JPH1061564A - 螺旋状シールを利用したポンプ - Google Patents
螺旋状シールを利用したポンプInfo
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- JPH1061564A JPH1061564A JP8237297A JP23729796A JPH1061564A JP H1061564 A JPH1061564 A JP H1061564A JP 8237297 A JP8237297 A JP 8237297A JP 23729796 A JP23729796 A JP 23729796A JP H1061564 A JPH1061564 A JP H1061564A
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
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- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 螺旋状シールに軸方向への押し込み力を作用
させるだけでなく、螺旋状シールにより形成される螺旋
状の流体通路の容積を変えることにより流体の圧力を増
加できるようにして、大きな流体圧を得られるポンプを
提供する。 【解決手段】 筒部材４内に軸部材１を偏心させて挿入
し、軸部材１と筒部材４の間に螺旋状シール３を設け、
筒部材４と軸部材１との相対的な回転により、螺旋状シ
ール３の各巻線間の螺旋通路の容積を変化できるように
するとともに、螺旋状シール３で流体を軸方向に押し込
められるようにした。
させるだけでなく、螺旋状シールにより形成される螺旋
状の流体通路の容積を変えることにより流体の圧力を増
加できるようにして、大きな流体圧を得られるポンプを
提供する。 【解決手段】 筒部材４内に軸部材１を偏心させて挿入
し、軸部材１と筒部材４の間に螺旋状シール３を設け、
筒部材４と軸部材１との相対的な回転により、螺旋状シ
ール３の各巻線間の螺旋通路の容積を変化できるように
するとともに、螺旋状シール３で流体を軸方向に押し込
められるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒部材内に偏心し
て挿入された軸部材の外周と筒部材の内周との間に螺旋
状シールを設け、その螺旋状シールの回転（軸部材と筒
部材の相対的な回転に基づく自転または公転を含む）に
より、螺旋状シールにより形成される螺旋通路の体積が
巻線１段ごとに密封された状態で連続的に変化し、軸方
向の一方側に流体を強制吐出するようにした螺旋状シー
ルを利用したポンプに関する。
て挿入された軸部材の外周と筒部材の内周との間に螺旋
状シールを設け、その螺旋状シールの回転（軸部材と筒
部材の相対的な回転に基づく自転または公転を含む）に
より、螺旋状シールにより形成される螺旋通路の体積が
巻線１段ごとに密封された状態で連続的に変化し、軸方
向の一方側に流体を強制吐出するようにした螺旋状シー
ルを利用したポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】筒部材の内周に軸部材を同心状に嵌合し
て、その接合面部分に螺旋通路を形成することにより流
体エネルギの変換をさせる装置として、（１）螺旋通路
を流れる流体の圧力あるいは流量を制御するもの、
（２）筒部材と軸部材のうち螺旋通路を形成した方の部
材を、回転することにより螺旋通路中の流体を螺旋通路
の進行方向に押出させてポンプ作用をさせるもの、
（３）螺旋通路に圧力流体を流すことにより螺旋通路を
形成した方の部材を回転させてハイドロリックタービン
等の作用をさせるものがある。さらに本願発明者が先に
提案した流体エネルギの変換構造として、筒部材の内周
に軸部材を同心状に挿入して両者の接合面部分に、螺旋
溝を設けてその中に螺旋状シールを挿入させて、ポンプ
作用をさせたものが知られている。その場合、筒部材又
は軸部材を回転することにより螺旋状シールを回転さ
せ、螺旋状シールに沿って流れる流体に軸方向の押す力
を作用させて流体の圧力を増加させている。
て、その接合面部分に螺旋通路を形成することにより流
体エネルギの変換をさせる装置として、（１）螺旋通路
を流れる流体の圧力あるいは流量を制御するもの、
（２）筒部材と軸部材のうち螺旋通路を形成した方の部
材を、回転することにより螺旋通路中の流体を螺旋通路
の進行方向に押出させてポンプ作用をさせるもの、
（３）螺旋通路に圧力流体を流すことにより螺旋通路を
形成した方の部材を回転させてハイドロリックタービン
等の作用をさせるものがある。さらに本願発明者が先に
提案した流体エネルギの変換構造として、筒部材の内周
に軸部材を同心状に挿入して両者の接合面部分に、螺旋
溝を設けてその中に螺旋状シールを挿入させて、ポンプ
作用をさせたものが知られている。その場合、筒部材又
は軸部材を回転することにより螺旋状シールを回転さ
せ、螺旋状シールに沿って流れる流体に軸方向の押す力
を作用させて流体の圧力を増加させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において螺旋
状シールを筒部材と軸部材との接合面間に設けて、螺旋
状シールを回転させることにより、それに沿って流れる
流体の圧力を増加させるものは、軸部材が筒部材の内周
に同心状に挿入されている。そのため流体には、螺旋状
シールの回転による軸方向への押し込み力だけが流体の
