キャンドモータ及びキャンドモータポンプ
【課題】低コストかつ簡便に製造及び分解・組立てを行うことができるようにする。
【解決手段】ステータコア１８に導体２０を巻回した電機子２２を、モータフレーム１０の内部のステータキャン２４で区画されたステータ室５２内に収納したステータ１２と、ステータキャン２４の内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸１４を備えたロータ１６とを有し、ステータキャン２４の反負荷側端部には反負荷側ステータキャン端板３２が固定され、該反負荷側ステータキャン端板３２と該端板に対向する固定側部材１０ｂとの間には、密閉部材５０ｃが配置されている。
【解決手段】ステータコア１８に導体２０を巻回した電機子２２を、モータフレーム１０の内部のステータキャン２４で区画されたステータ室５２内に収納したステータ１２と、ステータキャン２４の内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸１４を備えたロータ１６とを有し、ステータキャン２４の反負荷側端部には反負荷側ステータキャン端板３２が固定され、該反負荷側ステータキャン端板３２と該端板に対向する固定側部材１０ｂとの間には、密閉部材５０ｃが配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの外周をステンレス鋼製等の薄いステータキャンで被ってロータを隔離するようにしたキャンドモータ、特にステータの構造をより簡便にすることで大幅なコストダウンを図ったキャンドモータ及び該キャンドモータとポンプとを一体化したキャンドモータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
キャンドモータは、ロータに備えられた回転軸をメカニカルシール等の軸シールでシールすることなく、ロータを収納したロータ室をステータキャンにより隔離して運転することができ、軸シールからの取扱流体の漏洩の心配が無く安全でかつ長寿命であるという特徴を有する。
【０００３】
キャンドモータは、ポンプと一体化したキャンドモータポンプとして一般に使用される。キャンドモータポンプの吐出圧力が非常に高い場合に、ステータキャンは高い内圧を受ける。このため、ステータキャンが薄肉であると、ステータキャンは、円周方向及び軸方向に容易に変形してしまう。そして、ステータキャンが変形すると、例えばステータキャンを固定している軸受ブラケットや、該軸受ブラケットに固定された軸受が傾き、異常磨耗をきたす等の不具合が生じ易くなる。
【０００４】
一方、ステータキャンが内圧を受けても変形しにくくなるよう、ステータキャンを厚肉にすると、ステータキャンを通過する回転磁界により発生する渦電流損が大きくなってモータ効率を低下させてしまう。更に、ステータキャンを厚肉にすると、渦電流損でステータキャンが発熱し、この結果、ステータキャンが熱膨張（変形）してしまう。
【０００５】
これらの問題を解決する手段として、電機子のステータコアによる支持が受けられないステータキャンの外周面の電機子非固着部分に、厚肉円筒状の補強管を配置して、ステータキャンの変形を防止することが知られている（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２３１６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ステータキャンが受ける内圧を補強管で支持してステータキャンを補強するようにした従来例にあっては、補強管を所定の位置に配置しながらキャンドモータを組立てるのに非常に手間を要し、しかもキャンドモータを一旦組立てると、特にステータの分解が困難となるという問題があった。つまり、例えば、補強管を予め取付けたモータフレーム（側板）とステータ内に挿入したステータキャンとを後工程で溶接するようにすると、（１）溶接に非常に手間を要し、しかも溶接後にステータを分解し組立てることが困難となる、（２）溶接時に部材が熱変形するため溶接後に接合部分を加工する必要がある、また、特に特許文献１に記載のような構成を採用すると、（３）モータフレームも接液する、つまり、取扱流体が接する構造となりモータフレームの耐食性が必要となる、等の課題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑みて為されたもので、低コストかつ簡便に製造及び分解・組立てを行うことができるようにしたキャンドモータ及び該キャンドモータとポンプとを一体化したキャンド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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、ステータコアに導体を巻回した電機子を、モータフレームの内部のステータキャンで区画されたステータ室内に収納したステータと、前記ステータキャンの内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸を備えたロータとを有するキャンドモータにおいて、前記ステータキャンの反負荷側端部には反負荷側ステータキャン端板が固定され、該反負荷側ステータキャン端板と該端板に対向する固定側部材との間には、密閉部材が配置されていることを特徴とするキャンドモータである。
【００１０】
これにより、ステータキャンの反負荷側端部に反負荷側ステータキャン端板を固定し、この反負荷側ステータキャン端板を固定したステータキャンをモータフレーム内に組込んだ電機子の内部に配置することで、電機子及びステータキャンを有するステータの組立てや分解を容易かつ迅速に行うことができる。しかも反負荷側ステータキャン端板と該端板に対向する固定側部材との間に密閉部材を配置することで、反負荷側ステータキャン端板と固定側部材との間の溶接作業やステータキャンの拡径作業等を不要となすことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記反負荷側ステータキャン端板の前記回転軸の軸方向に沿った外方には、該反負荷側ステータキャン端板の前記回転軸の軸方向に沿った移動を許容する隙間が形成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である。
これにより、たとえステータキャンがステータキャンに加わる応力や発熱により伸縮し、このステータキャンの伸縮に伴って、反負荷側ステータキャン端板が回転軸の軸方向に移動しても、この反負荷側ステータキャン端板の移動を隙間内で吸収し許容することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記固定側部材は、前記モータフレームと別体で構成され、前記回転軸の反出力側に配置されて該回転軸を回転可能に支持する反負荷側軸受を固定する反負荷側軸受ブラケットからなることを特徴とする請求項１または２記載のキャンドモータである。
これにより、ステータキャンの変形の影響を受けないように反負荷側軸受ブラケットをステータキャンと分離させ、モータフレームに独立して固定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記ステータキャンの外周面の電機子非固着部分には、補強管が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のキャンドモータである。
これにより、ステータキャンの肉厚を極力薄して、渦電流損を低減した高効率なキャンドモータとするとともに、ステータキャンの外周面の電機子非固着部分を該部分に溶接することなく装着して配置した補強管で補強することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記補強管の内、前記電機子を挟んで反負荷側に配置される補強管は、固定側部材に端部を嵌入させて固定されていることを特徴とする請求項４記載のキャンドモータである。
