JP2015135108A - 液体ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製のモータハウジングと金属製のケースとの間をシールするシール材の剥離を抑制する。【解決手段】ウォータポンプのシール構造１００では、囲繞壁４３の内周面に段差部４３Ａが形成されている。段差部４３Ａは段差面４３Ａｃを含んで構成されており、段差面４３Ａｃは基端側内周面４３Ａａから回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向に延出されている。このため、高温環境下において囲繞壁４３が回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向へ伸びたときには、シール材１０４と段差面４３Ａｃとの間において、引張荷重が作用することが抑制されて、段差面４３Ａｃに沿う方向のせん断荷重が主に作用する。これにより、段差面４３Ａｃにおけるシール材１０４の剥離強度を、基端側内周面４３Ａａにおけるシール材１０４の剥離強度に比べて高くできる。その結果、シール材１０４の囲繞壁４３に対する剥離強度を高くできる。【選択図】図１

Description

本発明は、液体ポンプに関する。

下記特許文献１に記載された液体ポンプでは、樹脂製のケース本体（モータハウジング）が略円筒形状に形成されており、ケース本体内にロータ及びステータが収容されている。また、ケース本体の長手方向一端部には、樹脂製のケースカバー（カバー）が固定されており、ケースカバーによって駆動回路基板が覆われている。そして、通常、ケース本体とケースカバーとの間には、シール性を確保するためにシール材等が塗布されている。

特許４４２８５９３号公報

ところで、上記ケースカバーは樹脂製に構成されているが、ケースカバーが板金等の金属で構成される場合がある。この場合、金属製のケースカバーの線膨張係数と、樹脂製のケース本体の線膨張係数と、が異なる。このため、例えば熱衝撃によってケース本体がケースカバーに対して相対変位すると、シール材がケース本体から剥離する可能性がある。

本発明は、上記事実を考慮し、樹脂製のモータハウジングと金属製のケースとの間をシールするシール材の剥離を抑制できる液体ポンプを提供することを目的とする。

請求項１に記載の液体ポンプは、内部にインペラが収容され、前記インペラが回転することで流入された液体を圧送するポンプ部と、樹脂により構成されると共に、前記インペラの回転軸線方向に延在され、前記インペラを回転させるモータ部を収容するモータハウジングと、金属により構成されると共に、前記モータハウジングの長手方向一方側に隣接し且つ前記モータハウジング側へ開口された有底筒状に形成され、前記モータ部を駆動制御する回路基板を覆うカバーと、前記モータハウジングの長手方向一端部に設けられ、当該一端部から前記モータハウジングの長手方向一方側へ突出されて前記カバーの開口端部を囲繞すると共に、前記カバーの開口端部との間にシール材が充填されるシール材充填部を形成する囲繞壁と、前記囲繞壁の内周面を構成すると共に、前記囲繞壁の基端側に配置された基端側内周面と、前記基端側内周面から前記カバーの開口端部に対して離間する方向に延出された段差面と、前記段差面に接続されて前記囲繞壁の先端側に配置された先端側内周面と、を含んで構成された段差部と、を備えている。

上記構成の液体ポンプによれば、液体ポンプが樹脂製のモータハウジングを備えている。モータハウジングは、ポンプ部に収容されたインペラの回転軸線方向に延在されており、モータハウジング内にモータ部が収容されている。また、モータハウジングの長手方向一方側には、金属製のカバーが隣接されている。このカバーは、モータハウジング側へ開口された有底筒状に形成されて、モータ部を駆動制御する回路基板を覆っている。そして、回路基板によってモータ部が駆動されることで、インペラが回転して、ポンプ部内に流入された液体が圧送される。

また、モータハウジングの長手方向一端部には、囲繞壁が設けられている。この囲繞壁は、当該一端部からモータハウジンの長手方向一方側へ突出されて、カバーの開口端部を囲繞している。そして、囲繞壁とカバーの開口端部との間がシール材充填部とされており、シール材充填部にシール材が充填されている。これにより、モータハウジングとカバーとの間のシール性が確保される。

ここで、囲繞壁の内周面が段差部で構成されている。この段差部は、囲繞壁の基端側に配置された基端側内周面と、基端側内周面からカバーの開口端部に対して離間する方向に延出された段差面と、段差面に接続されて囲繞壁の先端側に配置された先端側内周面と、を含んで構成されている。これにより、樹脂製のモータハウジングと金属製のカバーとの間をシールするシール材のモータハウジング（囲繞壁）に対する剥離を抑制できる。

すなわち、モータハウジング（囲繞壁）は樹脂により構成されており、カバーは金属により構成されている。このため、モータハウジング（囲繞壁）の線膨張係数がカバーの線膨張係数に比べて大きくなっている。これにより、例えば液体ポンプの環境温度が高温になると、囲繞壁がカバーの開口端部に対して離間する方向へ伸びる（相対的に変位する）。

そして、仮に囲繞壁の基端側内周面と先端側内周面とが面一に配置された場合（すなわち、段差面が省略された場合）には、高温環境下において囲繞壁がカバーの開口端部に対して離間する方向へ伸びることで、囲繞壁の内周面に対して略直交する方向の引張り荷重がシール材と囲繞壁の内周面との間に作用する。

これに対して、請求項１の発明では、囲繞壁の内周面が段差部で構成されている。そして、段差部は段差面を含んで構成されており、段差面は基端側内周面からカバーの開口端部に対して離間する方向に延出されている。このため、仮に囲繞壁の基端側内周面と先端側内周面とが面一に配置された場合と比べて、シール材と囲繞壁との接触面積を大きくできる。

