KR20020075227A - 타임스위치 - Google Patents

Abstract

외부접속단자사이에서 트래킹에 의한 단락을 발생하지 않는 안전한 세탁기용 타임스위치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

이를 해결하기 위한 수단으로 주축(15)과 일체로 회동하는 이간캠(38)을 배치하고, 설정시간이 종료하여 이간캠(38)이 복귀하는 원위치에 있어서 이간캠(38) 외주의 고단부(381)에 이간레버(39)의 종동부(391)가 타올라 이간레버(39)가 회동하도록 설치하며, 이간레버의 동작부(392)로 스위치레버(30,31)를 동시에 밀어 동작캠(26)과의 접촉을 끊음과 동시에 가동접점판(27,28)을 강제적으로 고정접점판(29)으로부터 이간시켜 접점(271,281)의 회로를 동시에 오프한다. 트래킹의 요인이 되는 단자(112,113) 사이는 확실하게 이격된다.

Description

타임스위치{TIME SWITCH}

본 발명은 주기적으로 2회로를 번갈아 변환하도록 프로그램된 타임스위치에관하며 특히 세탁기에 적합한 타이머의 구조에 관한 것이다.

종래 세탁기용 반전타임스위치(100)는 도 7과 같이 세탁조를 정기적으로 역전시키는 반전시간을 제어하는 반전스위치(101)와, 세탁 전 시간을 제어하는 메인스위치(102)의 2종류의 스위치로 구성된다. 태엽식 타이머기구(T)의 태엽축세력으로 구동되는 반전캠(101a)에 의해 동작하는 반전레버(101b)가 반전스위치(101)를 개폐하고, 설정한 시간의 종료시에 있어서 마찬가지로 태엽구동으로 회전하는 주축(103)에 조립된 정지캠(104)의 저단부(104a)에 판스프링(105)으로 부세되는 정지용 접편부재(105b)가 함입했을 때 판스프링(105)에 배치된 가동접점(106a)이 고정접점(106b)으로부터 벗어나고 메인스위치(102)가 오프가 되는 구성이다.

그러나 세탁기에 적용되고 있는 이 종래예에 있어서는 단자(107a)(107b)가 직접 인서트 몰드에 의해 단자대(108)의 근접위치에 배치되므로 물이나 섬유 찌꺼기 등이 집적하여 예측할 수 없는 단락(트래킹)을 일으켜 불이 나는 요인이 될 가능성을 포함한다. 이 때문에 단자대(108)의 내열성을 강화하거나 난연성으로 해야 할 필요가 있지만 이것으로 트래킹이 해소되는 것은 아니다. 또 2종류의 스위치를 내장하므로 제조원가가 높아지는 것을 피할 수 없었다.

그래서 본 발명의 목적은 반전스위치와 메인스위치를 하나의 스위치에 집적하여 트래킹을 해소하고 안전한 타임스위치를 제공함과 동시에 제조원가를 저감하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 관한 타임스위치의 제 1실시예의 평면도.

도 2는 도 1의 II-II선을 따른 전개단면도.

도 3은 본 발명에 관한 타임스위치의 제 1실시예의 분해사시도.

도 4는 본 발명에 관한 타임스위치의 동작을 설명하는 (a)는 작동시, (b)는 정지시의 개략을 도시하는 부분적 평면도.

도 5는 본 발명에 관한 타임스위치의 제 2실시예의 개략을 도시하는 부분적 평면도.

도 6은 본 발명에 관한 타임스위치의 제 3실시예의 개략을 도시하는 부분적 평면도.

도 7은 종래의 타임스위치의 평면도.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 타임스위치는 기본적으로 소정동작의 스위칭을 행하는 스위치부재를 작동하는 스위치레버와, 이 스위치레버를 작동하는 동작캠과, 상기 스위치레버를 상기 동작캠으로부터 이간시켜 상기 스위치부재를 오프상태로 유지하는 이간레버와, 이 이간레버를 작동하는 상기 동작캠과 별개체로 형성한 이간캠과, 상기 동작캠 및 상기 이간캠의 작동시간을 설정하는 타이머기구를 갖는다.

그리고 상기 타이머 기구에 의해 설정된 작동시간의 종료시점에 있어서 상기 이간캠으로 상기 이간레버를 동작시키고, 상기 스위치레버를 상기 동작캠으로부터 이간시킴으로써 상기 스위치부재를 오프상태로 하여 소정동작을 종료시킨다. 이와같이 소정동작의 스위칭을 행하는 스위치부재로 종료스위치를 겸용하는 것으로 구성의 간략화와 부품점수의 삭감이 행해진다.

