一軸偏心ねじポンプ
【課題】ステータを外筒とライニング部材とに容易に分別することが可能であり、ライニング部材の位置ずれ、変形、及びこれらに伴う偏摩耗の発生や吐出量の不安定化などの問題を解消可能な一軸偏心ねじポンプの提供を目的とした。
【解決手段】ステータ２０は、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部２２と外筒部２４とを有する。ライナー部２２の両端部には、径方向外側に向けて突出したフランジ部２６，２６が設けられており、これらの間に外筒装着部２８が設けられている。外筒部２４は、外筒装着部２８に非接着状態で装着されており、両端部がフランジ部２６，２６に当接している。
【解決手段】ステータ２０は、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部２２と外筒部２４とを有する。ライナー部２２の両端部には、径方向外側に向けて突出したフランジ部２６，２６が設けられており、これらの間に外筒装着部２８が設けられている。外筒部２４は、外筒装着部２８に非接着状態で装着されており、両端部がフランジ部２６，２６に当接している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外筒部とライニング部とに分割可能なステータを備えた一軸偏心ねじポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されているように、内周面を雌ねじ形状に形成したステータの内部に、雄ねじ形状に形成したロータを挿入した構造の一軸偏心ねじポンプと称されるポンプが提供されている。このポンプにおいて採用されているステータの多くは、金属製の外筒内にゴムや樹脂などによって形成されたライニング部材を挿入した構造とされている。従来技術において採用されているステータは、外筒とライニング部材とを接着などによって固定することにより、両者の位置ずれやライニング部材の位置ずれが防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４４５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今、環境問題への配慮が求められており、一軸偏心ねじポンプにおいても上述したステータを構成する外筒とライニング部材とを容易に分別回収可能な構造とすることが望まれている。しかし、従来技術のように外筒とライニング部材とを接着によって固定している場合は、両者を分離するために相当の手間を要するという問題がある。一方、分別回収の手間を考慮してライニング部材に対して外筒を単に非接着状態で装着する構成としただけでは、ライニング部材が軸方向及び周方向に位置ずれや変形を起こす等の問題が発生し、一軸偏心ねじポンプの稼働状態を安定化させる上で様々な懸念が生じる可能性がある。具体的には、ライニング部材が軸方向に伸縮することにより、ライニング部材の内部に形成された貫通孔の径が部位によって不均一となり、偏摩耗の発生や、吐出量が不安定になるなどの問題が生じうる。
【０００５】
そこで、本発明は、ステータを外筒とライニング部材とに容易に分別することが可能であり、ライニング部材の位置ずれ、変形、及びこれらに伴う偏摩耗の発生や吐出量の不安定化などの問題を解消可能な一軸偏心ねじポンプの提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決すべく提供される本発明の一軸偏心ねじポンプは、雄ねじ型のロータと、前記ロータを挿通可能なステータとを有し、前記ステータが、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部と、前記ライナー部の外周に対して押圧状態で装着された外筒部とを有している。本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ライナー部の両端部に、径方向外側に向けて突出した鍔状部が設けられており、前記鍔状部の間に前記外筒部が配され、前記鍔状部に対して前記外筒部の端部が当接している。
【０００７】
本発明の一軸偏心ねじポンプに採用されているステータは、ライナー部に対して外筒部を押圧状態で装着したものであり、接着剤を用いることなくライナー部と外筒部とが一体化されている。そのため、本発明の一軸偏心ねじポンプは、ステータを、ライナー部と外筒部とに容易に分別し、回収やリサイクルすることが可能である。
【０００８】
本発明の一軸偏心ねじポンプは、ライナー部の両端部に設けられた鍔状部同士の間に外筒部が配されており、更に外筒部の端部を鍔状部に対して当接させた構造とされている。そのため、外筒部がライナー部の軸方向への収縮を防止するための支柱的な役割を果たし、ライナー部の内径を略均一に維持させうる。これにより、ライナー部の偏摩耗を回避し、吐出量を安定化させることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、雄ねじ型のロータと、前記ロータを挿通可能なステータとを有し、前記ステータが、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部と、前記ライナー部に対して非接着状態で装着され前記ライナー部の外周を覆う外筒部とを有する。本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ライナー部の両端部に、径方向外側に向けて突出した鍔状部が設けられており、前記鍔状部の間に前記外筒部が配されており、前記鍔状部に対して前記外筒部の端部が当接している。
【００１０】
本発明の一軸偏心ねじポンプに採用されているステータは、ライナー部に対して外筒部が非接着状態で装着されているため、両者を容易に分別回収することが可能である。また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、ライナー部の両端部に設けられた鍔状部同士の間に外筒部が配され、外筒部の端部が鍔状部に対して当接した構造であるため、ライナー部が軸方向に収縮するのを防止しうる。これにより、ライナー部の内径を部位によらず略均一に維持することが可能となり、ライナー部の偏摩耗を回避し、吐出量の安定化を図ることが可能となる。
【００１１】
本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記外筒部が、周方向に複数の外筒構成体に分割可能なものであることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、ライナー部に対する外筒部の脱着作業をより一層容易なものとすることが可能である。なお、前記外筒部を複数の外筒構成体によって構成する場合は、外筒構成体同士をクランプ結合により一体化することにより、外筒部の脱着作業を一層容易に実施可能としうる。
【００１３】
上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ステータの一端側にエンドスタッドが配置され、前記ステータの他端側を接続するポンプケーシングの端部と前記エンドスタッドとをねじ杆により連結して締め付けることにより、前記ステータが前記エンドスタッドとともにポンプケーシングに一体に連結されており、前記エンドスタッド及びポンプケーシングの端部に、前記外筒部の端部が当接した構成とすることが可能である。
【００１４】
かかる構成とした場合は、ねじ杆により連結して締め付けることによりエンドスタッドとポンプケーシングとの間に作用する締結力（挟持力）がライナー部よりも外筒部に優先的に作用し、ライナー部が前記締結力によって軸方向に圧縮されるのを防止できる。これにより、本発明の一軸偏心ねじポンプでは、ライナー部の内径をより一層部位によらず略均一に維持することが可能となる。従って、本発明によれば、ライナー部の偏摩耗を回避し、吐出量の安定化を図ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記エンドスタッド及び／又は前記ポンプケーシングの端部に、前記鍔状部を嵌込可能な嵌込部を設け、前記嵌込部において、前記エンドスタッド及び／又は前記ポンプケーシングと前記外筒部との間に前記鍔状部を挟み込んだ構成とすることが望ましい。
【００１６】
かかる構成とすることにより、ライナー部の位置ずれをより一層確実に防止することができ、一軸偏心ねじポンプの稼働状態の安定化に資することが可能となる。
