KR20040013989A

KR20040013989A - 전자동 세탁기의 커플링 치합 구조

Info

Publication number: KR20040013989A
Application number: KR1020020047145A
Authority: KR
Inventors: 윤성노
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-02-14

Abstract

본 발명은 펄세이터 또는 탈수조에 회전동력을 전달할 때에, 회전동력이 안정적으로 확실히 단(短)시간내에 절환제어될 수 있도록 한 전자동 세탁기의 클러치기구에 있어서, 커플링과 커플링 스톱퍼에 구비된 기어이의 형상을 개선하여 세탁모드로의 동력 절환시 커플링 스톱퍼에 형성된 기어이와 커플링에 형성된 기어이의 접촉시 선접촉이 이루어지도록 함으로써 치합시의 동작이 부드럽게 수행되고, 이와 더불어 기어이가 물릴 때 발생하는 마찰소음이 저감될 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 외조 내에 회전가능하게 설치되는 탈수조와, 탈수조 내에 설치되고 탈수조와는 독립하여 회전가능한 펄세이터와, 베어링 케이스에 회전자재하게 지지되어 탈수조에 회전동력을 전달하는 탈수축과, 펄세이터에 회전동력을 전달하는 세탁축과, 스테이터에 통전됨에 따라 로터가 회전하는 BLDC모터와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 탈수축 방향을 따라 승강하면서 BLDC모터의 회전동력 전달경로를 세탁축 또는 탈수축으로 절환가능한 커플링을 포함하여서 된 전자동 세탁기에 있어서; 상기 커플링의 기어이 및 커플링 스톱퍼의 기어이의 선단부가 원호형의 프로파일을 갖도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

전자동 세탁기의 커플링 치합 구조{structure for engagement of coupling in 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 새로운 동력전달 메커니즘을 구비한 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 종류를 검출하여 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 전달하거나 탈수축으로 전달하여 펄세이터 또는 탈수조를 회전시키는 방식과, BLDC모터(Brushless DC Motor)의 속도제어에 의해 세탁조겸 탈수조를 세탁 및 탈수시 각각 다른 속도로 회전시키는 방식이 있다.

한편, 최근에는 BLDC모터를 이용하면서도 동력전달 경로를 달리 제어하여 세탁시에는 펄세이터를 저속회전시켜 세탁을 행하고, 탈수시에는 펄세이터 및 탈수조를 동시에 고속회전시켜 탈수를 행하는 구조가 등장하였다.

