JP2021161994A - 水中ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】端部がＤ字形状の回転軸に対して金属製の羽根車を固定することが可能な水中ポンプを提供する。【解決手段】この水中ポンプ１００は、回転中心軸線αに直交する横断面が平坦面１０ａおよび円弧面１０ｂによりＤ字形状に形成された端部１０を含む回転軸１と、キー部材５と、平坦面１０ａに接触した状態でキー部材５が挿入されるキー溝４３ａを有し、回転軸１の端部１０が挿通される円形状の穴４３を含む金属製の羽根車４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、水中ポンプに関するものである。

従来、回転軸に対して固定するためのキー溝が設けられた羽根車を備える水中ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、回転中心軸線に直交する横断面が円形状に形成された端部を含む回転軸と、回転軸の端部が挿通される円形状の穴およびキー溝が設けられた金属製の羽根車とを備える水中ポンプが開示されている。回転軸の円形状の端部には、キー部材を設置するための溝が形成されている。羽根車は、回転軸の溝にキー部材を設置した状態で、キー溝にキー部材が配置されるように回転軸の端部が穴に挿通される。これによって、羽根車は、回転軸に対する回転が規制されて、回転軸の動力を羽根車に伝達することが可能となった状態で回転する。

特開２０１３−５００９４号公報

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、樹脂製の羽根車では、回転軸が挿通される穴がキー溝のないＤ字形状に形成されるとともに、回転軸の端部の横断面がＤ字形状に形成されることもある。しかしながら、水中ポンプを製造する際などにおいて共通の水中ポンプ本体に対して、金属製の羽根車を用いる場合には、上記特許文献１に記載されているように、端部の溝にキー部材が設置される円形状の回転軸を利用し、樹脂製の羽根車を用いる場合には、羽根車にキー溝がないため端部がＤ字形状の回転軸を利用することが必要となっている。このため、羽根車の材質によって回転軸の形状を統一することができないという問題点がある。すなわち、キー部材を設置するための溝が設けられてはいないＤ字形状の回転軸に対しては、樹脂製の羽根車を固定することはできるが、金属製の羽根車を固定することはできないという問題点がある。なお、金属製の羽根車では、樹脂製の羽根車とは異なり、鋳造のみでＤ字形状の穴を形成することは極めて困難であり、追加の加工が必要となるため、金属製の羽根車にＤ字形状の穴を形成するには加工の手間とコストがかかる事となる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、端部がＤ字形状の回転軸に対して金属製の羽根車を固定することが可能な水中ポンプを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における水中ポンプは、回転中心軸線に直交する横断面が平坦面および円弧面によりＤ字形状に形成された端部を含む回転軸と、キー部材と、平坦面に接触した状態でキー部材が挿入されるキー溝を有し、回転軸の端部が挿通される円形状の穴を含む金属製の羽根車とを備える。

この発明の一の局面による水中ポンプでは、上記のように、回転中心軸線に直交する横断面が平坦面および円弧面によりＤ字形状に形成された端部を含む回転軸と、平坦面に接触した状態でキー部材が挿入されるキー溝を有し、回転軸の端部が挿通される円形状の穴を含む金属製の羽根車とを設ける。これによって、回転軸のＤ字形状の端部に羽根車を挿通するとともに、キー部材を利用して、回転軸に対する羽根車の回転を規定することができる。したがって、端部がＤ字形状の回転軸に対して、加工が困難であるＤ字形状の穴ではなく、高い加工精度を確保可能な円形状の穴を有する金属製の羽根車を固定することができる。また、回転軸の端部がＤ字形状を有するので、Ｄ字形状の穴を有する樹脂製の羽根車も固定することが可能である。以上により、水中ポンプは、金属製および樹脂製のいずれの羽根車に対しても共通の回転軸を用いることができる。

