KR950007854B1 - 전자동 세탁기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자동 세탁기

제1도는 종래 전자동 세탁기의 개략구성도.

제2도는 종래 전자동 세탁기에 사용된 클러치의 상세도.

제3도는 본 발명에 의한 전자동 세탁기를 탈수모드시와 세탁모드시로 반복하여 도시한 구성도.

제4도는 본 발명에 적응되는 부력 발생부와 중공축의 일실시예를 나타낸 평면도.

제5도는 본 발명의 모터축 부분 단면도.

제6도는 본 발명 전자동 세탁기의 맞물림 치형의 실시예를 나타낸 평면도.

제7도는 본 발명에 의한 전자동 세탁기의 각 작동모드에 따른 치형의 맞물링 상태로서 (a)는 세탁모드시의 상태도. (b)는 탈수모드시의 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 외조 2 : 세탁겸용 탈수조

3 :모터 3a : 앤드브라켓

4 : 모터축 5 : 회전자

6 : 하우징 7 : 중공축

8 : 부력발생부 9 : 실러

10 : 미끄럼부재 7a. 7b. 1b,5a : 맞물림치형

본 발명은 전자동 세탁기에 관한 것으로, 특히 세탁겸용 탈수조와 외조사이의 공간부에 세탁수의 부력에 의해 이동하는 부력발생부와 중공축을 설치하고 세탁수의 수위에 의해 상기 부력발생부가 이동함에 따라 세탁 및 탈수공정으로 모드전환이 이루어져 세탁 및 탈수를 행할 수 있도록 구성된 전자동 세탁기에 관한 것이다.

종래의 전자동 세탁기는 통상외조의 하부에 모터와 클러치가 별도로 설치되어 모터의 구동력이 V벨트를 통해 클러치 전달되도록 구성되어 있고 클러치의 작동에 따라 세탁축과 탈수축이 선택적으로 회전하여 세탁 및 탈수작동이 이루어지도록 되어 있다.

제1도는 종래 전자동 세탁기의 개략구성도로서, 외조(11)의 내부에 세탁겸용 탈수조(12)가 회전가능하게 설치되어 있고 상기 세탁겸용 탈수조의 내부밑면에 회전자(Pulsator 또는 Agitator) (15)가 설치되어 있으며, 상기 세탁겸용 탈수조(12) 및 회전자(15)는 외조(11)의 중앙하부에 설치된 클러치 (16)의 탈수축 및 세탁축에 각각 체결되어 있고 상기 외조의 일측하부에 설치된 모터 (13)와 상기 클러치 (16)는 V벨트(14)로 연결되어 동력을 전달받도록 되어 있다.

제 2도는 클러치의 상세도로서 클러치(16)는 V벨트 풀리로부터 직접 동력을 전달받고 기어축(17)의 하부에 고정되어 있는 스프링블럭 (18)과, 상부탈수축(19) 및 브레이크 드럼겸 기어하우징 (20)과 일제인 하부탈수축(21)의 외주면에 설치되어 세탁시에는 모터의 회전구동력을 탈수축에 전달하지 않고 탈수시에만 전달하는 클러치 스프링 (22)과, 상기 클러치 스프링의 외주면에 결합되고 원주면에 톱니 (23a)가 형성되어 있는 클러치보드(23)와, 상기 클러치보스의 톱니에 걸릴 수 있는 위치에 설치되고 외조의 측부에 설치된 배수밸브작동 겸용 솔레노미드(도시는 생략함)와 연동하는 브레이크 레버 (24)의 하단부에 회동가능하게 설치된 클러치 보스캠 (25)과, 상기 세탁겸용 탈수조의 역회전방지를 위한 일방향 스프링 클러치 (26)와, 세탁모드시

기어축(17)의 동력을 세탁축(27)에 감속전달하는 유성기어(28)와, 브레이크드럼겸용 기어하우징(20)의 외주면을 감싸는 브레이크밴드(29) 등으로 구성되어 있다