【００１７】
本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ライナー部の外観形状が多角形状のものであってもよい。
【００１８】
かかる構成とすることにより、ライナー部の周方向への位置ズレを防止し、一軸偏心ねじポンプの稼働状態を一層安定化させることが可能となる。
【００１９】
また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記外筒部が前記ライナー部の外形に沿う形状に屈曲しているものであることが好ましい。
【００２０】
かかる構成とすることにより、ライナー部の周方向への位置ズレをより一層確実に防止可能となり、一軸偏心ねじポンプの稼働状態をさらに安定化させうる。
【００２１】
本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記外筒部の内周側に突起が設けられており、前記突起が前記ライナー部の外周面に押圧された状態で接触しているものであってもよい。
【００２２】
かかる構成によれば、ライナー部の外周面に突起が押圧により係止された状態になり、ライナー部の位置ずれを確実に防止可能であり、前記ライナー部の外観形状が円筒状のものである場合のようにライナー部の位置ズレが懸念される場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ステータを外筒とライニング部材とに容易に分別することが可能であり、ライニング部材の位置ずれ、変形、及びこれらに伴う偏摩耗の発生や吐出量の不安定化などの問題を解消可能な一軸偏心ねじポンプを提供しうる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる一軸偏心ねじポンプを示す断面図である。
【図２】（ａ）は図１のα部拡大図、（ｂ）は図１のβ部拡大図である。
【図３】ステータの分解斜視図である。
【図４】図１の一軸偏心ねじポンプにおいて採用されているステータを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のステータに採用されているライナー部を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】外筒構成体をクランプ結合する際の把持部に対する挟持片の取り付け方法を説明する説明図である。
【図７】変形例に係るステータの分解状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
続いて、本発明の一実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。一軸偏心ねじポンプ１０は、いわゆる回転容積型のポンプであり、図１に示すように、ステータ２０や、ロータ５０、動力伝達機構７０などを備えた構成とされている。また、一軸偏心ねじポンプ１０は、金属製で筒状のポンプケーシング１２とエンドスタッド１３とを備え、両者をステーボルト１８（ねじ杆）を介して接続して一体化した構造とされている。一軸偏心ねじポンプ１０は、エンドスタッド１３に第１開口１４ａを有し、ポンプケーシング１２の外周部分に第２開口１４ｂを有する。第一開口１４ａは、一軸偏心ねじポンプ１０の軸方向に貫通した貫通孔とされている。第２開口１４ｂは、ポンプケーシング１２の長手方向中間部分に位置する中間部１２ａにおいてポンプケーシング１２の内部空間に連通している。
【００２６】
第１，２開口１４ａ，１４ｂは、それぞれ一軸偏心ねじポンプ１０の吸込口および吐出口として機能する部分である。さらに詳細に説明すると、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１０は、ロータ５０を正方向に回転させることにより、第１開口１４ａが吐出口として機能し、第２開口１４ｂが吸込口として機能するように流体を圧送することが可能である。またこれとは逆に、一軸偏心ねじポンプ１０は、ロータ５０を逆方向に回転させることにより、第１開口１４ａが吸込口として機能し、第２開口１４ｂが吐出口として機能するように流体を圧送させることが可能である。
【００２７】
図１及び図２に示すように、ポンプケーシング１２は、一軸偏心ねじポンプ１０の組み立て状態においてエンドスタッド１３側を向く部分（端部１２ｂ）に、断面形状が段状になるように形成された嵌込部１２ｃを有する。また、エンドスタッド１３についても、一軸偏心ねじポンプ１０の組み立て状態においてポンプケーシング１２側を向く部分（端部１３ａ）に、断面形状が段状になるように形成された嵌込部１３ｂを有する。嵌込部１２ｃ，１３ｂは、それぞれ後に詳述するステータ２０のフランジ部２６を嵌め込むために設けられた部分である。嵌込部１２ｃ，１３ｂの幅ｈ１（軸方向の長さ）は、フランジ部２６の厚み（軸方向の長さ）と略同一であり、嵌込部１２ｃ，１３ｂが設けられた部分における開口径ｈ２は、フランジ部２６の外径と略同一である。
【００２８】
一軸偏心ねじポンプ１０は、ポンプケーシング１２とエンドスタッド１３との間に、ステータ２０を取り付けるためのステータ取付部１５を有する。一軸偏心ねじポンプ１０は、ステータ取付部１５にステータ２０を配した状態でステーボルト１８を装着することにより、ポンプケーシング１２とエンドスタッド１３とがステータ２０を介して連結され、上述した第１，２開口１４ａ，１４ｂ間を繋ぐ一連の流路が形成された状態になる。
【００２９】
ステータ２０は、一軸偏心ねじポンプ１０において最も特徴的な部分であり、図１、図３及び図４に示すように、ライナー部２２と外筒部２４とに大別される。ライナー部２２は、ゴムに代表される弾性体や樹脂などにより、一体的に形成されたものである。ライナー部２２の材質は、一軸偏心ねじポンプ１０を用いて移送する被搬送物である流体の種類や性状などにあわせて適宜選択される。
【００３０】
ライナー部２２は、径方向外側に向けて突出したフランジ部２６，２６（鍔状部）を軸方向の両端部に有し、フランジ部２６，２６間に外筒部２４を装着するための外筒装着部２８を備えた筒体である。ライナー部２２は、フランジ部２６，２６及び外筒装着部２８を一体的に形成したものであり、フランジ部２６，２６と外筒装着部２８との境界部分には段差３０を有する。フランジ部２６，２６は外観形状（断面形状）が略円形とされており、外筒装着部２８は外観形状（断面形状）が多角形状（本実施形態では略正十角形状）とされている。また、上述したようにフランジ部２６，２６の厚みは、ポンプケーシング１２及びエンドスタッド１３の端部１２ｂ，１３ａに設けられている嵌込部１２ｃ，１３ｂの幅ｈ１と略同一とされており、フランジ部２６，２６の外径は、それぞれポンプケーシング１２及びエンドスタッド１３の端部１２ｂ，１３ａに設けられている嵌込部１２ｃ，１３ｂの開口径ｈ２と略同一とされている。
【００３１】
ライナー部２２の内周面３２は、多段の雌ねじ形状とされている。さらに具体的には、ライナー部２２の内部には、ライナー部２２の長手方向に沿って伸び、所定のピッチでねじれた雌ねじ形状の貫通孔３４が設けられている。貫通孔３４は、ライナー部２２の長手方向のいずれの位置において断面視しても、その断面形状（開口形状）がほぼ長円形となるように形成されている。
【００３２】
図３及び図４に示すように、外筒部２４は、上述したライナー部２２の外筒装着部２８においてライナー部２２の外周を覆い、非接着状態で装着されるものである。具体的には、外筒部２４は、ライナー部２２の外周に押圧状態で装着されるものであり、接着剤を用いなくてもライナー部２２と一体化され、周方向及び軸方向の双方に位置決めされた状態になる。
【００３３】
外筒部２４は、複数（本実施形態では２つ）の外筒構成体３６，３６と、クランプ３８，３８とによって構成されている。外筒構成体３６，３６は、それぞれライナー部２２の外筒装着部２８において周方向に略半分の領域に覆い被さる金属製の部材であり、外筒装着部２８に沿う形状となるように湾曲（屈曲）している。そのため、外筒構成体３６を外筒装着部２８に装着することにより、外筒構成体３６が周方向に回り止めされた状態になる。また、図４（ｃ）に示すように、外筒構成体３６の厚みは、ライナー部２２においてフランジ部２６と外筒装着部２８との間に形成された段差３０よりも大きい。そのため、外筒装着部２８に外筒構成体３６を装着すると、図１及び図４に示すように、外筒構成体３６がフランジ部２６よりもライナー部２２の径方向外側に向けて張り出した状態になる。
