KR200153680Y1 - 세탁기의 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 세탁기의 동력전달장치의 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁시 회전조의 공회전방지와 탈수시 제동기능을 수행하는 일방향 롤러클러치와 밴드브레이크 대신 베어클러치를 설치하여 제동시의 소음저감과 제조원가를 감소시키는 세탁기의 동력전달장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 동력전달장치는 모터의 회전력을 회전조로 전달하는 중공의 탈수축에 탈수축의 탈수 회전방향과 반대방향의 회전을 억제하는 상부 베어클러치와, 탈수축의 탈수 회전방향의 회전을 억제하도록 상부 베어클러치와 반대로 설치되는 하부 베어클러치가 구비되되, 두 베어클러치는 탈수축과 함께 회전되도록 내면이 탈수축의 외면에 고정되며 그 외면이 테이퍼면으로 구성된 내륜과, 내륜의 외측에 상하로 이동 가능하게 설치되며 그 내면이 내륜의 외면과 대응하는 테이퍼면으로 구성된 외륜과, 외륜과 내륜 사이에 설치되되 외륜과 내륜의 일방향 회전을 제한할 수 있도록 일정각도 비틀리게 설치된 다수의 롤러를 구비하며, 클러치레버가 동작될 때 하부 베어클러치의 외륜이 상하로 이동되어서 하부 베어클러치의 제동이 해지될 수 있도록 일측이 하부베어클러치의 외륜에 접하고 타측이 클러치레버에 연결된 조절레버가 구비된 것이다.

Description

세탁기의 동력전달장치

본 고안은 세탁기의 동력전달장치의 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁시 회전조의 공회전방지와 탈수시 제동기능을 수행하는 일방향 롤러클러치와 밴드브레이크 대신 베어클러치를 설치하여 제동시의 소음저감과 제조원가를 감소시키는 세탁기의 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적인 세탁기는 제1도에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내부에 세탁수를 담수하는 수조(11)가 설치되고, 수조(11)의 내부에 세탁물을 탈수할 수 있도록 회전 가능하게 설치된 회전조(12)가 마련된다. 회전조(12)의 내부 저면에는 회전하여 세탁물을 세탁하는 교반기(13)가 설치되며, 수조(11)의 하부 일측에는 회전조(12)와 교반기(13)를 회전시키기 위한 모터(15)가 설치된다. 그리고 수조(11)의 하측 중앙부에는 벨트(16)를 매개로 모터(15)와 연결되며, 모터(15)의 회전력을 교반기(13) 및 회전조(12)에 선택적으로 전달하는 동력전달장치(20)가 설치된다. 또한 수조(11)의 하면 일측에는 수조(11)내의 세탁수를 본체(10)의 외부로 배출하기 위한 배수호스(14) 및 밸브(17)가 설치된다.

한편, 종래 세탁기에 설치된 동력전달장치는 제2도에 도시된 바와 같이, 상단부가 회전조(12) 내부의 교반기(13)와 결합되고 하단부에 풀리(1a)가 결합된 세탁축(1)이 구비된다. 그리고 세탁축(1)의 외측에는 중공상의 탈수축(2)이 설치되는데, 이 탈수축(2)은 상단이 회전조(12)와 결합되고 하단이 풀리(1a)의 상방까지 길게 연장된다. 또 세탁축(1)의 중도에는 세탁축의 회전속도를 세탁에 알맞은 속도로 변속하기 위한 유성기어(3)가 설치되고, 유성기어(3)의 외측에는 유성기어(3)와 치합되는 기어드럼(3a)이 마련된다. 이때, 기어드럼(3a)은 탈수축(2)과 함께 회전되도록 일체로 연결된다. 기어드럼(3a)의 외측에는 탈수축(2) 및 기어드럼(3a)을 감싸는 케이싱(4)이 설치되고, 케이싱(4)의 상부와 하부에는 탈수축(2)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(2a)이 압입 설치된다.

