KR20170082437A - 세탁기의 클러치 어셈블리 - Google Patents

세탁기의 클러치 어셈블리 Download PDF

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KR20170082437A
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Abstract

세탁기는 동력을 발생시키는 모터, 모터로부터 동력을 전달받아, 회전조와 펄세이터를 구동시키는 클러치 어셈블리를 포함하고, 클러치어셈블리는, 모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 구동샤프트, 펄세이터를 회전시키도록 구동샤프트로부터 선택적으로 동력을 전달받는 펄세이터구동부, 회전조를 회전시키도록 구동샤프트로부터 선택적으로 동력을 전달받는 회전조구동부를 포함하고, 클러치 어셈블리는, 회전조구동부와 펄세이터구동부 중 적어도 어느 하나의 구동부를 선택적으로 구동시키도록 마련된다. 이를 통해 다양한 모드의 세탁모드 및 탈수모드 구동이 가능한 세탁기를 구현한다.

Description

세탁기의 클러치 어셈블리{CLUTCH ASSEMBLY FOR WASHING MACHINE}
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 동력을 전달하는 클러치 어셈블리의 구조를 개선한 세탁기에 관한 것이다.
세탁기는 전력을 이용하여 의류를 세탁하는 기계로서, 일반적으로 세탁수를 저수하는 수조와, 수조의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전조와, 회전조의 바닥에 회전 가능하게 설치되는 펄세이터와, 회전조 및 펄세이터를 회전 구동하기 위한 모터 및 모터의 동력을 회전조 및 펄세이터에 전달하는 클러치 어셈블리를 구비한다.
이러한 세탁기는 세탁 행정 시에는 회전조의 내부에 세탁물과 물이 담겨진 상태에서 펄세이터가 회전하여 회전조의 내에 형성된 수류에 의해 세탁물로부터 오염물이 분리되고, 헹굼 행정 시에는 회전조와 펄세이터가 함께 회전함으로써, 분리된 오염물이 물에 용해되도록 작동한다.
따라서, 기존의 세탁기에는 모터의 동력을 펄세이터로 전달하는 모드로부터 모터의 동력을 펄세이터와 회전조 모두에 전달하는 모드로 전환시키기 위한 클러치 어셈블리가 장착된다. 즉, 기존의 세탁기에 장착된 클러치 어셈블리는 모터의 동력을 회전조에만 전달하는 메커니즘을 구비하고 있지 않다.
하지만, 회전조는 정지한 채 펄세이터만 회전시켜 세탁하는 과정에서 세탁물들이 서로 꼬이는 현상이 자주 발생되고, 세탁물의 종류에 따라서는 펄세이터는 정지한 채 회전조만 회전시켜 세탁하는 방법이 더 효과적일 수 있다.
본 발명의 일 측면은 모터의 동력을 회전조에만 전달할 수 있는 세탁기를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 모터의 회전 방향을 바꾸지 않고도 회전조 내부의 수류의 방향을 교번시킬 수 있는 세탁기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 세탁기는 물을 저장하기 위한 수조; 상기 수조 내부에서 회전 가능하게 마련되는 회전조; 상기 회전조의 내부에서 상기 회전조와 독립적으로 회전 가능하게 마련되는 펄세이터; 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터의 동력을 상기 회전조 또는 상기 펄세이터에 전달하는 클러치 어셈블리;을 포함하고, 상기 클러치 어셈블리는, 상기 모터의 동력을 상기 펄세이터에 전달하도록 상기 펄세이터에 결합되는 펄세이터 구동부; 및 상기 펄세이터 구동부에 선택적으로 결합되어 상기 모터의 동력이 상기 펄세이터에 전달되지 않도록 하는 커플링을 포함한다.
상기 클러치어셈블리는 상기 커플링을 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 모터의 동력을 상기 회전조 또는 상기 펄세이터에 전달할 수 있다.
상기 모터의 동력을 상기 회전조에 전달하도록 상기 회전조에 결합되는 회전조 구동부;를 더 포함하고, 상기 회전조 구동부에는 상기 모터의 동력이 전달되고, 상기 펄세이터 구동부에는 상기 모터의 동력이 전달되지 않을 때, 상기 회전조의 회전 방향은 상기 모터의 회전 방향과 반대일 수 있다.
상기 모터의 동력을 전달받는 썬기어; 및 상기 썬기어의 주변에 배치되어 상기 썬기어와 맞물리는 복수의 유성기어;를 더 포함하고, 상기 펄세이터 구동부는, 상기 복수의 유성기어 각각의 회전중심을 지나는 복수의 유성기어샤프트를 연결하는 유성기어연결부;를 포함할 수 있다.
상기 모터의 동력을 상기 회전조에 전달하도록 상기 회전조에 결합되는 회전조구동부;를 더 포함하고, 상기 회전조구동부는, 상기 복수의 유성기어를 둘러싸며, 상기 복수의 유성기어들과 맞물리는 링기어;를 포함할 수 있다.
상기 커플링은 상기 유성기어연결부의 회전을 구속하여, 상기 복수의 유성기어들이 상기 썬기어를 중심으로 공전하지 못하게 함으로써, 상기 동력이 상기 펄세이터에 전달되지 않도록 할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 세탁기는 물을 저장하기 위한 수조; 상기 수조 내부에서 회전 가능하게 마련되는 회전조; 상기 회전조의 내부에서 상기 회전조와 독립적으로 회전 가능하게 마련되는 펄세이터; 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터의 동력을 상기 회전조 또는 상기 펄세이터에 전달하는 클러치 어셈블리;을 포함하고, 상기 클러치 어셈블리는, 상기 모터로부터 동력을 전달받는 구동샤프트; 상기 구동샤프트를 감싸며, 상기 모터의 동력을 상기 펄세이터에 전달하도록 상기 펄세이터에 결합되는 펄세이터샤프트; 상기 펄세이터샤프트의 외주에 형성되는 펄세이터샤프트티스; 및 상기 펄세이터샤프트티스에 맞물려 상기 펄세이터샤프트의 회전을 선택적으로 구속하는 커플링;을 포함할 수 있다.
상기 클러치 어셈블리는, 상기 펄세이터샤프트를 감싸며, 상기 모터의 동력을 상기 회전조에 전달하도록 상기 회전조에 결합되는 회전조샤프트; 및 상기 회전조샤프트의 외주에 형성되는 회전조샤프트티스;를 더 포함할 수 있다.
상기 커플링은 상기 펄세이터샤프트티스에 맞물리는 펄세이터 구속부 및 상기 회전조샤프트티스에 맞물리는 회전조 결합부를 포함할 수 있다.
상기 회전조 결합부가 상기 회전조샤프트티스에 맞물리면, 상기 모터의 동력이 상기 커플링을 거쳐 상기 회전조에 전달될 수 있다.
상기 클러치어셈블리는 상기 커플링을 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 커플링이 상기 펄세이터샤프트티스에 맞물리거나 맞물리지 않도록 할 수 있다.
