特許 6302279 回転機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6302279

(24)【登録日】2018年3月9日

(45)【発行日】2018年3月28日

(54)【発明の名称】回転機器

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/60 20060101AFI20180319BHJP

   F04D 29/00 20060101ALI20180319BHJP

【ＦＩ】

   F04D29/60 B

   F04D29/00 Z

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-31932(P2014-31932)

(22)【出願日】2014年2月21日

(65)【公開番号】特開2015-158139(P2015-158139A)

(43)【公開日】2015年9月3日

【審査請求日】2016年11月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100114487

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 幸作

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100117411

【弁理士】

【氏名又は名称】串田 幸一

(72)【発明者】

【氏名】姜 世ゴ

(72)【発明者】

【氏名】中村 陽一

(72)【発明者】

【氏名】川畑 潤也

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００７４７６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−０６１０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３３０４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ ２９／６０

Ｆ０４Ｄ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転機器であって、
開口部が形成された第１のケーシング面と、該第１のケーシング面に隣接する第２のケーシング面であって、前記第１のケーシング面と角度θ１で交差する第２のケーシング面と、を有するケーシングと、
前記開口部を塞ぐためのプロテクタであって、第１のプロテクタ面と、該第１のプロテクタ面に隣接する第２のプロテクタ面であって、前記第１のプロテクタ面と角度θ２で交差する第２のプロテクタ面と、を有するプロテクタと
を備え、
前記プロテクタは、前記第２のケーシング面のみに固定されるように構成され、
前記プロテクタが前記ケーシングから取り外された状態において、前記角度θ２は、前記角度θ１よりも大きく、
前記プロテクタは、前記第２のプロテクタ面が前記第２のケーシング面に固定され、前記第１のプロテクタ面が弾性変形して、該第１のプロテクタ面の前記第２のプロテクタ面と反対側の縁部が前記第１のケーシング面に密着した状態で前記ケーシングに取り付けられるように構成された
回転機器。

【請求項2】

回転機器であって、
開口部が形成された第１のケーシング面と、該第１のケーシング面に隣接する第２のケーシング面であって、前記第１のケーシング面と角度θ１で交差する第２のケーシング面と、を有するケーシングと、
前記開口部を塞ぐためのプロテクタであって、第１のプロテクタ面と、該プロテクタ面に隣接する第２のプロテクタ面であって、前記第１のプロテクタ面と角度θ２で交差する第２のプロテクタ面と、を有するプロテクタと
を備え、
前記プロテクタは、前記第１のケーシング面および前記第２のケーシング面のうちの前記第２のケーシング面のみに、固定されるように構成され、
前記プロテクタは、弾性を有する材料によって形成されており、
前記角度θ１および前記角度θ２は、前記プロテクタが前記ケーシングから取り外された状態において、θ１＋５≦θ２≦θ１＋１５を満たす
回転機器。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の回転機器であって、
前記第２のプロテクタ面には、雄ネジを挿入するための孔部が、前記第１のプロテクタ面と反対の側が切り欠かれて形成されている
回転機器。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の回転機器であって、
前記プロテクタは、１つの雄ネジのみによって前記ケーシングに固定される
回転機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機器のケーシングに形成された開口部を塞ぐための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

回転機器のケーシングには、保守・点検の目的で開口部が設けられることがある。かかる開口部は、通常時は、人の上肢（例えば手）が挿入されて回転部分に接触することから保護するために、着脱可能なプロテクタによって塞がれており、保守・点検が必要となったときに、プロテクタが取り外される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５８−９２４９５号公報

【特許文献2】特開平７−２４７９８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したプロテクタは、ＪＩＳに規定された安全距離の基準を満たす必要があることは勿論であるが、それに加えて、着脱作業が容易に行えることが望まれる。また、回転機器の運転に伴うプロテクタの振動・騒音を極力抑制することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

本発明の第１の形態によれば、回転機器が提供される。この回転機器は、開口部が形成された第１のケーシング面と、第１のケーシング面に隣接する第２のケーシング面であって、第１のケーシング面と角度θ１で交差する第２のケーシング面と、を有するケーシングと、開口部を塞ぐためのプロテクタであって、第１のプロテクタ面と、第１のプロテクタ面に隣接する第２のプロテクタ面であって、第１のプロテクタ面と角度θ２で交差する第２のプロテクタ面と、を有するプロテクタと、を備える。プロテクタは、第２のケーシング面のみに固定されるように構成される。プロテクタがケーシングから取り外された状態において、角度θ２は、角度θ１よりも大きい。プロテクタは、第２のプロテクタ面が第２のケーシング面に固定され、第１のプロテクタ面が弾性変形して、第１のプロテクタ面の第２のプロテクタ面と反対側の縁部が第１のケーシング面に密着した状態でケーシングに取り付けられるように構成される。

