CN217999895U - 泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的泵的一个方式包括:转子,其能以中心轴线为中心旋转;定子,其位于转子的径向外侧并包围转子;泵部,其与转子的轴向一侧相连;电路基板,其配置于定子的轴向另一侧;支承构件,其具有位于定子的径向内侧且在内部收纳转子的转子收纳部;以及固定轴,其将转子支承为能旋转。转子收纳部具有:盖部,其从轴向另一侧覆盖转子;以及筒状部,其在径向上位于转子与定子之间,且朝轴向一侧开口。固定轴保持于盖部且具有露出部,露出部相对于盖部朝轴向另一侧露出且与电路基板相对。在露出部与电路基板之间夹有导热材料。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种泵。
背景技术
马达部、泵部和控制部预先形成为一体的电动泵的开发正在推进。在上述泵中,已知在壳体罩上设置散热器以提高控制部的基板的散热性(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-203389号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的技术问题
在如现有技术设置对基板进行冷却的散热器的情况下,需要使散热器露出至外部空气,泵大型化。
鉴于上述情况,本实用新型的目的之一是提供一种能够在抑制泵大型化的同时将电路基板高效地冷却的泵。
解决技术问题所采用的技术方案
本实用新型的泵的一个方式包括:转子,所述转子能以中心轴线为中心旋转;定子,所述定子位于所述转子的径向外侧并包围所述转子;泵部,所述泵部与所述转子的轴向一侧相连;电路基板,所述电路基板配置于所述定子的轴向另一侧;支承构件,所述支承构件具有位于所述定子的径向内侧且在内部收纳所述转子的转子收纳部;以及固定轴,所述固定轴将所述转子支承为能旋转。所述转子收纳部具有:盖部,所述盖部从轴向另一侧覆盖所述转子;以及筒状部,所述筒状部在径向上位于所述转子与所述定子之间,且朝轴向一侧开口。所述固定轴保持于所述盖部且具有露出部,所述露出部相对于所述盖部朝轴向另一侧露出且与所述电路基板相对。在所述露出部与所述电路基板之间夹有导热材料。
实用新型效果
根据本实用新型的一个方式,能够提供能在抑制泵大型化的同时将电路基板高效地冷却的泵。
附图说明
图1是一实施方式的泵的立体图。
图2是一实施方式的泵的剖视图。
图3是图2的局部放大图。
图4是图2的局部放大图。
图5是图2的局部放大图。
图6是图2的局部放大图。
图7是一实施方式的定子组件的立体图。
图8是变形例的泵的局部剖视图。
(符号说明)
1泵;3马达;7外部装置;8接线端端子;8a第一端部;8b第二端部;9、109导热材料;10支承构件;10f第三接触面;11凸缘部;11d定位肋;11e凸部;12转子收纳部;12a盖部;12b筒状部;12c保持部;20泵罩;20a主区域;20b副区域;20f第一接触面;30树脂外壳(马达外壳);30a外周面;30e第四接触面;30f第二接触面;31保持筒部;31e凹部;32a台阶面;32b相对面;39连接器部;40固定轴;41轴主体部;42保持构件;42a露出部;42f保持构件凸缘部(凸缘部);50转子;60泵部;64吸入口;65排出口;70定子;71定子芯部;72绝缘体;73线圈;73a线圈线;75定子组件;80电路基板;81基板主体;81h第一通孔(通孔);82发热元件;90定子罩;91第一罩体(罩体);92第二罩体(罩体);94aa爪部;94f封闭壁部;96内筒部;97柱状部;97a上端面(前端面);97h贯通孔(线圈保持部);97t锥部;98接线端保持部;G间隙;J中心轴线
具体实施方式
各图中,假想性地示出以下说明的实施方式的泵1的中心轴线J。在以下的说明中,将中心轴线J的轴向简称为“轴向”。将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”。将以中心轴线J为中心的周向简称为“周向”。
在本实施方式中,下侧相当于“轴向一侧”,上侧相当于“轴向另一侧”。另外,上侧和下侧仅是用于对各部分的相对位置关系进行说明的名称,实际的配置关系等也可以是除了以这些名称表示的配置关系等以外的配置关系等。
图1是泵1的立体图。图2是泵1的剖视图。图3、图4、图5和图6分别是将图2局部放大的图。另外,在图2中,为了便于说明,在隔着中心轴线J的左右两侧分别示出不同周向位置的截面。
如图2所示,本实施方式的泵1包括马达3、泵部60、支承构件10、固定轴40、电路基板80以及壳体2。马达3具有能以中心轴线J为中心旋转的转子50以及位于转子50的径向外侧并包围转子50的定子组件75。即,泵1包括转子50和定子组件75。
本实施方式的泵1是输送水的水泵。泵1通过马达3使泵部60旋转,由此,使从流入管26吸入的水(液体)从流出管27(参照图1)排出。
如图2所示,壳体2对马达3、泵部60、支承构件10、固定轴40及电路基板80进行收纳。壳体2的内部划分出供水(液体)经过的流路区域A2以及相对于水被封闭的防水区域A1。在流路区域A2配置有转子50、固定轴40及泵部60。在防水区域A1配置有定子组件75及电路基板80。流路区域A2和防水区域A1由支承构件10划分。
