CN115479031A - 泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泵装置，能够抑制转子与驱动磁体的偏心，并且防止驱动磁体的破裂。在泵装置(1)中，转子(4)具备支承圆筒状的驱动磁体的一端部(81)的座部(42)和从座部(42)沿着旋转中心轴线(L)延伸的圆筒部(40)，圆筒部(40)嵌入驱动磁体(8)的内侧。在圆筒部(40)的外周面上，在周向的多个部位设置有沿着旋转中心轴线(L)延伸的肋(46)，驱动磁体(8)以从径向外侧与多个部位的肋(46)接触的方式被压入圆筒部(40)。因此，在圆筒部(40)与驱动磁体(8)之间，在周向上相邻的两个肋(46)之间形成间隙(G)。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及一种通过电动机使叶轮旋转的泵装置。

背景技术

在泵装置中，通过电动机使配置在泵室内的叶轮旋转。在电动机中，转子具备将圆筒状的径向轴承保持于内侧的圆筒部，在圆筒部的外周侧固定有圆筒状的驱动磁体。在此，转子与驱动磁体的热膨胀系数不同，因此在发生急剧的温度变化时，若对驱动磁体施加大的应力，则驱动磁体有可能破裂。于是，提出了在转子与驱动磁体之间设置间隙，并且将由粘接剂等构成的弹性的密封件填充到间隙中的结构(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-246238号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，如专利文献1所记载的结构那样，在转子与驱动磁体之间设置配置具有弹性的密封件的间隙的结构中，有时在转子与驱动磁体之间产生偏心，在该情况下，存在转子的旋转容易产生晃动的问题。

鉴于上述问题，本发明的课题在于提供一种泵装置，能够抑制转子与驱动磁体的偏心，同时防止驱动磁体的破裂。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述课题，本发明提供一种泵装置，具备电动机和配置在相对于所述电动机设置于旋转中心轴线的一侧的泵室中且与所述电动机的转子连接的叶轮，所述转子为树脂制，所述转子具备：座部，其支承圆筒状的驱动磁体的一端部；以及圆筒部，其从所述座部沿着所述旋转中心轴线延伸，并嵌入所述驱动磁体的内侧，在所述圆筒部的外周面上，在周向的多个部位设置有沿着所述旋转中心轴线延伸的肋，所述驱动磁体以从径向外侧与所述肋接触的方式被压入所述圆筒部。

在本发明中，在驱动叶轮的电动机的转子上设置有嵌入驱动磁体的内侧的圆筒部，在圆筒部的外周面上，在周向的多个部位设置有沿着旋转中心轴线延伸的肋。因此，在将驱动磁体压入圆筒部时，能够抑制驱动磁体与圆筒部的偏心。另外，由于驱动磁体和圆筒部经由肋接触，因此即使在发生急剧的温度变化时也难以对驱动磁体施加大的应力，因此能够抑制驱动磁体的破裂。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述座部上，周向的多个部位设置有凹部，在所述圆筒部与所述驱动磁体之间由在周向上相邻的两个所述肋夹着的间隙与所述凹部相连。根据该方式，流过泵装置的流体能够流过座部的凹部、以及圆筒部与驱动磁体之间的间隙。因此，由于能够进行转子及驱动磁体的冷却，所以能够抑制驱动磁体等的发热。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述圆筒部的与所述座部相反侧的端部，在周向的多个部位设置有与所述驱动磁体重叠的铆接部，所述间隙的至少一部分在所述多个部位的铆接部中的在周向上相邻的两个部位的铆接部之间开口。根据该方式，即使在通过圆筒部的铆接部固定驱动磁体的情况下，也能够使在座部的凹部以及圆筒部与驱动磁体之间的间隙中流动的流体通过铆接部之间，因此能够有效地抑制驱动磁体等的发热。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述圆筒部设置有在从径向观察时与所述肋重叠的角度位置使所述旋转中心轴线的两侧贯通的贯通部。若在转子的圆筒部设置贯通部，则能够减小相对于转子在旋转中心轴线方向的两侧的压力差，因此能够抑制转子在旋转中心轴线方向上的振动。即使在这种情况下，从径向观察时，如果将贯通部构成为与肋重叠，则也能够通过肋抑制圆筒部的壁厚变得过薄。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述圆筒部设置有从径向观察时使所述旋转中心轴线的两侧贯通的贯通部。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述圆筒部的内侧保持圆筒状的径向轴承，所述贯通部由在所述圆筒部的内周面沿所述旋转中心轴线延伸的第一槽、和在所述径向轴承的外周面沿所述旋转中心轴线延伸且从径向内侧与所述第一槽重叠的第二槽设置。

