(57)【要約】【課題】  流体を高流量精度、低脈動、及び長寿命で移送したり、充填することができる一軸偏心ねじポンプを提供すること。【解決手段】  雄ねじ型ロータ１２が雌ねじ型ステータ１３の内孔１３ａに嵌挿し、ロータ１２及びステータ１３がそれぞれ別々に回動自在に支持され、それぞれの回動の中心軸が互いに間隔を隔てて配置されている一軸偏心ねじポンプ１１において、ロータ１２及びステータ１３は、ロータ駆動部２７及びステータ駆動部１９によってそれぞれ別々に回転駆動され、かつ、ロータ１２及びステータ１３を、それぞれが互いに非接触の状態で回転させる構成。【選択図】      図１
2008175199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ねじ型ロータが雌ねじ型ステータの内孔に嵌挿し、前記ロータ及び前記ステータがそれぞれ別々に回動自在に支持され、それぞれの回動の中心軸が互いに間隔を隔てて配置されている一軸偏心ねじポンプにおいて、
前記ロータ及び前記ステータがそれぞれ別々に回転駆動されることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
【請求項２】
前記ロータの中心軸及び前記ロータの回動の中心軸が互いに一致するように設けられ、かつ、
前記ステータの内孔の中心軸及び前記ステータの回動の中心軸が互いに一致するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項３】
前記ロータは、その一端に設けられている駆動軸を介して回動自在に支持され、前記駆動軸がロータ駆動部によって回転駆動され、
前記ステータは、その外周面に対してステータ駆動部が設けられ、このステータ駆動部によって回転駆動され、
前記ステータがポンプ用ケーシング内に密封して収容され、前記ポンプ用ケーシングは、前記ステータに形成されている前記内孔の一方の開口部と連通する第1開口部と、前記内孔の他方の開口部と連通する第２開口部とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項４】
前記ロータを回転駆動する回転動力を、前記ロータに伝達するための磁極型動力伝達構造を備え、
前記磁極型動力伝達構造は、複数の駆動側磁極を生成する駆動側磁極部と、複数の従動側磁極を生成する従動側磁極部と、前記駆動側磁極部と前記従動側磁極部とを仕切り両者間を封止する隔壁部とを備え、前記複数の駆動側磁極及び従動側磁極はそれぞれ円周方向に沿って配置され、前記複数の駆動側磁極が回転することによって前記従動側磁極部が回転することを特徴とする請求項１又は２記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項５】
前記複数のそれぞれの駆動側磁極及び従動側磁極は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された磁石で生成され、前記駆動側磁極部は、前記ロータ駆動部によって回転駆動されることを特徴とする請求項４記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項６】
前記複数のそれぞれの駆動側磁極は、固定巻線で生成される回転磁界であり、前記複数のそれぞれの従動側磁極は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された磁石で生成されることを特徴とする請求項４記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項７】
ロータ駆動部及びステータ駆動部は、前記ロータ及び前記ステータを、それぞれが互いに非接触の状態で回転させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項８】
前記ステータが２条、又は３条の雌ねじ型の内孔を有し、前記内孔の断面形状が長円形、又は３つの各角部が円弧状の略三角形であり、
前記ロータが１条、又は２条の雄ねじ型に形成され、前記ロータの断面形状が円形、又は略楕円形であり、
前記ロータ及び前記内孔のピッチの比が１対２、又は２対３であり、
更に、前記ロータ及び前記ステータの回転速度比が２対１、又は３対２であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項９】
前記ステータがエンジニアリングプラスチックで形成され、前記ロータが金属で形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項１０】
前記ロータ及び前記ステータのうちいずれか一方又は両方が磁気浮上式軸受で回動自在に支持されていると共に、前記ロータ及び前記ステータのうちいずれか一方又は両方が磁気非接触式スラスト軸受で回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項１１】
前記ロータ及び前記ステータのうちいずれか一方又は両方がラジアル荷重及びスラスト荷重の両方を受けることができる磁気非接触式軸受で回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の一軸偏心ねじポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば気体、液体、粉体などの各種流体を移送することができ、ロータ及びステータのそれぞれが回転する一軸偏心ねじポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一軸偏心ねじポンプの一例を、図１２を参照して説明する（例えば、特許文献１参照。）。この一軸偏心ねじポンプ１は、同図に示すように、雄ねじ型ロータ２が雌ねじ型ステータ３の内孔３ａに嵌挿し、ロータ２及びステータ３がそれぞれ軸受４、５を介して回動自在にポンプケーシング６に設けられている。そして、ステータ３の外周部には、従動磁石７が円環状に設けられている。また、従動磁石７の外側には、従動磁石７と隙間を隔ててこれを包囲するように、略短円筒状に配置された駆動磁石８が設けられている。この駆動磁石８は、軸受９、９を介して回動自在にポンプケーシング６に設けられている。
【０００３】
この図１２に示す一軸偏心ねじポンプ１によれば、図示しない電気モータによって駆動磁石８を所定方向に回転させると、この駆動磁石８に伴って従動磁石７及びステータ３が同方向に回転する。そして、ステータ３が所定方向に回転すると、このステータ３の内孔３ａを形成する内面が、ロータ２の外面をその回転方向に押圧することとなり、これによってロータ２も同方向に回転する。このとき、ステータ３内に形成されている空間１０が吸込み口６ａ側から吐出口６ｂ側に移動するので、例えば液体を吸込み口６ａから吸い込んで、この吸い込んだ液体を吐出口６ｂから吐出することができる。
【特許文献１】特開昭６３−３０２１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、図１２に示す従来の一軸偏心ねじポンプ１では、電気モータによってステータ３を所定方向に回転させると、このステータ３の内孔３ａを形成する内面が、ロータ２の外面をその回転方向に押圧して、ロータ２を同方向に回転させる構成となっているので、ステータ３の内孔３ａを形成する内面と、ロータ２の外面とが互いに必ず接触することとなり、その結果、この接触部分が磨耗するという問題が生じる。
【０００５】
また、この一軸偏心ねじポンプ１によって、液体などの流体を移送しているときは、吐出口６ｂ内の圧力が比較的高圧となり、この吐出口６ｂ内の高圧流体は、ロータ２が上記所定方向に回転することに対して抵抗となるトルクを生じさせ、これによって、ロータ２の外面と、ステータ内孔３ａの内面との間で比較的大きな接触圧を生じさせることとなる。その結果、ロータ２の外周面及びステータ内孔３ａの内周面に更に大きな磨耗が生じる。
【０００６】
このようにして、ロータ２の外周面及びステータ内孔３ａの内周面に磨耗が生じた場合は、流量精度が低下するし、脈動が大きくなり、これによって、一軸偏心ねじポンプ１の寿命が短くなる。更に、ロータ２及びステータ３の磨耗粉が移送液に混入するし、この磨耗粉によって更にロータ２及びステータ３が磨耗する。
