JP2000509125A - 複合材料を使用する順送り空洞ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 順送り空洞ポンプのステータ、ロータ及び（又は）撓みシャフトは、接着された弾性的なエラストマーを含む及び含まない種々の組み合わせとして、例えばガラス繊維や樹脂の如き複合材料で作られる。複合体は必要に応じて弾性及び非弾性を提供するように構成される。回転動力源とロータとの間の撓みシャフトは複合材料で作られ、ロータの旋回及び旋転運動を吸収するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】 複合材料を使用する順送り空洞ポンプ 関連特許及び出願 これは、現在の米国特許第５，４１７，２８１号である１９９４年２月１４日 に出願された一部継続出願（番号：０８／１９４，８３５）たる１９９５年５月 ２２日に出願された同日出願（番号：０８／４４７，１２２）の分割及び一部継 続出願である。 発明の分野 本発明は、対応する螺旋状ステータと一緒に作用する螺旋状ロータを有する型 式の順送り空洞（キャビティ）ポンブであって、「モイニューポンプ」(Moineau pump)としてもよく知られているポンプの改良に関する。このようなポンプは多 くの産業において広く使用されている。 発明の背景 順送り空洞ポンプは、その発明が米国特許第１，８９２，２１７号明細書（発 明の名称：「ギヤ機構」、発明者：モイニュー）に開示されているので、既知と なっている。螺旋状のロータとステータはシールラインに沿って互いに係合し、 ロータがステータに関して回転するにつれて軸方向に発達する空洞を生じさせる 。モイニューポンプの必要なシール及び摺動接触概念のため、ステータ及びロー タは広範囲にわたる摩耗を受け、このため、ステータ及び（又は）ロータを頻繁 に交換する必要がある。従来技術として開示されたモイニューポンプのほか、市 販のモイニューポンプは摩耗したステータ及び（又は）ロータを交換するために 大幅な解体を必要とし、加えて、使用における休止時間を必要とする。井戸を掘 るにしろ井戸から流体を汲み上げるにしろ、井戸の穴に使用する場合、休止時間 の頻度を減少させ、ポンプの使用寿命を延ばすことができるようにすることが望 ましい目的である。 モイニューポンプの性質上、主としてロータの軸方向中心線がステータの中心 線に関して（または、ステータの中心線がロータの中心線に関して）旋回即ち旋 転する必要があるため、他の部品が影響を受ける。従って、部品の長寿命を得る ために考慮しなければならない多数の適応性が存在する。従来技術では、旋回即 ち旋転運動を補償するために種々の型式のユニバーサルジョイント、撓みシャフ ト及び機械的な接続を用いている。これらの多くは米国特許第４，９２３，３７ ６号明細書に開示されている。 今まで、従来のモイニューポンプ技術は、ステータ接触表面として、スチール に接着されたゴム又はエラストマー材料を使用していた。このようなエラストマ ーは、天然ゴムのみならず、Ｇ．Ｒ．Ｓ．ゴム、ネオプレンゴム及びニトリルゴ ムの如き合成物をも含むが、軟質ＰＶＤの如き他の型式もある。もちろん、重要 なことは、エラストマー特性として、シールされた空洞を維持するのに十分な柔 軟性、及び、ロータとステータとの間の作業接触による研磨摩耗に耐えるのに十 分な硬度を持たせることである。このような場合のロータは普通スチールで作ら れる。順送り空洞を生じさせるためには螺旋体の頂部（ピーク）でエラストマー モールド部品を肉厚にしなければならないので、ポンプのある程度の効率が失わ れる。この均一厚さの欠如が圧縮差を生じさせ、この圧縮差は、高い圧力におい て、ポンピングされている流体をバイパスさせてしまう。従って、ポンプは、た えず上昇する圧力で効率が低くなるような地点に到達する。異なる厚さのため、 異なる膨張特性及び異なる比率が生じ、ポンプは一層の作動を行い、摩擦による 熱を発生させる。 ステータ接触表面として使用されるゴムは高温環境を好まない。その理由は、 熱伝導性が低くなるからである。更に、順送り空洞ポンプの直径、長さ及び流れ 特性を大きくすると、有効で長い耐久性を維持するスチール製のハウジングへの ゴムの接着が一層困難になる。また、油を汲み上げる井戸におけるが如き、ポン ピングすべき物質が炭化水素を含む場合、ゴムが劣化することが知られている。 これらの問題を克服する１つの試みは米国特許第３，９１２，４２６号明細書に 教示されており、それによれば、直列に接続された複数のステータを使用し、ロ ータは各ステータに対して別個ではあるが連結されている。しかし、ステータは ゴムでできたままである。 複合繊維は、高強度、剛性、軽量等のその多数の特徴のために種々の製品に使 用することが教示されてきたが、モイニューポンプ構成での使用に対して有効に 利用されていなかった。 発明の概要 本発明の全体の目的は順送り空洞ポンプの効率及び寿命を増大させるような新 規な形のステータ、ロータ及び撓みシャフトを開示することである。この目的の ため、本発明の主目的は順送り空洞ポンプのステータ及び（又は）ロータ及び（ 又は）撓みシャフトを作るに際して複合体又は複合体の変形体のみ或いはエラス トマーとの組み合わせの使用を提供することである。 