상기와 같은 전자동 세탁기는 세탁모드(Mode)시에는 세탁겸용탈수조(12)가 정지해있고 회전자(15)만의 좌,우 교반으로 세탁물이 세탁되며, 탈수모드시에는 상기 세탁겸용 탈수조(12)와 회전자(15)가 동일속도로 고속회전을 하여 탈수작동이 이루어지는 것으로, 이때의 작동을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

* 세탁모드시

V벨트를 통해 클러치(16)에 전달된 모터(13)의 정방향 회전동력은 클러치 스프링(22)이 감기는 방향이므로 스프링 블럭 (18)에 의해 하부탈수축(21)으로 전달되어야 하지만 상기 클러치 스프링 (22)의 외주면에 설치된 클러치 보스(23)의 톱니(23a)는 클러치 보스캠(25)이 밀어 클러치 스프링(22)의 감김을 방지하게 되므로 상부 탈수축(19)에는 동력이 전달되지 않는다.

따라서 기어축(17)에 전달된 회전동력은 유성기어 (28)를 통해 감속되어 세탁축(27)에만 전달되고 세탁축(27)에 체결된 회전자(15)의 회전에 의해 세탁이 이루어진다.

또한 상기 모터 (13)의 역방향 회전동력은 클러치 스프링 (22)이 풀리는 방향이므로 이때에도 기어축(17)의 회전동력이 탈수축(19)에는 전달되지 않고 세탁축(27)에만 전달된다.

그리고 상기 유성기어(28)를 통해 기어축(17)의 회전동력을 감속시킬때 기어하우징(20)에 반작용 회전토오크(Torque)가 발생하게 되는데. 이러한 반작용 회전 토오크에 의한 탈수축의 역회전은 역회전방지용 일방항 스프링 클러치(26)와, 브레이크 드럼겸용 기어하우징의 외주면을 소정의 압력으로 감싸고 있는 브레이크 밴드(30)에 의해 확실하게 규제된다.

* 탈수모드시

V벨트를 통해 클러치(16)에 전달된 모터 (13)의 정방향 회전동력에 의해 클러치스프링(22) 은 감기는 방향으로 동작하게 되고 밸브자동용 솔레노이드가 온(On)되어 레버(30)를 당김에 따라 클러지 스프링(22)과 스프링 블럭(18) 사이가 밀착됨과 동시에 상기 레버(30)와 연동하는 브레이크례버(24)의 클처지보스 캠(25)이 클러치 보스(23)의 톱니 (23a)로부터 벗어나게 되며, 브레이크 밴드(29)는 기어하우징(20)외 외주면에서 벗어나게 된다.

따라서 스프징블럭(18)의 회전동력은 기어하우징(20)의 기어탈수축(21)으로 전달되어 기어하우징과 일체인 상부탈수축(19)을 감속없이 고속으로 회전시키게 되며, 탈수축(19)과 세탁축(20)의 고속회전에 의해 세탁겸용탈수조(12)와 회전자(15)가 고속회전하여 탈수작동을 수행하게 된다.

이후, 탈수작동이 완료되거나 또는 탈수도중 탈수공정이 중지되는 경우 밸브작동용 솔레노이드가 오프(OFF)되어 레버(30)가 당김 상태로부티 해제되고 클러치보스 캠(25)은 클러치 보스(23)의 톱니(23a)사이에 걸리게 되며 동시에 브레이크 밴드(29)가 기어하우징(20)의 외주면을 압착하여 세탁모드로 전환되면서 브레이크드럼겸용인 기어하우징 (20)의 회전동작을 정지시키게 된다.

따라서 상기 기어하우징(20)과 탈수축(19)을 통하여 결합된 세탁겸용 탈수조(12)도 정지된다.