도 1은 이와 같이 BLDC모터를 이용하면서도 동력전달 경로를 달리 제어하여 세탁시에는 펄세이터를 저속회전시켜 세탁을 행하고, 탈수시에는 펄세이터 및 탈수조를 동시에 고속회전시켜 탈수를 행하는 전자동 세탁기의 개략도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 전자동세탁기에 적용된 클러치기구의 작용을 나타낸 요부 상세도이며, 도 3은 도 2의 요부 조립 상태를 나타낸 단면도로서, 클러치모터의 동력을 커플링에 전달하기 위한 동력 전달 요소들의 조립전 상태도이고, 도 4은 도 3의 조립후 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5는 종래 커플링 구조를 나타낸 사시도로서, 이를 참조하여 본 발명과 관련된 전자동 세탁기의 구성 및 작용에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명과 관련된 전자동 세탁기는 본체의 외조(1) 내부에 회전가능하게 설치되는 세탁조 겸용인 탈수조(2)와, 상기 탈수조(2) 내에 설치되되 상기 탈수조(2)와는 독립하여 회전가능하게 설치되는 펄세이터(3)와, 베어링 케이스(20; 도 2a참조)에 회전자재하게 지지되어 탈수조(2)에 회전동력을 전달하는 탈수축(5)과, 펄세이터(3)에 회전동력을 전달하는 세탁축(4)과, 스테이터(7a)에 통전됨에 따라 로터(7b)가 회전하는 BLDC모터(7)와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 BLDC모터(7)의 동력전달경로를 세탁축(4) 또는 탈수축(5)으로 절환가능한 클러치기구를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 클러치기구는, 외조(1) 하부에 설치되는 클러치모터(6)와, 상기 클러치모터(6)의 구동축에 결합되는 캠(600)과, 상기 베어링 케이스(20) 상에 고정된 레버가이드(30)와, 상기 클러치모터(6)의 구동시 레버가이드(30)의 안내를 받아직선운동하며 경사면(801)을 갖는 홈(800) 및 상기 경사면(801) 하단에서 수평하게 이어지는 평탄면(802)을 갖는 레버(8)와, 상기 클러치모터(6)의 캠(600)과 레버(8) 사이에 설치되어 클러치모터(6)의 온시 레버(8)를 상기 클러치모터(6)측으로 당기는 작용을 하는 커넥팅로드(17)와, 상기 레버가이드(30) 선단부에 일단이 고정되고 상기 레버(8) 일측의 걸림돌기(803)에 타단이 고정되어 레버(8)에 복귀력을 부여하는 리턴스프링(14)과, 탈수시 레버(8)의 경사면(801)을 갖는 홈(800)에 맞닿고 있다가 세탁모드로의 절환시 경사면(801)을 타고 하강하여 평탄면(802) 하부에 위치하게 되는 중공실린더형의 가동자(9)와, 상기 가동자(9) 내부의 안내홈(900)을 따라 승강가능하도록 설치되는 플런저(10)와, 상기 가동자(9)와 플런저(10) 사이에 위치하는 완충스프링(11)과, 상기 베어링 케이스(20)의 하부에 고정되며 원주방향을 따라 형성된 기어이(221)가 구비된 커플링 스톱퍼(22)와, 상기 플런저(10)의 하단부에 일측 선단이 힌지결합되고 커플링 스톱퍼(22) 하부에 형성된 지지브라켓(220) 하단부에 중간부위 일지점이 힌지결합되어 플런저의 승강시 상기 힌지결합된 중간부위의 일지점을 중심으로 시이소 운동하는 포크(fork) 형태의 가동로드(12)와, 상기 가동로드(12)의 회동방향에 따라 탈수축(5) 방향을 따라 승강하면서 BLDC모터(7)의 회전동력 전달경로를 절환시키는 커플링(15)과, 로터(7b)의 회전력이 세탁축(4)에 전달되도록 개재되는 커넥터 어셈블리(16)를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 클러치모터(6)는 내부에 구비된 감속기어를 통해 감속하여 캠(600)에 연결된 구동축에 동력을 전달하는 기어드 모터(geared motor)이다.

한편, 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(4) 하단의 세레이션에 맞물리는 세레이션(160b)이 형성되며 상기 아우터 커넥터(16a) 외부로 노출되는 상단부 외주면 상에 커플링(15)와의 결합을 위한 세레이션(161b)이 형성되는 금속재질의 인너 커넥터(16b)로 구성된다.

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

그리고, 상기 아우터 커넥터(16a) 상면 중심부에는 환형의 탄성부재 안착홈이 구비되고, 상기 안착홈에는 탄성부재인 고무링(18)이 안착된다.

한편, 상기 가동자(9)의 상단부는 레버(8)의 경사면(801)에 대응하도록 경사지게 형성되어 있어, 상기 레버(8)의 수평이동시 상기 가동자(9)는 수직 방향으로 승강운동하게 된다.

그리고, 상기 가동자(9) 내측에 끼워지는 플런저(10)의 상단부 외주면 상에는 반경방향으로 돌출된 가동자 탈거방지편(100)이 구비되고, 상기 가동자(9) 외주면 일측에는 상기 플런저(10) 외주면에 완충스프링(11)인 압축스프링을 끼운 상태에서 상기 플런저(10)를 가동자(9) 내부로 압입하게 되면 상기 플런저(10)의 가동자 탈거방지편(100)이 위치하게 되는 안내장공(901)이 축방향을 따라 형성된다.

이로써 상기 완충스프링(11)의 복원력에 의해 가동자(9)가 상부로 밀려나더라도 상기 가동자 탈거방지편(100) 하단에 상기 가동자(9)의 안내장공(901) 하단부가 걸리게 됨으로써 상기 가동자(9)가 플런저(10)로부터 탈거되는 현상이 방지된다.

또한, 가동자(9)의 외주면 상에는 축방향을 따라 길이를 갖는 안내리브(902)가 형성되며, 상기 가동자(9)가 삽입되는 레버가이드(30)의 안내부(30a) 내측면에는 상기 안내리브(902)가 형합되어 가동자(9)의 직선운동을 돕도록 안내홈(30a-1)이 형성된다.