別の目的は、本発明に従って製造され、上記同日出願及び米国特許第５，４１ ７，２８１号の各明細書並びに上記他の基本特許出願明細書において教示された 如き井戸の穴から流体を引き出すために使用できる順送り空洞ポンプの使用を提 供することである。 図面の簡単な説明 第１図は典型的な順送り空洞ポンプの断面図、 第２図は、第１図の２−２線における断面図、 第３図は別の形の順送り空洞ポンプの断面図、 第４図は１部品として形成された撓みシャフトとロータとの複合組み合わせ体 の立面図、 第５図は撓みシャフトとは別個に形成された複合体製ロータの立面図、 第６図は順送り空洞ポンプのための撓みシャフト及び（又は）ロータを形成す る１方法を説明する図、 第７図は固定の(built-in)撓み点を備えた別の形の撓みシャフトの立面図であ る。 好ましい実施の形態の詳細な説明 ある程度特定して本発明を説明するが、この開示の精神及び範囲を逸脱するこ となく、部品の構成及び配列の詳細について種々の変更が可能である明白である 。本発明は例示の目的でここに説明する実施の形態に限定されず、各部品につい てのすべての等価範囲を含む、請求の範囲によってのみ限定されることを理解す べきである。 第１図は典型的な順送り空洞ポンプ即ちモイニュー型式のポンプを簡単に示す 。このようなポンプは基礎ハウジング１０を備え、このハウジングを通して、ポ ンピングすべき物質が導管１２を通ってポンプ１４の出口へ送られる。当業界で 周知のように、ポンプ自体は螺旋状ステータ２０及び対応する螺旋状ロータ３０ から作られる。ロータは撓みシャフト４０に取り付けられ、このシャフトは次い で適当なシールされたシャフト５２を介して回転動力源５０に接続される。しか し、本発明は米国特許第５，４１７，２８１号明細書及び１９９５年５月２２日 に出願された同日出願第０８／４４７，１２２号明細書に開示された如き他の形 の順送り空洞ポンプに適用できることを理解すべきである。すなわち、ここでの 本発明はすべての形の順送り空洞ポンプの応用への使用を意図するものであり、 本発明は複合材料を利用するステータ及び（又は）ロータ及び（又は）撓みシャ フトから作られる。典型的には、複合材料は炭素繊維、ボロン繊維、セラミック 繊維、ガラス繊維、熱可塑性繊維、天然繊維、金属繊維、繊維補強布、テープ及 び合成繊維を含むものとして定義され、これらすべての材料は典型的には熱硬化 樹脂で含漬される。このような熱硬化樹脂の典型的なものは、アルキドポリエス テル、汎用エポキシ、汎用フェノール及びウレアホルムアルデヒド複合物である 。 ステータ 本発明のステータの構成は第２、３図に断面図にて示され、これらの図は符号 ２２、２４、２６にて特定するステータの部分を参照することにより種々の別個 の実施の形態を説明するためにここで使用され、部分２６は空洞２８内でロータ ３０を密封的に機能させる表面である。種々の実施の形態はモールド成形及び（ 又は）機械加工を含む種々の方法により形成することができ、従って、種々のポ ンプ使用及び環境に適応できる構成を提供する。図面は外側のハウジング１０の 使用を示すが、ここでの本発明は外側のハウジング１０の無いステータ領域を利 用して仕立てることができることを理解すべきである。 実施の形態Ａ この実施の形態においては、領域２２、２４はゴムエラストマーの螺旋状イン ターフェイス２６のための支持構造体として作用する複合材料でできている。ロ ータ３０はスチール又は後述する複合材料からなる。 実施の形態Ｂ この実施の形態においては、領域２２、２４は複合材料で作られ、一方、螺旋 状のライナー２６は熱可塑性樹脂で作る。 実施の形態Ｃ この実施の形態においては、複合材料は領域２２、２４、２６を含む全体のス テータを形成する。 実施の形態Ｄ この実施の形態においては、領域２２、２４は機械加工可能又はモールド成形 可能なスチール又はセラミックの如き硬化材料でできており、接着された内側ラ イニング２６は複合材料で作られる。 実施の形態Ｅ 支持構造体は符号２２、２４にて示し、複合材料で形成され、樹脂はあるエラ ストマー的な特性を有するように構成されるが、内側のロータ接触表面２６は殆 ど又は全くエラストマー的な特性を有しない複合材料で構成される。この実施の 形態のこのようなステータはロータ表面とステータ表面との間に改善されたシー ル表面を提供し、ポンピング作用中に機械的な効率を増大させると共に熱を減少 させる。この構成はステータの部分が一緒に膨張又は収縮するのを許容する。そ の理由は、複合体の熱伝達係数が大きく、ポンピング作用により生じる結果とし ての摩擦熱を逃すことができるからである。 実施の形態Ｆ 領域２２、２４はゴムエラストマーからなり、内側のロータ接触表面２６は接 着された複合材料で作られる。この実施の形態においては、エラストマーは劣化 、即ち、研磨性の生成流体及び固体から、及びロータとステータとの間の破壊的 な摩擦から保護される。 ここで第３図を参照すると、ステータ及びロータの組み合わせ体は種々の方法 で形状づけられる。１つの実施の形態においては、ステータの内側の面２６はエ ラストマー的な特性を有する複合物で作られ、支持外側領域２２／２４はスチー ル又は非圧縮性複合体のロータと一緒に使用するため非圧縮性複合体で作られる 。