JPH0614479U - 一軸偏心ねじポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユニバーサルジョイントを用いることなく、
一軸偏心ねじポンプを構成し、耐摩耗性に優れた従来よ
り小型化した一軸偏心ねじポンプを提供することを目的
とする。 【構成】 一軸偏心ねじポンプにおいて、ステータを回
転可能に支承するとともに、偏心構造を持つラジアル軸
受を介してステータの回転軸線が駆動シャフトに直結し
たロータの回転軸線から所定距離偏心するように配置し
た一軸偏心ねじポンプである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高粘性流体等の圧送に用いられる一軸偏心ねじポンプに関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

一軸偏心ねじポンプは、粘性の高い流体の輸送に好適なポンプとして、オイル 、塗料、パルプ液等の高粘性流体や、薬液、食品などの圧送に使用されている。 この一軸偏心ねじポンプの構造は、図２に示すように、回転軸に対して偏心し た円形断面を有する雄ねじ状のロータ２を、長円形断面を有し、ピッチがロータ ２の２倍である雌ねじ状の内面を形成したステータ１に内装し、前記ロータ２に は、二つのユニバーサルジョイント10およびコネクティングロッド11を介して駆 動シャフト５が連結され、軸封部６でシールされていた。該駆動シャフト５によ って前記ロータ２を回転させれば、ロータ２は回転軸を中心として回転するとと もに、固定されたステータ１の軸心に対して偏心運動を行うことによって流体を 吸込口７から吐出口８へ圧送できるようになっていた。

【０００３】 また、上記ステータ１はゴムで製作されていたため、使用液の温度に制限を受 け耐摩耗性や耐溶剤性が悪いといった問題があった。そこで、このような問題を 解決するために、ステータ１あるいはロータ２をセラミックスとした一軸偏心ね じポンプが開発されてきた (特公昭62-29781号公報参照) 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記のようにステータ１あるいはロータ２にセラミックスを用いた一 軸偏心ねじポンプであっても、ユニバーサルジョイント10部分は、強度上の問題 からセラミックス化が難しく金属材料が使用されていた。そのため、耐摩耗性が 不充分であり、例えばスラリーを含有した液の圧送にはユニバーサルジョイント 10部の保護が必要とされ、ゴム製のカバーやＯリングによるシール等が採用され ているが、長期にわたって安定した保護機能を有することができず、定期的に点 検、交換を必要とするため限られた範囲の薬液にしか使用できなかった。

【０００５】 また、上記ユニバーサルジョイント10部には圧送流体が付着しやすく、清掃が 困難であるなどの問題点もあった。さらに、ユニバーサルジョイント10部および コネクティングロッド11を有する構造であるため、ポンプ全体が長くなってしま い、設置に広いスペースを必要とするなどの不都合もあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の事情に鑑み、ユニバーサルジョイントを使用することなく、 しかもコンパクトな一軸偏心ポンプを提供すべく、回転軸に対して偏心した円形 断面を有する雄ねじ状のロータを、長円形断面で雌ねじ状の内面をもったステー タに内装してなる一軸偏心ねじポンプにおいて、上記ステータを回転可能に支承 すると共に、該ステータの回転軸線が駆動シャフトに直結したロータの回転軸線 から所定距離偏心するように配置したものである。

【０００７】

【作用】

駆動シャフトに直結したロータを回転させれば、ステータが従動回転して流体 を圧送することができ、ユニバーサルジョイントを使用せずに一軸偏心ねじポン プを構成できる。

【０００８】

【実施例】

本考案を、添付する図面に示す具体的一実施例に基づいて以下詳細に説明する 。なお、説明中従来例と同じ部分は同一符号を用いる。 図１に本考案の一軸偏心ねじポンプの縦断面を示す。ロータ２は、その回転軸 線Ｌ１に対して偏心した円形断面を有する螺旋部２ａとジョイント部２ｂからな る。ロータ２の上記螺旋部２ａが、長円形断面を有し、ピッチが螺旋部２ａの２ 倍である雌ねじ状の内面を形成したステータ１に内装されている。

【０００９】 また、該ステータ１は、ラジアル軸受３およびスラスト軸受４で回転自在に支 承されており、水中軸受を構成している。上記ラジアル軸受３は、ロータ２の回 転軸線Ｌ１に対して所定の寸法偏心した位置でステータ１を回転させるべく偏心 軸受となっており、また、ラジアル軸受３とステータ４の隙間は５〜 200μｍと することでこの隙間を圧送流体が通過し、潤滑、冷却作用をなすことができる。

【００１０】 さらに、これらのラジアル軸受３およびスラスト軸受４はポンプハウジング９ 内に設置され、該ポンプハウジング９に吸込管７ａ、吐出管８ａを取付けて、そ れぞれ吸込口７、吐出口８を形成してある。 一方、上記ロータ２のジョイント部２ｂは、ユニバーサルジョイントを用いる ことなく駆動シャフト５に直結されており、このロータ２の回転軸線Ｌ１から偏 心するように、ラジアル軸受３に支承されたステータ１の回転軸線Ｌ２が配置し ている。なお、この偏心量ｅは、ロータ２の螺旋部２ａにおける回転軸線Ｌ１と 円形断面との偏心量に等しいものである。本考案によれば、ポンプハウジング９ は全体として同心状に形成すればよく、ラジアル軸受３のみでステータ１を偏心 支持できることから高精度でかつ容易に製造できる。

【００１１】 この一軸偏心ねじポンプにおいて、駆動シャフト５によってロータ２を回転さ せると、ロータ２はその回転軸線Ｌ１を中心として回転するが、ロータ２の螺旋 部２ａの動きに伴ってステータ１もその回転軸線Ｌ２を中心として従動回転し、 その結果従来と同様に流体を吸込口７から吐出口８へ圧送することができる。そ のため、ユニバーサルジョイントを用いることなく、一軸偏心ねじポンプを構成 することができ、ポンプ全体の構造が簡略化され、長さも大幅に短くできる。

【００１２】 なお、本考案の一軸偏心ねじポンプでは、摺動特性、耐摩耗性の点からステー タ１、ロータ２、ラジアル軸受３、スラスト軸受４はアルミナ、ジルコニア、炭 化珪素、窒化珪素などのセラミックスで形成することが望ましいが、軸受を構成 する部分にはフッ素樹脂、エンジニアリングプラスチック等の樹脂系材料や金属 、カーボン等の従来使用されている材質を使用することもできる。

【００１３】 ここで、実際に図１に示す一軸偏心ねじポンプを試作し、流体の圧送テストを 行った。ポンプを構成するロータ２の螺旋部２ａの直径は30mmで偏心量ｅは６mm とし、ステータ１のピッチを 150mmとした。上記ロータ２を 400rpm で回転させ て清水を圧送すると、吐出圧力１kg/cm²において吐出量８Ｌ/minとなり、実用上 充分な性能を示した。

【００１４】 また、従来のユニバーサルジョイントを持った一軸偏心ねじポンプでは困難で あったスラリーを含有する液でも、ジョイント部の保護機構を特に必要としない ため安定して圧送することが可能である。 さらに、ロータ２が２回転する間にステータ１が１回転するため従来ポンプに 対して２倍の回転数を必要とするが、これにより、回転数制御による流量のコン トロールを行う場合、モータの回転ムラによる影響が1/2 になるため、より正確 な流量コントロールを行うことができる。

【００１５】

【考案の効果】

本考案は、上述のように、一軸偏心ねじポンプにおいて、ステータを回転可能 に支承するとともに、偏心構造を持ったラジアル軸受を介してステータの回転軸 線が駆動軸に直結したロータの軸線から所定距離偏心するように設置したことに よって、ユニバーサルジョイントを用いることなく、一軸偏心ねじポンプを構成 できるため、構造が簡単で長期にわたり安定した運転が可能となる。

【００１６】 また、本考案は、小型化が可能であり、圧送流体の付着物を容易に除去できる など、さまざまな特徴を持った一軸偏心ねじポンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係わる一軸偏心ねじポンプを
示す縦断面図である。

【図２】従来の一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…ステータ ２…ロータ ３…ラジアル軸受 ４…スラスト軸受 ５…駆動シャフト ６…軸封部材 ７…吸込口 ８…吐出口 ９…ポンプハウジング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に対して偏心した円形断面を有す
   る雄ねじ状のロータを、長円形断面で雌ねじ状の内面を
   もったステータに内装してなる一軸偏心ねじポンプにお
   いて、上記ステータを回転可能に支承すると共に、該ス
   テータの回転軸線が駆動シャフトに直結したロータの回
   転軸線から所定距離偏心するように配置したことを特徴
   とする一軸偏心ねじポンプ。