(57)【要約】【課題】軸受の端面とワッシャーとの吸着現象を防止し、端面とワッシャーの摩擦と磨耗を低減し、ウォータポンプの効率と軸受の使用寿命を向上するウォータポンプ及びその軸受を提供する。【解決手段】本発明に係るウォータポンプ３の軸受３４１は、ワッシャー３０と合わせて使用するものであって、上記軸受は、略円柱状の本体を有し、上記本体の中央に軸孔が設けられ、上記本体の上記ワッシャーに対応する端面３４１３に、水膜を形成するため少なくとも一つの欠け口３４１４が設けられたものである。【選択図】図３
2007187162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワッシャーと合わせて使用するウォータポンプの軸受であって、略円柱状の本体を有し、前記本体の中央に軸孔が設けられ、前記本体の前記ワッシャーに対応する端面に、少なくとも一つの欠け口が設けられたことを特徴とするウォータポンプの軸受。
【請求項２】
前記欠け口は、前記端面の縁に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項３】
前記本体の前記端面は、実質的に平滑な表面である、ことを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項４】
前記本体は、セラミックスから構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項５】
前記欠け口の形状は、D形、扇形、半オリーヴ形、円弧形、不規則形状のグループから選ばれた何れか一つである、ことを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項６】
前記本体の前記端面に対応した前記ワッシャーの端面は、実質的に平滑な表面である、ことを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項７】
前記ワッシャーは、環状に形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項８】
ワッシャーと、
中心軸と、
軸受と磁性部材とを有し、前記軸受は略円柱状の本体を有し、前記本体の中央に軸孔が設けられ、前記中心軸が前記軸孔内に設置され、前記軸受の前記ワッシャーに対応する端面に、少なくとも一つの欠け口が設けられ、前記磁性部材が前記本体の周りに設けられるロータと、
ステータベースと、前記ステータベース上に位置し前記磁性部材に対応して設置されたステータ磁極とを有するステータと、
を備えることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項９】
前記ロータは、さらに、前記磁性部材の頂面に形成された複数のブレードを有することを特徴とする、請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１０】
前記欠け口は、前記端面の縁に位置することを特徴とする、請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１１】
前記軸受の前記本体の前記端面は、実質的に平滑な表面であることを特徴とする、請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１２】
前記軸受は、セラミックスから構成されることを特徴とする、請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１３】
前記欠け口の形状は、D形、扇形、半オリーヴ形、円弧形、不規則形状のグループから選ばれた何れか一つであることを特徴とする、請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１４】
前記軸受の前記本体の前記端面に対応した前記ワッシャーの端面は、実質的に平滑な表面であることを特徴とする請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１５】
前記ワッシャーは、環状に形成されることを特徴とする、請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１６】
前記ステータを覆うフレームをさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１７】
前記フレームと組み合わせて使用するものであって、
