KR19990030909A - 세탁기의 구동축 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁조가 회전하면서 세탁이 수행되는 세탁기의 구동축과 허브의 결합구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 결합구조에 의하면, 구동축의 상부에는 결합공이 성형되고, 허브에는 상기 결합공이 밀착된 상태로 삽입되는 돌기가 성형되어 있다. 그리고 상기 돌기가 결합공에 삽입됨으로써 위치 결정된 상태에서 상기 구동축과 허브를 체결하기 위한 체결스크류가 허브와 체결공을 체결하게 된다. 상기 돌기와 결합공은 체결스크류에 의한 체결시 위치결정역할을 함과 동시에, 회전시 회전토오크의 전달역할을 하게 된다.

Description

세탁기의 구동축 결합구조

제1도는 클러치를 사용하는 종래의 세탁기의 개략 단면도.

제2도는 모터 직결 방식의 종래의 세탁기의 단면도.

제3도는 종래의 구동축과 허브의 결합관계를 보인 확대 단면도.

제4도는 본 발명에 의한 구동축의 결합구조를 보인 단면도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 돌기의 구성을 보인 단면도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 결합공의 구성을 보인 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30.... 구동축 34, 34a, 34b.... 결합공

40..... 허브 42, 42a, 42b.... 돌기

50..... 체결스크류

본 발명은 세탁기의 세탁조와 구동축과의 결합관계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁조에 동력을 전달하기 위한 구동축과 허브에, 결합돌기 및 결합공을 선택적으로 성형하여, 용이한 위치 결정 및 동력 전달을 수행할 수 있는 결합구조에 관한 것이다.

제1도는 클러치를 사용하여, 동력을 세탁조 또는 펄세이터에 선택적으로 전달하는 종래의 세탁기의 구조를 보이고 있다. 도시한 바와 같이, 클러치를 사용하는 종래의 세탁기는, 외부케이싱(2)의 내부에서 고정된 상태로 지지되는 외조(4)와, 상기 외조(4)의 내부에서 회전 가능하게 지지되는 내조(6), 그리고 상기 내조(6)의 하단부에 독립적으로 회전 가능하게 지지되는 펄세이터(8)를 포함하여 구성된다. 상기 내조(6)의 내부에는 세탁물이 투입되어 세탁이 수행되며, 세탁동작은 주로 상기 내조(6)의 하단부에 설치된 펄세이터(8)의 회전에 의하여 수행된다. 상기 펄세이터(8) 또는 내조(6)는, 클러치장치(14)에 의하여 선택적으로 동력이 전달되는 펄세이터축(10) 또는 내조축(12)에 의하여 회전하게 되어 있다.

상기 외조(4)의 하측에는 상기 내조축(12) 또는 펄세이터축(10)을 선택적으로 회전시키기 위한 클러치장치(14)가 설치되어 있다. 그리고 상기 클러치장치(14)로의 동력의 전달은, 구동모터(16)의 회전력이 벨트구동장치(18)를 통하여 전달된다. 상기 구동모터(16)에서 전달된 동력은 클러치장치(14)에 의하여 선택적으로 펄세이터축(10) 또는 내조축(12)에 전달된다. 구체적으로는, 세탁모드에서는 상기 펄세이터축(10)을 통하여 펄세이터(8)를 회전시키도록 동력이 전달되고, 탈수모드에서는 상기 펄세이터축(10) 및 내조축(12)을 동시에 회전시킴으로써 펄세이터(8) 및 내조(6)가 동시에 회전하여 탈수과정이 진행된다.

그러나 이와 같은 종래의 구조에 의하면, 모터(16)에서의 회전동력을 선택적으로 펄세이터(8) 또는 내조(6)에 전달하기 위한 클러치장치(14)로 인하여 많은 단점이 지적된다. 실질적으로 상기 클러치장치(14)의 내부구조는 상당히 복잡하기 때문에, 부품수가 증가하고 조립공정이 복잡해져서 제조원가의 상승 및 관리 유지의 측면에서 불리한 점으로 작용하게 된다.

