JPS5934492A

JPS5934492A - 偏心ポンプ

Info

Publication number: JPS5934492A
Application number: JP14380082A
Authority: JP
Inventors: Kazuichi Ito; 伊藤　一一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-19
Filing date: 1982-08-19
Publication date: 1984-02-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、円筒状のポンプ室に対して偏心運動する偏心
輪によりポンプ作用を行うようにした偏心ポンプに関す
るものである。

一般に、この種の偏心ポンプでは、ポンプ軸を回転させ
ることにより偏心輪に偏心運動を行わせるようになって
いる。そのために、ポンプ室から流体が漏洩するのを防
止するだめのシール部材は、ポンプ軸等の回転部とポン
プケーシング等の固定部との間に設ける必要がある。こ
のようなシール部材は高価であるばかりでなく、それに
よ−ってポンプ室を完全にシールすることは困難である
。

また、単一の偏心輪による偏心ポンプでは、吐出流体に
脈動が生じるのを避けることはできない。

そこで、この脈動を減少させるために、複数個の偏心輪
を設け、これらによってそれぞれ位相をずらしてポンプ
作用を行わせるようにすることが考えられるが、そのよ
うにするには、各ポンプ室の間をシールするためのシー
ル部旧が必要となる。

ポンプ軸が回転するものでは、このためのシール部材と
しても、回転部と固定部との間をシールするものが必要
となる。

そこで、本発明は、ポンプ軸を回転させることなく偏心
輪に偏心運動を行わせ、それによって簡狛なシール部材
を用いながらポンプ室を完全にシールすることのできる
偏心ポンプを得ることを主な目的とする。

本発明の他の目的は、二つの偏心輪な互いに１８０°の
位相差をもって偏心運動させ、それぞれのポンプ室から
吐出される流体を共通の吐出通路を通して吐出させるこ
とによって、全体としての吐出流体の脈動を小さくした
偏心ポンプを得ることである。

これらの目的を達成するために、本発明では、回転止め
されたポンプ軸の中間部を揺動自在ＩＣ支持し７、この
ポンプ軸の一端側をモータ頓により偏心駆動させること
によってポンプ軸を揺動させるようにし、その揺動支持
部の両側に設けた偏心輪が互いに１８０°の位相差をも
って偏心運動するようにしている。そして、これらの偏
心輪の外周面とポンプケーシング内に形成された円筒状
の中空室の内周面との間の各ポンプ室をそれぞれ円周方
向に流体密に仕切る仕切り手段を設け、この仕切り手段
の両側に画成される各吸込室及び各吐出室が、それぞれ
共通の吸込通路及び吐出通路に連通ずるようにしている
。

り下、図面により本発明の一実施例を説明する。

ポンプケーシングＣは、円筒状のケーシング本体１とこ
の本体１の一端開口部を閉塞する側壁２とをボルト３に
よって一体的に結合して構成されている。この本体１と
側壁２との間には円板状の　５　− のパツキン４が設けられ、この間からの流体の漏れを防
１にするようにブｒつている。ポンプケーシングＣの本
体１の他端は、ボルト５によってモータケーシング６に
固着されている。これらの間にもパツキンγが設げられ
、流体の漏洩を防ぐＪ二うになっている。

ポンプケーシングＣの内部には、モータ軸８０回転軸線
と同一の中心軸線Ｘ−Ｘを有する円筒状の中空室Ａが設
げられている。この中空室Ａの中央部には、環状の軸受
支持部材９が嵌合されて固定されている。この支持部材
９には、ポンプ軸１０の中間部に取り付けられた中心軸
受１１の外環１２が嵌合され、カラー１３によって固定
されるようになっている。この軸受１１は、中心軸線Ｘ
−Ｘ上の一点Ｏを中心とする球面を有しており、それに
よってポンプ軸１０を点Ｏのまわりに揺動自在に支持す
る球面状支持部を構成している。

