(57)【要約】【課題】  共通のモータポンプに幅広い取合い寸法を簡便に与えることができるモータポンプを提供すること。【解決手段】モータ固定子１１を内部に収容するモータフレーム１２と、該モータフレーム１２の端部に設けられたポンプ部２とを備えたモータポンプにおいて、モータフレーム１２の外周を覆うようにモータフレームバンド４０を設け、該モータフレームバンド４０を取付部材（平子ネジ４１）を用いて装置４３に取付けることができる構成とした。【選択図】図２
2005155425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ固定子を内部に収容するモータフレームと、該モータフレームの端部に設けられたポンプ部とを備えたモータポンプにおいて、
前記モータフレームの外周を覆うようにモータフレームバンドを設け、該モータフレームバンドを取付部材を用いて装置に取付けることができる構成としたことを特徴とするモータポンプ。
【請求項２】
モータ固定子を内部に収容するモータフレームと、該モータフレームの端部に設けられたポンプ部とを備えたモータポンプにおいて、
装置側に予め固定され、前記モータフレームを挟み込むことができるよう形成されたモータフレームバンドを設け、該モータフレームバンドに該モータフレームを挟み込む構成としたことを特徴とするモータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプと駆動用モータが一体に構成されたモータポンプに係り、特に装置に搭載されて使用する小出力で、且つコンパクトなモータポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大きさが人のこぶし程度のモータポンプは各種の装置に搭載されて使用している。この種のモータポンプを装置に取付ける一般的方法は、モータフレーム等に取付用の脚を設け該脚をビスで装置に固定する方法である。装置によっては、同一のモータポンプを複数台使用する場合があるが、取付けスペースの関係で、上記脚の種類や取付け方だけを複数種類用意することが要求されることもある。
【特許文献１】特開２００２−１３８９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように装置によっては、同一のモータポンプを複数台使用する場合があり、取付けスペースの関係で、脚の種類や取付け方だけを複数種類用意することが要求されることもあるが、この際、モータフレームなどに一体に脚を設けると、取合い寸法を変更するためには、モータフレーム自体を変更したり、ポンプ部とモータ部の取付角度を変更する必要がある。その結果、取合い寸法のみが異なる複数種類のモータポンプ完成品を用意する必要があり、モータポンプ完成品の在庫監理が煩雑となる。
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、共通のモータポンプに幅広い取合い寸法を簡便に与えることができるモータポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、モータ固定子を内部に収容するモータフレームと、該モータフレームの端部に設けられたポンプ部とを備えたモータポンプにおいて、モータフレームの外周を覆うようにモータフレームバンドを設け、該モータフレームバンドを取付部材を用いて装置に取付けることができる構成としたことを特徴とする。
【０００６】
上記のようにモータフレームの外周を覆うようにモータフレームバンドを設け、該モータフレームバンドを取付部材を用いて装置に取付けることができる構成としたことにより、モータポンプを装置に取付ける場合の自由度を高めることができる。即ち、同一のポンプを床置き設置や壁掛け設置、傾斜面への設置、或いは天吊り設置など、取付け場所をポンプの向きにとらわれることなく自由に選択することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、モータ固定子を内部に収容するモータフレームと、該モータフレームの端部に設けられたポンプ部とを備えたモータポンプにおいて、装置側に予め固定され、モータフレームを挟み込むことができるよう形成されたモータフレームバンドを設け、該モータフレームバンドに該モータフレームを挟み込む構成としたことを特徴とする。
【０００８】
