JP2007211753A - Submersible pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、浄化槽の原水移送、雑排水、汚水の排水などに用いられる水中ポンプの長寿命化に関する。 The present invention relates to, for example, extending the life of a submersible pump used for raw water transfer in a septic tank, miscellaneous drainage, wastewater drainage, and the like.
従来から、かかる各種の目的で使用される水中ポンプの一例として、例えば図10に示すような構成の水中ポンプが知られている。
当該水中ポンプは、その主軸2が垂直方向に延出した立軸構造を成しており、主軸2は、2つの転がり軸受6,8(図10の下側の軸受(下側軸受6)と同図の上側の軸受(上側軸受8))によって回転自在に支持されている。また、主軸2には、その一端側(図10の下側)に複数の羽根12を有する羽根車10が取り付けられているとともに、2つの転がり軸受6,8の間に電動機(モータ)4が配設されている。モータ4には、主軸2に固定されたロータ4aとフレーム14に固定されたステータ4bとが設けられており、例えば、ステータ4bに電流を供給した際の当該ステータ4bとロータ4aとの間の磁気的な相互作用により、モータ4は主軸2を回転させることができる。これにより、水中ポンプは、主軸2に取り付けられた羽根車10の複数の羽根12が回転することで、ポンプ部P内の液体(例えば、各種の排水など)を圧送させるとともに循環させることができる。なお、この場合、2つの転がり軸受6,8及びモータ4(ロータ4aとステータ4b)はモータ部Mに収容され、羽根車10はポンプ部Pに収容されている。
Conventionally, as an example of the submersible pump used for such various purposes, for example, a submersible pump configured as shown in FIG. 10 is known.
The submersible pump has a vertical shaft structure in which the
また、当該水中ポンプには、そのモータ部Mとポンプ部Pとの間にメカニカルシール室Sが備えられている。当該メカニカルシール室Sの内部には、モータ部Mを気密に保つためのメカニカルシール18が配設されている。これにより、例えば、ポンプ部Pから圧送される液体(例えば、各種の排水など)のモータ部M内への浸入が防止されることで、モータ部Mを気密に保つことができる。この場合、メカニカルシール18としては、その両端(図10の上下端)にそれぞれ摺動部(摺動面)(合計2つ)を有し、1つのコイルスプリング(図示しない)によって各摺動面に面圧を付与する、いわゆるモノコイルダブルシール形式のシールが適用されており、当該メカニカルシール(モノコイルダブルシール)18が主軸2に外嵌されている。また、メカニカルシール室Sの内部には、メカニカルシール18の摺動面の潤滑及び冷却を行うための潤滑液が封入されている。
In addition, the submersible pump is provided with a mechanical seal chamber S between the motor part M and the pump part P. Inside the mechanical seal chamber S, a
かかる水中ポンプは水中で使用されるため、液体(例えば、各種の排水など)が外界からポンプ内部に浸入する可能性がある。例えば、各種の排水中に含まれる異物がメカニカルシール18の摺動部に入り込むと、当該摺動部に僅かな隙間が生じて、メカニカルシール室S内部に封入された潤滑液が漏洩してモータ部M内に浸入する場合がある。また、例えば、メカニカルシール18の主軸2への嵌め合わせ(組み付け)具合によってもメカニカルシール18の摺動部に僅かな隙間が生じて、同様に潤滑液がモータ部M内に浸入する場合がある。この場合、例えば、漏洩した潤滑液が下側軸受6の内部に浸入すると、当該下側軸受6内部に封入されている潤滑剤(例えば、グリース)が軟化し、当該グリースが軸受内から軸受外へ漏洩(流出)してしまう虞がある。
Since such a submersible pump is used in water, there is a possibility that liquid (for example, various kinds of drainage) may enter the pump from the outside. For example, when foreign matters contained in various types of drainage enter the sliding portion of the
このように下側軸受6内からグリースが軸受外へ漏洩(流出)すると、軸受内のグリース量が減少し、当該下側軸受6が潤滑不足となり、例えば、軌道輪の軌道面と転動体の転動面とが摩擦により損傷(摩耗)してしまう場合がある。また、上述した異物が、メカニカルシール室Sから漏洩した潤滑液とともに下側軸受6の内部に浸入すると、例えば、軌道輪の軌道面と転動体の転動面との間に当該異物が噛み込まれ、当該下側軸受6から異音が生じる場合がある。この結果、いずれの場合にも、当該下側軸受6を長期に亘って一定の回転精度で使用することができなくなってしまう。
さらに、下側軸受6内から軸受外へ漏洩(流出)したグリースが、メカニカルシール18の摺動部に浸入すると、例えば、当該摺動部が潤滑不良を起こして摩擦され、メカニカルシール18が発熱するなど、異常が発生する場合がある。
When grease leaks (outflows) from the inside of the
Further, when grease that leaks (outflows) from the inside of the
このような問題を解消するための方策として、例えば、特許文献1には、メカニカルシールの上側の摺動部(摺動面)から下側軸受側に漏洩した潤滑液を当該軸受内に浸入させることなく排出する漏洩流路、及び当該漏洩した(排出された)潤滑液を貯留する貯留部が、当該下側軸受よりも下方(メカニカルシール方向)に位置付けられた水中ポンプの構成が、その一例として開示されている。また、例えば、特許文献2には、下側軸受とメカニカルシールとの間に当該下側軸受から流出したグリースの溜り部が形成され、当該グリースが直接メカニカルシールの摺動部(摺動面)に流れ出さないようにした水中ポンプの構成が、その一例として開示されている。
As a measure for solving such a problem, for example, Patent Document 1 discloses that the lubricating liquid leaked from the upper sliding portion (sliding surface) of the mechanical seal to the lower bearing side enters the bearing. An example of such a configuration is a submersible pump that discharges without leakage, and a storage section that stores the leaked (discharged) lubricating liquid below the lower bearing (in the mechanical seal direction). It is disclosed as. Further, for example, in
かかる貯留部や溜り部は、例えば、メカニカルシール室から漏洩した潤滑液、及び下側軸受内から流出したグリースが当該水中ポンプのフレーム側(例えば、下側軸受外輪側やハウジング側)を伝って流動する場合、当該潤滑液の軸受内への浸入や当該グリースのメカニカルシールの摺動部(摺動面)への浸入を防止する効果がある。しかしながら、メカニカルシール室から漏洩した潤滑液及び軸受内から流出したグリースは、当該水中ポンプの主軸を伝って流動する場合があり、このような場合、上述した貯留部や溜り部を形成するだけでは、当該潤滑液の下側軸受内への浸入や当該グリースのメカニカルシールの摺動部(摺動面)への浸入防止効果が薄れてしまう。
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、転がり軸受及びメカニカルシールの損傷を防止することで、長期に亘って一定の運転精度を維持する耐久性に優れた水中ポンプを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and its purpose is to prevent damage to the rolling bearing and the mechanical seal, and thus has excellent durability for maintaining a constant operation accuracy over a long period of time. It is to provide a submersible pump.
