WO2023113141A1 - 세탁기 및 의류 처리 장치 - Google Patents

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WO2023113141A1
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planetary gear
carrier
gear
rotor
drum
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PCT/KR2022/012629
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김승오
이지혜
임용빈
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삼성전자주식회사
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    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Definitions

  • the present invention relates to a washing machine and a laundry treatment apparatus having a driving device for driving a drum, and more particularly, to a washing machine and a laundry treatment apparatus having an improved structure of a driving device for driving a drum.
  • washing machines can be divided into vertical washing machines in which a rotating tub accommodating laundry rotates in a substantially vertical axis direction, and drum type washing machines in which a rotary tub rotates in a substantially horizontal or inclined axis.
  • drum-type washing machines have become mainstream. All of these washing machines are driven by motors.
  • a series of washing processes such as washing, rinsing, and spin-drying are performed by rotating a drum accommodating laundry.
  • a washing or rinsing process of rotating laundry containing a large amount of water a rotational force of high torque at a low speed is required.
  • a spin-drying process of rotating laundry to remove moisture from laundry rotational force with low torque at high speed is required.
  • a reducer and a clutch are generally used.
  • a pulley and a belt are provided between the motor and the output shaft, or a plurality of gears such as a planetary gear mechanism are provided to enable deceleration.
  • a clutch it is possible to switch the driving state.
  • a washing machine includes a main body, a tub inside the main body, a drum inside the tub, and a driving device configured to rotate the drum, wherein the driving device includes a drum shaft connected to the drum.
  • a motor including a stator and a rotor rotatable through interaction with the stator, and a planetary gear assembly connecting the rotor and the drum shaft to rotate the drum shaft, the planetary gear assembly comprising the rotor and A sun gear connected to the drum shaft, a carrier connected to the drum shaft, a planetary gear for transmitting the rotational force of the sun gear to the carrier, an internal gear meshing with the planetary gear, and a gap between the carrier and the internal gear ( It includes a sealing member for sealing the gap).
  • the planetary gear assembly may include an enclosed space in which the planetary gear is positioned and filled with lubricating oil.
  • the sealing member may include a sealing body and a sealing cover made of a material more flexible than a material constituting the sealing body and formed to surround the sealing body.
  • the sealing member may further include an elastic body for applying an elastic force toward the carrier.
  • the sealing cover may be formed to cover a portion of the elastic body facing the carrier.
  • the sealing body may be positioned closer to the internal gear than a position of the elastic body relative to the internal gear.
  • One side of the planetary gear may be covered by the carrier, and another side opposite to the one side may be covered by the internal gear.
  • the planetary gear assembly may further include a planetary gear shaft rotatably coupled to one side of the planetary gear and fixed to the carrier.
  • the internal gear may include a gear part engaged with the planetary gear and a cover part covering the other side of the planetary gear.
  • the planetary gear assembly may further include a bush bearing and a sliding member positioned between the sun gear and the internal gear, and a carrier bearing between the sun gear and the carrier, as bush bearings and sliding members.
  • the internal gear, the sealing member, the carrier, the carrier bearing, the sun gear, the bush bearing, and the sliding member may form a closed loop.
  • the sun gear may be fixed to the rotor by a fastening member.
  • the rotor includes a rotor case and a plurality of magnets, and the plurality of magnets may face an outer circumference of the stator.
  • the driving device may be mounted on the tub to form a gap between the tub and the driving device.
  • a laundry treatment apparatus in another aspect, includes a main body, a drum inside the main body, and a driving device configured to rotate the drum, wherein the driving device includes a drum shaft connected to the drum, and a stator. And a motor including a rotor rotatable through interaction with the stator, and a planetary gear assembly connecting the rotor and the drum shaft to rotate the drum shaft, wherein the planetary gear assembly is connected to the rotor A sun gear, a carrier connected to the drum shaft, a planetary gear for transmitting rotational force of the sun gear to the carrier, and an internal gear meshing with the planetary gear, wherein the planetary gear assembly is formed therein, , It may have a space where the planetary gear is located, sealed, and filled with lubricating oil.
  • the planetary gear assembly may include a sealing member sealing a gap between the internal gear and the carrier to seal the space where the planetary gear is located.
  • the sealing member may include a sealing body, a sealing cover made of a material more flexible than a material forming the sealing body and formed to surround the sealing body, and an elastic body for applying an elastic force toward the carrier.
  • the sealing cover may be formed to cover a portion of the elastic body facing the carrier, and the sealing body may be located closer to the internal gear than a position of the elastic body to the internal gear.
  • the planetary gear assembly may include a planetary gear shaft rotatably coupled to one side of the planetary gear and fixed to the carrier.
  • the internal gear may include a gear part engaged with the planetary gear, and a cover part covering one side and the other side opposite to the planetary gear.
  • FIG. 1 shows a cross section of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of the tub and the driving device shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic cross-section of the driving device shown in FIG. 2 .
  • Figure 4 schematically shows the drum shaft and rotor parts shown in Figure 3;
  • FIG. 5 schematically shows the stator part shown in FIG. 3 .
  • Figure 6 schematically shows the planetary gear assembly shown in Figure 3;
  • FIG. 7 is an enlarged view of portion A shown in FIG. 3 .
  • Figure 8 schematically shows a portion of the planetary gear assembly and clutch shown in Figure 3;
  • FIG. 9 schematically shows the main parts of the planetary gear assembly and clutch shown in FIG. 3 .
  • FIG. 10 schematically shows the main parts of the planetary gear assembly and clutch shown in FIG. 3 .
  • FIG. 11 shows a state in which the clutch shown in FIG. 3 is in the first mode.
  • FIG. 12 shows a state in which the clutch shown in FIG. 3 is in the second mode.
  • FIG. 13 shows how the sun gear and the internal gear shown in FIG. 3 are mounted.
  • FIG. 14 shows a state in which the sun gear is mounted on the internal gear shown in FIG. 13 .
  • FIG. 15 shows how the carrier and the planetary gear are mounted on the sun gear and internal gear shown in FIG. 14 .
  • FIG. 16 shows a state in which lubricating oil is injected into a space where the planetary gear shown in FIG. 15 is located.
  • FIG. 17 shows a state in which a sealing member is mounted in a gap between the internal gear and the carrier shown in FIG. 16 .
  • first and second used herein may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms It is used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
  • the term “and/or” includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • rotation axis direction the direction in which the rotation axis extends with respect to the rotation axis
  • circumferential direction the circumferential direction centered on the rotation axis
  • diameter or radial direction with respect to the rotation axis is also referred to as “diameter direction”.
  • the driving device is applied to a washing machine, but the driving device can also be applied to a laundry treatment device.
  • One aspect of the present invention provides a washing machine and a clothes handling apparatus having a reduced size driving device.
  • Another aspect of the present invention provides a washing machine and a laundry treatment device having a driving device with reduced noise.
  • Another aspect of the present invention provides a washing machine and a laundry treatment device having a driving device with improved durability.
  • the internal gear is provided to cover a part of the planetary gear in the washing machine and the laundry treatment apparatus, the number of parts is reduced and the size of the driving device can be reduced.
  • the space where the planetary gear is located is filled with lubricating oil while the space where the planetary gear is located is sealed by the sealing member, the durability of the washing machine and the laundry treatment apparatus can be improved.
  • FIG. 1 shows a cross section of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of the tub and the driving device shown in FIG. 1;
  • FIG. 1 shows a cross section of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • the washing machine 1 may be a drum type washing machine.
  • the washing machine 1 is configured to automatically execute a series of washing processes including processes such as washing, rinsing, and spin-drying.
  • the washing machine 1 may include a main body 2, a tub 3, a drum 4, a driving device 100, and a controller 6.
  • the main body 2 is a box-shaped container composed of a panel or a frame, and constitutes the outside of the washing machine 1.
  • a circular inlet 2a is formed on the front of the main body 2 to put in and take out laundry.
  • a door 2b having a transparent window is installed in the inlet 2a.
  • the inlet 2a is opened and closed by a door 2b.
  • an operation unit 7 having a switch or the like operated by a user is installed above the inlet 2a.
  • a tub 3 communicating with the inlet 2a is installed inside the main body 2.
  • the tub 3 is made of a bottomed cylindrical container capable of storing water, and its opening is connected to the input port 2a.
  • the tub 3 is supported by a damper (not shown) provided inside the main body 2 so as to stabilize the center line J in a slightly inclined upward posture.
  • a water supply device 8 composed of a water supply pipe 8a, a water supply valve 8b, and a detergent input device 8c is provided above the tub 3.
  • an upstream end of the water supply pipe 8a may protrude out of the washing machine 1 and be connected to an external water supply source.
  • the downstream end of the water supply pipe 8a is connected to a water supply port 3a formed by opening a part of the upper portion of the tub 3.
  • the water supply valve 8b and the detergent input device 8c are installed in the middle of the water supply pipe 8a sequentially from the upstream side of the water supply pipe 8a.
  • the detergent input device 8c receives detergent, mixes the received detergent with water supplied, and puts the detergent into the tub 3 .
  • a drain port 3b is provided at the bottom of the tub 3.
  • the drain port 3b is connected to the drain pump 9.
  • the drain pump 9 may discharge unnecessary water stored in the tub 3 to the outside of the washing machine 1 through the drain pipe 9a.
  • the drum 4 is made of a cylindrical container having a slightly smaller diameter than the tub 3, and is accommodated in the tub 3 in a state where the center line J is aligned with the tub 3.
  • a circular opening 4a corresponding to the input port 2a is formed in the front portion of the drum 4. Laundry can be put into the drum 4 through the input port 2a and the circular opening 4a.
  • a large number of dewatering holes 4b are formed along the entire circumference of the side portion of the drum 4 (only a portion is shown in FIG. 1).
  • lifters 4c for agitation are installed in a plurality of places inside the side part.
  • the front part of the drum 4 is rotatably supported by the inlet 2a.
  • a driving device 100 is installed behind the tub 3 .
  • the driving device 100 is composed of a drum shaft 101, a base 103, a motor 110, and the like.
  • the drum shaft 101 protrudes into the inside of the tub 3 through the rear portion 3c of the tub 3.
  • One end of the drum shaft 101 is fixed approximately at the center of the rear part of the drum 4.
  • the driving device 100 directly drives the drum 4 (corresponding to a so-called direct drive method). Accordingly, the drum 4 rotates around the center line J by driving the motor 110 .
