KR20020067950A

KR20020067950A - 전자동 세탁기

Info

Publication number: KR20020067950A
Application number: KR1020010008246A
Authority: KR
Inventors: 안인근
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-08-24
Also published as: KR100758899B1

Abstract

본 발명은 스테이터와 로터로 된 구동부에 의해 펄세이터 또는 탈수조에 회전동력을 전달할 때에, 회전동력이 안정적으로 확실히 단시간내에 절환제어될 수 있도록 한 전자동 세탁기에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 외조(1) 내에 회전가능하게 설치되는 탈수조(2)와, 탈수조(2) 내에 설치되고 탈수조(2)와는 독립하여 회전가능한 펄세이터(3)와, 축지지베어링 케이스(20)에 회전자재하게 지지되어 탈수조(2)에 회전동력을 전달하는 탈수축(5)과, 펄세이터(3)에 회전동력을 전달하는 세탁축(6)과, 스테이터(7a)에 통전됨에 따라 로터(7b)가 회전하는 모터(7)와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 모터(7)의 동력전달경로를 세탁축(6) 또는 탈수축(5)으로 절환가능한 클러치 기구를 포함하여서 된 전자동 세탁기가 제공된다.

Description

전자동 세탁기{full automation type washing machine}

본 발명은 전자동 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁 및 헹굼을 저속 회전하는 펄세이터에 의하여 행하고, 탈수를 고속회전하는 탈수조에 의해 수행하는 전자동 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화 작용 및 세탁날개의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품으로서, 센서에 의해 세탁물의 양과 종류를감지하여 세탁방법을 자동으로 설정하고 또한 세탁수의 수위를 세탁물의 양과 종류에 따라 적절한 수위까지 급수한 후 마이콤의 제어를 받아 세탁을 수행하게된다.

또한, 종래의 전자동 세탁기의 구동방식은 구동 모터의 회전동력을 동력전달용 벨트 및 풀리등을 개재하여 세탁축으로 전달하여 펄세이터를 회전시키거나 탈수축으로 전달하여 탈수조를 회전시키는 방식과, BLDC 모터의 속도제어에 의해세탁조겸 탈수조를 세탁 및 탈수시 다른 속도로 회전시키는 방식이 있다.

한편, 최근에는 BLDC 모터를 이용하면서도 동력전달 경로를 달리 제어하여 세탁시에는 펄세이터를 저속회전시켜 세탁을 행하고, 탈수시에는 펄세이터 및 탈수조를 동시에 고속회전시켜 탈수를 행하는 구조가 등장하였으며, 이러한 방식의 구조예는 일본 특개평11-347289에 기재되어 있다.

그러나, 상기 일본 특개평11-347289에 기재된 방식은 치합 클러치 기구의 작동이 솔레노이드에 의해 행해지기 때문에 동작이 불안정하고, 구동체의 치합시 소음이 많이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스테이터(7a)와 로터로 된 구동부에 의해 펄세이터 또는 탈수조에 회전동력을 전달할 때에, 회전동력이 안정적으로 확실히 단시간내에 절환제어될 수 있도록 한 전자동 세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 클러치기구를 나타낸 요부 종단면도

