JPS636759B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ステーターに形成される雌ねじ孔
を、その断面形が長円形の内面として雄ねじロー
ターに対する係合面に形成し、雄ねじローターは
偏心ローター軸を中心にして係合回転する一軸偏
心ねじポンプの駆動装置に関するものであつて、
該ポンプは、例えば深井戸用ポンプに使用される
ものである。

（従来の技術） この種のポンプは、上記した構造からなり、雄
ねじローターは偏心して回転するため、通常、ユ
ニバーサルジヨイントを介して駆動軸の回転を偏
心ローター軸に伝達するように構成されている。

ところで、雄ねじローターはステーターの雌ね
じ孔壁面と係合回転することによりポンプ作用を
行うが、ローターの静止状態で、硬質弾性部材か
らなるステーターがその弾性力によりローターに
対し強固に結合しているため、両者間の静止摩擦
力が多大で、ローターの起動力はランニング動力
の略２倍を要していた。

第７図は従来の一般的な深井戸用一軸偏心ねじ
ポンプを示すが、その駆動源には一基の駆動装置
Ａしか用いられておらず、従つてポンプ起動時に
大きな駆動能力を要するため、駆動装置Ａは大型
のものが必要であつた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記深井戸用一軸偏心ねじポンプは、主として
中近東諸国等の発展途上国で数多く設置されてい
る。しかし、これらの諸国では、電力供給が不充
分であるため、駆動装置が電力モーターの場合、
電力源に太陽電池が使用されることが多いが、大
電力容量の太陽電池は非常にコストが高く、ま
た、ランニング運転時には駆動装置及び太陽電池
の容量の略半分しか使用されず、無駄な面が多い
という欠点があつた。

更に、この種のポンプには、駆動装置を用いる
手動式のハンドルを回転させることによりロータ
ーを駆動する構造のものもあるが、この構造の場
合には、全てを手動作業によつて行うため、作業
が困難で使用者の負担が多大になるとともに、大
量の水を汲み上げるのには不向きであるという欠
点があつた。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、ポ
ンプの起動時に必要な駆動力が小さくて済み、ま
たランニング運転時には専用の駆動装置を使用す
るので、従来のように無駄がなく効率の良い一軸
偏心ねじポンプの駆動装置を提供しようとするも
のである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、一軸偏心ねじポンプの偏心ロータ
ー軸に連結される駆動軸端に、ランニング専用の
駆動装置の出力軸を接続すると共に、駆動軸が停
止状態から起動開始状態になる間でのみ該駆動軸
と連係回転するカムクラツチ機構を装着し、ポン
プの起動時に該カムクラツチ機構を介して、起動
専用の駆動力を補助的に駆動軸に伝達可能に構成
したことを要旨とするものである。

（作用） この発明のポンプ駆動装置によれば、起動時
に、手動力若しくは減速機構を具備した小容量の
駆動装置の駆動力を駆動軸に伝達することによつ
て、ローターを駆動し、また、ローターの駆動開
始後は起動専用の駆動源と駆動軸との連係が自動
的に解除されて、専用の駆動装置によつてロータ
ーが駆動されてランニング運転がなされるもので
ある。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図〜第５図において、地中に埋設される吸
上げ管としての筒状ケーシング１の軸芯部に、駆
動軸２が回転自在に配装されている。そして、駆
動軸２の先端に、流端にユニバーサルジヨイント
４を装着した連結軸３を介して雄ねじローター５
が、該ローター５端面に偏心して接続されてい
る。

６は断面長円形の螺旋状雌ねじ孔７が形成され
た硬質弾性部材からなるステーターで、このステ
ーター６はケーシング１の先端部に内装されてお
り、前記ローター４が雌ねじ孔７内に係合して配
装されている。

