JPH0721083Y2 - 液封形水中モ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、深井戸ポンプ用モータ等のモータの内部と外
部と圧力差を調整するためのダイヤフラムを備えた液封
形水中モータに関するものである。

従来の技術 近年、この種の液封形水中モータは、モータの始動、停
止、内部温度の変化によるモータ内部と外部との圧力差
を調整するために、弾力性のある樹脂からできたダイヤ
フラムを備えており、ダイヤフラムカバーによってダイ
ヤフラムの保護とシールを行うため、前記ダイヤフラム
外周にダイヤフラムカバーが押圧されて設けられてい
る。

以下、図面を見ながら上述した従来の液封形水中モータ
について説明する。

第３図におよび第４図において、１は固定子鉄心で、こ
の固定子鉄心１には固定子コイル２が巻装されている。
前記固定子鉄心１の外周は板金製円筒形のフレーム３の
内周に固定されている。このフレーム３の両側には、リ
ング状の上部フレーム側板４と下部フレーム側板５が圧
入され、かつ固定されている。前記固定子コイル２と下
部フレーム側板５の間には、ゴム材からなるコイルエン
ド支持材６が設けられている。

そして、前記フレーム３には、上部フレーム側板４と下
部フレーム側板５をそれぞれ介して上部ブラケット７と
下部ブラケット８がフレーム３に対して水密に設けられ
ている。この上部ブラケット７には、貫通孔7aが中空状
ボス部7bに設けられている。また、下部ブラケット８に
も貫通孔8aが中空状ボス部8bに設けられている。この下
部ブラケット８には水密にスラストハウジング９を嵌合
させており、ボルト10にてスラストハウジング９と下部
ブラケット８と、下部フレーム側板５とを互いに固定し
ている。

このスラストハウジング９の内部には軸箱室9aが設けら
れており、スラストハウジング９外部下方にはダイヤフ
ラム室9bが設けられている。このダイヤフラム室9bに
は、内部に円筒容器状の樹脂性のダイヤフラム11を嵌入
させており、ダイヤフラム11の外フランジを押圧しつつ
スラストハウジング９の下端にダイヤフラムカバー12を
嵌入している。このダイヤフラム11とダイヤフラムカバ
ー12は、ボルト12aによってスラストハウジング９に固
定されている。前記中空状ボス部7b,8bには、回転軸子1
3が貫通しており、この回転軸子13の中央には回転子鉄
心14を嵌着している。

この回転軸子13は、ボス部7b,8bの内周面にそれぞれ嵌
着された一対のラジアルメタル15,16の内周面に小隙を
介して遊嵌されてラジアル方向に支持されるとともに、
調心台17により保持されるスラスト軸受18によって回転
自在に保持されている。そして、上部ブラケット７の上
端には、円筒形のシールカバー19とオイルシール20が圧
入されていて、シールカバー19の円筒形外周には回転子
軸13に圧入固定されたサンドスリンガー21のリップが接
近している。固定子コイル２のリード線には通電用のケ
ーブル22の一端が接続され、ケーブル22の他端はロック
ねじ23に押圧されたゴムパッキン24を介して上部ブラケ
ット７に設けられた段付孔を水密に貫通されている。上
部ブラケット７のボルト穴には、上部フレーム側板４に
ねじ込み固定されるポンプ装置（図示せず）と連結する
ためのポンプ連結ボルト25を貫通させている。なお、フ
レーム３、上部ブラケット7,下部ブラケット8,スラスト
ハウジング９によって外被が構成され、上部ブラケット
７に設けられた内封液の注入口にプラグ26がネジ込まれ
て、外被内に内封液が封入される。内封液は貫通孔7a,8
a,8c,9cを通り、水密を計られた外被内を自由に流動す
る。

以上のように構成された液封形水中モータについて、以
下その動作について説明する。

モータを始動すると、回転子鉄心14,回転子軸13が共に
回転し、この回転子軸13と連結されたポンプ装置（図示
せず）を駆動する。この時、外被内に封入された内封液
は、回転子鉄心14,回転子軸13の回転により攪拌されて
昇圧し、外被内を流動してモータ内部を冷却すると共
に、貫通孔7a,8a内に流入した内封液は回転子軸13と一
対のラジアルメタル15,16との嵌合隙内に流入循環して
潤滑および冷却を行う。一対のラジアルメタル15,16が
回転子軸13に作用するラジアル荷重を支持し、スラスト
軸受18が回転子軸13に作用しスラスト荷重を支持する。
またダイヤフラム11はモータの運転・停止或はモータ内
部温度の変化に伴う封入液の圧力変化にともなって、形
状を変化させて自動的にモータ内部圧力をモータ外部圧
力と同じ圧力に調整する。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の構成では、ダイヤフラ
ム11が内封液の圧力変化を吸収するために変形する際、
圧力変化が大きな場合にはダイヤフラム11の一部に大き
な応力を生じさせるダイヤフラム11の異常な変形（以下
異常変形と称す）を生じる。ダイヤフラム11の極端な異
常変形や、異常変形の繰り返しは、ダイヤフラム11の疲
労破壊を招き、ダイヤフラム11が破壊されると液封形水
中モータ内部に外部からの水が混入し、モータの故障を
引き起こすという問題があった。

