KR20170039988A - 탑로딩 세탁기 - Google Patents

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    • Y02B40/50—

Abstract

본 발명에 따른 탑로딩 세탁기는, 상하 방향으로 투입된 세탁물이 적재되는 드럼; 구동축을 통해 상기 드럼을 회전시키는 구동모듈; 상기 드럼에 배치되고, 상기 구동축 상에 위치되고, 상기 구동모듈로부터 회전력을 전달받아 회전되는 이너펄세이터; 상기 드럼에 배치되고, 상기 이너펄세이터 외측에 위치되어 회전되고, 상기 구동모듈로부터 회전력을 전달받아 상기 이너펄세이터와 반대로 회전되는 아우터펄세이터; 상기 구동모듈 및 드럼 사이에 배치되고, 상기 구동축과 연결되어 회전력을 입력받고, 상기 이너펄세이터 및 아우터펄세이터를 서로 반대방향으로 회전시키는 기어박스;를 포함한다.
본 발명에 따른 탑로딩 세탁기는 이너펄세이터 및 아우터펄세이터가 반대로 회전되기 때문에 세탁력이 우수하고, 세탁물의 부하에 따라 이너펄세이터 및 아우터펄세이터의 회전속도가 가변되는 장점이 있다.

Description

탑로딩 세탁기{TOP LOADING TYPE WASHING MACHINE}
본 발명은 탑로딩 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 세제의 유화작용과, 세탁조 또는 세탁날개의 회전에 의해 발생하는 수류작용 및 세탁날개가 가하는 충격작용 등을 이용하여 세탁물을 세탁하는 기기로서, 세제와 물의 작용을 이용하여 세탁물(이하, '포'라고 함.)에 묻어 있는 오염을 제거하도록 세탁, 헹굼 또는 탈수 과정을 진행한다.
종래 기술에 따른 탑로딩 세탁기는 드럼의 내부에 펄세이터가 배치된다.
상기 펄세이터는 드럼과 독립적으로 회전될 수 있다. 종래 펄세이터는 드럼과 함께 회전되거나 드럼과 반대 방향으로 회전될 수 있다.
그런데 드럼 및 펄세이터가 서로 반대방향으로 회전되는 경우, 전력소모는 큰 반면에 소모된 전력 만큼 큰 세탁력을 발휘하지는 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 10-2014-0017476
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 2개의 펄세이터가 설치된 탑로딩 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 이너펄세이터 및 아우터펄세이터가 설치된 탑로딩 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 이너펄세이터 및 아우터펄세이터가 서로 반대방향으로 회전될 수 있는 탑로딩 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 이너펄세이터 및 아우터펄세이터가 작동되는 구조에서 소비전력이 낮은 탑로딩 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 세탁물의 부하에 따라 이너펄세이터 및 아우터펄세이터의 속도가 가변될 수 있는 탑로딩 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 탑로딩 세탁기는, 상하 방향으로 투입된 세탁물이 적재되는 드럼; 구동축을 통해 상기 드럼을 회전시키는 구동모듈; 상기 드럼에 배치되고, 상기 구동축 상에 위치되고, 상기 구동모듈로부터 회전력을 전달받아 회전되는 이너펄세이터; 상기 드럼에 배치되고, 상기 이너펄세이터 외측에 위치되어 회전되고, 상기 구동모듈로부터 회전력을 전달받아 상기 이너펄세이터와 반대로 회전되는 아우터펄세이터; 상기 구동모듈 및 드럼 사이에 배치되고, 상기 구동축과 연결되어 회전력을 입력받고, 상기 이너펄세이터 및 아우터펄세이터를 서로 반대방향으로 회전시키는 기어박스;를 포함한다.
상기 아우터펄세이터는 내측에 회전공간이 형성되고, 상기 이너펄세이터는 상기 회전공간에 위치되어 회전될 수 있다.
상기 회전공간의 하측을 커버하는 펄세이터베이스를 더 포함할 수 있다.
상기 기어박스는, 상기 구동축과 연결되어 회전되는 선기어; 상기 선기어와 치합되고, 자전되면서 상기 선기어의 외주면을 따라 공전되는 복수개의 유성기어; 상기 유성기어와 치합되어 회전되는 링기어; 상기 유성기어들의 자전축을 제공하고, 상기 유성기어들을 연결시키고, 상기 유성기어들의 공전될 때 함께 회전되는 캐리어; 및 상기 링기어가 고정되는 기어하우징;을 포함하고, 상기 이너펄세이터는 상기 캐리어와 연결되어 회전되고, 상기 아우터펄세이터는 상기 기어하우징과 연결되어 회전되게 구성될 수 있다.
상기 선기어를 제외한 상기 유성기어, 캐리어 및 링기어는 자유상태로 배치될 수 있다.
상기 선기어는 내부에 선기어중공이 형성되고, 상기 구동축은 상기 선기어중공에 삽입되어 결합될 수 있다.