このような目的を達成するために、本発明に係る水中ポンプは、垂直方向に延出した主軸を回転させる電動機、及び当該主軸を回転自在に支持する複数の転がり軸受が収容されたモータ部と、主軸の下端側に取り付けられた羽根車が収容されたポンプ部と、モータ部とポンプ部との間に設けられ、当該モータ部を気密に保つためのメカニカルシールが配設されたメカニカルシール室とが垂直方向に立設されている。このような水中ポンプにおいて、メカニカルシール室寄りに配設された転がり軸受には、当該軸受の内部及びメカニカルシール室の内部への異物の浸入を防止するための環状を成すスリンガーが設けられている。この場合、スリンガーは、当該スリンガーを回転輪に固定するための基端部と、当該基端部に連続して転がり軸受とメカニカルシールとの間を横断する方向に延出した面部と、当該面部に連続し、対向する転がり軸受の静止輪との間に所定間隔を空けて、当該軸受の外部方向に90度以上且つ180度以下の所定の屈曲角度で延出した壁部とを有している。 In order to achieve such an object, a submersible pump according to the present invention includes an electric motor that rotates a main shaft extending in a vertical direction, and a motor unit that houses a plurality of rolling bearings that rotatably support the main shaft. A mechanical seal chamber provided between a pump unit containing an impeller attached to the lower end side of the main shaft and a motor unit and the pump unit, and provided with a mechanical seal for keeping the motor unit airtight Are erected vertically. In such a submersible pump, the rolling bearing disposed near the mechanical seal chamber is provided with an annular slinger for preventing foreign matter from entering the interior of the bearing and the mechanical seal chamber. . In this case, the slinger includes a base end portion for fixing the slinger to the rotating wheel, a surface portion continuously extending from the base end portion and extending in a direction crossing between the rolling bearing and the mechanical seal, and the surface portion. And a wall portion extending at a predetermined bending angle of 90 degrees or more and 180 degrees or less in the external direction of the bearing with a predetermined interval between the stationary ring of the opposing rolling bearing. Yes.
また、転がり軸受の静止輪と回転輪との間には、軸受内部を密封するための環状を成す密封板が、スリンガーと対向して介在されており、当該密封板は、その外径部が静止輪に固定され、その内径部が静止輪に対する回転輪の対向面に周方向に沿って連続して形成されたシール溝の内周面及び外周面の少なくとも一方に接触している。さらに、密封板には、スリンガーへ向けて突出し、当該スリンガーと接触する凸状部が当該スリンガーに対する対向面に設けられている。 In addition, an annular sealing plate for sealing the inside of the bearing is interposed between the stationary ring and the rotating ring of the rolling bearing so as to face the slinger. The inner diameter portion is fixed to the stationary wheel, and the inner diameter portion thereof is in contact with at least one of the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the seal groove formed continuously along the circumferential direction on the surface of the rotating wheel facing the stationary wheel. Further, the sealing plate is provided with a convex portion that protrudes toward the slinger and comes into contact with the slinger on the surface facing the slinger.
本発明によれば、転がり軸受及びメカニカルシールの損傷を防止することで、長期に亘って一定の運転精度を維持する耐久性に優れた水中ポンプを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the submersible pump excellent in durability which maintains a fixed driving | operation precision over a long period can be provided by preventing damage to a rolling bearing and a mechanical seal.
以下、本発明の実施形態に係る水中ポンプについて、添付図面を参照して説明する。
図1(a)には、本発明の第1実施形態に係る水中ポンプが示されており、係る水中ポンプは、その主軸2が垂直方向に延出した立軸構造を成しており、当該主軸2がその内部にそれぞれ挿通されたモータ部M、ポンプ部P及びメカニカルシール室Sとを備えている。なお、モータ部M、ポンプ部P及びメカニカルシール室Sは、水中ポンプの下側からポンプ部P、メカニカルシール室S及びモータ部Mの順番で立設されている。
図1(a)に示す構成において、モータ部Mには、主軸2を回転させる電動機(モータ)4と、主軸2を回転自在に支持する複数(2つ)の転がり軸受6,8とが収容されている。この場合、2つの転がり軸受6,8は、モータ4を主軸2の延出方向(図1(a)の上下方向)の両側から挟むように配設されており、転がり軸受(下側軸受)6が図1(a)の下側に位置付けられ、転がり軸受(上側軸受)8が図1(a)の上側に位置付けられている。また、ポンプ部Pには、主軸2の一端側(図1(a)の下側)に取り付けられ、複数の羽根12を有する羽根車10が収容されている。
Hereinafter, submersible pumps according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 (a) shows a submersible pump according to a first embodiment of the present invention. The submersible pump has a vertical shaft structure in which a
In the configuration shown in FIG. 1A, the motor M accommodates an electric motor (motor) 4 that rotates the
なお、モータ4には、主軸2に固定されたロータ4aとフレーム14に固定されたステータ4bとが設けられており、例えば、ステータ4bに電流を供給した際の当該ステータ4bとロータ4aとの間の磁気的な相互作用により、モータ4は主軸2を回転させることができる。これにより、水中ポンプは、主軸2に取り付けられた羽根車10の複数の羽根12が回転することで、ポンプ部P内の液体(例えば、各種の排水など)を圧送させるとともに循環させることができる。
The
また、メカニカルシール室Sは、モータ部Mとポンプ部Pとの間に設けられており、その内部には、当該モータ部Mを気密に保つためのメカニカルシール18が配設されている。これにより、例えば、ポンプ部Pから圧送される液体(例えば、各種の排水など)がモータ部M内へ浸入することを防止でき、この結果、モータ部Mを気密に保つことができる。この場合、メカニカルシール18としては、その両端(図1(a)の上下端)にそれぞれ摺動部(摺動面)(合計2つ)を有し、1つのコイルスプリング(図示しない)によって各摺動面に面圧を付与する、いわゆるモノコイルダブルシール形式のシールが一例として適用されており、当該メカニカルシール(モノコイルダブルシール)18が主軸2に外嵌されている。また、メカニカルシール室Sの内部には、メカニカルシール18の摺動面の潤滑及び冷却を行うための潤滑液が封入されている。
The mechanical seal chamber S is provided between the motor unit M and the pump unit P, and a
また、主軸2を回転自在に支持する2つの転がり軸受6,8は、それぞれ相対回転可能に対向して配置された一対の軌道輪(内輪6a,8a及び外輪6b,8b)と、内輪6a,8a及び外輪6b,8bの対向面にそれぞれ形成された軌道面間に転動自在に組み込まれた複数の転動体6c,8cとを備えている。なお、この場合、内輪6a,8aは主軸2とともに回転する回転輪であり、外輪6b,8bは常時非回転状態に維持される静止輪になっている。また、2つの転がり軸受6,8には、軌道輪の軌道面及び転動体の転動面を潤滑するための潤滑剤(例えば、グリース)が、その内部にそれぞれ封入されている。
The two rolling
本実施形態においては、2つの転がり軸受6,8のうち、少なくともメカニカルシール室S寄りに配設された軸受(下側軸受6)には、当該下側軸受6の内部及びメカニカルシール室Sの内部(具体的には、メカニカルシール18の上側摺動部)への異物の浸入を防止するための環状を成すスリンガーが設けられている。この場合、スリンガーは、下側軸受6のメカニカルシール18側の部位(図1(a)の下側の部位)に設けられている。また、スリンガーは、任意の形状を成して形成することができ、例えば、図1(b)〜(d)に示す各種の形状を成すように形成することができる。なお、異物としては、例えば埃や塵、各種の金属粉などが該当するが、以下の説明においては、メカニカルシール室Sから漏洩した潤滑液、及び下側軸受6から漏洩(流出)したグリースである場合を想定する。
In the present embodiment, of the two rolling
図1(b)〜(d)に示す構成では、スリンガー20は、環状を成す板状に形成され、当該スリンガー20を下側軸受6の回転輪(内輪6a)の所定の部位に固定するための基端部20aと、当該基端部20aに連続して下側軸受6とメカニカルシール18との間を横断する方向(図1(b)〜(d)の上方向)に延出した面部20bと、当該面部20bに連続し、対向する下側軸受6の静止輪(外輪6b)との間に所定間隔を空けて、下側軸受6の外部方向(図1(b)〜(d)の右方向や上方向)に90度以上且つ180度以下の所定の屈曲角度αで延出した壁部20cとを有している。
In the configuration shown in FIGS. 1B to 1D, the
この場合、スリンガー20の基端部20aは、その内径が下側軸受6の内輪6aの外径よりも極僅かに大きな円筒状を成して形成されている。また、スリンガー20の面部20bは、その外径が下側軸受6の外輪6bの内径よりも若干小さく、且つその内径が内輪6aの外径よりも極僅かに大きく、その内部が中空の円板状を成して形成されている。そして、スリンガー20は、その面部20bが基端部20aに対し、略垂直を成して下側軸受6の外輪6b方向(図1(b)〜(d)の上方向)へ延出するように、面部20bを基端部20aの一端(図1(b)〜(d)の左端)に連続して形成されている。なお、スリンガー20は、その面部20bが基端部20aに対し、所定の角度を成して傾斜して下側軸受6の外輪6b方向(図1(b)〜(d)の上方向)へ延出するように、面部20bを基端部20aの一端(図1(b)〜(d)の左端)に連続して形成してもよい。
In this case, the
また、スリンガー20の壁部20cは、その外径が外輪6bの内径よりも若干小さな環状を成して形成されている。この場合、スリンガー20は、その壁部20cが面部20bに対し、90度以上且つ180度以下の所定の屈曲角度αを成して、下側軸受6の外部方向(図1(b)〜(d)の右方向や上方向)へ延出するように、壁部20cを面部20bの一端(図1(b)〜(d)の上端)に連続して形成すればよい。
The
例えば、図1(b)に示す構成では、スリンガー20は、その壁部20cが面部20bに対し、略垂直(90度)の屈曲角度αで下側軸受6の外部方向(メカニカルシール18方向(図1(b)の右方向))へ延出するように、壁部20cを面部20bの一端(図1(b)の上端)に連続して形成されている。また、図1(c)に示す構成では、スリンガー20は、その壁部20cが面部20bに対し、90度より大きく180度より小さい所定の屈曲角度α(例えば、135度)で下側軸受6の外部方向(図1(c)の右上方向)へ延出するように、壁部20cを面部20bの一端(図1(c)の上端)に連続して形成されている。また、図1(d)に示す構成では、スリンガー20は、その壁部20cが面部20bに対し、180度の屈曲角度αで下側軸受6の外部方向(図1(d)の上方向)へ延出するように、壁部20cを面部20bの一端(図1(d)の上端)に連続して形成されている。すなわち、この場合、スリンガー20は、その面部20bの一端に当該面部20bと平行して壁部20cが連続し、面部20bと壁部20cとが一連の平坦面を成すように形成されている。
For example, in the configuration shown in FIG. 1B, the
なお、スリンガー20は、その基端部20aが下側軸受6の内輪6aのメカニカルシール18側の部位(図1(b)〜(d)の右側の部位)に固定されている。本実施形態においては、スリンガー20は、その基端部20aの内周面22aが内輪6aの外周面(外輪6bとの対向面)6dと当接するように、内輪6aに外嵌されている。この場合、一例として、内輪6aには、その端部に外輪6bの端部よりも下側軸受6の外側(図1(b)〜(d)の右側)に所定の長さだけ突出した突出部tが周方向に沿って連続して形成されており、スリンガー20は、当該突出部tの外周面t1に外嵌されている。そして、スリンガー20は、内輪6aに外嵌された状態で、その壁部20cと外輪6bの内周面(内輪6aとの対向面)6eとの間に所定の間隔(隙間)を空けることができるように構成されている。これにより、スリンガー20は、外輪6bに接触することなく、内輪6aとともに回転する。
The
また、スリンガー20の固定方法は、スリンガー20を外輪6bに接触することなく、内輪6aとともに回転させることができれば特に限定されず、外嵌固定の他、例えば接着固定や溶接固定などであってもよい。また、スリンガー20は、後述する効果を最大限に発揮させるため、回転輪(本実施形態においては、内輪6a)に設けることが好ましいが、外輪6bに設けることもできる。この場合、例えば、外輪6bの端部に内輪6aの端部よりも下側軸受6の外側(図1(b)〜(d)の右側)に所定の長さだけ突出した突出部を周方向に沿って連続して形成し、当該突出部の内周面にスリンガー20を固定(例えば、外嵌、接着及び溶接など)すればよい。
The method of fixing the
このように、下側軸受6にスリンガー20を設けることで、メカニカルシール室Sから漏洩した潤滑液が主軸2の外周面を伝ってモータ部M内に浸入した場合であっても、当該漏洩潤滑液をスリンガー20で堰き止めることができる。そして、上述したように、スリンガー20が下側軸受6の内輪6aとともに回転するため、スリンガー20で堰き止められた潤滑液は、スリンガー20の回転によって生ずる遠心力を受け、水中ポンプの外部方向(下側軸受6の外部方向(図1(b)〜(d)の右方向や上方向))へ向けて飛散される。この結果、メカニカルシール室Sから漏洩した潤滑液が下側軸受6の内部まで浸入することを防止することができる。これにより、例えば、下側軸受6の内部に封入されている潤滑剤(例えば、グリース)が軟化し、軸受内から軸受外へ漏洩(流出)することを有効に防止することができる。
As described above, by providing the
また、グリースが軸受内から軸受外へ漏洩(流出)した場合であっても、当該グリースをスリンガー20で堰き止め、水中ポンプの外部方向(下側軸受6の外部方向(図1(b)〜(d)の右方向や上方向))へ向けて飛散させることができる。この結果、下側軸受6の内部から漏洩(流出)したグリースがメカニカルシール18の摺動部まで浸入することを防止することができる。これにより、例えば、摺動部の潤滑不良によるメカニカルシール18の発熱を有効に防止することができる。
以上のように、下側軸受6にスリンガー20を設けることにより、下側軸受6及びメカニカルシール18の損傷を防止することで、水中ポンプを長期に亘って一定の精度で運転し続ける(長寿命化する)ことができる。この結果、水中ポンプの耐久性を向上させることができる。
Further, even when the grease leaks (outflows) from the inside of the bearing to the outside of the bearing, the grease is dammed by the
As described above, by providing the
なお、下側軸受6にスリンガー20を設けることに加えて、上述した潤滑液を排出する漏洩流路、排出された潤滑液を貯留する貯留部、及び流出したグリースの溜り部を水中ポンプに併せて形成することで、スリンガー20に堰き止められ、水中ポンプの外部方向(下側軸受6の外部方向(図1(b)〜(d)の右方向や上方向))へ向けて飛散させた潤滑剤やグリースを貯留することができる。これにより、メカニカルシール室Sから漏洩した潤滑液が下側軸受6の内部へ浸入することや、下側軸受6の内部から漏洩(流出)したグリースがメカニカルシール18の摺動部へ浸入することをさらに有効に防止することができる。
In addition to providing the
また、スリンガー20には、例えば、その壁部20cに連続して下側軸受6とメカニカルシール18との間を横断する方向(図1(b)〜(d)の下方向)に延出した返し部(図示しない)を設けてもよい。この場合、スリンガー20は、その返し部20dが壁部20cに対し、所定の屈曲角度で下側軸受6の内輪6a方向(図1(b)〜(d)の下方向)へ延出するように、返し部を壁部20cの一端(図1(b),(c)の右端、同図(d)の上端)に連続して形成すればよい。例えば、図1(b)に示す構成において、スリンガー20の返し部は、一例として、その外径が下側軸受6の外輪6bの内径よりも若干小さく且つその内径が内輪6aの外径よりも大きく、その内部が中空の円板状を成して形成し、壁部20cの一端(図1(b)の右端)に連続させればよい。
Further, the
また、本発明は、上述した本実施形態に係る構成に限定されず、例えば、図2〜図9に示す各変形例に係る軸受構成であっても、同様の効果を得ることができる。
図2〜図9に示す各変形例においては、下側軸受6の静止輪(外輪6b)と回転輪(内輪6a)との間には、軸受6の内部を密封するための環状を成すシール板(密封板)30が、スリンガー20と対向して介在されている。この場合、シール板(密封板)30は、その外径部が外輪6bに固定され、その内径部が外輪6bに対する内輪6aの対向面(外周面6d)に周方向に沿って連続して形成されたシール溝50の内周面及び外周面の少なくとも一方に接触している。
Further, the present invention is not limited to the configuration according to the above-described embodiment. For example, the same effect can be obtained even with the bearing configuration according to each modification shown in FIGS.
