JP2019195230A - Motor for pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はポンプ用モータに関する。 The present invention relates to a pump motor.
特開2010−172095号公報には、円柱状のシャフトの外周面に円筒状もしくは円弧状の磁石を配設するとともに、これらシャフトと磁石を樹脂にて一体化したロータを具備するモータが開示される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-172095 discloses a motor including a rotor in which a cylindrical or arc-shaped magnet is disposed on the outer peripheral surface of a columnar shaft and the shaft and the magnet are integrated with resin. The
ポンプ用モータには、大きな水圧が加わることがある。例えば、ポンプ用モータが地中深くから水を吸い上げる水中ポンプを構成する場合には、モータは、外側にある水等によって大きな圧力を受けることがある。特許文献1の構成では、シャフトと磁石とが樹脂で一体化されているために、水圧によってロータが破損や変形を起す可能性を低くできる。ただし、例えば地中の深い位置で使用される水中ポンプ用のモータは、できる限り水圧による影響を受け難い構造であることが望まれる。
A large water pressure may be applied to the pump motor. For example, when the pump motor constitutes a submersible pump that sucks water from deep underground, the motor may be subjected to a large pressure by water or the like outside. In the configuration of
以上の点に鑑みて、本発明は、水圧による回転部への影響を低減することができるポンプ用モータを提供することを目的とする。また、本発明は、水圧による回転部への影響を低減できるとともに、回転部の組み立て作業の作業性を向上することができるポンプ用モータを提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a pump motor that can reduce the influence of water pressure on a rotating part. Another object of the present invention is to provide a pump motor that can reduce the influence of water pressure on the rotating part and improve the workability of the assembling work of the rotating part.
本発明の例示的なポンプ用モータは、上下方向に延びる中心軸を中心として回転する回転部と、前記回転部の径方向外側に配置される静止部と、を有する。前記回転部は、前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトの径方向外側に配置されるロータコアと、前記シャフトと前記ロータコアとの間に介在して両者を固定する第1の樹脂部と、を有する。 An exemplary pump motor of the present invention includes a rotating portion that rotates about a central axis that extends in the up-down direction, and a stationary portion that is disposed radially outside the rotating portion. The rotating portion includes a shaft disposed along the central axis, a rotor core disposed radially outside the shaft, and a first resin that is interposed between the shaft and the rotor core and fixes the both. Part.
例示的な本発明によれば、水圧による回転部への影響を低減することができるポンプ用モータを提供できる。また、例示的な本発明によれば、水圧による回転部への影響を低減できるとともに、回転部の組み立て作業の作業性を向上することができるポンプ用モータを提供できる。 According to the exemplary present invention, it is possible to provide a pump motor that can reduce the influence of water pressure on the rotating portion. In addition, according to the exemplary present invention, it is possible to provide a pump motor that can reduce the influence of water pressure on the rotating part and improve the workability of the assembling work of the rotating part.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書では、図2に示すモータの中心軸Aの延びる方向を単に「軸方向」と呼び、モータの中心軸Aを中心とする径方向及び周方向を単に「径方向」及び「周方向」と呼ぶことにする。本明細書では、図2に示す方向にモータを配置した場合の軸方向を上下方向と定義する。なお、上下方向は単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this specification, the extending direction of the central axis A of the motor shown in FIG. 2 is simply referred to as “axial direction”, and the radial direction and the circumferential direction around the central axis A of the motor are simply “radial direction” and “circumferential direction”. I will call it. In this specification, the axial direction when the motor is arranged in the direction shown in FIG. 2 is defined as the vertical direction. The vertical direction is simply a name used for explanation, and does not limit the actual positional relationship or direction.
