(57)【要約】駆動部の回転動力がパルセータ又は洗濯槽に短時間内に安定的に切換して供給され得るような洗濯機を提供する。ステーターと、前記ステーターから誘起された電流により回転を行うローターとを含むモーターと；上端が洗濯槽に結合される中空の脱水軸と；前記脱水軸の中空部に単独で回転可能に設けられ、上端は洗濯槽の内部に設けられたパルセータに結合される洗濯軸と；前記ローターと前記洗濯軸との間に設けられ、前記ローターの回転力を洗濯軸へ伝達するコネクターアセンブリと；前記脱水軸の外周面に沿って上下運動しながら前記ローターの回転力を脱水軸へ選択的に伝達するスライダーと、前記スライダーの上下運動を誘導するために動力を発生するアクチュエーターと；前記アクチュエーターと前記スライダーとの間に設けられ、前記アクチュエーターの動力を変換させ、前記スライダーへ伝達する動力伝達手段と；前記アクチュエーターと前記スライダーとの間に設けられ、前記アクチュエーターから発生した動力を遅延させ、前記スライダーへ伝達する緩衝手段とを含んで構成する。
2004518505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステーターと、前記ステーターから誘起された電流により回転を行うローターとを含むモーター；
上端が洗濯槽に結合される中空の脱水軸；
前記脱水軸の中空部に単独で回転可能に設けられ、上端は洗濯槽の内部に設けられたパルセータに結合される洗濯軸；
前記ローターと前記洗濯軸との間に設けられ、前記ローターの回転力を洗濯軸へ伝達するコネクターアセンブリ；
前記脱水軸の外周面に沿って上下運動しながら前記ローターの回転力を脱水軸へ選択的に伝達するスライダー；
前記スライダーの上下運動を誘導するために動力を発生するアクチュエーター；
前記アクチュエーターと前記スライダーとの間に設けられ、前記アクチュエーターの動力を変換させ、前記スライダーへ伝達する動力伝達手段；
前記アクチュエーターと前記スライダーとの間に設けられ、前記アクチュエーターから発生した動力を遅延させ、前記スライダーへ伝達する緩衝手段；
を含む洗濯機。
【請求項２】
前記スライダーは、
前記洗濯槽の下部に設けられるベアリングハウジングの下部に固定して設けられ、外面に円周方向に沿って固定歯車が形成される固定スライダー；
前記動力伝達手段に連結され上下に運動し、内周面に脱水軸又はコネクターアセンブリと選択的に結合するセレーションが形成され、外面に前記固定歯車に係合する移動歯車が形成される移動スライダー；
を含む請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記移動スライダーと固定スライダーとの間に設けられ、前記移動スライダーと固定スライダーとの結合を抑制する方向に復元力を有する圧縮スプリングを更に含む請求項２記載の洗濯機。
【請求項４】
前記コネクターアセンブリは、
前記ローターに結合するアウターコネクター；
前記アウターコネクターの内部に設けられ、その内面に前記洗濯軸の下部面と結合する第１セレーションが形成され、前記アウターコネクターの外部に露出する外面に前記移動スライダーのセレーションと結合する第２セレーションが形成されるインナーコネクター；
を含む請求項２記載の洗濯機。
【請求項５】
前記インナーコネクターはアルミニウム合金焼結体から作られる請求項４記載の洗濯機。
【請求項６】
前記動力伝達手段は、
前記アクチュエーターの直線運動がコネクティングロッドを介して伝達され、ベアリングハウジングに固定されたガイドの案内を受けながら直線運動を行う水平運動リング；
上端が前記水平運動リンクに接触し、水平運動リンクの形状によって上下に運動する垂直運動リンク；
一端は前記垂直運動リンクの下端に結合し、他端は前記移動スライダーに接触し、前記一端と他端との間の胴体が前記ベアリングハウジングの一側に固定された固定ピンに回転可能に結合し、前記垂直運動リンクの上下運動時に前記固定ピンを中心に回転する回転運動リンク；
を含む請求項２記載の洗濯機。
【請求項７】
前記垂直運動リンクと接触する水平運動リンクの接触面は、
前記垂直運動リンクの上死点と下死点とをそれぞれ決定する上部平坦面及び下部平坦面と、
前記上部平坦面と下部平坦面との間に形成され、前記垂直運動リンクの連続的な上下運動を誘導する傾斜面とからなる請求項６記載の洗濯機。
【請求項８】
前記アクチュエーターのオフ時、前記水平運動リンクの復帰を助けるために、一端が前記水平運動リンクに結合され、他端は前記ガイドに結合されるリターンスプリングを更に含む請求項６記載の洗濯機。
【請求項９】
