JP2008220797A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸を、耐食性に優れた構成でかつ低コストで、回転ドラムの交換などのサービス性にも優れた、ドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】回転軸１６は、一般鋼材などで構成した棒状の軸部材１６ａを、ステンレスなどの耐食性にすぐれた略環状のフランジ部材１６ｂに圧入嵌合し、フランジ部材１６ｂは、オイルシール１８のリップ部１８ａと接触するように配設し、この回転軸１６のベースプレート５と対向する面にＯリング等のシールリング２５を設けたことで、回転ドラム４内の水に直接触れる部分は、耐食性の優れたフランジ部材１６ｂとベースプレート５のみが露出し、さび発生などの課題はなく、安価で、耐食性に優れた回転軸１６を構成することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、水槽内に配設した回転ドラムを回転駆動することにより、回転ドラム内に収容した洗濯物を洗浄するドラム式洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は図８に示すような構成が一般的であった（例えば、特許文献１参照）。以下、その構成について図８の縦断面図を用いて説明する。

図８において、ドラム式洗濯機の本体１に、サスペンション構造２によって支持された外槽３と、外槽３内に回転自在に支持された回転ドラム４とが配設されている。

回転ドラム４の外底部には、強度を保持するために設けた補強用のベースプレート５が固定されており、この回転ドラム４の回転中心に回転軸１６の一端をこのベースプレート５と固定しており、他端は従属プーリ６と固定している。

外槽の外底面に配設したモータ７はベルト８を介して、前記従属プーリ６に連結しており、回転ドラム４を第１の回転数Ｎ１（たとえば４５ｒ／ｍｉｎ）で回転させて衣類の攪拌にて洗濯、すすぎを行い、第２の回転数Ｎ２（たとえば１０００ｒ／ｍｉｎ）で回転させて遠心脱水を行う。

本体の正面側に開閉自在に設けられた蓋体９を開くことにより、外槽３の正面側開口部３ａ及び回転ドラム４の正面側開口部４ａを通して洗濯物を回転ドラム４内から出し入れすることができるようになっている。

また、本体内の上部空間には、給水バルブを含む給水弁１０が配設されており、この給水弁１０から供給された水は、給水ホース１１を介して外槽３内へと供給され、外槽３に貯留した水は回転ドラム４に形成した多数の通水穴１５を通して回転ドラム４内へ流入する。

水槽３の外底部（図８で右方）には、回転軸１６の回転を軸支する軸受け１９、２０を保持する軸受けケース１７を固着すると共に、軸受けケース１７の回転軸１６貫通部に水封止用のオイルシール１８を配して、軸受け１９、２０等の水槽３外部への水の浸入を防止する。

また、外槽３の底部には、排水口４ｂが設けられ、排水口４ｂに接続された排水ポンプ１３が開放されると、外槽３内の水は機外へと排出される。
特開平１０−２７２２８８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、回転ドラムや外槽部品において、水による腐食による衣類への汚染や強度劣化による破壊などの問題をさけるため、給水された水に対して直接触れる部材は、ステンレスなどの耐食性に優れた部材を使用するか、もしくは十分に防錆処理のされた材料を使用する必要がある。

特に回転軸においては、軸受けにて保持した部分への応力集中を受けると共に、軸受けへの水の浸入を防止するため、オイルシールによる水封止を行う必要がある。

上記オイルシールのリップ部分と接触する部分は、回転ドラムの脱水運転時において、高速で摺動されるため十分な耐磨性や強度が必要となり、表面処理としての防錆処理を施した材料では対応できず、材料自体が耐食性を持つステンレス材料等を使用し、かつ軸受けにて保持した部分と共に表面に高周波焼入れなどを施し、硬度と強度を向上させることで対応している。

また、回転ドラムのベースプレートと回転軸との固定面にも水の浸入する可能性があるため、水による腐食防止のため、ベースプレートの成形時に回転軸の固定面をインサート成形で構成し、水の浸入する部分を排除するか、回転軸自体をすべてステンレス等の熱間鍛造などで加工するなどの対策がとられる。

前者のインサート成形で構成した場合、回転軸とベースプレートの回転中心を一致させるための、二次加工が必要となるため、作業性が悪化し、生産性が悪化する。また、回転ドラムの交換を行う補修作業の場合、そのサービス性を考慮すると回転軸と軸受けとの固定は、回転軸が軸受けの内輪を軸方向に摺動可能にして分解するために遊嵌固定が前提となり、回転軸と軸受け内輪との回転に位相差を生じ回転軸のクリープ現象により異常磨耗や異常音の発生するおそれがあった。