在本发明中，可以采用如下方式：所述转子是所述径向轴承嵌入成型而成的树脂成型品。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述径向轴承的旋转中心轴线方向的一端部标注有表示所述第一槽的位置的标记。

在本发明中，可以采用如下方式：所述第一槽设置于从径向观察时与所述肋重叠的角度位置。

发明效果

在本发明中，在驱动叶轮的电动机的转子上设置有嵌入驱动磁体的内侧的圆筒部，在圆筒部的外周面上，在周向的多个部位设置有沿着旋转中心轴线延伸的肋。因此，在将驱动磁体压入圆筒部时，能够抑制驱动磁体与圆筒部的偏心。另外，由于驱动磁体和圆筒部经由肋接触，因此即使在发生急剧的温度变化时也难以对驱动磁体施加大的应力，因此能够抑制驱动磁体的破裂。

附图说明

图1是表示应用本发明的泵装置及电动机的一方式的立体图。

图2是图1所示的泵装置及电动机的纵剖视图。

图3是图2所示的叶轮等的说明图。

图4是图2所示的转子等的立体图。

图5是表示将驱动磁体固定在图2所示的转子上的状态的纵剖视图。

图6是表示将驱动磁体固定在图2所示的转子上的状态的横剖视图。

图7是图2所示的转子的剖视图。

图8是从旋转中心轴线方向的另一侧观察图2所示的转子等的立体图。

图9是从旋转中心轴线方向的另一侧观察图2所示的转子等的仰视图。

图10是从旋转中心轴线方向的一侧观察图2所示的转子等的俯视图。

附图标记说明

1…泵装置；2…壳体；3…定子；4…转子；5…支轴；6…外壳；8…驱动磁体；10…电动机；11…径向轴承；15…贯通部；18…罩；19…基板；20…泵室；25…叶轮；35…线圈；40…圆筒部；42…座部；43…磁体保持部；45…凸缘部；46…肋；48…第一槽；60…树脂密封部件；65…轴孔；111…第二槽；119…标记；261…叶片部；471…铆接部；G…间隙；L…旋转中心轴线。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的电动机10及泵装置1进行说明。在以下的说明中，旋转中心轴线L方向是指旋转中心轴线L延伸的方向，径向内侧及径向外侧的径向是指以旋转中心轴线L为中心的半径方向，周向是指以旋转中心轴线L为中心的旋转方向。

(整体结构)

图1是表示应用本发明的泵装置1及电动机10的一个方式的立体图。图2是图1所示的泵装置1及电动机10的纵剖视图。图3是图2所示的叶轮25等的说明图。在图1及图2中，泵装置1具有：具备吸入口21a及排出口22a的壳体2；相对于壳体2配置于旋转中心轴线L方向的另一侧L2的电动机10；以及配置于壳体2的内部的泵室20的叶轮25，叶轮25通过电动机10绕旋转中心轴线L旋转驱动。电动机10具备：圆筒状的定子3；配置在定子3的内侧的转子4；覆盖定子3的树脂制的外壳6；以及将转子4支承为能够旋转的圆棒状的支轴5。支轴5为金属制或陶瓷制。在本方式的泵装置1中，流体是液体，泵装置1在环境温度或流体温度容易变化的条件下使用。

壳体2构成泵室20的旋转中心轴线L方向的一侧L1的壁面23及沿周向延伸的侧壁29。壳体2具备沿旋转中心轴线L延伸的吸入管21和沿与旋转中心轴线L正交的方向延伸的排出管22，吸入管21及排出管22分别在端部具备吸入口21a及排出口22a。吸入管21相对于旋转中心轴线L设置为同心状。

在电动机10中，定子3具有定子铁芯31、保持于定子铁芯31的绝缘体32、33、以及经由绝缘体32、33卷绕在定子铁芯31上的线圈35。

转子4具备从在径向内侧与定子3对置的位置沿着旋转中心轴线L朝向泵室20延伸的圆筒部40，圆筒部40在泵室20开口。在圆筒部40的外周面，以在径向内侧与定子3对置的方式保持有圆筒状的驱动磁体8。驱动磁体8例如是钕粘结磁铁。