상기 구동샤프트의 일단에 형성되는 썬기어; 상기 썬기어의 주변에 배치되어 상기 썬기어와 맞물리는 복수의 유성기어; 및 상기 복수의 유성기어를 둘러싸며 상기 복수의 유성기어들과 맞물리는 링기어;를 더 포함하고, 상기 커플링이 상기 펄세이터샤프트티스에 맞물려 상기 펄세이터샤프트의 회전이 구속되면, 상기 복수의 유성기어들은 상기 썬기어를 중심으로 공전하지 못하고 상기 링기어는 회전하게 될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 세탁기는 물을 저장하기 위한 수조; 상기 수조 내부에서 회전 가능하게 마련되는 회전조; 상기 회전조의 내부에서 상기 회전조와 독립적으로 회전 가능하게 마련되는 펄세이터; 상기 펄세이터에 결합되어 상기 펄세이터에 동력을 전달하는 펄세이터 구동부; 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 동력을 전달받는 썬기어; 상기 썬기어의 주변에 배치되어 상기 썬기어와 맞물리는 복수의 유성기어; 및 상기 복수의 유성기어를 둘러싸며 상기 복수의 유성기어들과 맞물리는 링기어;를 포함하고, 상기 펄세이터 구동부는 상기 복수의 유성기어가 상기 링기어를 따라 상기 썬기어를 중심으로 공전함에 따라 회전할 수 있다.
상기 펄세이터 구동부의 회전을 선택적으로 구속하여 상기 복수의 유성기어가 공전하지 못하게 하는 커플링;을 더 포함할 수 있다.
상기 회전조에 결합되어 상기 회전조에 동력을 전달하는 회전조 구동부;를 더 포함하고, 상기 회전조 구동부는 상기 링기어와 결합되어 일체로 회전할 수 있다.
상기 커플링을 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 커플링이 상기 펄세이터 구동부의 회전을 선택적으로 구속할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 개선된 클러치 어셈블리에 의해 세탁기의 작동 모드를 다양화 할 수 있다. 특히, 세탁 행정이나 헹굼 행정 시, 펄세이터 회전 모드, 회전조 회전 모드 및 펄세이터와 회전조 동시 회전 모드를 적절히 조합하여 세탁기를 작동시킴으로써, 세탁력이 향상되고 물 사용량이 절감되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 사시도.
도 2B는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리와 로터의 하부사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전조 구동부 및 펄세이터 구동부의 분해사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 회전조샤프트 및 하부 펄세이터샤프트의 확대도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 어셈블리의 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링의 상부사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링의 하부사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링의 단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레버의 사시도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리거의 사시도.
도 13, 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 제 1 모드에서 커플링의 작동 위치에 관한 도면.
도 15, 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 제 2 모드에서 커플링의 작동 위치에 관한 도면.
도 17, 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 제 3 모드에서 커플링의 작동 위치에 관한 도면.
도 19, 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 동작에 관한 도면.
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.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 세탁기(1)는 외관을 형성하는 캐비닛(20)과, 캐비닛(20)의 내부에 배치되어 세탁수가 저장되는 수조(30)와, 수조(30)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전조(40)와, 회전조(40)의 내부에 배치되어 수류를 발생시키는 펄세이터(45)를 포함하여 구성된다.
캐비닛(20)의 상부에는 회전조(40)의 내부로 세탁물을 투입할 수 있도록 투입구(22)가 형성된다. 투입구(22)는 캐비닛(20)의 상부에 설치된 도어(21)에 의해 개폐된다.
수조(30)는 수조(30)의 외면 하측과 캐비닛(20)의 내측 상부를 연결하는 현가장치(31)에 의해 캐비닛(20)에 걸린 상태로 지지된다. 현가장치(31)에 의해 세탁시 또는 탈수시 수조(30)에서 발생되는 진동이 캐비닛(20)으로 전달되는 것을 억제한다.
수조(30)의 상부에는 수조(30)로 세탁수를 공급하기 위한 급수관(51)이 설치된다. 급수관(51)의 일측은 외부 급수원(미도시)과 연결되고, 급수관(51)의 타측은 세제공급장치(50)와 연결된다. 급수관(51)을 통해 공급되는 물은 세제공급장치(50)를 경유하여 세제와 함께 수조(30)의 내부로 공급된다. 급수관(51)에는 급수밸브(52)가 설치되어 물의 공급을 제어한다.
회전조(40)는 상부가 개방된 원통형으로 형성되고, 그 측면에는 복수의 탈수공(41)이 구비되어 회전조(40)의 내부 공간과 수조(20)의 내부 공간이 연통된다.
회전조(40)의 상부에는 회전조(40)의 고속 회전 시에 회전조(40)에 발생한 불평형 하중을 상쇄하여 회전조(40)가 안정적으로 회전할 수 있도록 밸런서(42)가 장착될 수 있다.
펄세이터(45)는 정회전 또는 역회전하며 수류를 발생시키고, 수류에 의해 회전조(40) 내의 세탁물은 세탁수와 함께 교반된다.
수조(30)의 바닥부에는 수조(30)에 저장된 세탁수를 배출하도록 배수구(60)가 형성되고, 배수구(60)에는 제1배수관(61)이 연결된다. 제1배수관(61)에는 배수를 단속하도록 배수밸브(62)가 설치된다.
배수밸브(62)의 출구는 세탁수를 외부로 배출하기 위한 제2배수관(63)에 연결된다. 배수밸브(62)는 솔레노이드장치 또는 전동모터에 연결된 링크장치 등 다양한 구성으로 마련될 수 있다.
수조(30)의 하단에는 전원을 인가받아 구동력을 발생시키는 모터(70)가 배치된다. 모터(70)는 원형의 고정자(71)와 고정자(71)의 외주에 배치되는 로터(72)로 구성되며, 로터(72)의 중심에는 샤프트홀(75)이 형성되어, 샤프트홀(75)의 내주면에 형성된 세레이션(77)에 맞물려 결합된 샤프트 또는 클러치보스(180)가 회전하게 된다. 모터(70)와 수조(30)의 사이에는 클러치 어셈블리(100)가 배치되어 모터(70)의 구동력을 회전조(40)와 펄세이터(45)에 선택적으로 전달한다.
특히, 본 실시예에서 모터(70)와 클러치 어셈블리(100)가 수직하게 일렬로 배열되는 직결식 구조가 도시되어 있다.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 사시도 이고, 도 2B는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리와 로터의 하부사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 분해사시도 이다.
클러치 어셈블리(100)는 모터(70)로부터 동력을 전달받아, 펄세이터(45)와 회전조(40) 중 적어도 어느 하나에 선택적으로 구동력을 전달하도록 마련된다. 클러치 어셈블리(100)는 그 내부구성을 보호하도록 마련되는 하우징(110)을 포함한다. 하우징(110)은 상부 하우징(112)과 하부 하우징(114)으로 구분되며, 하부 하우징(114)의 아래로는 구동샤프트(120)의 일부가 돌출되고, 상부 하우징(112)의 위로는 회전조구동부(140)의 일부 및 펄세이터구동부(130)의 일부가 돌출되도록 마련된다.
클러치 어셈블리(100)는 구동샤프트(120)와, 펄세이터구동부(130)와, 회전조구동부(140)와, 클러치보스(180)를 포함한다.
