JP5685414B2 - Pump device - Google Patents
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Description
本発明は、羽根車およびロータが配置されるポンプ室とステータの配置箇所との間に流体の流入を防止する隔壁が配置されたポンプ装置に関する。 The present invention relates to a pump device in which a partition wall is disposed between a pump chamber in which an impeller and a rotor are arranged and a stator arrangement portion to prevent inflow of fluid.
従来、羽根車およびロータが配置されるポンプ室とステータおよび基板の配置箇所との間に流体の流入を防止する仕切板(隔壁)が配置されたポンプ装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のポンプ装置では、仕切板を構成する円筒形状部の内周側にロータを構成する駆動用磁石が配置され、円筒形状部の外周側にステータが配置されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a pump device in which a partition plate (partition wall) that prevents inflow of fluid is disposed between a pump chamber in which an impeller and a rotor are disposed and an arrangement position of a stator and a substrate (for example, Patent Documents). 1). In the pump device described in Patent Document 1, a driving magnet constituting a rotor is arranged on the inner peripheral side of a cylindrical part constituting the partition plate, and a stator is arranged on the outer peripheral side of the cylindrical part.
また、特許文献1に記載のポンプ装置では、ステータおよび基板への流体の浸入を防止するため、ステータおよび基板は、モールド樹脂で覆われている。このモールド樹脂は、射出成型で形成されている。具体的には、ステータおよび基板が円筒形状部の外周側に配置された仕切板を金型内に配置し、この金型内に樹脂材料を所定の圧力で注入して硬化させることでモールド樹脂が形成されている。 Further, in the pump device described in Patent Document 1, the stator and the substrate are covered with a mold resin in order to prevent fluid from entering the stator and the substrate. This mold resin is formed by injection molding. Specifically, a partition plate in which a stator and a substrate are arranged on the outer peripheral side of a cylindrical portion is placed in a mold, and a resin material is injected into the mold with a predetermined pressure and cured to obtain a mold resin. Is formed.
上述のように、特許文献1に記載のポンプ装置では、ステータが円筒形状部の外周側に配置された仕切板を金型内に配置し、この金型内に樹脂材料を所定の圧力で注入して硬化させる射出成型でモールド樹脂が形成されている。そのため、モールド樹脂の射出成型時に注入される樹脂材料の圧力によって、円筒形状部の外周側に配置されたステータの仕切板に対する相対位置がずれるおそれがある。 As described above, in the pump device described in Patent Document 1, the partition plate in which the stator is disposed on the outer peripheral side of the cylindrical portion is disposed in the mold, and the resin material is injected into the mold at a predetermined pressure. The mold resin is formed by injection molding to be cured. Therefore, the relative position of the stator disposed on the outer peripheral side of the cylindrical portion with respect to the partition plate may be shifted due to the pressure of the resin material injected during the injection molding of the mold resin.
そこで、本発明の課題は、ステータ等を覆う樹脂部材の射出成型時に、ステータとポンプ室との間に配置される隔壁が形成される隔壁部材に対するステータの相対位置のずれを防止することが可能なポンプ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent displacement of the relative position of the stator with respect to the partition member in which the partition wall disposed between the stator and the pump chamber is formed at the time of injection molding of the resin member covering the stator or the like. Is to provide a simple pump device.
上記の課題を解決するため、本発明のポンプ装置は、羽根車と、羽根車が取り付けられるロータと、ロータの外周側に配置されるとともに駆動用コイルと絶縁性材料からなる絶縁性部材と絶縁性部材を介して駆動用コイルが巻回される複数の突極部が形成されるステータコアとを有するステータと、羽根車およびロータが配置され流体が通過するポンプ室と、ステータとポンプ室との間に配置されステータの配置箇所へのポンプ室内の流体の流入を防止する隔壁を有する隔壁部材とを備え、隔壁は、底部と円筒部と鍔部とを有する略有底円筒状に形成され、鍔部は、円筒部の開口側端部から円筒部の径方向の外側へ広がるように形成され、絶縁性部材には、鍔部に当接する当接部が形成され、当接部の少なくとも一部は、超音波溶着によって鍔部に固定されるとともに、超音波溶着される前の当接部には、凹部が形成され、超音波溶着される前の鍔部には、凹部に係合する凸部が形成され、凹部と凸部とを中心にして、当接部の少なくとも一部と鍔部とが超音波溶着されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a pump device according to the present invention includes an impeller, a rotor to which the impeller is attached, an insulating member that is disposed on the outer peripheral side of the rotor and is made of a driving coil and an insulating material. A stator having a stator core formed with a plurality of salient pole portions around which a drive coil is wound via a conductive member, a pump chamber in which an impeller and a rotor are disposed, and a fluid passing therethrough, and a stator and a pump chamber A partition member having a partition wall disposed between them and preventing a fluid in the pump chamber from flowing into a position where the stator is disposed, and the partition wall is formed in a substantially bottomed cylindrical shape having a bottom portion, a cylindrical portion, and a flange portion, The flange portion is formed so as to spread from the opening side end portion of the cylindrical portion to the outside in the radial direction of the cylindrical portion, and the insulating member is formed with a contact portion that contacts the flange portion, and at least one of the contact portions. parts are, by ultrasonic welding Rutotomoni is fixed to parts, the contact portion before being ultrasonically welded, a concave portion is formed, the flange portion before being ultrasonically welded convex portion engaged with the concave portion is formed, the recess and Centering on the convex portion, at least a part of the abutting portion and the flange portion are ultrasonically welded .