2 to 9, an annular seal for sealing the inside of the
図2には、第1変形例に係る水中ポンプの下側軸受6が示されており、同図に示す構成において、下側軸受6の内輪6aには、その内周面6jの軸方向(図2の左右方向)端部に周方向に沿って連続して取付溝6fが形成されており、当該取付溝6fにスリンガー20が取り付けられている(例えば、内嵌、接着及び溶接などにより固定されている)。この場合、スリンガー20は、その面部20bの一端に当該面部20bと平行して(180度の屈曲角度で)壁部20cが連続し、面部20bと壁部20cとが一連の平坦面を成すように形成されている。
また、下側軸受6の外輪6bには、その内周面6eの軸方向(図2の左右方向)端部にシール部材として接触型のシール板(密封板)30がスリンガー20と対向して取り付けられている。この場合、シール板(密封板)30は、一例として、その内径部(リップ30b)がシール溝50の内周面50aに接触している。
FIG. 2 shows a
Further, on the
図2に示す構成において、内輪6aに形成された取付溝6fは、内輪6aの軸線に対して所定量だけ偏心した円環状内周面41を有している。
スリンガー20は、下側軸受6の端部(図2の右端部)の開口を覆う円輪部(面部20b)と、当該面部20bの内周縁に連続して形成された円筒部(基端部20a)とを有しており、取付溝6fの円環状内周面41に対して内輪6aと同心に内嵌固定される基端部20aの外周面には、当該円環状内周面41の偏心量に応じて係合突起(図示しない)が径方向外方(図2の上方及び下方)に突出形成されている。
In the configuration shown in FIG. 2, the mounting
The
そして、スリンガー20は、その係合突起を円環状内周面41の径方向の深さが最も深い位置(偏心が最大の位置)に圧入することにより、基端部20aが取付溝6fの円環状内周面41に内輪6aと同心に内嵌固定される。また、内輪6aには、面部20bの厚さ(図2の左右方向の距離)に相当する逃げ部34が、取付溝6fに隣接する端部(図2の右端部)に形成されており、スリンガー20の面部20bを当該逃げ部34に補完的に取り付けることで、面部20bの外面(図2の右側の面)26bを外輪6bの端面(図2の右端面)と略面一とすることができ、スリンガー20を含めた下側軸受6の軸方向幅(軸受幅)を小さくすることができる。しかも、シール板(密封板)30とスリンガー20の面部20b及び壁部20cとの間の隙間(ラビリンス)も小さくすることができるため、下側軸受6内へメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液が浸入することや、下側軸受6内からグリースが漏洩(流出)することを有効に防止することができる。
さらに、図2に示す構成において、スリンガー20の面部20bの外周部51は、軸方向内側(図2の左側)に屈曲されてシール板(密封板)30に近接配置されており、壁部20cの先端22cは、シール板(密封板)30に軸方向外方(図2の右方)に突出して設けられた環状突起37の内周面に近接配置されている。
The
Further, in the configuration shown in FIG. 2, the outer
以上のような構成によれば、スリンガー20は、その基端部20aが、内輪6aに形成された取付溝6fの円環状内周面41へ内輪6aと同心に内嵌固定されるとともに、内輪6aの軸線に対して偏心した円環状内周面41の偏心量に応じて、基端部20aの外周面に突出形成された係合突起が円環状内周面41に圧入されることで、内輪6aに堅牢且つ安定して固定することができる。
このため、水中ポンプの主軸2(図1(a)参照)が高速回転した場合であっても、スリンガー20の基端部20aが遠心力により径方向(図2の上下方向)へ拡大するように変形することはなく、当該基端部20aの係合突起が取付溝6fの偏心した円環状内周面41に係止されるので、スリンガー20の連れ回りを防止することができ、スリンガー20を内輪6aに対して確実に固定することができる。
これにより、水中ポンプの主軸2(図1(a)参照)が高速回転した場合であっても、上述した第1実施形態に係る水中ポンプと同様の効果を得ることができる。
According to the above configuration, the
For this reason, even if the
Thereby, even if it is a case where the main axis | shaft 2 (refer Fig.1 (a)) of a submersible pump rotates at high speed, the effect similar to the submersible pump which concerns on 1st Embodiment mentioned above can be acquired.
図3には、第2変形例に係る水中ポンプの下側軸受6が示されており、同図に示す構成において、下側軸受6の内輪6aには、その内周面6jの軸方向(図3の左右方向)端部に段差部(取付溝)6fが凹設されており、当該取付溝6fにカバー(スリンガー20)が取り付けられている(例えば、内嵌、接着及び溶接などにより固定されている)。この場合、スリンガー20は、その面部20bの一端に当該面部20bと平行して(180度の屈曲角度で)壁部20cが連続し、面部20bと壁部20cとが一連の平坦面を成すように形成されている。
また、下側軸受6の外輪6bには、その内周面6eの軸方向(図3の左右方向)端部に、シール部材として接触型のシール板(密封板)30が、スリンガー20と対向して取り付けられている。この場合、シール板(密封板)30は、一例として、その内径部(リップ30b)がシール溝50の内周面50aに接触している。
FIG. 3 shows a
Further, on the
なお、スリンガー20とシール板30とは、スリンガー20がより軸受外側(図3の左側)に位置付けられ、スリンガー20の面部20b及び壁部20cがシール板30の外面(図3の左側の面)30aとの間に所定の隙間(ラビリンス)を空けて、その外面30aの略全面を覆うように位置付けられてそれぞれ取り付けられている。なお、内輪6aの軸方向(図3の左右方向)の幅は、スリンガー20の面部20b及び壁部20cが、下側軸受6の外側(図3の左側)に突出しないように、その面部20b及び壁部20cの厚み(図3の左右方向の距離)を考慮して所定の長さだけ外輪6bの軸方向(図3の左右方向)の幅よりも小さく構成されている(内輪6aの端部(図3の左端部)に逃げ部34が形成されている)。
The
図3に示す構成において、取付溝6fは、一例として、軸方向(図3の左右方向)に対して所定の幅で周方向に沿って連続する軸方向面6hと、径方向に所定の深さで周方向に沿って連続する径方向面6iとで構成される断面視略L字状の溝を成して形成されている。そして、スリンガー20は、その基端部20aが取付溝6fの幅と深さの範囲内で内輪6aに対して固定されている。
この場合、基端部20aは、内輪6aの取付溝6fの軸方向面6hに、その外周面24aを当接して外嵌された状態で、その厚み(図3の上下方向の距離)が取付溝6fの深さの範囲内に収まり、その内周面22aが内輪6aの内周面6jよりも突出しないように(所定の段差dができるように)構成されている。このような構成によれば、スリンガー20が取付溝6f内に収まり、引っ込んだ段差dができるため、当該段差dの分だけ下側軸受6の内径寸法公差の確保が可能となる。また、基端部20aは、面部20bの内面(図3の右側の面)24bが内輪6aの端部(図3の左端部)に形成された逃げ部34に当接した状態で、その長さ(図3の左右方向の距離)が取付溝6fの幅の範囲内に収まり、面部20bの外面(図3の左側の面)26bと外輪6bの端面(図3の左端面)とが略面一となるように構成されている。
In the configuration shown in FIG. 3, the mounting
In this case, the
また、壁部20cは、水中ポンプの外部方向(図3の上方向)に延出したその先端22cが、外輪6bの内周面6eに非接触状態に位置して、当該内周面6eとの間で軸方向(図3の左右方向)へ所定のラビリンスを形成するとともに、当該壁部20cよりも内側(図3の右側)に位置するシール板30との間で、面部20bとともに径方向(図3の上下方向)に比較的長い所定のラビリンスを形成している。また、面部20bは、その外面(図3の左側の面)26bが、外輪6bの軸方向(図3の左右方向)の幅よりも外方(図3の左方)に突出しない厚み(図3の左右方向の距離)を成すように形成されている。なお、壁部20cの厚み(図3の左右方向の距離)は、面部20bの厚みと同様に構成されている。
Further, the
以上のような構成によれば、下側軸受6は、軸受幅を拡大させることなく、スリンガー20及びシール板30の双方で密封され、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液が下側軸受6の内部まで浸入することを確実に防止することができる。また、下側軸受6内に封入されている潤滑剤(例えば、グリース)が軸受外へ漏洩(流出)することを確実に防止することができる。このため、水中ポンプの小型化を図りながら、上述した第1実施形態に係る水中ポンプと同様の効果を得ることができる。
According to the above configuration, the
図4には、第3変形例に係る水中ポンプの下側軸受6が示されており、同図に示す構成において、下側軸受6には、内輪6aにスリンガータイプで平板状のシールド板(スリンガー20)が設けられている。この場合、スリンガー20は、その基端部20aが下側軸受6の内輪6aの端部(図4の左端部)と止め輪60との間で挟持されて内輪6aに装着されている。なお、スリンガー20は、その基端部20aの一端に当該基端部20aと平行して面部20bが連続し、基端部20aと面部20bとが一連の平坦面を成すように形成されている。さらに、スリンガー20は、その面部20bの一端に当該面部20bと平行して(180度の屈曲角度で)壁部20cが連続し、面部20bと壁部20cとが一連の平坦面を成すように形成されている。すなわち、スリンガー20は、基端部20a及び壁部20cが面部20bと相互に平行して(180度の屈曲角度で)、当該面部20bと連続し、一連の平坦面を形成するように構成されている。
FIG. 4 shows a
また、下側軸受6の外輪6bには、その内周面6eの軸方向(図4の左右方向)端部に、シール部材として接触型のシール板(密封板)30が、スリンガー20と対向して取り付けられている。この場合、シール板(密封板)30は、一例として、その内径部(リップ30b)がシール溝50の内周面50aに接触している。
なお、スリンガー20とシール板(密封板)30とは、スリンガー20がより軸受外側(図4の左側)に位置付けられ、スリンガー20の面部20bがシール板(密封板)30の外面(図4の左側の面)30aとの間に所定の隙間(ラビリンス)を空けて、壁部20cとともにその外面30aの全面を覆うように位置付けられてそれぞれ取り付けられている。
Further, on the
The
以上のような構成によれば、下側軸受6には、スリンガー20がシール板(密封板)30の全体を覆って設けられているため、例えば、シール板(密封板)30が水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液と直接接触することを回避できる。また、スリンガー20は、シール板(密封板)30と所定の隙間(ラビリンス)を空けて対向しているため、下側軸受6の密封性を向上することができ、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液の下側軸受6の内部への浸入や、下側軸受6内に封入されている潤滑剤(例えば、グリース)の軸受外への漏洩(流出)を確実に防止することができる。また、下側軸受6自体及びその周辺構造の特段の変更を伴わずにスリンガー20を設けることができるため、コスト的にも安価であり、大幅なスペースの増加もない。このため、水中ポンプの小型化を図りながら、上述した第1実施形態に係る水中ポンプと同様の効果を得ることができる。
According to the above configuration, since the
図5には、第4変形例に係る水中ポンプの下側軸受6が示されており、同図に示す構成において、下側軸受6には、軸受周辺部品として、スリンガー20が設けられている。この場合、スリンガー20は、その基端部20aが下側軸受6の内輪6aの端部(図5の左端部)に取り付けられている(例えば、外嵌、接着及び溶接などにより固定されている)。これにより、スリンガー20は、下側軸受6の内輪6aとともに回転する。また、スリンガー20は、その基端部20aの一端に当該基端部20aと平行して面部20bが連続し、基端部20aと面部20bとが一連の平坦面を成すように形成されている。さらに、スリンガー20は、その面部20bの一端に当該面部20bと平行して(180度の屈曲角度で)壁部20cが連続し、面部20bと壁部20cとが一連の平坦面を成すように形成されている。すなわち、スリンガー20は、基端部20a及び壁部20cが面部20bと相互に平行して(180度の屈曲角度で)、当該面部20bと連続し、一連の平坦面を形成するように構成されている。
FIG. 5 shows a
なお、軸受周辺部品としては、スリンガー20の他、例えば、遮へい板や段付軸あるいは密封板(第1の密封板(シール板30))と対向して備えられる第2の密封板などであってもよい。また、下側軸受6の外輪6bには、その内周面6eの軸方向(図5の左右方向)端部に、シール部材として接触型のシール板(密封板)30が、スリンガー20と部分的に対向して取り付けられている。この場合、シール板(密封板)30は、一例として、その内径部(リップ30b)がシール溝50の内周面50aに接触している。
なお、シール板(密封板)30には、軸方向外方(図5の左方)に突出して環状突起37が設けられ、当該環状突起37がスリンガー20の壁部20cの先端22cとの間で所定の隙間(ラビリンス)を形成している。
In addition to the
The seal plate (sealing plate) 30 is provided with an
図5に示す構成においては、シール板(密封板)30の環状突起37とスリンガー20の壁部20cの先端22cとの間のラビリンスによって、例えば、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液が下側軸受6内に浸入することを防止することができる。また、シール板(密封板)30の環状突起37の表面37aに付着した潤滑液は、スリンガー20の回転により発生する気流によって当該環状突起37の表面37aに沿って軸受外方(図5の上方)に案内されるため、当該潤滑液がシール板(密封板)30のリップ30b部へ浸入することを有効に防止することができる。このように、下側軸受6自体及びその周辺構造の特段の変更を伴わず、シール板(密封板)30に環状突起37を設けるだけで、シール板(密封板)30のリップ30b方向への上記潤滑液の浸入を防止するのに充分な密封性能を長期に亘って確保することができる。このため、水中ポンプの低コスト化を図りながら、上述した第1実施形態に係る水中ポンプと同様の効果を得ることができる。
In the configuration shown in FIG. 5, the labyrinth between the
図6には、第5変形例に係る水中ポンプの下側軸受6が示されており、同図に示す構成において、下側軸受6の内輪6aには、その外周面6dの軸方向(図6の左右方向)端部に周方向に沿って連続して取付溝6fが形成されており、当該取付溝6fにカバー(スリンガー20)が取り付けられている(例えば、内嵌、接着及び溶接などにより固定されている)。また、下側軸受6の外輪6bには、その内周面6eの軸方向(図6の左右方向)端部に、シール部材として接触型のシール板(密封板)30が、スリンガー20と対向して取り付けられている。この場合、シール板(密封板)30は、一例として、その内径部(リップ30b)がシール溝50の内周面50aに接触している。また、シール板(密封板)30のシール溝50は、スリンガー20の取付溝6fに連続し、当該取付溝6fよりも内輪6aの内側(図6の右側)に位置付けられて形成されている。
6 shows a
なお、スリンガー20とシール板(密封板)30とは、スリンガー20がより軸受外側(図6の左側)に位置付けられ、スリンガー20の面部20b及び壁部20cがシール板(密封板)30の外面(図6の左側の面)30aとの間に所定の隙間(ラビリンス)を空けて、その外面30aの略全面を覆うように位置付けられてそれぞれ取り付けられている。また、内輪6aの軸方向(図6の左右方向)の幅は、スリンガー20の面部20b及び壁部20cが、下側軸受6の外側(図6の左側)に突出しないように、その面部20b及び壁部20cの厚み(図6の左右方向の距離)を考慮して所定の長さだけ外輪6bの軸方向(図6の左右方向)の幅よりも小さく構成されている(内輪6aの端部(図6の左端部)に逃げ部34が形成されている)。
The
図6に示す構成において、スリンガー20は、環状を成す板状に形成されるとともに、その内径部に基端部20aを有している。この場合、スリンガー20の基端部20aには、内輪4a(外周面6dの端部)に嵌合する軸方向嵌合片28aと、当該軸方向嵌合片28aに対して略垂直を成して形成され、内輪4aの端面(図6の左端)に接触する径方向ガイド片29aとが周方向に沿って交互に設けられている。また、スリンガー20の面部20bは、基端部20aの一端、すなわち軸方向嵌合片28aの一端(図6の左端)及び径方向ガイド片29aの一端(図6の上端)にそれぞれ連続して形成されている。
In the configuration shown in FIG. 6, the
なお、基端部20aの各軸方向嵌合片28aは、一例として、スリンガー20の内径部を数箇所軸方向(図6の右方向)に折り曲げて形成されている。また、軸方向嵌合片28aは、スリンガー20の内径部に、円周状に複数の突片を軸方向(図6の右方向)に一体的あるいは別体的に突設して、あるいは周方向に連続して軸方向(図6の右方向)に突設して形成してもよい。この場合、スリンガー20の内径部がそのまま径方向ガイド片29aとなるように構成してもよい。そして、スリンガー20は、各軸方向嵌合片28aを下側軸受6の内輪6aの外周面6d(取り付け溝6f)に外嵌するとともに、径方向ガイド片29aを内輪6aの端部(図6の左端部)に形成された逃げ部34に接触させて固定されている。