<1.ポンプシステムの概略構成>
まず、例示的な本発明のポンプ用モータを有するポンプシステムの概略構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るポンプシステム100の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、ポンプシステム100は、ポンプ部101と、流水ケーブル102と、貯水槽103とを有する。
<1. Schematic configuration of pump system>
First, a schematic configuration of a pump system having an exemplary pump motor of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a
ポンプ部101は、例えば地中の水源に浸される。ポンプ部101は、例えば地上から50〜100m程度の深さの水源に浸される。ポンプ部101は、ポンプ用モータ1と、インペラ部2と、を有する。インペラ部2は、ポンプ用モータ1に接続される。インペラ部2は、ポンプ用モータ1の駆動によって回転する羽根(不図示)を有する。
The
ポンプ用モータ1の駆動によって、インペラ部2の羽根が回転する。インペラ部2の羽根の回転によって、水が吸い上げられる。インペラ部2によって吸い上げられた水は、流水ケーブル102を通って地上に汲み上げられる。汲み上げられた水は、貯水槽103に貯められる。
By driving the
<2.ポンプ用モータの概略構成>
図2は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1の概略断面図である。なお、図2は、モータ1の中心軸Aを含む切断面により切断した図である。図2に示すように、モータ1は、回転部10と、静止部20と、を有する。回転部10は、上下方向に延びる中心軸Aを中心として回転する。静止部20は、回転部10の径方向外側に配置される。
<2. General configuration of pump motor>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
回転部10は、中心軸Aに沿って配置されるシャフト11を有する。シャフト11は、回転部10の回転中心に配置される。本実施形態では、シャフト11は、軸方向に延びる円柱状の部材である。シャフト11は出力軸として機能する。シャフト11の上端部には、上述のインペラ部2が連結される。
The rotating
回転部10は、シャフト11の径方向外側に配置されるロータコア12を有する。ロータコア12は、上下方向に延びる円筒状の部材である。本実施形態では、ロータコア12は、例えばケイ素鋼板等の磁性鋼板が軸方向に複数積層された構成である。なお、ロータコア12は、複数のコアピースを接合して形成する構成でもよい。
The rotating
回転部10は、ロータコア12の外周面に取り付けられるマグネット13を有する。本実施形態では、マグネット13は、ロータコア12の外周面に接着剤で固定される。マグネット13は界磁用の永久磁石であり、例えば焼結磁石又はボンド磁石等であってよい。本実施形態では、マグネット13は周方向に複数配列される。
The rotating
静止部20は、ステータコア21と、コイル22と、インシュレータ23と、を有する。ステータコア21は、例えばケイ素鋼板等の磁性鋼板が軸方向に複数積層された構成である。なお、ステータコア21は、複数のコアピースを接合して形成する構成でもよい。ステータコア21は、詳細には、円環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に突出する複数のティースと、を有する。コイル22は、インシュレータ23を介して、各ティースに巻かれる。インシュレータ23は、ステータコア21とコイル22とを電気的に絶縁する絶縁部材である。コイル22に駆動電流を供給すれば、磁心であるティースに径方向の磁束が発生する。これにより、回転部10に周方向のトルクが発生して、回転部10が中心軸Aを中心として回転する。
The
本実施形態では、静止部20は、ステータキャン24を更に有する。ステータキャン24は、上下方向に延びる円筒状の部材である。本実施形態では、ステータキャン24は、ステンレス等の金属によって構成されている。ステータキャン24は、回転部10の径方向外側、且つ、ステータコア21の径方向内側に配置される。ステータキャン24は、軸方向上部で上側ブラケット32に保持されている。回転部10とステータキャン24との間には、隙間が形成される。この隙間には、潤滑剤が存在する。この潤滑剤は、例えば水であり、プロピレングリコールなどの防腐剤等を含有させても良い。静止部20は、その他、ステータコア21、コイル22、インシュレータ23、及び、ステータキャン24の少なくとも一部を覆う樹脂25を有する。
In the present embodiment, the
モータ1は、回転部10及び静止部20を収容するケーシング30を更に有する。本実施形態では、ケーシング30は、フレーム31と、上側ブラケット32と、下側ブラケット33とを有する。フレーム31は、上下方向に延びる円筒状の金属部材である。フレーム31は、静止部20の径方向外側に配置される。静止部20はフレーム31に固定される。上側ブラケット32は、フレーム31の上端に取り付けられる。下側ブラケット33は、フレーム31の下端に取り付けられる。
The
シャフト11は、上側ブラケット32に設けられる上側軸受34と、下側ブラケット33に設けられる下側軸受35とによって回転可能に支持される。本実施形態では、上側軸受34及び下側軸受35はスリーブ軸受で構成される。なお、上側軸受34及び下側軸受35は、他の軸受で構成されてもよく、例えば玉軸受であってもよい。上側軸受34及び下側軸受35はラジアル軸受として機能する。ポンプ用モータ1は、スラスト方向の荷重を受けるスラスト軸受も有する。これについては後述する。本実施形態では、シャフト11の上端部は、上側ブラケット32から上方に突出する。シャフト11の突出した部分は、上述のインペラ部2に連結される。
The
<3.回転部の詳細>
<3−1.樹脂部の構造>
図3は、図2に示される回転部10を拡大して示した拡大図である。図4は、図3におけるX−X位置における概略断面図である。
<3. Details of rotating part>
<3-1. Structure of resin part>