これにより、固定側部材に端部を嵌入させて電機子を挟んで反負荷側に配置される補強管を固定することで、キャンドモータの組立てをより容易かつ迅速に行うことができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記ステータキャンの負荷側端部には負荷側ステータキャン端板が固定され、前記モータフレームと別体で構成され前記回転軸の出力側に配置されて該回転軸を回転可能に支持する負荷側軸受を固定する負荷側軸受ブラケットと前記負荷側ステータキャン端板との間には、密封部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のキャンドモータである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のキャンドモータと、前記キャンドモータの前記回転軸の出力側端部に装着される羽根車と、内部に前記羽根車を収納して前記モータフレームに固定されるポンプケーシングを有することを特徴とするキャンドモータポンプである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項６記載のキャンドモータと、前記キャンドモータの前記回転軸の出力側端部に装着される羽根車と、内部に前記羽根車を収納して前記モータフレームに固定されるポンプケーシングを有し、前記負荷側ステータキャン端板及び前記負荷側軸受ブラケットは、前記モータフレームと前記ポンプケーシングとの間に挟持して固定されることを特徴とするキャンドモータポンプである。
【００１８】
これにより、モータフレームは、キャンドモータポンプの取扱流体と接液することなく、安価な非耐食性材料（鋳鉄等）で構成できるようになり、安価で信頼性が高く、また高効率でリサイクル性も高いモータフレームとなる。しかも、キャンドモータポンプを容易且つ簡便に組立て可能と成して、キャンドモータポンプのコストダウンを図ることができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、ステータコアに導体を巻回した電機子を、モータフレームの内部のステータキャンで区画されたステータ室内に収納したステータと、前記ステータキャンの内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸を備えたロータとを有するキャンドモータにおいて、前記ステータキャンの軸方向に沿った一方の端部には円筒状の第１端板が、他方の端部には円板状の第２端板がそれぞれ固定され、前記円筒状の第１端板の内周面と該第１端板の内周面に対向する前記モータフレームまたは該モータフレームに固定された部材との間には、密閉部材が配置されていることを特徴とするキャンドモータである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電機子及びステータキャンを有するステータの組立てや分解を容易かつ迅速に行い、しかも、反負荷側ステータキャン端板と該端板に対向する固定側部材との間の溶接作業やステータキャンの拡径作業等を不要となすことができ、これによって、低コストかつ簡便にキャンドモータの製造及び分解・組立てを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態のキャンドモータの概略を上半分のみ示す断面図である。
【図２】図１に示すキャンドモータにおけるステータ構造の組立て前の概要を上半分のみ示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態のキャンドモータの概要を上半分のみ示す断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態のキャンドモータの概要を上半分のみ示す断面図である。
【図５】図４に示すキャンドモータにおけるステータ構造の組立て前の概要を上半分のみ示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態のキャンドモータとポンプとを一体化したキャンドモータポンプの概略をほぼ上半分のみ示す断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態のキャンドモータの概要を上半分のみ示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態のキャンドモータの概要を示す断面図である。このキャンドモータは、モータフレーム１０の内周面に焼嵌め等で固定したステータ１２と、外部に動力を出力する回転軸１４を内部に嵌着したロータ１６とを備えている。ステータ１２は、内周が略円筒状の空間を有する磁性板材を積層したステータコア１８に導体（巻線）２０を巻回した電機子２２と、この電機子２２の内周面に固着した、例えばステンレス鋼等からなる略円筒状のステータキャン２４を有している。ロータ１６は、内部に永久磁石２６を埋設したロータコア２８と、このロータコア２８の外周面に固着した、例えばステンレス鋼からなる略円筒状のロータキャン３０を有している。
【００２４】
なお、この例では、ロータに永久磁石を有するＩＰＭ（Internal Permanent Magnet）モータに適用した例を示しているが、誘導電動機やＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）モータにも適用できることは勿論である。
【００２５】
ステータキャン２４の反負荷側（図１の左側）の端部には、略円筒状の反負荷側ステータキャン端板３２が、該反負荷側ステータキャン端板３２の端面にステータキャン２４の端面を当接させ、両者の当接部を外周面側から溶接することによって固着されている。ステータキャン２４の負荷側（図１の右側）には、円板状の板材の中心に貫通穴を設けた負荷側ステータキャン端板３４が、該負荷側ステータキャン端板３４の貫通穴の内部にステータキャン２４の端部を嵌入し、両者の当接部を端面側から溶接することによって固着されている。ここで、反負荷側ステータキャン端板３２の外径は、ステータキャン２４の外径と等しいかより小さい。
【００２６】
なお、例えば反負荷側ステータキャン端板３２の一部をステータキャン２４の内部に嵌入させ、ステータキャン２４の端面と反負荷側ステータキャン端板３２のステータキャン２４からの露出端部との間を外周側から溶接して、ステータキャン２４の反負荷側の端部に略円筒状の反負荷側ステータキャン端板３２を固着するようにしてもよい。
【００２７】
モータフレーム１０は、反負荷側端部を塞板部１０ａで閉塞し負荷側端部を開放する有底円筒状に形成されており、塞板部１０ａには、回転軸１４の軸方向に沿って内方に円筒状に突出する軸受支持部１０ｂが設けられている。そして、この軸受支持部１０ｂに、回転軸１４の反出力側（図１の左側）に配置されて該回転軸１４を回転自在に支持する反負荷側軸受３６が固定され、更に反負荷側軸受３６とロータ１６との間に反負荷側スラストディスク３８が回転軸１４に固定されて配置されている。
【００２８】
一方、モータフレーム１０の負荷側端部には、負荷側軸受ブラケット４０がボルト４６を介して固定され、この負荷側軸受ブラケット４０に、回転軸１４の出力側（図１の右側）に配置されて該回転軸１４を回転自在に支持する負荷側軸受４２が固定されている。更に負荷側軸受４２とロータ１６との間に負荷側スラストディスク４４が回転軸１４に固定されて配置されている。
【００２９】
モータフレーム１０と負荷側軸受ブラケット４０との間には空間が形成され、この空間内に負荷側ステータキャン端板３４の外周部を挟み込みボルト４６を締め付けることで、負荷側ステータキャン端板３４がその外周部をモータフレーム１０と負荷側軸受ブラケット４０とで挟持されて固定されるように構成されている。そして、モータフレーム１０と負荷側ステータキャン端板３４との間に、モータフレーム１０と負荷側ステータキャン端板３４との間を密閉する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ａが介装され、負荷側軸受ブラケット４０と負荷側ステータキャン端板３４との間に、負荷側軸受ブラケット４０と負荷側ステータキャン端板３４との間を密閉する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｂが介装されている。
【００３０】
ステータキャン２４は、前述のようにして、負荷側ステータキャン端板３４を固定した時に、反負荷側ステータキャン端板３２がモータフレーム１０の軸受支持部１０ｂに達する長さに設定されている。そして、軸受支持部１０ｂの該反負荷側ステータキャン端板３２の内周面に対向する位置には凹状部１０ｃが設けられ、この凹状部１０ｃの内部に、反負荷側ステータキャン端板３２に圧接して軸受支持部１０ｂと反負荷側ステータキャン端板３２との間を密封する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｃが配置されている。
