KR20020076569A - 세탁기의 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 회전자를 탈수축에 연결하여 모터 회전자와 탈수축 사이의 틈새를 없애도록 하여 급제동 동작을 보다 신속 정확하게 수행하도록 한 세탁기의 구동장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 세탁기의 구동장치는, 외부 케이싱의 내부 하측에 설치되는 상,중,하부 하우징(30)(31)(32)과, 상기 상,중부 하우징(30)(31)에 상,하부 베어링(33)(34)를 매개로 회전 가능하도록 결합되는 중공 탈수축(35)과, 상기 중공 탈수축(35)의 내부에 회전 가능하도록 결합되고 상기 하부 하우징(32)에 베어링(36)으로 지지되는 세탁축(37)과, 상기 중부 하우징(31)에 고정되는 모터 고정자(38)와, 상기 중공 탈수축(35)의 중간부에 베어링(39)을 매개로 회전 가능하도록 결합되는 모터 회전자(40)와, 상기 모터 회전자(40)에 일체로 고정되는 브래키트(41)와, 상기 중공 탈수축(35)에 승하강 가능하도록 결합되고 상기 모터 회전자(40)의 회전력을 중공 탈수축(35) 및 세탁축(37)으로 선택적으로 전달하는 커플링 부재(42)와, 상기 하부 하우징(31)의 저부에 고정되는 솔레노이드(43)를 포함하여 구성한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 급제동에 따른 신뢰도 향상에 기여하고, 부품의 마모 현상을 방지한다.

Description

세탁기의 구동장치{A driving apparatus for washing machine}

본 발명은 전자동 세탁기의 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 회전자를 탈수축에 연결하여 모터 회전자와 탈수축 사이의 틈새를 없애도록 하여 급제동 동작을 보다 신속 정확하게 수행할 수 있게 한 세탁기의 구동장치에 관한것이다.

일반적으로 종래의 세탁기는 세탁조의 하부에 설치되어 있는 펄세이터를 정역방향으로 회전시킴으로써, 세탁을 위한 수류를 형성하여 세탁이 이루어지도록 하고 있다. 이와 같이 펄세이터를 사용하는 세탁기에 있어서는, 펄세이터를 구동시키기위한 구동축과, 탈수시 세탁조를 회전시키기 위한 또 하나의 구동축을 필요로 하게 되고, 이러한 두개의 구동축을 각각선택적으로 구동시키기 위한 클러치장치가 설치되어야 한다.

이러한 클러치장치는, 구동모터에서 발생되는 회전력을, 세탁시에는 펄세이터만으로, 그리고 탈수시에는 펄세이터 및 세탁조에 동시에 전달하기 위한 장치로서, 상기와 같이 구성되는 종래의 세탁기에 있어서는 필수적이다. 따라서, 이와 같은종래의 구조에 의하면, 모터에서의 회전동력을 선택적으로 펄세이터 또는 세탁조에 전달하기 위한 클러치장치로 인하여 많은 단점이 지적된다. 상기 클러치장치의 내부구조는 상당히 복잡하기 때문에, 부품수가 증가하고 조립공정이 복잡해져서 제조원가의 상승 및 관리 유지의 측면에서 불리한 점으로 작용하게 된다.

이러한 단점을 해소하기 위하여, 세탁기에서 클러치를 생략하고, 세탁조를 직접 회전시키는 세탁방식을 채택하는 세탁기가 일본국 특개평 11-347289호로 제안된 바 있다.

도 1은 이러한 세탁방식을 사용하는 세탁기의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 이러한 방식을 사용하는 세탁기는, 외부 케이싱의 내부 하측에 설치되는 축수 케이스(1)와, 상기 축수 케이스(1)에 고정 설치되는 외조(2)와, 상기 축수 케이스(1)에 베어링(3)을 매개로 회전 가능하도록 결합되는 중공 탈수축(4)과, 상기 중공 탈수축(4)의 상부에 결합 고정되는 세탁조(5)와, 상기 중공 탈수축(4)의 내부에 회전 가능하도록 결합되는 세탁축(6)과, 상기 세탁축(6)의 상단부에 일체로 고정되는 펄세이터(7)와, 상기 세탁축(6)의 하단부에 결합 고정되는 모터 회전자(8) 및 상기 축수 케이스(1)에 고정되는 모터 고정자(9)로 이루어진 모터부(10)와, 상기 모터부(10)의 동력을 탈수축(4) 및 세탁축(6)으로 선택적으로 공급하기 위한 탈수축(4)의 하부에 설치되는 클러치 기구(11)를 포함하고 있다.