壳体2具有树脂外壳(马达外壳)30、基板罩28及泵罩20。即,壳体1具有树脂外壳30、基板罩28及泵罩20。基板罩28与树脂外壳30的上端部接合。另一方面,泵罩20与树脂外壳30的下端部接合。由此,树脂外壳30、基板罩28及泵罩20相互固定。
树脂外壳30具有将定子组件75及支承构件10模制而埋入的埋入部32。即,通过将定子组件75及支承构件10嵌入的嵌件成型来形成树脂外壳30。由此,树脂外壳30对定子组件75及支承构件10进行保持。树脂外壳30从径向外侧包围定子70、转子50及转子收纳部12。
如图1所示,树脂外壳30的外周面30a在沿轴向观察时呈圆形。树脂外壳30的外周面30a设置有连接器部39。即,树脂外壳30具有连接器部39。连接器部39对与外部装置7连接的接线端端子8进行保护。
如图2所示,在树脂外壳30的上端部设置有朝向上侧的外壳上表面30g以及从上表面30g的外缘向上侧延伸的包围筒部38。另一方面,在树脂外壳30的下端设置有以中心轴线J为中心的筒状的保持筒部31。树脂外壳30在包围筒部38处与基板罩28接合,在保持筒部31处与泵罩20接合。
外壳上表面30g与电路基板80沿上下方向相对。在外壳上表面30g设置有从下侧支承电路基板80的凸台。包围筒部38是以中心轴线J为中心的圆筒状。包围筒部38从径向外侧包围电路基板80。
基板罩28具有沿与中心轴线J正交的平面延伸的板状的罩主体部28a以及设置于罩主体部28a的下表面的引导肋28b。罩主体部28a呈以中心轴线J为中心的圆形。罩主体部28a的外径与树脂外壳30的外径大致一致。引导肋28b沿周向延伸。引导肋28b配置为比罩主体部28a的外缘靠径向内侧一些。引导肋28b的外周面嵌于树脂外壳30的包围筒部38的内周面。由此,基板罩28相对于树脂外壳30被定位。
在罩主体部28a的下表面中位于比引导肋28b靠径向外侧处的区域与树脂外壳30的包围筒部38的上端面接触。罩主体部28a的下表面与包围筒部38的上端面相互焊接。
在焊接工序中,基板罩28一边将下表面按压于树脂外壳30一边旋转。焊接工序中,通过摩擦热使基板罩28与树脂外壳30的接触部熔融、固化从而接合。即,基板罩28与树脂外壳30通过旋转焊接来接合。另外,基板罩28与树脂外壳30也可以通过超声波焊接、激光焊接等其他焊接方式焊接。
电路基板80配置在定子组件75的上侧(轴向另一侧)。即,电路基板80配置在定子70的上侧。电路基板80收纳于被树脂外壳30的包围筒部38的径向内侧、外壳上表面30g以及基板罩28包围的空间中。
电路基板80具有:沿着与中心轴线J正交的平面的板状的基板主体81;以及安装于基板主体81的上表面81a(轴向另一侧的面)的发热元件82。此外,除了发热元件82之外,电路基板80还具有多个安装于基板主体81的上表面81a或下表面81b的元件(省略图示)。
基板主体81具有在厚度方向上贯通的第一通孔(通孔)81h以及第二通孔81k。即,在电路基板80上设置有第一通孔81h及第二通孔81k。从定子组件75向上侧延伸出的线圈线73a插入第一通孔81h,与基板主体81锡焊连接。接线端端子8的第一端部8a插入第二通孔81k,与基板主体81锡焊连接。第一通孔81h和第二通孔81k在基板主体81上设置有多个。
发热元件82配置于中心轴线J上。发热元件82表示安装于基板主体81的元件中的在动作时散发热量、变成高温的元件。在电路基板80具有多个元件的情况下,发热元件82与其他元件相比发热量大。作为发热元件82,可例示开关元件、电容器、场效应晶体管、场效应晶体管驱动用驱动集成电路以及电源用集成电路等。
支承构件(屏蔽构件)10为非磁性体制。在本实施方式中,支承构件10是树脂制的。支承构件10具有转子收纳部12及凸缘部11。
转子收纳部12位于定子组件75的径向内侧。即,转子收纳部12位于定子70的径向内侧。转子收纳部12包围中心轴线J,呈向下侧开口的圆筒状。转子收纳部12将转子50收纳在内部。转子收纳部12具有从上侧覆盖转子50的盖部12a以及从盖部12a向下侧延伸的筒状部12b。
盖部12a呈以中心轴线J为中心的圆板状。盖部12a从上侧(轴向另一侧)覆盖转子50。在沿轴向观察时盖部12a的中央设置有保持部12c。保持部12c是对固定轴40的上侧的端部进行保持的部分。保持部12c突出至比盖部12a的其他部分靠下侧处。
筒状部12b从盖部12a的径向外周缘部向下侧延伸,并与凸缘部11的径向内周缘部相连。筒状部12b在径向上位于转子50与定子组件75之间。即,筒状部12b在径向上位于转子50与定子70之间。筒状部12b向下侧开口。
根据本实施方式,转子收纳部12在内部收纳转子50。此外,转子收纳部12具有从上侧覆盖转子50的盖部12a以及包围转子50的周围且向下侧开口的筒状部12b。由此,转子收纳部12能在确保将泵部60与转子50的下侧相连的构造的同时将转子50与定子70之间隔开并密封,能抑制由泵部60输送的液体(水)与定子70接触。
凸缘部11呈包围中心轴线J的圆环状。凸缘部11从转子收纳部12的下侧(轴向一侧)的端部朝径向外侧延伸。凸缘部11位于定子70的下侧。凸缘部11的朝向下侧的面(后述的第三接触面10f)焊接于泵罩20。
凸缘部11的外周面由树脂外壳30的保持筒部31覆盖。即,保持筒部31在内周面的至少一部分处与凸缘部11的外周面接触。在本实施方式中,支承构件10与定子组件75一起埋入树脂外壳30。
凸缘部11在上表面的一部分和外周面处埋入树脂外壳30,在下表面处从树脂外壳30露出。树脂外壳30在将凸缘部11的上表面埋入的部分处具有台阶面32a。即,树脂外壳30具有与凸缘部11的上表面(朝向轴向另一侧的面)接触的台阶面32a。树脂外壳30在台阶面32a处沿轴向对凸缘部11进行支承。
如图1所示,在凸缘部11的外周面设置有沿着周向排列的多个凸部11e。在保持筒部31的内周面设置有分别供凸部11e插入的多个凹部31e。在模制树脂外壳30时,通过熔融树脂包围凸缘部的外周面并对凸部11e彼此进行填充来形成凹部31e。因此,凸部11e与凹部31e相互紧贴。
在凸缘部11的下表面(朝向轴向一侧的面)设置有定位肋11d。定位肋11d从凸缘部11的下表面向下侧突出。定位肋11d以中心轴线J为中心沿周向延伸。定位肋11d的朝向径向外侧的外周面嵌于泵罩20的内周面。定位肋11d使泵罩20与支承构件10相对地轴对准。另外,也可以在定位肋11d的外周面与泵罩20的内周面之间设置少许间隙。在该情况下,泵罩20与支承构件10在允许间隙的范围内的组装误差的同时进行轴对准。
如图2所示,固定轴40沿轴向延伸。固定轴40具有:以中心轴线J为中心沿轴向延伸的圆柱状的轴主体部41;以及配置于轴主体部41的轴向另一侧的保持构件42。轴主体部41和保持构件42由导热性优异的金属材料构成。
轴主体部41的下端面设置有螺纹孔41h。螺纹孔41h以中心轴线J为中心沿轴向延伸。防脱螺钉69插入至螺纹孔41h。防脱螺钉69抑制泵部60向下侧脱离。
在泵部60的中央设置有防脱凹部61。防脱凹部61向下侧开口。防脱凹部61具有朝向下侧的防脱面61p来作为底面。在防脱凹部61的内部配置有上述防脱螺钉69。防脱螺钉69的头部的座面与泵部60的防脱凹部61的防脱面61p隔着垫圈68在轴向上相对。
轴主体部41的下端面、防脱螺钉69以及垫圈68露出至由泵部60压送的流体的流路中。因此,固定轴40、防脱螺钉69以及垫圈68与流入泵部60内的水(液体)接触,进行水冷。因此,能将从电路基板80向固定轴40传递的热量释放至水中,高效地冷却电路基板80。
如图5所示,保持构件42配置于轴主体部41的上侧(轴向另一侧)。保持构件42具有:保持构件主体42b;以及从保持构件主体42b向径向外侧延伸的保持构件凸缘部(凸缘部)42f。在保持构件主体42b上设置有向下侧开口的保持孔部42h。轴主体部41的上端嵌合于保持孔部42h。由此,轴主体部41固定于保持构件42。
根据本实施方式,固定轴40具有彼此固定的轴主体部41及保持构件42。因此,能将分别制作的轴主体部41和保持构件42组装而制造固定轴40,能够廉价地制造固定轴40。
保持构件42通过嵌件成型埋入支承构件10的盖部12a。更具体而言,保持构件42的保持构件凸缘部42f埋入盖部12a的保持部12c。由此,固定轴40支承于盖部12a。根据本实施方式,通过保持构件凸缘部42f埋入保持部12c,保持构件凸缘部42f在轴向上以大的面积钩挂于保持部12c。由此,能抑制保持构件凸缘部42f从保持部12c向下侧脱出。
保持构件凸缘部42f相对于轴主体部41朝径向外侧延伸。保持构件凸缘部42f通过表面处理而提高了与构成保持部12c的树脂材料的紧贴性。由此,能抑制水分浸入至保持构件42与保持部12c的界面。因此,水分不会从转子收纳部12的内部达到盖部12a的上侧。
保持构件42具有相对于盖部12a向上侧(轴向另一侧)露出的露出部42a。即,固定轴40具有露出部42a。露出部42a是保持构件主体42b的上表面,且沿着与中心轴线J正交的平面延伸。露出部42a沿与中心轴线J正交的平面延伸。露出部42a与位于盖部12a的上侧的电路基板80相对。
露出部42a与电路基板80之间夹有导热材料9。本实施方式的导热材料9是片状的散热片。导热材料9的材质使用硅类树脂等。另外,导热材料9也可以是散热润滑脂或散热凝胶。
导热材料9与露出部42a接触。此外,导热材料9与电路基板80的基板主体81的下表面81b接触。导热材料9使电路基板80的热量向固定轴40移动。
根据本实施方式,导热材料9使在电路基板80上产生的热量经由导热材料9传递至固定轴40。与发热元件82及基板主体81相比,固定轴40的热容量足够大。此外,固定轴40与由泵部60排出的水(液体)接触而被冷却。因此,根据本实施方式,能有效地冷却电路基板80,能提高电路基板80的动作的可靠性。
根据本实施方式,使用设置于泵1的内部的固定轴40对电路基板80进行冷却。因此,与在电路基板80的上侧还使用散热器的情况相比,能使泵1主体在轴向上小型化。此外,与使用散热器的情况相比,能省略散热器周围的密封结构,能削减制造成本。
在本实施方式中,发热元件82、导热材料9及露出部42a在沿轴向观察时相互重叠。因此,能经由基板主体81及导热材料9将在发热元件82中产生的热量以最短距离传递至固定轴40的露出部42a,能够通过固定轴40高效地将发热元件82冷却。
本实施方式中,对发热元件82安装于基板主体81的上表面81a的情况进行了说明。在该情况下,发热元件82的热量经由电路基板传递至导热材料9。相对于此,如图8中作为变形例所示,发热元件82也可以安装于基板主体81的下表面81b(轴向一侧的面)。在该变形例中,导热材料109与发热元件直接接触。因此,能将发热元件的热量直接传递至导热材料109,能提高发热元件82的冷却效率。
如图2所示,转子50收纳于转子收纳部12的内部。转子50能以中心轴线J为中心旋转。转子50具有转子芯部51、磁体52、第一覆盖部54以及树脂部53。
转子芯部51呈包围中心轴线J的环状。固定轴40沿轴向穿过转子芯部51的径向内侧。磁体52固定于转子芯部51。在本实施方式中,磁体52配置于转子芯部51的外周面。磁体52例如在周向上隔开间隔设置有多个。第一覆盖部54将转子芯部51和多个磁体52相互固定。第一覆盖部54、转子芯部51和磁体52构成转子组件55。
树脂部53包围中心轴线J,且呈沿着轴向延伸的圆筒状。固定轴40沿轴向穿过树脂部53的径向内侧。固定轴40插入树脂部53的径向内侧。固定轴40对树脂部53的内周面进行支承,从而将转子50支承为能旋转。
树脂部53具有:将转子组件55埋入并保持的第二覆盖部53a;以及从第二覆盖部53a向下侧延伸的延伸部53b。第二覆盖部53a具有在径向上位于固定轴40与转子芯部51之间的部分。延伸部53b的下侧的端部突出至比转子收纳部12靠下侧处。在延伸部53b的下端部设置有防脱凹部61。如上所述,防脱凹部61的内侧配置有对转子50和泵部60的脱离进行抑制的防脱螺钉69。
树脂部53的外周面是转子50的外周面。树脂部53的外周面位于从转子收纳部12的内周面朝径向内侧离开的位置。第二覆盖部53a的外周面与转子收纳部12的内周面隔着微小的间隙相对。
泵部60与转子50的下侧(轴向一侧)相连。在本实施方式中,泵部60是叶轮。泵部60为树脂制。
泵部60具有与转子50的延伸部53b的下端部相连的叶轮主体部62。树脂部53和叶轮主体部62是相同的单一部件的一部分。包括树脂部53和叶轮主体部62的树脂制的部分例如是通过使转子组件55成为嵌件构件的嵌件成型来制作的。
叶轮主体部62具有底板部62a、罩板部62b、多个叶片部62c及圆筒部62d。
底板部62a及罩板部62b在沿轴向观察时呈圆形。底板部62a从延伸部53b的外周面朝径向外侧扩展。罩板部62b在底板部62a的下侧沿着底板部62a的板面朝径向外侧扩展。
圆筒部62d以中心轴线J为中心沿轴向延伸。圆筒部62d从径向外侧包围延伸部53b。圆筒部62d的内部与底板部62a和罩板部62b之间的空间相连。叶片部62c将底板部62a与罩板部62b之间相连。叶片部62c沿着径向延伸。通过使泵部60旋转,多个叶片部62c将叶片部62c彼此间的液体向径向外侧输送。
泵部60具有:将水(液体)吸入的吸入口64;以及将水(液体)排出的排出口65。吸入口64朝向下侧,在轴向上与流入管26相对。另一方面,排出口65朝向径向外侧,在径向上与流出管27(参照图1)相对。
吸入口64设置在圆筒部62d的下侧的端部。吸入口64朝下侧开口。另一方面,排出口65在轴向上设置于底板部62a与罩板部62b之间。排出口65朝径向外侧开口。泵部60通过转子50绕中心轴线J旋转,由此,从吸入口64将水吸入至内部并从排出口65排出以输送水。由泵部60输送的水也流入转子收纳部12的内侧。
如图3所示,定子组件75具有:环状的定子芯部71;安装于定子芯部71的多个线圈73;介于定子芯部71与多个线圈73之间的多个绝缘体72;以及定子罩90。此外,定子70中,定子芯部71、多个线圈73和多个绝缘体72构成定子70。即,定子组件75具有定子70和定子罩90。
定子70位于转子50的径向外侧并包围转子50。定子70呈在转子收纳部12的径向外侧包围转子收纳部12及转子50的环状。定子70具有:定子芯部71;安装于定子芯部71的绝缘体72;以及经由绝缘体72安装于定子芯部71的多个线圈73。
定子芯部71位于转子收纳部12的径向外侧,包围转子芯部51。定子芯部71具有:包围转子芯部51的圆环状的芯背71a;以及从芯背71a向径向内侧延伸多个极齿71b。虽然省略了图示,但多个极齿71b沿周向排列配置。
多个极齿71b的径向内侧的端部与转子收纳部12的筒状部12b的外周面隔着微小的间隙相对。即,本实施方式中,定子70以与筒状部12b的外周面非接触的状态配置。
如图4所示,线圈73是将线圈线73a卷绕于极齿71b而构成的。绝缘体72介于线圈73与极齿71b之间。线圈线73a的端部从线圈73向上侧延伸。延伸出的线圈线73a与电路基板80连接。设置于定子70的线圈73的数量与极齿71b的数量相同。
如图3所示,绝缘体72安装于极齿71b。绝缘体72覆盖极齿71b的外周面。本实施方式的绝缘体72能在上下方向上分割。绝缘体72相对于极齿71b从上下方向组装。本实施方式的绝缘体72针对每个极齿71b安装。设置于定子70的绝缘体72的数量与极齿71b的数量相同。
绝缘体72具有:配置于线圈73与极齿71b之间的包围部72d;位于线圈73的径向外侧的外壁部72b;以及位于线圈73的径向内侧的内壁部72c。包围部72d呈覆盖极齿71b的外周面的方筒状。外壁部72b和内壁部72c从径向两侧夹持线圈73。
图7是本实施方式的定子组件75的立体图。
如图3和图7所示,在外壁部72b的朝向径向外侧的外侧面设置有台阶部72a。在定子芯部71的上侧和下侧分别设置台阶部72a。台阶部72a相对于外壁部72b的外侧面朝径向内侧凹陷。台阶部72a具有朝向定子芯部71的台阶面。
如图3所示,一个绝缘体72设置有两个台阶部72a。两个台阶部72a中的一方位于定子芯部71的下侧,另一方位于定子芯部71的上侧。如图7所示,多个绝缘体72沿周向排列。因此,多个台阶部72a在定子芯部71的上侧和下侧沿周向等间隔地排列。
如图3所示,定子罩90覆盖多个线圈73。如上所述,线圈73配置于绝缘体72的外壁部72b与内壁部72c之间。此外,线圈73相对于绝缘体72露出至上侧和下侧。定子罩90配置成跨越绝缘体72的外壁部72b和内壁部72c之间。
定子罩90具有:从下侧(轴向一侧)覆盖线圈73的环状的第一罩体91;以及从上侧(轴向另一侧)覆盖线圈73的环状的第二罩体92。
根据本实施方式,通过定子罩90覆盖线圈73,在模制树脂外壳30时,能保护线圈73免受熔融树脂材料的作用。一般,在线圈线73a的表面设置有绝缘覆膜。根据本实施方式,能抑制线圈线73a的绝缘覆膜因模制树脂外壳30时的熔融树脂的热量和注射压力而产生损伤。
在本实施方式中,定子罩90与线圈73之间设置有间隙G。即,根据本实施方式,树脂外壳30与线圈73之间设置有空气层,模制时的熔融树脂的热量不易传递至线圈73。由此,能可靠地抑制线圈线73a的绝缘覆膜的损伤。
一般,线圈73是通过卷绕线圈线73a而构成的,因此外形难以稳定。根据本实施方式,定子罩90与线圈73之间设置有间隙G,由此,能够在不依赖线圈73的形状的状态下将定子罩90组装于定子70。
由于线圈线73a的外形露出,因此线圈73的表面成为复杂的凹凸形状。因此,在通过树脂外壳30对线圈73的表面进行模制的情况下,熔融树脂难以迂回进入线圈线73a彼此之间,在树脂外壳30的内部容易产生缩痕等。此外,由于线圈73的表面具有复杂的凹凸形状,因此存在树脂外壳30的壁厚的控制变得困难、尺寸精度难以稳定的问题。
根据本实施方式,树脂外壳30不覆盖线圈73的表面,而覆盖定子罩90。即,模制树脂无需对复杂的凹凸形状进行覆盖,能抑制树脂外壳30的缩痕,使尺寸精度稳定。
根据本实施方式,在模制树脂外壳30时,熔融的树脂材料覆盖定子罩90及定子芯部71的表面。由此,能从外部将定子70的各部分封闭。并且,定子罩90被牢固地固定于定子芯部71,能提高定子罩90对线圈73的保护的可靠性。
根据本实施方式,定子罩90包括分别从下侧和上侧覆盖线圈73的一对罩体91、92。因此,定子罩90能容易地组装于定子70。此外,定子罩90能通过一对罩体91、92从上下方向有效地覆盖线圈73露出的部分。
如图7所示,第一罩体91和第二罩体92分别具有环状主体部93、外筒部95、内筒部96、多个卡止部94a及多个封闭壁部94f。此外,第二罩体92还具有多个柱状部97和接线端保持部98。即,定子罩90具有环状主体部93、外筒部95、内筒部96、卡止部94a、封闭壁部94f、柱状部97及接线端保持部98。
环状主体部93呈以中心轴线J为中心的环状。环状主体部93具有多个空洞部93a。空洞部93a在环状主体部93的朝向与定子芯部71相反一侧的面开口。第一罩体91的环状主体部93位于线圈73的下侧,第二罩体92的环状主体部93位于线圈73的上侧。
如图4所示,外筒部95从环状主体部93的外缘朝定子芯部71侧延伸。外筒部95和内筒部96分别呈以中心轴线J为中心的圆筒状。另一方面,内筒部96从环状主体部93的内缘朝定子芯部71侧延伸。第一罩体91的外筒部95和内筒部96从环状主体部93朝上侧延伸。第二罩体92的外筒部95和内筒部96从环状主体部93朝下侧延伸。在以下的说明中,外筒部95和内筒部96的前端部表示轴向上的定子芯部71侧的端部。
内筒部96在沿轴向观察时与绝缘体72的内壁部72c重叠。内筒部96的前端部与内壁部72c的朝向轴向的端面接触。内筒部96位于线圈73的径向内侧。内筒部96的朝向径向内侧的内周面与内壁部72c的朝向径向内侧的内侧面相连。内筒部96的内周面和内壁部72c的内侧面嵌于转子收纳部12的筒状部12b的外周面。
根据本实施方式,支承构件10的筒状部12b的外周面嵌于内筒部96。内筒部96与筒状部12b之间的间隙足够小,小至模制时的熔融树脂不会穿过的程度。因此,在模制树脂外壳30时,能抑制熔融树脂从内筒部96的径向内侧流入线圈73侧(即间隙G)。结果,能使线圈73与树脂外壳30分离,保护线圈73。
外筒部95配置于绝缘体72的外壁部72b的径向外侧。外筒部95从径向外侧覆盖外壁部72b的外侧面的上端部附近。外筒部95的前端部与定子芯部71的端面隔着间隙相对。
如图3所示,卡止部94a从外筒部95的前端部朝定子芯部71侧延伸。第一罩体91的卡止部94a从外筒部95的上端部朝上侧延伸。第二罩体92的卡止部94a从外筒部95的下端部朝下侧延伸。
卡止部94a沿着绝缘体72的外壁部72b延伸。在卡止部94a的前端部设置有爪部94aa。爪部94aa卡止于设置在外壁部72b的外侧面的台阶部72a。即,罩体91、92具有朝向定子芯部71侧延伸并卡止于绝缘体72的多个爪部94aa。
如图7所示,卡止部94a沿周向等间隔地排列。本实施方式的第一罩体91和第二罩体92分别设置有与绝缘体72相同数量的卡止部94a。每个卡止部94a卡止于设置在绝缘体72上的一个台阶部72a。
根据本实施方式,第一罩体91和第二罩体92从上下方向组装于定子70。卡止部94a作为扣合件起作用。因此,在组装工序中,卡止部94a朝径向外侧弹性变形,直至组装工序中爪部94aa达到台阶部72a。在卡止部94a的外周面设置有增强肋94ab。增强肋94ab在确保卡止部94a向径向外侧的弹性率的同时对卡止部94a进行增强。
根据本实施方式,第一罩体91及第二罩体92卡止并固定于定子70。由此,在模制树脂外壳30时,能抑制第一罩体91和第二罩体92相对于定子70发生位置偏移。此外,根据本实施方式,第一罩体91及第二罩体92通过扣合件固定于定子70,因此,能简化定子组件75的组装工序。
封闭壁部94f从外筒部95的前端部朝定子芯部71侧延伸。第一罩体91的封闭壁部94f从外筒部95的上端部朝上侧延伸。第二罩体92的封闭壁部94f从外筒部95的下端部朝下侧延伸。
封闭壁部94f呈以径向为厚度方向的板状。封闭壁部94f配置于在周向上相邻的卡止部94a彼此之间。即,封闭壁部94f在周向上配置于爪部94aa之间。如上所述,绝缘体72沿周向排列。一个绝缘体72的外壁部72b在沿轴向观察时沿着周向以圆弧状延伸。沿周向排列的绝缘体72的外壁部72b在周向上相连。由此,多个绝缘体72的外壁部72b构成圆筒形状。封闭壁部94f对沿周向排列的绝缘体72的外壁部72b彼此之间的缝隙进行覆盖。
根据本实施方式,封闭壁部94f从径向外侧覆盖周向相邻的绝缘体72之间。因此,在模制树脂外壳30时,能抑制熔融树脂从绝缘体72彼此之间的间隙流入线圈73侧(即间隙G)。结果,能使线圈73与树脂外壳30分离,保护线圈73。
在模制树脂外壳30时,第一罩体91和第二罩体92通过熔融树脂的树脂压力被朝定子芯部71侧按压。第一罩体91和第二罩体92的卡止部94a的强度较低,以在卡止时顺畅地弹性变形。在本实施方式中,封闭壁部94f的朝向轴向的前端面与定子芯部71接触。因此,封闭壁部94f能接收由施加于第一罩体91和第二罩体92的树脂压力引起的力而抑制卡止部94a的损伤。
柱状部97从第二罩体92的环状主体部93的上表面朝上侧延伸。在第二罩体92设置有三个柱状部97。三个柱状部97沿着周向排列。贯通孔(线圈保持部)97h在柱状部97的上表面开口。即,贯通孔97h设置于第二罩体92。在本实施方式中,两个贯通孔97h在一个柱状部97处开口。
如图4所示,贯通孔97h沿轴向直线状延伸。贯通孔97h在第二罩体92中跨越环状主体部93和柱状部97地延伸。
从线圈73向上侧延伸的线圈线73a插通于贯通孔97h。贯通孔97h作为保持线圈线73a的线圈保持部起作用。即,定子罩90具有保持线圈线的线圈保持部(贯通孔97h)。
在本实施方式中,保持线圈线73a表示沿轴向支承线圈线73a并对线圈线73a的姿势和位置进行维持。贯通孔97h的内周面可以与线圈线73a紧贴。贯通孔97h的孔径优选为线圈线73a的线径的1.5倍以下。
另外,在本实施方式中,由于对线圈73进行保持的线圈保持部是贯通孔97h,因此能将线圈线73a的整个外周包围,能稳定地保持线圈线73a。但线圈保持部也可以是从第二罩体92的外周部朝径向内侧凹陷地设置的缺口等。
在贯通孔97h处设置有截面积随着朝向上侧(轴向另一侧)而变小的锥部97t。在本实施方式中,锥部97t位于贯通孔97h的下侧的端部。贯通孔97h的截面形状在包括锥部97t的全长上呈圆形。根据本实施方式,在组装定子罩90时,容易将线圈线73a的端部引导至贯通孔97h的内部,能使定子组件75的组装工序变容易。
在本实施方式中,定子罩90在贯通孔97h中对从线圈73引出并与电路基板80连接的线圈线73a进行保持。由此,定子罩90能对线圈线73a进行定位并使线圈线73a相对于电路基板80的连接工序变容易。
在本实施方式中,贯通孔97h在壳体2的内部将收纳线圈73的空间与收纳电路基板80的空间相连。因此,在模制树脂外壳30时,熔融树脂不会与从线圈73引出的线圈线73a接触。即,定子罩90在贯通孔97h处保护引出的线圈线73a免受熔融树脂的作用。
本实施方式的贯通孔97h在沿轴向观察时与电路基板80的第一通孔81h重叠。因此,能将从贯通孔97h向上侧延伸出的线圈线73a顺畅地插入电路基板80的第一通孔81h。此外,线圈线73a由贯通孔97h保持,因此,能稳定地将线圈线73a相对于第一通孔81h锡焊连接,能提高线圈线73a与电路基板80的连接的可靠性。
本实施方式的贯通孔97h在柱状部97的内部沿轴向延伸。此外,柱状部97沿着轴向延伸并在轴向上贯通树脂外壳30。因此,能确保贯通孔97h较长,能提高贯通孔97h对线圈线73a的保持的可靠性。
柱状部97的上端面(前端面)97a相对于树脂外壳30朝上侧露出。在模制树脂外壳30时,通过模具进行覆盖。柱状部97的上端面97a与电路基板80相对,设置有贯通孔97h的开口。因此,在模制树脂外壳30时,能在熔融树脂不侵入贯通孔97h的内部的状态下更可靠地保护线圈线73a。
如图7所示,接线端保持部98配置于第二罩体92的环状主体部93的上表面。接线端保持部98具有:相对于第二罩体92朝径向外侧延伸的径向延伸部98a;以及从径向延伸部98a的径向外侧的端部向上侧延伸的上侧突出部98b。接线端保持部98将多个(本实施方式中是三个)接线端端子8埋入内部并保持。通过将接线端端子8嵌入的嵌件成型来形成第二罩体92。
接线端端子8具有:沿径向延伸的基部8c;从基部8c的径向内侧的端部向上侧延伸的第一端部8a;以及从基部8c的径向外侧的端部向上侧延伸的第二端部8b。基部8c在接线端保持部98的径向延伸部98a的内部沿径向延伸。第一端部8a从径向延伸部98a向上侧突出。第二端部8b沿着上侧突出部98b向上侧延伸,从上侧突出部98b的上端面向上侧突出。
如图2所示,接线端端子8的第一端部8a穿过树脂外壳30的内部并从外壳上表面30g向上侧突出。第一端部8a插入电路基板80的第二通孔81k并通过焊锡连接于电路基板80。
接线端端子8的第二端部8b在树脂外壳30的连接器部39处向上侧突出。连接器部39使接线端端子8的第二端部8b露出并将第二端部8b周围包围。第二端部8b与连接于连接器部39的外部装置7连接。外部装置7经由接线端端子8向电路基板80供给电力。此外,电路基板80从线圈线73a向线圈73供给电力。
根据本实施方式,定子罩90具有接线端保持部98,因此,能预先将接线端端子8保持于定子罩90。因此,在成型树脂外壳30时,能容易地将接线端端子8埋入树脂外壳30的内部,能简化制造工序。
泵罩20构成壳体2的下端部。泵罩20位于马达3、树脂外壳30和支承构件10的下侧(轴向一侧)。泵罩20覆盖泵部60。泵罩20具有泵包围部22、上端筒状部21、流入管26及流出管27(参照图1)。泵包围部22从径向外侧和下侧覆盖泵部60。
泵包围部22的内部设置有供水(液体)流动的流路。上端筒状部21从泵包围部22的上端部朝上侧延伸。上端筒状部21呈以中心轴线J为中心的筒状。上端筒状部21对树脂外壳30的保持筒部31的外周面进行包围。
如图1所示,流入管26从泵包围部22的下端朝下侧延伸。此外,流出管27从泵包围部22的外周部朝径向外侧延伸。流入管26及流出管27与泵包围部22的内部空间相连。
泵罩20通过焊接与树脂外壳30以及支承构件10接合。以下,对泵罩20与树脂外壳30及支承构件10的接合结构进行说明。泵罩20通过旋转焊接与树脂外壳30以及支承构件10焊接。
如图6所示,泵罩20具有环状的第一接触面20f。第一接触面20f具有:朝向上侧(轴向另一侧)的主区域20a;以及朝向径向内侧的副区域20b。主区域20a是泵包围部22的上端面。副区域20b位于上端筒状部21的内周面。主区域20a与副区域20b彼此正交且相连。主区域20a和副区域20b都以中心轴线J为中心沿着周向呈环状延伸。
树脂外壳30在下端部具有第二接触面30f以及第四接触面30e。第二接触面30f是朝向下侧(轴向一侧)的平坦面。另一方面,第四接触面30e是朝向径向外侧的弯曲面。第二接触面30f和第四接触面30e以中心轴线J为中心沿周向呈环状延伸。第二接触面30f是保持筒部31的下端部。另一方面,第四接触面30e位于保持筒部31的外周面。即,第二接触面30f和第四接触面30e设置于保持筒部31。第二接触面30f在上下方向上与第一接触面20f的主区域20a接触并焊接。另一方面,第四接触面30e在径向上与第一接触面20f的副区域20b接触并焊接。
支承构件10在下端部具有第三接触面10f。第三接触面10f是朝向下侧(轴向一侧)的平坦面。第三接触面10f以中心轴线J为中心沿周向呈环状延伸。第三接触面10f是凸缘部11的下端面。即,第三接触面10f设置于凸缘部11。第三接触面10f在上下方向上与第一接触面20f的主区域接触并焊接。第三接触面10f与第二接触面30f的径向内侧相邻地配置。第二接触面30f和第三接触面10f配置于与中心轴线J正交的同一平面上。
根据本实施方式,泵罩20的第一接触面20f与树脂外壳30的第二接触面30f以及支承构件10的第三接触面10f焊接。通过第一接触面20f与第二接触面30f焊接,能使壳体2的内部的防水区域A1和流路区域A2相对于壳体2的外部封闭。此外,通过第一接触面20f与第三接触面10f焊接,在壳体2的内部,能使防水区域A1和流路区域A2彼此封闭。由此,能在不使用O形环等封闭构件的状态下实现泵1的封闭,能减少部件数量,制造廉价且可靠性高的泵1。
此外,根据本实施方式,树脂外壳30及支承构件10与泵罩20的一个接触面(第一接触面20f)焊接。因此,能通过一次焊接工序将树脂外壳30和支承构件10这两个构件接合至泵罩20,能简化焊接工序。
根据本实施方式,第一接触面20f呈环状,因此,能将焊接部配置成环状,能使焊接部的内侧的区域与外侧的区域彼此密封。此外,通过将第一接触面20f设为环状,能采用使泵罩20相对于树脂外壳30和支承构件10旋转而使接触面彼此焊接的旋转焊接,能提高焊接工序的作业效率。
另外,在本实施方式中,例示通过旋转焊接将泵罩20、树脂外壳30和支承构件10接合的情况,但也可以采用其他焊接方式。作为一例,泵罩20、树脂外壳30和支承构件10也可以通过超声波焊接、激光焊接等进行焊接。
根据本实施方式,第一接触面20f朝向上侧,焊接于该第一接触面20f的第二接触面30f以及第三接触面10f朝向下侧。因此,能一边对第一接触面20f和第二接触面30f的接触部分以及第一接触面20f和第三接触面10f的接触部分施加轴向应力一边进行焊接,能提高采用旋转焊接的情况下的焊接效率。
如上所述,支承构件10通过树脂外壳30进行模制。因此,支承构件10与树脂外壳30相互紧贴,但未接合。因此,支承构件10与树脂外壳30之间设置有微小的间隙。
在本实施方式中,树脂外壳30的第二接触面30f和支承构件10的第三接触面10f在径向上相邻地配置。因此,在焊接工序中熔融的树脂材料的一部分进入支承构件10与树脂外壳30之间的微小的间隙并固化。由此,能进行支承构件10与树脂外壳30之间的封闭,能实现可靠性更高的封闭结构。
如上面基于图1说明的那样,设置于凸缘部11的外周面的凸部11e嵌于保持筒部31的凹部31e。根据本实施方式,凸部11e和凹部31e作为支承构件10与树脂外壳30之间的止转件起作用。由此,在基于旋转焊接的焊接工序中,能抑制树脂外壳30与支承构件10相对旋转。
根据本实施方式,凸部11e和凹部31e分别在周向上排列并彼此嵌合。因此,支承构件10与树脂外壳30之间的微小的间隙沿着周向呈波状延伸。因旋转焊接而熔融的树脂材料通过旋转焊接时的旋转,在第一接触面20f与第二接触面30f以及第三接触面10f的界面中沿周向扩展。根据本实施方式,通过使支承构件10与树脂外壳30之间的间隙沿周向呈波状配置,能使在旋转焊接时熔融的树脂材料有效地侵入间隙并固化,能实现可靠性高的封闭结构。
如图6所示,本实施方式的泵罩20在第一接触面20f的副区域20b处焊接于树脂外壳30的第四接触面。根据本实施方式,能确保焊接面的面积较宽以进一步提高封闭的可靠性。此外,能将焊接面设置成曲折的迷宫式结构,能提高密封的可靠性并提高焊接部的刚性。
在本实施方式中,泵罩20具有位于上端筒状部21的上端的上端面21a。上端面21a是朝向上侧(轴向另一侧)的环状的平坦面。在树脂外壳30的外周面30a的下端部设置有朝下侧以及径向内侧凹陷的台阶部30d。泵罩20的上端筒状部21嵌入台阶部30d。
台阶部30d具有朝向下侧的相对面32b。即,树脂外壳30具有相对面32b。相对面32b与上端筒状部21的上端面21a隔着间隙相对。根据本实施方式,通过在相对面32b与上端面21a之间设置间隙,即使在焊接工序中第一接触面20f和第二接触面30f的一部分熔融,泵罩20与树脂外壳30在轴向上相对靠近的情况下,也能抑制相对面32b与上端面21a发生干扰。
在本实施方式中,相互焊接的树脂外壳30、泵罩20和支承构件10优选由同种树脂材料构成。同样地,相互焊接的树脂外壳30和基板罩28优选由同种树脂材料构成。通过使焊接的构件彼此由同种树脂材料构成,能实现牢固的焊接,并且在焊接后也不易产生热应变,能抑制焊接部产生损伤。
以上对本实用新型的各种实施方式进行了说明,但各实施方式中的各结构及其组合等为一例,能在不脱离本实用新型主旨的范围内进行结构的附加、省略、替换及其他变更。而且,本实用新型并不受实施方式限定。
应用本实用新型的泵的用途没有特别限定。泵可以装设于任意设备。泵例如可以装设于车辆。泵也可以是输送任意流体的泵。泵也可以是输送油的油泵。另外,以上在本说明书中说明的各结构在不相互矛盾的范围内能进行适当组合。
Claims (6)
1.一种泵,其特征在于,包括:
转子,所述转子能以中心轴线为中心旋转;
定子,所述定子位于所述转子的径向外侧并包围所述转子;
泵部,所述泵部与所述转子的轴向一侧相连;
电路基板,所述电路基板配置于所述定子的轴向另一侧;
支承构件,所述支承构件具有位于所述定子的径向内侧且在内部收纳所述转子的转子收纳部;以及
固定轴,所述固定轴将所述转子支承为能旋转,
所述转子收纳部具有:
盖部,所述盖部从轴向另一侧覆盖所述转子;以及
筒状部,所述筒状部在径向上位于所述转子与所述定子之间,且朝轴向一侧开口,
所述固定轴保持于所述盖部且具有露出部,所述露出部相对于所述盖部朝轴向另一侧露出且与所述电路基板相对,
在所述露出部与所述电路基板之间夹有导热材料。
2.根据权利要求1所述的泵,其特征在于,
所述泵部具有:将液体吸入的吸入口;以及将液体排出的排出口,
所述固定轴与从所述吸入口流入的液体接触。
3.根据权利要求1或2所述的泵,其特征在于,
所述电路基板具有:基板主体,所述基板主体沿着与所述中心轴线正交的平面;以及发热元件,所述发热元件安装于所述基板主体的轴向另一侧的面,
在沿轴向观察时,所述发热元件、所述导热材料及所述露出部相互重叠。
4.根据权利要求1或2所述的泵,其特征在于,
所述电路基板具有:基板主体,所述基板主体沿着与所述中心轴线正交的平面;以及发热元件,所述发热元件安装于所述基板主体的轴向一侧的面,
所述导热材料与所述发热元件接触。
5.根据权利要求1或2所述的泵,其特征在于,
所述固定轴具有:轴主体部,所述轴主体部沿轴向延伸;以及保持构件,所述保持构件配置于所述轴主体部的轴向另一侧且固定于所述盖部,
所述轴主体部固定于所述保持构件。
6.根据权利要求5所述的泵,其特征在于,
所述保持构件具有凸缘部,所述凸缘部相对于所述轴主体部朝径向外侧延伸,
所述凸缘部埋入所述盖部。
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