JP2010043540A - モータポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】固定子に対して回転する回転子と接続されるインペラを備え、該固定子が樹脂によって封止されたモータポンプにおいて、外部リード線を保持するブッシングを介して外部から回路基板に水分が浸入しないような構成を得る。
【解決手段】固定子３１の巻線３３から引き出された固定子リード線４１が接続される回路基板４０に対して、複数の外部リード線４２を保持するブッシング４３を離間させた状態で、該ブッシング４３、回路基板４０及び外部リード線４２を、上記固定子３１とともに封止樹脂３５によって封止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定子に対して回転する回転子にインペラが接続され、該固定子が回路基板とともに封止樹脂によって封止されるモータポンプに関し、特に、回路基板の防水対策の技術分野に係るものである。

従来より、モータとポンプとが一体になった、いわゆるモータポンプが知られている。このようなモータポンプでは、例えば特許文献１に開示されるように、固定子に対して回転する回転子に、ポンプのインペラが接続されていて、該回転子の回転に伴って該インペラも一体で回転するように構成されている。

一方、上記モータポンプにおいて、モータの固定子部分が封止樹脂によって封止されているものも一般的に知られている。例えば、特許文献１や図６に示すように、固定子１３１は、封止樹脂１３５によって封止されているとともに、該固定子１３１の巻線１３３に対して通電の制御を行う制御回路が形成された回路基板１４０も上記封止樹脂１３５によって一緒に封止されている。なお、上記回路基板１４０は、固定子１３１の絶縁部に設けられた係止部によって保持された状態で、上記封止樹脂１３５によって封止されている。

上述のような構成では、上記回路基板１４０と外部とを電気的に接続するために、該回路基板１４０に複数の外部リード線１４２が接続されている。これらの外部リード線１４２は、封止樹脂１３５によって確実に封止されるようにブッシング１４３によって束ねられた状態で保持されている。そして、このブッシング１４３は、一端側で上記回路基板１４０に接続されている一方、他端側が外部に露出している。

つまり、上記ブッシング１４３に束ねられた外部リード線１４２は、該ブッシング１４３が回路基板１４０に接続されることで、上記封止樹脂１３５がなくても該ブッシング１４３及び回路基板１４０を介して上記固定子１３１に保持される構成となっている。

上述のように、上記ブッシング１４３を回路基板１４０に接続する構成とすることで、封止樹脂１３５の成形時に、成形型によって上記ブッシング１４３を固定すると、上記回路基板１４０も一緒に固定することができ、樹脂成形時の作業性の向上を図れる。
特開２００６−３１６６７８号公報

ところで、上述のように、固定子とともに樹脂に封止された回路基板に対し、複数のリード線を保持するブッシングが接続された構成では、該ブッシングと上記封止樹脂との間に隙間が生じると、該隙間から水分が浸入し、上記ブッシングの表面を伝って上記回路基板まで到達しやすい。そうすると、上記回路基板に水分が付着したり該基板上で結露が発生したりして、回路基板の漏電や錆などの発生を招くおそれがある。

特に、上記モータポンプが、モータ部の近傍に水が流れる構成の場合、その水の温度変化が大きいと、上記回路基板の周辺の温度変化も大きくなり、該回路基板上に結露が発生しやすくなる。

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、固定子に対して回転する回転子と接続されるインペラを備え、該固定子が樹脂によって封止されたモータポンプにおいて、外部リード線を保持するブッシングを介して外部から回路基板に水分が浸入しないような構成を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るモータポンプでは、回路基板に接続されるリード線を保持するブッシングを、該回路基板から離間させた状態で、該回路基板、固定子及びリード線とともに封止樹脂によって封止するようにした。

具体的には、第１の発明は、複数の巻線を有する固定子と、該固定子に対して回転可能に構成された回転子と、該回転子と一体で回転するインペラとを備え、上記固定子の少なくとも一部が封止樹脂によって封止されたモータポンプを対象とする。

そして、上記固定子の巻線から引き出された固定子リード線が接続される回路基板と、上記回路基板に一端側が接続される一方、他端側が外部へ引き出される複数の外部リード線と、上記回路基板から離間した位置で上記複数の外部リード線を保持するブッシングと、を備え、上記ブッシングが上記回路基板から離間した状態で、且つ、上記外部リード線の他端側及び上記ブッシングの該他端側が外部に露出するように、該ブッシング、回路基板及び外部リード線の一端側が上記固定子とともに上記封止樹脂によって封止されているものとする。

以上の構成により、回路基板に一端側が接続される外部リード線を、該回路基板から離間した位置で保持するブッシングは、該回路基板から離れた状態で固定子や回路基板、リード線とともに封止樹脂によって封止されるため、上記ブッシングと封止樹脂との間に隙間が形成されたとしても、該隙間内に浸入した水分が上記ブッシングを伝って回路基板に到達するのを確実に防止することができる。

ここで、上記外部リード線は、その断面が比較的、小さいため、回路基板やブッシングに比べると封止樹脂との密着性が良い。また、上記外部リード線が、被覆樹脂によって心線が被覆された構造の場合には、樹脂を射出する際の射出圧力によって上記被覆樹脂が押しつぶされるため、封止樹脂との密着性がさらに良くなる。そのため、上述の構成のように、上記ブッシングと回路基板との間を外部リード線だけで繋げることによって、該外部リード線と封止樹脂との密着性を高めて、両者間での隙間の発生を防止することができる。

