JP2019037118A - Water-sealed motor and submersible pump - Google Patents

Water-sealed motor and submersible pump Download PDF

Info

Publication number
JP2019037118A
JP2019037118A JP2018099144A JP2018099144A JP2019037118A JP 2019037118 A JP2019037118 A JP 2019037118A JP 2018099144 A JP2018099144 A JP 2018099144A JP 2018099144 A JP2018099144 A JP 2018099144A JP 2019037118 A JP2019037118 A JP 2019037118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
rubber ring
motor
casing
mold resin
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.)
Pending
Application number
JP2018099144A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
幸三 真武
Kozo Matake
幸三 真武
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.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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 Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Publication of JP2019037118A publication Critical patent/JP2019037118A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

To provide a water-sealed motor and a submersible motor capable of maintaining water-resistant insulation performance for high efficiency and for long term.SOLUTION: A water-sealed motor 1 includes: a motor shaft; a rotor and a stator 4 for rotating the motor shaft; and a cylindrical casing 5 for housing the rotor and the stator 4. An interior of the casing 5 is filled with enclosed water. A mold resin 30 which covers the stator 4 and rubber ring 40 arranged in the opposed part A of the mold resin 30 and the casing 5 are included.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、水封式モータ及び水中ポンプに関するものである。   The present invention relates to a water ring motor and a submersible pump.

深井戸水中ポンプの駆動用途等に使用されるモータには、モータケーシング内外圧を一定に保つためケーシングの内部に封入水を充満する、所謂水封式モータが採用されている。封入水は、外部の水へ漏れてもいいように、一般に水またはプロピレングリコール水溶液から成る無害かつ水溶する不凍液からなる。そして、モータのステータコア、コイル、および口出線とコイルの接続部等の充電部は、封入水が直接触れないようにそれらを金属部材(フレーム、側板、キャン等)で覆ってステータを密閉し、封入水が侵入しないようなステータ構造とすることが一般的である。このような、水封式モータとして、例えば、下記特許文献1に記載されたキャンドモータが知られている。   As a motor used for driving a deep well submersible pump or the like, a so-called water-sealed motor is used in which the casing is filled with sealed water in order to keep the pressure inside and outside the motor casing constant. The sealed water generally consists of a harmless and water-soluble antifreeze composed of water or an aqueous solution of propylene glycol so that it can leak to outside water. The charging parts such as the stator core of the motor, the coil, and the connection portion between the lead wire and the coil are covered with a metal member (frame, side plate, can, etc.) so that the sealed water is not directly touched, and the stator is hermetically sealed. In general, the stator structure is such that sealed water does not enter. As such a water-sealed motor, for example, a canned motor described in Patent Document 1 below is known.

特開平9−103042号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-103042

ところで、ステータコアの内周面とロータの外周面との空隙間に挿入されたキャンは、一般に薄肉のステンレス鋼等の非磁性材が用いられるが、ステータで発生した回転磁界がキャンを通過してロータへ伝播する時、キャン内部に渦電流が発生し、この渦電流により電気抵抗損失(キャン損)が発生するため効率が悪くなる、という問題がある。
そこで、本願発明者は、このようなキャン損を発生させない方法として、キャンを挿入することなくステータ、さらにはロータを樹脂でモールドすることにより、耐水性を持たせることを考えた。しかしながら、ステータ、ロータのコアやケーシング、モータ軸等の金属部材の線膨張係数に対し、モールド樹脂の線膨張係数は数倍から十数倍と大きく異なる。このため、モータの運転・停止に伴い、モータが温まったり冷えたりすると、前述した線膨張係数の差により、金属部材とモールド樹脂との間には微小な隙間が生じるので、この隙間を通って封入水がモールド樹脂の内部に侵入する虞がある。これにより、ステータでは、コイルと封入水が近接することで絶縁が低下し、ロータでは、永久磁石が封入水と活性に反応して腐食崩壊してしまう、といった問題が生じ得る。なお、金属部材とモールド樹脂との界面に予め接着材等を介在させても、長期に亘る熱サイクルにより剥がれてしまい、封入水の侵入を防ぐことは困難である。
By the way, the can inserted between the inner peripheral surface of the stator core and the outer peripheral surface of the rotor is generally made of a non-magnetic material such as thin stainless steel, but the rotating magnetic field generated in the stator passes through the can. When propagating to the rotor, an eddy current is generated inside the can, and this eddy current causes an electric resistance loss (can loss), resulting in a problem that efficiency is deteriorated.
Therefore, the inventor of the present application has considered to provide water resistance by molding the stator and the rotor with resin without inserting the can as a method for preventing such a can loss. However, the linear expansion coefficient of the mold resin is greatly different from several times to several tens of times with respect to the linear expansion coefficient of the metal members such as the stator, the core of the rotor, the casing, and the motor shaft. For this reason, when the motor is warmed or cooled with the operation / stop of the motor, a minute gap is generated between the metal member and the mold resin due to the difference in the linear expansion coefficient described above. There is a possibility that the enclosed water may enter the mold resin. As a result, in the stator, the insulation is lowered due to the proximity of the coil and the sealed water, and in the rotor, the permanent magnet may react with the sealed water and the activity and corrode and collapse. In addition, even if an adhesive or the like is previously interposed at the interface between the metal member and the mold resin, it is peeled off by a long-term thermal cycle, and it is difficult to prevent the ingress of enclosed water.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高効率且つ長期に亘り耐水絶縁性能を維持できる水封式モータ及び水中モータの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a water-sealed motor and a submersible motor that are highly efficient and can maintain water-resistant insulation performance for a long period of time.

(1)本発明の一態様に係る水封式モータは、モータ軸と、前記モータ軸を回転させるロータ及びステータと、前記ロータ及びステータを収容する円筒状のケーシングと、を有し、前記ケーシングの内部に封入水が充満されている水封式モータであって、前記ステータを覆うモールド樹脂と、前記モールド樹脂と前記ケーシングとの対向部に配置されたゴムリングと、を有する。   (1) A water-sealed motor according to an aspect of the present invention includes a motor shaft, a rotor and a stator that rotate the motor shaft, and a cylindrical casing that houses the rotor and the stator. Is a water-sealed motor filled with sealed water, and includes a mold resin that covers the stator, and a rubber ring that is disposed at a facing portion of the mold resin and the casing.

(2)上記(1)に記載された水封式モータであって、前記ステータは、前記ケーシングの内周面に固定されたステータコアを有し、前記ゴムリングは、前記ケーシングと前記ステータコアとの角部に配置されていてもよい。
(3)上記(2)に記載された水封式モータであって、前記ゴムリングは、前記ケーシングと前記ステータコアとの角部に接する直角部を有すると共に、該直角部の対辺に斜辺部を有する直角三角形の断面形状を有していてもよい。
(4)上記(1)〜(3)に記載された水封式モータであって、前記ゴムリングは、水膨張性ゴムから形成されていてもよい。
(5)上記(1)〜(4)に記載された水封式モータであって、前記ロータを覆う第2のモールド樹脂と、前記第2のモールド樹脂と前記モータ軸との対向部に配置された第2のゴムリングと、を有してもよい。
(6)上記(5)に記載された水封式モータであって、前記ロータは、前記モータ軸の外周面に固定されたロータコアを有し、前記第2のゴムリングは、前記モータ軸と前記ロータコアとの角部に配置されていてもよい。
(7)上記(6)に記載された水封式モータであって、前記第2のゴムリングは、前記モータ軸と前記ロータコアとの角部に接する直角部を有すると共に、該直角部の対辺に斜辺部を有する直角三角形の断面形状を有していてもよい。
(8)上記(5)〜(7)に記載された水封式モータであって、前記第2のゴムリングは、水膨張性ゴムから形成されていてもよい。
(2) In the water-sealed motor described in (1) above, the stator has a stator core fixed to the inner peripheral surface of the casing, and the rubber ring is formed between the casing and the stator core. You may arrange | position at the corner | angular part.
(3) In the water-sealed motor described in (2) above, the rubber ring has a right-angled portion in contact with a corner of the casing and the stator core, and a hypotenuse on the opposite side of the right-angled portion. You may have the cross-sectional shape of the right triangle which has.
(4) In the water-sealed motor described in (1) to (3) above, the rubber ring may be formed of a water-expandable rubber.
(5) The water-sealed motor described in the above (1) to (4), wherein the second mold resin that covers the rotor, and the second mold resin and the motor shaft are arranged at opposing portions. A second rubber ring.
(6) The water-sealed motor described in (5) above, wherein the rotor has a rotor core fixed to an outer peripheral surface of the motor shaft, and the second rubber ring is connected to the motor shaft. You may arrange | position at the corner | angular part with the said rotor core.
(7) The water-sealed motor according to (6), wherein the second rubber ring has a right-angled portion in contact with a corner between the motor shaft and the rotor core, and the opposite side of the right-angled portion May have a cross-sectional shape of a right triangle having a hypotenuse.
(8) In the water-sealed motor described in (5) to (7) above, the second rubber ring may be made of water-expandable rubber.

