KR950014319B1 - 전자동 세탁기의 구동장치 - Google Patents

전자동 세탁기의 구동장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전자동 세탁기의 구동장치
제1도는 종래 전자동 세탁기의 개략 구성도.
제2도는 종래 전자동 세탁기에 사용된 클러치의 상세도.
제3도는 본 발명에 따른 전자동 세탁기의 구성도.
제4도는 본 발명에 따른 전자동 세탁기의 작동상태로서 (a)는 세탁 모드시의 상태도, (b)는 탈수 모드시의 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 외조 2 : 세탁겸용 탈수조
3 : 모터 4 :모터축
6 : 회전자 7 : 하우징
8 : 구동체 9 : 부구
10 : 지지대 11 : 연결핀
12 : 비틀립스프링 14 : 미끄럼부재
1a,6a,10a,10b : 맞물림치형
본 발명은 전자동 세탁기에 관한 것으로, 특히 세탁겸용 탈수조와 외조사이의 공간부에 세탁수의 부력에의해 이동하는 부구를 설치하고 세탁수의 수위에 의해 상기 부구가 이동함에 따라 세탁 및 탈수 공정으로모드(Mode) 전환이 이루어져 세탁 및 탈수작동을 수행할 수 있도록 구성된 전자동 세탁기의 구동장치에관한 것이다.
종래의 전자동 세탁기는 통상 외조의 하부에 모터와 클러치가 별도로 설치되어 모터의 구동력이 V벨트를통해 클러치에 전달되도록 구성되어 있고 클러치의 작동에 따라 세탁축과 탈수축이 선택적으로 회전하여 세탁 및 탈수작동이 이루어지도록 되어 있다.
제1도는 종래 전자동 세탁기의 개략 구성도로서, 외조(21)의 내부에 세탁겸용 탈수조(22)가 회전 가능하게 설치되어 있고 상기 세탁겸용 탈수조의 내부 밑면에 회전자(25)가 설치되어 있으며, 상기 세탁겸용 탈수조(22) 및 회전자(15)는 외조(21)의 중앙 하부에 설치된 클러치(26)의 탈수축 및 세탁축에 각각 체결되어있고 상기 외조의 일측 하부에 설치된 모터(23)와 상기 클러치(26)는 V벨트(24)로 연결되어 동력을 전달받도록 되어 있다.
제2도는 클러치의 상세도로서 클러치(26)는 V벨트 풀리로부터 직접 동력을 전달받고 기어축(27)의 고정되어 있는 스프링 블럭(28)과, 상부 탈수축(19) 및 브레이크 드럼겸 기어하우징(30)과 일체인 하부탈수축(31)의 외주면에 설치되어 세탁시에는 모터의 회전 구동력을 탈수축에 전달하지 않고 탈수시에만 전달하는클러치 스프링(32)과, 상기 클러치스프링의 외주면에 결합되고 원주면에 톱니(33a)가 형성되어 있는 클러치보스(33)와, 상기 클러치 보스의 톱니에 걸릴 수 있는 위치에 설치되고 외조의 측부에 설치된 배수밸브작동겸용 솔레노이드(도시는 생략함)와 연동하는 브레이크 레버(34)의 하단부에 회동 가능하게 설치된 클러치보스캠(35)과, 상기 세탁겸용 탈수조의 역회전방지를 위한 일방향 스프링 클러치(36)와, 세탁모드시 기어축(27)의 동력을 세탁축(37)에 감속 전달하는 유성기어(38)와, 브레이크 드럼겸용 기어하우징(30)의 외주면을감싸는 브레이크 밴드(39) 등으로 구성되어 있다.
상기와 같은 전자동 세탁기는 세탁모드시에는 세탁겸용 탈수조(22)가 정지해 있고 회전자(25)만의 좌,우교반으로 세탁물이 세탁되며, 탈수 모드시에는 상기 세탁겸용 탈수조(22)와 회전자(25)가 동일 속도로 고속회전을 하여 탈수작동이 이루어지는 것으로, 이때의 작동을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
[※세탁 모드시]
V멜트를 통해 클러치(26)에 전달된 모터(23)의 정방향 회전동력은 클러치 스프링(32)이 감기는 방향이므로 스프링 블럭(28)에 의해 하부 탈수축(31)으로 전달되어야 하지만 상기 클러치 스프링(32)의 외주면에 설치된 클러치 보스(33)의 톱니(33a)를 클러치 보스캠(35)이 밀어 클러치 스프링(32)의 감김을 방지하게 되므로 상부 탈수축(29)에는 동력이 전달되지 않는다.
