(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に直結された雄ねじ状のロータと、すべり軸受を介して回転可能に支承されるとともにその回転軸線が前記ロータの回転軸線に対して偏心して配置される雌ねじ状の内面を有するステータとを備え、前記ロータが回転しつつ前記ステータの軸心に対して偏心運動を行うことによって流体を吸入側から吐出側へ圧送する一軸偏心ねじポンプであって、
前記ステータは、ゴム製の一つのステータ内筒と、このステータ内筒の外側に嵌め込まれる円筒部および該円筒部の端部に設けられて前記ステータ内筒の軸方向両端部に対向する端面部を有する金属製の二つのステータ外筒とから構成され、
各ステータ外筒の端面部とステータ内筒の軸方向両端部との対向面間を密封するように吸入側および吐出側のそれぞれに配設された円環状のステータパッキンを備え、
各ステータパッキンは、前記吸込側と吐出側の両側から二つのステータ外筒によって挟み込まれて介装されることで、ステータの軸方向を位置決めする構造となっていることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
【請求項２】
前記吸込側および吐出側の各ステータ外筒に、相互の軸方向に沿って螺合される雄ねじおよび雌ねじからなる螺合部を設け、該螺合部によって吸込側と吐出側のステータ外筒相互を連結したことを特徴とする請求項１に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項３】
前記ステータ内筒は、そのゴムの面が軸方向両端部の全面に亘って設けられ、請求項１に記載のステータパッキンを用いることなしに、当該ステータパッキンに替えて、前記吸込側と吐出側の両端から前記二つのステータ外筒で前記ステータ内筒両端部のゴムの面を直接挟み込むことにより、前記ゴム製のステータ内筒端面自体でステータ外筒と内筒との間をシールし且つステータの軸方向を位置決めすることを特徴とする請求項１または２に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品原料、化学原料、下水汚泥などの粘性液を定量圧送する一軸偏心ねじポンプに係り、特に、この種の一軸偏心ねじポンプのステータ支承構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の一軸偏心ねじポンプとしては、雌ねじ状の内面をもつ固定されたステータに雄ねじ状のロータを内装し、そのロータを、自在継手を介して駆動軸に連結したものがある（例えば特許文献１の第１図参照）。この一軸偏心ねじポンプによれば、その駆動軸を回転させることにより、ステータの軸心に対してロータが回転しつつ偏心運動を行うことによって流体を吸入側から吐出側へ圧送することができる。
【０００３】
しかし、同文献記載の一軸偏心ねじポンプは、ロータの回転軸線がステータの軸線を中心として公転するため、駆動軸とロータとの間に自在継手を介在させる必要があり、構造が複雑になるばかりでなく、特に食品の圧送においては、自在継手のデッドスペースの洗浄の問題があり、自在継手を分解しなければ洗浄できないという問題があった。また、自在継手は、吸入側の吸込み部における輸送物の流入を阻害し、さらに、ロータの公転は振動発生の原因ともなっていた。
【０００４】
そこで、これらの問題を解決するために、特許文献２に開示されるように、自在継手を介さずに、駆動軸に直結された雄ねじ状のロータと、軸受を介して回転可能に支承されるとともにその回転軸線がロータの回転軸線に対して偏心して配置される雌ねじ状の内面を有するステータとを備える一軸偏心ねじポンプが開発されてきた。
同文献記載の一軸偏心ねじポンプは、図３に示すように、ステータ１０４は、ゴム製のステータ内筒１０４ａを有し、このステータ内筒１０４ａの外周には軸方向両端に二つのステータ外筒１０４ｂ，１０４ｃが装着されている。そして、このステータ１０４を自己潤滑軸受５，６で回転自在に支承すると共に、駆動軸３に固定した雄ねじ状のロータ２を、回転軸線Ｌ２がステータ４の軸線Ｌ１から所定距離Ｅだけ偏心するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１５３９９２号公報