【００３１】
なお、この例では、モータフレーム１０の軸受支持部１０ｂ側に密閉部材５０ｃを設けているが、反負荷側ステータキャン端板３２側に密閉部材５０ｃを設けるようにしてもよい。このことは、以下の例においても同様である。
【００３２】
上記の構成により、反負荷側ステータキャン端板３２及び負荷側ステータキャン端板３４を有するステータキャン２４とモータフレーム１０との間に気密なステータ室５２が形成され、ステータ１２の電機子２２は、このステータ室５２内に配置されて外部から隔離される。
【００３３】
モータフレーム１０の塞板部１０ａと反負荷側ステータキャン端板３２の端面との間には、反負荷側ステータキャン端板３２の回転軸１４の軸方向に沿った移動を許容する隙間Ｓが形成されている。これにより、たとえステータキャン２４が発熱等により伸縮し、このステータキャン２４の伸縮に伴って、反負荷側ステータキャン端板３２が回転軸１４の軸方向に移動しても、この反負荷側ステータキャン端板３２の移動を隙間Ｓ内で吸収し許容することができる。
【００３４】
この例のキャンドモータにあっては、図２に示すように、先ずモータフレーム１０の所定位置に電機子２２を焼嵌め等により固定する。一方、ステータキャン２４にあっては、この反負荷側端部に反負荷側ステータキャン端板３２を、負荷側端部に負荷側ステータキャン端板３４をそれぞれ固着しておく。そして、反負荷側ステータキャン端板３２及び負荷側ステータキャン端板３４をそれぞれ固着したステータキャン２４を、電機子２２の内周面に向け反負荷側ステータキャン端板３２を挿入端として挿入し、反負荷側ステータキャン端板３２を軸受支持部１０ｂの凹状部１０ｃの内部に配置した密閉部材５０ｃを圧接させる。これによって、反負荷側ステータキャン端板３２と軸受支持部１０ｂとの間を密閉部材５０ｃで密閉する。次に、ロータ１６を挿入した後、負荷側軸受ブラケット４０をモータフレーム１０にボルト４６を締め付けて固定し、このボルト４６の締め付けに伴って、負荷側ステータキャン端板３４をその外周部をモータフレーム１０と負荷側軸受ブラケット４０との間に挟持して固定する。これによって、ステータの組み込み作業が完了する。
【００３５】
この例によれば、電機子２２及びステータキャン２４を有するステータ１２の組立てや分解を容易かつ迅速に行い、しかも、反負荷側ステータキャン端板３２と軸受支持部１０ｂとの間の溶接作業やステータキャン２４の拡径作業等を不要となすことができる。これによって、低コストかつ簡便にキャンドモータの製造及び分解・組立てを行うことができる。
【００３６】
図３は、本発明の他の実施形態のキャンドモータポンプを示す。この例の図１に示すキャンドモータと異なる点は、以下の通りである。すなわち、モータフレーム１０として、略円筒状のものを使用し、モータフレーム１０の反負荷側端部に反負荷側軸受ブラケット６０をボルト６２を締め付けて固定するよう構成し、この反負荷側軸受ブラケット６０の軸受支持部６０ａで反負荷側軸受３６を固定するようにしている。軸受支持部６０ａの外周面には凹状部６０ｂが設けられ、この凹状部６０ｂ内に、反負荷側ステータキャン端板３２に圧接して軸受支持部６０ａと反負荷側ステータキャン端板３２との間を密封する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｃが配置されている。
【００３７】
また、クランプリング６４が備えられ、このクランプリング６４をモータフレーム１０にボルト６６を締め付けて固定することで、負荷側ステータキャン端板３４の外周部及び負荷側軸受ブラケット４０の外周部をモータフレーム１０とクランブリング６４で挟持して、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側軸受ブラケット４０を固定するようにしている。
【００３８】
更に、ステータキャン２４の外周面の電機子２２が固着されていない非固着部分、すなわち、電機子２２のステータコア１８と負荷側ステータキャン端板３４との間、及び電機子２２のステータコア１８と反負荷側ステータキャン端板３２の先端との間には、厚肉円筒状の負荷側補強管６８ａ及び反負荷側補強管６８ｂがそれぞれ配置されている。これによって、ステータキャン２４の電機子非固着部分は、補強管６８ａ，６８ｂによって補強されている。
【００３９】
この例によれば、反負荷側軸受ブラケット６０を取付けることなく、モータフレーム１０の反負荷側端部を開放させた状態で、反負荷側ステータキャン端板３２、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側補強管６８ａを予め取付けたステータキャン２４を所定の位置に配置した後、ステータキャン２４に反負荷側補強管６８ｂを嵌着等で取付ける。しかる後、反負荷側軸受ブラケット６０を取付けることで、補強管６８ａ，６８ｂを所定の位置に配置する。これにより、ステータキャン２４の外周面の電機子非固着部分を該部分に溶接することなく装着して配置した補強管６８ａ，６８ｂで補強することができる。
【００４０】
このように、反負荷側軸受ブラケット６０をモータフレーム１０と別体で構成することで、ステータキャン２４の変形の影響を受けないように反負荷側軸受ブラケット６０をステータキャン２４と分離させ、モータフレーム１０に独立して固定することができる。しかも、ステータキャン２４の外周面の電機子非固着部分に補強管６８ａ，６８ｂを配置することで、ステータキャン２４の肉厚を極力薄して、渦電流損を低減した高効率なキャンドモータとすることができる。
【００４１】
図４は、本発明の更に他の実施形態のキャンドモータを示す。この例の図３に示す例と異なる点は、反負荷側補強管６８ｂの端部をモータフレーム１０に嵌入させて反負荷側補強管６８ｂをモータフレーム１０に固定するようにしている点にある。そして、反負荷側軸受ブラケット６０の外周面とモータフレーム１０と該反負荷側軸受ブラケット６０を挿入させる開口部の内周面との間に、反負荷側ステータキャン端板３２の回転軸１４の軸方向に沿った移動を許容する隙間Ｓが形成されている。
【００４２】
この例によれば、図５に示すように、先ずモータフレーム１０に端部を嵌入させて該モータフレーム１０に反負荷側補強管６８ｂを固定し、更にモータフレーム１０の所定位置に電機子２２を焼嵌め等により固定にする。一方、ステータキャン２４にあっては、この反負荷側端部に反負荷側ステータキャン端板３２を、負荷側端部に負荷側ステータキャン端板３４をそれぞれ固着し、更にステータキャン２４の外周面に負荷側補強管６８ａを取付けておく。そして、この反負荷側ステータキャン端板３２、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側補強管６８ａを有するステータキャン２４を、電機子２２の内周面に向け反負荷側ステータキャン端板３２を挿入端としてモータフレーム１０の負荷側端部から挿入し、反負荷側軸受３６を取付けた反負荷側軸受ブラケット６０をモータフレーム１０の内部に反負荷側端部から挿入する。これによって、反負荷側ステータキャン端板３２を軸受支持部６０ａの凹状部６０ｂの内部に配置した密閉部材５０ｃを圧接させ、反負荷側ステータキャン端板３２と軸受支持部６０ａとの間を密閉部材５０ｃで密閉する。次に、ロータ１６を挿入した後、負荷側軸受ブラケット４０を所定の位置に配置し、クランプリング６４をモータフレーム１０にボルト６６を締め付けて固定し、このボルト６６の締め付けに伴って、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側軸受ブラケット４０をそれらの外周部をモータフレーム１０とクランプリング６４との間に挟持して固定する。これによって、ステータの組み込み作業が完了する。
【００４３】
このように、モータフレーム１０に端部を嵌入させて反負荷側補強管６８ｂを該モータフレーム１０に予め固定することで、キャンドモータの組立てをより容易かつ迅速に行うことができる。
【００４４】
図６は図５に示すキャンドモータとほぼ同様な構成のキャンドモータとポンプを一体にした、本発明の実施形態のキャンドモータポンプを示す。すなわち、このキャンドモータポンプは、回転軸１４として、軸方向に沿って延びる中心穴１４ａを有する円筒管が使用されている。そして、回転軸１４の出力端には羽根車７０が固定され、この羽根車７０の周囲は、吸入口７２ａと吐出し口（図示せず）を有するポンプケーシング７２で包囲されている。ポンプケーシング７２の背面に負荷側軸受ブラケット４０が位置している。
