(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータフレーム下面とポンプケーシング上面との間に形成される空間部へ着脱可能に介装させる電動ポンプ用軸封ユニットであって、上記空間部を貫通するポンプ軸へ挿脱可能に嵌着される円筒状軸スリーブの外周にダブル型軸封装置を嵌装させてその外周をオイルタンクで囲繞し、オイルタンクの上蓋下面に凹設された上部環溝にダブル型軸封装置の上部メイティリングを嵌着させ、オイルタンクの下壁上面に凹設された下部環溝にダブル型軸封装置の下部メイティリングを嵌着させて該メイティリングの回り止め用押え板を下部環溝の周壁上面へ定着させ、ダブル型軸封装置を囲んでオイルタンク内に立設される円筒状壁体の内周面にポンプ軸回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するようガイドベーンを定着させ、円筒状壁体の下縁部には外側方向へ突出するフランジを付設して該フランジの下面を前記回り止め用押え板の上面へ定着させ、且つ円筒状壁体の下方部にガイドベーンの下端部裏側とオイル室とを導通させるオイル流入用横穴を開設し、円筒状壁体の上縁部を上部メイティリングとシールリングとの摺動面よりも上方においてオイルタンク上壁に接近させて内側方向へ突出するフランジを付設し、該フランジ上面と上部環溝の周壁下面との対向面間にオイル流出用の環状溝隙を形成させ、オイルタンクの周壁上縁部にモータフレーム下面へ当接する取付座を付設したことを特徴とする、電動ポンプ用軸封ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、モータフレーム下面とポンプケーシング上面との間に形成される空間部へ着脱可能に介装させる電動ポンプ用軸封ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
従来、電動ポンプに装着されるダブル型軸封装置は図８に示すよう、モータフレーム下面とポンプケーシング上面との間に設けられたオイル室１０９内において、ポンプ軸１０４の外周に嵌装されたダブル型軸封装置１０７の上部メイティリング１１１Ａをベアリングブラケット１１８の下面に嵌着して支承させ、下部メイティリング１１１Ｂをポンプケーシング１０３の上壁上面に嵌着して支承させ、コイルスプリング１１２のバネ圧により上部シールリング１１３Ａを上部メイティリング１１１Ａに圧接させると共に下部シールリング１１３Ｂを下部メイティリング１１１Ｂに圧接させ、これら圧接部が摺動密封面を構成するように組立られている。
【０００３】
しかしその組立には特殊な組立工具や治具等が必要であると共に作業者の熟練度が要求される。また、ダブル型軸封装置１０７の取付長Ｈ１の精度を確保するためには、ベアリングブラケット１１８やポンプケーシング１０３の上壁等における軸封部材の嵌着面に高精度な研削加工を施さなければならず、上記作業者に熟練度が要求されることと相まって電動ポンプの製造コストを押し上げる要因となっている。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、ダブル型軸封装置を電動ポンプに装着させるについて、従来のよにベアリングブラケットやポンプケーシング上壁等における軸封部材の嵌着面に高精度な研削加工を施すことなく、ダブル型軸封装置の取付長の精度が確保でき、また、特殊な組立工具や治具等を必要とすることなく且つ作業者の熟練度に依存することなく、ポンプの使用現場においても、非熟練者でも容易に装着できる軸封ユニットを提供することにより、電動ポンプの製造コスト引き下げに寄与しょうとするものである。
【０００５】
【発明の構成】
本発明に係る電動ポンプ用軸封ユニットは、モータフレーム下面とポンプケーシング上面との間に形成された空間部へ着脱可能に介装させる電動ポンプ用軸封ユニットであって、上記空間部を貫通するポンプ軸へ挿脱可能に嵌着される円筒状軸スリーブの外周にダブル型軸封装置を嵌装させてその外周をオイルタンクで囲繞し、オイルタンクの上蓋下面に凹設された上部環溝にダブル型軸封装置の上部メイティリングを嵌着させ、オイルタンクの下壁上面に凹設された下部環溝にダブル型軸封装置の下部メイティリングを嵌着させて該メイティリングの回り止め用押え板を下部環溝の周壁上面へ定着させ、ダブル型軸封装置を囲んでオイルタンク内に立設される円筒状壁体の内周面にポンプ軸回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するようガイドベーンを定着させ、円筒状壁体の下縁部には外側方向へ突出するフランジを付設して該フランジの下面を前記回り止め用押え板の上面へ定着させ、且つ円筒状壁体の下方部にガイドベーンの下端部裏側とオイル室とを導通させるオイル流入用横穴を開設し、円筒状壁体の上縁部を上部メイティリングとシールリングとの摺動面よりも上方においてオイルタンク上壁に接近させて内側方向へ突出するフランジを付設し、該フランジ上面と上部環溝の周壁下面との対向面間にオイル流出用の環状溝隙を形成させ、オイルタンクの周壁上縁部にモータフレーム下面へ当接する取付座を付設した。
