KR20200034141A - 세탁기 - Google Patents

세탁기 Download PDF

Info

Publication number
KR20200034141A
KR20200034141A KR1020180113472A KR20180113472A KR20200034141A KR 20200034141 A KR20200034141 A KR 20200034141A KR 1020180113472 A KR1020180113472 A KR 1020180113472A KR 20180113472 A KR20180113472 A KR 20180113472A KR 20200034141 A KR20200034141 A KR 20200034141A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
dehydration
solenoid
washing machine
core
Prior art date
Application number
KR1020180113472A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102145897B1 (ko
Inventor
표준호
이정욱
이태희
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020180113472A priority Critical patent/KR102145897B1/ko
Priority to EP19198704.9A priority patent/EP3626875B1/en
Priority to US16/578,097 priority patent/US11299844B2/en
Publication of KR20200034141A publication Critical patent/KR20200034141A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102145897B1 publication Critical patent/KR102145897B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30Driving arrangements 
    • D06F37/40Driving arrangements  for driving the receptacle and an agitator or impeller, e.g. alternatively
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F23/00Washing machines with receptacles, e.g. perforated, having a rotary movement, e.g. oscillatory movement, the receptacle serving both for washing and for centrifugally separating water from the laundry 
    • D06F23/04Washing machines with receptacles, e.g. perforated, having a rotary movement, e.g. oscillatory movement, the receptacle serving both for washing and for centrifugally separating water from the laundry  and rotating or oscillating about a vertical axis
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/24Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a vertical axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063Fixing them on the shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/14Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/02Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings
    • F16D27/09Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings and with interengaging jaws or gear-teeth
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H01F27/325Coil bobbins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081Magnetic constructions
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30Driving arrangements 

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)

Abstract

본 발명의 세탁기는, 세탁물을 수용하고, 회전 가능하게 배치되는 세탁조와, 상기 세탁조 내에 회전 가능하게 배치되는 펄세이터와, 상기 펄세이터를 회전시키는 구동축과, 상기 세탁조와 연결되고, 상기 구동축이 통과하는 제 1 중공이 형성된 탈수축과, 상기 탈수축을 중심으로 권취된 코일(coil wound about the spinning shaft)을 구비한 솔레노이드와, 상기 솔레노이드의 하측에서 상기 탈수축을 따라 승강 가능하게 구비되고, 접속위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음하고, 상기 솔레노이드의 흡입력에 의해 상기 접속위치로부터 상승된 접속해제위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축의 축이음을 해제하는 클러치와, 상기 솔레노이드의 상측에 배치되어 상기 탈수축을 지지하는 베어링과, 상기 베어링과 상기 솔레노이드를 수용하는 베어링 하우징을 포함하고, 상기 베어링 하우징은, 상기 베어링의 외주를 둘러싸는(surrounding an outer circumference of the bearing) 관상(cylindrical)의 제 1 고정 코어와, 상기 제 1 고정 코어로부터 하측으로 연장되어, 상기 솔레노이드의 외주를 둘러싸는 관상의 제 2 고정 코어를 포함한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}
본 발명은 솔레노이드에 의해 작동되는 클러치를 구비한 세탁기에 관한 것이다.
솔레노이드에 의해 작동하며, 세탁축과 탈수축을 선택적으로 접속(또는, 축이음) 또는 접속해제(또는, 축이음 해제)하는 클러치를 구비한 세탁기가 잘 알려져 있다. 예를 들어, 한국공개특허 특2003-0023316(이하, "종래기술이라고 함.")은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 탈수축(93)과 세레이션 결합된 슬라이더(94)가 솔레노이드(95)의 흡인력에 의해 상승하면서 세탁 모터의 로터(91)에 형성된 구동구(92, 驅動具)와 분리되는 구조를 개시하고 있다.
솔레노이드(95)에 전원이 인가되지 않은 상태에서 슬라이더(94)는 탈수축(93)과 구동구(92) 모두와 치합되어 있어, 로터(91)의 회전력이 슬라이더(94)를 통해 탈수축(93)으로 전달되며, 이때, 세탁축(96)과 탈수축(93)은 함께 회전된다.
반대로 솔레노이드(95)에 전원이 인가되면, 솔레노이드(95)의 흡인력에 의해 슬라이더(94)가 상승하면서 구동구(92)와 분리되며, 따라서, 로터(91)의 회전력이 더 이상 탈수축(93)으로 전달되지 못하므로, 로터(91)와 연결된 세탁축(96)만 회전된다.
솔레노이드(95)는 제 1 및 제 2 요크플레이트(97, 98)에 의해 둘러 쌓인 공간 내에 배치된다. 이때, 제 2 요크플레이트(98)는 원통형의 부분(981)의 하단에서 절곡된 평평한 부분(982)이 솔레노이드(95)의 저면을 감싼다.
슬라이더(94)는 금속재질의 가동요크(94a)가 솔레노이드(95)의 흡인력에 의해 상측으로 힘을 받게 되며, 이때, 가동요크(94a) 내부에서 탈수축(96)과 세레이션 결합된 연결체(94b)가 가동요크(94a)와 함께 탈수축(96)을 따라 상승된다.
가동요크(94a)는 솔레노이드(95)의 내측 영역에 배치된 원통형 부분(941)과, 원통형 부분(941)의 하단에서 확장되며, 구동구(92)에 형성된 요철과 치합되는 요철부(942)를 갖는 플랜지(943)를 포함하여 구성된다.
이러한 종래기술에 가지고 있는 한 가지 문제는 가동요크(94a)로부터 탈수축(96)으로의 자기 누설(magnetic leakage)이다. 도 5는 솔레노이드(95)에 의해 생성된 자기장을 도시하고 있다. 제 1 요크플레이트(97)와 제 2 요크플레이트(98)가 강자성체로 이루어진 경우, 제 1 요크플레이트(97), 제 2 요크플레이트(98) 및 가동요크(94a)는 대략 폐쇄 형태의 자로(magnetic path)를 형성하여 자속을 집중시키고, 상기 자로를 따라 흐르는 자속이 가동요크(94a)를 상승시키는데 기여한다. 도 5에서 상기 자로는 2점 쇄선으로 도시되어 있다.
그런데, 가동요크(94a)의 원통형 부분(941)으로부터 탈수축(96)으로 누설되는 자속(P)은 실질적으로 가동요크(94a)를 상승시키는데 거의 기여하지 않기 때문에, 이러한 자기 손실은 솔레노이드(95)의 효율을 떨어뜨리는 요인이 된다.
이 뿐만 아니라, 종래기술은 상기 자로를 형성하기 위해, 제 1 요크플레이트(97)와 제 2 요크플레이트(98)를 이용하기 때문에, 부품수가 증가하고 이로 인해 제조 비용도 상승되는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 첫째, 솔레노이드에 의해 작동되는 클러치를 구비한 세탁기를 제공하는 것으로, 특히, 상기 솔레노이드에 의해 자화되는 고정 코어를 탈수축을 지지하는 베어링이 수용되는 베어링 하우징에 형성한 세탁기를 제공하는 것이다.
둘째, 상기 솔레노이드로부터 발생된 자속이 이동되는 자로를 개선하여, 상기 클러치의 상승에 기여하는 자속을 효율적으로 사용할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.