ロータ３０が内側コア９８と外側表面１００とからなる２部品構成の場合は、 種々の組み合わせが可能である。例えば、内側コア９８が非圧縮性の複合体であ り、外側表面１００がエラストマー的な複合体又はゴムである場合、領域２２、 ２４、２６を備えた好ましいステータは非圧縮性となる。逆に、コア９８がエラ ストマー的な複合体であり、外側表面１００が非エラストマー的な複合体である 場合は、ステータ２０の部品２２、２４、２６が非エラストマー的で非圧縮性の 複合体となり、または、表面２６がエラストマー的な複合体となり、一方、領域 ２４、２６は非圧縮性の複合体である。 ロータ及び撓みシャフト ステータの任意の実施の形態に使用する本発明の好ましい実施の形態において は、ロータは複合材料から作られる。付加的な実施の形態はロータ３０及び撓み シャフト４０を、第４図に示すような単一の１部材として、又は、第６図に示す 型式の如き別個に作られた撓みシャフトに取り付けることのできる第５図に示す ような別個のロータとして形成することである。ロータ及び撓みシャフトは複雑 な形状を形成するための樹脂移転モールド（ＲＴＭ）を利用するが如き種々の方 法で作ることができる。撓みシャフト及び（又は）ロータを形成する１方法を第 ６図に示す。金属又は複合体製の端取り付け具４０、６２が使用され、これらの 取り付け具は、一端でロータに接続され、他端で回転動力源にそれぞれ接続され るようになった外側のモールド成形又は機械加工されたネジ部６４、６６を含む 。取り付け具は複合繊維を軸方向で保持して引張り及び剪断強度を提供する第１ の内側肩部６８、７０を有する。多角形（普通は六角形）の表面７２、７４がそ れぞれ内側肩部に隣接している。内側の円筒状部分７６、７８はマンドレル８０ を保持するための表面を提供する。マンドレル８０は任意の形の材料、プラスチ ック又は金属であり、部品を組立てるのに使用され、撓みシャフトの複合構造体 を形成するプロセスのための支持体を提供する。マンドレル８０は本質的にそれ 自体可撓性を有する。部品６０、６２、８０の組立ての後、樹脂含漬複合繊維を 巻き付けるプロセスを行うが、これは、複合繊維の高さがフランジ６０、６２の 外径に匹敵するまで、樹脂含漬複合繊維８６に関して組立体を一方の角度方向に 及び繊維８８に関して反対の角度方向に、図示のように典型的には４５°の角度 で回転させることにより、または、マンドレルのまわりで繊維を回転させること により、行われる。各層は、いかなる場所においても層当り０．０２５ないし０ ．０４０インチ（０．６４ないし１．０ｍｍ）の厚さを追加する。使用される樹 脂は出来上がった複合体の約４０％を構成し、そして、複合体８６、８８の層が 図示の方法で巻き付けられるため、繊維はシャフトの垂直(sheer)面に対して角 度をなして指向する。従って、上述の如きこのような構成は順送り空洞ポンプを 作動させるのに必要な、軸方向の動力源に関する撓みシャフトの旋回即ち偏心運 動を許容する。 普通、順送り空洞ポンプに使用される撓みシャフト及びロータはスチールで作 られる。複合体製の撓みシャフトを使用すると、非等方性の材料の使用が可能に なる。スチール製の撓みシャフトを一層可撓性にするためには、壁厚を減少させ るか又は直径を小さくする。これら両方の方法は、特に疲労に対する、金属製撓 みシャフトの強度を減少させる。ある型式の複合繊維及びその繊維の整合を使用 すると、偏心旋回運動に必要な最大可撓性を提供しつつ、一層大きな壁厚を許容 する。複合材料は金属よりも疲労に対して本質的に一層良好であり、油生産環境 内に存在する化学物質に対して錆びず、腐食せず、反応しない。更に、この材料 は６００°Ｆ（３１５℃）を越える環境下で使用できる。結局、複合材料の強度 、疲労及び剛性はチタン、スチール、アルミニウム等を含む金属の仕様に匹敵（ 多くの場合はそれを越える）ことが判明している。 順送り空洞ポンプの一例は次の構成材料で作られた。 オーエンズ・コーニング社(Owens Corning)のＥ型ガラス繊維 シェル・ケミカル社(Shell Chemical Co.)からのＤＰＬエポキシ樹脂 リンデュー社(Lindeau Company)からのリンドライド(Lindride)６Ｋ硬化剤 厚さ０．０７５インチ（約１．９０ｍｍ）の未硬化シートゴムにテフロン（登 録商標名）及びカークヒル・ラバー社(Kirkhill Rubber Co.)により供給される 潤滑剤を添加した。ステータは螺旋状マンドレル上にゴムのストリップを敷設す ることにより形成された。次いで、ガラス繊維と樹脂＋硬化剤（樹脂／硬化剤の 比率：１００／８８）との複合体をフィラメントとしてゴム上に巻き付けた。次 いで、組立体をオーブン内で約３００°Ｆ（１５０℃）の温度で硬化させた。複 合体は実質的に非圧縮性となる。螺旋状ロータをスチールで作った。初期の試験 により、普通のエラストマー的なゴムステータよりも、疲労に対して一層長い運 転寿命があることが分かった。 撓みシャフトは第６図のように構成した。 Ｅ型ガラス繊維 ＤＰＬエポキシ樹脂 リンドライド６Ｋ硬化剤、及び 金属加工した金属製の端取り付け具 「ｄｒｉｓｃｏｌ」なる名前でフィリップス・ペトローリアム社(Phillips Pe troleum)により販売されているポリオレフィン製の薄い可撓性のチューブ８０は 端取り付け具６０、６２に接着され、端取り付け具を離間して保持するマンドレ ルとして作用する。