JPS5849059A - 潜水電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ポンプと一体に組み立てられ、井戸中に水
没させて水中で運転する潜水電動機に関するものであシ
、特に、運転中の回転子の撓みを防止するようにした構
造上の改良に係わるものである。

一般に、潜水電動機に関しては、井戸の建設費が井戸の
径に従って増大するので、小径のものが望まれており、
一方では、近年の地下水不足のために深井戸を利用する
傾向にあるので、軸馬力の大きい電動機を用いて、高揚
程のポンプを実現することも要請されている。

上記要請に応えるためには、電動機として小径、長軸の
潜水電動機が必要であるが、かかる電動機においては、
回転子が小径、長軸となるので、回転に伴う不均衡な遠
心力によって撓みを生じ易い。

特に、潜水電動機が、多くの場合そうであるように、単
相誘導電動機である場合には、始動時に回転子に対して
不平衡磁気吸引力が作用するので、回転子の撓みが一層
顕著であシ、始動時の回転に際しては、しばしば楕円運
動を生起する。その結果、回転子の外周が隔壁（キャン
）に衝突し、これを破損するという欠点があった。

潜水電動機では、隔壁が破損すると、回転子室の封液が
固定子室に流入し、電気的絶縁が破壊されるので、前記
隔壁の破損は重大な障害となるものである。

加えて、回転子の撓みに起因する楕円運動によって、振
動、騒音が発生するばか）か、トルク、特に、起動トル
クが減退し、更には、軸受が不均等に摩耗するといった
種々の欠点、難点があった。

この発明は、上記従来技術に基づく潜水電動機の構造上
の制約による回転子の撓み等の間趙点に鑑み、回転子の
軸方向中央部近傍に補助軸受を設ける構成とすることに
よシ、上記欠点を除去し、難点を解消して回転子が極め
てスムースに回転する優れた潜水電動機を提供せんとす
るものである。

上記目的に沿うこの発明の構成は、回転子の回転に際し
、撓みによる楕円運動が生じたときに、隔壁に設けた滑
シ部材から成る補助軸受でもって回転子の撓みを規制す
ることにより、回転子が直接前記隔壁に衝突することを
防止するようにしたことを特徴とするものである。

更に、この発明に牽連する第二の発明の構成は、回転子
の隔壁への衝突を防止するに際し、回転子に滑シ部材か
ら成る補助軸受を設け、該補助軸受を介して隔壁に接触
させるようにしたことを特徴とするものである。

更に、この発明に牽連する第三の発明の構成は、隔壁及
び回転子の双方に滑り部材から成る補助軸受を設け、回
転子に撓みが生じたときに、該両補助軸受の接触によっ
て隔壁を保護するようにしたことを特徴とする・もので
める。

次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明すれば以
下の通りである。

第１図において、１は潜水電動機における液封された回
転子室で、その内部には回転子２が回転可能に軸支され
ている。該回転子室１には封液が充満されており、外部
水圧との圧力均衡を図シ、且つ、潤滑剤及び冷媒として
の作用を奏する。回転子室１の外周には、環状の固定子
室３が形成されており、回転子２の外周を空隙を隔てて
囲む隔壁（キャン）４によって回転子室１に対して密封
され、外壁５によって外部に対して密封されている。

６は環状の固定子で、その磁極７が前記回転子２の外周
に対向するように配設されている。

尚、８は出力軸、９はラジアル軸受、１０はスラスト軸
受である。

しかして、前記隔壁４の内周、即ち、回転子室１側には
、回転子２の軸方向中央部近傍に位置して摩擦係数の小
さい滑り材から成る補助軸受１１が装着されている。

該補助軸受１１は、例えば、鉛入り青銅、金属含浸カー
ボン軸受材などから成り、第２図で示されるように、円
周上の一個所に切欠き１・２が形成されており、隔壁４
に対しては外方弾発力を利用して摩擦係止されるもので
ある。

尚、必要に応じて接着剤を塗布してもよい。

ところで、上記実施例では、補助軸受は弾発力によって
隔壁に係止できるので、隔壁に何等の加工を施すことも
なく、容易に装着できる反面、弾発力の小さい材料、例
えば、カーボン入りテフロン等を採用できないという不
都合がある。

