(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンプ装置外へ潤滑剤が漏れるのを抑制する。【解決手段】駆動機の駆動により搬送液を加圧する羽根車３０を予め定められた方向に回転するための主軸１と、当該主軸を回転可能に支持する軸受２，３と、当該主軸が貫通する軸受カバー５，６と、当該軸受の潤滑剤が当該主軸の外周面を伝わって被密封流体側から大気側に漏れるのを防止するシール部材１１，１２と、を有し、当該軸受カバーは、当該軸受から飛散した当該潤滑剤が当該軸受カバーをつたって当該シール部材に流れるように構成され、当該主軸の外周面には、当該主軸が回転した際に、当該主軸の外周面の当該潤滑剤が当該大気側から被密封流体側に押し戻されるように傾斜した溝が設けられている。【選択図】図１０
2018141462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機の駆動により搬送液を加圧する羽根車を予め定められた方向に回転する主軸と、
前記主軸を回転可能に支持する軸受と、
前記主軸が貫通する軸受カバーと、
前記軸受の潤滑剤が前記主軸の外周面を伝わって被密封流体側から大気側に漏れるのを防止するシール部材と、
を備え、
前記軸受カバーは、前記軸受から飛散した前記潤滑剤が当該軸受カバーをつたって前記シール部材に流れるように構成され、
前記主軸の外周面は、前記主軸が回転した際に、前記主軸の外周面の前記潤滑剤が前記大気側から前記被密封流体側に戻されるように傾斜した溝が設けられている、
ポンプ装置。
【請求項２】
前記ポンプ装置は、横軸形のポンプ装置であることを特徴とする、
請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面のうち前記シール部材に対向する領域に対して大気側の方に隣接する領域の少なくとも一部に設けられている請求項１または２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面のうち前記大気側から前記被密封流体側まで延在する請求項３に記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記主軸の静止時に、前記潤滑剤の油面は前記主軸より下の液位である
請求項１から４のいずれか１項に記載のポンプ装置。
【請求項６】
前記シール部材は、前記軸受カバーに組み込まれたオイルシールであって、
前記軸受カバーは、前記軸受から飛散した前記潤滑剤が当該軸受カバーをつたってオイルシールと前記主軸の外周面の摺動部間に供給されるように構成される
請求項１から５のいずれか１項に記載のポンプ装置。
【請求項７】
前記傾斜した溝は、前記オイルシールと前記主軸の外周面の摺動部間に接する大気側の少なくとも一部に設けられている請求項６に記載のポンプ装置。
【請求項８】
前記傾斜した溝は、前記オイルシールと前記主軸の外周面の摺動部に設けられている請求項６または７に記載のポンプ装置。
【請求項９】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面の被密封流体側の少なくとも一部に設けられている請求項６から８のいずれか１項に記載のポンプ装置。
【請求項１０】
前記軸受カバーは、前記軸受側の面に、当該軸受カバーに飛散した潤滑剤を前記シール部材に案内する構造を有する請求項１から９のいずれか１項に記載のポンプ装置。
【請求項１１】
前記潤滑剤を前記シール部材に案内する構造として、前記軸受カバーの内周面のうちの少なくとも天井面部を含む面は、前記主軸の長軸方向に沿って前記シール部材に近づくに従って、当該主軸に近づくように傾斜している請求項１０に記載のポンプ装置。
【請求項１２】
前記軸受カバーは、軸受カバー本体と、前記潤滑剤を前記シール部材に案内する構造として前記軸受から飛散した前記潤滑剤を前記シール部材に案内するガイド部材と、を有する請求項１０に記載のポンプ装置。
【請求項１３】
前記ガイド部材は、前記軸受カバー本体の内周面のうちの最上部を含む内周面に設けられ、主軸の長軸方向に沿って前記シール部材へと伸びる突起形状を有しており、
前記ガイド部材の前記主軸に対向する面は、前記主軸の長軸方向に沿って前記シール部材に近づくに従って当該主軸に近づくように傾斜している請求項１２に記載のポンプ装置。
【請求項１４】
前記ガイド部材は、前記軸受カバー本体の内周面に設けられ、主軸の長軸方向に沿って前記シール部材へと伸びる突起形状を有しており、前記主軸の長軸方向と平行で且つ当該ガイド部材を含む鉛直断面において、略水平に配置されている請求項１２に記載のポンプ装置。
【請求項１５】
前記ガイド部材は、前記軸受カバー本体の内周面に設けられ、主軸の長軸方向に沿って前記シール部材へと伸びる突起形状を有しており、前記主軸の長軸方向と平行で且つ当該ガイド部材を含む鉛直断面において、前記主軸の長軸方向に沿って前記シール部材に近づくに従って下方に傾斜している請求項１２に記載のポンプ装置。
【請求項１６】
前記潤滑剤を前記シール部材に案内する構造として、前記軸受と前記シール部材との間に位置において、前記主軸に取り付けられたデフレクタ部材を更に備える請求項１０から１５のいずれか１項に記載のポンプ装置。
【請求項１７】
前記ポンプ装置は、可変速手段を有し
前記可変速手段によって前記駆動機が駆動される、請求項１から１６のいずれか１項に記載のポンプ装置。
【請求項１８】
駆動機の駆動により搬送液を加圧する羽根車を予め定められた方向に回転するための主軸と、前記主軸を回転可能に支持する軸受と、前記主軸が貫通する軸受カバーと、前記軸受の潤滑剤が前記主軸の外周面を伝わって被密封流体側から大気側に漏れるのを防止するシール部材と、を備え、前記軸受カバーは、前記軸受から飛散した前記潤滑剤が当該軸受カバーをつたって前記シール部材に流れるように構成されているポンプ装置のメンテナンス方法であって、
前記主軸の外周面と摺動するシール部材を、前記主軸における前記シール部材との摺動面から離す工程と、
前記主軸が回転した際に、前記大気側の前記主軸の外周面に露出した前記潤滑剤が被密封流体側に押し戻されるように傾斜した溝を、前記主軸の外周面に形成する工程と、
前記主軸にシール部材を取り付ける工程と、
を有するポンプ装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ装置およびポンプ装置のメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ装置は、回転する主軸を軸受によって支持しており、軸受には潤滑剤が用いられている。ポンプ装置の使用を続けると、経年劣化のため、軸受の潤滑剤がポンプ装置外へ漏れてしまい、周囲を汚したり、潤滑剤の補充や交換などのメンテナンス回数が増加したりするおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６１−４６６７９号公報
【特許文献２】実開平１−１１５０６９号公報
【特許文献３】特開平８−２５４２１３号
【特許文献４】特許第５９８０２１７号公報
【特許文献５】特許第５９５０９９７号公報
【特許文献６】実開昭５９−１１６６３１号公報
【特許文献７】特許第６０７３７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、ポンプ装置外へ潤滑剤が漏れるのを抑制するポンプメンテナンス方法、ポンプ装置外への潤滑剤の漏れが少ない潤滑剤漏れ抑制ポンプの製造方法、および、ポンプ装置外への潤滑剤の漏れを抑制することができるポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、所定方向に回転する主軸を回転可能に支持する軸受からの潤滑剤が飛散し得る位置に配置され、前記主軸の外周面と摺動するオイルシールを、前記主軸における前記オイルシールとの摺動面から離す工程と、前記主軸の外周面における前記オイルシールとの摺動面より前記軸受の反対側の少なくとも一部に、前記主軸が前記所定方向に回転した際に、前記摺動面の潤滑剤が前記軸受側に押し戻される方向に傾斜した溝を形成する工程と、前記主軸にオイルシールを取り付ける工程と、を備えるポンプ装置のメンテナンス方法が提供される。
このような溝を形成することでポンピング作用によって潤滑剤が軸受側に押し戻されるため、潤滑剤の漏れを抑制できる。また、軸受からの潤滑剤がオイルシールに飛散するため、オイルシールと主軸との摺動を良好に保つことができる。
【０００６】
前記溝を形成する工程では、前記摺動面の少なくとも一部にも溝を形成してもよい。
これにより、潤滑剤を押し戻す効果が増大するとともに、オイルシールと主軸との摺動面における溝の圧力が低下して、潤滑剤に泡が生じることによって、オイルシールと主軸との摺動面を低摩擦化することができる。
【０００７】
前記溝を形成する工程では、前記摺動面より前記軸受側の少なくとも一部にも溝を形成してもよい。
これにより、潤滑剤を押し戻す効果が増大する。
【０００８】
前記摺動面から所定量以上の前記潤滑剤が前記軸受とは反対側に漏れるポンプ装置に対して、前記離す工程、前記溝を形成する工程および前記オイルシールを取り付ける工程を行ってもよい。
このようなメンテナンスにより、潤滑剤が軸受とは反対側に漏れることが抑制される。
【０００９】
前記主軸を覆う軸受胴体から前記潤滑剤を抜く工程と、前記主軸に取り付けられた羽根車を収納したポンプ胴体から、前記軸受胴体および前記ポンプ胴体の内側に配置された胴体カバーを外す工程と、前記羽根車を主軸から抜く工程と、前記軸受胴体から前記前記胴体カバーを外す工程と、前記主軸に設けられた軸封装置を外す工程と、を備え、その後に前記離す工程を行ってもよい。
このようにして、羽根車、ポンプ胴体および胴体カバーから構成されるポンプにおける主軸のメンテナンスを行うことができる。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、主軸の外周面におけるオイルシールとの摺動面より軸受の反対側の少なくとも一部に、前記主軸が所定方向に回転した際に、前記摺動面の潤滑剤が前記軸受側に押し戻される方向に傾斜した溝を形成する工程と、前記主軸にオイルシールを取り付ける工程と、を備える潤滑剤漏れ抑制ポンプの製造方法が提供される。
このような溝を主軸に形成することでポンピング作用によって潤滑油が軸受側に押し戻されるため、潤滑油の漏れを抑制できる。
【００１１】
また、本発明の別の態様によれば、ポンプと、前記ポンプの運転により搬送液を送るために前記ポンプの羽根車を所定方向に回転するための主軸と、前記主軸を回転可能に支持する軸受と、前記主軸の外周面と摺動し、潤滑剤が前記主軸の外周面を伝わって被密封流体側から大気側に漏れるのを防止するオイルシールと、を、備えたポンプ装置において、前記オイルシールは、前記軸受からの前記潤滑剤が飛散する位置に配置されるとともに、前記主軸の外周面には、前記ポンプが運転した際に、前記オイルシールから前記大気側の前記主軸の外周面に露出した潤滑剤が被密封流体側に押し戻される方向に傾斜した溝が設けられていることを特徴とする、ポンプ装置が提供される。
このような溝が主軸に設けられていることでポンピング作用によって潤滑剤が軸受側に押し戻されるため、潤滑剤の漏れを抑制できる。また、軸受からの潤滑剤がオイルシールに飛散するため、オイルシールと主軸との摺動を良好に保つことができる。
【００１２】
前記ポンプが運転することにより、前記傾斜した溝は、前記潤滑剤が前記軸受側に押し戻される第１の流れを形成するとともに、前記軸受からの潤滑剤が前記摺動面に達する第２の流れを形成することにより、所定量の前記潤滑剤が前記オイルシールと前記主軸の外周面との摺動面に介在するのが望ましい。
第１の流れにより潤滑剤の漏れが抑制され、第２の流れによりオイルシールと主軸との摺動を良好に保つことができる。
【００１３】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面の大気側の少なくとも一部に設けられているのが望ましい。
このような溝により、ポンピング作用によって潤滑剤を軸受側に押し戻すことができる。
【００１４】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面における前記オイルシールとの摺動面に設けられているのが望ましい。
これにより、潤滑剤を押し戻す効果が増大するとともに、オイルシールと主軸との摺動面における溝の圧力が低下して、潤滑剤に泡が生じることによって、オイルシールと主軸との摺動面を低摩擦化することができる。
【００１５】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面の被密封流体側の少なくとも一部に設けられているのが望ましい。
これにより、潤滑剤を押し戻す効果が増大する。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、駆動機の駆動により搬送液を加圧する羽根車を予め定められた方向に回転するための主軸と、前記主軸を回転可能に支持する軸受と、前記主軸が貫通する軸受カバーと、前記軸受の潤滑剤が前記主軸の外周面を伝わって被密封流体側から大気側に漏れるのを防止するシール部材と、を備え、前記軸受カバーは、前記軸受から飛散した前記潤滑剤が当該軸受カバーをつたって前記シール部材に流れるように構成され、前記主軸の外周面には、前記主軸が回転した際に、前記主軸の外周面の前記潤滑剤が前記大気側から被密封流体側に戻されるように傾斜した溝が設けられている、ポンプ装置が提供される。
これにより、軸受から飛散した潤滑剤が軸受カバーをつたってシール部材に供給された潤滑剤が、主軸に微細な溝が形成されていることで、主軸と潤滑剤との接触面積が増え、主軸から飛散するのを抑制できるとともにポンピング作用によって、シール部材から大気側の主軸の外周面に露出した潤滑剤が軸受側に戻されるため、潤滑剤がシール部材から大気側に漏れるのを抑制できる。
【００１７】
前記ポンプ装置は、横軸形のポンプ装置であることが望ましい。
これにより、主軸の静止中、前記ポンプ装置は、シール部材の作用によって被密封流体をシールできる。よって、横軸形のポンプ装置における主軸の外周面の溝は、表面粗さ並びに加工精度の許容範囲が広がる。
【００１８】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面のうち前記シール部材に対向する領域に対して大気側の方に隣接する領域の少なくとも一部に設けられていることが望ましい。
これにより、主軸が回転するのに伴って、傾斜した溝が形成されている主軸の外周面の大気側において、主軸の外周面の大気側から軸受の方向への風ができ、この風によって潤滑剤が軸受の方向へ押し戻される。
【００１９】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面のうち前記大気側から前記被密封流体側まで延在することが望ましい。
これにより、主軸が回転するのに伴って潤滑剤が軸受側へ戻される。
【００２０】
前記主軸の静止時に、前記潤滑剤の油面は前記主軸より下の液位であることが望ましい。
これにより、主軸の静止時に、潤滑剤が主軸の傾斜した溝に沿って大気側に漏れない。
【００２１】
前記シール部材は、前記軸受カバーに組み込まれたオイルシールであって、前記軸受カバーは、前記軸受から飛散した前記潤滑剤が当該軸受カバーをつたってオイルシールと前記主軸の外周面の摺動部間に供給されるように構成されるのが望ましい。
