(57)【要約】【課題】吸込口と吐出口との間に羽根以外の部品を極力減らし、かつ小型化する場合でも加工精度を要求しないラインポンプを提供する。【解決手段】ラインポンプ１０は、吸込口１２ａと吐出口２４ａとを一直線上に配置したハウジング（吸込側ハウジング１２，吐出側ハウジング２４およびフィルム１６）と、ハウジング内でベアリング１４，２２によって回転自在に軸２０ｃ支され被駆動用の磁性体を備えた円筒形状のローター１８と、ローター１８の筒内に固定され円筒体２０ｂの内壁面に羽根２０ａを一体形成したファン２０と、ハウジングの周囲に配置され、ローター１８に備えた磁性体に対向して設けられた駆動部とを有する。吸込口１２ａと吐出口２４ａとの間には羽根２０ａしかないので、ステーター２６は低出力で足りる。小型化する場合には羽根２０ａ以外の部品が流体の通路に存在しないので、加工精度を要求しない。【選択図】図１
2009270512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吐出口とを一直線上に配置したハウジングと、
前記ハウジング内で回転自在に軸支された円筒形状のローターと、
前記ローターの筒内に固定され、円筒体の内壁面に羽根を一体形成したファンと、
前記ハウジングの周囲に配置され、前記ローターに対向して設けられた駆動部とを有するラインポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載したラインポンプであって、
羽根は、軸を有しない螺線状スクリューに形成したラインポンプ。
【請求項３】
請求項１または２に記載したラインポンプであって、
ファンの内径は、吸込口および吐出口の口径とほぼ同じに形成したラインポンプ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載したラインポンプであって、
ローターとファンとを一体形成したラインポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングの周囲に配置された駆動部がローターを駆動することによって羽根を回転させるラインポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸込口と吐出口とを一直線上に配置した従来のラインポンプとしては、簡単な構造で寸法精度を確保するため、ローターを回転自在に支持する固定軸の保持部が中央部に設けられた隔壁を備えた技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２０００−２７４３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、吸込口と吐出口との間に羽根以外の部品（特許文献１の例では保持部１６や整流板３等）が存在すると、当該部品が流体（例えば水や油等）の流れを阻害する抵抗力となる。よって、一定の流量を得るには、抵抗力に抗する駆動力を加えて羽根を回転させる必要がある。したがって、高出力の駆動部が必要になるだけでなく、高回転させる羽根の劣化、及び軸受機構の劣化も早まる。
【０００４】
また、ポンプ自体を小型化する場合には、羽根だけでなく、羽根以外の部品も含めて小型化しなければならない。流体の通路に固定軸とその軸受が存在する場合には、軸外径と軸受の内径の嵌め合い公差も小さくせざるを得ず、これらを加工する加工精度が要求される。したがって、部品点数が多いだけでなく、各部品の加工費用が高額になるので、ラインポンプ全体のコストも高くなる。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、吸込口と吐出口との間に羽根以外の部品を極力減らし、かつ小型化する場合でも加工精度を要求しないラインポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）課題を解決するための手段（以下では単に「解決手段」と呼ぶ。）１は、吸込口と吐出口とを一直線上に配置したハウジングと、前記ハウジング内で回転自在に軸支された円筒形状のローターと、前記ローターの筒内に固定され円筒体の内壁面に羽根を一体形成したファンと、前記ハウジングの周囲に配置され前記ローターに対向して設けられた駆動部とを有することを要旨とする。
【０００７】
解決手段１によれば、吸込口と吐出口との間には、ファンにおける円筒体の内壁面に一体形成した羽根しかない。流体（例えば水や油等）の流れを阻害する部品が羽根以外に無いので、駆動部は低出力で足り、高回転させる必要も無いので羽根の寿命及び軸受機構の寿命を従来よりも長く延ばせる。
また、小型化する場合には羽根以外の部品が流体の通路に存在しないので、加工精度を要求しない。よって部品点数が少なくなるだけでなく、各部品の加工費用を低く抑えられるので、ラインポンプ全体のコストも安くなる。