【００３４】
また、外筒構成体３６の長さは、外筒装着部２８の長さと略同一である。そのため、外筒装着部２８に外筒構成体３６を装着すると、図１、図２及び図４に示すようにライナー部２２の段差３０が形成された部分において外筒構成体３６の両端部がフランジ部２６，２６に対して当接した状態になる。そのため、外筒部２４は、ライナー部２２に対して外筒構成体３６を装着した状態において軸方向（長手方向）に向けて圧縮応力が作用した場合に、この応力を外筒構成体３６によって受け止め、ライナー部２２の圧縮変形や、ライナー部２２内に形成された貫通孔３４の変形を防止することができる。
【００３５】
外筒装着部２８の周方向両端部には、把持部４０，４０が長手方向に向けて延びるように形成されている。把持部４０，４０の一端側には、ピン挿通孔４２，４２が設けられており、他端側には係合溝４４，４４が形成されている。ピン挿通孔４２，４２及び係合溝４４，４４は、それぞれ後に詳述するクランプ３８，３８を装着するために使用するものである。係合溝４４は、把持部４０の縁から斜め後方（前記他端側）に向けて延びるように形成されている。
【００３６】
クランプ３８は、断面形状が略「コ」字型の挟持片４６と、ピン４８とを備えている。挟持片４６は、外筒装着部２８に外筒構成体３６を装着する際に、重ね合わせた状態になっている把持部４０，４０を挟み込むようにして装着されるものである。挟持片４６は、把持部４０と略同一の長さを有し、その長手方向一端側にはピン挿通孔４６ａが設けられ、他端側には突起４６ｂが設けられている。挟持片４６は、図６において矢印Ｘによって示すように突起４６ｂを把持部４０において斜め方向に延びるように形成された係合溝４４に沿ってスライドさせ、突起４６ｂが係合溝４４の端部に突き当たった状態において、矢印Ｙによって示すように突起４６ｂを中心として回動させることにより、ピン挿通孔４６ａをフランジ４０，４０側のピン挿通孔４２，４２と連通した状態とすることができる。この状態においてピン４８をピン挿通孔４６ａ，４２，４２に亘って挿通することにより、クランプ３８によってフランジ４０，４０が挟持され、固定された状態（クランプ結合された状態）とすることができる。
【００３７】
ステータ２０は、ライナー部２２に対して外筒構成体３６，３６を被せ、把持部４０，４０をクランプ３８，３８によって結合した状態とされて使用される。ステータ２０は、ポンプケーシング１２において第１開口１４ａに隣接する位置にあるステータ取付部１２ｂ内に組み込まれる。具体的には、ステータ２０は、ポンプケーシング１２及びエンドスタッド１３に設けられた嵌込部１２ｃ，１３ｂにライナー部２２の両端に設けられたフランジ部２６，２６を差し込み、エンドスタッド１３と中間部１２ａとの間（ステータ取付部１２ｂ）に挟み込むとともに、エンドスタッド１３とポンプケーシング１２の本体部分とに亘ってステーボルト１８を取り付けて締め付けることにより固定されている。
【００３８】
上述したようにしてステータ２０が取り付けられると、図２（ａ）に示すように、ライナー部２２の一端側において一方のフランジ部２６がエンドスタッド１３と外筒部２４との間に挟み込まれた状態になる。また、図２（ｂ）に示すように、他端側においては、他方のフランジ部２６が中間部１２ａと外筒部２４との間に挟み込まれた状態になる。さらに、外筒部２４については、一端側においてフランジ部２６及びエンドスタッド１３の端部に当接し、他端側においてフランジ部２６及びポンプケーシング１２の端部に当接した状態になる。そのため、ステータ２０は、ライナー部２２及び外筒部２４の双方ともポンプケーシング１２のステータ取付部１２ｂ内において位置ずれ等を起こさない。
【００３９】
図１に示すように、ロータ５０は、金属製の軸体であり、１条で多段の偏心した雄ねじ形状とされている。ロータ５０は、長手方向のいずれの位置で断面視しても、その断面形状がほぼ真円形となるように形成されている。ロータ５０は、上述したステータ２０に形成された貫通孔３４に挿通され、貫通孔３４の内部において自由に偏心回転可能とされている。
【００４０】
ロータ５０をステータ２０のライナー部２２に形成された貫通孔３４内に挿通すると、ロータ５０の外周面５２とステータ２０の内周面３２とが両者の接線にわたって当接した状態になる。また、この状態において、ステータ２０の内周面３２と、ロータ５０の外周面との間には、流体搬送路６０が形成される。
【００４１】
流体搬送路６０は、ステータ２０やロータ５０の長手方向に向けて螺旋状に延びている。また、流体搬送路６０は、ロータ５０をステータ２０の貫通孔３４内において回転させると、ステータ２０内を回転しながらステータ２０の長手方向に進む。そのため、ロータ５０を回転させると、ステータ２０の一端側から流体搬送路６０内に流体を吸い込むと共に、この流体を流体搬送路６０内に閉じこめた状態でステータ２０の他端側に向けて移送し、ステータ２０の他端側において吐出させることが可能である。すなわち、ロータ５０を正方向に回転させると、第２開口１４ｂから吸い込んだ流体を圧送し、第１開口１４ａから吐出することが可能である。また、ロータ５０を逆方向に回転させると、第１開口１４ａから吸い込んだ流体を第２開口１４ｂから吐出することが可能である。
【００４２】
動力伝達機構７０は、ポンプケーシング１２の外部に設けられたモータなどの動力源（図示せず）から上述したロータ５０に対して動力を伝達するために設けられている。動力伝達機構７０は、動力接続部７２と偏心回転部７４とを有する。動力接続部７２は、ポンプケーシング１２の長手方向の一端側、さらに詳細には上述したエンドスタッド１３やステータ取付部１２ｂが設けられたのとは反対側（以下、単に「基端側」とも称す）に設けられた軸収容部１２ｃ内に設けられている。また、偏心回転部７４は、軸収容部１２ｃとステータ取付部１２ｂとの間に形成された中間部１２ａに設けられている。
【００４３】
動力接続部７２は、ドライブシャフト７６を有し、これが２つの軸受７８ａ，７８ｂによって自由に回転可能なように支持されている。ドライブシャフト７６は、ポンプケーシング１２の基端側の閉塞部分から外部に取り出されており、動力源に接続されている。そのため、動力源を作動させることにより、ドライブシャフト７６を回転させることが可能である。動力接続部７２が設けられた軸収容部１２ｃと中間部１２ａとの間には、例えばメカニカルシールやグランドパッキンなどからなる軸封装置８０が設けられており、これにより中間部１２ａ側から軸収容部１２ｃ側に被搬送物たる流体が漏れ出さない構造とされている。
【００４４】
偏心回転部７４は、上述したドライブシャフト７６とロータ５０とを動力伝達可能なように接続する部分である。偏心回転部７４は、連結軸８２と、２つの連結体８４，８６とを有する。連結軸８２は、従来公知のカップリングロッドや、スクリューロッドなどによって構成されいる。連結体８４は連結軸８２とロータ５０とを連結するものであり、連結体８６は連結軸８２とドライブシャフト７６とを連結するものである。連結体８４，８６は、いずれも従来公知のユニバーサルジョイントなどによって構成されており、ドライブシャフト７６を介して伝達されてきた回転動力をロータ５０に伝達し、ロータ５０を偏心回転させることが可能である。
【００４５】
上述したように、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１０のステータ２０は、一体形成されたライナー部２２に対して外筒部２４が非接着状態で装着されている。具体的には、外筒構成体２６，２６の把持部４０，４０にクランプ３８を装着することによって発生する挟持力の影響により、外筒部２４に対してライナー部２２の径方向内側方向への押圧力が作用する。外筒部２４は、この押圧力によってライナー部２２の外周に押圧状態で装着されており、ライナー部２２の軸方向及び周方向に位置決めされた状態になっている。従って、一軸偏心ねじポンプ１０は、外筒構成体３６，３６及びクランプ３８，３８を取り外すことによりライナー部２２と外筒部２４とに容易に分別し、回収することが可能であり、環境問題に対して十分な配慮を払うことが可能となる。
【００４６】
