KR20030012412A - 세탁기의 커플링 위치감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직결식 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직결식 세탁기를 통해서 세탁 및 탈수 공정을 수행하기 위해서 회전자를 회전시키기 위한 커플링의 위치가 정위치인지를 감지하는 커플링 위치감지 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 커플링의 위치가 정위치인지를 감지하기 위해서는 커플링과 결합되는 요크의 상단면에 위치감지를 위한 스위치를 장착한다. 그로 인해, 상기 요크의 스위치가 장착된 요철부분과 상기 커플링의 요철이 정확히 맞을 경우, 상기 스위치가 정상적으로 온동작되면서, 커플링의 위치가 정위치임을 인지한다.

따라서 본 발명으로 인해, 요크와 정위치로 결합된 커플링이 세탁축과 연결될 때, 세탁날개만 회전시키고 통회전을 방지한다. 따라서 세탁날개 구동시 발생하지 않아야 할 통회전으로 인해서 나타날 수 있는 과부하에 따른 소비전력 증가, 소음 증가, 회로부품의 이상, 옷감 손상등과 같은 문제를 미연에 방지할 수 있다. 그리고 상기와 같은 결과로 인해 제품을 사용하는 사용자에게 제품에 대한 만족감을 극대화시킬 수 있다.

Description

세탁기의 커플링 위치감지 장치 {position sense equipment of coupling for washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁축 및 탈수축을 연결시키는 커플링의 정상동작여부를 감지하는 세탁기의 커플링 위치감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 세탁기는 기계적인 힘을 이용하여 세탁조내의 세탁수의 수류를 강제적으로 형성함으로서, 세제의 화학적인 작용을 촉진시키는 것과 더불어 세탁물에 마찰과 충격과 같은 물리적 작용을 가하여 세탁 효과를 향상시켜 짧은 시간에 세탁을 완료할 수 있도록 된 장치이다. 최근에는 세탁 뿐만 아니라 헹굼 및 탈수까지 일련의 과정으로 마칠 수 있도록 된 전자동 세탁기가 제공되고 있다.

이러한 세탁기는 세탁조의 하부에 설치되어 있는 세탁날개를 정역방향으로 회전시킴으로서, 세탁을 위한 수류를 형성하여 세탁이 이루어지도록 하고 있다. 이와 같이 세탁날개를 사용하는 세탁기에 있어서, 세탁날개를 구동시키기 위한 구동축과, 탈수시 세탁조를 회전시키기 위한 또 하나의 구동축을 필요로 하게 된다. 이러한 두 개의 구동축을 각각 선택적으로 구동시키기 위해서 커플링이 설치되어 있다.

상기 커플링은 구동모터에서 발생되는 회전력을, 세탁시에는 세탁날개 만으로, 그리고 탈수시에는 세탁날개 및 세탁조에 선택적으로 전달하기 위한 장치이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 세탁기의 구동 방식에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 직결식 세탁기의 구성을 개략적으로 구성하는 도시도이다.

직결식 세탁기인 경우, 세탁기 본체 내부에 설치되는 저수조(도시되지 않음)의 하면에는 베어링하우징(30)이 고정된다. 상기 베어링하우징(30)에는 아래에서설명될 탈수축(70)을 지지하는 베어링(32)이 설치된다. 이와 같은 베어링하우징 (30)을 관통하여서 아래에서 설명될 세탁축(60)과 탈수축(70)이 동심으로 설치된다.

상기 베어링하우징의 하단에는 세탁기를 구동하는 구동원을 구성하는 고정자(40)가 설치된다. 상기 고정자(40)에는 그 외주를 둘러서 고정자코일(42)이 권선되어 있다. 상기 고정자(40)와 대응되게 회전자(50)가 설치된다. 상기 회전자 (50)는 상기 세탁축(60)과 연결되어 있고, 상기 고정자(40)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전하게 된다. 이와 같은 회전자(50)에는 상기 고정자코일(42)과 소정의 간격을 두고 위치되는 마그네트(53)가 회전자요크(52)에 설치된다.

상기 회전자요크(52)의 중앙에는 구동구(58)와 절연 재질로 인서트몰딩되어 일체로 구성되는 회전자 부싱(56)이 설치된다. 상기 회전자부싱(56)은 상기 회전자요크(52)와 세탁축(60) 사이의 절연 역할을 하게 된다. 이와 같은 회전자 부싱(56)을 상기 회전자 요크(52)와 연결하기 위해 다수개의 장착돌기(56')가 형성되어 있다. 이와 같은 장착 돌기(56')는 상기 회전자요크(52)에 형성된 장착공(54)을 관통하여 삽입되고, 이와 같은 상태에서 체결볼트(57)가 상기 회전자요크(52)와 회전자부싱(56)을 체결한다.

