WO2021039091A1 - 一軸偏心ねじポンプ - Google Patents

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WO2021039091A1
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stator
rotor
position adjusting
adjusting member
screw pump
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PCT/JP2020/025447
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須原　伸久
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兵神装備株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a uniaxial eccentric screw pump.
  • a uniaxial eccentric screw pump including a rotor formed in a spiral shape and conical shape from one end to the other end and a stator having a through hole through which the rotor is inserted is known (for example,).
  • Patent Document 1 a uniaxial eccentric screw pump including a rotor formed in a spiral shape and conical shape from one end to the other end and a stator having a through hole through which the rotor is inserted is known (for example,).
  • An object of the present invention is to provide a uniaxial eccentric screw pump capable of freely setting the relative positional relationship between the stator and the rotor in the axial direction.
  • a rotor made of a male screw type shaft body, a stator having a female screw type through hole through which the rotor is inserted, and a casing connected to one end side of the stator are provided.
  • a uniaxial eccentric screw pump including an end stud connected to the other end side of the stator and a position adjusting member for adjusting the relative position of the stator in the axial direction with respect to the rotor is provided.
  • the relative positional relationship of the stator with respect to the rotor in the axial direction can be adjusted by the position adjusting member.
  • the rotor is provided with a joint portion that transmits power from a drive source. It is preferable that the position adjusting member is detachably provided at the end of at least one of the rotor, the stator, the casing, and the joint, or in the middle.
  • the position adjusting member can be attached to and detached from at least one of the stator and the casing, or between the stator and the end stud.
  • the rotor by arranging the position adjusting member between the stator and the casing, the rotor can be moved to the casing side with respect to the stator.
  • the position adjusting member between the stator and the end stud by arranging the position adjusting member between the stator and the end stud, the rotor can be moved toward the end stud side with respect to the stator.
  • the position adjusting member is detachable both between the stator and the casing and between the stator and the end stud.
  • the rotor can be moved to either the casing side or the end stud side with respect to the stator.
  • the position adjusting member may be detachably provided at the free end, in the middle or at the base of the rotor.
  • the position adjusting member may be detachably provided at or in the middle of the joint portion.
  • the rotor can be moved with respect to the stator by a distance corresponding to the number of position adjusting members in any axial direction.
  • the length of the position adjusting member in the axial direction is the same.
  • the rotor can be moved in the axial direction with respect to the stator by a distance proportional to the number of position adjusting members to be attached and detached.
  • the amount of eccentricity of the rotor changes in the axial direction.
  • the amount of eccentricity between the rotor and the stator can be adjusted by changing the relative positional relationship between the rotor and the stator in the axial direction, and the tightening allowance between the rotor and the stator can be freely adjusted. Can be set.
  • At least one of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the through hole of the stator changes in the axial direction.
  • the outer diameter of the rotor decreases in the axial direction
  • the inner diameter of the through hole of the stator decreases in response to the change in the outer diameter of the rotor
  • the eccentricity of the rotor increases with the large diameter of the rotor. It is preferable that the number increases from the side toward the smaller diameter side.
  • the tightening allowance between the rotor and the stator can be adjusted by changing the relative positional relationship between the rotor and the stator in the axial direction.
  • the change in cavity volume is suppressed by the change in the amount of eccentricity, it is possible to transfer in a more stable state.
  • the volumes of the plurality of cavities formed between the rotor and the stator by inserting the rotor through the stator are equal.
  • the fluid to be transported is less likely to expand and contract in each cavity, and a stable transport state can be obtained.
  • the position adjusting member has a hollow cylindrical shape, and its inner peripheral surface is formed in the same or similar female screw shape as the inner peripheral surface of the through hole of the stator.
  • the relative positional relationship between the rotor and the stator in the axial direction can be changed, and the pump has an additional function such as a defoaming function depending on the size of the inner diameter of the position adjusting member. Can be done.
