CN102990925A - 摩擦焊接构造以及泵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的摩擦焊接构造以及泵装置，在电机壳体（5）的开口端形成环状槽（21），在罩（8）上形成有与环状槽（21）对应的圆环板状的滑接突部（22）。而且，环状槽（21）的底部与滑接突部（22）以滑接状态相对旋转，由此在两者之间形成环状的摩擦焊接部（25）。另外，在摩擦焊接部（25）的同心位置配置环状槽（21）的壁部（26、27），由此形成对在摩擦焊接部（25）产生的飞边（30）进行收纳的存积部（28）。而且，在滑接突部（22）以环绕其整周的方式形成朝径向外侧突出的多个突起（29）。而且，存积部（28、28a）将上述各突起（29）作为划分体而沿周向被划分。

Description

摩擦焊接构造以及泵装置
技术领域
本发明涉及摩擦焊接构造以及泵装置。
背景技术
公知有利用超声波焊接、旋转焊接等在两个部件之间产生的摩擦热来将两者的接触部分焊接的方法。而且，通过采用这样的摩擦焊接，从而能够使其接合部具有较高的密封性。
然而，如果为了确保密封性而将熔融量设定得较多，则从其接合部露出的熔融生成物，即“飞边（burr）”的产生量也会增加。日本特开2005-81351号公报公开了在摩擦焊接部的附近设置用于收纳飞边的存积部。
然而，在作为接合对象的两个部件以接触的状态相对旋转的旋转焊接的情况下，产生的飞边有时会在存积部内旋转。而且，该飞边可能在一个位置聚集而从存积部露出。
图11以及图12表示现有技术。图11是表示现有的摩擦焊接构造的剖视图，图12是图11的B-B剖视图。在形成为大致圆筒状的筒体60的开口端60a安装圆板状的盖体61，并使两者摩擦焊接。在筒体60的开口端60a形成有环状槽62，在盖体61形成有与该环状槽62对应的圆环板状的滑接突部63。而且，在滑接突部63的前端与环状槽62的底部64滑接的状态下，筒体60与盖体61相对旋转，由此在该滑接部分形成摩擦焊接部65。
另外，以与构成摩擦焊接部65的滑接突部63同心的方式配置环状槽62的壁部66、67。由此，在滑接突部63与各壁部66、67之间形成环状的存积部69。而且，在摩擦焊接部65产生的飞边68被收纳于该存积部69内。另外，在该例中，产生的飞边68大部分向摩擦焊接部65的径向外侧露出，所以外侧的存积部69a的宽度设定得大。
然而，很多的情况下在这样的存积部69中基于滑接突部63以及环状槽62的正圆度或同轴度而形成宽度狭窄的部分S。而且，由于飞边68在该宽度狭窄的部分S聚集，而导致飞边68从该存积部69（69a）露出。
作为防止这样的飞边68露出的对策，考虑扩大该存积部69（69a），或使熔融量最佳化来抑制飞边68的产生等。然而，存积部69的大型化是装置的大型化的重要因素，而且为了使摩擦焊接的熔融量最佳化，需要进行构成要素的严格的公差管理，因而成为成本增加的重要因素。
发明内容
本发明提供一种能够抑制飞边露出而不会使存积部大型化、不需要进行严格的公差管理的摩擦焊接构造以及泵装置。
根据本发明的实施例，其特征在于，具备在周向上划分存积部而使飞边分散的多个划分体。
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素。
附图说明
图1是表示电动泵装置的概略结构的剖视图。
图2是电机壳体的开口端附近的立体图。
图3是罩的立体图。
图4是表示在电机壳体的开口端安装了罩的状态的局部剖视图。
图5是图1的A-A剖视图。
图6是表示第二实施方式中的摩擦焊接构造的局部剖视图。
图7是表示第三实施方式中的摩擦焊接构造的剖视图。
图8是表示第四实施方式中的摩擦焊接构造的剖视图。
