KR102077829B1 - 세탁기용 수밀씰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기용 수밀씰에 관한 것이다. 이는, 모터의 구동력을 세탁조로 전달하는 샤프트의 외주면에 채워진 상태로, 세탁수가 상기 샤프트를 타고 흘러 내리는 것을 차단하는 것으로서, 링의 형태를 취하며 그 내주면이 상기 샤프트의 외주면에 대향하는 탄력조임부와; 상기 탄력조임부의 내주면에 돌출 형성되고, 샤프트의 외주면에 대해 선접촉하며, 상기 탄력조임부를 샤프트로부터 이격시키는 다수의 차단댐을 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 세탁기용 수밀씰은, 샤프트의 외주면과 접하는 내주면에 형성된 다수의 돌기형 차단댐이 세탁수를 효과적으로 차단하므로, 세탁수의 누설을 야기하지 않아 세탁수에 의한 고장이나 부식을 방지하고 세탁기의 수명을 연장시킬 수 있다.

Description

세탁기용 수밀씰{Watertight seal for washing machine}

본 발명은 세탁기 내부의 샤프트를 감싸는 수밀씰에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물을 차단하는 복수 열의 차단댐이 구비된 세탁기용 수밀씰 관한 것이다.

세탁기는 그 구동방식에 따라 교반식, 와류식, 드럼식으로 분류할 수 있다. 교반식 세탁기는 세탁조의 중앙에 수직으로 배치된 세탁봉을 좌우로 회전시켜 세탁하는 방식이고, 와류식 세탁기는 세탁조의 하부에 설치된 원판형 펄세이터를 통해 수류를 발생시켜 세탁하는 방식이다. 또한 드럼식 세탁기는 드럼의 내주면에 형성된 리프터로 세탁물을 올렸다가 낙하시키는 방식의 세탁기이다.

상기한 바와 같이, 세탁기에는 다양한 종류가 있으나, 공통적으로, 세탁수를 저수하는 터브(tub)와, 빨랫감을 수용하며 상기 터브의 내부에서 회전하는 세탁조와, 상기 세탁조를 구동시키는 구동부를 포함한다.

상기 구동부는 세탁조를 시계방향이나 그 반대방향으로 회전시키는 것으로서, 모터와 샤프트와 제어부 등을 포함한다. 상기 샤프트는 터브를 통과해 세탁조에 결합하는 환봉형 축으로서 그 외주면에 수밀씰을 갖는다.

상기 수밀씰은, 터브 내부의 세탁수가 샤프트를 타고 모터측으로 이동하는 것을 차단하는 것으로서 링의 형태를 취하며 샤프트의 외주면에 접한다. 상기 수밀씰은 샤프트와 함께 회전하는 것이 아니라, 구동부의 하우징에 고정된 상태로 샤프트와 마찰한다.

한편, 종래의 수밀씰은 그 내주면이 단순히 평평한 형태를 취하므로, 샤프트에 대한 수밀씰의 접촉력이 약하다는 단점을 갖는다. 말하자면 세탁수의 흐름을 완벽히 차단하지 못하는 것이다. 더욱이 수밀씰의 내주면이 조금이라도 마모되어 헐거워지면, 수밀씰 자체가 더 이상 수밀씰의 역할을 하지 못하게 된다.

국내등록특허공보 제10-1016911호 (세탁기의 회전축 실링 기구 및 그를 이용한 세탁기) 국내등록실용신안공보 제20-0409417호 (전자동 세탁기의 워터씰) 국내등록실용산안공보 제20-0444489호 (드럼세탁기용 실링부재, 드럼세탁기용 스파이더 및 이를 이용한 드럼세탁기의 실링구조)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 세탁수를 효과적으로 차단하여 세탁수에 의한 기계적 고장이나 부식을 방지하고 세탁기의 수명을 연장시킬 수 있는 세탁기용 수밀씰을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세탁기용 수밀씰은, 모터의 구동력을 세탁조로 전달하는 샤프트의 외주면에 채워진 상태로, 세탁수가 상기 샤프트를 타고 흘러 내리는 것을 차단하는 것으로서, 링의 형태를 취하며 그 내주면이 상기 샤프트의 외주면에 대향하는 탄력조임부와; 상기 탄력조임부의 내주면에 돌출 형성되고, 샤프트의 외주면에 대해 선접촉하며, 상기 탄력조임부를 샤프트로부터 이격시키는 다수의 차단댐을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단댐은; 상기 탄력조임부의 원주방향을 따라 연장된 선형돌출부로서, 톱니의 형태를 취하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 탄력조임부의 내부에는, 상기 차단댐을 샤프트측으로 지지하는 탄력밴드가 내장된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 세탁기용 수밀씰은, 샤프트의 외주면과 접하는 내주면에 형성된 다수의 돌기형 차단댐이 세탁수를 효과적으로 차단하므로, 세탁수의 누설을 야기하지 않아 세탁수에 의한 고장이나 부식을 방지하고 세탁기의 수명을 연장시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기용 수밀씰의 구성 및 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 수밀씰의 다른 변형 예를 부분적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 상기 도 1에 도시한 수밀씰의 또 다른 변형 예를 부분적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 상기 도 1에 도시한 수밀씰의 또 다른 변형 예를 부분적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 상기 도 1에 도시한 수밀씰의 또 다른 변형 예를 부분적으로 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기용 수밀씰(20)의 구성 및 작용을 설명하기 위한 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 수밀씰(20)이 샤프트(11)의 외주면에 채워져 있음을 알 수 있다. 상기 샤프트(11)는 모터(미도시)의 회전력을 세탁조(미도시)로 전달하는 환봉형 전동축으로서, 하우징(13)에 대해 베어링(15) 지지되어 있다.

