JP2012002134A - Pump - Google Patents

Pump Download PDF

Info

Publication number
JP2012002134A
JP2012002134A JP2010137620A JP2010137620A JP2012002134A JP 2012002134 A JP2012002134 A JP 2012002134A JP 2010137620 A JP2010137620 A JP 2010137620A JP 2010137620 A JP2010137620 A JP 2010137620A JP 2012002134 A JP2012002134 A JP 2012002134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
impeller
casing
shaft
separation plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010137620A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Hirata
真宏 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Electric Works Co Ltd filed Critical Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority to JP2010137620A priority Critical patent/JP2012002134A/en
Publication of JP2012002134A publication Critical patent/JP2012002134A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a side effect problem caused by the vibration of a movable part during ultrasonic welding.SOLUTION: The pump includes a fixed shaft rotatably supporting an impeller via a bearing, and a casing welded with a separation plate by ultrasonic welding and housing the impeller in a space with the separation plate. An axial end face of a casing side of the bearing disposed at an impeller inner periphery is slidably contacted to a bearing plate prevented from rotating by engagement with a D-cut part provided at an end of a casing side of the shaft supported in both axial ends by the separation plate and the casing. A distance from the other face of the bearing plate supported by the casing in an axial one face to an edge of an end of the D-cut part in the shaft is larger than a movable distance of the bearing in the axial direction of the shaft.

Description

本発明は、ポンプ室を構成する部材同士を超音波溶着にて接合しているポンプ、殊に駆動用のDCブラシレスモータが一体に設けられているポンプに関する。   The present invention relates to a pump in which members constituting a pump chamber are joined by ultrasonic welding, and more particularly to a pump in which a DC brushless motor for driving is integrally provided.

ポンプには各種のものが存在しているが、代表的な一例としてDCブラシレスモータ駆動の遠心ポンプがある。これは図8に示すように、羽根車7が一体に形成されているとともに永久磁石6を備えているロータ部5と、コイル1が巻線されて構成されているステータ部3と、上記コイル1に流す電流を制御する制御部4とからなるもので、軸12によって回転自在に支持されている上記ロータ部5が位置するポンプ室18は、ロータ部5とステータ部3との各配置空間を区画する分離板2と、吸い込み口16及び吐出口17を有しているケーシング8とで囲まれた空間として形成されている。   Various types of pumps exist, and a typical example is a centrifugal brush driven by a DC brushless motor. As shown in FIG. 8, the rotor unit 5 is integrally formed with the impeller 7 and includes the permanent magnet 6, the stator unit 3 formed by winding the coil 1, and the coil The pump chamber 18, in which the rotor portion 5 is rotatably supported by the shaft 12, is arranged in each arrangement space between the rotor portion 5 and the stator portion 3. It is formed as a space surrounded by the separation plate 2 that divides the gas and the casing 8 having the suction port 16 and the discharge port 17.

ロータ部5の内周に固定された軸受14が外周に回転自在に配される上記の軸12は、図9に示すように、両端に軸方向と平行な平面12bと直角な平面12cとを有するDカット部12a,12aを備えて、一端側のDカット部12aは分離板2に設けた軸支え2aによって支持され、他端側のDカット部12aはケーシング8に設けた軸支え8aによって支持されている。なお、軸支え2aは軸12のDカット部12aの断面形状に合わせたDカット形状としてあるために、軸12は軸支え2aによって回り止めがなされている。また上記軸支え8aと軸12の他端面との間には緩衝材15を設置して、軸12の軸方向がたつきを抑えている。   As shown in FIG. 9, the shaft 12 on which the bearing 14 fixed to the inner periphery of the rotor portion 5 is rotatably arranged is provided with a plane 12b parallel to the axial direction and a plane 12c perpendicular to the axial direction at both ends. The D-cut portion 12a on one end side is supported by a shaft support 2a provided on the separating plate 2, and the D-cut portion 12a on the other end side is supported by a shaft support 8a provided on the casing 8. It is supported. Since the shaft support 2a has a D-cut shape that matches the cross-sectional shape of the D-cut portion 12a of the shaft 12, the shaft 12 is prevented from rotating by the shaft support 2a. Further, a cushioning material 15 is provided between the shaft support 8a and the other end surface of the shaft 12, so that the axial direction of the shaft 12 is suppressed.

さらに、上記軸受14のケーシング8側の端面と軸支え8aの間隙には、軸12を挿通した軸受板13を配してある。この軸受板13は、軸12のDカット部12aの断面形状に合わせたD形状の穴を有することで軸12に対して回転することがない。   Further, a bearing plate 13 inserted through the shaft 12 is disposed in the gap between the end surface of the bearing 14 on the casing 8 side and the shaft support 8a. The bearing plate 13 does not rotate with respect to the shaft 12 by having a D-shaped hole that matches the cross-sectional shape of the D-cut portion 12 a of the shaft 12.

このポンプは、ステータ部3のコイル1への通電制御によってステータ部3において回転磁界を発生させることでロータ部5(羽根車7)を回転させて、吸込口16からポンプ室18内に液体を導くとともに液体を昇圧して吐出口17より排出する。   This pump rotates the rotor portion 5 (the impeller 7) by generating a rotating magnetic field in the stator portion 3 by energization control of the coil 1 of the stator portion 3, and supplies liquid into the pump chamber 18 from the suction port 16. At the same time, the liquid is pressurized and discharged from the discharge port 17.

