KR20010114095A - 세탁기의 클러치 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치의 구조를 개선하여, 기기의 부품들 사이에서 발생되는 마모에 의한 소음 및 진동을 제거하도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 베어링에 강제 압입됨과 동시에 기어하우징에 강제 압입되어 상기 기어하우징의 동력을 전달받는 탈수축이 구비된 세탁기용 클러치에 있어서, 상기 탈수축이 회전될 때 상기 탈수축의 외부 둘레면이 상기 베어링 내륜의 내부 둘레면을 따라 미끄러질 수 있도록 상기 탈수축과 상기 베어링을 미끄럼 결합시키고, 상기 탈수축이 상기 베어링에서 미끄러지는 것을 보상하도록 상기 기어하우징의 동력을 상기 베어링의 내륜에 직접 전달시키는 연동수단이 구비된 세탁기의 클러치 어셈블리를 제공한다.

Description

세탁기의 클러치 어셈블리{clutch assembly in a washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 세탁기의 클러치 하우징 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화 작용 및 세탁날개(Pulsator)의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 세탁날개가 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 마이콤의 제어를 받아 세탁을 수행하게 된다.

이와 같은, 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 아웃케이스와, 상기 아웃케이스(1) 내에 설치된 외조(2)와, 상기 외조 내부에 회전 가능하게 설치된 내조(3)로 크게 구성된다.

이와 더불어, 상기 내조(3)의 하부 중앙에는 세탁날개(4)가 회전 가능하게 설치되고, 상기 외조(2)의 하부에는 상기 내조 또는 세탁날개에 동력을 전달하는 모터(5)가 설치되며, 상기 모터와 상기 내조 사이에는 동력을 감속시키거나 절환시키는 클러치(6)가 설치되어 이루어진다.

한편, 상기 클러치(6)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세탁날개(4)에 동력을 전달하는 솔리드형의 세탁축(11)과, 상기 내조(3)에 동력을 전달하는 것으로서 상기 세탁축을 감싸도록 속이 빈 형상을 한 탈수축(12)과, 상기 세탁축에 감속된 동력을 전달하기 위한 유선기어(13)와, 상기 유선기어를 내장시킴과 동시에 상기 탈수축에 동력을 전달하는 기어하우징(14)과, 상기 클러치를 제어하는 브레이크(15)등이 구비되어 이루어진다.

이와 더불어, 상기 클러치(6)를 외조(2)에 지지함과 동시에, 상기한 부품들을 내장시키기 위해 클러치 하우징(16)이 더 구비된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 클러치 하우징(16)에는 상기 탈수축(12)이 회전 가능하게 구비되는데, 이때 상기 탈수축을 원활하게 회전시키기 위해 상기 클러치 하우징의 개구부(16a)와 상기 탈수축(12) 사이에는, 내륜(17a)과 외륜(17b) 그리고 볼(17c)로 구성된 베어링(17)이 설치된다.

여기서, 종래의 상기 클러치 하우징(16)과 상기 탈수축(12)과 상기 베어링(17)과의 조립과정을 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

조립과정을 설명하기에 앞서, 상기 각 부품들의 치수를 우선 언급하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 클러치 하우징의 개구부(16a) 내경을 a1이라 하고, 상기 베어링 외륜(17b)의 외경을 a2라 하면 a1 < a2의 관계가 성립된다.

그리고 상기 베어링 내륜(17a)의 내경을 b2라 하고, 상기 탈수축(12)의 외경을 b1이라 하면, b2 < b1의 관계가 성립된다.

이에 따라, 상기 클러치 하우징의 개구부(16a)에 상기 베어링(17)이 삽입될 때, 상기한 크기차로 인해 상기 베어링은 상기 클러치 하우징의 개구부에 강제 압입된다.

그리고 상기 강제압입된 베어링(17)의 내측으로 상기 탈수축(12)이 삽입될 때, 상기한 크기차로 인해 상기 탈수축도 상기 베어링에 강제 압입된다.

따라서, 종래기술은 탈수축(12)을 상기 베어링(17)에 압착시킨 것으로서, 상기 탈수축이 상기 베어링에 압착 지지됨에 따라 원활하게 회전되도록 한 것이다.

