JP3241994B2 - 水中モータ及び防水コネクタ - Google Patents
水中モータ及び防水コネクタInfo
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Description
関し、特にケーブルの接続をコネクタで行うようにした
水中モータ及びそれに用いて好適な防水コネクタに関す
る。
用のケーブルのモータへの導入部において浸水を防止す
るための構造に高い信頼性が要求される。従来、この部
分の構造としては、 (1)ケーブル端末部をゴムパッキングや樹脂によって
固定及び密閉する構造 (2)ケーブル端末部をゴム等の弾性体によってモール
ドし、この部分で固定及び密閉する構造 等が挙げられる。
ーブルの接続部構造の詳細を示す。このような構造を用
いてモータに電源等を接続する手順を述べる。まず、動
力用のケーブル1の芯線部2及びモータ側の芯線4を圧
縮スリーブ5を用いてつなぎ、同時に水切り処理する。
次に、この部分をハウジング6に挿入し、ゴムパッキン
グ7を座金8及びグランド9で圧縮し、それによってケ
ーブル1を固定及び密封する。ケーブル芯線4の位置決
めを行った後、樹脂10をグランド9内に流し込んで硬
化させ、ケーブル導入部が完成する。
ー3にケーブル導入部を取り付け、モータカバー3を吊
り上げた状態で、芯線4を、端子台12のモータ口出し
線11が接続されている端子の反対側にナット13で固
定する。一方、制御ケーブル1aの芯線14を専用コネ
クタ15により制御側リード線16と接続する。またア
ース用芯線は端子台及びコネクタ用フランジの固定ボル
ト17及び18を利用し接地される。最後にモータカバ
ー3を降ろしボルトでモータ本体に固定する。
技術においては、ケーブル1のモータ側端末部をモータ
内部で口出し線11と接続するため、以下のような問題
がある。 (1)高出力モータの場合、動力ケーブル1が太く、ケ
ーブル端末部と口出し線11との接続を、モータ内部の
狭いスペースで行うため、作業性が良くない。 (2)水中モータの輸送時、ケーブル1,1aが長い
(通常、10m以上)ため、ロール状にしたケーブルを
ポンプにくくり付けなければならない。 (3)水中モータの据付時にケーブル1,1aが接続さ
れたままであるため、手荒な作業をするとケーブルが損
傷を受ける恐れがある。 (4)現地における水中モータポンプの定期点検時に
は、電源ケーブル1と電源制御盤との接続を外し、図9
に示すように、長く太いケーブルを付けたまま、点検場
所にポンプ本体を運ばなければならないので、作業性が
悪い。ケーブル1はロール状に束ねられ、ポンプ吐出部
のスライディングガイド19に括り付けて輸送される。
ル1の導体を通して空気的に導通することにより、陸上
側の水分がモータ内に浸入する恐れがある。そのため、
ケーブル1の導体の途中を空気的に遮断し、陸上側の水
分がモータ内に浸入しないように水切り処理を施さなけ
ればならない。
てモータ本体に接地されていなければならない。そのた
め、ケーブル1が太い場合、結線の作業性をより悪いも
のにしていた。
は、据え付け、移送、結線等の作業が容易であり、しか
も、水の浸入が起きにくいような水中モータを提供する
ことである。
は、モータ本体と、このモータ本体に電源を供給し、あ
るいはモータ本体との間で電気信号を授受するためのケ
ーブルとを有し、上記ケーブルと上記モータ本体の双方
にこれらを着脱自在に接続するコネクタを設け、上記コ
ネクタは、互いの開口部を合わせて着脱自在かつ液密的
に結合される外被部材と、これらの外被部材の開口部を
覆う絶縁性部材と、これらの絶縁性部材に液密的に取り
付けられ、互いに係合して電気的接続を行なうコンタク
ト部材とを有し、上記外被部材の少なくとも一方には、
外被部材どうしを接合するためのフランジ部が設けら
れ、このフランジ部には周方向に締結具を挿通するため
の締結部が配置され、この締結部は上記コンタクト部材
の数と異なる数になっていることを特徴とする水中モー
