JP2015129481A - 一軸偏心ねじポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】起動トルクが低い一軸偏心ねじポンプを提供することを課題とする。【解決手段】本発明の一軸偏心ねじポンプ１によれば、ステータ４１は、そのステータ内管部材４１ａが自己潤滑性ゴムで構成されているので、長時間停止後に起動する際にドライ摺動となった場合でも、低トルクで起動することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、一軸偏心ねじポンプに関する。

一軸偏心ねじポンプとして、例えば特許文献１に開示されるものがある。この一軸偏心ねじポンプは、雌ねじ状の内面をもつ固定されたステータに、雄ねじ状のロータが内装されている。ロータは、自在継手（ユニバーサルジョイント）を介して駆動軸に連結され、駆動軸はモータに連結される。この一軸偏心ねじポンプによれば、駆動軸をモータによって回転させることにより、ステータの軸心に対してロータが回転しつつ偏心運動を行うことによって粘性液等の流体を吸込口から吸込み部に導き、吸い込まれた流体を吐出口へ圧送することができる。

特開昭５９−１５３９９２号公報（第１図）

このような一軸偏心ねじポンプは、ロータとステータで形成するシールラインからの漏れを少なくするために、ロータ外径よりもステータ内径を小さくして一定の締め代を設ける必要がある。
このため、流体を連続的に圧送している場合は、流体潤滑となるため、ステータとロータの摺動抵抗は小さいが、長時間停止後に起動する際には、ロータとステータ間の液膜が切れているため、ドライ摺動となり大きな起動トルクが必要となる。さらに、極端な場合には、ユニバーサルジョイントやロータの破断に繁がっていた。また、ドライ摺動した場合、ステータが焼き付いて損傷する恐れがあった。
そこで本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、起動トルクが低い一軸偏心ねじポンプを提供することを課題とする。

以上の課題を解決するため、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプは、雌ねじ状の内面を有する略筒状のステータと、前記ステータに内挿される雄ねじ状の螺旋部を有するロータと、を備え、前記ロータは、その回転軸線が前記ステータの中心軸線に対して偏心して配置された一軸偏心ねじポンプであって、前記ステータの内面が、ゴム分子に潤滑剤を化学吸着させた自己潤滑性ゴムで構成されていることを特徴とする。

また、上記一軸偏心ねじポンプにおいては、前記ステータは、前記ステータの内面と相似形状で且つ大きな内面を有する外筒と、前記外筒の内面に被覆された前記自己潤滑性ゴムとを備えて構成されていてもよい。
さらに、上記一軸偏心ねじポンプにおいては、前記ステータは前記中心軸線を回転軸線として回転可能に支持されており、前記ロータの回転速度の１／２の回転速度で前記ロータに従属回転するように構成されていてもよい。

本発明の一軸偏心ねじポンプは、ステータの内面が、ゴム分子に潤滑剤を化学吸着させた自己潤滑性ゴムで構成されているので、起動トルクが低い。

本発明の第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの断面図である。 本発明の第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプのステータの拡大図であり、同図（ａ）は軸線に沿った平面で切断した断面図、（ｂ）は同図（ａ）でのＺ−Ｚ断面図である。 本発明の第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプのロータの回転速度の１／２の回転速度で回転するステータの位相関係を示す図（（ａ）〜（ｌ））である。 図５の各位相関係に対応する軸方向の断面および各断面での位相関係を併せて示す図（（ａ）〜（ｌ））である。 本発明の第４実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの断面図である。

本発明に係る一軸偏心ねじポンプの実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１を軸線に沿った平面で切断した断面図である。本実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１は、雌ねじ状の内面を有する略筒状のステータ４１と、ステータ４１に内挿される雄ねじ状の螺旋部４２ａを有するロータ４２とを備えている。駆動軸８に固定したロータ４２は、その回転軸線（図１におけるＬ２）がステータ４１の中心軸線（図１におけるＬ１）から偏心して配置されている。また、ステータ４１はその中心軸線を回転軸線として回転可能に支持されており、ロータ４２の回転速度の１／２の回転速度でロータ４２に従属回転するようになっている。

