JP2000130391A - 洗濯機用風呂水自吸式ポンプ並びに該ポンプに用いるオイルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機の駆動でインペラが回るとポンプ室が
負圧になって、風呂水が吸水されると同時に電動機室の
大気も吸気され、オイルシール内環型の水密性が低下す
る。 【解決手段】 密封対象側の水にリップ先端部が向いて
いる水シールリップと、大気側にリップ先端部が向いて
いる大気シールリップと、を有するオイルシール内環型
を形成し洗濯機用風呂水自吸式ポンプに搭載する。又従
来の汎用オイルシール内環型を継続して使用する場合に
おいては、少なくともリップの一つが電動機側にリップ
先端部が向くように、インペラを固定する軸への取付け
を変更し、ポンプケーシング内の電動機の水密性を改善
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯機用風呂水自
吸式ポンプに係るものであり、詳しくはポンプケーシン
グ内の電動機への水密性及び長期水密保持性（耐久性）
を向上させる洗濯機用風呂水自吸式ポンプ専用のオイル
シール内環型、並びに該オイルシールを用いた洗濯機用
風呂水自吸式ポンプ、又従来の汎用オイルシール内環型
においては電動機軸又はインペラ軸への取付けを変更し
てポンプケーシング内の電動機の水密性を改善させた洗
濯機用風呂水自吸式ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、洗濯機の略上部（例えば、ト
ップカバー、トップパネル）に搭載されている風呂水を
吸水する自吸式（負圧式）ポンプ（以下、洗濯機用風呂
水自吸式ポンプという。）には、直流電源（例えば、交
流対地電圧１００Ｖ・周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚを全
波整流したもの）を印加して直流電動機を駆動させてイ
ンペラを回転させるタイプと、一般用低圧の単相交流電
源（例えば、交流対地電圧１００Ｖ・周波数５０Ｈｚ又
は６０Ｈｚ）を印加して二極可逆電動機又は二極隈取電
動機（スケルトン電動機）等の交流電動機を駆動させて
インペラを回動させるタイプと、がある。直流電動機駆
動タイプは、吸水作用に理想的な羽根形状（例えば、湾
曲形）の小形インペラが採用でき、該小形インペラを高
速回転（例えば、６０００〜１２０００ｒｐｍ）させて
高流速で吸水させているので、吸水音（騒音又は振動
音、キャビテーション）は高めであるが、洗濯機用風呂
水自吸式ポンプ自体を小形にすることが可能である。本
発明の特許願提出日時点においては、洗濯機用風呂水自
吸式ポンプの主流は直流電動機駆動タイプである。例え
ば、特開平８−１３５５９０号公報、特開平９−２６２
３９５号公報、特開平１０−５７６８３号公報、特開平
１０−１９６５８２号公報等に開示されているポンプが
ある。又、吸水音改善に関するものには、例えば、特開
平１０−２２５５９２号公報等に開示されている技術が
ある。交流電動機駆動タイプは、インペラ自体の円運動
の方向が規制しにくいために、例えば、十字形の中形イ
ンペラが採用され、該中形インペラを低速回動（例え
ば、３０００〜３６００ｒｐｍ）させて低流速で吸水さ
せているので、吸水音は低めであるが、洗濯機用風呂水
自吸式ポンプ自体が大形になる傾向にある。例えば、特
開平１０−２４１９４号公報、特開平１０−３０５８６
号、特開平１０−４７２８９号公報、特開平１０−１０
３２９０号公報、特開平１０−２７４１９５号公報等に
開示されているポンプがある。以下、直流電動機と交流
電動機とを区別せずに、単に電動機という。

【０００３】洗濯機用風呂水自吸式ポンプで使用される
インペラは、電動機軸（シャフト）に直接固定されるも
のとインペラ軸（シャフト）に固定されるものとがあ
る。インペラ軸とは、電動機軸に延設されたインペラを
固定させる軸であり、詳しくはインペラ軸と電動機軸を
樹脂成形部材（例えば、ポリアセタール樹脂）等の電気
絶縁材で連結（ジョイント、カップリング）させたもの
である。その目的は、電気的絶縁性向上と、電動機の発
熱をインペラに伝導（例えば、風呂水の水温が低い時、
インペラがその水温を上回る温度になっていると、イン
ペラの周りにキャビテーションが発生して吸水音が高め
になる）させない為である。ここで、注意したいのは、
電動機が長時間回ると過熱（例えば、１２０℃）するこ
とがあり、このような時には、その熱により樹脂成形部
材が溶けて、電動機軸との結合が緩くなり、電動機が空
転することが予想される。又、吸水する風呂水の水温は
約５０℃以下であるが、ポンプケーシング内に収納され
る電動機が密閉式である場合は過熱防止の為に電動機の
冷却等を講じる必要がある。