次に、所望の外径が得られるまで、ガラス繊維及びエポキシ が図示のような±４５°（８８、８６）の角度で組立体上でフィラメントとして 巻かれる。 撓みシャフトの別の実施の形態は第７図に示され、このシャフトは直径Ｄより 小さな凹状のへこみとして形成された撓み点９４を生じさせるように構成される 。撓み点の位置はポンプの寸法を含むポンプの特徴、ポンピングすべき物質等に 応じて変化する。撓み点は、コンピュータで制御される手段を介して、撓みを生 じさせたい点又は領域における複合繊維及び（又は）樹脂材料の角度方向を変化 させることにより、形成することができる。例えば、区分９６（第７図）までの ＋４５°及び−４５°の角度でのフィラメント巻き付け中、全体の直径Ｄを減少 させることなく撓み区分を生じさせるように、角度方向は４５°より小さな角度 に変化する。 複合体に関連して使用されるような用語「エラストマー的」又は「弾性的」は 、所望の特徴を達成するような複合繊維及び（又は）樹脂組成の変化により実現 される。例えば、上記シェル・ケミカル社のＨＥＬＯＸＹ可撓剤(flexablizer) が重量にして２０−４０％の範囲内でＤＰＬ８６２エポキシ樹脂に加えられる。 次いで、これを、作業可能（流動可能）な混合物を維持するような量の硬化剤及 びテフロン粉末と混合し、次いで、この混合物を繊維に供給してステータ及び（ 又は）ロータを形成する。出来上がった複合体は３００−４００°Ｆ（１５０− ２００℃）の温度で約４時間にわたってオーブンで硬化される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１０月２１日（１９９７．１０．２１） 【補正内容】 請求の範囲 １１． 順送り空洞ポンプにおいて、 外側の円筒状の表面と、接着された内側の螺旋状表面区分とを有する単一の支 持区分で形成され、上記支持区分が熱硬化性樹脂で含漬された炭素繊維、ボロン 繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、熱可塑性繊維、天然繊維、金属繊維及び合 成繊維のグループからのフィラメント繊維で形成された実質上非弾性的な複合材 料で作られ、上記螺旋状表面区分が接着された弾性的なエラストマー材料で作ら れているステータ； 上記ステータ内で作動可能な螺旋状ロータ；及び 上記ロータを回転させる回転手段； を有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １２． ［削除］ １３． ［削除］ １４． ［削除］ １５． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記ロータが 剛直な複合体でできていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １６． ［削除］ １７． ［削除］ １８． ［削除］ １９． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記回転手段 が複合材料製の撓みシャフトを有し、上記撓みシャフトが上記回転手段と上記ロ ータとに接続するための離間した金属製端取り付け具で形成された本体と、上記 各取り付け具に接続された可撓性で軸方向のマンドレルと、上記本体を生じさせ るように上記マンドレルのまわりに位置する複合フィラメント及び樹脂巻回体と を有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２０． ［削除］ ２１． 請求の範囲第１９項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記フィラメ ント巻回体及び樹脂が上記マンドレルの軸線に対して＋４５°及び−４５°の交 互の角度で巻かれていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２２． 請求の範囲第１９項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャ フトに撓み区分が形成されることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２３． 請求の範囲第２２項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記フィラメ ント巻回体及び樹脂の上記部分が上記軸線に対して＋４５°の角度で巻かれ、一 方、別の部分が上記撓み区分を生じさせるように＜４５°の角度で巻かれること を特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２４． 請求の範囲第２２項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓み区分 が内側のへこみを有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２５． 請求の範囲第２４項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記へこみが 湾曲していることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２６． 