WO2022224738A1

WO2022224738A1 - 一軸偏心ねじポンプ

Info

Publication number: WO2022224738A1
Application number: PCT/JP2022/015416
Authority: WO
Inventors: 伸久須原
Original assignee: 兵神装備株式会社
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2022-10-27
Also published as: JP2022167539A; TW202242258A

Abstract

【課題】装置構成をコンパクト化することが可能な一軸偏心ねじポンプを提供する。【解決手段】一軸偏心ねじポンプ１００は、雌ねじ型の挿通孔を備えたステータ３０に対し、雄ねじ型のロータ２０を挿入した一軸偏心ねじポンプである。また、一軸偏心ねじポンプ１００は、ロータ２０を自転させつつ公転させることが可能なロータ駆動機構５０を備えている。ロータ駆動機構５０が、入力側ピニオンギヤ５２と、自転側クラウンギヤ５４とを有している。入力側ピニオンギヤ５２は、動力を入力するものである。自転側クラウンギヤ５４は、入力側ピニオンギヤ５２と接続された状態で一定の中心軸Ｃ２を中心としてロータ２０を自転させる自転動力の伝達を受けながら、ロータ２０を公転させるように偏心回転可能である。

Description

一軸偏心ねじポンプ

　本発明は、ロータを自転させつつ公転させることが可能なロータ駆動機構を備えた一軸偏心ねじポンプに関する。

　従来、ロータを自転させつつ公転させることが可能なロータ駆動機構を備えた一軸偏心ねじポンプが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

　上記特許文献１には、ロータを自転させつつ公転移動させることが可能なロータ駆動機構を備えた一軸偏心ねじポンプが記載されている。上記特許文献１に開示されたロータ駆動機構は、一定の中心軸を中心として自転可能な自転動力伝達部材と、ロータの基軸部の自転を許容しつつ及び公転させることが可能な公転軌道形成部材と、ロータの基軸部の公転（偏心回転）を許容しつつ自転動力伝達部材の回転を基軸部に伝達して自転させることが可能な動力伝達部材（オルダムジョイント）とを有している。

　上記特許文献１に開示された動力伝達部材（オルダムジョイント）は、自転動力伝達部材及び基軸部の端部に設けられた円板に互いに直交する溝を設けると共に、表裏に互いに直角方向の突起を有する円板状の中間ディスクを介在させることにより、自転動力伝達部材及び基軸部が接続されている。これにより、ロータの自転軸と公転軸との偏心量を吸収している。

　また、上記特許文献２に開示されている一軸偏心ねじポンプにおいては、ポンプ機構を構成するロータがカップリングロッドを介して動力源と接続されている。これにより、ロータが自転しつつ公転（偏心回転）可能とされている。

特許第６１８８０１５号公報特開２０１２－１５４２１５号公報

　ここで、上記特許文献１に開示された一軸偏心ねじポンプでは、自転動力伝達部材の動力をロータの基軸部に伝達するために、動力伝達部材により自転動力伝達部材及び基軸部が接続されている。また、上記特許文献２に開示された一軸偏心ねじポンプでは、カップリングロッド等の長尺のロッドを設ける必要がある。

　上記のような理由から、上記特許文献１及び２に開示された一軸偏心ねじポンプにおいては、全長が長く大型化してしまうという問題点がある。さらにこれに付随して、流動体の圧送を停止した際に、ポンプケーシング内における流動体の残存量が多くなってしまうという問題点もある。

　本発明は、上記問題点を解消すべくなされたものであって、装置構成をコンパクト化することが可能な一軸偏心ねじポンプを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は、次のように構成されている。

　（１）本発明による一軸偏心ねじポンプは、雌ねじ型の挿通孔を備えたステータに対し、雄ねじ型のロータを挿入した一軸偏心ねじポンプであって、前記ロータを自転させつつ公転させることが可能なロータ駆動機構を備えており、前記ロータ駆動機構が、動力を入力する回転入力部と、前記回転入力部と接続された状態で一定の中心軸を中心として前記ロータを自転させる自転動力の伝達を受けながら、前記ロータを公転させるように偏心回転可能な偏心回転部とを有する、ことを特徴とする。

　上記構成によれば、従来技術において、ロータの自転軸と公転軸との偏心量を吸収して自転動力伝達部材の動力をロータの基軸部に伝達するために、自転動力伝達部材とロータの基軸部とを接続する動力伝達部材（オルダムジョイント）や、ロータを自転しつつ公転可能なように動力源に対して接続するために用いられていたカップリングロッド等の長尺のロッドを設ける必要がなくなるため、その分だけ全長を短くすることができる。従って、上記構成によれば、全長が短くコンパクトな構成の一軸偏心ねじポンプを提供することができる。また、一軸偏心ねじポンプを停止させた際に、ポンプケーシングの内部に残存する流動物の残量を最小限に抑制できる。

　（２）本発明による一軸偏心ねじポンプにおいて、好ましくは、前記ロータは、前記ステータの挿通孔に挿通される雄ネジ部、及び前記偏心回転部と接続される軸状の基軸部とを有するものであり、前記雄ネジ部及び基軸部が、軸線に沿って一体的に結合されているとよい。このように構成すれば、ロータの雄ネジ部と基軸部とを接続するための接続部材を省略（ジョイントレス）することができる。これにより、部品点数を削減することができる。

　（３）本発明による一軸偏心ねじポンプにおいて、好ましくは、前記回転入力部は、入力部側接続部を有するものであり、前記偏心回転部は、偏心回転部側接続部を有するものであり、前記入力部側接続部及び前記偏心回転部側接続部は、前記中心軸に対して交差する方向に相対移動しつつ動力伝達可能に接続されたものであるとよい。このように構成すれば、入力部側接続部と偏心回転部側接続部とが接続部分においてロータの公転に従って相対的に移動した場合においても、回転入力部から偏心回転部に動力が伝達されるため、偏心回転部が偏心回転するのに伴ってロータを自転しつつ公転させることができる。

　（４）本発明による一軸偏心ねじポンプにおいて、好ましくは、前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、前記回転入力部は、回転軸の軸心周りに入力部側ギヤ部が形成されたものであり、前記偏心回転部は、前記入力部側ギヤ部と噛合しつつ、前記中心軸に対して交差する方向への前記入力部側ギヤ部に対する摺動を許容する偏心回転部側ギヤ部が形成されたものであるとよい。このように構成すれば、入力部側ギヤ部と偏心回転部側ギヤ部とが噛合部分においてロータの公転に従って摺動した場合においても、回転入力部から偏心回転部に動力が伝達されるため、偏心回転部が偏心回転するのに伴ってロータを自転しつつ公転させることができる。

　（５）本発明による一軸偏心ねじポンプにおいて、好ましくは、前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、前記回転入力部は、回転軸の軸心周りに形成された入力部側動力伝達面を有するものであり、前記偏心回転部は、摩擦による動力伝達が可能なように前記入力部側動力伝達面に対して接触しつつ、前記中心軸に対して交差する方向への前記入力部側動力伝達面に対する摺動を許容する偏心回転部側動力伝達面を有するものであるとよい。このように構成すれば、入力部側動力伝達面と偏心回転部側動力伝達面とが接触部分においてロータの公転に従って摺動した場合においても、回転入力部から偏心回転部に動力が伝達されるため、偏心回転部が偏心回転するのに伴ってロータを自転しつつ公転させることができる。

　（６）本発明による一軸偏心ねじポンプにおいて、好ましくは、前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が互いに平行になるように配置されており、前記回転入力部は、縁部において周方向に沿って入力部側ギヤ部が形成されており、前記偏心回転部は、縁部において周方向に沿って前記入力部側ギヤ部と噛合することにより動力が伝達される偏心回転部側ギヤ部が形成されており、前記回転入力部は、前記回転入力部の回転軸に対して偏心回転するように構成されており、前記偏心回転部は、前記回転入力部における偏心回転に同期して偏心回転するように構成されているとよい。このように構成すれば、入力部側ギヤ部及び偏心回転部側ギヤ部が常に噛合した状態で偏心回転するため、回転入力部から偏心回転部に確実に自転動力を伝達することができる。これにより、偏心回転部によってロータを自転させつつ公転させることができる。

　（７）本発明による一軸偏心ねじポンプにおいて、好ましくは、前記ロータ駆動機構が、前記回転入力部と接続され、前記ロータを公転させる公転動力の伝達を受けながら、前記偏心回転部を偏心回転させる公転動力伝達部をさらに有しているとよい。このように構成すれば、回転入力部の動力を偏心回転部及び公転動力伝達部の両方に伝達することによって、偏心回転部によってロータを自転させつつ、公転動力伝達部材によってロータを公転させることができる。このような強制自公転式によりロータの回転姿勢を安定させることができ、吐出量を脈動なく安定させることができる。

