JP2019173845A - 軸継手および該軸継手を備えた回転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原動機の駆動軸と、回転機械の回転軸との芯ずれを最小とすることができる軸継手を提供する。【解決手段】軸継手は、第１の軸１０１の外周面に接触可能な半円筒状の軸保持面５ａをそれぞれ有する２つの分割体５と、２つの分割体５を互いに締結するための第１のねじ７と、第２の軸１０２の外周面に接触可能な内周面１０ａを有するフランジ構造体１０と、フランジ構造体１０を第２の軸１０２に固定するための締結ねじ１５と、フランジ構造体１０を２つの分割体５の軸方向端面５ｂに固定するための複数の第２のねじ８とを備える。フランジ構造体１０は、２つの分割体５の半円筒状の内面５ｅに嵌合する外周面３０ａを持つ凸部３０を有している。【選択図】図４

Description

本発明は、原動機と回転機械とを連結するための軸継手に関する。また、本発明は、そのような軸継手によって連結された原動機および回転機械を備えた回転装置に関する。

電動機の駆動軸と、ポンプの回転軸とを連結するために、軸継手が一般に使用される。図１６は、従来の軸継手の一例を示す模式図である。図１６に示すように、軸継手は、軸方向に沿って分割された２つの分割体５００を備えている。２つの分割体５００は、軸方向に垂直な複数のボルト５１０によって互いに締結されている。より具体的には、電動機の駆動軸５２０と、ポンプの回転軸５２１が２つの分割体５００に挟まれた状態で、これら分割体５００をボルト５１０で互いに締結することにより、軸継手が駆動軸５２０および回転軸５２１の両方に固定される。

このような構成によれば、ボルト５１０を保持するためのフランジが不要であるので、外径の小さいコンパクトな軸継手が達成される。また、ボルト５１０によって軸継手を駆動軸５２０および回転軸５２１に容易に取り付けることができ、かつボルト５１０を取り外すことで、軸継手を駆動軸５２０および回転軸５２１から簡単に取り外すことができる。

中華民国専利公報第５１５４７９号公報（Ｕ）

しかしながら、２つの分割体５００の内面、電動機の駆動軸５２０の外面、およびポンプの回転軸５２１の外面は別々に加工するため、電動機の駆動軸５２０とポンプの回転軸５２１を同軸上に合わせることは極めて難しい。例として、図１７に示すように、各分割体５００は、軸方向に対して僅かに傾き、各分割体５００と駆動軸５２０との面接触、および各分割体５００と回転軸５２１との面接触が確立されにくい。図１７に示す状態では、２つの分割体５００に対し駆動軸５２０と回転軸５２１は線接触となり、駆動軸５２０と回転軸５２１を同軸上に合わせることは難しい。

そこで、本発明は、原動機の駆動軸と、回転機械の回転軸との芯ずれを最小とすることができる軸継手を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような軸継手によって連結された原動機および回転機械を備えた回転装置を提供することを目的とする。

一態様では、第１の軸と第２の軸とを連結するための軸継手であって、前記第１の軸の外周面に接触可能な半円筒状の軸保持面をそれぞれ有する２つの分割体と、前記２つの分割体を互いに締結するための第１のねじと、前記第２の軸の外周面に接触可能な内周面を有するフランジ構造体と、前記フランジ構造体を前記第２の軸に固定するための締結ねじと、前記フランジ構造体を前記２つの分割体の軸方向端面に固定するための複数の第２のねじとを備え、前記２つの分割体は、半円筒状の内面をそれぞれ有しており、前記フランジ構造体は、前記２つの分割体の前記半円筒状の内面に嵌合する外周面を持つ凸部を有していることを特徴とする軸継手が提供される。

一態様では、前記第１のねじは、前記軸継手の軸心に対して垂直に延びており、前記複数の第２のねじは、前記軸継手の軸心と平行に延びている。
一態様では、前記第１のねじは、前記軸継手の軸心の両側に配置された複数の第１のねじである。
一態様では、前記フランジ構造体の前記内周面は、円錐台形状を有している。
一態様では、軸継手は、前記２つの分割体の前記第１の軸に対する軸方向の位置を固定するための位置決め構造体をさらに備える。

