CN115807786A - 排水泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制制造工时的增大且动作时的振动被抑制的排水泵。排水泵具备：壳体，该壳体具备固定轴；定子单元，该定子单元安装于所述壳体；转子组装体，该转子组装体能够相对于所述固定轴旋转地被保持，并且通过所述定子单元被驱动旋转；以及旋转叶片，该旋转叶片与所述转子组装体一体地旋转，构成所述转子组装体的转子基部和所述旋转叶片为树脂制，并且在旋转轴线上经由同轴的金属制的连结轴而彼此连结。

Description

排水泵

技术领域

本发明涉及一种排水泵。

背景技术

在空调机的制冷运转时，空气中的水分被冷却而在室内单元的热交换器结露，该水滴向设置于热交换器的下方的排水盘内滴下。在此，为壁挂型的室内单元的情况下，积存于排水盘内的排水由于重力而通过排水管向屋外排出。另一方面，为顶棚嵌入型的室内单元的情况下，一般而言，布置排水管而利用重力进行排水是困难的。因此，在这种类型的室内单元中，配设有以电机为动力源而进行排水的排水泵。

专利文献1公开了一种具备定子组装体和转子组装体的排水泵。在该排水泵中，安装于定子组装体的轴插入并组装于设置在转子组装体的转子中心体内的轴承，另外转子中心体与旋转叶片连结，并且与旋转叶片一体地通过定子组装体而绕轴被旋转驱动，由此进行排水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-107893号公报

发明所要解决的技术问题

转子中心体和旋转叶片均是树脂成形品，例如能够通过使用模具的注塑成形而形成。在注塑成形中，在对第一模具和第二模具进行了模具紧固后，向形成于模具内部的空洞内注入树脂，在树脂固化后进行脱模，从而能够取出成形品。

在此，在成形后的转子中心体的内表面转印有第一模具的形状，另一方面，在转子中心体的外表面转印有与第一模具不同的第二模具的形状。虽然转印了相同的模具的形状的转子中心体的内表面和外表面分别高精度地形成，但是在转子中心体的内表面与外表面之间因模具紧固精度而产生偏离(偏心)等。因此，即使能够将转子中心体的外表面与旋转叶片高精度地连结，也有在转子中心体的内表面与旋转叶片之间依然存在偏心的担忧。由于在转子中心体的内表面配置有将转子中心体保持为相对于固定轴能够旋转的轴承，因此当转子中心体的内表面与旋转叶片之间存在偏心时，有因旋转叶片的摆动而引起振动的担忧。

对此，作为一个方案，也可以在将转子中心体和旋转叶片接合后，进行旋转平衡调整，但是由此将导致制造工时的增大，另外由于零件自身较小，因此平衡调整的作业是困难的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种抑制制造工时的增大且动作时的振动被抑制的排水泵。

用于解决技术问题的技术手段

为了达成上述目的，本发明的排水泵具备：壳体，该壳体具备固定轴；定子单元，该定子单元安装于所述壳体；转子组装体，该转子组装体能够相对于所述固定轴旋转地被保持，并且通过所述定子单元被驱动旋转；以及旋转叶片，该旋转叶片与所述转子组装体一体地旋转，构成所述转子组装体的转子基部和所述旋转叶片为树脂制，并且在旋转轴线上经由同轴的金属制的连结轴而彼此连结。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种抑制制造工时的增大且动作时的振动被抑制的排水泵。

附图说明

图1是本实施方式的排水泵的纵剖视图。

图2是转子基部的纵剖视图。

图3是表示转子基部的制造工序的示意图。

图4是分解地表示第一实施方式的转子组装体和旋转叶片的纵剖视图。

图5是分解地表示第二实施方式的转子组装体和旋转叶片的纵剖视图。

符号说明

1 排水泵

2 壳体

3 定子单元

35 固定轴

4、4A 转子组装体

41、41A 转子基部

42、54A 连结轴

44 上部轴承

45 下部轴承

5、5A 旋转叶片

51、51A 轴部

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是第一实施方式的排水泵的纵剖视图。此外，在此将定子组装体侧作为上侧且将旋转叶片侧作为下侧而进行说明。另外，将旋转叶片的旋转轴线设为X。

