(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス加工により成形され、上方に開口する略有底筒状の形状を有し、モートルを収容するモートルケーシングと、
前記モートルケーシングの開口部に、プレス加工によりモートルケーシングと一体に成形されたフランジ部と、
前記モートルケーシングの開口部に備えられ、前記モートルの駆動軸の上側部分を軸支する上側軸受け部を保持する上側ブラケットと、
前記モートルケーシングの底部により構成され、前記駆動軸の下側部分を軸支する下側軸受け部を保持する下側ブラケット部と、
合成樹脂により成形され、下方に開口する略有底筒状の形状を有し、その内側空洞部が電装品収容部となっており、その開口部の周縁部に設けられたフランジ部が前記モートルケーシングに形成された前記フランジ部に当接した状態で前記モートルケーシングに連結固定されるモートルカバーと、
合成樹脂により成形され、前記モートルケーシングの底部に連結固定され、前記駆動軸の下端部に連結された羽根車を収容するポンプケーシングと、
を備え、
前記モートルケーシングの本体部外径よりも前記モートルカバーの本体部外径が大きく形成され、
前記モートルカバーの前記フランジ部と前記モートルケーシングの前記フランジ部との間に、前記上側ブラケットに備えられた張り出し片を挟むとともにパッキンを挟み込んだ状態で、モートルカバーのフランジ部とモートルケーシングのフランジ部とをネジにより連結することによってモートルカバーがモートルケーシングに連結固定されていることを特徴とする水中ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の水中ポンプにおいて、
前記上側ブラケットがプレス加工により成形されていることを特徴とする水中ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の水中ポンプにおいて、
前記上側ブラケットは、
前記上側軸受け部を保持する本体部と、
前記本体部の周縁部に周方向に間隔をあけて分散して設けられ、前記周縁部から前記上側ブラケットの径方向外方に張り出し、前記モートルケーシングの前記フランジ部に当接する前記複数の張り出し片と、
前記本体部の前記周縁部に前記張り出し片を避けて周方向に間隔をあけて分散して設けられ、前記周縁部から前記張り出し片よりも下方に突出し、前記モートルケーシングの前記開口部の内周面に前記モートルケーシングの内側から接する複数の内接片と、
を備えることを特徴とする水中ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚水ピット等において汚水内に配置されて汚水をくみ上げるため等に使用される水中ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の水中ポンプの部分的構成を示す断面図である。この水中ポンプでは、モートルケーシング１が、圧延等により形成されたパイプによって構成され、上下に開口している。モートルケーシング１の上下の開口部には、モートル３の駆動軸５の上側部分及び下側部分を軸支する上側軸受け部７及び下側軸受け部９を保持する上側ブラケット１１及び下側ブラケット１３がそれぞれ設けられる。上下のブラケット１１，１３は、ダイカスト法により作製されている。
【０００３】
このような構成では、モートルケーシング１の上下の開口部において、モートルケーシング１とブラケット１１，１３との直接の固定（ボルト固定等）が困難なため、ボルト１５を両ブラケット１１，１３間に挿通し、ブラケット１１，１３によりモートルケーシング１等を上下から締め付けるようにして、ブラケット１１，１３の固定を行っている。このため、モートル３のステータ１７には、ボルト１５の挿通用の貫通孔１７ａが上下方向に設けられる。
【０００４】
モートルケーシング１の上方には、モートル３の駆動及び制御のための電装品等を収容する略ドーム形のモートルカバー２１が取り付けられる。すなわち、モートルカバー２１の内側空洞部は電装品収容部２５となっている。なお、この電装品収容部２５に収容される電装品としては、図示しないフロートからの信号等に基づいて水中ポンプをオン、オフ制御するための駆動用及び制御用の各種部品（例えば、コンデンサ、トランス、リレー、回路基板など）や、自動電源遮断回路（オートカット）等があり、これらの電装品を収容するためには電装品収容部２５には所定の容量が必要となる。このモートルカバー２１は、合成樹脂により成形されている。
【０００５】