상기 캐리어는 상기 선기어를 지지할 수 있다.
상기 캐리어 및 선기어 사이에 베어링이 배치될 수 있다.
상기 캐리어는 상기 기어하우징에 지지될 수 있다.
상기 캐리어 및 기어하우징 사이에 베어링이 배치될 수 있다.
상기 캐리어는, 상기 선기어 및 유성기어들의 상측에 배치되는 어퍼캐리어바디; 상기 선기어 및 유성기어들의 하측에 배치되고, 상기 선기어 및 유성기어들을 지지하는 로어캐리어바디; 상기 어퍼캐리어바디 및 로어캐리어바디 중 적어도 어느 한쪽에 형성되고, 상기 유성기어의 자전축을 제공하는 유성기어축; 상기 어퍼캐리어바디에 배치되고, 상기 이너펄세이터에 연결되어 회전력을 전달하는 캐리어축;을 포함할 수 있다.
상기 캐리어축은 상기 어퍼캐리어바디와 일체로 형성될 수 있다.
상기 캐리어축은 상기 기어하우징을 관통하여 상기 이너펄세이터에 조립될 수 있다.
상기 어퍼캐리어바디 및 로어캐리어바디 중 적어도 어느 하나에는 상기 선기어가 삽입되는 선기어홈이 형성되고, 상기 선기어홈에 베어링이 배치될 수 있다.
상기 어퍼캐리어바디에 상기 선기어의 상측 일부가 삽입되는 어퍼선기어홈이 형성되고, 상기 로어캐리어바디에 상기 선기의 하측 일부가 삽입되는 로어선기어홈이 형성되고, 상기 어퍼선기어홈 및 로어선기어홈에는 상기 선기어의 마찰을 저감시키는 베어링이 각각 배치될 수 있다. ,
상기 로어캐리어바디 및 기어하우징 사이에 베어링이 더 배치되고, 상기 베어링은 상기 로어캐리어바디를 지지할 수 있다.
상기 기어하우징은, 상기 선기어, 유성기어, 캐리어를 지지하는 하부하우징; 상기 하부하우징의 상측에 위치되고, 상기 아우터펄세이터와 결합되는 상부하우징을 포함하고, 상기 링기어는 상기 상부하우징 또는 하부하우징 중 어느 한쪽에 고정될 수 있다.
상기 링기어는 상기 상부하우징의 내측에 고정될 수 있다.
상기 상부하우징의 외측에 하우징걸림돌기가 형성되고, 상기 하우징걸림돌기는 상기 아우터펄세이터와 결합될 수 있다.
상기 상부하우징은 상기 캐리어축이 관통되는 캐리어축홀이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 탑로딩 세탁기는 이너펄세이터 및 아우터펄세이터가 반대로 회전되기 때문에 세탁력이 우수한 장점이 있다.
본 발명에 따른 탑로딩 세탁기는 이너펄세이터 및 아우터펄세이터의 회전속도가 세탁물의 부하에 따라 가변되는 장점이 있다.
본 발명에 따른 탑로딩 세탁기는 이너펄세이터 및 아우터펄세이터의 회전속도가 세탁물의 부하에 따라 가변되기 때문에 소비전력이 낮출 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 탑로딩 세탁기는 고부하일때, 이너펄세이터 및 아우터펄세이터 회전속도가 저감되어 세탁물의 손상을 저감시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 세탁기의 내부가 도시된 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 듀얼펄세이터의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 듀얼펄세이터의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 기어박스의 단면 분해 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 기어박스의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유성기어어셈블리의 속도그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 세탁기는 외관을 형성하는 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)에 설치되는 컨트롤모듈(20)을 포함한다.
상기 컨트롤모듈(20)은 사용자로부터 조작력을 전달받는 조작키들과 세탁기의 작동상태에 대한 정보를 표시하는 디스플레이 등이 구비된다.
상기 세탁기는 상기 케이싱(10) 내부에 배치되고, 내부에 세탁수가 저장되는 터브(30)와, 상기 터브(30) 내측에 배치되고, 세탁물이 저장되어 세탁되는 드럼(40)과, 상기 터브(30)에 배치되고 상기 세탁물을 세탁하기 위해 상기 드럼(40)을 회전시키는 구동모듈(50)과, 상기 드럼(40)에 세탁수를 공급하는 급수모듈(60)과, 상기 드럼(40)에 저장된 세탁수를 배출시키는 배수모듈(70)과, 상기 터브(30)에 발생되는 진동을 저감 또는 완충시키는 서스펜션모듈(80)과, 상기 드럼(40)에 배치되고, 상기 구동모듈(50)로부터 구동력을 전달받아 회전되는 듀얼펄세이터(90)를 포함한다.