상기 회전자부싱(56)과 인서트몰딩에 의해 일체로 형성된 상기 구동구(58)의 외주면에는 아래에서 설명될 커플링(80)과 치합되어 회전자(50)의 동력을 전달하기 위한 세레이션(58')이 형성되어 있다. 이때 상기 세레이션(58')은 상기 구동구(58)의 상단 끝까지 형성되지 않고, 상기 구동구(58)의 상단 끝부분에는 세레이션(58')이 형성되지 않은 부분이 존재한다. 이와 같이 상기 구동구(58)의 상단 끝부분에 세레이션(58')이 형성되지 않은 부분을 편의상 무치(無齒)구간라 칭한다. 상기 무치구간의 폭은 아래에서 설명될 커플링(80)의 요철부(83)의 깊이보다는 커야 한다.

그리고 상기 구동구(58)의 내주면에는 상기 세탁축(60)의 외부면에 형성된 세레이션(62)과의 치합을 통해 회전자(50)의 동력을 세탁축(60)으로 전달하기 위한 세레이션(59)이 형성되어 있다. 이와 같은 구동구(58)의 중안을 관통하여서는 세탁축(60)의 하단이 삽입되어 지지되어 상기 세레이션(62, 59) 사이의 치합을 통해 동력이 전달된다.

세탁축(60)은 탈수축(70)의 중심을 관통하여 상기 세탁조(도시되지 않음)의 내부로 돌출되고, 그 선단에 세탁날개가 구비된다. 그리고 상기 탈수축(70)은 그 내부에 상기 세탁축(60)이 관통하여 동심으로 설치된다. 이와 같은 탈수축(70)은 세탁조와 연결되어 세탁보를 회전시키게 된다. 상기 탈수축(70)의 하단은 상기 구동구(58)의 상단과 인접하도록 위치되는데, 상기 탈수축(70)의 하단에는 세레이션 (72)이 형성되어 있다. 이때, 상기 구동구(58)의 세레이션(58')이 형성되는 외주면의 직경과 상기 탈수축(70)의 세레이션(72)이 형성된 외주면의 직경은 도시된 바와 같이 동일하게 형성되어 있다. 물론 반드시 이들의 직경이 동일할 필요는 없다. 상기 탈수축(70)에는 베어링(74)이 구비되어 상기 세탁축(60)의 회전을 지지하게 된다.

다음으로 상기 탈수축(70)의 세레이션(72)과 상기 구동구(58)의 세레이션 (58')을 따라 이동되면서 상기 회전자(50)의 구동력을 상기 탈수축(70)으로 선택적으로 전달하도록 커플링(80)이 설치된다. 상기 커플링(80)은 아래에서 설명될 요크플레이트1(92)에 지지되어 있는 스프링(80')으로 탄력지지되어 상기 구동구(58)의 세레이션(58')과 탈수축(70)의 세레이션(72)과 동시에 맞물리는 방향으로 지지된다.

상기 커플링(80)의 구성은 도 2에서 도 4에 잘 도시되어 있다. 이들 도시면에 도시된 바에 따르면, 상기 커플링(80)은 전체적으로 원통형상으로 구성되어, 그 내부에 상기 탈수축(70)이 관통된다.

이와 같은 커플링(80)의 외관은 요크(81)가 구성된다. 상기 요크(81)는 도 3에서 도시된 바와 같이 원통형이고, 그 하단부 주위를 둘러 체결플렌지(82)가 형성되어 있고, 상기 체결플렌지(82)에는 다수개의 요철부(83)가 형성되어 있다. 상기 요철부(83)는 아래에서 설명될 솔레노이드(90)의 요크플레이트2(96)에 형성되어 있는 요철부(97)에 체결된다.

상기 커플링(80)의 내부에는 연결체(85)가 구비된다. 상기 연결체(85)는 오일이 함침되어 있는 것으로 금속재질의 분말을 소결하여 형성한 것이다. 이와 같이 상기 연결체 (85)를 금속재질을 소결하여 형성한 이유는 제동시에 발생하는 상기 세탁축(60)과 탈수축(70)의 반대 방향 회전에 의해 상기 커플링(80)에 가해지는 비틀림력을 견딜 수 있도록 하기 위함이다. 그리고 상기 연결체(85)에 오일을 함침시킨 이유는 상기 연결체(85)가 상기 탈수축(70)과 구동구(58)를 따른 승강이 원할하게 이루어지도록 하기 위함이다.

