JP2013207824A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板を１枚とした場合でも、駆動回路に電力を供給するコネクタと複数の駆動コイルの端子ピンが干渉しないポンプ装置を提供すること。
【解決手段】ポンプ装置１において、中心軸線Ｌ方向から見たときに、回路基板７に固定されたコネクタ９と重なる位置に配置されている駆動コイル４（１）〜４（３）の端子ピン３５はコイルボビン３３の内側部分に固定されており、これらの端子ピン３５を貫通させる回路基板７の端子ピン用貫通孔４７（１）〜４７（３）はコネクタ９よりも内側に設けられている。一方、コネクタ９と重なっていない駆動コイル４（４）〜４（１２）の端子ピン３５は径方向でコイルボビン３３の外側部分に固定されており、これらの端子ピン３５を貫通させている端子ピン用貫通孔４７（４）〜４７（１２）は回路基板７の外周縁部分に設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、環状に配置された複数の駆動コイルを備えるステータと複数の駆動コイルへの給電制御を行うための駆動回路を備える回路基板を備えており、回路基板が複数の駆動コイルの中心軸線方向から見たときに複数の駆動コイルと重なる位置で中心軸線方向と直交する状態に配置されているポンプ装置に関する。

かかるポンプ装置は特許文献１に記載されている。特許文献１のポンプ装置では、環状に配置された複数の駆動コイルのそれぞれがコイル線の端部分が絡げられている端子ピンを備えている。各端子ピンは中心軸線方向に突出している。また、特許文献１のポンプ装置は、回路基板として、中心軸線方向に一定間隔を開けて平行に配置された第１の回路基板および第２の回路基板を備えている。駆動コイルから遠い位置に配置された第１の回路基板の外周縁部分には外部からの電力を駆動回路に供給するためのコネクタが固定されている。駆動コイルに近い位置に配置された第２の回路基板には、各駆動コイルの各端子ピンを貫通させている複数の貫通孔が設けられている。複数の貫通孔は第２の回路基板の外周縁に沿って円環状に配列されている。

特開２００７−２８８９５９号公報

特許文献１のポンプ装置において、第１の回路基板と第２の回路基板を１枚にまとめることができれば、部品点数を抑制できるので、製造コストを抑制できる。しかし、第１の回路基板と第２の回路基板を１枚に構成しようとすると、第１の回路基板の外周縁部分に固定されているコネクタと、第２の基板の外周縁に沿って形成されている貫通孔、すなわち、駆動コイルの端子ピンが干渉してしまうという問題がある。

かかる問題に鑑みて、本発明の課題は、駆動回路を１枚の回路基板に構成した場合でも、駆動回路に電力を供給するためのコネクタと駆動コイルの端子ピンとを干渉させることがない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、
羽根車が取り付けられているロータと、
環状に配置された複数の駆動コイルを備えるステータと、
前記複数の駆動コイルへの給電制御を行うための駆動回路を備え、前記複数の駆動コイルの中心軸線方向から見たときに当該複数の駆動コイルと重なる位置で当該中心軸線方向と直交する状態に配置された回路基板と、
外部からの電力を前記駆動回路に供給するために前記回路基板の外周縁部分に固定されているコネクタと、
前記羽根車が配置されているポンプ室と前記回路基板および前記ステータとを隔てており、前記回路基板および前記ステータが固定されている隔壁と、を有し、
各駆動コイルは、前記ステータの径方向に軸線を向けている筒部を有するコイルボビン、前記筒部に巻き回されているコイル線、および、前記コイルボビンに固定されて前記中心軸線方向に突出しており、前記コイル線の端部分が絡げられている端子ピンを備え、
前記回路基板は、各駆動コイルの前記端子ピンを貫通させている複数の貫通孔、前記コイル線の端末部分および前記コネクタが電気的に接続されている前記駆動回路の配線パターンを備え、
前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なる位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンは前記径方向で前記コイルボビンの内側部分に固定されており、
前記回路基板において前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なる位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンを貫通させている前記貫通孔は、前記径方向で前記コネクタよりも内側に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、環状に配置された複数の駆動コイルの中心軸線方向から見たときに、コネクタと重なる位置に配置されている駆動コイルの端子ピンはコイルボビンの内側部分に固定されており、この端子ピンを貫通させる回路基板の貫通孔は、径方向においてコネクタよりも内側に設けられている。従って、駆動回路を１枚の回路基板に構成した場合でも、駆動回路に電力を供給するためのコネクタと駆動コイルの端子ピンとを干渉させることがない。

本発明において、前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なっていない位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンは前記径方向で前記コイルボビンの外側部分に固定されており、前記回路基板において前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なっていない位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンを貫通させている前記貫通孔は、前記回路基板の外周縁部分に設けられていることが望ましい。このようにすれば、端子ピンを貫通させるための貫通孔の多くを回路基板の外周縁部分に配置することができるので、回路基板の内側部分にスペースを広く確保できる。従って、駆動回路の設計の自由度が向上する。