클러치보스(180)는 중심부에 형성된 보스홀(183), 보스홀(183)을 둘러싸는 원형의 허브(182) 및 허브(182)의 외주를 따라 형성된 보스 티스(184)를 포함할 수 있다. 클러치보스(180)는 모터(70)의 구동력이 1차로 전달되는 부품으로서, 이를 위해 하부로 돌출된 허브(182)의 외주에는 로터(72)의 샤프트홀(75)의 내주면에 마련된 세레이션(77)에 대응하는 보스기어(187)가 형성된다. 즉, 클러치보스(180)는 모터(70)와 항상 일체로 회전한다. 또한, 보스홀(183)은 다각형의 단면을 갖도록 형성되어, 보스홀(183)에 결합된 구동샤프트(120)에 동력을 전달하는 기능을 한다. 클러치보스(180)의 세부 구성에 대하여는 이후에 다시 설명한다.
구동샤프트(120)는 클러치보스(180)와 연결되어, 모터(70)에서 발생하는 동력이 펄세이터구동부(130) 또는 회전조구동부(140)로 전달되도록 마련된다. 구동샤프트(120)는 봉 형상의 샤프트로서, 일단에는 클러치보스(180)와 결합하기 위한 보스결합부(126)가 형성되고, 타단에는 세레이션 형태의 기어치가 형성되어 유성기어 어셈블리(150)의 썬기어(122)로서 역할한다. 보스결합부(126)는 보스홀(183)에 대응하는 다각형의 단면을 가지며 보스홀(183)에 끼워진다. 따라서, 구동샤프트(120)는 모터(70)와 항상 일체로 회전하게 된다.
펄세이터구동부(130)는 편의상 하부 펄세이터샤프트(132)와, 상부 펄세이터샤프트(134)로 구분할 수 있다. 하부 펄세이터샤프트(132)와 상부 펄세이터샤프트(134)는 독립적으로 동작하는 것이 아니라, 일체로서 회전한다. 하부 펄세이터샤프트(132)는 그 중심부가 비어있는 원통형의 샤프트로서, 하부 펄세이터샤프트(132)의 중공부에는 구동샤프트(120)가 삽입될 수 있다. 하부 펄세이터샤프트(132)의 아래 쪽 외주에는 펄세이터샤프트티스(133)가 마련될 수 있다. 펄세이터샤프트티스(133)는 하부 펄세이터샤프트(132)의 외주면을 따라 복수의 돌기가 이격 배치된 세레이션 형태로서, 이후 설명하는 커플링(160)의 펄세이터샤프트 구속부(164)와 선택적으로 맞물리도록 마련된다.
하부 펄세이터샤프트(132)의 상부에는 복수의 유성기어(152)가 안착되는 하부 유성기어연결부(136)가 마련되고, 하부 유성기어연결부(136)는 유성기어들(152)을 사이에 두고 그 상부에 배치되는 상부 유성기어연결부(135)와 결합한다. 그리고, 상부 유성기어연결부(135)의 중심에는 상부 펄세이터샤프트(134)가 결합되며, 상부 펄세이터샤프트(134)의 일단에 펄세이터(45)가 결합되어 펄세이터(45)를 회전시킬 수 있게 된다.
회전조구동부(140)는 편의상 하부 회전조샤프트(142)와, 상부 회전조샤프트(144)로 구분할 수 있다. 하부 회전조샤프트(142)와 상부 회전조샤프트(144)는 독립적으로 동작하는 것이 아니라, 일체로서 회전한다. 하부 회전조샤프트(142)는 그 중심부가 비어있는 원통형의 샤프트로서, 하부 회전조샤프트(142)의 중공부에는 상기 하부 펄세이터샤프트(132)가 삽입될 수 있다. 따라서, 중심에 위치한 구동 샤프트(120)를 하부 펄세이터샤프트(132)가 감싸고, 하부 펄세이터샤프트(132)는 하부 회전조샤프트(142)가 감싸는 구조이다.
하부 회전조샤프트(142)의 하단 외주에는 회전조샤프트티스(143)가 마련될 수 있다. 회전조샤프트티스(143)는 하부 회전조샤프트(142)의 외주면을 따라 복수의 돌기가 이격 배치된 세레이션 형태로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전조샤프트 티스(143)는 펄세이터샤프트 티스(133)의 위 쪽에 위치하게 된다. 회전조샤프트티스(143)는 이후 설명하는 커플링(160)의 회전조샤프트 결합부(168)와 선택적으로 맞물려 결합될 수 있으며, 하부 회전조샤프트(142)가 커플링(160)과 결합되면 모터의 동력이 커플링(160)을 거쳐 회전조구동부(140)에 전달된다.
하부 회전조샤프트(142)의 상단에는 플랜지 형태의 기어박스 베이스(146b)가 마련되어, 기어박스 베이스(146b)의 상면이 하부 유성기어연결부(136)의 하면과 마주하게 된다. 기어박스 베이스(146b)의 상면과 하부 유성기어연결부(136)의 하면 사이에는 그리스(grease) 등의 윤활제가 도포되어, 하부 펄세이터샤프트(132)에 대한 하부 회전조샤프트(142)의 상대적인 회전이 가능하게 구성된다.
상부 회전조샤프트(144)는 하부 회전조샤프트(142)의 기어박스 베이스(146b) 상에 결합되는 기어박스(146)를 포함한다. 상부 회전조샤프트(144)의 기어박스(146) 반대 쪽에는 회전조 결합부(147)가 마련되어 회전조(40)에 결합됨으로써, 모터(70)의 동력이 회전조(40)에 전달된다.
상부 회전조샤프트(144)는 그 중심부가 비어있는 원통형의 샤프트로서, 상부 회전조샤프트(144)의 중공에 상부 펄세이터샤프트(134)가 삽입될 수 있다. 상부 회전조샤프트(144)와 상부 펄세이터샤프트(134)는 서로 접촉하지 않도록 갭을 두고 있으므로, 서로 독립적으로 회전할 수 있다. 상부 펄세이터샤프트(134)는 상부 회전조샤프트(144)의 회전조 결합부(147) 보다 더 상부로 돌출되어 펄세이터(45)에 결합된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 어셈블리의 정면도이다.
도 6, 7을 참고하여 설명하면, 유성기어 어셈블리(150)는 구동샤프트(120)와 회전조구동부(140)와 펄세이터구동부(130)와 연결되며, 구동샤프트(120)로부터 회전조구동부(140)와 펄세이터구동부(130) 중 적어도 어느 하나의 구동부로 동력이 전달되도록 마련된다.
유성기어 어셈블리(150)는 회전조구동부(140)의 일부를 구성하는 기어박스(146)의 내부에 배치된다. 기어박스(146)는 상부 회전조샤프트(144)의 아래에 상부 회전조샤프트(146) 보다 큰 직경을 갖는 원통형의 기어박스 바디(146a)와, 하부 회전조샤프트(142)의 위에 플랜지 형태로 형성된 기어박스 베이스(146b)로 구성된다.
