KR20050037692A

KR20050037692A - 세탁기

Info

Publication number: KR20050037692A
Application number: KR1020030072929A
Authority: KR
Inventors: 한진철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2005-04-25
Also published as: US20050081573A1; JP4083150B2; CN1609332B; CN1609332A; JP2005125078A

Abstract

본 발명은 장기간 사용에도 세탁축의 회전수 검출을 위한 마그네트가 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 세탁기는 회전력을 발생시키는 구동모터와, 구동모터에 의해 회전하는 세탁축과, 구동모터에서 발생한 회전력이 세탁축에 전달되게 하는 밸트 및 축 풀리와, 축 풀리와 함께 회전하도록 상기 축 풀리에 설치되는 마그네트와, 마그네트에서 발생하는 자장의 변화에 따라 세탁축의 회전수를 검출하는 자기센서와, 일단은 축 풀리에 설치되고 타단은 마그네트에 설치되어 마그네트가 축 풀리에 고정되게 하는 고정부재를 구비한 것으로, 세탁기의 사용에 따른 진동이 마그네트에 장기간 전달되더라도 마그네트가 고정부재에 의해 축 풀리에 고정되어 있는 상태를 유지하게 되므로 마그네트가 정위치로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

본 발명은 세탁기용 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁축의 회전수 검출을 위한 마그네트가 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 수조의 내부에 설치되는 회전조와 펄세이터가 선택적으로 회전하면서 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정 등을 수행하여 세탁물을 세탁하는 장치이다.

이러한 세탁기에는 본체 내에 세탁수를 담는 수조와 수조 내에 회전가능하게 설치되는 회전조가 구비되어 있으며, 회전조의 내부에는 세탁수와 세탁물을 교반시키는 펄세이터가 설치되어 있다.

또한, 수조의 하부에는 회전조와 펄세이터를 구동시키기 위한 구동모터와, 밸트를 통해 구동모터의 회전력을 전달받아 회전조와 펄세이터에 선택적으로 전달하는 동력전달장치가 구비되어 있다.

동력전달장치는 구동모터의 회전력을 펄세이터로 전달하는 세탁축과, 구동모터의 회전력을 회전조로 전달하는 탈수축이 마련되어 있으며, 세탁축과 탈수축 사이의 동력을 단속하여 탈수축이 선택적으로 회전하게 하는 클러치 장치가 마련되어 있다.

또한, 동력전달장치에는 구동모터로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 세탁축의 하단에 축 풀리가 설치되어 있으며, 축 풀리와 인접한 곳에는 풀리와 함께 회전하는 마그네트와, 마그네트에서 발생한 자장의 변화를 체크하여 제 1 세탁축의 회전수를 체크하는 자기센서가 마련되어 있다.

그런데 이러한 세탁기에 있어서 동력전달장치에 마련된 마그네트는 접착제 등을 통해 접착 고정되어 세탁축과 함께 회전하도록 되어 있는데, 이와 같이 접착에 의해 마그네트를 고정할 경우, 세탁기의 사용에 따른 진동이 마그네트에 장기간 전달되면 접착제의 접착력이 저하되고 그에 따라 마그네트가 정위치에서 이탈할 소지가 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 장기간 사용에도 마그네트가 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기는, 회전력을 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전하는 세탁축과, 상기 구동모터에서 발생한 회전력이 상기 세탁축에 전달되게 하는 밸트 및 축 풀리와, 상기 축 풀리와 함께 회전하도록 상기 축 풀리에 설치되는 마그네트와, 일단은 상기 축 풀리에 설치되고 타단은 상기 마그네트에 설치되어 상기 마그네트가 상기 축 풀리에 고정되게 하는 고정부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마그네트의 회전에 따라 상기 마그네트에서 발생하는 자장의 변화를 감지하여 상기 축 풀리의 회전수를 검출하는 자기센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 풀리에는 상기 풀리를 축방향으로 관통하는 관통공이 마련되며, 상기 고정부재는 상기 마그네트에 걸리도록 그 일단에 마련된 제 1 걸림부와, 상기 관통공을 관통하여 상기 축 풀리의 관통공 인접부에 걸리도록 그 타단에 마련된 제 2 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마그네트와 상기 고정부재는 상기 세탁축이 관통할 수 있도록 각각 환형상으로 형성되며, 상기 마그네트의 내주측에는 상기 제 1 걸림부가 걸리는 안착홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 걸림부는 상기 고정부재의 외주면으로부터 돌출형성되며, 상기 제 2 걸림부는 상기 고정부재의 중심측으로 연장형성되어 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2 걸림부는 탄성변형가능한 재질로 형성되어 탄성변형하며 상기 관통공을 관통한 후 복원되며 상기 축 풀리의 상기 관통공 인접부에 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마그네트는 회전하며 자장이 변화될 수 있도록 원주방향으로 N극과 S극이 교호적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명이 적용되는 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내부에 설치되어 세탁수를 담는 수조(11)와, 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전조(12)를 구비한다. 수조(11)는 본체(10)의 내측 상부에 걸려서 지지되는 현가장치(13)를 통해 외면 하측이 걸린 상태로 지지되며, 수조(11)의 상부에는 수조(11) 내부로 세탁수를 공급할 수 있도록 급수관(14a)과 급수밸브(14b) 등으로 구성된 급수장치(14)가 마련되고, 수조(11)의 하부에는 수조(11)에 채워진 세탁수를 외부로 배출할 수 있도록 배수관(15a), 배수밸브(15b), 배수모터(미도시) 등으로 구성된 배수장치(15)가 마련된다.