【０００７】
なお、このように流量精度が低下する理由は、ロータ２の外周面と、ステータ内孔３ａの内周面との接触部分（シール線）で形成されている空間１０の容積が変化するからであり、脈動が大きくなる理由は、シール線の形状が変化するからである。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、流体を高流量精度、低脈動、及び長寿命で移送したり、充填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目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、雄ねじ型ロータが雌ねじ型ステータの内孔に嵌挿し、前記ロータ及び前記ステータがそれぞれ別々に回動自在に支持され、それぞれの回動の中心軸が互いに間隔を隔てて配置されている一軸偏心ねじポンプにおいて、前記ロータ及び前記ステータがそれぞれ別々に回転駆動されることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、例えばステータが２条の雌ねじ型の内孔を有し、その内孔の断面形状を長円形とすると共に、ロータの断面形状を円形とし、そして、ロータ及び内孔のピッチの比を１対２、及びロータ及びステータの回転速度比を２対１とすることによって、ロータ及びステータを、それぞれの中心軸の回りに同方向に回転させることができる。そしてこのとき、ステータ内孔の内面と、ロータの外面とで形成される空間が、ステータ内孔の一方の開口部側から他方の開口部側に向かって移動するので、流体をその方向に移送することができる。また、ロータ及びステータは、それぞれ別々に回転駆動されているので、ステータの内孔を形成する内面と、ロータの外面とが互いに接触しないように、又は両者が適切な接触圧で接触するように、ロータ及びステータを回転させることができ、これによって、ロータ及びステータが磨耗することを防止又は抑制することができる。
【００１１】
請求項２の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項１の発明において、前記ロータの中心軸及び前記ロータの回動の中心軸が互いに一致するように設けられ、かつ、前記ステータの内孔の中心軸及び前記ステータの回動の中心軸が互いに一致するように設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ロータ及びステータの重心をそれぞれの回動の中心軸上に位置させることができるので、ロータ及びステータの回転時における振動を小さくすることができる。そして、ロータ及びステータの内孔の振れ回りがないので、このロータ及びステータの嵩を小さくすることができる。
【００１３】
請求項３の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項１又は２の発明において、前記ロータは、その一端に設けられている駆動軸を介して回動自在に支持され、前記駆動軸がロータ駆動部によって回転駆動され、前記ステータは、その外周面に対してステータ駆動部が設けられ、このステータ駆動部によって回転駆動され、前記ステータがポンプ用ケーシング内に密封して収容され、前記ポンプ用ケーシングは、前記ステータに形成されている前記内孔の一方の開口部と連通する第1開口部と、前記内孔の他方の開口部と連通する第２開口部とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ロータ駆動部によってロータを回転させることができ、ステータ駆動部によってステータを回転させることができる。そして、ロータ及びステータを、必要に応じてそれぞれ所定の回転速度で正転方向又は逆転方向に回転させると、第１開口部又は第２開口部から流体を吸い込み、この吸い込んだ液体をステータ内で移送して第２開口部又は第１開口部から吐出することができる。
【００１５】
請求項４の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項１又は２の発明において、前記ロータを回転駆動する回転動力を、前記ロータに伝達するための磁極型動力伝達構造を備え、前記磁極型動力伝達構造は、複数の駆動側磁極を生成する駆動側磁極部と、複数の従動側磁極を生成する従動側磁極部と、前記駆動側磁極部と前記従動側磁極部とを仕切り両者間を封止する隔壁部とを備え、前記複数の駆動側磁極及び従動側磁極はそれぞれ円周方向に沿って配置され、前記複数の駆動側磁極が回転することによって前記従動側磁極部が回転することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、駆動側磁極部の複数の駆動側磁極が所定方向に回転すると、この複数の駆動側磁極と従動側磁極との間で働く吸引力及び反発力によって、複数の駆動側磁極と同方向に従動側磁極部が回転する。そして、この従動側磁極部の回転がロータに伝達されて、ロータを所定方向に回転させることができる。また、駆動側磁極部及び従動側磁極部の両者間を隔壁部で封止しているので、例えば従動側磁極部側に流入する流体等が駆動側磁極部側に進入することを防止することができる。
【００１７】
更に、駆動側磁極部及び従動側磁極部の両者間が隔壁部によって封止されているので、例えばロータ駆動軸とロータとの間を封止するための軸封構造（シール部材等）を不要とすることができる。これによって、その分のコストの低減、メンテナンスの削減、及び一軸偏心ねじポンプの耐久性能の向上を図ることができる。そして、分解及び組立作業、並びに洗浄作業の簡単化を図ることができる。
【００１８】
請求項５の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項４の発明において、前記複数のそれぞれの駆動側磁極及び従動側磁極は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された磁石で生成され、前記駆動側磁極部は、ロータ駆動部によって回転駆動されることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ロータ駆動部を駆動して駆動側磁極部を所定方向に回転させると、駆動側磁極部に伴って従動側磁極部が同方向に回転する。駆動側磁極部に伴って従動側磁極部が回転するのは、それぞれの磁極部に設けられている磁石の吸引力及び反発力によるものである。
【００２０】
請求項６の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項４の発明において、前記複数のそれぞれの駆動側磁極は、固定巻線で生成される回転磁界であり、前記複数のそれぞれの従動側磁極は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された磁石で生成されることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項６の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、固定巻線に電流を流して回転磁界を生成すると、この回転磁界に伴って従動側磁極部を同方向に回転させることができる。駆動側磁極の回転磁界に伴って従動側磁極部が回転するのは、それぞれの磁極間の吸引力及び反発力によるものである。
【００２２】
請求項７の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項１乃至６のいずれかの発明において、ロータ駆動部及びステータ駆動部は、前記ロータ及び前記ステータを、それぞれが互いに非接触の状態で回転させることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項７の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ロータ及びステータを、それぞれが互いに非接触の状態で回転させることができるので、両者が接触する場合に発生するような磨耗粉が移送流体中に混入することがないし、両者の摩擦による騒音も発生しない。また、移送流体の性状（例えばスラリーを含む流体）に応じて、ロータ及びステータの外周面と内周面との隙間を適切な寸法に設定することができ、これによって、種々の性状の流体に応じて、高流量精度、低脈動、及び長寿命で移送したり充填できるようにすることができる。更に、ロータ及びステータを、それぞれが互いに非接触の状態で回転させることができるので、両者を比較的高速で回転させることができ、比較的大きい移送能力を得ることができる。