また、後者の回転軸全体をステンレス材等で熱間鍛造加工で構成する場合、回転軸自体の加工は複雑となり生産性の低下と加工コストが上がり、結果的に製品コストが上昇するという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、低コストで腐食防止にすぐれた回転軸を構成することにより、回転ドラムの交換などのサービス性を維持したまま、回転軸の磨耗および異音の発生の心配もない、低コストで信頼性の高いドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、回転ドラムの回転軸を、一般鋼材を構成した円柱状の軸部材に、ステンレスなどの耐食性に優れた材質でかつ、円盤部と円筒部を有する略環状のフランジ部材を圧入嵌合して構成し、軸部材にて軸受け支持をし、略環状のフランジ部材の円盤部で回転ドラムを連結固定すると共に、円筒部の外周部で水封オイルシールと摺接せしめ、軸部材およびフランジ部材の回転ドラムのベースプレートと対向する側にシールリングを設けたものである。

これによって、水封オイルシールのリップ部と接触する面と、回転ドラム底面に固定されたベースプレートで覆われない面は、耐食性の優れた材質のフランジ部材が露出しており、さびの発生などの課題もなく、リップ部に接触する面には、高周波焼入れ処理などを施すことにより耐磨耗性を向上し対応が可能となり、ベースプレートと対向する面にシールリングを設けることにより、回転ドラムの交換のサービス性を向上させつつ一般鋼材で安価に構成した軸部材への水の浸入を防止することが可能となる。

本発明のドラム式洗濯機は、回転軸自体をステンレスなどの耐食性に優れた材料で一体構成をする必要がなくなり、低コストで、かつ回転ドラムの交換などのサービス性にも優れ、回転軸の磨耗や異音などの課題のないドラム式洗濯機を提供することが可能となる。

第１の発明は、略水平方向に回転軸を有する回転ドラムと、この回転ドラムを外包した外槽と、前記回転ドラムに保持された補強用のベースプレートと、このベースプレートに連結固定される回転軸と、この回転軸を軸支えする軸受けと、前記外槽に固定された、前記軸受けを収容する軸受けケースと、前記軸受けより回転ドラム側に配設した前記回転軸水封止用のオイルシールとを備え、前記回転軸は、一般鋼材などで構成した円柱状の軸部材と、ステンレスなどの耐食性に優れた材質でかつ、円盤部と円筒部を有する略環状のフランジ部材とで構成し、前記軸部材を前記フランジ部材の円筒部内径に圧入嵌合して一体化し、前記フランジ部材の円盤部は前記ベースプレートを連結固定して前記回転ドラムを支持し、前記フランジ部材の円筒部の外周は、前記オイルシールのリップ部と接触するように配設し、前記軸部材およびフランジ部材の前記ベースプレートと対向する面にＯリング等のシールリングを設けたことにより、一般鋼材で構成した軸部材への水の浸入を防止することができ、かつ、オイルシールのリップ部と接触する面と、回転ドラム底面に固定されたベースプレートで覆われない面は、耐食性の優れたフランジ部材が露出しており、さびの発生などが防げ、また、オイルシールのリップ部に摺接する面には、高周波焼入れ処理などを施すことにより耐磨耗性を向上し対応することができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、回転軸を、ベースプレートと対向する面に略凹状の固定溝を構成し、この固定溝にシールリングを装着したことにより、シールリングの固定を確実にし、水の浸入防止を確実に行うことが可能となる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、回転軸の軸部材を、ベースプレートと対向する面に略凸状に径小円柱部を加工し、略環状のフランジ部材に貫通し、前記略環状フランジ部材の円筒部との間に略凹状の固定溝を構成したことにより、固定溝へのシールリングの固定と水封シールを確実に行うことができるとともに、棒状の軸部材の簡単な加工で構成することが可能であり、シールリングの固定のための加工を安価に行うことができる。

第４の発明は、特に第１または第２の発明において、回転軸の略環状のフランジ部材は円盤部のベースプレートと対向する面に、軸部材との圧入嵌合部の内径部分を階段状に径大部を加工し、軸部材との圧入嵌合後に、軸部材の外径との間に略凹状の固定溝を構成したことにより、この固定溝にシールリングの固定と水封シールを確実に行うことができるとともに、フランジ部材の簡単な加工で構成することが可能であり、シールリングの固定のための加工を安価に行うことができる。

