JP4969602B2 - ポンプ及びヒートポンプ式給湯装置及びポンプの製造方法 - Google Patents

ポンプ及びヒートポンプ式給湯装置及びポンプの製造方法 Download PDF

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Description

この発明は、モールド固定子とポンプ部とを組み合わせて製作されるポンプ及びポンプの製造方法に関する。さらに、そのポンプを用いるヒートポンプ式給湯装置に関する。
ポンプのステータコアとマグネットの隙間を小さくして、モーター効率を向上させるとともに、コイル及び制御回路の冷却性向上を図るために、コイルとステータコアと制御回路及び仕切板をインサートしてモールド樹脂で成形することにより、仕切板の厚みを薄くして、ステータコアとマグネットの隙間を小さくできるため、モーター効率の向上ができる。また、発熱体であるコイルと制御回路を仕切板とともに、熱伝導性の良いモールド樹脂で隙間なく埋めるため熱伝導がよくなり、冷却性向上が図れるポンプが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、低コストで製造することができるとともに液漏れを防止できる場合にステータに錆が発生することを防止できるポンプ用モータを提供するために、流体が通流する流路が形成された樹脂材製の筐体と、この筐体と一体に設けられ、流路を囲む位置に配置されたステータと、流路内に配置されたステータと、このステータに連結され流体ポンプを駆動するシャフトとを備え、ステータは、その内側部が流路との間に樹脂材を介して離間するとともに、その外側部が筐体内となるよう配置されたコア部と、このコア部に取り付けられるとともに、筐体に対してシャフトの軸心線方向に沿った方向の端部側から位置決めされたコイルベースとを具備し、ボルトネジにより蓋体と筐体本体とコイルベースを共締めすることで、蓋体を筐体本体に固定することが提案されている。(例えば、特許文献2参照)。
特開2006−200427号公報 特開平10−243599号公報
しかしながら、上記特許文献1のポンプは、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性のモールド樹脂により成形されたステータ(本発明の固定子に相当する)に対し、ケーシングに備えるねじ穴を介してケーシングとステータとをタッピングねじで組み付けるため、振動などによるモールド樹脂の劣化に伴い、ケーシングとステータとの組付け強度が低下する恐れがあった。
また、上記特許文献2のポンプは、ステータ端面上でコイルベースにボルトネジをねじ込み共締めするのでスペース確保のためにステータが大きくなり高コストになる、ポンプ部とモータを組立てるようなステータ外径より外側での固定はできない、コイルベースのボルトネジをねじ込む穴に樹脂成形のバリが入りやすいという課題がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、モールド固定子とポンプ部とを強固に組み付けることを可能とするポンプ及びポンプの製造方法及びそのポンプを用いたヒートポンプ式給湯装置を提供することを目的とする。
この発明に係るポンプは、固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルが形成された固定子と、
絶縁部の固定子鉄心の外周側に形成され、下穴を有する下穴部品と、
固定子に、電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を組付けた固定子組立と、
固定子組立をモールド樹脂で成形してなり、軸方向の一端面に下穴部品の下穴が表出するモールド固定子と、
水の吸水口と吐出口とを有するケーシングと、内部に軸が回転できないように装着され軸に回転子部と羽根車とを備える回転子が嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを有する椀状隔壁部品とを組付けてなり、外周部付近に複数のネジ穴を有するポンプ部と、
複数本のタッピングネジと、を備え、
ポンプ部のネジ穴を介して、モールド固定子の表出する下穴にタッピングネジを締結し、ポンプ部とモールド固定子とを組み付けるものである。
この発明に係るポンプは、ポンプ部のネジ穴を介して、モールド固定子の表出する下穴にタッピングネジを締結し、ポンプ部とモールド固定子とを組み付けるので、ポンプ部とモールド固定子とを強固に組み付けることが可能となる。
実施の形態1を示す図で、ヒートポンプ式給湯装置300の構成図。 実施の形態1を示す図で、ポンプ10の分解斜視図。 実施の形態1を示す図で、モールド固定子50の斜視図。 実施の形態1を示す図で、モールド固定子50の平面図。 図4はY−Y断面図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た固定子組立49の斜視図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た固定子組立49の平面図。 実施の形態1を示す図で、固定子組立49の正面図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た固定子組立49の斜視図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た固定子47の斜視図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た固定子47の斜視図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た固定子47の平面図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た固定子47の平面図。 実施の形態1を示す図で、固定子47の正面図。 実施の形態1を示す図で、下穴部品81aを結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、下穴部品81aを反結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、下穴部品81bを結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、下穴部品81bを反結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た変形例1の固定子47の斜視図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た変形例1の固定子47の斜視図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た変形例1の固定子47の平面図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た変形例1の固定子47の平面図。 実施の形態1を示す図で、変形例1の固定子47の正面図。 実施の形態1を示す図で、変形例1の下穴部品81aを結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、変形例1の下穴部品81aを反結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、変形例1の下穴部品81bを結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、変形例1の下穴部品81bを反結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た変形例2の固定子47の斜視図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た変形例2の固定子47の斜視図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た変形例2の固定子47の平面図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た変形例2の固定子47の平面図。 実施の形態1を示す図で、変形例2の固定子47の正面図。 実施の形態1を示す図で、変形例2の下穴部品81bを反結線側から見た斜視図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た変形例3の固定子47の斜視図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た変形例3の固定子47の斜視図。 実施の形態1を示す図で、反結線側から見た変形例3の固定子47の平面図。 実施の形態1を示す図で、結線側から見た変形例3の固定子47の平面図。 実施の形態1を示す図で、変形例3の固定子47の正面図。 実施の形態1を示す図で、ポンプ部40の分解斜視図。 実施の形態1を示す図で、ポンプ10の断面図。 実施の形態2を示す図で、反結線側から見た固定子147の斜視図。 実施の形態2を示す図で、結線側から見た固定子147の斜視図。 実施の形態2を示す図で、反結線側から見た固定子147の平面図。 実施の形態2を示す図で、結線側から見た固定子147の平面図。 実施の形態2を示す図で、固定子147の正面図。 実施の形態2を示す図で、下穴部品181aを結線側から見た斜視図。 実施の形態2を示す図で、下穴部品181aを反結線側から見た斜視図。 実施の形態2を示す図で、下穴部品181bを結線側から見た斜視図。 実施の形態2を示す図で、下穴部品81bを反結線側から見た斜視図。 実施の形態2を示す図で、反結線側から見た変形例1の固定子147の斜視図。 実施の形態2を示す図で、結線側から見た固定子147の斜視図。 実施の形態2を示す図で、反結線側から見た変形例1の固定子147の平面図。 実施の形態2を示す図で、結線側から見た変形例1の固定子147の平面図。 実施の形態2を示す図で、変形例1の固定子147の正面図。 実施の形態2を示す図で、反結線側から見た変形例2の固定子147の平面図。 図55のA部拡大図。 実施の形態3を示す図で、ポンプ10の製造工程を示す図。
実施の形態1.
