JP2008185146A - 偏心軸の軸封構造およびポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動部とロータとを連結する偏心軸継手が移送液に接液せず、偏心軸継手の長寿命化を図ることができるとともに、分解時に内部に残存し処分すべき移送液の量が少ないポンプ装置を提供する。
【解決手段】 偏心回動運動するロータ１４に取り付けられるシール部材１６を、このロータ１４が偏心回動運動自在に挿通する挿通孔２４ａを有する仕切り板２４の壁面に対して封止状態で当接させる。ロータ１４は、ステータ１５の内孔１５ａに回動自在に装着されている。偏心軸継手１３は、仕切り壁２４を基準にしてステータ１５と反対側の位置に配置され、ロータ１４の端部と、駆動軸２５の端部とを互いに連結している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、偏心回動運動するロータを軸封するための偏心軸の軸封構造およびそれを備えるポンプ装置に関する。

従来のポンプ装置の一例を、図１８を参照して説明する（例えば、特許文献１参照。）。このポンプ装置１は、同図に示すように、一軸偏心ねじポンプ２を備えており、この一軸偏心ねじポンプ２は、ロータ３とステータ４とを有している。ロータ３は、雄ねじ形状であり、雌ねじ形状の内孔４ａを有するステータ４に嵌挿されている。そして、このロータ３の一端は、オルダム型偏心軸継手５を介して駆動軸６と連結している。この駆動軸６は、減速機付き電気モータである駆動部７によって回転駆動される。

そして、偏心軸継手５及び駆動軸６は、ケーシング８及びベース９内に収納されている。また、ステータ４の先端部には、ノズル８ａを介してニードルノズル８ｂが取り付けられている。

この図１８に示すポンプ装置１によれば、駆動部７が回転駆動すると、この駆動部７の回転が、駆動軸６及び偏心軸継手５を介して一軸偏心ねじポンプ２のロータ３に伝達されて、このロータ３を所定方向に偏心回転させることができる。そして、このロータ３の偏心回転運動によって、例えば液体（以下、「移送液」という）を入口９ａから流入させてニードルノズル８ｂから吐出することができる。
特開２００４−３６０４６９号公報

しかし、図１８に示す従来の技術のポンプ装置１では、ロータ３が偏心回動運動するため、ロータ３にＯリングなどの軸封部材によって、軸封することすることが難しく、偏心回動運動しない、つまり軸心が一定位置で回転する駆動軸６に軸封部材Ｓ１が設けられている。それ故、偏心軸継手５は、移送液に接液する位置に設置されることとなる。偏心軸継手５が前記移送液に接液しないようにするために、偏心軸継手５は、その全周が可撓性のシールカバーＳ２によって覆われている。そしてシールカバーＳ２内は、偏心軸継手５の潤滑性を確保するために潤滑剤で満たされている。

このようなポンプ装置１では、偏心軸継手５をシールカバーＳ２で被覆しなければならず、使用可能な偏心軸継手５の構造が制限される。また偏心軸継手５が可動することによって、シールカバーＳ２が破損するおそれがある。シールカバーＳ２が破損すると、可撓性のシールカバーＳ２内に前記移送液が流れ込み、偏心軸継手５に対し充分な潤滑ができない。それ故、偏心軸継手５を覆うシールカバーＳ２の材質などが制限され、ポンプ装置１の設計の自由度が低くなってしまう。

このように偏心軸継手５を接液側に配置することにより種々の問題が生じるおそれがあり、このような問題を解決すべく、偏心回動運動するロータ３を軸封する軸封構造の開発が望まれている。

本発明の目的は、偏心回動運動するロータを軸封する偏心軸の軸封構造およびそれを備えるポンプ装置を提供することである。

請求項１の発明に係る偏心軸の軸封構造は、偏心回動運動する偏心軸と、この偏心軸が偏心回動運動自在に挿通する挿通孔を有する仕切り壁との間を封止する偏心軸の軸封構造であって、前記偏心軸に取り付けられた第１シール部材が、前記仕切り壁の壁面に対して封止状態で当接するものである。

請求項１の発明に係る偏心軸の軸封構造によると、偏心軸が偏心回動運動すると、この偏心軸に取り付けられている第１シール部材が、仕切り壁の壁面に当接した状態で同方向に偏心回動運動する。このようにして、偏心回動運動する偏心軸と、この偏心軸が挿通する挿通孔の内周縁との隙間を封止することができる。