前記アクチュエーターのオフ時、前記回転運動リンクの復帰を助けるために、一端が固定され、他端が前記回転運動リンクに結合し、前記固定ピンの外面に挿入されるトーションスプリングを更に含む請求項６記載の洗濯機。
【請求項１０】
前記アクチュエーターのオフ時、前記移動スライダーの下降位置を制限するために、前記回転運動リンクと接触可能であるように設けられ、前記回転運動リンクの回転角を制限するストッパーを更に含む請求項６記載の洗濯機。
【請求項１１】
前記緩衝手段は、
一端は前記回転運動リンクに結合され、他端は前記垂直運動リンクの内部に形成される案内溝に沿って昇降するフランジ；
前記フランジの一端と垂直運動リンクの下端との間に設けられ、前記垂直運動リンクの運動を回転運動リンクに伝達し、前記固定歯車と移動歯車とが誤って噛み合った状態で前記垂直運動リンクの運動を自分が圧縮されつつ吸収する緩衝スプリング；
を含む洗濯機。
【請求項１２】
前記動力伝達手段は、
前記アクチュエーターの直線運動をコネクティングロッドを介して伝達され、ベアリングハウジングに固定されたガイドの案内を受けながら直線運動を行う水平運動リンク；
上端が前記水平運動リンクに接触し且つ水平運動リンクの形状によって上下に運動する垂直運動リンク；
一端は前記垂直運動リンクの下端に結合し、他端は前記移動スライダーに接触するように前記ベアリングハウジングの一側の固定ピンに設けられ、前記垂直歯車と移動歯車とが誤って噛み合った状態で前記垂直運動リンクの運動を自分が捩れながら吸収するトーションスプリング；
を含む洗濯機。
【請求項１３】
前記アクチュエーターのオフ時、前記移動スライダーの下降位置を限定するため、前記トーションスプリングと接触可能であるように設けられ、前記トーションスプリングの強制的な捩り範囲を制限するストッパーを更に含む請求項１２記載の洗濯機。
【請求項１４】
前記垂直運動リンクと接触する水平運動リンクの接触面は、
前記垂直運動リンクの上死点と下死点とをそれぞれ決定する上部平坦面及び下部平坦面と、
前記上部平坦面と下部平坦面との間に形成され、前記垂直運動リンクの上下運動が連続的につながるようにする傾斜面とからなる請求項１２記載の洗濯機。
【請求項１５】
前記アクチュエーターのオフ時、前記水平運動リンクの復帰を助かるために、一端が前記水平運動リンクに結合され、他端は前記ガイドに結合されるリターンスプリングを更に含む請求項１２記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は洗濯機に関し、特に洗濯及び濯ぎが低速回転するパルセータにより行われ、高速回転する洗濯槽により脱水が行われる全自動洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、洗濯機は洗剤の柔和作用とパルセータの回転による水流の摩擦作用及びパルセータが洗濯物に加える衝撃作用などを利用して着物、寝具などに付いている各種の汚染物質を除去する装置である。このような洗濯機の内、全自動洗濯機はセンサーにより洗濯物の量と種類を感知して洗濯方法を自動的に設定し、また、洗濯水の水位を洗濯物の量と種類によって適切に決定した後、マイコンの制御を受けて洗濯を行う。
【０００３】
かかる全自動洗濯機の駆動方式は次の通りである。
まず、駆動モーターの回転動力を動力伝達用ベルト及びプーリなどを用いて洗濯軸に伝達してパルセータを回転させるか、脱水軸に伝達して洗濯槽を回転させる方式がある。また、ＢＬＤＣモーターの速度制御によって洗濯水を洗濯及び脱水時に異なる速度で回転させる方式がある。
一方、最近はＢＬＤＣモーターを用いながらも動力伝達経路を異なって制御して、洗濯時にはパルセータを低速回転させて行い、脱水時にはパルセータ及び洗濯槽を同時に高速回転させ、脱水を行うような構造が登場しており、この様な方式の構造例は特開平１１−３４７２８９号公報に記載されている。
しかしながら、前記特開平１１−３４７２８９号公報に記載された方式は噛み合いクラッチ器具の作動がソレノイドにより行われるため、動作が不安定で且つ駆動体の噛み合い時に騒音が激しいなどの問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は駆動部の回転動力がパルセータ又は洗濯槽に短時間で安定的に切換して供給され得るような洗濯機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による洗濯機はステーターと、前記ステーターから誘起された電流により回転を行うローターとを含むモーターと；上端が洗濯槽に結合される中空の脱水軸と；前記脱水軸の中空部に単独で回転可能に設けられ、上端は洗濯槽の内部に設けられたパルセータに結合される洗濯軸と；前記ローターと前記洗濯軸との間に設けられ、前記ローターの回転力を洗濯軸へ伝達するコネクターアセンブリと；前記脱水軸の外周面に沿って上下運動しながら前記ローターの回転力を脱水軸へ選択的に伝達するスライダーと、前記スライダーの上下運動を誘導するために動力を発生するアクチュエーターと；前記アクチュエーターと前記スライダーとの間に設けられ、前記アクチュエーターの動力を変換させ、前記スライダーへ伝達する動力伝達手段と；前記アクチュエーターと前記スライダーとの間に設けられ、前記アクチュエーターから発生した動力を遅延させ、前記スライダーへ伝達する緩衝手段とを含んで構成されている。
