JP2016191378A - ポンプ及びポンプの組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータケーシングとポンプケーシングとの組み付け作業性を向上させること。【解決手段】モータケーブル２７を有するモータ２を収容するモータケーシング３と、羽根車１３を収容するポンプケーシング１２とを一体に組み付けるポンプ１において、電源ケーブル２８を取り付けるための取付部７がモータケーシング３に設けられており、モータケーシング３とポンプケーシング１２とを組み付けたときに、モータケーブル２７及び電源ケーブル２８の少なくともいずれか一方、又はそれらの結線部分３０を収容するための収容空間２６が形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、モータケーブルを有するモータを収容するモータケーシングと、羽根車を収容するポンプケーシングとを一体に組み付けるポンプとその組立方法に関する。

従来のポンプとしては、例えば以下の特許文献１に記載される水中ポンプが知られている。特許文献１の水中ポンプでは、電源ケーブルを取り付けるための取付部がポンプケーシング側に設けられている。

実開昭６３−１８２２９５号公報（第１図参照）

従来のポンプでは、上記特許文献１の第１図に示すように、モータケーブルがモータケーシング側に取り付けられ、電源ケーブルがポンプケーシング側に取り付けられる。そのような従来構造においては、モータケーブルと電源ケーブルとを結線する際にモータケーシングとポンプケーシングとを予め近接させておく必要があり、作業性が悪い。

また、モータケーブルと電源ケーブルが結線された状態では、モータケーシングとポンプケーシングとがケーブルでつながった状態となるため、両方のケーシングを近接させたまま組み立て作業を継続しなければならず作業性が悪い。

さらに、モータケーブルと電源ケーブルとを結線する際、作業者は、ある程度長さにあそび（余裕）を持たせた状態でモータケーブルと電源ケーブルとを結線することになるため、モータケーシングとポンプケーシングとを組み付けるときにモータケーブルと電源ケーブルとの結線部分がモータケーシングとポンプケーシングとの組み付け部分に噛み込まれないように相当の注意を払う必要があり、こうした事情も作業性を悪化させている。

本発明の目的は、モータケーシングとポンプケーシングとの組み付け作業性を向上させることにある。

本発明のポンプに係る第１特徴構成は、モータケーブルを有するモータを収容するモータケーシングと、羽根車を収容するポンプケーシングとを一体に組み付けるポンプにおいて、電源ケーブルを取り付けるための取付部が前記モータケーシングに設けられており、前記モータケーシングと前記ポンプケーシングとを組み付けたときに、前記モータケーブル及び前記電源ケーブルの少なくともいずれか一方、又はそれらの結線部分を収容するための収容空間が形成される点にある。

第２特徴構成は、前記収容空間が前記モータケーシングの一部分と前記ポンプケーシングの一部分とによって形成されている点にある。

第３特徴構成は、前記ポンプケーシングが軸受を収容する軸受箱を備え、前記収容空間が前記軸受箱の一部分と前記モータケーシングの一部分により形成される点にある。

第４特徴構成は、前記取付部が、前記モータケーシングにおける前記ポンプケーシングとの連結部に設けられている点にある。

第５特徴構成は、前記モータケーシングと前記ポンプケーシングとの間に液密部が形成され、該液密部の内側に前記収容空間が形成される点にある。

本発明のポンプの組立方法に係る特徴構成は、モータケーブルを有するモータを収容するモータケーシングと、羽根車を収容するポンプケーシングとを一体に組み付けるポンプの組立方法において、前記モータケーシングに電源ケーブルを取り付ける工程と、前記モータケーブルと前記電源ケーブルとを結線する工程と、前記モータケーシングと前記ポンプケーシングとを組み付けたときに形成される収容空間に、前記モータのケーブルと前記電源ケーブルとの結線部分を収容する工程と、を包含する点にある。

