JP7148312B2 - 位置調節装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機などの回転駆動機と、ポンプなどの被駆動機との芯出し（軸のアライメント）に使用される位置調節装置に関する。

ポンプは、電動機またはエンジンなどの回転駆動機に軸継手によって連結される。回転駆動機の軸がポンプの軸に対して許容値を超えてずれていると、ポンプおよび回転駆動機が大きく振動し、運転停止につながる。そこで、特許文献１に示すように、ジャッキボルトを用いて回転駆動機の位置を調節することが一般に行われている。このジャッキボルトは、設置台に固定されており、回転駆動機（例えば電動機）の脚部をジャッキボルトで押すことで、回転駆動機を移動させる。

実開昭５３－１３８１０６号公報

しかしながら、ジャッキボルトを取り付けるために、設置台は固定用孔などの特別な構造を有している必要がある。さらに、回転駆動機には、ジャッキボルト自体を備えていないものもある。そのような場合は、作業員は回転駆動機をハンマーで叩くことで回転駆動機を移動させる。しかしながら、このようなハンマーを用いた移動は、回転駆動機にダメージを与えるおそれがある。

そこで、本発明は、特別な構造の設置台を用意することなく、様々なタイプの回転駆動機または被駆動機械の位置を調節することができる位置調節装置を提供する。

一態様では、回転駆動機または被駆動機械の脚部の、設置台に対する相対位置を調節するための位置調節装置であって、前記脚部に形成された通孔に回転可能に嵌合された外周面を有する第１軸部と、前記設置台に形成されたねじ孔に回転可能に嵌合された外周面を有する第２軸部とを備え、前記第１軸部は、前記第２軸部に接続され、かつ前記第２軸部に対して偏心しており、前記第１軸部は、レンチが係合可能な係合部を有しており、前記第２軸部の前記外周面は、ねじ山を有しない湾曲面から構成されている、位置調節装置が提供される。
一態様では、前記係合部は、前記第１軸部に形成された多角形孔である。
一態様では、前記係合部は、多角形ヘッドである。

一態様では、回転駆動機または被駆動機械の脚部の、設置台に対する相対位置を調節するための位置調節装置であって、前記脚部に形成された通孔に嵌合可能な外周面を有する軸部と、前記軸部に接続された多角形ヘッドとを備え、前記軸部および前記多角形ヘッドは、軸方向に貫通するボルト挿入孔を有しており、前記ボルト挿入孔は、前記軸部に対して偏心している、位置調節装置が提供される。
一態様では、前記軸部の軸方向の長さは、前記通孔の軸方向の長さよりも小さい。

一態様では、回転駆動機と、被駆動機械と、前記回転駆動機の駆動軸を前記被駆動機械の回転軸に連結する軸継手と、前記回転駆動機または前記被駆動機械の脚部の設置台に対する相対位置を調節する上記位置調節装置と、前記位置調節装置による前記相対位置が調節された後に前記脚部を前記設置台に固定するためのボルトを備えた回転装置が提供される。

本発明に係る位置調節装置は、脚部に形成された通孔と、設置台に形成されたねじ孔にセットされる。これらの通孔とねじ孔は、脚部を設置台に固定するために必ず設けられるものである。したがって、位置調節装置を設置台にセットするための特別な構造は不要である。結果として、本発明に係る位置調節装置は、様々なタイプの回転駆動機または被駆動機の位置調節に使用することができる。

ポンプおよび電動機を備えた回転装置の一実施形態を示す側面図である。 電動機の脚部および設置台の一部を示す拡大断面図である。 位置調節装置の一実施形態を示す斜視図である。 図３に示す位置調節装置の正面図である。 図４に示す位置調節装置の上面図である。 図４に示す位置調節装置の底面図である。 図２に示すボルトを通孔およびねじ孔から取り外し、位置調節装置を通孔およびねじ孔内に挿入した状態を示す断面図である。 位置調節装置の他の実施形態を示す斜視図である。 図８に示す位置調節装置が通孔およびねじ孔内に挿入された状態を示す断面図である。 位置調節装置のさらに他の実施形態を示す斜視図である。 図１０に示す位置調節装置の正面図である。 図１１に示す位置調節装置の底面図である。 図１１に示す位置調節装置の断面図である。 図１０乃至図１３に示す位置調節装置が通孔内に挿入された状態を示す断面図である。 位置調節装置の使用態様の他の例を示す断面図である。 ボルトとして植え込みボルトが使用された一実施形態を示す断面図である。 立軸ポンプおよび電動機を備えた回転機械の一実施形態を示す図である。