入水部と、前記入水部と連通する出水部とを有する上カバー体、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１６に記載のウォータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータポンプ及びその軸受に関し、特に摩擦力を低減できるウォータポンプ及びその軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のウォータポンプ１を示す断面図である。図１に示すように、ウォータポンプ１は、ロータ１１と、ステータ１２と、中心軸１３と、ステータ１２を覆うフレーム１４とを備える。なお、ロータ１１は、軸受１１１と、磁性部材１１２と、複数のブレード１１３とを有する。図２Ａと図２Ｂは、軸受１１１を示す平面図と断面図である。軸受１１１は、中心軸１３を収容する軸孔１１１１を含む。図２Ａに示すように、軸受１１１の頂部端面１１１２は、環状に形成される。軸受１１１と磁性部材１１２は、インサートモールディング（insert molding）方法によって連結される。ステータ１２は、ステータベース１２１と、ステータベース１２１上に設けられたステータ磁極１２２と、を有する。ブレード１１３は、磁性部材１１２の頂部に形成される。ウォータポンプ１は、ステータ磁極１２２の極性を変更することにより、ロータ１１を回転させブレード１１３を連動させる。
【０００３】
ところで、ウォータポンプ１を運転すると、ロータ１１が浮き上がりやすくなる。この問題を解決するために、従来技術では、軸受１１１と摩擦する環状のワッシャー１５が設置される。さらに、両者の耐磨耗性及び使用寿命を向上する目的で、ワッシャー１５と軸受１１１の頂部端面１１１２に、ともに平滑な表面を採用し、摩擦と磨耗を低減しようとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、軸受１１１の頂部端面１１１２とワッシャー１５は、ともに平滑な表面であることから、吸着現象が発生しやすくなり、軸受１１１とワッシャー１５の摩擦力が増加し、さらに、ウォータポンプ１の効率が悪くなる。
【０００５】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、軸受の端面とワッシャーとの吸着現象を防止し、端面とワッシャーの摩擦と磨耗を低減し、ウォータポンプの効率と軸受の使用寿命を向上するウォータポンプ及びその軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るウォータポンプの軸受は、ワッシャーと合わせて使用するものであって、前記軸受は、略円柱状の本体を有し、前記本体の中央に軸孔が設けられ、前記本体の前記ワッシャーに対応する端面に、水膜(water membrane)を形成するため少なくとも一つの欠け口が設けられたものである。
【０００７】
また、本発明に係わるウォータポンプは、
ワッシャーと、
中心軸と、
軸受と磁性部材とを有し、前記軸受は略円柱状の本体を有し、前記本体の中央に軸孔が設けられ、前記中心軸が前記軸孔内に設置され、前記軸受の前記ワッシャーに対応する端面に、水膜を形成するため少なくとも一つの欠け口が設けられ、前記磁性部材が前記本体の周りに設けられるロータと、
ステータベースと、前記ステータベース上に位置し前記磁性部材に対応して設置されたステータ磁極とを有するステータと、
を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のウォータポンプ及びその軸受によれば、軸受のワッシャーに対応する端面に少なくとも一つの欠け口を設置することにより、軸受の端面とワッシャーとの吸着現象を防止し、端面とワッシャーの摩擦と磨耗を低減し、ウォータポンプの効率と軸受の使用寿命を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例におけるウォータポンプ及びその軸受について説明する。
【００１０】
図３は、本発明の好適な実施例におけるウォータポンプ３を示す断面図である。図３に示すように、ウォータポンプ３は、ワッシャー３０と、中心軸３２と、ロータ３４と、ステータ３６と、ステータ３６を覆うフレーム３８と、を備える。
【００１１】
図４Ａは、ウォータポンプ３のロータ３４を示す断面図である。図４Ａに示すように、ロータ３４は、軸受３４１と、磁性部材３４２と、磁性部材３４２の頂面に形成された複数のブレード３４３と、を有する。軸受３４１は、略円柱状の本体３４１１からなる。本体３４１１は、セラミックスから構成され、その中央に軸孔３４１２が設けられる。中心軸３２は、軸孔３４１２内に備えられる。
【００１２】
また、本体３４１１のワッシャー３０に対応する端面３４１３は、平滑な表面であり、その縁に、少なくとも一つの欠け口３４１４が形成される（図４Ｂ参照）。なお本実施例では、欠け口３４１４の形状は、D形である。もちろん、欠け口３４１４の形状は、扇形、半オリーヴ(half-olive)形、円弧形（図５Ａ〜図５Ｃ参照）やその他の不規則な形状であってもよい。また、本実施例において、欠け口３４１４の数は１つであるが、これに限らず、その数を必要に応じて増やしても構わない。
