JP2000145660A - Uniaxial eccentric screw pump - Google Patents
Uniaxial eccentric screw pumpInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一軸偏心ねじポン
プに関するもので、特に、そのフレキシブルシャフトの
構造に特徴を有するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-shaft eccentric screw pump, and particularly to a pump having a flexible shaft.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、高粘度液や固体混合液等を移
送するのに一軸偏心ねじポンプが使用されている。そし
て、その構造は図６に示すようにポンプケーシング１
に、内ねじを形成したステータ２と、該ステータ２に嵌
挿され、螺合し、偏心回転する外ねじを形成したロータ
３が組み込まれ、このロータ３を回転駆動するための駆
動部５と連結するユニバーサルシャフト４が用いられて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, a uniaxial eccentric screw pump has been used to transfer a high-viscosity liquid, a solid mixed liquid and the like. The structure of the pump casing 1 is as shown in FIG.
And a rotor 3 having an external thread which is inserted and screwed into the stator 2 and is screwed and eccentrically rotated, and a driving unit 5 for driving the rotor 3 to rotate. A connecting universal shaft 4 is used.
【０００３】ユニバーサルシャフト４は図７に示すギヤ
ジョンイト型、図８に示すピンジョイント型等がある
が、これ等のユニバーサルシャフトのジョイント部で
は、ギヤやピンがロータの偏心回転により摺動するた
め、長期間の使用では磨耗によるガタが生じ、所定期間
使用ごとに交換を必要とする。また、該摺動部に対する
潤滑も必要であって、この潤滑剤がポンプ被移送液に混
入すると云う不都合もみられた。The universal shaft 4 includes a gear joint type as shown in FIG. 7 and a pin joint type as shown in FIG. 8. In these joint portions of the universal shaft, gears and pins slide due to eccentric rotation of the rotor. Long-term use causes backlash due to wear and requires replacement after each use for a predetermined period. In addition, lubrication of the sliding portion is required, and there has been a problem that the lubricant is mixed into the liquid to be transferred.
【０００４】また、図９に示すように、ばね鋼やエンジ
ニアリングプラスチック材を使用するフレキシブルシャ
フト６を用いるものも考案されている。このフレキシブ
ルシャフト６は、締め付けボルトにより固定継ぎができ
ることから、摺動部がなく、潤滑剤を使用しなくてよ
く、前記ユニバーサルシャフトの不都合点を解消したも
のであった。しかし、このフレキシブルシャフト６は、
両側のジョイント部を含めて一本の棒状構成であり、シ
ャフト材料の可撓性を利用してロータの偏心量を吸収す
るものであって、次のような欠点が指摘された。Further, as shown in FIG. 9, a device using a flexible shaft 6 using spring steel or engineering plastic material has been devised. Since the flexible shaft 6 can be fixed and joined by the tightening bolt, it has no sliding portion, does not need to use a lubricant, and eliminates the disadvantages of the universal shaft. However, this flexible shaft 6
It has a single rod-like configuration including the joints on both sides, and absorbs the amount of eccentricity of the rotor by utilizing the flexibility of the shaft material. The following disadvantages have been pointed out.
【０００５】即ち、一軸偏心ねじポンプにおいては、ロ
ータ３の形状からフレキシブルシャフトはロータの偏心
量を半径とする円を、自転しながら公転することになる
が、このとき、フレキシブルシャフトには回転トルクと
曲げによる応力が発生する。また、ロータ３の入り口部
と出口部では、出口圧力の方が高く、そのため、シャフ
トには圧縮力が働き、さらに応力が高くなる。つまり、
シャフトにはトルク、曲げ、圧縮による組合せ応力がか
かることになる。That is, in a single-shaft eccentric screw pump, the flexible shaft revolves while rotating on a circle having the radius of the eccentricity of the rotor due to the shape of the rotor 3. And stress due to bending occurs. In addition, at the entrance and the exit of the rotor 3, the exit pressure is higher, so that a compressive force acts on the shaft and the stress is further increased. That is,
A combined stress due to torque, bending, and compression is applied to the shaft.
