WO2021130855A1

WO2021130855A1 - 回転ポンプ

Info

Publication number: WO2021130855A1
Application number: PCT/JP2019/050613
Authority: WO
Inventors: 翔一高田; 真人魚住; 誠中林; 小林　英一; 一秋池田
Original assignee: 住友電工焼結合金株式会社; 住友電気工業株式会社
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-07-01
Also published as: CN114555945A; DE112019007997T5; JPWO2021130855A1; US20220389925A1

Abstract

軸方向の一方側を向く平らな第１のロータ側面と、軸方向の他方側を向く平らな第２のロータ側面とをもつポンプロータと、　前記ポンプロータを回転可能に収容するハウジングと、を有する回転ポンプであって、　前記ハウジングは、　前記ポンプロータの径方向外側を囲み、軸方向の両端が開口した中空筒状のリング部材と、　前記リング部材の軸方向の一方の端部に着脱可能に取り付けられ、架橋フッ素樹脂からなる平らな第１の架橋フッ素樹脂平面で前記第１のロータ側面を摺動案内する第１のサイド部材と、　前記リング部材の軸方向の他方の端部に着脱可能に取り付けられ、架橋フッ素樹脂からなる平らな第２の架橋フッ素樹脂平面で前記第２のロータ側面を摺動案内する第２のサイド部材と、を有する、回転ポンプ。

Description

回転ポンプ

　本開示は、回転ポンプに関する。

　ポンプロータを回転させることで流体の吸入と吐出を行なう回転ポンプとして、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１の回転ポンプは、ポンプロータと、ポンプロータを回転可能に収容するハウジングとを有する。

　ハウジングとポンプロータの摺動面間には、一般に、ポンプロータの回転を許容するためのクリアランスが設定される。このクリアランスが大きいと、流体のリーク量が大きくなってポンプの吐出量が減少するため、ハウジングとポンプロータの摺動面間のクリアランスは小さい方が好ましい。しかしながら、このクリアランスを小さくしすぎると、ハウジングとポンプロータの間の焼き付きが生じやすくなるという問題がある。そのため、ハウジングとポンプロータの摺動面間のクリアランスは、通常、数十μｍ以上の大きさに設定される。

　ここで、本願の出願人は、ハウジングとポンプロータの間の焼き付きを防止しながら、ハウジングとポンプロータの摺動面間のクリアランスをきわめて小さく設定することが可能な回転ポンプの開発を行ない、そのような回転ポンプとして、特許文献２のものを提案している。

　特許文献２の回転ポンプは、ポンプロータと、ポンプロータを回転可能に収容するハウジングとを有し、ハウジングとポンプロータの一方または両方に架橋フッ素樹脂をコーティングしている。架橋フッ素樹脂は、摩擦係数が低く、かつ、耐摩耗性が高いという特性を有するため、ハウジングとポンプロータの一方または両方に、架橋フッ素樹脂をコーティングすると、ハウジングとポンプロータの摺動面間のクリアランスをきわめて小さく設定したときにも、ハウジングとポンプロータの間の焼き付きを長期にわたって防止することが可能となる。

特開２０１４－４７７５１号公報特開２０１４－１７３５１３号公報

　本開示の一態様に係る回転ポンプは、
　軸方向の一方側を向く平らな第１のロータ側面と、軸方向の他方側を向く平らな第２のロータ側面とをもつポンプロータと、
　前記ポンプロータを回転可能に収容するハウジングと、を有する回転ポンプであって、
　前記ハウジングは、
　前記ポンプロータの径方向外側を囲み、軸方向の両端が開口した中空筒状のリング部材と、
　前記リング部材の軸方向の一方の端部に着脱可能に取り付けられ、架橋フッ素樹脂からなる平らな第１の架橋フッ素樹脂平面で前記第１のロータ側面を摺動案内する第１のサイド部材と、
　前記リング部材の軸方向の他方の端部に着脱可能に取り付けられ、架橋フッ素樹脂からなる平らな第２の架橋フッ素樹脂平面で前記第２のロータ側面を摺動案内する第２のサイド部材と、を有する、
　回転ポンプである。

図１は、本開示の第１実施形態にかかる回転ポンプの分解斜視図である。図２は、図１の回転ポンプの正面図である。図３は、図２のIII－III線に沿った断面図である。図４は、図３のIV－IV線に沿った断面図である。図５は、図３のポンプロータの近傍の拡大図である。図６は、図２のVI－VI線に沿った断面図である。図７は、本開示の第２実施形態にかかる回転ポンプの分解斜視図である。図８は、図７の回転ポンプを図５に対応して示す拡大断面図である。図９は、本開示の第３実施形態にかかる回転ポンプの分解斜視図である。図１０は、本開示の第４実施形態にかかる回転ポンプを図４に対応して示す図である。図１１は、図１０のXI－XI線に沿った断面図である。図１２は、図１１のポンプロータの近傍の拡大図である。

［本開示が解決しようとする課題］
　本願の発明者らは、特許文献２のように、ハウジングとポンプロータのうちの少なくとも一方に架橋フッ素樹脂をコーティングした回転ポンプの開発を社内で進め、そのような回転ポンプとして、ハウジングの内面に架橋フッ素樹脂をコーティングしたものを量産化することを検討した。

　ここで、ハウジングは、ハウジング本体と、ハウジング本体に着脱可能に取り付けられるカバーとで構成されている。ハウジング本体は、ポンプロータの軸方向の一方の側面を摺動案内する第１のサイド部分と、ポンプロータの径方向外側を囲むリング状部分とを継ぎ目の無い一体に形成した部材である。カバーは、ポンプロータの軸方向の他方の側面を摺動案内する第２のサイド部分である。そして、このハウジング本体とカバーとに架橋フッ素樹脂をコーティングしたものを量産化することを発明者らは検討した。

