JP2009278700A - モータ一体型ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】分離板と樹脂との結合強度をより向上することが可能なモータ一体型ポンプを得る。
【解決手段】ステータ２２とロータ２４との間およびステータ２２とポンプ室３２との間を仕切る分離板４を設け、この分離板４に対してステータ２２が配置される側に、ステータ２２および制御回路２３を埋設しつつモールド材５１を射出して硬化させ樹脂モールド部５を成形する。分離板４には、樹脂モールド部５の内部に突出する突起部６を設けるとともに、突起部６に樹脂モールド部５のモールド材５１が流入する充填部６１を凹設する。これにより、突起部６のアンカー効果によって分離板４と樹脂モールド部５との結合強度を高めるとともに、充填部６１が係止部となって突起部６のアンカー効果をより高めて、分離板４と樹脂モールド部５との結合強度をより一層向上することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ポンプ部がモータ部と一体化されたモータ一体型ポンプに関する。

モータ一体型ポンプは、ポンプ部にモータ部を一体に結合して構成してある。ポンプ部では、ロータとステータ（固定子）との間に分離板（隔壁）を介在させ、その分離板のステータ側に樹脂を射出して固定してある。

このとき、分離板の外周から樹脂の内部に突出する突起部を設け、この突起部のアンカー効果によって分離板と樹脂との結合強度を高めるようになったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−６７７２９号公報（第４頁、図２）

しかしながら、上記従来のモータ一体型ポンプにあっては、分離板に設けた突起部を、射出した樹脂の内部に突出させてあるが、突起部は単に分離板の外周から突出させたもので、その突起部の外側面は分離板の表面と同様に滑らかな面に形成されている。このため、突起部によるアンカー効果が小さくなって、分離板と樹脂との結合強度が低くなってしまう恐れがある。

そこで、本発明は、分離板と樹脂との結合強度をより向上することが可能なモータ一体型ポンプを得ることを目的とする。

請求項１の発明にあっては、コイルを巻回した環状のステータと、上記コイルへの通電を制御する制御回路と、上記ステータの内周に回転自在に配置されて上記コイルに発生する磁界で回転するロータと、を有するモータ部と、上記ロータに設けた羽根車と、該羽根車を収納するポンプ室を形成したポンプケーシングと、を有するポンプ部と、上記ステータと上記ロータとの間および上記ステータと上記ポンプ室との間を仕切る分離板と、上記分離板に対して上記ステータが配置される側に、該ステータおよび上記制御回路を埋設しつつモールド材を射出して硬化させた樹脂モールド部と、を備えたモータ一体型ポンプであって、上記分離板に、上記樹脂モールド部の内部に突出する突起部を設けるとともに、該突起部に、上記樹脂モールド部のモールド材が流入する充填部を凹設したことを特徴とする。

請求項２の発明にあっては、上記突起部を複数設けたことを特徴とする。

請求項３の発明にあっては、上記複数の突起部を、モータ部の中心軸周りにほぼ等間隔に配置したことを特徴とする。

請求項４の発明にあっては、上記充填部の底部側に、上記モールド材を充填する際に該モールド材を通過させる導入孔が設けられることを特徴とする。

請求項５の発明にあっては、上記充填部を、上記モータ部の径外方向に向けて開放したことを特徴とする。

請求項６の発明にあっては、上記分離板は、上記ステータと上記ポンプ室との間を仕切るフランジ部を備え、上記フランジ部の外周部を、当該フランジ部に接触する上記樹脂モールド部の外周面よりも外方に張り出させたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、上記突起部に樹脂モールド部のモールド材が流入する充填部を凹設したので、該充填部に流入したモールド材が硬化することにより、その充填部が係止部となって突起部のアンカー効果をより高めることができ、分離板と樹脂モールド部との結合強度をより一層向上することができる。

請求項２の発明によれば、複数の突起部によるそれぞれのアンカー効果により分離板と樹脂モールド部との結合強度の更なる向上を図ることができる。

請求項３の発明によれば、複数の突起部を、モータ部の中心軸周りにほぼ等間隔に配置したので、それぞれの突起部のアンカー効果を分離板の周囲にほぼ均等に作用させることができる。これにより、分離板の周方向にほぼ等しい結着力で樹脂モールド部に結合することができ、分離板と樹脂モールド部との結合強度の更なる向上を図ることができる。

請求項４の発明によれば、充填部の底部側に設けた導入孔を介してモールド材をより効率良く充填部に注入でき、また、該導入孔を空気抜きとしても用いることができる。これにより、充填部へのモールド材の充填効率を高めることができ、突起部と樹脂モールド部との結合強度をより高めることができる。

