맞물림에 기인하는 기어 소음 및 브레이크 슈(49)의 접촉에 기인하는 브레이크 소음을 방지하고 대경부(29)를 저렴하게 할 수 있다.

Description

세탁기의 구동 기구

본 발명은 세탁기의 구동 기구에 관한 것이다.

세탁 및 탈수를 하나의 통(tub)에서 행하는 전자동 세탁기는, 물을 저장하기 위한 통과, 통 내에 설치된 세탁물을 넣기 위한 바스켓과, 바스켓 내에 설치된 펄세이터(pulsator)를 갖는다. 세탁 및 헹굼 시에 바스켓은 회전하지 않고 펄세이터만이 저속으로 회전한다. 탈수 시에는 바스켓과 펄세이터가 모두 함께 고속으로 회전된다. 바스켓 및 펄세이터의 구동 기구는 모터의 회전력을 감속하여 펄세이터에 전달하기 위한 유성 기어 기구와, 유성 기어 기구에 외장하여 설치되고 모터의 회전력을 바스켓에 전달하는 외축을 지니고 있다. 모터로부터 외축에 부여되는 회전력은 클러치에 의해 단속된다. 클러치가 끊어진 때는 외축 및 바스켓이 회전하지 않도록 외축에 브레이크를 걸 수 있다.

외축 내에는 상술한 바와 같이, 유성 기어 기구가 설치된다. 유성 기어 기구의 내부 기어는 외축의 내주면에 고정된다. 고정 방법으로서는 축 방향으로 연장되는 키 및 키 홈을 형성하여 고정하는 방법이나 축의 직경 방향으로 연장되는 요철을 형성하여 고정하는 방법이 있었다.

그런데 이 중 어느 방법을 이용해도, 사용에 수반하는 경년 변화 등에 의한 외축과 내측 기어의 고정에 덜걱거림이 발생하거나 내측 기어가 비틀림 변형을 일으키는 경우가 있었다. 그리고 이와 같은 덜걱거림이나 변형에 의해 기어 소음이 발생한다는 결점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 배경을 근거로 이루어진 것으로, 그 목적은 세탁기의 구동 기구에 있어서, 장기간 사용해도 기어 소음 등이 발생하는 일이 없는 구동 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 세탁기의 구동 기구에 있어서, 유성 기어 기구의 내부 기어와 외축과의 부착 구조가 개량된 구동 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 전자동 세탁기의 구성을 간략화하여 도시한 측면 단면도.

도2는 도1에 도시한 전자동 세탁기에 구비된 베어링부의 구성을 도시한 단면도.

도3은 도2에 도시한 베어링부를 하방으로부터 본 도면.

도4는 도1의 세탁기 베어링부의 주요부의 분해 사시도.

도5는 도3의 주요부 확대 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 11 : 펄세이터

16 : 베어링부(세탁기용 감속 기구) 21 : 내축

29 : 대경부(외축) 29a : 이(세레이션)

38 : 내부 기어 38a : 이(세레이션)

38b : 기어 이 39 : 유성 기어

49 : 브레이크 슈(브레이크 부재)

본 발명은 물을 저장하기 위한 통과, 통 내에 설치된 세탁물을 넣기 위한 바스켓과, 바스켓 내에 설치된 펄세이터를 갖고, 세탁 및 헹굼 시에는 바스켓은 회전시키지 않고 펄세이터만을 회전시키고, 탈수 시에는 바스켓 및 펄세이터를 함께 고속 회전시키는 세탁기를 위한 구동 기구로서,

펄세이터에 부착되고 하방으로 연장되는 내축과,

바스켓에 부착되고 하방으로 연장, 내축을 둘러싸는 외축과,

내축의 하방에 내축과 같은 축선 상에 설치된 구동축과,

구동축의 상단부에 고정된 태양 기어와,

태양 기어와 동심으로 배치되고 외주를 규정하는 내부 기어와,

태양 기어와 내부 기어의 사이에 있어서, 양자와 맞물리는 복수의 유성 기어 및 내축의 하단부에 고정되고, 유성 기어의 축을 서로 연결하는 기어 보유 지지 부재를 포함하고,

외축의 일부는 축심을 중심으로 축 직경 방향으로 팽창 돌출되어 대경부가 되고, 대경부의 내주면에 내부 기어의 외주면이 세레이션 결합에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동 기구이다.

상기 세레이션 결합에는 인벌류트 세레이션을 이용하는 것이 바람직하다.