　６　− ポンプ軸１ｏＶＣは、中心軸受１１０両側蹟それぞれ球
面軸受１４．１５が固着されており、これらの球面軸受
１４．１５の外周にはそれぞれ偏心輪１６．１γが嵌合
され、それぞれカラー１８．１９によって固定保持され
ている。これらの偏心輪１６．１γの外径は中空室Ａの
内径より小さく、ポンプ軸１０が点Ｏのまわりに揺動し
たとき偏心輪１６，１ｔの外周面の一個所が中空室Δの
内周面にそれぞれ接触し、偏心輪１６，１γとケーシン
グ本体１との間に三日月状のポンプ室ｐｌ、ｐｒ（第２
図参照）がそれぞれ形成されるようになっている。

偏心輪１６，１γ及び軸受支持部材９には、第２．３図
に示すように半径方向の溝２０が設けられており、この
溝２０に仕切り手段である円柱状の仕切り部材２１が嵌
合されている。この仕切り部材２１は、ケーシング本体
１に一体的に取付けらＪｌでおり、偏心輪１６，１γと
ケーシング本体１どの間の各ポンプ室ｐｌ、ｐｒを円周
方向に流体密に什切って、それぞれその両側に吸込室Ｐ
ｔと吐出室Ｊ）　Ｏとを画成している。また、偏心輪１
６゜１１は、この仕切り部材２１に渚って摺動自在であ
るとともに、仕切り部材２１の円柱面のまわりに、すな
わち中心軸線Ｘ−Ｘに垂直な面内で揺動自在とさね、で
いる。

第２図に示すように、ケーシング本体１には、各ポンプ
室ｐｌ　、ｐｒの吸込室Ｐ乙にそれぞれ連通する開口２
２及び各ポンプ室Ｐｌ　、　ｐ　ｒの吐出室ＰＯにそれ
ぞれ連通ずる開口２３が設けられており、これらの開口
２２及び２３はそれぞれ共通の吸込通路２４及び吐出通
路２５を介して、第３図に示すように吸込口２６、吐出
口２γに連通しでいる。これらの吸込口２６、吐出［コ
２γには、それぞれ図示しない吸込管及び吐出管が連接
されるようになっている。

中空室Ａの両側には押さえ部材２８．２９が設けられ、
この押さえ部材２８．２９によって偏心輪１６，１γの
両側に設けられたパツキン３０゜３０、・・・を押圧し
て、各ポンプ室ｐｌ、ｐｒからの流体の漏れを防止する
ようになっている。この押圧力を適切に保持しつつ、偏
心輪１６，１γの円滑な運動を確保するために、側壁２
には加圧ねじ３１が設けられ、パツキン４を通しで押さ
え部材２８に対する押圧力を調整することができるよう
になっている。また、押さえ部材２８．２９は、回転止
め３２．３２によって中心軸線Ｘ−Ｘのまわりの回転が
阻止されている。

ポンプ軸１０のモータ側端部にはソケット部３３が設げ
られており、このソケット部３３の内部には球面軸受３
４が取り付けられている。この球面軸受３４の内輪であ
る球体３５には、その中心を　９− 通る円筒状の開孔３６が設けられている。一方、モータ
軸８の先端には、平坦な切り欠き面３７が形成された軸
部３８を有する連結軸３９が取付けられている。この軸
部３８は球体３５の開孔３６内に挿入されており、その
切欠欠き面３７と球体３５との間には加圧子４０が嵌合
されでいる。この加圧子４０は、軸部３８の切り欠き面
３７に密接する平坦面４１と球体３５の開孔３６の内面
に接触する円柱面４２とを有しており、その円柱面４２
の中心軸線は、第４図に示すようにモータ軸８の回転中
心線Ｘ−Ｘから偏心量Ｅだげ偏心した位置となるように
されている。したがって、モータ軸８が回転するとき、
球体３５は中心軸線Ｘ　−Ｘに対して偏心量Ｅをもって
偏心運動することになる。

ポンプ軸１０とモータケーシング６との間には、円板状
の金属性ダイヤフラム４３が設けられ、ポ１０− ンプケーソングＣの中空室Ａとモータ側とを流体密に仕
切っている。また、ポンプ軸１０とモータケーシング６
との間には、ポンプ軸１０自体の軸線のまわりの回転を
規制する回転１）、め４４が設け□られている。これら
ダイヤフラム４３、回転止め４４は、ポンプ軸１０とポ
ンプケーシングＣの本体１との間に設けることもできる
。