图9是表示第五实施方式中的摩擦焊接构造的剖视图。
图10是表示第六实施方式中的摩擦焊接构造的剖视图。
图11是示意性地表示现有的摩擦焊接构造以及飞边的露出的局部剖视图。
图12是图11的B-B剖视图。
具体实施方式
以下，通过说明以及附图来描述本发明。
结合附图，对将本发明具体化为电动泵装置的第一实施方式进行说明。如图1所示，电动泵装置1具备：收纳于泵壳体2内的泵机构（齿轮泵）3、和安装于泵壳体2的一端（该图中的左侧的端面2a）从而构成泵机构3的吸入部以及排出部的泵板（pumpplate）4。另外，在泵壳体2的另一端（该图中的右侧的端面2b）固定有形成为大致圆筒状的电机壳体5，在其内部收纳有作为驱动源的电机6及其控制基板7。而且，在电机壳体5的开口端5a安装有形成为大致圆板状的罩8。
利用树脂模具将电机壳体5与电机6的定子10形成为一体。而且，控制基板7收纳于其开口端5a附近。另外，在电机壳体5的筒内同轴配置有圆筒状的支承部11，该支承部11突出地设置于泵壳体2的端面2b。而且，电机6的转子12固定于将该支承部11插通的电机轴13，由此配置于定子10的径向内侧。
电机轴13被设置于支承部11的轴承14支承为能够旋转。另外，转子12形成为有底圆筒状，并且以包围支承部11的径向外侧的方式配置在电机壳体5的筒内。而且，将电机轴13的一端固定于转子12的底部12a，由此经由该电机轴13而使转子12与泵机构3的内齿轮3a连结。
这里，本实施方式的罩8与电机壳体5相同，也是利用树脂（例如，聚酰胺等）形成的。而且，通过使罩8与电机壳体5的开口端5a摩擦焊接，从而确保电机壳体5的筒内的液密性。
如图2所示，在电机壳体5的开口端5a形成有在轴向上（该图中的上侧）开口的环状槽21。另外，如图3所示，在罩8的安装面8a形成有与上述环状槽21对应的圆环板状的滑接突部22。而且，如图4所示，以将罩8的滑接突部22的前端插入到环状槽21内，并在使其与该环状槽21的底部23抵接的方式将罩8安装于电机壳体5的开口端5a。
在本实施方式中，这样使罩8在滑接突部22与环状槽21的底部23抵接的状态下进行旋转。另外，此时电机壳体5被固定为不能旋转。而且，由此使两者相对旋转，从而成为使罩8与该电机壳体5的开口端5a摩擦焊接（旋转焊接）的结构。
如图3以及图4所示，在滑接突部22的前端设定有以比其他的部分薄的宽度形成的熔融部24。而且，通过将借助该摩擦热而熔融的熔融部24与环状槽21的底部23焊接，由此形成环状的摩擦焊接部25。
在摩擦焊接部25的同轴位置配置有环状槽21的壁部26、27。而且，在本实施方式中形成如下结构，即、将形成于作为该环状壁的壁部26、27与摩擦焊接部25之间的间隙作为存积部28，在该存积部28内收纳从摩擦焊接部25露出的熔融生成物，即“飞边”。
如图3所示，在滑接突部22上形成有朝径向外侧突出的多个突起29。具体而言，上述各突起29形成为沿轴向延伸的板状。如图5所示，各突起29与成为摩擦焊接部25的滑接突部22一起配置于环状槽21内。而且，形成在滑接突部22与将其径向外侧包围的壁部26之间的存积部28a被上述各突起29沿周向划分。
即，在该摩擦焊接时，在摩擦焊接部25产生的飞边30随着滑接突部22（罩8）的旋转（在该图所示的例中为逆时针方向）而附着在位于比其产生位置更靠近旋转方向下游侧的各突起29。其结果是，飞边30以附着于作为上述划分体的各突起29的状态，沿周向分散而被收纳于存积部28a内。
根据本实施方式，能够获得以下的效果。
根据上述结构，利用简单的结构，能够避免该产生的飞边30聚集在存积部28内的一个位置的状况。其结果是，能够抑制飞边30向存积部的外部露出而不使存积部28大型化、不用对电机壳体5以及罩8进行严格的公差管理。
