KR20040049160A - 직결식 세탁기의 세탁시 탈수조 회전방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직결식 세탁기에 관한 것으로서, 세탁을 위한 펄세이터 회전시 좌우로 탈수조가 회전하는 것을 방지하는 방식을 커플링과 커플링 스톱퍼간의 치합구조가 아닌 새로운 방식으로 개선하여 오동작 및 소음 발생을 해소할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 상기 탈수축 방향을 따라 상승 또는 하강하여 BLDC모터의 회전동력을 세탁축으로만 전달하거나 상기 세탁축 및 탈수축에 동시에 전달하게 되는 커플링과, 로터의 회전력이 세탁축에 전달되도록 개재되는 커넥터 어셈블리와, 상기 커플링 외주면에 압입되어 커플링이 상승한 세탁모드에서 펄세이터가 반시계방향으로 회전시 탈수조가 회전하지 못하도록 커플링을 구속함과 더불어, 커플링이 하강한 탈수모드에서 탈수축이 시계방향으로 회전시 탈수조가 회전하도록 탈수축에 결합된 커플링을 석방하는 일방향 클러치와, 상기 탈수축 상단부 외주면상에 설치되어 세탁모드에서 펄세이터의 시계방향 회전시 탈수축을 구속하며 탈수모드에서 탈수축의 반시계방향 회전시 탈수축을 석방하는 브레이크 밴드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 탈수조 회전방지장치가 제공된다.

Description

직결식 세탁기의 세탁시 탈수조 회전방지 장치{device for perventing rotation of dehydration tub in washing mode in direct drive type washing machine}

본 발명은 전자동 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁 및 헹굼을 저속 회전하는 펄세이터에 의하여 행하고, 탈수를 고속회전하는 탈수조에 의해 수행하는 직결 구동식(이하, "직결식"이라 함) 세탁기에 있어서 세탁을 위한 펄세이터 회전시 좌우로 탈수조가 회전하는 것을 방지하는 방식을 커플링과 커플링 스톱퍼간의 치합구조가 아닌 새로운 방식으로 개선하여 오동작 및 소음 발생을 해소할 수 있도록 한 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 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 1 내지 도 5는 이러한 동력절환형 직결식 세탁기의 구조예를 나타낸 것으로서, 이를 참조하여 그 구조 및 작용에 대해 보다 설명하면 다음과 같다.

도 1은 기존 직결식 전자동 세탁기의 개략도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 클러치기구의 작용을 나타낸 요부 종단면도이며, 도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b의 요부 확대도이고, 도 4a는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 저면도이고, 도 4b는 도 2b의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 저면도로서, 기존의 직결식 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, 축지지베어링 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 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 구동축(601)에 결합되는 캠(600)과, 상기 축지지베어링 케이스(20) 상에 고정된 레버가이드(30)와, 상기 클러치모터(6)의 구동시 레버가이드(30)의 안내를 받아 직선운동하며 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 타단이고정되어 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 축지지베어링 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 구동축(601)에 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 세레이션(400b)에 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.

한편, 도 5는 기존 클러치기구의 요부 조립 과정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 도 5의 조립후 상태를 나타낸 사시도로서, 상기 가동자(9) 내측에 끼워지는 플런저(10)의 상단부 외주면 상에는, 완충스프링(11)을 개재하여 상기 플런저(10)와 가동자(9)를 조립시 상기 가동자(9)가 플런저(10)로부터 이탈되지 않도록 하는 가동자 탈거방지편(101)이 구비된다.

즉, 상기 가동자(9) 내측에 끼워지는 플런저(10)의 상단부 외주면 상에는 반경방향으로 돌출된 가동자 탈거방지편(101)이 구비되어 있어, 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(101)이 상기 가동자(9) 외주면 일측에 축방향으로 형성된 안내장공(901) 내에 위치하게 되며, 이로써 상기 완충스프링(11)의 복원력에 의해 가동자(9)가 상부로 밀려나더라도 상기 가동자 탈거방지편(101) 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.

그리고, 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.

이와 더불어, 상기 리턴스프링(14)은 일단부가 레버(8)의 걸림돌기(803)에 걸리도록 고리 형태로 형성되고, 타단부는 상기 레버가이드(30) 후단부에 걸려 위치가 고정되도록 다른 부분의 직경(D1)에 비해 큰 직경(D2)을 갖도록 감겨진다.

또한, 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.

한편, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 커플링(15)의 상부면과 하부측 베어링(24) 사이에는 탈수모드로의 절환시 커플링(15)을 하부 방향으로 밀어주는 압축스프링(40)이 구비된다.

또한, 도 2a 내지 도 3b와, 도 5 및 도 6을 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.

한편, 상기 가동로드(12)의 선단부는 커플링(15)의 플랜지부(152) 하부면에 맞닿는 선단부는 마찰력을 줄일 수 있도록 라운드(round)진 형태로 처리된다.

도 7은 커플링의 저면 사시도로서, 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(500a) 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, 상기 커플링(15)의 몸체 내주면 상부에 형성되는 세레이션(150a)과 하부에 형성되는 세레이션(150b)의 모듈비는 1:1.5를 이루도록 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 커플링(15)의 몸체 내주면에 형성되는 세레이션중 피치가 큰 하부측에 위치하는 세레이션(150b)의 하단부는 인너 커넥터(16b)의 세레이션(161b)과의 치합 및 분리가 용이하게 이루어지도록 라운드 처리된다.

특히, 라운드 처리되는 하부측 세레이션(150b)의 하단부는, 인너 커넥터(16b)의 세레이션(161b)과의 클러칭이 용이하도록 인벌루트 프로파일면(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.

이와 더불어, 상기 커플링(15)의 몸체 하단면에는 원주방향을 따라 복수개의 돌기(154)가 형성된다.

즉, 상기 커플링(15)의 몸체 하단면 상에는 원주방향을 따라 형성된 돌기(154)는 탈수모드로의 절환에 의해 상기 커플링(15)이 하강시 상기 커플링(15)과 아우터 커넥터(16a)의 탄성부재 안착홈(162a)에 안착되는 탄성부재인 고무링(18)과의 접촉면적을 줄일 수 있도록 작용하게 된다.

이와 같이 구성된 종래 직결식 세탁기에 있어서의 세탁시 클러치 기구의 작용 과정은 다음과 같다.

종래 클러치 기구는, 세탁이 시작되기 전에는 클러치모터(6)에 전원이 인가되지 않은 오프상태로서 도 2b 및 도 3b와 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 구동축(601)을 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 4a에 도시된 상태와 같이 캠(600)이 유지점에 위치하는 시점에서는 도 2a 및 도 3a에서와 같이 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 축지지베어링 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 3a에 도시된 바와 같이, 상기 축지지베어링케이스(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 방지되며, 이에 따라 펄세이터(3)의 교반시 세탁겸용 탈수조(1)의 좌우방향으로의 회전이 방지된다.

그러나, 이와 같은 종래에는 세탁모드 수행시 탈수조의 회전이 상기 커플링(15) 상단부에 형성된 기어이(151)와 커플링 스톱퍼(22)에 구비된 기어이(221)의 형합에 의해서 방지되는 구조여서 다음과 같은 문제점이 있었다.

먼저, 커플링(15)의 기어이(151)와 커플링 스톱퍼(22)의 기어이(221) 사이에 존재하는 유격으로 인해 행정시 소음이 발생하게 되며, 불완전한 치합으로 인해 오동작이 발생하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세탁 및 헹굼을 저속 회전하는 펄세이터에 의하여 행하고, 탈수를 고속회전하는 탈수조에 의해 수행하는 직결식 세탁기에 있어서 세탁을 위한 펄세이터 회전시 좌우로 탈수조가 회전하는 것을 방지하는 방식을 커플링과 커플링 스톱퍼간의 치합구조가 아닌 새로운 방식으로 개선하여 오동작 및 세탁 행정 수행시 및 이를 위한 치합시의 소음 발생을 해소할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 기존 직결식 전자동 세탁기의 개략도