如图2及图3所示，在转子4中，在圆筒部40的旋转中心轴线L方向的一侧L1的端部形成有圆盘状的凸缘部45，在凸缘部45，从旋转中心轴线L方向的一侧L1连结有圆盘26。在圆盘26的中央形成有中央孔260。在圆盘26的与凸缘部45对置的面上以等角度间隔形成有多个叶片部261，该多个叶片部261从中央孔260的周围弯曲成圆弧状，并向径向外侧延伸，圆盘26经由叶片部261固定于凸缘部45。因此，由凸缘部45和圆盘26构成与转子4的圆筒部40连接的叶轮25。在本方式中，圆盘26以径向外侧位于比径向内侧靠凸缘部45侧的位置的方式倾斜。在本方式中，在凸缘部45上形成有叶片部261的端部重叠的槽454。另外，在凸缘部45上在与槽454重叠的位置形成有孔455，在圆盘26的叶片部261上形成有嵌入孔455的凸部265。孔455如在后述的说明中参照的图8可知，是贯通孔。

再次在图2中，在转子4中，在圆筒部40的径向内侧保持有圆筒状的径向轴承11，转子4经由径向轴承11可旋转地支承于支轴5。支轴5的旋转中心轴线L方向的另一侧L2的端部51被保持在形成于外壳6的底壁63上的轴孔65中。在壳体2上形成有接收部280，该接收部280在泵室20侧与支轴5的泵室20侧的端部52对置限制支轴5向泵室20侧的可动范围。壳体2具备从吸入管21的内周面向电动机10侧延伸的3根支承部27。在支承部27的端部形成有支轴5的旋转中心轴线L方向的一侧L1的端部52位于内侧的筒部28，由筒部28的旋转中心轴线L方向的一侧L1的底部构成接收部280。在支轴5的端部52安装有圆环状的推力轴承12，推力轴承12位于径向轴承11和筒部28之间。支轴5的端部51及轴孔65的至少一部分形成为截面D字形状，支轴5的端部52及推力轴承12的孔形成为截面D字形状。因此，阻止了支轴5及推力轴承12的旋转。

外壳6是具有与泵室20的壁面23对置的第一隔壁部61和介于定子3与驱动磁体8之间的第二隔壁部62的隔壁部件。另外，外壳6具有从径向外侧覆盖定子3的圆筒状的主体部66。因此，外壳6是从径向的两侧及旋转中心轴线L方向的两侧覆盖定子3的树脂密封部件60，是通过聚苯硫醚(PPS：Poly phenylene Sulfide)等对定子3进行嵌入成型时的树脂部分。

在外壳6的旋转中心轴线L方向的另一侧L2的端部64，从旋转中心轴线L方向的另一侧L2固定有罩18，在罩18与外壳6的底壁63之间配置有基板19，该基板19设有对线圈35的供电进行控制的电路等。基板19通过螺钉92固定在外壳6上。在基板19上通过焊锡连接有从定子3贯通外壳6的底壁63而向旋转中心轴线L方向的另一侧L2突出的金属制的绕组端子71和保持于外壳6的金属制的连接器端子75。在基板19上安装有构成驱动电路的电子部件。另外，在基板19上形成有布线等。

在外壳6上形成有筒状的连接器外壳69，连接器端子75的端部750位于连接器外壳69的内侧。因此，当连接器连接到连接器外壳69以提供信号等时，该信号经由连接器端子75、基板19及绕组端子71被提供给各线圈35。其结果，转子4绕旋转中心轴线L旋转。由此，叶轮25在泵室20内旋转，泵室20的内部成为负压，因此流体从吸入管21被吸入泵室20，并从排出管22排出。

(驱动磁体8向转子4的圆筒部40的固定结构等)

图4是图2所示的转子4等的立体图。图5是表示将驱动磁体8固定在图2所示的转子4上的状态的纵剖视图。图6是表示将驱动磁体8固定在图2所示的转子4上的状态的横剖视图。图7是图2所示的转子4的纵剖视图。图8是从旋转中心轴线L方向的另一侧L2观察图2所示的转子4等的立体图。图9是从旋转中心轴线L方向的另一侧L2观察图2所示的转子4等的仰视图。

如图2、图4、图5、图6、图7、图8及图9所示，在电动机10中，在转子4的圆筒部40的外周侧形成有在从凸缘部45向另一侧L2分离的位置向径向外侧伸出的圆环状的座部42，圆筒部40中的从座部42另一侧L2成为磁体保持部43。磁体保持部43嵌入到圆筒状的驱动磁体8的内侧而保持驱动磁体8。此时，座部42支承驱动磁体8的一侧L1的端部81。

在转子4的圆筒部40的内周侧形成有在从径向观察时与座部442重叠的位置向径向内侧伸出的圆环状的第一凸部441，在比第一凸部441靠另一侧L2形成有向径向内侧伸出的圆环状的第二凸部42。