이와같은 타임스위치는 상기 동작캠과 상기 이간캠의 동작을 하나의 구동원에 의해 구동하고, 또한 구동원에는 태엽을 사용했다. 또 상기 타이머기구는 태엽의 이완속도를 조절하는 속도조절수단과, 설정된 동작시간의 종료시점에 있어서 상기 속도조절수단을 구속하고, 모든 동작을 정지시키는 정지수단을 갖는다. 태엽과 같이 출력토오크가 약하고, 태엽이 동작 중간에서 정지하게 된다는 문제가 염려될 경우, 종료스위치를 배치하지 않은 것은 이 스위치를 작동시키기 위한 부하가 감소하므로 유리하다.

또한 이 작동수단은 상기 이간캠과 동축상에 배치된 정지캠과, 이 정지캠의작용으로 상기 속도조절수단을 구속하는 정지용 접편부재로 이루어지고, 이 정지용 접편부재를 도전성이 있는 탄성재료로 구성하여 연재부분을 한쪽의 외부접속 급전단로 한다.

상기 소정동작의 스위칭을 행하는 스위치부재는 가동접점판과 고정접점판으로 구성하여 시간설정 조작주축을 통해 상기 정지용 접편부재의 반대측에 배치하고, 상기 외부접속 급전단자로부터 상기 고정접점판에 통전하는 고정회로를 배치했다. 고정접점판의 외부접속 급전단자와 가동접점판의 외부접속 급전단자가 이간위치에 배치되므로 트래킹이 해소된다.

다음에 본 발명에 관한 타임스위치의 실시의 형태를 도면을 기초로 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 타임스위치(10)의 평면도이며, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 전개한 단면도, 도 3은 분해사시도이다. 타임스위치(10)는 기구부를 수납하여 지지하는 수지제 제 1기틀(11)과, 구동원이 되는 태엽(12)을 수납하는 향(香)상자(13)를 형성한 제 2기틀(14)이 서로의 외연을 감합하여 형성하는 상자체에 의해 외곽이 획정되고(도 2참조), 제 1기틀(11)에 형성한 방수벽(111)을 사이에 두고 전기배선의 외부접속단자(112,113,114)가 배치된다.

또 제 1기틀(11)의 대략 중앙에는 주축(15)을 축지지하는 베어링구멍(116)이 관통하고, 베어링구멍(116)의 외주에 정지캠(16)을 자유롭게 회동하도록 지지하는 베어링보스(117)가 내측으로 돌출한다. 주축(15)의 한쪽의 단부는 베어링구멍(116)으로부터 지면아래쪽에 삽통되어 제 1기틀(11) 외부에 돌출하여 시간설정용의 잡는 부(도시하지 않음)가 장착된다. 주축(15)의 다른쪽의 단부는 지면 상부측에서 제 2기틀(14)에 축지지되고, 이 단부 근방에 수지제의 주치차(17)가 마찰결합되어 마찰력의 범위내에서 회전력의 전달이 행해진다.

즉 주치차(17)에는 내측에 돌출부(171)를 갖는 결합오목부(172)가 형성되고, 마찰력을 넘는 회전력은 주축(16)에 고정한 마찰판(173)의 돌기(174)가 주치차(17)의 돌출부(171)에 접촉했을 때만 회전의 전달이 행해지는 마찰클러치를 형성하고 있다. 주치차(17)의 보스부에 배치한 갈고리부를 태엽(12)의 시단부에 천설한 통과구멍에 씨일하여 주치차(17)를 통해 태엽(12)과 주축(15)을 결합한다.

주치차(17)에 맞물리는 수지제 피니온(18)은 일체로 형성된 탄성팔 선단의 래칫갈고리를 피니온(18)과 동 축의 수지제 대치차(19)의 래칫 안쪽톱니에 결합하여 일방향 클러치를 형성한다. 즉 주축(15)에서 태엽(12)을 감아넣어 축세(蓄勢)할 때는 피니온(18)의 회전력은 대치차(19)에 전달되지 않고 태엽(12)의 부세력으로 주축(15)을 역방향으로 회전시킬 때는 피니온(18)의 회전력은 대치차(19)에 전달된다.

태엽(12)의 축세력이 주치차(17)를 통해 피니온(18)을 태엽의 감아넣는 방향과는 역방향으로 천천히 회전구동할 때는 증속치차열(20)을 통해 수지제 안목(雁木)차(22)를 고속회전시킨다. 안목차(22)의 래칫에는 제 1기틀(11)에 입설한 축(118)에 선회가능하게 지지되고, 관성진자(23)와 일체의 팰릿포크(pallet fork)(24)가 결합한다. 관성진자(23)는 안목차(22)의 일방향으로의 회전에 의해 왕복회동되고, 상기 증속치차열(20) 및 주축(15)이 태엽(12)의 되감는 방향으로 회전하는 속도를 일정하게 조절한다. 즉 대치차(19), 증속치차열(20), 안목차(22),관성진자(23)에 의해 타이머기구(25)를 형성하고 있다.