モートルケーシング１の下方には、モートル３によって回転駆動される羽根車等を収容するポンプケーシング２３が取り付けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の水中ポンプでは、モートルケーシング１がパイプによって構成され、モートルケーシング１の上端縁とモートルカバー２１の下端縁とを突き合わせるようにして両者を連結固定する必要がある。ところが、上述のように装品収容部２５の容量を一定量以上確保するためには、モートルカバー２１のサイズ（高さ方向のサイズ及び径方向のサイズ）を一定の大きさ以上に保持する必要がある。
【０００７】
このため、モートル３のサイズ（特に径方向のサイズ）を小型化しようとしても、モートルカバー２１のサイズ（特に径方向のサイズ）による制限を受けてしまい、モートル３をモートルカバー２１のサイズに合わせて必要以上に大型にせざるを得ず、コスト高になる場合がある。
【０００８】
また、ステータ１７にボルト１５の挿通用の貫通孔１７ａを設ける必要があるため、モートル３の効率低下、及びモートル３及び水中ポンプの製造工数の増加による高コスト化を招いている。
【０００９】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、モートルカバーの電装品収容部の容量を確保しつつ、最適なサイズのモートルを選択して低コスト化を図ることができるとともに、モートル効率の向上が図れる水中ポンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、プレス加工により成形され、上方に開口する略有底筒状の形状を有し、モートルを収容するモートルケーシングと、前記モートルケーシングの開口部に、プレス加工によりモートルケーシングと一体に成形されたフランジ部と、前記モートルケーシングの開口部に備えられ、前記モートルの駆動軸の上側部分を軸支する上側軸受け部を保持する上側ブラケットと、前記モートルケーシングの底部により構成され、前記駆動軸の下側部分を軸支する下側軸受け部を保持する下側ブラケット部と、合成樹脂により成形され、下方に開口する略有底筒状の形状を有し、その内側空洞部が電装品収容部となっており、その開口部の周縁部に設けられたフランジ部が前記モートルケーシングに形成された前記フランジ部に当接した状態で前記モートルケーシングに連結固定されるモートルカバーと、合成樹脂により成形され、前記モートルケーシングの底部に連結固定され、前記駆動軸の下端部に連結された羽根車を収容するポンプケーシングと、を備え、前記モートルケーシングの本体部外径よりも前記モートルカバーの本体部外径が大きく形成され、前記モートルカバーの前記フランジ部と前記モートルケーシングの前記フランジ部との間に、前記上側ブラケットに備えられた張り出し片を挟むとともにパッキンを挟み込んだ状態で、モートルカバーのフランジ部とモートルケーシングのフランジ部とをネジにより連結することによってモートルカバーがモートルケーシングに連結固定されていることを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記上側ブラケットがプレス加工により成形されているのがよい。
【００１２】
また、好ましくは、前記上側ブラケットは、前記上側軸受け部を保持する本体部と、前記本体部の周縁部に周方向に間隔をあけて分散して設けられ、前記周縁部から前記上側ブラケットの径方向外方に張り出し、前記モートルケーシングの前記フランジ部に当接する前記複数の張り出し片と、前記本体部の前記周縁部に前記張り出し片を避けて周方向に間隔をあけて分散して設けられ、前記周縁部から前記張り出し片よりも下方に突出し、前記モートルケーシングの前記開口部の内周面に前記モートルケーシングの内側から接する複数の内接片と、を備えるのがよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る水中ポンプの断面図である。この水中ポンプは、図１に示すように、モートル３１を収容するモートルケーシング３３と、上側ブラケット３５と、電装品３７等を収容するモートルカバー３９と、羽根車４１を収容するとともにくみ上げ液流の流路を形成するポンプケーシング４３とを備えている。
【００１４】
モートルケーシング３３は、図２に示すように、ステンレス板等を用いたプレス加工により一体成形され、上方に開口する略有底筒状の形状を有する。その開口部には、開口部の外周から径方向外方に張り出すフランジ部４５がプレス加工により一体に成形されている。フランジ部４５には、ネジ４７がねじ込まれるネジ孔４５ａが設けられている。なお、ネジ孔４５ａの内周面にはネジ４７と螺合するネジ溝が形成されているが、ネジ４７にタッピンネジが用いられる場合にはネジ溝は省略可能である。ここで、モートル３１のステータ４９は、モートルケーシング３３内に圧入固定されている。