상기 듀얼펄세이터(90)는 이너펄세이터(92)와 아우터펄세이터(94)로 구성된다. 상기 각 펄세이터(92)(94)의 축중심은 상기 구동모듈(50)의 구동축 선상에 위치된다. 상기 각 펄세이터(92)(94)는 서로 반대방향으로 회전된다.
상기 케이싱(10)은 상기 터브(30) 및 드럼(40) 내부에 배치되는 본체(12)와, 상기 본체(12) 상측에 배치되는 탑커버(14)와, 상기 탑커버(14)에 배치되고 상기 케이싱(10) 내부를 개폐시키는 도어(7)를 포함한다.
상기 컨트롤모듈(20)은 사용자로부터 조작력을 입력받기 위한 조작버튼들 및 다이얼 등이 구비된다.
상기 컨트롤모듈(20)은 사용자에게 세탁기의 각종 정보를 전달하는 디스플레이부(미도시)가 배치되며, 본 실시예에서는 상기 탑커버(14)에 상기 디스플레이부가 배치된다.
상기 터브(30)는 상기 급수모듈(60)과 연결되고, 상기 급수모듈(60)에서 세탁수를 공급받아 저장한다.
상기 터브(30)는 상기 배수모듈(70)과 연결되고, 상기 배수모듈(70)은 상기 터브(30)에 저장된 세탁수를 외부로 배출시킬 수 있다.
상기 드럼(40)은 상기 터브(30) 내부에 배치된다. 상기 드럼(40)은 상기 구동모듈(50)로부터 구동력을 전달받아 회전된다.
상기 드럼(40)은 원통형으로 형성된 드럼바디(42)와, 상기 드럼바디(42)의 하측에 결합되는 드럼베이스(44)를 포함한다.
상기 드럼베이스(44)에는 허브(46)가 배치된다. 상기 구동모듈(50)은 선택적으로 상기 허브(46)에 구동력을 전달할 수 있다.
상기 드럼(40)은 상기 터브(30)에 대하여 정방향 또는 역방향으로 상대회전되게 구성된다.
본 실시예에서 상기 급수모듈(60)은 상기 탑커버(12)에 배치된 급수밸브(61) 및 급수유로(62)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 배수모듈(70)은 상기 터브(30)에 연결된 배수밸브(71)와, 상기 배수밸브(71)에 연결된 배수유로(72)를 포함한다.
상기 서스펜션모듈(80)은 상기 터브(30)에 연결되고, 탄성력 또는 감쇄력 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 터브(30)에 발생된 진동을 저감시킨다.
본 실시예에서 상기 서스펜션모듈(80)은 상기 케이싱(10) 및 터브(30) 사이에 배치된다. 상기 서스펜션모듈(80)은 상기 터브(30)의 하측을 지지하고, 상기 탑커버(14)에 매달리게 설치된다.
도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 듀얼펄세이터(90)의 구조를 설명한다.
본 실시예에서 상기 구동모듈(50)은 상기 터브(30) 하측에 배치된 모터(52)와, 상기 터브(30)를 관통하여 상기 드럼(40)에 연결된 구동축(54)과, 상기 구동축(54)의 구동력을 상기 듀얼펄세이터(90)에 전달하는 기어박스(100)를 포함한다.
상기 구동축(54)은 상기 허브(46)를 관통하여 배치된다.
상기 구동축(54)은 선택적으로 상기 드럼(40)의 허브(46)에 연결될 수 있다. 그래서 상기 드럼(40)만 상기 구동모듈(50)에 의해 회전될 수 있다.
상기 구동축(54)은 상기 기어박스(100)와 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 구동축(54) 및 기어박스(100)의 연결 시, 상기 듀얼펄세이터(90)가 회전될 수 있다.
상기 듀얼펄세이터(90)는 상기 허브(46)의 상측에 위치된다.
상기 듀얼펄세이터(90)는 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)를 포함한다. 상기 이너펄세이터(92)는 상기 아우터펄세이터(94) 내측에 위치된다.
상기 이너펄세이터(92)는 평면상에서 보았을 때 원형으로 형성된다.
상기 아우터펄세이터(94)는 평면상에서 보았을 때 링형상으로 형성된다.
상기 아우터펄세이터(94)의 내측에는 상기 이너펄세이터(92)가 회전되는 회전공간(95)이 형성된다.
상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)는 서로 다른 방향으로 상대회전 될 수 있다.
본 실시예에서 상기 듀얼펄세이터(90)는 이너펄세이터(92) 하측에 배치되는 펄세이터베이스(96)을 포함한다. 상기 펄세이터베이스(96) 및 아우터펄세이터(94)를 아우터어셈블리로 정의한다.
상기 이너펄세이터(92)는 상기 아우터펄세이터(94) 상측에 위치된다. 상기 이어펄세이터(92)는 상기 아우터펄세이터(94) 위에서 회전된다.
상기 이너펄세이터(92)는 상측으로 돌출된 세탁날개(91)가 형성될 수 있다. 본 실시예에서 상기 세탁날개(91)는 평면 상으로 보았을 때 120도 간격으로 3개가 배치된다.
