KR102739522B1

KR102739522B1 - 세탁기

Info

Publication number: KR102739522B1
Application number: KR1020190140940A
Authority: KR
Inventors: 이정욱; 정도현; 표준호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2024-12-05
Anticipated expiration: 2039-11-06
Also published as: US20210131004A1; KR20210054815A; US11319656B2; AU2020264416A1; AU2020264416B2

Abstract

본 발명은 세탁기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세탁기는, 세탁수를 저장하는 저수조; 세탁물을 수용하고, 상기 저수조에 회전가능하게 배치되는 세탁조; 상기 세탁조 내에 회전가능하게 배치되는 펄세이터; 상기 세탁조 또는 상기 펄세이터를 회전시키는 구동력을 발생시키는 구동모터; 상기 구동모터의 구동력으로 회전하며, 상기 펄세이터를 회전시키는 구동축; 상기 구동축과 동일한 회전축 상에서 회전하며, 상기 세탁조를 회전시키는 탈수축; 상기 탈수축에 상하이동이 가능하도록 장착되고, 배치에 따라 상기 구동모터의 구동력을 상기 탈수축으로 전달하는 커플러; 코일에 전류를 인가하여 자기장을 발생시킬 때, 상기 탈수축으로 전달되는 상기 구동모터의 구동력이 차단되도록 상기 커플러를 상기 탈수축의 길이방향 상측으로 이동시키는 솔레노이드모듈; 및 상기 커플러가 상기 탈수축의 길이방향 상측으로 이동할 때, 회전하거나 상기 커플러의 위치를 고정시키는 커플러가이더를 포함한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

본 발명은 솔레노이드에 의해 작동되는 클러치를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

탑로딩 세탁기는, 저수조 내부에 세탁물 또는 세탁수를 회전시키도록 회전하는 세탁조와 펄세이터를 포함한다. 세탁조는, 탈수축의 회전으로 회전하고, 펄세이터는 구동축의 회전으로 회전하며, 구동축과 탈수축은 동일한 회전축 상에서 회전하는 구조이다.

다만, 세탁방법 및 세탁행정에 따라 세탁조와 펄세이터를 선택적 또는 동시에 회전시키기 위해, 구동모터의 회전에 따른 구동력이 구동축 또는 탈수축으로 전달될 수 있다.

구동축은, 구동모터와 연결되어, 구동모터의 회전시 회전되는 구조를 가질 수 있다. 또한, 탈수축은, 커플러의 배치에 따라 구동모터의 회전력이 전달되거나, 전달되지 않는 구조를 가질 수 있다.

이러한 커플러의 배치를 조절하는 별도의 모터와 링크구조를 포함할 수 있으나, 이러한 구조에는, 구조의 복잡성과, 복잡한 구조에 따른 공간의 협소성의 문제를 유발할 수 있다.

한국공개특허 10-2003-0023316호에서는, 솔레노이드의 작동으로 커플러의 배치를 조절하는 구조를 개시하고 있다. 다만, 이러한 구조에서는, 커플러가 상측으로 이동된 상태를 유지하기 위해, 솔레노이드에 전원을 계속 인가시켜야 하므로, 코일의 발열문제, 소비전력의 문제, 비정상적인 작동으로 전원이 단절되는 경우 커플러의 파손의 문제 등이 발생할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는 솔레노이드의 작동으로 커플러의 배치를 조절하는 구조에서, 솔레노이드로 전류의 계속적인 인가없이, 커플러의 배치를 조절할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

커플러는, 별도의 힘이 가해지지 않는 경우, 중력에 의해 하측방향으로 이동하므로, 솔레노이드의 작동이 없는 경우, 하측으로 이동된다. 본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는, 솔레노이드의 작동이 중지되더라도, 커플러의 하측방향 이동이 선택적으로 제한될 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다. 즉, 커플러가, 탈수축에 원주방향이동이 제한되고, 상하방향 이동이 자유롭게 설치되는 구조에서, 상측으로 이동한 커플러 위치를 고정하거나 고정해제할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

커플러가, 탈수축에 원주방향이동이 제한되고, 상하방향 이동이 자유롭게 설치되는 구조에서, 상측으로 이동한 커플러의 위치 고정을 위해, 탈수축을 회전하는 별도의 부재를 설치할 수 있다. 다만, 제품의 편차가 발생하는 경우, 커플러가 상기의 별도 부재의 회전을 구속하는 경우, 커플러의 상측이동을 방해하게 되므로, 커플러의 오작동을 유발할 수 있다. 본 발명의 제3과제는, 제품의 편차가 발생하는 경우에도, 커플러의 상측이동과, 별도의 부재의 회전이 원활하게 이루어지는 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세탁기는, 세탁물을 수용하는 세탁조를 회전시키는 탈수축, 상기 탈수축과 동일한 회전축 상에서 회전하며, 상기 세탁조 내측에서 회전가능하게 배치되는 펄세이터를 회전시키는 구동축, 상기 탈수축을 따라 상하방향으로 이동가능하게 배치되고, 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음시키는 제1위치 또는 상기 제1위치로부터 상측으로 이격되어 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음해제시키는 제2위치에 배치되는 커플러, 코일에 전압을 인가하여 자기장을 발생시키고, 상기 커플러를 상기 탈수축의 길이방향 상측으로 이동시키는 솔레노이드모듈, 상기 커플러가 상기 탈수축의 길이방향 상측으로 이동할 때, 상기 커플러와 접촉하여 회전하거나, 상기 커플러를 상기 제2위치에 고정시키는 커플러가이더를 포함하여, 솔레노이드의 일시적인 작동에도 커플러의 배치를 변경시킬 수 있다.

상기 커플러에는, 상기 커플러가이더의 상측에 걸리도록, 상기 커플러의 내주면에서 서로 마주하는 방향으로 돌출배치되는 한 쌍의 걸림부를 포함하여, 커플러가이더를 회전시키거나, 커플러의 위치를 고정시킬 수 있다.

상기 커플러가이더는, 링형상을 가지고, 상기 탈수축의 외둘레에 배치되는 커플러가이더 본체, 상기 커플러가이더 본체의 외둘레에 배치되고, 상기 한 쌍의 걸림부 중 하나와 접촉할 때, 상기 커플러가이더 본체를 회전시키는 복수의 제1가이드돌기, 및 상기 제1가이드돌기의 반대면에 배치되고, 상기 한 쌍의 걸림부 중 나머지 하나와 접촉할 때, 상기 커플러가이더 본체를 회전시키는 복수의 제2가이드돌기를 포함하고, 상기 커플러가 상측으로 이동할 때, 상기 제1가이드돌기가 상기 제2가이드돌기보다 상기 걸림부와 먼저 맞닿게 형성되어, 커플러가 상측으로 이동할 때, 제1가이돌기와 먼저 접촉한다.

상기 제1가이드돌기와 상기 제2가이드돌기는 상기 커플러가이더 본체의 둘레면에 동일한 높이로 배치되어, 한 쌍의 걸림부가 제1가이드돌기와 제2가이드돌기의 상측에 안정적으로 배치된다.

상기 제1가이드돌기의 하단부는, 상기 제2가이드돌기의 하단부보다 낮게 형성되어, 제1가이드돌기가 제2가이드돌기보다 걸림부와 먼저 접촉할 수 있다.

상기 복수의 제1가이드돌기와 상기 복수의 제2가이드돌기는 동일한 개수로 형성되고, 상기 복수의 제1가이드돌기와 상기 복수의 제2가이드돌기 각각은, 상기 커플러가이더 본체의 반대면에 배치되어, 한 쌍의 걸림부 각각에 대응될 수 있다.

상기 제1가이드돌기는, 상측으로 이동하는 한 쌍의 걸림부 중 하나와 접촉하여, 상기 커플러가이더 본체를 회전시키는 초기가이드부를 포함하여, 제2가이드돌기와 걸림부가 접촉하기 전에 초기가이드부와 걸림부가 접촉하여, 커플러가이더가 회전할 수 있다.

상기 한 쌍의 걸림부 중 하나가 상기 제1가이드돌기의 상기 초기가이드부와 접촉할 때, 상기 한 쌍의 걸림부 중 나머지 하나는 상기 제2가이드돌기와 접촉하지 않는다.

상기 제1가이드돌기와 상기 제2가이드돌기 각각은, 상기 한 쌍의 걸림부 각각에 접촉하여 상기 커플러가이더 본체가 회전하도록 경사면을 형성하는 하부면가이드부를 포함한다.

상기 제1가이드돌기의 하부면가이드의 길이는, 상기 제2가이드돌기의 하부면가이드의 길이보다 길게 형성되어, 걸림부와 제1가이드돌기와 먼저 접촉할 수 있다.

상기 제1가이드돌기와 상기 제2가이드돌기 각각은, 상기 커플러의 이동방향에 평행한 면을 형성하고, 하단부에서 상기 하부면가이드의 하단부와 연결되는 직선가이드부를 포함한다.

상기 제1가이드돌기는, 상기 하부면가이드부의 직선면과, 상기 직선가이드부의 직선면이 하단부의 접점을 통해 연결되어, 제1가이드돌기의 하단부가 뾰족한 모서리를 형성할 수 있다.

상기 제2가이드돌기는, 상기 하부면가이드부의 하단부에서 상기 직선가이드부를 향해 상측으로 만곡되어, 상기 직선가이드부와 연결되는 곡면이 형성되어, 제2가이드돌기의 하단부가 제1가이드돌기의 하단부보다 높게 형성될 수 있다.

상기 커플러가이더 본체의 둘레면은, 상기 복수의 제1가이드돌기가 배치되는 제1면과, 상기 복수의 제2가이드돌기가 배치되는 제2면으로 구분되고, 상기 제1면과 제2면은, 서로 동일한 면적을 가지고 서로 반대방향에 배치되어, 한 쌍의 걸림부는 항상 하나의 제1가이드돌기와 하나의 제2가이드돌기에 접촉할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 세탁기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 커플러가 탈수축의 길이방향 상측으로 이동할 때, 회전하거나 커플러의 위치를 고정시키는 커플러가이더를 포함하여, 솔레노이드모듈에 의해 상측으로 이동한 커플러의 위치를 고정시킬 수 있다.

구체적으로는, 탈수축에 상하방향으로 이동하는 커플러가 탈수축에 원주방향으로 이동하는 커플러가이더에 걸리는 구조를 가짐으로써, 솔레노이드모듈에 의해 상측으로 이동한 커플러의 위치를 고정할 수 있다. 이로 인해, 솔레노이드모듈의 작동이 계속적으로 이루어지지 않더라도, 상측으로 이동한 커플러의 위치를 고정할 수 있어, 전력소모가 줄어들며, 코일의 발열문제가 해결된다. 또한, 솔레노이드모듈이 비정상적으로 작동되는 문제도 미연에 차단될 수 있다.