그리고, 외축은 금속으로 형성하고, 내부 기어는 수지로 형성하면 제조상 제조가 용이하고, 또한 기어 소음도 적다.

또한, 외축의 대경부에 관련하여 외축의 회전을 제동하기 위한 브레이크 기구가 구비되어 있어도 좋다.

이하에, 본 발명의 일실시 형태를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 전자동 세탁기의 구성을 간략화하여 도시한 측면 단면도이다.

본 전자동 세탁기는 상면에 개구를 갖는 하우징형의 하우징(1)에 의해 그 외관이 구성되어 있다. 하우징(1) 내에는 스프링이 달린 현수봉(도시 생략)으로 하우징(1)으로부터 현수된 외조(2)와, 외조(2) 내에 설치된 내조(3)가 구비되어 있다. 내조(3)에는 하우징(1)의 상면 개구를 거쳐서 세탁물을 수용할 수 있다. 그리고, 내조(3)에는 다수의 작은 구멍(3a)이 형성되어 있으며, 내조(3)에 공급된 세탁수가 외조(2)에 저장되도록 되어 있다.

외조(2)의 상방에는 세탁에 사용하는 세제를 넣어 두기 위한 세제 수용부(4)가 구비되어 있다. 세제 수용부(4)에는 일 단부가 하우징(1)의 상면을 향한 급수로(5)의 타 단부가 접속되어 있다. 급수로(5)의 하우징(1) 상면을 향한 부분에는, 예를 들어 도시하지 않은 수도 꼭지로부터 연장된 급수 호스(6)가 접속된다. 그리고 급수로(5)의 도중에는 예를 들어 전자 밸브로 구성된 급수 밸브(7)가 개재되어 있다. 이 구성에 의해 급수 밸브(7)가 개방되면, 도시하지 않은 수도 꼭지로부터 수돗물이 급수 호스(6) 및 급수로(5)를 통해 세제 수용부(4)에 공급된다. 세제 수용부(4)에 공급된 수돗물은 세제 수용부(4)에 넣어진 세제와 함께 내조(3)로 유입한다.

외조(2)의 바닥부에는 외조(2)에 저장된 세탁수를 세탁기 밖으로 배출하기 위한 배수구(8)가 형성되어 있다. 이 배수구(8)에는 하우징(1) 외부로 연장되는 배수관(9)이 접속되어 있다. 배수관(9)의 도중에는 도시하지 않은 토오크 모터에 의해 개폐되는 배수 밸브(10)가 배치되어 있으며, 이 배수 밸브(10)가 개방되면, 외조(2) 내에 저장된 세탁수가 배수관(9)을 통해 세탁기 밖으로 배출된다.

내조(3)는 탈수조를 겸비한 것으로 상기한 바와 같이, 그 주위면에는 다수의 미세한 탈수 구멍(작은 구멍)(3a)이 형성되어 있다. 내조(3)의 바닥부에는 세탁수를 교반하여 수류를 발생시키기 위한 펄세이터(11)가 설치되어 있다. 내조(3) 및 펄세이터(11)는 외조(2)의 하방에 설치된 구동 기구(12)에 의해 회전 구동된다.

구동 기구(12)에는 회전 구동력을 발생하는 모터(13)와, 모터(13)의 회전축(14)에 고정된 작은 풀리(15)와, 외조(2)의 바닥면에 부착된 베어링부(16)와, 베어링부(16)에 보유 지지된 구동축(17)의 하단부에 고정된 큰 풀리(18)와, 작은 풀리(15) 및 큰 풀리(18)에 권취된 무단형의 벨트(19)가 포함되어 있다. 모터(13)의 구동력은 작은 풀리(15) 및 벨트(19)를 거쳐서 큰 풀리(18)에 전달되고, 또 구동축(17)을 거쳐서 베어링부(16)에 전달된다.

베어링부(16)에는 상단부가 내조(3)의 바닥면에 연결되고, 내조(3)를 지지하기 위한 지지축(20)이 회전 가능하게 보유 지지되고 있다. 지지축(20)에는 상단부가 펄세이터(11)에 연결된 내축(21)이 회전 가능하게 내부 삽입되어 있다. 이 내축(21)은 구동축(17)과 항상 연결되어 있으며, 구동축(17)의 구동력은 펄세이터(11)에 항상 전달되도록 되어 있다. 한편, 지지축(20)과 구동축(17)은 베어링부(16)에 구비된 클러치 기구(26)(후술하는)를 거쳐서 연결되어 있으며, 이 클러치 기구(26)에 의해 지지축(20)에는 구동축(17)의 구동력이 선택적으로 전달된다.

