KR20010047988A - 드럼세탁기의 구동부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼세탁기의 구동부 구조를 개선하여 모터의 구동력이 드럼에 직접적으로 전달되도록 하므로써 소음 및 고장, 에너지 낭비 요소를 줄이는 한편, 조립성 및 세탁력의 향상을 도모할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 캐비닛 내측에 설치되어 저수조를 이루는 터브(2)(tub)와, 상기 터브(2) 내측에 설치되는 드럼(3)(drum)과, 상기 터브를 관통하여 드럼(3)에 축연결되어 모터(5)의 구동력을 드럼(3)에 전달하는 샤프트(4)와, 상기 샤프트(4) 양단부 외주면상에 설치되는 전방 베어링(6a) 및 후방 베어링(6b)과, 상기 터브(2)의 후벽부(200)에 장착되어 상기 전·후방 베어링을 지지하는 베어링 하우징(7)과, 상기 샤프트(4) 후단부 외주면 상에 설치된 후방 베어링(6b)의 전방에 고정되어 상기 샤프트(4)와 함께 회전하며 스테이터(14)와 함께 모터를 구성하는 인너 로터(13)와, 상기 인너 로터(13) 외측에 위치하여 그 내측단이 후방 베어링(6b)을 지지하는 한편 외측단의 플랜지(141)가 터브 후벽부(200)에 체결되어 고정되는 스테이터(14)가 구비됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부가 제공된다.

Description

드럼세탁기의 구동부 구조{structure of driving unit in drum-type washing machine}

본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드럼세탁기의 구동부 구조 개선에 관한 것이다.

일반적으로, 드럼 세탁 방식은 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 거의 없고, 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있다.

도 1을 참조하여 종래의 드럼세탁기 구조에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 드럼세탁기 구성을 나타낸 종단면도로서, 캐비닛(1) 내측에 터브(2)가 설치되고, 상기 터브(2) 내측 중앙에는 드럼(3)이 회전가능하게 설치된다.

그리고, 상기 터브(2) 하부측에는 모터(5a)가 설치되고, 상기 모터(5a)에는 모터 풀리(18)가 축연결된다.

한편, 상기 드럼(3) 후방에는 드럼축이 설치되고, 상기 드럼축에는 드럼 풀리(19)가 설치된다.

또한, 상기 드럼축 상에 설치된 드럼 풀리(19)와 모터(5a)에 연결된 모터 풀리(18)는 동력전달요소인 벨트(20)에 의해 연결된다.

그리고, 상기 캐비닛(1) 전방에는 도어(21)가 설치되고, 도어(21)와 터브(2)(Tub) 사이에는 가스켓(22)이 설치된다.

한편, 상기 캐비닛(1) 상부면 내측과 터브(2) 외주면 상부측 사이에는 터브(2)를 지지하는 행잉 스프링(23)(Hanging spring)이 설치되고, 상기 캐비닛(1) 하부면 내측과 터브(2) 외주면 하부측 사이에는 탈수시 발생하는 터브(2)의 진동을 감쇠시키기 위한 프릭션 댐퍼(24)가 설치된다.

그러나, 이와 같은 종래의 세탁기는 모터(5a)의 구동력이 모터 풀리(18) 및 드럼 풀리(19), 그리고 상기 모터 풀리(18) 및 드럼 풀리(19)를 연결하는 벨트(20)에 의해 드럼(3)으로 전달되는 구조이므로 다음과 같은 단점이 있다.

먼저, 모터(5a)의 구동력이 드럼(3)으로 직접 전달되지 않고 모터 풀리(18) 및 드럼 풀리(19)에 감긴 벨트(20)를 통해 전달되므로 인해 구동력 전달 과정에서 에너지 손실이 발생하게 된다.

또한, 모터(5a)의 구동력이 드럼(3)으로 직접 전달되지 않고 모터 풀리(18) 및 드럼 풀리(19), 벨트(20)등의 많은 부품을 통해 전달되므로 인해, 동력 전달과정에서 많은 소음이 발생하게 된다.

그리고, 모터(5a)의 구동력을 드럼(3)으로 전달하기 위해서는 모터 풀리(18) 및 드럼 풀리(19), 벨트(20)등의 많은 부품이 필요하게 되므로 제품의 조립 공수가 증가하게 된다.

