(57)【要約】【課題】寸法のばらつき等で弾性部材の軸方向の圧縮変形量が大きくなった場合でも、パイプの損傷が抑制されるようにする。【解決手段】冷却パイプ３０の接続端部６０に装着される弾性部材４０は、段差部６８と突出部６４とを備えており、突出部６４がケースの押圧座面４４に押圧されることにより、押圧座面４４との間をシールしつつ流体通路４６に冷却パイプ３０が連通させられる。弾性部材４０が押圧座面４４に押圧される際の押圧荷重の一部は、接続端部６０の端面６０ａで受け止められるため、寸法のばらつき等で弾性部材４０の軸方向の圧縮変形量が大きくなった場合でも、その押圧荷重が端面６０ａで適切に受け止められる。また、突出部６４は先細のテーパ形状を成しているため、体積が少なくなって圧縮に伴う押圧荷重の増加が軽減され、押圧荷重が端面６０ａで受け止められることと相まって冷却パイプ３０の損傷が抑制される。【選択図】図２
2020120477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機のケース内に配設されて、該ケースに設けられた流体通路との間で潤滑および／または冷却用の流体が流通させられるパイプと、
前記パイプの少なくとも外周面が円筒形状の接続端部に装着されるとともに、前記ケースの内側面に開口する前記流体通路の開口周縁部に押圧されて該流体通路に前記パイプを連通させる円筒形状の弾性部材と、
を有する回転機のパイプ取付構造において、
前記流体通路の前記開口周縁部は平坦面で、前記弾性部材の先端部は該平坦面に垂直に押圧されるとともに、
前記弾性部材は、前記パイプの前記接続端部の外周側に嵌合される嵌合部と、前記接続端部の端面から軸方向へ突き出すように前記嵌合部に連続して一体に設けられた突出部と、を備えており、
前記突出部の内径は前記嵌合部の内径よりも小さく、該突出部と該嵌合部との境界に形成される内周面の段差部が前記接続端部の端面に当接させられるとともに、
前記突出部の外周面は、前記嵌合部との境界部分から前記先端部側へ向かうに従って径寸法が小さくなる先細形状を成している
ことを特徴とする回転機のパイプ取付構造。
【請求項２】
前記パイプには、少なくとも前記弾性部材が前記開口周縁部に押圧される組付状態において、前記嵌合部の前記突出部と反対側の端部が当接させられる外向きフランジが設けられており、
前記嵌合部は、内周面および外周面がそれぞれ一定の径寸法の円筒形状を成していて、該嵌合部の肉厚は一定で、前記境界部分における前記突出部の最大肉厚よりも薄肉である
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機のパイプ取付構造。
【請求項３】
前記パイプは、前記回転機の各部を冷却するとともに潤滑する冷却流体が供給される冷却パイプである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転機のパイプ取付構造。
【請求項４】
前記パイプは合成樹脂製の樹脂パイプである
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の回転機のパイプ取付構造。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記突出部の先端部が前記流体通路の開口周縁部に押圧されることにより、該開口周縁部との間をシールしつつ該流体通路に前記パイプを連通させるもので、
前記突出部の先細形状は、外径が直線的に小さくなるテーパ形状で、該テーパ形状のテーパ半角は２０°〜４０°の範囲内である
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の回転機のパイプ取付構造。
【請求項６】
前記ケースは、前記回転機の中心線と平行な方向の中間位置で分割された第１ケース部材および第２ケース部材を備えており、
前記第２ケース部材に前記流体通路が設けられて、該第２ケース部材の前記中心線と直角な内側面に該流体通路が開口させられており、
前記パイプは一直線形状を成していて、前記中心線と平行になる姿勢で前記第１ケース部材に取り付けられて保持されており、