그리고 풀리(1a)의 상측, 즉 세탁축(1)의 하단 외측과 탈수축(2)의 하단에는 세탁축(1)과 탈수축(2)을 연결 또는 분리시키기 위한 클러치스프링(5)이 설치되고, 클러치스프링(5)의 외곽에는 클러치스프링(5)을 동작시키는 클러치레버(6)가 설치된다. 또한, 동력전달장치에는 세탁시 탈수축(1)의 공회전 방지와 탈수시 회전조(12)의 급제동을 위한 브레이크장치가 설치된다. 이 브레이크장치는 기어드럼(3a)의 외곽을 감싸는 브레이크밴드(7)와, 브레이크밴드(7)를 동작시키도록 브레이크밴드(7)의 일측에서 케이싱(4)의 외측으로 연장 형성된 브레이크레버(8)와, 브레이크레버(7)의 일측에 설치되어 브레이크밴드(7)를 기어드럼(3a)에 밀착시키는 스프링(8a)를 구비하여 구성된다.

또한 외측으로 연장된 브레이크레버(8)의 일측에는 브레이크레버(8)를 당겨주도록 배수펌프를 구동시키는 드레인모터(9)의 일측과 연결된다. 이때 브레이크레버(8)와 클러치레버(6)는 링크(8b)를 매개로 연결되어 함께 운동된다. 또한 기어드럼(3a)의 상측에는 탈수축(2)이 일방향으로만 회전되도록 일방향 롤러클러치(2b)가 설치되며, 케이싱(4)의 일측에는 일방향 롤러클러치(2b)를 고정지지하기 위한 고정단(2c)이 설치된다.

이와 같이 구성된 종래의 동력전달장치는 세탁직전, 클러치스프링(5)은 풀어진 상태로 세탁축(1)과 탈수축(2)은 분리되어 있으며, 세탁축(1)만이 풀리(1a)에 연결된 상태이고, 브레이크밴드(7)는 스프링(8a)의 탄성력에 의하여 기어드럼(3a)에 밀착된 상태를 유지한다.

이 상태에서 모터(15)가 회전되면, 모터(15)의 회전력은 유성기어(3)를 거치면서 감속된 상태로 세탁축(1)을 통해 교반기(13)로 전달되어, 교반기(13)가 정회전과 역회전을 하게된다. 이때 교반기(13)의 정역회전을 따라 회전조(12)도 함께 회전하려는 경향이 발생하지만, 기어드럼(3a)이 브레이크밴드(7)에 의해 제동이 된 상태이기 때문에 회전조(12)의 회전이 방지된다.

즉 기어드럼(3a)의 외측에 밀착된 브레이크밴드(7)와 일방향 롤러클러치(2b)가 협동하여 기어드럼(3a)의 회전을 방지함으로써 회전조(12)의 공회전을 억제하게 된다. 이때 브레이크밴드(7)는 장력이 가해지는 방향과 반대방향의 회전은 억제하나 장력이 가해지는 방향과 일치하는 방향의 회전을 억제할 수 없기 때문에, 장력이 가해지는 방향의 회전을 불허하는 일방향 롤러클러치(2b)가 구비되게 된다.

계속해서 탈수를 설명하면, 드레인모터(9)에 전원이 인가되어 브레이크레버(8)가 스프링(8a)의 탄성력을 이기고 당겨지면 브레이크밴드(7)는 기어드럼(3a)과 이격되어 탈수축(2)이 회전 가능하게 된다. 동시에 클러치레버(6)도 당겨져서 클러치스프링(5)을 조여주기 때문에 탈수축(2)이 세탁축(1)과 함께 회전하게 된다.

그리고 정전시나 급제동시에는 드레인모터(9)에 인가되었던 전원이 단락되어 당겨져던 클러치레버(6)가 원상태로 복원되고, 클러치스프링(5)도 다시 풀려 세탁축(1)과 탈수축(2)이 분리됨과 동시에 브레이크레버(8)도 복원되어 브레이크밴드(7)가 기어드럼(3a)에 밀착됨으로써 회전조(12)의 회전이 멈추게 된다.

