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公開番号2023016417
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-02-02
出願番号2021120706
出願日2021-07-21
発明の名称流体機械
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02K 15/14 20060101AFI20230126BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ロータの耐久性を向上させつつも、組み付け作業性を向上させること。
【解決手段】ロータ42は、底壁部50を有している。これによれば、ロータ42が底壁部50を有していない場合に比べて、筒部49の他端部49bの強度が向上する。したがって、例えば、筒部49の他端部49bにラジアル荷重を受けたとしても、筒部49の他端部49bが変形し難くなる。また、底壁部50は、筒部49の他端部49bから筒部49の軸線方向に離間するにつれて外径が小さくなるテーパ状の外周面500を有するため、ロータ42における筒部49の他端部49b側が先細りしている。したがって、筒部49の他端部49b側からロータ42を第2ラジアル軸受22に対して挿入し易くなる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内にて流体を吸入して吐出する作動体と、
前記ハウジングに収容され、前記作動体を回転させるモータと、を備え、
前記モータは、
前記ハウジングの内周面に固定される筒状のステータコアを有するステータと、
前記ステータの径方向内側に配置されるロータと、
前記ロータを回転可能に支持するラジアル軸受と、を有し、
前記ロータは、
筒部と、
前記筒部の内周面に固定された磁性体と、
前記筒部の軸線方向の一端部に固定された軸部材と、を有し、
前記軸部材は、前記筒部よりも前記径方向外側に突出する環状のプレート部を有し、
前記プレート部を回転可能に支持するスラスト軸受を備え、
前記筒部内における前記軸線方向の他端部には、空間部が形成され、
前記ラジアル軸受は、前記空間部の径方向外側に設けられている流体機械であって、
前記ロータは、前記軸線方向の前記他端部に前記筒部に連続して形成されるとともに、前記筒部よりも前記径方向内側に向かって延在し、且つ前記筒部及び前記磁性体と共に前記空間部を区画する底壁部をさらに有し、
前記底壁部は、前記他端部から前記軸線方向に離間するにつれて前記筒部より外径が小さくなるテーパ状の外周面を有していることを特徴とする流体機械。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記底壁部は、前記筒部の周方向の全周に亘って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体機械。
【請求項３】
前記底壁部の厚さは、前記筒部の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体機械。
【請求項４】
前記底壁部は、前記ラジアル軸受の径方向内周に位置していることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の流体機械。
【請求項５】
前記底壁部は、前記空間部を閉塞していることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の流体機械。
【請求項６】
前記作動体は、前記軸部材に取り付けられており、
前記底壁部は、前記空間部に流体を導入する連通孔を有することを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の流体機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体機械に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
流体機械は、ハウジング内にて流体を吸入して吐出する作動体を備えている。また、流体機械は、ハウジングに収容され、作動体を回転させるモータを備えている場合がある。モータは、ハウジングの内周面に固定される筒状のステータコアを有するステータと、ステータの径方向内側に配置されるロータと、を有している。ロータとしては、筒部と、筒部の内周面に固定された磁性体と、筒部の軸線方向の一端部に固定された軸部材と、を有しているものがある。軸部材は、筒部よりもステータの径方向外側に突出する環状のプレート部を有している場合がある。そして、流体機械は、ロータを回転可能に支持するラジアル軸受と、プレート部を回転可能に支持するスラスト軸受と、を備えている場合がある。