세탁 및 헹굼 시에는 클러치 기구(26)에 의해 지지축(20)으로 전달되는 구동력이 차단되고, 구동축(17)의 구동력이 내조(21)에만 전달되어 펄세이터(11)가 정역 회전된다. 이로써, 내조(3) 내에 수류가 발생하여 세탁물의 세탁 또는 헹굼이 행해진다. 그리고, 탈수 시에는 클러치 기구(26)가 절환되고, 구동축(17)의 구동력이 지지축(20)에도 전달된다. 이로써, 내조(2) 및 펄세이터(11)가 함께 고속 회전되고, 내조(3) 내의 세탁물이 원심력에 의해 탈수된다.

도2는 베어링(16)의 구성을 도시한 반 단면도이다. 또한, 도3은 도2에 도시한 베어링부(16)를 하방으로부터 본 도면이며, 간편하게 하기 위해 큰 풀리(18)의 도시가 생략되어 있다.

베어링부(16)는 외조(2)(도1 참조)의 바닥면에 하방으로부터 부착되는 부착판(60)을 지니고 있다. 부착판(60)에는 거의 중앙 부분에 원형의 개구(60a)가 형성되어 있으며, 이 개구(60a)에는 내조(3)에 연결되는 지지축(20)을 보유 지지하기 위한 상부 베어링(22)이 압입 고정되어 있다. 상부 베어링(22)은 한 쪽 방향으로만 토오크를 전달하는 원웨이 클러치 기능을 갖는 베어링으로 구성되어 있다.

부착판(60)의 개구(60a)에는 또한 상부 베어링(22)의 상방에 오일 밀봉 부재(23)가 압입 고정되어 있다. 오일 밀봉 부재(23)는 이 베어링부(16)가 외조(2)의 바닥면에 부착된 때 외조(2)의 바닥면에 형성된 개구(도시 생략)에 끼워 맞추어져 외조(2) 내에 저장된 물이 외부로 누출하는 것을 방지한다. 그리고, 지지축(20)의 내부에는 상술한 바와 같이, 펄세이터(11)를 지지하기 위한 내축(21)이 회전 가능하게 관통 삽입되어 있다.

베어링부(16)는 또한 지지축(20)의 하단부에 고정된 기어 케이스(24)와, 기어 케이스(24) 내에 설치되고, 구동축(17)의 구동력을 감속하여 내축(21)에 전달하기 위한 감속 기구(25)와, 구동축(17)의 구동력을 지지축(20)으로 전달/차단하기 의한 클러치 기구(26)와 내조(3)의 회전을 방지하기 위한 브레이크 기구(27)를 지니고 있다.

기어 케이스(24)에는 지지축(20)의 외주에 끼워 맞추어진 소경부(28) 및 감속 기구(25)의 측방을 둘러싸는 대경부(29)를 갖는 상부 기어 케이스(30)와, 구동축(17)에 헐겁게 끼워진 원통부(31) 및 원통부(31)의 상단부로부터 외측으로 돌출한 플랜지(32)를 갖는 하부 기어 케이스(33)가 구비되어 있다. 상부 기어 케이스(30)의 소경부(28)는 지지축(20)에 고정되고, 하부 기어 케이스(33)의 플랜지(32)는 상부 기어 케이스(30) 대경부(29)의 하단부에 결합되어 있으며, 지지축(20)과 기어 케이스(24)가 일체로 회전되도록 되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는 지지축(20) 및 기어 케이스(24)에 의해 외축이 구성되어 있다.

기어 케이스(24)의 주위는 부착판(60)의 하면에 볼트(34)로 고정된 베어링 커버(35)로 둘러싸여져 있다. 베어링 커버(35)의 내부에는 하부 베어링(36)이 고정되어 있으며, 이 하부 베어링(36)에 하부 기어 케이스(33)가 삽입 탈거 가능하게 관통 삽입되고, 하부 기어 케이스(36)가 회전 가능하게 보유 지지되고 있다. 이로써, 지지축(20) 및 기어 케이스(24)로 구성되는 외축은 부착판(60)에 고정된 제1 베어링으로서의 상부 베어링(23)과, 베어링 커버(35)에 고정된 제2 베어링으로서의 하부 베어링(36)에 의해 보유 지지되게 된다.