〔作用及び効果〕
本発明によれば、電源ケーブルを取り付けるための取付部がモータケーシングに設けられているため、モータケーシングとポンプケーシングとを組み付ける前に予めモータケーブルと電源ケーブルとを結線することができる。従って、モータケーブルと電源ケーブルとを結線する際にモータケーシングとポンプケーシングとを予め近接させておく必要がなく、モータケーシングのみで結線作業が完結できるので作業性が良い。
また本発明のごとく、モータケーシングとポンプケーシングとを組み付けたときに、モータケーブル及び電源ケーブルの少なくともいずれか一方、又はそれらの結線部分を収容するための収容空間が形成されるようにすれば、それらの部分が収容空間に収容されることになるため、ケーブル配線の収まりがよい。

本発明のポンプの縦断正面図である。 第一実施形態のモータケーシングの底部平面図である。 第一実施形態のポンプケーシングにおける軸受箱の頂部平面図である。 第一実施形態の軸受箱の縦断正面図である。 第一実施形態のモータケーシングと軸受箱とを組み付ける様子を示す説明図である。 第二実施形態のモータケーシングの底部平面図である。 第二実施形態のポンプケーシングにおける軸受箱の頂部平面図である。 第二実施形態の軸受箱の縦断正面図である。 第三実施形態のポンプケーシングにおける液密部平面図である。

以下、本発明のポンプに係る構成を水中ポンプに適用した例を実施形態として説明する。
（水中ポンプの構成）

先ず、本発明のポンプの第一実施形態について説明する。
図１に示すように、本第一実施形態の水中ポンプ１は、回転軸４が鉛直方向に配置されており、モータ２を収容する有蓋筒状のモータケーシング３と、羽根車１３を収容するポンプケーシング１２とを備える。尚、モータ２はロータ１８とステータ１９と回転軸４とを備えて構成され、回転軸４の下端部に羽根車１３が取り付けられている。

図１及び図２示すように、モータケーシング３の下端の外周には、ポンプケーシング１２との連結部５がフランジ状に形成されている。本第一実施形態ではフランジ状に形成された連結部５が略円形に形成され、その中心Ｃ１がモータの回転軸４の回転軸心Ｘに対して偏心するように構成されている。そして、その偏心側（図１及び図２紙面右側）、即ち偏心して広がった部分に電源ケーブル２８を取り付けるための取付部７が設けられている。取付部７は、連結部５の厚み方向に貫通する貫通孔８を備える。

連結部５の底面６は、後述するポンプケーシング１２の上端面１５に接合するように構成されている。該底面６の平面輪郭は略円形であって、その中心Ｃ１がモータ２の回転軸４の回転軸心Ｘに対して取付部７の側に偏心する。尚、本第一実施形態では、連結部５の中心と底面６の中心とが一致しており、これを中心Ｃ１とする。

ポンプケーシング１２は、円形筒状の軸受箱１４と、羽根車１３を収容する本体部２０とを備え、軸受箱１４と本体部２０とがボルト（図示せず）により一体に連結される。尚、本体部２０の下端中央部に吸込口２１が形成されており、一側に吐出口２２が形成されている。

図１に示すように、軸受箱１４は、モータの回転軸４を回転可能に支持する軸受部１６を備える。また図３及び図４に示すように、軸受箱１４の軸心Ｙは、モータの回転軸４の回転軸心Ｘに対して偏心するように構成されている。そして、その偏心側（図３及び図４紙面右側）、即ち偏心して広がった部分に有底空間１７が形成されている。

図５に示すように、軸受箱１４の上端面１５は、モータケーシング３の連結部５の底面６に接合するように構成されている。図３に示すように、上端面１５の平面輪郭は略円形であってその中心Ｃ４がモータの回転軸４の回転軸心Ｘに対して有底空間１７側に偏心する。また軸受箱１４の上端面１５には、Ｏリング等のシール部材２３を嵌め込むための円形溝２４が形成されており、この円形溝２４についても軸受箱１４の上端面１５と同様に、その中心Ｃ３がモータの回転軸４の回転軸心Ｘに対して有底空間１７の側に偏心する。

