特許 7432921 一軸偏心ねじポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-08

(45)【発行日】2024-02-19

(54)【発明の名称】一軸偏心ねじポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 15/00 20060101AFI20240209BHJP

   F04C 2/10 20060101ALI20240209BHJP

   F04C 2/107 20060101ALI20240209BHJP

【ＦＩ】

F04C15/00 E

F04C2/10 341Z

F04C2/107

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020065595

(22)【出願日】2020-04-01

(65)【公開番号】P2021038740

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2023-02-01

(31)【優先権主張番号】P 2019156945

(32)【優先日】2019-08-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000239758

【氏名又は名称】兵神装備株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】須原 伸久

【審査官】所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５０７３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２５７３０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０００３１７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ １５／００

Ｆ０４Ｃ ２／１０

Ｆ０４Ｃ ２／１０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

雄ねじ型の軸体からなるロータと、
前記ロータが挿通される雌ねじ型の貫通孔を有するステータと、
前記ステータの一端側に接続されるケーシングと、
前記ステータの他端側に接続されるエンドスタッドと、
前記ステータの前記ロータに対する軸方向の相対位置を調節する位置調節部材と、
を備え、
前記位置調節部材は、前記ステータと前記ケーシングの間、及び、前記ステータと前記エンドスタッドの間の両方に着脱可能である、一軸偏心ねじポンプ。

【請求項2】

前記ロータに駆動源からの動力を伝達するジョイント部を備え、
前記位置調節部材は、前記ロータ、前記ステータ、前記ケーシング及び前記ジョイント部のうち、少なくともいずれか１つの端部、又は、途中に、着脱可能に設けられている、請求項１に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項3】

前記位置調節部材は、前記ステータと前記ケーシングの間、又は、前記ステータと前記エンドスタッドの間の少なくともいずれか一方に着脱可能である、請求項１又は２に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項4】

前記位置調節部材は、前記ロータの自由端、途中又は基部に着脱可能に設けられている、請求項１又は２に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項5】

前記位置調節部材は、前記ジョイント部の端部又は途中に着脱可能に設けられている、請求項２に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項6】

前記位置調節部材を複数備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項7】

前記位置調節部材の軸方向の長さは同一である、請求項６に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項8】

前記ロータの偏心量が軸方向に変化する、請求項１から７のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項9】

前記ロータの外径、又は、前記ステータの貫通孔の内径の少なくともいずれか一方は軸方向に変化する、請求項１から８のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項10】

雄ねじ型の軸体からなるロータと、
前記ロータが挿通される雌ねじ型の貫通孔を有するステータと、
前記ステータの一端側に接続されるケーシングと、
前記ステータの他端側に接続されるエンドスタッドと、
前記ステータの前記ロータに対する軸方向の相対位置を調節する位置調節部材と、
を備え、
前記ロータの外径が軸方向に向かって減少するとともに、
前記ステータの貫通孔の内径が、前記ロータの外径の変化に対応して減少し、
前記ロータの偏心量が、軸方向に変化し、前記ロータの大径側から小径側に向かうに従って増大している、一軸偏心ねじポンプ。

【請求項11】

前記ステータに前記ロータを挿通することにより、前記ロータと前記ステータとの間に形成される複数のキャビティの容積は等しい、請求項１０に記載の一軸偏心ねじポンプ。

【請求項12】

雄ねじ型の軸体からなるロータと、
前記ロータが挿通される雌ねじ型の貫通孔を有するステータと、
前記ステータの一端側に接続されるケーシングと、
前記ステータの他端側に接続されるエンドスタッドと、
前記ステータの前記ロータに対する軸方向の相対位置を調節する位置調節部材と、
を備え、
前記位置調節部材は中空円筒状であり、その内周面が、前記ステータの貫通孔の内周面と同一又は類似の雌ねじ型に形成されている、一軸偏心ねじポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一軸偏心ねじポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、螺旋状に形成され、一端から他端に向かって円錐状となったロータと、このロータが挿通される貫通孔を形成されたステータとを備えた一軸偏心ねじポンプが公知である（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

しかしながら、前記従来の一軸偏心ねじポンプでは、ステータとロータの間で軸方向の相対的な位置関係を調節するための機構については十分には検討されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第９１０９５９５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、ステータとロータの軸方向の相対的な位置関係を自由に設定することができる一軸偏心ねじポンプを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、前記課題を解決するための手段として、雄ねじ型の軸体からなるロータと、前記ロータが挿通される雌ねじ型の貫通孔を有するステータと、前記ステータの一端側に接続されるケーシングと、前記ステータの他端側に接続されるエンドスタッドと、前記ステータの前記ロータに対する軸方向の相対位置を調節する位置調節部材とを備える一軸偏心ねじポンプを提供する。