本実施の形態は、絶縁部の外周側に複数の下穴部品を有する固定子を、下穴部品のタッピングネジ用の下穴が表出するようにモールド樹脂で一体に成形したモールド固定子と、ポンプ部に形成されたネジ穴を介してポンプ部と、をタッピングネジで下穴部品の下穴に締結して組み付けることにより、ポンプ部とモールド固定子とを強固に組み付ける点に特徴がある。
先ず、ポンプが使用されるヒートポンプ式給湯装置について、その概要を簡単に説明する。
図1は実施の形態1を示す図で、ヒートポンプ式給湯装置300の構成図である。ヒートポンプ式給湯装置300は、ヒートポンプユニット100と、タンクユニット200と、ユーザが運転操作などを行う操作部11とを備える。
図1において、ヒートポンプユニット100は、冷媒を圧縮する圧縮機1、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器2、高圧の冷媒を減圧膨張させる減圧装置3、低圧の二相冷媒を蒸発させる蒸発器4を冷媒配管15によって環状に接続した冷媒回路と、圧縮機1の吐出圧力を検出する圧力検出装置5と、蒸発器4に送風するファン7と、ファン7を駆動するファンモータ6とを備えている。
冷媒を圧縮する圧縮機1には、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機等の密閉型圧縮機が用いられる。
また、ヒートポンプ式給湯装置300の冷媒には、二酸化炭素(CO)が使用される。二酸化炭素が用いられる理由は、以下の通りである。
ヒートポンプの成績係数(COP、Coefficient of Performance)は、COP=熱出力/圧縮機動力で表わされる。給湯用理想サイクルCOPの12.9に対し、CO冷媒のCOPは11.5と他の冷媒に比べ最も高い。R410Aを除くフロン系やハイドロカーボン系の冷媒のCOPは、いずれも8程度である。R410AのCOPはやや高く9.1である。
CO冷媒のCOPが高くなるのは、CO冷媒の臨界温度が30℃と低く、高圧側が超臨界条件となるため、凝縮の過程がなく、給湯用理想サイクルのT−S線図(あるいはエントロピ線図という、温度を縦軸にとりエントロピを横軸にとった線図のことで、この線図上の面積は可逆変化に対しては熱量を表すので、熱線図ともいわれる)の形が近くなるためである。
CO冷媒を使用する冷凍サイクルは、高圧側の圧力が臨界圧力以上まで加圧されるため、空調用で広く使用されるR410Aのように温度から圧力(高圧)を推定することができない。
また、ヒートポンプ式給湯装置300は、外気温度が高い夏場でも運転がなされるため、特に高温多湿条件で運転する際は、圧力が上昇しやすくなるという特徴がある。
さらに、ユーザーの使用状態によっては、後述する温水タンク14の下部の温度が高くなり、高温の湯が冷媒−水熱交換器2に循環される高温給水運転状態となり、圧力が上昇しやすくなるという特徴がある。
二酸化炭素を冷媒に使用するヒートポンプ式給湯装置300は、冷媒温度による圧力(高圧)の推定が不可能であり、さらに、外部環境やユーザーの使用状態によって圧力が上昇しやすいといった特徴があるため、圧力検出装置5を冷媒回路に設けている。この圧力検出装置5が検出する圧力(高圧)が所定の圧力を超える場合は、圧縮機1を停止させる。
また、ヒートポンプユニット100は、温度検出手段として、冷媒−水熱交換器2の沸上げ温度検出手段8と、冷媒−水熱交換器2の給水温度検出手段9と、外気温度検出手段17とを備えている。これらの温度検出手段は、例えば、サーミスタで構成される。
また、ヒートポンプユニット100は、ヒートポンプユニット制御部13を備える。ヒートポンプユニット制御部13は、圧力検出装置5、沸上げ温度検出手段8、給水温度検出手段9及び外気温度検出手段17からの信号を受信し、圧縮機1の回転数制御、減圧装置3の開度制御、ファンモータ6の回転数制御等を行う。
一方、タンクユニット200は、冷媒−水熱交換器2で高温・高圧の冷媒と熱交換することにより加熱された湯水を貯湯する温水タンク14と、風呂水の追い焚きを行う風呂水追い焚き熱交換器31と、風呂水循環装置32と、冷媒−水熱交換器2と温水タンク14の間に配置された温水循環装置である「ポンプ10」と、温水循環配管16と、冷媒−水熱交換器2と温水タンク14と風呂水追い焚き熱交換器31とに接続された混合弁33と、温水タンク14と混合弁33とを接続する風呂水追い焚き配管37とを備える。
また、温度検出手段として、タンク内水温検出装置34、風呂水追い焚き熱交換器を通過した後の水温を検出する追い焚き後水温検出装置35、混合弁33を通過した後の水温を検出する混合後水温検出装置36を備えている。これらの温度検出装置は、例えば、サーミスタで構成される。
また、タンクユニット制御部12を備える。タンクユニット制御部12は、タンク内水温検出装置34、追い焚き後水温検出装置35、混合後水温検出装置36からの信号を受信するとともに、「ポンプ10」の回転数制御、混合弁33の開閉制御、及び操作部11との間で信号の送受信を行う。
操作部11は、ユーザが湯水の温度設定や出湯指示などを行うためのスイッチなどを備えたリモコンや操作パネルなどである。
図1において、上記のように構成したヒートポンプ式給湯装置300における通常の沸上げ運転動作について説明する。操作部11またはタンクユニット200からの沸上げ運転指示がヒートポンプユニット制御部13に伝えられると、ヒートポンプユニット100は沸上げ運転を行う。
ヒートポンプユニット100に備えられたヒートポンプユニット制御部13は、圧力検出装置5、沸上げ温度検出手段8、給水温度検出手段9の検出値などに基づいて、圧縮機1の回転数制御、減圧装置3の開度制御、ファンモータ6の回転数制御を行う。
また、ヒートポンプユニット制御部13とタンクユニット制御部12との間で沸上げ温度検出手段8の検出値の送受信を行い、タンクユニット制御部12は、沸上げ温度検出手段8で検出した温度が目標沸上げ温度になるよう、「ポンプ10」の回転数を制御する。
以上のように制御されるヒートポンプ式給湯装置300において、圧縮機1から吐出された高温高圧の冷媒は冷媒−水熱交換器2で給水回路側へ放熱しながら温度低下する。放熱して冷媒−水熱交換器2を通過した高圧低温の冷媒は、減圧装置3で減圧される。減圧装置3を通過した冷媒は蒸発器4に流入し、そこで外気空気から吸熱する。蒸発器4を出た低圧冷媒は圧縮機1に吸入されて循環し冷凍サイクルを形成する。
一方、温水タンク14の下部の水は、温水循環装置である「ポンプ10」の駆動により冷媒−水熱交換器2へ導かれる。ここで、冷媒−水熱交換器2からの放熱によって水が加熱され、加熱された湯水は温水循環配管16を通って温水タンク14の上部に戻されて蓄熱される。
以上のように、ヒートポンプ式給湯装置300において、温水タンク14と冷媒−水熱交換器2との間の温水循環配管16に、湯水を循環させる温水循環装置として「ポンプ10」が用いられる。
次に、温水循環装置として用いられるポンプ10について説明する。
図2は実施の形態1を示す図で、ポンプ10の分解斜視図である。
図2に示すように、ポンプ10は、回転子(後述する)の回転により水を吸水して吐出するポンプ部40と、回転子を駆動するモールド固定子50と、ポンプ部40とモールド固定子50とを締結するタッピングネジ160(図2の例は、4本)とを備える。
