KR20170018047A - 드럼식 세탁기 - Google Patents

Abstract

클러치 유닛부(600)를 통해 정밀하게 구동부의 구동 형태를 전환시킬 수 있는 드럼식 세탁기에 관한 것이다. 드럼축(300)은 구동 모터(100) 및 클러치 유닛부(600)를 포함하고, 여기서, 클러치 유닛부(600)는 1축 구동 형태와 2축 구동 형태 사이에서 구동 유닛(30)의 구동 형태를 전환하며, 상기 1축 구동 형태는 교반체(24)에 회전을 전달하는 날개축(200), 드럼(22)에 회전을 전달하는 드럼축(300)을 동일한 회전속도로 일체로 회전시키는 형태이고, 상기 2축 구동 형태는 날개축(200)과 드럼축(300)을 부동한 회전속도로 각각 회전시키는 형태이다. 클러치 유닛부(600)를 통해 클러치체(610)는 제1위치로 이동하며, 제1위치에서 걸림 플랜지부(613)는 구동 모터(100)의 회전에 따라 회전하는 걸림 요부(114)와 걸림되어 구동 형태가 1축 구동 형태로 전환된다. 제어부(701)는 1축 전환 처리를 수행하며, 상기 1축 전환 처리는 클러치체(610)를 제1위치로 이동시키도록 클러치 유닛부(600)를 작동시킨 후, 걸림되지 않은 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)가 걸림되도록 구동 모터(100)를 회전시키는 처리이다.

Description

드럼식 세탁기{DRUM TYPE WASHING MACHINE}

본 발명은 드럼식 세탁기에 관한 것이다. 상기 드럼식 세탁기는 세탁부터 건조까지 연속적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 세탁만 수행하고 건조를 수행하지 않을 수도 있다.

종래의 드럼식 세탁기는 바닥에 물이 저장된 외조(Outer tank)내에서 횡축형의 드럼을 회전시키고, 드럼내에 설치된 배플(baffle)을 통해 세탁물을 들어 올리고 이를 낙하시킴으로써, 세탁물을 드럼의 내주면에 떨어지도록 하여 세탁물을 세탁한다(특허문헌1을 참조).

이렇게, 배플을 통해 세탁물을 교반하는 구조에서, 세탁물은 서로 얽히거나 서로 마찰하기 어렵다. 따라서, 드럼식 세탁기는 세탁탈수조내에서 펄세이터(pulsator)를 회전시켜 세탁물을 세탁하는 전자동 세탁기에 비해, 세탁물에 작용하는 기계적 힘이 작으므로 얼룩제거 성능이 낮아지는 경향이 있다.

따라서, 드럼식 세탁기는 얼룩제거 성능을 높이기 위해 뒷면에 교반체를 설치하여 세탁 및 헹굼시 드럼과 교반체가 부동한 회전속도로 회전하는 구조를 적용할 수 있다.

특허문헌1: 일본 특개2013-240577호 공보

상기 구조를 가지는 드럼식 세탁기는 탈수시, 드럼과 교반체를 동일한 회전속도로 일체로 회전시켜야 한다. 따라서, 드럼 및 교반체를 회전시키는 구동부에는 클러치(Clutch) 유닛부가 설치되어, 드럼과 교반체를 동일한 회전속도로 일체로 회전시키는 1축 구동 형태와 드럼과 교반체를 부동한 회전속도로 각자 회전시키는 2축 구동 형태 사이에서 상기 구동부의 구동 형태를 전환하도록 한다.

상기와 같이, 클러치 유닛부를 통해 구동 형태의 전환을 구현하는 경우, 상기 전환을 정밀하게 구현하지 못하면 드럼 및 교반체가 제대로 동작하지 않아 원하는 성능을 얻을 수 없고, 신뢰성이 저하된다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 완성된 것으로, 그 목적은 클러치 유닛부를 통한 구동부의 구동 형태의 전환을 정밀하게 구현할 수 있는 드럼식 세탁기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 주요형태에 따른 드럼식 세탁기는, 하우징 내부에 배치된 외조;

상기 외조내에 배치되며 수평축 또는 수평 방향에 대해 경사진 경사축을 중심으로 회전가능한 드럼; 상기 드럼의 뒷부분에 배치되며 표면에 세탁물과 접촉하는 돌출부를 구비하는 회전체; 상기 드럼 및 상기 회전체를 회전시키는 구동부; 및 상기 구동부의 작동을 제어하는 제어부, 를 구비한다. 여기서, 상기 구동부는, 구동 모터; 상기 구동 모터의 회전을 상기 회전체에 전달하는 제1회전축; 상기 구동 모터의 회전을 상기 드럼에 전달하는 제2회전축; 및 상기 제1회전축과 상기 제2회전축을 동일한 회전속도로 일체로 회전시키는 1축 구동 형태와 상기 제1회전축과 상기 제2회전축을 부동한 회전속도로 각각 회전시키는 2축 구동 형태 사이에서 상기 구동부의 구동 형태를 전환시키는 클러치 유닛부; 를 포함한다. 또한, 상기 클러치 유닛부는 제1걸림부를 구비하는 클러치체를 포함하며, 상기 클러치체가 제1위치로 이동하고, 상기 제1위치에서 상기 제1걸림부는 상기 구동 모터의 회전과 함께 회전하는 제1걸침부와 걸림되어 상기 구동 형태가 상기 1축 구동 형태로 전환된다. 상기 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로의 전환을 위해, 상기 제어부는, 상기 클러치체를 상기 제1위치로 이동시키도록 상기 클러치 유닛부를 작동시킨 후, 걸림되지 않은 상기 제1걸림부와 상기 제1걸침부가 걸림되도록 상기 구동 모터를 회전시키는 1축 전환 처리를 수행한다.

상기 구성에 따르면, 클러치체를 제1위체로 이동시키도록 상기 클러치 유닛부를 작동시킨 후, 제1걸림부와 제1걸침부가 어긋나더라도 제1걸림부와 제1걸침부를 걸림되게 하여 상기 어긋남을 해소할 수있다. 이로써 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로의 전환을 정밀하게 구현할 수 있다.

본 형태의 드럼식 세탁기에서, 상기 1축 전환 처리에 있어서, 상기 제어부는 상기 1축 전환 처리 후, 상기 1축 구동 형태에 따라 상기 구동 모터를 회전시킬 때의 구동 전류 보다 작은 구동 전류로 상기 구동 모터를 회전시키는 구조를 사용할 수 있다.

상기 구조에 따르면, 1축 전환 처리에서, 구동 모터를 천천히 회전시킬 수 있으므로, 제1걸림부와 제1걸침부가 쉽게 걸림되어 전환 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 형태의 드럼식 세탁기에서, 하기와 같은 구조를 사용할 수 있다. 즉 상기 구동부는 유성 기어 유닛를 더 포함하며, 상기 유성 기어 유닛는 상기 모터의 회전에 따라 회전하는 태양 기어; 상기 태양 기어를 둘러 싸는 고리형의 내치 기어; 상기 태양 기어와 상기 내치 기어 사이에 개재되는 복수 개의 유성 기어; 및 자유로이 회전하도록 이러한 유성 기어를 유지하는 유성 기어 프레임; 을 구비하며, 여기서, 상기 유성 기어 프레임 및 상기 내치 기어 중의 어느 하나는 상기 제2회전축에 고정된다. 이러한 경우, 하기와 같은 구조를 사용할 수 있으며, 즉 상기 클러치체는 제2걸림부를 구비하고 상기 유성 기어 프레임 및 상기 내치 기어 중의 다른 하나와, 상기 다른 하나에 대해 원주 방향에서의 회전이 제한되고 상기 제2회전축의 축선 방향에서의 이동이 허용되는 상태로 연결된다. 이러한 구조를 통해, 상기 클러치체가 제2위치로 이동하고, 상기 제2위치에서 상기 제2걸림부는 상기 구동 모터의 회전에 따라 회전하지 않는 제2걸침부와 걸림되어 상기 다른 하나가 회전하지 못하는 상태로 되어, 상기 구동 형태가 상기 2축 구동 형태로 전환되며, 상기 클러치체를 상기 제2위치에 이동시키도록 상기 클러치 유닛부를 작동시키더라도, 상기 제2걸림부는 상기 제2걸침부와 걸림되지 않으며, 이때, 상기 다른 하나는 상기 구동 모터의 회전에 따라 회전하기에 상기 클러치체가 회전한다. 상기 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로의 전환을 위해, 상기 제어부는, 상기 클러치체를 상기 제2위치로 이동시키도록 상기 클러치 유닛부를 작동시킨 후, 걸림되지 않은 상기 제2걸림부와 상기 제2걸침부가 걸림되도록 상기 구동 모터를 회전시키는 2축 전환 처리를 수행한다.