【００２４】
請求項８の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項１乃至７のいずれかの発明において、前記ステータが２条、又は３条の雌ねじ型の内孔を有し、前記内孔の断面形状が長円形、又は３つの各角部が円弧状の略三角形であり、前記ロータが１条、又は２条の雄ねじ型に形成され、前記ロータの断面形状が円形、又は略楕円形であり、前記ロータ及び前記内孔のピッチの比が１対２、又は２対３であり、更に、前記ロータ及び前記ステータの回転速度比が２対１、又は３対２であることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項８の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ステータの条数を２条又は３条とし、ロータの条数を１条又は２条としたので、ステータ及びロータの条数をそれよりも多い条数とする場合と比較して、ロータ及びステータを比較的簡単な形状とすることができ、比較的高い寸法精度で形成できる。よって、低廉で短納期の一軸偏心ねじポンプを提供できる。
【００２６】
請求項９の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項１乃至８のいずれかの発明において、前記ステータがエンジニアリングプラスチックで形成され、前記ロータが金属で形成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項９の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ステータがエンジニアリングプラスチックで形成され、ロータが金属で形成されているので、温度変化による寸法変化を、ゴムと比較して比較的に小さく抑えることができる。これによって、温度変化に基づく流量精度の低下を抑制することができる。
【００２８】
請求項１０の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項１乃至９のいずれかの発明において、前記ロータ及び前記ステータのうちいずれか一方又は両方が磁気浮上式軸受で回動自在に支持されていると共に、前記ロータ及び前記ステータのうちいずれか一方又は両方が磁気非接触式スラスト軸受で回動自在に支持されていることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１０の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ロータ及びステータのうちいずれか一方又は両方がラジアル方向に浮上する状態で、又はスラスト方向に非接触の状態で回転するので、騒音や振動が小さく、ロータ及びステータを滑らかに回転させることができる。そして、例えば軸封用のシール部材や接触式軸受を不要としたり削減できるし、それらのメンテナンスを不要としたり削減することができる。また、一軸偏心ねじポンプの耐久性能の向上を図ることができるし、分解及び組立作業、並びに洗浄作業の簡単化を図ることができる。
【００３０】
請求項１１の発明に係る一軸偏心ねじポンプは、請求項１乃至９のいずれかの発明において、前記ロータ及び前記ステータのうちいずれか一方又は両方がラジアル荷重及びスラスト荷重の両方を受けることができる磁気非接触式軸受で回動自在に支持されていることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１１の発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ラジアル荷重及びスラスト荷重の両方を受けることができる磁気非接触式軸受で、ロータ及びステータのうちいずれか一方又は両方を回動自在に支持しているので、ラジアル荷重及びスラスト荷重をそれぞれ別々に受けることができる軸受を使用する場合と比較して、構造を簡単にすることができるし、この一軸偏心ねじポンプの嵩を比較的小さくすることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る一軸偏心ねじポンプによると、ロータ及びステータを、それぞれ別々に回転駆動する構成としたので、回転するロータ及びステータが互いに接触して磨耗することを防止又は抑制することができる。これによって、ロータ及びステータが回転するときに、ロータの外周面と、ステータ内孔の内周面との接近部分（接近線）、又は接触部分（シール線）で形成されている空間の容積が変化しないようにすることができ、よって、高流量精度を得ることができる。そして、ロータ及びステータが回転するときに、接近線又はシール線の形状が変化しないので、脈動を小さくすることができる。従って、流体を高流量精度、低脈動、しかも長寿命で移送したり充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る一軸偏心ねじポンプの第１実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。この一軸偏心ねじポンプ１１は、図１に示すように、ロータ１２及びステータ１３の両方を別々に回転駆動させることができ、これによって、例えば低粘度から高粘度までのいずれの流体でも、高流量精度、低脈動、しかも長寿命で移送したり充填することができるものである。
【００３４】
一軸偏心ねじポンプ１１は、図１に示すように、回転容積型ポンプであり、雌ねじ型ステータ１３と雄ねじ型ロータ１２とを備えている。
【００３５】
ステータ１３は、図１及び図２に示すように、例えば２条の雌ねじ形状の内孔１３ａを有する略短円筒形に形成され、この内孔１３ａの縦断面形状が長円であって、例えばテフロン（登録商標）、ポリアセタール、キャストナイロン等のエンジニアリングプラスチックで形成されている。そして、ステータ１３は、ポンプケーシング１４内に密封して装着されている。そして、このポンプケーシング１４は、図１において、右先端側から順に配置されているエンドスタッド１５、第１ケーシング１６、及び第２ケーシング１７を備えている。また、ステータ１３は、２つの軸受１８、１８を介して回動自在に第１及び第２ケーシング１６、１７の内周面に設けられており、この２つの軸受１８、１８の間にステータ駆動部１９が設けられている。そして、このステータ駆動部１９に移送液体が接触しないように、２つの軸受１８、１８の左右の各外側位置にシール部２０、２０が装着されている。
【００３６】
ポンプケーシング１４は、図１に示すように、エンドスタッド１５に第１開口部２１が形成され、第２ケーシング１７に第２開口部２２が形成されている。第１開口部２１は、吐出口及び吸込み口として使用することができ、第２開口部２２は、吸込み口及び吐出口として使用することができる。この第１開口部２１は、ステータ１３に形成されている内孔１３ａの先端側開口部と連通しており、第２開口部２２は、その内孔１３ａの後端側開口部と連通している。
【００３７】
ステータ駆動部１９は、例えばステッピングモータ、サーボモータ等の電気モータであり、回転子１９ａと固定子１９ｂとを備えている。回転子１９ａは、図１に示すように、ステータ１３の外周部に設けられており、固定子１９ｂは、第１及び第２ケーシング１６、１７の内周面に設けられている。このステータ駆動部１９によって、ステータ１３が例えば正転方向及び逆転方向に回転駆動される。ステータ１３は、その内孔１３ａの中心軸２３及びステータ１３の回動の中心軸が互いに一致するように設けられている。
【００３８】
