JPH0734237Y2 - 回り止めリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えば深井戸ポンプの回転軸（主軸）に外嵌
されて、該回転軸とケーシング側に固定されたすべり軸
受との間に介在するスリーブを、回転軸と同時回転可能
かつ相対回転不能に結合するとともに、スリーブの軸方
向の移動を阻止して位置決めする回り止めリングに関す
る。

［従来の技術］ 例えば、第２図に示す深井戸ポンプでは、水中モータ
（図示せず）によって回転駆動される回転軸１に、複数
の羽根車2,2……が同時回転可能に取付けられるととも
に、最上段の羽根車２の上側に隣接して、スリーブ３が
回転自在に外嵌されており、このスリーブ３をケーシン
グ４側に固定されたすべり軸受５と回転軸１の間に介在
させている。つまり、回転軸１はスリーブ３を介してす
べり軸受５に軸支された構成になっている。そして、ス
リーブ３は回り止めリング６を介して回転軸１に対し、
同時回転可能かつ相対回転不能に結合され、回り止めリ
ング６によってスリーブおよび羽根車2,2……の軸方向
の移動を阻止して位置決めするようになっている。

即ち、回り止めリング６には、第３図に示すように、ス
リーブ３との対向部位、つまりスリーブ３との衝合面
に、円周方向等間隔を有してスリーブ３側に向けて突出
した１対の係合凸部6A,6Aが形成され、内周面にキー溝6
Bが形成されており、スリーブ３には回り止めリング６
との衝合面に前記係合凸部6A,6Aと係合する係合凹部3A,
3Aを形成した構成になっている。したがって、第２図の
回転軸１に外嵌した回り止めリング６は、図示されてい
ないキーを介して回転軸１と同時に回転される。この回
転は係合凸部6A,6A,係合凹部3A,3Aを経てスリーブ３に
伝達されるので、スリーブ３が回転軸１に対して同時回
転可能かつ相対回転不能に結合されていることになる。

また、回り止めリング６は、回転軸１の上端部に螺合さ
れた締付ナット７によって締付けられ、その締付力によ
って、スリーブ３および複数の羽根車2,2……がそれぞ
れ軸方向の移動を阻止されて位置決めされる。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、前記従来のスリーブ３は硬質で靭性の低いセ
ラミックスによって成形され、回り止めリング６は比較
的硬質で靭性の高い、例えば黄銅等の金属によって形成
されている。つまり、金属製回り止めリング６の係合凸
部6A,6Bから出力されるトルクを、セラミックス製スリ
ーブ３の係合凹部3A,3Aに入力することによって回転軸
１の回転がスリーブ３に伝達されることになる。

回り止めリング６からスリーブ３に伝達されるトルク
は、ポンプの定常運転時において安定しているけれど
も、例えばポンプの運転開始時や運転停止時において比
較的大きく変化する。また、定常運転中に何らかの原因
で負荷変動を生じた場合などにおいても、大きいトルク
変化が生じる。このようなトルク変化が生じると、スリ
ーブ３の係合凹部3A,3Aおよび回り止めリング６の係合
凸部6A,6Aに負荷される荷重が相当に大きくなる。荷重
が大きくなっても、回り止めリング６は靭性の高い金属
材料によって形成されているから問題を生じないけれど
も、靭性の低いセラミックスによって成形されたスリー
ブ３では、特に、高い応力集中の起こる係合凹部3A,3A
の内側コーナ部Ｐが起点になって亀裂が発生し易く、亀
裂の発生によってスリーブ３が破壊される事態につなが
るおそれを有している。

そこで、トルクの大きい変化に起因する荷重の増大を緩
和吸収するために、回り止めリング６を、弾性材料によ
って成形することが考えられる。しかし、回り止めリン
グ６は、前述のようにスリーブ３を回転軸１に対して同
時回転可能かつ相対回転不能に結合させる機能と、スリ
ーブ３および複数の羽根車2,2……の軸方向の移動を阻
止して位置決めする機能の２つの機能が要求される。回
り止めリング６を弾性材料で成形しても、スリーブ３を
回転軸に対して同時回転可能かつ相対回転不能に結合す
る機能を確保し、かつトルク変化に起因する荷重の増大
を緩和吸収してスリーブ３に生じる亀裂を防止し、破壊
を避けることができるけれども、剛性が低いために、締
付ナット７の締付荷重を支えることができず、弾性変形
するため、スリーブ３を軸方向に強く押圧して、該スリ
ーブ３および羽根車2,2……の軸方向の移動を阻止し
て、適正に位置決めする機能を期待することができな
い。

本考案は上記のような実情に鑑みてなされたもので、ス
リーブを回転軸に対して同時回転可能かつ相対回転不能
に結合する機能を確保することができるとともに、トル
クの変化に起因する荷重の増大を吸収緩和してスリーブ
の亀裂や破壊を確実に防止することができるものであり
ながら、しかも、スリーブを軸方向に強く押圧して該ス
リーブの軸方向移動を阻止し適正な位置決め機能を確実
に達成することができる回り止めリングを提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案に係る回り止めリン
グは、セラミック製スリーブの回り止めリング側端面に
衝合して該スリーブを軸方向に押圧する高剛性筒部と、
この高剛性筒部に一体結合され前記回転軸に同時回転可
能かつ相対回転不能に外嵌される弾性筒部とを具備し、
該弾性筒部の前記スリーブとの対向部位に、スリーブに
形成された係合凹部に係合して相対回転を阻止する係合
凸部が形成されているものである。

［作用］ 本考案によれば、弾性筒部に形成した係合凸部をセラミ
ック製スリーブの係合凹部に係合させることで、スリー
ブを回転軸に対して同時回転可能かつ相対回転不能に確
実に結合させることが可能である。