本発明のポンプ装置では、ステータを構成する絶縁性部材に、隔壁を構成する鍔部に当接する当接部が形成されており、この当接部の少なくとも一部が鍔部に固定されている。すなわち、本発明では、ステータが隔壁部材に固定されている。したがって、本発明では、ステータ等を覆う樹脂部材の射出成型時に、ステータに所定の圧力がかかっても、隔壁部材に対するステータの相対位置のずれを防止することが可能になる。 In the pump device of the present invention, the insulating member constituting the stator is formed with an abutting portion that abuts on the collar portion constituting the partition wall, and at least a part of the abutting portion is fixed to the collar portion. . That is, in the present invention, the stator is fixed to the partition member. Therefore, in the present invention, even when a predetermined pressure is applied to the stator at the time of injection molding of the resin member that covers the stator or the like, it is possible to prevent the relative position of the stator from shifting relative to the partition wall member.
本発明において、たとえば、絶縁性部材は、ステータコアの径方向の内側に配置される内側絶縁部と、ステータコアの径方向の外側に配置される外側絶縁部と、内側絶縁部と外側絶縁部とを繋ぐ連結絶縁部とを備え、駆動用コイルは、連結絶縁部に巻回され、内側絶縁部および外側絶縁部の少なくともいずれか一方に当接部が形成され、内側絶縁部および外側絶縁部の少なくともいずれか一方が鍔部に固定されている。この場合には、内側絶縁部および外側絶縁部に当接部が形成され、内側絶縁部および外側絶縁部が鍔部に固定されていることが好ましい。このように構成すると、ステータコアの径方向の内側および外側でステータが隔壁部材に固定されるため、隔壁部材に対するステータの固定強度を高めることが可能になる。したがって、ステータ等を覆う樹脂部材の射出成型時の、隔壁部材に対するステータの相対位置のずれを効果的に防止することが可能になる。 In the present invention, for example, the insulating member includes an inner insulating portion disposed inside the stator core in the radial direction, an outer insulating portion disposed outside the stator core in the radial direction, an inner insulating portion, and an outer insulating portion. And a driving coil is wound around the coupling insulating portion, and a contact portion is formed on at least one of the inner insulating portion and the outer insulating portion, and at least of the inner insulating portion and the outer insulating portion. Either one is fixed to the buttocks. In this case, it is preferable that contact portions are formed on the inner insulating portion and the outer insulating portion, and the inner insulating portion and the outer insulating portion are fixed to the flange portion. If comprised in this way, since a stator is fixed to a partition member on the inner side and outer side of the radial direction of a stator core, it becomes possible to raise the fixing strength of the stator with respect to a partition member. Accordingly, it is possible to effectively prevent the displacement of the relative position of the stator with respect to the partition member during the injection molding of the resin member that covers the stator and the like.
本発明において、ステータコアは、突極部ごとに分割される複数の分割コアによって構成され、ステータは、突極部のそれぞれに取り付けられる突極部の数と同数の絶縁性部材を備え、複数の絶縁性部材のそれぞれに当接部が形成され、複数の絶縁性部材のそれぞれが鍔部に固定されていることが好ましい。このように構成すると、ステータコアが複数の分割コアによって構成されている場合であっても、複数の分割コアのそれぞれを絶縁性部材を介して隔壁部材に固定することができる。したがって、ステータコアが複数の分割コアによって構成されている場合であっても、ステータ等を覆う樹脂部材の射出成型時の、隔壁部材に対するステータの相対位置のずれを防止することが可能になる。 In the present invention, the stator core is constituted by a plurality of divided cores divided for each salient pole part, and the stator includes the same number of insulating members as the number of salient pole parts attached to each of the salient pole parts, It is preferable that a contact portion is formed on each of the insulating members, and each of the plurality of insulating members is fixed to the flange portion. If comprised in this way, even if it is a case where a stator core is comprised by the some division | segmentation core, each of a some division | segmentation core can be fixed to a partition member via an insulating member. Therefore, even when the stator core is composed of a plurality of divided cores, it is possible to prevent a deviation of the relative position of the stator with respect to the partition member during injection molding of a resin member that covers the stator and the like.
本発明において、ステータコアは、突極部ごとに分割される複数の分割コアによって構成され、隔壁部材は、円筒部の外周側に配置され鍔部から底部側に向かって立ち上る略円筒状の外周壁部を備え、ステータは、円筒部と外周壁部との間に保持されていることが好ましい。このように構成すると、ステータコアが複数の分割コアによって構成されている場合であっても、外周壁部を利用して、複数の分割コアを一体化することが可能になる。すなわち、ステータの配置箇所へのポンプ室内の流体の流入を防止するための隔壁部材を用いて、複数の分割コアを一体化することが可能になる。したがって、ステータコアが複数の分割コアによって構成されている場合であっても、ポンプ装置の構成を簡素化することが可能になる。 In the present invention, the stator core is constituted by a plurality of divided cores divided for each salient pole part, and the partition wall member is disposed on the outer peripheral side of the cylindrical part, and is a substantially cylindrical outer peripheral wall that rises from the flange part toward the bottom part side. The stator is preferably held between the cylindrical portion and the outer peripheral wall portion. If comprised in this way, even if it is a case where a stator core is comprised by several division | segmentation cores, it will become possible to integrate several division | segmentation cores using an outer peripheral wall part. That is, it becomes possible to integrate a plurality of divided cores by using a partition member for preventing the fluid in the pump chamber from flowing into the place where the stator is disposed. Therefore, even if the stator core is constituted by a plurality of divided cores, the configuration of the pump device can be simplified.
