KR20190050221A - 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 세탁기는, 물이 담기는 외조와, 상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축을 중심으로 회전되는 내조와, 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 의해 회전되며, 제 1 중공이 형성된 내축과, 상기 내축이 삽입되는 제 2 중공이 형성된 외축과, 상기 제 1 중공 내에 삽입되어 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축에 대한 승강 운동이 허용되는 승강축과, 상기 내조 내에 배치되고, 상기 승강축과 결합되는 펄세이터와, 상기 내축과 상기 외축 사이에 배치되고, 상기 외축과 치합된 상태에서 승강 가능하게 구비되고, 상기 승강축과는 나사 결합되어, 상기 승강축의 회전에 의해 상승위치와 하강위치 사이에서 승강되는 클러치를 포함한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

본 발명은 펄세이터가 승강되는 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 케이싱 내에 구비된 저수조 내에, 세탁물을 수용하는 세탁조가 수직한 축(axis)을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 세탁조 내에는 수류를 휘젓기 위한 펄세이터가 구비된다. 상기 세탁조는, 세탁물의 출입을 위한 개구부가 상측에 형성된다.

이러한 세탁기는, 세탁이 완료된 후, 사용자가 상기 개구부를 통해 손을 집어 넣어 세탁물을 인출하여야 하나, 최근 세탁기의 용량이 대형화됨에 따라, 상기 세탁조의 높이가 증가되었으며, 그에 따라, 사용자가 더 깊이까지 손을 집어 넣어야 상기 세탁조의 바닥에 있는 세탁물을 인출할 수 있게 되어, 불만이 제기되고 있다.

이러한 불만을 해소하기 위한 종래 기술이 한국 공개특허공보 제10-2016-0015539호에 개시되어 있다. 한국 공개특허공보 제10-2016-0015539호에서, 구동모터의 구동력은 클러치에 의해 세탁날개에 선택적으로 전달되는데, 상기 클러치는 세탁축 내에 구비되는 코일부와, 상기 세탁축의 외주면을 따라 승강 가능하게 구비되는 연결부재를 포함하여 구성된다.

상기 연결부재의 외주면에는 상기 세탁날개와 선택적으로 결합되기 위한 하나 이상의 결합부가 형성되어, 상기 결합부가 상기 세탁날개와 결합된 경우, 상기 세탁축으로부터 상기 세탁날개로 토크가 전달된다.

여기서, 상기 연결부재는 상기 코일부에 전류가 인가될 시 상승하여 상기 세탁날개와 결합되고, 반대로 상기 코일부에 전류가 인가되지 않는 경우, 상기 세탁날개와 분리, 하강된다.

한편, 상기 세탁축은 상기 세탁날개와 나사 결합되어 있는데, 이러한 나사 결합이 해제되는 방향으로 상기 세탁축이 회전될 시, 상기 세탁날개의 상승이 이루어진다. 그런데, 이 경우, 나사 결합을 이루는 양쪽 스레드(thread)간의 마찰로 인해 결합이 원활하게 해제되지 못하고, 상기 세탁축과 상기 세탁날개가 함께 같은 방향으로 회전되는 경우가 발생하여, 상기 세탁날개의 상승이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있었다.

또한, 이와 같은 종래 기술에서, 상기 세탁날개로 전달되는 토크를 단속하기 위해서는 상기 코일부와 상기 연결부재가 필수적이다. 더 나아가, 상기 코일부와 상기 연결부재는 상기 세탁날개를 상승시키기 위해서도 필요한 구성이기도 하다. 그런데, 상기 코일부는 회전체인 상기 세탁축 내에 배치되는 것이기 때문에, 전원을 공급하기 위한 배선 구성이 대단히 까다로운 문제가 있다.

또한, 상기 세탁날개에는 상기 세탁축과의 나사 결합을 위한 스레드가 형성되는데, 상기 세탁날개를 상승시키고자 하는 높이에 대응하여, 상기 스레드의 길이가 정해져야 하며, 따라서, 상기 스레드가 형성된 상기 세탁날개의 중심부가 상측으로 돌출될 수 밖에 없다. 이렇게 돌출된 부분은 상기 세탁조 내의 공간을 점유하게 되므로, 그 만큼 세탁 용량이 감소할 수 밖에 없는 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 첫째, 펄세이터를 승강시키는 구조를 종래에 비해 단순화한 세탁기를 제공하는 것이다.

