KR950007855B1 - 세탁기용 클러치 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

세탁기용 클러치 장치

제 1도는 본 발명의 요부 횡단면도.

제 2도는 본 발명의 드럼상부를 절결한 상태의 사시도.

제 3도는 세탁시 밴드 브레이크 및 밴드가 작동된 상태의 평단면도

제 4도는 탈수시 밴드 브레이크 및 밴드가 풀린상태의 평단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 드럼 4 : 포올

4a : 걸고리 4b : 버튼부

5 : 스프링 6 : 링크

8 : 아암 8a : 머리부

9 : 주축 10 : 선기어

11 : 유성기어 12 : 내기어

13 : 브레이크 레버 15 : 밴드

la : 단턱부 11a : 케리어

B : 감속 기어부

본 발명은 모터에 의해 회동하는 주축으로부터의 동력을 세탁조의 스핀축과 펠세이터축에 선택적으로 전달하는 클러치에 관한 것으로서, 특히 1열의 유성기어장치와 1쌍의 포올(Pawl) 및 아암(Arm)을 밴드 브레이크로 제동되는 드렁내에 설치하여 종래의 클러치 스프링이나 역회전 방지용 니이들 베어링을 사용치 않고서도 세탁시와 탈수시의 동력전달이 보다 명확히 선택적으로 행하여 지면서 작동시의 소음과 진동을 최소화 할 수 있도록한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 잔자동 세탁기는 세탁시 저속에서의 높은 토크를 내는 구동조건과 탈수시 고속에서 저토크를 내는 구동조건을 동시에 충족하면서 세탁, 탈수 행정의 반복에 따라 상기의 2가지 구동조건을 적절히 절환하는 클러치 장치가 필요하다.

이를 만족시키기 위해 종래의 폴리와 벨트에 의해 1차로 감속되어 주축으로 전달되는 모터의 동력을 감속 기어장치를 통해 2차로 감속시킨후 펄세이터축에 전달하여 세탁구동의 필요조건인 저속/고토크를 충족하였으며, 탈수시에는 상기의 감속 기어장치룰 사용치 않고 폴리와 벨트로 1차 감속만시켜 스핀축에 전달하므로써 고속/저초로의 탈수구동에 괼뇨한 조건을 충족하였다.

이와 같이 일반적으로 공지된 종래 세탁기의 구성을 좀더 상세히 설명하면 모터에서 벨트를 통해 1차로 감속된 동력은 클러치의 풀리에 전달되어 풀리축을 회전시키고, 드럼내에 베어링으로 지지되어 있는 풀리축은 감속 기어장치를 통해 펄세이터축과 연결되어 있으며, 펄세이터축 상단에 축설된 회전 날개는 세탁모드에서 모터의 회전방향에 따라 시계방향과 반시계방향으로 번갈아 회전하면서 세탁물을 돌려 세파을 행하도록 구성되어 있다.

그리고 펄세이구터축 외부로는 중공축으로된 스핀축이 끼워지는데 스핀축 상부에는 세탁조를 연결하고, 하부에는 역회전 방지용 니이들 베어링과 밴드 브레이크로 제동되는 드럼, 풀리축 커플링과 드럼을 연결하는 헤리컬 코일형태의 클러치 스프링과 래칫휘일을 설치하여 세탁행정에서 스핀축에 연결된 드럼이 제동되면 클러치 스프링이 래칫기구에 의해 약간(약 1°) 회전되어 풀리축 커플링에 대한 압박이 풀리게 하므로서 풀리축으로부터 탈수조로의 동력전달을 차단하였으며, 탈수 행정시에는 밴드브레이크의 제동력을 해제시키면서 링크를 통해 래칫휘일을 풀어주면 클러치 스프링이 드럼과 풀리축 커플링을 압박하여 세탁조와 연설된 동력을 전달하게 되어 있다.

한편 세탁시 세탁조에는 물과 세탁물의 회전운동에 의해 발생되는 역회전력이 전달되는데, 이로 인해 스핀축 및 드림이 클러치 스프링이 감기는 방향으로 약간만(약 1° 정도만)움직여도 풀리축으로부터 스핀축에 동력이 전달되어 세탁조가 세탁물과 같은 방향으로 회전됨에 따라 세탁이 안되므로 부가적으로 일방향 회전 방지용 니이들 베어링을 사용하여 일방향으로의 역회전을 완전히 방지하였다.

