JPH08214495A

JPH08214495A - 回転機械

Info

Publication number: JPH08214495A
Application number: JP3455295A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Yamamoto; 雅和山本; Yoshio Miyake; 良男三宅; Kouji Isemoto; 耕司伊勢本; Keita Uei; 圭太上井; Yoshiaki Miyazaki; 義晶宮崎
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】連結軸を用いた回転機械の連結部寸法を極小
にすることができる回転機械を提供する。【構成】複数の回転軸を備えた回転機械において、ポ
ンプ軸２とモータ軸１６を連結するカップリング２０の
外径部に軸受２５の回転部を固定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の回転軸を連結して
使用する回転機械に係り、特に連結部の軸方向寸法を極
小にした回転機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、モータ軸とポンプ軸をカップ
リングで連結したモータポンプ装置が知られている。こ
の種のポンプは、カップリングの軸方向寸法の制約上、
装置が大きくなってしまう欠点があった。

【０００３】一方、モータ軸とポンプ軸を一本の共通軸
としてまとめた装置も知られている。しかしながら、こ
の場合、ポンプ側の条件によって、共通軸の種類が増え
てしまう。例えば５０Hzで使用する場合に５段、６０Hz
で使用する場合に３段で構成される多段ポンプにおい
て、軸動力は両者ともほぼ同一となるため、連結軸を使
用すればモータを共用化できるが、共通軸を用いると２
種類のモータが必要となる。これはポンプの種類だけ、
モータを用意することにつながり、近年の多種少量生産
の要請に合致しない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事情に
鑑みなされたもので、連結軸を用いた回転機械の連結部
寸法を極小にすることができる回転機械を提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため本発明は、複数の回転軸を備えた回転機械におい
て、軸と軸を連結するカップリングの外径部に軸受の回
転部を固定したことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明は、軸と軸を連結するカップリングの外
径部に軸受の回転部を固定したため、カップリングの空
間内に軸受を収容することができるので装置を小形にで
きる。特に、実施例に示すポンプ装置の場合、モータと
ポンプをつなぐブラケットを小さくまとめることができ
る。また、軸受からポンプ部先端までのポンプ軸の軸長
を小さくできるため、機械的信頼性が高い。また、本発
明は、軸と軸が離隔することを防止するための内カップ
リングと回転力を伝えるための外カップリングとを具備
している。連結軸に引張り荷重が加わる場合、例えばポ
ンプ装置における軸スラスト荷重が加わる場合、カップ
リングによって、軸と軸が離隔しないように工夫する必
要がある。

【０００７】従来はこのような場合、カップリング外周
部からボルト等をねじ込み、軸とカップリングを固定す
る等の手段がとられていた。この方法は軸とカップリン
グの同芯度を保ちにくいという欠点がある。更に、本発
明のようにカップリングの外径部に軸受を挿入する場合
に、カップリングの外周部に凹凸が生じるため、軸受を
挿入しにくいという問題があった。そこで、本発明のよ
うに内カップリングと外カップリングを設けることによ
って、外カップリングの外周を単純形状にでき、軸受を
容易に挿入することができる。

【０００８】また、本発明は内カップリングの具体例と
して、内カップリングを分割された複数の部材にて構成
した。この方法により、連結軸を容易に組立てることが
できる。例えばモータの場合、連結軸を組立て、軸受を
挿入しないと、モータ単独で組み上げることができな
い。従って、連結軸を容易に組立てることができない場
合には、用途に応じたモータを手早く組立て、需要に応
えることができない。

【０００９】さらに本発明の１態様において、特にポン
プ装置に限って、外カップリング外周部にシール部材を
設けることを提案している。シール部材を設けることに
よって、ポンプにモータが接近しても、モータ部に浸水
する恐れがない。又、シール部材は、カップリング外周
部に設けるため、装置が大きくなる問題もない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る回転機械の一実施例を図
１を参照して説明する。本実施例では、回転機械として
多段ポンプとモータとからなるモータポンプ装置を例に
挙げて説明する。本実施例のモータポンプ装置は、多段
ポンプ１とモータ１５とから構成されている。多段ポン
プ１のポンプ軸２とモータ１５のモータ軸１６はカップ
リング装置２０によって連結されている。