前記パイプの前記接続端部に装着された前記弾性部材が、前記第２ケース部材の前記流体通路の開口周縁部に押圧される状態で、該第２ケース部材と前記第１ケース部材とが前記中心線と平行な方向に突き合わされて互いに一体的に組み付けられている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の回転機のパイプ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転機のパイプ取付構造に係り、特に、ケースに設けられた流体通路との間で流体が流通させられるパイプを、弾性部材を介してケース内に取り付ける構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) 電動モータや発電機等の回転機のケース内に配設されて、そのケースに設けられた流体通路との間で潤滑および／または冷却用の流体が流通させられるパイプと、(b) 前記パイプの少なくとも外周面が円筒形状の接続端部に装着されるとともに、前記ケースの内側面に開口する前記流体通路の開口周縁部に押圧されてその流体通路に前記パイプを連通させる円筒形状の弾性部材と、を有する回転機のパイプ取付構造が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、パイプの接続端部の外周側に弾性部材が嵌合されているとともに、その弾性部材の外周面はテーパ形状を成しており、ケースの内側面に設けられた流体通路の開口周縁部のテーパ面に押圧されて同心に位置決めされるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のパイプ取付構造においては、流体通路の開口周縁部に設けられたテーパ面に弾性部材が押圧される際に、寸法のばらつき等で軸方向の圧縮変形量が大きくなると、テーパの作用で弾性部材を縮径させる方向に荷重が作用するため、その荷重がパイプの接続端部の外周面に加えられてパイプが損傷（変形や割れなど）する可能性があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、寸法のばらつき等で弾性部材の軸方向の圧縮変形量が大きくなった場合でも、パイプの損傷が抑制されるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 回転機のケース内に配設されて、そのケースに設けられた流体通路との間で潤滑および／または冷却用の流体が流通させられるパイプと、(b) 前記パイプの少なくとも外周面が円筒形状の接続端部に装着されるとともに、前記ケースの内側面に開口する前記流体通路の開口周縁部に押圧されてその流体通路に前記パイプを連通させる円筒形状の弾性部材と、を有する回転機のパイプ取付構造において、(c) 前記流体通路の前記開口周縁部は平坦面で、前記弾性部材の先端部はその平坦面に垂直に押圧されるとともに、(d) 前記弾性部材は、前記パイプの前記接続端部の外周側に嵌合される嵌合部と、前記接続端部の端面から軸方向へ突き出すように前記嵌合部に連続して一体に設けられた突出部と、を備えており、(e) 前記突出部の内径は前記嵌合部の内径よりも小さく、その突出部とその嵌合部との境界に形成される内周面の段差部が前記接続端部の端面に当接させられるとともに、(f) 前記突出部の外周面は、前記嵌合部との境界部分から前記先端部側へ向かうに従って径寸法が小さくなる先細形状を成していることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の回転機のパイプ取付構造において、(a) 前記パイプには、少なくとも前記弾性部材が前記開口周縁部に押圧される組付状態において、前記嵌合部の前記突出部と反対側の端部が当接させられる外向きフランジが設けられており、(b) 前記嵌合部は、内周面および外周面がそれぞれ一定の径寸法の円筒形状を成していて、その嵌合部の肉厚は一定で、前記境界部分における前記突出部の最大肉厚よりも薄肉であることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明の回転機のパイプ取付構造において、前記パイプは、前記回転機の各部を冷却するとともに潤滑する冷却流体が供給される冷却パイプであることを特徴とする。
【０００９】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの回転機のパイプ取付構造において、前記パイプは合成樹脂製の樹脂パイプであることを特徴とする。
【００１０】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの回転機のパイプ取付構造において、(a) 前記弾性部材は、前記突出部の先端部が前記流体通路の開口周縁部に押圧されることにより、その開口周縁部との間をシールしつつその流体通路に前記パイプを連通させるもので、(b) 前記突出部の先細形状は、外径が直線的に小さくなるテーパ形状で、そのテーパ形状のテーパ半角は２０°〜４０°の範囲内であることを特徴とする。なお、本明細書におけるテーパ形状は、円錐形状と同義である。