另外，在座部42与凸缘部45之间设置有图8所示的贯通孔44。贯通孔44沿径向贯通圆筒部40。在本方式中，贯通孔44在圆筒部40中设置于以角度位置相互错开180度的两个部位。因此，在叶轮25旋转时，流体的一部分从泵室20流入转子4的圆筒部40的内侧后，通过圆筒部40的贯通孔44沿底壁24再次流入泵室20。因此，混入流体中的空气等从泵室20排出。

在这样构成的转子4中，在磁体保持部43的外周面上，在周向的多个部位设置有沿旋转中心轴线L延伸的肋46，驱动磁体8以从径向外侧与多根肋46接触的方式被压入磁体保持部43。因此，在磁体保持部43与驱动磁体8之间，在周向上相邻的两个肋46之间形成有间隙G(参照图6)。

另外，在座部42上形成有嵌入形成于驱动磁体8的一侧L1的端部81的凹部811的凸部421。凸部421通过嵌入凹部811来规定驱动磁体8的周向的角度位置，并且阻止驱动磁体8的旋转。另外，在座部42上，在相对于凸部421在周向上分离的位置形成有凹部422，凹部422从座部42的内缘延伸至外缘。凹部422在将驱动磁体8固定于磁体保持部43时，与被在周向上相邻的两个肋46夹着的间隙G相连。

在圆筒部40的与座部42相反侧的端部47，在周向的多个部位设置有与驱动磁体8重叠的铆接部471(参照图9)，间隙G的至少一部分在多个部位的铆接部471中的、在周向上相邻的两个部位的铆接部471之间开口。

在本方式中，肋46及凹部422在周向的6个部位以等角度间隔形成，凹部811、凸部421及铆接部471在周向的3个部位以等角度间隔形成。另外，在驱动磁体8的端部81中从凹部811沿周向分离的位置，在周向的三个部位以等角度间隔形成有成形驱动磁体8时的浇口痕812。

在具备这样构成的电动机10的泵装置1中，在驱动叶轮25的电动机10中将驱动磁体8压入圆筒部40时，驱动磁体8从径向外侧与形成于转子4的圆筒部40的肋46抵接。因此，能够抑制驱动磁体8与圆筒部40的偏心。另外，由于驱动磁体8和圆筒部40经由肋46接触，因此即使在发生急剧的温度变化时也难以对驱动磁体8施加大的应力，因此能够抑制驱动磁体8的破裂。

另外，在转子4中，在支承驱动磁体8的端部81的座部42上，周向的多个部位设有凹部422，在圆筒部40与驱动磁体8之间，被在周向上相邻的两个肋46夹着的间隙G与凹部422相连。因此，流过泵装置1的流体能够流过座部42的凹部422以及圆筒部40与驱动磁体8之间的间隙G。因此，由于能够进行转子4及驱动磁体8的冷却，所以能够抑制驱动磁体8等的发热。

另外，在圆筒部40的与座部42相反侧的端部47上，在周向的多个部位设置有与驱动磁体8重叠的铆接部471，间隙G的至少一部分在多个部位的铆接部471中的、在周向上相邻的两个部位的铆接部471之间开口。因此，能够使在座部42的凹部422以及圆筒部40与驱动磁体8之间的间隙G中流动的流体通过铆接部471之间，所以能够有效地抑制驱动磁体8等的发热。

(转子45的贯通部15的结构)

图10是从旋转中心轴线L方向的一侧L1观察图2所示的转子4等的俯视图。如图4、图5、图6、图7所示，在电动机10及泵装置1中，在转子4的圆筒部40与径向轴承11之间，通过在圆筒部40的内周面沿旋转中心轴线L延伸的第一槽48、和在径向轴承11的外周面沿旋转中心轴线L延伸的第二槽111，设置有使旋转中心轴线L的两侧贯通的贯通部15。更具体而言，第二槽111从径向内侧与第一槽48重叠，与第一槽48一起构成贯通部15。第一槽48和第二槽111分别是截面为半圆形的槽。因此，贯通部15作为截面为圆形的孔而直线延伸。在此，第二槽111在周向的四个部位以等角度间隔形成，第一槽48在周向的两个部位以等角度间隔形成。因此，两个第一槽48从径向外侧与四个第二槽111中的两个重叠而构成贯通部15。

