KR20010100438A

KR20010100438A - 세탁기용 감속장치

Info

Publication number: KR20010100438A
Application number: KR1020000023495A
Authority: KR
Inventors: 이치재
Original assignee: 차국헌; 대림정밀공업(주)
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2001-11-14
Also published as: KR200198082Y1

Abstract

개시된 내용은 입력축에 고정된 선기어의 회전력을 유성기어들을 매개하여 링기어부가 내측에 치설된 환상의 회전통편을 감속회전시킴에 의하여 구동소음 및 추력에 의한 마찰소음을 저감시키는 한편 구동안정성을 배가한 세탁기용 감속장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 세탁기용 감속장치는 구동모터로부터 회전력을 전달받아 구동되며, 상단에 선기어가 고정된 입력축; 상기 입력축을 회전가능케 지지하는 입력축지지판; 상기 선기어와 치합되어 회전하며 그 회전속도를 소정비율로 감속하는 적어도 2개이상의 유성기어; 상기 유성기어를 회전가능하게 파지고정하며, 상기 입력축지지판에 고정되는 상/하지지판; 상기 유성기어들과 치합되는 링기어부를 내주면에 형성하고, 상기 유성기어들의 회전에 따라 감속회전되는 회전통편; 및 상기 회전통편의 일측면부에 결합되어 일체로 회전되며, 그 중심부에 출력축이 고정되는 출력판으로 구현된다. 이에 의하여, 본 발명은 구동안정성이 향상되므로 그 내구성이 증진됨은 물론, 이로 인하여 세탁성능이 향상되고 세탁기의 잔고장등을 줄여 수명이 연장되는 효과를 발휘한다.

Description

세탁기용 감속장치{A speed reducer for a washing machine}

본 발명은 세탁기에서 모터의 출력을 감속하여 세탁조내의 맥동판을 회전구동시키는 감속장치에 관한 것으로, 특히 입력축에 고정된 선기어의 회전력을 유성기어들을 매개하여 링기어부가 내측에 치설된 환상의 회전통편을 감속회전시킴에 의하여 구동소음 및 추력에 의한 마찰소음을 저감시키는 한편 구동안정성을 배가한 세탁기용 감속장치에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 맥동판을 회전시켜 세제가 혼합된 세탁수가 맥동하는 수류를 형성하도록 하여 세탁물과 마찰시킴으로써 세탁물에 흡착된 이물질이나 오염물질을 이탈시키는 것으로서, 수위, 시간등이 사전설정된 소정의 모드를 세탁물의 종류와 양에 맞춰 선택하여 세탁, 행굼, 탈수등의 행정들이 자동으로 수행되어지게 하는 기계이다. 이러한 세탁기의 종류로는 여러가지가 있으나, 대개 세탁방식에 따라 와류식 세탁기, 드럼식 세탁기, 교반식 세탁기 등으로 분류되며, 이 중 가장 널리 사용되는 것이 와류식 세탁기이다.

와류식 세탁기는 세탁수를 수용하는 저수조의 내부에 세탁조가 회전가능하게 설치되고, 이 세탁조의 하부에는 상하형, 하트형, 회전방향형 등의 맥동하는 강한 수류를 발생시키는 맥동판이 회전가능하게 설치되어 있다. 이 맥동판과 세탁조는 저수조의 저부하면에 장착된 감속장치에 의해 구동되도록 결합되어 있다. 감속장치는 구동모터로부터 벨트등의 동력전달수단을 통해 회전구동력을 인가받아 구동되며, 전달받은 구동력의 회전력을 감속시켜 세탁조와 맥동판에 전달하게 된다. 이렇게 감속된 회전력에 의해 세탁조와 맥동판이 좌우로 회전하여 세탁행정을 수행하게 된다. 이러한, 세탁기용 감속장치는 세탁기 본체내의 세탁조 저부중앙에 설치된 상/하 한쌍의 하우징 내에 상하양측으로 베어링 지지되며 설치된다. 이에 대한 종래의 일예가 도 1에 도시되어 있다.

도 1a는 종래의 세탁기용 감속장치의 일예를 나타낸 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 단면도이고, 도1c는 감속기부분만을 발췌하여 상세히 도시한 부분상세단면도로, 도시한 바와 같이 기존의 감속장치(100)는 중공축(112)과, 이 중공축(112)의 상단에 연결되는 브레이크드럼(114)을 구비한다. 이 브레이크드럼(114)의 내주면에는 링기어(116)가 밀착고정되고 상단에는 중공의 탈수축(117)이 연결된다. 특히, 링기어(116)의 안쪽에는 상하로 분리된 상/하부캐리어(122,124)가 위치한다. 이 상/하부캐리어(122,124)에는 복수의 유성기어(126)들이 회동핀(128)으로 고정된다. 유성기어(126)들의 중심에는 선기어(130)가 연동가능하게 치합되고, 이 선기어(130)에는 중공축(112)을 통과한 입력축(132)이 회전가능하게 스플라인 결합되며, 탈수축(117)의 중공을 통과한 출력축(134) 하단이 상부캐리어(122)에 연동가능하게 스플라인결합된다.

