KR950007076B1 - 세탁기의 구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

세탁기의 구동장치

제1도는 종래의 세탁기의 구동부를 나타낸 종단면도.

제2도는 제1도의 클러치를 확대하여 나타낸 종단면도.

제3도는 본 발명을 나타낸 종단면도.

제4도는 제3도의 A-A선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터 3 : 클러치

4 : 하우징 9 : 탈 수축

10 : 브레이크드럽 11 : 탈수축

14 : 클러치기어 14a,16b,20a : 래칫

15 : 키이조인트 16 : 래칫클러치

16a : 돌기 18 : 스프링지지부재

19 : 스프링 20 : 캠

20b : 캠슬롯 22 : 브레이크밴드

24 : 브레이크레버 25 : 핀조인트.

본 발명은 세탁기의 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁기의 구동메카니즘의 구조를 단순화 시킬 수 있으며, 세탁 및 탈수기능을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 것이다.

종래의 전자동 세탁기는 제1도에 나타낸 바와같이, 외조(8)내부에 세탁겸용 탈수조(31)가 회전 가능하게 설치되고, 상기 세탁겸용 탈수조(31)내의 하부에는 회전자(32)가 설치되며, 상기 탈수조(31) 및 회전자(32)에는 상기 외조(8)의 저면에 설치된 클러치(31a)내의 하부에는 회전자(32)가 설치되며, 상기 탈수조(31) 및 회전자(32)에는 상기 외조(8)의 저면에 설치된 클러치(3a)의 탈수축(11a) 및 세탁축(9a) 이 관통하여 각각 체결되고, 상기 외조(8)의 저면 일측에 설치된 모터(1a)와 클러치(3a)에는 각각 모터 풀리(33) 및 V-벨트 풀리(34)가 설치되어 V-벨트(35)가 감겨서 전동되도록 구성된다.

또한, 전술한 클러치(3a)는 제2도에 나타낸 바와같이, 클러치(3a)의 V-벨트풀리(34)로 부터 직접 동력을 전달받는 기어축(36)의 하부에 스프링 블럭(37)이 설치되고, 상기 스프링 블럭(37)상부의 하부 탈수축(11b) 외주면에는 상부 탈수축(11a) 및 브레이크드럼겸용 기어하우징(38)과 일체로써 모터(1a)의 회전 구동력을 세탁시에는 탈수축에 전달하지 않고 탈수시에는 전달하는 제1클러치 스프링(39)이 설치된다.

또한, 제1클러치 스프링(39)의 외주면에는 표면에 톱니부(40)가 형성된 클러치보스(41)가 설치되고, 상기 클러치보스(41)의 톱니부(40)에 맞물리도록 외조(8)의 측면부에 설치된 배수밸브 작동겸용 솔레노이드(도시는 생략함)에 연동되는 레버(41)의 하단부에는 회동 가능하게 캠(43)이 설치되며, 기어하우징(38)의 상부에는 세탁겸용 탈수조(31)의 역회전 방지를 위한 일방향 클러치(44)가 설치된다.

또한, 기어하우징(38)내에는 세탁시 기어축(36)의 동력을 세탁축(9a)에 감속 전달되는 유성기어(45)가 설치되고, 상기 브레이크드럼겸용 기어하우징(38)의 외주면에는 브레이크밴드(22a)가 장착되어 구성된다.

일반적으로 전자동 세탁기의 구동장치는 제1도와 같이 탈수조(31)는 정지해 있고 회전자(28)의 좌, 우 교반으로 세탁물을 세탁하는 세탁모드와 상기 탈수조(31) 및 회전자(32)가 동일 속도로 고속 회전하는 탈수모드로 나누어진다.