이러한 단점을 해결하기 위하여, 세탁기에서 클러치를 생략하고, 세탁조를 직접 회전시키는 세탁방식을 채택하는 세탁기가 1995년 한국 특허 제15706호로 제안된 바 있다. 제2도는 이러한 세탁방식을 사용하는 세탁기의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 이러한 방식을 사용하는 세탁기는, 외부케이싱(20)의 내부에서 고정된 상태로 지지되는 외조(21)와, 상기 외조(21)의 내부에서 회전 가능하게 지지되는 세탁조(22)와, 상기 세탁조(22)를 직접 회전시키기 위한 구동축(26)을 포함하여 구성된다. 상기 구동축(26)의 회전이 직접 상기 세탁조(22)를 회전시킴으로써, 세탁조(22)가 정,역방향으로 회전하면서 세탁조(22) 내부의 세탁물의 세탁을 진행하게 된다. 그리고 상기 구동축(26)을 회전시키기 위한 구동원은, 상기 구동축(26)의 하단부에 직접 부착되는 모터부(28)이다. 즉 상기 모터부(28)의 회전자(도시 생략)가 회전축(26)의 하단부에 연결됨으로써, 그 회전이 상기 구동축(26)을 직접 회전시키게 된다. 그리고 상기 세탁조(22)는 원주형 측벽부분인 세탁조몸체(22a)와, 상기 세탁조몸체(22a)의 하단부를 형성하도록 결합된 세탁조베이스(22b)로 구성되어 있다.

구동축(26)과 세탁조(22)의 결합관계를 살펴보면, 구동축(26)은 허브(24)와 같이 회전할 수 있도록 결합되고, 상기 허브(24)는 세탁조베이스(22b)와 같이 회전할 수 있도록 결합됨으로써, 구동축(26)이 세탁조(22)를 정,역회전 시킬 수 있도록 되어 있다. 구동축(26)과 허브(24)의 결합은, 구동축(26)의 상단부에 형성된 플랜지부(26a)와 허브(24)의 중심부분을 스크류 등의 체결부재(34)를 사용하여 고정함으로써 연동하도록 연결되고, 이러한 체결스크류는(34)는 복수개를 사용하고 있다. 그리고 상기 허브(24)와 세탁조(22)의 결합은, 상기 허브(24)의 일단부(24a)와 세탁조베이스(22b)가 스크류와 같은 체결부재(32)로 체결되어, 연동할 수 있도록 결합된다. 알미늄 다이캐스팅으로 만들어지는 상기 허브(24)는, 이와 같이 구동축(26)과 세탁조(22)가 같이 회전할 수 있도록 연결하는 역할을 함과 동시에, 세탁시 물이 상기 구동축(26)의 내측으로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 허브(24)의 중앙 하측 부분에 소정의 에어갭을 형성하기 위한 리브(24b)를 구비하고 있다.

그리고 상기 세탁조베이스(22)와 상기 허브(24)의 사이에는 인슐레이터(30)가 개재되어 있다. 상기 인슐레이터(30)는, 알미늄다이캐스팅으로 성형되는 허브(24)와 스테인레스 재질의 세탁조(22)가 직접 접촉하지 않도록 하고, 세탁조(22)의 회전시 화살표 방향으로 도시한 바와 같이 세탁조(22)의 중심상부를 향한 수류를 형성하는 펌프의 기능을 겸하고 있다.

제3도에는, 상기 허브(24)와 구동축(26)의 결합구조가 상세하게 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 허브(24)의 대응 부분에는 체결공(24a)가 성형되어 있고, 이에 대응하는 구동축(26)의 플랜지부(26a)에도 체결스크류(34)가 체결되기 위하여 내주면이 나사 처리된 체결공(26b)이 성형되어 있다. 상기 두 개의 체결공(24a, 26b)을 통하여 체결스크류(34)가 체결되며, 이 때 상기 체결스크류(34)의 하면과 허브(24)의 상면 사이에는 와셔(34a)가 개재된다.