第５の発明は、特に第１または第２の発明において、回転軸の軸部材を略環状のフランジ部材の円盤部端面より先端部が突出するように貫通して圧入嵌合させ、ベースプレートは、回転軸と対向する面を略凹状のくぼみ部を構成し、回転軸の軸部材の突出部と、ベースプレートの略凹状のくぼみ部とフランジ部材円盤部とで固定溝を構成したことにより、この固定溝にシールリングの固定と水封シールを確実に行うことができるとともに、ベースプレート部材の簡単な加工で構成することが可能であり、シールリングの固定のための加工を安価に行うことができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本案が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯機の縦断面図、図２は同ドラム式洗濯機の要部断面図、図３（ａ）は同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分分解図、図３（ｂ）は同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分断面図を示すものである。なお、従来例と同一部分については同一符号を付けてその説明を省略する。

図１に示すように、回転ドラム４は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔１５を全面に設け、外槽３内に回転自在に配設している。回転ドラム４の回転中心に略傾斜方向に回転軸１６を固着し、回転ドラム４の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設している。

また、本体内の上部空間には、給水バルブを含む給水弁１０が配設されており、この給水弁１０から供給された水は、洗剤ケース１２の底部に接続された注水管１４を通して、外槽３の上方に設けられた注水口１４ａから外槽３内へと供給され、外槽３に貯留した水は回転ドラム４に形成した多数の通水穴１５を通して回転ドラム４内へ流入する。

また、回転ドラム４の底部後方には排水口４ｂが設けられ、排水口４ｂに接続された排水バルブ２１が開放されると、外槽３内の水は排水管２２を通して機外へと排出される。

外槽３の外底面に取り付けたモータ７の回転は、モータ７の回転軸７ａに固着した駆動プーリ２３と、前記回転軸１６の端部に固設した従動プーリ６との間に張架したＶベルト８により回転軸１６に伝導され、回転ドラム４を正転、逆転方向に回転駆動せしめる。

回転ドラム４の内壁面には数個の突起板２４を設けて、衣類を回転方向に持ち上げ落下させるという撹拌動作、いわゆるたたき洗いを行う。

回転ドラム４の底部（図１で右方）には、その底部強度を確保するため、フランジ状のベースプレート５が、その回転中心を回転ドラム４に一致させるように固着されている。

図２の要部断面図および図３（ａ）の部分分解図、図３（ｂ）の部分断面図により、回転軸１６とベースプレート５および軸受けケース１７の構成を説明する。

図２において、回転軸１６は、Ｓ４５Ｃなどの一般鋼材で加工された円柱状の軸部材１６ａと、ステンレスなどの耐食性に優れた材料を用いてフランジ状に加工したフランジ部材１６ｂとの二つの部材から構成され、フランジ部材１６ｂに軸部材１６ａを圧入嵌合して一体に構成されている。

前記回転軸１６は軸部材１６ａ部分にて、外槽３底部に設けた軸受けケース１７に装着した回転ドラム４側の大型の軸受けＡ１９と従動プーリ６側の軸受けＢ２０とで回転支持され、特に応力の加わる大型の軸受けＡ１９の内輪とは圧入固定されている。

また、前記回転軸１６はフランジ部材１６ｂ部分にて、回転軸１６の水封用のオイルシール１８のリップ部分１８ａと摺接水封する構成としている。

上記フランジ部材１６ｂは、図３（ａ）の分解図に示すように、円盤部３０と円筒部３１とを有し、円盤部３０にはベースプレート５の取り付け用のネジ穴３２を設ける。

また、軸部材１６ａの先端は、凸形状に径小円柱部１６ａ−１を形成するように加工されており、フランジ部材１６ｂと圧入嵌合後に、図３（ｂ）の部分断面図のように凹状の固定溝１６ｃを構成する。

上記固定溝１６ｃ内には、図２のようにＯリング等のシールリング２５を装着し、回転軸１６を回転ドラム４後方のベースプレート５の中央部に設けられた面５ａに対向して、固定ボルト２６にて固定することにより、回転軸１６と回転ドラム４の固着と、前記シールリング２５を水密的に固定する。