그러나 이와 구성된 종래 동력전달장치는 브레이크밴드(7)가 기어드럼(3a)의 외측면에 밀착되어 제동되기 때문에, 브레이크밴드(7)와 기어드럼(3a)의 마찰시에 소음이 발생될 뿐만 아니라, 기어드럼(3a)이 내마모성이 큰 금속으로 제조되어야 하기 때문에 동력전달장치의 제조단가가 높아지는 문제가 있었다.

또한 종래 동력조향장치는 탈수축(2)의 양방향 제동을 수행하기 위해 브레이크밴드(7)와 함께 일방향 롤러베어링(2b)이 설치되기 때문에 동력전달장치의 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 이로 인해 제조비용이 상승되는 문제가 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 세탁행정의 수행시 회전조의 공회전 방지와 탈수행정시 탈수축의 급제동을 효과적으로 수행하면서도 제동시 소음이 발생되지 않는 세탁기의 동력전달장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 동력조향장치의 구조를 단순화하고, 기어드럼을 값이 싼 플라스틱재로 구성함으로써 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조원가를 줄일 수 있는 세탁기의 동력전달장치를 제공하는 것이다.

제1도는 일반적인 세탁기의 내부구성을 보인 측단면도이다.

제2도는 종래 세탁기의 동력전달장치 내부구성을 보인 단면도이다.

제3도는 본 고안에 따른 동력전달장치의 내부구성을 보인 단면도이다.

제4도는 본 고안에 따른 동력전달장치에 적용된 베어클러치의 단면도이다.

제5도는 본 고안에 따른 베어클러치의 전개도이다.

제6도의 (a)와 (b)는 본 고안에 따른 베어클러치의 작동상태를 보인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 세탁축 22 : 탈수축

23 : 유성기어 24 : 케이스

25 : 기어드럼 26 : 클러치레버

27 : 레버스프링 28 : 클러치스프링

27 : 풀리 31 : 상부 베어클러치

32 : 하부 베어클러치 33 : 내륜

34 : 외륜 35 : 롤러

36 : 스프링 38 : 조절레버

40 : 드레인 모터

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 세탁기의 동력전달장치는, 세탁수를 담수하도록 본체의 내부에 설치되는 수조와, 상기 수조의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전조와, 상기 회전조의 내측 저부에 회전 가능하게 설치된 교반기와, 상기 교반기와 상기 회전조를 회전시키는 모터와, 상기 모터의 회전력을 상기 회전조로 전달하는 중공의 탈수축과, 상기 탈수축의 내부에 설치되며 일단부가 상기 모터의 회전력을 전달받는 풀리에 결합되고 타단부가 상기 교반기에 결합되는 세탁축과, 상기 세탁축과 상기 탈수축의 사이에 마련되어 상기 세탁축과 상기 탈수축을 연결시키거나 분리시키는 클러치스프링과, 상기 클러치스프링을 동작시키도록 일측이 상기 클러치스프링에 연결되고 타측이 배수펌프를 구동시키는 드레인모터에 연결되는 클러치레버를 포함하는 세탁기의 동력전달장치에 있어서, 상기 탈수축에는 상기 탈수축의 탈수 회전방향과 반대방향의 회전을 억제하는 상부 베어클러치와, 상기 탈수축의 탈수 회전방향의 회전을 억제하도록 상기 상부 베어클러치와 반대로 설치되는 하부 베어클러치가 구비되되, 상기 상·하부 베어클러치는 상기 탈수축과 함께 회전되도록 내면이 상기 탈수축의 외면에 고정되며 그 외면이 테이퍼면으로 구성된 내륜과, 상기 내륜의 외측에 상하로 이동 가능하게 설치되며 그 내면이 상기 내륜의 외면과 대응하는 테이퍼면으로 구성된 외륜과, 상기 외륜과 상기 내륜 사이에 설치되되 상기 외륜과 상기 내륜의 일방향 회전을 제한할 수 있도록 일정각도 비틀리게 설치된 다수의 롤러와, 상기 롤러가 평소 상기 외륜의 내면 및 상기 내륜의 외면과 밀착된 상태를 유지하여 일방향의 제동이 이루어지도록 상기 외륜의 일측을 탄력 지지하는 스프링을 구비하며, 상기 클러치레버가 동작될 때 상기 하부 베어클러치의 외륜이 상하로 이동되어서 상기 하부 베어클러치의 제동이 해지될 수 있도록 상기 클러치레버에서 연장되어 상기 하부베어클러치의 외륜에 접하는 조절레버가 구비된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 고안은 세탁기의 동력전달장치에 관한 것이기 때문에, 종래와 동일한 구성으로 이루어진 세탁기의 구조에 대한 상세한 설명은 생략하며, 종래와 동일한 구성인 세탁기의 구조에 대해서는 동일명칭과 동일한 도면번호를 사용하여 설명한다.