한편 대치차(19)가 맞물리는 증속치차열(20)의 제 1치차(201)에는 동작캠(26)이 동 축상에서 연결되고, 제 1치차(201)와 일체로 회전한다. 동작캠(26)은 외주에 각각 다른 고저패턴을 갖는 4층의 원통캠(261,262,263,264)을 축방향으로 적층하는 다층캠으로 수지의 일체성형으로 만들어진다(도 2및 도 3참조).

이 중 원통캠(261,263)은 외주면이 위상을 60°어긋나게 한 동 형의 고저패턴으로 쌍을 이루는 제 1원통캠쌍이며, 원통캠(262,264)은 외주면이 위상을 60°어긋나게 한 동형의 고저패턴으로 쌍을 이루는 제 2원통캠쌍이다. 제 1원통캠쌍(261,263)의 고저패턴은 3등분된 외주면의 대부분이 고단부이고 나머지 3곳이 저단부가 된다. 또 제 2원통캠쌍(262,264)의 고저패턴은 3등분된 외주면의 각각에 대해 약 절반이 고단부이고 나머지 절반이 저단부로 형성된다. 또한 원통캠(261,262)이 동 위상에 또 원통캠(263,264)이 동 위상에 형성된다.

제 1기틀(11)에는 탄성을 가짐과 동시에 소정동작의 스위칭을 행하는 스위치부재를 구성하는 여러개의 접점판(27,28,29)의 기부를 고정한 단자대(115a,115b)가 압입에 의해 고정된다. 접점판(29)은 고정접점판으로 선단부는 다른 접점판(27,28)을 폭방향으로 가로지르는 방향으로 직각으로 구부러지고, 각 접점판(27,28)과 대향하는 위치에 2개의 접점(291)이 고착된다. 접점판(27,28)은 가동접점판으로 선단부에는 고정접점(291)의 각각과 접촉가능한 접점(271,281)이 고착된다(도 1 및 도 3참조).

동작캠(26)의 제 1원통캠쌍(261,263) 및 제 2원통캠쌍(262,264)의 상단측의 원통캠(261,262) 중 어느 하나에는 제 1캠플로어를 구성하는 스위치레버(30) 선단의 종동부(301)가 선택적으로 접접(摺接)하고, 하단측의 원통캠(263,264) 중 어느 하나에는 제 2캠플로어를 구성하는 스위치레버(31) 선단의 종동부(311)가 선택적으로 접접한다. 각 종동부(301,311)가 동작캠(26)의 제 1원통캠쌍(261,263) 또는 제 2원통캠쌍(262,264)중 어느 하나에 접접할 지는 후술하는 캠면 변환수단에 의해 선택된다. 즉 종동부(301)가 원통캠(261)을 향할 때는 반드시 종동부(311)는 원통캠(263)을 향하고, 종동부(301)가 원통캠(262)을 향할 때는 반드시 종동부(311)는 원통캠(264)을 향한다.

각 스위치레버(30,31)는 기부(302,312)에 형성한 축구멍이 제 1기틀(11)에 입설한 레버축(119)에 여유있게 끼워지고, 동작캠(26)의 회전에 종동하여 레버축(119)을 중심으로 개별로 요동한다. 각 스위치레버(30,31)에는 각각 종동부(301,311)의 반대측에 접점판 조작부(303,313)가 돌설되고, 스위칭레버(30,31)가 동작캠(26)에 종동하여 요동할 때 각 접점판 조작부(303,313)가 각 가동접점판(27,28)을 눌러이동한다.

종동부(301,311)중 어느 하나가 동작캠의 저단부를 향할 때는 연동하고 있는 가동접점판(27,28)의 접점(271,281) 중 어느 하나가 고정접점(291)과 접촉하여 전기회로는 닫히지만 스위치레버(30,31)의 종동부(301,311)가 동작캠(26)의 저단부에 동시에 향하는 경우는 없다. 또 종동부(301,311)가 동작캠의 고단부를 향할 때는 연동하고 있는 가동접점판(27,28)의 접점(271,281)은 고정접점(291)으로부터 이간하여 전기회로는 열리게 된다.

각 스위치레버(30,31)에는 동작캠(26)측을 오목면으로 하는 만곡부(304,314)가 형성되고, 이 오목면측에 각각 결합돌부(305,315)가 돌설된다. 한편 각 스위치레버(30,31)의 기부(302,312)를 끼워장착하도록 고정커버(32)가 레버축(119)에 바깥으로 끼워지고, 기부(302,312)는 고정커버(32)의 상단판(321) 및 하단판(322)에 협지된다(도 2참조). 고정커버(32)의 외주면은 일부가 절개되어 레버창(323)이 형성되고, 기부(302,312)가 삽입되어 끼워져 장착되는 스위치레버(30,31)는 이 레버창(323)으로부터 연재한다. 레버창(323)은 스위치레버(30,31)의 요동에 간섭하지 않도록 형성된다.