유성기어 어셈블리(150)는 썬기어(122)와, 복수의 유성기어(152)와, 링기어(154)를 포함할 수 있다. 썬기어(122)의 회전에 의해 썬기어(122)와 맞물려 있는 유성기어들(152)은 자전 또는 공전하게 되며, 유성기어들(152)의 자전에 의해 링기어(154)는 썬기어(122)의 회전축(X)과 동일한 축을 중심으로 회전하게 된다. 여기서, 유성기어들(152)의 자전이라 함은 각각의 유성기어가 각각의 회전축(x1, x2, x3, x4)을 중심으로 회전함을 의미하고, 유성기어들(152)의 공전이라 함은 각 유성기어의 회전축(x1, x2, x3, x4)이 썬기어의 회전축(X)을 중심으로 회전함을 의미한다. 유성기어들(152)의 공전은 유성기어들(152)의 자전을 수반한다. 즉, 링기어(154)의 회전이 구속되는 경우에 유성기어들(152)의 자전에 의해 유성기어들(152)이 링기어(154)와 맞물려 썬기어(122)를 중심으로 회전하게 된다. 반면에, 유성기어들(152)의 공전이 구속되는 경우에는 유성기어들(152)의 자전에 의해 링기어(154)가 회전하게 된다.
썬기어(122)는 구동샤프트(120)의 일단에 마련될 수 있다. 즉, 구동샤프트(120)는 클러치보스(180)와 결합되는 쪽의 반대쪽 외주면에 세레이션 형태로 마련되는 썬기어(122)를 포함할 수 있다. 따라서, 모터의 구동력이 구동샤프트(120)의 썬기어(122)를 통해 복수의 유성기어(152) 및 링기어(154)에 전달될 수 있다.
복수의 유성기어(152)는 펄세이터구동부(130)와 연결될 수 있다. 즉, 유성기어들(152)이 썬기어(122)를 중심으로 공전함에 따라 펄세이터축(134)에 회전력을 전달한다.
펄세이터구동부(130)는 복수의 유성기어(152) 각각의 회전 중심이 되는 복수의 유성기어샤프트(152a)를 연결하는 한 쌍의 유성기어연결부(135, 136)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 유성기어연결부(135,136)는 복수의 유성기어샤프트(152a)의 일단과 타단을 회전 가능하게 지지함으로써, 유성기어(152)들이 공전할 때 회전축(X)을 중심으로 회전하게 된다. 유성기어연결부(135, 136)는 상부 유성기어연결부(135)와, 하부 유성기어연결부(136)로 구성될 수 있다.
상부 유성기어연결부(135)의 중심은 상부 펄세이터샤프트(134)와 연결되고, 하부 유성기어연결부(136)의 중심은 하부 펄세이터샤프트(132)와 연결되도록 마련된다. 본 실시예에서는 상부 유성기어연결부(135)는 상부 펄세이터샤프트(134)와 일체로 형성되며, 하부 유성기어연결부(136)는 하부 펄세이터샤프트(132)와 일체로 형성된다.
링기어(154)는 회전조구동부(140)와 연결될 수 있다. 링기어(154)는 복수의 유성기어(152)를 둘러싸며, 썬기어(122)와 동일한 회전축을 가진다. 즉, 링기어(154)의 내측에 형성된 세레이션이 유성기어(152)들의 외주에 형성된 세레이션과 맞물려 회전하도록 마련된다. 링기어(154)의 외주면은 기어박스 바디(146a)의 내주면에 밀착 고정되어, 링기어(154)와 기어박스 바디(146a)는 일체로 회전한다. 이러한 구성을 통해 링기어(154)로 전달되는 구동력이 회전조구동부(140)로 전달되도록 할 수 있다. 링기어(154)와 회전조구동부(140)의 기어박스 바디(146a)를 일체로 형성할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링의 상부사시도, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링의 하부사시도, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링의 단면도이다.
커플링(160)은 위치에 따라 하부 펄세이터샤프트(132)의 회전을 구속하거나, 하부 회전조샤프트(142)에 동력을 전달함으로써, 클러치 어셈블리(100)가 제 1 모드, 제 2 모드 또는 제 3 모드로 전환되게 한다.
앞서 설명한 바와 같이 구동샤프트(120)와, 하부 회전조샤프트(142)와, 하부 펄세이터샤프트(132)는 동일한 회전축(X)을 갖는데, 커플링(160)은 상기 회전축(X) 방향으로 위치를 바꿈으로써, 회전조샤프트(142)에 회전력을 전달하거나, 펄세이터샤프트(132)의 회전을 구속할 수 있다.
커플링(160)은 중공부가 형성된 원통형의 커플링바디(162)를 포함할 수 있다. 커플링바디(162)의 중공부로는 구동샤프트(120), 하부 펄세이터샤프트(132), 하부 회전조샤프트(142)가 관통할 수 있다.
커플링바디(162)는 상부 바디(162a)와 하부 바디(162b)로 구분할 수 있다. 상부 바디(162a)의 내주면에는 회전조샤프트 결합부(168)가 마련되며, 하부 바디(162b)의 내측에는 펄세이터샤프트 구속부(164) 및 커플링기어(170)가 마련될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 하부 펄세이터샤프트(132)의 외주를 하부 회전조샤프트(143)가 둘러싸고 있으므로, 하부 펄세이터샤프트(132)의 직경 보다 하부 회전조샤프트(143)이 직경이 크다. 따라서, 하부 회전조샤프트(142)에 대응하는 회전조샤프트 결합부(168)의 내경이, 하부 펄세이터샤프트(132)에 대응하는 펄세이터샤프트 구속부(164)의 내경보다 크게 형성되어야 한다. 이를 위해, 하부 바디(162b)에는 커플링바디(162)의 중공부 내주를 따라 반경 방향 안 쪽으로 돌출되는 연장부(163)가 마련되며, 펄세이터샤프트 구속부(164)는 연장부(163)의 내주를 따라 형성된 세레이션으로 구성된다.
또한, 커플링(160)은 상부 바디(162a)와 하부 바디(162b)의 중간 위치에 형성되는 커플링티스(166)를 포함할 수 있다. 커플링티스(166)는 커플링바디(162)의 외주로부터 돌출되어 커플링바디(162)를 감싸도록 배치된다. 커플링티스(166)는 외주를 따라 반경 방향 바깥 쪽으로 돌출된 복수의 커플링돌기(167a)와, 각각의 커플링돌기(167a) 사이에 배치되는 복수의 커플링홈(167b)을 포함한다.
다음으로, 커플링(160)을 상하로 이동시키는 레버 유닛에 대하여, 도 3 및, 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 클러치 어셈블리(100)는 레버 유닛(200)을 작동시켜 커플링(160)의 위치를 결정한다. 레버 유닛(200)은 레버(210)와 트리거(220)를 포함한다.
레버(210)는 상부 레버(212)와 하부 레버(214)로 구성되며, 상부 레버(212)와 하부 레버(214)의 중간에 형성된 레버 피봇 홀(215)을 기준으로 꺾어진 형태이다. 하부 레버(214)의 끝은 양쪽으로 분기되어 "C"자 형태의 한 쌍의 가이드암(216)이 형성되고, 각 가이드암(216)은 커플링(160)과 맞닿아 커플링(160)을 지지하는 커플링 지지부(217)를 포함할 수 있다. 상부 레버(212)는 트리거(220)와 접촉하여 트리거(220)로부터 힘을 전달받는 부분이며, 상부 레버(212)에 작용되는 힘에 의해 레버(210)가 레버 피봇 홀(215)을 중심으로 피봇 회동할 수 있다.