본 고안에 따른 세탁기의 동력전달장치는 제3도에 도시된 바와 같이, 모터(15)의 회전력을 교반기(13)와 회전조(12)에 전달하기 위한 세탁축(21)과 탈수축(22), 탈수축(22)과 세탁축(21)을 분리 또는 결합시키기 위한 클러치레버(26), 탈수축(22)의 일측에 설치되어 회전조(12)의 회전을 제동하기 위한 상·하부 베어클러치(31,32)로 대별된다.

탈수축(22)은 속이 빈 중공축으로 구성되고 그 상단이 수조(11) 내부의 회전조(12)와 연결된다. 세탁축(21)은 탈수축(22)의 내부에 설치되며 그 상단이 회전조(12) 내부의 교반기(13)와 연결되고 하단에 벨트(16)가 걸리는 풀리(29)가 설치된다. 또한 세탁축(21)의 중도에는 세탁축(21)의 회전속도를 감속시킬 수 있도록 유성기어(23)가 설치되며, 유성기어(23)의 외측에는 유성기어(23)의 외륜 역할을 하도록 내접기어로 구성된 기어드럼(25)이 마련된다. 이때 기어드럼(25)과 탈수축(22)은 일체로 구성되어 함께 회전된다.

또한 기어드럼(25) 외측에는 기어드럼(25)을 감싸 보호하는 케이스(24)가 설치되며, 풀리(29)와 인접하는 세탁축(21)과 탈수축(22) 사이에는 탈수축(22)과 세탁축(21)을 연결하거나 연결을 해지하는 클러치스프링(28)이 설치되고, 클러치스프링(28)의 외곽에는 클러치스프링(28)을 풀어주거나 주여주기 위한 클러치레버(26)가 설치된다. 이때 클러치레버(26)는 상향 경사지게 설치된다. 그리고 클러치레버(26)의 상측에는 외력이 작용되지 않을 때 클러치스프링(28)이 풀어지도록 클러치레버(26)를 탄력 지지하는 레버스프링(27)이 설치되며, 클러치레버(26)의 일측에는 세탁 및 탈수행정에 따라 클러치레버(26)를 당기거나 풀어주는 드레인모터(40)가 연결된다.

그리고 탈수축(22)의 상부와 하부에는 탈수축(22)을 회동 가능하게 지지하는 동시에 세탁행정시 회전조(12)의 공회전을 방지하고, 탈수행정시에는 탈수축(22)의 제동을 수행할 수 있게 하는 상부 베어클러치(31)와 하부 베어클러치(32)가 설치된다. 이때 상·하부 베어클러치(31,32)는 외륜이 케이스(24)의 상하부에 각각 지지된다.

여기서 이들 베어클러치(31,32)의 구조와 작용을 먼저 설명하면, 베어클러치는 제4도, 제5도, 제6도에 도시된 바와 같이, 내륜(33)과, 이 내륜(33)의 외곽에 설치된 외륜(34)과, 내륜(33)과 외륜(34)사이에 설치된 다수의 롤러(35)로 구성된다. 외륜(34)의 내주면과 내륜(33)의 외주면은 동일한 방향으로 테이퍼지게 형성되고, 외륜(34)가 내륜(33)사이의 간격보다 작은 직경을 가지는 다수개의 롤러(35)가 소정의 비틀림각(θ)을 가지고 내륜(33)과 외륜(34)사이에 삽입되어 설치된다. 그리고 외륜 또는 내륜의 일측에는 롤러(35)의 이탈을 방지하는 턱(37)이 형성되고, 외륜(34)의 상측에는 외륜(34)을 탄력 지지하여 외륜(34)과 내륜(33)사이의 공간을 좁힘으로써 내륜(33)과 롤러(35) 및 외륜(34)과 롤러(35)가 밀착될 수 있게 하는 스프링(36)이 설치된다.