한편, 상기 커넥팅로드(17)는 일단이 캠(600)에 결합되고 타단이 레버(8)에 힌지 결합되며, 상기 커넥팅로드가 결합되는 레버(8)의 일단부 하측에는 리턴스프링(14)의 복원력 작용시 상기 레버(8)의 레버가이드(30)로의 삽입 위치를 한정하는 멈춤돌기(805)가 형성된다.

그리고, 상기 커플링(15)의 상부면과 하부 축지지베어링(24) 사이에는 탈수모드로의 절환시 커플링(15)을 하부 방향으로 밀어주는 압축스프링(40)이 구비된다.

또한, 도 2a 내지 도 4를 참조하면, 상기 플런저(10)와 커플링 스톱퍼(22)의 지지브라켓(220) 사이에 위치하도록 커플링 스톱퍼(22) 외측면 상에는 돌기(222)가 구비되고, 상기 돌기(222) 직하방의 포크형 가동로드(12)에는 양측 로드를 가로질러 연결하는 연결부(12a)가 구비되며, 상기 돌기(222)와 연결부(12a) 사이에는 탈수시 가동로드(12)가 고정핀(12b)을 중심으로 시계방향으로 회동하도록 회전력을 부여하는 인장스프링(13)이 구비된다.

그리고, 상기 가동로드(12)의 선단부는 커플링(15)의 플랜지부 하부면에 맞닿는 선단부는 마찰력을 줄일 수 있도록 라운드(round)진 형태로 처리된다.

한편, 상기 커플링(15)은 원통형 몸체 상단부에 반경방향으로 확장된 플랜지부(152)가 구비되고, 상기 플랜지부(152) 상면 가장자리에 상기 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)에 형합가능한 기어이(151)가 원주방향을 따라 형성되며, 내주면 상에는 탈수축(5)의 세레이션 및 커넥터 어셈블리(16)를 구성하는 인너 커넥터(16b) 상단부 외주면상의 세레이션(161b)에 맞물리도록 하기 위한 세레이션(150a)(150b)이 구비된다.

이 때, 상기 커플링(15)의 몸체 내주면에 형성되는 세레이션(150a)(150b)의 피치는, 상기 커플링(15)이 완전히 하강하여 인너 커넥터(16b)에 치합되었을 때의 인너 커넥터(16b)의 상단 위치를 기준으로 상부측 세레이션(150a) 및 하부측 세레이션(150b)이 서로 다른 모듈을 갖도록 형성한다.

즉, 상기 커플링(15)의 몸체 내주면에 형성되는 세레이션의 피치는, 치합되었을 때의 인너 커넥터(16b) 상단 위치를 기준으로 그 하부의 세레이션(150b)이 더 큰 모듈을 갖도록 형성된다.

특히, 라운드 처리되는 하부측 세레이션(150b)의 하단부는, 인너 커넥터(16b)의 세레이션(161b)과의 클러칭이 용이하도록 인벌루트 프로파일 면(involute profile surface)을 이루도록 형성된다.

그리고, 상기 커플링(15)의 몸체 내주면에 형성된 상부측 세레이션(150a)의 하면과 하부측 세레이션(150b)의 각 골이 만나는 지점은 급격한 단면변화를 줄여 비틀림 응력에 견디는 힘을 키울 수 있도록 라운드 처리된다.

또한, 상기 커플링(15)의 몸체 하부면 상에는 고무링(18)과의 접촉면적을 줄이기 위한 돌기(154)가 형성될 수도 있다.

한편, 탈수축(5)은 기존의 탈수축과는 달리 내경이 큰 하부축부 상단부 내측으로 상부축부가 압입되어 결합되며, 상기 하부축부의 상단은 탈수축(5)을 지지하는 상부 축지지베어링(23)을 떠받치게 된다.

이와 같이 구성된 전자동 세탁기의 클러치 기구의 작용 과정은 다음과 같다.

먼저, 세탁이 시작되기 전에는 클러치모터(6)에 전원이 인가되지 않은 오프상태로서 도 2b와 같이 커플링(15)이 하강한 상태를 유지하게 된다.

즉, 이때에는 가동자(9)는 레버(8)의 경사면(801)을 갖는 홈(800)에 위치하게 되고, 커플링(15)은 하사점에 위치하게 된다.