셋째, 탈수축을 지지하는 베어링을 수용하는 베어링 하우징이 상기 솔레노이드로부터 발생된 자속이 통과하는 자로의 일부분을 구성하도록 함으로써, 자로를 구성하기 위해 추가되었던 별도의 고정 코어를 삭제한 세탁기를 제공하는 것이다.
넷째, 상기 베어링 하우징 내에 상기 솔레노이드를 배치함으로써, 종래 솔레노이드를 설치하기 위해 사용되었던 별도의 부품을 삭제한 세탁기를 제공하는 것이다.
다섯째, 접극자로부터 탈수축으로 흐르는 자속을 상기 접극자를 상승시키는데 활용할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 세탁기는 솔레노이드에 의해 동작하며, 구동축과 탈수축을 축이음(또는, 접속) 또는 축이음 해제(또는, 접속해제/분리)하는 클러치를 포함한다.
상기 구동축은 펄세이터를 회전시키는 축이다. 상기 구동축은, 상기 펄세이터와 직접 연결되거나, 유성기어열에 의해 연결될 수 있다.
상기 탈수축은 세탁조와 연결되며, 상기 구동축이 통과하는 제 1 중공이 형성된다. 상기 탈수축은 적어도 일부분이 강자성체로 이루어진다.
상기 솔레노이드의 상측에는 상기 탈수축을 지지하는 베어링이 구비된다. 상기 베어링은 적어도 일부분이 강자성체로 이루어진다. 상기 베어링을 수용하는 베어링 하우징이 구비되고, 상기 솔레노이드는 상기 베어링 하우징 내에 설치된다.
상기 베어링 하우징은, 상기 베어링의 외주를 둘러싸는 제 1 고정 코어와, 상기 제 1 고정 코어로부터 하측으로 연장되어, 상기 솔레노이드의 외주를 둘러싸는 제 2 고정 코어를 포함한다.
구체적으로, 상기 베어링 하우징은, 상기 베어링과 상기 솔레노이드의 둘레를 감싸며 상하방향으로 연장된 관상의 부분(또는, 원통형의 부분)을 포함할 수 있고, 상기 관상의 부분이 자로를 형성할 수 있다. 상기 베어링 하우징은 적어도 일부분이 강자성체로 이루어진다.
상기 클러치는, 상기 솔레노이드의 하측에서 상기 탈수축을 따라 승강 가능하게 구비된다. 상기 클러치는, 접속위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음하고, 상기 솔레노이드의 흡입력에 의해 상기 접속위치로부터 상승된 접속해제위치에서는 상기 구동축과 상기 탈수축의 축이음을 해제한다.
구체적으로, 상기 클러치는, 상기 솔레노이드의 흡인력에 의해 상승되는 접극자와, 상기 접극자에 의해 승강되는(또는, 상기 접극자와 함께 움직이는) 클러치 커플러를 포함할 수 있다.
상기 접극자는, 상기 관상의 부분의 하측에 배치되고, 상기 클러치 커플러로부터 외측으로 확장된 코어 베이스와, 상기 코어 베이스의 외측 둘레에서 상측으로 연장되는 코어 외측부를 포함한다.
상기 솔레노이드에 의해 발생된 자속이 상기 관상의 부분, 상기 코어 외측부, 상기 코어 베이스, 상기 탈수축, 상기 베어링을 따라 이동된다. 즉, 상기 관상의 부분, 상기 접극자(코어 외측부, 상기 코어 베이스), 상기 탈수축, 상기 베어링이 자로를 형성한다.
상기 클러치 커플러가 상기 탈수축을 따라 승강되도록, 상기 클러치 커플러의 내주면은, 상기 탈수축이 통과하는 제 2 중공을 규정하며, 상기 탈수축의 외주면과 스플라인 결합될 수 있다.
상기 클러치 커플러는, 상기 접속위치와 대응하는 제 1 위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음할 수 있고, 상기 접속해제위치와 대응하는 제 2 위치에서는 상기 구동축과 상기 탈수축의 축이음을 해제할 수 있다.
상기 코어 외측부의 상단은, 상기 탈수축으로부터 상기 관상의 부분보다 더 멀리 위치할 수 있다. 상기 코어 외측부는, 상기 코어 베이스로부터 상기 상단으로 갈수록 상기 탈수축으로부터 점점 멀어질 수 있다.
상기 코어 외측부는, 상기 코어 베이스의 외측 둘레를 따라 연장되는 원통형으로 이루어질 수 있다.
상기 접극자는, 상기 접속해제위치에 대응하여 하강된 상태에서, 상기 코어 외측부의 상단이 상기 관상의 부분의 하단과 이격될 수 있다. 상기 접극자는, 상기 접속해제위치에 대응하여 상승된 상태에서, 상기 코어 외측부의 상단이 상기 관상의 부분의 하단 보다 더 상측에 위치할 수 있다.
상기 코어 베이스에는, 상기 탈수축이 통과하는 개구부가 형성되고, 상기 접극자는, 상기 개구부 둘레에서 상측으로 연장되는 코어 내측부를 더 포함할 수 있다. 상기 코어 내측부는, 상기 탈수축 둘레를 둘러싸는 원통형으로 이루어질 수 있다.
상기 코어 내측부는, 상기 코어 베이스로부터 상기 코어 외측부보다 낮은 위치까지 연장될 수 있다. 상기 코어 내측부는 상기 코어 외측부와의 높이차에 대응하여, 상기 코어 외측부 보다 상기 관상의 부분 또는 상기 베어링으로부터 더 하측으로 떨어져 있다. 상기 클러치 커플러는, 상기 코어 내측부와 결합될 수 있다. 상기 클러치 커플러는 합성수지재일 수 있다.
상기 클러치에 하측방향으로 척력을 가하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다. 상기 솔레노이드는, 상기 탈수축이 통과하는 중공이 형성된 보빈과, 상기 보빈에 감긴 코일을 포함할 수 있다.
상기 탄성부재는, 상기 탈수축에 외삽된 상태로 상기 중공 내에 배치되는 코일 스프링일 수 있다. 상기 코일 스프링은, 상기 베어링과 상기 클러치 커플러 사이에 배치될 수 있다.
상기 관상의 부분은, 상기 베어링이 설치되는 영역을 한정하는 제 1 고정 코어와, 상기 제 1 고정 코어로부터 하측으로 연장되되, 상기 제 1 고정 코어에 비해 축소된 내경을 갖는 제 2 고정 코어를 포함할 수 있다.
상기 보빈은, 상기 코일이 감기는 원통형의 보빈 본체부와, 상기 보빈 본체부의 상단에서 외측으로 확장된 상판부를 포함할 수 있다. 상기 상판부는, 상기 제 1 고정 코어와 상기 제 2 고정 코어 간의 내경차로 인해 형성된 수평한 부분에 의해 지지될 수 있다.
상기 구동축과 연결된 로터를 구비한 세탁 모터와, 상기 로터를 상기 구동축과 연결하는 로터 허브를 더 포함할 수 있다. 상기 클러치 커플러는, 상기 접속위치에서 상기 로터 허브와 치합되고, 상기 접속해제위치에서 상기 로터 허브와 분리될 수 있다.