이와 같이 구성된 베어클러치는 외륜(34)에 외력이 작용하지 않을 때 제6도의 b와 같이, 외륜(34)이 스프링(36)의 힘에 의하여 하측에 위치되어 내륜(33)과 롤러(35) 및 외륜(34)과 롤러(35)가 밀착된다. 이때 내륜(33)은 롤러(35)가 소정의 비틀림각(θ)을 가지고 설치되기 때문에 롤러(35)가 상측으로 이동하는 방향으로만 회전되게 되고 역방향 회전은 방지된다. 그리고 외륜(34)에 외력이 가해져 외륜(34)이 제6도의 a에 도시된 바와 같이, 상측으로 이동하여 외륜(34)과 롤러(35) 및 내륜(33)사이에 공간이 존재하여 롤러(35)가 자유롭게 움직일 수 있게 되면, 내륜(33)은 정역회전 가능하게 되는 것이다. 즉 제동이 해지되게 된다.

이러한 베어클러치는 상술한 바와 같이, 케이스(24)의 상단에 설치된 상부 베어클러치(31)와, 케이스(24)의 하단에 설치되되 상부 베어클러치(31)와 반대로 설치된 하부 베어클러치(32)로 구분된다. 즉 상부 베어클러치(31)는 탈수시의 탈수축(22)의 회전방향의 반대 방향의 회전을 억제하도록 설치되고, 하부 베어클러치(32)는 탈수축(22)의 회전방향과 동일한 방향의 회전을 억제하도록 반대로 설치된다. 이때 하부에 설치되는 하부 베어클러치(32)의 외륜(34)은 승하강 가능하도록 설치되며, 이 외륜(34)의 하측에는 클러치레버(26)에서 연장된 조절레버(38)가 밀착되게 설치되어, 클러치레버(26)의 작동을 따라 하부 베어클러치(32)의 외륜(34)이 승하강 하도록 구성된다.

다음은 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 세탁기 동력전달장치의 동작을 설명한다.

세탁행정시에는 세탁수와 세탁물을 투입한 후 모터(15)에 전원을 인가하여 회전력을 발생시키면, 이 회전력은 벨트(16)를 통하여 풀리(29)로 전달된다. 풀리(29)로 전달된 회전력은 풀리(29)와 일체로 회전하는 세탁축(21)을 통하여 교반기(13)로 전달되고, 교반기(13)의 정·역회전에 의해 세탁행정이 수행된다. 이때 세탁축(21)의 회전속도는 유성기어(23)를 거치면서 알맞은 속도로 감속되게 된다. 한편 교반기(13)의 정·역회전을 따라 정·역회전하는 수류와 세탁물에 의하여 회전조(12)도 회전하려는 경향이 발생되는데, 회전조(12)의 회전은 서로가 상반되는 방향의 회전을 억제하는 상·하부 베어클러치(31,32)에 의해 회동이 제한되게 된다.

계속해서 탈수행정을 설명한다. 탈수행정을 수행하기 위하여 드레인모터(40)가 동작되면, 드레인모터(40)가 클러치레버(26)를 당기게 되어 클러치스프링(28)이 조여짐으로써 세탁축(21)과 탈수축(22)이 결합된다. 이와 동시에 클러치레버(26)에 일체로 설치된 조절레버(38)도 상승하게 되어 하부 베어클러치(32)의 외륜(34)을 상부로 밀어주게 된다. 따라서 이때 외륜(34)과 내륜(33)사이에는 공간이 생기게 되어 탈수축(22)의 회전이 자유롭게 된다. 이 상태에서 모터(15)가 회전하면 회전력은 벨트(16), 풀리(29)를 통하여 세탁축(21)과 탈수축(22)으로 전달되고, 교반기(13)와 회전조(12)가 회전되면서 탈수행정을 수행하게 된다.

