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公開番号2024060895
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022168461
出願日2022-10-20
発明の名称ポンプおよびポンプの組み立て方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F04D 5/00 20060101AFI20240425BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ポンプを組み立てるときに、リテーナが羽根車と回転軸の段部との間に挟まれることを防ぐことができるポンプを提供する。
【解決手段】ポンプPは、メカニカルシール20の回転リング31を静止リング32に押し付けるばね33に保持されたリテーナ41と、羽根車2の裏側に取り付けられたリテーナホルダ50を備える。リテーナホルダ50は、リテーナ41が内側に嵌合される周壁52と、周壁52から半径方向内側に延びる底壁53を有する。周壁52は、底壁53からメカニカルシール20に向かって突出している。周壁52は、その縁部に形成されたテーパー面54を有しており、テーパー面54は、底壁53からの距離とともに周壁52の内径が大きくなる円錐台形状を有している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸に固定された羽根車と、
前記回転軸を囲むように配置されたメカニカルシールと、
前記メカニカルシールの回転リングを静止リングに押し付けるばねに保持されたリテーナと、
前記羽根車の裏側に取り付けられたリテーナホルダを備え、
前記リテーナホルダは、前記リテーナが内側に嵌合される周壁と、前記周壁から半径方向内側に延びる底壁を有し、
前記周壁は、前記底壁から前記メカニカルシールに向かって突出しており、
前記周壁は、その縁部に形成されたテーパー面を有しており、前記テーパー面は、前記底壁からの距離とともに前記周壁の内径が大きくなる円錐台形状を有している、ポンプ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記リテーナホルダは、前記羽根車および前記回転軸と同心状にある、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記リテーナは、前記ばねの端部に接触する端壁と、前記端壁から前記メカニカルシールの前記回転リングに向かって突出する円筒壁を有し、
前記リテーナホルダの前記周壁の内面は、前記リテーナの円筒壁の外面と接触している、請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記回転軸は、その外周面に段部を有しており、前記リテーナは、前記段部と前記メカニカルシールの前記回転リングとの間に位置している、請求項１に記載のポンプ。
【請求項５】
前記回転軸は、主軸と、前記主軸の外周面に取り付けられた円筒状の軸スリーブを有しており、
前記メカニカルシールの前記回転リングおよび前記静止リングは、前記軸スリーブの外周面を囲んでおり、
前記回転軸の前記段部は、前記軸スリーブの端面から構成されている、請求項４に記載のポンプ。
【請求項６】
前記リテーナホルダは、前記羽根車のボス部に取り付けられている、請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記羽根車を前記回転軸の端部に固定するねじと、
前記羽根車と前記ねじとの間の隙間を封止する第１シールと、
前記羽根車の前記ボス部の内周面と、前記軸スリーブの外周面との隙間を封止する第２シールをさらに備えている、請求項６に記載のポンプ。
【請求項８】
羽根車および該羽根車の裏側に取り付けられたリテーナホルダを、回転軸に沿ってメカニカルシールに向かって移動させ、
前記メカニカルシールの回転リングを静止リングに押し付けるばねに保持されたリテーナを、前記リテーナホルダの底壁および周壁により保持し、
前記リテーナが前記リテーナホルダに保持された状態で、前記羽根車、前記リテーナホルダ、および前記リテーナを前記回転軸に沿って前記メカニカルシールの前記回転リングに向かってさらに移動させ、
前記羽根車を前記回転軸の端部にねじにより固定する工程を含み、
前記周壁は、その縁部に形成されたテーパー面を有しており、前記テーパー面は、前記底壁からの距離とともに前記周壁の内径が大きくなる円錐台形状を有している、ポンプの組み立て方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体用のポンプに関し、特に回転軸に配置されたメカニカルシールを有するポンプに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
図９は、ポンプの一部を示す断面図である。図９に示すように、ポンプは、羽根車５００と、羽根車５００を支持する回転軸５０１と、回転軸５０１に取り付けられたメカニカルシール５０３を有する。羽根車５００、回転軸５０１、およびメカニカルシール５０３は、ポンプケーシング５０５内に配置されている。羽根車５００は、ねじ５０４により回転軸５０１の端部に固定されている。羽根車５００は回転軸５０１と一体に回転可能である。
【０００３】