도면에는 도시되지 않았으나 출력축(134)의 상단에는 맥동판이 연결되고, 탈수축(117) 상단에는 탈수조가 각각 연결된다. 또한, 브레이크드럼(114)의 외측에는 세탁시 탈수조의 회전을 지지하는 브레이크밴드가 브레이크레버의 작동에 따라 선택적으로 작동되도록 설치되어진다. 중공축(112)내에 회전가능하게 삽입설치된 입력축(132)의 하단에는 구동모터로부터 벨트를 통해 회전력을 전달받도록 벨트풀리가 장착되고, 중공축(112)의 하단 외측에는 브레이크레버와 연동하는 작동캠의 작동에 의해 선택적으로 동력을 전달하는 클러치스프링이 감겨진다. 유성기어(126)들은 상부캐리어(122) 및 하부캐리어(124)내에 결합되어 입력축(132)에서 유성기어(126)들로 전달된 회전력을 상부캐리어(122)를 통해 출력축(134)으로 전달하도록 구성되어 있다.

따라서, 세탁시에는 브레이크밴드의 작동에 의해 브레이크드럼이 정지된 상태에서 작동캠이 작동하여 클러치스프링을 이완시킴으로써 모터에서 벨트를 통하여 전달되는 회전력이 입력축(132)과 선기어(130)를 통하여 각 유성기어(126)로 전달되고, 유성기어(126)들로 전달된 회전력은 충분히 감속된 후 상부캐리어(122)를 거쳐 출력축(134)으로 전달되어 맥동판을 정/역회전시키게 되며, 이로 인하여 세탁수가 맥동하여 수류를 형성함으로써 세탁작업이 수행된다.

한편, 탈수시에는 세탁기 배수수단의 개방작동과 동시에 브레이크레버에 연결된 작동캠을 작동시켜 클러치스프링을 죄게함으로써 풀리로 전달된 회전력은 중공축(112)을 거쳐 브레이크드럼(114)으로 전달되고, 이어 탈수축(117)에 연결된 탈수조가 고속회전되어 탈수작용이 수행되게 된다.

이상과 같이 세탁기에서 세탁, 행굼 및, 탈수등의 행정을 동일 세탁조내에서 행하기 위해 세탁 및 행굼시에는 맥동판을 저속으로 회전시키고, 탈수시에는 탈수조를 고속으로 회전시키게 된다. 특히, 세탁시에는 모터에서 전달되는 회전력이 풀리에서 1차적으로 감속이 이뤄지고, 풀리에서 감속된 회전력은 다시 감속장치에 의해 2차적으로 감속된다.

이와 같은 종래의 세탁기용 감속장치(100)는 구동모터의 구동에 연동하여 입력축(132)이 회전하게 되면 선기어(130) 및 유성기어(126)가 동시에 회전하게 되고, 이어 출력축(134)이 회전하게 된다. 이때, 세탁시 감속된 힘에 의해 정회전시에는 선기어가 추력을 받게 되어 상부캐리어의 저면부에 부딪히거나 유성기어에서 이탈하는 일이 종종 발생하였다. 또한, 역회전시에는 기어들과 상/하부캐리어간의 틈새에 의해 상하로 유동하는 선기어 및 유성기어들이 충격을 받았다. 이로 인하여, 선기어 및 유성기어들이 소손되어 내구성이 떨어짐은 물론, 소음이 증대되고 작동이 원활하게 수행되지 않는 문제점이 있었다.

특히, 위와 같은 기존의 감속장치는 선기어의 고속회전에 따라 유성기어가 링기어를 따라 공전하면서 유성기어들이 고정된 상/하부캐리어에 입력축의 회전력이 감속출력되어 맥동판을 구동시켰다. 이와 같이 상하캐리어내에 불완전하게 지지된 유성기어들을 통해 감속출력을 얻게 되므로 선기어의 구동추력에 의해 유성기어와 선기어가 축방향으로 상하요동을 일으켜 회전구동시 안정된 감속출력을 맥동판에 전달하지 못하였다. 이와 같이 기존의 감속장치는 구동안정성이 취약하므로 종국적으로는 세탁효율이 감소됨은 물론 고장이 빈번하여, 이것이 장착된 세탁기의 수명을 단축시키는 문제점이 발견되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 입력축에 고정된 선기어의 회전력을 유성기어들을 매개하여 링기어부가 내측에 치설된 환상의 회전통편을 감속회전시킴에 의하여 구동소음 및 추력에 의한 마찰소음을 저감시키는 한편 구동안정성을 배가한 세탁기용 감속장치를 제공함에 있다.