また、この場合、スリンガー20は、その面部20bの一端に当該面部20bと平行して(180度の屈曲角度で)壁部20cが連続し、面部20bと壁部20cとが一連の平坦面を成すように形成されている。
In addition, each axial direction
Further, in this case, the
以上のような構成によれば、下側軸受6には、スリンガー20がシール板(密封板)30の略全体を覆って設けられているため、例えば、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した場合であっても、その大半はスリンガー20で遮断され、シール板(密封板)30が潤滑液と直接接触することを回避できる。また、スリンガー20の面部20b及び壁部20cとシール板30との間のラビリンス、及び当該壁部20cの先端22cと外輪6bとの間のラビリンスにより、下側軸受6の密封性を向上することができ、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液の下側軸受6の内部への浸入や、下側軸受6内に封入されている潤滑剤(例えば、グリース)の軸受外への漏洩(流出)を確実に防止することができる。また、上述の通り、スリンガー20は、内輪6aの外周面6d(取り付け溝6f)と内輪6aの逃げ部34の両面を利用することで、内輪6aに堅牢且つ安定して固定することができる。
According to the above configuration, since the
このため、下側軸受6は、それ自体及びその周辺構造の特段の変更を伴わず、低コストで製造することができるとともに、軸受幅が大型化することもない。また、水中ポンプの主軸2(図1(a)参照)が高速回転した場合であっても、スリンガー20を内輪6aに対して確実に固定することができる。これにより、水中ポンプの小型化を図りながら、水中ポンプの主軸2(図1(a)参照)が高速回転した場合であっても、上述した第1実施形態に係る水中ポンプと同様の効果を得ることができる。
For this reason, the
図7には、第6変形例に係る水中ポンプの下側軸受6が示されており、同図に示す構成において、下側軸受6の内輪6aには、その外周面6dの軸方向(図7の左右方向)端部に周方向に沿って連続して取付溝6fが形成されており、当該取付溝6fにカバー(スリンガー20)が取り付けられている(例えば、内嵌、接着及び溶接などにより固定されている)。また、下側軸受6の外輪6bには、その内周面6eの軸方向(図7の左右方向)端部に、シール部材として接触型のシール板(密封板)30が、スリンガー20と対向して取り付けられている。この場合、シール板(密封板)30は、一例として、その内径部(リップ30b)がシール溝50の内周面50aに接触している。また、シール板(密封板)30のシール溝50は、スリンガー20の取付溝6fに連続し、当該取付溝6fよりも内輪6aの内側(図7の右側)に位置付けられて形成されている。
FIG. 7 shows a
なお、スリンガー20とシール板30とは、スリンガー20がより軸受外側(図7の左側)に位置付けられ、スリンガー20の面部20bがシール板30の外面(図7の左側の面)30aとの間に所定の隙間(ラビリンス)を空けて、その外面30aの略全面を覆うように位置付けられてそれぞれ取り付けられている。また、内輪6aの軸方向(図7の左右方向)の幅は、スリンガー20の面部20b及び壁部20cが、下側軸受6の外側(図7の左側)に突出しないように、その面部20bの厚み(図7の左右方向の距離)及び壁部20cの長さ(図7の左右方向の距離)を考慮して所定の長さだけ外輪6bの軸方向(図7の左右方向)の幅よりも小さく構成されている(内輪6aの端部(図7の左端部)に逃げ部34が形成されている)。
The
また、図7に示す構成において、外輪6bには、その端部(図7の左端)に内輪6aの端部よりも下側軸受6の外側(図7の左側)に所定の長さだけ突出した突出部uが周方向に沿って連続して形成されている。この場合、突出部uは、下側軸受6の外側(図7の左側)へ向かうに従って徐々にその厚み(図7の上下方向の距離)が小さくなるように構成されている。すなわち、当該突出部uは、その内周面u1が下側軸受6の外側(図7の左側)へ向かって所定の角度で傾斜して形成されている。
Further, in the configuration shown in FIG. 7, the
図7に示す構成において、スリンガー20は、環状を成す板状に形成されるとともに、その内径部に基端部20aを有している。この場合、スリンガー20の基端部20aには、内輪4a(外周面6dの端部)に嵌合する軸方向嵌合片28aと、当該軸方向嵌合片28aに対して略垂直を成して形成され、内輪4aの端面(図7の左端)に接触する径方向ガイド片29aとが周方向に沿って交互に設けられている。また、スリンガー20の面部20bは、基端部20aの一端、すなわち軸方向嵌合片28aの一端(図7の左端)及び径方向ガイド片29aの一端(図7の上端)にそれぞれ連続して形成されている。
In the configuration shown in FIG. 7, the
なお、基端部20aの各軸方向嵌合片28aは、一例として、スリンガー20の内径部を数箇所軸方向(図7の右方向)に折り曲げて形成されている。また、軸方向嵌合片28aは、スリンガー20の内径部に、円周状に複数の突片を軸方向(図7の右方向)に一体的あるいは別体的に突設して、あるいは周方向に連続して軸方向(図7の右方向)に突設して形成してもよい。この場合、スリンガー20の内径部がそのまま径方向ガイド片29aとなるように構成してもよい。そして、スリンガー20は、各軸方向嵌合片28aを下側軸受6の内輪6aの外周面6d(取り付け溝6f)に外嵌するとともに、径方向ガイド片29aを内輪6aの端部(図7の左端部)に形成された逃げ部34に接触させて固定されている。
In addition, each axial direction
また、本変形例において、スリンガー20は、その壁部20cが面部20bに対し、90度以上且つ180度以下の所定の屈曲角度α(例えば、135度)で下側軸受6の外部方向(図7の左上方向)へ延出するように、壁部20cを面部20bの一端に連続して形成されている。なお、所定の屈曲角度αは、外輪6bの突出部u(内周面u1)の所定の傾斜角度と略一致するように設定すればよい。これにより、スリンガー20は、壁部20cの外周面24cが突出部uの内周面u1に沿って、当該内周面u1との間に所定の間隔を空けて対向するように構成することができる。なお、外輪6bに突出部uを設けずに、その端部を下側軸受6の外側(図7の左側)へ向かうに従って徐々にその厚み(図7の上下方向の距離)が小さくなるように(例えば、R状の面取りを設けて)構成してもよい。この場合、スリンガー20は、壁部20cの外周面24cが外輪6bの端部(例えば、R状の面取り部)に沿って、当該端部との間に所定の間隔を空けて対向するように、壁部20cを面部20bの一端に所定の屈曲角度αで連続して形成すればよい。
In the present modification, the
以上のような構成によれば、下側軸受6には、スリンガー20がシール板(密封板)30の略全体を覆って設けられているため、例えば、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した場合であっても、その大半はスリンガー20で遮断され、シール板(密封板)30が潤滑液と直接接触することを回避できる。なお、スリンガー20は、壁部20cが所定の屈曲角度α(例えば、135度)で下側軸受6の外部方向(図7の左上方向)へ延出しているため、スリンガー20の回転により、当該壁部20cに沿って移動する上記潤滑液を効果的に水中ポンプの外部方向(下側軸受6の外部方向(図7の左上方向))へ向けて飛散させることができる。
According to the above configuration, since the
また、スリンガー20の面部20bとシール板(密封板)30との間のラビリンス、及び壁部20cの外周面24cと外輪6bの突出部uの内周面u1との間のラビリンスにより、下側軸受6の密封性をさらに向上することができ、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液の下側軸受6の内部への浸入や、下側軸受6内に封入されている潤滑剤(例えば、グリース)の軸受外への漏洩(流出)を確実に防止することができる。また、上述の通り、スリンガー20は、内輪6aの外周面6d(取り付け溝6f)と内輪6aの逃げ部34の両面を利用することで、内輪6aに堅牢且つ安定して固定することができる。このため、水中ポンプの主軸2(図1(a)参照)が高速回転した場合であっても、スリンガー20を内輪6aに対して確実に固定することができる。
Further, the labyrinth between the
