JP6823421B2 - 水中モータ及び防水コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、水中モータ及び防水コネクタに関する。

水中モータや水中発電機などの水中機械においては、機器本体への浸水を防止するための構造に高い信頼性が要求される。以下、機器本体への浸水を防止する構造について水中モータを例に説明する。

図１３はモータ本体への浸水を防止する構造を示す断面図である。図１３に示すように、ケーブル１３７の先端部分は筒状の導電性外被部材１４６に取り囲まれている。ケーブル１３７は、電気ケーブル１３７ａ及びアースケーブル１３７ｂから構成されている。導電性外被部材１４６には絶縁体１４９が結合されており、絶縁体１４９にはメス側コンタクト１５０及びアースコンタクト１５１が取り付けられている。電気ケーブル１３７ａはメス側コンタクト１５０に接続されており、アースケーブル１３７ｂはアースコンタクト１５１に接続されている。

モータケーシング１４０には絶縁体１４１が結合されており、この絶縁体１４１にはオス側コンタクト１４２が取り付けられている。図１３に示すように、オス側コンタクト１４２及びメス側コンタクト１５０が電気的に接続されると、電力は電気ケーブル１３７ａを通じて電源からモータ本体（図示しない）に供給される。

図１３に示すように、アースコンタクト１５１と導電性外被部材１４６とを電気的に接続するアース部材１５２が設けられている。アース部材１５２は、ねじ１５３によってアースコンタクト１５１に固定されており、ねじ１５４によって導電性外被部材１４６に固定されている。このように、アース部材１５２によってアースコンタクト１５１と導電性外被部材１４６とを電気的に接続することにより、水中モータを接地することができる。

特開平９−７４７０９号公報

しかしながら、水中モータがその運転によって振動すると、ねじ１５３が緩むことがあり、結果的に、ねじ１５３が脱落するおそれがある。この場合、アース部材１５２はアースコンタクト１５１に断続的に接触してしまい、アースコンタクト１５１と導電性外被部材１４６とを確実に電気的に接続することができない。結果として、水中モータを確実に接地することができない。

以上のような課題に鑑み、本発明は、アースコンタクトと導電性外被部材とを確実に電気的に接続することができる水中モータ及び防水コネクタを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、モータ本体と、アースケーブルと、前記モータ本体に電力を供給し、又は前記モータ本体との間で電気信号を授受するための電気ケーブルと、前記モータ本体を液密的に囲むモータケーシングと、前記モータケーシングに液密的に結合された導電性外被部材と、前記電気ケーブル及び前記アースケーブルにそれぞれ電気的に接続されたケーブルコンタクト及びアースコンタクトと、前記アースコンタクトと前記導電性外被部材とを電気的に接続するアース部材と、前記アース部材を前記アースコンタクトに押し付ける付勢部材とを備えていることを特徴とする水中モータである。

本発明の好ましい態様は、前記モータケーシングに液密的に結合されたモータ側絶縁性部材をさらに備え、前記付勢部材は前記モータ側絶縁性部材上に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記アース部材は、前記導電性外被部材に固定された第１の部位と、前記アースコンタクトに接触する第２の部位とを有しており、前記付勢部材は、前記アース部材の前記第２の部位を前記アースコンタクトに押し付けることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記アース部材の前記第２の部位を前記アースコンタクトに締結する締結部材をさらに備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記付勢部材はばねであることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記付勢部材は弾性材料から構成された弾性部材であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記モータケーシングと前記導電性外被部材との間に配置された第１のシール部材と、前記電気ケーブル及び前記アースケーブルを覆うケーブルカバーと前記導電性外被部材との間に配置された第２のシール部材とをさらに備えたことを特徴とする。

本発明の他の態様は、モータケーシングに液密的に結合される導電性外被部材と、電気ケーブル及びアースケーブルにそれぞれ電気的に接続可能なケーブルコンタクト及びアースコンタクトと、前記アースコンタクトと前記導電性外被部材とを電気的に接続するアース部材と、前記アース部材を前記アースコンタクトに押し付ける付勢部材とを備えていることを特徴とする防水コネクタである。

