(57)【要約】【課題】ケーシングとケーシングカバーとの合わせ面を無くして流体もれを防止することができるとともに、組立作業を大幅に簡略化することができる合わせ面の無いケーシングを有するポンプを提供する。【解決手段】横軸片吸込うず巻ポンプＰは、吸込ケーシング（ケ−シングカバー）２とケーシング１が、たとえば、感光性樹脂を用いて立体的な造形物を成形する光造形法による一体成形によって構成されているとともに、ケーシング１の内部に該ケーシング１と同時に光造形法により成形された羽根車３が回転自在に収容されている。そして、羽根車３を主軸４の先端に固着してある。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングカバーを有するケーシングに回転体が収容されているポンプにおいて、前記ケーシングカバーとケーシングが一体成形によって構成されているとともに、前記ケーシングの内部に該ケーシングと同時に成形された前記回転体が回転自在に収容されていることを特徴とする合わせ面の無いケーシングを有するポンプ。
【請求項２】
前記回転体が羽根車である請求項１に記載の合わせ面の無いケーシングを有するポンプ。
【請求項３】
前記回転体が羽根車とこの羽根車に一体に成形された軸部とからなる請求項１に記載の合わせ面の無いケーシングを有するポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合わせ面の無いケーシングを有するポンプに関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来より、図９に示すような横軸片吸込うず巻ポンプが知られている。このポンプＰは、ケーシング１、吸込ケーシング（ケ−シングカバー）２、羽根車３および横軸線Ｃを有する主軸４を備えている。羽根車３は羽根車キー５によって主軸４と同時に回転できるように結合されているとともに、羽根車ナット６によって脱落不能に主軸４に固着された状態でケーシング１に回転自在に収容されている。また、ケーシング１における軸線Ｃ方向の一端開口部１Ａは吸込口７を有するケーシングカバー２によって着脱可能かつ水密に塞がれている。つまり、ケーシングカバー２はシール部材８を介してボルト・ナットからなる締結部材９によりケーシング１に着脱可能に取付けられている。さらに、主軸４はケーシング１における軸線Ｃ方向の他端部に形成したスタフィングボックス１０内のグランドパッキン群１１により水密を保持した状態で、軸受１２内のベアリング１３，１３により回転自在に支持されている。なお、主軸４は軸継手１４を介して図示していないたとえば横軸モータによってなる原動機に連結される。図中１５はケーシング１に連設した吐出口、１６，１６はライナリング、１７はネックブシュ、１８はパッキン押え、１９は軸継手キ−を示している（たとえば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、図１０に示すようなインライン形立軸吸込うず巻ポンプが知られている。このポンプＰは、ケーシング１、ケーシングカバー２、羽根車３および縦軸線Ｃ１を有する主軸４を備えている。ケーシング１には吸込口７と吐出口１５が連設され、羽根車３は羽根車キー５によって主軸４と同時に回転できるように結合されているとともに、羽根車ナット６によって脱落不能に主軸４に固着された状態でケーシング１に回転自在に収容されている。また、ケーシング１における軸線Ｃ１方向の上端開口部１Ａはケーシングカバー２によって着脱可能かつ水密に塞がれている。つまり、ケーシングカバー２はシール部材８を介してボルト・ナットからなる締結部材（図示省略）によりケーシング１に着脱可能に取付けられている。さらに、主軸４はケーシングカバー２に形成したスタフィングボックス１０内のグランドパッキン群１１により水密を保持した状態で回転自在に支持されている。なお、主軸４はモータ台２０に設置されている立軸モータ２１の出力軸２１Ａに軸継手１４を介して連結される。図中３Ａは羽根車リング、１６はライナリング、１７はネックブシュ、１８はパッキン押え、１９は軸継手キ−を示している（たとえば、非特許文献２参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】
社団法人  日本機械学会著「機械図集  ポンプ」
明善印刷株式会社出版、昭和５５年２月２０日、Ｐ．３７  図４
