JPH02277998A - 羽根車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼板をプレス成形して製作する羽根車に関し
、鋼板製渦巻ポンプの羽根車として使用される。

〔従来の技術〕

従来、鋼板をプレス成形して製作する羽根車の構造には
、゛特に主軸（ポンプ軸）との取付部の構造として（イ
）二面取り方式と、（（］）ボス溶接方式等かあった。

第６図（ａ）及び（ｂ）は、上記（イ）二面取り方式を
採用した羽根車の要部正面図及び側断面図であって、羽
根車主板１の中心部にリテーナ（押え板）２が接合され
、これら主板ｌとリテーナ２に同形の二面取り円形の穴
３が穿設され、同一断面形状の図示しない主軸に嵌合し
、ねじ等で軸方向に締結して使用されるようになってい
る。図中、４は側板（シュラウド）、５は羽根である。

また第７図（ａ）及び（ｂ）は、上記（ロ）ボス溶接方
式を採用した羽根車の要部正面図及び側断面図であって
、図中、第６図（ａ）　（ｂｌに記載した符号と同一の
符号は同一ないし同類部分を示すものとする。

このものは、前面側（吸込側）に傾斜した円錐面６ａを
有し、該円錐面６ａの後端に形成した段部６ｂを経て小
径円筒面６ｃを有するように機械加工等により製作した
ホス６の小径円筒面６ｃに、羽根車主板ＩＡの中心穴部
を挿入し、段部６ｂに主板ＩＡの中心部を当接して嵌着
し、上記円錐面６ａの後端縁部と主板ＩＡの当接面とを
溶接子して固着している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来技術においては、第６図（ａ）　（ｂ）に
示した二面取り方式を採用したものでは、羽根車主板１
と主軸とが二面取り円形の穴３によって嵌合して互いに
係止されるようになっているが、トルクは主板１の板厚
で受けるため、所要動力が大きくなると使用できず、ま
た、ラジアルスラスト等による揺動に弱い点があり、更
にまた、軸側も断面形状を専用の特殊形状としたものが
必要となる等の問題点があった。

また、第７図（ａ）　（ｂ）に示したボス溶接方式を採
用したものは、羽根車主板ｌＡとボス６とを嵌着し溶接
するもので、強度を持たせるためにはアーク溶接等によ
り両者を固着するが、この場合は熱による変形が大きく
、特にボス内径については溶接後の加工が必要となる。

また、ボスと主板を第７図（ａ、）に示すように、プロ
ジェクション溶接（図では８個所で溶接）等により溶接
すれば、後加工は不必要となるか、溶接部強度が不十分
なため、大動力の羽根車は製作できないという問題点が
あった。

また、上記何れの溶接の場合も、ボスと主板の最も応力
が集中する部分か溶接されているため、信頼性に欠ける
という問題点かあった。

本発明は、上記した従来技術の有する問題点に鑑みてな
されたものであり、羽根車主板の溶接部に主要な応力が
加わらないようにした羽根車を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために、本発明は、外周に多角
形状部を有し中心部に主軸との締結を行なう穴を有する
ボスと、上記多角形状部と嵌着する四部を有する羽根車
主板と、上記ボスの主板挿入側と相対するボス端面側に
取付は且つ主板と溶接により固着したボス部の押え板と
を備えたことを特徴としている。

また、上記ボスの外周に形成された多角形状部の主板挿
入側端部に段部を設け、該段部に、上記ボスの多角形状
部を嵌着する主板の凹部を半径方向内方へ延長した端部
を、当接係止させるよう゛にすることが望ましい。

〔作　用〕

本発明は上記のように構成されているので、羽根車組立
時、ボス外周に形成された多角形状部と、羽根車主板の
凹部とを嵌着し、また、反対側、つまり主板挿入側と相
対するボス端面側から挿入されたボス部の押え板と主板
とを溶接することによって、主板はボス部に強固に固着
され、該ボスは、キー溝等を介して主軸に締結される。