도 2a 및 도 2b는 기존 클러치기구의 작용을 나타낸 요부 종단면도로서,

도 2a는 세탁시의 상태도

도 2b는 탈수시의 상태도

도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b의 요부 확대도로서,

도 3a는 세탁시의 상태도

도 3b는 탈수시의 상태도

도 4a는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 저면도

도 4b는 도 2b의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 저면도

도 5는 기존 클러치 기구의 요부 조립 상태를 나타낸 단면도로서, 클러치모터의 동력을 커플링에 전달하기 위한 동력 전달 요소들의 조립전 상태도

도 6은 도 7의 조립후 상태를 나타낸 사시도

도 7은 도 6의 커플링 저면 사시도

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 기술장치를 나타낸 요부 종단면도로서,

도 8a는 세탁시의 상태도

도 8b는 탈수시의 상태도

도 9a 및 도 9b는 도 8a의 요부 횡단면도로서,

도 9a는 도 8a의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 횡단면도

도 9b는 도 8a의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 횡단면도

도 10a 및 도 10b는 도 8b의 요부 횡단면도로서,

도 10a는 도 8b의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 횡단면도

도 10b는 도 8b의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 횡단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:외조2:탈수조

3:펄세이터4:세탁축

5:탈수축6:클러치모터

7:BLDC모터14:리턴스프링

15:커플링150a,150b:세레이션

16:커넥터 어셈블리16a:아우터 커넥터

20:축지지베어링 케이스22:커플링 스톱퍼

221:기어이

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 BLDC모터와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 모터의 동력전달경로를 세탁축 또는 탈수축으로 절환가능한 클러치 기구를 포함하여서 된 직결식 전자동 세탁기에 있어서; 상기 탈수축 방향을 따라 상승 또는 하강하여 BLDC모터의 회전동력을 세탁축으로만 전달하거나 상기 세탁축 및 탈수축에 동시에 전달하게 되는 커플링과, 로터의 회전력이 세탁축에 전달되도록 개재되는 커넥터 어셈블리와, 상기 커플링 외주면에 압입되어 커플링이 상승한 세탁모드에서 펄세이터가 반시계방향으로 회전시 탈수조가 회전하지 못하도록 커플링을 구속함과 더불어, 커플링이 하강한 탈수모드에서 탈수축이 시계방향으로 회전시 탈수조가 회전하도록 탈수축에 결합된 커플링을 석방하는 일방향 클러치와, 상기 탈수축 상단부 외주면상에 설치되어 세탁모드에서 펄세이터의 시계방향 회전시 탈수축을 구속하며 탈수모드에서 탈수축의 반시계방향 회전시 탈수축을 석방하는 브레이크 밴드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 탈수조 회전방지장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면 도 8a 내지 도 10b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 설명에 앞서 전술한 종래기술의 구성요소와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호 및 명칭을 사용하며 그 자세한 설명은 생략한다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 기술장치를 나타낸 요부 종단면도로서, 도 8a는 세탁시의 상태도이고, 도 8b는 탈수시의 상태도이다. 그리고, 도 9a 및 도 9b는 도 8a의 요부 횡단면도로서, 도 9a는 도 8a의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 횡단면도이고, 도 9b는 도 8a의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 횡단면도이다.

한편, 도 10a 및 도 10b는 도 8b의 요부 횡단면도로서, 도 10a는 도 8b의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 횡단면도이고, 도 10b는 도 8b의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 횡단면도이다.

본 발명은 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, 축지지베어링 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 BLDC모터(7)의 동력전달경로를 세탁축(4) 또는 탈수축(5)으로 절환가능한 클러치기구를 포함하여 구성된 전자동 세탁기에 있어서; 탈수조 회전방지장치가, 상기 탈수축(5) 방향을 따라 상승 또는 하강하여BLDC모터의 회전동력을 세탁축으로만 전달하거나 상기 세탁축 및 탈수축(5)에 동시에 전달하게 되는 커플링(15a)과, 로터(7b)의 회전력이 세탁축(4)에 전달되도록 개재되는 커넥터 어셈블리(16)와, 상기 커플링(15a)에 압입되어 커플링(15a)이 상승한 세탁모드에서 펄세이터(3)가 반시계방향으로 회전시 탈수조가 회전하지 못하도록 커플링(15a)을 구속함과 더불어, 커플링(15a)이 하강한 탈수모드에서 탈수축(5)이 시계방향으로 회전시 탈수조가 회전하도록 탈수축(5)에 결합된 커플링(15a)을 석방하는 일방향 클러치(90)와, 상기 탈수축(5) 상단부 외주면상에 설치되어 세탁모드에서 펄세이터(3)의 시계방향 회전시 탈수축(5)을 구속하며 탈수모드에서 탈수축(5)의 반시계방향 회전시 탈수축(5)을 석방하는 브레이크 밴드(70)를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 일방향 클러치(90)는 후술하는 샤프트(50)의 일방향 회동만이 자유롭게 이루어지도록 상기 샤프트(50)의 회동방향을 제어하는 부품으로서, 롤러 클러치가 가장 일반적으로 적용될 수 있으나, 동일한 작용을 수행하는 한 상기 롤러 클러치(Roller clutch) 이외에 스프라그 클러치(Sprag clutch)등 다른 형태의 것도 적용 가능함은 물론이다.