둘째, 펄세이터의 두께를 증가시키기 않고도, 상기 펄세이터를 승강시키기 위한 구조가 적용된 세탁기를 제공하는 것이다.

셋째, 펄세이터를 회전시키는 모터의 동력을 이용하여, 상기 펄세이터의 승강도 이루어지도록 함으로써, 상기 펄세이터의 승강을 위한 별도의 구동부가 필요하지 않는 세탁기를 제공하는 것이다.

넷째, 펄세이터를 회전시키는 내축과, 내조를 회전시키는 외축을 축이음 또는 축이음 해제하는 클러치를 개선하여, 상기 클러치가 상기 펄세이터의 승강 동작까지 구현하는 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 세탁기는, 물이 담기는 외조와, 상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조와, 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 의해 회전되며, 제 1 중공이 형성된 내축과, 상기 내축이 삽입되는 제 2 중공이 형성된 외축과, 상기 제 1 중공 내에 삽입되어 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축에 대한 승강 운동이 허용되는 승강축과, 상기 내조 내에 배치되고, 상기 승강축과 결합되는 펄세이터와, 상기 내축과 상기 외축 사이에 배치되고, 상기 외축과 치합된 상태에서 승강 가능하게 구비되고, 상기 승강축과는 나사 결합되어, 상기 승강축의 회전에 의해 상승위치와 하강위치 사이에서 승강되는 클러치를 포함한다.

다르게는, 본 발명의 세탁기는, 물이 담기는 외조와, 상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조와, 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 의해 회전되며, 제 1 중공이 형성된 내축과, 상기 내축이 삽입되는 제 2 중공이 형성된 외축과, 상기 제 1 중공 내에 삽입되어 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축에 대한 승강 운동이 허용되는 승강축과, 상기 내조 내에 배치되고, 상기 승강축과 결합되는 펄세이터와, 상기 승강축과 나사 결합되는 클러치와, 상기 내조가 회전될 시 함께 회전되도록 구비되고, 상기 내조가 정지된 상태에서 상기 승강축이 회전될 시, 상기 클러치의 회전을 구속하여, 상기 클러치를 승강시키는 승강 가이드를 포함한다.

본 발명의 세탁기는, 첫째, 대용량 탑로드(top load) 방식의 세탁기에서 탈수 후 펄세이터가 상승됨으로써, 사용자가 세탁물을 쉽게 인출할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 내축과 외축을 축이음 또는 축이음 해제하는 클러치 구조가 종래에 비해 단순화되는 효과가 있다. 특히, 상기 클러치의 작동이, 펄세이터를 회전시키는 동력을 제공하는 모터에 의해 이루어지기 때문에, 상기 클러치의 작동을 위한 별도의 전원이나 구동원이 필요하지 않는 효과가 있다.

셋째, 펄세이터가 상승되는 과정에서, 양방향으로 교대로 회전되며 상하맥동유동을 발생시킬 수 있어, 세탁력을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 종단면도이다.
도 2는 도 1에 점선으로 표시된 부분을 확대한 것으로, (a)는 펄세이터가 하강된 상태에서 펄세이터만 회전될 시의 클러치의 위치, (b) 클러치가 상승위치에 있는 상태, (c)는 클러치가 하강위치에 있는 상태, (d)는 승강축이 상승된 상태를 도시한 것이다.
도 3의 (a)는 승강축을 도시한 것, (b)는 외축에 승강축이 결합된 상태를 위에서 내려다 본 것이다.
도 4는 도 1에 점선으로 표시된 부분을 확대한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 종단면도이다.
도 6은 도 5의 일부분을 도시한 것이다.
도 7은 도 6을 절개한 단면도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 종단면도이다. 도 2는 도 1에 점선으로 표시된 부분을 확대한 것으로, (a)는 펄세이터가 하강된 상태에서 회전될 시의 클러치의 위치, (b) 클러치가 상승위치에 있는 상태, (c)는 클러치가 하강위치에 있는 상태, (d)는 승강축이 상승된 상태를 도시한 것이다. 도 3의 (a)는 승강축을 도시한 것, (b)는 외축에 승강축이 결합된 상태를 위에서 내려다 본 것이다. 도 4는 도 1에 점선으로 표시된 부분을 확대한 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 물이 담기는 외조(1)와, 외조(1) 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조(2)와, 내조(2) 내에 배치된 펄세이터(3)와, 회전력을 제공하는 모터(10)를 포함한다.

