JP2014118900A - ポンプ装置 - Google Patents

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Tokuyuki Kawahara
徳幸 河原
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Abstract

【課題】ポンプ室と導電部(ステータコイル、基板等)の間を区画する隔壁部材と導電部を覆う封止部の剥離防止による防水効果向上と、タクトタイム短縮によるコストダウンの両立を図ること。
【解決手段】ポンプ装置1は、ロータ4とステータ5および基板27、28を区画する隔壁部材11と、ステータ5および基板27、28を封止する封止部12を備える。隔壁部材11のフランジ部11cには、円弧状の剥離防止部31が、隔壁部材11の中心軸線Lを基準として対称に形成されている。剥離防止部31はフランジ部11cとの間に隙間があるアンカー部33を備える。剥離防止部31は、フランジ部11cと封止部12との接続部分に沿って配置され、その長手方向が、ゲート跡Aから基板27に固定されるコネクタ27aへ向かう樹脂の流入方向X3に沿った方向となるように形成されている。
【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導電部(ステータコイル、基板)との間に導電部への流体の流入を防止する隔壁部材を配置したポンプ装置に関する。
従来から、流体を吸い込んで送出するポンプ装置において、羽根車およびロータが配置されるポンプ室と導電部(ステータコイル、基板)との間に、導電部側への流体の流入を防止する隔壁部材を配置したものがある。また、この種のポンプ装置において、ステータおよび基板を覆うようにBMC(バルクモールドコンパウンド)樹脂などのモールド樹脂を注入して封止部を成型したものがある。このような封止部を設けると、ステータおよび基板などの導電部への流体の浸入を防止して絶縁性を高めることができる。特許文献1には、この種のポンプ装置が開示されている。
特許文献1のポンプ装置では、隔壁部材を構成する部材は、鍔部(フランジ部)を備えた有底円筒状に形成されている。この隔壁部材の円筒部の内側にロータが配置され、ロータの上部に羽根車が配置されている。また、ステータは円筒部の外周側に配置され、基板は円筒部の底部の下側に固定されている。ステータおよび基板が取り付けられた隔壁部材を金型内に配置し、この金型内において隔壁部材の外側にモールド樹脂を注入して硬化させることで、導電部を完全に覆う封止部が形成される。
ここで、封止部を形成するモールド樹脂は、導電部を完全に覆うため、ステータコイルの間や隔壁部材と基板との間の空間にも充填され、肉厚になり体積が大きくなる。モールド樹脂としてBMC樹脂を用いる場合、肉厚で体積が大きいと内部まで冷却して硬化させるためには硬化時間を長く取る必要がある。しかしながら、金型内に保持する時間を長く取るとタクトタイムが長くなり、コスト削減に不利となってしまう。タクトタイム短縮のため、封止部の内部まで冷却される前に金型から成形品を取り出すと、封止部を形成するモールド樹脂(BMC樹脂)が金型によって保持されていない状態で冷却される。このようにすると、樹脂の収縮に伴って封止部と隔壁部材との接合面から封止部が剥がれてしまうおそれがある。封止部が剥がれると、隔壁部材と封止部との間に隙間ができ、封止部内に流体が浸入して導電部に接触するおそれがある。
特許文献1では、このような封止部の剥離対策として、隔壁部材における封止部との接合面(鍔部の表面)に、剥離防止用突起を形成している。そして、この剥離防止用突起に、接合面との間に隙間を設けるように、円環状の剥離防止部材を取り付けている。剥離防止部材は、接合面からの封止部の剥がれを防止するためのアンカーとして機能する。従って、封止部と接合面との間に隙間が形成されるのを防止できる。
特開2012−92763号公報
特許文献1に記載のポンプ装置における封止部の剥離防止構造は、完全に硬化する前に成形品を金型から取り出したことによる樹脂の収縮があっても剥離を防止できるため、隔壁部材と封止部との間に隙間が形成されるのを防止しつつ、成型工程の所要時間を短縮できる。しかしながら、隔壁部材と剥離防止部材が別部材であるため、剥離防止部材の組み立て工程が必要になる。従って、成型前の工程の所要時間が増加してタクトタイムが増大し、コストアップになるという問題点がある。剥離防止対策およびタクトタイム短縮によるコストダウンを両立する他の方法としては、金型内へのモールド樹脂の射出圧を高くすることも考えられるが、この方法では、成形時にステータコイルの巻線を損傷するおそれがある。
