JP-2026076662-A - 回転体

Abstract

【課題】径方向における軸受の変形を抑制することができる回転体を提供する。 【解決手段】回転体６は、シャフト５に対して回転可能に支持される軸受７と、前記軸受７に固定されるロータ８と、を備える。前記軸受７の外周面７１ａは、前記シャフト５が延在する方向に沿う複数のリブ７２を備え、前記ロータ８は、前記軸受７を収容する筒８３を有し、前記筒８３は、前記リブ７２に対応する溝８７を備え、前記リブ７２は前記溝８７に圧入される。 【選択図】図５

Inventors

• 樋口 幸洋
• 乗田 篤志

Assignees

• ミネベアミツミ株式会社

Dates

Publication Date

20260512

Application Date

20241024

Claims (6)

1. シャフトに対して回転可能に支持される軸受と、 前記軸受に固定されるロータと、 を備え、 前記軸受の外周面は、前記シャフトが延在する方向に沿う複数のリブを備え、 前記ロータは、前記軸受を収容する筒を有し、 前記筒は、前記リブに対応する溝を備え、 前記リブは前記溝に圧入される、 回転体。
2. 前記軸受の外周面は、空隙を介して前記筒の内周面に対向している、 請求項１に記載の回転体。
3. 前記リブの外周面は、空隙を介して前記溝の内周面に対向している、 請求項１に記載の回転体。
4. 前記溝は、前記シャフトが延在する方向を向く段部を備え、 前記リブは、前記段部と接触する、 請求項１から３のいずれかに記載の回転体。
5. 前記リブは、前記シャフトが延在する方向に対して傾斜するテーパ面を有する、 請求項１から３のいずれかに記載の回転体。
6. 前記溝は、前記シャフトが延在する方向に対して傾斜するテーパ面を有する、 請求項１から３のいずれかに記載の回転体。

