(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄側圧力容器の周壁筒部と雌側圧力容器の周壁筒部を嵌め合わせ、前記雄側圧力容器の周壁筒部の外側面と雌側圧力容器の周壁筒部の内側面間に封水用のＯリングを介在させて構成した圧力容器であって、前記雌側圧力容器の入口部に、雌側圧力容器の周方向に間隔をおいた複数の深い面取り部と、前記各深い面取り部間で前記深い面取り部より浅い面取り深さで形成された浅い面取り部とを有する封水用Ｏリング挿入用の面取り部を設けたことを特徴とするポンプの圧力容器。
【請求項２】
前記深い面取り部は雄側圧力容器と雌側圧力容器を締結したねじの固定点に対応し、浅い面取り部が前記ねじ固定点から遠い部位に位置していることを特徴とした請求項１記載のポンプの圧力容器。
【請求項３】
雌側圧力容器の封水用Ｏリング挿入用の面取り部は、前記面取り深さが円周上を余弦曲線にて変化している形状ものであることを特徴とした請求項１記載のポンプの圧力容器。
【請求項４】
雄側圧力容器の周壁筒部と雌側圧力容器の周壁筒部を嵌め合わせ、前記雄側圧力容器の周壁筒部の外側面と雌側圧力容器の周壁筒部の内側面間に封水用のＯリングを介在させて構成した圧力容器であって、前記雌側圧力容器の入口部に、封水用Ｏリング挿入用の面取り部を設け、前記面取り部は面取り深さが円周上を余弦曲線にて変化している形状のものであることを特徴とするポンプの圧力容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、封水用のＯリングを用いたポンプの圧力容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にポンプにおいては、封水用のＯリングを用いた圧力容器を備えている。以下、従来の封水用のＯリングを用いた圧力容器に関して、マグネットポンプを例にして説明する。
【０００３】
マグネットポンプは、給湯暖房用の循環ポンプとして幅広く使用されている。特に、長時間運転を必要とする暖房用ポンプとしては、メカニカルシール方式のポンプと異なり、ライフエンドになっても水漏れの発生がないことから必要不可欠のポンプとなっている。
【０００４】
図５は従来のマグネットポンプの横断面図、図６は同マグネットポンプの正面図である。
【０００５】
図５および図６において１はポンプ部、２は電動機である。前記ポンプ部１は、ポンプケーシング３とブラケット４を備えている。前記のポンプケーシング３には、機器本体に組込んだ際に配管と接続される吸込側継手３ａと吐出側継手３ｂが設けられている。前記ポンプケーシング３とブラケット４との間には、封水用のＯリング６を介して分離板５を設け、ねじ９をポンプケーシング３および分離板５を貫通し、かつ、ブラケット４へねじ込んで３者を締結し、これによって圧力容器を構成している。
【０００６】
前記圧力容器における分離板５で仕切られたポンプ室には羽根７ｃをもつ羽根車７を内蔵しており、また、分離板５で仕切られた駆動室にはハウジング１０を内蔵している。この羽根車７の中央部には軸８を貫通してあり、軸８にはハウジング１０の回転に追従して回転する羽根車７が軸受７ａを介して取り付けられている。前記羽根車７の中心に固定された軸受７ａは、軸８を中心に回転摺動するようになっている。また、羽根車７は従動用マグネット７ｂを備えており、この従動用マグネット７ｂとハウジング１０に組込まれた駆動用マグネット１０ａとが、分離板５を介した互いに対をなす磁気結合状態となっている。
【０００７】
電動機２はシャフト１１を備えており、このシャフト１１の端部にシャフト１１と同期回転するハウジング１０がナット１２によって取り付けられている。
【０００８】
このように構成されたマグネットポンプの動作原理を説明する。電動機２のシャフト１１の回転に伴ない、ハウジング１０とともに駆動用マグネット１０ａが回転する。これに伴い駆動側マグネット１０ａと磁気結合状態にある従動用マグネット７ｂをもつ羽根車８が軸８を中心に回転する。これにより、ポンプ室内に満たされた循環水は、羽根車８に設けられた羽根７ｃが回転することによる遠心力により圧力差を生じ、吸込側継手３ａより矢印Ａの方向に吸込まれる。そして吸込まれた循環水は、羽根７ａ部を通ってポンプケーシング３内周に向かってかき出され、吐出側継手３ｂより矢印Ｂ方向へ吐出される。以上の動作により、ポンプ作用が生じている。