本発明において、ステータコアの外周面は、所定の接触圧で外周壁部の内周面に接触していることが好ましい。すなわち、ステータコアは、外周壁部に圧入されていることが好ましい。このように構成すると、隔壁部材に対するステータの固定強度を高めることが可能になる。したがって、ステータ等を覆う樹脂部材の射出成型時の、隔壁部材に対するステータの相対位置のずれを効果的に防止することが可能になる。また、このように構成すると、たとえば、組み合わされた状態の複数の分割コアを外周壁部の内周側に圧入することで、複数の分割コアを一体化し、かつ、複数の分割コアを隔壁部材に固定することが可能になる。したがって、ポンプ装置の組立作業を簡素化することが可能になる。 In the present invention, the outer peripheral surface of the stator core is preferably in contact with the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion with a predetermined contact pressure. That is, the stator core is preferably press-fitted into the outer peripheral wall portion. If comprised in this way, it will become possible to raise the fixed strength of the stator with respect to a partition member. Accordingly, it is possible to effectively prevent the displacement of the relative position of the stator with respect to the partition member during the injection molding of the resin member that covers the stator and the like. Moreover, when comprised in this way, the some division | segmentation core is integrated, for example by press-fitting the some division | segmentation core of the combined state to the inner peripheral side of an outer peripheral wall part, and a some division | segmentation core is made into a partition member It becomes possible to fix to. Therefore, it is possible to simplify the assembly work of the pump device.
なお、このように構成される場合、隔壁部材に対するステータの固定強度を高めるためには、ステータコアの外周面と外周壁部の内周面との接触圧を高くすることが好ましい。一方で、ステータコアの外周面と外周壁部の内周面との接触圧が高すぎると、外周壁部へのステータコアの圧入作業が困難になる。本発明では、ステータを構成する絶縁性部材が隔壁部材を構成する鍔部に固定されているため、隔壁部材に対するステータの固定強度を高めるために、ステータコアの外周面と外周壁部の内周面との接触圧を必要以上に高くする必要がない。すなわち、本発明では、ステータコアの外周面が所定の接触圧で外周壁部の内周面に接触している場合に、ステータコアの外周面と外周壁部の内周面との接触圧を低減させても、隔壁部材に対するステータの固定強度を確保することが可能になる。したがって、ステータコアの外周面と外周壁部の内周面との接触圧を低減させることが可能になり、外周壁部へのステータコアの圧入作業を容易にすることが可能になる。 In this case, in order to increase the fixing strength of the stator to the partition member, it is preferable to increase the contact pressure between the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion. On the other hand, when the contact pressure between the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion is too high, it is difficult to press the stator core into the outer peripheral wall portion. In the present invention, since the insulating member constituting the stator is fixed to the flange portion constituting the partition wall member, in order to increase the fixing strength of the stator with respect to the partition wall member, the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion There is no need to make the contact pressure higher than necessary. That is, in the present invention, when the outer peripheral surface of the stator core is in contact with the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion with a predetermined contact pressure, the contact pressure between the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion is reduced. However, it is possible to ensure the fixing strength of the stator with respect to the partition member. Accordingly, the contact pressure between the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion can be reduced, and the press-fitting operation of the stator core to the outer peripheral wall portion can be facilitated.
また、本発明では、当接部の少なくとも一部が超音波溶着によって鍔部に固定されているため、隔壁部材に外周壁部が形成されている場合であっても、鍔部の、当接部が当接する面と反対の面に振動ホーンを当てて、絶縁性部材を鍔部に固定することが可能になる。したがって、鍔部への絶縁性部材の固定作業が容易になる。 Further, in the present invention, since at least a portion of the contact portion is fixed to the flange portion by ultrasonic welding, even when the outer peripheral wall portion is formed in the partition wall member, the flange portion, the abutment It is possible to fix the insulating member to the flange by applying the vibration horn to the surface opposite to the surface with which the portion abuts. Therefore, the fixing work of the insulating member to the buttock becomes easy.
本発明において、絶縁性部材と隔壁部材とは、同じ材料で形成されていることが好ましい。このように構成すると、超音波溶着によって絶縁性部材を鍔部に固定しやすくなる。したがって、鍔部への絶縁性部材の固定作業が容易になる。また、絶縁性部材を鍔部へ確実に固定することが可能になる。 In the present invention, the insulating member and the partition member, it is preferably formed of the same material. If comprised in this way, it will become easy to fix an insulating member to a collar part by ultrasonic welding. Therefore, the fixing work of the insulating member to the buttock becomes easy. Moreover, it becomes possible to fix an insulating member to a collar part reliably.
以上のように、本発明のポンプ装置では、ステータ等を覆う樹脂部材の射出成型時の、隔壁部材に対するステータの相対位置のずれを防止することが可能になる。 As described above, in the pump device of the present invention, it is possible to prevent the displacement of the relative position of the stator with respect to the partition member during the injection molding of the resin member that covers the stator and the like.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(ポンプ装置の概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるポンプ装置1の断面図である。なお、以下の説明では、図1の上側(Z1方向側)を「上」側、図1の下側(Z2方向側)を「下」側とする。
(Schematic configuration of the pump device)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pump device 1 according to an embodiment of the present invention. In the following description, the upper side (Z1 direction side) in FIG. 1 is the “upper” side, and the lower side (Z2 direction side) in FIG. 1 is the “lower” side.