FIG. 3 is an enlarged view showing the rotating
図3及び図4に示すように、回転部10は、シャフト11とロータコア12との間に介在して両者を固定する第1の樹脂部R1を有する。第1の樹脂部R1は、シャフト11の外周面に接触するとともに、ロータコア12の内周面に接触する。第1の樹脂部R1は、上下方向に延びる環状構造を有する。本実施形態では、図4に示すように、第1の樹脂部R1は、径方向に突出する突起部R1aを有する。突起部R1aは、ロータコアの上下方向に延びる。突起部R1aは、周方向に等間隔に複数配列される。また、第1の樹脂部R1は、外周にシャフト11を挟んで対向配置される一対の平面部R1bを有する。一対の平面部R1bは上下方向に延びる。複数の突起部R1a及び一対の平面部R1bは、ロータコア12の回り止めとしての役割を果たすことができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the rotating
回転部10は、シャフト11とロータコア12との間に第1の樹脂部R1が介在した状態で一体化されている。このために、回転部10が水圧によって変形される可能性を低減することができる。また、金型を用いたモールド工程によってシャフト1とロータコア12とを一体化できるために、手作業による圧入等によってシャフト11とロータコア12とを組み付ける工程を省くことができる。このために、回転部10の組み立て時における作業性を向上することができる。
The
図3に示すように、回転部10は、マグネット13の上側に配置される第2の樹脂部R2を有する。本実施形態においては、第2の樹脂部R2は、マグネット13の上面全てを覆い、マグネット13の上面に接触する。第2の樹脂部R2は、上下方向に延びる円筒状である。図4に示すように、本実施形態では、マグネット13は、周方向に等間隔で6つ配置される。第2の樹脂部R2は、6つのマグネット13全ての上面を覆う。なお、マグネット13の数は例示であり、その数は適宜変更されてよい。第2の樹脂部R2は、第1の樹脂部R1に繋がる。第2の樹脂部R2によって、マグネット13の上面が露出することを防ぎ、マグネット13が錆びることを防止することができる。
As shown in FIG. 3, the
なお、第2の樹脂部R2は、マグネット13の上面を全て覆い、マグネット13の上面は露出しないのが好ましい。ただし、場合によっては、マグネット13の上面の一部が露出してもよい。また、本実施形態では、第2の樹脂部R2の上には、上カバー14が配置される。上カバー14は、例えばステンレス等の金属によって構成できる。上カバー14は、場合によっては設けられなくてもよい。
The second resin portion R2 preferably covers the entire top surface of the
図3及び図4に示すように、回転部10は、マグネット13の径方向外側に配置される第3の樹脂部R3を有する。本実施形態においては、第3の樹脂部R3は、マグネット13の外周面全てを覆う。第3の樹脂部R3は、上下方向に延びる円筒状であり、6つのマグネット13の外周面全てを覆う。より詳細には、第3の樹脂部R3は、周方向に隣り合うマグネット13の間の隙間を埋める。第3の樹脂部R3は、第2の樹脂部R2に繋がる。第3の樹脂部R3によって、マグネット13の外周面が露出することを防ぎ、マグネット13が錆びることを防止することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the rotating
なお、第3の樹脂部R3は、マグネット13の外周面を全て覆い、マグネット13の外周面は露出しないのが好ましい。ただし、場合によっては、マグネット13の外周面の一部が露出してもよい。
The third resin portion R3 preferably covers the entire outer peripheral surface of the
図3及び図4に示すように、回転部10は、マグネット13の径方向外側に配置される筒状のカバー部材15を有する。本実施形態では、カバー部材15は、上下方向に延びる円筒状の部材である。カバー部材15は、例えばステンレス等の金属によって構成される。第3の樹脂部R3は、マグネット13の外周面とカバー部材15の内周面とに接触する。第3の樹脂部R3によって、マグネット13とカバー部材15とが一体化されるために、モールド工程によってカバー部材15の組み付けを簡単に行うことができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the rotating
図3に示すように、回転部10は、ロータコア12の下面と接触し、シャフト11の径方向外側に配置される第1のベース16を有する。本実施形態においては、第1のベース16は金属によって構成される。第1のベース16は、中央部に上下方向に延びる貫通孔16aを有する。平面視において、貫通孔16aは円形状である。中心軸Aは、貫通孔16aの中心を通る。シャフト11は、貫通孔16aに挿入される。
As shown in FIG. 3, the rotating
回転部10は、シャフト11と第1のベース16との間に介在する第4の樹脂部R4を有する。本実施形態では、第4の樹脂部R4は、上下方向に延びる円筒状である。第4の樹脂部R4は、シャフト11の外周面と、第1のベース16の内周面とに接触する。第4の樹脂部R4は、第1の樹脂部R1と繋がる。以上からわかるように、第1の樹脂部R1、第2の樹脂部R2、第3の樹脂部R3、及び、第4の樹脂部R4は、一つながりになっている。このために、第1の樹脂部R1、第2の樹脂部R2、第3の樹脂部R3、及び、第4の樹脂部R4は、1回の樹脂注入によって形成することができる。本構成では、金型を用いたモールド工程によって、シャフト11と第1のベース16とを一体化することができる。このために、本構成によれば、手作業による圧入等によって第1のベース16にシャフト11を組み付ける工程を省くことができ、回転部10の組み立て時における作業性を向上することができる。
The
図3に示すように、回転部10は、第1のベース16の下部に設けられるシール部17を有する。シール部17は、第1のベース16の内周面及びシャフト11の外周面と周方向の一周に亘って接触する。詳細には、第1のベース16は、後述のように、下面に下方に延びる環状の第2の凸部163を有する。シール部17は、第2の凸部163の内周面とシャフト11の外周面に接触する。シール部17によって、第1のベース16の下面側から、水が回転部10の内部に浸入することを防止できる。