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、横断面において、キー部材の平坦面に直交する方向の長さは、キー溝の平坦面に直交する方向の長さよりも大きい。このように構成すれば、キー部材の平坦面に直交する方向の長さが、キー溝の平坦面に直交する方向の長さ以下である場合と比較して、回転軸（平坦面）とキー部材との接触面積を大きく確保することができる。その結果、キー部材により、回転軸に対する金属製の羽根車の回転を効果的に規制することができるので、回転軸に対する金属製の羽根車のぐらつきを抑制して、金属製の羽根車を安定して回転させることができる。

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、横断面において、キー部材は、平坦面に沿った方向を長手方向とする長方形形状に形成されている。このように構成すれば、キー部材が、平坦面に沿った方向を長手方向とする長方形形状に形成されるので、回転軸（平坦面）とキー部材との接触面積を比較的大きく確保することができる。その結果、キー部材により、回転軸に対する金属製の羽根車の回転を効果的に規制することができるので、回転軸に対する金属製の羽根車のぐらつきを抑制して、金属製の羽根車を安定して回転させることができる。

この場合、好ましくは、横断面において、キー部材の長手方向の長さは、羽根車の穴の半径よりも大きい。このように構成すれば、羽根車の穴に対して、横断面が長方形形状のキー部材の長手方向の長さが小さくなりすぎることを防ぐことができるので、回転軸（平坦面）とキー部材との接触面積を確実に確保することができる。

上記キー部材が長方形形状に形成される構成において、好ましくは、横断面におけるキー部材の長手方向の長さは、羽根車の羽根の厚みの２倍よりも大きい。このように構成すれば、羽根車の羽根の厚みを考慮して、横断面が長方形形状のキー部材の長手方向の長さを設定することができる。すなわち、キー部材の長手方向の長さを、羽根車の羽根の形状に適した大きさに設定することができる。

上記キー部材が長方形形状に形成される構成において、好ましくは、横断面において、キー部材の長手方向の長さは、キー部材の短手方向の長さの２倍よりも大きい。このように構成すれば、横断面が長方形形状のキー部材の長手方向の長さを大きく確保することができるので、回転軸（平坦面）とキー部材との接触面積をより大きく確保することができる。

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、回転中心軸線の延びる方向において、キー部材は、羽根車の穴よりも小さく形成されるとともに、キー部材の一端および他端が、それぞれ、羽根車の穴の端部が位置する一方表面および他方表面の近傍に配置されるように構成されている。このように構成すれば、回転中心軸線の延びる方向において、キー溝の内部でのキー部材の移動を抑制することができるので、回転軸（平坦面）とキー部材との接触を確実に確保して、金属製の羽根車を安定して回転させることができる。

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、回転中心軸線の延びる方向におけるキー部材の長さは、横断面におけるキー部材の短手方向の長さの４倍よりも大きい。このように構成すれば、回転中心軸線の延びる方向におけるキー部材の長さが、横断面におけるキー部材の短手方向の長さの４倍以下である場合と比較して、回転軸（平坦面）とキー部材との接触面積を大きく確保することができる。その結果、キー部材により、回転軸に対する金属製の羽根車の回転を効果的に規制することができるので、回転軸に対する金属製の羽根車のぐらつきを抑制して、金属製の羽根車を安定して回転させることができる。

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、羽根車は、穴が直接設けられた単一の部材である。このように構成すれば、羽根車の穴が設けられる部分や、羽根車の羽根が設けられる部分などの各部を別部材により形成する場合と比較して、部品点数を少なくして装置構成を簡素化することができる。

本発明によれば、上記のように、端部がＤ字形状の回転軸に対して金属製の羽根車を固定することができる。

実施形態による水中ポンプの全体構成を示した概略図である。 実施形態による水中ポンプの羽根車を示した底面図である。 実施形態による水中ポンプの羽根車を側方から示した断面図である。 図１の９０−９０線に沿った断面図である。 図１の回転軸の下方の端部の部分拡大図である。 変形例による水中ポンプの全体構成を示した概略図である。 変形例によるキー部材を示した断面図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