이 때 알미늄 다이캐스팅으로 성형되는 상기 허브(24)의 체결공(24a)의 내경은, 체결스크류(34)의 외경 보다 조금 크게 형성되어야, 체결스크류가 상기 체결공(24a)를 관통한 상태에서 구동축(26)의 체결공(26b)에 결합된다. 그리고 이와 같이 완전하게 구동축(26)과 허브(24)가 결합된 상태에서, 구동축(26)에 의한 허브(24)의 회전을 위한 동력전달은, 체결스크류(34)에 의하여 허브(24)에 가해지는 체결면압에 의하여 전달되는 것이다.

그러나 상술한 바와 같이, 상기 구동축(26)에 의하여 허브(24)를 통하여 세탁조(22)가 회전하는 직결 구동방식의 세탁기에 있어서, 세탁조(22)의 정역회전이 반복되는 것에 의하여 상기 체결스크류(34)가 풀릴 우려가 있다. 이와 같이 체결스크류(34)가 풀리게 되면, 실질적으로 허브(24)를 구동시키기 위한 체결압력이 없어지게 되면서 회전동력의 전달에 문제가 발생할 우려가 있다. 이와 같이 회전력 전달을 위하여, 체결스크류(34)에 의하여 허브(24)에 가해지는 면압이 없어지면, 정확한 회전 동력의 전달도 문제시 되고, 정역회전시 백래쉬의 발생 우려가 높아지며, 체결스크류(34)의 나사부 자체의 손상이 우려된다. 즉, 세탁시 세탁조의 회전에 문제가 생기게 되고, 이는 제품 자체의 신뢰성을 저하시킬 수 있는 치명적인 단점으로 나타나게 되는 것이다.

그리고 종래의 허브(24)와 구동축(26)의 조립 공정에서, 허브(24)의 체결공(24a)와 구동축(26)의 체결공(26b)을 정확하게 일치시킨 상태에서 체결스크류(34)로 체결하여야 한다. 따라서 허브(24)와 구동축(26)의 상대 위치를 정확하게 잡아야 하고, 이러한 상태를 유지하면서 체결작업을 해야 하지만, 이렇게 정확한 위치를 유지하면서 조립하는 경우, 조립공정의 생산성을 저하시킬 우려가 있는 것이다. 이러한 단점은, 상기 허브와 구동축의 상대적인 위치를 쉽게 설정할 수 있으면 충분히 해결될 수 있는 것이다.

본 발명의 목적은 구동축과 허브간의 동력전달을 확실하게 수행할 수 있는 결합구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구동축과 허브의 체결시, 상대적인 위치결정이 용이하여 생산성을 높일 수 있는 결합구조를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 결합구조는, 회전력을 전달하기 위한 구동축과, 상기 구동축에 의한 회전을 세탁조에 전달하는 허브와, 상기 구동축과 허브를 체결하는 체결수단, 그리고 상기 구동축과의 허브의 체결시, 위치결정을 위한 위치결정수단을 포함하여 구성된다. 이러한 구성에 의하여 허브와 구동축의 결합시 위치결정이 용이하게 되어, 조립공정의 생산성이 향상될 수 있게 된다.

상기 위치결정수단의 일실시예에 의하면, 허브 또는 구동축에 선택적으로 성형된 돌기 및 결합공으로 구성되고, 상기 돌기 및 결합공에 의하여 구동축의 회전토오크가 허브로 전달되게 된다. 이러한 실시예에 의하여, 구동축과 허브 사이의 회전토오크의 전달이 상기 돌기 및 결합공에 의하여 수행되게 된다.

그리고 돌기에 대한 다른 실시예에 의하면, 단부의 직경이 작은 원추형으로 구성되어, 결합공으로의 삽입 공정이 원활하게 된다. 상기 결합공에 대한 다른 실시예에 의하면, 돌기가 삽입되는 부분의 직경이 큰 원추형으로 성형하여, 돌기의 삽입을 더욱 원활하게 하고 있다.