　（８）この場合において、好ましくは、前記回転入力部は、前記偏心回転部及び前記公転動力伝達部に対して、動力の伝達系統を分岐するように接続されているとよい。このように構成すれば、一つの動力源（回転入力部）により偏心回転部及び公転動力伝達部を動作させることができる。これにより、偏心回転部及び公転動力伝達部を動作させるための動力源を削減することができる。その結果、装置構成を簡素化することができる。

　（９）上記ロータ駆動機構が偏心回転部及び公転動力伝達部を備える構成において、好ましくは、前記回転入力部は、入力部側接続部を有するものであり、前記偏心回転部は、偏心回転部側接続部を有するものであり、前記公転動力伝達部は、公転動力伝達部側接続部を有するものであり、前記入力部側接続部及び前記偏心回転部側接続部は、前記中心軸に対して交差する方向に相対移動しつつ動力伝達可能に接続されており、前記入力部側接続部及び前記公転動力伝達部側接続部は、動力伝達可能に接続されているとよい。このように構成すれば、入力部側接続部と偏心回転部側接続部とが接続部分においてロータの公転に従って相対的に移動した場合においても、入力部側接続部から偏心回転部側接続部に動力が伝達されるため、偏心回転部が偏心回転するのに伴ってロータを自転させつつ公転させることができる。また、入力部側接続部から公転動力伝達部側接続部に動力が伝達されるため、公転動力伝達部が回転するのに伴ってロータを公転させることができる。

　（１０）上記ロータ駆動機構が偏心回転部及び公転動力伝達部を備える構成において、好ましくは、前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、前記回転入力部及び前記公転動力伝達部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、前記回転入力部は、回転軸の軸心周りに入力部側ギヤ部が形成されたものであり、前記偏心回転部は、前記入力部側ギヤ部と噛合しつつ、前記中心軸に対して交差する方向への前記入力部側ギヤ部に対する摺動を許容する偏心回転部側ギヤ部が形成されたものであり、前記公転動力伝達部は、前記入力部側ギヤ部と噛合する公転動力伝達部側ギヤ部が形成されたものであるとよい。このように構成すれば、入力部側ギヤ部と偏心回転部側ギヤ部とが噛合部分においてロータの公転に従って摺動した場合においても、入力部側ギヤ部から偏心回転部側ギヤ部に動力が伝達されるため、偏心回転部が偏心回転するのに伴ってロータを自転させつつ公転させることができる。また、入力部側ギヤ部から公転動力伝達部側ギヤ部に動力が伝達されるため、公転動力伝達部が回転するのに伴ってロータを公転させることができる。

　（１１）上記ロータ駆動機構が偏心回転部及び公転動力伝達部を備える構成において、好ましくは、前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、前記回転入力部及び前記公転動力伝達部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、前記回転入力部は、回転軸の軸心周りに形成された入力部側動力伝達面を有するものであり、前記偏心回転部は、摩擦による動力伝達が可能なように前記入力部側動力伝達面に対して接触しつつ、前記中心軸に対して交差する方向への前記入力部側動力伝達面に対する摺動を許容する偏心回転部側動力伝達面を有するものであり、前記公転動力伝達部は、摩擦による動力伝達が可能なように前記入力部側動力伝達面に対して接触する公転動力伝達部側動力伝達面を有するものであるとよい。以上のように構成すれば、入力部側動力伝達面と偏心回転部側動力伝達面とが接触部分においてロータの公転に従って摺動した場合においても、入力部側動力伝達面から偏心回転部側動力伝達面に動力が伝達されるため、偏心回転部が偏心回転するのに伴ってロータを自転させつつ公転させることができる。また、入力部側動力伝達面から公転動力伝達部側動力伝達面に動力が伝達されるため、公転動力伝達部が回転するのに伴ってロータを公転させることができる。

　（１２）上記ロータ駆動機構が偏心回転部及び公転動力伝達部を備える構成において、好ましくは、前記回転入力部、前記偏心回転部、及び前記公転動力伝達部は、各々の軸線が互いに平行になるように配置されたものであり、前記回転入力部は、縁部において周方向に沿って入力部側ギヤ部が形成されており、前記偏心回転部は、縁部において周方向に沿って前記入力部側ギヤ部と噛合することにより動力が伝達される偏心回転部側ギヤ部が形成されており、前記回転入力部は、前記回転入力部の回転軸に対して偏心回転するように構成されており、前記偏心回転部は、前記回転入力部における偏心回転に同期して偏心回転するように構成されており、前記回転入力部の同軸上には、前記回転入力部の回転に伴って回転駆動する駆動プーリが設けられており、前記偏心回転部の同軸上には、前記公転動力伝達部としての従動プーリが設けられており、前記駆動プーリ及び前記従動プーリの間には、前記回転入力部の動力を伝達する伝達部材が架け渡されているとよい。このように構成すれば、入力部側ギヤ部及び偏心回転部側ギヤ部が常に噛合した状態で偏心回転するため、回転入力部から偏心回転部に確実に自転動力を伝達することができる。また、駆動プーリが伝達部材を介して従動プーリ（公転動力伝達部）を駆動させるため、回転入力部から従動プーリに確実に公転動力を伝達することができる。その結果、偏心回転部によってロータを自転させつつ、従動プーリによってロータを公転させることができる。

　本発明に係る態様によれば、装置構成をコンパクト化することが可能な一軸偏心ねじポンプを提供することができる。

（ａ）は本発明の第一実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ（クラウンギヤ式）を示す断面図であり、（ｂ）は公転側クラウンギヤに対してロータの基軸部を挿通した状態を示す模式図である。（ａ）は一軸偏心ねじポンプにおける自転動力伝達経路を示す図であり、（ｂ）は公転動力伝達経路を示す図である。（ａ）は入力側ピニオンギヤと公転側クラウンギヤの噛み合い位置を説明するための図であり、（ｂ）～（ｅ）は入力側ピニオンギヤと自転側クラウンギヤの噛み合い位置を説明するための図であり、（ｆ）は自転側クラウンギヤの外径軌跡について説明するための図である。は本発明の第二実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ（トラクションドライブ式）を示す断面図である。（ａ）は一軸偏心ねじポンプにおける自転動力伝達経路を示す図であり、（ｂ）は公転動力伝達経路を示す図である。（ａ）は入力側ローラと公転側フランジの接触位置を説明するための図であり、（ｂ）～（ｅ）は入力側ローラと自転側フランジの接触位置を説明するための図であり、（ｆ）は自転側フランジの外径軌跡について説明するための図である。本発明の第三実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ（偏心ギヤ＋タイミングプーリ式）を示す断面図である。（ａ）は一軸偏心ねじポンプにおける自転動力伝達経路を示す図であり、（ｂ）は公転動力伝達経路を示す図である。（ａ）は回転入力軸及び偏心ギヤ（駆動歯車）の位置関係を説明するための図であり、（ｂ）～（ｄ）は駆動軸、公転軸、及び自転軸の位置関係を説明するための図である。本発明の第三実施形態の変形例に係る一軸偏心ねじポンプ（偏心ギヤ式）を示す断面図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを説明する。これらの図は模式図であって、必ずしも大きさを正確な比率で記したものではない。また、図中、同様の構成部品は、同様の符号を付して示す。

　（第一実施形態）
　図１～図３を参照して、第一実施形態における一軸偏心ねじポンプ１００について説明する。一軸偏心ねじポンプ１００は、回転容積式のポンプである。図１（ａ）に示すように、一軸偏心ねじポンプ１００は、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータ２０と、内周面が雌ねじ型に形成されたステータ３０とを有する。一軸偏心ねじポンプ１００は、ロータ２０及びステータ３０によって主要部が構成されるポンプ機構１２をポンプケーシング１４に内蔵させた構成とされている。

　ロータ２０は、ｎ条（第一実施形態ではｎ＝１）の雄ねじ形状とされた金属製の軸体である。具体的には、ロータ２０は、ステータ３０の挿通孔３４に挿通される雄ネジ部２０ａ、及び後述する自転側クラウンギヤ５４と接続される軸状の基軸部２０ｂとを有するものである。これらの雄ネジ部２０ａ、及び基軸部２０ｂが、軸線に沿って一体的に結合されている。言い換えると、雄ネジ部２０ａ及び基軸部２０ｂは、ジョイントや折れ目のないまっすぐな棒状の部材となっている。また、雄ネジ部２０ａ及び基軸部２０ｂは、一体成型や切削加工でもよいが、ネジや溶接等による連結であってもよい。

　ロータ２０は、長手方向のいずれの位置で断面視しても、その断面形状が略真円形となるように形成されている。ステータ３０は、略円筒形であって、内周面３２がｎ＋１条（第一実施形態ではｎ＝１）の雌ネジ形状に形成された部材である。ステータ３０の挿通孔３４は、ステータ３０の長手方向のいずれの位置において断面視しても、その断面形状（開口形状）が略長円形となるように形成されている。

　ロータ２０は、上述したステータ３０に形成された挿通孔３４に挿通され、挿通孔３４の内部において自由に偏心回転可能とされている。ロータ２０の基端側の端部は、後に詳述するロータ駆動機構５０を介して駆動源たるモータ８０に接続されている。ロータ駆動機構５０は、モータ８０から入力される動力により、ロータ２０を自転させつつ公転（偏心回転）させることを可能とするものである。

　ロータ２０をステータ３０に対して挿通すると、ロータ２０の外周面２２とステータ３０の内周面３２とが両者の接線で密接した状態になり、流体搬送路４０（キャビティ）が形成される。流体搬送路４０は、ステータ３０やロータ２０の長手方向に向けて螺旋状に延びるように形成される。

　ポンプケーシング１４は、ポンプ機構収容部１４ａと、駆動機構収容部１４ｂとに大別される。ポンプ機構収容部１４ａには、円筒状の外観形状を有する筒状体であり、ロータ２０及びステータ３０によって主要部が構成されたポンプ機構１２が収容されている。また、駆動機構収容部１４ｂには上述したロータ駆動機構５０が収容されている。

　ロータ駆動機構５０は、ロータ２０を自転させつつ公転させることを可能とする駆動機構である。ロータ駆動機構５０は、入力側ピニオンギヤ５２と、自転側クラウンギヤ５４と、公転側クラウンギヤ５６とを有する。なお、入力側ピニオンギヤ５２は、本発明の「回転入力部」の一例である。自転側クラウンギヤ５４は、本発明の「偏心回転部」の一例である。公転側クラウンギヤ５６は、本発明の「公転動力伝達部」の一例である。

　入力側ピニオンギヤ５２は、モータ８０から伝達された動力を、後述する自転側クラウンギヤ５４及び公転側クラウンギヤ５６に入力するものである。入力側ピニオンギヤ５２の回転軸５２ａは、回転軸５２ａにおける軸心（中心軸Ｃ３）周りに沿って回転可能なように、軸受５８を介して駆動機構収容部１４ｂに収容されている。

　入力側ピニオンギヤ５２は、回転軸５２ａの軸心周りに入力部側ギヤ部５２ｂが形成されている。なお、入力部側ギヤ部５２ｂは、本発明の「入力部側接続部」の一例である。入力部側ギヤ部５２ｂは、後述する自転側クラウンギヤ５４のギヤ部５４ｃ、及び公転側クラウンギヤ５６のギヤ部５６ｃと噛合している。入力側ピニオンギヤ５２は、自転側クラウンギヤ５４、及び公転側クラウンギヤ５６に対して、動力の伝達系統を分岐するように噛合（接続）されている。すなわち、モータ８０の駆動に伴って自転側クラウンギヤ５４及び公転側クラウンギヤ５６に動力が並列分配され伝達される。

　自転側クラウンギヤ５４は、駆動機構収容部１４ｂ内において、入力側ピニオンギヤ５２と接続された状態で一定の中心軸Ｃ２を中心としてロータ２０を自転させる自転動力の伝達を受けながら、ロータ２０を公転させるように偏心回転可能な部材である。自転側クラウンギヤ５４は、ロータ２０の基軸部２０ｂに動力伝達可能なように接続されている。そのため、自転側クラウンギヤ５４が自転することにより、ロータ２０を自転させることができる。また、自転側クラウンギヤ５４と、ロータ２０における自転軸（中心軸Ｃ２）とは、同軸である。

　自転側クラウンギヤ５４は、基部５４ａと、軸部５４ｂと、ギヤ部５４ｃとを有している。なお、ギヤ部５４ｃは、本発明の「偏心回転部側接続部」及び「偏心回転部側ギヤ部」の一例である。基部５４ａは、軸線方向から見て、円形状に形成されている。基部５４ａの中央部には、軸部５４ｂが設けられている。軸部５４ｂは、基部５４ａからロータ２０側に向けて突出するように設けられている。基部５４ａには、ロータ２０の基軸部２０ｂを挿入して支持する挿通孔５４ｄが形成されている。また、自転側クラウンギヤ５４及び入力側ピニオンギヤ５２は、各々の軸線が交差又は直交するように配置されている。

　基部５４ａの縁部５４ｅには、周方向に沿ってギヤ部５４ｃが設けられている。ギヤ部５４ｃは、入力側ピニオンギヤ５２の入力部側ギヤ部５２ｂと噛合しつつ、中心軸Ｃ２に対して交差する方向への入力部側ギヤ部５２ｂに対する摺動を許容する。言い換えると、公転側クラウンギヤ５６によりロータ２０が公転した際に、ロータ２０の公転に伴って自転側クラウンギヤ５４が公転し、自転側クラウンギヤ５４のギヤ部５４ｃが入力側ピニオンギヤ５２の入力部側ギヤ部５２ｂに対して歯を滑らせつつ、自転側クラウンギヤ５４が偏心回転する。

　自転側クラウンギヤ５４のギヤ部５４ｃと、公転側クラウンギヤ５６のギヤ部５６ｃとは、同じ歯数である。また、ギヤ部５４ｃ、及びギヤ部５６ｃは、互いに反対方向に同じ回転速度で回転する。これにより、自転と公転とが同期回転する。

　公転側クラウンギヤ５６は、ロータ２０を公転させる公転動力の伝達を受けながら、自転側クラウンギヤ５４を偏心回転させることを可能とする部材である。すなわち、公転側クラウンギヤ５６は、基軸部２０ｂ（ロータ２０）の公転（偏心回転）を許容しつつ、自転側クラウンギヤ５４の回転を基軸部２０ｂに伝達して自転させることを可能とする部材である。また、公転側クラウンギヤ５６は、定位置で回転し続ける部材である。また、公転側クラウンギヤ５６と、ロータ２０における公転軸（中心軸Ｃ１）とは、同軸である。

　公転側クラウンギヤ５６は、ロータ２０の基軸部２０ｂの自転（図１（ｂ）の矢印Ａ参照）を許容しつつ、基軸部２０ｂを所定の公転軌道で公転（図１（ｂ）の矢印Ｂ参照）させるための部材である。具体的には、図１に示すように、公転側クラウンギヤ５６は、ポンプ機構収容部１４ａ及び駆動機構収容部１４ｂ内において、軸受５７によって回転自在に支持された部材である。

　公転側クラウンギヤ５６は、基部５６ａと、軸部５６ｂと、ギヤ部５６ｃとを有している。なお、ギヤ部５６ｃは、本発明の「公転動力伝達部側接続部」及び「公転動力伝達部側ギヤ部」の一例である。基部５６ａは、軸線方向から見て、円形状に形成されている。基部５６ａの中央部には、軸部５６ｂが設けられている。軸部５６ｂは、基部５６ａからロータ２０側に向けて突出するように設けられている。基部５６ａの中央部には、ロータ２０の基軸部２０ｂを挿入して支持する挿通孔５６ｄが形成されている。

　基部５６ａの縁部５６ｅには、周方向に沿ってギヤ部５６ｃが設けられている。ギヤ部５６ｃは、入力側ピニオンギヤ５２の入力部側ギヤ部５２ｂと噛合しており、入力側ピニオンギヤ５２からの動力を伝達可能に接続されている。

　公転側クラウンギヤ５６は、挿通孔５６ｄ内において軸受５９を介して基軸部２０ｂを回転（自転）可能なように支持可能とされている。すなわち、基軸部２０ｂは、挿通孔５６ｄの中心（中心軸Ｃ１）から偏心量ｅ（図３（ｂ）～（ｅ）参照）の分だけ軸ずれした位置で自転可能に支持される。そのため、挿通孔５６ｄに挿通された基軸部２０ｂは、自由に自転することができる。

　また、図１（ｂ）に示すように、挿通孔５６ｄは、公転側クラウンギヤ５６の軸心位置を離れた位置に設けられた丸孔とされている。これにより、図１（ｂ）に示すように、基軸部２０ｂは、中心軸Ｃ１を外れた中心軸Ｃ２を中心として自転可能とされている。また、図１（ｂ）において矢印Ｂで示すように、公転側クラウンギヤ５６を自転させることにより、挿通孔５６ｄに挿通された基軸部２０ｂを図１（ｂ）において矢印Ｂで示すように公転（偏心回転）するように案内することができる。従って、基軸部２０ｂは、中心軸Ｃ２を中心として自転しつつ、中心軸Ｃ１を中心として公転することができる。

　また、公転側クラウンギヤ５６は、自転側クラウンギヤ５４とは異なり、偏心回転せずに中心軸Ｃ１を中心として回転するため、ギヤ部５６ｃと入力部側ギヤ部５２ｂとは相対的な移動（摺動）はしない。

　また、公転側クラウンギヤ５６及び入力側ピニオンギヤ５２は、各々の軸線が交差又は直交するように配置されている。また、公転側クラウンギヤ５６及び自転側クラウンギヤ５４は、各々の軸線が平行となるように配置されている。

　続いて、一軸偏心ねじポンプ１００の動作について説明する。一軸偏心ねじポンプ１００は、ロータ２０をステータ３０の挿通孔３４内において回転させることにより、ステータ３０内において流体搬送路４０を長手方向に進めることができる。そのため、ロータ２０を回転させることにより、ステータ３０の一端側から流体搬送路４０内に粘性液を吸い込み、ステータ３０の他端側に向けて移送することが可能である。また、ロータ２０の回転方向を切り替えることにより、流体搬送路４０の進行方向を切り替えることができる。

　ここで、図２（ａ）に示すように、一軸偏心ねじポンプ１００においては、モータ８０を作動させることによりロータ駆動機構５０が特徴的な動作を行う。具体的には、図２（ａ）における斜線部（自転動力伝達経路）に示すように、モータ８０を作動させると、入力側ピニオンギヤ５２から伝達される動力により、自転側クラウンギヤ５４が中心軸Ｃ２を中心として自転する。これに伴い、自転側クラウンギヤ５４に連結されている基軸部２０ｂ（ロータ２０）が中心軸Ｃ２を中心として自転する。

　一方、図２（ｂ）における斜線部（公転動力伝達経路）に示すように、入力側ピニオンギヤ５２から公転側クラウンギヤ５６に伝達された動力により、公転側クラウンギヤ５６が中心軸Ｃ１を中心として自転する。これに伴い、中心軸Ｃ１から離れた位置にある挿通孔５６ｄに挿通されている基軸部２０ｂ（ロータ２０）が、中心軸Ｃ１に対して公転（偏心回転）する。そのため、基軸部２０ｂ（ロータ２０）は、自転側クラウンギヤ５４側から伝達された動力により自転しつつ、公転側クラウンギヤ５６側から伝達された動力により公転する動作を行う。このようにしてステータ３０の挿通孔３４内においてロータ２０が動作することにより、ステータ３０内において流体搬送路４０が長手方向に進み、流動物を圧送することができる。

　また、図３（ａ）に示すように、入力側ピニオンギヤ５２の入力部側ギヤ部５２ｂと、ギヤ部５６ｃとの噛み合い位置は、公転側クラウンギヤ５６の回転位置（回転角度）によらずに、常に同じ位置関係を保っている。

　また、図３（ｂ）～（ｅ）に示すように、入力側ピニオンギヤ５２の入力部側ギヤ部５２ｂと、自転側クラウンギヤ５４のギヤ部５４ｃとの噛み合い位置は、自転側クラウンギヤ５４における中心軸Ｃ２（自転軸中心）の位置によって異なっている。例えば、図３（ｂ）に示すように、自転側クラウンギヤ５４の回転角度を０°とした場合には、公転側クラウンギヤ５６における中心軸Ｃ１（公転軸中心）に対して、自転側クラウンギヤ５４における中心軸Ｃ２（自転軸中心）が下側に位置する。

　また、図３（ｃ）に示すように、自転側クラウンギヤ５４の回転角度を９０°とした場合には、公転側クラウンギヤ５６における中心軸Ｃ１（公転軸中心）に対して、自転側クラウンギヤ５４における中心軸Ｃ２（自転軸中心）が左側に位置する。

　また、図３（ｄ）に示すように、自転側クラウンギヤ５４の回転角度を１８０°とした場合には、公転側クラウンギヤ５６における中心軸Ｃ１（公転軸中心）に対して、自転側クラウンギヤ５４における中心軸Ｃ２（自転軸中心）が上側に位置する。

　また、図３（ｅ）に示すように、自転側クラウンギヤ５４の回転角度を２７０°とした場合には、公転側クラウンギヤ５６における中心軸Ｃ１（公転軸中心）に対して、自転側クラウンギヤ５４における中心軸Ｃ２（自転軸中心）が右側に位置する。

　上記のように、図３（ｂ）～（ｅ）に示すように自転側クラウンギヤ５４が偏心回転した場合における自転側クラウンギヤ５４の外径軌跡Ｌは、図３（ｆ）に示すように自転側クラウンギヤ５４の外径Ｄ１、及び公転側クラウンギヤ５６の外径Ｄ２よりも大きくなっている。さらに、自転側クラウンギヤ５４の回転位置（回転角度）によらずに、自転側クラウンギヤ５４のギヤ部５４ｃと、入力側ピニオンギヤ５２の入力部側ギヤ部５２ｂとは噛合した状態となっており、常に動力が伝達された状態となっている。

　上記説明した第一実施形態によれば、以下の効果（１）～（５）を得ることができる。

　（１）上記第一実施形態による一軸偏心ねじポンプ１００では、ロータ駆動機構５０が、動力を入力する入力側ピニオンギヤ５２と、入力側ピニオンギヤ５２と接続された状態で一定の中心軸を中心としてロータ２０を自転させる自転動力の伝達を受けながらロータ２０を公転させるように偏心回転可能な自転側クラウンギヤ５４とを有するようにした。これにより、自転側の動力をロータ２０の基軸部２０ｂに伝達するために、自転動力伝達部材とロータ２０の基軸部２０ｂとを接続する動力伝達部材（オルダムジョイント）や、ロータ２０を自転しつつ公転可能なように動力源に対して接続するために用いられていたカップリングロッド等の長尺のロッドを設ける必要がなくなる。このため、その分だけ全長を短くすることができる。その結果、全長が短くコンパクトな構成の一軸偏心ねじポンプ１００を提供することができる。また、一軸偏心ねじポンプ１００を停止させた際に、ポンプケーシングの内部に残存する流動物の残量を最小限に抑制できる。

　（２）上記第一実施形態による一軸偏心ねじポンプ１００では、公転側クラウンギヤ５６が入力側ピニオンギヤ５２からロータ２０を公転させる公転動力の伝達を受けながら、自転側クラウンギヤ５４を偏心回転させるようにした。これにより、入力側ピニオンギヤ５２の動力を自転側クラウンギヤ５４及び公転側クラウンギヤ５６の両方に伝達することによって、自転側クラウンギヤ５４によってロータ２０を自転させつつ、公転側クラウンギヤ５６によってロータ２０を公転させることができる。このような強制自公転式によれば、ロータ２０が自転及び公転機構の両持ちで支持されて回転姿勢が保たれる。これにより、吐出圧が高圧である場合にロータ２０が圧力に負けて傾いてステータ３０に押しつけられ、ステータ３０が弾性変形して吐出量に関わるキャビティ形状が変わってしまう現象が起きにくいため、脈動を抑制して吐出量を安定させることが可能である。また、ステータ３０からの反力が無くてもロータ２０が公転できるため、高摩耗の粒子入りのスラリーを送る場合に、ロータ２０を細くしてロータ２０とステ－タ３０とを非接触にすることも可能である。

　（３）上記第一実施形態による一軸偏心ねじポンプ１００では、自転側クラウンギヤ５４のギヤ部５４ｃを、入力部側ギヤ部５２ｂと噛合しつつ中心軸Ｃ１（Ｃ２）に対して交差する方向への入力部側ギヤ部５２ｂに対する摺動を許容するようにした。また、公転側クラウンギヤ５６のギヤ部５６ｃを、入力部側ギヤ部５２ｂと噛合するようにした。これにより、入力部側ギヤ部５２ｂとギヤ部５４ｃとが噛合部分において摺動した場合においても、入力部側ギヤ部５２ｂからギヤ部５４ｃに動力が伝達されるため、自転側クラウンギヤ５４が偏心回転するのに伴ってロータを自転させることができる。また、入力部側ギヤ部５２ｂからギヤ部５６ｃに動力が伝達されるため、公転側クラウンギヤ５６が回転するのに伴ってロータ２０を公転させることができる。

　（４）上記第一実施形態による一軸偏心ねじポンプ１００では、ロータ２０における雄ネジ部２０ａ及び基軸部２０ｂを軸線に沿って一体的に結合されるようにした。これにより、ロータ２０の雄ネジ部２０ａと基軸部２０ｂとを接続するための接続部材を省略（ジョイントレス）することができる。これにより、部品点数を削減することができる。

　（５）上記第一実施形態による一軸偏心ねじポンプ１００では、入力側ピニオンギヤ５２における自転側クラウンギヤ５４及び公転側クラウンギヤ５６に対する動力の伝達系統を分岐するように接続した。これにより、一つの動力源（入力側ピニオンギヤ５２）により自転側クラウンギヤ５４及び公転側クラウンギヤ５６を動作させることができる。これにより、自転側クラウンギヤ５４及び公転側クラウンギヤ５６を動作させるための動力源を削減することができる。その結果、装置構成を簡素化することができる。

　（第二実施形態）
　次に、図４～図６を参照して、本発明の第二実施形態における一軸偏心ねじポンプ２００について説明する。第二実施形態では、上記説明した第一実施形態とは異なり、入力側ローラの転がり接触により回転を伝達する機構を用いた例について説明する。

　第二実施形態における、ロータ２０を自転させつつ公転させることを可能とする駆動機構であるロータ駆動機構５０は、入力側ローラ５２１と、自転側フランジ５４１と、公転側フランジ５６１とを有する。なお、入力側ローラ５２１は、本発明の「回転入力部」の一例である。自転側フランジ５４１は、本発明の「偏心回転部」の一例である。公転側フランジ５６１は、本発明の「公転動力伝達部」の一例である。

　入力側ローラ５２１は、回転軸５２１ａの軸心周りに入力部側動力伝達面５２１ｃが形成されている。なお、入力部側動力伝達面５２１ｃは、本発明の「入力部側接続部」の一例である。入力部側動力伝達面５２１ｃ（回転軸５２１ａの先端部）は、わずかに中央部が膨らんだ円筒型に形成されている。入力部側動力伝達面５２１ｃは、自転側フランジ５４１の自転側動力伝達面５４１ｆ、及び公転側フランジ５６１の公転側動力伝達面５６１ｆと接触している。なお、自転側動力伝達面５４１ｆは、本発明の「偏心回転部側動力伝達面」及び「偏心回転部側接続部」の一例である。公転側動力伝達面５６１ｆは、本発明の「公転動力伝達部側動力伝達面」及び「公転動力伝達部側接続部」の一例である。

　入力側ローラ５２１は、自転側フランジ５４１、及び公転側フランジ５６１に対して、動力の伝達系統を分岐するように接触している。すなわち、モータ８０の駆動に伴って自転側フランジ５４１及び公転側フランジ５６１に動力が並列分配され伝達される。具体的には、入力部側動力伝達面５２１ｃは、潤滑油膜を介して自転側動力伝達面５４１ｆ及び公転側動力伝達面５６１ｆに対して互いに強く押し付けられており、入力側ローラ５２１が回転した際に自転側フランジ５４１及び公転側フランジ５６１も回転する。

　自転側フランジ５４１は、駆動機構収容部１４ｂ内において、入力側ローラ５２１と接続された状態で一定の中心軸Ｃ２を中心としてロータ２０を自転させる自転動力の伝達を受けながら、ロータ２０を公転させるように偏心回転可能な部材である。自転側フランジ５４１は、ロータ２０の基軸部２０ｂに動力伝達可能なように接続されている。そのため、自転側フランジ５４１が自転することにより、ロータ２０を自転させることができる。また、自転側フランジ５４１と、ロータ２０における自転軸（中心軸Ｃ２）とは、同軸である。

　自転側フランジ５４１は、基部５４１ａと、軸部５４１ｂと、自転側動力伝達面５４１ｆとを有している。基部５４１ａは、軸線方向から見て、円形状に形成されている。基部５４１ａの中央部には、軸部５４１ｂが設けられている。軸部５４１ｂは、基部５４１ａからロータ２０側に向けて突出するように設けられている。基部５４１ａの中央部には、ロータ２０の基軸部２０ｂを挿入して支持する挿通孔５４１ｄが形成されている。また、自転側フランジ５４１及び入力側ローラ５２１は、各々の軸線が交差又は直交するように配置されている。

　基部５４１ａの縁部５４１ｅには、周方向に沿って自転側動力伝達面５４１ｆが設けられている。自転側動力伝達面５４１ｆは、摩擦による動力伝達が可能なように入力部側動力伝達面５２１ｃに対して接触しつつ、中心軸Ｃ２に対して交差する方向への入力部側動力伝達面５２１ｃに対する摺動を許容する。言い換えると、公転側フランジ５６１によりロータ２０が公転した際に、ロータ２０の公転に伴って自転側フランジ５４１が公転し、自転側フランジ５４１の自転側動力伝達面５４１ｆが入力側ローラ５２１の入力部側動力伝達面５２１ｃに対して伝達面を滑らせつつ、自転側フランジ５４１が偏心回転する。

　自転側動力伝達面５４１ｆ（自転側フランジ５４１）、及び公転側動力伝達面５６１ｆ（公転側フランジ５６１）は、互いに反対方向に回転する。回転速度差は若干の滑りにより吸収されることによって、同速回転になるため、結果として自転と公転とが同期回転する。

　公転側フランジ５６１は、ロータ２０を公転させる公転動力の伝達を受けながら、自転側フランジ５４１を偏心回転させることを可能とする部材である。すなわち、公転側フランジ５６１は、基軸部２０ｂ（ロータ２０）の公転（偏心回転）を許容しつつ、自転側フランジ５４１の回転を基軸部２０ｂに伝達して自転させることを可能とする部材である。また、公転側フランジ５６１は、定位置で回転し続ける部材である。また、公転側フランジ５６１と、ロータ２０における公転軸（中心軸Ｃ１）とは、同軸である。

　公転側フランジ５６１は、ロータ２０の基軸部２０ｂの自転（図１（ｂ）の矢印Ａ参照）を許容しつつ、基軸部２０ｂを所定の公転軌道で公転（図１（ｂ）の矢印Ｂ参照）させるための部材である。具体的には、図４に示すように、公転側フランジ５６１は、ポンプ機構収容部１４ａ及び駆動機構収容部１４ｂ内において、軸受５７によって回転自在に支持された部材である。

　公転側フランジ５６１は、基部５６１ａと、軸部５６１ｂと、公転側動力伝達面５６１ｆとを有している。基部５６１ａは、軸線方向から見て、円形状に形成されている。基部５６１ａの中央部には、軸部５６１ｂが設けられている。軸部５６１ｂは、基部５６１ａからロータ２０側に向けて突出するように設けられている。基部５６１ａの中央部には、ロータ２０の基軸部２０ｂを挿入して支持する挿通孔５６１ｄが形成されている。

　基部５６１ａの縁部５６１ｅには、周方向に沿って公転側動力伝達面５６１ｆが設けられている。公転側動力伝達面５６１ｆは、入力側ローラ５２１の入力部側動力伝達面５２１ｃと接触しており、入力側ローラ５２１からの動力を伝達可能に接続されている。

　公転側フランジ５６１は、挿通孔５６１ｄ内において軸受５９を介して基軸部２０ｂを回転（自転）可能なように支持可能とされている。すなわち、基軸部２０ｂは、挿通孔５６１ｄの中心（中心軸Ｃ１）から偏心量ｅ（図６（ｂ）～（ｅ）参照）の分だけ軸ずれした位置で自転可能に支持される。そのため、挿通孔５６１ｄに挿通された基軸部２０ｂは、自由に自転することができる。

　また、挿通孔５６１ｄは、公転側フランジ５６１の軸心位置を離れた位置に設けられた丸孔とされている。これにより、基軸部２０ｂは、中心軸Ｃ１を外れた中心軸Ｃ２を中心として自転可能とされている。また、公転側フランジ５６１を自転させることにより、挿通孔５６１ｄに挿通された基軸部２０ｂを公転（偏心回転）するように案内することができる。従って、基軸部２０ｂは、中心軸Ｃ２を中心として自転しつつ、中心軸Ｃ１を中心として公転することができる。

　また、公転側フランジ５６１は、自転側フランジ５４１とは異なり、偏心回転せずに中心軸Ｃ１を中心として回転するため、公転側動力伝達面５６１ｆと入力部側動力伝達面５２１ｃとは相対的な移動（摺動）はしない。

　また、公転側フランジ５６１及び入力側ローラ５２１は、各々の軸線が交差又は直交するように配置されている。また、公転側フランジ５６１及び自転側フランジ５４１は、各々の軸線が平行となるように配置されている。

　続いて、一軸偏心ねじポンプ２００の動作について説明する。一軸偏心ねじポンプ２００は、ロータ２０をステータ３０の挿通孔３４内において回転させることにより、ステータ３０内において流体搬送路４０を長手方向に進めることができる。そのため、ロータ２０を回転させることにより、ステータ３０の一端側から流体搬送路４０内に粘性液を吸い込み、ステータ３０の他端側に向けて移送することが可能である。また、ロータ２０の回転方向を切り替えることにより、流体搬送路４０の進行方向を切り替えることができる。

　ここで、図５（ａ）に示すように、一軸偏心ねじポンプ２００においては、モータ８０を作動させることによりロータ駆動機構５０が特徴的な動作を行う。具体的には、図５（ａ）における斜線部（自転動力伝達経路）に示すように、モータ８０を作動させると、入力側ローラ５２１から伝達される動力により、自転側フランジ５４１が中心軸Ｃ２を中心として自転する。これに伴い、自転側フランジ５４１に連結されている基軸部２０ｂ（ロータ２０）が中心軸Ｃ２を中心として自転する。

　一方、図５（ｂ）における斜線部（公転動力伝達経路）に示すように、入力側ローラ５２１から公転側フランジ５６１に伝達された動力により、公転側フランジ５６１が中心軸Ｃ１を中心として自転する。これに伴い、中心軸Ｃ１から離れた位置にある挿通孔５６１ｄに挿通されている基軸部２０ｂ（ロータ２０）が、中心軸Ｃ１に対して公転（偏心回転）する。そのため、基軸部２０ｂ（ロータ２０）は、自転側フランジ５４１側から伝達された動力により自転しつつ、公転側フランジ５６１側から伝達された動力により公転する動作を行う。このようにしてステータ３０の挿通孔３４内においてロータ２０が動作することにより、ステータ３０内において流体搬送路４０が長手方向に進み、流動物を圧送することができる。

　また、図６（ａ）に示すように、入力側ローラ５２１の入力部側動力伝達面５２１ｃと、公転側動力伝達面５６１ｆとの接触位置は、公転側フランジ５６１の回転位置（回転角度）によらずに、常に同じ位置関係を保っている。

　また、図６（ｂ）～（ｅ）に示すように、入力側ローラ５２１の入力部側動力伝達面５２１ｃと、自転側フランジ５４１の自転側動力伝達面５４１ｆとの接触位置は、軸方向から見て、自転側フランジ５４１における中心軸Ｃ２（自転軸中心）の位置によって異なっている。例えば、図６（ｂ）に示すように、自転側フランジ５４１の回転角度を０°とした場合には、公転側フランジ５６１における中心軸Ｃ１（公転軸中心）に対して、自転側フランジ５４１における中心軸Ｃ２（自転軸中心）が下側に位置する。

　また、図６（ｃ）に示すように、自転側フランジ５４１の回転角度を９０°とした場合には、公転側フランジ５６１における中心軸Ｃ１（公転軸中心）に対して、自転側フランジ５４１における中心軸Ｃ２（自転軸中心）が左側に位置する。

　また、図６（ｄ）に示すように、自転側フランジ５４１の回転角度を１８０°とした場合には、公転側フランジ５６１における中心軸Ｃ１（公転軸中心）に対して、自転側フランジ５４１における中心軸Ｃ２（自転軸中心）が上側に位置する。

　また、図６（ｅ）に示すように、自転側フランジ５４１の回転角度を２７０°とした場合には、公転側フランジ５６１における中心軸Ｃ１（公転軸中心）に対して、自転側フランジ５４１における中心軸Ｃ２（自転軸中心）が右側に位置する。

　上記のように、図６（ｂ）～（ｅ）に示すように自転側フランジ５４１が偏心回転した場合における自転側フランジ５４１の外径軌跡Ｌは、図６（ｆ）に示すように自転側フランジ５４１の外径Ｄ１、及び公転側フランジ５６１の外径Ｄ２よりも大きくなっている。さらに、自転側フランジ５４１の回転位置（回転角度）によらずに、自転側フランジ５４１の自転側動力伝達面５４１ｆと、入力側ローラ５２１の入力部側動力伝達面５２１ｃとは接触した状態となっており、常に動力が伝達された状態となっている。

　なお、第二実施形態のその他の構成は、上記第一実施形態で説明した構成と同様である。

　上記説明した第二実施形態によれば、上記第一実施形態の効果（１）、（２）、（４）、及び（５）に加えて、以下の効果（６）を得ることができる。

　（６）上記第二実施形態による一軸偏心ねじポンプ２００では、自転側フランジ５４１の自転側動力伝達面５４１ｆが、摩擦による動力伝達が可能なように入力部側動力伝達面５２１ｃに対して接触しつつ、中心軸Ｃ１（Ｃ２）に対して交差する方向への入力部側動力伝達面５２１ｃに対する摺動を許容するようにした。公転側フランジ５６１の公転側動力伝達面５６１ｆが、摩擦による動力伝達が可能なように入力部側動力伝達面５２１ｃに対して接触するようにした。これにより、入力部側動力伝達面５２１ｃと自転側動力伝達面５４１ｆとが接触部分において摺動した場合においても、入力部側動力伝達面５２１ｃから自転側動力伝達面５４１ｆに動力が伝達されるため、自転側フランジ５４１が偏心回転するのに伴ってロータ２０を自転させることができる。また、入力部側動力伝達面５２１ｃから公転側動力伝達面５６１ｆに動力が伝達されるため、公転側フランジ５６１が回転するのに伴ってロータ２０を公転させることができる。

　（第三実施形態）
　次に、図７～図９を参照して、本発明の第三実施形態における一軸偏心ねじポンプ３００について説明する。第三実施形態では、上記説明した第一及び第二実施形態とは異なり、回転入力部として偏心ギヤを用いるとともに、公転動力伝達部としてタイミングプーリを用いた例について説明する。

　第三実施形態におけるロータ駆動機構６０は、ロータ２０を自転させつつ公転させることを可能とする駆動機構である。このロータ駆動機構６０は、偏心ギヤ６２と、従動ギヤ６４と、従動プーリ６６と、従動プーリ支持部６８と、回転入力軸７０と、駆動プーリ７２と、タイミングベルト７４とを有する。

　なお、従動ギヤ６４は、本発明の「偏心回転部」の一例である。従動プーリ６６及び従動プーリ支持部６８は、本発明の「公転動力伝達部」の一例である。回転入力軸７０及び偏心ギヤ６２は、本発明の「回転入力部」の一例である。タイミングベルト７４は、本発明の「伝達部材」の一例である。また、偏心ギヤ６２、従動ギヤ６４、従動プーリ６６、従動プーリ支持部６８、回転入力軸７０、及び駆動プーリ７２は、各々の軸線が互いに平行になるように配置されている。

　偏心ギヤ６２は、縁部において周方向に沿って偏心ギヤ部６２ａが形成されている。なお、偏心ギヤ部６２ａは、本発明の「入力部側接続部」及び「入力部側ギヤ部」の一例である。偏心ギヤ部６２ａは、後述する従動ギヤ６４の従動ギヤ部６４ａと噛合している。偏心ギヤ６２には、回転入力軸７０が挿通される挿通孔６２ｂが形成されている。挿通孔６２ｂは、偏心ギヤ６２の中心軸Ｃ４からずれた位置に形成されている。言い換えると、図９（ａ）に示すように、回転入力軸７０と偏心ギヤ６２の中心軸は、偏心量ｅだけ偏心した位置に配置されている。これにより、モータ８０の動力により回転入力軸７０が回転した際に、偏心ギヤ６２が中心軸Ｃ４に対して偏心回転する。

　従動ギヤ６４は、駆動機構収容部１４ｂ内において、偏心ギヤ６２と接続された状態で一定の中心軸Ｃ２を中心としてロータ２０を自転させる自転動力の伝達を受けながら、ロータ２０を公転させるように偏心回転可能な部材である。従動ギヤ６４は、ロータ２０の基軸部２０ｂに動力伝達可能なように接続されている。そのため、従動ギヤ６４が自転することにより、ロータ２０を自転させることができる。従動ギヤ６４は、ロータ２０の公転により偏心回転する一方で、偏心ギヤ６２も偏心回転しているため、常に噛合した状態で自転することが可能である。また、従動ギヤ６４と、ロータ２０における自転軸（中心軸Ｃ２）とは、同軸である。