本形態のポンプ装置1は、キャンドポンプと呼ばれるタイプのポンプであり、羽根車2と、羽根車2を回転させるDCブラシレスモータ3(以下、「モータ3」とする。)とを備えている。モータ3は、ロータ4とステータ5とによって構成されている。羽根車2およびモータ3は、ハウジング6と、ハウジング6の上部を覆う上ケース7とによって構成されるケース体の内部に配置されている。ハウジング6と上ケース7とは、ネジ8によって互いに固定されている。
The pump device 1 of this embodiment is a type of pump called a can pump, and includes an
上ケース7には、流体の吸入部7aと、流体の吐出部7bとが形成されている。ハウジング6と上ケース7との間には、吸入部7aから吸入された流体が吐出部7bに向かって通過するポンプ室9が形成されている。また、ハウジング6と上ケース7との接合部分には、ポンプ室9の密閉性を確保するためのシール部材(Oリング)10が配置されている。
The upper case 7 is formed with a
ロータ4は、駆動用磁石14と、円筒状のスリーブ15と、駆動用磁石14およびスリーブ15を保持する保持部材16とを備えている。保持部材16は、鍔付きの略円筒状に形成されている。駆動用磁石14は、保持部材16の外周側に固定され、スリーブ15は、保持部材16の内周側に固定されている。上側に配置される保持部材16の鍔部16aには、羽根車2が固定されている。羽根車2およびロータ4は、ポンプ室9の内部に配置されている。
The rotor 4 includes a drive magnet 14, a
ロータ4は、固定軸17に回転可能に支持されている。固定軸17は、上下方向を軸方向として配置されている。すなわち、上下方向は、ロータ4の軸方向である。固定軸17の上端は、上ケース7に保持され、固定軸17の下端は、ハウジング6に保持されている。固定軸17は、スリーブ15の内周側に挿通されている。また、固定軸17には、上下方向でスリーブ15を挟むように2個のスラスト軸受部材18が取り付けられている。本形態では、スリーブ15がロータ4のラジアル軸受として機能し、スリーブ15およびスラスト軸受部材18がロータ4のスラスト軸受として機能している。
The rotor 4 is rotatably supported on the fixed
また、ポンプ装置1は、駆動用磁石14の外周面に形成される磁極を検出するための磁気センサ20(図2参照)を備えている。 The pump device 1 also includes a magnetic sensor 20 (see FIG. 2) for detecting magnetic poles formed on the outer peripheral surface of the drive magnet 14.
(ステータの構成)
図2は、図1に示すステータ5および隔壁部材28等を分解した状態を示す分解斜視図である。図3は、図2に示す分割コア24cに駆動用コイル23が巻回された状態を示す斜視図である。図4は、図3に示す分割コア24cの斜視図である。
(Structure of stator)
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state in which the
ステータ5は、駆動用コイル23と、ステータコア24と、絶縁性材料からなる絶縁性部材(インシュレータ)25とを備えており、全体として略円筒状に形成されている。ステータ5は、後述の隔壁28aを介して、ロータ4の外周側に配置されている。なお、以下では、ロータ4およびステータ5の径方向を「径方向」とし、ロータ4およびステータ5の円周方向を「円周方向」とする。
The
ステータコア24は、磁性材料からなる薄い磁性板が積層されて形成された積層コアである。このステータコア24は、ステータコア24の外周面を構成する略円環状の円環部24aと、円環部24aから径方向の内側へ突出する複数の突極部24bとを備えている。また、ステータコア24は、突極部24bごとに分割された複数の分割コア24cによって構成されている。本形態のステータコア24は、6個の分割コア24cによって構成されている。
The stator core 24 is a laminated core formed by laminating thin magnetic plates made of a magnetic material. The stator core 24 includes a substantially annular ring portion 24a that constitutes the outer peripheral surface of the stator core 24, and a plurality of
分割コア24cは、図4に示すように、突極部24bと、円環部24aの一部を構成する外周部24dとによって構成されている。外周部24dは、略円弧状に形成されている。突極部24bは、突極部24bの先端部である突極先端部24eと、突極先端部24eと外周部24dとを繋ぐ連結部24fとから構成されており、上下方向から見たときの突極部24bの形状は、略T形状となっている。突極先端部24eの内周面は、後述の隔壁28aを介して、駆動用磁石14の外周面と対向している。
As shown in FIG. 4, the
絶縁性部材25は、熱可塑性の樹脂材料で形成されている。また、絶縁性部材25は、分割コア24cと一体成型されている。すなわち、ステータ5は、突極部24bの数と同数の絶縁性部材25を備えており、絶縁性部材25は、分割コア24cのそれぞれに取り付けられている。この絶縁性部材25は、駆動用コイル23と分割コア24cとの接触を防止するため、突極先端部24eの外周側と、連結部24fと、外周部24dの内周側とを覆うように形成されている。また、絶縁性部材25は、図1、図3に示すように、径方向の内側に配置される内側絶縁部25aと、径方向の外側に配置される外側絶縁部25bと、内側絶縁部25aと外側絶縁部25bとを繋ぐ連結絶縁部25cとから構成されている。
The insulating member 25 is made of a thermoplastic resin material. The insulating member 25 is integrally formed with the
内側絶縁部25aは、上下方向から見たときの形状が略円弧状になるように形成されている。また、内側絶縁部25aは、突極先端部24eから上下方向の両側へ延びるように形成されている。内側絶縁部25aは、突極先端部24eの内周面および円周方向の両端側を除く突極先端部24eのその他の部分を覆っている。
The inner insulating
外側絶縁部25bは、上下方向から見たときの形状が略円弧状になるように形成されている。また、外側絶縁部25bは、外周部24dから上下方向の両側へ延びるように形成されている。外側絶縁部25bは、外周部24dの内周面および上下両端面の一部を覆っている。