이와 같은 상태에서 클러치모터(6)에 전원이 인가되어 클러치모터(6)가 온(on)되면, 상기 클러치모터(6)의 구동력이 구동축을 통해 캠(600)에 전달되고, 상기 캠(600)의 회전운동에 의해 커넥팅로드(17)가 클러치모터(6) 쪽으로 이동하게 되며, 이에 따라 레버가이드(30)의 안내를 받으며 레버(8)가 클러치모터(6)쪽으로 당겨진다.

이 때, 상기 레버가이드(30) 후단부에 설치된 리턴스프링(14)은 인장된다.

한편, 캠(600)의 회전시 상기 레버(8)의 경사면(801)에 접촉하는 가동자(9)는 경사면(801)에 의해 눌러져 하강하게 되며, 도 2a에 도시한 바와 같이 캠(600)이 유지점에 위치하는 시점에서는 레버(8)의 평탄면(802) 하부에 가동자(9)가 위치하게 된다.

이와 같이 캠(600)의 유지점으로의 회전 및 이에 수반되는 레버(8)의 클러치모터쪽으로의 이동에 따른 가동자(9)의 하강시, 가동자(9)는 완충스프링(11)을 압축하게 되고 이에 따라 상기 가동자(9)의 안내홈(900)을 따라 승강가능하도록 설치된 플런저(10) 또한 하강하게 된다.

계속해서 상기 플런저(10)의 하강에 따라 상기 플런저(10)에 힌지 결합된 가동로드(12)는 베어링 케이스(20)의 하부에 고정된 커플링 스톱퍼(22)의 지지브라켓(220)을 관통하는 중간부위 일지점의 고정핀(12b)을 중심으로 하여 도면상 반시계방향으로 회동하게 된다.

그리고, 이와 같이 가동로드(12)가 고정핀(12b)을 중심으로 도면상 반시계방향으로 회동시, 상기 가동로드(12) 선단은 커플링(15)의 플랜지부(152) 하부면에 접촉하여 상기 커플링(15)을 탈수축(5)을 따라 축상부 방향으로 밀어 올리게 된다.

이에 따라, 세탁모드로의 동력절환 완료시, 상기 커플링(15) 상단부에 형성된 기어이(151)는, 도 2a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베어링 케이스(20) 하부면상에 고정된 커플링 스톱퍼(22)에 구비된 기어이(221)에 형합하게 된다.

또한, 이와 같이 커플링(15)의 기어이(151)가 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)에 맞물리게 되면, 상기 커플링(15)이 커넥터 어셈블리(16)를 벗어나게 되어 로터(7b)의 회전시 세탁축(4)만이 회전하게 된다.

즉, 세탁시, 상기 커플링(15)은 탈수축(5) 외주면의 세레이션에만 맞물린 상태이고, 세탁축(4)에 맞물린 인너 커넥터(16b) 상단부의 세레이션(161b)과는 맞물리지 않은 상태여서 로터(7b)의 회전동력은 세탁축(4)을 통해 펄세이터(3)로만 전달된다.

그리고, 상기 커플링(15)의 기어이(151)가 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)에 맞물린 상태에서는 커플링(15)의 회전은 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)에 의해 방지된다.

이와 같이, 세탁모드로 절환되어 세탁진행시에는 클러치모터(6)가 오프 상태를 유지하게 된다.

이하에서는 탈수시의 클러치 기구의 동작 과정에 대해 설명한다.

도 2a에서와 같이 된 상태에서 세탁이 진행되다가, 세탁이 완료되어 탈수 진행을 위해 탈수모드로의 동력전달 경로 절환이 요구될 때에는 다시 클러치모터(6)에 전원이 인가되어 상기 클러치모터가 구동함으로써 캠(600)이 회전하게 된다.

이와 같이, 클러치모터(6)의 캠(600)이 회전하여 탈수위치로 이동하게 되면, 레버(8)는 리턴스프링(14)의 복원력에 의해 클러치모터(6)에서 멀어지게 된다.

이에 따라, 세탁모드에서는 레버(8)의 평탄면(802)에 접하고 있던 가동자(9)는 도 2b에서와 같이 레버(8)의 복귀가 완료되는 시점에서는 레버(8)의 경사면(801)이 구비된 홈(800)에 위치하게 된다.

이와 같이 레버(8)의 이동에 따른 가동자(9)의 상승시, 완충스프링(11)에 가해지던 압축력이 완화되고 이에 따라 상기 가동자(9)의 안내홈(900)을 따라 승강가능하도록 설치된 플런저(10) 또한 상승하게 된다.