また、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１は、ステータ４１の内面が、ゴム分子に潤滑剤を化学吸着させた自己潤滑性ゴムで構成されている。
詳しくは、図１に示すように、この一軸偏心ねじポンプ１は、ねじポンプ部４０を備える。そして、このねじポンプ部４０の吸込み側１４にケーシング３０が設けられている。
ケーシング３０は、自身側面（この例では回転軸線Ｌ２よりも上部）に、食品原料等の粘性液である圧送流体の吸込口１２を備える。ねじポンプ部４０のハウジング４６とケーシング３０の吐出側１４（ねじポンプ部４０の吸込み側でもある）とは、へルールクランプ４３によって着脱可能に連結されている。また、ハウジング４６の吐出側４６ｔには圧送流体の吐出部５０が締めねじ５０ａによって装着されている。

そして、上記ケーシング３０に対し、ねじポンプ部４０とは反対の側から、不図示の締めねじによって軸受部２０を内蔵するブラケット１０が連結されている。さらに、ブラケット１０の基端側（同図の右側）には、モータ２が不図示のボルトによって固定され、モータ２の出力軸３と、水平に配置された駆動軸８とが同軸に直接固定されており、モータ２が駆動軸８を駆動するようになっている。軸受部２０は、上記駆動軸８の途中部分を、軸方向に離間配置された二つの転がり軸受２２，２３によって回転自在に支持している。

また、駆動軸８の先端側であって、ケーシング３０側の端面はメカニカルシール２５によって軸封されている。
上記ねじポンプ部４０は、円筒状のハウジング４６内に、雄ねじ状の螺旋部４２ａを有するロータ４２と、雌ねじ状の内面をもつ略筒状のステータ４１とを備えている。ロータ４２は、ステンレス製（例えばＳＵＳ３１６製）であり、先端側の螺旋部４２ａと、直線状の基端部４２ｂとから構成されている。基端部４２ｂは、自在継手（以下、「ユニバーサルジョイント」と称する。）を用いることなく、上記駆動軸８の先端に直接連結されている。そして、螺旋部４２ａは、自身の回転軸線Ｌ２に対して偏心した長円形断面を有しており、この螺旋部４２ａが、雌ねじ状の内面を形成したステータ４１に内挿されている。

そして、このステータ４１の回転軸線Ｌ１に対して、上記ロータ４２の回転軸線Ｌ２は、偏心量Ｅだけ偏心して配置されている。ステータ４１は、その雌ねじ状のピッチがロータ４２の螺旋部４２ａのピッチの２倍であり、ロータ４２が回転しつつステータ４１の軸心に対して偏心運動を行うことによって、流体を吸入口である吸入口１２から吐出口である吐出口１６へ圧送可能になっている。ステータ４１は、その両端が、円環状の自己潤滑軸受４７、４８を介してハウジング４６内に回転自在に支持されている。自己潤滑軸受４７、４８は、円筒形をなす自己潤滑樹脂製のすべり軸受であり、食品衛生法に適合した樹脂もしくは金属表面に樹脂を被覆した材料から作られていることが好ましい。

ここで、本実施形態では、ステータ４１は、ステータ内管部材４１ａと、略筒状をなす金属製の外周部材４１ｄと、ステータ内管部材４１ａ及び外周部材４１ｄを軸方向の両側から挟み込むように形成された段付き形状の二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃとを有して構成されている。ステータ内管部材４１ａは、ロータ４２の先端側の螺旋部４２ａと摺接している。なお、ステータ外管４１ｂ，４１ｃを、食品衛生法に適合したステンレス製またはチタン製とすれば、食品材料等の圧送に好適に使用することができる。