상기 하우징(13)은 모터나 클러치 등의 동력부(미도시)를 수용하는 케이스로서 베어링(15)을 통해 샤프트(11)를 축회전 가능하게 지지한다.

한편, 본 실시예에 따른 수밀씰(20)은, 합성수지로 성형 제작된 본체(21)와, 인서트사출을 통해 상기 본체(21)의 내부에 고정되는 금속링(29)을 포함한다. 상기 금속링(29)은 본체(21)의 외곽부에 형성되어 있는 하우징끼움홈(23)에 삽입된 하우징(13)에 지지되며 본체(21)를 샤프트(11) 측으로 지지한다.

도면부호 27은 가압스프링이다. 상기 가압스프링(27)은 본체(21)를 둘러싸는 링형 탄력부재로서 본체(21)를 샤프트(11) 측으로 탄력 지지한다.

상기와 같이, 가압스프링(27)과 금속링(29)을 적용하여, 본체(21)의 내주면을 샤프트(11)의 외주면측으로 지지하는 이유는, 본체(21)의 내주면과 샤프트(11)의 외주면 사이의 틈새를 최대한 차단하여 세탁수가 통과하지 못하게 하기 위함이다.

상기 수밀씰(20)의, 도면상 상단부에는 밀폐부(25)가 위치한다. 상기 밀폐부(25)는 상부로 갈수록 샤프트(11)를 향하여 오므라진 형태를 취하며 탄성 변형 가능한 부분이다.

상기 밀폐부(25)는, 가령 도 2에 도시한 바와 같이, 외력이 가해지지 않은 상태에서는, 내측으로 최대한 오므라져 샤프트점유공간(A), 즉 샤프트가 위치할 공간의 내부로 침투하여 있다. 상기 밀폐부(25)는, 샤프트(11)가 샤프트점유공간(A)에 끼워짐에 따라 화살표 z 방향으로 밀려 벌어지며 샤프트(11)의 내주면을 탄력적으로 지지한다.

여하튼, 상기 밀폐부(25)는, 본체(21)에 일체를 이루며 대략 링의 형태를 취하고 그 내주면이 샤프트(11)의 외주면에 대향하는 탄력조임부(25c)와, 상기 탄력조임부(25c)의 내주면에 돌출 형성된 다수의 차단댐(25a)으로 이루어진다.

상기 차단댐(25a)은, 탄력조임부(25c)의 내주면에서, 원주방향으로 연장되어 양단부가 만난 폐곡선 형태의 선형 돌출부로서, 다수 개(본 실시예 에서는 4개)가 상호 평행하게 형성되어 있다. 상기 차단댐(25a)의 적용 개수는 경우에 따라 달라진다. 상기 차단댐(25a)에 의해 탄력조임부(25c)의 내주면은 샤프트(11)의 외주면으로부터 이격된다.

아울러 상기 차단댐(25a)은 톱니의 단면 형상을 취한다. 말하자면 도 2의 차단댐은 직각삼각형 톱니, 도 3의 차단댐은 사각톱니, 도 4의 차단댐은 정삼각형 톱니, 도 5는 선단 접촉에지부(25e)의 각도가 45도 보다 작은 삼각형 형태의 톱니의 형태를 갖는 것이다.

특히 상기 각 차단댐(25a)의 단부에는 접촉에지부(25e)가 형성되어 있다. 상기 접촉에지부(25e)는 샤프트(11)의 외주면에 대해 선접촉 하는 부분으로서, 샤프트(11)와 선접촉한 상태로 샤프트(11)를 탄력 가압하여, 샤프트와의 사이에 틈이 발생하지 않게 한다.

이와 같이, 차단댐(25a)에 접촉에지부(25e)를 형성함으로서, 탄력조임부(25c)가 샤프트(11)에 가하는 죔력이 접촉에지부(25e)에 집중되므로, 샤프트(11)는 접촉에지부(25e)에 의해 매우 강한 힘으로 조여져 세탁수의 흐름을 완벽히 차단한다. 베어링(15)이나 하우징(13) 측으로 세탁수가 침투할 염려가 없는 것이다.

도 2 내지 도 5는 상기 도 1에 도시한 수밀씰(20)의 다른 변형 예들을 부분적으로 도시한 단면도이다.

