JP2023132373A - 一軸偏心ねじポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】ロータ及び駆動機の少なくとも一方の軸体に対して、連結軸を軸心位置のズレが生じにくい状態で連結可能であると共に、スムーズに連結解除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】一軸偏心ねじポンプ10は、駆動側連結部100及びロータ側連結部200のうち少なくともいずれかが、接続対象となる二つの軸のうち一方をなす第一軸に設けられた第一軸連結部110,210と、他方をなす第二軸に設けられた第二軸連結部150,250とによって嵌合構造180,280を形成した状態で分解可能に連結したものであり、嵌合構造180,280を解除するための連結ボルト170、及び連結ボルト170を設けるための非締結用ネジ孔118bを具備している。【選択図】図1
Description
本発明は、一軸偏心ねじポンプに関する。
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などにおいては、駆動機の出力軸から出力された回転動力をフレキシブルロッド等の連結軸を介してロータに伝達可能とされている。連結軸に接続される軸体(特許文献1においてはドライブシャフト)との連結部分(連結構造部)は、一方を他方に挿入した上で接着により連結されている。
また、下記特許文献2に開示されている一軸偏心ねじポンプなどにおいては、ロータまたはドライブシャフトに設けられた軸挿入穴に対し、フレキシブルロッドの先端に設けられたネジ軸部を挿入し螺合することで接合している。さらに、フレキシブルロッドの端部をフランジ部としてロータまたはドライブシャフトの端面と面接触させている。このようにして接合することにより、がたつきが生じない状態となるように両軸を接合することができる。
ここで、本発明者らは、フレキシブルロッドのように可撓性を有する連結軸(第一軸)と、駆動機における出力を受けて回動する出力軸やロータ等の他の軸(第二軸)とを、ポンプが大型化しても分解可能であり、かつ、軸心位置のズレが生じにくいように接続するための方策について検討した。その結果、可撓性を有する連結軸(第一軸)と、これに接続される第二軸とを嵌合構造を形成した状態でフランジ部にボルトを装着して連結することにより、大型ポンプでも分解可能かつ軸心位置のズレが生じにくいように接続できるとの知見を得た。
その一方で、上述した嵌合構造を形成した状態で連結軸(第一軸)と、ロータや出力軸等の第二軸とを連結した場合には、メンテナンス等のために第一軸と第二軸とに分解する作業が行いにくい状況になる可能性があるとの知見に至った。具体的には、例えば一軸偏心ねじポンプが大型のものであるなどして、連結軸として重量の大きなものを使用しなければならない等の事情が生じると、連結軸とロータとの連結部の分解に際して連結軸が自重で傾いてしまう可能性がある。このようにして連結軸(第一軸)が傾いた状態になると、連結部分において連結軸(第一軸)が引っかかり、連結軸(第一軸)と第二軸とに分解する作業が行いにくくなる可能性があると想定される。
そこで本発明は、ロータ及び駆動機の少なくとも一方の軸体に対して、連結軸を軸心位置のズレが生じにくい状態で連結可能であると共に、スムーズに連結解除可能な一軸偏心ねじポンプの提供を目的とした。
(1)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、可撓性を有する連結軸と、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であり、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを備えており、前記駆動機における出力を受けて回動する出力軸に対して前記連結軸を直接的あるいは間接的に連結した駆動側連結部、及び前記ロータに対して前記連結軸を直接的あるいは間接的に連結したロータ側連結部を形成することにより、前記駆動機から出力された回転動力を前記連結軸を介してステータに伝達して駆動可能なものであり、前記駆動側連結部及び前記ロータ側連結部のうち少なくともいずれかが、接続対象となる二つの軸のうち一方をなす第一軸に設けられた第一軸連結部と、他方をなす第二軸に設けられた第二軸連結部とによって嵌合構造を形成した状態で分解可能に連結したものであり、前記嵌合構造を解除するための嵌合解除部材、及び前記嵌合解除部材を設けるための嵌合解除部材設置部の少なくともいずれかを具備していること、を特徴とするものである。
本発明の一軸偏心ねじポンプは、第一軸及び第二軸のうち一方を連結軸とし、他方をロータあるいは出力軸として連結するものである。また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、駆動側連結部及びロータ側連結部のうち少なくともいずれかが、接続対象となる第一軸及び第二軸に設けられた第一軸連結部及び第二軸連結部とを単に接続するのではなく、嵌合構造を形成したうえで分解可能に連結したものとされている。そのため、本発明の一軸偏心ねじポンプは、ロータや出力軸に対して、連結軸を軸心位置のズレが生じにくい状態で連結できる。また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、第一軸連結部及び第二軸連結部を嵌合構造を形成したうえで連結するものであるため、分解作業を行う際にも、第一軸及び第二軸を軸心位置のズレが生じにくい。
さらに、本発明の一軸偏心ねじポンプは、嵌合構造を解除するための嵌合解除部材、及び嵌合解除部材を設けるための嵌合解除部材設置部の少なくともいずれかを具備している。そのため、本発明の一軸偏心ねじポンプは、第一軸と第二軸とに分解する際に、第一軸連結部及び第二軸連結部によって形成された嵌合構造を解除するための作業を嵌合解除部材を用いてスムーズに行える。従って、本発明の一軸偏心ねじポンプは、連結軸の連結作業に加えて、分解作業についても容易に行える。
(2)上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記嵌合解除部材が、ネジ軸を備えたものであり、前記嵌合解除部材設置部が、前記ネジ軸と螺合するネジを備えたネジ受部を備えたものであること、を特徴とするものであると良い。
本発明の一軸偏心ねじポンプは、かかる構成とすることにより、嵌合解除部材をなすネジ軸を備えた部材を、嵌合解除部材設置部をなすネジ受部との間に発生する螺合力により、強固に設置することができる。また、嵌合解除部材をなすネジ軸を嵌合解除部材設置部をなすネジ受部に螺合させつつ、ネジ軸を回動させることにより、ネジ軸を軸線方向に進退させ、これにより生じる力を嵌合構造の解除に活用できる。従って、本発明の一軸偏心ねじポンプは、嵌合解除部材をなすネジ軸と、嵌合解除部材設置部をなすネジ受部との螺合によって嵌合構造部における嵌合を解除するために必要な力を十分に作用させることができる。
(3)上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記嵌合構造が、前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部を前記連結軸の軸線方向に沿う方向に離反させる離反動作を伴う解除操作によって嵌合解除できるものであり、前記ネジ受部が、前記ネジ軸を前記連結軸の軸線方向に進退可能なように設けられており、前記ネジ軸を進出させることにより、前記離反動作を行えること、を特徴とするものであると良い。
本発明の一軸偏心ねじポンプは、かかる構成とすることにより、ネジ受部に対して装着されたネジ軸を連結軸の軸線方向に進出させることにより、第一軸連結部及び第二軸連結部を離反させる離反動作を行える。そのため、本発明の一軸偏心ねじポンプは、ネジ軸を回動させて進出させることにより生じる力を嵌合構造の解除に活用できる。
(4)上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部のうち一方の連結部に前記ネジ受部が設けられており、前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部のうち他方の連結部に対し、前記ネジ受部に装着した前記ネジ軸を接触させた状態で進出させることにより、前記嵌合構造を解除する方向に前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部を相対移動させることができること、を特徴とするものであると良い。
本発明の一軸偏心ねじポンプは、かかる構成とすることにより、第一軸連結部及び第二軸連結部のうち一方の連結部に設けられたネジ受部に対して装着されたネジ軸を進出させることによって生じる力を、他方の連結部に対して作用させることができる。これにより、本発明の一軸偏心ねじポンプは、ネジ軸を回動させて進出させることによって生じる力を活用して嵌合構造を解除できる。
(5)上述した一軸偏心ねじポンプは、前記嵌合構造が、隙間嵌めにより構成されたものであると良い。
本発明の一軸偏心ねじポンプは、かかる構成とすることにより、第一軸連結部と第二軸連結部とによって構成された嵌合構造の分解及び組み立てを容易に行うことができる。
(6)上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記連結軸を第一軸とし、前記連結軸の軸線方向に対して交差する方向に拡がるフランジ部が、前記第一軸連結部の一部又は全部として前記連結軸に設けられており、前記駆動側連結部及び前記ロータ側連結部のうち少なくともいずれかが、前記連結軸に対して連結される前記第二軸に設けられた前記第二軸連結部に対して前記フランジ部を面接触させつつ、前記フランジ部と前記第二軸連結部とに亘ってボルトを装着することにより、前記第一軸連結部と前記第二軸連結部とを連結したものであること、を特徴とするものであると良い。
本発明の一軸偏心ねじポンプは、第一軸である連結軸において第一軸連結部を構成するものとして設けられたフランジ部を、連結軸に連結される第二軸の第二軸連結部に対して面接触させた状態で、ボルトを用いて連結することにより第一軸連結部と第二軸連結部とを連結できる。そのため、本発明の一軸偏心ねじポンプは、偏心回転に伴って軸方向及び軸回転方向に作用するモーメントを、第一軸連結部をなすフランジ部と、第二軸連結部との面接触部分で受け止めることができる。従って、本発明の一軸偏心ねじポンプは、第一軸連結部と第二軸連結部との接続部分においてがたつきが生じにくい。また、本発明の一軸偏心ねじポンプは、駆動に伴って連結軸が偏心回転を行っても、第一軸連結部と第二軸連結部との連結部分においてフレッティング摩耗や応力集中に伴う破損が生じにくい。