  • the center line (J) may correspond to the rotation axis (rotation axis (J)). Since the washing machine 1 is of a drum type, the rotating shaft J is disposed to extend in a direction inclined or substantially horizontal with respect to the horizontal direction.
  • the controller 6 may be composed of hardware such as a CPU and memory, and software such as a control program and various data.
  • the controller 6 may include at least one processor.
  • a processor may be configured to execute program instructions maintained on memory.
  • the controller 6 is installed on the upper part of the body 2.
  • the controller 6 comprehensively controls the operation of the washing machine 1 .
  • the controller 6 has a motor control section 6a and a clutch control section 6b.
  • the motor controller 6a may control driving of the motor 110 .
  • the clutch controller 6b may control driving of the clutch 130 .
  • An inverter 10 receiving power from an external power source is installed inside the main body 2 .
  • Inverter 10 is electrically connected to controller 6 and driving device 100 .
  • the controller 6 controls the inverter 10
  • the driving device 100 is driven. Accordingly, the drum 4 rotates.
  • FIG. 3 shows a schematic cross-section of the driving device shown in FIG. 2 .
  • the driving device 100 may include a drum shaft 101 , a base 103 , and a motor 110 .
  • the base 103 is made of a substantially disk-shaped metal or resin member installed on the bottom of the tub 3 .
  • a cylindrical shaft insertion hole 104 extending along the center line J is formed.
  • a pair of bearings (main bearing 102M and sub bearing 102S) are mounted on both ends of shaft insertion hole 104 .
  • FIG. 2 the drum shaft 101 and the sub bearing 102S are shown assembled to the motor 110 .
  • the motor 110 is mounted on the rear of the base 103.
  • the drum shaft 101 is made of a cylindrical metal member having a smaller diameter than the shaft insertion hole 104 .
  • the drum shaft 101 is inserted into the shaft insertion hole 104 with one end protruding from the shaft insertion hole 104 .
  • the drum shaft 101 is supported on the base 103 via a pair of bearings 102M and 102S. As a result, the drum shaft 101 is rotatable around the rotation axis J.
  • the structure of the motor 110 has been studied to be suitable for driving the washing machine 1. That is, in the washing machine 1, each process of washing, rinsing, and spin-drying is performed. To this end, the motor 110 requires high torque output at low speed rotation and high rotation output at low torque but high speed.
  • the present drive device 100 research has been conducted to solve the disadvantages of each method by efficiently combining the indirect drive method and the direct drive method. That is, although the washing machine 1 has a compact size, the washing capacity is large, the noise is low, and energy saving and the like can be realized.
  • a reducer 120 and a clutch 130 provided between the drum shaft 101 and the motor 110 are efficiently integrated into a motor 110 that rotates one drum shaft 101, which is an output shaft, so that they are integrated. is composed of enemies. Accordingly, the motor 110, the reduction gear 120, and the clutch 130 are lined up in a line in a direction H substantially perpendicular to the rotation axis J.
  • the reducer 120 is provided as a planetary gear device, it may also be viewed as a planetary gear assembly 120.
  • the rear end 101a of the drum shaft 101 protrudes from the sub bearing 102S.
  • a screw hole 101b extending along the center line J is formed at the rear end 101a of the drum shaft 101 .
  • Serrations extending along the center line J are formed on the outer circumferential surface of the rear end 101a of the drum shaft 101 .
  • a retainer 101d is provided in the screw hole 101b and a bolt 101c is fastened thereto. According to this configuration, a carrier 121 to be described later may be fixed to the rear end 101a of the drum shaft 101 .
  • FIG. 4 schematically shows the drum shaft and rotor parts shown in Figure 3;
  • FIG. 5 schematically shows the stator part shown in FIG. 3 .
  • the motor 110 has a rotor 111 and a stator 115.
  • the motor 110 is a so-called outer rotor type in which the rotor 111 is located outside the stator 116.
  • the rotor 111 may include a rotor case 112 and a plurality of magnets 113 .
  • the rotor case 112 is made of a cylindrical member with a bottom arranged so that its center coincides with the axis of rotation J.
  • the rotor case 112 has a disk-shaped bottom wall 112a with a circular hole opened in the center, and a cylindrical peripheral wall 112b that continues around the bottom wall 112a.
  • the bottom wall 112a may be a multi-item or a single item.
  • the rotor case 112 has a shallow bottom (thickness), and the height of the circumferential wall 112b is smaller than the radius of the bottom wall 112a.
  • Each magnet 113 is made of a rectangular permanent magnet bent in an arc shape. Each magnet 113 is arranged in series in the circumferential direction and fixed to the inner surface of the circumferential wall 112b of the rotor case 112 . Each magnet 113 constitutes a magnetic pole of the rotor 111 and is arranged so that the S pole and the N pole are alternately parallel to each other.
  • the sun gear 122 may be coupled to a substantially central portion of the bottom wall 112a of the rotor case 112 .
  • the sun gear 122 may be provided to face the circumferential wall 112b of the rotor case 112 .
  • the sun gear 122 may be coupled to the bottom wall 112a of the rotor case 112 by a fastening member 112c.
  • a gear is formed on the outer circumferential surface of the sun gear 122 .
  • the stator 115 is made of a circular annular (annular) member, and includes a circular annular core portion 115a and a plurality of radially protruding outwardly from the core portion 115a. Of may include a tooth portion (115b).
  • the stator 115 may be fixed to the base 103 through the fixing flange portion 115c provided inside the core portion 115a.
  • the stator 115 may be accommodated in the rotor case 112 .
  • the core portion 115a and each tooth portion 115b are formed by covering the surface of a stator core 116 made of a magnetic metal with an insulating insulator. Also, although not shown, a plurality of coils are formed on each tooth portion 115b by winding a conductive wire in a predetermined order. A part of the stator core 116 is exposed at the end of each tooth portion 115b located on the outer circumference of the stator 115. The exposed portion of the stator core 116 faces the magnet 113 of the rotor 111 in the radial direction with a predetermined gap therebetween.
  • the plurality of coils constitute a three-phase coil group composed of U, V, and W.
  • Each of these coil groups supplies alternating current while phasing as the controller 6 controls the inverter 10 .
  • a magnetic field is formed between each coil group and the magnet of the rotor 111 . Due to the action of magnetic force, the rotor 111 rotates around the rotational axis (J).
  • Figure 6 schematically shows the planetary gear assembly shown in Figure 3;
  • the planetary gear assembly 120 may connect the rotor 111 and the drum shaft 101 to rotate the drum shaft 101 .
  • the planetary gear assembly 120 is accommodated in the rotor case 112 .
  • the planetary gear assembly 120 is a reducer using a planetary gear device, and includes a carrier 121, a sun gear 122, a plurality of (four in the case of the embodiment shown in the drawing) planetary gears 123, and an internal gear 124 ) can be configured.
  • the carrier 121 may include a cylindrical base portion 121a having a shallow bottom and a cylindrical shaft support portion 121b protruding from the center of the base portion 121a toward the rear.
  • a plurality of shaft support portions 121c are formed on the rear surface of the base portion 121a.
  • a serration coupled to the rear end 101a of the drum shaft 101 is formed on the inner circumferential surface of the shaft supporting portion 121b.
  • the carrier 121 can be fixed to the drum shaft 101 in a non-rotatable state.
  • a sun gear 122 is supported around the shaft supporting portion 121b via a carrier bearing 114. The sun gear 122 may rotate about the rotation axis J.
  • a cylindrical carrier bearing 114 is fixed inside the sun gear 122.
  • the sun gear 122 is supported by a carrier bearing 114 in a sliding state on the drum shaft 101 (specifically, the carrier 121 fixed to the drum shaft 101). Due to this, the rotor case 112 is rotatable with respect to the drum shaft 101 .
  • the internal gear 124 is formed of a substantially cylindrical member having a relatively larger diameter than the sun gear 122 .
  • a gear portion 124a is provided on the inner circumferential surface of the internal gear 124 .
  • Gear teeth are formed along the entire circumference of the gear portion 124a.
  • a plurality of inner slide guides 124b made of linear protrusions extending in the direction of the rotation axis are formed along the entire circumference at regular intervals. The inner slide guide 124b will be separately described below.
  • the internal gear 124 is disposed around the sun gear 122 with the axis of rotation J as the center. An upper inner side of the internal gear 124 may contact the ring-shaped sealing member 126 .
  • the carrier 121 is supported by the internal gear 124 in a rotatable state through a sealing member 126 .
  • the internal gear 124 may include a cover portion 124c formed to cover at least a portion of the lower portion of the planetary gear 123 .
  • the cover portion 124c may extend from the gear portion 124a in a radial direction of the internal gear 124 .
  • the size of the motor 110 of the drive device 100 can be reduced. As the size of the motor 110 is reduced, when the driving device 100 is coupled to the rear of the tub 3, a gap is secured between the main body 2 of the washing machine 1 and the motor 110 and damage to the motor 110 due to vibration of the tub 3 can be prevented.
  • the planetary gear 123 is supported by the carrier 121 in a rotatable state, and is disposed between the sun gear 122 and the internal gear 124 to mesh with them.
  • the planetary gear 123 may be provided to transmit rotational force of the sun gear 122 to the carrier 121 .
  • One side of the planetary gear 123 along the rotation axis direction may be covered by the carrier 121 and the opposite side may be covered by the internal gear 124 . At least a portion of a surface of the planetary gear 123 into which the planetary gear shaft 125 is inserted may be covered by the carrier 121 . In the planetary gear 123, at least a portion of a surface opposite to one surface into which the planetary gear shaft 125 is inserted may be covered by the internal gear 124. Specifically, in the planetary gear 123, at least a portion of a surface opposite to one surface into which the planetary gear shaft 125 is inserted may be covered by the cover portion 124c of the internal gear 124.
  • the planetary gear 123 is made of a gear member with a relatively small diameter.
  • a shaft insertion groove 123a is formed at approximately the center of each planetary gear 123 .
  • One end of the planetary gear shaft 125 inserted into the shaft insertion groove 123a may be supported by the shaft support portion 121c of the carrier 121 . That is, the planetary gear shaft 125 is rotatably coupled to one side of the planetary gear 123 and may be fixed to the carrier 121 .
  • gear teeth are formed along the entire circumference. The teeth of this gear mesh with the sun gear 122 and the internal gear 124 on both sides.
  • each planetary gear 123 rotates while turning around the sun gear 122 accordingly. Accordingly, the carrier 121 and the drum shaft 101 rotate in a reduced state.