【０００９】
図７は従来の別例のマグネットポンプの横断面図、図８は同マグネットポンプの圧力容器におけるＯリングによる封水部の断面図である。
【００１０】
この図７および図８に示すものは筒面封水構造を採用したものであって、雄側圧力容器１３はその周壁を筒部とし、雌側圧力容器１４も同じく周壁を筒部とし、前雄側圧力容器１３の筒部に、雌側圧力容器１４の筒部を挿入して印篭状に嵌合させる構成とし、そして、前雄側圧力容器１３の筒部の内側面と雌側圧力容器１４の筒部の外側面に封水用のＯリング６を設けた構成としている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図５および図６に示す従来のマグネットポンプにおいては、前述の封水用のＯリング６の配置構造として、フランジ面３ｃと５ａの間にＯリング６を挟み込んで封水する構造としており、この場合、フランジ面３ｃの平面度が、組立後のＯリング６の反力負荷時や水圧負荷時も、しっかりと保たれていることが条件となる。このため圧力容器のフランジ面３ｃの剛性が必要になり、この剛性を確保するため樹脂製のポンプケーシング３においては肉厚を厚くし、かつ、リブにて充分に補強しなければならないため、必然的にポンプケーシング重量が増えてしまう。また、これらを固定するねじ９も、フランジ面３ｃの平面度が確保できるよう本数も多めに配置しなければならない。以上でもわかる通り、従来の圧力容器の構成では、多くの材料費を要してしまうといった問題点があった。
【００１２】
また、図７および図８に示す別例のものは、フランジ面の封水構造に比べ圧力容器の筒面の変位量が小さいため、雄側圧力容器１３や雌側圧力容器１４の剛性を落すことができ、これら部品の肉厚を薄くできるという長所があるが、その反面、組立時に雄側圧力容器１３に取付けたＯリング６を雌側圧力容器１４へ潰しながら挿入するため、挿入時の抵抗が大きく、これを緩和するためのＯリング６へのグリス塗布作業が追加されるといった問題点と、もう一つは、挿入時に多少ポンプケーシング３をこねながら押込むようなコツを要するといった理由により、機械による自動化が難しいという短所があった。
【００１３】
この理由としては、雄側圧力容器１３に取付けたＯリング６が雌側圧力容器１４に挿入される際、Ｏリング６は雌側圧力容器１４の入口に設けられた誘い面取り１５に案内されながら潰されていくため、ポンプのように外径が大きいものでは一度に全長の長いＯリング６を潰さなければならず、挿入荷重が集中的に増大することが原因に挙げられる。また、これらの集中的な荷重の発生は人手による組立の場合、雄側圧力容器１３と雌側圧力容器１４を互いに若干傾けることにより、Ｏリング６の一部分から挿入が始まり挿入が伝波することにより、ある程度低減はできる。しかし、機械により自動組立を行なう場合、このような変則的な動きをさせることが難しいため、結果的にこの方式自体が使えなかった。
【００１４】
本発明は前記従来の問題に留意し、雄側圧力容器の周壁筒部と雌側圧力容器の周壁筒部を嵌め合わせ、前記雄側圧力容器の周壁筒部の外側面と雌側圧力容器の周壁筒部の内側面間に封水用のＯリングを介在させて構成した圧力容器であって、その組立時の挿入荷重を低減させることができ、薄肉軽量でも組立性が良いポンプの圧力容器を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、雄側圧力容器と、雌側圧力容器と、封水用Ｏリングとを備え、前記雌側圧力容器の入口部に、変則形状の封水用Ｏリング挿入用の面取り部を設けたポンプの圧力容器とする。
【００１６】