上記のように装置側に予め固定されたモータフレームバンドを設け、該モータフレームバンドに該モータフレームを挟み込む構成としたので、請求項１に記載の発明と同様、モータポンプを装置に取付ける場合の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
上記各請求項に記載の発明によれば、共通のモータポンプに幅広い取合い寸法を簡便に与えることができるモータポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１及び図２は本発明に係るモータポンプの構成例を示す図で、図１は断面図、図２は側面図である。このポンプは、例えば最高効率点流量における比速度Ｎｓ（ｍ3／ｍｉｎ，ｍ，ｍｉｎ-1）が１６０の単段の遠心式モータポンプであって、例えば羽根車の外径が２０ｍｍ、モータ回転子の濡れ縁最大外径が１０ｍｍ、モータ回転子の濡れ縁最大外径部の外側に形成される半径隙間δが１ｍｍ、モータ回転子の濡れ縁最大外径部の軸方向長さが２５ｍｍになっている。
【００１２】
本モータポンプはモータ部１とポンプ部２からなる。モータ部１は所謂ＤＣブラシレスモータであり、構造的にはキャンドモータの範疇に入る。モータ固定子１１はカップ形状のアルミダイカスト製のモータフレーム１２に収容されている。モータ固定子１１の内周側にはカップ形状のＰＥＥＫ製の回転子ケーシング１３が設けられ、その鍔部１３ｂがモータフレーム１２と樹脂製のポンプケーシング１４によって挟持されている。また、ＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン）製の軸受ブラケット１５が回転子ケーシング１３とポンプケーシング１４に挟持され、軸受ブラケット１５の一部は負荷側ラジアル軸受とスラスト軸受として機能している。
【００１３】
モータ回転子１７は、金属製の磁性体のヨーク１８の外周にネオジウム製の永久磁石１９が設けられ、該ヨーク１８と永久磁石１９を取囲むようにカップ状の回転子外カバー２０と回転子内カバー２１が設けられ、Ｏリングなどのシール部材２２、２３でシールしている。このような構成を採用することにより、永久磁石１９及び磁性体のヨーク１８が完全にポンプ取扱液から遮断されるため、錆びを発生することはない。モータ回転子１７の軸芯部には主軸２４が挿入されている。主軸２４はオーステナイト系ステンレス合金からなり、その直径は例えば１．５ｍｍ程度あり、両端部には軸スリーブ２５、２６が装着されている。なお、２８は回転子外カバー２０の軸方向の移動を止める止め輪である。
【００１４】
主軸２４の一端には遠心式のポンプ部２のクローズ型（フロントシュラウドを備える）の羽根車２７が取り付けられている。羽根車２７は例えば直径２０ｍｍで、羽根車２７の主軸２４が貫通する穴（主軸貫通穴）は、羽根車２７の吸込マウス側が例えば１．５ｍｍ程度の真円であり、反吸込マウス側が直径３．５ｍｍ程度の軸スリーブ２５が挿入できるようになっている。羽根車２７に対する軸スリーブ２５の廻り止めは、例えば３．５ｍｍ程度の直径に対して、羽根車２７の主軸貫通穴と軸スリーブ２５の一部を二面取り（二面間距離３ｍｍ程度）することで行う。なお、羽根車２７は例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような樹脂材料を射出成形して製作され、軸スリーブ２５、２６はアルミナなどのセラミック材料で製作される。
【００１５】
モータ回転子１７の主軸２４に対する軸スリーブ２５、２６の廻り止めは、例えば３．５ｍｍ程度の直径に対して、モータ回転子１７の主軸貫通穴と軸スリーブ２５、２６の一部を二面取り（二面間距離３ｍｍ程度）することで行う。軸スリーブ２６の外径部は軸受ブラケット１５の軸受部の内径との間で摺動面を構成する。また、モータ回転子１７の回転子内カバー２１と軸スリーブ２５の間、及び羽根車２７と軸スリーブ２５の間にはスラストディスク１６、１６が挟持されている。スラストディスク１６、１６はアルミナなどのセラミック材料からなり、モータ回転子１７と同様の方法で軸スリーブ２５に廻り止めされ、軸受ブラケット１５の軸受部の軸方向端面との間で摺動して、アキシャルスラスト荷重を支承する。回転子ケーシング１３の反ポンプ側の主軸２４端部の軸スリーブ２６に対応する部分には、ラジアル方向の荷重を支えるための反負荷側軸受１３ａが回転子ケーシング１３と一体に設けられる。
【００１６】