상기 아우터펄세이터(94)에도 상측으로 돌출된 세탁날개(93)가 형성될 수 있다. 상기 세탁날개(93)는 평면 상으로 보았을 때, 6개가 등간격으로 배치된다.
평면에서 보았을 때, 상기 아우터펄세이터(94)의 중심에 상기 이너펄세이터(92)가 배치된다. 상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)는 회전 중심이 구동축(54) 상에 위치된다.
상기 아우터펄세이터(94)의 내측에는 설치홀(95)이 형성된다. 상기 아우터펄세이터(94)의 설치홀(95) 가장자리에는 설치홈(97)이 형성된다. 상기 이너펄세이터(92)의 일부는 상기 설치홈(97)에 삽입된다.
상기 펄세이터베이스(96)는 상기 설치홀(95)의 하측에 위치된다. 상기 펄세이터베이스(96)는 상기 설치홀(95)을 커버한다. 상기 펄세이터베이스(96)는 상기 아우터펄세이터(94)에 고정된다.
상기 구동모듈(50)의 기어박스(100)는 상기 펄세이터베이스(96) 하측에 위치된다. 상기 기어박스(100)는 상기 펄세이터베이스(96)를 관통하여 상기 이너펄세이터(92)에 연결된다.
상기 기어박스(100)는 상기 구동모듈(50)의 모터(52)와 연결되어 구동력을 전달받는다. 상기 구동모듈(50)의 구동축(54)이 상기 기어박스(100)에 연결된다.
상기 기어박스(100)는 상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)에 각각 연결된다. 상기 기어박스(100)는 상기 모터(52)와 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 기어박스(100)는 모터(52)의 구동력을 전달받아 상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)에 전달할 수 있다.
상기 기어박스(100)는 상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)를 서로 반대 방향으로 회전시킨다. 상기 기어박스(100)는 상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)를 서로 다른 속도로 회전시킬 수 있다.
상기 기어박스(100)는 상기 모터(52)로부터 일정하게 속도가 입력되어도 세탁물의 부하에 따라 상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)가 서로 다른 속도로 회전될 수 있다.
상기 기어박스(100)는 상기 모터(52)의 구동축(54)과 연결되어 회전되는 선기어(110)와, 상기 선기어(110)와 치합되어 회전되는 복수개의 유성기어(120)와, 상기 유성기어(120)와 치합되어 회전되는 링기어(130)와, 상기 유성기어(120)들을 연결시키는 캐리어(140)와, 상기 링기어(130)가 고정되고, 상기 선기어(110), 유성기어(120) 및 캐리어(140)가 내부에 배치되는 기어하우징(150)을 포함한다.
상기 선기어(110), 유성기어(120), 링기어(130) 및 캐리어(140)를 유성기어어셈블리로 정의한다. 상기 유성기어어셈블리는 치합 또는 결합되어 있기 때문에 상기 선기어(110)의 회전 시 유기적으로 작동될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 캐리어(140)가 구속되지 않은 캐리어프리 상태로 작동된다.
상기 선기어(110)는 구동축(54)과 결합된다. 상기 선기어(110)는 내측 및 외측에 각각 기어치형이 형성된다.
상기 선기어(110)는 내부에 상하방향으로 선기어중공(111)이 형성된다. 상기 선기어중공(111)을 형성하는 내주면에 내부치형(112)이 형성된다. 상기 선기어(110)의 외주면에 외부치형(114)이 형성된다.
상기 구동축(54)은 상기 선기어중공(111)에 삽입된다. 상기 구동축(54)은 상기 내부치형(112)과 치합된다. 상기 구동축(54)은 세레이션 형태로 형성된다.
상기 유성기어(120)는 상기 선기어(110) 주변에 복수개가 배치된다.
상기 유성기어(120)는 상기 선기어(110) 주변을 공전하면서, 스스로 자전될 수 있다. 자전을 위해, 상기 유성기어(120)의 내부에는 상하 방향으로 유성기어중공(121)이 형성된다.
상기 유성기어(120)는 유성기어중공(121)을 중심으로 자전될 수 있다. 상기 유성기어(120)는 상기 선기어(110) 외부치형(114)을 따라 공전될 수 있다.
본 실시예에서 상기 유성기어(120)는 6개가 배치된다. 상기 각 유성기어(120)는 상기 선기어(110)의 외부치형(114)에 치합된다. 상기 선기어(110) 및 유성기어(120)는 수평하게 배치된다.
상기 링기어(130)는 상기 유성기어(120)들 외측에 배치된다.
본 실시예에서 상기 링기어(130)는 상기 기어하우징(150) 내측에 고정된다.
상기 링기어(130)는 상기 링형태로 형성된다. 상기 링기어(130)는 내주면에 치형이 형성된다. 상기 링기어(130)는 복수개의 유성기어(120)들과 동시에 치합된다.