本実施の形態では、4本のタッピングネジ160をポンプ部40のボス部44に形成されたネジ穴44aを介し、モールド固定子50に埋め込まれた下穴部品81の下穴84(図5参照)に締結することでポンプ10を組み立てる。
先ず、モールド固定子50の構成について説明する。
図3乃至図5は実施の形態1を示す図で、図3はモールド固定子50の斜視図、図4はモールド固定子50の平面図、図5は図4のY−Y断面図である。
図3乃至図5に示すように、モールド固定子50は、固定子組立49(後述する)をモールド樹脂53によりモールド成形することにより、モールド固定子50が得られる。
モールド固定子50の軸方向の一方の端面(ポンプ部40側)は、外周縁部に沿って平らなポンプ部設置面63になっている。
ポンプ部設置面63には、第2の溝64が径方向に放射状に複数形成されている。この第2の溝64は、後述する椀状隔壁部品90の鍔部90b(図39参照)の補強用リブの逃がし溝である。図3の例では、第2の溝64は、後述する椀状隔壁部品90の鍔部90bの補強用リブに対応して、周方向に略等間隔に6本形成されている。
また、ポンプ部設置面63には、6本の第2の溝64の外側端部を結ぶ環状の第3の溝65を備える。この環状の第3の溝65は、椀状隔壁部品90の鍔部90bに形成される環状のリブに対応している。
さらに、ポンプ部設置面63には、四隅に略円柱状の樹脂成形品の下穴部品81が軸方向に埋め込まれている。モールド樹脂53によるモールド成形時に、下穴部品81の一方の端面(ポンプ部40側)は、成形金型の金型押さえ部82になる。そのため、下穴部品81が、ポンプ部設置面63より所定の距離だけ内側に埋め込まれる形で表出している。表出しているのは、金型押さえ部82及びタッピングネジ160用の下穴84である。
後述する固定子組立49から引き出されるリード線52が、モールド固定子50のポンプ部40の反対側の軸方向端面付近から外部に引き出されている。
モールド固定子50のモールド樹脂53(熱硬化性樹脂)によるモールド成形時の軸方向の位置決めは、後述する基板押え部品95(図6参照)に形成されている複数個の突起95a(図6参照)の軸方向外側の端面が、上型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子50の基板58側の軸方向端面に、複数個の突起95aの軸方向外側の端面(金型押え面)が表出している(図示せず)。
また、反結線側の絶縁部56の軸方向端面よりさらに外側(軸方向の)に延びる突起56a(図8参照)が、下型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子50の基板58の反対側の軸方向端面に、複数個の突起56aが表出している(図示せず)。
モールド固定子50のモールド成形時の径方向の位置決めは、固定子鉄心54の内周面が金型に嵌合することでなされる。そのため、図3に示すモールド固定子50の内周部に、固定子鉄心54のティース54aの先端部が露出している。
モールド固定子50の内部の構成、即ち、固定子組立49(図5に示す、固定子鉄心54、絶縁部56、コイル57、基板58等)については、後述する。
次に、固定子組立49について説明する。図6乃至図9は実施の形態1を示す図で、図6は結線側から見た固定子組立49の斜視図、図7は結線側から見た固定子組立49の平面図、図8は固定子組立49の正面図、図9は反結線側から見た固定子組立49の斜視図である。
図6に示すように、固定子組立49は、固定子47、基板58、基板押え部品95等を備える。
固定子組立49は、以下に示す手順で製作される。
(1)厚さが0.1〜0.7mm程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された帯状の固定子鉄心54を製作する。帯状の固定子鉄心54は、複数個のティースを備える。図3に示すモールド固定子50の内周部に、固定子鉄心54のティースの先端部が露出している。ここで示す固定子鉄心54は、薄肉連結部で連結されている6個のティースを有するので、図3においても、6箇所に固定子鉄心のティースの先端部が露出している。但し、図3で見えているのは2箇所のみ。
(2)ティースには、絶縁部56が施される。絶縁部56は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心54と一体に又は別体で成形される。また、絶縁部56の反結線側の外周にはタッピングネジ用の下穴84を備える下穴部品81が複数形成される。下穴部品81は、周方向に略等間隔で四箇所に形成されている。下穴部品81の詳細は、後述する。
(3)絶縁部56が施されたティースに集中巻のコイルが巻回される。6個の集中巻のコイル57を接続して、三相のシングルY結線の巻線を形成する。
(4)三相のシングルY結線であるので、絶縁部56の結線側には、各相(U相、V相、W相)のコイル57(図8参照)が接続される電源端子59a(3個)及び中性点端子59b(1個)が組付けられ固定子47となる。
(5)基板58が結線側の絶縁部56(端子59を組付けられる側)に取り付けられる。基板58は、基板押え部品95により絶縁部56との間に挟持される。基板58には、電動機(ブラシレスDCモータ)を駆動するIC58a(駆動素子)、回転子60の位置を検出するホール素子(位置検出素子、基板58の裏側に実装されているので見えていない)等が実装されている。IC58aやホール素子を電子部品と定義する。また、基板58には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線52を口出しするリード線口出し部品61が、取り付けられる。
(6)リード線口出し部品61が取り付けられた基板58が基板押え部品95により絶縁部56に固定され、端子59と基板58とが半田付けされ固定子組立49が完成する。
さらに、固定子47について説明する。図10乃至図14は実施の形態1を示す図で、図10は反結線側から見た固定子47の斜視図、図11は結線側から見た固定子47の斜視図、図12は反結線側から見た固定子47の平面図、図13は結線側から見た固定子47の平面図、図14は固定子47の正面図である。
図10乃至図14では、絶縁部56に組付けられる電源端子59a(3個)及び中性点端子59b(1個)を図示しているが、コイル57のマグネットワイヤの端末は図示を省略している(図11、図13)。
図10乃至図14に示す固定子47により、主に本実施の形態の特徴部分である下穴部品81a,81bの構成について説明する。
下穴部品81a,81bは、固定子鉄心54に熱可塑性樹脂を一体に成形して絶縁部56を形成する際、絶縁部56の反結線側の外周に形成される。
絶縁部56は、固定子鉄心54の各ティース54aに施される。ティース54aは全部で6個あり、夫々のティース54aに独立して絶縁部56が形成される。
6個のティース54aは、周方向に略等間隔に配置されている。
下穴部品81a,81bは、ポンプ部40に形成された4個のネジ穴44a(図2)に対応するように形成する必要がある。ポンプ部40に形成された4個のネジ穴44aは、略正方形の四隅に設けられている。