ロータ１２は、図１及び図２に示すように、例えば１条の雄ねじ形状に形成され、縦断面形状が略真円であり、螺旋形状のピッチは、ステータ１３のピッチの１／２に設定されている。そして、ロータ１２は、例えばステンレス等の金属製であり、ステータ１３の内孔１３ａに嵌挿されている。また、ロータ１２の後端部は、駆動軸２４が結合しており、この駆動軸２４は、２つの軸受２５、２５を介して回動自在に駆動部ケーシング２６の内周面に設けられている。この２つの軸受２５、２５の間にロータ駆動部２７が設けられており、このロータ駆動部２７に移送液体が接触しないように、シール部２８が装着されている。また、ロータ１２の先端部も、軸受２９を介して回動自在にエンドスタッド１５の内面で支持されている。
【００３９】
ロータ駆動部２７は、例えばステッピングモータ、サーボモータ等の電気モータであり、回転子２７ａと固定子２７ｂとを備えている。回転子２７ａは、図１に示すように、駆動軸２４の外周面に設けられており、固定子２７ｂは、駆動部ケーシング２６の内周面に設けられている。このロータ駆動部２７によって、駆動軸２４と結合するロータ１２が回転駆動される。
【００４０】
ロータ１２は、その中心軸３０及びロータ１２の回動の中心軸が互いに一致するように設けられている。そして、ロータ１２及び駆動軸２４のそれぞれの中心軸３０は、互いに一致している。また、ステータ駆動部１９及びロータ駆動部２７は、例えば両方をサーボモータとしてもよいし、いずれか一方をサーボモータとし、他方をステッピングモータとしてもよい。なお、図１に示すそれぞれの軸受１８、２５は、ラジアル方向及びスラスト方向の荷重を支持することができるものである。
【００４１】
図２は、図１に示す一軸偏心ねじポンプ１１を示す模式図であり、ロータ１２及びステータ１３が停止しているときのそれぞれの断面位置における状態を示している。
【００４２】
図３〜図５は、ロータ１２及びステータ１３が所定方向（反時計方向）に回転しているところを、図１のＡ−Ａ方向から見た状態を示す模式図である。なお、ロータ１２及びステータ１３は、それぞれロータ駆動部２７及びステータ駆動部１９によって反時計方向に回転駆動され、両者の回転速度比は、２対１である。
【００４３】
図３（ａ）は、長円として表れているステータ１３に形成されている内孔１３ａが上下方向に向いている。そして、断面が円形として表れているロータ１２が内孔１３ａの上端部に位置している状態を示している。同図に示す３１、３２、３３は、ポンプケーシング１４、ステータ１３、ロータ１２の基準線である。この図３（ａ）に示す例えば初期状態では、この３つの基準線３１、３２、３３が一致している。２３は、ステータ１３の回転の中心軸、３０はロータ１２の回転の中心軸である。
【００４４】
図３（ｂ）、図３（ｃ）、及び図３（ｄ）は、ロータ１２及びステータ１３がそれぞれの中心軸３０、２３を中心に反時計方向に回転して、それぞれの回転角度が（４５°、２２．５°）、（９０°、４５°）、（１３５°、６７．５°）となっている状態を示す。
【００４５】
図４（ａ）〜図４（ｄ）、図５（ａ）、及び図５（ｂ）は、ロータ１２及びステータ１３がそれぞれの中心軸を中心に反時計方向に回転して、それぞれの回転角度がそれぞれ（１８０°、９０°）〜（４５０°、２２５°）、（５４０°、２７０°）、及び（６３０°、３１５°）となっている状態を示す。そして、図３（ａ）に示すように、（７２０°、３６０°）となって、ロータ１２が２回転すると共に、ステータ１３が１回転して、この一軸偏心ねじポンプ１１の１ストロークの動作が終了する。
【００４６】
これら図３〜図５に示すように、ロータ１２及びステータ１３が回転するときは、ロータ１２の軸方向の各部分がロータ１２の中心軸３０と直交する半径方向であって、ステータ１３に形成されている内孔１３ａの断面長円の長さ方向に沿って往復移動する。そして、例えば図３（ｄ）に示すように、ロータ１２の外面とステータ内孔１３ａの内面とによって空間３４、・・・が形成され、この空間３４、・・・が図１に示すロータ１２の先端部側（第１開口部２１側）から後端部側（第２開口部２２側）に向かって移動することができ、このように空間３４、・・・が当該方向に移動することによって、流体を第１開口部２１から吸い込んで第２開口部２２から所定の圧力で吐出することができる。
【００４７】
ただし、図２（ａ）、（ｂ）に示すロータ１２の直径Ｄ１は、ステータ１３の内孔１３ａの横幅寸法Ｄ２よりも少し小さく形成してある。そして、ロータ駆動部２７及びステータ駆動部１９は、ロータ１２及びステータ１３を、それぞれが互いに非接触の状態で回転させるようにそれぞれを回転駆動している。これらロータ駆動部２７及びステータ駆動部１９は、図示しない制御部によって駆動が制御されている。
【００４８】
上記図１〜図５に示すように構成された一軸偏心ねじポンプ１１によると、ステータ１３が２条の雌ねじ型の内孔１３ａを有し、その内孔１３ａの断面形状を長円形とすると共に、ロータ１２の断面形状を円形とし、そして、ロータ１２及び内孔１３ａのピッチの比を１対２、並びにロータ１２及びステータ１３の回転速度比を２対１とすることによって、ロータ１２及びステータ１３を、それぞれ所定の中心軸３０、２３の回りに同方向に回転させることができる。そしてこのとき、ステータ内孔１３ａの内面と、ロータ１２の外面とで形成される空間３４が、第１開口部２１側から第２開口部２２側に向かって移動するので、流体をその方向に移送させることができる。また、ロータ１２及びステータ１３は、それぞれ別々に回転駆動されているので、ステータ内孔１３ａを形成する内面と、ロータ１２の外面とが互いに接触しないようにロータ１２及びステータ１３を回転させることができ、よって、ロータ１２及びステータ１３が磨耗することを防止することができる。
【００４９】
従って、ロータ１２及びステータ１３が回転するときに、ロータ１２の外周面と、ステータ内孔１３ａの内周面との接近部分（接近線）で形成されている空間３４の容積が変化しないようにすることができ、よって、高流量精度を得ることができる。そして、ロータ１２及びステータ１３が回転するときに、接近線の形状が変化しないので、脈動を小さくすることができる。従って、流体を高流量精度、低脈動、しかも長寿命で移送したり充填することができる。
【００５０】
因みに、図１に示すこの実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１１によると、例えば０．０１〜０．１０ｍｌの充填量において、±０．０００２ｍｌの充填精度を得ることが可能である。従来の一軸偏心ねじポンプの充填精度は、例えば±０．００５ｍｌ程度である。
【００５１】
そして、図１に示す一軸偏心ねじポンプ１１は、ロータ１２の中心軸３０及びロータ１２の回動の中心軸が互いに一致するようにロータ１２が構成され、かつ、ステータ１３の内孔１３ａの中心軸２３及びステータ１３の回動の中心軸が互いに一致するようにステータ１３が構成されている。
【００５２】
これによって、ロータ１２及びステータ１３の重心をそれぞれの回動の中心軸上に位置させることができるので、ロータ１２及びステータ１３の回転時における振動を小さくすることができる。そして、ロータ１２及びステータ１３の内孔１３ａの振れ回りがないので、このロータ１２及びステータ１３の嵩を小さくすることができる。
【００５３】
また、この一軸偏心ねじポンプ１１によると、ロータ１２及びステータ１３を、それぞれが互いに非接触の状態で回転させることができるので、両者が接触する場合に発生するような磨耗粉が移送流体中に混入することがないし、両者の摩擦による騒音も発生しない。また、移送流体の性状（例えばスラリーを含む流体）に応じて、ロータ１２及びステータ１３の外周面と内周面との隙間を適切な寸法に設定することができ、これによって、種々の性状の流体に応じて、高流量精度、低脈動、及び長寿命で移送したり充填できるようにすることができる。更に、ロータ１２及びステータ１３を、それぞれが互いに非接触の状態で回転させることができるので、両者を比較的高速で回転させることができ、比較的大きい移送能力を得ることができる。
【００５４】
更に、この一軸偏心ねじポンプ１１は、ステータ１３が２条の雌ねじ型の内孔１３ａを有し、内孔１３ａの断面形状が長円形である。そして、ロータ１２が１条の雄ねじ型に形成され、ロータ１２の断面形状が円形であり、ロータ１２及び内孔１３ａのピッチの比が１対２であるので、ロータ１２及びステータ１３が比較的簡単な形状であり、よって、比較的高い寸法精度で形成できる。従って、低廉で短納期の一軸偏心ねじポンプ１１を提供できる。