　ところが、実際に、ハウジングの内面に架橋フッ素樹脂をコーティングしたものを量産化しようとした場合、以下の問題があることが分かった。

　すなわち、ハウジング本体のサイド部分（ポンプロータの軸方向の一方の側面を摺動案内する部分）に架橋フッ素樹脂をコーティングするとき、その架橋フッ素樹脂の表面は、ハウジングとポンプロータの摺動面間のクリアランスの大きさを決める部位であることから、厳密な寸法管理が必要となる。一方、ハウジング本体のサイド部分に架橋フッ素樹脂をコーティングするとき、サイド部分から立ち上がるリング状部分（ポンプロータの径方向外側を囲む部分）が存在することから、均一な厚さでコーティングすることが難しい。また、ハウジング本体のサイド部分に架橋フッ素樹脂をコーティングした後、その架橋フッ素樹脂の表面を研削することが必要となった場合、サイド部分から立ち上がるリング状部分に干渉しないように内面研削する必要があるので、加工コストが高く、量産性に劣る。

　そこで、ポンプロータの軸方向の側面に対する摺動面を架橋フッ素樹脂で形成したハウジングとポンプロータの軸方向の側面との間のクリアランスを精度よく管理することができ、かつ、量産性に優れた回転ポンプを提供することを目的とする。

［本開示の効果］
　本開示によれば、ポンプロータの軸方向の側面に対する摺動面を架橋フッ素樹脂で形成したハウジングとポンプロータの軸方向の側面との間のクリアランスを精度よく管理することができ、かつ、量産性に優れた回転ポンプを提供することが可能となる。

［本開示の実施形態の説明］
（１）本開示の一態様に係る回転ポンプは、
　軸方向の一方側を向く平らな第１のロータ側面と、軸方向の他方側を向く平らな第２のロータ側面とをもつポンプロータと、
　前記ポンプロータを回転可能に収容するハウジングと、を有する回転ポンプであって、
　前記ハウジングは、
　前記ポンプロータの径方向外側を囲み、軸方向の両端が開口した中空筒状のリング部材と、
　前記リング部材の軸方向の一方の端部に着脱可能に取り付けられ、架橋フッ素樹脂からなる平らな第１の架橋フッ素樹脂平面で前記第１のロータ側面を摺動案内する第１のサイド部材と、
　前記リング部材の軸方向の他方の端部に着脱可能に取り付けられ、架橋フッ素樹脂からなる平らな第２の架橋フッ素樹脂平面で前記第２のロータ側面を摺動案内する第２のサイド部材と、を有する、
　回転ポンプである。
　このようにすると、第１のサイド部材および第２のサイド部材が、ポンプロータの径方向外側を囲むリング部材からそれぞれ着脱可能とされているので、リング部材が無い状態で、第１の架橋フッ素樹脂平面および第２の架橋フッ素樹脂平面を精度よく形成することが可能である。そのため、第１の架橋フッ素樹脂平面および第２の架橋フッ素樹脂平面と、ポンプロータの軸方向の側面との間のクリアランスを精度よく管理することができ、かつ、量産性に優れる。
（２）前記リング部材が、リング部材の軸方向の一方の開口の周囲に形成された第１のフランジ面と、リング部材の軸方向の他方の開口の周囲に形成された第２のフランジ面とを有し、
　前記第１のサイド部材が、前記第１のフランジ面に接触して固定される第１の合わせ面を有し、前記第１の合わせ面は、前記第１の架橋フッ素樹脂平面を構成する架橋フッ素樹脂と一続きの架橋フッ素樹脂で形成され、
　前記第２のサイド部材が、前記第２のフランジ面に接触して固定される第２の合わせ面を有し、前記第２の合わせ面は、前記第２の架橋フッ素樹脂平面を構成する架橋フッ素樹脂と一続きの架橋フッ素樹脂で形成されている構成を採用すると好ましい。
　このようにすると、第１のサイド部材のリング部材に対する第１の合わせ面と、第２のサイド部材のリング部材に対する第２の合わせ面とが、いずれも架橋フッ素樹脂で形成されているので、その架橋フッ素樹脂によって、第１のサイド部材とリング部材の接触面間、第２のサイド部材とリング部材の接触面間をそれぞれシールすることが可能となる。しかも、第１の合わせ面を形成する架橋フッ素樹脂は、ポンプロータを摺動案内する第１の架橋フッ素樹脂平面を構成する架橋フッ素樹脂と一続きであり、第２の合わせ面を形成する架橋フッ素樹脂も、ポンプロータを摺動案内する第２の架橋フッ素樹脂平面を構成する架橋フッ素樹脂と一続きであることから、製造コストが低く抑えられる。
（３）前記第１のサイド部材または前記第２のサイド部材が、前記第１のロータ側面と対向する面または前記第２のロータ側面と対向する面に開口する吸入ポートと、前記吸入ポートから周方向に間隔をおいて開口する吐出ポートと、前記吸入ポートと前記吐出ポートの間を周方向に隔てる非開口部分とを有する場合、
　前記非開口部分に、前記第１の架橋フッ素樹脂平面または前記第２の架橋フッ素樹脂平面が形成されている構成を採用すると好ましい。
　このようにすると、吸入ポートと吐出ポートの間を隔てる非開口部分とポンプロータとの間のクリアランスをきわめて小さく設定することができるので、吐出ポートから吸入ポートへの流体のリーク量を効果的に低減することが可能となり、ポンプの吐出量を効果的に高めることができる。
（４）前記ポンプロータを回転させる回転軸が、前記ポンプロータから軸方向に突出した部分をもつように設けられている場合、
　前記第１のサイド部材または前記第２のサイド部材は、前記回転軸の前記ポンプロータから軸方向に突出した部分を回転可能に支持する軸受が取り付けられるサイドブロックと、そのサイドブロックと前記リング部材の間に挟み込んで固定され、前記第１の架橋フッ素樹脂平面または前記第２の架橋フッ素樹脂平面をもつ滑りプレートとで構成すると好ましい。
　このようにすると、第１の架橋フッ素樹脂平面または第２の架橋フッ素樹脂平面が、軸受を取り付けるサイドブロックではなく、サイドブロックとは別体の滑りプレートに設けられているので、架橋フッ素樹脂平面の形成が容易となる。
（５）前記滑りプレートは、金属板と、その金属板の少なくとも前記リング部材の側の面にコーティングされた架橋フッ素樹脂皮膜とからなるものを採用することができる。
　このようにすると、滑りプレートの強度を確保することができるので、サイドブロックとリング部材の間に滑りプレートを挟み込んだときに、滑りプレートの破損を防止することができる。
（６）前記架橋フッ素樹脂皮膜は、前記金属板の前記サイドブロックの側の面と前記リング部材の側の面の両方にコーティングすることができる。
　このようにすると、コーティングの手法としてディッピング等の手法を使うことができ、正確な膜厚をもつ架橋フッ素樹脂皮膜を安価に得ることができる。
（７）前記滑りプレートは、架橋フッ素樹脂製の板を採用することができる。
（８）前記ポンプロータは、複数の外歯を外周にもつインナーロータと、前記インナーロータの中心から偏心した位置を中心に回転可能に支持され、前記外歯に噛み合う複数の内歯を内周にもつ環状のアウターロータとで構成することができる。
（９）前記ポンプロータは、複数のベーン収容溝を外周にもつロータ本体と、前記複数のベーン収容溝にそれぞれ径方向にスライド可能に収容された複数のベーンとで構成することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の実施形態にかかる回転ポンプの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　図１から図６に、本開示の第１実施形態にかかる回転ポンプを示す。回転ポンプは、ポンプロータ１と、ポンプロータ１を回転可能に収容するハウジング２と、ポンプロータ１を回転させる回転軸３とを有する。