これにより、軸受から飛散した潤滑剤が軸受カバーをつたってオイルシールと主軸の外周面の摺動部間に潤滑剤が供給されるので、オイルシールと主軸との摺動を良好に保つことができる。更に、傾斜した溝が形成されていることで、ポンピング作用によって、シール部材から大気側の主軸の外周面に露出した潤滑剤が軸受側に押し戻されるため、潤滑剤がシール部材から大気側に漏れるのを抑制できる。
【００２２】
前記傾斜した溝は、前記オイルシールと前記主軸の外周面の摺動部間に接する大気側の少なくとも一部に設けられているのが望ましい。
これにより、主軸の外周面の大気側から軸受の方向への風ができ、この風によって潤滑剤が軸受の方向へ押し戻される。
【００２３】
前記傾斜した溝は、前記オイルシールと前記主軸の外周面の摺動部に設けられているのが望ましい。
これにより、潤滑剤を押し戻す効果が増大するとともに、オイルシールと主軸との摺動面における溝の圧力が低下して、潤滑剤に泡が生じることによって、オイルシールと主軸との摺動面を低摩擦化することができる。
【００２４】
前記傾斜した溝は、前記主軸の外周面の被密封流体側の少なくとも一部に設けられているのが望ましい。
これにより、主軸の外周面の潤滑剤を軸受側に戻す効果が増大する。
【００２５】
前記軸受カバーは、前記軸受側の面に、当該軸受カバーに飛散した潤滑剤を前記シール部材に案内する構造を有するのが望ましい。
これにより、軸受から飛散した潤滑剤をシール部材に案内することができる。
【００２６】
前記潤滑剤を前記シール部材に案内する構造として、前記軸受カバーの内周面のうちの少なくとも天井面部を含む面は、前記主軸の長軸方向に沿って前記シール部材に近づくに従って、当該主軸に近づくように傾斜していることが望ましい。
これにより、軸受から飛散した潤滑剤をシール部材に案内することができる。
【００２７】
前記軸受カバーは、軸受カバー本体と、前記潤滑剤を前記シール部材に案内する構造として前記軸受から飛散した前記潤滑剤を前記シール部材に案内するガイド部材と、を有するのが望ましい。
これにより、軸受から飛散した潤滑剤をシール部材に案内することができる。
【００２８】
前記ガイド部材は、前記軸受カバー本体の内周面のうちの最上部を含む内周面に設けられ、主軸の長軸方向に沿って前記シール部材へと伸びる突起形状を有しており、
前記ガイド部材の前記主軸に対向する面は、前記主軸の長軸方向に沿って前記シール部材に近づくに従って当該主軸に近づくように傾斜しているのが望ましい。
これにより、潤滑剤が、ガイド部材の主軸に対向する面の傾斜にそって流れるので、潤滑剤をシール部材に供給することができる。
【００２９】
前記ガイド部材は、前記軸受カバー本体の内周面に設けられ、主軸の長軸方向に沿って前記シール部材へと伸びる突起形状を有しており、前記主軸の長軸方向と平行で且つ当該ガイド部材を含む鉛直断面において、略水平に配置されているのが望ましい。
これにより、軸受から飛び散った潤滑剤が、軸受カバー本体の内周面の上面に付着し、その後に軸受カバー本体の内周面を円周方向につたってガイド部材に落ちる。ガイド部材に落ちた潤滑剤は、慣性により、このガイド部材をつたってシール部材まで移動する。このようにして、潤滑剤をシール部材に供給することができる。
【００３０】
前記ガイド部材は、前記軸受カバー本体の内周面に設けられ、主軸の長軸方向に沿って前記シール部材へと伸びる突起形状を有しており、前記主軸の長軸方向と平行で且つ当該ガイド部材を含む鉛直断面において、前記主軸の長軸方向に沿って前記シール部材に近づくに従って下方に傾斜しているのが望ましい。
これにより、軸受から飛び散った潤滑剤が、軸受カバー本体の内周面の上面に付き、その後に軸受カバー本体の内周面を円周方向につたってガイド部材に落ちる。ガイド部材に落ちた潤滑剤は、ガイド部材に設けられた傾斜に従って、当該ガイド部材をつたってシール部材まで移動する。このようにして、潤滑剤をシール部材に供給することができる。
【００３１】
前記潤滑剤を前記シール部材に案内する構造として、前記軸受と前記シール部材との間に位置において、前記主軸に取り付けられているデフレクタ部材を更に備えるのが望ましい。
これにより、軸受から飛散した潤滑剤が軸受カバーに当たり、主軸に落ち、デフレクタ部材が主軸に落ちた潤滑油を再度、軸受カバーに遠心力で飛ばす。この飛ばされた潤滑剤は、軸受カバーをつたってシール部材に供給される。これにより、シール部材と主軸の摺動面に潤滑剤が供給される。この潤滑剤は、主軸の表面に形成された溝のポンピング作用によって、軸受側に戻される。
【００３２】
前記ポンプ装置は、可変速手段を有し前記可変速手段によって前記駆動機が駆動されるのが望ましい。
【００３３】
本発明の別の態様によれば、駆動機の駆動により搬送液を加圧する羽根車を予め定められた方向に回転するための主軸と、前記主軸を回転可能に支持する軸受と、前記主軸が貫通する軸受カバーと、前記軸受の潤滑剤が前記主軸の外周面を伝わって被密封流体側から大気側に漏れるのを防止するシール部材と、を備え、前記軸受カバーは、前記軸受から飛散した前記潤滑剤が当該軸受カバーをつたって前記シール部材に流れるように構成されているポンプ装置のメンテナンス方法であって、前記主軸の外周面と摺動するシール部材を、前記主軸における前記シール部材との摺動面から離す工程と、前記主軸が回転した際に、前記大気側の前記主軸の外周面に露出した前記潤滑剤が被密封流体側に押し戻されるように傾斜した溝を、前記主軸の外周面に形成する工程と、前記主軸にシール部材を取り付ける工程と、を有するポンプ装置のメンテナンス方法が提供される。
このようなメンテナンスにより、潤滑剤が、シール部材の大気側に漏れることが抑制される。
【発明の効果】
【００３４】
潤滑剤が被密封流体側から大気側に漏れるのを防止するシール部材における潤滑剤の漏れを抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】本実施形態におけるメンテナンス対象となるポンプの概略断面図。
【図１Ｂ】本実施形態におけるメンテナンス対象となるポンプの概略分解斜視図。
【図２Ａ】本実施形態に係るメンテナンス対象となる主軸１、オイルシール１１および軸受２近傍の拡大断面図。
【図２Ｂ】図２Ａのオイルシール１１近傍（図２Ａの破線部）をさらに拡大した図。
【図３Ａ】メンテナンス後の主軸１、オイルシール１１および軸受２近傍の拡大断面図。
【図３Ｂ】図３Ａのオイルシール１１近傍（図３Ａの破線部）をさらに拡大した図。
【図３Ｃ】図３Ｂとは異なるオイルシール１１’を用いた場合の拡大図。
【図３Ｄ】図３Ｂとは異なるオイルシール１１’’を用いた場合の拡大図。
【図４】ポンプのメンテナンス手順を示す工程図。
【図５】メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図６】図５に引き続く、メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図７】図６に引き続く、メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図８】図７に引き続く、メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図９】図８に引き続く、メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図１０】潤滑油漏れが少ないポンプ装置の概略断面図。
【図１１Ａ】第２の実施形態におけるメンテナンス対象となるポンプの概略断面図。
【図１１Ｂ】第２の実施形態におけるメンテナンス対象となるポンプの概略分解斜視図。
【図１２Ａ】第２の実施形態に係るメンテナンス対象となる主軸２０１、オイルシール２１１および軸受２０２近傍の拡大断面図。
【図１２Ｂ】図１２Ａのオイルシール２１１近傍（図２Ａの破線部）をさらに拡大した図。
【図１３Ａ】メンテナンス後の主軸２０１、オイルシール２１１および軸受２０２近傍の拡大断面図。
【図１３Ｂ】図１３Ａのオイルシール２１１近傍（図３Ａの破線部）をさらに拡大した図。
【図１３Ｃ】図１３Ｂとは異なるオイルシール２１１’を用いた場合の拡大図。
【図１３Ｄ】図１３Ｂとは異なるオイルシール２１１’’を用いた場合の拡大図。
【図１４】ポンプのメンテナンス手順を示す工程図。
【図１５】メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図１６】図１５に引き続く、メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図１７】図１６に引き続く、メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図１８】図１７に引き続く、メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図１９】図１８に引き続く、メンテナンス工程を示すポンプの概略断面図。
【図２０】潤滑油漏れが少ないポンプ装置の概略断面図。
【図２１】従来技術のポンプ装置と第２の実施形態に係るポンプ装置で、潤滑剤の漏れを比較した一例を示す表である。
【図２２】図２１の表に示す結果を、経過時間における変化として示したグラフである。
【図２３】比較例に係るポンプ装置の一部の構成を示す縦断面図である。
【図２４】図２３のポンプ装置のＸにおける断面図である。
【図２５】第３の実施形態の変形例に係るポンプ装置の一部の構成を示す縦断面図である。
【図２６】第４の実施形態に係るポンプ装置の一部の構成を示す縦断面図である。
【図２７】第５の実施形態に係るポンプ装置の一部の構成を示す縦断面図である。
【図２８】図２７のポンプ装置における矢印Ａの断面矢視図である。
【図２９】第５の実施形態の変形例１に係るポンプ装置において、図２７のポンプ装置の矢印Ａの断面矢視図である。
【図３０】図２９のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３１】図３１は、第５の実施形態の変形例２に係るポンプ装置において、図２７のポンプ装置の矢印Ａの断面矢視図である。
【図３２】図３１のＣ−Ｃ’断面図である。
【図３３】第６の実施形態に係るポンプ装置の概略構成を示す模式図である。
【図３４】図３３のＤ−Ｄ断面図である。
【図３５】第７の実施形態に係るポンプ装置の一部の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
まずは、本発明において対象となるポンプ装置と、そのようなポンプ装置において、潤滑剤の漏れが発生する原因を説明する。
【００３７】
図１Ａおよび図１Ｂはそれぞれ、対象となるポンプ装置１０１の概略断面図および分解斜視図である。ポンプ装置１０１は、羽根車３０と、ポンプ胴体３２と、胴体カバー２１とを備えたポンプ１００と、主軸１、軸受２，３、軸受胴体４、軸受カバー５，６、および、オイルシール１１，１２、などを備えている。また、ポンプ胴体３２は、搬送液の吸込口３２−２並びに吐出口３２−１を備える。ポンプ装置１０１は、住居や商業スペースとは区別された機械室やポンプ室、または工場設備内等に設置されることが多い。
【００３８】
主軸１は、一端側（図１Ａおよび図１Ｂの右側）に羽根車３０が取り付けられ、他端側である主軸端２０（同左側）には、カップリングを介して、駆動機の一種である電動機（不図示）の回転軸が連結されるように構成されている。ポンプ１００の運転時には、電動機に駆動されて主軸１が予め定められた方向に回転することにより、ポンプ１００は、吸込口３２−２から流入した搬送液を、羽根車３０の回転による遠心力にて加圧して、吐出口３２−１へと流出する。ポンプ装置１０１は、主軸１が軸受胴体４に覆われて略水平方向に延びており、間隔を隔てて配置された２つの軸受２，３によって回転可能に支持される横軸形のポンプ装置である。また、軸受２の主軸端２０側に、主軸１が貫通する軸受カバー５がボルト１０ａによって軸受胴体４に取り付けられている。軸受３の羽根車３０側において、主軸１が貫通する軸受カバー６がボルト１０ｂによって軸受胴体４に取り付けられている。
【００３９】
主軸端２０側の軸受２，羽根車３０側の軸受３間において、主軸１は大径軸１ａとなっている。軸受２の羽根車３０側の鉛直面は、大径軸１ａの一端部に当接される。軸受３のモータ側の鉛直面は、大径軸１ａの他端部に当接される。軸受２，３の外側の面は、軸受胴体４に取り付けられた軸受カバー５，６の突起部分７によってそれぞれ両側から挟み込まれている。
【００４０】
軸受胴体４内の軸受２，３間には潤滑剤が貯蔵されており、ポンプ１００の運転時には、必ず軸受２，３の少なくとも一部が潤滑剤に浸った状態である必要がある。ポンプ１００の運転中において、軸受胴体４内の潤滑剤は、温度上昇により蒸発するので、軸受胴体４には空気抜きを目的とするキャップ１４と、潤滑剤の減り具合を見るためのオイルゲージ１５とが設けられている。また、プラグ１６を抜くことで潤滑剤を軸受胴体４外へ排出できるようになっている。なお、本実施形態における潤滑剤としては、液状の潤滑油が用いられるが、半固状のグリースが用いられてもよい。ポンプ１００の運転にて軸受２，３が高温となりグリースは液化する。
【００４１】
潤滑剤が主軸１の外周面を伝わって外部に漏れるのを防止するために、軸受カバー５，６にはオイルシール１１，１２がそれぞれ組み込まれている。また、軸受カバー６の外側において、主軸１に水切りリング１３が嵌められていてもよい。さらに、軸受３の外側の鉛直面と、軸受カバー６との間には、弾性座金の一種である波座金９が介在されているとよい。この波座金９には、ボルト１０ｂの締め付け力により圧縮応力が与えられており、主軸１には軸受３を介して電動機側への反力が作用する。
【００４２】
軸受胴体４の上部には釣り具１７が取り付けられている。また、軸受胴体４は支持台１８で支持されている。軸受胴体４は軸受２，３を覆っているが、一部に開口４ａが設けられている（図１Ｂ参照）。また、軸受胴体４の羽根車３０側はボルト３６によって中間板３７に固定される。また、中間板３７は羽根車３０を収納したポンプ胴体３２にボルト３８によって固定される。これにより、軸受胴体４とポンプ胴体３２とが一体化される。軸受胴体４と中間板３７との間および中間板３７とポンプ胴体３２との間にはガスケットが介在されてシールしている。
【００４３】
ポンプ胴体３２の主軸１側には、主軸１が貫通する胴体カバー２１が設けられる。胴体カバー２１の貫通部分には軸封装置が施されている。図１には軸封装置としてグランドパッキン２３を用いる例を示しているが、メカニカルシールであってもよい。軸封部は回転摩擦を生じるので、主軸１にはグランドパッキン２３用の軸スリーブ２５が嵌合されており、その軸スリーブ２５と胴体カバー２１の筒状部２１ａとの間には、グランドパッキン押さえ２８を介して、ボルト２９によってグランドパッキン２３が締め付けられている。
【００４４】
主軸１の先端に設けられたキー１９には羽根車３０が嵌め込まれ、ナット３１によって固定されている。羽根車３０のシュラウド側Ｉとポンプ胴体３２との間にライナーリング３３が設けられ、また、バックシュラウド側Ｂと胴体カバー２１との間にライナーリング３４が設けられている。そして、羽根車３０のボス部に近いところに複数個のバランスホール３５が形成されている。
【００４５】