【００５５】
そして、この一軸偏心ねじポンプ１１によると、ステータ１３がテフロン（登録商標）等のエンジニアリングプラスチックで形成され、ロータ１２が金属で形成されているので、温度変化による寸法変化を、ゴムと比較して比較的に小さく抑えることができる。これによって、温度変化に基づく流量精度の低下を抑制することができる。
【００５６】
また、この一軸偏心ねじポンプ１１によると、ロータ１２及びステータ１３を、必要に応じてそれぞれ所定の回転速度で正転及び逆転の両方向に回転させることができる。これによって、第１開口部２１又は第２開口部２２から流体を吸い込み、この吸い込んだ液体をステータ１３内で移送して第２開口部２２又は第１開口部２１から吐出することができる。
【００５７】
次に、本発明の第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ３７を、図６の縦断面図を参照して説明する。この図６に示す第２実施形態と、図１に示す第１実施形態とが相違するところは、第１実施形態では、図１に示すように、駆動軸２４とロータ１２とを互いに直接に結合し、この駆動軸２４が貫通する第２ケーシング１７の壁部に形成された挿通孔の内周面と駆動軸２４との隙間をシール部２８で封止する構成としたのに対して、第２実施形態では、図６に示すように、このシール部２８を除去して、駆動軸２４と、ロータ１２の基端部１２ａとを互いに切離して設け、駆動軸２４の回転力を磁極型動力伝達構造３８を介してロータ１２に伝達するようにして、更に、駆動軸２４と、ロータ１２の基端部１２ａとを隔壁部３９で仕切って両者間を封止した構成としたところである。
【００５８】
そして、第１実施形態では、図１に示すように、ロータ１２及びステータ１３を接触型の玉軸受２５、２９、１８によって回動自在にラジアル方向及びスラスト方向の支持をする構成としたのに対して、第２実施形態では、図６に示すように、ロータ１２及びステータ１３を第１〜第４磁気浮上式軸受４０、４１、４２、４３、及び第１〜第４磁気非接触式スラスト軸受４４、４５、４６、４７によって回動自在に支持する構成としたところが両者の相違するところである。
【００５９】
また、第１実施形態では、図１に示すように、ロータ１２の先端部には、第２ロータ駆動部４８が設けられていない構成であるのに対して、第２実施形態では、図６に示すように、ロータ１２の先端部を、磁極型動力伝達構造を使用した第２ロータ駆動部４８によって回転駆動する構成としたところが両者の相違するところである。
【００６０】
これ以外は、第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１１と同等の構成であり、同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【００６１】
この図６に示す第２実施形態の一軸偏心ねじポンプ３７が備えている磁極型動力伝達構造３８は、ロータ駆動部２７の回転動力を、ロータ１２に伝達することができるものであり、駆動側磁極部４９、従動側磁極部５０、及び隔壁部３９を備えている。これら駆動側磁極部４９、及び従動側磁極部５０は、駆動部ケーシング２６及び第２ケーシング１７によって形成されている駆動側及び従動側の各空間５１、５２内に収容されており、板状の隔壁部３９は、駆動部ケーシング２６と、第２ケーシング１７との間に挟み込まれて固定されている。この隔壁部３９によって、駆動側磁極部４９が配置されている駆動側空間５１と、従動側磁極部５０が配置されている従動側空間５２とが仕切られており、両者間が液密封止されている。
【００６２】
従動側磁極部５０は、図７（ｂ）に示すように、円板状に形成され、その内部に円周方向に沿って、例えば合計８つの従動側磁石（例えば永久磁石）５３、・・・が等間隔で密封して装着されている。この８つの従動側磁石５３は、図６に示す駆動側磁極部４９から見て、それぞれの磁極がＮ極とＳ極が交互となるように配置されている。これら８つの従動側磁石５３の各磁極（Ｎ極、Ｓ極、・・・）が従動側磁極である。また、この従動側磁極部５０は、その中心部にロータ１２の基端部１２ａが結合している。
【００６３】
駆動側磁極部４９は、図７（ａ）に示すように、従動側磁極部５０と同様に円板状に形成され、その内部に円周方向に沿って、例えば合計８つの駆動側磁石（例えば永久磁石）５４、・・・が等間隔で密封して装着されている。この８つの駆動側磁石５４は、図６に示す従動側磁極部５０から見て、それぞれの磁極がＮ極とＳ極が交互となるように配置されている。これら８つの駆動側磁石５４の各磁極（Ｎ極、Ｓ極、・・・）が駆動側磁極である。また、この駆動側磁極部４９は、その中心部に駆動軸２４が結合している。
【００６４】
また、図６に示す駆動側磁極部４９に結合する駆動軸２４は、ロータ駆動部２７によって回転されるものであり、従動側磁極部５０は、駆動側磁極部４９に伴って回転するものである。これら駆動軸２４、駆動側磁極部４９、従動側磁極部５０、及びロータ１２は、中心軸３０を中心にして回転可能な構成となっている。また、隔壁部３９は、例えば円板状体であり、非磁性体材料で形成されている。
【００６５】
上記のように構成された磁極型動力伝達構造３８によると、図６に示す駆動側磁極部４９（駆動軸２４）がロータ駆動部２７によって所定方向に回転駆動されて、８つの駆動側磁極（駆動側磁石５４）Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ、・・・が所定方向に回転すると、この８つの駆動側磁極Ｎ、Ｓ、・・・と、８つの従動側磁極（従動側磁石５３）Ｓ、Ｎ、・・・との間で働く吸引力及び反発力によって、この複数の駆動側磁極と同方向に従動側磁極部５０が回転する。
【００６６】
このように、従動側磁極部５０が駆動側磁極部４９に駆動されて所定方向に回転すると、ロータ１２が同方向に回転して、流体を例えば第１開口部２１から吸い込んで第２開口部２２から定量体積ずつ吐出することができる。
【００６７】
また、駆動側磁極部４９及び従動側磁極部５０の両者間を隔壁部３９で封止しているので、例えば従動側磁極部５０側に流入する流体等が駆動側磁極部４９側に進入することを防止することができる。更に、駆動軸２４とロータ１２との間を封止するための軸封構造（図１に示すシール部２８等）を不要とすることができる。これによって、その分のコストの低減、メンテナンスの削減、及び一軸偏心ねじポンプの耐久性能の向上を図ることができる。そして、分解及び組立作業、並びに洗浄作業の簡単化を図ることができる。
【００６８】
次に、図６を参照して、ロータ１２及びステータ１３の第１〜第４磁気浮上式軸受４０、４１、４２、４３、及び第１〜第４磁気非接触式スラスト軸受４４、４５、４６、４７を説明する。
【００６９】
ロータ１２に対して設けられている第１及び第２磁気浮上式軸受４０、４１は、図６に示すように、磁石の反発力を利用して、ロータ１２のラジアル方向の荷重を受けることができるように、ロータ１２をポンプケーシング１４と非接触の状態で所定位置で回動自在に支持するものである。この第１及び第２磁気浮上式軸受４０、４１は、それぞれ外輪磁石部（永久磁石）５５と内輪磁石部（永久磁石）５６とを備えている。
【００７０】
第１磁気浮上式軸受４０の内輪磁石部５６は、図６及び図７（ｂ）に示すように、円環状の磁石であり、従動側磁極部５０の外周部に密封して装着されている。そして、外輪磁石部５５は、図６に示すように、円環状の磁石であり、第２ケーシング１７の内周部であって、内輪磁石部５６の半径方向の外側の位置に、内輪磁石部５６と隙間を隔てて対向するように密封して装着されている。そして、外輪磁石部５５及び内輪磁石部５６は、半径方向において互いに対向する磁極が同極（ＮとＮ、ＳとＳ）となるように配置されている。
【００７１】
同様に、第２磁気浮上式軸受４１の内輪磁石部５６は、図６に示すように、円環状の磁石であり、ロータ１２の先端部に設けられている従動側磁極部５７の外周部に密封して装着されている。そして、外輪磁石部５５は、円環状の磁石であり、第１ケーシング１６の内周部であって、内輪磁石部５６の半径方向の外側の位置に、内輪磁石部５６と隙間を隔てて対向するように密封して装着されている。そして、外輪磁石部５５及び内輪磁石部５６は、半径方向において互いに対向する磁極が同極（ＮとＮ、ＳとＳ）となるように配置されている。