그런데 상기한 구조의 종래 세탁기는 세탁조의 스핀축에 동력을 전달하는 클러치 스프링이 잘 부식되고, 이때 발생된 산화물(녹물)로 인해 클러치 스프링의 코일이 서로 고착되어 탈수시에 동력을 정상적으로 전달하지 못하거나 클러치 스프링이 손상되는 경우가 발생하여 세탁기의 고장을 유발하는 원인이 되었으며, 이러한 클러치 스프링의 제조와 조립시 품질관리에 여려움이 많은 폐단파 클러치 스프링의 정상적 작동을 위해 별도의 래칫기구와 일방향 역회전 방지용 니이들 베어링이 필요하기 때문에 구조가 복잡하여 생산성이 저하되는 폐단이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 부식이 잘되는 클러치 스프링과 래칫기구, 역회전 방지용 니이들 베어링 등을 전혀 사용하지 않고서도 세탁시와 탈수시의 동력절환을 원활히 수행할 수 있도록 한 것인바 이를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

밴드 브레이크(14)로 제동되는 드럼(1)의 상면에 세탁조의 스핀축(2)을 연설하고 스핀축(2) 내부에는 펄세이터축(3)을 설치하여 된 것에 있어서 드럼 (1)내의 단턱부(la)에는 양측으로 걸고리 (4a)와 버튼부(4b)가 형성되고 스프링 (5)으로 탄지되는 1쌍의 포올(4)을 대향되게 링크(6)로 연결하여 핀설하되 포올(4)의 버튼부(4b)는 드림 (1)의 외주면에 형성된 구멍 (7)을 통해 약간 돌출되게 하며, 펄세이터축(3)에는 포올(4)의 길고리 (4a)에 양측 머리부(8a)가 걸리는 아암(8)을 고정한다.

그리고 드럼 (1)의 하단 내부에는 1열의 유성 기어장치로된 감속기어부(B)를 설치하되 감속기어부(B)의 내기어 (12)는 드럼(1)의 내벽에 고정설치하고, 유성기어 (11)를 지지하는 캐리어 (11a)는 펄세이터축(3)의 아암(8)과 일체로 회전되게 하며, 선기어 (10)는 모터의 동력을 전달하는 주축(9)에 고정한다.

또한 브레이크 레버 (13)로 작동되는 밴드 브레이크(14)는 드럼 (1)의 외주면 하부에 설치하고 그 상부에는 일단이 브레이크 레버 (13)에 연결되어 밴드 브레이크(14)와 함께 작동되는 별개의 밴드(15)를 설치하여 제동시 돌출된 포올(4)의 버튼부(4b)를 눌러 주도록 한 것으로서 도면중 미설명 부호(16)은 밴드받침이고 (17)은 클러치 케이스이며, (18)은 브례이크 레버 (13) 작동용 스프링이고 (19)는 포올(4)의 설치를 위한 힌지용 핀이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동과정은 먼저 세탁행정을 수행하고자 할때 입력된 자동프로그램에 의해 제3도에서와 같이 스프링(18)으로 탄지되는 브례이크 레버(13)가 작동됨에 따라 밴드 브레이크(14)와 밴드(15)가 동시에 당겨지면서 드럼 (1)이 제동되는 것인데, 이때 압박되는 밴드(15)는 드럼 (1)외부로 돌출된 일측 포올(4)의 버튼부(4b)를 눌러주면서 드럼 (1)을 제동하게 된다.

그러면 일측 포올(4)은 핀(19)을 중심으로 스프링 (5)을 비틀면서 회전하여 걸고리 (4a)가 아암(8)의 일측머리부(8a)로부터 떨어지게 되며, 이때 링크(6)로 연결된 반대쪽의 포올(4)도 링크(6)의 작동에 의해 핀(19)을 중심으로 함께 회전하여 아암(8)의 타측 머리부(8a)로부터 떨어지게 되므로 제 3도에서와 같이 펄세이터 축(3)에 고정된 아암(8)이 자유롭게 회전될 수 있는 상태가 된다.

이러한 상태에서 세탁조내에 적당량의 물이 채워진 후 모터가 구동되면 모터의 동력은 주축(9)을 통해 감속 기어부(B)에 전달되는데, 이때 감속 기어부(B)의 내기어 (12)가 고정 설치된 드럼 (1)은 상기에서와 같이 밴드 브레이크(14)와 밴드(15)의 제동작동에 의해 제동되어 있으므로 선기어 (10)에 전달된 동력은 선기어(10)과 유성기어(11)의 치합비율에 의해 일정비율로 감속된후 캐리어(11a)에 전달되며, 이에따라 커리어(11a)와 일체로 설치된 아암(8)과 펄세이터축(3)이 저속/고토크로 회전되는 것이고, 이때 펄세이터축(3)은 프로그램에 의해 모터가 간헐적으로 좌, 우회전됨에 따라 좌,우로 간헐적으로 회전하면서 세탁기능을 수행하게 된다.