タである。このような構成により、水中モータのケーブ
ル導入部をコネクタ化して、組立作業性の向上と輸送時
の簡素化が実現される。さらに現地で水中モータポンプ
据付完了直前または定検開始直後に、ケーブルとモータ
本体を簡単に接続または取り外しできるため、作業性が
向上し、ケーブル損傷等の事故が防止される。
チックやゴム等の非導電性材料でもよい。ケーブル側の
外被部材は通常筒状に形成され、モータ本体側はモータ
ケーシング自体が用いられる。このような構成により、
外部空間とモータ内部空間が二重に液密的に遮断され、
モータ空間内への浸水などの事態が回避される。
状壁を有するようにしても良く、このように、筒状壁ど
うしを嵌合させることにより、コネクタの着脱が容易で
あるとともに、確実なシール構造を容易に構成すること
ができる。
タ本体とは別の中間部材として形成して、この中間部材
をモータ本体に液密的に取り付けても良く、このよう
に、別部材とすることで、例えば、筒状壁を形成するよ
うな場合でも、モータケーシングを直接加工するより自
由な設計ができ、また加工も容易である。
被部材どうしを接合するためのフランジ部が設け、この
フランジ部に締結具を挿通するための締結部を周方向に
配置して、この締結部を上記コンタクト部材の数と異な
る数にしているので、例えば、コンタクト部材が4つ
(4端子)の場合には締結部を3つ配置すると、締結部
が正しい対応位置にないときにはコンタクト部材が係合
せず、従って、誤った接続が回避される。
ルトであり、上記締結部はボルト固定用穴であることを
特徴とする請求項1に記載の水中モータである。請求項
3に記載の発明は、上記ケーブル側の外被部材のフラン
ジ部は外形が三角形であることを特徴とする請求項1又
は2に記載の水中モータであるので、その1つの角をモ
ータケーシングの中心に向けて、複数の外被部材を放射
状に配置することにより、狭い面積を活用して多くのコ
ネクタを接続することができる。
このモータ本体に電源を供給し、あるいはモータ本体と
の間で電気信号を授受するためのケーブルとを有し、上
記ケーブルと上記モータ本体の双方にこれらを着脱自在
に接続するコネクタを設け、上記コネクタは、互いの開
口部を合わせて着脱自在かつ液密的に結合される外被部
材と、これらの外被部材の開口部を覆う絶縁性部材と、
これらの絶縁性部材に液密的に取り付けられ、互いに係
合して電気的接続を行なうコンタクト部材とを有し、上
記外被部材を導電性のものとし、上記ケーブル側のコネ
クタ内において予め接地端子を該外被部材に接続する接
地処理を施したことを特徴とする水中モータであるの
で、スペースの少ないモータ内部で接地作業を行う必要
がなくなる。請求項5に記載の発明は、上記ケーブル側
のコネクタ内において、芯線の露出部及び/又はコネク
タ端子を被覆して水切り処理を施したことを特徴とする
請求項1ないし4のいずれかに記載の水中モータであ
り、陸上側の水分がケーブルを介してコネクタ接続部及
びモータ内部へ浸入することが防止される。
に、上記外被部材どうしがコンタクト部材よりも早く接
触するようにしても良く、これにより、コネクタの着脱
の際に常にアース端子が先に導通し、万一の場合の作業
者の感電事故等の発生の危険性が減少する。更に、いず
れかのコネクタに、コネクタどうしを結合した後に両者
の間に形成される密閉空間に連通する通気路を形成して
も良く、この場合、この通気路を介して、高圧空気を注
入すれば、液密シール箇所が十分機能してるいるかどう
かをテストすることができる。
材に形成しても良い。更に、モータ本体に、電源供給用
あるいはモータ制御用のケーブルを着脱自在に接続する
ためのコネクタを設けても良い。
の機器本体に電源を供給し、あるいは機器本体との間で
電気信号を授受するためのケーブルとを着脱自在に接続
するコネクタ部材を有する防水コネクタにおいて、上記
コネクタ部材は、互いの筒状壁を嵌合させて着脱自在か
つ液密的に結合される外被部材と、これらの外被部材の
開口部を覆う絶縁性部材と、これらの絶縁性部材に液密