そして、ステータ外管４１ｂ，４１ｃと、ステータ内管部材４１ａ及び外周部材４１ｄとは、不図示の押しねじによって固定されることで全体として一体で回転するようになっている。また、ケーシング３０とハウジング４６とには、相互が対向する側の内面に、凹の段部がそれぞれに形成されている。さらに、ステータ内管部材４１ａ及び外周部材４１ｄの外周面には、各ステータ外管４１ｂ，４１ｃによって凸の段部が形成されており、各ステータ外管４１ｂ，４１ｃの凸の段部の両端部に自己潤滑軸受４７、４８が当接されつつ外嵌され、ケーシング３０とハウジング４６とがヘルールクランプ４３によって組み付けられている。これにより、ケーシング３０とハウジング４６相互の内面に形成された凹の段部の内側面により自己潤滑軸受４７、４８の軸方向への移動を拘束しつつ、ステータ４１を回転自在に支持するように構成されている。

このような構成の一軸偏心ねじポンプ１は、上記モータ２の回転力によって駆動軸８がモータ２の出力軸３と一体で回転すると、この駆動軸８に直接接続されたロータ４２が回転する。そして、ねじポンプ部４０は、ロータ４２がその回転軸線Ｌ２を中心として回転し、ロータ４２の螺旋部４２ａの動きに伴ってステータ４１もその回転軸線Ｌ１を中心としてロータ４２の回転と同期してロータ４２の１／２の回転速度で従属回転することにより、圧送流体を吸込口１２から吐出口１６に向けて圧送するようになっている。

ステータ内管部材４１ａは、ゴム分子に潤滑剤を化学吸着させた自己潤滑性ゴムで構成されている。自己潤滑性ゴムは、未加硫ゴム組成物に、潤滑剤を加え加硫処理することにより、加硫ゴム中のゴム分子に潤滑剤が化学結合ないし化学吸着することにより得られる。その結果、自己潤滑性ゴムは従来の潤滑剤混入ゴムとは本質的に異なっている。
本実施形態で用いるゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、合成ゴム、エラストマーが適宜用いられる。合成ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＭＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体ゴム（ＥＶＡ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム等があげられる。

潤滑剤としては四フッ化エチレン重合体等のフッ素樹脂の他、一般的な潤滑剤において基油として使用される鉱物系潤滑油や合成潤滑油を使用することができる。その種類は特に限定されるものではないが、鉱物系潤滑油としては、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油、及びそれらの混合油を使用することができ、また、合成潤滑油としては、合成炭化水素油、エーテル油、及びエステル油等を使用することができる。

具体的には、合成炭化水素油としてはポリα−オレフィン油等を、エーテル油としてはジアルキルジフェニルエーテル油、アルキルトリフェニルエーテル油、アルキルテトラフェニルエーテル油等を、エステル油としてはジエステル油、ネオペンチル型ポリオールエステル油、これらのコンプレックスエステル油、芳香族エステル油、炭酸エステル油、グリセリンエステル油等を使用することができる。

これらの基油は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
このように、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１のステータ４１は、自己潤滑性ゴムで構成されたステータ内管部材４１ａを備えており、ロータ４２の先端側の螺旋部４２ａがステータ４１のステータ内管部材４１ａと摺接している。このため、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１は、潤滑剤を用いなくてもステータ内管部材４１ａ自体に一定の滑性があるため、起動トルクが低い。また、長時間停止後に起動する際にドライ摺動となった場合でも、ロータ４２に負担がかかりにくい。また、ステータ内管部材４１ａを構成する自己潤滑性ゴムは、自己潤滑性等の性能が半永久的に持続するという特徴を有しているため、上記効果が長続きする。