The outer insulating portion 25b is formed so that the shape when viewed from the up-down direction is a substantially arc shape. The outer insulating portion 25b is formed to extend from the outer
連結絶縁部25cは、連結部24fを覆う略四角筒状に形成されており、連結絶縁部25cの外周側に駆動用コイル23が巻回されている。すなわち、連結部24fの外周側には、連結絶縁部25cを介して駆動用コイル23が巻回されている。駆動用コイル23の両端部は、外側絶縁部25bの下面に固定される端子ピン26に絡げられている。
The
駆動用コイル23が巻回された状態の複数の分割コア24cは、円周方向で隣り合う外周部24dの端面同士が当接するように略円筒状に組み合わされて、後述の外周壁部28bの内周側に固定される。このときには、円周方向で隣り合う突極先端部24eの端面の間には隙間が形成され、また、円周方向で隣り合う内側絶縁部25aの端面の間にも隙間が形成されている。
The plurality of
(ハウジングの構成)
図5は、図2に示す隔壁部材28にステータ5が固定された状態の断面図である。図6は、図5のE部の拡大図である。
(Housing configuration)
FIG. 5 is a cross-sectional view of the state in which the
ハウジング6は、図1に示すように、ポンプ室9とステータ5とを隔てるようにポンプ室9とステータ5との間に配置される隔壁28aを有する隔壁部材28と、隔壁部材28の下面および側面を覆う樹脂製の樹脂部材29とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
隔壁部材28は、熱可塑性の樹脂材料で形成されている。本形態では、隔壁部材28は、絶縁性部材25と同じ樹脂材料で形成されている。たとえば、隔壁部材28および絶縁性部材25は、ポリフェニレンエーテル(PPE)、あるいは、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂材料で形成されている。また、隔壁部材28は、隔壁28aに加えて、隔壁28aの外周側に配置される略円筒状の外周壁部28bを備えている。
The
隔壁28aは、鍔付きの略有底円筒状に形成されており、円筒部28cと底部28dと鍔部28eとを備えている。円筒部28cは、円筒状に形成されており、駆動用磁石14の外周面を覆うように配置されている。底部28dは、円筒部28cの下端を塞ぐ円板状に形成されている。鍔部28eは、円筒部28cの開口側端部となる上端部から径方向の外側へ広がるように形成されている。図1に示すように、隔壁28aの内側および上側がポンプ室9となっており、羽根車2およびロータ4は、隔壁28aの内側および上側に配置されている。隔壁28aは、ステータ5の配置箇所へのポンプ室9内の流体の流入を防止する機能を果たしている。
The
底部28dの下面には、基板30を隔壁部材28に固定するための固定用突起28fと、基板30を位置決めするための位置決め用突起28gとが形成されている。基板30は、図1に示すように、固定用突起28fと位置決め用突起28gとによって位置決めされた状態で、固定用突起28fにねじ込まれるネジ31によって、底部28dの下面側に固定されている。基板30には、磁気センサ20の端子が接続されている。また、基板30には、端子ピン26が接続されており、駆動用コイル23には、基板30から電流が供給されている。なお、本形態では、ステータ5が隔壁部材28に固定された後に、磁気センサ20が取り付けられた状態の基板30が底部28dに固定される。
On the lower surface of the
円筒部28cの外周面には、図2に示すように、径方向の外側へ突出する複数の凸部28h、28jが形成されている。本形態では、6個の凸部28h、28jが等角度ピッチで形成されている。凸部28h、28jは、上下方向へ延びる細長い直方体状に形成されている。6個の凸部28h、28jのうちの3個の凸部28hの上下方向の長さは、残りの3個の凸部28jの上下方向の長さよりも長くなっている。具体的には、凸部28hは、円筒部28cの上端から下端までの全域に形成されている。一方、凸部28jは、円筒部28cの上端から形成されてはいるが、円筒部28cの下端までは形成されていない。
As shown in FIG. 2, a plurality of
外周壁部28bは、略円筒状に形成されており、円筒部28cの外周側に配置されている。この外周壁部28bは、鍔部28eから下側に向かって立ち上るように形成されている。外周壁部28bの高さ(上下方向の長さ)は、円筒部28cの高さよりも低くなっている。外周壁部28bの内径は、円筒部28cの外径よりも大きくなっており、外周壁部28bの内周面と円筒部28cの外周面との間に、ステータ5が配置されている。
The outer
外周壁部28bの内径は、ステータコア24の円環部24aの外径よりも小さくなっている。本形態では、駆動用コイル23が巻回された状態の複数の分割コア24cが略円筒状に組み合わされた状態で外周壁部28bの内周側に圧入されることで、複数の分割コア24cが一体化されるとともにステータ5が隔壁部材28に固定されており、ステータコア24の外周面は、所定の接触圧で外周壁部28bの内周面に接触している。
The inner diameter of the outer
外周壁部28bの内周側にステータ5が圧入された状態では、図5に示すように、絶縁性部材25の上端が鍔部28eの下面に当接している。具体的には、内側絶縁部25aの上端および外側絶縁部25bの上端が鍔部28eの下面に当接している。また、内側絶縁部25aの上端および外側絶縁部25bの上端の少なくとも一部は、鍔部28eの下面に固定されている。本形態の内側絶縁部25aの上端および外側絶縁部25bの上端は、鍔部28eに当接する当接部25dとなっており、この当接部25dの少なくとも一部が鍔部28eに固定されている。
In a state where the
本形態では、超音波溶着によって、当接部25dの少なくとも一部が鍔部28eの下面に固定されている。当接部25dの全部または一部を鍔部28eの下面に固定する際には、当接部25dを鍔部28eの下面に当接させた状態で、鍔部28eの上面に振動ホーンを当てて、当接部25dの全部または一部と鍔部28eの下面とを超音波溶着する。
In this embodiment, at least a part of the