【0007】

この構成によれば、位置調節部材によりロータに対するステータの軸方向の相対的な位置関係を調節することができる。

【0008】

前記ロータに駆動源からの動力を伝達するジョイント部を備え、
前記位置調節部材は、前記ロータ、前記ステータ、前記ケーシング及び前記ジョイント部のうち、少なくともいずれか１つの端部、又は、途中に、着脱可能に設けられているのが好ましい。

【0009】

前記位置調節部材は、前記ステータと前記ケーシングの間、又は、前記ステータと前記エンドスタッドの間の少なくともいずれか一方に着脱可能であるのが好ましい。

【0010】

この構成によれば、位置調節部材をステータとケーシングの間に配置することにより、ステータに対してロータをケーシング側へと移動させることができる。一方、位置調節部材をステータとエンドスタッドの間に配置することにより、ステータに対してロータをエンドスタッド側へと移動させることができる。

【0011】

前記位置調節部材は、前記ステータと前記ケーシングの間、及び、前記ステータと前記エンドスタッドの間の両方に着脱可能であるのが好ましい。

【0012】

この構成によれば、ステータに対してロータをケーシング側及びエンドスタッド側のいずれにも移動させることができる。

【0013】

前記位置調節部材は、前記ロータの自由端、途中又は基部に着脱可能に設けられていてもよい。

【0014】

前記位置調節部材は、前記ジョイント部の端部又は途中に着脱可能に設けられていてもよい。

【0015】

前記位置調節部材を複数備えるのが好ましい。

【0016】

この構成によれば、装着する位置調節部材の数を変更することにより、ステータに対してロータを軸方向のいずれにも位置調節部材の数に応じた距離だけ移動させることができる。

【0017】

前記位置調節部材の軸方向の長さは同一であるのが好ましい。

【0018】

この構成によれば、着脱する位置調節部材の数に比例した距離だけ、ステータに対してロータを軸方向に移動させることができる。

【0019】

前記ロータの偏心量が軸方向に変化するのが好ましい。

【0020】

この構成によれば、ロータとステータとの軸方向への相対的な位置関係を変更することにより、ロータとステータの間の偏心量を調節して、ロータとステータの間の締め代を自由に設定することができる。

【0021】

前記ロータの外径、又は、前記ステータの貫通孔の内径の少なくともいずれか一方は軸方向に変化するのが好ましい。

【0022】

この構成によれば、ロータとステータとの軸方向への相対的な位置関係を変更することにより、ロータとステータとの間の径方向の位置関係を調節して、ロータとステータの間の締め代を自由に設定することができる。

【0023】

前記ロータの外径が軸方向に向かって減少するとともに、前記ステータの貫通孔の内径が、前記ロータの外径の変化に対応して減少し、前記ロータの偏心量が、前記ロータの大径側から小径側に向かうに従って増大しているのが好ましい。

【0024】

この構成によれば、ロータとステータとの軸方向への相対的な位置関係を変更することにより、ロータとステータの間の締め代を調節することができる。但し、偏心量の変化によりキャビティ容積の変化は抑えられているので、より安定した状態で移送をすることができる

【0025】

前記ステータに前記ロータを挿通することにより、前記ロータと前記ステータとの間に形成される複数のキャビティの容積は等しいのが好ましい。

【0026】

この構成によれば、搬送する流動物が各キャビティで膨張及び収縮されにくくなり、安定した搬送状態を得ることができる。

【0027】

前記位置調節部材は中空円筒状であり、その内周面が、前記ステータの貫通孔の内周面と同一又は類似の雌ねじ型に形成されているのが好ましい。

【0028】

この構成によれば、ロータとステータの軸方向の相対的な位置関係を変更することができるとともに、位置調節部材の内径の大きさによっては、ポンプに脱泡機能などの付加機能を持たせることができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、位置調節部材によりロータに対するステータの軸方向への相対的な位置関係を自由に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの一部を示す断面図である。

