JP2004225581A - Rotor for electric water pump and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラ部と一体に接続される電動ウォータポンプに用いられるロータに関し、詳しくはインペラ部と一体に接続される電動ウォータポンプ用ロータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電動ウォータポンプ用ロータは、図6及び図7に示すようなものがある。これによれば、ロータはロータ部10とインペラ部20とが別々に製作され、インサート射出成形によりロータ部10に埋設されたねじ付きスリーブ11に、ねじロック剤が塗布されたねじ21を螺合させて一体に接続されていた。
【0003】
また、図8及び図9に示すようなものがある。筒状のヨーク12をインサートしてロータ部10とインペラ部20とを樹脂で一体に射出成形し、接続してロータを形成していた。型でこのヨーク12を支持するために、図8の左方の白抜き部分に相当するヨーク12の左側端周縁を図示しない左方の型で支持し、型締め後、ヨーク12の右側端周縁を支持する図示しない右方の型の3本の指条片をも加えて支持している。この状態で射出成形し、型開き後ロータを取り出すことができる。この製品としてのロータには、指条片の引き抜き穴13が図9の羽根14間の流路15に3箇所できている。また、永久磁石を一体に成形してはいるが羽根下に空間が出来るものがある(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−295797号公報(図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電動ウォータポンプ用ロータでは、次のような問題がある。すなわち、前者は、ロータ部10とインペラ部20とを別々に製造し、ねじ21に接着剤を塗布し、それで両者を固定するため、非常に工数を有し、部品費、加工費、組立費が大きい。後者は、インペラ部20の羽根14間の流路15に形成された指条片の引き抜き穴13が乱流を惹起し、流量低下がある。そして特許文献1では、羽根下空間により乱流を発生させる。
【0006】
そこで、本発明は、製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができる電動ウォータポンプ用ロータ及びこの製造方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、固定軸に回転自在に装着されロータ部と、該ロータ部と接続されて回転させられるインペラ部とを有し、ステータへの通電により発生した回転磁界で前記ロータ部を回転させ、前記インペラ部を回転させ、水を圧送する電動ウォータポンプ用ロータにおいて、筒状のヨークを前記固定軸と同軸に内蔵し、前記ヨークを支持した指条片の空隙と首部の環状溝とを残して樹脂が充填されて形成された前記ロータ部と、前記インペラ部に樹脂が充填されるとともに前記空隙及び前記環状溝に樹脂が充填されて前記インペラ部とが樹脂で一体に接続されて形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータとしている。
【0008】
このように構成された請求項1記載のものでは、別途の組み立て作業がなく、射出成型過程で製品が出来てしまうので、製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができる電動ウォータポンプ用ロータを提供することが出来る。さらに、空隙及び環状溝への樹脂の充填により回り止め及び抜け止め効果を発揮する。
【0009】
また、請求項2記載の発明は、請求項1において、前記環状溝は、前記インペラ部と連通する連通溝部と該連通溝部より深い係合溝部とから構成されていることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータとしている。
【0010】
このように構成された請求項2記載のものでは、請求項1の効用に加え、より確実に一体化をさせることが出来る。
【0011】
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2において、前記ロータ部は、中心部に前記固定軸に回転自在に挿通させられる軸受けを前記ヨークと同心に配置して一体に形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータとしている。
【0012】
このように構成された請求項3記載のものでは、請求項1又は2記載の効用に加え、軸受をも射出成型時に一体化が図れ、一層大きな原価低減を図ることが出来る。
【0013】
また、請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載の電動ウォータポンプ用ロータの製造方法において、前記ロータ部の一方端から首部周縁を残してほとんどを形成する凹所、この凹所の中心に前記固定軸相当の突状部及び前記ヨークをその端周縁で同軸に支持する支持部を備えた第1の型と、前記首部周縁に環状溝を形成させ、半径方向にスライド可能な複数分割の第2の型と、前記第1の型に対して相対的に進退自在で前記軸方向に突出して前記ヨークの他端周縁を先端で支持する少なくとも3本の指条片を備えた第3の型とを用いて前記空隙及び前記環状溝を有した前記ロータ部を成形する第1の工程と、前記ロータ部を受け入れる第4の型と、第4の型に対して相対的に進退動し、前記インペラ部のほとんどの形状を形成する第5の型とを用いて前記空隙及び前記環状溝にまで樹脂を充填して前記インペラ部を前記ロータ部と一体に形成する第2の工程とから成ることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法としている。
【0014】
このように構成された請求項4記載のものでは、別途の組み立て作業がなく、射出成型過程で製品が出来てしまうので、製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができ、さらに回り止め、抜け止め効果を発揮する電動ウォータポンプ用ロータの製造方法を提供することが出来る。
【0015】