(7)上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記嵌合解除部材設置部が、前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部の間隙に対する前記嵌合解除部材の挿入を受け付けるものであること、を特徴とするものであると良い。
本発明の一軸偏心ねじポンプは、かかる構成とされているため、第一軸連結部及び第二軸連結部の間隙に嵌合解除部材を挿入して嵌合構造を解除する作業を行いやすい。
(8)上述した本発明の一軸偏心ねじポンプは、前記嵌合解除部材設置部が、前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部の間に溝をなすものであること、を特徴とするものであると良い。
本発明の一軸偏心ねじポンプは、かかる構成とすることにより、嵌合解除部材設置部を構成する溝に嵌合解除部材を差し込むことにより、嵌合解除部材を用いて第一軸連結部と第二軸連結部とによって形成された嵌合構造を解除できる。
本発明によれば、ロータ及び駆動機の少なくとも一方の軸体に対して、連結軸を軸心位置のズレが生じにくい状態で連結可能であると共に、スムーズに連結解除可能な一軸偏心ねじポンプを提供できる。
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。なお、以下の説明においては、先ず一軸偏心ねじポンプ10の全体構造について説明したうえ、駆動側連結部100、及びロータ側連結部200についてさらに詳細に説明する。
≪一軸偏心ねじポンプ10の全体構造について≫
図1に示すように、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、ケーシング12の内部にステータ20や、ロータ30、動力伝達機構50などが収容され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り、長手方向一端側に取り付けられた円板形のエンドスタッド12aに第一開口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。
図1に示すように、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、ケーシング12の内部にステータ20や、ロータ30、動力伝達機構50などが収容され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り、長手方向一端側に取り付けられた円板形のエンドスタッド12aに第一開口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。
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。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、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。以下、特に断りのない限り、一軸偏心ねじポンプ10は、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作動するものとして説明する。
ステータ20は、円筒状の外観形状を有する部材である。ステータ20は、例えば弾性体や樹脂、金属、セラミックスなどで作成される。ステータ20をなす材質は、一軸偏心ねじポンプ10を用いて移送される被搬送物(流動体)の種類や性状などにあわせて適宜選択される。ステータ20は、ケーシング12において第一開口14aに隣接する位置にあるステータ取付部12bの内部に収容されている。ステータ20の外径は、ステータ取付部12bの内径とほぼ同一である。そのため、ステータ20は、外周面がステータ取付部12bの内周面に略密着した状態で取り付けられている。また、ステータ20は、一端側にあるフランジ部20aをケーシング12の端部においてエンドスタッド12aによって挟み込み、エンドスタッド12aとケーシング12の本体部分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。そのため、ステータ20は、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。ステータ20の内周面24は、n条で単段あるいは多段の雌ねじ形状とされている。本実施形態では、図1や図2に示すように2条で多段の形状とされている。
ロータ30は、雄ねじ型の軸体によって構成されている。ロータ30は、例えば金属やセラミックス等の材質によって形成されている。ロータ30をなす材質は、被搬送物(流動体)の種類や性状などにあわせて適宜選択される。ロータ30は、n-1条で単段あるいは多段の雌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、後に詳述する連結軸70が接続される軸体(被接続軸)である。ロータ30は、ロータ側連結部200を介して連結軸70(連結軸)に対して連結されている。ロータ30は、連結軸70を介して伝達された動力により偏心回転する。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。
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(シール線)において当接した状態になる。これにより、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の外周面との間に、キャビティ34とよばれる独立した一連の密閉空間が形成される。キャビティ34は、非搬送物である流動体を搬送するための流体搬送路40を構成する。流体搬送路40は、上述したステータ20やロータ30のリードの長さLを基準長Sとした場合に、ステータ20やロータ30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。
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から吐出することが可能である。
動力伝達機構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機55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エンドスタッド12a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54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12dに設けられている。
動力接続部52は、ドライブシャフト56を有する。ドライブシャフト56は、2つの軸受56a,56bによって回転自在に支持されている。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いる。ドライブシャフト56は、駆動機55に接続されている。そのため、駆動機55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。すなわち、ドライブシャフト56は、駆動機55における出力を受けて回動する出力軸として機能する軸体である。
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、軸封部材60が設けられている。軸封部材60は、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するために設けられている。軸封部材60は、例えばメカニカルシールやグランドパッキン等によって構成できる。本実施形態では、軸封部材60として、メカニカルシールが採用されている。軸封部材60は、ドライブシャフト56(出力軸)に対して装着されている。
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とを動力伝達可能なように接続する部分である。偏心回転部54は、連結軸70を有する。連結軸70は、可撓性を有する軸体によって構成されている。本実施形態において、連結軸70は、フレキシブルロッドによって構成されている。連結軸70は、長手方向一端側(基端側)において、駆動側連結部100を介してドライブシャフト56に対して連結されている。また、連結軸70は、長手方向他端側(先端側)において、ロータ側連結部200を介してロータ30に対して連結されている。これらの構成により、偏心回転部54は、駆動機55からドライブシャフト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できる。
≪駆動側連結部100について≫
続いて、駆動側連結部100について説明する。図1や図2に示すように、駆動側連結部100は、連結軸70を第一軸、ドライブシャフト56を第二軸とし、これらの軸体が軸線方向に繋がるように直接的あるいは間接的に連結した部分である。駆動側連結部100は、連結軸70の一端側(基端側)にある第一軸連結部110と、ドライブシャフト56の端部(先端側)にある第二軸連結部150とにより嵌合構造180を構成した状態で分解可能に連結することにより形成されている。
続いて、駆動側連結部100について説明する。図1や図2に示すように、駆動側連結部100は、連結軸70を第一軸、ドライブシャフト56を第二軸とし、これらの軸体が軸線方向に繋がるように直接的あるいは間接的に連結した部分である。駆動側連結部100は、連結軸70の一端側(基端側)にある第一軸連結部110と、ドライブシャフト56の端部(先端側)にある第二軸連結部150とにより嵌合構造180を構成した状態で分解可能に連結することにより形成されている。
図2~図4に示すように、第一軸連結部110は、連結軸70の端部を加工して連結軸70の一部として一体的に形成することも可能であるが、本実施形態では連結軸70とは別に形成された連結部構成体112を連結軸70に取り付けることにより構成されている。連結部構成体112は、構成体本体114、フランジ部116、ネジ孔118、及びシール部120を備えている。