本発明の好ましい態様は、前記モータケーシングに液密的に結合されたモータ側絶縁性部材をさらに備え、前記付勢部材は前記モータ側絶縁性部材上に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記アース部材は、前記導電性外被部材に固定された第１の部位と、前記アースコンタクトに接触する第２の部位とを有しており、前記付勢部材は、前記アース部材の前記第２の部位を前記アースコンタクトに押し付けることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記アース部材の前記第２の部位を前記アースコンタクトに締結する締結部材をさらに備えていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記付勢部材はばねであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記付勢部材は弾性材料から構成された弾性部材であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記モータケーシングと前記導電性外被部材との間に配置された第１のシール部材と、前記電気ケーブル及び前記アースケーブルを覆うケーブルカバーと前記導電性外被部材との間に配置された第２のシール部材とをさらに備えたことを特徴とする。

付勢部材はアース部材をアースコンタクトに押し付けるため、アース部材はアースコンタクトに密着することができる。したがって、アースコンタクトは導電性外被部材に確実に電気的に接続される。

本実施形態に係る水中モータを備えた水中渦巻ポンプ装置を示す図である。 本実施形態に係る水中モータを備えた水中斜流ポンプ装置を示す図である。 モータ本体とケーブルとの接続を示す断面図である。 防水コネクタの一実施形態を示す図である。 図４の拡大断面図である。 モータ側絶縁体の表面に設けられた囲み部を示す図である。 モータ側絶縁体の表面に設けられた溝を示す図である。 ねじによってアースコンタクトに締結されたアース部材を示す図である。 防水コネクタが天板に接続される様子を示す図である。 ポンプ装置の輸送時の荷姿図である。 防水コネクタの他の実施形態を示す断面図である。 図１２（ａ）は他の実施形態に係る水中モータの上面図であり、図１２（ｂ）は他の実施形態に係る防水コネクタの上面図である。 モータ本体への浸水を防止する構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
以下に説明する実施形態では、水中機械の一例としての乾式水中モータについて説明するが、水中機械は乾式水中モータに限定されない。水中機械の他の例として、乾式水中発電機を挙げることができる。

図１は本実施形態に係る水中モータを備えた水中渦巻ポンプ装置を示す図である。図２は本実施形態に係る水中モータを備えた水中斜流ポンプ装置を示す図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る水中モータは、水中渦巻ポンプや水中斜流ポンプなどの水中ポンプに適用される。以下、図１を参照しつつ、水中モータを備えた水中渦巻ポンプ装置について説明する。

図１に示すように、ポンプ装置は、水中モータＭ及びポンプＰを備えており、水中モータＭはポンプＰに接続されている。吸込口３０、渦巻室３１、及び吐出配管３２を有するポンプケーシング３３内には羽根車（図示しない）が設けられている。羽根車が回転すると、水は、吸込口３０から吸い込まれ、吐出配管３２を通じて移送される。ポンプケーシング３３には筒状のモータケーシング３５が接続されており、モータケーシング３５はモータ本体３６を液密的に囲んでいる。モータ本体３６には動力ケーブル３７及び制御ケーブル３８が着脱自在に、かつ電気的に接続可能である。

図３はモータ本体３６とケーブル３７，３８との接続を示す断面図である。図４は防水コネクタの一実施形態を示す図である。モータケーシング３５はその端部に天板４０を有しており、天板４０にはモータ側絶縁体（モータ側絶縁性部材）４１が液密的に結合されている。モータ側絶縁体４１にはオス側コンタクト（モータコンタクト）４２が液密的に取り付けられている。天板４０とモータ側絶縁体４１との間にはＯリング（シール部材）４３が配置されており、モータ側絶縁体４１とオス側コンタクト４２との間にはＯリング（シール部材）４４が配置されており、液密性が確保されている。オス側コンタクト４２にはモータ本体３６からの口出し線４５が電気的に接続されている。