絶縁部56が形成されるティース54aが6個で、下穴部品81a,81bが4個(略正方形に配置される)であるから、下穴部品81a,81bを各絶縁部56の反結線側の外周に形成する場合、二種類の下穴部品81a,81bになることが避けられない。
主に図12、図13を見ればわかるように、下穴部品81aは絶縁部56の周方向の長さの範囲内に形成される。
反面、下穴部品81bは、絶縁部56の間に位置することになる。そのため、下穴部品81bは、隣接するいずれかの絶縁部56に連結して形成される。反結線側から見ると(図12)、下穴部品81bは、時計方向側の絶縁部56に形成されている。但し、これは一例であり、どちらの絶縁部56に形成してもよい。
図15乃至図18を参照しながら、下穴部品81a,81bの構成を説明する。図15乃至図18は実施の形態1を示す図で、図15は下穴部品81aを結線側から見た斜視図、図16は下穴部品81aを反結線側から見た斜視図、図17は下穴部品81bを結線側から見た斜視図、図18は下穴部品81bを反結線側から見た斜視図である。
図16に示すように、下穴部品81aは、絶縁部56の反結線側から固定子鉄心54の外周部に延びて形成される。絶縁部56の外周側と下穴部品81aとで固定子鉄心54のコアバック54bを挟む形である。
下穴部品81aは、絶縁部56の周方向の長さの範囲内に形成される。
下穴部品81aは、下穴部89と、下穴部89を絶縁部56に連結する連結部87とを備える。
図15に示すように、下穴部89は軸方向の一端部(結線側)が閉じていて、その端面に軸方向の外側に突出する突起83が形成されている。突起83は、モールド固定子50のモールド樹脂53による成形時の金型押え部になる。
下穴部89は、外周部に下穴部品81aの回転防止のための突起85を備える。突起85は、軸方向の略全長に亘って形成されている。
図16に示すように、下穴部89の軸方向の他端部(反結線側)は開口している。この開口部が、タッピングネジ160用の下穴84になる。
連結部87は、固定子鉄心54の一端面(反結線側)に沿って形成される第1の連結部87aと、複数本(図15、図16では2本)のリブ状の第2の連結部87bとからなる。
第1の連結部87a、第2の連結部87b及び下穴部89で囲まれる部分は空洞86になっていて、下穴84と空洞86は絶縁部56の結線側と共に金型の可動部により形成される。
一方、下穴部品81bは、隣接する二つの絶縁部56の略中間に形成される。そして、隣接する二つの絶縁部56のいずれかに連結している(例えば、図12)。
下穴部品81bも、下穴部89と、下穴部89を絶縁部56に連結する連結部87とを備える。
図17に示すように、下穴部89は軸方向の一端部(結線側)が閉じていて、その端面に軸方向の外側に突出する突起83が形成されている。突起83は、モールド固定子50のモールド樹脂53による成形時の金型押え部になる。
下穴部89は、外周部に下穴部品81bの回転防止のための突起85を備える。突起85は、軸方向の略全長に亘って形成されている。
図18に示すように、下穴部89の軸方向の他端部(反結線側)は開口している。この開口部が、タッピングネジ160用の下穴84になる。
連結部87は、固定子鉄心54の一端面(反結線側)に沿って形成される第1の連結部87aと、複数本(図17、図18では、異種2本)のリブ状の第2の連結部87cとからなる。
第1の連結部87a、第2の連結部87c及び下穴部89で囲まれる部分は空洞86になっていて、下穴84と空洞86は絶縁部56の結線側と共に金型の可動部により形成される。
下穴部品81a,81bは、それぞれ一つの絶縁部56と連結されているため、巻線した帯状の固定子鉄心54を円筒状に曲げることができる。
図19乃至図23は実施の形態1を示す図で、図19は反結線側から見た変形例1の固定子47の斜視図、図20は結線側から見た変形例1の固定子47の斜視図、図21は反結線側から見た変形例1の固定子47の平面図、図22は結線側から見た変形例1の固定子47の平面図、図23は変形例1の固定子47の正面図である。
図19乃至図23により、変形例1の固定子47について説明する。図10乃至図14に示した固定子47は、下穴部品81a,81bが連結部87で絶縁部56の反結線側の外周に連結されているとしたが、図19乃至図23に示すように、結線側、反結線側両方の外周で絶縁部56に連結してもよい。
図24乃至図27は実施の形態1を示す図で、図24は変形例1の下穴部品81aを結線側から見た斜視図、図25は変形例1の下穴部品81aを反結線側から見た斜視図、図26は変形例1の下穴部品81bを結線側から見た斜視図、図27は変形例1の下穴部品81bを反結線側から見た斜視図である。
例えば、図15と図24とを比較すればわかるように、図15に示す下穴部品81aは絶縁部56の結線側には連結していないのに対して、変形例1の下穴部品81aは、絶縁部56の結線側にも連結している。
また、図17と図26とを比較すればわかるように、図17に示す下穴部品81bは絶縁部56の結線側には連結していないのに対して、変形例1の下穴部品81bは、絶縁部56の結線側にも連結している。
反結線側だけで下穴部品81a,81bを絶縁部56に連結した場合、下穴部品81a,81bの結線側が固定子47から浮き上がる可能性があるが、結線側でも絶縁部56に連結することで下穴部品81a,81bの浮き上がりを防止でき、下穴部品81a,81bの位置が決まりやすくなる。
図28乃至図33は実施の形態1を示す図で、図28は反結線側から見た変形例2の固定子47の斜視図、図29は結線側から見た変形例2の固定子47の斜視図、図30は反結線側から見た変形例2の固定子47の平面図、図31は結線側から見た変形例2の固定子47の平面図、図32変形例2の固定子47の正面図、図33は変形例2の下穴部品81bを反結線側から見た斜視図である。
図10乃至図14に示した固定子47、図19乃至図23に示した変形例1の固定子47では、帯状の固定子鉄心54に下穴部品81a,81bを備える絶縁部56を一体に成形するようにしたが、円筒状の固定子鉄心54に別体で成形した下穴部品81a,81bを備える絶縁部56を組付け、図28乃至図33に示すように下穴部品81bを両側の二つの絶縁部56と反結線側で連結するようにしてもよい。
図28、図30、図33に示すように、下穴部品81bは隣接する両側の二つの絶縁部56と反結線側で連結している。
図34乃至図38は実施の形態1を示す図で、図34は反結線側から見た変形例3の固定子47の斜視図、図35は結線側から見た変形例3の固定子47の斜視図、図36は反結線側から見た変形例3の固定子47の平面図、図37は結線側から見た変形例3の固定子47の平面図、図38は変形例3の固定子47の正面図である。
図34乃至図38に示すように、固定子鉄心54の各ティース54aに形成され、下穴部品81を備える絶縁部56を環状に連結してもよい。絶縁部56を環状に連結する部位を環状連結部56bとする。
尚、略円柱状の下穴部品81a,81bは、固定子組立49をモールド成形した後、下穴部品81a,81bの抜け防止のため、下穴部品81a,81bの表出端面(金型押さえ部82及び突起83端部)を基準に中間が太くなるテーパ状であることが好ましい。