図１〜図３に示すように、モータケーシング３とポンプケーシング１２の軸受箱１４とを組み付ける際、モータケーシング３の連結部５における底面６と、シール部材２３を備える軸受箱１４の上端面１５とが接合することによって液密部２５が形成され、ボルトＢで固定することによってモータケーシング３と軸受箱１４とが液密に一体連結される。

図２及び図３に示すように、液密部２５は、軸受箱１４の上端面１５の円形溝２４にシール部材２３を嵌め込み、モータケーシング３の連結部５における底面６でシール部材２３を押さえ付けることにより形成され、モータ２及び有底空間１７を囲うようにシールし、外部からポンプ内部への水の侵入を防ぐ。

本第一実施形態では、連結部５の底面６の中心Ｃ１、シール部材２３の中心Ｃ２、円形溝２４の中心Ｃ３、及び軸受箱１４の上端面１５の中心Ｃ４のそれぞれの平面視における位置は互いに一致する。つまり本第一実施形態では、これらの中心Ｃ１〜Ｃ４が軸受箱１４の軸心Ｙ上に存在し、モータ２の回転軸４の回転軸心Ｘに対して偏心し、偏心することによりできたスペースに収容空間２６が形成される。

図１及び図５に示すように、モータケーシング３とポンプケーシング１２の軸受箱１４とを組み付けたとき、モータケーシング３の底面６の一部分と軸受箱１４の有底空間１７によって、液密部２５の内側に収容空間２６が形成される。このとき、モータケーシング３の底面６の一部分が収容空間２６の上壁となるため、ポンプの従来構造を活かしつつ、部品点数を増やすことなく収容空間２６を形成することができる。

図１に示すように、収容空間２６は、モータケーブル２７及び電源ケーブル２８の少なくともいずれか一方、又はモータケーブル２７と電源ケーブル２８との結線部分（本実施形態では接続ケース部３０）を収容することができるように構成されている。そのため、ある程度長さにあそび（余裕）を持たせた状態でモータケーブル２７と電源ケーブル２８とを結線した場合であっても、モータケーシング３とポンプケーシング１２との組み付け部分に当該結線部分が噛み込まれる虞もない。

上記構成により、モータ２の回転軸４を駆動して羽根車１３を回転させることによって、水中ポンプ１を浸漬させている槽内の水は、本体部２０の吸込口２１から吸い込まれて吐出口２２より吐出され、吐出口２２に接続される図示しない配管を通って排水される。

（水中ポンプの組立方法）
上述の、モータケーブル２７を有するモータ２を収容するモータケーシング３と、羽根車１３を収容するポンプケーシング１２とを一体に組み立てるポンプの組立方法の一例を以下に説明する。尚、本実施形態では、ポンプケーシング１２の軸受箱１４がモータケーシング３と連結される構造を用いて説明する。

先ず、モータケーシング３に電源ケーブル２８を取り付ける。本実施形態では、電源ケーブル２８を、取付部７の貫通孔８（図２参照）に挿通させた状態とする。そして電源ケーブル２８を止水部材１１でモータケーシング３に固定し、電源ケーブル２８を伝ってポンプ内に水が浸入しないように止水する。

次いで、接続端子部が収容されている接続ケース部３０を介して、モータケーブル２７と電源ケーブル２８とを結線する。

次いで、軸受箱１４の上端面１５の円形溝２４にシール部材２３を装着する。尚、軸受箱１４には、ロータ１８を備える回転軸４が軸受部１６に挿通されて回転可能に支持されている。

次いで図５に示すように、モータケーシング３の取付部７が軸受箱１４の有底空間１７の丁度真上の位置となるようにモータケーシング３を軸受箱１４の上に配置した後、モータケーシング３の連結部５の底面６と、軸受箱１４の上端面１５とを接合させて液密部２５を形成する。またロータ１８と回転軸４がステータ１９の中に嵌め込まれ、回転軸４の上端部が軸受部材３１と蓋部材３２によって回転可能に支持される。そして、モータケーシング３と軸受箱１４とをボルトＢで連結する。

