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JP2005147098A - Gear pump - Google Patents

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JP2005147098A
JP2005147098A JP2003389825A JP2003389825A JP2005147098A JP 2005147098 A JP2005147098 A JP 2005147098A JP 2003389825 A JP2003389825 A JP 2003389825A JP 2003389825 A JP2003389825 A JP 2003389825A JP 2005147098 A JP2005147098 A JP 2005147098A
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JP
Japan
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motor
casing
pump
gear
stator
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Pending
Application number
JP2003389825A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Miyake
良男 三宅
Hiroshi Uchida
博 打田
Yasutaka Konishi
康貴 小西
Kazuhiro Kaneda
一宏 金田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
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  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear pump suitable for use in a very small fluid volume and small output region, having excellent durability, small-sized and compact body, and good productivity. <P>SOLUTION: A motor stator 11, and a motor rotor 12 rotatably disposed outside the motor stator 11 are disposed in a motor casing 10. A pump casing 30 is hermetically connected with the motor casing 10, and has a suction port 34 and a discharge port 35. A drive gear 32 attached to one end of a shaft body 21, and a driven gear 33 are disposed in the pump casing 30. A passage is formed in a pump casing 30 so that the liquid to be handled, which is sucked from the suction port 34 by the drive gear 32 and the driven gear 33 and whose pressure is increased, is guided into the motor casing 10 by the passage. A stator can 15 is disposed to the motor stator 11 to prevent the entering of the liquid to be handled into the stator 11. A rotor can 20 is disposed to the motor rotor 12 to prevent the liquid from entering into the motor rotor 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はギヤポンプに係り、特にモータと一体に構成され、高機能化・高性能化されたギヤポンプに関するものである。   The present invention relates to a gear pump, and more particularly, to a gear pump that is configured integrally with a motor and has high functionality and high performance.

小流量の割に高い圧力が求められる用途、特に毎分1リットル以下の流量範囲で使用されるポンプ用途には、ギヤポンプが多く使用されている。これは、遠心式ポンプ(非容積式ポンプ)では、比速度Nsの値が極めて小さな値となる領域であり、実際上の設計対応が困難であることが一因である。例えば、流量が毎分1リットル、揚程が10メートルの遠心式ポンプを毎分12000回転速度で設計した場合、比速度Nsの値が67(m3/min,m,min-1)となる。一般に比速度Nsの値が70以下になると遠心式ポンプの効率が著しく低下することが知られている。なお、この場合の羽根車外径は25mm程度となる。 Gear pumps are often used in applications where high pressure is required for a small flow rate, particularly pump applications used in a flow rate range of 1 liter per minute or less. This is a region where the value of the specific speed Ns is extremely small in a centrifugal pump (non-displacement pump), which is partly because it is difficult to cope with actual design. For example, when a centrifugal pump having a flow rate of 1 liter per minute and a lift of 10 meters is designed at 12000 rpm, the specific speed Ns is 67 (m 3 / min, m, min −1 ). In general, it is known that the efficiency of the centrifugal pump is significantly reduced when the value of the specific speed Ns is 70 or less. In this case, the outer diameter of the impeller is about 25 mm.

ギヤポンプ(外歯式)は、潤滑油ポンプ、燃料ポンプなどとして広く用いられている。2枚の歯と周壁とで作られた空間に閉じ込められた流体は、歯車の回転によって吸込側から吐出側に運ばれる。この空間が吐出側から吸込側に戻るときには、この空間に他方の歯車の歯が侵入して流体を追出すから、流体は歯車の歯と共に回転して吸込側に戻ることができず吐出口から外に吐出される。
特開2000−320471号公報 特開平7−27031号公報
Gear pumps (external gear type) are widely used as lubricating oil pumps, fuel pumps, and the like. The fluid confined in the space formed by the two teeth and the peripheral wall is carried from the suction side to the discharge side by the rotation of the gear. When this space returns from the discharge side to the suction side, the tooth of the other gear enters the space and expels the fluid, so that the fluid cannot rotate back together with the gear teeth and return to the suction side. It is discharged outside.
JP 2000-320471 A JP-A-7-27031

従来のギヤポンプは、ポンプ部分にメカニカルシールなどの軸封装置を備えているものが大半であった。このため、軸動力が10W以下の極小容量のポンプでは、軸動力の多くを軸封装置の摺動トルクによって消費してしまい、総合効率は必ずしも良好でなかった。他方、小規模の各種冷却装置などでは、長寿命化・メンテナンスフリー化のニーズが高まってきており、このため、装置に搭載するポンプについても、メカニカルシールなどの消耗部品の無い、長寿命の製品が望まれるようになってきた。そして、このような用途ではポンプが常時連続で運転されている場合が多く、このため、省エネルギー化の観点から高効率なポンプが求められている。   Most conventional gear pumps have a shaft seal device such as a mechanical seal in the pump portion. For this reason, in an extremely small capacity pump with a shaft power of 10 W or less, much of the shaft power is consumed by the sliding torque of the shaft seal device, and the overall efficiency is not always good. On the other hand, there is a growing need for longer life and maintenance-free in small-scale cooling devices, etc. Therefore, the pumps installed in the devices are also long-life products that do not have consumable parts such as mechanical seals. Has come to be desired. In such applications, the pump is often operated continuously at all times. For this reason, a highly efficient pump is required from the viewpoint of energy saving.