動力ケーブル３７の先端部分は筒状のコネクタ本体４６に取り囲まれている。コネクタ本体４６には、ケーブルパッキング（シール部材）４７を介してケーブルグランド４８がねじ６３の締結によって固定されている。これらコネクタ本体４６及びケーブルグランド４８は総称して導電性外被部材と呼ばれる。ケーブルパッキング４７は、動力ケーブル３７（すなわち、電気ケーブル３７ａ及びアースケーブル３７ｃ）を覆うケーブルカバーとケーブルグランド４８との間に配置されており、液密性が確保されている。

コネクタ本体４６には、複数の開口部が形成されたケーブル側絶縁体（ケーブル側絶縁性部材）４９が液密的に結合されている。ケーブル側絶縁体４９の開口部の一方にはメス側コンタクト（ケーブルコンタクト）５０が液密的に取り付けられており、ケーブル側絶縁体４９の開口部の他方にはアースコンタクト５１が液密的に取り付けられている。

メス側コンタクト５０は、その先端５０ａがケーブル側絶縁体４９の外面から外方に突出するように設けられている。ケーブル側絶縁体４９の外面はモータ側絶縁体４１に対向する面である。メス側コンタクト５０には電気ケーブル３７ａが電気的に接続されており、アースコンタクト５１にはアースケーブル３７ｃが電気的に接続されている。電気ケーブル３７ａは、モータ本体３６に電力を供給するためのケーブルであってもよく、又はモータ本体３６との間で電気信号を授受するためのケーブルであってもよい。

防水コネクタはモータ側コネクタ６１及びケーブル側コネクタ６２から構成されている。モータ側コネクタ６１はモータ側絶縁体４１及びオス側コンタクト４２から基本的に構成されており、ケーブル側コネクタ６２は導電性外被部材（コネクタ本体４６及びケーブルグランド４８）、ケーブル側絶縁体４９、及びコンタクト５０，５１から基本的に構成されている。

コネクタ本体４６とケーブル側絶縁体４９の間にはＯリング（シール部材）５５が配置されており、コネクタ本体４６内の空間４６ａとコネクタ接続部空間６０との液密性が確保されている。ケーブル側絶縁体４９の内面にはメス側コンタクト５０に沿って延びる壁５６が形成されている。ケーブル側絶縁体４９の内面はケーブル側絶縁体４９の外面の反対側の面である。

壁５６とメス側コンタクト５０との間の隙間には、樹脂６７がメス側コンタクト５０及び電気ケーブル３７ａの露出部３７ｂを覆うように充填されている。同様に、壁５６とアースコンタクト５１との間の隙間には、樹脂６７がアースコンタクト５１及びアースケーブル３７ｃの露出部３７ｄを覆うように充填されている。樹脂６７は硬化している。このような構成により、ケーブル３７ａ，３７ｃの露出部３７ｂ，３７ｄと空間４６ａとの気密性及び液密性は確保され、コンタクト５０，５１は液密的にケーブル側絶縁体４９に取り付けられる。このように、ケーブル３７ａ，３７ｃの露出部３７ｂ，３７ｄ及び／又はコネクタ端子を樹脂６７によって被覆する処理は水切り処理と呼ばれる。本実施形態によれば、陸上側の水が動力ケーブル３７を介してコネクタ接続部及び水中モータＭの内部に浸入することが防止される。

コネクタ本体４６はその下端から突出するフランジ部５７を有している。これらコネクタ本体４６及びフランジ部５７は一体的に構成されている。フランジ部５７は、締結具（例えば、ねじ）５８によってケーシング３５の天板４０に液密的に結合されている。より具体的には、フランジ部５７には、締結具５８を挿通するための複数の締結穴（締結部）が形成されており、これら複数の締結穴はフランジ部５７の周方向に沿って配置されている。締結具５８をこれら複数の締結穴に挿入し、締め付けることにより、フランジ部５７は天板４０に結合される。フランジ部５７と天板４０との間にはＯリング（シール部材）５９が配置されており、コネクタ接続部空間６０の液密性が確保されている。

図５は図４の拡大断面図である。図５に示すように、フランジ部５７はその下端から突出する筒状凸部９１を備えており、天板４０はその開口部に形成された筒状凹部９２を備えている。筒状凸部９１は導電性外被部材の開口部の一部を形成しており、筒状凹部９２は天板４０の開口部の一部を形成している。筒状凸部９１と筒状凹部９２は互いに嵌合するように構成されている。

