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技術 一軸偏心ねじポンプ

出願人 兵神装備株式会社
発明者 上辻英史
出願日 2015年2月3日 (6年3ヶ月経過) 出願番号 2015-019036
公開日 2016年8月8日 (4年9ヶ月経過) 公開番号 2016-142188
状態 特許登録済
技術分野 回転型液体ポンプの応用細部 回転型液体ポンプ(1)
主要キーワード フレキシブルロッド 流体搬送路 雌ねじ形状 一定量α 姿勢崩れ ステーボルト フレキシブルワイヤ P断面図
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年8月8日)のものです。
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図面 (9)

課題

可撓性を有する連結部材動力伝達機構部に用いた場合であっても、連結部材の復元力反力)の影響によるロータ姿勢崩れに起因する圧送性能の低下等を最小限に抑制可能とすることを目的とする。

解決手段

一軸偏心ねじポンプ10は、ロータ30と、貫通孔22を備えたステータ20と、動力伝達機構部50とを備えている。動力伝達機構部50には、フレキシブルロッド等によって構成された連結部材62が設けられている。連結部材62は、ロータ30がステータ20の内側において自転しつつステータ20の内周面に沿うように公転するようにロータ30を偏心回転させることができる。貫通孔22は、ステータ20の軸線横断する横断面において、長円状の開口領域を構成するように開口したものである。また、ステータ20は、開口領域の長手方向中間部において、開口領域の短手方向内側へ膨出した膨出部を有する。

概要

背景

従来、下記特許文献1に開示されている一軸偏心ねじポンプのように、動力伝達機構部にフレキシブルロッドフレキシブルワイヤなどの可撓性を有する連結部材を設けたものが提供されている。特許文献1の一軸偏心ねじポンプにおいては、駆動源から入力された回転動力を連結部材を介してロータに伝達可能とされている。これにより、ロータを、ステータの内側において自転しつつ、ステータの内周面に沿うように公転するように偏心回転させることができる。

概要

可撓性を有する連結部材を動力伝達機構部に用いた場合であっても、連結部材の復元力反力)の影響によるロータの姿勢崩れに起因する圧送性能の低下等を最小限に抑制可能とすることを目的とする。一軸偏心ねじポンプ10は、ロータ30と、貫通孔22を備えたステータ20と、動力伝達機構部50とを備えている。動力伝達機構部50には、フレキシブルロッド等によって構成された連結部材62が設けられている。連結部材62は、ロータ30がステータ20の内側において自転しつつステータ20の内周面に沿うように公転するようにロータ30を偏心回転させることができる。貫通孔22は、ステータ20の軸線横断する横断面において、長円状の開口領域を構成するように開口したものである。また、ステータ20は、開口領域の長手方向中間部において、開口領域の短手方向内側へ膨出した膨出部を有する。

目的

本発明は、フレキシブルロッドやフレキシブルワイヤなどの可撓性を有する連結部材を動力伝達機構部に採用した場合であっても、連結部材の復元力(反力)の影響によるロータの姿勢崩れ、及びこれに起因する圧送性能の低下や流動体脈動を最小限に抑制可能な一軸偏心ねじポンプの提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

雄ねじ型の軸体によって構成されたロータと、前記ロータを挿通可能な雌ねじ型の貫通孔を備えた弾性体からなるステータと、駆動源から入力された回転動力を前記ロータに伝達するための動力伝達機構部とを備えており、前記動力伝達機構部が、前記ロータの軸線方向に対して交差する方向への可撓性を有する連結部材を備えており、前記ステータの内側において自転しつつ前記ステータの内周面に沿うように公転するように前記ロータを偏心回転させることが可能なものであり、前記貫通孔が、前記ステータの軸線を横断する横断面において、長円状の開口領域を構成するように開口したものであり、前記開口領域の長手方向中間部において前記開口領域の短手方向内側に向けて膨出した膨出部が、前記ステータの軸方向の少なくとも一部の領域に設けられていることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ

請求項2

前記連結部材が、フレキシブルロッドあるいはフレキシブルワイヤであることを特徴とする請求項1に記載の一軸偏心ねじポンプ。

請求項3

前記ステータが、前記駆動源側に位置する基端部と、前記駆動源とは反対側に位置する先端部とを有し、前記膨出部が、少なくとも前記ステータの前記基端部側の領域に設けられてい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