構成体本体114は、連結軸70の端部に接続される筒状の部分である。構成体本体114の軸心位置には、挿通部122が設けられている。挿通部122は、連結軸70の端部を挿入可能な孔により構成されている。挿通部122は、連結軸70の端部を略隙間なく挿入可能とされている。
フランジ部116は、挿通部122に差し込んだ連結軸70の軸線方向に対して交差する方向に拡がるフランジ状の部分である。フランジ部116は、構成体本体114の全周に亘って設けられている。フランジ部116は、構成体本体114の軸線方向中間部において、径方向外側に拡がるように設けられている。
ネジ孔118は、後述する連結ボルト170と螺合するネジを内周面に備えた孔である。ネジ孔118は、フランジ部116を軸線方向に貫通するように形成されている。また、図4や図8に示すように、ネジ孔118は、構成体本体114の軸心周り方向に複数設けられている。また、複数のネジ孔118の一部は、後述する第二軸連結部150に設けられたネジ穴162cに対応する位置に設けられたもの(以下、「締結用ネジ孔118a」とも称する)であり、残部はネジ穴162cに対応しない位置に設けられたもの(以下、「非締結用ネジ孔118b」とも称する)である。
締結用ネジ孔118aは、連結ボルト170を用いて第一軸連結部110と第二軸連結部150とを連結ボルト170で連結する際に使用するものである。締結用ネジ孔118aは、構成体本体114の軸心周り方向に略等間隔となるように、複数(本実施形態では8つ)に設けられている。
非締結用ネジ孔118bは、第一軸連結部110及び第二軸連結部150によって構成される嵌合構造を解除するための嵌合解除部材を設置する嵌合解除部材設置部をなすものである。本実施形態では、後述するように、連結ボルト170が嵌合解除部材として活用される。そのため、非締結用ネジ孔118bは、締結用ネジ孔118aと同様に、内周面に連結ボルト170のネジ軸170sと螺合可能なネジを備えたものとされている。非締結用ネジ孔118bは、締結用ネジ孔118aに対して構成体本体114の軸心周り方向に外れた位置に設けられている。また、非締結用ネジ孔118bは構成体本体114の軸心を挟んで対称となる位置に複数(本実施例では2つ)設けられている。本実施例では、非締結用ネジ孔118bには、分解作業時以外において孔を塞いでおくためのダミーボルト171が挿入されている。
シール部120は、構成体本体114に設けられた挿通部122と連結軸70との隙間を介して流動体が漏洩しないようにシールするものである。図2や図3に示すように、シール部120は、シール部材126と蓋部材128とを備えている。
シール部材126は、例えばOリングやガスケット等によって構成される。本実施形態では、挿通部122の開口径よりも大径のOリングが、シール部材126として設けられている。シール部材126は、挿通部122をなす円形の開口領域を取り囲むように配される。
蓋部材128は、構成体本体114の端面との間にシール部材126を挟み込む部材である。蓋部材128は、構成体本体114に設けられた挿通部122の開口領域よりも大きい板状の部材であり、挿通部122の開口領域の全体を覆うように取り付けられる。また、蓋部材128は、構成体本体114の端面との間にシール部材126を配した状態としつつ、挿通部122に挿通された連結軸70の端部に対して、蓋固定ボルト130を用いて固定される。これにより、蓋部材128は、シール部材126を介して構成体本体114の端面に沿うように固定される。このようにして蓋部材128を取り付けることにより、シール部材126によって挿通部122の開口領域を取り囲みつつ、構成体本体114の端面と蓋部材128との間にシール部材126を挟み込んだシール部120が設けられる。
第一軸連結部110は、上述した構成体本体114を連結軸70の端部に設けることにより、フランジ部116を境として、これよりも先端側に向けて構成体本体114が連結軸70の軸線方向に突出した凸部140を備えたものとされている。凸部140は、後述する第二軸連結部150の凹部164との組み合わせにより嵌合構造180を形成する。凸部140は、円筒状の形状とされている。
図2、図3や、図5に示すように、第二軸連結部150は、駆動側連結部100において、第二軸をなすドライブシャフト56に設けられている。第二軸連結部150は、ドライブシャフト56の端部を加工してドライブシャフト56の一部として一体的に形成することも可能であるが、本実施形態ではドライブシャフト56とは別に形成されたアダプタ160に対してドライブシャフト56を嵌合構造を形成した状態で取り付けたものとされている。
図1や図2に示すように、アダプタ160は、ドライブシャフト56に装着される軸封部材60に対して、ドライブシャフト56の軸線方向端部側に外れた位置において着脱可能に設けられている。図2や図5、図6に示すように、アダプタ160は、接続部162、凹部164、及び軸嵌合部166を備えている。
接続部162は、第一軸連結部110のフランジ部116との接続に用いられる部分である。また、本実施形態においては、接続部162は、ドライブシャフト56に対して取り付けた状態において、ドライブシャフト56よりもドライブシャフト56の軸線方向に対して交差する方向(以下、「径方向」とも称する)に膨出した拡径部(アダプタ拡径部162x)を構成する部分でもある。接続部162は、上述した第一軸連結部110のフランジ部116と径方向に同等の大きさを有するものとされている。接続部162は、アダプタ160の軸線方向一方側に位置する接続端面162aと、軸線方向他方側に位置する位置決端面162bとを有する。
接続端面162aは、駆動側連結部100を構成した状態において、第一軸連結部110のフランジ部116と面接触する部分である。接続部162は、接続端面162aに開口するように設けられた複数(本実施形態では8つ)のネジ穴162cが、アダプタ160の軸心周り方向に等間隔に設けられている。ネジ穴162cは、第一軸連結部110のフランジ部116に設けられた締結用ネジ孔118aに対応する位置に設けられている。
位置決端面162bは、駆動側連結部100を構成した状態において、ドライブシャフト56に設けられた軸封部材60の方向を向く面である。軸封部材60は、位置決端面162bに対して当接することにより、位置決端面162bを基準として位置決めされた状態で取り付けられている。
凹部164は、上述した第一軸連結部110の少なくとも一部を受け入れる凹状の部分である。本実施形態では、凹部164は、第一軸連結部110の凸部140を受け入れて嵌合可能なものとされている。具体的には、凹部164は、内径が凸部140の外径と略同一であって、接続部162の接続端面162aから軸線方向に窪んだ凹状の形状とされている。凹部164の深さ(接続端面162aから軸線方向への長さ)は、第一軸連結部110における凸部140の突出量(フランジ部116から軸線方向への突出長)以上とされている。本実施形態では、アダプタ160をドライブシャフト56に対して固定するアダプタ固定ボルト168のボルト頭168hや、第一軸連結部110における蓋固定ボルト130のボルト頭130hの突出量等を考慮し、凹部164の深さは、凸部140の突出量よりもボルト頭168h,130hの突出量以上大きいものとされている。このような構成とされているため、駆動側連結部100は、凹部164と凸部140とがインロー構造をなすように隙間嵌めで嵌合させつつ、接続部162の接続端面162aとフランジ部116とを面接触させた状態で連結軸70をドライブシャフト56に対して連結できる。
凹部164は、内周面164aと、内周面164aに対して交差する隔壁164bとを有する。内周面164aには、凹部シール部材164cが設けられている。凹部シール部材164cは、凹部164に第一軸連結部110の凸部140を差し込んだ状態において、凸部140の外周面と、内周面164aとの間をシールする部材である。凹部シール部材164cは、Oリングによって形成されている。
隔壁164bは、凹部164と、これに対してアダプタ160の軸線方向に外れた位置に設けられた軸嵌合部166とを隔てる壁面である。図6に示すように、隔壁164bには、ボルト挿通孔164dが設けられている。ボルト挿通孔164dは、アダプタ160をドライブシャフト56に対して固定するためのアダプタ固定ボルト168(固定部材)を挿入するための孔である。ボルト挿通孔164dは、アダプタ160の軸線方向に延び、凹部164から軸嵌合部166に到達するように形成されている。ボルト挿通孔164dは、ドライブシャフト56に設けられたボルト穴56xに対応する位置に設けられている。
ここで、図2や図5に示すように、ボルト穴56xは、ドライブシャフト56の端面において開口すると共に、軸線方向に延び、内周面にネジが形成された穴である。また、ボルト穴56xは、ドライブシャフト56の軸心周り方向に複数(本実施形態では6つ)、略等間隔に設けられている。ボルト挿通孔164dは、このようにしてドライブシャフト56に設けられているボルト穴56xに対応する位置に、複数(本実施形態では6つ)、軸心周り方向に等間隔に設けられている。
また、図6に示すように、隔壁164bには、ボルト挿通孔164dとは別に、凹部ネジ孔164e(アダプタ解除部材設置部)が設けられている。凹部ネジ孔164eは、ボルト挿通孔164dと同様にアダプタ160の軸線方向に延び、凹部164から軸嵌合部166に到達するように形成されている。凹部ネジ孔164eの内周面には、アダプタ160の固定に用いられるアダプタ固定ボルト168のネジ軸168sと螺合するネジが形成されている。そのため、凹部ネジ孔164eに対し、凹部164側からアダプタ固定ボルト168を差し込み、ネジ軸168sを螺合させた状態でアダプタ固定ボルト168を回動させることにより、軸嵌合部166に向けてネジ軸168sを進退させることができる。
図2に示すように、軸嵌合部166は、上述した隔壁164bを介して、アダプタ160の軸線方向一方側にある凹部164とは反対側(軸線方向他方側)に設けられている。軸嵌合部166は、ドライブシャフト56を差し込んで嵌合させることが可能な、アダプタ160の軸線方向に凹状の形状を有するものとされている。軸嵌合部166は、インロー構造をなすようにドライブシャフト56を差し込み可能なものとされている。