电机壳体5以及罩8均由树脂形成。即，由于树脂的熔融而产生的飞边30体积容易稍微增大。因此，该飞边30由于罩8的旋转而容易在存积部28内旋转，而且还有由于其聚集而引起容易朝存积部28的外部露出的趋势。因此，通过将本实施方式的发明应用于这样的结构，从而能够获得更加显著的效果。另外，这样的树脂部件之间的摩擦焊接由于其熔融温度低，故广泛应用于电子设备的壳体。
由设置于滑接突部22的各突起29形成划分体。由此，作为该划分体的各突起29与滑接突部22一体地旋转。即，各突起29在与摩擦焊接部25相邻的位置，所以其产生的飞边30容易附着于突起29。其结果是，能够使存积部28内的飞边30沿周向分散。
各突起29形成为从滑接突部22朝径向外侧突出。由此，该作为划分体的各突起29配置在滑接突部22与包围其径向外侧的壁部26之间的存积部28a内。即，通常在摩擦焊接部25产生的飞边30由于离心力而大多向该摩擦焊接部25的径向外侧露出。因此，根据上述结构能够有效地抑制该飞边30露出。
接下来，结合附图，对将本发明具体化为电动泵装置的第二实施方式进行说明。另外，为了方便而对与第一实施方式相同的结构标注相同的符号并省略其说明。
如图6所示，在本实施方式中，在设置于电机壳体5的开口端5a的环状槽31的各壁部32、33中，在位于径向外侧（该图中的右侧）的壁部32的前端32a，以环绕其整周的方式形成有朝径向内侧（该图中的左侧）延伸的凸缘35。
即，飞边30的露出是由于聚集在该存积部28a内的飞边30沿壁部32的壁面32b形成，并越过该壁部32而产生的。因此，在本实施方式中，设置从壁部32的前端32a向存积部28a侧突出的凸缘35，从而覆盖该壁面32b的上方。因此，成为利用凸缘35将沿该壁面32b形成的飞边30限制在存积部28a内的结构。
根据以上的第二实施方式，能够将该产生的飞边30有效地收纳到存积部28a内。而且，有效利用该高收纳效率从而能够减小存积部28a的容积。具体而言，与第一实施方式比较，能够减少构成存积部28a的环状槽31的槽深（降低壁部32的高度）。其结果是，能够实现更进一步的小型化。
此外，上述各实施方式可以进行以下的变更。
在上述各实施方式中，将本发明具体化为电动泵装置1，详细地说是具体化为电机壳体5与罩8的摩擦焊接构造。然而，其应用部位未必限定于此，只要是使两个部件之间进行摩擦焊接的装置，则可以应用于各种装置。因此，例如可以应用于经由带轮等进行驱动的泵装置，或应用于泵装置以外的用途。
在上述各实施方式中，在滑接突部22设置多个突起29，以该各突起29作为划分体而沿周向划分存积部28（28a）。并不局限于此，如图7所示，作为第三实施方式可以构成为：在环状槽41的壁部42、43中位于径向外侧的壁部42，形成朝径向内侧突出的多个突起44，以上述各突起44作为划分体而沿周向划分存积部28（28a）。作为这样的构成，与上述各实施方式相同，能够将存积部28内的飞边30沿周向分散来进行收纳。
另外，与这样的结构比较，像上述各实施方式那样在罩8侧的滑接突部22设置各突起29的结构具有以下优点，即：容易形成上述各突起29，而且能够将上述作为划分体的各突起29配置于接近摩擦焊接部25的位置而不与摩擦焊接部25相互干涉。
如图8所示的第四实施方式那样，可以构成为，使成为划分体的各突起47的前端朝摩擦焊接的两个部件之间的相对旋转方向倾倒。在罩8的滑接突部22设置有各突起47，所以上述各突起47的前端朝罩8的旋转方向（该图中的逆时针方向）倾倒。只要是这样的结构，就能够更可靠地使飞边30附着于各突起47。
另外，在相对于旋转的罩8而以固定状态进行滑接的电机壳体5侧（的壁部）形成有作为该划分体的各突起的情况下，将与罩8的旋转方向相反的方向作为“相对旋转方向”。因此，例如可以在图7所示的第三实施方式的基础上，使各突起44的前端朝顺时针方向倾倒。