  • a bush bearing 118 and a sliding member 119 may be provided between the internal gear 124 and the sun gear 122 .
  • the bush bearing 118 and the sliding member 119 may have a ring shape.
  • the internal gear 124 may be rotatably provided with respect to the sun gear 122. there is.
  • the sealing member 126 may be provided to seal a gap between the internal gear 124 and the carrier 121 .
  • the sealing member 126 may be mounted in a space between the internal gear 124 and the carrier 121 .
  • the sealing member 126 may be provided to seal a space of the planetary gear assembly 120 in which the planetary gear 123 is disposed.
  • the internal gear 124, the sun gear 122, and the carrier 121 may form a space where the planetary gear 123 is located.
  • a bush bearing 118 and a sliding member 119 may be provided between the internal gear 124 and the sun gear 122 .
  • a carrier bearing 114 may be provided between the sun gear 122 and the carrier 121 .
  • a sealing member 126 may be provided between the internal gear 124 and the carrier 121 .
  • the internal gear 124, the sliding member 119, the bush bearing 118, the sun gear 122, the carrier bearing 114, the carrier 121, and the sealing member 126 are connected to the rotating shaft.
  • a closed loop can be formed in the cross section along the
  • the internal gear 124, the sliding member 119, the bush bearing 118, the sun gear 122, the carrier bearing 114, the carrier 121, and the sealing member 126 are planetary gears. (123) can form an enclosed space for positioning.
  • the internal gear 124, the sliding member 119, the bush bearing 118, the sun gear 122, the carrier bearing 114, the carrier 121, and the sealing member 126 are planetary gears.
  • An enclosed space may be provided so that the lubricating oil can be filled in the space where the 123 is located.
  • at least one of the carrier bearing 114, the bush bearing 118, and the sliding member 119 may be omitted.
  • FIG. 7 is an enlarged view of portion A shown in FIG. 3 .
  • the sealing member 126 may include a sealing body 126a, a sealing cover 126b, and an elastic body 126c.
  • the sealing body 126a may be made of a material that is more rigid than the sealing cover 126b.
  • the sealing body 126a may include steel.
  • the sealing body 126a may be provided to prevent deformation of the sealing member 126 .
  • the sealing body 126a may have a substantially ring shape.
  • the sealing body 126a may be located closer to the internal gear 124 than the elastic body 126c.
  • the sealing cover 126b may be made of a more flexible material than the sealing body 126a.
  • the sealing cover 126b may include rubber.
  • the sealing cover 126b may be formed to surround the sealing body 126a.
  • the sealing cover 126b may have a substantially ring shape.
  • the elastic body 126c may be provided to apply elastic force toward the carrier 121 .
  • the elastic body 126c may be provided so that the sealing member 126 can maintain sealing performance while the carrier 121 rotates. At least a portion of the elastic body 126c facing the carrier 121 may be covered by the sealing cover 126b.
  • the elastic body 126c may be composed of a spring.
  • the elastic body 126c may have a substantially ring shape.
  • FIG. 8 schematically shows a portion of the planetary gear assembly and clutch shown in Figure 3;
  • FIG. 9 schematically shows the main parts of the planetary gear assembly and clutch shown in FIG. 3 .
  • FIG. 10 schematically shows the main parts of the planetary gear assembly and clutch shown in FIG. 3 .
  • FIG. 11 shows a state in which the clutch shown in FIG. 3 is in the first mode.
  • FIG. 12 shows a state in which the clutch shown in FIG. 3 is in the second mode.
  • the clutch 130 is disposed around the planetary gear assembly 120 .
  • Clutch 130 is housed in rotor case 112 .
  • the clutch 130 has a slider 131 (movable part), locking protrusions 132R and 132S (fixed part) on the rotor and stator sides, and a clutch driver 133 (actuator).
  • the clutch driver 133 has a mover 134 and a stator 135.
  • the slider 131 is made of a cylindrical member having a larger diameter than the internal gear 124 .
  • outer slide guides 131a made of straight protrusions extending in the direction of the rotation axis are formed along the entire circumference at regular intervals.
  • the outer slide guide 131a is configured to engage with a plurality of inner slide guides 124b formed on the outer circumferential surface of the internal gear 124.
  • the sliders 131 are disposed around the internal gear 124 in a state where the outer slide guides 131a are engaged with the inner slide guides 124b of the internal gear 124, respectively. As a result, the slider 131 is slidable in the rotation axis direction.
  • a pair of hooking protrusions 136R and 136S consisting of respective hooking protrusions on the rotor side and the stator side are formed on the outer circumferential surface of the slider 131.
  • These hooking protrusions 136R and 136S consist of a plurality of protrusions (movable side protrusions) protruding in the direction of the rotation axis, and are formed along the entire circumference of the outer circumferential surface of the slider 131 at regular intervals.
  • Hooking protrusions 136R on the rotor side are disposed at the lower end of the slider 131, and each protrusion protrudes downward.
  • Hooking protrusions 136S on the stator side are disposed on the upper end of the slider 131, so that each protrusion protrudes upward.
  • a mover accommodating portion 131b for accommodating the mover 134 is formed between the hooking protrusions 136R and 136S on the rotor side and the stator side on the outer circumferential surface of the slider 131 .
  • the locking protrusion 132R (first fixing part) on the rotor side is provided on the annular member 137 mounted on the rotor case 112 .
  • the locking protrusion 132R on the rotor side is composed of a plurality of protrusions (fixed side protrusions) protruding in the direction of the rotation axis at regular intervals along the entire circumference. These projections protrude upward.
  • these protrusions are not shown, they can be formed simultaneously with other components or integrally formed with the rotor case 112 when integrally molded on the rotor side.
  • the stator-side locking protrusion 132S (second fixing part) is provided on the annular member 135 of the stator 115.
  • the locking protrusion 132S on the stator side is composed of a plurality of protrusions (fixed side protrusions) protruding in the direction of the rotation axis at regular intervals along the entire circumference. This projection protrudes downward.
  • these protrusions can be integrally formed with the insulator.
  • the locking protrusion 132R on the rotor side and the locking protrusion 132S on the stator side are spaced apart from each other in the direction of the rotation axis, but are arranged to face each other.
  • the rotor-side locking protrusion 132R is configured to engage with the rotor-side hooking protrusion 136R
  • the stator-side locking protrusion 132S is configured to engage with the stator-side hooking protrusion 136S.
  • the distance between the locking protrusion 132R on the rotor side and the locking protrusion 132S on the stator side is set larger than the distance between the hooking protrusion 136R on the rotor side and the hooking protrusion 136S on the stator side. Therefore, when the rotor-side locking protrusion 132R engages and connects with the rotor-side hooking protrusion 136R, the stator-side locking protrusion 132S does not engage with the stator-side hooking protrusion 136S.
  • the mover 134 of the clutch driver 133 has a slider core 134a and a clutch magnet 134b, and is installed in the mover accommodating portion 131b.
  • the slider core 134a is made of a cylindrical member made of a metal having magnetism, and is installed inside the mover accommodating portion 131b.
  • the clutch magnet 134b is composed of a permanent magnet.
  • the clutch magnet 134b is provided along the entire circumference of the mover accommodating portion 131b in a state in contact with the surface of the slider core 134a.
  • the stator 135 of the clutch driver 133 is composed of a clutch coil 135a, a coil holder 135b, a holder support 135c, and the like.
  • the coil holder 135b is made of an insulating ring-shaped member having a substantially C-shaped cross section with an opening facing outward in the radial direction.
  • the clutch coil 135a is formed by winding an electric wire around the coil holder 135b.
  • the holder support 135c is composed of a pair of upper and lower annular members sandwiching the coil holder 135b therebetween.
  • the holder support 135c is fixed to the stator 115. Accordingly, the clutch coil 135a (stator 135) is configured to face the clutch magnet 134b (mover 134) with a slight gap in the radial direction.
  • Energization to the clutch coil 135a is controlled by the controller 6 .
  • a magnetic field is formed between the clutch coil 135a and the clutch magnet 134b. Accordingly, the slider 131 slides in either direction of the rotation axis.
  • the protrusion 136R is switched to the second mode in which it engages.
  • the internal gear 124 is supported by the stator 115 through the slider 131. Accordingly, the rotation of the rotor 111 and the sun gear 122 is transmitted to the drum shaft 101 and the carrier 121 through the planetary gear assembly 120 . Accordingly, the driving device 100 outputs high torque rotational force at low rotation.
  • the internal gear 124 is supported by the rotor 111 through the slider 131. Accordingly, the rotation of the rotor 111 and the sun gear 122 is transmitted to the drum shaft 101 and the carrier 121 without passing through the planetary gear assembly 120 .
  • each planetary gear 123 does not turn. Accordingly, the drum shaft 101 and the carrier 121 also rotate integrally with them. Therefore, the driving device 100 outputs a rotational force of low torque at high rotation.
  • the drive device 100 is a planetary gear assembly ( 120) and the clutch 130 are efficiently integrated so that they are integrally formed. Therefore, by switching the clutch 130, it is possible to output a rotational force of high torque at low rotation and a rotational force of high rotation although low torque through one drum shaft 101.
  • the motor efficiency can be optimized.
  • the drive device 100 can output rotational force suitable for a washing machine with a compact size.
  • the driving device 100 is suitable for a washing machine.
  • FIG. 13 shows how the sun gear and the internal gear shown in FIG. 3 are mounted.
  • FIG. 14 shows a state in which the sun gear is mounted on the internal gear shown in FIG. 13 .
  • FIG. 15 shows how the carrier and the planetary gear are mounted on the sun gear and internal gear shown in FIG. 14 .
  • FIG. 16 shows a state in which lubricating oil is injected into a space where the planetary gear shown in FIG. 15 is located.
  • FIG. 17 shows a state in which a sealing member is mounted in a gap between the internal gear and the carrier shown in FIG. 16 .
  • a carrier bearing 114 may be mounted inside the sun gear 122 .
  • a bush bearing 118 may be mounted outside the sun gear 122 .
  • a sliding member 119 may be mounted inside the internal gear 124 .
  • the sun gear 122 to which the carrier bearing 114 and the bush bearing 118 are mounted may be mounted to the internal gear 124 to which the sliding member 119 is mounted.
  • the sun gear 122 and the internal gear 124 may be coupled such that the bush bearing 118 is inserted into the sliding member 119 .
  • a carrier 121 and a planetary gear 123 may be mounted on the sun gear 122 coupled with the internal gear 124 .