図6に示すように、超音波溶着される前の当接部25d(すなわち、内側絶縁部25aの上端および外側絶縁部25bの上端)には、たとえば、略三角形状の断面を有する凹部25eが形成され、超音波溶着される前の鍔部28eの下面には、凹部25eに係合する断面略三角形状の凸部28nが形成されており、凹部25eおよび凸部28nを中心にして、当接部25dの全部または一部と鍔部28eの下面とが溶着される。ここで、凹部25eは、円周方向における当接部25dの全域に形成されても良いし、円周方向における当接部25dの一部に形成されても良い。ただし、複数の絶縁性部材25のそれぞれには、少なくとも1個の凹部25eが形成される。すなわち、1個の突極部24bに対して(1個の分割コア24cに対して)少なくとも1個の凹部25eが形成される。なお、円周方向における当接部25dの全域に凹部25eが形成される場合であっても、円周方向における当接部25dの一部に凹部25eが形成される場合であっても、凸部28nは、凹部25eの形成範囲に対応する範囲に形成される。
As shown in FIG. 6, for example, a
ステータ5が隔壁部材28に固定されたときには、円周方向で隣り合う突極先端部24eの端面の間に形成される隙間および円周方向で隣り合う内側絶縁部25aの端面の間に形成される隙間に凸部28h、28jが配置されている。凸部28h、28jは、円周方向における突極先端部24eの端面に当接可能となっており、隔壁部材28に対するステータ5の回転を防止する機能を果たしている。
When the
本形態のモータ1は、3相ブラシレスモータであり、3個の磁気センサ20を備えている。モータ1では、磁気センサ20の検出結果に基づいて、駆動用コイル23に供給される電流が制御されている。磁気センサ20は、凸部28jの下側に配置されている。また、磁気センサ20は、円周方向で隣り合う内側絶縁部25aの端面の間に形成される隙間に配置されている。
The motor 1 according to this embodiment is a three-phase brushless motor and includes three
樹脂部材29は、駆動用コイル23および基板30等を完全に覆って、駆動用コイル23および基板30等を流体から保護するために設けられている。この樹脂部材29は、ステータ5および基板30が固定された状態の隔壁部材28に対して、樹脂材料を射出することで形成されている。具体的には、ステータ5および基板30が固定された状態の隔壁部材28を金型内に配置し、この金型内に樹脂材料を所定の圧力で注入して硬化させることで樹脂部材29が形成されている。すなわち、樹脂部材29は、ステータ5および基板30が固定された後の隔壁部材28と一体成型されている。本形態では、樹脂部材29は、略有底円筒状に形成されており、鍔部28eの上面および側面を除く隔壁部材28と、ステータ5の下端部と、基板30とを完全に覆っている。
The
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、隔壁部材28に外周壁部28bが形成されており、駆動用コイル23が巻回された状態の複数の分割コア24cが略円筒状に組み合わされた状態で外周壁部28bの内周側に圧入されることで、分割コア24cが一体化されている。すなわち、本形態では、ステータ5の配置箇所へのポンプ室9内の流体の流入を防止するための隔壁部材28を用いて、複数の分割コア24cが一体化されている。そのため、本形態では、ステータコア24が複数の分割コア24cによって構成されている場合であっても、複数の分割コア24cを一体化するための部材を別途、設ける必要がなくなり、ポンプ装置1の構成を簡素化することが可能になる。
(Main effects of this form)
As described above, in the present embodiment, the outer
また、本形態では、複数の分割コア24cが略円筒状に組み合わされた状態で外周壁部28bの内周側に圧入されることで、分割コア24cが一体化されて隔壁部材28に固定されるため、隔壁部材28へのステータコア24の固定作業が容易になる。また、ステータコア24が外周壁部28bの内周側に圧入されており、ステータコア24の外周面と外周壁部28bの内周面とが所定の接触圧で接触しているため、隔壁部材28に対するステータ5の固定強度を高めることが可能になる。したがって、本形態では、樹脂部材29の射出成型時に、隔壁部材28に固定されたステータ5に圧力がかかっても、隔壁部材28に対するステータ5の相対位置のずれを防止することが可能になる。
In this embodiment, the divided
ここで、樹脂部材29の射出成型時の、隔壁部材28に対するステータ5の相対位置のずれを防止するためには、ステータコア24の外周面と外周壁部28bの内周面との接触圧を高めて、隔壁部材28に対するステータ5の固定強度を高めることが好ましい。一方で、ステータコア24の外周面と外周壁部28bの内周面との接触圧が高すぎると、外周壁部28bへのステータコア24の圧入作業が困難になる。
Here, in order to prevent the displacement of the relative position of the
しかしながら、本形態では、ステータ5を構成する絶縁性部材25の内側絶縁部25aの上端および外側絶縁部25bの上端の少なくとも一部が鍔部28eの下面に固定されている。そのため、ステータコア24の外周面と外周壁部28bの内周面との接触圧を低減させても、隔壁部材28に対するステータ5の固定強度を確保することが可能になる。すなわち、本形態では、ステータコア24の外周面と外周壁部28bの内周面との接触圧を低減させつつ、隔壁部材28に対するステータ5の固定強度を確保することが可能になる。したがって、本形態では、樹脂部材29の射出成型時の、隔壁部材28に対するステータ5の相対位置のずれを防止しつつ、ステータコア24の圧入作業を容易にすることが可能になる。
However, in this embodiment, at least a part of the upper end of the inner insulating
また、本形態では、絶縁性部材25の内側絶縁部25aの上端および外側絶縁部25bの上端の少なくとも一部が鍔部28eの下面に固定されており、径方向の内側および外側でステータ5が隔壁部材28に固定されている。そのため、隔壁部材28に対するステータ5の固定強度をより高めることが可能になる。したがって、本形態では、ステータコア24の外周面と外周壁部28bの内周面との接触圧をより低減させても、樹脂部材29の射出成型時の、隔壁部材28に対するステータ5の相対位置のずれを防止することが可能になる。
Further, in this embodiment, at least a part of the upper end of the inner insulating
