(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ設置床上に取り付けられる基礎部材と、
前記基礎部材の上方に位置し、立軸ポンプの原動機が搭載される搭載部材と、
下端が前記基礎部材に固定される一方、上端が前記搭載部材に固定された複数本の固定柱と、
下端が前記基礎部材に着脱可能である一方、上端が前記搭載部材に着脱可能であり、かつ伸縮可能な少なくとも１本の調整柱と
を備えることを特徴とする立軸ポンプの原動機架台。
【請求項２】
前記基礎部材は、上面側に、前記複数本の固定柱の前記下端が固定された位置を繋ぐように設けられた下側受け部を備え、
前記搭載部材は、下面側に、前記複数本の固定柱の前記上端が固定された位置を繋ぐように設けられた上側受け部を備え、
前記調整柱は、前記下端側に、前記下側受け部に着脱可能に係止される下側係止部と、この下側係止部が前記下側受け部に係止された状態で解除可能に固定する下側固定機構とを備える一方、前記上端側に、前記上側受け部に着脱可能に係止される上側係止部と、この上側係止部が前記上側受け部に係止された状態で解除可能に固定する上側固定機構とを備えることを特徴とする請求項１に記載の原動機架台。
【請求項３】
前記調整柱が、伸縮自在なジャッキ部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の原動機架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立軸ポンプの原動機架台に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
立軸ポンプの主軸は、ポンプケーシングの上部を貫通して上向きに延びる。この立軸ポンプの主軸と原動機の出力軸とを連結するために、出力軸が下向きに延びる姿勢で原動機を立軸ポンプのポンプケーシングの上方に配置する原動機架台が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ポンプ設置床上に取り付けられる基礎部材と、基礎部材の上方に位置して原動機が搭載される搭載部材とを備え、基礎部材と搭載部材にターンバックルの両端部を取付ける手段を設けた原動機架台が開示されている。ターンバックルの締付でモータ台の動剛性を調整することにより、共振を防止している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された原動機架台には、基礎部材と搭載部材に対するターンバックルの固定位置が決まっているため動剛性の調整の自由度が低いという問題があった。また、この原動機架台には、ターンバックルの張力が搭載部材を基礎部材へ接近させる方向、すなわち原動機の重量を支承する方向とは反対の方向（原動機架台の強度を低下させる方向）に作用するという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特公平２−４０８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、十分な強度を確保しつつ自由度の高い動剛性の調整を実現できる立軸ポンプの原動機架台を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、本発明の立軸ポンプの原動機は、ポンプ設置床上に取り付けられる基礎部材と、前記基礎部材の上方に位置し、立軸ポンプの原動機が搭載される搭載部材と、下端が前記基礎部材に固定される一方、上端が前記搭載部材に固定された複数本の固定柱と、下端が前記基礎部材に着脱可能である一方、上端が前記搭載部材に着脱可能であり、かつ伸縮可能な少なくとも１本の調整柱とを備えることを特徴としている。
【０００８】
具体的には、前記基礎部材は、上面側に、前記複数本の固定柱の前記下端が固定された位置を繋ぐように設けられた下側受け部を備え、前記搭載部材は、下面側に、前記複数本の固定柱の前記上端が固定された位置を繋ぐように設けられた上側受け部を備え、前記調整柱は、前記下端側に、前記下側受け部に着脱可能に係止される下側係止部と、この下側係止部が前記下側受け部に係止された状態で解除可能に固定する下側固定機構とを備える一方、前記上端側に、前記上側受け部に着脱可能に係止される上側係止部と、この上側係止部が前記上側受け部に係止された状態で解除可能に固定する上側固定機構とを備えることが望ましい。
