KR20160035877A - 세탁기의 구동장치 및 이를 이용한 세탁기의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2개의 클러치 커플러를 이용하여 모터의 동력을 펄세이터 축과 세탁조 축에 선택적으로 전달함으로써 세탁기의 운전 효율을 향상시킬 수 있는 세탁기의 구동장치 및 이를 이용한 세탁기의 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 세탁기의 구동장치는, 세탁기에 회전 가능하게 설치되는 세탁조와, 상기 세탁조의 하부에 세탁조와 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 펄세이터에 선택적으로 회전력을 전달하여 회전시키는 세탁기의 구동장치에 있어서, 상기 세탁조의 하측에 설치되어 회전력을 발생시키는 모터와; 상단부가 상기 세탁조의 하부면에 결합되어 세탁조에 회전력을 전달하는 세탁조 축과; 상단부가 상기 세탁조 축을 관통하여 상기 펄세이터에 결합되어 펄세이터에 회전력을 전달하는 펄세이터 축과; 상기 모터에 연결되어 회전하는 구동축과; 상기 구동축과 치합되어 구동축의 회전력을 감속시키는 감속기어유닛과; 상기 감속기어유닛과 펄세이터 축 사이에서 펄세이터 축을 감속기어유닛과 구동축에 선택적으로 연결하여 감속기어유닛의 회전력과 구동축의 회전력을 펄세이터 축에 선택적으로 전달하는 제1클러치유닛과; 상기 펄세이터 축과 세탁조 축을 연결 또는 분리하여 펄세이터 축의 회전력을 세탁조 축에 선택적으로 전달하는 제2클러치유닛 및; 상기 제1클러치유닛과 제2클러치유닛을 독립적으로 또는 함께 동작시키는 클러치구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기의 구동장치 및 이를 이용한 세탁기의 구동 방법{Apparatus for Driving Washing Machine And Method for Driving Washing Machine Using the Same}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁기의 운전모드에 따라 세탁조와 펄세이터(pulsator)를 독립적으로 또는 함께 회전시켜 의류나 침구류 등을 세탁할 수 있는 세탁기의 구동장치 및 이를 이용한 세탁기의 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화작용 및 세탁날개의 회전에 따른 수류의 마찰 및 충격을 이용하여 의복·침구 등의 오염물질을 제거하는 가전제품으로, 세탁기의 세탁과정은 통상 세탁, 헹굼, 탈수 및, 급/배수행정으로 이루어진다.

이와 같은 세탁기는 세탁방식에 따라 펄세이터 세탁기와 드럼 세탁기로 구분할 수 있는데, 상기 펄세이퍼 세탁기는 세탁조(inner tub)와 이 세탁조 하부에 설치되는 펄세이터(pulsator)가 분리된 형태로서 세탁 및 헹굼행정시 세탁조는 정지한 상태에서 세탁날개인 펄세이터만이 회전하며 회전수류를 일으키고, 탈수과정에서는 펄세이터와 세탁조가 함께 회전하도록 된 것이다.

도 1은 상기와 같은 종래의 일반적인 펄세이터 세탁기의 구성의 일례를 개략적으로 나타낸 것으로, 펄세이터 세탁기는 세탁기의 외형을 이루는 아웃케이스의 내부에 세탁수를 저장하기 위한 외조(1)가 고정되게 설치되고, 상기 외조(1)의 내부에 세탁과 탈수 겸용의 세탁조(2)가 회전가능하게 설치되며, 상기 세탁조(2)의 저면부에 교반 작용을 하는 펄세이터(3)가 회전가능하게 설치된 구성으로 이루어진다.

그리고, 상기 세탁조(2) 및 펄세이터(3)는 외조(1)의 하부에 설치되는 모터(4) 및 동력전달기구(5)로부터 동력을 전달받아 회전하며 세탁 및 탈수 행정을 수행한다.

한편, 펄세이터 세탁기는 하나의 모터가 세탁 및 탈수 행정을 모두 수행해야 하는데, 세탁 과정에서의 모터 속도와 탈수 행정에서의 모터 속도는 7배 이상으로 매우 큰 속도 차이를 보이게 된다.