排水泵1具有合成树脂制的壳体2、定子单元3、转子组装体4以及旋转叶片5。壳体2具有有底圆筒状的上部壳体21和下部壳体22。此外，如下文所述，定制单元3具备作为壳体的一部分(盖部)的功能。

上部壳体21具有周壁21a、与周壁21a的下端相连设置的底壁21b以及与底壁21b的中央相连设置的中央圆筒部21c。中空的中央圆筒部21c的上端被缩径，并且底壁21b的上方空间与下方空间经由中央圆筒部21c的内侧而连通。

下部壳体22具有盘状的下部主体22a、与下部主体22a的中央下端相连设置的入口圆筒部22b以及与下部主体22a的侧壁相连设置的出口圆筒部22c。下部主体22a的上端被底壁21b覆盖，并且下部主体22a的内部空间与外部经由入口圆筒部22b和出口圆筒部22c而连通。下部主体22a的内部空间形成泵室PC。

上部壳体21的周壁21a的下端与下部壳体22的下部主体22a的上端连结，并且由配设于两者的间隙的O型圈OR封闭。上部壳体21利用从下部壳体22的上端外周突出而形成的能够弹性变形的卡止爪(未图示)，通过卡扣功能而装卸自如地安装于下部壳体22。

定子单元3具有有顶圆筒状的树脂制的壳体盖部31、配置于壳体盖部31内的芯材周围的线圈架32以及卷绕在线圈架32的线圈33。在壳体盖部31的侧面装配有与配线H连接的连接器34，通过外部的电源(未图示)经由配线H和连接器34对线圈33进行供电。

壳体盖部31的下端外周与上部壳体21的周壁21a的上端内周嵌合。壳体盖部31利用从其下端外周突出且相连设置的能够弹性变形的卡止爪(未图示)，通过卡扣功能而装卸自如地安装于上部壳体21。

在壳体盖部31的上壁下表面中央形成有袋孔31a，金属制的固定轴35的上端通过压入而嵌合固定于袋孔31a，固定轴35从壳体盖部31朝向下方延伸。固定轴35的下端呈球面状。

转子组装体4具有作为中空圆筒状的树脂成形品的转子基部41、连结轴42、环状的转子磁铁43、环状的上部轴承44以及环状的下部轴承45。上部轴承44和下部轴承45是滑动轴承。

图2是转子基部41的纵剖视图。转子基部41的外周面从上方起具有：环状外周面41a；比环状外周面41a小径的大圆筒外侧面41b；随着从大圆筒外侧面41b朝向下方而缩径的大圆锥外侧面41c；经由台阶部与大圆锥外侧面41c连接的比大圆锥外侧面41c小径的中圆筒外侧面41d；随着从中圆筒外侧面41d朝向下方而缩径的小圆锥外侧面41e；以及与小圆锥外侧面41e连接的小圆筒外侧面41f。

另外，转子基部41由以下的部件相连设置而成：从大圆筒外侧面41b与大圆锥外侧面41c的边界附近向径向外侧延伸的大凸缘部41g、从大凸缘部41g的外周向轴线方向下方延伸的凸缘圆筒部41h以及从凸缘圆筒部41h的下端向径向外侧延伸的小凸缘部41i。

而且，转子基部41的内周面从上方起具有：大圆筒内侧面41j；经由台阶部与大圆筒内侧面41j连接的比大圆筒内侧面41j小径的大圆锥内侧面41k；与大圆锥内侧面41k连接的中圆筒内侧面41m；经由台阶部与中圆筒内侧面41m连接的比中圆筒内侧面41m小径的小圆筒内侧面41n；以及经由台阶部与小圆筒内侧面41n连接的比小圆筒内侧面41n小径的圆筒状的承受面41p。

连结轴42是金属制且为圆柱状，并且在中央部外周面的一部分具有在周向上不连续且在轴线方向上也不连续的凹部42a。虽然连结轴42的上端呈平面状，但也可以呈球面状。连结轴42在承受面41p形成有凸部41q，由此连结轴42与转子基部41在旋转方向和轴线方向上固定。连结轴42的下端侧向转子基部41的下方突出，并且连结轴42的上端侧位于小圆筒内侧面41n的径向内侧。

(转子基部和旋转叶片的制造)

