(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の端面に吸込口と吐出口とが設けられ、内部に前記吸込口と前記吐出口とに連通する中空円筒形のロータ室が形成されたハウジングと、
前記ロータ室の中心軸回りに回転自在に収容され、交軸方向の断面が長円形の中空長溝が形成されるとともに回転により前記吸込口および前記吐出口を開閉するロータと、
前記中空長溝内に配置され、前記ロータ室の前記中心軸に対して偏心するとともにピストン中心軸からも偏心した回転軸を有して当該回転軸回りに回転し、前記ロータと相互に異なる回転軸回りに回転することで前記ロータに対して相対的な往復運動を行う円筒形のピストンと、
前記ロータの中空長溝と前記ピストンとで囲まれた空間からなり、前記ロータおよび前記ピストンの回転による容積変化により前記吸込口から流体を吸い込んでこれを前記吐出口から吐出する作動室と、
前記ロータまたは前記ピストンを回転駆動する駆動手段とを有することを特徴とする容積型ポンプ。
【請求項２】
前記ロータと前記ピストンには相互に噛み合う歯車がそれぞれ設けられ、前記ロータの歯車と前記ピストンの歯車とのギヤ比が１：２に設定されていることを特徴とする請求項１記載の容積型ポンプ。
【請求項３】
前記ロータの歯車は内歯歯車であり、前記ピストンの歯車は前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車であることを特徴とする請求項２記載の容積型ポンプ。
【請求項４】
前記吸込口と前記吐出口とは、何れも前記ハウジングの一方の軸方向端面に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の容積型ポンプ。
【請求項５】
前記ロータが前記吸込口を閉塞してから前記吐出口を開放するまでの間は前記ピストンにより前記作動室内の容積が縮小されて行くことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の容積型ポンプ。
【請求項６】
前記吐出口には、当該吐出口の開口面積を調整する開口面積調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の容積型ポンプ。
【請求項７】
前記ピストンの重心位置は当該ピストンの回転軸上に設定されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の容積型ポンプ。
【請求項８】
前記ハウジングと前記ロータとの間、および前記中空長溝と前記ピストンとの間にはクリアランスが形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の容積型ポンプ。
【請求項９】
前記駆動手段は、前記ハウジングに設けられたステータコアと前記ロータに設けられた磁石とで構成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の容積型ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体を移送するポンプに関し、特にピストンが回転しながら往復運動をする容積型ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における容積型ポンプは、たとえば実開昭５５−５４５７６号公報および特開平１０−２８１０５２号公報に記載されているようなものが知られている。
【０００３】
ここで、実開昭５５−５４５７６号公報に記載の容積型ポンプは、図１２に示すように、内歯歯車１０１ａが形成されたシリンダ室１０１ｂを有するシリンダ１０１と、内歯歯車１０１ａと噛み合って内接しながら回転する小歯車１０２ａが形成されたピストン１０２と、ピストン１０２に摺動自在に固定された偏心軸１０３と、シリンダ室１０１ｂと外部とを連通するようにしてシリンダ１０１に設けられたそれぞれ一対の吸入弁１０４および吐出弁１０５とから構成されている。
【０００４】
そして、偏心軸１０３を回転することにより、ピストン１０２と小歯車１０２ａが回転してシリンダ室１０１ｂ内を往復運動してシリンダ室１０１ｂ内のピストン１０２の両サイド（Ａ部、Ｂ部）に体積変化が生じる。この体種変化に伴って吸入弁１０４から吸い込んだ流体が吐出１０５から吐出され、ポンプや圧縮機として利用されるようになっていた。
【０００５】
特開平１０−２８１０５２号公報に記載の容積型ポンプは、図１３に示すように、ハウジング２０２ａ，２０２ｂ内にＺ方向の第１回転中心Ｒ１の周りで回転可能な様にロータリシリンダ２０４が収容されており、ロータシリンダ２０４の貫通孔２０５内にはＸ方向に相対的に往復移動可能なピストン２０６が収容されている。ハウジング２０２ａには、ピストン２０６の両端側に形成される２つの容積可変空間に連通可能な様に吸入口２１０および吐出口２１２が形成されている。ピストン２０６のスライド内面２０８Ａ，２０８Ｂと、第１回転中心Ｒ１に対し平行で且つ偏心したＺ方向の第２回転中心Ｒ２の周りで回転可能なモータ２１４の出力回転軸２１６のスライド外面２１８Ａ，２１８Ｂとは、Ｙ方向に相対的に往復移動可能なように結合されている。