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、ポンプおよび電動機を備えた回転装置の一実施形態を示す側面図である。
図１に示す回転装置は、回転駆動機としての電動機１と、電動機１によって駆動される被駆動機械としてのポンプ２を備えている。ただし、回転駆動機および被駆動機械は、本実施形態に限定されない。回転駆動機の例としては、ポンプ、ファン、コンプレッサなどの流体機械が挙げられる。ポンプの具体例には、液体ポンプ、および真空ポンプが含まれる。図１に示すポンプ２は、液体を移送するための横軸ポンプである。回転駆動機の例としては、電動機、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガスタービンエンジンなどが挙げられる。

電動機１の駆動軸１ａは、軸継手５によってポンプ２の回転軸２ａに連結されている。図１に示す電動機１およびポンプ２は、設置台７に固定されている。より具体的には、電動機１の脚部１１はボルト１４によって設置台７の第１上面７ａに固定されている。ポンプ２の脚部１２は、設置台７の第２上面７ｂにボルト１５によって固定されている。第１上面７ａは第２上面７ｂよりも高い位置にあるが、設置台７の構成は本実施形態に限定されない。一実施形態では、電動機１およびポンプ２は、設置台７の同じ高さの上面に固定されてもよいし、他の実施形態では第１上面７ａは第２上面７ｂよりも低くてもよい。

図２は電動機１の脚部１１および設置台７の一部を示す拡大断面図である。図２に示すように、電動機１の脚部１１には、通孔２０が形成されている。この通孔２０の直径は、ボルト１４のねじ部１４ａの直径よりも大きく、かつボルト１４のヘッド部１４ｂの幅よりも小さい。設置台７の第１上面７ａにはねじ孔２２が形成されている。ボルト１４は、脚部１１の通孔２０を通してねじ孔２２にねじ込まれる。電動機１の脚部１１はボルト１４によって設置台７に固定される。図示しないが、同様の構成で、ポンプ２の脚部１２もボルト１５によって設置台７に固定されている。

ポンプ２および電動機１を備えた回転装置を安全に運転するために、電動機１の駆動軸１ａとポンプ２の回転軸２ａの偏心量は、予め定められた許容値以下であることが必要である。そこで、本実施形態では、電動機１を設置台７に固定する前に、図３乃至図６に示す位置調節装置３０を用いて、電動機１の設置台７に対する相対位置が調節される。図３は、位置調節装置３０の一実施形態を示す斜視図であり、図４は図３に示す位置調節装置３０の正面図であり、図５は図４に示す位置調節装置３０の上面図であり、図６は図４に示す位置調節装置３０の底面図である。

位置調節装置３０は、脚部１１に形成された通孔２０に嵌合可能な外周面３１ａを有する第１軸部３１と、設置台７に形成されたねじ孔２２（図２参照）に嵌合可能な外周面３２ａを有する第２軸部３２を備えている。第１軸部３１は、第２軸部３２に接続されている。第１軸部３１には、レンチが係合する係合部である多角形孔３５が形成されている。第１軸部３１および第２軸部３２は一体構造物である。位置調節装置３０の全体は、合金鋼などの金属から構成されている。第１軸部３１および第２軸部３２は円柱形状を有しており、第１軸部３１の直径は第２軸部３２の直径よりも大きい。