また、潤滑油や燃料用のポンプの場合は、水に比較し取扱液の粘性が高く、且つ、電気絶縁性も良好なため、各部の耐久性を確保しやすいが、最近増えている純水・超純水を用いたシステムでは、特に耐久性の確保が難しかった。   Also, in the case of pumps for lubricants and fuels, the viscosity of the handling liquid is higher than that of water and the electrical insulation is good, so it is easy to ensure the durability of each part.・ In the system using ultrapure water, it was particularly difficult to ensure durability.

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、極小液量・小出力の領域での使用に適し、耐久性に優れ、小型・コンパクトであり、且つ生産性の良好なギヤポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a gear pump that is suitable for use in the region of extremely small liquid amount and small output, has excellent durability, is small and compact, and has good productivity. With the goal.

上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、モータケーシング内に、モータ固定子と、該モータ固定子に設けられた軸受に支承される軸体を介して該モータ固定子の外側に回転自在に配置されたモータ回転子とを配置し、モータケーシングに気密状態で連結又は該モータケーシングと一体に形成され、吸込口及びポンプ吐出口を有するポンプケーシング内に、軸体の一端に取り付けられた駆動歯車と、該駆動歯車と噛み合うことにより回転する従動歯車を配置し、駆動歯車と従動歯車によって吸込口から吸込まれ、昇圧される取扱液をモータケーシング内に導くための流路をポンプケーシングに設け、モータ固定子にその内部に該取扱液が浸入するのを防止する固定子キャンを、モータ回転子にその内部に該取扱液が浸入するのを防止する回転子キャンを設けたことを特徴とするギヤポンプにある。   In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is provided outside a motor stator through a motor stator and a shaft supported by a bearing provided on the motor stator in a motor casing. A motor rotor arranged in a freely rotatable manner is arranged and connected to the motor casing in an airtight state or formed integrally with the motor casing, and is attached to one end of a shaft body in a pump casing having a suction port and a pump discharge port. And a driven gear that rotates by meshing with the driving gear is arranged, and a flow path for guiding the handled liquid sucked from the suction port and pressurized by the driving gear and the driven gear into the motor casing is pumped. A stator can is provided on the casing to prevent the handling liquid from entering the motor stator, and the handling liquid is prevented from entering the motor rotor. In gear pump, characterized in that a rotor scan that.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のギヤポンプにおいて、ポンプケーシングがモータケーシングの上部に配置され、且つ吸込口及び吐出口が該ポンプケーシングの上部に設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is characterized in that, in the gear pump according to claim 1, the pump casing is arranged at an upper portion of the motor casing, and a suction port and a discharge port are provided at the upper portion of the pump casing. To do.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のギヤポンプにおいて、モータ回転子に流体が通過する貫通穴を設けたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the gear pump according to the first or second aspect, a through hole through which a fluid passes is provided in the motor rotor.

ギヤポンプに上記構成を採用することにより、モータ固定子をモータ固定子の外側に配置したアウターロータ型モータの特徴である低速回転時の安定性を生かし、低速回転時でも脈動の少ないギヤポンプを提供できる。また、メカニカルシール等の軸封装置を必要としないことから、軸封装置での機械的ロスが無く、且つ耐久性にも優れたギヤポンプを実現できる。   By adopting the above-described configuration in the gear pump, it is possible to provide a gear pump with less pulsation even at low speed rotation, taking advantage of the stability at low speed rotation, which is a feature of the outer rotor type motor having the motor stator arranged outside the motor stator. . Further, since a shaft seal device such as a mechanical seal is not required, a gear pump having no mechanical loss in the shaft seal device and excellent in durability can be realized.