(9)本発明の一態様に係る水中ポンプは、上記(1)〜(8)に記載された水封式モータと、前記水封式モータによって駆動するポンプ部と、を有する。   (9) The submersible pump which concerns on 1 aspect of this invention has the water-sealed motor described in said (1)-(8), and the pump part driven by the said water-sealed motor.

上記本発明の態様によれば、高効率且つ長期に亘り耐水絶縁性能を維持できる。   According to the above aspect of the present invention, water-resistant insulation performance can be maintained with high efficiency over a long period of time.

第1実施形態に係る水封式モータを備える水中ポンプの全体構成図である。It is a whole block diagram of a submersible pump provided with a water ring type motor concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る水封式モータの断面図である。It is sectional drawing of the water ring type motor which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るモールド樹脂によって覆われたステータの拡大図である。It is an enlarged view of the stator covered with the mold resin according to the first embodiment. 第1実施形態に係るゴムリングを有する水封式モータの(a)運転停止時、(b)運転中の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode during (a) driving | operation stop of the water ring motor which has a rubber ring which concerns on 1st Embodiment, and (b) driving | operation. 比較例としてゴムリングを有さない水封式モータの(a)運転停止時、(b)運転中の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode in (b) operation | movement at the time of (a) operation stop of the water-sealed motor which does not have a rubber ring as a comparative example. 第1実施形態の別形態に係る水封式モータに設けられたゴムリングを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the rubber ring provided in the water ring motor which concerns on another form of 1st Embodiment. 第2実施形態に係るモールド樹脂によって覆われたロータを示す図である。It is a figure which shows the rotor covered with the mold resin which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るゴムリングを有するロータの(a)運転停止時、(b)運転中の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode in (b) operation | movement at the time of (a) operation stop of the rotor which has a rubber ring which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態の別形態に係るロータに設けられたゴムリングを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the rubber ring provided in the rotor which concerns on another form of 2nd Embodiment. 第2実施形態の別形態に係るロータに設けられたゴムリングを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the rubber ring provided in the rotor which concerns on another form of 2nd Embodiment. 第2実施形態の別形態に係るロータに設けられたゴムリングを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the rubber ring provided in the rotor which concerns on another form of 2nd Embodiment.

以下、本発明の一実施形態に係る水封式モータ及び水中ポンプを、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a water ring motor and a submersible pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る水封式モータ1を備える水中ポンプ100の全体構成図である。
水中ポンプ100は、図1に示すように、水封式モータ1と、水封式モータ1によって駆動するポンプ部101と、を備える。この水中ポンプ100は、例えば、深井戸に設置され、地下水の排出を行う。
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a submersible pump 100 including a water ring motor 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the submersible pump 100 includes a water ring motor 1 and a pump unit 101 that is driven by the water ring motor 1. This submersible pump 100 is installed in a deep well, for example, and discharges groundwater.

ポンプ部101は、水封式モータ1の上部に取り付けられている。ポンプ部101は、筒状のケーシング102と、ケーシング102に収容されたポンプ軸103と、を備える。ケーシング102は、下から順に吸込ケーシング104、中間ケーシング105、上部ケーシング106、弁ケーシング107、及び吐出ケーシング108が、ポンプ軸103の回転中心軸Bに沿って連結された構成となっている。   The pump unit 101 is attached to the upper part of the water ring motor 1. The pump unit 101 includes a cylindrical casing 102 and a pump shaft 103 accommodated in the casing 102. The casing 102 has a configuration in which a suction casing 104, an intermediate casing 105, an upper casing 106, a valve casing 107, and a discharge casing 108 are connected along a rotation center axis B of the pump shaft 103 in order from the bottom.

ポンプ軸103は、水封式モータ1のモータ軸2と連結された主軸109と、主軸109に取り付けられた複数の羽根車110と、を備える。主軸109の下部は、ソケットカップリング111を介してモータ軸2と連結されている。主軸109の中間部は、中間軸受112を介して回転自在に支持されている。また、主軸109の上部は、上部軸受113を介して回転自在に支持されている。羽根車110は、中間軸受112と上部軸受113との間において、主軸109に対して多段状に取り付けられており、主軸109と一体で回転する。   The pump shaft 103 includes a main shaft 109 connected to the motor shaft 2 of the water ring motor 1 and a plurality of impellers 110 attached to the main shaft 109. A lower portion of the main shaft 109 is connected to the motor shaft 2 via a socket coupling 111. An intermediate portion of the main shaft 109 is rotatably supported via an intermediate bearing 112. Further, the upper portion of the main shaft 109 is rotatably supported via an upper bearing 113. The impeller 110 is attached to the main shaft 109 in a multistage manner between the intermediate bearing 112 and the upper bearing 113, and rotates integrally with the main shaft 109.

吸込ケーシング104の周面には、複数の吸込口114が形成されている。ポンプ軸103が回転すると、ケーシング102の外部の液体は、複数の吸込口114を介してケーシング102の内部に吸い込まれる。中間ケーシング105は、ケーシング102の内部に吸い込まれた液体を多段状の羽根車110に導く渦巻状の流路を形成する。この中間ケーシング105には、羽根車110から半径方向に吐出された液体を次段に導くガイドベーン115が取り付けられている。   A plurality of suction ports 114 are formed on the peripheral surface of the suction casing 104. When the pump shaft 103 rotates, the liquid outside the casing 102 is sucked into the casing 102 through the plurality of suction ports 114. The intermediate casing 105 forms a spiral flow path that guides the liquid sucked into the casing 102 to the multistage impeller 110. A guide vane 115 that guides the liquid discharged from the impeller 110 in the radial direction to the next stage is attached to the intermediate casing 105.

上部ケーシング106は、中間ケーシング105から吐出された液体を上方に導く流路を形成する。この上部ケーシング106は、上部軸受113を支持している。弁ケーシング107は、上部ケーシング106の流路を閉塞可能な弁機構117を収容している。弁機構117は、回転中心軸Bに沿って配置された弁棒118と、弁棒118に沿って移動自在な弁体119と、弁体119をバルブシート121に向かって付勢するスプリング120と、を有する。   The upper casing 106 forms a flow path that guides the liquid discharged from the intermediate casing 105 upward. The upper casing 106 supports the upper bearing 113. The valve casing 107 houses a valve mechanism 117 that can close the flow path of the upper casing 106. The valve mechanism 117 includes a valve stem 118 disposed along the rotation center axis B, a valve body 119 movable along the valve stem 118, and a spring 120 that biases the valve body 119 toward the valve seat 121. Have.

バルブシート121は、上部ケーシング106と弁ケーシング107との間に挟持されている。ポンプ軸103が回転していないとき、弁体119は、スプリング120によって下方に移動し、バルブシート121と当接する。弁体119がバルブシート121に当接することで、上部ケーシング106の流路が閉塞される。吐出ケーシング108の頂部には、吐出口122が形成されている。吐出口122は、弁ケーシング107の弁機構117の周囲に形成された流路と連通し、液体を上方に吐出すると共に、その周囲のフランジ部に図示しない配管が接続可能とされている。   The valve seat 121 is sandwiched between the upper casing 106 and the valve casing 107. When the pump shaft 103 is not rotating, the valve body 119 is moved downward by the spring 120 and comes into contact with the valve seat 121. When the valve body 119 contacts the valve seat 121, the flow path of the upper casing 106 is closed. A discharge port 122 is formed at the top of the discharge casing 108. The discharge port 122 communicates with a flow path formed around the valve mechanism 117 of the valve casing 107 and discharges the liquid upward, and a pipe (not shown) can be connected to the surrounding flange portion.