As shown in FIG. 3, the
<3−2.位置決め構造>
図5は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1が有する第1のベース16の概略斜視図である。なお、図5は、第1のベース16を斜め上方から見た図である。図3及び図5に示すように、第1のベース16は、上下方向に並ぶ3つの円筒部16b、16c、16dを有する。3つの円筒部16b〜16dは同一部材である。一番上の第1の円筒部16bに比べて、中間に位置する第2の円筒部16cは径方向のサイズが小さい。また、一番下の第3の円筒部16dは、第1の円筒部16b及び第2の円筒部16cよりも径方向のサイズが大きい。
<3-2. Positioning structure>
FIG. 5 is a schematic perspective view of the
図3及び図5に示すように、第1のベース16は、上方に延びる第1の凸部161を有する。第1の凸部161は、詳細には、第1の円筒部16bの上面に形成される。第1の凸部161は、第1の円筒部16aと同一部材である。なお、第1の凸部161は、第1の円筒部16aと別部材でもよい。本実施形態においては、第1の凸部161は、軸方向に延びる正六角柱状である。中心軸Aは、正六角柱状の第1の凸部161の中心を通る。第1の凸部161は、平面視において円形状の開口を有する。当該開口は、貫通孔16aに連続する。図3に示すように、ロータコア12は、第1の凸部161の上面に載置される。第1の凸部161は、ロータコア12及びロータコア12に取り付けられた複数のマグネット13の周方向及び径方向の位置を位置決めする。これについて、以下に説明する。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
図4に示すように、ロータコア12の外周面には、周方向に間隔をあけて配置され、径方向に突出する複数の突起部12aが設けられる。本実施形態では、突起部12aの数は6つであり、周方向に等間隔に配置される。突起部12aは、平面視において台形状であり、上下方向に延びる。マグネット13は、隣り合う突起部12aの間に配置される。本実施形態では、隣り合う突起部12aの全ての間にマグネット13が配置される。各マグネット13の周方向の両端部は、それぞれ、突起部12aに接触する。すなわち、複数のマグネット13は、ロータコア12に対して周方向の位置を位置決めされた状態で取り付けられる。本実施形態の構成によれば、複数の突起部12aによって、複数のマグネット13の周方向の位置を位置決めしながら取り付けることができるために、回転部10の組み立て作業の作業性を向上することができる。
As shown in FIG. 4, the outer peripheral surface of the
なお、図4に示すように、本実施形態では、ロータコア12とマグネット13とが対向する面は同一形状である。詳細には、ロータコア12とマグネット13とが対向する面は、互いの平面同士を対向させた状態になっている。このために、ロータコア12とマグネット13との間の隙間を無くして、マグネット13を効率良く配置することができる。なお、ロータコア12とマグネット13が対向する面は、平面同士ではなく、例えば同一の湾曲面同士を対向させた状態であってもよい。この場合にも、ロータコア12とマグネット13との間の隙間を無くすことができる。
In addition, as shown in FIG. 4, in this embodiment, the surface where the
図3に示すように、マグネット13は、ロータコア12の下面よりも下側に突出する突出部13aを有する。本実施形態では、マグネット13は6つあるが、いずれのマグネット13も突出部13aを有する。図6は、第1の凸部161とマグネット13の突出部13aとの関係を模式的に示す平面図である。図6に示すように、第1の凸部161の外周面に、突出部13aの径方向内側の面が接触する。詳細には、各突出部13aの径方向内側の平面が、第1の凸部161の外周を構成する平面と接触する。これにより、ロータコア12及び6つのマグネット13は、径方向の位置を位置決めされる。また、突出部13aの平面と、第1の凸部161の平面とが接触するために、ロータコア12の第1のベース16に対する回転が抑制される。このために、ロータコア12、及び、ロータコア12に対する周方向の位置決めがなされた6つのマグネット13は、第1の凸部161によって周方向の位置を位置決めされる。
As shown in FIG. 3, the
なお、本実施形態では、第1の凸部161は、マグネット13の数が6つであることに対応して正六角柱状とされたが、これは例示である。第1の凸部161の形状は、例えばマグネット13の数又は形状に合わせて、種々の形状に変更されてよい。
In the present embodiment, the first
図7は、第1の凸部161とマグネット13の突出部13aとの関係を模式的に示す拡大断面図である。図7に示すように、マグネット13の下面は、軸方向において、第1のベース16から離れている。換言すると、マグネット13の下面と第1のベース16との間には隙間がある。この隙間には、樹脂が充填されてもよい。ステータコア12の軸方向の位置決めは、マグネット13によって行われず、ステータコア12本体と第1の凸部161との接触によって行われる。本構成では、回転部10の組み立て時において、マグネット13に第1のベース16から軸方向の力が加わることを避けることができる。このために、回転部10の組み立て作業中に、マグネット13がロータコア12から外れたり損傷したりすることを抑制することができる。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the relationship between the first
図8は、カバー部材15と第1のベース16との関係を模式的に示す拡大断面図である。図8においては、カバー部材15及び第1のベース16は、片側半分だけが示されている。図8に示すように、第1のベース16の外周には、径方向に突出するフランジ部162が設けられる。フランジ部162は、詳細には、第1の円筒部16bの外周面から径方向に突出する円環状の部分である。カバー部材15の下面は、フランジ部162に接触する。カバー部材15は、フランジ部162が形成する径方向の段差によって、軸方向の位置決めが行われる。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the relationship between the