このとき、モータケーシング３の底面６の一部分と軸受箱１４の有底空間１７によって、液密部２５の内側に収容空間２６が形成されると共に、モータケーブル２７、接続ケース部３０、電源ケーブル２８は収容空間２６に収容される。

図示しないが、本体部２０に収容される羽根車１３の中心部にモータ２の回転軸４の下端部を嵌め込んで連結しつつ、軸受箱１４の下端部と本体部２０の上端部とを嵌め合わせてボルトで固定する。これにより、モータケーシング３の連結された軸受箱１４と、本体部２０とが連結される。

上述の第一実施形態では、連結部５の平面形状、底面６の平面輪郭、上端面１５の平面輪郭、軸受箱１４の全体形状及び円形溝２４の平面形状は、略円形であるように構成した例を示したが、これに限らない。

以下に、第二実施形態の水中ポンプ１について説明する。尚、上述の第一実施形態の水中ポンプ１が備える構成と対応する構成については同じ符号を付し、相違する構成を詳細に説明し、同一の構成については説明を一部省略する。

本第二実施形態の水中ポンプ１では、モータケーシング３の下端の外周にフランジ状に形成された、ポンプケーシング１２との連結部５の形状が、第一実施形態の水中ポンプ１における連結部５の形状と相違している。

詳述すると、上述の第一実施形態の連結部５は略円形に形成されているのに対して、本第二実施形態の連結部５は、図６に示すように、円形の一部が周方向に突出したような形状に形成されている。連結部５のうち円形部分の中心Ｍ１はモータの回転軸４の回転軸心Ｘと同心である。

そして、その突出側（図６紙面右側）、即ち突出した部分に電源ケーブル２８を取り付けるための取付部７が設けられている。取付部７は、連結部５の厚み方向に貫通する貫通孔８を備える。

連結部５の底面６は、ポンプケーシング１２の上端面１５に接合するように構成されている。該底面６の平面輪郭は、連結部５の平面形状と同様に、円形の一部が周方向に突出したような形状となっている。尚、本第二実施形態でも、底面６のうち円形部分の中心Ｍ１はモータの回転軸４の回転軸心Ｘと同心であり、連結部５のうち円形部分の中心Ｍ１と一致している。

図６及び図７に示すように、軸受箱１４の平面形状は、円形の一部が周方向に突出したような形状となっている。そして、その突出側（図７及び図８右側）、即ち突出した部分に有底空間１７が形成されている。軸受箱１４の軸心Ｙはモータの回転軸４の回転軸心Ｘと同心である。

本第二実施形態の水中ポンプ１も、上述の第一実施形態の水中ポンプ１と同様に（図５参照）、軸受箱１４の上端面１５は、モータケーシング３の連結部５の底面６に接合するように構成されている。図７に示すように、上端面１５の平面輪郭も、連結部５の平面形状と同様に、円形の一部が周方向に突出したような形状となっている。上端面１５のうち円形部分の中心Ｍ４はモータの回転軸４の回転軸心Ｘと同心である。

また軸受箱１４の上端面１５には、Ｏリング等のシール部材２３を嵌め込むための非円形溝２４が形成されている。この非円形溝２４の平面形状も、円形の一部が周方向に突出したような形状となっている。非円形溝２４のうち円形部分の中心Ｍ３はモータの回転軸４の回転軸心Ｘと同心である。

本第二実施形態の水中ポンプ１も、上述の第一実施形態の水中ポンプ１と同様に（図１〜図３参照）、モータケーシング３とポンプケーシング１２の軸受箱１４とを組み付ける際、モータケーシング３の連結部５における底面６と、シール部材２３を備える軸受箱１４の上端面１５とが接合することによって液密部２５が形成され、ボルトＢで固定することによってモータケーシング３と軸受箱１４とが液密に一体連結される。