또한, 상기한 바와 같이 모터(5a)의 구동력을 드럼(3)으로 전달하기 위해 많은 부품이 소요되는 만큼 고장 발생 개소가 늘어나고, 이에 따라 고장 발생 빈도 또한 증가하게 되는 단점이 있다.

요컨대, 종래의 드럼세탁기는 모터(5a)의 구동력을 모터 풀리와 드럼 풀리 및 벨트를 이용하여 드럼(3)에 간접적으로 전달하는 방식이므로 인해, 고장 및 소음 발생 가능성이 많고 에너지 낭비 요소가 많으며, 나아가 세탁력의 저하를 초래하게 되는등 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드럼세탁기의 구동부 구조를 개선하여 모터의 구동력이 드럼에 직접적으로 전달되도록 하므로써 소음 및 고장, 에너지 낭비 요소를 줄이는 한편, 제품의 조립성 및 세탁력의 향상을 도모할 수 있도록 한 새로운 구조의 드럼세탁기 구동부 구조를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래의 드럼세탁기 구동부 구성을 나타낸 종단면도

도 2는 본 발명의 드럼세탁기 구성을 나타낸 종단면도

도 3은 도 2의 요부인 "A"부 확대도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2:터브 200:후벽부

201:허브 202:체결용 보스

3:드럼 4:샤프트

400:세레이션 401:체결홈

5:모터 6a,6b:전·후방 베어링

7:베어링 하우징 700:단턱

9:위치결정용 단턱 10:스파이더

11:부싱 12:실링부재

13:인너 로터 130:세레이션

14:스테이터 14a:코일부

140:허브 141:플랜지

142:플랜지의 체결공 143:후방 베어링 지지용 단턱

144:통공 15a,15b:체결부재

16:부싱 17:가스켓

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 캐비닛 내측에 설치되어 저수조를 이루는 터브와, 상기 터브 내측에 설치되는 드럼과, 상기 터브를 관통하여 터브 내측에 설치되는 드럼에 축연결되어 모터의 구동력을 드럼에 전달하는 샤프트와, 상기 샤프트의 양단부 외주면상에 각각 설치되는 전방 베어링 및 후방 베어링과, 상기 터브의 후벽부 중앙부에 장착되어 전방 베어링을 지지하는 베어링 하우징과, 상기 샤프트 후단부 외주면 상에 설치된 후방 베어링의 전방에 설치되어 상기 샤프트와 함께 회전하며 스테이터와 함께 모터를 구성하는 인너 로터와, 상기 인너 로터 외측에 위치하여 그 내측단이 후방 베어링을 지지하는 한편 그 외측단이 터브 후벽부에 체결되는 스테이터가 구비됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 드럼세탁기 구성을 나타낸 종단면도이고, 도 3은 도 2의 요부인 "A"부 확대도로서, 본 발명은 캐비닛(1)내측에 설치되어 저수조를 이루는 터브(2)(tub)와, 상기 터브(2) 내측에 설치되는 드럼(3)(drum)과, 상기 터브(2)를 관통하여 드럼(3)에 축연결되어 모터(5)의 구동력을 드럼(3)에 전달하는 샤프트(4)와, 상기 샤프트(4) 양단부 외주면상에 설치되는 전방 베어링(6a) 및 후방 베어링(6b)과, 상기 터브(2)의 후벽부(200)에 장착되어 상기 전·후방 베어링을 지지하는 베어링 하우징(7)과, 상기 샤프트(4) 후단부 외주면 상에 설치된 후방 베어링(6b)의 전방에 고정되어 상기 샤프트(4)와 함께 회전하며 스테이터(14)와 함께 모터를 구성하는 인너 로터(13)와, 상기 인너 로터(13) 외측에 위치하여 그 내측단이 후방 베어링(6b)을 지지하는 한편 외측단의 플랜지(141)가 터브 후벽부(200)에 체결되어 고정되는 스테이터(14)가 구비되어 구성된다.

이 때, 상기 금속재질의 베어링 하우징(7)은 플라스틱 재질인 터브(2)의 사출 성형시, 인서트 사출되어 상기 터브 후벽부(200)와 일체형을 이루도록 구성된다.

상기에서 베어링 하우징(7)은 그 재질이 알루미늄 합금으로 됨이 바람직하다.