しかも、高温環境下において囲繞壁がカバーの開口端部に対して離間する方向へ伸びた（相対的に変位した）ときには、シール材と段差面との間において、上記のような引張荷重が作用することが抑制されて、段差面に沿う方向のせん断荷重が主に作用する。これにより、基端側内周面におけるシール材の剥離強度に比べて、段差面におけるシール材の剥離強度を高くできる。その結果、仮に囲繞壁の内周面が面一に形成された場合と比べて、シール材の囲繞壁に対する剥離強度を高くできる。以上により、樹脂製のモータハウジングと金属製のカバーとの間をシールするシール材の剥離を抑制できる。

請求項２に記載の液体ポンプは、請求項１に記載の液体ポンプにおいて、前記基端側内周面と前記段差面との成す角度が、縦断面視で直角若しくは鋭角に設定されている。

上記構成の液体ポンプによれば、基端側内周面と段差面との成す角度が、縦断面視で直角若しくは鋭角に設定されているため、当該角度が鈍角に設定される場合と比べて、シール材の段差面における剥離強度を高くできる。

請求項３に記載の液体ポンプは、請求項１又は請求項２に記載の液体ポンプにおいて、前記段差面には、前記モータハウジングの長手方向一方側へ開放した凹部が形成されている。

上記構成の液体ポンプによれば、段差面に凹部が形成されており、凹部はモータハウジングの長手方向一方側へ開放されている。このため、段差面が縦断面視で凹凸状に形成されている。そして、高温環境下において囲繞壁がカバーに対して離間する方向（カバーの外側）へ伸びるときには、段差面の凹部に充填されたシール材が、段差面の凸部に引っ掛かるため、シール材と基端側内周面との間に生じる引張荷重が緩和される。これにより、シール材の囲繞壁に対する剥離を効果的に抑制できる。

請求項４に記載の液体ポンプは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の液体ポンプにおいて、前記モータハウジングの長手方向一端部には、当該一端部から前記モータハウジングの長手方向一方側へ突出された位置決ピンが形成され、前記カバーには、前記カバーの開口端から前記囲繞壁側へ延びるカバー側フランジ部が形成されると共に、前記カバー側フランジ部には、前記位置決ピンが挿入される位置決孔が形成され、前記段差面が、前記位置決めピンの先端よりも前記モータハウジングの長手方向一方側に配置されている。

上記構成の液体ポンプによれば、モータハウジングの位置決ピンがカバーの位置決孔に挿入されている。これにより、モータハウジングに対するカバーの位置を決定することができる。

ここで、段差面が、位置決ピンの先端よりもモータハウジングの長手方向一方側に配置されている。このため、シール材を先端側内周面まで充填させることで、位置決ピンを被覆しつつモータハウジングとカバーとの間をシールできる。このため、シール材をシール材充填部に充填させるときの目印として段差面を活用できる。したがって、シール材をシール材充填部へ充填させる際の作業性を向上できる。

請求項５に記載の液体ポンプは、請求項４に記載の液体ポンプにおいて、前記モータハウジングには、前記モータ部を覆うと共に前記カバー側へ開放された有底筒状のホルダが収容され、前記ホルダの開口端には、前記囲繞壁側へ延びるホルダ側フランジ部が形成され、前記シール材充填部に頭部が配置された締結部材によって前記カバー側フランジ部がホルダ側フランジ部に締結されると共に、前記囲繞壁の先端が前記締結部材の頭部よりも前記モータハウジングの長手方向一方側に配置されている。

上記構成の液体ポンプによれば、モータハウジングにモータ部を覆うホルダが収容されており、ホルダはカバー側へ開放された有底筒状を成している。また、ホルダには、ホルダの開口端から囲繞壁側へ延びるホルダ側フランジ部が形成されており、カバー側フランジ部が締結部材によってホルダ側フランジ部に締結されている。ここで、締結部材の頭部がシール材充填部に配置されており、囲繞壁の先端が締結部材の頭部よりもモータハウジングの長手方向一方側に配置されている。これにより、シール材充填部にシール材を充填するときに、締結部材の頭部もシール材によって被覆することができる。したがって、締結部材の周辺における密閉性を確保することができると共に、締結部材の腐食を防止することができる。

請求項６に記載の液体ポンプは、請求項５に記載の液体ポンプにおいて、前記カバー側フランジ部には、前記モータハウジングの長手方向他方側へ段差状に屈曲され且つ前記締結部材の頭部が配置されるカバー側段差部が形成され、前記ホルダ側フランジ部には、前記カバー側段差部に対応して段差状に屈曲されたホルダ側段差部が形成されており、前記カバー側段差部の段差高さが、前記締結部材の頭部の高さよりも高く設定されている。

上記構成の液体ポンプによれば、モータハウジングの長手方向他方側へ段差状に屈曲されたカバー側段差部がカバー側フランジ部に形成されており、ホルダ側フランジ部には、カバー側段差部と対応するホルダ側段差部が形成されている。そして、カバー側段差部に締結部材の頭部が配置されている。ここで、カバー側段差部の段差高さが、締結部材の頭部の高さよりも高く設定されている。このため、締結部材の頭部がカバー側フランジ部に対してモータハウジングの長手方向一方側へ突出することが抑制される。その結果、例えば、締結部材の頭部を被覆するためのシール材の量が多くなることを抑制できる。