일반적으로 모터는 최대효율을 달성할 수 있는 운점점이 있는데, 부하의 속도범위가 너무 넓어서 비록 어느 특정 속도 지점에서 최대효율을 낼 수 있다고 하더라도 다른 속도영역에서는 효율이 매우 취약한 특성이 있다. 그러므로 모터는 상대적으로 효율이 높은 고속 저토크의 운전점에서 일정하게 동작하고, 고토크가 필요한 세탁 운전시에만 기어와 같은 감속기구를 선택적으로 사용함으로써 모터와 세탁기의 운전 효율을 향상시킬 수 있다. 하지만 일반적인 경우 기어와 같은 감속기구를 취부하기 위한 별도의 공간이 필요하게 되어 세탁시스템의 사이즈가 커지게 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2003-0073850호 대한민국 공개특허공보 제2004-0013989호 대한민국 등록특허공보 제10-0591331호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 2개의 클러치 커플러를 이용하여 모터의 동력을 펄세이터 축과 세탁조 축에 선택적으로 전달함으로써 세탁기의 운전 효율을 향상시킬 수 있으며, 세탁시 고토크를 제공하기 위한 감속기어를 모터 내부에 구성하여 전체 크기를 줄일 수 있는 세탁기의 구동장치 및 이를 이용한 세탁기의 구동 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 구동장치는, 세탁기에 회전 가능하게 설치되는 세탁조와, 상기 세탁조의 하부에 세탁조와 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 펄세이터에 선택적으로 회전력을 전달하여 회전시키는 세탁기의 구동장치에 있어서, 상기 세탁조의 하측에 설치되어 회전력을 발생시키는 모터와; 상단부가 상기 세탁조의 하부면에 결합되어 세탁조에 회전력을 전달하는 세탁조 축과; 상단부가 상기 세탁조 축을 관통하여 상기 펄세이터에 결합되어 펄세이터에 회전력을 전달하는 펄세이터 축과; 상기 모터에 연결되어 회전하는 구동축과; 상기 구동축과 치합되어 구동축의 회전력을 감속시키는 감속기어유닛과; 상기 감속기어유닛과 펄세이터 축 사이에서 펄세이터 축을 감속기어유닛과 구동축에 선택적으로 연결하여 감속기어유닛의 회전력과 구동축의 회전력을 펄세이터 축에 선택적으로 전달하는 제1클러치유닛과; 상기 펄세이터 축과 세탁조 축을 연결 또는 분리하여 펄세이터 축의 회전력을 세탁조 축에 선택적으로 전달하는 제2클러치유닛 및; 상기 제1클러치유닛과 제2클러치유닛을 독립적으로 또는 함께 동작시키는 클러치구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 세탁기의 구동장치를 이용하여 세탁기를 구동시키는 방법은, 세탁기의 세탁 운전 모드에서 상기 제1클러치유닛은 펄세이터 축을 상기 감속기어유닛과 연결하고, 상기 제2클러치유닛은 펄세이터 축과 세탁조 축을 분리하도록 클러치 구동부가 작동하고; 세탁기의 탈수 운전 모드에서는 상기 제1클러치유닛은 펄세이터 축을 상기 구동축과 연결하고, 상기 제2클러치유닛은 펄세이터 축과 세탁조 축을 연결하도록 클러치 구동부가 작동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 세탁기의 세탁 운전 모드에서는 제1클러치유닛이 펄세이터 축을 감속기어유닛과 연결하고, 제2클러치유닛이 펄세이터 축과 세탁조 축을 분리하여 펄세이터 축만 감속 회전하여 세탁을 수행할 수 있고, 세탁기의 탈수 운전 모드에서는 제1클러치유닛이 펄세이터 축을 구동축과 연결하고, 제2클러치유닛이 펄세이터 축과 세탁조 축을 연결하여 펄세이터 축과 세탁조 축이 함께 고속 회전하여 탈수를 수행할 수 있다.