　図１、図４に示すように、ポンプロータ１は、複数の外歯４を外周にもつインナーロータ５と、外歯４に噛み合う複数の内歯６を内周にもつ環状のアウターロータ７で構成されている。

　図３に示すように、インナーロータ５には、回転軸３が挿入される軸穴８が形成されている。回転軸３と軸穴８は、回転軸３とインナーロータ５が一体回転するように嵌合している。回転軸３と軸穴８の嵌合は、図に示すような二面幅の嵌合のほか、スプライン嵌合、キー溝嵌合、円筒面同士の締め代をもった嵌合（焼嵌めや圧入による嵌合）を採用してもよい。

　図４に示すように、アウターロータ７は、外周円筒面９を有する。外周円筒面９は、ハウジング２に設けられた内周円筒面１０に隙間をもって嵌合し、その嵌合によって、アウターロータ７が回転可能に支持されている。ここで、アウターロータ７は、インナーロータ５の中心位置（すなわち回転軸３の回転中心位置）から偏心した位置を中心に回転可能に支持されている。インナーロータ５を回転させると、アウターロータ７は、内歯６と外歯４の噛み合いによってインナーロータ５と共に回転する。インナーロータ５の回転方向は、図では時計回りである。

　アウターロータ７の内歯６の数は、インナーロータ５の外歯４の数よりも１つ多い。インナーロータ５の外周とアウターロータ７の内周の間には、各外歯４および各内歯６で区画される複数のチャンバ１１（流体を収容する空間）が形成されている。ここで、複数のチャンバ１１は、インナーロータ５およびアウターロータ７の回転に伴い、容積が変化するように構成されている。すなわち、チャンバ１１の容積は、インナーロータ５の中心とアウターロータ７の中心が最も遠い角度位置（図では上側位置）で最大となり、インナーロータ５の中心とアウターロータ７の中心が最も近い角度位置（図では下側位置）に近づくにつれて小さくなっている。そのため、インナーロータ５およびアウターロータ７が回転するとき、インナーロータ５の中心とアウターロータ７の中心が最も遠い角度位置から、インナーロータ５の中心とアウターロータ７の中心が最も近い角度位置に向かって移動する側（図では右側）では、チャンバ１１の容積が縮小することによる流体の吐出作用が生じ、一方、インナーロータ５の中心とアウターロータ７の中心が最も近い角度位置から、インナーロータ５の中心とアウターロータ７の中心が最も遠い角度位置に向かって移動する側（図では左側）では、チャンバ１１の容積が次第に拡大することによる流体の吸入作用が生じる。

　図５に示すように、インナーロータ５は、軸方向の一方側（図では左側）を向く平らな第１のインナーロータ側面１２ａと、軸方向の他方側（図では右側）を向く平らな第２のインナーロータ側面１２ｂとを有する。第１のインナーロータ側面１２ａと第２のインナーロータ側面１２ｂは、軸方向に互いに反対を向く平行な平面である。また、アウターロータ７は、軸方向の一方側を向く平らな第１のアウターロータ側面１３ａと、軸方向の他方側を向く平らな第２のアウターロータ側面１３ｂとを有する。第１のアウターロータ側面１３ａと第２のアウターロータ側面１３ｂは、軸方向に互いに反対を向く平行な平面である。