따라서, 종래 전자동 세탁기로 세탁물을 세탁할때에는 제1도 내지 제2도에 나타낸 바와같이, V-벨트(35)로서 클러치(3a)에 전달된 모터(1a)의 정방향 회전 동력은 제1클러치 스프링(39)이 감기는 방향이므로 스프링 블럭(37)에 의해 하부 탈수축(11a)으로 전달되어야 하지만 상기 제1클러치 스프링(39)의 외주면에 설치된 클러치보스(37)의 톱니부(36)에 캠(39)이 맞물려서 밀어주고 있어서 상기 제1클러치 스프링(39)의 감김을 방지하여 탈수축(11a)으로의 동력 전달을 방지하게 된다.

따라서, 기어축(36)에 전달된 회전 동력은 브레이크드럼겸용 기어하우징(38)내의 유성기어(45)를 통해 감속되어 세탁축(9a)으로 전달되고, 세탁축(9a)상에 고정된 회전자(32)를 회전시켜서 세탁을 하게 된다.

또한, 모터(1a)의 역방향 회전동력은 제1클러치 스프링(39)이 풀리는 방향이므로 이때에도 기어축(36)의 회전동력을 탈수축(11a)에는 전달할 수 없으므로 유성기어(45)를 통해 감속되어 세탁축(9a)으로 전달되고, 세탁축(9a)상에 고정된 회전자(32)를 회전시켜서 세탁을 하게 된다.

또한, 유성기어(45)를 통해 감속시킬때에 기어하우징(38)에 반작용 회전 토오크가 발생하게 되는데, 이 반작용 회전 토오크에 의한 탈수축(11a)의 역회전은 역회전을 방지하는 일방향 클러치(44)와, 브레이크드럼겸용 기어하우징(38)의 외주면에 소정의 압력으로 장착된 브레이크밴드(22a)에 의해 탈수축(11a)의 회전을 방지하게 된다.

또한, 전자동 세탁기로 세탁물을 탈수할때에는 V-벨트(35)로서 클러치(3a)에 전달된 모터(1a)의 회전동력은 항상 정방향 회전을 하게되므로 제1클러치 스프링(39)은 감기는 방향으로 동작되어 제1클러치 스프링(39)과 스프링 블록(33)사이가 밀착되고, 밸브작동용 솔레노이드는 온되어 브레이크레버(24a)를 당기게 되고, 브레이크레버(24a)와 연장되는 레버(38)의 캠(39)이 클러치보스(41)의 톱니부(36)로부터 이탈하게 된다.

이와 동시에, 브레이크밴드(22a)가 기어하우징(38)의 외주면에서 이탈하게 되므로써, 스프링 블록(33)의 회전동력이 상기 기어하우징(38) 및 기어하우징(38)과 일체인 상부 탈수축(11a)을 감속없이 고속으로 회전시킴에 따라서 세탁축(9a) 및 상부 탈수축(11a)을 일방향으로 고속 회전시켜서 세탁물의 탈수를 수행하게 된다.

이후, 탈수가 완료되거나 탈수도중에 강제로 탈수 공정이 중단될 경우에는 배수밸브 작동용 솔레노이드가 오프되어 레버(42)를 놓아주게 되면, 캠(43)은 클러치보스(41)의 톱니부(40)사이에 걸리게 된다.

이와 동시에, 브레이크밴드(22a)가 기어하우징(38)의 외주면을 압착하여 세탁모드로 전환되면서 브레이크드럼겸용인 상기 기어하우징(38)의 회전 동작을 정지시킴에 따라서 기어하우징(38)과 상부 탈수축(11a)을 통해 체결된 탈수조(31)도 정지하게 된다.