계속해서, 상기 플런저(10)의 상승에 따라 상기 플런저(10)에 힌지결합된 가동로드(12)는 베어링 케이스(20)의 하부에 고정된 커플링 스톱퍼(22)의 지지브라켓(220)을 관통하여 설치된 고정핀(12b)을 중심으로 도면(도 2a 참조)상시계방향으로 회동하게 된다.

그리고, 이와 같이 가동로드(12)가 고정핀(12b)을 중심으로 도면상 시계방향으로 회동함에 따라, 상기 가동로드(12) 선단이 커플링(15)을 지지하여 탈수축(5)을 따라 축상부 방향으로 밀어 올리고 있던 힘은 제거된다.

이와 같이 커플링(15)에 대한 가동로드(12)의 지지력이 제거됨에 따라, 상기 커플링(15)은 자중 및 압축스프링(40)의 복원력에 의해 하강하게 되며, 이에 따라 상기 커플링(15)의 기어이(151)는 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)로부터 빠져나오게 된다.

그리고, 커플링(15)이 완전히 하강하면, 상기 커플링(15) 내주면의 세레이션(150a)(150b)은 세탁축(4)에 결합되는 인너 커넥터(16b) 상단부 외주면상의 세레이션(161b) 및 탈수축(5) 하단부의 세레이션에 각각 맞물리게 되며, 이에 따라 로터(7b)의 고속회전시 세탁축(4) 및 탈수축(5)의 고속회전이 이루어져 탈수가 진행된다.

이 때, 상기 커플링(15)의 내주면에 형성된 세레이션(150a)(150b)중 인너 커넥터(16b)에 치합되는 부분의 세레이션(150b)이 더 큰 모듈을 갖도록 형성됨과 더불어 피치가 큰 하부측에 위치하는 세레이션(150b)의 하단부는 라운드 처리되어 있어 상기 인너 커넥터(16b)의 세레이션(161b)과의 치합 및 분리가 용이하게 이루어지게 된다.

한편, 세탁모드로의 동력절환 과정에서 클러치모터(6)의 구동에 의해 세탁 커플링(15)이 세탁시의 위치로 진입시, 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)에 대한커플링(15)의 기어이(151)의 치합 위치가 맞지 않는 경우에는 커플링(15)을 순간 구속하는 상태가 발생할 수 있다.

즉, 커플링 스톱퍼(22)는 베어링 케이스(20)상에 고정되어 있으므로 기어이(221)의 위치는 일정하지만, 커플링(15)는 탈수축(5)과 함께 회전가능하므로 정지시 기어이(151)의 위치가 가변된다. 이에 따라, 세탁상태로의 절환시 커플링(15)의 기어이(151)의 산부분과 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)의 산부분이 서로 맞닿게 되는 경우가 발생하게 되는데, 이 경우를 커플링(15)에 대한 순간구속상태라고 칭한다.

이 때, 커플링(15)은 인너 커넥터(16b) 상단부 외주면 상의 세레이션(161b)에도 약간 맞물린 상태이므로 인너 커넥터(16b)와 함께 회전하게 되며, 회전하다가 커플링측 기어이(15)의 산이 커플링 스톱퍼(22)측 기어이(221)의 골과 만남에 따라 커플링(15)의 기어이(151)와 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)는 가동자(9)와 플런저(10) 사이에 설치된 완충스프링(11)의 미는 작용에 의해 자연스럽게 치합되어 커플링(15)에 대한 순간구속 상태가 해제된다.

그러나, 이와 같은 종래에는 커플링(15)에 형성된 기어이(151)와 커플링 스톱퍼(22)에 형성된 기어이(221)의 선단부가 삼각형 형태의 프로파일을 가지고 있어, 접촉시 면접촉이 이루어짐으로 인해 치합시의 동작이 부드럽게 수행되지 않게 되고, 이로 인해 기어이가 완전히 물릴 때까지 마찰소음이 높게 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스테이터와 로터로 된 구동부에 의해 펄세이터 또는 탈수조에 회전동력을 전달할 때에, 회전동력이 안정적으로 확실히 단(短)시간내에 절환제어될 수 있도록 한 새로운 형태의 전자동 세탁기의 클러치기구에 있어서, 커플링과 커플링 스톱퍼에 구비된 기어이의 형상 변경을 통해, 세탁모드 수행을 위한 동력 절환시 커플링 스톱퍼에 형성된 기어이와 커플링에 형성된 기어이의 접촉시 선접촉이 이루어지도록 함으로써 치합시의 동작이 부드럽게 수행되고, 이와 더불어 기어이가 물릴 때 발생하는 마찰소음이 저감될 수 있도록 한 전자동 세탁기의 커플링 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 전자동 세탁기의 개략적 구성을 나타낸 종단면도