また、ケーシング１の先端には吸込口９を有す
るニツプル８が装着され、ケーシング１内の吸込
口９上にこの吸込口９を開閉可能に球体１０が載
置されている。

１１は地上部を構成するポンプハウジングで、
このハウジング１１の中間部より横向けに吐出管
１２が突設され、また吐出管１２の内側開口は、
ハウジング１１内上部と下部を分離する閉塞空室
１３を介して前記ケーシング１の上端開口と連通
している。１４はハウジング１１の上端に設置さ
れたランニング専用の駆動装置としての電動モー
ター、１５はポンプ起動用の手動回転式ハンドル
である。

そして、第１図に示すように、電力モーター１
４の出力軸１４ａは駆動連結軸１６により前記駆
動軸２に連結されている。１７は駆動軸２の回転
速度が所定回転速度以下になつた状態でのみ該駆
動軸２と連係回転する公知のカムクラツチ機構
で、このカムクラツチ機構１７は駆動連結軸１６
の中間部に装着される。該カムクラツチ機構１７
は、例えば第３図および第５図に示すように、外
輪１８に対し内輪１９が同心上に回動自在に配装
され、両内外輪１８，１９の環状間隙内に中間輪
２０が外輪１８に固定して介装されており、この
中間輪２０の円周方向に等間隔に開設した複数の
凹所２１内に、略扇形カム２２が水平揺動自在に
枢着され、且つスプリング２３により内輪１９側
に付勢されている。従つて、外輪１８が停止或い
は所定回転速度以下（少なくとも起動されるま
で）の状態では、前記扇形カム２２を介して内外
輪１８，１９が一体的に回転連動する（第５図ａ
参照）が、外輪１８の回転速度が所定回転速度を
超えた状態では、各扇形カム２２が遠心力により
スプリング２２に抗して外側へ揺動し内輪１９と
の接触が解除され、外輪１８のみが回転する（第
５図ｂ）構造になつている。

ところで、外輪１８は前記駆動連結軸１６に対
して一体回転可能に装着され、一方、内輪１９は
駆動連結軸１６に対して回動自在に配装されてい
る。また、内輪１９の上部にはねじ歯車２４が固
着されている。

更に、２５は前記ねじ歯車２４に直交して噛合
するねじ歯車で、このねじ歯車２５は、前記手動
ハンドル１５の回転軸１５ａと共にハウジング１
１に対して横向きに回動自在に配設された中間軸
２５ａに装着されており、該回転軸１５ａと中間
軸２５ａ間には増速装置として歯車２６がそれぞ
れ装着され、ハンドル１５の回転速度を増速して
前記カムクラツチ機構１７の内輪１９を回転させ
るように構成してある。

なお、図中、２７はベアリングを示す。

次に、上記した実施例について作用を説明す
る。まず、ポンプを起動するには、手動ハンドル
１５を回転させることにより、この回転力が増速
されカムクラツチ機構１７を介して駆動軸２が回
転し、同時にローター４が回転を開始する。この
状態で、前記電動モーター１４を駆動させれば、
既にローター４が回転を開始しているので、該電
動モーター１４によりローター４が回転される。
そして、ローター４いいかえれば、駆動軸２が所
定の回転速度以上になると、前記カムクラツチ機
構１７の扇形カム２２がスプリング２３に抗して
外側に揺動して内外輪１８，１９の連係が解除さ
れ、ハンドル１５と駆動軸２間の回転力の伝達が
解除されることになり、手動によるハンドル１５
の回転を中止すれば、ハンドル１５は停止状態に
なる。従つて、以後は電動モーター１４のみによ
りローター４が回転される。

この状態の下において、ローター４とステータ
ー７の雌ねじ孔８との係合作用によりポンプ作用
がなされ、前記球体１０が吸引浮上して吸込口９
が開口し、地下水がケーシング１内に吸引され、
ケーシング１内を通つて上方の吐出管１２から吐
出される。