다음에는 본 발명의 실시예를 도시한 도면에 기초하면서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

제4도는 본 발명에 의한 체결구조를 보이는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 체결구조는, 하방을 향하여 돌출 성형되는 돌기(42)를 구비하는 허브(40)와, 상기 돌기(42)가 삽입되는 결합공(34)이 성형된 구동축(30)을 포함하여 구성된다. 그리고 체결스크류(50)는, 상기 돌기(42)와 결합공(34)이 결합된 상태에서 허브(40)와 구동축(30)을 서로 체결함으로서, 같이 회전할 수 있도록 연결하고 있다.

체결스크류(50)를 이용한 허브(40)와 구동축(30)의 체결구조는 종래의 것과 동일한 것이다. 간단하게 설명하면, 상기 체결스크류(50)는, 상기 구동축(30)의 플랜지부(32)와 허브(40)의 대응 부분을 관통한 상태로 이들을 체결하게 된다. 이 때 상기 체결스크류(50)와 허브(40)의 상면 사이에는 와셔(52)를 개재함으로서, 체결면압을 분산시키면서 허브(40)를 보호하는 것이 바람직할 것이다.

그리고 허브(40)의 하면에는 위치결정 및 회전력전달을 위한 돌기(42)가 성형되어 있다. 상기 돌기(42)는 허브(40)의 성형시 일체로 성형하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 허브(40)에 성형된 돌기(42)에 대응하는 구동축(30)에는 상기 돌기(40)가 삽입되는 결합공(34)이 성형되어 있다. 상기 돌기(42)는, 결합공(34)에 삽입되었을 경우, 가능하면 유격이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 돌기(42)의 외경은, 결합공(34)에 삽입이 가능한 범위 내에서, 결합공(34)의 내경에 밀착되도록 성형함으로써, 회전시 전달 토오크가 상기 돌기(42) 및 결합공(34)을 통하여 전달되도록 하여야 한다.

다음에는 상기 돌기(42) 및 결합공(34)의 기능에 대하여 설명하기로 한다. 상술한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 세탁기는, 구동축(30)의 회전 동력이 상기 허브(40)를 통하여 세탁조에 직접 전달됨으로써, 세탁조의 회전에 의하여 세탁이 수행되는 것이다. 상기 돌기(42) 및 결합공(34)은, 먼저 회전 토오크를 전달하는 역할을 수행한다. 즉 상기 돌기(42)의 외주면이, 결합공(34)의 내주면과 완전하게 밀착된 상태로 결합되어 있기 때문에, 회전시 회전토오크의 전달은 상기 돌기(42) 및 결합공(34)을 통하여 이루어진게 된다. 그리고 이러한 본 발명에 의한 회전토오크의 전달은, 체결스크류(50)의 체결 면압에 의하여 전부의 회전토오크 전달이 이루어지던 종래의 것에 비하여, 동력전달의 신뢰성이 확보되는 잇점도 있는 것이다.

그리고 상기 돌기(42) 및 결합공(34)은, 회전축(30)과 허브(40)의 결합시, 체결스크류(50)를 체결하기 위한 위치결정의 역할을 하고 있다. 즉, 허브(40)와 구동축(30)의 체결공정시, 상기 체결스크류(50)는 허브(40)의 체결공(44)과, 구동축(30)의 체결공(36)을 관통한 상태에서 체결이 이루어진다. 이 때 상기 허브(40)의 체결공(44)과 구동축(30)의 체결공(36)을 일치시키기 위한 위치 결정이 필요한 바, 본 발명에 의한 돌기(42) 및 결합공(34)을 사용하면, 구동축(30)에 대한 허브(40)의 위치 결정이 완료되기 때문에, 체결스크류(50)에 의한 체결 공정이 더욱 손쉽게 된다.

