JPH10169663A - ロータに連結される可撓性駆動軸およびロータおよび駆動軸装置 - Google Patents
ロータに連結される可撓性駆動軸およびロータおよび駆動軸装置Info
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- JPH10169663A JPH10169663A JP9152295A JP15229597A JPH10169663A JP H10169663 A JPH10169663 A JP H10169663A JP 9152295 A JP9152295 A JP 9152295A JP 15229597 A JP15229597 A JP 15229597A JP H10169663 A JPH10169663 A JP H10169663A
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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
- F04C2/1071—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 the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
-
- 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
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
- F04C15/0061—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/076—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end by clamping together two faces perpendicular to the axis of rotation, e.g. with bolted flanges
-
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- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0894—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with other than axial keys, e.g. diametral pins, cotter pins and no other radial clamping
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自在継手またはピン継手を使用する装置に比
較して、長さがほとんど長くなることのない、しかもコ
ストを押さえた可撓性駆動軸を有する、キャビティ前進
型ポンプまたはモータ用の、ロータおよび駆動軸装置を
得ること。 【解決手段】 キャビティ前進型ポンプまたはモータの
ロータ１０に連結するための可撓性駆動軸７において、
駆動軸７はチタニウムまたは同様の金属から作られかつ
コーティング２６を設けられる。比較的高価でない金属
のフランジ付きヘッド部分１３が、たとえば接着剤によ
って駆動軸の端部１２に固定され、かつロータ１０にボ
ルト止めされる。この構造は大きいトルクを伝達し得る
比較的短い駆動軸の使用を可能にする。
較して、長さがほとんど長くなることのない、しかもコ
ストを押さえた可撓性駆動軸を有する、キャビティ前進
型ポンプまたはモータ用の、ロータおよび駆動軸装置を
得ること。 【解決手段】 キャビティ前進型ポンプまたはモータの
ロータ１０に連結するための可撓性駆動軸７において、
駆動軸７はチタニウムまたは同様の金属から作られかつ
コーティング２６を設けられる。比較的高価でない金属
のフランジ付きヘッド部分１３が、たとえば接着剤によ
って駆動軸の端部１２に固定され、かつロータ１０にボ
ルト止めされる。この構造は大きいトルクを伝達し得る
比較的短い駆動軸の使用を可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はキャビティ前進型ポ
ンプまたはモータ用のロータおよび可撓性駆動軸装置、
