JP2018159337A - 取付構造付き装置及び電動ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】 本明細書では、取付構造を装置と別体で配置せずに済む技術を提供する。【解決手段】 組付構造付き装置は、第1部材と、第2部材と、前記第1部材と前記第2部材を固定する固定部材と、を備える組付構造付き装置であって、前記固定部材は、前記第1部材と前記第2部材とのそれぞれに射出溶着によって固定されている固定部と、前記固定部と一体で成形されており、当該装置に外部装置を取り付ける取付構造を備えていてもよい。【選択図】 図1

Description

本明細書は、装置を外部装置に取り付けるための取付構造を有する装置及び車体に取り付けられる電動ポンプに関する。
外部装置に装置を取り付ける場合、当該装置に外部装置に取り付けるための取付構造を配置する。例えば、特許文献1に、ポンプを車体に取り付けるためのブラケットが開示されている。ポンプを車体に取り付ける場合、まずは、ポンプにブラケットを取り付けて、次いで、ポンプをブラケットを介して車体に取り付ける。
特開2001−304200号公報
上記の特許文献1では、外部装置である車体にポンプを取り付けるために、取付構造としてブラケットを、ポンプと別体で準備し、ポンプに取り付けなければならない。
本明細書では、取付構造を装置と別体で配置せずに済む技術を提供する。
本明細書では、第1部材と、第2部材と、前記第1部材と前記第2部材を固定する固定部材と、を備える組付構造付き装置を開示する。前記固定部材は、前記第1部材と前記第2部材とのそれぞれに射出溶着によって固定されている固定部と、前記固定部と一体で成形されており、当該装置に外部装置を取り付ける取付構造を備えていてもよい。
上記の構成では、第1部材と第2部材を固定する固定部が、組付構造付き装置を外部装置に取り付けるための取付構造と一体で成形されている。このため、取付構造を別体で設けて、後から装置に配置せずに済む。
前記第1部材は、第1対向部を備え、前記第2部材は、前記第1対向部に対向する第2対向部を備え、前記固定部材は、前記第1対向部の前記第2対向部と反対側で前記第1対向部に当接する第1当接部をさらに備えていてもよい。この構成によれば、第1当接部が第1対向部に当接することによって、第1部材が第2部材から離間することを抑制することができる。
前記第1部材は、前記第1当接部の前記第1対向部と反対側に配置されている第1保持部を備え、前記第1対向部と前記第1保持部によって、前記第1当接部が挟まれていてもよい。この構成によれば、固定部材を第1部材の第1対向部と第1保持部とで挟んで保持することによって、第1部材と固定部材とを強固に固定することができる。
前記固定部材は、前記第2対向部の前記第1対向部と反対側で前記第2対向部に当接する第2当接部をさらに備えていてもよい。この構成によれば、第1当接部と第2当接部とで、第1対向部と第2対向部とを挟むことができる。これにより、第1対向部と第2対向部とが離間することを抑制することができる。
前記第2部材は、前記第2当接部の前記第2対向部と反対側に配置されている第2保持部を備え、前記第2対向部と前記第2保持部によって、前記第2当接部が挟まれていてもよい。この構成によれば、固定部材を第1部材の第1対向部と第1保持部とで挟んで保持するとともに、第2部材の第2対向部と第2保持部とで挟んで保持する。これにより、第1部材と第2部材と固定部材とを強固に固定することができる。
前記第1部材と前記第2部材の少なくとも一方と前記固定部材には、前記少なくとも一方の部材と前記固定部材とが係合して、前記第1部材と前記第2部材とが並ぶ方向に対して垂直方向に固定部材が移動することを規制する規制部が配置されていてもよい。この構成によれば、固定部材が、第1部材と第2部材に対して移動することを抑制することができる。これにより、第1部材及び第2部材と固定部材との溶着部分に、第1部材と第2部材とが並ぶ方向に対して垂直方向の力が加わることを抑制し、溶着部分が外れることを抑制することができる。