請求項５の発明によれば、充填部をモータ部の径外方向に向けて開放させたので、充填部へのモールド材の流入性を向上でき、突起部のアンカー効果をより確実に得ることができる。

請求項６の発明によれば、分離板のフランジ部の外周部を、当該フランジ部に接触する樹脂モールド部の外周面よりも外方に張り出させたので、射出したモールド材がフランジ部を乗り越えてポンプケーシング側に流入するのを阻止できる。これにより、モールド材がフランジ部の外周部に付着するなどして外観不良になるのを抑制できるとともに、ポンプケーシングとフランジ部との間にモールド材が侵入するのを抑制して、ポンプケーシングとフランジ部との溶着不良を抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、モータ一体型ポンプの断面図、図２は、分離板の平面図、図３は、分離板を図２中III方向から見た側面図、図４は、図３中IV部の拡大図、図５は、図４中V−V線に沿った要部断面図、図６は、図１中VI部の拡大断面図である。

図１に示すように、本実施形態にかかるモータ一体型ポンプ（以下、単にポンプと称する）１は、モータ部２とポンプ部３とを一体に結合して構成される。

モータ部２は、コイル２１を巻回した環状のステータ２２と、コイル２１への通電を制御する制御回路２３と、ステータ２２の内周に回転自在に配置されてコイル２１に発生する磁界で回転するロータ２４と、を有して概ね構成される。

ステータ２２は、鋼板などの感磁性材料の薄板を積層して全体的に環状に形成されるステータコア２２ａを有し、そのステータコア２２ａの内周側に、周方向に所定間隔をもって等間隔に突設したティース部２２ｂに、合成樹脂などの絶縁材２２ｃを介在させて上述のコイル２１を巻回してある。

制御回路２３は、ステータ２２に対してポンプ部３とは反対側に配置され、上述の絶縁材２２ｃから突設したコイル２１の端子ピン２１ａを挿入して電気的に接続するとともに、その絶縁材２２ｃから突設した支柱２２ｄによって保持される。なお、制御回路２３は、後述する樹脂モールド部５によって埋設固定される。

ロータ２４は、マグネット材料によって厚肉筒状に形成されてステータ２２の内周部に配置され、ロータ２４の内周部は軸受２４ａを介して中心軸Ｃ上に配置した支軸２４ｂに回転自在に支持される。支軸２４ｂはセラミックによって形成されている。

ポンプ部３は、ロータ２４に設けられる羽根車３１と、この羽根車３１を収納するポンプ室３２が形成されたポンプケーシング３３と、を有して概ね構成される。

羽根車３１は、ロータ２４の一端部（図中上端部）に一体に形成されるシュラウド３１ａと、このシュラウド３１ａのモータ部２とは反対面（図中上面）に放射状に突設される複数のベーン３１ｂと、によって構成される。

ポンプケーシング３３は、ポンプ室３２内に羽根車３１を収納しつつ、モータ部２の一端側（図中上端側）を覆って配置される。ポンプケーシング３３の中心部には、ポンプ室３２に連通する吸入口３３ａが形成されるとともに、ポンプ室３２の内周の接線方向に吐出口３３ｂが形成される。そして、羽根車３１が回転することにより、吸入口３３ａからポンプ室３２内に導入された流体は、羽根車３１の回転により遠心力が付加されて吐出口３３ｂから吐出される。すなわち、ポンプ部３は、遠心ポンプとして機能する。

ステータ２２とロータ２４との間およびステータ２２とポンプ室３２との間には、それぞれの間を仕切る分離板４が設けられる。そして、この分離板４に対してステータ２２が配置される側に、ステータ２２および制御回路２３を埋設しつつ、モールド材５１を射出して硬化させた樹脂モールド部５が設けられる。

もちろん、モールド材５１を流動状態で射出する際には図示省略した金型が用いられ、この金型内にステータ２２、制御回路２３および分離板４をセットしてモールド材５１を射出して硬化させることにより樹脂モールド部５が成形される。したがって、ステータ２２および制御回路２３は樹脂モールド部５内に埋設されて分離板４と一体化される。

分離板４は、図２，図３にも示すように、ステータ２２とロータ２４との間を仕切る有底筒状部４１と、ステータ２２とポンプ室３２との間を仕切るフランジ部４２と、によって形成される。

有底筒状部４１は、図１に示すように、開放口４１ａ側がポンプ部３側となる姿勢で配置され、その開放口４１ａからロータ２４および支軸２４ｂを挿入するようになっている。そして、有底筒状部４１の側壁４１ｂとロータ２４との間には、ロータ２４が回転自在となるように微小隙間が設けられる。また、有底筒状部４１の底部４１ｃの内側中央部には、支軸２４ｂの一端部（図中下端部）を嵌合支持する筒状の軸受部４３が設けられている。

フランジ部４２がポンプ部３に対向する面には、ポンプ室３２の内周に密接嵌合する環状突起４２ａが形成される。そして、その環状突起４２ａにポンプケーシング３３を嵌着するとともに、ポンプケーシング３３の環状突起４２ａよりも径方向外側をフランジ部４２に溶着して密閉してある。また、ポンプケーシング３３には羽根車３１の中心部に位置して、支軸２４ｂの他端部（図中上端部）を嵌合支持する軸受部３３ｃが一体に設けられている。

そして、ロータ２４は、両端部を上述した軸受部４３、３３ｃに支持した支軸２４ｂを中心として回転し、その回転力で羽根車３１を回転してポンプ室３２内の流体を移動させる。このとき、吸入口３３ａからポンプ室３２に導入された流体の一部は、ロータ２４の内側を通過した後、ロータ２４と分離板４の側壁４１ｂとの隙間からポンプ室３２の外周部分に流通するようになっており、これによりステータ２２の内周側が冷却される。

ここで、本実施形態にあっては、モールド材５１を射出して樹脂モールド部５を成形するにあたって、図１〜図３に示すように、分離板４のフランジ部４２に、樹脂モールド部５の内部に突出する突起部６を設け、かつ、この突起部６に樹脂モールド部５のモールド材５１が流入する充填部６１を凹設してある。

すなわち、図２に示すように、分離板４のフランジ部４２はほぼ正方形状に形成されており、突起部６は、そのフランジ部４２の四隅となる部分に複数（本実施形態では４箇所）設けられている。そして、このように複数の突起部６は、正方形状のフランジ部４２の四隅部分に設けられることで、モータ部２の中心軸Ｃ周りにほぼ等間隔に配置されることになる。

また、突起部６は、フランジ部４２からモータ部２の中心軸とほぼ平行に、かつ、ほぼコ字状の断面形状をもってモータ部２の配置側（図中下方）に突設される。つまり、突起部６は、図３、図４に示すように、両側壁６２，６３と、先端壁６４と、底部壁６５と、を有しており、それら各壁６２，６３，６４，６５に囲まれた内方が上述の充填部６１とされる。なお、図１に示すように、突起部６がフランジ部４２に結合される部分には、充填部６１と連通する開口部６６が形成されるが、その開口部６６は、モールド材５１の射出時には閉塞されて、モールド材５１がその開口部６６から逃げないようにしてある。

また、突起部６には、図４，図５に示すように、充填部６１の底部側となる底部壁６５の先端壁６４近傍に、モールド材５１を充填する際にそのモールド材５１が通過する導入孔６７が設けられる。このとき、充填部６１は、その開放側、つまり、底部壁６５とは反対側がモータ部２の径外方向となるように配置される。

さらに、本実施形態では、図６に示すように、分離板４のフランジ部４２の外周部４２ｂを、このフランジ部４２に接触する樹脂モールド部５の外周面５ａよりも外方に張り出させてある。

以上の構成により、本実施形態にかかるポンプ１によれば、分離板４に樹脂モールド部５の内部に突出する突起部６を設けたので、突起部６のアンカー効果により分離板４と樹脂モールド部５との結合強度を高めることができる。このとき、本実施形態では、突起部６に樹脂モールド部５のモールド材５１が流入する充填部６１を凹設してあるので、この充填部６１に流入したモールド材５１が硬化することにより、その充填部６１が係止部となって突起部６のアンカー効果をより高めることができ、分離板４と樹脂モールド部５との結合強度をより向上することができる。

また、本実施形態では突起部６を複数設けたので、複数の突起部６のアンカー効果によって分離板４と樹脂モールド部５との結合強度の更なる向上を図ることができる。

さらに、複数の突起部６は、正方形状のフランジ部４２の四隅部に配置されて、モータ部２の中心軸Ｃ周りにほぼ等間隔に配置されるので、それぞれの突起部６のアンカー効果を分離板４の周囲にほぼ均等に作用させることができる。これにより、分離板４の周方向にほぼ等しい結着力で樹脂モールド部５に結合することができ、分離板４と樹脂モールド部５との結合強度の更なる向上を図ることができる。

さらにまた、突起部６に形成した充填部６１の底部側に、モールド材５１が通過する導入孔６７を設けたので、この導入孔６７を介してモールド材５１を効率良く充填部６１に注入でき、また、その導入孔６７を空気抜きとしても用いることができる。これにより、充填部６１へのモールド材５１の充填効率を高めることができ、突起部６と樹脂モールド部５との結合強度をより高めることができる。

また、充填部６１をモータ部２の径外方向に向けて開放したので、径内方向に向けて開放した場合に比べて抵抗を減らして、充填部６１へのモールド材５１の流入性を向上することができ、以て、充填部６１へのモールド材５１の充填効率がより高められて、突起部６のアンカー効果をより高めることができる。

さらに、分離板４のフランジ部４２の外周部４２ｂを、そのフランジ部４２に接触する樹脂モールド部５の外周面５ａよりも外方に張り出させたので、射出したモールド材５１がフランジ部４２を乗り越えてポンプケーシング３３側に流入するのを阻止できる。これにより、モールド材５１がフランジ部４２の外周部４２ｂに付着するなどして外観不良になるのを抑制できるとともに、ポンプケーシング３３とフランジ部４２との間にモールド材５１が侵入するのを阻止して、ポンプケーシング３３とフランジ部４２との溶着不良を抑制することができる。

図７および図８は上記実施形態の変形例を示すものであり、図７は、突起部の拡大底面図、図８は、突起部の下部斜視図である。

すなわち、本変形例では、突起部６に複数（本実施形態では２箇所）の導入孔６７Ａ，６７Ｂを設けるようにしたものである。すなわち、本変形例にあっても、導入孔６７Ａ，６７Ｂは、底部壁６５の先端壁６４の近傍に形成されるようになっており、その先端壁６４に沿って２箇所の導入孔６７Ａ，６７Ｂを併設してある。

したがって、本変形例にあっても、モールド材５１の射出時に、２箇所の導入孔６７Ａ，６７Ｂを介してモールド材５１が充填部６１に積極的に流入されるので、実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、突起部６の形状は、充填部６１を設ける限りにおいて任意の形状とすることができる。また、導入孔６７，６７Ａ，６７Ｂの形成位置も、上記実施形態や変形例には限定されず、モールド材５１を充填部６１に流入させることが可能な部位であればよく、また、充填部６１はモールド材５１が流入可能な凹部形状であればよい。さらに、ポンプ部３は、遠心ポンプに限ることなくロータ２４の回転により駆動されるポンプであればよい。

本発明の一実施形態にかかるモータ一体型ポンプの断面図である。 本発明の一実施形態に用いられる分離板の平面図である。 本発明の一実施形態に用いられる分離板を図２中III方向から見た側面図である。 図３中IV部の拡大図である。 図４中V−V線に沿った要部断面図である。 図１中VI部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態の変形例を示す突起部の拡大底面図である。 本発明の一実施形態の変形例を示す突起部の下部斜視図である。

符号の説明

１ ポンプ（モータ一体型ポンプ）
２ モータ部
２１ コイル
２２ ステータ
２３ 制御回路
２４ ロータ
３ ポンプ部
３１ 羽根車
３２ ポンプ室
３３ ポンプケーシング
４ 分離板
４２ フランジ部
４２ｂ フランジ部の外周部
５ 樹脂モールド部
５ａ 樹脂モールド部の外周面
５１ モールド材
６ 突起部
６１ 充填部
６７，６７Ａ，６７Ｂ 導入孔
Ｃ 中心軸

Claims (6)

1. コイルを巻回した環状のステータと、前記コイルへの通電を制御する制御回路と、前記ステータの内周に回転自在に配置されて前記コイルに発生する磁界で回転するロータと、を有するモータ部と、
   前記ロータに設けた羽根車と、該羽根車を収納するポンプ室を形成したポンプケーシングと、を有するポンプ部と、
   前記ステータと前記ロータとの間および前記ステータと前記ポンプ室との間を仕切る分離板と、
   前記分離板に対して前記ステータが配置される側に、該ステータおよび前記制御回路を埋設しつつモールド材を射出して硬化させた樹脂モールド部と、
   を備えたモータ一体型ポンプであって、
   前記分離板に、前記樹脂モールド部の内部に突出する突起部を設けるとともに、該突起部に、前記樹脂モールド部のモールド材が流入する充填部を凹設したことを特徴とするモータ一体型ポンプ。
2. 前記突起部を複数設けたことを特徴とする請求項１に記載のモータ一体型ポンプ。
3. 前記複数の突起部を、モータ部の中心軸周りにほぼ等間隔に配置したことを特徴とする請求項２に記載のモータ一体型ポンプ。
4. 前記充填部の底部側に、前記モールド材を充填する際に該モールド材を通過させる導入孔が設けられることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載のモータ一体型ポンプ。
5. 前記充填部を、前記モータ部の径外方向に向けて開放したことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のモータ一体型ポンプ。
6. 前記分離板は、前記ステータと前記ポンプ室との間を仕切るフランジ部を備え、
   前記フランジ部の外周部を、当該フランジ部に接触する前記樹脂モールド部の外周面よりも外方に張り出させたことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一つに記載のモータ一体型ポンプ。

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