第二軸連結部150は、上述したアダプタ160の軸嵌合部166に対して、シール部材(本実施形態ではOリング163)を介してドライブシャフト56を差し込んで嵌合構造190を形成した状態で構成される。また、アダプタ160は、ボルト挿通孔164dをドライブシャフト56のボルト穴56xに位置合わせした状態において、凹部164からボルト挿通孔164dに差し込んだアダプタ固定ボルト168を、ワッシャ167、及びボルト挿通孔164dに対応する位置に孔を有する円板状のプレート169を介して、ボルト穴56xに締結させることにより、ドライブシャフト56の端部に固定される。このようにしてアダプタ160をドライブシャフト56に対して装着することにより、ドライブシャフト56に装着された軸封部材60がアダプタ160を構成する接続部162の位置決端面162bに当接した状態になる。これにより、軸封部材60が位置決端面162bを基準として、ドライブシャフト56の軸線方向に位置決めされた状態で固定される。本実施例では、メカニカルシールを用いているため、メカニカルシールの固定環と回転環同士が摺動面圧を保つことができる適切な付勢力で互いに押しつけられた状態で位置決めできる。
また、第二軸連結部150は、アダプタ固定ボルト168をボルト挿通孔164d及びボルト穴56xから取り外して凹部ネジ孔164eに付け替えた状態で、アダプタ固定ボルト168を回動させて軸嵌合部166に向けて進出させることができる。これにより、アダプタ固定ボルト168からドライブシャフト56に対して、軸線方向への押圧力を作用させ、アダプタ160とドライブシャフト56との嵌合構造190を解除する方向に両者を相対移動させることができる。すなわち、本実施形態では、アダプタ160の固定に用いられるアダプタ固定ボルト168を、アダプタ160とドライブシャフト56との嵌合を解除するためのアダプタ解除部材として活用することができる。
駆動側連結部100は、上述した第一軸連結部110及び第二軸連結部150を嵌合させつつ連結することにより構成される。具体的には、連結軸70とドライブシャフト56とを連結する場合には、第一軸連結部110の凸部140を、第二軸連結部150の凹部164に挿入することにより嵌合構造180を形成する。また、フランジ部116を接続部162に対して面接触させた状態とし、フランジ部116に設けられた締結用ネジ孔118a、及び接続部162に設けられたネジ穴162cに亘って連結ボルト170のネジ軸170sを挿通して螺合させることにより、第一軸連結部110と第二軸連結部150とを連結できる。
また、連結軸70とドライブシャフト56とを分解する場合には、駆動側連結部100において締結用ネジ孔118a及びネジ穴162cから連結ボルト170を取り外す。また、取り外した連結ボルト170を、第一軸連結部110のフランジ部116に設けられた非締結用ネジ孔118bに締結する。この状態で連結ボルト170をさらに回動させると、連結ボルト170のネジ軸170sが第二軸連結部150の接続部162に向けて突出する。これにより、ネジ軸170sが接続端面162aを押圧することで第一軸連結部110と第二軸連結部150とが離反するように軸線方向に相対移動し、やがて凸部140と凹部164とによって構成されていた嵌合構造180が解除される。このようにして、第一軸連結部110及び第二軸連結部150の連結及び嵌合構造180が解除され、駆動側連結部100が、連結軸70とドライブシャフト56とに分解される。
≪ロータ側連結部200について≫
続いて、ロータ側連結部200について説明する。ロータ側連結部200は、上述した駆動側連結部100と同様に連結軸70を第一軸とする点において、駆動側連結部100と共通し、ロータ30を第二軸とする点において相違する。図8に示すように、ロータ側連結部200は、連結軸70及びロータ30が軸線方向に繋がるように直接的あるいは間接的に連結した部分である。ロータ側連結部200は、連結軸70の他端側(先端側)にある第一軸連結部210と、ロータ30の端部(先端側)にある第二軸連結部250とにより嵌合構造280を構成した状態で分解可能に連結することにより形成されている。なお、以下の説明においては、上述した駆動側連結部100と共通する構成については同一の符号を付し、詳細の説明については省略する。また、以下の説明においては、ロータ側連結部200を構成する各部の構成について、駆動側連結部100が備えるものと適宜比較しつつ説明する。
続いて、ロータ側連結部200について説明する。ロータ側連結部200は、上述した駆動側連結部100と同様に連結軸70を第一軸とする点において、駆動側連結部100と共通し、ロータ30を第二軸とする点において相違する。図8に示すように、ロータ側連結部200は、連結軸70及びロータ30が軸線方向に繋がるように直接的あるいは間接的に連結した部分である。ロータ側連結部200は、連結軸70の他端側(先端側)にある第一軸連結部210と、ロータ30の端部(先端側)にある第二軸連結部250とにより嵌合構造280を構成した状態で分解可能に連結することにより形成されている。なお、以下の説明においては、上述した駆動側連結部100と共通する構成については同一の符号を付し、詳細の説明については省略する。また、以下の説明においては、ロータ側連結部200を構成する各部の構成について、駆動側連結部100が備えるものと適宜比較しつつ説明する。
図4や図8に示すように、第一軸連結部210は、上述した連結軸70の一端側(基端側)に設けられた第一軸連結部110と略同様の構成とされている。具体的には、第一軸連結部210は、連結軸70の端部を加工して連結軸70の一部として一体的に形成することも可能であるが、本実施形態では連結軸70とは別に形成された連結部構成体212を連結軸70に取り付けることにより構成されている。ここで、連結部構成体212は、構成体本体114、フランジ部116、及びネジ孔118を備えている点において、上述した連結部構成体112と同一の構成とされている。その一方で、連結部構成体212は、シール部120を備えていない点において、上述した第一軸連結部110とは構成が異なる。連結部構成体212を構成する構成体本体114、フランジ部116、及びネジ孔118については、上述した第一軸連結部110のものと同一であるため、詳細の説明を省略する。
図8に示すように、第二軸連結部250は、ロータ側連結部200において第二軸をなすロータ30に設けられている。第二軸連結部250は、上述した駆動側連結部100が備える第二軸連結部150のように、第二軸となるロータ30とは別に形成されたアダプタ等によって構成することも可能であるが、本実施形態ではロータ30の端部を加工することによりロータ30の一部として形成されている。第二軸連結部250は、接続部262、及び凹部264を有する。
接続部262は、第一軸連結部210を構成するフランジ部116との接続に用いられる部分である。接続部262は、第一軸連結部210のフランジ部116と径方向に同等の大きさを有するものとされている。接続部262は、ロータ側連結部200を構成した状態において、第一軸連結部210のフランジ部116と面接触する接続端面262aを有する。接続部262は、接続端面262aに開口するように設けられた複数(本実施形態では8つ)のネジ穴262cが、軸心周り方向に等間隔に設けられている。ネジ穴262cは、第一軸連結部210のフランジ部116に設けられた締結用ネジ孔118aに対応する位置に設けられている。
凹部264は、第一軸連結部210の少なくとも一部を受け入れる凹状の部分である。本実施形態では、凹部264は、第一軸連結部210の凸部140を受け入れて嵌合可能なものとされている。具体的には、凹部264は、内径が凸部140の外径と略同一であって、接続部262の接続端面262aから軸線方向に窪んだ凹状の形状とされている。凹部264の深さ(接続端面262aから軸線方向への長さ)は、第一軸連結部210における凸部140の突出量以上とされている。このような構成とされているため、ロータ側連結部200は、凹部264と凸部140とがインロー構造をなすように嵌合させつつ、接続部262の接続端面262aとフランジ部116とを面接触させた状態で連結軸70をロータ30に対して連結できる。
ロータ側連結部200は、上述した第一軸連結部210及び第二軸連結部250を嵌合させつつ連結することにより構成される。具体的には、連結軸70とロータ30とを連結する場合には、第一軸連結部210の凸部140を、第二軸連結部250の凹部264に挿入することにより嵌合構造280を形成する。また、第一軸連結部210のフランジ部116を、第二軸連結部250の接続部262に対して面接触させた状態とし、締結用ネジ孔118a、及び接続部262に設けられたネジ穴262cに亘って連結ボルト170のネジ軸170sを挿通して螺合させることにより、第一軸連結部210と第二軸連結部250とを連結できる。
また、連結軸70とロータ30とを分解する場合には、ロータ側連結部200においてネジ穴262cから連結ボルト170を取り外すと共に、締結用ネジ孔118aに装着されているダミーボルト171を取り外す。また、取り外した連結ボルト170を、第一軸連結部210のフランジ部116に設けられた非締結用ネジ孔118bに締結する。この状態で連結ボルト170をさらに回動させると、ネジ軸170sが第二軸連結部250の接続部262に向けて突出する。これにより、ネジ軸170sが接続端面262aを押圧することで第一軸連結部210と第二軸連結部250とが離反するように軸線方向に相対移動し、やがて凸部140と凹部264とによって構成されていた嵌合構造280が解除される。このようにして、第一軸連結部210及び第二軸連結部250の連結及び嵌合構造280が解除され、ロータ側連結部200が、連結軸70とロータ30とに分解fされる。
本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上述したような特徴的な構成を備えたものであるため、以下のような効果を発揮できる。