【００１１】多段ポンプ１は、ポンプケーシング３と、
ポンプケーシング３内に収容された内ケーシング４と、
低圧側と高圧側とを仕切る仕切壁５とを備えている。ポ
ンプケーシング３には吸込口６と吐出口７とが固定され
ている。ポンプ軸２には、多段状に、下方に吸込口が開
口した羽根車８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが固定されてい
る。

【００１２】各羽根車８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄの吸込口
部には、ライナリング９を保持した仕切板１０が設置さ
れている。また各羽根車８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄの後流
側には、戻し羽根１１が設置されている。

【００１３】また、ポンプケーシング３の開口部にはケ
ーシングカバー１２が設けられており、このケーシング
カバー１２とポンプ軸２との間にはメカニカルシール１
３が介装されている。

【００１４】一方、モータ１５は、モータフレーム１７
内にステータ１８を具備しており、ステータ１８内にロ
ータ１９が回転可能に設けられている。そしてロータ１
９を保持するモータ軸１６と前記多段ポンプ１のポンプ
軸２とがカップリング装置２０によって接続されてい
る。

【００１５】カップリング装置２０は、ポンプ軸２とモ
ータ軸１６とが離隔することを防止するための内カップ
リング２１と、回転力を伝えるための外カップリング２
２とから構成されている。内カップリング２１は図２
（ａ）に示されるように２分割された分割片２１ａ，２
１ｂからなり、分割片２１ａ，２１ｂは、図２（ｂ）に
示されるように一体化されて、図２（ｃ）に示されるポ
ンプ軸２及びモータ軸１６の軸端２ａ，１６ａにそれぞ
れ係合され、ポンプ軸２とモータ軸１６との離隔を防止
している。一方、外カップリング２２は円筒状部材から
構成され、ポンプ軸２及びモータ軸１６に植え込まれた
キー２３，２３に係合するキー溝（図示せず）を具備し
ている。これによって、モータ軸１６からポンプ軸２に
回転力が付与される。また外カップリング２２の下端と
ポンプ軸２との間には止め輪２４が設けられている。

【００１６】カップリング装置２０の外カップリング２
２の外径部には、軸受２５の回転部２５ａが固定されて
いる。また軸受２５の固定部２５ｂはブラケット２７に
よって保持されている。そして、多段ポンプ１のポンプ
ケーシング３とモータ１５のモータフレーム１７とはブ
ラケット２７を介して接続されている。また、ブラケッ
ト２７と外カップリング２２との間にはシール部材２８
が設置されている。

【００１７】次に、前述のように構成された多段ポンプ
の作用を説明する。モータ１５を駆動することにより、
多段ポンプ１のポンプ軸２が回転されると、吸込口６よ
り流入した流体は、多段の羽根車８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８
Ｄにより昇圧される。そして、最終段の羽根車８Ｄから
吐出された流体は、ポンプケーシング３と内ケーシング
４との間の環状流路２９を通って吐出口７より吐出され
る。

【００１８】本実施例によれば、多段ポンプ１のポンプ
軸２とモータ１５のモータ軸１６を連結するカップリン
グ装置２０の外径部に軸受２５の回転部を固定したた
め、カップリングの空間内に軸受を収容することができ
るので、装置を小型にできる。また、軸受２５からポン
プ部先端までのポンプ軸２の軸長を短くできるため、機
械的信頼性が高い。

【００１９】また本実施例によれば、カップリング装置
２０を内カップリング２１と外カップリング２２とで構
成することにより、外カップリング２２の外周を単純形
状にでき、軸受２５を容易に挿入できる。さらに内カッ
プリング２１は２つの分割片２１ａ，２１ｂで構成され
ているため、ポンプ軸２とモータ軸１６からなる連結軸
を容易に組立てることができる。

【００２０】さらに、本実施例によれば、外カップリン
グ２２の外周部にシール部材２８を設けることにより、
ポンプ１にモータ１５が近接して設けられてもモータ部
に浸水する恐れがない。