  • the relative positional relationship of the stator with respect to the rotor in the axial direction can be freely set by the position adjusting member.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the position adjusting member is replaced from FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which the position adjusting member is attached.
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the first embodiment includes a rotor 1, a stator 2, a casing 3, an end stud 4, and a position adjusting member 5.
  • the rotor 1 is a shaft body made of a metal material such as stainless steel with n-1 threads and a single-stage or multi-stage male screw shape. Further, the rotor 1 is formed so as to form a virtual cone as a whole from one end to the other end (see FIG. 3).
  • the stator 2 has a hollow tubular shape extending from one end to the other end, and is made of an elastic material such as rubber or resin (for example, silicon rubber or fluororubber) that is appropriately selected according to the fluid to be conveyed. ..
  • the through hole 2a of the stator 2 has n rows and has a single-stage or multi-stage female screw shape, and the rotor 1 is inserted therethrough.
  • the through hole 2a is formed so as to have a virtual conical shape as a whole from one end to the other end according to the shape of the rotor 1 (see FIG. 3).
  • the shape of the cross section of the through hole 2a is an oval, but its inner diameter (cross-sectional area) gradually decreases from one end to the other end (from the right side to the left side in the figure).
  • a plurality of transport spaces (cavities) 13 are formed between the inner surface of the through hole 2a of the stator 2 and the outer surface of the rotor 1.
  • the volume of each transport space 13 is the same.
  • an outer cylinder 6 made of a metal material such as stainless steel is mounted on the outer peripheral surface of the stator 2 to prevent the stator 2 from being deformed radially outward.
  • the axis of the rotor 1 and the axis of the stator 2 are eccentric, and the amount of eccentricity increases from one end to the other. As a result, the volume of each transport space 13 is the same.
  • the rotor 1 and the stator 2 are formed so as to form a virtual cone as a whole. Therefore, when the rotor 1 is moved relatively to the left with respect to the stator 2, the contact pressure between the inner surface forming the through hole 2a of the stator 2 and the outer surface of the rotor 1 increases. As a result, the tightening allowance of the stator 2 with respect to the rotor 1 can be increased. On the contrary, if the rotor 1 is moved to the right side relative to the stator 2, the tightening allowance of the stator 2 with respect to the rotor 1 can be reduced.
  • the outer diameter of the rotor 1 and the inner diameter of the through hole 2a of the stator 2 are configured to be gradually reduced from one end to the other end, but even if at least one of them is formed as such. Good.
  • the casing 3 is made of a metal material such as stainless steel and has a hollow tubular shape, and one end of the casing 3 is connected to one end of the stator 2.
  • a stepped connection receiving portion 7 having an enlarged inner diameter is formed on one end surface of the casing 3.
  • One end of the outer cylinder 6 and the connecting portion 11 of the position adjusting member 5 described later are connected to the connecting receiving portion 7.
  • a connecting pipe (not shown) is connected to the casing 3 to supply a fluid.
  • a joint portion 8 is arranged in the casing 3.
  • a drive shaft (not shown) extending from the drive source is connected to one end side of the joint portion 8.
  • a rotor 1 is connected to the other end of the joint portion 8. As a result, the driving force from the drive source is transmitted to the rotor 1, and the rotor 1 is rotationally driven.
  • the end stud 4 is made of a metal material such as stainless steel, and one end thereof is connected to the other end side of the stator 2.
  • a stepped connection receiving portion 9 having an enlarged inner diameter is formed on one end surface of the end stud 4.
  • the other end of the outer cylinder 6 and the connecting portion 11 of the position adjusting member 5, which will be described later, are connected to the connecting receiving portion 9. Further, the end stud 4 constitutes an outlet for discharging the fluid flowing through the through hole 2a of the stator 2.
  • the position adjusting member 5 is made of a metal material such as stainless steel and has a hollow tubular shape, and is arranged between one end of the outer cylinder 6 and one end of the casing 3 (here, four position adjusting members 5). Is connected.).