(a)本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、可撓性を有する連結軸70と、雄ねじ型の軸体によって構成されたロータ30と、ロータ30を挿通可能であり、内周面が雌ねじ型に形成されたステータ20とを備えており、駆動機55における出力を受けて回動するドライブシャフト56に対して連結軸70を直接的あるいは間接的に連結した駆動側連結部100、及びロータ30に対して連結軸70を直接的あるいは間接的に連結したロータ側連結部200を形成することにより、駆動機55から出力された回転動力を連結軸70を介してステータ20に伝達して駆動可能なものとされている。また、一軸偏心ねじポンプ10は、駆動側連結部100及びロータ側連結部200が、接続対象となる二つの軸のうち一方をなす第一軸(本実施形態では連結軸70)に設けられた第一軸連結部110,210と、他方である第二軸をなすドライブシャフト56やロータ30に設けられた第二軸連結部150,250とによって嵌合構造180,280を形成した状態で分解可能に連結したものとされている。このように、一軸偏心ねじポンプ10は、駆動側連結部100及びロータ側連結部200が、接続対象となる第一軸及び第二軸に設けられた第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250とを単に接続するのではなく、嵌合構造180,280を形成したうえで分解可能に連結したものとされている。そのため、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、ロータ30やドライブシャフト56に対して、連結軸70を軸心位置のズレが生じにくい状態で連結できる。また、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250を嵌合構造180,280を形成したうえで連結するものであるため、分解作業を行う際にも、第一軸及び第二軸を軸心位置のズレが生じにくい。
さらに、一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合構造180,280を解除するための嵌合解除部材(本実施形態では連結ボルト170)、及び連結ボルト170を設けるための嵌合解除部材設置部(本実施形態では非締結用ネジ孔118b)を具備している。そのため、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、第一軸と第二軸とに分解する際に、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250によって形成された嵌合構造180,280を解除するための作業を連結ボルト170を用いてスムーズに行える。従って、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、連結軸70の連結作業に加えて、分解作業についても容易に行える。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、駆動側連結部100及びロータ側連結部200の双方について、嵌合構造180,280を形成したうえで分解可能に連結したものであるが、本発明はこれに限定されない。一軸偏心ねじポンプ10は、駆動側連結部100及びロータ側連結部200のいずれか一方について、嵌合構造180,280を形成しないで連結した構成としても良い。
また、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合構造180,280を解除するための嵌合解除部材、及び連結ボルト170を設けるための嵌合解除部材設置部の双方を具備したものであるが、本発明はこれに限定されない。一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合構造180,280を解除するための嵌合解除部材、及び連結ボルト170を設けるための嵌合解除部材設置部のいずれか一方を備えていないものとすることも可能である。例えば、本実施形態では、一軸偏心ねじポンプ10は、連結ボルト170を嵌合解除部材として活用できるものとすることにより、嵌合解除部材を備えた構成としたものであるが、連結ボルト170とは別に準備した一軸偏心ねじポンプ10を構成しないボルトや、他の部品や工具等を嵌合解除部材として非締結用ネジ孔118bに装着可能なものとすることができる。
また、本実施形態においては、連結軸70を本発明における第一軸、ドライブシャフト56やロータ30を第二軸とした例を示したが、連結軸70を第二軸、ドライブシャフト56やロータ30を第一軸とした構成としても良い。さらに、本実施形態において第一軸に設けたものとして例示した構成と、第二軸に設けたものとして例示した構成とを入れ替えても良い。
(b)上述した本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、連結ボルト170が、ネジ軸170sを備えたものであり、非締結用ネジ孔118bが、ネジ軸170sと螺合するネジを備えた孔によって構成されている。一軸偏心ねじポンプ10は、かかる構成とされているため、嵌合解除部材をなす連結ボルト170を、嵌合解除部材設置部をなす非締結用ネジ孔118bとの間に発生する螺合力により、強固に設置することができる。また、嵌合解除部材をなすネジ軸170sを嵌合解除部材設置部をなす非締結用ネジ孔118bに螺合させつつ、ネジ軸170sを回動させることにより、ネジ軸170sを軸線方向に進退させ、これにより生じる力を嵌合構造180,280の解除に活用できる。従って、一軸偏心ねじポンプ10は、ネジ軸170sと非締結用ネジ孔118bとの螺合によって嵌合構造180,280部における嵌合を解除するために必要な力を十分に作用させることができる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(b)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(b)のような構成を備えていないものとすることも可能である。また、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合解除部材設置部をなすネジ受部を、ネジ軸170sと螺合するネジを備えた孔によって構成したものであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合解除部材設置部をなすネジ受部を、ネジ軸170sと螺合するネジを備えた非貫通の穴や凹み等によって構成された凹部によって構成したものとすることができる。この場合、ネジ軸170s以外の後述する嵌合解除部材を固定するために用いられる。
本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、ネジ軸170sに加えて頭部を備えた連結ボルト170を嵌合解除部材としたものであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、一軸偏心ねじポンプ10は、ネジ軸170sを有するが頭部を備えていない軸体等によって構成することも可能である。
(c)本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合構造180,280が、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250を連結軸70の軸線方向に沿う方向に離反させる離反動作を伴う解除操作によって嵌合解除できるものとされている。また、非締結用ネジ孔118bは、ネジ軸170sを連結軸70の軸線方向に進退可能なように設けられている。そのため、一軸偏心ねじポンプ10は、ネジ軸170sを進出させることにより、第二軸連結部150,250に対して第一軸連結部110,210から離反する方向に押圧力を作用させ、第一軸連結部110,210と第二軸連結部150,250とを相対的に離反させ、嵌合構造を解除できる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(c)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(c)のような構成を備えていないものとすることも可能である。また、本実施形態において、嵌合構造180,280は、連結軸70の軸線方向に沿う方向に離反させる離反動作のみで嵌合解除できるものであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、嵌合構造180,280は、連結軸70の軸線方向に沿う方向への離反動作に加えて、あるいは当該離反動作に代えて、連結軸70の軸心周り方向への回動動作や、連結軸70の軸線に対して交差する方向への移動等を行うことによって嵌合解除できるものとすることができる。
(d)上述した一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合構造180,280が、隙間嵌めにより構成されたものである。これにより、一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合構造180,280を容易に分解及び組み立て可能なものとすることができる。
なお、本実施形態では、嵌合構造180,280を隙間嵌めにより構成した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、嵌合構造180,280のいずれか一方又は双方について、隙間嵌め以外の方法で嵌合したものとすることも可能である。
(e)本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、第一軸連結部110,210に非締結用ネジ孔118bが設けられており、第二軸連結部150,250に対し、非締結用ネジ孔118bに装着したネジ軸170sを接触させた状態で進出させることにより、嵌合構造180,280を解除する方向に第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250を相対移動させることができるものとされている。これにより、一軸偏心ねじポンプ10は、ネジ軸170sを回動させる回動力を連結軸70の軸線方向への力に変換して嵌合構造180,280の解除に活用できる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(e)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(e)のような構成を備えていないものとすることも可能である。また、本実施形態で例示した一軸偏心ねじポンプ10は、ネジの作用によりネジ軸170sの軸心周り方向への回動力を、ネジ軸170sの軸線方向への推進力に変換して嵌合解除のための力を出力して嵌合構造180,280を解除可能とした構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ネジ軸170sに代えてネジを有さない軸体や、軸状の部位を有する他の部材を嵌合解除部材として採用しつつ、非締結用ネジ孔118bについてもネジを有さない貫通孔としても良い。このような構成とした場合、一軸偏心ねじポンプ10は、ネジ軸170sに代えて嵌合解除部材として用いられる軸体等を、非締結用ネジ孔118bに代えて嵌合解除部材設置部として用いられる貫通孔に挿入し、この状態で前述の軸体に対して軸線方向に押圧力を作用させることによって嵌合構造180,280を解除できる。