主軸２４の羽根車２７側端部にはＴ字状に鍛造成形されたＴ字状鍛造成形部２４ａが形成されており、反羽根車端部にはＥ形止め輪２９を取付けることで羽根車２７などの部材が主軸２４から脱落しないようになっている。この固定手段は、ネジのように軸方向に部材を締め上げるものではなく、単に部材の軸方向の移動を制限するものである。本発明は部材間に軸方向の隙間・遊びが多少あっても支障が無い構造になっており、これらの簡便な構成の固定手段を使用できる。従って生産性も良好である。
【００１７】
また、上記固定手段（Ｅ形止め輪２９）と軸スリーブ２６の間に、コイルバネなどの要素（図示せず）を挟み込めば、主軸２４の両軸端部２４ａ、２４ｂの固定手段（Ｔ字状鍛造成形部２４ａ、Ｅ形止め輪２９）にて挟み込まれた部材がカタカタ音を発しながら移動することがないため、騒音が発生することもない。なお、主軸２４の羽根車２７側の端部のＴ字状鍛造成形部２４ａに対応して、羽根車２７のボス部端面に溝が設けられているため、軸スリーブ２５から羽根車２７に伝わった回転トルクは主軸２４にも伝えられる。
【００１８】
ポンプケーシング１４はカップ状を成し、ＰＰＳなどの樹脂材料にて成形される。ポンプケーシング１４のカップ形状の底部には吸込ノズル３２が設けられ、側面には吐出ノズル３３が設けられる。また、ポンプケーシング１４のカップ形状の開放部内面は、Ｏリング等のシール部材３０を介して回転子ケーシング１３の外周部と固定され密封容器を構成する。また、ポンプケーシング１４のカップ形状の底部には、羽根車２７の吸込マウス外周部と微小隙間を形成するフッ素樹脂製のライナリング３１が設けられている。ポンプケーシング１４とモータフレーム１２は、間に回転子ケーシング１３を挟んでボルトで固定されている。
【００１９】
ポンプケーシング１４の吸込ノズル３２から吸込まれた取扱液は、羽根車２７の吸込マウスから羽根車２７内に導かれ、羽根車２７の回転に伴って昇圧され、ポンプケーシング１４の吐出流路を経て吐出ノズル３３から吐出される。一部の取扱液は回転子ケーシング１３内に導かれ、軸受部の潤滑とモータ部１の冷却に使用される。前述の通り、本発明はモータ回転子１７の濡れ縁最大径の外側に形成される半径隙間δが１ｍｍと、一般のキャンドモータに比べて大きいため、取扱液はモータ回転子１７の外周隙間から、取扱液の粘性による影響をあまり受けずに滞り無く軸受摺動面に供給される。この結果、主軸２４には貫通穴を設ける必要が無いため、主軸２４の太さをその強度限界まで細く設計することができる。
【００２０】
本発明に係るポンプは、主軸２４を支承する滑り軸受（軸スリーブ２６の外周に摺接する摺接面部）を回転子外カバー２０と一体部品とすることにより、ポンプ組立時の圧入作業を削除できる上、別途軸受部品を作成する必要もない。
【００２１】
ポンプケーシング１４の吸込ノズル３２の外周部には、大径の鍔部３４と該鍔部３４から突出する小径の突出部３５を設け、突出部３５の外周にはＯリング等のシール部材３６が装着されている。また、ポンプケーシング１４の吐出ノズル３３の外周部にも同様に、大径の鍔部３７と該鍔部３７から突出する小径の突出部３８を設け、突出部３８の外周にはＯリング等のシール部材３９が装着されている。
【００２２】
吸込ノズル３２を覆うようにソケット形状部材５０を設け、ソケット形状部材５０の先端外周部には大径の鍔部５１を設け、該鍔部５１と吸込ノズル３２の鍔部３４の軸方向の移動を防止するための止め具５２を設けている。止め具５２は、例えばステンレス等の金属からなり、吸込ノズル３２の半径方向から挿入され、鍔部５１と鍔部３４の両者を挟持する。このようにすることにより、ポンプとポンプ取扱液が流入する配管５３の接続を簡便、短時間に行うことができると同時にソケット形状部材５０の内周面と吸込ノズル３２の突出部３５の外周面の間にはシール部材３６が介在するから、ポンプ取扱液の液漏れがなく信頼性が高いものとなる。
【００２３】
ポンプケーシング１４の吸込ノズル３２から吸込まれた取扱液は、羽根車２７の吸込マウスから羽根車２７に導かれ、羽根車２７の回転に伴って昇圧され、ポンプケーシング１４の吐出し流路を経て吐出ノズル３３から吐出される。一部は回転ケーシング１３内に導かれ、軸受部の潤滑とモータ部１の冷却に使用される。前述の通り、モータ回転子１７の濡れ縁最外径の外側に形成された半径隙間δの値は一般のキャンドモータに比べて大きいため、取扱液はモータ回転子１７の外周隙間から、取扱液の粘性による影響をあまり受けずに滞りなく軸受摺接面に供給される。この結果、主軸２４に貫通穴を設ける必要がないため、主軸２４を強度限界まで細くできる。
【００２４】