그리고 탈수행정을 수행하고자 할때에는 역시 입력된 프로그램에 의해 스프링 (18)으로 탄지되는 브레이크 레버 (13)가 제 4도와 같이 작동되어 밴드 브레이크(14)에 반 제동력을 가하면 밴드 브레이크(14)의 제동력이 풀려서 드럼 (1)은 회전할 수 있는 상태가 되며, 동시에 밴드(15)가 느슨하게 늦춰짐에 따라 양측 포올 (4)은 스프링 (5)의 탄발력에 의해 핀(19)을 중심으포 회전하여 걸고리 (4a)가 아암(8) 방향으로 이동되므로 아암(8)의 양측 머리부(8a)가 양측포올(4)의 걸고리 (4a)에 걸릴 수 있는 상태가 된다.

이러한 상태에서 탈수시의 회전방향을 제 4도와 같이 시계 반대방향으로 가정할때 모터의 동력이 주축(9)을 통해 감속 기어부(B)에 전달되면 감속 기어부(B)의 내기어 (12)가 설치된 드럼 (1)이 상기에서와 같이 밴드 브레이크(14)의 제동력이 풀려서 회전될 수 있는 상태에 있으므로 선기어(10)에 전달된 동력은 드럼(1)에까지 전달이 된다.

좀더 자세히 설명하면 선기어(10)로부터의 동력이 유성기어(11) 및 캐리어(11a)를 통해 펄세이터축(3)에 전달되어 펄세이터축(3)이 회전함에 따라 그에 고정된 아암(8)이 동시에 회전하면서 그의 머리부(8a)와 포올(4)의 걸고리(4a)가 서로 걸리면 그 순간 펄세이터축(3)과 드럼(1)은 아암(8)과 포올(4)에 의해 기계적으로 연결된 상태가 되기 때문에 주축(9)과 펄세이터축(3) 및 드럼(1)의 스핀축(2)이 단일체처럼 동일한 회전방향과 속도 및 회전 토오크로, 즉 고속/저토크로 회전하여 탈수행정을 수행하게 된다.

여기서 탈수시의 주죽 회전방향은 포올(4)과 아암(8), 밴드 브레이크(14) 및 밴드(15)의 설치 방향에 따라 특정 일방향으로 임의 설정할 수 있는 것이며, 포올(4)의 버튼부(4b)은 드럼 (1)의 외주면에서 일정 길이만큼 돌출된 상태에서 회전하는데 이때 밴드받침 (16)은 늦추어진 밴드(15)가 이러만 포올(4)의 버튼부(4b)에 접촉되지않도록 드럼 (1)의 외주면파 충분한 간격을 유지하면서 일정한 원호를 이루도록 하여준다.

이와 같이 본 발명은 세탁시에는 주축(9)으로부터의 동력이 감속 기어부(4)의 유성기어(11)1를 통해 펄세이터축(3)에 감속 전달되고, 탈수시에는 주축(9)으로부터의 동력이 포올(4)과 아암(8)의 기계적 맞물림에 의해 펄세이터축(3)과 스핀축(2)에 동시에 돌체로 전달되기 때문에 동력전달이 보다 명확히 되는 것으로서 신뢰성이 있으며, 종래에는 비틀림 방식의 클러치 스프링이 분식과 이물질의 유입등으로 인해 오작동되는 경우가 종종있어 세탁기의 수명을 단축시키는데 비해 비해 본 발명은 클러치 스프링을 전혀 사용하지 않으므로서 상기한 종래 결점을 해소할 수가 있다.

또한 본 발명은 상기한 감속기어부(B), 포올(4), 아암(8) 등의 구성이 드럼(1) 내부에 밀폐 설치될 수 있으면서도 구조상 마찰부위나 미끌어지는 부위가 없기 때문에 세탁기의 취약점인 소음과 진동이 별로 없으며, 특히 저속인 펄세이터축(3)의 아암(8)을 통해 동력이 전달되기 때문에 충격이 별로 없어 주변 부품들의 내구성이 매우 양호하여짐에 따라 세탁기의 수명을 상당히 연장시킬 수가 있다.

그리고 종래와 같이 비틀림 스프링 방식에서 요구되는 정밀기계 가공상의 어려움과 품질관리상이 어려움이 많은 클러치 스프링, 이를 작동시키기 위한 래칫 및 링크기구, 역회전방지용 니이들 베어링등 복잡한 기계적 구성을 전혀 사용하지 않고서도 작동원리가 단순하고 간단한 포올(4)과 아암(8) 및 밴드(15)를 사용하여 펄세이터축과 드럼(스핀축)서이의 동력전달과 차단을 보다 원활하게 수행할 수가 있다.