图3是表示作为树脂成形品的转子基部41的制造工序的示意图。图4是分解地表示转子组装体4和旋转叶片5的纵剖视图。在图3中，第一模具MD1在中央具备大致圆筒状的芯材CR。在芯材CR的下端中央形成有第一袋孔BH1。在此，在第一模具MD1中，芯材CR和第一袋孔BH1通过同轴加工而形成，芯材CR和第一袋孔BH1的同轴性高精度(至少小于与第二模具MD2、第三模具MD3的模具紧固而引起的误差的精度)地被确保。另外，在芯材CR的根部周围配置有将环状体一分为二的一对第二模具MD2，该第二模具MD2配置为相对于第一模具MD1能够在水平方向上进行滑动。

第三模具MD3在中央具备腔体CV。在腔体CV的底部中央形成有第二袋孔BH2。

在本实施方式中，通过嵌入成形，一体地组装并形成转子基部41、转子磁铁43以及连结轴42。转子基部41、转子磁铁43以及连结轴42的组装工序如以下所示。此外，在连结轴42预先形成有凹部42a。

在转子基部成形前，使连结轴42的上端侧与第一模具MD1的第一袋孔BH1嵌合，同时使一对第二模具MD2以从芯材CR的径向外侧接近的方式滑动而夹入转子磁铁43。随后，当使第三模具MD3从下方接近第一模具MD1时，连结轴42的下端侧与第三模具MD3的第二袋孔BH2嵌合。此时，连结轴42的凹部42a相对于腔体CV位于径向内侧。图3表示该模具紧固状态。由同图可知，在模具紧固状态下，通过介装有连结轴42，第一模具MD1和第三模具MD3的同轴性高精度地被确保。

随后，经由未图示的浇口、流道使熔融后的热可塑性树脂注入由模具MD1～MD3形成的空洞内。在树脂固化后，使第二模具MD2相对于第一模具MD1如箭头B所示的那样向下方分离，并且使一对第三模具MD3以从芯材CR沿着箭头A分离的方式相对于第一模具MD1进行滑动。如图2所示，当从第一模具MD拆卸成形品时，能够获得与旋转轴线X同轴的连结轴42为一体的转子基部41。此外，作为转子基部的成形材料，也可以代替上述的热可塑性树脂而使用热硬化性树脂、其他重合性树脂。

在成形后的转子基部41的内周面，下部轴承45以与中圆筒内侧面41m嵌合的方式通过压入而安装，并且上部轴承44以与大圆筒内侧面41j嵌合的方式通过压入而安装。由此，完成转子组装体4。

旋转叶片5将圆筒状的轴部51、配置于轴部51的周围的盘状部52以及将轴部51和盘状部52连结的多个叶片部53相连设置而成，且能够通过注塑成形而形成。各叶片部53以沿着包括轴部51的轴线的面向径向外侧延伸的方式呈放射状等角度地形成。在轴部51的上端中央形成有袋孔51a，在盘状部52的中央形成有供轴部51贯通的圆形开口52a。

在具有上述结构的旋转叶片5中，由于作为旋转中心的轴部51中的形成有袋孔51a的区域51b的成形精度尤其影响旋转叶片5的旋转精度，因此确保该区域51b的成形精度是重要的。同区域51b中的与叶片部53连续设置的下部区域51ba中，由于叶片部53作为加强肋而发挥作用，因此能够确保较高的成形精度。另一方面，相比连接有叶片部53的区域位于上方的上部区域51bb有从模具脱模后受到树脂材料的变形的影响的担忧。因此，在本实施方式中，该上部区域51bb被设计为较短。具体而言，该上部区域51bb的高度被设定为比转子组装体4的上部轴承44的高度方向的中心位置与下部轴承45的高度方向的中心位置之间的距离(中心位置间距离)短，更为优选的是，被设定为中心位置间距离的20％～80％的范围内。另外，上部区域51bb的高度比下部区域51ba的高度短，并且被设计为旋转叶片5的外径的10％～30％的范围内。

(排水泵的组装)

对排水泵1的组装方式进行说明。在壳体盖部31预先组装有线圈33、固定轴35等。首先，通过使从壳体盖部31向下方延伸的固定轴35插通于转子组装体4的上部轴承44和下部轴承45，从而将转子组装体4组装于壳体盖部31。此时，在转子组装体4的内部，与固定轴35的顶端对应地配置由滑动性优良的材料构成的圆板46。优选的是，圆板46的外径比连结轴42或者固定轴35的外径大。通过将固定轴35组装于壳体盖部31，圆板46配置于固定轴35的下端与连结轴42的上端之间。

由于在转子磁铁43与线圈33内的芯材之间产生磁吸引力，因此被组装于壳体盖部31的转子组装体4不会从壳体盖部31落下。此外，小凸缘部41i作为罩而发挥作用，以使异物不侵入转子组装体4与壳体盖部31之间。

接着，在组装了转子组装体4的状态下，使壳体盖部31的下端从上部壳体21的上端侧嵌合而组装。在组装于上部壳体21的状态下，连结轴42贯通底壁21b的中央圆筒部21c，并且该连结轴42的下端向底壁21b的下方露出。

而且，通过将连结轴42露出的下端压入轴部51的袋孔51a而插入，从而将旋转叶片5与连结轴42连结。随后，当将O型圈OR和下部壳体22安装于上部壳体21时，在旋转叶片5的周围配置有下部主体22a，并且轴部51位于入口圆筒部22b内。由此，排水泵1的组装完成。

(排水泵的动作)

通过外部的电源对线圈33供电而磁力作用于转子磁铁43，从而转子组装体4绕固定轴35的周围旋转。由此，当旋转叶片5被驱动旋转时，排水通过离心力从入口圆筒部22b被吸入泵室PC内并通过出口圆筒部22c排出该排水。由于转子组装体4通过上部轴承44、下部轴承45以及圆板46被支承为相对于固定轴35能够以低摩擦进行旋转，因此实现电力节省。

根据本实施方式，连结轴42相对于第一模具MD1的芯材CR被高精度地定位在同轴，该第一模具MD1的芯材CR形成安装有下部轴承45的中圆筒内侧面41m和安装有上部轴承44的大圆筒内侧面41j，另外旋转叶片5相对于连结轴42被高精度地定位在同轴。因此，由于经由连结轴42能够容易且高精度地将转子基部41和旋转叶片5同轴地连结，因此能够提高转子组装体4和旋转叶片5的组装体的旋转平衡，由此能够确保旋转时的低振动。

(第一实施方式的变形例)

在以上的实施方式中，连结轴42通过嵌入成形与转子基部41连结，并且形成转子组装体4的一部分。相对于此，也可以不进行嵌入成形，而在转子基部的注塑成形时通过第一模具MD1形成同轴的贯通孔(例如，后述的贯通孔41Ap)，并且在注塑成形后通过使作为圆形轴(即，在外周不具有凹部)的连结轴压入并嵌合于作为该贯通孔的内周面的承受面，从而形成转子组装体。除此以外的结构与第一实施方式相同。

在本变形例中，由于通过使连结轴的两端侧嵌合于转子基部与旋转叶片的轴部相对的孔，能够将转子基部和旋转叶片高精度地同轴地连结，因此能够提高转子组装体与旋转叶片的组装体的旋转平衡，由此能够确保旋转时的低振动。

(第二实施方式)

图5是分解地表示第二实施方式的转子组装体4A和旋转叶片5A的纵剖视图。在本实施方式中，连结轴54A一体地形成于旋转叶片5A。由于除了转子组装体4A和旋转叶片5A以外的结构与第一实施方式相同，因此省略重复的说明。

转子组装体4A的转子基部41A具有经由台阶部与小圆筒内侧面41n连接的圆筒状的贯通孔41Ap。由于除此以外的转子基部41A的结构与第一实施方式相同，因此标注相同的符号并省略重复的说明。

旋转叶片5A的轴部51A在上端具有圆形袋孔状的承受面51Aa。在承受面51Aa形成有向径向内侧突出的凸部51Ab。由于除此以外的旋转叶片5A的结构与第一实施方式相同，因此标注相同的符号并省略重复的说明。

连结轴54A是金属制且为圆柱状，并且在下端附近的外周面的一部分具有在周向上不连续且在轴线方向上也不连续的凹部54Aa。连结轴54A通过嵌入成形而与旋转叶片5A一体地构成。在嵌入成形中，通过构成旋转叶片5A的树脂材料，形成作为与连结轴54A的边界的承受面51Aa。另外，通过将树脂材料填充于连结轴54A的凹部54Aa，形成有凸部51Ab，由此连结轴54A与轴部51A在旋转方向和轴线方向被固定。连结轴54A的上端侧向轴部51A的上方突出，并且通过压入而与转子基部41A的贯通孔41Ap嵌合。

根据本实施方式，通过第一模具的芯材，转子基部41A的内周面(安装有下部轴承45的中圆筒内侧面41m和安装有上部轴承44的大圆筒内侧面41j、贯通孔41Ap)被高精度地定位在同轴，另外，连结轴54A通过嵌入成形而相对于轴部51A高精度且同轴地成形。因此，经由连结轴54A而能够容易且高精度地将转子基部41A和旋转叶片5A同轴地连结，因此能够提高转子组装体4A和旋转叶片5A的组装体的旋转平衡，由此能够确保旋转时的低振动。

也可以说，上述的本发明的排水泵通过所谓的按工艺生产产品(productbyprocess)的形式来特定事物的发明。在此，有难以根据作为产品的排水泵来判断连结轴是否通过嵌入成形而与树脂成形品结合的情况。因此，存在在请求保护的范围中通过结构或者特性无法直接特定该事物或者几乎不切实际的情况(“不可能/不切实际的情况”)。

Claims (10)

1.一种排水泵，其特征在于，具备：

壳体，该壳体具备固定轴；

定子单元，该定子单元安装于所述壳体；

转子组装体，该转子组装体能够相对于所述固定轴旋转地被保持，并且通过所述定子单元被驱动旋转；以及

旋转叶片，该旋转叶片与所述转子组装体一体地旋转，

构成所述转子组装体的转子基部和所述旋转叶片为树脂制，并且在旋转轴线上经由同轴的金属制的连结轴而彼此连结。

2.根据权利要求1所述的排水泵，其特征在于，

所述转子组装体具备树脂制的转子基部和将所述转子基部保持为相对于所述固定轴旋转自如的轴承，

所述转子基部是通过多个模具树脂成形而成的成形品，保持所述轴承的内周面和保持所述连结轴的承受面由所述多个模具中的单一的模具划分。

3.根据权利要求2所述的排水泵，其特征在于，

所述连结轴的一端侧嵌入成形于所述转子基部，所述连结轴的另一端侧与构成所述旋转叶片的轴部的孔嵌合，

在所述转子基部中，通过在将所述连结轴保持于所述单一的模具的状态下进行树脂成形，从而保持所述连结轴的承受面被划分。

4.根据权利要求3所述的排水泵，其特征在于，

所述连结轴在外周面具有凹部，与所述连结轴嵌合的所述转子基部的承受面具有嵌入所述凹部的凸部。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的排水泵，其特征在于，

所述轴承包括分别保持所述固定轴的上部和下部的上部轴承和下部轴承，

所述旋转叶片的轴部具有：下部区域，该下部区域的周面与叶片部连续设置；以及上部区域，该上部区域相比于该下部区域位于所述转子组装体侧，并且不与所述叶片部连续设置，

所述上部区域的高度比所述上部轴承的中心位置与所述下部轴承的中心位置之间的距离短。

6.根据权利要求2所述的排水泵，其特征在于，

所述转子基部具备具有所述承受面的孔，

所述连结轴的一端侧嵌入成形于构成所述旋转叶片的轴部，所述连结轴的另一端侧与所述转子基部的孔嵌合。

7.根据权利要求6所述的排水泵，其特征在于，

所述连结轴在外周面具有凹部，并且与所述连结轴嵌合的所述轴部的承受面具有嵌入所述凹部的凸部。

8.根据权利要求2所述的排水泵，其特征在于，

所述转子基部具备具有所述承受面的孔，

所述旋转叶片具有沿旋转轴线形成的孔，

所述连结轴的一端侧和另一端侧分别通过压入而嵌合于所述转子基部的孔和所述旋转叶片的孔。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的排水泵，其特征在于，

所述固定轴与所述连结轴的相对的端部中的至少一方呈球面状。

10.根据权利要求9所述的排水泵，其特征在于，

圆板以能够滑动的方式配设于所述固定轴与所述连结轴的相对的端部之间。

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