  • the planetary gear 123 may be rotatably coupled to the planetary gear shaft 125 inserted into the carrier 121 .
  • the carrier 121 combined with the planetary gear 123 may be mounted on the sun gear 122 such that the shaft support 121b is inserted into the carrier bearing 114.
  • Lubricating oil may include grease.
  • a sealing member 126 may be mounted between the carrier 121 and the internal gear 124 .
  • the sealing member 126 may seal a gap between the carrier 121 and the internal gear 124 .

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Abstract

세탁기는 본체, 터브, 드럼, 및 구동장치를 포함한다. 구동장치는 드럼 샤프트, 모터, 및 유성기어 어셈블리를 포함한다. 유성기어 어셈블리는 로터와 연결되는 선 기어, 드럼 샤프트와 연결되는 캐리어, 선 기어의 회전력을 캐리어에 전달하기 위한 유성기어, 유성기어와 맞물리는 인터널 기어, 및 캐리어와 인터널 기어 사이의 갭(gap)을 실링하기 위한 실링부재를 포함한다.

Description

세탁기 및 의류 처리 장치
본 발명은 드럼을 구동하기 위한 구동장치를 갖는 세탁기 및 의류 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드럼을 구동하기 위한 구동장치의 구조가 개선된 세탁기 및 의류 처리 장치에 관한 것이다.
현재 다양한 종류의 세탁기가 제품화되고 있다. 세탁기는 세탁물을 수용하는 회전조가 대략 세로축 방향으로 회전하는 세로형 세탁기 및 대략 가로축 내지 경사진 축 주위로 회전하는 드럼식 세탁기로 구분될 수 있다. 최근에는, 드럼식 세탁기가 주류가 되고 있다. 이러한 세탁기는 모두 모터로 구동되고 있다.
드럼식 세탁기의 경우, 세탁물을 수용한 드럼이 회전함으로써 세탁, 헹굼, 탈수 등 일련의 세탁 처리가 행해진다. 다량의 물을 포함하는 세탁물을 회전시키는 세탁이나 헹굼 공정에서는 저속에서 높은 토크의 회전력이 요구된다. 세탁물로부터 수분을 제거할 수 있도록 세탁물을 회전시키는 탈수 공정에서는 고속에서 낮은 토크의 회전력이 요구된다.
따라서, 세탁기를 구동하는 모터는 이러한 회전력에 대응할 필요가 있다. 이를 위해, 일반적으로 감속기 및 클러치가 이용되고 있다. 예를 들어, 모터와 출력축의 사이에 풀리와 벨트를 마련하거나 유성 기어 기구 등 복수의 기어를 마련하여 감속할 수 있도록 한다. 또한, 클러치를 마련함으로써 운전 상태를 전환할 수 있도록 한다.
이와 같이, 모터로 구동 대상을 간접적으로 구동하는 타입(인다이렉트 드라이브 방식)의 세탁기와 달리, 모터로 구동 대상을 직접적으로 구동하는 타입(다이렉트 드라이브 방식)의 세탁기도 있다. 이들 세탁기에서는 감속기 및 클러치 대신에 인버터 제어가 이루어지고 있다.
본 발명의 사상에 따른 세탁기는 본체, 상기 본체의 내부에 터브, 상기 터브의 내부에 드럼, 및 상기 드럼을 회전시키도록 구성되는 구동장치를 포함하고, 상기 구동장치는 상기 드럼에 연결되는 드럼 샤프트, 스테이터 및 상기 스테이터와 상호 작용을 통해 회전 가능한 로터를 포함하는 모터, 및 상기 드럼 샤프트를 회전시키도록 상기 로터와 상기 드럼 샤프트를 연결하는 유성기어 어셈블리를 포함하고, 상기 유성기어 어셈블리는 상기 로터와 연결되는 선 기어, 상기 드럼 샤프트와 연결되는 캐리어, 상기 선 기어의 회전력을 상기 캐리어에 전달하기 위한 유성기어, 상기 유성기어와 맞물리는 인터널 기어, 및 상기 캐리어와 상기 인터널 기어 사이의 갭(gap)을 실링하기 위한 실링부재를 포함한다.
상기 유성기어 어셈블리는 상기 유성기어가 위치하도록 형성되며 내부에 윤활유가 채워지는 밀폐된 공간을 포함할 수 있다.
상기 실링부재는 실링 바디, 및 상기 실링 바디를 구성하는 재료보다 유연한 재료로 구성되며, 상기 실링 바디를 둘러싸도록 형성되는 실링 커버를 포함할 수 있다.
상기 실링부재는 상기 캐리어를 향해 탄성력을 가하기 위한 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상기 실링 커버는 상기 탄성체의 상기 캐리어를 향하는 일 부분을 커버하도록 형성될 수 있다.
상기 실링 바디는 상기 탄성체의 상기 인터널 기어에 대한 위치보다 상기 인터널 기어에 가깝게 위치할 수 있다.
상기 유성기어는 일 측이 상기 캐리어에 의해 커버되며, 상기 일 측과 반대되는 타 측이 상기 인터널 기어에 의해 커버되도록 마련될 수 있다.
상기 유성기어 어셈블리는 상기 유성기어의 일 측에 회전 가능하게 결합되며 상기 캐리어에 고정되는 유성기어 샤프트를 더 포함할 수 있다.
상기 인터널 기어는 상기 유성기어와 맞물리는 기어부, 및 상기 유성기어의 타 측을 커버하는 커버부를 포함할 수 있다.
상기 유성기어 어셈블리는 부시 베어링 및 슬라이딩 부재로서, 상기 선 기어와 상기 인터널 기어 사이에 위치하는 상기 부시 베어링 및 상기 슬라이딩 부재, 및 상기 선 기어와 상기 캐리어 사이에 캐리어 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기 유성기어의 회전축 방향에 따른 상기 유성기어 어셈블리의 단면에서, 상기 인터널 기어, 상기 실링부재, 상기 캐리어, 상기 캐리어 베어링, 상기 선 기어, 상기 부시 베어링, 및 슬라이딩 부재가 폐 루프를 형성할 수 있다.
상기 선 기어는 체결부재에 의해 상기 로터에 고정될 수 있다.
상기 로터는 로터 케이스 및 복수의 자석을 포함하고, 상기 복수의 자석은 상기 스테이터의 외측 둘레에 마주할 수 있다.
상기 구동장치는 상기 터브와 상기 구동장치의 사이에 갭(gap)을 형성하도록 상기 터브에 장착될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따른 의류 처리 장치는 본체, 상기 본체의 내부에 드럼, 및 상기 드럼을 회전시키도록 구성되는 구동장치를 포함하고, 상기 구동장치는 상기 드럼에 연결되는 드럼 샤프트, 스테이터 및 상기 스테이터와 상호 작용을 통해 회전 가능한 로터를 포함하는 모터, 및 상기 드럼 샤프트를 회전시키도록 상기 로터와 상기 드럼 샤프트를 연결하는 유성기어 어셈블리를 포함하고, 상기 유성기어 어셈블리는 상기 로터와 연결되는 선 기어, 상기 드럼 샤프트와 연결되는 캐리어, 상기 선 기어의 회전력을 상기 캐리어에 전달하기 위한 유성기어, 및 상기 유성기어와 맞물리는 인터널 기어를 포함하고, 상기 유성기어 어셈블리는 그 내부에 형성되며, 상기 유성기어가 위치하고, 밀폐되며, 윤활유가 채워지는 공간을 가질 수 있다.
상기 유성기어 어셈블리는 상기 유성기어가 위치하는 상기 공간을 밀폐시키도록 상기 인터널 기어와 상기 캐리어 사이의 갭(gap)을 실링하는 실링부재를 포함할 수 있다.
상기 실링부재는 실링 바디, 상기 실링 바디를 형성하는 재료보다 유연한 재료로 마련되며, 상기 실링 바디를 둘러싸도록 형성되는 실링 커버, 및 상기 캐리어를 향해 탄성력을 가하기 위한 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 실링 커버는 상기 탄성체의 상기 캐리어를 향하는 일 부분을 커버하도록 형성되며, 상기 실링 바디는 상기 탄성체의 상기 인터널 기어에 대한 위치보다 상기 인터널 기어에 가깝게 위치할 수 있다.
상기 유성기어 어셈블리는 상기 유성기어의 일 측에 회전 가능하게 결합되며 상기 캐리어에 고정되는 유성기어 샤프트를 포함할 수 있다.
상기 인터널 기어는 상기 유성기어와 맞물리는 기어부, 및 상기 유성기어의 일 측과 반대되는 타 측을 커버하는 커버부를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면을 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 터브와 구동장치를 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 구동장치의 개략적인 단면을 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 드럼 샤프트 및 로터 부분을 개략적으로 도시한다.
도 5는 도 3에 도시된 스테이터 부분을 개략적으로 도시한다.
도 6은 도 3에 도시된 유성기어 어셈블리를 개략적으로 도시한다.
도 7은 도 3에 표시된 A부분을 확대하여 도시한다.
도 8은 도 3에 도시된 유성기어 어셈블리와 클러치의 일 부분을 개략적으로 도시한다.
도 9는 도 3에 도시된 유성기어 어셈블리와 클러치의 요부를 개략적으로 도시한다.
도 10은 도 3에 도시된 유성기어 어셈블리와 클러치의 요부를 개략적으로 도시한다.
도 11은 도 3에 도시된 클러치가 제1 모드에 있는 상태를 도시한다.
도 12는 도 3에 도시된 클러치가 제2 모드에 있는 상태를 도시한다.
도 13은 도 3에 도시된 선 기어와 인터널 기어가 장착되는 모습을 도시한다.
도 14는 도 13에 도시된 인터널 기어에 선 기어가 장착된 상태를 도시한다.
도 15는 도 14에 도시된 선기어 및 인터널 기어에 캐리어와 유성기어가 장착되는 모습을 도시한다.
도 16은 도 15에 도시된 유성기어가 위치하는 공간에 윤활유를 주입하는 모습을 도시한다.
도 17은 도 16에 도시된 인터널 기어와 캐리어 사이의 갭(gap)에 실링부재가 장착된 모습을 도시한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하, 개시하는 기술의 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 여기서, 이하의 설명은 본질적으로 예시에 불과하며, 본 발명, 그 적용물 혹은 그 용도를 제한하는 것은 아니다. 또한, 설명의 편의상 해당 도면을 기준으로 상하 등의 방향을 이용하는 경우가 있다. 또한, 회전축을 기준으로 하여 회전축이 연장되는 방향을 "회전축 방향"이라고 칭하고, 회전축을 중심으로 한 둘레 방향을 "원주 방향 "이라고 칭하며, 회전축에 대하여 직경 또는 반경 방향을 "직경 방향"이라고도 칭할 수 있다.