モータケーシング内に取扱液が満たされる構造になっており、モータケーシング内でモータ固定子に設けられた軸受は取扱液によって効果的に潤滑されるから、耐久性が確保される。この時、モータケーシング内に空気などの気体が残っていると、遠心分離作用によって該気体は軸心に集まり、軸受摺動部の潤滑が阻害されるが、モータ回転子に流体が通過する貫通穴を設けたことにより、気体は取扱液の流入と入れ替わり排出されるため、気体がモータケーシング内に残留することが無く、軸受の潤滑は常に良好な状態に維持される。   Since the motor casing is filled with the handling liquid, and the bearing provided on the motor stator in the motor casing is effectively lubricated by the handling liquid, durability is ensured. At this time, if a gas such as air remains in the motor casing, the gas collects in the shaft center due to the centrifugal separation action, and the lubrication of the bearing sliding portion is inhibited, but the fluid passes through the motor rotor. By providing the holes, the gas is exchanged with the inflow of the handling liquid and discharged, so that the gas does not remain in the motor casing, and the lubrication of the bearing is always maintained in a good state.

また、ポンプケーシングをモータケーシングの上部に配置し、吸込口及び吐出口をポンプケーシングの上部に設けることにより、モータケーシング内部及びポンプケーシング内にポンプ運転初期に存在する空気等の気体は容易にポンプの外部に排出することができる。ポンプ内部の気体は摺動潤滑の阻害になるだけでなく、ポンプ脈動の原因ともなる。また、温度上昇時には内部圧力の急激な上昇の原因となるため、該気体はポンプ運転初期は速やかに外部に排出することが重要なこととなる。   Also, by arranging the pump casing on the upper part of the motor casing and providing the suction port and the discharge port on the upper part of the pump casing, the gas such as air existing in the motor casing and in the pump casing at the initial stage of pump operation can be easily pumped. Can be discharged outside. The gas inside the pump not only inhibits sliding lubrication but also causes pump pulsation. Further, since the internal pressure rapidly increases when the temperature rises, it is important that the gas is quickly discharged to the outside at the initial stage of pump operation.

各請求項に記載の発明によれば、極小液量・小出力の領域での使用に適し、耐久性に優れ、構造が簡単で、小型・コンパクトであり、且つ生産性の良好なギヤポンプを提供することが可能となる。   According to the invention described in each claim, a gear pump that is suitable for use in the region of extremely small liquid volume and small output, has excellent durability, has a simple structure, is compact and compact, and has good productivity. It becomes possible to do.

以下、発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図1乃至図5は本発明に係るギヤポンプの構成例を示す図で、図1はギヤポンプ全体の断面図、図2は図1のA−A矢視断面図、図3は図1のB−B矢視断面図、図4は図1のC−C矢視断面図、図5は図1のD−D矢視断面図である。本ギヤポンプはモータ部Mとポンプ部Pとで構成されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 5 are views showing a configuration example of a gear pump according to the present invention, FIG. 1 is a sectional view of the entire gear pump, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 1. This gear pump includes a motor part M and a pump part P.

モータ部Mはモータ回転子12に永久磁石を用いたDCブラシレスモータであり、モータケーシング10を具備し、該モータケーシング10内にモータ固定子11とモータ回転子12が収容配置されている。モータ固定子11は中心部に鞘形状突起部13aを有するエンドカバー13の該突起部13aの外周面に内周側を嵌着させ、安定確実に固定されている。該エンドカバー13は例えばアルミダイキャスト製でモータケーシング10の下端に取り付けられ下端開口を閉塞している。15は中心部に鞘形状突起部15aを有する固定子キャンであり、該固定子キャン15はその中心部の鞘形状突起部15aの外周面がエンドカバー13の該突起部13aの内周面に嵌着し、且つ内周面がモータ固定子巻線14の外周面に嵌着している。   The motor unit M is a DC brushless motor using a permanent magnet for the motor rotor 12, and includes a motor casing 10. The motor stator 11 and the motor rotor 12 are accommodated in the motor casing 10. The motor stator 11 is stably and securely fixed by fitting the inner peripheral side to the outer peripheral surface of the protrusion 13a of the end cover 13 having a sheath-shaped protrusion 13a at the center. The end cover 13 is made of, for example, aluminum die cast and is attached to the lower end of the motor casing 10 to close the lower end opening. Reference numeral 15 denotes a stator can having a sheath-shaped protrusion 15 a at the center, and the stator can 15 has an outer peripheral surface of the center-shaped sheath-shaped protrusion 15 a on an inner peripheral surface of the protrusion 13 a of the end cover 13. The inner circumferential surface is fitted to the outer circumferential surface of the motor stator winding 14.

固定子キャン15の鞘形状突起部15aの奥底と手前が軸受ハウジングとなっており、該2つの軸受ハウジングに軸受16、17が圧入により固定されている。軸受16、17は所謂滑り軸受であり、例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などの樹脂材料によって構成されている。軸受16、17は互いに用途に応じた形状となっており、鞘形状突起部15aの手前の軸受16(以下「前軸受」と記す)は、モータ回転子12のラジアル荷重及びアキシャル荷重を支承している。アキシャル荷重を支承するため、外径を大きくしている。   The bottom and front of the sheath-shaped protrusion 15a of the stator can 15 form a bearing housing, and the bearings 16 and 17 are fixed to the two bearing housings by press-fitting. The bearings 16 and 17 are so-called sliding bearings and are made of a resin material such as PEEK (polyetheretherketone). The bearings 16 and 17 are shaped according to the application, and the bearing 16 (hereinafter referred to as “front bearing”) in front of the sheath-shaped protrusion 15 a supports the radial load and the axial load of the motor rotor 12. ing. The outer diameter is increased to support the axial load.