［実施形態］
（水中ポンプの構成）
図１〜図５を参照して、本実施形態の水中ポンプ１００について説明する。水中ポンプ１００は、回転軸１の回転中心軸線αが上下方向（Ｚ方向）に延びる縦型の水中電動ポンプである。

なお、各図では、回転軸１の回転中心軸線αの延びる方向をＺ方向により示し、Ｚ方向のうち羽根車４側からモータ２側を向く方向をＺ１方向により示し、Ｚ１方向の反対方向をＺ２方向により示す。

また、各図では、Ｚ方向に直交する方向で、回転軸１の後述する平坦面１０ａに沿った方向をＡ方向により示す。なお、Ａ方向は、回転中心軸線αに直交する横断面における後述するキー部材５の長手方向でもある。

また、各図では、Ｚ方向およびＡ方向の両方に直交する方向をＢ方向により示す。なお、Ｂ方向は、回転中心軸線αに直交する横断面における後述するキー部材５の短手方向でもある。

図１に示すように、水中ポンプ１００は、回転軸１と、モータ２と、ポンプ室３０と、オイル室３１と、羽根車４と、回転軸１に羽根車４を固定するために用いられるキー部材５とを備えている。なお、回転軸１、羽根車４およびキー部材５は、互いに独立した別々の部材により形成されている。

（回転軸の構成）
回転軸１は、概して、上下方向（Ｚ方向）に延びる円柱形状を有している。回転軸１は、Ｚ２方向の端部１０（下端）に羽根車４が固定されており、Ｚ１方向の端部１１（上端）側にモータ２（回転子２１）が固定されている。回転軸１は、モータ２の駆動力を羽根車４に伝達する機能を有している。

回転軸１は、金属製である。一例ではあるが、回転軸１は、ステンレスを主成分とする金属材料により形成されている。

回転軸１には、端部１０に固定部材設置部１２が設けられている。固定部材設置部１２は、羽根車４を回転軸１に固定するための固定部材Ｆを設置する部分である。一例ではあるが、固定部材Ｆは、ボルトにより構成されており、固定部材設置部１２は、ボルトが螺合される雌ネジにより構成されている。

端部１０は、回転中心軸線αに直交する横断面（Ｚ方向に直交する断面）が平坦面１０ａおよび円弧面１０ｂによりＤ字形状に形成されている。すなわち、平坦面１０ａおよび円弧面１０ｂは、端部１０の横断面をＤ字形状を保持しながらＺ方向に延びる面である。回転中心軸線αの延びる方向（Ｚ方向）において、端部１０の長さＬ１は、羽根車４の後述する穴４３の長さＬ３０（ボス４０の厚み）よりも僅かに小さい（図５参照）（Ｌ１＜Ｌ３０）。

回転軸１には、穴４３に回転軸１が挿通された羽根車４の上方への移動を、羽根車４に当接することにより規制する当接面１ａ（図５参照）が設けられている。羽根車４は、回転軸１の当接面１ａに当接した状態で、固定部材Ｆ（ボルト）が固定部材設置部１２（雌ネジ）に設置されることにより、回転軸１に固定されている。なお、当接面１ａは、羽根車４の上下方向（回転軸１の軸方向）の位置決めとして機能する。

（モータの構成）
モータ２は、回転軸１を回転駆動させるように構成されている。そして、モータ２は、回転軸１を介して羽根車４を回転駆動させるように構成されている。詳細には、モータ２は、コイルを有する固定子２０と、固定子２０の内周側に配置された回転子２１と、フレーム２２と、上部軸受２３ａと、下部軸受２３ｂと、ブラケット２４とを含んでいる。なお、回転軸１もモータ２に含まれる構成である。回転子２１には、回転軸１が固定されている。モータ２は、固定子２０により磁界を発生させることによって、回転子２１とともに回転軸１を回転駆動させるように構成されている。フレーム２２は、固定子２０および回転子２１を覆っている。上部軸受２３ａおよび下部軸受２３ｂは、それぞれ、回転軸１の上方側および下方側を回転可能に支持している。ブラケット２４には、上部軸受２３ａが設置されている。ブラケット２４は、上方からフレーム２２に固定されている。