도 1a,도 1b 및 도 1c는 종래의 세탁기용 감속장치의 일예를 나타낸 도면들,

도 2는 본 발명에 따른 세탁기용 감속장치의 분리사시도,

도 3은 본 발명에 따른 세탁기용 감속장치의 결합사시도,

도 4는 도 3을 A-A방향에서 본 전단면도,

도 5는 본 발명에서 유성기어들을 회전가능케 지지고정하는 상하지지판부분의 부분확대사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

210 : 입력축 212 : 선기어장착부

214 : 나사부 216 : 풀리연결부

220 : 입력축지지판 222 : 지지돌기

224 : 판상부 226 : 중공축부

230 : 선기어 232 : 장착공

234 : 헬리컬기어부 236 : 턱

240 : 유성기어 242 : 회전축

250 : 하부지지판 252 : 간격부재

254 : 지지공 256 : 회전축지지공

260 : 상부지지판 262 : 회전축지지공

264 : 결속공 270 : 회전통편

272 : 링기어부 274 : 걸림턱

276 : 결합홈 280 : 출력축

282 : 스플라인장착부 290 : 출력판

292 : 결합돌기 294 : 원판형부

296 : 출력축결합공

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기용 감속장치는 구동모터의 회전력을 감속하여 세탁수에 수류를 형성하는 맥동판을 회전구동하는 세탁기용 감속장치에 있어서, 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 구동되며, 상단에 선기어가 고정된 입력축; 상기 입력축을 회전가능케 지지하는 입력축지지판; 상기 선기어와 치합되어 회전하며 그 회전속도를 소정비율로 감속하는 적어도 2개이상의 유성기어; 상기 유성기어를 회전가능하게 파지고정하며, 상기 입력축지지판에 고정되는 상/하지지판; 상기 유성기어들과 치합되는 링기어부를 내주면에 형성하고, 상기 유성기어들의 회전에 따라 감속회전되는 회전통편; 및 상기 회전통편의 일측면부에 결합되어 일체로 회전되며, 그 중심부에 출력축이 고정되는 출력판을포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기용 감속장치의 분리사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 세탁기용 감속장치의 결합사시도이다. 또한, 도 4는 도 3을 A-A방향에서 본 전단면도이다. 이들 도면을 병행참조하면서 본 발명의 구조에 대해 상세히 설명하고자 한다.

본 감속장치(200)는 크게 분류하면 입력축(210), 이 입력축(210)을 회전가능케 지지하는 입력축지지판(220), 입력축에 고정된 선기어(230), 이 선기어(230)와 치합된 유성기어(240)들, 이 유성기어(240)들을 지지하는 상하지지판(250,260), 유성기어(240)들을 수용하면서 치합되는 링기어부(272)를 내주면에 구비하고 감속회전되는 회전통편(270) 및, 종국적으로 회전통편(270)으로 감속출력된 회전력을 그에 고정된 출력축(280)에 인가하는 출력판(290)으로 이루어진다. 이제부터 이들 구성요소들에 대해 보다 상세히 살펴보고자 한다.

입력축지지판(220)은 지지돌기(222)들이 돌출된 원판형의 판상부(224)로부터 중공축부(226)가 연장되어 있으며, 이 중공축부(226)를 관통하여 입력축(210)이 판상부(224)의 상부쪽으로 진입된다. 이렇게 진입된 입력축(210)의 상단부에는 숫스플라인기어로 형성된 선기어장착부(212)가 구비되어 있으며, 입력축지지판(220)의 중공축부(226)로부터 노출된 하단부상에는 나사부(214)와 숫스플라인기어로 형성된 풀리연결부(216)가 형성되어 있다. 선기어(230)는 입력축(210) 상단부의 선기어장착부(212)에 그 중심상에 암스플라인기어로 형성된 장착공(232)을 치합시켜 고정하게 된다. 이 선기어(230)는 그 외주면에 헬리컬기어부(234)가 형성되어 있으며, 이 헬리컬기어부(234)와 인접한 하단측에는 턱(236)이 져 있어 이와 치합되는 유성기어(240)들이 추력으로 인해 하방으로 운동하려고 하는 힘을 규제하게 된다. 이것은 유성기어(240)들의 하방으로 움직이려고 하는 추력을 억제하여 그 하방에 위치한 하부지지판(250)과 충돌함에 의하여 발생하는 소음을 억제하는 동시에 소손을 방지할 수 있게 한다.

선기어(230)의 외주면을 에워싸며 치합되는 유성기어(240)들은 선기어(230)의 회전력을 소정비율로 감속하게 된다. 이 유성기어(240)들은 2개이상이면 그 기능을 수행할 수 있으며, 본 실시예에서는 4개의 유성기어군을 형성하여 보다 안정된 출력을 얻고자 하였다. 유성기어(240)들은 상/하지지판들(250,260)에 개재되어 회전가능케 고정되어 있으며, 이 상/하지지판(250,260)은 간격부재(252)들에 의하여 유성기어(240)들이 개재될 수 있는 일정간격을 이격하여 결합되는 동시에, 유성기어(240)들이 회전축(242)에 의하여 회전가능케 고정되게 된다. 물론, 회전축(242)은 상/하지지판(250,260)에 양단이 고정되어 있다. 특히, 상/하지지판(250,260)은 하부지지판(250)에 천공된 지지공(254)들에 전술한 입력축지지판(220)의 판상부(224)를 돌출한 지지돌기(222)들이 삽입되어 상호결속되게 된다. 이로 인하여, 입력축(210)이 회전하여 선기어(230)가 회전할 때 상/하지지판(250,260)은 회전하지 않게 됨으로써 그가 지지고정하는 있는 유성기어(240)들이 자전만 할 수 있도록 허용하게 된다. 그러므로, 유성기어(240)들을 포위하며 치합된 링기어부(272)가 형성된 회전통편(270)이 회전할 수 있게 되는 것이다. 위의 상/하지지판(250,260)에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.

회전통편(270)은 유성기어(240)들을 포위하고 수납하면서 장착된다. 특히, 회전통편(270)은 출력방향쪽에 내측으로 돌출한 걸림턱부(274)를 구비하고 있는 데, 전술한 상부지지판(260)은 그 외측으로부터 장착되어 하부지지판(250)과 결합되고 그럼으로써 걸림턱부(274)의 외측면에 걸려 상/하부지지판(250,260)과 회전통편(270)이 서로 회전가능케 결합되게 된다. 또한, 이 걸림턱부(274)의 내측면에는 유성기어(240)들의 상부면이 규제되어 요동하지 못하게 억제되게 된다. 회전통편(270)의 상부측면부에는 또한 결합홈(276)들이 형성되어 있다. 이 결합홈(276)들에 출력판(290)의 결합돌기(292)들이 삽입되어 결합됨으로써 회전통편(270)의 회전력이 출력판(290)에 전달되게 된다.

출력판(290)은 원판형부(294)의 저면부에 위의 결합홈(276)들에 삽입되는 결합돌기(292)들이 돌출하고 있으며, 그 중심상에 암스플라인기어로 된 출력축결합공(296)이 형성되어 있다. 이 출력축결합공(296)에 출력축(280)의 숫스플라인결합부(282)가 장착고정되게 된다. 그러므로, 출력판(290)의 회전은 곧 출력축(280)의 회전으로 되어 출력축(280)에 고정되는 맥동판(미도시)을 회전구동할 수 있게 되는 것이다. 기설명한 지지공(254)과 지지돌기(222) 및, 결합홈(276)과 결합돌기(292)는 본 실시예에서는 8개가 등간격을 이루고 형성되어 상호 결합된다.

도 5는 본 발명에서 유성기어들을 회전가능케 지지고정하는 상하지지판부분의 부분확대사시도로, 보는 바와 같이 하부지지판(250)과 상부지지판(260)은 사이에 4개의 유성기어(240)들을 개재시켜 지지하기 위해서 유성기어(240)의 폭보다 약간 큰 거리를 이격시킬 수 있도록 4개의 간격부재(252)들이 개재되는 데, 본 실시예에서는 이 간격부재(252)의 일단을 하부지지판(250)에 고정시킨 상태에서 4개의 유성기어(240)들을 회전축(242)으로 지지시켜 하부지지판(250)의 회전축지지공(256)에 회전축(242)의 일단을 삽입시켜 고정하고, 상부지지판(260)을 장착하여 상부지지판(260)에 형성된 회전축지지공(262)에 회전축(242)의 타단을 고정하여 상/하지지판(250,260)에 유성기어(240)들을 회전가능케 지지하게 된다. 이때, 하부지지판(250)에 고정된 간격부재(252)의 단부가 상부지지판(260)의 결속공(264)에 삽입되게 되고, 이 상태에서 간격부재(252)의 단부를 압착하여 완전하게 상부지지판(260)에 고정시키게 된다. 그럼으로써, 상/하지지판(250,260)은 간격부재(252)에 의해 일정간격을 이격하여 결속되면서 그 내부에 유성기어(240)들을 회전축(242)상에서 회전가능케 지지보호하게 된다.