図２Ａは、本実施形態に係るポンプ装置１０１の主軸１、オイルシール１１および軸受２近傍の拡大断面図である。また、図２Ｂは、図２Ａのオイルシール１１近傍（図２Ａの破線部）をさらに拡大した図である。図示のように、主軸１は羽根車３０を所定方向（本例では、電動機側（図２Ａの左側）から見て時計回り）に回転させることによって、ポンプ１００は液体輸送機械として作用することが出来る。以下、図２Ｂに示すように、主軸１の径方向中心を含む水平面、オイルシール１１、軸受カバー５、軸受２で囲まれた空間Ｓとする。また、主軸１の外周面、オイルシール１１、軸受カバー５、軸受２、潤滑剤の油面ＯＬで囲まれた空間には、潤滑剤が油煙（ミスト）となって充満している。
【００４６】
ポンプ装置１０１は、横軸形のポンプ装置であるため、主軸１の軸心は略水平であり潤滑剤の油面ＯＬと略平行である。また、潤滑剤は、メンテナンスにて定期的に交換または補充され、潤滑油の油面ＯＬは、オイルゲージ１５の中心付近、具体的には、主軸１の下端より下であり且つ軸受２，３の下端より上の液位にて使用される。つまり、通常の状態では、主軸１より低い位置にある軸受２，３の一部分が潤滑油に浸った状態でポンプ１００は運転される。
【００４７】
図２Ｂでは、オイルシール１１として、補強環１１ａ、シールリップ部材１１ｂ、ガータスプリング１１ｃなどから構成されるリップシールを例示している。補強環１１ａは径方向断面形状がほぼ横Ｌ字形であり、この補強環１１ａにシールリップ部材１１ｂが環状に被着されている。シールリップ部材１１ｂの主軸１側は断面形状がほぼ逆三角形であり、その三角形の頂点に対応するエッジ形状の部分がリップ１１ｄを形成している。このリップ１１ｄは、主軸１の外周面上に圧接されたとき変形して所定の軸方向接触幅で主軸１の外周面上を摺動する。リップ１１ｄの外周には、リップ１１ｄを主軸１の外周面に対して圧接させるガータスプリング１１ｃが装着されている。
【００４８】
ここで、このリップ１１ｄは、主軸１の外周面上を摺動するので、リップ１１ｄと主軸１との摺動部間には、潤滑剤が必要である。潤滑剤によって、摺動面の摩擦による発熱を抑え、オイルシール１１並びに主軸１の寿命を長くすることが出来る。このリップ１１ｄと主軸１との摺動部間の潤滑剤には、軸受胴体４内の潤滑剤が用いられる。また、ポンプ１の連続運転における軸受２，３の発熱が主軸１を介してリップ１１ｄに伝わると、リップ１１ｄが硬化して寿命を低下させてしまう虞があるため、軸受２，３とオイルシール１１間には所定の距離が必要である。
【００４９】
以降、主軸１の外周面とオイルシール１１との摺動部（リップ１１ｄと主軸１の外周面上との圧接面）にて、主軸端２０側と軸受２側の２つの空間に仕切り、１つ目の空間として空間Ｓを含むオイルシール１１の軸受２側の空間を被密封流体側と称し、２つ目の空間としてポンプ装置１０１の外側且つオイルシール１１より主軸端２０側の空間を大気側と称する。
【００５０】
ここで、上述したようにポンプ装置１０１は、ポンプ室等の高温となる設置環境にて使用されたり、２４時間稼働する工場設備等で用いられたりすることもある。このような環境下で、ポンプ１００を連続運転すると、軸受２の回転部材と固定部材との摺動部の潤滑剤が高温となって潤滑剤の粘性が低くなり、オイルシール１１にて被密封流体側から大気側へ潤滑剤の漏れ量が多くなる虞がある。また、経年劣化により主軸１の外周面における摺動面にリップ溝１ｂが形成されたり、ガータスプリング１１ｃの押圧が弱くなったりして、リップ１１ｄの主軸１への押圧が弱くなり、潤滑剤が被密封流体側から大気側へ漏れ量が多くなる。
【００５１】
上述したように、オイルシール１１と主軸１の外周面との摺動面には潤滑剤が必要であり、且つポンプ装置１０１は、ポンプ室等に設置されることが多いため、潤滑剤が主軸１の表面を伝って主軸１が湿っている程度であれば許容される。しかしながら、被密封流体側から大気側へと漏れる潤滑剤の量が増加すると、潤滑剤が主軸１から垂れ落ちたり、主軸１の回転による遠心力で跳ねたりして周囲を汚してしまうおそれがある。更には、軸受胴体４内に貯蔵されている潤滑剤が減ってしまって、潤滑剤の補充や交換等のメンテナンス頻度が多くなる。そこで、図１０に示す本実施形態では、オイルシール１１より大気側へ漏れた潤滑剤を被密封流体側へ戻すために、図２Ａおよび図２Ｂに示す主軸１の外周面に図３Ａおよび図３Ｂに示すような溝１ｃを形成する。また、以下、上述した図１と本実施形態の図１０とにおいて、同様の構成には同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００５２】
図３Ａは、図１０に示す本実施形態における主軸１、オイルシール１１および軸受２近傍の拡大断面図である。また、図３Ｂは、図３Ａのオイルシール１１近傍（図３Ａの破線部）をさらに拡大した図である。図示のように、主軸１の外周面には、傾斜した溝１ｃ（凹凸）を形成する。電動機側（主軸端２０側）から見て時計回りの方向に主軸１が回転する場合、溝１ｃの傾斜方向は、主軸端２０側から軸受２側に向かって高くなる方向に傾斜させる。なお、この溝１ｃは全周に渡って形成されるのが望ましいが、一部に溝１ｃがない部分があっても構わない。また、溝１ｃの凹凸は一定の間隔にて形成されることが望ましいが、不規則な間隔で凹凸が形成されても構わない。
【００５３】
主軸１が回転すると、大気側にある溝１ｃによって空気の流れが生じて大気側から被密封流体側に押し戻される。すなわち、溝１ｃの傾斜の方向は、主軸１が回転した際に、摺動面の潤滑剤が軸受２側に戻されるような潤滑剤の流れである第１の流れＦＬ１を形成する方向とも言える。
【００５４】
さらに、ポンプ装置１０１は、上述したように潤滑剤の油面ＯＬが主軸１の下端よりも低い状態にてポンプ１００が運転されるため、ポンプ１００の運転中に、空間Ｓにおいて、軸受２からの潤滑剤が軸受カバー５に飛散し、リップ１１ｄと主軸１の外周面との摺動面の潤滑剤が存在する位置にオイルシール１１を配置するとよい。本実施形態におけるオイルシール１１の配置位置調整の一例としては、ボルト１０ａの締め付け力と突起部分７の厚さを加減して、軸受カバー５の位置を調整することによって、オイルシール１１の主軸１上の配置位置を調整するとよい。また、オイルシール１１の主軸１方向の位置を調整するのみではなく軸受２の軸方向の位置を調整してもよい。調整の際には、軸受２とオイルシール１１間には上述した所定の距離以上とする。一例として軸受２とオイルシール１１との距離は５〜５０ｍｍ程度である。また、１もしくは複数個のボルト１０ａおよび突起部分７を用いても良い。
【００５５】
空間Ｓにおいて、軸受２からの潤滑剤がオイルシール１１に飛散する位置にオイルシール１１を配置すると、軸受カバー５の空間Ｓ側の側面やオイルシール１１を伝って、リップ１１ｄと主軸１の外周面との摺動面に流れる潤滑剤の流れである第２の流れＦＬ２が形成される。本実施形態では、第２の流れＦＬ２によってオイルシール１１への潤滑剤の補給しつつ、上述した溝１ｃによる潤滑剤の流れである第１の流れＦＬ１によって潤滑剤の軸受胴体４へ戻す。この潤滑剤の流れＦＬ１とＦＬ２が繰り返されることによって、オイルシール１１と主軸１の外周面との摺動を良好に保ちつつ、潤滑剤が大気側へ漏れるのを抑制できる。
【００５６】
オイルシール１１は、軸受２からの潤滑剤が飛散する位置に配置されるとともに、主軸１の外周面には、ポンプ１００が運転した際に、オイルシール１１から大気側の主軸１の外周面に露出した潤滑剤が被密封流体側に押し戻される方向に傾斜した溝１ｃが設けられている。よって、オイルシール１１と主軸１の外周面との摺動を良好に保ちつつ、潤滑剤が大気側へ漏れるのを抑制できる。
【００５７】
ここで、傾斜した溝１ｃは、主軸１の外周面のうちオイルシール１１に対向する領域に対して大気側の方に隣接する領域の少なくとも一部に設けられている。すなわち、この溝１ｃは、少なくとも主軸１の外周面におけるオイルシール１１との摺動面に隣接し、且つ大気側に形成されていればよい（図３Ｂの符号Ａ）。これにより、主軸１が回転すると、溝１ｃによって空気の流れが生じて、潤滑剤の流れＦＬ１によって大気側に漏れた潤滑剤を押し戻す効果が得られる。
【００５８】
また、傾斜した溝１ｃは、主軸１の外周面におけるオイルシール１１との摺動面に設けられている。すなわち、溝１ｃは主軸１の外周面におけるリップ１１ｄとの摺動面（あるいはリップ溝１ｂ）の少なくとも一部に形成もしくは延在していてもよい（図３Ｂの符号Ｂ）。相対的に摺動する摺動面におけるシール部の圧力が低下して、リップ１１ｄと主軸１との摺動面における溝１ｃ内の潤滑剤の油膜中に泡が生じる。この泡によって、リップ１１ｄと主軸１と摺動面を低摩擦化（「低フリクション化」ともいう。）することができる。それによりリップ１１ｄと主軸１の外周面の摩擦や摩耗を減らすことができる。
【００５９】
更には、傾斜した溝１ｃは、主軸１の外周面の被密封流体側の少なくとも一部に設けられている。すなわち、溝１ｃは、主軸１の外周面のオイルシール１１との摺動面に隣接し、且つ、被密封流体側の少なくとも一部に形成もしくはさらに延在していてもよい（図３Ｂの符号Ｃ）。そうすることで、より潤滑剤を軸受２の方へ戻すことができる。特に、溝１ｃを軸受２に当接するまで延伸し、大気側から押し戻された潤滑剤を軸受２の側面２−１まで到達させると、潤滑剤の油面ＯＬは主軸１よりも低いので、大気側から押し戻された潤滑剤は、溝１ｃを伝って主軸１より下方に位置する軸受２の側面２−１を伝って、軸受２内へ速やかに戻すことができる。
【００６０】
よって、溝１ｃの形成並びに軸受２からの潤滑剤がオイルシール１１に飛散する位置にオイルシール１１を配置することで、潤滑剤が外部へ飛散して周囲を汚すのを防止したり、ポンプ装置１０１における潤滑剤の漏れに伴う軸受胴体４への潤滑剤の補充や交換のメンテナンス作業を軽減できる。また、経年劣化によりリップ１１ｄの押圧が弱くなった場合でも、第１の流れＦＬ１によって潤滑剤を被密封流体側へ戻すことでシール性を確保できるので、結果として、オイルシール１１の交換寿命を長くすることができる。更には、ポンプ１００が運転中は、潤滑剤の第２の流れＦＬ２によって、リップ１１ｄと主軸１の摺動部には、潤滑剤が供給されるため、摺動面の摩擦による発熱や摩耗を抑え、オイルシール１１並びに主軸１の寿命を長くすることもできる。
【００６１】
また、図１０に示すように羽根車３０側に配置された軸受３とオイルシール１２、軸受３とオイルシール１２と対向する主軸１の外周面にも溝１ｃの形成並びに軸受３からの潤滑剤がオイルシール１２に飛散する位置にオイルシール１２を配置することで、オイルシール１２と主軸１との摺動を良好に保ちつつ、オイルシール１２からの潤滑剤の漏れを抑制することができる。
【００６２】
なお、主軸１における少なくともオイルシール１１並びに１２の摺動面を含む位置には、主軸１の摺動面の保護のために不図示の軸スリーブを用いてもよい。その場合、主軸１は、軸スリーブに嵌入されており、主軸１と軸スリーブは径方向に同心状で同回転する。よって、軸スリーブは主軸の一部とする。更には、後述する図３Ｃまたは図３Ｄのオイルシール１１’または１１’’を用いたポンプ装置１０１でも、溝１ｃの形成並びに軸受２または３からの潤滑剤がオイルシール１１’または１１’’に飛散し得る位置にオイルシール１１’または１１’’を配置することでオイルシール１１’または１１’’と主軸１との摺動を良好に保ちつつ、大気側への潤滑剤の漏れを抑制することができる。
【００６３】
また、図１Ａでは、単段片吸込遠心ポンプを用いたポンプ装置１０１を例示して説明したが、任意のポンプ装置、特に潤滑剤を使用したオイルバス方式の軸受、軸受けの潤滑剤をシールするオイルシール、並びに横軸ポンプを備えた横軸形ポンプ装置に本実施形態である主軸１の外周面における溝１ｃならびに軸受とオイルシールの配置を適用可能である。
【００６４】
実施形態の一例であるポンプ装置１０１では、経年劣化により所定量以上の潤滑剤が大気側へ漏れるようになった図１のポンプ装置１０１に対して、次のようなメンテナンスを行うこともできる。すなわち、図２Ａおよび図２Ｂにおけるオイルシール１１と主軸１とを分離し、主軸１の外周面に図３Ａおよび図３Ｂに示すような溝１ｃを形成した上で、元のオイルシール１１あるいは新品のオイルシール１１と主軸１とを取り付けることにより図１０に示すポンプ装置１０１となる。
【００６５】
この際、オイルシール１１は、完全に主軸１から分離する必要はない。オイルシール１１を主軸１上でスライドさせることで主軸１の外周面におけるオイルシールとの摺動面から離す工程としてもよい。
【００６６】
図３Ａは、メンテナンス後の主軸１、オイルシール１１および軸受２近傍の拡大断面図である。また、図３Ｂは、図３Ａのオイルシール１１近傍（図３Ａの破線部）をさらに拡大した図である。図示のように、主軸１の外周面には、傾斜した溝１ｃ（凹凸）が形成される。電動機側から見て時計回りの方向に主軸１が回転する場合、溝１ｃの傾斜方向は、電動機側から軸受２側に向かって高くなる方向に傾斜している。
【００６７】
このような溝１ｃを形成することで、主軸１が回転すると、大気中にある溝１ｃによって空気の流れが生じることにより大気側から被密封流体側に潤滑剤が押し戻される。すなわち、溝１ｃの傾斜方向は、主軸１が回転した際に、大気側の潤滑剤が軸受２側に戻されるような方向とも言える。これにより、潤滑剤が漏れるのを抑制できる。
【００６８】
この溝１ｃは、少なくとも主軸１の大気側に形成されていれば、主軸１が回転すると溝１ｃによって空気の流れが生じることにより潤滑剤を押し戻す効果が得られる。また、溝１ｃは主軸１における摺動面（あるいはリップ溝１ｂ）の少なくとも一部に形成または延在していてもよい（図３Ｂの符号Ｂ）。これにより、オイルシール１１と主軸１との摩擦を減らすこともできる。また、溝１ｃは主軸１における摺動面（あるいはリップ溝１ｂ）から軸受２側（図３Ｂの符号Ｃ）の少なくとも一部に形成または延在していてもよい。これにより、潤滑剤を押し戻す効果がさらに増大する。
【００６９】
このように、本実施形態では、軸受２から飛散した潤滑剤がオイルシール１１と主軸１の外周面との摺動面に達する位置にオイルシール１１と軸受２が配置される。そして、主軸１が回転することにより、そのような潤滑剤の一部が軸受２側に押し戻される。結果として、潤滑剤が漏れるのが抑えられ、かつ、オイルシール１１と主軸１との摺動面には適切な量の潤滑剤が介在することとなる。
【００７０】
なお、このようなメンテナンスは、図１において羽根車３０側に配置された軸受３とオイルシール１２、軸受３とオイルシール１２と対向する主軸１の外周面にも適用可能である。すなわち、オイルシール１２と主軸１の外周面との摺動面を離し、オイルシール１２と主軸１との摺動面より羽根車３０側（軸受３の反対側）に傾斜した溝１ｃを形成してもよい。溝１ｃの傾斜方向は、主軸１が回転した際に、摺動面の潤滑剤が軸受３側に戻されるよう方向であり、軸受２側に形成する溝１ｃとは逆である。
【００７１】
さらに、オイルシールとして種々のものを適用できる。
図３Ｃは、図３Ｂとは異なるオイルシール１１’を適用した場合の拡大図である。主軸１の一部として、シール用スリーブ８０が設けられる。そして、オイルシール１１’は、断面がＬ形状の樹脂製のシールリップ部材８１を備え、該シールリップ部材８１は、断面が略Ｌ形状の外側の結合金属環８２と断面が略Ｌ形状の内側の押え金属環８３とにより挟持される。シールリップ部材８１の内周側に筒状リップ８４が形成され、この筒状リップ８４は図３Ｂのリップ１１ｄに相当し、シール用スリーブ８０の外周面と強く密接して被密封流体をシールする。図３Ｃに示すオイルシール１１’を用いる場合には、主軸１の一部であるシール用スリーブ８０に溝１ｃが形成されてもよい。