【０００９】
調整柱の下端側は、下側係止部を基礎部材の下側受け部に着脱可能に係止して下側固定機構で解除可能に固定できる。一方、調整柱の上端側は、上側係止部を搭載部材の上側受け部に着脱機能に係止して上側固定機構で解除可能に固定できる。また、基礎部材の下側受け部と搭載部材の上側受け部は固定柱の上下端を固定した位置を繋ぐように連続して設けられている。従って、任意の本数の調整柱を固定柱間の任意の位置に固定でき、かつ一旦固定した調整柱を取り外すことができ、動剛性の調整の自由度が高い。また、調整柱を伸縮することでも動剛性を調整できる。例えば、立軸ポンプの据付後に共振が発生した場合、固定する調整柱の本数、個々の調整柱の固定位置、及び個々の調整柱の伸縮の程度を変更するだけで、立軸ポンプや原動機の分解及び再組立を行うことなく、原動機架台の動剛性をきめ細かくかつ広範囲に調整して共振を解消できる。また、基礎部材や搭載部材の切削加工時の共振及びそれに起因する切削工具のびびりが発生した場合にも、きめ細かくかつ広範囲に動剛性を調整して共振及びそれに起因するびびりを解消できる。調整柱は固定柱と同様に搭載部材上に搭載された原動機の重量を支承する機能を有するので、動剛性の調整のために原動機架台の強度の低下が生じることがない。
【００１０】
また、前記調整柱が、伸縮自在なジャッキ部を備えることが望ましい。
【００１１】
この構成により、調整柱ジャッキ部の伸縮で、調整柱の両端に加わる力を調整することができる。具体的には、ジャッキ部を延ばすほど、搭載部材を基礎部材から離反させる方向の力が強まり、動剛性の調整が可能であると共に、原動機架台が原動機の重量を支承する力が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる立軸ポンプの原動機架台は、固定柱に加えて、固定柱間の任意の位置に着脱可能に固定できる伸縮可能な調整柱を備えるので、自由度の高い動剛性の調整を実現できる。その結果、立軸ポンプの据付後に発生する共振や、基礎部材や搭載部材の切削加工時の共振及びそれに起因する切削工具のびびりを簡易かつ確実に解消できる。また、調整柱は固定柱と共に原動機の重量を支承する機能を有するので、原動機架台は十分な強度を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態にかかる立軸ポンプの原動機架台１を示す。この原動機架台１は、立軸ポンプ２を駆動する原動機３を搭載するためのものであり、ポンプ設置床５上のベースプレート４に設置される。立軸ポンプ２は概ね鉛直方向に延びるポンプケーシング８を備え、このポンプケーシング８内に鉛直方向に延びる主軸６が配置されている。ポンプケーシング８から上方に突出する主軸６の上端には、カップリング２３を介して原動機３の出力軸２２が連結されている。
【００１５】
図２、３及び４を参照すると、原動機架台１は、基礎部材１０、搭載部材１１、複数本（本実施形態では５本）の固定柱１２、及び調整柱１３で構成されている。図２及び３では１本の調整柱１３のみが図示されているが、図４に示すように調整柱１３の本数は任意である。
【００１６】
本実施形態における基礎部材１０は、所定角度（６０度）の開き部１４が形成された円環帯状の鋼材（例えばＳＳ４００）である。図２を参照すれば明らかなように、開き部１４は、立軸ポンプ２の据え付け後に立軸ポンプ２の上方から原動機架台１をベースプレート４に向けて下降させる際、基礎部材１０とポンプケーシング８のベント部との干渉を回避するために設けられている。
【００１７】
基礎部材１０の上面には、下側ガイドレール（下側受け部）１５が開き部１４を除き、かつ複数本の固定柱１２の下端が固定された位置を繋ぐように連続的に設けられている。下側ガイドレール１５の断面は、四角形である。下側ガイドレール１５の外周は、基礎部材１０の上面に溶接されている。下側ガイドレール１５は、後述するように固定柱１２及び調整柱１３の下端側を固定するために設けられているが、基礎部材１０を補強するリブとしても機能する。
【００１８】
下側ガイドレール１５の外側には、開き部１４を除き、円周方向に３０度間隔で、計１０個の孔１６が設けられている。これらの孔１６に挿通したボルト（不図示）により、ベースプレート４に基礎部材１０を締結する。