도 2a 및 도 2b는 도 1에 적용된 클러치기구의 작용을 나타낸 요부 상세도로서,

도 2a는 세탁시의 상태도

도 2b는 탈수시의 상태도

도 3은 도 2의 요부 조립 상태를 나타낸 단면도로서, 클러치모터의 동력을 커플링에 전달하기 위한 동력 전달 요소들의 조립전 상태도

도 4은 도 3의 조립후 상태를 나타낸 사시도

도 5는 종래 커플링 구조를 나타낸 사시도

도 6은 본 발명의 커플링 구조를 나타낸 사시도

도 7은 본 발명의 커플링과 커플링 스톱퍼와의 조립 상태를 나타낸 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:외조2:탈수조

3:펄세이터4:세탁축

5:탈수축6:클러치모터

7:BLDC모터7a:스테이터

7b:로터8:레버

800:홈801:경사면

802:평탄면803:걸림돌기

805:멈춤돌기9:가동자

900:안내홈901:안내장공

902:안내리브10:플런저

100:탈거방지편11:완충스프링

12:가동로드12a:연결부

12b:고정핀 13:인장스프링

14:리턴스프링15:커플링

150a,150b:세레이션151:기어이

152:플랜지부154:돌기

16:커넥터 어셈블리16a:아우터 커넥터

16b:인너 커넥터160b:인너 커넥터 내주면의 세레이션

161b:인너 커넥터 외주면의 세레이션

17:커넥팅로드18:고무링

20:베어링 케이스22:커플링 스톱퍼

220:지지브라켓221:기어이

23:상부 축지지베어링24:하부 축지지베어링

30:레버가이드30a:안내부

40:압축스프링

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 외조 내에 회전가능하게 설치되는 탈수조와, 탈수조 내에 설치되고 탈수조와는 독립하여 회전가능한 펄세이터와, 베어링 케이스에 회전자재하게 지지되어 탈수조에 회전동력을 전달하는 탈수축과, 펄세이터에 회전동력을 전달하는 세탁축과, 스테이터에 통전됨에 따라 로터가 회전하는 BLDC모터와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 탈수축 방향을 따라 승강하면서 BLDC모터의 회전동력 전달경로를 세탁축 또는 탈수축으로 절환가능한 커플링을 포함하여서 된 전자동 세탁기에 있어서; 상기 커플링의 기어이 및 커플링 스톱퍼의 기어이의 선단부가 원호형의 프로파일을 갖도록 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 커플링 구조를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 커플링과 커플링 스톱퍼와의 조립 상태를 나타낸 사시도로서, 본 발명은 외조(1) 내에 회전가능하게 설치되는 탈수조(2)와, 탈수조(2) 내에 설치되고 탈수조(2)와는 독립하여 회전가능한 펄세이터(3)와, 베어링 케이스(20)에 회전자재하게 지지되어 탈수조(2)에 회전동력을 전달하는 탈수축(5)과, 펄세이터(3)에 회전동력을 전달하는 세탁축(4)과, 스테이터(7a)에 통전됨에 따라 로터(7b)가 회전하는 BLDC모터(7)와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 탈수축(5) 방향을 따라 승강하면서 BLDC모터(7)의 회전동력 전달경로를 세탁축(4) 또는 탈수축(5)으로 절환가능한 커플링(15)을 포함하여서 된 전자동 세탁기에 있어서; 상기 커플링(15)의 기어이(151) 및 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)의 선단부가 원호형의 프로파일(profile)을 갖도록 한 것이다.

이 때, 상기 커플링(15)의 기어이(151) 및 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)의 선단부 곡률은 치폭(W)의 1/2에 해당하는 길이를 반경(R)으로 하여 원호를 그렸을 때 기어이(151)의 양측면과 만나는 원호의 곡률을 따른다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

본 발명의 커플링(15)과 커플링 스톱퍼(22)는 기어이(151)(221)의 선단부 프로파일이 원호형을 이루고 있어 접촉조건이 선접촉이 되어 접촉부의 접촉면적이 줄어들게 됨으로써 동력절환시 치합 동작이 부드럽게 이루어지게 된다.