また、鞘形状突起部15aの奥底の軸受17(以下「後軸受」と記す)は、ラジアル荷重のみを支承し、モータ回転子12の振れを最小限に抑える作用を奏する。この後軸受17は鞘形状突起部15aの内部に構成されるため、外径を大きくすることができない。従って、全長を伸ばし、前軸受16と同等のPV値を有するように構成されている。このように構成することにより、前軸受16と後軸受17の間に耐久性に違いが生じないようにしている。各軸受の外周面には、一部平面加工を施すことで回り止め構造を設けてもよい。軸受ハウジング部を樹脂化した際には、線膨張の差で軸受が軸受ハウジングに対してゆるむことも考えられ、回り止め構造は重要である。   Further, the bearing 17 (hereinafter referred to as “rear bearing”) at the bottom of the sheath-shaped protrusion 15a supports only a radial load, and has an effect of minimizing the vibration of the motor rotor 12. Since the rear bearing 17 is configured inside the sheath-shaped protrusion 15a, the outer diameter cannot be increased. Therefore, it is configured to extend the overall length and have a PV value equivalent to that of the front bearing 16. By configuring in this way, no difference in durability occurs between the front bearing 16 and the rear bearing 17. An anti-rotation structure may be provided on the outer peripheral surface of each bearing by subjecting it to partial planar processing. When the bearing housing portion is made of resin, the bearing may be loosened with respect to the bearing housing due to the difference in linear expansion, and the anti-rotation structure is important.

モータ回転子12を構成するネオジウム製の永久磁石18の外周部には、回転子フレーム19が接着若しくは嵌着によって固定されている。該回転子フレーム19は例えばステンレス合金製とする。また、永久磁石18を覆うように回転子キャン20が設けられている。この回転子キャン20は回転中の脱落を防止するため、例えば回転子フレーム19の一部を折り曲げる等の処置が施されている。回転子フレーム19は固定子キャン15の鞘形状突起部15aに固定された前軸受16、後軸受17に支承される軸体21に圧入、溶接等により確実に固定されている。回転子フレーム19はプレス成形等の加工により容易に製作することで量産時のコストダウンを図ることができる。   A rotor frame 19 is fixed to the outer peripheral portion of a neodymium permanent magnet 18 constituting the motor rotor 12 by adhesion or fitting. The rotor frame 19 is made of, for example, a stainless alloy. A rotor can 20 is provided so as to cover the permanent magnet 18. In order to prevent the rotor can 20 from dropping during rotation, for example, a part of the rotor frame 19 is bent. The rotor frame 19 is securely fixed to the shaft body 21 supported by the front bearing 16 and the rear bearing 17 fixed to the sheath-shaped protrusion 15a of the stator can 15 by press fitting, welding, or the like. The rotor frame 19 can be easily manufactured by processing such as press molding, thereby reducing the cost during mass production.

また、アウターロータ型のモータは回転体であるモータ回転子12が大きく、その質量は消費電力を大きく左右するため、回転子フレーム19をプレス成形等の加工により薄形状とすることで、モータ回転子12の全体重量を軽減することができ、消費電力の軽減を図り、前軸受16と後軸受17の長寿命化に貢献することにもなる。   Further, the outer rotor type motor has a large motor rotor 12 as a rotating body, and its mass greatly affects the power consumption. The entire weight of the child 12 can be reduced, the power consumption can be reduced, and the life of the front bearing 16 and the rear bearing 17 can be extended.

モータ回転子12の内周部に設けられた回転子キャン20、及びモータ固定子11の外周部に設けられた固定子キャン15は非金属である樹脂材料で構成されているため、これら回転子キャン20、及び固定子キャン15には渦電流が発生せず、渦流損がない分モータは高効率となる。モータ回転子12の内周部に回転子キャン20を設けたのはモータ回転子12を構成する永久磁石18に取扱液が浸入し、該永久磁石18を腐食させないようにするためであり、モータ固定子11の外周部に固定子キャン15を設けたのはモータ固定子巻線14部に取扱液が浸入しないようにするためである。   Since the rotor can 20 provided on the inner peripheral portion of the motor rotor 12 and the stator can 15 provided on the outer peripheral portion of the motor stator 11 are made of a non-metallic resin material, these rotors are provided. No eddy current is generated in the can 20 and the stator can 15, and the motor has high efficiency because there is no eddy current loss. The reason why the rotor can 20 is provided on the inner peripheral portion of the motor rotor 12 is to prevent the handling liquid from entering the permanent magnet 18 constituting the motor rotor 12 and corroding the permanent magnet 18. The reason why the stator can 15 is provided on the outer periphery of the stator 11 is to prevent the handling liquid from entering the motor stator winding 14.