【０００６】
そして、出力回転軸２１６を回転させることにより、吸入口２１０を介して容積増加状態の容積可変空間に流体を吸入するとともに、容積減少状態の容積可変空間から吐出口２１２を介して流体を吐出させるようになっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来の容積型ポンプでは、吸入および吐出が回転軸に対して横方向にあるため小型化が難しいという課題があった。
【０００８】
また、実開昭５５−５４５７６号公報に記載の容積型ポンプでは、吸入弁と吐出弁が必要であるため、構造が複雑でコストが高くなるという課題もあった。
【０００９】
さらに、特開平１０−２８１０５２号公報に記載の容積型ポンプでは、回転運動を往復運動に変換するために、ピストンと回転軸およびピストンとロータリシリンダがスライド面で摺動する構造となっており、摩耗による寿命低下、摺動抵抗による効率低下および騒音発生などの課題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、圧縮性流体または非圧縮性流体の何れに対しても適用することができ、小型化を実現できる容積型ポンプを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、構造の簡単な容積型ポンプを提供することを目的とする。
【００１２】
そして、本発明は、長寿命、高効率で低騒音を実現できる容積型ポンプを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の容積型ポンプは、軸方向の端面に吸込口と吐出口とが設けられ、内部に吸込口と吐出口とに連通する中空円筒形のロータ室が形成されたハウジングと、ロータ室の中心軸回りに回転自在に収容され、交軸方向の断面が長円形の中空長溝が形成されるとともに回転により吸込口および吐出口を開閉するロータと、中空長溝内に配置され、ロータ室の中心軸に対して偏心するとともにピストン中心軸からも偏心した回転軸を有して当該回転軸回りに回転し、ロータと相互に異なる回転軸回りに回転することでロータに対して相対的な往復運動を行う円筒形のピストンと、ロータの中空長溝とピストンとで囲まれた空間からなり、ロータおよびピストンの回転による容積変化により吸込口から流体を吸い込んでこれを吐出口から吐出する作動室と、ロータまたはピストンを回転駆動する駆動手段とを有する構成としたものである。
【００１４】
これにより、ロータ室、ロータおよびピストンが円筒形であり、吸入・吐出を行う吸込口と吐出口とが軸方向の端面に設けられているので、装置の小型化を図ることが可能になる。
【００１５】
また、ロータの回転により吸込口と吐出口とが開閉されるようになっているので、吸入弁や吐出弁が不要になって構造を簡単にすることが可能になる。
【００１６】
さらに、ロータとピストンとが回転して相対的な往復運動を行うようになっているので、摩耗が少なくなり、長寿命化、高効率化および低騒音化を図ることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、軸方向の端面に吸込口と吐出口とが設けられ、内部に吸込口と吐出口とに連通する中空円筒形のロータ室が形成されたハウジングと、ロータ室の中心軸回りに回転自在に収容され、交軸方向の断面が長円形の中空長溝が形成されるとともに回転により吸込口および吐出口を開閉するロータと、中空長溝内に配置され、ロータ室の中心軸に対して偏心するとともにピストン中心軸からも偏心した回転軸を有して当該回転軸回りに回転し、ロータと相互に異なる回転軸回りに回転することでロータに対して相対的な往復運動を行う円筒形のピストンと、ロータの中空長溝とピストンとで囲まれた空間からなり、ロータおよびピストンの回転による容積変化により吸込口から流体を吸い込んでこれを吐出口から吐出する作動室と、ロータまたはピストンを回転駆動する駆動手段とを有する容積型ポンプであり、ロータ室、ロータおよびピストンが円筒形であり、吸入・吐出を行う吸込口と吐出口とが軸方向の端面に設けられているので、装置の小型化を図ることが可能になるという作用を有する。また、ロータの回転により吸込口と吐出口とが開閉されるようになっているので、吸入弁や吐出弁が不要になって構造を簡単にすることが可能になるという作用を有する。さらに、ロータとピストンとが回転して相対的な往復運動を行うようになっているので、摩耗が少なくなり、長寿命化、高効率化および低騒音化を図ることが可能になるという作用を有する。