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公開番号2025134381
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032259
出願日2024-03-04
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F16C 35/07 20060101AFI20250909BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】内輪と回転軸との間における滑りを抑制できる流体機械を提供する。
【解決手段】水素循環ポンプ10において、第4軸受61の内輪62と回転軸17との間には、内輪62と回転軸17との間をシールするシールリング71が設けられている。シールリング71は、内輪62と回転軸17に対し、回転軸17の径方向へ互いに離間させる付勢力を付与している。シールリング71は、回転軸17に形成されている無端状の装着溝172に配置されている。装着溝172は、回転軸17の径方向からの回転軸17の平面視において、軸方向Xに対して交差するとともに、軸直交方向Vに対して交差している。装着溝172には、内輪62と回転軸17との滑りを抑制するように回転軸17の径方向に圧縮され、且つ内輪62と回転軸17とを径方向に離間させる無端状のシールリング71が設けられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに挿入されるとともに、軸受によって前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸と、
前記回転軸の回転によって流体を吸入して吐出する作動部と、を備え、
前記ハウジングには、前記作動部を収容する作動室が画定されるとともに、前記軸受を支持する軸受支持部が設けられ、
前記軸受は、前記回転軸に隙間嵌めされる環状の内輪と、前記内輪よりも外周側に設けられるとともに、前記軸受支持部に支持される環状の外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられる転動体と、を備える流体機械であって、
前記回転軸における前記内輪と重なる部分には、無端状の溝が形成されており、
前記溝は、前記回転軸の径方向からの前記回転軸の平面視において、前記回転軸の軸方向に対して交差するとともに、前記軸方向と直交する方向に対して交差しており、
前記溝には、前記内輪と前記回転軸との滑りを抑制するように前記径方向に圧縮され、且つ前記内輪と前記回転軸とを前記径方向に離間させる無端状の弾性部材が設けられていることを特徴とする流体機械。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記溝は、前記平面視において、前記軸方向に対して交差するとともに、前記軸方向と直交する方向に対して交差する第１溝部と、前記第１溝部に対して線対称に形成される第２溝部と、前記第１溝部と前記第２溝部とが交差する交差部と、を有し、
前記弾性部材は、前記第１溝部に配置される第１弾性部と、前記第２溝部に配置される第２弾性部と、前記第１弾性部と前記第２弾性部とを接続するとともに前記交差部に配置される交差弾性部と、を有す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】
前記溝は、前記平面視において、前記軸方向と直交する方向に対して複数回交差する波形状溝部を有し、
前記弾性部材は、前記波形状溝部に配置されるとともに、前記軸方向と直交する方向に対して複数回交差する波形状弾性部を有することを特徴とする請求項１に記載の流体機械。
【請求項４】
前記溝は、溝底面、及び前記溝底面から前記回転軸の外周面に向けて延びる一対の溝側面によって区画されており、
前記回転軸は、前記一対の溝側面及び前記外周面によって形成されるエッジが面取りされた面取り部を有しており、
前記弾性部材は、前記内輪と前記面取り部との間に入り込むように変形することが可能であることを特徴とする請求項１または請求項２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 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、回転軸としての駆動軸と転がり軸受の内輪との間に、弾性部材としての弾性リングを設けた流体機械が開示されている。流体機械は、電動モータを備えるとともに、電動モータにより駆動軸を回転させる。流体機械において、転がり軸受は、外輪と、内輪と、複数の転動体と、を備えている。外輪は、ハウジングとしてのケーシングに締まり嵌めで取り付けられている。内輪は、駆動軸に隙間嵌めにより取り付けられている。