상기 구성에 따르면, 클러치체를 제2위치로 이동시키도록 클러치 유닛부를 작동시킬 경우, 제2걸림부와 제2걸침부가 어긋나더라도 제2걸림부와 제2걸침부가 걸림되게 하여 상기 어긋남을 해소할 수 있다. 이로써 1축 구동 형태에서 2축 구동 형태로의 전환을 정밀하게 구현할 수 있다.

상기 구조를 사용하는 경우, 진일보로 상기 2축 전환 처리에 있어서, 상기 제어부는 상기 2축 전환 처리 후, 상기 2축 구동 형태에 따라 상기 구동 모터를 회전시킬 때의 구동 전류 보다 작은 구동 전류로 상기 구동 모터를 회전시킨다.

이런 구성을 사용하기만 하면, 2축 전환 처리에서, 구동 모터를 천천히 회전시킬 수 있으므로, 제2걸림부와 제2걸침부가 쉽게 걸림되어 전환 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 구조를 사용하는 경우, 상기 클러치체를 이동시키는 클러치 구동 장치를 더 구비할 수 있다. 이러한 경우, 상기 클러치 구동 장치는, 상기 클러치체를 상기 제1위치로 이동시키는 제1작동상태와, 상기 클러치체를 상기 제2위치로 이동시키는 제2작동상태에서 전이시키는 작동체; 및 상기 작동체의 작동상태를 감지하는 상태 감지부; 를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 1축 전환 처리에서, 상기 상태 감지부의 감지 결과에 따라 상기 작동체를 상기 제1작동상태로 전이시키도록 상기 클러치를 작동시키며, 상기 2축 전환 처리에서, 상기 상태 감지부의 감지 결과에 따라 상기 작동체를 상기 제2작동상태로 전이시키도록 상기 클러치를 작동시킨다.

이런 구성을 사용하기만 하면 작동체의 작동 상태를 감지하여 간접적으로 클러치체의 위치를 감지하므로, 클러치체의 위치를 직접적으로 감지하는 센서 등을 사용하지 않고도 구동부의 구동 형태를 전환시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 클러치 유닛부를 통한 구동부의 구동 형태의 전환을 정밀하게 구현하는 드럼식 세탁기를 제공할 수 있다.

본 발명의 효과와 의미는 아래와 같은 실시형태에 대한 설명을 통해 진일보로 분명해 질 것이다. 그러나 아래 실시형태는 단지 본 발명을 실시하기 위한 예시일 뿐 본 발명은 아래의 실시형태에서의 기술방안에 의해 어떠한 제한을 받지 않는다.

도 1은 실시형태에 따른 드럼식 세탁기의 구조를 나타낸 측면단면도이다.
도 2는 실시형태에 따른 구동 유닛의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 실시형태에 따른 구동 유닛의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 실시형태에 따른 구동 모터의 회전자 구조를 나타낸 회전자의 정면도이다.
도 5는 실시형태에 따른 스플라인(Spline)이 형성된 배어링 유닛의 뒷부분을 나타낸 확대 사시도이다.
도 6은 실시형태에 따른 클러치 유닛부의 클러치체의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시형태에 따른 드럼식 세탁기의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 8은 실시형태에 따른 클러치체의 걸림 플랜지부와 회전자의 걸침 요부가 어긋난 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 실시형태에 따른 1축 전환 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 10은 실시형태에 따른 2축 전환 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 11은 변형예에 따른 구동 유닛의 구조에 대하여 설명하기 위한 도면이다.

아래에서 본 발명의 드럼식 세탁기의 일 실시형태인 건조 기능을 구비하지 않는 드럼식 세탁기에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 실시형태에 따른 드럼식 세탁기의 구조를 나타낸 측면단면도이다.

드럼식 세탁기(1)는 외관을 구성하는 하우징(10)을 구비한다. 하우징(10)의 앞면(10a)은 중앙부에서 상부로 경사지며, 경사진 면에는 세탁물의 투입구(11)가 형성된다. 투입구(11)는 자유로이 개폐될 수 있는 도어(door)(12)에 의해 덮힌다.

하우징(10)에서, 외조(20)는 다수 개의 댐퍼(damper)(21)에 의해 탄성적으로 지지된다. 외조(20)내에 드럼(22)이 자유로이 회전가능하게 배치된다. 외조(20) 및 드럼(22)은 뒷면측이 수평방향에 대해 낮아지도록 경사진다. 이로써, 드럼(22)은 수평방향에 대해 경사진 경사축을 중심으로 회전한다. 외조(20) 및 드럼(22)의 경사각은 10~20→ 좌우로 설정된다. 외조(20)의 앞면의 개구부(20a) 및 드럼(22)의 앞면의 개구부(22a)는 투입구(11)와 대향되며, 투입구(11)와 함께 도어(12)에 의해 개폐된다. 드럼(22)의 내주면에는 다수 개의 탈수홀(22b)이 형성된다. 나아가, 드럼(22)의 내주면에는 세개의 배플(baffler)(23)이 거의 동일한 간격으로 원주방향에 배치된다.

교반체(24)는 자유로이 회전가능하게 드럼(22)의 뒷부분에 배치된다. 교반체(24)는 대략 원판 형상을 구비한다. 교반체(24)의 표면에는 중앙부로부터 방사형으로 연장된 다수 개의 날개(24a)가 형성된다. 교반체(24)와 드럼(22)은 동축으로 회전한다. 교반체(24)는 본 발명의 회전체에 해당되고, 날개(24a)는 본 발명의 돌출부에 해당된다.

외조(20)의 후방에는 드럼(22) 및 교반체(24)를 구동하는 토크를 생성하는 구동 유닛(30)이 배치된다. 구동 유닛(30)은 본 발명의 구동부에 해당된다. 구동 유닛(30)은 세탁 과정 및 헹굼 과정시, 드럼(22) 및 교반체(24)를 동일한 방향에서 부동한 회전속도로 회전시킨다. 구체적으로, 구동 유닛(30)은 드럼(22)내의 세탁물에 적용한 원심력이 중력보다 작은 회전속도로 드럼(22)을 회전시키고, 드럼(22)의 회전속도보다 빠른 회전속도로 교반체(24)를 회전시킨다. 다른 한편, 구동 유닛(30)은 탈수 과정에서, 드럼(22) 및 교반체(24)를 드럼(22)내의 세탁물에 적용한 원심력이 중력보다 훨씬 더 큰 회전속도로 일체로 회전시킨다. 이하에서 구동 유닛(30)의 상세한 구조를 설명하도록 한다.