図2は、第1実施形態に係る水封式モータ1の断面図である。
水封式モータ1は、図2に示すように、モータ軸2と、モータ軸2を回転させるロータ3及びステータ4と、ロータ3及びステータ4を収容するケーシング5と、を備える。モータ軸2は、回転中心軸Bに沿って配置されている。このモータ軸2は、複数の軸受6,7によって回転自在に支持されている。モータ軸2の周囲には、磁石を有するロータ3が固定されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the water ring motor 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the water ring motor 1 includes a motor shaft 2, a rotor 3 and a stator 4 that rotate the motor shaft 2, and a casing 5 that houses the rotor 3 and the stator 4. The motor shaft 2 is disposed along the rotation center axis B. The motor shaft 2 is rotatably supported by a plurality of bearings 6 and 7. A rotor 3 having a magnet is fixed around the motor shaft 2.

ケーシング5は、円筒状に形成されており、その上下端に側板14,15が固定されている。ケーシング5は、例えば、ステンレス製でその内部空間11には、封入水が充満されている。内部空間11の下部は、バネ12で張設されたダイアフラム13によって形成されている。ダイアフラム13は、内部空間11とケーシング5の外部との圧力差に応じて変形し、当該圧力差を緩和する。封入水は、モータ軸2、ロータ3、複数の軸受6,7と接し、これらを冷却、及び潤滑する。また、ケーシング5の内部に充満された封入水は、軸封装置8により密封される。   The casing 5 is formed in a cylindrical shape, and side plates 14 and 15 are fixed to upper and lower ends thereof. The casing 5 is made of stainless steel, for example, and the internal space 11 is filled with sealed water. A lower portion of the internal space 11 is formed by a diaphragm 13 stretched by a spring 12. The diaphragm 13 is deformed according to the pressure difference between the internal space 11 and the outside of the casing 5 to relieve the pressure difference. The sealed water contacts the motor shaft 2, the rotor 3, and the plurality of bearings 6 and 7, and cools and lubricates them. Further, the sealed water filled in the casing 5 is sealed by the shaft seal device 8.

ステータ4は、ケーシング5の内周面5aに固定されたステータコア17と、ステータコア17に巻き掛けられたコイル18と、を備える。コイル18には、口出線20が接続され、口出線20は、ケーシング5の外部の電源ケーブル21と端子部材22を介して接続されている。このステータ4は、モールド樹脂30によって覆われている。モールド樹脂30は、ステータコア17、コイル18及び、コイル18と口出線20との接続部を覆っている。   The stator 4 includes a stator core 17 fixed to the inner peripheral surface 5 a of the casing 5, and a coil 18 wound around the stator core 17. A lead wire 20 is connected to the coil 18, and the lead wire 20 is connected to a power cable 21 outside the casing 5 via a terminal member 22. The stator 4 is covered with a mold resin 30. The mold resin 30 covers the stator core 17, the coil 18, and the connection portion between the coil 18 and the lead wire 20.

図3は、第1実施形態に係るモールド樹脂30によって覆われたステータ4の拡大図である。
図3に示すように、ステータコア17は、ケーシング5の内周面5aに沿って環状に形成されている。ステータコア17は、モータ軸2と平行に延びる軸方向において複数の電磁鋼板が積層されて形成されたものであり、その軸方向における両方の端面17aにはコイル18が挿通される不図示のスロット(空間)が開口している。このステータコア17の外周面17bは、ケーシング5の内周面5aに接している。
FIG. 3 is an enlarged view of the stator 4 covered with the mold resin 30 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the stator core 17 is formed in an annular shape along the inner peripheral surface 5 a of the casing 5. The stator core 17 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in the axial direction extending in parallel with the motor shaft 2, and a slot (not shown) through which the coil 18 is inserted in both end surfaces 17 a in the axial direction. (Space) is open. The outer peripheral surface 17 b of the stator core 17 is in contact with the inner peripheral surface 5 a of the casing 5.

モールド樹脂30は、ステータコア17の両方の端面17aを覆うと共に、ステータコア17の内周面17cからの封入水の侵入を防止するため、ステータコア17の内周面17cを厚みTで覆っている。厚みTは、モールド樹脂30の強度や成形の都合に依るが、例えば1〜2mm程度である。このようなモールド樹脂30は、例えば、モールド金型の芯金をステータコア17の内径よりも小さくし、芯金とステータコア17の内周面17cとの間に隙間ができるようにして注型を実施することで成形できる。   The mold resin 30 covers both end surfaces 17a of the stator core 17 and covers the inner peripheral surface 17c of the stator core 17 with a thickness T in order to prevent intrusion of sealed water from the inner peripheral surface 17c of the stator core 17. The thickness T depends on the strength of the mold resin 30 and the convenience of molding, but is about 1 to 2 mm, for example. For example, the mold resin 30 is cast by making the core metal of the mold metal smaller than the inner diameter of the stator core 17 so that a gap is formed between the core metal and the inner peripheral surface 17c of the stator core 17. Can be molded.

モールド樹脂30には、例えば、2液硬化型のエポキシ樹脂等を用いることができる。この液状の樹脂を金型内に注型した後、樹脂を固化させる。なお、樹脂を早く固化させるために80〜120℃程度の高温を保持して硬化させるとよい。樹脂が硬化した後、注型金型からステータを取り出し、冷却することで、ステータコア17の内周面17cにもモールド樹脂30の薄い膜を形成することができる。このモールド樹脂30は、ケーシング5の内周面5aに接するようにして、外周面17bを除くステータコア17、コイル18、コイル18と口出線20との接続部を一体で覆う。   For the mold resin 30, for example, a two-component curable epoxy resin or the like can be used. After pouring this liquid resin into the mold, the resin is solidified. In addition, in order to solidify resin quickly, it is good to hold | maintain and harden about 80-120 degreeC high temperature. After the resin is cured, the stator is taken out from the casting mold and cooled to form a thin film of the mold resin 30 on the inner peripheral surface 17c of the stator core 17. This mold resin 30 integrally covers the connecting portion between the stator core 17, the coil 18, the coil 18 and the lead wire 20 excluding the outer peripheral surface 17 b so as to be in contact with the inner peripheral surface 5 a of the casing 5.

図3に示すように、モールド樹脂30とケーシング5との対向部Aには、ゴムリング40が配置されている。ゴムリング40は、環状に形成されたシール部材(例えばO−リング)であり、円形の断面形状を有する。このゴムリング40は、ケーシング5とステータコア17との角部10に配置されている。角部10は、ケーシング5の内周面5aとステータコア17の端面17aとによって形成され、ステータコア17の軸方向における両端部に形成される。角部10に配置されたゴムリング40は、ケーシング5の内周面5aとステータコア17の端面17aとに接している。   As shown in FIG. 3, a rubber ring 40 is disposed at a facing portion A between the mold resin 30 and the casing 5. The rubber ring 40 is an annular seal member (for example, an O-ring) and has a circular cross-sectional shape. The rubber ring 40 is disposed at the corner 10 between the casing 5 and the stator core 17. The corner 10 is formed by the inner peripheral surface 5 a of the casing 5 and the end surface 17 a of the stator core 17, and is formed at both ends in the axial direction of the stator core 17. The rubber ring 40 disposed in the corner portion 10 is in contact with the inner peripheral surface 5 a of the casing 5 and the end surface 17 a of the stator core 17.

ゴムリング40は、水膨張性ゴムから形成することが好ましい。水膨張性ゴムは、水と接触すると体積が1.5〜10倍程度に膨潤(膨張)するゴムのことで、例えば、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム等の基材から成る。このゴムリング40は、モールド樹脂30の注型の実施の前に、予めケーシング5とステータコア17との角部10に装着しておくことで、対向部Aに容易に配置することができる。なお、ゴムリング40の外径がケーシング5の内周面5a(内径)よりも僅かに大きいことが好ましく、これにより角部10への装着時に蓄圧状態となり、ゴムリング40の位置決めが容易になる。   The rubber ring 40 is preferably formed from water-expandable rubber. The water-expandable rubber is a rubber that swells (expands) about 1.5 to 10 times in volume when contacted with water, and is made of a base material such as butyl rubber, chloroprene rubber, or urethane rubber. The rubber ring 40 can be easily disposed in the facing portion A by being attached to the corner portion 10 of the casing 5 and the stator core 17 in advance before the molding resin 30 is cast. It is preferable that the outer diameter of the rubber ring 40 is slightly larger than the inner peripheral surface 5a (inner diameter) of the casing 5, whereby a pressure accumulation state is obtained when the rubber ring 40 is attached to the corner portion 10, and positioning of the rubber ring 40 is facilitated. .