本明細書では、上方ハウジングと、下方ハウジングと、前記上方ハウジングと前記下方ハウジングとを固定するフランジ部材と、を備える電動ポンプを開示する。前記フランジ部材は、前記上方ハウジングと前記下方ハウジングのそれぞれに射出溶着によって固定される固定部と、前記固定部に一体で成形されており、外部装置に締結される締結部材が挿入される締結孔と、を備える取付構造と、を備えていてもよい。
この構成によれば、上方ハウジングと下方ハウジングをフランジ部材によって固定することができる。即ち、フランジ部材は、上方ハウジングと下方ハウジングを固定する構造と、電動ポンプを外部装置に取り付けるための構造と、を有することができる。このため、取付構造を別体で設けて、後から電動ポンプに配置せずに済む。
第1実施例の電動ポンプの概略断面図を示す。 第1実施例の電動ポンプの平面図を示す。 第1実施例のフランジ部材の成形方法を示すフローチャートを示す。 第2実施例の電動ポンプの概略断面図を示す。 第3実施例の電動ポンプの概略断面図を示す。 第4実施例の電動ポンプの平面図を示す。 第5実施例の電動ポンプの平面図を示す。 変形例の電動ポンプの端面図を示す。 変形例の取付構造付き装置の概略断面図を示す。
(第1実施例)
(電動ポンプ10の構成)
電動ポンプ10は、例えば、自動車等の車両のエンジンルーム内に設置され、エンジンやインバータ等を冷却する冷却水を循環するために用いられる。図1に示すように、電動ポンプ10は、ハウジング12と、ポンプ部20と、モータ部40と、フランジ部材100と、を備える。ハウジング12は、ポンプ部20と、モータ部40と、を収容する。ハウジング12は、上方ハウジング28と、下方ハウジング46と、を備える。上方ハウジング28と下方ハウジング46とは、同一種類の樹脂材料で作製されている。なお、実施例で用いる「上」、「下」等の方向は、説明の便宜上用いるものであり、実際に車体に搭載される方向を規定するものではない。
上方ハウジング28は、吸入口22と吐出口23とを備える。上方ハウジング28には、ポンプ部20が配置されている。ポンプ部20は、インペラ26を備える。
モータ部40は、ポンプ部20の下方に配置されている。モータ部40は、下方ハウジング46と上方ハウジング28とに跨って配置されている。モータ部40は、三相ブラシレスモータである。モータ部40は、シャフト16と、ロータ60と、ステータ44と、制御回路18と、を備える。
ステータ44は、コア43と、コイル42と、樹脂製のモータハウジング45と、を備える。ハウジング45は、コア43とコイル42とを覆っている。モータハウジング45は、上方ハウジング28及び下方ハウジング46と同一種類の樹脂材料で作製されている。なお、図1では、コア43及びコイル42の断面が示されているが、図面の見易さのため、断面を表す平行斜線が省略されている。ステータ44は、制御回路18に、電気的に接続されている。制御回路18は、ステータ44への給電制御を行う。制御回路18は、端子14を介して、図示しない外部電源(例えば、車両に搭載されているバッテリ)に接続されている。制御回路18は、外部電源から供給される電力をステータ44に供給する。
シャフト16は、ハウジング12内を上下方向に伸びており、その上端はポンプ部20に達している。シャフト16の下端は、モータハウジング45に固定されている。シャフト16には、ロータ60が回転可能に取り付けられている。ロータ60は、ステータ44に対向する複数の磁石66を備える。
上方ハウジング28とモータハウジング45と下方ハウジング46とは、外周縁において、重なって配置されている。具体的には、上方ハウジング28は、外周縁を一巡する対向部28aを備える。対向部28aは、上方ハウジング28から外側に向かって突出する円環形状を有する。下方ハウジング46は、外周縁を一巡する対向部46aを備える。対向部46aは、下方ハウジング46から外側に向かって突出する円環形状を有する。対向部46aは、全長に亘って、対向部28aと対向している。
対向部28aと対向部46aとの間には、モータハウジング45の対向部45aが配置されている。対向部45aは、外周縁を一巡する。対向部45aは、モータハウジング45から外側に向かって突出する円環形状を有する。対向部45aは、対向部28aと対向部46aとの間に挟まれている。対向部45aは、対向部28aと対向部46aのそれぞれと、全長に亘って接触されている。