본 발명의 세탁기는, 첫째, 솔레노이드에 의해 자화되는 고정 코어를 탈수축을 지지하는 베어링이 수용되는 베어링 하우징에 형성함으로써, 상기 고정 코어를 위한 별도의 부품이 필요치 않아, 제품의 구조가 간단해 지고, 부품수를 줄일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 종래에 비해 클러치의 상승에 기여하는 자속을 효율적으로 사용할 수 있다.
셋째, 탈수축을 지지하는 베어링을 수용하는 베어링 하우징이 솔레노이드로부터 발생된 자속이 통과하는 자로를 구성함으로써, 상기 자로를 구성하기 위한 종래의 고정 코어가 필요치 않은 효과아 제품의 구성을 단순하고, 제조비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.
넷째, 상기 베어링 하우징 내에 상기 솔레노이드를 배치함으로써, 종래 솔레노이드를 설치하기 위해 사용되었던 별도의 부품을 삭제할 수 있다.
다섯째, 종래에는 접극자로부터 탈수축으로 흐르는 자속을 상기 접극자를 상승시키는데 활용함으로써, 상기 접극자의 상승 동작이 원활하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 상기 접극자에 종래 수준으로 상승력을 가하고자 할 경우, 상기 솔레노이드에 공급되는 전력을 종래에 비해 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 세탁기의 클러칭 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 도 1 의 일부분을 확대한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 슬라이더를 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 슬라이더의 단면을 도시한 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 부분에서의 자기장을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기를 도시한 것이다.
도 7은 도 6에 도시된 세탁기의 부분 분해 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 일부분을 확대한 것이다.
도 9는 클러치가 접속위치에 있는 상태(a)와, 접속해제위치(b)에 있는 상태를 도시한 것이다.
도 10은 도 8에 도시된 하부 베어링 하우징의 사시도(a)와 측면도(b)이다.
도 11은 도 8에 도시된 클러치의 사시도(a), 측면도(b), 평면도(c)이다.
도 12는 도 8에 도시된 로터 허브의 사시도(a), 평면도(b)이다.
도 13은 도 8에 A로 표시된 부분을 확대한 것이다.
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 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기를 도시한 것이다. 도 7은 도 6에 도시된 세탁기의 부분 분해 사시도이다. 도 8은 도 6에 도시된 일부분을 확대한 것이다. 도 9는 클러치가 접속위치에 있는 상태(a)와, 접속해제위치(b)에 있는 상태를 도시한 것이다. 도 10은 도 8에 도시된 하부 베어링 하우징의 사시도(a)와 측면도(b)이다. 도 11은 도 8에 도시된 클러치의 사시도(a), 측면도(b), 평면도(c)이다. 도 12는 도 8에 도시된 로터 허브의 사시도(a), 평면도(b)이다. 도 13은 도 8에 A로 표시된 부분을 확대한 것이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 외관을 형성하고, 내측으로 저수조(3)가 수용되는 공간을 형성하는 케이싱(1)을 포함할 수 있다. 케이싱(1)은 상면이 개구된 캐비닛(11)과, 캐비닛(11)의 개방된 상면에 결합되고, 대략 중앙부에 세탁물이 투입되는 투입구가 형성된 탑커버(12)를 포함할 수 있다. 탑커버(12)에는 상기 투입구를 개폐하는 도어(미도시)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.
수조(3)를 케이싱(1) 내에 매다는 서스펜션(15)이 구비될 수 있다. 서스펜션(15)은 상단은 탑 커버(12)와 연결되고, 하단은 저수조(3)와 연결되며, 케이싱(1) 내의 네 군데 모서리들에 각각 구비될 수 있다.
컨트롤패널(14)은 탑커버(12)에 구비될 수 있다. 컨트롤패널(14)에는 사용자로부터 세탁기의 작동 제어를 위한 각종 제어명령을 입력 받는 입력부(예를 들어, 버튼, 다이얼, 터치패드 등)와, 세탁기의 작동 상태를 시각적으로 표시하는 표시부(예를 들어, LCD, LED 디스플레이 등)가 구비될 수 있다.
수도 꼭지 등의 외부 수원으로부터 공급된 물을 안내하는 급수관(7)과, 급수관(7)을 단속하는 급수밸브(8)가 구비될 수 있다. 급수밸브(8)는 제어부(17)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(17)는 급수밸브(8) 뿐만 아니라 세탁기의 작동 전반을 제어할 수 있다. 제어부(17)는 데이터 저장을 위한 메모리를 구비한 마이크로프로세서(microprocessor)를 포함할 수 있다. 이하, 별다른 언급이 없는 한 세탁기를 구성하는 전기/전자 부품들에 대한 제어는 제어부(17)에 의해 이루어지는 것으로 이해하기로 한다.
세제가 담기는 드로워(18)가 드로워 하우징(19)에 인출 가능하게 수납될 수 있다. 급수밸브(8)를 통해 공급된 물이 드로워(18)를 경유하면서 세제와 혼합된 후, 저수조(3) 또는 세탁조(4) 내로 배출된다. 저수조(3)로부터 물을 배출시키는 배출관(21)과, 배출관(21)을 단속하는 배수밸브(22)가 구비될 수 있다. 배출관(21)을 통해 배출된 물이 배수 펌프(24)에 의해 압송되어 배수관(25)을 통해 세탁기 외부로 배출될 수 있다.
세탁조(4)는 세탁물을 수용하며, 저수조(3) 내에서 수직축(vertical axis)을 중심으로 회전된다. 세탁조(4) 내에는 펄세이터(5)가 회전 가능하게 구비된다. 펄세이터(5)는 펄세이터축(31)과 연결된다.
구동축(6a)은 펄세이터(5)를 회전시키기 위한 것으로, 세탁 모터(6)에 의해 회전된다. 구동축(6a)은 세탁 모터(6)의 로터(63)와 연결된다. 세탁 모터(6)의 구동축(6a)의 회전력을 입력 받아, 기 설정된 속도비 또는 토크비에 출력을 변환하여 펄세이터 축(31)을 회전시키는 유성기어열(80, Planetary Geartrains)이 구비될 수 있다.
유성기어열(80)은 구동축(6a)을 통해 입력된 토크를 정해진 기어비에 따라 변환하여 펄세이터 축(31)을 회전시킨다. 상기 기어비는, 선기어(81), 피니언기어(82), 링기어(84)의 치(tooth)의 수에 따라 정해질 수 있다.
즉, 실시예에서, 구동축(6a)은 펄세이터(5)와 직결되는 것이 아니라, 유성기어열(80)과 펄세이터 축(31)에 의해 펄세이터(5)와 연결된다. 다만, 이에 한하지 않고, 실시예에 따라 유성기어열(80)이 사용되지 않고, 세탁 모터(6)의 구동축(6a)이 직접 펄세이터(5)와 연결되는 것도 가능하다.
도 8을 참조하면, 유성기어열(80)은, 후술하는 탈수축(32)의 하단부를 구성하는 기어 하우징(32a) 내에 배치된다. 기어 하우징(32a)은 탈수축(32)의 상단부를 구성하는 상부 탈수축(32b)과 결합된다. 보다 상세하게, 탈수축(32)은 기어 하우징(32a)과 상부 탈수축(32b)의 조립체로써 이루어지며, 상기 조립체를 전체적으로 관통하도록 제 1 중공(32h)이 형성된다. 베어링(35)은 기어 하우징(32a)을 지지하도록 구성된다.