Description

本発明は、回転体に関する。 例えば特許文献１には、電動ウォータポンプ用のロータが開示されている。このロータは、インペラを支持する本体部と、本体部に支持される滑り軸受と、を有している。滑り軸受は、例えば圧入によって本体部内に結合される。 特開２０１７－２５７４２号公報 一具体例に係るポンプ装置１の構造を概略的に示す斜視図である。図１の２－２線に沿った断面図である。図２の３－３線に沿った断面図である。本発明の一実施形態に係る回転体６の構造を概略的に示す斜視図である。図４の５－５線に沿った斜視断面図である。図４の６－６線に沿った断面図である。一具体例に係る軸受７の構造を概略的に示す斜視図である。一具体例に係る軸受７の構造を概略的に示す側面図である。一具体例に係るロータ８の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。他の具体例に係る軸受７Ａの構造を概略的に示す側面図である。他の具体例に係るロータ８Ａの構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、一具体例に係るポンプ装置１の構造を概略的に示す斜視図である。図２は、図１の２－２線に沿った断面図である。このポンプ装置１は例えばウォータポンプである。ウォータポンプは、流体すなわち冷却液を移送（圧送）するための遠心ポンプである。ポンプ装置１は、例えば車両のエンジンルームやモータルーム等に取り付けられる。ポンプ装置１は、例えば車両のエンジンやモータ等の駆動源に冷却液を移送することによって当該駆動源を冷却するために利用される。 ポンプ装置１では、軸線ｘに沿った方向を軸方向と規定する。この軸方向において、一方の側を上側と規定し、他方の側を下側と規定する。上側及び下側は、必ずしも重力方向における上側及び下側に一致しない。また、軸線ｘに直交する方向を径方向と規定する。径方向において、軸線ｘに近づく方向を内周側と規定し、軸線ｘから遠ざかる方向を外周側と規定する。さらに、軸線ｘ周りに周方向が規定される。周方向における時計回り方向及び反時計回り方向は、軸方向の上側から見た場合の方向で規定される。 図１及び図２を併せて参照すると、ポンプ装置１は、この例では、全体として軸線ｘを中心軸線とする円筒状に形成されたケーシング２を備える。ケーシング２は、下側に配置される下側ケーシング３と、上側から下側ケーシング３に取り付けられる上側ケーシング４と、を有している。下側ケーシング３及び上側ケーシング４は、例えば樹脂材料から射出成形によって形成される。下側ケーシング３及び上側ケーシング４によってケーシング２の内部空間Ｓが規定される。 上側ケーシング４は、本体部４１と、本体部４１に一体的に形成される流入部４２及び流出部４３と、を有している。本体部４１は、例えば軸線ｘを中心とする円筒状に形成される。本体部４１は、上側の径が小さい部分（以下、「小径部」という。）４１ａと、下側の径が大きい部分（以下、「大径部」という。）４１ｂと、を有している。小径部４１ａ及び大径部４１ｂはいずれも円筒状に形成される。径方向において、小径部４１ａの直径は大径部４１ｂの直径よりも小さい。 流入部４２は、軸線ｘに沿って本体部４１の小径部４１ａの上面から上側に突出する。流入部４２は、例えば軸線ｘを中心とする円筒状に形成される。流入部４２は、ケーシング２の内部空間Ｓへの流体の流入を許容する。流出部４３は、軸線ｘを中心とする仮想円の接線に沿って本体部４１の小径部４１ａから外周側に突出する。流出部４３は、例えば当該接線を中心とする円筒状に形成される。流出部４３は、ケーシング２の内部空間Ｓからの流体の流出を許容する。 図２に示すように、下側ケーシング３は、底壁３１と、内壁３２と、天壁３３と、外壁３４と、を有している。底壁３１は、例えば軸線ｘに直交する平たい円盤状に形成される。底壁３１の外周側の縁部から上側に内壁３２が延在する。内壁３２は、軸線ｘを中心とする円筒状に形成される。内壁３２の上側の縁部から外周側に天壁３３が延在する。天壁３３は、軸線ｘを中心とする環状に形成される。天壁３３の外周側の縁部から下側に外壁３４が延在する。外壁３４は、軸線ｘを中心とする円筒状に形成される。この例では、上側ケーシング４の大径部４１ｂが外壁３４の外周面を覆っている。 ケーシング２の内部空間Ｓは、上側ケーシング４の小径部４１ａ内に規定される第１空間Ｓ１と、下側ケーシング３の内壁３２内に規定される第２空間Ｓ２と、を有している。この例では、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２はいずれも、軸線ｘを中心とする概ね円柱状の空間である。第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２は互いに連通している。径方向において、第１空間Ｓ１の直径は第２空間Ｓ２の直径よりも大きい。一方で、軸方向において、第１空間Ｓ１の高さは第２空間Ｓ２の高さよりも小さい。 この内部空間Ｓは、下側ケーシング３と上側ケーシング４とによって密閉される。流体は、流入部４２からケーシング２の内部空間Ｓを通って流出部４３から流出するように流れる。この流体は、例えば冷却液等の液体である。液体には例えば水が含まれる。この水には他の液体が含まれてもよい。他の液体には、例えばプロピレングリコールやエチレングリコールなどの不凍液や防錆剤等が含まれてもよい。 上側ケーシング４は、本体部４１内で流入部４２の下側の基端よりも下方に配置されたカバー４４と、カバー４４を支持する複数のスポーク４５と、を有している。この例では、カバー４４は、軸線ｘに沿って流入部４２から本体部４１の第１空間Ｓ１内に進入した位置に配置される。カバー４４は、全体として軸線ｘを中心とする円柱状に形成される。複数のスポーク４５はカバー４４の外面と流入部４２の内面とを互いに接続する。この例では、周方向に３つのスポーク４５が所定の間隔で配列される。