JPH0135547Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は円錐型コイルばねとダイヤフラムを使
用してなる膨張吸収装置を備えた封液形水中モー
タに関する。

封液形水中モータは内部に封入液を充満させて
おり、運転によるモータの発熱により封入液及び
微量含まれる気体が熱せられて膨張する。この膨
張を吸収し、モータ内外圧を釣合すため、例えば
ダイヤフラムで仕切り、ダイヤフラムの変形量を
充分とり且つダイヤフラムの変形を無理のない形
状に保持するため、容器状のダイヤフラムの縁辺
をモータ躯体に押え板にて固定し押え板とダイヤ
フラムの底間に横剛性の強い円錐型コイルばねを
挿入している。

このような封入液の膨張吸収装置を備えた水中
モータを図面より説明する。第１図は従来例の縦
断面図である。但し図形は90度回動して示してあ
り、図の右側が上部である。板金製中筒形のフレ
ーム１内には固定子２が固定され両側にはリング
状の上部フレーム側板３、下部フレーム側板４が
圧入固定されている。上部フレーム側板３には密
封輪５を介して上部ブラケツト６が嵌入し、上部
ブラケツト６に上部ラジアルメタル７が図示しな
い回り止めピンを介して嵌入している。下部フレ
ーム側板４には密封輪８を介して下部ブラケツト
９が嵌入しボルト１９で固定され、下部ブラケツ
ト９には図示しない回り止めピンを介し下部ラジ
アルメタル１０が嵌入している。上部ラジアルメ
タル７と下部ラジアルメタル１０には固定子２と
ステータキヤン２７を介してステータキヤンとわ
ずかに隙間をおいて配された回転子１１が圧入固
定されたモータ軸１２が滑入している。１３はモ
ータ軸１２に圧入固定された動的バランスを調整
するバランスリングである。

モータ軸１２の下端は自動調心形スラスト軸受
１４の上端の回転円板をキー１５を介して圧入し
て嵌合している。自動調心形スラスト軸受１４は
レベリングデイスク１４ａに担持される摺動部材
がレベリングデイスク１４ａがアジヤストスクリ
ユー１６の上端の半球形面にて自在に首振り可能
に支持されることにより揺動自在に支持されてい
て、水中モータに連結されるポンプの運転による
スラストと図示されてないモータ軸１２端の軸接
手、回転子１１およびモータ軸１２等の重量とを
負荷とし、支えている。アジヤストスクリユー１
６はモータ外枠のスラストハウジング１７にモー
タ軸１２の位置を調整してねじ止めされロツクナ
ツト１８により固定する。スラストハウジング１
７は端部のめねじを下部ブラケツト９にシール剤
を用いねじ込み固定し、ノツクピン２０で回り止
めする。上部ブラケツト６には軸封装置例えばオ
イルシール２１が嵌入し、モータ軸１２の軸封を
行なう。オイルシール２１に続いて、円筒形のシ
ールカバー２２が上部ブラケツト６に圧入され、
シールカバー２２の円筒形外周にはモータ軸１２
に圧入固定されたサンドスリンガー２３がシール
カバー２２の外周に小さい間隔をもつて接し、遠
心力により水切りとしても作用する。固定子２の
コイル２４は三芯平形ケーブルコネクタ２５に結
線され、三芯平形ケーブルコネクタ２５は上部フ
レーム側板３の軸方向に設けた円孔に密封手段に
より水密を計られ、貫通し、ケーブル２６につな
がり外部より三相交流の電力を受けるようになつ
ている。固定子２の内周に接するように板金製円
筒形のステータキヤン２７の両側が上部フレーム
側板３、下部フレーム側板４に溶接されている。
六角穴付プラグ２８がモータ内空間最高位置に位
置するようにして更に上方に向つて斜設した上部
ブラケツト６の封入水の注入口２９にねじ込まれ
ている。

スラストハウジング１７の下部にはダイヤフラ
ム３０が嵌入し、ダイヤフラム３０の外フランジ
部を押圧するようにスラストハウジング１７の下
端の円筒孔に孔３１をあけた押え板３２が圧入さ
れダイヤフラム３０がスラストハウジング１７に
水密に固定されている。押え板３２とダイヤフラ
ム３０の底面に当接したスプリング受板３３間に
は圧縮された状態で円錐型コイルばね３４が挿入
されている。そしてスプリング受板３３の中心孔
とダイヤフラム３０の中心に設けたボス３０ａが
位置決め嵌入している。上記ダイヤフラム３０、
円錐型コイルばね３４、押え板３２でもつてモー
タの内圧を吸収する膨張吸収装置を構成してい
る。