다만, 실시예에 따라, 유성기어열(80)이 구비되지 않은 경우, 기어 하우징(32a) 역시 불필요하므로, 이 경우, 탈수축(32)은 상부 탈수축(32b)으로만 구성되어 베어링(35)에 의해 지지될 수 있다.
기어 하우징(32a)은 하부 기어 하우징(32a1)과 상부 기어 하우징(32a2)을 포함할 수 있다. 하부 기어 하우징(32a1)과 상부 기어 하우징(32a2)은 나사나 볼트 등의 체결부재에 의해 상호 결합된다. 하부 기어 하우징(32a1)은 전체적으로 관상의 형태로 이루어져, 상하 방향으로 길게 연장된 중공을 형성하며, 상기 중공 내에 구동축(6a)이 삽입된다.
하부 기어 하우징(32a1)은 제 1 중공(32h)을 형성하는 중공 축(321)과, 중공 축(321)의 상단에서 반경방향을 따라 외측으로 확장된 하부 플랜지(322)를 포함할 수 있다. 중공 축(321)과 구동축(6a) 사이에는, 중공 축(321)과 구동축(6a)이 상대 회전되도록 지지하는 베어링(33)이 개재된다.
상부 기어 하우징(32a2)은 하부 기어 하우징(32a1)의 상측에 배치된다. 상부 기어 하우징(32a2)은 하부 플랜지(322)의 상측으로 소정의 수용 공간을 형성하며, 상기 수용 공간 내에 유성기어열(80)이 배치된다. 상기 수용 공간은, 전체적으로는 상하방향으로 연장되는 형태이고, 상측과 하측은 각각 개방되어 있다.
상부 기어 하우징(32a2)에는 상부 탈수축(32b)과 결합되는 보스(325)가 형성되며, 상기 수용 공간의 상측은 보스(325)에 의해 개방된다. 상부 기어 하우징(32a2)은 링기어(84)를 감싸는 내주면을 형성하는 하우징 본체(326)와, 하우징 본체(326)의 개방된 하측에서 반경방향을 따라 외측으로 확장되어, 하부 플랜지(322)와 결합되는 상부 플랜지(323)를 포함하며, 보스(325)는 하우징 본체(326)로부터 상측으로 연장된다.
선기어(81)는 구동축(6a)과 연결되어, 구동축(6a)과 일체로 회전된다. 실시예에서 선기어(81)는 헬리컬 기어이고, 이에 대응하여, 피니언기어(82)와 링기어(84)도 헬리컬 기어 형태의 치들을 갖도록 구성되나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 선기어(81)는 평기어로 이루어지고, 피니언기어(82)와 링기어(84)도 평기어 형태의 치들을 가질 수 있다.
링기어(84)는 하우징 본체(326) 내에(또는, 하우징 본체(326)에 대해) 고정될 수 있다. 즉, 링기어(84)는 기어 하우징(32a)과 일체로 회전되는 것이다. 링기어(84)는 링형의 개구부를 한정하는 내주면 상에 치들이 형성된다.
피니언기어(82)는 선기어(81)와 링기어(84) 사이에 개재되어, 선기어(81) 및 링기어(84)와 맞물린다. 피니언기어(82)는 선기어(81)의 둘레를 따라 다수개가 배치될 수 있고, 각각의 피니언기어(82)는 캐리어(83)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 피니언기어(82)는 아세탈수지(POM)으로 이루어질 수 있다.
캐리어(83)는 펄세이터 축(31)과 결합(축이음)된다. 캐리어(83)는 피니언기어(82)와 펄세이터 축(31)을 연결하는 일종의 링크이다. 즉, 피니언기어(82)가 선기어(81) 둘레를 공전함에 따라 캐리어(83)는 자전되며, 그에 따라 펄세이터 축(31)이 회전된다.
세탁 모터(6)는 아웃터 로터(outer rotor) 타입의 BLDC(Brushless Direct Current) 모터 일 수 있다. 구체적으로, 세탁 모터(6)는 스테이터 코어(61a)에 스테이터 코일(61b)이 감긴 스테이터(61)와, 스테이터(61)와의 사이에 작용하는 전자기력에 의해 회전되는 로터(63)를 포함할 수 있다.
로터(63)는 원주방향을 따라 이격된 복수개의 영구자석(62)을 고정하는 로터 프레임(64)과, 로터 프레임(64)의 중심부를 구동축(6a)과 연결하는 로터 허브(65)를 포함할 수 있다.
다만, 세탁 모터(6)의 종류가 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 세탁 모터(6)는 인너 로터(inner rotor) 타입인 것도 가능하고, 인덕션 모터(induction motor), 세이드형 모터(shaded pole motor) 등의 AC 모터도 가능하며, 그 밖에도 공지된 다양한 종류의 모터로 이루어질 수 있다.
한편, 도 12를 참조하면, 로터 허브(65)는, 구동축(6a)과 결합되는 로터 부시(65a)와, 로터 부시(65a)를 로터 프레임(64)의 중심부에 결합하는 결합 플랜지(65b)를 포함할 수 있다. 결합 플랜지(65b)는 로터 부시(65a)가 삽입되는 관상의 플랜지 본체부(65b1)와 플랜지 본체부(65b1)로부터 외측으로 확장되어 나사나 볼트 등의 체결부재에 의해 로터 프레임(64)과 결합되는 플랜지부(65b2)를 포함할 수 있다. 특히, 플랜지 본체부(65b1)의 내주면에는 후술하는 클러치 커플러(41)와 맞물리는 치합홈(65b3)들이 형성될 수 있다.
로터 부시(65a)는 금속재(바람직하게는, 스테인리스 스틸이나 반드시 이에 한정되는 것은 아님.)로 이루어질 수 있다. 로터 부시(65a)는 구동축(6a)과 결합되며, 바람직하게는, 로터 부시(65a)의 내주면은 구동축(6a)의 외주면과 스플라인 결합될 수 있다. 도 12의 (b)에서 65a1은 로터 부시(65a)의 내주면에 형성된 치들을 도시한 것이다.
결합 플렌지(65b)는 합성수지재로 이루어지고, 로터 부시(65a)와 로터 프레임(64) 사이에 개재되어, 로터 프레임(64)으로부터 로터 부시(65a)로 자속이 전달되지 않도록 절연하는 기능을 할 수 있다.
금형 내에 로터 부시(65a)를 인서트한 상태로 합성수지를 사출하여 결합 플렌지(65b)를 형성함으로써, 로터 부시(65a)와 결합 플렌지(65b)를 일체로 형성할 수 있다.
탈수축(32)은 세탁조(4)와 연결되며, 내측에는 펄세이터 축(31)이 통과하는 제 1 중공(32h)이 형성된다. 탈수축(32)은 강자성제로 이루어질 수 있다. 탈수축(32)은 허브 베이스(29, 도 6 참조.)에 의해 세탁조(4)와 연결될 수 있다.