【特許文献２】特開２００９−２９３５２９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、同文献記載の一軸偏心ねじポンプは、ステータ１０４にかかるスラスト荷重が、二つのステータ外筒１０４ｂ，１０４ｃと自己潤滑軸受５，６との対向面、および自己潤滑軸受５，６によって受ける構造となっており、自己潤滑軸受５，６でスラスト荷重を受ける軸方向対向面間長さＢは、ステータ１０４、自己潤滑軸受５，６および二つのステータ外筒１０４ｂ，１０４ｃの各軸方向長さの累積寸法によって決定されることになる。そのため、例えば同図において組み付け時の管理寸法として、この軸方向対向面間長さＢを管理する場合、その正確な寸法管理を行なうためには、各軸方向長さの累積誤差を各部品単位で高精度に管理しなければならないという問題があった。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、各部品単位での累積誤差によらず、ステータの組み付け時の軸方向の寸法管理を容易にし得る一軸偏心ねじポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、駆動軸に直結された雄ねじ状のロータと、すべり軸受を介して回転可能に支承されるとともにその回転軸線が前記ロータの回転軸線に対して偏心して配置される雌ねじ状の内面を有するステータとを備え、前記ロータが回転しつつ前記ステータの軸心に対して偏心運動を行うことによって流体を吸入側から吐出側へ圧送する一軸偏心ねじポンプであって、前記ステータは、ゴム製の一つのステータ内筒と、このステータ内筒の外側に嵌め込まれる円筒部および該円筒部の端部に設けられて前記ステータ内筒の軸方向両端部に対向する端面部を有する金属製の二つのステータ外筒とから構成され、各ステータ外筒の端面部とステータ内筒の軸方向両端部との対向面間を密封するように吸入側および吐出側のそれぞれに配設された円環状のステータパッキンを備え、各ステータパッキンは、前記吸込側と吐出側の両側から二つのステータ外筒によって挟み込まれて介装されることで、ステータの軸方向を位置決めする構造となっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る一軸偏心ねじポンプのステータ支承構造によれば、円環状のステータパッキンを、二つのステータ外筒でステータ内筒の吸込側と吐出側の両端から挟み込む構成としたので、この介装したステータパッキンの弾性変形による軸方向長さに対する冗長性によって、従来必要であった各部品単位での累積誤差による、スラスト荷重を受ける対向面間の長さの調整を不要とし、ステータの組み付け時の軸方向の寸法管理を容易にすることができる。
【０００９】
ここで、本発明に係る一軸偏心ねじポンプにおいて、前記吸込側および吐出側の各ステータ外筒に、相互の軸方向に沿って螺合される雄ねじおよび雌ねじからなる螺合部を設け、該螺合部によって吸込側と吐出側のステータ外筒相互を連結することは好ましい。
このような構成であれば、吸込側と吐出側のステータ外筒それぞれの雄ねじと雌ねじの締め込み加減によって、ステータ内筒両端を挟み込むことができるので、ステータ外筒と内筒との間をシールし且つステータの軸方向を位置決めするとともに、吸込側および吐出側の二つのステータ外筒とステータ内筒との連結一体化が簡便に行なえる。
【００１０】
また、本発明に係る一軸偏心ねじポンプにおいて、前記ステータ内筒のゴムの面が軸方向両端部の全面に亘って設けられており、上述のステータパッキンに替えて、前記吸込側と吐出側の両端から前記二つのステータ外筒で前記ステータ内筒両端部のゴムの面を直接挟み込むことにより、前記ゴム製のステータ内筒端面自体でステータ外筒と内筒との間をシールし且つステータの軸方向を位置決めすることは好ましい。
このような構成であれば、上述のステータパッキンを用いることなしに、ステータ外筒と内筒との間をシールするとともに、従来必要であった各部品単位での累積誤差による、スラスト荷重を受ける対向面間の長さの調整を不要とし、ステータの組み付け時の軸方向の寸法管理を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明に係る一軸偏心ねじポンプによれば、各部品単位での累積誤差によらず、ステータの組み付け時の軸方向の寸法管理を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る一軸偏心ねじポンプの一実施形態の側面図であり、同図では要部を軸線に沿った断面にて図示している。
【図２】本発明に係る一軸偏心ねじポンプの一実施形態の変形例の側面図である。