상기 유성기어(120)는 링기어(130) 및 선기어(110) 사이에 배치되고, 상기 링기어(130) 및 선기어(110)와 동시에 치합된다.
상기 캐리어(140)는 복수개의 유성기어(120)들을 연결시킨다. 상기 캐리어(140)에 의해 복수개의 유성기어(120)들이 동일한 속도로 회전될 수 있다.
상기 캐리어(140)는 로어캐리어바디(142)와, 어퍼캐리어바디(144)와, 상기 어퍼캐리어바디(144)에 형성되고, 상기 기어하우징(150)을 관통하여 이너펄세이터(92)에 결합되는 캐리어축(160)을 포함한다.
상기 어퍼캐리어바디(144) 및 로어캐리어바디(142) 사이에 선기어(110) 및 유성기어(120)가 배치된다.
상기 로어캐리어바디(142)는 유성기어(120)들 하측에 위치된다.
상기 어퍼캐리어바디(144)는 유성기어(120)들 상측에 위치된다.
본 실시예에서는 상기 로어캐리어바디(142)에 유성기어축(141)이 형성된다. 상기 유성기어축(141)은 상기 유성기어중공(121)에 삽입된다. 상기 유성기어(120)는 상기 유성기어축(141)을 중심으로 자전된다.
상기 유성기어축(141)은 복수개가 형성되고, 로어캐리어바디(142)에 원주방향으로 배치된다. 상기 유성기어축(141)은 원주방향에 대하여 등간격으로 배치된다.
상기 선기어(110)도 상기 로어캐리어바디(142) 상측에 위치된다. 상기 로어캐리어바디(142)는 상기 선기어(110)를 지지한다. 상기 선기어(110)는 상기 로어캐리어바디(142) 상측에서 회전된다.
상기 로어캐리어바디(142)에는 상기 선기어(110)가 삽입되는 로어선기어홈(146)이 형성된다. 상기 로어선기어홈(146)을 통해 구동축(54)이 삽입된다. 상기 구동축(54)은 상기 로어선기어홈(146)을 통해 삽입되어 상기 선기어(110)에 결합된다.
상기 어퍼캐리어바디(144)는 상기 로어캐리어바디(142) 상측에 위치된다. 상기 어퍼캐리어바디(144)는 상기 로어캐리어바디(142)와 결합된다.
상기 어퍼캐리어바디(144)의 하면에는 상기 선기어(110)가 일부 삽입되는 어퍼선기어홈(147)이 형성된다. 상기 어퍼캐리어바디(144)의 하면에는 상기 유성기어축(141)이 삽입되는 유성기어축홈(148)이 형성된다.
상기 어퍼캐리어바디(144)는 상기 로어캐리어바디(142)와 조립되어 일체로 동작한다.
상기 어퍼캐리어바디(144)에서 상측으로 돌출되어 상기 캐리어축(160)이 형성된다. 상기 캐리어축(160)에 상기 이너펄세이터(92)가 연결되어 회전된다.
상기 캐리어축(160) 내부에는 캐리어축중공(161)이 형성된다.
상기 캐리어축(160)은 상기 기어하우징(150)을 관통하여 상측으로 돌출된다.
본 실시예에서는 캐리어바디가 2개로 분리되어 제작되었으나 하나로만 구성될 수도 있다. 캐리어바디가 하나로 제작되는 경우, 유성기어축(141) 및 캐리어축(160)이 하나의 캐리어바디에 모두 형성된다.
상기 기어하우징(150)은 하부하우징(152) 및 상부하우징(154)으로 구성된다.
상기 링기어(130)는 상기 하부하우징(152) 또는 상부하우징(154) 중 어느 하나에 고정될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 상부하우징(154)의 내측면에 상기 링기어(130)가 고정된다. 상기 상부하우징(154)에는 상기 캐리어축(160)이 관통되는 캐리어축홀(151)이 형성된다.
상기 링기어(130)에 회전력이 전달되면, 상기 기어하우징(150)도 함께 회전된다.
본 실시예에서 상기 기어하우징(150)은 아우터펄세이터(94)에 연결된다. 상기 기어하우징(150)은 상기 아우터펄세이터(94)를 회전시킨다.
상기 기어하우징(150)의 회전력을 아우터펄세이터(94)로 전달하기 위해, 상기 상부하우징(154)에는 하우징걸림돌기(155)가 형성된다.
상기 아우터펄세이터(94)는 상기 하우징걸림돌기(155)에 결합된다. 상기 하우징걸림돌기(155)는 아우터펄세이터(94)와 상호 간섭되고, 상기 상호간섭에 의해 상기 아우터펄세이터(94)에 회전력을 전달할 수 있다.
본 실시예에서 상기 하우징걸림돌기(155)는 상하 방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 아우터펄세이터(94)는 하우징걸림돌기(155)와 상하 방향으로 결합되고, 수평방향으로 상호 걸림을 형성한다.