前記ステータが、前記駆動源側に位置する基端部と、前記駆動源とは反対側に位置する先端部とを有し、前記膨出部の膨出量が、前記先端部側の領域よりも、前記基端部側の領域において大きい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

前記ステータが、前記駆動源側に位置する基端部と、前記駆動源とは反対側に位置する先端部とを有し、前記膨出部の膨出量が、前記先端部側から前記基端部側に向かうに連れ漸次増加していることを特徴とする1〜4のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。

技術分野

0001

本発明は、駆動源から入力された回転動力ロータに伝達するための動力伝達機構部に、ロータの軸線方向に対して交差する方向への可撓性を有する連結部材が採用され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に開示されている一軸偏心ねじポンプのように、動力伝達機構部にフレキシブルロッドフレキシブルワイヤなどの可撓性を有する連結部材を設けたものが提供されている。特許文献1の一軸偏心ねじポンプにおいては、駆動源から入力された回転動力を連結部材を介してロータに伝達可能とされている。これにより、ロータを、ステータの内側において自転しつつ、ステータの内周面に沿うように公転するように偏心回転させることができる。

先行技術

0003

特開2012−154215号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上述したようにフレキシブルロッド等の連結部材を動力伝達機構部に採用した場合、連結部材の復元力反力)によってロータの姿勢崩れてしまう。図8を参照しつつさらに具体的に説明すると、連結部材100に接続されたロータ120をステータ110に挿入して回転させると、連結部材100の復元力がロータ120に作用する。この復元力の作用により、ロータ120は、フレキシブルロッド等の連結部材100に追従して一直線に並ぶように姿勢変化しようとする。しかしながら、ロータ120の動きがステータ110により規制されている。そのため、ロータ120は、連結部材100と一直線に並んだ姿勢にはならない。

0005

ここで、仮にステータ110が金属等の剛体であるならば、ロータ120は動かず、図8(a)のような姿勢となる。具体的には、連結部材100の変形による復元力が作用したとしても、ステータ110が剛体であれば、ロータ120の動きがステータ110によって完全に規制されるので、ロータ120がステータ110に対して傾くことはない。

0006

しかしながら、一般的に用いられるステータ110は、ゴム等の弾性体によって構成されており、弾性変形する。そのため、連結部材100の復元力がロータ120に作用すると、図8(b)に示す例のようにロータ120の基端側(動力源側:図中右側)が先端側(図中左側)よりも下がるように傾斜した姿勢になってしまう。

0007

ここで、一軸偏心ねじポンプにおいては、ステータ110内においてロータ120が線接触することにより、圧送対象である流動体が通過する空間(キャビティ)がステータ110内に形成される。キャビティをなすロータ120とステータ110との線接触部分(シール線)に途切れが発生すると、高圧になる吐出側から低圧である吸込側に向かって流動体が逆流してしまう懸念がある。また、ロータ120が幾何学的に理想的とされる運動から逸脱した動作を行うと、圧送性能の低下や流動体の脈動の原因となりかねない。そのため、一軸偏心ねじポンプにおいては、ステータ110に対してロータ120が傾いた状態とならないようにすることが、吐出性能の安定化において重要な課題となり得る。

0008

しかしながら、ステータ110が弾性変形する場合には、連結部材100の変形による復元力がロータ120の姿勢を図8(b)に示すように変化させ、上述したシール線の途切れが発生する懸念や、ロータ120が幾何学的に理想的とされる運動から逸脱した動作を行う懸念がある。従って、フレキシブルロッド等の連結部材100を動力伝達機構部に採用した場合には、流動体の逆流や、流動体の脈動等の問題が生じかねない。

0009

そこで、本発明は、フレキシブルロッドやフレキシブルワイヤなどの可撓性を有する連結部材を動力伝達機構部に採用した場合であっても、連結部材の復元力(反力)の影響によるロータの姿勢崩れ、及びこれに起因する圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限に抑制可能な一軸偏心ねじポンプの提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0010