허브 베이스(29)는 세탁조(4)의 하단에 결합되며, 허브 베이스(29)의 중심에는 탈수축(32)이 통과하는 체결구가 형성된다. 탈수축(32)은 상기 체결구의 내주면과 스플라인 결합되어, 탈수축(32)의 회전될 시 허브 베이스(29)가 함께 회전된다. 허브 베이스(29)를 통과한 탈수축(32)의 상단(32b1, 도 7 참조.)에는, 허브 베이스(29)로부터 탈수축(32)이 분리되지 않도록 결속하는 너트(미도시)가 체결될 수 있다.
여기서, 스플라인 결합이란, 탈수축(32)과 허브 베이스(29) 중 어느 하나에 축방향으로 연장되는 치(tooth) 또는 키(key)와 같은 스플라인(328: spline, 도 7 참조.)이 형성되고, 다른 하나에는 상기 스플라인과 치합되는 홈이 형성되어, 상기 스플라인과 상기 홈 간이 맞물리는 것을 의미하며, 이러한 맞물림에 의해 탈수축(32)이 회전될 시 허브 베이스(29)도 함께 회전된다. 스플라인을 구성하는 치의 단면이 삼각형인 경우, 이를 세레이션(serration)이라고 구분하기도 한다.
도 8을 참조하면, 탈수축(32)을 지지하는 베어링(35)이 베어링 하우징(70) 내에 구비된다. 베어링(35)은 적어도 일부분이 강자성체로 이루어질 수 있다. 베어링(35)은 구름 베어링(rolling bearing)일 수 있고, 이 경우, 베어링(35)은 탈수축(32)과 결합된 내륜(35a)과, 베어링 하우징(70)과 결합되는 비회전 고정체인 외륜(35b)과, 내륜(35a)과 외륜(35b) 사이에서 리테이너(미도시)에 의해 보지(保持)되어 내륜(35a)을 외륜(35b)에 대해 회전되도록 지지하는 전동체(35c: 轉動, 예를 들어, 볼(ball) 또는 롤러(roller))를 포함할 수 있다. 내륜(35a), 외륜(35b), 전동체(35c) 및 리테이너 중 적어도 하나는 강자성체로 이루어질 수 있다.
베어링 하우징(70)은 저수조(3)의 저면에 결합될 수 있다. 베어링 하우징(70)은 강자성체로 이루어질 수 있다. 베어링 하우징(70)은 저수조(3)의 저면에 결합되는 상부 베어링 하우징(71)과, 상부 베어링 하우징(71)의 하측에서 상부 베어링 하우징(71)과 결합되어, 상부 베어링 하우징(71)과의 사이에 베어링(35)이 수용되는 공간을 규정하는 하부 베어링 하우징(72)을 포함할 수 있다.
도 8 및 도 13을 참조하면, 전류가 인가될 시 자기장을 형성하는 솔레노이드(50)가 구비된다. 솔레노이드(50)는 베어링 하우징(70) 내에 배치될 수 있다. 솔레노이드(50)는 탈수축(32)을 중심으로 권취된 코일을 구비한다. 구체적으로, 솔레노이드(50)는 보빈(51)과, 보빈(51)에 감기는 코일(52)을 포함할 수 있다. 보빈(51)에는 탈수축(32)이 통과하는 중공이 형성되고, 코일(52)이 보빈(51)의 외둘레에 권취된다.
코일(52)은 난연(難燃) 재질의 수지로 감싸질 수 있다. 보빈(51)은 코일(52)이 감기는 원통형의 보빈 본체부(511)와 보빈 본체부(511)의 상단에서 외측으로 확장된 상판부(512)와, 보빈 본체부(511)의 하단에서 외측으로 확장된 하판부(513)를 포함할 수 있다. 보빈(51)의 하판부(513)는 제 2 고정 코어(723)의 하단에서 반경방향 내측으로 돌출된 부분(726, 도 13 참조.))에 의해 지지될 수 있다.
솔레노이드(50) 둘레를 감싸는 관상의 고정 코어(magnetic core, 721)가 구비된다. 고정 코어(721)는 솔레노이드(50)에 의해 생성된 자기장이 통과하는 자로(磁路)를 형성하는 것으로 베어링 하우징(70)에 형성된다.
베어링 하우징(70)은, 베어링(35)의 외주를 둘러싸는(surrounding an outer circumference of the bearing) 관상(cylindrical)의 제 1 고정 코어(722)와, 제 1 고정 코어(722)로부터 하측으로 연장되어, 솔레노이드(50)의 외주를 둘러싸는 관상의 제 2 고정 코어(723)를 포함한다.
구체적으로, 하부 베어링 하우징(72)은 탈수축(32)의 둘레를 감싸며 상하 방향으로 연장되는 관상 (또는, 원통형)의 부분(721)을 포함하며, 이러한 관상의 부분(721)이 상기 자로를 형성하는 고정 코어(722, 723)에 해당된다.
도 10을 참조하면, 하부 베어링 하우징(72)은 나사나 볼트 등의 체결부재에 의해 상부 베어링 하우징(71)과 결합되는 링형의 결합 플랜지부(72a), 결합 플랜지부(72a)의 내경부로부터 하측으로 연장된 원통형의 하우징 측면부(72b)를 포함할 수 있다. 제 1 고정 코어(722)와 제 2 고정 코어(723)는 하우징 측면부(72b)를 구성할 수 있다.
하부 베어링 하우징(72)은, 하우징 측면부(72b)의 하단에서 반경방향 내측으로 연장된 하우징 하판부(72c)를 더 포함할 수 있다. 탈수축(72)이 하우징 하판부(72c)를 통과한다. 제 1 고정 코어(722)는 하우징 하판부(72c)로부터 하측으로 연장될 수 있다. 바람직하게는, 제 1 고정 코어(722)는 탈수축(72)이 통과하는 개구부 둘레에서 하측으로 연장된다.
한편, 하부 베어링 하우징(72)은, 제 2 고정 코어(723)의 하측에, 탈수축(32)이 통과하는 개구부(72h)가 형성될 수 있다. 하우징 측면부(72b)의 하단에서 반경방향 내측으로 돌출된 부분(726)에 의해 개구부(72h)가 규정되며, 이때, 개구부(72h)는 보빈(51)에 형성된 중공(탈수축(32)이 통과하는 중공)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.
한편, 제 2 고정 코어(723)는 제 1 고정 코어(722)에 비해 작은 내경을 가질 수 있다. 그리고, 보빈(51)의 상판부(512)는 코일(52) 보다 더 반경방향을 따라 외측으로 돌출되어 있어, 이렇게 돌출된 부분(512a)이 제 1 고정 코어(722)와 제 2 고정 코어(723) 간의 내경차로 인해 형성된 수평한 부분(즉, 관상의 부분(721)의 내측면 상에서, 제 1 고정 코어(722)의 하단에서 제 2 고정 코어(723)의 상단으로 대략 수평하게 연장되는 면(724))에 의해 지지될 수 있다.