  • One end opening of the position adjusting member 5 is composed of a stepped connection receiving portion 10 having an increased inner diameter.
  • the other end opening of the position adjusting member 5 is composed of a stepped connecting portion 11 having a smaller outer diameter.
  • the position adjusting members 5 are connected to each other in a sealed state by connecting the connecting portion 11 to the connecting receiving portion 10 via the packing 12.
  • the position adjusting member 5 and the casing 3 are connected in a sealed state by connecting the connecting receiving portion 7 of the casing 3 to the connecting portion 11 of the position adjusting member 5 via the packing 12.
  • the position adjusting member 5 and the outer cylinder 6 are connected by connecting one end of the outer cylinder 6 to the connection receiving portion 10 of the position adjusting member 5.
  • a part of the stator 2 is interposed between the connection receiving portion 10 of the position adjusting member 5 and one end of the outer cylinder 6 to bring the seal into a sealed state.
  • the position adjusting member 5 can be replaced between the end stud 4 and the stator 2.
  • the position adjusting member 5 and the end stud 4 are connected in a sealed state by connecting the connecting portion 11 of the position adjusting member 5 to the connecting receiving portion 9 of the end stud 4 via the packing 12. Further, the position adjusting member 5 and the outer cylinder 6 of the stator 2 are connected by connecting the other end of the outer cylinder 6 to the connection receiving portion 10 of the position adjusting member 5. At this time, a part of the stator 2 is interposed between the connection receiving portion 10 of the position adjusting member 5 and the other end of the outer cylinder 6 to bring the seal into a sealed state.
  • the rotor 1 and the stator 2 are exactly in a state where the four position adjusting members 5 are connected between the stator 2 and the casing 3. It is used so that the desired tightening allowance can be obtained between.
  • the fluid supplied in the casing 3 is conveyed between the stator 2 and the rotor 1. It is conveyed to the end stud 4 side via the space (cavity) 13.
  • the rotor 1 that is in sliding contact with the inner surface forming the through hole 2a of the stator 2 is changed to a portion having a large cross-sectional area, and can be modified so that the tightening allowance of the stator 2 with respect to the rotor 1 is large.
  • the remaining position adjusting member 5 located between the stator 2 and the casing 3 may be sequentially removed and replaced between the stator 2 and the end stud 4.
  • the worn state of the stator 2 may be visually observed for the state of transport of the fluid, or may be simply determined automatically based on the rotation speed of the rotor 1.
  • the tightening allowance by the stator 2 can be increased at any time. It can be improved to an appropriate one. The improvement of the tightening allowance can be continued until all the position adjusting members 5 have been replaced.
  • the conditions for obtaining a desired tightening allowance differ between the rotor 1 and the stator 2 depending on the type of fluid to be transported and the environment in which it is used. Therefore, a reference condition is determined, and between the stator 2 and the casing 3 and between the stator 2 and the end stud 4 so that the rotor 1 and the stator 2 are at positions where a desired tightening allowance can be obtained at that time.
  • the position adjusting member 5 may be attached to each of the above.
  • the ambient temperature when the ambient temperature is higher than a certain reference temperature (normal temperature of 15 ° C. to 25 ° C., for example, 20 ° C.), it is necessary to consider expansion of the casing 2 and the like.
  • the number of the position adjusting members 5 between the 2 and the casing 3 may be increased to move the rotor 1 to the right side in the drawing with respect to the stator 2.
  • the number of the position adjusting members 5 between the stator 2 and the end stud 4 is increased to prevent the stator 2 from being tightened with respect to the rotor 1. It should be.
  • the number of the position adjusting members 5 between the stator 2 and the casing 3 is increased to increase the number of the rotors with respect to the stator 2.
  • the tightening allowance may be suppressed and the fluid may be easily transported.
