JP2012145022A - 電動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で、回転体と固定軸との潤滑性が向上する技術を提供する。
【解決手段】 電動ポンプ１０の回転体１６は、固定軸１４に回転可能に取り付けられている。回転体１６は、ポンプ室１０ｂに収容されるインペラ１８及びモータ室１０ｄに収容される磁石４０を備える。回転体１６の固定軸１４に対向する内面には、固定軸１４に沿って伸びている潤滑溝２０が形成されている。インペラ１８には、インペラ１８のモータ室１０ｄ側の面からポンプ室１０ｂ側の面まで貫通し、モータ室１０ｄ側からポンプ室１０ｂ側に向かって冷却水が通過する圧力調整孔２４が形成されている。圧力調整孔２４を通過する冷却水によって、潤滑溝２０内に冷却水が吸引される。
【選択図】 図１

Description

本明細書では、電動ポンプを開示する。

特許文献１に、インペラを備える回転体が固定軸回りを回転することによって、ケーシング内に導入された流体を昇圧して、ケーシング外に吐出する電動ポンプが開示されている。回転体には固定軸が取付けられる取付孔が形成されており、その取付孔の内面に流通経路が形成されている。流通経路に流体が流れることによって、回転体と固定軸との間の潤滑性が向上する。この電動ポンプでは、流通経路に多くの流体を導入するために、流通経路内に、循環用インペラが配置されている。

特開２００６−２１４４０７号公報

特許文献１の技術では、流通経路に循環用インペラを配置しているため、電動ポンプの構成が複雑になる。本明細書では、簡易な構成で、回転体と固定軸との潤滑性が向上する技術を提供する。

本明細書によって開示される技術は、電動ポンプである。この電動ポンプは、ケーシング、固定軸、回転体及びステータを備える。ケーシングは、ポンプ室と、ポンプ室に連設されているモータ室とを有する。固定軸は、ケーシングに固定され、モータ室側からポンプ室側に向かって伸びている。回転体は、ポンプ室に収容されるインペラ及びモータ室に収容される回転子を備える。回転体は、固定軸に回転可能に取り付けられている。ステータは、回転子と対向しており、回転体を固定軸回りに回転させる。回転体は、固定軸が貫通する取付孔を有している。取付孔の内面には、固定軸に沿って伸びている流体溝が形成されている。インペラには、モータ室側の空間とポンプ室側の空間とを連通し、モータ室側の空間からポンプ室側の空間に向かって流体が通過する流体通路が形成されている。流体通路は、流体通路を通過する流体によって、流体溝内に流体が吸引されるように形成されている。

上記の電動ポンプでは、ポンプ室に吸引された流体は、インペラの回転によって、インペラの外周縁に向かって流れ、インペラの外周縁側で昇圧される。昇圧された流体の大部分はケーシング外に吐出されるが、昇圧された流体の一部はポンプ室からモータ室に流入する。一方、ポンプ室内のインペラの固定軸近傍の流体は、ポンプ室内のインペラの外周縁近傍の流体と比較して昇圧されていない。このため、モータ室内の流体の圧力は、ポンプ室内のインペラの固定軸近傍の流体の圧力と比較して高くなる。

上記の電動ポンプでは、インペラに、モータ室側の空間とポンプ室側の空間とを連通する流体通路が形成されている。この結果、モータ室内の高圧な流体は、流体通路を通って、ポンプ室内に流入する。即ち、流体通路は、モータ室内とポンプ室内との流体の圧力差を緩和し、インペラがポンプ室側に押圧されることを抑制するために形成されている。上記の電動ポンプでは、流体通路を流れる流体によって、流体溝内の一部の流体が流体溝外（例えば流体溝内又はポンプ室内）に吸引され、その結果、モータ室内の流体が流体溝内へ吸引される。これにより、流体溝内を流体が流れ易くなり、回転体と固定軸との間の潤滑性を向上させることができる。この構成によれば、インペラがポンプ室側に押圧されることを抑制するための流体通路内を流れる流体を利用して、流体溝内に流体を吸引する。このため、流体溝内に循環用インペラ等を配置することなく、簡易な構成で、回転体と固定軸との間の潤滑性を向上させることができる。

流体通路は、流体溝と連通していてもよい。この構成では、流体通路を通過する流体によって、流体溝内の溝が、流体通路と流体溝とが連通している部分で流体通路に吸引される。この結果、モータ室内の流体が流体溝内へ吸引される。これにより、流体溝内を流体が流れ易くなり、回転体と固定軸との間の潤滑性を向上させることができる。流体通路の少なくとも一部は、流体溝と一体に形成されていてもよい。

インペラは、流体通路から流体溝まで伸びる連通路を備えていてもよい。流体通路は、連通路が接続されている位置よりも前記ポンプ室側に、モータ室側からポンプ室側に向かって、流体通路の通路面積が徐々に大きくなる拡大部分を有していてもよい。この構成によれば、連通路を介して、流体溝内から流体通路内に吸引される流体の量を多くすることができる。これにより、流体溝内を流れる流体の流量が多くなり、回転体と固定軸との間の潤滑性を向上させることができる。

流体通路は、連通路が接続されている位置よりもモータ室側に、モータ室側からポンプ室側に向かって、流体通路の通路面積が徐々に小さくなる縮小部分を有していてもよい。この構成では、流体通路内の流体の速度は縮小部分を通過する間に上昇する一方で、流体の圧力は減少する。このため、縮小部分で高速となった流体によって、流体溝内の流体が連通路を介して流体通路内に吸引される。この結果、流体溝内にモータ室内の流体が吸引され、流体溝内を流れる流体の流量が多くなり、回転体と固定軸との間の潤滑性が向上される。

流体通路のポンプ室側の開口端は、流体溝のポンプ室側の開口端の近傍に形成されていてもよい。この構成によれば、流体通路を通過した流体が流体通路のポンプ室側の開口端から流出し、その流出した流体の吸引力によって、流体溝の流体がポンプ室側に吸引される。これにより、流体溝内を流れる流体の流量が多くなり、回転体と固定軸との間の潤滑性を向上させることができる。

回転体は、回転子とインペラとの間に位置しており、固定軸の軸方向に見たときに、回転子の外形よりも大きい外形を有する鍔部を備えていてもよい。この構成によれば、鍔部によって、流体内の異物がモータ室内に侵入することを抑制することができる。この結果、流体溝内、即ち、回転体と固定軸との間に吸引される流体内に含まれる異物の量を低減することができる。

回転体の取付孔の内面のうち、固定軸と摺動する軸受部分において、回転体を固定軸に直交する断面で見たときに、流体溝の固定軸側の端部の幅は、流体溝の最大の幅よりも小さくてもよい。この構成によれば、流体溝を通過する流体の流量を確保しつつ、回転体の内面に開口する流体通路の幅を小さくすることができる。ポンプ室内の流体の圧力は、インペラの周方向に不均一となる。このため、回転体は、固定軸の軸方向と垂直な方向に押圧される。この結果、回転体は、固定軸に接触するまで、固定軸の軸方向に垂直な方向に偏心する。流体溝が形成されている箇所で回転体と固定軸とが接触する場合には、固定軸の一部が流体溝内に入るために、流体溝が形成されていない箇所で回転体と固定軸とが接触する場合と比較して、回転体の偏心量が大きくなる。この構成によれば、流体溝の固定軸側の端部の幅が、流体溝の最大の幅よりも小さくされているために、流体溝の固定軸側の端部の幅が最大の幅で形成されている場合と比較して、回転体の偏心量を抑制することができる。このため、回転体の振動量を低減することができる。

実施例１の電動ポンプの概略縦断面図を示す。 実施例１のインペラの平面図を示す。 実施例２の電動ポンプの概略縦断面図を示す。 実施例２のインペラの平面図を示す。 実施例３の電動ポンプの概略縦断面図を示す。 実施例４の電動ポンプの概略縦断面図を示す。 実施例４のインペラの平面図を示す。 実施例５の電動ポンプの概略縦断面図を示す。 変形例のインペラの平面図を示す。 変形例のインペラの平面図を示す。 変形例のインペラの平面図を示す。

実施例１の電動ポンプ１０は、自動車のエンジンやインバータ等を冷却する冷却水を循環するために用いられる。図１に示すように、電動ポンプ１０は、ケーシング１２と、固定軸１４と、回転体１６と、ステータ５０と、を備える。

ケーシング１２内には、ポンプ室１０ｂ及びモータ室１０ｄの２個の室が形成されている。モータ室１０ｄは、ポンプ室１０ｂに隣接しており、ポンプ室１０ｂと連通している。ポンプ室１０ｂはケーシング１２の上方に形成され、モータ室１０ｄはケーシング１２の下方に形成されている。ポンプ室１０ｂの下端は、モータ室１０ｄの上端に接続されている。固定軸１４の下端は、ケーシング１２の底面１２ａに固定されている。固定軸１４は、底面１２ａから上方に向かってモータ室１０ｄ内を伸び、その先端はポンプ室１０ｂに達している。ケーシング１２には、吸入口１０ａと吐出口（図示省略）が形成されている。吸入口１０ａは、ケーシング１２の上端に形成されており、ポンプ室１０ｂの上端に接続している。吐出口は、ケーシング１２の側面に形成されており、ポンプ室１０ｂの外周に位置する通路１０ｃに接続している。