そして、吐出口の面積の設定により内部圧縮比を自在に設定することができるので、より一層の高効率化を図ることが可能になるという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ロータとピストンには相互に噛み合う歯車がそれぞれ設けられ、ロータの歯車とピストンの歯車とのギヤ比が１：２に設定されている容積型ポンプであり、ロータとピストンとが同期して回転するので、摩耗がさらに少なくなって、一層の長寿命化、高効率化および低騒音化を図ることが可能になるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、ロータの歯車は内歯歯車であり、ピストンの歯車は内歯歯車と噛み合う外歯歯車である容積型ポンプであり、内歯歯車と外歯歯車とを使うことによりスペースを有効活用できるので、外径を大きくすることなくロータとピストンとを同期して回転させることが可能になるという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、吸込口と吐出口とは、何れもハウジングの一方の軸方向端面に設けられている容積型ポンプであり、吸込口と吐出口とが同一端面に設けられているので、さらなる小型化を図ることが可能になるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、ロータが吸込口を閉塞してから吐出口を開放するまでの間はピストンにより作動室内の容積が縮小されて行く容積型ポンプであり、作動室内における流体の内部圧縮ができるので、一層効率的な運転を行うことが可能になるという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、吐出口には、当該吐出口の開口面積を調整する開口面積調整手段が設けられている容積型ポンプであり、吐出圧力を自由に設定することができるので、広い使用圧力範囲で高効率な運転を行うことが可能になるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、ピストンの重心位置は当該ピストンの回転軸上に設定されている容積型ポンプであり、ピストンの回転バランスがよくなり、振動および騒音を低減することが可能になるという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明において、ハウジングとロータとの間、および中空長溝とピストンとの間にはクリアランスが形成されている容積型ポンプであり、摺動部がなくなって、一層の長寿命化、高効率化および低騒音化を図ることが可能になるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、駆動手段は、ハウジングに設けられたステータコアとロータに設けられた磁石とで構成されている容積型ポンプであり、駆動手段をポンプ本体と一体化できるので、さらに小型化を図ることが可能になるという作用を有する。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１１を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における容積型ポンプの全体構成を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３は図１の容積型ポンプの要部を破断して示す斜視図、図４は図１の容積型ポンプの動作を示す説明図、図５は図１の容積型ポンプにおいて重心位置が回転軸上に置かれた場合の円筒形ピストンを示す断面図である。
【００２８】
図１〜図３に示すように、円筒形ハウジング（ハウジング）１には、その一方の軸方向端面に吸込口１ａと吐出口１ｂとが設けられており、また、吸込口１ａと吐出口１ｂとを連通する中空円筒形のロータ室１ｃが形成されている。なお、吸込口１ａと吐出口１ｂとは相互に異なる端面に設けられていてもよい。ロータ室１ｃには、交軸方向の断面が長円形の中空長溝２ａが形成されたロータ２がロータ室１ｃの中心軸Ｘ１回りに回転自在に収容されている。また、ロータ２には、中空長溝２ａと円筒形ハウジング１の吸込口１ａおよび吐出口１ｂとを連通させるための連通口２ｂが設けられている。
【００２９】
ロータ２の中空長溝２ａの中には円筒形ピストン（ピストン）３が配設されており、ロータ室１ｃの中心軸Ｘ１に対して偏心するとともにピストン中心軸からも偏心した回転軸Ｘ２回りに回転する。
【００３０】
ここで、ロータ室１ｃの中心軸Ｘ１と回転軸Ｘ２との偏心量をｘ、ロータ２の中空長溝２ａにおける長円形の長径をｄｌ、短径をｄｓとすると、偏心量ｘは、ｘ＝（ｄｌ−ｄｓ）／４で表される。
【００３１】
ロータ２の中空長溝２ａと円筒形ピストン３とに囲まれた空間により作動室４が形成されている。なお、円筒形ピストン３の回転軸Ｘ２には駆動軸５が固定されており、この駆動軸５は駆動手段６で駆動されて円筒形ピストン３を回転させる。ここでは、円筒形ピストン３を駆動手段６で回転させているが、ロータ２を駆動手段６で回転させてもよい。
【００３２】
駆動軸５を回転自在に保持するために軸受け７が設けられ、ロータ２をロータ室１ｃの中心軸Ｘ１回りに回転自在に保持するために軸受け８が設けられている。また、作動室４の気密を保つために、ロータ２と円筒形ハウジング１との間には軸シール９が装着されている。
【００３３】
