JP5867723B2 - 自吸式ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、自吸式ポンプに関する。

従来、モータの駆動力でインペラを回転させ、それにより流体を送り出すポンプが知られている。従来のポンプの構造については、例えば、特開平５−４４６８４号公報に記載されている。当該公報のマグネットポンプは、モータ側に備えた駆動側マグネットと、ポンプ部内の羽根車に埋設された従動側マグネット間の吸引力により駆動を伝達する（請求項１，図１）。
特開平５−４４６８４号公報

特開平５−４４６８４号公報のマグネットポンプは、ポンプ部とモータ部を仕切るケーシングの水通路端面に備えられた段差にガイドされる円板形状の軸支え板を有している。そして、マグネットポンプの軸の一方の端部が、軸支え板に形成された軸支えに固定されている（請求項１，図１）。

しかしながら、当該公報のマグネットポンプでは、軸支え板が、ケーシングと分離板との間に挟まれている（図１）。このような構造では、軸支え板とケーシングまたは分離板との間に、寸法誤差等に起因する僅かな隙間が生じやすい。このため、モータの駆動時に、軸支え板および軸支え板に固定された軸が、振動しやすいと考えられる。軸が振動すると、ポンプの動作に伴う騒音や振動が大きくなる。

本発明の目的は、自吸式ポンプにおいて、シャフトの振動を抑制できる構造を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、前後に延びる中心軸に沿って配置されたシャフトと、前記シャフトの周囲において回転するロータと、前記ロータの前方側に位置し、前記ロータとともに回転するインペラと、前記ロータの径方向外側に配置されたステータと、前記ロータの少なくとも一部分を収容する第１ケーシングと、前記第１ケーシングの前方側に配置された第２ケーシングと、前記第２ケーシングの前方側に配置され、流体の取込口と排出口とを有する第３ケーシングと、前記第２ケーシングと前記第３ケーシングとの間に介在し、前記中心軸と略同軸に設けられた第１孔および前記第１孔より径方向外側に設けられた第２孔を有する仕切板と、を有し、前記第１ケーシング、前記第２ケーシング、および前記第３ケーシングにより構成される筐体の内部に、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとにより構成され、前記インペラを収容するインペラ室と、前記取込口から前記第１孔を通って前記インペラ室へ連通する流入流路と、前記インペラ室から前記第２孔を通って前記排出口へ連通する流出流路と、が設けられ、前記第２ケーシングと前記第３ケーシングとが、固定手段により固定され、前記シャフトの後方側の端部は、前記第１ケーシングに固定され、前記シャフトの前方側の端部は、前記第２ケーシングに設けられた軸支え部に固定されている自吸式ポンプである。

本願の例示的な第１発明によれば、第２ケーシングを、固定手段で固定することにより、第２ケーシングの振動を抑制できる。したがって、第２ケーシングの軸支え部に固定されたシャフトの振動も、抑制できる。

図１は、第１実施形態に係る自吸式ポンプの断面図である。 図２は、第２実施形態に係る自吸式ポンプの正面図である。 図３は、第２実施形態に係る自吸式ポンプの斜視図である。 図４は、第２実施形態に係る自吸式ポンプの断面図である。 図５は、第２実施形態に係る自吸式ポンプの分解斜視図である。 図６は、第２実施形態に係る自吸式ポンプの分解斜視図である。 図７は、第２実施形態に係る自吸式ポンプの部分断面図である。 図８は、第２実施形態に係る軸支え部の斜視図である。 図９は、第２実施形態に係る第２ケーシングおよび仕切板の断面図である。 図１０は、変形例に係る自吸式ポンプの断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について説明する。なお、本願では、自吸式ポンプの中心軸と平行な方向を「軸方向」、自吸式ポンプの中心軸に直交する方向を「径方向」、自吸式ポンプの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を前後方向とし、第１ケーシングに対して第２ケーシング側を前として、各部の形状や位置関係を説明する。本願の各図には、前方側（Ｆ）と後方側（Ｒ）とが、明示されている。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る自吸式ポンプ１Ａの断面図である。図１に示すように、自吸式ポンプ１Ａは、シャフト２６Ａ、ロータ３１Ａ、インペラ３２Ａ、ステータ２０１Ａ、第１ケーシング２１Ａ、第２ケーシング２２Ａ、第３ケーシング２３Ａ、および仕切板２４Ａを有する。

シャフト２６Ａは、前後に延びる中心軸９Ａに沿って配置されている。ロータ３１Ａは、シャフト２６Ａの周囲において回転する。ロータ３１Ａの少なくとも一部分は、第１ケーシング２１Ａに収容されている。インペラ３２Ａは、ロータ３１Ａの前方側に位置し、ロータ３１Ａとともに回転する。ステータ２０１Ａは、ロータ３１Ａの径方向外側に配置されている。

第２ケーシング２２Ａは、第１ケーシング２１Ａの前方側に配置されている。第３ケーシング２３Ａは、第２ケーシング２２Ａの前方側に配置されている。仕切板２４Ａは、第２ケーシング２２Ａと第３ケーシング２３Ａとの間に介在する。第３ケーシング２３Ａは、流体の取込口２３１Ａと、流体の排出口２３２Ａとを有する。また、仕切板２４Ａは、第１孔２４１Ａと第２孔２４２Ａとを有する。第１孔２４１Ａは、中心軸９Ａと略同軸に設けられている。第２孔２４２Ａは、第１孔２４１Ａより径方向外側に設けられている。