【０００５】
【非特許文献１】
社団法人  日本機械学会著「機械図集  ポンプ」
明善印刷株式会社出版、昭和５５年２月２０日、Ｐ．９９
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９の横軸片吸込うず巻ポンプでは、ケーシング１に羽根車３の最大外径Ｄよりも大きい内径Ｄ１を有する開口部１Ａを設け、この開口部１Ａからケーシング１の内部に羽根車３を装入して主軸４に固着したのちに、開口部１Ａをケーシングカバー２によって液密かつ着脱可能に塞いだ構造になっている。すなわち、ケーシング１とケーシングカバー２の両者には、横軸線Ｃに直交する合わせ面Ｙが存在し、この合わせ面Ｙにシール部材８を介在させることで、液密を確保して合わせ面Ｙからの流体もれを防止するように構成してある。
【０００７】
一方、図１０のインライン形立軸吸込うず巻ポンプでは、ケーシング１に羽根車３の最大外径Ｄよりも大きい内径Ｄ１を有する開口部１Ａを設け、この開口部１Ａからケーシング１の内部に主軸４に固着した羽根車３を装入したのちに、開口部１Ａをケーシングカバー２によって液密かつ着脱可能に塞いだ構造になっている。すなわち、ケーシング１とケーシングカバー２の両者には、縦軸線Ｃ１に直交する合わせ面Ｘが存在し、この合わせ面Ｘにシール部材８を介在させることで、液密を確保して合わせ面Ｘからの流体もれを防止するように構成してある。
【０００８】
ところが、ケーシング１とケーシングカバー２の両者に合わせ面ＸまたはＹが存在している従来の構造では、たとえばシール部材８の経年劣化などによって合わせ面ＸまたはＹから流体もれを生じるおそれがある。また、ケーシング１、ケーシングカバー２および羽根車３をそれぞれ個別に製作して、図９のうず巻ポンプでは、ケーシング１の内部に羽根車３を装入して主軸４に固着したのちに、ケーシング１にケーシングカバー２を着脱可能に取付ける煩雑な組立作業が必要であり、図１０のうず巻ポンプでは、主軸４に固着した羽根車３を装入したのちに、ケーシング１にケーシングカバー２を着脱可能に取付ける煩雑な組立作業が必要である。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、ケーシングとケーシングカバーとの合わせ面を無くして流体もれを防止することができるとともに、組立作業を大幅に簡略化することができる合わせ面の無いケーシングを有するポンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る合わせ面の無いケーシングを有するポンプは、ケーシングカバーを有するケーシングに回転体が収容されているポンプにおいて、前記ケーシングカバーとケーシングが一体成形によって構成されているとともに、前記ケーシングの内部に該ケーシングと同時に成形された前記回転体が回転自在に収容されていることを特徴としている。
【００１１】
また、前記回転体を羽根車によって構成すればよい。
【００１２】
さらに、前記回転体を羽根車とこの羽根車に一体に成形された軸部とによって構成してもよい。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、ケーシングカバーとケーシングが一体成形によって構成されているので両者の合わせ面が無くなるばかりか、両者の組立作業と回転体をケーシングに装入する作業とを省略することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明の作用に加えて、組立作業が羽根車を軸部に固着する作業のみに低減できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明の作用に加えて、羽根車を軸部に固着する組立作業が省略できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態である横軸片吸込うず巻ポンプを示す縦断面図である。なお、図９と同一部分には、同一符号を付して重複する構造および作用の説明は省略する。
図１において、横軸片吸込うず巻ポンプＰは、吸込ケーシング（ケ−シングカバー）２とケーシング１が、たとえば、感光性樹脂を用いて立体的な造形物を成形する光造形法による一体成形によって構成されているとともに、ケーシング１の内部に該ケーシング１と同時に光造形法により成形された羽根車３が回転自在に収容されている。
