JP2002174197A - 水中ポンプ用軸継ぎ手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、芯振れをもたらす変形、さらには強
度的なばらつきなのない高品質の水中ポンプ用軸継ぎ手
を提供する。 【解決手段】本発明の水中ポンプ用軸継ぎ手は、一端部
にポンプ軸嵌挿用の第１軸穴２４をもつ筒状の第１本体
２２の他端部に、モータ軸嵌挿用の第２軸穴２９をもつ
筒状の第２本体２３をねじ込ませて、当該第２本体２３
を、第２軸穴２９と第１軸穴２４とが直列にならぶよ
う、第１本体２４に対して締結させる構造を採用して、
第１本体２２と第２本体２３とが組付ける際、芯振れの
要因となる変形がなく、さらにはばらつきのない安定し
た締結強度が確保できるようにしたことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中ポンプのモー
タ軸とポンプ軸とをつなぐ水中ポンプ用軸継ぎ手に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】深井戸に据付けられる水中ポンプは、一
般に図５に示されるように下側に水中モータ（モータ）
１を配置し、この水中モータ１の上部に多段式のポンプ
部３を組付ける構造が採用されている。またこれら間の
動力伝達には、水中ポンプの水中モータ１から上方へ延
びるモータ軸２とポンプ部３から下方へ延びるポンプ軸
４とを軸継ぎ手５で直列につなぐ構造が用いられ、この
軸継ぎ手５を通じ、水中モータ１からの動力（回転力）
がポンプ軸４の外周部に組付けてあるインペラ６へ伝達
され、インペラ６をケーシング７内でポンプ作用させる
ようにしている。

【０００３】近時では、簡単な作業で水中ポンプの組立
てが行えるよう、継ぎ手構造には、図５に示されるよう
にモータ軸２にスプライン軸を採用し、またこれに対応
する軸継ぎ手５の軸穴５ｂにスプライン穴を採用して、
ポンプ軸４の下端部に軸継ぎ手５を装着してから、水中
モータ１のモータ軸２（スプライン軸）を嵌め込みさえ
すれば、モータ軸２とポンプ軸４とがつなげられる構造
が用いられるようになった。

【０００４】通常、異なる二軸をつなぐ軸継ぎ手は、筒
状の本体の両端部に、ブローチ加工で、それぞれ相手方
となる軸が嵌挿する軸穴を一度に形成する一体構造が採
用されるが、上記水中ポンプの軸継ぎ手５のような一方
の端部が、今まで使用されているキー８が入るキー溝９
が付いた軸穴５ａ（あるいは止めねじが横方向から差し
込まれる軸穴など）に対し、他方の端部が、それとは形
状が全く異なるスプライン穴で形成される軸穴５ｂをも
つ構造の場合、双方をブローチ加工で一度に加工するこ
とは困難である。特にポンプ軸４が嵌まる軸穴５ａの方
が細径の場合、一体では製作ができない。

【０００５】そこで、水中ポンプで用いられる軸継ぎ手
５は、図６〜図９に拡大して示されるような分割式の軸
継ぎ手５が用いられている。

【０００６】従来、この分割式の軸継ぎ手５には、一端
部にポンプ軸嵌挿用の軸穴５ａを有し、他端部に軸穴５
ａと直列に並ぶよう該軸穴５ａより大径の通孔１０を有
した筒状の第１本体１１と、これと別体な第２本体１２
とを溶接で接合する構造が用いられている。

【０００７】具体的には、図６〜図８に示されるように
第２本体１２は、通孔１０に収容可能な外径をもち、内
周部にスプライン穴で形成される軸穴５ｂをもつ筒状部
材から形成してある。そして、軸継ぎ手５は、この第２
本体１２を、円板状のスペーサ１３（軸穴５ａ，５ｂ間
の境界壁を形成するもの）と共に、通孔１０内に収め
て、側方から第１本体１１の内周縁と第２本体１２の外
周縁との間の全周を溶接で接合することで、図６に示さ
れるような片側に軸穴５ａをもち、もう片側にそれと直
列に連なる軸穴５ｂをもつ全体を形成することが行われ
ている。なお、図６中、５ｃは溶接部分を示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、軸継ぎ手５
は、高トルク、高回転を伝える部品なので、それに見合
った高い品質が求められる。