【０００４】通常、電動機軸又はインペラ軸には水密の
為に、少なくとも金属環とゴムとからなるハウジング固
定式のオイルシール内環型を取り付ける場合が一般的で
ある。オイルシールの他には、Ｏリング、リップパッキ
ン（Ｕパッキン、Ｖパッキン）、メカニカルシール、グ
ランドパッキン等が使用されるが、オイルシールは電動
機等の軸部分に最も多く使われている代表的なシールで
ある。図５に示すように、従来の洗濯機用風呂水自吸式
ポンプ９０で使用される電動機軸又はインペラ軸に外嵌
されるオイルシール内環型８０（一般的には２ケのリッ
プを有し、同一方向にリップ先端部が向いている）は、
インペラ側にリップ先端部を向けて取り付ける場合が一
般的である。一般的なオイルシール内環型は、嵌合部
と、殆ど支持部が無く屈曲部のみのリップ腰部と、リッ
プ部と、からなる。嵌合部は、フレキシブルなゴムと金
属環とからなり、オイルシールをハウジング穴に固定す
ると同時に、オイルシール外周面とハウジング内面との
接触面間からの流体の漏れ、又は侵入を防ぐ役目をす
る。尚、金属環は、オイルシールをハウジングに固定
し、嵌合力を保持する役目がある。リップ腰部は、フレ
キシブルなゴムでできており、リップ部の軸への押し付
け力を維持する役目を持つ。リップ部は、フレキシブル
なゴムでできており、水シールリップとエアーリップ
（ダストリップ）とを有するものが多く、リップ間にグ
リース等の潤滑材を充填（塗布）して軸に取り付ける場
合が多い。水シールリップは、軸の振動や密封流体の圧
力変動の影響に対し、安定した密封作用を保つように設
計されたリップで、リップ先端部（摺動面）の軸表面と
の接触状態を安定した状態に保つ働きをする。リップ先
端は、楔状の断面形状をなし、先端部で軸表面を押し付
けて、流体を密封する働きをする。エアーリップは、補
助的に付けられたリップで、大気ダストの侵入を防ぐ働
きをする。

【０００５】さて、前記の要素部品（電動機、オイルシ
ール内環型、インペラ）等で構成された洗濯機用風呂水
自吸式ポンプを作動させた時の説明をする。電動機の駆
動でインペラが回ると、ポンプ室（インペラを囲ってい
る室）が負圧になって、風呂水が吸水されるが、同時に
電動機室（電動機を囲っている室）の大気も吸気され
る。つまり、電動機軸又はインペラ軸にはインペラ側に
リップ先端部を向けてオイルシール内環型が取り付けて
あるので、リードバルブ的な動作が起こり、該軸より大
気が吸気されるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな大気吸気を繰り返していると、オイルシール内環型
の水密性が低下するという問題点がある。当然ながら、
電動機を駆動させると電動機は発熱をする。その熱でオ
イルシール内環型が軟化してリードバルブ的な動作が起
こりやすくなり、設計外の変形作用により、例えば、リ
ップ腰部の亀裂、グリース等の潤滑材の流出によるリッ
プの摩耗、リップ部の亀裂、本来のフレキシブル性（先
端部が軸表面を押し付ける力）の劣化等が発生して水密
性が低下する。