的に取り付けられ、互いに係合して電気的接続を行なう
コンタクト部材とを有し、上記外被部材の少なくとも一
方には、外被部材どうしを接合するためのフランジ部が
設けられ、このフランジ部には周方向に締結具を挿通す
るための締結部が配置され、この締結部は上記コンタク
ト部材の数と異なる数になっていることを特徴とする防
水コネクタである。請求項7に記載の発明は、機器本体
と、この機器本体に電源を供給し、あるいは機器本体と
の間で電気信号を授受するためのケーブルとを着脱自在
に接続するコネクタ部材を有する防水コネクタにおい
て、上記コネクタ部材は、互いの筒状壁を嵌合させて着
脱自在かつ液密的に結合される外被部材と、これらの外
被部材の開口部を覆う絶縁性部材と、これらの絶縁性部
材に液密的に取り付けられ、互いに係合して電気的接続
を行なうコンタクト部材とを有し、上記外被部材を導電
性のものとし、上記ケーブル側のコネクタ内において予
め接地端子を該外被部材に接続する接地処理を施したこ
とを特徴とする防水コネクタである。
形が三角形の固定用のフランジ部を形成しても良く、ま
た、上記ケーブル側のコネクタ部材内において、芯線の
露出部及び/又はコネクタ端子を被覆して水切り処理を
施しても良い。更に、上記外被部材を導電性のものと
し、上記ケーブル側のコネクタ部材内において予め接地
端子を外被部材に接続する接地処理を施しても良い。
る際に、上記外被部材どうしがコンタクト部材よりも早
く接触するようにしても良く、更に、いずれかのコネク
タ部材に、コネクタ部材どうしを結合した後に両者の間
に形成される密閉空間に連通する通気路を形成しても良
い。
いた立軸型の水中ポンプを示すもので、吸込口30、渦
巻室31、吐出配管32を有するポンプケーシング33
内に羽根車が設けられ、ポンプケーシング33の上方に
は水中モータMが組み込まれて構成されている。水中モ
ータMは、筒状のモータケーシング35の中にモータ本
体36が組み込まれ、モータケーシング35の上面には
動力ケーブル37及び制御ケーブル38を着脱自在に接
続するコネクタ構造が構成されている。
すようにケーシング35の天板40の開口部に絶縁体4
1が取り付けられ、これにはオス側コンタクト42が外
方に突出して設けられている。天板40と絶縁体41、
絶縁体41とコンタクト42の間にはそれぞれOリング
43、44が装着され、液密性を確保している。コンタ
クト42の内端にはモータからの口出し線45が接続さ
れている。
コネクタ本体46が装着され、これにはゴムパッキング
47を介してケーブルグランド48がボルトで締結して
固定されている。コネクタ本体46の先端側には開口部
が形成された板状の絶縁体49が取り付けられている。
一方の開口部にはメス側コンタクト50が他方の開口部
にはアース用コンタクト51が装着され、それぞれの内
端にはケーブル37の芯線37aが接続されている。ア
ース用コンタクト51の外端にはアースプレート52が
ボルト53により固定され、このアースプレートはさら
に金属のような導電性材料で形成されたコネクタ本体4
6の内面にボルト54によって固定されている。
リング55が装着され、コネクタ本体46内の空間46
aとコネクタ接続部空間60との液密性を確保してい
る。また、絶縁体49の内面にはメス側コンタクト50
に沿って延びる壁56が形成され、これとコンタクト5
0の間の隙間には、樹脂57がコンタクト50及び芯線
37aの露出部37bを覆うように充填され、硬化させ
られている。これにより、芯線37aの露出部37bと
空間46aとの気密性、液密性が確保される。コネクタ
本体46の下端部にはフランジ57が設けられ、ボルト
によってケーシングの天板40に取り付けられるように
なっている。フランジの下面にはOリング59が装着さ
れ、コネクタ接続部空間60の液密性を確保している。
コンタクト42によりモータ側コネクタ61が構成さ
れ、コネクタ本体46、絶縁体49、コンタクト50,
51によりケーブル側コネクタ62が構成されている。