（ポンプ室およびオイル室の構成）
ポンプ室３０は、モータ２の下方側に位置しており、羽根車４が配置されている。ポンプ室３０は、ポンプケーシング３０ａにより形成されている。オイル室３１は、モータ２とポンプ室３０との間に位置している。オイル室３１には、メカニカルシール３１ａおよびオイルリフター３１ｂが設置されている。水中ポンプ１００は、モータ２およびオイル室３１を取り囲む外周に、ポンプ室３０からの水を上方側に向けて流す流路３２を有している。流路３２の下方側で羽根車４の直下には、吸込口３３が設けられている。また、流路３２の上方側には、吐出口３４が設けられている。なお、吐出口３４には、ホースカップリング３４ａが取り付けられている。

（羽根車の構成）
図２および図３に示すように、羽根車４は、セミオープン型の羽根車である。羽根車４は、金属製である。一例ではあるが、羽根車４は、ステンレスを主成分とする金属材料により形成されている。

羽根車４は、筒形状のボス４０と、ボス４０の外周側に設けられる円盤形状のシュラウド４１と、シュラウド４１の下方側に設けられる複数の羽根４２とを含んでいる。複数の羽根４２は、Ｚ方向から見て、湾曲しながら互いに徐々に離間するように、内周側から外周側に向けて放射状に延びている。

図４および図５に示すように、ボス４０には、キー溝４３ａを有する円形状の穴４３が設けられている。穴４３は、上下方向に延びており、ボス４０を貫通している。穴４３は、回転軸１のＤ字形状の端部１０が挿通されるように構成されている。羽根車４は、穴４３が直接設けられた単一の部材である。すなわち、羽根車４は、金属製の羽根車本体と、羽根車本体に直接設けられた穴４３とにより構成されている。なお、図４では、説明の便宜上、回転軸１およびキー部材５と、穴４３およびキー溝４３ａとの間の隙間を実際の大きさよりも大きく図示している。

キー溝４３ａは、Ｚ方向から見て、矩形形状に形成されている。すなわち、キー溝４３ａは、Ｚ方向から見て、内表面がコの字形状に形成されている。キー溝４３ａは、平坦面１０ａに接触した状態でキー部材５が挿入されるように構成されている。すなわち、キー溝４３ａは、キー部材５の収容空間である。

（キー部材の構成）
キー部材５は、金属製である。一例ではあるが、キー部材５は、ステンレスを主成分とする金属材料により形成されている。

キー部材５は、羽根車４のキー溝４３ａに挿入されることによって、回転中心軸線αに直交する横断面において、羽根車４を回転軸１に対して固定するように構成されている。これによって、羽根車４は、回転する際に、回転軸１に対して、回転中心軸線αに直交する方向に揺れ動くことがないように移動が規制（拘束）されている。すなわち、羽根車４は、キー部材５によって安定して回転することが可能なように構成されている。

キー部材５は、直方体形状を有している。キー部材５は、回転中心軸線αに直交する横断面において、平坦面１０ａに沿った方向を長手方向とする長方形形状に形成されている。すなわち、水中ポンプ１００（図１参照）は、キー部材５の長手方向側である比較的大きな面積の面を、平坦面１０ａ（回転軸１）に接触させるように構成されている。

回転中心軸線αに直交する横断面において、キー部材５の平坦面１０ａに直交する方向の長さ（キー部材５の短手方向の長さ）Ｌ１０は、キー溝４３ａの平坦面１０ａに直交する方向の長さＬ２０よりも大きい（Ｌ１０＞Ｌ２０）。すなわち、キー部材５は、キー溝４３ａに挿入された状態で、キー溝４３ａから穴４３の内方に突出している。