羽根車7の回転中は、吸込口16から羽根車7の中心付近が負圧となるとともに、羽根車7の回転で昇圧された液体によって羽根車7外周やロータ部5外周並びに羽根車7の背面側には正圧が形成される。このために羽根車7の軸方向前後に差圧が生じて、羽根車7にケーシング8側へと作用する力Gが働く。この力Gのために、羽根車7の回転中、軸受14のアキシャル方向であるケーシング8側の端面が軸受板13に回転摺動する。   While the impeller 7 is rotating, the vicinity of the center of the impeller 7 from the suction port 16 becomes negative pressure, and the outer periphery of the impeller 7, the outer periphery of the rotor unit 5, and the impeller 7 are increased by the liquid pressurized by the rotation of the impeller 7. A positive pressure is formed on the back side. For this reason, a differential pressure is generated before and after the impeller 7 in the axial direction, and a force G acting on the impeller 7 toward the casing 8 is applied. Due to this force G, the end surface on the casing 8 side in the axial direction of the bearing 14 rotates and slides on the bearing plate 13 while the impeller 7 rotates.

軸受14の分離板2側の端面は、軸支え2aの端面に接触すると羽根車7の回転に支障を与えることになるために、軸受14の全長と軸受板13の厚さとを足し合わせた長さよりも、ケーシング側の軸支え8a端面と分離板2側の軸支え2a端面との間の長さを若干長くし、羽根車7の回転中は、軸受14と軸支え2aの端面との間には間隙Cが生じるようにしている。   Since the end surface of the bearing 14 on the side of the separation plate 2 is in contact with the end surface of the shaft support 2a, it impedes the rotation of the impeller 7, so that the total length of the bearing 14 and the thickness of the bearing plate 13 are added The length between the end surface of the shaft support 8a on the casing side and the end surface of the shaft support 2a on the separation plate 2 side is slightly longer than that, and the impeller 7 is rotated between the bearing 14 and the end surface of the shaft support 2a. A gap C is generated in the gap.

ところで、ポンプ室18を囲むケーシング8と分離板2とは、ビスなどの固着具によって連結するとともに、パッキンによってシールするのが一般的であるが、この場合、部品点数が多くなる上に、パッキンの異物噛み込み、あるいはパッキンの経時変化による水漏れなどの問題がある。この点は特許文献1で示されているように、ケーシング7と分離板2とを溶着によって連結することで解消することができる。上記特許文献1で示されているのはケーシングと分離板とをスピン溶着によって連結したものであるが、超音波溶着で行うと、次のような問題が新たに生じる。   By the way, the casing 8 surrounding the pump chamber 18 and the separation plate 2 are generally connected by a fixing tool such as a screw and sealed by packing. In this case, however, the number of parts increases and the packing is increased. There is a problem such as water leakage due to aging of foreign matter or packing with time. This point can be solved by connecting the casing 7 and the separation plate 2 by welding as shown in Patent Document 1. The above-mentioned Patent Document 1 shows that the casing and the separation plate are connected by spin welding. However, when ultrasonic welding is performed, the following problem is newly generated.

すなわち、超音波溶着は、主に20kHz以上の超音波による縦振動を発生させて接合させる部品同士の加圧した接合面に振動エネルギーを加え、摩擦熱によって接合面に設けられている溶着代を溶かして瞬時に溶融・結合させるものであり、ポンプ室を構成する分離板とケーシングとを超音波溶着する場合、いくつかの形状、形式がとられるが、固着と同時にシール性を確保させる場合には、通常、シェアジョイントと呼ばれる固着形式がとられる。   That is, ultrasonic welding mainly applies vibration energy to the pressure-bonded joint surfaces of components to be joined by generating longitudinal vibrations by ultrasonic waves of 20 kHz or higher, and the welding margin provided on the joint surfaces by frictional heat. It is melted and melted and bonded instantly, and when the separator plate and casing that make up the pump chamber are ultrasonically welded, several shapes and forms can be taken. Usually, a fixed form called a shear joint is taken.

図10,図11はシェアジョイント形式とした場合の溶着前の断面図、図12,図13は溶着後の断面図である。ケーシング8は受治具35によって受けられ、ケーシング8上に置かれた分離板2は超音波ホーン32によってケーシング2側である下方に向けて加圧される。   10 and 11 are sectional views before welding in the case of the shear joint type, and FIGS. 12 and 13 are sectional views after welding. The casing 8 is received by the receiving jig 35, and the separation plate 2 placed on the casing 8 is pressurized downward by the ultrasonic horn 32 on the casing 2 side.

溶着前の状態においては、ケーシング8の溶着部テーパ8cが分離板2の溶着部エッジ2cに接触した状態にある。この状態で超音波ホーン32による加圧と同時に超音波の発振を行って超音波ホーン32を通じて振動エネルギーを溶着部に伝播すれば、溶着部エッジ2cが摩擦熱によって溶着長さDの分だけ溶融し、図12及び図13の状態になって溶融部Eを形成する。   In the state before welding, the welded portion taper 8 c of the casing 8 is in contact with the welded portion edge 2 c of the separation plate 2. In this state, if ultrasonic wave is oscillated simultaneously with pressurization by the ultrasonic horn 32 and vibration energy is propagated to the welded part through the ultrasonic horn 32, the welded part edge 2c is melted by the welding length D by frictional heat. Then, the melted portion E is formed in the state shown in FIGS.

ここにおいて、溶着前の状態の羽根車7(ロータ部5)は、その自重により、ケーシング8の軸支え8a上に軸受14を軸受板13を介して載せており、軸受14の上端面と分離板2の軸支え2aの端面との間には、C+D分の隙間がある。   Here, the impeller 7 (rotor portion 5) in a state before welding has a bearing 14 mounted on a shaft support 8a of the casing 8 via a bearing plate 13 by its own weight, and is separated from the upper end surface of the bearing 14. There is a gap of C + D between the end surface of the shaft support 2a of the plate 2.

溶着のために加えられる超音波振動は、各部品を振動させることになるが、羽根車7及び軸受板13は共に軸12に対して軸方向に可動であるために、軸支え8aのわずかな振動によって動きが増幅されて軸方向に大きく上下動する。この上下動は、図14に示すように、当初、最大振幅(C+D)で生じ、溶着部の溶融が進むにつれて振幅が小さくなり、最終的にはCの振幅となる。   The ultrasonic vibration applied for welding causes each component to vibrate. However, since both the impeller 7 and the bearing plate 13 are movable in the axial direction with respect to the shaft 12, a slight amount of the shaft support 8a is slightly affected. The movement is amplified by the vibration and moves up and down greatly in the axial direction. As shown in FIG. 14, this vertical movement initially occurs with the maximum amplitude (C + D). The amplitude decreases as the welded portion progresses, and finally becomes the amplitude of C.

超音波振動の発振直後において、ロータ部5が上記上下動により図14(b)のように最上点に達した時には、軸12のケーシング8側のDカット部12aの端部の前記平面12cと軸12の外周面とが交叉する部分であるエッジ部12dが軸受14から露出した状態となる。   Immediately after the oscillation of the ultrasonic vibration, when the rotor portion 5 reaches the highest point as shown in FIG. 14B by the above vertical movement, the plane 12c at the end of the D-cut portion 12a on the casing 8 side of the shaft 12 The edge portion 12d, which is a portion where the outer peripheral surface of the shaft 12 intersects, is exposed from the bearing 14.

また、軸12や軸受板13はセラミックやSUS材からなるものが使用されるが、特に良好な摺動性を確保するという点でセラミック製のものを用いた場合、軸受板13の厚さを軸12のDカット部12aのエッジ部12dから軸支え8a端面までの距離よりも薄くすることで、軸12のエッジ部12dと軸受板13との間に隙間Fを設けて、エッジ部12dと軸受板13とが干渉しないようにしているが、上述のようにロータ部5が軸受板13から離れた時、隙間Fの分だけ軸受板13が軸方向に可動の状態となるとともに、超音波発振時には軸受板13も上下動してしまうものであり、この時、軸12の露出しているエッジ部12dに軸受板13が勢いよく接触を繰り返すことで、エッジ部12dにわずかなチッピングを発生させてしまうことがあった。このようなことは、ポンプに軸方向衝撃が加えられた場合にも生ずる虞がある。   Further, the shaft 12 and the bearing plate 13 are made of ceramic or SUS material. However, when a ceramic material is used in order to ensure particularly good slidability, the thickness of the bearing plate 13 is reduced. By making it thinner than the distance from the edge portion 12d of the D-cut portion 12a of the shaft 12 to the end surface of the shaft support 8a, a gap F is provided between the edge portion 12d of the shaft 12 and the bearing plate 13, and the edge portion 12d Although the bearing plate 13 is not interfered with, when the rotor portion 5 is separated from the bearing plate 13 as described above, the bearing plate 13 becomes movable in the axial direction by the gap F, and the ultrasonic wave At the time of oscillation, the bearing plate 13 also moves up and down. At this time, the bearing plate 13 repeatedly contacts the exposed edge portion 12d of the shaft 12 to generate slight chipping at the edge portion 12d. Let me It was a. Such a situation may also occur when an axial impact is applied to the pump.

そしてチッピングによって生じたセラミックの破片が軸受14と軸受板13の摺動面内に侵入し、ロータ部5の上下振動によって軸受14のケーシング8側の端面に強く押されると、軸受摺動面に食い込んで容易に排出できない状態となり、このままポンプの運転を行うと、軸受摺動面に噛み込んだセラミックの破片のために、摺動抵抗が増大し、所定のポンプ性能を満足できなくなる問題があった。   When ceramic fragments generated by chipping enter the sliding surface of the bearing 14 and the bearing plate 13 and are strongly pressed by the end surface of the bearing 14 on the casing 8 side by the vertical vibration of the rotor portion 5, If the pump is operated as it is, the sliding resistance increases due to ceramic debris caught on the bearing sliding surface, and the specified pump performance cannot be satisfied. It was.

特開2009−221942JP2009-221942A

本発明は、超音波溶着時に生ずる可動部品の振動が新たな問題を引き起こしてしまうことを抑制することができるポンプを提供することを課題とするものである。   It is an object of the present invention to provide a pump that can suppress the vibration of the movable part that occurs during ultrasonic welding from causing a new problem.

本願の請求項1の発明は、磁気従動部を有してポンプ室内に配されている羽根車と、該羽根車を軸受を介して回転自在に支持している固定された軸と、上記磁気従動部に磁気を作用させて上記羽根車を回転させる磁気駆動部と、該磁気駆動部をポンプ室から区画している分離板と、当該分離板と超音波溶着により溶着されて分離板との間に上記ポンプ室を形成するケーシングとを備えて、分離板とケーシングとで軸方向両端が支持される前記軸のケーシング側の端部に設けたDカット部との係合で回り止めされた軸受板に、上記羽根車内周に配された上記軸受のケーシング側の軸方向端面が摺動接触するポンプにおいて、上記軸の軸方向における上記軸受の移動可能距離よりも、軸方向一面をケーシングで支持された上記軸受板の他面から上記軸におけるDカット部の端部のエッジ部までの距離を大きくしていることに特徴を有している。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an impeller having a magnetic follower disposed in a pump chamber, a fixed shaft that rotatably supports the impeller through a bearing, and the magnetic A magnetic drive unit that rotates the impeller by applying magnetism to the driven unit, a separation plate that partitions the magnetic drive unit from the pump chamber, and a separation plate that is welded to the separation plate by ultrasonic welding. A casing that forms the pump chamber in between, and the rotation is prevented by engagement with a D-cut portion provided at an end portion on the casing side of the shaft that is supported at both ends in the axial direction by the separation plate and the casing. In the pump in which the axial end surface on the casing side of the bearing disposed on the inner periphery of the impeller is in sliding contact with the bearing plate, the casing is provided with one axial surface rather than the movable distance of the bearing in the axial direction of the shaft. Above the other side of the supported bearing plate It is characterized in that to increase the distance to the edge of the end of the D-cut portion in the axial.

本願の請求項2の発明は、磁気従動部を有してポンプ室内に配されている羽根車と、該羽根車を軸受を介して回転自在に支持している固定された軸と、上記磁気従動部に磁気を作用させて上記羽根車を回転させる磁気駆動部と、該磁気駆動部をポンプ室から区画している分離板と、当該分離板と超音波溶着により溶着されて分離板との間に上記ポンプ室を形成するケーシングとを備えて、分離板とケーシングとで軸方向両端が支持される前記軸のケーシング側の端部に設けたDカット部との係合で回り止めされた軸受板に、上記羽根車内周に配された上記軸受のケーシング側の軸方向端面が摺動接触するポンプにおいて、上記軸のDカット部における軸方向と平行な面と上記軸の外周面とを軸方向に対して傾いた傾斜面でつないでテーパ状としていることに特徴を有している。   The invention of claim 2 of the present application includes an impeller that has a magnetic follower and is disposed in the pump chamber, a fixed shaft that rotatably supports the impeller via a bearing, and the magnetic A magnetic drive unit that rotates the impeller by applying magnetism to the driven unit, a separation plate that partitions the magnetic drive unit from the pump chamber, and a separation plate that is welded to the separation plate by ultrasonic welding. A casing that forms the pump chamber in between, and the rotation is prevented by engagement with a D-cut portion provided at an end portion on the casing side of the shaft that is supported at both ends in the axial direction by the separation plate and the casing. In the pump in which the axial end surface on the casing side of the bearing disposed on the inner periphery of the impeller is in sliding contact with the bearing plate, a surface parallel to the axial direction in the D-cut portion of the shaft and an outer peripheral surface of the shaft Tapered by connecting with inclined surfaces inclined with respect to the axial direction It is characterized in that is.

いずれのポンプにおいても、軸受のケーシング側の端部内周面には軸受内径を大きくした逃がしを設けていることが好ましく、この逃がしとしては、一定の内径のものであっても、軸受の奥方ほど径が小さくなるテーパ状のものであってもよい。いずれにしても、逃がしを設けたことで、軸と軸受との間の摺動性が向上する。   In any pump, it is preferable to provide a relief with a larger bearing inner diameter on the inner peripheral surface of the bearing casing side end. A tapered shape with a small diameter may be used. In any case, providing the relief improves the slidability between the shaft and the bearing.

また、羽根車の上記軸受の外周に位置する部分には羽根車を軸方向に貫通する環流穴を備えていることが好ましい。環流穴が羽根車の軸方向前後に生じる差圧を小さくするために、軸受と軸受板との摺動接触面に作用する力が小さくなり、良好な摺動特性を得ることができる。   Moreover, it is preferable that the part located in the outer periphery of the said bearing of an impeller is provided with the circulation hole which penetrates an impeller to an axial direction. Since the circulating hole reduces the differential pressure generated before and after the impeller in the axial direction, the force acting on the sliding contact surface between the bearing and the bearing plate is reduced, and good sliding characteristics can be obtained.

特に前記羽根車に設置された少なくとも3箇以上の環流穴を羽根車の軸回りに等間隔で形成しておくと、羽根車の回転時の姿勢も安定するために更に良好な摺動特性が得られる。   In particular, if at least three or more circulation holes installed in the impeller are formed at equal intervals around the axis of the impeller, the posture during rotation of the impeller is also stabilized, so that even better sliding characteristics are obtained. can get.

請求項1の発明においては、超音波溶着のために超音波振動を分離板とケーシングとに与えた時、羽根車や軸受板が軸方向に振動してしまうが、この時にも軸受板と軸のDカット部におけるエッジ部とが接触することはなく、このために軸や軸受板がセラミック製であってもチッピングが発生することはなく、その結果、チッピングで生じた破片に起因するポンプ性能の低下を生じてしまうことを抑制することができる。   In the first aspect of the invention, when ultrasonic vibration is applied to the separation plate and the casing for ultrasonic welding, the impeller and the bearing plate vibrate in the axial direction. Therefore, even if the shaft and the bearing plate are made of ceramic, chipping does not occur, and as a result, the pump performance due to chips generated by chipping. It can suppress that the fall of this occurs.

請求項2の発明においては、軸受板が軸のDカット部の端部に接触しても、シャープなエッジ部がないためにチッピングが生じることがないものであり、チッピングの発生に伴うポンプ性能の低下を抑制することができる。   In the invention of claim 2, even if the bearing plate contacts the end of the D-cut portion of the shaft, there is no sharp edge portion, so that no chipping occurs. Can be suppressed.

本発明の実施形態の一例における断面図である。It is sectional drawing in an example of embodiment of this invention. 他例における振動によって羽根車が最上点に位置した時の羽根車近傍の断面図である。It is sectional drawing of the impeller vicinity when an impeller is located in the uppermost point by the vibration in another example. 更に他例における振動によって羽根車が最上点に位置した時の羽根車近傍の断面図である。Furthermore, it is sectional drawing of an impeller vicinity when an impeller is located in the uppermost point by the vibration in another example. 環流穴を示す羽根車の正面図である。It is a front view of the impeller which shows a reflux hole. 環流穴の他例を示す羽根車の正面図である。It is a front view of the impeller which shows the other example of a reflux hole. 別の例における振動によって羽根車が最上点に位置した時の羽根車近傍の断面図である。It is sectional drawing of the impeller vicinity when an impeller is located in the uppermost point by the vibration in another example. 更に他の例における振動によって羽根車が最上点に位置した時の羽根車近傍の断面図である。It is sectional drawing of an impeller vicinity when an impeller is located in the uppermost point by the vibration in another example. 従来例の断面図である。It is sectional drawing of a prior art example. 同上の軸の斜視図である。It is a perspective view of a shaft same as the above. 超音波溶着前の断面図である。It is sectional drawing before ultrasonic welding. 超音波溶着前の溶着部付近の断面図である。It is sectional drawing of the welding part vicinity before ultrasonic welding. 超音波溶着後の断面図である。It is sectional drawing after ultrasonic welding. 超音波溶着後の溶着部付近の断面図である。It is sectional drawing of the welding part vicinity after ultrasonic welding. (a)(b)は溶着時の超音波による羽根車の上下振動を示す断面図である。(a) (b) is sectional drawing which shows the vertical vibration of the impeller by the ultrasonic wave at the time of welding.

本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図1に示すように、基本的構成は前記従来例と同じであって、分離板2とケーシング8とによって囲まれたポンプ室18内に、羽根車7が一体に形成されているロータ部5が収納されており、該ロータ部5は一端を分離板2の軸支え2aで支持され、他端をケーシング8の軸支え8aで支持された軸12に軸受14を介して回転自在に支持されている。多数の羽根7aを有する羽根車7が軸方向一端側に形成されている上記ロータ部5の外周部には永久磁石6が固定されており、さらに外周には上記分離板2を介してステータ部3が配設されている。   The present invention will be described in detail based on an example of the embodiment. As shown in FIG. 1, the basic configuration is the same as that of the conventional example, and the inside of the pump chamber 18 surrounded by the separation plate 2 and the casing 8. The rotor 5 is integrally formed with the impeller 7, and one end of the rotor 5 is supported by the shaft support 2 a of the separation plate 2 and the other end is supported by the shaft support 8 a of the casing 8. The shaft 12 is rotatably supported via a bearing 14. A permanent magnet 6 is fixed to the outer peripheral portion of the rotor portion 5 in which an impeller 7 having a large number of blades 7a is formed on one end side in the axial direction. 3 is disposed.

ステータコア22に複数のコイル1を巻いたものとして形成されている上記ステータ部3は、ステータコア22に設けた鍔状の突起22aをコア固定ねじ23によって分離板2に固定することで位置決め固定されたものであり、上記コイル1は分離板2にねじ等によって固定されている制御部4にかしめ端子や絡げピンなどによって接続されている。制御部4は、上記複数のコイル1への通電を制御することで回転磁界を発生させることで、永久磁石6を備えたロータ部5(羽根車7)を軸12の回りに回転させる。   The stator portion 3 formed as a plurality of coils 1 wound around the stator core 22 is positioned and fixed by fixing a hook-shaped protrusion 22a provided on the stator core 22 to the separation plate 2 with a core fixing screw 23. The coil 1 is connected to a control unit 4 fixed to the separation plate 2 with screws or the like by caulking terminals or tie pins. The control unit 4 rotates the rotor unit 5 (the impeller 7) including the permanent magnet 6 around the shaft 12 by generating a rotating magnetic field by controlling energization to the plurality of coils 1.

前記軸12はその軸方向の両端にDカット部12a,12aを備えており、一端側のDカット部12aは分離板2に設けた断面形状がDカット形状の軸支え2aによって支持され、他端側のDカット部12aはケーシング8に設けた軸支え8aによって支持されている。また軸支え2a底面と軸支え8a底面間の距離は軸12の軸方向全長よりわずかに長くされているとともに、上記軸支え8aと軸12の他端面との間には弾性体からなる緩衝材15が圧縮配置されることで、軸12の軸方向がたつきが抑制されている。   The shaft 12 includes D-cut portions 12a and 12a at both ends in the axial direction. The D-cut portion 12a on one end side is supported by a shaft support 2a having a cross-sectional shape provided on the separation plate 2 and having a D-cut shape. The end-side D-cut portion 12 a is supported by a shaft support 8 a provided in the casing 8. The distance between the bottom surface of the shaft support 2a and the bottom surface of the shaft support 8a is slightly longer than the total axial length of the shaft 12, and a cushioning material made of an elastic material is provided between the shaft support 8a and the other end surface of the shaft 12. By the compression arrangement 15, the axial direction of the shaft 12 is suppressed.

ロータ部5の内周面に固定されている軸受14と軸支え8aとの間には軸受板13が配設されている。中心に軸12のDカット部12aに対応した形状の穴が形成されることで、軸受板13は軸12に対して回転することがない。   A bearing plate 13 is disposed between the bearing 14 fixed to the inner peripheral surface of the rotor portion 5 and the shaft support 8a. The bearing plate 13 does not rotate with respect to the shaft 12 by forming a hole having a shape corresponding to the D-cut portion 12 a of the shaft 12 at the center.

磁気従動部であるロータ部5(羽根車7)が配されたポンプ室18とは分離板2によって区画された領域に磁気駆動部としてのステータ3が配されている該ポンプにおいて、ステータ部3で回転磁界を発生させることで羽根車7を回転させる時、ケーシング8に設けた吸込口16から液体がポンプ室18内へ吸い込まれ、羽根車7の回転に伴って昇圧された液体は、同じくケーシング8に設けた吐出口17より排出される。この時、羽根車7の回転で吸込口16から羽根車7の中心付近は負圧となるとともに、羽根車車7の回転で昇圧された液体によって羽根車7の後面側には正圧が働くことから、羽根車7の軸方向前後には差圧が作用して、羽根車7には前述のようにケーシング8側への軸方向荷重Gが加えられることから、羽根車7の回転中、軸受14の端面が軸受板13に回転摺動することになる。   In the pump in which the stator 3 as the magnetic drive unit is arranged in a region partitioned by the separation plate 2 from the pump chamber 18 in which the rotor unit 5 (the impeller 7) as the magnetic follower unit is arranged, the stator unit 3 When the impeller 7 is rotated by generating a rotating magnetic field, the liquid is sucked into the pump chamber 18 from the suction port 16 provided in the casing 8, and the liquid whose pressure is increased with the rotation of the impeller 7 is the same. It is discharged from a discharge port 17 provided in the casing 8. At this time, the rotation of the impeller 7 causes negative pressure in the vicinity of the center of the impeller 7 from the suction port 16, and positive pressure acts on the rear surface side of the impeller 7 by the liquid pressurized by the rotation of the impeller 7. Therefore, differential pressure acts on the front and rear in the axial direction of the impeller 7, and the axial load G to the casing 8 side is applied to the impeller 7 as described above. The end surface of the bearing 14 is rotationally slid on the bearing plate 13.