なお、フランジ部162の上面には、円環状の溝が設けられてよく、カバー部材15の下部が当該溝に嵌め込まれることによって、カバー部材15の位置決めが行われてもよい。また、本実施形態では、第1の円筒部16bの外周面とカバー部材15の内周面とは接触しており、カバー部材15は、第1の円筒部16bによって径方向の位置決めを行われる。
An annular groove may be provided on the upper surface of the
<3−3.回転部の組み立て手順>
ここで、以上のように構成される回転部10の例示的な組み立て手順を説明する。まず、磁性鋼板を積層してロータコア12を形成する。次に、ロータコア12の外周面に、複数のマグネット13を接着剤で貼り付ける。複数のマグネット13のそれぞれは、ロータコア12の突起部12aによって周方向の位置決めを行われ、ロータコア12の外周面に取り付けられる。また、複数のマグネット13のそれぞれは、ロータコア12の下面より所定量だけ下側に突出されてロータコア12に取り付けられる。なお、所定量突出された部分が、上述の突出部13aである。
<3-3. Assembly procedure of rotating part>
Here, an exemplary assembly procedure of the rotating
マグネット13が取り付けられたロータコア12は、第1の凸部161に載置される。この際、突出部13aの径方向内側の平面が、第1の凸部161の外周面を構成する平面と接触して位置調整がなされる。ロータコア12及びマグネット16は、第1の凸部161によって位置決めされる。この後、カバー部材15が第1のベース16に取り付けられる。
The
第1のベース16及びカバー部材15と一体にされたロータコア12と、シャフト11とを、金型によって位置決めしてモールド工程が行われる。モールド工程では、樹脂がカバー部材15の内側に流し込まれる。モールド工程終了後、カバー部材15の上側に上カバー14が取り付けられ、回転部10の組み立てが終了する。この後、マグネット13の着磁が行われる。本実施形態の構成では、第1の凸部161によって、ロータコア12及びマグネット13の位置決めが行われた後、モールド工程が行われる。このために、各部品の位置関係を適切な状態として、回転部10の組み立てを行うことができる。
The
<3−4.マグネットの位置確認構造>
本実施形態では、カバー部材15によってマグネット13が覆われた状態で、マグネット13の着磁が行われる。この点を考慮して、第1のベース16は、マグネット13の位置を外部から確認可能とする位置確認部を有する。位置確認部よって、カバー部材15に覆われたマグネット13の位置を確認できるために、マグネット13の着磁を適切に行うことができる。
<3-4. Magnet position confirmation structure>
In the present embodiment, the
位置確認部は、例えば、第1のベース16に形成した図形、文字、記号等のマーキングでもよいが、本実施形態では、第1のベース16に形成された構造が、位置確認部として利用される。本実施形態では、位置確認部は、第1の凸部161の、突出部13aの径方向内側の面と接触する面に平行な面を有する。本構成によれば、マグネット13を着磁する着磁機に回転部10をセットする際の位置決め部として、位置確認部を利用することが可能であり、マグネット13を着磁する作業の作業性を向上することができる。以下に、本実施形態の位置確認部のより具体的な構造を説明する
The position confirmation unit may be, for example, a marking such as a figure, a character, or a symbol formed on the
図9は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1が有する第1のベース16の概略斜視図である。なお、図9は、第1のベース16を斜め下方から見た図である。図9に示すように、第1のベース16は、下面に下方に延びる環状の第2の凸部163を有する。第2の凸部163は、第3の円筒部16dと同一部材である。なお、第2の凸部163は、第3の円筒部16dと別部材であってもよい。
FIG. 9 is a schematic perspective view of the
第2の凸部163の内周面は、平面視において円形である。第2の凸部163の内周面は、貫通孔16aの周囲を囲む。中心軸Aは、第2の凸部163の中心を通る。第2の凸部163は、第1のDカット面163aを有する。第1のDカット面163aは、円環状の第2の凸部163の外周面に設けられた平面状の部分である。第1のDカット面163aは、中心軸Aと平行である。なお、本実施形態では、第1のDカット面163aは、2つ設けられている。2つの第1のDカット面163aは、中心軸Aを挟んで対称配置される。第1のDカット面163aの数は2つに限らず、その数は適宜変更されてよい。
The inner peripheral surface of the second
本実施形態では、位置確認部は、第2の凸部163が有する第1のDカット面163aである。第1のDカット面163aは、第1の凸部161の外周面を構成する6つの平面のうちの2つと平行になっている。なお、この2つの平面は、第1の凸部161の、突出部13aの径方向内側の面と接触する面である。各マグネット13は、第1の凸部161の外周面を構成する6つの平面のうちの一つと、位置決めされた状態で接触する。このために、第1のDカット面163aの位置を確認することによって、6つのマグネット13がどのように配置されているかを把握することができる。第2の凸部163のDカット面は、第1の凸部161の形状に対応させて形成し易いために、位置確認部を簡単に形成することができる。
In the present embodiment, the position confirmation part is the first D-
第1のDカット面163aは、マグネット13を着磁するための着磁機に回転部10をセットする際に、位置決め面として使用されるのが好ましい。これによれば、第1のDカット面163aを利用した位置決めを行うことがマグネット13の位置確認を兼ねるために、作業性が向上する。
