JP2021005917A - Electrically-driven water pump and manufacturing method of electrically-driven water pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプの製造方法に関する。 The present invention relates to an electric water pump and a method for manufacturing an electric water pump.
下記特許文献1には、ステータとロータとが、軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップ型のモータを備えた電動ウォータポンプが開示されている。この電動ウォータポンプは、ステータのステータコア等を支持する樹脂成型体と、ロータがその内部に配置されるポンプカバーと、を備えている。また、樹脂成型体とポンプカバーとの間には、これらの部材を隔てる仕切壁が設けられている。そして、樹脂成型体とポンプカバーとの間に仕切壁を配置し、かつ仕切壁とポンプカバーとの間にOリングを配置した状態で、ポンプカバーの外周部に挿通されたネジを樹脂成型体の外周部に螺合させる。これにより、仕切壁がポンプカバーと樹脂成型体との間で挟込まれた状態で、樹脂成型体とポンプカバーとが一体化されるようになっている。 Patent Document 1 below discloses an electric water pump including an axial gap type motor in which a stator and a rotor are arranged so as to face each other in the axial direction. This electric water pump includes a resin molded body that supports the stator core of the stator and the like, and a pump cover in which the rotor is arranged therein. Further, a partition wall for separating these members is provided between the resin molded body and the pump cover. Then, with the partition wall arranged between the resin molded body and the pump cover and the O-ring arranged between the partition wall and the pump cover, the screw inserted into the outer peripheral portion of the pump cover is inserted into the resin molded body. Screw on the outer circumference of. As a result, the resin molded body and the pump cover are integrated in a state where the partition wall is sandwiched between the pump cover and the resin molded body.
しかしながら、上記特許文献1に記載された電動ウォータポンプのように、仕切壁がポンプカバーと樹脂成型体との間で挟込まれる構成では、Oリングやネジ等が必要となり、構成部品の点数の増加を抑制することが難しい。 However, in a configuration in which the partition wall is sandwiched between the pump cover and the resin molded body as in the electric water pump described in Patent Document 1, O-rings, screws, etc. are required, and the number of component parts is increased. It is difficult to control the increase.
本発明は上記事実を考慮し、構成部品の点数の増加を抑制することができる電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプの製造方法を得ることが目的である。 In consideration of the above facts, an object of the present invention is to obtain an electric water pump and a method for manufacturing an electric water pump capable of suppressing an increase in the number of component parts.
上記課題を達成するための電動ウォータポンプ(10)は、回転磁界を発生させるステータ(18)と、前記ステータと軸方向に対向して配置され、前記ステータが回転磁界を発生させることで回転するロータ(16)と、前記ロータと一体回転可能に設けられたインペラ(14)と、液体が流入する入口管(12A)及び液体が流出する出口管(12B)を有すると共に前記インペラが内部に配置され、前記インペラが回転することで前記入口管から流入した液体が前記出口管から流出するポンプケース(12)と、前記ステータが支持されかつ前記ポンプケースが取付けられたハウジング(20)と、前記ポンプケース内の空間と前記ハウジングにおいてステータが固定された部分とを隔てる仕切部(22A,22B)と、前記ハウジングの内部に埋設された固定部(22C、22D)と、を有する仕切部材(22)と、を備えている。
また、電動ウォータポンプの製造方法は、前記ハウジングを形成する材料が内部に射出される金型(30)と、前記金型内に射出された前記材料が冷却された際に該材料が収縮する方向へ面が向けられた前記固定部を有する前記仕切部材と、を用い、前記仕切部材を金型の内部にセットする仕切部材セット工程と、前記材料を金型の内部へ射出する射出工程と、前記金型の内部に射出された前記材料を冷却することで、前記固定部が埋設された前記ハウジングが形成される冷却工程と、を有する。
The electric water pump (10) for achieving the above object is arranged to face the stator (18) that generates a rotating magnetic field in the axial direction, and the stator rotates by generating a rotating magnetic field. It has a rotor (16), an impeller (14) that can rotate integrally with the rotor, an inlet pipe (12A) into which the liquid flows in, and an outlet pipe (12B) from which the liquid flows out, and the impeller is arranged inside. A pump case (12) in which the liquid flowing in from the inlet pipe flows out from the outlet pipe by rotating the impeller, a housing (20) in which the stator is supported and the pump case is attached, and the above. A partition member (22) having a partition portion (22A, 22B) that separates a space inside the pump case from a portion of the housing to which the stator is fixed, and a fixing portion (22C, 22D) embedded inside the housing. ) And.
Further, in the method of manufacturing an electric water pump, a mold (30) in which the material forming the housing is injected inside and the material contracted when the material injected into the mold is cooled. A partition member setting step of setting the partition member inside the mold by using the partition member having the fixing portion whose surface is directed in a direction, and an injection step of injecting the material into the mold. It has a cooling step of forming the housing in which the fixing portion is embedded by cooling the material injected into the inside of the mold.
上記の電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプによれば、構成部品の点数の増加を抑制することができる。 According to the above-mentioned electric water pump and electric water pump, it is possible to suppress an increase in the number of component parts.
図1〜図3を用いて実施形態に係る電動ウォータポンプ10について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Z方向、矢印R方向及び矢印C方向は、後述するロータ16及びインペラ14の回転軸方向一方側、回転径方向外側及び回転周方向一方側をそれぞれ示すものとする。また、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、ロータ16及びインペラ14の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。 The electric water pump 10 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The arrow Z direction, arrow R direction, and arrow C direction, which are appropriately shown in the drawing, indicate one side of the rotor 16 and the impeller 14 described later in the rotation axis direction, the outside in the rotation radial direction, and one side in the rotation circumferential direction, respectively. .. In addition, when simply indicating the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction, unless otherwise specified, the rotation axis direction, the rotation radial direction, and the rotation circumferential direction of the rotor 16 and the impeller 14 are indicated.
図1及び図2に示されるように、本実施形態の電動ウォータポンプ10は、冷却水等の液体が流入する流入部としての入口管12A及び液体が流出する流出部としての出口管12Bを備えたポンプケース12と、ポンプケース12内に配置されたインペラ14と一体に構成されたロータ16と、を備えている。また、電動ウォータポンプ10は、磁界を発生させることでロータ16を回転させるステータ18と、ステータ18が固定されると共にロータ16が支持されるハウジングとしてのモータハウジング20と、を備えている。さらに、電動ウォータポンプ10は、後述するポンプケース12内の空間とモータハウジング20においてステータ18が固定された部分とを隔てる仕切部材22を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electric water pump 10 of the present embodiment includes an inlet pipe 12A as an inflow portion into which a liquid such as cooling water flows in and an outlet pipe 12B as an outflow portion through which the liquid flows out. The pump case 12 and the rotor 16 integrally formed with the impeller 14 arranged in the pump case 12 are provided. Further, the electric water pump 10 includes a stator 18 that rotates the rotor 16 by generating a magnetic field, and a motor housing 20 as a housing in which the stator 18 is fixed and the rotor 16 is supported. Further, the electric water pump 10 includes a partition member 22 that separates a space in the pump case 12, which will be described later, from a portion of the motor housing 20 to which the stator 18 is fixed.
(ポンプケース12の構成)
ポンプケース12は、樹脂材料等の絶縁性の部材を用いて形成され、略蝸牛状に形成された渦巻部12Cを備えている。この渦巻部12Cの軸中心側からは、入口管12Aが軸方向一方側へ向けて突出している。また、渦巻部12Cの外周部からは、出口管12Bが径方向外側へ向けて突出している。なお、渦巻部12Cと入口管12Aとの境目には、後述する回転軸23の軸方向一方側の端部が係合する回転軸端部係合部12Dが設けられている。
(Configuration of pump case 12)
The pump case 12 includes a spiral portion 12C formed by using an insulating member such as a resin material and formed in a substantially cochlear shape. The inlet pipe 12A projects from the axial center side of the spiral portion 12C toward one side in the axial direction. Further, the outlet pipe 12B protrudes outward in the radial direction from the outer peripheral portion of the spiral portion 12C. At the boundary between the spiral portion 12C and the inlet pipe 12A, a rotating shaft end engaging portion 12D with which one end of the rotating shaft 23 on one side in the axial direction is engaged is provided.
以上説明したポンプケース12の渦巻部12Cの内部と後述するモータハウジング20との間の空間は、後述するインペラ14及びロータ16が配置されるポンプ室24とされている。そして、ポンプ室24内でインペラ14が回転することにより、入口管12Aから渦巻部12Cの内部(ポンプ室24)に流入した冷却水が出口管12Bから圧送されるようになっている。 The space between the inside of the spiral portion 12C of the pump case 12 described above and the motor housing 20 described later is a pump chamber 24 in which the impeller 14 and the rotor 16 described later are arranged. Then, as the impeller 14 rotates in the pump chamber 24, the cooling water that has flowed from the inlet pipe 12A into the inside of the spiral portion 12C (pump chamber 24) is pumped from the outlet pipe 12B.
(モータハウジング20の構成)
モータハウジング20は、樹脂材料等の絶縁性の部材を用いて軸方向一方側が開放された有底円筒状に形成されている。具体的には、モータハウジング20は、円板状に形成された底壁部20Aを備えている。また、モータハウジング20は、底壁部20Aにおける径方向の中央部から軸方向一方側へ向けて突出する厚肉円筒状の回転軸支持部20Bを備えている。この回転軸支持部20Bの軸芯部(径方向の中央部)には、ロータ16の回転軸23における軸方向他方側が支持されている。
(Structure of motor housing 20)
The motor housing 20 is formed in a bottomed cylindrical shape in which one side in the axial direction is open by using an insulating member such as a resin material. Specifically, the motor housing 20 includes a bottom wall portion 20A formed in a disk shape. Further, the motor housing 20 includes a thick-walled cylindrical rotary shaft support portion 20B that projects from the central portion in the radial direction of the bottom wall portion 20A toward one side in the axial direction. The other side of the rotary shaft 23 of the rotor 16 in the axial direction is supported by the shaft core portion (central portion in the radial direction) of the rotary shaft support portion 20B.
また、モータハウジング20は、底壁部20Aにおける径方向の外側から軸方向一方側へ向けて突出する環状の外周壁部20Cを備えている。この外周壁部20Cにおける軸方向一方側の端部の外周側には、前述のポンプケース12が熱溶着等により接合されている。また、モータハウジング20は、外周壁部20Cの軸方向の中間部から径方向外側へ向けて延出する固定フランジ部20Dを備えている。この固定フランジ部20Dに挿通されたボルトが取付対象に螺合されること等により、電動ウォータポンプ10が取付対象に取付けられる(支持される)ようになっている。 Further, the motor housing 20 includes an annular outer peripheral wall portion 20C that projects from the outside in the radial direction to one side in the axial direction in the bottom wall portion 20A. The pump case 12 described above is joined to the outer peripheral side of the outer peripheral wall portion 20C on one side in the axial direction by heat welding or the like. Further, the motor housing 20 includes a fixed flange portion 20D extending radially outward from an intermediate portion in the axial direction of the outer peripheral wall portion 20C. The electric water pump 10 is mounted (supported) on the mounting target by screwing the bolt inserted through the fixed flange portion 20D into the mounting target.
(ステータ18の構成)
ステータ18は、環状に形成されたステータコア18Aと、ステータコア18Aに巻回された導電性の巻線18B(コイル18C)と、を主要な要素として構成されている。このステータ18において後述するマグネット26とは反対側が、モータハウジング20内に埋設されている。これにより、ステータ18が、モータハウジング20内における回転軸支持部20Bと外周壁部20Cとの間の底壁部20A側に支持(固定)されている。
(Structure of stator 18)
The stator 18 is composed of a stator core 18A formed in an annular shape and a conductive winding 18B (coil 18C) wound around the stator core 18A as main elements. The side of the stator 18 opposite to the magnet 26, which will be described later, is embedded in the motor housing 20. As a result, the stator 18 is supported (fixed) on the bottom wall portion 20A side between the rotating shaft support portion 20B and the outer peripheral wall portion 20C in the motor housing 20.
(ロータ16の構成)
ロータ16は、環状のマグネット26がインペラ14に直接取付けられる(インペラ14が環状のマグネット26に直接取付けられる)ことによって構成されたインペラ一体型のロータである。また、本実施形態のロータ16は、マグネット26とステータ18のステータコア18Aとが軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップ型のロータ(アキシャルギャップ型のモータに用いられるロータ)である。具体的には、このロータ16は、インペラ14と、インペラ14に固定された軸受部材28と、インペラ14と軸受部材28との間に支持されたマグネット26と、を備えている。そして、回転軸23が軸受部材28に挿通されることで、ロータ16が回転軸23を軸中心として回転可能となっている。
(Structure of rotor 16)
The rotor 16 is an impeller-integrated rotor configured by attaching an annular magnet 26 directly to the impeller 14 (the impeller 14 is directly attached to the annular magnet 26). Further, the rotor 16 of the present embodiment is an axial gap type rotor (rotor used for an axial gap type motor) in which the magnet 26 and the stator core 18A of the stator 18 are arranged so as to face each other in the axial direction. Specifically, the rotor 16 includes an impeller 14, a bearing member 28 fixed to the impeller 14, and a magnet 26 supported between the impeller 14 and the bearing member 28. Then, by inserting the rotating shaft 23 into the bearing member 28, the rotor 16 can rotate around the rotating shaft 23.
(仕切部材22の構成)
図2及び図3に示されるように、仕切部材22は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって構成されている。この仕切部材22は、軸方向を厚み方向として径方向に延在する仕切部としての第1仕切部22Aを備えている。この第1仕切部22Aは、軸方向から見て環状に形成されており、ステータコア18Aの軸方向一方側の面と近接して配置される。
(Structure of partition member 22)
As shown in FIGS. 2 and 3, the partition member 22 is formed by pressing a steel plate material or the like. The partition member 22 includes a first partition portion 22A as a partition portion extending in the radial direction with the axial direction as the thickness direction. The first partition portion 22A is formed in an annular shape when viewed from the axial direction, and is arranged close to the surface of the stator core 18A on one side in the axial direction.
また、仕切部材22は、第1仕切部22Aの径方向内側の端から軸方向他方側へ向けて屈曲する仕切部としての第2仕切部22Bを備えている。この第2仕切部22Bは、径方向を厚み方向として周方向に延在する筒状に形成されており、ステータ18のコイル18Cの径方向内側の部分と近接して配置される。 Further, the partition member 22 includes a second partition portion 22B as a partition portion that bends from the radially inner end of the first partition portion 22A toward the other side in the axial direction. The second partition portion 22B is formed in a tubular shape extending in the circumferential direction with the radial direction as the thickness direction, and is arranged close to the radial inner portion of the coil 18C of the stator 18.
また、仕切部材22は、第1仕切部22Aの径方向外側の端から軸方向他方側へ向けて屈曲する固定部及び外側環状部としての第1固定部22Cを備えている。この第1固定部22Cは、径方向(軸方向に対して垂直となる方向)を厚み方向として周方向に延在する筒状に形成されている。また、本実施形態の第1固定部22Cは、周方向に連続で繋がっている。さらに、第1固定部22Cの軸方向への幅寸法W1、周方向に沿って一定の幅寸法に設定されている。 Further, the partition member 22 includes a fixing portion that bends from the radial outer end of the first partition portion 22A toward the other side in the axial direction, and a first fixing portion 22C as an outer annular portion. The first fixing portion 22C is formed in a tubular shape extending in the circumferential direction with the radial direction (the direction perpendicular to the axial direction) as the thickness direction. Further, the first fixed portion 22C of the present embodiment is continuously connected in the circumferential direction. Further, the width dimension W1 in the axial direction of the first fixed portion 22C and a constant width dimension along the circumferential direction are set.
また、仕切部材22は、第2仕切部22Bの軸方向他方側の端から径方向内側へ向けて屈曲する固定部及び内側環状部としての第2固定部22Dを備えている。この第2固定部22Dは、径方向及び軸方向に対して交差しかつ周方向と直交する方向を厚み方向として周方向に延在する漏斗状に形成されており、径方向内側へ向かうにつれて軸方向他方側へ傾斜している。また、本実施形態の第2固定部22Dは、周方向に連続で繋がっている。さらに、第2固定部22Dの厚み方向及び周方向と直交する方向への幅寸法W2は、周方向に沿って一定の幅寸法に設定されている。 Further, the partition member 22 includes a fixing portion that bends inward in the radial direction from the end on the other side in the axial direction of the second partition portion 22B, and a second fixing portion 22D as an inner annular portion. The second fixing portion 22D is formed in a funnel shape that intersects the radial direction and the axial direction and extends in the circumferential direction with the direction orthogonal to the circumferential direction as the thickness direction, and the shaft extends inward in the radial direction. It is inclined to the other side in the direction. Further, the second fixed portion 22D of the present embodiment is continuously connected in the circumferential direction. Further, the width dimension W2 of the second fixing portion 22D in the thickness direction and the direction orthogonal to the circumferential direction is set to a constant width dimension along the circumferential direction.
ここで、本実施形態では、仕切部材22の第1固定部22C及び第1仕切部22Aの径方向外側の端部が、モータハウジング20の外周壁部20Cの内部に埋設されるようになっている。また、本実施形態では、外周壁部20Cの内部に埋設された第1固定部22Cの外周面から外周壁部20Cの外周面までの径方向への寸法T1(外周壁部20Cの一部の厚み寸法T1)が、第1固定部22Cの内周面から外周壁部20Cの内周面までの径方向への寸法T2(外周壁部20Cの他の一部の厚み寸法T2)よりも薄い寸法となるように、第1固定部22Cの径方向の位置が設定されている。また、後述する「モータハウジング20を形成する工程」の冷却工程では、モータハウジング20の外周壁部20Cにおいて仕切部材22の第1固定部22Cが埋設されている部分及びその周縁部は径方向内側へ向けて収縮する。なお、当該部分の収縮方向を矢印F1で示している。この収縮方向F1と反対方向へ仕切部材22の第1固定部22Cの外周面が向けられている(収縮方向F1と第1固定部22Cの厚み方向とが一致している)。これにより、モータハウジング20の形成完了後においては、外周壁部20Cから第1固定部22Cへ当該第1固定部22Cをその厚み方向(径方向内側)へ押圧する力(圧縮方向への力)が入力されるようになっている。これに加えて、外周壁部20Cから第1固定部22Cへは、第1固定部22Cの厚みと直交する方向への力(せん断方向への力)は入力されない、或いは、当該方向への力は殆ど入力されないようになっている。 Here, in the present embodiment, the radial outer ends of the first fixing portion 22C and the first partition portion 22A of the partition member 22 are embedded inside the outer peripheral wall portion 20C of the motor housing 20. There is. Further, in the present embodiment, the radial dimension T1 from the outer peripheral surface of the first fixed portion 22C embedded inside the outer peripheral wall portion 20C to the outer peripheral surface of the outer peripheral wall portion 20C (a part of the outer peripheral wall portion 20C). The thickness dimension T1) is thinner than the radial dimension T2 (thickness dimension T2 of a part of the outer peripheral wall portion 20C) from the inner peripheral surface of the first fixing portion 22C to the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion 20C. The radial position of the first fixing portion 22C is set so as to have dimensions. Further, in the cooling step of the "step of forming the motor housing 20" described later, the portion of the outer peripheral wall portion 20C of the motor housing 20 in which the first fixing portion 22C of the partition member 22 is embedded and the peripheral portion thereof are radially inside. Shrink toward. The contraction direction of the portion is indicated by an arrow F1. The outer peripheral surface of the first fixing portion 22C of the partition member 22 is directed in the direction opposite to the contraction direction F1 (the contraction direction F1 and the thickness direction of the first fixing portion 22C coincide with each other). As a result, after the formation of the motor housing 20 is completed, a force (force in the compression direction) for pressing the first fixed portion 22C from the outer peripheral wall portion 20C to the first fixed portion 22C in the thickness direction (inward in the radial direction). Is to be entered. In addition to this, no force (force in the shear direction) in the direction orthogonal to the thickness of the first fixed portion 22C is input from the outer peripheral wall portion 20C to the first fixed portion 22C, or a force in the direction is not input. Is almost never entered.
また、本実施形態では、仕切部材22の第2固定部22D及び第2仕切部22Bの軸方向他方側の端部が、モータハウジング20の底壁部20A内における回転軸支持部20B側に埋設されるようになっている。さらに、底壁部20A内に埋設された第2固定部22Dにおける径方向内側の端部と回転軸支持部20Bにおける径方向外側の端部とが、軸方向にオーバーラップする(径方向の同じ位置に配置される)ようになっている。また、後述する「モータハウジング20を形成する工程」の冷却工程では、モータハウジング20の底壁部20Aにおいて仕切部材22の第2固定部22Dが埋設されている部分及びその周縁部は径方向内側かつ軸方向一方側へ向けて収縮する。なお、当該部分の収縮方向を矢印F2で示している。この収縮方向F2と反対方向へ仕切部材22の第2固定部22Dの軸方向他方側の面が向けられている(収縮方向F2と第2固定部22Dの厚み方向とが一致している)。これにより、モータハウジング20の形成完了後においては、底壁部20Aから第2固定部22Dへ当該第2固定部22Dをその厚み方向へ押圧する力(圧縮方向への力)が入力されるようになっている。これに加えて、底壁部20Aから第2固定部22Dへは、第2固定部22Dの厚みと直交する方向への力(せん断方向への力)は入力されない、或いは、当該方向への力は殆ど入力されないようになっている。 Further, in the present embodiment, the ends of the second fixing portion 22D and the second partition portion 22B of the partition member 22 on the other side in the axial direction are embedded in the rotating shaft support portion 20B side in the bottom wall portion 20A of the motor housing 20. It is supposed to be done. Further, the radially inner end of the second fixing portion 22D embedded in the bottom wall portion 20A and the radially outer end of the rotating shaft support portion 20B overlap in the axial direction (same in the radial direction). (Placed in position). Further, in the cooling step of the "step of forming the motor housing 20" described later, the portion of the bottom wall portion 20A of the motor housing 20 in which the second fixing portion 22D of the partition member 22 is embedded and the peripheral portion thereof are radially inside. And it contracts toward one side in the axial direction. The contraction direction of the portion is indicated by an arrow F2. The surface of the partition member 22 on the other side in the axial direction of the second fixing portion 22D is directed in the direction opposite to the contraction direction F2 (the contraction direction F2 and the thickness direction of the second fixing portion 22D coincide with each other). As a result, after the formation of the motor housing 20 is completed, a force (force in the compression direction) for pressing the second fixed portion 22D in the thickness direction is input from the bottom wall portion 20A to the second fixed portion 22D. It has become. In addition to this, no force (force in the shear direction) in the direction orthogonal to the thickness of the second fixed portion 22D is input from the bottom wall portion 20A to the second fixed portion 22D, or a force in the direction is not input. Is almost never entered.
なお、本実施形態では、上記の収縮方向F1、F2をCAE解析によって求めて、第1固定部22Cの第1仕切部22Aに対する屈曲角度及び第2固定部22Dの第2仕切部22Bに対する屈曲角度を設定している。また、上記の収縮方向F1、F2をモータハウジング20の試作によって求めてもよい。 In the present embodiment, the contraction directions F1 and F2 are obtained by CAE analysis, and the bending angle of the first fixing portion 22C with respect to the first partition portion 22A and the bending angle of the second fixing portion 22D with respect to the second partition portion 22B. Is set. Further, the contraction directions F1 and F2 may be obtained by trial production of the motor housing 20.
(モータハウジング20を形成する工程)
次に、本実施形態の電動ウォータポンプ10の製造工程の一部であるモータハウジング20を形成する工程について説明する。
(Step of forming the motor housing 20)
Next, a step of forming the motor housing 20 which is a part of the manufacturing process of the electric water pump 10 of the present embodiment will be described.
図4に示されるように、モータハウジング20は、当該モータハウジング20の材料(樹脂材料)が金型30の内部に射出されて冷却されることによって形成される。 As shown in FIG. 4, the motor housing 20 is formed by injecting a material (resin material) of the motor housing 20 into the mold 30 and cooling it.
先ず、ステータ18及び仕切部材22を金型の内部にセットする(仕切部材セット工程)。次に、一例として340℃程度に加熱された樹脂材料を金型30の内部へ射出する(射出工程)。そして、金型30の内部に射出された樹脂材料を冷却する(冷却工程)。これにより、図3に示されるように、ステータ18及び仕切部材22が固定されたモータハウジング20が形成される。 First, the stator 18 and the partition member 22 are set inside the mold (partition member setting step). Next, as an example, a resin material heated to about 340 ° C. is injected into the mold 30 (injection step). Then, the resin material injected into the mold 30 is cooled (cooling step). As a result, as shown in FIG. 3, the motor housing 20 to which the stator 18 and the partition member 22 are fixed is formed.
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
(Action and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
図1に示されるように、本実施形態の電動ウォータポンプ10では、ステータ18の巻線18B(コイル18C)へ通電されることにより、インペラ14と一体型のロータ16が回転する。これにより、ポンプケース12の入口管12Aから渦巻部12Cの内部(ポンプ室24)に流入した冷却水の圧力が昇圧されて出口管12Bから圧送される。 As shown in FIG. 1, in the electric water pump 10 of the present embodiment, the rotor 16 integrated with the impeller 14 rotates by energizing the winding 18B (coil 18C) of the stator 18. As a result, the pressure of the cooling water flowing from the inlet pipe 12A of the pump case 12 into the inside of the spiral portion 12C (pump chamber 24) is boosted and pumped from the outlet pipe 12B.
ここで、本実施形態では、仕切部材22の第1固定部22C及び第2固定部22D等がモータハウジング20内に埋設されることによって、仕切部材22がモータハウジング20に固定されている。当該構成では、仕切部材22がモータハウジング20とポンプケース12との間で挟み込まれる構成と比べて、構成部品の点数が増加することを抑制することができる。 Here, in the present embodiment, the partition member 22 is fixed to the motor housing 20 by embedding the first fixing portion 22C, the second fixing portion 22D, and the like of the partition member 22 in the motor housing 20. In this configuration, it is possible to suppress an increase in the number of component parts as compared with a configuration in which the partition member 22 is sandwiched between the motor housing 20 and the pump case 12.
また、本実施形態では、モータハウジング20の形成完了後においては、外周壁部20Cから第1固定部22Cへ当該第1固定部22Cをその厚み方向へ押圧する力(圧縮方向への力)が入力されるようになっている。これにより、ポンプ室24内の液体が、外周壁部20Cと第1固定部22Cとの間からステータ18側へ浸入することを抑制することができる。また、第1固定部22Cが周方向に連続で繋がっていることにより、外周壁部20Cからの力を全周で受けることができる。さらに、外周壁部20Cから第1固定部22Cへは、第1固定部22Cの厚みと直交する方向への力(せん断方向への力)は入力されない、或いは、当該方向への力は殆ど入力されないようになっていることにより、外周壁部20Cと第1固定部22Cとの接合状態を容易に保つことができる(接合面強度を確保することができる)。 Further, in the present embodiment, after the formation of the motor housing 20 is completed, a force (force in the compression direction) for pressing the first fixed portion 22C from the outer peripheral wall portion 20C to the first fixed portion 22C in the thickness direction thereof is applied. It is supposed to be entered. As a result, it is possible to prevent the liquid in the pump chamber 24 from entering the stator 18 side from between the outer peripheral wall portion 20C and the first fixing portion 22C. Further, since the first fixed portion 22C is continuously connected in the circumferential direction, the force from the outer peripheral wall portion 20C can be received on the entire circumference. Further, no force (force in the shear direction) in the direction orthogonal to the thickness of the first fixed portion 22C is input from the outer peripheral wall portion 20C to the first fixed portion 22C, or almost no force is input in the direction. By preventing the bonding, the bonding state between the outer peripheral wall portion 20C and the first fixing portion 22C can be easily maintained (the joint surface strength can be ensured).
さらに、本実施形態では、モータハウジング20の形成完了後においては、底壁部20Aから第2固定部22Dへ当該第2固定部22Dをその厚み方向へ押圧する力(圧縮方向への力)が入力されるようになっている。これにより、ポンプ室24内の液体が、底壁部20Aと第2固定部22Dとの間からステータ18側へ浸入することを抑制することができる。また、第2固定部22Dが周方向に連続で繋がっていることにより、底壁部20Aからの力を全周で受けることができる。さらに、底壁部20Aから第2固定部22Dへは、第2固定部22Dの厚みと直交する方向への力(せん断方向への力)は入力されない、或いは、当該方向への力は殆ど入力されないようになっていることにより、底壁部20Aと第2固定部22Dとの接合状態を容易に保つことができる(接合面強度を確保することができる)。 Further, in the present embodiment, after the formation of the motor housing 20 is completed, a force (force in the compression direction) for pressing the second fixed portion 22D from the bottom wall portion 20A to the second fixed portion 22D in the thickness direction thereof is applied. It is designed to be entered. As a result, it is possible to prevent the liquid in the pump chamber 24 from entering the stator 18 side from between the bottom wall portion 20A and the second fixing portion 22D. Further, since the second fixed portion 22D is continuously connected in the circumferential direction, the force from the bottom wall portion 20A can be received all around. Further, no force in the direction orthogonal to the thickness of the second fixed portion 22D (force in the shearing direction) is input from the bottom wall portion 20A to the second fixed portion 22D, or almost no force is input in the direction. The joint state between the bottom wall portion 20A and the second fixing portion 22D can be easily maintained (the joint surface strength can be ensured).
ここで、ステータ18側への液体の侵入をより一層抑制するという観点では、図5に示されるように、外周壁部20Cと第1固定部22Cとの間や外周壁部20Cと第2固定部22Dとの間に、接着部材32を設けると良い。この接着部材32としては、シート状の両面テープや接着剤、分子接合で用いられる分子接合剤等を用いることができる。また、この接着部材32は、外周壁部20Cと第1固定部22C及び第2固定部22Dの一方側の面との間に設けられていても良いし、外周壁部20Cと第1固定部22C及び第2固定部22Dの両面との間に設けられていても良い。 Here, from the viewpoint of further suppressing the intrusion of the liquid into the stator 18, as shown in FIG. 5, between the outer peripheral wall portion 20C and the first fixing portion 22C and between the outer peripheral wall portion 20C and the second fixing portion 20C. It is preferable to provide the adhesive member 32 between the portion 22D and the portion 22D. As the adhesive member 32, a sheet-shaped double-sided tape, an adhesive, a molecular bonding agent used in molecular bonding, or the like can be used. Further, the adhesive member 32 may be provided between the outer peripheral wall portion 20C and one surface of the first fixing portion 22C and the second fixing portion 22D, or may be provided between the outer peripheral wall portion 20C and the first fixing portion. It may be provided between both sides of 22C and the second fixing portion 22D.
また、外周壁部20Cから第1固定部22Cや第2固定部22Dへの押圧力を緩和するという観点では、図6に示されるように、外周壁部20Cと第1固定部22Cとの間や外周壁部20Cと第2固定部22Dとの間に、緩衝部材34を設けると良い。この緩衝部材34としては、粘弾性を有する部材であるシリコン等を用いることができる。また、この緩衝部材34は、外周壁部20Cと第1固定部22C及び第2固定部22Dの一方側の面との間に設けられていても良いし、外周壁部20Cと第1固定部22C及び第2固定部22Dの両面との間に設けられていても良い。また、図5に示された接着部材32と図6に示された緩衝部材34とを積層したもの(一例として、接着部材32/緩衝部材34/接着部材32の3層構造とされたもの)を外周壁部20Cと第1固定部22Cとの間や外周壁部20Cと第2固定部22Dとの間に設けてもよい。 Further, from the viewpoint of relaxing the pressing force from the outer peripheral wall portion 20C to the first fixed portion 22C and the second fixed portion 22D, as shown in FIG. 6, between the outer peripheral wall portion 20C and the first fixed portion 22C. A cushioning member 34 may be provided between the outer peripheral wall portion 20C and the second fixing portion 22D. As the cushioning member 34, silicon or the like, which is a member having viscoelasticity, can be used. Further, the cushioning member 34 may be provided between the outer peripheral wall portion 20C and one surface of the first fixing portion 22C and the second fixing portion 22D, or may be provided between the outer peripheral wall portion 20C and the first fixing portion. It may be provided between both sides of 22C and the second fixing portion 22D. Further, the adhesive member 32 shown in FIG. 5 and the cushioning member 34 shown in FIG. 6 are laminated (as an example, a three-layer structure of the adhesive member 32 / cushioning member 34 / adhesive member 32). May be provided between the outer peripheral wall portion 20C and the first fixing portion 22C or between the outer peripheral wall portion 20C and the second fixing portion 22D.
なお、以上説明した例では、第1固定部22Cを第1仕切部22Aに対して軸方向他方側へ向けて折曲げると共に、第2固定部22Dを第2仕切部22Bに対して径方向内側へ向けて折曲げた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図7に示されるように、第1固定部22Cを第1仕切部22Aに対して軸方向一方側へ向けて折曲げてもよい。また、図8に示されるように、第1固定部22Cを第1仕切部22Aに対して軸方向一方側へ向けて折曲げると共に、径方向外側へ向かうにつれて軸方向一方側へ傾斜させてもよい。さらに、図9及び図10に示されるように、第1固定部22Cの幅方向の中間部に単一又は複数の屈曲部22Eを形成してもよい。また、図11に示されるように、第2固定部22Dの径方向内側に開口が形成されていない皿状の第2固定部22Dとしてもよい。さらに、図12に示されるように、第1固定部22Cを第1仕切部22Aに対して屈曲させない構成としてもよい。このように、第1固定部22C等の角度や形状は、当該第1固定部22C等のまわりの樹脂材料が冷却される際の収縮方向等を考慮して適宜設定すればよい。 In the example described above, the first fixing portion 22C is bent toward the other side in the axial direction with respect to the first partition portion 22A, and the second fixing portion 22D is radially inside with respect to the second partition portion 22B. Although the example of bending toward is described, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, the first fixing portion 22C may be bent toward one side in the axial direction with respect to the first partition portion 22A. Further, as shown in FIG. 8, even if the first fixing portion 22C is bent toward one side in the axial direction with respect to the first partition portion 22A and is inclined toward one side in the axial direction toward the outer side in the radial direction. Good. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, a single or a plurality of bent portions 22E may be formed in the intermediate portion in the width direction of the first fixed portion 22C. Further, as shown in FIG. 11, a dish-shaped second fixing portion 22D in which an opening is not formed inside the second fixing portion 22D in the radial direction may be used. Further, as shown in FIG. 12, the first fixing portion 22C may be configured not to be bent with respect to the first partition portion 22A. As described above, the angle and shape of the first fixing portion 22C and the like may be appropriately set in consideration of the shrinkage direction when the resin material around the first fixing portion 22C and the like is cooled.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and can be modified in various ways other than the above within a range not deviating from the gist thereof. Of course.
10 電動ウォータポンプ、12 ポンプケース、12A 入口管、12B 出口管、14 インペラ、16 ロータ、18 ステータ、20 モータハウジング(ハウジング)、20A 底壁部、20B 回転軸支持部、20C 外周壁部、22A 第1仕切部(仕切部)、22B 第2仕切部(仕切部)、22C 第1固定部(固定部、外側環状部)、22D 第2固定部(固定部、内側環状部)、32 接着部材、34 緩衝部材 10 Electric water pump, 12 Pump case, 12A inlet pipe, 12B outlet pipe, 14 impeller, 16 rotor, 18 stator, 20 motor housing (housing), 20A bottom wall, 20B rotary shaft support, 20C outer wall, 22A 1st partition (partition), 22B 2nd partition (partition), 22C 1st fixed part (fixed part, outer annular part), 22D 2nd fixed part (fixed part, inner annular part), 32 Adhesive member , 34 Buffer member
Claims (9)
前記ステータと軸方向に対向して配置され、前記ステータが回転磁界を発生させることで回転するロータ(16)と、
前記ロータと一体回転可能に設けられたインペラ(14)と、
液体が流入する入口管(12A)及び液体が流出する出口管(12B)を有すると共に前記インペラが内部に配置され、前記インペラが回転することで前記入口管から流入した液体が前記出口管から流出するポンプケース(12)と、
前記ステータが支持されかつ前記ポンプケースが取付けられたハウジング(20)と、
前記ポンプケース内の空間と前記ハウジングにおいてステータが固定された部分とを隔てる仕切部(22A,22B)と、前記ハウジングの内部に埋設された固定部(22C、22D)と、を有する仕切部材(22)と、
を備えた電動ウォータポンプ(10)。 A stator (18) that generates a rotating magnetic field and
A rotor (16) that is arranged so as to face the stator in the axial direction and that rotates when the stator generates a rotating magnetic field.
An impeller (14) provided so as to be rotatable integrally with the rotor,
It has an inlet pipe (12A) into which the liquid flows in and an outlet pipe (12B) from which the liquid flows out, and the impeller is arranged inside. The rotation of the impeller causes the liquid flowing in from the inlet pipe to flow out from the outlet pipe. Pump case (12) and
A housing (20) in which the stator is supported and the pump case is attached,
A partition member (22C, 22D) having a partition portion (22A, 22B) that separates the space inside the pump case from a portion of the housing to which the stator is fixed, and a fixing portion (22C, 22D) embedded inside the housing. 22) and
Electric water pump (10) equipped with.
前記ステータは、前記ハウジングにおける前記回転軸支持部と前記外周壁部との間に配置され、
前記固定部は、前記外周壁部内に配置されると共に周方向に延在する外側環状部(22C)を含んで構成され、
前記外側環状部の厚み方向が軸方向に対して垂直になっている請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電動ウォータポンプ。 The housing is formed in a bottomed cylindrical shape with one side open in the axial direction, and protrudes from the bottom wall portion (20A) and the radial center portion of the bottom wall portion toward one side in the axial direction to rotate the rotor. It has a rotating shaft support portion (20B) on which the shaft is supported, and an annular outer peripheral wall portion (20C) that projects from the outside in the radial direction to one side in the axial direction in the bottom wall portion.
The stator is arranged between the rotating shaft support portion and the outer peripheral wall portion of the housing.
The fixing portion is configured to include an outer annular portion (22C) arranged in the outer peripheral wall portion and extending in the circumferential direction.
The electric water pump according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness direction of the outer annular portion is perpendicular to the axial direction.
前記内側環状部が、径方向内側へ向かうにつれて軸方向他方側へ傾斜している請求項7記載の電動ウォータポンプ。 The fixing portion is configured to include an inner annular portion (22D) arranged on the rotation shaft support portion side in the bottom wall portion and extending in the circumferential direction.
The electric water pump according to claim 7, wherein the inner annular portion is inclined to the other side in the axial direction as it goes inward in the radial direction.
前記金型内に射出された前記材料が冷却された際に該材料が収縮する方向へ面が向けられた前記固定部を有する前記仕切部材と、
を用い、
前記仕切部材を金型の内部にセットする仕切部材セット工程と、
前記材料を金型の内部へ射出する射出工程と、
前記金型の内部に射出された前記材料を冷却することで、前記固定部が埋設された前記ハウジングが形成される冷却工程と、
を有する請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の電動ウォータポンプの製造方法。 A mold (30) in which the material forming the housing is injected inside, and
The partition member having the fixing portion whose surface is directed in the direction in which the material contracts when the material injected into the mold is cooled.
Using
The partition member setting process for setting the partition member inside the mold, and
The injection process of injecting the material into the mold and
A cooling step in which the housing in which the fixing portion is embedded is formed by cooling the material injected into the mold.
The method for manufacturing an electric water pump according to any one of claims 1 to 8.
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