本形態では、複数の絶縁性部材25のそれぞれに、少なくとも1個の凹部25eが形成されており、1個の突極部24bに対して(すなわち、1個の分割コア24cに対して)少なくとも1個の凹部25eが形成されている。そのため、ステータコア24が複数の分割コア24cによって構成されている場合であっても、絶縁性部材25を介して複数の分割コア24cのそれぞれを鍔部28eに固定することができる。したがって、本形態では、ステータコア24が複数の分割コア24cによって構成されている場合であっても、ステータコア24の外周面と外周壁部28bの内周面との接触圧をより低減させつつ、樹脂部材29の射出成型時の、隔壁部材28に対するステータ5の相対位置のずれを防止することが可能になる。
In this embodiment, at least one
本形態では、超音波溶着によって、内側絶縁部25aの上端および外側絶縁部25bの上端の少なくとも一部が鍔部28eの下面に固定されている。そのため、隔壁部材28に外周壁部28bが形成されている場合であっても、鍔部28eの上面に振動ホーンを当てて、絶縁性部材25を鍔部28eに固定することが可能になる。したがって、本形態では、鍔部28eへの絶縁性部材25の固定作業が容易になる。
In the present embodiment, at least a part of the upper end of the inner insulating
本形態では、絶縁性部材25と隔壁部材28とが同じ材料で形成されている。そのため、超音波溶着によって、鍔部28eへ絶縁性部材25を固定しやすくなる。したがって、本形態では、鍔部28eへの絶縁性部材25の固定作業が容易になる。また、本形態では、鍔部28eへ絶縁性部材25を確実に固定することが可能になる。
In this embodiment, the insulating member 25 and the
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
上述した形態では、内側絶縁部25aの上端および外側絶縁部25bの上端の全部または一部が鍔部28eの下面に固定されている。この他にもたとえば、内側絶縁部25aの上端または外側絶縁部25bの上端のいずれか一方のみの全部または一部が鍔部28eの下面に固定されても良い。この場合には、上下方向における内側絶縁部25aの上端の位置と、外側絶縁部25bの上端の位置とを合わせる必要がなくなるため、絶縁性部材25を容易に形成することが可能になる。なお、この場合には、隔壁部材28に対するステータ5の固定強度を高めるため、外側絶縁部25bの上端のみの全部または一部が鍔部28eの下面に固定されることが好ましい。
In the embodiment described above, all or part of the upper end of the inner insulating
上述した形態では、ステータコア24は、複数の分割コア24cによって構成されている。この他にもたとえば、ステータコア24は、一体で形成された略円環状の円環部24aと、円環部24aから径方向の内側へ突出する複数の突極部24bとによって構成される一体コアであっても良い。この場合には、絶縁性部材としてのボビンに巻回された駆動用コイル23がボビンとともに径方向内側から突極部24bに挿入されて、ステータコア24に固定される。また、この場合には、鍔部28eに当接する当接部がボビンに形成され、この当接部の少なくとも一部が鍔部28eに固定される。
In the embodiment described above, the stator core 24 is constituted by a plurality of divided
上述した形態では、隔壁部材28に外周壁部28bが形成されているが、隔壁部材28に外周壁部28bが形成されていなくても良い。この場合には、たとえば、複数の分割コア24cは、所定の結合部材によって一体化される。この場合であっても、絶縁性部材25が鍔部28eに固定されているため(すなわち、ステータ5が隔壁部材28に固定されているため)、樹脂部材29の射出成型時の、隔壁部材28に対するステータ5の相対位置のずれを防止することが可能になる。また、ステータコア24が一体コアである場合にも、隔壁部材28に外周壁部28bが形成されていなくても良い。この場合であっても、上述のように、絶縁性部材としてのボビンが鍔部28eに固定されているため(すなわち、ステータ5が隔壁部材28に固定されているため)、樹脂部材29の射出成型時の、隔壁部材28に対するステータ5の相対位置のずれを防止することが可能になる。
In the embodiment described above, the outer
上述した形態では、超音波溶着によって、絶縁性部材25が鍔部28eに固定されているが、接着によって、絶縁性部材25が鍔部28eに固定されても良い。また、外側絶縁部25bの上端のみが鍔部28eに固定され、かつ、隔壁部材28に外周壁部28bが形成されていない場合には、熱溶着によって、外側絶縁部25bの上端が鍔部28eに固定されても良い。また、上述した形態では、絶縁性部材25と隔壁部材28とが同じ樹脂材料で形成されているが、絶縁性部材25と隔壁部材28とが異なる樹脂材料で形成されても良い。
In the embodiment described above, the insulating member 25 is fixed to the
1 ポンプ装置
2 羽根車
4 ロータ
5 ステータ
9 ポンプ室
23 駆動用コイル
24 ステータコア
24b 突極部
24c 分割コア
25 絶縁性部材
25a 内側絶縁部
25b 外側絶縁部
25c 連結絶縁部
25d 当接部
28 隔壁部材
28a 隔壁
28b 外周壁部
28c 円筒部
28d 底部
28e 鍔部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記隔壁は、底部と円筒部と鍔部とを有する略有底円筒状に形成され、
前記鍔部は、前記円筒部の開口側端部から前記円筒部の径方向の外側へ広がるように形成され、
前記絶縁性部材には、前記鍔部に当接する当接部が形成され、
前記当接部の少なくとも一部は、超音波溶着によって前記鍔部に固定されるとともに、
超音波溶着される前の前記当接部には、凹部が形成され、
超音波溶着される前の前記鍔部には、前記凹部に係合する凸部が形成され、
前記凹部と前記凸部とを中心にして、前記当接部の少なくとも一部と前記鍔部とが超音波溶着されていることを特徴とするポンプ装置。 An impeller, a rotor to which the impeller is attached, an insulating member made of a driving coil and an insulating material and disposed on the outer peripheral side of the rotor, and the driving coil wound around the insulating member A stator core having a plurality of salient pole portions formed thereon, a pump chamber in which the impeller and the rotor are arranged and fluid passes, and a stator chamber disposed between the stator and the pump chamber. A partition member having a partition wall for preventing the fluid in the pump chamber from flowing into the arrangement place,
The partition is formed in a substantially bottomed cylindrical shape having a bottom portion, a cylindrical portion, and a flange portion,
The flange portion is formed so as to spread from the opening side end portion of the cylindrical portion to the outside in the radial direction of the cylindrical portion,
The insulating member is formed with a contact portion that contacts the flange portion,
Wherein at least a portion of said abutment part is fixed to the collar portion by ultrasonic welding Rutotomoni,
A concave portion is formed in the contact portion before ultrasonic welding,
A convex part that engages with the concave part is formed on the collar part before being ultrasonically welded,
The pump device , wherein at least a part of the contact portion and the flange portion are ultrasonically welded around the concave portion and the convex portion .
前記駆動用コイルは、前記連結絶縁部に巻回され、
前記内側絶縁部および前記外側絶縁部の少なくともいずれか一方に前記当接部が形成され、前記内側絶縁部および前記外側絶縁部の少なくともいずれか一方が前記鍔部に固定されていることを特徴とする請求項1記載のポンプ装置。 The insulating member connects the inner insulating portion disposed on the radially inner side of the stator core, the outer insulating portion disposed on the radially outer side of the stator core, and the inner insulating portion and the outer insulating portion. A connecting insulation part,
The driving coil is wound around the connection insulating portion,
The contact portion is formed in at least one of the inner insulating portion and the outer insulating portion, and at least one of the inner insulating portion and the outer insulating portion is fixed to the flange portion. The pump device according to claim 1.
前記ステータは、前記突極部のそれぞれに取り付けられる前記突極部の数と同数の前記絶縁性部材を備え、
複数の前記絶縁性部材のそれぞれに前記当接部が形成され、複数の前記絶縁性部材のそれぞれが前記鍔部に固定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のポンプ装置。 The stator core is constituted by a plurality of divided cores divided for each salient pole part,
The stator includes the same number of the insulating members as the number of salient pole parts attached to each of the salient pole parts,
The contact portion is formed on each of the plurality of insulating members, and each of the plurality of insulating members is fixed to the flange portion. Pump device.
前記隔壁部材は、前記円筒部の外周側に配置され前記鍔部から前記底部側に向かって立ち上る略円筒状の外周壁部を備え、
前記ステータは、前記円筒部と前記外周壁部との間に保持されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のポンプ装置。 The stator core is constituted by a plurality of divided cores divided for each salient pole part,
The partition member includes a substantially cylindrical outer peripheral wall portion arranged on the outer peripheral side of the cylindrical portion and rising from the flange portion toward the bottom side,
The pump device according to claim 1, wherein the stator is held between the cylindrical portion and the outer peripheral wall portion.
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