(57)【要約】  【課題】  従来は軸封部の分解作業上必須あるいは慣習的に必須とされていた中間回転軸をなくすことにより、上記した中間回転軸に起因する種々の問題点、例えば中間回転軸による振れ回りやフレッティングコロージョンの発生をなくし、ポンプ長の短縮、構造の簡略化、軽量化および小型化が図れる一軸偏心ねじポンプを提供する。  【解決手段】  ポンプケーシング２に連結されたモータブラケット１５の一端に備えた駆動モータ６の駆動軸７にコネクチングロッド１２およびユニバーサルジョイント９・１４を介して接続した雄ねじ形ロータ５を、雌ねじ形ステータ３ａ内に回動自在に嵌挿して偏心回転させることにより、被搬送物を搬送する一軸偏心ねじポンプであって、駆動モータ６の駆動軸７を、モータブラケット１５の一端開口２ａよりポンプケーシング２の内部に挿入し、駆動軸挿入部７ａの外周面をメカニカルシール８により軸封し、駆動軸７ａ端に直接にジョイントヘッド部９を取り付け、コネクチングロッド１２の一端に接続している。【選択図】    図１
2007303412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプケーシングに連結されたモータブラケットの一端に備えた駆動モータの駆動軸にコネクチングロッドおよびユニバーサルジョイントを介して接続した雄ねじ形ロータを、雌ねじ形ステータ内に回動自在に嵌挿して偏心回転させることにより、被搬送物を搬送する一軸偏心ねじポンプであって、
前記駆動モータの駆動軸端または減速機付き駆動モータの減速した駆動軸端をポンプ専用の形状に形成し、そこに分解可能なジョイントヘッドを直接取り付けたことを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
【請求項２】
前記コネクチングロッドおよびユニバーサルジョイントに代えてフレキシブルロッドのジョイントヘッド部を直接に駆動軸端に接続したことを特徴とする請求項１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】
この発明は、牛乳、豆乳、ジャム、ドレッシング、すりみ、トマトペースト、焼き肉のタレなどの各種食品をはじめ、液状薬品、固形物含有液、スラリー、高粘度液などの各種被搬送物を搬送するための一軸偏心ねじポンプに関するもので、詳しくは、駆動モータの駆動軸と雄ねじ形ロータとの間をコネクチングロッドおよび自在継手を介して接続する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すように、この種の一軸偏心ねじポンプ３０は、周知のように、ポンプケーシング３１とモータブラケット３７を介して駆動モータ３２に連結されており、回転駆動部は駆動モータ３２の駆動軸３２ａ端部を中間回転軸３３ａを一体に備えたドライブシャフト３３の基端側円筒状部３３ｂ内に挿入し、ドライブシャフト３３先端に金属製のコネクチングロッド３４を介して接続した雄ねじ形ロータ（図１の符号５参照）を、雌ねじ形ステータ（図１の符号３参照）内に回転自在に嵌挿して偏心回転させることにより被搬送物を搬送する構造からなっている。従来は、ドライブシャフト先端部分３３ｃの周囲の軸封にグランドパッキン３６が使用されていたが、このグランドパッキン３６は摩耗が激しく、常時、分解作業が必要になることから、中間回転軸３３ａを設けている。また、中間回転軸３３ａが介在しているために、ＰＬ的な観点からもモータブラケット３７におけるグランドパッキン３６をメンテナンスする開口部３７ａは問題になっていた。
【０００３】
なお、先行技術として、上記と同様のグランドパッキンを軸封に用いた一軸偏心ねじポンプが記載されている（例えば、特許文献１の先行技術参照）。駆動モータ（通常、電動モータ）のドライブシャフト３３は駆動モータの中心軸線を中心にして回転するから、偏心回転するロータとの間でその偏心量を吸収する必要があり、 図２に示すように、金属製コネクチングロッド３４の両端部に、その中心軸部から外方に向けてテーパー状に拡径する貫通孔３４ａを設け、ピン３４ｂによりロータおよびドライブシャフト３３の先端と連結し、ピン３４ｂの周囲をスリーブ３４ｃおよび止めリング３４ｄにより被着して一定の範囲で全方向に相互に屈曲自在に連結している。