【０００６】
【実施例】
以下実施例の図１乃至図７により説明をする。
【０００７】
１はモータフレーム２の下面とポンプケーシング３の上面との間に形成された空間部、４はポンプモータ５から導下されてポンプケーシング３内に達するポンプ軸、６は該ポンプ軸４へ挿脱可能に嵌着される構造に形成された円筒状軸スリーブ、７は該軸スリーブ６の外周に嵌装されたダブル型軸封装置、８は該ダブル型軸封装置７の外周にオイル室９を形成するよう繞設された環状のオイルタンクである。オイルタンク８の上蓋８Ａ下面に凹設された上部環溝１０Ａには上部メイティリング１１Ａの外周面を嵌着して支承させ、下壁８Ｂ上面に凹設された下部環溝１０Ｂには下部メイティリング１１Ｂの外周面を嵌着して支承させ、ポンプ軸４の回転方向と反対方向に巻き上げられたコイルスプリング１２のバネ圧により、上部シールリング１３Ａを上部メイティリング１１Ａに圧接させると共に下部シールリング１３Ｂを下部メイティリング１１Ｂに圧接させ、これら圧接部が摺動密封面を構成するように組立られる。１５はダブル型軸封装置７を囲んでオイルタンク８内に立設される円筒状壁体、Ｇは該円筒状壁体１５の内周面にポンプ軸４の回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するよう定着されたガイドベーンであり、ポンプの運転中においてオイルの掻揚げ作用を司るものである。円筒状壁体１５の下縁部には外側方向へ突出するフランジＦ２を付設して該フランジＦ２の下面が、下部メイティリング１１Ｂを嵌着させた下部環溝１０Ｂの周壁上面へ直接定着され、または下部メイティリング１１Ｂの回り止め用環状押え板１６を介して定着されるよう形成し、且つ円筒状壁体１５の下方部にガイドベーンＧの下端部裏側とオイル室９とを導通させるオイル流入用横穴１７Ｂを開設する。前記押え板１６の内周縁部には係止爪ｆが下方へ打ち出されてあり、該係止爪ｆを下部メイティリング１１Ｂ上面の切り込部へ係止させた態様で下部環溝１０Ｂの周壁上面へ定着させるのであるが、押え板１６を用いない場合には、円筒状壁体１５の下方部から導下された係止爪（図示せず）を下部メイティリング１１Ｂ上面の切り込部へ係止させてフランジＦ２を下部環溝１０Ｂの周壁上面へ定着させる。円筒状壁体１５の上縁部は上部メイティリング１１Ａと上部シールリング１３Ａとの摺動面１４Ａよりも上方において、オイルタンク上壁８Ａに接近させて内側方向へ突出する空気巻き込み防止用フランジＦ１を付設し、該フランジＦ１上面と上部環溝１０Ａ下面との対向面間にオイル流出用の環状溝隙１７Ａを形成させるのであが、上記対向面間の間隔Ｈ１を０．５ｍｍ乃至３ｍｍの範囲内に調整しておくことで環状溝隙１７Ａ内における油膜の形成が容易となり、また、フランジＦ１内周面と上部シールリング１３Ａの外周面との間隔Ｈ２を１ｍｍ乃至３ｍｍの範囲内に設定しておくことでガイドベーンＧによる潤滑油の押し上げ作用が有効に機能すると共に上部摺動面１４Ａへの潤滑油の誘導を円滑に行わせることができる。１９はオイルタンク８の周壁上縁部に付設された取付座で、例えばベアリングブラケット１８の裏面等を利用してモータフレーム２の下面へ当接するよう形成されている。
【０００８】
図１に示すよう構成された本発明軸封ユニットを電動ポンプに装着させるについては、図２に示すようポンプケーシング３および羽根車２０から分離させたポンプ軸４に円筒状軸スリーブ６を嵌着させ、取付ネジ２１を用いて取付座１９をベアリングブラケット１８の裏面へ定着させたのち、図３に示すようモータフレーム２にポンプケーシング３を結合させれば、モータフレーム下面とポンプケーシング上面との間に形成される空間部１にオイルタンク８が介装されると共にポンプ軸４の外周には軸スリーブ６を介してダブル型軸封装置７が嵌装されることになる。実施例の図面には圧抜方式の電動ポンプが示されているが、オイルバス方式の電動ポンプにおいても上述の軸封ユニットの装着手順は同じである。