기어 케이스(24) 내에 설치된 감속 기구(25)에는 구동축(17)의 상단부에 고정된 태양 기어(37)와, 상부 기어 케이스(30)의 대경부(29) 내주면에 형성된 고정 기어(38)와, 태양 기어(37) 및 고정 기어(38)에 맞물려서 태양 기어(37)의 주위를 회전하는 유성 기어(39)가 구비되어 있다. 유성 기어(39)는 일 단부가 내축(21)의 하단부에 고정된 기어 보유 지지 부재(40)에 의해 회전 가능하게 보유 지지되고 있다.

클러치 기구(26)에는 하부 기어 케이스(33)와 큰 풀리(18) 사이의 구동축(17)의 외주에 고정된 클러치 슬리브(41), 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스의 원통부(31)에 걸쳐서 권취된 클러치 스프링(42), 클러치 스프링(42)의 외주에 헐겁게 끼워진 래칫 휘일(43) 및 래칫 휘일(43)의 외주면에 형성된 갈고리부(44)에 결합/이탈하는 클러치 부재(45)가 구비되어 있다.

클러치 스프링(42)은 코일형으로 감겨진 스프링으로 하부 기어 케이스(33)의 원통부(31) 및 클러치 슬리브(41)를 통과해 외측에 끼워지며, 그 하단부가 래칫 휘일(43)의 내부에 형성된 걸림부(46)에 걸려져 있다. 클러치 스프링(42)은 그 권취 방향으로 수축하려 하는 탄성력에 의해 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스(33)를 체결하여 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스(33)를 연결한다. 그리고, 클러치 스프링(42)은 이완 방향(클러치 스프링(42)의 권취 방향과 역방향)으로 비틀려진 때에 하부가 느슨해짐으로써 클러치 슬리브(41) 사이에 간극을 발생하고, 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스(33)의 연결을 해제한다.

클러치 부재(45)는 베어링 커버(35)에 부착된 요동축(47)을 중심으로 하여 그 선단부가 래칫 휘일(43)의 갈고리(44)에 결합한 결합 상태(도3에 실선으로 도시한 상태)와, 그 선단부가 갈고리(44)로부터 이탈한 이탈 상태(도3에 2점 쇄선으로 도시한 상태)로 변위 가능하게 설치되어 있다. 클러치 부재(45)는 이탈 상태로부터 결합 상태로 변위할 때, 래칫 휘일(43)을 화살표 A와 역방향으로 회전시킨다. 이로써, 클러치 스프링(42)이 이완 방향으로 비틀어져서 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스(33)의 연결이 해제된다.

브레이크 기구(27)에는 대경부(29)의 외주면을 따라서 대략 U자형으로 굴곡된 브레이크 밴드(48)와, 브레이크 밴드(48)의 대경부(29)와의 접촉면 측에 점착된 브레이크 슈(49)와, 요동축(47)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상술한 클러치 부재(45)와 연동하는 브레이크 레버(50)가 구비되어 있다. 브레이크 밴드(48)는 일단부가 볼트(51)에 의해 베어링 커버(35)에 고정되어 있으며, 타단부가 브레이크 레버(50)에 계지되어 있다.

브레이크 레버(50) 및 클러치 부재(45)를 지지하는 요동축(47)에는 브레이크 스프링(52)이 외장되어 있으며, 이 브레이크 스프링(52)의 탄성력에 의해 브레이크 레버(50)가 브레이크 밴드(48)를 인장하는 방향으로 압박되고 있다. 따라서, 브레이크 레버(50)에 브레이크 스프링(52) 이외의 힘이 작용하고 있지 않은 상태에서는 브레이크 밴드(48)가 화살표 A에 따른 방향으로 인장되어 브레이크 슈(49)가 대경부(29)의 외주면에 밀착되어 있으며, 상부 기어 케이스(30)의 회전이 방지되고 있다. 대경부(29)는 소경부(28)에 비해 외경이 크게 형성되어 있으므로, 이 부분에 브레이크 슈(49)를 밀착시킴으로써, 양호하게 내조(3)의 회전을 방지할 수 있다. 또한, 브레이크 스프링(52)의 탄성력에 의해 클러치 부재(45)가 도3에 실선으로 도시한 결합 상태로 변위되어 있으며, 래칫 휘일(43)의 회전도 저지되고 있다.