트리거(220)는 몸체를 형성하는 트리거 바(222)와, 트리거 바(222)의 일단에서 분기되는 커넥팅 암(226)과 스토퍼(228)로 구성되어, 대략 "T"자 형태를 가진다. 또한, 트리거 바(222)와 커넥팅 암(226)과 스토퍼(228)의 중간 지점에 형성되는 트리거 피봇 홀(225)을 포함할 수 있다. 트리거 피봇 홀(225)은 하우징(110) 일측에 형성된 한 쌍의 트리거 서포트(118a)의 사이에 배치된다. 한 쌍의 트리거 서포트(118a)에는 각각 트리거 서포트홀(118b)이 형성되고, 한 쌍의 트리거 서포트홀(118b)과 트리거 피봇 홀(225)을 관통하는 트리거 피봇 핀(118d)에 의해 트리거(220)가 하우징(110)에 피봇 회전 가능하게 장착된다. 또한, 트리거(220)와 트리거 서포트(118a)의 사이에 탄성부재(118c)를 배치하여, 트리거(220)가 레버(210)를 가압하는 방향 또는 그 반대 방향으로 바이어스되도록 결합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 클러치 어셈블리(100)는 하우징(110)의 하면에 결합되는 레버 홀더(190)를 포함할 수 있다. 레버 홀더(190)는 환형의 홀더 바디(196), 홀더 바디(196)를 하우징(110)에 결합하기 위한 하우징 결합부(192) 및 홀더 바디(196)의 일측에 돌출된 한 쌍의 레버 서포트(198a)를 포함할 수 있다. 레버 홀더(190)는 도시되지 않은 복수의 체결부재에 의해 하우징(110)의 하면에 고정될 수 있으며, 대안으로서 하우징(110)과 일체로 형성될 수도 있다. 또한, 한 쌍의 레버 서포트(198a)에는 각각 레버 서포트 홀(198b)이 형성되고, 한 쌍의 레버 서포트 홀(198b)과 레버 피봇 홀(215)을 관통하는 레버 피봇 핀(198d)에 의해 레버(210)가 레버 홀더(190)에 피봇 회전 가능하게 장착된다. 레버(210)와 레버 홀더(190)의 사이에 탄성부재(198c)를 배치하여, 레버(210)의 가이드암(212)이 하방으로 바이어스되도록 구성할 수 있다.
이와 같은 구성으로, 도시되지 않은 액추에이터에 의해 트리거(220)를 작동시킬 때, 도 13을 참조하면, 트리거 피봇 홀(225)을 중심으로 트리거(220)가 시계 반대 방향으로 피봇 회전하게 되고, 커넥팅 암(226)의 레버 접촉부(227)가 상부 레버(212)를 가압하여, 레버(210)가 레버 피봇 홀(215)을 중심으로 피봇 회동함으로써, 레버(210)의 가이드암(212)이 커플링(160)을 상승시키게 된다. 본 발명의 실시예에서는, 커플링(160)의 위치가 상, 중 및 하에 따라, 클러치 어셈블리의 작동 모드가 제1, 제2 및 제3 모드로 결정되게 된다.
본 실시예에서는 커플링(160)의 위치를 변경시키는 메커니즘으로서 레버(210)와 트리거(220)를 이용하고 있지만, 캠 또는 기어 등을 이용해 커플링(160)을 왕복 운동하도록 구성할 수도 있다.
한편, 레버 홀더(190)의 중공부와 인접하여, 홀더 바디(196)의 하면으로부터 아래로 돌출되는 복수의 돌기(191a)로 구성된 커플링 스토퍼(191)가 배치된다. 상기 커플링 스토퍼(191)는 커플링(160)이 상승한 위치에서 커플링 티스(166)와 맞물리도록, 커플링 티스(166)와 대응하는 형상을 가진다.
도 3을 참고하면, 클러치보스(180)는 중심부에 형성된 보스홀(183), 보스홀(183)을 둘러싸는 원형의 허브(182) 및 허브(182)의 외주를 따라 형성된 보스 티스(184)를 포함할 수 있다. 보스 티스(184)는 허브의 외주로부터 반경방향으로 돌출되는 복수의 보스돌기(184) 및 보스돌기들(184)의 사이에 홈형상으로 형성되는 복수의 보스홈(185)을 포함한다. 이에 따라, 커플링(160)이 하강한 위치에서 보스 티스(184)와 커플링 기어(170)가 맞물리게 되어, 모터의 동력이 커플링(160)에 전달됨으로써 커플링(160)이 회전할 수 있게 된다.
이하는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 어셈블리(100)의 동작 원리에 관하여 설명한다.
먼저, 제 1 모드(M1)는 회전조 회전모드로서, 모터의 구동력이 회전조에만 전달되고 펄세이터는 회전하지 않는 상태이다.
도 13, 14을 참고하면, 액추에이터(도시되지 않음)로부터 화살표(F1) 방향으로 힘을 전달 받은 트리거(220)가 트리거 피봇 홀(225)을 중심으로 시계 반대 방향으로 회전함에 따라, 트리거(220)의 레버 접촉부(227)가 상부 레버(212)를 가압하고, 레버(210)가 레버 피봇 홀(215)을 중심으로 피봇 회전하여, 레버상부(212)가 하우징(110) 측면으로부터 멀어지는 방향으로 이동하며 레버하부(214)의 가이드암(216)은 커플링(160)을 상승시킨다. 커플링(160)이 상 위치에 있을 때, 커플링(160)의 커플링 티스(166)는 레버 홀더(190)의 커플링 스토퍼(191)와 맞물려 커플링(160)의 회전이 구속되고, 커플링(160)의 펄세이터샤프트 구속부(164)는 펄세이터샤프트티스(133)와 맞물려 하부 펄세이터샤프트(132)가 구속된다. 하부 펄세이터샤프트(132)의 회전이 구속되면 하부 펄세이터샤프트(132)의 상부에 배치된 유성기어들(152)의 자전은 자유롭지만, 유성기어들(152)의 공전은 구속된다. 즉, 유성기어샤프트들(152a)이 썬기어(122)를 중심으로 회전할 수 없다. 한편, 하부 회전조샤프트(142)의 회전조샤프트티스(143)는 커플링(140)의 회전조샤프트 결합부(168)와 펄세이터샤프트 구속부(164)의 사이에 형성된, 세레이션이 형성되지 않은, 평탄부(174)에 위치하므로, 하부 회전조샤프트(142)는 커플링(150)과 맞물리지 않고 회전에 자유로운 상태이다.