따라서, 예를 들어 세탁모드로의 동력절환 과정에서 클러치모터(6)의 구동에 의해 세탁 커플링(15)이 세탁시의 위치로 진입시, 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)에 대한 커플링(15)의 기어이(151)의 치합 위치가 맞지 않아 발생하는커플링(15)의 순간 구속 상태가 쉽게 발생하지 않는다.

한편, 본 발명에서는 커플링(15)의 순간구속 상태가 발생하더라도 쉽게 해제되는 효과가 있다.

즉, 세탁모드로의 절환시 커플링(15)의 기어이(151)의 산부분과 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)의 산부분이 서로 맞닿게 되는 커플링(15)에 대한 순간구속상태가 발생한 경우, 이 때 상기 커플링(15)은 인너 커넥터(16b)에도 약간 맞물린 상태이므로 인너 커넥터(16b)와 함께 좌 또는 우로 짧은 각도로 회전하게 되며, 이와 같이 회전하다가 커플링측 기어이(151)의 산이 커플링 스톱퍼(22)측 기어이(221)의 골과 만나는 시점에서 가동자(9)와 플런저(10) 사이에 설치된 완충스프링(11)의 미는 작용에 의해 커플링(15)과 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(151)(221)가 자연스럽게 치합되어 커플링(15)에 대한 순간구속 상태가 해제됨은 마찬가지이다.

그러나, 이와 같이 순간구속 상태 해제 작용이 이루어질 때, 본 발명은 커플링 스톱퍼(22)에 형성된 기어이(221)와 커플링(15)에 형성된 기어이(151)의 선단부가 원호형의 프로파일을 이루도록 형성되어 있어, 기어이의 상호 접촉시 선접촉이 이루어짐으로 인해 치합시의 동작이 부드럽게 수행된다.

그리고, 이에 따라 기어이(151)(221)가 완전히 물리는 과정에서의 마찰소음이 현저히 저감된다.

한편, 본 실시예에서는 상기 커플링(15)의 기어이(151) 및 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221)의 선단부 곡률은 치폭(W)의 1/2에 해당하는 길이를 반경(R)으로 하여 원호를 그렸을 때 기어이(151)의 양측면과 만나는 원호의 곡률을따르도록 하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이상에서와 같이, 본 발명은 펄세이터 또는 탈수조에 회전동력을 전달할 때에, 회전동력이 안정적으로 확실히 단(短)시간내에 절환제어될 수 있도록 한 전자동 세탁기의 클러치기구에 있어서, 커플링과 커플링 스톱퍼에 구비된 기어이의 형상을 개선한 것이다.

이에 따라, 본 발명은 세탁모드로의 동력 절환시 커플링 스톱퍼에 형성된 기어이와 커플링에 형성된 기어이의 접촉시 선접촉이 이루어지게 되어, 치합시의 동작이 부드럽게 수행되고, 이와 더불어 기어이가 물릴 때 발생하는 마찰소음이 저감될 수 있는 효과가 있다.

Claims

외조 내에 회전가능하게 설치되는 탈수조와, 탈수조 내에 설치되고 탈수조와는 독립하여 회전가능한 펄세이터와, 베어링 케이스에 회전자재하게 지지되어 탈수조에 회전동력을 전달하는 탈수축과, 펄세이터에 회전동력을 전달하는 세탁축과, 스테이터에 통전됨에 따라 로터가 회전하는 BLDC모터와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 탈수축 방향을 따라 승강하면서 BLDC모터의 회전동력 전달경로를 세탁축 또는 탈수축으로 절환가능한 커플링을 포함하여서 된 전자동 세탁기에 있어서; 상기 커플링의 기어이 및 커플링 스톱퍼의 기어이의 선단부가 원호형의 프로파일을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 전자동세탁기의 커플링 치합구조.
제 1 항에 있어서,

상기 커플링의 기어이 및 커플링 스톱퍼의 기어이의 선단부 곡률은 치폭(W)의 1/2에 해당하는 길이를 반경(R)으로 하여 원호를 그렸을 때 기어이의 양측면과 만나는 원호의 곡률을 따름을 특징으로 하는 전자동세탁기의 커플링 치합구조.