상기 클러치 기구(11)는, 상기 탈수축(4)의 하부에 상하 방향으로 승하강 가능하도록 세레이션 등의 요철(凹凸) 결합구조로 결합되는 가동체(12)와, 상기 가동체(12)를 구동시키는 솔레노이드(13)로 구성되어 있으며, 상기 솔레노이드(13)는 축수 케이스(1)에 고정된 철심(14) 및 코일(15)로 이루어진 전자 코일(16)과, 상기 가동체(12)에 설치되는 가동 철심(17)으로 구성되어 있다.

상기 가동체(12)의 상,하면에는 맞물림 이(齒)(18)(19)가 각각 형성되어 있고, 그 맞물림 이(18)(19)에 대향되는 부위에는 맞물림 이(20)(21)가 각각 형성되어 있다.

상기한 종래 기술에 의한 세탁기의 구동장치에 의하여 세탁 모드를 수행함에 있어서는, 솔레노이드(13)에 전원이 인가되어 도 1의 우측에 도시한 바와 같이, 전자 코일(16)과 가동철심(17)의 작용으로 인하여 가동체(12)를 상측의 방향으로 당기게 되며, 따라서 가동체(12)의 하측 맞물림 이(19)가 모터 회전자(8)의 맞물림 이(21)로부터 벗어나는 동시에, 가동체(12)의 상측 맞물림 이(18)이 축수케이스(1)의 상측 맞물림 이(20)에 맞물리게 된다.

이와 동시에, 모터 회전자(8)와 모터 고정자(9)로 이루어지는 모터부(10)의 전자기적 작용에 의해 모터 회전자(8)가 회전하게 되며, 그 모터 회전자(8)의 회전으로 세탁축(6)만 회전하여 그 세탁축(6)의 상단부에 고정된 펄세이터(7)가 회전되면서 세탁물을 세탁하게 된다.

이 때, 상기 모터 회전자(8)의 회전 방향을 정,역으로 순차적으로 변경시킴으로써 펄세이터(7)의 반복적인 회전 동작으로 세탁물을 세탁하게 되는 것이다.

한편, 탈수 모드시에는 솔레노이드(13)의 전원을 차단시키면, 도 1의 좌측에 도시한 바와 같이, 가동체(12)는 더 이상 상승력을 받지 못하게 되므로 탈수축(4)을 따라 하강하게 되며, 이에 따라, 가동체(12)의 하측 맞물림 이(19)이 모터 회전자(8)의 맞물림 이(21)에 맞물리는 동시에, 가동체(12)의 상측 맞물림 이(18)이 축수 케이스(1)의 상측 맞물림 이(20)로 분리된다.

따라서, 모터부(10)의 동력이 모터 회전자(8)를 통해 세탁축(6)과 탈수축(4)으로 동시에 전달되어 펄세이터(7)와, 세탁조(5)가 동시에 고속으로 회전되면서 탈수 모드를 수행하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 세탁기의 구동장치에 있어서는, 세탁축(4)에 모터 회전자(8)가 결합되는 구조이므로 강도를 충분히 높이기 위하여 세탁축(8)의 직경이 커지게 되는 단점이 있었으며, 직경을 작게 할 경우에는 축의 휨 현상이 발생하는 단점이 있었다.

또한, 탈수 모드시 급제동을 필요로 할 때 모터부(10)의 동력을 탈수축(4)으로 전달하는 과정에서 순간적으로 큰 충격이 가해지는 현상이 발생하게 되며, 따라서 탈수축(4)과 가동체(12)를 연결하는 부위, 즉 세레이션 등의 요철 결합 부위가 마모되는 현상이 발생하게 됨으로써 세탁기의 신뢰도에 치명적인 악영향을 미치는 현상을 초래하는 단점이 있었다.

또한, 이와 같은 현상을 방지하기 위하여 급제동이 일어나지 않도록 별도의 감지수단, 예를 들어, 도어락 등의 장치를 부가적으로 설치하여 함으로써 제품의 제조원가를 상승시키는 요인으로 작용하는 등의 여러 문제점이 있었다.

본 발명은 이과 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터 회전자를 탈수축에 연결하여 모터 회전자와 탈수축 사이의 틈새를 없애도록 하여 급제동 동작을 보다 신속 정확하게 수행할 수 있도록 한 세탁기의 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 탈수축의 세레이션 결합 부위의 마모 현상을 배제하여 신뢰도 향상에 기여하고, 세탁기의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 세탁기의 구동장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 별도의 감지수단인 도어락의 구성을 배제하여 제조 원가를 절감시킬 수 있도록 한 세탁기의 구동장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 세탁축의 강도를 높이기 위하여 직경을 크게 할 필요가 없으며, 세탁축의 직경을 작게 하여도 휨 현상을 방지할 수 있도록 한 세탁기의 구동장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 세탁기의 구동장치를 보인 단면도.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 세탁기의 구동장치를 보인 것으로,

도 2는 세탁 모드시의 단면도.