本発明の課題は、このような問題点に鑑みて、ポンプ室と導電部(ステータコイル、基板)の間を隔壁部材で区画して、導電部を覆うようにモールド樹脂で封止部を形成したポンプ装置において、隔壁部材からの封止部の剥離防止と、タクトタイム短縮によるコストダウンの両立を図ることにある。
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、当該羽根車が取り付けられるロータと、当該ロータの外周側に配置されるステータ、および、当該ステータの駆動用コイルに接続される基板を備える導電部と、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、前記導電部の配置箇所を前記ポンプ室から隔てる隔壁部材と、前記導電部を覆うように充填し硬化させた樹脂からなる封止部を有し、前記隔壁部材は、円筒部と、当該円筒部の一端を塞ぐ底部と、前記円筒部の他端の開口縁から前記円筒部の径方向外側に延びるフランジ部と、当該フランジ部における前記円筒部側の面から突出する剥離防止部を樹脂成形により一体に形成して構成され、各剥離防止部は、前記フランジ部から離間しているアンカー部と、各アンカー部を前記フランジ部に接続している接続部を備え、前記封止部は、前記アンカー部と前記フランジ部との隙間に充填し硬化させた樹脂部分を備えることを特徴とする。
本発明のポンプ装置では、導電部を覆うように成形された樹脂製の封止部を有し、封止部は、導電部の配置箇所をポンプ室から隔てる隔壁部材のフランジ部と剥離防止部(アンカー部)との隙間に充填された樹脂部分を備えている。そして、隔壁部材は、剥離防止部を他の部位と一体に成形して構成されている。このようにすると、封止部の一部がアンカー部とフランジ部との隙間に係合されるため、封止部のフランジ部からの剥離を防止できる。よって、成形品(導電部および隔壁部材をインサートした封止部)を金型から早期に取り出した場合においても、冷却時の樹脂の収縮によって隔壁部材と封止部の境界部に隙間が形成されるのを防止できる。更に、剥離防止部を隔壁部材の他の部位と一体に成形しているため、部品点数を削減できると共に、剥離防止部の組み立て工程を省略できる。よって、タクトタイム短縮および部品点数削減によるコストダウンと、隔壁部材からの封止部の剥離防止による導電部の防水性の確保を両立できる。
本発明において、前記隔壁部材にネジ止めされるケース部材を有し、当該ケース部材は、前記隔壁部材と共に前記ポンプ室を構成しており、前記フランジ部に前記ケース部材をネジ止めするための貫通孔が設けられ、前記円筒部の中心軸線を基準として、前記剥離防止部と前記貫通孔が周方向に重ならないように配置されていることが望ましい。このようにすると、貫通孔を内周側に配置できるため、フランジ部を小型化でき、ポンプ装置を小型化できる。また、ケース部材をネジ止めすることにより、ケース部材と隔壁部材とを精度良く組み立てることができる。これにより、ポンプ室の精度を向上させることができる。
本発明において、前記隔壁部材と前記ケース部材をネジ止めするタッピングネジを有し、当該タッピングネジは、前記貫通孔を貫通して前記封止部にねじ込まれていることが望ましい。このようにすると、剥離防止部とタッピングネジを径方向に離す必要がないため、タッピングネジをネジ込むために封止部に設ける肉厚部分を径方向の内側に設けることができる。よって、封止部を小型化でき、ポンプ装置を小型化できる。
本発明において、前記ケース部材と前記隔壁部材との接合部をシールするシール部材を有し、前記剥離防止部と前記シール部材が、前記接合部における前記ケース部材と前記隔壁部材の接合方向に重なるように配置されていることが望ましい。このようにすると、隔壁部材の変形によるシール部のシール性の低下を抑制でき、シール性をより高めることができる。
本発明において、前記円筒部の中心軸線を基準として、前記接続部よりも外周側に延びた前記フランジ部の部位に、前記封止部が接合されていることが望ましい。このように、フランジ部における接続部の外周側に封止部を接合すると、接合部を剥離防止部に近接させることができる。従って、封止部がフランジ部から剥離するおそれを更に低減できる。
本発明において、前記剥離防止部は、前記封止部によって完全に覆われる位置に設けられていることが望ましい。このようにすると、封止部と剥離防止部との境界部が外部に露出しないため、境界部から流体(水等)が浸入するおそれを大幅に低下させる構造となる。
本発明において、前記封止部は、前記フランジ部の前記円筒部側にのみ配置されており、前記フランジ部には、前記封止部によって前記円筒部側の面が覆われていないインサート保持部を設けることが望ましい。このようにすると、フランジ部の一部をインサート保持部として用いることができるため、別途インサート保持部を設ける必要がない。よって、隔壁部材の形状を簡素化できる。