本発明において、前記ロータは、前記径方向の内側で前記隔壁を介して前記複数の駆動コイルと対向する駆動マグネットを備えており、前記駆動回路は、前記駆動マグネットの磁力に基づいて前記ロータの回転角度を検出する電子素子を備えており、前記電子素子は、前記回路基板において、前記中心軸線回りで前記コネクタとは異なる角度位置に搭載されており、前記中心軸線回りで前記電子素子と重なる角度位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンは、前記径方向で前記コイルボビンの外側部分に固定されており、前記回路基板において前記中心軸線周りで前記電子素子と重なる角度位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンを貫通させている前記貫通孔は、前記回路基板の外周縁部分に設けられていることが望ましい。このようにすれば、駆動回路を１枚の回路基板に構成したときに、ロータの回転角度を検出するための電子素子と駆動コイルの端子ピンが干渉することを回避できる。

本発明において、回路基板に更にまとまったスペースを確保するためには、前記回路基板は、締結機構によって前記隔壁に固定されており、前記締結機構は、前記中心軸線から径方向の外側に離れた位置に設けられていることが望ましい。

この場合において、前記駆動回路は、前記駆動コイルへの給電を制御する駆動ＩＣを備えており、前記駆動ＩＣは、前記回路基板において前記中心軸線上に固定されていることが望ましい。このようにすれば、駆動ＩＣのような比較的大きな電子素子を搭載することが容易となる。

本発明において、前記締結機構は、前記駆動ＩＣを間に挟んで前記コネクタとは反対側に設けられていることが望ましい。このようにすれば、コネクタに近い部分に配線パターンを形成するためのまとまったスペースを確保することができるので、電力の損失を抑えることができる。

本発明において、前記回路基板の外周縁部分に設けられている前記貫通孔は、当該回路基板を外周側から切り欠いて形成されていることが望ましい。このようにすれば、ポンプ装置を組み立てる際に、複数の駆動コイルの端子ピンを回路基板の貫通孔に挿入することが容易となる。

本発明において、前記コネクタは、前記回路基板と平行に延びているコネクタ端子を備え、前記配線パターンは、前記回路基板の外周縁部分にコネクタ接続用ランドを備え、前記コネクタ端子がコネクタ接続用ランドにハンダ付けされていることが望ましい。このようにすれば、コネクタ端子とコネクタ接続用ランドの接続部分を長くすることにより、ハンダ付けによる結合強度を向上させることができる。

本発明において、前記隔壁は、前記中心軸線と同軸に設けられた環状壁部を備えており、前記ステータは、前記径方向に延びる複数の突極を有するステータコアを備えており、前記複数の駆動コイルのそれぞれは、前記筒部が前記複数の突極のそれぞれに挿入された状態で前記ステータコアに支持されており、各突極は、前記筒部から前記径方向の内側に突出している突出部分を備えており、前記環状壁部の環状外周面には、前記複数の突極のそれぞれの前記突出部分と嵌合可能な複数の位置決め部が形成されており、各突出部分と前記位置決め部とを嵌合させることにより、前記ステータが前記隔壁に対して位置決めされていることが望ましい。このようにすれば、隔壁に対してステータが位置決めされるので、隔壁に締結される回路基板に形成された貫通孔に、ステータに搭載されている駆動コイルの端子ピンを貫通させることが容易となる。

本発明において、前記隔壁は、前記中心軸線と同軸に設けられた環状壁部を備えており、前記ステータは、前記径方向に延びる複数の突極を有するステータコアを備えており、
前記複数の駆動コイルのそれぞれは、前記筒部が前記複数の突極のそれぞれに挿入された状態で前記ステータコアに支持されており、前記複数の駆動コイルは、それぞれが互いに同一形状をしており、各駆動コイルのコイルボビンは、前記筒部の軸線方向の一方の側に前記端子ピンを固定する端子ピン固定部を備えており、前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なる位置に配置されている前記駆動コイルは、前記端子ピン固定部を前記径方向の内側に位置させた状態で前記筒部が前記ステータコアの前記突極に挿入されており、前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタ接続部と重なっていない位置に配置されている前記駆動コイルは、前記端子ピン固定部を前記径方向の外側に位置させた状態で前記筒部が前記突極に挿入されていることが望ましい。このようにすれば、部品点数を削減できるので、ポンプ装置の製造コストを抑制することができる。

本発明によれば、駆動回路を１枚の回路基板に構成した場合でも、駆動回路に電力を供給するためのコネクタと駆動コイルの端子ピンとを干渉させることがない。

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。 隔壁、ステータ、回路基板、および、コネクタの斜視図である。 隔壁およびステータの分解斜視図である。 隔壁、ステータ、回路基板、およびコネクタを下方から見た平面図である。 隔壁、ステータ、回路基板およびコネクタの断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態のポンプ装置を説明する。

（全体構成）
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。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、駆動マグネット２を備えるロータ３と、環状に配置された複数の駆動コイル４を備えるステータ５と、複数の駆動コイル４への給電を制御するための駆動回路６を備える回路基板７を有している。ロータ３には羽根車８が取り付けられており、回路基板７には外部から駆動回路６に電力を供給するためのコネクタ９が取り付けられている。羽根車８、ロータ３、ステータ５および回路基板７はケース体１１の内側に配置されており、コネクタ９において外部との接続部となっているコネクタ接続部９ａはケース体１１から露出している。ケース体１１は、ハウジング１２と、ハウジング１２の上部を覆う上ケース１３を備えており、ハウジング１２と上ケース１３はネジ１４によって互いに固定されている。