（Ａ）は、本実施の形態に係るウォータポンプに適用されたシール構造を示す拡大した縦断面図（図３の１（Ａ）−１（Ａ）線断面図）であり、（Ｂ）は、シール材に作用する荷重を説明するための説明図である。 本実施の形態に係るウォータポンプの全体を示す縦断面図である。 図２に示されるウォータポンプをモータハウジングの長手方向一方側から見た平面図である。 図３に示されるネジの周辺部分を示す拡大した縦断面図（図３の４−４線断面図）である。 （Ａ）は、図１（Ａ）に示されるシール構造の変形例の一例を示す図１（Ａ）に対応する縦断面図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）に示されるシール構造の他の変形例を示す図１（Ａ）に対応する縦断面図である。 図４に示されるカバー側フランジ部及びホルダ側フランジ部の変形例の一例を示す図４に対応する縦断面図である。

以下、図面を用いて本実施の形態に係る「液体ポンプ」としてのウォータポンプ１０について説明する。

本実施の形態に係るウォータポンプ１０は、例えば車両（自動車）のエアコンヒータ用の冷却水（液体）を圧送するためのポンプとして用いられている。図２に示されるように、ウォータポンプ１０は、インペラ７０が収容され且つ冷却水を圧送するポンプ部１２と、インペラ７０を回転させるためのモータ部６０と、を備えている。また、ウォータポンプ１０は、モータ部６０を収容するモータハウジング３０と、モータ部６０を駆動制御するための回路装置９０と、を備えている。さらに、ウォータポンプ１０には、モータハウジング３０と回路装置９０の回路カバー９８との間をシールするシール構造１００が適用されている。

以下、上記各構成をポンプ部１２、モータハウジング３０、モータ部６０、及び回路装置９０の順で説明し、次いで、本発明の要部であるシール構造１００について説明する。なお、以下の説明では、図面に適宜示される矢印Ａ方向を上方とし、矢印Ｂ方向を下方としている。

（ポンプ部１２について）

ポンプ部１２はウォータポンプ１０の上部を構成している。ポンプ部１２はポンプケース１４を備えており、ポンプケース１４はポンプ部１２の外周部分を構成している。このポンプケース１４はケース本体部１６を有しており、ケース本体部１６は下方側へ開放された略有底円筒形状に形成されている。ケース本体部１６の内部には、中央部において、インペラ７０を収容するインペラ収容部１８が形成されており、インペラ収容部１８は、下方側へ開放された略凹状に形成されている。さらに、ケース本体部１６の内部には、インペラ収容部１８に対してケース本体部１６の径方向外側において、流路２０が形成されている。この流路２０は、下方側へ開放された断面略Ｕ字形状に形成されると共に、ケース本体部１６の周方向に沿って延在されている。

また、ケース本体部１６の上壁には、中央部（ウォータポンプ１０の軸心部）において、入口管２２が一体に形成されている。入口管２２は、管状に形成されて、ケース本体部１６から上方側へ延出されている。また、入口管２２はインペラ収容部１８と連通されており、冷却水が入口管２２からケース本体部１６の内部へ流入されるようになっている。

さらに、ケース本体部１６の外周部には、出口管２４（図３参照）が一体に形成されている。この出口管２４は、管状に形成されて、ケース本体部１６の側壁からウォータポンプ１０の軸線に対して直交する方向に延出されている。そして、出口管２４は流路２０と連通されており、ケース本体部１６内に流入された冷却水が出口管２４から流出されるようになっている。

また、ケース本体部１６の開放端部には、ポンプ側フランジ部２６が一体に形成されており、ポンプ側フランジ部２６は、ケース本体部１６からケース本体部１６の径方向外側へ突出されると共に、ケース本体部１６の全周に亘って略リング状に形成されている。このポンプ側フランジ部２６の下面には、略円筒形状のリブ２６Ａが立設されており、リブ２６Ａはケース本体部１６の全周に亘って形成されて、ポンプ側フランジ部２６から下方側へ突出されている。

（モータハウジング３０について）

モータハウジング３０は、ウォータポンプ１０の上下方向中間部を構成すると共に、ポンプ部１２に対して下方側に配置されている。このモータハウジング３０は、全体として下方側へ開放された略有底円筒状に形成されて、入口管２２（ウォータポンプ１０の軸線）と同軸上に配置されている。具体的には、モータハウジング３０は、モータハウジング３０の径方向外側部分を構成する外筒部３２を有しており、外筒部３２は下方側へ開放された略有底円筒状に形成されている。また、モータハウジング３０は、モータハウジング３０の径方向内側部分を構成する内筒部３４を有している。この内筒部３４は、上方側へ開放された略有底円筒状に形成されており、内筒部３４の開放端（上端）が外筒部３２の底壁に結合されている。

そして、外筒部３２と内筒部３４との間の空間が、後述するステータ８０を収容するためのステータ収容部３６とされており、ステータ収容部３６は下方側へ開放された略円環状の空間に形成されている。さらに、内筒部３４の内側の空間が、後述するロータ６２を収容するためのロータ収容部３８とされている。

また、外筒部３２の外周部分を構成する外筒壁３２Ａの上端部には、第１結合部４０が一体に形成されている。第１結合部４０は、外筒壁３２Ａからモータハウジング３０の径方向外側へ突出され、外筒壁３２Ａの全周に亘って略リング状に形成されると共に、前述したポンプ側フランジ部２６と上下方向に対向して配置されている。また、第１結合部４０の上面には、前述したポンプ側フランジ部２６のリブ２６Ａと対応する位置において、リブ収容凹部４０Ａが形成されている。リブ収容凹部４０Ａは、上方側へ開放されると共に、モータハウジング３０の軸方向から見て円環状（リング状）に形成されている。そして、リブ収容凹部４０Ａ内にポンプケース１４のリブ２６Ａが収容された状態で、第１結合部４０とポンプ側フランジ部２６とが結合されている。また、この状態では、外筒部３２の底壁がポンプケース１４内に入り込むと共に、ポンプケース１４内とロータ収容部３８内とが連通されている。