回転軸１６の軸部材１６ａは外径部を、軸受けＡ１９の内輪に圧入嵌合されており、この軸受けＡ１９は外輪を軸受けケース１７に嵌合されている。

軸受けＢ２０の外輪は、軸受けケース１７に嵌合されており、内輪は軸部材１６ａの外径と遊合固定されている。

回転軸１６の水封用のオイルシール１８は、そのリップ部分１８ａは、回転軸１６のフランジ部材１６ｂの円筒部３１の外周部と摺動接触するように軸受けケース１７に固定され、軸受けＡ１９、軸受けＢ２０部への水の浸入を防止する。前記オイルシール１８のリップ部１８ａと接触する回転軸１６のフランジ部材１６ｂの外表面は、高周波焼き入れが施されており、磨耗性を向上させてある。

以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下その作用を説明する。

本実施の形態１においては、回転軸１６を耐食性に優れたステンレス材などで加工したフランジ部材１６ｂと一般鋼材などで加工した軸部材１６ａで形成し、かつ、一般鋼材で構成した軸部材１６ａへの水の浸入を防止するシール構成を安価にかつ簡単に実現し、また、回転ドラム４の交換などのサービス性は固定ボルト２６を緩めることにより回転軸１６から分離できるので、作業性にも優れた構成を実現するものである。

また、軸部材１６ａは回転ドラム４側の軸受けＡ１９の内輪に圧入嵌合しているので、高速脱水運転時の軸受け内輪との回転に位相差による回転軸（軸部材）のクリープ現象も発生することは無い。

また、回転軸１６のシールリング２５にて記載したシール部材保持構成については、軸部材１６ａとフランジ部材１６ｂと圧入固着をする組み立て工程時に同時に構成できるため、加工精度および作業性が向上し、製作時間も短縮できるので、生産性が向上できる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるドラム式洗濯機の要部断面図、図５（ａ）は同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分分解図、図５（ｂ）は同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分断面図である。

他の構成は第１の実施の形態と同じ内容なので、同一符号を付して説明を省略する。

図４において、回転軸１６は、Ｓ４５Ｃなどの一般鋼材で加工された棒状の軸部材１６ａに、ステンレスなどの耐食性に優れた材料を用いてフランジ状に加工したフランジ部材１６ｂを圧入嵌合構成される。

図５（ａ）の部分分解図に示すように、前記回転軸１６のフランジ部材１６ｂは、円盤部３０端面に円筒部３１の内径部を径大にした階段状に径大部１６ｂ−１を形成し、軸部材１６ａと圧入嵌合後に、図５（ｂ）の部分断面図に示す凹状の固定溝１６ｃを構成する。

上記固定溝１６ｃ内には、図４のようにＯリング等のシールリング２５を装着し、回転軸１６を、回転ドラム４後方のベースプレート５の中央部に設けられた面５ａに対向して、固定ボルト２６にて固定することにより、回転軸１６と回転ドラム４の固着と、前記シールリング２５を水密的に固定され軸部材１６ａには洗濯水は浸透しない。

以上のように構成された本実施の形態２においては、本実施の形態１と同様の、安価で耐食性に優れた回転軸構成を得ることが可能となる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の第３の実施の形態におけるドラム式洗濯機の要部断面図、図７（ａ）は同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分分解図、図７（ｂ）は同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分断面図である。

他の構成は第１の実施の形態と同じ内容なので、同一符号を付して説明を省略する。

図６において、回転軸１６は、Ｓ４５Ｃなどの一般鋼材で加工された棒状の軸部材１６ａに、ステンレスなどの耐食性に優れた材料を用いてフランジ状に加工したフランジ部材１６ｂを圧入嵌合構成されている。

図７（ｂ）の部分断面図に示すように、前記回転軸１６の軸部材１６ａのフランジ部材１６ｂへの圧入は、軸部材１６ａの先端が、フランジ部材１６ｂの円盤部３０端面より突出した突出部１６ｄを構成するよう圧入嵌合させる。

一方、回転ドラム４後方のベースプレート５の中央部には、あらかじめ凹状に略凹状のくぼみ部５ａを形成し、前記突出部１６ｄと、フランジ部材１６ｂとで構成される固定溝１６ｃを構成する。

前記固定溝１６ｃ内にＯリング等のシールリング２５を配し、前記シールリング２５は、固定ボルト２６にてベースプレート５とフランジ部材１６ｂとの固定により、水密的に固定され軸部材１６ａには洗濯水は浸透しない。