なお、ハウジング内でローターを軸支する構成は任意であって、例えばベアリング等のような軸受機構，ゲル剤等のような液状物質，板バネ等のような弾性体，流体の圧力を利用する機構などが該当する。また、ファンにおける円筒体の内壁面に一体形成する羽根は、目的とする流体の種類に応じて１枚でもよく、複数枚でもよく、形状も任意である。
【０００８】
（２）解決手段２は、解決手段１に記載したラインポンプであって、羽根は、軸を有しない螺線状スクリューに形成したことを要旨とする。
【０００９】
解決手段２によれば、羽根は軸を有しないので、軸を有する場合に比べて流体の流れを阻害しない。また羽根を螺線状スクリューに形成すればよいので、小型化する場合でも加工精度が要求されず、加工費用が低く抑えられる。
【００１０】
（３）解決手段３は、解決手段１または２に記載したラインポンプであって、ファンの内径は、吸込口および吐出口の口径とほぼ同じに形成したことを要旨とする。
【００１１】
解決手段３によれば、ファンの内径（具体的にはファンを構成する円筒体の内径）を吸込口および吐出口の口径とほぼ同じに形成したので、凹凸が少なくなる分は抵抗力も少なくなる。よって抵抗力も少なくなる分、駆動部の出力も低く抑えることができる。
【００１２】
（４）解決手段４は、解決手段１から３のいずれか一項に記載したラインポンプであって、ローターとファンとを一体形成したことを要旨とする。
【００１３】
解決手段４によれば、ローターとファンとを一体形成したので、部品点数が減って組み立てが容易になり、ラインポンプ全体のコストもさらに安く抑えることができる。
なお、一体形成する部品が被駆動用の磁性体（磁石を含む）を備える必要がある場合には、樹脂材料と磁性体粉末材料とを混合して成形（例えば射出成形法，圧縮成形法，押し出し成形法等）したプラスチックマグネットを用いるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来に比べて吸込口と吐出口との間に羽根以外の部品を極力減らしたので、駆動部は低出力で足り、高回転させる必要も無いので羽根の寿命及び軸受機構の寿命を従来よりも長く延ばせる。また、小型化する場合には加工精度を要求しないので、各部品の加工費用が低く抑えられ、ラインポンプ全体のコストも安くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。図１には、ラインポンプの全体構成例を模式的に斜視図で表す。ステーターを除くラインポンプの部分構成例について、図２（Ａ）には平面図を表し、図２（Ｂ）には側面図を表し、図２（Ｃ）には底面図を表す。図３には、図２（Ｂ）のIII−III線断面図を表す。
【００１６】
図１から図３に表すラインポンプ１０は、ハウジング、ベアリング１４，２２、ローター１８、ファン２０、ステーター２６などを有する。ハウジングは、吸込側ハウジング１２、フィルム１６および吐出側ハウジング２４を有し、後述する吸込口１２ａと吐出口２４ａとを一直線上に配置して構成される（図２（Ｂ）と図３を参照）。
【００１７】
吸込側ハウジング１２は、ハウジング本体１２ｄに対して吸込口１２ａおよびプレート１２ｂを備える。ハウジング本体１２ｄの周縁には、吸込口１２ａとは反対側に凸状に張り出した張出部１２ｅを備える。この張出部１２ｅから外径方向に向かって所定数（本例では２）のプレート１２ｂを備える。プレート１２ｂには締結部材（例えばネジやボルト等）を通してステーター２６に固定するための穴１２ｃを設ける。
【００１８】
吸込側ハウジング１２と同等に形成される吐出側ハウジング２４は、ハウジング本体２４ｄに対して吐出口２４ａおよびプレート２４ｂを備える。ハウジング本体２４ｄの周縁には張出部２４ｅを備え、当該張出部２４ｅにはプレート１２ｂに対応した数のプレート２４ｂを備え、プレート２４ｂには穴２４ｃを設ける。
【００１９】
フィルム１６は、張出部１２ｅの内壁と張出部２４ｅの内壁との間を架設するように接着して設けられ（図３を参照）、さらにステーター２６の内壁面とも接着する。このフィルム１６は、吸込口１２ａから吐出口２４ａに向かって流れる流体が外部に漏れるのを防ぐシール機能を果たす。
【００２０】
ベアリング１４は、上述した張出部１２ｅと、後述するローター１８に設けられた段差部１８ａとで形成される第１の収容部に収容される（図３を参照）。同様にベアリング２２は、上述した張出部２４ｅと、後述するローター１８に設けられた段差部１８ｂとで形成される第２の収容部に収容される（図３を参照）。これらのベアリング１４，２２は、いずれもローター１８を回転自在に軸支する軸受機構に相当する。
【００２１】
円筒形状に形成されたローター１８は、ベアリング１４，２２を収容するための段差部１８ａ，１８ｂを両端面にそれぞれ備え、ハウジング内で回転自在に軸支される。このローター１８は、ステーター２６で発生させた磁力を受けて回転可能な材質（例えばアルミニウム等の金属）の部材を加工して形成される。すなわち、本例ではステーター２６やローター１８等をクマドリ型モータのように配置している。