  • the fluid has a lower viscosity than a certain reference viscosity, conversely, the number of position adjusting members 5 between the stator 2 and the end stud 4 is increased to increase the tightening allowance, and the fluid from the transport space 13 is increased. You should try to prevent leakage.
  • the tightening allowance of the stator 2 with respect to the rotor 1 can be reduced by simply changing the mounting location of the position adjusting member 5 from between the stator 2 and the casing 3 to between the stator 2 and the end stud 4. It can be restored to its original state.
  • the tightening allowance of the stator 2 with respect to the rotor 1 can be set to an appropriate value according to the difference in conditions such as the viscosity of the fluid and the ambient temperature. It is possible to maintain a good state of transport of the fluid.
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the second embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and differs only in the following points.
  • the rotor 1 is configured to have the same cross-sectional area from one end to the other end. Further, the through hole 2a of the stator 2 is also configured to have the same cross-sectional area from one end to the other end.
  • the rotor 1 has a first region located in the through hole 2a of the stator 2 and a second region located in the position adjusting member 5 at the initial stage of use.
  • the uniaxial eccentric screw pump when a part of the rotor 1 is damaged by the fluid, for example, the position adjusting member 5 is replaced and the stator 2 is replaced as shown in FIG. The position where the rotor 1 is in sliding contact with the rotor 1 is changed. As a result, the transport of the fluid can be restored to an appropriate state.
  • the volume of the transport space 13 can be reduced or increased in the axial direction by shifting the position of the rotor 1 in the axial direction. Can be done. For example, when the center of rotation of the rotor 1 is gradually brought closer to the axial center of the stator 2 in the axial direction of the stator 2 toward the transfer direction of the fluid, the rotor 1 is moved in the transfer direction. Therefore, the ratio of the cross-sectional area occupied by the transport space 13 can be reduced. That is, the volume of the transport space 13 can be gradually reduced in the transport direction. Further, by moving the rotor 1 in the direction opposite to the transport direction, the ratio of the cross-sectional area occupied by the transport space 13 can be increased.
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the third embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment and the second embodiment, and differs only in the following points.
  • the rotor 1 is configured to have the same cross-sectional area from one end to the other end.
  • the through hole 2a of the stator 2 is also configured to have the same cross-sectional shape from one end to the other end.
  • the length of the stator 2 is different in that it is set longer than that of the second embodiment.
  • the length of the stator 2 is set to about three times that of the second embodiment.
  • the rotor 1 in the initial stage, the rotor 1 is inserted only on one end side of the stator 2 (here, about 2 pitches indicated by the arrows in the figure). Then, when the stator 2 becomes worn, the position adjusting member 5 between the stator 2 and the casing 3 is removed and replaced between the stator 2 and the end stud 4 as shown in FIG. 7, whereby the rotor into the stator 2 is inserted.
  • the insertion amount of 1 is further increased (here, the position of the through hole 2a is changed from the position of about 2 pitches to the position of about 3 pitches).
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the fourth embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and differs only in the following points.
  • the cross-sectional area of the rotor 1 is formed so as to gradually decrease from one end to the other end (from the right side to the left side in the drawing) (the rotor 1 is actually the first one).
  • the n-1 line is formed in a single-stage or multi-stage male screw shape.
  • the cross-sectional area of the through hole 2a of the stator 2 is the same.
  • the transport space 13 when the rotor 1 is rotated to transport the fluid, the transport space 13 gradually increases toward the downstream side, so that the transport space 13 is in a negative pressure state.
  • the dissolved gas (gas) dissolved in the fluid can be precipitated and removed as bubbles.
  • the position adjusting member 5 arranged between the end stud 4 and the stator 2 is moved to the stator 2 in order to further bring the transport space 13 into a negative pressure state to make it easier to generate air bubbles.
  • the rotor 1 is retracted with respect to the stator 2 to increase the volume of the transport space 13 (not shown in FIG. 9), making it easier to remove the dissolved gas (gas) dissolved in the fluid. Can be done.