また、下穴部品81a,81bは、下穴部品81a,81bの回転防止のための複数の突起85を下穴部品81a,81bの外周に備えている。下穴部品81a,81bは連結部87で絶縁部56に連結し一体とすることで、モールド金型へ一度でセット可能なことにより、加工コストの低減が可能となる。
固定子絶縁部56の外周側に複数の下穴部品81a,81bを有する固定子組立49のモールド樹脂53によるモールド成形時に、下穴部品81a,81bのタッピングネジ160用の下穴84の開口側の端面(金型押さえ部82)と、下穴部品81a,81bの他端面に備える突起83とを、モールド成形金型により狭持することで下穴部品81a,81bの軸方向の位置決めを行う(図5参照)。
モールド成形時に、金型は下穴部品81a,81bのタッピングネジ160用の下穴84の開口側の端面の金型押さえ部82の全体を押さえるのではなく、中心側の一部を押さえる。それにより、下穴部品81a,81bは、金型で押さえられる部分を除いて、モールド樹脂53で覆われる。従って、下穴部品81a,81bの両端面がモールド樹脂53で覆われるので、下穴部品81a,81bの表出を抑制し、ポンプ10の品質向上を図ることが可能となる。また、下穴84がモールド樹脂53で埋まる、又はバリが発生するのを抑制することができる。
モールド固定子50は、固定子47の絶縁部56の外周側に複数の下穴部品81a,81bを有する固定子組立49がモールド樹脂53で一体に成形され、このとき下穴部品81a,81bのタッピングネジ160用の下穴84が表出する。ポンプ部40に形成されたネジ穴44a(図2)を介して、ポンプ部40とモールド固定子50とをタッピングネジ160で下穴84に締結して組み付けることにより、ポンプ部40とモールド固定子50とを強固に組み付けることが可能となる。
また、図示はしないが、ポンプ部40とモールド固定子50とを強固に取り付けるために、下穴部品81a,81bの下穴84に、外周に抜け防止、且つ回転防止のための突起を備えた金属製のネジ穴を有するインサートナットを用いることも可能である。
次に、ポンプ部40の構成を説明する。
図39、図40は実施の形態1を示す図で、図39はポンプ部40の分解斜視図、図40ポンプ10の断面図である。
図39、図40に示すように、ポンプ部は、以下に示す要素で構成される。
(1)水の吸水口42と吐出口43とを有し、内部に回転子60の羽根車60bを収納するケーシング41。ケーシング41は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。ケーシング41には、吸水口42側の端部に、ポンプ部40とモールド固定子50とを組み付ける際に用いられるネジ穴44aを有するボス部44が4箇所に個設けられる。また、ケーシング41には、ポンプ10を、例えば、ヒートポンプ式給湯装置300のタンクユニット200に固定するための孔45aを有する取付脚45を3箇所に備える。
(2)第1のスラスト軸受71a。第1のスラスト軸受71aの材質は、例えば、アルミナ等のセラミックである。回転子60は、ポンプ10の運転中、回転子60の羽根車60bの表裏に作用する水の圧力差により第1のスラスト軸受71aを介してケーシング41に押し付けられるため、第1のスラスト軸受71aにはセラミックにより製作されたものを使用し、耐摩耗性、摺動性を確保している。
(3)回転子60。回転子60は、回転子部60aと、羽根車60bとを備える。回転子部60aは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状(円筒状)の樹脂マグネット68と、樹脂マグネット68の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受66(例えば、カーボン製)とが、例えばPPE(ポリフェニレンエーテル)等の樹脂67で一体化される。羽根車60bは、例えばPPE(ポリフェニレンエーテル)等の樹脂成形品である。回転子部60aと、羽根車60bとが超音波溶着等により接合される。
(4)軸70。椀状隔壁部品90の軸支持部94に軸70の一端が挿入され、軸70の他端がケーシング41の軸支持部46に挿入される。椀状隔壁部品90の軸支持部94に挿入される軸70の一端は、軸支持部94に対して回転しないように挿入される。そのため、軸70の一端は所定の長さ(軸方向)円形の一部を切り欠いている。軸支持部94の孔もそれに合わせた形状になっている。ケーシング41の軸支持部46に挿入される軸70の他端も所定の長さ(軸方向)円形の一部を切り欠いている。即ち、軸70は長さ方向に対称形である。但し、軸70の他端は、ケーシング41の軸支持部46に回転可能に挿入される。軸70が長さ方向に対称形なのは、軸70を椀状隔壁部品90の軸支持部94に挿入する際に、上下の向きを意識することなく組立を可能とするためである。
(5)第2のスラスト軸受71b。第2のスラスト軸受71bの材質はSUSである。回転子60は、ポンプ10の運転中、回転子60の羽根車60bの表裏に作用する水の圧力差により第1のスラスト軸受71aを介してケーシング41に押し付けられるが、運転状態によっては、回転子60が第2のスラスト軸受71bを介して椀状隔壁部品90の軸支持部94に接触するケースも考えられるため、第2のスラスト軸受71bを使用している。
(6)Oリング80。Oリング80は、ポンプ部40のケーシング41と椀状隔壁部品90とのシールを行う。
(7)椀状隔壁部品90。椀状隔壁部品90は、PPE(ポリフェニレンエーテル)などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。椀状隔壁部品90は、モールド固定子50との嵌合部である椀状隔壁部90aと、鍔部90bとを備える。椀状隔壁部90aは、円形の底部と円筒形の隔壁とで構成される。円形の底部の内面の略中央部に、軸70の一端が挿入される軸支持部94が立設している。椀状隔壁部90aの外周面に軸方向に延びるリブ91が形成されている。リブ91は、椀状隔壁部90aの根元(鍔部90bとの連結部)から軸方向に所定長さ形成されている。そして、リブ91の径方向の寸法は、椀状隔壁部90aの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状である。鍔部90bには、鍔部90bを補強する補強リブ(図示せず)が径方向に放射状に6個形成されている。その中の任意の一つの補強リブに椀状隔壁部90aのリブ91が接続している。これにより、椀状隔壁部品90の成形金型の製作が容易になる。また、鍔部90bには、モールド固定子50のポンプ部40のポンプ部設置面63に形成される環状の第3の溝65(図2)に納まる環状リブ(図示せず)を備える。また、鍔部90bには、タッピングネジ160が通る孔が4箇所に形成されている。さらに、鍔部90bのケーシング41側の面に、Oリング80を収納する環状のOリング収納溝が形成されている。
ポンプ10は、椀状隔壁部品90にOリング80を設置した後、ケーシング41を椀状隔壁部品90に組付けポンプ部40を組立、モールド固定子50にポンプ部40を組付けタッピングネジ160等により固定して組立てられる。
モールド固定子50とポンプ部40とを組み付ける際に、モールド固定子50の内周部に軸方向に形成されている第1の溝51と、椀状隔壁部品90の椀状隔壁部90aの外周面に軸方向に延びるリブ91とが嵌合することにより、回転方向(周方向)の位置決めがなされる(図40)。