【０００６】このシャフトに発生する応力を、シャフト
の疲労強度以下にしなければシャフト破壊の原因ともな
るので、シャフトの撓み角を小さくする必要があり、必
然的にシャフトの全長が長くならざるを得なかった。そ
の結果、ポンプ自体も長大化していた。If the stress generated in the shaft is not less than the fatigue strength of the shaft, the shaft may be destroyed. Therefore, it is necessary to reduce the bending angle of the shaft, so that the overall length of the shaft is inevitably increased. Did not. As a result, the pump itself has also become longer.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この従来型
の欠点を解決するものであって、摺動部を持たず、潤滑
剤を要さないと云うフレキシブルシャフトの特徴を生か
しながら、シャフトの全長を短縮し、ポンプ自体のコン
パクト化を図ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional type, and utilizes the characteristics of a flexible shaft that has no sliding portion and does not require a lubricant. The aim is to reduce the overall length of the pump and to make the pump itself more compact.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、一軸偏心ねじ
ポンプにおいて、コイルばね構造の撓み部を設けてフレ
キシブルシャフトを構成した。また、撓み部を多条コイ
ルばねからなる構成とした。また、撓み部を軸部あるい
はカップリングと一体形成する構成とした。さらに、撓
み部を弾性部材で被覆する構成とした。According to the present invention, in a uniaxial eccentric screw pump, a flexible shaft is provided by providing a bending portion of a coil spring structure. Further, the bending portion is formed of a multi-row coil spring. Further, the bending portion is formed integrally with the shaft portion or the coupling. Further, the bending portion is configured to be covered with an elastic member.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
説明する。図１、図２、図３は本発明によるフレキシブ
ルシャフトの構造を示す図であり、図４は図１のフレキ
シブルシャフトを組み込んだ一軸偏心ねじポンプの断面
図である。なお、ポンプケーシング１、ステータ２、ロ
ータ３、駆動部５は従来型と同等であるので、同じ符号
を付し、説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below. FIGS. 1, 2 and 3 are views showing the structure of a flexible shaft according to the present invention, and FIG. 4 is a sectional view of a single-shaft eccentric screw pump incorporating the flexible shaft of FIG. Since the pump casing 1, the stator 2, the rotor 3, and the drive unit 5 are the same as those of the conventional type, they are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００１０】図において、７は本発明によるフレキシブ
ルシャフトであって、軸部８と、その両側に設けられた
コイルばね構成の撓み部９と、夫々の撓み部９に設けら
れるカップリング１０とで構成されている。図２に示す
例では、一連のコイルばね構成の撓み部９と、その両側
に設けられるカップリング１０とで構成されている。図
示の例では軸部８、撓み部９およびカップリング１０が
一体ものとして形成されているが、夫々を別体として作
成し、継いで構成してもよい。In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a flexible shaft according to the present invention, which comprises a shaft portion 8, bending portions 9 provided on both sides of the shaft portion, and couplings 10 provided on the respective bending portions 9. It is configured. In the example shown in FIG. 2, it is configured by a series of flexure portions 9 having a coil spring configuration and couplings 10 provided on both sides thereof. In the illustrated example, the shaft portion 8, the flexure portion 9 and the coupling 10 are formed as an integral body, but they may be formed separately and joined together.
【００１１】また、コイルばねは、フレキシブルシャフ
トの軸方向にかかる圧縮力に対しても、それを吸収する
ように作用するが、例えば、位相を１８０度ずらせた２
条（図は２条ばねである）あるいはそれ以上の多条のば
ね構造とすることにより、圧縮力に対応する力がさらに
大きくなる。なお、ばね方向は同一方向である。また、
ばねの材料としては、ばね鋼やステンレス鋼が使用でき
るし、疲れに強いチタン鋼を使用することもできる。The coil spring also acts to absorb a compressive force applied in the axial direction of the flexible shaft. For example, the coil spring has a phase shifted by 180 degrees.
By using a multi-spring structure having two or more springs (the figure shows a two-spring spring), the force corresponding to the compressive force is further increased. The spring directions are the same. Also,
As a material of the spring, spring steel or stainless steel can be used, and titanium steel which is resistant to fatigue can also be used.