ポンプ運転時、主軸から与えられたトルクは、キー等を
介してボスに伝えられ、ボス外周の多角形状部により、
主板に伝わり、羽根が水を送り出す働きをする。

上記のように、主軸からボス部に与えられるトルクは、
ボス外周部の多角形状部により主板に伝わるので、動力
伝達は多面状部で行われ、当該部分に応力集中が発生し
にくく、また溶接部には、主要な応力が加わらない。

〔実施例〕

次に１１本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す羽根車を備えた鋼板
製渦巻ポンプの縦断面図である。

図において、羽根車主板１１を主軸１２に取付けるボス
１３は、第２図（ａ）　（ｂｌにも示すように、中央部
（内周側）に軸１２と嵌着する穴１３ａ及び該穴１．３
ａの一部に動力伝達用のキー溝１３ｂがそれぞれ設けら
れており、また、外周側の中央部には、羽根車主板１１
との嵌合部となる多角形（図で６角形）状部１３ｃが形
成されている。該多角形状部１３ｃの主板取付側（図の
右側）には半径方向の段部１３ｄが形成され、該段部１
３ｄに接続して小径円筒面１３ｅが形成されており、該
小径円筒面１３ｅが軸方向の位置決めとなっている。

また上記と反対側、つまり吸込側（図で左側）は、前方
に傾斜したテーパ状に加工された傾斜面１３ｆが形成さ
れており、押え板１４と嵌着する形状になっている。該
押え板１４は、第３図（ａ、＋　（ｂ）にも示すように
、前方端部１４ａか主軸ナツト１２ａとボス１３の前端
面とに挟持され、後方端部１４ｂか主板１１に当接し、
中間部がテーパ状をなしている。このため、吸込流れが
円滑に羽根車に流れ込むので性能がよい。

一方、羽根車主板１１は、中央部に、第４図（ａ）　（
ｂ）にも示すように、上記ボス外周に形成された多角形
状部１３ｃと同一形状の多角形（図で６角形）をなした
筒形の四部１］、ａが、折り曲げるようにプレス成形で
形成されており、該凹部１１ａを半径方向内方に延長し
た端部１１．ｂには、円形の穴１１ｃか穿設され、該半
径方向内方延長端部１１ｂは、上記ボス１３の段部１３
ｄと対応し互いに当接している。

上記のようにボス外周の多角形状部１３ｃと主板１１の
四部１１ａとが嵌合し、またボス外周の段部１３ｄと上
記主板１１の半径方向内方延長端部１１ｂとか当接して
、主板１１はボス１３に嵌着し、反対側から挿入した押
え板＋１１の後方端部１４ｂと主板１１とかプロジェク
ション又はスポット溶接１５によって強固に取付けられ
ている。

また、羽根５及び側板４も、従来例（第６図及び第７図
）同様に主板１１に溶接により取付けられている。なお
、図中、１６は鋼板をプレス加工して製作されたケーシ
ング本体、）６ａはボリュート張り出し部、１６ｂはケ
ーシングフランジ、１６ｃはケーシング正面部、１６ｄ
は吸込口部、１７はボリュートの最大部と吐出口２０を
接続するノズル、１８はケーシングカバー、１９は吸込
口である。

上記のように構成されているので、ポンプ運転時、主軸
１２から与えられたトルクは、キーを介してボス１３に
伝えられ、ボス外周の多角形状部１３ｃにより主板１１
に伝えられ、羽根５が水を送り出す働きをする。このよ
うに主軸１２からボス■３に与えられるトルクは、ボス
外周の多角形状部１３ｃを介して主板１１に伝わるので
、動力伝達は多面状に行われ、当該部分に応力集中が発
生しにくく、また溶接部１５には回転方向の主要な応力
が加わらない。

また、羽根車が回転することにより、羽根車の後方（背
面）から吸込口１９に向かうアキシャルスラスト（軸推
力）を発生するか、該軸推力は主板１１の半径方向内向
き延長端部１１ｂとボス■３の段部１３ｄとにより受け
られ、次いで、主軸１２を経て図示しないスラスト軸受
によって支持されるので、溶接部１５には、軸方向の主
要な応力も加わらない。

上記した実施例において、ボス１３の外周に形成した多
角形状部１３ｃの断面形状を６角形に形成した構造につ
いて説明したか、角形断面をなしておれば６角形以外で
もよい。