이하에서는 구동장치가 세탁기에 적용된 실시예를 설명하지만, 구동장치는 의류 처리 장치에도 적용 가능하다.
본 발명의 일 측면은 크기가 감소된 구동장치를 갖는 세탁기 및 의류 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 소음이 감소된 구동장치를 갖는 세탁기 및 의류 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 내구성이 향상된 구동장치를 갖는 세탁기 및 의류 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따르면 세탁기 및 의류 처리 장치는 인터널 기어가 유성기어의 일부를 커버하도록 마련되므로, 부품의 개수가 감소되어 구동장치의 크기를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 세탁기 및 의류 처리 장치는 유성기어가 위치하는 공간이 실링부재에 의해 실링된 상태에서 윤활유가 채워지므로, 마찰력에 의한 소음을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 세탁기 및 의류 처리 장치는 유성기어가 위치하는 공간이 실링부재에 의해 실링된 상태에서 윤활유가 채워지므로, 내구성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면을 도시한다. 도 2는 도 1에 도시된 터브와 구동장치를 분해하여 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 세탁기(1)는 드럼식 세탁기일 수 있다. 세탁기(1)는 세탁, 헹굼, 탈수 등의 공정으로 이루어지는 일련의 세탁 처리가 자동으로 실행되도록 구성되어 있다.
세탁기(1)는 본체(2)와, 터브(3)와, 드럼(4)과, 구동장치(100)와, 컨트롤러(6)를 포함할 수 있다.
본체(2)는 패널이나 프레임으로 구성된 박스 형상의 용기이며, 세탁기(1)의 외곽을 구성하고 있다. 본체(2)의 전면에는 세탁물을 넣고 꺼내기 위해 원형 투입구(2a)가 형성되어 있다. 투입구(2a)에 투명한 창을 가진 도어(2b)가 설치되어 있다. 투입구(2a)는 도어(2b)에 의해 개폐된다. 본체(2)에서 투입구(2a)의 상측에는 사용자가 조작하는 스위치 등을 갖는 조작부(7)가 설치되어 있다.
본체(2)의 내부에는 투입구(2a)에 연통하는 터브(3)가 설치되어 있다. 터브(3)는 바닥이 있는 원통형의 저수 가능한 용기로 이루어지며, 그 개구는 투입구(2a)와 접속되어 있다. 터브(3)는 그 중심선(J)을 전방을 향해 위쪽으로 다소 경사진 자세로 안정화 되도록 본체(2)의 내부에 마련된 댐퍼(미도시)에 의해 지지되어 있다.
터브(3)의 상부에는 급수 배관(8a), 급수 밸브(8b), 세제 투입 장치(8c) 등으로 구성된 급수 장치(8)가 마련되어 있다. 도 1에 도시되지는 않았지만, 급수 배관(8a)의 상류측 단부는 세탁기(1)의 외부로 돌출되어 외부의 급수원에 연결될 수 있다. 급수 배관(8a)의 하류측 단부는 터브(3)의 상부 일부가 개방되어 형성되는 급수구(3a)에 연결되어 있다. 급수 밸브(8b) 및 세제 투입 장치(8c)는 급수 배관(8a)의 상류측으로부터 순차적으로 급수 배관(8a)의 중간에 설치되어 있다.
세제 투입 장치(8c)는 세제를 수용하며, 수용된 세제를 급수되는 물에 혼합하여 터브(3)에 투입한다. 터브(3)의 하부에는 배수구(3b)가 마련되어 있다. 배수구(3b)는 배수 펌프(9)에 연결되어 있다. 배수 펌프(9)는 터브(3)에 저수되는 불필요한 물을 배수관(9a)을 통해 세탁기(1)의 외부로 배출할 수 있다.
드럼(4)은 터브(3)보다 약간 작은 직경의 원통형 용기로 이루어지며, 터브(3)와 중심선(J)을 일치시킨 상태에서 터브(3)에 수용되어 있다. 드럼(4)의 전방부에는 투입구(2a)에 대응하는 원형 개구(4a)가 형성되어 있다. 세탁물은 투입구(2a) 및 원형 개구(4a)를 통해 드럼(4)의 내부에 투입될 수 있다.
드럼(4)의 측방부에는 다수의 탈수공(4b)이 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다(도 1에서는 일부만 표시). 또한, 그 측방부 내측의 복수 개소에는 교반용 리프터(4c)가 설치되어 있다. 드럼(4)의 전방부는 투입구(2a)에 회전 가능한 상태로 지지되어 있다.
터브(3)의 후방에는 구동장치(100)가 설치되어 있다. 구동장치(100)는 도 2에 구체적으로 나타낸 바와 같이, 드럼 샤프트(101), 베이스(103), 모터(110) 등으로 구성되어 있다. 드럼 샤프트(101)는 터브(3)의 후방부(3c)를 관통해서 터브(3)의 내부로 돌출되어 있다. 드럼 샤프트(101)의 일 단부는 드럼(4) 후방부의 대략 중심에 고정되어 있다.
즉, 드럼(4)의 후방부는 드럼 샤프트(101)에 축 지지되어 있어서, 구동장치(100)는 드럼(4)을 직접적으로 구동한다(소위, 다이렉트 드라이브 방식에 해당). 이에 따라 드럼(4)은 모터(110)의 구동에 의해 중심선(J)의 둘레를 회전한다.
중심선(J)은 회전축에 대응될 수 있다(회전축(J)). 세탁기(1)는 드럼식이기 때문에 회전축(J)은 수평 방향에 대하여 경사진 방향 또는 대략 수평 방향으로 연장하도록 배치된다.
컨트롤러(6)는 CPU, 메모리 등의 하드웨어와, 제어 프로그램 및 각종 데이터 등의 소프트웨어로 구성될 수 있다. 컨트롤러(6)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 메모리 상에 유지되는 프로그램 명령어들을 실행하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러(6)는 본체(2)의 상부에 설치되어 있다. 컨트롤러(6)는 세탁기(1)의 동작을 종합적으로 제어한다. 컨트롤러(6)는 모터 제어부(6a)와 클러치 제어부(6b)를 가지고 있다. 모터 제어부(6a)는 모터(110)의 구동을 제어할 수 있다. 클러치 제어부(6b)는 클러치(130)의 구동을 제어할 수 있다.
본체(2)의 내부에는 외부 전원으로부터 전력을 공급받는 인버터(10)가 설치되어 있다. 인버터(10)는 컨트롤러(6) 및 구동장치(100)와 전기적으로 접속되어 있다. 컨트롤러(6)가 인버터(10)를 제어함으로써 구동장치(100)가 구동한다. 이에 따라 드럼(4)이 회전한다.
도 3은 도 2에 도시된 구동장치의 개략적인 단면을 도시한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 구동장치(100)는 드럼 샤프트(101)와, 베이스(103)와, 모터(110)로 구성될 수 있다.
베이스(103)는 터브(3)의 저부에 설치되는 대략 원반 모양의 금속이나 수지 부재로 이루어진다. 베이스(103)의 중심부에는 중심선(J)을 따라 연장되는 원통형의 축 삽입공(104)이 형성되어 있다. 축 삽입공(104)의 양 단부에는 한 쌍의 베어링(메인 베어링(102M) 및 서브 베어링(102S))이 장착된다. 도 2에서 드럼 샤프트(101) 및 서브 베어링(102S)은 모터(110)에 조립된 상태로 표시되어 있다. 모터(110)는 베이스(103)의 후방에 장착된다.
드럼 샤프트(101)는 축 삽입공(104)보다 작은 직경의 원통형 금속부재로 이루어진다. 드럼 샤프트(101)는 일 단부가 축 삽입공(104)으로부터 돌출된 상태로 축 삽입공(104)에 삽입된다. 드럼 샤프트(101)는 한 쌍의 베어링(102M, 102S)을 통해 베이스(103)에 지지된다. 이에 따라 드럼 샤프트(101)는 회전축(J)을 중심으로 회전 가능하게 되어 있다.
모터(110)는 세탁기(1)의 구동에 적합하도록 구조가 연구되어 있다. 즉, 세탁기(1)에서는 세탁, 헹굼, 탈수의 각 공정이 수행된다. 이를 위해 모터(110)에는 저속 회전에서의 높은 토크 출력과 낮은 토크이지만 고속의 회전 출력이 요구된다.
일반적으로는, 감속기 및 클러치를 드럼과 모터 사이에 개재시켜서 간접적으로 드럼을 회전시키는 방식(인다이렉트 드라이브 방식)이나, 모터를 인버터 제어에 의한 구동으로 직접적으로 드럼을 회전시키는 방식(다이렉트 드라이브 방식)이 채용되고 있다.
이에 대해, 본 구동장치(100)에서는 인다이렉트 드라이브 방식과 다이렉트 드라이브 방식을 효율적으로 조합시킴으로써 각 방식의 단점을 해소할 수 있도록 연구되어 있다. 즉, 본 세탁기(1)에서는 콤팩트한 사이즈이지만 세탁 용량이 크고, 저소음이며, 에너지 절약 등이 실현 가능하도록 되어 있다.
구체적으로, 출력 축인 1 개의 드럼 샤프트(101)를 회전시키는 모터(110)에 드럼 샤프트(101)와 모터(110) 사이에 마련되는 감속기(120) 및 클러치(130)를 효율적으로 통합하여 이들이 일체적으로 구성되어 있다. 이에 따라 모터(110)와 감속기(120)와 클러치(130)가 회전축(J)에 대해 대략 수직한 방향(H)으로 일렬로 늘어선 상태로 되어 있다. 이하, 이러한 구조에 대해 상세하게 설명한다. 감속기(120)는 유성 기어 장치로 마련되므로, 유성기어 어셈블리(120)로 볼 수도 있다.
드럼 샤프트(101)의 후단부(101a)는 서브 베어링(102S)으로부터 돌출되어 있다. 드럼 샤프트(101)의 후단부(101a)에는 중심선(J)을 따라 연장되는 나사공(101b)이 형성되어 있다. 드럼 샤프트(101)의 후단부(101a)의 외주면에는 중심선(J)을 따라 연장되는 세레이션이 형성되어 있다. 나사공(101b)에 리테이너(101d)가 마련되며 볼트(101c)가 체결되어 있다. 이러한 구성에 따라, 드럼 샤프트(101)의 후단부(101a)에는 후술하는 캐리어(121)가 고정될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 드럼 샤프트 및 로터 부분을 개략적으로 도시한다. 도 5는 도 3에 도시된 스테이터 부분을 개략적으로 도시한다.