따라서, 감속기어 유닛과 2개의 클러치유닛을 이용함으로써 모터 동력의 가변이 가능해지고, 세탁기의 운전 모드에 따라 필요한 동력을 펄세이터 축과 세탁조 축에 선택적으로 전달할 수 있게 되므로 모터는 고효율 운전점에서 지속적으로 구동하게 되어 세탁기의 운전 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한 세탁 운전 시 필요한 고토크를 확보하기 위한 감속기어 유닛을 모터의 로터 내부에 설치함으로써 사이즈 증가 없이 고효율 세탁시스템의 구현이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 펄세이터 세탁기의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 구동장치를 종방향으로 절단하여 나타낸 절개 사시도이다.
도 3은 도 1의 세탁기 구동장치의 종단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 세탁기 구동장치의 감속기어유닛의 구성을 나타낸 사시도 및 저면도이다.
도 5는 도 1의 세탁기 구동장치의 제1클러치유닛의 구성을 나타낸 절개 사시도이다.
도 6은 도 5의 제1클러치유닛의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 5의 제1클러치유닛의 세탁 운전 모드와 탈수 운전 모드에서의 작동 상태를 나타낸 절개 사시도이다.
도 8은 도 1의 세탁기 구동장치의 제2클러치유닛의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 도 8의 제2클러치유닛의 세탁 운전 모드와 탈수 운전 모드에서의 작동 상태를 나타낸 절개 사시도이다.
도 10은 도 1의 세탁기 구동장치의 세탁 운전 모드에서의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 11은 도 1의 세탁기 구동장치의 탈수 운전 모드에서의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 구동장치 및 이를 이용한 세탁기의 구동 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

이해를 돕기 위하여 세탁기의 전체 구성에 대해서는 도 1에 도시된 펄세이터 세탁기를 참조하여 설명한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 구동장치는, 세탁조(2)의 하측에 설치되어 회전력을 발생시키는 모터(10)와, 상단부가 상기 세탁조(2)의 하부면에 결합되어 세탁조(2)에 회전력을 전달하는 세탁조 축(30)과, 상단부가 상기 세탁조 축(30)을 관통하여 상기 펄세이터(3)에 결합되어 펄세이터(3)에 회전력을 전달하는 펄세이터 축(40)과, 상기 모터(10)의 중심에 연결되어 회전하는 구동축(20)과, 상기 모터(10)의 회전자인 로터(12)의 내측 공간에 배치되어 상기 구동축(20)과 치합되어 구동축(20)의 회전력을 감속시키는 감속기어유닛(50)과, 상기 감속기어유닛(50)과 펄세이터 축(40) 사이에서 펄세이터 축(40)을 감속기어유닛(50)과 구동축(20)에 선택적으로 연결하여 감속기어유닛(50)의 회전력과 구동축(20)의 회전력을 펄세이터 축(40)에 선택적으로 전달하는 제1클러치유닛(60)과, 상기 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)을 연결 또는 분리하여 펄세이터 축(40)의 회전력을 세탁조 축(30)에 선택적으로 전달하는 제2클러치유닛(70) 및, 상기 제1클러치유닛(60)과 제2클러치유닛(70)을 독립적으로 또는 함께 동작시키는 클러치구동부를 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 모터(10)는 세탁기의 외조(1)의 하부에 설치되어, 외부에서 인가되는 전원에 의해 동작하여 세탁조 축(30) 및/또는 펄세이터 축(40)을 회전시키는 동력을 발생시킨다. 상기 모터(10)는 공지의 BLDC 모터와 같은 직결식 모터로 구성될 수 있는데, 이 실시예에서 상기 모터(10)는 세탁기의 외조(1)의 하부에 고정되게 설치되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 자기장을 발생시키는 스테이터(11)와, 중심부가 상기 구동축(20)과 연결되도록 설치되며 상기 스테이터(11)에서 발생한 자기장에 의해 회전하는 원반형의 로터(12)를 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 스테이터(11)는 고정자로서 철심 코어에 코일이 감겨진 구조로 되어 코일에 전류가 흐름에 따라 자기장을 발생시키게 된다. 그리고, 상기 로터(12)는 상기 스테이터(11)와 마주보는 내주면에 원주방향을 따라 영구자석(13)이 일정 간격으로 배열된 원반형으로 이루어져, 상기 영구자석(13)과 상기 스테이터(11) 간에 발생한 자기장에 의해 회전 운동하게 된다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 상기 감속기어유닛(50)은, 상기 구동축(20)에 결합되어 회전하는 선기어(51)(sun gear)와, 상기 스테이터(11)에 고정되게 설치되는 링기어 하우징(52a)의 하단부에 고정되는 링기어(52)와, 상기 선기어(51)와 링기어(52) 사이에서 선기어(51) 및 링기어(52)에 치합되게 설치되어 선기어(51)의 회전력을 전달받아 링기어(52)의 원주방향으로 회전 운동하는 복수개(이 실시예에서 3개)의 유성기어(53)와, 상기 복수개의 유성기어(53)에 연결되어 유성기어(53)와 함께 일방향으로 회전 운동하는 캐리어(54)를 포함한다. 여기서, 상기 캐리어(54)는 상기 제1클러치유닛(60)과 연결되거나 분리되면서 제1클러치유닛(60)을 통해 펄세이터 축(40)에 회전력을 전달한다. 이를 위해 상기 캐리어(54)의 중심부에는 상부면이 개방된 원통형상으로 되어 개방된 상부면을 통해 상기 제1클러치커플러(62)의 하부가 삽입되는 캐리어하우징(54a)이 형성되고, 상기 캐리어하우징(54a)의 상부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 기어이가 형성되어 있는 제1커플링부(63)가 고정되게 설치된다.