【図2】図１から位置調節部材を付け替えた状態を示す断面図である。

【図3】図１のステータ及びロータの構成を簡略化した説明図である。

【図4】第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの一部を示す断面図である。

【図5】図４から位置調節部材を付け替えた状態を示す断面図である。

【図6】第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの一部を示す断面図である。

【図7】図６から位置調節部材を付け替えた状態を示す断面図である。

【図8】第４実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの発明概念を示す説明図である。

【図9】図８から位置調節部材を付け替えた状態を示す説明図である。

【図10】第５実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの発明概念を示す説明図である。

【図11】図１０から位置調節部材を付け替えた状態を示す説明図である。

【図12】第６実施形態に係る一軸偏心ねじポンプのロータ及びジョイント部を示す断面図である。

【図13】第６実施形態の他の例に係る一軸偏心ねじポンプの一部を示す断面図である。

【図14】図１３に位置調節部材を取り付けた状態を示す断面図である。

【図15】第６実施形態の他の例に係る一軸偏心ねじポンプの一部を示す断面図である。

【図16】図１５に位置調節部材を追加した状態を示す断面図である。

【図17】第６実施形態の他の例に係る一軸偏心ねじポンプの一部を示す断面図である。

【図18】図１７に位置調節部材を追加した状態を示す断面図である。

【図19】第７実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの一部を示す断面図である。

【図20】第８実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの一部を示す断面図である。

【図21】第９実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの位置調節部材を示す側面図である。

【図22】他の実施形態に係るステータの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

【0032】

（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、ロータ１、ステータ２、ケーシング３、エンドスタッド４及び位置調節部材５を備える。

【0033】

ロータ１は、ステンレス鋼等の金属材料からなる軸体をｎ－１条で単段あるいは多段の雄ねじ形状としたものである。またロータ１は、一端から他端に向かって全体として仮想円錐状を成すように形成されている（図３参照）。本実施形態では、ロータ１の横断面の形状はほぼ真円（ｎ＝２）であるが、その外径（断面積）が一端から他端（図中、右側から左側）に向かって徐々に小さくなっている。

【0034】

ステータ２は、一端から他端に向かって延びる中空筒状であり、適宜搬送する流動物に応じて選択されるゴム、樹脂等の弾性材料（例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム）で形成されている。ステータ２の貫通孔２ａは、ｎ条で単段あるいは多段の雌ねじ形状とされ、ロータ１が挿通されている。貫通孔２ａは、ロータ１の形状に合わせて、一端から他端に向かって全体として仮想円錐状となるように形成されている（図３参照）。すなわち、貫通孔２ａの横断面の形状は長円であるが、その内径（断面積）が一端から他端（図中、右側から左側）に向かって徐々に小さくなっている。ステータ２の貫通孔２ａにロータ１が挿通された状態で、ステータ２の貫通孔２ａの内面とロータ１の外面との間に複数の搬送空間（キャビティ）１３が形成される。ここでは、各搬送空間１３の容積は同一である。また、ステータ２の外周面には、ステンレス鋼等の金属材料からなる外筒６が装着され、ステータ２が径方向外側に変形することが防止されている。

【0035】

ロータ１の軸心とステータ２の軸心とは偏心しており、その偏心量が一端から他端に向かって大きくなるように構成されている。これにより、各搬送空間１３の容積が同一となっている。

【0036】

また、ロータ１及びステータ２は全体として仮想円錐状を成すように形成されている。このため、ステータ２に対してロータ１を相対的に左側に移動させると、ステータ２の貫通孔２ａを構成する内面と、ロータ１の外面との間の接触圧が大きくなる。この結果、ロータ１に対するステータ２の締め代を増大させることができる。逆に、ステータ２に対してロータ１を相対的に右側に移動させると、ロータ１に対するステータ２の締め代を減少させることができる。

【0037】

なおここでは、ロータ１の外径とステータ２の貫通孔２ａの内径を一端から他端に向かって徐々に小さくするように構成したが、少なくともいずれか一方がそのように形成されているだけでもよい。

【0038】

ケーシング３は、ステンレス鋼等の金属材料を中空筒状としたもので、その一端部がステータ２の一端側に接続されている。ケーシング３の一端面には、内径寸法が拡大された段付き形状の接続受部７が形成されている。この接続受部７に外筒６の一端部や、後述する位置調節部材５の接続部１１が接続される。ケーシング３には、図示しない接続管が接続され、流動物が供給されるようになっている。またケーシング３内にはジョイント部８が配置されている。ジョイント部８の一端側には駆動源から延びる駆動軸（図示せず）が連結されている。ジョイント部８の他端部にはロータ１が接続されている。これにより、駆動源からの駆動力がロータ１に伝達され、ロータ１が回転駆動される。

【0039】

エンドスタッド４は、ステンレス鋼等の金属材料からなり、その一端部がステータ２の他端側に接続されている。エンドスタッド４の一端面には、内径寸法が拡大された段付き形状の接続受部９が形成されている。この接続受部９に外筒６の他端部や、後述する位置調節部材５の接続部１１が接続される。またエンドスタッド４は、ステータ２の貫通孔２ａを流動する流動物を排出する出口を構成する。