【図３】従来の一軸偏心ねじポンプの側面図であり、同図では要部を軸線に沿った断面にて図示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の第一の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この一軸偏心ねじポンプ１は、不図示のモータが収容されるブラケット１１を有しており、このブラケット１１には、不図示のモータの駆動軸側の面１１ａにハウジング７が装着されている。このハウジング７は、吸込側（同図の右側）から順に、吸込部７ａ、本体部７ｂおよび吐出部７ｃを備えて構成されている。ハウジング７の吸込部７ａには圧送流体の吸込口８が形成されており、また、吐出部７ｃには圧送流体の吐出口９が形成されている。そして、この一軸偏心ねじポンプ１は、このハウジング７内に、雄ねじ状のロータ２と、雌ねじ状の内面をもつステータ４とを備えている。
【００１４】
ロータ２は、先端側の螺旋部２ａと、直線状の基端部２ｂとから構成されている。基端部２ｂは、自在継手（ユニバーサルジョイント）を用いることなくモータ駆動軸に直結される。一方、螺旋部４ｅは、自身の回転軸線Ｌ２に対して偏心した長円形断面を有しており、この螺旋部２ａが、雌ねじ状の内面を形成したステータ４に内装されている。そして、このステータ４の回転軸線Ｌ１に対して、上記ロータ２の回転軸線Ｌ２は、所定の偏心量Ｅだけ偏心するように配置されている。
【００１５】
このステータ４は、その両端が、すべり軸受としての、円環状の自己潤滑軸受５および自己潤滑軸受６を介して上記ハウジング７内に回転自在に支承されている。なお、ハウジング７を構成する吸込部７ａおよび本体部７ｂの内周面には、凹の段部７ｔがそれぞれ形成されている。また、ステータ４自身の外周面（後述するステータ外筒４ｂ，４ｃ）にも、その両端部に自己潤滑軸受５、６が外嵌される凹の段部４ｕがそれぞれ形成され、これら凹の段部４ｕおよび７ｔによって、上記自己潤滑軸受５、６の軸方向への移動が拘束されるようになっている。
【００１６】
また、このステータ４は、軸方向の中央に配設された一つのステータ内筒４ａを有する。このステータ内筒４ａはゴム製の本体部４ｈと、この本体部４ｈの外周面に接着された円筒状をなす金属製の躯体部４ｇとからなる。そして、このステータ内筒４ａには、その外側に金属製の二つのステータ外筒４ｂが嵌め込まれてハウジング７内に固定されている。なお、本体部４ｈ内部に形成される螺旋部４ｅは、その雌ねじ状のピッチがロータ２の螺旋部２ａの２倍である。
【００１７】
各ステータ外筒４ｂは、ステータ内筒４ａの外側の躯体部４ｇにインロー嵌合して嵌め込まれる円筒部４ｅと、この円筒部４ｅの吸入側または吐出側の端部に設けられた端面部４ｄとをそれぞれ有する。ステータ外筒４ｂの端面部４ｄとステータ内筒４ａの端面４ｔとの間（相互の軸方向対向面間）には、円環状のステータパッキン１２，１４が吸入側および吐出側それぞれに介装されている。そして、ステータ内筒４ａ（本体部４ｈ内部）は、その螺旋部４ｅが押しねじ１９によってステータ内筒４ａの躯体部４ｇにそれぞれ固定され、これらが一体で回転するようになっている。
【００１８】
ここで、円環状のステータパッキン１２，１４は、吸込側と吐出側の両側からステータ外筒４ｂ，４ｃに挟み込まれて介装されており、これにより、各ステータ外筒４ｂ，４ｃとステータ内筒４ａとの間をステータパッキン１２，１４によってシールするとともに、このステータパッキン１２，１４によってステータ４の軸方向を位置決めするステータ支承構造となっている。
【００１９】
次に、この一軸偏心ねじポンプのステータ支承構造の作用・効果について説明する。
この一軸偏心ねじポンプ１は、駆動軸に直結された雄ねじ状のロータ２と、自己潤滑軸受５、６を介して回転可能に支承されるとともにその回転軸線Ｌ１がロータ２の回転軸線Ｌ２に対して偏心して配置される雌ねじ状の内面を有するステータ４とを備え、ロータ２が回転しつつステータ４の軸心に対して偏心運動を行うことによって流体を吸入側から吐出側へ圧送する構成なので、モータの駆動軸３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Ｌ２を中心として回転し、ロータ２の螺旋部２ａの動きに伴ってステータ４もその回転軸線Ｌ１を中心としてロータ２の回転と同期して従動回転することにより、圧送流体を吸込口８から吐出口９へ圧送することができる。