회전조(12) 내부에는 정회전과 역회전을 하여 세탁수류를 형성하는 펄세이터(16)가 구비되며, 수조(11)의 하면 외측에는 회전조(12)와 펄세이터(16)를 회전시키기 위한 구동장치가 마련된다. 구동장치는 전원을 인가받아 회전력을 발생시키는 구동모터(17)와, 구동모터(17)의 회전력을 펄세이터(16)와 회전조(12)에 동시 또는 선택적으로 전달할 수 있게 하는 동력전달장치(20)와, 구동모터(17)와 동력전달장치(20)사이에 연결되어 동력전달을 매개하는 벨트(18)를 포함한다.

동력전달장치(20)는 도 2, 3에 도시되어 있는 바와 같이 구동모터(17)의 회전력을 펄세이터(16)로 전달하도록 직렬로 배치된 하부의 제 1 세탁축(21)과 상부의 제 2 세탁축(22)을 구비하고, 이들 세탁축(21,22)의 외면에 회전 가능하게 설치되어 회전조(12)를 회전시키는 중공의 탈수축(23a,23b)을 구비한다. 또한 탈수축(23a,23b)의 중도에는 회전조(12)의 제동을 위한 구성으로 원통형상의 브레이크드럼(24)이 탈수축(23a,23b)과 함께 회전하도록 구성되고, 브레이크드럼(24)의 외면에는 브레이크드럼(24)과 함께 제동장치를 이루는 브레이크밴드(25)가 마련된다. 이 때, 구동모터(17)와 제 1 세탁축(21)에는 밸트(18)를 통해 구동모터(17)의 회전력이 제 1 세탁축(21)에 전달될 수 있도록 하기 위해 각각 풀리(17a, 21a)가 설치되며, 구동모터(17)측에 설치된 풀리를 모터 풀리(17a)라 하고 제 1 세탁축(21)에 설치된 풀리를 축 풀리(21a)라 한다.

또한 동력전달장치(20)는 제 1 세탁축(21)으로 전달된 회전력을 제 2 세탁축(22)으로 감속하여 전달하도록 브레이크드럼(24) 내부에 설치되는 유성기어감속장치(40), 탈수축(23b)의 하단에 설치되어 제 1 세탁축(21)과 탈수축(23b) 사이의 동력전달을 단속(斷續)하는 클러치장치(50), 그리고 이들을 지지하기 위한 구성으로 탈수축(23a,23b)을 회동 가능하게 지지하며 수조(11)의 하부에 결합되는 하우징(27a,27b)을 포함한다. 그리고 두 하우징(27a, 27b)의 측방에는 상술한 클러치장치(50)를 동작시키도록 지지핀(28)에 회동 가능하게 결합된 브레이크레버(29)와 클러치레버(30)가 마련되는데, 이들은 배수밸브(15b)를 열어주는 배수모터(미도시)의 동작과 연동하도록 구성된다.