【００７２】
ステータ１３に対して設けられている第３及び第４磁気浮上式軸受４２、４３は、図６に示すように、磁石の反発力を利用して、ステータ１３のラジアル方向の荷重を受けることができるように、ステータ１３をポンプケーシング１４と非接触の状態で所定位置で回動自在に支持するものである。この第３及び第４磁気浮上式軸受４２、４３は、それぞれ外輪磁石部（永久磁石）５９と内輪磁石部（永久磁石）６０とを備えている。
【００７３】
第３磁気浮上式軸受４２（又は第４磁気浮上式軸受４３）の内輪磁石部６０は、図６に示すように、円環状の磁石であり、ステータ１３の第２開口部２２側（又は第１開口部２１側）の端部の外周部に密封して装着されている。そして、外輪磁石部５９は、円環状の磁石であり、第２ケーシング１７（又は第１ケーシング１６）の内周部であって、内輪磁石部６０の半径方向の外側の位置に、内輪磁石部６０と隙間を隔てて対向するように密封して装着されている。そして、外輪磁石部５９及び内輪磁石部６０は、半径方向において互いに対向する磁極が同極（ＮとＮ、ＳとＳ）となるように配置されている。
【００７４】
ロータ１２に対して設けられている第１及び第２磁気非接触式スラスト軸受４４、４５は、図６に示すように、磁石の反発力を利用して、ロータ１２のスラスト方向の荷重を受けることができるように、ロータ１２をポンプケーシング１４と非接触の状態で所定位置で回動自在に支持するものである。従って、第１及び第２磁気非接触式スラスト軸受４４、４５のそれぞれの反発力は、スラスト方向において互いに釣り合うように設定されている。この第１及び第２磁気非接触式スラスト軸受４４、４５は、それぞれ第１磁石部（永久磁石）６１と第２磁石部（永久磁石）６２とを備えている。
【００７５】
第１磁気非接触式スラスト軸受４４の第１磁石部６１は、図６及び図７（ａ）に示すように、短円柱状の磁石であり、駆動側磁極部４９の中心位置（中心軸３０上）に密封して装着されている。そして、第２磁石部６２は、短円柱状の磁石であり、従動側磁極部５０の中心位置（中心軸３０上）に密封して装着されている。そして、第１磁石部６１及び第２磁石部６２は、スラスト方向（中心軸３０方向）において互いに隙間を隔てて対向する磁極が同極（ＳとＳ又はＮとＮ）となるように配置されている。
【００７６】
同様に、第２磁気非接触式スラスト軸受４５の第１磁石部６１は、図６に示すように、短円柱状の磁石であり、ロータ１２の先端部に設けられている従動側磁極部５７の中心位置（中心軸３０上）に密封して装着されている。そして、第２磁石部６２は、短円柱状の磁石であり、エンドスタッド１５の中心位置（中心軸３０上）に密封して装着されている。そして、第１磁石部６１及び第２磁石部６２は、スラスト方向（中心軸３０方向）において互いに隙間を隔てて対向する磁極が同極（ＮとＮ又はＳとＳ）となるように配置されている。
【００７７】
ステータ１３に対して設けられている第３及び第４磁気非接触式スラスト軸受４６、４７は、図６に示すように、磁石の反発力を利用して、ステータ１３のスラスト方向の荷重を受けることができるように、ステータ１３をポンプケーシング１４に対して非接触の状態で回動自在に所定位置で支持するものである。従って、第３及び第４磁気非接触式スラスト軸受４６、４７のそれぞれの反発力は、スラスト方向において互いに釣り合うように設定されている。この第３及び第４磁気非接触式スラスト軸受４６、４７は、それぞれ第１磁石部（永久磁石）６３と第２磁石部（永久磁石）６４とを備えている。
【００７８】
第３磁気非接触式スラスト軸受４６（又は第４磁気非接触式スラスト軸受４７）の第１磁石部６３は、図６に示すように、円環状の磁石であり、ステータ１３の第２開口部２２側（又は第１開口部２１側）の端部の外周部に密封して装着されている。そして、第２磁石部６４は、円環状の磁石であり、第２ケーシング１７（又は第１ケーシング１６）の内周部であって、第１磁石部６３のスラスト方向（中心軸２３方向）の位置に、第１磁石部６３と隙間を隔てて対向するように密封して装着されている。そして、第１磁石部６３及び第２磁石部６４は、スラスト方向において互いに対向する磁極が同極（ＮとＮ又はＳとＳ）となるように配置されている。
【００７９】
上記のように構成された図６に示すロータ１２及びステータ１３の第１〜第４磁気浮上式軸受４０、４１、４２、４３、及び第１〜第４磁気非接触式スラスト軸受４４、４５、４６、４７によると、回転側のロータ１２及びステータ１３の両方が固定側のポンプケーシング１４及び駆動部ケーシング２６に対して浮上すると共に、非接触の状態で回転するので、騒音や振動が小さく、ロータ１２及びステータ１３を滑らかに回転させることができる。そして、例えば接触式軸受や軸受用のシール部材を不要とすることができるし、これらのメンテナンスを不要とすることができる。そして、一軸偏心ねじポンプ３７の耐久性能の向上を図ることができるし、分解及び組立作業、並びに洗浄作業の簡単化を図ることができる。
【００８０】
次に、図６を参照して、ロータ１２の先端部を回転駆動するための磁極型動力伝達構造を使用した第２ロータ駆動部４８を説明する。この第２ロータ駆動部４８は、ロータ駆動部２７と同期して回転駆動してロータ１２を回転させるためのものであり、従動側磁極部５７と駆動側磁極部５８とを備えている。
【００８１】
従動側磁極部５７は、図７（ｂ）に示す従動側磁極部５０と同等のものであり、円板状に形成され、その内部に円周方向に沿って、例えば合計８つの従動側磁石（例えば永久磁石）５３、・・・が等間隔で密封して装着されている。この８つの従動側磁石５３は、図６に示す第２ロータ駆動部４８の駆動側磁極部５８から見て、それぞれの磁極がＮ極とＳ極が交互となるように配置されている。これら８つの従動側磁石５３の各磁極（Ｎ極、Ｓ極、・・・）が従動側磁極である。また、この従動側磁極部５７は、その中心部にロータ１２の先端部が結合している。
【００８２】
また、図６に示す駆動側磁極部５８は、複数の例えば８つの固定巻線６５、・・・をエンドスタッド１５に固定して設け、この８つの固定巻線６５によって回転磁界Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ、・・・を生成して、この回転磁界によって従動側磁極部５７、及びロータ１２を同方向に回転させる構成としたものである。この８つの固定巻線６５、・・・は、従動側磁極部５７に設けられている８つの従動側磁石５３、・・・と対応する位置に配置されている。また、この８つの固定巻線６５は、それぞれに鉄心が装着されている。
【００８３】
この第２ロータ駆動部４８によると、従来公知の電源装置（図示せず）によって、図６に示す８つの固定巻線６５に対して電流を流してＳ極、Ｎ極、Ｓ極、・・・の回転磁界を生成すると、この回転磁界に伴って従動側磁極部５７を同方向に回転させることができる。固定巻線６５によって生成される回転磁界に伴って従動側磁極部５７が回転するのは、それぞれの磁極間の吸引力及び反発力によるものである。このようにして、第２ロータ駆動部４８は、ロータ駆動部２７と同期して回転駆動してロータ１２を所定のトルクで回転させることができる。
【００８４】
なお、従動側磁極部５７を始動する方法は、従来公知の種々の方法があるが、例えば従動側磁極部５７の回転が停止した状態で、まず、その停止した従動側磁極部５７の従動側磁極（Ｎ、Ｓ）を検出する。そして、従動側磁極部５７を所望の回転方向に回転させることができるように、駆動側磁極部５８の各固定巻線６５に適切な磁極が発生するように回転磁界を生成させればよい。また、別の始動方法として、始動巻線を設けてもよい。
【００８５】