続いて、図4及び図5を参照して、上記構成の水封式モータ1の作用について説明する。
図4は、第1実施形態に係るゴムリング40を有する水封式モータ1の(a)運転停止時、(b)運転中の様子を示す説明図である。図5は、比較例としてゴムリング40を有さない水封式モータ1´の(a)運転停止時、(b)運転中の様子を示す説明図である。
Then, with reference to FIG.4 and FIG.5, the effect | action of the water-sealed motor 1 of the said structure is demonstrated.
FIGS. 4A and 4B are explanatory views showing a state of the water-sealed motor 1 having the rubber ring 40 according to the first embodiment during (a) operation stop and (b) operation. FIG. 5 is an explanatory view showing a state during (a) operation stop and (b) operation of a water-sealed motor 1 ′ that does not have the rubber ring 40 as a comparative example.

比較例の水封式モータ1´の場合、図5(a)に示すように、運転が停止し冷やされると、モールド樹脂30がケーシング5よりも径方向に大きく収縮し、モールド樹脂30とケーシング5との対向部Aに隙間S1が形成される。これは、ケーシング5やステータコア17の等の金属材料の線膨張係数が、例えば10〜18×10−6程度であるのに対し、モールド樹脂30の線膨張係数が、例えば60〜80×10−6程度と大きく異なることが原因である。このため、モールド樹脂30をケーシング5の内周面5aに接するように成形したとしても、モールド樹脂30とケーシング5との間には隙間S1が生じるので、この隙間S1に封入水が侵入してしまう。 In the case of the water-sealed motor 1 ′ of the comparative example, as shown in FIG. 5A, when the operation is stopped and cooled, the mold resin 30 contracts more in the radial direction than the casing 5, and the mold resin 30 and the casing A gap S <b> 1 is formed in a portion A facing the A 5. This casing 5 and the linear expansion coefficient of the metal material or the like of the stator core 17, to which the for example 10 to 18 × 10 -6, the coefficient of linear expansion of the mold resin 30, for example 60-80 × 10 - The reason is that it is greatly different from about 6 . For this reason, even if the mold resin 30 is molded so as to be in contact with the inner peripheral surface 5a of the casing 5, a gap S1 is formed between the mold resin 30 and the casing 5, so that the sealed water enters the gap S1. End up.

次に、図5(b)に示すように、運転が再開され水封式モータ1´が温められると、モールド樹脂30の径方向の膨張により隙間S1が無くなるが、代わりに隙間S2が形成される。すなわち、ステータコア17の両方の端面17aを覆うモールド樹脂30は、ステータコア17の不図示のスロットを通って接続されており、このモールド樹脂30がステータコア17よりも軸方向に大きく膨張することで、モールド樹脂30とステータコア17の端面17aとの間に隙間S2が形成される。隙間S1に侵入していた封入水は、隙間S1から隙間S2に侵入するため、コイル18に接する虞がある。このように、ステータ4をモールド樹脂30で覆っただけでは、封入水の侵入を防ぐことは困難である。   Next, as shown in FIG. 5 (b), when the operation is resumed and the water-sealed motor 1 'is warmed, the gap S1 disappears due to the radial expansion of the mold resin 30, but a gap S2 is formed instead. The That is, the mold resin 30 covering both end faces 17a of the stator core 17 is connected through a slot (not shown) of the stator core 17, and the mold resin 30 expands more in the axial direction than the stator core 17, thereby A gap S <b> 2 is formed between the resin 30 and the end surface 17 a of the stator core 17. Since the sealed water that has entered the gap S1 enters the gap S2 from the gap S1, there is a possibility that it will come into contact with the coil 18. Thus, it is difficult to prevent intrusion of the enclosed water only by covering the stator 4 with the mold resin 30.

本実施形態の水封式モータ1は、図4(a)に示すように、モールド樹脂30とケーシング5との対向部Aにゴムリング40を配置している。この構成によれば、図4(a)に示すように、運転が停止し水封式モータ1が冷やされ、モールド樹脂30がケーシング5よりも径方向に大きく収縮して隙間S1が形成されても、ゴムリング40が対向部Aに配置されているため、隙間S1を介した封入水の侵入を阻止できる。また、図4(b)に示すように、運転が再開され水封式モータ1が温められて隙間S2が形成されたとしても、隙間S2に封入水が侵入しにくくなるため、長期に渡ってステータ4の耐水性を保つことができる。   As shown in FIG. 4A, the water ring motor 1 according to the present embodiment has a rubber ring 40 disposed at a facing portion A between the mold resin 30 and the casing 5. According to this configuration, as shown in FIG. 4A, the operation is stopped and the water-sealed motor 1 is cooled, and the mold resin 30 is contracted more in the radial direction than the casing 5 to form the gap S1. In addition, since the rubber ring 40 is disposed in the facing portion A, it is possible to prevent the intrusion of sealed water through the gap S1. Further, as shown in FIG. 4B, even if the operation is resumed and the water-sealed motor 1 is warmed to form the gap S2, the sealed water is less likely to enter the gap S2, so that it can be used for a long time. The water resistance of the stator 4 can be maintained.

すなわち、本実施形態では、ゴムリング40が、ケーシング5とステータコア17との角部10に配置されている。この構成によれば、図4(a)に示すように水封式モータ1が冷やされ、モールド樹脂30が軸方向に収縮すると、ゴムリング40がモールド樹脂30とステータコア17の端面17aとの間で圧縮され、ゴムリング40が径方向に伸びてケーシング5の内周面5aに密着し、シール性が向上する。また、図4(b)に示すように水封式モータ1が温められ、モールド樹脂30が径方向に膨張すると、ゴムリング40がケーシング5の内周面5aに押圧されて密着するため、シール性が向上する。   That is, in the present embodiment, the rubber ring 40 is disposed at the corner 10 between the casing 5 and the stator core 17. According to this configuration, as shown in FIG. 4A, when the water-sealed motor 1 is cooled and the mold resin 30 contracts in the axial direction, the rubber ring 40 is located between the mold resin 30 and the end face 17 a of the stator core 17. The rubber ring 40 extends in the radial direction and comes into close contact with the inner peripheral surface 5a of the casing 5, thereby improving the sealing performance. Also, as shown in FIG. 4B, when the water-sealed motor 1 is warmed and the mold resin 30 expands in the radial direction, the rubber ring 40 is pressed against the inner peripheral surface 5a of the casing 5 so that the seal is sealed. Improves.

さらに、本実施形態では、ゴムリング40は、水膨張性ゴムから形成されている。図4(a)に示すように、モールド樹脂30とケーシング5との対向部Aに形成された隙間S1に侵入した封入水は、ステータコア17の端面17aに到達する前にゴムリング40と接触するので、ゴムリング40は水膨張し、より一層、モールド樹脂30とケーシング5の内周面5a及びステータコア17の端面17aとの間における止水性能が向上する。したがって、封入水がステータ4に、より侵入し難くなるため、長期に亘ってステータ4の耐水性を保つことができる。   Furthermore, in this embodiment, the rubber ring 40 is formed from water-expandable rubber. As shown in FIG. 4A, the sealed water that has entered the gap S <b> 1 formed in the facing portion A between the mold resin 30 and the casing 5 comes into contact with the rubber ring 40 before reaching the end surface 17 a of the stator core 17. Therefore, the rubber ring 40 is expanded by water, and the water stop performance between the mold resin 30 and the inner peripheral surface 5a of the casing 5 and the end surface 17a of the stator core 17 is further improved. Accordingly, since the sealed water is less likely to enter the stator 4, the water resistance of the stator 4 can be maintained over a long period of time.

このように、上述の本実施形態によれば、モータ軸2と、モータ軸2を回転させるロータ3及びステータ4と、ロータ3及びステータ4を収容する円筒状のケーシング5と、を有し、ケーシング5の内部に封入水が充満されている水封式モータ1であって、ステータ4を覆うモールド樹脂30と、モールド樹脂30とケーシング5との対向部Aに配置されたゴムリング40と、を有する、という構成を採用することによって、封入水がモールド樹脂30の内部に侵入することが防止されるので、長期に亘りステータ4の耐水絶縁性能を維持することができる。また、本実施形態の水封式モータ1は、金属キャンが無いので、キャン損が発生することがなく高効率となる。さらに、本実施形態の水封式モータ1は、これまでのキャンド方式、耐水絶縁電線方式の水中モータよりも構造がシンプルであり、安価である。   Thus, according to the above-described embodiment, the motor shaft 2, the rotor 3 and the stator 4 that rotate the motor shaft 2, and the cylindrical casing 5 that houses the rotor 3 and the stator 4 are provided. A water-sealed motor 1 in which the inside of the casing 5 is filled with sealed water, the mold resin 30 covering the stator 4, and the rubber ring 40 disposed in the facing portion A between the mold resin 30 and the casing 5; Since the sealed water is prevented from entering the inside of the mold resin 30 by adopting the configuration of having the above, the water-resistant insulation performance of the stator 4 can be maintained for a long time. Moreover, since the water-sealed motor 1 of this embodiment does not have a metal can, a can loss does not generate | occur | produce and becomes high efficiency. Furthermore, the water-sealed motor 1 of the present embodiment has a simpler structure and is less expensive than conventional canned and water-resistant insulated wire submersible motors.