【0007】

かかる回転機器によれば、ケーシングの第２のケーシング面のみにプロテクタを固定することによって、プロテクタをケーシングに取り付けることができる。したがって、ケーシングの複数の面でプロテクタを固定する場合と比べて、プロテクタの着脱作業が非常に容易である。しかも、プロテクタは、弾性変形によって第１のプロテクタ面の縁部が第１のケーシング面に密着した状態でケーシングに取り付けられる。つまり、プロテクタは、第１のプロテクタ面が弾性変形の復元力によって第１のケーシング面を押圧した状態で、ケーシングに取り付けられることができる。したがって、回転機器の運転に伴って生じるプロテクタの振動・騒音を抑制できる。

【0008】

本発明の第２の形態によれば、回転機器が提供される。この回転機器は、開口部が形成された第１のケーシング面と、第１のケーシング面に隣接する第２のケーシング面であっ
て、第１のケーシング面と角度θ１で交差する第２のケーシング面と、を有するケーシングと、開口部を塞ぐためのプロテクタであって、第１のプロテクタ面と、プロテクタ面に隣接する第２のプロテクタ面であって、第１のプロテクタ面と角度θ２で交差する第２のプロテクタ面と、を有するプロテクタと、を備える。プロテクタは、第１のケーシング面および第２のケーシング面のうちの第２のケーシング面のみに、固定されるように構成される。プロテクタは、弾性を有する材料によって形成されている。角度θ１および角度θ２は、プロテクタがケーシングから取り外された状態において、θ１＋５≦θ２≦θ１＋１５を満たす。かかる回転機器によれば、第１の形態と同様の効果を奏する。

【0009】

本発明の第３の形態によれば、第１または第２の形態において、第２のプロテクタ面には、雄ネジを挿入するための孔部が、第１のプロテクタ面と反対の側が切り欠かれて形成されている。かかる形態によれば、ケーシングに雄ネジを仮締めした後に、プロテクタをケーシング上に位置決めできるので、位置決め作業が容易になる。また、第２のプロテクタ面が第２のケーシング面に対して傾いた状態でプロテクタを位置決めし、その後、雄ネジを本締めすれば、第１のプロテクタ面が自然に弾性変形するので、プロテクタの取り付け作業がいっそう容易になる。

【0010】

本発明の第４の形態によれば、第１ないし第３の形態のいずれかにおいて、プロテクタは、１つの雄ネジのみによってケーシングに固定される。かかる形態によれば、プロテクタを１点留めでケーシングに固定することができるので、プロテクタの取り付け作業がいっそう容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施例としてのポンプシステムの概略構成を示す説明図である。

【図2】軸受ケーシングにプロテクタが取り付けられた状態を示す説明図である。

【図3】軸受ケーシングの開口部にプロテクタが取り付けられる前後の開口部の周辺を示す拡大図である。

【図4】取り外されたプロテクタを示す図である。

【図5】プロテクタの２つの面の交差角度についての評価試験結果を示す図表である。

【図6】第２実施例としての軸受ケーシングの開口部およびプロテクタの構成を示す拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

Ａ．実施例：

【0013】

図１は、本発明の一実施例としてのポンプシステム１０の概略構成を示す。図示するように、ポンプシステム１０は、モータ１１とカップリング１２とポンプ２０とを備えている。モータ１１とポンプ２０とは、カップリング１２（図１では、ガード内に収容されている）を介して連結されている。ポンプ２０には、ポンプ軸受（図示省略）を取り囲む軸受ケーシング３０が設けられている。軸受ケーシング３０は、鉛直方向に延在する第１のケーシング面３１と、第１のケーシング面３１と隣接し（交わり）、水平方向（鉛直方向と直交する方向）に延在する第２のケーシング面３２と、を備えている。第１のケーシング面３１には、開口部３３が形成されている。この開口部３３は、軸受ケーシング３０に収容されたポンプ軸封部分の保守・点検を行うために設けられている。

【0014】

図２は、図１に示す軸受ケーシング３０にプロテクタ５０が取り付けられた状態を示す。図示するように、軸受ケーシング３０の開口部３３は、プロテクタ５０によって完全に塞がれている。通常、軸受ケーシング３０には、図２に示すようにプロテクタ５０が取り付けられており、軸封部分の保守・点検が必要な際にのみプロテクタ５０が取り外される。