モータ部Mを上記のように構成することによって、取扱液が電気絶縁性の低い、例えば純水でも使用が可能となっている。なお、モータ固定子11の外側では、取扱液との間で熱の授受が行われる。即ち、取扱液が常温レベルの場合、モータ固定子11は良好に冷却される。モータ回転子12の質量は消費電力を大きく左右することから、回転子キャン20を樹脂にて構成し、モータ回転子12の質量を軽減することは消費電力の低減のために極めて重要なことである。   By configuring the motor unit M as described above, the handling liquid can be used even with low electrical insulation, for example, pure water. In addition, on the outer side of the motor stator 11, heat is exchanged with the handling liquid. That is, when the handling liquid is at a normal temperature level, the motor stator 11 is cooled well. Since the mass of the motor rotor 12 greatly affects power consumption, it is extremely important to reduce the mass of the motor rotor 12 by reducing the mass of the motor rotor 12 by configuring the rotor can 20 with resin. is there.

固定子キャン15、及び前後軸受16、17を樹脂材料で構成するため、同一材料を用いて、固定子キャン15と前後軸受16、17の一体化が実現でき、部品数の低減を図ることが可能となる。また、固定子キャン15を形成時に、一体形成を行うことが可能となる。   Since the stator can 15 and the front and rear bearings 16 and 17 are made of a resin material, the stator can 15 and the front and rear bearings 16 and 17 can be integrated using the same material, and the number of parts can be reduced. It becomes possible. Further, it is possible to integrally form the stator can 15 when forming it.

固定子キャン15にはモータケーシング(モータブラケット)10が嵌着されており、該固定子キャン15とモータケーシング10で囲まれた空間でモータ回転子室22を構成している。モータケーシング10にはポンプ部Pから取扱液が流入する流路23が設けられている。モータ回転子室22は取扱液が満たされる構造になっており、モータ回転子室22内に設けられた前軸受16及び後軸受17はこの取扱液によって効果的に潤滑され、耐久性が確保されるようになっている。   A motor casing (motor bracket) 10 is fitted to the stator can 15, and a motor rotor chamber 22 is configured by a space surrounded by the stator can 15 and the motor casing 10. The motor casing 10 is provided with a flow path 23 into which the handling liquid flows from the pump part P. The motor rotor chamber 22 is configured to be filled with the handling liquid, and the front bearing 16 and the rear bearing 17 provided in the motor rotor chamber 22 are effectively lubricated by the handling liquid, and durability is ensured. It has become so.

この時、モータ回転子室22に空気等の気体が残留していると、モータ回転子12の回転による遠心分離作用によって気体が軸心部に集まり、前軸受16及び後軸受17の潤滑が阻害されるが、本実施形態例では、モータ回転子室22を縦型に配置する構造であるため、取扱液は容易にモータ回転子室22に流れ込み、前軸受16及び後軸受17は常に良好な潤滑状態に維持される。また、本実施形態例では回転子フレーム19の円周直角面に気体及び取扱液の流入孔24を形成して、モータ回転子室22内に気体が残留しにくい構造となっている。   At this time, if a gas such as air remains in the motor rotor chamber 22, the gas collects in the shaft center due to the centrifugal separation effect caused by the rotation of the motor rotor 12, and the lubrication of the front bearing 16 and the rear bearing 17 is obstructed. However, in this embodiment, since the motor rotor chamber 22 is arranged vertically, the handling liquid easily flows into the motor rotor chamber 22, and the front bearing 16 and the rear bearing 17 are always good. Maintained in a lubricated state. Further, in this embodiment, the gas and handling liquid inflow holes 24 are formed in the circumferentially perpendicular plane of the rotor frame 19 so that the gas hardly remains in the motor rotor chamber 22.

外部への取扱液の漏洩、モータ固定子11部への取扱液の浸入、モータ回転子12の永久磁石18部への取扱液の浸入、及びモータ固定子11のモータ固定子巻線14部への取扱液の浸入を防止するため、各部品の当接部にはOリング25、26、27が適宜設けられている。ポンプケーシング30からモータケーシング10及びエンドカバー13までの部品は通しボルト(図示せず)によって締め付け固定されている。   Leakage of the handling liquid to the outside, penetration of the handling liquid into the motor stator 11 part, penetration of the handling liquid into the permanent magnet 18 part of the motor rotor 12, and the motor stator winding 14 part of the motor stator 11 O-rings 25, 26, and 27 are appropriately provided at the contact portions of the respective parts in order to prevent the handling liquid from entering. Parts from the pump casing 30 to the motor casing 10 and the end cover 13 are fastened and fixed by through bolts (not shown).