레버축(119)은 고정커버(32)의 하단판(322)의 하측에 있어서 선형의 평면형상을 갖는 캠(33)의 원호모양 장공(331)을 관통하고 있다. 캠(33)은 선(扇)의 요부에 상당하는 부분에 일체로 형성한 원주모양의 축부(332)의 하단부를, 제 1기틀(11)에 일체로 돌설된 축지지부(120)에 여유있게 끼우고, 상단부를 제 2기틀(14)에 배치한 통하는 구멍을 관통시킴으로써 축지지부(120)를 중심으로 회동가능하게 지지된다. 또한 관통시켜 제 2기틀(14)로부터 돌출한 축부(332)의 상단부에는 외부로부터 수동조작할 수 있는 외부조작레버(34)의 기부가 회전멈춤하여 감합고착된다(도 3참조).

도 1과 같이 축부(332)는 스위치레버(30,31)의 만곡부(304,314)의 오목면측에 위치한다. 축부(332)의 외주에는 결합리브(334)가 축선방향을 따라 또한 반경방향으로 돌출시켜 형성된다. 결합리브(334)는 외부조작레버(34)를 수동조작하여축부(332)를 회동시키면 스위치레버(30,31)의 양 결합돌부(305,315)와 동시에 접촉하고, 이러한 회동으로 결합리브(334)는 양 결합돌부(305,315)를 밀어움직여 스위치레버(30,31)를 동시에 회동하며, 종동부(301,311)가 동작캠(26)과의 접촉을 끊는 위치까지 함께 이격한다. 또한 축부(332)를 회동시킴으로써 양 결합돌부(305,315)는 결합리브(334)로부터 이간하므로 스위치레버(30,31)는 가동접점판(27,28)의 탄성부세력에 의해 회동하고, 종동부(301,311)는 동작캠(26)의 원통면에 종동가능한 접촉위치로 복귀한다.

선형캠(33)의 선단테두리부에는 축지지부(120)를 중심으로 하는 원호를 따라 장공(331)이 형성되고, 장공(331)을 레버축(119)이 관통함으로써 선형캠(33)의 회전범위가 규제된다. 장공(331)의 둘레에는 축방향의 양정(揚程)을 갖는 캠면(335)이 형성된다. 캠면(335)은 양단에 고저차가 있어 고단부(336)와 전단부(337)를 중간의 경사면(338)으로 원활하게 연결하고 있다.

고정커버(32)의 하단판(322)은 캠면(335)에 접접하고, 고정커버(32)의 상단판(321)과 제 2기틀(14) 사이에 끼워져 장착된 압축코일스프링(35)의 부세력에 의해 압접된다. 외부조작레버(34)를 회동조작하면 선형캠(33)이 일체로 회동하고, 고정커버(32)의 하단판(322)이 접접하는 캠면(335)이 경사면(338)을 거쳐 고단부(336) 또는 저단부(337)로 변환되며, 코일스프링(35)과 협동에 의해 고정커버(32) 및 이 고정커버(32)내의 스위치레버(30,31)가 레버축(119)을 따라 상하이동한다.

고정커버(32)의 하단판(322)이 선형캠(33)의 고단부(336)에 접촉하고 있을때는 스위치레버(30,31)는 코일스프링(35)의 부세력에 맞서 상위에 있고, 스위치레버(30,31)의 종동부(301,311)는 동작캠(26)의 제 1원통캠쌍(261,263)에 각각 대치한다. 또 고정커버(32)의 하단판(322)이 선형캠(33)의 저단부(337)에 접촉하고 있을 때는 스위치레버(30,31)는 코일스프링(35)의 부세력에 의해 하위에 있고, 스위치레버(30,31)의 종동부(301,311)는 동작캠(26)의 제 2원통캠쌍(262,264)에 각각 대치한다.

외부조작레버(34)의 회전조작의 중간에 상술과 같이 축부(332)의 결합리브(334)가 결합돌부(305,315)를 밀어누르고, 스위치레버(30,31)를 동작캠(26)과 접촉하지 않는 범위로 회동하므로 종동부(301,311)가 동작캠(26)의 축방향으로의 이동시에, 각 원통캠(261,262,263,264)의 단차부분에 간섭되는 경우는 없다. 또 고정커버(32)의 외주에는 제 1기틀(11)에 형성된 가이드홈(121)에 감합하는 가이드리브(324)가 축방향으로 돌설되어 가이드홈(121)을 따라 이동가능하고, 레버축(119)의 둘레에는 회동불가능하도록 지지된다.

외부조작레버(34), 선형캠(33), 고정커버(32)를 포함하는 구성부분은 주기적인 반복동작을 제어하는 스위치(36,37)에 대해 반복동작의 간격패턴을 동작캠(26)의 제 1원통캠쌍(261,263)의 패턴으로 온오프제어하는 상태와, 제 2원통캠쌍(262,264)의 패턴으로 온오프제어하는 상태와의 사이에서 변환하는 캠면 변환수단을 구성한다. 그리고 스위치레버(30,31)는 가동접점판(27,28)의 폭의 범위내에서 상하로 이동한다.