また、上記係合凸部が弾性筒部に形成されているから、
運転開始時のように大きいトルク変化を生じたとして
も、その係合凸部の弾性によって、セラミック製スリー
ブ側の係合凹部と回り止めリング側の係合凸部に生じる
荷重の増大を有効に吸収緩和して、セラミック製スリー
ブ側の係合凹部の内側コーナ部への応力集中にともなう
亀裂の発生を回避することができる。

そのうえ、大きい締付力を付加した場合、弾性変形する
ことのない高剛性筒部を介しての押圧力によって、スリ
ーブの軸方向の移動を確実に阻止して、適正な位置決め
機能を確実に発揮させることができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案の実施例を示す斜視図である。なお、説
明の便宜上、前記第２図，および第３図と同一もしくは
相当部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略
する。

第１図において、回り止めリング６は、例えばステンレ
ス鋼などの金属によって形成された高剛性筒部60と、こ
の高剛性筒部60の内周に焼付成形によって一体に結合さ
れたウレタンゴム製の弾性筒部61とから構成され、弾性
筒部61におけるセラミック製スリーブ３（第３図参照）
との対向部位、つまりスリーブ３との衝合面に、内周方
向等間隔を有してスリーブ３の係合凹部3A,3Aに係合す
る係合凸部6A,6Aが下向きに突出して形成されている。
また、弾性筒部60の内周面にキー溝6Bが形成されてい
る。

このように構成された回り止めリング６は、従来と同
様、第２図のように取付けられる。即ち、回り止めリン
グ６は回転軸１に対して同時回転可能に外嵌され、弾性
筒部61に形成した係合凸部6A,6Aがスリーブ３の係合凹
部3A,3A（第３図参照）に係合しこれによって回転軸１
の回転が回り止めリング６を介してスリーブ３に伝達さ
れるとともに、スリーブ３と回転軸１との相対回転が阻
止される。そして高剛性筒部60が締付ナット７の締付力
によってスリーブ３の回り止めリング６側の端面に衝合
して、スリーブ３および複数の羽根車2,2……の軸方向
の移動を阻止して位置決めしている。

本考案によれば、弾性筒部61に形成した係合凸部6A,6A
をスリーブ３の係合凹部3A,3Aに係合させているので、
回り止めリング６からスリーブ３に伝達されるトルク
が、例えばポンプの運転開始時，運転停止時または定常
運転中に生じる負荷の変動などによって変化し、その結
果、スリーブ３の係合凹部3A,3Aおよび回り止めリング
６の係合凸部6A,6Aに大きい荷重が負荷されようとして
も、この大きい荷重は係合凸部6A,6Aを形成している弾
性筒部61の弾性によって有効に緩和吸収される。したが
って、スリーブ３が靭性の低いセラミックスによって成
形され、しかも、スリーブ３側の係合凹部3A,3Aに高い
応力集中の起こる内側コーナ部Ｐを有していても、この
コーナ部Ｐが起点になって、亀裂を生じるようなことが
ない。したがって、すべり軸受５とのすべり抵抗（摩擦
抵抗）が小さく、かつ耐摩性にすぐれたセラミックス製
のスリーブ３を使用して、ポンプ効率の向上と軸受部の
延命化を達成することができる。

また、締付ナット７の締付けによって生じる大きい締付
荷重は、高剛性筒部60によって軸方向に弾性変形するこ
となく支えることができる。そのために、スリーブ３お
よび羽根車2,2……の軸方向の移動を確実に阻止して、
これらを適正位置に位置決めすることができる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、弾性筒部に形成した係
合凸部をセラミック製スリーブの係合凹部に係合させる
ことで、スリーブを回転軸に対して同時回転可能かつ相
対回転不能に確実に結合させることができる。

また、上記係合凸部が弾性筒部に形成されているから、
運転開始時のように大きいトルク変化を生じたとして
も、その係合凸部の弾性によって、セラミック製スリー
ブ側の係合凹部と回り止めリング側の係合凸部に生じる
荷重の増大を有効に吸収緩和して、セラミック製スリー
ブ側の係合凹部の内側コーナ部への応力集中にともなう
亀裂の発生および破壊を確実に回避し、すべり軸受との
すべり抵抗（摩擦抵抗）が小さく、かつ耐摩耗性に優れ
たセラミック製スリーブの使用によって、ポンプなどの
回転機器の効率向上および軸受部の延命化を達成するこ
とができる。

そのうえ、大きい締付力を付加した場合、弾性変形する
ことのない高剛性筒部を介しての押圧力によって、スリ
ーブの軸方向の移動を確実に阻止して、適正な位置決め
機能を確実に発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる回り止めリングの一実施例を示
す一部切欠き斜視図、第２図は回り止めリングを深井戸
ポンプに適用した例を示す概略断面図、第３図は従来の
回り止めリングの斜視図である。 １……回転軸 ３……スリーブ 3A,3A……係合凹部 ４……ケーシング ５……すべり軸受 6A,6A……係合凸部 60……高剛性筒部 61……弾性筒部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に外嵌されて、該回転軸とケーシン
   グに固定されたすべり軸受との間に介在するセラミック
   製スリーブを前記回転軸と同時回転可能かつ相対回転不
   能に結合するとともに、軸方向の移動を阻止して位置決
   めする回り止めリングであって、前記スリーブの回り止
   めリング側端面に衝合して該スリーブを軸方向に押圧す
   る高剛性筒部と、この高剛性筒部に一体結合され前記回
   転軸に同時回転可能かつ相対回転不能に外嵌される弾性
   筒部とを具備し、該弾性筒部の前記スリーブとの対向部
   位に、スリーブに形成された係合凹部に係合して相対回
   転を阻止する係合凸部が形成されていることを特徴とす
   る回り止めリング。