이와 같은 연결체(85)의 내주면에는 상기 구동구(58)의 세레이션(58') 및 탈수축(70)의 세레이션(72)과 치합되는 세레이션(86)이 형성되어 있다. 그리고 상기 연결체(85)의 외주면에는 도 4에서 도시된 바와 같이 다수개의 고정돌기(87)가 형성되어 있다. 상기 고정돌기(87)는 아래에서 설명될 인서트몰드부(88)와 연결체 (85) 사이의 접촉면적을 극대화해서 이들 사이의 체결이 보다 견고하게 되도록 하기 위함이다.

상기와 같은 구성의 연결체(85)와 요크(81)는 인서트몰드부(88)에 의해 서로 연결된다. 즉 상기 요크(81)의 내부에 연결체(85)를 위치시킨 상태에서 인서트몰딩 작업을 하여 상기 인서트몰드부(88)를 형성한다. 이와 같이 함에 따라 상기 커플링(80)이 완성된다.

한편, 상기 커플링(80)의 상단에는 상기 스프링(80')의 하단이 지지되는 지지홈(89)이 형성되는데, 상기 지지홈(89)은 상기 인서트볼드부(88)에 형성된다.

다음으로 상기 베어링하우징(30)의 하면에는 상기 커플링(80)을 구동하는 구동수단인 솔레노이드(90)가 설치된다. 상기 솔레노이드(90)에 전원이 인가되면 상기 커플링(80)이 스프링의 탄성력을 극복하면서 상부로 이동되어 상기 연결체(85)의 세레이션(86)이 상기 구동구(58)의 세레이션(58')과 분리되도록 한다.

이와 같은 솔레노이드(90)의 상단과 하단에는 각각 요크플레이트1(92)과 요크플레이트2(96)가 구비된다. 즉, 솔레노이드(90)는 상기 요크플레이트1(92)과 요크플레이트2(96)의 사이에 위치된다. 이와 같은 요크플레이트1(92)과 요크플레이트 2의 구성이 도 5에 도시되어 있다.

이에 따르면, 요크플레이트1(92)은 원판상으로 중앙에는 상기 탈수축(70)이관통되는 통공(92')이 형성되어 있다. 그리고 상기 요크플레이트1(92)의 가장자리를 둘러서는 상기 요크플레이트2(96)와의 체결을 위한 체결핑거(93)가 형성되어 있다. 상기 체결 핑거(93)는 각각 쌍으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 요크플레이트1(92)의 주변을 둘러서는 상기 베어링하우징(30)에의 체결을 위한 체결공(94)이 다수개 형성되어 있다. 또한 상기 요크플레이트1(92)에는 상기 요크플레이트2 (96)와의 체결을 안내하기 위한 가이드요철(95)이 다수개 형성되어 있다. 상기 가이드요철(95)은 상기 요크플레이트2(96)와 마주보는 방향으로 돌출된다.

다음으로 상기 요크플레이트2(96)는 상기 요크플레이트1(92)과의 사이에 솔레노이드(90)가 안착되는 공간을 형성하도록 그 중앙이 단차지게 형성되고, 상기 단차진 부분의 중앙에는 상기 탈수축(70)이 위치되는 통공(96')이 형성된다. 즉, 상기 요크플레이트1(92)과 체결되는 접촉부(96b)와 단차지게 단차부(96t)가 형성된다. 다시 말해 원판산의 요크플레이트2(96) 가장자리인 상기 접촉부(96b)의 중앙에 단차제게 돌출되어 단차부(96t)가 형성되는 것이다.

상기 단차부(96t)의 가장자리, 즉 상기 통공(96') 주변에는 상기 커플링(80)의 체결플랜지(82)에 형성된 요철부(83)와 체결되는 요철부(97)가 형성되어 있다.

그리고 상기 요크플레이트2(96)의 접촉부(96b)와 단자부(96t)를 연결하는 부분으로는 상기 요크플레이트1(92)과 요크플레이트2(96)사이에 위치되는 솔레노이드 (90)와 외부를 연결하는 연결선이 관통되는 연결선관통공(96w)이 형성된다.

또한 상기 접촉부(96b)에는 상기 체결핑거(93)가 삽입되어 체결되는 체결슬롯(98)이 대응되는 위치에 형성되어 있고, 상기 요크플레이트1(92)의 체결공(94)과대응되는 위치에 체결공(99)이 형성되어 요크플레이트2(96)를 베어링하우징(30)에 상기 요크플레이트1(92)과 함께 체결되게 한다.