다음에는 제5도에 기초하면서, 상기 돌기의 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시예는 돌기의 형상을 원추형으로 성형함으로써, 돌기와 결합공의 결합을 더욱 원활하게 할 수 있도록 구성되는 실시예이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 돌기(42a)는 하단부의 직경이 작아지는 원추형으로 구성된다. 이러한 돌기(42a)의 형상에 의하여, 돌기(42a)가 결합공(34a)에 삽입되는 경우, 더욱 원활하게 삽입된다. 그리고 완전하게 삽입되면 상기 돌기(42a)의 상단부분이 결합공(34a)에 밀착되어, 회전토오크의 전달이 가능하게 된다. 실질적으로 본 실시예는, 돌기(42a)의 외주면이 결합공(34a)의 내주면에 밀착되어야 회전토오크의 완전한 전달이 가능해지기 때문에, 돌기(42a)의 일측 외주면을 결합공(34a)의 내주면에 밀착시킴과 동시에, 돌기(42a)의 원활한 삽입을 가능하게 하는 것임을 알 수 있다.

다음에는 제6도를 참조하면서 결합공의 다른 실시예에 대하여 살펴본다. 본 실시예는, 결합공을 원추형으로 성형함으로써, 돌기의 삽입을 원활하게 안내할 수 있도록 구성되는 실시예이다.

상기 실시예에 있어서는, 돌기를 원추형으로 성형하고 있다. 그러나 본 실시예에 있어서는, 돌기(42b)는 원래의 형상을 유지하면서, 결합공(34b)를 상부의 직경이 큰 원추형으로 성형하고 있다. 따라서 본 실시예에 의하면, 직경이 넓은 결합공(34b)의 상부를 통하여 돌기(42b)는 안내되어 쉽게 결합공(34b)에 삽입된다. 그리고 완전히 삽입된 상태에서는, 돌기(42b)의 하단부가 결합공(42b)의 하단부와 완전히 밀착되도록 되어, 정확한 회전토오크의 전달이 가능하게 된다.

상술한 본 발명의 설명에 있어서, 상기 돌기는 허브의 하면에 성형되고, 결합공은 구동축의 상부에 성형되어 서로 결합되는 것으로 설명되었다. 그러나 이러한 결합공 및 돌기의 구조는 허브 또는 구동축에 선택적으로 적용되는 것이 가능하다. 예를 들어, 구동축의 상부에 돌기를, 그리고 허브에 상기 돌기가 삽입되는 결합공을 형성하는 것도 가능함은 물론이다. 그리고 상기 돌기와 결합공은, 회전토오크의 전달에 필요한 다수개로 하는 것이 가능함은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 구동축의 회전력은 돌기와 결합공의 면적면에 의하여 전달됨을 알 수 있다. 이러한 동력전달구조는, 단순히 체결스크류의 체결면압에 의존하는 종래의 것과는 달리, 동력전달의 신뢰성을 확보함으로써, 세탁기 자체의 신뢰성을 높이는 효과를 가져온다.

그리고 상기 돌기 및 결합공은, 회전토오크의 전달 이외에 체결스크류에 의한 체결시, 구동축에 대한 허브의 위치를 결정하는 역할도 하고 있음을 알 수 있다. 이러한 위치결정에 의하여 조립공정이 용이하게 되어 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다.

Claims (4)

1. 회전력을 전달하기 위한 구동축과;

   상기 구동축에 의한 회전을 세탁조에 전달하는 허브와;

   상기 구동축과 허브를 체결하는 체결수단; 그리고

   상기 구동축과 허브의 체결시, 위치결정을 위한 위치결정수단을 포함하여 구성되는 세탁조 회전형 세탁기의 구동축 결합구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 위치결정수단은,

   허브 또는 구동축의 일측에 선택적으로 성형된 돌기와, 상기 돌기가 삽입되고 타측에 성형된 결합공으로 구성되고, 상기 돌기 및 결합공에 의하여 구동축의 회전토오크가 허브로 전달되는 세탁기의 구동축 결합구조
3. 제2항에 있어서,

   상기 돌기는 단부의 직경이 작은 원추형으로 형성되는 세탁기의 구동축 결합구조.
4. 제2항에 있어서,

   상기 결합공은, 돌기가 삽입되는 부분의 직경이 큰 원추형으로 형성되는 세탁기의 구동축 결합구조.