およびかかる装置に使用される可撓性駆動軸に関するも
のである。本発明はとくに、Ｎ巻きの雌らせん歯車構造
を有する外側部材通常ステータ、および前記ステータ内
で回転可能で、ピッチが同じであるがしかし巻きがＮ±
１の雄らせん歯車構造を有するロータを備えた、キャビ
ティ前進型ポンプまたはモータに関するものである。
ンプまたはモータ用のロータおよび可撓性駆動軸装置、
およびかかる装置に使用される可撓性駆動軸に関するも
のである。本発明はとくに、Ｎ巻きの雌らせん歯車構造
を有する外側部材通常ステータ、および前記ステータ内
で回転可能で、ピッチが同じであるがしかし巻きがＮ±
１の雄らせん歯車構造を有するロータを備えた、キャビ
ティ前進型ポンプまたはモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロータは各端部に自在継手または
ピン継手を有する駆動軸によって駆動された。しかしな
がら、たとえば英国特許第１２２０８４８号、同第１２
８５３７７号、同第１５６２２７７号、同第２２４４５
１７号、ヨーロッパ特許第３９９６９６号および同第６
５７６４９号各明細書中に教示されたように、最近、ロ
ータは可撓性駆動軸によって駆動されるようになった。
かかる駆動装置はきわめて満足すべきものである。上記
種々の特許発明は、可撓性駆動軸をロータに連結する多
数の異なった方法を示している。伝統的に、駆動軸は鋼
とくにステンレス鋼から形成され、プラスチック材料の
ような不透過性かつ無孔性の層によってコーティングさ
れ、それにより腐蝕疲労を防止しかつ可撓性駆動軸の使
用寿命をいちじるしく延長した。
ピン継手を有する駆動軸によって駆動された。しかしな
がら、たとえば英国特許第１２２０８４８号、同第１２
８５３７７号、同第１５６２２７７号、同第２２４４５
１７号、ヨーロッパ特許第３９９６９６号および同第６
５７６４９号各明細書中に教示されたように、最近、ロ
ータは可撓性駆動軸によって駆動されるようになった。
かかる駆動装置はきわめて満足すべきものである。上記
種々の特許発明は、可撓性駆動軸をロータに連結する多
数の異なった方法を示している。伝統的に、駆動軸は鋼
とくにステンレス鋼から形成され、プラスチック材料の
ような不透過性かつ無孔性の層によってコーティングさ
れ、それにより腐蝕疲労を防止しかつ可撓性駆動軸の使
用寿命をいちじるしく延長した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、可撓性駆動軸を
使用することによる欠点の一つは、ポンプまたはモータ
の全長が通常の自在継手またはピン継手を使用する装置
と比較していくぶん長いことである。
使用することによる欠点の一つは、ポンプまたはモータ
の全長が通常の自在継手またはピン継手を使用する装置
と比較していくぶん長いことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、駆動軸
がチタニウムのような、高強度、高可撓性金属の長い本
体、駆動軸の各端部における前記本体の端部、および前
記端部の一端または各端部に固定されたフランジ付きヘ
ッド部分を有し、フランジ付きヘッド部分（単数または
複数）は長い本体とは別の部分から形成され、かつヘッ
ド部分をキャビティ前進型ポンプまたはモータのロータ
および駆動軸の他端に連結された駆動または被動部材の
いずれか一方または双方に固定する装置を有するキャビ
ティ前進型ポンプまたはモータのロータに連結される可
撓性駆動軸が得られる。チタニウムまたは他の高強度高
可撓性金属が使用されるため、軸の長さをいちじるしく
短縮することができる。しかしながら、チタニウムはと
くにきわめて高価で、もしポンプが比較的重負荷である
ならば、ロータを回転するのに必要なトルクは大きい。
このため、駆動軸端部のフランジは、大きいトルクを伝
達する必要がある。しかしながら、もし駆動軸が全部チ
タニウムから作られかつ無垢のチタニウム素材から加工
されるならば、実現不能な程に高価になる。
がチタニウムのような、高強度、高可撓性金属の長い本
体、駆動軸の各端部における前記本体の端部、および前
記端部の一端または各端部に固定されたフランジ付きヘ
ッド部分を有し、フランジ付きヘッド部分（単数または
複数）は長い本体とは別の部分から形成され、かつヘッ
ド部分をキャビティ前進型ポンプまたはモータのロータ
および駆動軸の他端に連結された駆動または被動部材の