メス側コンタクト５０及び筒状凸部９１はケーブル側絶縁体４９の外面よりも外方に突出しており、さらに、筒状凸部９１の先端９１ａはメス側コンタクト５０の先端５０ａの位置よりも外方に突出している。メス側コンタクト５０とケーブル側絶縁体４９、及び筒状凸部９１とメス側コンタクト５０をこのような位置関係にすることによって、樹脂などによる成型部品をモータ側絶縁体４１及びケーブル側絶縁体４９に採用することができる。つまり、機械加工による部品と比較し、仕上がり寸法精度の劣るような樹脂などの成型部品をモータ側絶縁体４１及びケーブル側絶縁体４９に採用したとしても、モータ側絶縁体４１とケーブル側絶縁体４９の対向面間には接続部空間６０を確保できる。その結果、接続部空間６０は、種々の製造誤差や組立誤差等の要因による寸法のバラつき等を吸収しつつ、オス側コンタクト４２とメス側コンタクト５０の電気的接続と、筒状凸部９１と筒状凹部９２との機械的接続、及びオス側コンタクト４２とメス側コンタクト５０との機械的接続を、確実に達成することができる。

さらに本実施形態によれば、筒状壁（筒状凸部９１及び筒状凹部９２）同士の嵌合により、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。

図５に示すように、防水コネクタは、アースコンタクト５１と導電性外被部材とを電気的に接続する板状のアース部材５２をさらに備えている。アース部材５２は、Ｌ字形状を有しており、導電性材料から構成されている。アース部材５２は、導電性外被部材（より具体的には、筒状凸部９１）に固定された第１の部位５２ａと、アースコンタクト５１に接触する第２の部位５２ｂとを備えている。

アース部材５２の第１の部位５２ａは筒状凸部９１の内面にねじ５４によって固定されている。ねじ５４の頭部はモータ側絶縁体４１の側面４１ｂに近接しているため、水中モータＭが振動しても、ねじ５４の移動はモータ側絶縁体４１の側面４１ｂによって制限される。

防水コネクタは、アース部材５２をアースコンタクト５１に押し付ける付勢部材６５をさらに備えている。付勢部材６５はモータ側絶縁体４１の表面４１ａ上に配置されている。より具体的には、付勢部材６５の一端６５ａはモータ側絶縁体４１の表面４１ａに固定されており、他端６５ｂはアース部材５２の第２の部位５２ｂに接触している。なお、本実施形態では、単一の付勢部材６５が設けられているが、付勢部材６５の数はこの実施形態に限定されず、複数の付勢部材６５を設けてもよい。

本実施形態によれば、付勢部材６５はアース部材５２の第２の部位５２ｂをアースコンタクト５１に押し付けるため、アース部材５２はアースコンタクト５１に密着することができる。したがって、アース部材５２を介して、アースコンタクト５１と導電性外被部材とを確実に電気的に接続することができる。結果として、水中モータＭを確実に接地することができる。

付勢部材６５は絶縁性材料から構成されている。本実施形態では、付勢部材６５は、絶縁性のばねである。一実施形態では、付勢部材６５はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から構成された樹脂ばねである。しかしながら、付勢部材６５は、この実施形態に限定されず、弾性材料から構成された弾性部材であってもよい。このような弾性部材として、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などのゴムを挙げることができる。

図６はモータ側絶縁体４１の表面４１ａに設けられた囲み部６８を示す図である。図６に示すように、モータ側絶縁体４１の表面４１ａには、付勢部材６５が嵌め込まれる囲み部６８が設けられてもよい。本実施形態において、囲み部６８は、環状の突起であり、アース部材５２に対向するモータ側絶縁体４１の表面４１ａ上に設けられている。

図７はモータ側絶縁体４１の表面４１ａに設けられた溝６９を示す図である。図７に示すように、モータ側絶縁体４１の表面４１ａには、付勢部材６５が嵌め込まれる溝６９が設けられてもよい。本実施形態において、溝６９はアース部材５２に対向するモータ側絶縁体４１の表面４１ａ上に設けられている。

防水コネクタは、アース部材５２の第２の部位５２ｂをアースコンタクト５１に締結する締結部材としてのねじ５３をさらに備えてもよい。図８はねじ５３によってアースコンタクト５１に締結されたアース部材５２を示す図である。図８では、付勢部材６５は断面的に図示されている。図８に示すように、アース部材５２の第２の部位５２ｂは、ねじ５３によってアースコンタクト５１に締結されており、さらに、付勢部材６５によってアースコンタクト５１に押し付けられている。付勢部材６５の他端６５ｂはアース部材５２に接触している。

このように、付勢部材６５及びねじ５３を設けることにより、アース部材５２及びアースコンタクト５１の密着が二重に確保されるため、アース部材５２をアースコンタクト５１により確実に密着させることができる。付勢部材６５がばねである場合、付勢部材６５の内径はねじ５３の頭部の直径よりも大きく、ねじ５３の頭部は付勢部材６５の内側に位置している。このような配置により、ねじ５３が水中モータの振動によって脱落しても、付勢部材６５はアース部材５２をアースコンタクト５１に押し付けることができる。

付勢部材６５の他端６５ｂをねじ５３の頭部に接触させてもよい。つまり、付勢部材６５はねじ５３の頭部をアース部材５２に向かって付勢してもよい。このような構成により、水中モータＭの振動によるねじ５３の緩みを防止することができ、ねじ５３の脱落を防止することができる。

本実施形態では、接地処理は次のようにして行われる。アース部材５２の第１の部位５２ａがねじ５４によって導電性外被部材に固定され、コネクタ本体４６がモータケーシング３５の天板４０に液密的に結合されるとともに、アース部材５２の第２の部位５２ｂが付勢部材６５によってアースコンタクト５１に押し付けられる。本実施形態によれば、水中モータＭの内部における接地処理を不要とすることができ、防水コネクタとモータケーシング３５との接続作業が簡便化される。

以下、上述した防水コネクタの接続要領について説明する。図９は防水コネクタが天板４０に接続される様子を示す図である。図９に示すように、まず、口出し線４５を接続したオス側コンタクト（口出し線コンタクト）４２をモータ側絶縁体４１に液密的に取り付ける。

電気ケーブル３７ａが接続されたメス側コンタクト５０及びアースケーブル３７ｃが接続されたアースコンタクト５１をケーブル側絶縁体４９に液密的に取り付ける。ケーブル側絶縁体４９の壁５６の内側に樹脂６７を流し込み、硬化させる。

アース部材５２の第１の部位５２ａをねじ５４によって導電性外被部材（より具体的には、筒状凸部９１）に固定する。第１の部位５２ａを導電性外被部材に固定するとともに、アース部材５２の第２の部位５２ｂをねじ５３（図８参照）によってアースコンタクト５１に固定してもよい。

付勢部材６５はモータ側絶縁体４１の表面４１ａ上の所定の位置に配置される。所定の位置は、付勢部材６５がアース部材５２の第２の部位５２ｂをアースコンタクト５１に押し付けることができる表面４１ａ上の位置である。

次に、コンタクト４２，５０を互いに接続することにより、電気ケーブル３７ａと口出し線４５が電気的に接続される。図示しないが、制御ケーブル３８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作業する場合と比べて据付作業が簡単となり、ケーブルが損傷されることもない。

このように構成された水中モータＭでは、コネクタ構造が採用されているにもかかわらず、液密性が充分に保たれている。すなわち、Ｏリング４３，４４はモータ本体３６の内部空間と接続部空間６０との間をシールし、Ｏリング５５及びケーブルパッキング４７は接続部空間６０と外部空間との間をシールしている。さらに、筒状壁（筒状凸部９１及び筒状凹部９２）同士の嵌合及びＯリング５９によるシールにより、確実なシール構造を容易に構成することができる。このようにして、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への水の浸入が防止される。

さらに、ケーブル３７ａ，３７ｃの露出部３７ｂ，３７ｄは樹脂６７により密封されており、電気ケーブル３７ａはコンタクト４２，５０を介してモータ本体３６に接続されている。したがって、水が電気ケーブル３７ａを通じて接続部空間６０やモータ本体３６に浸入することはない。万一、水がケーブルパッキング４７の周りから浸入しても、水はコネクタ本体４６内の空間４６ａに溜まるだけで、電気ケーブル３７ａとアースケーブル３７ｃとの間で短絡することはない。さらに、万一、水中で防水コネクタが外れても、Ｏリング４３，４４はモータ本体３６内と接続部空間６０との間をシールしているので、水がモータ本体３６に浸入するような事態は生じない。

図１０はポンプ装置の輸送時の荷姿図である。なお、図１０に示すポンプ装置の形状は図１に示すポンプ装置の形状とは僅かに異なっている。例えば定期点検のために、水中モータＭを移送する場合は、図１０に示すようにケーブル３７，３８を水中モータＭから取り外し、オス側コンタクト４２を保護するための閉止板Ｓを取り付ける。このような構成により、長いケーブル３７を付けたままポンプ装置を移送する場合に比べて、ポンプ装置の移送作業が簡単となり、ケーブル３７が損傷されることもない。

図１１は防水コネクタの他の実施形態を示す断面図である。図１２（ａ）は他の実施形態に係る水中モータＭの上面図であり、図１２（ｂ）は他の実施形態に係る防水コネクタの上面図である。図１１に示すように、この水中モータＭは、コネクタ本体４６と天板４０との間に配置されたソケット部材（中間部材）７０をさらに備えている。コネクタ本体４６はこのソケット部材７０を介してモータケーシング３５の天板４０に液密的に結合される。

図１１に示すように、ソケット部材７０は、フランジ部７１と、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。ソケット部材７０を上から見たときのフランジ部７１の形状は三角形状を有している。フランジ部７１はソケット部材７０の上部を構成しており、筒状部７２はソケット部材７０の下部を構成している。このように、ソケット部材７０を設けることにより、例えば、筒状壁の嵌め込みによって防水コネクタをモータケーシング３５に接続する場合でも、モータケーシング３５を直接加工する必要はなく、ソケット部材７０を加工することにより対応することができる。ソケット部材７０の設計は比較的自由であり、その加工も比較的容易である。

フランジ部７１は、その中央にコネクタ本体４６を受ける受容穴７３を有しており、フランジ部７１の各頂点に近接してコネクタ固定用ねじ７４を挿通するねじ穴（締結穴）７５が形成されている（図１２（ｂ）参照）。フランジ部７１は、ねじ穴７５に隣接するように形成されたねじ穴（締結穴）７６を有している。ねじ穴７６は、ソケット部材７０をモータケーシング３５の天板４０に固定するための穴である。

筒状部７２は天板４０の開口部４０ａに挿入され、ソケット部材７０はねじにより天板４０の上面に固定される。所定数のオス側コンタクト４２が液密的に取り付けられたモータ側絶縁体（モータ側絶縁性部材）４１は、筒状部７２に液密的に結合されている。モータ側絶縁体４１とソケット部材７０の筒状部７２との間にはＯリング（シール部材）４３が配置されており、液密性が確保されている。

コネクタ本体４６は、そのフランジ部８３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、コネクタ本体４６の各頂点に対応する位置にねじ穴８４が形成されている。フランジ部８３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４６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。

ソケット部材７０の筒状部７２の外周面にはソケット部材７０と天板４０ａの開口部４０ａとの間の液密性を保つＯリング（シール部材）７７が配置されている。ソケット部材７０のフランジ部７１の内周面とコネクタ本体４６の筒状部８５との間にはＯリング（シール部材）７８が配置されており、液密性が確保されている。フランジ部７１の上面とコネクタ本体４６のフランジ部８３との間にはＯリング（シール部材）７９が配置されており、液密性が確保されている。

フランジ部７１には、その外周面からその内周面に挿通する通気孔８０が形成され、フランジ部７１の外端には、高圧気体配管が接続される管用ねじ８１が形成されている。通気孔８０は、通常、ねじ栓８２により閉塞されている。また、通気孔８０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。

本実施形態では、アース部材５２の第１の部位５２ａはねじ５４によって筒状部８５に固定されており、アース部材５２の第２の部位５２ｂは付勢部材６５によってアースコンタクト５１に押し付けられている。

コネクタ本体４６をソケット部材７０に取り付ける際に、コンタクト４２，５０が接触する前にフランジ部７１及び筒状部８５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。つまり、筒状部８５の先端はメス側コンタクト５０の先端の位置より突出しており、フランジ部７１の上面はオス側コンタクト４２の先端の位置より突出している。したがって、メス側とオス側のコンタクト５０，４２が接触する前にフランジ部７１及び筒状部８５を接触させることができる。防水コネクタを取り外す際は、当然にフランジ部７１及び筒状部８５の接続がコンタクト５０，４２の接続より後に切断される。このような構成により、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の発生の危険性が減少する。

この水中モータＭには、動力ケーブル３７及び制御ケーブル３８が防水コネクタを通じ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。コネクタ本体４６を取り付けるためのフランジ部８３は三角形状を有している。図１２（ａ）に示すように、複数のソケット部材７０は、これらのフランジ部８３の頂点の１つが天板４０の中心を向くように放射状に配置される。このような配置により、モータケーシング３５の天板４０の狭い面積を有効に利用して、これらソケット部材７０を取り付けることができる。

コネクタ固定用のねじは３つであるのに対して、ケーブル３７の芯線（例えば、電気ケーブル３７ａ及びアースケーブル３７ｃ）は通常４本である。これらの芯線に対応するコンタクト４２，５０は、これらを上から見たときに、正方形を形成するように配置される（図１２（ｂ）参照）。したがって、コネクタ本体４６がソケット部材７０に正しく取り付けられていない場合には、コンタクト同士は嵌まり合わない。したがって、コンタクト同士の誤った接続が防止される。

各頂点にねじ穴を持つ三角形のフランジ同士が接続されるので、最大３回の位置合わせでフランジ同士は正しく接続され、さらには、ダボやマークを使わずにフランジ同士の位置を合わせることができるので、フランジ同士の接続のための位置合わせ作業が容易である。

このようにして、フランジ同士の位置が決定され、必要箇所にシール部材が配置された後に、ねじの締結によってコネクタが接続される。その後、ねじ栓８２は外され、高圧気体源に接続されたゲージ付き配管（図示しない）が通気孔８０に接続され、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。つまり、通気孔（通気路）８０を通じて、高圧気体を注入すれば、液密シール箇所が十分機能しているかどうかをテストすることができる。

もし、気体が漏れてい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。これに対し、必要箇所にシール部材がすべて配置され、気体漏れのない締結作業が適切に行われていれば、ゲージの圧力は直ぐに最高圧力に到達する。このように、本実施形態に係る水中モータＭにおいては、現場におけるコネクタ接続作業の簡便性及び安全性を保ちつつ、誤接続を回避するための種々の工夫がなされている。

上述した実施形態では、水中モータに適用される防水コネクタについて説明したが、この実施形態に限定されない。防水コネクタは、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・電子機器にも適用される。例えば、本実施形態に係る防水コネクタは、水中作業船の電源供給部、車両用動力・制御ケーブルの接続部に適用されても優れた効果を奏することができる。

従来、ケーブルの機器本体への導入部における浸水を防止するための構造として、例えば、（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や、（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が挙げられる。

上述した本実施形態によれば、上記（１），（２）で示した構造に比べて、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。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。
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期検査時において、電源制御盤に接続されたまま、最初にコネクタの接続を外し、定期検査が行われる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。
６．ケーブルの損傷時、ケーブルのみを現地で調達して防水コネクタを再度組み立てればよいため、モータ本体を分解することもなく短時間で装置を復帰できる。

さらに、従来の水中コネクタと比べて、以下に示す利点がある。
７．陸上側からケーブルの導体又は芯線間を通過してコネクタ内へ浸入する水を、ケーブル側コネクタ内で封止することができ、信頼性が向上する。
８．万一、ケーブルの差込部分から浸水しても電気的に導通することなく、安全性を確保することができる。
９．アースケーブル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、防水コネクタ内で接地作業を行うことができるため、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。
１２．アース部材とアースコンタクトとが断続的に接触するような不具合を確実に回避することができる。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。

３６ モータ本体
３７ 動力ケーブル
３７ａ 電気ケーブル
３７ｂ，３７ｄ 露出部
３７ｃ アースケーブル
３８ 制御ケーブル
４０ 天板
４１ モータ側絶縁体（モータ側絶縁性部材）
４２ オス側コンタクト（モータコンタクト）
４５ 口出し線
４６ コネクタ本体
４８ ケーブルグランド
４９ ケーブル側絶縁体（ケーブル側絶縁性部材）
５０ メス側コンタクト（ケーブルコンタクト）
５１ アースコンタクト
５２ アース部材
５２ａ 第１の部位
５２ｂ 第２の部位
５３ ねじ（締結部材）
５８ 締結具
７０ ソケット部材（中間部材）
７１，８３ フランジ部
７４ コネクタ固定用ねじ
７５，７６ ねじ穴（締結穴）
８５ 筒状部

Claims (12)

1. モータ本体と、
   アースケーブルと、
   前記モータ本体に電力を供給し、又は前記モータ本体との間で電気信号を授受するための電気ケーブルと、
   前記モータ本体を液密的に囲むモータケーシングと、
   前記モータケーシングに液密的に結合された導電性外被部材と、
   前記電気ケーブル及び前記アースケーブルにそれぞれ電気的に接続されたケーブルコンタクト及びアースコンタクトと、
   前記アースコンタクトと前記導電性外被部材とを電気的に接続する、Ｌ字形状を有するアース部材と、
   前記アース部材を前記アースコンタクトに押し付ける付勢部材とを備え、
   前記アース部材は、
   前記導電性外被部材に固定された第１の部位と、
   前記アースコンタクトに接触する、前記第１の部位よりも長い第２の部位とを有しており、
   前記付勢部材は、前記アース部材の前記第２の部位を前記アースコンタクトに押し付けて、前記アース部材を前記アースコンタクトに密着させることを特徴とする水中モータ。
2. 前記モータケーシングに液密的に結合されたモータ側絶縁性部材をさらに備え、
   前記付勢部材は前記モータ側絶縁性部材上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の水中モータ。
3. 前記アース部材の前記第２の部位を前記アースコンタクトに締結する締結部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の水中モータ。
4. 前記付勢部材はばねであることを特徴とする請求項１に記載の水中モータ。
5. 前記付勢部材は弾性材料から構成された弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の水中モータ。
6. 前記モータケーシングと前記導電性外被部材との間に配置された第１のシール部材と、
   前記電気ケーブル及び前記アースケーブルを覆うケーブルカバーと前記導電性外被部材との間に配置された第２のシール部材とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の水中モータ。
7. モータケーシングに液密的に結合される導電性外被部材と、
   電気ケーブル及びアースケーブルにそれぞれ電気的に接続可能なケーブルコンタクト及びアースコンタクトと、
   前記アースコンタクトと前記導電性外被部材とを電気的に接続する、Ｌ字形状を有するアース部材と、
   前記アース部材を前記アースコンタクトに押し付ける付勢部材とを備え、
   前記アース部材は、
   前記導電性外被部材に固定された第１の部位と、
   前記アースコンタクトに接触する、前記第１の部位よりも長い第２の部位とを有しており、
   前記付勢部材は、前記アース部材の前記第２の部位を前記アースコンタクトに押し付けて、前記アース部材を前記アースコンタクトに密着させることを特徴とする防水コネクタ。
8. 前記モータケーシングに液密的に結合されたモータ側絶縁性部材をさらに備え、
   前記付勢部材は前記モータ側絶縁性部材上に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。
9. 前記アース部材の前記第２の部位を前記アースコンタクトに締結する締結部材をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。
10. 前記付勢部材はばねであることを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。
11. 前記付勢部材は弾性材料から構成された弾性部材であることを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。
12. 前記モータケーシングと前記導電性外被部材との間に配置された第１のシール部材と、
    前記電気ケーブル及び前記アースケーブルを覆うケーブルカバーと前記導電性外被部材との間に配置された第２のシール部材とをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。

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