【0040】

位置調節部材５はステンレス鋼等の金属材料を中空筒状としたもので、外筒６の一端部とケーシング３の一端部との間に配置されている（ここでは、４つの位置調節部材５が接続されている。）。位置調節部材５の一端開口部は、内径寸法が大きくなった段付き形状の接続受部１０で構成されている。位置調節部材５の他端開口部は、外径寸法が小さくなった段付き形状の接続部１１で構成されている。位置調節部材５同士は、接続受部１０にパッキン１２を介して接続部１１を連結することにより封止状態で接続される。位置調節部材５とケーシング３とは、位置調節部材５の接続部１１にパッキン１２を介してケーシング３の接続受部７を連結することにより封止状態で接続される。位置調節部材５と外筒６とは、位置調節部材５の接続受部１０に外筒６の一端部を連結することにより接続される。このとき、位置調節部材５の接続受部１０と外筒６の一端部との間にはステータ２の一部を介在させることにより封止状態とする。位置調節部材５は、エンドスタッド４とステータ２の間に付け替えることができる。この場合、位置調節部材５とエンドスタッド４とは、位置調節部材５の接続部１１を、パッキン１２を介してエンドスタッド４の接続受部９に連結することにより封止状態で接続される。また、位置調節部材５とステータ２の外筒６とは、位置調節部材５の接続受部１０に外筒６の他端部を連結することにより接続される。このとき、位置調節部材５の接続受部１０と外筒６の他端部との間にはステータ２の一部を介在させることにより封止状態とする。

【0041】

前記構成の一軸偏心ねじポンプでは、初期段階では、例えば、図１に示すように、ステータ２とケーシング３の間に４つの位置調節部材５を接続した状態で、丁度、ロータ１とステータ２との間に所望の締め代が得られるようにして使用する。この状態で、図示しない駆動系からジョイント部８を介して動力が伝達されてロータ１が回転すると、ケーシング３内に供給された流動物は、ステータ２とロータ１との間に形成される搬送空間（キャビティ）１３を介してエンドスタッド４側へと搬送される。

【0042】

使用によりステータ２の貫通孔２ａを構成する内面が摩耗し、ロータ１に対するステータ２の締め代が小さくなれば、図１の矢印で示すように、ステータ２とケーシング３の間に接続した４つの位置調節部材５のうちの１つを取り外し、図２の矢印で示すように、ステータ２とエンドスタッド４の間に付け替える。これにより、ステータ２とロータ１との相対的な位置関係が、移動させた１つの位置調節部材５の軸方向の長さ分だけずれることになる。つまり、ステータ２の貫通孔２ａを構成する内面に摺接するロータ１が、断面積が大きくなった部分へと変更され、ロータ１に対するステータ２の締め代が大きくなるように修正することができる。

【0043】

その後、さらにステータ２が摩耗すれば、ステータ２とケーシング３の間に位置する残りの位置調節部材５を順次取り外し、これをステータ２とエンドスタッド４の間に付け替えていけばよい。なお、ステータ２の摩耗状態については、流動物の搬送状態を目視によって観察したり、単純にロータ１の回転数によって自動的に判断したりすればよい。

【0044】

このように、ステータ２の摩耗度合いに応じて、ステータ２とケーシング３の間からステータ２とエンドスタッド４の間に付け替える位置調節部材５の数を増やすことにより、随時、ステータ２による締め代を適切なものに改善することができる。締め代の改善は、全ての位置調節部材５を付け替え終わるまで続けることができる。

【0045】

また、搬送する流動物の種類や使用する環境によっては、ロータ１とステータ２との間に所望の締め代を得るための条件が相違する。そこで、基準となる条件を決めておき、ロータ１とステータ２とがそのときに所望の締め代が得られる位置となるように、ステータ２とケーシング３の間、ステータ２とエンドスタッド４の間のそれぞれに位置調節部材５を装着しておくようにしてもよい。

【0046】

例えば、周囲雰囲気温度がある基準温度（１５℃～２５℃の常温とすることができる。例えば、２０℃）に対して高温である場合、ステータ２の膨張等も考慮する必要があるため、ステータ２とケーシング３の間の位置調節部材５の数を増やしてステータ２に対してロータ１を図中右側へと移動させればよい。これにより、ロータ１に対するステータ２の締め代が大きくなり過ぎることを防止して、流動物の搬送を適切に行わせることが可能となる。また、周囲雰囲気温度が基準温度に対して低温である場合、逆にステータ２とエンドスタッド４の間の位置調節部材５の数を増やし、ロータ１に対するステータ２の締め代の低下を防止するようにすればよい。