次に、この実施例の作用について説明する。

モータ軸８が回転すると、前述のように球面軸受３４０
球体３５が偏心量Ｅをもって偏心しながら回転する。こ
の回転は球面軸受３４によって吸収さ」する。そして、
ポンプ軸１０は回転止め４４によって自転が規制されて
いるので、ポンプ軸１０の一端に設けられたソケット部
３３は回転せず、球体３５の偏心運動のみが伝えられる
。すｔ【わちソケット部３３は中心軸線Ｘ−Ｘのまわり
に偏心量Ｅをもって偏心駆動される。この偏心駆動によ
って、ポンプ軸１０は中心軸受１１の中心点Ｏのまわり
に揺動する。ポンプ軸１０が揺動すると、その中心軸受
１１の両側に設けられた偏心輪１６゜１７が偏心運動し
て、中心点Ｏに対して対称な位置で中空室Ａの内周面と
接触する。偏心輪１６゜１７は、仕切り部材２１に」：
つて自転はできないが中心軸線Ｘ−Ｘに垂直な面内での
移動はできるように支持されているので、この接触箇所
はポンプ軸１０の揺動に伴って移動する。

見・ま、偏心輪１６の外周面と中空室Ａの内周面とが第
２図に示すように最下部で接触しており、その偏心運動
に伴ってこの接触個所が第２図で見て反時計方向に移動
していくとすると、ポンプ室Ｊ）　ｌの什切り部月２１
ＶＣよって仕切られた吸込室１）　１０体積は増大し、
吐出室ｐｏの体積は減少する。したがって、吸込口２６
及び吸込通路２４を通して導かれる流体が開口２２から
ポンプ室１）　ｌに吸い込まれ、ポンプ室ｐｌの吐出室
Ｐｏ内の流体は加圧されて開［−］　２３から吐出通路
２５へと圧送され、吐出口２７から吐出される。偏心輪
１６がヒ昇して、その中空室Ａとの接触個所が什切り部
材２１に最も接近した位置に達すると、ポンプ室ｐｌの
吸込室Ｐ乙の体積は最も拡大され、吐出室ｐｏの体積は
最も縮小されて、その吸込、吐出行程が終了し、次の吸
込、吐出行程開始直前の状態となる。

この状態から、更に偏心輪１６が仕切り部材２１に清っ
て半径方向に往復移動するとともにそのまわりに揺動し
て、偏心輪１６と中空室Ａの内周面との接触個所が反時
計方向に移動すると、以前の吸込室Ｐ′Ｌは開口２３に
連通して吐出室ｐ。

となり、その体積は最も拡大した状態から徐々に縮小し
て、その内部の流体を吐出する。また、開口２２に連通
する吸込室ｐｉは、体積が徐々に増１３− 大して開口２２から流体を吸い込む。偏心輪１６と中空
室Ａの内周面との接触個所が仕切り部材２１から最も離
れた最下部に達すると、吸込室７）　ｚと吐出室１）　
６とはそれらの体積がｅｌぼ等しい吸込、吐出行程のち
ょうど中間点にくる。これが第２図の状態である。

こうして、偏心輪１６の偏心運動により中空室Ａの内周
面との接触個所が一周することによって吸込、吐出行程
の一サイクルが終了し、これによりポンプ室ｐｌの容積
に等しい体積の流体が吐出される。

偏心輪１７側のポンプ室ｐ　７におし・ても全く同様の
行程によってポンプ作用が行われる。しかしながら、偏
心輪１７は、偏心輪１６とは常に点Ｏに関して対称の位
置で中空室Ａの内周面と接触するので、ポンプ室ｐｔと
ポンプ室Ｐｒとにおけるポンプ作用はちょうど１８０°
の位相差が生じる１４− ことになる。し７たがつて、ポンプ室Ｊ）　ｌどＰγと
の各開口２３から１１１串される流体の脈動は１８００
の位相差をもっているので、共通の吐出通路２５内でこ
れらの脈動が互いに打ち消される。ポンプ室Ｊ）　ｌと
ｐｒの容積を等しくしておけば、吐出口２７からはほと
んど脈動のない流体吐出を行うことができる。