次に、本発明の第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ６７を、図８を参照して説明する。この図８に示す第３実施形態と、図６に示す第２実施形態とが相違するところは、図６に示す第２実施形態では、ロータ駆動部２７が駆動側磁極部４９を回転させることによって、従動側磁極部５０、及びロータ１２を同方向に回転させる構成としたのに対して、図８に示す第３実施形態では、ロータ駆動部２７及び駆動側磁極部４９を削除して、複数の例えば８つの固定巻線６８、・・・を備える駆動側磁極部６９を駆動部ケーシング２６に固定して設け、この８つの固定巻線６８によって回転磁界Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓ、・・・を生成して、この回転磁界によって従動側磁極部５０、及びロータ１２を同方向に回転させる構成としたところである。この８つの固定巻線６８、・・・は、第２実施形態の駆動側磁極部４９に設けられている８つの駆動側磁石５４、・・・と対応する位置に配置されている。そして、この８つの固定巻線６８は、それぞれに鉄心が装着されている。これら駆動側磁極部６９及び従動側磁極部５０がロータ駆動部７１である。
【００８６】
上記のように構成することによって、駆動側磁極部６９が生成する回転磁界によって、直接に従動側磁極部５０及びロータ１２を回転させることができ、よって、回転動力の伝達損失の低減を図ることができるし、この一軸偏心ねじポンプ６７の嵩を比較的小さくすることができる。
【００８７】
また、図６に示す第２実施形態では、ロータ１２の先端部に第２ロータ駆動部４８を設けた構成としたが、図８に示す第３実施形態では、この第２ロータ駆動部４８を省略しているところが相違している。
【００８８】
更に、図６に示す第２実施形態では、エンドスタッド１５の中心位置に設けられている短円柱状の第２磁石部６２が、従動側磁極部５７の中心位置に設けられている短円柱状の第１磁石部６１との間でスラスト方向の反発力を発生する構成としたのに対して、図８に示す第３実施形態では、エンドスタッド１５に設けられている円環状の第２磁石部７０が、ロータ１２の先端部に設けられている第２磁気浮上式軸受４１の内輪磁石部５６との間でスラスト方向の反発力を発生するようにして、第１磁石部６１を省略した構成としたところが相違している。
【００８９】
この第２磁石部７０及び内輪磁石部５６は、スラスト方向（中心軸３０方向）において互いに隙間を隔てて対向する磁極が同極（ＳとＳ又はＮとＮ）となるように配置されている。上記のように第１磁石部６１を省略できるので、この一軸偏心ねじポンプ６７の嵩を比較的小さくすることができる。これ以外は、図６に示す第２実施形態の一軸偏心ねじポンプ３７と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【００９０】
次に、本発明の第４実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ７２を、図９を参照して説明する。この図９に示す第４実施形態と、図１に示す第１実施形態とが相違するところは、図１に示す第１実施形態では、ステータ１３を、ラジアル方向及びスラスト方向の荷重に適用できる転がり軸受１８、１８で回動自在に支持する構成としたのに対して、図９に示す第４実施形態では、ステータ１３を、ラジアル方向の荷重に適用できる第３及び第４磁気浮上式軸受４２、４３と、スラスト方向の荷重に適用できる第３及び第４磁気非接触式スラスト軸受４６、４７とによって回動自在に支持する構成としたところが相違する。これ以外は、図１に示す第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１１と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。このようにすると、接触式軸受１８、１８を省略でき、この軸受１８、１８を封止するためのシール部２０、２０も省略することができる。更に、騒音や振動が小さく、ステータ１３を滑らかに回転させることができる。
【００９１】
次に、本発明の第５実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ７４を、図１０を参照して説明する。この図１０に示す第５実施形態と、図６に示す第２実施形態とが相違するところは、図６に示す第２実施形態では、ロータ１２及びステータ１３を第１〜第４磁気浮上式軸受４０、４１、４２、４３、及び第１〜第４磁気非接触式スラスト軸受４４、４５、４６、４７によって回動自在に支持する構成としたのに対して、図１０に示す第５実施形態では、ロータ１２及びステータ１３をラジアル荷重及びスラスト荷重の両方を受けることができる磁気非接触式軸受７５、７６、７７、７８で回動自在に支持する構成としたところである。
【００９２】
これら磁気非接触式軸受７５、７６、７７、７８は、それぞれ同等のものであり、それぞれが外輪磁石部７９、８０、８１、８２と、内輪磁石部８３、８４、８５、８６とを備えている。そして、各外輪磁石部７９等は、固定側としてのポンプケーシング１４に設けられ、各内輪磁石部８３等は、回転側としてのロータ１２及びステータ１３に設けられている。そして、各外輪磁石部７９等と、各内輪磁石部８３等との互いに反発し合う面は、中心軸に対して傾斜する傾斜面として形成されている。
【００９３】
上記のように、ラジアル荷重及びスラスト荷重の両方を受けることができる磁気非接触式軸受７５〜７８で、ロータ１２及びステータ１３のそれぞれを回動自在に支持する構成としているので、ラジアル荷重及びスラスト荷重をそれぞれ別々に受けることができる軸受を使用する場合と比較して、構造を簡単にすることができるし、この一軸偏心ねじポンプ７４の嵩を比較的小さくすることができる。
【００９４】
そして、図１０に示す第５実施形態では、従動側磁極部５０の外周面の外側に、隙間を隔てて円環状の駆動側磁極部４９を配置する構成としてある。このようにすることによって、この一軸偏心ねじポンプ７４の軸方向の長さを短くすることができる。これ以外は、図６に示す第２実施形態の一軸偏心ねじポンプ３７と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【００９５】
次に、本発明の第６実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ８８を、図１１を参照して説明する。この図１１に示す第６実施形態と、図８に示す第３実施形態とが相違するところは、図８に示す第３実施形態では、ロータ１２及びステータ１３を第１〜第４磁気浮上式軸受４０、４１、４２、４３、及び第１〜第４磁気非接触式スラスト軸受４４、４５、４６、４７によって回動自在に支持する構成としたのに対して、図１１に示す第６実施形態では、ロータ１２及びステータ１３をラジアル荷重及びスラスト荷重の両方を受けることができる磁気非接触式軸受７５〜７８で回動自在に支持する構成としたところである。これら磁気非接触式軸受７５〜７８は、図１０に示す第５実施形態のものと同等のものである。
【００９６】
上記のように構成することによって、図１０に示す第５実施形態と同様の作用、効果を奏するので、それらの説明を省略する。
【００９７】
そして、図１１に示す第６実施形態では、従動側磁極部５０の外周面の外側に、隙間を隔てて円環状の駆動側磁極部６９を配置する構成としてある。このようにすることによって、この一軸偏心ねじポンプ８８の軸方向の長さを短くすることができる。これ以外は、図８に示す第３実施形態の一軸偏心ねじポンプ６７と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
【００９８】
ただし、図には示さないが、図６及び図８に示す第２及び第３実施形態において、ステータ１３を、ラジアル方向の荷重に適用できる第３及び第４磁気浮上式軸受４２、４３と、スラスト方向の荷重に適用できる第３及び第４磁気非接触式スラスト軸受４６、４７とによって回動自在に支持する構成としたが、これに代えて、図１に示すように、ステータ１３を、ラジアル方向及びスラスト方向の荷重に適用できる転がり軸受１８、１８で回動自在に支持する構成としてもよい。
【００９９】
また、第１実施形態では、図１に示すように、ロータ１２の先端部と、駆動軸２４とを軸受２９、２５、２５を介して回動自在に支持する構成としたが、これに代えて、ロータ１２の先端部を自由端とし、ロータ駆動軸２４を、軸受２５、２５を介して回動自在に支持する構成としてもよい。
【０１００】