둘째, 커플러가이더가 복수의 제1가이드돌기와 복수의 제2가이드돌기를 포함하고, 상기 커플러가 상측으로 이동할 때, 상기 제1가이드돌기가 상기 제2가이드돌기보다 상기 걸림부와 먼저 맞닿게 형성되어, 제품의 편차로 인해, 커플러가 오작동할 수 있는 문제를 미연에 차단하는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동어셈블리를 포함하는 세탁기의 개략적인 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동어셈블리의 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동어셈블리의 일부구서의 분해사시도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터허브의 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링하우징과 솔레노이드모듈의 단면도이다.
도 6은, 도 5의 A의 확대도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링하우징과 솔레노이드모듈의 단면사시도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러의 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈수축과 커플러가이더의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 본 발명의 탈수축과 커플러가이더의 결합관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은, 도 9의 B를 확대한 도면이다.
도 12a는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러가이더의 측면도이다.
도 12b는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 커플러가이더의 측면도이다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1가이드돌기와 제2가이드돌기를 설명하기 위한 도면이다.
도 14a는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러가이더 본체의 둘레로 제1가이드돌기와 제2가이드돌기가 배치되는 영역을 표시하기 위한 평면도이다.
도 14b는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 커플러가이더 본체의 둘레로 제1가이드돌기와 제2가이드돌기가 배치되는 영역을 표시하기 위한 평면도이다.
도 15는, 제1가이드돌기와 제2가이드돌기가 같은 형태를 가질 때, 한 쌍의 걸림부의 편차 또는 제1가이드돌기와 제2가이드돌기의 편차로 인해 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 16a 내지 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1가이드돌기와 제2가이드돌기 구조에서, 한 쌍의 걸림부의 편차 또는 제1가이드돌기와 제2가이드돌기의 편차가 발생한 상태에서, 한 쌍의 걸림부가 상측으로 이동하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 17a는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러가 결합플랜지와 결합된 상태의 커플러, 솔레노이드모듈, 커플러가이드의 배치를 도시한 단면도이다.
도 17b는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러가 결합플랜지로부터 이격된 상태의 커플러, 솔레노이드모듈, 커플러가이드의 배치를 도시한 단면도이다.
도 18a는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러가 결합플랜지와 결합된 상태에서, 커플러와 결합플랜지의 관계와, 커플러와 커플러가이드의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 18b는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러가 결합플랜지로부터 이격된 상태에서, 커플러와 결합플랜지의 관계와, 커플러와 커플러가이드의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 19a 내지 도 19d는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러가 결합플랜지와 맞물린 상태로부터 커플러가 커플러가이더의 상측에 고정되는 상태까지의 커플러의 스토퍼, 커플러의 가이드부재, 커플러가이더의 가이드돌기의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 20a 내지 도 20d는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러가 커플러가이더의 상측에 고정되는 상태로부터 커플러가 결합플랜지와 맞물린 상태까지의 커플러의 스토퍼, 커플러의 가이드부재, 커플러가이더의 가이드돌기의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 세탁기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

<전체구성>

이하에서는, 도 1을 참조하여, 세탁기의 전체적인 구조를 간략하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 외관을 형성하고, 내측으로 저수조(12)가 수용되는 공간을 형성하는 케이싱(11)을 포함할 수 있다. 케이싱(11)은 상면이 개구된 캐비닛(111)과, 캐비닛(111)의 개방된 상면에 결합되고, 대략 중앙부에 세탁물이 투입되는 투입구가 형성된 탑커버(112)를 포함할 수 있다. 탑커버(112)에는 상기 투입구를 개폐하는 도어(미도시)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.

저수조(12)를 케이싱(11) 내에 매다는 서스펜션(18)이 구비될 수 있다. 서스펜션(18)은 상단은 탑커버(112)와 연결되고, 하단은 저수조(12)와 연결되며, 케이싱(11) 내의 네 군데 모서리들에 각각 구비될 수 있다.

컨트롤패널(141)은 탑커버(112)에 구비될 수 있다. 컨트롤패널(141)에는 사용자로부터 세탁기의 작동 제어를 위한 각종 제어명령을 입력 받는 입력부(예를 들어, 버튼, 다이얼, 터치패드 등)와, 세탁기의 작동 상태를 시각적으로 표시하는 표시부(예를 들어, LCD, LED 디스플레이 등)가 구비될 수 있다.

수도 꼭지 등의 외부 수원으로부터 공급된 물을 안내하는 급수관(161)과, 급수관(161)을 단속하는 급수밸브(162)가 구비될 수 있다. 급수밸브(162)는 제어부(142)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(142)는 급수밸브(162) 뿐만 아니라 세탁기의 작동 전반을 제어할 수 있다. 제어부(142)는 데이터 저장을 위한 메모리를 구비한 마이크로프로세서(microprocess)를 포함할 수 있다. 이하, 별다른 언급이 없는 한 세탁기를 구성하는 전기/전자 부품들에 대한 제어는 제어부(142)에 의해 이루어지는 것으로 이해하기로 한다.

세제가 담기는 드로워(151)가 드로워 하우징(152)에 인출 가능하게 수납될 수 있다. 급수밸브(162)를 통해 공급된 물이 드로워(151)를 경유하면서 세제와 혼합된 후, 저수조(12) 또는 세탁조(13) 내로 배출된다. 저수조(12)로부터 물을 배출시키는 배출관(172)과, 배출관(172)을 단속하는 배수밸브(171)가 구비될 수 있다. 배출관(172)을 통해 배출된 물이 배수 펌프(173)에 의해 압송되어 배수관(174)을 통해 세탁기 외부로 배출될 수 있다.

세탁조(13)는 세탁물을 수용하며, 저수조(12) 내에서 수직축(vertical axis)을 중심으로 회전된다. 세탁조(13) 내에는 펄세이터(13a)가 회전 가능하게 구비된다.

세탁조(13)와 펄세이터(13a)는, 구동어셈블리(2)에 의해 회전할 수 있다. 구동어셈블리(2)는, 펄세이터(13a) 만을 회전시키거나, 세탁조(13)와 펄세이터(13a)를 동시에 회전시킬 수 있다. 펄세이터(13a)는 구동어셈블리(2)의 구동축(22)과 연결되어 회전한다. 세탁조(13)는 구동어셈블리(2)의 탈수축(25)과 연결되어 회전한다.

<구동어셈블리>

이하에서는, 도 2 내지 도 13b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동어셈블리를 설명한다.

구동어셈블리(2)는, 펄세이터(13a) 또는 세탁조(13)를 회전시킨다. 도 2를 참조하면, 구동어셈블리(2)는, 전자기력으로 회전하는 구동모터(21), 구동모터(21)의 회전으로 회전하며, 펄세이터를 회전시키는 구동축(22), 구동축(22)과 동일한 축으로 회전하고, 세탁조(13)와 연결되는 탈수축(25), 코일(2712)에 전류를 인가하여 자기장을 발생시키는 솔레노이드모듈(27), 솔레노이드모듈(27)이 자기장을 발생시킬 때, 위치가 변경되며, 위치에 따라 구동축(22)과 탈수축(25)을 축이음 또는 축이음 해제시키는 커플러(28), 커플러(28)가 구동축(22)과 탈수축(25)을 축이음 해제시킨 상태를 유지시키는 커플러가이더(29)를 포함한다.

여기서 구동축(22)과 탈수축(25)의 축이음이란, 커플러(28)의 하단부에 형성되는 복수의 축이음 치(2824a)와 축이음 홈(2824b)이 구동축(22)과 연결되는 결합플랜지(21232)의 복수의 치홈(21232c)과 치(21232d)에 맞물리도록 배치되어, 구동축(22)과 탈수축(25)이 함께 구동하는 것을 의미한다.

또한, 구동축(22)과 탈수축(25)의 축이음 해제란, 커플러(28)의 하단부가 결합플랜지(21232)로부터 상측으로 일정간격 이격 배치되어, 구동축(22)이 구동모터(21)에 의해 구동하더라도, 탈수축(25)에 영향을 미치지 않는 것을 의미한다.

구동모터(21)는 아웃터 로터(outer rotor) 타입의 BLDC(Brushless Direct Current) 모터 일 수 있다. 구체적으로, 구동모터(21)는 스테이터 코어(2111)에 스테이터 코일(2112)이 감긴 스테이터(211)와, 스테이터(211)와의 사이에 작용하는 전자기력에 의해 회전되는 로터(212)를 포함할 수 있다. 로터(212)는 원주방향을 따라 이격된 복수개의 영구자석(2121)을 고정하는 로터 프레임(2122)과, 로터 프레임(2122)의 중심부를 구동축(22)과 연결하는 로터허브(2123)를 포함할 수 있다.

구동모터(21)의 종류는 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 구동모터는 인너 로터(inner rotor) 타입인 것도 가능하고, 인덕션 모터(induction motor), 세이드형 모터(shaded pole motor) 등의 AC 모터도 가능하며, 그 밖에도 공지된 다양한 종류의 모터로 이루어질 수 있다.

로터허브(2123)는, 구동축(22)과 결합되는 로터부시(21231)와, 로터 부시(21231)를 로터프레임(2122)의 중심부에 결합하는 결합 플랜지(21232)를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 결합 플랜지(21232)는 로터 부시(21231)가 삽입되는 관상의 플랜지 본체부(21232a)와 플랜지 본체부(21232a)로부터 외측으로 확장되어 나사나 볼트 등의 체결부재에 의해 로터프레임(2122)과 결합되는 플랜지부(21232b)를 포함할 수 있다. 플랜지 본체부(21232a)의 내주면에는 후술하는 커플러(28)와 맞물리는 치합홈(21232c)과 치(21232d)들이 교차되어 형성될 수 있다.

로터부시(21231)는 금속재(바람직하게는, 스테인리스 스틸이나 반드시 이에 한정되는 것은 아님.)로 이루어질 수 있다. 로터 부시(21231)는 구동축(22)과 결합되며, 바람직하게는, 로터부시(21231)의 내주면은 구동축(22)의 외주면과 스플라인 결합될 수 있다.

여기서, 스플라인 결합이란, 구동축(22)과 로터부시(21231) 중 어느 하나에 축방향으로 연장되는 치(tooth) 또는 키(key)와 같은 스플라인이 형성되고, 다른 하나에는 상기 스플라인과 치합되는 홈이 형성되어, 상기 스플라인과 상기 홈 간이 맞물리는 것을 의미하며, 이러한 맞물림에 의해 로터부시(21231)가 회전될 때, 구동축(22)도 함께 회전된다.

결합플랜지(21232)는 합성수지재로 이루어지고, 로터부시(21231)와 로터프레임(2122) 사이에 개재되어, 로터프레임(2122)으로부터 로터부시(21231)로 자속이 전달되지 않도록 절연하는 기능을 할 수 있다.

금형 내에 로터부시(21231)를 인서트한 상태로 합성수지를 사출하여 결합 플랜지(21232)를 형성함으로써, 로터부시(21231)와 결합플랜지(21232)를 일체로 형성할 수 있다.