외조(20)의 밑부분에 배수구부(20b)가 형성된다. 배수구부(20b)에는 배수밸브(40)가 설치된다. 배수밸브(40)는 배수호스(41)와 연결된다. 배수밸브(40)를 개방할 때, 외조(20)내에 저장되었던 물은 배수호스(41)를 통해 세탁기 밖으로 배출된다.

하우징(10)내의 전방 상부에는 세제함(detergent box)(50)이 배치된다. 세제를 수용하는 세제용기(50a)는 전방에서 자유로이 인출가능하게 세제함(50)에 수용된다. 세제함(50)은 급수호스(52)를 통해 하우징(100)내의 후방 상부에 배치되는 급수밸브(51)와 연결된다. 이 밖에, 세제함(50)은 주입관(53)을 통해 외조(20)의 상부와 연결된다. 급수밸브(51)를 개방할 때, 급수호스(52), 세제함(50) 및 주입관(53)을 통해 수도꼭지로부터의 수돗물을 외조(20)내로 공급한다. 이때, 수류를 따라 세제용기(50a)에 수용된 세제를 외조(20)내로 공급한다.

이어서, 구동 유닛(30)의 구조에 대해 설명한다.

도 2 및 도 3은 구동 유닛(30)의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 2는 구동 유닛(30)의 구동 형태가 2축 구동 형태로 전환된 상태를 나타내고, 도 3은 구동 유닛 (30)의 구동 형태가 1축 구동 형태로 전환된 상태를 나타낸다. 도 4는 구동 모터(100)의 회전자(110)의 구조를 나타낸 회전자(110)의 정면도이다. 도 5는 스플라인(514)이 형성된 베어링(bearing) 유닛(500)의 뒷부분을 나타낸 확대 사시도이다. 도 6(a)～(c)는 클러치 유닛부(600)의 클러치체(610)의 구조를 나타낸 도이며, 이는 각각 클러치체(610)의 정면도, 우측면도 및 배면도이다.

구동 유닛(30)은 구동 모터(100), 날개축(200), 드럼축(300), 유성 기어 유닛(400), 베어링 유닛(500) 및 클러치 유닛부(600)를 포함한다. 구동 모터(100)는 교반체(24) 및 드럼(22)을 구동하기 위한 토크(torque)를 생성한다. 날개축(200)은 구동 모터(100)의 토크를 이용하여 회전하며, 상기 회전을 교반체(24)에 전달한다. 날개축(200)은 본 발명의 제1회전축에 해당된다. 유성 기어 유닛(400)은 날개축(200)의 회전, 즉 구동 모터(100)의 회전자(110)의 회전을 감속시켜 드럼축(300)에 전달한다. 드럼축(300)은 유성 기어 유닛(400)의 감속 후의 회전 속도로 날개축(200)과 동축으로 회전하며, 상기 회전을 드럼(22)에 전달하다. 드럼축(300)은 본 발명의 제2회전축에 해당된다. 베어링 유닛(500)은 자유로이 회전가능하게 날개축(200) 및 드럼축(300)을 지지한다. 클러치 유닛부(600)는 2축 구동 형태와 1축 구동 형태 사이에서 구동 유닛(30)의 구동 형태를 전환한다. 여기서 2축 구동 형태는 교반체(24), 즉 날개축(200)을 구동 모터(100)의 회전속도와 동일한 회전속도로 회전시키고, 또한 드럼(22), 즉 드럼축(300)을 유성 기어 유닛(40)의 감속 후의 회전속도로 회전시키는 형태이며, 상기 1축 구동 형태는 교반체(24)와 드럼(22), 즉 날개축(200)과 드럼축(300) 및 유성 기어 유닛(400)를 구동 모터(100)와 동일한 회전속도로 일체로 회전시키는 형태이다.

구동 모터(100)는 아우터 로터형 DC 브러쉬리스 모터(Outer rotor type DC Brushless motor)이며, 회전자(110)와 고정자(120)를 포함한다. 회전자(110)는 바닥이 있는 원통형으로 형성되며, 그 내주면 전체 둘레에는 영구 자석(Permanent magnet)(111)이 배열된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 회전자(110)의 중앙부에는 원형의 액슬 슬리브부(112)가 형성된다. 액슬 슬리브부(112)에는 날개축(200)을 고정하는 액슬 슬리브홀(113)이 형성되며, 액슬 슬리브홀(113)의 외주면에는 고리형의 걸침 요부(114)가 형성된다. 걸침 요부(114)의 외주부에는 전체 둘레에 요철부(114a)가 구비된다. 걸침 요부(114)는 본 발명의 제1걸침부에 해당된다.

고정자(120)는 외주부에 코일(121)을 구비한다. 후술 할 모터 구동부에서 고정자(120)의 코일(121)에 구동 전류를 공급할 때, 회전자(110)는 회전한다.

드럼축(300)은 중공 형상을 구비하고 날개축(200)과 유성 기어 유닛(400)를 내포한다. 드럼축(300)의 중앙부는 외측으로 팽출되며, 상기 팽출 부위는 유성 기어 유닛(400)의 수용부를 구성한다.

유성 기어 유닛(400)은 태양 기어(410), 태양 기어(410)를 둘러 싸는 고리형의 내치 기어(420), 태양 기어(410)와 내치 기어(420) 사이에 개재되는 복수 조의 유성 기어(430) 및 자유로이 회전가능하게 이러한 유성 기어(430)를 유지하도록 하는 유성 기어 프레임(440)을 포함한다.

태양 기어(410)는 날개축(200)에 고정되고, 내치 기어(420)는 드럼축(300)에 고정된다. 한 조의 유성 기어(430)는 서로 맞물리며 반대 반향으로 회전하는 제1기어와 제2기어를 포함한다. 유성 기어 프레임(440)은 후방으로 연장된 기어 프레임축(441)을 포함한다. 기어 프레임축(441)과 드럼축(300)은 동축이고, 내부는 날개축(200)을 삽입시키도록 중공으로 형성된다.

날개축(200)의 후단부는 기어 프레임축(441)으로부터 후방으로 돌출되며, 회전자(110)의 액슬 슬리브홀(113)에 고정된다.

베어링 유닛(500)에서 중앙부에는 원통 형상의 베어링부(510)가 설치된다. 베어링부(510)의 내부, 앞부분 및 뒷부분에는 롤러(roller)(511, 512)가 설치되며, 앞단부에는 기계적 밀봉부재(513)가 설치된다. 드럼축(300)의 외주면은 롤러(511, 512)에 의해 지지되며, 베어링부(510)내에서 원활하게 회전한다. 이 밖에, 기계적 밀봉부재(513)를 통해 물이 베어링부(510)와 드럼축(300) 사이에 침입하는 것을 방지한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 베어링부(510)의 후단부에는, 내면의 전체 둘레에 스플라인(514)이 형성된다. 스플라인(514)은 본 발명의 제2걸침부에 해당된다.

베어링 유닛(500)에서 베어링부(510)의 주위에는 고정 플랜지부(520)가 형성된다. 고정 플랜지부(520)의 하단부에는 장착 보스(mounting boss)(521)가 형성된다.

고정 플랜지부(520)에서 나사체결 등 고정방법으로 베어링 유닛(500)을 외조(20)의 배면에 고정시킨다. 구동 유닛(30)이 외조(20)내에 장착된 상태에서, 날개축(200) 및 드럼축(300)은 외조(20)의 내부를 향한다. 드럼(22)은 드럼축(300)에 고정되고, 교반체(24)는 날개축(200)에 고정된다.