すなわち、上述の構成により、上記ブッシングと回路基板との間をつなぐ外部リード線の部分を封止樹脂によって確実に封止することができ、上記回路基板への水分の浸入を確実に防止することができる。

上述の構成において、上記封止樹脂は、熱硬化性樹脂であり、上記ブッシングは、上記封止樹脂とは異なる種類の樹脂からなるものとする（第２の発明）。このように、回路基板を封止する封止樹脂として、熱可塑性樹脂よりも低温で固まる熱硬化性樹脂を用いることで、上記回路基板を封止樹脂によって封止する際に該回路基板が熱的な損傷を受けるのを防止できる。ここで、上述のように、上記封止樹脂とブッシングとで異なる種類の樹脂を用いる場合には、それぞれの樹脂が硬化する際の収縮率が異なるため、上記封止樹脂とブッシングとの間に隙間が生じやすくなり、該隙間から水分が浸入しやすくなる。このような構成の場合に、上記第１の発明の構成を適用すれば、ブッシングを介して水分が回路基板に到達するのを確実に防止することができ、より効果的である。

また、上記ブッシングは、複数のブッシング部材を組み合わせてなり、上記複数のブッシング部材の少なくとも一つには、互いに組み合わされた状態で複数の貫通孔を構成する複数の溝部が形成されていて、上記溝部は、上記貫通孔の断面積が上記外部リード線の断面積よりも小さくなるように形成されており、上記複数の外部リード線は、上記貫通孔内に、上記複数のブッシング部材によって圧縮された状態で保持されているのが好ましい（第３の発明）。

これにより、複数の外部リード線は、ブッシング部材の貫通孔内で圧縮されることになるため、該リード線とブッシング部材との間になるべく隙間が生じないようにすることができる。したがって、上記リード線とブッシング部材との隙間から水分が浸入するのを防止でき、回路基板の保護をより確実に図れる。

特に、上記外部リード線は、心線が被覆樹脂によって被覆されてなるのが好ましい（第４の発明）。このように、外部リード線の心線を被覆樹脂によって被覆することで、該被覆樹脂は、外部リード線よりも断面積の小さい貫通孔内で確実に圧縮されて、該貫通孔の内周面に密着した状態となる。これにより、上記外部リード線とブッシングの貫通孔の内周面との隙間をより確実になくすことができ、外部からの水分の浸入をより確実に防止することができる。

また、上記複数のブッシング部材の少なくとも一つには、上記溝部における長手方向両端部の少なくとも一方の外方に、該溝部の幅方向両端に対応して上記長手方向の外方へ延びる立壁部が設けられていて、上記立壁部は、上記複数のブッシング部材が組み合わされた状態で、上記貫通孔の出入り口の空間を区画する仕切壁を構成するのが好ましい（第５の発明）。

これにより、複数のリード線が配設される貫通孔の出入り口の空間が、仕切壁によって区画されるため、複数の貫通孔の間で、水分が移動するのを確実に防止できる。このように、上記仕切壁によって、複数の貫通孔の出入り口同士の間で水分が拡散するのを防止できるため、ブッシングを介してモータポンプ内に水分が浸入するのをさらに確実に防止することができる。しかも、上述のような仕切壁を設けることによって、リード線をブッシング部材の溝部内に配置する際に、上記仕切壁がガイドとして機能するため、組立作業性の向上を図れる。

以上の構成において、上記外部リード線は、心線が被覆樹脂によって被覆されてなり、上記被覆樹脂は、上記ブッシングよりも線膨張率が大きい材料によって構成されているのが好ましい（第６の発明）。

こうすることで、外部リード線及びブッシングを、溶融した封止樹脂によって封止する場合には、該封止樹脂の熱が上記外部リード線及びブッシングに伝わると、該ブッシングよりも外部リード線の被覆樹脂の方が大きく膨張するため、該被覆樹脂が封止樹脂に対してより密着することになる。したがって、上述のように、ブッシングを回路基板から離間させて両者間を外部リード線だけで接続し、該外部リード線を封止樹脂によって封止することで、外部から回路基板への水分の浸入をより確実に防止することができる。

また、上記回路基板には、上記固定子の巻線に対して通電制御を行うための制御回路が形成されているのが好ましい（第７の発明）。このように固定子等と一緒に封止樹脂によって封止される回路基板に、該固定子の巻線に対して通電制御を行うための制御回路を設けることで、制御装置等を別途、設ける必要がなくなり、制御回路及びモータをよりコンパクトに構成することができる。なお、このような制御回路が設けられている回路基板では、ＩＣなどの精密部品が多く、水分の影響を受けやすいが、上述の各発明のような構成を適用すれば、水分の浸入を確実に防止することができる。

さらに、上記固定子、回転子及びインペラは、ケーシング内に収容されていて、上記ケーシングは、上記インペラを収容するポンプ室と、上記回転子を収容するモータ室とが連通するように構成されているのが好ましい（第８の発明）。