그러나 상기와 같은 종래의 전자동 세탁기는 모터 (13)와 클러치가 별도로 설치되어 모터의 동력이 V벨트(14)를 통해 클러치 (16)에 전달되는 구조이어서 전체적인 구성이 매우복잡하고, 세탁시와 탈수시 회전동력을 선택적으로 단속하는 클러치의 구조역시 매우 복잡할 뿐 아니라 V벨트에 의해 회전동력이 전달됨에 따라 동력손실이 커지게 되는 등의 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 세탁겸용 탈수조와 외조사이의 공간부에 세탁수의 부력에 의해 수직방향으로 이동하는 부력작용부를 설치하여 상기 부력작용부의 승.하강운동에 따라 세탁 또는 탈수공정으로의 모드 전환이 이루어질 수 있게 하고 모터를 세탁겸용 탈수조의 하부 중앙에 설치하여 세탁기를 구조적으로 안정시킬 수 있는 전자동 세탁기를 제공하기 위한 것이다.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 전자동 세탁기를 첨부도면 제 3도 내지 제 6도를 참조하여 상세하게 설명한다.

제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 전자동 세탁기를 탈수모드시와 세탁모드시의 상태로 반분하여 도시한 구성도로서, 본 발명의 전자동 세탁기는 세탁기 케이스 내부에 매달려 지지되어 있는 외조(1)와, 상기 외조의 내부에 설치된 세탁겸용 탈수조(2)와, 상기 외조의 중앙부저면에 고정된 모터 (3)와. 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고 외조와 세탁겸용 탈수조의 중심부를 관통하여 세탁겸용탈수조의 내부로 돌출된 모터축(4)과, 상기 모터축의 상단에 고정되고 세탁겸용 탈수조의 내부에 위치하여 있는 회전자(5)와, 상기 모터축(4)에 이동가능하게 끼워지고 플랜지 부분이 세탁겸용 탈수조에 고정되어 세탁겸용 탈수조를 지지하는 하우징 (6)과, 상기 하우징의 중심축부위에 이동가능하게 끼워진 중공축(7)과, 상기 중공측에 고정된 복수개의 부력발생부(8) 등으로 구성되어 있다.

모터(3)는 앤드브라켓(3a)과 외조(1)의 보스사이를 관통하는 스크류에 의해 외조와 고정되어 있고 상기 앤드브라켓과 외조의 저면 사이에는 세탁수의 누수방지를 위한 실러 (Sealer) (9)가 설치되어 있다.

모터축(4)과 하우징 (6) 사이, 그리고 하우징과 중공축(7) 사이에는 각각 미끄럼 배어링이나 부시와 같은 복수개의 미끄럼 부재 (10)가 끼워져 있다.

따라서 모터축(4)과 하우징 (6)은 서로상대 회전운동이 가능하고 중공축(7)은 하우징 (6)과 상대회전운동이 가능하면서 또한 축방향으로의 이동이 가능하다.

중공축(7)에 고정되어 중공축에 부력을 발생시키는 복수개의 부력발생부(8)는 제 4도와 같이 중공축을 중심으로 -자형으로 배열시킬 수도 있고 중공축을 상승시키는데 필요한 부력의 설계에 따라 하나이상의 부력발생부(8)를 배열할 수도 있다.

상기 부력발생부(8)는 예를들어 공기주머니와 같이 물에 뜰 수 있는 형태로 구성될 수 있고 스치로폴과 같이 물에 뜰 수 있는 재질로 구성할 수도 있다.

상기 중공죽(7)파 하우징 (6)은 맞물림수단에 의해 서로 맞물려 중공축이 회전할때 하우징도 회전을 하게 된다.

제5도는 상기 중공축과 하우징의 맞물림수단의 일예를 나타낸 단면도로서. 중공축(7)의 원주면에 다수의 축방향으로 긴 홈이나 구멍(7c)을 형성하고 하우징(6)의 원주면에는 상기 홈이나 구멍으로 끼워질 수 있는 형상의 돌기 (6a)를 설치한 예를 나타내었으며, 이와는 반대로 중공축에 돌기를 설치하고 하우징에 흠이나 구멍을 형성하는 것도 가능하다.