도 2를 참조하면, 구동축(22)은, 로터부시(21231)와 결합되어 회전한다. 구동축(22)은, 펄세이터축(23)을 통해 펄세이터(13a)를 회전시킨다. 구동축(22)은, 펄세이터축(23)과 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다.

도 2를 참조하면, 구동어셈블리(2)는, 펄세이터(13a)와 연결되어, 펄세이터(13a)를 회전시키는 펄세이터축(23), 구동축(22)의 회전력을 입력받아, 구동축(22)의 회전에 따른 속도비나 토크비에 다라 출력을 변환하여 펄세이터축(23)을 회전시키는 기어모듈(24)을 포함할 수 있다.

다만, 실시예에 따라서는, 기어모듈이 생략되고, 구동축(22)이 직접 펄세이터(13a)와 연결되는 것도 가능하다.

도 2를 참조하면, 기어모듈(24)은, 구동축(22)과 연결되어 회전하는 선기어(241), 선기어(241)와 치합되고, 자전되면서 선기어(241)의 외주면을 따라 공전되는 복수의 유성기어(242), 복수의 유성기어(242)와 치합되어 회전하는 링기어(243), 복수의 유성기어(242) 각각에 회전축을 제공하고, 유성기어(242)들이 공전할 때, 함께 회전하는 캐리어(244)를 포함한다.

선기어(241)는 구동축(22)과 연결되어, 구동축(22)과 일체로 회전된다. 실시예에서 선기어(241)는 헬리컬 기어이고, 이에 대응하여, 유성기어(242)와 링기어(243)도 헬리컬 기어 형태의 치들을 갖도록 구성되나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 선기어(241)는 평기어로 이루어지고, 유성기어(242)와 링기어(243)도 평기어 형태의 치들을 가질 수 있다.

링기어(243)는 기어하우징(253)의 내주면에 고정될 수 있다. 즉, 링기어(243)는 기어 하우징(253)과 일체로 회전되는 것이다. 링기어(243)는 링형의 개구부를 한정하는 내주면 상에 치들이 형성된다.

유성기어(242)는 선기어(241)와 링기어(243) 사이에 개재되어, 선기어(241) 및 링기어(243)와 맞물린다. 유성기어(242)는 선기어(241)의 둘레를 따라 다수개가 배치될 수 있고, 각각의 유성기어(242)는 캐리어(244)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 유성기어(242)는 아세탈수지(POM)으로 이루어질 수 있다.

캐리어(244)는 펄세이터축(23)과 결합(축이음)된다. 캐리어(244)는 유성기어(242)와 펄세이터축(23)을 연결하는 일종의 링크이다. 즉, 유성기어(242)가 선기어(241) 둘레를 공전함에 따라 캐리어(244)는 자전되며, 그에 따라 펄세이터축(23)이 회전된다.

기어모듈(24)은, 구동축(22)을 통해 입력된 토크를 정해진 기어비에 따라 변환하여 펄세이터축(23)을 회전시킨다. 기어비는, 선기어(241), 유성기어(242), 링기어(243)의 치(tooth)의 수에 따라 정해질 수 있다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 탈수축(25)은, 커플러(28)와 스플라인 결합되어, 커플러(28)와 함께 회전하는 하부탈수축(251), 세탁조(13)와 연결되어, 세탁조(13)를 회전시키는 상부탈수축(252), 및 하부탈수축(251)과 상부탈수축(252) 사이에 배치되고, 기어모듈(24)이 내부에 배치되는 기어하우징(253)을 포함한다.

하부탈수축(251)은, 로터부시(21231)의 상측에 배치된다. 하부탈수축(251)은, 커플러(28)를 통해 구동모터(21)와 연결될 수 있다. 커플러(28)가 결합플랜지(21232)에 축이음될 때, 구동모터(21)의 회전력이 탈수축(25)으로 전달될 수 있다.

하부탈수축(251)의 내측에는 구동축(22)이 관통하는 구동축홀(251a)이 형성된다. 하부탈수축(251)과 구동축(22) 사이에는, 구동축베어링(262)이 배치되어, 하부탈수축(251)과 구동축(22) 각각은 별도로 회전할 수 있다.

하부탈수축(251)의 외주면은, 커플러(28)의 내주면과 스플라인 결합된다. 커플러(28)는, 하부탈수축(251)에 대한 회전이 구속된 상태에서, 하부탈수축(251)의 축방향으로 이동될 수 있다.

하부탈수축(251)의 하부(2511)에는, 커플러(28)가 스플라인 결합되는 스플라인구조가 형성된다. 하부탈수축(251)의 상부(2512)에는, 커플러가이더(29)가 회전가능하게 장착되는 매끈한 형태를 가질 수 있다. 하부탈수축(251)의 상부(2512) 둘레에는, 이하에서 설명할 커플러가이더(29)가 장착된다. 커플러가이더(29)의 내주면 지름(ID2)이 하부탈수축(251)의 외주면 지름(OD2)보다 길게 형성되어, 하부탈수축(251)의 둘레에 회전가능하게 장착된다.

다만, 도 9를 참조하면, 커플러가이더(29)는, 하부탈수축(251)의 외둘레에 고정배치되는 고정링(293)에 의해 하측이동이 제한되고, 하부탈수축(251)을 지지하도록 하부탈수축(251) 상부(2512)에 배치되는 탈수축베어링(261)에 의해 상측이동이 제한된다.

도 10을 참조하면, 하부탈수축(251)의 외둘레에는, 고정링(293)이 장착되도록, 반경방향을 따라 내측으로 패인 고정링홈(2513)이 형성된다.

도 2를 참조하면, 상부탈수축(252)은, 세탁조(13)와 연결되며, 내측에는 펄세이터축(23)이 관통하는 펄세이터축홀(252a)이 형성된다. 상부탈수축(252)과, 펄세이터축(23) 사이에는, 펄세이터축베이링(263)이 배치되어, 상부탈수축(252)과 펄세이터축(23) 각각은, 별도로 자유롭게 회전할 수 있다.

상부탈수축(252)은 강자성제로 이루어질 수 있다. 상부탈수축(252)은 허브 베이스(131)에 의해 세탁조(13)와 연결될 수 있다. 허브베이스(131)는 세탁조(13)의 하단에 결합되며, 허브 베이스(131)의 중심에는 상부탈수축(252)이 통과하는 체결구가 형성된다. 상부탈수축(252)은 체결구의 내주면과 스플라인 결합되어, 상부탈수축(252)의 회전될 시 허브베이스(131)가 함께 회전된다. 허브베이스(131)를 통과한 상부탈수축(252)의 상단(2521)에는, 허브베이스(131)로부터 탈수축(25)이 분리되지 않도록 결속하는 너트(미도시)가 체결될 수 있다.

도 2를 참조하면, 기어하우징(253)은, 내측으로 기어모듈(24)이 배치되는 공간을 형성하고, 상측으로 상부탈수축(252)과 체결되고, 하측으로 하부탈수축(251)과 연결된다. 기어하우징(253)은, 하부 기어하우징(2532)과, 상부 기어하우징(2531)을 포함할 수 있다.

하부 기어하우징(2532)과 상부 기어하우징(2531)은, 나사나 볼트 등의 체결부재에 의해 상호 결합된다. 하부 기어하우징(2532)은, 중앙에 구동축(22)이 관통하는 홀이 형성되고, 원판형상을 가지며, 상측에 배치되는 상부 기어하우징(2531)과 체결된다. 하부 기어하우징(2532) 하측으로 하부탈수축(251)이 연장되며, 하부 기어하우징(2532)은, 하부탈수축(251)과 일체로 형성될 수 있다.

상부 기어하우징(2531)에는, 상부탈수축(252)과 결합되는 보스(25311)가 형성되며, 기어모듈(24)이 수용되는 공간의 상측은 보스(25311)에 의해 개방된다. 상부 기어하우징(2531)은, 링기어(243)를 감싸는 내주면을 형성하는 하우징본체(25312)와, 하우징본체(25312)의 개방된 하측에서 반경방향을 따라 외측으로 확장되어, 하부기어하우징(253)과 결합되는 상부플랜지(25113)를 포함한다. 보스(25311)는, 하우징본체(25312)로부터 상측으로 연장된다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 구동어셈블리(2)는, 저수조(12)의 하측에 배치되고, 탈수축(25)을 지지하는 베어링하우징(264)을 더 포함할 수 있다.

베어링하우징(264)은, 내측으로 탈수축(25)이 회전가능하게 배치되는 공간을 형성한다. 베어링하우징(264)은, 저수조(12)의 저면에 결합될 수 있다. 베어링하우징(264)은, 강자성체로 이루어질 수 있다. 베어링하우징(264)은, 저수조(12)의 저면에 결합되는 상부 베이링하우징(2641)과, 상부 베어링하우징(2641)의 하측에서 상부 베어링하우징(2641)과 결합되는 하부 베어링하우징(2642)을 포함한다. 상부 베어링하우징(2641)과 하부 베어링하우징(2642)이 결합된 내측공간으로 탈수축(25)이 배치된다.

베어링하우징(264)과 탈수축(25) 사이에는, 탈수축(25)이 회전가능하게 지지되도록 탈수축베어링(261)이 배치된다. 상부 베어링하우징(2641)과 상부탈수축(252) 사이에 제1탈수축베어링(261a)이 배치되고, 하부 베어링하우징(2642)과 하부탈수축(251) 사이에 제2탈수축베어링(261b)이 배치된다.

하부 베어링하우징(2642)에는, 하측방향으로 볼록한 형태를 가지며, 이하에서 설명할 솔레노이드하우징(273)의 베어링하우징 장착부(27313)에 삽입되는 하측 삽입부(2643)를 포함한다. 하측 삽입부(2643)는, 베어링하우징 장착부(27313)에 삽입되어, 베어링하우징(264)과 솔레노이드하우징(273) 간의 체결을 용이하게 한다.

<솔레노이드모듈>

솔레노이드모듈(27)은, 전류가 인가될 때, 자기장을 형성하여, 커플러(28)를 상측으로 이동시킨다. 솔레노이드모듈(27)은, 베어링하우징(264) 하측에 고정배치될 수 있다. 솔레노이드모듈(27)은, 전류가 인가될 때, 자기장을 형성하는 솔레노이드(271), 솔레노이드(271)의 둘레 일측을 감싸는 고정코어(272), 및 솔레노이드(271)를 베어링하우징(264) 하측에서 고정배치시키는 솔레노이드하우징(273)을 포함한다.

도 2, 도 5를 참조하면, 솔레노이드하우징(273)은, 베어링하우징(264)의 하측으로 고정배치된다. 별도의 체결부재를 통해 솔레노이드하우징(273)이 베어링하우징(264) 하측에 고정될 수 있다.