【００７２】
図３Ｄは、図３Ｂとはまた異なるオイルシール１１’’を適用した場合の拡大図である。オイルシール１１’’は筒状部９２を有する。設置環境によっては、大気側よりゴミ等の異物が混入する場合がある。そこで、筒状部９２によりオイルシール１１’’に異物が侵入するのを阻止する。よって、大気側からの異物の混入によるオイルシール１１’’のリップ部と主軸１の外周面における摺動面の摩耗を減らすことができる。
【００７３】
以下、メンテナンスの手順を詳細に説明する。
図４は、ポンプ装置１０１のメンテナンス手順を示す工程図である。なお、図４は手順の一例にすぎず、適宜各工程を入れ替えたり、省略したりしてもよい。
【００７４】
まず、不図示の電動機との連結を外す。（ステップＳ１）。また、プラグ１６を外して、軸受胴体４から潤滑剤を抜く（ステップＳ２）。続いて、ポンプ胴体３２用のボルト３８を外し、中間板３７、胴体カバー２１および軸受胴体４をポンプ胴体３２から外す（ステップＳ３）。これにより、図５に示す状態となる。
【００７５】
その後、羽根車３０用のナット３１を外し、羽根車３０を主軸１から抜く（ステップＳ４）。そして、主軸１から羽根車３０側のキー１９を外す。これにより、図６に示す状態となる。さらに、ボルト３６を外し、中間板３７および胴体カバー２１を軸受胴体４から外す（ステップＳ５）。次いで、グランドパッキン２３用のボルト２９を外してグランドパッキン２３を外す（ステップＳ６）。これにより、図７に示す状態となる。
【００７６】
そして、水切りリング１３が存在する場合は、水切りリング１３を主軸１から抜き取る（ステップＳ７）。次いで、軸受カバー５，６用の各ボルト１０ａ，１０ｂを外し、軸受カバー５，６およびオイルシール１１，１２を軸受胴体４から外して主軸１を抜く（ステップＳ８）。これにより、図８に示す状態となる。このようにして、主軸１とオイルシール１１，１２とが分離される。主軸１を抜く際、軸受２，３の回転状態を点検し、円滑な回転ができない場合には軸受２，３を交換する。
【００７７】
そして、主軸１における軸受２，３の近傍に、図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明した溝１ｃを形成する（ステップＳ９）。これにより、図９に示す状態となる。具体的には、主軸１の外周面に傷をつけることで溝１ｃを形成する。なお、この溝１ｃは全周に渡って形成されるのが望ましいが、一部に溝１ｃがない部分があっても構わない。
【００７８】
その後、必要に応じてオイルシール１１，１２を新品のものとし、逆の手順によってポンプを組み立てればよい。これにより、図１０に示す潤滑剤漏れが少ない新たなポンプ装置（潤滑剤漏れ抑制ポンプ装置）が製造されるとも言える。
【００７９】
このように、本実施形態では、主軸１の外周面に所定方向に傾斜した傷をつけて溝１ｃを形成するという簡易な手法により、潤滑剤が主軸１を伝って漏れるのを抑制できる。
【００８０】
なお、メンテナンスとして主軸１に溝１ｃを形成するのではなく、新品のポンプの主軸１の外周面に予め溝１ｃを設けておいてもよい。また、図１Ａでは、単段片吸込遠心ポンプを用いたポンプ装置１０１を例示して説明したが、任意のポンプ装置、特に潤滑剤を使用したオイルバス方式の軸受、オイルシール、並びに横軸ポンプを備えた横軸形ポンプ装置に本実施形態を適用可能である。
【００８１】
上述した手順にてメンテナンスを行ったポンプ装置１０１は、潤滑剤の漏れに伴う潤滑剤の補充や交換のメンテナンス作業を軽減できる。また、経年劣化によりリップ１１ｄの押圧が弱くなった場合でも、第１の流れＦＬ１によって潤滑剤を軸受胴体４へ戻すことでシール性を確保できるので、結果として、オイルシール１１の交換寿命を長くすることができる。更には、ポンプ運転中は、潤滑剤の第２の流れＦＬ２によって、リップ１１ｄと主軸１の外周面の摺動部間には、潤滑剤が供給されるため、摺動面の摩擦による発熱や摩耗を抑え、オイルシール１１並びに主軸１の寿命を長くすることもできる。なお、図１において羽根車３０側に配置された軸受３とオイルシール１２、軸受３とオイルシール１２と対向する主軸１の外周面にも適用可能である。
【００８２】
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ことである。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とすべきである。
【００８３】
＜第２の実施形態＞
続いて第２の実施形態について説明する。まず従来技術の問題点について説明する。
【００８４】
特許文献６では、外箱（軸受カバー）の端部壁内面の少なくとも上半分に、回転軸を囲繞する油流下部が設けられている。回転軸上方から外箱の端部壁内面に沿って流下する油滴は油流下部によって回転軸を避けるように外箱の下部に流下して、貫通部と回転軸との間から油が漏出するのを防止する。具体的には、端部壁内面には回転軸を囲繞する溝が形成されているので油滴が溝内に流入して回転軸を避けるように案内されて流下する。そして、溝最下部から流出し外箱の下部に貯留される。油滴は溝に案内されて回転軸を避けるように流下するので油が回転軸とシール部材との間から漏出することを防止する。
【００８５】
しかしながら、回転軸の回転速度によって軸受からの油滴の飛散は異なる。昨今の省エネルギー化の要望からインバータ等の可変速手段を用いてポンプの回転速度を制御（例えば、該知の圧力一定制御や推定末端圧制御等）する場合がある。回転軸の回転速度が低速の場合、軸受から飛散する油滴の飛散距離が短くなり、油滴が外箱（軸受カバー）まで到達せずに、回転軸を円周方向に伝って貫通部と回転軸との間から油が漏出する虞があるという問題がある。また、回転機械の軸受けの潤滑剤は、液状の潤滑油だけではなく半固形状のグリース等が用いられることがあるが、特許文献６で、半固形状の潤滑剤や劣化して粘性が高い潤滑油を用いると、回転軸を囲繞する溝内で固まってしまい、油滴を流下する作用を果たさない。
【００８６】
特許文献７で、軸受と軸受カバーとの間は、油カバーと油切リングとが配置されており、軸受カバーの内面における軸受と対向する部位は、油逃がし溝が形成されている。そして、特許文献７には、軸受カバーと油カバーと油切リングとは、主軸が回転した際に軸受から飛散する潤滑油が油逃がし溝より外部（電動機の側）に流出するのを抑制する潤滑油流出抑制装置として機能することが開示されている。
【００８７】
しかしながら、この潤滑油流出抑制装置は、軸受カバーに油カバーを取り付けるため、部品点数が増えるという問題がある。また、油逃がし溝にて潤滑油をシールする機構に用いられる。回転機械の軸受けの潤滑剤は、液状の潤滑油だけではなく半固形状のグリース等が用いられることがあるが、特許文献７の潤滑油流出抑制装置は、半固形状の潤滑剤ならびに潤滑油をシールする機構としてのオイルシールが考慮されていない。
【００８８】
特許文献４には、回転軸に加工したポンピング部にて、静止時の漏れ防止、被密封流体を吸い込む作用、被密封流体を吐き出す作用の３つの作用を担う。また、摺動面が両方向に回転する場合にも対応しているため、ポンピング部の形状は複雑且つ加工精度が要求される。このため、メンテナンス時に潤滑剤の漏れ対策を行う場合、潤滑剤の漏れが起きたポンプが設置されている所で、このような加工を行うことは難しく、一旦、専用の加工機がある工場等に持ち帰って加工する必要があり、時間及び労力がかかるという問題があった。
【００８９】
更に、搬送液を加圧して圧送するポンプ装置における軸受の潤滑剤の漏れは、設置される場所、使用する環境、および、使用状況によって異なる。また、潤滑剤の漏れが許容される範囲は、ポンプの運用者によって異なる。よって、潤滑剤の漏れ対策は、出荷時やメンテナンス時に追加加工が容易な手段であることが望まれる。特に、メンテナンス時に潤滑剤の漏れ対策を行う場合、該対策は、環境温度、ポンプの回転速度、軸受の潤滑剤の種類、および、潤滑剤のシール装置等によらず作業できることが望まれる。
【００９０】
まずは、本発明において対象となるポンプ装置と、そのようなポンプ装置において、潤滑剤の漏れが発生する原因を説明する。
【００９１】
図１１Ａおよび図１１Ｂはそれぞれ、対象となるポンプ装置３０１の概略断面図および分解斜視図である。ポンプ装置３０１は、羽根車２３０と、ポンプ胴体（ポンプケーシング）２３２と、胴体カバー２２１とを備えたポンプ３００と、主軸（シャフト）２０１、軸受２０２，２０３、軸受胴体２０４、軸受カバー２０５，２０６、および、オイルシール２１１，２１２、などを備えている。また、ポンプ胴体２３２は、搬送液の吸込口２３２−２並びに吐出口２３２−１を備える。ここで、オイルシール２１１，２１２は、径方向内外で同心状に配置されている主軸２０１と軸受カバー２０５との間をシールするシール部材の一例である。一例として、ポンプ装置３０１は住居や商業スペースとは区別された機械室やポンプ室、または工場設備内等に設置されることが多い。
【００９２】
主軸２０１は、一端側（図１１Ａおよび図１１Ｂの右側）に羽根車２３０が取り付けられ、他端側である主軸端２２０（同左側）に、カップリングを介して、駆動機の一種である電動機（不図示）の回転軸が連結される。ポンプ３００の運転時に、電動機に駆動された主軸２０１は、予め定められた方向に回転する。ポンプ３００は、吸込口２３２−２から流入した搬送液を、羽根車２３０の回転による遠心力にて加圧して、吐出口２３２−１へと流出する。ポンプ装置３０１は、横軸形のポンプ装置である。具体的には、主軸２０１は、軸受胴体２０４に覆われて略水平方向に延びており、間隔を隔てて配置された２つの軸受２０２，２０３によって回転可能に支持される。また、軸受２０２の主軸端２２０側に、主軸２０１が貫通する軸受カバー２０５がボルト２１０ａによって軸受胴体（軸受ハウジング）２０４に取り付けられている。軸受２０３の羽根車２３０側において、主軸２０１が貫通する軸受カバー２０６は、ボルト２１０ｂによって軸受胴体２０４に取り付けられている。これにより、軸受カバー２０５は、軸受２０３の外輪の少なくとも一部を覆っている。また、主軸２０１が貫通する軸受カバー２０５と軸受胴体２０４は一体に構成されてもよい。
【００９３】
主軸端２２０側の軸受２０２，羽根車２３０側の軸受２０３間において、主軸２０１は大径軸２０１ａとなっている。軸受２０２の羽根車２３０側の鉛直面は、大径軸２０１ａの一端部に当接される。軸受２０３のモータ側の鉛直面は、大径軸２０１ａの他端部に当接される。軸受２０２，２０３の外輪における外側の面は、軸受胴体２０４に取り付けられた軸受カバー２０５，２０６の突起部分２０７によってそれぞれ両側から挟み込まれている。これにより、軸受カバー２０５は一例として軸受２０２を支持し、軸受カバー２０６は軸受２０３を支持する。
【００９４】
軸受胴体２０４内の軸受２０２，２０３間には潤滑剤が貯蔵されており、ポンプ３００の運転時には、軸受２０２，２０３の少なくとも一部が潤滑剤に浸る。ポンプ３００の運転中に、軸受胴体２０４内の潤滑剤は、温度上昇により蒸発するので、軸受胴体２０４には空気抜きを目的とするキャップ２１４と、潤滑剤の減り具合を見るためのオイルゲージ２１５とが設けられている。また、プラグ２１６を抜くと潤滑剤を軸受胴体２０４外へ排出できる。なお、本実施形態における潤滑剤は、液状の潤滑油が用いられるが、半固状のグリースが用いられてもよい。ポンプ３００の運転にて軸受２０２，２０３が高温となりグリースは液化する。
【００９５】
潤滑剤が主軸２０１の外周面を伝わって外部に漏れるのを防止するために、軸受カバー２０５，２０６は、オイルシール２１１，２１２が組み込まれている。また、軸受カバー２０６の外側の主軸２０１は、水切りリング２１３が嵌められていてもよい。さらに、軸受２０３の外側の鉛直面と、軸受カバー２０６との間に、弾性座金の一種である波座金２０９が介在されているとよい。この波座金２０９は、ボルト２１０ｂの締め付け力により圧縮応力が与えられており、主軸２０１は軸受２０３を介して電動機側への反力が作用する。
【００９６】
釣り具２１７は、軸受胴体２０４の上部に取り付けられる。また、軸受胴体２０４は、支持台２１８で支持される。開口２０４ａは、軸受胴体２０４に設けられる（図１１Ｂ参照）。また、軸受胴体２０４の羽根車２３０側は、ボルト２３６によって中間板２３７に固定され、中間板２３７は、羽根車２３０を収納したポンプ胴体２３２にボルト２３８によって固定される。これにより、軸受胴体２０４とポンプ胴体２３２とが一体化される。軸受胴体２４と中間板２３７との間および中間板２３７とポンプ胴体２３２との間は、ガスケットが介在されてシールしている。
【００９７】
ポンプ胴体２３２の主軸２０１側は、主軸２０１が貫通する胴体カバー２２１を設ける。胴体カバー２２１の主軸２０１の貫通部分は、軸封装置を備える。図１１には軸封装置としてグランドパッキン２２３を用いる例を示しているが、軸封装置は、メカニカルシールでもよい。軸封部は回転摩擦を生じるので、主軸２０１にはグランドパッキン２２３用の軸スリーブ２２５が嵌合されており、その軸スリーブ２２５と胴体カバー２２１の筒状部２２１ａとの間には、グランドパッキン押さえ２２８を介して、ボルト２２９によってグランドパッキン２２３が締め付けられる。
【００９８】
羽根車２３０は、主軸２０１の先端に設けられたキー２１９に嵌め込まれ、ナット２３１によって主軸２０１に固定されている。ライナーリング２３３は、羽根車２３０のシュラウド側Ｉとポンプ胴体２３２との間に設けられる。また、ライナーリング２３４は、バックシュラウド側Ｂと胴体カバー２２１との間に設けられる。そして、複数個のバランスホール２３５は、羽根車２３０のボス部の近辺に形成されている。
【００９９】
図１２Ａは、第２の実施形態に係るポンプ装置３０１の主軸２０１、オイルシール２１１および軸受２０２近傍の拡大断面図である。また、図１２Ｂは、図１２Ａのオイルシール２１１近傍（図１２Ａの破線部）をさらに拡大した図である。図示のように、羽根車２３０を所定方向（本例では、電動機側（図１２Ａの左側）から見て時計回り）に回転すると、ポンプ３００は液体輸送機械として作用する。以下、図１２Ｂに示すように、主軸２０１の径方向中心を含む水平面、オイルシール２１１、軸受カバー２０５、軸受２０２で囲まれた空間Ｓとする。また、主軸２０１の外周面、オイルシール２１１、軸受カバー２０５、軸受２０２、潤滑剤の油面ＯＬで囲まれた空間には、潤滑剤が油煙（ミスト）となって充満している。
【０１００】
ポンプ装置３０１は、横軸形のポンプ装置であるため、主軸２０１は、略水平であり且つ潤滑剤の油面ＯＬと略平行である。また、潤滑剤は、メンテナンスにて定期的に交換または補充され、潤滑油の油面ＯＬは、オイルゲージ２１５の中心付近、具体的には、主軸２０１の下端より下であり且つ軸受２０２，２０３の下端より上の液位にて使用される。つまり、主軸２０１より低い位置にある軸受２０２，２０３の一部分が潤滑油に浸った状態でポンプ３００は運転される。
【０１０１】