第１軸部３１は、第２軸部３２に対して偏心している。第２軸部３２に対する第１軸部３１の偏心量ｅは、電動機１の駆動軸１ａとポンプ２の回転軸２ａの偏心量の許容値に基づいて予め定められている。多角形孔３５は、第１軸部３１の一方の端面３１ｂに形成されている。第２軸部３２は、第１軸部３１の他方の端面３１ｃに接続されている。多角形孔３５は、第１軸部３１および第２軸部３２の軸方向に延びている。多角形孔３５は第１軸部３１と同心状に位置している。一実施形態では、多角形孔３５は第２軸部３２と同心状に位置してもよい。本実施形態では、多角形孔３５は、ソケットレンチのソケット保持部が係合可能な四角形孔である。ただし、本発明は本実施形態に限定されず、例えば、多角形孔３５は、六角棒レンチ（六角棒スパナとも言う）が係合可能な六角形孔であってもよい。

位置調節装置３０を用いた位置調節は、図２に示すボルト１４を通孔２０およびねじ孔２２から取り外した状態で行われる。図７は、図２に示すボルト１４を通孔２０およびねじ孔２２から取り外し、位置調節装置３０を通孔２０およびねじ孔２２内に挿入した状態を示す断面図である。第１軸部３１の外周面３１ａの直径は、脚部１１の通孔２０の直径よりも小さく、第１軸部３１は通孔２０に回転可能に嵌合される。同様に、第２軸部３２の外周面３２ａの直径は、設置台７のねじ孔２２の直径よりも小さく、第２軸部３２はねじ孔２２に回転可能に嵌合される。第２軸部３２の外周面３２ａにねじ山は形成されていなく、滑らかな湾曲面から構成されている。第２軸部３２の軸方向の長さは、ねじ孔２２の軸方向の長さよりも小さい。したがって、第２軸部３２の全体は、ねじ孔２２内に挿入される。

レンチ３８のソケット保持部３８ａを多角形孔３５に挿入し、レンチ３８を回転させると、位置調節装置３０の全体は、第２軸部３２の軸心を中心に回転する。第１軸部３１は第２軸部３２に対して偏心しているので、第１軸部３１は、第２軸部３２の軸心を中心に偏心回転する。第１軸部３１は、通孔２０内で回転しながら、脚部１１を設置台７に対して相対的に移動させる。脚部１１の移動距離は、第１軸部３１と第２軸部３２との偏心量ｅ（図４参照）、および第１軸部３１の回転角度に依存する。

ユーザーは、電動機１の駆動軸１ａとポンプ２の回転軸２ａとの偏心量が小さくなる方向に、位置調節装置３０をレンチ３８で回転させる。脚部１１の位置調節が終了すると、位置調節装置３０を通孔２０およびねじ孔２２から取り外す。必要に応じて、他の脚部１１の位置調節を位置調節装置３０を用いて実施する。複数の位置調節装置３０を用いて、複数の脚部１１の位置調節を同時に行ってもよい。電動機１の駆動軸１ａとポンプ２の回転軸２ａとの偏心量が許容値内に収まれば、複数のボルト１４をそれぞれの脚部１１の通孔２０を通して各ねじ孔２２にねじ込み、脚部１１を設置台７に固定する。

本実施形態によれば、位置調節装置３０は、脚部１１に形成された通孔２０と、設置台７に形成されたねじ孔２２にセットされる。これらの通孔２０とねじ孔２２は、脚部１１を設置台７に固定するために必ず設けられるものである。したがって、位置調節装置３０を設置台７にセットするための特別な構造は不要である。結果として、本実施形態に係る位置調節装置３０は、様々なタイプの電動機の位置調節に使用することができる。

レンチ３８で位置調節装置３０を回転させるとき、第１軸部３１は偏心回転する。結果として、電動機１は、その駆動軸１ａの軸方向と、駆動軸１ａの軸方向に垂直な方向に同時に移動する。電動機１の軸方向への移動は、軸継手５により吸収することができるので、位置調節装置３０を用いた位置調節作業では、電動機１の軸方向への移動は実質的に無視してよい。

第１軸部３１と第２軸部３２との偏心量ｅが異なる複数の位置調節装置３０を含む工具セットを設けてもよい。ユーザーは、電動機１の位置調節に最適な位置調節装置３０を複数の位置調節装置３０から選択することができる。