第５図（ａ）は、本発明の他の実施例を示す両うイナ形
羽根車の縦断面図であって、図中、第１図に記載した符
号と同一の符号は同一部分を示すものとする。この実施
例では、第１図の実施例と比べて主板１１’の凹部１１
ａ′の方向が逆になっており、半径方向内向き延長端部
１１ｂ′がボス１３の前端面に当接している。それに伴
って押え板１４’は、内方端部１４ａ’がボス１３の段
部１３ｄに当接係止され、また外方端部１４ｂ′が軸方
向に延長されて円筒形状部をなして、ライナリング１４
ｃとなっている。

また、主板１１′と押え仮１４′の中央部付近には、複
数個の穴（バランスホール）ＩＯか穿設され、ライナリ
ング１４ｃより半径方向内側（Ｂ）の圧力を吸込側（Ａ
　）の圧力とバランスさせている。この実施例でも先の
実施例とほぼ同様の作用が行われる。

第５図（ｂ）は、本発明の池の実施例を示す羽根車の要
部断面図であって、第１図に示す羽根車の主板ｌｌ側に
もライナリング２４を取付けて、両ライナ形としたもの
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、外周に多角形状
部を有し中心部に主軸との締結を行なう穴を有するボス
と、上記多角形状部と嵌着する四部を有する主板と、上
記ボスの主板挿入側と相対するボス端面側に取付は且つ
該主板と溶接により固着したボス部の押え板とを備えた
ことにより、次のような効果を奏する。

（ｉ）溶接部に主要な応力が加えられないので、溶接手
段に簡単なものが採用でき、且つ局部の信頼性か大とな
る。

（ｉｉ）ボスから主板への動力伝達は多面状で行われる
ので、該動力伝達部分に応力集中が発生し難い。

（ｉｉｉ）溶接部がボス穴部などの精度を要する部分か
ら離れており、熱による変形がないので、組立後の加工
を必要としない。

（ｉｖ）二面取り方式を採用した従来例と異り、専用の
軸断面形状を必要としないので、二面取り嵌合の困難な
鋳造製の羽根車等との互換性を持たせることができる。

（ｖ）これらの理由により、大出力までのプレス成形羽
根車が製作可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す羽根車を備えた鋼板製
渦巻ポンプの縦断面図、第２図（ａ）はボスの正面図、
同図（ｂｌは同図（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図、第３図
（ａ）は押え板の正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の■
■線断面図、第４図（ａ）は主板の正面図、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＩＶ−Ｎ線断面図、第５図（ａ）　（ｂ
）は本発明の他の実施例を示す羽根車の縦断面図、第６
図（ａ）　（ｂ）及び第７図（ａ）　ｆｂ）は異なった
従来例を示す要部の各正面図と各側断面図である。 １１、１１’−・・主板、ｌｌａ、　ｌｌａ’−凹部、
１１ｂ。 １１ｂ’・・・半径方向内向き延長端部、１１．ｃ・・
・穴、１２・・・主軸、１３・・・ボス、１３ａ・・・
穴、１３ｂ・・・キー溝、１３ｃ・・・多角形状部、１
３ｄ・・・段部、１３ｅ・・・円筒面、１３ｆ・・傾斜
面、１４．１４’・・・押え板、１５・・・溶接部。 （Ｃ１） 第２図 第３図 （ｂ） 第５図 （ｃＬ） 第５図 （ｂ） 第６図 （ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼板をプレス成形して製作する羽根車において、外
   周に多角形状部を有し中心部に主軸との締結を行なう穴
   を有するボスと、上記多角形状部と嵌着する凹部を有す
   る主板と、上記ボスの主板挿入側と相対するボス端面側
   に取付け且つ該主板と溶接により固着したボス部の押え
   板とを備えたことを特徴とする羽根車。 ２、ボスの外周に形成した多角形状部の主板挿入側端部
   に段部を設け、該段部に、上記ボスの多角形状部と嵌着
   する主板の凹部を半径方向内方へ延長した端部を、当接
   係止させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   羽根車。