いずれか一方または双方に固定する装置を有するキャビ
ティ前進型ポンプまたはモータのロータに連結される可
撓性駆動軸が得られる。チタニウムまたは他の高強度高
可撓性金属が使用されるため、軸の長さをいちじるしく
短縮することができる。しかしながら、チタニウムはと
くにきわめて高価で、もしポンプが比較的重負荷である
ならば、ロータを回転するのに必要なトルクは大きい。
このため、駆動軸端部のフランジは、大きいトルクを伝
達する必要がある。しかしながら、もし駆動軸が全部チ
タニウムから作られかつ無垢のチタニウム素材から加工
されるならば、実現不能な程に高価になる。
【０００５】本発明によれば、フランジ付きヘッド部分
は駆動軸の部分の端部に固定され、このフランジ付きヘ
ッド部分は別の部分として作られ、それにより必要な加
工量を減少する。その部分をステンレス鋼のような高価
でない材料から作るのが好適である。フランジ付きヘッ
ド部分の駆動軸への固定は、多数の異なった方法で実施
することができる。好適な一つの構造において、固定は
商標名“ＬＯＣＴＩＴＥ”を付して販売されている接着
剤を使用することによって達成される。さらにまたはそ
の代わりに、フランジ付きヘッド部分を駆動軸の端部に
固定するためクロスピンを設けることもできる。両端部
は長い本体より大径であり、そこで一層よい連結装置を
得ることができる。固定ボルトを通すため該または各フ
ランジ付きヘッド部分に複数の孔を設けると有利であ
る。
は駆動軸の部分の端部に固定され、このフランジ付きヘ
ッド部分は別の部分として作られ、それにより必要な加
工量を減少する。その部分をステンレス鋼のような高価
でない材料から作るのが好適である。フランジ付きヘッ
ド部分の駆動軸への固定は、多数の異なった方法で実施
することができる。好適な一つの構造において、固定は
商標名“ＬＯＣＴＩＴＥ”を付して販売されている接着
剤を使用することによって達成される。さらにまたはそ
の代わりに、フランジ付きヘッド部分を駆動軸の端部に
固定するためクロスピンを設けることもできる。両端部
は長い本体より大径であり、そこで一層よい連結装置を
得ることができる。固定ボルトを通すため該または各フ
ランジ付きヘッド部分に複数の孔を設けると有利であ
る。
【０００６】本発明の別の特徴によれば、ロータ、本発
明による可撓性駆動軸、各孔を通ってロータの孔にねじ
結合されたボルトを有する、キャビティ前進型ポンプま
たはロータ用のロータおよび可撓性駆動軸装置が得られ
る。ボルトをカバーするため保護スリーブを設けるのが
好適であり、それによりこれらのボルトの腐蝕が防止さ
れる。半径方向内方に延長するフランジを前記スリーブ
の内側に形成し、前記環状フランジに前記ボルトを通す
孔を設け、環状カバーを駆動軸上に嵌装しスリーブに係
合せしめて保持し、シールをスリーブとロータとの間、
スリーブとカバーとの間およびカバーと駆動軸との間に
設けるのが有利である。本発明を一層よく理解するた
め、単に例示として、本発明を図面を参照して下記に説
明する。
明による可撓性駆動軸、各孔を通ってロータの孔にねじ
結合されたボルトを有する、キャビティ前進型ポンプま
たはロータ用のロータおよび可撓性駆動軸装置が得られ
る。ボルトをカバーするため保護スリーブを設けるのが
好適であり、それによりこれらのボルトの腐蝕が防止さ
れる。半径方向内方に延長するフランジを前記スリーブ
の内側に形成し、前記環状フランジに前記ボルトを通す
孔を設け、環状カバーを駆動軸上に嵌装しスリーブに係
合せしめて保持し、シールをスリーブとロータとの間、
スリーブとカバーとの間およびカバーと駆動軸との間に
設けるのが有利である。本発明を一層よく理解するた
め、単に例示として、本発明を図面を参照して下記に説
明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、ステータ１は
雌歯車構造２を備え、かつバレル３に取付けられ、バレ
ル３は入口５を有するポンプハウジング４に連結されて
いる。ステータの左側にはポンプ出口６が示されてい
る。駆動軸は全体的に参照符号７で示され、かつ電動機
８によって駆動され、電動機の出力軸はシール装置９を
貫通している。駆動装置７は雄らせん歯車構造を有する
ロータ１０に連結されている。雌らせん歯車構造はＮ巻
き、通常二巻きであり、雄らせん歯車構造はＮ±１巻
き、通常一巻きである。ロータは、可撓性駆動軸装置７