ポンプ軸１０が揺動するとき、ダイヤフラノ・４３はそ
の運動に柔軟に追随して変形し、その運動を妨げること
なく、し７かもポンプケーシングＣの中空室Ａ内どモー
タ側等の外部との間のシール性を確保する。

以−４−のように本発明によれば、ポンプ軸を回転させ
ることなく揺動のみを行わせることによって偏心輪ＩＣ
偏心運動をさせ、それによってポンプ作用を生じさせる
ようにしているので、ポンプ室からモータ側等の外部へ
の流体の漏洩を防止するシール部材どして、回転部と固
定部との間をシールするような高価なものを用いる必９
がなくなり、安価で、しかもシール性の確実なダイヤフ
ラノ、を用いることかで゛きる。そして、ダイヤフラノ
・とじては金属製のものをも用いることができるので、
耐食性に秀れ、特殊流体の送給にも適したポンプを得る
ことができる。また、ポンプ軸の中間部を揺動自在に支
持し、その両側に偏心輪を設けてそのそれぞれによって
ポンプ作用を行わせるようにして（・るので・、それぞ
れのポンプ作用が１８０゜の位相差をもつことになり、
しかも、その吐出流体を共通の吐出通路を通しで吐出さ
せるようにしでいるので、吐出流体の脈動を減少させる
ことができる。そして、これらのポンプ作用が同じ方向
の偏心運動によって行われるので、ポンプ室間のシール
も比較的容易である。その他の部分のシールは固定部間
のシールで））るから、極めて容易にかつ完全に行うこ
とができる。したがって、場合によって（１オ、ポンプ
ケーシングの中空室の内部を送給流体で充満させておく
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による偏心ポンプの一実施例を示す縦断
面図、第２図は第１図の■−汀線による横断面図、第３
図は第１図のｆｌｌ　−ＦＩＴ線による横断面図、第４
図は第１図のＮ−ＩＶ線による要部の横断面図である。１・・・ケーシング本体、６・・・モータケーシング、
８・・モータ軸、１０・・・ポンプ軸、１１・・・中心
軸受、１６．１７・・・偏心輪、２０・・・溝、２１・
・・仕切り部材、２２．２３・・・開口、２４・・・吸
込通路、２５・・・吐出通路、３４・・・球面軸受、３
６・・・開孔、４０・・・加圧子、４３・・・ダイヤフ
ラム、４４・・・回転止め、Ａ・・・円筒状中空室、Ｃ
・・・ポンプケーシング、ｐｔ、ｐｒ・・・ポンプ室、
Ｐ乙・・吸込室、ＰＯ・・・吐１７− 出室、Ｘ−Ｘ・・・中心軸線特許出願人使　藤　−− １８−

Claims

【特許請求の範囲】

内部に円筒状の中空室（Ａ）を有するポンプケーシング
ＣＯ）ど；中間部が球面状支持部（１１）によりこのポ
ンプケーシング（Ｃ）の中空室（、（）内に揺動自在に
支持され、モータ軸（８）の回転によりその一端側が自
転することなく偏心駆動のみされるポンプ軸（１０）と
；前記支持部（１１）の両側においてそれぞれこのポン
プ軸（１０）に支持され、前記偏心駆動に伴うポンプ軸
（１０）の揺動により前記中空室（、Ｕの内周面にそれ
ぞれ一部が接触する一対の偏心輪（１６，１γ）と；こ
れらの偏心輪（１６，１γ）と前記中空室（、（）の内
周面との間にそれぞれ形成される三日月状のポンプ室（
ｐ　ｌ　、　ｐ　ｒ　）を円周方向において流体密に什
切り、それぞれに吸込室（Ｐｉ）と吐出室（Ｐ　Ｏ）と
を画成する仕切手段（２１）と：前記ポンプケーシング
（（１？）に設けられ、これらの吸込室ＣＰｉ　）と吐
出室＜ｐｏ　）とにそれぞれ連通ずる共通の吸込通路（
２４）及び吐出通路（２５）と；前記ポンプ軸（１０）
の前記一端側と前記ポンプケーシング（（？）等の固定
部との間に設けられ、前記中空室（Ａ）を外部に対［７
てシールするダイ□ヤフヲム（４３）と；を備えてなる
偏心ポンプ。