なお、ポンプ運転によって発生する上記軸方向荷重Gは、軸受板13と軸受14の摺動面に全て加わることになり、この面圧が高くなり過ぎると軸受14の摺動部に悪影響を来たし、軸受14の異常摩耗などを発生する。このために、ここではロータ部5における軸受14の外周とマグネット6との間に位置する部分にロータ部5を軸方向に貫通する環流穴7cを設けている。羽根車7のケーシング8側と分離板2側とを連通させる環流穴7cの存在により、上記圧力差が緩和されて軸受板13と軸受14に発生する荷重を低減している。なお、上記環流穴7cは、小さくてφ1.0から大きくてもφ1.5程度が適正である。また軸12の軸回りに等間隔で複数設けておくことが好ましい。回転中の羽根車7の姿勢が安定するため、良好な摺動特性が得られるからである。   The axial load G generated by the pump operation is all applied to the sliding surfaces of the bearing plate 13 and the bearing 14, and if this surface pressure becomes too high, the sliding portion of the bearing 14 is adversely affected. Abnormal wear or the like of the bearing 14 occurs. For this purpose, here, a circulating hole 7c that penetrates the rotor portion 5 in the axial direction is provided in a portion located between the outer periphery of the bearing 14 and the magnet 6 in the rotor portion 5. Due to the presence of the circulation hole 7c that allows the casing 8 side and the separation plate 2 side of the impeller 7 to communicate with each other, the pressure difference is relaxed and the load generated on the bearing plate 13 and the bearing 14 is reduced. The recirculation hole 7c is small and about φ1.5 is appropriate even if it is large from φ1.0. Further, it is preferable to provide a plurality around the axis of the shaft 12 at equal intervals. This is because the posture of the rotating impeller 7 is stabilized, so that good sliding characteristics can be obtained.

図4は3個の環流穴7cを等間隔に、図5は4個の環流穴7cを等間隔に設けた場合を示しているが、2個、あるいは5個以上の環流穴7cを設けてもよい。ただし、環流穴7cの断面積や個数が多すぎると、液体が環流するロスが増加し、ポンプ効率の低下を招く。従って環流穴7cのサイズと個数の設定にはバランスが必要である。   4 shows a case where three circulation holes 7c are provided at equal intervals, and FIG. 5 shows a case where four circulation holes 7c are provided at equal intervals. However, two or five or more circulation holes 7c are provided. Also good. However, if the cross-sectional area and the number of the circulation holes 7c are too large, the loss of liquid circulation increases and the pump efficiency decreases. Therefore, it is necessary to balance the setting of the size and number of the circulation holes 7c.

また軸受14全長と軸受板13の厚みを足し合わせた長さよりも、軸支え8a端面から軸支え2a端面までの距離はCだけ長くしているために、羽根車7の回転中、軸受14が軸支え2aの端面に接触することがないようにしている。   Further, since the distance from the end surface of the shaft support 8a to the end surface of the shaft support 2a is longer by C than the total length of the bearing 14 and the thickness of the bearing plate 13, the bearing 14 is rotated during the rotation of the impeller 7. The end face of the shaft support 2a is prevented from contacting.

さらに、軸支え8aの端面に一面を接している軸受板13の他面から、軸12におけるケーシング8側のDカット部12aの端部にあるエッジ部12dまでの距離Fを、上記距離Cよりも長くしている。   Further, the distance F from the other surface of the bearing plate 13 in contact with the end surface of the shaft support 8a to the edge portion 12d at the end of the D-cut portion 12a on the casing 8 side of the shaft 12 is determined from the distance C. It is also long.

また、ここでの分離板2とケーシング8とは従来例でも述べたように超音波溶着によって固定及びシールを行っているのであるが、溶着の際の前記溶着長さDと上記Cとを足し合わせた長さC+Dよりも上記Fを長くしている。   Further, the separation plate 2 and the casing 8 here are fixed and sealed by ultrasonic welding as described in the conventional example, but the welding length D and C are added at the time of welding. The F is made longer than the combined length C + D.

このために、超音波溶着時の振動や、軸12の軸方向における衝撃がポンプに加わったことで、ロータ部5の軸受14が分離板2側に移動しても、図2に示すように、軸12のエッジ部12dは依然として軸受14の内周位置にあって、軸受14の端面よりも軸受板13側に露出することがないために、軸受板13が軸方向に移動しても、エッジ部12dに当たることはなく、軸12がセラミック製である場合に問題となるエッジ部12dのチッピングが生じることがないものである。   For this reason, even when the bearing 14 of the rotor portion 5 moves to the separation plate 2 side due to the vibration during ultrasonic welding and the impact in the axial direction of the shaft 12 applied to the pump, as shown in FIG. The edge portion 12d of the shaft 12 is still in the inner peripheral position of the bearing 14 and is not exposed to the bearing plate 13 side than the end face of the bearing 14, so that even if the bearing plate 13 moves in the axial direction, The edge portion 12d is not hit, and chipping of the edge portion 12d, which is a problem when the shaft 12 is made of ceramic, does not occur.