도 3을 참조하면, 솔레노이드하우징(273)은, 대략 원판 형상을 가지고, 중심에 탈수축(25)이 관통하는 탈수축홀(2731a)이 형성될 수 있다. 탈수축홀(2731a)이 형성된 솔레노이드하우징(273)의 내주면은, 탈수축(25)과 이격배치된다. 솔레노이드하우징(273)의 내주면에는, 솔레노이드(271)가 고정배치된다.

도 6을 참조하면, 솔레노이드하우징(273)은, 별도의 체결부재(미도시)를 통해 상측에 배치되는 베어링하우징(264)에 고정배치될 수 있다. 솔레노이드하우징(273)는, 베어링하우징(264) 체결되는 상부 솔레노이드하우징(2731)과, 상부 솔레노이드하우징(2731) 하측에서, 상부 솔레노이드하우징(2731)과 결합하는 하부 솔레노이드하우징(2732)을 포함할 수 있다.

상부 솔레노이드하우징(2731)은, 중심에 탈수축홀(2731a)이 형성되고, 원판형상을 가지는 고정판(27311), 고정판(27311)을 베어링하우징(264)에 체결하도록, 체결홀(미도시)이 형성된 베어링하우징 체결부(27312), 고정판(27311)의 내주단부로부터 반경방향으로 일정간격 이격된 위치에서 상측으로 돌출되며, 베어링하우징(264)의 하측 삽입부(2643)가 삽입되도록 형성된 베어링하우징 장착부(27313), 고정판(27311)의 내주단부로부터 반경방향으로 일정간격 이격된 위치에서 하측으로 돌출되며, 고정코어(272)가 삽입되도록 형성된 고정코어 고정부(27314)를 포함한다.

도 7을 참조하면, 고정판(27311)은, 대략 원판형대를 가지고, 중심에는, 탈수축(25)이 관통하는 탈수축홀(2731a)이 형성된다. 탈수축홀(2731a)의 직경(2731aD)은, 탈수축홀(2731a)에 위치하는 탈수축(25)의 외주면의 직경보다 크게 형성된다. 따라서, 탈수축(25)이 회전할 때, 솔레노이드하우징(273)과 간섭되지 않는다. 탈수축(25)과 탈수축홀(2731a) 사이에는, 커플러(28)가 상측으로 이동할 때, 커플러(28)와 무빙코어(281)의 일부구성이 배치되는 공간을 형성한다.

고정판(27311)에는, 보빈(2711)의 후크(27112a)가 관통하는 후크홀(27311b)이 형성된다. 고정판(27311)에는, 하부 솔레노이드하우징(2732)과 별도의 체결수단으로 체결되는 체결홀(27311a)이 형성된다.

베어링하우징 장착부(27313)는, 고정판(27311)에서 상측으로 수직하게 돌출된다. 베어링하우징 장착부(27313)는, 베어링하우징(264)의 하측 삽입부(2643)가 하측으로 삽입되는 링형상을 가질 수 있다. 고정코어 고정부(27314)는, 고정판(27311)에서 하측으로 수직하게 돌출된다. 고정코어 고정부(27314)는, 고정코어(272)가 상측으로 삽입되는 링형상을 가진다. 고정코어 고정부(27314)의 내주면에는, 고정코어(272)가 밀착되어 삽입된다. 고정코어 고정부(27314)의 외주면에는, 하부 솔레노이드하우징(2732)이 장착된다.

도 7을 참조하면, 하부 솔레노이드하우징(2732)는, 상부 솔레노이드하우징(2731) 하부면에 장착된다. 하부 솔레노이드하우징(2732)은, 상부 솔레노이드하우징(2731)과, 별도의 체결수단(미도시)으로 체결될 수 있다. 하부 솔레노이드하우징(2732)에는, 별도의 체결수단이 삽입되는 체결홀(2732a)이 형성된다.

하부 솔레노이드하우징(2732)은, 상부 솔레노이드하우징(2731)과 면접하는 상면부(27321), 상면부(27321)의 내주단부에서 하측으로 수직하게 돌출되는 둘레면부(27322), 둘레면부(27322)의 하측단부에서 중심방향으로 수직하게 절곡되어 돌출된 돌출부(27323)를 포함한다.

상면부(27321)은, 상부 솔레노이드하우징(2731)과 체결되며, 체결홀(2732a)이 형성된다. 둘레면부(27322)은, 상부 솔레노이드하우징(2731)의 고정코어 고정부(27314)의 외둘레면과 면접하고, 하측으로 연장되며, 고정코어(272)의 하부둘레면을 감싸는 구조를 가진다. 돌출부(27323)는, 고정코어(272)의 하단부(27214)를 받치도록 배치되며, 고정코어(272)의 하측방향 이동을 제한한다.

상부 솔레노이드하우징(2731)과 하부 솔레노이드하우징(2732)은, 일체로 구성되는 것도 가능하다.

도 6을 참조하면, 솔레노이드(271)는 탈수축(25)을 중심으로 권취된 코일을 구비한다. 솔레노이드(271)는 보빈(2711)과, 보빈(2711)에 감기는 코일(2712)을 포함할 수 있다. 보빈(2711)에는 탈수축(25)이 통과하는 중공이 형성되고, 코일(2712)이 보빈(2711)의 외둘레에 권취된다.

코일(2712)은 난연(難燃) 재질의 수지로 감싸질 수 있다. 보빈(2711)은 코일(2712)이 감기는 원통형의 보빈본체부(27111)와 보빈본체부(27111)의 상단에서 외측으로 확장된 상판부(27112)와, 보빈본체부(27111)의 하단에서 외측으로 확장된 하판부(27113)를 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 보빈(2711)은, 상판부(27112)에서 상측으로 돌출형성된 후크(27112a)를 포함한다. 후크(27112a)는, 솔레노이드하우징(273)의 후크홀(27311b)을 관통하여, 솔레노이드하우징(273)에 고정되게 배치될 수 있다. 후크(27112a)는, 고정코어(272)에 형성된 후크홀(2723a)을 관통하고, 솔레노이드하우징(273)의 후크홀(27311b)을 관통하여, 솔레노이드하우징(273)의 후크홀(27311b)에 고정되어, 솔레노이드(271)와 고정코어(272)를 모두 솔레노이드하우징(273)에 고정시킬 수 있다.

보빈본체부(27111)는, 고정코어(272)의 내측고정코어(2722) 외주면에 면접하게 배치될 수 있다. 보빈본체부(27111)는, 내측고정코어(2722)의 외주면에 압입되어 고정코어(272)에 고정배치될 수 있다.

도 6을 참조하면, 상판부(27112)와 하판부(27113)는, 보빈본체부(27111)로부터 반경방향으로 연장된다. 상판부(27112)가 보빈본체부(27111)로부터 반경방향으로 연장된 길이(27112L)는, 하판부(27113)가 보빈본체부(27111)로부터 반경방향으로 연장된 길이(27113L)보다 길게 형성된다.

고정코어(272)는 솔레노이드(271)의 둘레를 감싸는 구조를 가진다. 고정코어(272)는, 솔레노이드에 의해 생성된 자기장이 통과하는 자로(磁路)를 형성한다. 고정코어(272)는, 내부가 중공이고, 하측이 개구된 링형상을 가진다. 고정코어(272)의 개구된 하측으로 무빙코어(281)가 이동할 수 있다.

도 6을 참조하면, 고정코어(272)는, 외둘레면을 형성하고, 솔레노이드하우징(273)과 결합되는 외측고정코어(2721), 내둘레면을 형성하고, 솔레노이드(271)와 결합되는 내측고정코어(2722), 외측고정코어(2721)와 내측고정코어(2722)의 상단부를 연결하는 연결고정코어(2723)를 포함한다.

외측고정코어(2721)는, 상부 솔레노이드하우징(2731)의 고정코어 고정부(27314)와, 하부 솔레노이드하우징(2732)의 둘레면부(27322)에 장착된다. 외측고정코어(2721)는, 상부 솔레노이드하우징(2731)의 고정코어 고정부(27314)와, 하부 솔레노이드하우징(2732)의 둘레면부(27322)에 면접하게 배치된다. 외측고정코어(2721)는, 고정코어 고정부(27314)와 면접하는 상부 외측고정코어(27211)와, 하부 솔레노이드하우징(2732)의 둘레면부(27322)과 면접하는 하부 외측고정코어(27212)와, 상부 외측고정코어(27211)와, 하부 외측고정코어(27212)를 연결하는 확장부(27213)를 포함한다. 확장부(27213)를 통해, 하부 외측고정코어(27212)의 반경이 증가되며, 하부 외측고정코어(27212)가 하부 솔레노이드하우징(2732)과 면접하게 배치될 수 있다.

외측고정코어(2721)의 하단부(27214)는, 하부 솔레노이드하우징(2732)의 돌출부(27323)에 접촉하여 고정배치된다.

내측고정코어(2722)는, 외측고정코어(2721)로부터 일정간격 이격 배치된다. 내측고정코어(2722)와 외측고정코어(2721) 사이에는, 보빈(2711)이 배치되는 공간과, 외측무빙코어(2812)가 배치되는 공간을 형성한다.

내측고정코어(2722)는, 보빈(2711)의 보빈본체부(27111)와 맞닿게 배치된다. 보빈(2711)은, 내측고정코어(2722)에 압입되어, 면접하게 배치된다.

연결고정코어(2723)는, 고정판(27311)에 면접하게 배치된다. 연결고정코어(2723)는, 내측고정코어(2722)와, 외측고정코어(2721)의 상단을 연결한다. 연결고정코어(2723)에는, 보빈(2711)의 후크(27112a)가 형성되는 부분에서, 후크(27112a)가 관통하는 후크홀(2723a)이 형성된다.

연결고정코어(2723)로부터 하측방향으로 연장되는 외측고정코어(2721)의 길이(2721L)는, 연결고정코어(2723)로부터 하측방향으로 연장되는 내측고정코어(2722)의 길이(2722L)보다 길에 형성된다.

<커플러>

커플러(28)는, 하부탈수축(251)에 상하방향으로 이동가능하게 장착되어, 구동축(22)과 탈수축(25)을 축이음하거나, 축이음 해제할 수 있다. 커플러(28)는, 솔레노이드(271)의 하측에서 탈수축(25)을 따라 승강 가능하게 구비된다. 커플러(28)는 하부탈수축(251)과 스플라인 결합되어, 하부탈수축(251)을 상하방향으로 이동할 수 있다.

도 8을 참조하면, 커플러(28)는, 솔레노이드(271)에 의해 형성된 자속(flux)의 자로를 형성하며, 솔레노이드(271)로 전류가 인가될 시, 상승하는 무빙코어(281), 무빙코어(281)에 의해 탈수축(25) 상하방향으로 이동하고, 구동축(22)과 탈수축(25)을 축이음하거나, 축이음 해제하는 커플러바디(282), 커플러바디(282)의 둘레면에 돌출되게 배치되어, 커플러(28)의 위치를 조절하는 가이드부재(283)를 포함한다.