また、一軸偏心ねじポンプ１０は、ライナー部２２の両端部に設けられたフランジ部２６の間に存在する外筒装着部２８が外筒部２４によって覆われ、外筒部２４の端部がフランジ部２６に対して当接した構造とされており、ライナー部２２が軸方向に収縮するのを防止しうる。すなわち、外筒部２４が、ライナー部２２の軸方向への収縮を防止するための支柱的役割を果たす。これにより、吐出圧の影響などによりステータ２０に対して軸方向への圧縮力が作用したとしてもライナー部２２の内径を部位によらず略均一に維持することが可能となり、ライナー部２２の偏摩耗を回避し、吐出量の安定化を図ることが可能となる。
【００４７】
一軸偏心ねじポンプ１０は、外筒部２４が、周方向に複数の外筒構成体３６に分割可能なものであるため、ライナー部２２に対する外筒部２４の脱着作業を容易に実施可能である。また、上述した外筒部２４は、外筒構成体３６同士をクランプ３８を用いて結合（クランプ結合）させて一体化したものであり、把持部４０，４０に対して挟持片４６及びピン４８を着脱するだけで外筒部２４を着脱することが可能である。
【００４８】
なお、本実施形態では、外筒部２４を２つの外筒構成体３６によって構成した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに多数の外筒構成体３６によって構成されるものであってもよい。また、本実施形態では、外筒構成体３６，３６を周方向２カ所においてクランプ３８によって結合した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば外筒構成体３６，３６の周方向一端側を蝶番などによって連結し、他端側をクランプ３８や他の手法によって連結した構造とすることも可能である。さらに、本実施形態では、挟持片４６及びピン４８によって構成されたクランプ３８を外筒構成体３６，３６を結合するために用いた例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外筒構成体３６，３６を位置ずれしないように固定可能なものであれば、他のいかなる手法によって外筒構成体３６，３６を結合することとしてもよい。
【００４９】
本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１０は、ステータ２０の一端側にエンドスタッド１３が配置されており、ステータ２０がステーボルト１８によって発生する締結力を用いてエンドスタッド１３とともにポンプケーシング１２に一体に連結されている。また、ステータ２０は、外筒部２４がエンドスタッド１３及びポンプケーシング１２の端部１２ｂ，１３ａに当接した状態となっている。従って、ステータ２０を組み付けた状態において、ステーボルト１８による締結力がライナー部２２よりも外筒部２４に優先的に作用することになり、ライナー部２２に対して軸方向に大きな圧縮力が作用することや、ライナー部２２が圧縮変形することを防止できる。またこれにより、ライナー部２２の偏摩耗を防止し、吐出量を安定化することが可能となる。
【００５０】
本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１０は、ポンプケーシング１２の端部１２ｂ及びエンドスタッド１３の端部１３ａに、フランジ部２６を嵌込可能な嵌込部１２ｃ，１３ｂが設けられており、これらに嵌め込まれたライナー部２２のフランジ部２６が、外筒部２４と、エンドスタッド１３及びポンプケーシング１２との間に挟み込まれている。これにより、ライナー部２２の軸方向への位置ずれを確実に防止することが可能であり、一軸偏心ねじポンプ１０の稼働状態をより一層安定化させることが可能である。
【００５１】
上述したように、ライナー部２２の外筒装着部２８は、外観形状が多角形状（本実施形態では略十角形）とされている。さらに、外筒構成体３６，３６は、ともに外筒装着部２８に沿う形状に屈曲しており、クランプ３８によって把持部４０を把持し、結合することにより外筒装着部２８と略同一形状（本実施形態では略正十角形）で筒状の外筒部２４が形成される。これにより、ライナー部２２に対して周方向への荷重が作用してもライナー部２２のみが周方向に位置ずれを起こすのを防止し、一軸偏心ねじポンプ１０の稼働状態の安定化を図ることが可能となる。
【００５２】
なお、本実施形態では、ライナー部２２が外筒部２４に対して位置ずれを起こすのを防止すべく、外筒装着部２８及び外筒部２４をそれぞれ多角形状に形成した例を例示したが、周方向への位置ずれを防止可能な他の構成を採用した場合や、周方向への位置ずれまで考慮しなくても良い場合などは、上述したものとは相違する構成としてもよい。具体的には、外筒装着部２８及び外筒部２４は、それぞれ略同一の断面形状を有するものであったが、例えば外筒装着部２８を略正十角形とし外筒部２４を略正十二角形とするなど、ライナー部２２の回り止めとして機能する範疇において両者の断面形状が相違していてもよい。
【００５３】
また、外筒部２４の内周側に突起９０を設けた構成とし、外筒装着部２８に外筒部２４を装着することにより前述した突起９０がライナー部２２の外周面に押圧された状態で接触するような構成としてもよい。かかる構成によれば、ライナー部２２の外周面に突起９０が引っかかり、ライナー部２２の周方向及び軸方向への位置ずれを防止することができる。このように突起９０を設ける構成は、本実施形態のように外筒装着部２８や外筒部２４を多角形状とした場合だけでなく、ライナー部２２の外観形状が円筒状である場合のようにライナー部２２の位置ズレが懸念される場合にも有効である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 一軸偏心ねじポンプ
１２ ポンプケーシング
１２ｂ 端部
１２ｃ 嵌込部
１３ エンドスタッド
１３ｂ 嵌込部
１５ ステータ取付部
２０ ステータ
２２ ライナー部
２４ 外筒部
２６ フランジ部（鍔状部）
２８ 外筒装着部
３６ 外筒構成体
５０ ロータ
９０ 突起
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外筒部とライニング部とに分割可能なステータを備えた一軸偏心ねじポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されているように、内周面を雌ねじ形状に形成したステータの内部に、雄ねじ形状に形成したロータを挿入した構造の一軸偏心ねじポンプと称されるポンプが提供されている。このポンプにおいて採用されているステータの多くは、金属製の外筒内にゴムや樹脂などによって形成されたライニング部材を挿入した構造とされている。従来技術において採用されているステータは、外筒とライニング部材とを接着などによって固定することにより、両者の位置ずれやライニング部材の位置ずれが防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４４５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今、環境問題への配慮が求められており、一軸偏心ねじポンプにおいても上述したステータを構成する外筒とライニング部材とを容易に分別回収可能な構造とすることが望まれている。しかし、従来技術のように外筒とライニング部材とを接着によって固定している場合は、両者を分離するために相当の手間を要するという問題がある。一方、分別回収の手間を考慮してライニング部材に対して外筒を単に非接着状態で装着する構成としただけでは、ライニング部材が軸方向及び周方向に位置ずれや変形を起こす等の問題が発生し、一軸偏心ねじポンプの稼働状態を安定化させる上で様々な懸念が生じる可能性がある。具体的には、ライニング部材が軸方向に伸縮することにより、ライニング部材の内部に形成された貫通孔の径が部位によって不均一となり、偏摩耗の発生や、吐出量が不安定になるなどの問題が生じうる。
【０００５】
そこで、本発明は、ステータを外筒とライニング部材とに容易に分別することが可能であり、ライニング部材の位置ずれ、変形、及びこれらに伴う偏摩耗の発生や吐出量の不安定化などの問題を解消可能な一軸偏心ねじポンプの提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決すべく提供される本発明の一軸偏心ねじポンプは、雄ねじ型のロータと、前記ロータを挿通可能なステータとを有し、前記ステータが、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部と、前記ライナー部の外周に対して押圧状態で装着された外筒部とを有している。本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ライナー部の両端部に、径方向外側に向けて突出した鍔状部が設けられており、前記鍔状部の間に前記外筒部が配され、前記鍔状部に対して前記外筒部の端部が当接している。
