WO2016194343A1 - 遠心ポンプ - Google Patents

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WO2016194343A1
WO2016194343A1 PCT/JP2016/002539 JP2016002539W WO2016194343A1 WO 2016194343 A1 WO2016194343 A1 WO 2016194343A1 JP 2016002539 W JP2016002539 W JP 2016002539W WO 2016194343 A1 WO2016194343 A1 WO 2016194343A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
centrifugal pump
side plate
impeller
shaft
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/002539
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
邦夫 難波
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2016078103A external-priority patent/JP6304298B2/ja
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to US15/575,001 priority Critical patent/US10539146B2/en
Priority to CN201680031765.9A priority patent/CN107709793B/zh
Priority to DE112016002461.4T priority patent/DE112016002461T5/de
Publication of WO2016194343A1 publication Critical patent/WO2016194343A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60Mounting; Assembling; Disassembling

Definitions

  • the present disclosure relates to a centrifugal pump that pressurizes a fluid using centrifugal force generated by rotation of an impeller.
  • Patent Document 1 As a conventional technology of a centrifugal pump.
  • the centrifugal pump described in the literature 1 has an impeller that is driven by a motor and rotates, and the impeller is fixed to a shaft of the motor with a screw.
  • the impeller is screwed to the shaft, it is necessary to regulate the rotation of the shaft or the impeller so that the shaft does not turn due to the tightening torque of the screw.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a fixing hole is formed in an impeller, and a jig is inserted into the fixing hole and screwed in a state where rotation of the impeller is restricted.
  • the centrifugal pump of Patent Document 1 is a vortex pump (also called a cascade pump) having a radial groove on the entire outer periphery of the impeller, and a fixing hole is formed on the outer periphery of the impeller where the groove is arranged.
  • a vortex pump also called a cascade pump
  • the position where the fixing hole is formed may be limited to the inner peripheral side of the impeller. For this reason, when the impeller is screwed to the shaft, the jig inserted into the fixing hole may interfere with the screwing operation, which may cause a problem that workability is lowered.
  • An object of the present disclosure is to provide a centrifugal pump that can improve workability when an impeller is fixed to a motor shaft.
  • the centrifugal pump according to the first aspect of the present disclosure is fitted to the end portion on the first side of the shaft so that relative rotation between the motor having the shaft and the shaft is restricted, and is fixed to the shaft by tightening the nut.
  • the impeller is disposed in contact with a main plate fitted to the shaft, a plurality of passage walls erected in the axial direction from the main plate, and an end surface on the side opposite to the main plate of the passage wall, and is in the radial center. And a fluid passage that is formed between passage walls adjacent in the circumferential direction between the main plate and the side plate and communicates with the inflow port.
  • the centrifugal pump boosts the fluid introduced from the inlet to the fluid passage by the rotation of the impeller and discharges the fluid in the outer peripheral direction of the impeller by centrifugal force.
  • the side plate is provided with an engaging portion that can be engaged with a fixing jig for restricting rotation of the impeller when the nut is fastened to the shaft to fix the impeller.
  • the fixing jig is engaged with the engaging portion provided on the side plate to restrict the rotation of the impeller. , Prevents the shaft from rotating together.
  • the engaging portion on the side plate it is possible to prevent the tightening torque of the nut from directly acting on the passage wall, thereby preventing the passage wall from being deformed.
  • the fluid passage formed between the passage walls adjacent in the circumferential direction is not deformed, and the pressurizing action on the fluid flowing through the fluid passage is not affected.
  • the engaging portion can be provided at an arbitrary position of the side plate, and is not limited to the inner peripheral side of the impeller as in Patent Document 1. In other words, since the engaging portion can be provided at a position that does not interfere with the tightening operation of the nut, workability is improved.
  • FIG. 1 is a sectional view of a centrifugal pump according to Example 1.
  • FIG. 1 is a plan view of an impeller according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a VV cross-sectional view of FIG. 2.
  • 1 is a plan view of an impeller according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a plan view of an impeller according to Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing of the pump ASSY which concerns on Example 2 of this indication. It is sectional drawing of the pump ASSY which concerns on Example 3 of this indication.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG. 9. It is sectional drawing of the pump ASSY which concerns on Example 4 of this indication. It is sectional drawing of the pump ASSY which concerns on Example 5 of this indication. It is sectional drawing which shows a mode that the impeller which concerns on Example 6 of this indication is fixed to a shaft. It is a top view of the impeller which concerns on Example 6. FIG. It is sectional drawing of the impeller which concerns on Example 6. FIG. It is a top view of the impeller which concerns on Example 6. FIG. It is a top view of the impeller which concerns on Example 6. FIG. It is sectional drawing which shows a mode that the impeller which concerns on Example 7 of this indication is fixed to a shaft. FIG.
  • FIG. 10 is a plan view of an impeller according to a seventh embodiment. It is sectional drawing of the impeller which concerns on Example 7.
  • FIG. FIG. 10 is a plan view of an impeller according to a seventh embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of an impeller according to a seventh embodiment. It is sectional drawing which shows a mode that the impeller which concerns on Example 8 of this indication is fixed to a shaft.
  • FIG. 10 is a plan view of an impeller according to an eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an impeller according to an eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of an impeller according to an eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of an impeller according to an eighth embodiment.
  • the centrifugal pump 1 includes a motor 2 and a pump ASSY 3 and can be used, for example, as a purge pump used in a gasoline engine.
  • the illustrated left-right direction of the centrifugal pump 1 shown in FIG. 2 is defined as the axial direction
  • the illustrated left side in the axial direction is defined as the first side
  • the illustrated right side is defined as the second side.
  • the motor 2 is configured by integrally housing a stator 4, a rotor 5, a substrate 6 on which a drive circuit for the motor 2 is formed, and the like inside a motor housing.
  • the stator 4 has a stator core 4a supported by a metal frame 7, and a stator winding 4b wound around the stator core 4a.
  • a three-phase alternating current is applied to the stator winding 4b through the substrate 6, and the stator 4 generates a rotating magnetic field.
  • the rotor 5 has a shaft 10 supported by the frame 7 through a pair of bearings 8 and 9 and a rotor core 5 a in which a plurality of permanent magnets 11 are embedded, and is synchronized with a rotating magnetic field generated in the stator 4. Rotate.
  • the substrate 6 is disposed inside the second side of the motor housing perpendicular to the axial direction, and power is supplied from the outside through the terminal 12.
  • the end of the terminal 12 opposite to the end connected to the board 6 is located inside the connector body 13.
  • the connector body 13 is provided integrally with the housing body 14.
  • the motor housing includes a housing main body 14 having a motor base portion 14a on the first side and opening on the second side, and an end cover 15 for closing the opening of the housing main body 14 in an airtight manner.
  • the motor base portion 14a is formed as a flat surface whose end surface on the first side is orthogonal to the axial direction. Further, the motor base portion 14a is formed with a cylindrical hole penetrating the central portion in the radial direction in the axial direction, and one bearing 8 for supporting the first side of the shaft 10 is disposed on the inner periphery of the cylindrical hole. The The end of the first side of the shaft 10 is inserted through the inner periphery of one bearing 8 and protrudes into the pump ASSY 3.