【００４５】
ポンプケーシング７２は、ボルト７４を介してモータフレーム１０に固定され、このポンプケーシング７２のモータフレーム１０への固定に伴って、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側軸受ブラケット４０がそれらの外周部をポンプケーシング７２とモータフレーム１０との間に挟持されて固定されるように構成されている。そして、負荷側軸受ブラケット４０とポンプケーシング７２との間に、負荷側軸受ブラケット４０とポンプケーシング７２との間を密閉する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｄが介装されている。
【００４６】
負荷側軸受ブラケット４０には、ポンプケーシング７２内の取扱流体をステータキャン２４の内部に導く液通路４０ａが設けられ、反負荷側軸受ブラケット６０の軸受支持部６０ａには、ステータキャン２４の内部に流入した取扱流体を該反負荷側軸受ブラケット６０と回転軸１４の端部との間に区画された空間に導く切欠きからなる液通路６０ｃが設けられている。
【００４７】
このキャンドモータポンプによれば、キャンドモータの駆動に伴って、羽根車７０が回転軸１４と一体に回転し、この回転軸１４の回転に伴って、取扱流体が吸込口７２ａからポンプケーシング７２の内部に吸込まれ、昇圧されてポンプケーシング７２の吐出し口から外部に吐出される。ポンプケーシング７２の内部に流入した取扱流体の一部は、負荷側軸受ブラケット４０の液通路４０ａ、及び負荷側軸受４２と回転軸１４との間を通って、ステータキャン２４の内部に流入し、ステータキャン２４とロータ１６との間の隙間を通った後、負荷側軸受ブラケット６０の液通路６０ｃ、及び反負荷側軸受３６と回転軸１４との間を通って、反負荷側軸受ブラケット６０と回転軸１４の端部との間に区画された空間に流入する。そして、回転軸１４の中心穴１４ａを通って、羽根車７０の内部に戻される。
【００４８】
このキャンドモータポンプによれば、モータフレーム１０は、キャンドモータポンプの取扱流体と接液することなく、安価な非耐食性材料（鋳鉄等）で構成できるようになり、安価で信頼性が高く、また高効率でリサイクル性も高いモータフレームとなる。しかも、特に負荷側ステータキャン端板３４と負荷側軸受ブラケット４０をそれらの外周部をポンプケーシング７２とモータフレーム１０との間に挟持して固定することにより、キャンドモータポンプを容易且つ簡便に組立て可能と成して、キャンドモータポンプのコストダウンを図ることができる。
【００４９】
図７は、本発明の他の実施形態のキャンドモータを示す。この例の図４に示すキャンドモータと異なる点は、以下の通りである。すなわち、図７に示すキャンドモータは、図４に示すような構造のキャンドモータの負荷側と反負荷側とを入れ替えた構造となっており、回転軸１４の出力側（図７の左側）に、回転軸１４を回転自在に支承する負荷側軸受４２を固定する負荷側軸受ブラケット４０が、回転軸１４の反出力側（図７の右側）に、回転軸１４を回転自在に支承する反負荷側軸受３６を固定する反負荷側軸受ブラケット６０がそれぞれ配置されている。そして、負荷側軸受ブラケット４０の内部を回転軸１４が貫通して外部に延び、反負荷側軸受ブラケット６０の側方は、図４に示すクランプリング６４とほぼ同様にして取付けられる、略円板状の塞板８０で閉塞されている。
【００５０】
更に、ステータキャン２４の負荷側（図７の左側）端部に、略円筒状の負荷側ステータキャン端板３４が、反負荷側（図７の右側）には、円板状の板材の中心に貫通穴を設けた反負荷側ステータキャン端板３２がそれぞれ固着されている。そして、円筒状の負荷側ステータキャン端板３４の内周面と負荷側軸受ブラケット４０の軸受支持部との間に、負荷側ステータキャン端板３４に圧接して負荷側軸受ブラケット４０の軸受支持部と負荷側ステータキャン端板３４との間を密封する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｃが配置されている。
【００５１】
このように、キャンドモータの負荷側と反負荷側とを入れ替えた構造を採用しても、キャンドモータを容易且つ簡便に組立て可能として、キャンドモータのコストダウンを図ることができる。なお、図１または図３に示すキャンドモータにあっても、前述とほぼ同様にして、キャンドモータの負荷側と反負荷側とを入れ替えた構造を採用してもよいことは勿論である。
【００５２】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ モータフレーム
１０ｂ 軸受支持部
１２ ステータ
１４ 回転軸
１６ ロータ
２２ 電機子
２４ ステータキャン
２６ 永久磁石
３０ ロータキャン
３２ 反負荷側ステータキャン端板
３４ 負荷側ステータキャン端板
３６ 反負荷側軸受
３８ 反負荷側スラストディスク
４０ 負荷側軸受ブラケット
４２ 負荷側軸受
４４ 負荷側スラストディスク
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 密閉部材（Ｏリング）
５２ ステータ室
６０ 反負荷側軸受ブラケット
６０ａ 軸受支持部
６４ クランプリング
６８ａ，６８ｂ 補強管
７０ 羽根車
７２ ポンプケーシング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの外周をステンレス鋼製等の薄いステータキャンで被ってロータを隔離するようにしたキャンドモータ、特にステータの構造をより簡便にすることで大幅なコストダウンを図ったキャンドモータ及び該キャンドモータとポンプとを一体化したキャンドモータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
キャンドモータは、ロータに備えられた回転軸をメカニカルシール等の軸シールでシールすることなく、ロータを収納したロータ室をステータキャンにより隔離して運転することができ、軸シールからの取扱流体の漏洩の心配が無く安全でかつ長寿命であるという特徴を有する。
【０００３】
キャンドモータは、ポンプと一体化したキャンドモータポンプとして一般に使用される。キャンドモータポンプの吐出圧力が非常に高い場合に、ステータキャンは高い内圧を受ける。このため、ステータキャンが薄肉であると、ステータキャンは、円周方向及び軸方向に容易に変形してしまう。そして、ステータキャンが変形すると、例えばステータキャンを固定している軸受ブラケットや、該軸受ブラケットに固定された軸受が傾き、異常磨耗をきたす等の不具合が生じ易くなる。
【０００４】
一方、ステータキャンが内圧を受けても変形しにくくなるよう、ステータキャンを厚肉にすると、ステータキャンを通過する回転磁界により発生する渦電流損が大きくなってモータ効率を低下させてしまう。更に、ステータキャンを厚肉にすると、渦電流損でステータキャンが発熱し、この結果、ステータキャンが熱膨張（変形）してしまう。
【０００５】
これらの問題を解決する手段として、電機子のステータコアによる支持が受けられないステータキャンの外周面の電機子非固着部分に、厚肉円筒状の補強管を配置して、ステータキャンの変形を防止することが知られている（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２３１６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ステータキャンが受ける内圧を補強管で支持してステータキャンを補強するようにした従来例にあっては、補強管を所定の位置に配置しながらキャンドモータを組立てるのに非常に手間を要し、しかもキャンドモータを一旦組立てると、特にステータの分解が困難となるという問題があった。つまり、例えば、補強管を予め取付けたモータフレーム（側板）とステータ内に挿入したステータキャンとを後工程で溶接するようにすると、（１）溶接に非常に手間を要し、しかも溶接後にステータを分解し組立てることが困難となる、（２）溶接時に部材が熱変形するため溶接後に接合部分を加工する必要がある、また、特に特許文献１に記載のような構成を採用すると、（３）モータフレームも接液する、つまり、取扱流体が接する構造となりモータフレームの耐食性が必要となる、等の課題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑みて為されたもので、低コストかつ簡便に製造及び分解・組立てを行うことができるようにしたキャンドモータ及び該キャンドモータとポンプとを一体化したキャンド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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、ステータコアに導体を巻回した電機子を、モータフレームの内部のステータキャンで区画されたステータ室内に収納したステータと、前記ステータキャンの内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸を備えたロータとを有するキャンドモータにおいて、前記ステータキャンの反負荷側端部には反負荷側ステータキャン端板が固定され、該反負荷側ステータキャン端板と該端板に対向する固定側部材との間には、密閉部材が配置されていることを特徴とするキャンドモータである。