請求項２の発明に係る偏心軸の軸封構造は、前記第１シール部材は、その軸線方向に向かって半径方向外側に向かって広がる円環状のシール、前記軸線方向に向って半径方向内側に向かってすぼむ円環状のシール、又は前者を後者の外周に装着したものである。

請求項２の発明に係る偏心軸の軸封構造によると、軸線方向に向かうに従って半径方向外方に向って広がるシール、軸線方向に向かうに従って半径方向外方にすぼまる円環状のシール、又は前者を後者の外周に装着したものを仕切り壁に当接させて封止状態を確保しているので、前記シールが撓んだ状態で仕切り壁に当接する。これによって、例えば偏心軸が、機械構造上の軸方向の微小な遊びによって、位置ずれしても、シールが撓むことで封止状態を維持することができる。

請求項３の発明に係る軸封構造は、前記第１シール部材をメカニカルシールとしたものである。

請求項３の発明に係る偏心軸の軸封構造によると、メカニカルシールを仕切り壁に当接させ、偏心軸の軸封を達成することができる。メカニカルシールを用いることによって、偏心軸を軸封している状態で偏心軸の軸方向の変位を許容することができ、偏心軸が軸方向に振動しても、偏心軸の軸封状態を維持することができる。

請求項４の発明に係る偏心軸の軸封構造において、前記第１シール部材は、前記仕切り壁に当接する当接体と、この当接体が装着され前記当接体を前記偏心軸に取り付けるためのシール取付部とを有し、前記シール取付部は、その内周部と、前記偏心軸の外周面との間が第２シール部材で封止され、前記偏心軸の軸方向に移動自在に取り付けられているものである。

請求項４の発明に係る軸封構造によると、シール取付部は、偏心軸の軸方向に移動自在に取り付けられているので、シール取付部に装着される当接体と、仕切り壁の壁面との間隔が適切な距離となるように調整することができる。これによって、容易に偏心軸と挿通孔の内周縁との隙間を封止することができる。また、このような移動自在なシール取付部は、その内周部と偏心軸の外周部との間が、第２シール部材によって封止されている。これによってシール取付部が移動自在であっても、偏心軸とシール取付部との間を確実に封止することができる。

請求項５の発明に係るポンプ装置は、前記偏心軸の軸封構造を備えるポンプ装置であって、前記偏心軸は、一軸偏心ねじポンプのロータであり、このロータは、ステータの内孔に回動自在に装着され、前記仕切り壁を基準にして前記ステータと反対側の位置に偏心軸継手が配置され、この偏心軸継手は、ロータの端部と、回転駆動軸の端部とを互いに連結されているものである。

請求項５の発明に係るポンプ装置によると、回転駆動軸が回転すると、この回転力が偏心軸継手を介してロータに伝達されてロータが回転する。ロータが回転することによって、移送流体、例えば液体を吐出することができる。また、偏心軸の軸封構造によって、偏心軸と、この偏心軸が挿通する挿通孔の内周縁との隙間が封止されているので、ステータ側の位置にある液体が、この隙間を通って偏心軸継手に接液することを防止できる。

請求項１の発明に係る偏心軸の軸封構造によると、偏心回動運動する偏心軸と、この偏心軸が挿通する挿通孔の内周縁との隙間を第１シール部材で封止する構成としたので、偏心回動運動する偏心軸に対しても軸封を行うことができる。これによって従来のように軸心が一定の位置で回動する軸だけでなく、軸心が振れ回る偏心軸にも軸封構造を適用することができる。

請求項５の発明に係るポンプ装置によると、偏心軸であるロータの部分で封止できるので、このポンプ装置によって例えば移送される移送流体が、偏心軸継手に接触しないようにすることができる。よって、偏心軸継手をシールカバーで被覆せずに、潤滑液で潤滑することができ、偏心軸継手の寿命を延すことができる。

