JP3154210U

JP3154210U - 歯車ポンプユニット

Info

Publication number: JP3154210U
Application number: JP2009005137U
Authority: JP
Inventors: 武夫前田; 憲人児山
Original assignee: 島津メクテム株式会社
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2019-07-23

Abstract

【課題】歯車ポンプの駆動軸と電動機の出力軸との軸心合わせが困難であったという課題及び歯車ポンプの作動流体の流れ方向を変更する必要が生じた際に多くの作業を要するという課題を一挙に解消する歯車ポンプユニットを提供する。【解決手段】歯車ポンプユニットＵを、駆動軸１２と軸心を一致させて歯車ポンプの外面に形成された第二のインロー部４３と、出力軸１２と軸心を一致させて電動機Ｄの外面に形成された第四のインロー部Ｄ１１とがそれぞれ嵌め合わされる受け部Ｆ１、Ｆ２を有したフランジ部材Ｆを具備するものとし、吸込口の中心と吐出口の中心とを結ぶ仮想線と駆動軸１２の軸線とが交わるように吸込口及び吐出口の高さ位置を設定するものとした。【選択図】図２

Description

本考案は、歯車ポンプ及び電動機を有してなる歯車ポンプユニットに関するものである。

従来から、各種の油圧機器分野において利用されるものとして、歯車ポンプの駆動軸と電動機の出力軸とを連結させた歯車ポンプユニットが知られている。なお、図５に従来の歯車ポンプユニットＵＢを示す。

図５に概略的に示すように、従来の歯車ポンプユニットＵＢは、共通のベースＢＢ上に歯車ポンプＰＢと電動機ＤＢとをそれぞれ載置して取り付け、歯車ポンプＰＢの駆動軸ＰＢ１と電動機ＤＢの出力軸ＤＢ１とをたわみ継手等の連結部材ＲＢを介して仮想線で示す軸心ＪＳＢを一致させるようにしている。

上述したような歯車ポンプユニットは、歯車ポンプと電動機とをそれぞれ共通のベースに取り付けているため、歯車ポンプの駆動軸と電動機の出力軸との軸心合わせが難しく、軸心を合わせるいわゆる芯出し作業に作業者の熟練を要するものとなっていた。

さらに、このようなものは各種プラント等において使用されることが多いが種々の事情により油等の作動流体の流れ方向を変更する必要が生じた場合には、電動機の結線変更の作業を要するとともに、図６に概略的に示すように、回転方向の変更に伴う歯車ポンプＰＢの組み替え作業、より具体的に言えば、歯車ポンプＰＢの回転方向の変更に対応した安全弁Ｘの組み替え作業を要するものとなっていた。すなわち、図６に示すように、作業流体の流れ方向がａである場合には、安全弁Ｘは実線で示す取付態様［安全弁Ｘ（ａ）］であるが、一方で、作業流体の流れ方向をｂに変更する必要が生じた場合は、安全弁Ｘは２点鎖線で示す取付態様［安全弁Ｘ（ｂ）］にする必要があった。

なお、電動機とポンプとを軸心をあわせて一致させるものについては特許文献１に開示があるが、流れ方向の変更に関するものについては開示がされているものではない。

特許第３６８２５５７号公報

本考案は、上述した課題を一挙に解決することができる歯車ポンプユニットを提供することを目的としている。

すなわち、本考案の歯車ポンプユニットは、歯車の駆動軸を挟んだ両側に吸込口及び吐出口をそれぞれ配してなる歯車ポンプと、前記駆動軸に軸心を一致させて連結した出力軸を有してなる電動機とを具備してなる歯車ポンプユニットであって、前記駆動軸と軸心を一致させて前記歯車ポンプの外面に形成されたインロー部と、前記出力軸と軸心を一致させて前記電動機の外面に形成されたインロー部とがそれぞれ嵌め合わされる受け部を有したフランジ部材を具備するとともに、前記吸込口の中心と前記吐出口の中心とを結ぶ仮想線と前記駆動軸の軸線とが交わるように前記吸込口及び前記吐出口の高さ位置を設定していることを特徴とする。

このようなものであれば、前記歯車ポンプと前記電動機との間に前記フランジ部材を介在させるとともに、このフランジ部材に対して前記歯車ポンプと前記電動機の両方がインロー部を介して接続できるようになるので、前記歯車ポンプの駆動軸と前記電動機の出力軸の取付基準位置を予め明確に設定することができ、軸心合わせの作業が極めて容易なものとなる。