図８は、位置調節装置３０の他の実施形態を示す斜視図であり、図９は、図８に示す位置調節装置３０が通孔２０およびねじ孔２２内に挿入された状態を示す断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図２乃至図７を参照した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、第１軸部３１は、レンチが係合する係合部として、多角形孔３５に代えて、多角形ヘッド４０を備えている。多角形ヘッド４０は、例えば、六角レンチが係合可能な六角形ヘッドまたは四角形ヘッドである。ユーザーは、レンチを多角形ヘッド４０に係合させ、レンチで位置調節装置３０を回転させることで、電動機１の脚部１１を設置台７に対して移動させることができる。

図１０は位置調節装置３０のさらに他の実施形態を示す斜視図であり、図１１は図１０に示す位置調節装置３０の正面図であり、図１２は図１１に示す位置調節装置３０の底面図であり、図１３は図１１に示す位置調節装置３０の断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図２乃至図７を参照した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の位置調節装置３０は、脚部１１に形成された通孔２０に嵌合可能な外周面４５ａを有する軸部４５と、軸部４５に接続された多角形ヘッド５８とを備えている。

軸部４５および多角形ヘッド５８は一体構造物である。位置調節装置３０の全体は、合金鋼などの金属から構成されている。軸部４５は円柱形状を有している。軸部４５および多角形ヘッド５８は、これら軸部４５および多角形ヘッド５８をその軸方向に貫通するボルト挿入孔６０を有している。ボルト挿入孔６０は、軸部４５に対して偏心している。ボルト挿入孔６０の直径は、図２に示すボルト１４のねじ部１４ａの直径およびねじ孔２２の直径よりも大きい。

図１４は、図１０乃至図１３に示す位置調節装置３０が通孔２０内に挿入された状態を示す断面図である。軸部４５の外周面４５ａの直径は、脚部１１の通孔２０の直径よりも小さく、かつねじ孔２２の直径よりも大きい。軸部４５は通孔２０に回転可能に嵌合される。軸部４５の外周面４５ａにねじ山は形成されていなく、滑らかな湾曲面から構成されている。軸部４５の軸方向の長さは、通孔２０の軸方向の長さよりも小さい。軸部４５の全体は、通孔２０内に挿入されるが、ねじ孔２２には挿入されない。

本実施形態では、ボルト１４がねじ孔２２にねじ込まれている状態で、位置調節装置３０を用いた脚部１１の位置調節が行われる。まず、位置調節装置３０が通孔２０内に挿入され、その後、ボルト１４が位置調節装置３０のボルト挿入孔６０に挿入される。さらに、ボルト１４のねじ部１４ａは、ねじ孔２２にねじ込まれる。図１４に示すように、位置調節装置３０が通孔２０内で自由に回転できるように、ボルト１４は、ねじ孔２２に緩やかにねじ込まれ、位置調節装置３０を締め付けない。

次に、図示しないレンチ（例えばオープンエンドレンチ）を位置調節装置３０の多角形ヘッド５８に係合させ、レンチで位置調節装置３０の全体を回転させる。位置調節装置３０の軸部４５は、ボルト挿入孔６０に対して偏心しているので、軸部４５はボルト１４の軸心を中心に偏心回転する。軸部４５は、通孔２０内で回転しながら、脚部１１を設置台７に対して相対的に移動させる。脚部１１の移動距離は、軸部４５とボルト挿入孔６０との偏心量ｅ（図１３参照）、および軸部４５の回転角度に依存する。

ユーザーは、電動機１の駆動軸１ａとポンプ２の回転軸２ａとの偏心量が小さくなる方向に、位置調節装置３０をレンチで回転させる。脚部１１の位置調節が終了すると、ボルト１４を取り外し、さらに位置調節装置３０を通孔２０から取り外す。必要に応じて、他の脚部１１の位置調節を位置調節装置３０を用いて実施する。複数の位置調節装置３０を用いて、複数の脚部１１の位置調節を同時に行ってもよい。電動機１の駆動軸１ａとポンプ２の回転軸２ａとの偏心量が許容値内に収まれば、複数のボルト１４をそれぞれの脚部１１の通孔２０を通して各ねじ孔２２にねじ込み、脚部１１を設置台７に固定する。