在上述各实施方式、上述图7以及图8所示的例子中，在位于摩擦焊接部25的径向外侧的存积部28a内配置作为划分体的各突起（29、44、47）。然而，并不局限于此，在飞边30容易在摩擦焊接部25的径向内侧露出的情况下，可以如图9所示的第五实施方式那样，以环绕滑接突部50的整周的方式形成朝径向内侧突出的多个突起51。而且，可以构成为，将上述各突起51作为划分体，从而沿周向划分存积部28b。
作为第六实施方式可以构成为：在位于摩擦焊接部25的径向外侧以及内侧的各存积部28a、28b的两方配置划分体。如图10所示，在滑接突部52的径向外侧以及内侧分别形成多个突起53、54。而且，可以构成为将上述各突起53、54作为划分体，从而将位于摩擦焊接部25的径向外侧以及内侧的各存积部28a、28b沿周向划分。另外，可以利用设置于环状槽的壁部的多个突起，构成配置于外侧的存积部28a的划分体以及配置于内侧的存积部28b的划分体的至少一方。
在上述各实施方式中，使旋转的罩8相对于处于固定状态的电机壳体5的开口端5a进行滑接，由此进行上述摩擦焊接。然而，并不局限于此，只要摩擦焊接的两个部件能够以滑接状态进行相对旋转，则也可以是任何部件。
另外，在上述各实施方式中，在电机壳体5的开口端5a形成环状槽21，由此该电机壳体5成为具有作为环状壁的壁部26、27的第一部件。而且，在作为第二部件的罩8形成滑接突部22。然而，例如在从重力方向下侧安装该罩的情况下等，在罩侧形成环状槽，并将其壁部作为环状壁。而且，也可以是在电机壳体侧形成滑接突部的结构。在该情况下，罩成为第一部件，而电机壳体成为第二部件。
并且，只要是在与摩擦焊接部之间配置有形成飞边的存积部的环状壁的结构，则未必要环状槽。
在上述各实施方式中，电机壳体5以及罩8均由树脂形成。然而，并不局限于此，优选为至少其滑接部分（滑接突部22前端的熔融部24以及环状槽21的底部23）是树脂。另外，也可以使用聚酰胺以外的树脂。而且，如果能够进行该摩擦焊接，则双方均可以是金属。

Claims (8)

1.一种摩擦焊接构造，通过以接触的状态进行相对旋转而在两个部件之间形成环状的摩擦焊接部，并且通过在所述摩擦焊接部的同心位置配置环状壁，由此在该环状壁与所述摩擦焊接部之间形成存积部，从而在该存积部内收纳飞边，该摩擦焊接构造的特征在于，
具备多个划分体，它们沿周向划分所述存积部从而使所述飞边分散。
2.根据权利要求1所述的摩擦焊接构造，其特征在于，
所述两个部件的至少滑接部分是由树脂形成的。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦焊接构造，其特征在于，
所述两个部件是第一部件和第二部件，所述第一部件具有所述环状壁，所述第二部件在与所述环状壁同心的位置具备与所述第一部件滑接的环状的滑接突部，
各所述划分体是设置于所述环状壁或所述滑接突部的至少任意一方且沿径向突出的多个突起。
4.根据权利要求3所述的摩擦焊接构造，其特征在于，
各所述突起的前端朝相对旋转方向倾倒。
5.根据权利要求1所述的摩擦焊接构造，其特征在于，
所述两个部件是在一方被固定的状态下通过使另一方进行旋转而摩擦焊接的部件，所述划分体设置于进行旋转的一侧。
6.根据权利要求1所述的摩擦焊接构造，其特征在于，
在所述环状壁的前端形成有朝所述存积部侧延伸的凸缘。
7.根据权利要求1所述的摩擦焊接构造，其特征在于，
各所述划分体配置在所述存积部内，其中所述存积部形成在所述摩擦焊接部的径向外侧。
8.一种泵装置，其特征在于，
具有权利要求1所述的摩擦焊接构造。
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