要領を示す。まず、口出し線45を接続したオス側コン
タクト42をモータ側絶縁体41に取り付け、モータ本
体36に固定する。一方、動力ケーブル37の芯線37
aを接続したメス側コンタクト50及びアースコンタク
ト51をケーブル側絶縁体49に取り付け、絶縁体の壁
56の内側に樹脂57を流し込み、硬化させてコネクタ
本体46に固定する。アース用コンタクト51にアース
プレート52をボルト53により取り付け、コネクタ本
体46にボルト54によって接地する。ここまでの工程
は、工場など、モータの据え付け現場以外の便利な場所
で行なうことができる。
を接続することにより、動力ケーブル37と口出し線4
5が電気的に接続される。制御用ケーブルも同様に接続
される。これらの接続作業は、通常、水中モータポンプ
の据付完了後に実施されるので、長いケーブルを付けた
ままで作業する場合より据付作業が簡単となり、ケーブ
ル等を損なうこともない。
コネクタ構造を採用しているにもかかわらず、充分に液
密性が保たれている。すなわち、モータ本体36の内部
空間と接続部空間60との間はOリング43,44でシ
ールされ、さらにこの接続部空間60と外部空間との間
はOリング55やゴムパッキン47でシールされてい
る。従って、モータ本体36の内部空間は外部空間に対
して二重に液密性が確保され、モータ本体36への液体
の浸入が防止される。
り密封されており、モータ本体36との接続はコンタク
ト42、50を介して行っているので、芯線37aを通
った水分が接続部空間60やモータ本体36に浸入する
こともない。万一、ケーブルパッキン47の周りから浸
水しても、コネクタ本体46内の空間46aに水が溜ま
るだけで、芯線37a間で短絡することもない。また、
万一水中でコネクタが外れても、モータ本体36内と接
続部空間60の間をOリング43,44でシールしてい
るのでモータ本体36に浸水するような事態は防止され
る。
に移送する場合は、図5に示すようにケーブル37の接
続を外し、オス側コンタクト42を保護するために閉止
板Pを取り付ける。これにより、長いケーブル37を付
けたままで移送する場合より作業が簡単となり、ケーブ
ル等を損なうこともない。
タクト51にアースプレート52をボルト53により取
り付け、コネクタ本体46にボルト54によって接地す
ることにより、コネクタ本体46をモータケーシングの
天板40に取り付けるだけで接地処理が行われ、モータ
内部でのアースの施工を不要とし、接続作業がさらに簡
便化された。
形態を示すもので、この水中モータのコネクタ部には外
方に突出するソケット部材(中間部材)70が取り付け
られ、このソケット部材70を介してケーブル側のコネ
クタ本体がモータ本体36に接続される構成となってい
る。このソケット部材70は、上側の三角形平板状のフ
ランジ部71と、該フランジ部71の下面に突出する筒
状部72とから構成されている。
46を受ける受容穴73が形成され、各頂点にはコネク
タ固定用ボルト74を挿通するボルト穴75が形成され
ている。また、フランジ部71の頂点をずれた位置には
ソケット部材70をモータケーシングの天板40に固定
するためのボルト穴76が形成され、ソケット部材70
は、天板40の開口部40aに筒状部72を挿入させて
ボルトにより天板40の上面に固定されている。また、
筒状部72の内側には、所定の数のオス側コンタクト4
2を取り付けた絶縁性のコネクタ基板41がシール用の
Oリング43を介して装着されている。
はソケット部材70と開口部40a間の液密性を保つO
リング77が配置されている。また、ソケット部材70
のフランジ部71の内周面と上面には、ソケット部材7
0とコネクタ本体46との間の液密性を保つOリング7
8,79がそれぞれ配置されている。フランジ部70に
は、さらに外周面から内周面に挿通する通気孔80が形
成され、この外端には高圧気体配管を接続する管用ねじ
81が形成され、これは通常はねじ栓82により閉塞さ
れている。また、通気孔80の内端はソケット部材70
の2つのOリング78,79の間に開口している。