그리고, 상기 금속재질의 베어링 하우징(7)에는 그 내주면 상에 설치된 전방 베어링(6a)의 후단부를 지지하기 위한 단턱(700)이 형성된다.

한편, 상기 베어링 하우징(7) 내측에 위치하며 드럼(3)으로 모터(5)의 구동력을 전달하는 샤프트(4)의 외주면 상에도 전방 베어링(6a)의 샤프트(4) 상에서의 설치 위치가 결정되도록 하는 위치결정용 단턱(9)이 형성된다.

상기에서 샤프트(4)의 전단부는 드럼(3)의 후벽부(200)에 구비된 스파이더(10)(spider)에 결합되고, 상기 샤프트(4)의 스파이더(10) 후방으로 노출된 부분으로부터 전방 베어링(6a)까지의 영역에는 샤프트(4)의 녹방지를 위해 황동 재질의 부싱(11)이 압입되어 설치되며, 상기 부싱(11) 외측면에는 전방 베어링(6a) 측으로의 수분 침투를 방지하기 위한 실링부재(12)가 설치된다.

한편, 상기 샤프트(4) 후단부의 전방 베어링(6a) 전방 외주면 상에는 세레이션(400)이 형성되고, 인너 로터(13)의 내주면 상에도 세레이션(130)이 형성되어 모터를 구성하는 인너 로터(13)가 상기 샤프트에 결합되고, 상기 인너 로터(13) 외측에는 그 외측단의 플랜지(141)에 형성된 체결공(142)을 관통하여 터브 후벽부(200)의 허브(201) 외측에 형성된 체결보스(202)에 체결되는 체결부재(15b)에 의해 상기 터브(2)의 후벽부(200)에 고정됨과 더불어 그 내측단은 후방 베어링(6b)의 외륜 전단부 및 외측면을 지지하게 되는 스테이터(14)가 위치하게 된다.

이 때, 상기 인너 로터(13)는 자성체로서 외주면 상에 마그네트가 부착된다.

한편, 스테이터(14)는 철판 재질로서 그 내주면 상에 코일(14a)이 권선된 코일 권선부가 구비되며, 프레스 가공에 의해 성형가능하다.

이 때, 상기 스테이터(14)의 후면에는 모터에서 발생하는 열을 식히는 통풍구 역할을 수행하는 통공(144)이 형성된다.

그리고, 상기 샤프트(4)상에 결합된 인너 로터(13)와 후방 베어링(6b) 사이 및 후방 베어링(6b)과 후방베어링 고정용 체결부재(15a) 사이에는 상기 각 요소간의 이격을 위한 부싱(16a)(16b)이 각각 구비된다.

이 때, 상기 후방 베어링(6b)은 샤프트(4) 후단부 형성된 체결홈(401)에 체결되는 체결부재(15a)에 의해 가압되어 내륜을 지지하는 부싱(16b)에 의해 축이탈이 방지되도록 구성된다.

한편, 상기 터브(2)의 후벽부(200)와 상기 후벽부 상에 밀착되는 스테이터(14)의 플랜지(141) 사이에는 방수·방음·절연을 위한 가스켓(17)이 개재된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 드럼세탁기의 구동부 동작 과정은 다음과 같다.

패널부에 부착된 모터 구동용 컨트롤러(도시는 생략함)의 제어에 의해 스테이터(14)의 코일(142)에 순차적으로 전류가 흘러 인너 로터(13)의 회전이 일어나면, 인너 로터(13)에 세레이션 결합된 샤프트(4)가 회전하게 되고, 이에 따라 샤프트(4)를 통해 드럼으로 동력이 전달되어 드럼(3)이 회전하게 된다.

한편, 본 발명 드럼세탁기의 구동부 작용은 다음과 같다.

본 발명의 드럼세탁기는 터브(2)가 플라스틱 재질이므로 인해 무게가 가벼워지게 된다.

또한, 본 발명의 베어링 하우징(7)은 알루미늄 합금 등의 금속재질이므로 인해, 고온에서도 열적 변형이 발생하지 않아 건조 행정이 있는 드럼세탁기에도 적용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에서는 베어링 하우징(7) 내측에 위치하며 드럼(3)으로 모터(5)의 구동력을 전달하는 샤프트(4)의 전방 외주면 상에 위치결정용 단턱(9)이 형성되어 있어, 전방 베어링(6a)의 샤프트(4) 상에서의 조립 위치가 손쉽게 결정된다.