回転中心軸線αに直交する横断面において、キー部材５の長手方向の長さＬ１１は、羽根車４の円形状の穴４３の半径Ｌ２１よりも大きい（Ｌ１１＞Ｌ２１）。すなわち、キー部材５（キー溝４３ａ）は、穴４３の周方向の比較的広い範囲に配置されている。

回転中心軸線αに直交する横断面におけるキー部材５の長手方向の長さＬ１１は、羽根車４の羽根４２の（最大）厚みＬ４０（図２参照）の２倍よりも大きい（Ｌ１１＞Ｌ４０×２）。

回転中心軸線αに直交する横断面において、キー部材５の長手方向の長さＬ１１は、キー部材５の短手方向の長さ（キー部材５の平坦面１０ａに直交する方向の長さ）Ｌ１０の２倍よりも大きい（Ｌ１１＞Ｌ１０×２）。

回転中心軸線αの延びる方向（Ｚ方向）におけるキー部材５の長さＬ１２は、回転中心軸線αに直交する横断面におけるキー部材５の短手方向の長さ（キー部材５の平坦面１０ａに直交する方向の長さ）Ｌ１０の４倍よりも大きい。また、キー部材５の長さＬ１２（図５参照）は、キー部材５の長手方向の長さＬ１１よりも大きい（Ｌ１２＞Ｌ１１）。

回転中心軸線αの延びる方向において、キー部材５は、羽根車４の穴４３よりも小さく形成されるとともに、キー部材５のＺ１方向側の一端５ａおよびＺ２方向側の他端５ｂが、それぞれ、羽根車４の穴４３の端部が位置する一方表面４ａおよび他方表面４ｂの近傍に配置されるように構成されている（図５参照）。すなわち、回転中心軸線αの延びる方向において、キー部材５の長さＬ１２は、穴４３の長さＬ３０よりも僅かに小さい（Ｌ１２＜Ｌ３０）。

一例ではあるが、キー部材５は、長さＬ１０が３ｍｍに設定され、長さＬ１１が７ｍｍに設定され、長さＬ１２が１２．５ｍｍに設定されている。また、一例ではあるが、羽根車４は、円形状の穴４３の半径Ｌ２１が５．５ｍｍに設定され、穴４３の回転中心軸線αの延びる方向における長さＬ３０（ボス４０の厚み）が１３ｍｍに設定されている。

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、回転中心軸線αに直交する横断面が平坦面１０ａおよび円弧面１０ｂによりＤ字形状に形成された端部１０を含む回転軸１と、平坦面１０ａに接触した状態でキー部材５が挿入されるキー溝４３ａを有し、回転軸１の端部１０が挿通される円形状の穴４３を含む金属製の羽根車４とを設ける。これによって、回転軸１のＤ字形状の端部１０に羽根車４を挿通するとともに、キー部材５を利用して、回転軸１に対する羽根車４の回転を規定することができる。したがって、端部１０がＤ字形状の回転軸１に対して、加工が困難であるＤ字形状の穴４３ではなく、高い加工精度を確保可能な円形状の穴４３を有する金属製の羽根車４を固定することができる。また、回転軸１の端部１０がＤ字形状を有するので、Ｄ字形状の穴４３を有する樹脂製の羽根車も固定することが可能である。以上により、水中ポンプ１００は、金属製および樹脂製のいずれの羽根車に対しても共通の回転軸１を用いることができる。

本実施形態では、上記のように、横断面において、キー部材５の平坦面１０ａに直交する方向の長さは、キー溝４３ａの平坦面１０ａに直交する方向の長さよりも大きい。これによって、キー部材５の平坦面１０ａに直交する方向の長さが、キー溝４３ａの平坦面１０ａに直交する方向の長さ以下である場合と比較して、回転軸１（平坦面１０ａ）とキー部材５との接触面積を大きく確保することができる。その結果、キー部材５により、回転軸１に対する金属製の羽根車４の回転を効果的に規制することができるので、回転軸１に対する金属製の羽根車４のぐらつきを抑制して、金属製の羽根車４を安定して回転させることができる。

本実施形態では、上記のように、横断面において、キー部材５は、平坦面１０ａに沿った方向を長手方向とする長方形形状に形成されている。これによって、キー部材５が、平坦面１０ａに沿った方向を長手方向とする長方形形状に形成されるので、回転軸１（平坦面１０ａ）とキー部材５との接触面積を比較的大きく確保することができる。その結果、キー部材５により、回転軸１に対する金属製の羽根車４の回転を効果的に規制することができるので、回転軸１に対する金属製の羽根車４のぐらつきを抑制して、金属製の羽根車４を安定して回転させることができる。

本実施形態では、上記のように、横断面において、キー部材５の長手方向の長さは、羽根車４の穴４３の半径よりも大きい。これによって、羽根車４の穴４３に対して、横断面が長方形形状のキー部材５の長手方向の長さが小さくなりすぎることを防ぐことができるので、回転軸１（平坦面１０ａ）とキー部材５との接触面積を確実に確保することができる。

本実施形態では、上記のように、横断面におけるキー部材５の長手方向の長さは、羽根車４の羽根の厚みの２倍よりも大きい。これによって、羽根車４の羽根の厚みを考慮して、横断面が長方形形状のキー部材５の長手方向の長さを設定することができる。すなわち、キー部材５の長手方向の長さを、羽根車４の羽根の形状に適した大きさに設定することができる。

本実施形態では、上記のように、横断面において、キー部材５の長手方向の長さは、キー部材５の短手方向の長さの２倍よりも大きい。これによって、横断面が長方形形状のキー部材５の長手方向の長さを大きく確保することができるので、回転軸１（平坦面１０ａ）とキー部材５との接触面積をより大きく確保することができる。

本実施形態では、上記のように、回転中心軸線αの延びる方向において、キー部材５は、羽根車４の穴よりも小さく形成されるとともに、キー部材５の一端５ａおよび他端５ｂが、それぞれ、羽根車４の穴の端部１０が位置する一方表面および他方表面の近傍に配置されるように構成されている。これによって、回転中心軸線αの延びる方向において、キー溝４３ａの内部でのキー部材５の移動を抑制することができるので、回転軸１（平坦面１０ａ）とキー部材５との接触を確実に確保して、金属製の羽根車４を安定して回転させることができる。

本実施形態では、上記のように、回転中心軸線αの延びる方向におけるキー部材５の長さは、横断面におけるキー部材５の短手方向の長さの４倍よりも大きい。これによって、回転中心軸線αの延びる方向におけるキー部材５の長さが、横断面におけるキー部材５の短手方向の長さの４倍以下である場合と比較して、回転軸１（平坦面１０ａ）とキー部材５との接触面積を大きく確保することができる。その結果、キー部材５により、回転軸１に対する金属製の羽根車４の回転を効果的に規制することができるので、回転軸１に対する金属製の羽根車４のぐらつきを抑制して、金属製の羽根車４を安定して回転させることができる。

本実施形態では、上記のように、羽根車４は、穴４３が直接設けられた単一の部材である。これによって、羽根車４の穴４３が設けられる部分や、羽根車４の羽根が設けられる部分などの各部を別部材により形成する場合と比較して、部品点数を少なくして装置構成を簡素化することができる。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、モータおよびオイル室を取り囲む外周にポンプ室からの水を流す流路を有するとともに、上端に吐出口を有する内装形の水中ポンプで構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図６に示す変形例の水中ポンプ２００のように、羽根車４の側方に延びる流路２３２を有するとともに、羽根車４の側方に吐出口２３４を有する外装形の水中ポンプで構成してもよい。また、図示はしていないがモータおよびオイル室を取り囲む外周側方にポンプ室からの水を流す流路を有する半内装形のポンプで構成してもよい。

また、上記実施形態では、水中ポンプを縦型の水中ポンプとした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、水中ポンプを横型の水中ポンプとしてもよい。

また、上記実施形態では、セミオープン型の羽根車を備える例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、クローズド型などのセミオープン型以外の羽根車を備えていてもよい。

また、上記実施形態では、回転軸に羽根車を固定するための固定部材を、ボルトにより構成するとともに、回転軸の固定部材設置部を、雌ネジにより構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、回転軸に羽根車を固定するための固定部材を、ナットにより構成するとともに、回転軸の固定部材設置部を、雄ネジにより構成するなどしてもよい。

また、上記実施形態では、横断面におけるキー部材の形状を長方形形状とした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、横断面におけるキー部材の形状を台形状などの長方形形状以外の形状としてもよい。また、本発明では、キー部材を勾配キーや丸キーで構成してもよい。また、本発明では、図７に示す変形例のように、キー部材３０５を半円にキーが立っているような特殊な形状としてもよい。

また、上記実施形態では、横断面において、キー部材の平坦面に直交する方向の長さを、キー溝の平坦面に直交する方向の長さよりも大きくした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、横断面において、キー部材の平坦面に直交する方向の長さを、キー溝の平坦面に直交する方向の長さ以下としてもよい。

また、上記実施形態では、横断面において、キー部材の長手方向の長さを、羽根車の穴の半径よりも大きくした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、横断面において、キー部材の長手方向の長さを、羽根車の穴の半径以下としてもよい。

また、上記実施形態では、横断面におけるキー部材の長手方向の長さを、羽根車の羽根の厚みの２倍よりも大きくした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、横断面におけるキー部材の長手方向の長さを、羽根車の羽根の厚みの２倍以下としてもよい。

また、上記実施形態では、横断面において、キー部材の長手方向の長さを、キー部材の短手方向の長さの２倍よりも大きくした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、横断面において、キー部材の長手方向の長さを、キー部材の短手方向の長さの２倍以下としてもよい。

また、上記実施形態では、羽根車を単一の部材により形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、羽根車を複数の部材により形成してもよい。

１ 回転軸
４ 羽根車
５、３０５ キー部材
５ａ （キー部材の）一端
５ｂ （キー部材の）他端
１０ 端部
１０ａ 平坦面
１０ｂ 円弧面
４３ 穴
４３ａ キー溝
１００、２００ 水中ポンプ
α 回転中心軸線

Claims (9)

1. 回転中心軸線に直交する横断面が平坦面および円弧面によりＤ字形状に形成された端部を含む回転軸と、
   キー部材と、
   前記平坦面に接触した状態で前記キー部材が挿入されるキー溝を有し、前記回転軸の前記端部が挿通される円形状の穴を含む金属製の羽根車とを備える、水中ポンプ。
2. 前記横断面において、前記キー部材の前記平坦面に直交する方向の長さは、前記キー溝の前記平坦面に直交する方向の長さよりも大きい、請求項１に記載の水中ポンプ。
3. 前記横断面において、前記キー部材は、前記平坦面に沿った方向を長手方向とする長方形形状に形成されている、請求項１または２に記載の水中ポンプ。
4. 前記横断面において、前記キー部材の前記長手方向の長さは、前記羽根車の前記穴の半径よりも大きい、請求項３に記載の水中ポンプ。
5. 前記横断面における前記キー部材の前記長手方向の長さは、前記羽根車の羽根の厚みの２倍よりも大きい、請求項３または４に記載の水中ポンプ。
6. 前記横断面において、前記キー部材の前記長手方向の長さは、前記キー部材の短手方向の長さの２倍よりも大きい、請求項３〜５のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
7. 前記回転中心軸線の延びる方向において、前記キー部材は、前記羽根車の前記穴よりも小さく形成されるとともに、前記キー部材の一端および他端が、それぞれ、前記羽根車の前記穴の端部が位置する一方表面および他方表面の近傍に配置されるように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
8. 前記回転中心軸線の延びる方向における前記キー部材の長さは、前記横断面における前記キー部材の短手方向の長さの４倍よりも大きい、請求項１〜７のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
9. 前記羽根車は、前記穴が直接設けられた単一の部材である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
   

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