도 5 내지 도 7b를 참조하면, 상기 제1클러치유닛(60)은 상기 펄세이터 축(40)의 외주면에 고정되게 설치되며 원주방향을 따라 연속된 기어이 형태로 된 제 1세레이션(61a)이 형성되어 있는 제1축연결부(61)와, 상기 제1축연결부(61)에 끼워져 상기 클러치구동부에 의해 상하로 이동하면서 상기 구동축(20)의 상단부 또는 캐리어(54)와 연결되거나 분리되어 구동축(20)과 캐리어(54) 중 어느 하나로부터 회전력을 전달받는 제1클러치커플러(62)를 포함한다. 상기 제1축연결부(61)는 펄세이터 축(40)에 일체로 형성되거나 개별체로 제작된 다음 펄세이터 축(40)에 결합될 수 있다.

상기 제1클러치커플러(62)는 내주면에 상기 제1세레이션(61a)과 치합되는 제2세레이션(62a)이 형성되어 펄세이터 축(40)에 회전력을 전달한다. 그리고, 상기 제1세레이션(61a)과 제2세레이션(62a)은 제1클러치커플러(62)가 상측 또는 하측으로 이동하더라도 항상 치합된 상태를 유지한다.

상기 제1클러치커플러(62)와 캐리어(54) 및 구동축(20) 간의 연결을 위하여, 전술한 것과 같이 상기 캐리어(54)의 중심부에 형성된 캐리어하우징(54a)의 상부면에 제1커플링부(63)가 설치되고, 상기 구동축(20)의 상단부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 기어이가 형성되어 있는 제2커플링부(64)가 고정되게 설치된다. 그리고 상기 제1클러치커플러(62)의 하부에는 상기 제1커플링부(63) 및 제2커플링부(64)에 치합되는 클러치기어(62b)가 형성된다.

따라서, 상기 제1클러치커플러(62)가 상측으로 이동하게 되면, 제1클러치커플러(62)의 클러치기어(62b)와 캐리어(54)의 제1커플링부(63)가 서로 맞물리면서 감속기어유닛(50)의 캐리어(54)의 회전력이 제1클러치커플러(62)로 전달된다. 이와 반대로 상기 제1클러치커플러(62)가 하측으로 이동하게 되면, 제1클러치커플러(62)의 클러치기어(62b)와 제2커플링부(64)가 서로 맞물리면서 구동축(20)의 회전력이 제1클러치커플러(62)로 전달된다.