一態様では、原動機と、回転機械と、前記原動機の駆動軸と前記回転機械の回転軸とを連結する上記軸継手とを備えたことを特徴とする回転装置が提供される。

本発明によれば、第１の軸と２つの分割体との面接触、第２の軸とフランジ構造体との面接触、および２つの分割体の内面とフランジ構造体の凸部との嵌合が同時に確立される。これらの面接触および嵌合は、第１の軸、２つの分割体、フランジ構造体、および第２の軸の正確な位置決めを達成するので、第１の軸と第２の軸との芯ずれを最小とすることができる。第１のねじおよび第２のねじは、位置決めに使用されるリーマボルトのような特殊なねじではなく、通常のねじである。したがって、第１のねじおよび第２のねじが挿入される通孔の寸法には高い精度は要求されない。結果として、安価な軸継手を達成することができる。さらに、２つの分割体を採用することで、第１の軸および第２の軸を軸方向に移動させることなく、軸継手を第１の軸および第２の軸に固定することができ、かつ軸継手を第１の軸および第２の軸から取り外すことができる。

本発明の軸継手の一実施形態を示す正面図である。 図１の矢印Ａで示す方向から見た軸継手の側面図である。 図１に示す軸継手の縦断面図である。 図２に示す軸継手の縦断面図である。 ２つの分割体の第１の軸に対する軸方向の位置を固定するための位置決め構造体の一実施形態を示す図である。 ２つの分割体の第１の軸に対する軸方向の位置を固定するための位置決め構造体の一実施形態を示す図である。 ２つの分割体の第１の軸に対する軸方向の位置を固定するための位置決め構造体の一実施形態を示す図である。 第１のねじおよび第２のねじを外したときの、図２のＢ−Ｂ線断面図である。 第１のねじにより２つの分割体を互いに締結したときの、図２のＢ−Ｂ線断面図である。 第１のねじおよび第２のねじを外したときの、図２のＣ−Ｃ線断面図である。 第１のねじにより２つの分割体を互いに締結したときの、図２のＣ−Ｃ線断面図である。 図１２（ａ）は、フランジ構造体および第２の軸の分解図であり、図１２（ｂ）は、フランジ構造体および第２の軸の組み立て図である。 図１３（ａ）は、他の実施形態に係るフランジ構造体および第２の軸の分解図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示すフランジ構造体および第２の軸の組み立て図である。 図１４（ａ）は、さらに他の実施形態に係るフランジ構造体および第２の軸の分解図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示すフランジ構造体および第２の軸の組み立て図である。 軸継手によって連結された電動機およびポンプを備えたポンプ装置を示す図である。 従来の軸継手の一例を示す模式図である。 従来の軸継手の問題を説明する模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の軸継手の一実施形態を示す正面図であり、図２は、図１の矢印Ａで示す方向から見た軸継手の側面図であり、図３は図１に示す軸継手の縦断面図であり、図４は、図２に示す軸継手の縦断面図である。

軸継手１は、第１の軸１０１と第２の軸１０２とを連結するために使用される。本実施形態では、第１の軸１０１は、原動機の駆動軸であり、第２の軸１０２は、回転機械の回転軸である。一実施形態では、第１の軸１０１は回転機械の回転軸であってもよく、第２の軸１０２は原動機の駆動軸であってもよい。原動機の例としては、電動機、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジンなどが挙げられる。また、回転機械の例としては、ポンプ、ファンなどの流体機械が挙げられる。

軸継手１は、第１の軸１０１の外周面に接触可能な半円筒状の軸保持面５ａをそれぞれ有する２つの分割体５と、２つの分割体５を互いに締結するための複数の第１のねじ７と、第２の軸１０２の外周面に接触可能な内周面１０ａを有するフランジ構造体１０と、フランジ構造体１０を第２の軸１０２に固定するための締結ねじ１５と、フランジ構造体１０を２つの分割体５の軸方向端面５ｂに固定するための複数の第２のねじ８とを備えている。

２つの分割体５およびフランジ構造体１０は、炭素鋼またはステンレス鋼などの金属から構成されている。各分割体５は、全体として半円筒形状を有する。２つの分割体５は、軸継手１の軸心ＣＬに沿って分割されており、軸心ＣＬと平行な対向面５ｃをそれぞれ有する。これらの対向面５ｃが互いに対向した状態で、２つの分割体５は、第１のねじ７によって互いに締結されている。軸保持面５ａの第１の軸１０１に対する面圧を高めるため、対向面５ｃの間には隙間が設けられている。