請求の範囲第２５項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記湾曲が軸 方向の横断面において凹状となっていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２７． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャ フトが上記回転手段と上記ロータとに接続するための離間した複合体製端取り付 け具で形成された本体と、上記各取り付け具に接続された可撓性で軸方向のマン ドレルと、上記本体を生じさせるように上記マンドレルのまわりに位置する複合 フィラメント及び樹脂巻回体とを有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２８． 請求の範囲第２７項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記フィラメ ント巻回体及び樹脂が上記マンドレルの軸線に対して＋４５°及び−４5°の交 互の角度で巻かれていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２９． 請求の範囲第２７項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャ フトに撓み区分が形成されることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３０． 請求の範囲第２９項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記フィラメ ント巻回体及び樹脂の上記部分が上記軸線に対して＋４５°の角度で巻かれ、一 方、別の部分が上記撓み区分を生じさせるように＜４５°の角度で巻かれること を特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３１． 請求の範囲第２９項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓み区分 が内側のへこみを有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３２． 請求の範囲第３１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記へこみが 湾曲していることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３３． 請求の範囲第３２項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記湾曲が軸 方向の横断面において凹状となっていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３４． 順送り空洞ポンプにおいて、 外側の円筒状の表面と、接着された内側の螺旋状表面区分とを有する単一の支 持区分で形成され、上記支持区分が熱硬化性樹脂で含漬されたフィラメント繊維 で形成された実質上非弾性的な複合材料製の本体を有するステータ； 有し、 上記螺旋状表面区分が接着された弾性的なエラストマー材料で作られているこ とを特徴とする順送り空洞ポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 順送り空洞ポンプにおいて、 内側の螺旋溝を有するステータと； 上記ステータ内で作動可能なロータと； 上記ロータを回転させる回転手段と； を有し、 上記ステータ及び上記ロータの少なくとも一方又は両方が複合材料でできてい ることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２． 請求の範囲第１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記ステータが上 記ロータと接触するエラストマー的な内側表面を有することを特徴とする順送り 空洞ポンプ。 ３． 請求の範囲第１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記ステータがエ ラストマー的なライニングされた複合体で作られ、上記ロータがスチールで作ら れることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ４． 請求の範囲第１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記ロータが上記 回転手段に接続された複合体製の撓みシャフトを有することを特徴とする順送り 空洞ポンプ。 ５． 請求の範囲第４項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャフト が第１の金属製端取り付け具と第２の金属製端取り付け具とを有し、複合材料が これら取り付け具間で当該取り付け具に接続され、上記第１の端が上記ロータに 取り付けられる手段を有し、上記第２の端が上記回転手段に取り付けられる手段 を有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ６． 