KR20010046772A - 세탁기용 구동축 지지부의 응축수 배수구조 및 구동축지지부의 제작공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링 하우징 내에 응축수가 발생되지 않도록 함과 아울러 응축수가 고이더라도 원활하게 배수되도록 한 세탁기용 구동축 지지부의 응축수 배수구조와, 베어링 하우징의 제작공정을 포함하여 외조와 베어링 하우징의 결합공정을 간소화 한 세탁기용 구동축 지지부의 제작공정을 함께 제공한다.

이를 위한 본 발명은,

첫째, 베어링 하우징의 내주면 하부중 실링(sealing)된 부분을 제외한 나머지 부분에 외부와 통하도록 내주면의 길이방향을 따라 배수유로를 형성하여, 베어링 하우징의 내부에 발생되는 응축수가 상기 배수유로를 따라 베어링 하우징의 외부로 배출되도록 한 세탁기용 구동축 지지부의 응축수 배수구조이다.

둘 째, 다이 캐스팅에 의해 내주면의 길이방향으로 유로를 가진 원통형의 베어링 하우징을 제작하는 공정과; 베어링 하우징의 내주면중 내·외측 베어링이 접촉되는 부분을 정밀 다듬질 하는 공정과; 다듬질 된 베어링 하우징의 내주면 양 끝단부에 내·외측 베어링을 억지 삽입하는 공정과; 외조의 후면에 베어링 하우징을 인써트 사출에 의해 일체화 하는 공정이 순차적으로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기용 구동축 지지부의 제작공정이다.

Description

세탁기용 구동축 지지부의 응축수 배수구조 및 구동축 지지부의 제작공정{struture for draining supporting portion of the driving shaft and progress of work of the driving shaft}

본 발명은 세탁기에 관련한 것으로서, 특히 세탁기에서 구동축을 지지하는 부분에 발생된 응축수를 배수하기 위한 개선된 구조 및 구동축을 지지하는 부분의 제작공정에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 교반체의 회전에 따라 발생되는 수류에 의해 세탁이 행해지는 수직형 세탁기(또는 펄세이터 세탁기)와, 눕혀진 통체의 회전에 따라 반복되는 세탁물의 낙하에 의해 세탁이 행해지는 수평형 세탁기(또는 드럼 세탁기)로 구분된다.

이 중, 드럼 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이 전방에 개폐 가능한 세탁물 투입구(1a)를 가진 외체(1)와; 상기 외체내에 상부는 스프링(5)에 의해 탄력 지지되고, 하부는 진동감쇠를 위한 댐퍼(7)에 의해 지지된 눕혀진 통형(筒形)의 외조(3)와; 상기 외조내에 회전 가능하게 설치되어 세탁물이 수용되는 내조(9)와; 상기 내조를 회전시키기 위한 구동모터(11), 풀리(13) 및 벨트(15)등으로 이루어진 구동부로 구성된다.

그리고, 도 1의 "A"부를 상세 도시한 도 2 및 도 3에 의하면, 상기 합성수지로 된 몰딩물인 외조(3)의 후면 중앙에는 금속으로 된 원통형의 베어링 하우징(17)이 사출성형에 의해 인써트(insert)되어 있다.

이 때, 상기 외조(3)에서 베어링 하우징(17)을 내장하고 있는 부분을 허브(hub)(3a)라 칭하기로 한다.

또한, 상기 베어링 하우징(17)의 내부에는 내조(9)의 구동축(19)이 관통되어 있고, 상기 베어링 하우징(17)과 구동축(19) 사이에는 내측 베어링(21)과 외측 베어링(23)이 간격을 두고 설치되어 구동축(19)의 회전을 돕고 있으며, 상기 베어링 하우징(17)의 외조측 끝단부에는 외조내의 물이 누수되는 것을 방지하기 위한 씰(seal)(25)이 설치되어 있다.

이러한 구성을 포함하는 드럼 세탁기는 세탁시 구동모터(11)로부터 발생된 동력이 풀리(13) 및 벨트(15)에 의해 내조(9)와 결합된 구동축(19)에 전달되어 내조(9)를 정·역방향으로 반복 회전시킴에 따라 내조(19)와 세탁물과의 마찰력 및 세탁물의 낙하력등에 의해 세탁이 이루어지게 된다.