  • the pump ASSY 3 includes a pump base portion 16 fixed to the motor base portion 14a, a pump casing 17 joined to the pump base portion 16 by means such as welding or welding, and a blade accommodated in the pump casing 17 And a car 18.
  • the pump base portion 16 is formed as a flat surface whose end surface on the second side is orthogonal to the axial direction. The flat surface is brought into contact with the flat surface of the motor base portion 14a and fixed to the motor base portion 14a by the screw 19. .
  • a seal groove is recessed all around, and the flat surface of the pump base portion 16 and the flat surface of the motor base portion 14a are sealed by a seal component 20 such as an O-ring attached to the seal groove. Is sealed airtight.
  • a cylindrical hole having the same inner diameter as the cylindrical hole formed in the motor base portion 14a is formed in the central portion of the pump base portion 16 so as to penetrate in the axial direction.
  • the pump casing 17 has a disk-shaped side wall portion 17a that covers the first side of the impeller 18 and a cylindrical shape that extends from the outer periphery of the side wall portion 17a to the second side in the axial direction and covers the outer periphery of the impeller 18.
  • a peripheral wall portion 17 b, and an axial end portion of the peripheral wall portion 17 b is joined to the pump base portion 16.
  • the pump casing 17 is provided with an inflow port 21 through which fluid flows and an outflow port 22 through which fluid flows out.
  • the inflow port 21 is provided in the center part of the side wall part 17a, and protrudes in the shape of a pipe from the side wall part 17a to the first side in the axial direction.
  • the outflow port 22 is provided in the peripheral wall portion 17b and protrudes in a pipe shape in the tangential direction of the peripheral wall portion 17b.
  • the impeller 18 is assembled by being fitted to the end portion on the first side of the shaft 10, and is fixed to the shaft 10 by tightening a nut 23. As shown in FIGS. 3 and 4, the impeller 18 is disposed on a disc-shaped main plate 24, a plurality of passage walls 25 provided integrally with the main plate 24, and the opposite main plate side of the passage walls 25. It is comprised with the disk shaped side plate 26, and can be used suitably for the centrifugal pump 1 of a low specific speed.
  • the main plate 24 is formed with a fitting hole 24a at a central portion in the radial direction, and the end portion on the first side of the shaft 10 is fitted into the fitting hole 24a and assembled to the shaft 10.
  • the fitting hole 24a is, for example, a D-cut hole in which the inner peripheral shape of the hole is formed in a D shape as shown in FIG.
  • the end portion on the first side of the shaft 10 has an outer peripheral shape processed into a D shape corresponding to the D cut hole.
  • the part processed into the D-shape of the shaft 10 is referred to as a D-cut portion 10a (see FIG. 1).
  • the impeller 18 is positioned in the rotational direction with respect to the shaft 10 by fitting the D-cut portion 10 a into a fitting hole 24 a (D-cut hole) formed in the main plate 24. That is, relative rotation between the shaft 10 and the impeller 18 is restricted.
  • a male thread portion for coupling the nut 23 is formed at the shaft end portion on the first side from the D-cut portion 10 a of the shaft 10.
  • the two-surface width formed on the inner periphery of the fitting hole 24 a, and the shaft 10 A combination with the width of two surfaces formed on the outer periphery of the substrate may be used.
  • the structure which controls relative rotation of the impeller 18 and the shaft 10 using a rotation prevention pin may be sufficient.
  • the passage wall 25 is provided at four locations with a space in the circumferential direction of the main plate 24, and a fluid passage 27 is formed between the passage walls 25 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the fluid passage 27 communicates between an inlet space 28 formed inside each passage wall 25 and an annular space formed between each passage wall 25 and the peripheral wall portion 17 b of the pump casing 17.
  • . 5 indicates the direction in which the fluid flows through the fluid passage 27 due to the rotation of the impeller 18.
  • the solid line arrow in a figure shows the rotation direction of the impeller 18.
  • the side plate 26 is joined to the end face of each passage wall 25 on the side opposite to the main plate and closes the side opposite to the main plate of the fluid passage 27. Therefore, the fluid passage 27 is closed on the first side by the side plate 26 and on the second side by the main plate 24.
  • An inflow port 26 a (see FIGS. 3 and 4) that communicates the inflow port 21 and the inlet space 28 is formed at the center of the side plate 26, and this inflow port 26 a serves as an inlet for fluid in the impeller 18. That is, the fluid transported by the rotation of the impeller 18 flows into the inlet space 28 from the inflow port 21 through the inflow port 26a, and is boosted by centrifugal force when flowing through the fluid passages 27 from the inlet space 28, thereby being impeller. After flowing out to the outer periphery of 18, it is discharged from the outflow port 22.
  • the impeller 18 according to the first embodiment is an engagement for restricting the rotation of the impeller 18 by engaging with a fixing jig when the nut 23 is fastened to the male screw portion of the shaft 10 to fix the impeller 18.
  • the engaging portion is formed by a side plate hole 29 that penetrates the side plate 26 in the plate thickness direction.
  • two side plate holes 29 are formed at positions facing each other by 180 degrees.
  • the number of the side plate holes 29 is not limited to two, and may be, for example, three as shown in FIG. 6, four as shown in FIG. 7, or five or more.
  • the plurality of side plate holes 29 are desirably formed at equal intervals in the circumferential direction in order to balance the rotation of the impeller 18.
  • the engaging portion may be formed by a side plate hole 29 that penetrates the side plate 26 in the axial direction of the impeller 18. Further, the passage wall 25 is formed with an axial hole 25 a that is drilled in the axial direction from the end surface on the side opposite to the main plate, and the axial hole 25 a communicates with the side plate hole 29.
  • the axial hole 25 a can be used as the engaging portion together with the side plate hole 29.
  • the axial hole 25 a has an inner diameter that is the same as or slightly larger than that of the side plate hole 29.
  • the assembly procedure of the motor 2 and the pump ASSY 3 will be described.
  • the assembly of the motor 2 is completed in advance by the manufacturer.
  • the pump assembly 3 is assembled to the motor 2 in the order of the pump base portion 16 ⁇ the impeller 18 ⁇ the pump casing 17.
  • the pump base portion 16 is fixed by tightening a screw 19 to the motor base portion 14a.
  • the pump base part 16 can also be comprised integrally with the motor base part 14a.
  • the impeller 18 is assembled to the shaft 10 by fitting the D-cut portion 10a of the shaft 10 into the fitting hole 24a formed in the main plate 24, and is disposed between the one bearing 8 and the spacer 30 ( The axial position on the second side is restricted via (see FIG. 1). Thereafter, when the nut 23 is tightened to the male thread portion of the shaft 10, the rotation of the impeller 18 is restricted by a fixing jig described below so that the shaft 10 does not rotate together with the tightening torque of the nut 23.
  • the fixing jig includes a jig cover 31 provided in substantially the same shape as the pump casing 17 in which the inflow port 21 and the outflow port 22 are omitted, and a jig pin attached to the jig cover 31. 32.
