(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定され軸心方向に液体の吸込口を有するインペラと、このインペラを収納し、前記インペラの吸込口側の外周部を包囲する貫通口、及び、この貫通口の前記インペラの吸込口側の外周部に対向する内周縁部に設けられた円環状の溝を有するポンプケースとを具備するポンプに組み込まれるライナリングにおいて、
前記溝にその軸心方向の一方の端面が当接して配置され、前記インペラの吸込口側の外周部の外径よりその内径がわずかに大きい円環状のライナリング本体と、
前記ライナリング本体の軸心方向の他方の端面及び前記ライナリング本体の外周面の少なくとも一部を覆うとともに、その外周面が前記溝の内周面に当接する形状に形成され、前記溝に圧入されるカバーと、
を備えることを特徴とするライナリング。
【請求項２】
前記ライナリング本体及び前記カバーは、互いに対向する面が所定の距離離間する形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のライナリング。
【請求項３】
前記カバーは、このカバーの前記溝の内周面に接する外周面が、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のライナリング。
【請求項４】
前記カバーは、弾性を有する金属で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のライナリング。
【請求項５】
前記ライナリング本体と前記インペラとは、互いに機械的性質が異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のライナリング。
【請求項６】
前記ライナリング本体の材質は、樹脂又は銅合金で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のライナリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプに用いられるライナリングに関し、特に脱離防止が可能なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、水等の液体を供給するポンプには、ポンプの回転軸に固着されたインペラとポンプカバーとの間にライナリングが設けられている。このライナリングは、例えばポンプカバーのインペラと対向する内周面に設けられた溝に、インペラと微小の隙間を有して接着材等により固着されている。
【０００３】
このようなライナリングは、インペラとの齧り付きを防止するために、インペラとは異なる金属で形成されている。しかし、ライナリングが金属で形成されていると、回転軸やインペラ、ライナリング等の構成部品の加工精度が悪い場合には、ライナリングとインペラが所定の設計位置からずれてしまい、隙間の広狭が発生する虞がある。このようなライナリングとインペラとの隙間の広狭により、ポンプ効率の低減や接触による異音の発生等の虞があった。
【０００４】
また、インペラとライナリングとを接着剤等の固着剤で接着すると、使用環境や経年劣化により固着強度が低下し、ポンプカバーからライナリングが離脱する虞もあった。
【０００５】
このため、ライナリングを軟質樹脂にする方法や、ライナリングとポンプケースとの間に例えばゴム製のＯリングを介することで、ライナリングとインペラとの隙間を補正可能とするものが知られている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００６】
また、このようなライナリングの離脱防止のため、ライナリングを覆う脱落防止板をポンプケースに螺子等で固着させる方法や、ピンや回り止め機構等によりライナリングとインペラとの供回りを防止する方法も知られている。
【特許文献１】特開２００２−２５７０８２号公報
【特許文献２】特開２００４−１６９５７７号公報
【特許文献３】実開平５−５７４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようなライナリングでは、次のような問題があった。即ち、ライナリングの固着に接着剤を用いた場合、接着剤を使用できる液温や液質等の使用環境に制限が発生する虞があった。このため、使用環境によっては、接着剤が液体中に溶融することや、強度が低下することで、ライナリングがポンプカバーの溝から離脱する虞や、ライナリングがインペラと供回りする虞があった。特に、ライナリングが離脱すると、インペラとポンプカバーとの間の隙間が広くなり、液体の漏れが発生し、ポンプの性能低下につながってしまう。
【０００８】
また、ライナリングの離脱防止や、供回り防止のために他の構成部品を使用すると、構造が複雑になり、加工や組立等の製造コストが増大する虞もあった。
【０００９】
そこで本発明は、ポンプのインペラとポンプカバーとの間に設けたライナリングに関し、特にライナリングの離脱を確実に防止できるものを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のライナリングは次のように構成されている。
【００１１】