그리고, 탈수시에는 구동모터(11)로부터 발생된 동력이 구동축(19)에 전달되어 내조(9)를 일방향으로 고속 회전시킴에 따른 원심력에 의해 세탁물의 물기를 제거하게 된다.

이 때, 상기 구동축(19)은 외조(3)의 후방에 일체로 된 허브(3a)와, 그 내부에 인써트 된 베어링 하우징(17)에 의해 지지되며, 특히 상기 구동축(19)은 베어링 하우징(17)과의 사이에 설치된 한 쌍의 내·외측 베어링(21)(23)에 의해 원활한 회전이 가능하게 된다.

이와 같은 구성과 작용을 하는 드럼 세탁기는 세탁 및 탈수기능뿐만 아니라 모델에 따라서는 히터(27)가 부설되어, 이 히터로부터 발생되는 열에 의해 세탁물을 살균하는 기능과, 히터만이 부설된 상기 살균기능과는 달리 구조적인 변화를 수반하기는 하지만 역시 히터열에 의해 세탁물을 건조시키는 기능등을 갖추고 있다.

상기한 살균 또는 건조기능은 공통적으로 히터열에 의해 행해지는 기능들이므로 필연적으로 내조(9)와, 이와 연계된 구동축(19), 내·외측 베어링(21)(23), 베어링 하우징(17)등의 금속재 부품들로 히터열이 직접 또는 간접적으로 전도된다.

이 상태에서 살균 또는 건조기능이 해제되면 히터에 의해 현열(sensible heat)을 가진 상기 각 부품들이 주위공기로 인해 자연 냉각되는데, 이 때 거의 밀봉상태인 베어링 하우징(17)의 내부에는 그 외부와의 온도차에 의해 응축수가 발생하게 된다.

이렇게 베어링 하우징(17)내에 발생된 응축수를 배수하지 않고 그대로 방치하게 되면 응축수에 의해 내·외측 베어링(21)(23)이 부식되면서 각 베어링의 수명을 단축시키거나 심할 경우 베어링의 고유기능을 상실하게 되는 문제점이 발생된다.

이를 해소하기 위해 종래에는 베어링 하우징(17)과 허브(3a)의 하부 동일지점에 배수홀(29)을 드릴링(driling)에 의해 동시에 형성하여, 이를 통해 베어링 하우징(17) 내의 응축수가 배수되도록 하고 있다.

특히, 상기 배수홀(29)은 내조(9)와 가까이 위치하여, 보다 많은 열을 받고 있기 때문에 응축수 발생량이 다른 부분에 비해 상대적으로 많은 외측 베어링(23)의 결합부위에 형성되어 있다.

이러한 종래 배수홀(29)은 외조(3)와 베어링 하우징(17)을 일체로 몰딩한 상태에서 베어링 하우징의 내면으로부터 외면을 향해 드릴작업을 하여 베어링 하우징(17)과 이를 감싸고 있는 허브(3a)를 동시에 뚫어 배수홀(29)이 형성되도록 하고 있다.

상기에서 베어링 하우징(17)과 허브(3a)에 배수홀(29)을 동시에 뚫어야 하는 이유는, 베어링 하우징(17)과 허브(3a)에 각각 별도로 배수홀을 형성할 경우 외조(3)에 베어링 하우징(17)을 인써트 하는 과정에서 베어링 하우징의 배수홀과 허브의 배수홀이 상호 어긋날 수 있기 때문이다.

여기서, 베어링 하우징(17)의 제조공정으로부터 배수홀(29) 형성공정까지의 과정을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

1 단계로, 용융상태의 비철금속을 대기압 이상의 압력으로 금형에 압입한 상태에서 응고될 때 까지 계속적으로 가압하는 다이 캐스팅(die-casting)에 의해 원통형의 베어링 하우징(17)을 제작한다.

2 단계로, 베어링 하우징(17)의 내주면중 선반 또는 호닝머신등을 이용하여 내·외측 베어링(21)(23)이 접촉되는 부분을 정밀 다듬질 한다.

3 단계로, 다듬질 된 베어링 하우징(17)의 내주면 양 끝단부에 내·외측 베어링(21)(23)을 억지 삽입한다.

4 단계로, 외조(3)의 후면에 베어링 하우징(17)을 인써드 사출에 의해 일체화 한다.

5 단계로, 베어링 하우징(17)의 내측 끝단과 내측 베어링(21)의 사이에 드릴작업에 의해 배수홀(29)을 뚫는다.