도3에 도시한 바와 같이, 브레이크 레버(50)의 후단부에는 와이어(53)를 거쳐서 토오크 모터(54)가 접속되어 있다. 이 토오크 모터(54)는 탈수 시에 구동되고, 와이어(53)를 토오크 모터(54)측으로 인입함으로써, 브레이크 레버(50)를 실선으로 도시한 상태로부터 2점 쇄선으로 나타낸 상태로 변위시킨다. 이로써, 브레이크 레버(50)에 접속된 브레이크 밴드(48)가 이완되고, 상부 기어 케이스(30)는 브레이크가 걸려진 상태가 해제된다. 그리고, 클러치 부재(45)가 실선으로 도시한 결합 상태로부터 2점 쇄선으로 나타낸 이탈 상태로 변위되어 래칫 휘일(43)이 자유 회전 상태가 된다. 그리고, 래칫 휘일(43)이 자유 회전 상태가 되면 클러치 스프링(42)의 탄성력에 의해 클러치 스프링(42)이 클러치 슬리브(41)에 권취되어 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스(33)가 연결된다.

탈수 시에는 토오크 모터(54)가 온 상태가 되어 클러치 스프링(42)에 의해 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스(33)가 연결되어 있다. 이 상태에서, 모터(13)가 구동되고, 구동축(17) 및 클러치 슬리브(41)가 화살표 A 방향으로 회전되면 클러치 슬리브(41)의 회전이 클러치 스프링(42)을 거쳐서 하부 기어 케이스(33)에 전달된다. 그리고, 하부 기어 케이스(33)의 회전이 상부 기어 케이스(30)를 거쳐서 지지축(20)에 전달되어 지지축(20)에 연결된 내조(3)를 화살표 A 방향으로 고속 회전시킨다.

또한, 이 때에 구동축(17)과 상부 기어 케이스(30)는 동시에 같은 속도로 회전되므로, 유성 기어(39)는 태양 기어(37)의 주위를 구동축(17)과 같은 속도로 공전 회전된다. 그 결과, 내축(21)이 상기 기어 케이스(30)와 같은 속도로 고속 회전되고, 내축(21)에 고정된 펄세이터(11)가 고속 회전된다. 즉, 탈수 행정 시에는 내조(3) 및 펄세이터(11)가 일체적으로 고속 회전되고, 내조(3) 내의 세탁물이 원심력에 의해 탈수된다.

탈수 행정의 종료 시에는 모터(13)가 오프되므로 미리 정해진 시간이 경과한 시점에서 토오크 모터(54)가 오프된다. 토오크 모터(54)가 오프되면 브레이크 스프링(52)의 탄성력에 의해 브레이크 레버(50)가 변위되고, 브레이크 밴드(48)에 의해 상부 기어 케이스(30)가 제동되는 동시에, 클러치 부재(45)가 결합 상태로 변위되어 래칫 휘일(43)이 제동된다. 이 때, 클러치 부재(45)에 의해 래칫 휘일(43)이 화살표 A와 반대 방향으로 회전되어 클러치 스프링(42)이 느슨해지고, 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스(33)의 연결이 해제된다.

한편, 세탁 및 헹굼 시에는 클러치 슬리브(41)와 하부 기어 케이스(33)의 연결이 해제된 상태에서, 모터(13)가 회전 구동된다. 따라서, 모터(13)의 구동력이 구동축(17)에 입력되어 구동축(17) 및 클러치 슬리브(41)가 회전되면, 클러치 슬리브(41)와 클러치 스프링(42) 사이에서 공전이 발생한다. 따라서, 클러치 슬리브(41)(구동축(17))의 회전은 하부 기어 케이스(33)에 전달되지 않으므로, 지지축(20)에 고정된 내조(3)가 적극적으로 회전되는 일은 없다.

구동축(17)의 회전은 구동축(17)에 고정된 태양 기어(37)를 거쳐서 유성 기어(39)에 전달된다. 이 때, 고정 기어(38)가 형성된 상부 기어 케이스(30)는 브레이크 밴드(48)에 의해 제동되고 있으므로, 유성 기어(39)는 고정 기어(38)에 맞물리면서 태양 기어(37)의 주위를 공전한다. 이 유성 기어(39)의 공전은 기어 보유 지지 부재(40)를 거쳐서 블레이드 축(21)에 전달되고, 블레이드 축(21)을 저속으로 회전시킨다. 따라서, 모터(13)가 정역 서로 회전 구동되면, 블레이드 축(21)에 고정된 펄세이터(11)가 화살표 A 방향 및 그 역방향으로 교대로 회전된다. 이로써, 내조(3) 내에는 수류가 발생하고, 이 수류에 의한 세탁물의 세탁 및 헹굼이 행해진다.