圧力増加に作用するだけであり、流体の圧力増加をより
大きくすることが困難であった。そこで本発明は、螺旋
状シールに軸方向への押し込み力を作用させるだけでな
く、螺旋状シールにより形成される螺旋状の流体通路
（螺旋溝）の容積を変えることにより流体の圧力を増加
できるようにして、大きな流体圧を得られる様にしたポ
ンプを提供することを目的とする。
状シールを筒部材と軸部材との接合面間に設けて、螺旋
状シールを回転させることにより、それに沿って流れる
流体の圧力を増加させるものは、軸部材が筒部材の内周
に同心状に挿入されている。そのため流体には、螺旋状
シールの回転による軸方向への押し込み力だけが流体の
圧力増加に作用するだけであり、流体の圧力増加をより
大きくすることが困難であった。そこで本発明は、螺旋
状シールに軸方向への押し込み力を作用させるだけでな
く、螺旋状シールにより形成される螺旋状の流体通路
（螺旋溝）の容積を変えることにより流体の圧力を増加
できるようにして、大きな流体圧を得られる様にしたポ
ンプを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成した本発
明の螺旋状シールを利用したポンプは、軸方向両端が蓋
材で閉じられた円筒状の筒部材の内周内に、筒部材の内
径より少し小径の円柱状の軸部材を筒部材の中心軸に対
して偏心させて挿入するとともに、軸部材の外周に、螺
旋溝を設けてその中に螺旋状シールを挿入して、螺旋状
シールの各巻線部間に螺旋通路を形成した。そして、軸
部材を筒部材の中心軸から偏心した軸の回りに自転させ
るか、軸部材を筒部材の内周面に沿って偏心公転させる
か、筒部材を軸部材の外周面に沿って偏心公転させるこ
とにより、筒部材内に流入された流体（液体または気
体）を加圧できるようになっている。
明の螺旋状シールを利用したポンプは、軸方向両端が蓋
材で閉じられた円筒状の筒部材の内周内に、筒部材の内
径より少し小径の円柱状の軸部材を筒部材の中心軸に対
して偏心させて挿入するとともに、軸部材の外周に、螺
旋溝を設けてその中に螺旋状シールを挿入して、螺旋状
シールの各巻線部間に螺旋通路を形成した。そして、軸
部材を筒部材の中心軸から偏心した軸の回りに自転させ
るか、軸部材を筒部材の内周面に沿って偏心公転させる
か、筒部材を軸部材の外周面に沿って偏心公転させるこ
とにより、筒部材内に流入された流体（液体または気
体）を加圧できるようになっている。
【０００５】本発明のもう１つの螺旋状シールを利用し
たポンプでは、軸方向両端が蓋材で閉じられた円筒状の
筒部材の内周内に、筒部材の内径より少し小径の円柱状
の軸部材を筒部材の中心軸に対して偏心させて挿入する
とともに、筒部材の内周に、螺旋溝を設けてその中に螺
旋状シールを挿入して、螺旋状シールの各巻き線部間に
螺旋通路を形成した。そして、筒部材をその回転軸心を
軸部材の中心と偏心させて回転させるか、軸部材を筒部
材の内周面に沿って偏心公転させるか、筒部材を軸部材
の外周面に沿って偏心公転させることにより、筒部材に
流入された流体を加圧できるようになっている。
たポンプでは、軸方向両端が蓋材で閉じられた円筒状の
筒部材の内周内に、筒部材の内径より少し小径の円柱状
の軸部材を筒部材の中心軸に対して偏心させて挿入する
とともに、筒部材の内周に、螺旋溝を設けてその中に螺
旋状シールを挿入して、螺旋状シールの各巻き線部間に
螺旋通路を形成した。そして、筒部材をその回転軸心を
軸部材の中心と偏心させて回転させるか、軸部材を筒部
材の内周面に沿って偏心公転させるか、筒部材を軸部材
の外周面に沿って偏心公転させることにより、筒部材に
流入された流体を加圧できるようになっている。
【０００６】上記の螺旋状シールを利用したポンプで
は、筒部材内に、軸部材を偏心して挿入して両者間に螺
旋状シールを設けて、螺旋状シールにより軸部材を筒部
材の内周で相対的に回転したり、軸部材または筒部材を
偏心回転（自転または公転）させることができる。この
ため、相対的に回転（自転または公転）する螺旋状シー
ルは、本願発明者が先に提案した特許第２５１５９９２
号の原理を利用して周方向の各巻線間の密封性を保持
し、また軸方向には各巻線間に発生する圧力差、または
周方向での摺動による軸方向分力により螺旋状シールが
その螺旋溝に摺接されて保持される。このように作用す
る螺旋状シールにより、流体を軸方向に押して圧力を増
加させるとともに、軸部材と筒部材管の相対的な偏心回
転（自転または公転）により、軸部材と筒部材との間に
形成される螺旋通路の容積が連続的に変化させられ、流
体の圧力をより大きく増加させることができる。
は、筒部材内に、軸部材を偏心して挿入して両者間に螺
旋状シールを設けて、螺旋状シールにより軸部材を筒部
材の内周で相対的に回転したり、軸部材または筒部材を
偏心回転（自転または公転）させることができる。この
ため、相対的に回転（自転または公転）する螺旋状シー
ルは、本願発明者が先に提案した特許第２５１５９９２
号の原理を利用して周方向の各巻線間の密封性を保持
し、また軸方向には各巻線間に発生する圧力差、または
周方向での摺動による軸方向分力により螺旋状シールが
その螺旋溝に摺接されて保持される。このように作用す
る螺旋状シールにより、流体を軸方向に押して圧力を増
加させるとともに、軸部材と筒部材管の相対的な偏心回
転（自転または公転）により、軸部材と筒部材との間に
形成される螺旋通路の容積が連続的に変化させられ、流
体の圧力をより大きく増加させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の螺旋状シールを利用した