  • the jig cover 31 includes a flat plate portion 31a corresponding to the side wall portion 17a of the pump casing 17, and a cylindrical portion 31b corresponding to the peripheral wall portion 17b of the pump casing 17, and an axial end portion of the cylindrical portion 31b is a pump.
  • the base part 16 is assembled in a state in which the rotation is restricted in the circumferential direction.
  • a jig insertion hole 34 for inserting a nut tightening jig 33 is formed in the central portion in the radial direction, and a jig pin 32 is attached to the outer side in the radial direction from the jig insertion hole 34.
  • the pin mounting hole 35 is formed.
  • the pin attachment holes 35 are formed at two positions facing each other by 180 degrees, and the radial positions are formed at the same positions as the side plate holes 29 and the axial holes 25a.
  • the nut tightening jig 33 has, for example, a box-shaped socket portion 33a that forms a hexagonal hole, and the nut 23 is tightened by fitting and turning the hexagonal hole of the socket portion 33a around the outer periphery of the nut 23. .
  • the jig pin 32 is fixed to the pin attachment hole 35 by press-fitting or the like, and a pin end protruding from the pin attachment hole 35 to the inside of the jig cover 31 is provided so as to be inserted into the side plate hole 29 and the axial hole 25a.
  • the rotation of the shaft 10 can be prevented by inserting the jig pin 32 into the side plate hole 29 and the axial hole 25 a to restrict the rotation of the impeller 18. Be regulated. Thereafter, the nut 23 is tightened by the nut tightening jig 33 to fix the impeller 18 to the shaft 10. Finally, the fixing jig is removed, and the pump casing 17 is joined to the pump base portion 16 to complete the assembly of the pump ASSY 3.
  • the jig pin 32 is inserted into the side plate hole 29 and the axial hole 25 a to restrict the rotation of the impeller 18, thereby fixing the impeller 18 to the shaft 10 with the nut 23. Further, the shaft 10 can be prevented from rotating.
  • the axial hole 25 a provided in the passage wall 25 does not reach the fluid passage 27 formed between the passage wall 25 and the passage wall 25. That is, the axial hole 25a and the fluid passage 27 do not intersect. Therefore, even if the axial hole 25 a is provided in the passage wall 25, the pressurizing action on the fluid flowing through the fluid passage 27 is not affected.
  • the positions of the side plate holes 29 and the axial direction holes 25a are not limited to the inner peripheral side of the impeller 18. Since the side plate hole 29 and the axial hole 25a can be provided at a position that does not interfere with the tightening operation of the nut 23, workability is improved.
  • the centrifugal pump 1 according to the first embodiment can be assembled with a motor 2 that is assembled on the manufacturer side and is quality-assured, the end cover 15 is removed after the impeller 18 is fixed to the shaft 10 with the nut 23. There is no need for performance inspection. As a result, the assembling process of the centrifugal pump 1 can be simplified, and the defect cost can be reduced because the occurrence probability of defects is reduced.
  • the centrifugal pump 1 according to the second embodiment is an example in which a lightening space 25b is provided in the passage wall 25 as shown in FIG.
  • the lightening space 25b is a space formed by partially removing the material constituting the passage wall 25.
  • the lightening space 25b is a closed space.
  • the lightening space 25b is provided avoiding the axial hole 25a.
  • the lightening space 25b is provided in a state where an annular wall portion is left around the axial hole 25a.
  • the lightening space (25b) may be provided inside the passage wall 25.
  • the centrifugal pump 1 inserts the jig pin 32 into the side plate hole 29 and the axial hole 25a to restrict the rotation of the impeller 18, thereby It is possible to prevent the shaft 10 from rotating when being fixed to the shaft 10 at 23. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Moreover, since the impeller 18 can be reduced in weight by providing the space 25b in the passage wall 25, the power consumption of the motor 2 can be reduced and the energy saving effect can be obtained.
  • the centrifugal pump 1 according to the third embodiment is another example in which a lightening space 25b is provided in the passage wall 25 as in the second embodiment.
  • a cylindrical rib wall 36 is erected on the inner side of the lightening space 25b, and the inner space of the rib wall 36 is used as the axial hole 25a. is there. As shown in FIG. 9, a cylindrical rib wall 36 is erected on the inner side of the lightening space 25b, and the inner space of the rib wall 36 is used as the axial hole 25a. is there. As shown in FIG.
  • the rib wall 36 can be provided integrally with the main plate 24, and the end surface on the side opposite to the main plate is in contact with the side plate 26. Further, as shown in FIG. 9, the rib wall 36 is erected at a position away from the wall surface that forms the periphery of the lightening space 25 b. That is, a gap is secured between the wall surface forming the periphery of the lightening space 25 b and the rib wall 36.
  • the wall surface forming the periphery of the lightening space 25b is referred to as an inner wall surface 25c.
  • the impeller 18 when the impeller 18 is fixed to the shaft 10 with the nut 23, the tightening torque of the nut 23 can be received by the rib wall 36, and no load is applied to the inner wall surface 25c.
  • the deformation of the wall 25 can be prevented.
  • the passage wall 25 By preventing the passage wall 25 from being deformed, the fluid passage 27 is inevitably prevented from being deformed, so that the pressurizing action on the fluid flowing through the fluid passage 27 is not affected.
  • the rib wall 36 is erected on the inner side of the lightening space 25b and the end surface on the side opposite to the main plate of the rib wall 36 is brought into contact with the side plate 26, there is also an effect that deformation of the side plate 26 can be prevented.
  • the centrifugal pump 1 according to the fourth embodiment is another example in which a rib wall 36 is erected on the inner side of the lightening space 25b.
  • the rib wall 36 is not cylindrical and is provided only on the side receiving the tightening torque of the nut 23. It is assumed that the tightening torque of the nut 23 acts in the direction opposite to the rotation direction of the impeller 18 indicated by the solid arrow in FIG.
  • the rib wall 36 shown in FIG. 11 has an arc shape.
  • the rib wall 36 is not limited to the arc shape, and may be any shape that can receive the tightening torque of the nut 23.
  • the centrifugal pump 1 according to the fifth embodiment is an example in which the rib wall 36 is provided on the inner wall surface 25c of the lightening space 25b instead of providing the rib wall 36 described in the third and fourth embodiments. That is, as shown in FIG. 12, a part of the outer periphery of the jig pin 32 is in contact with the inner wall surface 25c. In this case, since it is not necessary to provide the rib wall 36 inside the lightening space 25b, the impeller 18 can be further reduced in weight.
  • the passage wall 25 having the rib wall 36 inside the lightening space 25b and the passage wall 25 without the rib wall 36 inside the lightening space 25b are not mixed, and all the four passage walls 25 are not mixed. Since it can provide in the same shape, the impeller 18 with a sufficient rotation balance can be comprised.