対向部28a、45a、46aには、フランジ部材100が固定されている。フランジ部材100は、取付構造101と、固定部103と、当接部104、106と、を備える。固定部103は、対向部28a、45a、46aの外周面28b、45b、46bの外側に配置され、外周面28b、45b、46bのそれぞれに射出溶着によって固定されている。これにより、上方ハウジング28と下方ハウジング46とモータハウジング45とが互いに固定されている。図2に示すように、固定部103は、対向部28a、45a、46aの外周を一巡する円環形状を有する。
固定部103の上端には、当接部104が配置されている。当接部104は、円環形状を有する。当接部104は、対向部28aの全長に亘って、対向部45a、46aと反対側の対向部28aの上面に接触している。これにより、上方ハウジング28が、モータハウジング45、下方ハウジング46から離間することを防止することができる。当接部104の内周端は、上方ハウジング28の側面に当接している。
固定部103の下端には、当接部106が配置されている。当接部106は、円環形状を有する。当接部106は、対向部46aの全長に亘って、対向部28a、45aと反対側の対向部46aの下面に接触している。これにより、下方ハウジング46が、モータハウジング45、上方ハウジング28から離間することを防止することができる。また、当接部104、106が、対向部28a、45a、46aを上下から挟むことによって、上方ハウジング28、モータハウジング45及び下方ハウジング46を強固に固定することができる。当接部106の内周端は、下方ハウジング46の側面に当接している。
固定部103の外側には、一対の取付構造101が配置されている。各取付構造101は、固定部103から外側に延びる平板形状を有する。各取付構造101の中間位置には、取付構造101を貫通する締結孔102が配置されている。図1に示すように、締結孔102に挿入されたボルトBが車体Xに締結されることによって、電動ポンプ10が車体Xに固定される。
次いで、フランジ部材100の成形方法を説明する。図3に示すように、成形方法では、まず、S12において、ポンプ部20及びモータ部40を収容して、上方ハウジング28、モータハウジング45及び下方ハウジング46を組み立ててハウジング12を作製する。次いで、S14において、対向部28a、45a、46aの外周面28b、45b、46bにレーザを照射して、表面を加工する。これにより、フランジ部材100を射出成形によって、溶着し易くすることができる。
また、対向部28a、45a、46aの外周面28b、45b、46bは、円環形状を有しているため、レーザ加工中に、外周面28b、45b、46bの全周に亘って、レーザとハウジング12との距離を調整せずに済む。
次いで、S16では、ハウジング12が金型に収容される。次いで、S18において、射出成形が実行され、フランジ部材100が成形される。このとき、フランジ部材100を形成する溶湯が外周面28b、45b、46bに接触する。溶湯が凝固してフランジ部材100が成形されると、フランジ部材100が外周面28b、45b、46bと射出溶着されている。この構成によれば、1回の成形によって、固定部103と取付構造101とを一体で成形することができる。さらに、1回の成形によって、当接部104、106も、固定部103及び取付構造101と一体で成形することができる。
次いで、S20において、フランジ部材100がハウジング12に射出溶着された状態で金型から取り出されて、フランジ部材100の成形が終了する。
フランジ部材100では、上方ハウジング28、モータハウジング45及び下方ハウジング46を固定する固定部103と、上方ハウジング28、モータハウジング45及び下方ハウジング46を車体Xに取り付けるための締結孔102を有する取付構造101と、が一体に成形されている。これにより、固定部103と取付構造101とを別体で配置しなくて済む。これにより、電動ポンプ10を車体Xに取り付ける作業を簡素化することができる。
(第2実施例)