【０００９】ところが、第２本体１２は、第１本体１１
に溶接して組付けるので、軸継ぎ手５の各部が溶接の熱
で変形しやすい。特にこの変形は、芯振れをきたす要因
となるので、軸継ぎ手５の品質を妨げやすい。しかも、
溶接の場合、腐食による応力腐食割れの発生を防ぐため
に、熱処理を行うことが求められるので、一層、熱的な
変形が生じやすい。そのうえ、全周溶接は、全周方向に
おいて強度的なばらつきが発生しやすく、有る特定の溶
接部分に応力が集中しやすい難点があり、軸継ぎ手５の
品質は良いものではなかった。

【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
でその目的とするところは、芯振れをもたらす変形、さ
らには強度的なばらつきなのない高品質の水中ポンプ用
軸継ぎ手を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した発明は、モータ軸嵌挿用の第２軸
穴をもつ筒状の第２本体を、第１本体の他端部（第１軸
穴とは反対側の端部）にねじ込ませる構造を採用して、
当該第２本体が、第２軸穴が第１軸穴と直列にならぶよ
う、第１本体に締結したことにある。

【００１２】同発明は、ねじ込みで第２本体を締結する
構造なので、外部から熱が加わらずにすみ、第１本体と
第２本体とを組付ける際には変形が起きずにすむ。しか
も、ねじによる機械的な締結なので、ばらつきのない安
定した強度で第２本体は第１本体に締結され、水中ポン
プに適した高い品質の軸継ぎ手が提供できる。

【００１３】請求項２に記載した発明は、上記目的に加
え、さらにコンパクト化を図りつつ第１本体と第２本体
とがねじで締結されるよう、第１本体が、一端部にポン
プ軸嵌挿用の第１軸穴を有し、他端部に前記第１軸穴と
直列に並ぶねじ穴を有した筒状とし、第２本体が、内周
部にモータ軸嵌挿用の第２軸穴を有し外周部におねじ部
を有した筒状とし、第１本体のねじ穴におねじ部をねじ
込ませると、第２軸穴が第１軸穴と直列に並ぶように第
１本体と第２本体とが締結されるようにした。

【００１４】請求項３に記載した発明は、上記目的に加
え、さらにポンプ運転中、第１本体と第２本体との締結
が緩まないように、モータ軸が回転する方向で締まるよ
う、第２本体を第１本体にねじ込ませたことにある。

【００１５】請求項４に記載した発明は、さらに上記目
的に加え、さらに第２本体のずれが最小限に抑えられる
よう、第２本体は、おねじ部の前側に嵌挿部を有した構
成とし、第１本体は、ねじ穴の前側に嵌挿部と嵌まり合
う受け穴を有した構成とし、嵌挿部と受け穴との嵌合に
より、両軸穴の芯が互いに合わさる状態のまま、第１本
体と第２本体とがねじで締結されるようにしたことにあ
る。

【００１６】請求項５に記載した発明は、さらに上記目
的に加え、さらにモータ軸の回転方向とは逆方向の力に
対する固定強度を高めるために、ねじで第１本体に締結
してある第２本体を、さらに固定手段で固定して、弛む
ことがないようしたことにある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１〜図３に示す
第１の実施形態にもとづいて説明する。

【００１８】図１は、先の「従来の技術」の項の図５で
説明した水中ポンプの場所で用いられる分割式軸継ぎ手
２０の全体の正断面図、図２は同軸継ぎ手２０を分解し
た正断面図をそれぞれ示している。

【００１９】軸継ぎ手２０は、先の「従来の技術」の項
でも述べたように、モータ軸２とポンプ軸４とをつなぐ
部品で、各図中２１は、同軸継ぎ手２０の本体を示して
いる。この本体２１は、筒状、例えば円筒状の部材で形
成された第１本体２２と、それより小形（全長：小、外
径：小）の筒状、例えば円筒状の部材で形成された筒状
の第２本体２３とを組合わせて構成される。

【００２０】このうち第１本体２２について説明すれ
ば、第１本体２２の一端部には、ポンプ軸嵌挿用の軸穴
２４（第１軸穴に相当）が形成されている。軸穴２４
は、軸方向に延びる通孔、詳しくはポンプ軸４と嵌挿可
能で、外周部にキー溝２５ａをもつ通孔２５で形成して
ある。第１本体２２の他端部には、軸穴２４より大径な
通孔２６が軸方向に渡り形成してある。これら両通孔２
５，２６は、同心をなして直列に並び相互に連通してい
る。通孔２６の内周面には、全長方向中央から他端に渡
り、めねじ部が形成され、通孔２６の中程から他端部分
にねじ穴２７を形成している。そして、残るねじ穴２７
の前側に、該ねじ穴２７と連続する嵌挿穴２８（受け穴
に相当）を形成している。