固定軸１４には、回転体１６が回転可能に取り付けられている。回転体１６は、インペラ１８と磁石４０（「回転子」の一例）とを備える。インペラ１８の上面は、インペラ１８の外周端に向かって下方に傾斜している。図２に示すように、インペラ１８は、平面視した場合（図１の上方から見た場合）に、円形形状を有している。インペラ１８の上面には、一定の間隔で複数枚の羽根１８ａ（本実施例では６枚）が形成されている。各羽根１８ａは、インペラ１８の内周から外周に向かうに従って、インペラ１８の半径方向に対して、回転体１６の回転方向Ｒ（図２の矢印Ｒ）に傾斜している。

インペラ１８には、インペラ１８を上下方向に貫通する（即ちインペラ１８から見てポンプ室１０ｂ側の空間とモータ室１０ｄ側の空間とを連通する）圧力調整孔２４（「流体通路」の一例）が形成されている。インペラ１８は、３個の圧力調整孔２４を備える。３個の圧力調整孔２４は、回転体１６の回転方向Ｒに、等間隔に配置されている。圧力調整孔２４は、隣接する２枚の羽根１８ａの間に形成されている。

図１に示すように、圧力調整孔２４は、インペラ１８の下面（モータ室１０ｄ）側から上面（ポンプ室１０ｂ）側に向かうに従って、孔径（即ち孔面積）が徐々に小さくなる縮径部分２４ａと、孔径（即ち孔面積）が一定である一定部分２４ｂと、インペラ１８の下面側から上面側に向かうに従って、孔径（即ち孔面積）が徐々に大きくなる拡径部分２４ｃと、を備える。インペラ１８の下面側の端部に縮径部分２４ａが位置し、インペラ１８の上面側の端部に拡径部分２４ｃが位置し、縮径部分２４ａと拡径部分２４ｃとは、一定部分２４ｂを介して接続されている。なお、別の実施例では、圧力調整孔２４は、一定の孔径で形成されていてもよい。

一定部分２４ｂには、連通路２２の一端が接続されている。連通路２２は、孔径（即ち孔面積）が一定で、インペラ１８の半径方向に平行に伸びている。連通路２２の他端は、潤滑溝２０（「流体溝」の一例）に接続されている。即ち、圧力調整孔２４と潤滑溝２０とは、連通路２２を介して連通している。

回転体１６には、固定軸１４が貫通する取付孔２１が形成されている。図２に示すように、取付孔２１は回転体１６の中心に形成され、図１に示すように、回転体１６を上下方向に貫通している。取付孔２１の内面（固定軸１４と対向する面）には、潤滑溝２０が形成されている。潤滑溝２０は、固定軸１４の軸方向に沿って、回転体１６の上端から下端まで貫通している。図２に示すように、潤滑溝２０は、圧力調整孔２４の中心とインペラ１８の中心とを結んだ直線上に位置する。即ち、３本の潤滑溝２０は、回転体１６の回転方向Ｒに等間隔に配置されている。潤滑溝２０は、幅狭部２０ａと幅広部２０ｂとを備える。平面視した場合（図１の上方から見た場合）、即ち、固定軸１４に直交する断面で見た場合に、幅狭部２０ａは、潤滑溝２０の固定軸１４側の端部に位置する。幅広部２０ｂは、インペラ１８の半径方向外側で、幅狭部２０ａに接続されている。幅狭部２０ａの幅（回転方向Ｒに沿った幅狭部２０ａの長さ）は一定であり、幅広部２０ｂの幅が最大となる部分よりも小さい。なお、潤滑溝２０の形状は、下端側の軸受部１６ｂの部分を除いて一定である。なお、別の実施例では、潤滑溝２０の形状は、回転体１６の上端から下端まで一定であってもよい。

回転体１６は、上端側の軸受部１６ａ及び下端側の軸受部１６ｂにおいて、固定軸１４と摺動する。なお、実際には、軸受部１６ａ，１６ｂの内径は、固定軸１４の外径よりも若干大きい。軸受部１６ａ，１６ｂ以外では、回転体１６と固定軸１４との間には、軸受部１６ａ、１６ｂと比較して、大きな隙間が形成されている。