도 2에 도시한 수밀씰(20)의 차단댐(25a)은 직각삼각형의 단면형태를 취한다. 즉, 차단댐(25a)의 일부면이, 탄력조임부(25c)의 내주면에 대해 직각을 이루는 것이다. 아울러, 상기 각 차단댐(25a)의 선단부인 접촉에지부(25e)는, 밀폐부(25)가 화살표 z방향으로 완전히 벌어진 상태로 동일한 내경을 가지며 샤프트(11)의 외주면을 고른 압력으로 죈다.

또한 도 3에 도시한 바와 같이, 차단댐(25a)을 사각 톱니의 형태로 제작할 수도 있다. 상기 사각 톱니형 차단댐(25a)은 사각형의 단면형태를 가지므로, 선단에 2열씩의 접촉에지부(25e)를 갖는다. 즉 하나의 차단댐(25a)에 두 개의 접촉에지부(25e)가 형성되는 것이다.

아울러, 도 4에 도시한 차단댐(25a)은 도면상 상부로 기울어진 형태를 취한다. 상기 차단댐(25a)의 접촉에지부(25e)의 사이각(θ)은 45도 보다 작다. 바람직한 사이각은 30도 내지 35도이다.

특히, 차단댐(25a) 자체가 상부로 편향된 형태를 취하므로, 수밀씰(20) 내에 사프트(11)를 끼우면, 각 차단댐(25a)이 화살표 s방향으로 탄력 변형된다. 차단댐(25a)에 탄성 복원력이 내재하고 있으므로, 샤프트(11)에는, 탄력조임부(25c)의 탄력에 더하여 차단댐(25a) 자체의 탄성복원력이 작용하여 보다 긴밀한 접촉이 유지된다.

도 5에 나타내 보인 차단댐(25a)는 정삼각형의 단면형태를 갖는다. 위에 언급한 다른 형태의 밀폐부(25)와 마찬가지로, 도 5의 차단댐(25a)의 선단에 형성되어 있는 접촉에지부(25e)도, 샤프트(11)가 삽입된 상태에서 동일한 직경을 가지며 샤프트(11)의 외주면을 죄여 밀봉시킨다.

특히 상기 탄력조임부(25c)의 내부에는 지지밴드(25b)가 내장된다. 상기 지지밴드(25b)는 일정폭을 가지는 밴드형 부재로서, 탄력조임부(25c)를 내측으로 죄는 역할을 한다. 즉, 탄력조임부(25c)와 함께 차단댐(25a)을 샤프트(11) 측으로 지지하는 것이다.

상기 지지밴드(25b)의 최소 폭은, 상기 차단댐(25a)을 그 내부에 수용할 수 있을 정도이다. 말하자면, 상기 차단댐(25a)을 지지밴드(25b) 측으로 투영할 때, 모든 차단댐(25a)이 지지밴드(25b)의 내부 영역에 들어갈 수 있는 폭을 가지는 것이다.

지지밴드(25b)의 폭을 상기와 같이 광폭으로 설계한 이유는, 다수의 차단댐(25a)에 고른 압력을 전달하기 위한 것이다. 상기한 바와 같이, 지지밴드(25b)의 기본 목적이 차단댐(25a)을 샤프트(11)측으로 받쳐 지지하는 것인데, 4개의 차단댐(25a)을 단순히 지지하는 것이 아니라, 모든 차단댐(25a)이 샤프트를 동일한 압력으로 가압하게 유도하는 것이다. 상기 지지밴드(25b)는 이음매가 없는 링의 형태를 취하며 신축성 합성수지로 제작할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

11:샤프트 13:하우징
15:베어링 20:수밀씰
21:본체 23:하우징끼움홈
25:밀폐부 25a:차단댐
25b:지지밴드 25c:탄력조임부
25e:접촉에지부 27:가압스프링
29:금속링
A:샤프트 점유공간

Claims (3)

1. 모터의 구동력을 세탁조로 전달하는 샤프트의 외주면에 채워진 상태로, 세탁수가 상기 샤프트를 타고 흘러내리는 것을 차단하는 것으로서,
   본체와;
   상기 본체 내부에 고정되어서, 상기 본체를 지지하는 금속링과;
   상기 본체의 일단부에 상기 본체와 일체로 형성되고, 링의 형태를 취하며 그 내주면이 상기 샤프트의 외주면에 대향하는 탄력조임부와;
   상기 탄력조임부의 내주면에 돌출 형성되고, 샤프트의 외주면에 대해 나란히 인접하여 배치되면서 연속적으로 선접촉하며, 상기 탄력조임부를 샤프트로부터 이격시키는 다수의 차단댐을 갖고,
   상기 탄력조임부의 내부에는, 상기 차단댐을 샤프트측으로 지지하는 지지밴드가 내장되며,
   상기 지지밴드는, 모든 차단댐을 상기 지지밴드측으로 투영할때, 모든 차단댐이 지지밴드의 내부 영역에 들어 갈 수 있는 폭을 가진 밴드형상의 신축성 합성수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기용 수밀씰.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차단댐은;
   상기 탄력조임부의 원주방향을 따라 연장된 선형돌출부로서, 톱니의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 수밀씰.
3. 삭제

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