複数の転動体は、内輪と外輪との間に設けられている。弾性部材としての弾性リングは、駆動軸と内輪との間に設けられるとともに、駆動軸と内輪に弾性的に接触している。内輪は、弾性リングにより、駆動軸と一体となって回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－２５７０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、電動モータの起動時においては、駆動軸と内輪とが一体となって回転するために、駆動軸は、内輪に対して定常運転時よりも大きなトルクを付与しなければならない。このような大きなトルクに対しては、弾性部材により回転軸と内輪との間において生じる摩擦力が不足することにより、回転軸が内輪に対して滑る虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための流体機械は、ハウジングと、前記ハウジングに挿入されるとともに、軸受によって前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸の回転によって流体を吸入して吐出する作動部と、を備え、前記ハウジングには、前記作動部を収容する作動室が画定されるとともに、前記軸受を支持する軸受支持部が設けられ、前記軸受は、前記回転軸に隙間嵌めされる環状の内輪と、前記内輪よりも外周側に設けられるとともに、前記軸受支持部に支持される環状の外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられる転動体と、を備える流体機械であって、前記回転軸における前記内輪と重なる部分には、無端状の溝が形成されており、前記溝は、前記径方向からの前記回転軸の平面視において、前記回転軸の軸方向に対して交差するとともに、前記軸方向と直交する方向に対して交差しており、前記溝には、前記内輪と前記回転軸との滑りを抑制するように前記回転軸の径方向に圧縮され、且つ前記内輪と前記回転軸とを前記径方向に離間させる無端状の弾性部材が設けられていることを要旨とする。
【０００６】
これによれば、溝が延びる方向は、回転軸の回転方向と交差する方向である。このため、溝に配置された弾性部材は、例えば回転軸の回転方向と平行な方向に延びる溝に配置される場合と比較して、内輪と対向する領域を、回転軸の軸方向において拡大できる。これにより、回転軸の回転方向に延びる溝に弾性部材が配置される場合と比べて、回転軸の軸方向においてより大きい範囲で弾性部材が内輪に接触するため、流体機械は、回転軸が内輪に対して滑ることを抑制できる。
【０００７】
また、上記の溝を、回転軸の軸方向において区画する面は、回転軸の回転方向に対して傾斜している。回転軸が回転する際、溝に配置されている弾性部材は、当該面により、回転軸の回転方向への移動を制限される。回転軸の回転により、弾性部材は当該面に押し付けられる。この結果、弾性部材は、回転軸に対して付与できる摩擦力を、当該面が回転軸の回転方向と平行である場合より大きくできる。以上より、流体機械は、内輪と回転軸との間における滑りを抑制できる。
【０００８】
上記流体機械において、前記溝は、前記平面視において、前記軸方向に対して交差するとともに、前記軸方向と直交する方向に対して交差する第１溝部と、前記第１溝部に対して線対称に形成される第２溝部と、前記第１溝部と前記第２溝部とが交差する交差部と、を有し、前記弾性部材は、前記第１溝部に配置される第１弾性部と、前記第２溝部に配置される第２弾性部と、前記第１弾性部と前記第２弾性部とを接続するとともに前記交差部に配置される交差弾性部と、を有してもよい。
【０００９】
これによれば、溝は、回転軸の回転方向に沿って、交差部から、第１溝部と第２溝部とに分岐している。また、当該溝に配置されている弾性部材は、回転軸の回転方向に沿って、交差弾性部から、第１弾性部と第２弾性部とに分岐している。第１弾性部及び第２弾性部の各々が延びる方向は、回転軸の回転方向に対して、回転軸上において交差している。弾性部材は、例えば交差弾性部で分岐していない場合と比べて、内輪と対向する箇所が存在する領域を、回転軸の軸方向において拡大できる。この結果、流体機械は、溝及び弾性部材の各々が、第１弾性部と第２弾性部とに分岐していない場合と比べて、回転軸が内輪に対してより滑りにくくできる。
【００１０】
上記流体機械において、前記溝は、前記平面視において、前記軸方向と直交する方向に対して複数回交差する波形状溝部を有し、前記弾性部材は、前記波形状溝部に配置されるとともに、前記軸方向と直交する方向に対して複数回交差する波形状弾性部を有してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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