　従動ギヤ６４は、軸方向から見て真円形状を有している。従動ギヤ６４は、縁部において周方向に沿って従動ギヤ部６４ａが形成されている。なお、従動ギヤ部６４ａは、本発明の「偏心回転部側接続部」及び「偏心回転部側ギヤ部」の一例である。従動ギヤ６４の中心には、ロータ２０の基軸部２０ｂを挿入して支持する挿通孔６４ｂが形成されている。

　従動ギヤ部６４ａは、偏心ギヤ部６２ａと噛合することにより動力が伝達される。これにより、従動ギヤ６４は、偏心ギヤ６２とは反対方向に回転し、基軸部２０ｂを自転させる。また、従動ギヤ６４と偏心ギヤ６２とは、同じ歯数である。

　駆動プーリ７２は、偏心ギヤ６２（回転入力軸７０）の同軸上に設けられている。駆動プーリ７２は、偏心ギヤ６２（回転入力軸７０）の回転に伴って回転駆動する。駆動プーリ７２は、軸方向から見て、円形状を有している。駆動プーリ７２の中央部には、回転入力軸７０が挿通される丸孔形状の挿通孔７２ａが形成されている。駆動プーリ７２の縁部には、周方向に沿ってタイミングベルト７４の一方端が架け渡される歯部７２ｂが形成されている。

　従動プーリ６６は、従動ギヤ６４の同軸上に設けられている。従動プーリ６６は、軸方向から見て、円形状を有している。従動プーリ６６の縁部には、周方向に沿ってタイミングベルト７４の他方端が架け渡される歯部６６ｂが形成されている。なお、従動プーリ６６と駆動プーリ７２とは、同じ歯数である。従動プーリ６６は、駆動プーリ７２の回転によりタイミングベルト７４が回転するのに伴って、偏心ギヤ６２の回転方向と同方向に回転駆動（偏心回転）する。従動プーリ６６の中央部には、従動プーリ支持部６８の端部６８ａが挿通される丸孔形状の挿通孔６６ａが形成されている。

　従動プーリ支持部６８の軸心位置を離れた位置には、ロータ２０の基軸部２０ｂを挿入して支持する挿通孔６８ｂが形成されている。これにより、従動プーリ支持部６８は、挿通孔６８ｂ内において軸受５９を介して基軸部２０ｂを回転（自転）可能なように支持可能とされている。すなわち、基軸部２０ｂは、挿通孔６８ｂの中心（中心軸Ｃ１）から偏心量ｅ（図９（ａ）参照）の分だけ軸ずれした位置で自転可能に支持される。そのため、挿通孔６８ｂに挿通された基軸部２０ｂは、自由に自転することができる。なお、基軸部２０ｂの公転軸である中心軸Ｃ１と、従動プーリ６６の軸心とは、同軸である。

　タイミングベルト７４は、一般的なコグベルトやＶベルト等が用いられる。また、大きいポンプに適用する場合には、ベルトに替えて、チェーン等が用いられる。また、他の例として、マグネットカップリングも適用可能である。

　続いて、一軸偏心ねじポンプ３００の動作について説明する。基本的な動作については、上記第一及び第二実施形態と同様である。ここで、図８（ａ）に示すように、一軸偏心ねじポンプ３００においては、モータ８０を作動させることによりロータ駆動機構６０が特徴的な動作を行う。具体的には、図８（ａ）における斜線部（自転動力伝達経路）に示すように、モータ８０を作動させると、回転入力軸７０から伝達される動力により、偏心ギヤ６２が中心軸Ｃ５を中心として自転（偏心回転）するとともに、従動ギヤ６４が中心軸Ｃ１を中心として自転（偏心回転）する。これに伴い、従動ギヤ６４に連結されている基軸部２０ｂ（ロータ２０）が中心軸Ｃ２を中心として自転する。

　一方、図８（ｂ）における斜線部（公転動力伝達経路）に示すように、回転入力軸７０から駆動プーリ７２、タイミングベルト７４、及び従動プーリ６６に伝達された動力により、従動プーリ支持部６８が中心軸Ｃ１を中心として自転する。これに伴い、中心軸Ｃ１から離れた位置にある挿通孔６８ｂに挿通されている基軸部２０ｂ（ロータ２０）が、中心軸Ｃ１に対して公転（偏心回転）する。そのため、基軸部２０ｂ（ロータ２０）は、従動ギヤ６４側から伝達された動力により自転しつつ、従動プーリ６６側から伝達された動力により公転する動作を行う。このようにしてステータ３０の挿通孔３４内においてロータ２０が動作することにより、ステータ３０内において流体搬送路４０が長手方向に進み、流動物を圧送することができる。

　また、図９（ａ）に示すように、回転入力軸７０の中心軸Ｃ５と偏心ギヤ６２の中心軸Ｃ４とは、偏心量ｅだけ偏心した位置に配置されている。

　また、図９（ｂ）～（ｄ）に示すように、ロータ２０の基軸部２０ｂの公転軸（中心軸Ｃ１）は、タイミングベルト７４により駆動され、駆動プーリ７２及び従動プーリ６６が同じ歯数であるため、回転入力軸７０と同じ角度（０°、４５°、９０°）だけ回転する。公転軸が回転すると自転軸（中心軸Ｃ２）は、回転入力軸７０と同じ方向に同じ角度だけ移動するが、偏心ギヤ６２及び従動ギヤ６４同士の位置関係は変わらない。また、自転軸は偏心ギヤ６２及び従動ギヤ６４により駆動され、両ギヤの歯数が同じであるため、回転入力軸７０と同じ角度だけ回転する。これにより、自転及び公転が同期して回転することとなる。

　上記説明した第三実施形態によれば、上記第一及び第二実施形態の効果（１）、（２）、（４）、及び（５）に加えて、以下の効果（７）を得ることができる。

　（７）上記第三実施形態による一軸偏心ねじポンプ３００では、偏心ギヤ６２の同軸上に偏心ギヤ６２の回転に伴って回転駆動する駆動プーリ７２を設けて、従動ギヤ６４の同軸上に従動プーリ６６を設けて、駆動プーリ７２及び従動プーリ６６の間にタイミングベルト７４を架け渡すようにした。これにより、偏心ギヤ部６２ａ及び従動ギヤ部６４ａが常に噛合した状態で偏心回転するため、偏心ギヤ６２から従動ギヤ６４に確実に自転動力を伝達することができる。また、駆動プーリ７２がタイミングベルト７４を介して従動プーリ６６を駆動させるため、従動プーリ６６に対して確実に公転動力を伝達することができる。その結果、従動ギヤ６４によってロータ２０を自転させつつ、従動プーリ６６によってロータ２０を公転させることができる。

　（第三実施形態の変形例）
　次に、図１０を参照して、本発明の第三実施形態の変形例における一軸偏心ねじポンプ３０１について説明する。第三実施形態の変形例では、上記説明した第三実施形態とは異なり、公転側の強制公転機構（駆動プーリ、従動プーリ、及びタイミングベルト）を省略した例について説明する。

　図１０に示すように、第三実施形態の変形例における一軸偏心ねじポンプ３０１では、ロータ駆動機構６０１は、偏心ギヤ６２と、従動ギヤ６４と、回転入力軸７０とを有する。すなわち、上記説明した第三実施形態とは異なり、駆動プーリ、従動プーリ、及びタイミングベルトが省略されている。

　上記のような構成により、一軸偏心ねじポンプ３０１においては、モータ８０を作動させると、回転入力軸７０から伝達される動力により、偏心ギヤ６２が中心軸Ｃ５を中心として自転（偏心回転）するとともに、従動ギヤ６４が中心軸Ｃ１を中心として自転（偏心回転）する。これに伴い、従動ギヤ６４に連結されている基軸部２０ｂ（ロータ２０）が中心軸Ｃ２を中心として自転する。さらに、自転動力とステータ３０の反力により従動ギヤ６４（自転側の偏心回転部）は偏心回転が可能である。

　このように、上記第三実施形態の変形例による一軸偏心ねじポンプ３０１では、公転側の強制公転機構を取り除き、自転側動力伝達だけとすることでも、従動ギヤ６４（自転側の偏心回転部）は偏心回転が可能である。吐出圧力が低くロータ２０とステータ３０が接触しても構わない用途に適し、よりポンプ全体を小型化することが可能となる。