本発明に係るポンプは、上記のように主軸２４を支承する滑り軸受を軸スリーブ２５、２６を活用して構成したため、主軸２４は「ねじり」に対する強度の確保が実質的に不要となり、「曲げ」及び「引っ張り」に対してのみ強度を確保するだけでよいので、軸径を極めて小さな値にすることができる。その結果、羽根車２７のボス径は小さく抑えられ、羽根車２７の外径に対する羽根車２７の吸込マウス径の比率を適正化できるため、羽根車２７の流体力学的効率を良好な値にすることが可能となる。また、モータ回転子１７の直径を極めて小さい値に抑えることができるため、モータ回転子１７の回転に伴う攪拌ロスを低減できる。
【００２５】
本発明では上記のように小形で軽量なモータポンプのモータフレーム１２の外周を囲むようにモータフレームバンド４０を設け、該モータフレームバンド４０の両端部を略直角に折り曲げ、該折り曲げ部４２には平子ネジ４１などで装置４３へ取付けるための貫通穴を設けている。その結果、モータポンプの装置４３への搭載方法は極めて高い自由度を持ったものとなっている。同一のモータポンプを床置や壁掛け設置、傾斜面への設置、或いは天吊り設置など、取付け場所を自由に選択することができる。尚、図１及び図２において、５４はソケット形状部材、５５は止め具、５６は配管、５７は鍔部である。
【実施例２】
【００２６】
図３及び図４は本発明に係るポンプの他の構成例を示す断面図である。図３及び図４において、図１及び図２と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示すのでその説明は省略する。装置４３に平子ネジ４１や溶接等で取付けたモータフレームバンド４５を具備する。モータフレームバンド４５はバネ材等の平板状の弾性部材からなりモータポンプのモータフレーム１２を差し込むことにより、モータフレーム１２を挟み込んで保持するように構成されている。即ち、ベース部４５ａを中心に両側を略平行に折り曲げ、モータフレーム１２に当接する部分４５ｂを円弧状とし、更にその先端部４５ｃを外側に折り曲げている。
【００２７】
上記のように構成されたモータフレームバンド４５を予め装置４３の所望の位置に取付けておくことにより、モータポンプを簡単に装置４３に取付けることができる。その結果、実施例１の場合と同様、同一のモータポンプを床置や壁掛け設置、傾斜面への設置、或いは天吊り設置など、取付け場所を自由に選択することができる。なお、上記実施例では、モータフレームバンド４５を別部品として装置４３に平子ネジや溶接等により取り付けた例を示したが、これに限定されるものではなく、装置のフレーム等をモータポンプのモータフレーム１２が挟持できる構成に変形させてモータバンド部を設け、このモータバンド部にモータポンプのモータフレーム１２を差し込む構成としてもよい。
【００２８】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るポンプの構成例を示す断面図である。（実施例１）
【図２】本発明に係るポンプの構成例を示す側面である。（実施例１）
【図３】本発明に係るポンプの構成例を示す断面図である。（実施例２）
【図４】本発明に係るポンプの構成例を示す側面である。（実施例２）
【符号の説明】
【００３０】
１      モータ部
２      ポンプ部
１１    モータ固定子
１２    モータフレーム
１３    回転子ケーシング
１４    ポンプケーシング
１５    軸受ブラケット
１６    スラストディスク
１７    モータ回転子
１８    ヨーク
１９    永久磁石
２０    回転子外カバー
２１    回転子内カバー
２２    シール部材
２３    シール部材
２４    主軸
２５    軸スリーブ
２６    軸スリーブ
２７    羽根車
２８    止め輪
２９    Ｅ形止め輪
３０    シール部材
３１    ライナリング
３２    吸込ノズル
３３    吐出ノズル
３４    鍔部
３５    突出部
３６    シール部材
３７    鍔部
３８    突出部
３９    シール部材
４０    モータフレームバンド
４１    平子ネジ
４２    折り曲げ部
４３    装置
４５    モータフレームバンド
５０    ソケット形状部材
５１    鍔部
５２    止め具
５３    配管
５４    ソケット形状部材
５５    止め具
５６    配管
５７    鍔部
【図１】
2005155425.tif 000003
【図２】
2005155425.tif 000004
【図３】
2005155425.tif 000005
【図４】
2005155425.tif 000006