무빙코어(281)는, 커플러바디(282)의 외둘레에 장착되어, 커플러바디(282)를 상측으로 이동시킨다. 무빙코어(281)는, 커플러바디(282)에 고정되어, 커플러바디(282)와 함께 이동할 수 있다. 무빙코어(281)는, 솔레노이드(271)에 전류가 인가될 때, 커플러바디(282)를 상측으로 이동시킨다. 솔레노이드(271)에 전류가 인가되지 않을 때, 커플러바디(282) 및 무빙코어(281)는, 중력에 의해 하측방향으로 이동한다.

무빙코어(281)는, 솔레노이드(271)와의 전자기적 상호작용에 의해 상승할 수 있다. 무빙코어(281)는, 금형 내에 무빙코어(281)를 인서트한 상태로 합성수지를 사출하여 커플러바디(282)를 형성함으로써, 커플러바디(282)와 무빙코어(281)를 일체로 형성할 수 있다.

무빙코어(281)는, 내둘레면을 형성하고 커플러바디(282)와 결합되는 내측무빙코어(2811), 외둘레면을 형성하고, 내측무빙코어(2811)로부터 반경방향으로 일정간격 이격배치된 외측무빙코어(2812), 내측무빙코어(2811)와 외측무빙코어(2812)의 하단부를 연결하는 연결무빙코어(2813)를 포함한다.

도 12a를 참조하면, 내측무빙코어(2811)가 연결무빙코어(2813)로부터 상측으로 연장되는 높이(2811L)는, 외측무빙코어(2812)가 연결무빙코어(2813)로부터 상측으로 연장되는 높이(2812L)보다 크게 형성된다. 내측무빙코어(2811)가 외측무빙코어(2812)와 이격된 거리(2813L)는, 내측고정코어(2722)의 두께와, 보빈(2711)의 하판부(27113)의 길이(27113L)의 합보다 크게 형성된다. 따라서, 무빙코어(281)가 탈수축(25)을 따라 상측으로 이동할 때, 무빙코어(281)가 형성하는 내측공간으로 보빈(2711)과 내측고정코어(2722)가 배치될 수 있다.

도 12a를 참조하면, 내측무빙코어(2811)가 형성하는 외주면의 직경(2811OD)은, 내측고정코어(2722)가 형성하는 내주면의 직경(2722ID)보다 작게 형성된다. 링형상을 가지는 외측무빙코어(2812)의 직경(2812D)은, 외측고정코어(2721)의 직경(2721D)보다 작고, 내측고정코어(2722)의 직경(2722D)보다 크게 형성된다.

커플러바디(282)는 전체적으로 원통형으로 형성되고, 중심에 탈수축(25)이 삽입되는 탈수축 삽입홀(282a)이 형성된다. 커플러바디(282)는 합성수지재로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 금속(예를 들어, 강자성체)으로 이루어질 수도 있다.

도 8을 참조하면, 커플러바디(282)는, 커플러바디(282)가 탈수축(25)의 원주방향 이동이 고정되고, 탈수축(25)의 길이방향 이동이 가능하도록, 커플러바디(282)의 내둘레면에서 탈수축(25)의 외둘레와 맞물리는 구조를 가지는 탈수축이동가이더(2822a, 2822b)를 포함한다.

탈수축이동가이더(2822a, 2822b)는, 탈수축 삽입홀(282a)을 규정하는 내주면이 탈수축(25)의 외주면과 스플라인 결합되어, 탈수축(25)에 대한 커플러 회전이 구속된 상태에서 탈수축의 상하방향으로 이동될 수 있다. 탈수축이동가이더(2822a, 2822b)는, 커플러바디(282)의 내주면에서, 탈수축(25)의 외주면과 맞물리는 복수의 스플라인 치(2822a)와, 스플라인 홈(2822b)이 형성될 수 있다.

커플러바디(282)의 내주면(2821)에는, 이하에서 설명할 커플러가이더(29)의 가이드돌기(292)와 맞닿는 경사면을 형성하는 스토퍼(2823)가 형성될 수 있다. 스토퍼(2823)는 커플러바디(282)의 내주면을 따라 복수개가 배치된다.

스토퍼(2823)는, 커플러바디(282)의 내주면(2821)에 형성되는 스플라인 치(2822a)와 스플라인 홈(2822b)의 상측에 배치된다.

도 8을 참조하면, 스토퍼(2823)는, 커플러바디(282)의 내주면(2821)에 경사면을 가지고, 형성되는 제1스토퍼(28231)와, 제1스토퍼(28231)의 일측에 배치되며, 제1스토퍼(28231)보다 작은 높이 및 크기를 가지는 제2스토퍼(28232)를 포함한다.

제1스토퍼(28231)와, 제2스토퍼(28232)는, 동일한 경사각을 가지고, 경사면을 형성한다. 제1스토퍼(28231)와 제2스토퍼(28232)는, 동일한 개수로 커플러바디(282)의 내주면에 배치된다. 제1스토퍼(28231)와, 제2스토퍼(28232)는, 커플러바디(282)의 내주면에서 교대로 배치된다. 제1스토퍼(28231)의 양단에는, 제2스토퍼(28232)가 배치되고, 제2스토퍼(28232)의 양단에는 제1스토퍼(28231)가 배치된다.

도 15a를 참조하면, 제1스토퍼(28231)은, 제1스토퍼경사면(28231a)과, 제1스토퍼경사면(28231a)의 상단부에서 하측방향으로 절곡되어 연장되는 제1스토퍼수직면(28231b)를 포함한다. 제2스토퍼(28232)은, 제2스토퍼경사면(28232a)과, 제2스토퍼경사면(28232a)의 상단부에서 하측방향으로 절곡되어 연장되는 제2스토퍼수직면(28232b)를 포함한다.

제1스토퍼(28231)에 형성되는 제1스토퍼경사면(28231a)과 제1스토퍼수직면(28231b) 각각의 길이는, 제2스토퍼(28232)에 형성되는 제2스토퍼경사면(28232a)과 제2스토퍼수직면(28232b) 각각의 길이보다 길게 형성된다. 제1스토퍼(28231)와 제2스토퍼(28232)는, 동일한 경사각을 가지므로, 제1스토퍼(28231)는, 커플러바디(282)의 내주면에서 제2스토퍼(28232)보다 긴 길이를 가지고, 제2스토퍼(28232)보다 상측으로 높게 돌출된다. 다만, 상기 도면과 달리, 제1스토퍼(28231)와 제2스토퍼(28232)가 동일한 크기로 형성되는 것도 가능하다. 즉, 제1스토퍼(28231)에 형성되는 제1스토퍼경사면(28231a)과 제1스토퍼수직면(28231b) 각각의 길이가, 제2스토퍼(28232)에 형성되는 제2스토퍼경사면(28232a)과 제2스토퍼수직면(28232b)의 길이와 동일하게 형성되는 것도 가능하다.

도 8을 참조하면, 커플러바디(282)의 상단부에 가이드부재(283)가 배치된다. 가이드부재(283)는, 양단부가 커플러바디(282)의 내측으로 돌출되어, 커플러(28)를 커플러가이더(29)의 걸림홈(29224)에 안착시킬 수 있다.

가이드부재(283)는, 반고리 형상을 가지고, 커플러바디(282)의 외둘레에 장착되는 둘레장착부(2831), 둘레장착부(2831)의 양단부에서 커플러(28)의 중심방향으로 절곡되어, 커플러바디(282) 내측으로 돌출되는 걸림부(2832a, 2832b)를 포함한다. 가이드부재(283)의 걸림부(2832a, 2832b)는, 커플러(28)가 상측으로 이동할 때, 커플러가이더(29)의 걸림홈(29224)에 안착되어, 결합플랜지(21232)와 이격된 커플러(28)의 위치를 고정시킬 수 있다.

둘레장착부(2831)는, 반고리형상을 가지고, 커플러바디(282)의 외둘레에 고정배치될 수 있다. 커플러(28)의 외둘레에는, 둘레장착부(2831)가 장착되는 가이드부재홈(2825)이 형성된다.

가이드부재(283)의 걸림부(2832a, 2832b)는, 커플러가이더(29)에 배치되는 복수의 가이드돌기(292) 사이의 가이드홀(294)을 따라 이동하거나, 커플러가이더(29)의 걸림홈(29224)에 안착될 수 있다.

도 19a를 참조하면, 걸림부(2832a, 2832b)는, 제1스토퍼(28231)의 상측에 배치된다. 걸림부(2832a, 2832b)는, 제1스토퍼(28231)의 상단부보다 제1스토퍼(28231)의 하단부에 인접한 제1스토퍼(28231)의 상측에 배치된다.

도 8을 참조하면, 커플러바디(282)는, 커플러바디(282)의 외둘레면의 하단부에 배치되고, 상기 구동모터(21)와 접촉할 때, 구동모터(21)의 회전력을 전달받는 구동력전달부(2824a, 2824b)를 포함한다.

구동력전달부(2824a, 2824b)는, 결합 플랜지(21232)의 복수의 치(21232d)와 치홈(21232c)과 맞물리는 복수의 축이음 치(2824a)와 축이음 홈(2824b)이 형성될 수 있다. 커플러바디(282)는, 결합플랜지(21232)와 축이음될 때, 결합플랜지(21232)의 치(21232d)와 치홈(21232c)에 커플러바디(282)의 복수의 축이음 치(2824a)와 축이음 홈(2824b)이 치합된다. 커플러바디(282)는, 결합플랜지(21232)와 축이음 해제될 때, 커플러바디(282)의 복수의 축이음 치(2824a)와 축이음 홈(2824b)이 결합플랜지(21232)의 치(21232d)와 치홈(21232c)으로부터 일정간격 이격배치된다. 커플러바디(282)는, 가이드부재(283)가 가이드돌기(292)의 하측에 배치될 때, 결합플랜지(21232)와 축이음되고, 가이드부재(283)가 가이드돌기(292)의 걸림홈(29224)에 걸려 위치가 고정될 때, 결합플랜지(21232)와 축이음 해제가 된다.

<커플러가이더>

커플러가이더(29)는, 탈수축(25)의 상측에 회전가능하게 배치되어, 커플러(28)가 축이음 해제된 상태를 유지시킨다. 커플러가이더(29)는, 하부탈수축(251)의 스플라인구조의 상측에 배치된다. 커플러가이더(29)는, 탈수축(25)에 대해 대략 일정한 높이에서 회전가능하게 배치된다.

도 11을 참조하면, 커플러가이더(29)는 하측에 배치되는 고정링(293)과, 상측에 배치되는 탈수축베어링(261)에 의해 상하이동이 제한된다. 커플러가이더(29)는, 커플러(28)의 가이드부재(283) 또는 스토퍼(2823)와 접촉할 때, 회전한다.