ポンプ部Pは、ポンプケーシング30の内部に内ケーシング31が設けられ、2重構造となっている。本実施形態例では内ケーシング31が内ケーシング本体31a、2枚のサイドプレート31bからなり、内ケーシング本体31aを挟み込むようにサイドプレート31b、31bが当接され、内部には駆動歯車32と、該駆動歯車32と噛み合うことで回転する従動歯車33が収容されている。該2つの駆動歯車32及び従動歯車33はPEEK等の樹脂材料やジルコニア等のセラミック材料で構成されている。ポンプ部Pを上記構成とすることにより、前記2つの駆動歯車32及び従動歯車33の歯幅と内ケーシング本体31aの厚さとを調整することで、駆動歯車32及び従動歯車33の歯側面とサイドプレート31b、31bとの隙間を適切に管理することができ、ギヤポンプにおける性能や効率の向上を図ることができる。   The pump part P has an inner casing 31 inside the pump casing 30 and has a double structure. In this embodiment, the inner casing 31 includes an inner casing body 31a and two side plates 31b. The side plates 31b and 31b are in contact with each other so as to sandwich the inner casing body 31a. A driven gear 33 that rotates by meshing with the drive gear 32 is accommodated. The two drive gears 32 and the driven gear 33 are made of a resin material such as PEEK or a ceramic material such as zirconia. By configuring the pump portion P as described above, the tooth side surfaces and side surfaces of the drive gear 32 and the driven gear 33 are adjusted by adjusting the tooth widths of the two drive gears 32 and the driven gear 33 and the thickness of the inner casing body 31a. The gap between the plates 31b and 31b can be appropriately managed, and the performance and efficiency of the gear pump can be improved.

上記2枚のサイドプレート31b、31bには、2つの駆動歯車32及び従動歯車33の軸を支承する軸受貫通穴が形成されている。それぞれ、吸込口34、吐出口35が設けられている(図4参照)。2枚のサイドプレート31b、31b、及び内ケーシング本体31aはそれぞれ、ピンによって位置決めされている。ポンプをこのように構成することにより、内ケーシング本体31aが駆動歯車32及び従動歯車33の外周部と適切な隙間を確保し、該駆動歯車32及び従動歯車33の2つの歯車と内ケーシング31が接触し、駆動歯車32及び従動歯車33や内ケーシング31に傷や変形を発生させ、性能や効率に悪影響を及ぼすことを防ぐことができる。   The two side plates 31b and 31b are formed with bearing through holes for supporting the shafts of the two drive gears 32 and the driven gear 33. A suction port 34 and a discharge port 35 are respectively provided (see FIG. 4). The two side plates 31b and 31b and the inner casing body 31a are each positioned by a pin. By configuring the pump in this way, the inner casing body 31a secures an appropriate clearance from the outer peripheral portions of the drive gear 32 and the driven gear 33, and the two gears of the drive gear 32 and the driven gear 33 and the inner casing 31 It is possible to prevent the drive gear 32, the driven gear 33 and the inner casing 31 from being scratched or deformed to adversely affect the performance and efficiency.

また、駆動歯車32及び従動歯車33と、内ケーシング本体31a及びサイドプレート31b、31bは位置決めにより常時固定され、ポンプケーシング30による支承がなくとも、内ケーシング本体31aとサイドプレート31b、31bの当接面はある程度固定され、ポンプ運転時の状態を保つことができる。このため、ポンプ故障時には内ケーシング31部のみの交換により対応することができ、生産時の性能試験も内ケーシングのみにて簡易的に行うことで、生産性の向上を図ることができる。   The drive gear 32 and the driven gear 33, the inner casing body 31a and the side plates 31b and 31b are always fixed by positioning, and the inner casing body 31a and the side plates 31b and 31b are in contact with each other without being supported by the pump casing 30. The surface is fixed to some extent, and the state during pump operation can be maintained. For this reason, it is possible to cope with the failure of the pump by exchanging only the inner casing 31 part, and it is possible to improve productivity by simply performing the performance test at the time of production only with the inner casing.