【００１９】
本実施形態における搭載部材１１は、円環帯状の鋼材（例えばＳＳ４００）である。搭載部材１１の下面には、上側ガイドレール（上側受け部）１７が、円弧状に、かつ複数本の固定柱１２の上端が固定された位置を繋ぐように連続的に設けられている。上側ガイドレール１７の断面は、四角形である。上側ガイドレール１７の外周は、搭載部材１１の下面に溶接されている。上側ガイドレール１７は、後述するように固定柱１２及び調整柱１３の上端側を固定するために設けられているが、搭載部材１１を補強するリブとしても機能する。
【００２０】
ガイドレール１７の外側には、円周方向に９０度間隔で、計４個のネジ孔１８が設けられている。これらのネジ孔１８は原動機架台吊り上げ用アイボルト（不図示）を締結するためのものである。搭載部材１１の上面にはフランジ部１９が設けられている。フランジ部１９には、原動機３側の締結孔２０と一致する位置に、計４個のネジ孔２８が設けられている。締結孔２０とこれらの孔２８に挿通したボルト（不図示）により、原動機３を搭載部材１１に締結する。フランジ部１９の外側には、９０度間隔で４方向にジャッキ座２１が設けられている。ジャッキ座２１は、原動機３の出力軸２２をポンプ主軸６に連結する際、原動機３を昇降させるジャッキ（不図示）を固定するためのものである。
【００２１】
本実施形態における固定柱１２は、正方形断面の角形鋼管（例えばＳＳ４００）である。図１を参照すると、固定柱１２の上端には搭載部材１１の上側ガイドレール１７の断面に一致する形状の切り欠き部３２が形成され、下端には基礎部材１０の下側ガイドレール１５の断面に一致する形状の切り欠き部３３が形成されている。固定柱１２は、切り欠き部３２，３３を上側及び下側ガイドレール１７，１５にそれぞれ嵌め込んだ状態で、上端を搭載部材１１の下面に、下端を基礎部材１０の上面にそれぞれ溶接して固定する。本実施形態では、搭載部材１１と基礎部材１０に固定された固定柱１２の姿勢は、上端側が原動機架台１の中心に向き、下端側は中心から離れ方向に向くように鉛直方向に対して１０度程度傾斜している。
【００２２】
図５は、本実施形態にかかる原動機架台１の調整柱１３の詳細図である。本実施形態における調整柱１３は、正方形断面の角形鋼管（ＳＳ４００）であり、上端付近にジャッキ部４０を備えている。
【００２３】
調整柱１３の上端には上側ガイドレール１７に嵌め込まれる切り欠き部（上側係止部）４５が形成され、下端には下側ガイドレール１５に嵌め込まれる切り欠き部（下側係止部）４６が形成されている。これらの切り欠き部４５，４６は、固定柱１２の切り欠き部３２，３３と同様の断面形状を有するが、任意に着脱可能とするために、鉛直方向及び水平方向の両方向に、上側及び下側ガイドレール１７，１５の断面に対してそれぞれ僅かに遊びを持たせている。
【００２４】
調整柱１３の上端には切り欠き部４５の近傍にタップ４７が形成されている。切り欠き部４５を上側ガイドレール１７に嵌め込んだ状態で、タップ４７にボルト５１をねじ込んでその先端を上側ガイドレール１７に押し付けることにより、調整柱１３の上端を上側ガイドレール１７に固定する。タップ４７とボルト５１は本発明における上側固定機構を構成する。調整柱１３の下端にも切り欠き部４５の近傍にタップ４８が形成されている。切り欠き部４６を下側ガイドレール１５に嵌め込んだ状態で、タップ４８にボルト５２をねじ込んでその先端を下側ガイドレール１５に押し付けることにより、調整柱１３の下端を下側ガイドレール１５に固定する。タップ４８とボルト５２は本発明における下側固定機構を構成する。
【００２５】
ジャッキ部４０はジャッキボルト４２と２つの接続部４３からなる。ジャッキボルト４２は、軸方向のほぼ中心に、ジャッキボルト４２を回転させるための回転椢持部４４（本実施形態では六角ナット状である。）を有し、一端に右ネジ、他端に左ネジを有する。２つの接続部４３は、調整柱１３を構成する角形鋼管の断面形状に一致する断面を有した中実金属片であり、それぞれ溶接により角形鋼管に接続されている。２つの接続部４３にはジャッキボルト４２に対応する内側ネジ山がそれぞれ形成されている。具体的には、一方の接続部４３には右ネジの内側ネジ山が、他方の接続部４３には左ネジの内側ネジ山が形成されている。回転椢持部４４を操作してジャッキボルト４２をある方向に回転させれば、ジャッキボルト４２の両端に係合している２つの接続部４３が互いに接近または離反する方向に動き、その結果、調整柱１３が伸縮する。つまり、ジャッキボルト４２の回転方向に応じて調整柱１３が伸縮する。