円錐型コイルばね３４は圧縮したときの密着長
さが小さく、横剛性が強く、ほぼダイヤフラム３
０を中心軸方向に作動させる作用をするが、円錐
型コイルばね３４は巻数が多ければ、コイルの渦
巻形が中心に近似的に対称に変形するが、巻数が
少く、限界近くまで収縮すると円錐型コイルばね
３４は横にづれるような変形をし、従つて円錐型
コイルばね３４の最上面が水平でなく、ダイヤフ
ラム３０に全面当接しない場合が生じ、このよう
な限界近くまでの収縮と復帰を繰返えしている場
合に、或はダイヤフラム３０と円錐型コイルばね
３４が急速な動作をする場合に、円錐型コイルば
ね３４とスプリング受板３３との当接部に円筒部
３３ａが設けられ、円錐型コイルばね３４がスプ
リング受板３３より外れないようにしてあるが、
円筒部３３ａの高さは低く、円錐型コイルばね大
端外径と円筒部３３ａとの間に間隙があるため、
円錐型コイルばね３４がスプリング受板３３から
外れたり、或はスプリング受板３３の中心穴が間
隙をもつてダイヤフラム３０のボス３０ａに挿入
されているため、ボス３０ａから外れたりする場
合があり、以後のダイヤフラム３０の不作用、或
は破損を起す欠点があつた。

本考案は上記の通り、ダイヤフラムとスプリン
グ受板、スプリング受板と円錐コイルばね夫々の
当接部の外れに起因する欠点を排除し、ダイヤフ
ラムが正しい姿勢を保つて運動する膨張吸収装置
を備えた水中モータ得ることを目的とする。

本考案は上記目的を達成するため、ダイヤフラ
ムと、スプリング受板と、押え板と、円錐型コイ
ルばねとを備え、ダイヤフラムは容器形であつて
底面内側中心にボスを有し、スプリング受板は皿
形で中心穴を備え、押え板の中心にはばね位置決
め部を備え、前記ダイヤフラムは水中モータ外枠
下部にモータ内外を仕切るように水密に取付けら
れ、ダイヤフラムの底面のボスに中心穴を嵌合し
てスプリング受板が前記ダイヤフラムの底に当接
収容され、円錐型コイルばねの大端部はスプリン
グ受板に当接されると共に小端部は押え板のばね
位置決め部に係合され、円錐型コイルばねは圧縮
状態にされて押え板が前記水中モータ外枠下部に
固定された封液形水中モータにおいて、スプリン
グ受板の外周部の複数個所で円錐型コイルばねの
大端部を外側より巻き込んだ封液形水中モータと
したものである。

以下本考案の実施例を図面により説明する。第
２図はダイヤフラムの縦断面図、第３図はスプリ
ング受板の縦断面図、第４図は円錐型コイルばね
の縦断面図、第５図は押え板の縦断面図、第６図
は第３図の平面図である。

スプリング受板３３は外周を除いてダイヤフラ
ム３０の底面に合せて球面の一部をなしており、
その外周円筒部３３ａに複数箇所軸方向に切り込
み、複数の切込片３７を設け、第４図の円錐型コ
イルばねの大端部３４ａをスプリング受板３３に
当接した後、大端部３４ａを第３図の切込片３７
により外側より巻き込んで固定し、円錐型コイル
ばね３４とスプリング受板３３とは組込まれた
まゝ離れないようにする。

第２図のボス３０ａの根本に円周溝３５を設
け、第３図のスプリング受板３３の中心穴３６を
圧入する。このため円周溝３５の幅と溝底の径と
はスプリング受板３３の板厚と中心穴径とより
夫々少し締代を附すことにより、スプリング受板
３３の中心穴３６がダイヤフラム３０の円周溝３
５からダイヤフラム３０と第４図の円錐型コイル
ばね３４とが変形した際に外れないようになる。

そして押え板３２に円錐型コイルばね３４の少
端部３４ｂのばね位置決め部として設けた凸部３
８に円錐型コイルばねの小端側の座巻部となつて
いる小端部３４ｂを嵌合し、押え板３２によりダ
イヤフラム３０を固定するのは従来例のように押
え板３２をスラストハウジング１７に圧入しても
よいが本実施例では押え板３２の縁辺近くと、ダ
イヤフラムの取付フランジ３０ｂの夫々に一致す
るボルト孔３２ｃ，３０ｃを設けて、ボルト孔３
２ｃ，３０ｃを挿通してボルト（不図示）をスラ
ストハウジング１７のダイヤフラムのフランジ３
０ｂの当接位置に刻設しためねじ（不図示）にね
じ込み固定するようにしている。

第７図はこの考案の他の実施例を示すスプリン
グ受板の平面図、第８図は第７図の平面図であ
る。図においてスプリング受板３３は縁辺に円筒
部３３ａを有するが円筒部３３ａを切込まずに複
数個所で一部そのまゝ円錐型コイルばねの大端部
３４ａを外側から巻き込んで取付部３７ａとし、
円錐型コイルばね３４とスプリング受板３３を固
定したものである。

水中モータポンプを深井戸中に浸漬すると外圧
によりダイヤフラム３０を介して封入液が圧せら
れ圧力は釣合う。水中モータポンプの運転による
発熱は封入液の熱膨張並びにポンプ内の封入液を
入れたときの混入空気もしくは抜けなかつた空気
及び該空気と金属部分と反応して生成する水素ガ
ス等が熱膨張して昇圧しダイヤフラム３０を圧す
る。その際、円錐型コイルばね３４が短く異形に
圧縮されてもスプリング受板３３は円錐型コイル
ばね３４大端部と一体に移動して円錐型コイルば
ね３４と共に移動する。逆に水中モータポンプの
停止により封入液及び含有気体が冷却し水中モー
タポンプ内圧が下つて円錐型コイルばね３４がダ
イヤフラム３０を押し移動する場合も一体に移動
する。そしてダイヤフラム３０の膨張収縮に際し
てスプリング受板３３はボス３０ａに固定されて
いるのでダイヤフラム３０の底の移動に従つて移
動する。

以上説明した通り、封液形水中モータの膨張吸
収装置のスプリング受板の外周円筒部の一部で円
錐型コイルばねの大径側のコイルを外側から巻き
込み固定したため円錐型コイルばねとスプリング
受板は常に一体となり、更にダイヤフラムのボス
にスプリング受板の中心穴を圧入したためスプリ
ング受板とダイヤフラムは一体となるから、円錐
型コイルばねとダイヤフラムは常に一体となつて
作動し、ダイヤフラムの異状変形をなくし、ダイ
ヤフラムの寿命を延ばし、封液形水中モータの信
頼性を向上することが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は封液形水中モータの縦断面図、第２
図、第３図は本考案の実施例を示す縦断面図、第
４図は円錐型コイルばねの縦断面図、第５図は押
え板の縦断面図、第６図は第３図の平面図、第７
図はこの考案の他の実施例の側面図、第８図は第
７図の平面図である。 １……フレーム、２……固定子、３……上部フ
レーム側板、４……下部フレーム側板、５……密
封輪、６……上部ブラケツト、７……上部ラジア
ルメタル、８……密封輪、９……下部ブラケツ
ト、１０……下部ラジアルメタル、１１……回転
子、１２……モータ軸、１３……バランスリン
グ、１４……スラスト軸受、１５……キー、１６
……アジヤストスクリユー、１７……スラストハ
ウジング、１８……ロツクナツト、１９……ボル
ト、２０……ノツクピン、２１……オイルシー
ル、２２……シールカバー、２３……サンドスリ
ンガー、２４……コイル、２５……ケーブルコネ
クタ、２６……ケーブル、２７……ステータキヤ
ン、２８……プラグ、２９……注入口、３０……
ダイヤフラム、３０ａ……ボス、３０ｂ……フラ
ンジ、３０ｃ……ボルト孔、３１……孔、３２…
…押え板、３２ｃ……ボルト孔、３３……スプリ
ング受板、３３ａ……円筒部、３４………円錐型
コイルばね、３４ａ……大端部、３４ｂ……小径
側の座巻部、３５……円周溝、３６……中心穴、
３７……切込片、３８……凸部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダイヤフラム３０と、スプリング受板３３と、
   押え板３２と、円錐型コイルばね３４とを備え、
   ダイヤフラム３０は容器形であつて底面内側中心
   にボス３０ａを有し、スプリング受板３３は皿形
   で中心穴３６を備え、押え板３２の中心にはばね
   位置決め部３８を備え、前記ダイヤフラム３０は
   水中モータ外枠下部１７にモータ内外を仕切るよ
   うに水密に取付けられ、ダイヤフラム３０の底面
   のボス３０ａに中心穴３６を嵌合してスプリング
   受板３３が前記ダイヤフラム３０の底に当接収容
   され、円錐型コイルばね３４の大端部３４ａはス
   プリング受板３３に当接されると共に小端部３４
   ｂは押え板のばね位置決め部３８に係合され、円
   錐型コイルばね３４は圧縮状態にされた押え板３
   ２が前記水中モータ外枠下部１７に固定された封
   液形水中モータにおいて、スプリング受板３３の
   外周部の複数個所で円錐型コイルばね３４の大端
   部３４ａを外側より巻き込んだ封液形水中モー
   タ。