(f)本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、連結軸70の軸線方向に対して交差する方向に拡がるフランジ部116が、第一軸連結部110,210を構成するものとして連結軸70に設けられており、駆動側連結部100及びロータ側連結部200が、第二軸連結部150,250に対してフランジ部116を面接触させつつ、フランジ部116と第二軸連結部150,250とに亘って連結ボルト170を装着することにより、第一軸連結部110,210と第二軸連結部150,250とを連結したものとされている。これにより、一軸偏心ねじポンプ10は、偏心回転に伴って軸方向及び軸回転方向に作用するモーメントを、第一軸連結部110,210をなすフランジ部116と、第二軸連結部150,250との面接触部分で受け止めることができる。従って、一軸偏心ねじポンプ10は、第一軸連結部110,210と第二軸連結部150,250との接続部分においてがたつきが生じにくい。また、一軸偏心ねじポンプ10は、駆動に伴って連結軸70が偏心回転を行っても、第一軸連結部110,210と第二軸連結部150,250との連結部分においてフレッティング摩耗や応力集中に伴う破損が生じにくい。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(f)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(f)のような構成を備えていないものとすることも可能である。また、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、連結軸70を第一軸とし、フランジ部116を第一軸連結部110,210を構成するものとして設けた例を示したが、本発明はこれに限定されない。一軸偏心ねじポンプ10は、ドライブシャフト56やロータ30を第一軸とし、これらのうちいずれか一方又は双方にフランジ部116に相当するものを設けた構成とすることが可能である。また、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、第一軸連結部110,210を構成するものとしてフランジ部116を設け、第二軸連結部150,250の端面にフランジ部116を面接触させて連結する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。一軸偏心ねじポンプ10は、フランジ部116と同様のフランジ部116を第二軸連結部150,250にも設け、これに対してフランジ部116を面接触させて連結するものとすることが可能である。また、本実施形態ではフランジ部116を第一軸連結部110,210を構成するものとして設けたものを例示したが、一軸偏心ねじポンプ10は、例えばフレッティング摩耗や応力集中を回避する構成を他に設ける等しつつ、フランジ部116を備えていないものとすることも可能である。
(g)上述したように、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、可撓性を有する連結軸70と、雄ねじ型の軸体によって構成されたロータ30と、ロータ30を挿通可能であり、内周面が雌ねじ型に形成されたステータ20とを備えており、連結軸70に設けられた第一軸連結部110,210と、駆動機55における出力を受けて回動するドライブシャフト56に設けられた第二軸連結部150,250とを直接的あるいは間接的に連結することにより形成された駆動側連結部100を有する。また、一軸偏心ねじポンプ10は、ドライブシャフト56に軸封部材60が設けられており、第二軸連結部150が、軸封部材60よりもドライブシャフト56の軸線方向端部側に外れた位置においてドライブシャフト56に対して着脱可能なアダプタ160をドライブシャフト56に対して装着することにより構成されており、アダプタ160が、ドライブシャフト56よりもドライブシャフト56の軸線方向に対して交差する方向に膨出したアダプタ拡径部162xを備えていること、を特徴とするものとされている。
一軸偏心ねじポンプ10は、上記(g)のような構成とされているため、アダプタ160をドライブシャフト56に装着することにより、軸封部材60をドライブシャフト56に対して位置決めできる。また、一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ160をドライブシャフト56から取り外すことにより、例えばドライブシャフト56を駆動機55から取り外すといった大がかりな作業を行わなくても、軸封部材60をドライブシャフト56から取り外したり、メンテナンスを行ったりすることができる。従って、一軸偏心ねじポンプ10は、駆動側連結部100において、連結軸70とドライブシャフト56とをアダプタ160を介して連結可能であると共に、軸封部材60のメンテナンス等の作業を容易に行える。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(g)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(g)のような構成を備えていないものとすることも可能である。また、一軸偏心ねじポンプ10は、第二軸連結部150,250のうち、上述したような構成のアダプタ160をドライブシャフト56に対して装着することにより第二軸連結部150を構成し、第二軸連結部250についてはアダプタ160によらず構成した例を示したが、本発明はこれに限定されない。第二軸連結部150に代えて、あるいは第二軸連結部150に加えて、第二軸連結部250についても、上述した第二軸連結部150と同様にアダプタ160を設けた構成とすることが可能である。また、第二軸連結部150のアダプタ拡径部162xと同様に、第二軸連結部250においても、ロータ30よりもロータ30の軸線方向に対して交差する方向に膨出した拡径部を設けた構成とすることも可能である。
(h)本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、第二軸連結部150において、軸封部材60が、アダプタ拡径部162xに対して当接することによりドライブシャフト56の軸線方向に位置決めされたものとされている。このような構成とされているため、一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ拡径部162xを基準として軸封部材60を精度良く位置決めできる。これにより、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、軸封部材60の取付時に専用の位置決め治具を用いるといったような軸封部材60の位置決め対策が不要となるため組立作業が容易となる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(h)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(h)のような構成を備えていないものとすることも可能である。例えば、一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ拡径部162xに代えて他の部材によって軸封部材60を位置決め可能な構成とすることが可能である。
(i)上述した本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、第二軸連結部150,250が、アダプタ160とドライブシャフト56とを嵌合構造190を形成した状態で連結したものであり、第二軸連結部150における嵌合構造190を解除するアダプタ解除部材としてのアダプタ固定ボルト168、及びアダプタ固定ボルト168を設けるためのアダプタ解除部材設置部としての凹部ネジ孔164eを具備したものとされている。このような構成とされているため、一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ160とドライブシャフト56とを軸心位置のズレが生じにくい状態で連結及び分解のための作業を行える。また、一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ固定ボルト168、及び凹部ネジ孔164eを備えているため、アダプタ160とドライブシャフト56との嵌合構造190を解除するための作業についてもスムーズに行える。従って、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ160とドライブシャフト56との連結作業に加えて、分解作業についても容易に行える。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(i)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(i)のような構成を備えていないものとすることも可能である。一軸偏心ねじポンプ10は、嵌合構造190を解除するアダプタ解除部材としてのアダプタ固定ボルト168、及びアダプタ固定ボルト168を設けるためのアダプタ解除部材設置部としての凹部ネジ孔164eの双方を具備したものであるが、本発明はこれに限定されず、例えばアダプタ固定ボルト168を備えておらず、一軸偏心ねじポンプ10を構成しない他のボルトをアダプタ解除部材として凹部ネジ孔164eに装着して嵌合構造190を解除するものとすることも可能である。