도 2는 본 발명에 따른 전자동 세탁기 전체 개요 설명도

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 작용을 나타낸 요부 종단면도로서,

도 3a는 세탁시의 상태도

도 3b는 탈수시의 상태도

도 3c는 순간구속시의 상태도

도 4a는 슬라이더의 가동치차와 고정체의 고정치차를 일부 전개하여 나타낸 것으로서, 세탁시의 상태도

도 4b는 탈수시의 상태도

도 4c는 순간구속시의 상태도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:외조2:탈수조

3:펄세이터4:세탁축

5:탈수축6:클러치모터

7a:스테이터 7b:로터

7:모터8:완충스프링

9:와이어 10:경사팁

12:가동로드13:토션스프링

14:리턴스프링15:슬라이더

150:세레이션151:가동치차

152:턱부16:커넥터 어셈블리

16a:아우터 커넥터16b:인너 커넥터

160:인너 커넥터 외주면의 세레이션

161:인너 커넥터 내주면의 세레이션

17:커넥팅로드20:축지지베어링 케이스

21:고정핀210:스토퍼

22:고정체220:지지브라켓

221:고정치차23:상부 베어링

24:하부 베어링30:와이어가이드

40:압축스프링

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 외조 내에 회전가능하게 설치되는 탈수조와, 탈수조 내에 설치되고 탈수조와는 독립하여 회전가능한 펄세이터와, 축지지베어링 케이스에 회전자재하게 지지되어 탈수조에 회전동력을 전달하는 탈수축과, 펄세이터에 회전동력을 전달하는 세탁축과, 스테이터에 통전됨에 따라 로터가 회전하는 모터와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 모터의 동력전달경로를 세탁축 또는 탈수축으로 절환가능한 클러치 기구를 포함하여서 된 전자동 세탁기가 제공된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 4c를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 클러치기구를 나타낸 요부 종단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전자동 세탁기 전체 개요 설명도로서, 본 발명의 전자동 세탁기는 본체의 외조(1) 내부에 회전가능하게 설치되는 탈수조(2)와, 상기 탈수조(2) 내에 설치되고 탈수조(2)와는 독립하여 회전가능한 펄세이터(3)와, 축지지베어링 케이스(20)에 회전자재하게 지지되는 탈수조(2)에 회전동력을 전달하는 탈수축(5)과, 펄세이터(3)에 회전동력을 전달하는 세탁축(6)과, 스테이터(7a)에 통전됨에 따라 로터(7b)가 회전하는 모터(7)와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 모터(7)의 동력전달경로를 세탁축(6) 또는 탈수축(5)으로 절환가능한 클러치 기구를 포함하여서 구성된다.

한편, 상기 클러치 기구는, 외조(1) 하부에 설치되는 클러치모터(6)와, 상기 축지지베어링 케이스(20)를 관통하여 설치되는 와이어가이드(30)와, 상기 클러치모터(6)의 온/오프시 와이어가이드(30)의 안내를 받아 이동하는 와이어(9)와, 상기 와이어(9) 선단에 결합되며 그 상단부에 경사면이 형성된 경사팁(10)과, 상기 클러치모터(6)의 온시 와이어(9)를 상기 클러치모터측으로 당기는 작용을 하는 커넥팅로드(17)와, 상기 커넥팅로드(17)과 와이어(9) 사이에 설치되는 완충스프링(8)과, 상기 축지지베어링 케이스(20)의 하부에 고정되며 원주방향을 따라 형성된 고정치차(221)가 구비된 고정체(22)와, 상기 고정체(22)의 지지브라켓(220) 상에 고정되는 고정핀(21)과, 상기 고정핀(21)을 중심으로 회동가능하게 설치되어 상기 경사팁(10)의 승강시 시계 또는 반시계 방향으로 회동하는 가동로드(12)와, 상기 가동로드(12)의 회동방향에 따라 탈수축(5) 방향을 따라 승강하면서 모터(7)의 회전동력 전달경로를 절환시키는 슬라이더(15)와, 로터(7b)의 회전력이 세탁축(6)에 전달되도록 개재되는 커넥터 어셈블리(16)를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 슬라이더(15)의 상단부에는 상기 고정체(22)의 고정치차(221)에 형합가능한 가동치차(151)가 구비되고, 내주면 상에는 탈수축(5)의 세레이션 및 커넥터 어셈블리(16)를 구성하는 인너 커넥터(16b) 상단부 외주면상의 세레이션(160)에 맞물리도록 하기 위한 세레이션(150)이 구비된다.