  • Example 6 In the centrifugal pump 1 shown in the sixth embodiment, as shown in FIG. 13, a side plate protrusion 37 is erected on the surface of the side plate 26 on the side opposite to the passage wall, and this side plate protrusion 37 is used as an engaging portion of the present disclosure. is there. As shown in FIGS. 14 and 15, two side plate protrusions 37 can be provided at positions that face the side plate 26 at 180 degrees. Alternatively, as shown in FIG.
  • three side plate protrusions 37 may be provided at positions spaced 120 degrees in the circumferential direction of the side plate 26 and at positions spaced 90 degrees in the circumferential direction as shown in FIG. it can. Furthermore, five or more side plate protrusions 37 may be provided at equally spaced positions in the circumferential direction.
  • the flat plate portion 31 a of the jig cover 31 is formed with a positioning recess 31 c that fits into the side plate protrusion 37. Since the rotation of the impeller 18 is restricted by the fitting of the side plate protrusion 37 and the positioning recess 31 c, the shaft 10 can be prevented from rotating when the impeller 18 is fixed to the shaft 10 with the nut 23. Thereby, the same effect as Example 1 can be acquired. Further, in the configuration of the sixth embodiment, it is not necessary to form the axial hole 25 a in the passage wall 25, so that the tightening torque of the nut 23 is not applied to the passage wall 25, and the pressure increasing action on the fluid flowing through the fluid passage 27 is achieved. Will not be affected.
  • the side plate protrusion 37 can be provided integrally with the side plate 26, it is easy to manufacture.
  • Example 7 the impeller 18 shown in the seventh embodiment is an example in which an engagement surface 38 is formed on the outer periphery of the side plate 26 and this engagement surface 38 is used as an engagement portion of the present disclosure.
  • the engagement surface 38 has a shape obtained by cutting the outer periphery of the side plate 26 into a straight line, and is formed at two locations at positions facing the side plate 26 180 degrees.
  • the engagement surface 38 does not enter the inside of the outer periphery of the passage wall 25. In other words, the outer periphery of the passage wall 25 is not exposed to the outside in the radial direction from the engagement surface 38.
  • the jig cover 31 is provided with an engagement step portion 31 d that engages with the engagement surface 38. Since the rotation of the impeller 18 is restricted by the engagement of the engagement surface 38 and the engagement step portion 31d, the shaft 10 can be prevented from rotating when the impeller 18 is fixed to the shaft 10 with the nut 23, The same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, since the engaging surface 38 is formed on the outer periphery of the side plate 26, the engaging step portion 31 d that engages with the engaging surface 38 does not interfere with the tightening operation of the nut 23.
  • the impeller 18 shown in the eighth embodiment is an example in which a notch 39 is formed on the outer periphery of the side plate 26 and the notch 39 is used as an engaging portion of the present disclosure, as shown in FIG.
  • the notches 39 have, for example, a shape that is rectangularly cut inward from the outer peripheral edge of the side plate 26, and are formed at two positions on the side plate 26 that are opposed to each other by 180 degrees. Further, the notch 39 does not enter the inside of the outer periphery of the passage wall 25 as shown in FIG. In other words, the outer periphery of the passage wall 25 is not exposed outside the deepest portion of the notch 39.