上ケース１３には、流体の吸入部１３ａと、流体の吐出部１３ｂが形成されている。ハウジング１２と上ケース１３の間には、吸入部１３ａから吸入された流体が吐出部１３ｂに向かって通過するポンプ室１５が形成されている。ハウジング１２と上ケース１３の接合部分には、ポンプ室１５の密閉性を確保するためのシール部材（Ｏリング）１６が配置されている。ハウジング１２は、隔壁１８と、隔壁１８の下面および側面を覆う状態で隔壁１８に固定された樹脂封止部材１９を備えている。隔壁１８は、中心軸線Ｌと同軸に設けられた環状壁部２０と、環状壁部２０の下端を塞ぐ円盤状の板状壁部２１と、環状壁部２０の上端部分から径方向の外側に向かって広がる隔壁鍔部２２を備えており、隔壁鍔部２２の上方がポンプ室１５となっている。隔壁１８は、ポンプ室１５、羽根車８およびロータ３と、ステータ５および回路基板７との間を隔てている。

駆動回路６を介して複数の駆動コイル４への給電が行われると、中心軸線Ｌ回りにロータ３が回転する。これによりポンプ室１５内で羽根車８が回転すると、流体は吸入部１３ａからポンプ室１５に吸い込まれて、吐出部１３ｂから吐出される。

（ロータ）
図１に示すように、ロータ３は、駆動マグネット２、スリーブ２４、および、駆動マグネット２およびスリーブ２４を保持する保持部材２５を備えている。保持部材２５は、筒部２６と筒部２６の上方で径方向に広がっている鍔部２７を備えており、羽根車８は鍔部２７に固定されている。駆動マグネット２は筒部２６の外周側に固定されている。スリーブ２４は円筒状であり、筒部２６の内周側に固定されている。

ロータ３は固定軸２８に回転可能に支持されている。固定軸２８の上端は上ケース１３に保持され、固定軸２８の下端は隔壁１８の板状壁部２１の上面部分に保持されている。固定軸２８の軸線は上下方向に延びている。ここで、固定軸２８の軸線は、ロータ３の回転中心線であり、円環状に配置された複数の駆動コイル４の中心軸線Ｌである。

固定軸２８は、スリーブ２４の内周側に挿通されている。また、固定軸２８には、上下方向でスリーブ２４を挟むように２個のスラスト軸受部材２９が取り付けられている。本形態では、スリーブ２４がロータ３のラジアル軸受として機能し、スリーブ２４およびスラスト軸受部材２９がロータ３のスラスト軸受として機能している。羽根車８はポンプ室１５の内部に配置されている。すなわち、羽根車８は中心軸線Ｌ方向で環状壁部２０の上方に配置されている。ロータ３の駆動マグネット２は隔壁１８の環状壁部２０の内側に配置されている。すなわち、駆動マグネット２は中心軸線Ｌ方向でポンプ室１５から下方に外れた位置に配置されている。

（ステータ）
図２は隔壁１８、ステータ５、回路基板７、および、コネクタ９の斜視図である。図３は隔壁１８およびステータ５の分解斜視図である。図１、図３に示すように、ステータ５は円環状に配置された複数の駆動コイル４と、これら複数の駆動コイル４を支持するステータコア３０を備えている。図２、図３に示すように、本例では、ステータ５は１２個の駆動コイル４（１）〜４（１２）を備えている。ステータ５は隔壁１８の環状壁部２０の外周側に取り付けられており、複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）は環状壁部２０を介して径方向でロータ３の駆動マグネット２と対向している（図１参照）。

ステータコア３０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。ステータコア３０は、図３に示すように、円環部３１と、円環部３１から径方向の内側へ突出する複数の突極３２を備えている。円環部３１の環状外周面がステータコア３０の環状外周面となっている。ステータコア３０の複数の突極３２は等角度間隔で形成されている。複数の突極３２のそれぞれには駆動コイル４（１）〜４（１２）がそれぞれ支持されている。

各駆動コイル４は、コイルボビン３３と、コイルボビン３３に巻き回されているコイル線３４と、コイルボビン３３の端末部分が絡げられている一対の端子ピン３５を備えている。コイルボビン３３は、樹脂等の絶縁性材料で形成されており、径方向に軸線を向けている筒部３６と、筒部３６の軸線方向の両側から軸線と直交する方向に広がっている一対の鍔部３７と、筒部３６の軸線方向の一方の鍔部３７の上側部分に設けられた端子ピン固定部３８を備えている。端子ピン固定部３８は一方の鍔部３７から径方向に突出している。

コイル線３４は一対の鍔部３７の間において筒部３６の外周側に巻き回されている。一対の端子ピン３５は、端子ピン固定部３８に設けられた固定孔３８ａに圧入されており、中心軸線Ｌ方向に突出している。端子ピン３５には、コイル線３４の端末部分が絡げられている。コイル線３４の端末部分は、コイルボビン３３と端子ピン３５の間が弛んだ状態となっている。各駆動コイル４は、コイルボビン３３の筒部３６が径方向の内側から突極３２に挿通されて、ステータコア３０に支持されている。この結果、コイル線３４はコイルボビン３３を介して突極３２に巻き回された状態となっている。