回転体１６には、円筒形状の磁石４０が取り付けられている。磁石４０は、モータ室１０ｄに収容されている。磁石４０の上端には、円板形状の鍔部３０が形成されている。鍔部３０の外径は、磁石４０の外径よりも大きい。なお、別の実施例では、鍔部３０は円板形状でなくてもよく、磁石４０は円筒形状でなくてもよい。この場合では、固定軸１４の軸方向で見たときに、鍔部３０の外周縁が磁石４０の外周縁よりも外側に位置していてもよい。

モータ室１０ｄを形成するケーシング１２には、磁石４０と対向するように、ステータ５０が配置されている。ステータ５０は、磁石４０の外側を一巡して配置されている。図示省略するが、ステータ５０には、銅線が巻回されている。

次いで、電動ポンプ１０の動作について説明する。ステータ５０に電力が供給されると、回転体１６が、固定軸１４回りを回転する。この結果、インペラ１８が回転し、冷却水が、ケーシング１２の上端の吸入口１０ａから、ポンプ室１０ｂ内に吸引される。ポンプ室１０ｂに吸引された冷却水は、インペラ１８の回転によって昇圧されながら、ポンプ室１０ｂの外周に位置する通路１０ｃに到達する。即ち、インペラ１８の中心から外側に向かうに従って、冷却水の水圧は高くなる。通路１０ｃに到達した冷却水は、図示省略した吐出口からケーシング１２外へ吐出される。

通路１０ｃに到達した冷却水のうちの一部は、ポンプ室１０ｂからモータ室１０ｄに流入する。即ち、モータ室１０ｄには、インペラ１８によって昇圧された冷却水が流入する。モータ室１０ｄに流入した冷却水は、インペラ１８の下方に到達する。このため、インペラ１８の下端に作用する冷却水の水圧は、インペラ１８の上端に作用する冷却水の水圧と比較して高い。

インペラ１８には、圧力調整孔２４が形成されている。冷却水は、圧力調整孔２４内を、モータ室１０ｄからポンプ室１０ｂに向かって流れる。この結果、インペラ１８の上下の冷却水の水圧差が緩和され、インペラ１８が冷却水の水圧差によって下方から上方に押圧されることを抑制することができる。

モータ室１０ｄ内の冷却水は、鍔部３０を超えて、モータ室１０ｄの下方にも流れる。モータ室１０ｄの下方に流れた冷却水は、潤滑溝２０内に流入する。冷却水は、鍔部３０を超えてモータ室１０ｄの下方に流れる際、鍔部３０によって、冷却水内の異物及び気泡が除去される。この構成によれば、潤滑溝２０内に流入する冷却水に含まれる異物及び気泡を低減することができる。これにより、固定軸１４と回転体１６との間に入り込む異物及び気泡が低減される。このため、異物によって、固定軸１４及び回転体１６の摺動面に傷が付くことを抑制することができ、気泡によって、回転体１６の摺動性が低下することを抑制することができる。

潤滑溝２０は、圧力調整孔２４より径が小さく（即ち冷却水の流路面積が小さく）、また、回転体１６の下端から上端まで伸びている。このため、潤滑溝２０内では、圧力調整孔２４と比較して、冷却水が流れにくい。潤滑溝２０は、連通路２２を介して、圧力調整孔２４に連通されている。冷却水は、圧力調整孔２４内を高速で流れているため、圧力調整孔２４内を高速で流れる冷却水によって、連通路２２内の冷却水は、圧力調整孔２４内に吸引される。この結果、潤滑溝２０内の冷却水は、潤滑溝２０から連通路２２を介して、圧力調整孔２４に吸引される。この構成によれば、潤滑溝２０内を通過する冷却水の流量を増加させることができる。このため、固定軸１４と回転体１６との間の潤滑性を向上させることができ、固定軸１４と回転体１６との摺動面の磨耗を防止することができる。この構成によれば、インペラ１８の上下の水圧差を緩和させるための圧力調整孔２４内を流れる冷却水を利用して、潤滑溝２０内の冷却水の流量を増加することができる。このため、潤滑溝２０内に、冷却水を吸引するための循環用インペラを配置する必要がなく、従来技術と比較して、簡素な構成で、固定軸１４と回転体１６との間の潤滑性を向上させることができる。

また、従来技術のように、固定軸と回転体との間に循環用インペラを配置する場合、循環用インペラを配置するスペースを確保するために、固定軸と回転体との隙間を大きくする必要がある。この結果、固定軸と回転体との間の潤滑性の向上に寄与しない冷却水が、多量に潤滑溝を流れ、ポンプ効率の低下を招く。電動ポンプ１０では、固定軸１４と回転体１６との間に、循環用インペラを配置する必要がなく、固定軸１４と回転体１６との隙間を大きくする必要がないために、上記のような問題が生じない。