従って、本発明による洗濯機は動力伝達手段と緩衝手段の作用によって駆動部の回転動力をパルセータ又は洗濯槽に短時間内に安定的に供給することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
第１実施形態
第１実施形態による洗濯機を図１乃至図５ｂを参照して説明する。
図１に示すように、本発明の第１実施形態による洗濯機は本体内に多数のサスペンションにより弾力的に支持される貯水槽１と、前記貯水槽の内部に回転可能に設けられる洗濯槽２と、前記洗濯槽２内に設けられ、洗濯槽２とは独立的に回転可能なパルセータ３と、前記貯水槽１の下部に設けられて前記洗濯槽２及びパルセータ３を回転させるモーター７とから構成されている。この際、前記モーター７とパルセータ３との間には前記モーター７の動力をパルセータ３へ伝達する洗濯軸４が設けられ、前記モーター７と洗濯槽２との間には前記モーター７の動力を洗濯槽２へ伝達する脱水軸５が設けられている。
このように構成された洗濯機は洗濯工程又は脱水工程に対応して前記モーター７の動力が前記洗濯軸４又は脱水軸５に選択的に供給される必要がある。このために、前記洗濯軸４及び脱水軸５とモーター７の間には前記モーター７の動力伝達経路を切り換えることで、前記モーター７の動力を前記洗濯軸４又は脱水軸５へ選択的に伝達する動力切換装置が設けられる。
【０００７】
本発明の第１実施形態による洗濯機及び動力切換装置の構造及び作用を具体的に説明する。
図２に示すように、本発明の第１実施形態による洗濯機はステーター７ａと前記ステーターから誘起された電流により回転するローター７ｂとを含むモーター７と、上端が洗濯槽に結合される中空の脱水軸５と、前記脱水軸の中空部に単独で回転可能に設けられ、上端はパルセータに結合される洗濯軸４とから構成されている。この際、前記洗濯軸４と脱水軸５との間にはオイルレスベアリングが設けられ、前記洗濯軸４を回転可能に支持する。
前記脱水軸５は洗濯槽の下部に設けられたベアリングハウジング１０を貫通する。この際、前記ベアリングハウジング１０の上部と下部とにそれぞれボールベアリング１１，１３が備えられ、前記脱水軸５を回転可能に支持する。
前記ローター７ｂと洗濯軸４との間には前記ローター７ｂの回転力を洗濯軸４へ伝達するコネクターアセンブリ２０が設けられている。前記コネクターアセンブリ２０の構造は後で詳細に説明する。
前記動力切換装置は、前記脱水軸５の外周面に沿って上下運動を行いつつ前記ローター７ｂの回転力を脱水軸５へ選択的に伝達する一対のスライダー３１，３５と、前記スライダーの上下運動を誘導するために動力を発生するアクチュエーター６と、前記アクチュエーター６と前記スライダー３１，３５との間に設けられて前記アクチュエーター６の動力を変換させ、前記スライダーへ伝達する動力伝達手段とから構成されている。この際、前記アクチュエーター６と前記スライダー３１，３５との間に前記アクチュエーターから発生した動力を遅延させて前記スライダーへ伝達する緩衝手段が更に設置される。
前記アクチュエーター６は貯水槽の下部に設けられ、電気又は流体によって前記動力伝達手段の左右水平運動を誘導する。
【０００８】
前記スライダー３１，３５はベアリングハウジング１０の下部に固定して設けられ、外面に円周方向に沿って固定歯車３２が形成される固定スライダー３１と、前記動力伝達手段に連結されて上下に運動し、外面に前記固定歯車３２に係合される移動歯車３６が形成される移動スライダー３５とから構成されている。この際、前記固定スライダー３１はベアリングハウジング１０の下部に固定されるブラケット１５により支持される。
前記移動スライダー３５は脱水軸５の外周面に沿って昇降する部材であって、その内周面に脱水軸５又はコネクターアセンブリ２０と選択的に結合するセレーション３７が形成される。
前記移動スライダー３５と固定スライダー３１との間に、前記移動スライダーと固定スライダーとの結合を抑制する方向に復元力を有する圧縮スプリング４０が更に設けられる。即ち、前記圧縮スプリング４０は移動スライダー３５の上部面と下部側のベアリング１３との間に設けられ、前記アクチュエーター６に電源が印加されていない状態で、前記移動スライダー３５を下方に押し出す。