【００１０】
これにより、ステータキャンの反負荷側端部に反負荷側ステータキャン端板を固定し、この反負荷側ステータキャン端板を固定したステータキャンをモータフレーム内に組込んだ電機子の内部に配置することで、電機子及びステータキャンを有するステータの組立てや分解を容易かつ迅速に行うことができる。しかも反負荷側ステータキャン端板と該端板に対向する固定側部材との間に密閉部材を配置することで、反負荷側ステータキャン端板と固定側部材との間の溶接作業やステータキャンの拡径作業等を不要となすことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記反負荷側ステータキャン端板の前記回転軸の軸方向に沿った外方には、該反負荷側ステータキャン端板の前記回転軸の軸方向に沿った移動を許容する隙間が形成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である。
これにより、たとえステータキャンがステータキャンに加わる応力や発熱により伸縮し、このステータキャンの伸縮に伴って、反負荷側ステータキャン端板が回転軸の軸方向に移動しても、この反負荷側ステータキャン端板の移動を隙間内で吸収し許容することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記固定側部材は、前記モータフレームと別体で構成され、前記回転軸の反出力側に配置されて該回転軸を回転可能に支持する反負荷側軸受を固定する反負荷側軸受ブラケットからなることを特徴とする請求項１または２記載のキャンドモータである。
これにより、ステータキャンの変形の影響を受けないように反負荷側軸受ブラケットをステータキャンと分離させ、モータフレームに独立して固定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記ステータキャンの外周面の電機子非固着部分には、補強管が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のキャンドモータである。
これにより、ステータキャンの肉厚を極力薄して、渦電流損を低減した高効率なキャンドモータとするとともに、ステータキャンの外周面の電機子非固着部分を該部分に溶接することなく装着して配置した補強管で補強することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記補強管の内、前記電機子を挟んで反負荷側に配置される補強管は、固定側部材に端部を嵌入させて固定されていることを特徴とする請求項４記載のキャンドモータである。
これにより、固定側部材に端部を嵌入させて電機子を挟んで反負荷側に配置される補強管を固定することで、キャンドモータの組立てをより容易かつ迅速に行うことができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記ステータキャンの負荷側端部には負荷側ステータキャン端板が固定され、前記モータフレームと別体で構成され前記回転軸の出力側に配置されて該回転軸を回転可能に支持する負荷側軸受を固定する負荷側軸受ブラケットと前記負荷側ステータキャン端板との間には、密封部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のキャンドモータである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のキャンドモータと、前記キャンドモータの前記回転軸の出力側端部に装着される羽根車と、内部に前記羽根車を収納して前記モータフレームに固定されるポンプケーシングを有することを特徴とするキャンドモータポンプである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項６記載のキャンドモータと、前記キャンドモータの前記回転軸の出力側端部に装着される羽根車と、内部に前記羽根車を収納して前記モータフレームに固定されるポンプケーシングを有し、前記負荷側ステータキャン端板及び前記負荷側軸受ブラケットは、前記モータフレームと前記ポンプケーシングとの間に挟持して固定されることを特徴とするキャンドモータポンプである。
【００１８】
これにより、モータフレームは、キャンドモータポンプの取扱流体と接液することなく、安価な非耐食性材料（鋳鉄等）で構成できるようになり、安価で信頼性が高く、また高効率でリサイクル性も高いモータフレームとなる。しかも、キャンドモータポンプを容易且つ簡便に組立て可能と成して、キャンドモータポンプのコストダウンを図ることができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、ステータコアに導体を巻回した電機子を、モータフレームの内部のステータキャンで区画されたステータ室内に収納したステータと、前記ステータキャンの内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸を備えたロータとを有するキャンドモータにおいて、前記ステータキャンの軸方向に沿った一方の端部には円筒状の第１端板が、他方の端部には円板状の第２端板がそれぞれ固定され、前記円筒状の第１端板の内周面と該第１端板の内周面に対向する前記モータフレームまたは該モータフレームに固定された部材との間には、密閉部材が配置されていることを特徴とするキャンドモータである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電機子及びステータキャンを有するステータの組立てや分解を容易かつ迅速に行い、しかも、反負荷側ステータキャン端板と該端板に対向する固定側部材との間の溶接作業やステータキャンの拡径作業等を不要となすことができ、これによって、低コストかつ簡便にキャンドモータの製造及び分解・組立てを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態のキャンドモータの概略を上半分のみ示す断面図である。
【図２】図１に示すキャンドモータにおけるステータ構造の組立て前の概要を上半分のみ示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態のキャンドモータの概要を上半分のみ示す断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態のキャンドモータの概要を上半分のみ示す断面図である。
【図５】図４に示すキャンドモータにおけるステータ構造の組立て前の概要を上半分のみ示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態のキャンドモータとポンプとを一体化したキャンドモータポンプの概略をほぼ上半分のみ示す断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態のキャンドモータの概要を上半分のみ示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態のキャンドモータの概要を示す断面図である。このキャンドモータは、モータフレーム１０の内周面に焼嵌め等で固定したステータ１２と、外部に動力を出力する回転軸１４を内部に嵌着したロータ１６とを備えている。ステータ１２は、内周が略円筒状の空間を有する磁性板材を積層したステータコア１８に導体（巻線）２０を巻回した電機子２２と、この電機子２２の内周面に固着した、例えばステンレス鋼等からなる略円筒状のステータキャン２４を有している。ロータ１６は、内部に永久磁石２６を埋設したロータコア２８と、このロータコア２８の外周面に固着した、例えばステンレス鋼からなる略円筒状のロータキャン３０を有している。