【００１３】
ワッシャー３０は、環状に形成され、セラミックス材料から構成される。ワッシャー３０は、中心軸３２の周りに備えられるとともに、本体３４１１の端面３４１３に対応して設置される。なお、端面３４１３に対応するワッシャー３０の端面は、実質的に平滑な表面である。
【００１４】
図４Ａを参照すると、磁性部材３４２は、本体３４１１の周りに設けられるとともに、欠け口３４１４と所定のピッチで離れている。なお、磁性部材３４２は、例えば、磁石材料、永久磁石、ゴム磁石などの磁性材料から構成される。
【００１５】
磁性部材３４２と本体３４１１は、例えば、インサートモールディング方法によって連結される。なお、磁性部材３４２は、本体３４１１と比べ、その表面に水が比較的に付着しやすい。このため、ウォータポンプ３の運転中、本体３４１１（例えばセラミックス材料）の近傍に、欠け口３４１４によって、本体３４１１の端面３４１３に水膜を形成し（図４Ｃ参照）、この水膜によって、本体３４１１とワッシャー３０との吸着現象を防止することができ、両者の摩擦と磨耗を低減し、ウォータポンプの効率と軸受の使用寿命を向上することができる。
【００１６】
図３に示すように、ステータ３６は、ステータベース３６１と、ステータ磁極３６２とを有する。ステータ磁極３６２は、ステータベース３６１上に位置するとともに、磁性部材３４２に対応して設置される。なお、ステータベース３６１は、例えば、プラスチック、非導磁性の剛性材料、金属や合金から構成される。
【００１７】
ステータ磁極３６２は、ケイ素鋼プレートとコイルとから構成され、ロータ３４を駆動するために用いられる。ステータ磁極３６２は、軸方向巻回型であってもよく径方向巻回型であってもよい。なお、ケイ素鋼プレートの材料は、導磁性を有する他の剛性材料であってもよい。コイルは、金属、合金や導電材料等から構成され、単線または多線巻回方法で巻回して成る。
【００１８】
ウォータポンプ３は、フレーム３８と組み合わせて使用する上カバー体３９をさらに有する。上カバー体３９は、入水部３９１と出水部３９２とを含む。入水部３９１と出水部３９２は、相互に連通している。ウォータポンプ３の運転中、水は、入水部３９１からロータ３４に流入し、ブレード３４３の回転による推力によって、出水部３９２から排出される。なお、フレーム３８がステータ３６を完全に覆うため、水がステータ３６に浸入することはない。
【００１９】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。 
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のウォータポンプを示す縦断面図である。
【図２Ａ】図１のウォータポンプの軸受を示す平面図である。
【図２Ｂ】図１のウォータポンプの軸受を示す縦断面図である。
【図３】本発明の好適な実施例におけるウォータポンプを示す縦断面図である。
【図４Ａ】図３のウォータポンプのロータを示す縦断面図である。
【図４Ｂ】図３のウォータポンプの軸受を示す平面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂの軸受の回転状態を示す平面図である。
【図５Ａ】軸受の欠け口の形状が扇形である状態を示す平面図である。
【図５Ｂ】軸受の欠け口の形状が半オリーヴ形である状態を示す平面図である。
【図５Ｃ】軸受の欠け口の形状が円弧形である状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１、３  ウォータポンプ
１１、３４  ロータ
１１１、３４１  軸受
１１１１、３４１２  軸孔
１１１２、３４１３  端面
１１２、３４２  磁性部材
１１３、３４３  ブレード
１２、３６  ステータ
１２１、３６１  ステータベース
１２２、３６２  ステータ磁極
１３、３２  中心軸
１４、３８  フレーム
１５、３０  ワッシャー
３４１１  本体  ３４１４  欠け口
３９  上カバー体
３９１  入水部
３９２  出水部
【図１】
2007187162.tif 000003
【図２Ａ】
2007187162.tif 000004
【図２Ｂ】
2007187162.tif 000005
【図３】
2007187162.tif 000006
【図４Ａ】
2007187162.tif 000007
【図４Ｂ】
2007187162.tif 000008
【図４Ｃ】
2007187162.tif 000009
【図５Ａ】
2007187162.tif 000010
【図５Ｂ】
2007187162.tif 000011
【図５Ｃ】
2007187162.tif 000012