図６及び図７に示すように、液密部２５は、軸受箱１４の上端面１５の非円形溝２４にシール部材２３を嵌め込み、モータケーシング３の連結部５における底面６でシール部材２３を押さえ付けることにより形成され、モータ２及び有底空間１７を囲うようにシールし、外部からポンプ内部への水の侵入を防ぐ。

本第二実施形態では、連結部５の底面６のうち円形部分の中心Ｍ１、シール部材２３のうち円形部分の中心Ｍ２、非円形溝２４のうち円形部分の中心Ｍ３及び軸受箱１４の上端面１５のうち円形部分の中心Ｍ４のそれぞれの平面視における位置は互いに一致する。つまり本第二実施形態では、これらの中心Ｍ１〜Ｍ４が軸受箱１４のうち円形部分の軸心Ｙ上に存在し、モータ２の回転軸４の回転軸心Ｘと同心であり、そのような同心である円形の一部が周方向に突出することによりできたスペースに収容空間２６が形成される。本第二実施形態では、モータケーシング３とポンプケーシング１２とを液密に組み付ける液密部２５のうち円形部分の中心は、モータ２の回転軸心Ｘと一致しているため、設計上シンプルである。

本第二実施形態の水中ポンプ１も、上述の第一実施形態の水中ポンプ１と同じ組立方法により組み立てられる（図５参照）。

尚、第二実施形態の水中ポンプ１は、連結部５の平面形状、底面６の平面輪郭、上端面１５の平面輪郭、軸受箱１４の全体形状及び非円形溝２４の平面形状が、それらの中心Ｍ１〜Ｍ４がモータの回転軸４の回転軸心Ｘと同心である円形の一部が周方向に突出したような形状である場合について説明したが、これに限らない。例えば、楕円形や矩形や、いわゆる卵型のように略円形から突出した部分が先細る形状や、いわゆる瓢箪型や洋梨型のように略円形から突出した部分に至る中腹に若干のくびれを有する形状などであってもよい。

また、連結部５の底面６のうち円形部分の中心Ｍ１、シール部材２３のうち円形部分の中心Ｍ２、非円形溝２４のうち円形部分の中心Ｍ３、及び軸受箱１４の上端面１５のうち円形部分の中心Ｍ４のそれぞれの平面視における位置が全て互いに一致する構成に限らない。連結部５の底面６のうち円形部分の中心Ｍ１、シール部材２３のうち円形部分の中心Ｍ２、非円形溝２４のうち円形部分の中心Ｍ３及び上端面１５のうち円形部分の中心Ｍ４のうち一部がその他と一致していなくても良い。

例えば、第三実施形態の水中ポンプ１においては、第一実施形態の水中ポンプ１のように、連結部５の底面６の中心Ｃ１（図２参照）及び軸受箱１４の上端面１５の中心Ｃ４（図３参照）が回転軸心Ｘに対して偏心しているのに対して、シール部材２３及び非円形溝２４は、例えば図９に示すように、シール部材２３のうち円形部分の中心Ｍ２及び非円形溝２４のうち円形部分の中心Ｍ３が、モータ２の回転軸４の回転軸心Ｘと同心であり、そのような同心である略円形の一部が周方向に突出し、その突出した部分に至る中腹に若干のくびれを有する形状、いわゆる瓢箪型の形状であっても良い。

上述のいずれの実施形態においても、電源ケーブル２８を取り付けるための取付部７がモータケーシング３の連結部５に設けられているため、モータケーシング３とポンプケーシング１２とを組み付ける前に予めモータケーブル２７と電源ケーブル２８とを結線することができる。従って、モータケーブル２７と電源ケーブル２８とを結線する際にモータケーシング３とポンプケーシング１２とを予め近接させておく必要がなく作業性が良い。
また、モータケーシング３とポンプケーシング１２とを組み付けたときに、モータケーブル２７及び電源ケーブル２８の少なくともいずれか一方、又はそれらの結線部分を収容するための収容空間２６が形成されるようにすれば、それらの部分が収容空間２６に収容されることになるため、ケーブル配線の収まりがよい。