이와 같이 세탁 또는 헹굼 시에 있어서는 브레이크 밴드(48)(브레이크 슈(49))가 상부 기어 케이스(30)의 대경부(29)에 밀착함으로써, 내조(3)가 회전하지 않도록 제동되고 있지만, 내조(3)의 화살표 A와 역방향의 회전에 관해서는 브레이크 슈(49)와 대경부(29) 사이에서 발생하는 마찰력이 브레이크 밴드(48)의 이완 방향으로 작용하므로 제동력이 약하다. 그래서, 본 실시 형태에서는 내조(3)에 연결된 지지축(20)을 보유 지지하는 상부 베어링(22)이 원웨이 클러치 기능을 갖는 베어링으로 구성되어 있으며, 이 원웨이 클러치 기능에 의해 지지축(20)이 도2에 도시하는 화살표 A와 반대 방향으로 회전하는 것이 저지되고 있다.

그리고, 브레이크 밴드(48)가 화살표 A 방향으로 인장됨으로써, 상부 기어 케이스(30)의 외주면에 브레이크 슈(49)가 밀착되어 상부 기어 케이스(30)가 제동되고 있다. 따라서, 내조(3)에 화살표 A 방향의 힘이 작용한 경우, 브레이크 슈(49)와 상부 기어 케이스(30) 사이에서 발생하는 마찰력이 브레이크 밴드(48)의 인장 방향으로 작용하므로, 브레이크 슈(49)에 의해 상부 기어 케이스(30)는 효과적으로 회전하지 않도록 제동된다. 따라서, 세탁 및 헹굼 시에 내조(3)가 화살표 A 방향으로 회전하는 등의 경우도 있다.

그런데, 내부 기어(38)와 브레이크 드럼은 이하의 접속 구조에 의해 서로 접속되어 있다.

도4는 베어링부의 주요부 분해 사시도이다. 도5는 도3의 접속 구조 주요부의 확대 단면도이다.

접속 구조는, 예를 들어 서로 결합하는 한 쌍의 세레이션으로 이루어지며, 보다 구체적으로는 인벌류트 세레이션으로서, 한 쌍의 볼록부와 오목부가 서로 끼워 맞추어져 있다. 즉, 대경부(29)의 내주면에 내부 기어(38)의 외주면이 끼워 맞추어져 있다. 내부 기어(38)의 외주부에는 세밀하고 규칙적인 파형 이(38a)가 형성되고, 대경부(38)에도 세밀하고 규칙적인 파형 이(29a)가 형성되어 있다. 그리고 이들 파형 이(38a, 29a)가 서로 끼워 맞추어져 있다. 파형 이(38a와 29a)는 내부 기어(38)의 전체 주위에서 결합하고 있다. 따라서, 내부 기어(38)는 대경부(29)에 대해 동축으로 그리고 느슨하지 않게 고정되어 있다.

보다 상세하게는 인벌류트 세레이션에서는 세레이션을 구성하는 한 쌍의 파형 이(38a와 29a)는 인벌류트 곡선을 포함하는 다수의 이로 형성되어 있다. 다수의 이는 서로 같은 개수, 모듈 및 압력각(예를 들어 45도)을 갖고 있다. 이 이는 기어의 기어 이와 마찬가지로 하여 용이하면서도 고정밀도로 가공하여 얻을 수 있다.

대경부(29)는 금속 부재로 형성되어 있으며, 내마모성을 지니고 있다. 이 대경부(29)의 내주면에는 인벌류트 세레이션을 구성하는 상술한 다수의 이(29a)가 형성되어 있다. 이들의 이(29a)는 축 방향으로 연장되어 내주면의 전체 주위에 규칙적으로 연속하는 파형으로 형성되어 있다. 이(29a)의 크기는, 예를 들어 대경부(29)의 외경 90mm, 내경 80.55mm, 이(29a)의 높이 1.5mm, 잇수 108로 되어 있다.

브레이크 슈(49)가 접촉하는 접촉면은 대경부(29)의 외주면에 설정되어 있으며, 접촉면과 이(29a)는 축 방향으로 거의 같은 위치에 배치되어 있다.

내부 기어(38)는 수지재로 원통형으로 형성되어 있으며, 그 내주면에 내부 기어를 구성하기 위한 복수의 기어 이(38b)가 형성되고, 외주면에 인벌류트 세레이션을 구성하는 복수의 이(38a)가 형성되어 있다. 이 이(38a)는 축 방향으로 연장되어 외주면의 전체 주위에 규칙적으로 연속하는 파형으로 형성되어 있다.