本実施形態によれば、位置調節装置３０は、脚部１１に形成された通孔２０にセットされ、さらにボルト１４によって位置調節装置３０の位置が固定される。これらの通孔２０とねじ孔２２とボルト１４は、脚部１１を設置台７に固定するために必ず設けられるものである。したがって、位置調節装置３０を設置台７にセットするための特別な構造は不要である。結果として、本実施形態に係る位置調節装置３０は、様々なタイプの電動機の位置調節に使用することができる。

軸部４５とボルト挿入孔６０との偏心量ｅが異なる複数の位置調節装置３０を含む工具セットを設けてもよい。ユーザーは、電動機１の位置調節に最適な位置調節装置３０を複数の位置調節装置３０から選択することができる。

一実施形態では、図１５に示すように、位置調節装置３０を用いて脚部１１の位置調節を実施した後、位置調節装置３０を除去せずに、ボルト１４をねじ孔２２に締め付けてもよい。位置調節装置３０の多角形ヘッド５８は、ボルト１４によって脚部１１に押し付けられ、脚部１１を設置台７に固定することができる。位置調節装置３０は、脚部１１に一体に取り付けられているので、脚部１１の位置の再調節を速やかに実施することができる。さらに、一実施形態では、図１６に示すように、ヘッド部１４ｂを備えたボルト１４に代えて、両端がねじ部６３ａから構成された植え込みボルト６３を使用してもよい。この場合は、植え込みボルト１４とともにナット６４が使用される。

上述した各実施形態では、位置調節装置３０は、電動機１の脚部１１の位置調節に使用されているが、上述した位置調節装置３０は、被駆動機械であるポンプ２の脚部１１の位置調節に使用することもできる。

図１に示す回転装置は、被駆動機械として横軸ポンプ２を備えるが、図１７に示すように、被駆動機械として立軸ポンプ７０を備えてもよい。立軸ポンプ７０は、吸込水槽７１の上壁７１ａに設置されている。電動機７３の脚部７４は、設置台７５の上面にボルト７７によって固定されている。本実施形態の電動機７３は、１つの環状の脚部７４に複数の通孔（図示せず）が形成されており、それぞれの通孔にボルト７７が挿入されている。これらボルト７７は、設置台７５の上面に形成されている複数のねじ孔（図示せず）にねじ込まれている。電動機７３の駆動軸は、立軸ポンプ７０の回転軸に軸継手７９によって連結されている。上述した各実施形態の位置調節装置３０は、電動機７３の脚部７４の、設置台７５に対する相対位置の調節に使用することができる。

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 電動機
１ａ 駆動軸
２ ポンプ
２ａ 回転軸
５ 軸継手
７ 設置台
１１ 脚部
１２ 脚部
１４ ボルト
１５ ボルト
２０ 通孔
２２ ねじ孔
３０ 位置調節装置
３１ 第１軸部
３１ａ 外周面
３２ 第２軸部
３２ａ 外周面
３５ 多角形孔
３８ レンチ
３８ａ ソケット保持部
４０ 多角形ヘッド
４５ 軸部
４５ａ 外周面
５８ 多角形ヘッド
６０ ボルト挿入孔
６３ 植え込みボルト
６４ ナット
７０ 立軸ポンプ
７１ 吸込水槽
７１ａ 上壁
７３ 電動機
７４ 脚部
７５ 設置台
７７ ボルト
７９ 軸継手

Claims (3)

1. 回転駆動機または被駆動機械の脚部の、設置台に対する相対位置を調節するための位置調節装置であって、
   前記脚部に形成された通孔に回転可能に嵌合された外周面を有する第１軸部と、
   前記設置台に形成されたねじ孔に回転可能に嵌合された外周面を有する第２軸部とを備え、
   前記第１軸部は、前記第２軸部に接続され、かつ前記第２軸部に対して偏心しており、
   前記第１軸部は、レンチが係合可能な係合部を有しており、
   前記第２軸部の前記外周面は、ねじ山を有しない湾曲面から構成されている、位置調節装置。
2. 前記係合部は、前記第１軸部に形成された多角形孔である、請求項１に記載の位置調節装置。
3. 前記係合部は、多角形ヘッドである、請求項１に記載の位置調節装置。

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