하지만 상기한 종래기술은 다음과 같은 문제점이 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 강제압입에 의해 상기 베어링(17)이 상기 클러치 하우징(16)에 삽입되면, 상기 베어링의 외륜(17b)에는 과도한 압력(P)을 받게되고, 이와 함께 상기 탈수축(12)을 상기 베어링(17)에 강제 압입하게 되면, 상기 베어링의 내륜(17a)에 과도한 압력(P)을 받게되어, 상기 베어링의 외륜과 내륜 사이에 구비된 볼(17c)은 상기 과도한 압력에 의해 눌리는 현상이 발생된다.

즉, 탈수축 회전시, 상기 과도한 압력(P)에 의해 상기 볼(17c)은 내륜(17a)과 외륜(17b) 사이에서 원활하게 구동하지 못하고, 상기 내륜 또는 상기 외륜의 벽면을 긁게되어 큰 소음이 발생된다.

그리고 장기간 사용하게 되면, 상기 내륜(17a) 또는 상기 외륜(17b)의 벽면은 상기 볼(17c)에 의해 불규칙하게 마모되어, 상기 탈수축(12)을 정확히 회전중심에 위치시키지 못하게 된다.

따라서 상기 탈수축(12)은 회전중심에서 이탈되어 언발란스(unbalance)에 의한 진동 및 그에 따른 소음이 과도하게 발생된다.

또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 클러치 하우징(16) 및 외조(3)의 제작상의 오차로 인해, 상기 클러치 하우징은 상기 외조에 제대로 안착되지 못하고 조금의 틀어짐이 유발될 수 있다.

즉, 상기와 같이 틀어진 상태에서 상기 클러치 하우징의 개구부(16a)에는 베어링(17)이 압입될 수 있다.

하지만 상기 베어링(17) 및 상기 기어하우징(14)에 압입되어야 할 탈수축(12)이 상기 베어링을 통과하고 상기 기어하우징에 압입되는 과정에서, 상기 기어하우징에는 제대로 압착되지만, 이미 제작상의 오차를 가지고 있는 상기 클러치 하우징의 개구부(16a)에 압입된 베어링(17)에는 압착되되 상기 베어링 내륜(17a)의 일부 내벽에만 압착된다

즉, 베어링 내륜(17a) 중 압착되는 부위에는 과도한 압력(P)이 발생되는 반면, 내륜의 다른부위는 압력(P)의 영향을 받지 않고 상기 탈수축(12)과 미세한 틈을 유발시키거나 접촉상태을 유지하게 된다.

따라서, 탈수축 회전시, 상기 과도한 압력(P)에 의해 일부의 볼(17c)이 내륜(17a)과 외륜(17b) 사이에서 원활하게 구동하지 못하고, 상기 내륜 또는 상기 외륜의 벽면을 긁게되어 큰 소음이 발생될 뿐만 아니라, 제작상의 오차만큼 그 압입부의 압력이 커짐에 따라 상기 베어링(17)은 더 빨리 마모되고, 압착부가 아닌 타 부위에서는 계속해서 탈수축(17)과 틈이 커지게 되어, 결국, 상기 탈수축은 회전중심에서 이탈되어 언발란스에 의한 진동 및 그에 따른 소음이 과도하게 발생된다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 클러치의 구조를 개선하여, 기기의 부품들 사이에서 발생되는 마모에 의한 소음 및 진동을 제거하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 세탁기의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 일반적인 클러치의 구조를 나타낸 것으로서, 도 1의 "A"부 상세도.

도 3은 종래기술에 따른 클러치의 요부인 도 2의 "B"부 조립도.

도 4a는 종래기술에 따른 도 2의 "B"부 조립후 힘 분포상태를 나타낸 개략도.

도 4b는 종래기술에 따른 도 2의 "B"부 조립후 각 부품들의 제작오차로 인해 발생되는 힘 분포상태를 나타낸 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 클러치 하우징과 베어링 그리고 탈수축의 크기를 비교함과 동시에 조립과정을 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 것으로서, 도 5의 각 부품들이 조립된 상태를 나타낸 개략적 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 것으로서, 기어하우징과 베어링 내륜를 연동시키는 연동수단을 나타낸 도 6의 "C"부 분해 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12: 탈수축 14: 기어하우징

20: 베어링 20a: 베어링 내륜

30: 마찰부재

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 베어링에 강제 압입됨과 동시에 기어하우징에 강제압입되어 상기 기어하우징의 동력을 전달받는 탈수축이 구비된 세탁기용 클러치에 있어서, 상기 탈수축이 회전될 때 상기 탈수축의 외부 둘레면이 상기 베어링 내륜의 내부 둘레면을 따라 미끄러질 수 있도록 상기 탈수축과 상기 베어링을 미끄럼 결합시키고, 상기 탈수축이 상기 베어링에서 미끄러지는 것을 보상하도록 상기 기어하우징의 동력을 상기 베어링의 내륜에 직접 전달시키는 연동수단이 구비된 세탁기의 클러치 어셈블리를 제공한다.

상기 내용을 더 상세하게 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 클러치 하우징과 베어링 그리고 탈수축의 크기를 비교함과 동시에 조립과정을 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 것으로서, 도 5의 각 부품들이 조립된 상태를 나타낸 개략적 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 것으로서, 기어하우징과 베어링 내륜를 연동시키는 연동수단을 나타낸 도 6의 "C"부 분해 사시도이다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명인 클러치 어셈블리는, 탈수축(12)이 회전될 때, 상기 탈수축의 외부 둘레면이 베어링 내륜(20a)의 내부 둘레면을 따라 미끄러질 수 있도록 상기 탈수축(12)과 상기 베어링(20a)을 미끄럼 결합시킨다.

다시말하면, 클러치 하우징의 개구부(16a)에는 종래와 동일하게 베어링(17)을 압착시키지만, 상기 베어링 내륜(도 3의 17a참조)의 내벽부에 압착되는 탈수축을 종래와 동일하게 압착시키게 되면, 종래기술에서 언급한 바 있듯이, 마모에 의한 소음 및 진동이 발생됨에 따라, 본 발명은 상기 탈수축(12)의 외부 둘레면이 베어링 내륜(20a)의 내부 둘레면을 따라 미끄러질 수 있도록 상기 탈수축과 상기 베어링을 미끄럼 결합시키도록 한 것이다.

이 때, 상기 미끄럼 결합은, 상기 베어링 내륜(20a)의 내경(b2)을 상기 탈수축(12)의 외경(b1) 보다 같거나 크게 형성시켜, 상기 탈수축(12)이 상기 베어링(20)에 삽입되어서 이루어진다.

즉, 탈수축의 회전시, 상기 탈수축(12)의 외경(b1)이 상기 베어링 내륜(20a)의 내경(b2)을 따라 미끄러질 수 있는 조건이 되므로, 종래 기술에서 문제가 되었던 과도한 압력에 의해 발생되던 베어링의 마모를 줄일 수 있고, 이에 따라 소음 및 진동을 제거할 수 있다.

하지만, 상기 탈수축(12)이 베어링(20)에 결합하되, 상기와 같이 미끄럼 결합하면, 다음과 같은 문제가 예상될 수 있다.

상기 탈수축(12)은 동력을 전달하는 상기 기어하우징(14)에 압착되어 있으므로 상기 기어하우징이 구동되면 상기 탈수축도 따라서 구동되는데, 이 때 탈수축이 상기 베어링 내륜(20a)의 내벽부에 미끄럼 결합에 의해 결합되어 있으므로, 상기 탈수축은 상기 베어링 내륜과 함께 구동되지 못하고, 상기 베어링 내륜의 내벽부에서 헛도는 현상이 발생될 수 있다.

즉, 상기 탈수축(12)만 돌고 상기 베어링(20)은 돌지 못하는 현상이 발생하게 되어, 상기 탈수축과 상기 베어링 내륜(20a) 간에 간섭이 일어나게 된다.

따라서 이를 해결하기 위해, 본 발명은 상기한 미끄럼 결합과 더불어, 상기 탈수축(12)이 상기 베어링(20)에서 미끄러지는 것을 보상하도록, 기어하우징(14)의 동력을 상기 베어링의 내륜(20a)에 직접 전달시키는 연동수단이 더 구비되어 이루어진다.

이 때, 상기 연동수단의 일실시예는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 기어하우징(14)과 상기 베어링 내륜(20a)의 상호 마주하는 면에 마찰부재(30)를 강제 압입시켜, 상기 기어하우징(14)과 상기 베어링 내륜(20a)이 서로 맞물리도록 하여서 이루어진 것이다.

즉, 탈수시, 상기 탈수축(12)에 동력을 전달하도록 탈수축에 압착된 기어하우징(14)은 상기 탈수축에 동력을 전달함과 동시에 상기 기어하우징에 압착된 마찰부재(30)에도 동력을 전달하는데, 이때 상기 마찰부재의 타면에 압착된 상기 베어링의 내륜(20a)에도 동력을 전달하게 되어 상기 탈수축이 상기 내륜의 내벽부에서 헛도는 현상을 제거시킬 수 있다.

한편, 상기한 연동수단은 다양한 형태를 취할 수 있다. 그 중 대표적인 것이 상기한 마찰부재를 이용한 것이다. 그 외에는 다음과 같은 실시예들이 있을 수 있다.

상기 연동수단의 다른 실시예는, 상기 기어하우징과 상기 베어링 내륜의 상호 마주하는 면에 본딩(Bonding)을 하여서 될 수 있다.

그리고 상기 연동수단의 또 다른 실시예는, 상기 기어하우징과 상기 베어링 내륜의 상호 마주하는 면에 치차를 형성시켜, 상기 기어하우징의 치차부와 상기 베어링 내륜의 치차부가 서로 맞물리도록 하여서 이루어질 수 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 다음과 같이 동작을 수행한다.

모터(도 1의 5참조)의 동력이 유성기어(도 2의 13참조)를 거쳐 상기 기어하우징(14)에 전달되면, 상기 기어하우징에 압착된 상기 탈수축(12)이 회전함과 동시에, 상기 기어하우징에 연동된 상기 베어링의 내륜(20a)도 회전한다.

따라서 상기 탈수축(12)은 상기 베어링(17)과 함께 원활하게 회전하면서, 세탁물 및 세탁수등이 들어있는 내조에 동력을 전달하여 상기 내조를 회전시키게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 압착에 의한 결합이 아닌 미끄럼 결합에 의해 베어링과 탈수축을 상호 결합하므로, 상기 베어링의 내륜과 외륜 사이에 구비된 볼은 압력에 영향을 거의 받지 않게 된다.

즉, 압력에 의해 상기 볼이 눌려서 발생되는 종래의 문제점인 마모현상이 발생되지 않게 된다.

따라서, 탈수축 회전시, 상기 볼에 의해 상기 내륜과 외륜이 긁히지 않게 되므로 소음이 발생되지 않게 됨과 동시에 상기 탈수축의 회전중심이 이탈되지 않게 되어 회전중심 이탈에 따른 탈수축의 진동을 미연에 막을 수 있다.

그리고 탈수축 회전시, 상기 볼에 의해 상기 내륜과 외륜이 긁히지 않게 되므로 상기 부품들을 장기간 사용할 수 있음에 따라 기기의 수명이 연장되는 효과가 있다.

즉, 상기 부품들은 클러치라는 하나의 장치 내에 설치되는 것으로서, 그 내부의 부품들에 이상이 발생되면, 클러치 전체를 바꾸어야 하는 문제점이 있었는데, 상기와 같이 부품들을 반영구적으로 사용할 수 있게 되어 클러치의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 종래 기술에서는 탈수축을 상기 베어링에 압입해야 함에 있어 필요이상의 힘을 요하게 되지만, 본 발명은 탈수축을 상기 베어링에 삽입하는 공정에서 적은 힘으로도 삽입이 가능하므로, 그 만큼 공정시간이 단축됨과 더불어 삽입과정의 불량률이 줄어드는 잇점이 있다.

그리고, 발명의 상세한 설명에 언급한 모든 효과를 다 포함한다.

Claims (3)

1. 베어링에 강제 압입됨과 동시에 기어하우징에 강제 압입되어 상기 기어하우징의 동력을 전달받는 탈수축이 구비된 세탁기용 클러치에 있어서,

   상기 탈수축이 회전될 때, 상기 탈수축의 외부 둘레면이 상기 베어링 내륜의 내부 둘레면을 따라 미끄러질 수 있도록 상기 탈수축과 상기 베어링을 미끄럼 결합시키고,

   상기 탈수축이 상기 베어링에서 미끄러지는 것을 보상하도록 상기 기어하우징의 동력을 상기 베어링의 내륜에 직접 전달시키는 연동수단이 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 클러치 어셉블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 미끄럼 결합은;

   상기 베어링 내륜의 내경을 상기 탈수축의 외경 보다 같거나 크게 형성시켜 상기 탈수축이 상기 베어링에 삽입되어서 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 클러치 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 연동수단은;

   상기 기어하우징과 상기 베어링 내륜의 상호 마주하는 면에 마찰부재를 강제압입시켜, 상기 기어하우징과 상기 베어링 내륜이 서로 마찰 접촉 되도록 하여서 이루어진 것임을 특징으로 하는 세탁기의 클러치 어셈블리.