【００１５】
また、モートルケーシング３３の底部によって下側ブラケット部５１が構成される。この下側ブラケット部５１は、モートル３１の駆動軸５３の下方側部分を軸支する下側軸受け部５５を位置決め保持するためのものである。モートルケーシング３３の底部には、後述するポンプケーシング４３の取り付け用のネジ５９がねじ込まれるネジ孔３３ａが設けられている。なお、ネジ孔３３ａの内周面にはネジ４７と螺合するネジ溝が形成されているが、ネジ５９にタッピンネジが用いられる場合にはネジ溝は省略可能である。
【００１６】
上側ブラケット３５は、プレス加工により一体成形され、モートルケーシング３３の開口部を閉鎖するように設置され、モートル３１の駆動軸５３の上側部分を軸支する上側軸受け部５７を位置決め保持する。
【００１７】
この上側ブラケット３５は、図３及び図４に示すように、上側軸受け部５７を保持する本体部６１と、その本体部６１の周縁部に本体部６１と一体に設けられる複数（ここでは４つ）の張り出し片６３及び内接片６５とを備えている。
【００１８】
本体部６１は、モートルケーシング３３の開口部の内径及び形状にほぼ対応した外径及び外形形状を有し、外形中央部に上側軸受け部５７を保持する下方に開口する保持凹部６１ａが設けられている。また、本体部６１の外周部には、下方に枠状に張り出す周方向に連なった側壁部６１ｂが設けられている。
【００１９】
張り出し片６３は、側壁部６１ｂの下端部に周方向に等間隔に４箇所に分散してプレス加工により本体部６１と一体に設けられており、側壁部５１ｂの下端部から側壁部５１ｂの径方向外方に張り出し、モートルケーシング３３のフランジ部４５に当接し、これによって上側ブラケット３５のモートルケーシング３３に対する上下方向の位置決めを図る。
【００２０】
内接片６５は、側壁部６１ｂの下端部に張り出し片６３を避けて周方向に等間隔に４箇所に分散してプレス加工により本体部６１と一体に設けられており、側壁部６１ｂの下端部から張り出し片６３よりも下方に突出し、モートルケーシング３３の開口部の内周面にモートルケーシング３３の内側から接し、これによって上側ブラケット３５のモートルケーシング３３に対する径方向の位置決めを図る。
【００２１】
また、本体部６１には、後述する電装品３７等の取り付け用のネジ７１がねじ込まれるネジ孔６１ｃが設けられている。なお、ネジ孔６１ｃの内周面にはネジ７１と螺合するネジ溝が形成されているが、ネジ７１にタッピンネジが用いられる場合にはネジ溝は省略可能である。
【００２２】
モートルカバー３９は、合成樹脂により成形され、下方に開口する略有底筒状（或いはドーム状）の形状を有し、その内側空洞部が電装品３７等を収容する電装品収容部７３となっている。モートルカバー３９の下端周縁部には径方向外方に張り出すフランジ部７５が設けられており、そのフランジ部７５がモートルケーシング３３のフランジ部４５に当接された状態で、モートルカバー３９がモートルケーシング３３にネジ４７により連結固定される。フランジ部７５には、ネジ４７の挿通用の貫通孔７５ａが設けられている。
【００２３】
モートルカバー３９のフランジ部７５とモートルケーシング３３のフランジ部４５との当接部には、リング状のパッキン７６が挟み込まれる。パッキン７６には、ネジ４７が挿通される貫通孔７６ａ（図５参照）が設けられる。
また、図１や図５に示されるように、モートルケーシング３３の本体部（胴部）の外径よりも、電装品３７等を収容するモートルカバー３９の本体部の外径の方が大きく形成されている。
【００２４】
電装品３７としては、フロート７７からの信号等に基づいて水中ポンプをオン、オフ制御するための駆動用及び制御用の各種部品（例えば、コンデンサ、トランス、リレー、回路基板など）や、自動電源遮断回路（オートカット）等があり、ネジ７１によるネジ止めにより上側ブラケット３５の上面側に取り付けられる。
【００２５】
ポンプケーシング４３は、合成樹脂により成形された３つの分割ケーシング８１，８３，８５によって分割可能に構成されている。
【００２６】
上部の分割ケーシング８１は、モートルケーシング３３の底部にネジ５９によって密着状態でネジ固定され、その内部にメカニカルシール８７を収容している。分割ケーシング８１とモートルケーシング３３の底部との対向部には、ネジ５９によるネジ止め箇所を外囲するように配設されたリング状のパッキン８９が挟み込まれている。分割ケーシング８１のモートルケーシング３３との対向面には、パッキン８９が嵌まり込んで位置決めされる周溝が設けられている。
【００２７】