구동축(6a)과 탈수축(32)을 축이음(또는, 접속) 또는 축이음 해제(또는, 접속 해제)하는 클러치(40)가 구비된다. 클러치(40)는, 솔레노이드(50)의 하측에서 탈수축(32)을 따라 승강 가능하게 구비된다. 클러치(40)는 접속위치에서 구동축(6a)과 탈수축(32)을 축이음하고, 솔레노이드(50)의 흡입력에 의해 상기 접속위치로부터 상승된 접속해제위치에서는 구동축(6a)과 탈수축(32)의 축이음을 해제한다.
클러치(40)는 전체적으로는 솔레노이드(50)의 하측에 배치되나, 솔레노이드(50)에 의해 형성된 자속(flux)의 자로를 형성하는 접극자(42: armature, 또는 플런저(plunger)) 또는 가동 코어가 부분적으로 솔레노이드(50)의 내측에까지 이를 수 있다. 접극자(42)는 강자성체로 이루어질 수 있다.
도 11을 참조하면, 클러치(40)는 접극자(42)에 의해 이동되는 클러치 커플러(41)를 더 포함한다. 클러치 커플러(41)는 전체적으로 원통형으로 형성되어 탈수축(32)이 삽입되는 제 2 중공(41h)을 형성한다. 클러치 커플러(41)는 합성수지재로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 금속(예를 들어, 강자성체)으로 이루어질 수도 있다.
클러치 커플러(41)는, 제 2 중공(41h)을 규정하는 내주면이 탈수축(32)의 외주면과 스플라인 결합되어, 탈수축(32)에 대한 클러치 회전이 구속된 상태에서 축방향(즉, 탈수축(32)의 길이방향)으로 이동될 수 있다. 상기 내주면에는 탈수축(32)의 외주면에 형성된 치들(725, 도 7 참조.)과 맞물리는(또는, 치합되는) 치합홈(41r)이 형성될 수 있다.
클러치 커플러(41)는 상기 접속위치(도 9의 (a) 참조.)와 대응하는 제 1 위치에서 구동축(6a)과 탈수축(32)을 축이음(접속)하고, 상기 접속해제위치(도 9의 (b) 참조.)와 대응하는 제 2 위치에서는 구동축(6a)과 탈수축(32)의 축이음을 해제(또는, 접속 해제)한다.
도 12를 참조하면, 클러치 커플러(41)의 하단에는, 클러치 커플러(41)가 상기 제 1 위치에 있을 시, 결합 플랜지(65b)의 치합홈(65b3)과 맞물리는 치(41a)들이 형성될 수 있다.
탈수축(32)을 따라 이루어지는 클러치 커플러(41)의 승강 동작은 접극자(42)에 의해 이루어진다. 즉, 클러치 커플러(41)의 상승은, 솔레노이드(50)와의 전자기적 상호작용에 의해 상승되는 접극자(42)로부터 작용하는 상승력에 의한 것이다.
클러치 커플러(41)는 접극자(42)와 결합되어, 접극자(42)와 일체로 승강될 수 있다. 금형 내에 접극자(42)를 인서트한 상태로 합성수지를 사출하여 클러치 커플러(41)를 형성함으로써, 클러치 커플러(41)와 접극자(42)를 일체로 형성할 수 있다.
도 13을 참조하면, 클러치(40)를 하측으로 밀어주는 탄성부재(39)가 더 구비될 수 있다. 이 경우, 솔레노이드(50)에 전류가 인가될 시 클러치(40)가 상승되기 위해서는 자기장에 의해 클러치(40)에 작용하는 상승력이 탄성부재(39)가 클러치(40)에 가하는 하강력에 비해 커야 한다.
탄성부재(39)는 코일 스프링일 수 있다. 코일 스프링(39)은 보빈(51)의 내측에 배치될 수 있고, 베어링(35)과 클러치 커플러(41) 사이에 개재될 수 있다. 코일 스프링(39)의 상단은 베어링(35)과 접하고 하단은 클러치 커플러(41)와 접할 수 있다.
접극자(42)는, 관상의 부분(721)의 하측에 배치되고, 클러치 커플러(41)로부터 외측으로 확장된 코어 베이스(421)와, 코어 베이스(421)의 외측 둘레에서 상측으로 연장되는 코어 외측부(422)를 포함한다.
코어 외측부(422)는 적어도 일부분이 탈수축(32)으로부터 관상의 부분(721)보다 더 멀리 위치할 수 있다. 바람직하게는, 코어 외측부(422)의 상단이 탈수축(32)으로부터 관상의 부분(721)보다 더 멀리 위치한다.
코어 외측부(422)는 코어 베이스(421)의 외측 둘레를 따라 연장되는 원통형으로 이루어질 수 있다. 코어 외측부(422)는, 상단이 코어 베이스(421)의 외측 둘레와 동일한 직경을 갖는 원통 형태로 이루어질 수도 있으나, 바람직하게는 실시예와 같이, 하단보다 상단의 직경이 큰 원뿔대 형태로 이루어질 수 있다. 참고로, 도 11에 표시된 각도 θ는 코어 외측부(322)가 수평과 이루는 각도로 바람직하게는, 90도 이하이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
클러치(40)의 접속해제위치에 대응하여 접극자(42)가 하강된 상태에서, 코어 외측부(322)의 상단은 제 2 고정 코어(723)의 하단과 이격되어 있다.
클러치(40)의 접속위치에 대응하여 접극자(42)가 상승된 상태에서, 코어 외측부(722)의 상단은 제 2 고정 코어(723)의 하단 보다 더 상측에 위치할 수 있다.
코어 베이스(421)에는 탈수축(32)이 통과하는 개구부가 형성되고, 상기 개구부의 둘레로부터 상측으로 코어 내측부(423)가 연장될 수 있다. 코어 내측부(423)가 몰드(mold) 내에 인서트(또는, 매립) 될 수 있다.
코어 내측부(423)는 코어 외측부(422) 보다는 낮은 위치까지 코어 베이스(421)로부터 연장될 수 있으며, 이 경우, 코어 내측부(423)는, 접극자(42)가 하강된 상태에서, 코어 외측부(422)와의 높이차(Δd)에 대응하는 만큼 관상의 부분(721)의 하단으로부터 더 멀리 떨어져 있다. 따라서, 솔레노이드(50)에 전류가 인가될 시 관상의 부분(721)의 하단에서의 자속은 주로 코어 외측부(422)의 상단과의 사이에 자로를 형성한다. 그리고, 코어 내측부(423)는 코어 베이스(421)의 폭(w)과 대응하는 거리만큼 수평방향으로 코어 외측부(422)로부터 이격되어 있어, 코어 외측부(422)에 비해 상대적으로 탈수축(32)과 근접하여 있다. 따라서, 코어 내측부(423)에서의 자속은 주로 탈수축(32)과의 사이에 자로를 형성한다.
특히, 코어 내측부(423)는 대략 탈수축(32)과 평행하게 연장되어, 탈수축(32)의 외측을 감싸는 원통형을 이루기 때문에, 코어 내측부(423)와 탈수축(32)이 면과 면이 서로 대향하는 형태가 되고, 따라서, 코어 내측부(423)로부터 탈수축(32)으로 자속이 원활하게 흐르게 된다.