【０００７】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、ポンプケーシング内の電動機への水密性及び長
期水密保持性（耐久性）を向上させる洗濯機用風呂水自
吸式ポンプ専用のオイルシール内環型、並びに該オイル
シールを用いた洗濯機用風呂水自吸式ポンプを各々提供
しようとするものである。又従来の汎用オイルシール内
環型においても電動機軸又はインペラ軸への取付けを変
更してポンプケーシング内の電動機の水密性を改善する
技術を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、洗濯機用風呂水自吸式ポンプ用オイルシール内環型
においては、該オイルシールの外周側にはゴムと、ゴム
に内蔵された金属環と、からなる嵌合部を設け、該オイ
ルシールの内周側にはゴムからなるリップ腰部とリップ
部とを設けたものにおいて、該リップ腰部は屈曲部と支
持部とからなり、該リップ部は該嵌合部の最先端である
該支持部の端部に形成され、密封対象側の水にリップ先
端部が向いている水シールリップと、大気側にリップ先
端部が向いている大気シールリップと、からなることを
特徴とする。洗濯機用風呂水自吸式ポンプにおいては、
少なくともリップの一つが電動機側にリップ先端部が向
くように、洗濯機用風呂水自吸式ポンプ内の電動機軸又
はインペラ軸に前記洗濯機用自吸式ポンプ用オイルシー
ル内環型を外嵌したことを特徴とする。又、少なくとも
リップの一つが電動機側にリップ先端部が向くように、
洗濯機用風呂水自吸式ポンプ内の電動機軸又はインペラ
軸に従来のオイルシール内環型を外嵌したことを特徴と
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例のオイルシ
ール内環型１０の斜視図であり、図２はその断面図であ
る。本発明の一実施例のオイルシール内環型１０におい
ては、該オイルシール１０の外周側にはゴム２１（例え
ば、ニトリルゴム、ポリアクリルゴム、シリコンゴム、
フッ素ゴム）と、ゴムに内蔵された金属環２２（例え
ば、冷間圧延鋼板、摩帯鋼、黄銅板、ステンレス鋼）
と、からなる嵌合部２０を設け、該オイルシール１０の
内周側にはゴムからなるリップ腰部３０とリップ部４０
とを設けたものである。該リップ腰部３０は屈曲部３１
と支持部３２とからなり、該リップ部４０は該嵌合部２
０の最先端である該支持部３２の端部に形成され、密封
対象側の水にリップ先端部が向いている水シールリップ
（副リップ）４１と、大気側にリップ先端部が向いてい
る大気シールリップ（主リップ）４２と、からなる。金
属環２２は、特にゴムに内蔵させる必要はないが、錆要
因等によるリップキズ誘発等の障害を少なくするために
は内蔵した方がよい。ゴムに内蔵しない場合は、ステン
レス鋼を使用するとか、メッキ（メッキ剥がれ注意）す
るとか、防錆対策等を必ず講じること。リップの摩耗防
止として、リップ間のグリース溜め８７には、例えば、
リチウム系グリースを充填（塗布）する。支持部３２を
有する理由は、リップ部４０が、よりフレキシブルに可
動できるように、リップ部の軸への押し付け力を若干弱
くする役目を持つ。これにより、屈曲部３１の亀裂（リ
ップ腰部３０の亀裂）障害を少なくすることができる。
本発明の一実施例のオイルシール内環型１０を、従来の
オイルシール内環型８０が使用されていて水漏れ等の障
害を有する洗濯機用風呂水自吸式ポンプ９０に取り付け
て、長期間の耐久試験をしたところ、ポンプ室６１の負
圧作用におけるリードバルブ的な動作が起こらず、リッ
プ腰部の亀裂、グリース等の潤滑材の流出によるリップ
の摩耗、リップ部の亀裂、本来のフレキシブル性（先端
部が軸表面を押し付ける力）の劣化等が見られなかっ
た。

【００１０】図３は本発明の一実施例の洗濯機用風呂水
自吸式ポンプ５０の断面図である。洗濯機用風呂水自吸
式ポンプ５０においては、少なくともリップの一つが電
動機側にリップ先端部が向くように、インペラ軸５４
（電動機軸５２にジョイント５３を圧入し、さらにイン
ペラ軸５４を圧入した）に前記洗濯機用風呂水自吸式ポ
ンプ用オイルシール内環型１０を外嵌した。本発明の一
実施例のオイルシール内環型１０を、従来のオイルシー
ル内環型８０が使用されていて水漏れ等の障害を有する
洗濯機用風呂水自吸式ポンプ９０に反転（副リップと主
リップのリップ先端部が向く方向を逆に）して取り付け
て、長期間の耐久試験をしたところ、上記同様に、ポン
プ室６１の負圧作用におけるリードバルブ的な動作が起
こらず、リップ腰部の亀裂、グリース等の潤滑材の流出
によるリップの摩耗、リップ部の亀裂、本来のフレキシ
ブル性の劣化等が見られなかった。

【００１１】図４は本発明の他実施例の洗濯機用風呂水
自吸式ポンプ７０の断面図である。又、図６は従来のオ
イルシール内環型８０の断面図である。洗濯機用風呂水
自吸式ポンプ７０においては、電動機側にリップ先端部
が向くように、インペラ軸５４に従来のオイルシール内
環型８０を外嵌した。（洗濯機用風呂水自吸式ポンプ７
０は、従来のオイルシール内環型８０以外は洗濯機用風
呂水自吸式ポンプ５０である。） 従来のオイルシール内環型８０が使用されていて水漏れ
等の障害を有する洗濯機用風呂水自吸式ポンプ９０に新
品の従来のオイルシール内環型８０を反転（従来のリッ
プ部のリップ先端部が向く方向を逆に）して取り付け
て、長期間の耐久試験をしたところ、ポンプ室６１の負
圧作用におけるリードバルブ的な動作が少なくなり、リ
ップ腰部の亀裂、グリース等の潤滑材の流出によるリッ
プの摩耗、リップ部の亀裂、本来のフレキシブル性の劣
化等が少なく、改善されていることを確認した。