オイルシール２１１は、フェルト，合成ゴム，合成樹脂などの変形可能な材料を用い，先端を主軸２０１と摩擦接触させて密封作用を行う。図１２Ｂのオイルシール２１１は、一例として、補強環２１１ａ、シールリップ部材２１１ｂ、ガータスプリング２１１ｃなどから構成されるリップシールを例示している。補強環２１１ａは径方向断面形状がほぼ横Ｌ字形であり、この補強環２１１ａにシールリップ部材２１１ｂが環状に被着されている。シールリップ部材２１１ｂの主軸２０１側は断面形状がほぼ逆三角形であり、その三角形の頂点に対応するエッジ形状の部分がリップ２１１ｄを形成している。このリップ２１１ｄは、主軸２０１の外周面上に圧接されたとき変形して所定の軸方向接触幅で主軸２０１の外周面上を摺動する。リップ２１１ｄの外周には、リップ２１１ｄを主軸２０１の外周面に対して圧接させるガータスプリング２１１ｃが装着されている。
【０１０２】
ここで、このリップ２１１ｄは、主軸２０１の外周面上を摺動するので、リップ２１１ｄと主軸２０１との摺動部間には、潤滑剤が必要である。潤滑剤によって、摺動面の摩擦による発熱を抑えることで、オイルシール２１１並びに主軸２０１の長寿命化出来る。このリップ２１１ｄと主軸２０１との摺動部間の潤滑剤は、軸受胴体２０４内の潤滑剤が用いられる。また、軸受２０２，２０３の熱が主軸２０１を介してリップ２１１ｄに伝わると、リップ２１１ｄは硬化して寿命を低下させるため、軸受２０２，２０３とオイルシール２１１間は、所定の距離が必要である。
【０１０３】
以降、主軸２０１の外周面とオイルシール２１１との摺動部（リップ２１１ｄと主軸２０１の外周面上との圧接面）にて、主軸端２２０側の第１空間と軸受２０２側の第２空間の２つの空間に仕切る。第１空間は、空間Ｓを含むオイルシール２１１の軸受２０２側の空間であって、被密封流体側と称する。第２空間は、ポンプ装置３０１の外側且つオイルシール２１１より主軸端２２０側の空間であって、大気側と称する。
【０１０４】
ここで、上述したようにポンプ装置３０１は、一例として、ポンプ室等の高温となる設置環境にて使用される。また、他の例では、ポンプ装置３０１は、２４時間稼働する工場設備等で用いられる。このように外気温が高温となる環境下で、ポンプ３００を連続運転すると、軸受２０２の回転部材と固定部材との摺動部の潤滑剤は、高温となり粘性が低くなる。そうすると、オイルシール２１１は、被密封流体側から大気側へと潤滑剤が漏れる量が増加する。また、主軸２０１の摺動面は、経年劣化にてリップ溝２０１ｂが形成されると、リップ２１１ｄの主軸２０１への押圧が不足して、被密封流体側から大気側へと潤滑剤が漏れる量が増加する。また、ガータスプリング２１１ｃの押圧は、経年劣化により弱くなると、リップ２１１ｄの主軸２０１への押圧が不足して、潤滑剤が被密封流体側から大気側へと漏れる量が多くなる。
【０１０５】
上述したように、オイルシール２１１と主軸２０１の外周面との摺動面は、潤滑剤が必要である。且つ、ポンプ装置３０１は、ポンプ室等に設置されることが多い。そのため、被密封流体側から大気側へと漏れる潤滑剤が主軸２０１の表面を伝って主軸２０１が湿っている程度であれば、ポンプ装置３０１の運用者は許容する。しかしながら、被密封流体側から大気側へと漏れる潤滑剤が増加すると、潤滑剤は、主軸２０１から垂れ落ちたり、主軸２０１の回転による遠心力で跳ねたりして周囲を汚してしまう。更には、軸受胴体２０４内に貯蔵されている潤滑剤が減り、ポンプ装置３０１は、潤滑剤の補充や交換等のメンテナンス頻度が多くなる。そこで、図２０に示す本実施形態では、オイルシール２１１より大気側へ漏れる潤滑剤を被密封流体側へ戻すために、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す主軸２０１の外周面に図１３Ａおよび図１３Ｂに示すような溝２０１ｃを形成する。また、以下、上述した図１１と本実施形態の図２０とにおいて、同様の構成には同じ符号を付与し、説明を省略する。
【０１０６】
図１３Ａは、図２０に示す本実施形態における主軸２０１、オイルシール２１１および軸受２０２近傍の拡大断面図である。また、図１３Ｂは、図１３Ａのオイルシール２１１近傍（図１３Ａの破線部）をさらに拡大した図である。図示のように、主軸２０１は、外周面に傾斜した溝２０１ｃ（凹凸）を形成する。電動機側（主軸端２２０側）から見て時計回りの方向に主軸２０１が回転する場合、溝２０１ｃの傾斜方向は、電動機側（主軸端２２０側）から見て右側の側面において、主軸端２２０側から軸受２０２側に向かって高くなる方向に傾斜させる。なお、この溝２０１ｃは主軸２０１の全周に渡って形成されるのが望ましいが、主軸２０１の一部に溝２０１ｃがない部分があっても構わない。また、溝２０１ｃの凹凸は一定の間隔にて形成されることが望ましいが、不規則な間隔で凹凸が形成されても構わない。
【０１０７】
ポンプ３００の運転によって主軸２０１が回転すると、大気側にある溝２０１ｃによって空気の流れが生じ、潤滑剤は大気側から被密封流体側に押し戻される。すなわち、溝２０１ｃの傾斜の方向は、ポンプ３００の運転によって主軸２０１が回転した際に、主軸２０１の外周面の潤滑剤が主軸端２２０側から軸受２０２側に戻る第１の流れＦＬ１を形成する方向である。
【０１０８】
さらに、ポンプ装置３０１は、主軸の静止時に、上述したように潤滑剤の油面ＯＬは主軸２０１より下の液位である。オイルシール２１１は、ポンプ３００の運転中に、空間Ｓにおいて、軸受２０２からの潤滑剤が軸受カバー２０５に飛散し、リップ２１１ｄと主軸２０１の外周面との摺動面の潤滑剤が存在する位置に配置するとよい。本実施形態におけるオイルシール２１１の配置位置の調整方法の一例として、オイルシール２１１の配置位置は、ボルト２１０ａの締め付け力と突起部分２０７の厚さを加減し軸受カバー２０５の位置を調整する。また、オイルシール２１１の配置位置は、オイルシール２１１の主軸２０１方向の位置を調整するのみではなく軸受２０２の軸方向の位置を調整してもよい。調整の際には、軸受２０２とオイルシール２１１間には上述した所定の距離以上とする。一例として軸受２０２とオイルシール２１１との距離は５〜５０ｍｍ程度である。また、１もしくは複数個のボルト２１０ａおよび突起部分２０７を用いても良い。
【０１０９】
空間Ｓにおいて、軸受２０２からの潤滑剤がオイルシール２１１に飛散する位置にオイルシール２１１を配置すると、軸受カバー２０５の空間Ｓ側の側面やオイルシール２１１を伝って、リップ２１１ｄと主軸２０１の外周面との摺動面に流れる潤滑剤の流れである第２の流れＦＬ２が形成される。本実施形態では、第２の流れＦＬ２によってオイルシール２１１への潤滑剤の補給しつつ、上述した溝２０１ｃによる潤滑剤の流れである第１の流れＦＬ１によって潤滑剤の軸受胴体２０４へ戻す。この潤滑剤の第１の流れＦＬ１と第２の流れＦＬ２が繰り返されることによって、オイルシール２１１と主軸２０１の外周面との摺動を良好に保ちつつ、潤滑剤が大気側へ漏れるのを抑制できる。
【０１１０】
ポンプ装置３０１における、オイルシール２１１は、軸受２０２からの潤滑剤が飛散する位置に配置するとともに、主軸２０１の外周面は、溝２０１ｃが設けられる。そして、溝２０１ｃは、ポンプ３００が運転した際に、オイルシール２１１から大気側の主軸２０１の外周面に露出した潤滑剤が被密封流体側に押し戻される方向に傾斜する。これにより、ポンプ装置３０１は、オイルシール２１１と主軸２０１の外周面との摺動を良好に保ちつつ、軸受２０２の潤滑剤が大気側へ漏れるのを抑制できる。
【０１１１】
ここで、傾斜した溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面の大気側の少なくとも一部に設けられている。すなわち、この溝２０１ｃは、少なくとも主軸２０１の外周面におけるオイルシール２１１との摺動面に隣接し、且つ大気側に形成されていればよい（図１３Ｂの符号Ａ）。これにより、主軸２０１が回転すると、主軸２０１の外周面は、溝２０１ｃによって空気の流れが生じて、潤滑剤の流れＦＬ１によって大気側に漏れた潤滑剤を押し戻す効果が得られる。
【０１１２】
また、傾斜した溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面におけるオイルシール２１１との摺動面に設けられている。すなわち、溝２０１ｃは主軸２０１の外周面におけるリップ２１１ｄとの摺動面（あるいはリップ溝２０１ｂ）の少なくとも一部に形成もしくは延在してもよい（図１３Ｂの符号Ｂ）。リップ２１１ｄと主軸２０１との摺動面は、相対的に摺動する摺動面におけるシール部の圧力が低下して、リップ２１１ｄと主軸２０１との摺動面における溝２０１ｃ内の潤滑剤の油膜中に泡が生じる。この泡によって、リップ２１１ｄと主軸２０１と摺動面を低摩擦化（「低フリクション化」ともいう。）することができる。それによりリップ２１１ｄと主軸２０１の外周面の摩擦や摩耗を減らすことができる。
【０１１３】
更には、傾斜した溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面の被密封流体側の少なくとも一部に設けられている。すなわち、溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面のオイルシール２１１との摺動面に隣接し、且つ、被密封流体側の少なくとも一部に形成もしくはさらに延在していてもよい（図１３Ｂの符号Ｃ）。そうすることで、ポンプ装置３０１は、より潤滑剤を軸受２０２の方へ戻すことができる。特に、溝２０１ｃを軸受２０２に当接するまで延伸し、大気側から押し戻された潤滑剤を軸受２０２の側面２０２−１まで到達させると、潤滑剤の油面ＯＬは主軸２０１よりも低いので、大気側から押し戻された潤滑剤は、溝２０１ｃを伝って主軸２０１より下方に位置する軸受２０２の側面２０２−１を伝って、軸受２０２内へ速やかに戻すことができる。
【０１１４】
よって、ポンプ装置３０１は、主軸２０１の溝２０１ｃの形成並びに軸受２０２からの潤滑剤がオイルシール２１１に飛散する位置にオイルシール２１１を配置することで、潤滑剤が外部へ飛散して周囲を汚すのを防止し、軸受胴体２０４への潤滑剤の補充や交換のメンテナンス作業を軽減できる。また、経年劣化によりリップ２１１ｄの押圧が弱くなった場合でも、大気側に漏れた潤滑剤は、第１の流れＦＬ１によって被密封流体側へ戻される。このように、ポンプ装置３０１は、オイルシール２１１のシール性を確保できるので、結果として、ポンプ装置３０１は、オイルシール２１１の交換寿命を長くすることができる。更には、ポンプ３００の運転中は、潤滑剤の第２の流れＦＬ２によって、リップ２１１ｄと主軸２０１の摺動部に潤滑剤が供給される。よって、摺動面の摩擦による発熱や摩耗を抑え、オイルシール２１１並びに主軸２０１の寿命を長くすることができる。
【０１１５】
また、図２０に示すように羽根車２３０側に配置されたオイルシール２１２と対向する主軸２０１の外周面にも溝２０１ｃの形成し、なお且つ軸受２０３からの潤滑剤がオイルシール２１２に飛散する位置にオイルシール２１２を配置することで、オイルシール２１２と主軸２０１との摺動を良好に保ちつつ、オイルシール２１２からの潤滑剤の漏れを抑制することができる。
【０１１６】
羽根車２３０側から見て反時計回りの方向に主軸２０１が回転する場合、このオイルシール２１２と対向する主軸２０１の外周面に形成された溝２０１ｃの傾斜方向は、羽根車２３０側から見て左側の側面において、羽根車２３０側から軸受２０３側に向かって高くなる方向に傾斜されている。
【０１１７】
なお、主軸２０１のオイルシール２１１または２１２の摺動面は、保護のために不図示の軸スリーブを用いてもよい。主軸２０１は軸スリーブに嵌入されているので、主軸２０１と軸スリーブは、径方向に同心状で同回転する。よって、軸スリーブは主軸２０１の一部とする。更には、後述する図１３Ｃのオイルシール２１１’を用いたポンプ装置３０１においても、溝２０１ｃの形成並びに軸受２０２または２０３からの潤滑剤がオイルシール２１１’に飛散し得る位置にオイルシール２１１’を配置することで、ポンプ装置３０１は、オイルシール２１１’と主軸２０１との摺動を良好に保ちつつ、大気側への潤滑剤の漏れを抑制することができる。また、図１３Ｄのオイルシール２１１’’を用いたポンプ装置３０１においても、溝２０１ｃの形成並びに軸受２０２または２０３からの潤滑剤がオイルシール２１１’ ’に飛散し得る位置にオイルシール２１１’ ’を配置することで、ポンプ装置３０１は、オイルシール２１１’ ’と主軸２０１との摺動を良好に保ちつつ、大気側への潤滑剤の漏れを抑制することができる。
【０１１８】
また、図１１Ａは、単段片吸込遠心ポンプを用いたポンプ装置３０１を例示して説明した。しかし、本実施形態である主軸２０１の外周面における溝２０１ｃならびに軸受とオイルシールの配置は、任意のポンプ装置、特に潤滑剤を使用したオイルバス方式の軸受、軸受けの潤滑剤をシールするオイルシール、並びに横軸ポンプを備えた横軸形ポンプ装置に適用可能である。
【０１１９】
実施形態の一例であるポンプ装置３０１で、メンテナンスを行う作業者は、経年劣化により所定量以上の潤滑剤が大気側へ漏れる図１１のポンプ装置３０１に対して、次のようなメンテナンスを行うこともできる。すなわち、作業者は、図１２Ａおよび図１２Ｂにおけるオイルシール２１１と主軸２０１とを分離し、主軸２０１の外周面に図１３Ａおよび図１３Ｂに示すような溝２０１ｃを形成した上で、元のオイルシール２１１あるいは新品のオイルシール２１１と主軸２０１とを取り付けることにより図２０に示すポンプ装置３０１となる。
【０１２０】
この際、オイルシール２１１は、完全に主軸２０１から分離する必要はない。オイルシール２１１は、主軸２０１上でスライドされて主軸２０１との摺動面から離される工程としてもよい。
【０１２１】
図１３Ａは、メンテナンス後の主軸２０１、オイルシール２１１および軸受２０２近傍の拡大断面図である。また、図１３Ｂは、図１３Ａのオイルシール２１１近傍（図１３Ａの破線部）をさらに拡大した図である。図示のように、主軸２０１の外周面に、傾斜した溝２０１ｃ（凹凸）は形成される。電動機側から見て時計回りの方向に主軸２０１が回転する場合、オイルシール２１１近傍の溝２０１ｃの傾斜方向は、電動機側（主軸端２２０側）から見て右側の側面において、電動機側から軸受２０２側に向かって高くなる方向に傾斜している。
【０１２２】
このような溝２０１ｃを形成することで、主軸２０１が回転すると、大気中にある溝２０１ｃによって空気の流れが生じる。そして、大気側から被密封流体側に潤滑剤が押し戻される。すなわち、溝２０１ｃの傾斜方向は、主軸２０１が回転した際に、大気側の潤滑剤が軸受２０２側に戻されるような方向とも言える。これにより、潤滑剤が漏れるのを抑制できる。
【０１２３】
この溝２０１ｃは、少なくとも主軸２０１の大気側に形成されていれば、主軸２０１が回転することで溝２０１ｃによって空気の流れが生じて潤滑剤を押し戻す効果が得られる。また、溝２０１ｃは主軸２０１における摺動面（あるいはリップ溝２０１ｂ）の少なくとも一部に形成または延在していてもよい（図１３Ｂの符号Ｂ）。これにより、オイルシール２１１と主軸２０１との摩擦を減らすこともできる。また、溝２０１ｃは主軸２０１における摺動面（あるいはリップ溝２０１ｂ）から軸受２０２側（図１３Ｂの符号Ｃ）の少なくとも一部に形成または延在していてもよい。これにより、潤滑剤を軸受２０２側へ押し戻す効果がさらに増大する。
【０１２４】
