KR20180104470A

KR20180104470A - 배수 모터

Info

Publication number: KR20180104470A
Application number: KR1020170031279A
Authority: KR
Inventors: 최재형; 박진성
Original assignee: 주식회사 에스 씨디
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2018-09-21
Also published as: KR102168505B1

Abstract

본 개시는 세탁기의 배수 밸브를 개폐시키기 위한 배수 모터를 제공한다. 일 실시예에 따른 배수 모터는, 돌출부를 내부에 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되는 구동 모터와, 상기 구동 모터의 회전축에 결합되는 회전자와, 상기 회전자의 측방에서 상기 회전자로부터 이격되도록 상기 하우징의 내부에 배치되어 허용 각도 범위 내에서 회전하는 스토퍼를 구비한다. 상기 스토퍼는, 상기 구동 모터의 정지 시 배수 밸브의 바이어스 힘에 의해 상기 회전자에 걸리는 제1 걸림바와, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위를 벗어나 위치할 때 상기 하우징의 상기 돌출부에 걸리는 제2 걸림바를 구비한다.

Description

배수 모터{DRAIN MOTOR}

본 개시는 세탁기의 배수 밸브를 개폐시키기 위한 배수 모터에 관한 것이다.

세탁기의 세탁조와 배수관의 사이에는 세탁수를 배수하기 위한 배수 밸브가 설치되며, 이러한 배수 밸브는 배수 모터에 의해 개폐된다. 대한민국 등록특허공보 제10-0781252호는 이러한 배수 모터의 일 예를 개시한다. 상기 문헌에 따른 배수 모터는 하우징과, 하우징 내에 구비되는 구동 모터와, 구동 모터에 의해 구동되고 배수 밸브의 밸브체에 결합되는 레버를 가진다. 이러한 배수 모터는 세탁, 헹굼 및 탈수와 같은 세탁기의 운전 조건에 따라 상기 레버를 하우징에 내외부로 이동시켜 배수 밸브를 개폐시킨다.

대한민국 등록특허공보 제10-0781252호

상술한 배수 모터는, 세탁기의 운전 조건에 따라 배수 밸브를 신뢰성 높게 개폐하여야 한다. 예컨대 배수 밸브에 의해 레버에는 레버를 배수 밸브 측으로 이동시키는 바이어스 힘이 가해질 수 있다. 레버가 상기한 바이어스 힘에 의해 밸브체를 개방한 위치로부터 이동하면, 배수 밸브의 개방 정도가 바뀔 수 있고, 세탁기의 운전이 신뢰성 높게 행해지지 않을 수 있다. 따라서, 배수 모터가 밸브체를 개방 상태로 이동시킨 레버를 이동 없이 고정하는 것이 중요하다. 그러나, 종래기술의 배수 모터는 레버를 배수 밸브의 바이어스 힘에 대항하여 고정하도록 설계되어 있지 않다.

배수 모터는 하우징의 내부에 레버를 이동시키기 복잡한 메커니즘을 구성하는 다양하고 형상이 여러 가지인 부품들을 가진다. 따라서, 배수 모터의 제조 공정에서 작업자는 상기 부품들을 제 기능을 발휘하도록 하우징에 정확하게 조립하기가 어려워, 배수 모터의 불량률을 높일 수 있다. 그러나, 종래기술의 배수 모터는 레버 이동을 위한 부품들의 오조립 방지의 면에서 충분히 고려되어 있지 않다.

본 개시는 배수 밸브 측으로 바이어스되는 레버를 고정할 수 있는 배수 모터의 실시예를 제공한다. 또한, 본 개시는 부품들의 오조립을 방지할 수 있는 배수 모터의 실시예를 제공한다.

본 개시는 세탁기의 배수 밸브를 개폐시키기 위한 배수 모터의 실시예들을 제공한다. 예시적 실시예에 따른 배수 모터는, 돌출부를 내부에 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되는 구동 모터와, 상기 구동 모터의 회전축에 축결합되는 회전자와, 상기 회전자의 측방에서 상기 회전자로부터 이격되도록 상기 하우징의 내부에 배치되어 허용 각도 범위 내에서 회전하는 스토퍼를 포함한다. 상기 스토퍼는, 상기 구동 모터의 정지 시 상기 배수 밸브의 바이어스 힘에 의해 상기 회전자에 걸리는 제1 걸림바와, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위를 벗어나 위치할 때 상기 하우징의 상기 돌출부에 걸리는 제2 걸림바를 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 배수 모터는 상기 배수 밸브에 결합되는 레버와, 상기 구동 모터의 회전력을 상기 레버에 전달하도록 상기 구동 모터와 상기 레버 사이에 배치되는 복수의 기어로 이루어진 기어 조립체를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 기어는 상기 회전자와 일체로 형성되는 제1 기어와, 상기 제1 기어와 맞물리고 상기 스토퍼가 회전가능하게 결합되는 제2 기어를 포함한다. 상기 제1 기어와 상기 제2 기어는 헬리컬 기어일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 스토퍼는 상기 제2 기어가 삽입되는 구멍을 갖는 결합링을 더 구비하고, 상기 제1 걸림바와 상기 제2 걸림바는 상기 결합링에서 서로 다른 반경외측방향으로 연장한다. 상기 결합링은 상기 구멍 내에 상기 제2 기어가 회전가능하게 끼움결합되는 단차부를 구비할 수 있다. 상기 스토퍼는 상기 결합링을 둘러싸도록 상기 제1 걸림바로부터 연장하는 한 쌍의 마찰바를 더 포함할 수 있고, 상기 마찰바는 자유단에 상기 제2 기어와 접촉하는 돌기를 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 기어는 상기 결합링의 상기 구멍으로 끼워지며, 상기 단차부에 걸리는 복수의 후크를 갖는 삽입부와, 상기 삽입부의 외측에 배치되고 상기 마찰바의 상기 돌기가 접촉하는 마찰부를 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 결합링으로부터 연장하는 상기 제1 걸림바의 길이는 상기 제2 걸림바의 길이보다 길다.