상기 요크플레이트1(92)의 가이드요철(95)과 대응되는 접촉부(96b)에는 가이공(99')이 각각 형성되어 상기 요크플레이트1(92)과 요크플레이트2(96)의 조립위치를 안내하게 된다.

이와 같은 요크플레이트1(92)과 요크플레이트2(96)는 그 내부에 솔레노이드 (90)를 설치하고 상기 연결선관통공(96w)을 통해 솔레노이드(90)의 연결선이 외부로 돌출되게 한 후에 상기 체결핑거(93)가 상기 체결슬롯(98)에 삽입되어 절곡됨에 의해 서로 체결된다.

이하 도 6은 종래 기술에 따른 직결식 세탁기의 세탁과정을 나타내는 동작 흐름도이다.

종래 기술에 따른 직결식 세탁기에 전원이 공급된다(100 단계). 상기 직결식 세탁기에 전원이 공급됨에 따라 솔레노이드(90)에 전원이 인가된다(제 110 단계). 상기 솔레노이드(90)에 전원이 인가되면, 상기 솔레노이드(90)에 자력이 발생한다. 상기 솔레노이드(90)에서 발생하는 자력에 의해서 커플링(80)이 상부로 흡입된다(제 120 단계). 이때, 상기 커플링(80)이 동작하게 되면서 스프링(80')이 압축된다(제 130 단계). 그리고 상기 커플링(80)이 동작하면서, 요크(81)와 결합하게 되고(제 150 단계), 이때, 탈수공정에 필요한 탈수축(70)은 커플링(80)과 결합상태가 해체되게 된다(제 160 단계).

한편, 회전자(81)에 전원이 인가되어 고정자(40)와 회전자(50)의 전자기적작용에 의해 회전자(50)가 소정의 방향으로 정상 회전하게 된다(제 170 단계). 상기 회전자(50)가 회전하게 되면, 상기 회전자(50)의 회전력이 세탁축(60)으로 전달되어 세탁축(60)을 회전시킨다(제 180 단계).

또한, 상기 세탁축(60)이 회전함에 따라 상기 세탁축(60)의 상단부에 고정된 세탁날개가 동일한 방향으로 회전하게 된다(제 190 단계). 그리고 소정 시간동안 세탁날개가 회전하여 세탁공정을 수행하게 된다.

한편, 소정시간동안 상기 세탁날개가 회전하고 세탁공정이 완료되어 멈추게되면, 세탁날개도 정지한다(제 200 단계). 그리고 세탁조안에 있었던 세탁에 사용된 물이 배수되고 상기 세탁공정을 마친다(제 210 단계).

그러나 세탁 공정을 위해서 상기 커플링(80)과 요크(81)가 결합되는 과정에서 상기 커플링(80)의 위치가 정위치가 되지 않아 요크(81)와 서로 정확하게 맞물리지 않으면, 상기 커플링(80)이 세탁축(60)과 연결되어 세탁날개만이 회전되어야 함에도 불구하고, 세탁날개 회전시 통회전이 미약하게 진행된다.

그러나 상기와 같은 종래 세탁기의 구동 방식에는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

상기 커플링(80)이 요크(81)와 완전히 결합되지 않아서 커플링(80)이 정위치로 유지되지 않으면, 세탁축(60)과 커플링(80)이 완전히 연결되지 않고, 일부 탈수축(70)과 연결되어 통회전이 진행된다. 또한 직결식 세탁기의 세탁날개 구동 방식에서 커플링(80)과 세탁축(60)이 연결되어 세탁날개만이 구동되어야 함에도 불구하고, 세탁조가 회전함에 따라, 세탁조를 회전시키기 위한 소비 전력의 증가 그리고이에 따른 회로 부품의 손상과 과부하현상 등을 가져오게 된다. 또한, 세탁 공정시 옷감의 손상과 꼬임등의 상황이 초래될 수 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 요크 상단에 커플링의 위치를 감지할 수 있는 스위치를 장착하여, 커플링의 위치가 정위치임을 감지하는 직결식 세탁기의 커플링 위치감지장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 직결식 세탁기의 구성을 개략적으로 구성하는 도시도,

도 2는 종래 기술에 따른 직결식 세탁기에서 구성되는 커플링과 요크의 위치 개략도,

도 3은 종래 기술에 따른 직결식 세탁기에서 구성되는 커플링과 요크의 상세 개략도,

도 4는 종래 기술에 따른 직결식 세탁기에서 구성되는 고정돌기의 도시도,

도 5는 종래 기술에 따른 직결식 세탁기에서 구성되는 요크플레이트의 개략도,

도 6은 종래 기술에 따른 직결식 세탁기의 세탁과정을 나타내는 동작 흐름도,

도 7은 본 발명에 따른 직결식 세탁기의 커플링 위치를 감지하기 위한 구성도,

도 8은 본 발명에 따른 직결식 세탁기의 세탁과정을 나타낸 동작흐름도.