【００１１】
第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの回転機のパイプ取付構造において、(a) 前記ケースは、前記回転機の中心線と平行な方向の中間位置で分割された第１ケース部材および第２ケース部材を備えており、(b) 前記第２ケース部材に前記流体通路が設けられて、その第２ケース部材の前記中心線と直角な内側面にその流体通路が開口させられており、(c) 前記パイプは一直線形状を成していて、前記中心線と平行になる姿勢で前記第１ケース部材に取り付けられて保持されており、(d) 前記パイプの前記接続端部に装着された前記弾性部材が、前記第２ケース部材の前記流体通路の開口周縁部に押圧される状態で、その第２ケース部材と前記第１ケース部材とが前記中心線と平行な方向に突き合わされて互いに一体的に組み付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このような回転機のパイプ取付構造においては、嵌合部を介してパイプの接続端部に装着される弾性部材は、パイプの接続端部の端面に当接させられる段差部と、その接続端部の端面から軸方向へ突き出す突出部とを備えており、その突出部がケースの内側面に開口する流体通路の平坦な開口周縁部に垂直に押圧されることにより、弾性部材を介して流体通路にパイプが連通させられる。その場合に、弾性部材が開口周縁部に押圧される際の押圧荷重の少なくとも一部は、接続端部の端面で受け止められるため、寸法のばらつき等で弾性部材の軸方向の圧縮変形量が比較的大きくなった場合でも、その押圧荷重が接続端部の端面で適切に受け止められる。また、押圧荷重によって軸方向へ圧縮される突出部は先細形状を成しており、先細分だけ体積が少なくなって圧縮に伴う押圧荷重の増加が軽減されるため、その押圧荷重が端面で受け止められることと相まって、パイプの損傷が適切に抑制される。
【００１３】
第２発明は、パイプに外向きフランジが設けられて嵌合部の端部が当接させられる場合で、前記接続端部の端面に加えて外向きフランジによっても押圧荷重が受け止められるようになり、その押圧荷重によって流体通路とパイプとを確実に連通させることができる。外向きフランジに当接させられる嵌合部は、内周面および外周面がそれぞれ一定の径寸法の円筒形状で、その肉厚が突出部の最大肉厚よりも薄肉であるため、外周側へ膨出するように撓み変形するなどして圧縮に伴う押圧荷重の増加が軽減され、外向きフランジに過大な荷重が加えられることが抑制される。
【００１４】
第４発明は、パイプとして樹脂パイプが用いられている場合で、樹脂パイプは金属製パイプに比較して一般に強度が低くて損傷し易いため、本発明を適用することによってパイプの損傷を抑制する、という効果が一層適切に得られる。樹脂パイプは軽量で且つ絶縁体であるため、回転機を軽量化できるとともに、電気関係部品の処理が容易になる。
【００１５】
第５発明は、弾性部材によって流体通路の開口周縁部との間をシールしつつ流体通路にパイプを連通させる場合で、その弾性部材の突出部は外径が直線的に小さくなるテーパ形状で、そのテーパ形状のテーパ半角が２０°〜４０°の範囲内であるため、所定のシール性能を確保しつつ圧縮に伴う押圧荷重の増加を軽減してパイプの損傷を適切に抑制することができる。すなわち、弾性部材の材質や突出部の突出寸法、軸方向の圧縮変形量のばらつきなどによっても異なるが、テーパ半角が２０°よりも小さいと、圧縮に伴う押圧荷重の増加を軽減する作用が十分に得られなくなるとともに、テーパ半角が４０°を超えると、突出部の先端部の面積が小さくなってシール性能が損なわれる。
【００１６】
第６発明では、回転機の中心線と平行な方向の中間位置で分割された第１ケース部材および第２ケース部材を備えており、一直線形状のパイプが中心線と平行になる姿勢で第１ケース部材に取り付けられて保持されているとともに、そのパイプの接続端部に装着された弾性部材が第２ケース部材の流体通路の開口周縁部に押圧される状態で、その第２ケース部材と第１ケース部材とが突き合わされて一体的に組み付けられている。この場合、第１ケース部材に対するパイプの取付誤差や各部の寸法誤差などで、弾性部材の軸方向の圧縮変形量がばらつくため、本発明を適用することによってパイプの損傷を抑制する、という効果が適切に得られる。
【００１７】