ここで一般的に、図8(c)〜(e)等に示すように、ステータの肉厚は、貫通孔の開口領域の長手方向外側において薄く、短手方向外側において厚くなる。そのため、貫通孔内においてロータがステータに接触し、ロータからステータに対してステータの径方向外側に向けて力が作用することによってステータが受ける反力、すなわちステータに対して連結部材から作用する復元力がロータの姿勢に与える影響は、貫通孔の開口領域の長手方向両端部において小さく、長手方向中間部において大きくなる。このような想定の下、本発明者らは、貫通孔の開口領域の長手方向中間部において、ロータからステータに対して開口領域の短手方向外側に向けて作用する力を支えることができれば、連結部材の復元力(反力)の影響によるロータの姿勢崩れを抑制し、圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限のものとすることができるのではないかとの知見に至った。

0011

上述した知見に基づいて提供される本発明の一軸偏心ねじポンプは、雄ねじ型の軸体によって構成されたロータと、前記ロータを挿通可能な雌ねじ型の貫通孔を備えた弾性体からなるステータと、駆動源から入力された回転動力を前記ロータに伝達するための動力伝達機構部とを備えており、前記動力伝達機構部が、前記ロータの軸線方向に対して交差する方向への可撓性を有する連結部材を備えており、前記ステータの内側において自転しつつ前記ステータの内周面に沿うように公転するように前記ロータを偏心回転させることが可能なものであり、前記貫通孔が、前記ステータの軸線を横断する横断面において、長円状の開口領域を構成するように開口したものであり、前記開口領域の長手方向中間部において前記開口領域の短手方向内側に向けて膨出した膨出部が、前記ステータの軸方向の少なくとも一部の領域に設けられたものである。

0012

本発明の一軸偏心ねじポンプは、ステータの軸方向の少なくとも一部の領域において、ステータに設けられた貫通孔の開口領域の短手方向内側に向けて膨出した膨出部を有する。このような構成とすることにより、ロータからステータに対して貫通孔の短手方向外側に向けて作用する力を膨出部で支えることができる。これにより、連結部材の復元力(反力)の影響によるロータの姿勢崩れを抑制し、圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限のものとすることができる。

0013

上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記連結部材が、フレキシブルロッドあるいはフレキシブルワイヤによって構成されたものであることが好ましい。

0014

本発明の一軸偏心ねじポンプにおいては、フレキシブルロッドあるいはフレキシブルワイヤによって構成された連結部材の復元力の影響によってロータの姿勢が崩れるのを最小限に抑制できる。これにより、ロータの姿勢崩れに起因する圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限に抑制できる。

0015

ここで、本発明者らが鋭意検討したところ、連結部材の復元力がロータに作用すると、駆動源側とは反対側に位置する端部(先端部)においてステータの剛性によってロータの移動が制限された状態になり、先端部側支点として基端部側に向けてロータが下がった状態になりやすいとの知見が得られた。

0016

かかる知見に基づいて提供される本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ステータが、前記駆動源側に位置する基端部と、前記駆動源とは反対側に位置する先端部とを有し、前記膨出部が、少なくとも前記ステータの前記基端部側の領域に設けられたものである。

0017

かかる構成とすることにより、先端部側から基端部側に向けてロータが下がった状態、すなわちステータに対してロータが傾斜した状態になるのを最小限に抑制できる。これにより、圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限に抑制可能な一軸偏心ねじポンプを提供できる。

0018

ここで、上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、ロータの姿勢を安定させるという観点からすると、ステータの軸方向全域において膨出部の膨出量を略均一としたものであっても良い。しかしながら、膨出部を設けることによるトルクの増大や、潤滑特性の悪化に伴う摩耗速度の増大等の問題にも配慮すべく、膨出部の膨出量についてさらなる最適化を図ることが望ましい。

0019

かかる知見に基づいて本発明者らが鋭意検討したところ、ステータの軸方向一部の箇所において、膨出部を設けない構成としたり、膨出部の膨出量を小さくしたりすることにより、吐出性能の向上効果や脈動の抑制効果を得ながら、摩耗速度の低減等の効果をも同時に達成できるのではないかとの知見が得られた。また、上述したように、連結部材の復元力がロータに作用すると、ステータの先端部側を支点として基端部側に向けてロータが下がった状態になりやすい。そのため、先端部側の領域よりも基端部側の領域において膨出部による効果が発現するように膨出部の膨出量が調整されることが好ましい。

0020

かかる知見に基づいて提供される本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ステータが、前記駆動源側に位置する基端部と、前記駆動源とは反対側に位置する先端部とを有し、前記膨出部の膨出量が、前記先端部側の領域よりも、前記基端部側の領域において大きいものである。