なお、少量の水を汲み上げる場合や電動モータ
ー１４が故障等により使用出来ない場合には、手
動ハンドル１５だけを回転させて水を汲み上げる
ことができる。また、本実施例では、手動式のハ
ンドル１５のみによつても水を汲み上げられるよ
うに、ハンドルの回転軸１５ａと中間軸２５ａ間
に増速装置２６を介装したが、増速装置を省くか
或いはこれに代えて減速装置を用いることも出来
る。

第６図は他の実施例を示し、前記手動式のハン
ドル１５に代えて、ポンプ起動専用の減速機構３
５ａ付き電動モーター３５を配備するとともに、
前記回転軸１５ａと中間軸２５ａ間の増速装置２
６を減速装置３６に変更した所が相違する。従つ
て、この第２実施例では、電動モーター３５によ
りポンプを起動させた後、電動モーター１４によ
りポンプをランニング運動させることが出来る。
なお、前記起動用電動モーター３５が回転開始し
て一定時間経過後に、ランニング運転用の電動モ
ーター１４が自動的に回転を開始し、電動モータ
ー３５が回転を停止するようなシーケンス回路を
設けておくと便利である。

（効果） 以上説明したように、この発明の一軸偏心ポン
プの駆動装置は上記した構成からなるから、下記
の如き効果を奏する。

(1) ポンプの起動操作を、起動専用の駆動源を用
いて行えるから、ランニング運転に専用の駆動
装置が使用出来、従つて該駆動装置の容量を従
来の駆動装置の略半分に減らせ、経済的であ
る。

(2) 起動専用の駆動源に手動式のハンドル回転駆
動機構を用いれば、手動作業のみによる水の汲
み上げも可能になり、便利である。

(3) 起動専用の駆動源に電動モーター等の駆動装
置を用いる場合にも、該駆動装置の駆動力を減
速装置により大幅に減速してトルクを増大させ
ることが出来るから、極めて小容量の駆動装置
が使用出来、従つてランニング専用の駆動装置
と併せても、従来の駆動装置の容量に比べてか
なり小さくでき、同時に駆動装置を駆動させる
ための駆動源の容量もこれに伴つて小さくでき
るので、特にコストの高い太陽電池を用いる場
合に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す全体縦断面
図、第２図は第１図の一部側面図、第３図は第２
図の−線断面図、第４図は第３図の−線
断面図、第５図ａおよび同図ｂはカムクラツチ機
構の一部断面図、第６図は他の実施例を示す一部
を断面で現した一部側面図、第７図は従来の一般
的な深井戸用ポンプの全体概要断面図である。 １……筒状ケーシング、２……駆動軸、５……
雄ねじローター、６……ステーター、７……雌ね
じ孔、１４……電動モーター、１５……手動ハン
ドル、１７……カムクラツチ機構、２６……増速
装置、３５……電動モーター、３６……減速装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ステーターに形成される雌ねじ孔を、その断
   面形が長円形の内面として雄ねじローターに対す
   る係合面に形成し、雄ねじローターは偏心ロータ
   ー軸を中心にして係合回転する一軸偏心ねじポン
   プにおいて、 前記偏心ローター軸としての駆動軸端に、ラン
   ニング用駆動装置の出力軸を接続すると共に、駆
   動軸が停止状態から少なくとも起動開始状態にな
   る間でのみ該駆動軸と連係回転するカムクラツチ
   機構を介して、起動用駆動力を駆動軸に伝達可能
   に構成したことを特徴とする一軸偏心ねじポンプ
   の駆動装置。 ２ 前記起動用駆動力は手動力であつて、該手動
   力はハンドルの回転により発生させる構造からな
   る特許請求の範囲第１項に記載の一軸偏心ねじポ
   ンプの駆動装置。 ３ 前記起動用駆動力は電動力であつて、該電動
   力は減速機構付電動モーターにより発生させる構
   造からなる特許請求の範囲第１項に記載の一軸偏
   心ねじポンプの駆動装置。