そして、偏心軸であるロータの部分で封止できるので、たとえば偏心軸継手や回転駆動軸を収納する部分に移送流体が流れないようにすることができ、よって、移送液が流れる領域を比較的狭くすることができる。その結果、ポンプ装置内に収容される移送液の量を少なくすることができ、これによって、メンテナンス等の分解時に、処分液を少なくすることができて経済的であり、環境面からも好ましい。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の図面符号を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。また実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図１は、本発明の第１の実施の形態のポンプ装置１０を示す断面図である。ポンプ装置１０は、図示しないタンクまたはカートリッジ（以下、「タンクなど」という）に接続され、前記タンクから供給される液体を定量で吐出するものである。ポンプ装置１０は、いわゆる一軸偏心ねじポンプ装置であり、たとえばロボットアームの先端２０に設けられ、接着剤またはシール材等を塗布し、または容器に液体を充填する際に用いられる。ポンプ装置１０は、基本的にハウジング１１と、モータ１２と、偏心軸継手１３と、ロータ１４と、ステータ１５と、シール部材１６を有する。ポンプ装置１０は、基本軸線Ｌ１（以下、「軸線Ｌ１」という）を有する。

ハウジング１１は、ベース２１と、ケーシング２２と、ノズル２３と、仕切り板２４とを有している。ベース２１は、ロボットアームの先端２０などに固定され、軸線Ｌ１方向（以下、単に「Ｚ方向」という)に貫通する貫通孔２１ａを有し、Ｚ方向一方の開口端部２１ｂがＺ方向に突出している。ケーシング２２は、Ｚ方向に貫通する貫通孔２２ａが形成され、Ｚ方向一端部２２ｂの内周部が半径方向外方に向かって凹み、段部２２ｃを形成している。ケーシング２２の一端部２２ｂには、ベース２１の開口端部２１ｂがシールを達成した状態で嵌合され、これによってベース２１とケーシング２２とが連結されている。このようにして嵌合される開口端部２１ｂと段部２２ｃとの間には、円環状の仕切り板２４が介在している。仕切り壁である仕切り板２４は、前記開口端部２１ｂと段部２２ｃとによってシールを達成した状態で挟持されている。このようにして配設される仕切り板２４は、連結されるベース２１およびケーシング２２内の空間を、ベース２１側の収納室１１ａとケーシング２２側の貯留室１１ｂとに仕切り、収納室１１ａと貯留室１１ｂとが挿通孔２４ａによって連通されている。

ノズル２３は、ロボットアームの先端２０に固定され、Ｚ方向に貫通する吐出孔２３ａを有する。ノズル２３は、それとケーシング２２との間にステータ１５が介在するように配設され、ステータ１５がノズル２３とケーシング２２とによって挟持されている。

ステータ１５は、円筒状に形成され、その内部に断面が長円形の雌ねじ状の内孔１５ａが形成されている。ステータ１５は、その軸線が軸線Ｌ１に一致し、そのＺ方向中間部１５ｂの外周部が残余の外周部よりも大径に形成されている。ステータ１５は、そのＺ方向一端部１５ｃがケーシング２２のＺ方向他端部２２ｄにシールを達成した状態で挿入され、またＺ方向他端部１５ｄがノズル２３のＺ方向一端部２３ｂにシールを達成した状態で挿入されている。このようにステータ１５は、ケーシング２２およびノズル２３に挿入され、ケーシング２２およびノズル２３によって前記Ｚ方向中間部１５ｂが挟持されている。ノズル２３のＺ方向他端部２３ｃは、図示しないニードルノズルなどが螺着可能に構成されている。

モータ１２は、回動駆動可能な駆動軸２５を有し、駆動軸２５をベース２１に挿入している状態で、ベース２１のＺ方向他端部２１ｃに取り付けられている。駆動軸２５とベース２１の貫通孔２１ａの内周縁との隙間には、Ｕ字シール２６が設けられ、これによってシールが達成され、収納室１１ａが第１収納室２７ａと第２収納室２７ｂとに分断されている。

モータ１２の駆動軸２５には、偏心軸継手１３を介してロータ１４が連結されている。偏心軸継手１３は、いわゆるオルダム継手であり、ロータ１４が駆動軸２５に対して半径方向に偏心した状態で、駆動軸２５の回動力をロータ１４に伝達可能に構成されている。具体的に説明すると、偏心軸継手１３は、駆動軸２５の遊端部に一体的に形成される第１突起部１３ａと、ロータ１４のＺ方向一端部に一体的に形成される第２突起部１３ｃと、中間体１３ｂとを有する。第１突起部１３ａおよび第２突起部１３ｃは、駆動軸２５の半径方向であって互いに垂直な２方向にそれぞれ摺動変位可能に中間体１３ｂに設けられ、中間体１３ｂによって連結されている。これによって駆動軸２５とロータ１４とが偏心回動運動可能に連結される。偏心軸継手１３は、第１収納室２７ａに設けられている。