특히, 도 8 및 도 13에 도시된 바와 같이, 베어링(35), 관상의 부분(721), 접극자(42) 및 탈수축(32)으로 연장되는 폐쇄 형태의 자로(도 13에서 2점 쇄선으로 표시된 부분)가 형성되기 때문에, 누설되는 자속이 거의 없다. 따라서, 상기 자로를 따라 흐르는 자속의 실질적으로 전부가 접극자(42)의 상승에 기여한다.
다시 말해, 접극자(42)의 코어 외측부(422)는 관상의 부분(721)과 인접해 있고, 접극자(42)의 코어 내측부(423)는 탈수축(32)과 인접하여 있기 때문에, 솔레노이드(50)로부터 베어링 하우징(70)으로 흐른 자속이 관상의 부분(721)의 하단에서 나와 공기를 통과한 후 접극자(42)의 코어 외측부(422)에 흡수된다.
접극자(42)의 외측부로 흡수된 자속은 다시 코어 베이스(421)를 따라 흘러 코어 내측부(423)로 흐르고, 코어 내측부(423)로부터 클러치 커플러(41)를 통과하여 탈수축(32)으로 흡수된다. 그리고, 탈수축(32)을 따라 흐른 자속은 베어링(35)을 통과하여 제 1 고정 코어(722)로 흡수된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에서는 베어링(35), 베어링 하우징(70), 접극자(42) 및 탈수축(32)으로 이어지는 자로가 구성된다. 특히, 상기 자로는, 비록, 베어링 하우징(70)의 관상의 부분(721)과 접극자(42)의 코어 외측부(422) 사이에 공기층이 있고, 접극자(42)의 코어 내측부(423)와 탈수축(32) 사이에 비강자성체(예를 들어, 합성수지의 사출물인 경우)의 클러치 커플러(41)가 존재하기는 하나, 전체적으로는 폐곡선의 형태를 이룬다. 솔레노이드(50)로부터 발생된 자속이 폐곡선 형태의 자로를 따라 흐르기 때문에 종래에 비해 자속의 누설을 줄일 수 있어 클러치 커플러(41)의 상승력을 높일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (23)

  1. 세탁물을 수용하고, 회전 가능하게 배치되는 세탁조;
    상기 세탁조 내에 회전 가능하게 배치되는 펄세이터;
    상기 펄세이터를 회전시키는 구동축;
    상기 세탁조와 연결되고, 상기 구동축이 통과하는 제 1 중공이 형성된 탈수축;
    상기 탈수축을 중심으로 권취된 코일(coil wound about the spinning shaft)을 구비한 솔레노이드;
    상기 솔레노이드의 하측에서 상기 탈수축을 따라 승강 가능하게 구비되고, 접속위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음하고, 상기 솔레노이드의 흡입력에 의해 상기 접속위치로부터 상승된 접속해제위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축의 축이음을 해제하는 클러치;
    상기 솔레노이드의 상측에 배치되어 상기 탈수축을 지지하는 베어링; 및
    상기 베어링과 상기 솔레노이드를 수용하는 베어링 하우징을 포함하고,
    상기 베어링 하우징은,
    상기 베어링의 외주를 둘러싸는(surrounding an outer circumference of the bearing) 제 1 고정 코어; 및
    상기 제 1 고정 코어로부터 하측으로 연장되어, 상기 솔레노이드의 외주를 둘러싸는 제 2 고정 코어를 포함하는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 고정 코어는,
    상기 제 1 고정 코어에 비해 작은 내경을 갖는 세탁기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 솔레노이드는,
    상기 제 1 고정 코어와 상기 제 2 고정 코어 간의 내경차로 인해 형성된 수평한 부분에 의해 지지되는 세탁기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 솔레노이드는,
    상기 코일이 권취되고, 상기 탈수축이 통과하는 중공이 형성 보빈을 포함하고,
    상기 보빈은,
    상기 탈수축이 통과하는 중공을 규정하고, 외주면에 상기 코일이 권취된 원통형의 보빈 본체부;
    상기 보빈 본체부의 상단에서 반경방향 외측으로 확장된 상판부를 포함하고,
    상기 수평한 부분은 상기 상판부를 지지하는 세탁기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    물이 담기고, 내측에 상기 세탁조가 배치되는 저수조를 더 포함하고,
    상기 베어링 하우징은,
    상기 저수조의 저면에 결합되는 상부 베어링 하우징; 및
    상기 상부 베어링 하우징의 하측에서 배치되어, 상기 상부 베어링 하우징과의 사이에 상기 베어링을 수용하는 공간을 규정하는 하부 베어링 하우징을 포함하고,
    상기 하부 베어링 하우징은,
    상기 상부 베어링 하우징과 결합되는 링형의 결합 플랜지부;
    상기 결합 플랜지부의 내경부부터 하측으로 연장된 원통형의 하우징 측면부를 포함하고,
    상기 제 1 고정 코어와 상기 제 2 고정 코어는,
    상기 하우징 측면부를 구성하는 세탁기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부 베어링 하우징은,
    상기 제 2 고정 코어의 하측에, 상기 탈수축이 통과하는 개구부가 형성된 세탁기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 솔레노이드는,
    상기 코일이 권취되고, 상기 탈수축이 통과하는 중공이 형성된 보빈을 포함하고,
    상기 탈수축이 통과하는 개구부는,
    상기 보빈에 형성된 중공 보다 더 큰 직경을 갖는 세탁기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하부 베어링 하우징은,
    상기 하우징 측면부의 하단에서 반경방향 내측으로 연장되고, 상기 탈수축이 통과하는 하우징 하판부를 포함하고,
    상기 제 1 고정 코어는 상기 하우징 하판부로부터 하측으로 연장되는 세탁기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치는,
    상기 솔레노이드의 흡인력에 의해 상승되는 접극자(armature); 및
    상기 탈수축이 통과하는 제 2 중공을 규정하는 내주면이 상기 탈수축의 외주면과 스플라인 결합된 상태에서 상기 접극자에 의해 상기 탈수축을 따라 승강되며, 상기 접속위치와 대응하는 제 1 위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음하고, 상기 접속해제위치와 대응하는 제 2 위치에서는 상기 구동축과 상기 탈수축의 축이음을 해제하는 클러치 커플러를 포함하는 세탁기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 접극자는,
    상기 제 2 고정 코어의 하측에 배치되고, 상기 클러치 커플러로부터 반경방향 외측으로 확장된 코어 베이스; 및
    상기 코어 베이스의 외측 둘레에서 상측으로 연장된 코어 외측부를 포함하는 세탁기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 접극자는,
    상기 접속해제위치에 대응하여 하강된 상태에서, 상기 코어 외측부의 상단이 상기 제 2 고정 코어의 하단과 이격되어 있는 세탁기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 코어 외측부의 상단은,
    상기 탈수축으로부터 상기 제 2 고정 코어보다 더 멀리 위치하는 세탁기.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 접극자는,
    상기 접속해제위치에 대응하여 상승된 상태에서, 상기 코어 외측부의 상단이 상기 제 2 고정 코어의 하단 보다 더 상측에 위치하는 세탁기.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 코어 베이스에는,
    상기 탈수축이 통과하는 개구부가 형성되고,
    상기 접극자는,
    상기 개구부 둘레에서 상측으로 연장되는 코어 내측부를 더 포함하는 세탁기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 코어 내측부는,
    상기 탈수축 둘레를 둘러싸는 원통형으로 이루어진 세탁기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 클러치 커플러는,
    상기 코어 내측부와 결합되는 세탁기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 클러치 커플러는 합성수지재인 세탁기.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치가 상기 접속해제위치에 있는 상태에서, 상기 클러치에 하측방향으로 척력을 가하는 탄성부재를 더 포함하는 세탁기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 솔레노이드는,
    상기 탈수축이 통과하는 중공이 형성된 보빈; 및
    상기 보빈에 감긴 코일을 포함하고,
    상기 탄성부재는,
    상기 탈수축에 외삽된 상태로 상기 중공 내에 배치되는 코일 스프링이고,
    상기 코일 스프링은,
    상기 베어링과 상기 클러치 사이에 배치되는 세탁기.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동축과 연결된 로터를 구비한 세탁 모터; 및
    상기 로터를 상기 구동축과 연결하는 로터 허브를 더 포함하고,
    상기 클러치 커플러는,
    상기 제 1 위치에서 상기 로터 허브와 치합되고, 상기 제 2 위치에서 상기 로터 허브와 분리되는 세탁기.