【００１２】なお、前述のごとく、各構成部を別体形成
する場合は、撓み部９だけを可撓性材料で構成し、軸部
８、カップリング１０を別材料とすることが可能であ
る。また、一体構成とする場合は全体が同一材料となる
が、各部材の継ぎ部を省略でき、フレキシブルシャフト
全体をコンパクトに構成することができる。As described above, when each component is formed separately, it is possible to form only the bending portion 9 from a flexible material and to use the shaft portion 8 and the coupling 10 as different materials. . In the case of an integral structure, the whole is made of the same material, but the joint of each member can be omitted, and the whole flexible shaft can be made compact.
【００１３】さて、このような一軸偏心ネジポンプで移
送される移送液には、例えば、毛髪等の部材に絡み付き
易い異物が混在している場合がある。特に、撓み部のコ
イルばねに絡み付き易くなるが、そのような異物が絡み
付くのを防止するため、撓み部９に弾性材を被覆するこ
とが行なわれる。図５には、軸部８と撓み部９を弾性材
１１で被覆したフレキシブルシャフトを示している。被
覆は、円筒状容器にフレキシブルシャフトを入れて、そ
の間隙に溶融状の弾性材を注入して行なうが、弾性材１
１は撓み部９の内部空所まで充填された状態で、被覆さ
れている。The transfer liquid transferred by such a single-axis eccentric screw pump may contain foreign matters which are easily entangled with members such as hair. In particular, the bending portion 9 is apt to be entangled with the coil spring of the bending portion, but in order to prevent such foreign matter from tangling, the bending portion 9 is coated with an elastic material. FIG. 5 shows a flexible shaft in which a shaft portion 8 and a bending portion 9 are covered with an elastic material 11. The coating is performed by placing a flexible shaft in a cylindrical container and injecting a molten elastic material into a gap therebetween.
Reference numeral 1 denotes a state in which the inner space of the bending portion 9 is filled and covered.
【００１４】弾性材１１としては、天然ゴムやシリコン
ゴム等のゴム材あるいはウレタン等樹脂製で弾力性の大
きいものが使用される。また、図示していないが、図
２、図３に示すフレキシブルシャフトにも同様に弾性材
を被覆可能である。なお、弾性材を被覆する場合でも、
前記した弾性材の縦弾性係数は、ステンレスやチタン等
の縦弾性係数と比較して４桁乃至５桁のオーダーで小さ
く、撓み部９の撓みへの弾性材の影響は極めて微少であ
り、全く無視できるものである。As the elastic material 11, a rubber material such as natural rubber or silicon rubber, or a resin material such as urethane and having high elasticity is used. Although not shown, the flexible shaft shown in FIGS. 2 and 3 can be similarly covered with an elastic material. In addition, even when covering the elastic material,
The modulus of elasticity of the elastic material described above is small in the order of four to five orders of magnitude compared to the modulus of longitudinal elasticity of stainless steel, titanium, and the like. It can be ignored.
【００１５】本発明のフレキシブルシャフトの構成は以
上の通りであって、一方の撓み部９のカップリング１０
に駆動部５の駆動軸を連結し、他方の撓み部９のカップ
リング１０にロータ３を連結して使用されるが、撓み部
９をコイルばね構成としたので、材料にかかる応力を高
くすることなく、大きな撓みを得ることができる。つま
り、駆動軸とロータ３の偏心量による撓みはばねで吸収
されるので、フレキシブルシャフト７の撓み角を大きく
とることができる。The structure of the flexible shaft according to the present invention is as described above.
