JP6646505B2 - 軸組立体、モータ軸、モータ、モータポンプ、および軸組立体の製造方法 - Google Patents
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Description
軸組立体は、ポンプ軸、モータ軸、および継手部材を含むが、継手部材は軸封装置の取付部分でもある。ポンプ軸とモータ軸とが螺合によって直接的に接合され、また継手部材の2つの嵌合孔が互いに同心であるため、ポンプ軸とモータ軸とを含む軸組立体の同心精度を確保することが容易である。従って、例えばポンプ軸の形成後にポンプ軸を含む3つの部分を接合するような工程も採用しやすくなる。また、ポンプ軸およびモータ軸のそれぞれと継手部材との嵌合は圧入でなくてもよいため、例えばモータ軸をモータに組み込んだ後でモータ軸と継手部材とを接合するといった工程も可能になる。
部材は、羽根車取付部分よりも大きな径の部分を有してもよい。
継手部材は軸封装置の取付部分でもあるため、ポンプ軸と同様に耐食性の材料で形成することができる。
スプライン構造は、羽根車に伝達されるトルクが分散されるという利点を有する。例えば上記のようにポンプ軸の形成後にポンプ軸を含む3つの部分を接合するような工程を採用すれば、スプラインの形成に引き抜き加工を用いることも容易になる。
テーパー面を形成することによって、同心精度の確保がさらに容易になりうる。
例えば2ヶ所の嵌合のうちの一方を圧入にすることで、同心精度が向上しうる。なお、2ヶ所の嵌合のうちの両方を圧入にすることも排除されない。また、上記のとおり、2ヶ所の嵌合の両方が圧入でなくてもよい。
つまり、軸組立体は、ポンプ軸に継手部材が接合された状態で提供され、事後的にこれにモータ軸が接合されてもよいし、ポンプ軸、継手部材、およびモータ軸が接合された状態で軸組立体が提供されてもよい。
継手部材は軸封装置の取付部分でもあるため、継手部材の内部の空隙を介してポンプの取扱流体が流出するのを防止するシール部材は有効でありうる。
上記のポンプ軸側の場合と同様に、モータ軸側にもテーパー面を形成することによって、同心精度の確保がさらに容易になりうる。テーパー面は、ポンプ軸側もしくはモータ軸側のいずれかにのみ形成されてもよいし、両方に形成されてもよいし、または形成されなくてもよい。
なくてもよい。継手部材310は、上述のようにメカニカルシール320が取り付けられるように構成された外周面311を有する。このような外周面311を有することによって、継手部材310は、メカニカルシール320の取付部分としても機能する。さらに、継手部材310の内部には、ポンプ側嵌合孔312と、モータ側嵌合孔313とが形成される。ポンプ側嵌合孔312とモータ側嵌合孔とは、互いに連通しており、かつ互いに同心である。
が低いモータ軸210が取扱流体の影響で腐食することを防止することもできる。例えば、スペーサリング315の長さを適切に設定することによって、上記の空隙を適切にシールできるようにOリング314を押圧することができる。
2とポンプ側嵌合孔312との間の嵌合(この例では圧入)は回転駆動力の伝達を目的としない。それゆえ、ここでの圧入は、一般的な圧入よりも弱い、つまり圧入代の小さいものでよい。弱い圧入の場合、圧入荷重を抑制することができるため、細いポンプ軸110でも曲がることなく圧入を実行することができる。なお、ここでの圧入を焼嵌めまたは冷やし嵌めとしてもよいが、常温で加工することができる圧入には生産性の面で利点がある。
よって主軸に破損や屈曲が生じるようなリスクを除去することができる。
110 ポンプ軸
111 スプライン部分
112 縮径部分
113 ねじ部分
120 羽根車
130 ケーシング
200 モータ
210 モータ軸
211 ねじ部分
212 縮径部分
213 延長部分
216 ロータ取付部分
220 ロータ
230 ステータ
300 軸封部分
310 継手部材
311 外周面
312 ポンプ側嵌合孔
313 モータ側嵌合孔
314 Oリング
320 メカニカルシール
Claims (15)
- ポンプ軸であって、羽根車が取り付けられる羽根車取付部分、前記ポンプ軸の一方の端部に形成される第1の縮径部分、および前記第1の縮径部分の先端に設けられる第1のねじ部分を有するポンプ軸と、