　ここで、第１のインナーロータ側面１２ａから第２のインナーロータ側面１２ｂまでのインナーロータ５の軸方向幅寸法は、第１のアウターロータ側面１３ａから第２のアウターロータ側面１３ｂまでのアウターロータ７の軸方向幅寸法と同一である。第１のインナーロータ側面１２ａと第１のアウターロータ側面１３ａは同一平面上に位置し、第２のインナーロータ側面１２ｂと第２のアウターロータ側面１３ｂも同一平面上に位置する。インナーロータ５とアウターロータ７は、いずれも焼結体である。焼結体は、鉄系の粉末材料を金型で圧縮成形した粉末成形体を融点以下の高温で加熱して得られる部材である。

　図３に示すように、回転軸３が挿入される軸穴８は、インナーロータ５を軸方向に貫通する貫通穴である。そして、回転軸３は、インナーロータ５から軸方向の一方側（図では左側）に突出した部分３ａと、インナーロータ５から軸方向の他方側（図では右側）に突出した部分３ｂを有するように軸穴８に挿入されている。回転軸３のインナーロータ５から軸方向の一方側に突出した部分３ａは、第１の軸受１４ａで回転可能に支持され、回転軸３のインナーロータ５から軸方向の他方側に突出した部分３ｂは、第２の軸受１４ｂで回転可能に支持されている。回転軸３のインナーロータ５から軸方向の他方側に突出した部分３ｂは、図示しない回転駆動装置（電動モータ等）に接続されている。

　ハウジング２は、ポンプロータ１（インナーロータ５およびアウターロータ７）の径方向外側を囲む中空筒状に形成されたリング部材１５と、リング部材１５の軸方向の一方の端部（図では左側の端部）に着脱可能に取り付けられる第１のサイド部材１６ａと、リング部材１５の軸方向の他方の端部（図では右側の端部）に着脱可能に取り付けられる第２のサイド部材１６ｂとを有する。

　第１のサイド部材１６ａは、第１の軸受１４ａが取り付けられる第１のサイドブロック１７ａと、第１のサイドブロック１７ａとリング部材１５の間に挟み込まれる第１の滑りプレート１８ａとで構成されている。同様に、第２のサイド部材１６ｂも、第２の軸受１４ｂが取り付けられる第２のサイドブロック１７ｂと、第２のサイドブロック１７ｂとリング部材１５の間に挟み込まれる第２の滑りプレート１８ｂとで構成されている。

　第１のサイドブロック１７ａ、第１の滑りプレート１８ａ、リング部材１５、第２の滑りプレート１８ｂ、第２のサイドブロック１７ｂは、共通のボルト１９で軸方向に締め付けることで互いに固定されている。また、第１のサイドブロック１７ａ、第１の滑りプレート１８ａ、リング部材１５、第２の滑りプレート１８ｂ、第２のサイドブロック１７ｂは、各部材に形成したノックピン挿入穴２０に共通のノックピン２１を挿入することで軸直角方向に位置決めされている。

　図５に示すように、リング部材１５は、軸方向の両端が開口した中空筒状に形成されている。リング部材１５は、リング部材１５の軸方向の一方（図では左側）の開口の周囲に形成された第１のフランジ面２２ａと、リング部材１５の軸方向の他方（図では右側）の開口の周囲に形成された第２のフランジ面２２ｂとを有する。第１のフランジ面２２ａと第２のフランジ面２２ｂは、軸方向に互いに反対を向く平行な平面である。

　第１の滑りプレート１８ａは、第１のインナーロータ側面１２ａおよび第１のアウターロータ側面１３ａを摺動案内する平らな第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａと、第１のフランジ面２２ａに接触して固定される第１の合わせ面２４ａとを有する。ここで、第１の滑りプレート１８ａは、金属板２５と、その金属板２５のリング部材１５の側の面にコーティングされた架橋フッ素樹脂皮膜２６とからなる。第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第１の合わせ面２４ａは、この実施形態では、架橋フッ素樹脂皮膜２６の表面である。第１の合わせ面２４ａは、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａを構成する架橋フッ素樹脂と一続きの架橋フッ素樹脂で形成されている。すなわち、第１の滑りプレート１８ａは、その片面が全面にわたって架橋フッ素樹脂でコーティングされている。第１の滑りプレート１８ａは、５ｍｍ以下（好ましくは４ｍｍ以下）の均一な厚みをもつ平板である。

　架橋フッ素樹脂は、フッ素樹脂を構成する鎖状高分子の分子間を架橋結合したものであり、一般的なフッ素樹脂（非架橋フッ素樹脂）と同等の低い摩擦係数を有しながら、一般的なフッ素樹脂よりも、きわめて高い耐摩耗性を有する。

　架橋するフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等を採用することができる。架橋フッ素樹脂として、架橋ＰＴＦＥを採用すると好ましい。架橋ＰＴＦＥを採用すると、架橋ＰＴＦＥは上記のフッ素樹脂の中でも特に低い摩擦係数をもち、かつ耐摩耗性に優れるため、ほとんど摩耗することがなく、ポンプ効率を効果的に高めることが可能となる。

　架橋フッ素樹脂からなる架橋フッ素樹脂皮膜２６は、例えば、次のようにして形成することができる。まず、金属板２５の表面に、フッ素樹脂（例えばＰＴＦＥ）の微粒子を水に分散させた分散液を塗布する。次に、塗布した分散液を乾燥させることで、金属板２５の表面に、フッ素樹脂の微粒子の層を形成する。続いて、金属板２５およびフッ素樹脂の微粒子の層を、フッ素樹脂の融点以上の温度に加熱することで、フッ素樹脂の微粒子を焼成し、フッ素樹脂の微粒子同士を融着させる。その後、所定の高温の無酸素雰囲気中において放射線（例えば、電子線）を照射することで、フッ素樹脂を構成する鎖状高分子同士の間に共有結合を生じさせ、鎖状高分子の分子間を架橋する。また、このとき照射される放射線によって、フッ素樹脂を構成する鎖状高分子の分子と、金属板２５との間でも化学結合が生じ、その化学結合によって、架橋フッ素樹脂皮膜２６が、きわめて高い密着性をもって金属板２５に接着する。その後、架橋フッ素樹脂皮膜２６の表面を研削加工する。

　同様に、第２の滑りプレート１８ｂは、第２のインナーロータ側面１２ｂおよび第２のアウターロータ側面１３ｂを摺動案内する平らな第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂと、第２のフランジ面２２ｂに接触して固定される第２の合わせ面２４ｂとを有する。ここで、第２の滑りプレート１８ｂは、金属板２５と、その金属板２５のリング部材１５の側の面にコーティングされた架橋フッ素樹脂皮膜２６とからなる。第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂおよび第２の合わせ面２４ｂは、架橋フッ素樹脂皮膜２６の表面である。第２の合わせ面２４ｂは、第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂを構成する架橋フッ素樹脂と一続きの架橋フッ素樹脂で形成されている。

　図６に示すように、第１の滑りプレート１８ａには、第１のインナーロータ側面１２ａおよび第１のアウターロータ側面１３ａと対向する面に開口する第１の吸入ポート２７ａと、第１の吸入ポート２７ａから周方向に間隔をおいて開口する第１の吐出ポート２８ａと、第１の吸入ポート２７ａと第１の吐出ポート２８ａの間を周方向に隔てる第１の非開口部分２９ａ（図１参照）とが設けられている。

　同様に、第２の滑りプレート１８ｂには、第２のインナーロータ側面１２ｂおよび第２のアウターロータ側面１３ｂと対向する面に開口する第２の吸入ポート２７ｂと、第２の吸入ポート２７ｂから周方向に間隔をおいて開口する第２の吐出ポート２８ｂと、第２の吸入ポート２７ｂと第２の吐出ポート２８ｂの間を周方向に隔てる第２の非開口部分２９ｂ（図１参照）とが設けられている。

　図１に示すように、第１の吸入ポート２７ａと第１の吐出ポート２８ａは、いずれも、回転軸３を中心とする円弧状に開口している。第１の滑りプレート１８ａにおいて、第１の吸入ポート２７ａと第１の吐出ポート２８ａの間を隔てる第１の非開口部分２９ａには、上述の第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａが形成されている。同様に、第２の吸入ポート２７ｂと第２の吐出ポート２８ｂも、いずれも、回転軸３を中心とする円弧状に開口している。第２の滑りプレート１８ｂにおいて、第２の吸入ポート２７ｂと第２の吐出ポート２８ｂの間を隔てる第２の非開口部分２９ｂには、上述の第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂが形成されている。

　第１の吸入ポート２７ａと第２の吸入ポート２７ｂは、インナーロータ５およびアウターロータ７を間に挟んで対称の位置に同じ形状で開口している。これにより、第１の吸入ポート２７ａ内の流体から第１のインナーロータ側面１２ａおよび第１のアウターロータ側面１３ａが受ける圧力と、第２の吸入ポート２７ｂ内の流体から第２のインナーロータ側面１２ｂおよび第２のアウターロータ側面１３ｂが受ける圧力とをバランスさせ、インナーロータ５およびアウターロータ７に傾きが生じるのを防止している。

　同様に、第１の吐出ポート２８ａと第２の吐出ポート２８ｂも、インナーロータ５およびアウターロータ７を間に挟んで対称の位置に同じ形状で開口している。これにより、第１の吐出ポート２８ａ内の流体から第１のインナーロータ側面１２ａおよび第１のアウターロータ側面１３ａが受ける圧力と、第２の吐出ポート２８ｂ内の流体から第２のインナーロータ側面１２ｂおよび第２のアウターロータ側面１３ｂが受ける圧力とをバランスさせ、インナーロータ５およびアウターロータ７に傾きが生じるのを防止している。

　図４、図６に示すように、第１の吸入ポート２７ａと第２の吸入ポート２７ｂは、リング部材１５のポンプロータ１を収容する開口から離間した位置に形成された連通路３０を介して連通している。また、図２、図６に示すように、第１の吸入ポート２７ａは、第１のサイドブロック１７ａの外面に開口する吸入口３１に連通し、第１の吐出ポート２８ａは、第１のサイドブロック１７ａの外面に開口する吐出口３２に連通している。

　上記の回転ポンプは、図５に示すように、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂで、インナーロータ５およびアウターロータ７の軸方向の側面を摺動案内するので、インナーロータ５およびアウターロータ７とハウジング２との間の軸方向のクリアランス（すなわち、ハウジング２の内幅とインナーロータ５の幅またはアウターロータ７の幅との差）をきわめて小さい大きさ（２０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下）に設定することが可能である。

　また、この回転ポンプは、図１に示すように、第１のサイド部材１６ａおよび第２のサイド部材１６ｂが、ポンプロータ１の径方向外側を囲むリング部材１５からそれぞれ着脱可能とされているので、リング部材１５が無い状態で、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂを精度よく形成することが可能である。そのため、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂと、インナーロータ５およびアウターロータ７の軸方向の側面との間のクリアランスを精度よく管理することができ、かつ、量産性に優れる。

　特に、この回転ポンプは、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａが、第１の軸受１４ａを取り付ける第１のサイドブロック１７ａではなく、第１のサイドブロック１７ａとは別体の第１の滑りプレート１８ａに設けられているので、第１のサイドブロック１７ａの表面に、直接、架橋フッ素樹脂をコーティングするよりも、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａの形成が容易となっている。同様に、この回転ポンプは、第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂが、第２の軸受１４ｂを取り付ける第２のサイドブロック１７ｂではなく、第２のサイドブロック１７ｂとは別体の第２の滑りプレート１８ｂに設けられているので、第２のサイドブロック１７ｂの表面に、直接、架橋フッ素樹脂をコーティングするよりも、第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂの形成が容易となっている。

　さらに、この回転ポンプは、既存の回転ポンプに第１の滑りプレート１８ａおよび第２の滑りプレート１８ｂを追加して組み込むことで実施形態の回転ポンプを得ることも可能であり、低コストである。

　また、この回転ポンプは、図５に示すように、第１のサイド部材１６ａのリング部材１５に対する第１の合わせ面２４ａと、第２のサイド部材１６ｂのリング部材１５に対する第２の合わせ面２４ｂとが、いずれも架橋フッ素樹脂で形成されているので、その架橋フッ素樹脂によって、第１のサイド部材１６ａとリング部材１５の接触面間、第２のサイド部材１６ｂとリング部材１５の接触面間をそれぞれシールすることが可能となっている。しかも、第１の合わせ面２４ａを形成する架橋フッ素樹脂は、ポンプロータ１を摺動案内する第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａを構成する架橋フッ素樹脂と一続きであり、第２の合わせ面２４ｂを形成する架橋フッ素樹脂も、ポンプロータ１を摺動案内する第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂを構成する架橋フッ素樹脂と一続きであることから、製造コストが低い。

　また、この回転ポンプは、第１の吸入ポート２７ａと第１の吐出ポート２８ａの間を隔てる第１の非開口部分２９ａに、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａが形成されているので、第１の非開口部分２９ａと第１のインナーロータ側面１２ａおよび第１のアウターロータ側面１３ａとの間のクリアランスをきわめて小さくすることができ、第１の吐出ポート２８ａから第１の吸入ポート２７ａへの流体のリーク量を効果的に低減することが可能である。同様に、第２の吸入ポート２７ｂと第２の吐出ポート２８ｂの間を隔てる第２の非開口部分２９ｂに、第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂが形成されているので、第２の非開口部分２９ｂと第２のインナーロータ側面１２ｂおよび第２のアウターロータ側面１３ｂとの間のクリアランスもきわめて小さくすることができ、第２の吐出ポート２８ｂから第２の吸入ポート２７ｂへの流体のリーク量を効果的に低減することが可能である。そのため、ポンプの吐出量を効果的に高めることが可能となっている。

　また、この回転ポンプは、第１の滑りプレート１８ａとして、金属板２５と、その金属板２５の少なくともリング部材１５の側の面にコーティングされた架橋フッ素樹脂皮膜２６とからなるものを採用しているので、第１の滑りプレート１８ａの強度を確保することが可能となっている。そのため、第１のサイドブロック１７ａとリング部材１５の間に第１の滑りプレート１８ａを挟み込んだときに、第１の滑りプレート１８ａの破損を防止することができる。同様に、第２の滑りプレート１８ｂも、金属板２５と、その金属板２５の少なくともリング部材１５の側の面にコーティングされた架橋フッ素樹脂皮膜２６とからなるものを採用しているので、第２の滑りプレート１８ｂの強度を確保することが可能となっている。そのため、第２のサイドブロック１７ｂとリング部材１５の間に第２の滑りプレート１８ｂを挟み込んだときに、第２の滑りプレート１８ｂの破損を防止することができる。

　上記実施形態では、第１の滑りプレート１８ａおよび第２の滑りプレート１８ｂとして、金属板２５の片面のみに架橋フッ素樹脂皮膜２６をコーティングしたものを例に挙げて説明したが、第１の滑りプレート１８ａおよび第２の滑りプレート１８ｂは、金属板２５の両面（すなわち、サイドブロックの側の面とリング部材１５の側の面）に架橋フッ素樹脂皮膜２６をコーティングしたものを採用することも可能である。このようにすると、コーティングの手法としてディッピング等の手法を使うことができ、正確な膜厚をもつ架橋フッ素樹脂皮膜２６を安価に得ることができる。ディッピングの手法でコーティングを行なった場合、ボルト１９を挿入する穴３３（図５参照）の内面も架橋フッ素樹脂皮膜２６でコーティングされた状態となる。

　図７、図８に、本開示の第２実施形態にかかる回転ポンプを示す。第２実施形態は、第１の滑りプレート１８ａおよび第２の滑りプレート１８ｂの構成のみが第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。そのため、第１実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。

　第１の滑りプレート１８ａは、架橋フッ素樹脂製の薄板である。すなわち、第１の滑りプレート１８ａは、その全体が架橋フッ素樹脂で形成されている。第１の滑りプレート１８ａは、１ｍｍ以下（好ましくは０．５ｍｍ以下）の均一な厚みをもつ平板である。第２の滑りプレート１８ｂも、第１の滑りプレート１８ａと同様に形成されている。

　この回転ポンプは、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａが、第１の軸受１４ａを取り付ける第１のサイドブロック１７ａではなく、第１のサイドブロック１７ａとは別体の第１の滑りプレート１８ａに設けられているので、第１のサイドブロック１７ａの表面に、直接、架橋フッ素樹脂をコーティングするよりも、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａの形成が容易となっている。同様に、この回転ポンプは、第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂが、第２の軸受１４ｂを取り付ける第２のサイドブロック１７ｂではなく、第２のサイドブロック１７ｂとは別体の第２の滑りプレート１８ｂに設けられているので、第２のサイドブロック１７ｂの表面に、直接、架橋フッ素樹脂をコーティングするよりも、第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂの形成が容易となっている。