따라서 기어축(27)에 전달된 회전동력은 유성기어(38)를 통해 감소되어 세탁축(37)에만 전달되고 세탁축(37)에 체결된 회전자(25)의 회전에 의해 세탁이 이루어진다.
또한, 상기 모터(23)의 역방향 회전동력은 클러치 스프링(32)이 풀리는 방향이므로 이때에도 기어축(27)의 회전 동력이 탈수축(29)에는 전달되지 않고 세탁축(27)에만 전달된다.
그리고 상기 유성기어(38)를 통해 기어축(27)의 회전동력을 감속시킬 때 기어하우징(30)에 반작용 회전토오크(Torque)가 발생하게 되는데, 이러한 반작용 회전 토오크에 의한 탈수축의 역회전은 역회전 방지용 일방향 스프링 클러치(36)와, 브레이크 드럼겸용 기어 하우징의 외주면을 소정의 압력으로 감싸고 있는 브레이크 밴드(39)에 의해 확실하게 규제된다.
[※ 탈수모드시]
V벨트를 통해 클러치(26)에 전달된 모터(23)의 정방향 회전동력에 의해 클러치 스프링(32)은 감기는 방향으로 동작하게 되고 밸브작동용 솔레노이드가 온(ON)되어 레버(40)를 당김에 따라 클러치 스프링(32)과스프링 블럭(28)사이가 밀착됨과 동시에 상기 레버(40)와 연동하는 브레이크 레버(34)의 클러치 보스캠(35)이 클러치 보스(33)의 톱니(33a)로부터 벗어나게 되며, 브레이크 밴드(39)는 기어하우징(30)의 외주면에서벗어나게 된다.
따라서 스프링 블럭(28)의 회전 동력은 기어하우징(30)의 하부탈수축(31)으로 전달되어 기어하우징과 일체인 상부 탈수축(29)을 감속없이 고속으로 회전시키게 되며, 탈수축(29)과 세탁축(37)의 고속회전에 의해세탁겸용 탈수조(22)와 회전자(25)가 고속 회전하여 탈수작동을 수행하게 된다.
이후, 탈수작동이 완료되거나 또는 탈수도중 탈수공정이 중지되는 경우 밸브 작동용 솔레노이드가 오프(OFF)되어 래버(40)가 당김 상태로부터 해제되고 클러치 보스캠(35)은 클러치 보스(33)의 톱니(33a) 사이에 걸리게 되며 동시에 브레이크 밴드(39)가 기어하우징(30)의 외주면을 압착하여 세탁 모드로 전환되면서브레이크 드럼겸용인 기어하우징(30)의 회전 동작을 정지시키게 된다.
따라서 상기 기어하우징(30)과 탈수축(29)을 통하여 결합된 세탁겸용 탈수조(22)도 정지된다.
그러나 상기와 같은 종래의 전자동 세탁기는 모터(23)와 클러치가 별도로 설치되어 동력이 V벨트(24)를통해 클러치(26)에 전달되는 구조이어서 전체적인 구성이 매우 복잡하고, 세탁시와 탈수시 회전 동력을 선택적으로 단속하는 클러치의 구조 역시 매우 복잡할 뿐 아니라 V벨트에 의해 회전동력이 전달됨에 따라 동력손실이 커지게 되는 등의 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 세탁겸용 탈수조와 외조 사이의 공간부에 세탁수의 부력에 의해 이동하는 구동체를 설치하여 상기 구동체의 시이소오운동에 따라 세탁 또는 탈수 공정으로의 모드전환이 이루어질 수 있게 하고모터를 세탁겸용 탈수조의 하부 중앙에 설치하여 세탁기를 구조적으로 안정시킬 수 있는 전자동 세탁기의구동장치를 제공하기 위한 것이다.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부 도면 제3도 내지 제4도를 참조하여 상세하게 설명한다.