【０００９】
【作用】
オイル室９内には潤滑油が封入されるが、その封入量はオイル室９の全容積の８０％程度とし、油面２２上には空気留り２３が形成されている。そしてポンプ運転時にはポンプ軸４の回転に伴い、上下シールリング１３Ａ，１３Ｂの背向面間に張設されているコイルスプリング１２も円筒状壁体１５内で回転し、円筒状壁体１５の外側におけるオイル室９内の潤滑油が下部のオイル流入用横穴１７Ｂから円筒状壁体１５の内部へ流入し、下部の摺動面１４Ｂを潤滑させると共に該摺動面１４Ｂに発生する摺動熱を吸収しつつガイドベーンＧの傾斜面に沿って押し上げられ、空気巻き込み防止用フランジＦ１の裏面に沿って軸心方向へ移動して上部の摺動面１４Ａを潤滑させると共に該摺動面１４Ａに発生する摺動熱を吸収し、フランジＦ１の内周縁から環状溝隙１７Ａ内へ至り該環状溝隙１７Ａ内で表面張力により油膜を形成して空気の侵入を阻止しつつ円筒状壁体１５外側のオイル室９内へ移送されるのであるが、上記オイル流出用の環状溝隙１７Ａは、フランジＦ１上面と上部環溝１０Ａ周壁下面とが環状平面同士で対向することにより構成されているため、油膜の形成によって空気の巻き込みを阻止し得られ、ポンプ軸４の回転速度変化に関係なく有効に機能し、特に０．５ｍｍ乃至３ｍｍの範囲内に設定すればその効果を一段と高めることができる。また、フランジＦ１内周面と上部シールリング１３Ａ外周面との間隔を１ｍｍ乃至３ｍｍの範囲に設定することにより、ガイドベーンＧによるオイルの循環効率を高めると共に上部摺動面１４Ａへの潤滑油の誘導が円滑に行われるこになる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、ダブル型軸封装置とオイルタンクがユニット化されており、従来のようにベアリングブラケットやポンプケーシング上壁等における軸封部材の嵌着面に高精度な研削加工を施すことを要せず、ダブル型軸封装置の取付長の精度が確保でき、且つ、特殊な組立工具や治具等を必要とすることなくポンプの使用現場においても、また、非熟練者であっても容易に装着できるので、電動ポンプの製造コスト引き下げにも寄与することになる。更にまた、オイルタンクを鋼板材で肉薄に構成できるので、放熱性が良好となりオイルの冷却効果を高められるという効果もある。
【００１１】
また、本発明軸封ユニットを用いることにより、電動ポンプにおけるオイル室内中央部から周壁方向への潤滑油の散逸を確実に防止できると共に、オイル流出用環状溝隙への油膜形成作用によってポンプ軸の回転数変化には関係なく潤滑油中への空気の混合を生じさせることなく、軸封装置の有効な潤滑と冷却作用が行われるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明軸封ユニットの縦断側面図である。
【図２】  本発明軸封ユニットをモータフレーム下面に装着させた状態を示す要部縦断側面図である。
【図３】  本発明軸封ユニットを介装させた電動ポンプの要部縦断側面図である。
【図４】  本発明軸封ユニットにおける円筒状壁体の縦断側面図である。
【図５】  本発明軸封ユニットにおける円筒状壁体の底面図である。
【図６】  本発明軸封ユニットにおける環状押え板の縦断側面図である。
【図７】  本発明軸封ユニットにおける環状押え板のの底面図である。
【図８】  従来のダブル型軸封装置を装着させた電動ポンプの要部縦断側面図である。
【符号の説明】
１      空間部
２      モータフレーム
３      ポンプケーシング
４      ポンプ軸
６      軸スリーブ
７      ダブル型軸封装置
８      オイルタンク
８Ａ    オイルタンクの上蓋
８Ｂ    オイルタンクの下壁
９      オイル室
１０Ａ  上部環溝
１０Ｂ  下部環溝
１１Ａ  上部メイティリング
１１Ｂ  下部メイティリング
１３Ａ  上部シールリング
１３Ｂ  下部シールリング
１４Ａ  上部摺動面
１４Ｂ  下部摺動面
１５    円筒状壁体
１６    環状押え板
１７Ａ  オイル流出用環状溝隙
１７Ｂ  オイル流入用横穴
１９    取付座
Ｆ１    内側方向へ突出するフランジ
Ｆ２    外側方向へ突出するフランジ
【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】
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