참고적으로, 상기 일방향 클러치(90)의 일종인 롤러 클러치는 도 9a 및 도 10a에 도시한 바와 같이, 원통형상으로서 내주면 상에 사면(910a :ramp)이 형성된 외륜(910)과, 상기 외륜(910)내에 샤프트(50)와 평행한 축선을 가지고 둘레방향을 따라 배치되는 롤러(920)와, 상기 롤러(920)를 지지하기 위한 내륜(930)으로 구성되며, 이러한 롤러 클러치 적용시에는 도 9a에 도시한 바와 같이, 롤러 클러치의작용에 의해 커플링(15a) 및 탈수축(5)이 구속되는 상태가 되거나 도 10a에 도시한 바와 같이 커플링(15a) 및 탈수축(5)의 회전이 자유롭게 이루어지는 상태가 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

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

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

이와 같은 상태에서 클러치모터(6)에 전원이 인가되어 클러치모터(6)가 온(on)되면, 상기 클러치모터(6)의 구동력이 구동축(601)을 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.

한편, 캠(600)의 회전시 상기 레버(8)의 경사면(801)에 접촉하는 가동자(9)는 경사면(801)에 의해 눌러져 하강하게 되며, 가동자(9)는 하강시 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 고정핀(12b)을 중심으로 하여 도면상 반시계방향으로 회동하게 된다.

이 때, 본 발명에서는 고정핀 설치(12b)를 위한 지지브라켓은 별도로 고정설치된다.

그리고, 이와 같이 가동로드(12)가 고정핀(12b)을 중심으로 도면상 반시계방향으로 회동시, 상기 가동로드(12) 선단은 커플링(15a) 및 일방향 클러치(90) 하부면에 접촉하여 상기 커플링(15a) 및 일방향 클러치(90)를 탈수축(5)을 따라 축상부 방향으로 밀어 올리게 된다.

이와 같이 하여 세탁모드로의 동력절환이 완료됨에 따라, 모터의 구동시 모터의 구동력은 세탁축(4)으로만 전달되어 펄세이터(3)를 좌·우반전시키게 된다.

즉, 세탁시, 상기 커플링(15a)은 탈수축(5) 외주면의 세레이션(500a)에만 맞물린 상태이고, 세탁축(4)의 세레이션(400b)에 맞물린 커넥터 어셈블리(16)의 세레이션(161b)과는 맞물리지 않은 상태여서 로터(7b)의 회전동력은 세탁축(4)을 통해 펄세이터(3)로만 전달된다.

이 때, 탈수조의 회전이 방지되도록 커플링(15a)을 잡아주는 장치가 있어야 하는데, 본 발명에서는 펄세이터(3)의 회전 방향이 반시계 방향일 경우에는, 탈수축(5) 외주면의 세레이션에만 맞물린 상태인 커플링(15a)을 일방향 클러치(90)인 롤러클러치가 구속함으로써 탈수조의 회전을 방지하게 된다.

즉, 세탁축(4)의 회전방향이 반시계 방향일 경우에는 도 9a에 도시한 바와 같이, 각 롤러(920)는 사면(910a)(ramp)의 좁은 영역(narrow area)으로 이동하게 되며, 이에 따라 커플링(15a)이 압입된 내륜(930)과 그 외측에 설치된 외륜(910)이 함께 붙들려 구속된다.

한편, 펄세이터(3)의 회전 방향이 시계 방향일 경우에는, 일방향 클러치(90)의 커플링(15a)에 대한 구속력이 해제된다.