이 접속 구조에 따르면, 내부 기어(38)와 상부 기어 케이스(30)를 일체 회전 가능하게 접속하고 있다.

교반 블레이드(11)만이 구동될 때는 내부 기어(38)는 브레이크 기구(27)에 의해 제지되고, 내부 기어(38)는 유성 기어(39)로부터 회전 반력을 받는다. 이 반력은 접속 구조 및 대경부(29)를 거쳐서 브레이크 슈(49)에 의해 막을 수 있다.

이 때, 대경부(29)에는 브레이크 슈(49)로부터의 체결력과, 내부 기어(38)로부터의 부하가 가해지지만, 후술하는 바와 같이 하여 부하를 분산하여 대경부(29)의 불균일한 변형을 방지하고 있다. 그 결과, 대경부(29) 외주면의 진원도 등의 형상 정밀도를 유지할 수 있고, 대경부(29)의 원형 단면이 일그러지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 대경부(29) 외주면을 감싸는 브레이크 슈(49)가 대경부(29)의 접촉면에 한 쪽으로 치우치는 것을 방지할 수 있으므로, 접촉면에 확실히 접촉할 수 있어 브레이크 소음을 방지할 수 있다.

그리고 이 때, 유성 기어(39)로부터 받는 부하에 따른 내부 기어(38)의 변형도, 후술하는 바와 같이 하여 제어되고 있으므로, 내부 기어(38)와 유성 기어(39)의 맞물림을 적절히 유지할 수 있어 기어 소음을 방지할 수 있다.

그리고, 세레이션 결합에 의해 전체 주위에 있는 다수의 이(29a, 38a)가 끼워 맞추어져 있으므로, 덜걱거림 없이 확실하게 접속할 수 있다. 그리고, 과부하가 가해지는 경우라도 부하를 전체 주위로 분산할 수 있으므로, 덜걱거림이 발생하기 어렵다. 그 결과, 덜걱거림에 기인하는 소음을 방지할 수 있다.

또한, 세레이션 결합에 의해 내부 기어(38)와 대경부(29)를 높은 동심도로 접속할 수 있으므로, 기어 기구(25)의 조립 정밀도를 높일 수 있고, 내부 기어(38)의 기어 소음을 저감할 수 있다.

이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 대경부(29) 내주면은 세레이션에 의해 전체 주위에 규칙적인 파형으로 형성되어 있으므로, 대경부(29)에 가해지는 부하나 가공 시의 힘 등에 의해 대경부(29)의 변형이 불균일해지는 것을 방지할 수 있는 결과, 대경부(29)의 형상 정밀도를 유지할 수 있다. 따라서, 상술한 브레이크 소음을 방지할 수 있다. 그리고, 대경부(29)의 내주에 키 홈이 4군데로 분산되어 배치된 종래의 경우에는 대경부(29)의 원형 단면이 4각형이 되는 불균일한 변형을 일으키기 쉽고, 상술한 브레이크 소음을 발생할 우려가 있다.

그리고, 대경부(29)는 세레이션으로 내부 기어(38)의 전체 주위와 결합하여 접속되어 있으므로, 내부 기어(38)로부터 대경부(29)에 가해지는 부하를 전체 주위로 분산시켜 막아낼 수 있는 결과, 대경부(29)의 형상 정밀도를 보다 확실히 유지할 수 있다. 따라서, 브레이크 소음을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 대경부(29)에서는 이(29a)와 접촉면이 축 방향으로 대략 동일한 위치에 배치됨으로써, 브레이크 동작 시의 브레이크 슈(49)에 의한 힘을 내부 기어(38)로 지지할 수 있으므로, 대경부(29)의 변형을 억제하기 쉬우며, 그 결과, 브레이크 소음을 보다 한 층 확실히 방지할 수 있다.

그리고, 내부 기어(38)는 전체 주위에서 결합하는 세레이션으로 접속되어 있으므로, 내부 기어(38)에 가해지는 부하를 전체 주위로 균일화하여 받을 수 있는 결과, 내부 기어(38)의 변형을 방지할 수 있다. 따라서, 내부 기어(38)와 유성 기어(39)의 맞물림을 적절히 유지할 수 있어 기어 소음을 방지할 수 있다.