モールド固定子50とポンプ部40との嵌合は、以下のように行われる。椀状隔壁部品90の椀状隔壁部90aの外周面の鍔部90bと反対側の部分にはリブ91がないので、モールド固定子50の内周に、ポンプ部40の椀状隔壁部90aの先端部(リブ91がない部分)を任意の位置で挿入することができる。
挿入が進み、ポンプ部40の椀状隔壁部90aのリブ91がモールド固定子50の内周の開口部側の端部までくると、モールド固定子50の内周部に軸方向に形成されている第1の溝51と、椀状隔壁部品90の椀状隔壁部90aの外周面に軸方向に延びるリブ91とが合わないとそれ以上は挿入できないが、ある程度モールド固定子50の内周にポンプ部40の椀状隔壁部90aが挿入されているので、回転させることで容易に第1の溝51とリブ91との位置を合わせることができる。
第1の溝51とリブ91との位置が合えば、ポンプ部40の椀状隔壁部90aをモールド固定子50の内周に完全に挿入することができる。
椀状隔壁部品90の椀状隔壁部90aの内周には、椀状隔壁部品90の軸支持部94に挿入される軸70に回転子60が嵌められて収納される。従って、モールド固定子50と回転子60との同軸を確保するために、モールド固定子50の内周と椀状隔壁部品90の椀状隔壁部90aの外周との隙間はできるだけ小さい方がよい。例えば、その隙間は、0.02〜0.06mm程度に選ばれる。
モールド固定子50の内周と椀状隔壁部品90の椀状隔壁部90aの外周との隙間を小さくすると、モールド固定子50の内周に椀状隔壁部品90の椀状隔壁部90aを挿入する場合に、空気が逃げる道がないと挿入が困難になる。
そのため、モールド固定子50の内周部に軸方向に形成される第1の溝51を設けて、この第1の溝51を空気の逃げ道としている。
また、椀状隔壁部品90と、モールド固定子50との周方向の位置決めが必要である。
椀状隔壁部品90とモールド固定子50との周方向の位置決めを行うために、モールド固定子50の内周部に軸方向に形成される第1の溝51に、椀状隔壁部90aのリブ91が嵌るようにしている。
空気の逃げ道であるモールド固定子50の第1の溝51を、椀状隔壁部90aのリブ91が塞いでしまうと、椀状隔壁部品90のモールド固定子50への挿入が困難になる。そこで、椀状隔壁部品90がモールド固定子50に完全に挿入された状態で、モールド固定子50の第1の溝51と椀状隔壁部90aのリブ91との間に隙間ができるようにしている。その隙間は、最も狭い所(リブ91の径方向の寸法が最も大きい所)で1mm前後にしている。
このように、モールド固定子50の内周と椀状隔壁部品90の椀状隔壁部90aの外周との隙間はできるだけ小さくして(例えば、0.02〜0.06mm程度)モールド固定子50回転子60との同軸を確保しつつ、且つ、モールド固定子50の内周部に軸方向に形成される空気の逃げ道となる第1の溝51を設けて、モールド固定子50の内周への椀状隔壁部品90の挿入を容易としている。さらに、椀状隔壁部90aに、椀状隔壁部90aの根元(鍔部90bとの連結部)から軸方向に所定長さリブ91を形成し、リブ91の径方向の寸法を、椀状隔壁部90aの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状とし、リブ91がモールド固定子50の第1の溝51に所定の径方向の隙間(1mm程度)ができる状態で嵌合するようにしているので、モールド固定子50と椀状隔壁部品90との位置決めができるとともに、モールド固定子50と椀状隔壁部品90との組付けを容易に行うことができる。
実施の形態2.
図41乃至図56は実施の形態2を示す図で、図41は反結線側から見た固定子147の斜視図、図42は結線側から見た固定子147の斜視図、図43は反結線側から見た固定子147の平面図、図44は結線側から見た固定子147の平面図、図45は固定子147の正面図、図46は下穴部品181aを結線側から見た斜視図、図47は下穴部品181aを反結線側から見た斜視図、図48は下穴部品181bを結線側から見た斜視図、図49は下穴部品81bを反結線側から見た斜視図、図50は反結線側から見た変形例1の固定子147の斜視図、図51は結線側から見た固定子147の斜視図、図52は反結線側から見た変形例1の固定子147の平面図、図53は結線側から見た変形例1の固定子147の平面図、図54は変形例1の固定子147の正面図、図55は反結線側から見た変形例2の固定子147の平面図、図56は図55のA部拡大図である。
図41乃至図50に示すように、固定子147は、実施の形態1の固定子47に対して、下穴部品181a,181bの構成が下穴部品81a,81bと異なる。その他の構成は、同じである。
図41乃至図50に示すように、断面略U字状の下穴部品181a,181bは、帯状の固定子鉄心54にPBT(ポリブチレンテレフタレート)等の熱可塑性樹脂を一体に成形して絶縁部56を形成する際、絶縁部56の反結線側の外周に形成される。
実施の形態1と同様、絶縁部56が形成されるティース54aが6個で、下穴部品181a,181bが4個(略正方形に配置される)であるから、下穴部品181a,181bを各絶縁部56の反結線側の外周に形成する場合、二種類の下穴部品81a,81bになることが避けられない。
主に図43、図44を見ればわかるように、下穴部品181aは絶縁部56の周方向の長さの範囲内に形成される。
反面、下穴部品181bは、絶縁部56の間に位置することになる。そのため、下穴部品181bは、隣接するいずれかの絶縁部56に連結して形成される。反結線側から見ると(図44)、下穴部品181bは、時計方向側の絶縁部56に形成されている。但し、これは一例であり、どちらの絶縁部56に形成してもよい。
図47に示すように、下穴部品181aは、絶縁部56の反結線側から固定子鉄心54の外周部に延びて形成される。絶縁部56の外周側と下穴部品181aとで固定子鉄心54のコアバック54bを挟む形である。
下穴部品181aは、絶縁部56の周方向の長さの範囲内に形成される。
下穴部品181aは、下穴部189と、下穴部189を絶縁部56に連結する連結部187とを備える。
下穴部189は、横断面が略U字状であり、且つU字の開口部が外側を向いている。
また、下穴部189は、反結線側端面が開口部、結線側端面が底部188になっている。下穴部189の回転防止のため側面(U字の直線部分)は底部188より外側に長く突出し突起185を形成している。
また、固定子組立のモールド樹脂53によるモールド成形時に下穴部189の軸方向の位置決めのため、下穴部189のタッピングネジ160用の下穴184の開口側の端面(金型押さえ部182)とモールド成形金型により狭持する結線側端面には突起183を備えている。
下穴部189のタッピングネジ160用の下穴184は、略U字の直線部分が前記タッピングネジのネジ径よりも長い。
固定子組立をモールド成形した後、下穴部189の抜け防止のため、下穴部189の表出端面(金型押さえ部182、及び、突起183端部)を基準に太くなるテーパ状が好ましい。
連結部187は、固定子鉄心54端面の第1の連結部187aと、断面略U字状の下穴部189と略同じ幅の第2の連結部187bとからなる。
断面略U字状の下穴部189の下穴184、底部188(側面も含む)等は金型の固定部により形成される。
一方、下穴部品181bは、隣接する二つの絶縁部56の略中間に形成される。そして、隣接する二つの絶縁部56のいずれかに連結している(例えば、図43)。
下穴部品181bも、下穴部189と、下穴部189を絶縁部56に連結する連結部187とを備える。
下穴部品181bの下穴部189の構成は、下穴部品181aの下穴部189の構成と同じである。
下穴部品181bの連結部187は、固定子鉄心54の一端面(反結線側)に沿って形成される第1の連結部187aと、断面略U字状の下穴部189と略同じ幅の第2の連結部187cとからなる。
下穴部品181a,181bは、それぞれ一つの絶縁部56と連結されているため、巻線した帯状の固定子鉄心54を円筒状に曲げることができる。
実施の形態2の略円柱状の下穴部品181a,181bは、横断面を略U字状にしたものであるが、このようにすることで金型の可動部で形成していた下穴部品81a,81b(実施の形態1)を金型の固定部で形成できるようになるため、金型構造が簡略化でき、実施の形態1と同様の効果に加えて金型費用低減、金型メンテナンス簡略化による加工費低減の効果が得られる。
また、図示しないが実施の形態1と同様に、円筒状の固定子鉄心54に別体で成形した下穴部品181a,181bを備える絶縁部56を組付ける際に、一つの下穴部品181bを複数の絶縁部56と連結したり、下穴部品181a,181bを備える絶縁部56を環状に連結してもよい。
ここで、下穴部品181a,181bは連結部187で絶縁部56の反結線側の外周に連結されているとしたが、図50乃至図54に示すように、結線側、反結線側両方の外周で絶縁部56に連結してもよい。反結線側だけで下穴部品181a,181bを絶縁部56に連結した場合、下穴部品181a,181bの結線側が固定子147から浮き上がる可能性があるが、結線側でも絶縁部56に連結することで下穴部品181a,181bの浮き上がりを防止でき、下穴部品181a,181bの位置が決まりやすくなる。
モールド成形時に、金型は下穴部品181a,181bのタッピングネジ160用の下穴184の開口側の端面の金型押さえ部182の全体を押さえるのではなく、中心側の一部を押さえる。それにより、下穴部品181a,181bは、金型で押さえられる部分を除いて、モールド樹脂53で覆われる。従って、下穴部品181a,181bの両端面がモールド樹脂53で覆われるので、下穴部品181a,181bの表出を抑制し、ポンプ10の品質向上を図ることが可能となる。
さらに、図55、図56に示すように、断面略U字状の下穴部189の下穴側面190を底部188の側面188aと同じ位置で階段状にした金型押さえ面186を設け、底部188の側面188aと断面略U字状の下穴部189の金型押さえ面186とに金型の同一面を押し当ててモールド成形することで、U字の開き面からのモールド樹脂53の侵入、バリを抑制、防止することができる。
モールド固定子は、固定子147の絶縁部56の外周側に複数の断面略U字状の下穴部品181a,181bを有する固定子組立がモールド樹脂53で一体に成形される。このとき断面略U字状の下穴部品181a,181bのタッピングネジ160用の下穴184が表出する。ポンプ部40に形成されたネジ穴44aを介して、ポンプ部40とモールド固定子とをタッピングネジ160で下穴184に締結して組み付けることにより、ポンプ部40とモールド固定子とを強固に組み付けることが可能となる。
実施の形態3.
図57は実施の形態3を示す図で、ポンプ10の製造工程を示す図である。実施の形態1のポンプ10について説明する。尚、実施の形態2のポンプ10の製造工程も同じである。
(1)ステップ1:固定子47を製造する。先ず、厚さが0.1〜0.7mm程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層され、薄肉連結部で連結された帯状の固定子鉄心54を製作する。ティースには、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の熱可塑性樹脂を用い、下穴84を有する下穴部品81a,81bを外周に複数備えた絶縁部56が施される。絶縁部56が施されたティースに集中巻のコイル57が巻回される。例えば、6個の集中巻のコイル57を接続して、三相のシングルY結線の巻線を形成する。三相のシングルY結線であるので、絶縁部56の結線側には、各相(U相、V相、W相)のコイル57が接続される端子59(電源が供給される電源端子及び中性点端子)が組付けられる。併せて、基板58を製造する。基板58は、基板押え部品により絶縁部56との間に挟持される。基板58には、電動機(ブラシレスDCモータ)を駆動するIC58a、回転子60の位置を検出するホール素子等が実装されている。また、基板58には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線52を口出しするリード線口出し部品61が、取り付けられる。併せて、回転子部60aを製造する。回転子部60aは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状(円筒状)の樹脂マグネット68と、樹脂マグネット68の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受66(例えば、カーボン製)とが、例えばPPE(ポリフェニレンエーテル)等の樹脂67で一体化される。さらに、併せて、羽根車60bを成形する。羽根車60bは、PPE(ポリフェニレンエーテル)などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
(2)ステップ2:基板58を固定子47に組付ける。リード線口出し部品61が取り付けられた基板58が基板押え部品により絶縁部56に固定される。併せて、回転子部60aに羽根車60bを超音波溶着等により組付ける。併せて、椀状隔壁部品90を成形する。併せて、軸70と第1のスラスト軸受71a、第2のスラスト軸受71bを製造する。軸70は、SUSで製造される。第1のスラスト軸受71aは、セラミックで製造される。第2のスラスト軸受71bは、SUSで製造される。
(3)ステップ3:端子59(電源が供給される電源端子及び中性点端子)と基板58とを半田付けし固定子組立49が完成する。椀状隔壁部品90に回転子60等を組付ける。さらに、併せて、ケーシング41を成形する。ケーシング41は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
(4)ステップ4:固定子組立49をモールド成形して、モールド固定子50を製造する。併せて、椀状隔壁部品90にケーシング41を固定してポンプ部40を組立てる。さらに、併せて、タッピングネジ160を製造する。
(5)ステップ5:ポンプ10の組立を行う。モールド固定子50にポンプ部40を組付けタッピングネジ160で固定する。モールド固定子50とポンプ部40とを組み付ける際、モールド固定子50の内径に備える第1の溝51と、椀状隔壁部品90のモールド固定子50の内径との椀状隔壁部90aに備えるリブ91とが嵌合うことにより、回転方向に対する位置決めとなる。