【００１７】
このように、ケーシングカバー２とケーシング１が一体成形によって構成されているので、両者１，２の合わせ面Ｙ（図９参照）が無くなるばかりか、両者１，２の組立作業と羽根車３をケーシング１に装入する作業とを省略することができる。また、羽根車３を別途製作する手間を省くことができる。すなわち、ケーシング１とケーシングカバー２との合わせ面を無くして、この部分からの流体もれを確実に防止することができるとともに、組立作業を大幅に簡略化することができる。さらに、合わせ面Ｙがないので入口フランジ２Ａをケーシング１と一体にできることにより、図９のＬ寸法を図１のＬ１に短縮して、横軸片吸込うず巻ポンプＰの小形化を図ることができる。
【００１８】
図１に示す横軸片吸込うず巻ポンプＰのケーシング１、ケーシングカバー２を一体に成形し、かつ羽根車３を同時に成形する造形法の一例である光造形法の手順について説明する。
光造形法は、おおよそ、モデリング工程と、編集工程と、造形工程によって構成されている。まず、図２に示すように、三次元ＣＡＤシステムによって、ケーシングカバー２とケーシング１とを一体にしかつケーシング１の内部に羽根車３が装入されている立体形状に設計された三次元データ３０を作成する（モデリング工程）。
【００１９】
つぎに、図３に示すように、前記の三次元データ３０をコンピュータにより高さ方向に等間隔ｄで水平方向で切断して輪切りの断面データ群３１ａ，３１ｂ……３１ｎ−１，３１ｎを作成する（編集工程）。
【００２０】
一方、図４に示すように、液状の光硬化性樹脂３２を満たしたタンク３３内に液面よりｄの位置にテーブル３４をセットし、前記輪切りの断面データ群３１ａ，３１ｂ……３１ｎ−１，３１ｎの最下端の輪切りの断面データ３１ａに沿ってレーザビ−ム３５を液面に走査して、光硬化性樹脂３２を輪切りの断面データ３１ａに相当して硬化させた第１層３５を形成し、つぎに、図５に示すように、テーブル３４をさらに前記のｄだけ降下させて、硬化した第１層３５の上に未硬化の光硬化性樹脂３２を厚さｄとなるように存在させ、これに下から二番目の輪切りの断面データ３１ｂに沿ってレーザビ−ム３５を液面に走査して、光硬化性樹脂３２を輪切りの断面データ３１ｂに相当して硬化させた第２層３６を形成し、第２層３６を第１層３５に自然に接合させ、以下は、輪切りの断面データ３１ｃから輪切りの断面データ３１ｎにかけて前述と同様の操作を順次繰り返して、輪切りの断面データ３１ｃに相当する第３層（図示省略）から輪切りの断面データ３１ｎに相当する最終層（図示省略）を形成することによって、図６に示すような、ケーシングカバー２とケーシング１が一体成形によって構成されているとともに、ケーシング１の内部に羽根車３が回転自在に収容された本発明に係る横軸片吸込うず巻ポンプＰを得ることができる（造形工程）。
【００２１】
光硬化性樹脂３２としては、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフエノール型エポキシ樹脂などが使用され、これらの樹脂にアセトフェノン系、ベンゾイル系、ベンジルケタール系あるいはケント系の光開始剤が添加される。またレーザビ−ム３５としては、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、アルゴンレーザ、クリプトンレーザ、などの紫外線レーザや、キセノンランプ、水銀ランプなどの紫外線ランプなどが使用される。
【００２２】
前述の光造形法を適用することで、図７に示すように、ケーシングカバー２とケーシング１が一体に成形されているとともに、ケーシング１の内部に該ケーシング１と同時に成形された羽根車３が回転自在に収容され、かつこの羽根車３に主軸（軸部）４を一体に成形した構造の横軸片吸込うず巻ポンプＰを得ることができる。
【００２３】
このように、ケーシングカバー２とケーシング１が一体成形によって構成されているので、両者１，２の合わせ面Ｙ（図９参照）が無くなるばかりか、両者１，２の組立作業と羽根車３をケーシング１に装入する作業および羽根車３を主軸（軸部）４に固着する組立作業が省略できる。また、羽根車３と主軸（軸部）４を別途製作する手間を省くことができる。すなわち、ケーシング１とケーシングカバー２との合わせ面を無くして、この部分からの流体もれを確実に防止することができるとともに、組立作業を大幅に簡略化することができる。
【００２４】