  • the jig cover 31 is provided with an engaging convex portion 31 e that fits into the notch 39. Since the rotation of the impeller 18 is restricted by the fitting of the notch 39 and the engaging convex portion 31e, the shaft 10 can be prevented from rotating when the impeller 18 is fixed to the shaft 10 with the nut 23, The same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, since the notch 39 is formed on the outer periphery of the side plate 26, the engaging convex portion 31 e fitted into the notch 39 does not interfere with the tightening operation of the nut 23.
  • the notches 39 are provided at three positions at intervals of 120 degrees in the circumferential direction of the side plate 26, or at four positions at positions of 90 degrees in the circumferential direction as shown in FIG. Further, five or more notches 39 may be formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the substrate 6 is mounted inside the motor housing, but a configuration without the substrate 6 may be used.
  • the thinning space 25b is formed in all the four passage walls 25, but the thinning space 25b is formed only in the two passage walls 25 corresponding to the positions of the side plate holes 29. Also good.

Abstract

遠心ポンプは、シャフト(10)を有するモータ(2)と、シャフトとの相対回転が規制されるようにシャフトの第1側の端部に嵌合し、且つ、ナット(23)の締め付けによってシャフトに固定される羽根車(18)とを備える。羽根車は、シャフトに嵌合する主板(24)と、この主板より軸方向に立設される複数の通路壁(25)と、この通路壁の反主板側の端面に当接して配置され、且つ、径方向の中央部に流入口(26a)が開口する側板(26)と、主板と側板との間で周方向に隣り合う通路壁同士の間に形成されて流入口に連通する流体通路(27)とを有する。羽根車の回転により流入口から流体通路に導入された流体は、遠心力により昇圧させて羽根車の外周方向へ吐出される。側板には、シャフトにナットを締め付けて羽根車を固定する際に、羽根車の回転を規制する固定用治具(31、32)と係合可能な係合部(29、37、38、39)が設けられている。

Description

遠心ポンプ 関連出願の相互参照
 本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、2015年6月3日に出願された日本特許出願2015-112973および、2016年4月8日に出願された日本特許出願2016-078103を基にしている。
 本開示は、羽根車の回転による遠心力を利用して流体を昇圧する遠心ポンプに関する。
 遠心ポンプの従来技術として特許文献1がある。同文献1に記載される遠心ポンプは、モータに駆動されて回転する羽根車を有し、この羽根車がモータのシャフトにねじで固定されている。羽根車をシャフトにねじ止めする際に、ねじの締め付けトルクでシャフトが回らないように、シャフトあるいは羽根車の回転を規制しておく必要がある。これに対し、特許文献1では、羽根車に固定用穴を形成し、その固定用穴に冶具を挿入して羽根車の回転を規制した状態でねじ止めする技術が開示されている。
特開平10-61581号公報
 ところが、特許文献1の遠心ポンプは、羽根車の外周部全周に放射状の溝を有する渦流ポンプ(カスケードポンプとも言う)であり、溝が配置される羽根車の外周部に固定用穴を形成することができないおそれがある。言い換えると、固定用穴を形成する位置が羽根車の内周側に限定されるおそれがある。このため、羽根車をシャフトにねじ止めする際に、固定用穴に挿入される冶具がねじ止め作業の邪魔になる恐れがあり、作業性が低下する問題を生じる場合がある。
 本開示の目的は、羽根車をモータのシャフトに固定する際の作業性を向上できる遠心ポンプを提供することにある。
 本開示の第1態様による遠心ポンプは、シャフトを有するモータと、シャフトとの相対回転が規制されるようにシャフトの第1側の端部に嵌合し、且つ、ナットの締め付けによってシャフトに固定される羽根車とを備える。羽根車は、シャフトに嵌合する主板と、この主板より軸方向に立設される複数の通路壁と、この通路壁の反主板側の端面に当接して配置され、且つ、径方向の中央部に流入口が開口する側板と、主板と側板との間で周方向に隣り合う通路壁同士の間に形成されて流入口に連通する流体通路とを有する。遠心ポンプは、羽根車の回転により流入口から流体通路に導入された流体を、遠心力により昇圧させて羽根車の外周方向へ吐出する。側板には、シャフトにナットを締め付けて羽根車を固定する際に、羽根車の回転を規制するための固定用治具と係合可能な係合部が設けられている。
 上記の構成によれば、モータのシャフトにナットを締め付けて羽根車を固定する際に、側板に設けられた係合部に固定用治具を係合させて羽根車の回転を規制することにより、シャフトの共回りを防止できる。係合部を側板に設けることで、ナットの締め付けトルクが直接、通路壁に作用することを回避できるので通路壁の変形を防止できる。その結果、周方向に隣り合う通路壁同士の間に形成される流体通路が変形することはなく、流体通路を流れる流体への昇圧作用に影響が生じることはない。
 また、係合部を側板の任意の位置に設けることが可能であり、特許文献1のように羽根車の内周側に限定されることはない。言い換えると、ナットの締め付け作業に邪魔にならない位置に係合部を設けることができるので、作業性が向上する。
本開示の実施例1に係る羽根車をシャフトに固定する様子を示す断面図である。 実施例1に係る遠心ポンプの断面図である。 実施例1に係る羽根車の平面図である。 図3のIV-IV断面図である。 図2のV-V断面図である。 実施例1に係る羽根車の平面図である。 実施例1に係る羽根車の平面図である。 本開示の実施例2に係るポンプASSYの断面図である。 本開示の実施例3に係るポンプASSYの断面図である。 図9のX-X断面図である。 本開示の実施例4に係るポンプASSYの断面図である。 本開示の実施例5に係るポンプASSYの断面図である。 本開示の実施例6に係る羽根車をシャフトに固定する様子を示す断面図である。 実施例6に係る羽根車の平面図である。 実施例6に係る羽根車の断面図である。 実施例6に係る羽根車の平面図である。 実施例6に係る羽根車の平面図である。 本開示の実施例7に係る羽根車をシャフトに固定する様子を示す断面図である。 実施例7に係る羽根車の平面図である。 実施例7に係る羽根車の断面図である。 実施例7に係る羽根車の平面図である。 実施例7に係る羽根車の平面図である。 本開示の実施例8に係る羽根車をシャフトに固定する様子を示す断面図である。 実施例8に係る羽根車の平面図である。 実施例8に係る羽根車の断面図である。 実施例8に係る羽根車の平面図である。 実施例8に係る羽根車の平面図である。
 以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
 本開示を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
〔実施例1〕
 実施例1の遠心ポンプ1は、図2に示すように、モータ2とポンプASSY3とで構成され、例えば、ガソリン機関に使用されるパージポンプ等に利用できる。以下の説明では、図2に示す遠心ポンプ1の図示左右方向を軸方向と定義し、軸方向の図示左側を第1側、図示右側を第2側と定義する。モータ2は、ステータ4とロータ5、およびモータ2の駆動回路が形成される基板6等をモータハウジングの内部に一体的に収容して構成される。
 ステータ4は、金属製のフレーム7に支持されるステータコア4aと、このステータコア4aに巻装されるステータ巻線4bとを有する。基板6を介してステータ巻線4bに三相交流が印加され、ステータ4が回転磁界を発生する。ロータ5は、一組のベアリング8、9を介してフレーム7に支持されるシャフト10と、複数の永久磁石11を埋設したロータコア5aとを有し、ステータ4に発生する回転磁界に同期して回転する。基板6は、軸方向と直交してモータハウジングの第2側の内部に配置され、ターミナル12を通じて外部より電力が供給される。ターミナル12は、基板6に接続される端部と反対側の端部がコネクタボディ13の内側に位置する。コネクタボディ13は、ハウジング本体14と一体に設けられる。
 モータハウジングは、第1側にモータベース部14aを有して第2側が開口するハウジング本体14と、このハウジング本体14の開口部を気密に閉塞するエンドカバー15とで構成される。モータベース部14aは、第1側の端面が軸方向と直交する平坦面として形成される。また、モータベース部14aには、径方向の中央部を軸方向に貫通する円筒孔が形成され、この円筒孔の内周にシャフト10の第1側を支持する一方のベアリング8が配設される。シャフト10は、第1側の端部が一方のベアリング8の内周を挿通してポンプASSY3の内部へ突き出ている。
 ポンプASSY3は、モータベース部14aに固定されるポンプベース部16と、このポンプベース部16に溶接あるいは溶着等の手段で接合されるポンプケーシング17と、このポンプケーシング17の内部に収容される羽根車18とを有する。
 ポンプベース部16は、第2側の端面が軸方向と直交する平坦面として形成され、この平坦面をモータベース部14aの平坦面に当接させてスクリュ19によりモータベース部14aに固定される。ポンプベース部16の平坦面には、シール溝が全周に凹設され、このシール溝に装着されるOリング等のシール部品20によってポンプベース部16の平坦面とモータベース部14aの平坦面との間が気密にシールされる。また、ポンプベース部16の中央部には、モータベース部14aに形成される円筒孔と同一内径を有する円筒孔が軸方向に貫通して形成される。
 ポンプケーシング17は、羽根車18の第1側を覆う円盤状の側壁部17aと、この側壁部17aの外周より軸方向の第2側に延設されて羽根車18の外周を覆う円筒状の周壁部17bとを有し、周壁部17bの軸方向端部がポンプベース部16に接合される。
 ポンプケーシング17には、流体が流入する流入ポート21と、流体が流出する流出ポート22が設けられる。流入ポート21は、側壁部17aの中央部に設けられて、側壁部17aより軸方向の第1側へパイプ状に突き出ている。流出ポート22は、周壁部17bに設けられて、周壁部17bの接線方向へパイプ状に突き出ている。
 羽根車18は、シャフト10の第1側の端部に嵌合して組み付けられ、且つ、シャフト10にナット23を締め付けて固定される。この羽根車18は、図3および図4に示すように、円盤状の主板24と、この主板24と一体に設けられる複数の通路壁25と、この通路壁25の反主板側に配置される円盤状の側板26とで構成され、低比速度の遠心ポンプ1に好適に用いることができる。
 主板24は、径方向の中心部に嵌合孔24aが形成され、この嵌合孔24aにシャフト10の第1側の端部を嵌合してシャフト10に組み付けられる。嵌合孔24aは、例えば、図3に示すように、孔の内周形状がD字形状に形成されたDカット孔である。一方、シャフト10の第1側の端部は、Dカット孔に対応して外周形状がD字形状に加工されている。以下、シャフト10のD字形状に加工される部位をDカット部10a(図1参照)と呼ぶ。
 羽根車18は、主板24に形成される嵌合孔24a(Dカット孔)にDカット部10aを嵌合することでシャフト10に対し回転方向に位置決めされる。すなわち、シャフト10と羽根車18との相対回転が規制される。シャフト10のDカット部10aより第1側であるシャフト端部には、ナット23を結合するための雄ねじ部が形成される。
 シャフト10と羽根車18との相対回転を規制する構成として、Dカット孔とDカット部10aとの組み合わせ以外に、例えば、嵌合孔24aの内周に形成される二面幅と、シャフト10の外周に形成される二面幅との組み合わせでも良い。あるいは、回り止めピンを使用して羽根車18とシャフト10との相対回転を規制する構成でも良い。
 通路壁25は、図5に示すように、主板24の周方向に間隔を有して4か所設けられ、周方向に隣り合う通路壁25同士の間に流体通路27が形成される。流体通路27は、各通路壁25の内側に形成される入口空間28と、各通路壁25とポンプケーシング17の周壁部17bとの間に形成される環状の空間との間を連通している。なお、図5に示す破線矢印は、羽根車18の回転によって流体通路27を流体が流れる方向を示している。また、図中の実線矢印は、羽根車18の回転方向を示す。
 側板26は、各通路壁25の反主板側の端面に接合されて流体通路27の反主板側を閉じている。従って、流体通路27は、第1側が側板26によって閉塞され、第2側が主板24によって閉塞されている。側板26の中央部には、流入ポート21と入口空間28とを連通する流入口26a(図3、図4参照)が形成され、この流入口26aが羽根車18における流体の入口となる。すなわち、羽根車18の回転によって輸送される流体は、流入ポート21から流入口26aを通って入口空間28へ流れ込み、入口空間28より各流体通路27を流れる際に遠心力により昇圧されて羽根車18の外周へ流出した後、流出ポート22より吐出される。
 実施例1の羽根車18は、シャフト10の雄ねじ部にナット23を締め付けて羽根車18を固定する際に、固定用治具との係合によって羽根車18の回転を規制するための係合部が設けられている。係合部は、側板26を板厚方向に貫通する側板孔29によって形成される。側板孔29は、例えば、図3に示すように、180度対向する位置に2か所形成される。なお、側板孔29の数は2か所に限定されるものではなく、例えば、図6に示すように3ヶ所、図7に示すように4ヶ所、さらには5ヶ所以上であっても良い。但し、複数の側板孔29は、羽根車18の回転バランスを取るために、周方向に等間隔の位置に形成することが望ましい。係合部は、側板26を羽根車18の軸方向に貫通する側板孔29によって形成されてもよい。 また、通路壁25には、反主板側の端面から軸方向に穿設される軸方向孔25aが形成され、この軸方向孔25aが側板孔29に連通している。この軸方向孔25aは、側板孔29と共に上記の係合部として利用できる。なお、軸方向孔25aは、側板孔29と同等あるいは若干大きい内径を有する。
 続いて、モータ2とポンプASSY3との組付け手順を説明する。モータ2は、予めメーカー側で組み立てが完了している。ポンプASSY3は、モータ2に対してポンプベース部16→羽根車18→ポンプケーシング17の順に組み付けられる。ポンプベース部16は、モータベース部14aにスクリュ19を締め付けて固定される。なお、ポンプベース部16は、モータベース部14aと一体に構成することもできる。羽根車18は、主板24に形成される嵌合孔24aにシャフト10のDカット部10aを嵌合してシャフト10に組み付けられ、且つ、一方のベアリング8との間に配置されるスペーサ30(図1参照)を介して第2側の軸方向位置が規制される。この後、シャフト10の雄ねじ部にナット23を締め付ける際に、ナット23の締め付けトルクでシャフト10が共回りしないように、以下に説明する固定用治具により羽根車18の回転を規制する。
 固定用治具は、図1に示すように、流入ポート21と流出ポート22を省略したポンプケーシング17と略同形状に設けられる治具カバー31と、この治具カバー31に取り付けられる治具ピン32とを有する。
 治具カバー31は、ポンプケーシング17の側壁部17aに相当する平板部31aと、ポンプケーシング17の周壁部17bに相当する円筒部31bとを有し、この円筒部31bの軸方向端部がポンプベース部16に対し周方向に回転規制された状態で組み付けられる。平板部31aには、径方向の中央部にナット締付け治具33を挿入するための治具挿入孔34が形成され、この治具挿入孔34より径方向の外側に治具ピン32を取り付けるためのピン取付け孔35が形成される。ピン取付け孔35は、180度対向する位置に2ヶ所形成され、半径方向の位置が側板孔29及び軸方向孔25aと同位置に形成される。
 ナット締付け治具33は、例えば、六角孔を形成するボックス状のソケット部33aを有し、このソケット部33aの六角孔をナット23の外周に嵌合して回すことによりナット23の締め付けを行う。治具ピン32は、ピン取付け孔35に圧入等によって固定され、ピン取付け孔35より治具カバー31の内側へ突き出るピン端部が側板孔29及び軸方向孔25aに挿入可能に設けられる。
 羽根車18は、シャフト10との相対回転が規制されているので、治具ピン32を側板孔29及び軸方向孔25aに挿入して羽根車18の回転を規制することでシャフト10の回転が規制される。この後、ナット締付け治具33によりナット23を締め付けて羽根車18をシャフト10に固定する。最後に、固定用治具を取り外し、ポンプケーシング17をポンプベース部16に接合してポンプASSY3の組み付けを完了する。
〔実施例1の作用および効果〕
 実施例1の遠心ポンプ1は、側板孔29及び軸方向孔25aに治具ピン32を挿入して羽根車18の回転を規制することにより、羽根車18をナット23でシャフト10に固定する際にシャフト10が回転することを防止できる。ここで、通路壁25に設けられる軸方向孔25aは、通路壁25と通路壁25との間に形成される流体通路27に掛かることはない。つまり、軸方向孔25aと流体通路27とが交わることはない。従って、通路壁25に軸方向孔25aを設けても、流体通路27を流れる流体への昇圧作用に影響が生じることはない。
 側板孔29及び軸方向孔25aの位置は、羽根車18の内周側に限定されることはない。側板孔29及び軸方向孔25aをナット23の締め付け作業に邪魔にならない位置に設けることができるので作業性が向上する。
 羽根車18をナット23でシャフト10に固定する際に、軸方向の両側で作業する必要がない。すなわち、シャフト10に羽根車18を組み付けてナット23で固定する作業と、側板孔29及び軸方向孔25aに治具ピン32を挿入して羽根車18の回転を規制する作業とを軸方向の同一側(第1側)で行うことができるので、作業効率が向上する。
 実施例1の遠心ポンプ1は、メーカー側で組み立てられ、且つ、品質保証されたモータ2を搭載できるので、羽根車18をナット23でシャフト10に固定した後にエンドカバー15を外してモータ2の性能検査を行う必要がない。その結果、遠心ポンプ1の組み立て工程を簡素化でき、且つ、不良の発生確率が低下するので不良費を低減できる。
 以下、本開示に係る他の実施例について説明する。
 なお、実施例1と共通する部品および構成を示すものは、実施例1と同一の符号を付与して詳細な説明は省略する。
〔実施例2〕
 実施例2の遠心ポンプ1は、図8に示すように、通路壁25に肉抜き空間25bを設けた事例である。肉抜き空間25bとは、通路壁25を構成する材料を部分的に除去して形成される空間である。但し、肉抜き空間25bは閉じた空間であり、通路壁25に肉抜き空間25bを設けることによって通路壁25の外周形状及び流体通路27の形状が変化することはなく、且つ、通路壁25に必要な剛性が確保されることは言うまでもない。また、肉抜き空間25bは、軸方向孔25aを避けて設けられる。言い換えると、肉抜き空間25bは、軸方向孔25aの周囲に環状の壁部を残した状態で設けられる。肉抜き空間(25b)は、通路壁25の内部に設けられてもよい。
 実施例2の遠心ポンプ1は、実施例1と同様に、側板孔29と軸方向孔25aとに治具ピン32を挿入して羽根車18の回転を規制することにより、羽根車18をナット23でシャフト10に固定する際にシャフト10が回転することを防止できる。よって、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、通路壁25に肉抜き空間25bを設けることで羽根車18を軽量化できるので、モータ2の消費電力を低減でき、省エネルギー効果を得ることができる。
 さらに、通路壁25に肉抜き空間25bを設けても、軸方向孔25aの周囲に環状の壁部が残されているので、例えば、治具ピン32を側板孔29に挿入する際に、側板26の変形を防止できる。
〔実施例3〕
 実施例3の遠心ポンプ1は、実施例2と同様に、通路壁25に肉抜き空間25bを設けた他の事例である。実施例2と異なる所は、図9に示すように、肉抜き空間25bの内側に円筒状のリブ壁36を立設し、そのリブ壁36の内側空間を軸方向孔25aとして利用することである。リブ壁36は、図10に示すように、主板24と一体に設けることができ、反主板側の端面が側板26に当接している。また、リブ壁36は、図9に示すように、肉抜き空間25bの周囲を形成する壁面から離れた位置に立設される。つまり、肉抜き空間25bの周囲を形成する壁面とリブ壁36との間に隙間が確保されている。以下、肉抜き空間25bの周囲を形成する壁面を内側壁面25cと呼ぶ。
 上記の構成によれば、羽根車18をナット23でシャフト10に固定する際に、ナット23の締め付けトルクをリブ壁36で受けることができ、内側壁面25cに荷重が加わることがないので、通路壁25の変形を防止できる。通路壁25の変形が防止されることにより、必然的に流体通路27の変形が防止されるので、流体通路27を流れる流体への昇圧作用に影響が生じることもない。また、肉抜き空間25bの内側にリブ壁36を立設し、そのリブ壁36の反主板側の端面を側板26に当接させているので、側板26の変形を防止できる効果もある。
〔実施例4〕
 実施例4の遠心ポンプ1は、実施例3と同様に、肉抜き空間25bの内側にリブ壁36を立設した他の事例である。実施例3と異なる所は、図11に示すように、リブ壁36が円筒状ではなく、ナット23の締め付けトルクを受ける側だけに設けたことである。ナット23の締め付けトルクは、図11に実線矢印で示す羽根車18の回転方向と逆向き(図の反時計方向)に働くものとする。なお、図11に示すリブ壁36は円弧状であるが、円弧状に限定されるものではなく、ナット23の締め付けトルクを受けることができる形状であれば良い。この実施例4では、リブ壁36の形状が実施例3と異なるだけであり、実施例3と同様の作用効果を奏する。
〔実施例5〕
 実施例5の遠心ポンプ1は、実施例3及び実施例4に記載したリブ壁36を設ける替わりに、肉抜き空間25bの内側壁面25cにリブ壁36の機能を持たせた事例である。つまり、図12に示すように、治具ピン32の外周の一部が内側壁面25cに当接する構成とする。この場合、肉抜き空間25bの内側にリブ壁36を設ける必要がないので、羽根車18を更に軽量化できる。
 また、肉抜き空間25bの内側にリブ壁36を有する通路壁25と、肉抜き空間25bの内側にリブ壁36の無い通路壁25とが混在することはなく、4箇所の通路壁25を全て同一形状に設けることができるので、回転バランスの良い羽根車18を構成できる。
〔実施例6〕
 実施例6に示す遠心ポンプ1は、図13に示すように、側板26の反通路壁側の表面に側板突起37を立設し、この側板突起37を本開示の係合部とする事例である。側板突起37は、図14、図15に示すように、側板26の180度対向する位置に2個設けることができる。あるいは、図16に示すように、側板26の周方向に120度間隔の位置に3個、図17に示すように、周方向に90度間隔の位置に4個の側板突起37を設けることもできる。さらには、5個以上の側板突起37を周方向に等間隔の位置に設けても良い。
 治具カバー31の平板部31aには、図13に示すように、側板突起37に嵌合する位置決め凹部31cが形成される。側板突起37と位置決め凹部31cとの嵌合により羽根車18の回転が規制されるので、羽根車18をナット23でシャフト10に固定する際に、シャフト10が回転することを防止できる。これにより、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、実施例6の構成では、通路壁25に軸方向孔25aを形成する必要がないので、ナット23の締め付けトルクが通路壁25に加わることはなく、流体通路27を流れる流体への昇圧作用に影響が生じることはない。さらに、側板突起37は、側板26と一体に設けることが出来るので製造が容易である。
〔実施例7〕
 実施例7に示す羽根車18は、図19に示すように、側板26の外周に係合面38を形成し、この係合面38を本開示の係合部とする事例である。係合面38は、例えば、側板26の外周を直線状に切断した形状を有し、側板26の180度対向する位置に2ヶ所形成される。また、係合面38は、図20に示すように、通路壁25の外周より内側へ入り込むことは無い。言い換えると、通路壁25の外周が係合面38より径方向の外側へ露出することはない。
 治具カバー31には、図18に示すように、係合面38に係合する係合段部31dが設けられる。係合面38と係合段部31dとの係合により羽根車18の回転が規制されるので、羽根車18をナット23でシャフト10に固定する際にシャフト10が回転することを防止でき、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、係合面38は、側板26の外周に形成されるので、係合面38に係合する係合段部31dがナット23の締め付け作業に邪魔になることはない。
 なお、係合面38は、図21に示すように、側板26の周方向に120度間隔の位置に3ヶ所、あるいは、図22に示すように、周方向に90度間隔の位置に4ヶ所、さらには、5ヶ所以上の係合面38を周方向に等間隔の位置に形成することもできる。
〔実施例8〕
 実施例8に示す羽根車18は、図24に示すように、側板26の外周に切り欠き39を形成し、この切り欠き39を本開示の係合部とする事例である。切り欠き39は、例えば、側板26の外周縁から内側へ矩形状に切り欠いた形状を有し、側板26の180度対向する位置に2ヶ所形成される。また、切り欠き39は、図25に示すように、通路壁25の外周より内側へ入り込むことは無い。言い換えると、通路壁25の外周が切り欠き39の最深部より外側へ露出することはない。
 治具カバー31には、図23に示すように、切り欠き39に嵌合する係合凸部31eが設けられる。切り欠き39と係合凸部31eとの嵌合により羽根車18の回転が規制されるので、羽根車18をナット23でシャフト10に固定する際に、シャフト10が回転することを防止でき、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、切り欠き39は、側板26の外周に形成されるので、切り欠き39に嵌合する係合凸部31eがナット23の締め付け作業に邪魔になることはない。
 なお、切り欠き39は、図26に示すように、側板26の周方向に120度間隔の位置に3ヶ所、あるいは、図27に示すように、周方向に90度間隔の位置に4ヶ所、さらには、5ヶ所以上の切り欠き39を周方向に等間隔の位置に形成しても良い。
〔変形例〕
 実施例1に記載したモータ2は、モータハウジングの内部に基板6を搭載しているが、基板6を持たない構成でも良い。実施例2~5では、四つの通路壁25の全てに肉抜き空間25bを形成しているが、側板孔29の位置に対応する2箇所の通路壁25だけに肉抜き空間25bを形成しても良い。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (20)

  1.  シャフト(10)を有するモータ(2)と、
     前記シャフトとの相対回転が規制されるように前記シャフトの第1側の端部に嵌合し、且つ、ナット(23)の締め付けによって前記シャフトに固定される羽根車(18)とを備え、
     前記羽根車は、前記シャフトに嵌合する主板(24)と、この主板より軸方向に立設される複数の通路壁(25)と、この通路壁の反主板側の端面に当接して配置され、且つ、径方向の中央部に流入口(26a)が開口する側板(26)と、前記主板と前記側板との間で周方向に隣り合う前記通路壁同士の間に形成されて前記流入口に連通する流体通路(27)とを有し、
     前記羽根車の回転により前記流入口から前記流体通路に導入された流体を、遠心力により昇圧させて前記羽根車の外周方向へ吐出する遠心ポンプ(1)であって、
     前記側板には、前記シャフトに前記ナットを締め付けて前記羽根車を固定する際に、前記羽根車の回転を規制するための固定用治具(31、32)と係合可能な係合部(29、37、38、39)が設けられている遠心ポンプ。
  2.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記係合部は、前記側板を板厚方向に貫通する側板孔(29)であり、
     前記通路壁は、前記側板孔に連通して軸方向に延びる軸方向孔(25a)を有し、
     前記固定用治具は、前記側板孔を挿通して前記軸方向孔に挿入される治具ピン(32)を有する遠心ポンプ。
  3.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記係合部は、前記側板を板厚方向に貫通する側板孔(29)であり、
     前記通路壁は、材料を部分的に除去した肉抜き空間(25b)を備え、
     前記肉抜き空間に前記側板孔が開口し、
     前記固定用治具は、前記側板孔を挿通して前記肉抜き空間に挿入される治具ピン(32)を有する遠心ポンプ。
  4.  請求項3に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記主板上で前記肉抜き空間の内側に立設され、前記治具ピンを介して前記ナットの締め付けトルクが加わるリブ壁(36)を有する遠心ポンプ。
  5.  請求項2に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記通路壁は、材料を部分的に除去した肉抜き空間(25b)を備え、
     前記肉抜き空間に前記側板孔が開口し、
     前記主板上で前記肉抜き空間の内側に立設され、前記治具ピンを介して前記ナットの締め付けトルクが加わる円筒状のリブ壁(36)をさらに有し、このリブ壁の内側空間を前記軸方向孔とする遠心ポンプ。
  6.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記係合部は、前記側板の反通路壁側に突出する側板突起(37)であり、
     前記固定用治具は、前記側板突起に対向する位置に位置決め凹部(31c)が形成された治具カバー(31)を有し、前記位置決め凹部に前記側板突起を嵌合させて前記シャフトの回転を規制する遠心ポンプ。
  7.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記側板は、円盤形状を有し、
     前記係合部は、前記側板の外周の一部に形成された係合面(38)であり、
     前記固定用治具は、内周に係合段部(31d)を設けた治具カバー(31)を有し、前記係合段部を前記係合面に係合させて前記シャフトの回転を規制する遠心ポンプ。
  8.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記側板は、円盤形状を有し、
     前記係合部は、前記側板の外周の一部に形成された切り欠き(39)であり、
     前記固定用治具は、内周に係合凸部(31e)を設けた治具カバー(31)を有し、前記係合凸部を前記切り欠きに嵌合させて前記シャフトの回転を規制する遠心ポンプ。
  9.  請求項1~8のいずれか一項に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記係合部は、前記側板の周方向に等間隔に複数設けられる遠心ポンプ。
  10.  請求項1~9のいずれか一項に記載した遠心ポンプの製造方法であって、
     前記シャフトの第1側の端部に前記羽根車を嵌合して相対回転不能に組み付け、
     前記係合部に前記固定用治具を係合させて前記羽根車の回転を規制した状態で、前記ナットを締め付けて前記羽根車を前記シャフトに固定する遠心ポンプの製造方法。
  11.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記係合部は、前記側板を板厚方向に貫通する側板孔(29)であり、
     前記通路壁は、前記側板孔に連通して軸方向に延びる軸方向孔(25a)を有する遠心ポンプ。
  12.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記係合部は、前記側板を板厚方向に貫通する側板孔(29)であり、
     前記通路壁は、材料を部分的に除去した肉抜き空間(25b)を備え、
     前記側板孔が前記肉抜き空間に開口している遠心ポンプ。
  13.  請求項12に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記主板上で前記肉抜き空間の内側に立設されるリブ壁(36)をさらに有する遠心ポンプ。
  14.  請求項11に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記通路壁は、材料を部分的に除去した肉抜き空間(25b)を備え、
     前記側板孔が前記肉抜き空間に開口している遠心ポンプ。
  15.  請求項14に記載した遠心ポンプにおいて、
     円筒状を有し、前記主板上で前記肉抜き空間の内側に立設されるリブ壁(36)をさらに備え、
     前記リブ壁の内側空間を前記軸方向孔とする遠心ポンプ。
  16.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記係合部は、前記側板から反通路壁側に突出する側板突起(37)である遠心ポンプ。
  17.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記側板は、円盤形状を有し、
     前記係合部は、前記側板の外周の一部に形成された係合面(38)である遠心ポンプ。
  18.  請求項1に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記側板は、円盤形状を有し、
     前記係合部は、前記側板の外周の一部に形成された切り欠き(39)である遠心ポンプ。
  19.  請求項11~18のいずれか一項に記載した遠心ポンプにおいて、
     前記係合部は、前記側板の周方向に等間隔に複数設けられる遠心ポンプ。
  20.  請求項11~19のいずれか一項に記載した遠心ポンプの製造方法であって、
     前記シャフトの第1側の端部に前記羽根車を嵌合して相対回転不能に組み付け、
     前記係合部に前記固定用治具を係合させて前記羽根車の回転を規制した状態で、前記ナットを締め付けて前記羽根車を前記シャフトに固定する遠心ポンプの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB703458A (en) * 1951-11-28 1954-02-03 Sturtevant Eng Co Ltd Improvements in axial flow fans
JPH1061581A (ja) * 1996-08-19 1998-03-03 Hitachi Ltd ボルテックスポンプ
JP2000192895A (ja) * 1998-12-25 2000-07-11 Tsurumi Mfg Co Ltd ポンプ用羽根車におけるボス部の固定機構

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