圧力調整孔２４は、下端（即ち冷却水の上流端）から、縮径部分２４ａ，一定部分２４ｂ，拡径部分２４ｃの順で構成されている。即ち、冷却水が縮径部分２４ａを通過することによって、圧力調整孔２４内に流入した冷却水の流速は上昇する一方で水圧が低下する。連通路２２は、縮径部分２４ａよりも下流側の一定部分２４ｂに接続されている。この結果、連通路２２の端部近傍を流れる冷却水の水圧が低くなる。このため、連通路２２内の冷却水を圧力調整孔２４に吸引する吸引力を高くすることができる。また、連通路２２が接続されている位置よりも下流側に拡径部分２４ｃが形成されているため、より多くの冷却水が圧力調整孔２４を通過することが可能となる。この結果、連通路２２内の冷却水を、圧力調整孔２４に吸引する吸引量をより多くすることができる。この構成によれば、潤滑溝２０内を流れる冷却水の流量を多くすることができる。

ポンプ室１０ｂ内の冷却水の水圧は、インペラ１８の周方向に不均一となる。このため、回転体１６は、固定軸１４の軸方向と垂直な方向に押圧される。この結果、回転体１６は、固定軸１４に接触するまで、固定軸１４の軸方向に垂直な方向に偏心する。潤滑溝２０が形成されている箇所で回転体１６と固定軸１４とが接触する場合には、固定軸１４の一部が潤滑溝２０内に入るために、潤滑溝２０が形成されていない箇所で回転体１６と固定軸１４とが接触する場合と比較して、回転体１６の偏心量が大きくなる。潤滑溝２０は幅狭部２０ａを備えるため、潤滑溝２０の幅が幅広部２０ｂの最大の幅で形成されている場合と比較して、回転体１６の偏心量を抑制することができる。また、この構成によれば、潤滑溝２０が形成されている箇所で回転体１６と固定軸１４とが接触する場合における回転体１６の偏心量と、潤滑溝２０が形成されていない箇所で回転体１６と固定軸１４とが接触する場合における回転体１６の偏心量と、の差を小さくすることができる。この結果、電動ポンプ１０の振動を抑制することができる。これにより、電動ポンプ１０の耐久性が向上する。

また、潤滑溝２０は、回転子１６の内面側と離間した部分に幅広部２０ｂを備える。これにより、潤滑溝２０の流路面積を大きくすることができる。この構成によれば、幅狭部２０ａの幅だけで潤滑溝を形成した場合と比較して、潤滑溝２０内に冷却水が流入し易くなる。

潤滑溝２０では、冷却水は幅広部２０ｂに流入し、幅広部２０ｂの冷却水が幅狭部２０ａに流入する。この結果、冷却水に含まれる異物や気泡が、幅狭部２０ａ内に侵入することを抑制することができる。

実施例２の電動ポンプ１００について、実施例１の電動ポンプ１０と異なる箇所を説明する。なお、図３では、実施例１の電動ポンプ１０と同様の構成には、同一の符号が付されている。

図３に示すように、電動ポンプ１００は、実施例１の電動ポンプ１０と比較して、回転体１１６の構成が異なる。回転体１１６は、インペラ１１８と磁石４０とを備える。なお、図３では、回転体１１６は鍔部３０を備えていないが、鍔部３０を備えていてもよい。以下の実施例３から５も同様である。

回転体１１６の取付孔２１の内面（固定軸１４と対抗する面）には、潤滑溝１２０（「流体溝」の一例）が形成されている。潤滑溝１２０は、固定軸１４に沿って、回転体１１６の上端から下端まで貫通している。図４に示すように、３本の潤滑溝１２０が、回転体１１６の回転方向Ｒ（図４の矢印Ｒ）に沿って、等間隔に配置されている。インペラ１１８の平面視（図３の上方から見た場合）、即ち、固定軸１４に直交する断面で見た場合では、潤滑溝１２０の幅（回転子１１６の回転方向Ｒに沿った長さ）は一定である。