なお、第1実施形態は、次のような別形態を採用することができる。
図6は、第1実施形態の別形態に係る水封式モータ1Aに設けられたゴムリング40Aを示す拡大図である。
図6に示すように、ケーシング5とステータコア17との角部10に配置されたゴムリング40Aは、角部10に接する直角部41を有すると共に、該直角部41の対辺に斜辺部42を有する直角三角形の断面形状を有する。この構成によれば、例えば、図4(a)に示すように水封式モータ1が冷やされ、モールド樹脂30が軸方向に収縮すると、ゴムリング40Aの斜辺部42に力が加わり、ゴムリング40Aがケーシング5の内周面5a及びステータコア17の端面17aの両方に押圧されるため、シール性がさらに向上する。
In the first embodiment, the following other forms can be adopted.
FIG. 6 is an enlarged view showing a rubber ring 40A provided in a water-sealed motor 1A according to another form of the first embodiment.
As shown in FIG. 6, the rubber ring 40 </ b> A disposed at the corner portion 10 between the casing 5 and the stator core 17 has a right angle portion 41 in contact with the corner portion 10, and has an oblique side portion 42 on the opposite side of the right angle portion 41. It has a right triangle cross section. According to this configuration, for example, as shown in FIG. 4A, when the water-sealed motor 1 is cooled and the mold resin 30 contracts in the axial direction, a force is applied to the oblique side portion 42 of the rubber ring 40A, and the rubber ring Since 40A is pressed by both the inner peripheral surface 5a of the casing 5 and the end surface 17a of the stator core 17, the sealing performance is further improved.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る水封式モータについて説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
(Second Embodiment)
Next, a water ring motor according to a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図7は、第2実施形態に係るモールド樹脂50によって覆われたロータ3を示す図である。
図7に示すように、第2実施形態の水封式モータ1Bでは、ロータ3がモールド樹脂50(第2のモールド樹脂)によって覆われている点で、上記実施形態と異なる。
FIG. 7 is a view showing the rotor 3 covered with the mold resin 50 according to the second embodiment.
As shown in FIG. 7, the water-sealed motor 1 </ b> B of the second embodiment is different from the above-described embodiment in that the rotor 3 is covered with a mold resin 50 (second mold resin).

ロータ3は、モータ軸2の外周面2bに固定されたロータコア61と、ロータコア61に挿入された永久磁石62と、を備える。ロータコア61は、モータ軸2と平行に延びる軸方向において複数の円板状の電磁鋼板が積層されて形成されたものであり、その軸方向における両方の端面61aには永久磁石62が挿通される不図示のスロット(空間)が開口している。このロータコア61の内周面61cは、モータ軸2の外周面2bに接している。永久磁石62は、例えば、封入水に対する耐食性が低い一般的な希土類元素等で形成されている。   The rotor 3 includes a rotor core 61 fixed to the outer peripheral surface 2 b of the motor shaft 2 and a permanent magnet 62 inserted into the rotor core 61. The rotor core 61 is formed by laminating a plurality of disc-shaped electromagnetic steel plates in the axial direction extending in parallel with the motor shaft 2, and the permanent magnet 62 is inserted into both end surfaces 61 a in the axial direction. A slot (space) (not shown) is opened. The inner peripheral surface 61 c of the rotor core 61 is in contact with the outer peripheral surface 2 b of the motor shaft 2. The permanent magnet 62 is made of, for example, a general rare earth element having low corrosion resistance against the sealed water.

モールド樹脂50は、ロータコア61及び永久磁石62を覆っている。具体的に、モールド樹脂50は、ロータコア61の両方の端面61aを覆うと共に、ロータコア61の外周面61bからの封入水の侵入を防止するため、ロータコア61の外周面61bを厚みT1で覆っている。厚みT1は、モールド樹脂50の強度や成形の都合に依るが、例えば1〜2mm程度である。このようなモールド樹脂50は、例えば、モールド金型をロータコア61の外径よりも大きくし、モールド金型とロータコア61の外周面61bとの間に隙間ができるようにして注型を実施することで成形できる。   The mold resin 50 covers the rotor core 61 and the permanent magnet 62. Specifically, the mold resin 50 covers both the end surfaces 61a of the rotor core 61, and covers the outer peripheral surface 61b of the rotor core 61 with a thickness T1 in order to prevent intrusion of enclosed water from the outer peripheral surface 61b of the rotor core 61. . The thickness T1 depends on the strength of the mold resin 50 and the convenience of molding, but is about 1 to 2 mm, for example. Such a mold resin 50 is cast, for example, by making the mold die larger than the outer diameter of the rotor core 61 and forming a gap between the mold die and the outer peripheral surface 61 b of the rotor core 61. Can be molded.

モールド樹脂50には、例えば、2液硬化型のエポキシ樹脂等を用いることができる。この液状の樹脂を金型内に注型した後、樹脂を固化させる。なお、樹脂を早く固化させるために80〜120℃程度の高温を保持して硬化させるとよい。樹脂が硬化した後、注型金型からステータを取り出し、冷却することで、ロータコア61の外周面61bにもモールド樹脂50の薄い膜を形成することができる。このモールド樹脂50は、モータ軸2の外周面2bに接するようにして、内周面61cを除くロータコア61、永久磁石62を一体で覆う。   For the mold resin 50, for example, a two-component curable epoxy resin or the like can be used. After pouring this liquid resin into the mold, the resin is solidified. In addition, in order to solidify resin quickly, it is good to hold | maintain and harden about 80-120 degreeC high temperature. After the resin is cured, the stator is taken out from the casting mold and cooled to form a thin film of the mold resin 50 on the outer peripheral surface 61b of the rotor core 61. The mold resin 50 integrally covers the rotor core 61 and the permanent magnet 62 excluding the inner peripheral surface 61c so as to be in contact with the outer peripheral surface 2b of the motor shaft 2.

図7に示すように、モールド樹脂50とモータ軸2との対向部Cには、ゴムリング70(第2のゴムリング)が配置されている。ゴムリング70は、環状に形成されたシール部材(例えばO−リング)であり、円形の断面形状を有する。このゴムリング70は、モータ軸2とロータコア61との角部10Aに配置されている。角部10Aは、モータ軸2の外周面2bとロータコア61の端面61aとによって形成され、ロータコア61の軸方向における両端部に形成される。角部10Aに配置されたゴムリング70は、モータ軸2の外周面2bとロータコア61の端面61aとに接している。   As shown in FIG. 7, a rubber ring 70 (second rubber ring) is disposed at a facing portion C between the mold resin 50 and the motor shaft 2. The rubber ring 70 is an annular seal member (for example, an O-ring) and has a circular cross-sectional shape. The rubber ring 70 is disposed at the corner 10 </ b> A between the motor shaft 2 and the rotor core 61. 10 A of corner | angular parts are formed of the outer peripheral surface 2b of the motor shaft 2, and the end surface 61a of the rotor core 61, and are formed in the both ends in the axial direction of the rotor core 61. As shown in FIG. The rubber ring 70 disposed at the corner 10 </ b> A is in contact with the outer peripheral surface 2 b of the motor shaft 2 and the end surface 61 a of the rotor core 61.