또한 돌기와 홈에 의한 맞물림 이외의 수단으로 중공축의 원주면에 축방향으로 긴구멍을 형성하고 상기구멍을 통해 핀을 삽입하여 하우징에 고정하는 것도 가능하다.

축방항으로 이동가능한 중공축(7)과 회전자(5) 및 외조(1)에는 증공축을 회전자 또는 외조에 신택적으로 맞물려 고정시키기 위한 맞물림 수단이 설치되어 있다.

상기 맞물림수단은 본 발명의 일실시예인 제 4도와 같이 중공축(7)의 상단부와 하단부에 장착된 맞물림치형(7a)(7b)과, 회전자(5)의 저면부에 형성된 맞물림 치형(5a)과, 외조의 바닥상면부에 형성된 맞물림치형(1a)으로 구성되어 있으며, 상기 실시예에서는 중공축에 장착된 맞물림치형(7a)(7b)의 원둘레에 기어형의 돌기에 기어형의 돌기를 형성하고 이와 대응하는 상대측 맞물림치형 (la) (5a)의 원주면에는 상기 기어형 돌기가 끼워질 수 있는 형상의 기어형홈을 형성한 예를 나타내었다.

제 3도와 같이 상기 외조(1)의 맞물림치형 (la)은 세탁수의 부력에 의해 부력발생부(8)와 일체형으로 형성된 중공축(7)이 상승하였을때 (세탁모드시) 상기 중공축상단의 맞물림치형 (7a)과 맞물릴 수 있는 위치에 형성되어 있고, 회전자(5)의 맞물림치형 (5a)은 중공축(7)이 하강하였을때 (탈수모드시) 중공축하단의 맞물림치형 (7b)과 맞물릴 수 있는 위치에 형성되어 있다.

또한 중공축(7)에 장착된 맞물림치형 (7a) (7b)의 기어형 돌기부분에는 중앙으로부터 외곽면을 향해 라운드 형상으로 경사진 경사면이 형성되어 맞물림치형끼리 상호 결합되거나 분리되는 작동이 용이해지도록 되어 있다.

상기와 같이 된 본 발명의 전자동세탁기는 세액이 배수된후의 비사용시나 세탁초기 모드에서는 외주(1)내에 세탁수가 없으므로 부력발생부(8)에는 부력이 작용하지 않게되고, 따라서 제3도의 우측그림 및 제7도(b)와 같이 부력발생부(8)와 중공축(7)은 중력에 의해 최대한 하방으로 이동하여 있게된다.

이때 중공축(7)상단의 맞물림치형(7a)은 회전자(5) 저면부의 맞물림치형(5a)과 맞물려있고 중공축(7) 하단의 맞물림치형 (7b)은 외조(1)의 맞물림치형 (la)과 분리되어 있게 되므로 모터 (3)를 구동시키면 모터축(4)에 고정된 회전자(5)와 상기 회전자나 맞물린 중공축(7) 및 상기 중공축과 맞물린 하우징 (6)이 모두 함께 회전하는 상태, 즉, 모터의 구동시 세탁겸용 탈수조(2)와 회전자(5)가 동일속도로 함께 회전하는 탈수모드와 같은 상태로 있게 된다.

상기와 같은 상태에서 각 구동모드에 따른 세탁기의 작동을 설명하다.

* 세탁모드시

상기와 같은 세탁기의 초기상태에서 세탁행정이 시작되면 모터가 한방향으로 서서히 저속으로 회전하면서 급수가 시작되는데, 세탁기의 초기상태는 탈수모드와 같은 상태이므로 모터(3)의 회전에 따라 회전자(5)와 세탁겸용탈수조(2)와 중공축(7) 및 부력발생부(8)가 함께 서서히 회전하고 어느정도 물이 공급되어 부력발생부까지 물이 차게되면 부력발생부의 부피만큼의 부력이 작용하게 된다.