図３に示すように、潤滑溝１２０のうち、インペラ１１８に形成されている部分潤滑溝１２０ａは、流体通路１２２と一体で形成されている。より具体的には、部分潤滑溝１２０ａは、インペラ１１８の半径方向外側の端部において、流体通路１２２のインペラ１１８の半径方向内側の端部と連通（接続）している。流体通路１２２は部分潤滑溝１２０ａと、固定軸１４の軸方向の全長に亘って平行に形成されており、全長に亘って連通している。また、流体通路１２２の下流側（ポンプ室１０ｂ側）には、流体通路１２２の深さ（インペラ１１８の半径方向に沿った長さ）が徐々に深くなる徐深部１２２ａが形成されている。なお、別の実施例では、流体通路１２２の中間位置において、流体通路１２２と部分潤滑溝１２０ａとが接続されており、接続されている位置から上流側（即ちポンプ室１０ｂ側）において、流体通路１２２と部分潤滑溝１２０ａとが一体で形成されていてもよい。

また、回転体１１６は、インペラ１１８の下端（モータ室１０ｄ側の端）の下側に、潤滑溝１２０及び流体通路１２２とモータ室１０ｄとを連通する連通孔１２０ｂを備える。連通孔１２０ｂの断面積は、回転体１１６の外周側から潤滑溝１２０側に向かって徐々に小さくなっている。

モータ室１０ｄ内の冷却水は、連通孔１２０ｂを介して、潤滑溝１２０のインペラ１１８に形成されている部分（即ち部分潤滑溝１２０ａ）及び流体通路１２２に流入する。また、モータ室１０ｄ内の冷却水は、潤滑溝１２０の下端から潤滑溝１２０に流入する。部分潤滑溝１２０ａは、固定軸１４の軸方向の全長に亘って流体通路１２２と連通している。この結果、即ち、部分潤滑溝１２０ａと流体通路１２２とが連通する部分は、潤滑溝１２０の他の部分と比較して、深さが深い。このため、部分潤滑溝１２０ａでは、潤滑溝１２０の他の部分と比較して冷却水が流れやすく、インペラ１１８の下面の高圧な冷却水が高速で流れる。この結果、連通孔１２０ｂから部分潤滑溝１２０ａ及び流体通路１２２に流入する冷却水によって、連通孔１２０ｂよりも下方の潤滑溝１２０内の冷却水は、連通孔１２０ｂよりも上方の潤滑溝１２０内に吸引される。

また、連通孔１２０ｂの断面積は、冷却水の上流側から下流側（モータ室１０ｄ側から潤滑溝１２０側）に向かって徐々に小さくなっている。このため、連通孔１２０ｂを通過する冷却水の流速は上昇し、水圧は低下する。この結果、連通孔１２０ｂよりも下方の潤滑溝１２０に冷却水を吸引する吸引力を高くすることができる。この結果、潤滑溝１２０内を流れる冷却水の流量を多くすることができる。

また、流体通路１２２の徐深部１２２ａによって、潤滑溝１２０内の冷却水の流量を多くすることができる。

インペラ１１８の下面の高圧な冷却水は、連通孔１２０ｂから部分潤滑溝１２０ａ及び流体通路１２２に流入し、インペラ１１８の上面に流出する。このため、インペラ１１８の上下の冷却水の水圧差が緩和され、回転体１１６が上方に押圧されることを抑制することができる。即ち、部分潤滑溝１２０ａ及び流体通路１２２が、実施例１の圧力調整孔２４に相当する。

電動ポンプ１００では、固定軸１４と回転体１１６との潤滑性と、インペラ１１８の上下の冷却水の水圧差の低減と、が、潤滑溝１２０及び流体通路１２２を流れる冷却水によって向上されている。このため、固定軸１４と回転体１１６との潤滑性を向上するために冷却水をモータ室１０ｄからポンプ室１０ｂに流す通路と、インペラ１１８の上下の冷却水の水圧差を低減するために冷却水をモータ室１０ｄからポンプ室１０ｂに流す通路と、を別々に設置する構成と比較して、モータ室１０ｄからポンプ室１０ｂに流れる冷却水の量を低減することができる。この結果、ポンプ効率の低減を抑制することができる。

実施例３の電動ポンプ２００について、第２実施例の電動ポンプ１００と異なる箇所を説明する。なお、図５では、電動ポンプ１００と同様の構成には、同一の符号が付されている。

図５に示すように、電動ポンプ２００の回転体２１６は、インペラ２１８と磁石４０とを備える。実施例２の電動ポンプ１００では、回転体１１６の軸受部１１６ａは、インペラ１１８が形成されている範囲に位置している。電動ポンプ２００では、回転体２１６の軸受部２１６ａは、インペラ２１８の下端と磁石４０の上端との間に設けられている。その他の構成は、第２実施例と同様である。