在圆筒部40中，第一槽48设置在从径向观察时与肋46重叠的角度位置。因此，通过形成第一槽48，能够通过肋46抑制圆筒部40的壁厚变得过薄。

在此，在圆筒部40上形成有圆环状的第一凸部441及第二凸部442，该圆环状的第一凸部441及第二凸部442向径向内侧伸出并与径向轴承11的旋转中心轴线L方向的一侧L1的台阶部116及旋转中心轴线L方向的另一侧L2的台阶部117重叠。另一方面，第一槽48沿着圆筒部40的内周面形成。因此，第一槽48作为圆形的孔贯通第一凸部441及第二凸部442，未到达第一凸部441的内缘及第二凸部442的内缘。因此，第一凸部441的内缘及第二凸部442的内缘分别成为连续的圆弧形状。

这样，在本方式中，由于设置有使转子4的旋转中心轴线L的两侧贯通的贯通部15，因此相对于转子4在旋转中心轴线L方向的两侧难以产生大的压力差。因此，转子4难以在旋转中心轴线L方向上振动。在此，贯通部15通过形成于圆筒部40的内周面的第一槽48和形成于径向轴承111的外周面的第二槽111在径向上重叠而构成。因此，即使在形成具有足够开口面积的贯通部15的情况下，第一槽48的开口面积也可以较窄。因此，圆筒部40的强度不易因第一槽48而降低，因此不需要增大圆筒部40的外径。

另外，第一槽48和第二槽111直线地延伸。因此，转子4能够构成为嵌入成型径向轴承11的树脂成型品。更具体地说，在进行嵌入成型时，在模具内将截面为圆形的销配置在径向轴承11的第二槽111中而进行嵌入成型之后，如果卸下销，则能够形成贯通部15，并且通过嵌入成型来制作转子4。

另外，在径向轴承111的旋转中心轴线L方向上一侧L1的端部118标注有表示第二槽111的位置的槽状的标记119。因此，在嵌入成型时，能够以标注于径向轴承11的端部118的标记119为基准进行销的配置等。

[其他实施方式]

在上述实施方式中，外壳6是从径向的两侧及旋转中心轴线L方向的两侧覆盖定子3的树脂密封部件60，但本发明也可以应用于外壳6是仅覆盖定子3的径向内侧及旋转中心轴线L方向的另一侧L2的部件的情况。另外，本发明也可以适用于仅在圆筒部40设置有贯通部的情况。

Claims (9)

1.一种泵装置，其特征在于，

具备电动机和配置在相对于所述电动机设置在旋转中心轴线的一侧的泵室且与所述电动机的转子连接的叶轮，

所述转子为树脂制，

所述转子具备：支承圆筒状的驱动磁体的一端部的座部；从所述座部沿着所述旋转中心轴线延伸且嵌入所述驱动磁体的内侧的圆筒部，

在所述圆筒部的外周面上，在周向的多个部位设置有沿着所述旋转中心轴线延伸的肋，

所述驱动磁体以从径向外侧与所述肋接触的方式被压入所述圆筒部。

2.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，

在所述座部上，周向的多个部位设置有凹部，

在所述圆筒部与所述驱动磁体之间被在周向上相邻的两个所述肋夹着的间隙与所述凹部相连。

3.根据权利要求2所述的泵装置，其特征在于，

在所述圆筒部的与所述座部相反侧的端部，在周向的多个部位设置有与所述驱动磁体重叠的铆接部，

所述间隙的至少一部分在所述多个部位的所述铆接部中的在周向上相邻的两个部位的所述铆接部之间开口。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的泵装置，其特征在于，

在所述圆筒部上设置有在从径向观察时与所述肋重叠的角度位置使所述旋转中心轴线的两侧贯通的贯通部。

5.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，

在所述圆筒部上设置有从径向观察时使所述旋转中心轴线的两侧贯通的贯通部。

6.根据权利要求5所述的泵装置，其特征在于，

在所述圆筒部上，在内侧保持圆筒状的径向轴承，

所述贯通部由在所述圆筒部的内周面沿所述旋转中心轴线延伸的第一槽、和在所述径向轴承的外周面沿所述旋转中心轴线延伸且从径向内侧与所述第一槽重叠的第二槽设置。

7.根据权利要求6所述的泵装置，其特征在于，

所述转子是所述径向轴承嵌入成型而成的树脂成型品。

8.根据权利要求7所述的泵装置，其特征在于，

在所述径向轴承的旋转中心轴线方向的一端部标注有表示所述第一槽的位置的标记。

9.根据权利要求6所述的泵装置，其特征在于，

所述第一槽设置在从径向观察时与所述肋重叠的角度位置。

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