また、第１ケース部材に取り付けられたパイプの接続端部に弾性部材が装着され、その状態で各種の部品の組付等が行われると、作業者の手や部品などが弾性部材に接触する可能性がある。その場合に、弾性部材が嵌合部において接続端部に嵌合されているだけであると、パイプから脱落する恐れがあるが、突出部は先細形状を成しているため、中心線に対して直角な横方向から外力が加えられた場合、パイプに接近する方向の分力が生じて脱落が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のパイプ取付構造を有する回転機の一例を説明する図で、回転機の中心線である第１軸線Ｓ１に沿って上下方向に切断した縦断面図である。
【図２】図１におけるII部分、すなわち弾性部材が配設された部分を、拡大して示した断面図である。
【図３】図２の弾性部材を単独で示した断面図である。
【図４】弾性部材のストレート長Ｌとシール性能との関係を示した特性図である。
【図５】パイプに装着された弾性部材に対する軸方向の押圧荷重Ｆ１と圧縮変形量Ｃとの関係を、突出部がテーパ形状の本実施例と、突出部が一定の外径寸法の円筒形状の比較品とを比較して示した図である。
【図６】本実施例について図５の特性を測定した際の、圧縮変形前と圧縮変形状態の形状を比較して示した図である。
【図７】本実施例の突出部に対して横方向から外力Ｆ２を加えて、その外力Ｆ２と突出部の傾斜角度との関係を調べた結果の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、例えば車両の駆動力源として用いられる回転機（電動モータやモータジェネレータ）のパイプ取付構造に好適に適用されるが、車両以外の回転機に適用することもできる。専ら発電機として用いられる回転機に適用することも可能である。パイプが、合成樹脂製の樹脂パイプの場合に好適に適用されるが、金属等の合成樹脂以外の材料製のパイプを採用することもできる。パイプには、例えば回転機のステータ等を冷却したり回転機の各部を潤滑したりするためにオイルクーラによって冷却された冷却流体が供給されるが、潤滑を主目的として潤滑油等の流体がオイルクーラを経由することなく供給されても良い。流体は、冷却のみを目的とするものでも、潤滑のみを目的とするものでも、その両方を目的とするものでも良い。このパイプは、例えば一直線形状に構成されるが、途中で折れ曲がったり湾曲したり分岐したりしていても良いなど、種々の態様が可能である。
【００２０】
パイプの接続端部の外周面は、例えば一定の外径寸法の円筒形状とされるが、弾性部材の嵌合部が抜け難いように軸方向の中間部分が外周側へ膨出する太鼓型の円筒形状や、環状溝或いは環状突起が軸方向に所定の間隔を隔てて複数の設けられた円筒形状など、種々の態様が可能である。接続端部の内周面の形状は、円筒形状や角筒形状など適当に定めることができる。接続端部以外の部分の外周面および内周面の形状についても、円筒形状や角筒形状など適当に定めることができる。
【００２１】
パイプは、接続端部から反対側の端部まで流体を流通させるだけでも良い。すなわち、長手方向の両端に接続端部が設けられ、ケースの両側の側面に開口する流体通路に接続することもできる。その場合、少なくとも何れか一方の取付構造に本発明が適用されれば良い。また、接続端部と反対側の端部を閉塞するとともに、途中に吐出孔等を設けて流体を流出させるようになっていても良い。例えば略水平に配設される回転機のステータの外周側であって、回転機の中心線よりも上方位置に略水平にパイプを配置し、吐出孔から流出した流体がステータコイルや軸受等に供給されて、それ等を冷却、或いは潤滑するように構成される。パイプの配置姿勢は、必ずしも水平や回転機の中心線と平行である必要はなく、適宜定めることができる。回転機の配置姿勢についても、適宜定められる。
【００２２】
弾性部材はゴム等の弾性体にて構成され、突出部が流体通路の開口周縁部に押圧されることにより、例えば開口周縁部との間から流体が漏れ出さないようにシールしつつ、弾性部材を介して流体通路にパイプが連通させられるように用いられる。シール性能については必ずしも要求されず、突出部の先端部に溝等を設けて流体の一部を積極的に流出させることも可能である。弾性部材の突出部の先細形状は、外径が直線的に小さくなるテーパ形状が望ましいが、突出部の外周面がテーパ形状に比較して内周側へ凹む凹形状や外周側へ膨出する凸形状とすることもできる。テーパ形状のテーパ半角は２０°〜４０°程度の範囲内が適当であるが、弾性部材の材質（弾性率など）や突出部の突出寸法などによっては、テーパ半角を２０°より小さくしたり４０°より大きくしたりすることもできる。テーパ形状以外の先細形状についても、テーパ半角に相当する勾配角の平均値が例えば２０°〜４０°程度の範囲内になるようにすることが望ましい。突出部の内周面は、例えば内径が一定寸法の円筒形状とされるが、突出部の体積を少なくして圧縮変形し易くする上で、先端部側へ向かうに従って内径が大きくなる拡径形状、例えば内径が直線的に大きくなるテーパ形状を設けることもできる。