【００２２】
ファン２０は、ローター１８の筒内（内壁面）に固定される。固定方法は任意であって、例えば接着や溶着、ネジ止め等が該当する。このファン２０は円筒体２０ｂと羽根２０ａとで構成され（図３を参照）、円筒体２０ｂの内壁面に羽根２０ａを配置して一体形成する。羽根２０ａの形状は任意であるが、図３の例では径が小さい軸２０ｃをほぼ中心に有する。また図３に表すファン２０の直径「Ｄ４」は、吸込口１２ａおよび吐出口２４ａの口径「Ｄ２」よりも大きく形成している。なお、軸２０ｃによって流体の流れを阻害しないようにするため、二点鎖線で図示する円錐形状のヘッド２０ｄを軸２０ｃの端部（一端または両端）に備えるのが望ましい。
【００２３】
駆動部に相当するステーター２６は、ハウジングの周囲に配置され、ローター１８に対向して設けられる。このステーター２６は穴２６ａや収容部２６ｂ等を有する（図１を参照）。収容部２６ｂの内壁には、フィルム１６が接着されており、ファン２０を筒内に固定したローター１８等を収容する。穴２６ａは穴１２ｃ，２４ｃと軸心を合わせ、締結部材を通して上述したハウジング等を固定する。
なお、図１に表すステーター２６の上面側に吸込側ハウジング１２を取り付け、同じく下面側に吐出側ハウジング２４を取り付ける。
【００２４】
上述の部品で構成されるラインポンプ１０は、ステーター２６に磁力を発生させて、ローター１８を回転させる。ローター１８が回転すれば、筒内に固定したファン２０の羽根２０ａも回転するので、吸込口１２ａから流体を吸い込んで吐出口２４ａに吐き出す。なお、ステーター２６に発生させる磁力の大きさを制御することにより、ローター１８の回転速度（ひいては流体の流量）を制御することも可能になる。
【００２５】
上述した実施の形態によれば、ローター１８の筒内にファン２０を固定し、当該ファン２０は円筒体２０ｂの内壁面に羽根２０ａを一体形成する構成とした（図３を参照）。この構成によれば、吸込口１２ａと吐出口２４ａとの間には、ファン２０における円筒体２０ｂの内壁面に一体形成した羽根２０ａしかない。流体の流れを阻害する部品が羽根２０ａ以外に無いので、ステーター２６は低出力で足り、高回転させる必要も無い。したがって、羽根２０ａの寿命及び上述の軸受機構の寿命を従来よりも長く延ばせる。
【００２６】
また、小型化する場合には羽根２０ａ以外の部品が流体の通路に存在しないので、加工精度を要求しない。よって部品点数が少なくなるだけでなく、各部品の加工費用を低く抑えられるので、ラインポンプ１０全体のコストも安くなる。
【００２７】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【００２８】
（１）上述した実施の形態では、径が小さい軸２０ｃを備えた羽根２０ａを円筒体２０ｂの内壁面に配置して一体形成したファン２０を用いた（図３を参照）。この形態に代えて、軸を有しない羽根を備えたファンを用いてもよい。例えば図４に表すファン２０は、螺線状スクリューのような羽根２０ｅを円筒体２０ｂの内壁面に配置して一体形成する構成である。ここで図４（Ａ）には側面図（外観図）を表し、図４（Ｂ）には図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図を表す。図４（Ｂ）に表すファン２０を用いてラインポンプ１０を構成すれば、軸を有するファンに比べて流体の流れを阻害しない。また、小型化する場合でも羽根以外の部品（例えば特許文献１における固定軸や軸受等）が流体の通路に存在しないので加工精度が要求されず、加工費用が低く抑えられる。
【００２９】
（２）上述した実施の形態では、１枚（１条）の羽根２０ａを円筒体２０ｂを円筒体２０ｂの内壁面に配置して一体形成したファン２０を用いた（図３を参照）。この形態に代えて、複数枚（複数条）の羽根を備えたファンを用いてもよい。例えば図５に表すファン２０は、螺線状スクリューのような２枚（２条）の羽根２０ｆを円筒体２０ｂの内壁面に配置して一体形成する構成である。ここで図５（Ａ）には側面図（外観図）を表し、図５（Ｂ）には図５（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図を表す。図５（Ｂ）に表すファン２０を用いてラインポンプ１０を構成すれば、軸を有するファンに比べて流体の流れを阻害しないばかりでなく、１枚の羽根に比べて同一回転速度で吐出圧力を高めたり、粘度が高い流体（例えば油等）を吐出しやすくなる。また、小型化する場合でも羽根以外の部品が流体の通路に存在しないので加工精度が要求されず、加工費用が低く抑えられる。
【００３０】