また、性能及び要項の変化に応じて、内ケーシング31部のみの交換により対応することも可能となる。なお、位置決め手段としては内ケーシング本体31a及びサイドプレート31b、31bに凹凸部を設けて嵌め合せる手段も含まれる。内ケーシング本体31a及びサイドプレート31b、31bを樹脂形成によって製作する際には凹凸部を設けて嵌め合せることで部品点数の削減、組立ての容易さという観点から極めて有利である。   Further, according to changes in performance and requirements, it is possible to cope by exchanging only 31 parts of the inner casing. In addition, as a positioning means, the means which provides an uneven | corrugated | grooved part and fits in the inner casing main body 31a and the side plates 31b and 31b is also included. When the inner casing main body 31a and the side plates 31b and 31b are manufactured by resin formation, it is extremely advantageous from the viewpoint of reducing the number of parts and ease of assembly by providing an uneven portion and fitting them together.

内ケーシング31に用いられる位置決めピンはモータケーシング10まで貫通しており、内ケーシング31はモータケーシングに位置決めされている構造となっている。このように構成することによって、ポンプ部分の駆動軸(駆動歯車32の軸32a)とモータ出力軸(軸体21)の嵌合部分の芯ずれがなくなり、安定した回転伝達を行うことができる。また、組立時に芯出しを行う必要がなく、生産性の向上と製品の安定供給に貢献することができる。   The positioning pin used for the inner casing 31 penetrates to the motor casing 10, and the inner casing 31 has a structure positioned on the motor casing. By comprising in this way, the center part of the fitting part of the drive shaft of the pump part (shaft 32a of the drive gear 32) and the motor output shaft (shaft body 21) is eliminated, and stable rotation transmission can be performed. Further, it is not necessary to perform centering at the time of assembly, which can contribute to improvement of productivity and stable supply of products.

内ケーシング31とポンプケーシング30の軸方向の隙間にはゴムのような弾性体36を設けている。このように構成することによって、内ケーシング31とポンプケーシング30との隙間からの取扱液の漏れを防止することができ、ギヤポンプにおける性能や効率の向上を図ることができる。また、各部品の寸法や組立精度に多少のバラツキが生じても、弾性体36の締め代によってこのバラツキを吸収することができるため、性能や効率に及ぼす影響を少なく抑えることができ、固体差のない安定した性能を有するギヤポンプを提供することができる。なお、ゴムのような弾性体としては、各種ゴムの他に樹脂エラストマーや液状ガスケットの類も含まれる。   An elastic body 36 such as rubber is provided in the axial gap between the inner casing 31 and the pump casing 30. By comprising in this way, the leakage of the handling liquid from the clearance gap between the inner casing 31 and the pump casing 30 can be prevented, and the performance and efficiency in a gear pump can be improved. In addition, even if there is some variation in the dimensions and assembly accuracy of each part, this variation can be absorbed by the tightening allowance of the elastic body 36, so that the influence on performance and efficiency can be suppressed to a small extent. It is possible to provide a gear pump having a stable performance without any problems. The elastic body such as rubber includes resin elastomers and liquid gaskets in addition to various rubbers.

ゴムのような弾性体36とモータケーシング10には2枚のサイドプレート31b、31bの軸受貫通穴に取扱液の圧力が加わるように流路37、28が設けられている(図2参照)。このように構成することにより、駆動歯車32及び従動歯車33の2つの歯車の両側軸端部には取扱液の圧力が加わり、常時安定した状態で運転され、ギヤポンプにおける性能や効率の向上を図ることができる。   The elastic body 36 such as rubber and the motor casing 10 are provided with flow paths 37 and 28 so that the pressure of the handling liquid is applied to the bearing through holes of the two side plates 31b and 31b (see FIG. 2). With this configuration, the pressure of the liquid to be handled is applied to both side shaft ends of the two gears of the drive gear 32 and the driven gear 33, and the operation is always performed stably, thereby improving the performance and efficiency of the gear pump. be able to.

ポンプケーシング30には、吸込口34及び吐出口35が設けられており、該吸込口34及び吐出口35はそれぞれ内ケーシング31に設けられた吸込口34及び吐出口35(図4参照)に連通している。   The pump casing 30 is provided with a suction port 34 and a discharge port 35, and the suction port 34 and the discharge port 35 communicate with a suction port 34 and a discharge port 35 (see FIG. 4) provided in the inner casing 31, respectively. doing.

ポンプ部Pを上記のように構成することにより、ギヤポンプ運転初期にポンプケーシング30内やモータケーシング10のモータ回転子室22内に存在する気体は容易にギヤポンプ外へ排出することができる。ギヤポンプ内に存在する空気は前軸受16、後軸受17、駆動歯車32及び従動歯車33の軸の摺動潤滑の阻害となるだけでなく、ギヤポンプの脈動の原因にもなる。また、温度上昇時には内部圧力の急激な上昇の原因となるため、ポンプ運転初期に速やかに外部に排出することが重要なこととなる。ポンプケーシング30とモータケーシングとの当接部にはOリング39が適宜設けられており、モータ部Mと共に通しボルトによって固定されている。   By configuring the pump part P as described above, the gas present in the pump casing 30 and the motor rotor chamber 22 of the motor casing 10 at the initial stage of the gear pump operation can be easily discharged out of the gear pump. The air present in the gear pump not only inhibits the sliding lubrication of the shafts of the front bearing 16, the rear bearing 17, the drive gear 32, and the driven gear 33, but also causes pulsation of the gear pump. In addition, since the internal pressure rapidly increases when the temperature rises, it is important to quickly discharge to the outside at the beginning of the pump operation. An O-ring 39 is appropriately provided at a contact portion between the pump casing 30 and the motor casing, and is fixed together with the motor portion M by a through bolt.