상기 아우터펄세이터(94) 및 하우징걸림돌기(155)는 다양한 방향 및 형태로 형성될 수 있다.
또한 상기 아우터펄세이터(94) 및 기어하우징(150)도 다양한 방법으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 아우터펄세이터(94) 및 기어하우징(150)은 후크결합될 수 있다. 상기 아우터펄세이터(94) 및 기어하우징(150)은 체결되어 결합될 수도 있다.
상기 선기어(110), 유성기어(120), 캐리어(140) 및 기어하우징(150)의 회전을 위해 본 실시예에서는 베어링들이 배치된다.
제 1 베어링(171)은 선기어(110) 및 로어캐리어바디(142) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 베어링(171)은 로어선기어홈(146)에 배치될 수 있다.
제 2 베어링(172)은 선기어(110) 및 어퍼캐리어바디(144) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 베어링(172)은 어퍼선기어홈(147)에 배치될 수 있다. 상기 제 1 베어링(171) 및 제 2 베어링(172)은 상기 선기어(110)가 원활하게 회전될 수 있도록 마찰을 최소화시킨다.
제 3 베어링(173)은 로어캐리어바디(142) 및 하부하우징(152) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 3 베어링(173)은 상기 로어캐리어바디(142)가 기어하우징(150)과 원활하게 회전될 수 있도록 마찰을 최소화시킨다.
제 4 베어링(174)은 어퍼캐리어바디(144) 및 상부하우징(154) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 4 베어링(174)은 캐리어축(160) 및 상부하우징(154) 사이에 배치될 수도 있다. 상기 제 4 베어링(174)은 상부하우징(154)에 삽입되어 설치된다. 상기 상부하우징(154)에는 상기 제 4 베어링(174)이 삽입되는 베어링홈(153)이 형성된다. 본 실시예에서 상기 베어링홈(153) 및 캐리어축홀(151)은 연결된다. 상기 베어링홈(153)의 직경이 캐리어축홀(151)보다 더 크게 형성된다. 상기 제 4 베어링(174)은 상기 어퍼캐리어바디(144) 또는 캐리어축(160)이 원활하게 회전될 수 있도록 마찰을 최소화시킨다.
본 실시예에서 상기 제 1 베어링(171)은 캐리어(140)에 거치되어 지지된다. 상기 제 1 베어링(171)은 로어캐리어바디(142)에 거치되어 지지된다.
상기 제 2 베어링(172)은 선기어(110)를 하측으로 가압하도록 설치된다.
상기 로어캐리어바디(142) 및 어퍼캐리어바디(144)는 상기 제 1 베어링(171) 및 제 2 베어링(172)을 통해 선기어(110)를 가압한다.
상기 선기어(110)는 상기 로어캐리어바디(142) 및 어퍼캐리어바디(144) 사이에 끼워져 설치되고, 수평방향으로만 회전된다.
본 실시예에서 상기 제 3 베어링(173)은 하부하우징(152)에 거치되어 지지된다. 그리고 상기 캐리어(140)는 상기 제 3 베어링(173)에 거치되어 지지된다.
상기 제 4 베어링(174)은 상부하우징(154) 및 어퍼캐리어바디(144) 사이에 끼워져 설치된다.
상기 상부하우징(154) 및 하부하우징(152)의 조립 시, 제 4 베어링(174) 및 제 3 베어링(173)이 캐리어(140)를 지지한다.
이하 본 발명의 제 1 실시예에 따른 듀얼펄세이터의 작동과정을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 구동모듈(50)에 전원이 인가되어 모터(52)가 작동되면, 구동축(54)이 회전된다. 상기 구동축(54)이 회전되면, 상기 구동축(54)과 연결된 선기어(110)가 회전된다.
상기 구동축(54)은 모터(52)의 작동에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다.
설명의 편의를 위해 상기 구동축(54)이 회전되는 방향을 정방향이라 정의하고, 상기 정방향과 반대방향으로 회전되는 것을 역방향으로 정의한다.
상기 구동축(54)에 직접 설치된 선기어(110)는 정방향으로 회전된다.
상기 선기어(110)와 외접되어 상기 유성기어(120)가 치합되기 때문에, 상기 유성기어(120)는 상기 선기어(110)와 반대로 회전된다. 즉, 상기 유성기어(120)는 역방향으로 회전된다.
여기서 상기 유성기어(120)들을 연결시키는 캐리어(140)는 유성기어(120)와 반대방향인 정방향으로 회전된다. 즉, 상기 선기어(110)의 회전방향과 캐리어(140)의 회전방향은 동일하다.
상기 유성기어(120)는 유성기어축(141)을 중심으로 자전되고, 선기어(110)를 중심으로 공전된다. 상기 유성기어(120)는 고정되지 않고 자유 상태이기 때문에, 링기어(130)와 치합 시 반력을 제공받는다.