ロータ１４は、断面が円形の雄ねじ状に形成されている。ロータ１４は、第１収納室２７ａから、挿通孔２４ａおよびケーシング２２を偏心回動運動自在に挿通し、ステータ１５の内孔１５ａに挿入されている。このようにして構成されるロータ１４には、シール部材１６が外嵌されている。

図２は、シールベース２８を示す斜視図である。図３は、シールベース２８を示す平面図である。図４は、シールベース２８を示す底面図である。図５は、シールベース２８を示す右側面図である。図６は、シールベース２８を図３の切断線Ａ−Ａで切断して見た断面図である。図７は、シールベース２８を図４の切断線Ｂ−Ｂで切断して見た断面図である。図８は、シールベース２８を図５の切断線Ｃ−Ｃで切断して見た断面図である。以下、図１を参照しつつ説明する。第１シール部材であるシール部材１６は、ゴムおよび合成樹脂などの弾性部材からなり、シールベース２８とリップシール２９とを有する。

シール取付部であるシールベース２８は、ゴムおよび合成樹脂などの弾性部材からなり、大略的に円筒状に形成され、その外周部が段状に形成されている。これによってシールベース２８には、その外径が大きい大径部２８ａと、外径が小さい小径部２８ｂとが形成される。シールベース２８には、Ｚ方向に延びる雌ねじ状の挿通孔２８ｅが形成され、この挿通孔２８ｅにロータ１４が挿通されている。さらに挿通孔２８ｅの小径部２８ｂ側には、その内周部に半径方向外方に向かって凹む凹部２８ｃが周方向全周にわたって形成され、この凹部２８ｃにＯリング３０が嵌合されている。第２シール部材であるＯリング３０は、ロータ１４の外周部と凹部２８ｃとに挟持され、シールを達成している。

大径部２８ａには、内周面から外周面にわたって半径方向に貫通する位置決め孔２８ｄが形成されている。位置決め孔２８ｄには、位置決め部材である六角孔付きねじ３５が螺合されている。六角孔付きねじ３５は、これをシールベース２８に挿通されているロータ１４に圧接させることによって、ロータ１４にシールベース２８を固定することができる。このようにして構成されるシールベース２８には、小径部２８ｂの外周部にリップシール２９が外嵌される。

図９は、リップシール２９を示す斜視図である。図１０は、リップシール２９を示す平面図である。図１１は、リップシール２９を示す底面図である。図１２は、図１０に示す切断線Ｄ−Ｄで切断して見たリップシール２９を示す断面図である。当接体であるリップシール２９は、いわゆるＶ字シールであり、ゴムおよび合成樹脂などの弾性材料からなり、円環状に形成され、その外周部に周方向全周にわたって半径方向内方に凹む、Ｖ字状の凹所３１が形成されている。この凹所３１の頂点３１ａより軸線方向一端２９ａ側の部分を装着部３２といい、凹所３１の頂点３１ａより軸線方向他端２９ｂ側の部分を当接部３３という。装着部３２は、シールベース２８の小径部２８ｂに外嵌可能に形成されている。当接部３３は、軸線方向において、軸線方向一端２９ａから他端２９ｂに向かうに従って半径方向外方に広がる円環状、つまりフレア状に形成されている。このように形成されるリップシール２９は、凹所３１の頂点３１ａを基点として、当接部３３が軸線方向に撓むことができる。

このようにして構成されるリップシール２９は、装着部３２がシールベース２８にシールを達成している状態で外嵌され、シールベース２８とともにシール部材１６を構成する。シール部材１６は、ロータ１４に外嵌して貯留室１１ｂに配設されている。このシール部材１６をロータ１４に沿ってＺ方向に摺動変位させ、当接部３３を仕切り板２４の貯留室１１ｂに臨む壁面２４ｂに圧接する。圧接することで、当接部３３が撓んだ状態で仕切り板２４に当接し挿通孔２４ａの周囲がシールされ、シール部材１６によって挿通孔２４ａが覆われる。さらにＯリング３０によってロータ１４とシールベース２８との間がシールされる。このようにシールを達成している状態でシールベース２８に螺合されている六角孔付きねじ３５をロータ１４に圧接し、ロータ１４にシールベース２８を固定し、ロータ１４にシール部材１６を装着する。このようにシール部材１６を装着することで、当接部３３がロータ１４のＺ方向の微小な移動又は振動（この微小な移動又は振動は、偏心軸継手１３自体が有する微小な遊びによって生じる。）等を吸収し、当接部３３と仕切り板２４とが圧接されている状態を維持することができる。これによって微小な移動または振動等生じてもシール性能を確保することができる。