【特許文献１】特開平９−２６４２６４号公報（背景技術および図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
・一軸偏心ねじポンプにおいては、通常、雄ねじロータとの間で偏心運動が必要になるため、差圧および高速回転運動などによって大きなラジアル荷重が発生するという、特有の不都合な点が存在する。
【０００５】
・上記した駆動軸の先端側に中間回転軸を備えた一軸偏心ねじポンプでは、図２のように駆動軸端とユニバーサルジョイントとの間に中間回転軸３３ａが設けられているので、駆動軸軸受けに対するポンプケーシング側への張出長さが長くなる。このため、ユニバーサルジョイント部で発生するラジアル荷重と相俟って嵌め合いのガタなどによる影響もあり、中間回転軸３３ａの振れ回りおよび駆動軸軸受けへ作用する大きな曲げモーメントの結果として、ポンプケーシング軸封部３６あるいは駆動軸軸封部などから液漏れが起こり易くなったり、駆動軸３２ａ端と中間回転軸３３ａとの嵌め合い部３３ｂにおけるフレッティングコロージョンが発生したりするという問題がある。
【０００６】
・さらに中間回転軸３３ａの存在によりポンプの全長が長くなるという問題がある。
【０００７】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、従来は軸封部の分解作業上必須あるいは慣習的に必須とされていた中間回転軸をなくすことにより、上記した中間回転軸に起因する種々の問題点、例えば中間回転軸による振れ回りやフレッティングコロージョンの発生をなくし、ポンプ全長の短縮、構造の簡略化、軽量化および小型化が図れる一軸偏心ねじポンプを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明に係る一軸偏心ねじポンプは、ポンプケーシングに連結されたモータブラケットの一端に備えた駆動モータの駆動軸にコネクチングロッドおよびユニバーサルジョイントを介して接続した雄ねじ形ロータを、雌ねじ形ステータ内に回動自在に嵌挿して偏心回転させることにより、被搬送物を搬送する一軸偏心ねじポンプであって、前記駆動モータの駆動軸端または減速機付き駆動モータの減速した駆動軸端をポンプ専用の形状に形成し、そこに分解可能なジョイントヘッドを直接取り付けたことを特徴とする。ここで、ポンプ専用の形状とは、例えば図１に示すように、モータブラケットの開口より挿入可能で、軸の先端にジョイントヘッドを取付可能な形状をいう。
【０００９】
上記の構成を有する本発明の一軸偏心ねじポンプによれば、駆動軸端のジョイントヘッド部を分解してコネクチングロッドの取り外しおよび駆動軸の抜き挿しが可能なために、従来は必須とされていた中間回転軸を省くことができた。この結果、駆動軸周囲の軸受けから突出する駆動軸長さが実質的に、中間回転軸の長さ分短縮されることにより、軸受けに作用する曲げモーメントの負荷が軽減され、軸封部のトラブルが減少し、ポンプ全長が短縮されて取り扱いが容易になる。また、メカニカルシールを採用することにより軸封作用が安定化し、不意のメンテナンスが不要になり、軸封部の長さが短縮されることによって、モータブラケット３７の開口３７ａ（図２参照）をなくして密閉構造にでき、ＰＬ的な問題上でも安全である。
【００１０】
請求項２に記載のように、前記コネクチングロッドおよびユニバーサルジョイントに代えてフレキシブルロッドのジョイントヘッド部を直接に駆動軸端に接続することができる。
【００１１】
このように構成しても、上記請求項１の一軸偏心ねじポンプと同様の作用効果を期待できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る一軸偏心ねじポンプは上記の構成からなるので、次のような優れた効果がある。すなわち、従来は必須とされていた中間回転軸を省くことができたので、駆動軸周囲の軸受けから突出する駆動軸長さが実質的に、中間回転軸長さ分短縮されることにより、軸受けに作用する曲げモーメントの負荷が軽減され、軸封部のトラブルが減少し、ポンプ全長が短縮されて取り扱いが容易になる。また、メカニカルシールの採用によって、軸封作用が安定化し、不意のメンテナンスが不要になり、モータブラケット３７の開口３７ａ（図２参照）をなくして密閉構造にでき、ＰＬ的な問題上でも安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明にかかる一軸偏心ねじポンプの実施の形態を図面に基づいて説明する。      