따라서, 이 상태에서 구동샤프트(120)로부터의 동력은 썬기어(122) 및 유성기어들(152)의 자전을 통해 링기어(154)로 전달되고, 링기어(154)에 연결된 회전조구동부(140)가 회전하게 된다. 이러한 동력의 전달 경로는 도 14에 도시된 화살표(T1)를 따른다. 즉, 모터(70)로부터 클러치보스(180), 구동샤프트(120), 유성기어(152), 링기어(154), 기어박스(146) 및 상부 회전조샤프트(144)를 거쳐 회전조(40)가 회전하게 된다. 이 때, 모터(70)의 회전 방향과 회전조(40)의 회전 방향은 서로 반대이고, 모터(40)의 회전속도 대 회전조(40)의 회전속도는 대략 4 대 1 내지 5 대 1이 되는데, 모터(40)의 회전속도와 회전조(40)의 회전속도의 비율은 썬기어(122)의 기어 티스 수, 유성기어(152)의 기어 티스 수 또는 링기어(154)의 기어 티스 수에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에 따른 세탁기는 세탁 또는 헹굼 행정시에 제 1 모드로 작동할 수 있으며, 세탁 행정 중의 일부 구간이나 헹굼 행정 중의 일부 구간에서 제 1 모드로 작동할 수 있다. 종래의 세탁기는 세탁 행정시, 회전조는 정지한 채 펄세이터만 회전하거나, 회전조와 펄세이터가 함께 회전하도록 작동하였는데, 본 발명에 따른 세탁기는 세탁 행정 시 펄세이터는 정지한 채 회전조만 회전하는 구간을 가짐으로써, 옷감의 손상이 감소될 수 있는 장점이 있다. 또한, 세탁기의 전체 행정 즉, 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정 중에서, 통상적으로 헹굼 행정은 2회 이상 반복하게 되는데, 첫번째 헹굼 행정 시 또는 마지막 헹굼 행정 시에는, 세탁기가 제 1 모드로 작동되도록 프로그래밍함으로써 물을 절약할 수 있는 효과가 있다.
다음에, 본 발명에 따른 세탁기가 제 2 모드(M2)인 펄세이터 회전모드로 동작하는 경우에, 모터의 동력 전달 경로에 대해서 설명한다.
도 15, 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 제 2 모드에서의 동작에 관한 도면이다.
제 1 모드(M1)와 마찬가지로 액추에이터로부터 화살표(F2) 방향으로 힘을 전달받은 트리거(220)가 트리거 피봇 홀(225)을 중심으로 시계 반대 방향으로 회전하는데, 제 2 모드(M2)에서 액추에이터가 트리거(220)를 회전시키는 각도는 제 1 모드의 경우보다 작다. 즉, 제 1 모드(M1)에서 트리거(220)의 회전 각도가 거의 최대여서, 도 13에 도시된 바와 같이 트리거(220)의 스토퍼(228)가 하우징(110)의 측면에 거의 접촉한 상태라면, 제 2 모드(M2)에서는 트리거(220)의 스토퍼(228)가 하우징(110)과 간격(d1)을 유지한 상태이다. 다시 말해, 제 2 모드(M2)에서 트리거(220)의 위치는 제 1 모드(M1)에서 트리거(220)의 위치와 후술하는 제 3 모드(M3)에서 트리거(220)의 위치의 중간 정도이다. 하지만 경우에 따라서는, 제 2 모드(M2)를 중립 위치로 정하면, 제 1 모드(M1) 및 제 3 모드(M3)에서만 액추에이터가 작동하고 제 2 모드(M2)에서는 액추에이터가 작동하지 않도록 구성할 수도 있다.
이와 같이, 트리거(220)의 회전에 의해 상부 레버(212)에 힘을 가하면, 레버(210)가 레버 피봇 홀(215)을 중심으로 피봇 회전하여, 하부 레버(212)의 가이드암(216)에 의해 커플링(160)이 상승하게 된다. 제 1 모드(M1)에서 커플링(160)의 위치를 상 위치라고 할 때, 제 2 모드(M2)에서 커플링(160)의 위치는 중 위치라고 할 수 있다. 즉, 제 2 모드(M2)에서 커플링(160)은 제 1 모드(M1)에서 커플링(160)의 위치 보다 낮은 데에 있다. 이때 커플링(160)의 커플링 티스(166)는 레버 홀더(190)의 커플링 스토퍼(191)과 맞물리지 않은 채로 커플링 스토퍼(191)의 아래에 위치하며, 하부 펄세이터샤프트(132)의 펄세이터샤프트티스(133)는 커플링(160)의 펄세이터샤프트 구속부(164)와 맞물리지 않은 채로 펄세이터샤프트 구속부(164)의 위에 위치하고, 하부 회전조샤프트(142)의 회전조샤프트티스(143)는 커플링(160)의 회전조샤프트 결합부(168)와 맞물리지 않은 채로 회전조샤프트 결합부(168)의 아래에 위치한다. 즉, 펄세이터샤프트티스(133) 및 회전조샤프트티스(143)는 커플링(160)의 펄세이터샤프트 구속부(164)와 회전조샤프트 결합부(168)의 사이에 평탄부(174)에 위치하게 된다. 결론적으로, 제 2 모드(M2)일 때 커플링(160)은 레버 홀더(190), 펄세이터샤프트 티스(133) 또는 회전조샤프트 티스(143)의 어느 것과도 맞물리거나 결합하지 않는다.
이 상태에서 구동샤프트(120)로부터의 동력은 썬기어(122)를 거쳐, 복수의 유성기어(152)에 전달된다. 유성기어(152)의 자전에 의한 동력이 링기어(154)에 전달되기는 하지만, 회전조(40)는 펄세이터(45)에 비해 상대적으로 질량이 크기 때문에 정지 상태의 회전조(40)를 회전시키기 위한 관성 모멘트가 정지 상태의 펄세이터(45)를 회전시키기 위한 관성 모멘트 보다 매우 크다. 따라서, 유동기어들(152)의 자전력은 링기어(154)를 회전시키는 대신, 유성기어들(152) 스스로가 링기어(154)를 따라 공전하게 만들고, 이러한 유성기어들(152)의 공전은 유성기어연결부(135, 136)를 거쳐 펄세이터구동부(130) 및 펄세이터(45)를 회전시키게 된다.
대안으로서, 회전조 구동부(140)의 회전을 보다 확실히 구속하기 위해서, 기어박스(146)의 측면과 접촉하는 브레이크 장치(도시되지 않음)를 장착할 수 있다. 이 경우에, 제 2 모드(M2)에서 회전조 구동부(140)를 구속하도록 브레이크 장치를 작동시킬 수도 있고, 브레이크 장치가 작동하지 않을 때에 회전조 구동부(140)를 구속하다가 제 1 모드(M1) 및 제 3 모드(M3)에서 회전조 구동부(140)의 구속을 해제하도록 브레이크 장치를 작동시킬 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제 2 모드(M2)에서, 모터(40)의 동력은 구동샤프트(120)의 썬기어(122)를 거쳐 유성기어들(152)의 공전을 통해 펄세이터 구동부(130)로 전달되어 펄세이터(45)를 회전시킨다. 이 때의 동력 전달 경로는 도 16에 도시된 화살표(T2)를 따른다. 이 때, 모터(70)의 회전 방향과 펄세이터(45)의 회전 방향은 같지만, 회전 속도는 4 대 1 내지 5 대 1의 비율로 모터의 회전 속도 대비 펄세이터(45)의 회전 속도가 감소된다. 이러한 감속 비율은 썬기어(122), 유성기어(152) 또는 링기어(154)의 기어 티스 수에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에 따른 세탁기는 세탁 또는 헹굼 행정시에 제 2 모드로 작동할 수 있으며, 세탁 행정의 일부 구간에서 제 2 모드로 작동할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 1 모드에서 회전조의 회전 방향은 모터의 회전 방향과 반대이고, 제 2 모드에서 펄세이터의 회전 방향은 모터의 회전 방향과 같으므로, 세탁 행정시 제 1 모드와 제 2 모드를 교대로 작동시키면 자연스럽게 수류 및 세탁물의 회전 방향이 교번하게 된다. 즉, 종래에는 세탁 행정 시, 모터의 회전 방향을 교번시켜 수류에 변화를 줬지만, 본 발명에 따른 클러치 어셈블리(100)를 구비한 세탁기에서는 모터의 회전 방향을 바꾸지 않고도 제 1 모드와 제 2 모드의 변환을 통해 수류의 회전 방향을 바꾸면서 세탁 행정을 수행할 수 있다.