ポンプの第１実施例を図１により説明する。円柱状の軸
部材１の外周に螺旋溝２が設けられて、その螺旋溝２内
に弾性変形可能な螺旋状シール３が設けられる。なお、
螺旋状シール３は硬質ゴム、プラスチック、金属などで
弾性変形可能に形成され、螺旋溝２の深さは、螺旋状シ
ール３の全体が入りこめる様にし、後記するように螺旋
状シール３が偏心回転される時にその半径方向の螺旋溝
の深さ以内で、螺旋溝２から出たり入り込んだりできる
ようになっている。軸部材１は、円筒状の筒部材４の内
周にその中心軸と小間隔偏心させて挿入され、筒部材４
と軸部材１との間で螺旋状シール３の各巻線間に螺旋通
路が形成されるようになっている。筒部材４の軸方向両
端は蓋材６で閉じられており、かつ筒部材４の軸方向の
両端部に流入口７と流出口８が設けられ、軸部材１が回
転されると、流入口７から筒部材４内に流体が流入さ
れ、軸部材１の自転により流体が螺旋状シールにより軸
方向に押されるとともに、螺旋通路の容積変化により流
体が加圧されて流出口８の側に送られ、さらに流出口８
から外部に流出されるようになっている。
ポンプの第１実施例を図１により説明する。円柱状の軸
部材１の外周に螺旋溝２が設けられて、その螺旋溝２内
に弾性変形可能な螺旋状シール３が設けられる。なお、
螺旋状シール３は硬質ゴム、プラスチック、金属などで
弾性変形可能に形成され、螺旋溝２の深さは、螺旋状シ
ール３の全体が入りこめる様にし、後記するように螺旋
状シール３が偏心回転される時にその半径方向の螺旋溝
の深さ以内で、螺旋溝２から出たり入り込んだりできる
ようになっている。軸部材１は、円筒状の筒部材４の内
周にその中心軸と小間隔偏心させて挿入され、筒部材４
と軸部材１との間で螺旋状シール３の各巻線間に螺旋通
路が形成されるようになっている。筒部材４の軸方向両
端は蓋材６で閉じられており、かつ筒部材４の軸方向の
両端部に流入口７と流出口８が設けられ、軸部材１が回
転されると、流入口７から筒部材４内に流体が流入さ
れ、軸部材１の自転により流体が螺旋状シールにより軸
方向に押されるとともに、螺旋通路の容積変化により流
体が加圧されて流出口８の側に送られ、さらに流出口８
から外部に流出されるようになっている。
【０００８】軸部材１の両端にそれぞれ回転軸９が取付
けられ、各回転軸９は、蓋材６の中央孔１０に軸受１１
ａ、１１ｂを介して保持され、各回転軸９は筒部材４の
中心軸から偏心されているので、軸部材１はその偏心軸
を中心に自転される。軸部材の回転駆動装置としてはモ
ーター１２が使用され、軸部材の片側に設けた回転軸９
が軸受１１ａを貫通してモーター１２に連結されてい
る。本実施例では、一方の回転軸９のみが蓋材６から外
側に突出されるので、その突出側の軸受１１ａのみが密
封性を有するように構成され、他方の回転軸９は蓋材６
の内周部に設けた軸受１１ｂにより保持されている。そ
して、軸部材が回転されたときに、一体に回転される螺
旋状シールが螺旋通路内の流体を軸方向に移動させると
ともに、螺旋通路内の容積が変化されることにより流入
口７から流出口８に移動される流体が加圧される。
けられ、各回転軸９は、蓋材６の中央孔１０に軸受１１
ａ、１１ｂを介して保持され、各回転軸９は筒部材４の
中心軸から偏心されているので、軸部材１はその偏心軸
を中心に自転される。軸部材の回転駆動装置としてはモ
ーター１２が使用され、軸部材の片側に設けた回転軸９
が軸受１１ａを貫通してモーター１２に連結されてい
る。本実施例では、一方の回転軸９のみが蓋材６から外
側に突出されるので、その突出側の軸受１１ａのみが密
封性を有するように構成され、他方の回転軸９は蓋材６
の内周部に設けた軸受１１ｂにより保持されている。そ
して、軸部材が回転されたときに、一体に回転される螺
旋状シールが螺旋通路内の流体を軸方向に移動させると
ともに、螺旋通路内の容積が変化されることにより流入
口７から流出口８に移動される流体が加圧される。
【０００９】次に、第２実施例の螺旋状シールを利用し
たポンプについて図２により説明する。この実施例も、
図１の場合と同様に、軸方向両端が蓋材６で閉じられた
円筒状の筒部材４の中に、円柱状の軸部材１が筒部材４
の中心軸に偏心させて挿入されている。また、軸部材１
の外周に螺旋溝２が形成され、その中に螺旋状シール３
が設けられ、その各巻線間に螺旋通路が形成されてい
る。さらに筒部材４の軸方向の両端部に、流体の流入口
７と流出口８が設けられて、流入口７から螺旋通路を介
して流出口に流体が流れるようになっている。
たポンプについて図２により説明する。この実施例も、
図１の場合と同様に、軸方向両端が蓋材６で閉じられた
円筒状の筒部材４の中に、円柱状の軸部材１が筒部材４
の中心軸に偏心させて挿入されている。また、軸部材１
の外周に螺旋溝２が形成され、その中に螺旋状シール３
が設けられ、その各巻線間に螺旋通路が形成されてい
る。さらに筒部材４の軸方向の両端部に、流体の流入口
７と流出口８が設けられて、流入口７から螺旋通路を介
して流出口に流体が流れるようになっている。
【００１０】そして、軸部材１の軸方向両端に偏心カム
継手２１が取付けられ、その偏心カム継手２１に回転軸
９が挿入され、一方の回転軸９は筒部材４の蓋材６を貫
通してモーター１２に連結され、他方の回転軸９は蓋材
６の孔に軸受１１ｂを介して支持されている。偏心カム
継手２１は、図２（ｂ）に示すように筒体２１ａに設け
た偏心孔内に軸受２１ｂが設けられ、その軸受内に回転
軸９が挿入され、回転軸９が回転されたときに偏心カム