그러나, 상기 공정중에 5 단계 공정인 드릴링 작업시 금속재인 베어링 하우징(17)의 내면으로부터 외면을 향해 정확한 지점에 드릴링 작업을 해야 하므로 작업상의 어려움 뿐만 아니라 작업공수의 증가로 생산성을 저하시키는 요인으로 작용되어 왔다.

특히, 베어링 하우징(17)은 금속재 이므로 구멍뚫기가 수월치 않을 뿐만 아니라, 베어링 하우징(17)은 작은 구경을 가지므로 핸드드릴(hand drill)의 몸체가 베어링 하우징의 내부로 들어가지 않으므로 핸드드릴의 몸체는 베어링 하우징의 외부에 비스듬하게 위치시킨 상태에서 공구만을 베어링 하우징(17)내로 삽입하여 작업이 이루어지므로 드릴링 작업이 더더욱 어려운 공정이 되고 있다.

또한, 상기 배수홀(29)이 내측 베어링(21)측에만 형성되어 있으므로 외측 베어링(23)에 발생된 응축수는 배수되지 않아 외측 베어링(29)이 부식되는 원인을 제공하고 있다.

한편, 도 4에서와 같이 수직형 세탁기, 특히 구동모터(40)와 구동축(42)이 직접 결합된 구성을 가진 직결식 세탁기에도 구동축(42)을 지지하는 베어링 하우징(44)을 구비하고 있는데, 이 직결식 세탁기의 베어링 하우징(44)은 드럼 세탁기의 베어링 하우징과는 달리 수직상태로 설치되어 있다.

이러한 직결식 세탁기에도 드럼 세탁기와 마찬가지로 건조 및 살균기능을 갖추고 있으므로 이러한 기능의 가동시 베어링 하우징(44) 내부에 응축수가 발생하게 되는데, 종래에는 이를 배수할 만한 별도의 배수홀이 구비되어 있지 않다.

따라서, 상기 직결식 세탁기는 드럼 세탁기의 문제점에도 언급된 바 있듯이 상부 베어링(46) 및 하부 베어링(48)이 부식될 소지를 안고 있을 뿐만 아니라 오히려 배수공을 갖춘 드럼 세탁기 보다 부식의 위험성이 더 크다 하겠다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 베어링 하우징의 구조적인 개선을 통해 베어링 하우징 내에 응축수 발생을 억제함과 아울러 응축수가 발생되더라도 원활한 배수가 이루어지도록 하는데 그 목적을 두고 있다.

그리고, 베어링 하우징의 제작공정을 포함한 베어링 하우징과 외조의 결합공정을 보다 간소화 하는데 또 다른 목적을 두고 있다.

도 1은 일반적인 드럼 세탁기(수평형 세탁기)의 개략적인 종단면도

도 2는 도 1의 A부를 확대한 상세 단면도

도 3은 종래 베어링 하우징과 외조의 허브가 결합되어 있는 상태의 요부 사시도

도 4는 일반적인 직결식 수직 세탁기의 구동부를 상세 도시한 종단면도

도 5는 본 발명에 따른 수평형 베어링 하우징을 도시한 사시도

도 6은 본 발명에 따른 수평형 베어링 하우징이 외조와 결합된 상태의 종단면도

도 7은 본 발명에 따른 수평형 베어링 하우징의 다른 실시예를 도시한 종단면도

도 8은 본 발명에 따른 수직형 베어링 하우징의 요부 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

3 : 외조 70, 80 : 베어링 하우징

71 : 배수유로 81 : 배수홀

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 형태에 따르면,

베어링 하우징이 수평방향으로 설치된 세탁기에 있어서;

상기 베어링 하우징의 내주면 하부중 실링(sealing)된 부분을 제외한 나머지 부분에 외부와 통하도록 내주면의 길이방향을 따라 배수유로를 형성하여, 베어링 하우징의 내부에 발생되는 응축수가 상기 배수유로를 따라 베어링 하우징의 외부로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 구동축 지지부의 응축수 배수구조가 제공된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 형태에 따르면,

다이캐스팅에 의해 내주면의 길이방향으로 유로를 가진 원통형의 베어링 하우징을 제작하는 공정과; 베어링 하우징의 내주면중 내·외측 베어링이 접촉되는 부분을 정밀 다듬질 하는 공정과; 다듬질된 베어링 하우징의 내주면 양 끝단부에 내·외측 베어링을 억지 삽입하는 공정과; 외조의 후면에 베어링 하우징을 인써트 사출에 의해 일체화 하는 공정이 순차적으로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기용 구동축 지지부의 제작공정이 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 5 내지 도8을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 5 및 도 6에서와 같이 베어링 하우징(70)이 수평으로 설치된 드럼 세탁기의 경우, 베어링 하우징(70)의 내주면 하부에 외부와 통하도록 내주면 길이방향을 따라 홈 형상의 배수유로(71)를 형성하여, 베어링 하우징(70)내에 응축수가 생성되더라도 상기 배수유로(71)로 집수되어 외부로 배수되도록 한 구성을 가지고 있다.

이 때, 상기 베어링 하우징(70)의 외조(3)측은 외조내의 물이 누수되지 않도록 씰(seal)(25)에 의해 밀봉되어야 하므로 이를 제외한 나머지 부분에만 배수유로(71)를 형성해야 한다.

그리고, 상기 배수유로(71)는 도 6에서와 같이 수평상태로 형성하여도 무방하지만, 배수유로(71)로 집수된 응축수가 자연적으로 배수되도록 하기 위해, 도 7 에서와 같이 씰(25)이 설치된 반대쪽으로 갈수록 점진적으로 하향 경사지게 형성하는 것이 보다 바람직 하다.

또한, 상기 배수유로(71)는 외조(3)의 반대쪽을 향하는 부분이 외부와 연통되어 있으므로 베어링 하우징(70)내에 응축수가 발생되더라도 배수유로를 통해 외부공기가 베어링 하우징(70) 내부로 유통되면서 응축수를 자연 증발시키게 된다.

이에 따라 베어링 하우징(70)의 내부는 항상 건조한 상태를 유지할 수 있음은 물론 응축수가 발생되더라도 그 양을 최소할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 배수유로(71)를 가진 베어링 하우징(70)의 제작공정과, 이를 포함하여 베어링 하우징(70)과 외조(3)와의 결합공정을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

1 단계로, 배수유로(71)를 가진 원통형의 베어링 하우징(70)을 다이 캐스팅에 의해 제작한다.

이 공정은 베어링 하우징(70)의 형상에 맞게 금형(金型)을 제작한 후, 이 금형내에 용융상태의 금속을 주입하고 고압으로 가압하여 응고시키고, 이후 금형과 베어링 하우징을 분리하므로써 본 발명에 적용되는 배수유로(71)를 가진 베어링 하우징(70)을 얻게 된다.

2 단계로, 베어링 하우징(70)의 내주면중 내·외측 베어링(21)(23)이 접촉되는 부분을 정밀 다듬질 하는 공정을 한다.

이 공정은 다이캐스팅 한 직후의 베어링 하우징(70)은 그 내경의 정밀도가 떨어지므로 적어도 베어링 하우징(70)의 내면 양측에 억지끼워맞춤 되는 내·외측 베어링(21)(23)과의 접촉면을 선반 또는 호닝가공등을 통해 정밀하게 다듬질하는 공정이다.

3 단계로, 다듬질 된 베어링 하우징(70)의 내주면 양 끝단부에 내·외측 베어링(21)(23)을 억지 삽입하는 공정을 한다.

이 공정은 2 단계에서 정밀 다듬질된 베어링 하우징(70)내에 내·외측 베어링(21)(23)을 억지끼워맞춤에 의해 결합하는 것이다.

4 단계로, 외조(3)의 후면에 베어링 하우징(70)을 인써트(insert) 사출에 의해 일체화 하는 공정이다.

이 공정은 외조(3)와 베어링 하우징(70)을 일체로 사출성형하는 것으로서, 외조(3)는 합성수지이고, 베어링 하우징(70)은 금속인 상호 이질재(異質材)이기 때문에 융합사출은 불가능하므로 외조(3)의 후방에 베어링 하우징(70)이 매입되도록 하는 인써트 사출에 의하고 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 베어링 하우징(70)의 배수유로(71)를 베어링 하우징을 사출할 때 일시에 형성하므로써 종래에서와 같이 별도로 배수공을 가공하는 공정이 필요치 않으므로 공정의 단순화를 가져오게 된다.

그리고, 상기 베어링 하우징(70)에 배수유로(71)를 형성함에 있어, 사출에 의해 미리 형성하는 것이 바람직 하기는 하지만, 베어링 하우징(70)에 배수유로(71)를 형성하지 않고 별도의 가공작업을 통해 배수유로를 형성하여도 무방하다.

이러한 배수유로(71)의 가공작업은 전자에 설명된 바 있는 총 4 단계의 공정중 1 단계 공정과 2 단계 공정 사이에 실시하면 된다.

한편, 도 8에서와 같이 베어링 하우징이 수직으로 설치된 수직 세탁기의 경우에는 상기 베어링 하우징(80) 상에 그 내·외부를 관통하는 배수공(81)을 적어도 하나 이상 형성하여, 이를 통해 베어링 하우징(80)내에서 발생된 응축수가 배수되도록 한 것이다.

이 때, 수직형 세탁기의 경우 베어링 하우징(80)이 수직으로 설치되어 있으며, 베어링 하우징 내의 상,하부에 베어링(46)(48)이 각각 설치되어 있으므로 베어링 하우징(80)내에 응축수가 생성되면 자연적으로 베어링 하우징의 하부에 응축수가 고이게 된다.

따라서, 응축수의 배수효과를 높이기 위해서는 배수공(81)을 베어링 하우징(80)의 하측에 형성하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 드럼 세탁기에서는 베어링 하우징내에 발생되는 응축수를 배수하기 위해 베어링 하우징의 사출시 외부와 통하도록 홈 형상의 배수유로를 함께 형성하므로써 별도의 가공작업을 통해 배수공을 형성하였던 기존 방법과 비교할 때 공정의 단순화를 가져오게 된다.

또한, 배수유로가 외부와 통하고 있으므로 베어링 하우징 내부로 공기가 유통됨에 따라 베어링 하우징 내의 응축수 발생량을 줄일 수 있으며, 응축수가 발생되더라도 배수유로를 통해 베어링 하우징의 외측을 원활하게 배수되므로써 베어링의 부식을 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 베어링 하우징이 수평방향으로 설치된 세탁기에 있어서;

   상기 베어링 하우징의 내주면 하부중 실링(sealing)된 부분을 제외한 나머지 부분에 외부와 통하도록 내주면의 길이방향을 따라 배수유로를 형성하여, 베어링 하우징의 내부에 발생되는 응축수가 상기 배수유로를 따라 베어링 하우징의 외부로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 구동축 지지부의 응축수 배수구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   배수유로는 상기 베어링 하우징의 실링부 반대쪽으로 갈수록 점진적으로 하향 경사지게 형성하여, 배수유로내에 고인물이 경사면을 따라 자연 배수되도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 구동축 지지부의 응축수 배수구조.
3. 다이캐스팅에 의해 내주면의 길이방향으로 홈 형상의 배수유로를 가진 원통형의 베어링 하우징을 제작하는 공정과,

   베어링 하우징의 내주면중 내·외측 베어링이 접촉되는 부분을 정밀 다듬질 하는 공정과,

   다듬질된 베어링 하우징의 내주면 양 끝단부에 내·외측 베어링을 억지 삽입하는 공정과,

   외조의 후면에 베어링 하우징을 인써트 사출에 의해 일체화 하는 공정이 순차적으로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기용 구동축 지지부의 제작공정.
4. 다이캐스팅에 의해 원통형의 베어링 하우징을 제작하는 공정과,

   베어링 하우징의 내주면 길이방향을 따라 홈 형상의 배수유로를 가공하는 공정과,

   베어링 하우징의 내주면중 내·외측 베어링이 접촉되는 부분을 정밀 다듬질 하는 공정과,

   다듬질된 베어링 하우징의 내주면 양 끝단부에 내·외측 베어링을 억지 삽입하는 공정과,

   외조의 후면에 베어링 하우징을 인써트 사출에 의해 일체화 하는 공정이 순차적으로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기용 구동축 지지부의 제작공정.
5. 베어링 하우징이 수직방향으로 설치된 세탁기에 있어서;

   상기 베어링 하우징 상에 베어링 하우징의 내·외부를 관통하는 배수공을 적어도 하나이상 형성하여, 베어링 하우징의 내부에 발생되는 응축수가 상기 배수공을 통해 베어링 하우징의 외부로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 구동축 지지부의 응축수 배수구조.