이제, 전술한 도면들을 병행참조하여 본 발명의 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

미도시된 구동모터가 구동되면 벨트 및 벨트풀리를 거쳐 입력축(210)이 회전하게 된다. 그러면, 입력축(210)의 상단에 고정된 선기어(230)가 일체로 회전하게 되고, 이 선기어(230)는 그와 치합된 유성기어(240)들을 회전시키게 된다. 이 유성기어(240)들은 상/하지지판(250,260)에 고정되어 있으므로 공전하지 못하고 자전만 하게 된다. 그로 인하여, 그와 치합된 링기어부(272)가 형성된 회전통편(272)이 회전하게 된다. 이때, 선기어(230)와 유성기어(240) 및 링기어부(272)와의 감속비에 따라 입력된 회전속도는 감속되어 회전통편(272)이 감속회전하게 된다. 이와 같이 감속되어 회전되는 회전통편(270)은 그와 결합된 출력판(290)을 회전시키고, 이로 인하여 출력판(290)에 스플라인결합된 출력축(280)이 회전하면서 그에 고정된 맥동판(미도시)을 회전시키게 된다. 따라서, 종국적으로 세탁조내의 맥동판이 회전하면서 세제가 혼합된 세탁수에 수류를 형성하여 세탁물을 세탁하게 하는 것이다.

특히, 구동시 고속회전하는 선기어(230)와 유성기어(240)들은 추력이 발생하여 상하방향으로 요동하게 되는 데, 본 발명에서는 선기어(230)의 하방부에 턱(236)을 형성하여 유성기어(240)들의 하방으로의 추력에 의한 요동을 억제하고 있으며, 유성기어(240)들의 상방은 회전통편(270)의 걸림턱(274)의 내면부가 규제하여 추력을 억제하고 있어 선기어(230)와 유성기어(240)들의 추력에 의한 상하요동을 원천적으로 봉쇄하고 있다. 그러므로, 추력에 의한 상하요동으로 발생하는 인접구성부품과의 충돌에 따른 파손의 우려를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 소음 또한 혁혁히 줄어들게 된다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기용 감속장치는 입력축에 고정된 선기어의 회전력을 유성기어들을 매개하여 링기어부가 내측에 치설된 환상의 회전통편을 감속회전시킴에 의하여 구동소음 및 추력에 의한 마찰소음을 저감시키는 한편 구동안정성을 배가한 잇점을 가지고 있다. 이와 같이 본 장치는 구동안정성이 향상되므로 그 내구성이 증진됨은 물론, 이로 인하여 세탁성능이 향상되고 세탁기의 잔고장등을 줄여 수명이 연장되는 효과를 발휘한다.

Claims

구동모터의 회전력을 감속하여 세탁수에 수류를 형성하는 맥동판을 회전구동하는 세탁기용 감속장치에 있어서,

상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 구동되며, 상단에 선기어가 고정된 입력축;

상기 입력축을 회전가능케 지지하는 입력축지지판;

상기 선기어와 치합되어 회전하며 그 회전속도를 소정비율로 감속하는 적어도 2개이상의 유성기어;

상기 유성기어를 회전가능하게 파지고정하며, 상기 입력축지지판에 고정되는 상/하지지판;

상기 유성기어들과 치합되는 링기어부를 내주면에 형성하고, 상기 유성기어들의 회전에 따라 감속회전되는 회전통편; 및

상기 회전통편의 일측면부에 결합되어 일체로 회전되며, 그 중심부에 출력축이 고정되는 출력판을 포함하는 세탁기용 감속장치.
제 1항에 있어서, 상기 유성기어들은 상기 선기어의 외주면을 일주하면서 4개가 등간격으로 치합되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기용 감속장치.
제 1항에 있어서, 상기 선기어는 외주면의 하방부에 턱을 구비하고, 상기 유성기어가 하방으로 요동하지 못하도록 그 하면부를 규제하고 있는 것을 특징으로 하는 세탁기용 감속장치.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 회전통편은 상기 상부지지판측에 내측으로 돌출한 걸림턱부를 구비하고, 그 외측면이 상기 상부지지판을 지지하는 한편 내측면은 상기 유성기어들의 상부면을 요동하지 못하게 규제하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 감속장치.