1 圧縮機、2 冷媒−水熱交換器、3 減圧装置、4 蒸発器、5 圧力検出装置、6 ファンモータ、7 ファン、8 沸上げ温度検出手段、9 給水温度検出手段、10 ポンプ、11 操作部、12 タンクユニット制御部、13 ヒートポンプユニット制御部、14 温水タンク、15 冷媒配管、16 温水循環配管、17 外気温度検出手段、31 風呂水追い焚き熱交換器、32 風呂水循環装置、33 混合弁、34 タンク内水温検出装置、35 追い焚き後水温検出装置、36 混合後水温検出装置、37 風呂水追い焚き配管、40 ポンプ部、41 ケーシング、42 吸水口、43 吐出口、44 ボス部、44a ネジ穴、45 取付脚、45a 孔、46 軸支持部、47 固定子、49 固定子組立、50 モールド固定子、51 第1の溝、52 リード線、53 モールド樹脂、54 固定子鉄心、56 絶縁部、57 コイル、58 基板、58a IC、59 端子、60 回転子、60a 回転子部、60b 羽根車、61 リード線口出し部品、62 突起、63 ポンプ部設置面、64 第2の溝、65 第3の溝、66 スリーブ軸受、67 樹脂、68 樹脂マグネット、70 軸、71a 第1のスラスト軸受、71b 第2のスラスト軸受、80 Oリング、81a 下穴部品、81b 下穴部品、82 金型押さえ部、83 突起、84 下穴、85 突起、86 空洞、87 連結部、87a 第1の連結部、87b 第2の連結部、87c 第2の連結部、90 椀状隔壁部品、90a 椀状隔壁部、90b 鍔部、90c Oリング収納溝、90d 孔、91 リブ、92 補強リブ、93 環状リブ、94 軸支持部、95 基板押え部品、100 ヒートポンプユニット、160 タッピングネジ、181a 下穴部品、181b 下穴部品、182 金型押さえ部、183 突起、184 下穴、185 突起、186 金型押さえ面、187 連結部、187a 第1の連結部、187b 第2の連結部、188 底部、188a 側面、189 下穴部、190 下穴側面、200 タンクユニット、300 ヒートポンプ式給湯装置。

Claims (14)

  1. 固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルが形成された固定子と、前記絶縁部の前記固定子鉄心の外周側に前記絶縁部に連結して形成される下穴部品であり下穴を有する下穴部品と、前記固定子に組付けられる基板であり電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板とを有する固定子組立を、モールド樹脂で成形したモールド固定子であり、軸方向の一端面に前記下穴部品の前記下穴が表出するモールド固定子と、
    水の吸水口と吐出口とを有するケーシングと、内部に軸が回転できないように装着され前記軸に回転子部と羽根車とを備える回転子が嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを有する椀状隔壁部品とを組付けてなり、外周部付近に複数のネジ穴を有するポンプ部と、
    複数本のタッピングネジと、を備え、
    前記ポンプ部の前記ネジ穴を介して、前記モールド固定子の表出する前記下穴に前記タッピングネジを締結し、前記ポンプ部と前記モールド固定子とを組み付けることを特徴とするポンプ。
  2. 前記下穴部品は、前記絶縁部と一方の固定子端面側で連結していることを特徴とする請求項1記載のポンプ。
  3. 前記下穴部品は、前記絶縁部と両方の固定子端面側で連結していることを特徴とする請求項1記載のポンプ。
  4. 前記絶縁部は、環状に連結され、
    前記下穴部品は、環状に連結された前記絶縁部と連結し、前記絶縁部と一体となっていることを特徴とする請求項1記載のポンプ。
  5. 前記下穴部品は、略円柱状であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のポンプ。
  6. 前記下穴部品は、前記下穴が横断面略U字状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のポンプ。
  7. 前記下穴部品は、外周部に該下穴部の回転防止のための突起を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のポンプ。
  8. 前記下穴部品は、前記下穴部の表出面を基準に内側に太くなるテーパ状であることを特徴とする請求項1乃至7記載のいずれかに記載のポンプ。
  9. 前記下穴が横断面略U字状の前記下穴部品は、略U字の直線部分が前記タッピングネジのネジ径よりも長く、底部よりも直線部分が径方向外側に突出していることを特徴とする請求項6記載のポンプ。
  10. 前記下穴が横断面略U字状の下穴部品は、略U字の直線部分に底部の側面と同じ位置で階段状にした金型押さえ面があることを特徴とする請求項9記載のポンプ。
  11. 前記モールド固定子の前記モールド樹脂によるモールド成形時に、前記下穴部品の前記下穴の開口側の端面と、前記下穴部品の他端面に備える突起とを、モールド成形金型により狭持することで前記下穴部品の軸方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のポンプ。
  12. 前記下穴部品の前記下穴の開口側の端面の金型押さえ部の外径を、前記下穴部品の開口側の端面の外径より小さくすることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のポンプ。
  13. ヒートポンプユニットと、タンクユニットと、ユーザが運転操作などを行う操作部とを備えたヒートポンプ式給湯装置において、
    請求項1乃至12のいずれかに記載のポンプを搭載したことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
  14. 固定子鉄心のティースに熱可塑性樹脂で、下穴を有する下穴部品を外周に備えた絶縁部を成形し、前記絶縁部が施された前記ティースにコイルを巻回して固定子鉄心を円筒状に曲げて固定子を製造し、電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられる基板を製造し、樹脂マグネットと前記樹脂マグネットの内側に設けられるスリーブ軸受と樹脂で一体化して回転子部を製造し、さらに羽根車を製造する第1の工程と、
    前記基板を前記固定子に組付け、前記回転子部に前記羽根車を組付けて回転子を製造し、椀状隔壁部品を成形し、さらに軸とスラスト軸受を製造する第2の工程と、
    前記固定子の端子と基板とを半田付けし、前記椀状隔壁部品に前記回転子を組付け、さらにケーシングを成形する第3の工程と、
    前記固定子をモールド成形してモールド固定子を製造し、前記椀状隔壁部品に前記ケーシングを固定してポンプ部を組立て、さらにタッピングネジを製造する第4の工程と、
    前記モールド固定子に前記ポンプ部を組付け、前記タッピングネジで固定してポンプの組立を行う第5の工程とを備えたことを特徴とするポンプの製造方法。
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