がソケット部材70に適合するように三角形状をしてお
り、その各頂点に対応する位置にボルト穴84が形成さ
れている。コネクタ本体46の下面には、ソケット部材
70に嵌合する筒状部85が設けられており、その先端
はコネクタ本体76のメス側コンタクト50の先端の位
置より突出するようになっている。
ス側コンタクト50の先端の位置及びフランジ部71の
上面に対するオス側コンタクト42の先端の位置の関係
は、コネクタ本体46をソケット部材70に取り付ける
際に、メス側とオス側のコンタクト50,42が接触す
る前に筒状部71,73が接触して、先にアース端子が
連絡するようになっている。取り外す際は、当然に筒状
部71,73の連絡がコンタクト50,42どうしの接
続より後に切断される。
制御用ケーブルが上述したコネクタ構造を用いてそれぞ
れモータケーシング35の天板40に接続されている。
上記のようにコネクタ本体46の取り付け用のフランジ
部83が三角形状をなしているので、その1つの頂点を
中心に向けて配置することにより、円形のモータケーシ
ングの天板40の狭い面積を有効に利用してこれらを取
り付けることができる。
対して、ケーブル内の心線は通常4本用いられ、それに
対応するコンタクト50,42は、図7(b)に示すよ
うに、正方形をなすように配置される。従って、コネク
タ本体46をソケット部材70に正しく取り付けていな
い場合には、コンタクトどうしが嵌まり合うことがな
く、誤った接続がなされることが防止される。
フランジどうしを接続するので、最大3回の位置合わせ
で正しい接続位置が得られ、また、ダボやマークを使わ
ずに位置合わせができるので、接続のための位置合わせ
作業が容易である。
にOリングを配置してからボルトを締結してコネクタの
接続を行なった後、ねじ栓82を外し、これに高圧気体
源につながるゲージ付き配管(図示略)を接続し、液密
性が保たれているかどうかのテストを行なうことができ
る。もし、漏れがある場合にはゲージの圧力が低いまま
あるいは最高圧力に到達するのに時間を要するなどの現
象が起きる。一方、必要箇所にOリングが全て配置さ
れ、漏れのない締結作業がなされていれば、ゲージの圧
力はすぐに気体源圧力に到達する。このように、この実
施の形態の水中モータMにおいては、現場で行なう場合
のコネクタ接続作業の簡便性、安全性を保ち、且つ誤接
続を回避するための種々の工夫がなされている。
ータに限らず、水中あるいは水際で使用する、又はその
可能性のある電気・電子機器、例えば、水中作業船の電
源供給部、車両用動力・制御ケーブル接続部に用いても
優れた効果を奏するものである。
部をゴムパッキングや樹脂によって固定及び密閉する構
造や、ゴム等の弾性体によってモールドしてこの部分で
固定及び密閉する構造に比べ、以下に示す種々の利点が
ある。 1.ケーブル端末部と口出し線の接続をモータ内部の狭
いスペースで施工する必要がなく、作業性が非常に良好
である。 2.モータカバーや端子台が不要になるため、モータ頂
部が簡素化される。 3.水中モータの輸送時に太く長いケーブルが接続され
ていないので、梱包作業が簡便である。 4.水中モータポンプ据付後にケーブル接続が可能なた
め、据付時のケーブル損傷等の事故を未然に防止でき
る。 5.現地における水中モータポンプの定検時、電源制御
盤との接続は切らずに最初にコネクタの接続を外し、定
検場所にポンプ本体のみを運べばよいため現地の作業性
が向上する。
達してケーブル側コネクタを再組立すればよいため、モ
ータ本体を分解することもなく短時間に復帰できる。さ
らに従来の水中コネクタに比べ、以下に示す利点があ
る。 7.陸上側からケーブルの導体または芯線間を通過して
コネクタ内へ侵入する水分を、ケーブル側コネクタ内で
封止でき信頼性が向上する。 8.万一ケーブル差込部から浸水しても電気的に導通す
ることもなく安全である。 9.ケーブルアース線の接地作業をモータ内部の狭いス
ペースで施工する必要がなく、ケーブル側コネクタ内で