【００２１】図３は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。図３において、図１の構成要素と同一の作用及び
機能を有する構成要素は同一符号を付し、説明を省略す
る。本実施例のモータポンプ装置は、羽根車の向き及び
流路構成を除き図１及び図２に示すモータポンプ装置と
ほぼ同様な構成になっている。すなわち、本実施例の多
段の羽根車は、下方に吸込口が開口した羽根車８Ａ，８
Ｂと、上方に吸込口が開口した羽根車８Ｃ，８Ｄとから
構成されている。各羽根車８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄの吸
込口部にはライナリング９を保持した仕切壁１０が設置
されているが、戻し羽根１１は羽根車８Ａ及び羽根車８
Ｃの後流側にのみ設置されている。

【００２２】本実施例の多段ポンプにおいては、モータ
１５を駆動することにより、多段ポンプ１のポンプ軸２
が回転されると、吸込口６より流入した流体は羽根車８
Ａ，８Ｂで昇圧された後に、ポンプケーシング３の外側
に設けられた流路３１を通ってポンプケーシング３内の
流路３２に流入し、羽根車８Ｃ，８Ｄで昇圧される。羽
根車８Ｄから吐出された流体はポンプケーシング３の外
側に設けられた流路３３を通って吐出口７より吐出され
る。

【００２３】本実施例においては、２段の羽根車８Ａ，
８Ｂ，８Ｃ，８Ｄの吸込口が互いに逆方向になっている
ため、スラスト荷重がバランスするバランス型の多段ポ
ンプが構成される。多段ポンプ１のポンプ軸２とモータ
１５のモータ軸１６とを連結するカップリング装置２０
及び軸受２５の構成は図１及び図２に示す実施例と同様
である。したがって、本実施例においても図１および図
２に示す実施例と同様の作用効果が得られる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、軸
と軸を連結するカップリングの外径部に軸受の回転部を
固定したため、カップリングの空間内に軸受を収容する
ことができるので装置を小形にできる。特に、実施例に
示すポンプ装置の場合、モータとポンプをつなぐブラケ
ットを小さくまとめることができる。また、軸受からポ
ンプ部先端までのポンプ軸の軸長を小さくできるため、
機械的信頼性が高い。また、本発明によれば、軸と軸が
離隔することを防止するための内カップリングと回転力
を伝えるための外カップリングを設けているため、外カ
ップリングの外周を単純形状にでき、軸受が容易に挿入
できる。

【００２５】また、本発明の１態様においては内カップ
リングの具体例として、内カップリングを分割された複
数の部材にて構成したため、連結軸を容易に組立てるこ
とができる。

【００２６】さらに本発明の１態様においては、特にポ
ンプ装置に限って、外カップリング外周部にシール部材
を設けているため、ポンプにモータが接近しても、モー
タ部に浸水する恐れがない。又、シール部材は、カップ
リング外周部に設けるため、装置が大きくなる問題もな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転機械の一実施例を示す断面図
である。

【図２】図２（ａ）は内カップリングの分解斜視図、図
２（ｂ）は内カップリングの取付状態を示す斜視図、図
２（ｃ）はポンプ軸及びモータ軸の軸端を示す斜視図で
ある。

【図３】本発明に係る回転機械の他の実施例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１多段ポンプ２ポンプ軸３ポンプケーシング５吸込口６吐出口８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ羽根車１５モータ１６モータ軸２０カップリング装置２１内カップリング２２外カップリング２５軸受２７ブラケット２８シール部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上井圭太神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者宮崎義晶神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の回転軸を備えた回転機械におい
て、軸と軸を連結するカップリングの外径部に軸受の回
転部を固定したことを特徴とする回転機械。
【請求項２】前記軸と軸が離隔することを防止するた
めの内カップリングと回転力を伝えるための外カップリ
ングとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の回転
機械。
【請求項３】前記内カップリングが半径方向に分割さ
れた複数の部材にて構成されていることを特徴とする請
求項２に記載の回転機械。
【請求項４】前記複数の軸の少なくとも１つがモータ
軸であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１
項に記載の回転機械。
【請求項５】前記複数の軸の少なくとも１つがポンプ
軸であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
項に記載の回転機械。
【請求項６】前記外カップリング外周部に、ポンプ取
扱液が軸受部に侵入することを防止するためのシール部
材を設けたことを特徴とする請求項５に記載の回転機
械。