このように、スリンガー20の壁部20cを面部20bの一端に所定の屈曲角度α(例えば、135度)で連続して形成するだけで、水中ポンプの主軸2(図1(a)参照)が高速回転した場合であっても、上記潤滑液の水中ポンプの外部方向(図7の左上方向)への飛散効果を容易に高めることができ、上述した第1実施形態に係る水中ポンプと同様の効果を得ることができる。
Thus, the main shaft 2 (see FIG. 1 (a)) of the submersible pump can be obtained simply by continuously forming the
図8には、第7変形例に係る水中ポンプの下側軸受6が示されており、同図に示す構成において、下側軸受6の内輪6a、外輪6b及びスリンガー20は、上述した第6変形例に係る水中ポンプの下側軸受6と同様に構成されている。
本変形例において、シール板(密封板)30には、スリンガー20へ向けて突出し、当該スリンガー20と接触する凸状部30dが当該スリンガー20に対する対向面(シール板(密封板)30の外面(図8の左側の面))30aに設けられている。この場合、凸状部30dは、その内周面34d及び外周面32dがシール板(密封板)30の対向面30aに沿って周方向にそれぞれ連続して形成されており、当該内周面34dを対向面30aに対して90度以上で180度より小さな所定の傾斜角度βを成してスリンガー20方向(図8の左方向)へ立ち上げるとともに、外周面32dを当該内周面34dと周方向に沿って連結するように対向面30aからスリンガー20方向(図8の左方向)へ立ち上げて形成した環状を成す立体(突起)として構成されている。なお、凸状部30dの高さ(図8の左右方向の距離)は、その先端部がスリンガー20の面部20bの内面(図8の右側の面)24bと接触する所定の高さに設定されるため、ここでは特に限定しない。また、凸状部30dの外周面32dの立ち上げ角度(対向面30aに対する傾斜角度)は、当該外周面32dが内周面34dと周方向に沿って連結可能な角度に設定されるため、ここでは特に限定しない。
FIG. 8 shows the
In this modification, the seal plate (sealing plate) 30 protrudes toward the
一例として、図8に示す構成では、凸状部30dは、その内周面34dが対向面30aに対して90度以上で180度より小さな所定の傾斜角度β(例えば、上述したスリンガー20の屈曲角度αと略同一の角度)を成してスリンガー20方向(図8の左方向)へ立ち上がるとともに、その外周面32dが対向面30aに対して略垂直を成してスリンガー20方向(図8の左方向)へ立ち上がっている。そして、凸状部30dの内周面34dと外周面32dとが周方向に沿って線状に連結されている。なお、凸状部30dの内周面34dと外周面32dとは、周方向に沿った所定の平面を介して面状に連結されていてもよい。また、凸状部30dの内周面34dと外周面32dは、平坦面、凸曲面及び凹曲面など任意の形状を成して形成すればよい。さらに、凸状部30dは、周方向に沿って複数列設けてもよい。なお、凸状部30dは、周方向に断続的に形成してもよいが、後述するシール板(密封板)30の密封効果を高めるためには、凸状部30dは、周方向に沿って連続的に設けることが好ましい。
As an example, in the configuration shown in FIG. 8, the
以上のような構成によれば、下側軸受6には、スリンガー20がシール板30の略全体を覆って設けられているため、例えば、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した場合であっても、その大半はスリンガー20で遮断され、シール板30が潤滑液と直接接触することを回避できる。なお、スリンガー20は、壁部20cが所定の屈曲角度α(例えば、135度)で下側軸受6の外部方向(図8の左上方向)へ延出しているため、スリンガー20の回転により、当該壁部20cに沿って移動する上記潤滑液を効果的に水中ポンプの外部方向(下側軸受6の外部方向(図8の左上方向))へ向けて飛散させることができる。
According to the above configuration, since the
また、スリンガー20の面部20bとシール板30との間のラビリンス、及び壁部20cの外周面24cと外輪6bの突出部uの内周面u1との間のラビリンスに加えて、スリンガー20の面部20bの内面(図8の右側の面)24bと接触するシール板(密封板)30の凸状部30dを設けることで、下側軸受6の密封性を上述した第6変形例よりも、さらに向上させることができる。この結果、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液の下側軸受6の内部への浸入や、下側軸受6内に封入されている潤滑剤(例えば、グリース)の軸受外への漏洩(流出)をさらに確実に防止することができる。なお、シール板(密封板)30の凸状部30dは、その内周面34dが対向面30aに対して所定の傾斜角度β(例えば、上述したスリンガー20の屈曲角度αと略同一の角度)を成してスリンガー20方向(図8の左方向)へ立ち上がっているため、当該内周面34dに付着した上記潤滑液(油滴)をその自重により、当該内周面34dに沿って水中ポンプの外部方向(下側軸受6の外部方向(図8の左上方向))へさらに効果的に移動させることができる。この結果、下側軸受6の密封性をさらに向上することができる。
また、上述の通り、スリンガー20は、内輪6aの外周面6d(取り付け溝6f)と内輪6aの逃げ部34の両面を利用することで、内輪6aに堅牢且つ安定して固定することができる。このため、水中ポンプの主軸2(図1(a)参照)が高速回転した場合であっても、スリンガー20を内輪6aに対して確実に固定することができる。
In addition to the labyrinth between the
Further, as described above, the
このように、スリンガー20の壁部20cを面部20bの一端に所定の屈曲角度α(例えば、135度)で連続して形成するとともに、シール板(密封板)30の凸状部30dを内周面34dが対向面30aに対して所定の傾斜角度β(例えば、上述したスリンガー20の屈曲角度αと略同一の角度)を成してスリンガー20方向(図8の左方向)へ立ち上がるように形成することで、水中ポンプの主軸2(図1(a)参照)が高速回転した場合であっても、上記潤滑液の水中ポンプの外部方向(下側軸受6の外部方向(図8の左上方向))への飛散効果及び下側軸受6の密封効果を容易に且つ長期に亘って高めることができ、上述した第1実施形態に係る水中ポンプと同様の効果を得ることができる。
Thus, the
図9には、第8変形例に係る水中ポンプの下側軸受6が示されており、同図に示す構成において、下側軸受6の内輪6aには、その端部(図9の右端)に外輪6bの端部よりも下側軸受6の外側(図9の右側)に所定の長さだけ突出した突出部tが周方向に沿って連続して形成されている。
本変形例において、スリンガー20は、基端部20aがその内周面22aを突出部tの外周面t1に当接するように内輪6aに外嵌されている。なお、内輪6aに突出部tを設けずに、例えば、その外周面6dの端部にスリンガー20を外嵌する構成としてもよい。また、スリンガー20は、その面部20bが基端部20aに対し、略垂直を成して下側軸受6の外輪6b方向(図9の上方向)へ延出するように、面部20bを基端部20aの一端に連続して形成されている。さらに、スリンガー20は、その面部20bの一端に当該面部20bと平行して(180度の屈曲角度で)壁部20cが連続し、面部20bと壁部20cとが一連の平坦面を成すように形成されている。
また、下側軸受6の外輪6bには、その内周面6eの軸方向(図9の左右方向)端部に、シール部材として接触型のシール板(密封板)30が、スリンガー20と対向して取り付けられている。この場合、シール板(密封板)30は、一例として、その内径部(リップ30b)がシール溝50の外周面50bに接触している。
FIG. 9 shows a
In this modification, the
Further, on the
なお、スリンガー20とシール板30とは、スリンガー20がより軸受外側(図9の右側)に位置付けられ、スリンガー20の面部20b及び壁部20cがシール板(密封板)30の外面(図9の右側の面)30aとの間に所定の隙間(ラビリンス)を空けて、その外面30aの全面を覆うように位置付けられてそれぞれ取り付けられている。
また、壁部20cは、水中ポンプの外部方向(図9の上方向)に延出したその先端22cが、外輪6bの内周面6eに非接触状態に位置して、当該内周面6eとの間で軸方向(図9の左右方向)へ所定のラビリンスを形成するとともに、当該壁部20cよりも内側(図9の左側)に位置するシール板(密封板)30との間で、面部20bとともに径方向(図9の上下方向)に比較的長い所定のラビリンスを形成している。
The
Further, the