前記動力伝達手段はアクチュエーター６の直線運動を伝達されて左右に直線運動を行う水平運動リンク７０と、その水平運動リンクに接触され水平運動リンクの運動時に上下に運動する垂直運動リンク８０と、前記垂直運動リンクに結合して垂直運動リンクの運動時に回転しながら前記移動スライダー３５を上下に運動させる回転運動リンク１１０とから構成されている。
前記アクチュエーター６と水平運動リンク７０との間にコネクティングロッド５０が更に設けられる。前記コネクティングロッド５０はアクチュエーター６に電源が印加される時に前記水平運動部材７０を引っ張る。
【０００９】
前記水平運動リンク７０はベアリングハウジング１０に固定されるガイド６０の案内を受けながら直線運動を行う。この際、前記水平運動リンク７０は垂直運動リンク８０の上下運動を誘導するために特別な形状を有する。即ち、前記垂直運動リンク８０と接触する水平運動リンク７０の接触面は、前記垂直運動リンクの上死点を決定する上部平坦面７１と、前記垂直運動リンクの下死点を決定する下部平坦面７２と、前記上部平坦面７１と下部平坦面７２との間に形成され、前記垂直運動リンク８０の連続的な上下運動を誘導する傾斜面７３とからなっている。
ここで、前記アクチュエーター６のオフ時、前記水平運動リンク７０の復帰を助けるためのリターンスプリング７５が更に設けられる。前記リターンスプリング７５は両端がそれぞれ前記水平運動リンク７０とガイド６０の一側に結合され、前記水平運動リンクに作用するアクチュエーター６の引張力が除去された時、前記水平運動リンク７０を元の状態に復帰させる。
前記水平運動リンク７０と接触する垂直運動リンク８０の上端８１は水平運動リンクの傾斜面７３に対応する傾斜面からなっている。従って、前記垂直運動リンクの上端８１が水平運動リンクの上部の平坦面７１に接触する場合、前記垂直運動リンク８０は上死点に位置し、前記垂直運動リンクの上端８１が水平運動リンクの下部平坦面７２に接触する場合、前記垂直運動リンク８０は下死点に位置する。この際、前記垂直運動リンク８０の上下運動はその上端８１が水平運動リンク７０の傾斜面７３と面接触するため、連続的につながることができる。
【００１０】
前記回転運動リンク１１０はその一端１１１が前記垂直運動リンクの下端８３に間接的に結合し、他端１１３が前記移動スライダー３５に接触するように設けられる。この際、前記回転運動リンク１１０の胴体は前記ブラケット１５に固定される固定ピン１７に回転可能に結合される。従って、前記垂直運動リンク８０の下降運動時に前記回転運動リンク１１０は固定ピン１７を中心に反時計方向に回転して、前記移動スライダー３５を上昇させる。
この際、前記アクチュエーター６のオフ時、前記回転運動リンク１１０の復帰を助けるためのトーションスプリング１２０が更に備えられる。前記トーションスプリング１２０はその中心が前記固定ピン１７の外面に挿入され、一端がブラケット１５上に固定され、他端が前記回転運動リンク１１０に結合される。
従って、前記回転運動リンクの一端１１１が下降しつつ回転運動リンク１１０が反時計方向に回転すると、前記トーションスプリング１２０は捩られる。
この際、前記アクチュエーター６のオフ時、前記回転運動リンクの一端１１１に加えられる力が除去されると、前記トーションスプリング１２０は元の状態に戻ろうとして前記回転運動リンク１１０を時計方向に回転させる。
一方、前記アクチュエーター６のオフ時、前記移動スライダー３５の下降位置を制限するために、前記ブラケット１５の一側に回転運動リンク１１０と接触可能であるようにストッパー１１５が更に設置される。前記回転運動リンク１１０が時計方向に回転する時、前記ストッパー１１５は回転運動リンクと接触しながら前記回転運動リンク１１０の回転角を制限し、その結果、前記移動スライダー３５は回転運動リンクによってそれ以上下降されることがない。
【００１１】
一方、前記移動スライダー３５が上昇して固定スライダー３１と結合する時、前記移動歯車３６と固定歯車３２とが噛み合わない状態、即ち、前記固定歯車３２の山部分と移動歯車３６の山部分とが触れ合った状態が発生し得る。これを瞬間拘束状態と定義する。この場合、前記回転運動リンク１１０が移動スライダー３５を続けて上昇させると、前記固定歯車３２と移動歯車３６との正常的な結合は更に難しくなる。
これを解決するため、前記アクチュエーター６から移動スライダー３５へ伝達される動力を一時的に遅延させる必要があり、このような機能を行うのが緩衝手段である。