커플러가이더(29)는, 링형상을 가지고, 탈수축(25)의 외둘레에 배치되는 커플러가이더 본체(291), 커플러가이더 본체(291)의 외둘레에 배치되고, 커플러(28)와 접촉할 때, 회전하거나, 커플러(28)의 위치를 고정시키는 복수의 가이드돌기(292)를 포함한다.

가이드돌기(292)는, 스토퍼(2823)와 접촉하여, 커플러(28)의 상측이동을 제한하거나, 가이드부재(283)와 접촉하여, 탈수축(25)을 따라 상측으로 이동한 커플러(28)의 위치를 고정할 수 있다.

도 11 내지 도 12a를 참조하면, 가이드돌기(292)는, 커플러가이더 본체(291)의 외둘레를 따라 일정간격 이격배치된 복수의 가이드돌기(292)를 포함한다. 복수의 가이드돌기(292) 사이에는, 가이드부재(283)가 이동하는 가이드홀(294)이 형성된다. 가이드홀(294)은, 가이드돌기(292)의 제1직선가이드부(2923)와 제2직선가이드부(2924) 사이에서 형성된다.

가이드돌기(292)는, 스토퍼(2823)와 접촉하여, 커플러(28)의 상측이동을 제한하는 하부면가이드부(2921), 가이드부재(283)와 접촉하며, 커플러(28)의 위치를 조정하는 상부면가이드부(2922), 하단부가 스토퍼(2823)와 접촉하고, 하부면가이드부(2921)의 일단부와 상부면가이드부(2922)의 일단부를 연결하는 제1직선가이드부(2923), 제1직선가이드부(2923)보다 짧은 길이를 가지고, 하부면가이드부(2921)의 타단부와 상부면가이드부(2922)의 타단부를 연결하는 제2직선가이드부(2924)를 포함한다.

하부면가이드부(2921)는, 스토퍼(2823)에 대응하는 경사면을 형성한다. 스토퍼(2823)는 하부면가이드부(2921)와 접촉하며, 상측으로 이동하고, 제1직선가이드부(2923)에 의해 이동이 제한되어, 커플러(28)의 상측이동이 제한된다.

커플러(28)가 상측으로 이동할 때, 하부면가이드부(2921)는, 스토퍼(2823)와 접촉하여, 커플러가이더(29)를 회전시킨다. 따라서, 커플러(28)가 상측으로 이동할 때, 가이드부재(283)가 접촉하는 커플러가이더(29)의 접촉면이 달라지게 된다.

상부면가이드부(2922)는, 하부면가이드부(2921)와 반대방향으로 경사진 2개의 경사면을 포함한다. 상부면가이드부(2922)는, 제1직선가이드부(2923)로부터 하부면가이드부(2921)를 향해 경사진 형태의 제1경사면(29221)과, 제1경사면(29221)의 단부에서 상측으로 만곡되어 수직하게 연장되는 연결직선부(29223)와, 연결직선부(29223)의 상측단부에서 하측으로 경사지게 형성된 제2경사면(29222)을 포함한다.

가이드부재(283)는, 제1경사면(29221) 또는 제2경사면(29222)과 접촉하여 이동하고, 제1경사면(29221)과 연결직선부(29223) 사이에서 위치가 고정될 수 있다. 가이드부재(283)가 제1경사면(29221)을 따라 이동할 때, 가이드부재(283)는, 제1경사면(29221)과 연결직선부(29223) 사이에서 이동이 제한된다. 가이드부재(283)가 제2경사면(29222)을 따라 이동할 때, 가이드부재(283)는 가이드홀(294)을 관통하여 하측으로 이동한다.

제1경사면(29221)이 가상의 수평선과 형성하는 경사각(이하, ‘제1경사면의 경사각’, )은, 제2경사면(29222)이 가상의 수평선과 형성하는 경사각(이하, ‘제2경사면의 경사각’)보다 크게 형성된다. 따라서, 제2경사면(29222)의 단부와 하부면가이드부(2921)의 단부 사이에 제2직선가이드부(2924)가 형성된다.

제2직선가이드부(2924)가 상하방향으로 연장되는 길이(2924L)는, 제1직선가이드부(2923)가 상하방향으로 연장되는 길이(2923L)보다 짧은 길이를 가진다. 제2직선가이드부(2924)의 길이(2924L)는, 가이드홀(294)의 간격(294L)과 대략 동일하게 형성될 수 있다. 제2직선가이드부(2924)의 길이(2924L)는, 제2직선가이드부(2924)와 인접하게 배치되는 제1직선가이드부(2923)와 간격(294L)의 90% 내지 110%로 형성된다. 제2직선가이드부(2924)의 길이(2924L)는, 걸림부(2832a, 2832b)의 직경보다 크게 형성된다.

제2직선가이드부(2924)는, 하부면가이드부(2921)를 따라 이동하는 가이드부재(283)가 제1직선가이드부(2923)와 접촉에 의한 충격으로 커플러가이더(29)가 역회전하는 것을 방지할 수 있다.

도 12b를 참조하면, 커플러가이더(29)는, 커플러가이더 본체(291)의 상측면에서 상측으로 볼록하게 돌출된 상부돌기(295)를 포함한다. 상부돌기(295)는, 커플러가이더(29)와 제2탈수축베어링(261b) 간의 마찰에 대한 충격을 완화할 수 있다. 상부돌기(295)는, 반원형상을 가지고, 커플러가이더 본체(291)의 상측으로 배치된다. 도 12b를 참조하면, 복수의 상부돌기(295)가, 커플러가이더 본체(291)의 상부면을 따라 일정간격 이격배치된다.

<가이드돌기>

이하에서는, 도 13 내지 도 16b를 참조하여, 커플러가이더에 배치되는 가이드돌기의 구체적인 형태와 배치를 설명한다.

도 13, 15 내지 도 16b에서 좌우측에 도시된 제1가이드돌기(292a)와, 제2가이드돌기(292b)는, 설명의 편의를 위해, 도시된 것이다. 따라서, 도 13, 15 내지 도 16b에 설명되는 제1가이드돌기(292a)와, 제2가이드돌기(292b)는, 커플러가이더 바디(291)의 둘레면에서 서로 반대방향에 배치된다.

도 13을 참조하면, 가이드돌기(292)는, 커플러가이더 본체(291)의 외둘레에 배치되고, 한 쌍의 걸림부 중 하나(2832a)와 접촉할 때, 회전하거나, 커플러(28)의 위치를 고정시키는 제1가이드돌기(292a)와, 커플러가이더 본체(291)의 외둘레에서 제1가이드돌기(292a)의 반대면에 배치되고, 한 쌍의 걸림부 중 나머지 하나(2832b)와 접촉할 때, 회전하거나, 커플러(28)의 위치를 고정시키는 제2가이드돌기(292b)를 포함한다.

커플러가이더(29)는, 복수의 제1가이드돌기(292a)와 복수의 제2가이드돌기(292b)를 포함한다. 복수의 제1가이드돌기(292a)의 개수와 복수의 제2가이드돌기(292b)의 개수는 동일하게 형성된다.

제1가이드돌기(292a)는, 커플러(28)가 상측으로 이동할 때, 제2가이드돌기(292b)보다 걸림부(2832a)와 먼저 맞닿게 형성된다. 제1가이드돌기(292a)와 제2가이드돌기(292b) 각각은, 걸림부(2832a, 2832b)와 접촉하여, 커플러가이더(29)가 회전하도록 경사면을 형성하는 하부면가이드부(2921a, 2921b)와, 하부면가이드부(2921a, 2921b)의 하측단부로부터 커플러(28)의 이동방향 중 상측으로 절곡되어 연장되는 제1직선가이드부(2923a, 2923b)를 포함한다.

하부면가이드부(2921a, 2921b)는, 커플러(28)의 이동방향에 경사면을 형성한다. 따라서, 커플러(28)가 상측으로 이동할 때, 걸림부(2832a, 2832b)가 하부면가이드부(2921a, 2921b)와 접촉하면, 커플러가이더(29)가 회전할 수 있다.

제1가이드돌기(292a)는, 하부면가이드부(2921a)가 형성하는 경사면의 하단부에 초기가이드부(292a1)가 배치된다. 초기가이드부(292a1)는, 하부면가이드부(2921a)가 형성하는 경사면을 따라 연장되고, 제1가이드돌기(292a)의 하단부에 형성된다. 초기가이드부(292a1)는, 하부면가이드부(2921a)와 제1직선가이드부(2923a)가 서로 연결되는 모서리부분을 의미할 수 있다. 초기가이드부(292a1)는, 하부면가이드부(2921a)와 제1직선가이드부(2923a) 각각의 하측단부를 의미할 수 있다.

제2가이드돌기(292b)는, 하부면가이드부(2921b)가 형성하는 경사면의 하단부에 유격부가 배치된다. 유격부(292b1)는, 하부면가이드부(2921b)가 형성하는 경사면의 하부에서 상측으로 만곡된 곡면을 형성한다. 유격부(292b1)는, 제2가이드돌기(292b)의 하단부에 형성된다. 유격부(292b1)는, 하부면가이드부(2921b)의 하단에서 하측으로 볼록한 곡면을 형성하며, 제1직선가이드부(2923b)로 연결된다.

유격부(292b1)의 하단부는, 초기가이드부(292a1)의 하단부보다 상측에 위치한다. 제2가이드돌기(292b)의 하부면가이드부(2921b)는 제1가이드돌기(292a)의 하부면가이드부(2921a)보다 짧은 길이를 가진다.

제1가이드돌기(292a)와 제2가이드돌기(292b)는, 커플러가이더 본체(291)의 동일한 높이에 배치된다. 즉, 제1가이드돌기(292a)의 상단부와 제2가이드돌기(292b)의 상단부는, 상하방향으로 동일한 높이에 배치된다. 다만, 제1가이드돌기(292a)의 하단부는, 제2가이드돌기(292b)의 하단부보다 낮게 배치된다.

도 14a 내지 도 14b를 참조하면, 복수의 제1가이드돌기(292a)와, 복수의 제2가이드돌기(292b) 각각은, 커플러가이더본체(291)의 둘레로 배치된다. 복수의 제1가이드돌기(292a)와, 복수의 제2가이드돌기(292b) 각각은, 커플러가이더 본체(291)의 둘레에서 서로 반대면에 배치된다. 복수의 제1가이드돌기(292a)와, 복수의 제2가이드돌기(292b) 각각은, 커플러가이더 본체(291)의 둘레에서 서로 마주하는 면에 배치된다.

즉, 도 14a와 같이, 커플러가이더 본체(291)의 둘레면은, 복수의 제1가이드돌기(292a)가 배치되는 제1면(291a)과, 복수의 제2가이드돌기(292b)가 배치되는 제2면(291b)으로 구분될 수 있다.

제1면(291a)과 제2면(291b)은 커플러가이더 본체(291)의 둘레면의 동일한 면적을 가지고, 서로 반대방향에 배치될 수 있다.