を取付けた軸部材１が自転することなく筒部材４の内周
面に沿って公転するようになっている。なお、モーター
１２に連結される回転軸９は、密封性を有する軸受２３
を介して蓋材６に保持されている。上記のように構成さ
れたポンプでは、モーター１２により回転軸９が回転さ
れると、偏心カム継手２１により軸部材１が偏心回転
（公転）され、それにより一体に回転される螺旋状シー
ル３に流体が軸方向に押されるとともに、螺旋通路の容
積変化により流体が加圧される。
継手２１が取付けられ、その偏心カム継手２１に回転軸
９が挿入され、一方の回転軸９は筒部材４の蓋材６を貫
通してモーター１２に連結され、他方の回転軸９は蓋材
６の孔に軸受１１ｂを介して支持されている。偏心カム
継手２１は、図２（ｂ）に示すように筒体２１ａに設け
た偏心孔内に軸受２１ｂが設けられ、その軸受内に回転
軸９が挿入され、回転軸９が回転されたときに偏心カム
を取付けた軸部材１が自転することなく筒部材４の内周
面に沿って公転するようになっている。なお、モーター
１２に連結される回転軸９は、密封性を有する軸受２３
を介して蓋材６に保持されている。上記のように構成さ
れたポンプでは、モーター１２により回転軸９が回転さ
れると、偏心カム継手２１により軸部材１が偏心回転
（公転）され、それにより一体に回転される螺旋状シー
ル３に流体が軸方向に押されるとともに、螺旋通路の容
積変化により流体が加圧される。
【００１１】次に、第３実施例の螺旋状シールを利用し
たポンプについて図３により説明する。この実施例も、
図１の場合と同様に、軸方向両端が蓋材６で閉じられた
円筒状の筒部材４の中に、円柱状の軸部材１が筒部材４
の中心軸と偏心させて挿入されている。また、軸部材１
の外周に螺旋溝２が形成され、その中に螺旋状シール３
が設けられ、その各巻線間に螺旋通路が形成されてい
る。
たポンプについて図３により説明する。この実施例も、
図１の場合と同様に、軸方向両端が蓋材６で閉じられた
円筒状の筒部材４の中に、円柱状の軸部材１が筒部材４
の中心軸と偏心させて挿入されている。また、軸部材１
の外周に螺旋溝２が形成され、その中に螺旋状シール３
が設けられ、その各巻線間に螺旋通路が形成されてい
る。
【００１２】そして、軸部材１の軸方向両端に支軸３１
が取付けられ、各支軸３１は筒部材４の蓋材６を貫通し
て外側に突出され固定支持されるようになっている。支
軸３１が蓋材６を貫通する孔部分には、図３（ｂ）に示
す偏心カム軸受３２が設けられ、その偏心カム軸受３２
は筒体３２ａの偏心孔内に軸受３２ｂを設けてその軸受
を支軸３１が貫通させられ、その偏心カム軸受３２の部
分は密封状に構成されている。
が取付けられ、各支軸３１は筒部材４の蓋材６を貫通し
て外側に突出され固定支持されるようになっている。支
軸３１が蓋材６を貫通する孔部分には、図３（ｂ）に示
す偏心カム軸受３２が設けられ、その偏心カム軸受３２
は筒体３２ａの偏心孔内に軸受３２ｂを設けてその軸受
を支軸３１が貫通させられ、その偏心カム軸受３２の部
分は密封状に構成されている。
【００１３】また筒部材４の外周に偏心カム３４軸受が
設けられ、その偏心カム軸受３４は前記の支軸３１を保
持する偏心カム軸受３２と同一の偏心状態に形成されて
いる。そして、偏心カム軸受３４の外周リング３４ａの
外周に歯溝３５が設けられ、その歯溝３５にモーター１
２に駆動される歯車３６が噛み合わされて、筒部材４が
その内周を軸部材の外周面に沿わせて偏心公転できるよ
うになっている。また外周リング３４ａ内の偏心孔部に
軸受３４ｂを設け、その内周部を筒部材４の外周に連結
させて筒部材４を偏心公転できるようにしている。この
実施例では、筒部材４が偏心公転するので、各支軸３１
に蓋材６を挟んだ両側を連通する流入路７ａと流出路８
ａが設けられ、流入路７ａから螺旋通路を介して流出路
８ａに流体が流れるようになっている。上記のように構
成されたポンプでは、モーター１２により筒部材４が軸
部材１の外周を偏心公転し、その偏心公転により相対的
に軸部材１が公転されることになるので、前記実施例と
同様に螺旋状シール３により流体が軸方向に押されると
ともに、螺旋通路の容積変化により流体が加圧される。
設けられ、その偏心カム軸受３４は前記の支軸３１を保
持する偏心カム軸受３２と同一の偏心状態に形成されて
いる。そして、偏心カム軸受３４の外周リング３４ａの
外周に歯溝３５が設けられ、その歯溝３５にモーター１
２に駆動される歯車３６が噛み合わされて、筒部材４が
その内周を軸部材の外周面に沿わせて偏心公転できるよ
うになっている。また外周リング３４ａ内の偏心孔部に
軸受３４ｂを設け、その内周部を筒部材４の外周に連結
させて筒部材４を偏心公転できるようにしている。この
実施例では、筒部材４が偏心公転するので、各支軸３１
に蓋材６を挟んだ両側を連通する流入路７ａと流出路８
ａが設けられ、流入路７ａから螺旋通路を介して流出路
８ａに流体が流れるようになっている。上記のように構
成されたポンプでは、モーター１２により筒部材４が軸
部材１の外周を偏心公転し、その偏心公転により相対的
に軸部材１が公転されることになるので、前記実施例と
同様に螺旋状シール３により流体が軸方向に押されると
ともに、螺旋通路の容積変化により流体が加圧される。
【００１４】次に、第４実施例の螺旋状シールを利用し
たポンプについ図４により説明するる。この実施例で
は、軸方向両端が蓋材６で閉じられた円筒状の筒部材４
の内周に、円柱状の軸部材１が筒部材４の中心軸に対し
て偏心させて挿入されている。そして筒部材４の内周に