次に、本実施の形態における容積型ポンプの動作について図４に基づいて説明する。なお、ここでは、作動室４を吸込側作動室４ａと吐出側作動室４ｂとに分けて説明する。
【００３４】
図４（ａ）の状態では、円筒形ピストン３がロータ２の中空長溝２ａ内で端に寄っているため、吸込側作動室４ａの容積は最小（ほぼゼロ）で吐出側作動室４ｂの容積は最大となっており、また吸込口１ａと吐出口１ｂとも連通していない。
【００３５】
駆動手段６により円筒形ピストン３を回転軸Ｘ２で時計回りに９０度回転させると、図４（ｂ）に示すように、ロータ２は、円筒形ピストン３が偏心しているため、その回転に伴ってロータ室１ｃの中心軸Ｘ１回りに４５度回転する。そして、吸込側作動室４ａの容積は増加し、吐出側作動室４ｂの容積は減少する。このとき、円筒形ピストン３が図４（ａ）の状態から少しでも回転すれば吸込側作動室４ａは吸込口１ａと連通するように吸込口１ａの面積を設定しているため、吸込側作動室４ａの容積の増加分だけ吸込口１ａより流体が吸い込まれることになる。しかし、図４（ｂ）の状態では、吐出側作動室４ｂは吐出口１ｂとまだ連通しないよう吐出口１ｂの面積を設定しているため、吐出側作動室４ｂの容積の減少分だけ吐出側作動室４ｂ内の流体は圧縮されることになる。
【００３６】
ここで、吐出口１ｂを吸込口１ａと同じ面積に設定して、円筒形ピストン３が少しでも回転すれば吐出側作動室４ｂが吐出口１ｂと連通して吐出側作動室４ｂ内の流体を吐出口１ｂから吐出させてもよい。この場合、流体は内部圧縮されずに吐出されることになる。
【００３７】
図４（ｂ）の状態から円筒形ピストン３をさらに９０度回転させると、図４（ｃ）に示すように、ロータ２はさらに４５度回転し、吸込側作動室４ａの容積はさらに増加し、吐出側作動室４ｂの容積はさらに減少する。このとき、吸込側作動室４ａは吸込口１ａと連通しているため容積の増加分だけ吸込口１ａより流体を吸い込み続ける。そして、吐出側作動室４ｂも吐出口１ｂと連通するため容積の減少分だけ吐出口１ｂより流体を吐出する。
【００３８】
図４（ｃ）の状態から円筒形ピストン３をさらに９０度回転させると、図４（ｄ）に示すように、ロータ２はさらに４５度回転し、吸込側作動室４ａの容積はさらに増加し、吐出側作動室４ｂの容積はさらに減少する。このとき、吸込側作動室４ａは吸込口１ａと連通しているため容積の増加分だけ吸込口１ａより流体を吸い込み続ける。そして、吐出側作動室４ｂも吐出口１ｂと連通するため容積の減少分だけ吐出口１ｂより流体を吐出する。
【００３９】
図４（ｄ）の状態から円筒形ピストン３をさらに９０度回転させると、図４（ｅ）に示すように、ロータ２はさらに４５度回転し、図４（ａ）の状態から円筒形ピストン３は３６０度回転して図４（ａ）の状態に戻る。このとき、吸込側作動室４ａの容積はさらに増加して最大となり、吐出側作動室４ｂの容積はさらに減少して最小となる。そして吸込側作動室４ａおよび吐出側作動室４ｂは吸込口１ａおよび吐出口１ｂとの連通が遮断されるために密閉され、それぞれ吸込・吐出を完了する。
【００４０】
以下、同様な動作を継続することにより、円筒形ピストン３が一回転する間に一回の吸込・吐出動作がなされ、流体が搬送もしくは圧送される。
【００４１】
ここで、図５に示すように、円筒形ピストン３にその重心位置が回転軸Ｘ２上になるように空間３ａを設ければ、円筒形ピストン３の回転時のアンバランスを打ち消すことができ、振動・騒音を低減させることが可能になる。なお、重心位置が回転軸Ｘ２上になるようするためのその他の手段として、円筒形ピストン３に重りを埋め込んでもよい。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ロータ室１ｃ、ロータ２およびピストン３が円筒形であり、吸入・吐出を行う吸込口１ａと吐出口１ｂとが回転軸の軸方向の端面に設けられているので、小型化を図ることが可能になる。
【００４３】
また、ロータ２の回転により吸込口１ａと吐出口１ｂとが開閉されるようになっているので、吸入弁や吐出弁が不要になって構造を簡単にすることが可能になる。
【００４４】
さらに、ロータ２と円筒形ピストン３とが相互に異なる回転軸回りに回転運動を行うことにより円筒形ピストン３がロータ２に対して相対的に往復運動を行うようになっているので、摩耗が少なくなり、長寿命化、高効率化および低騒音化を図ることが可能になる。
【００４５】
さらに、吸込口１ａと吐出口１ｂとが同一端面に設けられているので、さらなる小型化を図ることが可能になる。
【００４６】
そして、吐出口１ｂの面積の設定により内部圧縮比を自在に設定することができるので、より一層の高効率化を図ることが可能になる。
【００４７】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２における容積型ポンプの全体構成を示す断面図、図７は図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００４８】
図６および図７において、ロータ２には内歯歯車１０が設けられており、円筒形ピストン３の回転軸５には内歯歯車１０と噛み合う外歯歯車１１が設けられている。なお、内歯歯車１０と外歯歯車１１とのギヤ比は１：２に設定されている。また、円筒形ハウジング１とロータ２との間、およびロータ２の中空長溝２ａと円筒形ピストン３との間には、回転時に接触しないように０．１〜０．５ｍｍ程度の微少なクリアランスがそれぞれ設けられている。
【００４９】
このような容積型ポンプによれば、駆動手段６により円筒形ピストン３を回転させると、円筒形ピストン３の外歯歯車１１と噛み合ったロータ２の内歯歯車１０が回転する。そして、内歯歯車１０と外歯歯車１１のギヤ比が１：２に設定されているので、円筒形ピストン３が９０度回転するとロータ２は４５度回転することになる。ここで、ロータ２の中空長溝２ａと円筒形ピストン３との間には微少なクリアランスが設けられているので、円筒形ピストン３とロータ２とが同期して回転しているときも互いに接触することはない。
【００５０】
なお、ここでは、円筒形ピストン３を駆動手段６で回転させているが、ロータ２を駆動手段６で回転させてもよい。また、歯車も、内歯歯車１０と外歯歯車１１との組み合わせではなく、外歯歯車複数個の組み合わせでもよい。
【００５１】
また、既に説明した図５に示すように、円筒形ピストン３にその重心位置が回転軸Ｘ２上になるように空間３ａを設ければ、円筒形ピストン３の回転時のアンバランスを打ち消すことができ、振動・騒音を低減させることが可能になる。なお、重心位置が回転軸Ｘ２上になるようするためのその他の手段として、円筒形ピストン３に重りを埋め込んでもよい。
【００５２】
なお、容積型ポンプとしての動作は実施の形態１と同じなので、ここでは省略する。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ロータ２と円筒形ピストン３とが同期して回転し、円筒形ハウジング１とロータ２との間、および中空長溝２ａと円筒形ピストン３との間に微少なクリアランスが設けられているので、両者が相互に接触しないため、摺動部がなくなって一層の長寿命化、高効率化、低騒音化を図ることが可能になる。
【００５４】
また、内歯歯車１０と外歯歯車１１とを使うことによりスペースを有効活用できるので、ポンプ外径を大きくすることなくロータ２と円筒形ピストン３とを同期して回転させることが可能になる。
【００５５】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３における容積型ポンプの全体構成を示す断面図、図９は図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図１０は図８の容積型ポンプにおけるＰ−Ｖ線図である。
【００５６】
図８および図９において、円筒形ハウジング１の吐出口１ｂ側の端面には半ドーナツ状の溝１ｄが設けられており、この溝１ｄには溝形状に沿った円弧状の突起１ｅが設けられている。円筒形ハウジング１の溝１ｄ内には、仕切板（開口面積調整手段）１２が円弧方向に移動可能なように設置されている。この仕切板１２には吐出口１ｂと同形状の穴１２ａが設けられており、また、突起１ｅがはまり込む円弧状のスリット１２ｂが設けられている。そして、仕切板１２はアクチュエータ１３によって円弧方向に移動する。
【００５７】
このような容積型ポンプによれば、アクチュエータ１３により仕切板１２を移動させることで円筒形ハウジング１の吐出口１ｂの開口面積を変えることができるため、圧力センサ等（図示せず）で吐出側の圧力を検知すれば、図１０に示すように、過圧縮や圧縮不足を起こすことなく、最適な内部圧縮をいかなる作動状態のときも実現することができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、円筒形ハウジング１の吐出口１ｂの開口面積を自在に変えることができるため、広い使用圧力範囲で高効率な運転を行うことが可能になる。
【００５９】
（実施の形態４）
図１１は本発明の実施の形態４における容積型ポンプの全体構成を示す断面図である。
【００６０】
図１１において、円筒形ハウジング１の外周にはステータコア１４が設けられており、ロータ２の外周には磁石１５が埋め込まれている。なお、ここでは、ステータコア１４は単なる円筒状体として略示しているが、周知の磁界発生用の固定子巻線構造、例えば三相、六相等の多相交流による回転磁界発生用巻線、単相交流による移動磁界巻線、交直変換による交番磁界巻線等とすることができる。
【００６１】
このような容積型ポンプによれば、ステータコア１４に対して、図示していない電源から所要電流を供給することにより回転磁界、移動磁界、交番磁界等が発生する。そして、この磁界により、磁石１５が電磁作用を受けてロータ２が回転する。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、円筒形ハウジング１に設けられたステータコア１４とロータ２に設けられた磁石１５とで駆動手段６が構成されているので、駆動手段６をポンプ本体と一体化できてさらに小型化を図ることが可能になる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ロータ室、ロータおよびピストンが円筒形であり、吸入・吐出を行う吸込口と吐出口とが軸方向の端面に設けられているので、装置の小型化を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００６４】
また、本発明によれば、ロータの回転により吸込口と吐出口とが開閉されるようになっているので、吸入弁や吐出弁が不要になって構造を簡単にすることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００６５】
さらに、本発明によれば、ロータとピストンとが回転して相対的な往復運動を行うようになっているので、摩耗が少なくなり、長寿命化、高効率化および低騒音化を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００６６】
そして、本発明によれば、吐出口の面積の設定により内部圧縮比を自在に設定することができるので、より一層の高効率化を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００６７】
ロータとピストンにギヤ比が１：２の相互に噛み合う歯車を設れば、ロータとピストンとが同期して回転するので、摩耗がさらに少なくなって、一層の長寿命化、高効率化および低騒音化を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００６８】
ロータの歯車を内歯歯車、ピストンの歯車を内歯歯車と噛み合う外歯歯車とすれば、内歯歯車と外歯歯車とを使うことによりスペースを有効活用できるので、外径を大きくすることなくロータとピストンとを同期して回転させることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００６９】
吸込口と吐出口とを何れもハウジングの一方の軸方向端面に設ければ、吸込口と吐出口とが同一端面に設けられているので、さらなる小型化を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００７０】
ロータが吸込口を閉塞してから吐出口を開放するまでの間は作動室内の容積が縮小されて行くようにすれば、作動室内における流体の内部圧縮ができるので、一層効率的な運転を行うことが可能になるという有効な効果が得られる。
【００７１】
吐出口に開口面積調整手段を設ければ、吐出圧力を自由に設定することができるので、広い使用圧力範囲で高効率な運転を行うことが可能になるという有効な効果が得られる。
【００７２】
ピストンの重心位置を当該ピストンの回転軸上に設定すれば、ピストンの回転バランスがよくなり、振動および騒音を低減することが可能になるという有効な効果が得られる。
【００７３】
ハウジングとロータとの間、および中空長溝とピストンとの間にクリアランスを形成すれば、摺動部がなくなって、一層の長寿命化、高効率化および低騒音化を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００７４】
駆動手段を、ハウジングに設けられたステータコアとロータに設けられた磁石とで構成すれば、駆動手段をポンプ本体と一体化できるので、さらに小型化を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における容積型ポンプの全体構成を示す断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図３】図１の容積型ポンプの要部を破断して示す斜視図
【図４】図１の容積型ポンプの動作を示す説明図
【図５】図１の容積型ポンプにおいて重心位置が回転軸上に置かれた場合の円筒形ピストンを示す断面図
【図６】本発明の実施の形態２における容積型ポンプの全体構成を示す断面図
【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図
【図８】本発明の実施の形態３における容積型ポンプの全体構成を示す断面図
【図９】図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図
【図１０】図８の容積型ポンプにおけるＰ−Ｖ線図
【図１１】本発明の実施の形態４における容積型ポンプの全体構成を示す断面図
【図１２】従来の容積型ポンプの一例を示す断面図
【図１３】従来の容積型ポンプの他の一例を示す断面図
【符号の説明】
１  円筒形ハウジング（ハウジング）
１ａ  吸込口
１ｂ  吐出口
１ｃ  ロータ室
２  ロータ
２ａ  中空長溝
３  円筒形ピストン（ピストン）
４  作動室
６  駆動手段
１０  内歯歯車
１１  外歯歯車
１２  仕切板（開口面積調整手段）
１４  ステータコア
１５  磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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