제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 전자동 세탁기의 전체 구성도로서, 본 발명의 전자동 세탁기는 세탁기 케이스 내부에 매달려 지지되어 있는 외조(1)와, 상기 외조의 내부에 설치된 세탁겸용 탈수조(2)와, 상기 외조의 중앙부 저면에 설치된 모터(3)와, 상기 외조와 모터사이에 설치된 외조 받침판(5)과, 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고 외조와 세탁겸용 탈수조의 중심부를 관통하여 세탁겸용 탈수조 내부로 돌출된모터축(4)과, 상기 모터축에 중공축부가 이동 가능하게 끼워지고 플랜지 부분이 세탁겸용 탈수조에 고정되어 세탁겸용 탈수조를 지지하는 하우징(7)과, 상기 하우징의 일측 부분에 피봇(Pivot)되어 연결핀(11)을중심으로 회전운동이 가능한 구동체(8)등으로 구성되어 있다.
모터(3)는 앤드 브라켓(3a)과 외조의 보스 사이를 관통하는 스크류에 의해 외조와 고정되어 있고 상기앤드브라켓과 외조의 저면사이에는 세탁수의 누수방지를 위한 실러(Sealer)(13)가 설치되어 있다.
하우징(7)의 중공축부의 내경면에는 미끄럼 베어링이나 부시(Bush)와 같은 미끄럼 부재(14)가 고정되어있으며, 상기 미끄럼 부재는 모터축의 외경면에 접속되어 세탁겸용 탈수조의 회전운동을 원활하게 하여 주고, 모터축과 세탁겸용 탈수조의 상대 회전운동이 가능하게 하여 준다.
구동체(8)는 물의 부력에 의해 이동하는 부구(9)와 상기 부구에 일체형으로 고정된 지지내(10)로 구성되어 있고, 중간 부분이 연결핀(11)에 의해 하우징(7)과 연결되어 있으며, 부구(9)는 공기주머니와 같은 형태로 될 수도 있고 스폰지와 같은 재질로 구성할 수도 있다.
따라서 세탁시 세탁겸용 탈수조와 외조사이에 물이 차면 부구(9)가 상승하면서 지지내(10)의 반대측 끝부분이 하강하고 반대로 물이 빠지면 부구가 하강하면서 반대측 끝부분이 상승하는 시이소오 운동을 하게 된다.
또 연결핀(11)에는 비틀림 스프링(12)이 끼워져 있고 상기 비틀림 스프링의 양측 끝부분은 각각 하우징(7)과 부구(9)에 고정되어 부구(9)에 항상 아레 방향으로 힘을 작용시킨다.
상기 비틀림 스프링(12)은 물의 부력보다는 작은 탄성계수를 가지도록 설계되어 수위 상승에 따라 부구(9)가 상승할 때는 저항으로 작용하지 않고 수위 하강에 따라 부구가 하강할 때에는 하강 운동을 도와 원활한 시이소오 운동이 이루어지도록 하여준다.
상기 구동체(8)의 지지내(10) 끝부분에는 부력 작용부의 시이소오 운동에 따라 지지내를 회전자(6)에 맞불리게 하거나 세탁겸용 탈수조(2)에 맞물리게 하기 위한 맞물림 수단이 설치되어 있다.
상기 맞물림 수단은 본 발명의 일실시예인 제4도와 같이 지지대(10)의 끝부분에 형성된 상부 맞물림치형(10a) 및 하부 맞물림치형(10b)과, 상기 지지대의 상부 돌기와 형합될 수 있도록 회전자(6)의 저면에 형성된 맞물림치형(6a)과, 상기 지지대의 하부돌기와 형합될 수 있도록 외조(1)의 바닥면 상부에 형성된 맞물림치형(1a)으로 구성되어 있으며, 상기 맞물림치형은 돌기와 홈의 형태로 구성할 수도 있고 또는 이와 유사한 다른 형태의 맞물림 수단으로 구성할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는 지지대(10)의 맞물림 치형(10b)을 돌기로 구성하고 회전자(6)의 저면부와 외조(l)의 바닥면 상부에 형성된 맞물림치형(1a)(6a)을 기어형 홈으로 구성한 일예를 도시하였으며, 맞물림치형의 돌기 부분은 중앙부로부터 외곽을 향해 라운드형으로 경사지게 형성되어 다수의 기어형 홈 중 어느 하나의 홈으로 용이하게 삽입될 수 있다.