【００２１】一方、第２本体２３は、全体が通孔２６内
に収容可能な筒形をなしている。そして、この第２本体
２３の通孔を利用して、該本体２３の内部にモータ軸嵌
挿用の軸穴２９を形成している。詳しくは、第２本体２
３の先端側の内周面には、図２および図３に示されるよ
うにスプライン溝２９ａが形成されていて、これでスプ
ライン部２ａのあるモータ軸２が嵌まる通孔、すなわち
軸穴２９（第２軸穴に相当）を形成している。

【００２２】第２本体２３の外周部のうち、ねじ穴２７
と対応する外周部分には、おねじ部３０が形成されてい
る。そして、残るおねじ部３０と連続する第２本体２３
の前側の外周部分で、嵌挿穴２８内に嵌まり合う嵌挿部
３１を形成している。

【００２３】この第２本体２３が、円板状のスペーサ３
２（軸穴２４，２９間の境界壁を形成するもの）を間に
挟んで、第１本体２２の他端側から通孔２６のねじ穴部
分にねじ込まれている。

【００２４】このねじ込みによって第２本体２３は、図
１に示されるように嵌挿部３１と嵌挿穴２８とで行われ
る嵌挿で、所定位置に位置決められつつ、第１本体２２
に締結してある。これにより、第２本体２３は、全体が
通孔２６内に収まる状態で、第１本体２２の他端部に固
定させてある。なお、第１本体２２のめねじ部（ねじ穴
２７）と第２本体２３のおねじ部３０とは、モータ軸２
が回転する方向（水中ポンプの回転方向）で締まるねじ
が用いてある。

【００２５】これで、図１に示されるように片側（一端
部）にポンプ軸嵌挿用の軸穴２４を有し、もう片側（他
端部）にそれと直列に連なるモータ軸嵌挿用の軸穴２９
を有する軸継ぎ手２０を構成している。なお、例えば本
実施形態では、モータ軸嵌挿用の軸穴２９よりポンプ軸
嵌挿用の軸穴２４の径を小さくしてある。

【００２６】こうしたねじ込みにより、第２本体２３を
第１本体２２の他端部に締結する構造だと、軸継ぎ手２
０は、外部から熱を加えずに、第１本体２２と第２本体
２３とを組付けることができ、各本体１１，１２の各部
には、芯振れをもたらすような変形は発生せずにすむ。
しかも、ねじ（ねじ穴２７、おねじ部３０）により締結
されるので、第２本体２３の全周各部は、ばらつきない
安定した強度で、第１本体２２に組付くようになり、水
中ポンプ用に適した高い品質の軸継ぎ手２０が実現でき
る。特に第１本体２２の他端部にねじ穴２７を形成し、
第２本体２３の外周部におねじ部３０を形成した構造
は、第１本体２２の径方向外側に張り出す部分が無いの
で、第１本体２２と第２本体２３とをコンパクトに締結
することができ、軸継ぎ手２０が大形化することはな
い。

【００２７】そのうえ、第１本体２２と第２本体２３と
は、水中ポンプのモータ軸が回転する方向に対して、締
まり方向を定めたねじで締結してあるので、ポンプ運転
中、第１本体２２に組付けた第２本体２３が弛むことは
ない。

【００２８】さらに嵌挿穴２８と嵌挿部３１とを用い
て、軸穴２４，２９の芯が互いに合わさる状態を保ちな
がら、第１本体２２と第２本体２３とをねじで締結する
ようにしたので、ねじ込みに伴う軸穴２４と軸穴２９と
の芯ずれを最小限に抑えることができる。

【００２９】図４は、本発明の第２の実施形態を示す。

【００３０】本実施形態は、第１本体１１にねじで締結
してある第２本体１２に対して弛みがでないように固定
したものである。

【００３１】具体的には、この固定手段には、例えばね
じ穴２７を形成する周壁の側方から、おねじ部３０へ止
めねじ３５を突き当たるまでねじ込んで第２本体１２を
固定する構造が用いてある。むろん、固定手段は、止め
ねじ３５に限らず、他の部材、例えばピンや接着剤を用
いたり、これらを組合わせた構造を用いてもよい。

【００３２】こうした固定は、締め付けた第２本体２３
に対し、モータ軸の回転方向とは逆方向の力に対する強
度を高めることができる。それ故、水中ポンプのモータ
停止時などに発生する逆回転力の力（モータ軸の回転方
向とは逆方向の力）に対して、弛みが発生するのを防ぐ
ことができ、一層、水中ポンプに適した軸継ぎ手２０が
提供できる。