螺旋溝２が設けられ、その中に螺旋状シール３が設けら
れて、螺旋状シール３の各巻線間に螺旋通路が形成され
ている。
たポンプについ図４により説明するる。この実施例で
は、軸方向両端が蓋材６で閉じられた円筒状の筒部材４
の内周に、円柱状の軸部材１が筒部材４の中心軸に対し
て偏心させて挿入されている。そして筒部材４の内周に
螺旋溝２が設けられ、その中に螺旋状シール３が設けら
れて、螺旋状シール３の各巻線間に螺旋通路が形成され
ている。
【００１５】軸部材１の軸方向両端に軸部材１の中心軸
から偏心させて支軸３１が設けられ、各支軸３１は筒部
材４の蓋材６の中心孔４１を貫通して外側部分が固定さ
れるようになっている。なお、蓋材６の中心孔４１内に
は密封性を有する軸受４２が設けられ筒部材４が回転可
能に保持されており、筒部材４が支軸３１を中心に回転
されるようになっている。また筒部材４を回転させるた
め、筒部材４の外周に歯溝４３が設けられ、歯溝４３
に、モーター１２に駆動される歯車４４が噛み合わされ
ている。さらに各支軸３１に、蓋材６を挟んだ両側を連
通する流入路７ａと流出路８ａが設けられ、流入路７ａ
から螺旋通路を介して流出路８ａに流体が流れるように
なっている。上記のように構成されたポンプでは、モー
ター１２により筒部材４が支軸３１の回りに回転され、
その回転により螺旋状シールが軸部材１の回りを偏心自
転されることになるので、前記実施例と同様に螺旋状シ
ール３に流体が軸方向に押されるとともに、螺旋通路の
容積変化により流体が加圧される。
から偏心させて支軸３１が設けられ、各支軸３１は筒部
材４の蓋材６の中心孔４１を貫通して外側部分が固定さ
れるようになっている。なお、蓋材６の中心孔４１内に
は密封性を有する軸受４２が設けられ筒部材４が回転可
能に保持されており、筒部材４が支軸３１を中心に回転
されるようになっている。また筒部材４を回転させるた
め、筒部材４の外周に歯溝４３が設けられ、歯溝４３
に、モーター１２に駆動される歯車４４が噛み合わされ
ている。さらに各支軸３１に、蓋材６を挟んだ両側を連
通する流入路７ａと流出路８ａが設けられ、流入路７ａ
から螺旋通路を介して流出路８ａに流体が流れるように
なっている。上記のように構成されたポンプでは、モー
ター１２により筒部材４が支軸３１の回りに回転され、
その回転により螺旋状シールが軸部材１の回りを偏心自
転されることになるので、前記実施例と同様に螺旋状シ
ール３に流体が軸方向に押されるとともに、螺旋通路の
容積変化により流体が加圧される。
【００１６】次に、第５実施例の螺旋状シールを利用し
たポンプについて図５により説明する。この実施例も図
４と同様に、軸方向両端が蓋材６で閉じられた円筒状の
筒部材４の内周に、円柱状の軸部材１が筒部材４の中心
軸に対して偏心させて挿入されている。そして筒部材４
の内周に螺旋溝２が設けられ、その中に螺旋状シール３
が設けられて、螺旋状シール３の各巻線間に螺旋通路が
形成されている。軸部材１の軸方向両端に図２と同様の
偏心カム継手２１が取付けられ、偏心カム継手２１を構
成する筒体２１ａの偏心孔内に軸受２１ｂを介して回転
軸９が挿入され、一方の回転軸９は筒部材４の蓋材６を
貫通してモーター１２に連結され、他方の回転軸９は蓋
材６に設けた孔に軸受１１ｂを介して保持され、回転軸
９が回転されるときに偏心カム継手２１により軸部材１
は自転することなく筒部材４の内周面に沿う様に偏心公
転する。なお、モーター１２への連結側の回転軸９は蓋
材６に密封性を有する軸受２３を介して保持される。ま
た筒部材４の軸方向両端に、流入口７と流出口８とが設
けられ、流入口７から螺旋通路を介して流出口８に流体
が流れるようになっている。上記のように構成されたポ
ンプでは、モーター１２により回転軸９が回転される
と、偏心カム継手２１により軸部材１が偏心公転され、
それにより相対的に回転される螺旋状シール３に流体が
軸方向に押されるとともに、螺旋通路の容積変化により
流体が加圧される。
たポンプについて図５により説明する。この実施例も図
４と同様に、軸方向両端が蓋材６で閉じられた円筒状の
筒部材４の内周に、円柱状の軸部材１が筒部材４の中心
軸に対して偏心させて挿入されている。そして筒部材４
の内周に螺旋溝２が設けられ、その中に螺旋状シール３
が設けられて、螺旋状シール３の各巻線間に螺旋通路が
形成されている。軸部材１の軸方向両端に図２と同様の
偏心カム継手２１が取付けられ、偏心カム継手２１を構
成する筒体２１ａの偏心孔内に軸受２１ｂを介して回転
軸９が挿入され、一方の回転軸９は筒部材４の蓋材６を
貫通してモーター１２に連結され、他方の回転軸９は蓋
材６に設けた孔に軸受１１ｂを介して保持され、回転軸
９が回転されるときに偏心カム継手２１により軸部材１
は自転することなく筒部材４の内周面に沿う様に偏心公
転する。なお、モーター１２への連結側の回転軸９は蓋
材６に密封性を有する軸受２３を介して保持される。ま
た筒部材４の軸方向両端に、流入口７と流出口８とが設
けられ、流入口７から螺旋通路を介して流出口８に流体
が流れるようになっている。上記のように構成されたポ
ンプでは、モーター１２により回転軸９が回転される
と、偏心カム継手２１により軸部材１が偏心公転され、
それにより相対的に回転される螺旋状シール３に流体が
軸方向に押されるとともに、螺旋通路の容積変化により
流体が加圧される。
【００１７】次に、第６実施例の螺旋状シールを利用し
たポンプについて図６により説明する。この実施例も、
軸方向両端が蓋材６で閉じられた円筒状の筒部材４の内