を介してモータ８によって駆動されるとき回転せしめら
れ、かつ軌道運動せしめられる。この装置は標準的らせ
ん歯車ポンプで、キャビティ前進形ポンプとも称せられ
る。
雌歯車構造２を備え、かつバレル３に取付けられ、バレ
ル３は入口５を有するポンプハウジング４に連結されて
いる。ステータの左側にはポンプ出口６が示されてい
る。駆動軸は全体的に参照符号７で示され、かつ電動機
８によって駆動され、電動機の出力軸はシール装置９を
貫通している。駆動装置７は雄らせん歯車構造を有する
ロータ１０に連結されている。雌らせん歯車構造はＮ巻
き、通常二巻きであり、雄らせん歯車構造はＮ±１巻
き、通常一巻きである。ロータは、可撓性駆動軸装置７
を介してモータ８によって駆動されるとき回転せしめら
れ、かつ軌道運動せしめられる。この装置は標準的らせ
ん歯車ポンプで、キャビティ前進形ポンプとも称せられ
る。
【０００８】図２を参照すると、らせん状駆動軸７はチ
タニウムから作られ、僅かに拡大した端部１２を有す
る。この端部１２を囲んでヘッド部分１３が設けられ、
ヘッド部分１３は半径方向外方に延長するフランジ１４
を有し、フランジ１４は円周方向に離れた多数の孔を備
える。ヘッド部分１３を囲んで内方に延長する環状フラ
ンジ１７を備えた環状カバー１６が設けられ、フランジ
１７は円周方向に離れたフランジ１４の孔と同数の孔を
備えている。ボルト１９は孔１８および孔１５を貫通
し、ロータのねじ孔１９Ａに螺合せしめられる。
タニウムから作られ、僅かに拡大した端部１２を有す
る。この端部１２を囲んでヘッド部分１３が設けられ、
ヘッド部分１３は半径方向外方に延長するフランジ１４
を有し、フランジ１４は円周方向に離れた多数の孔を備
える。ヘッド部分１３を囲んで内方に延長する環状フラ
ンジ１７を備えた環状カバー１６が設けられ、フランジ
１７は円周方向に離れたフランジ１４の孔と同数の孔を
備えている。ボルト１９は孔１８および孔１５を貫通
し、ロータのねじ孔１９Ａに螺合せしめられる。
【０００９】環状カバー２０が駆動軸７の端部１２上に
嵌装され、サークリップ２１によって所定位置に保持さ
れる。シール２２，２３，２４が、それぞれ、スリーブ
１６とロータ１０との間、スリーブ１６とカバー２０と
の間およびカバー２０と駆動軸７の端部１２との間に設
けられる。フランジ付きヘッド部分１３を拡大端部１２
に固定するため、たとえば“ＬＯＣＴＩＴＥ”の商標名
で市販されている接着剤が位置２５に示されている。こ
の接着剤はフランジ付きヘッド部分を駆動軸に固定する
のに適しており、かつ使用中必要な回転力に耐えること
ができる。駆動軸７は、丁度拡大端部１２まで延長して
シール２４が係合するプラスチック材料のコーティング
２６を備えたものとして示されている。
嵌装され、サークリップ２１によって所定位置に保持さ
れる。シール２２，２３，２４が、それぞれ、スリーブ
１６とロータ１０との間、スリーブ１６とカバー２０と
の間およびカバー２０と駆動軸７の端部１２との間に設
けられる。フランジ付きヘッド部分１３を拡大端部１２
に固定するため、たとえば“ＬＯＣＴＩＴＥ”の商標名
で市販されている接着剤が位置２５に示されている。こ
の接着剤はフランジ付きヘッド部分を駆動軸に固定する
のに適しており、かつ使用中必要な回転力に耐えること
ができる。駆動軸７は、丁度拡大端部１２まで延長して
シール２４が係合するプラスチック材料のコーティング
２６を備えたものとして示されている。
【００１０】図３は図２ときわめて類似の構造を示し、
同様の部品は同様の符号で示されている。しかしなか
ら、この構造においては、クロスピン３０が拡大端部１
２をフランジ付きヘッド部分１３に固定するため設けら
れている。このピンは接着剤の代わりにまたは接着剤に
加えて設けられている。図２および図３の二つの構造の
いずれも、頑丈で適当なトルクをロータに伝達すること
ができる。チタニウムが使用されるため、可撓性駆動軸
の長さを通常のステンレス鋼の駆動軸の長さに比較して
いちじるしく短縮することができる。
同様の部品は同様の符号で示されている。しかしなか
ら、この構造においては、クロスピン３０が拡大端部１
２をフランジ付きヘッド部分１３に固定するため設けら
れている。このピンは接着剤の代わりにまたは接着剤に
加えて設けられている。図２および図３の二つの構造の
いずれも、頑丈で適当なトルクをロータに伝達すること
ができる。チタニウムが使用されるため、可撓性駆動軸