ゴムリング70は、上述した第1実施形態のゴムリング40と同様に、水膨張性ゴムから形成することが好ましい。水膨張性ゴムは、水と接触すると体積が1.5〜10倍程度に膨潤(膨張)するゴムのことで、例えば、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム等の基材から成る。このゴムリング70は、モールド樹脂50の注型の実施の前に、予めモータ軸2とロータコア61との角部10Aに装着しておくことで、対向部Cに容易に配置することができる。なお、ゴムリング70の内径がロータコア61の取付部におけるモータ軸2の外周面2b(外径)よりも僅かに小さいことが好ましく、これにより角部10Aへの装着時に蓄圧状態となり、ゴムリング70の位置決めが容易になる。   The rubber ring 70 is preferably formed from water-expandable rubber, like the rubber ring 40 of the first embodiment described above. The water-expandable rubber is a rubber that swells (expands) about 1.5 to 10 times in volume when contacted with water, and is made of a base material such as butyl rubber, chloroprene rubber, or urethane rubber. The rubber ring 70 can be easily disposed in the facing portion C by mounting the rubber ring 70 on the corner portion 10A of the motor shaft 2 and the rotor core 61 in advance before the molding resin 50 is cast. It is preferable that the inner diameter of the rubber ring 70 is slightly smaller than the outer peripheral surface 2b (outer diameter) of the motor shaft 2 at the mounting portion of the rotor core 61, whereby a pressure accumulation state is obtained when the rubber ring 70 is attached to the corner portion 10A. It becomes easy to position.

続いて、図8を参照して、上記構成の水封式モータ1Bの作用について説明する。
図8は、第2実施形態に係るゴムリング70を有するロータ3の(a)運転停止時、(b)運転中の様子を示す説明図である。
Then, with reference to FIG. 8, the effect | action of the water-sealed motor 1B of the said structure is demonstrated.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of (a) when the operation of the rotor 3 having the rubber ring 70 according to the second embodiment is stopped and (b) during operation.

第2実施形態の水封式モータ1Bは、図8(a)に示すように、モールド樹脂50とモータ軸2との対向部Cにゴムリング70を配置している。この構成によれば、図8(a)に示すように、運転が停止し水封式モータ1Bが冷やされ(さらにはモールド樹脂50の射出形成時の圧力により)、モールド樹脂50が収縮すると、例えば径方向では、ゴムリング70がモールド樹脂50とモータ軸2の外周面2bとの間で圧縮される。これにより、ゴムリング40とモールド樹脂50とが密着すると共に、ゴムリング40とモータ軸2の外周面2bとが密着するため、例えば、密着部P1,P2を介した封入水の浸入を阻止できる。   As shown in FIG. 8A, the water-sealed motor 1 </ b> B of the second embodiment has a rubber ring 70 disposed at a facing portion C between the mold resin 50 and the motor shaft 2. According to this configuration, as shown in FIG. 8A, when the operation is stopped and the water-sealed motor 1B is cooled (further due to the pressure during the injection molding of the mold resin 50), and the mold resin 50 contracts, For example, in the radial direction, the rubber ring 70 is compressed between the mold resin 50 and the outer peripheral surface 2 b of the motor shaft 2. As a result, the rubber ring 40 and the mold resin 50 are brought into close contact with each other, and the rubber ring 40 and the outer peripheral surface 2b of the motor shaft 2 are brought into close contact with each other. .

また、ゴムリング70が、モータ軸2とロータコア61との角部10Aに配置されていることで、モールド樹脂50が熱収縮(および射出形成時の圧力)により軸方向に収縮すると、ゴムリング70がモールド樹脂50とロータコア61の端面61aとの間で圧縮される。これにより、ゴムリング70とロータコア61とが密着し、密着部P3が形成される。そうすると、モータ軸2の外周面2b、モールド樹脂50、及びロータコア61の端面61aの3点の密着部P1〜P3が形成されることから、止水性能が向上する。したがって、封入水がロータ3に侵入し難くなるため、長期に亘ってロータ3の耐水性を保つことができる。   Further, since the rubber ring 70 is arranged at the corner 10A between the motor shaft 2 and the rotor core 61, the rubber ring 70 is contracted when the mold resin 50 contracts in the axial direction due to thermal contraction (and pressure at the time of injection molding). Is compressed between the mold resin 50 and the end surface 61 a of the rotor core 61. As a result, the rubber ring 70 and the rotor core 61 are in close contact with each other, and the close contact portion P3 is formed. If it does so, since the three contact | adherence parts P1-P3 of the outer peripheral surface 2b of the motor shaft 2, the mold resin 50, and the end surface 61a of the rotor core 61 are formed, water stop performance improves. Accordingly, the sealed water is less likely to enter the rotor 3, so that the water resistance of the rotor 3 can be maintained over a long period of time.

また、図8(b)に示すように、運転が再開され水封式モータ1Bが温められると、モールド樹脂50がモータ軸2よりも径方向に膨張し、モールド樹脂50とモータ軸2との間には隙間S3が生じ得る。また、モールド樹脂50がロータコア61よりも軸方向に膨張し、モールド樹脂50とロータコア61の端面61aとの間には隙間S4が生じ得る。ここで、ゴムリング70は、モールド樹脂50によって予圧縮されており、その一部の蓄圧が解除されることにより膨張(復元変形)し、密着部P1〜P3における止水性能を維持する。さらに、ゴムリング70は、水膨張性ゴムから形成されており、隙間S3に侵入した封入水は、ロータコア61の端面61aに到達する前にゴムリング70と接触するので、ゴムリング70が水膨張することで、より一層、止水性能が向上する。したがって、封入水がロータ3に侵入し難くなるため、長期に亘ってロータ3の耐水性を保つことができる。   Further, as shown in FIG. 8B, when the operation is resumed and the water-sealed motor 1B is warmed, the mold resin 50 expands in the radial direction from the motor shaft 2, and the mold resin 50 and the motor shaft 2 There may be a gap S3 between them. Further, the mold resin 50 expands more in the axial direction than the rotor core 61, and a gap S <b> 4 can be generated between the mold resin 50 and the end surface 61 a of the rotor core 61. Here, the rubber ring 70 is pre-compressed by the mold resin 50, and expands (restores and deforms) when a part of the accumulated pressure is released, and maintains the water stop performance at the contact portions P1 to P3. Further, the rubber ring 70 is made of water-expandable rubber, and the sealed water that has entered the gap S3 comes into contact with the rubber ring 70 before reaching the end surface 61a of the rotor core 61. By doing so, the water stop performance is further improved. Accordingly, the sealed water is less likely to enter the rotor 3, so that the water resistance of the rotor 3 can be maintained over a long period of time.

このように、上述の第2実施形態によれば、モータ軸2と、モータ軸2を回転させるロータ3及びステータ4と、ロータ3及びステータ4を収容するケーシング5と、を有し、ケーシング5の内部に封入水が充満されている水封式モータ1Bであって、ロータ3を覆うモールド樹脂50と、モールド樹脂50とモータ軸2との対向部Cに配置されたゴムリング70と、を有する、という構成を採用することによって、封入水がモールド樹脂50の内部に侵入することが防止されるので、長期に亘りロータ3の耐水絶縁性能を維持することができる。また、第2実施形態の水封式モータ1Bは、金属キャンが無いので、キャン損が発生することがなく高効率となる。さらに、第2実施形態の水封式モータ1Bは、これまでのキャンド方式、耐水絶縁電線方式の水中モータよりも構造がシンプルであり、安価である。   Thus, according to the second embodiment described above, the motor shaft 2, the rotor 3 and the stator 4 that rotate the motor shaft 2, and the casing 5 that houses the rotor 3 and the stator 4 are provided. A water-sealed motor 1B filled with sealed water, and a mold resin 50 that covers the rotor 3, and a rubber ring 70 that is disposed at a facing portion C between the mold resin 50 and the motor shaft 2. By adopting the configuration of having, it is possible to prevent the sealed water from entering the inside of the mold resin 50, so that the water resistant insulation performance of the rotor 3 can be maintained for a long time. Moreover, since the water-sealed motor 1B of the second embodiment has no metal can, no can loss occurs and the efficiency is high. Furthermore, the water-sealed motor 1B of the second embodiment has a simpler structure and is less expensive than the conventional canned and water-resistant insulated wire submersible motors.