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the fifth embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and differs only in the following points.
  • the rotor 1 is formed so that the cross-sectional area gradually increases from one end to the other end (from the right side to the left side in the figure).
  • the cross-sectional area of the through hole 2a of the stator 2 is the same.
  • the uniaxial eccentric screw pump when the rotor 1 is rotated to convey the fluid, if the fluid contains air bubbles, the fluid is pressurized and dissolved in the fluid. Can be done. Then, in order to further pressurize the fluid and dissolve the air bubbles in the fluid, the position adjusting member 5 arranged between the end stud 4 and the stator 2 is shown as the stator 2 as shown in FIG. Can be replaced with a casing that does not. As a result, the tip side having a large outer diameter of the rotor 1 can be moved into the through hole 2a (not shown in FIG. 11) of the stator 2, and the volume of the transport space 13 is reduced to further reduce air bubbles. It is possible to make it easier to dissolve in the fluid.
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the sixth embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and differs only in the following points.
  • the position adjusting member 5 can be detachably provided at the free end, in the middle, at the base (connecting portion with the joint portion 8), and in the middle of the joint portion 8.
  • the position for attaching / detaching the position adjusting member 5 may be any three of these four locations, two locations, or one location.
  • FIG. 13 shows an example in which the position adjusting member 5 is detachably provided at the connecting portion between the rotor 1 and the joint portion 8.
  • the connecting portion 15 is connected by a joint pin 14.
  • the shaft portion 15a protrudes from the end surface of the connecting portion 15, and a through hole 15b is formed in the center thereof.
  • an engaging hole 1a is formed at one end of the rotor 1, and the shaft portion 15a of the connecting portion 15 is inserted.
  • a key groove is formed between the shaft portion 15a and the engagement hole 1a, and the key 16 is arranged therein.
  • the shaft portion 15a bulges toward the outer diameter side, and the outer peripheral surface of the shaft portion 15a of the connecting portion 15 is pressed against the inner peripheral surface of the engaging hole 1a of the rotor 1. Both are linked. Further, the presence of the key 16 prevents the rotor 1 from rotating with respect to the connecting portion 15.
  • the position adjusting member 5 may be arranged between the connecting portion 15 and the rotor 1. In this case, the key 16 may be replaced to prevent rotation between the position adjusting member 5 and the shaft portion 15a of the connecting portion 15.
  • the cross-sectional area of the rotor 1 in the cross section is configured to become thicker toward the base end, the pressure contact force between the inner surface forming the through hole 2a of the stator 2 and the outer surface of the rotor 1 is increased. Can be enhanced.
  • FIG. 15 shows an example in which the position adjusting member 5 is detachably provided on the rotor 1.
  • the tip end portion and a part of the base end side of the rotor 1 are composed of position adjusting members 5, and these are fixed by bolts 17 inserted from the tip end side of the rotor 1.
  • one pitch of the rotor 1 is composed of one position adjusting member 5.
  • the position adjusting member 5 provided at the tip end portion of the rotor 1 may be removed and replaced with the base end side.
  • the sliding contact position of the rotor 1 with respect to the stator 2 can be shifted by one pitch from the tip end side to the base end side.
  • the cross-sectional area of the rotor 1 in the cross section is configured to become thicker toward the base end, the pressure contact force between the inner surface forming the through hole 2a of the stator 2 and the outer surface of the rotor 1 is increased. Can be enhanced.
  • FIG. 17 shows an example in which the position adjusting member 5 is detachably provided on the joint portion 8.
  • a part of the joint portion 8 is composed of a position adjusting member 5 which is connected to and separable from each other.
  • Each position adjusting member 5 has a screw portion 5a at the center of one end surface and a screw hole 5b at the center of the other end surface. By screwing the screw portion 5a into the screw hole 5b, the position adjusting members 5 can be connected to each other. By increasing the number of the position adjusting members 5 to be connected, the rotor 1 can be moved to the tip side in the axial direction with respect to the stator 2.