もっとも、Dカット部12aの長さを長くした場合、ポンプ運転状態においては羽根車7は前記差圧によってケーシング8側へ移動した状態で回転するために、軸受14の内周側にDカット部12aが存在して軸受14の内周全面が軸12で受けられている部分の長さが短くなり、軸12に対する軸受14のこじれによる摺動性が低下してしまうおそれがある。   However, when the length of the D-cut portion 12a is increased, the impeller 7 rotates in a state of moving to the casing 8 side due to the differential pressure in the pump operation state. 12a is present, and the length of the portion of the entire inner periphery of the bearing 14 that is received by the shaft 12 is shortened, and the slidability due to the twisting of the bearing 14 with respect to the shaft 12 may be reduced.

この点については、図2に示すように、軸受14のケーシング8側の端部内周面に内径を少し大きくした逃がし14dを設けるとよい。この逃がし14dとしては、図3に示すように、軸受14のケーシング8側の端部内周面をテーパ面としたものでもよい。   In this regard, as shown in FIG. 2, a relief 14d having a slightly larger inner diameter may be provided on the inner peripheral surface of the end portion of the bearing 14 on the casing 8 side. As the relief 14d, as shown in FIG. 3, the end inner peripheral surface of the bearing 14 on the casing 8 side may be a tapered surface.

逃がし14dも大きく取り過ぎると軸受14摺動面の面積が低下してポンプ運転中のアキシャル方向摺動部の面圧が上昇することになり、軸受14の摺動性に悪影響を及ぼす場合があるが、このような場合には、前述したように羽根車7に働く差圧を小さくする環流穴7cを設けることが有効である。   If the relief 14d is too large, the area of the sliding surface of the bearing 14 decreases and the surface pressure of the sliding portion in the axial direction during pump operation increases, which may adversely affect the slidability of the bearing 14. However, in such a case, it is effective to provide the circulation hole 7c for reducing the differential pressure acting on the impeller 7 as described above.

エッジ部12dのチッピング防止の点については、軸12外周面とDカット部12の軸方向と平行な面との間を軸方向と直交する面でつなぐのではなく、図6あるいは図7に示すように軸方向に対して傾斜する傾斜面でつないでテーパ状とすることで、エッジ部12dが鈍角な角度を有するものとしてもよい。この場合においても、超音波溶着時や軸方向衝撃を受けた時に軸受板13が暴れても、エッジ部12dはシャープエッジではないためにチッピングを生じることがない。この場合、軸受14がケーシング8側にある時に軸受14の端面が軸受板13に接触するのであれば、図7に示すように軸受14が分離板2側にある時に鈍角なエッジ部12dが軸受14の端面よりも露出してもよい。   Regarding the point of preventing chipping of the edge portion 12d, it is shown in FIG. 6 or 7 instead of connecting the outer peripheral surface of the shaft 12 and the surface parallel to the axial direction of the D-cut portion 12 with a surface orthogonal to the axial direction. Thus, the edge portion 12d may have an obtuse angle by connecting the inclined surfaces inclined with respect to the axial direction into a tapered shape. Even in this case, even when the bearing plate 13 is exposed during ultrasonic welding or axial impact, the edge portion 12d is not a sharp edge, so that no chipping occurs. In this case, if the end surface of the bearing 14 contacts the bearing plate 13 when the bearing 14 is on the casing 8 side, the obtuse edge portion 12d has an obtuse edge portion 12d when the bearing 14 is on the separation plate 2 side as shown in FIG. 14 may be exposed from the end face.

軸12のDカット部12aを上記のいずれのタイプのものにするにしても、両端にDカット部12aを有する図示例のような軸12においては、組立作業性を考慮して両端のDカット部12a,12aを同じ大きさ及び形状のものとしてもよい。   Regardless of the type of the D-cut portion 12a of the shaft 12, the shaft 12 as shown in the illustrated example having the D-cut portions 12a at both ends considers the D-cut at both ends in consideration of assembly workability. The parts 12a and 12a may have the same size and shape.

1 コイル
2 分離板
3 ステータ部
4 制御部
5 ロータ部
6 永久磁石
7 羽根車
8 ケーシング
12 軸
13 軸受板
14 軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil 2 Separation plate 3 Stator part 4 Control part 5 Rotor part 6 Permanent magnet 7 Impeller 8 Casing 12 Shaft 13 Bearing plate 14 Bearing

Claims (7)