또한, 상기 커넥터 어셈블리(16)는 로터(7b)에 볼트로 체결되는 수지물인 아우터 커넥터(16a)와, 상기 아우터 커넥터(16a) 내부에 일체로 사출성형되고 그 내주면상에 세탁축(6) 하단의 세레이션에 맞물리는 세레이션(161)이 형성되며 상기아우터 커넥터(16a) 외부로 노출되는 상단부 외주면 상에 슬라이더(15)와의 결합을 위한 세레이션(160)이 형성되는 금속재질의 인너 커넥터(16b)로 구성된다.

이 때, 상기 인너 커넥터(16b)는 강도 향상을 위해 알루미늄 합금 소결체로 제작된다.

한편, 상기 슬라이더(15)의 상부면과 하부측 베어링(24) 사이에는 클러치모터(6) 오프시 슬라이더(15)를 하부 방향으로 밀어주는 압축스프링(40)이 구비된다.

또한, 상기 고정핀(21)이 결합되는 고정체(22)의 지지브라켓(220) 상에는 가동로드(12)의 회동각을 제한하여 슬라이더(15)의 하강위치를 한정하는 스토퍼(210)가 형성되고, 상기 클러치모터(6)의 오프시 가동로드(12)가 고정핀(21)을 중심으로 시계방향으로 회동하도록 회전력을 부여하는 토션스프링(13)이 구비된다.

미설명 부호 23은 상부측 축지지 베어링이다.

이와 같이 구성된 본 발명 클러치 기구의 작용은 다음과 같다.

본 발명에 따른 클러치 기구는, 세탁이 시작되기 전에는 클러치모터(6)에 전원이 인가되지 않은 오프상태여서 도 1 및 도 3b와 같은 상태를 유지하게 된다.

즉, 이때에는 와이어(9)에 결합된 경사팁(10)이 하사점에 위치하게 되며, 이에 따라 슬라이더(15)는 하사점에 위치하게 된다.

이와 같은 상태에서 클러치모터(6)에 전원이 인가되어 클러치모터(6)가 온(on)되면, 상기 클러치모터(6)의 구동력에 의해 커넥팅로드(17)가 클러치모터측으로 이동하게 되며, 이에 따라 와이어가이드(30)의 안내를 받으며 와이어(9)가 클러치모터(6)측으로 당겨진다.

이 때, 상기 커넥팅로드(17)와 와이어(9) 사이에 설치된 완충스프링(8)은 인장된다.

한편, 와이어(9)가 클러치모터(6)측으로 당겨짐에 따라, 가동로드(12)의 경사면 상에 접하고 있는 경사팁(10)은 상승하게 되며, 경사팁의 상승이 완료되는 시점에서는 도 3a에서와 같이 경사팁(10)이 상사점에 위치하게 된다.

이와 같이 와이어(9)의 이동 및 경사팁(10)의 상승시, 경사팁(10)에 면접촉하고 있는 가동로드(12)는 고정체(22)의 지지브라켓(220)을 관통하여 설치된 고정핀(21)을 중심으로 도면상 반시계방향으로 회동하게 된다.

그리고, 이와 같이 가동로드(12)가 고정핀(21)을 중심으로 도면상 반시계방향으로 회동시, 상기 가동로드(12) 선단은 슬라이더(15)의 턱부(152)를 밀어 상기 슬라이더(15)를 탈수축(5)을 따라 축상부 방향으로 밀어올리게 된다.

이에 따라, 상기 슬라이더(15) 상단부에 형성된 가동치차(151)는 상기 축지지베어링 케이스(20) 하부면상에 고정된 고정체(22)에 구비된 고정치차(221)에 형합하게 된다.(도 4a 참조)

이와 같이, 슬라이더(15)의 가동치차(151)가 고정체(22)의 고정치차(221)에 맞물린 상태에서는 슬라이드가 커넥터 어셈블리(16)를 벗어나게 되어, 로터(7b)의 회전시 세탁축(6)만이 회전하게 된다.

즉, 세탁시, 상기 슬라이더(15)는 내주면에 형성된 세레이션(150)이 탈수축(5) 외주면의 세레이션에만 맞물린 상태이고, 세탁축(6)에 맞물린 인너 커넥터(16b) 상단부의 세레이션(160)과는 맞물리지 않은 상태여서 로터(7b)의 회전동력은 세탁축(6)을 통해 펄세이터(3)로만 전달된다.