これにより、本実施の形態３においては、フランジ部材１６ｂおよび軸部材１６ａの加工が単純化され、かつ、本実施の形態１と同様の安価で耐食性に優れた回転軸構成を得ることが可能となる。

なお、本実施の形態１〜３に関しては、シールリング２５としてＯリングを使用したが、回転軸１６に構成した固定溝１６ｃに固定されるシール部材があれば、同様のシール効果を得ることが可能である。

また、回転軸のフランジ部材保持構成については、円柱形状の軸部材を円筒部に圧入固着するので、加工精度および作業性が向上し、製作時間も短縮できるため、生産性が向上できる。

以上説明した実施の形態の構成は、回転ドラム４を傾斜配置した斜めドラム形式のドラム式洗濯機に適用した例を示したが、回転ドラム４を水平方向に配置した一般的な構成においても同様に適用することができる。

また、ドラム式洗濯機だけでなく、回転ドラム４を有し、回転軸１６と連絡されて運転される電気機器であれば、同等の構成とすることにより、同等の効果を得ることができることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、回転軸を耐食性に優れたステンレスで加工したフランジ部材と一般鋼材で加工した軸材料で形成し、かつ、軸材部への水の浸入を防止するシール構成を安価に実現できるので、回転ドラム等を有し、かつ防水機能を必要とする機器に利用が可能である。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の縦断面図 同ドラム式洗濯機の要部断面図 （ａ）同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分分解図（ｂ）同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分断面図 本発明の実施の形態２におけるドラム式洗濯機の要部断面図 （ａ）同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分分解図（ｂ）同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分断面図 本発明の実施の形態３におけるドラム式洗濯機の要部断面図 （ａ）同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分分解図（ｂ）同ドラム式洗濯機の回転軸部分の部分断面図 従来のドラム式洗濯機の縦断面図

符号の説明

１ 洗濯機筐体
３ 外槽
４ 回転ドラム
５ ベースプレート
１６ 回転軸
１６ａ 軸部材
１６ａ−１ 径小円柱部
１６ｂ フランジ部材
１６ｂ−１ 径大部
１６ｃ 固定溝
１７ 軸受けケース
１８ オイルシール
１８ａ リップ部
１９、２０ 軸受け
２５ シールリング
２６ 固定ボルト
３０ 円盤部
３１ 円筒部

Claims (5)

1. 略水平方向に回転軸を有する回転ドラムと、この回転ドラムを外包した外槽と、前記回転ドラムに保持された補強用のベースプレートと、このベースプレートに連結固定される回転軸と、この回転軸を軸支えする軸受けと、前記外槽に固定された、前記軸受けを収容する軸受けケースと、前記軸受けより回転ドラム側に配設した前記回転軸水封止用のオイルシールとを備え、前記回転軸は、一般鋼材などで構成した円柱状の軸部材と、ステンレスなどの耐食性に優れた材質でかつ、円盤部と円筒部を有する略環状のフランジ部材とで構成し、前記軸部材を前記フランジ部材の円筒部内径に圧入嵌合して一体化し、前記フランジ部材の円盤部は前記ベースプレートを連結固定して前記回転ドラムを支持し、前記フランジ部材の円筒部の外周は、前記オイルシールのリップ部と接触するように配設し、前記軸部材およびフランジ部材の前記ベースプレートと対向する面にＯリング等のシールリングを設けたことを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 回転軸は、ベースプレートと対向する面に略凹状の固定溝を構成し、この固定溝にシールリングを装着したことを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 回転軸の軸部材は、ベースプレートと対向する面に略凸状に径小円柱部を形成し、略環状のフランジ部材の円筒部に圧入嵌合し、前記略環状のフランジ部材の円筒部との間に略凹状の固定溝を構成した請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
4. 回転軸の略環状のフランジ部材は、円盤部のベースプレートと対向する面に、軸部材との圧入嵌合部の内径部分を階段状に径大部を形成し、軸部材との圧入嵌合後に、軸部材の外径との間に略凹状の固定溝を構成した請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
5. 回転軸は、軸部材を略環状のフランジ部材の円盤部端面より先端部が突出するように貫通して圧入嵌合させ、ベースプレートは、回転軸と対向する面を略凹状のくぼみ部を構成し、回転軸の軸部材の突出部と、ベースプレートの略凹状のくぼみ部とフランジ部材円盤部とで固定溝を構成した請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。

Images