電動ポンプ２００では、電動ポンプ１００と同様の効果を奏することができる。電動ポンプ２００では、軸受部２１６ａは、連通孔１２０ｂの上端よりも下側（即ち上流側）に位置する。このため、連通孔１２０ｂから流入した冷却水が、軸受部２１６ａに流入しにくい。この構成によれば、連通孔１２０ｂから流入した冷却水に含まれる異物や気泡が軸受部２１６ａに侵入することを防止することができる。

実施例４の電動ポンプ３００について、実施例３の電動ポンプ２００と異なる箇所を説明する。なお、図６では、電動ポンプ１０〜２００のいずれかと共通する構成には、同一の符号が付されている。

図６に示すように、電動ポンプ３００は、実施例３の電動ポンプ２００と比較して、回転体３１６の構成が異なる。回転体３１６は、インペラ３１８と磁石４０とを備える。回転体３１６の取付孔３２１の内面（固定軸１４と対抗する面、即ち、回転体３１６の内面）には、潤滑溝３２０が形成されている。潤滑溝３２０は、固定軸１４に沿って、回転体３１６の上端から下端まで貫通している。３本の潤滑溝３２０が、インペラ３１８の回転方向に等間隔に配置されている。図７に示すように、インペラ３１８の平面視（図６の上方から見た場合）、即ち、固定軸１４に直交する断面で見た場合では、潤滑溝３２０の幅（回転体３１６の回転方向Ｒに沿った長さ）は、一定である。潤滑溝３２０のうち、インペラ３１８に形成されている部分の潤滑溝３２０には、流体通路３２２が連通している。

インペラ３１８の上面には、３本の上溝３１８ａが形成されている。３本の上溝３１８ａのそれぞれは、３本の潤滑溝３２０のそれぞれに接続されている。上溝３１８ａは、インペラ１８の内周端から、半径方向外側に向けて伸びている。上溝３１８ａの一端は潤滑溝３２０の上端に接続されており、上溝３１８ａの他端は開放されている。上溝３１８ａの幅は、一定に形成されている。

回転体３１６では、インペラ３１８よりも下側部分の全長に亘って、軸受部３１６ａが形成されている。その他の構成は、回転体２１６と同様である。

固定軸３１４の上端部近傍には、固定軸３１４の外径が拡大された鍔部３１４ａが取り付けられている。鍔部３１４ａは、インペラ３１８の上方に位置する。

電動ポンプ３００では、電動ポンプ２００と同様の効果を奏することができる。また、回転体３１６が回転すると、吸入口１０ａから冷却水が吸引される。また、冷却水は、潤滑溝３２０から上方に向けて流出される。電動ポンプ３００では、上溝３１８ａと鍔部３１４ａとによって、潤滑溝３２０及び流体通路３２２から上方に向けて流出される冷却水は、鍔部３１４ａに衝突し、上溝３１８ａ内を、インペラ３１８の外周方向に向けて流れる。これにより、潤滑溝３２０及び流体通路３２２から上方に向けて流出される冷却水によって、吸入口１０ａからの冷却水の吸引が妨げられることを抑制することができる。なお、流体通路３２２は、実施例２の流体通路１２２と同様に、固定軸３１４の軸方向の全長に亘って、潤滑溝３２０と一体で形成されている。

実施例５の電動ポンプ４００について、第１実施例の電動ポンプ１０と異なる箇所を説明する。なお、図８では、第１実施例の電動ポンプ１０と共通する構成には、同一の符号が付されている。

図８に示すように、電動ポンプ４００は、第１実施例の電動ポンプ１０と比較して、回転体４１６の構成が異なる。回転体４１６は、インペラ４１８と磁石４０とを備える。

インペラ４１８は、２枚の羽根１８ａの間に、圧力調整孔４２４を備えている。３個の圧力調整孔４２４が、インペラ４１８の回転方向に等間隔に形成されている。圧力調整孔４２４は、電動ポンプ１０の圧力調整孔２４（図１参照）よりも、潤滑溝２０に近い位置に形成されている。圧力調整孔４２４は、上端（即ちポンプ室１０ｂ側の端）に向かって、潤滑溝２０側に傾斜している。圧力調整孔４２４の孔径（即ち孔面積）は、モータ室１０ｄからポンプ室１０ｂに向かうに従って、徐々に小さくなっている。なお、インペラ４１８は、圧力調整孔４２４と潤滑溝２０とを連通する連通路を備えていない。

電動ポンプ４００では、電動ポンプ１０と同様の効果を奏することができる。即ち、圧力調整孔４２４からポンプ室１０ｂに流入する冷却水が高速で流れるために、この冷却水によって、潤滑溝２０内の冷却水が、ポンプ室１０ｂ内に吸引される。この結果、潤滑溝２０内に冷却水が吸引され、潤滑溝２０内の冷却水の流量を増加させることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