第1実施例と異なる点を説明する。第1実施例と同様の構成は、第1実施例と同一の符号を付して説明を省略する。図4に示すように、本実施例では、ハウジング212の形状が第1実施例のハウジング12と異なり、具体的には、上方ハウジング228と下方ハウジング246の形状が、それぞれ第1実施例の上方ハウジング28と下方ハウジング46の形状と異なる。上方ハウジング228は、フランジ部材100の当接部104に当接する保持部228cを備える。保持部228cは、円環形状を有する。保持部228cは、当接部104の上面に全長に亘って当接している。当接部104は、保持部228cと対向部28aによって、挟まれて保持されている。上方ハウジング228の他の構成は、上方ハウジング28と同様である。
下方ハウジング246は、フランジ部材100の当接部106に当接する保持部246cを備える。保持部246cは、円環形状を有する。保持部246cは、当接部106の下面に全長に亘って当接している。当接部106は、保持部246cと対向部46aによって、挟まれて保持されている。下方ハウジング246の他の構成は、下方ハウジング46と同様である。
この構成によれば、フランジ部材100をハウジング12に強固に固定することができる。
(第3実施例)
第1実施例と異なる点を説明する。第1実施例と同様の構成は、第1実施例と同一の符号を付して説明を省略する。図5に示すように、本実施例では、ハウジング312の形状が第1実施例のハウジング12と異なり、具体的には、上方ハウジング328と下方ハウジング346の形状が、ぞれぞれ、第1実施例の上方ハウジング28と下方ハウジング46の形状と異なる。また、本実施例では、モータハウジング345の形状が、第1実施例のモータハウジング45の形状と異なる。さらに、本実施例では、フランジ部材300の形状が、フランジ部材100の形状と異なる。
上方ハウジング328は、対向部328aを備える。対向部328aは、上方ハウジング328から外側に向かって突出する円環形状を有する。上方ハウジング328の外周縁の板厚は、上方ハウジング328の他の部分の板厚よりも大きい。上方ハウジング328の外周縁は、上方ハウジング328の他の部分よりも下方に突出している。上方ハウジング328の他の構成は、上方ハウジング28と同様である。
下方ハウジング346は、対向部346aを備える。対向部346aは、下方ハウジング346から外側に向かって突出する円環形状を有する。対向部346aは、対向部328aから下方に離間して配置されている。対向部346aと対向部328aとは、間隔を有して互いに対向している。下方ハウジング346の外周縁の板厚は、下方ハウジング346の他の部分の板厚よりも大きい。下方ハウジング346の外周縁は、下方ハウジング346の他の部分よりも上方、即ち、上方ハウジング328側に突出している。下方ハウジング346の他の構成は、下方ハウジング46と同様である。
モータハウジング345は、対向部328aと対向部346aとの間に位置する対向部を備えていない。モータハウジング345の他の構成は、モータハウジング45と同様である。
フランジ部材300は、一対の取付構造301と、固定部303と、を備える。フランジ部材300では、一対の取付構造301と固定部303とが一体で成形されている。取付構造301は、は、フランジ部材100の取付構造301と同様の構成を有しており、締結孔102と同様の締結孔302を備える。固定部303は、対向部328aと対向部346aとの間の隙間に配置されている。固定部303は、対向部328aの下面328bと、上方ハウジング328の側面328cと、対向部346aの上面346bと、モータハウジング345の側面345aと、のそれぞれに射出溶着している。
下面328bと側面328cと上面346bと側面345aとは、レーザ照射によって表面加工されている。上方ハウジング328とモータハウジング345と下方ハウジング346に対して、個別にレーザ照射が実行される。
この構成によっても、フランジ部材300では、固定部303と取付構造301とが一体に成形されており、固定部303と取付構造301とを別体で配置せずに済む。
(第4実施例)
第1実施例と異なる点を説明する。第1実施例と同様の構成は、第1実施例と同一の符号を付して説明を省略する。図6に示すように、本実施例では、フランジ部材400の取付構造401の形状が、フランジ部材100の取付構造101の形状と異なる。
フランジ部材400は、取付構造401の他に、フランジ部材100と同様の固定部103と、当接部104、106と、を備える。取付構造401は、固定部103の外周端に配置されている。取付構造401は、上下方向に平行な平板形状を有する。取付構造401は、固定部103及び当接部104、106と一体に成形されている。取付構造401には、取付構造401を貫通する締結孔402が配置されている。