클러치 유닛부(600)는 클러치체(610), 클러치 스프링(620), 클러치 레버(Clutch lever)(630), 레버 지지부(640), 클러치 구동 장치(650), 접합봉(660), 장착판(670)을 포함한다.

도6(a)～(c)에 도시된 바와 같이, 클러치체(610)는 대략 원판 형상을 구비한다. 클러치체(610)의 전단부에서, 외주면에는 고리형의 스플라인(611)이 형성된다. 스플라인(611)은 베어링 유닛(500)의 스플라인(514)과 걸림되도록 형성된다. 이 밖에, 클러치(610)의 외주면에서, 스플라인(611)의 후방에는 플랜지부(612)가 형성된다. 나아가, 클러치체(610)의 후단부에는 고리형의 걸림 플랜지부(613)가 형성된다. 걸림 플랜지부(613)는 회전자(110)의 걸침 요부(114)와 동일한 형상을 구비하며, 외주부의 전체 둘레에는 요철부(613a)를 구비한다. 걸림 플랜지부(613)가 걸침 요부(114)에 삽입될 때, 요철부(613a, 114a)는 서로 걸림된다. 걸림 플랜지부(613)는 본 발명의 제1걸림부에 해당되고, 스플라인(611)은 본 발명의 제2걸림부에 해당된다.

기어 프레임축(441)은 클러치체(610)의 축공(614)에 삽입된다. 축공(614)의 내주면에 형성된 스플라인(614a)과 기어 프레임축(441)의 외주면에 형성된 스플라인(441a)은 걸림된다. 이로써, 클러치체(610)는 기어 프레임축(441)에 대해, 전후 방향에서의 이동이 허용되고 원주 방향에서의 회전이 제한된 상태로 된다.

클러치체(610)에서, 축공(614)의 외측에는 고리형의 수용홈(615)이 형성되고, 상기 수용홈(615)에는 클러치 스프링(620)이 수용된다. 클러치 스프링(620)의 일단은 베어링부(510)의 후단부와 접하고, 타단은 수용홈(615)의 밑면과 접한다.

클러치 레버(630)의 상단부에는 클러치체(610)의 플랜지부(612)의 배면과 접촉하며 플랜지부(612)를 전방으로 밀 수 있는 누름부(631)가 형성된다. 클러치 레버(630)는 레버 지지부(640)에 설치된 지지축(641)에 의해 자유로이 회전가능하게 지지된다. 클러치 레버(630)의 하단부에는 장착축(632)이 형성된다.

클러치 구동 장치(650)는 클러치 레버(630)의 하방에 배치된다. 클러치 구동 장치(650)는 토크 모터(651)와, 토크 모터(651)의 토크를 통해 수평축을 둘러 싸고 회전하는 원판 형상의 캠(cam)(652)을 포함한다. 캠(652)의 상면에는 외주부에 캠 샤프트(653)가 설치된다. 캠(652)의 회전 중심과 클러치 레버(630)의 장착축(632)의 중심은 전후 방향에서 일치하다. 캠(652)은 본 발명의 작동체에 해당된다.

접합봉(660)은 상하 방향으로 연장되고, 클러치 레버(630)와 캠(652)을 연결한다. 접합봉(660)의 상단부는 클러치 레버(630)의 장착축(632)에 장착되고, 하단부는 캠(652)의 캠 샤프트(653)에 장착된다. 접합봉(660)의 중간 위치에는 스프링(661)이 일체로 형성된다. 스프링(661)은 인장 스프링이다.

레버 지지부(640) 및 클러치 구동 장치(650)는 나사체결 등 고정 방법을 통해 장착판(670)에 고정된다. 장착판(670)은 나사를 통해 베어링 유닛(500)의 장착 보스(521)에 고정된다.

구동 유닛(30)의 구동 형태가 1축 구동 형태에서 2축 구동 형태로 전환될 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 캠(652)은 토크 모터(651)를 통해 회전하여 캠 샤프트(653)를 가장 아래쪽에 위치하도록 한다. 캠(652)의 회전에 따라, 클러치 레버(630)의 하단부는 접합봉(660)에 의해 아래쪽으로 당겨진다. 클러치 레버(630)는 지지축(641)을 중심으로 전방으로 회전하고, 누름부(631)는 클러치체(610)를 전방으로 밀어낸다. 클러치체(610)는 클러치 스프링(620)의 탄성력에 대항하며 전방으로 이동하고, 클러치체(610)의 스플라인(611)과 베어링 유닛(500)의 스플라인(514)은 걸림된다.

클러치체(610)의 캠 샤프트(653)가 중간의 소정된 위치로 이동할 때, 스플라인(611)은 스플라인(514)과 걸림되는 위치에 도착한다. 이때, 접합봉(660)의 스프링(661)은 자연 길이 상태에 놓인다. 클러치체(610)가 상기걸림 위치보다 더 전방으로 이동할 수 없으므로 상기 캠 샤프트(653)가 소정된 위치에서 가장 아래쪽으로 이동할 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링(661)은 하방으로 연장된다. 이렇게 클러치 레버(630)는 전방으로 회전하도록 스프링(661)에 의해 당겨지므로 누름부(631)에서 걸림 위치에 놓인 클러치체(610)에 가압력을 적용한다. 이로써, 스플라인(611)과 스플라인(514)은 단단히 걸림된다.

이 밖에, 이하 스플라인(611)과 스플라인(514)이 걸림되는 클러치체(610)의 위치를 제2위치라고 한다. 이 밖에, 이하 캠 샤프트(653)가 가장 아래쪽에 위치하는 캠(652)의 작동 상태를 제2작동상태라고 한다.

스플라인(611)과 스플라인(514)이 걸림될 때, 클러치체(610)는 베어링 유닛(500)에 대해, 원주 방향에서의 회전이 제한되어 회전하지 못하는 상태로 되므로, 유성 기어 유닛(400)의 기어 프레임축(441), 즉 유성 기어 프레임(440)은 회전하지 못하도록 고정된다. 이러한 상태에서, 회전자(110)가 회전할 때, 날개축(200)은 회전자(110)의 회전속도와 동일한 회전속도로 회전하고, 날개축(200)과 연결된 교반체(24)도 회전자(110)의 회전속도와 동일한 회전속도로 회전한다. 날개축(200)의 회전에 따라, 유성 기어 유닛(400)의 태양 기어(410)는 회전한다. 상기와 같이, 유성 기어 프레임(440)은 고정된 상태에 있으므로, 유성 기어(430)의 제1기어 및 제2기어는 각각 태양 기어(410)와 같은 방향 및 반대 방향으로 회전하며, 내치 기어(420)와 태양 기어(410)는 같은 방향으로 회전한다. 이로써, 내치 기어(420)에 고정된 드럼축(300)은 날개축(200)과 동일한 방향으로 날개축(200) 보다 더 느린 회전속도로 회전하며, 드럼축(300)에 고정된 드럼(22)은 교반체(24) 보다 더 느린 회전속도로 교반체(24)와 동일한 방향으로 회전한다. 바꾸어 말하면, 교반체(24)는 드럼(22) 보다 더 빠른 회전속도로 드럼(22)과 동일한 방향으로 회전한다.

다른 한편, 구동 유닛(30)의 구동 형태가 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로 전환될 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 캠(652)은 토크 모터(651)를 통해 회전하여 캠 샤프트(653)를 가장 위쪽에 위치하도록 한다. 캠(652)이 회전하고, 캠 샤프트(653)가 위쪽으로 이동할 경우, 우선 스프링(661)은 수축된다. 스프링(661)이 자연길이 상태로 회복된 후, 캠 샤프트(653)의 이동에 따라 접합봉(660)은 상방으로 이동하며, 클러치 레버(630)의 하단부는 접합봉(660)에 밀려 위쪽으로 이동한다. 클러치 레버(630)는 지지축(641)을 중심으로 후방으로 회전하고, 누름부(631)는 클러치체(610)의 플랜지부(612)에서 분리된다. 클러치체(610)는 클러치 스프링(620)의 탄력을 이용하여 후방으로 이동하고, 클러치체(610)의 걸림 플랜지(613)와 회전자(110)의 걸침 요부(114)는 걸림된다.

이 밖에, 이하 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)가 걸림된 클러치체(610)의 위치를 제1위치라고 한다. 이 밖에, 캠 샤프트(653)의 가장 위쪽에 위치한 캠(652)의 작동 상태를 제1작동상태라고 한다.

걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)가 걸림될 때, 회전자(110)에 대한 클러치체(610)의 원주 방향으로의 회전이 제한되어, 클러치체(610)는 회전자(110)와 함께 회전하는 상태로 된다. 이러한 상태에서, 회전자(110)가 회전할 때, 날개축(200) 및 클러치체(610)는 회전자(110)의 회전속도와 동일한 회전속도로 회전한다. 이때, 유성 기어 유닛(400)에서 태양 기어(410)와 유성 기어 프레임(440)은 회전자(110)와 동일한 회전속도로 회전한다. 이로써, 내치 기어(420)는 태양 기어(410) 및 유성 기어 프레임(440)과 동일한 속도로 회전하고, 내치 기어(420)에 고정된 드럼축(300)은 회전자(110)와 동일한 회전속도로 회전한다. 즉, 구동 유닛(30)에서, 날개축(200), 유성 기어 유닛(400) 및 드럼축(300)은 일체로 회전한다. 이로써, 드럼(22)은 교반체(24)와 일체로 회전한다.

도 7은 드럼식 세탁기(1)의 구조를 나타낸 블록도이다.

드럼식 세탁기(1)는 상기 구조 외, 제어부(701), 저장부(702), 조작부(703), 수위 센서(704), 모터 구동부(705), 급수 구동부(706), 배수 구동부(707), 클러치 구동부(708) 및 도어 장치(709)를 더 포함한다.

조작부(703)는 전원 버튼(703a), 시작 버튼(703b), 모드 선택 버튼(703c)을 포함한다. 전원 버튼(703a)은 드럼식 세탁기(1)의 전원을 연결 및 차단하는 버튼이다. 시작 버튼(703b)은 작동을 시작하기 위한 버튼이다. 모드 선택 버튼(703c)은 세탁 작동에 관한 다수의 작동 모드에서 임의의 작동 모드를 선택하기 위한 버튼이다. 조작부(703)는 사용자의 조작 버튼에 따른 입력신호를 제어부(701)에 출력한다.

수위 센서(704)는 외조(20)내의 수위를 감지하며, 감지된 수위에 따른 수위 감지신호를 제어부(701)로 출력한다.

모터 구동부(705)는 제어부(701)로부터의 제어 신호에 따라, 구동 전류를 구동 모터(100)로 공급한다. 모터 구동부(705)는 구동 모터(100)의 회전속도를 감지하는 속도 센서, 인버터 회로(inverter circuit) 등을 구비하며, 제어부(701)에 의해 설치된 회전속도로 구동 모터(100)가 회전하도록 구동 전류를 조절한다.

급수 구동부(706)는 제어부(701)로부터의 제어 신호에 따라, 구동 전류를 급수밸브(51)로 공급한다. 배수 구동부(707)는 제어부(701)로부터의 제어 신호에 따라 구동 전류를 배수밸브(40)로 공급한다.

클러치 구동 장치(650)는 제1감지센서(654) 및 제2감지센서(655)를 포함한다. 제1감지센서(654) 및 제2감지센서(655)는 본 발명의 상태 감지부를 구성한다. 제1감지센서(654)는 캠(652)이 제1작동상태로 된 것을 감지하고, 감지된 신호를 제어부(701)로 출력한다. 제2감지센서(655)는 캠(652)이 제2작동상태로 된 것을 감지하고, 감지된 신호를 제어부(701)로 출력한다. 클러치 구동부(708)는 제1감지센서(654) 및 제2감지센서(655)로부터의 감지신호에 따라, 제어부(701)에서 출력된 제어 신호에 따라 구동 전류를 토크 모터(651)로 공급한다.

도어 장치(709)는 제어부(701)의 제어 신호에 따라 도어(12)를 잠금 및 해제 한다.

저장부(702)는 EEPROM, RAM 등을 포함한다. 저장부(702)는 각종 세탁 작동 모드의 세탁 작동을 수행하기 위한 프로그램을 저장한다. 이 밖에, 제어부(92)는 이러한 프로그램을 수행하기 위한 각종 파라미터(parameter), 각종 제어표기(control marks)를 저장한다.

제어부(701)는 조작부(703), 수위 센서(704) 등으로부터의 각 신호에 기반하여, 저장부(702)에 저장된 프로그램에 따라, 모터 구동부(705), 급수 구동부(706), 배수 구동부(707), 클러치 구동부(708) 및 도어 장치(709) 등을 제어한다.

드럼식 세탁기(1)는 모드 선택 버튼(703c)을 통한 사용자의 선택 조작에 따라, 각종 작동 모드의 세탁 작동을 진행한다. 세탁 작동시, 순서대로 세탁 과정, 중간탈수 과정, 헹굼 과정 및 최종탈수 과정을 수행한다. 이 밖에, 작동 모드에 따라, 때로는 두번 이상의 중간탈수 과정과 헹굼 과정을 수행할 수 있다.

세탁 과정 및 헹굼 과정에서, 구동 유닛(30)의 구동 형태는 2축 구동 형태로 전환된다. 드럼(22)내의 세탁물이 물에 잠기도록 외조(20)내에 물을 투입구(11)의 아래쪽 가장자리에 이르지 않는 소정된 수위까지 저장되도록 하며, 상기 상태에서 구동 모터(100)는 번갈아 가며 정회전 및 역회전한다. 이로써, 드럼(22)과 교반체(24)는 교반체(24)의 회전속도가 드럼(22)의 회전속도 보다 빠른 상태에서 번갈아 가며 정회전 및 역회전한다. 이때, 드럼(22)은 세탁물에 대한 원심력이 중력보다 작은 회전속도로 회전하도록 한다.

드럼(22)내의 세탁물은 배플(23)에 의해 들어 올려지고 낙하됨으로써 드럼(22)의 내주면에 떨어진다. 이 외에, 드럼(22)의 뒷부분에서 세탁물은 회전하는 교반체(24)의 날개(24a)에 접촉됨으로써, 세탁물은 날개(24a)에 의해 마찰되며, 날개(24a)를 통해 세탁물이 교반된다. 이로써, 세탁물에 대하여 세탁 또는 헹굼을 진행한다.

중간탈수 과정 및 최종탈수 과정에서 구동 유닛(30)의 구동 형태는 1축 구동 형태로 전환된다. 구동 모터(100), 즉 드럼(22) 및 교반체(24)는 드럼(22)내의 세탁물에 대한 원심력이 중력보다 훨씬 큰 회전속도로 회전하도록 한다. 세탁물은 원심력의 작용에 의해 드럼(22)내의 내주면에 눌리워 탈수된다.

그런데, 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로 전환될 때, 클러치체(610)가 클러치 스프링(620)의 탄력에 의해 제1위치로 이동할 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 요철부(613a, 114a)들은 회전자(110), 즉 구동 모터(100)의 회전 방향으로 어긋나게 되는 경우가 있다. 이 밖에, 도 8에 도시된 바와 같이, 편리상 클러치체(610)는 점선으로 표시되었다.

상기와 같이, 요철부(613a, 114a)들이 서로 어긋나게 될 경우, 클러치체(610)는 제1위치로 이동하지 못하고, 걸림 플랜지부(613)는 걸침 요부(114)와 걸림되지 못한다. 이러한 경우, 구동 모터(100)를 본격적으로 회전시켜 탈수를 진행하는 경우, 구동 모터(100)의 회전은 비교적 신속하게 상승하므로 구동 모터(100)가 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)가 걸림되지 못한 상태에서 여전히 탈수를 위한 회전속도까지 상승하는 우려가 있다. 이렇게 되면, 구동 모터(100)의 회전이 정확하게 드럼축(300)에 전달되지 않아 드럼(22)이 정확하게 회전될 수 없으며, 세탁물을 정확하게 탈수하지 못하는 우려가 있다.

이 밖에, 1축 구동 형태에서 2축 구동 형태로 전환될 때, 클러치체(610)가 클러치 레버(630)에 밀려 제2위치로 이동할 경우, 스플라인(611)의 각 기어와 스플라인(514)의 각 기어는 클러치체(610)의 원주방향에서 어긋나게 되는 경우가 있다. 이러한 경우, 클러치체(610)는 제2위치로 이동할 수 없고, 스플라인(611, 514)들은 서로 걸림되지 않는다. 따라서, 세탁, 헹굼시, 구동 모터(100)는 스플라인(611, 514)들이 서로 걸림되지 않는 상태에서 본격적으로 회전할 때, 드럼(22)이 정확하게 회전하지 않고, 세탁물에 대한 세탁, 헹굼이 정확하지 않을 우려가 있다.

따라서, 본 실시형태에서는, 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로의 전환의 1축 전환 처리 및 1축 구동 형태에서 2축 구동 형태로의 전환의 2축 전환 처리를 제어부(701)를 통해 정밀하게 구현한다. 이하, 1축 전환 처리 및 2축 전환 처리에 대해 설명한다.

도 9는 1축 전환 처리를 나타낸 흐름도이다.

1축 전환 처리 시작 전, 구동 유닛(30)의 구동 형태는 2축 구동 형태이고, 클러치 구동 장치(650)의 캠(652)은 제2작동상태에 있다.

1축 전환 처리 시작 시, 제어부(701)는 토크 모터(651)를 회전 시킨다(S101). 제어부(701)는 제1감지센서(654)에서 감지신호를 출력하였는지 여부를 판단한다(S102). 캠(652)을 통해 캠 샤프트(653)가 가장 위쪽에 위치할 때까지 회전시킴으로써, 제1감지센서(654)에서 감지신호를 출력하면(S102: YES), 제어부(701)는 토크 모터(651)를 정지시킨다(S103). 상기와 같이, 클러치체(610)는 요철부(613a, 114a)들이 서로 어긋나지 않고 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)가 걸림되는 경우 제1위치에 도착한다. 다른 한편, 클러치체(610)는 요철부(613a, 114a)들이 서로 어긋나고 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)가 걸림되지 않는 경우 제1위치에 도착하지 못한다.

토크 모터(651)를 정지시키면, 이어서, 제어부(701)는 구동 모터(100)의 회전속도를 소정된 예비회전속도로 설정하며, 상기 예비회전속도에 대응되는 구동 전류를 구동 모터(100)에 공급하여 구동 모터(100)를 예비회전시키도록 한다(S104). 예비회전속도를 1축 구동 형태에 따라 구동 모터(100)를 본격적으로 회전시킬 때의 회전속도 보다 느린 속도로 설정하며, 예를 들어, 20rpm～30rpm 좌우의 회전속도로 설정한다. 이로써, 예비회전할 때의 구동 모터(100)로 공급되는 구동 전류는 본격적으로 회전할 때의 구동 모터(100)의 구동 전류보다 작다.

구동 모터(100)의 회전자(110)는 천천히 회전한다. 요철부(613a, 114a)들이 서로 어긋나는 경우, 걸침 요부(114)가 회전자(110)의 회전에 따라 요철부(613a, 114a)들이 서로 일치하게 되는 위치로 회전하면, 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)는 걸림된다. 클러치체(610)는 제1위치에 도착한다.

제어부(701)는 소정된 예비회전시간이 지난 후(S105), 구동 모터(100)를 정지시킨다(S106). 예비회전시간은 예를 들어, 예비회전속도로 회전하여 구동 모터(100)의 회전자(110)가 절반 회전하는 시간으로부터 여러번 회전하는 시간으로 설정될 수 있다. 구동 모터(100)의 회전자(110)는 도 8에 도시된 걸침 요부(114)의 요철부(114a)의 하나의 피치(pitch)에 대응되는 각도 R보다 더 많이 회전하기 때문에 걸림 플랜지부(613)의 요철부(613a)와 걸침 요부(114)의 요철부(114a) 사이에 하나의 피치에 가까운 어긋남이 발생하더라도 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)는 걸림될 수 있다.

이와 같이, 1축 전환 처리를 종료한다. 그 후, 제어부(701)는 구동 모터(100)를 본격적으로 회전시킨다. 예를 들어, 1축 구동 형태에 따라 탈수 과정을 수행할 경우, 제어부(701)는 탈수를 위한 회전속도에 대응되는 구동 전류를 구동 모터(100)에 제공하여 구동 모터(100)를 회전 시킨다.

도 10은 2축 전환 처리를 나타낸 흐름도이다.

2축 전환 처리 시작 전, 구동 유닛(30)의 구동 형태는 1축 구동 형태이고, 클러치 구동 장치(650)의 캠(652)은 제1작동상태에 있다.

2축 전환 처리 시작 시, 제어부(701)는 토크 모터(651)를 회전 시킨다(S201). 제어부(701)는 제2감지센서(655)에서 감지신호를 출력하였는지 여부를 판단한다(S202). 캠(652)을 통해 캠 샤프트(653)가 가장 아래쪽에 위치할 때까지 회전시킴으로써, 제2감지센서(655)에서 감지신호를 출력하면(S202: YES), 제어부(701)는 토크 모터(651)를 정지시킨다(S203). 상기와 같이, 클러치체(610)는 스플라인(611, 514)들이 서로 걸림되는 경우, 제2위치에 도달한다. 다른 한편, 클러치체(610)는 스플라인(611, 514)들이 서로 어긋나고 스플라인(611, 514)들이 걸림되지 않는 경우 제2위치에 도착하지 못한다.

토크 모터(651)를 정지시키면, 이어서, 제어부(701)는 구동 모터(100)의 회전속도를 소정된 예비회전속도로 설정하며, 상기 예비회전속도에 대응되는 구동 전류를 구동 모터(100)에 제공하여 구동 모터(100)를 예비회전시키도록 한다(S204). 예비회전속도를 2축 구동 형태에 따라 구동 모터(100)를 본격적으로 회전시킬 때의 회전속도 보다 느린 속도로 설정한다. 이로써, 예비회전할 때의 구동 모터(100)로 공급되는 구동 전류는 본격적으로 회전할 때의 구동 모터(100)의 구동 전류보다 작다. 2축 전환 처리에 따라 설정된 예비회전속도는 1축 전환 처리에 따라 설정된 예비회전속도와 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.

구동 모터(100)의 회전자(110)는 천천히 회전한다. 날개축(200)은 회전자(110)의 회전에 따라 회전하고, 이를 통해 태양 기어(410)가 회전하면, 유성 기어(430)가 회전하게 된다. 여기서, 스플라인(611, 514)들이 서로 걸림되지 않을 경우, 내치 기어(420)와 유성 기어 프레임(440)은 모두 회전할 수 있는 상태이지만, 내치 기어(420)와 드럼(22)이 서로 연결되고 유성 기어 프레임(440)와 클러치체(610)가 서로 연결됨으로써 회전시 수요되는 토크가 비교적 작아도 되는 유성 기어 프레임(440)은 유성 기어 (430)의 회전에 따라 회전하게 된다. 클러치체(610)가 유성 기어 프레임(440)의 회전에 따라 회전할 때, 서로 어긋난 스플라인(611, 514)들은 서로 걸림된다. 따라서 클러치체(610)는 제1위치에 도착한다.

제어부(701)는 소정된 예비회전시간이 지난 후(S205), 구동 모터(100)를 정지시킨다(S206). 예비회전시간은 예를 들어, 예비회전속도로 회전하여 구동 모터(100)의 회전자(110)가 절반 회전하는 시간으로부터 여러번 회전하는 시간으로 설정될 수 있다. 2축 전환 처리의 예비회전시간은 1축 전환 처리의 예비회전시간과 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.

이와 같이, 2축 전환 처리를 종료한다. 그 후, 제어부(701)는 구동 모터(100)를 본격적으로 회전시킨다. 예를 들어, 2축 구동 형태에 따라 세탁 과정을 수행할 경우, 제어부(701)는 세탁을 위한 회전속도에 대응되는 구동 전류를 구동 모터(100)에 제공하여 구동 모터(100)를 회전 시킨다. 또는 예를 들어, 2축 구동 형태에 따라 헹굼 과정을 진행할 경우, 제어부(701)는 헹굼을 위한 회전속도에 대응되는 구동 전류를 구동 모터(100)에 제공하여 구동 모터(100)를 회전시킨다.

<실시형태의 효과>

상기 설명한 본 실시형태에 따라, 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로 전환하기 위해, 클러치체(610)를 제1위치로 이동시키도록 클러치 유닛부(600)를 작동시킨 후, 걸림되지 않은 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)가 걸림되어 구동 모터(100)를 회전시켜 1축 전환 처리를 수행한다. 이로써, 클러치체(610)를 제1위치로 이동시키도록 클러치 유닛부(600)를 작동시킬 때, 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)가 어긋나더라도, 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)를 걸림되게 하여 상기 어긋남을 해소할 수 있다. 따라서, 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로의 전환을 정밀하게 구현함으로써 1축 구동 형태에 따라 드럼(22) 및 교반체(24)의 회전을 정확하게 구현할 수 있으며, 정확하게 탈수를 진행할 수 있다.

그리고, 본 실시형태에 따라, 1축 전환 처리에 있어서, 상기 1축 전환 처리 후, 1축 구동 형태에 따라 구도 모터(100)를 회전시킬 때의 구동 전류보다 작은 구동 전류로 구동 모터(100)를 회전시키도록 설정함으로써, 구동 모터(100)를 천천히 회전시킬 수 있다. 이로써, 걸림 플랜지부(613)와 걸침 요부(114)는 쉽게 걸림되어, 전환 정밀도를 높일 수 있다.

그리고, 본 실시형태에 따라, 1축 구동 형태에서 2축 구동 형태로 전환하기 위해, 클러치체(610)를 제2위치로 이동시키도록 클러치 유닛부(600)를 작동시킨 후, 걸림되지 않은 스플라인(611)과 스플라인(514)이 걸림되어 구동 모터(100)를 회전시켜 2축 전환 처리를 수행한다. 이로써, 클러치체(610)를 제2위치로 이동시도록 클러치 유닛부(600)를 작동시킬 때, 스플라인(611)과 스플라인(514)이 어긋나더라도 스플라인(611, 514)들을 걸림되게 하여 상기 어긋남을 해소할 수 있다. 따라서, 1축 구동 형태에서 2축 구동 형태로의 전환를 정밀하게 구현함으로써 2축 구동 형태에 따라 드럼(22) 및 교반체(24)의 회전을 정확하게 구현할 수 있으며, 정확하게 세탁 또는 헹굼을 진행할 수 있다.

그리고, 본 실시형태에 따라, 2축 전환 처리에 있어서, 상기 2축 전환 처리 후, 2축 구동 형태에 따라 구도 모터(100)를 회전시킬 때의 구동 전류보다 작은 구동 전류로 구동 모터(100)를 회전시키도록 설정함으로써 구동 모터(100)를 천천히 회전시킬 수 있다. 이로써, 스플라인(611)과 스플라인(514)은 쉽게 걸림되어, 전환 정밀도를 높일 수 있다.

그리고, 본 실시형태에 따라, 제1감지센서(654)와 제2감지센서(655)를 사용하여 캠(652)의 작동 상태를 감지하도록 설정함으로써, 간접적으로 클러치체(610)의 위치를 감지하기 때문에 클러치체(610)의 위치를 직접적으로 감지하는 센서 등을 사용하지 않고도 구동 유닛(30)의 구동 형태를 전환시킬 수 있다.

<변형예>

상기에서는 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태 등에 의하여 한정되지 않는다. 본 발명의 실시형태는 상기 내용외의 각종 변형을 수행할 수 있다.

예를 들어, 상기 실시형태에서, 클러치체(610)에는 제1걸림부로 걸림 플랜지부(613)가 형성되고, 구동 모터(100)의 회전자(110)에는 제1걸침부로 걸침 요부(114)가 형성된다. 그러나, 서로 걸림되어 클러치체(610)와 회전자(110)를 원주방향에 대해 고정할 수 있다면 제1걸림부와 제1걸침부의 구조는 어떤 구조이든 가능하다. 이 밖에, 상기 실시형태에서, 클러치체(610)에 제2걸림부로 스플라인(611)이 형성되고, 베어링 유닛(500)의 베어링부(510)에 제2걸침부로 스플라인(514)이 형성된다. 그러나, 서로 걸림되어 클러치체(610)와 베어링부(510)를 원주방향에 대해 고정할 수 있다면, 제2걸림부와 제2걸침부의 구조는 어떤 구조이든 가능하다.

그리고, 상기 실시형태에서, 1축 전환 처리 및 2축 전환 처리에 있어서, 예비회전시간이 지난 후, 구동 모터(100)는 정지된다. 그러나, 예비회전시간이 지난 후, 구동 모터(100)를 정지하지 않고 이를 예비회전으로부터 그대로 탈수, 세탁을 위한 회전으로 과도시킬 수 있다.

그리고, 상기 실시형태에서, 드럼축(300)은 내치 기어(420)에 고정되고, 기어 프레임축(441), 즉 유성 기어 프레임(440)은 클러치체(610)와 연결된다. 이로써, 2축 구동 형태에서, 유성 기어 프레임(440)이 클러치체(660)에 의해 고정된 상태에서 날개축(200)이 회전할 때, 유성 기어(430)는 태양 기어(410)의 회전에 따라 자전하며, 내치 기어(420)는 태양 기어(410)보다 느린 회전속도로 회전한다. 그러나, 도 11에 도시된 바와 같이, 드럼축(300)을 유성 기어 프레임(440)에 고정하는 구조을 적용할 수도 있다. 이러한 경우, 상단부(425a)가 드럼축(300)에서 후방으로 돌출된 축부(425)는 내치 기어(420)에 장착된다. 또한, 클러치체(610)는 축부(425)와 연결된다. 즉, 클러치체(610)는 축부(425)를 거쳐 내치 기어(420)와 연결된다. 그리고, 유성 기어(430)는 제1기어만 구비하도록 변형된다. 2축 구동 형태에서, 내치 기어(420)가 클러치체(610)에 의해 고정된 상태에서 날개축(200)이 회전할 때, 유성 기어(430)는 태양 기어(410)의 회전에 따라 자전 및 공전하며, 유성 기어 프레임(440)은 태양 기어(410)보다 느린 회전속도로 회전한다. 이로써, 유성 기어 프레임(440)에 고정된 드럼축(300)은 회전한다.

그리고, 스플라인(611, 514)들의 기어와 기어 사이의 피치가 작으므로, 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로 전환되는 경우와 비교할 때, 스플라인(611, 514)들이 걸림되지 않는 상황이 발생하기 매우 어렵다. 따라서, 스플라인(611, 514)들의 걸림 정밀도가 충분히 높다면, 2축 전환 처리에 있어서, 구동 모터(100)를 예비회전시키는 단계(S204) 내지 단계(S206)의 처리를 생략할 수도 있다.

그리고, 상기 실시형태에서, 드럼(22)은 수평방향에 대해 경사진 경사축을 중심으로 회전한다. 그러나, 드럼식 세탁기(1)는 드럼(22)이 수평축을 중심으로 회전하는 구조를 적용할 수도 있다.

그리고, 상기 실시형태의 드럼식 세탁기(1)는 건조기능을 구비하지 않지만, 본 발명은 건조기능을 가진 드럼식 세탁기 즉, 드럼식 세탁 건조기에도 적용될 수 있다.

또한 본 발명의 실시형태는 청구범위에서 나타낸 기술사상의 범위내에서 적당히 각종 변형을 수행할 수 있다.

10: 하우징; 20: 외조; 22: 드럼; 24: 교반체(회전체); 24a: 날개(돌출부)
30: 구동 유닛(구동부); 100: 구동 모터; 110: 회전자; 114: 걸침 요부(제1걸침부)
200: 날개축(제1회전축); 300: 드럼축(제2회전축); 400: 유성 기어 유닛
410: 태양 기어; 420: 내치 기어; 430: 유성 기어; 440: 유성 기어 프레임
500: 베어링 유닛; 510: 베어링부; 514: 스플라인(제2걸침부); 600: 클러치 유닛부
610: 클러치체; 611: 스플라인(제2걸림부); 613: 걸림 플랜지부(제1걸림부)
650: 클러치 구동 장치; 652: 캠(작동체); 654: 제1감지센서(상태 감지부)
655: 제2감지센서(상태 감지부); 701: 제어부

Claims (5)

1. 하우징 내부에 배치된 외조;
   상기 외조내에 배치되며 수평축 또는 수평 방향에 대해 경사진 경사축을 중심으로 회전가능한 드럼;
   상기 드럼의 뒷부분에 배치되며 표면에 세탁물과 접촉하는 돌출부를 구비하는 회전체;
   상기 드럼 및 상기 회전체를 회전시키는 구동부; 및
   상기 구동부의 작동을 제어하는 제어부, 를 구비하되,
   상기 구동부는,
   구동 모터;
   상기 구동 모터의 회전을 상기 회전체에 전달하는 제1회전축;
   상기 구동 모터의 회전을 상기 드럼에 전달하는 제2회전축; 및
   상기 제1회전축과 상기 제2회전축을 동일한 회전속도로 일체로 회전시키는 1축 구동 형태와 상기 제1회전축과 상기 제2회전축을 부동한 회전속도로 각각 회전시키는 2축 구동 형태 사이에서 상기 구동부의 구동 형태를 전환시키는 클러치 유닛부; 를 포함하고,
   상기 클러치 유닛부는 제1걸림부를 구비하는 클러치체를 포함하며,
   상기 클러치체가 제1위치로 이동하고, 상기 제1위치에서 상기 제1걸림부는 상기 구동 모터의 회전과 함께 회전하는 제1걸침부와 걸림되어 상기 구동 형태가 상기 1축 구동 형태로 전환되며,
   상기 제어부는, 상기 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로의 전환을 위한 1축 전환 처리를 수행하며, 이중 상기 1축 전환처리는 상기 클러치체를 상기 제1위치로 이동시키도록 상기 클러치 유닛부를 작동시킨 후, 걸림되지 않았던 상기 제1걸림부와 상기 제1걸침부가 걸림되도록 상기 구동 모터를 회전시키는 처리인 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 1축 전환 처리에 있어서, 상기 제어부는 상기 1축 전환 처리 후, 상기 1축 구동 형태에 따라 상기 구동 모터를 회전시킬 때의 구동 전류 보다 작은 구동 전류로 상기 구동 모터를 회전시키는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 구동부는 유성 기어 유닛를 더 포함하며,
   상기 유성 기어 유닛는 상기 모터의 회전에 따라 회전하는 태양 기어; 상기 태양 기어를 둘러 싸는 고리형의 내치 기어; 상기 태양 기어와 상기 내치 기어 사이에 개재되는 복수 개의 유성 기어; 및 자유로이 회전가능하게 상기 유성 기어를 유지하는 유성 기어 프레임; 을 구비하며, 여기서, 상기 유성 기어 프레임 및 상기 내치 기어 중의 어느 하나는 상기 제2회전축에 고정되며,
   상기 클러치체는 제2걸림부를 구비하고 상기 유성 기어 프레임 및 상기 내치 기어 중의 다른 하나와, 상기 다른 하나에 대해 원주 방향에서의 회전이 제한되고 상기 제2회전축의 축선 방향에서의 이동이 허용되는 상태로 연결되며,
   상기 클러치체가 제2위치로 이동하고, 상기 제2위치에서 상기 제2걸림부는 상기 구동 모터의 회전에 따라 회전하지 않는 제2걸침부와 걸림되어 상기 다른 하나가 회전하지 못하는 상태로 되어, 상기 구동 형태가 상기 2축 구동 형태로 전환되며,
   상기 클러치체를 상기 제2위치에 이동시키도록 상기 클러치 유닛부를 작동시키더라도, 상기 제2걸림부는 상기 제2걸침부와 걸림되지 않으며, 이때, 상기 다른 하나는 상기 구동 모터의 회전에 따라 회전하기에 상기 클러치체가 회전하며,
   상기 제어부는, 상기 2축 구동 형태에서 1축 구동 형태로의 전환을 위한 2축 전환 처리를 수행하며, 이중 상기 2축 전환 처리는 상기 클러치체를 상기 제2위치로 이동시키도록 상기 클러치 유닛부를 작동시킨 후, 걸림되지 않은 상기 제2걸림부와 상기 제2걸침부가 걸림되도록 상기 구동 모터를 회전시키는 처리인 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 2축 전환 처리에 있어서, 상기 제어부는 상기 2축 전환 처리 후, 상기 2축 구동 형태에 따라 상기 구동 모터를 회전시킬 때의 구동 전류 보다 작은 구동 전류로 상기 구동 모터를 회전시키는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 클러치체를 이동시키는 클러치 구동 장치를 더 구비하고,
   상기 클러치 구동 장치는,
   상기 클러치체를 상기 제1위치로 이동시키는 제1작동상태와, 상기 클러치체를 상기 제2위치로 이동시키는 제2작동상태에서 전이시키는 작동체; 및
   상기 작동체의 작동상태를 감지하는 상태 감지부; 를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 1축 전환 처리에서, 상기 상태 감지부의 감지 결과에 따라 상기 작동체를 상기 제1작동상태로 전이시키도록 상기 클러치를 작동시키며,
   상기 2축 전환 처리에서, 상기 상태 감지부의 감지 결과에 따라 상기 작동체를 상기 제2작동상태로 전이시키도록 상기 클러치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.

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