さらに、ステータ内管部材４１ａは、大半の金属、合成樹脂等に固着せず、非移行性に優れているという特徴を有しているため、一軸偏心ねじポンプ１の他の部品やステータ内管部材４１ａを交換する際にも便利である。
また、ステータ内管部材４１ａを構成する自己潤滑性ゴムは、毒性が無く人体に無害であるため、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１は、固形物含有液、スラリー、高粘度液等の他、牛乳、豆乳、ジャム、ドレッシング、すりみ（魚肉、鶏肉、獣肉等）、トマトペースト、焼き肉のタレなどの各種食品をはじめ、液状薬品等の医薬品、液状の化粧品を圧送する際にも問題なく使用することができる。

このステータ内管部材４１ａを構成する自己潤滑性ゴムとしては、例えば、株式会社田崎アサヒ製の自己潤滑ゴムがあげられる。具体的な商品名としては、ペンダントゴムＦＫＭ、ペンダントゴムＨＮＢＲ、ペンダントゴムＮＢＲ、ペンダントゴムＥＰＤＭ等があげられる。
次に、この一軸偏心ねじポンプ１の作用・効果について説明する。

この一軸偏心ねじポンプ１は、駆動軸８に直結された雄ねじ状のロータ４２と雌ねじ状の内面を有するステータ４１とを備え、ステータ４１が、自己潤滑軸受４７、４８を介して回転可能に支持されるとともに、回転軸線Ｌ１がロータ４２の回転軸線Ｌ２に対して偏心して配置されている。
一軸偏心ねじポンプ１は、ロータ４２が回転しつつステータ４１の中心軸線に対して偏心運動を行うことによって流体を吸入口１２から吐出口１６へ圧送する構成なので、モータ２の駆動によって出力軸３に直結されたロータ４２を回転させると、ロータ４２はその回転軸線Ｌ２を中心として回転し、ロータ４２の螺旋部４２ａの動きに伴ってステータ４１もその回転軸線Ｌ１を中心としてロータ４２の回転と同期して従属回転することにより、圧送流体を吸込口１２から吐出口１６へ圧送することができる。

そのため、ユニバーサルジョイントを用いない構成とすることができ、構造が簡単である。特に圧送流体として食品を圧送する場合においては、ユニバーサルジョイントのデッドスペースの洗浄の問題が解消されるので、駆動軸８とロータ４２との間にユニバーサルジョイントを介在させた一軸偏心ねじポンプと比べて分解組立性や清掃性・洗浄性を向上させることができる。

さらに、この一軸偏心ねじポンプ１によれば、上述したように、ステータ４１が回転可能に支持され、ロータ４２が駆動軸８に固定されるとともに該ロータ４２の回転軸線Ｌ２がステータ４１の回転軸線Ｌ１から所定の偏心量Ｅだけ偏心するように構成され、ステータ４１がロータ４２の回転速度の１／２の回転速度でロータ４２に従属回転する構成となっている。そのため、駆動軸８からロータ４２への回転力の伝達に、例えばユニバーサルジョイントを用いた一軸偏心ねじポンプに比べて、高圧運転時のロータ４２とステータ４１の接触荷重をより小さくすることができる。

特に、この一軸偏心ねじポンプ１によれば、ステータ４１は、そのステータ内管部材４１ａが自己潤滑性ゴムで構成されているので、長時間停止後に起動する際にドライ摺動となった場合でも、低トルクで起動することができる。さらに、低トルクで起動することができるため、ロータの破断が起こりにくい。また、ドライ摺動となった場合でも、ステータが焼き付きにくく損傷しにくい。
なお、本発明に係る一軸偏心ねじポンプは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。例えば、ステータ４１の回転速度は、必ずしもロータ４２の回転速度の１／２になっている必要はなく、他の回転速度でもよい。

〔第２実施形態〕
第１実施形態では、一軸偏心ねじポンプとして、ステータ４１が回転可能に支持され、ロータ４２が駆動軸８に固定されるとともに該ロータ４２の回転軸線Ｌ２がステータ４１の回転軸線Ｌ１から所定の偏心量Ｅだけ偏心するように構成され、ステータ４１がロータ４２の回転速度の１／２の回転速度でロータ４２に従属回転する構成例を示した。しかし、これに限らず、本発明は、以下の第２実施形態のように、例えばユニバーサルジョイントを用いた一軸偏心ねじポンプにも適用することができる。