そこで、第３図に示す実施例においては、固定子６の鉄
心１３を二分して、その間に空隙部１４を形成し、隔壁
４を該空隙部１４内に窪ませて環状の溝１５を形成する
。該溝１５内に前記カーボン入りテフロン等から成る補
助軸受１６を係合させて成るものである。尚、１Ｔは巻
線である。

しかして、該実施例においては、摩擦係数が小さいカー
ボン入りテフロンを軸受材として採用できるので、衝撃
吸収効果及び消音効、果が大で、しかも、回転子に損傷
を与えることもない。

一方、その反面、分割された固定子の鉄心に共通の巻線
を施してから一体として組み込まなければならないので
、組立作業が多少煩雑であり、更に、固定子を分割した
ために漏洩磁束が大きくなるので、効率が低下するとい
う不利益を生じる。

これを解消した実施例が第４図に示されている。

核実施例においては、固定子６の鉄心１３の・内面で軸
方向中央部近傍に環状凹溝１８を形成し、該環状凹溝１
Ｂに沿って隔壁４を窪ませて溝１９を形成する。そして
、該溝１９内に補助軸受２０を係合させて成るものであ
る。

上記構成とすることによシ、第３図に示される実施例の
もつ製作上の困難性や漏洩磁束の問題が緩和され、しか
も、該実施例と同様に、摩擦係数は小さいが弾発性のな
い材料、例えば、カーボン入りテフロンな′どを補助軸
受材として使用できる。

上記のように、この発明では、隔壁の内周、即ち、回転
子室側に補助軸受を装着することに７〜 よって、回転子の撓みに起因する楕円運動を規制し、該
回転子による隔壁の破損を防ぐものであるが、隔壁に補
助軸受を装着する作業に多少の困難性を伴い、特に、第
３図及び第４図に示される実施例においては、この点が
問題点となる。

そこで、この発明に牽連する第二の発明においては、補
助軸受を回転子側に装着する構成とすることにより、前
記問題点を解消せんとするものである。

第５図において、回転子２の外周の軸方向中央部近傍に
鉛入シ青銅、金属含浸カーボン軸受材等から成る補助軸
受２１を焼嵌め、あるいは、接着等によ如装着して成る
ものである。

このように構成したことにより、組み立て前′に回転子
２に補助軸受２１を装着することができるので、製作が
容易になるという効果がある。

ところで、上記第二の発明では、回転子２に装着した補
助軸受２１が回転子２の楕円運動に伴い隔壁４に接触す
るものであるが、補助軸受が摩擦係数の小さい滑シ材か
ら成り、その上、該補助軸受と隔壁との間隙が小である
ために、回転子が補助軸受を介して隔壁に衝突する慣性
力が小さいので、回転子が隔壁に直接接触する従来例に
比べ、隔壁の損傷度は著しく改善されるものの、補助軸
受が隔壁に接触することに起因する隔壁の損傷に若干の
魚具が残存する。

そこで、更に進んで、この発明に牽連する第三の発明に
おいては、隔壁及び回転子の双方に補助軸受を装着する
構成とすることにより、前記第二の発明における隔壁の
損傷に対する若干の魚具をも解消せんとするものである
。

第６図において、隔壁４の回転子室１側に補助軸受２２
を弾性力による摩擦係止及び必要に応じて接着剤を塗布
して装着する。

一方、回転子２にも、前記補助軸受２２と対向するよう
に補助軸受２３を焼嵌め、接着等により装着するもので
ある。

このように構成したことによシ、回転子の楕円運動に起
因する回転子と隔壁との接触はそれぞれに装着された補
助軸受同志の摺動接触となり、軸受機能が完全に確保さ
れるので、隔壁を破損する危険性は全くなく、同時に回
転子を損傷することもない。

上記のように、この発明によれば、隔壁の内周、即ち、
回転子室側の軸方向中央部近傍に補助軸受を装着する構
成としたことにより、回転子の撓みに起因する楕円運動
に対し、回転子が補助軸受に摺動接触するので、隔壁が
回転子によって破損されることがないという優れた効果
がある。