동작캠(26)과는 별도로 주축(15)에 이간캠(38)이 여유있게 끼워지고 일체로회전하도록 고정된다. 한편 제 1기틀(11)에 입설한 지축(122)에 자유롭게 회동하도록 지지되고, 이간캠(38)의 외주면에 접접하도록 이간레버(39)가 배치된다. 이간레버(39)에는 이간캠(38)에 접촉하는 삼각형상의 종동부(391)와, 스위치레버(30,31)의 양쪽에 동시에 접촉가능하고, 그것들을 동작캠(26)에 의한 작동영역밖으로 이동시키는 동작부(392)와, 지축(122)이 관통하는 회전중심구멍(393)이 배치된다.

이간레버(39)는 그 종동부(391)가 이간캠(38)의 고단부(381)에 타올라가면 동작부(392)가 스위치레버(30,31)를 동시에 동작캠(26)으로부터 이간시킨다. 이 동작으로 스위치레버(30,31)는 가동접점판(27,28)의 탄성에 맞서 강제적으로 가동접점판(27,28)을 고정접점판(29)으로부터 떼어내고, 고정접점(291)과 가동접점(271,281)을 접촉불가능하게 한다. 이 작용으로 외부접속단자(112,113,114)에 접속되는 모터(40)는 정지한다.

한편 이간레버의 종동부(391)가 이간캠(38)의 저단부(382)에 접접할 때는 스위치레버(30,31)는 해방되어 자유로이 동작캠(26)의 제 1원통캠쌍(261,263) 또는 제 2원통캠쌍(262,264) 중 어느 하나가 선택된 측과의 접촉을 회복하고, 예를들면 스위치레버(30)의 종동부(301)가 원통캠(261)의 저단부로 떨어져 잠시후 가동접점(271)을 고정접점(291)에 접촉시켜 모터(40)를 예를들면 시계방향으로 회전한 후 종동부(301)는 원통캠(261)의 고단부로 밀려올라가게 되어 가동접점(281)이 고정접점(291)으로부터 멀어지고 모터(40)를 정지한다.

다음에 원통캠(263)의 고단부에 있던 스위치레버(31)의 종동부(311)가 저단부로 떨어져 가동접점(281)을 고정접점(291)에 접촉시키는 것으로 회로구성이 변화하고 모터(40)는 반시계방향으로 반전한다. 그리고 종동부(311)의 고단부로의 이행으로 가동접점(281)은 고정접점(291)으로부터 멀어지고 모터(40)는 정지한다. 다음에 원통캠(261)의 저단부로 떨어진 스위치레버(30)로 모터(40)의 시계방향의 회전회로가 온에서 오프로 이행하고, 순차동작캠(26)의 회전에 따라 제 1원통캠쌍(261,263) 또는 제 2원통캠쌍(262,264)의 고단부 및 저단부에 종동부(301,311)가 따라 움직여 이 동작이 반복된다. 부호 41은 콘덴서로 모터(10)의 회전방향의 설정에 관여한다.

제 1기틀(11)로 주축(15)이 삽통되는 베어링구멍(116) 외주에 돌설된 베어링보스(117)에 끼워져 장착되는 정지캠(16)은 주축(15)의 중심축선을 공통의 회전중심으로 하여 겹치게 하고 있다. 정지캠(16)은 외주의 대부분을 차지하는 고단부(161)와 외주의 일부에 형성된 저단부(162)로 이루어지는 캠면을 갖고, 제 1기틀(11)의 베어링보스(117)의 외주를 따르는 중심구멍(163)과, 중심구멍(163)의 일부를 절개하여 되는 결합오목부(164)를 갖는다(도 3참조).

이간캠(38)으로부터 연재하는 칼라의 하부에 돌출하는 키(383)가 결합오목부(164)에 끼우는 것으로 이간캠(38)과 정지캠(16)이 서로 연동하고, 이 상태에서 양 캠(38,16)이 소정의 범위에서 상대회전할 수 있도록 키(383)와 결합오목부(164) 사이에 둘레방향의 틈이 배치된다. 따라서 주축(15)이 회전했을 때 키(383)가 결합오목부(164)의 단부를 밀때 까지는 이간캠(38)은 선행하여 회전하고, 정지캠(16)은 회전하지 않는다. 키(383)가 결합오목부(164)의 단부와 결합한후는 양 캠(38,16)이 일체적으로 회전한다.