２つの分割体５は、半円筒状の内面５ｅをそれぞれ有している。フランジ構造体１０は、これら２つの半円筒状の内面５ｅに嵌合する外周面３０ａを持つ凸部３０を有している。凸部３０は円筒状である。さらに、フランジ構造体１０は、凸部３０から半径方向外側に突出するフランジ部２１を有している。フランジ部２１は、第２のねじ８によって２つの分割体５の軸方向端面５ｂに固定されている。

軸継手１は、位置決めねじ１７および位置決め円板１８を有している。位置決めねじ１７および位置決め円板１８は、２つの分割体５の第１の軸１０１に対する軸方向の位置を固定するための位置決め構造体である。第１の軸１０１の端面には、ねじ穴（図示せず）が形成されている。位置決め円板１８は、その中央に通孔（図示せず）を有しており、位置決めねじ１７は位置決め円板１８の通孔を通って第１の軸１０１のねじ穴に螺合されている。位置決め円板１８は、位置決めねじ１７によって第１の軸１０１の端面に固定されている。位置決め円板１８の直径は、第１の軸１０１の端面の直径よりも大きく、位置決め円板１８は第１の軸１０１の外周面から外側に突出している。各分割体５の内部には、軸心ＣＬに垂直な段部５ｄが形成されている。位置決め円板１８と分割体５の段部５ｄとの接触により、２つの分割体５の第１の軸１０１に対する軸方向の位置が固定される。

位置決め構造体は、本実施形態の位置決めねじ１７および位置決め円板１８に限定されない。例えば、図５に示すように、位置決め構造体は、分割体５の内部に設けられた、軸継手１の軸心ＣＬに垂直な壁５ｆであってもよい。この壁５ｆを第１の軸１０１の端面に接触させることで、２つの分割体５の第１の軸１０１に対する軸方向の位置が固定される。さらに、別の実施形態では、図６に示すように、位置決め構造体は、分割体５に形成されたねじ穴３７にねじ込まれたセットねじ３６であってもよい。セットねじ３６の先端は第１の軸１０１の外周面に押し付けられ、これにより分割体５の第１の軸１０１に対する軸方向の位置が固定される。また、別の実施形態では、図７に示すように、位置決め構造体としての壁５ｆとセットねじ３６を組み合わせ、セットねじ３６を第１の軸１０１に対する分割体５の位置のさらなる固定用として機能させてもよい。

第１のねじ７は、軸継手１の軸心ＣＬに対して垂直に延びている。さらに、第１のねじ７は、軸心ＣＬの両側に対称に配置されており、かつ軸心ＣＬに沿って配列されている。第１のねじ７は、軸心ＣＬに関して対称に配置されている。重量バランスの観点から、第１のねじ７の本数は偶数である。本実施形態では、４本の第１のねじ７が使用されている。具体的には、２組の第１のねじ７が、軸心ＣＬの両側に対称に配置されている。各組は２本の第１のねじ７から構成され、各組の２本の第１のねじ７は軸心ＣＬに沿って配列されている。一実施形態では、１組の第１ねじ７のみを設けてもよい。この場合は、２本の第１のねじ７が軸心ＣＬの両側に対称に配置される。さらに、一実施形態では、６本以上の第１のねじ７を軸心ＣＬの両側に対称に配置してもよい。軸心ＣＬの両側に配置された第１のねじ７は、２つの分割体５の半円筒状の軸保持面５ａを、第１の軸１０１の外周面に確実に面接触させることができる。

第２のねじ８は、軸継手１の軸心ＣＬと平行に延びている。第２のねじ８は、軸心ＣＬの周りに等間隔で配置されている。締結ねじ１５は、座金２０を貫通して第２の軸１０２に螺合されている。第２の軸１０２の端面１０２ａにはねじ穴（後述する）が形成されている。締結ねじ１５は、座金２０に形成された通孔（後述する）を通って第２の軸１０２のねじ穴に螺合されている。第２の軸１０２の外周面の端部はテーパー面１０３から構成されている。フランジ構造体１０の内周面１０ａは、第２の軸１０２のテーパー面１０３に適合する円錐台形状を有している。

フランジ構造体１０の内周面１０ａが第２の軸１０２のテーパー面１０３に接触しているとき、第２の軸１０２の端面１０２ａは、フランジ構造体１０内に位置している。したがって、締結ねじ１５を締め付けると、座金２０は締結ねじ１５によりフランジ構造体１０の端面に押し付けられ、フランジ構造体１０の内周面１０ａは座金２０により第２の軸１０２のテーパー面１０３に押し付けられる。このようにして、フランジ構造体１０は第２の軸１０２に締結ねじ１５によって固定される。