일 실시예에 있어서, 상기 회전자는 원판부 및 상기 원판부에서 반경외측방향으로 돌출하는 적어도 하나의 윙부를 포함한다. 상기 회전축의 연장선 상에서 볼 때 상기 윙부는 부채꼴 형상을 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 하우징은 상기 스토퍼와 대면하는 내면에 상기 돌출부가 형성되는 원형의 스토퍼 수용 리세스를 가진다.

일 실시예에 있어서, 상기 돌출부는 상기 스토퍼 수용 리세스 내에서 원호 형상으로 형성되고, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위 내에서 벗어나 배치되는 경우 상기 제2 걸림바가 걸리도록 상기 스토퍼를 향하는 걸림면과, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위 내에서 회전하는 경우, 상기 제1 걸림바와 접촉가능한 제1 접촉 측면과 상기 제2 걸림바와 접촉가능한 제2 접촉 측면을 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 구동 모터를 상기 회전축의 연장선 상에서 볼 때, 상기 회전축은 상기 배수 밸브를 개방시키도록 반시계 방향으로 회전하며, 상기 회전자의 회전 중심과 상기 스토퍼의 회전 중심을 잇는 가상선을 기준으로 상기 제1 걸림바가 상기 가상선의 좌측에 배치될 때, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위를 벗어난다.

실시예에 따른 배수 모터는, 레버가 배수 밸브에 의해 배수 밸브 측으로 바이어스되더라도 레버가 배수 밸브를 당기고 있는 위치에 레버를 유지할 수 있다. 따라서, 배수 모터는 세탁기의 운전 조건에 따라 배수 밸브를 신뢰성 높게 개폐할 수 있으며, 더 나아가 세탁기의 배수와 관련한 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시예에 따른 배수 모터는 배수 밸브의 바이어스 힘에 의해 레버가 이동하는 것을 방지하기 위한 부품이 소망의 위치에 정확하게 조립되도록 구성되어 있어, 배수 모터의 불량률을 줄이고 배수 모터의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 배수 모터를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 배수 모터의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 배수 모터를 다른 방향에서 본 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 배수 모터에 있어서 하우징의 내부의 부품들을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 부품들의 분해 사시도이다.
도 6a 내지 도 6c는 일 실시예에 따른 배수 모터의 개략적인 회로도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 제1 기어를 도시한 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 스토퍼를 도시한 사시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제2 기어를 도시한 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 제2 기어와 제2 기어에 결합된 스토퍼를 도시한 사시도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 배수 모터에 있어서 회전자에 대해 정조립된 스토퍼를 도시한 사시도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 배수 모터에 있어서 회전자에 대해 오조립된 스토퍼를 도시한 사시도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 배수 모터에 있어서 회전자 수용 리세스와 스토퍼 수용 리세스가 형성된 하우징의 일부를 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시한 회전자 수용 리세스와 스토퍼 수용 리세스에 각각 수용된 회전자와 스토퍼를 도시한 평면도이며, 스토퍼의 제1 걸림바가 회전자로부터 걸림 해제되어 있는 것을 도시한다.
도 15는 도 13에 도시한 회전자 수용 리세스와 스토퍼 수용 리세스에 각각 수용된 회전자와 스토퍼를 도시한 평면도이며, 스토퍼의 제1 걸림바가 회전자에 걸려 있는 것을 도시한다.

본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가진다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위해 선택된 것이며, 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.

본 개시에서 사용되는 "전방", "전" 등의 방향지시어는 첨부된 도면에서 하우징으로부터 레버가 인출되는 방향을 기준으로 하고, "후방", "후" 등의 방향지시어는 그 반대 방향을 의미한다. 또한, "상방", "상" 등의 방향지시어는 첨부된 도면에서 중지판에 대해 기어 조립체가 위치하는 방향을 기준으로 하고, "하방", "하" 등의 방향지시어는 그 반대 방향을 의미한다. 첨부된 도면에 도시하는 배수 모터는 달리 배향될 수도 있으며, 상기 방향지시어들은 그에 맞추어 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조번호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

도 1은 일 실시예에 따른 배수 모터를 도시한 사시도이다. 또한, 도 2와 도 3은 도 1에 도시한 배수 모터의 분해 사시도이다. 또한, 도 4는 일 실시예에 따른 배수 모터에 있어서 하우징의 내부의 부품들을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시한 부품들의 분해 사시도이다.

일 실시예들에 따른 배수 모터는 세탁기의 배수 밸브를 개폐시키기 위한 액추에이터로서 기능한다. 실시예들에 따른 배수 모터는 세탁기의 세탁조 하부에 배수 밸브와 인접하게 설치될 수 있으며, 세탁, 헹굼 및 탈수와 관련된 세탁기의 운전 조건에 따라 배수 밸브를 개폐시킨다. 실시예들에 따른 배수 모터는 세탁기의 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

일 실시예의 배수 모터를 설명하기 위해 도 1 내지 도 5가 참조된다. 일 실시예의 배수 모터(1000)는 배수 밸브를 개폐시키기 위하여 제1 작동 모드 및 제2 작동 모드에서 작동할 수 있다. 즉, 배수 모터(1000)는 세탁과 헹굼의 운전을 위해 배수 밸브를 폐쇄시키는 제1 작동 모드에서 작동할 수 있고, 탈수의 운전을 위해 배수 밸브를 개방시키는 제2 작동 모드에서 작동할 수 있다. 통상, 세탁기의 배수 밸브는 외력이 작용하지 않을 때 그 밸브체를 폐쇄 상태로 유지시키기 위한 탄성 부재(예컨대, 스프링)를 가진다. 배수 모터(1000)는 제1 작동 모드에서 상기 탄성 부재의 바이어스 힘에 저항하여 배수 밸브의 밸브체를 당기거나 회전시키도록 작동하고, 제2 작동 모드에서 상기 탄성 부재의 바이어스 힘에 저항하여 배수 밸브의 밸브체를 제1 작동 모드 보다 더 당기거나 회전시키도록 작동할 수 있다. 이러한 배수 모터(1000)는 제1 작동 모드나 제2 작동 모드에서 작동을 정지하면, 상기 탄성 부재의 바이어스 힘(복원력)에 의해 밸브체가 복귀하여 배수 밸브가 폐쇄될 수 있다.

배수 모터(1000)는 배수 밸브(상세하게는, 상기 탄성 부재에 의해 바이어스되는 밸브체)에 직접 또는 간접적으로 결합되며 대략 바(bar) 형상을 갖는 레버(110)를 포함한다. 제1 작동 모드나 제2 작동 모드에서 레버(110)는 배수 밸브 측으로 바이어스, 즉 배수 밸브의 상기 탄성 부재에 의해 배수 밸브 측으로 바이어스되는 바이어스 힘을 받는다.

또한, 배수 모터(1000)는 레버(110)를 이동시키기 위한 구동 모터(120)와, 구동 모터(120)가 발생하는 정역방향의 회전력을 레버(110)에 전달하도록 레버(110)와 구동 모터(120) 사이에 배치되는 복수의 기어(200, 310 내지 360)로 이루어지는 기어 조립체(300)를 포함한다. 복수의 기어는 구동모터(120)의 회전축(121)에 동축으로 결합되는 제1 기어(200), 제1 기어(200)와 맞물리는 제2 기어(310) 및 제2 기어(310)와 레버(110)에 맞물리는 출력 기어(360)를 포함한다. 구동 모터(120)가 발생한 회전력은 제1 기어(200), 제2 기어(310) 및 출력 기어(360)를 통해 레버(110)에 전달된다. 레버(110)는 전달받은 회전력에 의해서 하우징(130) 내부에 마련된 가이드부에 의해 가이드되면서 선형으로 이동한다. 레버(110)는 출력 기어(360)로부터 구동 모터(120)의 회전력을 전달받을 수 있도록 그 길이방향의 후단부에 출력 기어(360)와 맞물리는 랙 기어(111)를 가진다.

배수 모터(1000)는, 구동 모터(120)의 정지 시에 상기 바이어스 힘에 의해 레버(110)가 임의로 이동하지 않고 레버(110)가 배수 밸브의 상기 밸브체를 개방한 위치에서 레버(110)를 유지할 수 있도록 구성된다. 이를 위해, 배수 모터(1000)는, 구동 모터(120)의 회전축(121)에 동축으로 결합되는 회전자(210)와, 회전자(210)와 상호 작용하여 회전자(210)에 걸리거나 회전자(210)로부터 걸림 해제되는 스토퍼(400)를 포함한다. 일 실시예에서, 회전자(210)는 제1 기어(200)에 일체로 형성되고, 스토퍼(400)는 제2 기어(310)에 회전가능하게 결합된다. 또한, 스토퍼(400)는, 제1 기어(200)와 제2 기어(310)가 맞물릴 때 회전자(210)의 측방에서 회전자(210)로부터 이격되도록 배치된다. 스토퍼(400)는 반경외측방향으로 연장하는 제1 걸림바(410)와 제2 걸림바(420)를 구비한다. 제1 걸림 바(410)는 회전자(210)에 대해 허용 각도(θ) 범위 내에서 회전하며, 구동 모터(120)의 정지 시 상기 바이어스 힘에 의해 회전자(210)에 걸린다. 제2 걸림 바(420)는 회전자(210)에 대한 스토퍼(400)의 오조립을 방지하도록 기능한다. 예컨대, 제1 걸림바(410)가 허용 각도(θ) 범위를 벗어나 위치되는 경우에, 제2 걸림 바(420)는 그 주위의 다른 부품(예컨대, 하우징(130))과 걸림을 유발한다.

배수 모터(1000)는 하우징(130)을 포함하며, 하우징(130)은 레버(110), 구동 모터(120), 기어 조립체(300) 및 스토퍼(400)를 그 내부에 수용한다. 선형의 이동에 의해서 하우징(130)으로부터 인출되거나 또는 하우징(130)으로 인입되는 레버(110)는 그 일부(예컨대, 레버(110)의 후단부)가 하우징(130)의 내부에 수용되도록 하우징(130)에 대하여 위치한다. 일 실시예의 하우징(130)은 상방(TD)과 하방(LD)으로 각각 분리되는 제1 하우징(131)과 제2 하우징(132)을 포함한다. 제1 하우징(131)의 좌측방(LSD)의 측부와 우측방(RSD)의 측부에는 'U'자 형상의 고리부(133)와 후크(134)가 각각 구비되고, 제2 하우징(132)의 좌측방(LSD)의 측부와 우측방(RSD)의 측부에는 고리부(133)와 후크(134)에 맞물리는 걸림돌기(135)가 각각 구비된다. 제2 하우징(130)은 그 전방(FD) 부분에 슬롯(136)을 가지며, 레버(110)는 슬롯(136)을 통해 하우징(130)으로부터 인출되거나 또는 하우징(130)으로 인입된다. 상기의 가이드부는 슬롯(136)으로부터 연장하는 홈 또는 레일을 포함할 수 있다.

이 실시예에서, 배수 모터(1000)는 하우징(130) 내부에 수용되는 부품들을 견고하게 보유하거나 또는 회전가능하게 지지할 수 있도록 마운팅 플레이트, 즉 중지판(140)을 포함한다.

또한, 배수 모터(1000)는 제1 작동 모드 및 제2 작동 모드에서의 작동과 관련하여 캠 링(361), 한 쌍의 스위치(150), 솔레노이드 액추에이터(160) 및 클러치(170)를 포함한다. 캠 링(361)은 출력 기어(360)에 동축으로 결합된다. 한 쌍의 스위치(150)는 출력 기어(360)의 회전에 의해서 캠 링(361)에 접촉 또는 접촉 해제된다. 클러치(170)는 솔레노이드 액추에이터(160)의 플런저(161)에 의해 구동되며, 기어 조립체(300)에 구비되는 감속 기어(320, 330)를 연결하거나 연결 해제한다.

또한, 배수 모터(1000)는 전기 단자(180)와 회로기판(190)을 포함한다. 전기 단자(180)에 외부의 커넥터가 결합되어, 구동 모터(120)와 솔레노이드 액추에이터(160)에 전력이 공급될 수 있다. 회로기판(190)은, 구동 모터(120), 한 쌍의 스위치(150), 솔레노이드 액추에이터(160) 및 전기 단자(180)를 별도의 전선을 사용하지 않고서도 간편하게 전기적으로 연결시킨다.

도 6a 내지 도 6c는 일 실시예에 따른 배수 모터의 개략적인 회로도이다. 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 배수 모터(1000)의 상기 제1 작동 모드 및 상기 제2 작동 모드에 대해 설명한다.

배수 모터(1000)가 세탁기에 설치될 때, 배수 밸브의 정확한 개폐를 위하여 레버(110)는 폐쇄 상태의 배수 밸브에 결합된다. 이때, 레버(110)는 하우징(130)으로부터 최대로 인출된 상태로 배수 밸브의 밸브체에 결합될 수 있다. 회로기판(190)이나 세탁기에 구비되는 컨트롤러에는 제1 릴레이(10) 및 제2 릴레이(20)가 구비될 수 있다. 제1 릴레이(10)에 전력이 인가되면, 한 쌍의 스위치(150) 중 온(on) 상태에 있는 제1 스위치(151)를 통해서 구동 모터(120)와 솔레노이드 액추에이터(160)에 전력이 모두 인가되며, 배수 모터(1000)는 레버(110)가 하우징(130)으로 인입되도록 제1 작동 모드로 작동된다(도 6a 참조). 여기서, 구동 모터(120)에 전력이 인가된다는 것은, 구동 모터(120)의 회전축(121)이 레버(110)를 하우징(130)에 인입시키도록 회전하는 것을 의미하고, 솔레노이드 액추에이터(160)에 전원이 인가된다는 것은, 구동 모터(120)의 회전력을 레버(110)에 전달할 수 있도록 클러치(170)가 구동되어 감속 기어(320)와 이에 동축으로 결합되는 감속 기어(330)가 연결 상태로 유지되는 것을 의미한다.

이후, 레버(110)가 하우징(130)으로 인입되도록 구동되면서 캠 링(361)에 의해 온 상태에 있는 제1 스위치(151)가 오프(off) 상태가 되면, 구동 모터(120)로의 전력 인가가 차단되어 구동 모터(120)는 정지하게 되고, 솔레노이드 액추에이터(160)에는 전력이 계속 인가되는 상태가 된다(도 6b 참조). 이 상태에서는, 솔레노이드 액추에이터(160)에 전력이 계속 인가되어 있어서, 레버(110)의 랙 기어(111)와 기어 조립체(300)가 회전력을 전달할 수 있도록 서로 맞물려 있는 상태로 유지된다. 이 상태에서는, 배수 밸브가 개방되지 않으며, 세탁기는 세탁과 헹굼의 운전을 수행할 수 있다.

예컨대 세탁기의 세탁 또는 헹굼의 운전이 완료되면, 제2 릴레이(20)에 전력이 인가되어 구동 모터(120)에 다시 전력이 인가되고, 레버(110)가 하우징(130) 내부로 더 인입되도록 배수 모터(1000)는 제2 작동 모드로 작동된다. 레버(110)가 하우징(130)으로 더 인입되면서, 캠 링(361)에 의해 제2 스위치(151)가 오프 상태가 되면 구동 모터(120)로의 전력 공급이 다시 차단되어 구동 모터(120)는 정지하고, 이로 인해 레버(110)의 이동이 정지된다(도 6c 참조). 이 상태에서는, 제1 릴레이(10)에 전력이 인가되고 있어서 솔레노이드 액추에이터(160)에 전력이 계속 인가되며, 이로 인해서 레버(110)의 랙 기어(111)와 기어 조립체(300)는 회전력 전달이 가능하도록 서로 맞물려 있는 상태에 있게 된다. 이 상태에서는, 배수 밸브가 개방되며, 세탁기는 탈수 운전을 수행할 수 있다.

이와 같이, 배수 모터(1000)의 제1 작동 모드 및 제2 작동 모드에서 구동 모터(120)가 정지한다. 그러나, 구동 모터(120)의 정지 시 배수 밸브로부터의 상기 바이어스 힘에 인해 제1 기어(200)의 제1 회전자(210)에 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 걸리게 된다. 따라서, 기어 조립체(300)의 기어와 구동 모터(120)의 회전축의 역회전이 저지되고, 상기 바이어스 힘을 받는 레버(110)는 하우징(130)으로부터 인출되는 것이 방지된다.

세탁기의 탈수 운전이 종료되면, 제1 릴레이(10) 및 제2 릴레이(20)에 인가된 전력이 차단되고, 솔레노이드 액추에이터(160)에 공급되는 전력이 차단되어, 클러치(170)의 구동이 해제된다. 이 상태에서는 기어 조립체(300)의 감속 기어(320, 330)간의 연결이 끊어져, 레버(110)는 기어 조립체(300)의 기어(200, 310, 320)에 구속되지 않는다. 따라서, 레버(130)는 배수 밸브로부터의 상기 바이어스 힘에 의해 하우징(130)으로부터 인출되어 제1 작동 모드 전의 초기 상태로 복귀하며, 레버(110)에 의해 당겨지지 않는 배수 밸브의 밸브체는 상기 바이어스 힘에 의해 폐쇄된다.

도 7은 일 실시예에 따른 제1 기어를 도시한 사시도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 스토퍼를 도시한 사시도이고, 도 9는 일 실시예에 따른 제2 기어를 도시한 사시도이다. 또한, 도 10은 일 실시예에 따른 제2 기어와 제2 기어에 결합된 스토퍼를 도시한 사시도이다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 제1 기어(200)는 기어 이(205)의 상단에 기어 이(205)와 일체로 형성되는 회전자(210)를 포함한다. 제1 기어(200)가 구동 모터(120)의 회전축(121)에 결합될 때, 회전자(210)는 기어 이(205)의 상방(TD)에 위치한다. 회전자(210)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 회전축(121)의 연장선(EL) 상에 회전 중심(C1)을 갖는 원판부(211)와, 원판부(211)에서 반경외측방향으로 돌출하는 적어도 하나의 윙부(212)를 포함한다. 이 실시예에서, 회전자(210)는 서로 반대되는 반경외측방향으로 돌출하는 한 쌍의 윙부(212)를 포함한다. 배수 모터(1000)의 작동 도중 구동 모터(120)가 정지하면, 원판부(211)와 윙부(212) 사이에 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 걸려 회전축(121)의 회전이 저지되므로, 구동 모터(120)의 회전축의 역회전이 방지된다. 구동 모터(120)의 회전축의 역회전이 방지됨에 따라, 기어 조립체(300)의 기어의 역회전과 레버(110)의 이동이 방지된다.

원판부(211)와 윙부(212) 사이에 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 용이하게 걸리고, 또한 원판부(211)와 윙부(212) 사이에 걸린 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 원판부(211)와 윙부(212) 사이에서 용이하게 벗어날 수 있도록, 윙부(212)를 회전축(121)의 연장선(EL) 상에서 볼 때, 즉 상방(TD) 또는 하방(LD)에서 윙부(212)를 볼 때, 원판부(211)는 반경외측방향으로 갈수록 폭(W)이 커지는 형상으로 형성된다. 일 실시예에서는, 윙부(212)가 부채꼴 형상으로 형성된다.

도 8에 도시한 바와 같이, 스토퍼(400)는 결합링(430)을 더 포함하며, 결합링(430)에는 구멍(431)이 관통 형성되고 제1 걸림바(410)와 제2 걸림바(420)는 결합링(430)으로부터 서로 다른 반경외측방향을 향해 연장한다. 결합링(430)에 제2 기어(310)가 삽입됨으로써, 스토퍼(400)가 제2 기어(310)와 결합된다. 결합링(430)은 구멍(431) 내에 제2 기어(310)가 회전가능하게 끼움결합되는 단차부(432)를 가진다.

스토퍼(400)에 있어서, 결합링(430)으로부터 연장되는 제1 걸림바(410)의 길이(L1)는 제2 걸림바(420)의 길이(L2)보다 길다. 제1 걸림바(410)는 회전 시 회전자(210)의 원판부(211)에 의해 걸릴 수 있는 길이(L1)를 갖도록 형성되고, 제2 걸림바(420)는 회전 시 회전자(210)에 걸리지 않는 길이(L2)를 갖도록 형성될 수 있다. 제1 걸림바(410)와 제2 걸림바(420)가 상이한 길이를 가지므로, 작업자가 배수 모터(1000)를 조립할 때, 작업자는 제1 걸림바(410)와 제2 걸림바(420)를 육안으로 쉽게 구분할 수 있다. 따라서, 작업자는, 회전자(210)에 대하여 제1 걸림바(410)가 회전자(210)에 대해 허용 각도 범위 내에 위치하도록 스토퍼(400)의 조립을 더욱 간편하게 수행할 수 있다.

제1 걸림바(410)가 회전자(210)에 걸릴 때 제2 기어(310)가 스토퍼(400)에 대해 회전하는 것을 방지하기 위하여, 스토퍼(400)는 제2 기어(310)에 마찰 접촉하도록 결합된다. 이를 위해, 스토퍼(400)는 제1 걸림바(410)의 고정단 부근으로부터 서로 반대되는 방향으로 연장하는 한 쌍의 마찰바(440)를 더 포함한다. 각 마찰바(400)는 결합링(430)의 일부를 둘러싸도록 휘어져 있다. 마찰바(440)는 제2 기어(310)와의 마찰력을 높이기 위한 것으로, 마찰바(440)의 자유단에는 제2 기어(310)와 접촉하도록 돌출하는 돌기(441)가 구비된다.

도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 제2 기어(310)는 결합링(430)의 구멍(431)에 끼워지는 삽입부(311)와 삽입부(311)의 외측에 삽입부(311)와 동심으로 배치된 마찰부(313)를 가진다. 삽입부(311)는 구멍(431) 내에 형성되는 단차부(432)에 걸리는 복수의 후크(312)를 가지며, 마찰부(313)는 마찰바(440)에 구비되는 돌기(441)와 접촉한다. 제2 기어(310)와 스토퍼(400) 사이에 발생하는 마찰력은 돌기(441)와 마찰부(313) 사이에서 발생하는 마찰력 외에도 결합링(430)과 삽입부(311) 사이에서 발생하는 마찰력, 단차부(432)와 후크(312) 사이에서 발생하는 마찰력을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 기어(200)와, 제1 기어(200)에 맞물리는 제2 기어(310)는 헬리컬 기어를 포함한다. 구체적으로, 제1 기어(200)의 기어 이(205)와, 이에 맞물리는 제2 기어(310)의 제1 기어 이(315)는 헬리컬 기어의 기어 이로 이루어진다. 제2 기어(310)의 제1 기어 이(315)의 하방에 위치하는 제2 기어 이(316)가 감속 기어(330)(도 5 참조)과 맞물리며, 평기어의 기어 이로 이루어진다.

도 11은 일 실시예에 따른 배수 모터에 있어서 회전자에 대해 정조립된 스토퍼를 도시한 사시도이고, 도 12는 일 실시예에 따른 배수 모터에 있어서 회전자에 대해 오조립된 스토퍼를 도시한 사시도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 구동 모터(120)를 회전축(121)의 연장선(EL) 상에서 볼 때(예컨대, 구동 모터(120)를 상방(TD)에서 볼 때), 구동 모터(120)는 레버(110)를 이동시키기 위해서 회전축(121)을 반시계 방향으로 회전(R1)시킨다. 회전축(121)의 연장선(EL) 상에 위치하는 제1 기어(200)의 회전 중심(C1)[회전자(210)의 원판부(211)의 회전 중심과 동일]과 제2 기어(310)의 회전 중심(C2)을 잇는 가상선(VL)을 기준으로, 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 가상선(VL)의 좌측에 있을 때, 스토퍼(400)는 허용 각도(θ) 범위를 벗어난다. 즉, 상기 기상선(VL)을 기준으로 제1 걸림바(410)가 우측에 있을 때 스토퍼(400)는 회전자(210)에 대하여 정조립 상태로 위치하며(도 11 참조), 상기 가상선(VL)을 기준으로 제1 걸림바(410)가 좌측에 있을 때 스토퍼(400)는 회전자(210)에 대하여 오조립 상태로 위치한다(도 12 참조).

도 11에 도시한 바와 같이, 회전자(210)에 대한 제1 걸림바(410)의 조립 각도가 정조립 상태에 있을 때 구동 모터(120)가 레버(110)를 구동시키기 위해서 반시계 방향의 회전(R1)을 일으키면, 제1 걸림바(410)는 회전자(210)의 윙부(212)에 의해 원판부(211)로부터 멀어지도록 밀려나, 제1 걸림바(410)는 회전자(210)로부터 이격된 상태에 위치될 수 있다.

구동 모터(120)가 정지되면, 배수 밸브로부터의 상기 바이어스 힘에 의해 바이어스되는 레버(110)로부터 기어 조립체(300)의 기어는 레버(110)를 구동시킬 때와 반대되는 방향으로 회전하려는 힘을 받는다. 이때, 기어 조립체(300)의 제2 기어(310)는 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 회전자(210)에 걸리기 전까지 소정 각도만큼 반시계 방향으로 회전하고, 이러한 제2 기어(310)의 회전과 함께 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 회전하여 제1 걸림바(410)가 원판부(211)와 윙부(212) 사이에 걸리게 된다. 원판부(211)와 윙부(212) 사이에 걸린 제1 걸림바(410)는, 원판부(211)의 볼록한 부분에 의해서 더 이상의 회전이 방지된다. 스토퍼(400)는 제2 기어(310)에 마찰 접촉하도록 결합되어 있으며, 제1 걸림바(410)가 원판부(211)의 볼록한 부분에 걸린다. 배수 밸브의 상기 바이어스 힘이 제2 기어(310)에 레버(110)를 구동시키는 경우에 반대되는 방향으로 회전하려는 힘을 가하더라도, 제2 기어(310)가 회전하지 못하게 된다. 따라서, 제2 기어(310)에 맞물리는 제1 기어(200)도 회전하지 못하게 되어 구동 모터(210)의 회전축의 역회전(레버를 구동시킬 때의 회전(R1)과 반대되는 방향으로의 회전)이 방지된다. 이와 같이, 기어 조립체(300)의 기어의 역회전과 구동 모터(210)의 회전축의 역회전이 방지됨에 따라, 배수 밸브로부터 상기 바이어스 힘을 받는 레버(110)가 하우징(130)으로부터 인출되는 것이 방지된다. 따라서, 세탁기의 운전 조건에 따라 배수 모터(1000)는 배수 밸브를 신뢰성 높게 개폐, 즉 배수 밸브의 개방을 신뢰성 높게 유지할 수 있으며, 세탁기의 배수와 관련된 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 회전자(210)에 대한 제1 걸림바(410)의 조립 각도가 오조립 상태에 있을 때, 구동 모터(120)가 레버(110)를 구동시키기 위해서 반시계 방향의 회전(R1)을 발생하면, 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 회전자(210)의 원판부(211)와 윙부(212) 사이로 이동되고, 이들 사이에 걸려 제1 기어(200)와 제1 기어(200)에 맞물리는 제2 기어(310)의 회전을 방해한다. 따라서, 레버(110)는 하우징(130)으로 인입되도록 구동될 수 없어서 배수 모터(1000)의 작동 불량이 발생된다.

또한, 구동 모터(120)가 정지되면, 레버(110)가 받는 배수 밸브로부터의 상기 바이어스 힘으로 인해, 기어 조립체(300)의 기어는 레버(110)를 구동시킬 때와 반대되는 방향으로 회전하도록 힘을 받게 된다. 그러면, 기어 조립체(300)의 제2 기어(310)도 레버(110)를 구동시킬 때와 반대되는 방향으로 회전하도록 힘을 받게 되어 반시계 방향으로 회전하게 되는데, 이때 제1 걸림바(410)는 회전자(210)의 윙부(212)에 의해 원판부(211)로부터 멀어지도록 밀려나, 제1 걸림바(410)는 회전자(210)로부터 이격된 상태에 놓이게 된다. 이 상태에서는, 스토퍼(400)의 제1 걸림바(410)가 회전자(210)에 걸리지 못하기 때문에, 배수 밸브의 상기 바이어스 힘에 의해, 제2 기어(310)는 레버(110)를 구동시킬 때와 반대되는 방향으로 회전한다. 따라서, 배수 밸브의 상기 바이어스 힘에 의해 제2 기어(310) 및 제2 기어(310)에 맞물리는 제1 기어(200)가 역회전하고, 구동 모터(210)의 회전축도 역회전한다. 즉, 배수 밸브의 상기 바이어스 힘으로 인해 레버(110)는 하우징(130)으로부터 인출되는 방향으로 이동되고, 이 때문에 레버(110)가 배수 밸브의 밸브체를 설정된 거리만큼 당기지 못하게 되므로, 세탁기의 운전 조건과 다르게 배수 밸브가 개방될 수 있다.

도 13은 일 실시예에 따른 회전자 수용 리세스와 스토퍼 수용 리세스가 형성된 하우징의 일부를 도시한 사시도이다. 도 14 및 도 15는 도 13에 도시한 회전자 수용 리세스와 스토퍼 수용 리세스에 각각 수용된 회전자와 스토퍼를 도시한 평면도이다. 도 14에서는 스토퍼의 제1 걸림바가 회전자로부터 걸림 해제되어 있으며, 도 15에서는 스토퍼의 제1 걸림바가 회전자에 걸려 있다.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 배수 모터(1000)는 회전자(210)에 대한 스토퍼(400)의 오조립을 방지하는 구조를 가진다. 일 실시예에서, 하우징(130)은, 스토퍼(400)와 대면하는 부분에, 즉 제1 하우징(131)의 내면에 원형의 스토퍼 수용 리세스(500)를 구비한다. 스토퍼 수용 리세스(500)는 그 중앙 부분에 제2 기어(310)의 회전축(319)(도 5 참조) 일단이 끼워져 고정되는 회전축 보스(520)를 가진다. 또한, 하우징(130)은, 회전자(210)와 대면하는 부분에, 즉 제1 하우징(131)의 내면에 스토퍼 수용 리세스(500)에 인접하여 회전자(210)를 회전가능하게 수용하는 회전자 수용 리세스(600)를 가진다. 제1 하우징(131)의 내면에는 스토퍼 수용 리세스(500)에 인접하여 마찰자(321)(도 5 참조)가 수용되는 마찰자 수용 리세스(700)이 형성된다. 마찰자(321)는 기어 조립체(300) 중 감속 기어(320)에 결합되며, 감속 기어(320)가 설정된 속도 이상으로 회전하게 되면 마찰자(321)는 양쪽 날개 부분이 마찰자 수용 리세스(700)에 접촉되도록 확장되어 감속 기어(320)의 속도를 감소시킨다. 마찰자 수용 리세스(700)는, 그 중앙 부분에 감속 기어(320, 330)의 회전축(339)(도 5) 일단이 끼워져 고정되는 회전축 보스(710)를 가진다. 또한, 제1 하우징(131)은 그 내면에, 감속 기어(340)의 회전축(349) 및 감속 기어(350, 360)의 회전축(369) 각각의 일단이 고정되는 회전축 보스(137, 138)를 가진다.

도 11에 도시한 바와 같이 회전자(210)에 대하여 스토퍼(400)가 정조립된 상태에서는, 스토퍼 수용 리세스(500)에 스토퍼(400)가 삽입되어 허용 각도(θ) 범위 내에서 회전할 수 있다. 스토퍼 수용 리세스(500) 내에는 돌출부(510)가 구비된다. 도 12에 도시한 바와 같이 회전자(210)에 대하여 스토퍼(400)가 오조립된 상태에서 제2 걸림바(420)가 돌출부(510)에 걸려, 스토퍼(400)가 스토퍼 수용 리세스(500)로 삽입되지 못한다. 돌출부(510)는 스토퍼 수용 리세스(500) 내에서 원호 형상으로 돌출하여 오조립된 스토퍼(400)의 제2 걸림바(420)와의 간섭을 발생한다. 돌출부(510)는 제1 걸림바(410)가 허용 각도(θ) 범위를 벗어나 위치되는 경우, 즉 스토퍼(400)가 오조립되는 경우 제2 걸림바(420)가 걸리도록 스토퍼(400)를 향해 있는 걸림면(511)를 가진다. 또한, 돌출부(510)는 제1 걸림바(410)가 허용 각도(θ) 범위 내에서 회전하는 경우, 즉 스토퍼(400)가 정조립되는 경우, 제1 걸림바(410)와 접촉가능한 제1 접촉 측면(512)과, 제2 걸림바(420)와 접촉가능한 제2 접촉 측면(513)을 가진다.

이와 같이, 스토퍼 수용 리세스(500) 내에 구비되는 돌출부(510)에 의해서, 회전자(210)에 대한 스토퍼(400)의 조립 각도가 정상인 경우에만 스토퍼(400)가 스토퍼 수용 리세스(500)에 삽입될 수 있다. 또한, 이 경우에만 제1 하우징(131)과 제2 하우징(132)이 결합될 수 있다. 그러므로, 회전자(210)에 대한 스토퍼(400)의 오조립을 간편하게 방지할 수 있다. 또한, 하우징(130)의 내부에 수용되는 부품들이 오조립 상태로 배수 모터(1000)가 제조되는 것을 방지할 수 있어서, 배수 모터(1000)의 불량률을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 개시는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

110: 레버, 120: 구동 모터, 130: 하우징, 140: 중지판, 150: 스위치, 160: 솔레노이드 액추에이터, 170: 클러치, 180: 전기 단자, 190: 회로 기판, 200: 제1 기어, 210: 회전자, 211: 원판부, 212: 윙부, 300: 기어 조립체, 310: 제2 기어, 360: 출력 기어, 361: 캠 링, 400: 스토퍼, 410: 제1 걸림바, 420: 제2 걸림바, 430: 결합링, 440: 마찰바, 500: 스토퍼 수용 리세스, 510: 돌출부, 1000: 배수 모터

Claims

세탁기의 배수 밸브를 개폐시키기 위한 배수 모터로서,
돌출부를 내부에 갖는 하우징과,
상기 하우징의 내부에 배치되는 구동 모터와,
상기 구동 모터의 회전축에 결합되는 회전자와,
상기 회전자의 측방에서 상기 회전자로부터 이격되도록 상기 하우징의 내부에 배치되어 허용 각도 범위 내에서 회전하고, 상기 구동 모터의 정지 시 상기 배수 밸브의 바이어스 힘에 의해 상기 회전자에 걸리는 제1 걸림바와, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위를 벗어나 위치할 때 상기 하우징의 상기 돌출부에 걸리는 제2 걸림바를 구비하는 스토퍼를 포함하는,
배수 모터.
제1항에 있어서,
상기 배수 밸브에 결합되는 레버와,
상기 구동 모터의 회전력을 상기 레버에 전달하도록 상기 구동 모터와 상기 레버 사이에 배치되는 복수의 기어로 이루어진 기어 조립체를 더 포함하는,
배수 모터.
제2항에 있어서,
상기 복수의 기어는 상기 회전자와 일체로 형성되는 제1 기어와, 상기 제1 기어와 맞물리고 상기 스토퍼가 회전가능하게 결합되는 제2 기어를 포함하는,
배수 모터.
제3항에 있어서,
상기 제1 기어와 상기 제2 기어는 헬리컬 기어인,
배수 모터.
제3항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 제2 기어가 삽입되는 구멍을 갖는 결합링을 더 구비하고,
상기 제1 걸림바와 상기 제2 걸림바는 상기 결합링에서 서로 다른 반경외측방향으로 연장하는,
배수 모터.
제5항에 있어서,
상기 결합링은 상기 구멍 내에 상기 제2 기어가 회전가능하게 끼움결합되는 단차부를 구비하는,
배수 모터.
제6항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 결합링을 둘러싸도록 상기 제1 걸림바로부터 연장하는 한 쌍의 마찰바를 더 포함하고,
상기 마찰바는 자유단에 상기 제2 기어와 접촉하는 돌기를 갖는,
배수 모터.
제7항에 있어서,
상기 제2 기어는, 상기 결합링의 상기 구멍으로 끼워지며 상기 단차부에 걸리는 복수의 후크를 갖는 삽입부와, 상기 삽입부의 외측에 배치되고 상기 마찰바의 상기 돌기가 접촉하는 마찰부를 구비하는,
배수 모터.
제5항에 있어서,
상기 제1 걸림바의 길이는 상기 제2 걸림바의 길이보다 긴,
배수 모터.
제1항에 있어서,
상기 회전자는 원판부 및 상기 원판부에서 반경외측방향으로 돌출하는 적어도 하나의 윙부를 포함하는,
배수 모터.
제10항에 있어서,
상기 회전축의 연장선 상에서 볼 때 상기 윙부는 부채꼴 형상을 갖는,
배수 모터.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 상기 스토퍼와 대면하는 내면에 상기 돌출부가 형성되는 원형의 스토퍼 수용 리세스를 갖는,
배수 모터.
제12항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 스토퍼 수용 리세스 내에서 원호 형상으로 형성되고,
상기 돌출부는, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위를 벗어나 위치할 때 상기 제2 걸림바가 걸리도록 상기 스토퍼를 향하는 걸림면과, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위 내에서 회전할 때 상기 제1 걸림바와 접촉가능한 제1 접촉 측면과 상기 제2 걸림바와 접촉가능한 제2 접촉 측면을 구비하는,
배수 모터.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 모터를 상기 회전축의 연장선 상에서 볼 때, 상기 회전축은 상기 배수 밸브를 개방시키도록 반시계 방향으로 회전하고,
상기 회전자의 회전 중심과 상기 스토퍼의 회전 중심을 잇는 가상선을 기준으로 상기 제1 걸림바가 상기 가상선의 좌측에 배치될 때, 상기 제1 걸림바가 상기 허용 각도 범위를 벗어나는,
배수 모터.