【００２４】
なお、この例では、ロータに永久磁石を有するＩＰＭ（Internal Permanent Magnet）モータに適用した例を示しているが、誘導電動機やＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）モータにも適用できることは勿論である。
【００２５】
ステータキャン２４の反負荷側（図１の左側）の端部には、略円筒状の反負荷側ステータキャン端板３２が、該反負荷側ステータキャン端板３２の端面にステータキャン２４の端面を当接させ、両者の当接部を外周面側から溶接することによって固着されている。ステータキャン２４の負荷側（図１の右側）には、円板状の板材の中心に貫通穴を設けた負荷側ステータキャン端板３４が、該負荷側ステータキャン端板３４の貫通穴の内部にステータキャン２４の端部を嵌入し、両者の当接部を端面側から溶接することによって固着されている。ここで、反負荷側ステータキャン端板３２の外径は、ステータキャン２４の外径と等しいかより小さい。
【００２６】
なお、例えば反負荷側ステータキャン端板３２の一部をステータキャン２４の内部に嵌入させ、ステータキャン２４の端面と反負荷側ステータキャン端板３２のステータキャン２４からの露出端部との間を外周側から溶接して、ステータキャン２４の反負荷側の端部に略円筒状の反負荷側ステータキャン端板３２を固着するようにしてもよい。
【００２７】
モータフレーム１０は、反負荷側端部を塞板部１０ａで閉塞し負荷側端部を開放する有底円筒状に形成されており、塞板部１０ａには、回転軸１４の軸方向に沿って内方に円筒状に突出する軸受支持部１０ｂが設けられている。そして、この軸受支持部１０ｂに、回転軸１４の反出力側（図１の左側）に配置されて該回転軸１４を回転自在に支持する反負荷側軸受３６が固定され、更に反負荷側軸受３６とロータ１６との間に反負荷側スラストディスク３８が回転軸１４に固定されて配置されている。
【００２８】
一方、モータフレーム１０の負荷側端部には、負荷側軸受ブラケット４０がボルト４６を介して固定され、この負荷側軸受ブラケット４０に、回転軸１４の出力側（図１の右側）に配置されて該回転軸１４を回転自在に支持する負荷側軸受４２が固定されている。更に負荷側軸受４２とロータ１６との間に負荷側スラストディスク４４が回転軸１４に固定されて配置されている。
【００２９】
モータフレーム１０と負荷側軸受ブラケット４０との間には空間が形成され、この空間内に負荷側ステータキャン端板３４の外周部を挟み込みボルト４６を締め付けることで、負荷側ステータキャン端板３４がその外周部をモータフレーム１０と負荷側軸受ブラケット４０とで挟持されて固定されるように構成されている。そして、モータフレーム１０と負荷側ステータキャン端板３４との間に、モータフレーム１０と負荷側ステータキャン端板３４との間を密閉する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ａが介装され、負荷側軸受ブラケット４０と負荷側ステータキャン端板３４との間に、負荷側軸受ブラケット４０と負荷側ステータキャン端板３４との間を密閉する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｂが介装されている。
【００３０】
ステータキャン２４は、前述のようにして、負荷側ステータキャン端板３４を固定した時に、反負荷側ステータキャン端板３２がモータフレーム１０の軸受支持部１０ｂに達する長さに設定されている。そして、軸受支持部１０ｂの該反負荷側ステータキャン端板３２の内周面に対向する位置には凹状部１０ｃが設けられ、この凹状部１０ｃの内部に、反負荷側ステータキャン端板３２に圧接して軸受支持部１０ｂと反負荷側ステータキャン端板３２との間を密封する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｃが配置されている。
【００３１】
なお、この例では、モータフレーム１０の軸受支持部１０ｂ側に密閉部材５０ｃを設けているが、反負荷側ステータキャン端板３２側に密閉部材５０ｃを設けるようにしてもよい。このことは、以下の例においても同様である。
【００３２】
上記の構成により、反負荷側ステータキャン端板３２及び負荷側ステータキャン端板３４を有するステータキャン２４とモータフレーム１０との間に気密なステータ室５２が形成され、ステータ１２の電機子２２は、このステータ室５２内に配置されて外部から隔離される。
【００３３】
モータフレーム１０の塞板部１０ａと反負荷側ステータキャン端板３２の端面との間には、反負荷側ステータキャン端板３２の回転軸１４の軸方向に沿った移動を許容する隙間Ｓが形成されている。これにより、たとえステータキャン２４が発熱等により伸縮し、このステータキャン２４の伸縮に伴って、反負荷側ステータキャン端板３２が回転軸１４の軸方向に移動しても、この反負荷側ステータキャン端板３２の移動を隙間Ｓ内で吸収し許容することができる。
【００３４】
この例のキャンドモータにあっては、図２に示すように、先ずモータフレーム１０の所定位置に電機子２２を焼嵌め等により固定する。一方、ステータキャン２４にあっては、この反負荷側端部に反負荷側ステータキャン端板３２を、負荷側端部に負荷側ステータキャン端板３４をそれぞれ固着しておく。そして、反負荷側ステータキャン端板３２及び負荷側ステータキャン端板３４をそれぞれ固着したステータキャン２４を、電機子２２の内周面に向け反負荷側ステータキャン端板３２を挿入端として挿入し、反負荷側ステータキャン端板３２を軸受支持部１０ｂの凹状部１０ｃの内部に配置した密閉部材５０ｃを圧接させる。これによって、反負荷側ステータキャン端板３２と軸受支持部１０ｂとの間を密閉部材５０ｃで密閉する。次に、ロータ１６を挿入した後、負荷側軸受ブラケット４０をモータフレーム１０にボルト４６を締め付けて固定し、このボルト４６の締め付けに伴って、負荷側ステータキャン端板３４をその外周部をモータフレーム１０と負荷側軸受ブラケット４０との間に挟持して固定する。これによって、ステータの組み込み作業が完了する。
【００３５】
この例によれば、電機子２２及びステータキャン２４を有するステータ１２の組立てや分解を容易かつ迅速に行い、しかも、反負荷側ステータキャン端板３２と軸受支持部１０ｂとの間の溶接作業やステータキャン２４の拡径作業等を不要となすことができる。これによって、低コストかつ簡便にキャンドモータの製造及び分解・組立てを行うことができる。
【００３６】
図３は、本発明の他の実施形態のキャンドモータポンプを示す。この例の図１に示すキャンドモータと異なる点は、以下の通りである。すなわち、モータフレーム１０として、略円筒状のものを使用し、モータフレーム１０の反負荷側端部に反負荷側軸受ブラケット６０をボルト６２を締め付けて固定するよう構成し、この反負荷側軸受ブラケット６０の軸受支持部６０ａで反負荷側軸受３６を固定するようにしている。軸受支持部６０ａの外周面には凹状部６０ｂが設けられ、この凹状部６０ｂ内に、反負荷側ステータキャン端板３２に圧接して軸受支持部６０ａと反負荷側ステータキャン端板３２との間を密封する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｃが配置されている。
【００３７】
また、クランプリング６４が備えられ、このクランプリング６４をモータフレーム１０にボルト６６を締め付けて固定することで、負荷側ステータキャン端板３４の外周部及び負荷側軸受ブラケット４０の外周部をモータフレーム１０とクランブリング６４で挟持して、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側軸受ブラケット４０を固定するようにしている。
【００３８】
更に、ステータキャン２４の外周面の電機子２２が固着されていない非固着部分、すなわち、電機子２２のステータコア１８と負荷側ステータキャン端板３４との間、及び電機子２２のステータコア１８と反負荷側ステータキャン端板３２の先端との間には、厚肉円筒状の負荷側補強管６８ａ及び反負荷側補強管６８ｂがそれぞれ配置されている。これによって、ステータキャン２４の電機子非固着部分は、補強管６８ａ，６８ｂによって補強されている。
【００３９】