この発明によれば、Ｏリングの誘い面取り部を変則形状にしているので、組立時の挿入荷重を低減させることができ、薄肉軽量の圧力容器構造を持ちながらも組立性が良い圧力容器を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、雄側圧力容器の周壁筒部と雌側圧力容器の周壁筒部を嵌め合わせ、前記雄側圧力容器の周壁筒部の外側面と雌側圧力容器の周壁筒部の内側面間に封水用のＯリングを介在させて構成した圧力容器であって、前記雌側圧力容器の入口部に、雌側圧力容器の周方向に間隔をおいた複数の深い面取り部と、前記各深い面取り部間で前記深い面取り部より浅い面取り深さで形成された浅い面取り部とを有する封水用Ｏリング挿入用の面取り部を設けたポンプの圧力容器であり、組立時の挿入荷重を低減させることができるという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポンプの圧力容器において、前記深い面取り部は雄側圧力容器と雌側圧力容器を締結したねじの固定点に対応し、浅い面取り部が前記ねじ固定点から遠い部位に位置している構成としたものであり、圧力負荷時に変形が大きいねじ固定点から遠い部位でも、面取りが浅いため円筒シール面を広く設けることができ、Ｏリングを正常に機能させることが可能となるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のポンプの圧力容器において、雌側圧力容器の封水用Ｏリング挿入用の面取り部は、前記面取り深さが円周上を余弦曲線にて変化している形状のものであり、本発明の請求項４に記載の発明は、雄側圧力容器の周壁筒部と雌側圧力容器の周壁筒部を嵌め合わせ、前記雄側圧力容器の周壁筒部の外側面と雌側圧力容器の周壁筒部の内側面間に封水用のＯリングを介在させて構成した圧力容器であって、前記雌側圧力容器の入口部に、封水用Ｏリング挿入用の面取り部を設け、前記面取り部は面取り深さが円周上を余弦曲線にて変化している形状のものであり、雄側圧力容器に取付けたＯリングを雌型圧力容器に挿入する際、浅い面取り部から始まったＯリングの挿入を、途中引っかかることがないよう円周上を滑らかに伝波させることができるという作用を有する。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のポンプの横断面図、図２は同ポンプの正面図、図３は同ポンプにおけるポンプケーシングの斜視図、図４（ａ）は同ポンプケーシングのＯリング用誘い面取り部の解説用摸式図、図４（ｂ）は同Ｏリング用誘い面取り部の断面変化図である。なお、各図において前記従来のポンプと同じ構成部には同じ符号を使用し、その説明は重複するので省略する。
【００２２】
図１において、１はポンプ部、２は電動機、３はポンプケーシング、３ａは吸込側継手、３ｂは吐出側継手、４はブラケット、５は分離板、６は封水用のＯリング、７は羽根車、７ｂは従動用マグネット、８は軸、９はねじ、１０はハウジング１０、１０ａは駆動用マグネット、１１はシャフトである。
【００２３】
本実施の形態１の特徴とする圧力容器部は、雌側圧力容器であるポンプケーシング３と雄側圧力容器である分離板５の間に封水用のＯリング６を介することにより構成されている。さらに詳しくは、前記ポンプケーシング３は周壁が筒部として形成され、分離板５はその周壁が前記ポンプケーシング３の筒部内に嵌まり合う関係をもつ筒部となっており、前記Ｏリング６は、ポンプケーシング３の筒部内面と分離板５の筒部外面の間に配置され、互いに嵌め合わされたポンプケーシング３の筒部と分離板５の筒部間を封水する構造となっている。
【００２４】
このため、ポンプケーシング３と分離板５は、それぞれ耐水圧のみを考慮した厚みにて設計されており、ポンプケーシング３に形成する補強用リブも、水圧負荷に耐えうる最低限の形状に止めることができている。また、ポンプケーシング３と分離板５を締結するねじ９は、耐水圧のみの荷重しか受けないため、３本で充分である。
【００２５】
図３に示すように、前記ポンプケーシング３の筒部の入口部の内側には、Ｏリング用誘い面取り部１５を形成している。このＯリング用誘い面取り部１５は変則的な形状を成しており、すなわち、図４（ａ）に示すように、Ｏリング用誘い面取り部１５の周方向に間隔をもって３箇所に形成された深い面取り部１５ａと、前記各深い面取り部１５ａ間に形成された浅い面取り部１５ｂを有している。
【００２６】