シール部材１６をＺ方向に摺動変位させて配置しているので、シール部材１６および仕切り板２４の加工精度が低くとも、当接部３３を仕切り板２４にしっかりと圧接することで挿通孔２４ａの周囲がシールされる。ポンプ装置１０では、このような簡単な作業で確実にシールすることができる。また当接部３３をＺ方向に圧接して挿通孔２４ａの周囲をシールすることによって、当接部３３が仕切り板２４と当接したままの状態でロータ１４に偏心回動運動させることができ、偏心回動運動するロータ１４の軸封を達成することができる。このようにロータ１４の軸封を達成することによって、第１収納室２７ａと貯留室１１ｂとが分断され、かつ第１収納室２７ａと貯留室１１ｂとの間がシールされる。

このようにして分断される第１収納室２７ａ、第２収納室２７ｂおよび貯留室１１ｂには、ハウジング１１の外方とそれぞれ連通する流路が形成されている。第１収納室２７ａに連通する流路を潤滑剤供給路３４ａ、第２収納室２７ｂに連通する流路を大気開放孔３４ｂ、貯留室１１ｂと連通する流路を移送液供給路３４ｃという。潤滑剤供給路３４ａには、潤滑剤を供給するための潤滑剤供給装置が接続され、第１収納室２７ａには、潤滑剤が充填されている。また潤滑剤供給路３４ａは、締結部材がシールを達成した状態で螺合可能に構成され、第１収納室２７ａを潤滑剤で満たした後に、この前記締結部材によって潤滑剤が漏れないように第１収納室２７ａが密封可能になっている。移送液供給路３４ｃには、前述のタンクまたはカートリッジなどの液体供給装置が供給管（図示せず）を介して接続されており、貯留室１１ｂは、タンクまたはカートリッジから供給される移送液で満たされている。

このようにして移送液で満たされる貯留室１１ｂと第１収納室２７ａと間は、前述の通りシールされており、第１収納室２７ａに移送液が流入することがなく、偏心軸継手１３が移送液に接液することがない。したがって従来の技術のように偏心軸継手１３をシールカバーで覆う必要がなく構成を簡単にすることができる。また第１収納室２７ａに移送液が流入せず、潤滑剤と移送液とが混液せず、第１収納室２７ａを潤滑剤だけで満たすことができる。これによって、偏心軸継手１３の焼きつき防止および潤滑性を確保することができる。さらに第１収納室２７ａに連なる潤滑剤供給路３４ａがハウジング１１に形成され、潤滑剤供給路３４ａに潤滑剤供給装置が接続されているので、潤滑剤の供給を容易に行うことができ、潤滑不足による故障を抑制することができる。さらに潤滑剤供給路３４ａに潤滑剤を循環させる循環装置を接続することによって、潤滑剤の不足および潤滑剤の劣化による偏心軸継手１３の損傷を防ぐことができ、さらなるポンプの長寿命化を図ることができる。

また第１収納室２７ａと貯留室１１ｂとを分割することによって、第１収納室２７ａにおいて様々な潤滑剤を用いることができ、従来の技術のようなシールカバーを有するポンプ装置では使用することができない潤滑剤、たとえばゴムに対して使用できない潤滑剤であっても用いることができる。これによって種々の偏心軸継手１３を使用することができ、ポンプ設計上の自由度が向上する。種々の偏心軸継手１３を用いることができるので、使用者の用途に合わせて偏心軸継手１３の構造を代えてポンプ装置の設計を行うことができ、たとえばポンプ装置１０の小型化を図ることができる。

また第１収納室２７ａと貯留室１１ｂとを分断することによって、貯留室１１ｂの容積が小さくなる。これによってハウジング１１内で貯留される移送液が少なくなる。メンテナンスなどでポンプ装置１０を分解する際に、貯留室１１ｂ内に残る移送液は、処分される。すなわちポンプ装置１０では、分解する際に処分すべき移送液を少なくすることができる。