加えて、撓みを規制することにもなるため、振動、騒音
を抑え、トルクの減退を防止し、更には、軸受の不均等
摩耗を防止するという効果がある。

又、この発明に牽連する第二の発明によれば、回転子の
外周に補助軸受を装着する構成としたことにより、前記
発明の奏する効果に加えて、組み立て前に補助軸受を回
転子に取シ付けることができるので、その装着が容易で
あるという効果がある。

向するように二つの補助軸受を装着する構成とじたと、
とによシ、回転子の楕円運動に起因する両者の接触は両
補助軸受によって行われ、軸受材同志の摺動となシ、そ
の軸受機能が完全に確保されるので、隔壁を破損する惧
れは全くなく、その上、回転子を損傷することもないと
いう優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図く第２図は要部の
斜視図、第３図は他の実施例の断面図、第４図は更に他
の実施例の断面図、第５図はこの発明に牽連する第二の
発明の実施例の断面図、第６図は同じく第三の発明の実
施例の断面図である。 １・・・・・・回転子室　　　　２・・・・・・回転子
３・・・・・・固定子室　　　　４・・・・・・隔壁５
・・・・・・外壁　　　　　　６・・・・・・固定子Ｔ
・・・・・・磁極　　　　　　１１・・・・・・補助軸
受１３・・・・・・鉄心　　　　　　１４・・・・・・
空隙部１５・・・・・・溝　　　　　　　１６・、−・
・補助軸受１８・・・・・・鉄心の環状凹溝　１９・・
・・・・隔壁の溝２０・・・・・・補助軸受　　　　２
１・・・・・・補助軸受２２．２３・・・・・・補助軸
受 特許出願人　株式会社　荏原製作所 第１図 第２１１１ 第３図 第４図 第５図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）液封された回転子室１と、該回転子室１内に回転
   可能に軸支された回転子２と、空隙を隔てて前記回転子
   ２の外周を囲むように形成された隔壁４によって回転子
   室１に対して密封され、更に、外壁５によって外部に対
   して密封された固定子室３と、該固定子室３内に、その
   磁極Ｔが回転子２の外周に対して対向するように配設さ
   れた固定子６とから成る潜水電動機において、前記隔壁
   ４０回転室側に補助軸受１１．１６．２０を装着して成
   ることを特徴とする潜水電動機。
2. （２）前記補助軸受１１は外方弾発力によって隔壁４に
   対して摩擦係止されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の潜水電動機。
3. （３）前記補助軸受１６は上記固定子６の鉄心１３を分
   割して形成した空隙部１４に隔壁４を窪ませて形成して
   成る溝１５に係合されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の潜水電動機。
4. （４）前記補助軸受２０は上記固定子６の鉄心１３に形
   成された環状凹溝１８に隔壁４を窪ませて形成して成る
   溝１９に係合されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の潜水電動機。
5. （５）液封された回転子室１と、該回転子室１内に回転
   可能に軸支された回転子２と、空隙を隔てて前記回転子
   ２の外周を囲むように形成さ−れた隔壁４によって回転
   子室１に対して密封され、更に、外壁５によって外部に
   対して密封された固定子室３と、該固定子室３内に、そ
   の磁極Ｔが回転子２の外周に対して対向するように配設
   された固定子６とから成る潜水電動機において、前記回
   転子２の外周に補助軸受２１を装着して成ることを特徴
   とする特許電動機。
6. （６）液封された回転子室１と、該回転子室１内に回転
   可能に軸支された回転子２と、空隙を隔てて前記回転子
   ２の外周を囲むように形成された隔壁４によって回転子
   室１に対して密封され、更に、外壁５によって外部に対
   して密封された固定子室３と、骸固定子室３内に、その
   磁極Ｔが回転子２の外周に対して対向するように配設さ
   れた固定子６とから成る潜水電動機において、前記隔壁
   ４の回転子室側には、第一の補助軸受２２を装着し、前
   記回転子２の外周には、第一の補助軸受２２に相対向す
   るように、第二の補助軸受２３を装着して成ることを特
   徴とする潜水電動機。