JP5264952B2 - ポンプ及び空気調和装置及び床暖房装置及び給湯装置及びポンプの製造方法 - Google Patents
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Description
椀状隔壁部品内に回転自在に収納され、一端が磁極位置検出素子に対向し、他端に羽根車を取付ける羽根車取付部を備える回転子部と、回転子部に固定され、環状の突出部及び背面シュラウドと対向する前面シュラウドとの間に設けられ、中心から外周に向かって放射状に伸びる複数枚の羽根を備える羽根車と、を有する回転子を備え、
羽根車は、
ケーシングの吸入口付近に設けられた環状凹部に配設された摺接部材と摺接する摺動部品を熱可塑性樹脂で一体成形し、同時に熱可塑性樹脂で前面シュラウドが形成されるものであって、
摺動部品は、
熱可塑性樹脂もしくはセラミックで形成され、羽根車の環状の突出部に相当する摺動部と、
前面シュラウドの一部を形成し、摺動部の反対面に放射状に伸びる所定の形状の複数の突起を有する鍔部と、を備え、
熱可塑性樹脂による一体成形時に、突起が熱可塑性樹脂で埋設されて、摺動部品が熱可塑性樹脂で保持されることを特徴とする。
本実施の形態のポンプは、ケーシングの吸入口から吐出口までの間の水回路と、磁極位置検出素子が実装された基板を備えるモールド固定子と、を椀状隔壁部品で仕切るポンプであって、
椀状隔壁部品内に回転自在に収納され、一端が磁極位置検出素子に対向し、他端に羽根車を取付ける羽根車取付部を備える回転子部と、回転子部に固定され、環状の突出部及び背面シュラウドと対向する前面シュラウドとの間に設けられ、中心から外周に向かって放射状に伸びる複数枚の羽根を備える羽根車と、を有する回転子を備え、
羽根車は、
ケーシングの吸入口付近に設けられた環状凹部に配設された摺接部材と摺接する摺動部品を熱可塑性樹脂で一体成形し、同時に熱可塑性樹脂で前面シュラウドが形成されるものであって、
摺動部品は、
熱可塑性樹脂もしくはセラミックで形成され、羽根車の環状の突出部に相当する摺動部と、
前面シュラウドの一部を形成し、摺動部の反対面に放射状に伸びる所定の形状の複数の突起を有する鍔部と、を備え、
熱可塑性樹脂による一体成形時に、突起が熱可塑性樹脂で埋設されて、摺動部品が熱可塑性樹脂で保持されるものである。
(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表出している。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12個のティースを有するので、図3においても、12箇所に固定子鉄心54のティースの先端部が表出している。但し、図3で見えているティースは12個のティースのうちの5個のティースである。
(2)固定子鉄心54のティースには、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。
(3)絶縁部56が施されたティースに、集中巻のコイル57(図4参照)が巻回される。12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4参照)が接続される端子59(図4参照、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。電源端子は3個、中性点端子は1個である。
(5)基板58が結線側の絶縁部56(端子59が組付けられる側)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58b(図4参照、位置検出素子)等が実装されている。IC58aは基板58の基板押え部品95側に実装されるので、図5で見えているが、ホール素子58bは、IC58aとは反対側に実装されるので、図5では見えていない。IC58aやホール素子58b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とが半田付けされた固定子47に下穴部品81を組みつけることで固定子組立49が完成する。
(1)樹脂マグネット68;
(2)スリーブ軸受66;
(3)樹脂部67(熱可塑性樹脂で構成される部分、羽根車60bを取付ける羽根車取付部67aは、熱可塑性樹脂で構成される樹脂部67に形成される)。
(1)摺動部品60c;
(2)樹脂部69(熱可塑性樹脂で構成される部分、前面シュラウド60jと羽根60hは、熱可塑性樹脂で構成される樹脂部69に形成される)。
(1)摺動部品60cの鍔部60fに設けられ、摺動部60dとは反対面に向かって伸びる複数の突起部60gと、摺動部品60cの内径に備える段差60eと、摺動部品60cの鍔部60fとを、羽根車成形金型で押さえることにより摺動部品60cの軸方向の位置決めとなる。
(2)摺動部品60cの鍔部60fに備える突起部60gは複数で、羽根車60bに形成される羽根60h間に少なくとも一部が表出するように配置されているため、羽根車60bの成形金型に摺動部品60cをセットする際、回転方向を気にすることなくセット可能で生産性向上できる。
(3)摺動部品60cの内径に段差60eを備えるため、羽根車60bの一体成形時に摺動部品60cの摺動部60dにバリが発生するのを抑制することができ、ポンプ10の品質向上を図ることができる。
(4)摺動部品60cの内径に摺動部品60cの素材が供給されるゲートを周状に一様に備えるため、摺動部60dの平面度を向上し、ポンプ10の品質向上を図ることが出来る。
(1)ステップ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を製造する。併せて、スリーブ軸受66を製造する。併せて、摺動部品60cを製造する。さらに併せて、樹脂マグネット68を成形する。
(2)ステップ2:固定子鉄心54に巻線を行う。薄肉連結部で連結された帯状の固定子鉄心54のティースに、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る絶縁部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、12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IC、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)等の樹脂で一体化される。さらに、併せて、摺動部品60cを一体成形して羽根車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。
(3)ステップ3:固定子47に基板58を組付ける。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95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とスラスト軸受71を製造する。軸70は、SUSで製造される。スラスト軸受71はセラミックで製造される。
(4)ステップ4:基板58を半田付けする。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とを半田付けする。併せて、下穴部品81を成形する。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。さらに、併せて、椀状隔壁部品90に回転子60等を組付ける。
(5)ステップ5:固定子組立49の製造。固定子47に、下穴部品81を組み付けることで固定子組立49が完成する。
(6)ステップ6: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。
(7)ステップ7: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。
Claims (11)
- 複数の羽根を有する羽根車が取り付けられた回転子と、
前記回転子を駆動するモールド固定子と、
流体の吸入口と吐出口とを有し、内部に前記羽根車を収納するケーシングと、
前記吸入口から前記吐出口までの間に形成される流体の流路と、前記モールド固定子とを仕切る椀状隔壁部品と
を備え、
前記モールド固定子により前記回転子を駆動して前記羽根車を回転させることにより、前記吸入口から吸入した流体を前記吐出口から吐出するポンプであって、
前記ケーシングの内側には、前記羽根車の回転中に前記羽根車に当接するスラスト軸受が設けられ、
前記羽根車は、前記羽根車の回転中に前記スラスト軸受に当接する摺動部品と、前記複数の羽根を形成するための複数のキャビティが設けられた金型により前記摺動部品と一体にインサート成形される樹脂部とからなり、
前記摺動部品の前記スラスト軸受に対向する面と反対側の面には、前記羽根車の回転方向に沿って配置され、かつ、前記樹脂部のインサート成形時に、前記羽根車の回転方向における前記摺動部品の位置に関わらず、少なくとも1つが前記金型の前記複数のキャビティ間の内壁に当接するように配置された複数の突起が形成されることを特徴とするポンプ。 - 前記複数の突起は、前記樹脂部のインサート成形時に、前記羽根車の回転方向における前記摺動部品の位置に関わらず、少なくとも1つが前記金型の前記複数のキャビティ間の内壁に当接し、残りが前記複数のキャビティのいずれかと重なるように配置されることを特徴とする請求項1に記載のポンプ。
- 前記複数の突起の個数は、前記複数の羽根の枚数よりも多いことを特徴とする請求項1又は2に記載のポンプ。
- 前記摺動部品の外周面には、所定の深さ、所定の巾で切欠いた複数の切欠き部が形成され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。
- 前記摺動部品の外周面には、所定の深さで一回り切欠いた切欠き部が形成され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。
- 前記摺動部品は、前記スラスト軸受に対向する面を有する部分が略円筒状であり、その内周面には、一回り所定の深さで切り欠いた段差が形成され、
前記樹脂部のインサート成形時に、前記複数の突起の少なくとも1つと前記段差とが前記金型に押し当てられることにより前記摺動部品の軸方向の位置決めがなされることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のポンプ。 - 前記摺動部品は、熱可塑性樹脂で構成され、前記段差の近傍の内径部には、当該熱可塑性樹脂が供給されるゲートが設けられることを特徴とする請求項6に記載のポンプ。
- 請求項1乃至7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空気調和装置。
- 請求項1乃至7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床暖房装置。
- 請求項1乃至7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給湯装置。
- 複数の羽根を有する羽根車が取り付けられた回転子と、
前記回転子を駆動するモールド固定子と、
流体の吸入口と吐出口とを有し、内部に前記羽根車を収納するケーシングと、
前記吸入口から前記吐出口までの間に形成される流体の流路と、前記モールド固定子とを仕切る椀状隔壁部品と
を備え、
前記モールド固定子により前記回転子を駆動して前記羽根車を回転させることにより、前記吸入口から吸入した流体を前記吐出口から吐出するポンプの製造方法であって、
前記ケーシングの内側に、前記羽根車の回転中に前記羽根車に当接するスラスト軸受を設ける工程と、
前記羽根車の樹脂部を、前記複数の羽根を形成するための複数のキャビティが設けられた金型により、前記羽根車の回転中に前記スラスト軸受に当接する摺動部品と一体にインサート成形する工程と、
前記摺動部品の前記スラスト軸受に対向する面と反対側の面に、前記羽根車の回転方向に沿って配置され、かつ、前記樹脂部のインサート成形時に、前記羽根車の回転方向における前記摺動部品の位置に関わらず、少なくとも1つが前記金型の前記複数のキャビティ間の内壁に当接するように配置された複数の突起を形成する工程と
を備えることを特徴とするポンプの製造方法。
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