하우징(27a,27b)은 수조(11) 하부에 결합되는 상부하우징(27a)과, 브레이크드럼(24)의 둘레를 감싸도록 구성되며 상단이 상부하우징(27a)에 결합된 하부하우징(27b)으로 구별된다. 탈수축은 브레이크드럼(24)의 상부에 위치하며 상단이 수조(11) 내부로 연장되어 회전조(12)와 결합되는 상부탈수축(23a)과 브레이크드럼(24)의 하부에 위치하는 하부탈수축(23b)으로 구별되며, 이들은 각각 베어링(31)을 매개로 상부하우징(27a)과 하부하우징(27b)에 회동 가능하게 지지된다. 제 1 세탁축(21)과 제 2 세탁축(22)은 복수의 오일리스베어링(32)을 매개로 각각 하부탈수축(23b)과 상부탈수축(23a) 내에 회동 가능하게 지지된다.

이 때 제 1 세탁축(21)은 하단이 구동모터(17)로부터 동력을 전달받기 위하여 축 풀리(21a)가 고정되고 상단이 브레이크드럼(24) 내로 연장되며, 제 2 세탁축(22)은 하단이 브레이크드럼(24) 내로 연장되고 상단이 회전조(12)의 내부로 연장되어 상술한 펄세이터(16)와 결합된다.

브레이크드럼(24) 내의 유성기어감속장치(40)는 제 1 세탁축(21) 상단에 마련된 태양기어(41)와, 태양기어(41)의 둘레에 배치된 복수의 유성기어(42), 브레이크드럼(24)의 내면에 마련된 내접기어(43), 그리고 제 2 세탁축(22)의 하단에 결합되는 캐리어(44)를 포함한다. 이 때 복수의 유성기어(42)는 일측이 태양기어(41)와 치합되고 타측이 내접기어(43)와 치합된 상태를 이루며, 각 유성기어(42)를 지지하는 유성기어축(45)이 제 2 세탁축(22)에 결합된 캐리어(44)에 고정되어 공전을 하도록 구성된다. 이러한 구성은 브레이크드럼(24)이 정지된 상태에서 제 1 세탁축(21)이 회전할 때 복수의 유성기어(42)가 태양기어(41)와 함께 회전(자전)하면서 내접기어(43)를 따라 공전을 하도록 한 것이고, 유성기어(42)가 공전할 때 유성기어축(45)을 매개로 결합된 캐리어(44)가 유성기어(42)의 공전속도로 회전하면서 제 2 세탁축(22)을 감속 회전시킬 수 있도록 한 것이다.

하부탈수축(23b)과 제 1 세탁축(21) 사이의 동력전달을 단속하는 클러치장치(50)는 하부탈수축(23b)의 외경과 동일하게 마련되어 하부탈수축(23b)의 하부에 인접하도록 설치되며 제 1 세탁축(21)의 외면에 고정되는 전달부재(51)와, 하부탈수축(23b)의 외면과 전달부재(51)의 외면를 감도록 설치된 코일형태의 클러치스프링(53)을 구비한다. 또 클러치스프링(53)의 외면에는 이를 조이거나 풀어서 동력전달을 단속하는 원통형 슬리브(54)가 마련된다. 이 때 클러치스프링(53)은 상부가 탈수축(23b)에 고정되고, 하부의 일단이 슬리브(54)의 내면과 결합되어 슬리브(54)의 회동에 따라 전달부재(51)를 조여주거나 풀어주도록 구성된다. 그리고 슬리브(54)는 상술한 클러치레버(30)의 동작에 따라 회동하도록 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 세탁기에는 세탁축의 회전수를 검출할 수 있도록 회전수검출장치(60)가 마련된다.

회전수검출장치(60)는 제 1 세탁축(21)과 함께 회전하며 자장을 발생시키는 마그네트(61)와, 마그네트(61)에서 발생한 자장의 변화에 따라 제 1 세탁축(21)의 회전수를 검출하는 자기센서(62)와, 마그네트(61)가 축 풀리(21a)에 고정설치되게 하는 고정부재(63)를 포함한다.

마그네트(61)는 축 풀리(21a)에 고정설치되며 제 1 세탁축(21)이 관통하여 축 풀리(21a)에 설치될 수 있도록 환형상으로 형성되는 것으로, N극과 S극이 원주방향으로 교호적으로 배치되어 회전에 따라 자기센서(62)가 센싱하는 자장이 변화되도록 되어 있다.