모터(110)는 로터(111) 및 스테이터(115)를 가지고 있다. 모터(110)는 스테이터(116)의 외측에 로터(111)가 위치하는 소위, 아우터 로터형이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 로터(111)는 로터 케이스(112), 복수의 자석(113)으로 구성될 수 있다. 로터 케이스(112)는 중심이 회전축(J)에 일치하도록 배치되는 바닥이 있는 원통 형상을 한 부재로 이루어진다. 로터 케이스(112)는 중심에 원형 구멍이 개구된 원판 형상의 바닥벽(112a)과, 그 바닥벽(112a)의 주위에 연속되어 있는 원통형의 둘레벽(112b)을 가지고 있다. 여기서, 바닥벽(112a)은 다물품이거나 단물품일 수도 있다. 로터 케이스(112)는 바닥이 얕고(두께가 얇은), 바닥벽(112a)의 반경보다 둘레벽(112b)의 높이가 더 작게 형성되어 있다.
각 자석(113)은 원호 모양으로 구부려진 장방형의 영구 자석으로 이루어진다. 각 자석(113)은 원주 방향으로 직렬로 늘어서 로터 케이스(112)의 둘레벽(112b) 내면에 고정되어 있다. 각 자석(113)은 로터(111)의 자극을 구성하여 S극과 N극이 교호로 나란하도록 배치되어 있다.
선 기어(122)는 로터 케이스(112)의 바닥벽(112a)의 대략 중심부에 결합될 수 있다. 선 기어(122)는 로터 케이스(112)의 둘레벽(112b)과 대향하도록 마련될 수 있다. 선 기어(122)는 체결부재(112c)에 의해 로터 케이스(112)의 바닥벽(112a)에 결합될 수 있다. 선 기어(122)의 외주면에는 기어가 형성되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 스테이터(115)는 원형 고리 모양(환상)의 부재로 이루어지고, 원형 고리 모양의 코어부(115a)와, 코어부(115a)로부터 외측을 향해 방사상으로 돌출하는 복수의 티스부(115b)를 포함할 수 있다. 스테이터(115)는 코어부(115a)의 내측에 마련된 고정 플랜지부(115c)를 통해 베이스(103)에 고정될 수 있다. 스테이터(115)는 로터 케이스(112)에 수용될 수 있다.
코어부(115a) 및 각 티스부(115b)는 자성을 갖는 금속제의 스테이터 코어(116)의 표면을 절연성의 인슐레이터로 피복하여 구성되어 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 각 티스부(115b)에는 소정의 순서로 도선을 권취함으로써 복수의 코일이 형성되어 있다. 스테이터(115)의 외주 부분에 위치하는 각 티스부(115b)의 단부에는 스테이터 코어(116)의 일부가 노출되어 있다. 이러한 스테이터 코어(116)의 노출 부분이 소정의 갭을 두고 로터(111)의 자석(113)과 직경 방향으로 대향하고 있다.
복수의 코일은 U, V 및 W로 구성된 3상 코일 그룹을 구성하고 있다. 이러한 코일 그룹은 각각 컨트롤러(6)가 인버터(10)를 제어함으로써 위상하면서 교류를 공급한다. 이렇게 함으로써 각 코일 그룹과 로터(111)의 자석 간에 자계가 형성된다. 자력의 작용으로 로터(111)는 회전축(J)을 중심으로 회전한다.
도 6은 도 3에 도시된 유성기어 어셈블리를 개략적으로 도시한다.
유성기어 어셈블리(120)는 드럼 샤프트(101)를 회전시키도록 로터(111)와 드럼 샤프트(101)를 연결할 수 있다. 유성기어 어셈블리(120)는 로터 케이스(112)에 수용되어 있다. 유성기어 어셈블리(120)는 유성 기어 장치를 이용한 감속기로서, 캐리어(121), 선 기어(122), 복수(도면에 도시된 실시예의 경우 4 개)의 유성기어(123), 인터널 기어(124)로 구성될 수 있다.
캐리어(121)는 얕은 바닥을 갖는 원통 형상을 한 베이스부(121a)와, 베이스부(121a)의 중앙부로부터 그 뒷쪽으로 돌출된 원통형의 축 받침부(121b)를 포함할 수 있다. 베이스부(121a)의 뒷면에는 복수의 축 지지부(121c)가 형성되어 있다.
축 받침부(121b)의 내주면에는 드럼 샤프트(101)의 후단부(101a)와 결합되는 세레이션이 형성되어 있다. 축 받침부(121b)에 드럼 샤프트(101)의 후단부(101a)가 삽입됨으로써, 캐리어(121)는 회전 불가능한 상태로 드럼 샤프트(101)에 고정될 수 있다. 축 받침부(121b)의 주위에는 캐리어 베어링(114)을 통해 선 기어(122)가 지지되어 있다. 선 기어(122)는 회전축(J)을 중심으로 회전할 수 있다.
선 기어(122)의 내측에는 원통형의 캐리어 베어링(114)이 고정되어 있다. 선 기어(122)는 캐리어 베어링(114)을 통해 드럼 샤프트(101)(구체적으로, 드럼 샤프트(101)에 고정된 캐리어(121))에 슬라이딩 가능한 상태로 지지되어 있다. 이에 따라 로터 케이스(112)는 드럼 샤프트(101)에 대해 회전 가능하게 되어 있다.
인터널 기어(124)는 선 기어(122)보다 상대적으로 큰 직경의 대략 원통형 부재로 이루어진다. 인터널 기어(124)의 내주면에는 기어부(124a)가 마련되어 있다. 기어부(124a)에는 기어의 톱니가 전체 둘레를 따라 형성되어 있다. 또한, 인터널 기어(124)의 외주면에는 회전축 방향으로 연장되는 직선 모양의 돌기로 이루어지는 복수의 내측 슬라이드 가이드(124b)가 일정한 간격으로 전체 둘레를 따라 형성되어 있다. 이러한 내측 슬라이드 가이드(124b)에 대해서는 별도로 후술한다.
인터널 기어(124)는 선 기어(122)의 주위에 회전축(J)을 중심으로 배치되어 있다. 인터널 기어(124)의 상부 내측은 링 형상의 실링부재(126)와 접촉할 수 있다. 캐리어(121)는 실링부재(126)를 통해 회전 가능한 상태로 인터널 기어(124)에 지지되어 있다.
인터널 기어(124)는 유성기어(123)의 하부의 적어도 일 부분을 커버하도록 형성되는 커버부(124c)를 포함할 수 있다. 커버부(124c)는 기어부(124a)로부터 인터널 기어(124)의 반경 방향을 따라 연장될 수 있다. 인터널 기어(124)가 유성기어(123)의 일 면을 커버하도록 커버부(124c)를 포함함에 따라, 구동장치(100)의 모터(110)는 크기가 감소될 수 있다. 모터(110)의 크기가 감소됨에 따라, 구동장치(100)가 터브(3)의 후방에 결합될 때, 세탁기(1)의 본체(2)와 모터(110) 사이에는 갭(gap)이 확보될 수 있으며, 터브(3)의 진동에 의한 모터(110)의 손상이 방지될 수 있다.
유성기어(123)는 캐리어(121)에 회전 가능한 상태로 지지되어 있으며, 선 기어(122)와 인터널 기어(124)와 맞물리도록 이들 사이에 배치되어 있다. 유성기어(123)는 선 기어(122)의 회전력을 캐리어(121)에 전달하도록 마련될 수 있다.
유성기어(123)는 회전축 방향에 따른 일 측이 캐리어(121)에 의해 커버되며, 반대 측은 인터널 기어(124)에 의해 커버될 수 있다. 유성기어(123)는 유성기어 샤프트(125)가 삽입되는 일 면의 적어도 일 부분이 캐리어(121)에 의해 커버될 수 있다. 유성기어(123)는 유성기어 샤프트(125)가 삽입되는 일 면과 반대 면의 적어도 일 부분이 인터널 기어(124)에 의해 커버될 수 있다. 구체적으로, 유성기어(123)는 유성기어 샤프트(125)가 삽입되는 일 면과 반대 면의 적어도 일 부분이 인터널 기어(124)의 커버부(124c)에 의해 커버될 수 있다.
유성기어(123)는 상대적으로 작은 직경의 기어부재로 이루어진다. 각 유성기어(123)의 대략 중심부에는 축 삽입홈(123a)이 형성되어 있다. 축 삽입홈(123a)에 삽입된 유성기어 샤프트(125)의 일 단부가 캐리어(121)의 축 지지부(121c)에 지지될 수 있다. 즉, 유성기어 샤프트(125)는 유성기어(123)의 일 측에 회전 가능하게 결합되며, 캐리어(121)에 고정될 수 있다. 각 유성기어(123)의 외주면에는 기어의 톱니가 전체 둘레를 따라 형성되어 있다. 이 기어의 톱니가 선 기어(122) 및 인터널 기어(124)와 양 측에서 맞물려 있다.
인터널 기어(124)가 고정된 상태(회전 불능 상태)에서 선 기어(122)가 소정의 속도로 회전하면, 그에 따라 각 유성기어(123)가 선 기어(122) 주위를 선회하면서 회전한다. 이에 따라 캐리어(121) 및 드럼 샤프트(101)는 감속된 상태로 회전한다.
인터널 기어(124)와 선 기어(122) 사이에는 부시 베어링(118)과, 슬라이딩 부재(119)가 마련될 수 있다. 부시 베어링(118)와 슬라이딩 부재(119)는 링 형상을 가질 수 있다. 부시 베어링(118)과 슬라이딩 부재(119)가 인터널 기어(124)와 선 기어(122) 사이에 마련됨에 따라, 인터널 기어(124)는 선 기어(122)에 대하여 회전 가능하게 마련될 수 있다.
실링부재(126)는 인터널 기어(124)와 캐리어(121) 사이의 갭(gap)을 실링하도록 마련될 수 있다. 실링부재(126)는 인터널 기어(124)와 캐리어(121) 사이 공간에 장착될 수 있다. 실링부재(126)는 유성기어(123)가 배치되는 유성기어 어셈블리(120)의 공간을 실링하도록 마련될 수 있다.