The first D-
なお、以上に説明した位置確認部の構造は例示であり、例えば第1の凸部161の形状又は着磁機の構造等によって、位置確認部の構造は適宜変更されてよい。
In addition, the structure of the position confirmation part demonstrated above is an illustration, For example, the structure of a position confirmation part may be changed suitably by the shape of the 1st
<4.スラスト軸受の詳細>
図2に示すように、ポンプ用モータ1は、シャフト11を支持するスラスト軸受40を有する。スラスト軸受40は、回転板41と静止板42とを有する。回転板41は、第1のベース16の下側に取り付けられる。回転板41は、回転部10と共に回転する。静止板42は、回転板41と軸方向に対向して配置される。本実施形態では、静止板42は、回転板41の下側に配置される。回転板41と静止板42との間には、潤滑剤として機能する水が介在する。スラスト軸受40により、軸方向の力を受ける回転部10を滑らかに回転させることができる。
<4. Details of Thrust Bearing>
As shown in FIG. 2, the
本実施形態では、回転板41及び静止板42は、炭化ケイ素(SiC)によって構成される。ただし、これは例示であり、回転板41及び静止板42を構成する材料は適宜変更されてよい。例えば、回転板41及び静止板42はカーボン等で構成されてよい。炭化ケイ素が使用されることにより、モータ1の高速運転時の摩耗を低減できる。また、炭化ケイ素が使用されることにより、軸方向に負荷がかかって回転板41と静止板42とが接触した場合における、回転板41及び静止板42の摩耗を低減できる。
In the present embodiment, the rotating
図10は、第1のベース16と回転板41との関係を示す概略斜視図である。図10に示すように、第1のDカット面163aは環状に設けられる回転板42の内周面に接触する。本実施形態では、回転板41は円環状である。また、回転板41の内周面には、中心軸Aと平行な方向に延びる第1の平面部41aが設けられる。第1の平面部41aは2つ設けられ、2つの第1の平面部41aは、中心軸Aを挟んで対称配置される。第1のDカット面163aは、第1の平面部41aと対向配置され、両者は互いに接触する。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing the relationship between the
第1のDカット面163aは、第1の平面部41aと対になって、回転板41が第1のベース16に対して回転することを防止する。回転板41は、内周面が第2の凸部163の外周面と接触することによって、径方向及び周方向の位置決めを行われる。すなわち、第1のベース16は、回転板41を位置決めした状態で固定することができる。なお、回転板41の第1のベース16に対する固定には、例えば接着剤が用いられる。Dカット面を利用した回り止めは、回転板41を耐摩耗性に優れるSiC等の素材で形成する場合でも簡単に形成することができる。
The first D-cut
図2に示すように、静止板42の下側には、第2のベース43が取り付けられる。図11は、第2のベース43と静止板42との関係を示す概略斜視図である。図12は、静止部42を取り外した第2のベース43の概略斜視図である。図12は、斜め上方から見た図である。
As shown in FIG. 2, a
図11に示すように、静止板42は、円環状に設けられる。より詳細には、静止板42は、外周に第2のDカット面42aを有する。第2のDカット面42aは、円環状の静止板42の外周に設けた平面状の部分である。第2のDカット面42aは、中心軸Aと平行である。なお、本実施形態では、第2のDカット面42aは、2つ設けられている。2つの第2のDカット面42aは、中心軸Aを挟んで対称配置される。第2のDカット面42aの数は2つに限らず、その数は適宜変更されてよい。
As shown in FIG. 11, the
図12に示すように、第2のベース43は円環状に設けられる。第2のベース43の中央開口43aの周囲には、上方に延びる円環状の壁部43bが設けられる。また、第2のベース43は回り止め部43cを有する。回り止め部43cは、外縁部に設けられ、上方に延びる。回り止め部43cには、第2の平面部43dが設けられる。第2の平面部43dは、中心軸Aに平行である。本実施形態では、第2の平面部43dは2つ設けられている。2つの第2の平面部43dは、中心軸Aを挟んで対称配置される。
As shown in FIG. 12, the
第2のベース43に取り付けられた静止板42の内周面は、壁部43bの外周面に接触する。また、第2の平面部43dは、第2のDカット面42aに接触する。詳細には、第2の平面部43dは、第2のDカット面42aと対向配置され、両者は互いに接触する。これらにより、静止板42は第2のベース43に対して位置決めされた状態で固定することができる。なお、静止板42の第2のベース43に対する固定には、例えば接着剤が用いられる。静止板42を耐摩耗性に優れるSiC等の素材で形成する場合でも、静止板42にDカット面を形成することは簡単にできる。なお、本実施形態では、回り止め部43cの上面には何も配置されていないが、静止板42の一部が配置されてもよい。これによって、回転板41と摺動する面を増やすことができる。
The inner peripheral surface of the
図11に示すように、静止板42は、回転板41と対向する面に、周方向に並ぶ凹凸を有する。凹凸は等間隔に配置されてもよいが、本実施形態では、凹凸は等間隔に配置されていない。凸部は1種類であるが、凹部42bは、一対の幅の広い凹部と、一対の幅の狭い凹部との2種類で構成される。一対の幅の広い凹部、及び、一対の幅の狭い凹部は、それぞれ、中心軸Aを挟んで対称配置される。静止部42に形成される凹部42bは、回転板41と静止板42との間に効率良く水を導くことができる。また、凹部42bは、回転板41と静止板42との間にある砂等の異物を外部に効率良く排出することができる。
As shown in FIG. 11, the