前記緩衝手段は垂直運動リンク８０と回転運動リンク１１０との間に設置される。前記緩衝手段は下端が前記回転運動リンク１１０に結合され、上端が前記垂直運動リンク８０の内部に形成される案内溝８５に沿って昇降するフランジ９０と、前記フランジ９０の下端と垂直運動リンク８０の下端８３との間に設けられる緩衝スプリング１００とから構成されている。この際、前記緩衝スプリング１００は正常の作動状態では前記垂直運動リンク８０の運動を回転運動リンク１１０にそのまま伝達し、瞬間拘束状態では前記垂直運動リンク８０の運動を一時的に吸収した後、回転運動リンク１１０へ伝達する。このために、前記緩衝スプリング１００の弾性係数はトーションスプリング１２０の弾性係数より大きくなければならない。従って、正常作動状態の場合、前記緩衝スプリング１００はトーションスプリング１２０より弾性係数が大きいため、垂直運動リンク８０の下降運動を伝達され、変形せずに回転運動リンク１１０へ伝達する。もし、瞬間拘束状態である場合、前記緩衝スプリング１００は垂直運動リンク８０の下降運動を自分が圧縮されつつ吸収することで、前記回転運動リンク１１０へ伝達されることを一時的に遅延させる。
【００１２】
一方、前記コネクターアセンブリ２０はローター７ｂに結合される樹脂体のアウターコネクター２１と、前記アウターコネクターの内部に設置されると共に洗濯軸４に結合されるインナーコネクター２５とから構成されている。
前記インナーコネクター２５はその内面に前記洗濯軸４の下部面と結合する第１セレーション２６が形成され、前記アウターコネクター２１の外部に露出される外面に前記移動スライダー３５のセレーション３７と結合する第２セレーション２７が形成される。この際、前記インナーコネクター２５は十分な強度を確保するためアルミニウム合金焼結体から作られることが好ましい。
【００１３】
以下、本発明の第１実施形態による洗濯機の作用を詳細に説明する。
まず、図３ａ及び図３ｂは本発明による洗濯機の洗濯工程を示す。
図３ａに示すように、前記アクチュエーター６に電源が印加されつつコネクティングロッド５０が水平運動リンク７０を引っ張る。この場合、前記水平運動リンク７０はガイド６０の案内を受けながら前記アクチュエーター６側に移動し、前記リターンスプリング７５は引張られる。
これと同時に、前記垂直運動リンク８０の上端８１は水平運動リンク７０の傾斜面７３に沿って下部平坦面７２まで相対的に移動を行い、従って、前記垂直運動リンク８０は下死点に位置する。
この際、前記垂直運動リンク８０の下降運動は緩衝スプリング１００へ伝達され、前記緩衝スプリング１００は変形せずに回転運動リンク１１０の一端を下降させる。その理由は上述した通りである。
従って、前記回転運動リンク１１０は固定ピン１７を中心に反時計方向に回転を行い、その結果、前記回転運動リンクの他端１１３と接触する移動スライダー３５は脱水軸５に沿って上昇する。この際、前記移動スライダー３５の上昇運動は移動歯車３６が固定歯車３２に完全に結合するまでに続けて行われる。
この状態は図３ｂに示す通りである。
これは、前記移動スライダー３５はインナーコネクター２５から完全に分離された状態である。即ち、前記移動スライダー３５のセレーション３７は脱水軸５の外周面に噛み合っているだけで、インナーコネクターの第２セレーション２７から分離される。
このような状態で、前記ローター７ｂの回転力は洗濯軸４のみへ伝達される。従って、前記洗濯軸４に結合されたパルセータのみが回転しながら洗濯工程を行う。
【００１４】
次に、図４ａ及び図４ｂは本発明による洗濯機の脱水行程を示す。図４ａに示すように、前記アクチュエーター６に供給される電源が遮断されつつ前記水平運動リンク７０はリターンスプリング７５の復元力によってアクチュエーター６から遠ざかる方向に移動する。
その結果、前記垂直運動リンク８０を押圧する力が除去され、前記垂直運動リンク８０は自由に上昇運動が行える。従って、前記回転運動リンク１１０の一端１１１に加えられる力も除去され、結局、前記回転運動リンク１１０はトーションスプリング１２０の復元力によって固定ピン１７を中心に時計方向に回転する。この際、前記回転運動リンク１１０はストッパー１１５と接触する角度まで回転を行う。
その結果、前記垂直運動リンク８０は上昇する回転運動リンクの一端１１１と共に上昇し、前記垂直運動リンクの上端８１が水平運動リンク７０の上部平坦面７１に接触する。
その後、前記移動スライダー３５は回転運動リンク１１０の支持力が除去されるに伴い、自重と圧縮スプリング４０の復元力によって脱水軸５に沿って下降する。この際、前記移動スライダー３５は回転運動リンク１１０の他端１１３に接触するまでに下降する。その結果、前記固定歯車３２と移動歯車３６とは完全に分離される。この状態は図４ｂに示す通りである。