또 양 캠(38,16)을 겹친 상태에서는 이간캠(38)의 고단부(381)와 정지캠(16)의 저단부(162)의 기능위치가 거의 동기적으로 겹치고 있다. 즉 이간캠(38)이 선행하여 모터(40)를 정지 직후에 정지캠(16)이 타이머기구(25)를 정지시킨다. 한편 단자대(115a)에 기부를 인서트 몰드로 고정된 판스프링(44)의 선단에 고설된 정지용 접편부재(42)는 판스프링(44)의 부세력으로 정지캠(16)에 압착되어 접접하고 있고, 정지용 접편부재(42)가 정지캠(16)의 고단부(161)에 접접할 때는 판스프링(44)의 선단이 관성진자(23)의 핀(231)으로부터 이간하며, 관성진자(23)는 규칙적인 자유진동이 가능하여 주축(15) 및 동작캠(26)의 회전을 소정의 회전속도로 유지하고 있다.

타이머기구(25)에 제어된 속도로 주축(15)과 함께 이간캠(38)이 회전하고, 태엽(12)의 축세력의 하한에 있어서 이간캠(38)의 고단부(381)에 이간레버(39)의 종동부(391)가 밀려올라가 스위치레버(30,31)를 밀며, 모터회로를 오프하여 모터(40)를 정지시킨다. 이 시점과 동시에 혹은 약간의 타임래그를 거쳐 정지용 접편부재(42)가 이간캠(38)과 일체로 회전하는 정지캠(16)의 저단부(162)에 함입하고, 판스프링(44)의 선단부(441)가 관성진자(23)의 핀(231)에 접촉하여 관성진자(23)의 요동을 규제하여 타이머기구(25)의 구동계를 정지시킨다.

판스프링(44)은 도전성재료로 형성하고, 한쪽을 외부접속 급전단자(112)로 하며, 또 직각방향으로 내부접속단자(112a)를 돌출시켜 단자대(115a)에 인서트몰드로 고정한다. 단자대(115a) 윗면에 돌출하는 내부접속단자(112a)는 상부로부터 절개홈을 넣어 고정접점판(29)의 단부를 압입하고, 전기적으로 도통시킨다(도 3참조). 고정접점판(29)은 외부접속 급전단자(112)보다 두꺼운 도전성 재료로 구성하고 가동접점판(27,28)과의 대향위치까지 연재시켜 가동접점판(27,28)과 협동으로 동작스위치(36,37)를 구성한다.

동작스위치(36,37)는 주축(15)을 통해 정지용 접편부재(42)와 반대측에 위치하므로 가동접점판(27,28)의 외부접속 급전단자(113,114)는 정지용 접편부재(42)의 판스프링(44)의 연재부분인 다른쪽의 외부접속 급전단자(112)로부터 충분한 이간거리에 있고 이 단자사이에서 트래킹이 발생하는 경우는 없다.

다음에 타임스위치(10)의 동작에 대해 설명한다. 우선 잡는 부(도시하지 않음)의 조작에 의해 주축(15)을 회동시키고 마찰판(173)의 돌기(174)를 주치차(17)의 돌출부(171)에 접촉시켜 약 300°회전하고, 태엽(12)을 충분히 감아올리고 나서 잡는 부를 되돌리면서 눈금에 맞춰 소요의 시한을 설정한다. 이 때 마찰클러치에 의해 주치차(17)는 회동하지 않고 주축(15)만이 회동하여 원위치로부터의 변위각도가 설정시한이 된다. 즉 주축(15)은 설정된 각도범위를 태엽에 의해 구동되어 원위치로 복귀한다.

이 과정에 있어서 태엽(12)의 축세력이 증속치차열(20)을 회전구동하여 타이머기구(25)의 작동에 의해 주축(15)은 태엽을 감아올리는 방향과 역 방향으로 정속도로 회전구동된다. 또 주축(15)의 회동각도설정에 의해 이간캠(38)도 같은 각도로 변위하며, 저단부(382)에는 이간레버(39)의 종동부(391)가 접촉하여 스위치레버(30,31)는 동작캠(26)의 제 1원통캠면쌍(261,263) 또는 제2원통캠면쌍(262,264)에 의한 제어에 추동가능하게 된다. 이간캠(38)은 주축(15)의 회전에 따라 설정된 변위위치로부터 원위치를 향해 회전한다.

증속치차열(20)의 제 1치차(201)와 동 축으로 일체로 회전하는 동작캠(26)은 비교적 빠른 속도로 회전구동된다. 동작캠(26)이 회전하면 스위치레버(30,31)의 종동부(301,311)가 대치하는 동작캠(26)의 면이 고단부와 저단부로 번갈아 변환되고, 종동부(301,311)가 고단부에 대치할 때는 스위치(36,37)가 오프, 종동부(301,311)가 저단부에 대치할 때는 스위치(36,37)가 온이 된다.