の長さを通常のステンレス鋼の駆動軸の長さに比較して
いちじるしく短縮することができる。
【図１】本発明が適用される一般的形式のキャビティ前
進型ポンプの略断面図。
進型ポンプの略断面図。
【図２】ロータと可撓性駆動軸との連結を示す拡大断面
図。
図。
【図３】変形実施例を示す図２と同様の図。
１ ステータ ２ 雄ねじ ３ バレル ４ ポンプハウジング ５ 入口 ６ 出口 ７ 駆動軸 ８ 電動機 ９ シール装置 １０ ロータ １２ 拡大端部 １３ ヘッド部分 １４ フランジ １５ 孔 １６ スリーブ １７ フランジ １８ 孔 １９ ボルト １９Ａ ねじ孔 ２０ カバー ２１ サークリップ ２２ シール ２３ シール ２４ シール ２５ 接着剤層 ２６ コーティング ３０ クロスピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 7/00 Ｈ０２Ｋ 7/00 Ａ
Claims (11)
- 【請求項１】 駆動軸が長い本体（２６）、駆動軸の各
端部における前記本体の端部（１２）、および前記端部
の一端または各端部におけるフランジ付きヘッド部分
（１３）を有し、前記ヘッド部分（単数または複数）
（１３）がヘッド部分をキャビティ前進型ポンプまたは
モータのロータおよび駆動軸の他端に連結された駆動ま
たは被動部材のいずれか一方または双方に固定する装置
（１５，１９）を備えたキャビティ前進型ポンプまたは
モータのロータ（１０）に連結される可撓性駆動軸
（７）において、細長い本体（２６）が高強度、高可撓
性金属から形成されたこと、およびフランジ付きヘッド
部分が細長い本体とは別の部分（単数または複数）から
形成されたことを特徴とするロータに連結される可撓性
駆動軸。 - 【請求項２】 フランジ付きヘッド部分がステンレス鋼
のような、細長い本体とは別の金属から形成されたこと
を特徴とする請求項１に記載された可撓性駆動軸。 - 【請求項３】 該または各フランジ付きヘッド部分（１
３）が接着剤（２５）によって端部（１２）に固定され
たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載され
た可撓性駆動軸。 - 【請求項４】 該または各フランジ付きヘッド部分（１
３）がクロスピン（３０）によって端部（１２）に固定
されたことを特徴とする請求項１，請求項２または請求
項３に記載された可撓性駆動軸。 - 【請求項５】 高強度、高可撓性金属がチタニウムであ
ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの
項に記載された可撓性駆動軸。 - 【請求項６】 端部（１２）が細長い本体（２６）より
大径である請求項１から請求項５のいずれかの項に記載
されたことを特徴とする可撓性駆動軸。 - 【請求項７】 該または各フランジ付きヘッド部分（１
３）が固定ボルト（１９）を通す複数の孔（１５）を備
えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか
の項に記載された可撓性駆動軸。 - 【請求項８】 軸の本体（２６）が非透過性、無孔のコ
ーティング（２６）によってコーティングされ、本体の
端部（１２）がコーティングの先に延長すること特徴と
する請求項１から請求項７のいずれかの項に記載された
可撓性駆動軸。 - 【請求項９】 ロータ（１０）、請求項６に記載された
可撓性駆動軸（７）、前記各孔（１５）を通って前記ロ
ータの孔（１９Ａ）にねじ結合されたボルト（１９）を
有する、キャビティ前進型ポンプまたはロータのロータ
および可撓性駆動軸装置。 - 【請求項１０】 保護スリーブ（１６）が前記ボルトを
カバーするため設けられたことを特徴とする請求項９に
記載された装置。 - 【請求項１１】 半径方向内方に延長する環状フランジ
（１７）が前記スリーブ（１６）の内面に形成され、前
記環状フランジが前記ボルト（１９）を通す孔（１８）
を設けられたこと、環状カバー（２０）が前記駆動軸
（７）上に嵌合して前記スリーブ（１７）に係合しかつ
保持されたこと、およびシール（２２，２３，２４）が
スリーブとロータとの間、スリーブとカバーとの間およ
びカバーと駆動軸との間に設けられたことを特徴とする
請求項１０に記載された装置。
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