그러나, 이와같은 종래 전자동 세탁기의 구동장치는 모터(1a)의 클러치(3a)가 별도로 설치되어 모터(1a)의 동력이 V-벨트(35)를 통해 클러치(3a)로 전달되는 구조이므로 전체적인 구성이 복잡하고, 세탁 및 탈수시의 회전동력을 선택적으로 단속하는 기능과 감속하는 기능을 구비한 클러치(3a)의 구조도 매우 복잡하여 세탁기불량의 주요인이 될 뿐만 아니라, V-벨트(35)에 의한 회전동력 전달시 동력의 손실이 많이 발생하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 전자동 세탁기의 클러치의 모터를 일체로 설치하여 구동메카니즘의 구조를 단순화하여 설치공간을 줄일 수 있을 뿐만아니라, 세탁 및 탈수시의 회전자자와 탈수조에 선택적으로 동력을 원활하게 전달하여 기능을 효율적으로 수행할 수 있는 전자동 세탁기의 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 모터의 모터축과 동일축상에 결합되며 클러치의 하우징을 관통하여 회전자와 직결되어 모터의 구동에 따라 좌우로 교반되는 세탁축과, 상기 세탁축에 삽입되며 세탁 및 탈수 종료시 회전을 구속하는 브레이크 밴드가 장착된 브레이크드럼이 결합되는 탈수축과, 상기 세탁축에 삽입되어 키이조인트로 결합되며 모터의 구동에 따라 회전하는 클러치기어와, 상기 브레이크 드럼에 인지결합되며 클러치 기어의 래칫과 선택적으로 맞물리는 래칫 및 돌기가 형성되는 래칫클러치와, 상기 클러치기어에 삽입되어 브레이크 밴드를 제어하는 브레이크 레버의 회전에 따라 정역방향으로 회전하여 돌기와 선택적으로 맞물리는 래칫이 형성되는 캠으로 구성된 세탁기의 구동장치이다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 제3도 및 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명을 나타낸 종단면도이고, 제4도는 제3도의 A-A선 단면도로서, 세탁기의 구동부에 세탁 및 탈수시의 동력을 전달하는 모터(1)의 외주면에 모터지지부재(2)가 설치되고, 상기 모터(1)의 상부에는 클러치(3)가 설치되며, 상기 모터지지부재(2)의 클러치(3)의 하우징 (4)끝단사이에는 모터(1)의 구동에 따른 충격을 흡수하는 탄성부재(5)가 삽입되어 체결부재(6)로서 고정된다.

또한, 모터(1)의 모터축(7)상부에는 회전자(Pulsator or Agitator)와 연결되어 외조(Out Tub)(8)의 저면에 설치된 클러치(3)를 관통한 세탁축(9)이 연결되고, 세탁축(9)에는 끝단에 브레이크드럼(10)이 결합된 탈수축(11)이 삽입된다.

또한, 모터(1)의 모터축(7)에는 제1커플링(1)이 삽입되고, 세탁축(9)의 끝단에는 제2커플링(13)이 삽입되서 상기 제1, 제2커플링(12)(13)이 결합되어 상기 모터(1)의 회전동력을 상기 세탁축(9)에 충격없이 전달시킨다.

또한, 제2커플링(13) 상부의 세탁축(9)에는 둘레면에 래칫(RatChet)(14a)이 형성된 클러치기어(14)가 삽입되어 상기 세탁축(9)에 키이조인트(15)로 결합되고, 브레이크드럼(10)의 저면양측에는 돌기(16a) 및 래칫(16b)이 형성된 래칫클러치(16)가 브레이크드럼 하부에 형성된 핀(17)으로 현지결합되며, 상기 브레이크드럼(10)에는 스프링지지부재(18)가 고정되어 래칫클러치(16)와 스프링(19)으로 연결된다.

또한, 클러치키어(14)의 하부에는 내부둘레면에 래칫(20a)이 형성된 캠(10)이 삽입되고, 브레이크드럼(10)의 둘레면에는 내면에 마찰패드(11)가 부착된 브레이크밴드(22)가 장착되어 일단은 체결부재(23)로서 하우징(4)에 고정되고, 상기 브레이크밴드(22)의 타단은 하우징(4)측면을 관통한 브레이크레버(24)의 일끝단을 관통하여 캠(10)의 캠슬롯(20b)에 삽입되는 핀 조인트(25)에 고정된다.