本発明において、前記隔壁部材は、前記導電部と共に前記封止部の成形用の金型にインサートされるとき、当該金型内への樹脂の流入方向と前記円筒部の軸線方向とを直交させ、且つ、前記剥離防止部の長手方向を前記流入方向に沿った方向にするように、前記金型内に配置されるように構成されていることが望ましい。このようにすると、金型内への樹脂の流入が剥離防止部によって妨げられにくい。よって、樹脂が流れ込まないショートモールドの発生を低減でき、成形工程の容易化および成形品の品質向上を図ることができる。
本発明において、前記剥離防止部は、前記円筒部の中心軸線を基準として径方向の反対側に位置する2箇所に設けられていることが望ましい。このように、円筒部の中心軸線を基準として対称に剥離防止部を配置することにより、樹脂の流入方向と2つの剥離防止部の長手方向をほぼ平行にすることができる。よって、封止部の射出成形の容易性を高めて成形品質を高めることができ、成形工程の容易化と剥離防止効果の向上の両立を図ることができる。また、隔壁部材の成形時には、アンダーカット形状部分(剥離防止部)に配置する分割コアのスライド方向を一方向にすることができるので、金型構造を複雑化させることがない。
本発明によれば、封止部の一部がアンカー部とフランジ部との隙間に係合されるため、封止部のフランジ部からの剥離を防止できる。よって、成形品(導電部および隔壁部材をインサートした封止部)を金型から早期に取り出した場合においても、冷却時の樹脂の収縮によって隔壁部材と封止部の境界部に隙間が形成されるのを防止できる。更に、剥離防止部を隔壁部材の他の部位と一体に成形しているため、部品点数を削減できると共に、剥離防止部の組み立て工程を省略できる。よって、タクトタイム短縮および部品点数削減によるコストダウンと、隔壁部材からの封止部の剥離防止による導電部の防水性の確保を両立できる。
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。 ステータを隔壁部材に固定した状態を示す底面図である。 隔壁部材を下側から見た斜視図である。 ハウジングを下側から見た斜視図である。 隔壁部材の成形工程を示す説明図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態にかかるポンプ装置を説明する。なお、以下の説明において、説明の便宜上、図の上下に従ってポンプ装置の上下を説明する。
(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。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、給湯システムやトイレ洗浄水の加圧などの各種の用途に用いることができる。ポンプ装置1は、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およびステータ5を備えている。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の上部を覆うケース部材(以下、上ケース7という)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の配置箇所とを隔てるように配置される隔壁部材11と、隔壁部材11の下面および側面を覆う樹脂製の封止部12とを備えている。隔壁部材11は、上ケース7と共にポンプ室9を構成しており、シール部材10は、隔壁部材11と上ケース7との接合部をシールしている。なお、上ケース7を1つの部材ではなく複数の部材で構成してもよい。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を備えている。保持部材16は、その上端に設けられた円環状の鍔部16aと、鍔部16aの下側に接続され鍔部16aと同軸に形成された円筒部16bを備えている。駆動用磁石14は、円筒部16bの外周側に固定され、スリーブ15は、円筒部16bの内周側に固定されている。鍔部16aの上側には、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、ポンプ室9に配置された固定軸17に回転可能に支持されている。固定軸17は、上下方向を軸線方向として配置されている。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。固定軸17の上端は、上側のスラスト軸受部材18から突出しており、上ケース7に保持されている。また、固定軸17の下端は、下側のスラスト軸受部材18から突出しており、隔壁部材11の底部11cに保持されている。
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はロータ4の外周側に配置されており、ステータ5の配置箇所とロータ4の配置箇所(ポンプ室9)は、隔壁部材11によって隔てられている。