図８は、第１のねじ７および第２のねじ８を外したときの、図２のＢ−Ｂ線断面図である。各分割体５には第１のねじ７が螺合されるねじ穴２２と、第１のねじ７が貫通する通孔２３が形成されている。分割体５の半円筒状の軸保持面５ａは、第１の軸１０１の外周面に適合する形状を有している。すなわち、軸保持面５ａの半径は、第１の軸１０１の外周面の半径に実質的に同じである。第１のねじ７の固定用の２つの切り欠き５ｇが２つの分割体５の外周面にそれぞれ形成されている。これらの切り欠き５ｇは、回転時のバランスのため軸心ＣＬに対して対称の位置に設けられている。

図９は、第１のねじ７により２つの分割体５を互いに締結したときの、図２のＢ−Ｂ線断面図である。２つの分割体５の対向面５ｃが互いに対向した状態で、第１のねじ７を通孔２３に挿入し、さらにねじ穴２２に螺合すると、２つの分割体５の軸保持面５ａは、第１の軸１０１の外周面に面接触し、その一方で、２つの対向面５ｃの間には隙間が形成されている。軸保持面５ａと第１の軸１０１の外周面との面接触により、第１の軸１０１と２つの分割体５との芯出し（アライメント）が確立される。

図１０は、第１のねじ７および第２のねじ８を外したときの、図２のＣ−Ｃ線断面図である。図１０に示すように、２つの分割体５は、半円筒状の内面５ｅをそれぞれ有している。各半円筒状の内面５ｅは、凸部３０の外周面３０ａに適合する形状を有しており、各半円筒状の内面５ｅの半径は、フランジ構造体１０の凸部３０の外周面３０ａの半径と実質的に同じである。したがって、凸部３０は、２つの半円筒状の内面５ｅによって形成される円筒状の孔に嵌合する。

フランジ構造体１０のフランジ部２１には、第２のねじ８が貫通する通孔３３が形成されている。２つの分割体５の軸方向端面５ｂ（図４参照）には、通孔３３の位置に対応する位置にねじ穴３５が形成されている。第２のねじ８は、通孔３３を通ってねじ穴３５に螺合される。

図１１は、第１のねじ７により２つの分割体５を互いに締結したときの、図２のＣ−Ｃ線断面図である。図１１に示すように、２つの分割体５を第１のねじ７により締結すると、２つの半円筒状の内面５ｅは、フランジ構造体１０の凸部３０の外周面３０ａに嵌合する。２つの半円筒状の内面５ｅと、凸部３０の外周面３０ａとの嵌合により、２つの分割体５とフランジ構造体１０との芯出し（アライメント）が確立される。

図１２（ａ）は、フランジ構造体１０および第２の軸１０２の分解図であり、図１２（ｂ）は、フランジ構造体１０および第２の軸１０２の組み立て図である。フランジ構造体１０の内周面１０ａは、第２の軸１０２のテーパー面１０３に適合する円錐台形状を有している。座金２０は、フランジ構造体１０の内周面１０ａの直径よりも大きな直径を有する。座金２０は、締結ねじ１５とフランジ構造体１０との間に配置される。座金２０は、締結ねじ１５が貫通する通孔２０ａを有している。第２の軸１０２の端面１０２ａには、締結ねじ１５が螺合されるねじ穴１０４が形成されている。

フランジ構造体１０の内周面１０ａを第２の軸１０２のテーパー面１０３に接触させた状態で、締結ねじ１５を座金２０の通孔２０ａを通して第２の軸１０２のねじ穴１０４に螺合すると、図１２（ｂ）に示すように、座金２０はフランジ構造体１０の円錐台形状の内周面１０ａを第２の軸１０２のテーパー面１０３に押し付ける。このとき、円錐台形状の内周面１０ａは、第２の軸１０２のテーパー面１０３に面接触する。円錐台形状の内周面１０ａが第２の軸１０２のテーパー面１０３に面接触しているとき、第２の軸１０２の端面１０２ａは、フランジ構造体１０内に位置している。円錐台形状の内周面１０ａと第２の軸１０２のテーパー面１０３との面接触により、フランジ構造体１０と第２の軸１０２との芯出し（アライメント）が確立され、同時にフランジ構造体１０の第２の軸１０２に対する軸方向の位置決めが達成される。