（１）実施例１では、潤滑溝２０の幅広部２０ｂは、平面視したとき、即ち、固定軸１４に直交する断面で見た場合に、円形形状である。これに替えて、例えば、図９に示すように、潤滑溝７２０の幅広部７２０ｂは、平面視したときに、正方形形状であってもよい。また、図１０に示すように、潤滑溝８２０の幅は、固定軸１４から離間するに従って、徐々に広くなってもよい。さらに、図１１に示すように、潤滑溝９２０の幅は、固定軸１４から離間するに従って、徐々に広くなり、その後徐々に狭くなっていてもよい。なお、潤滑溝２０，７２０，８２０，９２０の形状は、電動ポンプ１００から４００にも適用することができる。

（２）上記の各実施例では、回転体１６等の磁石４０は、ステータ５０の内側に配置されている。これに替えて、電動ポンプ１０等は、固定軸１４等の回りを一巡する円管形状のステータを備えていてもよい。この場合、回転体は、円管形状のステータの外周面に対向する磁石を備えていてもよい。

（３）上記の第１実施例では、潤滑溝２０は、回転体１６の上端から下端まで形成されている。しかしながら、潤滑溝２０は、少なくとも軸受部１６ａ，１６ｂに形成されていればよい。上記の実施例２から５でも同様である。

（４）潤滑溝２０は、少なくとも軸受部１６ａ，１６ｂにおいて、幅狭部２０ａと幅広部２０ｂとを備えていればよい。例えば、軸受部１６ａ，１６ｂ以外では、潤滑溝２０は、その深さ方向において、溝の幅が一定であってもよい。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０，１００，２００，３００，４００：電動ポンプ
１０ｂ：ポンプ室
１０ｄ：モータ室
１２：ケーシング
１４：固定軸
１６，１１６，２１６，３１６，４１６：回転体
１８，１１８，２１８，３１８，４１８：インペラ
２０，１２０，３２０，７２０，８２０，９２０：潤滑溝
２４，４２４：圧力調整孔

Claims (8)

1. ポンプ室と、前記ポンプ室に連設されているモータ室とを有するケーシングと、
   前記ケーシングに固定され、前記モータ室側から前記ポンプ室側に向かって伸びている固定軸と、
   前記ポンプ室に収容されるインペラ及びモータ室に収容される回転子を備え、前記固定軸に回転可能に取り付けられている回転体と、
   前記回転子と対向しており、前記回転体を前記固定軸回りに回転させるステータと、を備え、
   前記回転体は、前記固定軸が貫通する取付孔を有しており、その取付孔の内面には、前記固定軸に沿って伸びている流体溝が形成されており、
   前記インペラには、前記モータ室側の空間と前記ポンプ室側の空間とを連通し、前記モータ室側の空間から前記ポンプ室側の空間に向かって流体が通過する流体通路が形成されており、
   前記流体通路は、前記流体通路を通過する流体によって、前記流体溝内に流体が吸引されるように形成されている、電動ポンプ。
2. 前記流体通路は、前記流体溝と連通している、請求項１に記載の電動ポンプ。
3. 前記インペラは、前記流体通路から前記流体溝まで伸びる連通路を備えており、
   前記流体通路は、前記連通路が接続されている位置よりも前記ポンプ室側に、前記モータ室側から前記ポンプ室側に向かって、前記流体通路の通路面積が徐々に大きくなる拡大部分を有している、請求項２に記載の電動ポンプ。
4. 前記流体通路は、前記連通路が接続されている位置よりも前記モータ室側に、前記モータ室側から前記ポンプ室側に向かって、前記流体通路の通路面積が徐々に小さくなる縮小部分を有している、請求項３に記載の電動ポンプ。
5. 前記流体通路の前記ポンプ室側の開口端は、前記流体溝の前記ポンプ室側の開口端の近傍に形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の電動ポンプ。
6. 前記流体通路の少なくとも一部は、前記流体溝と一体に形成されている、請求項２に記載の電動ポンプ。
7. 前記回転体は、前記回転子と前記インペラとの間に位置しており、前記固定軸の軸方向に見たときに、前記回転子の外形よりも大きい外形を有する鍔部を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の電動ポンプ。
8. 前記回転体の前記取付孔の内面のうち、前記固定軸と摺動する軸受部分において、前記回転体を前記固定軸に直交する断面で見たときに、前記流体溝の前記固定軸側の端部の幅は、前記流体溝の最大の幅よりも小さい、請求項１から７のいずれか一項に記載の電動ポンプ。
   

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