各スポーク４５は、例えば軸線ｘを含む仮想平面に沿って延在する平板状に形成される。 ポンプ装置１は、ケーシング２に固定されるシャフト５を備える。シャフト５は、この例では、軸線ｘを中心とする円柱状に形成される。シャフト５の上端は、カバー４４の下面に形成された凹部４４ａにその一部が収容されて固定される。シャフト５の下端は、底壁３１に形成された取付孔３１ａに固定される。この例では、凹部４４ａは、カバー４４の下面から上側に向かって凹状に凹む。こうしてカバー４４はシャフト５の端部すなわち上端を覆う。また、取付孔３１ａは軸方向に底壁３１を貫通するが、これに限らず、底壁３１に形成された図示しない凹部に固定されていてもよい。この場合、シャフト５は、軸方向において凹部と接触して固定される。なお、軸方向は、シャフト５が延在する方向である。 ポンプ装置１は、軸線ｘ回りにシャフト５に回転可能に支持された回転体６を備える。回転体６は、シャフト５に支持される軸受７と、軸受７に固定されるロータ８と、を有している。軸受７は、軸線ｘに沿った筒状に形成される。軸受７の内周面は所定の隙間を介してシャフト５の外周面に対向している。こうして軸受７は、軸線ｘ回りに回転可能であるとともに、軸線ｘに沿って上下方向に移動可能であるように構成される。軸受７はいわゆる滑り軸受である。ロータ８は、軸受７に固定されたインペラ本体部８１と、インペラ本体部８１に固定されたマグネット８２と、を有している。回転体６の詳細についてはさらに後述する。 図３は、図２の３－３線に沿った断面図である。図２及び図３を併せて参照すると、ポンプ装置１は、下側ケーシング３に組み込まれるステータ９を備えている。ステータ９は、ステータコア９１と、複数のコイル９２と、インシュレータ９３と、を備える。ステータコア９１は、軸方向に積層された複数枚の薄板の積層体から形成される。積層体は磁性材料から形成される。コイル９２は、例えば銅線である巻き線を有する。インシュレータ９３は、ステータコア９１と複数のコイル９２との間を電気的に絶縁する。インシュレータ９３は、例えば樹脂材料等の絶縁材料から形成される。 ステータコア９１は、環状部９４と、複数のティース９５と、を備える。環状部９４は、下側ケーシング３の外壁３４の内周面に固定される。環状部９４は軸線ｘ周りに環状に規定される。各ティース９５は、環状部９４の内周面から内周側に突出する。各ティース９５は、その内周面で、下側ケーシング３の内壁３２を挟んでロータ８のマグネット８２の外周面に所定の磁気ギャップで対向する。各ティース９５を覆うインシュレータ９３にはコイル９２の巻き線が巻かれる。この例では、ティース９５の数は１２個であるが、ティース９５の数は、６個や１８個など、任意の数であってもよい。ティース９５の個数の変化に合わせて、ロータ８の極数も変更することができる。 図４は、本発明の一実施形態に係る回転体６の構造を概略的に示す斜視図である。図５は、図４の５－５線に沿った斜視断面図である。図５に示す断面は、軸線ｘを含む平面に沿った断面である。図４及び図５を併せて参照すると、ロータ８のインペラ本体部８１は、筒８３と、ベース８４と、複数の羽根８５と、フランジ８６と、を有している。インペラ本体部８１は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等を含む熱可塑性の樹脂材料から射出成形により一体的に形成される。 筒８３は、軸線ｘを中心とする円筒状に形成される。軸方向における筒８３の上端及び下端は開放されている。筒８３は、軸線ｘ周りに円筒状の第１内周面８３ａと、同様に軸線ｘ周りに円筒状の第２内周面８３ｂと、第１内周面８３ａ及び第２内周面８３ｂを互いに接続する段差面８３ｃと、を規定する。第１内周面８３ａは、筒８３の上側に形成されて、第２内周面８３ｂよりも大きな径を有している。第２内周面８３ｂは、第１内周面８３ａよりも筒８３の下側に形成される。段差面８３ｃは、この例では、軸線ｘに直交する平面に沿って広がり、軸方向の上側を向く面を備える。 軸方向における筒８３の上端から径方向にベース８４が環状に延在する。すなわち、ベース８４は、軸線ｘを中心とする円盤状に形成される。この例では、ベース８４は、軸線ｘに直交する環状の上面及び下面を規定する。一方で、軸方向における筒８３の上端と下端との間で筒８３から径方向にフランジ８６が環状に延在する。この例では、フランジ８６は、軸線ｘに直交する環状の上面及び下面を規定する。軸方向において、ベース８４の下面はフランジ８６の上面に対向する。 複数（この例では、７つ）の羽根８５が、ベース８４の上面から上側に向かって立ち上がる。複数の羽根８５は周方向に配列される。この例では、すべての羽根８５が同一の形状及び寸法を有している。各羽根８５は、ベース８４の内周端からベース８４の外周端まで湾曲しつつ延在する。この例では、各羽根８５は、上側から見た場合に、径方向に対して、内周端から外周端に向かうにつれて時計回り方向に斜めに延びる。ベース８４の上面からの各羽根８５の高さは、羽根８５の内周端から外周端まで同一である。 マグネット８２はフランジ８６より下側で筒８３に固定される。マグネット８２は、この例では、軸線ｘを中心とする円筒状に形成される。この例では、マグネット８２の上面はフランジ８６の下面に接触する。また、マグネット８２の下面は筒８３の下端に一致する。このマグネット８２は例えば永久磁石である。マグネット８２には、周方向に、Ｓ極に着磁された領域と、Ｎ極に着磁された領域と、が交互に規定される。この例では、マグネット８２の外周面で規定される直径は、フランジ８６の外周面で規定される径と同一に設定される。 図６は、図４の６－６線に沿った断面図である。図７は、一具体例に係る軸受７の構造を概略的に示す斜視図である。図５～図７を併せて参照すると、軸受７は、本体７１と、リブ７２と、溝７３と、を有している。本体７１は、軸線ｘを中心とする円筒状に形成される。各リブ７２は、本体７１の外周面