フランジ構造体１０の円錐台形状の内周面１０ａと、第２の軸１０２のテーパー面１０３との組み合わせは、フランジ構造体１０と第２の軸１０２との同心度を向上させることができる。さらに、フランジ構造体１０の円錐台形状の内周面１０ａと、第２の軸１０２のテーパー面１０３との組み合わせは、フランジ構造体１０を第２の軸１０２から取り外す作業を容易とすることができる。特に、フランジ構造体１０および／または第２の軸１０２に錆が発生した場合でも、フランジ構造体１０を軸方向に僅かに変位させるだけで、フランジ構造体１０の全体を第２の軸１０２から切り離すことができる。

図１２（ｂ）に示す第２の軸１０２が固定されたフランジ構造体１０は、図４に示すように、第２のねじ８によって分割体５に締結される。このとき、２つの分割体５の半円筒状の内面５ｅは、フランジ構造体１０の凸部３０の外周面３０ａに嵌合する。２つの半円筒状の内面５ｅと、凸部３０の外周面３０ａとの嵌合により、２つの分割体５とフランジ構造体１０との芯出し（アライメント）が確立される。

第２のねじ８は軸継手１の軸心ＣＬと平行に延びているので、第２のねじ８は、第１のねじ７によって締結された２つの分割体５に径方向の力をほとんど加えない。したがって、第２のねじ８を締め付けたときに、第１の軸１０１の外周面と分割体５の軸保持面５ａとの面接触が維持される。さらに、軸継手１の軸心ＣＬと平行な第２のねじ８は、分割体５とフランジ構造体１０との間のトルク伝達を確実とすることができる。

本実施形態によれば、第１の軸１０１と２つの分割体５との面接触、第２の軸１０２とフランジ構造体１０との面接触、および２つの分割体５の内面５ｅとフランジ構造体１０の凸部３０との嵌合が同時に確立される。これらの面接触および嵌合は、第１の軸１０１、２つの分割体５、フランジ構造体１０、および第２の軸１０２の正確な位置決めを達成するので、第１の軸１０１と第２の軸１０２との芯ずれを最小とすることができる。第１のねじ７および第２のねじ８は、位置決めに使用されるリーマボルトのような特殊なねじではなく、通常のねじである。したがって、第１のねじ７および第２のねじ８が挿入される上記通孔２３，３３の寸法には高い精度は要求されない。結果として、安価な軸継手１を達成することができる。さらに、２つの分割体５を採用することで、第１の軸１０１および第２の軸１０２を軸方向に移動させることなく、軸継手１を第１の軸１０１および第２の軸１０２に固定することができ、かつ軸継手１を第１の軸１０１および第２の軸１０２から取り外すことができる。

図１３（ａ）は、他の実施形態に係るフランジ構造体１０および第２の軸１０２の分解図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示すフランジ構造体１０および第２の軸１０２の組み立て図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、フランジ構造体１０の内周面１０ａは、円錐台形状ではなく、円筒形状である。第２の軸１０２も、テーパー面１０３を有していなく、代わりに円筒面１０７を有している。この円筒面１０７の一端は第２の軸１０２の端面１０２ａに接続され、円筒面１０７の他端は径方向外側に突出する段部１０８に接続されている。

フランジ構造体１０の内周面１０ａの直径は、第２の軸１０２の円筒面１０７の直径と実質的に同じである。したがって、フランジ構造体１０を第２の軸１０２に嵌合させると、フランジ構造体１０の内周面１０ａは第２の軸１０２の円筒面１０７に面接触する。フランジ構造体１０の内周面１０ａと第２の軸１０２の円筒面１０７との面接触により、フランジ構造体１０と第２の軸１０２との芯出し（アライメント）が確立される。さらに、締結ねじ１５を座金２０の通孔２０ａを通して第２の軸１０２のねじ穴１０４に螺合すると、図１３（ｂ）に示すように、座金２０は、フランジ構造体１０を第２の軸１０２の段部１０８に押し付け、これによりフランジ構造体１０が第２の軸１０２に固定される。同時に、フランジ構造体１０の第２の軸１０２に対する軸方向の位置決めが達成される。