【０００７】
本発明の一軸偏心ねじポンプに採用されているステータは、ライナー部に対して外筒部を押圧状態で装着したものであり、接着剤を用いることなくライナー部と外筒部とが一体化されている。そのため、本発明の一軸偏心ねじポンプは、ステータを、ライナー部と外筒部とに容易に分別し、回収やリサイクルすることが可能である。
【０００８】
本発明の一軸偏心ねじポンプは、ライナー部の両端部に設けられた鍔状部同士の間に外筒部が配されており、更に外筒部の端部を鍔状部に対して当接させた構造とされている。そのため、外筒部がライナー部の軸方向への収縮を防止するための支柱的な役割を果たし、ライナー部の内径を略均一に維持させうる。これにより、ライナー部の偏摩耗を回避し、吐出量を安定化させることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、雄ねじ型のロータと、前記ロータを挿通可能なステータとを有し、前記ステータが、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部と、前記ライナー部に対して非接着状態で装着され前記ライナー部の外周を覆う外筒部とを有する。本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ライナー部の両端部に、径方向外側に向けて突出した鍔状部が設けられており、前記鍔状部の間に前記外筒部が配されており、前記鍔状部に対して前記外筒部の端部が当接している。
【００１０】
本発明の一軸偏心ねじポンプに採用されているステータは、ライナー部に対して外筒部が非接着状態で装着されているため、両者を容易に分別回収することが可能である。また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、ライナー部の両端部に設けられた鍔状部同士の間に外筒部が配され、外筒部の端部が鍔状部に対して当接した構造であるため、ライナー部が軸方向に収縮するのを防止しうる。これにより、ライナー部の内径を部位によらず略均一に維持することが可能となり、ライナー部の偏摩耗を回避し、吐出量の安定化を図ることが可能となる。
【００１１】
本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記外筒部が、周方向に複数の外筒構成体に分割可能なものであることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、ライナー部に対する外筒部の脱着作業をより一層容易なものとすることが可能である。なお、前記外筒部を複数の外筒構成体によって構成する場合は、外筒構成体同士をクランプ結合により一体化することにより、外筒部の脱着作業を一層容易に実施可能としうる。
【００１３】
上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ステータの一端側にエンドスタッドが配置され、前記ステータの他端側を接続するポンプケーシングの端部と前記エンドスタッドとをねじ杆により連結して締め付けることにより、前記ステータが前記エンドスタッドとともにポンプケーシングに一体に連結されており、前記エンドスタッド及びポンプケーシングの端部に、前記外筒部の端部が当接した構成とすることが可能である。
【００１４】
かかる構成とした場合は、ねじ杆により連結して締め付けることによりエンドスタッドとポンプケーシングとの間に作用する締結力（挟持力）がライナー部よりも外筒部に優先的に作用し、ライナー部が前記締結力によって軸方向に圧縮されるのを防止できる。これにより、本発明の一軸偏心ねじポンプでは、ライナー部の内径をより一層部位によらず略均一に維持することが可能となる。従って、本発明によれば、ライナー部の偏摩耗を回避し、吐出量の安定化を図ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記エンドスタッド及び／又は前記ポンプケーシングの端部に、前記鍔状部を嵌込可能な嵌込部を設け、前記嵌込部において、前記エンドスタッド及び／又は前記ポンプケーシングと前記外筒部との間に前記鍔状部を挟み込んだ構成とすることが望ましい。
【００１６】
かかる構成とすることにより、ライナー部の位置ずれをより一層確実に防止することができ、一軸偏心ねじポンプの稼働状態の安定化に資することが可能となる。
【００１７】
本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ライナー部の外観形状が多角形状のものであってもよい。
【００１８】
かかる構成とすることにより、ライナー部の周方向への位置ズレを防止し、一軸偏心ねじポンプの稼働状態を一層安定化させることが可能となる。
【００１９】
また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記外筒部が前記ライナー部の外形に沿う形状に屈曲しているものであることが好ましい。
【００２０】
かかる構成とすることにより、ライナー部の周方向への位置ズレをより一層確実に防止可能となり、一軸偏心ねじポンプの稼働状態をさらに安定化させうる。
【００２１】
本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記外筒部の内周側に突起が設けられており、前記突起が前記ライナー部の外周面に押圧された状態で接触しているものであってもよい。
【００２２】
かかる構成によれば、ライナー部の外周面に突起が押圧により係止された状態になり、ライナー部の位置ずれを確実に防止可能であり、前記ライナー部の外観形状が円筒状のものである場合のようにライナー部の位置ズレが懸念される場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ステータを外筒とライニング部材とに容易に分別することが可能であり、ライニング部材の位置ずれ、変形、及びこれらに伴う偏摩耗の発生や吐出量の不安定化などの問題を解消可能な一軸偏心ねじポンプを提供しうる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる一軸偏心ねじポンプを示す断面図である。
【図２】（ａ）は図１のα部拡大図、（ｂ）は図１のβ部拡大図である。
【図３】ステータの分解斜視図である。
【図４】図１の一軸偏心ねじポンプにおいて採用されているステータを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のステータに採用されているライナー部を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】外筒構成体をクランプ結合する際の把持部に対する挟持片の取り付け方法を説明する説明図である。
【図７】変形例に係るステータの分解状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
続いて、本発明の一実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。一軸偏心ねじポンプ１０は、いわゆる回転容積型のポンプであり、図１に示すように、ステータ２０や、ロータ５０、動力伝達機構７０などを備えた構成とされている。また、一軸偏心ねじポンプ１０は、金属製で筒状のポンプケーシング１２とエンドスタッド１３とを備え、両者をステーボルト１８（ねじ杆）を介して接続して一体化した構造とされている。一軸偏心ねじポンプ１０は、エンドスタッド１３に第１開口１４ａを有し、ポンプケーシング１２の外周部分に第２開口１４ｂを有する。第一開口１４ａは、一軸偏心ねじポンプ１０の軸方向に貫通した貫通孔とされている。第２開口１４ｂは、ポンプケーシング１２の長手方向中間部分に位置する中間部１２ａにおいてポンプケーシング１２の内部空間に連通している。
【００２６】
第１，２開口１４ａ，１４ｂは、それぞれ一軸偏心ねじポンプ１０の吸込口および吐出口として機能する部分である。さらに詳細に説明すると、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１０は、ロータ５０を正方向に回転させることにより、第１開口１４ａが吐出口として機能し、第２開口１４ｂが吸込口として機能するように流体を圧送することが可能である。またこれとは逆に、一軸偏心ねじポンプ１０は、ロータ５０を逆方向に回転させることにより、第１開口１４ａが吸込口として機能し、第２開口１４ｂが吐出口として機能するように流体を圧送させることが可能である。
【００２７】
図１及び図２に示すように、ポンプケーシング１２は、一軸偏心ねじポンプ１０の組み立て状態においてエンドスタッド１３側を向く部分（端部１２ｂ）に、断面形状が段状になるように形成された嵌込部１２ｃを有する。また、エンドスタッド１３についても、一軸偏心ねじポンプ１０の組み立て状態においてポンプケーシング１２側を向く部分（端部１３ａ）に、断面形状が段状になるように形成された嵌込部１３ｂを有する。嵌込部１２ｃ，１３ｂは、それぞれ後に詳述するステータ２０のフランジ部２６を嵌め込むために設けられた部分である。嵌込部１２ｃ，１３ｂの幅ｈ１（軸方向の長さ）は、フランジ部２６の厚み（軸方向の長さ）と略同一であり、嵌込部１２ｃ，１３ｂが設けられた部分における開口径ｈ２は、フランジ部２６の外径と略同一である。
【００２８】
一軸偏心ねじポンプ１０は、ポンプケーシング１２とエンドスタッド１３との間に、ステータ２０を取り付けるためのステータ取付部１５を有する。一軸偏心ねじポンプ１０は、ステータ取付部１５にステータ２０を配した状態でステーボルト１８を装着することにより、ポンプケーシング１２とエンドスタッド１３とがステータ２０を介して連結され、上述した第１，２開口１４ａ，１４ｂ間を繋ぐ一連の流路が形成された状態になる。
【００２９】
ステータ２０は、一軸偏心ねじポンプ１０において最も特徴的な部分であり、図１、図３及び図４に示すように、ライナー部２２と外筒部２４とに大別される。ライナー部２２は、ゴムに代表される弾性体や樹脂などにより、一体的に形成されたものである。ライナー部２２の材質は、一軸偏心ねじポンプ１０を用いて移送する被搬送物である流体の種類や性状などにあわせて適宜選択される。
【００３０】
ライナー部２２は、径方向外側に向けて突出したフランジ部２６，２６（鍔状部）を軸方向の両端部に有し、フランジ部２６，２６間に外筒部２４を装着するための外筒装着部２８を備えた筒体である。ライナー部２２は、フランジ部２６，２６及び外筒装着部２８を一体的に形成したものであり、フランジ部２６，２６と外筒装着部２８との境界部分には段差３０を有する。フランジ部２６，２６は外観形状（断面形状）が略円形とされており、外筒装着部２８は外観形状（断面形状）が多角形状（本実施形態では略正十角形状）とされている。また、上述したようにフランジ部２６，２６の厚みは、ポンプケーシング１２及びエンドスタッド１３の端部１２ｂ，１３ａに設けられている嵌込部１２ｃ，１３ｂの幅ｈ１と略同一とされており、フランジ部２６，２６の外径は、それぞれポンプケーシング１２及びエンドスタッド１３の端部１２ｂ，１３ａに設けられている嵌込部１２ｃ，１３ｂの開口径ｈ２と略同一とされている。
【００３１】
ライナー部２２の内周面３２は、多段の雌ねじ形状とされている。さらに具体的には、ライナー部２２の内部には、ライナー部２２の長手方向に沿って伸び、所定のピッチでねじれた雌ねじ形状の貫通孔３４が設けられている。貫通孔３４は、ライナー部２２の長手方向のいずれの位置において断面視しても、その断面形状（開口形状）がほぼ長円形となるように形成されている。
【００３２】
図３及び図４に示すように、外筒部２４は、上述したライナー部２２の外筒装着部２８においてライナー部２２の外周を覆い、非接着状態で装着されるものである。具体的には、外筒部２４は、ライナー部２２の外周に押圧状態で装着されるものであり、接着剤を用いなくてもライナー部２２と一体化され、周方向及び軸方向の双方に位置決めされた状態になる。
【００３３】
外筒部２４は、複数（本実施形態では２つ）の外筒構成体３６，３６と、クランプ３８，３８とによって構成されている。外筒構成体３６，３６は、それぞれライナー部２２の外筒装着部２８において周方向に略半分の領域に覆い被さる金属製の部材であり、外筒装着部２８に沿う形状となるように湾曲（屈曲）している。そのため、外筒構成体３６を外筒装着部２８に装着することにより、外筒構成体３６が周方向に回り止めされた状態になる。また、図４（ｃ）に示すように、外筒構成体３６の厚みは、ライナー部２２においてフランジ部２６と外筒装着部２８との間に形成された段差３０よりも大きい。そのため、外筒装着部２８に外筒構成体３６を装着すると、図１及び図４に示すように、外筒構成体３６がフランジ部２６よりもライナー部２２の径方向外側に向けて張り出した状態になる。
【００３４】
また、外筒構成体３６の長さは、外筒装着部２８の長さと略同一である。そのため、外筒装着部２８に外筒構成体３６を装着すると、図１、図２及び図４に示すようにライナー部２２の段差３０が形成された部分において外筒構成体３６の両端部がフランジ部２６，２６に対して当接した状態になる。そのため、外筒部２４は、ライナー部２２に対して外筒構成体３６を装着した状態において軸方向（長手方向）に向けて圧縮応力が作用した場合に、この応力を外筒構成体３６によって受け止め、ライナー部２２の圧縮変形や、ライナー部２２内に形成された貫通孔３４の変形を防止することができる。
【００３５】
外筒装着部２８の周方向両端部には、把持部４０，４０が長手方向に向けて延びるように形成されている。把持部４０，４０の一端側には、ピン挿通孔４２，４２が設けられており、他端側には係合溝４４，４４が形成されている。ピン挿通孔４２，４２及び係合溝４４，４４は、それぞれ後に詳述するクランプ３８，３８を装着するために使用するものである。係合溝４４は、把持部４０の縁から斜め後方（前記他端側）に向けて延びるように形成されている。
【００３６】
クランプ３８は、断面形状が略「コ」字型の挟持片４６と、ピン４８とを備えている。挟持片４６は、外筒装着部２８に外筒構成体３６を装着する際に、重ね合わせた状態になっている把持部４０，４０を挟み込むようにして装着されるものである。挟持片４６は、把持部４０と略同一の長さを有し、その長手方向一端側にはピン挿通孔４６ａが設けられ、他端側には突起４６ｂが設けられている。挟持片４６は、図６において矢印Ｘによって示すように突起４６ｂを把持部４０において斜め方向に延びるように形成された係合溝４４に沿ってスライドさせ、突起４６ｂが係合溝４４の端部に突き当たった状態において、矢印Ｙによって示すように突起４６ｂを中心として回動させることにより、ピン挿通孔４６ａをフランジ４０，４０側のピン挿通孔４２，４２と連通した状態とすることができる。この状態においてピン４８をピン挿通孔４６ａ，４２，４２に亘って挿通することにより、クランプ３８によってフランジ４０，４０が挟持され、固定された状態（クランプ結合された状態）とすることができる。
【００３７】
ステータ２０は、ライナー部２２に対して外筒構成体３６，３６を被せ、把持部４０，４０をクランプ３８，３８によって結合した状態とされて使用される。ステータ２０は、ポンプケーシング１２において第１開口１４ａに隣接する位置にあるステータ取付部１２ｂ内に組み込まれる。具体的には、ステータ２０は、ポンプケーシング１２及びエンドスタッド１３に設けられた嵌込部１２ｃ，１３ｂにライナー部２２の両端に設けられたフランジ部２６，２６を差し込み、エンドスタッド１３と中間部１２ａとの間（ステータ取付部１２ｂ）に挟み込むとともに、エンドスタッド１３とポンプケーシング１２の本体部分とに亘ってステーボルト１８を取り付けて締め付けることにより固定されている。
【００３８】
上述したようにしてステータ２０が取り付けられると、図２（ａ）に示すように、ライナー部２２の一端側において一方のフランジ部２６がエンドスタッド１３と外筒部２４との間に挟み込まれた状態になる。また、図２（ｂ）に示すように、他端側においては、他方のフランジ部２６が中間部１２ａと外筒部２４との間に挟み込まれた状態になる。さらに、外筒部２４については、一端側においてフランジ部２６及びエンドスタッド１３の端部に当接し、他端側においてフランジ部２６及びポンプケーシング１２の端部に当接した状態になる。そのため、ステータ２０は、ライナー部２２及び外筒部２４の双方ともポンプケーシング１２のステータ取付部１２ｂ内において位置ずれ等を起こさない。
【００３９】
図１に示すように、ロータ５０は、金属製の軸体であり、１条で多段の偏心した雄ねじ形状とされている。ロータ５０は、長手方向のいずれの位置で断面視しても、その断面形状がほぼ真円形となるように形成されている。ロータ５０は、上述したステータ２０に形成された貫通孔３４に挿通され、貫通孔３４の内部において自由に偏心回転可能とされている。