前記第1の縮径部分が嵌合するポンプ側嵌合孔、前記第1のねじ部分に螺合する第2のねじ部分が先端に設けられたモータ軸の第2の縮径部分が嵌合するように構成されたモータ側嵌合孔、および軸封装置が取り付けられるように構成された外周面を有する継手部材であって、前記ポンプ側嵌合孔と前記モータ側嵌合孔とは互いに同心である継手部材と
を備える軸組立体。 - 前記ポンプ軸および前記継手部材は、耐食性の材料で形成され、
前記継手部材は、前記羽根車取付部分よりも大きな径の部分を有する、請求項1に記載の軸組立体。 - 前記羽根車取付部分は、外周面にスプラインが形成されたスプライン部分である、請求項2に記載の軸組立体。
- 前記ポンプ軸は、前記羽根車取付部分と前記第1の縮径部分との境界に形成される第1のテーパー面を有し、
前記継手部材は、前記第1のテーパー面に対応して前記ポンプ側嵌合孔の入口に形成される第2のテーパー面を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の軸組立体。 - 前記第1の縮径部分と前記ポンプ側嵌合孔との嵌合は、圧入である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の軸組立体。
- 前記軸組立体は、前記モータ軸をさらに備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載の軸組立体。
- 前記第2の縮径部分の端面と前記モータ側嵌合孔の内周面との間の空隙をシールするシール部材をさらに備える、請求項6に記載の軸組立体。
- 前記モータ軸は、前記第2の縮径部分よりも大きな径の延長部分と、前記延長部分と前記第2の縮径部分との境界に形成される第3のテーパー面とを有し、
前記継手部材は、前記第3のテーパー面に対応して前記モータ側嵌合孔の入口に形成される第4のテーパー面を有する、請求項6または7に記載の軸組立体。 - モータ軸であって、
前記モータ軸の一方の端部に形成され、軸封装置が取り付けられるように構成された外周面を有する継手部材に設けられたモータ側嵌合孔に嵌合するように構成された第1の縮径部分と、
前記第1の縮径部分の先端に設けられ、前記モータ側嵌合孔と同心である前記継手部材のポンプ側嵌合孔に嵌合したポンプ軸の第2の縮径部分の先端に設けられた第2のねじ部分と螺合するように構成された第1のねじ部分と
を備えるモータ軸。 - 請求項9に記載のモータ軸と、
前記モータ軸に取り付けられるロータと、
前記ロータに対応するステータと
を備えるモータ。 - 羽根車、前記羽根車を収容するケーシング、およびポンプ軸を含むポンプであって、前記ポンプ軸は、前記羽根車が取り付けられる羽根車取付部分、前記ポンプ軸の一方の端部に形成される第1の縮径部分、および前記第1の縮径部分の先端に設けられる第1のねじ部分をさらに有するポンプと、
ロータ、前記ロータに対応するステータ、および前記ロータが取り付けられるモータ軸を含むモータであって、前記モータ軸は、前記モータ軸の一方の端部に形成される第2の縮径部分、および前記第2の縮径部分の先端に設けられ、前記第1のねじ部分に螺合する第2のねじ部分をさらに有するモータと、
前記第1の縮径部分が嵌合するポンプ側嵌合孔、前記第2の縮径部分が嵌合するモータ側嵌合孔、および軸封装置が取り付けられるように構成された外周面を含む継手部材であって、前記ポンプ側嵌合孔と前記モータ側嵌合孔とは互いに同心である継手部材と
を備えるモータポンプ。 - ポンプ軸を形成する第1のステップと、
軸封装置が取り付けられるように構成された外周面を有する継手部材のポンプ側嵌合孔に前記ポンプ軸の一方の端部に形成された第1の縮径部分を嵌合させる第2のステップと、
前記ポンプ側嵌合孔と同心である前記継手部材のモータ側嵌合孔にモータ軸の一方の端部に形成された第2の縮径部分を嵌合させながら、前記第1の縮径部分の先端に設けられた第1のねじ部分と前記第2の縮径部分の先端に設けられた第2のねじ部分とを螺合させる第3のステップと
を含む、軸組立体の製造方法。 - 前記第2のステップは、前記第1の縮径部分を前記ポンプ側嵌合孔に圧入するステップを含む、請求項12に記載の軸組立体の製造方法。
- 前記第3のステップは、前記モータ軸がモータに組み込まれた後に実行される、請求項12または13に記載の軸組立体の製造方法。
- 前記第1のステップは、引き抜き加工によって前記ポンプ軸の外周面にスプラインを形成するステップを含む、請求項12〜14のいずれか1項に記載の軸組立体の製造方法。
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