  • one position adjusting member 5 is added to the three position adjusting members 5 connected in FIG. 17, and a total of four are connected.
  • the rotor 1 can be moved by one axial length of the position adjusting member 5.
  • the cross-sectional area of the rotor 1 in the cross section is configured to become thicker toward the base end, the pressure contact force between the inner surface forming the through hole 2a of the stator 2 and the outer surface of the rotor 1 is increased. It becomes possible to increase.
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the seventh embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and differs only in the following points.
  • the axial lengths of the position adjusting members 5 are different.
  • the position adjusting member 5 is composed of four members from the first to the fourth position adjusting members, and the ratio of the lengths in the axial direction thereof is 1: 2: 3: 4.
  • the number, length, and length ratio of the position adjusting members 5 can be freely set.
  • the degree of freedom in adjusting the position of the rotor 1 with respect to the stator 2 can be further increased by appropriately combining the position adjusting members 5. That is, from the initial state in which the fourth position adjusting member 5-4 is interposed between the stator 2 and the casing 3 in order from the first position adjusting member 5-1, only the first position adjusting member 5-1 ends with the stator 2. Replace between studs 4. Hereinafter, only the second position adjusting member 5-2, the third position adjusting member 5-3, and the fourth position adjusting member 5-4 are replaced in order. After that, it is replaced with a combination of each position adjusting member 5. As a result, the range of position adjustment of the rotor 1 can be widened as compared with the case where all the rotors have the same length.
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the eighth embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and differs only in the following points.
  • the position adjusting member 5 is composed of a tubular portion 5A made of a metal material such as stainless steel and an inner diameter portion 5B made of the same material as the stator 2 arranged on the inner diameter side thereof. There is.
  • the inner diameter portion 5B is formed with a single-stage or multi-stage female screw-shaped through hole 5C having n rows similar to the stator 2.
  • the through hole 5C of the position adjusting member 5 may have an inner diameter smaller than that of the stator 2, and the position adjusting member 5 may be arranged between the stator 2 and the end stud 4.
  • the fluid is pressurized. It is possible to obtain a structure in which the remaining bubbles are dissolved in the fluid.
  • the through hole 5C of the position adjusting member 5 has an inner diameter larger than that of the stator 2, and the position adjusting member 5 can be arranged between the stator 2 and the end stud 4. According to this, in addition to adjusting the positional relationship between the rotor 1 and the stator 2 in the axial direction by simply mounting the position adjusting member 5 without performing any special processing on the stator 2, it is dissolved in the fluid.
  • the uniaxial eccentric screw pump according to the ninth embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and differs only in the following points.
  • the position adjusting member 5 can be divided into a plurality of parts in the circumferential direction.
  • the position adjusting member 5 is composed of a first position adjusting unit 18 and a second position adjusting unit 19 which are divided into two in the circumferential direction.
  • Both the first position adjusting portion 18 and the second position adjusting portion 19 have a semi-cylindrical shape, and an extending portion 20 extending radially outward is formed on the facing surface.
  • the extending portions are connected to each other by bolts 17 via packing 12. According to this configuration, only the position adjusting member 5 can be easily attached / detached by simply tightening or loosening the bolt 17.
  • the position adjusting members 5 of 1 to 4 are provided, but the number thereof is not particularly limited and may be 5 or more.
  • the position adjusting member 5 may be attached / detached only between the stator 2 and the casing 3 or between the stator 2 and the end stud 4.
  • the position adjusting member 5 is made of metal, but it can also be made of synthetic resin or rubber. If it is made of synthetic resin or rubber, it can be easily removed by simply cutting it without the need for disassembling the pump. Further, if the position adjusting member 5 is divided into a plurality of parts in the circumferential direction as described above, the pump itself does not need to be disassembled even in the mounting work of the position adjusting member 5.
  • the volume of the transport space 13 is increased toward one end by gradually decreasing or increasing the pitch of the screw shapes of the rotor 1 and the stator 2 toward one end. It can be increased or decreased.
  • the outer diameter dimension of the rotor 1 is gradually decreased toward the end stud 4, but it may be gradually increased. Further, in the above embodiment, the amount of eccentricity of the rotor 1 with respect to the stator 2 is increased toward the end stud 4, but it may be decreased.
  • the position adjusting member 5 is attached between the stator 2 and the casing 3, but the position adjusting member 5 may be attached by dividing the casing 3 and attaching the position adjusting member 5 between them. Further, the position adjusting member 5 can be attached to the end portion or the middle of the stator 2. In short, the position adjusting member 5 may be detachably provided at the end or in the middle of at least one of the rotor 1, the stator 2, the casing 3, and the joint portion 8. It is also possible to provide the position adjusting member 5 on each of the rotor 1 and the casing 3, the stator 2 and the casing 3, and the like.
  • FIG. 22 is a vertical cross-sectional view of the stator 2.
  • the inner surface of the outer cylinder 6 made of a metal material such as stainless steel is n-row and is formed in a single-stage or multi-stage female screw shape.
  • the stator 2 made of an elastic material such as rubber having a larger coefficient of thermal expansion than the outer cylinder 6 has the same thickness in the cross section at any position, and the thickness of each cross section shifted in the axial direction is also the same. It is formed to have a uniform thickness as a whole so that it is the same in all cross sections.
  • the tightening allowance for the rotor 1 does not vary even when the temperature of the fluid or the ambient atmosphere changes. That is, since the thickness of the stator 2 in the cross section is the same at any position, the pressure contact force does not increase or decrease at any position in the cross section with respect to the outer surface of the rotor 1. .. Further, since the thickness is the same regardless of the cross section in the axial direction of the stator, when the rotor 1 rotates, the friction becomes large or small at any position in the axial direction. There is nothing to do.
  • the value of the thickness of the stator 2 may be determined according to the magnitude of the temperature change of the fluid and the ambient atmosphere. That is, if it is used under a condition where the temperature change is large, the thickness may be set thin, and if it is used under a condition where the temperature change is small, the thickness may be increased.

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Abstract

一軸偏心ねじポンプは、雄ねじ型の軸体からなるロータ１と、前記ロータ１が挿通される雌ねじ型の貫通孔２ａを有するステータ２と、前記ステータ２の一端側に接続されるケーシング３と、前記ステータ２の他端側に接続されるエンドスタッド４と、前記ステータ２の前記ロータ１に対する軸方向の相対位置を調節する位置調節部材５とを備える。

Description

一軸偏心ねじポンプ
　本発明は、一軸偏心ねじポンプに関する。
　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）。
　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。
米国特許第９１０９５９５号明細書
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　前記位置調節部材を複数備えるのが好ましい。
　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。
　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。
　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。
　前記ロータの偏心量が軸方向に変化するのが好ましい。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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１５に位置調節部材を追加した状態を示す断面図である。 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１７に位置調節部材を追加した状態を示す断面図である。 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。 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。 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。 他の実施形態に係るステータの断面図である。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
（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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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

Claims (13)

  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、
    を備える、一軸偏心ねじポンプ。
  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。
  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。
  4. 　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、請求項１から３のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　前記位置調節部材を複数備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
  8. 　前記位置調節部材の軸方向の長さは同一である、請求項７に記載の一軸偏心ねじポンプ。
  9. 　前記ロータの偏心量が軸方向に変化する、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。
  10. 　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９のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
  11. 　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、請求項９又は１０に記載の一軸偏心ねじポンプ。
  12. 　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１１に記載の一軸偏心ねじポンプ。
  13. 　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、請求項１から４又は７から１２のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
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