図２は、第２実施形態の一軸偏心ねじポンプ１を軸線に沿った平面で切断した断面図である。第２実施形態の一軸偏心ねじポンプ１の構成、動作、及び作用効果等は、第１実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。
本実施形態は、駆動部からロータ４２への回転力の伝達にユニバーサルジョイントを用いた一軸偏心ねじポンプ１において、ロータ４２は、ステータ４１と摺接している。

すなわち、図２に示すように、この一軸偏心ねじポンプ１は、雌ねじ状の内面をもつ固定されたステータ４１に雄ねじ状のロータ４２が内装されている。雄ねじ状のロータ４２は、ユニバーサルジョイント１３を介して駆動軸８に連結され、駆動軸８は、カップリング１９を介してモータ２の出力軸３に連結されている。
この一軸偏心ねじポンプ１によれば、駆動軸８をモータ２で回転させることにより、ステータ４１の軸心に対してロータ４２が回転しつつ偏心運動を行うことによって圧送流体を吸入口１２から吸込み部１４を介して吐出口１６へ圧送することができる。

ここで、ステータ４１は、自己潤滑性ゴムを用いて構成されている。
このように、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１によれば、ロータ４２の先端側の螺旋部４２ａが、自己潤滑性ゴムで形成されたステータ４１と摺接している。このため、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１は、潤滑剤を用いなくてもステータ４１自体に一定の滑性があるため、上記第１実施形態で説明した作用効果同様に、長時間停止後に起動する際にドライ摺動となった場合でも、低トルクで起動することができる。さらに、低トルクで起動することができるため、ユニバーサルジョイント１３やロータ４２の破断が起こりにくい。また、ドライ摺動となった場合でも、ステータ４１が焼き付きにくく損傷しにくい。

〔第３実施形態〕
図３は、第３実施形態の一軸偏心ねじポンプ１を軸線に沿った平面で切断した断面図である。第３実施形態の一軸偏心ねじポンプ１の構成、動作、及び作用効果等は、第１実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。
本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１のステータ内管部材４１ａは、図４にも示すように、自己潤滑性ゴムが一定の肉厚にモールド形成されてなる略筒状のゴム部材４１ｇと、このゴム部材４１ｇの外周面を覆って一体に形成された外筒４１ｈとを有し、上記雌ねじ状の内面がこのゴム部材４１ｇの内周部によって構成されている。ゴム部材４１ｇは、厚みが均等で且つ薄く形成されているため、撓み量を抑えることができる。

具体的には、ステータ４１は、ゴム部材４１ｇと、外筒４１ｈと、ゴム部材４１ｇ及び外筒４１ｈを軸方向の両側から挟み込むように形成された段付き形状の二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃとを有して構成されている。
外筒４１ｈは、ステータ内管部材４１ａの内面と相似形状であり且つステータ内管部材４１ａの内面より大きな内面を有する。そして、外筒４１ｈの内面には、自己潤滑性ゴムで構成された膜状のゴム部材４１ｇが被覆されている。

さらに、外筒４１ｈは、その両端に、径方向外側に向けて円環状に張り出したフランジ４１ｆを有し、ゴム部材４１ｇは、前記二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃの段付き形状に対向して前記フランジ４１ｆの軸方向両端面まで延設されている。
また、二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃは、図３に示すように、相互が対向する端部に、互いに螺合するねじ部４１ｍ、４１ｎを有し、該ねじ部４１ｍ、４１ｎを軸方向に閉め込むことによって前記段付き形状との協働により、ゴム部材４１ｇ及び外筒４１ｈをその軸方向の両側から挟み込むようになっている。