なお、第2実施形態は、次のような別形態を採用することができる。
図9は、第2実施形態の別形態に係るロータ3に設けられたゴムリング70Cを示す拡大図である。
図9に示すように、モータ軸2とロータコア61との角部10Aに配置されたゴムリング70Cは、角部10Aに接する直角部71を有すると共に、該直角部71の対辺に斜辺部72を有する直角三角形の断面形状を有する。この構成によれば、例えば、ゴムリング70Cが径方向に膨張(水膨張)すると、ゴムリング70Cの上端部がモールド樹脂50とロータコア61との隙間に楔状に入り込み、モールド樹脂50とロータコア61の端面61aの両方に押圧されるため、密着部P2、P3におけるシール性がさらに向上する。
Note that the second embodiment may adopt another form as follows.
FIG. 9 is an enlarged view showing a rubber ring 70 </ b> C provided in the rotor 3 according to another form of the second embodiment.
As shown in FIG. 9, the rubber ring 70 </ b> C disposed at the corner portion 10 </ b> A between the motor shaft 2 and the rotor core 61 has a right angle portion 71 in contact with the corner portion 10 </ b> A, and an oblique side portion 72 on the opposite side of the right angle portion 71. It has a right-angled triangular cross-sectional shape. According to this configuration, for example, when the rubber ring 70 </ b> C expands in the radial direction (water expansion), the upper end portion of the rubber ring 70 </ b> C enters a wedge shape in the gap between the mold resin 50 and the rotor core 61. Since it is pressed by both of the end surfaces 61a, the sealing performance at the contact portions P2 and P3 is further improved.

図10は、第2実施形態の別形態に係るロータ3に設けられたゴムリング70D1,D2を示す拡大図である。
図10に示すように、モータ軸2とロータコア61との角部10Aには、複数のゴムリング70D1,D2が配置されている。ゴムリング70D1の内径は、モータ軸2の外周面2b(外径)よりも僅かに小さく、蓄圧状態でモータ軸2に装着され、密着部P1を形成している。ゴムリング70D2は、モールド樹脂50及びロータコア61の端面61aと密着して密着部P2,P3を形成すると共に、モータ軸2の外周面2bに装着された断面視矩形状のリング部材73に支持されている。なお、ゴムリング70D1は、リング部材73の側面に密着し、密着部P4を形成している。
FIG. 10 is an enlarged view showing rubber rings 70D1 and D2 provided in the rotor 3 according to another form of the second embodiment.
As shown in FIG. 10, a plurality of rubber rings 70 </ b> D <b> 1 and D <b> 2 are arranged at the corner 10 </ b> A between the motor shaft 2 and the rotor core 61. The inner diameter of the rubber ring 70D1 is slightly smaller than the outer peripheral surface 2b (outer diameter) of the motor shaft 2, and is attached to the motor shaft 2 in a pressure accumulation state to form a close contact portion P1. The rubber ring 70 </ b> D <b> 2 is in close contact with the mold resin 50 and the end surface 61 a of the rotor core 61 to form the close contact portions P <b> 2 and P <b> 3, and is supported by a ring member 73 having a rectangular shape in sectional view attached to the outer peripheral surface 2 b of the motor shaft 2. ing. The rubber ring 70D1 is in close contact with the side surface of the ring member 73 and forms a close contact portion P4.

リング部材73は、モールド樹脂50よりも線膨張係数が大きい樹脂部材である。例えば、モールド樹脂50がPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂の場合、線膨張係数は20〜30×10−6程度であるので、リング部材73をEP(エポキシ)樹脂にして、線膨張係数を40×10−6程度にするとよい。この構成によれば、モールド樹脂50が径方向に熱膨張し、ゴムリング70D1とモールド樹脂50との間に隙間が形成されても、リング部材73がこのモールド樹脂50よりも径方向に大きく熱膨張するため、ゴムリング70D2が持ち上げられ、モールド樹脂50との間の(密着部P2における)止水性能が維持される。すなわち、ゴムリング70D1,D2が水膨張性ゴムでなくとも止水性能が維持される。なお、ゴムリング70D1,D2が水膨張性ゴムであれば、より一層、止水性能が向上する。 The ring member 73 is a resin member having a larger linear expansion coefficient than the mold resin 50. For example, when the mold resin 50 is a PPS (polyphenylene sulfide) resin, the linear expansion coefficient is about 20 to 30 × 10 −6. Therefore, the ring member 73 is made of EP (epoxy) resin and the linear expansion coefficient is 40 × 10. It should be about -6 . According to this configuration, even if the mold resin 50 is thermally expanded in the radial direction and a gap is formed between the rubber ring 70 </ b> D <b> 1 and the mold resin 50, the ring member 73 is heated more greatly in the radial direction than the mold resin 50. Since it expands, the rubber ring 70D2 is lifted, and the water stopping performance (at the contact portion P2) with the mold resin 50 is maintained. That is, the water stopping performance is maintained even if the rubber rings 70D1 and D2 are not water-expandable rubber. In addition, if the rubber rings 70D1 and D2 are water-expandable rubbers, the water stop performance is further improved.

図11は、第2実施形態の別形態に係るロータ3に設けられたゴムリング70E1,E2を示す拡大図である。
図11に示す形態は、上述した図9に示す形態と、図10に示す形態とを組み合わせたものである。すなわち、モータ軸2とロータコア61との角部10Aには、直角三角形の断面形状を有する複数のゴムリング70E1,E2が配置され、ゴムリング70E2がモールド樹脂50よりも線膨張係数が大きいリング部材73に支持されている。この構成によれば、ゴムリング70E2による楔効果と、リング部材73による押圧(押し上げ)効果が得られ、より一層、止水性能が向上する。なお、ゴムリング70E1,E2は、一体ものであってもよい。すなわち、ゴムリング70E1,E2の上端部と下端部が接続され、全体として直角三角形であるが、その直角部に、リング部材73を配置する溝が形成される形態を採用してもよい。
FIG. 11 is an enlarged view showing rubber rings 70E1 and E2 provided in the rotor 3 according to another form of the second embodiment.
The form shown in FIG. 11 is a combination of the form shown in FIG. 9 and the form shown in FIG. That is, a plurality of rubber rings 70E1 and E2 having a right-angled triangular cross-sectional shape are arranged at the corner 10A between the motor shaft 2 and the rotor core 61, and the rubber ring 70E2 has a larger linear expansion coefficient than the mold resin 50. 73. According to this configuration, the wedge effect by the rubber ring 70E2 and the pressing (pushing up) effect by the ring member 73 are obtained, and the water stop performance is further improved. The rubber rings 70E1 and E2 may be integrated. That is, the upper and lower ends of the rubber rings 70E1 and E2 are connected to form a right triangle as a whole, but a form in which a groove for arranging the ring member 73 is formed at the right angle may be adopted.

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。   Although preferred embodiments of the present invention have been described and described above, it should be understood that these are exemplary of the present invention and should not be considered as limiting. Additions, omissions, substitutions, and other changes can be made without departing from the scope of the invention. Accordingly, the invention is not to be seen as limited by the foregoing description, but is limited by the scope of the claims.

例えば、上記第1実施形態では、ゴムリング40がケーシング5とステータコア17との角部10に配置されている構成について説明したが、ゴムリング40が角部10から離れて配置されていてもよく、モールド樹脂30とケーシング5との対向部Aに配置されていれば従来よりも耐水絶縁性能は向上する。
また、上記第2実施形態においても、対向部Cであればゴムリング70が角部10Aから離れて配置されていてもよい。
For example, in the first embodiment, the configuration in which the rubber ring 40 is disposed at the corner portion 10 of the casing 5 and the stator core 17 has been described. However, the rubber ring 40 may be disposed away from the corner portion 10. If the mold resin 30 and the casing 5 are disposed at the facing portion A, the water-resistant insulation performance is improved as compared with the conventional case.
Also in the second embodiment, the rubber ring 70 may be disposed away from the corner portion 10A as long as it is the facing portion C.

また、例えば、上記実施形態では、ステータコア17の軸方向の両端部に一つずつゴムリング40,70を配置したが、両端部のそれぞれに複数配置してよい。
また、例えば、ステータコア17の軸方向における一端部の方が他端部よりも止水性が悪い場合には、一端部の方が他端部よりも多くゴムリング40,70を配置してもよいし、一端部の方が他端部よりも対向部Aに沿って幅広のゴムリング40,70を配置してもよい。
また、例えば、ゴムリング40,70の断面形状は、円形や直角三角形に限らず、四角形、その他の多角形、若しくは楕円形、それ以外の異形であってもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the rubber rings 40 and 70 are arranged one by one at both ends in the axial direction of the stator core 17, but a plurality of rubber rings 40 and 70 may be arranged at each of both ends.
Further, for example, when one end portion in the axial direction of the stator core 17 is poorer in water-stopping than the other end portion, the rubber rings 40 and 70 may be arranged at one end portion more than the other end portion. However, the rubber rings 40 and 70 that are wider at one end portion along the facing portion A than at the other end portion may be disposed.
For example, the cross-sectional shape of the rubber rings 40 and 70 is not limited to a circle or a right triangle, but may be a quadrangle, other polygons, an ellipse, or other irregular shapes.