そのため、自在継手を用いない構成とすることができるので、構造が簡単であり、特に食品の圧送においては、自在継手のデッドスペースの洗浄の問題も解消され、吸入側の吸込み部における輸送物の流入も阻害されず、振動も少ない。
【００２０】
そして、この一軸偏心ねじポンプによれば、そのステータ支承構造は、ステータ内筒４ａの外周に装着するステータ外筒４ｂ，４ｃで、吸込側と吐出側の両端からステータパッキン１２，１４を介してステータ内筒４ａを挟み込む構成としたので、この介装したステータパッキン１２，１４の弾性変形による軸方向長さに対する冗長性によって、従来必要であった各部品単位での累積誤差による、スラスト荷重を受けるステータ４の組み付け時の管理寸法としていた、自己潤滑軸受５，６の対向面間の長さＢの調整を不要とし、ステータ４の軸方向位置の正確な寸法管理を容易にすることができる。
【００２１】
以上説明したように、この一軸偏心ねじポンプのステータ支承構造によれば、ステータの組み付け時の軸方向の寸法管理を容易に行なうことができる。なお、本発明に係る一軸偏心ねじポンプは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、図２に変形例を示す。
同図に示す例では、ステータ内筒４ａおよびステータ外筒４ｂ，４ｃの構成が、上記実施形態の例と異なっている。以下、異なる点について説明する。
同図に示すように、このステータ内筒４ａは、円筒状の躯体部４ｇの軸方向の長さが本体部４ｈよりも短くなっており、ステータ内筒４ａの本体部４ｈのゴムの面４ｆが軸方向両端部の全面に亘って設けられている。これにより、上述のステータパッキン１２，１４を不要として、ステータパッキン１２，１４に替えて、吸込側と吐出側の両端から二つのステータ外筒４ｂ，４ｃで当該ステータ内筒４ａの両端部のゴムの面４ｆを直接挟み込むことにより、ゴム製のステータ内筒４ａ端面自体でステータ外筒４ｂ，４ｃと内筒４ａとの間をシールし且つステータ４の軸方向を位置決めしている。
【００２２】
このような構成であれば、上記実施形態同様に、従来必要であった各部品単位での累積誤差による、スラスト荷重を受ける対向面間の長さの調整を不要とし、ステータの軸方向対向面間長さの正確な寸法管理を容易にすることができる。そして、これに加え、上記ステータパッキン１２，１４を用いることなしに、ステータ外筒４ｂ，４ｃと内筒４ａとの間をシールすることができる。
さらに、この変形例においては、吸込側および吐出側の各ステータ外筒４ｂ，４ｃの内周面または外周面に、相互の軸方向に沿って螺合される雄ねじ１６および雌ねじ１７からなる螺合部１８を設けている。そして、この螺合部１８によって吸込側と吐出側のステータ外筒４ｂ，４ｃ相互を連結している。
【００２３】
このような構成であれば、吸込側と吐出側のステータ外筒４ｂ，４ｃそれぞれの雄ねじ１６と雌ねじ１７の相互の締め込み加減によって、ステータ内筒４ａをその軸方向両端から適切に挟み込むことができる。そのため、ステータ外筒４ｂ，４ｃと内筒４ａとの間をシールし且つステータの軸方向を位置決めするとともに、吸込側および吐出側の二つのステータ外筒４ｂ，４ｃとステータ内筒４ａとの連結一体化が簡便に行なえる。
【００２４】
なお、この変形例では、上述のステータパッキン１２，１４を不要として、ステータパッキン１２，１４に替えて、吸込側と吐出側の両端から二つのステータ外筒４ｂ，４ｃで当該ステータ内筒４ａの両端部のゴムの面を直接挟み込む例において、ステータ外筒４ｂ，４ｃに螺合部１８を設けた例で説明したが、これに限らず、上述した実施形態でのステータパッキン１２，１４を使用した例に対して、ステータ外筒４ｂ，４ｃに螺合部１８を設けた部分を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１    一軸偏心ねじポンプ
２    ロータ
３    駆動軸
４    ステータ
５    自己潤滑軸受（すべり軸受）
６    自己潤滑軸受（すべり軸受）
７    ハウジング
８    吸込口
９    吐出口
１０    モータ
１１    ベースブラケット
１２    （吸入側の）ステータパッキン
１４    （吐出側の）ステータパッキン
１６    雄ねじ
１７    雌ねじ
１８    螺合部
１９    押しねじ
【図１】
0005507364.tif 000002
【図２】
0005507364.tif 000003
【図３】
0005507364.tif 000004