メカニカルシール５０３は、ポンプケーシング５０５に固定された静止リング５０６と、回転軸５０１に固定された回転リング５０７と、回転リング５０７を静止リング５０６に押し付けるばね５０９を有している。ばね５０９は、回転軸５０１を囲むように配置されている。ばね５０９の端部にはリテーナ５１０が嵌合されており、リテーナ５１０は、羽根車５００のボス部５１１に接触している。リテーナ５１０は、円環状の部材であり、Ｌ字断面を有している。
【０００４】
図１０および図１１は、図９に示すポンプを組み立てるときの分解図である。図１０に示すように、リテーナ５１０は、伸張したばね５０９の先端に支持される。リテーナ５１０は、回転軸５０１の段部５０１ａよりも外側に位置している。羽根車５００を回転軸５０１に近づけ、図１１に示すように、羽根車５００のボス部５１１でリテーナ５１０をメカニカルシール５０３に向かって押す。羽根車５００は、リテーナ５１０を介してばね５０９を収縮させながら、リテーナ５１０をメカニカルシール５０３の回転リング５０７に向かって移動させる。そして、ねじ５０４により羽根車５００を回転軸５０１の端部に固定し、これにより図９に示すポンプが完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
実公平２－２３８３８号公報
実開昭６３－５９２６７号公報
特開平９－１７７６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１０に示すように、ポンプが組み立てられる前のリテーナ５１０は、ばね５０９に支持されているだけであり、リテーナ５１０の位置は不安定である。より具体的には、ばね５０９の先端に保持されているリテーナ５１０は、回転軸５０１と同心状にないことがある。リテーナ５１０が回転軸５０１に対して同心状にない状態で、羽根車５００によりリテーナ５１０をメカニカルシール５０３に向かって押すと、図１２に示すように、リテーナ５１０の内周部が回転軸５０１の段部５０１ａと羽根車５００のボス部５１１との間に挟まれてしまう。結果として、羽根車５００およびリテーナ５１０はそれ以上メカニカルシール５０３に向かって移動することができない。さらには回転軸５０１の段部５０１ａと羽根車５００のボス部５１１との間に挟まれたリテーナ５１０に過大な力が加わり、リテーナ５１０が破損することがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、ポンプを組み立てるときに、リテーナが羽根車と回転軸の段部との間に挟まれることを防ぐことができるポンプを提供する。また、本発明は、そのようなポンプの組み立て方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、回転軸と、前記回転軸に固定された羽根車と、前記回転軸を囲むように配置されたメカニカルシールと、前記メカニカルシールの回転リングを静止リングに押し付けるばねに保持されたリテーナと、前記羽根車の裏側に取り付けられたリテーナホルダを備え、前記リテーナホルダは、前記リテーナが内側に嵌合される周壁と、前記周壁から半径方向内側に延びる底壁を有し、前記周壁は、前記底壁から前記メカニカルシールに向かって突出しており、前記周壁は、その縁部に形成されたテーパー面を有しており、前記テーパー面は、前記底壁からの距離とともに前記周壁の内径が大きくなる円錐台形状を有している、ポンプが提供される。
【０００９】
一態様では、前記リテーナホルダは、前記羽根車および前記回転軸と同心状にある。
一態様では、前記リテーナは、前記ばねの端部に接触する端壁と、前記端壁から前記メカニカルシールの前記回転リングに向かって突出する円筒壁を有し、前記リテーナホルダの前記周壁の内面は、前記リテーナの円筒壁の外面と接触している。
一態様では、前記回転軸は、その外周面に段部を有しており、前記リテーナは、前記段部と前記メカニカルシールの前記回転リングとの間に位置している。
一態様では、前記回転軸は、主軸と、前記主軸の外周面に取り付けられた円筒状の軸スリーブを有しており、前記メカニカルシールの前記回転リングおよび前記静止リングは、前記軸スリーブの外周面を囲んでおり、前記回転軸の前記段部は、前記軸スリーブの端面から構成されている。
一態様では、前記リテーナホルダは、前記羽根車のボス部に取り付けられている。
一態様では、前記ポンプは、前記羽根車を前記回転軸の端部に固定するねじと、前記羽根車と前記ねじとの間の隙間を封止する第１シールと、前記羽根車の前記ボス部の内周面と、前記軸スリーブの外周面との隙間を封止する第２シールをさらに備えている。
【００１０】
一態様では、羽根車および該羽根車の裏側に取り付けられたリテーナホルダを、回転軸に沿ってメカニカルシールに向かって移動させ、前記メカニカルシールの回転リングを静止リングに押し付けるばねに保持されたリテーナを、前記リテーナホルダの底壁および周壁により保持し、前記リテーナが前記リテーナホルダに保持された状態で、前記羽根車、前記リテーナホルダ、および前記リテーナを前記回転軸に沿って前記メカニカルシールの前記回転リングに向かってさらに移動させ、前記羽根車を前記回転軸の端部にねじにより固定する工程を含み、前記周壁は、その縁部に形成されたテーパー面を有しており、前記テーパー面は、前記底壁からの距離とともに前記周壁の内径が大きくなる円錐台形状を有している、ポンプの組み立て方法が提供される。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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