이하에서는 탈수시의 클러치 기구의 작용에 대해 설명한다.

도 3a에서와 같이 된 상태로 세탁이 진행되다가, 세탁 완료후 탈수 진행시에는 클러치모터(6)에 인가된 전원이 오프된다.

이와 같이, 클러치모터(6)가 오프(off)되면, 가동로드(12)는 토션스프링(13)의 복원력에 의해 도면상 시계방향으로 회동하게 되고, 이 때 상기 경사팁(10)은 가동로드(12)의 회동력에 의해 하강하게 된다.

또한, 경사팁(10)의 하강에 따른 와이어(9)의 이동시 커넥팅로드(7) 및 완충스프링(8)이 함께 세탁축 중심 방향으로 이동하게 된다.

이와 같이 클러치모터(6)의 오프에 따른 가동로드(12)의 시계방향 회동 및 경사팁(10)의 하강시, 인장스프링인 완충스프링(11)에 가해지던 인장력이 완화된다.

한편, 경사팁(10)의 복귀가 완료되는 시점에서는 세탁시 가동로드(12)는 하사점에 위치하게 된다.

따라서, 이때에는 가동로드(12)가 고정핀(21)을 중심으로 도면상 시계방향으로 회동함에 따라 상기 가동로드(12) 선단이 슬라이더(15)를 탈수축(5)을 따라 축상부 방향으로 밀어올리는 힘이 제거된다.

이와 같이 슬라이더(15)에 대한 가동로드(12)의 지지력이 제거됨에 따라, 상기 슬라이더(15)는 자중 및 압축스프링(40)의 미는 힘에 의해 하강하게 되며, 이에 따라, 상기 슬라이더(15)의 가동치차(151)와 고정체(22)의 고정치차(221)는 분리된다.(도 4b 참조)

그리고, 슬라이더(15)가 완전히 하강하면, 상기 슬라이더(15) 내주면의 세레이션(150)은 세탁축(6)에 결합되는 인너 커넥터(16b) 상단부 외주면상의 세레이션(160) 및 탈수축(5) 하단부의 세레이션에 동시에 맞물리게 되며, 이에 따라 로터(7b)의 고속회전시 세탁축(6) 및 탈수축(5)의 고속회전이 이루어져 탈수가 진행된다.

한편, 클러치모터(6) 오프 상태에서 세탁 상태로 진입시, 고정체(22)의 고정치차(221)에 대한 슬라이더(15)의 가동치차(151)의 위치가 맞지 않는 상태에서는 도 3c 및 도 4c에서와 같은 슬라이더(15)를 순간구속 하는 상태가 발생할 수 있다.

즉, 고정체(22)는 축지지베어링 케이스(20)상에 고정되어 있으므로 고정치차(221)의 위치는 일정하지만, 슬라이더(15)는 탈수축(5)과 함께 회전가능하므로 정지시 가동치차(151)의 위치가 가변된다.

이에 따라, 세탁상태로의 절환시 슬라이더(15)의 가동치차(151)의 산부분과 고정체(22)의 고정치차(221)의 산부분이 서로 맞닿게 되는 경우가 발생하게 되는데, 이 경우를 슬라이더(15)에 대한 순간구속상태라고 칭한다.

이 때, 슬라이더(15)는 인너 커넥터(16b) 상단부 외주면 상의 세레이션(160)에도 약간 맞물린 상태이므로 회전하게 되며, 회전하다가 각 치차의 산과 골이 만남에 따라 슬라이더(15)의 가동치차(151)와 고정체(22)의 고정치차(221)는 본 발명 클러치기구의 컨넥팅로드(17)와 와이어(9) 사이에 설치된 완충스프링(8)의 완충작용에 의해 자연스럽게 치합되어 슬라이더(15)에 대한 순간구속 상태가 해제된다.