この構成によっても、フランジ部材400では、固定部403と取付構造401とが一体に成形されており、固定部403と取付構造401とを別体で配置せずに済む。
(第5実施例)
第1実施例と異なる点を説明する。第1実施例と同様の構成は、第1実施例と同一の符号を付して説明を省略する。図7に示すように、本実施例では、フランジ部材500の固定部503の形状が、フランジ部材100の固定部103の形状と異なる。また、本実施例では、上方ハウジング528の対向部528aの形状が、上方ハウジング28の対向部28aの形状と異なる。なお、フランジ部材500の他の形状は、フランジ部材100と同様の形状を有する。また、上方ハウジング528の他の形状は、上方ハウジング28の同様の形状を有する。
対向部528aには、外周面528bの一部において、平面528cが配置されている。固定部503は、平面528cに接触する平面503aを備える。平面528cと平面503aとは全面に亘って接触している。なお、固定部503は、平面528c以外の外周面528bにも全面に亘って接触している。
この構成では、固定部503と対向部528aとが係合することによって、上下方向に対して垂直方向に、フランジ部材500が移動することを規制する。これにより、固定部503と対向部528a、45a、46aとの溶着部分にかかる負荷を低減することができる。これにより、溶着部分が外れることを抑制することができる。
なお、変形例では、下方ハウジング46の対向部46aとモータハウジング45の対向部45aとの少なくとも一方に、平面528cと同様の平面部分を有していてもよい。この場合、固定部503は、平面と接触する平面を有していてもよい。
以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、本明細書が開示する電動ポンプは、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。
(1)上記の各実施例では、下方ハウジング46では、対向部46aよりも下方が円筒形状を有する。しかしながら、例えば、図8に示すように、下方ハウジング46は、対向部46aの下方であって、当接部106と接触する位置に、突起部46xを備えていてもよい。この場合、当接部106は、突起部46xに接触する位置に、突起部46xを受け入れる凹部106xを備えていてもよい。この構成によれば、突起部46xと凹部106xとが係合することによって、上下方向に対して垂直方向に、フランジ部材100が移動することを規制する。これにより、固定部103と対向部28a、45a、46aとの溶着部分にかかる負荷を低減することができる。これにより、溶着部分が外れることを抑制することができる。
突起部は、下方ハウジング46とともに、あるいは、これに代えて、上方ハウジング28に配置されていてもよい。また、フランジ部材100とハウジング12とが係合する形状は、突起部と凹部との組み合わせに限られない。例えば、第5実施例と同様に、下方ハウジング46及び上方ハウジング28の少なくとも一方とフランジ部材100とに、互いに重なる平面形状を有していてもよい。あるいは、下方ハウジング46及び上方ハウジング28の少なくとも一方とフランジ部材100とに、互いに重なる角部を有していてもよい。一般的には、フランジ部材100がハウジング12に対して係合して、周方向に回転移動することを抑制するような形状を、少なくとも、下方ハウジング46及び上方ハウジング28の少なくとも一方とフランジ部材100とが備えていればよい。第2〜第5実施例も同様である。また、これら係合に用いられる形状は、複数箇所設けられていてもよい。この構成によれば、レーザ照射によって表面加工を施す面とは異なる位置に、係合のための形状を設けることができる。これにより、レーザ照射によって表面加工を施す面に形状を設けずに済む。