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。例えば、上記実施形態例では、モータケーシング10とポンプケーシング30を気密状態で連結する構成としたが、モータケーシング10とポンプケーシング30を一体的構成としてもよい。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. For example, in the above embodiment, the motor casing 10 and the pump casing 30 are connected in an airtight state, but the motor casing 10 and the pump casing 30 may be integrated. It should be noted that any shape, structure, or material not directly described in the specification and drawings is within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

本発明に係るギヤポンプの全体断面図である。1 is an overall cross-sectional view of a gear pump according to the present invention. 図1のA−A矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. 図1のB−B矢視断面図である。It is BB arrow sectional drawing of FIG. 図1のC−C矢視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 図1のD−D矢視断面図である。It is DD sectional view taken on the line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

P ポンプ部
M モータ部
10 モータケーシング
11 モータ固定子
12 モータ回転子
13 エンドカバー
14 モータ固定子巻線
15 固定子キャン
16 前軸受
17 後軸受
18 永久磁石
19 回転子フレーム
20 回転子キャン
21 軸体
22 モータ回転子室
23 流路
24 流入孔
25 Oリング
26 Oリング
27 Oリング
28 流路
30 ポンプケーシング
31 内ケーシング
32 駆動歯車
33 従動歯車
34 吸込口
35 吐出口
36 弾性体
37 流路
P pump part M motor part 10 motor casing 11 motor stator 12 motor rotor 13 end cover 14 motor stator winding 15 stator can 16 front bearing 17 rear bearing 18 permanent magnet 19 rotor frame 20 rotor can 21 shaft body 22 motor rotor chamber 23 flow path 24 inflow hole 25 O-ring 26 O-ring 27 O-ring 28 flow path 30 pump casing 31 inner casing 32 drive gear 33 driven gear 34 suction port 35 discharge port 36 elastic body 37 flow channel

Claims (3)

モータケーシング内に、モータ固定子と、該モータ固定子に設けられた軸受に支承される軸体を介して該モータ固定子の外側に回転自在に配置されたモータ回転子とを配置し、
前記モータケーシングに気密状態で連結又は該モータケーシングと一体に形成され、吸込口及びポンプ吐出口を有するポンプケーシング内に、前記軸体の一端に取り付けられた駆動歯車と、該駆動歯車と噛み合うことにより回転する従動歯車を配置し、
前記駆動歯車と従動歯車によって前記吸込口から吸込まれ、昇圧される取扱液を前記モータケーシング内に導くための流路を前記ポンプケーシングに設け、前記モータ固定子にその内部に該取扱液が浸入するのを防止する固定子キャンを、前記モータ回転子にその内部に該取扱液が浸入するのを防止する回転子キャンを設けたことを特徴とするギヤポンプ。
In the motor casing, a motor stator and a motor rotor that is rotatably arranged outside the motor stator via a shaft body supported by a bearing provided on the motor stator,
A drive gear attached to one end of the shaft body is engaged with the drive gear in a pump casing that is connected to the motor casing in an airtight state or formed integrally with the motor casing and has a suction port and a pump discharge port. The driven gear that rotates by
The pump casing is provided with a flow path for guiding the handling liquid, which is sucked from the suction port by the driving gear and the driven gear and pressurized, into the motor casing, and the handling liquid enters the motor stator. A gear pump characterized in that a stator can for preventing the rotor is provided in the motor rotor to prevent the handling liquid from entering the stator.
請求項1に記載のギヤポンプにおいて、
前記ポンプケーシングが前記モータケーシングの上部に配置され、且つ前記吸込口及び吐出口が該ポンプケーシングの上部に設けられていることを特徴とするギヤポンプ。
The gear pump according to claim 1, wherein
A gear pump characterized in that the pump casing is disposed at an upper portion of the motor casing, and the suction port and the discharge port are provided at an upper portion of the pump casing.
請求項1又は2に記載のギヤポンプにおいて、
前記モータ回転子に流体が通過する貫通穴を設けたことを特徴とするギヤポンプ。
The gear pump according to claim 1 or 2,
A gear pump characterized in that a through hole through which a fluid passes is provided in the motor rotor.
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