【００３３】但し、図４において図１と同じ部分につい
ては、同一符号を附してその説明を省略した。

【００３４】なお、本発明は上述した第１、第２の実施
形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述
した実施形態では、スペーサを用いた例を挙げたが、こ
れに限らず、スペーサを用いないで、第２本体を第１本
体にねじ締結するようにしてもよい。また第２本体は、
第１本体内に全体が収まるようにしてあるが、第２本体
の端部が第１本体から突き出るようにしても構わない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、ねじ込みで、第２本体を第１本体に締結する構造
なので、芯振れをもたらす変形、さらには強度的なばら
つきなのない高品質の水中ポンプ用軸継ぎ手を提供でき
る。

【００３６】請求項２に記載の発明によれば、上記効果
に加え、さらにコンパクト化を図りつつ第１本体と第２
本体とがねじで締結できるといった効果を奏する。

【００３７】請求項３に記載の発明によれば、上記効果
に加え、さらにポンプ運転中、確実に第１本体と第２本
体との締結が緩まないようにできるといった効果を奏す
る。

【００３８】請求項４に記載の発明によれば、上記効果
に加え、さらに第２本体が第１本体に組付く際のずれを
最小限に抑えることができるといった効果を奏する。

【００３９】請求項５に記載の発明によれば、上記効果
に加え、さらにモータ軸の回転方向とは逆方向の力に対
する固定強度を高めることができるといった効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る軸継ぎ手を示す
正断面図。

【図２】上記軸継ぎ手を分解した正断面図。

【図３】図２中のＡ−Ａ線に沿う側面図。

【図４】水中ポンプのモータ軸とポンプ軸とをつないで
いる軸継ぎ手周辺の構造を示す正断面図。

【図５】上記水中ポンプで用いられている従来の軸継ぎ
手の構造を示す正断面図。

【図６】上記軸継ぎ手の正断面図。

【図７】上記軸継ぎ手を分解した正断面図。

【図８】図７中のＢ−Ｂ線に沿う側面図。

【図９】図７中のＣ−Ｃ線に沿う側面図。

【符号の説明】

２…モータ軸 ４…ポンプ軸 ２０…軸継ぎ手 ２２…第１本体 ２３…第２本体 ２４…軸穴（第１軸穴） ２７…ねじ穴 ２８…嵌挿穴（受け穴） ２９…軸穴（第２軸穴） ３０…おねじ部 ３１…嵌挿部 ３５…止めねじ（固定手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 淳 愛知県岡崎市橋目町御領田１番地 株式会 社川本製作所岡崎工場内 Ｆターム(参考） 3H022 AA01 BA06 CA07 DA07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部にポンプ軸嵌挿用の第１軸穴を有
   して形成される筒状の第１本体と、 前記第１軸穴とは異なる形状のモータ軸嵌挿用の第２軸
   穴を有して筒状に形成されてなり、前記第１本体の他端
   部にねじ込んで、前記第２軸穴が前記第１軸穴と直列に
   並ぶように締結される第２本体とを具備してなることを
   特徴とする水中ポンプ用軸継ぎ手。
2. 【請求項２】 一端部にポンプ軸嵌挿用の第１軸穴を有
   し、他端部に前記第１軸穴と直列に並ぶねじ穴を有して
   形成される筒状の第１本体と、 内周部に前記第１軸穴とは異なる形状のモータ軸嵌挿用
   の第２軸穴を有し、外周部におねじ部を有して筒状に形
   成され、前記第１本体のねじ穴におねじ部をねじ込ん
   で、前記第２軸穴が前記第１軸穴と直列に並ぶように締
   結される第２本体とを具備してなることを特徴とする水
   中ポンプ用軸継ぎ手。
3. 【請求項３】 前記第２本体は、前記モータ軸が回転す
   る方向で締まるよう前記第１本体に対してねじ込まれる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水中ポ
   ンプ用軸継ぎ手。
4. 【請求項４】 前記第２本体の外周部は、前記おねじ部
   の前側に該おねじ部と連続するよう嵌挿部が形成され、 前記第１本体は、前記ねじ穴の前側に該ねじ穴と連続す
   るよう前記嵌挿部と嵌まり合う受け穴が形成されている
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の水中ポ
   ンプ用軸継ぎ手。
5. 【請求項５】 前記第２本体は、固定手段によって、前
   記第１本体に固定してあることを特徴とする請求項１な
   いし請求項４のいずれか一つに記載の水中ポンプ用軸継
   ぎ手。