【００２３】
パイプには、嵌合部の端部が当接させられる外向きフランジを設けることが望ましいが、その外向きフランジを省略し、接続端部の端面だけで押圧荷重が受け止められるようになっていても良い。外向きフランジが設けられる場合、弾性部材は、少なくとも軸方向に圧縮変形させられた状態で、その外向きフランジおよび接続端部の端面の両方に押圧されれば良く、押圧荷重が加えられる前の自然状態では、何れか一方に隙間があっても良い。嵌合部は、例えば内周面および外周面がそれぞれ一定の径寸法で、一定の肉厚の円筒形状が望ましいが、軸方向において外径が連続的に変化しているテーパ形状など、外周面の形状は適宜定めることができる。嵌合部の内周面についても、環状溝或いは環状突起を軸方向に所定の間隔を隔てて複数設けることができるなど、種々の態様が可能である。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施例であるパイプ取付構造を有する回転機１０を説明する図で、回転機１０の中心線である第１軸線Ｓ１に沿って上下方向に切断した縦断面図である。この回転機１０は、第１軸線Ｓ１が略水平になる姿勢で車両に搭載されて走行用の駆動力源として用いられるもので、本実施例では電動モータおよび発電機として択一的に機能するモータジェネレータである。回転機１０は、ケース１２内に第１軸線Ｓ１と同軸に配設された円筒形状のロータ１４およびステータ１６を備えており、ロータ１４の中心部分には円筒形状のモータ軸１８が固定されている。
【００２６】
ケース１２は、第１軸線Ｓ１と平行な方向の中間位置で分割された一対の第１ケース部材２０および第２ケース部材２２を備えている。これ等の第１ケース部材２０および第２ケース部材２２は、何れも有底円筒形状を成しており、第１軸線Ｓ１と平行な方向から接近させられて開口部が互いに突き合わされた状態で、図示しない複数のボルトにより互いに一体的に組み付けられ、内部に前記ロータ１４およびステータ１６等を収容している。ロータ１４に固定されたモータ軸１８は、一対のベアリング２４、２６を介して第１軸線Ｓ１まわりに回転可能にケース１２によって支持されており、ステータ１６は複数のボルト２８によって第１軸線Ｓ１と同軸に第１ケース部材２０に固定されている。ステータ１６を、圧入によって第１ケース部材２０に固定することもできる。
【００２７】
ケース１２内には、冷却パイプ３０が配設されている。この冷却パイプ３０は、回転機１０の各部を冷却したり潤滑したりする潤滑油等の冷却流体が供給されるパイプである。冷却パイプ３０は、一体成形された合成樹脂製の樹脂パイプで一直線形状を成しており、第１軸線Ｓ１と平行で第１軸線Ｓ１の上方に定められた第２軸線Ｓ２上に同軸に配置されている。すなわち、冷却パイプ３０は、回転機１０の中心線である第１軸線Ｓ１と平行になる姿勢でケース１２内に配設されている。冷却パイプ３０は長尺の円筒形状を成しており、一端部３２は底部により閉塞されているとともに、第１ケース部材２０に設けられた取付穴３４内に嵌合されて位置決めされている。また、冷却パイプ３０の長手方向の中間位置には、インサート成形によって金属製の取付ブラケット３６が一体的に設けられており、その取付ブラケット３６がボルト３８により第１ケース部材２０に固定されている。この取付ブラケット３６および上記取付穴３４により、冷却パイプ３０が、第１軸線Ｓ１と平行な第２軸線Ｓ２と同軸になる一定の姿勢で第１ケース部材２０に一体的に取り付けられている。冷却パイプ３０を、例えば長手方向に沿って分割した半割形状等の複数の樹脂部材を一体的に接合して構成することもできる。
【００２８】
取付ブラケット３６によって第１ケース部材２０に取り付けられた冷却パイプ３０の先端部（他端部）は、その第１ケース部材２０の開口部よりも第２ケース部材２２側へ突き出しており、弾性部材４０を介して第２ケース部材２２の押圧部４２に押圧されることにより、第２軸線Ｓ２と略同軸になる姿勢に位置決めされている。押圧部４２は、有底円筒形状の第２ケース部材２２の底部に設けられている。図２は、図１におけるII部分、すなわち本実施例の冷却パイプ取付構造の主要部品である弾性部材４０が配設された部分を、拡大して示した断面図であり、第２ケース部材２２の押圧部４２の押圧座面４４には流体通路４６が開口させられている。流体通路４６には、図１に示される接続ポート４８に接続される外部配管５０から、オイルクーラ５２によって冷却された潤滑油等の冷却流体が供給されるようになっており、その冷却流体が流体通路４６から冷却パイプ３０内に供給される。冷却パイプ３０の長手方向の中間位置には複数の吐出孔が設けられており、その吐出孔から流出した冷却流体がステータ１６のコイルやベアリング２４、２６等に供給されて、それ等を冷却したり潤滑したりする。第２ケース部材２２には、流体通路４６の他にも流体通路５４等が設けられており、接続ポート４８に供給された冷却流体の一部は、流体通路５４等から回転機１０の各部へ供給されるようになっている。なお、モータ軸１８等によって回転駆動される機械式オイルポンプをケース１２に一体的に配設し、ケース１２内の油溜等に還流した潤滑油等の流体を吸入して、外部配管５０やオイルクーラ５２を経由することなく流体通路４６、５４等へ供給するようにしても良い。