このようにポンプ室とモータ室とが連通している構成では、該モータ室内にも水が流れるため、モータだけでなくその近傍に位置する回路基板も、水の温度の影響を受けやすい。したがって、水の温度が大きく変動するような流路（例えばヒートポンプ給湯器など）にモータポンプを設ける場合には、上記回路基板の周辺の温度も大きく変動することになり、外部から該回路基板へ浸入した水分が結露して該回路基板に付着しやすくなる。このように結露の発生しやすい構成では、上述の各発明のような構成を適用することで、ブッシングを介して上記回路基板へ水分が浸入するのを防止できるため、上述の各発明のような構成がより効果的である。

以上より、第１の発明に係るモータポンプによれば、回路基板に接続される外部リード線を保持するブッシングを、該回路基板から離間した状態で、該ブッシング、回路基板及び外部リード線を固定子とともに封止樹脂によって封止したため、上記ブッシングを介して外部から回路基板へ水分が浸入するのを防止できる。したがって、上記回路基板に水分が付着したり、該回路基板上で結露が発生したりするのを防止できる。

また、第２の発明によれば、上記封止樹脂は熱硬化性樹脂であって、上記ブッシングはそれとは異なる種類の樹脂材料からなるため、溶融している上記封止樹脂を硬化させる際にブッシングとの間で隙間が生じやすくなるが、上記第１の発明の構成にすることで、ブッシングを介して水分が浸入するのを防止できる。

また、第３の発明によれば、上記ブッシングの貫通孔の断面積は、上記外部リード線の断面積よりも小さく、該外部リード線は貫通孔内に圧縮された状態で保持されるため、該外部リード線と貫通孔の内周面との間から水分が浸入するのを防止することができる。したがって、外部から回路基板への水分の浸入をより確実に防止できる。特に、第４の発明によれば、上記外部リード線は、心線が被覆樹脂によって被覆されているため、該外部リード線を貫通孔の内周面により密着させることができ、水分の浸入をさらに確実に防止できる。

また、第５の発明によれば、上記ブッシング部材には、上記貫通孔をそれぞれ仕切って該貫通孔の出入り口の空間を区画するような立壁部が設けられているため、貫通孔の出入り口において、該貫通孔同士の間で水分が拡散するのを防止することができ、ブッシングを介して水分が浸入するのを確実に防止できる。

また、第６の発明によれば、上記リード線の被覆樹脂は、上記ブッシングよりも線膨張率の高い材料によって構成されているため、溶融した封止樹脂の熱によって膨張し、該封止樹脂に対してより密着する。したがって、外部から回路基板への水分の浸入をより確実に防止できる。

また、第７の発明によれば、上記回路基板には、固定子の巻線に対して通電制御を行うための制御回路が形成されているため、モータのコンパクト化を図れるとともに、上記各発明の構成によって水分の浸入を防止して回路基板を保護することができる。

さらに、第８の発明によれば、インペラを収納するポンプ室と、回転子を収納するモータ室とが連通しているため、ポンプ室及びモータ室に流入する水の温度の変動が大きい場合には上記回路基板で結露が発生しやすくなるが、上記各発明の構成によって回路基板で結露が発生するのを確実に防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

−全体構成−
図１に本発明の実施形態に係るモータポンプ１の概略構成を示す。このモータポンプ１は、モータの回転によってインペラを回転させて、水を吐出するように構成されたもので、例えばヒートポンプ給湯器などにおいて水を循環させるためのポンプとして用いられる。すなわち、上記モータポンプ１は、ポンプ部１０及びモータ部２０を備えていて、これらのポンプ部１０及びモータ部２０が一体に構成されている。

上記ポンプ部１０は、軸線Ｌを中心に回転することによって該軸線Ｌの方向から水を吸入して回転の径方向外方へ吐出するインペラ１１と、該インペラ１１が収容されるポンプ室Ｓ１を構成する有底円筒状のポンプ側ケーシング１５と、を備えている。このポンプ側ケーシング１５は、上記インペラ１１を覆うように設けられており、該ポンプ側ケーシング１５には、インペラ１１の上記軸線Ｌの方向に向かって開口する吸水口１６が形成されているとともに、該インペラ１１の回転の径方向外方に向かって開口する吐出口１７も形成されている。

上記インペラ１１は、図２にも示すように、円盤状の底板部１２と、該底板部１２上に上記軸線Ｌを囲むように立設された複数の羽根部１３と、上記底板部１２に対して平行に設けられて該羽根部１３の上部同士を連結する円環状の連結部１４とを備えている。上記底板部１２は、後述するモータ部２０の回転子２１に接続されており、該回転子２１と一体回転するように構成されている。上記羽根部１３は、上記底板部１２の径方向に対して所定の角度で傾斜しており、水を該底板部１２の径方向内方から径方向外方へ効率良く搬送できるように構成されている。

図２に示すように、上記ポンプ室Ｓ１における上記インペラ１１とポンプ側ケーシング１５との間には、上記軸線Ｌの方向から視て、略円環状の環状流路Ｒが形成されている。この環状流路Ｒは、上記吐出口１７に向かって徐々に流路断面積が大きくなるように設けられている。したがって、上記インペラ１１の回転によって径方向外方に吐出された水は、ほとんど流速が低下することなく該環状流路Ｒ内を流れて、上記吐出口１７から外部へ排出される。

以上の構成により、上記ポンプ部１０では、上記インペラ１１の回転によって、その回転中心である上記軸線Ｌの方向に設けられたポンプ側ケーシング１５の吸水口１６からポンプ室Ｓ１内に水を吸水することができるとともに、該ポンプ室Ｓ１内の水を、上記回転の径方向外方に位置する上記ポンプ側ケーシング１５の吐出口１７から外部へ吐出させることができる。

略有底円筒状の上記ポンプ側ケーシング１５の開口側には、後述するモータ部２０の回転子２１が収容されるモータ側ケーシング１８が配置されている。このモータ側ケーシング１８は、鍔部１８ａ及び有底円筒部１８ｂを有する略ハット状に形成されていて、その鍔部１８ａで上記ポンプ側ケーシング１５の側壁に接続されている。一方、上記モータ側ケーシング１８の有底円筒部１８ｂは、その内側に、上記回転子２１を収容するためのモータ室Ｓ２を形成している。

したがって、本発明のケーシングを構成する上記ポンプ側ケーシング１５及びモータ側ケーシング１８によって、上記モータポンプ１内には、上記ポンプ室Ｓ１及びモータ室Ｓ２を備えた一つの閉空間が形成される。このように、上記モータポンプ１は、上記モータ室Ｓ２と上記ポンプ室Ｓ１とが連通しているため、該ポンプ室Ｓ１内の水が上記モータ室Ｓ２内まで流入し、ポンプ部１０によって搬送される水の温度に応じて、モータ部２０や後述する回路基板４０の温度も変動することになる。なお、上記モータポンプ１をヒートポンプ給湯器などに適用する場合には、内部を冷水やお湯が流れることが想定されるため、搬送する水の温度変化は、例えば０から１００度ぐらいであり、その分、上記モータ部２０や回路基板４０の温度も大きく変動する。

上記モータ部２０は、上記インペラ１１の底板部１２に接続される略円柱状の回転子２１と、該回転子２１を囲むように形成された略円筒状の固定子３１とを備えている。上記回転子２１は、上述のとおり、上記モータ側ケーシング１８の有底円筒部１８ｂの内方に位置付けられている一方、上記固定子２２は、該有底円筒部１８ｂの外方に位置付けられている。すなわち、上記固定子３１の内周側には、上記モータ側ケーシング１８の有底円筒部１８ｂが配置されていて、その内側に上記回転子２１が位置付けられている。

上記回転子２１は、上記モータ側ケーシング１８の底面上に上記軸線Ｌに沿って延びるように設けられた固定軸２２に対し、回転可能に構成された回転円筒部２３と、該回転円筒部２３の外周面上に嵌合されるとともに上記インペラ１１の底板部１２に接続される略円筒状の磁石保持部２４と、該磁石保持部２４によって保持される略円筒状の駆動用磁石２５とを備えている。上記回転円筒部２３の両端部の軸線方向外方には、スラスト軸受２６，２６が設けられていて、該回転円筒部２３は、両端部で該スラスト軸受２６，２６に接触可能なように配置されている。これにより、上記回転円筒部２３は、上記軸線Ｌの方向の移動が抑制されつつ、上記固定軸２２に対して回転するように構成されている。上記磁石保持部２４は、その内周面で上記回転円筒部２３に嵌合されているとともに、外周面側で上記駆動用磁石２５を保持するように構成されている。

上述のような回転子２１の構成により、該回転子２１が固定軸２２に対して回転すると、その回転は磁石保持部２４を介してインペラ１１の連結部１４に伝わり、該インペラ１１を回転させることができる。

上記固定子３１は、薄板を積層してなる固定子コア３２と、該固定子コア３２の図示しないティース部にコイル線を巻回してなる複数の巻線３３と、を備えている。これらの巻線３３は、上記軸線Ｌを囲むように略環状に配置されており、複数の相を構成するように互いに連結されているとともに、該巻線３３の端部は、後述する固定子リード線４１を構成するとともに、回路基板４０に接続されている。この固定子リード線４１を介して、回路基板４０から所定のタイミングで上記巻線３３に通電することにより、上記固定子３１に回転磁界を発生させることができる。そして、上述のとおり、回転磁界を発生している固定子３１の内側には、上記駆動用磁石２５を有する回転子２１が配置されているため、該回転子２１は上記回転磁界によって回転方向の力を受けて、回転する。なお、上記図１中の符号３４は、上記巻線３３と固定子コア３２との間を絶縁するための絶縁材である。

上記回路基板４０には、上記固定子３１の複数の巻線３３に対して所定のタイミングで通電を行うための制御回路が形成されている。また、上記回路基板４０には、上記複数の固定子リード線４１の一端側と、外部の電源（図示省略）や機器（例えばヒートポンプ給湯器）の制御装置等に他端側で接続される複数の外部リード線４２の一端側とが接続されている。このような構成において、上記回路基板４０上に形成された上記制御回路は、上記外部リード線４２を介して外部の電源から供給される電流を、上記固定子リード線４１を介して、上記固定子３１で回転磁界が発生する所定のタイミングで上記巻線３３に通電するように構成されている。このように、上記回路基板４０に制御回路を形成することで、モータポンプ１の外部に別途、該モータポンプ１のための制御装置を設ける必要がなくなるため、コンパクト化を図れる。なお、上記回路基板４０は、上記固定子３１に対して図示しない係止部によって保持されている。

上記外部リード線４２は、例えば銅などによって構成される心線のまわりに、被覆樹脂が被覆されてなるもので、外部の電源から電流を流すための経路や、機器（例えばヒートポンプ給湯器）の制御装置との間で信号を送受信するための信号線を構成している。このように、上記外部リード線４２は、種々の信号線を含んでおり、単に電流を流すだけの固定子リード線４１に比べて本数が多いことから、熱可塑性樹脂（例えば、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアセタール、ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＢＴなど）からなるブッシング４３によって結束されている。このブッシング４３の詳細な構成については後述する。なお、上記外部リード線４２の被覆樹脂は、上記ブッシング４３よりも線膨張率の大きい樹脂材料によって構成されている。

上記図１に示すように、上記固定子３１及び回路基板４０は、全体が熱硬化性樹脂（例えば不飽和ポリエステル樹脂）からなる封止樹脂３５によって封止されている。すなわち、上記固定子３１及び回路基板４０の周りには、溶融した封止樹脂３５によって覆われた後、該封止樹脂３５が冷えて固まってなる外部ケーシング３６が形成されている。この外部ケーシング３６は、上記モータ側ケーシング１８の鍔部１８ａを、上記ポンプ側ケーシング１５との間で挟み込むとともに、外周面が該ポンプ側ケーシング１５の外周面と略面一になるように、略有底円筒状に形成されている。このように、上記固定子３１及び回路基板４０を封止樹脂３５によって封止することで、該固定子３１及び回路基板４０が水などの液体や空気等と接触するのを極力防止することができる。また、上述のように、上記封止樹脂３５を熱可塑性樹脂よりも硬化温度の低い熱硬化性樹脂とすることで、電子部品が実装されていて熱に弱い上記回路基板４０を封止樹脂３５によって封止する際に、該回路基板４０に与える熱的な損傷を抑えることができる。ここで、上述のとおり、本発明の封止樹脂３５は、成形型内に溶融状態の樹脂を流し込んで、上記固定子３１の外表面等に密着した状態で固められたものである。

さらに、上記図１に示すように、上記回路基板４０に接続される上記固定子リード線４１、外部リード線４２の一端側、及び上記ブッシング４３の該一端側も、上記封止樹脂３５によって覆われており、上記外部ケーシング３６内に埋設されている。すなわち、上記外部リード線４２及びブッシング４３は、他端側が外部に露出するように上記外部ケーシング３６内に埋設されている。ここで、上述のようにブッシング４３の他端側が外部に露出した状態で封止樹脂３５によって封止されるようにするためには、上記外部ケーシング３６を成形する成形型の合わせ目に上記ブッシング４３が位置するように複数に分割された成形型を作製し、これらの成形型によってブッシング４３を挟み込んだ状態で成形型内に溶融した封止樹脂３５を射出すればよい。なお、このように、上記ブッシング４３を複数の成形型で挟み込むことで、複数の外部リード線４２を一箇所に保持した状態で成形型にセットすることができる。ここで、従来の構成のブッシングは、回路基板に接続されているため、成形型が該ブッシングを固定することにより上記回路基板も一緒に固定されるが、本実施形態に係る上記ブッシング４３は回路基板４０から離間しているため、成形型によってブッシング４３を固定しても回路基板４０を固定することはできない。しかしながら、上記回路基板４０は、固定子３１に保持されているため、上記ブッシング４３と接続されていなくても、封止樹脂３５によって封止される際に上記回路基板４０を固定することができ、確実に樹脂成形を行うことができる。

ところで、熱可塑性樹脂からなる上記ブッシング４３を、熱硬化性樹脂からなる上記封止樹脂３５によって封止する場合、両者の樹脂の種類が異なることから、収縮率が異なり、上記ブッシング４３と封止樹脂３５との間に隙間が生じる場合がある。このような隙間が、ブッシングと回路基板とが接続されている従来構造（図６参照）の場合に生じると、上記隙間内に外部から浸入した水分は、ブッシングの表面を伝って回路基板へ達することになる。特に、上記モータポンプ１を、ヒートポンプ給湯器などのように、搬送する水の温度変化が大きい装置に適用する場合には、上述のように、上記モータポンプ１が、ポンプ室Ｓ１とモータ室Ｓ２とが連通していてモータ部２０が水の温度変化の影響を受けやすい構成であるため、モータ部２０自体から発生する熱の影響も受けて、該モータ部２０の近傍に位置する回路基板４０の温度変化が大きくなり、該回路基板４０で結露が発生しやすくなる。

これに対し、本発明では、上記ブッシング４３を、上記回路基板４０から離間させた状態で上記封止樹脂３５によって封止する。これにより、上記ブッシング４３と封止樹脂３５との間に隙間が形成されたとしても、該ブッシング４３が回路基板４０から離間しているので、該ブッシング４３を伝って水分が該回路基板４０に達するのを防止できる。

すなわち、上記ブッシング４３と回路基板４０との間は、断面積の小さい外部リード線４２によって繋がっているため、上記封止樹脂３５との密着性を高めることができ、外部からの水分の浸入を防止することができる。さらに、上記外部リード線４２は、心線が被覆樹脂によって被覆されていて、溶融した封止樹脂３５を射出する際に溶融した封止樹脂３５の射出圧によって該被覆樹脂が変形して該封止樹脂３５とより一層密着したまま硬化するため、封止樹脂３５と外部リード線４２との間に隙間が生じにくく、外部からの水分の浸入をより確実に防止できる。そのうえ、上記外部リード線４２の被覆樹脂は、上記ブッシング４３よりも線膨張率が大きいので、溶融した上記封止樹脂３５の熱によって変形しやすく、該封止樹脂３５に対してさらに密着しやすい。

また、本発明では、上記ブッシング４３の構成も、外部から水分の浸入を防止できるような構成となっている。該ブッシング４３の構成について、以下で詳細に説明する。

図３〜図５に示すように、上記ブッシング４３は、本発明のブッシング部材を構成するベース部材４４と蓋部材４５とを組み合わせてなるもので、該ベース部材４４及び蓋部材４５にそれぞれ形成された溝部４４ａ，４５ａによって、上記外部リード線４２の収容される貫通孔４３ａが形成されるように構成されている。

上記蓋部材４５は、図４に示すように、略直方体状の部材であり、その下面の中央部分及び長手方向両端部を残すように、該下面の長辺側両端部における長手方向中央部分には、それぞれ、切り欠き部４５ｂ，４５ｂが形成されている。そして、これらの切り欠き部４５ｂ，４５ｂによって残された上記下面の中央部分には、上記蓋部材４５の短手方向に延びる溝部４５ａ，４５ａ，…が複数（本実施形態では５つ）、設けられている。また、上記蓋部材４５の下面の長手方向両端部には、円柱状の突出部４５ｃ，４５ｃ，…が４本、設けられている。

上記ベース部材４４は、図５に示すように、上記蓋部材４５と同様、略直方体状の部材であり、その上面には、上記蓋部材４５の切り欠き部４５ｂ，４５ｂに対応して切り欠き部４４ｂ，４４ｂが形成されている。また、これらの切り欠き部４４ｂ，４４ｂによって残された上記上面の中央部分には、上記蓋部材４５の複数の溝部４５ａ，４５ａ，…に対応して、上記ベース部材４４の短手方向に延びる溝部４４ａ，４４ａ，…が複数、設けられている。さらに、上記ベース部材４４の上面の長手方向両端部には、上記蓋部材４５の突出部４５ｃに対応して、該突出部４５ｃと係合可能な穴部４４ｃが設けられている。これにより、上記蓋部材４５の突出部４５ｃを上記ベース部材４４の穴部４４ｃに係合させて、該蓋部材４５とベース部材４４とを組み合わせることによって、該蓋部材４５の溝部４５ａと該ベース部材４４の溝部４４ａとにより上記貫通孔４３ａが形成される。

上記溝部４４ａ，４５ａは、貫通孔４３ａの断面積が上記外部リード線４２の断面積よりも小さくなるように形成されている。このような構成にすることで、上記外部リード線４２は、上記溝部４４ａ，４５ａによって形成される上記貫通孔４３ａ内で圧縮されるため、該貫通孔４３ａの内周面に対して密着した状態となる。したがって、上記外部リード線４２と上記ブッシング４３の貫通孔４３ａの内周面との間の隙間をできるだけなくすことができ、該貫通孔４３ａと外部リード線４２との間から水分が浸入するのをより確実に防止することができる。

また、上記ベース部材４４の切り欠き部４４ｂ，４４ｂには、該ベース部材４４及び蓋部材４５の切り欠き部４４ｂ，４５ｂによって構成される上記貫通孔４３ａの出入り口の空間を、該貫通孔４３ａごとに区画するような複数の立壁部４４ｄ，４４ｄ，…がそれぞれ設けられている。すなわち、これらの立壁部４４ｄは、上記切り欠き部４４ｂの底面上に、ベース部材４４の各溝部４４ａの幅方向両端に対応して、該ベース部材４４の短手方向外方（溝部の長手方向外方）に向かって延びるように設けられている。また、上記各立壁部４４ｄは、上記ベース部材４４と蓋部材４５とが組み合わされた状態で、該蓋部材４５の切り欠き部４５ｂの底面に接触するような高さに形成されている。

このように、上記ブッシング４３の貫通孔４３ａの出入り口の空間を、上記立壁部４４ｄによって貫通孔４３ａごとに区画することで、仮に一つの貫通孔４３ａに対して外部から水分が浸入した場合でも、上記立壁部４４ｄによって水分が他の貫通孔４３ａへ拡散するのを防止することができる。特に、上記ブッシング４３の貫通孔４３ａの出入り口両方に、上記立壁部４４ｄを設けることで、水分の浸入及び拡散をより確実に防止することができる。

しかも、上記ベース部材４４の溝部４４ａに対応して上記立壁部４４ｄを設けることで、該ベース部材４４の溝部４４ａ内に上記外部リード線４２を配置する場合に、上記立壁部４４ｄがガイドとして機能するため、該外部リード線４２に対するブッシング４３の取り付け作業が容易になる。

以上より、この実施形態によれば、制御回路の形成された回路基板４０に対し、該回路基板４０に一端側で接続される外部リード線４２を結束するブッシング４３を離間させた状態で、熱硬化性樹脂からなる封止樹脂３５によって封止することで、該封止樹脂３５と熱可塑性樹脂からなる上記ブッシング４３との間に隙間が生じた場合でも、該ブッシング４３の表面を伝って上記回路基板４０に水分が達するのを防止することができる。すなわち、上記ブッシング４３を回路基板４０から離間させることで、両者間では断面積の小さい外部リード線４２が封止樹脂３５によって封止されるため、該外部リード線４２と封止樹脂３５との密着性が良く、これらの間に水分が浸入するのを確実に防止することができる。

特に、上記外部リード線４２が、心線の周りを被覆樹脂で覆われた構成であり、上記封止樹脂３５を射出する際の射出圧力によって上記被覆樹脂が押しつぶされるため、該被覆樹脂と封止樹脂３５との密着性を高めることができ、水分の浸入をより確実に防止できる。さらに、上記外部リード線４２の被覆樹脂が、上記ブッシング４３よりも線膨張率の大きい樹脂材料からなり、溶融した上記封止樹脂３５の熱によって上記被覆樹脂が膨張した状態で、該被覆樹脂に対して封止樹脂３５が固まるため、上記外部リード線４２と封止樹脂３５との密着性をさらに高めることができ、水分の浸入をさらに確実に防止できる。なお、上記膨張した被覆樹脂が冷却されて収縮したとしても、封止樹脂３５も幾分収縮すること、及び、被覆樹脂に幾分の弾力性があるため、封止樹脂３５の収縮に追随して密着が維持されること、などから、上記外部リード線４２の被覆樹脂と封止樹脂３５との間に隙間は生じにくい。

また、上記ブッシング４３の貫通孔４３ａの断面積を、上記外部リード線４２の断面積よりも小さくすることで、該貫通孔４３ａ内に外部リード線４２を圧縮した状態で収容することができ、該貫通孔４３ａの内周面と外部リード線４２との密着性を高めることができる。特に、上記外部リード線４２が、上述のように、心線の周りを被覆樹脂で被覆されている構成の場合には、該被覆樹脂が圧縮されて、上記貫通孔４３ａの内周面との密着性をより高められる。以上のような構成によって、上記ブッシング４３の貫通孔４３ａと外部リード線４２との隙間を極力なくすことができ、該貫通孔４３ａを介して水分が浸入するのを確実に防止することができる。

さらに、上記ブッシング４３の貫通孔４３ａの出入り口に、該貫通孔４３ａごとに立壁部４４ｄを設けることで、仮に一つの貫通孔４３ａ内に水分が浸入しても、他の貫通孔４３ａに水分が拡散するのを防止することができる。

また、上記モータポンプ１のように、ポンプ室Ｓ１内だけでなく、モータ部２０側のモータ室Ｓ２内にも水が流入する構成では、水温の変動が大きいヒートポンプ給湯器に用いられると、上記モータ部２０で発生する熱及び上記モータ室Ｓ２内を流れる水の熱によって、上記モータ部２０の周辺の温度変化が大きくなり、該モータ部２０の近くに配置されている回路基板４０の温度変化も大きくなるが、上述のように、上記ブッシング４３及び外部リード線４２を介して外部から回路基板４０に水分が浸入するのを防止することで、該回路基板４０での結露の発生を確実に防止することができる。特に、上記モータポンプ１は、ヒートポンプ給湯器に用いられると、該ヒートポンプ給湯器内のタンクから発生する水蒸気によって高湿環境下に晒され、回路基板４０に水分が浸入しやすくなるが、上述のような構成にすることで、上記回路基板４０への水分の浸入を防止することができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、回路基板４０に、制御回路を構成しているが、この限りではなく、回転子２１の回転位置を検出する検出回路や、固定子３１の巻線３３の端部を集約するための回路など、制御回路以外の回路が形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、ブッシング４３のベース部材４４側に立壁部４４ｄが形成されているが、この限りではなく、該ブッシング４３の蓋部材４５側に形成されていてもよいし、上記ベース部材４４及び蓋部材４５にそれぞれ形成されていてもよい。同様に、上記ブッシング４３の貫通孔４３ａも、上記ベース部材４４または蓋部材４３のいずれか一方に形成されていてもよい。さらに、上記ブッシング４３を、３つ以上の部材によって構成してもよい。

また、上記実施形態では、ブッシング４３を構成するベース部材４４の長辺側の両側に形成された切り欠き部４４ｄ，４４ｄに、それぞれ、複数の立壁部４４ｄを設けているが、この限りではなく、上記ベース部材４４の長辺側の一方のみに立壁部４４ｄを設けてもよい。また、上記立壁部４４ｄは、ブッシング４３の貫通孔４３ａごとに設けなくてもよい。

また、上記実施形態では、固定子リード線４１を、上記巻線３３の端部によって構成しているが、この限りではなく、該巻線３３の端部に接続される新たなリード線によって構成してもよい。

さらに、上記実施形態では、外部リード線４２を、心線の周りを被覆樹脂で被覆した構成としているが、この限りではなく、心線のみによって構成されていてもよい。

さらにまた、上記実施形態では、回路基板４０に特に防水処理等を施していないが、この限りではなく、上記回路基板４０を防水被膜によって被覆してもよい。こうすることで、上記回路基板４０の防水性を一層、高めることができる。

以上説明したように、本発明に係るモータポンプでは、回路基板に接続される外部リード線を結束するブッシングを該回路基板から離間した状態で、封止樹脂によってモールドすることにより、上記ブッシングを介して回路基板へ水分が浸入するのを防止できるため、モータ及び回路基板が封止樹脂によってモールドされた比較的、小型のモータポンプに特に有用である。

本発明の実施形態に係るモータポンプの概略構成を示す縦断面図である。 図１のII-II線断面において、インペラとポンプ側ケーシングとの関係を示す概略構成図である。 ブッシングの概略構成を示す、（Ａ）斜視図、（Ｂ）正面図である。 ブッシングの蓋部材の概略構成を示す、（Ａ）正面図、（Ｂ）下面図である。 ブッシングのベース部材の概略構成を示す、（Ａ）正面図、（Ｂ）上面図である。 従来のモータポンプにおけるブッシングの取付構造を示す部分断面図である。

符号の説明

１ モータポンプ
１０ ポンプ部
１１ インペラ
１５ ポンプ側ケーシング（ケーシング）
１８ モータ側ケーシング（ケーシング）
２０ モータ部
２１ 回転子
３１，１３１ 固定子
３３，１３３ 巻線
３５，１３５ 封止樹脂
４０，１４０ 回路基板
４１ 固定子リード線
４２，１４２ 外部リード線
４３，１４３ ブッシング
４３ａ 貫通孔
４４ ベース部材（ブッシング部材）
４４ａ，４５ａ 溝部
４４ｄ 立壁部
４５ 蓋部材（ブッシング部材）
Ｓ１ ポンプ室
Ｓ２ モータ室

Claims (8)

1. 複数の巻線を有する固定子と、該固定子に対して回転可能に構成された回転子と、該回転子と一体で回転するインペラとを備え、上記固定子の少なくとも一部が封止樹脂によって封止されたモータポンプであって、
   上記固定子の巻線から引き出された固定子リード線が接続される回路基板と、
   上記回路基板に一端側が接続される一方、他端側が外部へ引き出される複数の外部リード線と、
   上記回路基板から離間した位置で上記複数の外部リード線を保持するブッシングと、を備え、
   上記ブッシングが上記回路基板から離間した状態で、且つ、上記外部リード線の他端側及び上記ブッシングの該他端側が外部に露出するように、該ブッシング、回路基板及び外部リード線の一端側が上記固定子とともに上記封止樹脂によって封止されていることを特徴とするモータポンプ。
2. 請求項１において、
   上記封止樹脂は、熱硬化性樹脂であり、
   上記ブッシングは、上記封止樹脂とは異なる種類の樹脂材料からなることを特徴とするモータポンプ。
3. 請求項１または２において、
   上記ブッシングは、複数のブッシング部材を組み合わせてなり、
   上記複数のブッシング部材の少なくとも一つには、互いに組み合わされた状態で複数の貫通孔を構成する複数の溝部が形成されていて、
   上記溝部は、上記貫通孔の断面積が上記外部リード線の断面積よりも小さくなるように形成されており、
   上記複数の外部リード線は、上記貫通孔内に、上記複数のブッシング部材によって圧縮された状態で保持されていることを特徴とするモータポンプ。
4. 請求項３において、
   上記外部リード線は、心線が被覆樹脂によって被覆されてなることを特徴とするモータポンプ。
5. 請求項３または４において、
   上記複数のブッシング部材の少なくとも一つには、上記溝部における長手方向両端部の少なくとも一方の外方に、該溝部の幅方向両端に対応して上記長手方向の外方へ延びる立壁部が設けられていて、
   上記立壁部は、上記複数のブッシング部材が組み合わされた状態で、上記貫通孔の出入り口の空間を区画する仕切壁を構成することを特徴とするモータポンプ。
6. 請求項１から５のいずれか一つにおいて、
   上記外部リード線は、心線が被覆樹脂によって被覆されてなり、
   上記被覆樹脂は、上記ブッシングよりも線膨張率が大きい材料によって構成されていることを特徴とするモータポンプ。
7. 請求項１から６のいずれか一つにおいて、
   上記回路基板には、上記固定子の巻線に対して通電制御を行うための制御回路が形成されていることを特徴とするモータポンプ。
8. 請求項１から７のいずれか一つにおいて、
   上記固定子、回転子及びインペラは、ケーシング内に収容されていて、
   上記ケーシングは、上記インペラを収容するポンプ室と、上記回転子を収容するモータ室とが連通するように構成されていることを特徴とするモータポンプ。

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