JP2002054590A

JP2002054590A - 水中ポンプ用キャンドモータ

Info

Publication number: JP2002054590A
Application number: JP2000240659A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Makino; 野力牧; Shoji Ito; 藤昭二伊; Masahiko Kishi; 雅彦岸; Kazuya Hiramoto; 本和也平
Original assignee: Ebara Corp; Ebara Densan Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Densan Ltd
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2002-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】キャンドモータのステータ室とロータ室とを
一体の板金加工した二重円筒連続構造体で構成し、溶接
作業を省略し、ステータの取付けが簡単な水中ポンプ用
キャンドモータを提供すること。【解決手段】ステータ（５０）が板金製の外側フレー
ム（４１）と板金製の内筒キャン（４３）と板金製の側
板（４２）とで囲まれていて内筒キャン（４３）の半径
方向内方のロータ室内に封入液が充填され、外側フレー
ム（４１）のポンプ部（Ｐ）側の端部が半径方向内方に
折り曲げられて側板（４２）が構成され、側板（４２）
の半径方向内端が折り曲げられて内筒キャン（４３）が
構成され、その内筒キャン（４３）のポンプ部（Ｐ）の
反対側の端部の閉鎖部が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータが外側フ
レームと内筒キャンと側板とで囲まれており、そして内
筒キャンの半径方向内方のロータ室内に封入液が充填さ
れている水中ポンプ用キャンドモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８には従来の水中ポンプが示されてい
る。本発明をよく理解するために、図８を参照して説明
する。水中ポンプは水中ポンプ部Ｐとモータ部Ｍとより
なり、モータ部Ｍはベースプレート１上に立設されたモ
ータケーシング２を備え、そのベースプレート１には反
負荷側ブラケット３および第１の側板４がボルトＢで取
付けられている。この第１の側板４の半径方向内側には
円筒状の内筒キャン５が設けられ、その半径方向外側に
は円筒状の外側フレーム６が設けられている。そして第
１の側板４の反対側に設けた第２の側板７はモータカバ
ー８および負荷側ブラケット９と共にボルト１０で一体
に取付けられている。

【０００３】外側フレーム６と内側キャン５と第１およ
び第２の側板４、７で囲まれた空間内にはステータ１１
が収納されている。そしてステータ１１の半径方向内側
の内筒キャン５の半径方向内方はロータ室が形成されて
ロータ１２が収納され、かつ封入液が充填されている。
そのロータから延びる回転軸１３は前記の負荷側ブラケ
ット９および反負荷側ブラケット３に設けた軸受で回転
可能に支承されてポンプ部の方に延びている。

【０００４】ポンプ部Ｐでは回転軸１３に複数（図示の
例では３つ）の羽根車１４が設けられている。

【０００５】したがって、ロータ１２の回転により回転
軸１３が回転すると、液はモータケーシング２に多数設
けられた吸込用穴１５からモータケーシング２と外側フ
レーム６との間の流路を通り、羽根車１４で昇圧されて
吐出口１７から吐出されるようになっている。

【０００６】かかる従来技術において、第１および第２
の側面４、７は負荷側ブラケット９及び反負荷側ブラケ
ットを固定するためのボルト穴（気密性が必要なため、
貫通不可）が必要なため、その部分の肉厚寸法が大きく
なり、そして、前述したボルト穴の加工が必要であっ
た。

【０００７】また、モータケーシング２や外側フレーム
６や内筒キャン５のように板金プレス加工したものでは
ないので、重量が嵩むという問題が存在する。

【０００８】さらに、ステータ１１を収納してから第１
および第２の側板４、７に対して外側フレーム６や内筒
キャン５を溶接して、密封状態に保持するが、溶接箇所
が多く、しかも、その作業に際して数量効果が発揮され
ない。そのため、溶接作業に費やされる労力が非常に大
きくなってしまう、という問題も存在する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の諸問題に鑑みて提案されたものであり、その主
目的は、側板を含む外側フレームおよび内筒キャンを板
金加工で製造でき、もって面倒な側板の溶接作業を省略
できる水中モータポンプ用キャンドモータを提供するに
ある。

【００１０】本発明の他の目的はステータの取付けが簡
単な水中モータポンプ用キャンドモータを提供するにあ
る。

【００１１】本発明の別の目的は肉厚の側板がなくて
も、また、側板に機械加工を施さなくても、回転軸を充
分に支持できる水中ポンプ用キャンドモータを提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ステー
タが外側フレームと内筒キャンと側板とで囲まれてお
り、そして内筒キャンの半径方向内方のロータ室内に封
入液が充填されている水中ポンプ用キャンドモータにお
いて、板金製の円筒状の外側フレームのポンプ部側の端
部が半径方向内方に折り曲げて軸線と直角な側板が構成
され、その側板の半径方向内端が折り曲げられて軸線と
平行に延びる円筒状の内筒キャンが構成され、その内筒
キャンの反ポンプ部側の端部に閉鎖部が形成されてい
る。

【００１３】したがって外側フレームを側板と内筒キャ
ンとがプレス加工等による一体成形で二重円筒連続構造
体で形成され、溶接や接着等の接合方法を用いることな
く、ステータを構成するステータコア、ステータコイル
および口出線が配設されるステータ室とロータと軸受と
封入液が収納されるロータ室とに分離できる。

【００１４】そして本発明によれば、内筒キャンの反ポ
ンプ部側の端部に内筒キャンよりも小径の円筒部とその
小径の円筒部の端部の閉鎖部とが設けられ、その小径の
円筒部に軸受が挿着されている。

【００１５】さらに本発明によれば、前記軸受が挿着さ
れた小径の円筒部の半径方向外側と外側フレームの半径
方向内側との間に支持用ブラケットが設けられている。

【００１６】したがって、軸受は小径の円筒部に圧入又
は接着等で挿入でき、取付けが容易である。なおこの軸
受はラジアル軸受が用いられる。またブラケットにより
運転中のラジアル荷重に対して軸受を同芯状に支持する
ことはできる。したがってブラケットは外側フレームと
同芯的に小径の円筒部を支持するように構成され、小径
の円筒部を嵌着するのが好ましい。

【００１７】また本発明によれば、内筒キャンの肉厚が
その他の部分より薄肉となっている。例えば、板圧１ｍ
ｍ程度のステンレス鋼板を素材としてキャンを作成した
場合には、その他の部分の肉厚或いは板圧が１ｍｍ程度
であるのに対して、内筒キャンの肉厚（板圧）は、０．
２ｍｍ程度とされる。なお、内筒キャン（肉厚０．２ｍ
ｍ）と、その他の部分（肉厚１ｍｍ）との境界部では、
テーパ状に肉厚を変化させるのが好適である。

【００１８】したがって、内筒キャンを薄くすること
で、内筒キャンに発生するうず電流を低減でき、損失を
少なくできる。この場合、テーパ状に薄くすることで応
力集中を防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００２０】図１は本発明を実施した水中ポンプの断面
図であり、ポンプ部Ｐとモータ部Ｍとよりなっている。

【００２１】まず、ポンプ部Ｐについて説明する。ポン
プ部Ｐはそれ自体公知の態様を具備し、モータ部Ｍに一
体に取付けられたスラストケーシング２０と、そのスラ
ストケーシング２０の反モータ部Ｍ側に設けた吸込ケー
シング２１と、その吸込ケーシング２１の反モータ部Ｍ
側に設けた複数（図３の例では３つ）の中間ケーシング
２２ａ、２２ｂ、２２ｃとそれらの中間ケーシング２２
ａ〜２２ｃの反モータ部Ｍ側に設けた吐出ケーシング２
３とを備え、各中間ケーシング２２ａ〜２２ｃ内にはそ
れぞれ羽根車２４ａ、２４ｂ、２４ｃが設けられ、また
吸込ケーシング２１には吸込口２５が形成され、そして
吐出ケーシング２３は吐出口２６を有している。

【００２２】したがって後述するモータ部Ｍのロータの
回転に伴い、回転軸２８が回転し、羽根車２４ａ〜２４
ｃは液を吸込口２５から吸入して昇圧させ、そして吐出
口２６から吐出する。

【００２３】モータ部Ｍは端部ケーシング３０を備え、
その端部ケーシング３０の端板３１には電源ケーブルＣ
の端子３２が設けられている。この電源ケーブルＣは端
子３２の所で口出線３３に接続され、後述のステータに
接続されている。

【００２４】さて本発明に従って全体を符号４０で示す
二重円筒連続構造体が端部ケーシング３０とスラストケ
ーシング２０との間に設けられている。この二重円筒連
続構造体４０は、端部ケーシング３０やスラストケーシ
ング２０と実質的に同じ直径の円筒状の外側フレーム４
１と、その外側フレーム４１のスラストケーシング２０
側の端部で直角方向に折り曲げられて軸線と直角な半径
方向内方に広がる側板４２と、その側板４２の半径方向
内方の縁部から直角方向に端部ケーシング３０の方に延
びる内筒キャン４３と、その内筒キャン４３の端部の閉
鎖部４４とで構成されている。

【００２５】図２はこの二重円筒連続構造体４０のみが
開示されている。図示の通り内筒キャン４３は他の部分
より薄い（他の部分は例えば厚さ１ｍｍ程度、内筒キャ
ンは厚さ０．２ｍｍ程度である）ので、テーパ部４５が
設けられている。そして閉鎖部４４は内筒キャン４３の
端部に連続するテーパ部４６と、そのテーパ部４６に連
続する小径の円筒部４７と、その小径の円筒部４７に段
部４８を介して連続する平板部４９で構成されている。
しかしながら、段部４８を設けずに平板部４９を小径の
円筒部４７に連続させてもよい。

【００２６】再び図１を参照すれば、ステータコイル５
１およびステータコア５２よりなるステータ５０は前述
した外側フレーム４１と側板４２と内筒キャン４３とで
囲まれたリング状の空間内に挿入されている。その際に
ステータコイル５１を圧入するのが好ましく、またステ
ータコアとは分割型のものが好ましい。

【００２７】ここで、分割型のステータコアを用いてい
る場合には、分解に際して分割型ステータコアを取り外
す際に、内筒キャンの内側から圧力を加えれば、外側フ
レーム４１及び内筒キャン４３が半径方向外方へ膨張す
るので、分割型ステータコアは直ちに分解し、ピース毎
に開放端側から取り出す事が出来るので、リサイクルも
しくは廃棄時の分別に際して好適である。

【００２８】円筒状をしている内筒キャン４３の半径方
向内方にはロータ６０が収納されている。そのロータ６
０の回転軸６１はその反ポンプ部Ｐ側（図面で下方）が
閉鎖部４４内に設けられたラジアル軸受６３で支持され
ている。

【００２９】そして回転軸６１のポンプ部Ｐ側は、負荷
側ブラケット６４で支持されたラジアル軸受６５で回転
可能に支承されている。この負荷側ブラケット６４は二
重円筒連続構造体４０とスラストケーシング２０とで支
持されている。この回転軸６１はポンプ側の回転軸２８
と連結している。

【００３０】小径の円筒部４７は反負荷側ブラケット７
０で支持されて、回転軸６１の振れを防止している。こ
の反負荷側ブラケット７０の一例が図３および図４に示
されている。

【００３１】すなわち、反負荷側ブラケット７０は、円
筒状の外周部分７１と、その外周部分７１の端部から半
径方向内方に延びる複数（図示の例では３つ）のアーム
７２と、その各アーム７２の半径方向内端に設けられて
支持部７３とよりなる。そして、アーム７２及び支持体
７３の間には、符号９０で示す開口部が形成される。

【００３２】ここで、支持部７３は図３、図４のように
３本を別体に構成するのみならず、図５、図６を参照し
て後述する様に、リング状に構成しても良い。

【００３３】外周部７１の外周にはＯリング８０（図１
参照）を挿入する２つの溝７４と、外側フレーム４１の
端部と端部ケーシング３０の端部とに挟まれた突出部７
５が形成されている。したがって、各ケーシングの内部
を液密に保持することができる。

【００３４】図５、図６には、上述した反負荷側ブラケ
ット７０（図３、図４）とは別個の構成を有する反負荷
側ブラケット１００が示されている。なお、図５、図６
において、図３、図４と同様な部材には、同様の符号を
付してある。

【００３５】アーム７２及び支持部７３は、図３、図４
で示すブラケット７０においては別体に構成されてい
る。これに対して、図５、図６の反負荷側ブラケット１
００においては、支持部７３は単一のリング状に構成さ
れており、アーム７２は開口１０２が複数（図示の例で
は４個）形成された単一の環状部材として構成されてい
る。

【００３６】その他の構成及び作用効果については、図
３、図４のブラケット７０と同様である。

【００３７】次に図７を参照して二重円筒連続構造物４
０の製造方法について説明する。まず、図７に示すよう
に外側フレーム４１が符号４１ａで示すように反対方向
を向いている全体的に筒状の板金体を例えばプレスによ
る絞り加工によって作る。

【００３８】次いで、符号Ａで示す側板４２との連結部
分を反対側に折り曲げて図２に示す構造体を作ればよ
い。このように二重円筒連続構造物４０は製造も容易で
ある。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、下記に列挙する優れた
作用効果を奏することが出来る。（ａ）板金のプレス加工によって二重円筒連続構造物
を作るので、軽量であり、かつステータ室とロータ室と
を完全に分離できる。（ｂ）ロータ室に充填した封入液の漏洩も防止でき
る。（ｃ）ロータの回転軸を確実に保持でき、内筒キャン
を薄肉とすることで渦電流の発生も低減でき、効率のよ
いモータを得ることができる。（ｄ）分割型ステータコアを取り出す作業が極めて簡
単に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】本発明を実施した二重円筒連続構造物の拡大断
面図。

【図３】本発明に実施される反負荷側ブラケットの一例
を示す断面図。

【図４】図３の反負荷側ブラケットの平面図。

【図５】本発明に実施される反負荷側ブラケットの他の
例を示す断面図。

【図６】図５の反負荷側ブラケットの平面図。

【図７】図２に示す二重円筒連続構造物の製造方法を説
明する図。

【図８】従来の水中ポンプ用キャドモータを示す断面
図。

【符号の説明】

Ｐ・・・ポンプ部Ｍ・・・モータ部２０・・・ポンプケーシング２１・・・吸込ケーシング２２ａ、２２ｂ，２２ｃ・・・中間ケーシング２３・・・吐出ケーシング２４ａ、２４ｂ、２４ｃ・・・羽根車２５・・・吸込口２６・・・吐出口２８・・・回転軸３０・・・端部ケーシング３１・・・端板４０・・・二重円筒連続構造体４１・・・外側フレーム４２・・・側板４３・・・内筒キャン４４・・・閉鎖部４６・・・テーパ部４７・・・小径の円筒部４８・・・段部４９・・・平板部５０・・・ステータ５１・・・ステータコア５２・・・ステータコイル６０・・・ロータ６１・・・回転軸６３・・・ラジアル軸受６４・・・負荷側ブラケット６５・・・ラジアル軸受７０・・・反負荷側ブラケット７１・・・外周部分７２・・・アーム７３・・・支持部７４・・・溝７５・・・突出部８０・・・Ｏ−リング

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 5/128 Ｈ０２Ｋ 5/128 7/14 7/14 Ｂ 15/14 15/14 Ｚ (72)発明者伊藤昭二東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者岸雅彦東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原電産内 (72)発明者平本和也東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原電産内Ｆターム(参考） 3H034 AA01 AA11 BB01 BB12 BB13 CC03 DD01 DD16 DD22 DD30 EE05 EE12 EE13 EE14 5H605 AA08 BB06 CC01 CC02 CC03 CC04 CC05 DD03 DD09 DD17 DD37 EB01 FF01 GG12 5H607 AA05 BB01 BB14 CC01 CC05 DD01 DD02 DD03 DD08 DD09 DD16 DD17 DD19 FF06 GG01 JJ06 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP02 PP28 PP29 SS04 SS19 TT12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータが外側フレームと内筒キャンと
側板とで囲まれており、そして内筒キャンの半径方向内
方のロータ室内に封入液が充填されている水中ポンプ用
キャンドモータにおいて、板金製の円筒状の外側フレー
ムのポンプ部側の端部が半径方向内方に折り曲げて軸線
と直角な側板が構成され、その側板の半径方向内端が折
り曲げられて軸線と平行に延びる円筒状の内筒キャンが
構成され、その内筒キャンの反ポンプ部側の端部に閉鎖
部が形成されていることを特徴とする水中ポンプ用キャ
ンドモータ。
【請求項２】内筒キャンの反ポンプ部側の端部に内筒
キャンよりも小径の円筒部とその小径の円筒部の端部の
閉鎖部とが設けられ、その小径の円筒部に軸受が挿着さ
れている請求項１の水中ポンプ用キャンドモータ。
【請求項３】前記軸受が挿着された小径の円筒部の半
径方向外側と外側フレームの半径方向内側との間に支持
用ブラケットが設けられている請求項２の水中ポンプ用
キャンドモータ。
【請求項４】内筒キャンの肉厚がその他の部分より薄
肉である請求項１−３のいずれか１項の水中ポンプ用キ
ャンドモータ。