この例によれば、反負荷側軸受ブラケット６０を取付けることなく、モータフレーム１０の反負荷側端部を開放させた状態で、反負荷側ステータキャン端板３２、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側補強管６８ａを予め取付けたステータキャン２４を所定の位置に配置した後、ステータキャン２４に反負荷側補強管６８ｂを嵌着等で取付ける。しかる後、反負荷側軸受ブラケット６０を取付けることで、補強管６８ａ，６８ｂを所定の位置に配置する。これにより、ステータキャン２４の外周面の電機子非固着部分を該部分に溶接することなく装着して配置した補強管６８ａ，６８ｂで補強することができる。
【００４０】
このように、反負荷側軸受ブラケット６０をモータフレーム１０と別体で構成することで、ステータキャン２４の変形の影響を受けないように反負荷側軸受ブラケット６０をステータキャン２４と分離させ、モータフレーム１０に独立して固定することができる。しかも、ステータキャン２４の外周面の電機子非固着部分に補強管６８ａ，６８ｂを配置することで、ステータキャン２４の肉厚を極力薄して、渦電流損を低減した高効率なキャンドモータとすることができる。
【００４１】
図４は、本発明の更に他の実施形態のキャンドモータを示す。この例の図３に示す例と異なる点は、反負荷側補強管６８ｂの端部をモータフレーム１０に嵌入させて反負荷側補強管６８ｂをモータフレーム１０に固定するようにしている点にある。そして、反負荷側軸受ブラケット６０の外周面とモータフレーム１０と該反負荷側軸受ブラケット６０を挿入させる開口部の内周面との間に、反負荷側ステータキャン端板３２の回転軸１４の軸方向に沿った移動を許容する隙間Ｓが形成されている。
【００４２】
この例によれば、図５に示すように、先ずモータフレーム１０に端部を嵌入させて該モータフレーム１０に反負荷側補強管６８ｂを固定し、更にモータフレーム１０の所定位置に電機子２２を焼嵌め等により固定にする。一方、ステータキャン２４にあっては、この反負荷側端部に反負荷側ステータキャン端板３２を、負荷側端部に負荷側ステータキャン端板３４をそれぞれ固着し、更にステータキャン２４の外周面に負荷側補強管６８ａを取付けておく。そして、この反負荷側ステータキャン端板３２、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側補強管６８ａを有するステータキャン２４を、電機子２２の内周面に向け反負荷側ステータキャン端板３２を挿入端としてモータフレーム１０の負荷側端部から挿入し、反負荷側軸受３６を取付けた反負荷側軸受ブラケット６０をモータフレーム１０の内部に反負荷側端部から挿入する。これによって、反負荷側ステータキャン端板３２を軸受支持部６０ａの凹状部６０ｂの内部に配置した密閉部材５０ｃを圧接させ、反負荷側ステータキャン端板３２と軸受支持部６０ａとの間を密閉部材５０ｃで密閉する。次に、ロータ１６を挿入した後、負荷側軸受ブラケット４０を所定の位置に配置し、クランプリング６４をモータフレーム１０にボルト６６を締め付けて固定し、このボルト６６の締め付けに伴って、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側軸受ブラケット４０をそれらの外周部をモータフレーム１０とクランプリング６４との間に挟持して固定する。これによって、ステータの組み込み作業が完了する。
【００４３】
このように、モータフレーム１０に端部を嵌入させて反負荷側補強管６８ｂを該モータフレーム１０に予め固定することで、キャンドモータの組立てをより容易かつ迅速に行うことができる。
【００４４】
図６は図５に示すキャンドモータとほぼ同様な構成のキャンドモータとポンプを一体にした、本発明の実施形態のキャンドモータポンプを示す。すなわち、このキャンドモータポンプは、回転軸１４として、軸方向に沿って延びる中心穴１４ａを有する円筒管が使用されている。そして、回転軸１４の出力端には羽根車７０が固定され、この羽根車７０の周囲は、吸入口７２ａと吐出し口（図示せず）を有するポンプケーシング７２で包囲されている。ポンプケーシング７２の背面に負荷側軸受ブラケット４０が位置している。
【００４５】
ポンプケーシング７２は、ボルト７４を介してモータフレーム１０に固定され、このポンプケーシング７２のモータフレーム１０への固定に伴って、負荷側ステータキャン端板３４及び負荷側軸受ブラケット４０がそれらの外周部をポンプケーシング７２とモータフレーム１０との間に挟持されて固定されるように構成されている。そして、負荷側軸受ブラケット４０とポンプケーシング７２との間に、負荷側軸受ブラケット４０とポンプケーシング７２との間を密閉する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｄが介装されている。
【００４６】
負荷側軸受ブラケット４０には、ポンプケーシング７２内の取扱流体をステータキャン２４の内部に導く液通路４０ａが設けられ、反負荷側軸受ブラケット６０の軸受支持部６０ａには、ステータキャン２４の内部に流入した取扱流体を該反負荷側軸受ブラケット６０と回転軸１４の端部との間に区画された空間に導く切欠きからなる液通路６０ｃが設けられている。
【００４７】
このキャンドモータポンプによれば、キャンドモータの駆動に伴って、羽根車７０が回転軸１４と一体に回転し、この回転軸１４の回転に伴って、取扱流体が吸込口７２ａからポンプケーシング７２の内部に吸込まれ、昇圧されてポンプケーシング７２の吐出し口から外部に吐出される。ポンプケーシング７２の内部に流入した取扱流体の一部は、負荷側軸受ブラケット４０の液通路４０ａ、及び負荷側軸受４２と回転軸１４との間を通って、ステータキャン２４の内部に流入し、ステータキャン２４とロータ１６との間の隙間を通った後、負荷側軸受ブラケット６０の液通路６０ｃ、及び反負荷側軸受３６と回転軸１４との間を通って、反負荷側軸受ブラケット６０と回転軸１４の端部との間に区画された空間に流入する。そして、回転軸１４の中心穴１４ａを通って、羽根車７０の内部に戻される。
【００４８】
このキャンドモータポンプによれば、モータフレーム１０は、キャンドモータポンプの取扱流体と接液することなく、安価な非耐食性材料（鋳鉄等）で構成できるようになり、安価で信頼性が高く、また高効率でリサイクル性も高いモータフレームとなる。しかも、特に負荷側ステータキャン端板３４と負荷側軸受ブラケット４０をそれらの外周部をポンプケーシング７２とモータフレーム１０との間に挟持して固定することにより、キャンドモータポンプを容易且つ簡便に組立て可能と成して、キャンドモータポンプのコストダウンを図ることができる。
【００４９】
図７は、本発明の他の実施形態のキャンドモータを示す。この例の図４に示すキャンドモータと異なる点は、以下の通りである。すなわち、図７に示すキャンドモータは、図４に示すような構造のキャンドモータの負荷側と反負荷側とを入れ替えた構造となっており、回転軸１４の出力側（図７の左側）に、回転軸１４を回転自在に支承する負荷側軸受４２を固定する負荷側軸受ブラケット４０が、回転軸１４の反出力側（図７の右側）に、回転軸１４を回転自在に支承する反負荷側軸受３６を固定する反負荷側軸受ブラケット６０がそれぞれ配置されている。そして、負荷側軸受ブラケット４０の内部を回転軸１４が貫通して外部に延び、反負荷側軸受ブラケット６０の側方は、図４に示すクランプリング６４とほぼ同様にして取付けられる、略円板状の塞板８０で閉塞されている。
【００５０】
更に、ステータキャン２４の負荷側（図７の左側）端部に、略円筒状の負荷側ステータキャン端板３４が、反負荷側（図７の右側）には、円板状の板材の中心に貫通穴を設けた反負荷側ステータキャン端板３２がそれぞれ固着されている。そして、円筒状の負荷側ステータキャン端板３４の内周面と負荷側軸受ブラケット４０の軸受支持部との間に、負荷側ステータキャン端板３４に圧接して負荷側軸受ブラケット４０の軸受支持部と負荷側ステータキャン端板３４との間を密封する、例えばゴム製のＯリングからなる密閉部材５０ｃが配置されている。
【００５１】
このように、キャンドモータの負荷側と反負荷側とを入れ替えた構造を採用しても、キャンドモータを容易且つ簡便に組立て可能として、キャンドモータのコストダウンを図ることができる。なお、図１または図３に示すキャンドモータにあっても、前述とほぼ同様にして、キャンドモータの負荷側と反負荷側とを入れ替えた構造を採用してもよいことは勿論である。
【００５２】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ モータフレーム
１０ｂ 軸受支持部
１２ ステータ
１４ 回転軸
１６ ロータ