　また、既存の回転ポンプに第１の滑りプレート１８ａおよび第２の滑りプレート１８ｂを追加して組み込むことで実施形態の回転ポンプを得ることも可能であり、低コストである。

　また、この回転ポンプは、図８に示すように、第１の滑りプレート１８ａおよび第２の滑りプレート１８ｂで、第１のサイド部材１６ａとリング部材１５の接触面間、第２のサイド部材１６ｂとリング部材１５の接触面間をそれぞれシールすることが可能となっている。

　また、この回転ポンプは、第１のサイドブロック１７ａとリング部材１５の間が第１の滑りプレート１８ａで絶縁され、第２のサイドブロック１７ｂとリング部材１５の間が第２の滑りプレート１８ｂで絶縁され、第１のサイドブロック１７ａがリング部材１５と直接接触することによる電食を防止するとともに、第２のサイドブロック１７ｂがリング部材１５と直接接触することによる電食を防止することが可能となっている。例えば、第１のサイドブロック１７ａおよび第２のサイドブロック１７ｂをアルミ合金で形成し、リング部材１５を鋼材で形成した場合に、アルミ合金と鋼材の電位差による第１のサイドブロック１７ａおよび第２のサイドブロック１７ｂの電食を防止することが可能である。

　図９に、本開示の第３実施形態にかかる回転ポンプを示す。上記各実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。

　第１のサイド部材１６ａは、第１のサイドブロック１７ａと、第１のサイドブロック１７ａのリング部材１５の側の面にコーティングされた第１の架橋フッ素樹脂皮膜３４ａとで構成されている。同様に、第２のサイド部材１６ｂは、第２のサイドブロック１７ｂと、第２のサイドブロック１７ｂのリング部材１５の側の面にコーティングされた第２の架橋フッ素樹脂皮膜３４ｂとで構成されている。ここで、第１の架橋フッ素樹脂皮膜３４ａは、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａを形成し、第２の架橋フッ素樹脂皮膜３４ｂは、第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂを形成している。

　この回転ポンプも、上記各実施形態と同様に、第１のサイド部材１６ａおよび第２のサイド部材１６ｂが、ポンプロータ１の径方向外側を囲むリング部材１５からそれぞれ着脱可能とされているので、リング部材１５が無い状態で、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂを精度よく形成することが可能である。そのため、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂと、インナーロータ５およびアウターロータ７の軸方向の側面との間のクリアランスを精度よく管理することができ、かつ、量産性に優れる。

　図１０～図１２に、本開示の第４実施形態にかかる回転ポンプを示す。第４実施形態は、ポンプロータ１の構成のみが第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。そのため、第１実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。

　図１０、図１１に示すように、ポンプロータ１は、複数のベーン収容溝３５を外周にもつロータ本体３６と、複数のベーン収容溝３５にそれぞれ径方向にスライド可能に収容された複数のベーン３７とで構成されている。ベーン３７の径方向外端は、カムリング３８の内周に摺接している。ロータ本体３６の外周とカムリング３８の内周との間には、ベーン３７で区画される複数のチャンバ３９（流体を収容する空間）が形成されている。カムリング３８の内周は、ロータ本体３６の回転に伴い各チャンバ３９の容積が変化するように構成され、チャンバ３９の容積が縮小することによる流体の吐出作用と、チャンバ３９の容積が次第に拡大することによる流体の吸入作用とが生じるようになっている。

　図１２に示すように、第１の滑りプレート１８ａは、ロータ本体３６およびベーン３７の軸方向の一方（図では左側）の側面を摺動案内する平らな第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａと、リング部材１５の第１のフランジ面２２ａに接触して固定される第１の合わせ面２４ａとを有する。第２の滑りプレート１８ｂは、ロータ本体３６およびベーン３７の軸方向の他方（図では右側）の側面を摺動案内する平らな第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂと、リング部材１５の第２のフランジ面２２ｂに接触して固定される第２の合わせ面２４ｂとを有する。また、カムリング３８の内周に、架橋フッ素樹脂皮膜４０がコーティングされている。第１の吸入ポート２７ａと第１の吐出ポート２８ａの間を隔てる第１の非開口部分２９ａ（図１０参照）には、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａが形成されている。同様に、第２の吸入ポート２７ｂと第２の吐出ポート２８ｂの間を隔てる第２の非開口部分２９ｂに、第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂが形成されている。ロータ本体３６の軸方向幅寸法は、ベーン３７の軸方向幅寸法と同一である。

　この回転ポンプは、図１２に示すように、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂで、ロータ本体３６およびベーン３７の軸方向の側面を摺動案内するので、ロータ本体３６およびベーン３７とハウジング２との間の軸方向のクリアランス（すなわち、ハウジング２の内幅とロータ本体３６の幅またはベーン３７の幅との差）をきわめて小さい大きさに設定することが可能である。

　また、この回転ポンプは、第１のサイド部材１６ａおよび第２のサイド部材１６ｂが、ポンプロータ１の径方向外側を囲むリング部材１５からそれぞれ着脱可能とされているので、リング部材１５が無い状態で、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂを精度よく形成することが可能である。そのため、第１の架橋フッ素樹脂平面２３ａおよび第２の架橋フッ素樹脂平面２３ｂと、ロータ本体３６およびベーン３７の軸方向の側面との間のクリアランスを精度よく管理することができ、かつ、量産性に優れる。