次に、この一軸偏心ねじポンプ１の作用・効果について説明する。
この一軸偏心ねじポンプ１は、ロータ４２の回転力でステータ４１をロータ４２の回転速度の１／２の回転速度で従属回転させるものであり、ステータ４１が、その雌ねじ状の内面が一定の肉厚に形成されたゴム部材４１ｇを有する構成としたので、仮にロータ４２からステータ４１への回転力を伝達するときの起動時の衝撃が大きい場合でも、ステータ４１のゴム部材４１ｇを起動時の衝撃で均一に弾性変形させることができる。

そのため、図５および図６に示すように、ステータ４１がロータ４２の回転に対して軸方向全体に亘って均一に従属可能となり、これにより、ロータ４２とステータ４１との本来の正確な位相関係を保つことができる。つまり、図５および図６において、ロータ４２とステータ４１とのシールラインが正しく保たれ、図面上の輪郭線が相互に交差せずにステータ４１の内周面にロータ４２の外周面が接触した状態が保たれる。なお、図５において、符号Ｒ１はロータ４２の回転角のイメージを示し、符号Ｒ２はロータ４２に従属回転するステータ４１の回転角のイメージを示している。

また、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１によれば、ロータ４２の先端側の螺旋部４２ａがステータ４１と摺接しており、ステータ４１のゴム部材４１ｇが自己潤滑性ゴムで形成されている。このため、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１は、潤滑剤を用いなくてもステータ４１自体に一定の滑性があるため、上記第１実施形態で説明した作用効果同様に、長時間停止後に起動する際にドライ摺動となった場合でも、低トルクで起動することができる。さらに、低トルクで起動することができるため、ロータの破断が起こりにくい。また、ドライ摺動となった場合でも、ステータ４１が焼き付きにくく損傷しにくい。

また、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１のゴム部材４１ｇは、ステータ内管部材４１ａの雌ねじ状の内面に、ゴムの厚みが均等で且つ薄く形成されているため、撓み量を抑えることができる。
ゴム部材の厚みが不均等な従来のステータでは、片側で０．３〜０．５ｍｍ程度の締め代を必要とする。そのため、長時間停止後の起動時には、ロータ４２とステータ４１の間の液膜が切れ、起動時にはドライ摺動となり、大きな起動トルクを要する。

しかし、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１は、ゴムの厚みが均一なステータ４１では、締め代が片側で０．２ｍｍ以下と小さくても、一軸偏心ねじポンプの性能を維持することができる。
また、この一軸偏心ねじポンプ１によれば、ステータ４１が、ステータ内管部材４１ａと、ステータ内管部材４１ａをその軸方向の両側から挟み込むように形成された段付き形状の二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃとを有して構成され、ステータ内管部材４１ａは、ゴム部材４１ｇと、ゴム部材４１ｇの外周面を覆って一体に形成された外筒４１ｈとを有する構成としたので、ステータ４１の雌ねじ状の内面が一定の肉厚に形成されたゴム部材４１ｇを有する構成を実現する上で好適である。

さらに、この一軸偏心ねじポンプ１によれば、ステータ４１の外筒４１ｈは、その両端に、径方向外側に向けて円環状に張り出したフランジ４１ｆを有し、ゴム部材４１ｇが、二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃの段付き形状に対向してフランジ４１ｆの軸方向両端面まで延設したので、フランジ４１ｆの部分のゴム部材４１ｇがシール機能を奏することができる。よって、ステータ４１の雌ねじ状の内面が一定の肉厚に形成されたゴム部材４１ｇを有する構成を実現する上でより好適である。

また、この一軸偏心ねじポンプ１によれば、二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃが、相互が対向する端部に、互いに螺合するねじ部４１ｍ、４１ｎを有し、このねじ部４１ｍ、４１ｎを閉め込むことによって、二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃの段付き形状との協働により、ゴム部材４１ｇ及び外筒４１ｈをその軸方向の両側から挟み込む構成となっている。そのため、二つのステータ外管４１ｂ，４１ｃ相互の軸方向の対向距離を容易に調整しつつも、ステータ内管部材４１ａを確実に両側から挟み込むことが可能となる。よって、ステータ４１の雌ねじ状の内面が一定の肉厚に形成されたゴム部材４１ｇを有する構成を実現する上でより一層好適である。