도 9는 본 발명에 따른 직결식 세탁기에서 요크의 상세도,

도 10(a),10(b)는 본 발명에 따른 직결식 세탁기의 커플링과 요크의 결합 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

30 : 베어링 하우징 32 : 베어링

40 : 고정자 42 : 고정자 코일

50 : 회전자 52 : 회전자요크

53 : 마그네트 54 : 장착공

57 : 체결볼트 58 : 구동구

58',59 : 세레이션 60 : 세탁축

62 : 세레이션 70 : 탈수축

72 : 세레이션 80 : 커플링

81 : 요크 82 : 체결플랜지

83 : 요철부 85 : 연결체

86 : 세레이션 87 : 고정돌기

88 : 인서트몰드부 89 : 지지홈

90 : 솔레노이드 92 : 요크플레이트1

96 : 요크플레이트2 97 : 요철부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 직결식 세탁기의 커플링 위치감지장치는 세탁날개의 회전을 위한 세탁축과; 세탁조의 회전을 위한 탈수축과; 상기 세탁축의 회전력을 상기 탈수축으로 전달하기 위해서 상하운동 하는 커플링과; 상기 커플링과 치합되어서 상기 탈수축을 구속하기 위한 요크와; 상기 요크의 일단에 장착되고, 상기 요크와 커플링의 정상 결합시에 온동작되는 스위치와; 상기 스위치의 온/오프신호에 의해서 상기 커플링과 요크의 정상결합여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 스위치는, 상기 요크와 커플링이 치합되는 부분인 요크의 골에 장착되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기에 대해서 설명한다. 그리고 본 발명의 설명 중 필요한 구조적 구성에 대해서는 도 1 내지 도 6을 참조해서 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 세탁기의 제어를 위한 구성도이다.

도시되고 있는 바와 같이, 세탁기의 제어구성은 세탁조에 투입된 세탁물의 양을 감지하는 포량감지부(300)와, 세탁조 내부 일측에 설치되어 세탁조에 급수된 물의 수위를 감지하는 수위감지부(310)를 포함하고 있다. 상기 포량감지부(300)에서 감지된 포량과, 수위감지부(310)에서 감지된 수위는 후술되는 제어부(320)에 인가되어서, 세탁기의 세탁행정과 헹굼행정, 탈수행정 등을 수행할 때, 기초신호로 이용되어진다.

또한, 본 발명의 세탁기의 제어구성은 사용자가 세탁을 위하여 선택하는 신호를 입력하는 신호입력부(360)를 포함한다. 상기 신호입력부(360)의 입력신호는 제어부(320)에 인가되어져서 사용자가 선택한 신호를 인지하게 된다.

제어부(320)는 사용자가 요구하는 세탁행정이 이루어질 수 있도록 여러 감지부의 신호를 입력하여, 세탁기 내 여러 전자부품들의 동작을 제어한다. 특히, 본 발명에서는 솔레노이드(90)의 전원인가 여부에 따라서 동작되는 커플링(80)의 상하운동을 위한 클러치동작을 위해서 상기 솔레노이드(90)의 전원공급과 전원차단 시점을 제어한다.

그리고 제어부(320)는 상기 제어된 클러치동작이 정확히 수행되었는지 여부를 감시하는 제어를 수행한다. 그리고 클러치치동작이 정확히 수행되지 않은 경우에는 클러치동작을 재수행토록 제어한다. 이 외에도 제어부(320)는 상기 감지된 포량과 수위에 따른 배수와 급수가 이루어질 수 있도록 제어한다.

상기 제어부(320)에서 상기 클러치동작이 정확히 수행되었는지 여부를 감시하기 위한 기초신호로 이용되는 것은 위치감지부(370)의 감지신호이다. 상기 위치감지부(370)는 일반적인 스위치를 이용하며, 상기 스위치는 도 9에 도시되고 있는 바와 같이, 요크(81)의 골에 장착되어진다. 따라서 도 10a에 도시되고 있는 바와 같이, 요크(81)의 골과 커플링(80)의 골이 정상적으로 맞물렸을 때, 상기 커플링(80)에 의해서 스위치가 눌려지면서 동작하도록 구성한다. 그리고 상기 스위치의 신호는 상기 제어부(320)에 입력되어져서 클러치동작의 정상수행 여부를 확인하게 되는 것이다.