しかも、本考案の歯車ポンプは、ポンプの吸込口及び吐出口を歯車の駆動軸を挟んだ両側に配し、前記吸込口の中心と前記吐出口の中心とを結ぶ仮想線と前記駆動軸の軸線とが交わるように前記吸込口及び前記吐出口の高さ位置を設定しているものであるので、作動流体の流れ方向を変更する必要が生じた場合には、歯車ポンプを駆動軸に対して１８０°回転して取り付けるだけで必要な作業を完了させることができるものとなる。

以上説明したように本考案によれば、歯車ポンプの駆動軸と電動機の出力軸との軸心合わせが困難であったという従来の課題及び歯車ポンプの作動流体の流れ方向を変更する必要が生じた場合に多くの作業が要求されていたという従来の課題を一挙に解消することができる歯車ポンプユニットを提供することができる。

本考案の一実施形態である歯車ポンプを示す背面図。本考案の一実施形態である歯車ポンプユニットを示す断面図。図１に示す歯車ポンプを１８０°回転させた態様を示す背面図。図３の歯車ポンプを適用した図２相当の断面図。従来例である歯車ポンプユニットの概略図。従来例である歯車ポンプを模式的に示す概略図。

以下、本考案の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本考案の歯車ポンプユニットＵは、図１〜図４に示すように、歯車１の駆動軸１２を挟んだ両側に吸込口ｉｎ及び吐出口ｏｕｔをそれぞれ配してなる歯車ポンプＰと、駆動軸１２の軸心ＪＳａに、出力軸Ｄ２の軸心ＪＳｂを一致させて連結した電動機Ｄとを具備してなるものである。

歯車ポンプＰは、歯車ポンプ本体３と前後カバー４、５とを主体として構成されるケーシングＣと、このケーシングＣの内部に互いに噛合する状態で配される一対の歯車１、２とを備えてなるものである。

以下、各構成について詳述する。

歯車１は、周面に歯を形成した歯車本体１１と、この歯車本体１１の軸である駆動軸１２とを備えてなる。駆動軸１２は、前カバー４を貫通して外部に延出させてあり、その延出端１２ｅは連結部材であるカップリングＲを介して電動機Ｄの出力軸Ｄ２と接続するようにしている。駆動軸１２は、前後カバー４、５側に取り付けられた軸受け１２ａに回転可能に支持されている。

歯車２は、周面に歯を形成した歯車本体２１と、この歯車本体２１の軸である従動軸２２とを備えてなる。従動軸２２は、ケーシングＣの前後カバー４、５側に取り付けられた軸受け２２ａに回転可能に支持されている。

歯車ポンプ本体３は、歯車１、２を収容する眼鏡状の孔である歯車収容室３１を有している。また、歯車ポンプ本体３は、作動流体を吸込む吸込口ｉｎ及び作動流体を吐出する吐出口ｏｕｔを有したものである。吸込口ｉｎ及び吐出口ｏｕｔは、歯車１の駆動軸１２を挟んだ両側にそれぞれ形成されている。歯車ポンプＰは、吸込口ｉｎの中心と吐出口ｏｕｔの中心とを結ぶ仮想線ＫＳと駆動軸１２の軸線ＪＳａとが交わるように、より具体的に言えは、仮想線ＫＳと駆動軸１２の軸線ＪＳａとが直交するように吸込口ｉｎ及び吐出口ｏｕｔの高さ位置を設定している。また、吸込口ｉｎが形成されている歯車ポンプ本体３の開口端面３ａと駆動軸１２との距離、並びに、吐出口ｏｕｔが形成されている歯車ポンプ本体３の開口端面３ｂと駆動軸１２との距離はそれぞれ等距離に設定されている。

歯車ポンプＰは、電動機Ｄから与えられる回転動力によって歯車１、２が同期逆回転した場合に、歯同士が漸次離反する側に設けた内部吸込通路３２内に吸込口ｉｎを介して油等の作動流体を吸込み、この作動流体を、歯同士が漸次会合する側に位置する吐出口ｏｕｔより内部吐出通路３３を介して吐出するというポンプ作用を営み得るようにしている。

前カバー４は、前カバー本体４１と、この前カバー本体４１の内側端面に歯車ポンプ本体３の歯車収容室３１の空間形状に対応する突出形状に形成された第一のインロー部４２と、前カバー本体４１の外側端面に形成された突状をなす第二のインロー部４３とを備えてなる。第二のインロー部４３は、後述するフランジ部材Ｆと接続するためのものである。第二のインロー部４３は、その軸心を駆動軸１２の軸心ＪＳａと一致させて歯車ポンプＰの外面すなわち前カバー４の外側端面に形成してなる突状をなすもので、駆動軸１２の軸心ＪＳａを中心とした点対称の形状に形成されたものである。また、前カバー４の上下二箇所位置には、軸受け孔４４が形成されている。軸受け孔４４の一方は、駆動軸１２を外部に延出させるための貫通孔４５としており、その貫通孔４５と駆動軸１２との間には、作動流体の流出を防ぐためのシール部材４６が設けられている。

後カバー５は、後カバー本体５１と、この後カバー本体５１の内側端面に歯車ポンプ本体３の歯車収容室３１の空間形状に対応する突出形状に形成された第三のインロー部５２を備えてなる。後カバー５は、上下二箇所位置に軸受け孔５３を形成している。また、後カバー５の外方側には、安全弁６が設けられている。この安全弁６は、吐出口ｏｕｔ側の通路と吸込口ｉｎ側の通路とを連通し得る連通路６１とこの連通路６１に配される図示しない弁体とを備えたもので、吐出口ｏｕｔ側の異常圧力上昇時にポンプや配管等を保護するため、必要時に弁体が作動して作動流体をポンプ内の吐出側から吸入側へ逃がすことができるようにした通常のものである。

電動機Ｄは、電動機本体Ｄ１と電動機本体Ｄ１から一方に延出した出力軸Ｄ２とを備えてなる。電動機Ｄは電気的制御により出力軸Ｄ２を回転させる通常のものであるため、機能的な説明は省略する。また、電動機Ｄを示す図２及び図４については、内部構造を省略して記載している。なお、「電動機」とは、モータが代表的なものであるが、モータのみならずモータと減速機とを組み合わせたものを含む概念である。電動機本体Ｄ１の出力軸Ｄ２が突出する側の端面には、突状に形成された第四のインロー部Ｄ１１を備えてなる。第四のインロー部Ｄ１１は、後述するフランジ部材Ｆと接続するためのものである。第四のインロー部Ｄ１１は、その軸心を出力軸Ｄ２の軸心ＪＳｂと一致させて電動機Ｄの外面すなわち電動機本体Ｄ１の出力軸Ｄ２が突出する側の端面に形成されたもので、出力軸Ｄ２の軸心ＪＳｂを中心とした点対称の形状に形成されたものである。

しかして、本考案である歯車ポンプユニットＵは、歯車ポンプＰの駆動軸１２に連結部材であるカップリングＲを介して電動機Ｄの出力軸Ｄ２を軸心ＪＳａ、ＪＳｂを一致させて連結するとともに、駆動軸１２と軸心を一致させて歯車ポンプＰの外面に形成された第二のインロー部４３と、電動機Ｄの出力軸Ｄ２と軸心を一致させて電動機Ｄの外面に形成された第四のインロー部Ｄ１１とがそれぞれ嵌め合わされる第一、第二の受け部Ｆ１、Ｆ２を有したフランジ部材Ｆを具備してなる。

フランジ部材Ｆは、フランジ部材本体ＦＨと、このフランジ部材本体ＦＨの開口端面にそれぞれ形成される第一、第二の受け部Ｆ１、Ｆ２と、フランジ部材本体ＦＨと一体に形成され、基台であるベッドＢに三点支持により接続する脚Ｆ４とを具備してなるものである。フランジ部材本体ＦＨは、歯車ポンプＰの駆動軸１２と電動機Ｄの出力軸Ｄ２とをカップリングＲを介して連結させるための空洞を有した筒状をなすもので、その上面側にはカップリングＲのインサート交換等に好適に利用するための開閉可能な確認窓Ｆ３が設けられている。第一の受け部Ｆ１は、フランジ部材本体ＦＨの一方の開口端面に設けられるものであり、歯車ポンプＰの外面に形成された第二のインロー部４３が嵌合し得るように形成された凹状をなすものである。また、第二の受け部Ｆ２は、フランジ部材本体ＦＨの他方の開口端面に設けられるものであり、電動機Ｄの外面に形成された第四のインロー部Ｄ１１が嵌合し得るように形成された凹状をなすものである。脚Ｆ４は、フランジ部材本体ＦＨと一体に形成されたもので、基台であるベッドＢが温度変化等で撓んだ場合でも、位置ずれ等の問題が生じないようにするためベッドＢに対して三点支持により接続している。具体的には、脚Ｆ４は、平面視Ｔ字状又はＬ字状に形成されている。