施工できるため作業性が非常に良好である。 10.誤接続を容易に回避することができる。 11.液密性が保たれているかどうかを簡単に確認する
ことができる。
図である。
構造を示す断面図である。
構造を示す図である。
コネクタが結合される様子を示す図である。
荷姿図である。
実施の形態を示す図である。
拡大図である。
構造を示す図である。
姿図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 モータ本体と、 このモータ本体に電源を供給し、あるいはモータ本体と
の間で電気信号を授受するためのケーブルとを有し、 上記ケーブルと上記モータ本体の双方にこれらを着脱自
在に接続するコネクタを設け、 上記コネクタは、互いの開口部を合わせて着脱自在かつ
液密的に結合される外被部材と、これらの外被部材の開
口部を覆う絶縁性部材と、これらの絶縁性部材に液密的
に取り付けられ、互いに係合して電気的接続を行なうコ
ンタクト部材とを有し、 上記外被部材の少なくとも一方には、外被部材どうしを
接合するためのフランジ部が設けられ、このフランジ部
には周方向に締結具を挿通するための締結部が配置さ
れ、この締結部は上記コンタクト部材の数と異なる数に
なっている ことを特徴とする水中モータ。 - 【請求項2】 上記締結具はボルトであり、上記締結部
はボルト固定用穴であることを特徴とする請求項1に記
載の水中モータ。 - 【請求項3】 上記ケーブル側の外被部材のフランジ部
は外形が三角形であることを特徴とする請求項1又は2
に記載の水中モータ。 - 【請求項4】 モータ本体と、 このモータ本体に電源を供給し、あるいはモータ本体と
の間で電気信号を授受するためのケーブルとを有し、 上記ケーブルと上記モータ本体の双方にこれらを着脱自
在に接続するコネクタを設け、 上記コネクタは、互いの開口部を合わせて着脱自在かつ
液密的に結合される外被部材と、これらの外被部材の開
口部を覆う絶縁性部材と、これらの絶縁性部材に液密的
に取り付けられ、互いに係合して電気的接続を行なうコ
ンタクト部材とを有し、 上記外被部材を導電性のものとし、上記ケーブル側のコ
ネクタ内において予め接地端子を該外被部材に接続する
接地処理を施した ことを特徴とする水中モータ。 - 【請求項5】 上記ケーブル側のコネクタ内において、
芯線の露出部及び/又はコネクタ端子を被覆して水切り
処理を施したことを特徴とする請求項1ないし4のいず
れかに記載の水中モータ。 - 【請求項6】 機器本体と、この機器本体に電源を供給
し、あるいは機器本体との間で電気信号を授受するため
のケーブルとを着脱自在に接続するコネクタ部材を有す
る防水コネクタにおいて、 上記コネクタ部材は、互いの筒状壁を嵌合させて着脱自
在かつ液密的に結合される外被部材と、これらの外被部
材の開口部を覆う絶縁性部材と、これらの絶縁性部材に
液密的に取り付けられ、互いに係合して電気的接続を行
なうコンタクト部材とを有し、 上記外被部材の少なくとも一方には、外被部材どうしを
接合するためのフランジ部が設けられ、このフランジ部
には周方向に締結具を挿通するための締結部が配置さ
れ、この締結部は上記コンタクト部材の数と異なる数に
なっていることを特徴とする防水コネクタ 。 - 【請求項7】 機器本体と、この機器本体に電源を供給
し、あるいは機器本体との間で電気信号を授受するため
のケーブルとを着脱自在に接続するコネクタ部材を有す
る防水コネクタにおいて、 上記コネクタ部材は、互いの筒状壁を嵌合させて着脱自
在かつ液密的に結合される外被部材と、これらの外被部
材の開口部を覆う絶縁性部材と、これらの絶縁性部材に
液密的に取り付けられ、互いに係合して電気的接続を行
なうコンタクト部材とを有し、 上記外被部材を導電性のものとし、上記ケーブル側のコ
ネクタ内において予め接地端子を該外被部材に接続する
接地処理を施したことを特徴とする防水コネクタ 。
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