【００４０】
ロータ５０をステータ２０のライナー部２２に形成された貫通孔３４内に挿通すると、ロータ５０の外周面５２とステータ２０の内周面３２とが両者の接線にわたって当接した状態になる。また、この状態において、ステータ２０の内周面３２と、ロータ５０の外周面との間には、流体搬送路６０が形成される。
【００４１】
流体搬送路６０は、ステータ２０やロータ５０の長手方向に向けて螺旋状に延びている。また、流体搬送路６０は、ロータ５０をステータ２０の貫通孔３４内において回転させると、ステータ２０内を回転しながらステータ２０の長手方向に進む。そのため、ロータ５０を回転させると、ステータ２０の一端側から流体搬送路６０内に流体を吸い込むと共に、この流体を流体搬送路６０内に閉じこめた状態でステータ２０の他端側に向けて移送し、ステータ２０の他端側において吐出させることが可能である。すなわち、ロータ５０を正方向に回転させると、第２開口１４ｂから吸い込んだ流体を圧送し、第１開口１４ａから吐出することが可能である。また、ロータ５０を逆方向に回転させると、第１開口１４ａから吸い込んだ流体を第２開口１４ｂから吐出することが可能である。
【００４２】
動力伝達機構７０は、ポンプケーシング１２の外部に設けられたモータなどの動力源（図示せず）から上述したロータ５０に対して動力を伝達するために設けられている。動力伝達機構７０は、動力接続部７２と偏心回転部７４とを有する。動力接続部７２は、ポンプケーシング１２の長手方向の一端側、さらに詳細には上述したエンドスタッド１３やステータ取付部１２ｂが設けられたのとは反対側（以下、単に「基端側」とも称す）に設けられた軸収容部１２ｃ内に設けられている。また、偏心回転部７４は、軸収容部１２ｃとステータ取付部１２ｂとの間に形成された中間部１２ａに設けられている。
【００４３】
動力接続部７２は、ドライブシャフト７６を有し、これが２つの軸受７８ａ，７８ｂによって自由に回転可能なように支持されている。ドライブシャフト７６は、ポンプケーシング１２の基端側の閉塞部分から外部に取り出されており、動力源に接続されている。そのため、動力源を作動させることにより、ドライブシャフト７６を回転させることが可能である。動力接続部７２が設けられた軸収容部１２ｃと中間部１２ａとの間には、例えばメカニカルシールやグランドパッキンなどからなる軸封装置８０が設けられており、これにより中間部１２ａ側から軸収容部１２ｃ側に被搬送物たる流体が漏れ出さない構造とされている。
【００４４】
偏心回転部７４は、上述したドライブシャフト７６とロータ５０とを動力伝達可能なように接続する部分である。偏心回転部７４は、連結軸８２と、２つの連結体８４，８６とを有する。連結軸８２は、従来公知のカップリングロッドや、スクリューロッドなどによって構成されいる。連結体８４は連結軸８２とロータ５０とを連結するものであり、連結体８６は連結軸８２とドライブシャフト７６とを連結するものである。連結体８４，８６は、いずれも従来公知のユニバーサルジョイントなどによって構成されており、ドライブシャフト７６を介して伝達されてきた回転動力をロータ５０に伝達し、ロータ５０を偏心回転させることが可能である。
【００４５】
上述したように、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１０のステータ２０は、一体形成されたライナー部２２に対して外筒部２４が非接着状態で装着されている。具体的には、外筒構成体２６，２６の把持部４０，４０にクランプ３８を装着することによって発生する挟持力の影響により、外筒部２４に対してライナー部２２の径方向内側方向への押圧力が作用する。外筒部２４は、この押圧力によってライナー部２２の外周に押圧状態で装着されており、ライナー部２２の軸方向及び周方向に位置決めされた状態になっている。従って、一軸偏心ねじポンプ１０は、外筒構成体３６，３６及びクランプ３８，３８を取り外すことによりライナー部２２と外筒部２４とに容易に分別し、回収することが可能であり、環境問題に対して十分な配慮を払うことが可能となる。
【００４６】
また、一軸偏心ねじポンプ１０は、ライナー部２２の両端部に設けられたフランジ部２６の間に存在する外筒装着部２８が外筒部２４によって覆われ、外筒部２４の端部がフランジ部２６に対して当接した構造とされており、ライナー部２２が軸方向に収縮するのを防止しうる。すなわち、外筒部２４が、ライナー部２２の軸方向への収縮を防止するための支柱的役割を果たす。これにより、吐出圧の影響などによりステータ２０に対して軸方向への圧縮力が作用したとしてもライナー部２２の内径を部位によらず略均一に維持することが可能となり、ライナー部２２の偏摩耗を回避し、吐出量の安定化を図ることが可能となる。
【００４７】
一軸偏心ねじポンプ１０は、外筒部２４が、周方向に複数の外筒構成体３６に分割可能なものであるため、ライナー部２２に対する外筒部２４の脱着作業を容易に実施可能である。また、上述した外筒部２４は、外筒構成体３６同士をクランプ３８を用いて結合（クランプ結合）させて一体化したものであり、把持部４０，４０に対して挟持片４６及びピン４８を着脱するだけで外筒部２４を着脱することが可能である。
【００４８】
なお、本実施形態では、外筒部２４を２つの外筒構成体３６によって構成した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに多数の外筒構成体３６によって構成されるものであってもよい。また、本実施形態では、外筒構成体３６，３６を周方向２カ所においてクランプ３８によって結合した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば外筒構成体３６，３６の周方向一端側を蝶番などによって連結し、他端側をクランプ３８や他の手法によって連結した構造とすることも可能である。さらに、本実施形態では、挟持片４６及びピン４８によって構成されたクランプ３８を外筒構成体３６，３６を結合するために用いた例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外筒構成体３６，３６を位置ずれしないように固定可能なものであれば、他のいかなる手法によって外筒構成体３６，３６を結合することとしてもよい。
【００４９】
本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１０は、ステータ２０の一端側にエンドスタッド１３が配置されており、ステータ２０がステーボルト１８によって発生する締結力を用いてエンドスタッド１３とともにポンプケーシング１２に一体に連結されている。また、ステータ２０は、外筒部２４がエンドスタッド１３及びポンプケーシング１２の端部１２ｂ，１３ａに当接した状態となっている。従って、ステータ２０を組み付けた状態において、ステーボルト１８による締結力がライナー部２２よりも外筒部２４に優先的に作用することになり、ライナー部２２に対して軸方向に大きな圧縮力が作用することや、ライナー部２２が圧縮変形することを防止できる。またこれにより、ライナー部２２の偏摩耗を防止し、吐出量を安定化することが可能となる。
【００５０】
本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１０は、ポンプケーシング１２の端部１２ｂ及びエンドスタッド１３の端部１３ａに、フランジ部２６を嵌込可能な嵌込部１２ｃ，１３ｂが設けられており、これらに嵌め込まれたライナー部２２のフランジ部２６が、外筒部２４と、エンドスタッド１３及びポンプケーシング１２との間に挟み込まれている。これにより、ライナー部２２の軸方向への位置ずれを確実に防止することが可能であり、一軸偏心ねじポンプ１０の稼働状態をより一層安定化させることが可能である。
【００５１】
上述したように、ライナー部２２の外筒装着部２８は、外観形状が多角形状（本実施形態では略十角形）とされている。さらに、外筒構成体３６，３６は、ともに外筒装着部２８に沿う形状に屈曲しており、クランプ３８によって把持部４０を把持し、結合することにより外筒装着部２８と略同一形状（本実施形態では略正十角形）で筒状の外筒部２４が形成される。これにより、ライナー部２２に対して周方向への荷重が作用してもライナー部２２のみが周方向に位置ずれを起こすのを防止し、一軸偏心ねじポンプ１０の稼働状態の安定化を図ることが可能となる。