여기서 도 4(a)에 개략도시되는 것과 같이 외부조작레버(34)에 의해 약수류가 선택되어 스위치레버(30,31)의 종동부(301,311)가 동작캠(26)의 제 1원통캠면쌍(261,263)에 대치하고 있을 때는 상기한 제 1원통캠면쌍(261,263)의 구성에 의해 스위치(36)와 스위치(37)는 위상차 60°로 번갈아 온·오프동작을 반복한다. 이 경우는 설정시간내에 있어 모터(40)의 동작시간은 짧고 정지시간이 길기 때문에 약수류에 의한 세탁이 된다.

한편 외부조작레버(34)를 회동하여 강수류가 선택되면 고정커버(32)의 하단판(322)이 선형캠(33)의 저단부(337)에 접촉하여 스위치레버(30,31)는 아래쪽으로 이동하고, 종동부(301,311)는 동작캠(26)의 제 2원통캠면쌍(262,264)에 각각 대치한다. 이 경우도 동작캠(26)의 회전에 의해 2개의 스위치(36,37)가 일정주기로 번갈아 온·오프하지만 제 2원통캠면쌍(262,264)에서의 고단부는 중심각도 70°의 범위로 배치되고, 저단부는 중심각도 50°의 범위로 배치되므로 모터(40)는 캠사이의 위상차 60°와의 간격 10°에 상당하는 비교적 짧은 오프시간을 두고 비교적 긴 시간의 정회전 동작과 역회전 동작을 번갈아 반복한다. 이와같이 설정시간내에 있어 모터(40)의 동작시간이 길고, 정지시간이 짧기 때문에 강수류에 의한 세탁이 된다.

도 4(b)에 개략도시되는 것과 같이 설정시간이 경과하여 이간캠(38)이 원위치로 복귀하면 이간레버(39)는 종동부(391)가 이간캠(38)의 고단부(381)로 밀려올라가게 되어 회동하고, 동작부(392)가 스위치레버(30,31)의 배면에 접촉하여 한번에 밀어 가동접점판(27,28)의 탄성부세력으로 압접하고 있는 동작캠(26)과의 접촉을 끊는다. 이 동작으로 스위치레버(30,31)는 가동접점판(27,28)을 그 탄성력에 맞서 동시에 강제적으로 만곡시키고, 가동접점(271,281)과 고정접점(291)과의 접촉을 저지하여 전기회로를 오프한다.

그와 동시 또는 그 직후에 원위치로 복귀한 정지캠(16)의 저단부(163)에 정지용 접편부재(42)가 판스프링(44)의 작용으로 떨어지고, 판스프링(44)의 선단부가 관성진자(23)의 핀(231)에 접촉하여 관성진자(23)의 요동을 저지하는 것으로 타이머기구(25)를 정지시킨다.

도 5는 제 2실시예로 정지용 접편부재에 대한 별도의 실시예를 도시한다. 제 1실시예와 공통하는 부재에는 동일 부호를 사용한다. 즉 정지용 접편부재(45)를 수지로 성형하고, 그 기부(451)를 단자대(115a)에 돌설한 브라켓(43)에 구지(柩支)하며, 변형판스프링(46)으로 부세하여 정지용 접편부재(45)의 종동부(452)를 정지캠(16)의 캠면에 압접한다. 그리고 타이머기구(25)의 동작종료시에 원위치로 복귀한 정지캠(16)의 저단부(162)에 정지용 접편부재(45)의 종동부(452)가 함입하는 것으로 변형판스프링(46)의 선단부(461)가 관성진자(23)의 핀(231)의 움직임을 억제하여 타이머기구(25)를 정지한다. 고정접점판(29)은 외부접속단자(112)까지 일정한 두께의 판재로 형성하고, 단자대(43)에 인서트 몰드하지 않고 압입으로 짜 맞추는 것으로 단자대(43)의 성형금형을 간소화할 수 있다.

도 6은 제 3실시예로 이간캠에 대한 별도의 실시예를 도시한다. 도 5와 마찬가지로 제 1실시예와 공통하는 부재는 동일 부호로 나타낸다. 즉 정지캠(16)의 윗면에 겹치고, 주축(15)의 중심축선을 공통의 회전중심으로 하는 보조캠(47)을 이간캠(38)사이에 개입시키며, 제 1기틀(11)에 입설한 지축(122)을 중심으로 회동하는 보조레버(48)를 비틀림 코일스프링(49)으로 부세하여 보조캠(47)을 향하게 한다. 보조캠(47)은 외주의 대부분을 고단부로 차지하고, 이간캠(38)의 고단부(381)와 동기하는 위치에 저단부(471)를 형성한다. 비틀림 코일스프링(49) 대신에 U자형 판스프링 또는 압축코일스프링을 사용해도 좋다.