인터널 기어(124)와, 선 기어(122)와, 캐리어(121)는 유성기어(123)가 위치하는 공간을 형성할 수 있다. 인터널 기어(124)와 선 기어(122) 사이에는 부시 베어링(118)과 슬라이딩 부재(119)가 마련될 수 있다. 선 기어(122)와 캐리어(121) 사이에는 캐리어 베어링(114)이 마련될 수 있다. 인터널 기어(124)와 캐리어(121) 사이에는 실링부재(126)가 마련될 수 있다. 인터널 기어(124)와, 슬라이딩 부재(119)와, 부시 베어링(118)과, 선 기어(122)와, 캐리어 베어링(114)과, 캐리어(121)와, 실링부재(126)는 회전축에 따른 단면에 폐 루프를 형성할 수 있다. 인터널 기어(124)와, 슬라이딩 부재(119)와, 부시 베어링(118)과, 선 기어(122)와, 캐리어 베어링(114)과, 캐리어(121)와, 실링부재(126)는 유성기어(123)가 위치하기 위한 밀폐된 공간을 형성할 수 있다. 인터널 기어(124)와, 슬라이딩 부재(119)와, 부시 베어링(118)과, 선 기어(122)와, 캐리어 베어링(114)과, 캐리어(121)와, 실링부재(126)는 유성기어(123)가 위치하는 공간에 윤활유가 채워질 수 있도록 밀폐된 공간을 제공할 수 있다. 유성기어 어셈블리(120)는 밀폐된 공간을 형성함에 있어서, 캐리어 베어링(114), 부시 베어링(118), 및 슬라이딩 부재(119) 중 적어도 하나가 생략될 수 있다.
구동장치(100)는 유성기어(123)가 위치하는 공간이 밀폐되며, 윤활유가 채워지게 되므로, 소음이 저감될 수 있다.
도 7은 도 3에 표시된 A부분을 확대하여 도시한다.
도 7을 참조하면, 실링부재(126)는 실링 바디(126a)와, 실링 커버(126b)와, 탄성체(126c)를 포함할 수 있다.
실링 바디(126a)는 실링 커버(126b)보다 강성을 갖는 재료로 구성될 수 있다. 실링 바디(126a)는 스틸(steel)을 포함하여 구성될 수 있다. 실링 바디(126a)는 실링부재(126)의 변형을 방지하도록 마련될 수 있다. 실링 바디(126a)는 대략 링 형상을 가질 수 있다. 실링 바디(126a)는 탄성체(126c)보다 인터널 기어(124)에 가깝게 위치할 수 있다.
실링 커버(126b)는 실링 바디(126a)보다 유연한 재료로 구성될 수 있다. 실링 커버(126b)는 고무를 포함하여 구성될 수 있다. 실링 커버(126b)는 실링 바디(126a)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 실링 커버(126b)는 대략 링 형상을 가질 수 있다.
탄성체(126c)는 캐리어(121)를 향해 탄성력을 가하도록 마련될 수 있다. 탄성체(126c)는 캐리어(121)가 회전하는 동안 실링부재(126)가 실링 성능을 유지할 수 있도록 마련될 수 있다. 탄성체(126c)는 캐리어(121)를 향하는 적어도 일 부분이 실링 커버(126b)에 의해 커버되도록 마련될 수 있다. 탄성체(126c)는 스프링으로 구성될 수 있다. 탄성체(126c)는 대략 링 형상을 가질 수 있다.
도 8은 도 3에 도시된 유성기어 어셈블리와 클러치의 일 부분을 개략적으로 도시한다. 도 9는 도 3에 도시된 유성기어 어셈블리와 클러치의 요부를 개략적으로 도시한다. 도 10은 도 3에 도시된 유성기어 어셈블리와 클러치의 요부를 개략적으로 도시한다. 도 11은 도 3에 도시된 클러치가 제1 모드에 있는 상태를 도시한다. 도 12는 도 3에 도시된 클러치가 제2 모드에 있는 상태를 도시한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 클러치(130)는 유성기어 어셈블리(120)의 주위에 배치되어 있다. 클러치(130)는 로터 케이스(112)에 수용되어 있다. 클러치(130)는 슬라이더(131)(가동부), 로터측 및 스테이터측의 각 락킹돌기(132R, 132S)(고정부), 및 클러치 드라이버(133)(액추에이터)를 가지고 있다. 클러치 드라이버(133)는 가동자(134) 및 고정자(135)를 가지고 있다.
슬라이더(131)는 인터널 기어(124)보다 큰 직경의 원통형 부재로 이루어진다. 슬라이더(131)의 내주면에는 회전축 방향으로 연장되는 직선상의 돌기로 이루어지는 외측 슬라이드 가이드(131a)가 일정한 간격으로 전체 둘레를 따라 형성되어 있다. 이러한 외측 슬라이드 가이드(131a)는 인터널 기어(124)의 외주면에 형성되는 복수의 내측 슬라이드 가이드(124b)와 맞물리도록 구성되어 있다.
슬라이더(131)는 외측 슬라이드 가이드(131a)를 각각 인터널 기어(124)의 내측 슬라이드 가이드(124b)에 각각 맞물린 상태에서 인터널 기어(124)의 주위에 배치되어 있다. 이에 따라 슬라이더(131)는 회전축 방향으로 슬라이드 가능하게 되어 있다.
슬라이더(131)의 외주면에는 로터 측 및 스테이터 측의 각 후킹돌기로 이루어지는 한 쌍의 후킹돌기(136R, 136S)가 형성되어 있다. 이러한 후킹돌기(136R, 136S)는 회전축 방향으로 돌출하는 복수의 돌기(가동측 돌기)로 구성되어 있으며, 슬라이더(131)의 외주면에 일정한 간격으로 전체 둘레를 따라 형성되어 있다. 로터 측의 후킹돌기(136R)는 슬라이더(131)의 하단부에 배치되어 있어서, 각 돌기는 아래쪽을 향해 돌출되어 있다. 스테이터 측의 후킹돌기(136S)는 슬라이더(131)의 상단부에 배치되어 있어서, 각 돌기는 위쪽을 향해 돌출되어 있다.
슬라이더(131)의 외주면에서 로터측 및 스테이터측의 각 후킹돌기(136R, 136S)의 사이에는 가동자(134)를 수용하는 가동자 수용부(131b)가 형성되어 있다.
로터 측의 락킹돌기(132R)(제1 고정부)는 로터 케이스(112)에 장착된 환상 부재(137)에 마련되어 있다. 로터 측의 락킹돌기(132R)는 전체 둘레를 따라 일정한 간격으로 회전축 방향으로 돌출하는 복수의 돌기(고정측 돌기)로 구성되어 있다. 이러한 돌기는 위쪽을 향해 돌출되어 있다. 또한, 이러한 돌기는 도시하지 않지만, 로터 측에 일체로 성형 시에 다른 구성부와 동시에 구성하거나 로터 케이스(112)에 일체로 구성할 수 있다.
스테이터 측의 락킹돌기(132S)(제2 고정부)는 스테이터(115)의 환상 부재(135)에 마련되어 있다. 스테이터 측의 락킹돌기(132S)는 전체 둘레를 따라 일정한 간격으로 회전축 방향으로 돌출하는 복수의 돌기(고정측 돌기)로 구성되어 있다. 이 돌기는 아래쪽을 향해 돌출되어 있다. 또한, 이러한 돌기는 인슐레이터와 일체로 구성할 수 있다.
로터 측의 락킹돌기(132R)와, 스테이터 측의 락킹돌기(132S)는 회전축 방향으로 이격되되 마주하도록 배치되어 있다. 로터 측의 락킹돌기(132R)는 로터 측의 후킹돌기(136R)와 맞물리도록 구성되는 동시에, 스테이터 측의 락킹돌기(132S)는 스테이터 측의 후킹돌기(136S)와 맞물리도록 구성되어 있다.
로터 측의 락킹돌기(132R)와 스테이터 측의 락킹돌기(132S) 사이의 간격은 로터 측의 후킹돌기(136R)와 스테이터 측의 후킹돌기(136S) 사이의 간격보다 크게 설정되어 있다. 따라서, 로터 측의 락킹돌기(132R)가 로터 측의 후킹돌기(136R)와 맞물려 연결되는 경우에는 스테이터 측의 락킹돌기(132S)는 스테이터 측의 후킹돌기(136S)와 맞물리지 않는다. 스테이터 측의 락킹돌기(132S)가 스테이터 측의 후킹돌기(136S)와 맞물려 연결되는 경우는 로터 측의 락킹돌기(132R)는 로터 측의 후킹돌기(136R)와 맞물리지 않는다.
클러치 드라이버(133)의 가동자(134)는 슬라이더 코어(134a)와 클러치 자석(134b)을 가지며, 가동자 수용부(131b)에 설치되어 있다.
슬라이더 코어(134a)는 자성을 갖는 금속제의 원통형 부재로 이루어지고, 가동자 수용부(131b)의 안쪽에 설치되어 있다. 클러치 자석(134b)은 영구 자석으로 구성되어 있다. 클러치 자석(134b)은 슬라이더 코어(134a)의 표면에 접한 상태에서 가동자 수용부(131b)의 전체 둘레를 따라 설치되어 있다.
클러치 드라이버(133)의 고정자(135)는 클러치 코일(135a), 코일 홀더(135b), 홀더 써포트(135c) 등으로 구성되어 있다. 코일 홀더(135b)는 개구가 직경 방향 외측을 향하는 단면이 대략 C자 형상을 한 절연성의 링 형상의 부재로 이루어진다. 코일 홀더(135b)에 전선이 권취됨으로써 클러치 코일(135a)이 형성되어 있다.
홀더 써포트(135c)는 코일 홀더(135b)를 사이에 끼우는 상하 한 쌍의 환상 부재로 이루어진다. 홀더 써포트(135c)는 스테이터(115)에 고정되어 있다. 이에 따라 클러치 코일(135a)(고정자(135))은 클러치 자석(134b)(가동자(134))과 직경 방향에 약간의 갭을 두고 마주하도록 구성되어 있다.
클러치 코일(135a)로의 통전은 컨트롤러(6)에 의해 제어된다. 클러치 코일(135a)로의 통전에 의해 클러치 코일(135a)과 클러치 자석(134b)의 사이에 자계가 형성된다. 이에 따라 슬라이더(131)는 회전축 방향의 어느 한쪽으로 슬라이드한다.