このように、本実施形態では、軸受２０２から飛散した潤滑剤がオイルシール２１１と主軸２０１の外周面との摺動面に達する位置にオイルシール２１１と軸受２０２が配置される。そして、主軸２０１が回転することにより、そのような潤滑剤の一部が軸受２０２側に押し戻される。結果として、潤滑剤が漏れるのが抑えられ、かつ、オイルシール２１１と主軸２０１との摺動面には適切な量の潤滑剤が介在することとなる。
【０１２５】
なお、このようなメンテナンスは、図１１において羽根車２３０側に配置されたオイルシール２１２に対向する主軸２０１の外周面にも適用可能である。すなわち、作業者は、オイルシール２１２と主軸２０１の外周面との摺動面を離し、オイルシール２１２と主軸２０１との摺動面より羽根車２３０側（軸受２０３の反対側）に傾斜した溝２０１ｃを形成してもよい。オイルシール２１２と対向する主軸２０１に形成される溝２０１ｃの傾斜方向は、主軸２０１が回転した際に、摺動面の潤滑剤が軸受２０３側に戻される方向であり、軸受２０２側のオイルシール２１１と対向する主軸２０１に形成する溝２０１ｃとは逆である。
【０１２６】
さらに、オイルシールは、種々のものを適用できる。
図１３Ｃは、図１３Ｂとは異なるオイルシール２１１’を適用した場合の拡大図である。シール用スリーブ２８０は、主軸２０１の一部として設けられる。そして、オイルシール２１１’は、断面がＬ形状の樹脂製のシールリップ部材２８１を備え、該シールリップ部材２８１は、断面が略Ｌ形状の外側の結合金属環２８２と断面が略Ｌ形状の内側の押え金属環２８３とにより挟持される。シールリップ部材２８１の内周側に筒状リップ２８４が形成され、この筒状リップ２８４は図１３Ｂのリップ２１１ｄに相当し、シール用スリーブ２８０の外周面と強く密接して被密封流体をシールする。図１３Ｃに示すオイルシール２１１’を用いる場合には、溝２０１ｃは、主軸２０１の一部であるシール用スリーブ２８０に形成される。
【０１２７】
図１３Ｄは、図１３Ｂとはまた異なるオイルシール２１１’’を適用した場合の拡大図である。オイルシール２１１’’は筒状部２９２を有する。設置環境によっては、大気側よりゴミ等の異物がオイルシールと主軸２０１の外周面との摺動面に混入する場合がある。そこで、筒状部２９２は、オイルシール２１１’’に異物が侵入するのを阻止する。よって、オイルシール２１１’’は、大気側からの異物の混入によるオイルシール２１１’’のリップ部と主軸２０１の外周面における摺動面の摩耗を減らすことができる。
【０１２８】
以下、メンテナンスの手順を詳細に説明する。
図１４は、ポンプ装置３０１のメンテナンス手順を示す工程図である。なお、図１４は手順の一例にすぎず、適宜各工程を入れ替えたり、省略したりしてもよい。図１４のステップＳ２１で、図１１Ａのポンプ装置３０１に対する本実施形態のメンテナンスを開始する。
【０１２９】
まず、作業者は、不図示の電動機との連結を外す。（ステップＳ２１）。また、作業者は、プラグ２１６を外して、軸受胴体２０４から潤滑剤を抜く（ステップＳ２２）。続いて、作業者は、ポンプ胴体２３２用のボルト２３８を外し、中間板２３７、胴体カバー２２１および軸受胴体２０４をポンプ胴体２３２から外す（ステップＳ２３）。これにより、図１５に示す状態となる。
【０１３０】
その後、作業者は、羽根車２３０用のナット２３１を外し、羽根車２３０を主軸２０１から抜く（ステップＳ２４）。そして、作業者は、主軸２０１から羽根車２３０側のキー２１９を外す。これにより、図１６に示す状態となる。さらに、作業者は、ボルト３６を外し、中間板２３７および胴体カバー２２１を軸受胴体２０４から外す（ステップＳ２５）。次いで、作業者は、グランドパッキン２２３用のボルト２２９を外してグランドパッキン２２３を外す（ステップＳ２６）。これにより、図１７に示す状態となる。
【０１３１】
そして、水切りリング２１３が存在する場合は、作業者は、水切りリング２１３を主軸２０１から抜き取る（ステップＳ２７）。次いで、作業者は、軸受カバー２０５，２０６用の各ボルト２１０ａ，２１０ｂを外し、軸受カバー２０５，２０６およびオイルシール２１１，２１２を軸受胴体２０４から外して主軸２０１を抜く（ステップＳ２８）。これにより、図１８に示す状態となる。このようにして、主軸２０１は、オイルシール２１１，２１２と分離される。作業者は、主軸２０１を抜く際、軸受２０２，２０３の回転状態を点検し、円滑な回転ができない場合には軸受２０２，２０３を交換する。
【０１３２】
そして、作業者は、主軸２０１における軸受２０２，２０３の近傍に、図１３Ａおよび図１３Ｂを用いて説明した溝２０１ｃを形成する（ステップＳ２９）。これにより、図１９に示す状態となる。具体的には、作業者は、主軸２０１の外周面に傷をつけることで溝２０１ｃを形成する。なお、この溝２０１ｃは全周に渡って形成されるのが望ましいが、一部に溝２０１ｃがない部分があっても構わない。
【０１３３】
その後、作業者は、必要に応じてオイルシール２１１，２１２を新品のものとし、逆の手順によってポンプを組み立てればよい。これにより、図２０に示す潤滑剤漏れが少ない新たなポンプ装置（潤滑剤漏れ抑制ポンプ装置）が製造されるとも言える。
【０１３４】
このように、本実施形態では、メンテナンスの作業者は、主軸２０１の外周面に所定方向に傾斜した傷をつけて溝２０１ｃを形成するという簡易な手法により、潤滑剤が主軸２０１を伝って漏れるのを抑制できる。
【０１３５】
なお、メンテナンスとして作業者が主軸２０１に溝２０１ｃを形成するのではなく、新品のポンプの主軸２０１の外周面に予め溝２０１ｃを設けておいてもよい。また、図１１Ａでは、単段片吸込遠心ポンプを用いたポンプ装置３０１を例示して説明したが、任意のポンプ装置、特に潤滑剤を使用したオイルバス方式の軸受、オイルシール、並びに横軸ポンプを備えた横軸形ポンプ装置に本実施形態を適用可能である。
【０１３６】
上述した手順にてメンテナンスを行ったポンプ装置３０１は、潤滑剤の漏れに伴う潤滑剤の補充や交換のメンテナンス作業を軽減できる。また、経年劣化によりリップ２１１ｄの押圧が弱くなった場合でも、上述した手順にてメンテナンスを行ったポンプ装置３０１は、第１の流れＦＬ１によって潤滑剤を軸受胴体２０４へ戻すことでシール性を確保できるので、結果として、オイルシール２１１の交換寿命を長くできる。更には、ポンプ運転中に、潤滑剤は、潤滑剤の第２の流れＦＬ２によって、リップ２１１ｄと主軸２０１の外周面の摺動部間に供給される。そのため、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面は、摩擦による発熱や摩耗を抑えることができるので、オイルシール２１１並びに主軸２０１の寿命を長くできる。なお、図１１において羽根車２３０側に配置された軸受２０３とオイルシール２１２、軸受２０３とオイルシール２１２と対向する主軸２０１の外周面にも溝２０１ｃは適用可能である。
【０１３７】
図２１、図２２は、図１１Ａのポンプ装置と図２０のポンプ装置で、潤滑剤の漏れを比較した一例を示す表である。図２１の表は、継続的にポンプ３００が運転されている現場で、メンテナンス作業者が時間間隔ＴＭｘで定期的に潤滑剤の漏れを確認した結果を示す。よって、図２１、図２２のＴＭ０〜ＴＭ９は、ポンプ装置３１０、３１１の運用開始後の期間を示し、具体的には、ポンプ装置３１０、３１１の運用開始後から時間間隔ＴＭｘのｎ倍（ｎ：０〜９）の期間である。なお、一般的に、ポンプ装置は、約３ヶ月から１年間毎に定期的なメンテナンスが行われる。以下、説明を簡単にするため、オイルシール２１１についてのみ説明するが、オイルシール２１２についても同様の効果が認められる。
【０１３８】
ここで、図２１、図２２に潤滑剤の漏れの結果を示すポンプ装置について説明する。ポンプ装置３１０は、主軸２０１の外表面に溝２０１ｃが設けられていないポンプ装置であり、図１１Ａに示すポンプ装置３０１である。図２１のポンプ装置３１１は、図２０に示すポンプ装置３０１である。すなわち、ポンプ装置３１０は、ポンプ装置３１１と比べて、主軸２０１の外表面に溝２０１ｃが形成されていない点のみが異なっている。具体的には、メンテナンスの作業者が期間ＴＭ８以上使用したポンプ装置３１０に、図１４のメンテナンス手順に沿ってポンプ装置３１０の主軸２０１の外表面に傾斜した溝２０１ｃを形成することでポンプ装置３１１とした。
【０１３９】
また、ポンプ装置３１０、３１１のシール部材であるオイルシール２１１は、経年劣化でリップ１１ｄが硬化してシール性が低下する。そのため、オイルシール２１１は、消耗部品である。この現場においても、新品から耐用寿命を経過するとメンテナンス作業者によって交換されている。また、潤滑剤漏れは、オイルシール２１１から大気側に漏れ出した潤滑剤が、主軸２０１の外表面から飛散した状態を示す。つまり、大気側の潤滑剤が主軸２０１から飛散して周囲を汚した状態を『潤滑剤漏れ』と記す。
【０１４０】
オイルシール２１１の耐用寿命に達すると、オイルシール２１１のリップ２１１ｄが硬化する等でシール作用が著しく低下する。オイルシール２１１の耐用寿命は、ポンプ装置の使用環境や潤滑剤等によって異なるが、一般的には２年間から５年程度である。また、図２１、図２２に結果を示すメンテナンスにおいて、作業者は、大気側に漏れる潤滑剤が漏れ許容量Ｍｘを超えたら、オイルシール２１１の耐用寿命に達したと判断する。漏れ許容量Ｍｘは、ポンプ装置３００の設置環境や運用者によって異なるが、一般的には、メンテナンス作業者は、オイルシール２１１から大気側に漏れた潤滑剤が支持台２１８を伝って地面に付着しているか、潤滑剤の主軸２０１からの飛散が常時確認される等の状態の場合、漏れ許容量Ｍｘを超えたと判断する。
【０１４１】
図２１にメンテナンス回数ごとの潤滑剤の漏れ量を示す。
１回目のメンテナンスの際、つまり、オイルシール２１１及び主軸２０１を期間ＴＭ１の間使用した場合、メンテナンス作業者は、ポンプ装置３１０で少量の潤滑剤漏れ（数滴の痕跡）を確認したのに対し、ポンプ装置３１１で潤滑剤漏れを確認できなかった。
【０１４２】
２回目のメンテナンスの際、つまり、オイルシール２１１及び主軸２０１を期間ＴＭ２の間使用した場合、メンテナンス作業者は、ポンプ装置３１０で少量の潤滑剤漏れ（数１０滴の痕跡）を確認したのに対し、ポンプ装置３１１で潤滑剤漏れを確認できなかった。
【０１４３】
４回目のメンテナンスの際、つまり、オイルシール２１１及び主軸２０１を期間ＴＭ４の間使用した場合、メンテナンス作業者は、ポンプ装置３１０、３１１の両方に潤滑剤の漏れを確認した。これは、経年劣化でリップ２１１ｄが硬化しシール作用が低下したと考えられる。ただし、ポンプ装置３１０の潤滑剤漏れは漏れ許容量Ｍｘ以上に達したのに対し、ポンプ装置３１１は漏れ許容量Ｍｘより少ない。そこで、メンテナンス作業者は、ポンプ装置３１０のオイルシール２１１が耐用寿命に達したと判断し交換した。また、予防保全として耐用寿命に未達のポンプ装置３１１もオイルシール２１１の交換がなされた。
【０１４４】
５回目のメンテナンスの際、つまり、交換後のオイルシール２１１を期間ＴＭ１、主軸２０１を期間ＴＭ５の間使用した場合、メンテナンス作業者は、ポンプ装置３１０で少量の潤滑剤漏れ（数１０滴の痕跡）を確認したのに対し、ポンプ装置３１１で潤滑剤漏れを確認できなかった。ここで、ポンプ装置３１０は、メンテナンス４回目でオイルシール２１１を交換後したにもかかわらず、期間ＴＭ１で少量の潤滑剤漏れを確認している。これは、ポンプ装置３１０の主軸２０１にリップ溝２０１ｂが形成された影響だと考えられる。
【０１４５】
６回目のメンテナンスの際、つまり、交換後のオイルシール２１１を期間ＴＭ２、主軸２０１を期間ＴＭ６の間使用した場合、メンテナンス作業者は、ポンプ装置３１０で少量の潤滑剤漏れ（数１０滴の痕跡）を確認したのに対し、ポンプ装置３１１で潤滑剤漏れを確認できなかった。
【０１４６】
７回目のメンテナンスの際、つまり、交換後のオイルシール２１１を期間ＴＭ３、主軸２０１を期間ＴＭ７の間使用した場合、メンテナンス作業者は、ポンプ装置３１０で油漏れを確認した（少量ずつの油漏れが常時確認される）のに対し、ポンプ装置３１１で潤滑剤漏れが確認できなかった。
【０１４７】
このようにポンプ装置３１１によれば、ポンプ装置３１０よりも、潤滑剤漏れを抑制することができる。
【０１４８】
図２２は、図２１の表に示す結果を、経過時間における変化として示したグラフである。図２２（Ａ）は、ポンプ装置３１０の潤滑剤漏れの量の経過時間における変化を示し、図２２（Ｂ）は、ポンプ装置３１１の潤滑剤漏れの量の経過時間における変化を示す。図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）ともに、横軸に経過時間、立軸に潤滑剤の漏れ量を示す。また、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）の点線は漏れ許容量Ｍｘを示す。
【０１４９】
期間ＴＭ３において、ポンプ装置３１０は、グラフの領域Ｒ１に示すように少量の潤滑剤漏れ量があるのに対して、ポンプ装置３１１では、グラフの領域Ｒ２に示すように、ポンプ装置３１０よりも潤滑剤漏れを抑制することができる。
【０１５０】
期間ＴＭ３経過後期間ＴＭ４経過までの期間Ｔ１において、ポンプ装置３１０の潤滑剤の漏れ量は増加し、更に期間ＴＭ４経過時に漏れ許容量Ｍｘを超えているので、作業者は、期間ＴＭ４がポンプ装置３１０におけるオイルシール２１１の耐用寿命であると判断した。そのため、ポンプ装置３１０、３１１の両方とも運用開始から期間ＴＭ４経過後にオイルシール２１１を交換している。ここで、図２２に示すように、期間Ｔ１において、ポンプ装置３１１は、ポンプ装置３１０と異なり、漏れ許容量Ｍｘ以下の潤滑剤漏れが確認され、オイルシール２１１は、耐用寿命に達しておらず期間ＴＭ４以降も継続して使用できる。しかしながら、作業者は、予防保全のためポンプ装置３１１のオイルシール２１１を交換した。同様にして、期間ＴＭ７経過後期間ＴＭ８経過までの期間Ｔ２において、オイルシール２１１の経年劣化により、ポンプ装置３１０、３１１の両方とも潤滑剤漏れがあるが、ポンプ装置３１０に比べてポンプ装置３１１の漏れ量は少ない。
【０１５１】
期間ＴＭ４以降の期間Ｔ３においては、両方のポンプ装置３１０、３１１において、オイルシール２１１が主軸２０１に対して摺動することによって主軸２０１にリップ溝２０１ｂが形成されていることが確認された。
【０１５２】
オイルシール２１１交換後であって期間ＴＭ４経過後期間ＴＭ７経過までの期間において、ポンプ装置３１０は、図２２のグラフの領域Ｒ３に示すように少量の潤滑剤漏れがあるのに対して、ポンプ装置３１１は、図２２のグラフの領域Ｒ４に示すように、ポンプ装置３１０よりも潤滑剤漏れを抑制することができる。このようにポンプ装置３１１は、主軸２０１にリップ溝２０１ｂが形成されたとしても、ポンプ装置３１０よりも潤滑剤漏れを抑制することができる。
【０１５３】
図２１、図２２に示すように、オイルシール２１１の経年劣化によってオイルシール２１１が正常に作用しない期間Ｔ１、期間Ｔ２では、ポンプ装置３１０、３１１の両方において、大気側に漏れた潤滑剤の質量が増すため、主軸２０１の回転による遠心力によって潤滑剤が飛散してしまう。しかしながら、オイルシール２１１が正常に作用し漏れ量が少量の間では、ポンプ装置３１１の大気側に漏れた潤滑剤は、ポンプ装置３１０と比較して溝２０１ｃによって主軸２０１との接触面積が増えるので、主軸２０１から飛散しにくくなる。加えて、ポンプ装置３１１の大気側の主軸２０１の外周面に露出した潤滑剤は、傾斜した溝２０１ｃによる第１の流れＦＬ１によって被密封流体側に即座に戻される。よって、ポンプ装置３１０と比較してポンプ装置３１１は、オイルシール２１１からの潤滑剤の漏れを抑制することができる。
【０１５４】
更に、上述したように、ポンプ装置３０１は、ポンプ室等に設置されることが多いため、一般的なオイルシールにおけるリップ２１１ｄの押圧に比べて２０％から８０％程度の押圧とすることでオイルシール２１１、２１２の長寿命化を図る場合がある。このように、リップ２１１ｄの押圧が弱いポンプ装置においても、主軸２０１に傾斜した溝２０１ｃを形成すれば、大気側に漏れた潤滑剤は、第１の流れＦＬ１によって被密封流体側へ戻され、潤滑剤の漏れを抑制できる。また、上述したポンプ装置３１０程度の少量の潤滑剤漏れは許容される場合が多いため、ポンプの運用者からの要望に応じて、図１４に上述したメンテナンス方法にて主軸２０１に傾斜した溝２０１ｃを形成してもよい。
【０１５５】
以上、第２の実施形態に係るポンプ装置３０１は、駆動機の一例である電動機の駆動により搬送液を加圧する羽根車２３０を予め定められた方向に回転する主軸２０１と、主軸２０１を回転可能に支持する軸受２０２と、主軸２０１が貫通する軸受カバー２０５と、軸受け２０２の潤滑剤が主軸２０１の外周面を伝わって被密封流体側から大気側に漏れるのを防止するシール部材の一例であるオイルシール２１１とを備える。軸受カバー２０５は、軸受２０２から飛散した潤滑剤が当該軸受カバー２０５をつたってオイルシール２１１に流れるように構成されている。更に、このポンプ装置３０１において、主軸２０１の外周面には、主軸２０１が回転した際に、大気側の主軸２０１の外周面に露出した潤滑剤が被密封流体側に押し戻される傾斜した溝２０１ｃが設けられている。
【０１５６】
この構成により、軸受２０２から飛散し軸受カバー２０５をつたってオイルシール２１１に流れる潤滑剤を、主軸２０１の外周面の溝２０１ｃによるポンピング作用によって大気側から被密封流体側に戻し、潤滑剤漏れを抑制できる。
【０１５７】
また、ポンプ装置３０１は、横軸のポンプ３００を備えた横軸形のポンプ装置である。この構成により、主軸２０１の静止中は、オイルシール２１１の作用によって被密封流体をシールできる。
【０１５８】
また、傾斜した溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面の大気側の少なくとも一部に設けられている。この構成により、主軸２０１が回転するのに伴って、主軸２０１の外周面の大気側の少なくとも一部で、軸受２０２の方向への風ができ、この風によって潤滑油が軸受２０２の方向へ押される。また、ポンピング作用によって、潤滑油が軸受２０２の方向へ戻される。
【０１５９】
更には、シール部材が軸受カバー２０５に組み込まれたオイルシール２１１であれば、軸受２０２から飛散した潤滑剤が軸受カバー２０５をつたってオイルシール２１１に供給されることで、オイルシール２１１と主軸２０１との間に潤滑剤が供給されるので、オイルシール２１１と主軸２０１との摺動を良好に保つことができる。更に、傾斜した溝２０１ｃが形成されていることで、ポンピング作用によって、オイルシール２１１から大気側の主軸２０１の外周面に露出した潤滑剤が軸受２０２側に押し戻されるため、潤滑剤が大気側に漏れるのを抑制できる。
【０１６０】
＜第３の実施形態＞
続いて第３の実施形態について説明する。図２３は、比較例に係るポンプ装置の一部の構成を示す縦断面図である。図２３は、比較例に係るポンプ装置の一部の構成を示す縦断面図であり、また、図２４は、図２３のポンプ装置のＸにおける断面図である。図２３に示すポンプ装置４０１は、図２０に示すポンプ装置３０１と軸受カバー４０５の形状が異なる。よって、図２０のポンプ装置３０１と同等の機能の構成には同じ符号を用い、一部説明を省略する。なお、図２４に示すように、軸受カバー４０５の主軸２０１側の面において、潤滑油ＯＬの油面以下の部分を底面部４０５ｂ、底面部４０５ｂと軸線を挟んで対向した面を天井面部４０５ｕ、底面部４０５ｂ、底面部４０５ｂと天井面部４０５ｕ以外の面を側面部４０５ａと称す。また、軸受カバー４０５の天井面部４０５ｕにおける軸受側の端部を軸受側端部４０５ｕ１、シール部材側の端部をシール部材側端部４０５ｕ２と称す。なお、図２４に示す軸受カバー４０５の断面は略円形であるが、これに依らず、多角形でもよい。
【０１６１】
この比較例に係るポンプ装置４０１における前記軸受カバー４０５について説明する。主軸２０１が貫通する軸受カバー４０５の軸受２０２と軸受カバー４０５の軸受２０２に対向する面との間の距離Ｌｎ１は、ポンプ３００運転中に軸受２０２から潤滑剤が飛散する距離Ｌｎ０を超えている。すなわち、距離Ｌｎ１は距離Ｌｎ０より長い。および／または、図２３の破線Ｌ１に示すように、軸受カバー４０５の天井面部４０５ｕの軸受側端部４０５ｕ１からシール部材側端部４０５ｕ２までの頂点を結ぶ線が略水平であると、図２３もしくは図２４の矢印ＦＬｎ1で示すように、軸受４０２から天井面部４０５ｕへ飛散した潤滑剤（ここでは一例として潤滑油）の油滴Ｏｄは、軸受カバー４０５の内周の軸線に略垂直な平面上を伝って軸受カバー４０５の内面の底面部４０５ｂもしくは主軸２０１へ落ちる。このため、軸受カバー４０５を伝ってオイルシール２１１に供給される潤滑油が著しく減少し、更には、主軸２０１の表面に形成された溝２０１ｃのポンピング作用で潤滑油が軸受４０２側に戻されるので、主軸２０１の摺動面の潤滑剤が不足して、主軸２０１とオイルシール２１１の摩擦によって音が鳴ったり、リップ２１１ｄが摩耗してオイルシール２１１の寿命が短くなったりするという問題がある。
【０１６２】
上述したように、ポンプ３００の連続運転における軸受２０２の発熱が主軸２０１を介してオイルシール２１１のリップ２１１ｄに伝わると、リップ２１１ｄが硬化してオイルシール２１１の寿命を低下させてしまう虞があるため、軸受２０２とオイルシール２１１間には所定の距離（Ｌｎ１）が必要である。そこで、第３の実施形態に係る軸受カバーは、当該軸受カバーに飛散した潤滑剤をオイルシール２１１に案内する構造を内周面に有する。この構成により、距離Ｌｎ１が軸受２０２から潤滑剤が飛散する距離Ｌｎ０より長くても潤滑剤をオイルシール２１１に供給することができる。以下、第３の実施形態に係る軸受カバー５０５について具体的に説明する。
【０１６３】
図２５は、第３の実施形態に係るポンプ装置の一部の構成を示す縦断面図である。図２５に示すポンプ装置５０１は、図２３の比較例に係るポンプ装置４０１と軸受カバー５０５の形状のみが異なる。よって、以下、図２０のポンプ装置３０１と同等の機能の構成は同じ符号を用い、説明を省略する。なお、図２４に示すように、軸受カバー５０５の主軸２０１側の面において、潤滑油ＯＬの油面以下の部分を底面部５０５ｂ、底面部５０５ｂと軸線を挟んで対向した面を天井面部５０５ｕ、底面部５０５ｂ、底面部５０５ｂと天井面部５０５ｕ以外の面を側面部５０５ａと称す。また、軸受カバー５０５の天井面部５０５ｕにおける軸受側の端部を軸受側端部５０５ｕ１、シール部材側の端部をシール部材側端部５０５ｕ２と称す。
【０１６４】
第３の実施形態に係るポンプ装置５０１は、軸受２０２と主軸２０１が貫通する軸受カバー５０５の軸受２０２に対向する面との間の長さＬｍ１が、軸受２０２から潤滑剤が飛ぶ距離Ｌｍ０を超えている。図２４（ａ）の破線Ｌ２に示すように、ポンプ装置５０１において、オイルシール２１１に潤滑剤を案内する構造として、軸受カバー５０５の内周面のうちの少なくとも天井面部５０５ｕの一部を含む面は、オイルシール２１１に近づくにしたがって、当該主軸２０１に近づくように傾斜している。具体的には、軸受カバー５０５の内周面は、軸受側端部５０５ｕ１からシール部材側端部５０５ｕ２に向って、水平面である破線Ｌ１から角度θｍにて傾斜しており、軸受カバー５０５は、軸受２０２側の内径に比べてオイルシール２１１側の内径が小さい。つまり、この構成により、軸受カバー５０５は、図２５の矢印ＦＬｍ１に示す流れ（第２の流れＦＬ２）を形成し、溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面の大気側へ漏れた潤滑剤を被密封流体側に戻す第１の流れＦＬ１を形成する。これにより、潤滑剤がオイルシール２１１の内周面の傾斜をつたってオイルシール２１１に供給されるので、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面に潤滑剤が供給されるとともに、溝２０１ｃのポンピング作用によって、潤滑剤が被密封流体側に戻される。
【０１６５】
なお、上述した角度θｍは、飛散される潤滑剤の量や粘性、更には、距離Ｌｍ１による。また、距離Ｌｍ１が長いとシール部材側端部５０５ｕ２に到達するまでに潤滑剤が落下しやすくなるため、距離Ｌｍ１と角度θｍは比例するとよい。
【０１６６】
＜第４の実施形態＞
続いて第４の実施形態について説明する。図２６は、第４の実施形態に係るポンプ装置の一部の構成を示す縦断面図である。図２６に示すように、第４の実施形態に係るポンプ装置６０１は、図２３の比較例に係るポンプ装置４０１に比べて、デフレクタ部材６４０を更に備える。よって、ポンプ装置４０１と同等の構成は同じ符号を用い、説明を省略する。デフレクタ部材６４０は、軸受２０２とオイルシール２１１との間に配置され、主軸２０１に取り付けられている。デフレクタ部材６４０は、水切りつばであって、回転する主軸２０１に沿って流れる液体を振り切る。
【０１６７】
この構成によれば、図２６の矢印に示すように、軸受２０２から飛散した潤滑剤が軸受カバー４０５を伝ってオイルシール２１１まで到達できずに主軸２０１に落ちた場合、デフレクタ部材６４０が落ちた潤滑剤を再度軸受カバー４０５に遠心力で飛ばす。この飛ばされた潤滑剤は、軸受カバー４０５をつたってオイルシール２１１に供給される。これにより、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面に潤滑剤が供給される。この潤滑剤は、主軸２０１の表面に形成された溝２０１ｃのポンピング作用によって、軸受２０２側に戻される。溝２０１ｃのポンピング作用によって軸受２０２側に戻された潤滑剤の一部は、デフレクタ部材６４０によって軸受カバー４０５に飛ばされることで、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面に潤滑剤が供給される。
【０１６８】
なお、第４の実施形態において、軸受カバー４０５に代えて、軸受カバー２０５、軸受カバー５０５、または、後述する軸受カバー７０５を用いてもよい。
【０１６９】
＜第５の実施形態＞
続いて第５の実施形態について説明する。図２７は、第５の実施形態に係るポンプ装置の一部の構成を示す断面図である。図２８は、図２７のポンプ装置における矢印Ａの断面矢視図である。図２７及び図２８に示すように、第５の実施形態に係るポンプ装置７０１は、図２３の比較例に係るポンプ装置４０１に比べて、軸受カバー７０５の一部を構成するガイド部材７５０を更に備える。よって、ポンプ装置４０１と同等の構成は同じ符号を用い、一部説明を省略する。
【０１７０】
軸受カバー７０５は、軸受カバー本体７１０と、軸受２０２から飛散した潤滑剤をオイルシール２１１に案内するガイド部材７５０と、を有する。軸受カバー本体７１０は軸受カバー４０５と同形状である。ガイド部材７５０は、潤滑剤をオイルシール２１１に案内する構造であって、この軸受カバー７０５の構成により、軸受２０２から飛散した潤滑剤をオイルシール２１１に案内する第２の流れＦＬ２を形成することができる。
【０１７１】
図２８に示すように、軸受カバー７０５は、軸受カバー本体７１０の内周面のうちの最上部を含む内周面に、主軸２０１の長軸方向に沿って伸びる幅Ｗの突起形状のガイド部材７５０が設けられ、また、図２７に示すようにガイド部材７５０の主軸２０１に対向する面７５０ｕは、軸受け２０２側から主軸２１０の長軸方向に沿ってオイルシール２１１に近づくに従って主軸２１０に近づくように傾斜している。
この構成により、潤滑剤が、ガイド部材７５０の主軸２０１に対向する面７５０ｕの傾斜にそって流れるので、潤滑剤をオイルシール２１１に供給することができる。また、ポンプ装置５０１に比べて空間Ｓを広くできるので、空間Ｓ内の温度上昇を抑えることができ、オイルシール２１１の長寿命化につながる。
【０１７２】
＜変形例１＞
続いて第５の実施形態の変形例１について説明する。図２９は、第５の実施形態の変形例１に係るポンプ装置において、図２７のポンプ装置における矢印Ａの断面矢視図である。図３０は、図２９のＢ−Ｂ’における断面図である。
【０１７３】
図２９に示すように、軸受カバー７０５は、軸受カバー本体７１０の内周面に、軸受２０２側からオイルシール２１１まで主軸２０１の長軸方向に伸びる厚みＨの突起形状のガイド部材７５０ａが設けられている。図３０に示すように、一対のガイド部材７５０ａが長軸方向と平行且つ当該ガイド部材７５０ａを含む鉛直断面（例えば図３０に示すＢ−Ｂ’断面）において、略水平に延びるように配置されている。
【０１７４】
この構成により、軸受２０２から飛び散った潤滑剤が、軸受カバー本体７１０の内周面の上面に付着し、その後に軸受カバー本体７１０の内周面を円周方向につたってガイド部材７５０ａに落ちる（図２９の第２の流れＦＬ２）。ガイド部材７５０ａに落ちた潤滑剤は、慣性により、このガイド部材７５０ａをつたってオイルシール２１１まで移動する（図３０の第２の流れＦＬ２）。このような第２の流れＦＬ２にて、潤滑剤をオイルシール２１１に供給することができる。なお、本実施形態では、ガイド部材７５０ａは、軸受カバー本体７１０の内周面における軸線を通る水平面を含む位置に設けられているが、ガイド部材７５０ａの上面が軸受カバー本体７１０の内周面における軸線を通る水平面より上の位置に設けられていてもよい。これにより、ガイド部材７５０ａはガイド部材７５０に比べて、より多くの潤滑剤をオイルシール２１１に供給することができる。なお、ガイド部材７５０ａの上面は、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面のうち高さが最も低い位置より上の位置に設けられていればよい。これにより、ガイド部材７５０ａの上面を潤滑剤が流れた後に、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面に潤滑剤を供給することができる。
【０１７５】
＜変形例２＞
続いて第５の実施形態の変形例２について説明する。図３１は、第５の実施形態の変形例２に係るポンプ装置において、図２７のポンプ装置における矢印Ａの断面矢視図である。図３２は、図３１のＣ−Ｃ’断面図である。
【０１７６】
図３１に示すように、軸受カバー本体７１０の内周面に、軸受２０２側からオイルシール２１１まで主軸２０１の長軸方向に伸びる厚みＨの突起形状のガイド部材７５０ｃが設けられている。更に図３２に示すように、一対のガイド部材７５０ｃは、主軸２０１の長軸方向と平行且つ当該ガイド部材７５０ｃを含む鉛直断面（例えば図３２に示すＣ−Ｃ’断面）において、軸受２０２側から主軸２０１の長軸方向に沿ってオイルシール２１１に近づくに従って下方に傾斜している。
【０１７７】
この構成により、軸受２０２から飛び散った潤滑剤が、軸受カバー本体７１０の内周面の上面に付き、その後に軸受カバー本体７１０の内周面を円周方向につたってガイド部材７５０ｃに落ちる。ガイド部材７５０ｃに落ちた潤滑剤は、ガイド部材７５０ｃに設けられた傾斜に従って、当該ガイド部材７５０ｃをつたってオイルシール２１１まで移動する。このようにして、潤滑剤をオイルシール２１１に供給することができる。
