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公開番号2024051755
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022158071
出願日2022-09-30
発明の名称ポンプ装置
出願人ニデックインスツルメンツ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F04D 13/06 20060101AFI20240404BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ポンプ装置のロータと固定軸との間に配置されるラジアル軸受の部品コスト削減を図り、ラジアル軸受の冷却機能を向上させる。
【解決手段】ポンプ装置1は、ロータ4およびステータ3を備えるモータ10と、ポンプ室20に配置されてロータ4と一体に回転するインペラ25を有する。ロータ4は、円筒部41を備えるロータ部材40と、円筒部41の外周面に固定される駆動マグネット8を備える。円筒部41の内側に保持されるラジアル軸受11の外周面には、周方向の複数個所に軸線方向に延びる複数の平面部111が設けられている。複数の平面部111は、円筒部41の内周面との間にポンプ室20に連通する流路F2(軸受冷却流路)を形成する第1平面部111Aと、円筒部41の内周面に設けられた周り止め用平面部413に当接する第2平面部111Bを備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
ロータおよびステータを備えるモータと、
前記ロータの回転軸線に沿う方向を軸線方向とするとき、前記ステータに対して前記軸線方向の一方側に設けられたポンプ室に配置されて前記ロータと一体に回転するインペラと、を有し、
前記ロータは、前記軸線方向に延びる円筒部を備えるロータ部材と、前記円筒部の外周面に固定される駆動マグネットと、を備え、
前記円筒部の内側に保持されるラジアル軸受の外周面には、周方向の複数個所に前記軸線方向に延びる複数の平面部が設けられ、
前記複数の平面部は、
前記円筒部の内周面との間に前記ポンプ室に連通する軸受冷却流路を形成する第１平面部と、
前記円筒部の内周面に設けられた周り止め用平面部に当接する第２平面部と、を備えることを特徴とするポンプ装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記第１平面部は、径方向で反対側の２箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記ラジアル軸受の外周面には、周方向に延びる円弧面と前記平面部とが周方向に交互に並んでいることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記平面部は、前記軸線方向と直交する第１方向で対向する２箇所、および、前記軸線方向と直交し且つ前記第１方向と直交する第２方向で対向する２箇所に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記円筒部の内周面には、前記第１平面部と周方向の位置が一致する溝部が設けられ、
前記溝部の断面形状は、周方向の幅が径方向の深さよりも大きい矩形状であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項６】
前記円筒部の外周面には、前記駆動マグネットの内周面との間に前記ポンプ室に連通するマグネット冷却流路を形成する流路溝が周方向の複数箇所に設けられ、
周方向で隣り合う前記流路溝の間には、前記流路溝の底面よりも径方向外側に突出するリブが設けられ、
前記溝部は、前記リブと周方向の位置が一致することを特徴とする請求項５に記載のポンプ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インペラをモータによって回転させるポンプ装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ポンプ室に配置されたインペラをモータで回転させるポンプ装置が記載される。モータは、インペラと一体に回転するロータを備える。ロータは、固定軸が内側に通された軸受（ラジアル軸受）を保持する樹脂製の保持部材を備える。保持部材は、鍔付きの円筒状であり、軸受は、保持部材の内側に圧入される。駆動用磁石（駆動マグネット）は、保持部材の外周面に固定される。軸受は、Ｄカット形状の大径部を備えているため、保持部材に対する軸受の相対回転が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１５９２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロータがラジアル軸受を介して固定軸に回転可能に支持される構造では、ロータが回転する際、摩擦等によりラジアル軸受が高温となり、その熱により駆動マグネットも高温となるため、部品の寿命低下や駆動マグネットの磁気特性低下が問題となる。そこで、駆動マグネットおよびラジアル軸受の温度上昇を抑制するため、ラジアル軸受と保持部材との間に冷却用の流路を形成し、ポンプ室の流体が流路を通過するように構成してラジアル軸受の温度上昇を抑制することが提案されている。
【０００５】
保持部材との間に冷却用の流路を形成するとともに、保持部材に対する周り止め形状を持つラジアル軸受の形状としては、外周面にＤカットや流路となる溝が形成された形状が提案される。ここで、ラジアル軸受の形状を決定するにあたって、部品コストを削減できる形状であることが望ましい。また、冷却機能を高めるため、流路を拡大できる形状であることが望ましい。
【０００６】
以上に鑑みて、本発明の課題は、ポンプ装置のロータがラジアル軸受を介して固定軸に回転可能に支持されるポンプ装置において、ラジアル軸受の部品コスト削減を図るとともに、ラジアル軸受の冷却機能を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のポンプ装置は、ロータおよびステータを備えるモータと、前記ロータの回転軸線に沿う方向を軸線方向とするとき、前記ステータに対して前記軸線方向の一方側に設けられたポンプ室に配置されて前記ロータと一体に回転するインペラと、を有し、前記ロータは、前記軸線方向に延びる円筒部を備えるロータ部材と、前記円筒部の外周面に固定される駆動マグネットと、を備え、前記円筒部の内側に保持されるラジアル軸受の外周面には、周方向の複数個所に前記軸線方向に延びる複数の平面部が設けられ、前記複数の平面部は、前記円筒部の内周面との間に前記ポンプ室に連通する軸受冷却流路を形成する第１平面部と、前記円筒部の内周面に設けられた周り止め用平面部に当接する第２平面部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ラジアル軸受の外周面に複数の平面部を設けて、その一部により、ロータ部材の円筒部の間にポンプ室に連通する軸受冷却流路を形成する。これにより、ラジ
アル軸受および円筒部を冷却でき、円筒部を介して駆動マグネットを冷却できる。また、複数の平面部の一部は、ロータ部材に対する周り止め部として機能させることができる。このように、外周面の複数個所を平面で切り欠いた形状にすることで、従来のようにＲ状の断面形状の溝を形成するよりも、切り欠く部分の体積が多くなり、ラジアル軸受の体積が減少する。従って、ラジアル軸受を製造するための材料コストを下げることができる。また、切り欠く部分の体積が大きければ、流路の断面積が大きくなるので、多くの流体を流すことができ、冷却効果を高めることができる。さらに、平面で切り欠くことにより、軸線方向から見たラジアル軸受の外形（平面形状）が小さくなり、ラジアル軸受の製造時にトレイに乗る数量が多くなる。これにより、１回の工程で処理できる製品数が多くなるので、製造コストを下げることができる。よって、ラジアル軸受の部品コスト削減を図るとともに、ラジアル軸受の冷却機能を向上させることができる。
【０００９】
本発明において、前記第１平面部は、径方向で反対側の２箇所に設けられていることが好ましい。このようにすると、ラジアル軸受の中心に対して対称な位置に流路を設けることができるので、周方向に均等に冷却できる。
【００１０】
本発明において、前記ラジアル軸受の外周面には、周方向に延びる円弧面と前記平面部とが周方向に交互に並んでいることが好ましい。このように、円弧面を残した形状にすると、円弧面の部分は平面よりも表面積が広くなる。従って、軸受冷却流路以外の部分からの放熱効果を高めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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