상기 제2클러치유닛(70)은 세탁 운전 모드와 탈수 운전 모드에서 상기 펄세이터 축(40), 또는 세탁조 축(30)과 분리되게 설치되며 운전모드에 관계없이 항상 고정되어 있는 고정부(80)에 연결되어 펄세이터 축(40)이 세탁조 축(30)에 대해 독립적으로 회전하거나, 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)이 함께 회전할 수 있도록 하는 작용을 한다.

도 8 내지 도 9b를 참조하면, 이 실시예에서 상기 제2클러치유닛(70)은, 상기 세탁조 축(30)의 하부에 고정되게 설치되며 원주방향을 따라 연속된 기어이 형태로 된 제3세레이션(71a)이 형성되어 있는 제2축연결부(71)와; 상기 제2축연결부(71)에 끼워지며, 상기 클러치구동부에 의해 상하로 이동하면서 상기 고정부(80) 또는 펄세이터 축(40)의 하부에 연결되는 제2클러치커플러(72)를 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 제2클러치커플러(72)와 고정부(80) 및 펄세이터 축(40) 간의 연결을 위하여, 상기 고정부(80)의 중심부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 기어이가 형성되어 있는 제3커플링부(73)가 고정되게 설치되고, 상기 펄세이터 축(40)의 하부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 기어이가 형성되어 있는 제4커플링부(74)가 고정되게 설치되며, 상기 제2클러치커플러(72)의 상단부 및 하단부 각각에는 상기 제3커플링부(73) 및 제4커플링부(74)에 각각 치합되는 상부 클러치기어(72b) 및 하부 클러치기어(72c)가 형성된다.

상기 제2축연결부(71)의 제3세레이션(71a)과 제2클러치커플러(72)의 제4세레이션(72a)은 제2클러치커플러(72)가 상측 또는 하측으로 이동하더라도 항상 치합된 상태를 유지한다.

상기 제1클러치유닛(60)의 제1클러치커플러(62)와 상기 제2클러치유닛(70)의 제2클러치커플러(72)는 클러치 구동부에 의해 독립적으로 이동하거나 동시에 함께 이동하도록 구성될 수 있다. 즉 제1클러치유닛(60)의 제1클러치커플러(62)를 작동시키는 클러치 구동부와 제2클러치유닛(70)의 제2클러치커플러(72)를 작동시키는 클러치 구동부가 별도로 구성되어 각각에 인가되는 전원에 의해 개별적으로 동작할 수도 있고, 제1클러치유닛(60)의 제1클러치커플러(62)와 제2클러치유닛(70)의 제2클러치커플러(72)가 하나의 클러치 구동부에 함께 연결되어 서로 연동하여 동시에 동작할 수도 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 상기 클러치 구동부는 클러치모터 및 연동장치로 구성된 공지의 클러치 구동 기구를 적용하여 구성할 수 있는데, 예를 들어 대한민국 공개특허공보 제2003-0073850호에 개시되어 있는 클러치모터와 캠, 레버, 컨넥팅로드, 리턴스프링, 플런저 등으로 구성된 클러치 구동 기구를 적용할 수 있으며, 이러한 공지의 클러치 구동 기구를 상기 제1클러치유닛(60) 및 제2클러치유닛(70)과 연결하여 동작시키는 기술은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 구현할 수 있을 것이다.

도 10 및 도 11을 참조하여, 상기와 같이 구성된 세탁기 구동장치를 이용하여 세탁기를 구동시키는 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

세탁기의 세탁 운전 모드에서는 상기 제1클러치유닛(60)은 펄세이터 축(40)을 상기 감속기어유닛(50)과 연결하고, 상기 제2클러치유닛(70)은 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)을 분리하도록 클러치 구동부가 작동하여, 모터(10)의 동력을 감속기어유닛(50)을 통해 펄세이터 축(40)에만 전달하여 펄세이터(3)만 감속 회전시킨다.