그리고 본 발명에서 세탁기의 제어구성은, 클러치동작을 위해 전원을 공급받는 솔레노이드(90)에 전원을 공급하는 솔레노이드 전원공급부(330)와, 세탁조 내부로 물이 급수되도록 외부 공급수원과 급수관 사이의 개폐를 위한 급수밸브(350)와, 세탁조 내부의 물을 외부로 배수시킬때 동작하는 배수밸브(340) 등을 포함하고 있다. 상기 솔레노이드 전원공급부(330)와 급수밸브(350), 배수밸브(340) 등의 동작은 제어부(320)의 제어에 의해서 이루어진다.

그리고 부호 380은 세탁기의 동력 발생을 위한 모터(도시하지 않음)에 동력을 제공하는 동력제공부(380)이다. 상기 동력제공부(380)를 통해서 모터에 동력이 전달되면, 상기 모터의 동력에 의해서 회전자(50)가 회전하게 된다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 세탁기의 세탁제어방법에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명에서 솔레노이드(90)에 전원공급 여부로써 동작되는 클러치동작은, 세탁축(60)만을 회전시키는 세탁행정과, 세탁축(60)과 탈수축(70)을 같이 회전시키는 탈수행정으로 구분될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 세탁기에서 세탁행정에 따른 동작 흐름도를 도시하고 있다.

세탁조 내부에 세탁하고자 하는 세탁물을 넣고, 세탁기의 외부에 구비된 신호입력부(360)에서 세탁시작신호를 선택하면, 세탁기 내부 전자부품들에게 전원이 공급되면서 세탁을 할 수 있는 대기상태가 된다(제 100 단계). 이때, 신호입력부 (360)의 세탁시작신호는 제어부(320)에 입력되고, 제어부(320)는 세탁을 위한 제어를 수행하게 된다.

우선, 제어부(320)는 포량감지부(300)를 통해서 세탁조에 담겨진 포량의 감지신호를 읽어들인다. 상기 포량 감지값에 의해서 제어부(320)는 세탁조에 담겨진 포량을 감지하고, 그에 비례하는 물을 급수시키기 위한 제어를 수행한다.

즉, 제어부(320)는 급수밸브(350)를 열어서 외부로부터 공급되는 물이 세탁조 내부로 급수되도록 한다. 그리고 제어부(320)는 수위감지부(310)를 통해서 수위를 검출하면서 상기 포량감지부(300)에서 검출된 포량치에 따른 요구 급수가 이루어질 때까지 상기 급수밸브(350)를 열음상태로 제어한다. 그리고 급수가 완료되면, 상기 급수밸브(350)를 닫는다.

이와 같이 세탁행정이 이루어질 수 있는 준비가 완료되면, 제어부(320)는 동력 제공부(380)에 신호를 공급하여, 회전자(50)의 회전력을 발생시킨다. 이때, 상기 회전자(50)는 정상회전이 아닌 간이회전을 수행하면서, 정상회전을 위한 준비를 한다(제 102 단계). 즉, 상기 간이회전상태에서는 상기 회전자(50)의 회전력은 매우 약한 상태이다.

상기 제 102 단계에서 회전자(50)가 간이회전을 하고 있는 상태에서, 제어부(320)는 솔레노이드 전원공급부(330)를 통해서 솔레노이드(90)에 전원을 공급한다(제 103 단계).

상기 제 103 단계는, 세탁행정시에는 세탁날개의 회전을 위한 세탁축(60)만이 회전하면 되므로, 커플링(80)의 상하이동에 의한 세탁축(60)과 탈수축(70)의 연결상태를 분리하기 위한 클러치동작을 수행하기 위함이다.

즉, 상기 솔레노이드(90)에 전원이 공급되면, 도시되고 있는 도 1에서 커플링(80)이 상부로 이동되어진다(제 106 단계). 상기 커플링(80)은 상기 솔레노이드(90)에 의해 발생된 자기장으로 스프링(80')의 탄성력을 극복하면서 상부로 이동되어지고(제 109 단계), 이때 요크플레이트2(96)의 요철부(97)에 상기 커플링(80)의 요철부(83)가 형합되어진다(제 112 단계). 이때의 상태를 도 10a에 도시하고 있다.

또한, 상기 커플링(80)의 상부 이동으로, 상기 구동구(58)의 세레이션(58')과 치합되어 있던 세레이션(86)이 더 이상 상기 세레이션(68')과 치합되지 않게 된다. 따라서 이후 세탁행정시에 발생되는 상기 회전자(50)의 회전력이 상기 커플링(80)으로는 전달되지 않게 되면서 상기 커플링(80)과 맞물려 있는 탈수축(70)으로는 회전력이 전달되지 않게 되는 것이다(제 115 단계).