又、破損を防ぐ目的でスプリングでダイヤフラムの変形
を規制するという考案（実開昭56-147763）や、可動板
でダイヤフラムの変形を規制するという考案（特開昭58
-157351）が過去に考えられているが、これらの構成で
は可動部品がダイヤフラムをかみ込み破損させたり、ま
た部品点数を多く必要とするのでコスト高になるという
課題を残していた。

本考案は上記問題点に鑑み、ダイヤフラムの破壊につな
がる異常変形を防ぐことのできる液封形水中モータを安
価に供給するものである。

問題点を解決するための手段 このような従来の問題点を解決するために本考案は、ダ
イヤフラムの外周と当接し、かつダイヤフラムよりもモ
ータ外部側に位置してモータ外部と連通した孔を有する
とともに、半円球状または円錐台形状の凸部をダイヤフ
ラム側に位置させたダイヤフラムカバーを備えたもので
ある。

作用 本考案は上記した構成によって、モータの内圧が変化し
た時にモータの内部と外部の圧力差を調整するためにダ
イヤフラムが変形する際、半円球状または円錐台形状を
したダイヤフラムカバーの凸部がダイヤフラムの変形量
と変形形状を規制することによって、破壊につながるダ
イヤフラムの異常変形を防ぐことができるものである。

実施例 以下本考案の一実施例の液封形水中モータについて、第
１図および第２図を参照しながら説明する。

第１図および第２図において、従来と同じ構成の部分に
ついては、従来例（第３図および第４図）と同じ符号を
付し、その説明を省略する。

本実施例の特徴とする構成は、ダイヤフラムカバー28の
形状で、ダイヤフラムカバー28を半円球状にしているこ
とである。このダイヤフラムカバー28は、ダイヤフラム
室9b内に嵌入するドーム状のダイヤフラム27の外フラン
ジを押圧しつつスラストハウジング９の下端に半円球状
な凸部28aをダイヤフラム27側にしてダイヤフラム27、
ダイヤフラムカバー28の各々のボルト孔を挿通するボル
トにより固定している。なお、ダイヤフラムカバー28に
は外部と連通した孔28bを設けて、ダイヤフラム27の外
側が、モータ外部の圧力を受けるようにしている。

以上のように構成された液封形水中モータについて、以
下その動作を説明する。

まず、モータを始動すると回転子鉄心14,回転子軸13が
共に回転し、回転子軸13と連結されたポンプ装置（図示
せず）を駆動する。外被内に封入された内封液は、回転
子鉄心14、回転子軸13の回転により攪拌されて昇圧し、
外被内を流動してモータ内部を冷却するとともに、貫通
孔7a,8a内に流入した内封液は回転子軸13と一対のラジ
アルメタル15,16との嵌合隙内に流入循環して潤滑およ
び冷却を行う。一対のラジアルメタル15,16が回転子軸1
3に作用するラジアル荷重を支持し、スラスト軸受18が
回転子軸13に作用し、スラスト荷重を支持する。この
時、モータの運転・停止あるいはモータ内部温度の変化
に伴う封入液の圧力変化によるモータ内部とモータ外部
の圧力差をなくすように、ダイヤフラム27が変形して調
整するが、前記ダイヤフラム27の変形量と変形の形状
は、半円球状をしたダイヤフラムカバー28の凸部28aに
よって制限されるため、圧力差が大きな場合でも、ダイ
ヤフラム27の異常変形を防止することができる。

なお、第１の実施例において半円球状のダイヤフラムカ
バーを用いたが、円錐台形状のダイヤフラムカバーを用
いてもよい。

考案の効果 以上の説明から明らかなように本考案は、半円球上また
は円錐台形状の凸部をダイヤフラム側に位置させたダイ
ヤフラムカバーを備えたことにより、ダイヤフラムの変
形量と変形する形状をダイヤフラムの凸部で規制し、ダ
イヤフラムの異常変形を防止することができる。したが
って、ダイヤフラムの異常変形による破壊を防ぐことが
でき、ダイヤフラムの寿命を延ばすとともに、モータの
寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の液封形水中モータを示す縦
断面図、第２図は第１図におけるダイヤフラム部分の拡
大図、第３図は従来の液封形水中モータの縦断面図、第
４図は第３図におけるダイヤフラム部分の拡大図であ
る。 27……ダイヤフラム、28……ダイヤフラムカバー、28a
……凸部、28b……孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ内部に封入した冷却および潤滑用の
   内封液と、前記内封液の圧力によるモータ内部とモータ
   外部の圧力差を調整するダイヤフラムと、前記ダイヤフ
   ラムの外周と当接し、かつダイヤフラムよりもモータの
   外部側に位置してモータ外部と連通した孔を有し、かつ
   半円球状または円錐台形状の凸部をダイヤフラム側に位
   置させたダイヤフラムカバーとを備えた液封水中モー
   タ。