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公開番号2025075354
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186451
出願日2023-10-31
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 29/28 20060101AFI20250508BHJP(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】駆動マグネットを熱カシメにより固定する場合のロータの形状精度の低下を抑制するとともに、ロータの軸線方向の小型化を図る。
【解決手段】ポンプ装置1のロータ4は、軸線方向に延びる第1円筒部41を備えるロータ部材40と、第1円筒部41の外周を囲む駆動マグネット8を備えており、第1円筒部41の内側にラジアル軸受11が保持される。駆動マグネット8は、軸線方向に延びる第2円筒部81と、第2円筒部81の軸線方向の他方側L2の端部から径方向内側へ突出する環状リブ82を備える。ロータ部材40は、第1円筒部41から径方向外側へ突出して第2円筒部81の軸線方向の一方側L1の端部を支持する座部42と、第1円筒部41の軸線方向の他方側L2の端部から径方向外側へ拡がるとともに環状リブ82に軸線方向の他方側L2から重なるカシメ部43を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ロータおよび前記ロータの外周側を囲む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第１円筒部を備えるロータ部材と、前記第１円筒部の外周を囲む駆動マグネットと、を備え、前記第１円筒部の内側にラジアル軸受が保持され、
前記駆動マグネットは、前記第１円筒部の外周を囲むとともに前記軸線方向に延びる第２円筒部と、前記第２円筒部の前記軸線方向の他方側の端部から径方向内側へ突出する環状リブと、を備え、
前記ロータ部材は、前記第１円筒部から径方向外側へ突出して前記第２円筒部の前記軸線方向の一方側の端部を支持する座部と、前記第１円筒部の前記軸線方向の他方側の端部から径方向外側へ拡がるとともに前記環状リブに前記軸線方向の他方側から重なるカシメ部と、を備えることを特徴とするポンプ装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１円筒部と前記第２円筒部との間に径方向の隙間があり、前記隙間は、前記ポンプ室の流体が流れる流路溝として機能し、
前記流路溝は、前記軸線方向の他方側が前記環状リブおよび前記カシメ部によって塞が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】
前記第２円筒部の内周面には、径方向内側に突出するとともに前記軸線方向に延びるマグネット側リブが周方向に複数配置され、
周方向で隣り合う前記マグネット側リブの隙間が前記流路溝として機能することを特徴とする請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記マグネット側リブの前記軸線方向の他方側の端部は、前記環状リブに接続され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】
前記第１円筒部の外周面には、径方向外側に突出するとともに前記軸線方向に延びるロータ部材側リブが周方向に複数配置され、
前記ロータ部材側リブの先端面に、前記マグネット側リブの先端面が当接することにより、前記流路溝が周方向に区画され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６】
前記座部と前記第２円筒部との間に、前記流路溝に連通する流入口が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項７】
前記流路溝は、前記軸線方向に延びる第１溝部と、前記第１溝部に対して前記ロータの回転方向の後方側において前記軸線方向に延びる第２溝部と、周方向に延びて前記第１溝部および前記第２溝部の前記軸線方向の他方側の端部を接続する第３溝部と、を備え、
前記流入口は、前記第１溝部に連通することを特徴とする請求項６に記載のポンプ装置。
【請求項８】
前記座部には、前記軸線方向の一方側に凹む凹部が設けられており、
前記流入口は、前記凹部の底面と前記第２円筒部の前記軸線方向の一方側の端面との隙間であることを特徴とする請求項６に記載のポンプ装置。
【請求項９】
前記凹部の底面から突出する第１凸部が前記駆動マグネットの端面に設けられた第１凹部に嵌合し、
前記凹部における前記第１凸部の周方向の両側の部分は、２箇所の前記流入口を形成することを特徴とする請求項８に記載のポンプ装置。
【請求項１０】
前記インペラは、前記ロータ部材の前記軸線方向の一方側の端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部に前記軸線方向の一方側から固定される羽根車と、を備え、
前記第１円筒部は、前記フランジ部と前記座部との間を軸線方向に延びる接続部、および、前記駆動マグネットの内側に嵌まるマグネット保持部を備え、前記マグネット保持部の内側に前記ラジアル軸受が保持され、
前記接続部の内側は、前記接続部を径方向に貫通する貫通孔を介して前記ポンプ室の流体が流れる第１空間となっており、
前記第１空間は、前記マグネット保持部を前記軸線方向に貫通する軸受冷却流路に連通することを特徴とする請求項１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、インペラと一体に回転するロータを備えるポンプ装置に関する。
続きを表示（約 1,600 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、円筒状のラジアル軸受を内側に保持する円筒部を備えており、円筒部の外周側に円筒状の駆動マグネットが固定される。駆動マグネットは、円筒部から径方向外側に張り出す座部と、円筒部の先端に形成されるカシメ部との間に保持される。
【０００３】
ロータは、ラジアル軸受を介して固定軸に回転可能に支持される。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。特許文献１のポンプ装置では、駆動マグネットとロータの円筒部との隙間をポンプ室の流体が流れることにより、駆動マグネットの冷却を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１８３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
駆動マグネットを円筒部に設けられた座部とカシメ部との間に保持する構造のロータは、駆動マグネットの端面がカシメ部によって覆われる。駆動マグネットの径方向の厚さが薄い場合、駆動マグネットの端面の径方向の幅が狭い。そのため、カシメ部が駆動マグネットの外周へはみ出してバリができてしまい、ロータの形状精度が低下するおそれがあった。
【０００６】
また、ロータは、円筒部の内側に保持されるラジアル軸受が、駆動マグネットが発生させる磁気吸引力によって、ワッシャなどの受け部材に対して軸線方向に押し付けられている。駆動マグネットは、ラジアル軸受を受け部材に押し付けるために必要な磁気吸引力を発生させることが可能な寸法（体積）を確保する必要がある。そのため、駆動マグネットは軸線方向の寸法が長く、ロータの軸線方向の寸法が長くなってしまっていた。
【０００７】
さらに、ロータの円筒部と駆動マグネットと隙間にポンプ室の流体を流入させて、ラジアル軸受および駆動マグネットの冷却を行うにあたって、冷却効果を高めるために、流量を確保したいという要望があった。
【０００８】
以上に鑑みて、本発明の課題は、駆動マグネットを熱カシメにより固定する場合のロータの形状精度の低下を抑制するとともに、ロータの軸線方向の小型化を図ることにある。
【０００９】
また、本発明の他の課題は、駆動マグネットの内側に流量の多い流路を形成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のポンプ装置は、ロータおよび前記ロータの外周側を囲む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第１円筒部を備えるロータ部材と、前記第１円筒部の外周を囲む駆動マグネットと、を備え、前記第１円筒部の内側にラジアル軸受が保持され、前記駆動マグネットは、前記第１円筒部の外周を囲むとともに前記軸線方向に延びる第２円筒部と、前記第２円筒部の前記軸線方向の他方側の端部から径方向内側へ突出する環状リブと、を備え、前記ロータ部材は、前記第１円筒部から径方向外側へ突出して前記第２円筒部の前記軸線方向の一方側の端部を支持する座部と、前記第１円筒部の前記軸線方向の他方側の端部から径方向外側へ拡がるとともに前記環状リブに前記軸線方向の他方側から重なるカシメ部と、を備えることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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