도 3은 탈수 모드시의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30,31,32: 하우징33,34,36,39: 베어링

35: 중공 탈수축37: 세탁축

38: 모터 고정자40: 모터 회전자

41: 브래키트42: 커플링 부재

43: 솔레노이드44: 탄성부재

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 세탁기의 구동장치는, 외부 케이싱의 내부 하측에 설치되는 하우징과, 상기 하우징에 회전 가능하도록 결합되고 세탁조가 고정되는 중공 탈수축과, 상기 중공 탈수축의 내부에 회전 가능하도록 결합되고 상단부에 펄세이터가 고정되는 세탁축과, 상기 하우징에 고정되는 모터 고정자와, 상기 중공 탈수축에 회전 가능하도록 결합되는 모터 회전자와, 상기 세탁축에 승하강 가능하도록 결합되고 상기 모터 회전자의 회전력을 중공 탈수축 및 세탁축으로 선택적으로 전달하는 커플링 부재와, 상기 하부 하우징의 저부에 고정되어 상기 커플링 부재를 작동시키는 솔레노이드를 포함하여 구성한 것을 기술적 요지로 하고 있다.

상기 커플링 부재는 상기 모터 회전자, 중공 탈수축 및 세탁축에 각각 요철 결합구조로 선택적으로 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 커플링 부재와 솔레노이드의 사이에 상기 커플링 부재를 탄력지지하는 탄성부재가 개재된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의한 세탁기의 구동장치는, 모터 회전자를 탈수축에 직접 연결하여 모터 회전자와 탈수축 사이의 틈새를 없앰으로써 급제동 동작을 보다 신속 정확하게 수행하고, 탈수축의 세레이션 결합 부위의 마모 현상을 배제하여 신뢰도 향상에 기여하며, 별도의 감지수단을 배제하여 제조 원가를 절감에 기여하는 이점을 기대한다.

다음에는 도면에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 세탁기의 구동장치를 보인 단면도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 세탁기의 구동장치는, 외부 케이싱의 내부 하측에 설치되는 상,중,하부 하우징(30)(31)(32)과, 상기 상,중부 하우징(30)(31)에 상,하부 베어링(33)(34)를 매개로 회전 가능하도록 결합되는 중공 탈수축(35)과, 상기 중공 탈수축(35)의 내부에 회전 가능하도록 결합되고 상기 하부 하우징(32)에 베어링(36)으로 지지되는 세탁축(37)과, 상기 중부 하우징(31)에 고정되는 모터 고정자(38)와, 상기 중공 탈수축(35)의 중간부에 베어링(39)을 매개로 회전 가능하도록 결합되는 모터 회전자(40)와, 상기 모터 회전자(40)에 일체로 고정되는 브래키트(41)와, 상기 중공 탈수축(35)에 승하강 가능하도록 결합되고 상기 모터 회전자(40)의 회전력을 중공 탈수축(35) 및 세탁축(37)으로 선택적으로 전달하는 커플링 부재(42)와, 상기 하부 하우징(31)의 저부에 고정되는 솔레노이드(43)를 포함하고 있다.

상기 커플링 부재(42)와 솔레노이드(43)의 사이에는 압축 코일 스프링 등의 탄성부재(44)를 개재하여 상기 커플링 부재(42)를 탄력지지하도록 되어 있다.

상기 탄성부재(44)의 복원력은 커플링 부재(42)를 가볍게 밀어 올리는 정도의 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 커플링 부재(42)의 회전시 솔레노이드(43)와의 마찰에 의한 오동작을 일으키지는 않는다.

상기 커플링 부재(41)는 브래키트(42), 중공 탈수축(35) 및 세탁축(37)에 각각 요철 결합구조(a)(b)(c)로 결합되어 있다.

상기 중공 탈수축(35)에는 기존의 세탁기와 마찬가지로 세탁조가 결합되어 있고, 상기 세탁축(37)에는 펄세이터가 결합되어 있는 바, 이에 대한 도면의 도시는 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 세탁기의 구동장치를 이용하여 세탁 공정을 수행하는 일련의 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세탁 모드에서는 세탁조의 내부로 소정량의 세탁물과 세제를 투입하고, 적당한 수위로 세탁수를 급수한다.

이 때, 솔레노이드(43)에 전원이 인가되어 흡인력이 발생하게 되므로 커플링 부재(42)가 탄성부재(44)의 탄성을 이기며 하강하게 되며, 따라서 커플링 부재(42)는 브래키트(41)와 세탁축(37)의 2곳의 요철 결합구조(a)(c)에서 맞물리게 된다.

즉, 커플링 부재(42)와 중공 탈수축(35)의 결합 상태가 해제되므로, 모터부에 전원이 인가되어 모터 고정자(38) 및 모터 회전자(40)의 전자기적 작용에 의해 모터 회전자(40)가 소정의 방향으로 회전하게 되면, 그 모터 회전자(40)의 회전력이 브래키트(41), 커플링 부재(42) 및 세탁축(37)으로 전달되어 그 세탁축(37)의 상단부에 고정된 펄세이터가 동일한 방향으로 회전되는 것이다.

상기 모터 회전자(40)가 반대 방향으로 회전하여도 중공 탈수축(35)은 회전됨이 없이 세탁축(37)만 반대 방향으로 회전되어, 펄세이터의 반복되는 회전 동작으로 세탁물을 세탁하게 된다.

세탁물의 헹굼 모드에서도 세탁 모드와 동일한 작용으로 세탁물의 헹굼 작용을 수행하게 된다.

한편, 탈수 모드의 신호가 인가되면, 도 3에 도시한 바와 같이, 솔레노이드(43)의 전원이 차단되므로 탄성부재(44)의 복원력이 커플링 부재(42)로 전달되어, 상기 커플링 부재(42)가 세탁축(37)을 따라 상승하게 된다.

이에 따라서, 커플링 부재(42)는 브래키트(41), 중공 탈수축(35) 및 세탁축(37)의 3곳의 요철 결합구조(a)(b)(c)에서 맞물리게 되며, 이에 따라, 모터 회전자(40)의 회전력이 브래키트(41) 및 커플링 부재(42)를 통해 중공 탈수축(35)으로 전달되는 동시에, 세탁축(37)으로 전달되어 중공 탈수축(35)에 고정된 세탁조와 함께 펄세이터가 고속으로 회전되면서 세탁물의 수분을 원심 작용으로 탈수시키게 되는 것이다.

또한, 상기한 본 발명의 실시예에서는 전자동 세탁기에만 적용하는 경우를 설명하였으나, 꼭 이에 한정하는 것은 아니며 직접 구동 방식 모터를 이용하여 세탁조 및 펄세이터를 회전시킴으로써 세탁물에 유동성을 부여하는 어떠한 형태의 세탁기에도 적용이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 모터 회전자를 탈수축에 연결하여 모터 회전자와 탈수축 사이의 틈새를 없애도록 하여 급제동 동작을 보다 신속 정확하게 수행하도록 한 것을 기본적인 기술 사상으로 하고 있다. 이러한 본 발명은 도면에 도시한 실시예에 한정하지 않으며, 본 발명의 기술 사상 및 특허청구범위의 범주 내에서 다른 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 세탁기의 구동장치는, 외부 케이싱의 내부 하측에 설치되는 하우징과, 상기 하우징에 회전 가능하도록 결합되고 세탁조가 고정되는 중공 탈수축과, 상기 중공 탈수축의 내부에 회전 가능하도록 결합되고 상단부에 펄세이터가 고정되는 세탁축과, 상기 하우징에 고정되는 모터 고정자와, 상기 중공 탈수축에 회전 가능하도록 결합되는 모터 회전자와, 상기 세탁축에 승하강 가능하도록 결합되고 상기 모터 회전자의 회전력을 중공 탈수축 및 세탁축으로 선택적으로 전달하는 커플링 부재와, 상기 하부 하우징의 저부에 고정되어 상기 커플링 부재를 작동시키는 솔레노이드를 포함하여 구성함으로써 모터 회전자와 탈수축 사이의 틈새를 없애도록 하여 급제동 동작을 보다 신속 정확하게 수행하고, 탈수축의 세레이션 결합 부위의 마모 현상을 배제하여 신뢰도 향상에 기여할 뿐 아니라, 별도의 감지수단인 도어락의 구성을 배제하여 제조 원가를 절감시키는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외부 케이싱의 내부 하측에 설치되는 하우징과;

   상기 하우징에 회전 가능하도록 결합되고 세탁조가 고정되는 중공 탈수축과;

   상기 중공 탈수축의 내부에 회전 가능하도록 결합되고 상단부에 펄세이터가 고정되는 세탁축과;

   상기 하우징에 고정되는 모터 고정자와;

   상기 중공 탈수축에 회전 가능하도록 결합되는 모터 회전자와;

   상기 세탁축에 승하강 가능하도록 결합되고 상기 모터 회전자의 회전력을 중공 탈수축 및 세탁축으로 선택적으로 전달하는 커플링 부재와,

   상기 하부 하우징의 저부에 고정되어 상기 커플링 부재를 작동시키는 솔레노이드와;

   상기 커플링 부재와 솔레노이드의 사이에 개재되어 상기 커플링 부재를 탄력지지하는 탄성부재를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 커플링 부재는 상기 모터 회전자, 중공 탈수축 및 세탁축에 각각 요철 결합구조로 선택적으로 결합된 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성부재는 압축 스프링인 것을 특징으로 특징으로하는 세탁기의 구동장치.