(j)上述した本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ固定ボルト168が、ネジ軸168sを備えたものであり、凹部ネジ孔164eが、ネジ軸168sと螺合するネジを備えたものとされている。一軸偏心ねじポンプ10は、このような構成とされているため、アダプタ固定ボルト168と凹部ネジ孔164eとの間に発生する螺合力により、アダプタ固定ボルト168を強固に設置することができる。また、ネジ軸168sを凹部ネジ孔164eに螺合させつつ、ネジ軸168sを回動させることにより、ネジ軸168sを軸線方向に進退させ、これにより生じる力を嵌合構造190の解除に活用できる。従って、一軸偏心ねじポンプ10は、ネジ軸168sと凹部ネジ孔164eとの螺合によって嵌合構造190を解除するために必要な力を十分に作用させることができる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(j)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(j)のような構成を備えていないものとすることも可能である。一軸偏心ねじポンプ10は、例えば、ネジ軸168sに代えてネジを有さない軸体や、軸状の部位を有する他の部材をアダプタ解除部材として採用しつつ、凹部ネジ孔164eに代えてネジを有さない貫通孔をアダプタ解除部材設置部としても良い。このような構成とした場合、一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ解除部材として用いられる軸体等を、アダプタ解除部材設置部として用いられる貫通孔に挿入し、この状態で前述の軸体に対して軸線方向に押圧力を作用させることによって嵌合構造190を解除できる。
(k)上述した本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ160が、第一軸連結部110の少なくとも一部を受け入れる凹部164を有し、凹部164の内側に、アダプタ160をドライブシャフト56に対して固定するアダプタ固定ボルト168が設けられたものとされている。一軸偏心ねじポンプ10は、このように第一軸連結部110を受け入れるために設けられた凹部164を、アダプタ固定ボルト168を収容するための空間としても活用できる構成とされているため、アダプタ160の外部に露出する部材を最小限に抑制できる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(k)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(k)のような構成を備えていないものとすることも可能である。例えば、一軸偏心ねじポンプ10は、凹部164の内部ではなく、凹部164の外部にアダプタ固定ボルト168を配した構成等とすることができる。
(l)上述した本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、第二軸連結部150が、アダプタ160とドライブシャフト56とを嵌合構造190を形成した状態で連結したものであり、アダプタ160とドライブシャフト56との固定箇所から取り外したアダプタ固定ボルト168を、第二軸連結部150における嵌合構造190を解除するためのアダプタ解除部材として使用可能なものとされている。一軸偏心ねじポンプ10は、このような構成とすることにより、アダプタ160とドライブシャフト56とに分解する際に、固定箇所から取り外したアダプタ固定ボルト168をそのまま嵌合構造190を解除するためのアダプタ解除部材として活用できる。従って、一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ固定ボルト168とは別にアダプタ解除部材を設ける必要がなく、例えば部品点数の削減やこれに伴うコストダウン、作業性の向上等の効果が期待できる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(l)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(l)のような構成を備えていないものとすることも可能である。すなわち、一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ固定ボルト168をアダプタ解除部材として活用するのではなく、アダプタ固定ボルト168とは異なるボルト等の部材をアダプタ解除部材として設けたものとすることができる。
(m)本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、アダプタ固定ボルト168が、ネジ軸168sを備えたものであり、アダプタ160が、ネジ軸168sと螺合する凹部ネジ孔164eを備えており、凹部ネジ孔164eに対し、アダプタ160とドライブシャフト56との固定箇所から取り外したアダプタ固定ボルト168を螺合させてドライブシャフト56に向けて進出させることにより、ネジ軸168sをドライブシャフト56に対して直接的に接触させ、第二軸連結部150における嵌合構造190を解除する方向にアダプタ160とドライブシャフト56とを相対移動させることができるものとされている。一軸偏心ねじポンプ10は、このような構成とされているため、ネジ軸168sを回動させて進出させることによって生じる力を活用して嵌合構造190を解除できる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(m)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(m)のような構成を備えていないものとすることも可能である。
(n)上述した本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、凹部164の内部が液密とされた構成とされている。これにより、一軸偏心ねじポンプ10は、凹部164の内部に流動体が流入して凹部164の内部において劣化したり、凹部164の内部に配される部材が流動体によって腐食したりするのを抑制できる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(n)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(n)のような構成を備えていないものとすることも可能である。すなわち、一軸偏心ねじポンプ10は、凹部164を液密な構成とせず、流動体が出入り可能な構成とすることも可能である。この場合、一軸偏心ねじポンプ10は、凹部164の清掃をしやすい構成としたり、凹部164に流入した流動体がスムーズに凹部164から排出される構成とするなどして、凹部164の内部に流動体が滞留しにくい構成とすると良い。
(o)本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、連結軸70の端部に設けられた連結部構成体112,212を有し、連結部構成体112,212に設けられた挿通部122に連結軸70の端部を挿通した状態において連結部構成体112,212を連結軸70に対して固定することにより、第一軸連結部110,210が構成されている。また、連結部構成体112については、凹部164の内部において、挿通部122と連結軸70との隙間をシールするシール部120を備えたものとされている。一軸偏心ねじポンプ10は、このような構成とすることにより、連結部構成体112に設けられた挿通部122と連結軸70との間に形成される隙間を介して凹部164の内側に流動体が流入するのを抑制できる。これにより、一軸偏心ねじポンプ10は、凹部164の内部において流動体が劣化したり、凹部164の内部に配される部材が流動体によって腐食したりするのを抑制できる。
なお、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ10は、上記(o)のような構成としたものであるが、本発明はこれに限定されず、上記(o)のような構成を備えていないものとすることも可能である。すなわち、一軸偏心ねじポンプ10は、第一軸連結部110を構成する連結部構成体112にシール部120を設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、シール部120を設けない構成としても良い。なお、このような構成とする場合、一軸偏心ねじポンプ10は、シール部120が存在しないことにより、凹部164の内部に流動体が流入する可能性が高まる。そのため、シール部120を設けない場合、一軸偏心ねじポンプ10は、凹部164の清掃をしやすい構成としたり、凹部164に流入した流動体がスムーズに凹部164から排出される構成とするなどして、凹部164の内部に流動体が滞留しにくい構成とすると良い。
(p)上述した一軸偏心ねじポンプ10は、本発明の一実施形態を例示したものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成を適宜することができる。例えば、一軸偏心ねじポンプ10は、非締結用ネジ孔118bに代えて、あるいは非締結用ネジ孔118bに加えて、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250の間隙に対する嵌合解除部材の挿入を受け付けるものを嵌合解除部材設置部として備えたものとすることが可能である。
(q)さらに具体的には、一軸偏心ねじポンプ10は、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250の間に溝をなすものを嵌合解除部材設置部として設けた構成とすると良い。
一軸偏心ねじポンプ10は、上記(p)や(q)のような構成とすることにより、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250の間隙に嵌合解除部材を挿入して嵌合構造180,280を解除する作業を行うことが可能となる。例えば、上記(q)のように溝等によって第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250の間に嵌合解除部材を設置するための嵌合解除部材設置部を設けると共に、この溝に対してバールやマイナスドライバー等の先端が平坦な工具を嵌合解除部材として差し込むことにより、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250によって構成された嵌合構造180,280を解除可能なものとすることができる。また、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250の間に差し込み可能な一対の作動片を嵌合解除部材として備え、ネジの回動等によって外力を作用させることにより、一対の作動片の間隔を拡張できる構成の工具や、ギアプーラーと同様の構成を備えた工具等を用いて、第一軸連結部110,210及び第二軸連結部150,250によって構成された嵌合構造180,280を解除可能なものとすることができる。