【００１４】
図１は一軸偏心ねじポンプの実施例を示す一部を省略した縦断面図である。
【００１５】
図１に示すように、一軸偏心ねじポンプ１は横置き型で、略円筒状のポンプケーシング２の一端（図の左側）開口２ｃにステータ３が連結され、ステータ３の一端に吐出口４ａを構成するエンドスタッド４が連結されている。ポンプケーシング２に連結されたモータブラケット１５の他端（図の右側）開口２ａには、駆動モータ６がフランジ部６ａでボルト６ｂにより結合され、モータブラケット１５の開口２ａから駆動軸７がポンプケーシング２の内部に挿入されている。本例では基端側に比べて外径がやや小さい駆動軸先端部分７ａの周囲に、軸封装置としてメカニカルシール８が配設されている。メカニカルシール８はスプリング８ｃにより軸方向に付勢された可動の摺動環８ａと定位置に固定された摺動環８ｂとが接触して一体的に摺動することにより、ポンプケーシング２内の液が外部に漏れ出すのを防止している。
【００１６】
駆動軸先端部分７ａの端には、ユニバーサルジョイント９の円筒状ソケット９ａの基端開口部９ｂがピン１０により一体回転可能に取り付けられ、先端開口部９ｃが太いピンジョイント１１によりコネクチングロッド１２の一端部に全方向に屈折自在に接続されている。ユニバーサルジョイント９のほぼ上方に吸込口２ｂが形成されている。ポンプケーシング２の他端部（図の左側）の開口２ｃから、ロータ５の端部が突出しており、このロータ端部５ａにはユニバーサルジョイント１４の円筒状ソケット１４ａの基端側が一体回転可能に取り付けられ、円筒状ソケット１４ａの先端側がコネクチングロッド１２の他端部に太いピンジョイント１３にて全方向に屈折自在に接続されている。
【００１７】
ステータ３は軟質の合成樹脂もしくはゴムからなり、周知のように、ロータ５の２倍のピッチからなる横断面長円形の雌ねじ孔３ａが螺旋状に形成され、この雌ねじ孔３ａ内に横断面円形の雄ねじ形ロータ５が回動自在にかつ長軸方向に往復移動可能に嵌挿されている。なお、ステータ３の周囲には金属製の円筒状カバー３ｂが一体に被装されている。
【００１８】
以上のようにして本発明の実施例に係る一軸偏心ねじポンプ１が構成されるが、この一軸偏心ねじポンプ１は従来の一軸偏心ねじポンプ（図２参照）に比べて、中間回転軸の部分が省かれており、長さが短縮されている。
【００１９】
さて、図示は省略するが、コネクチングロッド１２に代えてフレキシブルロッド（可撓性を有するエンジニアリングプラスチックにより形成したロッド）やフレキシブルワイヤジョイント（バネ鋼の線材を複数本束ねて芯材とし、この芯材上の一端から他端にかけてバネ鋼の線材を螺旋状に巻装した後、その上にバネ鋼の線材を螺旋方向を変えて螺旋状に巻装し、以降は各螺旋層ごとに交互に螺旋方向を変えて繰り返し巻装することにより複数重層した構造のもの）を使用すれば、ユニバーサルジョイント１４を省いてもステータ３内でのロータ５に要求される偏心量ｅを十分に許容する。この場合には、フレキシブルロッドやフレキシブルワイヤジョイントの一端に分解可能なジョイントヘッド部を一体に接続し、駆動軸端にピン等により一体回転可能に取り付ける必要がある。
【００２０】
なお、本発明の構造に係る一軸偏心ねじポンプは適当な架台の使用により、縦型配置の一軸偏心ねじポンプにも簡単に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一軸偏心ねじポンプの実施例を示す一部を省略した縦断面図である。
【図２】従来の一般的な一軸偏心ねじポンプを示す一部を省略した縦断面図で、上半分は軸封部をメカニカルシールとし、下半分はグランドパッキンとしている。
【符号の説明】
【００２２】
１  一軸偏心ねじポンプ
２  ポンプケーシング
２ａ・２ｃ開口
２ｂ吸込口
３  ステータ
４  エンドスタッド
５  ロータ
６  駆動モータ
７  駆動軸
７ａ駆動軸７の先端部分
８  軸封装置(メカニカルシール)
８ａ・８ｂ摺動環
８ｃスプリング
９・１４  ユニバーサルジョイント
９ａ・１４ａ円筒状ソケット
１０  ピン
１１・１３  ピンジョイント
１２  コネクチングロッド
１５・３７  モータブラケット
【図１】
2007303412.tif 000003
【図２】
2007303412.tif 000004