以上のような構成によれば、下側軸受6には、スリンガー20がシール板(密封板)30の全体を覆って設けられているため、例えば、シール板(密封板)30が水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液と直接接触することを回避できる。また、スリンガー20は、シール板(密封板)30と所定の隙間(ラビリンス)を空けて対向しているため、下側軸受6の密封性を向上することができ、水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液の下側軸受6の内部への浸入や、下側軸受6内に封入されている潤滑剤(例えば、グリース)の軸受外への漏洩(流出)を確実に防止することができる。さらに、シール板(密封板)30は、その内径部(リップ30b)がシール溝50の外周面50bに接触しているため、特に水中ポンプのメカニカルシール室S(図1(a)参照)から漏洩した潤滑液の下側軸受6の内部への浸入防止効果が高く、下側軸受6の密封性をさらに向上することができる。
これにより、下側軸受6自体及びその周辺構造の大幅な変更を伴わずに、上述した第1実施形態に係る水中ポンプと同様の効果を得ることができる。
According to the above configuration, since the
Thereby, the effect similar to the submersible pump which concerns on 1st Embodiment mentioned above can be acquired, without accompanying the significant change of
なお、スリンガー20の形態は、上述した第1実施形態及びその第1変形例〜第8変形例の構成に特に限定されず、例えば、スリンガー20の大きさや厚みなどは、下側軸受6の大きさ、主軸2の外径などに応じて、任意に設定すればよい。また、上述した第1実施形態及びその第1変形例〜第8変形例において、スリンガー20の素材については特に言及しなかったが、スリンガー20としては、例えば、各種の金属製(例えば、鋼製やステンレス製)のものや、金属製の環状板の全面若しくは一部に各種の樹脂(例えば、ゴムや合成樹脂)をコーティングしたもの及び耐腐食性メッキ(例えば、亜鉛メッキ)を施したものなどを適用することができる。
また、スリンガー20は、上述した第1実施形態及びその第1変形例〜第8変形例では下側軸受6にのみ設けたが、水中ポンプの内部において、下側軸受6とメカニカルシール18との間に所定の空間を設けることが可能な場合には、スリンガー20を下側軸受6に加えて主軸2に設けてもよい。なお、スリンガー20は、上述した第1実施形態及びその第1変形例〜第8変形例では下側軸受6の一端側(メカニカルシール18側)の部位にのみ設けたが、これに加えて他端側(メカニカルシール18とは反対側)の部位に設けてもよい。さらに、これらに加えて、上側軸受8にスリンガー20を設けてもよい。
The form of the
Moreover, although the
さらに、上述した第1変形例〜第8変形例において、シール板(密封板)30の素材については特に言及しなかったが、例えば、シール板(密封板)30としては、芯材(各種の金属などの芯金)を弾性材(ゴムや合成樹脂などのシール材)でコーティングして形成されたものを適用することができる。また、シール板(密封板)30には、任意の数のシールリップを設けることができる。なお、シール板(密封板)30として、非接触型のシールや、例えば各種の金属板をプレス加工して形成された非接触型のシールドなどを適用してもよい。 Furthermore, in the first to eighth modifications described above, the material of the seal plate (sealing plate) 30 is not particularly mentioned. For example, as the seal plate (sealing plate) 30, a core material (various types) can be used. A material formed by coating a metal core or the like with an elastic material (a sealing material such as rubber or synthetic resin) can be used. The seal plate (sealing plate) 30 can be provided with any number of seal lips. As the seal plate (sealing plate) 30, a non-contact type seal or a non-contact type shield formed by pressing various metal plates, for example, may be applied.
2 主軸
4 電動機
6,8 転がり軸受
6a,6b ハウジング
10 羽根車
18 メカニカルシール
20 スリンガー
20a 基端部
20b 面部
20c 壁部
30 シール板(密封板)
30b リップ
30d 凸状部
M モータ部 P ポンプ部
S メカニカルシール室
α 屈曲角度 β 傾斜角度
2
Claims (3)
メカニカルシール室寄りに配設された転がり軸受には、当該軸受の内部及びメカニカルシール室の内部への異物の浸入を防止するための環状を成すスリンガーが設けられており、スリンガーは、当該スリンガーを回転輪に固定するための基端部と、当該基端部に連続して転がり軸受とメカニカルシールとの間を横断する方向に延出した面部と、当該面部に連続し、対向する転がり軸受の静止輪との間に所定間隔を空けて、当該軸受の外部方向に90度以上且つ180度以下の所定の屈曲角度で延出した壁部とを有していることを特徴とする水中ポンプ。 An electric motor that rotates a main shaft that extends in the vertical direction, a motor unit that houses a plurality of rolling bearings that rotatably support the main shaft, and a pump unit that contains an impeller attached to the lower end side of the main shaft A submersible pump provided between a motor unit and a pump unit, and a mechanical seal chamber in which a mechanical seal for keeping the motor unit airtight is arranged vertically.
The rolling bearing disposed near the mechanical seal chamber is provided with an annular slinger for preventing foreign matter from entering the inside of the bearing and the mechanical seal chamber. A base end portion for fixing to the rotating wheel, a surface portion extending in a direction crossing between the rolling bearing and the mechanical seal continuously to the base end portion, and a rolling bearing continuous to the surface portion and opposed to the surface end portion. A submersible pump characterized by having a wall portion extending at a predetermined bending angle of 90 degrees or more and 180 degrees or less in the external direction of the bearing with a predetermined interval between the stationary ring.
3. The submersible pump according to claim 1, wherein the sealing plate is provided with a convex portion that protrudes toward the slinger and comes into contact with the slinger on a surface facing the slinger.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2006-02-13 JP JP2006035660A patent/JP2007211753A/en active Pending
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