このようにして構成されるポンプ装置１０の動作について説明する。モータ１２の駆動軸２５を回転駆動させると、偏心軸継手１３を介してロータ１４に回動力が伝達され、ロータ１４が回動する。このときロータ１４は、ステータ１５に挿通されているので、ステータ１５の内孔１５ａに沿って、軸線Ｌ１まわりに公転するとともに自転する、つまり偏心回動運動する。このロータ１４の偏心回動運動によって、ステータ１５内の移送液が、内孔１５ａを通ってＺ方向一端部１５ｃからＺ方向他端部１５ｄに定量で送り出される。このようにステータ１５内の移送液を送り出すことができるので、液体供給装置から供給された貯留室１１ｂの移送液がステータ１５に導かれることによって、前記移送液がノズル２３から定量で送り出され吐出される。また前記方向と逆方向にロータ１４を偏心回動運動させると、ノズル２３から貯留室１１ｂへ液体を吸引することができる。

このようなポンプ装置１０の動作時において、貯留室１１ｂの内圧力が第１収納室２７ａの内圧力よりも高い場合、当接部３３が移送液によって仕切り板２４に押し付けられ、これによって当接部３３と仕切り板２４とが互いにより密着し、より確実にシールを達成することができる。

図１３は、第２の実施の形態のポンプ装置１０Ａを示す断面図である。図１４は、リップシール２９Ａを示す断面図である。ポンプ装置１０Ａのシール部材１６Ａには、シールベース２８とリップシール２９Ａが含まれる。当接体であるリップシール２９Ａは、大略的に円筒状に形成され、その内周部の軸線方向中間部に、周方向全周にわたって半径方向外方に凹む、Ｖ字状の凹所３１Ａが形成されている。この凹所３１Ａの頂点３１ｂより軸線方向一端２９ａ側の部分を装着部３２Ａといい、凹所３１Ａの頂点３１ｂより軸線方向他端２９ｂ側の部分を当接部３３Ａという。装着部３２Ａは、シールベース２８の小径部２８ｂに外嵌可能に形成されている。当接部３３Ａは、円環状に形成され、Ｚ方向において軸線方向一端２９ａから他端２９ｂに向かうにつれて半径方向内方にすぼまるように形成されている。このように形成されるリップシール２９Ａは、凹所３１の頂点３１ｂを基点として、当接部３３Ａが軸線方向に撓むことができる。

このようにして構成されるリップシール２９Ａは、装着部３２Ａがシールベース２８にシールを達成している状態で外嵌され、シールベース２８とともにシール部材１６Ａを構成している。このようにして構成されるシール部材１６Ａは、ロータ１４に外嵌させて貯留室１１ｂに配設され、またロータ１４に沿ってＺ方向に摺動変位させることによって、当接部３３が仕切り板２４の壁面２４ｂに圧接されている。圧接することで、当接部３３Ａが撓んだ状態で仕切り板２４に当接し、挿通孔２４ａの周囲がシールされ、シール部材１６Ａによって挿通孔２４ａが覆われる。さらにＯリング３０によってロータ１４とシールベース２８との間がシールされる。このようにシールを達成している状態でシールベース２８に螺合されている六角孔付きねじ３５をロータ１４に圧接してロータ１４にシールベース２８を固定し、ロータ１４にシール部材１６を装着する。これによって第１収納室２７ａと貯留室１１ｂとが分断され、かつ第１収納室２７ａと、貯留室１１ｂとの間のシールが達成される。

このようにして構成されるシール部材１６Ａ内は、図１３に示すように、挿通孔２４ａを介して第１収納室２７ａと連通している。それ故、貯留室１１ｂの内圧力が第１収納室２７ａの内圧力より低い場合、第１収納室２７ａの内圧力によって当接部３３Ａが仕切り板２４に圧接される。このように当接部３３Ａが仕切り板２４に圧接されることによって、シールがより良好に達成される。