周に、円柱状の軸部材１が筒部材４の中心軸に対して偏
心させて挿入されている。そして筒部材４の内周に螺旋
溝２が設けられ、その中に螺旋状シール３が設けられ
て、螺旋状シールの各巻線間に螺旋通路が形成されてい
る。軸部材１の軸方向両端に支軸３１が設けられ、各支
軸３１は筒部材４の蓋材６の中心孔６１を貫通して外側
部分が固定されるようになっている。なお、各支軸３１
は、蓋材６の中心孔６１内に密封性を有する図３と同様
の偏心カム軸受３２を介して筒部材の蓋材６を保持して
いる。
たポンプについて図６により説明する。この実施例も、
軸方向両端が蓋材６で閉じられた円筒状の筒部材４の内
周に、円柱状の軸部材１が筒部材４の中心軸に対して偏
心させて挿入されている。そして筒部材４の内周に螺旋
溝２が設けられ、その中に螺旋状シール３が設けられ
て、螺旋状シールの各巻線間に螺旋通路が形成されてい
る。軸部材１の軸方向両端に支軸３１が設けられ、各支
軸３１は筒部材４の蓋材６の中心孔６１を貫通して外側
部分が固定されるようになっている。なお、各支軸３１
は、蓋材６の中心孔６１内に密封性を有する図３と同様
の偏心カム軸受３２を介して筒部材の蓋材６を保持して
いる。
【００１８】また筒部材４を回転させるため、筒部材４
の外周に図３と同様の偏心カム軸受３４が設けられると
ともに、偏心カム軸受３４の筒体３４ａの外周に歯溝３
５が設けられ、その歯溝３５に、モーター１２に駆動さ
れる歯車３６が噛み合わされている。なお、偏心カム軸
受３４は支軸３１を保持する偏心カム軸受３２と同一の
偏心状態とされ、筒部材４が軸部材１の外周に沿って偏
心回転されるようになっている。さらに各支軸３１に、
蓋材６を挟んだ両側を連通する流入路７ａと流出路８ａ
が設けられ、流入路７ａから螺旋通路を介して流出路８
ａに流体が流れるようになっている。上記のように構成
されたポンプでは、モーター１２により筒部材４が軸部
材１の回りに偏心公転され、その回転により螺旋状シー
ル３が偏心公転されることになるので、それと一体に回
転される螺旋状シール３に流体が軸方向に押されるとと
もに、螺旋通路の容積変化により流体が加圧される。
の外周に図３と同様の偏心カム軸受３４が設けられると
ともに、偏心カム軸受３４の筒体３４ａの外周に歯溝３
５が設けられ、その歯溝３５に、モーター１２に駆動さ
れる歯車３６が噛み合わされている。なお、偏心カム軸
受３４は支軸３１を保持する偏心カム軸受３２と同一の
偏心状態とされ、筒部材４が軸部材１の外周に沿って偏
心回転されるようになっている。さらに各支軸３１に、
蓋材６を挟んだ両側を連通する流入路７ａと流出路８ａ
が設けられ、流入路７ａから螺旋通路を介して流出路８
ａに流体が流れるようになっている。上記のように構成
されたポンプでは、モーター１２により筒部材４が軸部
材１の回りに偏心公転され、その回転により螺旋状シー
ル３が偏心公転されることになるので、それと一体に回
転される螺旋状シール３に流体が軸方向に押されるとと
もに、螺旋通路の容積変化により流体が加圧される。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、筒部材の内周に軸部材
を偏心させて挿入し、それらの内外周の間に螺旋状シー
ルを設けて、螺旋状シールを相対的に偏心回転（自転ま
たは公転）させるので、螺旋状シールに沿って流れる流
体を軸方向に押すとともに、螺旋状シールの各巻き線部
間で形成される流体通路の容積を連続的に変化させるの
で、流体をより大きく加圧することができる。また、軸
部材や筒部材は偏心回転（自転または公転）されるだけ
であるので、ピストンポンプ、ベーンポンプ、ギアポン
プ等の断続的加圧方式と比べ、その駆動時の騒音はほと
んどなく静かなものとなる。前記の実施例１、２、５で
は、軸部材の片側の回転軸をモーターで回転させたが、
両側の回転軸を同期して回転させることも可能である。
また偏心カム継手や偏心カム軸受の代わりに、同様の機
能を有する遊星歯車機構の継手や軸受を適用することが
できる。
を偏心させて挿入し、それらの内外周の間に螺旋状シー
ルを設けて、螺旋状シールを相対的に偏心回転（自転ま
たは公転）させるので、螺旋状シールに沿って流れる流
体を軸方向に押すとともに、螺旋状シールの各巻き線部
間で形成される流体通路の容積を連続的に変化させるの
で、流体をより大きく加圧することができる。また、軸
部材や筒部材は偏心回転（自転または公転）されるだけ
であるので、ピストンポンプ、ベーンポンプ、ギアポン
プ等の断続的加圧方式と比べ、その駆動時の騒音はほと
んどなく静かなものとなる。前記の実施例１、２、５で
は、軸部材の片側の回転軸をモーターで回転させたが、
両側の回転軸を同期して回転させることも可能である。
また偏心カム継手や偏心カム軸受の代わりに、同様の機
能を有する遊星歯車機構の継手や軸受を適用することが
できる。
【図１】本発明の第１実施例の横断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の横断面図（ａ）と、偏心
カムの断面図（ｂ）である。
カムの断面図（ｂ）である。
【図３】本発明の第３実施例の横断面図（ａ）と、偏心
カムの断面図（ｂ）である。
カムの断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の第４実施例の横断面図である。
【図５】本発明の第５実施例の横断面図である。
【図６】本発明の第６実施例の横断面図である。
１ 軸部材 ２ 螺旋溝 ３ 螺旋状シール ４ 筒部材 ２１ 偏心カム継手 ３２ 偏心カム軸受 ３４ 偏心カム軸受