なお、本実施形態では、図３２に示す通り、ガイド部材７５０ｃは、軸受カバー本体７１０の内周面における軸線を通る水平面より下方に設けられているが、ガイド部材７５０ｃの下端（オイルシール２１１側の端部）の上面がオイルシール２１１より上に設けられていてもよい。これにより、ガイド部材７５０ｃはガイド部材７５０ａに比べて、より迅速に潤滑剤をオイルシール２１１に供給することができる。ガイド部材７５０ｃの下端（オイルシール２１１側の端部）の上面が、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面のうち高さが最も低い位置より上の位置に設けられればよい。これにより、ガイド部材７５０ｃの上面を潤滑剤が流れた後に、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面に潤滑剤を供給することができる。
【０１７８】
また、ガイド部材７５０ａ、７５０ｃは一対をなしているが、どちらか一方のみでもよいし３個以上の複数個のガイド部材を軸受カバー本体７１０に設けてもよい。ガイド部材７５０ａまたは７５０ｃが複数の場合は、それぞれ異なる形状でもよい。また、ガイド部材７５０、ガイド部材７５０ａ、および、ガイド部材７５０ｃを組み合わせてもよい。
【０１７９】
また、上述した第３の実施形態から第５の実施形態によれば、図１４に示したメンテナンス手順を用いて従来の手順と差異なく従来技術のポンプ装置における潤滑剤漏れを抑制することができる。具体的には、一例として、図１４のステップ２８にて軸受カバー２０５を取り外した後、ステップＳ２９にて主軸２０１に溝２０１ｃを形成する。その後、軸受カバー４０５を取り付け、以降は、通常の手順にてポンプ装置を組み立てればよい。このように、主軸２０１に溝２０１ｃを形成し、軸受カバー２０５に代えて軸受カバー４０５を取り付けることで、ポンプ装置の設置現場にて潤滑油漏れを抑制できる。第３の実施形態および第５の実施形態のポンプ装置の軸受２０２とシール部材との間に、更にデフレクタ部材６４０を設けてもよい。
【０１８０】
＜第６の実施形態＞
続いて第６の実施形態について説明する。第６の実施形態に係るポンプ装置は、オイルシールからの潤滑剤の漏れを検出するための囲い部材が設けられている。図３３は、第６の実施形態に係るポンプ装置の概略構成を示す模式図である。図３３に示すように、第６の実施形態に係るポンプ装置８０１は、ポンプ８００と、ポンプ８００の主軸８２０にカップリングを介して回転軸８６１が連結されている電動機８６０と、を備える。ここでポンプ８００の構成は、第２の実施形態に係るポンプ３００と同様の構成であるので、その詳細な説明を省略する。更にポンプ装置８０１は、当該ポンプ８００に連通しており且つ水槽から吸い上げられた水が通る吸込管８３０と、当該ポンプ８３０に連通しており且つ当該ポンプ８００から吐き出された水が通る吐出管８４０とを備える。更にポンプ装置８０１は、囲い部材８７０と、ポンプ８００、囲い部材８７０及び電動機８６０を支持する架台８８０と、を備える。
【０１８１】
図３４は、図３３のＤ−Ｄ断面図である。図３４に示すように、主軸８２０の長軸に略垂直な断面において、主軸８２０はオイルシール８１１に覆われており、このオイルシール８１１は軸受カバー８０５に覆われている。更に、この軸受カバー８０５は、間隔を設けて囲い部材８７０に覆われている。これにより、オイルシール８１１から大気側に漏れた潤滑剤が、主軸８２０の回転によって飛散した場合、飛散した潤滑剤は囲い部材の内面に付着する。これにより、囲い部材の内側面を観察することにより、オイルシール８１１の潤滑剤の漏れを点検する点検員は、オイルシール８１１からの飛散した潤滑剤の量を確認することができる。例えば、図２１並びに図２２が示す潤滑剤漏れは、囲い部材の内側面に付着した潤滑剤に等しい。
【０１８２】
上述した実施例並びに変形例は、シール部材として、オイルシール２１１、２１２に代えて、オイルシール２１１’又は、オイルシール２１１’’にも適用できる。さらに、上述した実施例並びに変形例において、径方向内外で同心状に配置されている主軸２０１と軸受カバー２０５との間をシールするシール部材の例として、オイルシール２１１、２１２に代えて非接触シールが適用できる。
【０１８３】
＜第７の実施形態＞
図３５は、第７の実施形態に係るポンプ装置の一部の構成を示す断面図である。図２０と同等の構成には、同じ符号を用い説明を省略する。図３５に示すシール部材５１１ｂは、非接触シールの一種であるラビリンスシールである。具体的には、軸受カバー２０５の主軸２０１の貫通部、すなわち、軸受カバー２０５における主軸２０１の外周面に対向するフランジ面５４０にラビリンスと称されるラビリンス溝５４１、５４２を設ける。シール部材５１１ｂは、フランジ面５４０とラビリンス溝５４１、５４２とで構成される。かかるラビリンス溝構造によれば、軸受カバー２０５の側面を伝って、主軸２０１とのフランジ面５４０の隙間に入り込んだ潤滑剤は、潤滑剤の表面張力によってラビリンス溝５４１、５４２に滞留し、ラビリンス溝５４１、５４２に沿って下方に導かれる。
【０１８４】
本実施形態では、フランジ面５４０と主軸２０１の外周面との隙間によって、主軸端２２０側の大気側と軸受２０２側の被密封流体側に仕切る。本実施形態のポンプ装置においても、主軸２０１に傾斜した溝２０１ｃを形成すれば、主軸２０１上の潤滑剤は、第１の流れＦＬ１によって被密封流体側へ戻され、潤滑剤漏れを抑制できる。
【０１８５】
この溝２０１ｃは、少なくとも主軸２０１の外周面のうちフランジ面５４０に対向する領域に対して大気側の方に隣接した領域に形成されていればよい（図３５の符号Ａ１の領域）。また、傾斜した溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面のうちフランジ面５４０に対向する領域（図３５の符号Ｂ１の領域）に設けられてもよい。更に、傾斜した溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面のうち被密封流体側の領域（図３５の符号Ｃ１の領域）の少なくとも一部に設けられてもよい。すなわち、溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面のフランジ面５４０の対向面に隣接して大気側の少なくとも一部に形成され、さらには被密封流体側まで延在していてもよい。これにより、シール部材にオイルシールを用いた構成と同様に、潤滑剤の漏れを抑制できる。
【０１８６】
このように、シール部材の種類に依らずに、主軸２０１に傾斜した溝２０１ｃを形成すれば、第２の流れＦＬ２によってシール部材に供給された潤滑剤が大気側に漏れるのを、第１の流れＦＬ１によって被密封流体側へ戻し、潤滑剤の漏れを抑制できる。よって、様々なポンプ装置に適用できる。
【０１８７】
ここで、上述した実施形態及び変形例に係る主軸に形成された傾斜した溝について説明する。以下、一例として、図１１Ａに示すポンプ装置３０１をポンプ装置３１０、図２０に示すポンプ装置３０１をポンプ装置３１１と称して説明する。
【０１８８】
溝２０１ｃは、ポンプ３００が運転し主軸２０１が回転した際に、大気側の主軸２０１の外周面に露出した潤滑剤が被密封流体側に戻されるよう傾斜する。つまり、溝２０１ｃは、ポンプ３００が運転し主軸２０１が回転した際に、主軸２０１の外周面の潤滑剤が大気側から被密封流体側に戻されるよう傾斜する。具体的には、傾斜した溝２０１ｃは、電動機側から見て時計回りの方向に主軸２０１が回転する場合、電動機側（主軸端２２０側）から見て右側の側面において、大気側から被密封流体側に向かって高くなる方向に傾斜した複数の線状の凹凸である。ここで、主軸２０１の外周面とオイルシール２１２との摺動部（リップ２１２ｄと主軸２０１の外周面上との圧接面）において、軸受２０３側の空間が被密封流体側であり羽根車３０側の空間が大気側である。そして、主軸２０１の外周面のうちシール部材に対向する領域に対して大気側の方に隣接する領域の少なくとも一部に設けられる。更に、傾斜した溝２０１ｃは、主軸２０１の外周面のうち大気側から被密封流体側まで延在するとよい。
【０１８９】
溝２０１ｃの線状の凹凸は、相互に略平行な複数の直線状の凹凸であり、当該直線状の凹凸は、形成される過程で、多少湾曲したり途切れたりした線も含む。また、溝２０１ｃの複数の線状の凹凸は所定の間隔で形成され、当該所定の間隔は、一例として、1０μｍから５００μｍ程度であり、等間隔でも異なる間隔が混在してもよい。
【０１９０】
ポンプ装置３１１の溝２０１ｃが形成された主軸２０１の表面粗さは、ポンプ装置３１０の主軸２０１のオイルシール２１１との摺動面の表面粗さ以上であればよい。たとえば、ポンプ装置３１１の溝２０１ｃが形成された主軸２０１の表面粗さにおける最大高さ粗さＲｚ、中心線平均粗さＲａのいずれか一方は、ポンプ装置３１０の主軸２０１のオイルシール２１１との摺動面の同等以上が好ましい。但し、主軸２０１の表面粗さが大きくなると、リップ１１ｄの摩耗が早くなる。そこで、ポンプ装置３１１の溝２０１ｃが形成された主軸２０１の最大高さ粗さＲｚは、０．８μｍＲz〜２００μｍＲzが好ましい。ポンプ装置３１０の溝２０１ｃが形成された主軸２０１の中心線平均粗さＲａは、０．１μｍＲａ〜５０μｍＲａが好ましい。
【０１９１】
このように、溝２０１ｃは微細であり、ポンプ３００の運転中、第２の流れＦＬ２によってシール部材に流れた潤滑剤は、溝２０１ｃの複数の凹凸を覆う油面を形成する。これにより、主軸２０１と潤滑剤との接触面積が増え、シール部材から大気側に漏れた潤滑剤が主軸２０１から飛散するのを抑制できる。更に、主軸２０１上の潤滑剤は、溝２０１ｃのポンピング作用によって、被密封流体側に戻されて大気側に漏れるのを抑制できる。
【０１９２】
一般的にオイルシール２１１が摺動する主軸２０１は、グラインダ等の仕上げ加工具を用い、送りをかけない（つまり、軸線方向に仕上げ加工具を動かさない）加工方法で仕上げがなされる。そして、該仕上げの加工傷である筋目方向は、軸線に対してほぼ直角であることが好ましいとされている。作業者は、加工傷が軸線に対してほぼ直角になるように仕上げされたポンプ装置３１０の主軸２０１に、上述したメンテナンス手順にて、加工傷が軸線に対して傾斜した溝２０１ｃを形成してもよい。このとき、作業者は、ポンプ装置３１０の主軸２０１と同等の仕上げ加工具を用いて、送りをかけながら（つまり、軸線方向に仕上げ加工具を動かしながら）仕上げ加工を行うとよい。
【０１９３】
上記、表面粗さ（最大高さ粗さＲｚ、中心線平均粗さＲａ）の表記はＪＩＳＢ０６０１：２００１に準ずる。また、ポンプ装置３１０の溝２０１ｃが形成された主軸２０１の表面粗さは、溝２０１ｃの筋目方向と直角の断面における表面粗さを示す。
【０１９４】
特許文献５には、軸２０１の表面粗さが２．５μｍ以上になると、静止時の漏れの原因になることが開示されている。一方、本発明の実施形態に係るポンプ装置３１１において、ポンプ３００の停止時における潤滑剤の油面ＯＬの高さは、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面より低い。また、潤滑剤がグリース場合、回転軸２０１の静止中、グリースは冷却されて固形となり潤滑剤の油面は存在しないので、オイルシール２１１と主軸２０１の摺動面に液化したグリースは作用しない。以下、潤滑油又は液化したグリースを被密封流体と称すると、このように、横軸のポンプ３００を備えた横軸形のポンプ装置３１１において、第２の流れＦＬ２を形成する運転中に比べて停止中は、被密封流体が大気側に漏れる方向に作用しない。よって、回転軸２０１の静止中に、横軸形のポンプ装置３１１は、主軸２０１の表面の粗さに関係なくシール部材の作用（リップ２１１ｄの押圧もしくはラビリンス溝５４１、５４２による流下）によって潤滑剤を容易にシールできる。そのため、特許文献５に記載の回転軸の溝に比べて、ポンプ装置３１０の溝２０１ｃは、表面粗さ並びに加工精度の許容範囲が広がる。更には、溝２０１ｃを形成するための主軸２０１への加工方法や仕上げ加工具の許容範囲も広がる。
【０１９５】
また、特許文献２には、摺動面と溝２０１ｃの筋目方向との角度であるリード角θが１０から３０°の範囲に設定されリード角θが大き過ぎるとポンプ作用が強すぎてシールとの間のオイルが流出して保持されるオイルの量が不足するとの記載がある。上述した本発明の実施形態並びに変形例では、第２の流れＦＬ２の作用にて軸受カバー２０５の空間Ｓ側の側面を伝ってオイルシール２１１への潤滑剤の補給ができるので、リード角θが大きすぎることによって、オイルシール２１１の摺動面の潤滑剤が不足することはない。例えば、１０°から８０°でもよい。ここで、リード角θを略４５°とすれば、主軸２０１に仕上げ加工を行う作業者が傾斜の目標を認識しやすいため作業性が向上する。
【０１９６】
なお、ポンプ３００は、可変速手段を用いて運転してもよい。ポンプ装置３１１において、軸受２０２から飛散する潤滑剤の量と溝２０１ｃにて戻される潤滑剤の量は、双方とも回転速度に比例する。例えば、主軸２０１の回転速度が通常の５０％に減速した時、軸受２０２から飛散する潤滑剤の量が減少しシール部材へ潤滑剤を供給する第２の流れＦＬ２が減少するが、溝２０１ｃのポンピング作用も減少し第１の流れＦＬ１も減少するので、オイルシール２１１における潤滑剤の不足および潤滑剤の漏れを抑制できる。よって、ポンプ装置３１１は、可変速運転を行う自動給水ポンプ等に用いることもできる。また、リップ溝２０１ｂなどの摩耗があった主軸２０１でも、主軸２０１の表面の大気側に溝２０１ｃを設けることにより、潤滑油がオイルシール２１１から大気側に漏れることを抑制できる。また、軸受カバー２０５とオイルシール２１１について説明した実施形態並びに変形例は、軸受カバー２０６とオイルシール２１２において実施してもよいし、ポンプ装置３０１にて説明した各実施形態並びに変形例はポンプ装置１０１にも適用できる。
【０１９７】
上述した各実施形態は、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ことである。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とすべきである。
【符号の説明】
【０１９８】
１  主軸
１ｂ  リップ溝
１ｃ  溝
２，３  軸受
４  軸受胴体
５，６  軸受カバー
１１，１２  オイルシール
１３  水切りリング
２１  胴体カバー
２３  グランドパッキン
３０  羽根車
３２  ポンプ胴体
２０１  主軸
２０１ｂ  リップ溝
２０１ｃ  溝
２０２，２０３  軸受
２０４  軸受胴体
２０５，２０６  軸受カバー
２１１，２１２  オイルシール
２１３  水切りリング
２２１  胴体カバー
２２３  グランドパッキン
２３０  羽根車
２３２  ポンプ胴体
３００  ポンプ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
2018141462.tif 000012
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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