【００１２】以上、本発明の好適な実施の形態について
種々の組合せ等を述べてきたが、本発明は上述する実施
の形態に限定されるものでなく、発明の精神を逸脱しな
い範囲で多くの組合せ、改変等を施し得るのはもちろん
である。

【００１３】

【発明の効果】本発明における洗濯機用風呂水自吸式ポ
ンプ専用のオイルシール内環型においては、ポンプ室の
負圧作用におけるリードバルブ的な動作が起こりにく
く、又設計外の変形作用が少ないので、例えば、リップ
腰部の亀裂、グリース等の潤滑材の流出によるリップの
摩耗、リップ部の亀裂、本来のフレキシブル性（先端部
が軸表面を押し付ける力）の劣化等が発生しにくく、長
期に渡り水密性が低下しないという効果を奏する。又、
該オイルシールを用いた洗濯機用風呂水自吸式ポンプに
おいては、ポンプケーシング内の電動機への水密性及び
長期水密保持性（耐久性）が向上するという効果を奏す
る。又従来の汎用オイルシール内環型を継続して使用す
る場合においても、少なくともリップの一つが電動機側
にリップ先端部が向くように、電動機軸又はインペラ軸
への取付けを変更することにより、ポンプケーシング内
の電動機の水密性が改善されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のオイルシール内環型の斜視
図である。

【図２】本発明の一実施例のオイルシール内環型の断面
図である。

【図３】本発明の一実施例の洗濯機用風呂水自吸式ポン
プの断面図である。

【図４】本発明の他実施例の洗濯機用風呂水自吸式ポン
プの断面図である。

【図５】従来の洗濯機用風呂水自吸式ポンプの断面図で
ある。

【図６】従来のオイルシール内環型の断面図である。

【符号の説明】

１０…オイルシール内環型、２０…嵌合部、２１…ゴ
ム、２２…金属環、３０…リップ腰部、３１…屈曲部、
３２…支持部、４０…リップ部、４１…水シールリッ
プ、４２…大気シールリップ、５０…一実施例の洗濯機
用風呂水自吸式ポンプ、５１…インペラ、５２…電動機
軸、５３…ジョイント、５４…インペラ軸、５５…電動
機、５６…吸水口、５７…吐出口、５８…逆止弁、５９
…ポンプケーシング、６０…電動機リード線、６１…ポ
ンプ室、７０…他実施例の洗濯機用風呂水自吸式ポン
プ、８０…従来のオイルシール内環型、８１…嵌合部、
８２…ゴム、８３…金属環、８４…リップ腰部、８５…
水シールリップ、８６…エアーリップ、８７…グリース
溜め、９０…従来の洗濯機用風呂水自吸式ポンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯機用風呂水自吸式ポンプ内の電動機
   軸又はインペラ軸に外嵌され、少なくとも金属環とゴム
   とからなるハウジング固定式のオイルシール内環型であ
   って、該オイルシールの外周側にはゴムと、ゴムに内蔵
   された金属環と、からなる嵌合部を設け、該オイルシー
   ルの内周側にはゴムからなるリップ腰部とリップ部とを
   設けたものにおいて、該リップ腰部は屈曲部と支持部と
   からなり、該リップ部は該嵌合部の最先端である該支持
   部の端部に形成され、密封対象側の水にリップ先端部が
   向いている水シールリップと、大気側にリップ先端部が
   向いている大気シールリップと、からなることを特徴と
   する洗濯機用風呂水自吸式ポンプ用オイルシール。
2. 【請求項２】 少なくともリップの一つが電動機側にリ
   ップ先端部が向くように、洗濯機用風呂水自吸式ポンプ
   内の電動機軸又はインペラ軸に、請求項１記載のオイル
   シールを外嵌させたことを特徴とする洗濯機用風呂水自
   吸式ポンプ。
3. 【請求項３】 洗濯機用風呂水自吸式ポンプ内の電動機
   軸又はインペラ軸に外嵌されるオイルシール内環型にお
   いて、電動機側にリップ先端部が向いていることを特徴
   とする洗濯機用風呂水自吸式ポンプ。