（３）上述した実施の形態では、ファン２０の直径と、吸込口１２ａおよび吐出口２４ａの口径とを異ならせる構成とした（図３を参照）。この形態に代えて、ファン２０の直径と、吸込口１２ａおよび吐出口２４ａの口径とをほぼ同じにする構成としてもよい。例えば図３と同様の断面図で表す図６では、吸込口１２ａおよび吐出口２４ａの口径を、ファン２０の直径「Ｄ４」と同じになるように構成している。図６に表す吸込口１２ａおよび吐出口２４ａを用いてラインポンプ１０を構成すれば、吸込口１２ａから吐出口２４ａまでの凹凸が少なくなる分は抵抗力も少なくなる。よって抵抗力が少なくなる分、ステーター２６の出力（ひいては消費電力）も低く抑えることができる。
【００３１】
（４）上述した実施の形態では、ローター１８とファン２０とを別体に形成し（図１を参照）、ローター１８の筒内（内壁面）にファン２０を固定する構成とした（図３を参照）。この形態に代えて、ローターとファンとを一体形成する構成としてもよい。例えば図１と同様の斜視図で表す図７では、ラインポンプ１０の構成要素として、ローターとファンとを一体形成したファン付ローター２８を用いている。ファン付ローター２８は、ローター１８の段差部１８ａ，１８ｂに相当する段差部２８ａ，２８ｂとともに、筒内（内壁面）に羽根２８ｃを固定している。図７に表すラインポンプ１０によれば、部品点数が減って組み立てが容易になり、ラインポンプ１０の製造コストもさらに安く抑えられる。
【００３２】
（５）上述した実施の形態では、ベアリング１４，２２を用いてハウジング内でローター１８を回転自在に軸支する構成とした（軸受機構；図１を参照）。この形態に代えて、他の機構を用いてハウジング内でローター１８を回転自在に軸支する構成としてもよい。他の機構としては、例えばゲル剤等のような液状物質，板バネ等のような弾性体，流体の圧力を利用する機構などが該当する。いずれの機構にせよ、ローター１８を確実に軸支するので、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００３３】
（６）上述した実施の形態では、ローター１８はアルミニウム等の金属部材を加工して形成した（図１を参照）。この形態に代えて、ステーター２６で発生させた磁力を受けて回転可能な他の材質の部材を備えるか加工して形成してもよい。他の材質の部材としては、例えば磁性体（磁石を含む）自体を加工して形成したり、磁性体以外の材質の部材で円筒体を加工して形成したうえで外周面等に磁性体を埋め込んだり、樹脂材料と磁性体粉末材料とを混合して成形（例えば射出成形法，圧縮成形法，押し出し成形法等）したプラスチックマグネットを加工するなどが該当する。いずれの材質の部材にせよ、ステーター２６で発生させた磁力を受けてローター１８が回転するので、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。なお、他の材質の部材で構成する形態は、上記形態（４）のファン付ローター２８にも同様に適用することができる。
【００３４】
（７）上述した実施の形態では、クマドリ型モータのようにステーター２６やローター１８を配置する構成とした（図１等を参照）。この形態に代えて、他型のモータ（例えばＤＣブラシレスモータ等）のようにステーター２６やローター１８（あるいはファン付ローター２８）を配置する構成としてもよい。他型のモータであっても上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ラインポンプの全体構成例を模式的に表す斜視図である。
【図２】ステーターを除くラインポンプの部分構成例を表す図である。
【図３】図２（Ｂ）に表すIII−III線断面図である。
【図４】螺線状スクリューの羽根を用いた例を表す図である。
【図５】螺線状スクリューの羽根を用いた例を表す図である。
【図６】ステーターを除くラインポンプの部分構成例を表す断面図である。
【図７】ラインポンプの全体構成例を模式的に表す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ラインポンプ
１２  吸込側ハウジング（ハウジング）
１２ａ  吸込口
１２ｅ，２４ｅ  張出部（収容部）
１４，２２  ベアリング
１６  フィルム（ハウジング）
１８  ローター
１８ａ，１８ｂ  段差部（収容部）
２０  ファン
２０ａ  羽根
２０ｂ  円筒体
２４  吐出側ハウジング（ハウジング）
２４ａ  吐出口
２６  ステーター（駆動部）
【図１】
2009270512.tif 000003
【図２】
2009270512.tif 000004
【図３】
2009270512.tif 000005
【図４】
2009270512.tif 000006
【図５】
2009270512.tif 000007
【図６】
2009270512.tif 000008
【図７】
2009270512.tif 000009