또한, 브레이크레버(24)의 타끝단은 하우징(4)에 연결되고, 상기 브레이크레버(24)의 중앙부에는 하우징(4)의 상부를 관통한 레버회전판(26)이 고정되며, 상기 브레이크레버(24)와 하우징(4) 사이의 레버회전핀(26)에는 토션스프링(27)이 삽입되어 일단은 상기 하우징(4)에 지지되고, 토션스프링(27)의 타단은 상기 브레이크레버(24)에 형성된 고정돌기(28)에 의해 지지된다.

그리고, 하우징(4)내의 탈수축(11)에는 탈수축(11)의 회전을 지지하는 베어링부재(29)가 삽입되고, 상기 탈수축(11) 상단과 세탁축(9)사이 및 베어링부재(29) 상단의 탈수축(11)에는 각각 누수를 방지하는 실링(Sealing)부재(30)가 설치되어 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명은 제3도 및 제4도에 나타낸 바와같이, 세탁기의 세탁프로세스는 크게 세탁과정, 급수배수과정 및 탈수과정으로 나뉘어지며 세탁과정에서는 탈수축(11)은 고정되고, 세탁축(9)만 정,역회전 가능한 상태로되며, 배수밸브(도시는 생략함)는 닫혀있게 된다.

즉, 브레이크레버(24)가 하우징(4)의 상부를 관통하여 브레이크레버(24)에 고정된 레버회전핀(26)에 삽입되어 있는 토션스프링(27)의 벌려지는 탄성력에 의하여 상기 레버회전핀(26)을 중심으로 반시계방향으로 작용하는 힘에 의해 상기 브레이크레버(24)의 일끝단을 관통하여 캠(20)의 캠슬롯(20b)에 삽입되는 핀조인트(25)에 고정된 브레이크밴드(22)를 당김으로서 탈수축(11)하단에 결합된 브레이크드럼(10)의 외주면에 감겨있는 상기 브레이크밴드(22)의 내면에 부착된 마찰패드(21)의 마찰력으로 상기 탈수축(11)을 정지시키려는 힘이 작용하게 되므로 탈수축(11)은 고정된 상태를 유지하게 된다.

이와 동시에, 세탁축(9)만의 정, 역회전이 가능하도록 제4도에 나타낸 바와같이, 브레이크드럼(10)의 저면양측에 핀(17)에 의해 한지결합된 돌기(16a)와 래칫이 형성된 래칫클러치(16)가 제2커플링(13)상부의 세탁축(9)에 삽입되어 둘레면에 래칫(14a)이 형성된 클러치기어(14)와 결합된 상태에서 가상선과 같이 이격됨과 동시에, 클러치기어(14)하부에 삽입된 캠(20) 내부 둘레면의 래칫(20a)과 상기 래칫클러치(16)의 돌기(16a)가 맞물림과 동시에, 상기 캠(20)이 클러치기어(14)의 슬라이딩 지지되어 모터(1)의 정,역회전에 의한 회전력은 단지 세탁축(9)으로만 전달되어 세탁 과정을 수행하게 된다.

이때, 배수밸브는 브레이크레버(24)의 끝단과 연동되어 설치되므로써 토션스프링(27)의 탄성력에 의해서 닫혀지게 된다.

또한, 배수과정에서는 배수밸브가 열림과 동시에 브레이크밴드(22)는 풀어지게 되어 배수가 행해지며 탈수축(11)은 자유로운 상태로 된다.

즉, 탈수과정전에 모터(1)의 구동력을 탈수축(11)에 전달시키기 위해서 세탁과정의 반대로 동작하는데 제4도에 나타낸 바와같이, 브레이크레버(24)가 토션스프링(27)의 탄성력에 의해 레버회전핀(26)을 중심으로 시계방향으로 회전함과 동시에, 래칫클러치(16)와 클러치기어(14)가 이격된 상태에서 상기 래칫클러치(16)의 래칫(16b)이 클러치기어(14)의 래칫(14a)과 결합됨과 동시에, 캠(20)의 래칫(20a)과 상기 래칫클러치(16)의 돌기 (16a)가 이격되어 세탁축(9)에 대해 모터(1)가 시계방향으로 회전함에 따라 세탁축(9)과 탈수축(11)을 일체로하여 탈수축(11)을 일방향 회전가능하도록 동작시키게 된다.