그리고, 본 발명에서는 베어링 하우징(7) 내주면 전방에 단턱(700)이 형성되어 있으므로 인해, 상기 샤프트(4)의 전단부 외주면 상에 각각 설치되는 전방 베어링(6a)의 외륜 후단부 및 외측면에 대한 지지가 확실히 이루어지게 된다.

또한, 본 발명에서는 스테이터(14)의 내측단에 후방 베어링 지지용 단턱(143)이 형성되어 있어 후방 베어링(6b)의 외륜 전단부 및 외측면에 대한 지지가 확실히 이루어지게 된다.

이에 따라, 본 발명의 드럼세탁기에서는 후방 베어링(6b)이 인너 로터(13) 후방에 위치하게 되므로 인해, 샤프트(4) 상에 설치되는 전방 베어링(6a)과 후방 베어링(6b)의 거리가 멀어지게 되며, 이에 따라 샤프트(4)에 대한 지지력이 강화되어 드럼 회전시의 샤프트 안정성이 향상된다.

한편, 상기에서 샤프트(4)의 전단부는 드럼(3)의 후벽부(200)에 구비된 스파이더(10)에 결합되며, 상기 샤프트(4)의 스파이더(10) 외측으로 노출된 부분으로부터 전방 베어링(6a)까지의 영역에는 황동 재질의 부싱(11)이 강제 압입되어 설치되므로 인해 전방 베어링(6a)의 녹발생을 방지할 수 있게 된다.

즉, 상기 부싱(11) 외측면에는 실링부재(12)가 설치되어 있으므로 인해 전방 베어링(6a) 측으로의 수분 침투가 방지되어, 베어링의 수명 연장을 통해 구동부의 수명 연장 및 신뢰성 향상을 기할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 터브 후벽부(200)의 허브(201) 외측에 체결용 보스(202)가 원주 방향을 따라 일정간격 이격 형성되어 있어, 스테이터(14)의 외측단에 구비된 플랜지(141)에 형성된 체결공(142)을 관통한 체결부재(15b)가 체결용 보스(202)에 체결되므로써 스테이터(14)가 터브 후벽부(200) 상에 견고히 고정된다.

이 때, 상기 스테이터(14)의 후면에는 통풍구 역할을 수행하는 통공(144)이 형성되어 있어, 이 통공(144)을 통해 공기의 출입이 이루어져 모터의 냉각이 행해지게 된다.

여기서, 상기 스테이터(14)는 철판 재질로서, 프레스 가공에 의해 성형되므로 인해, 제작에 소요되는 시간이 매우 짧아지게 되어 생산성이 향상된다.

그리고, 상기 샤프트(4)상에 결합된 인너 로터(13)와 후방 베어링(6b) 사이 및 후방 베어링(6b)과 후방베어링 고정용 체결부재(15a) 사이에는 부싱(16a)(16b)이 각각 구비되어 있어, 상기 각 요소간의 이격이 이루어지며, 상기 부싱(16a)(16b)은 샤프트(4)의 회전시 후방 베어링(6b)의 내륜과 함께 회전하게 된다.

이 때, 상기 후방 베어링(6b)은 샤프트(4) 후단부 형성된 체결홈(401)에 체결부재(15a)가 체결됨에 따라, 상기 체결부재(15a)에 의해 가압되어 내륜을 지지하는 부싱(16b)에 의해 축이탈이 방지된다.

그리고, 본 발명에서는 상기 터브 후벽부(200)와 스테이터(14)의 플랜지(141) 사이에 가스켓(17)이 개재되어, 인너 로터(13)의 회전시 발생하는 모터 소음의 누설방지 작용 및 절연 작용, 그리고 모터(5)측으로의 수분침투 방지 작용이 수행되어 모터의 신뢰성이 향상된다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술 사상의 범주를 벗어나지 않는 한 치수 및 형상, 재질의 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 효과는 다음과 같다.

우선, 본 발명의 드럼세탁기는 모터 직결식 구조이므로 소음 및 고장 발생, 동력손실이 줄어들게 된다.

또한, 본 발명의 드럼세탁기는 베어링 하우징이 금속재질이므로 열적 변형이 없어 건조 기능을 갖는 제품에 적용이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명의 드럼세탁기에서는 터브가 플라스틱 재질로 사출 성형되므로 가볍고 제작성이 좋으며, 스테이터는 철판 구조로 되어 프레스 성형에 의해 제조되는 등 각각 성형성이 뛰어나 제조에 소요되는 시간이 매우 짧으며, 이에 따라 제품의 생산성이 향상된다.

또한, 본 발명의 스테이터는 통공이 구비되므로 인해 모터의 과열이 방지되고, 터브와 스테이터 사이에 가스켓이 개재되어 방수, 방음, 절연성이 향상되므로 인해 모터의 신뢰성 향상 및 수명 연장을 도모할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 드럼세탁기의 구동부 구조를 개선하여, 모터의 구동력이 드럼에 직접적으로 전달되도록 하므로써, 소음 및 고장을 줄임과 더불어 동력손실을 줄여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 구동부를 구성하는 부품의 조립성이 향상되어 제품 생산시 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (15)

1. 캐비닛 내측에 설치되어 저수조를 이루는 터브와,

   상기 터브 내측에 설치되는 드럼과,

   상기 터브를 관통하여 터브 내측에 설치되는 드럼에 축연결되어 모터의 구동력을 드럼에 전달하는 샤프트와,

   상기 샤프트의 양단부 외주면상에 각각 설치되는 전방 베어링 및 후방 베어링과,

   상기 터브의 후벽부 중앙부에 장착되어 전방 베어링을 지지하는 베어링 하우징과,

   상기 샤프트 후단부 외주면 상에 설치된 후방 베어링의 전방에 설치되어 상기 샤프트와 함께 회전하며 스테이터와 함께 모터를 구성하는 인너 로터와,

   상기 인너 로터 외측에 위치하여 그 내측단이 후방 베어링을 지지하는 한편 그 외측단이 터브 후벽부에 체결되는 스테이터가 구비됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 터브가 플라스틱 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 베어링 하우징의 재질이 금속임을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 베어링 하우징이 알루미늄 합금임을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 베어링 하우징은 플라스틱 재질인 터브의 사출 성형시, 인서트 사출되어 상기 터브 후벽부와 일체형을 이루게 됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 금속재질의 베어링 하우징에는 그 내주면 상에 설치된 전방 베어링의 후단부 및 외측면을 지지하기 위한 단턱이 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 샤프트의 외주면 상에,

   전방 베어링의 샤프트 상에서의 설치 위치가 결정되도록 하는 위치결정용 단턱이 각각 구비됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 샤프트의 전단부는 드럼의 후벽부에 구비된 스파이더(spider)에 결합되고,

   상기 샤프트의 스파이더 후방으로 노출된 부분으로부터 전방 베어링까지의 영역에는 샤프트의 녹방지를 위해 황동 재질의 부싱이 압입되어 설치됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 부싱 외측면에는 전방 베어링 측으로의 수분 침투를 방지하기 위한 실링부재가 설치됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 샤프트 후단부의 전방 베어링 전방 외주면 상에는 그 외측으로 위치하는 스테이터와 함께 모터를 구성하는 인너 로터가 세레이션 결합되고,

    상기 인너 로터 외측에는 외측단의 플랜지에 형성된 체결공을 관통하여 터브 후벽부의 허브 외측에 형성된 체결보스에 체결되는 체결부재에 의해 상기 터브의 후벽부에 고정됨과 더불어 그 내측단에는 후방 베어링의 외륜 전단부 및 외측면을 지지하게 되는 단턱이 구비되는 스테이터가 위치하게 됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 인너 로터는 자성체로서 외주면 상에 마그네트가 부착됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 스테이터는 철판 재질로서 그 내주면 상에 코일이 권선된 코일 권선부가 구비되며, 프레스 가공에 의해 성형됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
13. 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 스테이터의 후면에는 모터에서 발생하는 열을 식히는 통풍구 역할을 수행하는 통공이 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 샤프트 상에 결합된 인너 로터와 후방 베어링 사이 및, 후방 베어링과 후방베어링 고정용 체결부재 사이에는 부싱이 구비됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 터브의 후벽부와 상기 후벽부 상에 밀착되는 스테이터의 플랜지 사이에는 가스켓이 개재됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 구동부 구조.