외조(1)는, 세탁물 처리기기의 외관을 이루는 케이싱(미도시) 내에 배치된다. 외조(1)는 지지로드(미도시)에 의해 상기 케이싱 내에 매달릴 수 있다. 상기 지지로드는 상기 케이싱의 네 군데 모서리에 각각 구비될 수 있고, 각각의 상기 지지로드 진동을 완충시키는 서스펜션(미도시)에 의해 외조(1)와 연결될 수 있다.

모터(10)는 정역회전이 가능하고, 펄세이터(3)와 내조(2)는 모터(10)에 의해 회전된다. 모터(10)는, 바람직하게는, BLDC(Brushless Direct Current electric motor)이나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다.

모터(10)는 중심부에 유도 코일이 권선된 스테이터(stator, 미도시)가 배치되고, 상기 스테이터를 중심으로 로터(11)가 회전되는 아우터 로터(outer rotor) 방식이다. 로터(11)는 바닥부(13)와, 바닥부(13)로부터 상측으로 연장된 링형의 측면부(12)를 포함할 수 있다. 내축(4)의 하단부는, 로터 부시(14)에 의해, 바닥부(13)에 고정된 로터 허브(15)와 연결될 수 있다. 모터(10)의 측면부(12)의 내주면에는 원주 방향을 따라 다수개의 자석(미도시)이 구비되어, 상기 스테이터와 상기 자석 사이에 작용하는 자기장에 의해 로터(11)가 회전된다.

내축(4)에는 제 1 중공(4h)이 형성되고, 제 1 중공(4h) 내에 승강축(5)이 삽입된다. 펄세이터(3)는 승강축(5)과 결합된다. 펄세이터(3)의 중심부에는 체결공이 형성되고, 상기 체결공을 상측으로부터 통과한 나사(23)가 승강축(5)과 체결될 수 있다.

외축(9)는 내조(2)와 연결되는 것으로, 내축(4)이 통과하는 제 2 중공(9h)이 형성된 관상의 형태이다. 내조(2)의 하측에는, 내조(2)의 바닥과 결합되는 허브 베이스(18)가 구비될 수 있다. 허브 베이스(18)는 외축(9)이 회전될 시 함께 회전된다. 외축(9)과 허브 베이스(18)는 스플라인(spline) 결합될 수 있다. 외축(9)의 외측면에는 스플라인을 구성하는 치면(tooth surface, 9a)이 형성될 수 있다.

허브 베이스(18)는 전체적으로 원판형으로 이루어지고, 중심부에는 외축(9)이 통과하는 보스(18a)가 형성될 수 있다. 보스(18a)의 내주면에는 치면(9a)과 맞물리는 치홈(18b)이 형성될 수 있다. 외축(9)의 치면(9a)에 형성된 치(tooth) 또는 키(key) 등의 요철이 치홈(18b)과 맞물림으로써, 외축(9)의 회전 시 허브 베이스(18)로 토크가 전달될 수 있다. 허브 베이스(18)는 나사나 볼트 등의 체결부재(미도시)에 의해 내조(2)의 바닥과 결합될 수 있다.

외축(9)은 허브 베이스(18)의 보스(18a)를 통과한 후, 상측으로 돌출될 수 있고, 이렇게 돌출된 부분은 너트(19)와 체결될 수 있다. 실시예에서, 외축(9)은 외축 하단부(8)와, 외축 하단부(8)와 결합(축이음)된 외축 상단부(7)를 포함하나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니고, 외축 하단부(8)와 외축 상단부(7)가 일체로 이루어지는 것도 가능하다.

외조(1)의 하측에는 베어링 하우징(16)이 배치될 수 있다. 베어링 하우징(16)은 외조(1)의 저면에 결합될 수 있다. 베어링 하우징(16) 내에는 외축(9)을 지지하는 베어링(16a)이 구비될 수 있다.