図2に示すように、第2のベース43は、一対のピン44により支持される。一対のピン44は、下側ブラケット33に固定される。図13は、静止板42が取り付けられた第2のベース43を下側から見た概略斜視図である。図13に示すように、第2のベース43の下面には一対のピン穴43eが形成される。本実施形態では、ピン穴43eは、球面状の窪みである。一対のピン穴43eは、中心軸Aを挟んで対称配置される。一対のピン穴43eには、一対のピン44の上端部が挿入される。これにより、一対のピン44は、第2のベース43の下面を支持し、中心軸Aを挟んで対称配置される。一対のピン44は、静止板42に設けられる凹部42bと対向する箇所に設けられる。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態の構成によれば、一対のピン44を支点として静止板42を傾けることができるために、回転部10の調心を自動的に行うことができる。なお、上述のように、一対のピン44と凹部42bとが対向しているために、静止板42の凸部を回転板41と適切に接触させることができる。
According to the configuration of the present embodiment, the
<5.その他>
以上に示した実施形態や適宜説明した変形例の構成は、本発明の例示にすぎない。実施形態や変形例の構成は、本発明の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されてもよい。また、以上に示した実施形態及び複数の変形例は、可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。
<5. Other>
The configurations of the above-described embodiment and the modified examples described above are merely examples of the present invention. The configuration of the embodiment and the modification may be changed as appropriate without departing from the technical idea of the present invention. In addition, the above-described embodiment and a plurality of modification examples may be combined and implemented within a possible range.
本発明は、例えば水中ポンプに使用されるモータに好適である。 The present invention is suitable for a motor used for, for example, a submersible pump.
1 ポンプ用モータ
10 回転部
11 シャフト
12 ロータコア
12a 突起部
13 マグネット
13a 突出部
15 カバー部材
16 第1のベース
17 シール部
20 静止部
40 スラスト軸受
41 回転板
42 静止板
42a 第2のDカット面
43 第2のベース
43c 回り止め部
43d 第2の平面部
44 ピン
161 第1の凸部
162 フランジ部
163 第2の凸部
163a 第1のDカット面(位置確認部)
A 中心軸
R1 第1の樹脂部
R2 第2の樹脂部
R3 第3の樹脂部
R4 第4の樹脂部
DESCRIPTION OF
A Central axis R1 1st resin part R2 2nd resin part R3 3rd resin part R4 4th resin part
Claims (19)
上下方向に延びる中心軸を中心として回転する回転部と、
前記回転部の径方向外側に配置される静止部と、
を有し、
前記回転部は、
前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、
前記シャフトの径方向外側に配置されるロータコアと、
前記シャフトと前記ロータコアとの間に介在して両者を固定する第1の樹脂部と、
を有する、ポンプ用モータ。 A pump motor,
A rotating part that rotates about a central axis extending in the vertical direction;
A stationary part disposed radially outside the rotating part;
Have
The rotating part is
A shaft disposed along the central axis;
A rotor core disposed radially outside the shaft;
A first resin portion interposed between the shaft and the rotor core and fixing both;
A pump motor.
前記ロータコアの外周面に取り付けられるマグネットと、
前記マグネットの上側に配置される第2の樹脂部と、
を更に有する、請求項1に記載のポンプ用モータ。 The rotating part is
A magnet attached to the outer peripheral surface of the rotor core;
A second resin portion disposed above the magnet;
The pump motor according to claim 1, further comprising:
前記第3の樹脂部は、前記マグネットの外周面と前記カバー部材の内周面とに接触している、請求項3に記載のポンプ用モータ。 The rotating portion further includes a cylindrical cover member disposed on the radially outer side of the magnet,
The pump motor according to claim 3, wherein the third resin portion is in contact with an outer peripheral surface of the magnet and an inner peripheral surface of the cover member.