상기 단계들에 의한 클러치동작이 완료되면, 제어부(320)는 상기 동력제공부(380)를 제어하여 모터(도시하지 않음)에 정상동력을 공급한다. 이렇게 해서 상기 회전자(50)는 정상회전을 수행하게 된다(제 118 단계).

이렇게 해서 상기 회전자(50)가 회전하면, 상기 구동구(58)가 회전하면서 상기 구동구(58)의 세레이션(59)과 세탁축(60)의 세레이션(62)의 치합에 의해 회전력이 상기 세탁축(60)에 전달되어진다(제 121 단계). 그리고 상기 세탁축(60)의 회전하면 상기 세탁축(60)의 상단에 구비되어 세탁조의 내부에 있는 세탁날개만이 회전되면서 세탁포와 세탁수를 휘저어 주면서 세탁행정이 이루어지는 것이다(제 124 단계).

이상의 과정이 수행되어, 세탁날개의 회전에 따른 세탁행정이 진행될 때, 제어부(320)는 상기 커플링(80)과 요크(81) 결합에 따른 정상적인 클러치동작이 수행되었는지를 감시하기 위한 동작을 수행한다(제 127 단계).

제어부(320)는 위치감지부(370)의 감지값을 읽어들인다. 만일, 상기 제 112 단계에 의한 커플링(80)과 요크(81)의 결합으로 클러치동작이 정상적으로 수행되었다면, 도 10a에 도시되고 있는 바와 같이, 상기 요크(81)의 골에 커플링(80)이 골이 밀착된 상태가 된다. 따라서 상기 요크(81)의 골에 장착되고 있던 스위치가 상기 커플링(80)에 의해서 눌려지면서 온상태가 되고, 이때의 신호가 제어부(320)에 입력된다. 이와 같이 요크의 골과 커플링의 골이 정확이 맞물리면 상기 탈수축이 구속되므로, 전원공급시 세탁조 내부의 세탁날개만이 회전된다.

그러나 상기 제 112 단계에 의한 클러치동작이 도 10b에 도시되고 있는 바와 같이 정상적으로 수행되지 않으면, 상기 요크(81)의 골과 클러치(80)의 골이 제대로 맞물리지 않게 된다. 이때, 상기 요크(81)의 골에 장착되고 있던 스위치가 상기 클러치(80)에 의해 압박을 받지 못하게 되고, 따라서 상기 스위치는 오프 상태를 그대로 유지하게 되는 것이다. 이와 같이, 상기 요크의 골과 커플링의 골이 정확히 맞물리지 않으면, 전원공급시에 미약하게나마 세탁조도 같이 회전한다.

이러한 판단에 의해서 클러치동작이 정상동작되지 않은 경우에는, 제어부(320)는 상기 제 102 단계로 궤환해서 상기 클러치동작을 재수행한다.

그리고 상기 판단에 의해서 클러치동작이 정상 동작된 경우에는 제어부(320)는 설정되고 있는 시간동안 세탁행정을 진행하고, 설정된 시간이 완료되면 세탁행정을 종료한다(제 130 단계, 제 133 단계).

이상과 같이 도 8에 도시되고 있는 본 발명의 실시예에서는 세탁 행정 중에 클러치동작이 정상적으로 제어되었는지를 감시하여, 세탁축(60)에 의한 세탁날개만의 회전으로 최적의 세탁행정이 이루어질 수 있도록 제어하는 동작을 설명하고 있다.

그러나 상기 클러치동작은 세탁행정 중에만 이루어지는 것이 아니고, 헹굼 행정, 탈수행정에서도 이루어진다.

다음은 간단하게 탈수행정 중에 이루어지는 클러치동작 과정에 대해서 설명한다.

상기 도 8에 의한 세탁행정이 완료되면, 제어부(320)는 탈수행정을 수행하게 된다. 우선, 제어부(320)는 세탁조 내부의 물을 배수시키는 제어를 수행한다. 즉, 배수밸브(340)를 열림상태로 제어하여, 세탁조 내부의 물이 외부로 배출되도록 한다. 그리고 최종적으로 요구되는 물의 수위 상태가 되면, 제어부(320)는 배수 밸브(340)를 닫음상태로 조절하면서 배수동작을 완료한다.

이와 같이 배수동작이 완료되면, 제어부(320)는 회전자(50)의 간이회전을 위한 동력을 인가하면서 상기 솔레노이드 전원공급부(330)에 전원차단신호를 인가하여, 솔레노이드(90)의 공급전원을 차단시킨다.