〔その他の実施形態〕
１．上述のいずれの実施形態においても、モータケーシング３の取付部７に電源ケーブル２８を設ける構成を示したが、この構成に限定されるものではなく、取付部７に貫通孔を形成して例えば制御ケーブルを設けるようにしても良い。さらに、収容空間２６は、電源ケーブル２８の他にも例えば、制御ケーブルや浸水検知器を収容する空間として利用できるように構成しても良い。
２．上述のポンプケーシング１２は円形筒状に限られるものではなく、その横断面形状が必ずしも円形でなくとも良い。
３．上述のいずれの実施形態においても、ポンプケーシング１２が軸受箱１４と本体部２０とを備えて構成されておりこれらが連結される構成を示したが、この構成に限定されるものではなく、軸受箱１４と本体部２０とが一体に成形されている構成としても良い。
４．上述のいずれの実施形態においても、本発明を水中ポンプに適用した構成を示したが、これに限定されるものではなく、本発明を他の非容積(ターボ形)ポンプに適用しても良い。

本発明は、非容積(ターボ形)ポンプ、好ましくは水中ポンプに適用することができる。

１ 水中ポンプ
２ モータ
３ モータケーシング
４ 回転軸
５ 連結部
６ 連結部の底面（液密部）
７ 取付部
８ 貫通孔
１１ 止水部材
１２ ポンプケーシング
１３ 羽根車
１４ 軸受箱
１５ 軸受箱の上端面（液密部）
１６ 軸受部
１７ 有底空間
１８ ロータ
１９ ステータ
２０ 本体部
２１ 吸込口
２２ 吐出口
２３ シール部材（液密部）
２４ 円形溝，非円形溝
２５ 液密部
２６ 収容空間
２７ モータケーブル
２８ 電源ケーブル
３０ 接続ケース部（結線部分）
３１ 軸受部材
３２ 蓋部材
Ｂ ボルト
Ｃ１〜Ｃ４ 液密部の中心
Ｍ１〜Ｍ４ 液密部を構成する各部のうち円形部分の中心
Ｘ 回転軸心
Ｙ 軸受箱の軸心

Claims (6)

1. モータケーブルを有するモータを収容するモータケーシングと、羽根車を収容するポンプケーシングとを一体に組み付けるポンプにおいて、
   電源ケーブルを取り付けるための取付部が前記モータケーシングに設けられており、
   前記モータケーシングと前記ポンプケーシングとを組み付けたときに、前記モータケーブル及び前記電源ケーブルの少なくともいずれか一方、又はそれらの結線部分を収容するための収容空間が形成されることを特徴とするポンプ。
2. 前記収容空間が前記モータケーシングの一部分と前記ポンプケーシングの一部分とによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記ポンプケーシングが軸受を収容する軸受箱を備え、前記収容空間が前記軸受箱の一部分と前記モータケーシングの一部分により形成されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
4. 前記取付部が、前記モータケーシングにおける前記ポンプケーシングとの連結部に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のポンプ。
5. 前記モータケーシングと前記ポンプケーシングとの間に液密部が形成され、該液密部の内側に前記収容空間が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のポンプ。
6. モータケーブルを有するモータを収容するモータケーシングと、羽根車を収容するポンプケーシングとを一体に組み付けるポンプの組立方法において、
   前記モータケーシングに電源ケーブルを取り付ける工程と、
   前記モータケーブルと前記電源ケーブルとを結線する工程と、
   前記モータケーシングと前記ポンプケーシングとを組み付けたときに形成される収容空間に、前記モータのケーブルと前記電源ケーブルとの結線部分を収容する工程と、を包含するポンプの組立方法。

Images