(2)第5実施例において、互いに係合するフランジ部材500及び対向部528a、45a、46aの形状は、平面形状でなくてもよい。例えば、上記の変形例(1)と同様に、フランジ部材500及び対向部528a、45a、46aの少なくとも一方が突起部を備えており、突起部に対応する位置に、突起部を受け入れる凹部を備えていてもよい。あるいは、例えば、対向部528a、45a、46aの少なくとも1個の対向部と、フランジ部材500と、互いに重なる角部を有していてもよい。一般的には、フランジ部材500が各ハウジング528、45、46に対して係合して、周方向に回転移動することを抑制するような形状を、少なくとも、対向部528a、45a、46aの少なくとも1個の対向部と、フランジ部材500と、が備えていればよい。第2〜第4実施例も同様である。また、これら係合に用いられる形状は、複数箇所設けられていてもよい。
(3)本明細書の「電動ポンプ」は、冷却水以外の流体、例えば、燃料、飲料水等に利用してもよい。また、本明細書の「電動ポンプ」は、ブラシレスのモータに代えて、例えばブラシ付のモータを備えていてもよい。
(4)本明細書の「取付構造付き装置」は、電動ポンプ以外の装置であってもよい。例えば、図9に示すように、第1部材902と、第2部材904と、固定部材906と、を備えるケース900であってもよい。固定部材906は、第1部材902との表面902a及び第2部材904の表面904aのそれぞれと、射出溶着によって固定される固定の906aを備えていてもよい。さらに、固定部材906は、例えば、外部装置の取付穴等に挿入されて固定される取付構造908を備えていてもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
10 :電動ポンプ
12 :ハウジング
28 :上方ハウジング
28a :対向部
28b :外周面
44 :ステータ
45 :モータハウジング
45a :対向部
45b :外周面
46 :下方ハウジング
46a :対向部
46b :外周面
46x :突起部
100 :フランジ部材
101 :取付構造
102 :締結孔
103 :固定部
104 :当接部
106 :当接部
B :ボルト
X :車体

Claims (7)

  1. 第1部材と、第2部材と、前記第1部材と前記第2部材を固定する固定部材と、を備える組付構造付き装置であって、
    前記固定部材は、前記第1部材と前記第2部材とのそれぞれに射出溶着によって固定されている固定部と、前記固定部と一体で成形されており、当該装置に外部装置を取り付ける取付構造を備える、組付構造付き装置。
  2. 前記第1部材は、第1対向部を備え、
    前記第2部材は、前記第1対向部に対向する第2対向部を備え、
    前記固定部材は、前記第1対向部の前記第2対向部と反対側で前記第1対向部に当接する第1当接部をさらに備える、請求項1に記載の取付構造付き装置。
  3. 前記第1部材は、前記第1当接部の前記第1対向部と反対側に配置されている第1保持部を備え、
    前記第1対向部と前記第1保持部によって、前記第1当接部が挟まれている、請求項2に記載の取付構造付き装置。
  4. 前記固定部材は、前記第2対向部の前記第1対向部と反対側で前記第2対向部に当接する第2当接部をさらに備える、請求項2又は3に記載の取付構造付き装置。
  5. 前記第2部材は、前記第2当接部の前記第2対向部と反対側に配置されている第2保持部を備え、
    前記第2対向部と前記第2保持部によって、前記第2当接部が挟まれている、請求項4に記載の取付構造付き装置。
  6. 前記第1部材と前記第2部材の少なくとも一方の部材と前記固定部材とは、前記少なくとも一方の部材と前記固定部材とが係合して、前記第1部材と前記第2部材とが並ぶ方向に対して垂直方向に前記固定部材が移動することを規制する規制部が配置されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の取付構造付き装置。
  7. 上方ハウジングと、下方ハウジングと、前記上方ハウジングと前記下方ハウジングとを固定するフランジ部材と、を備え、
    前記フランジ部材は、前記上方ハウジングと前記下方ハウジングのそれぞれに射出溶着によって固定される固定部と、前記固定部に一体で成形されており、外部装置に締結される締結部材が挿入される締結孔と、を備える取付構造と、を備える電動ポンプ。
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