中間部及び下部の分割ケーシング８３，８５は、タッピンネジ９１により互いにネジ固定され、羽根車４７を収容すると共にくみ上げる液体の流路を形成している。両分割ケーシング８３，８５のネジ固定は、分割ケーシング８３に設けられた図示しないネジ孔部に、タッピンネジ９１をネジ込むことにより行われる。両分割ケーシング８３，８５の当接部には、リング状のパッキン９３が挟み込まれる。
【００２８】
また、中間部の分割ケーシング８３と上部の分割ケーシング８１との連結固定は、上部の分割ケーシング８１に設けられたネジ孔部８１ａに、タッピンネジ９５をネジ込むことにより行われる。また、両分割ケーシング８１，８３の当接部には、リング状のパッキン９７が挟み込まれる。
【００２９】
中間部の分割ケーシング８３には、くみ上げ液体の排出パイプの連結用の部材９９が、パッキン１０１を介してボルト等により連結固定される。
【００３０】
次に、図５を参照してモートルケーシング３３，上側ブラケット３５及びモートルカバー３９の取付構造等をその取付手順に従って補足的に説明する。図５に示すように、まず上側ブラケット３５がモートルケーシング３３の開口部に嵌め込まれて設置される。この設置作業に伴って、上側ブラケット３５の張り出し片６３がモートルケーシング３３のフランジ部４５に上方から当接して上側ブラケット３５の上下方向の位置決めが行われるとともに、上側ブラケット３５の内接片６５がモートルケーシング３３の開口部の内周面に内側から摺接して上側ブラケット３５の径方向の位置決めが行われる。
【００３１】
続いて、その上からパッキン７６がモートルケーシング３３のフランジ部４５上に設置され、さらにその上からモートルカバー３９が設置される。この状態では、モートルケーシング３３のフランジ部４５とモートルカバー３９のフランジ部７５との間に、上側ブラケット３５の張り出し片６３とパッキン７６とが挟み込まれている。
【００３２】
そして、ネジ４７をモートルケーシング３３のネジ孔４５ａにねじ込んむことにより、モートルカバー３９とモートルケーシング３３とがネジ固定されるとともに、その両者の間に上側ブラケット３５の張り出し片６３が挟み込まれて上側ブラケット３５の固定が行われる。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、上方に開口する略有底筒状の形状を有するモートルケーシング３３がプレス加工により成形され、モートルケーシング３３の開口部にフランジ部４５が一体に成形されているため、このフランジ部４５にモートルカバー３９の下端部のフランジ部７５を当接させてネジ４７により連結固定することができる。このため、モートルケーシング３３のサイズ（特に径方向のサイズ）の小型化が必要な際には、そのフランジ部４５の径サイズを保持しつつモートルケーシング３３の本体部（胴部）を縮径させることにより、モートルカバー３９の本体部のサイズ（特に径方向のサイズ）に制限させることなく、モートルケーシング３３のサイズ（特に径方向のサイズ）を小型化することができる。その結果、モートルカバー３９の電装品収容部７３の容量を確保しつつ、最適なサイズのモートル３１を選択して低コスト化を図ることができる。
【００３４】
また、プレス加工によりフランジ部４５がモートルケーシング３３とともに一体に成形されるため、フランジ付きのモートルケーシング３３を容易かつ低コストに作製することができる。
【００３５】
さらに、モートルケーシング３３の底部により下側軸受け部５５を保持する下側ブラケット部５１が構成され、また、上側の軸受け部５７を保持する上側ブラケット３５についても、モートルケーシング３３のフランジ部４５を利用してモートルケーシング３３との固定を行うことができるため、従来のようにボルト１５（図６参照）を用いて上下のブラケット１１，１３の固定を行う必要がなく、またステータ１７にボルト１５の挿通用の貫通孔１７ａを設ける必要もない。その結果、モートル３１の効率向上が図れるとともにモートル３１及び水中ポンプの製造コストの低コスト化が図れる。
【００３６】
また、モートルカバー３９及びポンプケーシング４３が合成樹脂製であるため、水中ポンプの軽量化及び低コスト化が図れるとともに、複雑な形状のモートルカバー３９及びポンプケーシング４３も容易に作製することができる。
【００３７】
さらに、上側ブラケット３５がプレス加工により成形されているため、上側ブラケット３５を安価に作製することができる。
【００３８】
また、上側ブラケット３５の径方向外方に張り出す張り出し片６３及び下方に突出する内接片６５により、上側ブラケット３５のポンプケーシング３３に対する上方方向及び径方向に対する位置決めを容易かつ確実に行うことができる。
【００３９】