【００２９】
図２において、冷却パイプ３０の先端部には、外周面および内周面がそれぞれ一定の径寸法の円筒形状の接続端部６０が設けられており、その接続端部６０に円筒形状の弾性部材４０が装着されている。弾性部材４０は、押圧部４２の押圧座面４４に押圧されて圧縮変形させられることにより、冷却パイプ３０の接続端部６０を第２軸線Ｓ２と略同軸に位置決めして、冷却パイプ３０を流体通路４６に連通させるとともに、弾性部材４０と押圧座面４４との間から冷却流体が漏れ出すことを抑制するようにシールする。流体通路４６は、第２軸線Ｓ２上に設けられているとともに、押圧座面４４は第２軸線Ｓ２と略直角、すなわち回転機１０の中心線である第１軸線Ｓ１と略直角な平坦面であり、弾性部材４０の先端部７２は押圧座面４４に対して略垂直に押圧される。押圧座面４４は、第２ケース部材２２の内側面を構成しており、流体通路４６の開口周縁部に相当する。
【００３０】
図３は、弾性部材４０を単独で示した図で、中心線Ｓ３に沿って切断した断面図であり、図２に示されるように冷却パイプ３０に装着された状態において、その冷却パイプ３０の軸線と略等しい第２軸線Ｓ２に沿って切断した断面図に相当する。この弾性部材４０はゴムにて構成されており、冷却パイプ３０の接続端部６０の外周側に嵌合される嵌合部６２と、接続端部６０の端面６０ａから軸方向へ突き出すように嵌合部６２に連続して一体に設けられた突出部６４とを備えている。嵌合部６２は、内周面および外周面がそれぞれ一定の径寸法の円筒形状を成しており、肉厚が略一定であるとともに、内周面の径寸法は接続端部６０の外径寸法と略同じか僅かに小さい寸法で、その接続端部６０の外周面に略密着するように嵌合される。この嵌合部６２により、弾性部材４０が接着剤を用いることなく冷却パイプ３０の接続端部６０に装着される。また、嵌合部６２の軸方向長さは、接続端部６０の軸方向長さと略同じで、接続端部６０の軸方向に連続して外周側へ突き出すように設けられた円環形状の外向きフランジ６６に対し、少なくとも弾性部材４０が軸方向に圧縮される組付状態において、その嵌合部６２の突出部６４と反対側の端部が外向きフランジ６６に当接して押圧されるようになっている。
【００３１】
前記突出部６４の内径は嵌合部６２の内径よりも小さく、突出部６４と嵌合部６２との境界に形成される内周面の段差部６８が、接続端部６０の端面６０ａに当接させられる。突出部６４の内径は、接続端部６０の内径よりも小さく、弾性部材４０が押圧座面４４に押圧された組付状態では、端面６０ａの全域に段差部６８が押圧されて押圧荷重が受け止められる。すなわち、本実施例の弾性部材４０は、例えば図６の(b) に示されるように、押圧座面４４に押圧されて軸方向に圧縮変形させられる組付状態において、段差部６８が端面６０ａに押圧されるとともに、嵌合部６２の端部が外向きフランジ６６に押圧され、その両方で押圧荷重Ｆ１が受け止められるようになっている。図６の(a) に示されるように押圧座面４４に押圧される前の自然状態では、段差部６８と端面６０ａとの間、および嵌合部６２と外向きフランジ６６との間の、何れか一方に隙間があっても良い。図２の弾性部材４０は、図３や図６(a) と略同じで圧縮変形前の自然状態の形状であるが、実際の組付状態では、各部の寸法誤差や組付誤差に拘らず押圧荷重Ｆ１により軸方向に圧縮変形させられ、押圧座面４４との間をシールしつつ冷却パイプ３０を流体通路４６に連通させる。
【００３２】