또한 탈수과정은 상기의 동작 상태에서 탈수동작이 이루어지며 탈수후의 상태는 세탁과정과 동일한 상태가 되도록 하기 위해 모터(1)가 오프되고, 브레이크레버(24)는 배수밸브와 연동되는 구동원(모터 또는 솔레노이드)이 오프되므로써 토션스프링(27)의 벌려지는 탄성력에 의해 브레이크밴드(12)의 감김작용이 일어남에 따라 탈수축(11)은 정지하려고 하게 된다.

이때, 탈수축(11)의 회전관성 모멘트가 모터(1)의 회전관성모멘트보다 10배이상 크므로 인해 순간적으로 래칫클러치(16)와 클러치기어(14) 사이의 속도차이가 발생하므로써, 상기 래칫클러치(16)가 실선의 상태에서 가상선으로 바뀜과 동시에 래칫클러치(16)의 돌기(16a)가 캠(20) 내부둘레면의 래칫(20a)과 맞물리게 된다.

또한, 상기 회전관성 모멘트 차이에 의한 세탁축(9)과 탈수축(11)의 동력전달차단에 대한 안전성 및 신뢰성을 확보하기 위해서는 탈수종료후 모터(1)를 세탁축(9)중심에 대해 반시계방향으로 1∼2초동안 동작시키면, 자동적으로 래칫클러치(16)는 클러치기어(14)의 간섭 밀림작용에 의해 밀려져서 클러치기어(14)의 최외축 부분을 통과하는 순간 브레이크드럼(10)의 저면 양측에 핀(17)으로 힌지결합된 래칫클러치(16)의 스프링 지지부재(18)사이에 연결된 스프링(19)의 압축력이 상기 핀(17)을 중심으로 시계방향의 회전력을 가해주므로써, 상기 래칫클러치(16)를 제4도의 가상선과 같은 상태를 유지시키게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 세탁기의 모터(1)와 클러치(3)를 동일축상에 일체로 설치하므로써, 구동메카니즘의 구조를 단순화하여 설치공간을 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 세탁 및 탈수시의 클러칭 및 디클러칭 기능을 효율적으로 수행할 수 있어서 세탁기의 효율성 및 신뢰성을 향상시킨 후 매우 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 모터(1)의 모터축(7)과 동일축상에 결합되며 클러치(3)의 하우징(4)을 관통하여 회전자와 연결되어 모터(1)의 구동에 따라 좌, 우로 교반되는 세탁축(9)과, 상기 세탁축(9)에 삽입되며 세탁 및 탈수종료시 회전을 구속하는 브레이크밴드(22)가 장착된 브레이크드럼(10)이 결합되는 탈수축(11)과, 상기 세탁축(9)에 삽입되어 키이조인트(15)로 결합되며 모터(1)의 구동에 따라 회전하는 클러치기어(14)와, 상기 브레이크드럼(10)에 힌지결합되며 클러치기어(14)의 래칫(14a)과 선택적으로 맞물리는 래칫(16b) 및 돌기 (16a)가 형성되는 래칫클러치(16)와, 상기 클러치기어(14)에 삽입되어 브레이크밴드(22)을 제어하는 브레이크레버(24)와 회전에 따라 정역방향으로 회전하여 래칫클러치(16)의 돌기(16a)와 선택적으로 맞물리는 래칫(20a)이 형성되는 캠(10)으로 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기의 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 브레이크밴드(12)의 일단은 하우징(4)에 고정되고, 타단은 하우징(4)의 측면을 관통한 브레이크레버(24)의 일끝단을 관통하여 캠(20)의 캠슬롯(20b)에 삽입되는 핀조인트(25)에 고정된 세탁기의 구동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 래칫클러치(16)의 브레이크드럼(10)에 고정된 스프링지지부재(18)사이에는 래칫클러치(16)에 탄성력을 부여하는 스프링(19)이 연결된 세탁기의 구동장치.