この際、前記移動スライダー３５は脱水軸５とインナーコネクター２５とに同時に結合する。即ち、前記移動スライダーのセレーション３７は脱水軸５の外周面とインナーコネクターの第２セレーション２７とに同時に噛み合っている。
この様な状態で、前記ローター７ｂの回転力は洗濯軸４へだけでなく、前記移動スライダー３５を介して脱水軸５へも伝達される。従って、前記洗濯軸４に結合されたパルセータと前記脱水軸５に結合された洗濯槽とが同時に回転しながら脱水工程を行う。
【００１５】
次に、図５ａ及び図５ｂは本発明による洗濯機の拘束状態を示す。図５ａに示すように、洗濯工程を行うため前記アクチュエーター６に電源が印加され、上述したような過程を経て前記移動スライダー３５は回転運動リンク１１０の支持を受けながら上昇する。この際、前記移動スライダー３５は脱水軸５と共に回転運動した状態であるから、前記移動歯車３６と固定歯車３２とが噛み合わない状態に成り得る。この状態は図５ｂに示す通りである。
この場合、前記垂直運動リンク８０は下降し続ける反面、前記回転運動リンク１１０はそれ以上反時計方向に回転できなくなる。これにより、前記垂直運動リンク８０の下降運動によって前記フランジ９０は案内溝８５に沿って相対的に上昇し、これと同時に緩衝スプリング１００は圧縮される。その結果、前記緩衝スプリング１００が垂直運動リンク８０の力を吸収し、従って、前記回転運動リンク１１０が移動スライダー３５を強制に上昇させようとする力を除去できる。
この際、前記移動スライダー３５はインナーコネクター２５と結合された状態である。従って、前記ローター７ｂの回転時に移動スライダー３５も共に回転を行い、前記移動スライダー３５の回転時に移動歯車３６と固定歯車３２とが正常的に結合する状態が現れる。その瞬間、前記緩衝スプリング１００が復元されつつ回転運動リンク１１０を反時計方向に回転させ、その結果、前記移動スライダー３５が続けて上昇して移動歯車３６と固定歯車３２とが完全に結合することで瞬間拘束状態が解除される。
【００１６】
第２実施形態
本発明の第２実施形態による洗濯機を図６〜図９ｂを参照して具体的に説明する。
図６に示すように、本発明の第２実施形態による洗濯機はステーター７ａと前記ステーターから誘起された電流により回転するローター７ｂとを含むモーター７と、上端が洗濯槽に結合される中空の脱水軸５と、前記脱水軸の中空部に単独で回転可能に設けられ、上端はパルセータに結合される洗濯軸４とから構成されている。この際、前記洗濯軸４と脱水軸５との間にはオイルレスベアリングが設けられ、前記洗濯軸４を回転可能に支持する。
前記脱水軸５は洗濯槽の下部に設けられたベアリングハウジング１０を貫通する。この際、前記ベアリングハウジング１０の上部と下部とにそれぞれボールベアリング１１，１３が備えられ、前記脱水軸５を回転可能に支持する。
前記ローター７ｂと洗濯軸４との間には前記ローター７ｂの回転力を洗濯軸４へ伝達するコネクターアセンブリ２０が設けられている。前記コネクターアセンブリ２０の構造は第１実施形態のそれと同様であるので、その構造及び作用に対する説明は省略する。
本発明の第２実施形態による動力切換装置は、前記脱水軸５の外周面に沿って上下運動しながら前記ローター７ｂの回転力を脱水軸５へ選択的に伝達する一対のスライダー３１，３５と、前記スライダーの上下運動を誘導するため動力を発生するアクチュエーター６と、前記アクチュエーター６と前記スライダー３１，３５との間に設けられ、前記アクチュエーター６の動力を変化させ前記スライダーへ伝達する動力伝達手段とから構成されている。この際、前記アクチュエーター６と前記スライダー３１，３５との間に前記アクチュエーターから発生した動力を遅延させ、前記スライダーへ伝達する緩衝手段が更に設置される。
【００１７】
ここで、前記アクチュエーター６とスライダー３１，３５は第１実施形態のそれと同様であるので、その構造及び作用に対する説明は省略する。
前記動力伝達手段はアクチュエーター６の直線運動を伝達され、左右に直線運動を行う水平運動リンク７０と、その水平運動リンク７０に接触され、水平運動リンクの運動時に上下に運動する垂直運動リンク１８０と、その垂直運動リンク１８０に結合し、垂直運動リンクの運動を伝達されて、前記移動スライダー３５を上下に運動させるトーションスプリング２１０とから構成されている。
そして、前記アクチュエーター６と水平運動リンク７０との間にコネクティングロッド５０が設置され、そのコネクティングロッド５０はアクチュエーターに電源が印加される時、前記水平運動リンク７０を引っ張る機能を果たす。