【００２６】
調整柱１３をある程度縮めた状態とすれば、切り欠き部４５，４６を上側及び下側ガイドレール１７，１５に嵌め込むことができる。この状態からジャッキボルト４２を回転させて調整柱１３を延ばすと、調整柱１３の上端は搭載部材１１の下面に当接することで上側ガイドレール１７に係止され、調整柱１３の下端は基礎部材１０の上面に当接することで下側ガイドレール１５に係止される。この状態で、さらにボルト５１，５２をタップ４７，４８にねじ込むことで、調整柱１３の上下端を上側及び下側ガイドレール１７，１５に固定できる。一方、ボルト５１，５２を緩めれば上側及び下側ガイドレール１７，１５に対する調整柱１３の上下端の固定を解除できる。この状態で、ジャッキ部４０のジャッキボルト４２を回転させて調整柱１３をある程度縮めれば、切り欠き部４５，４６を上側及び下側ガイドレール１７，１５から外すことができる。このように、ジャッキボルト４２とボルト５１，５２を操作することで、調整柱１３は上側及び下側ガイドレール１７，１５に対して着脱可能である。前述のように上側及び下側ガイドレール１７，１５は固定柱１２の上下端が固定された位置を繋ぐように連続的に設けられているので、調整柱１３は上側及び下側ガイドレール１７，１５に対して固定柱１２間の任意の位置に固定できる。
【００２７】
ジャッキボルト４２の回転によって、調整柱１３の両端に作用する力を増減できる。図６は、本実施形態における調整柱１３に関係する力を示す。調整柱１３の伸縮状況の異なる図６（ａ）〜（ｃ）において、調整柱１３の全長Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の間にはＬ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係があるが、基礎部材１０及び搭載部材１１に対して５本の固定柱１２が溶接により固定されているので、基礎部材１０の上面と搭載部材１１の下面との間の距離は一定である。調整柱１３についても、近似的には、一定の長さの中に収容される必要があるため、調整柱１３の両端には基礎部材１０と搭載部材１１からの圧縮力が作用し、逆に基礎部材１０及び搭載部材１１にはその反力が作用する。図６（ａ）〜（ｃ）におけるＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、調整柱１３から搭載部材１１に作用する反力を示す。調整柱１３の全長が長い程、反力は大きくなり、図６（ａ）〜（ｃ）においてＰ３＞Ｐ２＞Ｐ１の関係が成り立つ。図６（ｄ）を併せて参照すれば明らかなように、反力Ｐ１〜Ｐ３は、原動機３の振動により搭載部材１１に加わる調整柱１３の軸方向の力Ｐ４とは反対向きの力である。従って、調整柱１３の伸縮で反力Ｐ１〜Ｐ３を調整することにより、原動機３を搭載した原動機架台１の動剛性を変化させることができる。
【００２８】
次に、本実施形態にかかる原動機架台１の設置について説明する。原動機架台１の設置は、ポンプ２の据え付け後に行う。基礎部材１０には開き部１４を有しているので、ポンプケーシング８のベンド部との干渉を回避しながら、ポンプ２上方から原動機架台１を下降させることができる。基礎部材１０には孔１６が設けられているので、これらの孔１６にボルト（不図示）を挿通することにより、原動機架台１をポンプ設置床５に固設されたベースプレート４に締結する。その後、搭載部材１１に原動機３を搭載し、カップリング２３により原動機３の出力軸２２を立軸ポンプ２の主軸６に連結する。
【００２９】