상기와 같이된 본 발명의 전자동 세탁기는 물의 부력에 의해 구동체(8)가 시이소오운동을 하여 지지대(10) 끝부분의 맞물림치형(10a)(10b)이 회전자(6)의 맞물림치형(6a)이나 외조(1)의 맞물림치형(1a)에 선택적으로 맞물림에 따라 세탁 또는 탈수작동이 행하여 진다.
또한 세액이 배수된 후의 비사용시나 세탁 초기 모드에서는 외조(1)내에 세탁수가없으므로 제4도(나)와같이 부구(9)는 하방으로 내려와 있고 지지대(10)의 끝부분은 상승하여 상부 맞물림치형(10a)이 회전자(6)저면의 맞물림치형(6a)과 맞물려 있는 상대, 즉 탈수모드와 같은 상태로 있게 된다.
상기와 같은 상태에서 각 구동모드에 따른 세탁기의 작동을 설명한다.
[※ 세탁모드시]
상기와 같은 세탁기의 초기 상태에서 세탁행정이 시작되면 급수밸브가 열려 급수가 시작되면서 모터가 저속으로 회전을 시작하고 외조(1)내에 물이 점차 차오르게 되면 하우징(7)에 연결핀(11)으로 연결되어 있는구동체(8)의 부구(9)가 그 부피만큼의 부력을 받으면서 위로 이동을 하여 구동체(8)는 연결핀(11)을 중심으로 제4도(나)의 도면상 시계방향으로 회전 운동을 하게 된다.
따라서 회전자(6)의 저면 맞물림치형(6a)과 맞물려있던 지지대(10)의 상부 맞물림치형(l0a)은 맞물림치형(6a)으로부터 분리되고 제4도(가)와 같이 지지대의 하부 맞물림치형(0b)이 외조(1)의 맞물림치형(1a)과맞물리며, 모터는 구동을 정지한다. 즉 세탁겸용 탈수조(2)의 하우징(7)에 연결된 구동체(8)의 지지대(10)가 회전자(6)와 분리되어 결국 세탁겸용 탈수조(2)와 회전자(6)가 분리된 상태인 세탁모드가 된다.
이때 모터(3)에 동력이 공급되면 모터축(4)이 회전을 하여 모터축 상단에 고정된 회전자(6)가 회전을 하게 되는데, 전술한 바와같이 회전자(6)와 세탁겸용 탈수조(2)가 분리된 상태에 있으므로 회전자(6)가 회전하여도 세탁겸용 탈수조(2)는 회전을 하지 않게 되며, 회전자(6)만 정,역 방향의 회전을 하여 세탁 작동이이루어진다.
상기와 같이 회전자(6)의 회전에 의해 세탁 작동이 진행될 때 세탁수 및 세탁물의 관성에 의해 세탁겸용탈수조(2)에도 회전력이 작용하게 되는데, 세탁모드에서는 제4도(가)와 같이 지지대(10)의 하부맞물림치형(10b)이 외조(1)의 맞물림치형(1a)과 맞물려 있으므로 세탁겸용 탈수조(2)는 회전하지 않는다.
[※ 탈수모드시]
세탁 공정이 끝나고 탈수행정이 시작되면 외조(1)하부에 있는 배수밸브가 열리면서 외조내에 있는 세탁수가 외부로 배수되고 세탁수의 배수에 따라 구동체(8)의 부구(9)가 점차 하강하게 되며, 세탁수가 완전히 배수되면 부구의 자체 무게에 의한 중력과 비틀림 스프링(12)의 스프링력에 의해 최하단 위치로 하강을 하게된다.
부구(9)가 하강하면 지지대(10)는 연결핀(11)을 중심으로 회전운동을 하여 지지대의 끝부분(도면상 우측부분)이 상승을 하게 되며, 지지대의 회전운동에 따라 하부 맞물림치형(10b)이 외조(1)의 맞물림치형(1a)에서 분리되고 상부 맞물림치형(10a)이 회전자(6)의 맞물림치형(6a)과 맞물리게 된다.