즉, 도 10a에 도시된 바와 같이, 세탁축(4)의 회전방향이 시계방향일 경우에는 각 롤러(920)가 사면(910a)(ramp)의 공간이 넓은 부분(wide space)쪽으로 이동함으로써 내륜(930)이 외륜(910)으로부터 자유로와지게 되며, 결국 커플링(15a)에 대한 구속력이 해제된다.

따라서, 본 발명에서는 이경우에는 브레이크 밴드(70)의 조임력에 의해 탈수축(5)이 구속됨으로써 탈수조의 회전이 방지되도록 한다.

즉, 도 9b에 도시된 바와 같은 방향성을 갖도록 브레이크 밴드(70)가 설치되면, 세탁축(4)의 회전방향이 시계방향일 경우에는 탈수축(5)이 회전하면 할수록 브레이크 밴드(70)가 탈수축(5) 상단부 외주면를 더욱 세게 조으게 되어, 결국 탈수축(5)을 구속하게 된다.

요컨대, 본 발명에 따르면, 펄세이터(3)의 일방향 회전시에는 롤러 클러치등 일방향 클러치(90)의 작용에 의해 탈수축(5)에 맞물린 커플링(15a)의 회전이 구속되어 탈수조의 회전이 방지되며, 펄세이터(3)의 타방향 회전시에는 브레이크 밴드(70)의 구속력에 의해 탈수축(5)의 회전이 방지됨으로써 이에 연결된 탈수조의 회전을 방지하게 된다.

이와 같은 본 발명의 탈수조 방지장치는 치합 구조가 아니기 때문에 치합시의 기어이간의 간섭으로 인한 소음 및 세탁행정 수행에 따른 반전시 기어이간의 유격으로 인한 소음등의 발생이 방지된다.

또한, 이와 같은 본 발명의 탈수조 방지장치는 동력 절환시 불완전한 치합에의한 오동작 발생을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 세탁 및 헹굼을 저속 회전하는 펄세이터에 의하여 행하고, 탈수를 고속회전하는 탈수조에 의해 수행하는 직결식 세탁기에 있어서 세탁을 위한 펄세이터 회전시 좌우로 탈수조가 회전하는 것을 방지하는 구조를 새로운 구조로 개선하여 소음 및 오동작 발생을 방지할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명에 따르면, 종래의 치합 구조인 커플링과 커플링 스톱퍼간의 치합구조 대신, 일방향 클러치 및 브레이크 밴드를 이용하여 통회전이 방지되도록 하는 구조가 제공됨으로써 종래 커플링의 기어이와 커플링 스톱퍼의 기어이 사이에 존재하는 유격으로 인해 행정시 발생하는 소음과 커플링과 커플링 스톱퍼의 치합시 발생하던 소음 및 오동작에 따른 문제점이 해소된다.

Claims (3)

1. 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 BLDC모터와, 세탁행정 또는 탈수행정에 대응하여 모터의 동력전달경로를 세탁축 또는 탈수축으로 절환가능한 클러치 기구를 포함하여서 된 직결식 전자동 세탁기에 있어서;

   상기 탈수축 방향을 따라 상승 또는 하강하여 BLDC모터의 회전동력을 세탁축으로만 전달하거나 상기 세탁축 및 탈수축에 동시에 전달하게 되는 커플링과,

   로터의 회전력이 세탁축에 전달되도록 개재되는 커넥터 어셈블리와,

   상기 커플링 외주면에 압입되어 커플링이 상승한 세탁모드에서 펄세이터가 반시계방향으로 회전시 탈수조가 회전하지 못하도록 커플링을 구속함과 더불어, 커플링이 하강한 탈수모드에서 탈수축이 시계방향으로 회전시 탈수조가 회전하도록 탈수축에 결합된 커플링을 석방하는 일방향 클러치와,

   상기 탈수축 상단부 외주면상에 설치되어 세탁모드에서 펄세이터의 시계방향 회전시 탈수축을 구속하며 탈수모드에서 탈수축의 반시계방향 회전시 탈수축을 석방하는 브레이크 밴드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 탈수조 회전방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   일방향 클러치는,

   롤러 클러치 임을 특징으로 하는 탈수조 회전방지장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   스프라그 클러치(Sprag clutch)임을 특징으로 하는 탈수조 회전방지장치.