그리고 정전시나 탈수정지시에는 모터(15)에 인가되었던 전원이 단락되어 회전력이 소멸됨과 동시에, 드레인모터(40)에 인가되었던 전원도 단락되어 클러치레버(26)에 가해진 외력이 해지되면 클러치스프링(28)이 풀려 세탁축(21)과 탈수축(22)이 분리된다. 동시에 조절레버(38)에 의하여 상승되었던 하부 베어클러치(32)의 외륜(34)이 스프링(36)의 탄성력에 의하여 하강하여 탈수축(22)의 회전을 다시 제한하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 세탁기의 동력전달장치는 종래 브레이크밴드와 일방향 롤러클러치 대신에 탈수시의 제동과 세탁시의 회전조 공회전 방지를 동시에 수행하는 베어클러치를 설치함으로써, 종래 밴드브레이크의 사용시 발생되었던 제동 마찰소음이 크게 줄어들 뿐만 아니라, 동력전달장치의 구조가 크게 단순화되어 제작이 용이한 이점이 있다.

또한 종래 동력전달장치는 브레이크밴드의 마찰을 고려하여 기어드럼의 제조시에 내마모성이 큰 금속재를 사용했기 때문에 제품의 제조단가가 높았으나, 본 고안에서는 기어드럼을 값이 싼 프라스틱재로 구성할 수 있게 되어 제조비용이 크게 줄어드는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 본체(10)의 내부에 설치되는 수조(11)와, 상기 수조의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전조(12)와, 상기 회전조의 내측 저부에 회전 가능하게 설치된 교반기(13)와, 상기 교반기와 상기 회전조를 회전시키는 모터(15)와, 상기 모터의 회전력을 상기 회전조로 전달하는 중공의 탈수축(22)과, 상기 탈수축의 내부에 설치되며 일단부가 상기 모터의 회전력을 전달받는 풀리(29)에 결합되고 타단부가 상기 교반기에 결합되는 세탁축(21)과, 상기 세탁축과 상기 탈수축의 사이에 마련되어 상기 세탁축과 상기 탈수축을 연결시키거나 분리시키는 클러치스프링(28)과, 상기 클러치스프링을 동작시키도록 일측이 상기 클러치스프링에 연결되고 타측이 배수펌프를 구동시키는 드레인 모터(40)에 연결되는 클러치레버(26)를 포함하는 세탁기의 동력전달장치에 있어서, 상기 탈수축(22)에는 상기 탈수축의 탈수 회전방향과 반대방향의 회전을 억제하는 상부 베어클러치(31)와, 상기 탈수축의 탈수 회전방향의 회전을 억제하도록 상기 상부 베어클러치와 반대로 설치되는 하부 베어클러치(32)가 구비되되, 상기 상ㆍ하부 베어클러치(31,32)는 상기 탈수축과 함께 회전되도록 내면이 상기 탈수축의 외면에 고정되며 그 외면이 테이퍼면으로 구성된 내륜(33)과, 상기 내륜의 외측에 상하로 이동 가능하게 설치되며 그 내면이 상기 내면의 외면과 대응하는 테이퍼면으로 구성된 외륜(34)과, 상기 외륜과 상기 내륜 사이에 설치되며 상기 외륜과 상기 내륜의 일방향 회전을 제한할 수 있도록 일정각도(θ) 비틀리게 설치된 다수의 롤러(35)와, 상기 롤러가 평소 상기 외륜의 내면 및 상기 내륜의 외면과 밀착된 상태를 유지하여 일방향의 제동이 이루어지도록 상기 외륜의 일측을 탄력 지지하는 스프링(36)을 구비하며, 상기 클러치레버(26)가 동작될 때 상기 하부 베어클러치(32)의 외륜이 상하로 이동되어서 상기 하부 베어클러치의 제동이 해지될 수 있도록 상기 클러치레버에서 연장되어 상기 하부베어클러치의 외륜에 접하는 조절레버(38)가 구비된 것을 특징으로 하는 세탁기의 동력전달장치.