磁気従動部を有してポンプ室内に配されている羽根車と、該羽根車を軸受を介して回転自在に支持している固定された軸と、上記磁気従動部に磁気を作用させて上記羽根車を回転させる磁気駆動部と、該磁気駆動部をポンプ室から区画している分離板と、当該分離板と超音波溶着により溶着されて分離板との間に上記ポンプ室を形成するケーシングとを備えて、分離板とケーシングとで軸方向両端が支持される前記軸のケーシング側の端部に設けたDカット部との係合で回り止めされた軸受板に、上記羽根車内周に配された上記軸受のケーシング側の軸方向端面が摺動接触するポンプであって、
上記軸の軸方向における上記軸受の移動可能距離よりも、軸方向一面をケーシングで支持された上記軸受板の他面から上記軸におけるDカット部の端部のエッジ部までの距離を大きくしていることを特徴とするポンプ。
An impeller disposed in the pump chamber having a magnetic follower, a fixed shaft that rotatably supports the impeller via a bearing, and magnetism applied to the magnetic follower. A magnetic drive section for rotating the impeller, a separation plate that partitions the magnetic drive section from the pump chamber, and a casing that is welded to the separation plate by ultrasonic welding to form the pump chamber between the separation plate A bearing plate that is supported by a D-cut portion provided at an end portion on the casing side of the shaft that is supported at both ends in the axial direction by the separation plate and the casing, on the inner periphery of the impeller A pump in which the axial end surface on the casing side of the bearing disposed is in sliding contact,
The distance from the other surface of the bearing plate supported by the casing to the edge portion of the end of the D-cut portion in the shaft is larger than the movable distance of the bearing in the axial direction of the shaft. A pump characterized by
磁気従動部を有してポンプ室内に配されている羽根車と、該羽根車を軸受を介して回転自在に支持している固定された軸と、上記磁気従動部に磁気を作用させて上記羽根車を回転させる磁気駆動部と、該磁気駆動部をポンプ室から区画している分離板と、当該分離板と超音波溶着により溶着されて分離板との間に上記ポンプ室を形成するケーシングとを備えて、分離板とケーシングとで軸方向両端が支持される前記軸のケーシング側の端部に設けたDカット部との係合で回り止めされた軸受板に、上記羽根車内周に配された上記軸受のケーシング側の軸方向端面が摺動接触するポンプであって、
上記軸のDカット部における軸方向と平行な面と上記軸の外周面とを軸方向に対して傾いた傾斜面でつないでテーパ状としていることを特徴とするポンプ。
An impeller disposed in the pump chamber having a magnetic follower, a fixed shaft that rotatably supports the impeller via a bearing, and magnetism applied to the magnetic follower. A magnetic drive section for rotating the impeller, a separation plate that partitions the magnetic drive section from the pump chamber, and a casing that is welded to the separation plate by ultrasonic welding to form the pump chamber between the separation plate A bearing plate that is supported by a D-cut portion provided at an end portion on the casing side of the shaft that is supported at both ends in the axial direction by the separation plate and the casing, on the inner periphery of the impeller A pump in which the axial end surface on the casing side of the bearing disposed is in sliding contact,
A pump characterized in that a surface parallel to the axial direction in the D-cut portion of the shaft and an outer peripheral surface of the shaft are connected by an inclined surface inclined with respect to the axial direction to form a taper shape.
前記軸受のケーシング側の端部内周面には軸受内径を大きくした逃がしを設けていることを特徴とする請求項1または2記載のポンプ。   The pump according to claim 1 or 2, wherein a relief having a larger bearing inner diameter is provided on an inner peripheral surface of an end portion on a casing side of the bearing. 軸受のケーシング側の端部内周面に設けた逃がしは、一定の内径のものであることを特徴とする請求項3記載のポンプ。   4. The pump according to claim 3, wherein the relief provided on the inner peripheral surface of the end portion of the bearing on the casing side has a constant inner diameter. 軸受のケーシング側の端部内周面に設けた逃がしは、軸受の奥方ほど径が小さくなるテーパ状であることを特徴とする請求項3記載のポンプ。   4. The pump according to claim 3, wherein the relief provided on the inner peripheral surface of the end portion of the bearing on the casing side has a tapered shape with a diameter decreasing toward the back of the bearing. 羽根車の上記軸受の外周に位置する部分には羽根車を軸方向に貫通する環流穴を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポンプ。   The pump according to any one of claims 1 to 5, wherein a portion of the impeller located on the outer periphery of the bearing is provided with a circulation hole penetrating the impeller in the axial direction. 前記羽根車に設置された前記少なくとも3箇以上の環流穴が羽根車の軸回りに等間隔で形成されていることを特徴とする請求項6記載のポンプ。   The pump according to claim 6, wherein the at least three or more circulation holes installed in the impeller are formed at equal intervals around the axis of the impeller.
JP2010137620A 2010-06-16 2010-06-16 Pump Withdrawn JP2012002134A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010137620A JP2012002134A (en) 2010-06-16 2010-06-16 Pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010137620A JP2012002134A (en) 2010-06-16 2010-06-16 Pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012002134A true JP2012002134A (en) 2012-01-05

Family

ID=45534395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010137620A Withdrawn JP2012002134A (en) 2010-06-16 2010-06-16 Pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012002134A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015025A (en) * 2016-07-07 2016-10-12 绍兴艾柯电气有限公司 Shielding type circulating pump

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015025A (en) * 2016-07-07 2016-10-12 绍兴艾柯电气有限公司 Shielding type circulating pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11717126B2 (en) Motor assembly, method of manufacturing the same and a cleaner having the same
KR101057203B1 (en) compressor
JP4841536B2 (en) Motor and refrigerant compressor provided with the same
JP4936258B2 (en) Submersible bearing pump
JP2007330092A (en) Axial gap type motor and compressor
JP2014092078A (en) Compressor
JP5762906B2 (en) Rotating electric machine
JP2013155868A (en) Spindle motor
JP5761822B2 (en) Fluid dynamic pressure bearing assembly and spindle motor including the same
JP2008236973A (en) Motor for hermetically sealed compressor
JP2012002134A (en) Pump
JP5927432B2 (en) Motor and pump equipped with the same
JP2018068100A (en) Brushless type motor and rotor for motor
JP6509524B2 (en) Motor rotor, motor using the same, and electric compressor
KR101376023B1 (en) Screw compressor
JP4120266B2 (en) Compressor
JP2011102543A (en) Compressor
JP2013185706A (en) Fluid dynamic pressure bearing assembly and motor including the same
JP5266355B2 (en) Motors and pumps and pump drive equipment
JPWO2019202943A1 (en) motor
JP2009077529A (en) Claw pole type motor and pump
JP2014034890A (en) Electrically-driven water pump
WO2024070458A1 (en) Rotating electric machine, compressor, and refrigeration device
JP2003324882A (en) Motor and compressor
KR101359112B1 (en) Electric Compressor

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20130903