보조캠(47)의 주축(15)을 삽통하는 중심구멍(472)의 일부를 절개하여 결합오목부(473)를 형성하고, 이간캠(38)의 아래쪽으로 돌출한 키(474)와 결합시킨다. 그리고 정지캠(16)의 결합오목부(164)에는 보조캠(47)의 밑면측에 돌출시킨 키(도시하지 않음)를 결합시킨다. 이간캠(38)과 보조캠(47)을 겹쳤을 때 이간캠(38)의 키(474)가 보조캠(47)의 결합오목부(473)에 감입하여 양 캠(38,47)이 서로 고정하고, 이 상태에서 양 캠(38,47)이 소정의 범위에서 상대회전할 수 있도록 키(474)와 결합오목부(473)사이에 틈이 배치된다.

따라서 주축(15)과 함께 회전하는 이간캠(38)의 키(474)가 결합오목부(473)의 단부를 밀어 보조캠(47)은 일체로 회전하지만 보조캠(47)이 설정시간의 종료로원위치로 복귀하는 저단부(471)에 보조레버(48)의 종동부(481)가 결합하는 최초의 과정에서 보조레버(48)를 부세하고 있는 비틀림 코일스프링(49)의 탄성부세력이 보조레버(48)의 회동을 강제하고, 키(348)와 결합오목부(473)사이에 배치한 틈에 의해 스냅액션으로 급속히 보조캠(47)을 선회시킨다. 이 급속작동에 의한 관성력이 가해져 오프조작은 한층 확실한 것이 된다.

보조레버(48)는 비틀림 코일스프링(49)의 부세를 받아 급속선회하는 보조레버(48)는 이간캠(38)에 의한 스위치레버(30,31)의 회동을 조세(助勢)한다. 이 동작으로 정지캠(16)도 원위치로 복귀하여 타이머기구(25)를 정지시킨다. 이것은 설정시간의 종료근처에서는 태엽(12)의 축세력이 대부분 방출되어 있는 경우에 태엽(12)에 의한 이간캠(38)의 회전력이 부족하고, 가동접점판(27,28)의 탄성력에 맞서 스위치레버(30,31)를 고단부(381)로 밀어올리는 능력이 부족한 것을 극복하고 확실하게 스위치(36,37)를 오프시키는 동작을 보증할 수 있다.

또 도시하지 않지만 제 4실시예로서 이와같은 구성에 있어서 이간캠(38)에 여러개의 고단부(381)를 적당한 간격을 배치하여 시한동작중에 스위치(36,37)를 동시에 온·오프하고, 모터(40)를 간헐적으로 동작시킬 수도 있게 된다. 즉 세탁기에 사용한 경우에는 담가두는 기능의 프로그램을 부가할 수 있다.

이상의 설명에서 알 수 있는 것과 같이 본 발명에 관한 타임스위치에 의하면 반전스위치와 메인스위치를 집성했기 때문에 스위칭회로가 간소화되고, 입력전원단자사이가 이간하므로 트래킹의 발생을 해소할 수 있어 안전성이 향상된다. 또 인서트몰드하는 전기부품의 점수를 감소시킬 수 있어 금형의 간략화를 도모할 수 있다.

Claims (5)

1. 소정동작의 스위칭을 행하는 스위치부재를 작동하는 스위치레버와,

   이 스위치레버를 작동하는 동작캠과,

   상기 스위치레버를 상기 동작캠으로부터 이간시켜 상기 스위치부재를 오프상태로 유지하는 이간레버와,

   이 이간레버를 작동하는 상기 동작캠과 별개로 형성한 이간캠과,

   상기 동작캠 및 상기 이간캠의 작동시간을 설정하는 타이머기구를 갖고,

   상기 타이머기구에 의해 설정된 작동시간의 종료시점에서의 상기 이간캠으로 상기 이간레버를 동작시키고 상기 스위치레버를 상기 동작캠으로부터 이간시킴으로써 상기 스위치부재를 오프상태로 하여 소정동작을 종료시키는 것을 특징으로 하는 타임스위치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 동작캠과 상기 이간캠의 동작을 하나의 구동원에 의해 구동한 것을 특징으로 하는 타임스위치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 구동원에 태엽을 사용한 것을 특징으로 하는 타임스위치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 타이머기구는 태엽의 이완속도를 조절하는 속도조절수단과, 설정된 동작시간의 종료시점에서의 상기 속도조절수단을 구속하여 타이머기구를 정지시키는 정지수단을 가지며, 이 정지수단은 상기 이간캠과 동 축상에 배치된 정지캠과 이 정지캠의 작용으로 상기 속도조절수단을 구속하는 정지용 접편부재로 이루어지고, 상기 정지용 접편부재를 도전성이 있는 탄성재료로 구성하여 연재부분을 한쪽의 외부접속 급전단자로 한 것을 특징으로 하는 타임스위치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 소정동작의 스위칭을 행하는 스위치부재는 가동접점판과 고정접점판으로 구성하고, 시간설정 조작주축을 통해 상기 정지용 접편부재의 반대측에 배치하며, 상기 외부접속 급전단자로부터 상기 고정접점판에 통전하는 고정회로를 배치한 것을 특징으로 하는 타임스위치.