물의 공급에 따라 부력발생부(8)에 작동하는 부력이 중력보다 크게되면 부력발생부(8)와 중공축은 모터의 축방향을 따라 상방으로 이동을 하게 되며. 이때 중공축(7)과 하우징 (6) 사이에 설치된 미끄럼부재(10)는 중공축의 이동을 원활하게 하여준다.

상기와 같이 부력발생부(8)와 중공축(7)이 상방으로 이동하면 중공축(7) 상단의 맞물림치형 (7a)이 회전자(5)의 맞물림치형 (5a)과 분리되기 시작하고 중공축이 상방으로 더욱더 이동을 하면 중공축 상단의 맞물림치형 회전자의 맞물림치형에서 완전히 분리되면서 중곡축(7)하단의 맞물림치형(7b)이 외조(1)의 맞물림치형(1a)과 맞물려 세탁모드가 된다.

즉, 제3도의 우측그림 및 제7도(나)와 같이 맞물림치형(7a)(5a)이 서로 맞물린 상태에서 부력발생부(8)와 중공축(7)이 상승을 하면 제3도의 좌측그림 및 제7도(가)와 같이 맞물린치형(7a) (5a)은 분리되고 맞물림치형(7b)(la)이 서로맞물린 상태, 다시말하면 중공축(7)이 회전자(5)에서 분리되고 외조(1)과 결합된 상태가 된다.

따라서 회전자(5)와 중공축(7)이 서로 분리되어 있기때문에 모터 (3)의 구동력에 의해 모터축(4)상단에 고정된 회전자(5)가 회전하여도 중공축(7)은 함께 회전을 하지 않게 되고 중공축에 맞물린 하우징(6)과 하우징에 고정된 세탁겸용 탈수조(2)도 역시 회전을 하지 않게되며, 회전자(5)만 정,역방향의 회전을 하면서 세탁작용이 진행된다.

이때 회전자(5)의 회전에 따른 세탁수 및 세탁물의 관성에 의해 세탁겸용 탈수조(2)에도 회전력이 작용하게 되는데 상기와 같은 세탁모드에서는 중공축(7) 하단의 맞물림치형 (7a)과 외조(1)에 형성된 맞물림치형(la)이 서로 맞물려 결국 중공축이 하우징과 세탁겸용 탈수조의 회전을 억제하는 역할을 하게되므로 세탁겸용탈수조는 전혀 회전을 하지 않고 회전자만 회전을 한다.

* 탈수모드시

세탁공정이 끝나고 탈수행정이 시작되면 외조(1)하부에 있는 배수밸브가 열리면서 외조내에 있는 세탁수가 외부로 배수되고 세탁수의 배수에 따라 부력발생부(8)와 중공축(7)은 하방으로 이동을 하게 된다.

즉, 외조(1)내의 세탁수가 줄어들면 부력발생부(8)가 물에 잠기는 부분도 함께 줄어들어 부력이 점차 작아지게 되고 부력의 감소에 따라 부력이 중력의 크기보다 작아지면 중력의 작용에 의해 부력발생부(8)와 중공축(7)은 하강을 하게 되며, 중공축의 하강에 따라 하단의 맞물림치형 (7b)이 외조(1)의 맞물림치형 (la)으로부터 분리되는 한편 중공축상단의 맞물림치형 (7a)이 회전자(5)의 맞물림치형 (5a)과 맞물리는 상태. 즉 제3도의 우측그림 및 제 7도(나)와 같은 상태로 환원된다.

따라서 모터(3)가 구동하면 모터축상단에 고정된 회전자(5)가 고속회전하로 회전자와 맞물린 중공축이 함께 회전하며, 중공축과 맞물린 하우징과 세탁겸용 탈수조가 회전자와 함께 고속회전을 하여 탈수작동이 이루어진다.