도 14b를 참조하면, 복수의 제1가이드돌기(292a)와 복수의 제2가이드돌기(292b)가 교대로 배치될 수 있다. 다만, 이경우에도, 제1가이드돌기(292a)의 정반대면에는, 제2가이드돌기(292b)가 배치되는 조건이 만족되어야 한다. 따라서, 도 14b와 달리, 복수의 제1가이드돌기(292a) 각각과 복수의 제2가이드돌기(292b) 각각이 서로 반대면에 배치되는 조건에서, 일부의 제1가이드돌기(292a)와 제2가이드돌기(292b)가 서로 교대로 배치되지 않는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 커플러가이더(29)의 구조는, 커플러(28)가 상측으로 이동할 때, 한 쌍의 걸림부(2832a, 2832b) 또는, 서로 반대면에 배치되는 제1가이드돌기(292a)와 제2가이드돌기(292b)의 편차로 인해 발생하는 커플러(28)의 구속상태를 방지할 수 있다.

여기서, 커플러(28)의 구속상태란, 도 15에 도시된 바와 같이, 커플러가이더(29)가 회전하지 못하게 되어, 커플러(28)가 상측으로 이동할 수 없는 상태를 의미한다. 즉, 한 쌍의 걸림부 중 하나의 걸림부(2832a)는, 제1가이드돌기(292a)의 좌측에 치우쳐진 상태로 상승하고, 한 쌍의 걸림부 중 나머지 하나의 걸림부(2832b)는, 제2가이드돌기(292b)의 우측에 치우져진 상태로 상승할 때, 한 쌍의 걸림부(2832a, 2832b)가 커플러가이더(29)의 회전을 방해하므로, 커플러(28)가 상측으로 이동할 수 없는 상태가 된다. 여기서, 제1가이드돌기(292a)와 제2가이드돌기(292b)의 형태는 동일하게 형성된다.

반면, 도 16a를 참조하면, 본 발명에 따른 제1가이드돌기(292a)와 제2가이드돌기(292b)가 배치되는 구조에서는, 한 쌍의 걸림부(2832a, 2832b) 사이에 편차가 발생하거나, 서로 반대면에 배치되는 제1가이드돌기(292a)와 제2가이드돌기(292b) 사이에 편차가 발생하더라도, 한 쌍의 걸림부 중 하나의 걸림부(2832a)와, 제1가이드돌기(292a)가 먼저 접촉하게 되어, 커플러(28)의 구속상태가 발생하지 않는다.

도 16a를 참조하면, 한 쌍의 걸림부 중 하나의 걸림부(2832a)가 제1가이드돌기(292a)와 접촉하여, 커플러가이더(29)를 회전시킨다. 도 16b를 참조하면, 이후, 커플러가이더(29)가 회전된 상태에서, 한 쌍의 걸림부 중 나머지 하나의 걸림부(2832b)가 제2가이드돌기(292b)와 접촉하게 된다. 이후, 한 쌍의 걸림부(2832a, 2832b) 각각이 제1가이드돌기(292a)와 제2가이드돌기(292b) 각각의 하부면가이드부(2921a, 2921b)와 접촉하여 상승하고, 커플러가이더(29)를 회전시킬 수 있다.

<작동>

커플러(28)의 제1위치(P1)에서, 구동축(22)과 탈수축(25)의 축이음된다. 커플러(28)가 제1위치(P1)에 위치할 때, 커플러(28)가 구동모터(21)의 구동력을 탈수축(25)에 전달한다. 커플러(28)가 제1위치(P1)에 위치할 때, 커플러(28)의 구동력전달부(2824a, 2824b)가 결합플랜지(21232)의 복수의 치(21232d)와 치홈(21232c)에 맞물린다.

커플러(28)의 제1위치(P1)에서, 가이드부재(283)는, 커플러가이더(29)의 하측에 배치된다. 커플러(28)의 제1위치(P1)에서, 커플러(28)는, 중력에 의해 탈수축(25)의 길이방향 하단부에서 위치가 고정된다.

커플러(28)의 제2위치(P2)에서, 구동축(22)과 탈수축(25)의 축이음이 해제된다. 커플러(28)가 제2위치(P2)에 위치할 때, 커플러(28)가 구동모터(21)의 구동력을 탈수축(25)에 전달하지 않는다. 커플러(28)가 제2위치(P2)에 위치할 때, 커플러(28)의 구동력전달부(2824a, 2824b)가 결합플랜지(21232)로부터 상측으로 이격배치된다.

커플러(28)의 제2위치(P2)에서, 가이드부재(283)는, 커플러가이더(29)의 걸림홈(29224)의 상측에 배치된다. 커플러(28)의 제2위치(P2)에서, 커플러(28)는 커플러가이더(29)의 상측에서 탈수축(25)의 길이방향으로 상하위치가 고정된다.

도 19a 내지 도 20d를 참조하여, 솔레노이드모듈(27)이 작동함에 따라, 커플러(28)의 위치이동을 설명한다. 도 19a 내지 도 20d는, 실제 원기둥 형상의 커플러가이더(29)와 커플러(28)에 배치되는 가이드돌기(292a, 292b), 걸림부(2832a, 2832b), 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z) 및 제2스토퍼(28232x, 28232y, 28232z)를 설명의 편의를 위해 평면상에서 도시하고 있다. 도 15a 내지 도 16d에서 도시하고 있는 가이드돌기(292a, 292b)와, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)와 제2스토퍼(28232x, 28232y, 28232z)의 식별번호는, 도 7 내지 도 14b에서 설명되는 가이드돌기(292a, 292b)와, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)와 제2스토퍼(28232x, 28232y, 28232z)의 식별번호와 차이가 있을 수 있으나, 이는 설명의 편의상 번호를 달리한 것으로 동일한 구성에 해당한다.

먼저, 도 19a 내지 도 19d를 참조하여, 솔레노이드모듈(27)의 작동에 따른 커플러(28)가 탈수축(25)과 구동축(22)을 축이음 상태에서, 축이음 해제 상태로 이동하는 과정을 설명한다.

도 19a는, 커플러(28)가 제1위치(P1)에 배치된 상태에서의 스토퍼(28231x, 28232x, 28231y, 28232y, 28231z, 28232z), 가이드부재(283) 및 가이드돌기(292a, 292b)가 배치된 상태를 도시하고 있다.

스토퍼와, 가이드부재의 걸림부(2832a, 2832b)는, 커플러(28)에 고정 배치되므로, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)와, 제2스토퍼(28232x, 28232y, 28232z) 사이의 지점인 스토퍼의 하단부(2823d)와 걸림부(2832a, 2832b) 사이의 간격(D1)은 일정하게 유지된다.

커플러(28)가 제1위치(P1)에 배치된 상태에서, 스토퍼의 하단부(2823d)와 가이드돌기(292a, 292b)의 하단부 사이의 간격(HP1)은, 스토퍼의 하단부(2823d)와 걸림부(2832a, 2832b) 사이의 간격(H1)보다 길게 형성된다. 솔레노이드모듈(27)은, 솔레노이드(271)의 코일(2712)에 전류가 인가될 때, 커플러(28)를 상측으로 이동시킨다. 도 19a 내지 도 19c에서, 솔레노이드모듈(27)이 커플러(28)를 상측으로 끌어당긴다. 따라서, 도 19a 내지 도 19c에서는, 솔레노이드(271)의 코일(2712)에 전류가 인가되어, 가이드부재(283)의 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동한다.

도 19a 내지 도 19c에서, 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동할 때, 걸림부(2832a, 2832b)는, 하부면가이드부(2921)와 접촉하고, 가이드홀(294)을 따라 상측으로 이동한다. 도 19c을 참조하면, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)가 하부면가이드부(2921)와 맞물릴때까지 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동한다.

도 19a 내지 도 19c에서, 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동할 때, 가이드돌기(292a, 292b)와 접촉하여, 커플러가이더(29)를 정회전시킨다. 커플러가이더(29)는, 커플러(28)의 가이드부재(283) 또는 스토퍼(28231x, 28232x, 28231y, 28232y, 28231z, 28232z)와 접촉할 때, 일방향으로 회전하며, 이때의 회전을 정회전이라고 한다. 또한, 상기 정회전의 반대방향 회전을 커플러가이더(29)의 역회전으로 정의한다.

걸림부(2832a, 2832b)는, 하부면가이드부(2921)와 접촉하며 상측으로 이동하여, 커플러가이더(29)를 정회전시킨다. 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동할 때, 걸림부(2832a, 2832b)는 하부면가이드부(2921)의 경사면을 따라 상측으로 이동하여, 커플러가이더(29)가 정회전한다. 커플러가이더(29)는, 걸림부(2832a, 2832b)가 하부면가이드부(2921)의 상단부와 접촉할 때까지, 정회전한다.

걸림부(2832a, 2832b)는, 가이드홀(294)을 따라 상측으로 이동한다.

걸림부(2832a, 2832b)가 가이드홀(294)을 따라 상측으로 이동할 때, 걸림부(2832a, 2832b)는, 회전하는 커플러가이더(29)에 의해, 걸림부(2832a, 2832b)가 가이드돌기(292a, 292b)의 제1직선가이드부(2923)와 접촉하여, 커플러가이더(29)가 역회전할 수 있다. 다만, 하부면가이드부(2921)의 상단부에서 상측방향으로 일정길이를 가지고 형성되는 제2직선가이드부(2924)에 의해, 커플러가이더(29)의 역회전은 방지될 수 있다.

커플러가이더(29)의 역회전은 방지를 위해, 제2직선가이드부(2924)의 상하방향 길이(2924L)는, 가이드홀(294)의 간격(294L)과 같거나 크게 형성될 수 있다. 커플러가이더(29)의 역회전은 방지를 위해, 제2직선가이드부(2924)의 상하방향 길이(2924L)는, 걸림부(2832a, 2832b)의 단면직경보다 크게 형성될 수 있다.

제2직선가이드부(2924)가 일정길이를 형성함에 따라, 역회전하는 커플러가이더(29)에 의해 이동하는 가이드부재(283)가 제2직선가이드부(2924)와 접촉하여, 커플러가이더(29)의 역회전이 방지된다.

걸림부(2832a, 2832b)가 가이드홀(294)을 통과하여 상측으로 이동할 때, 커플러(28)의 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)가 하부면가이드부(2921)와 접촉한다. 걸림부(2832a, 2832b)는, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 상측에 배치된다. 걸림부(2832a, 2832b)는, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 하단부에 인접한 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 상측에 배치된다. 즉, 걸림부(2832a, 2832b)는, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 중심을 기준으로, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 하단부에 치우친 위치에서, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 상측에 배치된다.

이러한 구조에서는, 가이드홀(294)을 통과한 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동할 때, 커플러가이더(29)가 정지되거나, 일부 역회전하더라도, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)와 하부면가이드부(2921)가 접촉할 수 있다.

걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동할 때, 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 제1스토퍼경사면(28231a)과 하부면가이드부(2921)의 경사면이 서로 접촉하여, 커플러가이더(29)를 정회전시킨다. 커플러가이더(29)는, 가이드돌기(292a, 292b)의 제1직선가이드부(2923)가 제2스토퍼(28232x, 28232y, 28232z)의 제2스토퍼수직면(28232b)과 접촉할 때까지 정회전한다. 가이드돌기(292a, 292b)의 제1직선가이드부(2923)가 제2스토퍼(28232x, 28232y, 28232z)의 제2스토퍼수직면(28232b)과 접촉할 때까지, 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동한다.

가이드돌기(292a, 292b)의 제1직선가이드부(2923)가 제2스토퍼(28232x, 28232y, 28232z)의 제2스토퍼수직면(28232b)과 접촉할 때까지, 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동하면, 걸림부(2832a, 2832b)는, 가이드돌기(292a, 292b)의 제1경사면(29221)의 상측에 배치된다.

따라서, 솔레노이드모듈(27)이 커플러(28)를 상측으로 당기는 힘이 해제되면, 커플러(28)는 중력에 의해 하측으로 이동하고, 걸림부(2832a, 2832b)는, 가이드돌기(292a, 292b)의 상부면가이드부(2922)의 걸림홈(29224)으로 이동한다. 즉, 걸림부(2832a, 2832b)는, 하측으로 이동할 때, 상부면가이드부(2922)의 제1경사면(29221)과 접촉하여, 이동한다. 이때, 걸림부(2832a, 2832b)가 제1경사면(29221)의 하측방향으로 작용하는 하중에 의해, 커플러가이더(29)는 정회전한다. 커플러가이더(29)는, 걸림부(2832a, 2832b)가 걸림홈(29224)에 배치될 때까지 정회전한다. 걸림부(2832a, 2832b)가 가이드돌기(292a, 292b)의 걸림홈(29224)에 위치할 때, 커플러(28)의 위치는 고정될 수 있다. 이때, 솔레노이드모듈(27)에 전류가 인가되지 않더라도, 커플러(28)가 결합플랜지(21232)로부터 상측으로 일정간격 이격 배치될 수 있다.

이하에서는, 도 20a 내지 도 20d를 참조하여, 솔레노이드모듈(27)의 작동에 따른 커플러(28)가 탈수축(25)과 구동축(22)을 축이음 해제 상태에서, 축이음 상태로 이동하는 과정을 설명한다.

도 20a는, 커플러(28)가 제2위치(P2)에 배치된 상태에서의 스토퍼(28231x, 28232x, 28231y, 28232y, 28231z, 28232z), 가이드부재(283) 및 가이드돌기(292a, 292b)가 배치된 상태를 도시하고 있다.

커플러(28)가 제2위치(P2)에 배치된 상태에서, 스토퍼의 하단부(2823d)와 가이드돌기(292a, 292b)의 하단부 사이의 간격(HP2)은, 스토퍼의 하단부(2823d)와 걸림부(2832a, 2832b) 사이의 간격(H1)보다 짧게 형성된다.

솔레노이드모듈(27)은, 솔레노이드(271)의 코일(2712)에 전류가 인가될 때, 커플러(28)를 상측으로 이동시킨다. 도 16a 내지 도 16b에서, 솔레노이드모듈(27)이 커플러(28)를 상측으로 끌어당긴다. 따라서, 도 16a 내지 도 16b에서는, 솔레노이드(271)의 코일(2712)에 전류가 인가되어, 가이드부재(283)의 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동한다.

걸림부(2832a, 2832b)는, 걸림홈(29224)에서 상측으로 이동한다. 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동할 때, 제2스토퍼(28232x, 28232y, 28232z)의 제2스토퍼경사면(28232a)과 하부면가이드부(2921)의 경사면이 서로 접촉하여, 커플러가이더(29)를 정회전시킨다. 커플러가이더(29)는, 가이드돌기(292a, 292b)의 제1직선가이드부(2923)가 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 제1스토퍼수직면(28231b)과 접촉할 때까지 정회전한다. 가이드돌기(292a, 292b)의 제1직선가이드부(2923)가 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 제1스토퍼수직면(28231b)과 접촉할 때까지, 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동한다.

가이드돌기(292a, 292b)의 제1직선가이드부(2923)가 제1스토퍼(28231x, 28231y, 28231z)의 제1스토퍼수직면(28231b)과 접촉할 때까지, 걸림부(2832a, 2832b)가 상측으로 이동하면, 걸림부(2832a, 2832b)는, 가이드돌기(292a, 292b)의 제2경사면(29222)의 상측에 배치된다.

솔레노이드모듈(27)이 커플러(28)를 상측으로 당기는 힘이 해제되면, 커플러(28)는 중력에 의해 하측으로 이동하고, 걸림부(2832a, 2832b)는, 복수의 가이드돌기(292a, 292b) 사이에 형성되는 가이드홀(294)로 이동한다. 즉, 걸림부(2832a, 2832b)는, 하측으로 이동할 때, 상부면가이드부(2922)의 제2경사면(29222)과 접촉하여, 이동한다. 이때, 걸림부(2832a, 2832b)가 제2경사면(29222)의 하측방향으로 작용하는 하중에 의해, 커플러가이더(29)는 정회전한다. 커플러가이더(29)는, 걸림부(2832a, 2832b)가 가이드홀(294)로 이동할 때까지 정회전한다.

걸림부(2832a, 2832b)가 가이드홀(294)을 따라 커플러가이더(29)의 하측으로 이동하면서, 커플러(28)가 하측으로 이동한다. 커플러(28)는 커플러(28)의 제1위치(P1)에 도달할때까지, 하측으로 이동한다.

커플러(28)는 하측으로 이동함에 따라, 커플러(28)의 구동력전달부(2824a, 2824b)가 결합플랜지(21232)와 맞물리도록 배치된다. 이때, 커플러(28)는, 구동모터(21)의 구동력을 탈수축(25)에 전달할 수 있는 상태가 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

11 : 케이싱 12 : 저수조
13 : 세탁조 13a : 펄세이터
21 : 구동모터 211 : 스테이터
212 : 로터 22 : 구동축
23 : 펄세이터축 24 : 기어모듈
25 : 탈수축 251 : 하부탈수축
252 : 상부탈수축 253 : 기어하우징
27 : 솔레노이드모듈 271 : 솔레노이드
2711 : 보빈 2712 : 코일
272 : 고정코어 273 : 솔레노이드하우징
28 : 커플러 281 : 무빙코어
282 : 커플러바디 283 : 가이드부재
29 : 커플러가이더 291 : 커플러가이더 본체
292 : 가이드돌기 293 : 고정링

Claims

세탁물을 수용하는 세탁조를 회전시키는 탈수축;
상기 탈수축과 동일한 회전축 상에서 회전하며, 상기 세탁조 내측에서 회전가능하게 배치되는 펄세이터를 회전시키는 구동축;
상기 탈수축을 따라 상하방향으로 이동가능하게 배치되고, 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음시키는 제1위치 또는 상기 제1위치로부터 상측으로 이격되어 상기 구동축과 상기 탈수축을 축이음해제시키는 제2위치에 배치되는 커플러;
코일에 전압을 인가하여 자기장을 발생시키고, 상기 커플러를 상기 탈수축의 길이방향 상측으로 이동시키는 솔레노이드모듈;
상기 커플러가 상기 탈수축의 길이방향 상측으로 이동할 때, 상기 커플러와 접촉하여 회전하거나, 상기 커플러를 상기 제2위치에 고정시키는 커플러가이더를 포함하고,
상기 커플러에는, 상기 커플러가이더의 상측에 걸리도록, 상기 커플러의 내주면에서 서로 마주하는 방향으로 돌출배치되는 한 쌍의 걸림부를 포함하고,
상기 커플러가이더는,
링형상을 가지고, 상기 탈수축의 외둘레에 배치되는 커플러가이더 본체;
상기 커플러가이더 본체의 외둘레에 배치되고, 상기 한 쌍의 걸림부 중 하나와 접촉할 때, 상기 커플러가이더 본체를 회전시키는 복수의 제1가이드돌기;
상기 제1가이드돌기의 반대면에 배치되고, 상기 한 쌍의 걸림부 중 나머지 하나와 접촉할 때, 상기 커플러가이더 본체를 회전시키는 복수의 제2가이드돌기를 포함하고,
상기 커플러가 상측으로 이동할 때, 상기 제1가이드돌기가 상기 제2가이드돌기보다 상기 걸림부와 먼저 맞닿게 형성되는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1가이드돌기와 상기 제2가이드돌기는 상기 커플러가이더 본체의 둘레면에 동일한 높이로 배치되는 세탁기.
제 2 항에 있어서,
상기 제1가이드돌기의 하단부는, 상기 제2가이드돌기의 하단부보다 낮게 형성되는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 제1가이드돌기와 상기 복수의 제2가이드돌기는 동일한 개수로 형성되고,
상기 복수의 제1가이드돌기와 상기 복수의 제2가이드돌기 각각은, 상기 커플러가이더 본체의 반대면에 배치되는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1가이드돌기는, 상측으로 이동하는 한 쌍의 걸림부 중 하나와 접촉하여, 상기 커플러가이더 본체를 회전시키는 초기가이드부를 포함하는 세탁기.
제 5 항에 있어서,
상기 한 쌍의 걸림부 중 하나가 상기 제1가이드돌기의 상기 초기가이드부와 접촉할 때, 상기 한 쌍의 걸림부 중 나머지 하나는 상기 제2가이드돌기와 접촉하지 않는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1가이드돌기와 상기 제2가이드돌기 각각은,
상기 커플러가이더 본체가 회전하도록 경사면을 형성하는 하부면가이드부를 포함하는 세탁기.
제 7 항에 있어서,
상기 제1가이드돌기의 하부면가이드의 길이는, 상기 제2가이드돌기의 하부면가이드의 길이보다 길게 형성되는 세탁기.
제 7 항에 있어서,
상기 제1가이드돌기와 상기 제2가이드돌기 각각은,
상기 커플러의 이동방향에 평행한 면을 형성하고, 하단부에서 상기 하부면가이드의 하단부와 연결되는 직선가이드부를 포함하는 세탁기.
제 9 항에 있어서,
상기 제1가이드돌기는,
상기 하부면가이드부의 직선면과, 상기 직선가이드부의 직선면이 하단부의 접점을 통해 연결되는 세탁기.
제 9 항에 있어서,
상기 제2가이드돌기는,
상기 하부면가이드부의 하단부에서 상기 직선가이드부를 향해 상측으로 만곡되어, 상기 직선가이드부와 연결되는 곡면이 형성되는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 커플러가이더 본체의 둘레면은, 상기 복수의 제1가이드돌기가 배치되는 제1면과, 상기 복수의 제2가이드돌기가 배치되는 제2면으로 구분되고,
상기 제1면과 제2면은, 서로 동일한 면적을 가지고 서로 반대방향에 배치되는 세탁기.