〔第４実施形態〕
第３実施形態では、一軸偏心ねじポンプとして、ステータ４１が回転可能に支持され、ロータ４２が駆動軸８に固定されるとともに該ロータ４２の回転軸線Ｌ２がステータ４１の回転軸線Ｌ１から所定の偏心量Ｅだけ偏心するように構成され、ステータ４１がロータ４２の回転速度の１／２の回転速度でロータ４２に従属回転する構成例を示した。しかし、これに限らず、本発明は、以下の第４実施形態のように、例えばユニバーサルジョイントを用いた一軸偏心ねじポンプにも適用することができる。

図７は、第４実施形態の一軸偏心ねじポンプ１を軸線に沿った平面で切断した断面図である。本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１の構成、動作、及び作用効果等は、第３実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。本実施形態は、駆動部からロータ４２への回転力の伝達にユニバーサルジョイントを用いた一軸偏心ねじポンプ１において、ロータ４２は、ステータ４１と摺接している。

すなわち、図７に示すように、この一軸偏心ねじポンプ１は、雌ねじ状の内面をもつ固定されたステータ４１に雄ねじ状のロータ４２が内装されている。雄ねじ状のロータ４２は、ユニバーサルジョイント１３を介して駆動軸８に連結され、駆動軸８は、カップリング１９を介してモータ２の出力軸３に連結されている。
この一軸偏心ねじポンプ１によれば、駆動軸８をモータ２で回転させることにより、ステータ４１の軸心に対してロータ４２が回転しつつ偏心運動を行うことによって圧送流体を吸入口１２から吸込み部１４を介して吐出口１６へ圧送することができる。

本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１のステータ４１は、自己潤滑性ゴムが一定の肉厚にモールド成形されてなる略筒状のゴム部材４１ｇと、このゴム部材４１ｇの外周面を覆って一体に形成された外筒４１ｈとを有し、上記雌ねじ状の内面がこのゴム部材４１ｇの内周部によって構成されている。
このように、本実施形態の一軸偏心ねじポンプによれば、ロータ４２の先端側の螺旋部４２ａがステータ４１の自己潤滑性ゴムで形成されたゴム部材４１ｇと摺接している。このため、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１は、潤滑剤を用いなくてもステータ４１自体に一定の滑性があるため、上記第１実施形態で説明した作用効果同様に、長時間停止後に起動する際にドライ摺動となった場合でも、低トルクで起動することができる。さらに、低トルクで起動することができるため、ユニバーサルジョイント１３やロータ４２の破断が起こりにくい。また、ドライ摺動となった場合でも、ステータ４１が焼き付きにくく損傷しにくい。

１ 一軸偏心ねじポンプ
４１ ステータ
４１ａ ステータ内管部材
４１ｇ ゴム部材
４１ｈ 外筒
４２ ロータ
４２ａ 螺旋部
Ｅ 偏心量
Ｌ１，Ｌ２ 回転軸線

Claims (3)

1. 雌ねじ状の内面を有する略筒状のステータと、前記ステータに内挿される雄ねじ状の螺旋部を有するロータと、を備え、前記ロータは、その回転軸線が前記ステータの中心軸線に対して偏心して配置された一軸偏心ねじポンプであって、
   前記ステータの内面が、ゴム分子に潤滑剤を化学吸着させた自己潤滑性ゴムで構成されていることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
2. 前記ステータは、前記ステータの内面と相似形状で且つ大きな内面を有する外筒と、前記外筒の内面に被覆された前記自己潤滑性ゴムとを備え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。
3. 前記ステータは前記中心軸線を回転軸線として回転可能に支持されており、前記ロータの回転速度の１／２の回転速度で前記ロータに従属回転するようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の一軸偏心ねじポンプ。

Images