　（他の変形例）
　上記実施形態は、以下のように変更した構成とすることもできる。

　上記第一～第三実施形態では、ロータ駆動機構が回転入力部、偏心回転部、及び公転動力伝達部を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記第三実施形態の変形例で示したように、公転動力伝達部を省略した構成とすることも可能である。この場合、自転動力とステータの反力により自転側の偏心回転部は偏心回転が可能である。

　上記第一及び第二実施形態では、回転入力部と、偏心回転部及び公転動力伝達部との接続部の一例として、クラウンギヤ及び伝達面を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転入力部と偏心回転部との間で相対移動しつつ動力を伝達可能であれば、上記以外の機構を適用してもよい。

　上記第一～第三実施形態では、一つの回転入力部から偏心回転部及び公転動力伝達部に分岐させるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、偏心回転部及び公転動力伝達部に対して回転入力部を一つずつ設けることも可能である。

　上記実施形態は、いずれも本発明の適応の例示であり、特許請求の範囲に記載の範囲内におけるその他いかなる実施形態も、発明の技術的範囲に含まれることは当然のことである。

１００、２００、３００、３０１　　　：一軸偏心ねじポンプ
２０　　　　：ロータ
２０ａ　　　：雄ネジ部
２０ｂ　　　：基軸部
３０　　　　：ステータ
５０、６０、６０１　　　：ロータ駆動機構
５２　　　　：入力側ピニオンギヤ（回転入力部）
５２ｂ　　　：入力部側ギヤ部（入力部側接続部）
５２１ｃ　　：入力部側動力伝達面（入力部側接続部）
５２１　　　：入力側ローラ（回転入力部）
５４　　　　：自転側クラウンギヤ（偏心回転部）
５４１　　　：自転側フランジ（偏心回転部）
５４ｃ　　　：ギヤ部（偏心回転部側接続部、偏心回転部側ギヤ部）
５４１ｆ　　：自転側動力伝達面（偏心回転部側動力伝達面、偏心回転部側接続部）
５６　　　　：公転側クラウンギヤ（公転動力伝達部）
５６１　　　：公転側フランジ（公転動力伝達部）
５６ｃ　　　：ギヤ部（公転動力伝達部側接続部、公転動力伝達部側ギヤ部）
５６１ｆ　　：公転側動力伝達面（公転動力伝達部側動力伝達面、公転動力伝達部側接続部）
６２　　　　：偏心ギヤ（回転入力部）
６２ａ　　　：偏心ギヤ部（入力部側接続部、入力部側ギヤ部）
６４　　　　：従動ギヤ（偏心回転部）
６４ａ　　　：従動ギヤ部（偏心回転部側接続部、偏心回転部側ギヤ部）
６６　　　　：従動プーリ（公転動力伝達部）
６８　　　　：従動プーリ支持部（公転動力伝達部）
７０　　　　：回転入力軸（回転入力部）
７２　　　　：駆動プーリ
７４　　　　：タイミングベルト（伝達部材）
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４、Ｃ５　　　：中心軸

Claims

　雌ねじ型の挿通孔を備えたステータに対し、雄ねじ型のロータを挿入した一軸偏心ねじポンプであって、
　前記ロータを自転させつつ公転させることが可能なロータ駆動機構を備えており、
　前記ロータ駆動機構が、
　動力を入力する回転入力部と、
　前記回転入力部と接続された状態で一定の中心軸を中心として前記ロータを自転させる自転動力の伝達を受けながら、前記ロータを公転させるように偏心回転可能な偏心回転部とを有する、ことを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
　前記ロータは、前記ステータの挿通孔に挿通される雄ネジ部、及び前記偏心回転部と接続される軸状の基軸部とを有するものであり、
　前記雄ネジ部及び基軸部が、軸線に沿って一体的に結合されている、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。
　前記回転入力部は、入力部側接続部を有するものであり、
　前記偏心回転部は、偏心回転部側接続部を有するものであり、
　前記入力部側接続部及び前記偏心回転部側接続部は、前記中心軸に対して交差する方向に相対移動しつつ動力伝達可能に接続されたものである、ことを特徴とする請求項１または２に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、
　前記回転入力部は、回転軸の軸心周りに入力部側ギヤ部が形成されたものであり、
　前記偏心回転部は、前記入力部側ギヤ部と噛合しつつ、前記中心軸に対して交差する方向への前記入力部側ギヤ部に対する摺動を許容する偏心回転部側ギヤ部が形成されたものである、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、
　前記回転入力部は、回転軸の軸心周りに形成された入力部側動力伝達面を有するものであり、
　前記偏心回転部は、摩擦による動力伝達が可能なように前記入力部側動力伝達面に対して接触しつつ、前記中心軸に対して交差する方向への前記入力部側動力伝達面に対する摺動を許容する偏心回転部側動力伝達面を有するものである、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が互いに平行になるように配置されており、
　前記回転入力部は、縁部において周方向に沿って入力部側ギヤ部が形成されており、
　前記偏心回転部は、縁部において周方向に沿って前記入力部側ギヤ部と噛合することにより動力が伝達される偏心回転部側ギヤ部が形成されており、
　前記回転入力部は、前記回転入力部の回転軸に対して偏心回転するように構成されており、
　前記偏心回転部は、前記回転入力部における偏心回転に同期して偏心回転するように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記ロータ駆動機構が、
　前記回転入力部と接続され、前記ロータを公転させる公転動力の伝達を受けながら、前記偏心回転部を偏心回転させる公転動力伝達部をさらに有している、ことを特徴とする請求項１または２に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記回転入力部は、前記偏心回転部及び前記公転動力伝達部に対して、動力の伝達系統を分岐するように接続されている、ことを特徴とする請求項７に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記回転入力部は、入力部側接続部を有するものであり、
　前記偏心回転部は、偏心回転部側接続部を有するものであり、
　前記公転動力伝達部は、公転動力伝達部側接続部を有するものであり、
　前記入力部側接続部及び前記偏心回転部側接続部は、前記中心軸に対して交差する方向に相対移動しつつ動力伝達可能に接続されており、
　前記入力部側接続部及び前記公転動力伝達部側接続部は、動力伝達可能に接続されている、ことを特徴とする請求項７または８に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、
　前記回転入力部及び前記公転動力伝達部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、
　前記回転入力部は、回転軸の軸心周りに入力部側ギヤ部が形成されたものであり、
　前記偏心回転部は、前記入力部側ギヤ部と噛合しつつ、前記中心軸に対して交差する方向への前記入力部側ギヤ部に対する摺動を許容する偏心回転部側ギヤ部が形成されたものであり、
　前記公転動力伝達部は、前記入力部側ギヤ部と噛合する公転動力伝達部側ギヤ部が形成されたものである、ことを特徴とする請求項７～９のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記回転入力部及び前記偏心回転部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、
　前記回転入力部及び前記公転動力伝達部は、各々の軸線が交差するように配置されたものであり、
　前記回転入力部は、回転軸の軸心周りに形成された入力部側動力伝達面を有するものであり、
　前記偏心回転部は、摩擦による動力伝達が可能なように前記入力部側動力伝達面に対して接触しつつ、前記中心軸に対して交差する方向への前記入力部側動力伝達面に対する摺動を許容する偏心回転部側動力伝達面を有するものであり、
　前記公転動力伝達部は、摩擦による動力伝達が可能なように前記入力部側動力伝達面に対して接触する公転動力伝達部側動力伝達面を有するものである、ことを特徴とする請求項７～９のいずれか１項に記載の一軸偏心ねじポンプ。
　前記回転入力部、前記偏心回転部、及び前記公転動力伝達部は、各々の軸線が互いに平行になるように配置されたものであり、
　前記回転入力部は、縁部において周方向に沿って入力部側ギヤ部が形成されており、
　前記偏心回転部は、縁部において周方向に沿って前記入力部側ギヤ部と噛合することにより動力が伝達される偏心回転部側ギヤ部が形成されており、
　前記回転入力部は、前記回転入力部の回転軸に対して偏心回転するように構成されており、
　前記偏心回転部は、前記回転入力部における偏心回転に同期して偏心回転するように構成されており、
　前記回転入力部の同軸上には、前記回転入力部の回転に伴って回転駆動する駆動プーリが設けられており、
　前記偏心回転部の同軸上には、前記公転動力伝達部としての従動プーリが設けられており、
　前記駆動プーリ及び前記従動プーリの間には、前記回転入力部の動力を伝達する伝達部材が架け渡されている、ことを特徴とする請求項７または８に記載の一軸偏心ねじポンプ。