ここで、複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）は、それぞれが互いに同一形状をしているが、中心軸線Ｌ方向から見たときにコネクタ９と重なる位置に配置される３個の駆動コイル４（１）〜４（３）は、突極３２への挿入方向が他の９個の駆動コイル４（４）〜４（１２）とは反対となっている。すなわち、３個の駆動コイル４（１）〜４（３）は端子ピン固定部３８を径方向の内側に位置させた状態で突極３２に挿入されており、端子ピン固定部３８が形成されていない側の鍔部３７を円環部３１に当接させている。９個の駆動コイル４（４）〜４（１２）は端子ピン固定部３８を径方向の外側に位置させた状態で突極３２に挿入されており、端子ピン固定部３８が形成されている側の鍔部３７を円環部３１に当接させている。９個の駆動コイル４（４）〜４（１２）においてコイルボビン３３の端子ピン固定部３８は、図２に示すように、その上端面３８ｂ（ステータコア３０側の面）をステータコア３０の円環部３１の下端面３１ａに当接させている。

（回路基板）
図４は隔壁１８、ステータ５、回路基板７およびコネクタ９を中心軸線Ｌ方向の下方から見た平面図である。回路基板７は剛性のリジット基板であり、全体として略円形の平面形状を備えている。回路基板７は、中心軸線Ｌ方向から見たときに複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）と重なる位置で、中心軸線Ｌ方向と直交する状態に配置されている。回路基板７は駆動回路６の配線パターン４３が両面に形成された両面基板である。

図４に示すように、駆動回路６は、複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）への給電を制御するための駆動ＩＣ４０、駆動マグネット２の磁力に基づいて中心軸線Ｌ回りのロータ３の回転角度を検出するホール素子（電子素子）４１、および抵抗４２を備えており、回路基板７にはこれらが搭載されている。

図２、図４に示すように、回路基板７は、回路基板７の外周の一部分に、直線状に切り欠かれた第１の切り欠き部４５を備えている。また、中心軸線Ｌを挟んで第１の切り欠き部４５とは反対側に直線状に切り欠かれた第２の切り欠き部４６を備えている。第１の切り欠き部４５および第２の切り欠き部４６は回路基板７に配線パターン４３などを形成する際の位置決めに用いられる。或いは、第１の切り欠き部４５および第２の切り欠き部４６は駆動回路６の電子部品を回路基板７に搭載する際の位置決めに用いられる。また、回路基板７には、図４に示すように、各駆動コイル４の端子ピン３５を貫通させる複数の端子ピン用貫通孔（貫通孔）４７、ホール素子４１の端子を貫通させる複数のホール素子用貫通孔４８、回路基板７を隔壁１８に固定する締結機構４９を構成している締結孔５０、回路基板７を隔壁１８に対して位置決めするための２つの位置決め孔５１、および、コネクタ９を固定するためのコネクタ固定機構５２を構成する２つのコネクタ固定孔５３が形成されている。各端子ピン３５およびホール素子４１の端子は、端子ピン用貫通孔４７およびホール素子用貫通孔４８を介して回路基板７を貫通した状態とされ、各端子ピン３５に絡げられたコイル線３４の端末部分およびホール素子４１の端子は、各駆動コイル４とは反対側に位置する基板面の配線パターン４３にハンダ付けされる。

配線パターン４３において各駆動コイル４の端末部分との接続部分となるコイル線用ランド４３ａは、図４に示すように、各端子ピン用貫通孔４７の開口縁に形成されている。また、配線パターン４３においてホール素子４１の端子との接続部分となるホール素子用ランド４３ｂは、ホール素子用貫通孔４８の開口縁に形成されている。また、配線パターン４３においてコネクタ９との接続部分となるコネクタ接続用ランド４３ｃは、第１の切り欠き部４５の縁部分から、切り欠きに直交する方向に延びるように形成されている。コネクタ固定孔５３は、図２に示すように、コネクタ接続用ランド４３ｃの周方向の両側に設けられている。ここで、コネクタ９は、回路基板７と平行に延びているコネクタ端子５５と、コネクタ端子５５を周方向で挟む両側に設けられた固定用フック５６を備えており、コネクタ端子５５がコネクタ接続用ランド４３ｃにハンダ付けされ、固定用フック５６がコネクタ固定孔５３に嵌め込まれることにより、回路基板７に取り付けられている。すなわち、固定用フック５６とコネクタ固定孔５３はコネクタ９を回路基板７に固定するコネクタ固定機構５２を構成している。

図４に示すように、回路基板７に形成されている複数の端子ピン用貫通孔４７のうち、中心軸線Ｌ方向から見たときにコネクタ９と重なる位置に配置される３個の駆動コイル４（１）〜４（３）の端子ピン３５を貫通させるための端子ピン用貫通孔４７（１）〜４７（３）は、コネクタ接続用ランド４３ｃの内側に形成されている。３個の駆動コイル４（１）〜４（３）の各端子ピン３５は端子ピン用貫通孔４７（１）〜４７（３）のそれぞれを貫通して下方に延びている。各端子ピン３５に絡げられたコイル線３４の端末部分は各端子ピン用貫通孔４７（１）〜４７（３）の開口縁に設けられたコイル線用ランド４３ａに接続されている。

３個の駆動コイル４（１）〜４（３）を除いた９個の駆動コイル４（４）〜４（１２）の端子ピン３５を貫通させる端子ピン用貫通孔４７（４）〜４７（１２）は、回路基板７の外周縁部分に形成されており、外周縁に沿って周方向に配列されている。これら回路基板７の外周縁部分に設けられている端子ピン用貫通孔４７（４）〜４７（１２）は、回路基板７を外周側から切り欠いて形成されており、外周側に向って開口している。９個の駆動コイル４（４）〜４（１２）の各端子ピン３５は、これら端子ピン用貫通孔４７（４）〜４７（１２）のそれぞれを貫通して下方に延びている。各端子ピン３５に絡げられたコイル線３４の端末部分は各端子ピン用貫通孔４７（４）〜４７（１２）の開口縁に設けられたコイル線用ランド４３ａに接続されている。

ここで、駆動コイル４（１）、駆動コイル４（４）、駆動コイル４（７）、および、駆動コイル４（１０）は、配線パターン４３により電気的に接続され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうちの、例えば、Ｕ相を構成する。駆動コイル４（２）、駆動コイル４（５）、駆動コイル４（８）、および、駆動コイル４（１１）は、配線パターン４３により電気的に接続されており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうちの、例えば、Ｖ相を構成する。駆動コイル４（３）、駆動コイル４（６）、駆動コイル４（９）、および、駆動コイル４（１２）は、配線パターン４３により電気的に接続されており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうちの、例えば、Ｗ相を構成する。従って、中心軸線Ｌ方向から見たときにコネクタ９と重なる位置に配置される３個の駆動コイル４（１）〜４（３）は、それぞれが異なる相の駆動コイルとなっている。

径方向の内側に形成された端子ピン用貫通孔４７（１）〜４７（３）の周方向の一方側には、ホール素子用貫通孔４８が形成されている。端子ピン用貫通孔４７（１）〜４７（３）の周方向の他方側には、抵抗４２が搭載されている。ホール素子４１は環状壁部２０の内側に位置する駆動マグネット２の磁力を検出するために、図２に示すように、隔壁１８の環状壁部２０に近接配置されている。ホール素子４１の端子はホール素子用貫通孔４８を貫通して下方に延びており、端子はホール素子用貫通孔４８の開口縁に設けられたホール素子用ランド４３ｂに接続されている。

回路基板７の中心軸線Ｌ上には平面形状が長方形の駆動ＩＣ４０が配置されている。駆動ＩＣ４０は、回路基板７において端子ピン用貫通孔４７（１）〜４７（１２）の内側のスペースに配置されている。図２に示すように、回路基板７において、第２の切り欠き部４６と駆動ＩＣ４０の間、すなわち、中心軸線Ｌから径方向の外側に離れた位置には、締結孔５０が設けられている。締結孔５０は、環状に配置された複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）の内側で、コネクタ９から最も離れた駆動コイル４（８）側に位置している。また、図２に示すように、第１の切り欠き部４５と中心軸線Ｌの間には２つの位置決め孔５１が形成されている。ここで、締結孔５０の中心、駆動ＩＣ４０、中心軸線Ｌ、およびコネクタ９は直線上に位置しており、駆動ＩＣ４０は、その長手方向が締結孔５０の中心、駆動ＩＣ４０、中心軸線Ｌ、およびコネクタ９を結ぶ仮想直線Ｌ１上と直交するように配置されている。駆動ＩＣ４０の端子４０ａ、４０ｂは、当該駆動ＩＣ４０の短手方向で対向する一対の側面にそれぞれ設けられており、コネクタ９と対向する側面に設けられた端子４０ａは、配線パターン４３によってコネクタ端子５５に電気的に接続される。２つの位置決め孔５１は中心軸線Ｌ方向から見たときに駆動ＩＣ４０と重なっているとともに、仮想直線Ｌ１を挟んだ両側にそれぞれ形成されている。

（ハウジング）
図５は隔壁１８、ステータ５、回路基板７およびコネクタ９の断面図である。図２、図３、図５に示すように、隔壁１８の板状壁部２１の下面には、回路基板７を隔壁１８に固定するための１つの締結用突起６０と、回路基板７を位置決めするための２つの位置決め用突起６１が形成されている。締結用突起６０は板状壁部２１の下面において回路基板７の締結孔５０に対応する位置に形成されており、位置決め用突起６１は板状壁部２１の下面において位置決め孔５１に対応する位置に形成されている。

図３、図５に示すように、締結用突起６０の先端部分には円環状段部６０ａが形成されており、締結用突起６０において円環状段部６０ａの先端側は、円環状段部６０ａの基端側よりも径の小さい小径部分６０ｂとなっている。小径部分６０ｂの高さ寸法は回路基板７の厚さ寸法よりも短く、小径部分６０ｂの先端面にはネジ孔６０ｃが形成されている。また、図３に示すように、位置決め用突起６１の先端部分には円環状段部６１ａが形成されており、円環状段部６１ａの先端側は、円環状段部６１ａの基端側よりも径の小さい小径部分６１ｂとなっている。位置決め用突起６１の小径部分６１ｂの高さ寸法は回路基板７の厚さ寸法よりも短い。

ここで、回路基板７は、図５に示すように、締結孔５０に締結用突起６０の小径部分６１ｂが挿入され、位置決め孔５１に位置決め用突起６１の小径部分６１ｂが挿入された状態とされ、配線パターン４３が形成されている基板面７ａの側からワッシャー６２を介してネジ孔６１ｃにネジ込まれた有頭ネジ６３によって隔壁１８に締結される。すなわち、締結用突起６０、ワッシャー６２および有頭ネジ６３は締結孔５０とともに回路基板７を隔壁１８に固定する締結機構４９を構成している。回路基板７が隔壁１８に固定された状態では、回路基板７は、中心軸線Ｌ方向において板状壁部２１の下面に対して一定間隔をあけた位置において、板状壁部２１と平行な姿勢に位置決めされているとともに、中心軸線Ｌ回りにおいても位置決めされた状態となる。

隔壁１８の環状壁部２０の環状外周面には、図３および図５に示すように、縦溝（位置決め部）６４が形成されている。各縦溝６４は、上下方向に延びる角溝であり、板状壁部２１の側の一部分および隔壁鍔部２２の側の一部分を除いて形成されている。また、複数の縦溝６４は、等角度間隔で環状壁部２０の全周に形成されている。複数の縦溝６４の間は凸部６５となっている。

ここで、図５に示すように、ステータコア３０が駆動コイル４を支持した状態では、突極３２はコイルボビン３３の筒部３６から径方向の内側に突出する突出部分３２ａを備えており、ステータコア３０は、この突出部分３２ａが縦溝６４に下方から嵌め込まれることによって、隔壁１８に位置決めされた状態で支持されている。すなわち、縦溝６４は突極３２の突出部分３２ａと嵌合可能となっており、突出部分３２ａが嵌合に嵌め込まれることにより、ステータ５が隔壁１８に対して中心軸線Ｌ回りで位置決めされる。また、突出部分３２ａが縦溝６４の上端の内周面部分６４ａに当接することにより、ステータ５が隔壁１８に対して中心軸線Ｌ方向で位置決めされる。ステータ５が隔壁１８に位置決めされた状態では、中心軸線Ｌ方向から見たときにコネクタ９と重なる位置に配置されている３個の駆動コイル４（１）〜４（３）において径方向の内側に位置する鍔部３７に設けられている端子ピン固定部３８は、中心軸線Ｌ方向で内周面部分６４ａと重なっており、その上端面３８ｂの周方向の両端部分が凸部６５の下端面部分６５ａ（図３参照）に当接した状態となる。また、コネクタ９と重ならない位置に配置されている９個の駆動コイル４（４）〜４（１２）において径方向の内側に位置する鍔部３７は凸部６５の円弧状の外周面部分に当接した状態となる。

樹脂封止部材１９は駆動コイル４および回路基板７を流体から保護するためのものであり、不飽和ポリエステル樹脂等の樹脂からなる。樹脂封止部材１９は、ステータ５および回路基板７が固定された状態の隔壁１８に対して、樹脂を射出することにより形成されている。また、樹脂封止部材１９は、駆動コイル４および回路基板７を完全に覆うとともに、コネクタ９において回路基板７から外側に突出しているコネクタ接続部９ａを除くコネクタ９の一部分を覆っている。

樹脂封止部材１９を射出成型する際には、コネクタ９を回路基板７に固定するとともに、回路基板７およびステータ５を、隔壁１８に固定する。次に、隔壁鍔部２２の外周縁部分２２ａ（図５参照）およびコネクタ９のコネクタ接続部９ａを金型（不図示）によって保持した状態として、ステータ５および回路基板７を金型内に配置する。しかる後に、金型に設けられた１つのゲートから樹脂を金型に注入して硬化させることにより、樹脂封止部材１９を形成する。

ここで、ゲートは、回路基板７よりも径方向の外側であって、コネクタ９よりも締結孔５０に近い位置に設けられている。また、ゲートは、駆動コイル４の外周側に設けられている。この結果、樹脂封止部材１９において、駆動コイル４の外周側であって、コネクタ９よりも締結孔５０に近い位置には、図１、図５に示すように、ゲート跡７０が形成されている。本例において、ゲート跡７０、締結孔５０の中心、中心軸線Ｌ、駆動ＩＣ４０、および、コネクタ９は直線上に位置している。

（作用効果）
本例によれば、環状に配置された複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）の中心軸線Ｌ方向から見たときに、コネクタ９と重なる位置に配置されている３個の駆動コイル４（１）〜４（３）の端子ピン３５はコイルボビン３３の内側部分に固定されており、この端子ピン３５を貫通させる回路基板７の端子ピン用貫通孔４７（１）〜４７（３）は、径方向においてコネクタ９よりも内側に設けられている。従って、駆動回路６を１枚の回路基板７に構成した場合でも、駆動回路６に電力を供給するためのコネクタ９と駆動コイル４の端子ピン３５とを干渉させることがない。

また、本例によれば、中心軸線Ｌ方向から見たときに回路基板７に固定されたコネクタ９と重なっていない位置に配置されている９個の駆動コイル４（４）〜４（１２）の端子ピン３５は径方向でコイルボビン３３の外側部分に固定されており、この端子ピン３５を貫通させている端子ピン用貫通孔４７（４）〜４７（１２）は、回路基板７の外周縁部分に設けられている。この結果、端子ピン３５を貫通させるための端子ピン用貫通孔４７の多くを回路基板７の外周縁部分に配置することができるので、回路基板７の内側部分にスペースを広く確保できる。従って、回路基板７上に駆動回路６の配線パターン４３を形成する際に、配線パターン４３の設計の自由度が向上する。

さらに、本例では、ホール素子４１は中心軸線Ｌ回りにおいてコネクタ９とは異なる角度位置に配置されており、中心軸線Ｌ回りでホール素子４１と重なる角度位置に配置されている駆動コイル４（５）〜４（８）の端子ピン３５は径方向でコイルボビン３３の外側部分に固定されており、回路基板７において中心軸線Ｌ回りでホール素子４１と重なる角度位置に配置されている駆動コイル４（５）〜４（８）の端子ピン３５を貫通させている端子ピン用貫通孔４７（５）〜４７（８）は、回路基板７の外周縁部分に設けられている。従って、ロータ３の回転角度を検出するためのホール素子４１と、駆動コイル４の端子ピン３５が干渉することを回避できる。

また、本例では、回路基板７を隔壁１８に固定するための締結機構４９は、中心軸線Ｌから径方向の外側に外れた位置に設けられている。従って、締結機構４９が中心軸線Ｌ上に設けられる場合と比較して、回路基板７上にまとまったスペースを確保することができる。よって、比較的大きな部品となる駆動ＩＣ４０を回路基板７に配置することが容易である。また、回路基板７上に駆動回路６の配線パターン４３を形成する際に、配線パターン４３の設計の自由度が向上する。

さらに、本例によれば、締結機構４９が中心軸線Ｌを挟んでコネクタ９とは反対側に設けられているので、コネクタ９に近い部分にまとまったスペースを確保することができ、電力の損失を抑えることができる。

次に、本例によれば、コネクタ９は回路基板７と平行に延びるコネクタ端子５５を備え、このコネクタ端子５５が、コネクタ接続用ランド４３ｃにハンダ付けされている。従って、コネクタ端子５５とコネクタ接続用ランド４３ｃの接続部分が長くなり、ハンダ付けによる結合強度が向上している。また、コネクタ９は、コネクタ９に設けた固定用フック５６と基板に設けたコネクタ固定孔５３の係合によって回路基板７に取り付けられている。従って、コネクタ９と回路基板７との固定が強固となっており、樹脂封止部材１９を成型する際に、金型によってコネクタ９のコネクタ接続部９ａを保持しても、コネクタ９が回路基板７から外れることがない。

また、回路基板７の外周縁部分に設けられている端子ピン用貫通孔４７は、当該回路基板７を外周側から切り欠いて形成されている。従って、ポンプ装置１を組み立てる際に、駆動コイル４（４）〜４（１２）の端子ピン３５を端子ピン用貫通孔４７に挿入することが容易である。

さらに、ステータ５はステータコア３０の突出部分３２ａが隔壁１８の環状壁部２０の縦溝６４に嵌め込まれることにより隔壁１８に対して位置決めされるので、隔壁１８に締結する回路基板７に形成された端子ピン用貫通孔４７に、ステータ５に搭載されている駆動コイル４（１）〜４（１２）の端子ピン３５を貫通させることが容易である。

また、本例では、複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）は、それぞれが互いに同じ形状をしており、ステータコア３０の突極３２への挿入方向によって、端子ピン３５の位置を内周側と外周側に変化させている。この結果、部品点数を削減できるので、ポンプ装置１の製造コストを抑制することができる。

（その他の実施の形態）
なお、上記の例では、ロータ３の駆動マグネット２が環状に配置された複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）の内側に配置されているが、ロータ３の駆動マグネット２が環状に配置された複数の駆動コイル４（１）〜４（１２）の外側に配置されている構成（アウターローター）のポンプ装置１にも本発明を適用できる。

１・・ポンプ装置
２・・駆動マグネット
３・・ロータ
４・・駆動コイル
５・・ステータ
６・・駆動回路
７・・回路基板
８・・羽根車
９・・コネクタ
１５・・ポンプ室
１８・・隔壁
２０・・環状壁部
３０・・ステータコア
３２・・突極
３２ａ・・突出部分
３３・・コイルボビン
３４・・コイル線
３５・・端子ピン
３６・・筒部
３８・・端子ピン固定部
４０・・駆動ＩＣ
４１・・ホール素子（電子素子）
４３・・配線パターン
４３ｃ・・コネクタ接続用ランド
４７・・端子ピン用貫通孔（貫通孔）
４９・・締結機構
５５・・コネクタ端子
６４・・縦溝（位置決め部）
Ｌ・・中心軸線

Claims (10)

1. 羽根車が取り付けられているロータと、
   環状に配置された複数の駆動コイルを備えるステータと、
   前記複数の駆動コイルへの給電制御を行うための駆動回路を備え、前記複数の駆動コイルの中心軸線方向から見たときに当該複数の駆動コイルと重なる位置で当該中心軸線方向と直交する状態に配置された回路基板と、
   外部からの電力を前記駆動回路に供給するために前記回路基板の外周縁部分に固定されているコネクタと、
   前記羽根車が配置されているポンプ室と前記回路基板および前記ステータとを隔てており、前記回路基板および前記ステータが固定されている隔壁と、を有し、
   各駆動コイルは、前記ステータの径方向に軸線を向けている筒部を有するコイルボビン、前記筒部に巻き回されているコイル線、および、前記コイルボビンに固定されて前記中心軸線方向に突出しており、前記コイル線の端部分が絡げられている端子ピンを備え、
   前記回路基板は、各駆動コイルの前記端子ピンを貫通させている複数の貫通孔、前記コイル線の端末部分および前記コネクタが電気的に接続されている前記駆動回路の配線パターンを備え、
   前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なる位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンは前記径方向で前記コイルボビンの内側部分に固定されており、
   前記回路基板において前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なる位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンを貫通させている前記貫通孔は、前記径方向で前記コネクタよりも内側に設けられていることを特徴とするポンプ装置。
2. 請求項１において、
   前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なっていない位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンは前記径方向で前記コイルボビンの外側部分に固定されており、
   前記回路基板において前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なっていない位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンを貫通させている前記貫通孔は、前記回路基板の外周縁部分に設けられていることを特徴とするポンプ装置。
3. 請求項１または２において、
   前記ロータは、前記径方向の内側で前記隔壁を介して前記複数の駆動コイルと対向する駆動マグネットを備えており、
   前記駆動回路は、前記駆動マグネットの磁力に基づいて前記ロータの回転角度を検出する電子素子を備えており、
   前記電子素子は、前記回路基板において、前記中心軸線回りで前記コネクタとは異なる角度位置に搭載されており、
   前記中心軸線回りで前記電子素子と重なる角度位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンは、前記径方向で前記コイルボビンの外側部分に固定されており、
   前記回路基板において前記中心軸線回りで前記電子素子と重なる角度位置に配置されている前記駆動コイルの前記端子ピンを貫通させている前記貫通孔は、前記回路基板の外周縁部分に設けられていることを特徴とするポンプ装置。
4. 請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
   前記回路基板は、締結機構によって前記隔壁に固定されており、
   前記締結機構は、前記中心軸線から径方向の外側に離れた位置に設けられていることを特徴とするポンプ装置。
5. 請求項４において、
   前記駆動回路は、前記駆動コイルへの給電を制御する駆動ＩＣを備えており、
   前記駆動ＩＣは、前記回路基板において前記中心軸線上に固定されていることを特徴とするポンプ装置。
6. 請求項５において、
   前記締結機構は、前記駆動ＩＣを間に挟んで前記コネクタとは反対側に設けられていることを特徴とするポンプ装置。
7. 請求項２または３において、
   前記回路基板の外周縁部分に設けられている前記貫通孔は、当該回路基板を外周側から切り欠いて形成されていることを特徴とするポンプ装置。
8. 請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
   前記コネクタは、前記回路基板と平行に延びているコネクタ端子を備え、
   前記配線パターンは、前記回路基板の外周縁部分にコネクタ接続用ランドを備え、
   前記コネクタ端子がコネクタ接続用ランドにハンダ付けされていることを特徴とするポンプ装置。
9. 請求項１ないし８のうちのいずれかの項において、
   前記隔壁は、前記中心軸線と同軸に設けられた環状壁部を備えており、
   前記ステータは、前記径方向に延びる複数の突極を有するステータコアを備えており、
   前記複数の駆動コイルのそれぞれは、前記筒部が前記複数の突極のそれぞれに挿入された状態で前記ステータコアに支持されており、
   各突極は、前記筒部から前記径方向の内側に突出している突出部分を備えており、
   前記環状壁部の環状外周面には、前記複数の突極のそれぞれの前記突出部分と嵌合可能な複数の位置決め部が形成されており、
   各突出部分と前記位置決め部とを嵌合させることにより、前記ステータが前記隔壁に対して位置決めされていることを特徴とするポンプ装置。
10. 請求項２ないし８のうちのいずれかの項において、
    前記隔壁は、前記中心軸線と同軸に設けられた環状壁部を備えており、
    前記ステータは、前記径方向に延びる複数の突極を有するステータコアを備えており、
    前記複数の駆動コイルのそれぞれは、前記筒部が前記複数の突極のそれぞれに挿入された状態で前記ステータコアに支持されており、
    前記複数の駆動コイルは、それぞれが互いに同一形状をしており、
    各駆動コイルのコイルボビンは、前記筒部の軸線方向の一方の側に前記端子ピンを固定する端子ピン固定部を備えており、
    前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタと重なる位置に配置されている前記駆動コイルは、前記端子ピン固定部を前記径方向の内側に位置させた状態で前記筒部が前記ステータコアの前記突極に挿入されており、前記中心軸線方向から見たときに前記コネクタ接続部と重なっていない位置に配置されている前記駆動コイルは、前記端子ピン固定部を前記径方向の外側に位置させた状態で前記筒部が前記突極に挿入されていることを特徴とするポンプ装置。

Images