【００５２】
なお、本実施形態では、ライナー部２２が外筒部２４に対して位置ずれを起こすのを防止すべく、外筒装着部２８及び外筒部２４をそれぞれ多角形状に形成した例を例示したが、周方向への位置ずれを防止可能な他の構成を採用した場合や、周方向への位置ずれまで考慮しなくても良い場合などは、上述したものとは相違する構成としてもよい。具体的には、外筒装着部２８及び外筒部２４は、それぞれ略同一の断面形状を有するものであったが、例えば外筒装着部２８を略正十角形とし外筒部２４を略正十二角形とするなど、ライナー部２２の回り止めとして機能する範疇において両者の断面形状が相違していてもよい。
【００５３】
また、外筒部２４の内周側に突起９０を設けた構成とし、外筒装着部２８に外筒部２４を装着することにより前述した突起９０がライナー部２２の外周面に押圧された状態で接触するような構成としてもよい。かかる構成によれば、ライナー部２２の外周面に突起９０が引っかかり、ライナー部２２の周方向及び軸方向への位置ずれを防止することができる。このように突起９０を設ける構成は、本実施形態のように外筒装着部２８や外筒部２４を多角形状とした場合だけでなく、ライナー部２２の外観形状が円筒状である場合のようにライナー部２２の位置ズレが懸念される場合にも有効である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 一軸偏心ねじポンプ
１２ ポンプケーシング
１２ｂ 端部
１２ｃ 嵌込部
１３ エンドスタッド
１３ｂ 嵌込部
１５ ステータ取付部
２０ ステータ
２２ ライナー部
２４ 外筒部
２６ フランジ部（鍔状部）
２８ 外筒装着部
３６ 外筒構成体
５０ ロータ
９０ 突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ねじ型のロータと、
前記ロータを挿通可能なステータとを有し、
前記ステータが、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部と、
前記ライナー部の外周に対して押圧状態で装着された外筒部とを有し、
前記ライナー部の両端部に、径方向外側に向けて突出した鍔状部が設けられており、
前記鍔状部の間に前記外筒部が配され、前記鍔状部に対して前記外筒部の端部が当接していることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
【請求項２】
雄ねじ型のロータと、
前記ロータを挿通可能なステータとを有し、
前記ステータが、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部と、
前記ライナー部に対して非接着状態で装着され、前記ライナー部の外周を覆う外筒部とを有し、
前記ライナー部の両端部に、径方向外側に向けて突出した鍔状部が設けられており、
前記鍔状部の間に前記外筒部が配され、前記鍔状部に対して前記外筒部の端部が当接していることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
【請求項３】
前記外筒部が、周方向に複数の外筒構成体に分割可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項４】
前記ステータの一端側にエンドスタッドが配置され、
前記ステータの他端側を接続するポンプケーシングの端部と前記エンドスタッドとをねじ杆により連結して締め付けることにより、前記ステータが前記エンドスタッドとともにポンプケーシングに一体に連結されており、
前記エンドスタッド及びポンプケーシングの端部に、前記外筒部の端部が当接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項５】
前記エンドスタッド及び／又は前記ポンプケーシングの端部に、前記鍔状部を嵌込可能な嵌込部が設けられており、
前記嵌込部において、前記エンドスタッド及び／又は前記ポンプケーシングと前記外筒部との間に前記鍔状部が挟み込まれていることを特徴とする請求項４に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項６】
前記ライナー部の外形が多角形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項７】
前記外筒部が前記ライナー部の外形に沿う形状に屈曲していることを特徴とする請求項６に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項８】
前記外筒部の内周側に突起が設けられており、
前記突起が前記ライナー部の外周面に押圧された状態で接触していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項１】
雄ねじ型のロータと、
前記ロータを挿通可能なステータとを有し、
前記ステータが、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部と、
前記ライナー部の外周に対して押圧状態で装着された外筒部とを有し、
前記ライナー部の両端部に、径方向外側に向けて突出した鍔状部が設けられており、
前記鍔状部の間に前記外筒部が配され、前記鍔状部に対して前記外筒部の端部が当接していることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
【請求項２】
雄ねじ型のロータと、
前記ロータを挿通可能なステータとを有し、
前記ステータが、内周面が雌ねじ型となるように一体形成された筒状のライナー部と、
前記ライナー部に対して非接着状態で装着され、前記ライナー部の外周を覆う外筒部とを有し、
前記ライナー部の両端部に、径方向外側に向けて突出した鍔状部が設けられており、
前記鍔状部の間に前記外筒部が配され、前記鍔状部に対して前記外筒部の端部が当接していることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
【請求項３】
前記外筒部が、周方向に複数の外筒構成体に分割可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項４】
前記ステータの一端側にエンドスタッドが配置され、
前記ステータの他端側を接続するポンプケーシングの端部と前記エンドスタッドとをねじ杆により連結して締め付けることにより、前記ステータが前記エンドスタッドとともにポンプケーシングに一体に連結されており、
前記エンドスタッド及びポンプケーシングの端部に、前記外筒部の端部が当接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項５】
前記エンドスタッド及び／又は前記ポンプケーシングの端部に、前記鍔状部を嵌込可能な嵌込部が設けられており、
前記嵌込部において、前記エンドスタッド及び／又は前記ポンプケーシングと前記外筒部との間に前記鍔状部が挟み込まれていることを特徴とする請求項４に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項６】
前記ライナー部の外形が多角形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項７】
前記外筒部が前記ライナー部の外形に沿う形状に屈曲していることを特徴とする請求項６に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項８】
前記外筒部の内周側に突起が設けられており、
前記突起が前記ライナー部の外周面に押圧された状態で接触していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２５６７４８（Ｐ２０１１−２５６７４８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０３９６（Ｐ２０１０−１３０３９６）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００２３９７５８）兵神装備株式会社 (76)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００２３９７５８）兵神装備株式会社 (76)
【Ｆターム（参考）】
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