【0047】

また、流動物がある基準粘度（例えば、校正用標準液の粘度）に対して高粘度である場合、ステータ２とケーシング３の間の位置調節部材５の数を増やしてステータ２に対してロータ１を図中右側へと移動させることにより、締め代を抑制して流動物を搬送しやすくすればよい。また流動物がある基準粘度に対して低粘度である場合、逆にステータ２とエンドスタッド４の間の位置調節部材５の数を増やして締め代を大きくし、搬送空間１３からの流動物の漏洩を防止するようにすればよい。

【0048】

前記構成の一軸偏心ねじポンプによれば、次のような効果が得られる。
（１）ステータ２が摩耗しても、位置調節部材５の装着場所をステータ２とケーシング３の間からステータ２とエンドスタッド４の間に変更するだけで、ロータ１に対するステータ２の締め代を元の状態に回復させることができる。
（２）位置調節部材５の装着場所を変更することで、流動物の粘性や周囲雰囲気温度等の条件の違いに応じてロータ１に対するステータ２の締め代を適切な値とすることができ、流動物の搬送状態を良好な状態に維持することが可能となる。
（３）位置調節部材５を、ステータ２・ケーシング３間と、ステータ２・エンドスタッド４間のいずれかに付け替えるだけでよいので、作業性よくロータ１に対するステータ２の締め代を調整することができる。

【0049】

（第２実施形態）
図４に示すように、第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、第１実施形態とほぼ同様な構成であり、以下の点でのみ相違する。

【0050】

第２実施形態では、ロータ１は一端から他端に向かって同一横断面積となるように構成されている。また、ステータ２の貫通孔２ａも、一端から他端に向かって同一横断面積となるように構成されている。そして、ロータ１は、使用初期ではステータ２の貫通孔２ａ内に位置する第１領域と、位置調節部材５内に位置する第２領域とを有する。

【0051】

第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプによれば、使用により、例えば、流動物によってロータ１の一部が損傷した場合には、図５に示すように、位置調節部材５を付け替え、ステータ２に対してロータ１が摺接する位置を変更する。これにより、流動物の搬送を適切な状態に回復させることができる。

【0052】

また、ステータ２の軸心方向に対してロータ１の偏心量を変化させている場合、ロータ１の軸心方向の位置をずらすことにより、搬送空間１３の容積を軸心方向に小さくしたり大きくしたりすることができる。例えば、ロータ１の回転中心を、ステータ２の軸心方向のうち流動物の搬送方向に向かうに従って徐々にステータ２の軸心へと接近させている場合、ロータ１を前記搬送方向に移動させることにより、搬送空間１３が占める断面積の割合を減少させることができる。つまり、搬送方向に向かって搬送空間１３の容積を徐々に小さくすることができる。また、ロータ１を前記搬送方向とは逆方向に移動させることにより、搬送空間１３が占める断面積の割合を増大させることができる。

【0053】

（第３実施形態）
図６に示すように、第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、第１実施形態及び第２実施形態とほぼ同様な構成であり、以下の点でのみ相違する。

【0054】

第３実施形態では、第２実施形態と同様に、ロータ１は一端から他端に向かって同一横断面積となるように構成されている。また、ステータ２の貫通孔２ａも、一端から他端に向かって同一断面形状を有するように構成されている。但し、ステータ２の長さは、第２実施形態に比べて長く設定されている点で相違する。ここでは、ステータ２の長さは第２実施形態の約３倍に設定されている。

【0055】

第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプによれば、初期段階では、ステータ２の一端側（ここでは、図中矢印で示す約２ピッチ分）にのみロータ１を挿入した状態で使用する。そして、ステータ２が摩耗してくれば、ステータ２、ケーシング３間の位置調節部材５を取り外し、図７に示すように、ステータ２、エンドスタッド４間に付け替えることにより、ステータ２内へのロータ１の挿入量をさらに大きくする（ここでは、貫通孔２ａの約２ピッチ分の位置から約３ピッチ分の位置としている。）。これにより、ステータ２の貫通孔２ａを構成する内面とロータ１の外面との接触範囲に、摩耗していない新たな領域を追加することができ、流動物の搬送状態を回復させることが可能となる。ステータ２が摩耗していない領域を使用できる点で、摩耗した部分を使用し続ける第１実施形態に比べて流動物の搬送状態を良好なものとすることができる。

【0056】

（第４実施形態）
第４実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、第１実施形態とほぼ同様な構成であり、以下の点でのみ相違する。

【0057】

図８に模式的に示すように、ロータ１の横断面積が一端から他端（図中、右側から左側）に向かうに従って徐々に小さくなるように形成されている（ロータ１は、実際には第１実施形態等と同様に、ｎ－１条で単段あるいは多段の雄ねじ形状に形成されている。）。一方、ステータ２の貫通孔２ａの横断面積は同一である。