前記ロータコアの下面と接触し、前記シャフトの径方向外側に配置される第1のベースと、
前記シャフトと前記第1のベースとの間に介在する第4の樹脂部と、
を更に有する、請求項1から4のいずれか1項に記載のポンプ用モータ。 The rotating part is
A first base that is in contact with the lower surface of the rotor core and is disposed on a radially outer side of the shaft;
A fourth resin portion interposed between the shaft and the first base;
5. The pump motor according to claim 1, further comprising:
前記ロータコアの外周面に取り付けられるマグネットと、
前記ロータコアの下面と接触し、前記シャフトの径方向外側に配置される第1のベースと、
を更に有し、
前記マグネットは、前記ロータコアの下面よりも下側に突出する突出部を有し、
前記第1のベースは、上方に延びる第1の凸部を有し、
前記第1の凸部の外周面に、前記突出部の径方向内側の面が接触する、請求項1から6のいずれか1項に記載のポンプ用モータ。 The rotating part is
A magnet attached to the outer peripheral surface of the rotor core;
A first base that is in contact with the lower surface of the rotor core and is disposed on a radially outer side of the shaft;
Further comprising
The magnet has a protruding portion that protrudes below the lower surface of the rotor core,
The first base has a first protrusion extending upward,
The pump motor according to any one of claims 1 to 6, wherein a radially inner surface of the protruding portion is in contact with an outer peripheral surface of the first convex portion.
前記第1のベースは、前記マグネットの位置を外部から確認可能とする位置確認部を有する、請求項7に記載のポンプ用モータ。 The rotating portion further includes a cylindrical cover member disposed on the radially outer side of the magnet,
The pump motor according to claim 7, wherein the first base includes a position confirmation unit that makes it possible to confirm the position of the magnet from the outside.
前記位置確認部は、前記第2の凸部が有する第1のDカット面である、請求項8又は9に記載のポンプ用モータ。 The first base has an annular second convex portion extending downward on the lower surface;
The pump motor according to claim 8 or 9, wherein the position confirmation part is a first D-cut surface of the second convex part.
前記マグネットは、隣り合う前記突起部の間に配置される、請求項7から11のいずれか1項に記載のポンプ用モータ。 The outer circumferential surface of the rotor core is provided with a plurality of protrusions that are arranged at intervals in the circumferential direction and project in the radial direction,
The pump motor according to claim 7, wherein the magnet is disposed between the adjacent protrusions.
前記第1のベースの外周には、径方向に突出するフランジ部が設けられ、
前記カバー部材の下面は、前記フランジ部に接触する、請求項7から13のいずれか1項に記載のポンプ用モータ。 The rotating portion further includes a cylindrical cover member disposed on the radially outer side of the magnet,
A flange portion protruding in the radial direction is provided on the outer periphery of the first base,
14. The pump motor according to claim 7, wherein a lower surface of the cover member is in contact with the flange portion.
前記回転部は、前記ロータコアの下面と接触し、前記シャフトの径方向外側に配置される第1のベースを更に有し、
前記スラスト軸受は、
前記第1のベースの下側に取り付けられ、前記回転部と共に回転する回転板と、
前記回転板と軸方向に対向して配置される静止板と、
を有する、請求項1から14のいずれか1項に記載のポンプ用モータ。 A thrust bearing for supporting the shaft;
The rotating part further includes a first base that is in contact with a lower surface of the rotor core and is arranged on a radially outer side of the shaft,
The thrust bearing is
A rotating plate attached to the lower side of the first base and rotating together with the rotating part;
A stationary plate disposed opposite to the rotating plate in the axial direction;
The motor for pumps of any one of Claim 1 to 14 which has these.
前記第2の凸部は、第1のDカット面を有し、
前記第1のDカット面は、環状に設けられる前記回転板の内周面と接触する、請求項15に記載のポンプ用モータ。 The first base has an annular second convex portion extending downward on the lower surface;
The second convex portion has a first D-cut surface,
The pump motor according to claim 15, wherein the first D-cut surface is in contact with an inner peripheral surface of the rotating plate provided in an annular shape.
前記静止板は、外周に第2のDカット面を有し、
前記第2のベースは、前記第2のDカット面に接触する平面部が設けられた回り止め部を有する、請求項15又は16に記載のポンプ用モータ。 A second base is attached to the lower side of the stationary plate,
The stationary plate has a second D-cut surface on the outer periphery,
17. The pump motor according to claim 15, wherein the second base has a rotation stopper portion provided with a flat portion that contacts the second D-cut surface.
前記一対のピンは、前記第2のベースの下面を支持し、前記中心軸を挟んで対称配置されている、請求項17に記載のポンプ用モータ。 The second base is supported by a pair of pins,
18. The pump motor according to claim 17, wherein the pair of pins support a lower surface of the second base and are arranged symmetrically with respect to the central axis.
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