【0015】

図３は、プロテクタ５０が取り付けられる前後の開口部３３の周辺を示す拡大図である。図３（ａ）は、プロテクタ５０の取付前の状態を示し、図３（ｂ）は、取付後の状態を示す。図４は、軸受ケーシング３０から取り外された状態のプロテクタ５０を示す。図３（ａ）に示すように、第１のケーシング面３１と第２のケーシング面３２とは、角度θ１（本実施例では９０°）で交わっている。第１のケーシング面３１の開口部３３は、略矩形形状を有しており、その下端は、第１のケーシング面３１の下端、すなわち、第１のケーシング面３１と第２のケーシング面３２との交差線のところで終端している。第２のケーシング面３２には、第１のケーシング面３１の近傍に１つのボルト孔３６が形成されている。なお、開口部３３の形状および第１のケーシング面３１上の位置は、任意の形状および位置とすることができる。また、ボルト孔３６の位置は、第１のプロテクタ面５１に撓みを生じさせるために（詳細は後述する）、第１のケーシング面３１と第２のケーシング面３２との交差線に近いほど望ましい。

【0016】

図４に示すように、プロテクタ５０は、略Ｌ字形状を有しており、第１のプロテクタ面５１と第２のプロテクタ面５２とを有している。第１のプロテクタ面５１と第２のプロテクタ面５２とは、隣接しており、角度θ２で交わっている。角度θ２は、角度θ１よりも若干大きく、θ１，θ２は、本実施例では、次式（１）を満たす関係にある。角度θ１が９０°の場合、角度θ２は、９５°以上かつ１０５°以下で設定される。本実施例では、角度θ２は、９８°である。
θ１＋５≦θ２≦θ１＋１５・・・（１）

【0017】

図４に示すように、第２のプロテクタ面５２には、雄ネジ（本実施例ではボルト６０）を挿入するための孔部５３が形成されている。この孔部５３は、第１のプロテクタ面５１と反対の側が第２のプロテクタ面５２の縁部まで切り欠かれて、略Ｕ字状に形成されている。孔部５３の第１のプロテクタ面５１側の端部の位置は、第１のプロテクタ面５１に撓みを生じさせるために（詳細は後述する）、第１のプロテクタ面５１と第２のプロテクタ面５２との交差線に近いほど望ましい。このプロテクタ５０は、弾性を有する材料によって形成されている。本実施例では、プロテクタ５０の材料は、金属であるが、弾性を有する任意の材料、例えば、樹脂などであってもよい。

【0018】

かかるプロテクタ５０は、例えば、以下のようにして、軸受ケーシング３０に取り付けることができる。まず、ボルト孔３６にボルト６０が仮締めされる。次に、ボルト６０が孔部５３の第１のケーシング面３１側の端部付近に位置するように、プロテクタ５０が配置される。このとき、第１のプロテクタ面５１と第２のプロテクタ面５２とが交差する角度θ２は、第１のケーシング面３１と第２のケーシング面３２とが交差する角度θ１よりも大きいので、第２のプロテクタ面５２は、その第１のプロテクタ面５１側が第２のケーシング面３２に対して隙間が生じた状態になる。この状態でボルト６０が本締めされるにしたがって、上記隙間が徐々に低減される。これによって、第１のプロテクタ面５１の第２のプロテクタ面５２と反対側の縁部が、第１のケーシング面３１に当接し、第１のプロテクタ面５１が、角度θ２が小さくなる方向に撓んで弾性変形し、角度θ２は、図３（ｂ）に示すように最終的におよそθ１まで弾性変形する。このとき、第１のプロテクタ面５１の第２のプロテクタ面５２と反対側の縁部は、第１のプロテクタ面５１の弾性変形に対する復元力によって、第１のケーシング面３１と密着する。

【0019】

以上説明したポンプシステム１０によれば、第２のケーシング面３２のみにプロテクタ５０を固定することによって、プロテクタ５０を軸受ケーシング３０に取り付けることができる。したがって、軸受ケーシング３０の第１のケーシング面３１および第２のケーシング面３２の両方でプロテクタ５０を固定する場合と比べて、プロテクタ５０の着脱作業が非常に容易である。しかも、プロテクタ５０は、第１のプロテクタ面５１が弾性変形の
復元力によって第１のケーシング面３１を押圧した状態で、軸受ケーシング３０に取り付けられる。したがって、ポンプシステム１０の運転に伴って生じるプロテクタ５０の振動・騒音を抑制できる。

【0020】

また、ポンプシステム１０によれば、孔部５３が切り欠き形状を有していることによって、ボルト孔３６にボルト６０を仮締めした後に、プロテクタ５０を第２のケーシング面３２上に位置決めできるので、位置決め作業が容易になる。また、第２のプロテクタ面５２が第２のケーシング面３２に対して傾いた状態でプロテクタ５０を位置決めし、その後、ボルト６０を本締めすることによって、第１のプロテクタ面５１が自然に弾性変形するので、プロテクタ５０の取り付け作業がいっそう容易になる。

【0021】

さらに、ポンプシステム１０によれば、１つのボルト６０のみで、すなわち、１点留めでプロテクタ５０を軸受ケーシング３０に固定することができるので、プロテクタ５０の取り付け作業がいっそう容易になる。

【0022】

図５は、プロテクタ５０について、第１のプロテクタ面５１と第２のプロテクタ面５２とが交差する角度θ２についての評価試験結果を示す。本試験では、厚み１ｍｍのＳＵＳ３０４製のプロテクタ５０と、第１のケーシング面３１と第２のケーシング面３２とが交差する角度θ１が９０°の軸受ケーシング３０と、を用いて、複数の角度θ２の各々について、密着条件と弾性条件について評価を行った。密着条件および弾性条件は、以下の通りである。
密着条件：プロテクタ５０が軸受ケーシング３０にネジ固定された状態において、第１のプロテクタ面５１の第２のプロテクタ面５２と反対側の縁部が第１のケーシング面３１に密着すること。
弾性条件：プロテクタ５０が軸受ケーシング３０にネジ固定された状態において、第１のプロテクタ面５１が弾性変形していること（弾性範囲内で変形が生じており、塑性変形が生じていないこと）。

【0023】

図示するように、角度θ２が９５°以上、かつ、１０５°以下の場合に、換言すれば、角度θ２が角度θ１よりも５°〜１５°の任意の角度だけ大きい場合に、密着条件および弾性条件の両方を満たす結果が得られた。この結果は、角度θ１が９０°の場合に限らず、概して、任意の角度θ１について適用される。

【0024】

Ｂ．変形例：
Ｂ−１．変形例１：
軸受ケーシング３０の開口部は、２つの面に亘って形成されていてもよい。この場合、開口部は、プロテクタの２つの面によって塞がれてもよい。図６は、連続する２つの開口部をプロテクタで塞ぐ場合の実施形態を示す。図示するように、軸受ケーシング１３０は、第１のケーシング面１３１と第２のケーシング面１３２とを有している。第１のケーシング面１３１には、開口部１３３が形成されており、第２のケーシング面１３２には、開口部１３４が形成されている。第２のケーシング面１３２の開口部１３４の両脇には、第１のケーシング面１３１に近接した位置にボルト孔１３７，１３８が形成されている。開口部１３３と開口部１３４とは、連続的に形成されている。かかる開口部１３３，１３４を塞ぐためのプロテクタ１５０は、第１のプロテクタ面１５１と第２のプロテクタ面１５２とを有している。第２のプロテクタ面１５２には、開口部１３４の両脇に２つの孔部１５６，１５７が形成されている。かかるプロテクタ１５０は、上述した手順によって、ボルト１６１，１６２によって、軸受ケーシング１３０に固定される。その結果、開口部１３３が第１のプロテクタ面１５１によって塞がれ、開口部１３４が第２のプロテクタ面１５２によって塞がれる。

【0025】

Ｂ−２．変形例２：
上述したプロテクタ５０，１５０は、種々の回転機器に使用可能である。こうした回転機器としては、例えば、液体用攪拌機、遠心送排風機、軽荷重用コンベア、発電機、ウォームギア減速機、コンベア、ホイスト、エレベータ、ラインシャフト、ホールミル、レシプロ式コンプレッサ、ハンマーミル、クラッシャ、舶用プロペラなどを例示できる。

【0026】

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

【符号の説明】

【0027】

１０…ポンプシステム
１１…モータ
１２…カップリング
２０…ポンプ
３０，１３０…軸受ケーシング
３１，１３１…第１のケーシング面
３２，１３２…第２のケーシング面
３３，１３３，１３４…開口部
３６，１３７，１３８…ボルト孔
５０，１５０…プロテクタ
５１，１５１…第１のプロテクタ面
５２，１５２…第２のプロテクタ面
５３，１５６，１５７…孔部
６０，１６１，１６２…ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】