The drive shaft of the drive section 5 is connected to the rotor 3, and the rotor 3 is connected to the coupling 10 of the other bending section 9. The bending section 9 is formed of a coil spring, so that the stress applied to the material is increased. Without this, a large deflection can be obtained. That is, the deflection caused by the amount of eccentricity between the drive shaft and the rotor 3 is absorbed by the spring, so that the bending angle of the flexible shaft 7 can be increased.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明のフレキシブルシャフトは、コイ
ルばねによる撓み部を設けたので、駆動軸とロータ３の
偏心量による撓みをばねで吸収でき、フレキシブルシャ
フトの撓み角を、従来の棒状シャフトの撓みにより吸収
するフレキシブルシャフトに較べて大きくすることがで
きるようになった。このため、軸部の全長を短くするこ
とが可能となり、一軸偏心ねじポンプの短縮化が図れ
た。According to the flexible shaft of the present invention, since the bending portion provided by the coil spring is provided, the bending caused by the eccentricity of the drive shaft and the rotor 3 can be absorbed by the spring, and the bending angle of the flexible shaft can be reduced by the conventional shaft. It can be made larger than a flexible shaft that absorbs by bending. For this reason, the total length of the shaft portion can be shortened, and the uniaxial eccentric screw pump can be shortened.
【図１】本発明によるフレキシブルシャフトの構造を示
す図。FIG. 1 is a diagram showing a structure of a flexible shaft according to the present invention.
【図２】本発明によるフレキシブルシャフトの他の構造
を示す図。FIG. 2 is a diagram showing another structure of the flexible shaft according to the present invention.
【図３】本発明によるフレキシブルシャフトのさらに他
の構造を示す図。FIG. 3 is a view showing still another structure of the flexible shaft according to the present invention.
【図４】図１のフレキシブルシャフトを組み込んだ一軸
偏心ねじポンプの断面図。FIG. 4 is a sectional view of a single-shaft eccentric screw pump incorporating the flexible shaft of FIG. 1;
【図５】図１のフレキシブルシャフトに弾性材を被覆し
た図。FIG. 5 is a diagram in which an elastic material is coated on the flexible shaft of FIG. 1;
【図６】従来のユニバーサルシャフトを用いた一軸偏心
ねじポンプの断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional uniaxial eccentric screw pump using a universal shaft.
【図７】従来のギヤージョイント型ユニバーサルシャフ
トを示す図。FIG. 7 is a view showing a conventional gear joint type universal shaft.
【図８】従来のピンジョイント型ユニバーサルシャフト
を示す図。FIG. 8 is a view showing a conventional pin joint type universal shaft.
【図９】従来の締め付けボルト型フレキシブルシャフト
を示す図。FIG. 9 is a view showing a conventional tightening bolt type flexible shaft.
１ ポンプケーシング ２ ステータ ３ ロータ ４ ユニバーサル
シャフト ５ 駆動部 ６ フレキシブル
シャフト ７ フレキシブルシャフト ８ 軸部 ９ 撓み部 １０ カップリング １１ 被覆弾性材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump casing 2 Stator 3 Rotor 4 Universal shaft 5 Drive part 6 Flexible shaft 7 Flexible shaft 8 Shaft part 9 Flexure part 10 Coupling 11 Coating elastic material
Claims (4)
キシブルシャフトを備えたことを特徴とする一軸偏心ね
じポンプ。1. A single-shaft eccentric screw pump comprising a flexible shaft having a bending portion constituted by a coil spring.
特徴とする請求項１記載の一軸偏心ねじポンプ。2. A single-shaft eccentric screw pump according to claim 1, wherein the bending portion is formed by a multi-row coil spring.
一体に形成したことを特徴とする請求項１または請求項
２記載の一軸偏心ねじポンプ。3. A single-shaft eccentric screw pump according to claim 1, wherein the bending portion is formed integrally with the shaft portion or the coupling portion.
する請求項１または請求項２または請求項３記載の一軸
偏心ねじポンプ。4. The uniaxial eccentric screw pump according to claim 1, wherein the bending portion is covered with an elastic material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32754398A JP2000145660A (en) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | Uniaxial eccentric screw pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32754398A JP2000145660A (en) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | Uniaxial eccentric screw pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000145660A true JP2000145660A (en) | 2000-05-26 |
Family
ID=18200261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32754398A Pending JP2000145660A (en) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | Uniaxial eccentric screw pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000145660A (en) |
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-
1998
- 1998-11-04 JP JP32754398A patent/JP2000145660A/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041006 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041026 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050308 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |