JP5639812B2 - ベーンポンプ - Google Patents

Description

本発明は、食品材料などの移送物を送り出すベーンポンプに関する。

図９は、従来技術のベーンポンプ１の内部構造を示す正面図である。なお、同図において図解を容易にするため蓋体は省略されている。従来技術のベーンポンプ１は、回転軸２の軸線方向一端部に連結され、回転軸線２Ａに直交するベーン溝３が形成されるロータ４と、ベーン溝３に移動自在に嵌り込む一対のベーン５と、前記回転軸線２Ａに対して偏心した軸線を有する収容空間６内に、前記ロータ４が回転自在に収容され、ロータ４の周囲には各ベーン５によって仕切られた複数のポンプ室７ａ〜７ｄが形成されるとともに、回転軸２の回転によって各ポンプ室７ａ〜７ｄに連通する供給孔８と吐出孔９とが形成されるケーシング１０と、ロータ４の軸線方向一端部でケーシング１０に着脱可能に設けられる図示しない蓋体とを含んで構成される。

ケーシング１０は、第１〜第４内周面１１ａ〜１１ｄを有する。第１内周面１１ａは、回転軸線２Ａを中心とする第１半径ｒ１の直円筒面の一部から成り、また第２内周面１１ｂは、回転軸線２Ａを中心とする前記第１半径ｒ１よりも小さい第２半径ｒ２の直円筒面の一部から成る。また第３内周面１１ｃは、第１内周面１１ａと第３内周面１１ｃとの境界位置ｐ１と第３内周面１１ｃと第２内周面１１ｂとの境界位置ｐ２とを結ぶ第３半径ｒ３の直円筒面の一部から成り、さらに第４内周面１１ｄは、第１内周面１１ａと第４内周面１１ｄと境界位置ｐ３と第４内周面１１ｄと第２内周面１１ｂとの境界位置ｐ４とを結ぶ第４半径ｒ４の直円筒面の一部から成る。各ベーン５は、ロータ４の矢符Ａ方向の回転によって、各先端部を第１〜第４内周面１１ａ〜１１ｄに摺動可能な長さに選ばれている。

特開平６−３４６８５９号公報

しかしながら、従来技術のベーンポンプ１では、供給孔８からロータ４の回転方向Ａ下流側の吐出孔９の間に存在するポンプ室７ｃ，７ａ，７ｄのうち、供給孔８および吐出孔９間において、各ベーン５によって常に閉鎖された空間に保たれるのは、ポンプ室７ａ、すなわち第１内周面１１ａが形成される各境界位置ｐ１，ｐ３間の領域だけであり、この第１内周面１１ａには、常に１枚のベーン５だけが摺動することになるため、供給孔８および吐出孔９間で高い液密性が得られず、稼動時における吐出孔９内の移送物の押出し圧力と、供給孔８内の移送物の前記押出し圧力よりも低い供給圧力との差圧によって、第１内周面１１ａとこの第１内周面１１ａを通過する各ベーン５との間で漏れが生じ、移送物の粘性等の物性によっては、定量安定性が低くなる場合がある。

本発明の目的は、供給孔および吐出孔間で高い液密性を得ることができるベーンポンプを提供することである。

本発明は、回転軸線（３３）まわりに予め定める回転方向（Ａ）に回転駆動される回転軸（３４）と、
前記回転軸（３４）の軸線方向一方側の端部（３６Ａ）に連結され、直円筒状の外周面を有し、前記回転軸線（３３）に直交する３以上のベーン溝（３７）が放射状に形成されるロータ（３８）と、
前記ロータ（３８）の各ベーン溝（３７）に、各ベーン溝（３７）に沿って移動自在に嵌まり込む３以上のベーン（３９）と、
前記ロータ（３８）および各ベーン（３９）が収容される収容空間（４０）を有し、前記回転軸線（３３）に関して９０°毎に半径の異なる第１〜第４内周面（２０，２１，２２，２３）が前記収容空間（４０）に臨んで形成されるケーシング（４１）とを含み、
前記第１内周面（２０）は、前記回転軸線（３３）を中心とする予め定める第１半径（Ｒ１）の直円筒面の一部から成り、
前記第２内周面（２１）は、第１内周面（２０）とは前記回転軸線（３３）に関して反対側であり、かつ、前記第１半径（Ｒ１）よりも小さく、かつ、前記第１半径（Ｒ１）との和が各ベーン（３９）の長さに等しい第２半径（Ｒ２）の直円筒面の一部から成り、
前記第３内周面（２２）は、第１内周面（２０）の前記回転方向（Ａ）上流側の端部と第２内周面（２１）の前記回転方向（Ａ）下流側の端部とに連なり、第３内周面（２２）と第２内周面（２１）との境界位置（Ｐ２）および第１内周面（２０）と第３内周面（２２）との境界位置（Ｐ１）を結んで半径方向外方に凸となる曲面から成り、
前記第４内周面（２３）は、第１内周面（２０）の前記回転方向（Ａ）下流側の端部と、第２内周面（２１）の前記回転方向（Ａ）上流側の端部とに連なり、第１内周面（２０）と第４内周面（２３）との境界位置（Ｐ３）および第４内周面（２３）と第２内周面（２１）との境界位置（Ｐ４）を結んで半径方向外方に凸となる曲面から成り、
前記ケーシング（４１）には、第３内周面（２２）上で開口し、移送物が供給される供給孔（８２Ａ）と、第４内周面（２３）上で開口し、移送物を吐出する吐出孔（８２Ｂ）とが設けられ、
前記回転軸（３４）は、その軸線方向一方側の端部（３６Ａ）に、回転軸部（５６）を有し、該回転軸部（５６）の軸線方向一方側の端部には、回転軸線（３３）と同軸にねじ孔（５８）が形成され、
前記ロータ（３８）は、その軸線方向一方側に、前記３以上のベーン溝（３７）が放射状に形成されるロータ本体（６３）を有するとともに、その軸線方向他方側に、前記回転軸部（５６）を挿入可能な嵌合孔（６４）が回転軸線（３３）と同軸に形成された軸部（６１）を有し、各ベーン溝（３７）の交差部と嵌合孔（６４）とは、回転軸線（３３）と同軸に形成される挿通孔（６６）を介して連通され、
Ｏリング（６８）が装着されたボルト（６７）が、前記挿通孔（６６）に挿通されて回転軸部（５６）に形成される前記ねじ孔（５８）に螺着されることにより、回転軸（３４）とロータ（３８）とが相互に固定されることを特徴とするベーンポンプである。

本発明によれば、第１内周面（２０）と第３内周面（２２）との変曲点となる境界位置（Ｐ１）に１つのベーン（３９）が配置されたとき、前記１つのベーン（３９）よりも回転方向（Ａ）下流側に隣り合うもう１つの第２のベーン（３９）は、第１内周面（２０）と第４内周面（２３）との変曲点となる境界位置（Ｐ３）よりも回転方向（Ａ）上流側に配置され、この第２のベーン（３９）が第１内周面（２０）と第４内周面（２３）との境界位置（Ｐ３）に到達するまでの期間は、第１内周面（２０）に２つのベーン（３９）が摺接し、供給孔（８２Ａ）および吐出孔（８２Ｂ）間の移送路を高い液密性で遮断することができる。

本発明の一実施形態のベーンポンプ３１の蓋体３２を取り外した正面図である。 図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見たベーンポンプ３１の断面図である。 ロータ３８を示す正面図である。 図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。 ベーン３９Ａを示す正面図である。 ベーン３９Ｂを示す正面図である。 ベーン３９Ｃを示す正面図である。 ベーン３９Ｃの側面図である。 従来技術のベーンポンプ１の内部構造を示す正面図である。

図１は、本発明の一実施形態のベーンポンプ３１を示す正面図であり、図２は、図１のベーンポンプ３１の構成を示す断面図であり、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。なお、図１は図解を容易にするため、蓋体３２を省略して示されている。

ベーンポンプ３１は、回転軸線３３まわりに回転方向Ａに回転駆動される回転軸３４と、回転軸３４を回転自在に軸支する軸受け部３５と、回転軸３４の軸線方向一端部３６Ａに連結され、回転軸線３３に直交する複数（本実施形態では３）のベーン溝３７が形成されるロータ３８と、ロータ３８のベーン溝３７に設けられる３つのベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃと、収容空間４０内にロータ３８を回転自在に収容するケーシング４１と、ケーシング４１に着脱自在に設けられる蓋体３２と、回転軸３４とロータ３８との連結部に設けられるシール部４４とを含む。なお、前述の軸線方向は、回転軸線３３に平行である。

以下の説明においては、ベーンポンプ３１の前記回転軸３４は、図２の左方から見て時計まわりとなる回転方向Ａに回転駆動されるものとして説明する。

回転軸３４は、第１回転軸部５１と、第１回転軸部５１の軸線方向一端部に同軸に連なり、第１回転軸部５１の外径よりも大きな外径を有する第２回転軸部５２と、第２回転軸部５２の軸線方向一端部に同軸に連なり第２回転軸部５２の外径よりも大きな外径を有する第３回転軸部５３と、第３回転軸部５３の軸線方向一端部に同軸に連なり、第３回転軸部５３の外径よりも小さな外径を有する第４回転軸部５４と、第４回転軸部５４の軸線方向一端部に同軸に連なり、第４回転軸部５４の外径よりも小さな外径を有する第５回転軸部５５と、第５回転軸部５５の軸線方向一端部に同軸に連なり、第５回転軸部５５の外径よりも小さな外径を有する第６回転軸部５６とを有する。

回転軸３４の軸線方向一端部３６Ａの第６回転軸部５６には、この回転軸３４と同軸にロータ３８が着脱自在に連結される。第６回転軸部５６には、軸線方向に延びるキー溝５７が形成され、その軸線方向一端部には、回転軸線３３と同軸にねじ孔５８が形成される。

ロータ３８は、回転軸３４に連結される第１軸部６１と、第１軸部６１の軸線方向一端部に同軸に連なり、第１軸部６１の外径よりも大きな外径を有する第２軸部６２と、第２軸部６２の軸線方向一端部に同軸に連なり、第２軸部６２の外径よりも大きな外径を有するロータ本体６３とを有する。

ロータ３８の第１軸部６１には、回転軸線３３と同軸に軸線方向他端面から軸線方向一方に延びる嵌合孔６４が形成され、この嵌合孔６４に臨む内周部には、軸線方向に延びるキー溝６５が形成される。

図３は、ロータ３８を示す正面図であり、図４は図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。ロータ本体６３は、大略的に短円柱状であり、その外周面は直円筒面に含まれる。ロータ本体６３には、回転軸線３３上で交差する断面凹状の３つのベーン溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃが放射状に形成され、各ベーン溝３７Ａ〜３７Ｃの交差部と、前記嵌合孔６４とは、第１軸部６１および第２軸部６２に回転軸線３３と同軸に形成される挿通孔６６を介して連通する。

各ベーン溝３７Ａ〜３７Ｃは、ベーン溝３７Ａの幅方向中間部を通る直線であって、ベーン溝３７Ａの延びる方向に平行で、かつ、回転軸線３３と直交する直線Ｌ１と、ベーン溝３７Ｂの幅方向中間部を通る直線であって、ベーン溝３７Ｂの延びる方向に平行で、かつ、回転軸線３３と直交する直線Ｌ２と、ベーン溝３７Ｃの幅方向中間部を通る直線であって、ベーン溝３７Ｃの延びる方向に平行で、かつ、回転軸線３３と直交する直線Ｌ３とが成す角度θが、いずれも６０°となるように形成される。

嵌合孔６４には回転軸３４の第６回転軸部５６が挿入され、第６回転軸部５６に形成されるキー５７がキー溝６５に嵌合され、ロータ３８と回転軸３４とは相互に回り止めされる。

このようにロータ３８と回転軸３４とが相互に回り止めされた状態で、ロータ固定ボルト６７が、前記挿通孔６６に挿通されて第６回転軸部５６に形成されるねじ孔５８に螺着される。これによってロータ３８と回転軸３４とが相互に固定される。各ベーン溝３７Ａ〜３７Ｃの交差部は、ロータ固定ボルト６７が軸線方向に遊通可能に連通するため、直円柱状の空間として形成される。

第６回転軸部５６の軸線方向の長さは、ロータ３８の第１軸部６１に形成される嵌合孔６４の軸線方向の長さよりも小さく選ばれ、第６回転軸部５６が嵌合孔６４に嵌入されたときにロータ３８の軸線方向他端部４２Ｂが第５回転軸部５５の軸線方向一端部に当接して固定される。

挿通孔６６は、軸線方向一端部と他端部とでは内径が異なり、軸線方向一端部の内径は、他端部の内径よりも大きく選ばれ、ロータ固定ボルト６７の頭部は、ロータ３８の第２軸部６２に没入される。また、ロータ固定ボルト６７には、Ｏリング６８が装着され、これによってロータ固定ボルト６７と挿通孔６６との間から移送物が漏れ出すことを防止する。

図５はベーン３９Ａを示す正面図であり、図６はベーン３９Ｂを示す正面図であり、図７はベーン３９Ｃを示す正面図であり、図８はベーン３９Ｃの右側面図である。

図５および図６に示すように、ベーン３９Ａおよび３９Ｂは、ステンレス鋼、またはポリエーテルエーテルケトン（Polyetheretherketone、略称ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン（Polytetrafluoroethylene、略称ＰＴＦＥ）、その他の樹脂などから成る板状部材の中間部を切り欠いた略コ字形状を有する。ベーン３９Ａは切欠き部６９Ａを有し、ベーン３９Ｂは切欠き部６９Ｂを有する。また図７に示すように、ベーン３９Ｃは、ステンレス鋼、またはポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、その他の樹脂などから成る長方形の板状部材の長辺方向の中間部を、短辺方向両側から切り欠いた略Ｉ字状に形成される。ベーン３９Ｃは、２つの切欠き部６９Ｃ，６９Ｄを有する。

各ベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃは、回転軸線３３に対して短辺方向を平行にした姿勢で配置し、各切欠き部６９Ａ，６９Ｂを互いに向かい合わせたベーン３９Ａとベーン３９Ｂとの間に、ベーン３９Ｃが配置された状態で、ロータ３８の互いに交差するベーン溝３７Ａ〜３７Ｃに装着される。これによって、各ベーン３９Ａ〜３９Ｃは、ロータ３８の半径方向に沿ってそれぞれが変位可能となる。

このように各ベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃがロータ３８に装着されてケーシング４１内で回転方向Ａに回転駆動されると、各ベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃの厚み方向の一方表面３９Ａ１，３９Ｂ１，３９Ｃ１がロータ３８の各ベーン溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに回転方向Ａの上流側から臨む一方の内面３７Ａ１，３７Ｂ１，３７Ｃ１に当接して回転方向Ａに押圧されるため、各ベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃの厚み方向の他方表面３９Ａ２，３９Ｂ２，３９Ｃ２とロータ３８の各ベーン溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに回転方向Ａの下流側から臨む他方の内面３７Ａ２，３７Ｂ２，３７Ｃ２との間には、各ベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃが移動可能な程度の僅かな隙間が形成される。

各ベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃの長辺方向の長さをＬ４とし、ロータ本体６３の回転軸線Ａに平行な短辺方向の長さをＬ５とし、ケーシング４１の前記ロータ本体６３が収容される収容空間４０の回転軸線Ａに平行な軸線方向の長さをＬ６とすると、各長さＬ４，Ｌ５，Ｌ６は、Ｌ６＞Ｌ４＞Ｌ５の関係に選ばれる。

本発明の他の実施の形態において、ベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃは、たとえばポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトンおよび超高分子量ポリエチレンなどの材料によって形成されてもよい。

再び図１および図２を参照して、前記ケーシング４１は、回転軸線３３に対して偏心した軸線を有する収容空間４０内にロータ本体６３を回転自在に収容する。ロータ本体６３の周囲には、ケーシング４１の内周面８０との間に各ベーン３９Ａ〜３９Ｃによって仕切られたポンプ室８１ａ〜８１ｆ（総称する場合には、「ポンプ室８１」と記す場合がある）が形成される。

前記ケーシング４１の収容空間４０は、第１〜第４内周面２０〜２３によって外囲される。第１内周面２０は、回転軸線３３を含み、かつ互いに直交する２つの仮想平面Ｘ，Ｙの成す角度θ１の範囲にわたって前記回転軸線３３を中心とする第１半径Ｒ１の直円筒面の一部から成る。

また第２内周面２１は、前記第１内周面２０とは回転軸線３３に関して反対側、すなわち軸対称であり、かつ前記第１半径Ｒ１よりも小さい第２半径Ｒ２の直円筒面の一部から成り、角度θ２の範囲にわたって形成される。したがって第１内周面２０と第２内周面２１とは同軸である。

前記第３内周面２２は、第３半径Ｒ３の半径方向外方に凸の曲面である大略的に直円筒面の一部から成り、第１内周面２０のロータ３８の回転方向Ａ上流側の変曲点Ｐ１と第２内周面２１のロータ３８の回転方向Ａ下流側の変曲点Ｐ２とに連なり、角度θ３の範囲にわたって形成される。

第４内周面２３は、第４半径Ｒ４の半径方向外方に凸の曲面である大略的の直円筒面の一部から成り、第１内周面２０のロータ３８の回転方向Ａ下流側の変曲点Ｐ３と第２内周面２１のロータ３８の回転方向Ａ上流側の変曲点Ｐ４とに連なり、角度θ４の範囲にわたって形成される。これらの角度θ１〜θ４は、それぞれ９０°である。

前記第３および第４内周面２２，２３を決定するにあたっては、回転軸線３３を通る仮想平面Ｙと回転軸線３３を含む仮想平面Ｘとが直交し、これらの仮想平面Ｙ，Ｘの２等分線２４上において、回転軸線３３から各ベーン３９Ａ〜３９Ｃの長さＬ４の半分の長さ（＝Ｌ４／２）の点Ｐ５，Ｐ６と、各点Ｐ５，Ｐ６の周方向両側にそれぞれ隣接する各変曲点Ｐ１，Ｐ２；Ｐ３，Ｐ４とを通るように、第３および第４内周面２２，２３の円弧の中心Ｑ１，Ｑ２が設定される。

ケーシング４１には、上方に臨んで開口する供給孔８２Ａと、側方に臨んで開口する吐出孔８２Ｂが形成される。

前記供給孔８２Ａはポンプ室８１ｅ，８１ｆに臨んで開口しており、また吐出孔８２Ｂはポンプ室８１ｂ，８１ｃに臨んで開口している。したがって供給孔８２Ａから供給された移送物は、２つのポンプ室８１ｅおよび８１ｆに供給され、ロータ３８が回転軸線３３のまわりに回転方向Ａに回転駆動されるにつれて、容積を増加させながら回転方向Ａに移動する各ポンプ室８１ｅ，８１ｆ内の移送物は同一方向に順次移送され、図１のポンプ室８１ａに対応する位置に移る。さらにロータ３８が回転方向Ａに回転すると、各ポンプ室８１は、吐出口８２Ｂよりも回転方向Ａ上流側ポンプ室８１ａから下流側のポンプ室８１ｂのように容積を減少させながら図１のポンプ室８１ｃの状態に至り、ベーン３９Ａ〜３９Ｃが第１内周面２０と第４内周面２３との間の変曲点Ｐ３を回転方向Ａ下流側に通過した直後から、各ポンプ室８１内の移送物は吐出孔８２Ｂへ押出される。

各ベーン３９Ａ〜３９Ｃが、ポンプ室８１ｄに示される位置に至ると、ロータ３８の外周面と第２内周面２１とがたとえば約０．３ｍｍの微小な隙間をあけて対向した状態であるため、ポンプ室８１ｄの容積はほぼゼロとなる。このような動作を連続的に繰返すことによって、各ポンプ室８１ｅ，８１ｆ→８１ａ→８１ｂ→８１ｃ→８１ｄ内の移送物は、顕著な脈動を生じることなしに、ほぼ一定の流量で移送される。

またケーシング４１には、軸線方向一端部８４Ａに、蓋体３２が取付けられる開口部８５が形成される。また、ケーシング４１の軸線方向中間部には、ロータ軸受け部８６が形成される。

ケーシング４１は、後述するブラケット１２１に一体的に組み付けられる。供給孔８２Ａおよび吐出孔８２Ｂが形成されるケーシング４１の上部および側部には、継手部８７Ａ，８７Ｂがそれぞれ形成される。またケーシング４１の軸線方向他端部８４Ｂには、ロータ軸受け部８６に連なるスタッフィングボックス部８８が一体的に形成される。このスタッフィングボックス部８８は、本発明の他の実施形態では、ロータ軸受け部８６から軸線方向一端部８５にわたるケーシング本体と別体に形成して、ボルトなどの締結部品によって着脱可能に構成されてもよい。スタッフィングボックス部８８の詳細については後述する。

ケーシング４１の収容空間４０内には、水平方向に回転軸線３３を有するロータ３８のロータ本体６３が、その１／４円周区域１００でケーシング４１の内周面８０に対して一定の断面積を持った移送路を保って設けられる。この１／４円周区域１００では、ロータ本体６３とケーシング４１の内周面８０とが同軸で、異なる半径の円弧状に設定される。

ケーシング４１内において、１／４円周区域１００を挟む両側の１／４円周区域１０１，１０２には、これらの区域１０１，１０２に向けてそれぞれ供給孔８２Ａおよび吐出孔８２Ｂが形成される。そして、残る１／４円周区域１０３は、ロータ本体６３の外周面に対向して、わずかな空隙を持って形成される。

ケーシング４１内のロータ軸受け部８６は、回転軸線３３と同軸に形成され、円筒状のブシュ８９を介してロータ３８の第２軸部６２を軸支する。ブシュ８９は、たとえばポリテトラフルオロエチレン、ステンレス鋼、銅合金、またはＰＥＥＫなどの材料によって形成される。

ケーシング４１の軸線方向一端部８４Ａには、開口部８５の回転軸線３３に垂直な半径方向外方の部位に、Ｏリング９０が嵌入される環状のＯリング溝９１が形成される。またケーシング４１には、前記Ｏリング溝９１の半径方向外方に周方向に間隔をあけて複数のねじ孔９２が形成される。

ケーシング４１の軸線方向一端部８４Ａには、アイナット９８とねじ孔９１とを含む蓋体取付体９９によって、円板状の蓋体３２が着脱自在に固定され、この蓋体３２によってケーシング４１の開口部８５が塞がれる。

蓋体３２の外周部には、周方向に間隔を開けて挿通孔が設けられる。蓋体３２は、蓋体３２とケーシング４１との間に前述したＯリング９０を挟んで、複数本の蓋体取付ボルトが、前記挿通孔を挿通してケーシング４１の軸線方向一端部８４Ａに設けられるねじ孔９２に螺着される。Ｏリング９０は、ケーシング４１内の移送物が、ケーシング４１と蓋体３２との間から漏れることを防止する。

アイナット９８は、袋ナットの端部に環状体を一体的に設けたナットである。締め付けおよび取り外しに特別な締め付け工具を使用しなくても、前記環状体に棒部材などを挿入してアイナット９８の軸線方向まわりに回転させることによって、容易に締め付けおよび取り外しが可能であるので、作業者が容易に蓋体３２をケーシング４１に装着し、または取り外すことができる。

ケーシング４１に形成されるねじ孔９２に埋め込みボルトを螺着しておき、アイナット９８を前記埋め込みボルトに螺着して蓋体３２を固定する。したがって、蓋体３２の挿通孔に埋め込みボルトを挿通させて位置決めを行い、アイナット９８を螺着することによって、蓋体３２をケーシング４１に精度よく固定することができる。

上述した回転軸３４は、軸受け部３５によって回転自在に軸支される。軸受け部３５は、回転軸３４を回転自在に軸支する軸受体１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃと、この軸受体１２０ａ〜１２０ｃを支持するブラケット１２１と、第２回転軸部５２に当接して設けられるベリングキャリア１２２とを含む。

ブラケット１２１は、中空であって、軸線方向一端部１２１Ａに第１隔壁１２３を有し、軸線方向中間部に第２隔壁１２４を有する。ブラケット１２１の軸線方向一端部１２１Ａとケーシング４１の軸線方向他端部８４Ｂとは、突き合わされてブラケットボルト１２６によって着脱自在に相互に固定される。

第１隔壁１２３と、第２隔壁１２４との間には，外部に開放する空間１２７Ａが形成される。第１隔壁１２３には、挿通孔１２８が形成される。第２隔壁１２４には、挿通孔１２９が形成される。第２隔壁１２４の回転軸線３３方向の他方側には、空間１２７Ｂが形成される。

ベリングキャリア１２２には、軸受体１２０ａ，１２０ｂが装着される。また、第４回転軸部５４には軸受体１２０ｃが装着され、これらの軸受体１２０ａ〜１２０ｃの外輪体１３０ａ〜１３０ｃは、ブラケット１２１に固定される。軸受体１２０ａ，１２０ｂの内輪体１３１ａ，１３１ｂは、ワッシャ１３２を介してナット１３３によってベリングキャリア１２２に固定されている。軸受体１２０ａ，１２０ｂは、たとえばアンギュラ玉軸受によって実現されるが、他の軸受によって実現されてもよい。軸受体１２０ｃは、たとえばラジアル軸受によって実現されるが、他の軸受によって実現されてもよい。

ブラケット１２１の軸線方向他端部１２１Ｂの開口端部には、軸受体１２０ａを保護する軸受蓋体１３５が取付ボルト１３６によって着脱自在に固定される。軸受蓋体１３５の軸線方向一端部は、前記軸受体１２０ａの外輪体１３０ａに当接する。これによって、各軸受体１２０ａ〜１２０ｃが軸線方向に移動することが防止される。

軸受蓋体１３５の中央部には、開口が形成される。前記開口を介して回転軸３４の第１回転軸部５１がブラケット１２１の外部に突出する。第１回転軸部５１の軸線方向他端部は、たとえば、電動機などの回転駆動源（図示せず）に、キーによって相互に回り止めされた状態で取付けられる。

スタッフィングボックス部８８は、内径がロータ３８の第１軸部６１の外径よりも大きく形成される。スタッフィングボックス部８８は、その外周面がブラケット１２１の第１隔壁１２３の挿通孔１２８を介して、空間１２７Ａに突出する。前記外周面は、第１隔壁１２３に当接する。

スタッフィングボックス８８の内部に、ロータ３８の第１軸部６１が挿通される。また、スタッフィングボックス８８と第１軸部６１との間には、回転軸線３３を中心とする円環状の収容空間２００が形成され、この収容空間２００にシール部４４が嵌り込む。

オイルシール１１０は、円環形状を有し、その外周面が第２隔壁１２４に設けられる挿通孔１２９に装着され、その内周面が挿通孔１２９に挿通される回転軸３４の第４回転軸部５４に接触して摺動する。オイルシール１１０は、第２隔壁１２４よりも軸線方向他方側に配置される軸受け体１２０の潤滑油が、軸線方向一方側に漏れ出すことを防止する。

また、第２隔壁１２４の軸線方向一方側で、第４回転軸部５４には、円環状の水切り板が設けられてもよい。水切り板を設けることによって、たとえば水などの液体がオイルシール１１０に直接接触することが防止され、オイルシール１１０の劣化を防止することができる。

以上のようなベーンポンプ３１を始動させる、つまり回転駆動源（図示せず）によって回転軸３４を回転駆動すると、ロータ３８が回転する。ロータ３８が回転すると、３枚のベーン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃは、それぞれベーン溝３７をロータ３８の半径方向に移動しながら、その半径方向両端部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃが、ケーシング４１の収容空間４０内でケーシング４１の内周面８０に接して回転し、移送路内において移送物に押出し力を付与する。

供給孔８２Ａから移送物が投入されると、移送物は、ポンプ室８１内に取り込まれる。ロータ３８が回転方向Ａに回転すると、供給孔８２Ａから吐出孔８２Ｂまで移送物が移送される。

以上の実施形態では、ベーン３９が３つ設けられる場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、４つ以上のベーンが設けられる構成でもよい。この場合、ロータにはベーン溝をベーンの数に応じた数を形成すればよい。

本発明の他の実施形態では、前記シール部４４はメカニカルシール構造によるものだけでなく、グランドパッキンによるシール構造が採用されてもよい。

本実施形態によれば、第１内周面２０の上流側の変曲点Ｐ１に１つのベーンが配置されたとき、このベーンよりも回転方向Ａ下流側に隣り合うもう１つの第２のベーンは、第１内周面２０と第４内周面２３との間の変曲点Ｐ３よりも回転方向Ａ上流側に配置されることになる。したがって、この第２のベーンが第１内周面２０と第４内周面２３との間の変曲点Ｐ３に到達するまでの期間は、第１内周面２０に２つのベーンが摺接し、供給孔８２Ａおよび吐出孔８２Ｂ間の移送路を高い液密性で遮断することができる。

これによって、ベーンポンプ３１の稼動時における吐出孔８２Ｂ内の移送物の圧力と、供給孔８２Ａ内の移送物の圧力との間の差圧による移送物の漏れを低減することができ、ベーンポンプ３１の定量安定性を向上することができる。

２０ 第１内周面
２１ 第２内周面
２２ 第３内周面
２３ 第４内周面
３１ ベーンポンプ
３２ 蓋体
３３ 回転軸線
３４ 回転軸
３５ 軸受け部
３７ ベーン溝
３８ ロータ
３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ ベーン
４０ 収容空間
４１ ケーシング
４４ シール部
６１ 第１軸部
６２ 第２軸部
６３ ロータ本体
８０ 内周面
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｅ，８１ｆ ポンプ室
８２Ａ 供給孔
８２Ｂ 吐出孔
８８ スタッフィングボックス部

Claims (1)

1. 回転軸線（３３）まわりに予め定める回転方向（Ａ）に回転駆動される回転軸（３４）と、
   前記回転軸（３４）の軸線方向一方側の端部（３６Ａ）に連結され、直円筒状の外周面を有し、前記回転軸線（３３）に直交する３以上のベーン溝（３７）が放射状に形成されるロータ（３８）と、
   前記ロータ（３８）の各ベーン溝（３７）に、各ベーン溝（３７）に沿って移動自在に嵌まり込む３以上のベーン（３９）と、
   前記ロータ（３８）および各ベーン（３９）が収容される収容空間（４０）を有し、前記回転軸線（３３）に関して９０°毎に半径の異なる第１〜第４内周面（２０，２１，２２，２３）が前記収容空間（４０）に臨んで形成されるケーシング（４１）とを含み、
   前記第１内周面（２０）は、前記回転軸線（３３）を中心とする予め定める第１半径（Ｒ１）の直円筒面の一部から成り、
   前記第２内周面（２１）は、第１内周面（２０）とは前記回転軸線（３３）に関して反対側であり、かつ、前記第１半径（Ｒ１）よりも小さく、かつ、前記第１半径（Ｒ１）との和が各ベーン（３９）の長さに等しい第２半径の（Ｒ２）直円筒面の一部から成り、
   前記第３内周面（２２）は、第１内周面（２０）の前記回転方向（Ａ）上流側の端部と第２内周面（２１）の前記回転方向（Ａ）下流側の端部とに連なり、第３内周面（２２）と第２内周面（２１）との境界位置（Ｐ２）および第１内周面（２０）と第３内周面（２２）との境界位置（Ｐ１）を結んで半径方向外方に凸となる曲面から成り、
   前記第４内周面（２３）は、第１内周面（２０）の前記回転方向（Ａ）下流側の端部と、第２内周面（２１）の前記回転方向（Ａ）上流側の端部とに連なり、第１内周面（２０）と第４内周面（２３）との境界位置（Ｐ３）および第４内周面（２３）と第２内周面（２１）との境界位置（Ｐ４）を結んで半径方向外方に凸となる曲面から成り、
   前記ケーシング（４１）には、第３内周面（２２）上で開口し、移送物が供給される供給孔（８２Ａ）と、第４内周面（２３）上で開口し、移送物を吐出する吐出孔（８２Ｂ）とが設けられ、
   前記回転軸（３４）は、その軸線方向一方側の端部（３６Ａ）に、回転軸部（５６）を有し、該回転軸部（５６）の軸線方向一方側の端部には、回転軸線（３３）と同軸にねじ孔（５８）が形成され、
   前記ロータ（３８）は、その軸線方向一方側に、前記３以上のベーン溝（３７）が放射状に形成されるロータ本体（６３）を有するとともに、その軸線方向他方側に、前記回転軸部（５６）を挿入可能な嵌合孔（６４）が回転軸線（３３）と同軸に形成された軸部（６１）を有し、各ベーン溝（３７）の交差部と嵌合孔（６４）とは、回転軸線（３３）と同軸に形成される挿通孔（６６）を介して連通され、
   Ｏリング（６８）が装着されたボルト（６７）が、前記挿通孔（６６）に挿通されて回転軸部（５６）に形成される前記ねじ孔（５８）に螺着されることにより、回転軸（３４）とロータ（３８）とが相互に固定されることを特徴とするベーンポンプ。

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