그래서 상기 링기어(130)는 캐리어(140)와 반대방향인 역방향으로 회전된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 캐리어(140) 및 링기어(130)는 서로 반대방향으로 회전된다.
본 실시예에서 상기 캐리어(140)는 캐리어축(160)을 통해 이너펄세이터(92)에 결합되고, 상기 기어하우징(150)은 아우터펄세이터(94)에 결합된다.
그래서 상기 선기어(110)의 회전 시, 상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)는 서로 반대방향으로 회전될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 캐리어(140)가 구속되지 않고 자유상태인 것이 특징이다. 상기 캐리어(140)가 자유상태이기 때문에, 상기 이너펄세이터(92) 또는 아우터펄세이터(94)에 가해지는 부하에 따라 속도가 가변될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 선기어(110)로만 회전력이 입력되고, 유성기어(120), 캐리어(140) 및 링기어(130) 모두 자유 상태이다.
그래서 상기 이너펄세이터(92) 또는 아우터펄세이터(94)에 가해지는 부하에 따라 상기 이너펄세이터(92)의 회전속도 또는 아우터펄세이터(94)의 회전속도가 가변될 수 있다.
예를 들어, 이너펄세이터(92)에 고하중의 세탁물이 올려졌을 때, 또는 아우터펄세이터(94)에 고하중의 세탁물이 올려졌을 때의 속도가 다르게 형성된다. 더불어 상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)에 걸쳐져 세탁물이 올려졌을 때에도 부하에 따라 속도가 가변될 수 있다.
이와 같이, 상기 이너펄세이터(92) 또는 아우터펄세이터(94)가 서로 반대방향으로 회전되면서 속도가 가변되면, 세탁효과를 극대화할 수 있다. 예를 들어, 세탁물에 대해 비틀거나, 비비거나, 짜는 동작을 구현할 수 있다. 특히 세탁물의 부하에 따라 속도가 가변되기 때문에, 세탁물의 손상을 저감시킬 수 있다.
종래와 같이, 고부하일 경우에도 고속으로 펄세이터가 작동되면 마찰력이 심히져 세탁물이 손상된다. 본 실시예에 따른 세탁기는 고부하일 때에는 상기 이너펄세이터(92) 또는 아우터펄세이터(94)가 저속으로 회전되고, 저부하일 경우에는 보다 빠르게 회전될 수 있다.
상기 이너펄세이터(92) 및 아우터펄세이터(94)의 회전속도는 도 6의 그래프로 설명된다.
이너펄세이터의 회전속도(Winner pulsator)는 다음의 계산식을 따른다.
Figure pat00001
Ws : 선기어 회전속도
Wm : 모터회전속도 (Wm = Ws)
Wr : 링기어 회전속도
Wouter pulsator : 아우터 펄세이터 회전속도(Wouter pulsator=Wr)
Zs : 선기어 잇수
Zr : 링기어 잇수
본 실시예에서 상기 선기어(110) 및 구동축(54)이 직결되기 때문에, 모터회전속도와 선기어회전속도는 같다.
본 실시예에서 링기어(130)가 고정된 기어하우징(150) 및 아우펄세이터(94)가 직결되기 때문에, 상기 링기어 회전속도와 아우터펄세이터(94)의 회전속도는 같다.
본 실시예에서, 선기어(110)의 잇수는 110개이고, 유성기어(120)의 잇수는 20개이고, 링기어(130)의 잇수는 80개이다.
그리고 상기 계산식에 따른 그래프를 해석해보면,
이너펄세이터의 회전속도(Winner pulsator) = 0 ~ 1/3Wm(모터회전속도),
아우터펄세이터의 회전속도(Wouter pulsator) = 0 ~ 1/2Wm(모터회전속도)
로 형성된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
50 : 구동모듈 52 : 모터
54 : 구동축 90 : 듀얼펄세이터
92 : 이너펄세이터 94 : 아우터펄세이터
95 : 회전공간 96 : 펄세이터베이스
97 : 설치홈 100 : 기어박스
110 : 선기어 111 : 선기어중공
112 : 내부치형 114 : 외부치형
120 : 유성기어 121 : 유성기어중공
130 : 링기어 140 : 캐리어
141 : 유성기어축 142 : 로어캐리어바디
144 : 어퍼캐리어바디 146 : 로어선기어홈
147 : 어퍼선기어홈 148 : 유성기어축홈
150 : 기어하우징 151 : 캐리어축홀
152 : 하부하우징 153 : 베어링홈
154 : 상부하우징 155 : 하우징걸림돌기
160 : 캐리어축 161 : 캐리어축중공
171 : 제 1 베어링 172 : 제 2 베어링
173 : 제 3 베어링 174 : 제 4 베어링

Claims (20)

  1. 상하 방향으로 투입된 세탁물이 적재되는 드럼;
    구동축을 통해 상기 드럼을 회전시키는 구동모듈;
    상기 드럼에 배치되고, 상기 구동축 상에 위치되고, 상기 구동모듈로부터 회전력을 전달받아 회전되는 이너펄세이터;
    상기 드럼에 배치되고, 상기 이너펄세이터 외측에 위치되어 회전되고, 상기 구동모듈로부터 회전력을 전달받아 상기 이너펄세이터와 반대로 회전되는 아우터펄세이터;
    상기 구동모듈 및 드럼 사이에 배치되고, 상기 구동축과 연결되어 회전력을 입력받고, 상기 이너펄세이터 및 아우터펄세이터를 서로 반대방향으로 회전시키는 기어박스;를 포함하는 탑로딩 세탁기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아우터펄세이터는 내측에 회전공간이 형성되고, 상기 이너펄세이터는 상기 회전공간에 위치되어 회전되는 탑로딩 세탁기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 회전공간의 하측을 커버하는 펄세이터베이스를 더 포함하는 탑로딩 세탁기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어박스는,
    상기 구동축과 연결되어 회전되는 선기어;
    상기 선기어와 치합되고, 자전되면서 상기 선기어의 외주면을 따라 공전되는 복수개의 유성기어;
    상기 유성기어와 치합되어 회전되는 링기어;
    상기 유성기어들의 자전축을 제공하고, 상기 유성기어들을 연결시키고, 상기 유성기어들의 공전될 때 함께 회전되는 캐리어; 및
    상기 링기어가 고정되는 기어하우징;을 포함하고,
    상기 이너펄세이터는 상기 캐리어와 연결되어 회전되고, 상기 아우터펄세이터는 상기 기어하우징과 연결되어 회전되게 구성된 탑로딩 세탁기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 선기어를 제외한 상기 유성기어, 캐리어 및 링기어는 자유상태로 배치되는 탑로딩 세탁기.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 선기어는 내부에 선기어중공이 형성되고, 상기 구동축은 상기 선기어중공에 삽입되어 결합되는 탑로딩 세탁기.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 선기어를 지지하는 탑로딩 세탁기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 캐리어 및 선기어 사이에 베어링이 배치된 탑로딩 세탁기.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 기어하우징에 지지되는 탑로딩 세탁기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 캐리어 및 기어하우징 사이에 베어링이 배치되는 탑로딩 세탁기.
  11. 청구항 4에 있어서,
    상기 캐리어는,
    상기 선기어 및 유성기어들의 상측에 배치되는 어퍼캐리어바디;
    상기 선기어 및 유성기어들의 하측에 배치되고, 상기 선기어 및 유성기어들을 지지하는 로어캐리어바디;
    상기 어퍼캐리어바디 및 로어캐리어바디 중 적어도 어느 한쪽에 형성되고, 상기 유성기어의 자전축을 제공하는 유성기어축;
    상기 어퍼캐리어바디에 배치되고, 상기 이너펄세이터에 연결되어 회전력을 전달하는 캐리어축;을 포함하는 탑로딩 세탁기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 캐리어축은 상기 어퍼캐리어바디와 일체로 형성된 탑로딩 세탁기.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 캐리어축은 상기 기어하우징을 관통하여 상기 이너펄세이터에 조립된 탑로딩 세탁기.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 어퍼캐리어바디 및 로어캐리어바디 중 적어도 어느 하나에는 상기 선기어가 삽입되는 선기어홈이 형성되고, 상기 선기어홈에 베어링이 배치되는 탑로딩 세탁기.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 어퍼캐리어바디에 상기 선기어의 상측 일부가 삽입되는 어퍼선기어홈이 형성되고, 상기 로어캐리어바디에 상기 선기의 하측 일부가 삽입되는 로어선기어홈이 형성되고,
    상기 어퍼선기어홈 및 로어선기어홈에는 상기 선기어의 마찰을 저감시키는 베어링이 각각 배치된 탑로딩 세탁기.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 로어캐리어바디 및 기어하우징 사이에 베어링이 더 배치되고, 상기 베어링은 상기 로어캐리어바디를 지지하는 탑로딩 세탁기.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어하우징은,
    상기 선기어, 유성기어, 캐리어를 지지하는 하부하우징;
    상기 하부하우징의 상측에 위치되고, 상기 아우터펄세이터와 결합되는 상부하우징을 포함하고,
    상기 링기어는 상기 상부하우징 또는 하부하우징 중 어느 한쪽에 고정되는 탑로딩 세탁기.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 링기어는 상기 상부하우징의 내측에 고정되는 탑로딩 세탁기.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 상부하우징의 외측에 하우징걸림돌기가 형성되고, 상기 하우징걸림돌기는 상기 아우터펄세이터와 결합되는 탑로딩 세탁기.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 상부하우징은 상기 캐리어축이 관통되는 캐리어축홀이 형성된 탑로딩 세탁기.
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