１　　　　　ポンプロータ
２　　　　　ハウジング
３　　　　　回転軸
３ａ　　　　回転軸の一方側に突出した部分
３ｂ　　　　回転軸の他方側に突出した部分
４　　　　　外歯
５　　　　　インナーロータ
６　　　　　内歯
７　　　　　アウターロータ
８　　　　　軸穴
９　　　　　外周円筒面
１０　　　　内周円筒面
１１　　　　チャンバ
１２ａ　　　第１のインナーロータ側面
１２ｂ　　　第２のインナーロータ側面
１３ａ　　　第１のアウターロータ側面
１３ｂ　　　第２のアウターロータ側面
１４ａ　　　第１の軸受
１４ｂ　　　第２の軸受
１５　　　　リング部材
１６ａ　　　第１のサイド部材
１６ｂ　　　第２のサイド部材
１７ａ　　　第１のサイドブロック
１７ｂ　　　第２のサイドブロック
１８ａ　　　第１の滑りプレート
１８ｂ　　　第２の滑りプレート
１９　　　　ボルト
２０　　　　ノックピン挿入穴
２１　　　　ノックピン
２２ａ　　　第１のフランジ面
２２ｂ　　　第２のフランジ面
２３ａ　　　第１の架橋フッ素樹脂平面
２３ｂ　　　第２の架橋フッ素樹脂平面
２４ａ　　　第１の合わせ面
２４ｂ　　　第２の合わせ面
２５　　　　金属板
２６　　　　架橋フッ素樹脂皮膜
２７ａ　　　第１の吸入ポート
２７ｂ　　　第２の吸入ポート
２８ａ　　　第１の吐出ポート
２８ｂ　　　第２の吐出ポート
２９ａ　　　第１の非開口部分
２９ｂ　　　第２の非開口部分
３０　　　　連通路
３１　　　　吸入口
３２　　　　吐出口
３３　　　　穴
３４ａ　　　第１の架橋フッ素樹脂皮膜
３４ｂ　　　第２の架橋フッ素樹脂皮膜
３５　　　　ベーン収容溝
３６　　　　ロータ本体
３７　　　　ベーン
３８　　　　カムリング
３９　　　　チャンバ
４０　　　　架橋フッ素樹脂皮膜

Claims

　軸方向の一方側を向く平らな第１のロータ側面と、軸方向の他方側を向く平らな第２のロータ側面とをもつポンプロータと、
　前記ポンプロータを回転可能に収容するハウジングと、を有する回転ポンプであって、
　前記ハウジングは、
　前記ポンプロータの径方向外側を囲み、軸方向の両端が開口した中空筒状のリング部材と、
　前記リング部材の軸方向の一方の端部に着脱可能に取り付けられ、架橋フッ素樹脂からなる平らな第１の架橋フッ素樹脂平面で前記第１のロータ側面を摺動案内する第１のサイド部材と、
　前記リング部材の軸方向の他方の端部に着脱可能に取り付けられ、架橋フッ素樹脂からなる平らな第２の架橋フッ素樹脂平面で前記第２のロータ側面を摺動案内する第２のサイド部材と、を有する、
　回転ポンプ。
　前記リング部材は、リング部材の軸方向の一方の開口の周囲に形成された第１のフランジ面と、リング部材の軸方向の他方の開口の周囲に形成された第２のフランジ面とを有し、
　前記第１のサイド部材が、前記第１のフランジ面に接触して固定される第１の合わせ面を有し、前記第１の合わせ面は、前記第１の架橋フッ素樹脂平面を構成する架橋フッ素樹脂と一続きの架橋フッ素樹脂で形成され、
　前記第２のサイド部材が、前記第２のフランジ面に接触して固定される第２の合わせ面を有し、前記第２の合わせ面は、前記第２の架橋フッ素樹脂平面を構成する架橋フッ素樹脂と一続きの架橋フッ素樹脂で形成されている、
　請求項１に記載の回転ポンプ。
　前記第１のサイド部材または前記第２のサイド部材は、前記第１のロータ側面と対向する面または前記第２のロータ側面と対向する面に開口する吸入ポートと、前記吸入ポートから周方向に間隔をおいて開口する吐出ポートと、前記吸入ポートと前記吐出ポートの間を周方向に隔てる非開口部分とを有し、
　前記非開口部分に、前記第１の架橋フッ素樹脂平面または前記第２の架橋フッ素樹脂平面が形成されている請求項１または２に記載の回転ポンプ。
　前記ポンプロータを回転させる回転軸が、前記ポンプロータから軸方向に突出した部分をもつように設けられ、
　前記第１のサイド部材または前記第２のサイド部材は、前記回転軸の前記ポンプロータから軸方向に突出した部分を回転可能に支持する軸受が取り付けられるサイドブロックと、そのサイドブロックと前記リング部材の間に挟み込んで固定され、前記第１の架橋フッ素樹脂平面または前記第２の架橋フッ素樹脂平面をもつ滑りプレートとで構成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の回転ポンプ。
　前記滑りプレートは、金属板と、その金属板の少なくとも前記リング部材の側の面にコーティングされた架橋フッ素樹脂皮膜とからなる請求項４に記載の回転ポンプ。
　前記架橋フッ素樹脂皮膜は、前記金属板の前記サイドブロックの側の面と前記リング部材の側の面の両方にコーティングされている請求項５に記載の回転ポンプ。
　前記滑りプレートは、架橋フッ素樹脂製の板である請求項４に記載の回転ポンプ。
　前記ポンプロータが、複数の外歯を外周にもつインナーロータと、前記インナーロータの中心から偏心した位置を中心に回転可能に支持され、前記外歯に噛み合う複数の内歯を内周にもつ環状のアウターロータとで構成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の回転ポンプ。
　前記ポンプロータが、複数のベーン収容溝を外周にもつロータ本体と、前記複数のベーン収容溝にそれぞれ径方向にスライド可能に収容された複数のベーンとで構成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の回転ポンプ。