前記水平運動リンク７０はベアリングハウジング１０に固定されるガイド６０の案内を受けながら直線運動を行う。この際、前記水平運動リンク７０は垂直運動リンク１８０の上下運動を誘導するために特別な形状を有する。即ち、前記垂直運動リンク１８０と接触する水平運動リンク７０の接触面は、前記垂直運動リンク１８０の上死点を決定する上部平坦面７１と、前記垂直運動リンク１８０の下死点を決定する下部平坦面７２と、前記上部平坦面７１と下部平坦面７２との間に形成され、前記垂直運動リンク１８０の連続的な上下運動を誘導する傾斜面７３とからなっている。
一方、前記アクチュエーター６のオフ時、前記水平運動リンク７０の復帰を助けるためのリターンスプリング７５が前記水平運動リンク７０とガイド６０との間に更に設けられる。
前記水平運動リンク７０と接触する垂直運動リンクの上端１８１は水平運動リンクの傾斜面７３に対応する傾斜面からなる。従って、前記垂直運動リンクの上端１８１が水平運動リンクの上部平坦面７１に接触する場合、前記垂直運動リンク１８０は上死点に位置し、前記垂直運動リンクの上端１８１が水平運動リンクの下部平坦面７２に接触する場合、前記垂直運動リンク１８０は下死点に位置する。この際、前記垂直運動リンク１８０の上下運動はその上端１８１が水平運動リンクの傾斜面７３と面接触するので連続的につながることができる。
【００１８】
前記トーションスプリング２１０は一端２１１が前記垂直運動リンク１８０の下端に結合し、他端２１３は前記移動スライダー３５に接触し、その中心部は前記ブラケット１５の一側に固定される固定ピン１７に回転可能に設けられる。
この際、前記トーションスプリング２１０は動力伝達手段の機能と緩衝手段の機能とを共に行う。即ち、正常作動の状態で、前記トーションスプリング２１０は垂直運動リンク１８０の下降運動時に前記固定ピン１７を中心に反時計方向に回転しながら移動スライダー３５を上昇させる。そして、瞬間拘束状態で、前記トーションスプリングの他端２１３が移動スライダー３５により拘束されるため、その自分が捩れながら垂直運動リンク１８０の下降運動を一時的に吸収する。このために、前記トーションスプリング２１０は正常作動状態では捩れない程度の弾性係数を有しなければならない。
この際、前記アクチュエーター６のオフ時、前記移動スライダー３５の下降位置を制限するために、前記ブラケット１５の一側にトーションスプリング２１０と接触可能であるようにストッパー１１５が設置される。前記ストッパー１１５はトーションスプリング２１０と接触する場合、前記トーションスプリング２１０の回転角を制限し、その結果、前記移動スライダー３５はトーションスプリングによってそれ以上下降することがない。
【００１９】
以下、本発明の第２実施形態による洗濯機の作用を詳細に説明する。
まず、図７ａ及び図７ｂは本発明による洗濯機の洗濯工程を示す。
図７ａに示すように、前記アクチュエーター６に電源が印加されつつコネクティングロッド５０が水平運動リンク７０を引っ張る。この場合、前記水平運動リンク７０はガイド６０の案内を受けながら前記アクチュエーター６側に移動し、前記リターンスプリング７５は引張られる。
これと同時に、前記垂直運動リンク１８０の上端１８１は水平運動リンク７０の傾斜面７３に沿って下部平坦面７２まで相対的に移動を行い、従って、前記垂直運動リンク１８０は下死点に位置する。この際、前記垂直運動リンク１８０の下降運動でトーションスプリング２１０の一端２１１もまた下降する。
従って、前記回転運動リンク２１０は固定ピン１７を中心に反時計方向に回転を行い、その結果、前記トーションスプリングの他端２１３と接触する移動スライダー３５は脱水軸５に沿って上昇する。この際、前記移動スライダー３５の上昇運動は移動歯車３６が固定歯車３２に完全に結合するまでに続けられる。この状態は図７ｂに示す通りである。
この際、前記移動スライダー３５はインナーコネクター２５から完全に分離された状態である。即ち、前記移動スライダー３５のセレーション３７は脱水軸５の外周面に噛み合っているだけで、インナーコネクターの第２セレーション２７から分離される。
この様な状態で、前記ローター７ｂの回転力は洗濯軸４のみに伝達される。従って、前記洗濯軸４に結合されたパルセータのみが回転しながら洗濯工程を行う。
【００２０】
次に、図８ａ及び図８ｂは本発明による洗濯機の脱水工程を示す。図８ａに示すように、前記アクチュエーター６に供給される電源が遮断され、前記水平運動リンク７０はリターンスプリング７５の復元力によってアクチュエーター６から遠ざかる方向に移動する。
その結果、前記垂直運動リンク１８０を押圧する力が除去され、前記垂直運動リンク８０は自由に上昇運動が行える。従って、前記トーションスプリング２１０の一端２１１に加えられる力も除去され、その結果、前記移動スライダー３５を支持するトーションスプリングの支持力も除去される。