도 17, 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 어셈블리의 제 3 모드에서의 동작에 관한 도면이다.
제 1 모드(M1) 및 제 2 모드(M2)와는 다르게, 제 3 모드(M3)에서는 액추에이터가 작동하지 않는다. 즉, 엑추에이터가 트리거(220)에 아무런 힘을 가하지 않으며, 트리거(220)는 피봇 회전하지 않고 원점 상태를 유지하고, 트리거(220)의 스토퍼(228)는 제 2 모드(M2)에서 하우징(110)과 이격된 거리(d1) 보다 더 큰 간격(d2)을 두고 위치한다. 또한, 트리거(220)가 상부 레버(212)를 가압하지 않으므로, 레버 피봇 홀(215)에 결합된 탄성부재(198c)의 탄성력에 의해, 상부 레버(212)는 모터의 회전축(X)과 대략 수평을 이루도록 직립하고, 하부 레버(214)의 가이드암(212)은 커플링(160)을 가압하지 않는다.
따라서, 커플링(160)은 중력에 의해서 가장 낮은 위치에 오기도 하지만, 레버 홀더(190)와 커플링(160)의 사이에 배치된 스프링(176)의 탄성력에 의해 커플링(160)이 클러치보스(180)와 결합하도록 바이어스된다. 커플링(160)이 가장 낮은 위치에 오게 되면, 커플링(160)의 커플링기어(170)가 클러치보스(180)의 보스티스(184)와 맞물리게 되며, 이 때의 커플링(160)의 위치를 하 위치라고 할 수 있다. 커플링(160)이 하 위치에 있을 때, 커플링(160)의 회전조샤프트 결합부(168)는 회전조샤프트티스(143)와 맞물린다. 반면에, 펄세이터샤프트티스(143)는 커플링(160)의 평탄부(174)에 위치하기 때문에 커플링(160)과는 맞물리지 않는다. 제 3 모드(M3)에서 모터(40)의 동력은 구동샤프트(120) 뿐만 아니라 클러치보스(180)와 결합된 커플링(160)에도 전달된다. 또한, 커플링(160)의 회전조샤프트 결합부(168)에 맞물린 회전조샤프트티스(143)에 의해 회전조 구동부(140)를 회전시킨다. 따라서, 구동샤프트(120)의 회전 속도와 회전조 구동부(140)의 회전 속도가 동일하게 때문에, 구동샤프트(120)의 썬기어(122)와 유성기어들(152) 사이에 동력 전달이 생기지 않으며, 유성기어들(152)과 링기어(154) 사이에도 동력 전달은 발생하지 않는다. 다시 말해, 펄세이터 구동부(130)와 회전조 구동부(140)는 하나의 강체(剛體)로서 회전하게 된다. 제 3 모드(M3)에서 동력 전달 경로는 도 18에 도시된 화살표(T3)를 따르며, 모터(40)의 회전 속도, 펄세이터(45)의 회전 속도 및 회전조(40)의 회전 속도는 모두 동일하며, 회전 방향도 동일하다.
기본적으로, 제 3 모드(M3)는 세탁기의 탈수 행정 시 작동하는 모드로서, 회전조와 펄세이터를 고속으로 회전시킴으로써 세탁물이 함유한 물을 분리시킨다. 하지만, 경우에 따라서는 세탁 또는 헹굼 행정 시에도 세탁기를 제 3 모드로 작동시킬 수도 있다.
이하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기에 관하여 설명한다. 상기 설명에서와 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 19, 20과 앞선 도면들을 참고하여 설명한다.
세탁기는 제 1 모드(M1)인 회전조 회전모드와, 제 2 모드(M2)인 펄세이터 회전모드와, 제 3 모드(M3)인 탈수모드를 동작할 수 있다.
제 1, 3 모드(M1, M3)는 트리거(220)가 이동함으로서 동작 될 수 있으며, 제 2 모드(M2)는 레버(210)가 이동함으로서 동작될 수 있다. 도 19, 20과 같이 트리거(220)와 레버(210)는 각각 제 1, 2 액츄에이터(A1, A2)에 의해 동작할 수 있다.
제 1 모드(M1)에서는 도 19와 같이 트리거(220)의 스토퍼(228)가 하우징(110)의 측면에 거의 접촉한 상태이다. 이 때, 커플링(160)은 도 14와 같이 상 위치로 이동하게 되고, 커플링(160)은 커플링 스토퍼(191)와 펄세이터샤프트티스(133)와 맞물리게 됨으로서, 동력은 모터(70) 로부터 회전조(40)로 전달되게 된다.
제 3 모드(M3)에서는 도 20과 같이 트리거(220)의 스토퍼(228)가 하우징(110)의 측면으로부터 d2만큼의 이격되는 상태이다. 이 때, 커플링(160)은 도 18과 같이 하 위치로 이동하게 되고, 클러치보스(180)와 회전조샤프트티스(143)와 맞물리게 됨으로서, 동력은 모터(70)로부터 펄세이터(45)와 회전조(40)로 전달되게 된다.
제 1 모드(M1)가 기본설정상태이기 때문에 제 1 모드(M1)에서 제 3 모드(M3)로 변환시 ,트리거(220)의 스토퍼(228)가 하우징(110)으로부터 d2만큼 이격되도록 제 1 액츄에이터(A1)에 의해 트리거(220)를 회전이동시킬 수도 있다.
반대로, 제 3 모드(M3)가 기본설정상태이기 때문에 제 3 모드(M3)에서 제 1 모드(M1)로 변환시, 트리거(220)의 스토퍼(228)가 하우징(110)에 거의 밀착되도록 제 1 액츄에이터(A1)에 의해 트리거(220)를 회전이동시킬 수도 있다.
즉, 트리거(220)의 이동으로 세탁기는 회전조 회전모드와, 탈수모드를 동작할 수 있게 된다.
제 2 모드(M2)는 레버(210)가 이동함으로서 동작할 수 있다.
레버(210)는 도 21과 같이 제 2 액츄에이터(A2)에 의해, 트리거(220)와 독립적으로 이동하도록 마련된다. 즉, 제 2 모드(M2)는 제 2 액츄에이터(A2)에 의해 ON/OFF 될 수 있게 된다.