한편, 상기에서 세탁축(4) 하단부에 세레이션이 형성되는 대신, 상기 세탁축 하단부가 사각축 모양을 이루고, 인너 커넥터(16b) 내부는 상기 중공축에 형합하는 중공 사각링 형태를 이루도록 하여 축결합되도록 하여도 무방하다.

본 발명은 스테이터와 로터로 된 구동부에 의해 펄세이터 또는 탈수조에 회전동력을 전달할 때에, 세탁축 또는 탈수축으로 전달되는 회전동력이 안정적으로 확실히 단시간내에 절환제어될 수 있게 된다.

Claims

외조 내에 회전가능하게 설치되는 탈수조와,

탈수조 내에 설치되고 탈수조와는 독립하여 회전가능한 펄세이터와,

축지지베어링 케이스에 회전자재하게 지지되는 탈수조에 회전동력을 전달하는 탈수축과,

펄세이터에 회전동력을 전달하는 세탁축과,

스테이터에 통전됨에 따라 로터가 회전하는 모터와,

세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 모터의 동력전달경로를 세탁축 또는 탈수축으로 절환가능한 클러치 기구를 포함하여서 된 전자동 세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치 기구는,

외조 하부에 설치되는 클러치모터와, 상기 축지지베어링 케이스를 관통하여 설치되는 와이어가이드와, 상기 클러치모터의 온/오프시 와이어가이드의 안내를 받아 이동하는 와이어와, 상기 와이어 선단에 결합되며 그 상단부에 경사면이 형성된 경사팁과, 상기 클러치모터의 온시 와이어를 상기 클러치모터측으로 당기는 작용을 하는 커넥팅로드와, 상기 커넥팅로드과 와이어 사이에 설치되는 완충스프링과, 상기 축지지베어링 케이스의 하부에 고정되며 원주방향을 따라 형성된 고정치차가 구비된 고정체와, 상기 고정체의 지지브라켓 상에 고정되는 고정핀과, 상기 고정핀을중심으로 회동가능하게 설치되어 상기 경사팁의 승강시 시계 또는 반시계 방향으로 회동하는 가동로드와, 상기 가동로드의 회동방향에 따라 탈수축 방향을 따라 승강하면서 모터의 회전동력 전달경로를 절환시키는 슬라이더와, 로터의 회전력이 세탁축에 전달되도록 개재되는 커넥터 어셈블리를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기.
제 2 항에 있어서,

상기 슬라이더의 상단부에는 상기 고정체의 고정치차에 형합가능한 가동치차가 구비되고, 내주면 상에는 탈수축 또는 커넥터 어셈블리 외주면상의 세레이션에 맞물리도록 하기 위한 세레이션이 구비됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기.
제 2 항에 있어서,

상기 커넥터 어셈블리는 로터에 볼트로 체결되는 수지물인 아우터 커넥터와, 상기 아우터 커넥터 내부에 일체로 사출성형되고 세탁축 하단부가 결합되며 아우터 커넥터 외부로 노출되는 상단부 외주면 상에 슬라이더와의 결합을 위한 세레이션이 형성되는 금속재질의 인너 커넥터로 구성됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기.
제 2 항에 있어서,

상기 인너 커넥터는 알루미늄 합금 소결체임을 특징으로 하는 전자동 세탁기.
제 2 항에 있어서,

상기 슬라이더의 상부면과 하부측 베어링 사이에는 클러치모터 오프시 슬라이더를 하부 방향으로 밀어주는 압축스프링이 구비됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기.
제 2 항에 있어서,

상기 고정핀이 결합되는 고정체의 지지브라켓 상에는 레버의 회동각을 제한하여 슬라이더의 하강위치를 한정하는 스토퍼가 형성되고, 상기 클러치모터의 오프시 레버가 고정핀을 중심으로 시계방향으로 회동하도록 회전력을 부여하는 토션스프링이 구비됨을 특징으로 하는 전자동 세탁기.