  21. 세탁물을 수용하고, 회전 가능하게 배치되는 세탁조;
    상기 세탁조 내에 회전 가능하게 배치되는 펄세이터;
    상기 펄세이터를 회전시키는 구동축;
    상기 세탁조와 연결되고, 상기 구동축이 통과하는 제 1 중공이 형성된 탈수축;
    상기 탈수축을 중심으로 권취된 코일을 구비한 솔레노이드;
    상기 솔레노이드의 하측에서 상기 탈수축을 따라 승강 가능하게 구비되고, 접속위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음하고, 상기 솔레노이드의 흡입력에 의해 상기 접속위치로부터 상승된 접속해제위치에서 상기 구동축과 상기 탈수축의 축이음을 해제하는 클러치;
    상기 솔레노이드의 상측에 배치되어 상기 탈수축을 지지하는 베어링; 및
    강자성체로 이루어지고, 상기 베어링의 외주를 둘러싸는 관상의 부분을 형성하는 베어링 하우징을 포함하고,
    상기 솔레노이드는 상기 관상의 부분에 의해 규정된 영역 내에 배치되는 세탁기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    물이 담기고, 내측에 상기 세탁조가 배치되는 저수조를 더 포함하고,
    상기 베어링 하우징은,
    상기 저수조의 저면에 결합되는 상부 베어링 하우징; 및
    상기 상부 베어링 하우징의 하측에서 배치되어, 상기 상부 베어링 하우징과의 사이에 상기 베어링을 수용하는 공간을 규정하는 하부 베어링 하우징을 포함하고,
    상기 관상의 부분은,
    상기 하부 베어링 하우징에 형성되는 세탁기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 하부 베어링 하우징은,
    상기 상부 베어링 하우징과 결합되는 링형의 결합 플랜지부;
    상기 결합 플랜지부의 내경부부터 하측으로 연장된 원통형의 하우징 측면부; 및
    상기 하우징 측면부의 하단에서 반경방향 내측으로 연장되되, 상기 탈수축이 통과하는 개구부가 형성된 하우징 하판부를 포함하는 세탁기.
KR1020180113472A 2018-09-21 2018-09-21 세탁기 KR102145897B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180113472A KR102145897B1 (ko) 2018-09-21 2018-09-21 세탁기
EP19198704.9A EP3626875B1 (en) 2018-09-21 2019-09-20 Washing machine
US16/578,097 US11299844B2 (en) 2018-09-21 2019-09-20 Washing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180113472A KR102145897B1 (ko) 2018-09-21 2018-09-21 세탁기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200034141A true KR20200034141A (ko) 2020-03-31
KR102145897B1 KR102145897B1 (ko) 2020-08-19

Family

ID=67998363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180113472A KR102145897B1 (ko) 2018-09-21 2018-09-21 세탁기

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11299844B2 (ko)
EP (1) EP3626875B1 (ko)
KR (1) KR102145897B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11781262B2 (en) * 2019-08-14 2023-10-10 Lg Electronics Inc. Driving part assembly and top-loader washer thereof
CN113564875A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 无锡小天鹅电器有限公司 一种动力传递装置、衣物处理设备及其控制方法
KR102552905B1 (ko) * 2021-01-29 2023-07-07 엘지전자 주식회사 의류처리장치
KR20240056159A (ko) * 2022-10-21 2024-04-30 엘지전자 주식회사 세탁기 구동 시스템 및 이를 구비한 세탁기

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393802B1 (ko) * 2001-06-27 2003-08-02 엘지전자 주식회사 세탁기의 반발식 클러치장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ247033A (en) * 1988-09-28 1994-10-26 Fisher & Paykel Drive for spin washer: agitator shaft bearings are motor rotor bearings
TW262496B (ko) * 1994-03-30 1995-11-11 Toshiba Eng Co
US5771719A (en) * 1996-09-19 1998-06-30 Daewoo Electronics Co., Ltd. Washing machine having a centrifugal pump
JP2001137595A (ja) * 1999-11-12 2001-05-22 Hitachi Ltd 電気洗濯機
KR100766026B1 (ko) * 2001-03-29 2007-10-11 주식회사 엘지이아이 세탁기의 구동장치
US7089769B2 (en) * 2001-05-08 2006-08-15 Lg Electronics Inc. Direct drive washing machine
KR20030023316A (ko) 2001-09-13 2003-03-19 주식회사 엘지이아이 전자동 세탁기용 클러치에 있어서의 슬라이더 구조
KR20030037784A (ko) * 2001-11-05 2003-05-16 엘지전자 주식회사 전자동 세탁기용 클러치에 있어서의 솔레노이드 하우징 구조

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393802B1 (ko) * 2001-06-27 2003-08-02 엘지전자 주식회사 세탁기의 반발식 클러치장치

Also Published As

Publication number Publication date
US11299844B2 (en) 2022-04-12
EP3626875A1 (en) 2020-03-25
US20200131686A1 (en) 2020-04-30
EP3626875B1 (en) 2021-08-11
KR102145897B1 (ko) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102145897B1 (ko) 세탁기
KR102217539B1 (ko) 세탁기
US9562309B2 (en) Double drive transmission method, mechanism, washing machine and washing method
KR102081359B1 (ko) 세탁기
CN113005723B (zh) 洗衣机用驱动装置
KR102454765B1 (ko) 세탁기 및 그의 제어방법
KR102198186B1 (ko) 세탁기
KR102123431B1 (ko) 세탁기
KR102339982B1 (ko) 세탁기
CN208183347U (zh) 滚筒洗衣机
KR20210054811A (ko) 세탁기
KR102521864B1 (ko) 세탁기
KR102292256B1 (ko) 세탁기
EP2159313A1 (en) Laundry washing/drying machine
KR102065597B1 (ko) 세탁기
US11708655B2 (en) Washing machine
KR102099131B1 (ko) 세탁기
KR101628203B1 (ko) 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기
KR20210054813A (ko) 세탁기
KR101648486B1 (ko) 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기
JP2006061316A (ja) 全自動洗濯機
KR20210082810A (ko) 세탁기 및 그의 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant