JPH0614491A - キャンドモータの軸受装置及び該軸受装置を備えたキャンドモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スラスト摺動部材間の軸方向のエンドプレー
の確保が極めて容易であり、かつ負荷側と反負荷側の同
芯度及び直角度の狂いや嵌合の寸法誤差等を吸収するこ
とができるキャンドモータの軸受装置及び該軸受装置を
備えたキャンドモータを提供する。 【構成】 回転子２８を回転支承するラジアル軸受とス
ラスト軸受とを備えたキャンドモータ２２の軸受装置に
おいて、モータにラジアル軸受を保持した軸受ハウジン
グ３２を着脱可能に設け、軸受ハウジング３２の両側部
に摺動面を有する固定側スラスト摺動部材３３，３４を
設け、回転子２８に前記固定側スラスト摺動部材３３，
３４を挟むように回転側スラスト摺動部材３８，３９を
設け、軸受ハウジング３２は弾性体４０を介してモータ
フレームに半径方向が固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はキャンドモータの軸受装
置及び該軸受装置を備えたキャンドモータに係り、特に
カートリッジ型の軸受からなるキャンドモータの軸受装
置及び該軸受装置を備えたキャンドモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】キャンドモータポンプは、取扱液を自己
循環させ、取扱液によって軸受の潤滑を行っているもの
が多い。キャンドモータの軸受は、一般に、プレーンメ
タル（plain metal）で、ロータを両側で支える２ヵ所
のラジアルメタルと、両軸方向のスラスト荷重を支える
２ヵ所のスラストメタルによって構成されている。これ
らを十分機能させるためには、個々の部品の寸法精度と
同時に部品間相互の寸法精度（同心度，軸直角度，エン
ドプレー等）が必要である。そのためには、精度を出し
やすい構造および形状とし、加工及び組立時の精度確保
を容易なものにする必要がある。

【０００３】次に図６及び図７を参照して従来のキャン
ドモータの軸受装置の一例を説明する。キャンドモータ
の回転子６０は、一般に該回転子をはさんでその両側で
ラジアル軸受６２，６３によって回転支承されている。
回転子６０の主軸６１の両側には各々スラストディスク
６４，６５が固定されており、このスラストディスク６
４，６５にはそれぞれ回転側スラストメタル６６，６７
が固定されている。一方、モータフレーム６８には、固
定側スラストメタル６９が固定されており、この固定側
スラストメタル６９に回転側スラストメタル６６が対向
している。また、スラストディスク６５の回転側スラス
トメタル６７は、軸受ハウジング７０に保持されたラジ
アル軸受６３の端面と対向するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のキャンドモータ
ポンプにおいて取扱われる取扱液の液質によっては、ス
ラリーを含む液があり、このスラリーが軸受に入るのを
防ぐためには、ラジアル軸受の摺動部のクリアランスが
狭いほど良い。即ち、ラジアル軸受のクリアランスが狭
いほど軸受の摺接面の圧力が高くなりスラリーが入り難
くなる。軸受摺動部のクリアランスを狭くするために
は、２つのラジアル軸受が同芯に組み付けられる必要が
あるが、この同芯度を確保するには精密加工が必要とな
り、コスト上昇の要因となっていた。

【０００５】また、スラスト軸受については、軸方向の
エンドプレーが大きいと、運転停止時にスラリーが入り
やすく、又、輸送中の衝撃によってスラストメタルが破
損する場合があり、最適なエンドプレーが求められる。

【０００６】上述した従来のキャンドモータにおいて
は、最適なエンドプレーを確保するためには、図７
（ａ）に示される回転子側のＡ寸法（回転側スラストメ
タル６６，６７の端面間の距離）および図７（ｂ）に示
される固定子側のＧ寸法（固定側スラストメタル６９と
ラジアル軸受６３の端面間の距離）を正確に出す必要が
ある。この場合、Ａ寸法を出すためには、図７（ａ）に
示されるようにＡ寸法を決定する複数の部品の寸法をそ
れぞれ正確に出す必要がある。一方、Ｇ寸法を出すため
には、図７（ｂ）に示されるようにＧ寸法を決定する複
数の部品の寸法をそれぞれ正確に出す必要がある。

【０００７】この結果、従来のキャンドモータにおいて
は、非常に長い部品である主軸６１に高い寸法精度が要
求されるため、加工が非常に難しいという問題点があっ
た。

【０００８】また、従来のキャンドモータにおいては、
非常に長い部品であるステータに高い寸法精度が要求さ
れるため、加工等を含めてステータの製作が非常に難し
いという問題点があった。

【０００９】さらに、スラスト軸受が主軸の両軸端にあ
るため、回転子をステータ内に組み込んで始めてエンド
プレーが分かるため、エンドプレーが適当でない場合に
は何度も組み直しをしなければならないという問題点が
あった。

【００１０】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、スラスト摺動部材間の軸方向
のエンドプレーの確保が極めて容易であり、モータの両
側にある軸受取付部の同芯度及び直角度の狂いや嵌合の
寸法誤差等を吸収することができるキャンドモータの軸
受装置及び該軸受装置を備えたキャンドモータを提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明のキャンドモータの軸受装置は、回転子を
回転支承するラジアル軸受とスラスト軸受とを備えたキ
ャンドモータの軸受装置において、モータにラジアル軸
受を保持した軸受ハウジングを着脱可能に設け、この軸
受ハウジングの両側部に摺動面を有する固定側スラスト
摺動部材を設け、前記回転子に前記固定側スラスト摺動
部材を挟むように回転側スラスト摺動部材を設け、前記
軸受ハウジングは弾性体を介してモータフレームに半径
方向が固定されていることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】前述した構成からなる本発明によれば、主軸や
ステータ等の軸方向に長い部品に加工精度を要求してい
ないため、エンドプレーの確保が極めて容易になる。ま
た、予め、羽根車を除いた回転子を組み立てることが可
能であるため、スラスト摺動部材間の軸方向のエンドプ
レー調整が極めて容易になる。そして、このエンドプレ
ー調整が容易なため、これを限り無く「０（ゼロ）」に
することが可能となり、輸送中の衝撃によるメタル割れ
及び摺動部への異物侵入を防止することができる。

【００１３】また、本発明によれば、Ｏリング等の弾性
体を介して軸受ハウジングを固定しているため、弾性体
がモータの両側にある軸受取付部の同芯度および直角度
の狂いやインロー部の嵌合の寸法誤差等を吸収する構造
であり、各部品の加工精度を正確に出す必要がない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係るキャンドモータの軸受装
置及び該軸受装置を備えたキャンドモータの一実施例を
図１乃至図４を参照して説明する。図１は本発明のキャ
ンドモータの軸受装置を備えた全周流型インラインポン
プを示す断面図である。本実施例に示すインラインポン
プは、吸込側ケーシング１と、吐出側ケーシング５と、
この吸込側ケーシング１と吐出側ケーシング５間を接続
する外筒９とを備えている。吸込側ケーシング１及び吐
出側ケーシング５は、ステンレススチール等の鋼板をプ
レスにより深絞りして形成されている。吸込側ケーシン
グ１、外筒９及び吐出側ケーシング５は、それぞれ開口
部側の端部外周部に、それぞれ外方に延設された鍔部１
ａ，９ａ，９ｂ，５ａを備えている。そして、吸込側ケ
ーシング１と外筒９とは、相隣接する鍔部１ａ，９ａが
鋳鉄等の鋳物製のフランジ２０，２０により挟持される
とともにボルト４５により締め付けられることにより、
一体に接続されている。また、吐出側ケーシング５と外
筒９とは、同様に相隣接する鍔部５ａ，９ｂが鋳鉄等の
鋳物製のフランジ２１，２１により挟持されるとともに
ボルト４５により締め付けられることにより、一体に接
続されている。そして、これら吸込側ケーシング１、吐
出側ケーシング５及び外筒９とで板金製のポンプケーシ
ングが構成され、このポンプケーシング内にはキャンド
モータ２２が配設されている。

【００１５】吸込側ケーシング１は切頭円錐台上の本体
部２と、この本体部２より吸込側に延設された円筒上の
吸込ノズル３とを備えている。また、吐出側ケーシング
５も、吸込側ケーシング１と同様に、切頭円錐台状の本
体部６と、この本体部６より吸込側に延設された円筒状
の吐出ノズル７とを備えている。そして吐出側ケーシン
グ５と、吸込側ケーシング１とは全く同一寸法及び同一
形状に形成されている。

【００１６】一方、吸込側ケーシング１の内側には内ケ
ーシング１０が設けられており、この内ケーシング１０
は容器状の本体部１１と、この本体部１１より吸込側に
延設された円筒状の吸込側部１２とから構成されてい
る。そして、内ケーシング１０の本体部１１の内側には
ガイドベーンまたはボリュートを構成する案内装置１３
が設置されている。案内装置１３はインロー嵌合部を有
し、このインロー嵌合部がキャンドモータ２２のモータ
フレーム２３と嵌合されている。このキャンドモータ２
２のモータフレーム２３は高い剛性を有しており、この
モータフレーム２３に案内装置１３が支持されるため、
結果として、内ケーシング１０は高い剛性を有したキャ
ンドモータ２２のモータフレーム２３に支持されること
になる。内ケーシング１０の吸込側部１２の一端は、吸
込ノズル３の近傍まで延びている。そして、内ケーシン
グ１０の吸込側部１２の端部と吸込側ケーシング１の吸
込ノズル３との間隙にはシール部材１４が介装されてお
り、このシール部材１４によって吸込側（低圧側）と吐
出側（高圧側）とがシールされている。

【００１７】内ケーシング１０の内側には羽根車１５が
収容されており、この羽根車１５はキャンドモータ２２
の主軸１６に固定され支持されている。また、内ケーシ
ング１０の吸込側部１２の内側には旋回防止板１８が固
定されている。内ケーシング１０の本体部１１と吸込側
部１２との隣接部にはライナーリング１９が配設されて
おり、このライナーリング１９と羽根車１５の端縁部１
５ａとの間にはわずかなクリアランスが形成されてい
る。また、吸込ノズル３及び吐出ノズル７には、それぞ
れ中間リング４６，４６を介して吸込フランジ４８及び
吐出フランジ４９がそれぞれ固定されている。

【００１８】前記キャンドモータ２２のモータフレーム
２３は略円筒状のフレーム外胴２４と、このフレーム外
胴２４の両側開口部に設けられたフレーム側板２５，２
６とから構成されている。フレーム外胴２４は、その外
周部に軸方向に沿って放射状に複数のリブ２４ａが形成
されている。この複数のリブ２４ａは、プレス成形によ
ってモータフレーム外胴２４に一体に形成され、そし
て、これらリブ２４ａの外側面がポンプケーシングの外
筒９の内周面に嵌合されるとともに、この嵌合部で両者
はスポット溶接等で接合され一体化されている。

【００１９】前記モータフレーム２３内には、固定子２
７及び回転子２８が配設されている。回転子２８はその
主軸１６によって支持されており、また、固定子２７の
内側には円筒状のキャン２９が嵌着されている。また、
前記フレーム側板２５には、ラジアル軸受３０が設けら
れ、ラジアル軸受３０は主軸１６に嵌合された軸スリー
ブ３１を回転支承するようになっている。

【００２０】前記フレーム側板２６には、軸受ハウジン
グ３２が着脱可能に設けられており、この軸受ハウジン
グ３２とフレーム側板２６間には弾性材からなるＯリン
グ４０が介装されている。この軸受ハウジング３２とフ
レーム側板２６との固定はすきまばめのインローと弾性
材からなるＯリング４０によってなされている。この
際、軸受ハウジング３２の外径はキャン２９の内径より
大きいため、フレーム側板２６と接触するＯリング４０
の摩擦トルクが大きく、軸受ハウジング３２の廻り止め
効果が大きい。軸受ハウジング３２は押え板４１によっ
てフレーム側板２６からの軸方向の抜け止めがなされて
いる。又、軸受ハウジング３２とフレーム側板２６の軸
方向の間隙には弾性部材４２が介装されている。軸受ハ
ウジング３２はラジアル軸受３３と固定側スラストメタ
ル３４とをそれぞれ保持しており、ラジアル軸受３３は
主軸１６に嵌合された軸スリーブ３５を回転支承するよ
うになっている。

【００２１】一方、主軸１６の吐出側端部には、前記軸
受ハウジング３２を挟むように二つのスラストディスク
３６，３７が固定されており、スラストディスク３６は
固定側スラスト摺動部材を構成する前記ラジアル軸受３
３の端面と対向する回転側スラストメタル３８を備え、
スラストディスク３７は前記固定側スラストメタル３４
と対向する回転側スラストメタル３９を備えている。

【００２２】本実施例においては、最適なエンドプレー
（ｅ）を出すためには、図３（ａ）に示す回転子側のａ
寸法、図３（ｂ）に示す固定子側のｇ寸法を出す必要が
ある。本実施例においては従来例と比較して大きな部品
である主軸１６に寸法精度が必要でなく、寸法精度が必
要な部品は、全て、寸法が小さいため、ａ寸法が極めて
出しやすくなっている。一方、固定子側においては、寸
法精度が必要とされる部品点数が少なく、その上、ステ
ータの軸方向の寸法に精度を要求してはいないので、エ
ンドプレー（ｅ）の確保が極めて簡単になっている。

【００２３】また本実施例においては、図４に示される
ように、羽根車を除いた回転体Ｒを組立てることが可能
であり、即ち、モータの１側にある小さな部品を組立す
るだけで軸受の殆どをカートリッジ構造にしてまとめ、
Ｏリング４０を介してステータのインロー部Ｉに挿入す
る構造としている。そして、カートリッジ構造とした結
果、ステータに挿入する以前に、エンドプレー（ｅ）の
調整が容易にできるようになった。また、インロー部Ｉ
にＯリング４０が嵌装され、軸受ハウジング３２の半径
方向位置が固定されているため、モータの両側にある軸
受取付部の同芯度および直角度の狂いやインロー部の嵌
合の寸法誤差をＯリング４０が吸収してしまう構造であ
り、ステータのインロー部及び軸受ハウジングの加工精
度を必要としない。

【００２４】次に、本発明の他の実施例を図５を参照し
て説明する。図５において、図１の構成要素と同一の作
用及び機能を有する構成要素は同一符号を付して説明を
省略する。

【００２５】本実施例においては、スラスト軸受を含む
軸受装置は図１に示す実施例と略同一であるが、回転子
をはさんで反対側に位置する軸受装置が異なっている。
即ち、フレーム側板２５には軸受ハウジング５２が着脱
可能に設けられている。軸受ハウジング５２とフレーム
側板２５間には弾性材からなるＯリング５３が介装され
ている。軸受ハウジング５２及びフレーム側板２５の双
方にＯリング５３を収容するための溝５２ａ，２５ａが
形成されており、これによって軸受ハウジング５２の抜
け止めがなされている。そして、軸受ハウジング５２は
ラジアル軸受３０を保持している。

【００２６】また、軸受ハウジング５２の抜け止めを完
全に行うために、主軸１６にカラー５４が固定されてい
る。本実施例においては、主軸１６の両軸端に配設され
た軸受ハウジング３２，５２がフローティング状態でフ
レーム側板２５，２６に支持されることになり、図１の
実施例よりさらに、モータの両側にある軸受取付部の同
芯度の狂い、寸法誤差を吸収できる。

【００２７】なお、本実施例においては、内ケーシング
１０は吸込側の仕切板１１ａと案内装置１２ａとにより
構成されている。また、主軸１６の反負荷側には、軸受
にスラリーが侵入することを防止するための部材５５が
設置されている。

【００２８】また、図１及び図５の実施例においては、
固定側スラスト摺動部材としてラジアル軸受３３と固定
側スラストメタル３４とを設けたが、固定側スラストメ
タル３４を設けずにラジアル軸受３３を延長してラジア
ル軸受３３の端面を直接に回転側スラストメタル３９に
摺接させるようにしても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、主
軸やステータ等の軸方向に長い部品に加工精度を要求し
ていないため、エンドプレーの確保が極めて容易にな
る。また、予め、羽根車を除いた回転子を組み立てるこ
とが可能であるため、スラスト摺動部材間の軸方向のエ
ンドプレー調整が極めて容易になる。そして、このエン
ドプレー調整が容易なため、これを限りなく「０（ゼ
ロ）」にすることが可能となり、輸送中の衝撃によるメ
タル割れ及び摺動部への異物侵入を防止することができ
る。

【００３０】また、本発明によれば、Ｏリング等の弾性
体を介して軸受ハウジングを固定しているため、弾性体
がモータの両側にある軸受取付部の同心度および直角度
の狂いやインロー部の嵌合の寸法誤差等を吸収する構造
であり、各部品の加工精度を正確に出す必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るキャンドモータの軸受装置を備え
たインラインポンプの断面図である。

【図２】本発明に係るキャンドモータの軸受装置の断面
図である。

【図３】本発明に係るキャンドモータの軸受装置におけ
る回転子側（図３（ａ））及び固定子側（図３（ｂ））
をそれぞれ示す説明図である。

【図４】本発明に係るキャンドモータの軸受装置の組立
方法を示す説明図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図６】従来のキャンドモータの軸受装置を示す断面図
である。

【図７】従来のキャンドモータの軸受装置における回転
子側（図７（ａ））及び固定子側（図７（ｂ））をそれ
ぞれ示す説明図である。

【符号の説明】

１ 吸込側ケーシング ３ 吸込ノズル ５ 吐出側ケーシング ７ 吐出ノズル ９ 外筒 １０ 内ケーシング １３ 案内装置 １４ シール部材 １５ 羽根車 １６ 主軸 ２２ キャンドモータ ２３ モータフレーム ２４ モータフレーム外胴 ２５，２６ フレーム側板 ２７ 固定子 ２８ 回転子 ３２，５２ 軸受ハウジング ４０，５３ Ｏリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子を回転支承するラジアル軸受とス
   ラスト軸受とを備えたキャンドモータの軸受装置におい
   て、モータにラジアル軸受を保持した軸受ハウジングを
   着脱可能に設け、この軸受ハウジングの両側部に摺動面
   を有する固定側スラスト摺動部材を設け、前記回転子に
   前記固定側スラスト摺動部材を挟むように回転側スラス
   ト摺動部材を設け、前記軸受ハウジングは弾性体を介し
   てモータフレームに半径方向が固定されていることを特
   徴とするキャンドモータの軸受装置。
2. 【請求項２】 前記軸受ハウジングの外径は、前記モー
   タのキャン内径より大きいことを特徴とする請求項１記
   載のキャンドモータの軸受装置。
3. 【請求項３】 前記軸受ハウジングは押え板により押さ
   えられ、軸方向の抜け止めがされていることを特徴とす
   る請求項１記載のキャンドモータの軸受装置。
4. 【請求項４】 前記軸受ハウジングとモータフレームと
   の軸方向の間隙に弾性体を介装したことを特徴とする請
   求項１記載のキャンドモータの軸受装置。
5. 【請求項５】 モータの回転子をはさんで１側に請求項
   １記載の軸受装置を設け、他側にラジアル軸受を保持し
   た軸受ハウジングを着脱可能に設け、該軸受ハウジング
   は弾性体を介してモータフレームに半径方向が固定され
   ていることを特徴とするキャンドモータ。