또한, 고정부재(63)를 통해 마그네트(61)가 축 풀리(21a)에 설치되게 하기 위해 축 풀리(21a)에는 축 풀리(21a)를 축방향으로 관통하는 관통공(21b)이 다수 마련되어, 고정부재(63)에는 일단에 그 외주면으로부터 돌출되어 마그네트(61)에 걸리는 제 1 걸림부(63a)가 마련되며 타단에 중심측으로 연장형성되어 탄성변형하며 관통공(21b)을 통과한 후 복원되면서 관통공(21b) 인접부에 지지되는 제 2 걸림부(63b)가 마련되어 있다. 이 때, 마그네트(61)에는 그 내주면측에 제 1 걸림부(63a)가 안착되는 안착홈(61a)이 오목하게 마련되어 안착홈(61a)에 제 1 걸림부(63a)가 걸릴 수 있도록 되어 있다.

자기센서(62)는 하부하우징(27b) 일측에 설치되는 것으로 하방으로 연장되어 그 끝단이 마그네트(61)의 반경방향 외측에 배치되어 마그네트(61)의 회전에 따른 자장의 변화를 측정할 수 있도록 되어 있다. 본 실시예에서는 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서가 사용된다.

다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 세탁기의 동작 및 작용효과를 설명한다.

세탁행정이 수행될 때에는 수조(11)의 하부에 설치된 배수밸브(15b)가 닫힌상태를 유지한다. 또 브레이크레버(29)와 함께 연동하는 클러치레버(30)는 지지핀(28)에 결합된 코일스프링(28a)을 통해 일측으로 회동한 상태를 유지하므로, 브레이크밴드(25)가 당겨져서 브레이크드럼(24)의 회전이 제한된 상태가 되며, 클러치레버(30)에 의해 회전되는 슬리브(54)가 클러치스프링(53)의 조임을 풀어주므로 탈수축(23b)과 전달부재(51) 사이의 동력전달이 해제된 상태를 유지한다.

이러한 상태에서 구동모터(17)가 동작으로 제 1 세탁축(21)이 회전되면, 브레이크드럼(24) 내의 유성기어(42)가 제 1 세탁축(21)의 태양기어(41)와 맞물려 회전을 한다. 이 때 유성기어(42)는 브레이크드럼(24)의 내면에 마련된 내접기어(43)가 정지된 상태이기 때문에 자전과 함께 공전을 하고, 유성기어(42)의 공전에 의해 캐리어(44)가 회전하면서 제 2 세탁축(22)이 감속된 상태로 회전한다. 그리고 회전조(12) 내부의 펄세이터(16)는 제 2 세탁축(22)과 연결되어 있기 때문에 저속으로 회전하면서 세탁수와 세탁물을 교반시킨다. 즉 이 때는 세탁축(21,22)만 회전을 하므로 회전조(12)가 정지된 상태에서 펄세이터(16)만 회전하여 세탁행정을 수행한다.

세탁행정이 종료된 후에는 수회의 급수와 배수과정을 거치는 헹굼행정을 수행하고, 헹굼행정 종료 후에는 탈수행정을 수행한다. 이 때 수조(11)의 배수동작은 배수모터(미도시)의 동작으로 배수밸브(15b)가 열리면서 배수가 이루어진다. 이 때에는 배수모터(미도시)의 동작과 연동하는 브레이크레버(29) 및 클러치레버(30)가 당겨지게 되므로, 브레이크밴드(25)의 당김이 해제되고, 이를 통해 브레이크드럼(24)의 제동이 해제된 상태가 된다. 또한 이 때는 클러치레버(30)의 회동으로 슬리브(54)의 구속이 해제되므로, 클러치스프링(53)의 탄성에 의해 슬리브(54)가 회전하면서 초기상태로 복원되고, 클러치스프링(53)이 전달부재(51)의 외면을 조여준다. 즉, 제 1 세탁축(21)과 함께 회전하는 전달부재(51)가 클러치스프링(53)을 매개로 하부탈수축(23b)과 연결된다.