図2は、ステータ5を隔壁部材11に固定した状態を示す底面図である。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を備えている。複数の突極部24bは、ステータ5の周方向に等角度ピッチで配列されている。ボビン25は、樹脂等の絶縁性材料で形成されている。
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は、ボビン25に固定される端子ピン26に接続されている。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。駆動用コイル23は、ステータ5および隔壁部材11の下側に配置された2枚の基板27、28(図1、図4参照)に接続されている。ステータ5および基板27、28はモータ3の導電部30を構成している。
(ハウジングの構成)
図3は、隔壁部材11を下側から見た斜視図である。また、図4は、ハウジング6(隔壁部材11および導電部30を封止部12で覆った部材)を下側から見た斜視図である。隔壁部材11は、円筒部11aと、円筒部11aの下端を塞ぐ底部11bと、円筒部11aの上端の開口縁から円筒部11aの径方向外側へ広がるように形成されたフランジ部11cを備えている。隔壁部材11は、円筒部11aが駆動用磁石14を径方向外側から覆うように配置されている。図1に示すように、円筒部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、円筒部11aの内側および上側に配置されている。円筒部11aおよび底部11b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。
隔壁部材11の底部11bの下面(Z2方向の面)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が形成されている。図1に示すように、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11bの下面に固定されている。また、基板27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、固定用突起11eにねじ込まれるネジ29によって、基板28に対して上下方向に所定の隙間を空けた位置に固定されている。
フランジ部11cを上方向から見た外形は概略矩形状であり、その4隅には、ネジ8によってフランジ部11cに上ケース7をネジ止めするための貫通孔11mが形成されている。また、フランジ部11cの各辺の中央部分には、外側に向かって湾曲状に張り出した張り出し部11nが形成されている。図3に示すように、フランジ部11cの下面(円筒部11a側の面)には、円筒部11aの径方向外側に、円環状凹部11pが形成されている。円環状凹部11pの底面における外周側の部位には、内周側の部位よりも一段凹んだ円環状溝11qが形成されている。
円筒部11aの外周面には、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は角溝状であり、上下方向と平行に形成されている。回転防止用溝11gは、上下方向において円筒部11aの外周面の底部11bからステータコア24の下端内周まで形成されている。図3に示すように、回転防止用溝11gは円筒部11aの周方向に等角度ピッチで形成されている。回転防止用溝11gの溝内には、突極部24bの先端側が配置される。これにより、隔壁部材11に対するステータコア24の回転が防止される。隣り合う回転防止用溝11gの間の部位は、径方向外側に突出する凸部11hとなっている。凸部11hの外周面と、ボビン25の径方向内側の端部に設けられた鍔部25a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からの封止部12の剥離を防止するため、剥離防止用溝11jが上下方向において一定のピッチで形成されている。剥離防止用溝11jの溝断面形状は、上下方向に直交する方向(径方向)に凹んだ角溝状である。なお、径方向に対して上下方向に傾く方向に凹んだ溝断面形状としてもよい。剥離防止用溝11jは、上端側の一部を除き、凸部11hのほぼ全域に形成されている。剥離防止用溝11jの両端は回転防止用溝11gと連通している。
フランジ部11cの下面における円環状凹部11pの径方向外側には、隔壁部材11からの封止部12の剥離を防止するための剥離防止部31が形成されている。剥離防止部31は、円筒部11aの中心軸線Lを基準として径方向の反対側に位置する2箇所に設けられている。剥離防止部31は、中心軸線Lを基準として、上述した貫通孔11mと周方向に重ならないように配置されている。本形態では、2つの隔壁部材11が中心軸線Lを基準として対称な形状に形成されている。隔壁部材11は、この剥離防止部31を円筒部11a、底部11b、およびフランジ部11cと共に樹脂成形により一体に形成した部材である。
各剥離防止部31は、フランジ部11cの下面から円筒部11aと同じ側(すなわち、中心軸線Lに沿って底部11b側)に突出する接続部32と、接続部32の上端から円筒部11aの径方向外側に向かって延びるアンカー部33を備えている。接続部32は上下方向に壁状に突出している。また、アンカー部33は、接続部32の上端から上下方向に対して直交する方向に平板状に突出している。アンカー部33の径方向外側の部分とフランジ部11cの下面との間には、上下方向に隙間Sが形成されている。剥離防止部31は、円筒部11aの周方向に所定の角度範囲で延びており、円弧状に形成されている。張り出し部11nの端縁は、アンカー部33の径方向外側の円弧状端縁よりも所定寸法だけ径方向外側に張り出している。また、図1に示すように、剥離防止部31は、隔壁部材11と上ケース7との接合部に配置されたシール部材10と上下方向に重なる位置に形成されている。ここで、隔壁部材11と上ケース7は、その接合部における接合方向が上下方向となっている。すなわち、シール部材10と剥離防止部31は、隔壁部材11と上ケース7との接合方向に重なって配置されている。
ここで、隔壁部材11の成形方法を図5を参照して説明する。図5は、隔壁部材11の成形工程を示す説明図であり、図5(a)は金型を型締めした状態、図5(b)は型開き途中の状態を示している。この図に示すように、金型40は、固定型41および可動型42と、両金型の間に設けられたスライドコア43および分割コア44を備えている。図5(a)に示す型締め状態では、スライドコア43の端部が剥離防止部31のアンダーカット形状部分(本形態では、隙間S)に配置されている。また、分割コア44は回転防止用溝11gおよび剥離防止用溝11jのアンダーカット形状部分に配置されている。スライドコア43は可動型42側にスライド可能に取り付けられており、型開き動作に伴って成形品(隔壁部材11)の径方向外側にスライドして、隙間Sから抜け出る。さらに可動型42を固定型41から離し、分割コア44を取り外すことにより、成形品(隔壁部材11)を取り出すことができる。本形態の隔壁部材11は、剥離防止部31がアンダーカット形状をしているものの、剥離防止部31が中心軸線Lを基準として対称な形状であるため、スライド方向が一方向となり、このような金型構造によって全体を一体に成形できる形状となっている。
図4に示すように、封止部12は、導電部30(ステータ5および基板27、28)を完全に覆っている。これにより、封止部12は、ステータ5の駆動用コイル23および基板27、28等を流体から保護している。なお、本形態では、基板27の一端に外部接続用のコネクタ27aが取り付けられているが、コネクタ27aにおける基板27との接続部も封止部12によって完全に覆われている。コネクタ27aの後端(基板27との接続部とは反対側の端部)は、封止部12から外部に突出し、径方向に相手コネクタとの接合部を構成しているため、外部からの配線を接続できる。基板27、28には、駆動ICなどの電子部品、駆動用コイル23から引き出された導線、コネクタ27a等がハンダで接合されているが、封止部12は、電子部品や導線だけでなく、ハンダの表面までも覆うように構成されている。
封止部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、BMG樹脂などの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封止部12が形成されている。すなわち、封止部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。
封止部12は、隔壁部材11の円筒部11aおよび底部11bを完全に覆うとともに、フランジ部11cの下面を覆っている。封止部12とフランジ部11cの下面との接続部のラインは、剥離防止部31が設けられた位置では、張り出し部11nの端縁よりも径方向内側であって、且つ、中心軸線Lを基準として、接続部32よりも外周側に設定されている。すなわち、封止部31は、フランジ部11cとアンカー部33との間の隙間Sに係合される部位を備える。また、張り出し部11nの縁部には、封止部12に覆われずに露出するインサート保持部13が設けられている。この部分は、封止部12を成形するときに金型に対して隔壁部材11を保持するために用いられる。アンカー部33は、封止部12とフランジ部11cの下面との接続部に沿って円弧状に設けられている。本形態では、封止部12の外周面よりもアンカー部33の径方向外側の端縁のほうが径方向内側に位置するように、アンカー部33の位置が設定されている。つまり、アンカー部33は封止部12に完全に覆われる。
封止部12の射出成形時には、樹脂材料は、フランジ部11cとアンカー部33との間の隙間Sに回りこみ、隙間Sに充填されて硬化される。すなわち、隙間Sに配置された樹脂部分は、封止部12と一体になっている。また、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の中にも入り込んで硬化される。すなわち、封止部12を構成する樹脂部分の一部は、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。封止部12は、フランジ部11cの円筒部11a側にのみ設けられているため、フランジ部11cの下面にフランジ部11cと封止部12との境界面が設けられている。このため、図1に示すように、フランジ部11cと封止部12との境界面は、ポンプ装置1の外周面に露出している。
封止部12は、ステータ5および基板27、28を覆う概略円筒状の本体部12aと、本体部12aの外周面の4箇所から径方向外側に突出しているネジ固定部12bを備えている。4つのネジ固定部12bは、フランジ部11cの四隅に形成された貫通孔11mと上下方向に重なっており、貫通孔11mの配置に対応して、周方向に等角度間隔で設けられている。各ネジ固定部12bは、貫通孔11mを通って下向き(Z2方向)に突出するネジ8の先端部分を完全に覆う長さで上下方向に延びている。また、各ネジ固定部12bの内部には、貫通孔11mにネジ止めされるネジ8の先端部分がねじ込み固定される固定孔12dが形成されている。隔壁部材11と上ケース7をネジ止めするネジ8はタッピングネジである。ネジ8は、上ケース7側から上ケース7の貫通孔(図示省略)およびフランジ部11cの貫通孔11mにねじ込まれ、その先端はネジ固定部12b内の固定孔12dにねじ込み固定される。
射出成形後の封止部12には、本体部12aの側面から突出する突出部12cが一体に形成されている。突出部12cは、封止部12の成形時に用いられる金型における樹脂の流入口(ゲート)がある部分に形成されており、その表面にはゲート跡Aが残っている。ここで、隔壁部材11に対するコネクタ27aの取り付け位置は、2つの剥離防止部31から周方向に等角度間隔の位置に設定されている。そして、突出部12cの形成位置は、コネクタ27aの取り付け位置の径方向の反対側(中心軸線Lを基準としてコネクタ27aから180度回転した位置)に設定されている。つまり、突出部12cからコネクタ27aへ向かう方向(図4のX1方向)が、2つの剥離防止部31の周方向の中心を結ぶ方向(図2、図4のX2方向)と直交するように各部の配置が設定されている。
この配置は、各剥離防止部31の長手方向を剥離防止部31の周囲における樹脂流入方向に沿った方向することのできる配置である。本形態では、隔壁部材11およびこれと共に金型内に配置される部材(ステータ5、基板27、28等)は、金型内への樹脂の流入方向(図4のX3方向)と円筒部11aの軸線方向Lとを直交させると共に、突出部12cからコネクタ27aへ向かう方向を樹脂材料の流入方向(X3方向)と一致させるように、金型内に配置可能となっている。このように配置すると、各剥離防止部31の周囲における樹脂流入方向(図4のX4方向)が、接続部32およびアンカー部33の長手方向に沿った方向になる。これにより、剥離防止部31が樹脂材料の流入を極力妨げないような配置が実現される。
(作用効果)
以上説明したように、本形態のポンプ装置1は、導電部30を覆うように成形された樹脂製の封止部12を有し、封止部12は、導電部30の配置箇所をポンプ室9から隔てる隔壁部材11のフランジ部11cと剥離防止部31(アンカー部33)との隙間に充填された樹脂部分を備えている。そして、隔壁部材11は、剥離防止部31を他の部位と一体に成形して構成されている。このようにすると、封止部12の一部がアンカー部33とフランジ部11cとの隙間Sに係合されるため、封止部12のフランジ部11cからの剥離を防止できる。よって、成形品(導電部30および隔壁部材11をインサートした封止部12)を金型から早期に取り出した場合においても、冷却時の樹脂の収縮によって隔壁部材11と封止部12の境界部に隙間が形成されるのを防止できる。これにより、フランジ部11cと封止部12との境界面がポンプ装置1の外周面に現れていたとしても、封止部12で覆われるステータ5や基板27、28への流体の浸入を効果的に防止することが可能になる。更に、剥離防止部31を隔壁部材11の他の部位と一体に成形しているため、部品点数を削減できると共に、剥離防止部31の組み立て工程を省略できる。よって、タクトタイム短縮および部品点数削減によるコストダウンと、隔壁部材11からの封止部12の剥離防止による導電部30の防水性の確保を両立できる。更に、剥離防止部31を樹脂材料の流入を極力妨げないような配置および形状にしているため、射出成形の容易性および成形品質を高めることができる。
また、本形態では、隔壁部材11のフランジ部11cに上ケース7をネジ止めするための貫通孔11mが、円筒部11aの中心軸線Lを基準として、剥離防止部31と周方向に重ならないように配置されている。従って、貫通孔11mを内周側に配置でき、フランジ部11cを小型化できる。また、隔壁部材11と上ケース7をネジ止めするネジ8(タッピングネジ)をねじ込むための封止部12の肉厚部分(ネジ固定部12b)を径方向の内側に設けることができる。よって、封止部12を小型化でき、ポンプ装置の小型化に有利である。また、上ケース7をネジ止めすることにより、上ケース7と隔壁部材11とを精度良く組み立てることができる。これにより、ポンプ室9の精度を向上させることができる。
そして、本形態では、隔壁部材11と上ケース7の接合部をシールするシール部材10と剥離防止部31が、隔壁部材11と上ケース7との接合方向に重なって配置されている。このようにすると、隔壁部材11の変形によるシール性の低下を抑制でき、シール性をより高めることができる。
更に、本形態では、剥離防止部31が封止部12によって完全に覆われ、封止部12と剥離防止部31との境界部が外部に露出しない。従って、剥離防止部31と封止部12との境界部からから流体(水等)が浸入するおそれを大幅に低下させることができる。また、封止部12とフランジ部11cとの接続部のラインが接続部32よりも外周側にあり、封止部12とフランジ部11cとの接合部が、接続部32のすぐ近く、すなわち、接続部32の外周側に隣接する位置に設けられている。このため、封止部12とフランジ部11cとの接合部が剥離するおそれが少ない構造となっている。
加えて、封止部2がフランジ部11cの円筒部11a側にのみ配置されているため、フランジ部11cの端部をインサート保持部13として用いることができる。よって、隔壁部材11の形状を簡素化できる。
また、前記隔壁部材は、前記導電部と共に前記封止部の成形用の金型にインサートされるとき、当該金型内への樹脂の流入方向と前記円筒部の軸線方向とを直交させ、且つ、前記剥離防止部の長手方向を前記流入方向に沿った方向にするように、前記金型内に配置されるように構成されていることが望ましい。このようにすると、金型内への樹脂の流入が剥離防止部によって妨げられにくい。よって、樹脂が流れ込まないショートモールドの発生を低減でき、成形工程の容易化および成形品の品質向上を図ることができる。
(他の実施の形態)
上記の形態は、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。
上記の形態では、剥離防止部31を円弧状に形成していたが、直線状にしてゲート跡Aからの樹脂の流入方向(X3方向)と平行に配置することもできる。また、円弧状および直線状に近い各種の形状にすることができる。あるいは、剥離防止部31を封止部12とフランジ部11cの接続部に沿った各種の形状(封止部12の外周面とフランジ部11cとの接続ラインに沿った各種の形状)にすることができる。このような構成により、接続ラインに近い位置で封止部12を係合できると共に、金型の縁に沿った樹脂の流れを妨げないようにすることができる。これにより、成形工程の容易化および剥離防止効果の向上を図ることができる。
上記形態では、接続部32およびアンカー部33をいずれも連続した板状に形成しているが、接続部32に穴を形成したり表面に凹凸を設けることもできる。このようにすると、剥離防止効果を高めることができる。また、剥離防止部31として、円弧状の壁に、当該壁を径方向に貫通する貫通孔を設けたものを用いることもできる。このような形状においても、貫通孔よりも下側(貫通孔に対し、フランジ部11cから離れた側)の部位がアンカー部33として機能し、貫通孔に充填され硬化した樹脂部分が剥離防止部31に係合する。従って、封止部12の剥離を防止できる。また、各剥離防止部31を周方向に複数に分割してもよい。
上記形態では、接続部32の上端から径方向外側に向かってアンカー部33を延ばしてアンカー部33の径方向外側に隙間Sを形成したが、接続部32の上端から径方向内側に向かってアンカー部33を延ばしてアンカー部33の径方向内側に隙間Sを形成することもできる。この場合、型開き動作で径方向内側にスライドするスライドコア43を用いることにより、隔壁部材11を成形できる。
上記形態では、円筒部11aの中心軸線Lを基準として径方向の反対側に位置する2箇所に剥離防止部31を設けたが、周方向に隣り合う貫通孔11mと貫通孔11mの間にそれぞれ剥離防止部31を設けても良い。この場合には、剥離防止部31を4箇所設けることになる。
1 ポンプ装置
2 羽根車
3 モータ
4 ロータ
5 ステータ
6 ハウジング
7 上ケース
7a 吸入部
7b 吐出部
8 ネジ
9 ポンプ室
10 Oリング
11 隔壁部材
11a 円筒部
11b 底部
11c フランジ部
11e 固定用突起
11f 位置決め用突起
11g 回転防止用溝
11h 凸部
11j 剥離防止用溝
11m 貫通孔
11n 張り出し部
11p 円環状凹部
11q 円環状溝
12 封止部
12a 本体部
12b ネジ固定部
12c 突出部
12d 固定孔
13 インサート保持部
14 駆動用磁石
15 スリーブ
16 保持部材
16a 鍔部
16b 円筒部
17 固定軸
18 スラスト軸受部材
23 駆動用コイル
24 ステータコア
24a 円環部
24b 突極部
25 ボビン
25a 鍔部
26 端子ピン
27 基板
27a コネクタ
28 基板
29 ネジ
30 導電部
31 剥離防止部
32 接続部
33 アンカー部
40 金型
41 固定型
42 可動型
43 スライドコア
44 分割コア
A ゲート跡
L 中心軸線
S 隙間

Claims (9)

  1. 羽根車と、
    当該羽根車が取り付けられるロータと、
    当該ロータの外周側に配置されるステータ、および、当該ステータの駆動用コイルに接続される基板を備える導電部と、
    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、
    前記導電部の配置箇所を前記ポンプ室から隔てる隔壁部材と、
    前記導電部を覆うように充填し硬化させた樹脂からなる封止部を有し、
    前記隔壁部材は、円筒部と、当該円筒部の一端を塞ぐ底部と、前記円筒部の他端の開口縁から前記円筒部の径方向外側に延びるフランジ部と、当該フランジ部における前記円筒部側の面から突出する剥離防止部を樹脂成形により一体に形成して構成され、
    各剥離防止部は、前記フランジ部から離間しているアンカー部と、各アンカー部を前記フランジ部に接続している接続部を備え、
    前記封止部は、前記アンカー部と前記フランジ部との隙間に充填し硬化させた樹脂部分を備えることを特徴とするポンプ装置。
  2. 請求項1において、
    前記隔壁部材にネジ止めされるケース部材を有し、
    当該ケース部材は、前記隔壁部材と共に前記ポンプ室を構成しており、
    前記フランジ部に前記ケース部材をネジ止めするための貫通孔が設けられ、
    前記円筒部の中心軸線を基準として、前記剥離防止部と前記貫通孔が周方向に重ならないように配置されていることを特徴とするポンプ装置。
  3. 請求項2において、
    前記隔壁部材と前記ケース部材をネジ止めするタッピングネジを有し、
    当該タッピングネジは、前記貫通孔を貫通して前記封止部にねじ込まれていることを特徴とするポンプ装置。
  4. 請求項2または3において、
    前記ケース部材と前記隔壁部材との接合部をシールするシール部材を有し、
    前記剥離防止部と前記シール部材が、前記接合部における前記ケース部材と前記隔壁部材の接合方向に重なるように配置されていることを特徴とするポンプ装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれかの項において、
    前記円筒部の中心軸線を基準として、前記接続部よりも外周側に延びた前記フランジ部の部位に、前記封止部が接合されていることを特徴とするポンプ装置。
  6. 請求項1ないし5のいずれかの項において、
    前記剥離防止部は、前記封止部によって完全に覆われる位置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1ないし6のいずれかの項において、
    前記封止部は、前記フランジ部の前記円筒部側にのみ配置されており、
    前記フランジ部には、前記封止部によって前記円筒部側の面が覆われていないインサート保持部が設けら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のいずれかの項において、
    前記隔壁部材は、前記導電部と共に前記封止部の成形用の金型にインサートされるとき、当該金型内への樹脂の流入方向と前記円筒部の軸線方向とを直交させ、且つ、前記剥離防止部の長手方向を前記流入方向に沿った方向にするように、前記金型内に配置されるように構成されていることを特徴とするポンプ装置。
  9. 請求項8において、
    前記剥離防止部は、前記円筒部の中心軸線を基準として径方向の反対側に位置する2箇所に設けられていることを特徴とするポンプ装置。

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