また、請求項5記載の発明は、請求項4において、前記環状溝は、前記インペラ部と連通する連通溝部と該連通溝部より深い係合溝部とから構成されていることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法としている。
【0016】
このように構成された請求項5記載のものでは、請求項4の効用に加え、より確実に一体化をさせることが出来る製造方法を提供する。
【0017】
さらに、請求項6記載の発明は、請求項4又は5において、前記ロータ部は、中心部に前記固定軸に回転自在に挿通させられる軸受けを前記ヨークと同心に配置してインサート射出成形で一体に形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法としている。
【0018】
このように構成された請求項6記載のものでは、請求項4又は5の効用に加え、より原価低減を図ることが出来る製造方法を提供する。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。図1は電動ウォータポンプ用のロータの縦断面図であり、図2は型を用いたロータ部の製造説明図であり、図3はロータ部の右側面図であり、図4は型を用いたロータの製造説明図であり、図5はロータの右側面図である。
【0020】
図に示すように、この発明の電動ウォータポンプ用ロータは、大きく図外の固定軸に回転自在に装着されるロータ部30と、このロータ部30と接続されて回転させられるインペラ部40とから構成されている。
【0021】
ロータ部30は、中心に図外の固定軸に回転自在に装着される軸受31が配置され、同心に筒状のヨーク32が配置され、ヨーク30を内蔵するように樹脂で形成されている。ロータ部30の首部、すなわちインペラ部40側の外周には、環状溝36が形成されている。環状溝36は、インペラ部40と連通する連通溝部35とこの連通溝部35より一段と深い係合溝部34とから構成されており、図2でよく分かるように係合溝部34と連通溝部35との境はなく連通しており、さらにインペラ部40の装着側にも壁はなく、樹脂流路を形成している。
【0022】
インペラ部40は、渦巻き状に配置された羽根41が形成されており、反対側にはロータ部30に外周から食い込んだ状態のスカート42及び図2で示す空隙33を満たす3本の突出部43が形成されている。この空隙33は、ロータ部30の後述する製造過程で形成される。
【0023】
すなわち、電動ウォータポンプ用ロータは、筒状のヨーク32を固定軸と同軸に内蔵し、ヨーク32を支持した指条片(後述)の空隙33と首部の環状溝36とを残して樹脂が充填されて形成されたロータ部30と、インペラ部40に樹脂が充填されるとともに空隙33及び環状溝36に樹脂が充填されてインペラ部40とが樹脂で一体に接続されて形成されている。
【0024】
このようなロータが電動ウォータポンプに装着されると、図示しないステータへの通電により発生した回転磁界がロータ部30を回転させ、したがって一体のインペラ部40が回転し、羽根41で水を圧送する。このような回転動作がなされても、スカート42によってロータ部30とインペラ部40とが分離し、あるいは相対的に緩みや回転もない。さらに、突出部43によって一層相対的に回転は出来ない。
【0025】
次に、このような電動ウォータポンプ用ロータの製造方法について説明する。図2において第1の工程の説明をする。図中50は、第1の型で、ロータ部30の一方端から首部周縁を残してほとんどを形成する凹所51、この凹所51の中心に固定軸相当の突状部52及びヨーク32をその端周縁37で同軸に支持する支持部53を備えている。
【0026】
また、第2の型70は、第1の型50と接する位置で、半径方向にスライド可能な複数分割、ここでは2個で、その内周縁部71はロータ部30の首部周縁に環状溝36を形成させるため階段状の断面を有している。第3の型60は、第1の型50に対して相対的に進退自在で軸方向に突出してヨーク32の他端周縁38を先端で支持する少なくとも3本の指条片61を備えている。
【0027】
これら第1の型50、第2の型70及び第3の型60とを用いて空隙33及び環状溝36を有したロータ部30を成形する第1の工程を説明する。まず、第1の型50にヨーク32を2点鎖線で示すように、その端周縁37を支持部53に支持させる。分割された2個の内周が半円状の第2の型70を第1の型50に接しさせて互いに近づけ円形を形成させる。次に第3の型60を第1の型50近づけ、第2の型70を挟んで型締めさせる。このとき、第3の型60の指条片61は、図では1本しか見えないが3本が円周上に適宜感覚で割り振られており、ヨーク32の他端周縁38を支持しヨーク32を確実に保持している。また、突状部52に軸受31を挿入して装着している。
【0028】
この状態で、図示しない射出装置から溶融樹脂が射出されると、ヨーク32と軸受31が占める部分を除く空間に樹脂が充填される。樹脂の固まる時間を待って型開きをすると、図2に示すロータ部30が形成される。これによって、第1の工程を終了する。
【0029】
第2の工程は、以下のように行われる。第4の型80は、図2に示す第1の型50と同様な型をしてロータ部30を受け入れる形状をしている。第5の型90は、第4の型80に対して相対的に進退動し、インペラ部40のほとんどの形状を形成している。
【0030】
これら第4の型80と第5の型90とを用いて第2の工程を行う。まず、第4の型80内にロータ部30を挿入し、第5の型90で型締めする。その後に前述のように溶融樹脂を射出し、空隙33及び環状溝36にまで樹脂を充填してインペラ部40をロータ部30と一体に形成する。冷却後に型開きして取り出すと図4に示すロータが得られる。
【0031】
【発明の効果】
このように構成され、あるいは製造されるものは、別途の組み立て作業がなく、射出成型過程で製品が出来てしまうので、製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができ、さらに回り止め、抜け止め効果を発揮する電動ウォータポンプ用ロータ及びその製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電動ウォータポンプ用ロータの縦断面図である。
【図2】型を用いたロータ部の製造説明図である。
【図3】ロータ部の右側面図である。