이러한 상태에서 구동모터(17)가 회전되면, 제 1 세탁축(21)과 함께 탈수축(23b)이 회전을 하게 되므로 탈수축(23a, 23b)과 세탁축(21,22)이 동시에 회전되며, 이들과 연결된 펄세이터(16)와 회전조(12)가 동시에 회전하면서 탈수행정을 수행한다. 즉 이 때는 태양기어(41)와 브레이크드럼(24)이 동일한 속도로 회전되어 유성기어(42)가 자전을 멈추고 공전만 하게 되므로, 제 2 세탁축(22)과 탈수축(23a)이 동일한 속도로 회전한다.

탈수행정을 종료할 때에는 배수모터(미도시)의 동작으로 클러치레버(30)의 당김이 해제된다. 이 때, 다시 클러치레버(30)의 회동으로 브레이크밴드(25)가 조여지면서 브레이크드럼(24)의 제동이 이루어지고 클러치스프링(53)이 풀리면서 탈수축(23b)으로의 동력전달이 해제된다.

이와 같은 세탁기의 동작에 따라 구동모터(17)의 회전력이 제 1 세탁축(21)에 전달되는 과정에서 지속적으로 진동이 마그네트(61)에 전달되더라도 마그네트(61)는 제 1 걸림부(63a)가 마그네트(61)의 안착홈(61a)에 안착되고 제 2 걸림부(63b)가 관통공(21b)을 관통하여 축 풀리(21a)의 관통공(21b) 인접부에 걸리는 고정부재(63)에 의해 축 풀리(21a)에 고정되어 있는 상태를 유지하므로 마그네트(61)는 정위치에서 이탈하지 않는다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 세탁축의 회전수 검출을 위한 마그네트가 고정부재를 통해 축 풀리에 끼워 고정되므로 세탁기의 사용에 따른 진동이 장기간 전달되더라도 마그네트가 정위치로부터 이탈하는 것은 방지할 수 있게 되는 작용효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 세탁기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 2은 본 발명에 따른 세탁기의 동력전달장치 및 회전수검출장치의 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 회전수검출장치 분해사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11: 수조 12: 회전조

16: 펄세이터 17: 구동모터

17a: 모터 풀리 20: 동력전달장치

21: 제 1 세탁축 21a: 축 풀리

21b: 관통공 22: 제 2 세탁축

23a: 상부탈수축 23b: 하부탈수축

24: 브레이크드럼 25: 브레이크밴드

27a: 상부하우징 27b: 하부하우징

29: 브레이크레버 30: 클러치레버

40: 유성기어감속장치 50: 클러치장치

51: 전달부재 53: 클러치스프링

60: 회전수검출장치 61: 마그네트

62: 자기센서 63: 고정부재

Claims

회전력을 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전하는 세탁축과, 상기 구동모터에서 발생한 회전력이 상기 세탁축에 전달되게 하는 밸트 및 축 풀리와, 상기 축 풀리와 함께 회전하도록 상기 축 풀리에 설치되는 마그네트와, 일단은 상기 축 풀리에 설치되고 타단은 상기 마그네트에 설치되어 상기 마그네트가 상기 축 풀리에 고정되게 하는 고정부재를 구비한 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

상기 마그네트의 회전에 따라 상기 마그네트에서 발생하는 자장의 변화를 감지하여 상기 축 풀리의 회전수를 검출하는 자기센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

상기 풀리에는 상기 풀리를 축방향으로 관통하는 관통공이 마련되며,

상기 고정부재는 상기 마그네트에 걸리도록 그 일단에 마련된 제 1 걸림부와, 상기 관통공을 관통하여 상기 축 풀리의 관통공 인접부에 걸리도록 그 타단에 마련된 제 2 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 3항에 있어서,

상기 마그네트와 상기 고정부재는 상기 세탁축이 관통할 수 있도록 각각 환형상으로 형성되며,

상기 마그네트의 내주측에는 상기 제 1 걸림부가 걸리는 안착홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 4항에 있어서,

상기 제 1 걸림부는 상기 고정부재의 외주면으로부터 돌출형성되며, 상기 제 2 걸림부는 상기 고정부재의 중심측으로 연장형성되어 하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 3항에 있어서,

상기 제 2 걸림부는 탄성변형가능한 재질로 형성되어 탄성변형하며 상기 관통공을 관통한 후 복원되며 상기 축 풀리의 상기 관통공 인접부에 지지되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

상기 마그네트는 회전하며 자장이 변화될 수 있도록 원주방향으로 N극과 S극이 교호적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 세탁기.