이상에서와 같이 본 발명의 전자동세탁기는 복잡한 구조의 클러치를 사용하지 않고 부력에 의해 이동하는 부력발생수단을 매개체로 하여 세탁겸용 탈수조의 동력전달을 단속할 수 있게 되어 있으므로 세탁기의 전체구성이 간단해져 조립성이 향상되며, 모터가 외조의 하부중앙에 장착됨에 따라 세탁기가 구조적으로 안정되어 소음이나 진동이 감소하게 된다.

Claims (12)

1. 외조(1)의 하부중앙에 고정된 모터(3)와, 상기 모터의 모터축(4)에 회전가능하게 지지된 세탁겸용 탈수조(2)와, 상기 모터축의 상단에 고정되고 세탁겸용 탈수조내에 위치된 회전자(5)와, 상기 외조와 세탁겸용 탈수조 사이에 설치되고 세탁수의 부력에 의해 축방향으로 이동하는 부력발생부(8) 및 중공축(7)과. 상기 모터의 구동력이 세탁겸용탈수조에 선택적으로 전달토록하기 위해 중공축과 회전자 및 외조에 설치한 맞물림 수단을 포함하여서 된 전자동 세탁기.
2. 제1항에 있어서, 상기 모터 (3)의 모터축을 직접 세탁축 및 탈수축으로 사용할 수 있게 하여서 된 전자동 세탁기
3. 제 1항에 있어서, 세탁겸용 탈수조(2)에 하우징 (6)을 고정하여 상기 하우징이 모터축에 지지되게 하여서 된 전자동 세탁기.
4. 제1항에 있어서, 중공축(7)을 하우징의 외주면에 끼워 부력발생부(8)의 이동시 중공축이 축방향으로 이동되게 하여서 된 전자동 세탁기.
5. 제3항에 있어서, 세탁겸용 탈수조에 고정된 하우징과 모터축사이에 복수개의 미끄럼부재 (10)를 설치하여서 된 전자동 세탁기.
6. 제4항에 있어서, 중공축과 하우징사이에 복수개의 미끄럼 부재를 설치하여서 된 전자동 세탁기.
7. 제4항에 있어서, 중공축과 하우징중 어느 일측의 복수개의 돌기를 형성하고 상대측에 상기 돌기가 끼워지는 홈이나 구멍을 형성하여 이들이 서로 맞물려 함께 회전하게 하여서된 전자동 세탁기.
8. 제1항에 있어서, 모터의 구동력이 세탁겸용 탈수조에 선택적으로 전달되게 하기 위한 맞물림수단은 중공축에 설치된 맞물림치형(7a)(7b)과, 회전자에 설치된 맞물림치형(5a)과, 외조에 설치된 맞물림치형(1a)으로 구성되어 세탁시는 맞물림치형(7a)(1a)끼리 맞물려 회전자만 회전하고 탈수시는 맞물림 치형(7a)(5a)끼리 맞물려 회전자와 세탁겸용 탈수조가 함께 회전하게 한 전자동 세탁기.
9. 제8항에 있어서, 상기 맞물림치형(7a)(7b)은 기어형 돌기로 구성되고 맞물림 치형(1a)(5a)은 상기 돌기가 끼워질 수 있는 기어형 홈으로 구성된 전자동 세탁기.
10. 제9항에 있어서, 상기 맞물림치형(7a)(7b)의 각 기어형 돌기는 중앙부로부터 외곽면을 향해 라운드형으로 경사지게 형성된 전자동 세탁기.
11. 제1항에 있어서, 부력발생부(8)는 중공축의 외측에 고정된 복수개의 공기주머니로된 전자동 세탁기.
12. 제1항에 있어서, 부력발생부(8)는 중공축의 외측에 고정된 복수개의 스치로폴로된 전자동 세탁기.