本実施の形態のポンプ装置１０Ａによれば、実施の第１の形態のポンプ装置１０の特有の作用効果を除き、実施の第１の形態のポンプ装置１０と同様の作用効果を達成する。

図１５は、第３の実施の形態のポンプ装置１０Ｂを示す断面図である。ポンプ装置１０Ｂは、第１の実施の形態のポンプ装置１０と構成が類似している。ポンプ装置１０と異なる点は、貯留室１１ｂに配設されていたシール部材１６を第１収納室２７ａに配設し、当接部３３が仕切り板２４の第１収納室２７ａに臨む壁面２４ｃに圧接させてシールを達成している点である。このような構成は、第２の実施の形態のポンプ装置１０Ａと同様に、第１収納室２７ａの内圧力が貯留室１１ｂの内圧力より高い場合、第１の実施の形態のポンプ装置１０Ａと同様の作用効果を達成する。

図１６は、第４の実施の形態のポンプ装置１０Ｃを示す断面図である。ポンプ装置１０Ｃのシール部材１６Ｃは、第２の実施の形態のポンプ装置１０Ａのシール部材１６Ａのリップシール２９Ａに、実施の第１の形態のポンプ装置１０のリップシール２９を外嵌して構成される。このように構成すると、第１収納室２７ａの内圧力で、リップシール２９Ａの当接部３３Ａが仕切り板２４に圧接され、また貯留室１１ｂの内圧力で、リップシール２９の当接部３３が仕切り板２４に圧接されて、シールが達成される。このように各リップシール２９，２９Ａが、各部屋２７ａ，１１ｂの内圧力によって圧接されるので、第１収納室２７ａおよび貯留室１１ｂの内圧力が変動し、前記内圧力の大小関係が変化しても、確実にシールを達成することができる。

本実施の形態のポンプ装置１０Ｃによれば、第１および第２の実施の形態のポンプ装置１０，１０Ａと同様の作用効果を達成することができる。

図１７は、第５の実施の形態のポンプ装置１０Ｄを示す図である。ポンプ装置１０Ｄのシール部材１６Ｄは、シールベース４１とリップシール２９とを有する。シールベース４１は、その内部にロータ１４を挿通可能な雌ねじ状の挿通孔４１ａが形成され、大略的に円筒状に形成されている。この挿通孔４１ａには、ロータ１４が挿通されている。さらにシールベース４１の軸線方向中間部４１ｂの内周部には、半径方向外方に向かって凹む凹部４１ｃが形成され、この凹部４１ｃにＯリング３０が嵌合されている。このＯリング３０は、シールベース４１に挿通されるロータ１４と凹部４１ｃとに挟持され、シールを達成している。またシールベース４１は、その軸線方向中間部４１ｂの外周部が周方向全周にわたって半径方向内方に凹み、軸線方向一端部４１ｄに内周部から外周部にわたって半径方向に貫通する位置決め孔位置決め孔４１ｅが形成されている。位置決め孔４１ｅには、位置決め部材である六角孔付きねじ３５が螺合されている。

このようにして構成されるシールベース４１は、ロータ１４に外嵌されている状態で、軸線方向中間部４１ｂが仕切り板２４を挿通し、軸線方向一端部４１ｄが収納室１１ａに配設され、軸線方向他端部４１ｆが貯留室１１ｂに配設される。さらにシールベース４１には、軸線方向中間部４１ｂの外周部の軸線方向他端部４１ｆ側にリップシール２９が外嵌される。リップシール２９は、貯留室１１ｂに配設され、第１の実施の形態と同様に、シールベース４１をロータ１４に沿ってＺ方向に変位させることによって、当接部３３が仕切り板２４の壁面２４ｂに圧接され、シールを達成する。このように構成することによって六角孔付きねじ３５が第１収納室２７ａに配設され、六角孔付きねじ３５が移送液に接液しない。それ故、六角孔付きねじ３５の経年劣化に伴う移送液の汚染を防止できるとともに、このような移送液の汚染を防止するために六角孔付きねじ３５を加工する必要がない。

本実施の形態のポンプ装置１０Ｄによれば、第１の実施の形態のポンプ装置１０の特有の作用効果を除き、第１の実施の形態のポンプ装置１０と同様の作用効果を達成することができる。