【図4】型を用いたロータの製造説明図である。
【図5】ロータの右側面図である。
【図6】従来の電動ウォータポンプ用ロータの縦断面図である。
【図7】図6のロータの右側面図である。
【図8】従来の他の電動ウォータポンプ用ロータの縦断面図である。
【図9】図8のロータの右側面図である。
【符号の説明】
30 ロータ部
32 ヨーク
33 空隙
34 係合溝部
35 連通溝部
36 環状溝部
40 インペラ部
41 羽根
42 スカート
43 突状部
50 第1の型
60 第3の型
70 第2の型
80 第4の型
90 第5の型[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotor used for an electric water pump integrally connected to an impeller section, and more particularly to a rotor for an electric water pump integrally connected to an impeller section.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of electric water pump rotor is as shown in FIG. 6 and FIG. According to this, in the rotor, the
[0003]
In addition, there are those as shown in FIGS. The
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-295797 A (FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional electric water pump rotor has the following problems. That is, in the former, the
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a rotor for an electric water pump, which does not require a large number of manufacturing steps, has a small component cost, and can secure a flow rate without preventing rectification, and a method of manufacturing the rotor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 has a rotor portion rotatably mounted on a fixed shaft, and an impeller portion connected to the rotor portion and rotated, and is supplied with electricity to the stator. An electric water pump rotor for rotating the rotor section with the generated rotating magnetic field, rotating the impeller section, and pumping water, in which a cylindrical yoke is incorporated coaxially with the fixed shaft and a finger supporting the yoke. The rotor portion formed by filling the resin with leaving the gap of the strip and the annular groove of the neck portion, and the impeller filled with the resin while the impeller portion is filled with the resin and the impeller by filling the gap and the annular groove with the resin. The electric water pump rotor is characterized in that the parts are integrally formed by a resin.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, since there is no separate assembling work and a product is produced in the injection molding process, the number of manufacturing steps is reduced, the cost of parts is small, and rectification is prevented. Thus, it is possible to provide a rotor for an electric water pump that can secure a flow rate. Further, by filling the voids and the annular grooves with the resin, a detent effect and a detent effect are exhibited.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the annular groove includes a communication groove communicating with the impeller and an engagement groove deeper than the communication groove. This is a pump rotor.
[0010]
According to the second aspect configured in this way, in addition to the effects of the first aspect, the integration can be performed more reliably.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the rotor portion is formed integrally with a bearing that is rotatably inserted through the fixed shaft at a center portion and is disposed concentrically with the yoke. It is a rotor for an electric water pump.
[0012]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and second aspects, the bearing can be integrated at the time of injection molding, and the cost can be further reduced.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an electric water pump rotor according to any one of the first to third aspects, the recess is formed so as to form a part of the rotor part except one end peripheral edge from one end of the rotor part. A first mold having a projection portion corresponding to the fixed shaft at the center of the concave portion and a supporting portion for coaxially supporting the yoke at an end peripheral edge thereof; and an annular groove formed at the peripheral edge of the neck portion. And a plurality of divided second molds slidable to the first mold and at least three fingers that protrude in the axial direction relatively to the first mold and protrude in the axial direction to support the peripheral edge of the other end of the yoke at the tip. A first step of molding the rotor section having the gap and the annular groove using a third mold having a piece; a fourth mold for receiving the rotor section; and a fourth mold. And relatively move forward and backward to form most of the shape of the impeller section. A second step of filling the gap and the annular groove with a resin using a fifth die to form the impeller portion integrally with the rotor portion. It is a method of manufacturing a rotor.
[0014]
According to the fourth aspect of the present invention, since there is no separate assembling work and a product is produced in the injection molding process, the number of manufacturing steps is reduced, the cost of parts is small, and rectification is prevented. Thus, it is possible to provide a method for manufacturing a rotor for an electric water pump, which can secure a sufficient flow rate and further exhibit a detent and detent effect.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the electric water heater according to the fourth aspect, the annular groove includes a communication groove communicating with the impeller and an engagement groove deeper than the communication groove. This is a method for manufacturing a pump rotor.
[0016]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the fourth aspect, there is provided a manufacturing method capable of more surely integrating the components.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, the rotor portion is provided with a bearing rotatably inserted through the fixed shaft at the center thereof and concentrically with the yoke, and is integrally formed by insert injection molding. And a method for manufacturing a rotor for an electric water pump.
[0018]
According to the sixth aspect of the present invention, there is provided a manufacturing method capable of further reducing costs in addition to the effects of the fourth or fifth aspect.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotor for an electric water pump, FIG. 2 is an explanatory view of manufacturing a rotor portion using a mold, FIG. 3 is a right side view of the rotor portion, and FIG. FIG. 5 is a right side view of the rotor.
[0020]
As shown in the drawing, the rotor for an electric water pump according to the present invention includes a
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
That is, the rotor for the electric water pump has the
[0024]
When such a rotor is mounted on an electric water pump, a rotating magnetic field generated by energizing a stator (not shown) rotates the
[0025]
Next, a method for manufacturing such an electric water pump rotor will be described. The first step will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 50 denotes a first type, which is a
[0026]
In addition, the
[0027]
A first step of forming the
[0028]
In this state, when the molten resin is injected from an injection device (not shown), the resin is filled in the space excluding the portion occupied by the
[0029]
The second step is performed as follows. The
[0030]
The second step is performed using the
[0031]
【The invention's effect】
Products constructed or manufactured in this way do not require separate assembly work and produce products during the injection molding process, so there is no need for manufacturing man-hours, low component costs, etc. It is possible to provide a rotor for an electric water pump and a method for manufacturing the same, which can secure a flow rate and further exhibit a detent effect and a detent effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotor for an electric water pump according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of manufacturing a rotor unit using a mold.
FIG. 3 is a right side view of a rotor unit.
FIG. 4 is an explanatory view of manufacturing a rotor using a mold.
FIG. 5 is a right side view of the rotor.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional electric water pump rotor.
FIG. 7 is a right side view of the rotor of FIG. 6;
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of another conventional electric water pump rotor.
FIG. 9 is a right side view of the rotor of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
Claims (6)
筒状のヨークを前記固定軸と同軸に内蔵し、前記ヨークを支持した指条片の空隙と首部の環状溝とを残して樹脂が充填されて形成された前記ロータ部と、前記インペラ部に樹脂が充填されるとともに前記空隙及び前記環状溝に樹脂が充填されて前記インペラ部とが樹脂で一体に接続されて形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータ。A rotor portion rotatably mounted on the fixed shaft; and an impeller portion connected to the rotor portion and rotated. The rotor portion is rotated by a rotating magnetic field generated by energizing a stator, and the impeller portion is rotated. In the rotor for the electric water pump that rotates and pumps water,
A cylindrical yoke is built in coaxially with the fixed shaft, the rotor portion formed by being filled with resin leaving a gap of a finger piece supporting the yoke and an annular groove of a neck portion, and the impeller portion. A rotor for an electric water pump, wherein the rotor is filled with resin, and the gap and the annular groove are filled with resin, and the impeller portion is integrally connected with the resin.
前記ロータ部の一方端から首部周縁を残してほとんどを形成する凹所、この凹所の中心に前記固定軸相当の突状部及び前記ヨークをその端周縁で同軸に支持する支持部を備えた第1の型と、前記首部周縁に環状溝を形成させ、半径方向にスライド可能な複数分割の第2の型と、前記第1の型に対して相対的に進退自在で前記軸方向に突出して前記ヨークの他端周縁を先端で支持する少なくとも3本の指条片を備えた第3の型とを用いて前記空隙及び前記環状溝を有した前記ロータ部を成形する第1の工程と、
前記ロータ部を受け入れる第4の型と、第4の型に対して相対的に進退動し、前記インペラ部のほとんどの形状を形成する第5の型とを用いて前記空隙及び前記環状溝にまで樹脂を充填して前記インペラ部を前記ロータ部と一体に形成する第2の工程とから成ることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法。The method for manufacturing a rotor for an electric water pump according to claim 1,
A concave portion forming most of the rotor portion except for a peripheral edge of the neck portion, a projection portion corresponding to the fixed shaft, and a support portion for coaxially supporting the yoke at the peripheral edge at the center of the concave portion. A first mold, an annular groove formed in the periphery of the neck portion, a second mold divided into a plurality of pieces slidable in a radial direction, and a protruding axially movable relative to the first mold. A first step of molding the rotor portion having the gap and the annular groove by using a third mold having at least three finger pieces that support the other end of the yoke at the distal end. ,
The gap and the annular groove are formed by using a fourth mold that receives the rotor portion and a fifth mold that moves forward and backward relative to the fourth mold and forms most of the shape of the impeller portion. A second step of forming the impeller portion integrally with the rotor portion by filling the resin with the resin.
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