図１４（ａ）は、さらに他の実施形態に係るフランジ構造体１０および第２の軸１０２の分解図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示すフランジ構造体１０および第２の軸１０２の組み立て図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、締結ねじ１５として、フランジ構造体１０内に配置されたセットねじが使用されている。セットねじからなる締結ねじ１５は、フランジ構造体１０の半径方向に延びるねじ穴４１に螺合されている。本実施形態では、座金２０は使用されない。

本実施形態においても、フランジ構造体１０の内周面１０ａと第２の軸１０２の円筒面１０７との面接触により、フランジ構造体１０と第２の軸１０２との芯出し（アライメント）が確立される。さらに、フランジ構造体１０が第２の軸１０２の段部１０８に接触した状態で、締結ねじ１５をフランジ構造体１０のねじ穴４１に螺合すると、図１４（ｂ）に示すように、フランジ構造体１０が第２の軸１０２に固定され、同時に、フランジ構造体１０の第２の軸１０２に対する軸方向の位置決めが達成される。

次に、図１乃至図１４に示す軸継手１を第１の軸１０１および第２の軸１０２に取り付ける工程について説明する。まず、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、または図１４（ｂ）に示すように、フランジ構造体１０を締結ねじ１５により第２の軸１０２に固定する。次に、第１の軸１０１およびフランジ構造体１０を２つの分割体５で挟んだ状態で、２つの分割体５を第１のねじ７により互いに締結する。このとき、２つの分割体５の軸保持面５ａは第１の軸１０１の外周面に面接触し、かつ２つの分割体５の半円筒状の内面５ｅは、フランジ構造体１０の凸部３０の外周面３０ａに嵌合する。そして、第２のねじ８によりフランジ構造体１０を２つの分割体５に締結する。これにより、軸継手１の第１の軸１０１および第２の軸１０２への取り付けが完了する。

このように、先にフランジ構造体１０を第２の軸１０２に固定し、その後、２つの分割体５を第１の軸１０１に固定することにより、第１の軸１０１および第２の軸１０２を軸方向に移動させることが不要である。したがって、第１の軸１０１および第２の軸１０２の両方または一方を軸方向に移動させることができない場合、または軸方向に移動させることが好ましくない場合であっても、軸継手１を第１の軸１０１および第２の軸１０２に取り付けることが可能である。

軸継手１を第１の軸１０１および第２の軸１０２から取り外すときは、まず、第２のねじ８を取り外す。次いで、第１のねじ７を取り外し、２つの分割体５を第１の軸１０１およびフランジ構造体１０から取り外す。そして、締結ねじ１５を取り外すことで、フランジ構造体１０を第２の軸１０２から取り外す。軸継手１を第１の軸１０１および第２の軸１０２から取り外すときも、第１の軸１０１および第２の軸１０２の両方または一方を軸方向に移動させることは不要である。

図１５は、上述した軸継手１によって連結された電動機１１０およびポンプ１１１を備えたポンプ装置を示す図である。図１５に示すポンプ装置は、原動機および回転機械を備えた回転装置の一例である。図１５に示す実施形態において、電動機１１０の駆動軸は上記第１の軸１０１に相当し、ポンプ１１１の回転軸は上記第２の軸１０２に相当する。一実施形態では、電動機１１０の駆動軸は上記第２の軸１０２に相当し、ポンプ１１１の回転軸は上記第１の軸１０１に相当してもよい。以下の説明では、電動機１１０の駆動軸を符号１０１で示し、ポンプ１１１の回転軸を符号１０２で示す。

ポンプ装置は、液体を加圧するためのポンプ１１１と、ポンプ１１１を駆動するための電動機１１０と、電動機１１０とポンプ１１１とを連結する上記軸継手１を有している。軸継手１は、電動機１１０の駆動軸１０１とポンプ１１１の回転軸１０２に固定されている。電動機１１０の駆動軸１０１は、軸継手１によってポンプ１１１の回転軸１０２に連結されている。ポンプ１１１は、回転軸１０２に固定された羽根車１１５と、羽根車１１５を収容するポンプケーシング１１７と、回転軸１０２とポンプケーシング１１７との隙間を封止する軸封装置としてのメカニカルシール１２０とを備えている。ポンプケーシング１１７は、液体の吸込口１１７ａと、液体の吐出口１１７ｂとを有する。

電動機１１０のトルクは、軸継手１を介してポンプ１１１に伝達され、羽根車１１５が回転軸１０２とともに回転する。羽根車１１５の回転に伴い、液体は吸込口１１７ａからポンプケーシング１１７内に吸い込まれ、ポンプケーシング１１７内で加圧され、そして吐出口１１７ｂから吐き出される。