回転軸に固定され軸心方向に液体の吸込口を有するインペラと、このインペラを収納し、前記インペラの吸込口側の外周部を包囲する貫通口、及び、この貫通口の前記インペラの吸込口側の外周部に対向する内周縁部に設けられた円環状の溝を有するポンプケースとを具備するポンプに組み込まれるライナリングにおいて、前記溝にその一方の端面が当接して配置され、前記インペラの吸込口側の外周部の外径よりその内径がわずかに大きい円環状のライナリング本体と、前記ライナリング本体の他方の端面及び前記ライナリング本体の外周面の少なくとも一部を覆うとともに、その外周面が前記溝の内周面に当接する形状に形成され、前記溝に圧入されるカバーと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ポンプのインペラとポンプカバーとの間に設けたライナリングに関し、特にライナリングの離脱を確実に防止できるものを提供するが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の一実施の形態に係るライナリング４０を用いたポンプ１の一部構成を示す断面図、図２は同ライナリング４０を示す断面図である。なお、図１中Ｆは水の流れを示している。また、説明の便宜上、インペラ２０の吸込口２２側を下側として説明する。
【００１４】
図１、２に示すようにポンプ１は、モータに接続された回転軸１０と、この回転軸１０に固定された複数のインペラ２０と、インペラ２０をそれぞれ覆う複数のポンプカバー３０と、インペラ２０及びポンプカバー３０の間に設けられたライナリング４０と、回転軸１０及びポンプカバー３０の間に設けられた軸受５０とを備えている。
【００１５】
インペラ２０は、例えばステンレスや樹脂等で形成され、インペラ２０の外周側に吐出口２１を、インペラ２０の一方の主面側（図中、下面側）に吸込口２２を備えている。
【００１６】
ポンプカバー３０は、椀状に形成され、内部がインペラ２０を収納する収納部と収納部の中心側からポンプカバー３０の外周方向へ形成された流水路を備えている。なお、この流路は、ポンプカバー３０を接続させた際に、他のポンプカバー３０の収納部と連続する水の流れＦを形成する。
【００１７】
ポンプカバー３０は、ポンプカバー３０の上面に設けられた凸状接続部３１と下面側外周部に設けられた凹状接続部３２とを備えており、凸状接続部３１と凹状接続部３２とを接続させることでポンプカバー３０を複数段接続可能に形成されている。また、ポンプカバー３０の凸状接続部３１の内周部には、シール溝３３が設けられており、このシール溝３３に樹脂製のＯリング３４が装着されている。
【００１８】
また、ポンプカバー３０は、インペラ２０と所定の隙間により離間する貫通口３５と、回転軸１０及び軸受５０が設けられる貫通孔３８とを備えている。貫通口３５の内周縁部には、ライナリング４０が設けられる円環状の嵌入溝（溝）３６が形成されている。また、貫通孔３８には、後述する軸受部５２が固定される固定溝３９が形成されている。
【００１９】
図２に示すように、ライナリング４０は、嵌入溝３６に配置され、樹脂やＣＡＣ系の銅合金等により形成された円環状のライナリング本体４１と、このライナリング本体４１を覆うとともに、嵌入溝３６に圧入可能に形成されたカバー４２とを備えている。
【００２０】
ライナリング本体４１は、嵌入溝３６にカバー４２を圧入した際に、カバー４２の内周面に略同一となる外周径であって、インペラ２０の吸込口２２側の外周面と所定の微小隙間を形成する内周径を有している。
【００２１】
カバー４２は、その側断面（側面）形状が円弧状に形成されたＬ字状の断面形状に形成されている。また、カバー４２外周径は、嵌入溝３６の内径よりも少し大きな径に形成されている。二点鎖線で記載しているカバー４２は、圧入前のカバー４２を示している。このように、カバー４２は、嵌入溝３６に圧入した際に、側面形状が弾性変形しながら圧入されることとなる。このため、圧入したカバー４２の側面は、嵌入溝３６側面をその復元力により押圧し、カバー４２が固着される。
【００２２】
軸受５０は、回転軸１０に固定されるスリーブ５１と、このスリーブ５１の外周面と内周が摺動する円筒状の軸受部５２とを備え、軸受部５２が貫通孔３７に設けられた固定溝３９に固定されている。
【００２３】
このように構成されたライナリング４０を用いたポンプ１では、モータにより回転軸１０が回転すると、回転軸１０に固定されているインペラ２０も追従して回転する。この回転により、インペラ２０の吸込口２２から水が吸込まれ、吐出口２１から水が吐出される。このように、水がインペラ２０内部を介することで、順次インペラ２０内を通過し、水の流れＦに示すように、揚水されることとなる。
【００２４】
このとき、インペラ２０の上流側、即ち回転中心側（吸込口２２側）の水圧は下流側、即ち吐出口２１側よりも低圧となっており、揚水する水の一部は下流から上流へとライナリング４０とインペラ２０との所定の隙間から漏洩することとなる。
【００２５】
なお、ライナリング４０は、カバー４２が嵌入溝３６に圧入されて設けられているため、カバー４２が嵌入溝３６から脱離することはない。このため、ライナリング本体４１がカバー４２により常時覆われており、嵌入溝３６からライナリング本体４１も脱離することがない。このように、ライナリング４０とインペラ２０との隙間は所定の隙間を維持可能であり、漏洩を微小としつつインペラ２０を回転させることが可能となる。
【００２６】
このような構成のライナリング４０とすることで、カバー４２を圧入により嵌入溝３６に固定するため、カバー４２を固定するための他構成品が必要なく、さらに組立工程も圧入するだけでよい。さらに、カバー４２が弾性変形して嵌入溝３６に嵌入されているため、カバー４２の側面には復元力が加わり、この復元力により、カバー４２は、嵌入溝３６の側面を押圧する。このため、カバー４２は嵌入溝３６に強固に固定されることとなり、ライナリング本体４１の脱離を確実に防止する。