また、本実施形態においては、連結ボルト170を嵌合解除部材としつつ、連結ボルト170と螺合する非締結用ネジ孔118bを嵌合解除部材設置部とし、両者を螺合させた状態で連結ボルト170を回動させることにより発生する連結ボルト170の推進力を用いて嵌合構造180,280を解除できるものを例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、非締結用ネジ孔118bと同様にネジ孔やネジを備えた穴等の凹部からなるネジ受部を嵌合解除部材設置部として設けると共に、ネジ受部にアイボルトを差し込んでチェーンブロックで引っ張る等して嵌合構造180,280を解除できるものとしても良い。
本発明は、上述した実施形態や変形例等として示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示および精神から他の実施形態があり得る。上述した実施形態の構成要素は任意に選択して組み合わせて構成するとよい。また実施形態の任意の構成要素と、発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素または発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素を具体化した構成要素とは任意に組み合わせて構成してもよい。これらについても本願の補正または分割出願等において権利取得する意思を有する。
本発明は、流動体を圧送して吐出させるための流動体吐出システム全般において好適に利用可能である。
10 :一軸偏心ねじポンプ
20 :ステータ
30 :ロータ
55 :駆動機
56 :ドライブシャフト
60 :軸封部材
70 :連結軸
100 :駆動側連結部
110 :第一軸連結部
112 :連結部構成体
116 :フランジ部
118b :非締結用ネジ孔(嵌合解除部材設置部)
120 :シール部
122 :挿通部
150 :第二軸連結部
160 :アダプタ
162x :アダプタ拡径部
164 :凹部
164e :凹部ネジ孔(アダプタ解除部材設置部)
168 :アダプタ固定ボルト(アダプタ解除部材)
168s :ネジ軸
170 :連結ボルト(嵌合解除部材)
170s :ネジ軸
180 :嵌合構造
190 :嵌合構造
200 :ロータ側連結部
210 :第一軸連結部
212 :連結部構成体
250 :第二軸連結部
280 :嵌合構造
20 :ステータ
30 :ロータ
55 :駆動機
56 :ドライブシャフト
60 :軸封部材
70 :連結軸
100 :駆動側連結部
110 :第一軸連結部
112 :連結部構成体
116 :フランジ部
118b :非締結用ネジ孔(嵌合解除部材設置部)
120 :シール部
122 :挿通部
150 :第二軸連結部
160 :アダプタ
162x :アダプタ拡径部
164 :凹部
164e :凹部ネジ孔(アダプタ解除部材設置部)
168 :アダプタ固定ボルト(アダプタ解除部材)
168s :ネジ軸
170 :連結ボルト(嵌合解除部材)
170s :ネジ軸
180 :嵌合構造
190 :嵌合構造
200 :ロータ側連結部
210 :第一軸連結部
212 :連結部構成体
250 :第二軸連結部
280 :嵌合構造
Claims (8)
- 可撓性を有する連結軸と、
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であり、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを備えており、
前記駆動機における出力を受けて回動する出力軸に対して前記連結軸を直接的あるいは間接的に連結した駆動側連結部、及び前記ロータに対して前記連結軸を直接的あるいは間接的に連結したロータ側連結部を形成することにより、前記駆動機から出力された回転動力を前記連結軸を介してステータに伝達して駆動可能なものであり、
前記駆動側連結部及び前記ロータ側連結部のうち少なくともいずれかが、接続対象となる二つの軸のうち一方をなす第一軸に設けられた第一軸連結部と、他方をなす第二軸に設けられた第二軸連結部とによって嵌合構造を形成した状態で分解可能に連結したものであり、
前記嵌合構造を解除するための嵌合解除部材、及び前記嵌合解除部材を設けるための嵌合解除部材設置部の少なくともいずれかを具備していること、を特徴とする一軸偏心ねじポンプ。 - 前記嵌合解除部材が、ネジ軸を備えたものであり、
前記嵌合解除部材設置部が、前記ネジ軸と螺合するネジを備えた孔又は凹部からなるネジ受部を備えたものであること、
を特徴とする請求項1に記載の一軸偏心ねじポンプ。 - 前記嵌合構造が、前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部を前記連結軸の軸線方向に沿う方向に離反させる離反動作を伴う解除操作によって嵌合解除できるものであり、
前記ネジ受部が、前記ネジ軸を前記連結軸の軸線方向に進退可能なように設けられており、
前記ネジ軸を進出させることにより、前記離反動作を行えること、を特徴とする請求項2に記載の一軸偏心ねじポンプ。 - 前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部のうち一方の連結部に前記ネジ受部が設けられており、
前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部のうち他方の連結部に対し、前記ネジ受部に装着した前記ネジ軸を接触させた状態で進出させることにより、前記嵌合構造を解除する方向に前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部を相対移動させることができること、を特徴とする請求項2又は3に記載の一軸偏心ねじポンプ。 - 前記嵌合構造が、隙間嵌めにより構成されたものであること、を特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
- 前記連結軸を第一軸とし、前記連結軸の軸線方向に対して交差する方向に拡がるフランジ部が、前記第一軸連結部の一部又は全部として前記連結軸に設けられており、
前記駆動側連結部及び前記ロータ側連結部のうち少なくともいずれかが、前記連結軸に対して連結される前記第二軸に設けられた前記第二軸連結部に対して前記フランジ部を当接させつつ、前記フランジ部と前記第二軸連結部とに亘ってボルトを装着することにより、前記第一軸連結部と前記第二軸連結部とを連結したものであること、を特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の一軸偏心ねじポンプ。 - 前記嵌合解除部材設置部が、前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部の間隙に対する前記嵌合解除部材の挿入を受け付けるものであること、を特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
- 前記嵌合解除部材設置部が、前記第一軸連結部及び前記第二軸連結部の間に溝をなすものであること、を特徴とする請求項6に記載の一軸偏心ねじポンプ。
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JP2022037638A JP2023132373A (ja) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一軸偏心ねじポンプ |
KR1020230022704A KR20230133199A (ko) | 2022-03-10 | 2023-02-21 | 1축 편심 나사 펌프 |
CN202310154481.0A CN116733741A (zh) | 2022-03-10 | 2023-02-23 | 单轴偏心螺杆泵 |
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JP2022037638A JP2023132373A (ja) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一軸偏心ねじポンプ |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2022037638A Pending JP2023132373A (ja) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一軸偏心ねじポンプ |
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JPS55120540A (en) | 1979-03-09 | 1980-09-17 | Nippon Zeon Co Ltd | Preparation of 2-substituted-3-oxo-cyclopentylacetic acid ester |
JPS5724096U (ja) | 1980-07-17 | 1982-02-08 |
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2022
- 2022-03-10 JP JP2022037638A patent/JP2023132373A/ja active Pending
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2023
- 2023-02-21 KR KR1020230022704A patent/KR20230133199A/ko unknown
- 2023-02-23 CN CN202310154481.0A patent/CN116733741A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR20230133199A (ko) | 2023-09-19 |
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