突出部６４の外周面７０は、嵌合部６２との境界部分から先端部７２へ向かうに従って外径が直線的に小さくなるテーパ形状を成しているとともに、突出部６４の内周面にも、先端部７２へ向かうに従って内径が直線的に大きくなるテーパ形状の拡径部７４が設けられている。このように外周面７０がテーパ形状を成しているとともに、内周面に拡径部７４が設けられることにより、突出部６４の肉厚が先端部７２側ほど薄くなり、突出部６４の全体の体積が小さくなるため、軸方向に圧縮変形させられる際の押圧荷重Ｆ１の増加が軽減される。外周面７０のテーパ形状のテーパ半角θ、すなわち中心線Ｓ３に対する勾配角は、２０°〜４０°の範囲内で定められ、本実施例では約３０°である。テーパ半角θが大きい程、体積が小さくなって押圧荷重Ｆ１の増加が軽減されるが、先端部７２のストレート長Ｌが短くなってシール性能が損なわれるため、４０°以下が適当である。図４は、一定の押圧荷重Ｆ１で突出部６４の先端部７２に押圧座面４４を押圧して内部に流体を供給し、ストレート長Ｌとシール性能（内部の流体が漏れ出す圧力）との関係を調べた結果の特性図で、所定の要求性能が得られるＬ１以上のストレート長を確保する必要がある。また、テーパ半角θが小さくなると、体積減少による押圧荷重Ｆ１の増加軽減効果が十分に得られなくなるため、テーパ半角θは２０°以上が望ましい。
【００３３】
図５は、本実施例品と、突出部６４が一定の外径寸法（テーパ半角θ＝０°）の円筒形状の比較品とを用意し、図６に示されるように軸方向に押圧荷重Ｆ１を加えて、その押圧荷重Ｆ１と圧縮変形量Ｃとの関係を調べた結果である。この結果から明らかなように、本実施例品では比較品に比べて押圧荷重Ｆ１の増加が軽減され、各部の寸法誤差や組付誤差を考慮して定められる圧縮変形量Ｃが例えば１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の使用範囲では、冷却パイプ３０が損傷する恐れがある上限値Ｆ１max よりも十分に低い荷重値に収まる。これ対し、比較品は圧縮変形量Ｃが３．０ｍｍに達する前に、押圧荷重Ｆ１が上限値Ｆ１max を上回るようになり、冷却パイプ３０が損傷する可能性がある。圧縮変形量Ｃが３．０ｍｍ以上における比較品の押圧荷重Ｆ１の低下は、冷却パイプ３０の損傷によるものである。
【００３４】
弾性部材４０は、段差部６８が端面６０ａに押圧されるとともに、嵌合部６２の端部が外向きフランジ６６に押圧され、その両方で押圧荷重Ｆ１が受け止められるが、外向きフランジ６６に当接させられる嵌合部６２は内周面および外周面がそれぞれ一定の径寸法の円筒形状で、その肉厚が一定であり、内径が小さい突出部６４の最大肉厚よりも薄肉である。突出部６４の最大肉厚は、嵌合部６２との境界部分で外径が最も大きい部分の肉厚である。また、この嵌合部６２の肉厚は、嵌合部６２の軸方向長さよりも小さい。これにより、図６の(b) に矢印Ａで示すように、嵌合部６２が外周側へ膨出するように撓み変形するなどして圧縮に伴う押圧荷重Ｆ１の増加が軽減され、外向きフランジ６６に過大な荷重が加えられることが抑制される。言い換えれば、嵌合部６２の外周面の半径寸法ｒ（図３参照）は、圧縮荷重Ｆ１が加えられた場合に嵌合部６２が外周側へ膨出するように撓み変形する肉厚となるように定められる。
【００３５】
このように、本実施例の回転機１０のパイプ取付構造においては、嵌合部６２を介して冷却パイプ３０の接続端部６０に装着される弾性部材４０が、接続端部６０の端面６０ａに当接させられる段差部６８と、その接続端部６０の端面６０ａから軸方向へ突き出す突出部６４とを備えており、その突出部６４の先端部７２が第２ケース部材２２の押圧座面４４に略垂直に押圧されることにより、押圧座面４４との間をシールしつつ第２ケース部材２２に設けられた流体通路４６に冷却パイプ３０が連通させられる。その場合に、弾性部材４０が押圧座面４４に押圧される際の押圧荷重Ｆ１の一部は、接続端部６０の端面６０ａで受け止められるため、寸法のばらつき等で弾性部材４０の軸方向の圧縮変形量Ｃが比較的大きくなった場合でも、その押圧荷重Ｆ１が端面６０ａで適切に受け止められる。また、押圧荷重Ｆ１によって軸方向へ圧縮される突出部６４は先細のテーパ形状を成しており、先細分だけ体積が少なくなって圧縮に伴う押圧荷重Ｆ１の増加が軽減されるため、その押圧荷重Ｆ１が端面６０ａで受け止められることと相まって、冷却パイプ３０の損傷が適切に抑制される。
【００３６】
また、冷却パイプ３０には外向きフランジ６６が設けられており、嵌合部６２の端部がその外向きフランジ６６に当接させられるため、接続端部６０の端面６０ａに加えて外向きフランジ６６によっても押圧荷重Ｆ１が受け止められるようになり、その押圧荷重Ｆ１によって所定のシール性能を適切に確保しつつ、流体通路４６と冷却パイプ３０とを確実に連通させることができる。外向きフランジ６６に当接させられる嵌合部６２は、内周面および外周面がそれぞれ一定の径寸法の円筒形状で、その肉厚が突出部６４の最大肉厚よりも薄肉であるため、図６の(b) に示されるように外周側へ膨出するように撓み変形させられるなど、圧縮に伴う押圧荷重Ｆ１の増加が軽減され、外向きフランジ６６に過大な荷重が加えられることが抑制される。