一方、外筒壁３２Ａの下端部（モータハウジング３０の長手方向一端部）には、第２結合部４２が一体に形成されている。第２結合部４２は、外筒壁３２Ａからモータハウジング３０の径方向外側へ突出されると共に、外筒壁３２Ａの全周に亘って所定の形状に形成されている（図３参照）。また、第２結合部４２の下面には、第２結合部４２の外周部分において、囲繞壁４３が一体に形成されている。囲繞壁４３は、第２結合部４２から下方側（モータハウジング３０の長手方向一方側）へ突出されると共に、第２結合部４２の全周に亘って枠状に形成されている。なお、囲繞壁４３については、後述するシール構造１００の説明において詳述する。

さらに、図３に示されるように、第２結合部４２には、外部コネクタ（図示省略）と嵌合されるコネクタ部４４が一体に形成されている。このコネクタ部４４は、下方側へ開放された略有底矩形筒状に形成されて、第２結合部４２から下方側へ突出されている。また、モータハウジング３０には、外部コネクタと接続されるコネクタターミナル４６が設けられており、コネクタターミナル４６の一端部が、コネクタ部４４の内部に配置されている。さらに、図示は省略するが、コネクタターミナル４６は所定の形状に屈曲されており、コネクタターミナル４６の他端部が、モータハウジング３０から下方側へ延出されて、後述する回路基板９６に接続されている。

また、図２に示されるように、内筒部３４の底壁には、中央部において、略円筒形状の支持部４８が一体に形成されている。支持部４８は、ポンプ部１２の入口管２２と同軸上に配置されて、内筒部３４の底壁から上方側へ突出されている。さらに、内筒部３４内には、円柱状の回転軸５０が設けられており、回転軸５０は支持部４８と同軸上に配置されている。そして、回転軸５０の下端部が支持部４８に固定支持されており、回転軸５０は支持部４８から上方側へ突出されている。

さらに、第２結合部４２の下面には、一対の位置決ピン５２（図３参照）が一体に形成されている。この位置決ピン５２は、後述する回路カバー９８の位置決め用のピンとして構成され、略円柱形状に形成されると共に、第２結合部４２から下方側へ突出されている。

（モータ部６０について）

図２に示されるように、モータ部６０は、ロータ６２とステータ８０とを含んで構成されている。ロータ６２は、モータハウジング３０のロータ収容部３８内に収容されている。また、ロータ６２は、略円筒状に形成されると共に、回転軸５０の径方向外側で且つ回転軸５０と同軸上に配置されている。このロータ６２の内部には、複数のマグネット（図示省略）が設けられており、マグネットはロータ６２の周方向に沿って配置されている。また、図２に示されるように、ロータ６２の径方向内側には、軸受６４がロータ６２とは離間して設けられている。この軸受６４は、略円筒形状に形成されて、回転軸５０に回転可能に支持されている。そして、軸受６４とロータ６２とが、樹脂材により構成されたモールド部６６によって一体に成形されている。これにより、ロータ６２が軸受６４を介して回転軸５０に回転可能に支持されている。

また、モールド部６６の上端部には、インペラ７０を構成する第１円盤部７２及びブレード７４が一体に形成されている。第１円盤部７２は、略円板状に形成されて、板厚方向を回転軸５０の軸方向にして回転軸５０と同軸上に配置されている。また、ブレード７４は、第１円盤部７２から上方側へ突出されている。さらに、ブレード７４の上側には、インペラ７０を構成する第２円盤部７６が設けられている。第２円盤部７６は、略円板状に形成されると共に、第１円盤部７２とブレード７４を介して対向するように配置されて、ブレード７４と一体に結合されている。

ステータ８０は、環状に形成されたステータコア８２と、導電性を有する巻線８４と、を含んで構成されて、モータハウジング３０のステータ収容部３６内に収容されている。ステータコア８２は、所定の形状に打ち抜かれた複数の鋼板によって構成されており、当該鋼板が板厚方向を上下方向にして上下方向に積層されている。そして、ステータコア８２には、自身の径方向外側へ延びる複数のティース部８２Ａが形成されている。

巻線８４は、ステータコア８２のティース部８２Ａに巻回されている。これにより、ティース部８２Ａの外周部に沿って巻き回された巻線部８４Ａが形成されている。また、巻線８４の端末部は、モータハウジング３０（ステータ収容部３６）から下方側へ延出されて、後述する回路基板９６に接続されている。なお、巻線部８４Ａとティース部８２Ａとの間には、絶縁部材８５（図２参照）が介装されている。

また、ステータ８０は、「ホルダ」としてのステータホルダ８６によって覆われている。ステータホルダ８６は、鋼板で製作されると共に、下方側へ開放された略有底円筒形状に形成されている。また、ステータホルダ８６の底壁には、円形状の配置孔８６Ａが上下方向に貫通形成されている。そして、ステータ８０がステータホルダ８６内に配置された状態で、ステータ８０及びステータホルダ８６がステータ収容部３６内に収容されている。また、この状態では、モータハウジング３０の内筒部３４が配置孔８６Ａの内側に配置されている。

また、ステータホルダ８６の開放端（下端）には、ホルダ側フランジ部８６Ｂが一体に形成されている。このホルダ側フランジ部８６Ｂは、ステータホルダ８６の開放端からステータホルダ８６の径方向外側へ延出されて、モータハウジング３０の第２結合部４２の下側で且つ囲繞壁４３の内側に配置されている。また、図４に示されるように、ホルダ側フランジ部８６Ｂには、後述する回路カバー９８を締結固定するためのバーリング８６Ｂａが複数（本実施の形態では４箇所）形成されており、バーリング８６Ｂａは、略円筒状に形成されて、ホルダ側フランジ部８６Ｂから上方側へ突出されている。さらに、モータハウジング３０の第２結合部４２には、バーリング８６Ｂａに対応する位置において、バーリングカバー部４２Ａが一体に形成されており、バーリングカバー部４２Ａは第２結合部４２から下方側へ突出されている。そして、バーリングカバー部４２Ａには、下方側へ開放された凹部４２Ａａが形成されており、凹部４２Ａａ内にバーリング８６Ｂａが配置されるようになっている。なお、便宜上、図４では、図２とは上下方向を逆にして記載している。

（回路装置９０について）

図２に示されるように、回路装置９０は、ウォータポンプ１０の下部を構成すると共に、モータハウジング３０の下方側に配置されている。また、回路装置９０は、プレートユニット９２と、回路基板９６と、「カバー」としての回路カバー９８と、を含んで構成されている。

プレートユニット９２は、略円盤状に形成されて、モータハウジング３０に対して下方側に配置されている。このプレートユニット９２は、樹脂材で構成されたプレート本体９３と、鋼板で構成され且つ略リング状に形成されたリングプレート９４と、を有している。そして、リングプレート９４がプレート本体９３の上方側に配置された状態で、プレート本体９３及びリングプレート９４が一体に成形されている。

さらに、リングプレート９４には、複数の固定孔（図示省略）が形成されている。そして、リングプレート９４がステータホルダ８６のホルダ側フランジ部８６Ｂと上下方向に対向して配置されており、固定孔内にネジ等の締結部材が挿入されて、プレートユニット９２がホルダ側フランジ部８６Ｂに締結固定されている。

また、リングプレート９４には、後述する回路基板９６を固定するための複数の固定片９４Ｂが一体に形成されている。この固定片９４Ｂは、リングプレート９４の外周部から下方側へ延出されており、固定片９４Ｂの先端部がリングプレート９４の径方向内側へ屈曲されている。そして、固定片９４Ｂの先端部には、後述する回路基板９６を締結するためのバーリング９４Ｃが形成されており、バーリング９４Ｃは下方側へ開放された略有底円筒状に形成されている。

さらに、プレートユニット９２には、図示しないガイド孔が上下方向に貫通形成されており、ガイド孔内に、前述したコネクタターミナル４６の他端部及び巻線８４の端末部が挿入されるようになっている。

回路基板９６は、略円板状に形成されて、板厚方向を上下方向にしてプレートユニット９２の下方側に配置されている。そして、前述したリングプレート９４のバーリング９４Ｃにネジ（図示省略）が挿入されて、該ネジによって回路基板９６がプレートユニット９２に固定されている。また、回路基板９６には、複数の回路素子９６Ａが実装されると共に、前述したコネクタターミナル４６の他端部及び巻線８４の端末部が接続されている。

回路カバー９８は、鋼板で製作されると共に、上方側（モータハウジング３０側）へ開口された略有底円筒形状に形成されて、回転軸５０と同軸上に配置されている。また、回路カバー９８の開口端（上端）には、カバー側フランジ部９８Ａが一体に形成されており、カバー側フランジ部９８Ａは、回路カバー９８の開口端から回路カバー９８の径方向外側へ突出されると共に、回路カバー９８の全周に亘って形成されている。また、カバー側フランジ部９８Ａには、一対の位置決孔９８Ｂ（図３参照）が形成されている。そして、回路カバー９８は、回路基板９６及びプレートユニット９２を覆うと共に、モータハウジング３０の下端部を閉塞している。具体的には、モータハウジング３０の位置決ピン５２がカバー側フランジ部９８Ａの位置決孔９８Ｂ内に挿入され、カバー側フランジ部９８Ａが、モータハウジング３０の囲繞壁４３の内側に且つステータホルダ８６のホルダ側フランジ部８６Ｂと上下方向に対向して配置されている。

また、図４に示されるように、カバー側フランジ部９８Ａには、ホルダ側フランジ部８６Ｂのバーリング８６Ｂａに対応する位置において、複数（本実施の形態では４箇所）の固定孔９８Ａａが貫通形成されている。そして、カバー側フランジ部９８Ａの固定孔９８Ａａ内に「締結部材」としてのネジ９９が挿入され、ネジ９９がバーリング８６Ｂａの内周面に螺合されることによって、カバー側フランジ部９８Ａがホルダ側フランジ部８６Ｂに締結固定されている。これにより、カバー側フランジ部９８Ａ及び回路カバー９８の開口端部９８Ｃ（図１（Ａ）参照）が、モータハウジング３０の囲繞壁４３によって囲繞されている。なお、囲繞壁４３の先端は、ネジ９９の頭部９９Ａに対して下方側に配置されている。つまり、ネジ９９の頭部９９Ａが囲繞壁４３の先端よりも下方側へ突出しないように構成されている。また、上述したように、バーリング８６Ｂａは第２結合部４２の凹部４２Ａａ内に配置されているため、ネジ９９をバーリング８６Ｂａに螺合するときに発生する鉄粉などが凹部４２Ａａ内に溜まるように構成されている。

次に本発明の要部であるシール構造１００についてする。図１（Ａ）に示されるように、シール構造１００は、回路カバー９８の開口端部９８Ｃとモータハウジング３０の囲繞壁４３との間の部位に適用されている。以下、囲繞壁４３について説明する。なお、便宜上、図１では、図２とは上下方向を逆にして記載している。

囲繞壁４３の内周面には、縦断面視で段差状に形成された段差部４３Ａが形成されている。この段差部４３Ａは、囲繞壁４３の基端側（図１（Ａ）の矢印Ａ方向側）の部分を構成する基端側内周面４３Ａａと、囲繞壁４３の先端側（図１（Ａ）の矢印Ｂ方向側）の部分を構成する先端側内周面４３Ａｂと、基端側内周面４３Ａａ及び先端側内周面４３Ａｂを連結する段差面４３Ａｃと、を含んで構成されている。具体的には、基端側内周面４３Ａａが縦断面視で回路カバー９８の開口端部９８Ｃと平行にモータハウジング３０の長手方向（図１（Ａ）の矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に延びている。また、先端側内周面４３Ａｂは、縦断面視で基端側内周面４３Ａａよりも回路カバー９８の径方向外側（回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向側）に配置されると共に、回路カバー９８の開口端部９８Ｃと平行にモータハウジング３０の長手方向に延びている。換言すると、先端側内周面４３Ａｂにおける囲繞壁４３の板厚が、基端側内周面４３Ａａにおける囲繞壁４３の板厚よりも薄く設定されている。そして、段差面４３Ａｃが、基端側内周面４３Ａａの下端から回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向へ延びて、先端側内周面４３Ａｂの上端に接続されている。すなわち、段差面４３Ａｃは、モータハウジング３０の長手方向に対して直交する方向に沿って配置されている。これにより、縦断面視で基端側内周面４３Ａａと段差面４３Ａｃとの成す角度θが、直角（９０°）に設定されている。また、前述したモータハウジング３０の位置決ピン５２の先端よりも下方側（モータハウジング３０の長手方向一方側）に段差面４３Ａｃが配置されるように、モータハウジング３０の長手方向における段差面４３Ａｃの位置が設定されている。

そして、囲繞壁４３、回路カバー９８のカバー側フランジ部９８Ａ、及び回路カバー９８の開口端部９８Ｃによって囲まれた領域がシール材充填部１０２とされており、シール材充填部１０２内にシール材１０４が充填（塗布）されている。また、シール材充填部１０２内にシール材１０４が充填された状態では、シール材１０４が先端側内周面４３Ａｂまで充填されるようになっている。つまり、シール材１０４は、囲繞壁４３の基端側内周面４３Ａａ、段差面４３Ａｃ、及び先端側内周面４３Ａｂの各々に接触（密着）するように構成されている。

また、図４に示されるように、シール材充填部１０２内にネジ９９の頭部９９Ａが配置されており、シール材充填部１０２内にシール材１０４が充填された状態では、ネジ９９の頭部９９Ａがシール材１０４によって被覆されるように構成されている。具体的には、ネジ９９の頭部９９Ａが段差面４３Ａｃよりもモータハウジング３０側（上方側）に配置されている。

さらに、図１（Ａ）に示されるように、シール構造１００は、シール材流入防止リブ１０６（広義には、「シール材流入防止部」として把握される要素である）を備えている。このシール材流入防止リブ１０６は、モータハウジング３０の第２結合部４２に一体に形成されている。また、シール材流入防止リブ１０６は、囲繞壁４３に対してモータハウジング３０の径方向内側に近接して配置されて、第２結合部４２から下方側（図１の矢印Ｂ方向側）へ突出されると共に、第２結合部４２の全周に亘って枠状に形成されている。そして、シール材流入防止リブ１０６の先端部がホルダ側フランジ部８６Ｂと対向して配置されている。これにより、ホルダ側フランジ部８６Ｂと第２結合部４２との間にシール材１０４が仮に流入された場合でも、シール材１０４のモータハウジング３０内への流入を防止又は抑制するように構成されている。

次に本実施の形態の作用及び効果について説明する。

上記のように構成されたウォータポンプ１０では、コネクタ部４４に外部コネクタが接続されて、モータ部６０を駆動制御する電力が外部コネクタから回路装置９０へ供給される。これにより、モータ部６０が駆動して、モータ部６０のロータ６２が回転軸５０の軸線回りに回転されると共に、インペラ７０が回転軸５０の軸線回りに回転される。そして、インペラ７０が回転されることで、ポンプ部１２の入口管２２からポンプケース１４内に流入された冷却水が圧送されて出口管２４から流出される。

また、モータハウジング３０の下端部（第２結合部４２）には、囲繞壁４３が設けられている。この囲繞壁４３は、モータハウジング３０の下端部（第２結合部４２）から下方側へ突出されると共に、略枠状に形成されて、回路カバー９８の開口端部９８Ｃを囲繞している。そして、囲繞壁４３と回路カバー９８の開口端部９８Ｃとの間のシール材充填部１０２にシール材１０４が充填されている。これにより、モータハウジング３０と回路カバー９８との間のシール性が確保されている。

ここで、囲繞壁４３の内周面には、段差部４３Ａが形成されている。また、段差部４３Ａは、基端側内周面４３Ａａと、先端側内周面４３Ａｂと、段差面４３Ａｃと、を含んで構成されており、段差面４３Ａｃが基端側内周面４３Ａａから回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向に延出されている。これにより、樹脂製のモータハウジング３０と金属製の回路カバー９８との間をシールするシール材１０４のモータハウジング３０（囲繞壁４３）に対する剥離を抑制できる。

この点について詳述する。モータハウジング３０（囲繞壁４３）は樹脂により構成されており、回路カバー９８は金属により構成されている。このため、モータハウジング３０（囲繞壁４３）の線膨張係数が回路カバー９８の線膨張係数に比べて大きくなっている。これにより、例えば、ウォータポンプ１０の環境温度が高温になると、囲繞壁４３が回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向（図１（Ｂ）の矢印Ｃ方向）へ伸びる（相対的に変位する）。

そして、仮に、囲繞壁４３の基端側内周面４３Ａａと先端側内周面４３Ａｂとが面一に形成された場合（すなわち、段差面４３Ａｃが省略された場合であり、以下この場合を比較例という）には、囲繞壁４３が回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向へ伸びることで、囲繞壁４３の内周面に対して略直交する方向の引張り荷重がシール材１０４と囲繞壁４３の内周面との間に作用する（図１（Ｂ）の矢印Ｆ１参照）。これにより、当該引張り荷重がシール材１０４の囲繞壁４３に対する剥離強度を上回ると、シール材１０４と囲繞壁４３との間でシール材１０４の剥離が生じる。

これに対して、本実施の形態では、囲繞壁４３の内周面に段差部４３Ａが形成されている。そして、段差部４３Ａは段差面４３Ａｃを含んで構成されており、段差面４３Ａｃは基端側内周面４３Ａａから回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向に延出されている。このため、上記比較例と比べて、シール材１０４と囲繞壁４３との接触面積を大きくできる。

しかも、高温環境下において囲繞壁４３が回路カバー９８の開口端部９８Ｃに対して離間する方向へ伸びた（相対的に変位した）ときには、シール材１０４と段差面４３Ａｃとの間において、上記のような引張荷重が作用することが抑制されて、段差面４３Ａｃに沿う方向のせん断荷重が主に作用する（図１（Ｂ）の矢印Ｆ２参照）。これにより、段差面４３Ａｃにおけるシール材１０４の剥離強度を、基端側内周面４３Ａａにおけるシール材１０４の剥離強度に比べて高くできる。その結果、上記比較例と比べて、シール材１０４の囲繞壁４３に対する剥離強度を高くできる。以上により、樹脂製のモータハウジング３０と金属製の回路カバー９８との間をシールするシール材１０４の剥離を抑制できる。

また、囲繞壁４３の基端側内周面４３Ａａと段差面４３Ａｃとの成す角度θが、縦断面視で直角に設定されている。このため、当該角度θが鈍角に設定される場合と比べて、シール材１０４と段差面４３Ａｃとの間に作用する上記せん断荷重の成分を大きくできる。これにより、角度θが鈍角に設定される場合と比べてシール材１０４の段差面４３Ａｃにおける剥離を抑制できる。

さらに、段差面４３Ａｃが、モータハウジング３０の位置決ピン５２の先端よりも下方側に配置されている。このため、シール材１０４を先端側内周面４３Ａｂまで充填させることで、位置決ピン５２の全体を被覆しつつモータハウジング３０と回路カバー９８との間をシールできる。このため、シール材１０４をシール材充填部１０２に充填させるときの目印として段差面４３Ａｃを活用できる。したがって、シール材１０４をシール材充填部１０２へ充填させる際の作業性を向上できる。

また、ステータホルダ８６のホルダ側フランジ部８６Ｂに形成されたバーリング８６Ｂａにネジ９９が螺合されることで、回路カバー９８のカバー側フランジ部９８Ａがホルダ側フランジ部８６Ｂに締結固定されている。そして、シール材充填部１０２内にネジ９９の頭部９９Ａが配置されており、囲繞壁４３の先端がネジ９９の頭部９９Ａよりも下方側に配置されている。これにより、シール材充填部１０２内にシール材１０４が充填された状態において、ネジ９９の頭部９９Ａをシール材１０４によって被覆することができる。したがって、ネジ９９の周辺における密閉性を確保することができると共に、ネジ９９の腐食を防止することができる。

なお、本実施の形態では、囲繞壁４３の基端側内周面４３Ａａと段差面４３Ａｃとの成す角度θが、縦断面視で直角に設定されているが、当該角度θを鋭角に設定してもよい。これにより、段差面４３Ａｃにおけるシール材１０４の剥離強度を一層高くすることができる。

また、本実施の形態では、段差面４３Ａｃが平面状に形成されているが、段差面４３Ａｃを凹凸状に形成してもよい。例えば、図５（Ａ）に示されるように、下方側（モータハウジング３０の長手方向一方側）に開放された凹部１１０を段差面４３Ａｃに形成してもよい。これにより、高温環境下において囲繞壁４３が回路カバー９８に対して離間する方向へ伸びるときには、段差面４３Ａｃの凹部１１０に充填されたシール材１０４が、段差面４３Ａｃの凸部に引っ掛かるため、シール材１０４と基端側内周面４３Ａａとの間に生じる引張荷重が緩和される。これにより、シール材１０４の囲繞壁４３に対する剥離を効果的に抑制できる。

さらに、本実施の形態では、段差面４３Ａｃが、モータハウジング３０の位置決ピン５２の先端よりも下方側に配置されているが、各種仕様に応じて段差面４３Ａｃの位置を適宜変更してもよい。例えば、図５（Ｂ）に示されるように、段差面４３Ａｃの位置をカバー側フランジ部９８Ａの下面と面一に配置するように設定してもよい。

また、本実施の形態では、ネジ９９の頭部９９Ａが段差面４３Ａｃよりもモータハウジング３０側（上方側）に配置されているが、例えば、ネジ９９の仕様などによって頭部９９Ａの一部が段差面４３Ａｃよりも下方側に突出するように構成してもよい。この場合には、シール材１０４によって頭部９９Ａを被覆するように、頭部９９Ａの周辺にシール材１０４をさらに塗布してもよい。

さらに、本実施の形態におけるホルダ側フランジ部８６Ｂ及びカバー側フランジ部９８Ａは、上下方向を板厚方向とした板状に形成されているが、ホルダ側フランジ部８６Ｂ及びカバー側フランジ部９８Ａの形状はこれに限らない。例えば、図６に示されるように、カバー側フランジ部９８Ａの先端側部分に、モータハウジング３０側（上方側）へ段差状に屈曲されたカバー側段差部９８Ｄを形成して、ネジ９９の頭部９９Ａをカバー側段差部９８Ｄに配置するように構成してもよい。この場合には、ホルダ側フランジ部８６Ｂの先端側部分に、カバー側段差部９８Ｄに対応した段差状のホルダ側段差部８６Ｃが形成される。そして、図６に示される例では、カバー側段差部９８Ｄの段差高さＨがネジ９９の頭部９９Ａの高さよりも高く設定されている。このため、ネジ９９の頭部９９Ａがカバー側フランジ部９８Ａに対して下方側へ突出されることが抑制される。これにより、この例では、段差面４３Ａｃを本実施の形態よりも上方側に配置することができる。その結果、シール材充填部１０２内にシール材１０４を充填してネジ９９の頭部９９Ａをシール材１０４によって被覆するときにおいて、シール材１０４の充填量が多くなることを抑制できる。

また、上記ホルダ側段差部８６Ｃ及びカバー側段差部９８Ｄを形成する場合には、ホルダ側フランジ部８６Ｂ及びカバー側フランジ部９８Ａの周方向に亘ってホルダ側段差部８６Ｃ及びカバー側段差部９８Ｄを形成してもよい。又は、カバー側フランジ部９８Ａをホルダ側フランジ部８６Ｂに締結する所定の位置において、カバー側段差部９８Ｄ及びホルダ側段差部８６Ｃを形成してもよい。さらに、上記図６に記載の例では、カバー側段差部９８Ｄの段差高さＨがネジ９９の頭部９９Ａの高さよりも高く設定されているが、例えば、ネジ９９の仕様などによってネジ９９の頭部９９Ａの高さが段差高さＨよりも高くなるように構成してもよい。

１０・・・ウォータポンプ（液体ポンプ）、１２・・・ポンプ部、３０・・・モータハウジング、４２・・・第２結合部（モータハウジングの長手方向一端部）、４３・・・囲繞壁、４３Ａ・・・段差部、４３Ａａ・・・基端側内周面、４３Ａｂ・・・先端側内周面
４３Ａｃ・・・段差面、５２・・・位置決ピン、６０・・・モータ部、８６・・・ステータホルダ（ホルダ）、８６Ｂ・・・ホルダ側フランジ部、８６Ｃ・・・ホルダ側段差部、９８・・・回路カバー（カバー）、９８Ａ・・・カバー側フランジ部、９８Ｂ・・・位置決孔、９８Ｃ・・・開口端部、９８Ｄ・・・カバー側段差部、９９９・・・ネジ（締結部材）、９９Ａ・・・頭部、１０２・・・シール材充填部、１０４・・・シール材、１１０・・・凹部、θ・・・角度

Claims (6)

1. 内部にインペラが収容され、前記インペラが回転することで流入された液体を圧送するポンプ部と、
   樹脂により構成されると共に、前記インペラの回転軸線方向に延在され、前記インペラを回転させるモータ部を収容するモータハウジングと、
   金属により構成されると共に、前記モータハウジングの長手方向一方側に隣接し且つ前記モータハウジング側へ開口された有底筒状に形成され、前記モータ部を駆動制御する回路基板を覆うカバーと、
   前記モータハウジングの長手方向一端部に設けられ、当該一端部から前記モータハウジングの長手方向一方側へ突出されて前記カバーの開口端部を囲繞すると共に、前記カバーの開口端部との間にシール材が充填されるシール材充填部を形成する囲繞壁と、
   前記囲繞壁の内周面を構成すると共に、前記囲繞壁の基端側に配置された基端側内周面と、前記基端側内周面から前記カバーの開口端部に対して離間する方向に延出された段差面と、前記段差面に接続されて前記囲繞壁の先端側に配置された先端側内周面と、を含んで構成された段差部と、
   を備えた液体ポンプ。
2. 前記基端側内周面と前記段差面との成す角度が、縦断面視で直角若しくは鋭角に設定された請求項１に記載の液体ポンプ。
3. 前記段差面には、前記モータハウジングの長手方向一方側へ開放した凹部が形成された請求項１又は請求項２に記載の液体ポンプ。
4. 前記モータハウジングの長手方向一端部には、当該一端部から前記モータハウジングの長手方向一方側へ突出された位置決ピンが形成され、
   前記カバーには、前記カバーの開口端から前記囲繞壁側へ延びるカバー側フランジ部が形成されると共に、前記カバー側フランジ部には、前記位置決ピンが挿入される位置決孔が形成され、
   前記段差面が、前記位置決めピンの先端よりも前記モータハウジングの長手方向一方側に配置された請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の液体ポンプ。
5. 前記モータハウジングには、前記モータ部を覆うと共に前記カバー側へ開放された有底筒状のホルダが収容され、
   前記ホルダの開口端には、前記囲繞壁側へ延びるホルダ側フランジ部が形成され、
   前記シール材充填部に頭部が配置された締結部材によって前記カバー側フランジ部がホルダ側フランジ部に締結されると共に、前記囲繞壁の先端が前記締結部材の頭部よりも前記モータハウジングの長手方向一方側に配置されている請求項４に記載の液体ポンプ。
6. 前記カバー側フランジ部には、前記モータハウジングの長手方向他方側へ段差状に屈曲され且つ前記締結部材の頭部が配置されるカバー側段差部が形成され、
   前記ホルダ側フランジ部には、前記カバー側段差部に対応して段差状に屈曲されたホルダ側段差部が形成されており、
   前記カバー側段差部の段差高さが、前記締結部材の頭部の高さよりも高く設定されている請求項５に記載の液体ポンプ。