また本実施の形態では、偏心軸継手１３がオルダム継手である場合について説明しているけれども、第１収納室２７ａと貯留室１１ｂとを分断することによって、第１収納室２７ａで使用可能な潤滑剤が多様化するので、他の種類の軸継手を使用することができる。前記他の種類の軸継手は、駆動軸２５の回動力を伝達し、かつ駆動軸２５の半径方向に変位可能に、駆動軸２５とロータ１４とを連結する軸継手であればよい。このように種々の軸継手を用いることができ、ポンプ装置１０の設計の自由度が向上する。また本実施の形態では、リップシール２９にＶ字シールを用いているけれども、ばねで付勢して当接部３３を仕切り板２４に圧接するようなメカニカルシールを用いてもよく、Ｚ方向のシールが確保できればよい。メカニカルシールは、たとえばロータ１４にシールを達成して外嵌され、Ｏリングなどの円環状のシール部材と、前記Ｏリングを仕切り板２４に向って付勢するばね部材から成る。このようなメカニカルシールを用いることによって、仕切り板２４とＯリングとの間が封止されている状態を維持しつつ、ロータ１４の軸方向、つまりＺ方向の移動を許容することができる。これによってロータ１４が微小な移動又は振動をしても、シールが維持され、貯留室１１ｂから第１収納室２７ａに移送液が流入することを阻止することができる。

本実施の形態では、仕切り壁として仕切り板２４がベース２１およびケーシング２２に対し別体で設けられているけれども、ベース２１またはケーシング２２に仕切り壁を一体的に形成してもよい。またシールベース２８とリップシール２９とが別体で形成されているけれども、これらを一体的に成形してもよい。

以上のように、本発明に係るポンプ装置は、偏心回動運動するロータを軸封する場合に好適に用いられる。

本発明の第１の実施の形態のポンプ装置を示す断面図である。 シールベースを示す斜視図である。 シールベースを示す平面図である。 シールベースを示す底面図である。 シールベースを示す右側面図である。 シールベースを図３の切断線Ａ−Ａで切断して見た断面図である。 シールベースを図４の切断線Ｂ−Ｂで切断して見た断面図である。 シールベースを図５の切断線Ｃ−Ｃで切断して見た断面図である。 リップシールを示す斜視図である。 リップシールを示す平面図である。 リップシールを示す底面図である。 図１０に示す切断線Ｄ−Ｄで切断して見たリップシールを示す断面図である。 第２の実施の形態のポンプ装置を示す断面図である。 リップシールを示す断面図である。 第３の実施の形態のポンプ装置を示す断面図である。 第４の実施の形態のポンプ装置を示す断面図である。 第５の実施の形態のポンプ装置を示す図である。 従来の技術のポンプ装置を示す断面図である。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ ポンプ装置
１１ ハウジング
１１ａ 収納室
１１ｂ 貯留室
１２ モータ
１３ 偏心軸継手
１４ ロータ
１５ ステータ
１６ シール部材
２４ 仕切り板
２４ａ 挿通孔
２５ 駆動軸
２８，２８Ｄ シールベース
２９，２９Ａ リップシール
３５ 六角孔付きねじ

Claims (5)

1. 偏心回動運動する偏心軸と、この偏心軸が偏心回動運動自在に挿通する挿通孔を有する仕切り壁との間を封止する偏心軸の軸封構造であって、
   前記偏心軸に取り付けられた第１シール部材が、前記仕切り壁の壁面に対して封止状態で当接することを特徴とする偏心軸の軸封構造。
2. 前記第１シール部材は、その軸線方向に向かうに従って半径方向外側に向かって広がる
   円環状のシール、前記軸線方向に向かうに従って半径方向内側に向かってすぼむ円環状のシール、又は前者を後者の外周に装着したものであることを特徴とする請求項１記載の偏心軸の軸封構造。
3. 前記第１シール部材は、メカニカルシールであることを特徴とする請求項１記載の偏心軸の軸封構造。
4. 前記第１シール部材は、前記仕切り壁に当接する当接体と、この当接体が装着され前記当接体を前記偏心軸に取り付けるためのシール取付部とを有し、
   前記シール取付部は、その内周部と、前記偏心軸の外周面との間が第２シール部材で封止され、前記偏心軸の軸方向に移動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の偏心軸の軸封構造。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の偏心軸の軸封構造を備えるポンプ装置であって、
   前記偏心軸は、一軸偏心ねじポンプのロータであり、このロータは、ステータの内孔に回動自在に装着され、
   前記仕切り壁を基準にして前記ステータと反対側の位置に偏心軸継手が配置され、この偏心軸継手は、ロータの端部と、回転駆動軸の端部とを互いに連結することを特徴とするポンプ装置。

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