즉, 제4도(a)의 상태에서 제4도(b)의 상태가 되며, 이 상태에서는 하우징(7)과 연결핀(11)으로 연결된 지지내(10)가 회전자(6)와 결합되어 있고 또 상기 하우징(7)은 세탁겸용 탈수조(2)에 고정되어 있으므로결국 세탁겸용 탈수조(2)와 회전자(6) 및 지지대(10)가 서로 결합된 상태가 된다.
따라서, 모터(3)에 동력이 들어가면 모터축(4) 상단에 고정된 회전자(6)가 고속 회전을 하게 되고 회전자와 결합된 상태에 있는 세탁겸용 탈수조(2)도 회전자와 함께 고속회전을 하여 탈수작동이 이루어진다.
이상에서와 같이 본 발명의 전자동 세탁기는 복잡한 구조의 클러치를 사용하지 않고 세탁수의 수위에 따른 부구의 이동에 의해 모터의 구동력을 세탁겸용 탈수조에 선택적으로 전달할 수 있으므로 세탁기의 전체적인 구성이 간단해지고 조립성이 향상되며, 고장 발생요인이 적어져 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한 모터가 외조의 하부 중앙에 장착됨에 따라 세탁기가 구조적으로 안정되어 소음이나 진동이 감소하게된다.

Claims (11)

  1. 외조(1)의 하부 중앙에 고정된 모터(3)와, 상기 모터의 모터축(4)에 상대 회전이 가능하게 지지된 세탁겸용 탈수조(2)와, 상기 모터축에 고정되고 세탁겸용 탈수조내에 위치된 회전자(6)와, 상기 세탁겸용 탈수조의 하부에 회전 가능하게 설치되어 세탁수의 부력에 의해 시이소오 운동을 하는 구동체(8)와, 상기 구동체의 시이소오 운동시 구동제가 회전자와 선택적으로 맞물리게 하여 모터의 동력을 회전자와 세탁겸용 탈수조에 전달시키는 맞물림 수단을 포함하여서 된 전자동 세탁기의 구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세탁겸용 탈수조(2)에 하우징(7)을 고정하여 상기 하우징이 모터축(4)에 지지되게 한 전자동 세탁기의 구동장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하우징과 모터축 사이에 복수개의 미끄럼부재(14)를 설치한 전자동 세탁기의구동장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 구동체는 하나 이상의 부구(9)와 상기 부구에 일체형으로 고정된 지지대(10)로 구성되고 연결핀(11)에 의해 하우징(7)과 결합되어 연결핀을 중심으로 시이소오 운동을 할 수 있게 한전자동 세탁기의 구동장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연결핀에 비틀림 스프링(12)을 설치하여 부구에 하방으로 힘이 작용되게 한전자동 세탁기의 구동장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 모터(3)의 모터축을 직접 세탁축과 탈수축으로 사용할 수 있게 한 전자동 세탁기의 구동장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 모터의 앤드 브라켓(3a)과 외조 받침판(5)사이에 누수 방지용실러(13)를 설치한 전자동 세탁기의 구동장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 맞물림 수단은 지지대(10)에 형성된 상,하 맞물림치형(10a)(10b)과, 회전자에 설치된 맞물림치형(6a)과, 외조에 설치된 맞물림치형(1a)으로 구성되어 세탁시는 맞물림치형(10a)(1a)끼리 맞물려 세탁겸용 탈수조가 구속되면서 회전자만 회전하고 탈수시는 맞물림치형(10a)(6a)끼리 맞물려회전자와 세탁겸용 탈수조가 함께 회전되게 한 전자동 세탁기의 구동장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 지지대에 형성된 맞물림치형(10a)(10b)은 돌기로 구성되고 회전자와 외조에설치된 맞물림치형(6a)(1a)은 기어형홈으로 구성된 전자동 세탁기의 구동장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 지지대에 형성된 맞물림치형(10a)(10b)은 홈으로 구성되고 회전자와 외조에설치된 맞물림치형(6a)(1a)은 기어형 돌기로 구성된 전자동 세탁기의 구동장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 맞물림치형의 돌기는 중앙부로부터 외곽면을 향해 라운드형의 경사지게 형성된 전자동 세탁기의 구동장치.
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