JP2012092764A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステータとポンプ室との間に配置される隔壁が形成される隔壁部材からステータ等を覆う樹脂部材が剥離するのを抑止する抑止力を高めることが可能なポンプ装置を提供する。
【解決手段】ポンプ装置は、羽根車およびロータが配置されるポンプ室とステータとの間に配置されステータの配置箇所へのポンプ室内の流体の流入を防止する隔壁１１ａを有する隔壁部材１１と、ステータを覆うように形成される樹脂製の樹脂部材とを備えている。隔壁１１ａは、円筒部１１ｂと底部１１ｃと鍔部１１ｄとを有する鍔付きの略有底円筒状に形成され、樹脂部材は、円筒部１１ｂおよび底部１１ｃを覆うとともに、鍔部１１ｄの一方側の面を覆うように形成されている。円筒部１１ｂの外周面には、隔壁部材１１からの樹脂部材の剥離を防止する剥離防止用溝１１ｊが形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、羽根車およびロータが配置されるポンプ室とステータの配置箇所との間に流体の流入を防止する隔壁が配置されたポンプ装置に関する。

従来、羽根車およびロータが配置されるポンプ室とステータおよび基板の配置箇所との間に流体の流入を防止する仕切板（隔壁）が配置されたポンプ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のポンプ装置では、仕切板は、円筒形状部と鍔部とを有する鍔付きの有底円筒状に形成されている。また、このポンプ装置では、ステータおよび基板への流体の浸入を防止するため、ステータおよび基板は、モールド樹脂で覆われている。このモールド樹脂は、ステータおよび基板に加え、鍔部の一方の面および円筒形状部を覆っている。

また、このモールド樹脂は、射出成型で形成されている。具体的には、ステータおよび基板が取り付けられた仕切板を金型内に配置し、この金型内に樹脂を注入して硬化させることでモールド樹脂が形成されている。特許文献１に記載のポンプ装置では、金型を開いた後に、モールド樹脂から仕切板が浮き上がってしまう（すなわち、仕切板からモールド樹脂が剥離する）のを防止するための抜け止め用突起が設けられている。この抜け止め用突起は、仕切板の円筒形状部の底部に形成されている。たとえば、この抜け止め用突起は、円筒形状部の底部の中心に形成されている。また、この抜け止め用突起は、鍔付きの円筒状に形成されている。

特開２００８−７５４６２号公報

特許文献１に記載のポンプ装置では、上述のように、仕切板に抜け止め用突起が形成されているため、仕切板からのモールド樹脂の剥離を防止することが可能である。しかしながら、このポンプ装置では、円筒形状部の底部の中心に形成される抜け止め用突起の鍔部の面積が大きくない。そのため、このポンプ装置では、仕切板からのモールド樹脂の剥離方向となるポンプ装置の軸方向の一方へモールド樹脂の剥離力が作用したときの、抜け止め用突起の鍔部に対するモールド樹脂の引っ掛かり量が少ない。したがって、このポンプ装置では、仕切板からのモールド樹脂の剥離を抑止する抑止力が小さくなり、仕切板からのモールド樹脂の剥離を十分に防止できないおそれがある。

そこで、本発明の課題は、ステータとポンプ室との間に配置される隔壁が形成される隔壁部材からステータ等を覆う樹脂部材が剥離するのを抑止する抑止力を高めることが可能なポンプ装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のポンプ装置は、羽根車と、羽根車が取り付けられるロータと、ロータの外周側に配置されるステータと、羽根車およびロータが配置され流体が通過するポンプ室と、ステータとポンプ室との間に配置されステータの配置箇所へのポンプ室内の流体の流入を防止する隔壁を有する隔壁部材と、ステータを覆うように形成される樹脂製の樹脂部材とを備え、隔壁は、底部と円筒部と鍔部とを有する鍔付きの略有底円筒状に形成され、円筒部の軸方向において、底部が配置される側を一方側とすると、樹脂部材は、底部および円筒部を覆うとともに、鍔部の一方側の面を覆うように形成され、円筒部の外周面には、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を防止する剥離防止用溝が形成されていることを特徴とする。

本発明において、剥離防止用溝は、たとえば、円筒部の軸方向に直交する方向から見たときに、円筒部の軸方向に対して傾くように形成されている。

本発明のポンプ装置では、円筒部の外周面に、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を防止する剥離防止用溝が形成されている。そのため、円筒部の円周方向における比較的広い範囲に、また、円筒部の軸方向における比較的広い範囲に剥離防止用溝を形成することが可能になる。したがって、隔壁部材からの樹脂部材の剥離方向となる円筒部の軸方向の一方へ樹脂部材の剥離力が作用したときの、剥離防止用溝に対する樹脂部材の引っ掛かり量を多くすることが可能になる。その結果、本発明では、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を抑止する抑止力を高めることが可能になる。

本発明において、剥離防止用溝は、円筒部の軸方向に直交するように形成されていることが好ましい。このように構成すると、隔壁部材からの樹脂部材の剥離方向となる円筒部の軸方向の一方に作用する樹脂部材の剥離力を、剥離防止用溝の側面で効率的に受けることができる。したがって、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を抑止する抑止力を効果的に高めることが可能になる。

本発明において、ステータは、駆動用コイルと、駆動用コイルが巻回される複数の突極部が形成されるステータコアとを備え、円筒部の外周面には、隔壁部材に対するステータコアの回転を防止するための複数の回転防止用溝が円筒部の軸方向と平行に形成され、回転防止用溝には、突極部の先端側が配置され、剥離防止用溝は、複数の回転防止用溝の間に配置される凸部に形成されるとともに、円筒部の円周方向における凸部の全域に形成され、剥離防止用溝の両端が回転防止用溝と連通していることが好ましい。このように構成すると、ステータが固定された後の隔壁部材に射出成型を行うことで樹脂部材が形成される場合には、射出成型時に回転防止用溝を経由して剥離防止用溝の中まで樹脂材料が回りやすくなり、剥離防止用溝に樹脂材料が入り込みやすくなる。したがって、隔壁部材からの樹脂部材の剥離方向へ樹脂部材の剥離力が作用したときの、剥離防止用溝に対する樹脂部材の引っ掛かり量をより多くすることが可能になり、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を抑止する抑止力を効果的に高めることが可能になる。

以上のように、本発明のポンプ装置では、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を抑止する抑止力を高めることが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるポンプ装置の断面図である。 図１に示すステータが隔壁部材に固定されている状態の底面図である。 図１に示す隔壁部材に剥離防止部材が固定されている状態を下面側から示す斜視図である。 図１に示す隔壁部材に剥離防止部材が固定されている状態を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（ポンプ装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるポンプ装置１の断面図である。図２は、図１に示すステータ５が隔壁部材１１に固定されている状態の底面図である。なお、以下の説明では、図１の上側（Ｚ１方向側）を「上」側、図１の下側（Ｚ２方向側）を「下」側とする。

本形態のポンプ装置１は、キャンドポンプと呼ばれるタイプのポンプであり、羽根車２と、羽根車２を回転させるＤＣブラシレスモータ３（以下、「モータ３」とする。）とを備えている。モータ３は、ロータ４とステータ５とによって構成されている。羽根車２およびモータ３は、ハウジング６と、ハウジング６の上部を覆う上ケース７とによって構成されるケース体の内部に配置されている。ハウジング６と上ケース７とは、ネジ８によって互いに固定されている。

上ケース７には、流体の吸入部７ａと、流体の吐出部７ｂとが形成されている。ハウジング６と上ケース７との間には、吸入部７ａから吸入された流体が吐出部７ｂに向かって通過するポンプ室９が形成されている。また、ハウジング６と上ケース７との接合部分には、ポンプ室９の密閉性を確保するためのシール部材（Ｏリング）１０が配置されている。

ハウジング６は、ポンプ室９とステータ５とを隔てるようにポンプ室９とステータ５との間に配置される隔壁１１ａを有する隔壁部材１１と、隔壁部材１１の下面および側面を覆う樹脂製の樹脂部材１２とを備えている。ハウジング６の詳細な構成については後述する。

ロータ４は、駆動用磁石１４と、円筒状のスリーブ１５と、駆動用磁石１４およびスリーブ１５を保持する保持部材１６とを備えている。保持部材１６は、鍔付きの略円筒状に形成されている。駆動用磁石１４は、保持部材１６の外周側に固定され、スリーブ１５は、保持部材１６の内周側に固定されている。上側に配置される保持部材１６の鍔部１６ａには、羽根車２が固定されている。羽根車２およびロータ４は、ポンプ室９の内部に配置されている。

ロータ４は、固定軸１７に回転可能に支持されている。固定軸１７は、上下方向を軸方向として配置されている。すなわち、上下方向は、ロータ４の軸方向である。固定軸１７の上端は、上ケース７に保持され、固定軸１７の下端は、ハウジング６に保持されている。固定軸１７は、スリーブ１５の内周側に挿通されている。また、固定軸１７には、上下方向でスリーブ１５を挟むように２個のスラスト軸受部材１８が取り付けられている。本形態では、スリーブ１５がロータ４のラジアル軸受として機能し、スリーブ１５およびスラスト軸受部材１８がロータ４のスラスト軸受として機能している。

ステータ５は、駆動用コイル２３と、ステータコア２４と、ボビン２５とを備えており、全体として略円筒状に形成されている。ステータ５は、後述の隔壁１１ａを介して、ロータ４の外周側に配置されている。なお、以下では、ロータ４およびステータ５の径方向を「径方向」とし、ロータ４およびステータ５の円周方向を「円周方向」とする。

ステータコア２４は、磁性材料からなる薄い磁性板が積層されて形成された積層コアである。このステータコア２４は、図２に示すように、ステータコア２４の外周面を構成する略円環状の円環部２４ａと、円環部２４ａから径方向の内側へ突出する複数の突極部２４ｂとを備えている。複数の突極部２４ｂは、等角度ピッチで形成されている。ボビン２５は、樹脂等の絶縁性材料で形成されている。また、ボビン２５は、両端に鍔部を有する鍔付きの円筒状に形成されている。

駆動用コイル２３は、ボビン２５の外周面に巻回されている。駆動用コイル２３の両端部は、ボビン２５の鍔部に固定される端子ピン２６に絡げられている。駆動用コイル２３が巻回されたボビン２５は、径方向の内側から突極部２４ｂに挿通されて、ステータコア２４に固定されている。すなわち、突極部２４ｂには、ボビン２５を介して駆動用コイル２３が巻回されている。

（ハウジングの構成）
図３は、図１に示す隔壁部材１１に剥離防止部材３２が固定されている状態を下面側から示す斜視図である。図４は、図１に示す隔壁部材１１に剥離防止部材３２が固定されている状態を示す側面図である。

上述のように、隔壁部材１１は、隔壁１１ａを備えている。隔壁１１ａは、鍔付きの略有底円筒状に形成されており、円筒部１１ｂと底部１１ｃと鍔部１１ｄとを備えている。円筒部１１ｂは、円筒状に形成されており、駆動用磁石１４の外周面を覆うように配置されている。また、円筒部１１ｂは、その軸方向が上下方向と略一致するように配置されている。底部１１ｃは、円筒部１１ｂの下端を塞ぐ円板状に形成されている。鍔部１１ｄは、円筒部１１ｂの開口側端部となる上端部から径方向の外側へ広がるように形成されている。図１に示すように、隔壁１１ａの内側および上側がポンプ室９となっており、羽根車２およびロータ４は、隔壁１１ａの内側および上側に配置されている。隔壁１１ａは、ステータ５の配置箇所へのポンプ室９内の流体の流入を防止する機能を果たしている。

図１に示すように、底部１１ｃの下側には、２枚の基板２７、２８が上下方向に所定の隙間をあけた状態で固定されている。底部１１ｃの下面には、基板２７を隔壁部材１１に固定するための固定用突起１１ｅと、基板２７を位置決めするための位置決め用突起１１ｆとが形成されている。基板２７は、図１に示すように、固定用突起１１ｅと位置決め用突起１１ｆとによって位置決めされた状態で、固定用突起１１ｅにねじ込まれるネジ２９によって、底部１１ｃの下面側に固定されている。また、基板２８は、固定用突起１１ｅと位置決め用突起１１ｆとによって位置決めされた状態で、接着によって底部１１ｃの下面に固定されている。

円筒部１１ｂの外周面には、隔壁部材１１に対するステータコア２４の回転を防止するための複数の回転防止用溝１１ｇが形成されている。回転防止用溝１１ｇは、上下方向と平行に形成されている。また、回転防止用溝１１ｇは、角溝状に形成されるとともに、上下方向において上端側の一部を除く円筒部１１ｂのほぼ全域に形成されている。また、複数の回転防止用溝１１ｇは、等角度ピッチで形成されている。図２に示すように、回転防止用溝１１ｇには、径方向の内側に配置される突極部２４ｂの先端側が配置されている。複数の回転防止用溝１１ｇの間には、凸部１１ｈが形成されている。図２に示すように、ボビン２５の、径方向内側に配置される鍔部２５ａと、凸部１１ｈの外周面との間には隙間が形成されている。

凸部１１ｈの外周面には、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離を防止する複数の剥離防止用溝１１ｊが形成されている。剥離防止用溝１１ｊは、角溝状に形成されている。また、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向に直交する方向から見たときに上下方向に対して傾くように形成されている。本形態では、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向に略直交するように形成されている。また、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向において一定のピッチで形成されるとともに、上端側の一部を除く凸部１１ｈのほぼ全域に形成されている。また、剥離防止用溝１１ｊは、円周方向における凸部１１ｈの全域に形成されており、剥離防止用溝１１ｊの両端が回転防止用溝１１ｇと連通している。なお、いくつかの凸部１１ｈ（図３等に示す例では、３個の凸部１１ｈ）の下端側には、駆動用磁石１４の外周面に形成される磁極を検出する磁気センサ（図示省略）を配置するための切欠部１１ｋが形成されている。

鍔部１１ｄの下側には、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離を防止するための剥離防止部３１が配置されている。剥離防止部３１は、鍔部１１ｄの下面から下方向へ突出する複数の剥離防止用突起１１ｍと、剥離防止用突起１１ｍに固定される剥離防止部材３２とによって構成されている。

剥離防止用突起１１ｍは、段付き円柱状に形成されており、略９０°ピッチで鍔部１１ｄの下面に配置されている。剥離防止部材３２は、平板状に形成されるとともに円環状に形成されている。この剥離防止部材３２は、円筒部１１ｂの上端側を囲むように、剥離防止用突起１１ｍの下端側に固定されている。また、剥離防止部材３２は、鍔部１１ｄと略平行になるように剥離防止用突起１１ｍの下端側に固定されており、鍔部１１ｄと剥離防止部材３２との間には、隙間Ｓが形成されている。本形態では、たとえば、剥離防止部材３２は、熱溶着または超音波溶着によって剥離防止用突起１１ｍの下端側に固定されている。なお、剥離防止部材３２は、ネジや接着剤等によって剥離防止用突起１１ｍの下端側に固定されても良い。

樹脂部材１２は、駆動用コイル２３および基板２７、２８等を完全に覆って、駆動用コイル２３および基板２７、２８等を流体から保護するために設けられている。この樹脂部材１２は、ステータ５および基板２７、２８が固定された状態の隔壁部材１１に対して、樹脂材料を射出することで形成されている。具体的には、ステータ５および基板２７、２８が固定された隔壁部材１１を金型内に配置し、この金型内に樹脂材料を注入して硬化させることで樹脂部材１２が形成されている。すなわち、樹脂部材１２は、ステータ５および基板２７、２８が固定された後の隔壁部材１１と一体成型されている。

本形態の樹脂部材１２は、全体として略有底円筒状に形成されており、ステータ５と、基板２７、２８とを完全に覆っている。また、樹脂部材１２は、円筒部１１ｂおよび底部１１ｃを完全に覆うとともに、鍔部１１ｄの下面を覆っている。樹脂部材１２の一部は、鍔部１１ｄと剥離防止部材３２との間の隙間Ｓに充填されており、樹脂部材１２の一部は、隙間Ｓに配置されている。また、樹脂部材１２の射出成型時には、樹脂材料は、ボビン２５の鍔部２５ａと凸部１１ｈの外周面との間の隙間に回り込むとともに、剥離防止用溝１１ｊの中にも入り込む。すなわち、樹脂部材１２の一部は、ボビン２５の鍔部２５ａと凸部１１ｈの外周面との間の隙間、および、剥離防止用溝１１ｊの中にも配置されている。なお、図１に示すように、本形態では、鍔部１１ｄと樹脂部材１２との境界面がポンプ装置１の外周面に現れている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、凸部１１ｈの外周面に複数の剥離防止用溝１１ｊが形成されている。具体的には、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向において、上端側の一部を除く凸部１１ｈのほぼ全域に形成され、かつ、円周方向において、凸部１１ｈの全域に形成されている。また、剥離防止用溝１１ｊの中には、樹脂部材１２の一部が配置されている。そのため、本形態では、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離方向となる下方向へ樹脂部材１２の剥離力が作用したときの、剥離防止用溝１１ｊに対する樹脂部材１２の引っ掛かり量を多くすることが可能になる。したがって、本形態では、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離を抑止する抑止力を高めることが可能になる。

特に本形態では、剥離防止用溝１１ｊが上下方向に略直交するように形成されているため、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離方向となる下方向へ作用する樹脂部材１２の剥離力を、剥離防止用溝１１ｊの側面で効率的に受けることができる。したがって、本形態では、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離を抑止する抑止力を効果的に高めることが可能になる。

また、本形態では、剥離防止用溝１１ｊは、円周方向における凸部１１ｈの全域に形成されており、剥離防止用溝１１ｊの両端が回転防止用溝１１ｇと連通している。そのため、樹脂部材１２の射出成型時に、回転防止用溝１１ｇを経由して剥離防止用溝１１ｊの中まで樹脂材料が回りやすくなり、剥離防止用溝１１ｇに樹脂材料が入り込みやすくなる。したがって、本形態では、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離方向となる下方向へ樹脂部材１２の剥離力が作用したときの、剥離防止用溝１１ｊに対する樹脂部材１２の引っ掛かり量をより多くすることが可能になり、その結果、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離を抑止する抑止力を効果的に高めることが可能になる。

また、本形態では、鍔部１１ｄの下側に、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離を防止するための剥離防止部材３２が配置されており、剥離防止部材３２と鍔部１１ｄとの間に形成される隙間Ｓに樹脂部材１２の一部が配置されている。そのため、本形態では、剥離防止部材３２によって、鍔部１１ｄの下面からの樹脂部材１２の剥離を効果的に防止することが可能になる。

なお、本形態では、基板２７、２８を完全に覆うように樹脂部材１２が形成されているため、基板２７、２８も、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離を防止する機能を果たしている。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向に略直交するように形成されているが、剥離防止用溝１１ｊは、上述のように、上下方向に直交する方向から見たときに上下方向に対して傾くように形成されていれば良い。たとえば、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向に直交する方向から見たときに上下方向に対して４５°以上傾くように形成される。

上述した形態では、剥離防止用溝１１ｊは、円周方向における凸部１１ｈの全域に形成されており、剥離防止用溝１１ｊの両端が回転防止用溝１１ｇと連通している。この他にもたとえば、剥離防止用溝１１ｊは、円周方向における凸部１１ｈの一部に形成されても良い。この場合には、剥離防止用溝１１ｊの一端のみが回転防止用溝１１ｇと連通し、剥離防止用溝１１ｊの他端が回転防止用溝１１ｇと連通していなくても良い。また、この場合には、剥離防止用溝１１ｊの両端が回転防止用溝１１ｇと連通していなくても良い。

上述した形態では、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向において、上端側の一部を除く凸部１１ｈのほぼ全域に形成されている。この他にもたとえば、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向における凸部１１ｈの全域に形成されても良いし、上下方向における凸部１１ｈの一部に形成されても良い。また、上述した形態では、剥離防止用溝１１ｊは、上下方向において一定のピッチで形成されているが、上下方向における剥離防止用溝１１ｊの間隔は、不規則であっても良い。

上述した形態では、鍔部１１ｄの下側に剥離防止部３１が配置されているが、鍔部１１ｄの下側に剥離防止部３１が配置されていなくても良い。この場合であっても、隔壁部材１１からの樹脂部材１２の剥離を抑止する抑止力を高めることが可能になるといった上述した形態の効果を得ることができる。

１ ポンプ装置
２ 羽根車
４ ロータ
５ ステータ
９ ポンプ室
１１ 隔壁部材
１１ａ 隔壁
１１ｂ 円筒部
１１ｃ 底部
１１ｄ 鍔部
１１ｇ 回転防止用溝
１１ｈ 凸部
１１ｊ 剥離防止用溝
１２ 樹脂部材
２３ 駆動用コイル
２４ ステータコア
２４ｂ 突極部

Claims (4)

1. 羽根車と、前記羽根車が取り付けられるロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータと、前記羽根車および前記ロータが配置され流体が通過するポンプ室と、前記ステータと前記ポンプ室との間に配置され前記ステータの配置箇所への前記ポンプ室内の流体の流入を防止する隔壁を有する隔壁部材と、前記ステータを覆うように形成される樹脂製の樹脂部材とを備え、
   前記隔壁は、底部と円筒部と鍔部とを有する鍔付きの略有底円筒状に形成され、
   前記円筒部の軸方向において、前記底部が配置される側を一方側とすると、
   前記樹脂部材は、前記底部および前記円筒部を覆うとともに、前記鍔部の前記一方側の面を覆うように形成され、
   前記円筒部の外周面には、前記隔壁部材からの前記樹脂部材の剥離を防止する剥離防止用溝が形成されていることを特徴とするポンプ装置。
2. 前記剥離防止用溝は、前記円筒部の軸方向に直交する方向から見たときに、前記円筒部の軸方向に対して傾くように形成されていることを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
3. 前記剥離防止用溝は、前記円筒部の軸方向に直交するように形成されていることを特徴とする請求項２記載のポンプ装置。
4. 前記ステータは、駆動用コイルと、前記駆動用コイルが巻回される複数の突極部が形成されるステータコアとを備え、
   前記円筒部の外周面には、前記隔壁部材に対する前記ステータコアの回転を防止するための複数の回転防止用溝が前記円筒部の軸方向と平行に形成され、
   前記回転防止用溝には、前記突極部の先端側が配置され、
   前記剥離防止用溝は、複数の前記回転防止用溝の間に配置される凸部に形成されるとともに、前記円筒部の円周方向における前記凸部の全域に形成され、前記剥離防止用溝の両端が前記回転防止用溝と連通していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のポンプ装置。

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