メカニカルシール１２０は、一般に、回転軸１０２に固定された回転側摺動部材と、ポンプケーシング１１７に固定された固定側摺動部材と、回転側摺動部材および固定側摺動部材のうちの一方を他方に押し付けるばねを有する。回転側摺動部材は回転軸１０２とともに回転しながら、固定側摺動部材に摺動するので、メカニカルシール１２０はポンプケーシング１１７からの液体の漏洩を最小とすることができる。

メカニカルシール１２０は、上述したように、互いに摺接する回転側摺動部材および固定側摺動部材を有するため、メカニカルシール１２０を新たなものに定期的に交換する必要がある。メカニカルシール１２０の交換は、次のようにして行う。まず、上述した手順に従って、軸継手１を電動機１１０の駆動軸１０１およびポンプ１１１の回転軸１０２から取り外す。次に、メカニカルシール１２０をポンプ１１１の回転軸１０２に沿って引き上げ、電動機１１０の駆動軸１０１とポンプ１１１の回転軸１０２との間の空間からメカニカルシール１２０を取り出す。そして、新たなメカニカルシールを、電動機１１０の駆動軸１０１とポンプ１１１の回転軸１０２との間の空間に挿入し、さらにポンプ１１１の回転軸１０２に沿って押し下げる。メカニカルシールを所定の位置に固定した後、上述した手順に従って、軸継手１を電動機１１０の駆動軸１０１およびポンプ１１１の回転軸１０２に固定する。

本実施形態に係る軸継手１は、電動機１１０の駆動軸１０１とポンプ１１１の回転軸１０２との同心度を向上させることができるのみならず、電動機１１０の駆動軸１０１およびポンプ１１１の回転軸１０２を軸方向に移動させることなく、これら２つの軸１０１，１０２に固定し、かつ軸１０１，１０２から取り外すことができる。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

１ 軸継手
５ 分割体
５ａ 軸保持面
５ｂ 軸方向端面
５ｃ 対向面
５ｄ 段部
５ｅ 内面
５ｆ 壁
５ｇ 切り欠き
７ 第１のねじ
８ 第２のねじ
１０ フランジ構造体
１０ａ 内周面
１５ 締結ねじ
１７ 位置決めねじ
１８ 位置決め円板
２０ 座金
２１ フランジ部
２２ ねじ穴
２３ 通孔
３０ 凸部
３０ａ 外周面
３３ 通孔
３５ ねじ穴
３６ セットねじ
３７ ねじ穴
４１ ねじ穴
１０１ 第１の軸
１０２ 第２の軸
１０３ テーパー面
１０４ ねじ穴
１０７ 円筒面
１０８ 段部
１１０ 電動機
１１１ ポンプ
１１５ 羽根車
１１７ ポンプケーシング
１２０ メカニカルシール

Claims (6)

1. 第１の軸と第２の軸とを連結するための軸継手であって、
   前記第１の軸の外周面に接触可能な半円筒状の軸保持面をそれぞれ有する２つの分割体と、
   前記２つの分割体を互いに締結するための第１のねじと、
   前記第２の軸の外周面に接触可能な内周面を有するフランジ構造体と、
   前記フランジ構造体を前記第２の軸に固定するための締結ねじと、
   前記フランジ構造体を前記２つの分割体の軸方向端面に固定するための複数の第２のねじとを備え、
   前記２つの分割体は、半円筒状の内面をそれぞれ有しており、
   前記フランジ構造体は、前記２つの分割体の前記半円筒状の内面に嵌合する外周面を持つ凸部を有していることを特徴とする軸継手。
2. 前記第１のねじは、前記軸継手の軸心に対して垂直に延びており、前記複数の第２のねじは、前記軸継手の軸心と平行に延びていることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
3. 前記第１のねじは、前記軸継手の軸心の両側に配置された複数の第１のねじであることを特徴とする請求項２に記載の軸継手。
4. 前記フランジ構造体の前記内周面は、円錐台形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の軸継手。
5. 前記２つの分割体の前記第１の軸に対する軸方向の位置を固定するための位置決め構造体をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の軸継手。
6. 原動機と、
   回転機械と、
   前記原動機の駆動軸と前記回転機械の回転軸とを連結する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の軸継手とを備えたことを特徴とする回転装置。

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