이러한 본 발명은 모터의 동력을 풀리를 통해 전달하는 2축 구조의 세턱기에 사용할 경우에는 주축(9)이 폴리축으로 되는 것이고 모터의 축과 펄세이터축이 1열인 다이렉트 구동방식의 세탁기에 사용할 경우에는 주축(9)이 모터의 축으로 되는 것이며 본 발명은 세탁기용 클러치 장치로 발명된 것이나 다른 기계정치에도 적용가능한 것으로 구조가 간단하고 부품수도 적기 때문에 복잡한 기계적 구성의 종래에 비해 제작과 조립이 신속 용이하여 생상성이 향산됨은 물론 상당한 원가 절감을 이룰 수 있어 대외적인 경쟁력을 최대한 높일 수 있는 발명인 것이다.

Claims (12)

1. 밴드 브레이크(14)로 제동되는 드럼(1)에 세탁조의 스핀축(2)을 연설하고 스핀축(2) 내부에는 펄세이터축(3)을 설치하여 된 것에 있어서 드럼(1)의 내부 상측에는 걸고리(4a)와 버튼부(4b)가 형성된 포울(4)을 버튼부(4b)가 드럼(1) 외부로 약간 돌출되게 핀설하고 펄세이터축(3)에는 머리부(8a)가 형성된 아암(8)을 고정설치하며 드럼(1)의 내부하측에는 주축(9)의 동력을 펄세이터축(3)에 전달하는 감속기어부(B)를 설치하고 드럼(1)의 외주면 상하에는 포올(4)을 작동시키는 밴드(15)와 밴드 브레이크(14)를 함꼐 설치한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
2. 제1항에 있어서 감속기어부(B)는 1열의 유성기어장치로 형성하되 선기어(10)는 주축(9)에 고정하고 유성기어(11)의 캐리어(11a)는 펄세이터축(3)의 아암(8)과 일체로 회전되게 설치하며 내기어(12)는 드럼(1)의 내벽에 고정 설치한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서 세탁시에는 1열의 유성기어장치인 감속기어부(B), 밴드 브레이크(14)에 의한 제동장치를 이용하여 주축(9)의 동력을 펄세이터축(3)에 감속 전달하고 탈수시에는 포올(4) 및 아암(8)과 밴드(15)를 이용하여 펄세이터축(3)의 동력을 스핀축(2)에 감속 없이 전달하며 펄세이터와 세탁조가 일체로 고속회전되게 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
4. 제1항에 있어서 드럼(1) 내부에 1쌍의 포올(4)을 180°간격으로 대향되게 핀설하고 아암(8)의 머리부(8a)는 양측으로 형성하여 된 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서 드럼(1) 내부벽에 단턱부(1a)를 형성한 후 단턱부(1a)상에 포올(4)을 핀설항 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
6. 제4항에 있어서 1쌍의 포올(4)를 스프링(5)으로 탄지시켜 밴드(15)와 스프링(5)에 의해 포올(4)이 작동되게 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
7. 제4항 또는 제6항에 있어서 스프링(5)으로 탄지되는 포올(4)과 아암(8)의 머리부(8a)부 2개 이상의 복수개로 설치한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
8. 제1항에 있어서 드럼(1)내에 대향설치되는 1쌍의 포올(4)을 링크(6)로 연결하여 밴드(15)가 일측 포올(4)이 버튼부(4b)를 압박하면 1쌍의 포올(4)이 함께 작동되게 하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
9. 제1항에 있어서 드럼(1)의 외주면에 구멍(7)을 형성한 후 포올(4)의 버튼부(4b)가 구멍(7)을 통해 드럼(1)외부로 약간 돌출되게 설치한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
10. 제1항에 있어서, 밴드 브레이크(14)를 작동시키는 브레이크 레버(13)에 밴드(15)의 일단을 연결하여 밴드(15)가 밴드 브레이크(14)와 함께 작동되게 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
11. 제1항 또는 제10항에 있어서 별개로 설치된 밴드(15)와 밴드 브레이크(14)를 1갸의 브레이크 레버에 고정한 후 이러한 브레이크 레버의 작동에 따라 포올(4)이 작동되게 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치 장치.
12. 제1항 또는 제10항에 있어서 드럼(1) 외주면 상부에 설치되는 밴드(15)가 밴드 받침(16)에 의해 드럼(1)의 외주면과 일정한 간격의 원호를 이루도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 클러치.