さらに、図４（ａ）の局部断面を拡大した図４（ｂ）に示すように、断面変化は図のように余弦曲線状の変化をしている。また、３箇所の深い面取り部１５ａは、それぞれ３箇所のねじ９の固定点と一致しており、浅い面取り部１５ｂも３箇所のねじ９の固定点の中間にそれぞれ配されている。
【００２７】
これら変則的な面取り深さ形状をねじ固定点を基準に配置した目的は、圧力負荷時に耐圧容器が変形した場合を考慮してのことである。すなわち、圧力負荷時に変位の大きくなるねじ固定点から遠い箇所（浅い面取り部１５ｂに相当）においては、面取りを浅くすることによりＯリング６を受ける筒封水面１５ｃを広く設けることができるため、変形時でもＯリング６を正常に機能させることが可能となる。
【００２８】
つぎに、上記構成のポンプの圧力容器部を組立てる際のＯリング６の挙動について、以下に詳しく説明する。
【００２９】
Ｏリング６は、まず、分離板５の筒部の外側面に取付けられた後、ポンプケーシング３の筒部の内側面に、Ｏリング用誘い面取り部１５により押し潰ぶされながら挿入される。この挿入時のＯリング６は、３箇所設けられている浅い面取り部１５ｂから押し潰ぶされながら挿入し始め、浅い面取り部１５ｂからそれぞれの両側に位置する深い面取り部１５ａ方向へ、誘い面取り１５の円周上を矢印Ｃのように伝波し、深い面取り部１５ａで全周の挿入が完了する。
【００３０】
この組立時の挿入荷重は、まず、３箇所の浅い面取り部１５ｂ、つぎに浅い面取り部１５ｂから深い面取り部１５ａへの円周上の伝波、最後に深い面取り部１５ａでの挿入の完了といった具合に、集中的に発生せずに平坦な荷重となる。この挿入荷重の低下によりＯリング６へのグリス塗布作業は不要となり、また、ポンプケーシング３と分離板５は互いに平行に配置し、素直に押込み荷重を与えるのみで良いため、挿入時に人為的なコツも不要であり、機械による自動組立にも適した仕様となる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明は、雌側圧力容器の周壁筒部と雄側圧力容器の周壁筒部を嵌め合わせ、前記雌側圧力容器の周壁筒部の内側面と雄側圧力容器の周壁筒部の外側面間に封水用のＯリングを介在させて構成した圧力容器であって、前記雌側圧力容器の周壁筒部の内側面におけるＯリングの誘い面取り部を変則形状に形成しているので、雌側圧力容器の筒部と雄側圧力容器の筒部を封水用のＯリングをつけて挿入して組み立てるとき、その挿入荷重を低減させることができ、薄肉軽量の構造を持ちながらも組立性が良い圧力容器とすることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のポンプの横断面図
【図２】同ポンプの正面図
【図３】同ポンプにおけるポンプケーシングの斜視図
【図４】（ａ）同ポンプケーシングのＯリング用誘い面取り部の解説用摸式図
（ｂ）同Ｏリング用誘い面取り部の断面変化図
【図５】従来のマグネットポンプの横断面図
【図６】同マグネットポンプの正面図
【図７】従来の別例のマグネットポンプの横断面図
【図８】同マグネットポンプの圧力容器におけるＯリングによる封水部の断面図
【符号の説明】
１  ポンプ部
２  電動機
３  ポンプケーシング
３ａ  吸込側継手
３ｂ  吐出側継手
３ｃ  フランジ面
４  ブラケット
５  分離板
５ａ  フランジ面
６  Ｏリング
７  羽根車
７ａ  軸受
７ｂ  従動用マグネット
７ｃ  羽根
８  軸
９  ねじ
１０  ハウジング
１０ａ  駆動用マグネット
１１  シャフト
１２  ナット
１３  雄側圧力容器
１４  雌側圧力容器
１５  誘い面取り部
１５ａ  深い面取り部
１５ｂ  浅い面取り部
１５ｃ  筒封水面
【図１】
0004491864.tif 000002
【図２】
0004491864.tif 000003
【図３】
0004491864.tif 000004
【図４】
0004491864.tif 000005
【図５】
0004491864.tif 000006
【図６】
0004491864.tif 000007
【図７】
0004491864.tif 000008
【図８】
0004491864.tif 000009