JP2012228004A

JP2012228004A - 連結構造

Info

Publication number: JP2012228004A
Application number: JP2011091369A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ukon; 雅幸右近
Original assignee: HAKATAKO KANRI KK; Benten Inc
Current assignee: HAKATAKO KANRI KK; Benten Inc
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-11-15

Abstract

【課題】簡素な構造で、組立作業が容易であり、汎用性にも優れた、モータとポンプとの連結構造を提供する。
【解決手段】連結構造１０においては、駆動用電源として直流電流を使用するモータ１１の回転軸１３の先端側に当該回転軸１３と同軸上に設けられた中空軸部１５の穴部１７内に、アキシャルピストン型の高圧ポンプ１２の回転軸１４の先端部１４ａが挿入されている。また、モータ１１の中空軸部１５の穴部１７と、当該穴部１７に挿入された高圧ポンプ１２の回転軸１４の先端部１４ａと、の間のトルク伝達手段として、穴部１７と先端部１４ａとの間にキー１６が挿入されている。モータ１１とポンプ１２とをそれぞれの回転軸１３，１４が同軸上で連結可能な対向姿勢に保つため、モータ１１のケーシング２３とポンプ１２のケーシング２０とを繋ぐ結合手段２４が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプとこれを駆動するモータとを同軸上で連結する技術に関する。

海水淡水化施設や浄水施設において使用される高圧ポンプとしては、従来、プランジャポンプが主流であったが、近年、小型・軽量で高性能のアキシャルピストン型の高圧ポンプ（例えば、デンマークのダンフォス社の水圧ポンプなど）を使用する試みもなされている。この場合、モータとポンプとの連結構造として、例えば、図５に示すような構造が採用されている。

図５に示す連結構造５０においては、モータ５１の回転軸５２と、高圧ポンプ５３の被駆動軸５４とが同軸をなすように対向配置してカップリング５５で連結するとともに、モータ５１のフランジ５１ｆとポンプ５３のフランジ５３ｆとの間にブラケット５６を介在させ、それぞれのフランジ５１ｆ，５３ｆがボルト（図示せず）によってブラケット５６に固定されている。モータ５１の回転軸５２と高圧ポンプ５３との間のトルク伝達手段として、カップリング５５内にキー５７が設けられている。また、ブラケット５６の一部に組立用窓５８が開設され、組立用窓５８の外側に窓カバー５９が付設されている。

一方、本発明に関連する先行技術として、例えば、特許文献１記載の「着脱式モータ」や特許文献２記載の「多連式プランジャポンプ」などがある。

特開２００５−３４１７１７号公報特開２００１−２３４８５０号公報

図５に示す連結構造５０は、モータ５１の回転軸５２と高圧ポンプ５３の被駆動軸５４とを連結するカップリング５５だけでなく、モータ５１とポンプ５３とを一体化するブラケット５６が必要であるため、部品点数が多く、構造も複雑である。また、カップリング５５による連結作業は、ブラケット５６に開設された組立用窓５８を利用して行わなければならないので、作業性が悪い。

一方、特許文献１，２に記載されている連結構造は、図５に示す連結構造よりも複雑で部品点数も多く、組立作業が困難である。また、これらの連結構造は、所定の技術分野に特化したものであるため、汎用性に欠ける。

本発明が解決しようとする課題は、簡素な構造で、組立作業が容易であり、汎用性にも優れた連結構造を提供することにある。

本発明の連結構造は、モータとポンプとをそれぞれの回転軸が同軸上で連結可能な対向姿勢に保つため前記モータのケーシングと前記ポンプのケーシングとを繋ぐ結合手段と、一方の前記回転軸の先端部を同軸上で挿入して一体的に連結するため他方の前記回転軸の先端側に開設された中空軸部と、を備えたことを特徴とする。

このような構成とすれば、一方の回転軸の先端部を他方の回転軸に開設された中空軸部内に挿入して一体的に連結し、前記モータのケーシングと前記ポンプのケーシングと結合手段で繋ぐことによってモータとポンプとを連結することができる。これにより、モータの回転軸とポンプの回転軸とは同軸上で一体的に連続した状態となるので、モータを稼動させるとその回転軸の駆動力によってポンプの回転軸が回転し、ポンプを作動させることができる。本発明の連結構造は、回転軸同士を連結するカップリングなどの連結部品が不要であるため、部品点数が少なく、簡素な構造であり、組立作業が容易で、汎用性にも富んでいる。

ここで、前記結合手段として、前記中空軸部を包囲する領域において前記モータのケーシングから前記ポンプに向かって一体的に突設された周壁部と、前記ポンプのケーシングに設けられたポンプフランジを前記周壁部に固定するため前記周壁部に設けられたフランジと、を備え、前記モータの回転軸の先端側に前記中空軸部を設けることが望ましい。

このような構成とすれば、フランジを有するポンプであれば、ポンプ側に機械加工や部品付加をすることなく、モータとポンプとを連結することが可能となるため、組立作業がさらに容易となり、汎用性も高まる。

また、前記結合手段を所定位置に固定するための脚部を前記結合手段に設けることが望ましい。

このような構成とすれば、一体的に連結されたモータ及びポンプを、他の固定用部材を用いることなく所定位置に固定することが可能となるため、実用性が高まる。

本発明により、簡素な構造で、組立作業が容易であり、汎用性にも富んだ連結構造を提供することができる。

本発明の実施形態である連結構造を示す一部切欠平面図である。図１に示す連結構造の一部切欠側面図である。その他の実施形態である連結構造を示す一部切欠側面図である。その他の実施形態である連結構造を示す一部切欠側面図である。従来の連結構造を示す一部切欠平面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１，図２に示すように、本実施形態の連結構造１０においては、駆動用電源として直流電流を使用するモータ１１の回転軸１３の先端側に当該回転軸１３と同軸上に設けられた中空軸部１５の穴部１７内に、アキシャルピストン型の高圧ポンプ１２（例えば、デンマークのダンフォス社の水圧ポンプ）の回転軸１４の先端部１４ａが挿入されている。また、モータ１１の中空軸部１５の穴部１７と、当該穴部１７に挿入された高圧ポンプ１２の回転軸１４の先端部１４ａと、の間のトルク伝達手段として、穴部１７と先端部１４ａとの間にキー１６が挿入されている。

モータ１１とポンプ１２とをそれぞれの回転軸１３，１４が同軸上で連結可能な対向姿勢に保つため、モータ１１のケーシング２３とポンプ１２のケーシング２０とを繋ぐ結合手段２４が設けられている。結合手段２４は、モータ１１の正面側の回転軸１３の周囲において、中空軸部１５を取り囲む状態でモータ１１のケーシング２３と一体的に設けられた筒状の周壁部１９と、ポンプ１２のケーシング２０に一体的に形成されたポンプフランジ１８を周壁部１９に固定するため周壁部１９の前縁側に設けられたフランジ２１と、を備えている。

図１に示すように、ポンプ１２のフランジ１８正面をモータ１１の周壁部１９のフランジ２１正面に接合し、複数のボルト（図示せず）で締め付けることにより、モータ１１とポンプ１２とが、それぞれの回転軸１３，１４が同軸上で連結可能な対向姿勢に固定されている。

図２に示すように、結合手段２４のフランジ２１の下側には、断面Ｌ字状の支持脚２５がフランジ２１と一体的に形成されている。支持脚２５下端の接地部２５ａを所定の固定部材２６に当接させボルト２７などで締め付けることにより、モータ１１及びポンプ１２を所定位置に固定することができる。

連結構造１０においては、ポンプ１２の回転軸１４の先端部１４ａをモータ１１の回転軸１３に開設された中空軸部１５の穴部１７内に挿入して一体的に連結し、モータ１１のケーシング２３とポンプ１２のケーシング２０と結合手段２５で繋ぐことによってモータ１１とポンプ１２とを容易に連結することができる。

また、連結構造１０は、回転軸１３，１４同士を連結するカップリングなどの連結部品を使用する必要がないため、部品点数が少なく、簡素な構造であり、組立作業が容易で、汎用性にも富んでいる。

さらに、連結構造１０においては、結合手段２４として、中空軸部１５を包囲する領域においてモータ１１のケーシング２３からポンプ１２に向かって一体的に突設された周壁部１９と、ポンプ１２のケーシング２０に形成されたポンプフランジ１８を周壁部１９に固定するため周壁部１９に設けられたフランジ２１と、を備え、モータ１１の回転軸１３の先端側に中空軸部１５を設けている。

従って、ポンプフランジ１８を有するポンプ１２であれば、ポンプ１２側に機械加工や部品付加をすることなく、モータ１１とポンプ１２とを連結することが可能であり、組立作業は極めて容易であり、汎用性も高い。

一方、結合手段２４を所定位置（固定部材２６上）に固定するための脚部２５を結合手段２４に設けているため、一体的に連結されたモータ１１及びポンプ１２を、他の固定用部材を用いることなく所定位置に固定することができ、実用性にも優れている。

次に、図３に基づいて、本発明のその他の実施形態について説明する。図３に示す連結構造３０は、モータ３１とポンプ３２とをそれぞれの回転軸３３，３４が同軸上で連結可能な対向姿勢に保つためモータ３１のケーシング３５とポンプ３２のケーシング３６とを繋ぐ結合手段３７と、ポンプ３２の回転軸３４の先端部３４ａを同軸上で挿入して一体的に連結するためモータ３１の回転軸３３の先端側に形成された中空軸部３８と、を備えている。

結合手段３７は、互いに平行に対向する一対の壁部３７ａ，３７ｂと、壁部３７ａ，３７ｂの周縁部分を閉塞する周壁部３７ｃと、壁部３７ａ，３７ｂの下端部分に設けられた接地部３７ｄ，３７ｅと、を備えた箱体状の部材である。接地部３７ｄ，３７ｅの下面を所定の固定部材３９上に当接させ、複数のボルト３７ｊで締め付けることより、結合手段３７を固定部材３９に固定することができる。

一方の壁部３７ａに設けられた貫通孔３７ｆにモータ３１の回転軸３３を通し、凹状部３７ｇにケーシング３５の正面部３５ａを嵌入させ、複数のボルト３５ｃでフランジ３５ｂを壁部３７ａに接合することによってモータ３１が結合手段３７に固定されている。

また、他方の壁部３７ｂに設けられた貫通孔３７ｈにポンプ３２の回転軸３４を通すとともに先端部３４ａをモータ３１の中空軸部３８の穴部３８ａ内に挿入連結し、凹状部３７ｉにケーシング３６の正面部３６ａを嵌入させ、複数のボルト３６ｃでフランジ３６ｂを壁部３７ｂに接合することによってポンプ３２が結合手段３７に固定されている。

モータ３１の回転軸３３の中空軸部３８とポンプ３２の回転軸３４の先端部３４ａとの間のトルク伝達手段はキー（図示せず）を用いているが、これに限定するものではなく、スプライン機構やセレーション機構を採用することもできる。

次に、図４に基づいて、本発明のその他の実施形態である連結構造４０について説明する。図４に示すように、連結構造４０においては、ポンプ３２の回転軸３４の先端部３４ａを同軸上でモータ４１の回転軸４３の先端側に挿入して一体的に連結するため、モータ４１の回転軸４３の先端側に、穴部４８ａを有する中空軸部４８を設けている。本実施形態の連結構造４０では、モータ４１の回転軸４３の外径と中空軸部４８の外径とを略同一とすることにより、回転軸４３の外周に拡径部分が生じることを回避している。その他の部分の構造、機能などは図３に示す連結構造３０と同様であるため、図３と同じ符号を付して説明を省略する。

本発明の連結構造は、モータで駆動されるポンプを使用する各種産業分野において広く使用することができる。

１０，３０，４０連結構造
１１，３１，４１モータ
１２，３２ポンプ
１３，１４，３３，３４，４３回転軸
１４ａ，３４ａ先端部
１５，３８，４８中空軸部
１６キー
１７，３８ａ，４８ａ穴部
１９周壁部
１８ポンプフランジ
２０，２１，２３，３５，３６ケーシング
２４，３７結合手段
２５支持脚
２５ａ，３７ｄ，３７ｅ接地部
３５ａ，３６ａ正面部
３５ｂフランジ
２６，３９固定部材
２７，３７ｊ，３５ｃ，３６ｃボルト
３７ａ，３７ｂ壁部
３７ｃ周壁部
３７ｆ貫通孔
３７ｇ，３７ｉ凹状部
３７ｈ貫通孔

Claims

モータとポンプとをそれぞれの回転軸が同軸上で連結可能な対向姿勢に保つため前記モータのケーシングと前記ポンプのケーシングとを繋ぐ結合手段と、一方の前記回転軸の先端部を同軸上で挿入して一体的に連結するため他方の前記回転軸の先端側に形成された中空軸部と、を備えたことを特徴とする連結構造。
前記結合手段として、前記中空軸部を包囲する領域において前記モータのケーシングから前記ポンプに向かって一体的に突設された周壁部と、前記ポンプのケーシングに設けられたポンプフランジを前記周壁部に固定するため前記周壁部に設けられたフランジと、を備え、前記モータの回転軸の先端側に前記中空軸部を設けた請求項１記載の連結構造。
前記結合手段を所定位置に固定するための脚部を前記結合手段に設けた請求項１または２記載の連結構造。