특히, 내부 기어(38)는 그 외주면에서 대경부(29)와 접속되어 있으며, 게다가 내부 기어(38)의 이(38a)와 기어 이(38b)는 축 방향으로 대략 동일한 위치가 되고 있어 구동 전달 시에 내부 기어(38)의 비틀림 변형을 억제할 수 있으므로, 상술한 기어 소음을 확실히 방지할 수 있다.

또한 내부 기어(38)는 수지로 되어 있어 유성 기어(39)와의 맞물림 시에 기어 소음을 보다 더 작게 할 수 있다.

그리고, 세레이션은 인벌류트 세레이션으로서 고정밀도인 가공이 용이하므로, 고정밀도인 접속을 실현할 수 있어 내부 기어(38) 및 대경부(29)에 가해지는 부하를 전체 주위로 균일하게 확실히 분산할 수 있으므로, 부분적으로 가해지는 힘을 작게 할 수 있는 동시에, 내부 기어(38) 및 대경부(29) 전체의 변형이 불균일해지는 것을 확실히 방지할 수 있는 결과, 기어 소음이나 브레이크 소음을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 내주면의 전체 주위에 세레이션을 지닌 대경부(29)에서는 대경부(29)의 불균일한 변형을 방지할 수 있으므로, 대경부(29)를 얇게 할 수 있어 저렴하게 제조할 수 있다.

특히, 인벌류트 세레이션에서는 대경부(29)에 가해지는 부하를 확실히 전체 주위로 분산시켜 저감할 수 있으므로, 대경부(29)를 확실히 얇게 할 수 있는 결과, 대경부(29)를 보다 저렴하게 제조할 수 있다. 예를 들어, 판금 부재의 성형에 의한 대경부(29)의 제조를 고려할 수 있다. 게다가, 인벌류트 세레이션에서는 가공도 용이하다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 접속 구조는 인벌류트 세레이션에 대해서 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 삼각 세레이션을 고려할 수 있다. 중요한 것은 한 쌍이 서로 결합할 수 있는 세레이션이 있으면 좋다.

그리고, 상술한 실시 형태에서는 대경부(29) 내주에 세레이션이 형성되어 있었지만, 대경부(29) 이외의 외축 부분에 설치되어도 좋다.

기타, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러가지 설계 변경을 실시하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 세레이션 결합에 의해 내부 기어에 가해지는 부하를 분산할 수 있으므로, 내부 기어의 변형을 방지하여 내부 기어 맞물림 시의 기어 소음을 저감할 수 있다. 그리고, 내부 기어와 세레이션이 결합하는 외축이 불균일하게 변형하는 것을 방지할 수 있으므로, 외축을 박형화하여 저렴하게 제조할 수 있다. 세레이션은 인벌류트 세레이션으로 함으로써, 고정밀도인 가공으로, 또한 저렴하게 제조할 수 있다.

수지로 된 내부 기어를 이용하면, 유성 기어와의 맞물림 시에 기어 소음을 보다 한층 작게 할 수 있다.

Claims (4)

1. 물을 저장하기 위한 통과, 통 내에 설치된 세탁물을 넣기 위한 바스켓과, 바스켓 내에 설치된 펄세이터를 구비하며, 세탁 및 헹굼 시에는 바스켓은 회전시키지 않고 펄세이터만을 회전시키고, 탈수 시에는 바스켓과 펄세이터를 함께 고속 회전시키는 세탁기를 위한 구동 기구로서,

   펄세이터에 부착되고 하방으로 연장되는 내축과,

   바스켓에 부착되고 하방으로 연장, 내축을 둘러싸는 외축과,

   내축의 하방에 내축과 같은 축선 상에 설치된 구동축과,

   구동축의 상단부에 고정된 태양 기어와,

   태양 기어와 동심에 배치되고 외주를 규정하는 내부 기어와,

   태양 기어와 내부 기어 사이에 있어서, 양자와 맞물리는 복수의 유성 기어 및 내축의 하단부에 고정되고, 유성 기어의 축을 서로 연결하는 기어 보유 지지 부재를 포함하고,

   외축의 일부는 축심을 중심으로 축경 방향으로 팽창 돌출되어 대경부가 되고, 대경부의 내주면에 내부 기어의 외주면이 세레이션 결합에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동 기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 세레이션 결합에는 인벌류트 세레이션이 이용되고 있는 것을 특징으로 하는 구동 기구.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 외축은 금속으로 형성되고, 내부 기어는 수지로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구동 기구.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 외축 대경부에 관련하여 외축의 회전을 제동하기 위한 브레이크 기구가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 구동 기구.