이에 따라 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 스테이터 측의 락킹돌기(132S)에 스테이터 측의 후킹돌기(136S)가 맞물리는 제1 모드와, 로터 측의 락킹돌기(132R)에 로터 측의 후킹돌기(136R)가 맞물리는 제2 모드로 전환된다.
제1 모드에서는 인터널 기어(124)가 슬라이더(131)를 통해 스테이터(115)에 지지된다. 이에 따라 로터(111) 및 선 기어(122)의 회전은 유성기어 어셈블리(120)를 통해 드럼 샤프트(101) 및 캐리어(121)로 전달된다. 따라서, 구동장치(100)는 저회전에서 높은 토크의 회전력을 출력한다.
한편, 제2 모드에서는 인터널 기어(124)가 슬라이더(131)를 통해 로터(111)에 지지된다. 이에 따라 로터(111) 및 선 기어(122)의 회전은 유성기어 어셈블리(120)를 통하지 않고 드럼 샤프트(101) 및 캐리어(121)로 전달된다.
즉, 로터(111), 선 기어(122), 및 인터널 기어(124)가 일체가 되어 회전하기 때문에 각 유성기어(123)는 선회하지 않는다. 이에 따라 드럼 샤프트(101) 및 캐리어(121)도 이들과 일체가 되어 회전한다. 따라서, 구동장치(100)는 고회전에서 낮은 토크의 회전력을 출력한다.
이와 같이 구동장치(100)는 모터(110), 유성기어 어셈블리(120), 및 클러치(130)가 회전축(J)에 대해 대략 수직 방향으로 일렬로 정렬되도록 모터(110)에, 유성기어 어셈블리(120) 및 클러치(130)가 효율적으로 통합되어 이들이 일체적으로 구성되어 있다. 따라서, 클러치(130)의 전환에 의해 1개의 드럼 샤프트(101)를 통해 저회전에서 높은 토크의 회전력과 낮은 토크이지만 고회전의 회전력을 출력할 수 있다. 또한, 출력이 다른 제1 모드와 제2 모드의 두 모드에서도 모터(110)의 회전수 및 토크 값을 비교적 가까운 값으로 설정할 수 있기 때문에, 모터 효율을 최적화 할 수 있다.
따라서, 구동장치(100)는 컴팩트 한 사이즈로 세탁기에 적합한 회전력을 출력 할 수 있다. 구동장치(100)는 세탁기에 적합하다.
도 13은 도 3에 도시된 선 기어와 인터널 기어가 장착되는 모습을 도시한다. 도 14는 도 13에 도시된 인터널 기어에 선 기어가 장착된 상태를 도시한다. 도 15는 도 14에 도시된 선기어 및 인터널 기어에 캐리어와 유성기어가 장착되는 모습을 도시한다. 도 16은 도 15에 도시된 유성기어가 위치하는 공간에 윤활유를 주입하는 모습을 도시한다. 도 17은 도 16에 도시된 인터널 기어와 캐리어 사이의 갭(gap)에 실링부재가 장착된 모습을 도시한다.
도 13 내지 도 17을 참조하여, 유성기어 어셈블리(120)의 조립 과정에 대하여 설명한다.
도 13을 참조하면, 선 기어(122)의 내부에는 캐리어 베어링(114)이 장착될 수 있다. 선 기어(122)의 외부에는 부시 베어링(118)이 장착될 수 있다. 인터널 기어(124)의 내부에는 슬라이딩 부재(119)가 장착될 수 있다.
도 14를 참조하면, 캐리어 베어링(114) 및 부시 베어링(118)이 장착된 선 기어(122)는 슬라이딩 부재(119)가 장착된 인터널 기어(124)에 장착될 수 있다. 선 기어(122)와 인터널 기어(124)는 부시 베어링(118)이 슬라이딩 부재(119)에 삽입되도록 결합될 수 있다.
도 15를 참조하면, 인터널 기어(124)와 결합된 선 기어(122)에는 캐리어(121) 및 유성기어(123)가 장착될 수 있다. 유성기어(123)는 캐리어(121)에 삽입된 유성기어 샤프트(125)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 유성기어(123)와 결합된 캐리어(121)는 축 받침부(121b)가 캐리어 베어링(114)에 삽입되도록 선 기어(122)에 장착될 수 있다.
도 16을 참조하면, 캐리어(121)와, 선 기어(122)와, 유성기어(123)와, 인터널 기어(124)가 장착된 때, 유성기어(123)가 위치하는 공간에는 윤활유가 채워질 수 있다. 윤활유는 그리스(grease)를 포함할 수 있다.
도 17을 참조하면, 유성기어(123)가 위치하는 공간에 윤활유가 채워진 후, 캐리어(121)와 인터널 기어(124) 사이에는 실링부재(126)가 장착될 수 있다. 실링부재(126)는 캐리어(121)와 인터널 기어(124) 사이의 갭(gap)을 실링할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 본체;
    상기 본체의 내부에 마련되는 터브;
    상기 터브의 내부에 드럼; 및
    상기 드럼을 회전시키도록 구성되는 구동장치;를 포함하고,
    상기 구동장치는,
    상기 드럼에 연결되는 드럼 샤프트;
    스테이터 및 상기 스테이터와 상호 작용을 통해 회전 가능한 로터를 포함하는 모터; 및
    상기 드럼 샤프트를 회전시키도록 상기 로터와 상기 드럼 샤프트를 연결하는 유성기어 어셈블리;를 포함하고,
    상기 유성기어 어셈블리는,
    상기 로터와 연결되는 선 기어;
    상기 드럼 샤프트와 연결되는 캐리어;
    상기 선 기어의 회전력을 상기 캐리어에 전달하기 위한 유성기어;
    상기 유성기어와 맞물리는 인터널 기어; 및
    상기 캐리어와 상기 인터널 기어 사이의 갭(gap)을 실링하기 위한 실링부재;를 포함하는 세탁기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어 어셈블리는 상기 유성기어가 위치하도록 형성되며 내부에 윤활유가 채워지는 밀폐된 공간을 포함하는 세탁기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실링부재는,
    실링 바디; 및
    상기 실링 바디를 구성하는 재료보다 유연한 재료로 구성되며, 상기 실링 바디를 둘러싸도록 형성되는 실링 커버;를 포함하는 세탁기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실링부재는 상기 캐리어를 향해 탄성력을 가하기 위한 탄성체를 더 포함하는 세탁기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실링 커버는 상기 탄성체의 상기 캐리어를 향하는 일 부분을 커버하도록 형성되는 세탁기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 실링 바디는 상기 탄성체의 상기 인터널 기어에 대한 위치보다 상기 인터널 기어에 가깝게 위치하는 세탁기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어는,
    일 측이 상기 캐리어에 의해 커버되며,
    상기 일 측과 반대되는 타 측이 상기 인터널 기어에 의해 커버되도록 마련되는 세탁기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유성기어 어셈블리는 상기 유성기어의 일 측에 회전 가능하게 결합되며 상기 캐리어에 고정되는 유성기어 샤프트를 더 포함하는 세탁기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 인터널 기어는,
    상기 유성기어와 맞물리는 기어부; 및
    상기 유성기어의 타 측을 커버하는 커버부;를 포함하는 세탁기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어 어셈블리는,
    부시 베어링 및 슬라이딩 부재로서, 상기 선 기어와 상기 인터널 기어 사이에 위치하는 상기 부시 베어링 및 상기 슬라이딩 부재; 및
    상기 선 기어와 상기 캐리어 사이에 캐리어 베어링;을 더 포함하는 세탁기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유성기어의 회전축 방향에 따른 상기 유성기어 어셈블리의 단면에서, 상기 인터널 기어, 상기 실링부재, 상기 캐리어, 상기 캐리어 베어링, 상기 선 기어, 상기 부시 베어링, 및 슬라이딩 부재는 폐 루프를 형성하는 세탁기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 선 기어는 체결부재에 의해 상기 로터에 고정되는 세탁기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 로터는 로터 케이스 및 복수의 자석을 포함하고,
    상기 복수의 자석은 상기 스테이터의 외측 둘레에 마주하는 세탁기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 구동장치는 상기 터브와 상기 구동장치의 사이에 갭(gap)을 형성하도록 상기 터브에 장착되는 세탁기.
  15. 본체;
    상기 본체의 내부에 드럼; 및
    상기 드럼을 회전시키도록 구성되는 구동장치;를 포함하고,
    상기 구동장치는,
    상기 드럼에 연결되는 드럼 샤프트;
    스테이터 및 상기 스테이터와 상호 작용을 통해 회전 가능한 로터를 포함하는 모터; 및
    상기 드럼 샤프트를 회전시키도록 상기 로터와 상기 드럼 샤프트를 연결하는 유성기어 어셈블리;를 포함하고,
    상기 유성기어 어셈블리는,
    상기 로터와 연결되는 선 기어;
    상기 드럼 샤프트와 연결되는 캐리어;
    상기 선 기어의 회전력을 상기 캐리어에 전달하기 위한 유성기어; 및
    상기 유성기어와 맞물리는 인터널 기어;를 포함하고,
    상기 유성기어 어셈블리는 그 내부에 형성되며, 상기 유성기어가 위치하고, 밀폐되며, 윤활유가 채워지는 공간을 갖는 의류 처리 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070037047A (ko) * 2005-09-30 2007-04-04 엘지전자 주식회사 드럼세탁기의 누수 방지장치
KR100903147B1 (ko) * 2003-04-30 2009-06-16 삼성전자주식회사 드럼세탁기
JP2010240006A (ja) * 2009-04-01 2010-10-28 Panasonic Corp 洗濯機
KR101176138B1 (ko) * 2005-05-23 2012-08-22 엘지전자 주식회사 세탁기의 씰링부재 및 씰링부재 제조방법
KR20200089604A (ko) * 2019-01-17 2020-07-27 삼성전자주식회사 세탁기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100903147B1 (ko) * 2003-04-30 2009-06-16 삼성전자주식회사 드럼세탁기
KR101176138B1 (ko) * 2005-05-23 2012-08-22 엘지전자 주식회사 세탁기의 씰링부재 및 씰링부재 제조방법
KR20070037047A (ko) * 2005-09-30 2007-04-04 엘지전자 주식회사 드럼세탁기의 누수 방지장치
JP2010240006A (ja) * 2009-04-01 2010-10-28 Panasonic Corp 洗濯機
KR20200089604A (ko) * 2019-01-17 2020-07-27 삼성전자주식회사 세탁기

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