２２ 電機子
２４ ステータキャン
２６ 永久磁石
３０ ロータキャン
３２ 反負荷側ステータキャン端板
３４ 負荷側ステータキャン端板
３６ 反負荷側軸受
３８ 反負荷側スラストディスク
４０ 負荷側軸受ブラケット
４２ 負荷側軸受
４４ 負荷側スラストディスク
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 密閉部材（Ｏリング）
５２ ステータ室
６０ 反負荷側軸受ブラケット
６０ａ 軸受支持部
６４ クランプリング
６８ａ，６８ｂ 補強管
７０ 羽根車
７２ ポンプケーシング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアに導体を巻回した電機子を、モータフレームの内部のステータキャンで区画されたステータ室内に収納したステータと、前記ステータキャンの内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸を備えたロータとを有するキャンドモータにおいて、
前記ステータキャンの反負荷側端部には反負荷側ステータキャン端板が固定され、該反負荷側ステータキャン端板と該端板に対向する固定側部材との間には、密閉部材が配置されていることを特徴とするキャンドモータ。
【請求項２】
前記反負荷側ステータキャン端板の前記回転軸の軸方向に沿った外方には、該反負荷側ステータキャン端板の前記回転軸の軸方向に沿った移動を許容する隙間が形成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。
【請求項３】
前記固定側部材は、前記モータフレームと別体で構成され、前記回転軸の反出力側に配置されて該回転軸を回転可能に支持する反負荷側軸受を固定する反負荷側軸受ブラケットからなることを特徴とする請求項１または２記載のキャンドモータ。
【請求項４】
前記ステータキャンの外周面の電機子非固着部分には、補強管が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のキャンドモータ。
【請求項５】
前記補強管の内、前記電機子を挟んで反負荷側に配置される補強管は、固定側部材に端部を嵌入させて固定されていることを特徴とする請求項４記載のキャンドモータ。
【請求項６】
前記ステータキャンの負荷側端部には負荷側ステータキャン端板が固定され、前記モータフレームと別体で構成され前記回転軸の反出力側に配置されて該回転軸を回転可能に支持する負荷側軸受を固定する負荷側軸受ブラケットと前記負荷側ステータキャン端板との間には、密封部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のキャンドモータ。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載のキャンドモータと、
前記キャンドモータの前記回転軸の出力側端部に装着される羽根車と、
内部に前記羽根車を収納して前記モータフレームに固定されるポンプケーシングを有することを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項８】
請求項６記載のキャンドモータと、
前記キャンドモータの前記回転軸の出力側端部に装着される羽根車と、
内部に前記羽根車を収納して前記モータフレームに固定されるポンプケーシングを有し、
前記負荷側ステータキャン端板及び前記負荷側軸受ブラケットは、前記モータフレームと前記ポンプケーシングとの間に挟持して固定されることを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項９】
ステータコアに導体を巻回した電機子を、モータフレームの内部のステータキャンで区画されたステータ室内に収納したステータと、前記ステータキャンの内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸を備えたロータとを有するキャンドモータにおいて、
前記ステータキャンの軸方向に沿った一方の端部には円筒状の第１端板が、他方の端部には円板状の第２端板がそれぞれ固定され、
前記円筒状の第１端板の内周面と該第１端板の内周面に対向する前記モータフレームまたは該モータフレームに固定された部材との間には、密閉部材が配置されていることを特徴とするキャンドモータ。
【請求項１】
ステータコアに導体を巻回した電機子を、モータフレームの内部のステータキャンで区画されたステータ室内に収納したステータと、前記ステータキャンの内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸を備えたロータとを有するキャンドモータにおいて、
前記ステータキャンの反負荷側端部には反負荷側ステータキャン端板が固定され、該反負荷側ステータキャン端板と該端板に対向する固定側部材との間には、密閉部材が配置されていることを特徴とするキャンドモータ。
【請求項２】
前記反負荷側ステータキャン端板の前記回転軸の軸方向に沿った外方には、該反負荷側ステータキャン端板の前記回転軸の軸方向に沿った移動を許容する隙間が形成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。
【請求項３】
前記固定側部材は、前記モータフレームと別体で構成され、前記回転軸の反出力側に配置されて該回転軸を回転可能に支持する反負荷側軸受を固定する反負荷側軸受ブラケットからなることを特徴とする請求項１または２記載のキャンドモータ。
【請求項４】
前記ステータキャンの外周面の電機子非固着部分には、補強管が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のキャンドモータ。
【請求項５】
前記補強管の内、前記電機子を挟んで反負荷側に配置される補強管は、固定側部材に端部を嵌入させて固定されていることを特徴とする請求項４記載のキャンドモータ。
【請求項６】
前記ステータキャンの負荷側端部には負荷側ステータキャン端板が固定され、前記モータフレームと別体で構成され前記回転軸の反出力側に配置されて該回転軸を回転可能に支持する負荷側軸受を固定する負荷側軸受ブラケットと前記負荷側ステータキャン端板との間には、密封部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のキャンドモータ。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載のキャンドモータと、
前記キャンドモータの前記回転軸の出力側端部に装着される羽根車と、
内部に前記羽根車を収納して前記モータフレームに固定されるポンプケーシングを有することを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項８】
請求項６記載のキャンドモータと、
前記キャンドモータの前記回転軸の出力側端部に装着される羽根車と、
内部に前記羽根車を収納して前記モータフレームに固定されるポンプケーシングを有し、
前記負荷側ステータキャン端板及び前記負荷側軸受ブラケットは、前記モータフレームと前記ポンプケーシングとの間に挟持して固定されることを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項９】
ステータコアに導体を巻回した電機子を、モータフレームの内部のステータキャンで区画されたステータ室内に収納したステータと、前記ステータキャンの内周側に回転可能に配置されて外部へ動力を出力する回転軸を備えたロータとを有するキャンドモータにおいて、
前記ステータキャンの軸方向に沿った一方の端部には円筒状の第１端板が、他方の端部には円板状の第２端板がそれぞれ固定され、
前記円筒状の第１端板の内周面と該第１端板の内周面に対向する前記モータフレームまたは該モータフレームに固定された部材との間には、密閉部材が配置されていることを特徴とするキャンドモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１９３５７２（Ｐ２０１１−１９３５７２Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５５００（Ｐ２０１０−５５５００）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
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