0021

かかる構成とすることにより、連結部材の復元力がロータの姿勢に与える影響を最小限に抑制しつつ、トルク増大の防止や摩耗速度の低減等の効果が得られる。

0022

また、同様の知見に基づいて提供される本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記ステータが、前記駆動源側に位置する基端部と、前記駆動源とは反対側に位置する先端部とを有し、前記膨出部の膨出量が、前記先端部側から前記基端部側に向かうに連れ漸次増加したものである。

0023

かかる構成とすることにより、連結部材の復元力がロータの姿勢に与える影響を最小限に抑制できる。さらに、吐出性能の向上や脈動の抑制効果に加え、摩耗速度の低減効果等の効果も得ることができる。

発明の効果

0024

本発明によれば、フレキシブルロッドやフレキシブルワイヤなどの可撓性を有する連結部材を動力伝達機構部に採用した場合であっても、連結部材の復元力(反力)の影響によりロータが姿勢を崩すこと、及びこれに起因する圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限に抑制可能な一軸偏心ねじポンプを提供できる。

図面の簡単な説明

0025

本発明の一実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの断面図である。
(a)はステータの一例を示す正面図、(b)は左側面図、(c)はA1−A1断面図、(d)は右側面図である。背面図、平面図、及び底面図は正面図と同一に現れるため、図示せず省略している。
(a)は図2(c)のB−B断面図、(b)は図2(c)のC−C断面図である。
図1の一軸偏心ねじポンプの作動中におけるロータ及び連結部材の姿勢についての説明図である。
(a)はステータの第一の変形例を示す正面図、(b)は左側面図、(c)はA2−A2断面図、(d)は右側面図である。背面図、平面図、及び底面図は正面図と同一に現れるため、図示せず省略している。
(a)はステータの第二の変形例を示す正面図、(b)は左側面図、(c)はA3−A3断面図、(d)は右側面図である。背面図、平面図、及び底面図は正面図と同一に現れるため、図示せず省略している。
(a)はステータの第三の変形例を示す正面図、(b)は左側面図、(c)はA4−A4断面図、(d)は右側面図である。背面図、平面図、及び底面図は正面図と同一に現れるため、図示せず省略している。
(a)はステータが剛体である場合におけるロータ及び連結部材の姿勢についての説明図であり、(b)は従来技術におけるロータ及び連結部材の姿勢についての説明図であり、(c)は(b)の左側面図、(d)は(b)のP−P断面図、(e)は(b)の右側面図である。

実施例

0026

以下、本発明の一実施形態であ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ポンプである。図1に示すように、一軸偏心ねじポンプ10は、ケーシング12に対してステータ20や、ロータ30、動力伝達機構部50などを組み付けた構成とされている。ケーシング12は、金属製で筒状の部材である。ケーシング12の長手方向一端側には、筒状のエンドスタッド12aが取り付けられている。エンドスタッド12aには、第一開口14aが設けられている。また、ケーシング12の外周部分には、第二開口14bが設けられている。第二開口14bは、ケーシング12の長手方向中間部分に位置する中間部12dにおいてケーシング12の内部空間に連通している。

0027

第一開口14a及び第二開口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30を正方向に回転させることにより、第一開口14aが吐出口として機能し、第二開口14bが吸込口として機能するように流動体(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30を逆方向に回転させることにより、第一開口14aが吸込口として機能し、第二開口14bが吐出口として機能するように流動体を圧送させることが可能である。

0028

ステータ20は、ゴムに代表される弾性体や樹脂などで作成されている。ステータ20には、円筒形のものの他、断面形状が多角形で筒状のものを用いることが可能である。本実施形態においては、図2に示すように、ステータ20として、外観形状がほぼ円筒形の外観形状を有するものが使用されている。ステータ20の材質は、一軸偏心ねじポンプ10の被搬送物である流動体の種類や性状などにあわせて適宜選択される。

0029

図1に示すように、ステータ20は、エンドスタッド12aに隣接した位置に設けられている。図3に示すように、ステータ20は、略円筒形外筒20sの内側に内筒20tを配したものである。内筒20tの端部には、径方向外側に向けて張り出した張出部21が設けられている。張出部21は、外筒20sの端部よりもステータ20の長手方向に突出しており、ステータ20の長手方向の端部に当接している。内筒20tは、端部近傍に設けられた座繰部23において座繰りされた形状とされている。なお、本実施形態では、ステータ20に座繰部23を設けた例を示したが、ステータ20は必ずしも座繰部23を設けたものでなくても良い。

0030

ステータ20は、両端にある張出部21をケーシング12の端部においてエンドスタッド12a及びケーシング12によって挟み込み、エンドスタッド12aとケーシング12とに亘ってステーボルト16を取り付けて締め付けることにより固定されている。

0031

また、ステータ20には、後述のロータ30を挿通するための貫通孔22が軸線方向に延びるように形成されている。貫通孔22は、n条で単段あるいは多段雌ねじ形状とされている。本実施形態では、2条で多段の形状とされている。図2に示すように、貫通孔22は、長手方向(軸線方向)のいずれの位置において断面視しても略同一の断面形状を有する。貫通孔22の断面形状及び端部における開口形状は、一方向(以下、「H方向」とも称す)への長さが、H方向に対して交差する方向(以下、「B方向」とも称す)への長さに対して長い長円状とされている。

0032

図2に示すように、貫通孔22は、ステータ20の軸線を横断する横断面において長円状の開口領域を構成するように開口している。さらに詳細には、貫通孔22の断面形状は、H方向の両端側に円弧状に湾曲した湾曲部22a,22bと、湾曲部22a,22b間を繋ぐ中間部22c,22dとを有する。

0033

また、中間部22c,22dには、膨出部22e,22fが設けられている(本実施形態では中間部22c,22dの略中央部)。膨出部22e,22fは、それぞれ開口領域22gの内側に向けて膨出している。さらに詳細には、膨出部22e,22fは、それぞれ貫通孔22の短手方向の内側に向けて膨出している。本実施形態では、膨出部22e,22fは、中間部22c,22dの両端部から略中央部に向けてなだらかに湾曲し、略中央部において最も貫通孔22の内側に突出するように形成されている。これにより、開口領域22gは、中間部22c,22dの略中央部においてくびれが形成された、いわば瓢箪のような形状とされている。

0034

また、膨出部22e,22fは、ステータ20の軸線方向の少なくとも一部の領域に設けられている。本実施形態では、ステータ20の軸線方向の略全域に亘って膨出部22e,22fが設けられている。

0035

膨出部22e,22fの開口領域22g側への膨出量は、ステータ20の軸方向のいずれの位置(領域)においても同一であっても良いが、位置に応じて膨出量を相違させても良い。具体的には、膨出部22e,22fは、ステータ20において先端部20x側よりも基端部20y側の領域に優先的に設けられていることが望ましい。本実施形態では、膨出部22e,22fは、基端部20y側の領域における膨出量の方が、先端部20x側における膨出量よりも大きくなるように形成されている。具体的には、先端部20x側に設けられた膨出部22e,22fは、図2(d)で破線にて示すように開口領域22g側に膨出した形状とされている。これに対し、基端部20y側に設けられた膨出部22e,22fは、同図で実線にて示すように先端部20x側に設けられた膨出部22e,22fよりもさらに開口領域22g側に膨出している。また、膨出部22e,22fは、先端部20x側から基端部20y側に向かうにつれ、漸次増大するように膨出量が調整されている。

0036

図1に示すように、ロータ30は、ステータ20の貫通孔22に挿通される軸体である。ロータ30は、金属、樹脂、あるいはセラミックなどの素材によって形成されたものであり、n−1条で単段あるいは多段の雄ネジ形状とされている。本実施形態においては、ロータ30は、1条で多段とされている。ロータ30は、後に詳述する連結部材62が接続される軸体である。ロータ30は、連結部材62を介して伝達された動力により偏心回転する。

0037

さらに詳細には、ロータ30は、ステータ20の内側において自転しつつ、ステータ20の貫通孔22をなす内周面24に沿うように公転する。ロータ30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30は、上述したステータ20に形成された貫通孔22に挿通され、貫通孔22の内部において自由に偏心回転可能とされている。