【0058】

第４実施形態に係る一軸偏心ねじポンプによれば、ロータ１を回転させて流動物を搬送する際、搬送空間１３が下流側に向かって徐々に大きくなるため、搬送空間１３を負圧状態として流動物に溶け込んでいる溶存気体(ガス)を気泡として析出させて除去することができる。そして、搬送空間１３をさらに負圧状態として気泡をより一層発生させやすくするために、図９に示すように、エンドスタッド４とステータ２の間に配置していた位置調節部材５を、ステータ２と図示しないケーシングとの間に付け替えることができる。これにより、ステータ２に対してロータ１を後退させて搬送空間１３（図９には図示せず）の容積を大きくして流動物に溶け込んでいる溶存気体(ガス)をさらに除去しやすくすることができる。

【0059】

（第５実施形態）
第５実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、第１実施形態とほぼ同様な構成であり、以下の点でのみ相違する。

【0060】

図１０に模式的に示すように、ロータ１の横断面積が一端から他端（図中、右側から左側）に向かうに従って徐々に大きくなるように形成されている。一方、ステータ２の貫通孔２ａの横断面積は同一である。

【0061】

第５実施形態に係る一軸偏心ねじポンプによれば、ロータ１を回転させて流動物を搬送する際、流動物に気泡が含まれていれば、これを加圧して流動物中に溶解させることができる。そして、流動物をさらに加圧して流動物中に気泡を溶解させるために、図１１にしめすように、エンドスタッド４とステータ２の間に配置していた位置調節部材５を、ステータ２と図示しないケーシングとの間に付け替えることができる。これにより、ロータ１の外径の大きい先端側をステータ２の貫通孔２ａ（図１１には図示せず）内へと移動させることができ、搬送空間１３の容積を小さくして気泡をより一層流動物中に溶解させやすくすることが可能となる。

【0062】

なお、第４実施形態及び第５実施形態では、ロータ１の横断面積のみを変更するようにしたが、ステータ２の貫通孔２ａの横断面積を変更したり、両方を変更したりすることにより同様な効果を奏するように構成することもできる。

【0063】

（第６実施形態）
第６実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、第１実施形態とほぼ同様な構成であり、以下の点でのみ相違する。

【0064】

図１２に示すように、ロータ１の自由端、途中、基部（ジョイント部８との接続部分）及びジョイント部８の途中に位置調節部材５を着脱可能に設けることができる。位置調節部材５を着脱する位置は、これら４箇所のうちのいずれか３箇所、２箇所又は１箇所としてもよい。

【0065】

図１３は、ロータ１とジョイント部８の接続部分に位置調節部材５を着脱可能に設ける例を示す。ジョイント部８の一端部では、ジョイントピン１４によって連結部１５が連結されている。連結部１５の端面から軸部１５ａが突出し、その中心には貫通孔１５ｂが形成されている。一方、ロータ１の一端部には係合孔１ａが形成され、連結部１５の軸部１５ａが挿入される。軸部１５ａと係合孔１ａとの間にはキー溝がそれぞれ形成され、そこにはキー１６が配置される。連結部１５にボルト１７を螺合することにより、軸部１５ａが外径側に膨出し、ロータ１の係合孔１ａの内周面に連結部１５の軸部１５ａの外周面が圧接し、両者は連結される。また、キー１６の存在により、連結部１５に対するロータ１の回転が阻止される。ステータ２に対するロータ１の摺接位置を変更する場合、図１４に示すように、連結部１５とロータ１の間に位置調節部材５を配置すればよい。この場合、キー１６を取り替えて、位置調節部材５と連結部１５の軸部１５ａとの間の回り止めも行うようにすればよい。これにより、ロータ１の横断面での断面積が基端に向かうに従って太くなるように構成していれば、ステータ２の貫通孔２ａを構成する内面とロータ１の外面との間の圧接力を高めることができる。

【0066】

図１５は、ロータ１に位置調節部材５を着脱可能に設けた例を示す。ロータ１の先端部と基端側の一部を位置調節部材５で構成し、これらをロータ１の先端側から挿入したボルト１７によって固定している。ここでは、ロータ１の１ピッチ分を１つの位置調節部材５で構成している。ステータ２に対するロータ１の摺接位置を変更する場合、図１６に示すように、ロータ１の先端部に設けた位置調節部材５を取り外し、基端側に付け替えるようにすればよい。これにより、ステータ２に対するロータ１の摺接位置を先端側から基端側へと１ピッチ分ずらすことができる。この結果、ロータ１の横断面での断面積が基端に向かうに従って太くなるように構成していれば、ステータ２の貫通孔２ａを構成する内面とロータ１の外面との間の圧接力を高めることができる。

【0067】

図１７は、ジョイント部８に位置調節部材５を着脱可能に設けた例を示す。ジョイント部８の一部が、互いに連結されかつ分離可能な位置調節部材５で構成されている。各位置調節部材５は、一端面中央部にねじ部５ａを有し、他端面中央部にねじ孔５ｂを有する。ねじ孔５ｂにねじ部５ａを螺合することで、位置調節部材５同士を連結することができる。連結する位置調節部材５の数を増やすことにより、ステータ２に対してロータ１を軸方向の先端側へと移動させることができる。図１８では、図１７で連結していた３つの位置調節部材５に対し、１つの位置調節部材５を追加して合計で４つ連結している。これにより、位置調節部材５の軸方向の長さ１つ分だけロータ１を移動させることができる。この結果、ロータ１の横断面での断面積が基端に向かうに従って太くなるように構成していれば、ステータ２の貫通孔２ａを構成する内面とロータ１の外面との間の圧接力を高めることが可能となる。

【0068】

（第７実施形態）
第７実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、第１実施形態とほぼ同様な構成であり、以下の点でのみ相違する。

【0069】

図１９に示すように、位置調節部材５の軸方向の長さが相違している。ここでは、位置調節部材５を第１から第４位置調節部材の４つで構成し、これらの軸方向の長さの比率が１：２：３：４となるようにしている。但し、位置調節部材５の数、長さ、長さの比率は自由に設定することができる。

【0070】

第７実施形態に係る一軸偏心ねじポンプによれば、位置調節部材５を適宜組み合わせることで、ステータ２に対するロータ１の位置調節の自由度をさらに高めることができる。すなわち、ステータ２とケーシング３の間に第１位置調節部材５－１から順に第４位置調節部材５－４を介在させた初期状態から、第１位置調節部材５－１のみをステータ２とエンドスタッド４の間に付け替える。以下、第２位置調節部材５－２、第３位置調節部材５－３及び第４位置調節部材５－４のみを順番に付け替える。その後、各位置調節部材５の組み合わせで付け替える。これにより、全て同一長さとする場合に比べてロータ１の位置調節の幅を広げることができる。

【0071】

（第８実施形態）
第８実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、第１実施形態とほぼ同様な構成であり、以下の点でのみ相違する。

【0072】

図２０に示すように、位置調節部材５は、ステンレス鋼等の金属材料からなる筒部５Ａと、その内径側に配置される、ステータ２と同様な材料からなる内径部５Ｂとで構成されている。内径部５Ｂには、ステータ２と同様なｎ条で単段あるいは多段の雌ねじ形状の貫通孔５Ｃが形成されている。例えば、位置調節部材５の貫通孔５Ｃをステータ２よりも内径寸法の小さいものとし、ステータ２とエンドスタッド４の間に位置調節部材５を配置することができる。これによれば、ステータ２に特別な加工を施すことなく、位置調節部材５を装着するだけで、ロータ１とステータ２の軸方向の位置関係を調節することに加え、流動物を加圧することにより残存している気泡を流動物中に溶解させる構成を得ることができる。また逆に、位置調節部材５の貫通孔５Ｃをステータ２よりも内径寸法の大きいものとし、ステータ２とエンドスタッド４の間に位置調節部材５を配置することができる。これによれば、ステータ２に特別な加工を施すことなく、位置調節部材５を装着するだけで、ロータ１とステータ２の軸方向の位置関係を調節することに加え、流動物に溶け込んでいる溶存気体(ガス)を気泡として析出させて除去する構成を得ることができる。さらに、ステータ２を前記構成の複数の位置調節部材５で代用することも可能である。これによれば、損傷した位置調節部材５のみを交換することができ、経済的である。

【0073】

（第９実施形態）
第９実施形態に係る一軸偏心ねじポンプは、第１実施形態とほぼ同様な構成であり、以下の点でのみ相違する。

【0074】

図２１に示すように、位置調節部材５は周方向に複数に分割した構成とすることができる。ここでは、位置調節部材５は、周方向に２分割された第１位置調節部１８と第２位置調節部１９とで構成されている。第１位置調節部１８と第２位置調節部１９とは共に、半円筒体形状であり、対向面には径方向外側へと延びる延在部２０が形成されている。延在部同士はパッキン１２を介してボルト１７によって連結されている。この構成によれば、ボルト１７を締めたり緩めたりするだけで、位置調節部材５のみを簡単に着脱することができる。

【0075】

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

【0076】

前記実施形態では、１から４の位置調節部材５を設ける例について説明したが、その数は特に限定するものでもなく、５以上であっても構わない。位置調節部材５を１つだけ設ける場合、ステータ２とケーシング３の間、あるいは、ステータ２とエンドスタッド４の間のいずれか一方だけとし、残る他方の位置に付け替えるようにするようにしてもよい。また、位置調節部材５を、ステータ２とケーシング３の間、あるいは、ステータ２とエンドスタッド４の間のいずれか一方にだけ着脱する構成としてもよい。但し、位置調節部材５は、ステータ２とケーシング３の間と、ステータ２とエンドスタッド４の間とで付け替える方が、ポンプ全長を変更することなく位置関係の調節を行うことができる点で利便性に優れている。

【0077】

前記実施形態では、位置調節部材５を金属製としたが、合成樹脂製あるいはゴム製とすることもできる。合成樹脂製やゴム製であれば、ポンプの分解作業を必要とすることなく、切断するだけで簡単に取り外すことができる。また、位置調節部材５は、前記同様、周方向に複数に分割した構成とすれば、位置調節部材５の取付作業でもポンプ自体の分解作業は不要となる。

【0078】

前記実施形態では、搬送空間１３の容積は、例えば、ロータ１及びステータ２のねじ形状のピッチを一端側に向かって徐々に小さくしたり、逆に大きくしたりすることにより、一端側に向かって増大させたり、あるいは、縮小させたりすることもできる。

【0079】

前記実施形態では、ロータ１の外径寸法をエンドスタッド４側に向かって徐々に減少させるようにしたが、徐々に増大させるようにしてもよい。また、前記実施形態では、ステータ２に対するロータ１の偏心量をエンドスタッド４側に向かって増大させるようにしたが、減少させるようにしてもよい。

【0080】

前記実施形態では、位置調節部材５をステータ２とケーシング３の間に取り付けるようにしたが、位置調節部材５は、ケーシング３を分割して、その間に取り付けるようにしてもよい。また、位置調節部材５は、ステータ２の端部や途中に取り付けることもできる。要するに、位置調節部材５は、ロータ１、ステータ２、ケーシング３及びジョイント部８のうち、少なくともいずれか１つの部材の端部又は途中に着脱可能に設けられていればよい。ロータ１とケーシング３、ステータ２とケーシング３等のそれぞれに位置調節部材５を設けることも可能である。

【0081】

前記実施形態では、ステータ２の厚みが軸心方向に向かって変化するように構成しているが、均一で変化しないように構成するのが好ましい。図２２はステータ２の縦断面図である。ステンレス等の金属材料からなる外筒６の内面はｎ条で単段あるいは多段の雌ねじ形状に形成されている。外筒６に比べて熱膨張係数の大きいゴム等の弾性材料からなるステータ２は、横断面での厚みがどの位置でも同じであり、かつ軸心方向に位置をずらせた各横断面の厚みもどの横断面でも同じとなるように、全体的に均一厚に形成されている。

【0082】

このような構成のステータ２を備えた一軸偏心ねじポンプによれば、流動物や周囲雰囲気の温度が変化する場合であっても、ロータ１に対する締め代にばらつきが発生することがない。すなわち、ステータ２の横断面での厚みがどの位置でも同じであるため、ロータ１の外面に対して横断面のいずれかの位置で圧接力が大きくなったり、逆に小さくなったりすることがない。また、ステータの軸心方向のいずれの横断面であっても厚みが同じであるため、ロータ１が回転する際、軸心方向のいずれかの位置で摩擦が大きくなったり、逆に小さくなったりすることもない。したがって、流動物や周囲雰囲気の温度変化に拘わらずロータ１に対するステータ２の締め代の調整を適切に行うことができ、ロータ１の回転状態を安定させることが可能となる。なお、ステータ２の厚みをどのような値に設定するのかは、流動物や周囲雰囲気の温度変化の大きさに応じて決定すればよい。すなわち、温度変化が大きい条件下で使用するのであれば厚みを薄く設定すればよいし、温度変化が小さい条件下で使用するのであれば厚みを厚くしてもよい。

【符号の説明】

【0083】

１…ロータ
２…ステータ
３…ケーシング
４…エンドスタッド
５…位置調節部材
６…外筒
７…接続受部
８…ジョイント部
９…接続受部
１０…接続受部
１１…接続部
１２…パッキン
１３…搬送空間
１４…ジョイントピン
１５…連結部
１６…キー
１７…ボルト
１８…第１位置調節部
１９…第２位置調節部
２０…延在部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】