【００３７】
また、冷却パイプ３０として樹脂パイプが用いられており、樹脂パイプは金属製パイプに比較して強度が低くて損傷し易いため、嵌合部６２および突出部６４を有する弾性部材４０が用いられることによって冷却パイプ３０の損傷を抑制する、という効果が一層適切に得られる。樹脂パイプは軽量で且つ絶縁体であるため、回転機１０を軽量化できるとともに、電気配線等の電気関係部品の処理が容易になる。
【００３８】
また、弾性部材４０によって押圧座面４４との間をシールしつつ流体通路４６に冷却パイプ３０が連通させられるが、その弾性部材４０の突出部６４の外周面は外径が直線的に小さくなるテーパ形状で、そのテーパ形状のテーパ半角θが２０°〜４０°の範囲内であるため、所定のシール性能を確保しつつ圧縮に伴う押圧荷重Ｆ１の増加を軽減して冷却パイプ３０の損傷を適切に抑制することができる。
【００３９】
また、ケース１２は、回転機１０の中心線である第１軸線Ｓ１と平行な方向の中間位置で分割された第１ケース部材２０および第２ケース部材２２を備えており、一直線形状の冷却パイプ３０が第１軸線Ｓ１と平行になる姿勢で第１ケース部材２０に取り付けられて保持されているとともに、その冷却パイプ３０の接続端部６０に装着された弾性部材４０が、第２ケース部材２２の流体通路４６の開口周縁部である押圧座面４４に押圧される状態で、その第１ケース部材２０と第２ケース部材２２とが突き合わされて図示しないボルトにより一体的に組み付けられている。この場合、第１ケース部材２０に対する冷却パイプ３０の取付誤差や各部の寸法誤差などで、弾性部材４０の軸方向の圧縮変形量Ｃがばらつくため、嵌合部６２および突出部６４を有する弾性部材４０が用いられることによって冷却パイプ３０の損傷を抑制する、という効果が適切に得られる。
【００４０】
また、第１ケース部材２０に取り付けられた冷却パイプ３０の接続端部６０に弾性部材４０が装着され、その状態で各種の部品の組付等が行われると、作業者の手や部品などが弾性部材４０に接触する可能性がある。その場合に、本実施例では弾性部材４０の嵌合部６２が接続端部６０に嵌合されているだけであるため、その接続端部６０から抜け落ちる恐れがある。例えば、図１において第２ケース部材２２を第１ケース部材２０に組み付ける前に、第１軸線Ｓ１が略垂直になる縦置き状態の姿勢、具体的は図１における右側が上向きになる姿勢で、ステータ１８やロータ１４等を第１ケース部材２０内に組み付ける際に、冷却パイプ３０が第１ケース部材２０の開口部よりも上方へ突き出していることから、接触等により弾性部材４０が接続端部６０から抜け落ちると、第１ケース部材２０の底部に落下して取り出すことが困難である。
【００４１】
これに対し、本実施例の弾性部材４０の突出部６４は先細のテーパ形状を成しているため、図３に示すように中心線Ｓ３に対して直角な横方向から外力Ｆ２が加えられた場合、接続端部６０に接近する方向（図３における下方向）の分力が生じて脱落が抑制される。図７は、接続端部６０に装着された弾性部材４０の突出部６４に対して横方向から外力Ｆ２を加え、その外力Ｆ２と突出部６４における中心線Ｓ３の傾斜角度、すなわち冷却パイプ３０の中心線である第２軸線Ｓ２に対する折れ曲がり角度、との関係を調べた結果の特性図で、傾斜角度が４５°を超えた部分のグラフであり、外力Ｆ２が比較的高い上限値Ｆ２max を超えると、嵌合部６２が接続端部６０から抜け出して弾性部材４０が冷却パイプ３０から脱落する可能性が高くなる。すなわち、外力Ｆ２が上限値Ｆ２max よりも低ければ、接続端部６０に対する弾性部材４０の装着状態が適切に維持される。図７において、突出部６４の傾斜角度が大きい部分の外力Ｆ２の低下は、接続端部６０からの弾性部材４０の抜け出し〜脱落によるものである。
【００４２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０：回転機    １２：ケース    ２０：第１ケース部材    ２２：第２ケース部材    ３０：冷却パイプ（パイプ、樹脂パイプ）    ４０：弾性部材    ４４：押圧座面（内側面、開口周縁部）    ４６：流体通路    ６０：接続端部    ６０ａ：端面    ６２：嵌合部    ６４：突出部    ６６：外向きフランジ    ６８：段差部    ７０：外周面    ７２：先端部    Ｓ１：第１軸線（回転機の中心線）    Ｆ１：押圧荷重    θ：テーパ半角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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