請求の範囲第５項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記第１及び第２ の金属製端取り付け具の各々が、軸方向で、上記複合体を受け入れる内側表面部 分と、上記ロータに取り付けられる手段を備えた外側部分と、上記内側及び外側 部分間の上記撓みシャフトの所望の直径に実質上等しい直径のフランジとを有し 、当該内側部分が一層大きな多側シャンクと上記フランジとの間に減径ネック部 を有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ７． 請求の範囲第６項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記複合材料が上 記撓みシャフトの軸線に対して＋４５°及び−４５°の角度での交互の層におけ るフィラメント巻き付けにより形成されることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ８． 請求の範囲第４項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャフト が第１の複合体製端取り付け具と第２の複合体製端取り付け具とを有し、複合材 料がこれら取り付け具間で当該取り付け具に接続され、上記第１の端が上記ロー タに取り付けられる手段を有し、上記第２の端が上記回転手段に取り付けられる 手段を有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ９． 請求の範囲第５項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記第１及び第２ の複合体製端取り付け具の各々が、軸方向で、上記複合体を受け入れる内側表面 部分と、上記ロータに取り付けられる手段を備えた外側部分と、上記内側及び外 側部分間の上記撓みシャフトの所望の直径に実質上等しい直径のフランジとを有 し、当該内側部分が一層大きな多側シャンクと上記フランジとの間に減径ネック 部を有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １０． 請求の範囲第６項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記複合材料が 上記撓みシャフトの軸線に対して＋４５°及び−４５°の角度での交互の層にお けるフィラメント巻き付けにより形成されることを特徴とする順送り空洞ポンプ 。 １１． 順送り空洞ポンプにおいて、 単一の支持区分と、接着された内側の螺旋状表面区分とで形成され、上記支持 区分が複合材料で作られ、上記螺旋状表面区分が接着された材料で作られている ステータ； 上記ステータ内で作動可能な螺旋状ロータ；及び 上記ロータを回転させる回転手段； を有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １２． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記複合材料 が実質上非弾性的であり、上記接着された材料が弾性的なエラストマーからなる ことを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １３． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記接着され た材料が弾性的な複合体からなることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １４． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記複合材料 が弾性的であり、上記接着された材料が剛直な複合体からなることを特徴とする 順送り空洞ポンプ。 １５． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記ロータが 剛直な複合体でできていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １６． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記ロータが 外側の弾性的な材料に接着された内側の剛直な複合材料からなることを特徴とす る順送り空洞ポンプ。 １７． 請求の範囲第１６項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記弾性的な 材料がエラストマーであることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １８． 請求の範囲第１６項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記弾性的な 材料が複合体であることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 １９． 