そして、第１〜第６実施形態では、図３〜図５に示すロータ１２の外周面と、ステータ内孔１３ａの内周面とを非接触の状態で、ロータ１２及びステータ１３のそれぞれを別々に回転駆動させたが、これに代えて、ステータ内孔１３ａの互いに平行する一方の平行面３５とロータ１２とが互いに適切な圧力で接触し、ステータ内孔１３ａの互いに平行する他方の平行面３５とロータ１２とが互いに接触しないように、ロータ１２及びステータ１３のそれぞれを別々に所定の速度で回転駆動させてもよい。このようにしても、流体を高流量精度、低脈動、しかも長寿命で移送したり充填することができる。
【０１０１】
また、第１〜第６実施形態では、例えば図１に示すように、一軸偏心ねじポンプ１１にロータ駆動部２７及びステータ駆動部１９を設けて、それぞれの駆動部によって、直接にロータ１２及びステータ１３を回転駆動する構成としたが、これに代えて、図には示さないが、一軸偏心ねじポンプ１１とは別にロータ駆動部及びステータ駆動部を設け、それぞれの駆動部と、ロータ１２及びステータ１３とを例えば継手を介してそれぞれ連結して回転駆動する構成としてもよい。
【０１０２】
更に、第１〜第６実施形態では、ステータ１３をテフロン（登録商標）等のエンジニアリングプラスチックで形成したが、これ以外の例えば合成ゴムや金属で形成してもよい。そして、ロータ１２をステンレス等の金属で形成したが、これ以外の例えばテフロン（登録商標）等のエンジニアリングプラスチックで形成してもよい。
【０１０３】
更に、第１〜第６実施形態では、ロータ１２及びステータ１３は、ステータ内孔１３ａの内面と、ロータ１２の外面とが互いに接触しないようにロータ１２及びステータ１３を形成して両者を回転させたが、これに代えて、ロータ１２がステータ内孔１３ａの互いに平行する両方の平行面３５、３５と適切な圧力で接触するように、内孔１３ａ及びロータ１２を形成して両者を回転させてもよい。このようにしても、ロータ１２及びステータ１３が大きく磨耗したり、大きさの異なる磨耗が各表面に発生することを抑制することができる。従って、流体を高流量精度、低脈動、しかも長寿命で移送したり充填することができる。
【０１０４】
そして、第１〜第６実施形態では、図３等に示すように、ステータ１３が２条の雌ねじ型の内孔１３ａを有し、内孔１３ａの断面形状が長円形であり、そして、ロータ１２を１条の雄ねじ型に形成し、ロータ１２の断面形状を円形とし、ロータ１２及び内孔１３ａのピッチの比を１対２として、更に、ロータ１２及びステータ１３の回転速度比を２対１としたが、これに代えて、ステータ１３が３条の雌ねじ型の内孔１３ａを有し、内孔１３ａの断面形状が３つの各角部が円弧状の略三角形であり、そして、ロータ１２を２条の雄ねじ型に形成し、ロータ１２の断面形状を略楕円形とし、ロータ１２及び内孔１３ａのピッチの比を２対３として、更に、ロータ１２及びステータ１３の回転速度比を３対２としてもよい。このようにしても、ロータ１２及びステータ１３が比較的簡単な形状であり、よって、比較的高い寸法精度で形成できる。従って、上記実施形態と同様の作用、効果を有し、低廉で短納期の一軸偏心ねじポンプ１１を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上のように、本発明に係る一軸偏心ねじポンプは、流体を高流量精度、低脈動、及び長寿命で移送したり、充填することができる優れた効果を有し、このような一軸偏心ねじポンプ等に適用するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】この発明の第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図である。
【図２】同第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプの構造を示す模式図であり、（ａ）はそれぞれの位置における各断面形状を示す図、（ｂ）は側面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は同第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプのロータ及びステータのそれぞれの回転角度における状態を示す模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は同第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプのロータ及びステータのそれぞれの回転角度における状態を示す模式図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は同第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプのロータ及びステータのそれぞれの回転角度における状態を示す模式図である。
【図６】この発明の第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図である。
【図７】同第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプが備える磁極型動力伝達構造を示し、（ａ）は駆動側磁極部を示す図、（ｂ）従動側磁極部を示す図である。
【図８】この発明の第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図である。
【図９】この発明の第４実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図である。
【図１０】この発明の第５実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図である。
【図１１】この発明の第６実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図である。
【図１２】従来の一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１１  一軸偏心ねじポンプ
１２  ロータ
１３  ステータ
１３ａ  内孔
１４  ポンプケーシング
１５  エンドスタッド
１６  第１ケーシング
１７  第２ケーシング
１８、２５、２９  軸受
１９  ステータ駆動部
１９ａ、２７ａ  回転子
１９ｂ、２７ｂ  固定子
２０、２８  シール部
２１  第１開口部
２２  第２開口部
２３  内孔の中心軸
２４  駆動軸
２６  駆動部ケーシング
２７  ロータ駆動部
３０  ロータの中心軸
３１、３２、３３  基準線
３４  空間
３５  内孔の平行面
３７、６７、７２、７４、８８  一軸偏心ねじポンプ
３８  磁極型動力伝達構造
３９  隔壁部
４０  第１磁気浮上式軸受
４１  第２磁気浮上式軸受
４２  第３磁気浮上式軸受
４３  第４磁気浮上式軸受
４４  第１磁気非接触式スラスト軸受
４５  第２磁気非接触式スラスト軸受
４６  第３磁気非接触式スラスト軸受
４７  第４磁気非接触式スラスト軸受
４８  第２ロータ駆動部
４９、５８、６９  駆動側磁極部
５０、５７  従動側磁極部
５１、５２  空間
５３  従動側磁石
５４  駆動側磁石
５５、５９  外輪磁石部
５６、６０  内輪磁石部
６１、６３  第１磁石部
６２、６４、７０  第２磁石部
６５、６８  固定巻線
７１  ロータ駆動部
７５、７６、７７、７８  磁気非接触式軸受
７９、８０、８１、８２  外輪磁石部
８３、８４、８５、８６  内輪磁石部
【図１】
2008175199.tif 000003
【図２】
2008175199.tif 000004
【図３】
2008175199.tif 000005
【図４】
2008175199.tif 000006
【図５】
2008175199.tif 000007
【図６】
2008175199.tif 000008
【図７】
2008175199.tif 000009
【図８】
2008175199.tif 000010
【図９】
2008175199.tif 000011
【図１０】
2008175199.tif 000012
【図１１】
2008175199.tif 000013
【図１２】
2008175199.tif 000014