그리고, 세탁기의 탈수 운전 모드에서는 상기 제1클러치유닛(60)은 펄세이터 축(40)을 상기 구동축(20)과 연결하고, 상기 제2클러치유닛(70)은 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)을 연결하도록 클러치 구동부가 작동하여, 모터(10)의 동력을 구동축(20)을 통해 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)에 동시에 전달하여 펄세이터(3)와 세탁조(2)를 동시에 고속 회전시키게 된다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저 세탁 운전 모드(도 10 참조)에서 클러치 구동부에 전원이 인가되어 제1클러치커플러(62)와 제2클러치커플러(72)가 상측으로 이동한다. 이에 따라 상기 제1클러치커플러(62)의 클러치기어(62b)가 캐리어(54)의 제1커플링부(63)와 맞물리게 된다.

그리고, 제2클러치커플러(72)의 상부 클러치기어(72b)가 고정부(80)의 제3커플링부(73)와 맞물려 세탁조 축(30)이 고정되며, 펄세이터 축(40)의 회전력이 세탁조 축(30)으로 전달되지 않아 펄세이터 축(40)이 세탁조 축(30)에 대해 독립적으로 회전할 수 있는 상태가 된다.

이 상태에서 모터(10)의 스테이터(11)에 전원이 인가되어 로터(12)가 회전하게 되면, 구동축(20)이 회전하게 된다. 상기 구동축(20)의 회전은 선기어(51)를 통해 유성기어(53)로 전달되어 유성기어(53)가 링기어(52)의 내주면을 따라 회전하게 되고, 상기 유성기어(53)가 결합된 캐리어(54)가 지면에 대한 수직한 축을 중심으로 회전하게 된다.

이 때, 상기 캐리어(54)의 제1커플링부(63)와 제1클러치커플러(62)가 맞물려 있으므로 캐리어(54)의 회전력은 제1클러치커플러(62)로 전달되어 회전한다. 그리고, 제1클러치커플러(62)의 제2세레이션(62a)과 제1축연결부(61)의 제1세레이션(61a)이 서로 맞물려 있기 때문에 제1클러치커플러(62)와 제1축연결부(61)와 연결된 펄세이터 축(40)은 함께 회전하게 된다.

이 때, 상기 세탁조 축(30)이 제2클러치커플러(72)에 의해 펄세이터 축(40)과 분리되어 세탁조(2)는 고정된 상태이므로 펄세이터(3)만 독립적으로 회전하게 된다.

다음으로, 탈수 운전 모드(도 11 참조)에서는 클러치 구동부에 전원이 차단되면서 제1클러치커플러(62)와 제2클러치커플러(72)는 하측으로 이동하게 된다. 이에 따라 상기 제1클러치커플러(62)의 클러치기어(62b)가 구동축(20)의 제2커플링부(64)와 맞물려 동력을 전달받을 수 있는 상태가 된다.

그리고, 제2클러치커플러(72)는 하부 클러치기어(72c)가 펄세이터 축(40) 하부의 제4커플링부(74)와 맞물리면서 펄세이터 축(40)의 회전력이 제2클러치커플러(72) 및 제2축연결부(71)를 통해 세탁조 축(30)으로 전달될 수 있는 상태가 된다.

이 상태에서 모터(10)의 스테이터(11)에 전원이 인가되어 로터(12)가 회전하게 되면, 구동축(20)이 회전하게 된다. 이 때 캐리어(54)와 제1클러치커플러(62)는 서로 분리된 상태이므로 캐리어(54)의 회전력이 제1클러치커플러(62)로는 전달되지 않는다.

그리고, 상기 구동축(20)의 제2커플링부(64)와 제1클러치커플러(62)의 클러치기어(62b)가 서로 맞물려 있으므로 구동축(20)의 회전력은 제1클러치커플러(62)로 전달되어 회전하고, 제1클러치커플러(62)의 회전력은 상기 제1세레이션(61a)과 제1축연결부(61)를 통해 펄세이터 축(40)으로 전달되어 펄세이터 축(40)이 구동축(20)과 동일한 회전 속도로 회전하게 된다.

이 때, 상기 제2클러치커플러(72) 및 제2축연결부(71)를 통해 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)이 연결되어 있으므로 펄세이터 축(40)의 회전력이 세탁조 축(30)으로 전달되어 세탁조 축(30) 역시 펄세이터 축(40)과 함께 동일한 회전 속도로 고속 회전하면서 탈수를 하게 된다.

한편 전술한 실시예에서는 감속기어유닛(50)이 모터(10)의 내측에 구성되었지만, 이와 다르게 모터(10)의 외부에 구성될 수도 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1 : 외조 2 : 세탁조
3 : 펄세이터 10 : 모터
11 : 스테이터 12 : 로터
13 : 영구자석 20 : 구동축
30 : 세탁조 축 40 : 펄세이터 축
50 : 감속기어유닛 51 : 선기어
52 : 링기어 52a : 링기어 하우징
53 : 유성기어 54 : 캐리어
54a : 캐리어하우징 60 : 제1클러치유닛
61 : 제1축연결부 61a : 제1세레이션
62 : 제1클러치커플러 62a : 제2세레이션
62b : 클러치기어 63 : 제1커플링부
64 : 제2커플링부 70 : 제2클러치유닛
71 : 제2축연결부 71a : 제3세레이션
72 : 제2클러치커플러 72a : 제4세레이션
72b : 상부 클러치기어 72c : 하부 클러치기어
73 : 제3커플링부 74 : 제4커플링부
80 : 고정부

Claims (9)

1. 세탁기에 회전 가능하게 설치되는 세탁조(2)와, 상기 세탁조(2)의 하부에 세탁조(2)와 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 펄세이터(3)에 선택적으로 회전력을 전달하여 회전시키는 세탁기의 구동장치에 있어서,
   상기 세탁조(2)의 하측에 설치되어 회전력을 발생시키는 모터(10)와;
   상단부가 상기 세탁조(2)의 하부면에 결합되어 세탁조(2)에 회전력을 전달하는 세탁조 축(30)과;
   상단부가 상기 세탁조 축(30)을 관통하여 상기 펄세이터(3)에 결합되어 펄세이터(3)에 회전력을 전달하는 펄세이터 축(40)과;
   상기 모터(10)에 연결되어 회전하는 구동축(20)과;
   상기 구동축(20)과 연결되어 구동축(20)의 회전력을 감속시키는 감속기어유닛(50)과;
   상기 감속기어유닛(50)과 펄세이터 축(40) 사이에서 펄세이터 축(40)을 감속기어유닛(50)과 구동축(20)에 선택적으로 연결하여 감속기어유닛(50)의 회전력과 구동축(20)의 회전력을 펄세이터 축(40)에 선택적으로 전달하는 제1클러치유닛(60)과;
   상기 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)을 연결 또는 분리하여 펄세이터 축(40)의 회전력을 세탁조 축(30)에 단속적으로 전달하는 제2클러치유닛(70) 및;
   상기 제1클러치유닛(60)과 제2클러치유닛(70)을 독립적으로 또는 함께 동작시키는 클러치구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 감속기어유닛(50)은,
   상기 모터(10)의 회전자를 구성하는 로터(12)의 내측에 설치되며, 상기 구동축(20)에 결합되어 회전하는 선기어(51)와;
   세탁기에 고정되게 설치되는 링기어(52)와;
   상기 선기어(51)와 링기어(52) 사이에서 선기어(51) 및 링기어(52)에 치합되게 설치되어 선기어(51)의 회전력을 전달받아 링기어(52)의 원주방향으로 회전 운동하는 복수개의 유성기어(53)와;
   상기 복수개의 유성기어(53)에 연결되어 유성기어(53)와 함께 일방향으로 회전 운동하며 상기 제1클러치유닛(60)과 연결되거나 분리되는 캐리어(54)를 포함하며;
   상기 감속기어유닛(50)은 상기 모터(10)의 내측 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1클러치유닛(60)은,
   상기 펄세이터 축(40)의 하부에 고정되게 설치되며, 원주방향을 따라 연속된 기어이 형태로 된 제1세레이션(61a)이 형성되어 있는 제1축연결부(61)과;
   상기 제1축연결부(61)에 끼워져 상기 클러치구동부에 의해 상하로 이동하면서 상기 구동축(20)의 상단부 또는 캐리어(54)와 연결되거나 분리되며, 상기 제1세레이션(61a)과 치합되는 제2세레이션(62a)이 형성되어 제1축연결부(61)에 회전력을 전달하는 제1클러치커플러(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 캐리어(54)의 중심부에 상부면이 개방된 통형상으로 되어 개방된 상부면을 통해 상기 제1클러치커플러(62)의 하부가 삽입되는 캐리어하우징(54a)이 형성되고, 상기 캐리어하우징(54a)의 상부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 기어이가 형성되어 있는 제1커플링부(63)가 고정되게 설치되고, 상기 구동축(20)의 상단부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 기어이가 형성되어 있는 제2커플링부(64)가 고정되게 설치되며, 상기 제1클러치커플러(62)의 하단부에는 제1클러치커플러(62)의 이동 방향에 따라 상기 제1커플링부(63)와 제2커플링부(64)에 단속적으로 치합되는 클러치기어(62b)가 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2클러치유닛(70)은, 상기 세탁조 축(30)의 하부에 고정되게 설치되며 원주방향을 따라 연속된 기어이 형태로 된 제3세레이션(71a)이 형성되어 있는 제2축연결부(71)와;
   상기 제2축연결부(71)에 끼워져 상기 클러치구동부에 의해 상하로 이동하면서 상기 세탁조 축(30)과 분리되게 설치되며 운전모드에 관계없이 항상 고정되어 있는 고정부(80), 또는 펄세이터 축(40)의 하부에 연결되며, 상기 제3세레이션(71a)과 치합되는 제4세레이션(72a)이 내주면에 형성되어 있는 제2클러치커플러(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 고정부(80)의 중심부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 기어이가 형성되어 있는 제3커플링부(73)가 설치되고, 상기 제2클러치커플러(72)의 상단부에 상기 제3커플링부(73)와 치합되는 상부 클러치기어(72b)가 설치되며, 상기 펄세이터 축(40)에 원주방향을 따라 일정 간격으로 기어이가 형성되어 있는 제4커플링부(74)가 설치되고, 상기 제2클러치커플러(72)의 하단부에 상기 제4커플링부(74)와 치합되는 하부 클러치기어(72c)가 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 모터(10)는, 세탁기의 하부에 고정되게 설치되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 자기장을 발생시키는 스테이터(11)와;
   중심부가 상기 구동축(20)과 연결되도록 설치되며, 상기 스테이터(11)에서 발생한 자기장에 의해 회전력이 발생하도록 스테이터(11)와 마주보는 내주면에 원주방향을 따라 영구자석(13)이 일정 간격으로 배열된 원반형의 로터(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 세탁기의 구동장치를 이용하여 세탁기를 구동시키는 방법에 있어서,
   세탁기의 세탁 운전 모드에서 상기 제1클러치유닛(60)은 펄세이터 축(40)을 상기 감속기어유닛(50)과 연결하고, 상기 제2클러치유닛(70)은 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)을 분리하도록 클러치 구동부가 작동하고;
   세탁기의 탈수 운전 모드에서는 상기 제1클러치유닛(60)은 펄세이터 축(40)을 상기 구동축(20)과 연결하고, 상기 제2클러치유닛(70)은 펄세이터 축(40)과 세탁조 축(30)을 연결하도록 클러치 구동부가 작동하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 클러치 구동부는 제1클러치유닛(60)과 제2클러치유닛(70)을 함께 또는 독립적으로 동작시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동 방법.
   

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