さらに、張り出し片６３をモートルケーシング３３のフランジ部４５とモートルカバー３９のフランジ部７５との間に挟み込むだけで、上側ブラケット３５の固定を専用の固定手段を用いることなく容易かつ確実に行うことができる。
【００４０】
また、張り出し片６３と内接片６５とが互いに重ならないように互いを避けるようにして（すなわち、周方向にずらした位置に）設けられているため、張り出し片６３と内接片６５とをプレス加工により容易に形成することができる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、上方に開口する略有底筒状の形状を有するモートルケーシングがプレス加工により成形され、モートルケーシングの開口部にフランジ部が一体に成形されているため、このフランジ部にモートルカバーの下端周縁部に設けられたフランジ部を当接させてネジで連結固定することができる。また、モートルケーシングの本体部外径よりもモートルカバーの本体部外径が大きく形成されており、このため、モートルケーシングのサイズ（特に径方向のサイズ）の小型化が必要な際には、そのフランジ部の径サイズを保持しつつモートルケーシングの本体部（胴部）を縮径させることにより、モートルカバーの本体部のサイズ（特に径方向のサイズ）に制限させることなく、モートルケーシングのサイズ（特に径方向のサイズ）を小型化することができる。その結果、モートルカバーの電装品収容部の容量を確保しつつ、最適なサイズのモートルを選択して低コスト化を図ることができる。
【００４２】
また、プレス加工によりフランジ部がモートルケーシングとともに一体に成形されるため、フランジ付きのモートルケーシングを容易かつ低コストに作製することができる。
【００４３】
さらに、モートルケーシングの底部により下側軸受け部を保持する下側ブラケット部が構成され、また、上側の軸受け部を保持する上側ブラケットについても、モートルケーシングのフランジ部とモートルカバーのフランジ部とを利用してモートルケーシングとの固定を行うことができるため、従来のようにボルト１５（図６参照）を用いて上下のブラケットの固定を行う必要がなく、またステータにボルト１５の挿通用の貫通孔を設ける必要もない。その結果、モートル３１の効率向上が図れるとともにモートル３１及び水中ポンプの製造コストの低コスト化が図れる。
【００４４】
また、モートルカバー及びポンプケーシングが合成樹脂製であるため、水中ポンプの軽量化及び低コスト化が図れるとともに、複雑な形状のモートルカバー及びポンプケーシングも容易に作製することができる。
【００４５】
請求項２に記載の発明によれば、上側ブラケットがプレス加工により成形されているため、上側ブラケットを安価に作製することができる。
【００４６】
請求項３に記載の発明によれば、上側ブラケットの径方向外方に張り出す分散配置された複数の張り出し片をモートルケーシングのフランジ部に当接させるように、上側ブラケットをモートルケーシングの開口部に設置すると、張り出し片により上側ブラケットが上下方向に位置決めされるとともに、上側ブラケットの下方に突出する分散配置された複数の内接片がモートルケーシングの開口部の内周面に内側から接し、その内接片により上側ブラケットが径方向に位置決めされ、上側ブラケットの位置決めを容易に行うことができる。
【００４７】
また、複数の張り出し片をモートルケーシングのフランジ部とモートルカバーとの間に挟み込む等することにより、上側ブラケットの固定を専用の固定手段を用いることなく容易かつ確実に行うことができる。
【００４８】
さらに、張り出し片と内接片とが互いに重ならないように互いを避けるようにして（すなわち、周方向にずらした位置に）設けられているため、張り出し片と内接片とをプレス加工により容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る水中ポンプの断面図である。
【図２】モートルケーシングの断面図である。
【図３】上側ブラケットの断面図である。
【図４】上側ブラケットを下方から見たときの図である。
【図５】図１の一部を拡大した図である。
【図６】従来の水中ポンプの部分的構成を示す断面図である。
【符号の説明】
３１  モートル
３３  モートルケーシング
３５  上側ブラケット
３７  電装品
３９  モートルカバー
４３  ポンプケーシング
４５  フランジ部
５１  下側ブラケット部
５５  下側軸受け部
５７  上側軸受け部
６３  張り出し片
６５  内接片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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