また、例えば特許文献１に開示されているロータのように、筒部の軸線方向の他端部には軸部材が固定されておらず、筒部の他端部が開口している場合がある。このように、筒部内における筒部の軸線方向の他端部に空間部が形成されている場合がある。このような場合、ラジアル軸受は、例えば、空間部の径方向外側に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－１４２３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のように、筒部の一端部に軸部材が固定されており、筒部の他端部が開口している場合、筒部の他端部の強度は、筒部の一端部の強度よりも低い。そのため、筒部の他端部がラジアル荷重を受けた際に筒部の他端部が変形し易く、ロータの耐久性が低下する虞がある。
【０００５】
また、このようなロータを備えた流体機械を組み付ける際には、筒部の一端部に軸部材を固定した後に、ロータをラジアル軸受に対して挿入する場合がある。このとき、筒部の一端部に固定された軸部材は、プレート部を有しているため、ロータをラジアル軸受に対して挿入する際には、筒部の他端部側からロータをラジアル軸受に対して挿入する必要がある。したがって、流体機械の組み付け作業性を向上させるためには、筒部の他端部側からロータをラジアル軸受に対して挿入し易くすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための流体機械は、ハウジングと、前記ハウジング内にて流体を吸入して吐出する作動体と、前記ハウジングに収容され、前記作動体を回転させるモータと、を備え、前記モータは、前記ハウジングの内周面に固定される筒状のステータコアを有するステータと、前記ステータの径方向内側に配置されるロータと、前記ロータを回転可能に支持するラジアル軸受と、を有し、前記ロータは、筒部と、前記筒部の内周面に固定された磁性体と、前記筒部の軸線方向の一端部に固定された軸部材と、を有し、前記軸部材は、前記筒部よりも前記径方向外側に突出する環状のプレート部を有し、前記プレート部を回転可能に支持するスラスト軸受を備え、前記筒部内における前記軸線方向の他端部には、空間部が形成され、前記ラジアル軸受は、前記空間部の径方向外側に設けられている流体機械であって、前記ロータは、前記軸線方向の前記他端部に前記筒部に連続して形成されるとともに、前記筒部よりも前記径方向内側に向かって延在し、且つ前記筒部及び前記磁性体と共に前記空間部を区画する底壁部をさらに有し、前記底壁部は、前記他端部から前記軸線方向に離間するにつれて前記筒部より外径が小さくなるテーパ状の外周面を有している。
【０００７】
これによれば、ロータが底壁部を有していない場合に比べて、筒部の他端部の強度を向上させることができる。したがって、例えば、筒部の他端部にラジアル荷重を受けたとしても、筒部の他端部が変形し難くなるため、ロータの耐久性を向上させることができる。また、底壁部は、筒部の他端部から筒部の軸線方向に離間するにつれて外径が小さくなるテーパ状の外周面を有するため、ロータにおける筒部の他端部側が先細りしている。したがって、筒部の他端部側からロータをラジアル軸受に対して挿入し易くすることができる。その結果、流体機械の組み付け作業性を向上させることができる。以上により、ロータの耐久性を向上させつつも、組み付け作業性を向上させることができる。
【０００８】
上記流体機械において、前記底壁部は、前記筒部の周方向の全周に亘って形成されているとよい。
これによれば、底壁部が筒部の周方向の一部にのみ形成されている場合に比べて、筒部の他端部の強度をさらに向上させることができる。したがって、筒部の他端部がさらに変形し難くなるため、ロータの耐久性をさらに向上させることができる。
【０００９】
上記流体機械において、前記底壁部の厚さは、前記筒部の厚さよりも厚いとよい。
これによれば、底壁部の厚さが筒部の厚さ以下である場合に比べて、底壁部の強度を向上させることができる。その結果、筒部の他端部がさらに変形し難くなるため、ロータの耐久性をさらに向上させることができる。また、筒部の厚さが薄いほど、筒部で発生する渦電流損を低減することができるため、モータ効率を向上させることができる。
【００１０】
上記流体機械において、前記底壁部は、前記ラジアル軸受の径方向内周に位置しているとよい。
例えば、ラジアル軸受の配置位置が一義的に決められている場合を考える。このとき、底壁部がラジアル軸受の径方向内周に位置していることにより、例えば、底壁部がラジアル軸受から突出する位置まで筒部がラジアル軸受の内側を通過している場合に比べて、筒部における軸線方向の長さが短くなっている。その結果、ロータの一次共振回転数の低下を抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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