一方、前述の光造形法を適用することで、図８に示すように、ケーシングカバー２とケーシング１が一体に成形されているとともに、ケーシング１の内部に該ケーシング１と同時に成形された羽根車３が回転自在に収容されたインライン形立軸吸込うず巻ポンプＰ、あるいはケーシングカバー２とケーシング１が一体に成形されているとともに、ケーシング１の内部に該ケーシング１と同時に成形された羽根車３が回転自在に収容され、かつこの羽根車３に主軸（軸部）４を一体に成形した構造のインライン形立軸吸込うず巻ポンプＰを得ることができる。
【００２５】
このように、ケーシングカバー２とケーシング１が一体成形によって構成されておれば、両者１，２の合わせ面Ｘ（図１０参照）が無くなるばかりか、両者１，２の組立作業を省略することができるとともに、羽根車３をケーシング１に装入する作業が不要になるので、次工程での組立作業が羽根車３を主軸４に固着する作業のみに低減できるか、あるいは羽根車３をケーシング１に装入する作業および羽根車３を主軸（軸部）４に固着する組立作業を不要にすることができる。すなわち、ケーシング１とケーシングカバー２との合わせ面を無くして流体もれを防止することができる。
【００２６】
なお、前記実施の形態では、感光性樹脂を用いて立体的な造形物を成形する積層光造形法による一体成形によって構成した横軸片吸込うず巻ポンプＰまたはインライン形立軸吸込うず巻ポンプＰで説明しているが、たとえば、金属粉末をレーザにより焼結させて積層する造形方法によって横軸片吸込うず巻ポンプＰまたはインライン形立軸吸込うず巻ポンプＰを構成してもよい。さらに、前記横軸片吸込うず巻ポンプＰまたはインライン形立軸吸込うず巻ポンプＰ以外のポンプであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る合わせ面の無いケーシングを有するポンプは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００２８】
請求項１に記載の発明によれば、ケーシングとケーシングカバーとの合わせ面が無くなるので、この部分からの流体もれを確実に防止することができる。また、ケーシングとケーシングカバーとの組立作業を省略でき、かつ回転体をケーシングに装入する作業が省略できるので、組立作業を大幅に簡略化することができる。
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、主軸（軸部）を別途製作する作業が省略できるとともに、組立作業が羽根車を主軸（軸部）に固着する作業のみに低減できる。
【００３０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、羽根車と主軸（軸部）を別途製作する作業が省略できるとともに、羽根車を主軸（軸部）に固着する組立作業を省略して、組立作業を一層簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である横軸片吸込うず巻ポンプを示す縦断面図である。
【図２】モデリング工程で作成された三次元データの断面図である。
【図３】編集工程を示す断面図である。
【図４】第１造形工程を示す断面図である。
【図５】第２造形工程を示す断面図である。
【図６】造形された横軸片吸込うず巻ポンプの一実施の形態を示す断面図である。
【図７】造形された横軸片吸込うず巻ポンプの他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態であるインライン形立軸吸込うず巻ポンプを示す縦断面図である。
【図９】従来の横軸片吸込うず巻ポンプの一例を示す縦断面図である。
【図１０】従来のインライン形立軸吸込うず巻ポンプの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
２  吸込ケーシング（ケ−シングカバー）
３  羽根車（回転体）
４  主軸（回転体）
Ｐ  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004232559.tif 000009
【図８】
2004232559.tif 000010
【図９】
2004232559.tif 000011
【図１０】
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