請求の範囲第１１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記回転手段 が複合材料製の撓みシャフトを有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２０． 請求の範囲第１９項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャ フトが上記回転手段と上記ロータとに接続するための離間した金属製端取り付け 具で形成された本体と、上記各取り付け具に接続された可撓性で軸方向のマンド レルと、上記本体を生じさせるように上記マンドレルのまわりに位置する複合フ ィラメント及び樹脂巻回体とを有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２１. 請求の範囲第２０項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記フィラメ ント巻回体及び樹脂が上記マンドレルの軸線に対して＋４５°及び−４５°の交 互の角度で巻かれていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２２． 請求の範囲第２０項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャ フトに撓み区分が形成されることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２３． 請求の範囲第２２項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記フィラメ ント巻回体及び樹脂の上記部分が上記軸線に対して＋４５°の角度で巻かれ、一 方、別の部分が上記撓み区分を生じさせるように＜４５°の角度で巻かれること を特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２４． 請求の範囲第２２項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓み区分 が内側のへこみを有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２５． 請求の範囲第２４項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記へこみが 湾曲していることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２６． 請求の範囲第２５項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記湾曲が軸 方向の横断面において凹状となっていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２７． 請求の範囲第１９項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャ フトが上記回転手段と上記ロータとに接続するための離間した複合体製端取り付 け具で形成された本体と、上記各取り付け具に接続された可撓性で軸方向のマン ドレルと、上記本体を生じさせるように上記マンドレルのまわりに位置する複合 フィラメント及び樹脂巻回体とを有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２８． 請求の範囲第２７項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記フィラメ ント巻回体及び樹脂が上記マンドレルの軸線に対して＋４５°及び−４５°の交 互の角度で巻かれていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ２９． 請求の範囲第２７項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓みシャ フトに撓み区分が形成されることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３０． 請求の範囲第２９項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記フィラメ ント巻回体及び樹脂の上記部分が上記軸線に対して＋４５°の角度で巻かれ、一 方、別の部分が上記撓み区分を生じさせるように＜４５°の角度で巻かれること を特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３１． 請求の範囲第２９項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記撓み区分 が内側のへこみを有することを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３２． 請求の範囲第３１項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記へこみが 湾曲していることを特徴とする順送り空洞ポンプ。 ３３． 請求の範囲第３２項に記載の順送り空洞ポンプにおいて、上記湾曲が軸 方向の横断面において凹状となっていることを特徴とする順送り空洞ポンプ。