原動機架台１の設置後、原動機３を駆動して立軸ポンプ２を試験的に運転すると共振が発生する場合がある。しかし、任意の本数の調整柱１３を上側及び下側ガイドレール１７，１５（搭載部材１１と基礎部材１０）に対して固定でき、かつ個々の調整柱１３は上側及び下側ガイドレール１７，１５に対して固定柱１２間の任意の位置に固定できる。しかも、図６を参照して説明したように、調整柱１３から搭載部材１１及び基礎部材１０に作用する力を任意に調整できる。従って、これらの調整要素、すなわち固定する調整柱１３の本数、個々の調整柱１３の固定位置、及び調整柱１３から搭載部材１１及び基礎部材１０に加える力を調整することにより、立軸ポンプ２や原動機３の分解及び再組立を行うことなく、原動機架台１の動剛性をきめ細かくかつ広範囲に調整して共振を解消できる。また、調整柱１３は固定柱１２と同様に搭載部材１１上の搭載された原動機３の重量を支承する機能を有するので、動剛性の調整のために原動機架台１の剛性低下を生じることはない。さらに、調整柱１３を追加することにより、原動機架台１の強度を高めることができる。
【００３０】
次に、本実施形態にかかる原動機架台１の組立について説明する。原動機架台１の組立は、基礎部材１０を床に置き、搭載部材１１をクレーンなどで釣り下げ、両部材の間に固定柱１２を挿入し、位置決めをして溶接をする。この工程の後、基礎部材１０の下面及び搭載部材１１のフランジ部１９を切削加工する。基礎部材１０や搭載部材１１の切削加工時には、原動機架台１の共振及びそれに起因する切削工具のびびりが発生することがあるがある。しかし、この場合にも、固定する調整柱１３の本数、個々の調整柱１３の固定位置、及び調整柱１３から搭載部材１１に加える力を調整することにより原動機架台１の動剛性をきめ細かくかつ広範囲に調整してびびりを低減または解消できる。調整柱１３は、びびりが一番激しい場所に追加すると効果的である。
【００３１】
本発明は、上述した実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、図７、８及び９に示されるように、調整柱１３のジャッキ部４０が上方柱６０及び下方柱６１の先端にネジ部６２を備え、それぞれのネジ部がナット部６３で連結されていてもよい。この場合も、一方のネジ部が右ネジで他方のネジ部が左ネジを備え、連結されるナット部６３には対応するように、それぞれ内側に右ネジ、左ネジを備える。また、調整柱１３の両端にそれぞれ突起部６５を設け、基礎部材１０と搭載部材１１にそれぞれ設けられた円環帯状の凹部６６に係合するように調整柱１３を固定してもよい。また、調整柱１３の一端に切り欠き部４５，４６、他端に突起部６５を設ける構造であってもよい。また、ダンパー部７０を備えた調整柱１３によって、振動を吸収し、共振を回避してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態にかかる立軸ポンプの原動機架台の据付状態を示す正面図。
【図２】原動機架台を示す平面図。
【図３】原動機架台を示す正面図。
【図４】調整柱の追加について説明するための原動機架台の正面図。
【図５】原動機架台の調整柱の詳細を示す部分正面図。
【図６】（ａ）は基準長さより短縮されている調整柱が搭載部材に及ぼす力を示す図、（ｂ）は基準となる調整柱が搭載部材に及ぼす力を示す図、（ｃ）は基準長さより延長されている調整柱が搭載部材に及ぼす力を示す図、（ｄ）は原動機（搭載部材）が調整柱に及ぼす力を示す図。
【図７】本発明の変形例を示す部分正面図。
【図８】本発明の変形例を示す部分正面図。
【図９】本発明の変形例を示す正面図。
【符号の説明】
【００３３】
１  原動機架台
２  立軸ポンプ
３  原動機
４  ベースプレート
５  ポンプ設置床
６  主軸
７  インペラ
８  ポンプケーシング
１０  基礎部材
１１  搭載部材
１２  固定柱
１３  調整柱
１４  開き部
１５  下側ガイドレール
１６  孔
１７  上側ガイドレール
１８  ネジ孔
１９  フランジ部
２１  ジャッキ座
２２  出力軸
２３  カップリング
２８  ネジ孔
３２，３３，４５，４６  切り欠き部
４０  ジャッキ部
４２  ジャッキボルト
４３  接続部
４４  回転椢持部
４７，４８  タップ
５１，５２  ボルト
６０  上方柱
６１  下方柱
６２  ネジ部
６３  ナット部
６５  突起部
６６  凹部
７０  ダンパー部
【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】
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【図８】
0004651683.tif 000009
【図９】
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