0038

ロータ30をステータ20に対して挿通すると、ロータ30の外周面32とステータ20の内周面24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、貫通孔22を形成しているステータ20の内周面24と、ロータ30の外周面32との間には、流体搬送路40が形成される。流体搬送路40は、上述したステータ20のリードの長さLを基準長Sとした場合に、ステータ20の軸方向にリードの基準長Sのd倍の長さを有する多段(d段)の流路となっている。

0039

流体搬送路40は、ステータ20やロータ30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40は、ロータ30をステータ20の貫通孔22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30を回転させると、ステータ20の一端側から流体搬送路40内に流動体を吸い込むと共に、この流動体を流体搬送路40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30を正方向に回転させると、第二開口14bから吸い込んだ流動体を圧送し、第一開口14aから吐出することが可能である。また、ロータ30を逆方向に回転させると、第一開口14aから吸い込んだ流動体を第二開口14bから吐出できる。

0040

動力伝達機構部50は、ケーシング12の外部に設けられたモータなどの駆動源(図示せず)から上述したロータ30に対して動力を伝達するために設けられている。動力伝達機構部50は、動力接続部52と偏心回転部54とを有する。動力接続部52は、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ステータ20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54は、軸収容部12cとステータ20との間に形成された中間部12dに設けられている。

0041

動力接続部52は、ドライブシャフト56を有し、これが2つの軸受58a,58b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56は、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56を回転させることが可能である。動力接続部52が設けられた軸収容部12cと中間部12dとの間には、例えばメカニカルシールグランドパッキンなどからなる軸封装置60が設けられており、これにより中間部12d側から軸収容部12c側に被搬送物たる流動体が漏れ出さない構造とされている。

0042

偏心回転部54は、上述したドライブシャフト56とロータ30とを連結部材62によって動力伝達可能なように接続する部分である。連結部材62は、ドライブシャフト56やロータ30に対してネジ接続焼きバメ等の接続方法により接続されている。連結部材62は、ロータ30の軸線方向に対して交差する方向への可撓性を有するものであればいかなるものであっても良い。具体的には、連結部材62には、フレキシブルロッドやフレキシブルワイヤを用いることができる。本実施形態では、連結部材62としてフレキシブルロッドが用いられている。これにより、偏心回転部54は、ドライブシャフト56を介して伝達されてきた回転動力をロータ30に伝達し、ロータ30を偏心回転させることが可能である。

0043

上述した一軸偏心ねじポンプ10は、モータ等からなる駆動源を作動させ、ロータ30を正方向に回転させることにより、流動体を基端部20y側から吸い込んで先端部20x側に圧送し、エンドスタッド12aに設けられている第一開口14aから吐出させ得る。ここで、上述したように一軸偏心ねじポンプ10においては、ステータ20に膨出部22e,22fが設けられている。膨出部22e,22fは、貫通孔22の開口領域22gの長手方向中間部において、短手方向内側に向けて膨出している。このような膨出部22e,22fを設けることにより、連結部材62からステータ20に対して作用する復元力を膨出部22e,22fにおいて支持し、ロータ30の姿勢崩れを抑制できる(図4参照)。従って、一軸偏心ねじポンプ10においては、連結部材62の復元力に起因する圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限に抑制できる。

0044

上述した一軸偏心ねじポンプ10において、連結部材62は、ロータ30の軸線方向に対して交差する方向への可撓性を有する部材であればいかなるものであっても良く、例えばフレキシブルロッドやフレキシブルワイヤなどを好適に利用できる。また、フレキシブルロッド等の他に、いわゆる撓み軸継手のように、軸線方向に対して交差する方向への撓みを許容しつつ、軸線周り方向への捻れを抑制可能な特性を有する継手等を連結部材62として用いることが可能である。

0045

また、上述した一軸偏心ねじポンプ10においては、ステータ20に設けられた膨出部22e,22fの膨出量が、先端部20x側の領域よりも、基端部20y側の領域において大きい。このような構成とすることにより、連結部材62の復元力がロータ30の姿勢に与える影響を最小限に抑制しつつ、膨出部22e,22fを設けることによる弊害も防止できる。すなわち、一軸偏心ねじポンプ10においては、連結部材62の復元力の影響により、ステータ20の先端部20x側を支点として基端部20y側に向けてロータ30が下がった状態になりやすい傾向にあることや、膨出部22e,22fを設けることに伴うトルクの増大、潤滑特性の悪化に伴う摩耗速度の増大等の問題を考慮し、膨出部22e,22fの膨出量をステータ20の軸方向の位置に応じて調整している。そのため、一軸偏心ねじポンプ10においては、連結部材62の復元力に起因する圧送性能の低下や流動体の脈動といった問題を抑制するだけでなく、ステータ20の摩耗速度の低減効果等の効果も得られる。

0046

なお、本実施形態で示したステータ20は、膨出部22e,22fの膨出量が、先端部20x側から基端部20y側に向かうに連れて漸次増加したものである。そのため、ステータ20の軸方向のいずれの位置を基準としても、ステータ20に設けられた膨出部22e,22fの膨出量が、先端部20x側の領域よりも、基端部20y側の領域において大きい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばステータ20の軸方向の所定位置を基準として先端部20x側の領域において膨出部22e,22fの膨出量を一定量αとし、前記所定位置を基準として基端部20y側の領域において膨出部22e,22fの膨出量を一定量βとし、α<βの関係が成立するようなものであっても良い。すなわち、膨出部22e,22fの膨出量は、本実施形態のように無段階に変化するものに限らず、段階的に変化するものであっても良い。また、膨出部22e,22fの膨出量を所定位置を基準として先端部20x側と基端部20y側とで変化させる場合には、取り扱う流動体の液性や圧力等の条件によって膨出量を変化させる位置や変化量を適宜調整することが好ましい。

0047

なお、本実施形態では、膨出部22e,22fの膨出量を先端部20x側から基端部20y側に向かうに連れて漸次増加させることにより、先端部20x側の領域よりも基端部20y側の領域において膨出部22e,22fを大きく膨出させた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。

0048

具体的には、膨出部22e,22fの膨出量が、先端部20x側から基端部20y側に向かうに連れて領域毎に段階的(不連続)に増加するようにしても良い。また、膨出部22e,22fを設けることによるトルクの増大や、潤滑特性の悪化に伴う摩耗速度の増大等を考慮する必要がない場合などには、ステータ20の軸方向全域において膨出部22e,22fの膨出量を略均一としたものであっても良い。

0049

また、上述した膨出部22e,22fは、中間部22c,22dの両端部から略中央部に向かうにつれて徐々に貫通孔22の内側に突出した略山状の形状に突出したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、膨出部22e,22fは、それぞれ中間部22c,22dにおいて開口領域22gの内側に向けて膨出したものであれば良い。

0050

具体的には、図5に示すように、膨出部22e,22fは、中間部22c,22dの略中央部において開口領域22gの内側に向けて半円状に突出したものであっても良い。また、図6に示すように、膨出部22e,22fは、中間部22c,22dの両端側から略中央部に向けて突出量が略均一であるものであっても良い。膨出部22e,22fが図5図6のような形状であったとしても、膨出部22e,22fがステータ20に対して作用する連結部材62の復元力を支持できるものであれば、ロータ30の姿勢崩れを抑制し、復元力に起因する圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限に抑制できる。

0051

また、本実施形態では、膨出部22e,22fが中間部22c,22dの略中央部に設けられた例を示したが、中間部22c,22dの略中央部から外れた位置に膨出部22e,22fが設けられていても良い。

0052

また、上述したステータ20は、貫通孔22の断面形状が長円状のものであればいかなる形状のものであっても良い。すなわち、貫通孔22の断面形状は、対向配置された円弧状の22a,22b間を直線的に延びる中間部22c,22dで繋いだトラック周回路)状のものに限定されず、例えば楕円型、小判型のもの等であっても良い。さらに具体的には、図7に示すように、ステータ20は、楕円形の貫通孔22に膨出部22e,22fを設けたもの等であっても良い。かかる構成とした場合についても、膨出部22e,22fによりステータ20に対して作用する連結部材62の復元力を支持することでロータ30の姿勢崩れを抑制し、圧送性能の低下や流動体の脈動を最小限に抑制できる。

0053

本発明は、駆動源から入力された回転動力をロータに伝達するための動力伝達機構部に、ロータの軸線方向に対して交差する方向への可撓性を有する連結部材が採用された一軸偏心ねじポンプ全般において好適に利用可能である。

0054

10一軸偏心ねじポンプ
20ステータ
20x 先端部
20y基端部
22貫通孔
22e,22f膨出部
22g 開口領域
30ロータ
50動力伝達機構部
62 連結部材

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