この場合、前記移動スライダー３５は自重と圧縮スプリング４０の復元力によって脱水軸５に沿って下降する。これにより、前記トーションスプリング２１０は固定ピン１７を中心に時計方向に回転し、前記ストッパー１１５に接触するまでに回転を行う。その結果、前記垂直運動リンク１８０は上昇してその上端１８１が水平運動リンク７０の上部平坦面７１に接触する。
上述した作用により、前記固定歯車３２と移動歯車３６とは完全に分離される。この状態は図８ｂに示す通りである。
そして、前記移動スライダー３５は脱水軸５とインナーコネクター２５とに同時に結合する。即ち、前記移動スライダー３５のセレーション３７は脱水軸５の外周面とインナーコネクターの第２セレーション２７とに同時に噛み合っている。
この様な状態で、前記ローター７ｂの回転力は洗濯軸４だけでなく、前記移動スライダー３５を介して脱水軸５へも伝達される。従って、前記洗濯軸４に結合されたパルセータと前記脱水軸５に結合された洗濯槽とが同時に回転しながら脱水工程を行う。
【００２１】
次に、図９ａ及び図９ｂは本発明による洗濯機の拘束状態を示す。図９ａに示すように、洗濯工程を行うため前記アクチュエーター６に電源が印加され、上述したような過程を経て前記移動スライダー３５はトーションスプリング２１０の支持を受けながら上昇する。この際、前記移動スライダー３５は脱水軸５と共に回転運動を行った状態であるため、前記移動歯車３６と固定歯車３２とが噛み合わない状態になり得る。この状態は図９ｂに示す通りである。
この場合、前記垂直運動リンク１８０は下降し続ける反面、前記トーションスプリング２１０はそれ以上反時計方向に回転できなくなる。これにより、前記トーションスプリング２１０は垂直運動リンク１８０の下降運動を自分が捩れつつ一時的に吸収する。従って、前記トーションスプリング２１０が移動スライダー３５を強制に上昇させようとする力が除去される。
この際、前記移動スライダー３５はインナーコネクター２５と結合された状態である。従って、前記ローター７ｂの回転時に移動スライダー３５も共に回転を行い、前記移動スライダー３５の回転時に移動歯車３６と固定歯車３２とが正常的に結合する状態が現れる。その瞬間、前記トーションスプリング２１０が取り戻されつつ前記移動スライダー３５を上昇させ、その後、移動歯車３６と固定歯車３２とが完全に結合して瞬間拘束状態が解除される。
この場合、前記洗濯軸４の下端部にセレーションが形成され、そのセレーションにインナーコネクター２５が結合する方式の代わりに、前記洗濯軸の下端部が四角軸を成し、前記インナーコネクターの内部に前記四角軸に結合される中空の四角リングが形成され、前記洗濯軸がインナーコネクターに結合する方式が適用されても構わない。
【００２２】
以上説明したように、本発明による洗濯機はモーターの駆動力を動力伝達手段を介して洗濯軸又は脱水軸に短時間内に切り換えて供給することができる。
これと共に、本発明による洗濯機はモーターの駆動力を緩衝手段を介して洗濯軸又は脱水軸に安定的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による洗濯機の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】
本発明の第１実施形態による洗濯機の動力切換装置を示す断面図である。
【図３】
図３ａは、図２による動力切換装置の洗濯時の作用を示す断面図である。
図３ｂは、図３ａによる動力切換装置のスライダーを示す拡大断面図である。
【図４】
図４ａは、図２による動力切換装置の脱水時の作用を示す断面図である。
図４ｂは、図４ａによる動力切換装置のスライダーを示す拡大断面図である。
【図５】
図５ａは、図２による動力切換装置の拘束時の作用を示す断面図である。
図５ｂは、図５ａによる動力切換装置のスライダーを示す拡大断面図である。
【図６】
本発明の第２実施形態による洗濯機の動力切換装置を示す断面図である。
【図７】
図７ａは、図６による動力切換装置の洗濯時の作用を示す断面図である。
図７ｂは、図７ａによる動力切換装置のスライダーを示す拡大断面図である。
【図８】
図８ａは、図６による動力切換装置の脱水時の作用を示す断面図である。
図８ｂは、図８ａによる動力切換装置のスライダーを示す拡大断面図である。
【図９】
図９ａは、図６による動力切換装置の拘束時の作用を示す断面図である。
図９ｂは、図９ａによる動力切換装置のスライダーを示す拡大断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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