제 2 액츄에이터(A2)는 그 일례로 레버상부(212)를 동작시켜 레버하부(214)의 가이드암(216)이 커플링(160)을 이동시키도록 마련된다. 제 2 모드(M2)에서의 커플링(160)은 도 16과 같이 중 위치에 올 수 있다. 이 때, 커플링(160)은 펄세이터샤프트티스(133) 및 회전조샤프트티스(143)에 구속되지 않으므로, 동력은 모터(70)로부터 펄세이터(45)로 전달되게 된다.
이와 같이 제 1, 2 액츄에이터(A1, A2)로 각각 트리거(220)와 레버(210)를 이동시킴으로서, 모드간의 구별을 명확하게 할 수 있으며, 이를 통해 모드간 오작동을 방지할 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.
1 : 세탁기 20 : 캐비닛
30 : 수조 40 : 회전조
45 : 펄세이터 70 : 모터
100 : 클러치어셈블리 110 : 하우징
120 : 구동샤프트 122 : 썬기어
132 : 하부 펄세이터샤프트 133 : 펄세이터샤프트티스
142 : 하부 회전조샤프트 143 : 회전조샤프트티스
146 : 기어박스 150 : 유성기어 어셈블리
152 : 유성기어들 154 : 링기어
160 : 커플링 164 : 펄세이터샤프트 구속부
168 : 회전조샤프트 결합부 180 : 클러치보스
200 : 레버유닛 210 : 레버
220 : 트리거

Claims (16)

  1. 물을 저장하기 위한 수조;
    상기 수조 내부에서 회전 가능하게 마련되는 회전조;
    상기 회전조의 내부에서 상기 회전조와 독립적으로 회전 가능하게 마련되는 펄세이터;
    동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터의 동력을 상기 회전조 또는 상기 펄세이터에 전달하는 클러치 어셈블리;을 포함하고,
    상기 클러치 어셈블리는,
    상기 모터의 동력을 상기 펄세이터에 전달하도록 상기 펄세이터에 결합되는 펄세이터 구동부; 및
    상기 펄세이터 구동부에 선택적으로 결합되어 상기 모터의 동력이 상기 펄세이터에 전달되지 않도록 하는 커플링을 포함하는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치어셈블리는 상기 커플링을 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 모터의 동력을 상기 회전조 또는 상기 펄세이터에 전달하는 세탁기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 동력을 상기 회전조에 전달하도록 상기 회전조에 결합되는 회전조 구동부;를 더 포함하고,
    상기 회전조 구동부에는 상기 모터의 동력이 전달되고, 상기 펄세이터 구동부에는 상기 모터의 동력이 전달되지 않을 때, 상기 회전조의 회전 방향은 상기 모터의 회전 방향과 반대인 세탁기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 동력을 전달받는 썬기어; 및
    상기 썬기어의 주변에 배치되어 상기 썬기어와 맞물리는 복수의 유성기어;를 더 포함하고,
    상기 펄세이터 구동부는,
    상기 복수의 유성기어 각각의 회전중심을 지나는 복수의 유성기어샤프트를 연결하는 유성기어연결부;를 포함하는 세탁기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 모터의 동력을 상기 회전조에 전달하도록 상기 회전조에 결합되는 회전조구동부;를 더 포함하고,
    상기 회전조구동부는,
    상기 복수의 유성기어를 둘러싸며, 상기 복수의 유성기어들과 맞물리는 링기어;를 포함하는 세탁기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 커플링은 상기 유성기어연결부의 회전을 구속하여, 상기 복수의 유성기어들이 상기 썬기어를 중심으로 공전하지 못하게 함으로써, 상기 동력이 상기 펄세이터에 전달되지 않도록 하는 세탁기.
  7. 물을 저장하기 위한 수조;
    상기 수조 내부에서 회전 가능하게 마련되는 회전조;
    상기 회전조의 내부에서 상기 회전조와 독립적으로 회전 가능하게 마련되는 펄세이터;
    동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터의 동력을 상기 회전조 또는 상기 펄세이터에 전달하는 클러치 어셈블리;을 포함하고,
    상기 클러치 어셈블리는,
    상기 모터로부터 동력을 전달받는 구동샤프트;
    상기 구동샤프트를 감싸며, 상기 모터의 동력을 상기 펄세이터에 전달하도록 상기 펄세이터에 결합되는 펄세이터샤프트;
    상기 펄세이터샤프트의 외주에 형성되는 펄세이터샤프트티스; 및
    상기 펄세이터샤프트티스에 맞물려 상기 펄세이터샤프트의 회전을 선택적으로 구속하는 커플링;을 포함하는 세탁기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 클러치 어셈블리는,
    상기 펄세이터샤프트를 감싸며, 상기 모터의 동력을 상기 회전조에 전달하도록 상기 회전조에 결합되는 회전조샤프트; 및
    상기 회전조샤프트의 외주에 형성되는 회전조샤프트티스;를 더 포함하는 세탁기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 커플링은 상기 펄세이터샤프트티스에 맞물리는 펄세이터 구속부 및 상기 회전조샤프트티스에 맞물리는 회전조 결합부를 포함하는 세탁기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 회전조 결합부가 상기 회전조샤프트티스에 맞물리면, 상기 모터의 동력이 상기 커플링을 거쳐 상기 회전조에 전달되는 세탁기.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 클러치어셈블리는 상기 커플링을 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 커플링이 상기 펄세이터샤프트티스에 맞물리거나 맞물리지 않도록 하는 세탁기 세탁기.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동샤프트의 일단에 형성되는 썬기어;
    상기 썬기어의 주변에 배치되어 상기 썬기어와 맞물리는 복수의 유성기어; 및
    상기 복수의 유성기어를 둘러싸며 상기 복수의 유성기어들과 맞물리는 링기어;를 더 포함하고,
    상기 커플링이 상기 펄세이터샤프트티스에 맞물려 상기 펄세이터샤프트의 회전이 구속되면, 상기 복수의 유성기어들은 상기 썬기어를 중심으로 공전하지 못하고 상기 링기어는 회전하게 되는 세탁기.
  13. 물을 저장하기 위한 수조;
    상기 수조 내부에서 회전 가능하게 마련되는 회전조;
    상기 회전조의 내부에서 상기 회전조와 독립적으로 회전 가능하게 마련되는 펄세이터;
    상기 펄세이터에 결합되어 상기 펄세이터에 동력을 전달하는 펄세이터 구동부;
    동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터로부터 동력을 전달받는 썬기어;
    상기 썬기어의 주변에 배치되어 상기 썬기어와 맞물리는 복수의 유성기어; 및
    상기 복수의 유성기어를 둘러싸며 상기 복수의 유성기어들과 맞물리는 링기어;를 포함하고,
    상기 펄세이터 구동부는 상기 복수의 유성기어가 상기 링기어를 따라 상기 썬기어를 중심으로 공전함에 따라 회전하는 세탁기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 펄세이터 구동부의 회전을 선택적으로 구속하여 상기 복수의 유성기어가 공전하지 못하게 하는 커플링;을 더 포함하는 세탁기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 회전조에 결합되어 상기 회전조에 동력을 전달하는 회전조 구동부;를 더 포함하고,
    상기 회전조 구동부는 상기 링기어와 결합되어 일체로 회전하는 세탁기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 커플링을 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 커플링이 상기 펄세이터 구동부의 회전을 선택적으로 구속하는 세탁기.
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