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596169439 越智 雅文 埼玉県鴻巣市大間２丁目11番105号 (74)上記４名の代理人 弁理士 筒井 大和 (72)発明者 今井 淳 埼玉県朝霞市宮戸１丁目１番24号
Claims (6)
- 【請求項１】 軸方向両端が蓋材で閉じられた円筒状の
筒部材の内周内に、筒部材の内径より少し小径の円柱状
の軸部材を筒部材の中心軸に対して偏心させて挿入する
とともに、軸部材の外周に、螺旋溝を設けてその中に螺
旋状シールを挿入して、螺旋状シールの各巻き線部間に
螺旋通路を形成し、軸部材の軸方向端部に回転軸を連結
して筒部材の蓋材に回転可能に保持し、少なくとも一方
の回転軸を筒部材の蓋材を密封状に貫通させて回転駆動
装置に連結できるように構成し、筒部材の軸方向両端に
流体の流入口と流出口とを設けて、筒部材内に流入され
た流体が、軸部材の自転による螺旋状シールの自転によ
り加圧されることを特徴とする螺旋状シールを利用した
ポンプ。 - 【請求項２】 軸方向両端が蓋材で閉じられた円筒状の
筒部材の内周内に、筒部材の内径より少し小径の円柱状
の軸部材を筒部材の中心軸に対して偏心させて挿入する
とともに、軸部材の外周に、螺旋溝を設けてその中に螺
旋状シールを挿入して、螺旋状シールの各巻き線部間に
螺旋通路を形成し、軸部材の軸方向両端に偏心継手を介
して回転軸を連結して両回転軸を筒部材の蓋材に保持
し、少なくとも一方の回転軸を筒部材の蓋材を密封状に
貫通させて回転駆動装置に連結することにより軸部材が
筒部材内周に沿って偏心公転できるように構成し、筒部
材の軸方向両端に流体の流入口と流出口を設けて、筒部
材内に流入された流体が、軸部材の偏心公転による螺旋
状シールの公転により加圧されることを特徴とする螺旋
状シールを利用したポンプ。 - 【請求項３】 軸方向両端が蓋材で閉じられた円筒状の
筒部材の内周内に、筒部材の内径より少し小径の円柱状
の軸部材を筒部材の中心軸に対して偏心させて挿入する
とともに、軸部材の外周に、螺旋溝を設けてその中に螺
旋状シールを挿入して、螺旋状シールの各巻き線部間に
螺旋通路を形成し、軸部材の軸方向両端に支軸を連結す
るとともに、各支軸を偏心軸受を介して筒部材の蓋材の
貫通孔に密封状に保持させ、筒部材を偏心軸受を介して
回転駆動装置により偏心回転できるように構成し、軸部
材両端の支軸にそれぞれ筒部材の蓋材を挟んだ両側を連
通させる流体の流入路と流出路を設けて、筒部材内に流
入された流体が、筒部材の偏心公転により加圧されるこ
とを特徴とする螺旋状シールを利用したポンプ。 - 【請求項４】 軸方向両端が蓋材で閉じられた円筒状の
筒部材の内周内に、筒部材の内径より少し小径の円柱状
の軸部材を筒部材の中心軸に対して偏心させて挿入する
とともに、筒部材の内周に、螺旋溝を設けてその中に螺
旋状シールを挿入して、螺旋状シールの各巻き線部間に
螺旋通路を形成し、軸部材の軸方向両端に支軸を連結す
るとともに、各支軸を筒部材の蓋材に回転可能に保持す
るとともにその蓋材から密封状に突出させ、筒部材を回
転駆動装置により前記支軸を中心に回転できるように構
成し、軸部材両端の支軸にそれぞれ筒部材の蓋材を挟ん
だ両側を連通させる流体の流入路と流出路を設けて、筒
部材内に流入された流体が、筒部材の回転により加圧さ
れることを特徴とする螺旋状シールを利用したポンプ。 - 【請求項５】 軸方向両端が蓋材で閉じられた円筒状の
筒部材の内周内に、筒部材の内径より少し小径の円柱状
の軸部材を筒部材の中心軸に対して偏心させて挿入する
とともに、筒部材の内周に、螺旋溝を設けてその中に螺
旋状シールを挿入して、螺旋状シールの各巻き線部間に
螺旋通路を形成し、軸部材の軸方向両端を偏心継手を介
して回転軸に連結するとともに、各回転軸を筒部材の蓋
材に回転可能に保持し、少なくとも一方の回転軸を蓋材
から密封状に突出させて回転駆動装置により軸部材を偏
心公転できるように構成し、筒部材の軸方向両端に流体
の流入口と流出口を設けて、筒部材内に流入された流体
が、軸部材の偏心公転により加圧されることを特徴とす
る螺旋状シールを利用したポンプ。 - 【請求項６】 軸方向両端が蓋材で閉じられた円筒状の
筒部材の内周内に、筒部材の内径より少し小径の円柱状
の軸部材を筒部材の中心軸に対して偏心させて挿入する
とともに、筒部材の内周に、螺旋溝を設けてその中に螺
旋状シールを挿入して、螺旋状シールの各巻き線部間に
螺旋通路を形成し、軸部材の両端に支軸を連結して各支
軸により偏心軸受を介して筒部材の蓋材を保持し、筒部
材を偏心軸受を介して回転駆動装置により偏心公転でき
るように構成し、軸部材両端の支軸にそれぞれ筒部材の
蓋材を挟んだ両側を連通させる流体の流入路と流出路と
を設け、筒部材内に流入された流体が、筒部材の偏心公
転により加圧されることを特徴とする螺旋状シールを利
用したポンプ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8237297A JPH1061564A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 螺旋状シールを利用したポンプ |
| US08/910,894 US6074184A (en) | 1996-08-20 | 1997-08-13 | Pump utilizing helical seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8237297A JPH1061564A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 螺旋状シールを利用したポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1061564A true JPH1061564A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=17013287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8237297A Pending JPH1061564A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 螺旋状シールを利用したポンプ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6074184A (ja) |
| JP (1) | JPH1061564A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009523210A (ja) * | 2006-01-13 | 2009-06-18 | オーリコン レイボルド バキューム ゲーエムベーハー | 真空ポンプ |
| CN102182830A (zh) * | 2011-05-05 | 2011-09-14 | 北京交通大学 | 一种磁性液体旋转密封装置 |
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| US20100040499A1 (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-18 | General Electric Company | Screw pump rotors and ring seals for screw pump rotors |
| CN101737320B (zh) * | 2008-11-13 | 2013-04-10 | 张中元 | 一种内旋恒压泵的设计方法 |
| GB2482861B (en) | 2010-07-30 | 2014-12-17 | Hivis Pumps As | Pump/motor assembly |
| US10087758B2 (en) | 2013-06-05 | 2018-10-02 | Rotoliptic Technologies Incorporated | Rotary machine |
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| RU177656U1 (ru) * | 2017-06-21 | 2018-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Винтовая машина |
| RU177851U1 (ru) * | 2017-07-19 | 2018-03-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Винтовая машина |
| RU182639U1 (ru) * | 2018-04-03 | 2018-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Насос |
| EP3850189A4 (en) | 2018-09-11 | 2022-06-15 | Rotoliptic Technologies Incorporated | SEALING IN HELICAL TROCHOIDAL LATHES |
| US11815094B2 (en) | 2020-03-10 | 2023-11-14 | Rotoliptic Technologies Incorporated | Fixed-eccentricity helical trochoidal rotary machines |
| US11802558B2 (en) | 2020-12-30 | 2023-10-31 | Rotoliptic Technologies Incorporated | Axial load in helical trochoidal rotary machines |
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| US3853434A (en) * | 1971-04-07 | 1974-12-10 | F Parsons | Positive displacement rotary machine |
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-
1996
- 1996-08-20 JP JP8237297A patent/JPH1061564A/ja active Pending
-
1997
- 1997-08-13 US US08/910,894 patent/US6074184A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| US6074184A (en) | 2000-06-13 |
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