상기 솔레노이드(90)의 공급전원이 차단되면, 솔레노이드(90)의 발생 자기장의 힘으로 상부로 이동되어 있던 커플링(80)이 상기 스프링(80')의 힘에 밀려져 하방으로 이동하게 된다.

즉, 도 6에 도시되고 있는 것처럼, 상기 커플링(80)의 연결체(85)의 세레이션(86)의 상단은 상기 탈수축(70)의 세레이션(72)과 치합되고, 하단은 상기 구동구(58)의 세레이션(58')과 서로 맞물리게 된다. 즉, 세탁축(60)과 탈수축(70)은 커플링(80)에 의해서 연결진 상태가 되는 것이다.

이렇게 되면, 이후 탈수행정시에 상기 회전자(50)의 동력이 상기 구동구(58)에 의해 상기 세탁축(60)과 커플링(80)으로 전달되고, 상기 커플링(80)에서는 상기 탈수축(70)으로 전달된다. 상기와 같이 되면 상기 세탁축(60)과 탈수축(70)이 동시에 회전하게 되는 것이다.

상기와 같은 탈수축(70)과 세탁축(60)을 연결시키는 클러치동작이 완료되면, 제어부(320)는 회전자가 정상회전되도록 제어한다. 즉, 상기 회전자(50)의 회전을 위한 동력을 전달하면, 상기 회전자(50)의 동력이 상기 구동구(58)에 의해 상기 세탁축(60)과 커플링(80)으로 전달되고, 상기 커플링(80)에서는 상기 탈수축(70)으로 전달된다. 이렇게 해서 상기 세탁축(60)과 탈수축(70)이 동시에 회전하게 되는 것이다. 이때, 회전자(50)의 회전력은 세탁축(60)과 탈수축(70)을 동시에 고속으로회전시키게 된다. 즉, 세탁축(60)에 의한 세탁날개와, 탈수축(70)에 의한 세탁조가 동시에 회전되는 것이다.

한편, 제어부(320)는 상기 세탁조와 세탁날개가 회전되고 있을 때, 상기 위치감지부(370)의 신호를 읽어들인다. 이때 읽어들인 신호가 온 상태인 경우, 정상적으로 클러치동작이 수행되었다고 판단하고, 그대로 오프상태를 유지하는 경우에는 클러치동작이 불완전하게 수행되었다고 판단해서 클러치동작의 재수행을 제어하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 세탁행정 및 헹굼행정에서 수행되는 세탁축과 탈수축의 분리를 위한 클러치동작과, 탈수행정에서 수행되는 세탁축과 탈수축의 연결을 위한 클러치동작이 정상적으로 동작되었는지를 감시하고, 최적의 세탁상태가 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 그리고 본 발명에서는 상기 클러치동작의 정상동작여부를 요크와 커플링이 정상적으로 맞물렸을 때 온동작되도록 상기 요크의 상단에 스위치를 장착하여 커플링의 위치가 정위치인지를 감지하는 것을 기술적 사상으로 하고 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명에 의해서 세탁축 및 탈수축과 연결되는 커플링의 위치가 정위치인지를 감지하여, 세탁축과 커플링이 연결되었을 때, 직결식 세탁기에서 세탁날개 구동시에 발생할 수 있는 통회전을 방지할 수 있다. 따라서 세탁 구동시 발생할 수 있는 통회전에 의해서 과부하에 의한 소비전력의 증가, 소음 증가, 회로 부품의 피로, 기구부품의 피로, 옷감 손상, 포꼬임등의 문제점을 미연에 방지할 수 있다. 또한 상기와 같은 문제점을 방지함으로서, 본 발명에 따른 제품을 사용하는 사용자는 제품에 대한 만족감을 극대화할 수 있다.

Claims (2)

1. 세탁날개의 회전을 위한 세탁축과;

   세탁조의 회전을 위한 탈수축과;

   상기 세탁축의 회전력을 상기 탈수축으로 전달하기 위해서 상하운동 하는 커플링과;

   상기 커플링과 치합되어서 상기 탈수축을 구속하기 위한 요크와;

   상기 요크의 일단에 장착되고, 상기 요크와 커플링의 정상 결합시에 온동작되는 스위치와;

   상기 스위치의 온/오프신호에 의해서 상기 커플링과 요크의 정상결합여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성되는 세탁기의 커플링 위치감지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위치는, 상기 요크와 커플링이 치합되는 부분인 요크의 골에 장착되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 커플링 위치감지장치.