【００２７】
ライナリング本体４１の脱離を確実に防止可能であるため、インペラ２０とライナリング４０との隙間の漏れは、設計した所定の最小漏洩とすることが可能となり、ポンプ効率を低減させることもない。
【００２８】
また、カバー４２側面を弾性変形させることでカバー４２を固定するため、ポンプ１運転時の振動や液温、液質に係らず、カバー４２を確実に固定可能となり、使用可能な範囲も広域となり、信頼性及び汎用性も向上する。
【００２９】
さらに、カバー４２の側面形状が円弧状となっているため、嵌入溝３６へカバー４２を圧入する際に、カバー４２の側面下端部を嵌入溝３６に挿入可能であるため、位置合わせが容易となり、圧入時の作業性の向上にもなる。
【００３０】
また、カバー４２は圧入可能なリングだけでよく、さらに固定も圧入するだけでよいため、構成部品の低減及び製造工程の低減となり、製造コスト及び加工コストを低減とすることができる。
【００３１】
上述したように、本実施の形態に係るライナリング４０によれば、確実にカバー４２を固定し、ライナリング本体４１の離脱を防止するため、インペラ２０とライナリング４０との間を所定の隙間に維持し、ポンプ効率を低減させることなく、信頼性の向上となる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るライナリング４０Ａを図３、４を用いて説明する。  
図３は本発明の変形例に係るライナリング４０Ａを用いたポンプ１の一部構成を模式的に示す断面図、図４は同ライナリング４０Ａを示す断面図である。なお、図３、４において図１、２と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
ライナリング４０Ａは、カバー４２と、ライナリング本体４３とを備え、ライナリング本体４３を嵌入溝３６に配置させるとともに、嵌入溝３６にカバー４２を圧入することで設けられている。
【００３４】
ライナリング本体４３は、ライナリング本体４３の外径がカバー４２の内径よりも小さく形成されているとともに、ライナリング本体４３の厚みは、カバー４２の高さよりも薄く形成されている。これにより、ライナリング本体４３とカバー４２とは、軸心方向及び径方向に離間することとなる。
【００３５】
このように構成されたライナリング４０Ａは、ライナリング本体４３の外径がカバー４２の内径よりも小さく、さらにライナリング本体４３の厚みもカバー４２の高さよりも薄く形成されているため、ライナリング本体４３がフリー状態となっている。このため、ポンプ１組立時に、各構成品の加工精度により、回転軸１０やインペラ２０、ライナリング４０Ａの位置精度が悪い場合であっても、インペラ２０とライナリング４０Ａとの隙間が均一となる位置にライナリング本体４３が移動することとなる。
【００３６】
また、インペラ２０回転時に、ライナリング本体４３が接触し、供回りしたとしても、カバー４２が確実に嵌入溝３６に固着されているため、ライナリング本体４３が嵌入溝３６から離脱することもない。このため、ライナリング本体４３の離脱による漏洩の増大、ポンプ効率の減少も確実に防止することが可能となる。
【００３７】
さらに、ライナリング本体４３の位置がある一定範囲内で移動可能に形成されているため、インペラ２０とライナリング４０Ａとの隙間が略均一となり、ライナリング本体４３にインペラ２０が干渉することもない。このため、インペラ２０の回転時に、ライナリング本体４３への接触（当たり）や齧り付きを防止可能となり、接触による効率の減少も防止することがない。さらに、回転時による効率の増減もこれにより減少するため、ポンプ１の運転が安定することとなる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述したライナリング４０、４０Ａのカバー４２は、その側断面形状が円弧状としたが、これは図５に示すように、下端側が上端側よりもその外径が大きい形状のカバー４４としてもよい。このようなカバー４４とすることで、カバー４４を嵌入溝３６に圧入することで、二点鎖線に示すようなカバー４４の形状が弾性変形する。このため、カバー４４の復元力により、嵌入溝３６の側面をカバー４４が押圧し、確実にカバー４４が固定される。また、カバーはこれ以外の形状であっても適用できる。すなわち、カバーを嵌入溝３６に圧入時に、カバーの側面が弾性変形することで、カバーの離脱を確実に防止する形状であればよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るライナリングを用いたポンプの一部構成を示す断面図。
【図２】同ライナリングを示す断面図。
【図３】本発明の変形例に係るライナリングを用いたポンプの一部構成を模式的に示す断面図。
【図４】同ライナリングを示す断面図。
【図５】本発明の変形例に係るライナリングを示す断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１…ポンプ、１０…回転軸、２０…インペラ、２１…吐出口、２２…吸込口、３０…ポンプケース、３１…凸状接続部、３２…凹状接続部。３３…シール溝、３４…Ｏリング、４０…ライナリング、４１…ライナリング本体、４２…カバー、５０…軸受、５１…スリーブ、５２…軸受部、Ｆ…水の流れ。
【図１】
0005101190.tif 000002
【図２】
0005101190.tif 000003
【図３】
0005101190.tif 000004
【図４】
0005101190.tif 000005
【図５】
0005101190.tif 000006