本考案では、歯車ポンプＰと電動機Ｄとの間にフランジ部材Ｆを介在させるとともに、フランジ部材Ｆに対して歯車ポンプＰと電動機Ｄの両方がそれぞれのインロー部である第二のインロー部４３及び第四のインロー部Ｄ１１を介して接続できるようになっている。このため、インロー部を形成することにより、歯車ポンプＰの駆動軸１２と電動機Ｄの出力軸Ｄ２との取付基準位置を予め明確に設定することができるとともに、カップリングＲを介して接続される歯車ポンプＰの駆動軸１２の軸心と電動機Ｄの出力軸Ｄ２の軸心との軸心合わせの作業が極めて容易なものとなる。

しかも、本実施形態に係る歯車ポンプＰは、ポンプの吸込口ｉｎ及び吐出口ｏｕｔを歯車１の駆動軸１２を挟んだ両側に配している。より具体的には、吸込口ｉｎの中心と吐出口ｏｕｔの中心とを結ぶ仮想線ＫＳと駆動軸１２の軸線ＪＳａとが直交するように吸込口ｉｎ及び吐出口ｏｕｔの高さ位置を設定しているものであるので、作動流体の流れ方向を変更する必要が生じた場合であっても、図２及び図４に具体的に示すように、歯車ポンプＰを駆動軸１２に対して１８０°回転してフランジ部材Ｆに第二のインロー部４３を介して取り付けるだけで軸心合わせの精度を維持しつつ、必要な作業を完了させることができるものとなる。なお、図２は、歯車ポンプユニットＵの基本的な取付態様を示したものであるが、図４の歯車ポンプＰを駆動軸１２に対して１８０°回転してフランジ部材Ｆに取り付けた態様を示したものである。一方、図４は、図２の歯車ポンプＰを駆動軸１２に対して１８０°回転してフランジ部材Ｆに取り付けた態様を示したものである。このようにすることで、歯車ポンプユニットＵが適用されるプラント等の配管部分には殆ど影響を与えることなく、作業流体の流れ方向を変更する必要が生じた場合には、図示例のように歯車ポンプＰの取付方向を変更するのみで必要な作業を完了させることができる。

このように、本実施形態に係る歯車ポンプユニットは、歯車ポンプの駆動軸と電動機の出力軸との軸心合わせが困難であったという従来の課題及び歯車ポンプの作動流体の流れ方向を変更する必要が生じた場合に多くの作業が要求されていたという従来の課題を一挙に解消することができるものとなる。

なお、本考案は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。

例えば、歯車ポンプＰは、本実施形態に示したような外接歯車ポンプに限定されるものではなく、内接歯車ポンプにおいても適用することが可能である。

また、安全弁の取り付けられる箇所も、本実施形態に限定されるものではなく、本体側に設けたものでも構わないし、安全弁を取り付けていない態様のものも考えられる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…歯車
１２…駆動軸
４３…インロー部（第二のインロー部）
Ｄ…電動機
Ｄ２…出力軸
Ｆ…フランジ部材
Ｆ１…受け部（第一の受け部）
Ｆ２…受け部（第二の受け部）
ＪＳ…軸線（駆動軸１２の軸線）
ＫＳ…仮想線
Ｕ…歯車ポンプユニット
ｉｎ…吸込口
ｏｕｔ…吐出口

Claims

歯車の駆動軸を挟んだ両側に吸込口及び吐出口をそれぞれ配してなる歯車ポンプと、前記駆動軸に軸心を一致させて連結した出力軸を有してなる電動機とを具備してなる歯車ポンプユニットであって、
前記駆動軸と軸心を一致させて前記歯車ポンプの外面に形成されたインロー部と、前記出力軸と軸心を一致させて前記電動機の外面に形成されたインロー部とがそれぞれ嵌め合わされる受け部を有したフランジ部材を具備するとともに、
前記吸込口の中心と前記吐出口の中心とを結ぶ仮想線と前記駆動軸の軸線とが交わるように前記吸込口及び前記吐出口の高さ位置を設定していることを特徴とする歯車ポンプユニット。