내축(4)의 하단부는 모터(10)의 회전축(rotational shaft)과 결합되어 있어, 모터(10)가 회전될 시 내축(4)은 항시 회전된다. 승강축(5)은 내축(4)과 일체로 회전되되(즉, 내축(4)이 회전될 시, 승강축(5)도 항시 회전), 내축(4)에 대한 승강 운동이 허용된다. 승강축(5)이 내축(4)에 대해 승강될 수 있도록, 승강축(5)과 내축(4)은 스플라인 결합될 수 있다. 이러한 스플라인 결합을 위해, 내축(4)의 내주면에는, 내축(4)의 길이방향으로 길게 연장된 키(key 42, 또는, 치(tooth))가 형성될 수 있다. 키(42)는 복수가 구비될 수 있다.

승강축(5)에는 키(42)가 삽입되는 키홈(54)이 형성될 수 있다. 키(42)가 복수인 경우, 키홈(54) 역시 복수가 구비되어, 각각이 키(42)와 맞물릴 수 있다.

위에서 설명한 바와는 반대로, 실시예에 따라, 적어도 하나의 키(42)가 승강축(5)에 형성되고, 이와 대응하는 적어도 하나의 키홈(54)이 내축(4)의 내주면에 형성되는 것도 가능하다.

내조(2)가 회전되기 위해서는, 모터(10)에 의해 제공된 토크가 외축(9)으로 전달되어야 하며, 이러한 기능은 클러치(6)의 승강 동작에 의해 이루어진다.

클러치(6)는 내축(4)과 외축(9) 사이에 배치된다. 클러치(6)는, 외축(9)과 치합된 상태(또는, 맞물린 상태)에서 승강 가능하게 구비되고, 승강축(5)과는 나사 결합되어, 승강축(5)의 회전에 의해 상승위치(도 2의 (b) 참조)와 하강위치(도 2의 (c)참조.) 사이에서 승강된다.

클러치(6)가 외축(9)에 대해 승강 가능하도록, 클러치(6)와 외축(9)은 스플라인 결합될 수 있다. 클러치(6)의 외주면에는 스플라인을 구성하는 치면(tooth surface, 63)이 형성되고, 외축(9)의 내주면에는 치면(63)과 맞물리는 치홈(73)이 형성될 수 있다. 바람직하게는, 스플라인을 구성하는 치들의 단면이 삼각형으로 이루어져 서로 맞물리는 세레이션들이 클러치(6)의 외주면과 외축(9)의 내주면에 각각 형성될 수 있다(세레이션 결합).

클러치(6)의 치면(63)에 형성된 치(tooth) 또는 키(key) 등의 요철이 치홈(73)과 맞물림으로써, 클러치(6)가 상승위치에 이르러 더 이상 상승하지 못하는 상태에 있을 시, 클러치(6)로부터 외축(9)으로 토크가 전달된다. 이에 대해서는 보다 상세하게 후술하기로 한다.

승강축(5)의 외주면에는 축방향(axial direction)을 따라 나선형(helix)의 스레드(thread, 53)가 형성되고, 클러치(6)의 내주면에는 스레드(53)와 맞물리는 스레드(67)가 형성될 수 있다. 승강축(5)에 형성된 스레드(53)는 전체적으로 나선형(helix)이나, 키홈(54)이 형성된 부분에서는 단락되어 있다.

도 3을 참조하면, 승강축(5)은 클러치(6)와 치합되는(또는, 맞물리는) 스레드(thread)가 형성된 볼트축(shank, 52)과, 볼트축(52)의 상단에 형성된 볼트 헤드(51)를 포함할 수 잇다. 스레드(53)와 키홈(54)은 볼트축(52)에 형성될 수 있다. 볼트 헤드(51)에는 펄세이터(3)를 통과한 나사(23, 도 1 참조.)와 체결되는 체결공(57)이 형성될 수 있다.

클러치(6)의 외주면이 외축(9)의 내주면과 스플라인 결합되어 있고, 승강축(5)과 클러치(6)는 나사 결합되어 있기 때문에, 클러치(6)의 승강 운동이 구속되지 않는 상태에서 승강축(5)이 회전되는 경우, 중력 방향으로 부하가 크게 작용하는 승강축(5)은 그 자리에서 회전되고, 클러치(6)는 스레드에 대해 상대 회전하면서, 승강축(5)의 회전방향에 따라 상승 또는 하강된다. 이때, 내조(2)는 정지된 상태에서, 펄세이터(3)만 회전된다.

클러치(6)가 하강위치에 있고, 더 이상 하강되지 않도록 구속된 상태에서, 승강축(5)이 역방향(클러치(6)의 하강을 유발할 시의 승강축(5)의 회전방향)으로 회전되는 경우에는, 클러치(6)가 더 이상 하강하기 못하기 때문에, 상대물인 승강축(5)이 상승하게 된다.

클러치(6)가 하강위치에 있고, 승강축(5)이 상승된 상태에서, 승강축(5)이 정방향(클러치(6)의 상승을 유발할 시의 승강축(5)의 회전방향)으로 회전될 시, 승강축(5)은 펄세이터(3)로부터 가해진 부하로 인해 하강하려는 성향을 갖기 때문에, 승강축(5)이 누르는 힘에 의해 클러치(6)는 상승되지 못하고 하강위치를 그대로 유지하게 되고, 승강축(5)이 하강된다.

승강축(5)의 최대로 하강하여 더 이상 하강할 수 없게 되면, 그때부터는 클러치(6)가 상승하게 되며, 클러치(6)가 상승위치에 이르러 더 이상 상승하지 못하게 되면, 그때부터는 승강축(5)과 클러치(6)가 함께 회전되어, 펄세이터(3)와 내조(2)가 정방향으로 함께 회전된다.

실시예에서, 승강축(5)은, 승강축(5)의 하단이 제 1 중공(4h)의 바닥에 닿을 때까지 하강되도록 구성되나, 이에 한하지 않고, 실시예에 따라서는, 승강축(5)의 볼트 헤드(51)가 외축(9)의 상단과 닿을 때까지(이 경우, 볼트 헤드(51)의 외경이 외축(9)의 내경보다 커야함.) 하강되도록 구성될 수도 있으며, 다르게는, 별도의 스토퍼를 적용하여, 상기 스토퍼와의 간섭에 의해 승강축(5)의 하강이 제한되도록 구성되는 것도 가능하다.

한편, 클러치(6)가 상승위치 보다 더 상승하지 않도록 구속하는 상부 스토퍼와, 클러치(6)가 하강위치보다 더 하강하지 않도록 구속하는 하부 스토퍼가 더 구비될 수 있다.

일례로, 상기 상부 스토퍼는 승강축(5)의 볼트 헤드(51)일 수 있다. 승강축(5)이 최대로 하강된 상태에서, 승강축(5)이 정방향으로 회전되어, 클러치(6)가 상승하게 되는 경우, 클러치(6)가 볼트 헤드(51)에 이르면 더 이상 상승하지 못하게 되며, 이때의 위치가 상승위치가 된다.

다르게는, 상기 상부 스토퍼는, 승강축(5)에 형성된 스레드(53)의 상단이 될 수 있다. 클러치(6)가 스레드(53)를 따라 회전되며 상승하다가, 스레드(53)의 상단에 이르면 더 이상 회전될 수 없게 되고, 따라서, 더 이상 상승할 수 없게 된다.

한편, 상기 하부 스토퍼는 내축(4)의 상단일 수 있다. 이 경우, 클러치(6)는 하강하다가 내축(4)의 상단과의 간섭에 의해 더 이상 하강하지 못하게 되고, 이때의 클러치(6)의 위치가 하강위치가 된다.

이하, 도 2를 참조하여, 클러치(6)의 동작을 설명한다.

도 2의 (a)는 펄세이터(3)가 하강된 상태에서 회전될 시를 도시한 것이다. 승강축(5)의 회전 방향에 따라 클러치(6)가 승강될 뿐, 내조(2)는 정지 상태로 있다. 하강위치와 상승위치 사이에서 클러치(6)가 연속하여 회전 가능한 최대 각도(또는, 회전수)에 따라, 내조(2)가 정지된 상태에서 펄세이터(3)가 연속하여 회전될 수 있는 최대 각도(또는, 회전수)가 정해질 수 있다. 클러치(6)가 승강되는 구간(L과 H 사이)에서, 펄세이터(3)는 모터(10)의 회전 방향에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전될 수 있다.

도 2의 (b)는, 도 2의 (a)와 같은 상태에서, 승강축(5)이 정방향으로 회전되어, 클러치(6)가 상승위치에 이르렀을 시를 도시하고 있다. 클러치(6)가 회전하며 상승하다가 상부 스토퍼에 의해 제한되어(실시예에서는, 클러치(6)가 스레드(53)의 상단과 간섭되어), 더 이상 회전되지 못하게 되며, 이때의 클러치(6)의 위치가 상승위치가 된다. 클러치(6)가 상승위치에 이른 상태에서, 승강축(5)이 계속하여 정방향으로 회전되면, 펄세이터(3)와 내조(2)가 함께 정방향으로 회전된다.

도 2의 (c)는, 도 2의 (b)와 같은 상태에서, 승강축(5)의 회전을 역방향으로 전환하여, 클러치(6)가 하강위치로 하강된 상태를 도시하고 있다. 클러치(6)가 하강하는 중에는, 내조(2)가 정지된 상태에서 펄세이터(3)만 역방향으로 회전된다.

도 2의 (d)는, 도 2의 (c)와 같은 상태에서, 승강축(5)을 계속하여 역방향으로 회전시켜 승강축(5)이 상승하고 있는 상태를 도시하고 있다. 클러치(6)가 하강위치에 있는 상태에서는, 승강축(5)이 역방향으로 회전되더라도, 클러치(6)가 더 이상 하강할 수 없어, 상대물인 승각축(5)의 상승이 이루어진다. 승강축(5)과 함께 펄세이터(3)가 상승되기 때문에, 내조(2) 내의 세탁물이 펄세이터(3)와 함께 상승된다. 이와 같은 구동을 세탁물 처리가 완료된 이후에 실시되도록 구성한 경우, 처리가 완료된 세탁물을 사용자가 용이하게 인출할 수 있다.

한편, 도 2의 (d)와 같이 승강축(5)이 상승하는 중(이때, 승강축(5)의 하단은 제 1 중공(4h)의 바닥과 이격되어 있음.)에 모터(10)의 회전방향을 전환하여, 승강축(5)을 정방향으로 회전시키면, 승강축(5)이 누르는 힘에 의해 클러치(6)가 상승되지 못하고 하강위치에 유지되기 때문에, 상대물인 승강축(5)이 하강하게 된다. 즉, 승강축(5)이 상승하는 중에, 모터(10)의 회전방향을 교번함으로써, 내조(2)는 정지된 상태에서 승강축(5)이 역방향으로 회전하며 상승되는 것과 정방향으로 회전하며 하강되는 것을 반복하는 맥동 모션을 구현할 수 있다.

한편, 승강축(5)이 최대로 상승한 상태에서, 이번에는 승강축(5)을 정방향으로 회전시키면, 승강축(5)이 누르는 힘에 의해 클러치(6)는 하강위치에 유지되기 때문에, 상대물인 승강축(5)이 하부 스토퍼에 의해 제한될 때까지(실시예에서는, 승강축(5)의 하단이 제 1 중공(4h)의 바닥과 간섭될 때까지) 하강하게 되며, 이때는 내조(2)가 정지된 상태에서 펄세이터(3)만 정방향으로 회전된다. 이후, 승강축(5)이 상기 하부 스토퍼에 의해 더 이상 하강할 수 없게 되면, 이때부터는 클러치(6)가 상승되어, 도 2의 (a)와 같은 상태에 다시 이르게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 종단면도이다. 도 6은 도 5의 일부분을 도시한 것이다. 도 7은 도 6을 절개한 단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기는, 물이 담기는 외조(1)와, 외조(1) 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조(2)와, 회전력을 제공하는 모터(10)와, 모터(10)에 의해 회전되며, 제 1 중공(4h)이 형성된 내축(4)과, 내축(4)이 삽입되는 제 2 중공(9h)이 형성된 외축(9)과, 제 1 중공(4h) 내에 삽입되어 내축(4)과 일체로 회전되되, 내축(4)에 대한 승강 운동이 허용되는 승강축(5)과, 내조(2) 내에 배치되고, 승강축(5)과 결합되는 펄세이터(3)를 포함한다. 외조(1)의 하측에는 베어링 하우징(16)이 배치될 수 있다. 베어링 하우징(16)은 외조(1)의 저면에 결합될 수 있다. 베어링 하우징(16) 내에는 외축(9)을 지지하는 베어링(16a)이 구비될 수 있다. 이상의 구조들은 실질적으로, 전술한 실시예와 동일한 것인 바, 이들에 대한 설명은 전술한 바에 따르기로 한다.

본 실시예에 따른 세탁기는, 승강축(5)과 나사 결합되는 클러치(160)와, 내조(2)가 회전될 시 함께 회전되도록 구비되고, 내조(2)가 정지된 상태에서 승강축(5)이 회전될 시, 클러치(160)의 회전을 구속하여, 클러치(160)를 승강시키는 승강 가이드(170)를 포함한다.

내조(2)의 바닥에는 허브 베이스(18)가 결합될 수 있다. 즉, 허브 베이스(18)는 외축(9)이 회전될 시 함께 회전된다. 허브 베이스(18)는 외축(9)과 스플라인 결합될 수 있다. 외축(9)의 외측면에는 스플라인을 구성하는 치면(9a)이 형성될 수 있다. 허브 베이스(18)의 보스(18a)의 내주면에는 치면(9a)과 맞물리는 치홈(18b)이 형성될 수 있다. 이러한 구성들은 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다.

승강 가이드(170)는 허브 베이스(18)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 승강 가이드(170)는 허브 베이스(18)의 상면에 결합되는 결합판(171)과, 결합판(171)으로부터 상측으로 연장되어, 클러치(160)와 맞물리는 적어도 하나의 가이드 바(172)를 포함할 수 있다.

허브 베이스(18)로부터, 결합판(171)의 둘레를 감싸는 형태의 리브(18c)가 돌출될 수 있다. 리브(18c)는 결합판(171)이 흔들리지 않고 고정되도록 하며, 리브(18c)들은 원주 상을 따라 다수개가 형성될 수 있다.

클러치(160)는 가이드 바(172)를 따라 승강이 가능하다. 클러치(160)는 링형태로 이루어져 승강축(5)과 나사 결합되고, 외주면에는 가이드 바(172)와 맞물리는 승강 안내홈(165)이 형성된다. 바람직하게는, 클러치(160)가 안정적으로 승강될 수 있도록, 둘 이상의 가이드 바(172)가 구비되고, 복수의 승강 안내홈(165)이 각각 가이드 바(172)와 맞물린다.

클러치(160)의 상승과 하강을 각각 제한하는 상부 스토퍼와 하부 스토퍼가, 전술한 실시예와 같은 방식으로 구비될 수 있다. 다만, 클러치(160)가 외축(9)의 외측에 위치하기 때문에, 실시예에 따라, 외축(9)이 내축(4)보다 더 상측까지 연장된 경우, 상기 하부 스토퍼는 외축(9)의 상단이 될 수도 있다.

본 실시예는, 클러치(160)가 상승위치와 하강위치 사이에서, 가이드 바(172)에 의해 안내되고, 내조(2)가 정지된 상태에서의 클러치(160)의 회전이 가이드 바(172)에 의해 구속된다는 점에 있어서, 전술한 실시예와 차이가 있을 뿐, 모터(10)의 회전 방향에 따른 클러치(160)의 동작 원리는 실질적으로 동일한 바, 설명을 생략한다.

한편, 도시되지는 않았으나, 이상의 실시예들에서, 외조(1) 또는 내조(2)로 물을 급수하는 급수부(예를 들어, 급수 밸브)가 구비될 수 있고, 외조(1)를 배수하기 위한 배수부(예를 들어, 배수 밸브, 배수 펌프)가 더 구비될 수 있다. 이상의 설명에서 내조(2) 내의 수위는, 상기 급수부를 통한 급수에 의해 상승하며, 상기 배수부를 통한 배수에 의해 하강될 수 있다.

또한, 외조(1)로부터 급수된 물을, 순환 펌프(미도시)를 이용하여 소정의 순환관을 통해 순환시킨 후, 노즐(미도시)을 통해 내조(2) 내로 분사시키는 순환분사장치가 더 구비될 수 있다.

Claims (14)

1. 물이 담기는 외조;
   상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조;
   회전력을 제공하는 모터;
   상기 모터에 의해 회전되며, 제 1 중공이 형성된 내축;
   상기 내축이 삽입되는 제 2 중공이 형성되고, 상기 내조를 회전시키는 외축;
   상기 제 1 중공 내에 삽입되어 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축에 대한 승강 운동이 허용되는 승강축;
   상기 내조 내에 배치되고, 상기 승강축과 결합되는 펄세이터; 및
   상기 내축과 상기 외축 사이에 배치되고, 상기 외축과 치합된 상태에서 승강 가능하게 구비되고, 상기 승강축과는 나사 결합되어, 상기 승강축의 회전에 의해 상승위치와 하강위치 사이에서 승강되는 클러치를 포함하는 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 클러치가 상기 외축에 대해 승강 가능하도록, 상기 클러치와 상기 외축은 스플라인 결합되는 세탁기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 클러치의 외주면과 상기 외축의 내주면 중 어느 하나에는 적어도 하나의 키가 형성되고, 다른 하나에는 상기 적어도 하나의 키와 각각 맞물리는 적어도 하나의 키홈이 형성되는 세탁기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 내축이 정방향으로 회전되면 상기 클러치가 상승되고, 상기 내축이 역방향으로 회전되면 상기 클러치가 하강되고,
   상기 내축이 상기 정방으로 회전되는 중에, 상기 클러치가 상기 상승위치에 이르면, 상기 클러치는 더 이상의 상승이 제한되어 상기 외축을 상기 정방향으로 회전시키는 세탁기.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 내축이 정방향으로 회전되면 상기 클러치가 상승되고, 상기 내축이 역방향으로 회전되면 상기 클러치가 하강되고,
   상기 내축이 상기 정방향으로 회전되는 중에, 상기 클러치가 상기 하강위치에 이르면 더 이상의 하강이 제한되어, 상기 승강축이 상승되는 세탁기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 클러치가 상기 하강위치에 이른 상태에서, 상기 내축의 회전방향이 상기 역방향에서 상기 정방향으로 전환되면, 상기 펄세이터의 자중에 의해 상기 승강축이 하강함으로써, 상기 클러치는 상기 하강위치를 유지하는 세탁기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 중공은 하단이 막혀져 있고,
   상기 승강축의 하강은,
   상기 승강축의 하단이 상기 제 1 중공의 막힌 하단에 이를 시까지 이루어지는 세탁기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 승강축이 상기 내축에 대해 승강 가능하도록, 상기 승강축과 상기 내축은 스플라인 결합되는 세탁기.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 클러치가 상기 상승위치 보다 더 상승하지 않도록 구속하는 상부 스토퍼; 및
   상기 클러치가 상기 하강위치보다 더 하강하지 않도록 구속하는 하부 스토퍼를 더 포함하는 세탁기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 외축은,
    상기 내축보다 더 상측으로 돌출된 부분을 포함하고,
    상기 클러치는 상기 돌출된 부분에 배치되고,
    상기 승강축은,
    상기 클러치와 치합되는 스레드(thread)가 형성된 볼트축(shank of bolt); 및
    상기 볼트축의 상단에 형성된 볼트 헤드(head of bolt)를 포함하고,
    상기 상부 스토퍼는,
    상기 볼트 헤드인 세탁기.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 하부 스토퍼는,
    상기 내축의 상단인 세탁기.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 승강축은,
    상기 클러치와 치합되는 스레드(thread)를 포함하고,
    상기 상부 스토퍼는,
    상기 스레드의 상단인 세탁기.
13. 물이 담기는 외조;
    상기 외조 내에 배치되어 세탁물을 수용하고, 수직한 축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조;
    회전력을 제공하는 모터;
    상기 모터에 의해 회전되며, 제 1 중공이 형성된 내축;
    상기 내축이 삽입되는 제 2 중공이 형성된 외축;
    상기 제 1 중공 내에 삽입되어 상기 내축과 일체로 회전되되, 상기 내축에 대한 승강 운동이 허용되는 승강축;
    상기 내조 내에 배치되고, 상기 승강축과 결합되는 펄세이터; 및
    상기 승강축과 나사 결합되는 클러치;
    상기 내조가 회전될 시 함께 회전되도록 구비되고, 상기 내조가 정지된 상태에서 상기 승강축이 회전될 시, 상기 클러치의 회전을 구속하여, 상기 클러치를 승강시키는 승강 가이드를 포함하는 세탁기.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 내조의 바닥에 결합되고, 상기 외축과 일체로 회전되는 허브 베이스를 더 포함하고,
    상기 승강 가이드는,
    상기 허브 베이스의 상면에 결합되는 결합판; 및
    상기 결합판으로부터 상측으로 연장되어, 상기 클러치와 맞물리는 가이드 바를 포함하고,
    상기 클러치는,
    상기 가이드 바를 따라 승강되는 세탁기.

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