また、例えば、モールド樹脂30,50を形成し、ゴムリング40,70を配置する形態は、ロータ3及びステータ4の少なくともいずれか一方であってもよい。   Further, for example, the form in which the mold resins 30 and 50 are formed and the rubber rings 40 and 70 are disposed may be at least one of the rotor 3 and the stator 4.

1 水封式モータ
1A 水封式モータ
1B 水封式モータ
2 モータ軸
2b 外周面
3 ロータ
4 ステータ
5 ケーシング
5a 内周面
10 角部
17 ステータコア
30 モールド樹脂
40 ゴムリング
40A ゴムリング
41 直角部
42 斜辺部
50 モールド樹脂
61 ロータコア
62 永久磁石
70 ゴムリング
70C ゴムリング
70D1 ゴムリング
70D2 ゴムリング
70E1 ゴムリング
70E2 ゴムリング
71 直角部
72 斜辺部
73 リング部材
100 水中ポンプ
101 ポンプ部
A 対向部
C 対向部
S1 隙間
S2 隙間
S3 隙間
S4 隙間
1 Water-sealed motor 1A Water-sealed motor 1B Water-sealed motor 2 Motor shaft 2b Outer peripheral surface 3 Rotor 4 Stator 5 Casing 5a Inner peripheral surface 10 Corner 17 Stator core 30 Mold resin 40 Rubber ring 40A Rubber ring 41 Right angle 42 Inclined side Part 50 Mold resin 61 Rotor core 62 Permanent magnet 70 Rubber ring 70C Rubber ring 70D1 Rubber ring 70D2 Rubber ring 70E1 Rubber ring 70E2 Rubber ring 71 Right angle part 72 Slanted side part 73 Ring member 100 Underwater pump 101 Pump part A Opposing part C Opposing part S1 Crevice S2 Gap S3 Gap S4 Gap

Claims (9)

モータ軸と、前記モータ軸を回転させるロータ及びステータと、前記ロータ及びステータを収容する円筒状のケーシングと、を有し、前記ケーシングの内部に封入水が充満されている水封式モータであって、
前記ステータを覆うモールド樹脂と、
前記モールド樹脂と前記ケーシングとの対向部に配置されたゴムリングと、を有する、ことを特徴とする水封式モータ。
The water-sealed motor has a motor shaft, a rotor and a stator that rotate the motor shaft, and a cylindrical casing that houses the rotor and the stator, and the casing is filled with sealed water. And
A mold resin covering the stator;
A water ring motor, comprising: a rubber ring disposed at a facing portion between the mold resin and the casing.
前記ステータは、前記ケーシングの内周面に固定されたステータコアを有し、
前記ゴムリングは、前記ケーシングと前記ステータコアとの角部に配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の水封式モータ。
The stator has a stator core fixed to the inner peripheral surface of the casing,
The water ring motor according to claim 1, wherein the rubber ring is disposed at a corner between the casing and the stator core.
前記ゴムリングは、前記ケーシングと前記ステータコアとの角部に接する直角部を有すると共に、該直角部の対辺に斜辺部を有する直角三角形の断面形状を有する、ことを特徴とする請求項2に記載の水封式モータ。   3. The rubber ring according to claim 2, wherein the rubber ring has a right-angled portion in contact with a corner of the casing and the stator core, and has a right-angled triangular cross-sectional shape having a hypotenuse on the opposite side of the right-angled portion. Water-sealed motor. 前記ゴムリングは、水膨張性ゴムから形成されている、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の水封式モータ。   The water ring motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the rubber ring is formed from a water-expandable rubber. 前記ロータを覆う第2のモールド樹脂と、
前記第2のモールド樹脂と前記モータ軸との対向部に配置された第2のゴムリングと、を有する、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の水封式モータ。
A second mold resin covering the rotor;
The water-sealed motor according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second rubber ring disposed at a facing portion between the second mold resin and the motor shaft. .
前記ロータは、前記モータ軸の外周面に固定されたロータコアを有し、
前記第2のゴムリングは、前記モータ軸と前記ロータコアとの角部に配置されている、ことを特徴とする請求項5に記載の水封式モータ。
The rotor has a rotor core fixed to the outer peripheral surface of the motor shaft,
The water-sealed motor according to claim 5, wherein the second rubber ring is disposed at a corner portion between the motor shaft and the rotor core.
前記第2のゴムリングは、前記モータ軸と前記ロータコアとの角部に接する直角部を有すると共に、該直角部の対辺に斜辺部を有する直角三角形の断面形状を有する、ことを特徴とする請求項6に記載の水封式モータ。   The second rubber ring has a right-angled triangular cross-sectional shape having a right-angled portion in contact with a corner of the motor shaft and the rotor core and having a hypotenuse on the opposite side of the right-angled portion. Item 7. A water ring motor according to item 6. 前記第2のゴムリングは、水膨張性ゴムから形成されている、ことを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の水封式モータ。   The water-sealed motor according to any one of claims 5 to 7, wherein the second rubber ring is formed of water-expandable rubber. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の水封式モータと、
前記水封式モータによって駆動するポンプ部と、を有する、ことを特徴とする水中ポンプ。
The water ring motor according to any one of claims 1 to 8,
A submersible pump comprising: a pump unit driven by the water ring motor.
JP2018099144A 2017-08-14 2018-05-23 Water-sealed motor and submersible pump Pending JP2019037118A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017156429 2017-08-14
JP2017156429 2017-08-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019037118A true JP2019037118A (en) 2019-03-07

Family

ID=65637899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018099144A Pending JP2019037118A (en) 2017-08-14 2018-05-23 Water-sealed motor and submersible pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019037118A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI744077B (en) * 2020-11-06 2021-10-21 大青節能科技股份有限公司 Waterproof motor
JP2022007639A (en) * 2020-06-26 2022-01-13 株式会社荏原製作所 Resin mold rotor, canned motor, canned motor pump, fan scrubber, and vacuum pump device
WO2024085216A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 株式会社荏原製作所 Pump device for liquefied gas

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022007639A (en) * 2020-06-26 2022-01-13 株式会社荏原製作所 Resin mold rotor, canned motor, canned motor pump, fan scrubber, and vacuum pump device
JP7398343B2 (en) 2020-06-26 2023-12-14 株式会社荏原製作所 Resin mold rotor, canned motor, canned motor pump, fan scrubber, vacuum pump equipment
US11863025B2 (en) 2020-06-26 2024-01-02 Ebara Corporation Resin molded rotor, canned motor, canned motor pump, fan scrubber, and vacuum pump apparatus
TWI744077B (en) * 2020-11-06 2021-10-21 大青節能科技股份有限公司 Waterproof motor
WO2024085216A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 株式会社荏原製作所 Pump device for liquefied gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019037118A (en) Water-sealed motor and submersible pump
TWI678054B (en) Axial gap type rotating electric machine and manufacturing method thereof
US9660496B2 (en) Canned motor and vacuum pump
JP4739857B2 (en) Resin can for canned motor and manufacturing method thereof, injection mold, canned motor, canned motor pump
JP4758166B2 (en) Motor and water pump
KR101251261B1 (en) Canned motor for reducing cogging torque
JP5602615B2 (en) Resin mold rotor, canned motor, and canned motor pump
EP1365157A1 (en) Monodirectional impeller for centrifugal electric pump having a permanent-magnet synchronous motor
WO2018134988A1 (en) Rotor, electric motor, air conditioning device, and method for manufacturing rotor
CN213341784U (en) Rotor subassembly and electronic water pump
JPWO2018139100A1 (en) Electric rotating machine
JP4980804B2 (en) Thin electric pump
CN109322851B (en) Rotor impeller assembly, water pump motor comprising same and method for manufacturing same
JP4853652B2 (en) Axial air gap type electric motor
JP5910590B2 (en) Brushless motor rotor
JP4894375B2 (en) Electric pump
JP6439538B2 (en) Liquid pump
JP2003343492A (en) Thin-type pump
JP4685292B2 (en) Cand motor pump and manufacturing method thereof
CN109072942B (en) Air supply device
EP2503152A2 (en) Centrifugal pump
TWI747065B (en) Thin pump
JP2018110473A (en) Rotary machine motor, rotary machine and manufacturing method of rotary machine motor
WO2017022044A1 (en) Power transmission device
CN215419840U (en) Vacuum pump motor with cantilever-mounted rotating shaft