第１ケーシング２１Ａ、第２ケーシング２２Ａ、および第３ケーシング２３Ａにより構成される筐体の内部には、インペラ室６０Ａ、流入流路６１Ａ、および流出流路６２Ａが、設けられている。インペラ室６０Ａは、第１ケーシング２１Ａと第２ケーシング２２Ａとにより構成される。インペラ３２Ａは、インペラ室６０Ａの内部に収容される。流入流路６１Ａは、取込口２３１Ａから第１孔２４１Ａを通ってインペラ室６０Ａへ連通する。流出流路６２Ａは、インペラ室６０Ａから第２孔２４２Ａを通って排出口２３２Ａへ連通する。

図１に示すように、シャフト２６Ａの後方側の端部は、第１ケーシング２１Ａに固定されている。一方、シャフト２６Ａの前方側の端部は、第２ケーシング２２Ａに設けられた軸支え部５０Ａに固定されている。また、この自吸式ポンプ１Ａでは、第２ケーシング２２Ａと第３ケーシング２３Ａとが、固定手段２７Ａにより固定されている。これにより、第２ケーシング２２Ａの振動が抑制されている。その結果、第２ケーシング２２Ａの軸支え部５０Ａに固定されたシャフト２６Ａの振動も、抑制されている。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１．自吸式ポンプの全体構成について＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る自吸式ポンプ１の正面図である。図３は、自吸式ポンプ１の斜視図である。図４は、自吸式ポンプ１の断面図である。図４の自吸式ポンプ１の断面は、図２中のＡ−Ａ断面に相当する。また、図５および図６は、自吸式ポンプ１の分解斜視図である。

本実施形態の自吸式ポンプ１は、例えば、家庭用のガス給湯器に搭載され、浴槽に貯留された温水を循環させるために使用される。ただし、本発明の自吸式ポンプは、ガス給湯器以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明の自吸式ポンプは、床暖房や加湿器等の家庭用機器や、輸送機器、医療機器、製造機器などに搭載されて、種々の流体を送り出すものであってもよい。

図２〜図６に示すように、自吸式ポンプ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、ガス給湯器の枠体に、固定される。回転部３は、静止部２に対して回転可能に支持される。

本実施形態の静止部２は、モータケーシング２０、第１ケーシング２１、第２ケーシング２２、第３ケーシング２３、仕切板２４、パッキン２５、およびシャフト２６を有する。

モータケーシング２０は、ステータ２０１および回路基板２０２を保持する樹脂製の部材である。モータケーシング２０は、自吸式ポンプ１の最も後方側に、配置されている。本実施形態のモータケーシング２０は、ステータ２０１および回路基板２０２が挿入された金型の内部に、樹脂を流し込むことにより得られたインサート成型品である。したがって、ステータ２０１および回路基板２０２は、モータケーシング２０を構成する樹脂に、モールドされている。また、図５に示すように、モータケーシング２０は、前方側の端面から後方へ向けて窪むロータ穴２０３を有する。

図４に示すように、ステータ２０１は、ロータ穴２０３の径方向外側に配置されている。ステータ２０１は、ステータコア４１とコイル４２とを有する。ステータコア４１は、例えば、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。また、ステータコア４１は、円環状のコアバック４１１と、コアバック４１１から径方向内側へ向けて突出した複数のティース４１２と、を有する。コイル４２は、ティース４１２に巻かれた導線により構成される。回路基板２０２には、コイル４２へ駆動電流を供給するための電子回路が実装されている。

第１ケーシング２１は、ロータ収容部２１１とフランジ部２１２とを有する。ロータ収容部２１１は、ロータ穴２０３の内部に配置されている。ロータ収容部２１１は、軸方向に略円筒状に延び、後方側の端部が閉じられている。フランジ部２１２は、ロータ収容部２１１の前方側の端部から、径方向外側へ向けて広がっている。ロータ収容部２１１の内部には、後述するロータ３１の少なくとも一部分が、収容されている。

第２ケーシング２２は、第１ケーシング２１の前方側に配置されている。第２ケーシング２２は、中心軸９に直交する方向に、略板状に広がっている。第２ケーシング２２の材料には、例えば樹脂が使用される。図６に示すように、第２ケーシング２２の後方側の面には、凹部２２１が設けられている。凹部２２１は、第２ケーシング２２の後方側の面から、前方側へ向けて、円形に窪んでいる。凹部２２１の内部には、後述するインペラ３２の少なくとも一部分が、収容される。

また、図５に示すように、第２ケーシング２２の前方側の面には、凹部２２１の下流側の流路を構成する流路溝２２２が、設けられている。凹部２２１と流路溝２２２とは、第２ケーシング２２内に設けられた孔を介して、連通している。さらに、第２ケーシング２２には、ケーシング貫通孔２２３と、戻り孔２２４とが、設けられている。ケーシング貫通孔２２３は、凹部２２１の中央を、軸方向に貫通している。戻り孔２２４は、凹部２２１の下端部付近を、軸方向に貫通している。

第３ケーシング２３は、第２ケーシング２２の前方側に配置されている。第３ケーシング２３は、中心軸９に直交する方向に、略板状に広がっている。第３ケーシング２３の材料には、例えば樹脂が使用される。第３ケーシング２３は、外部から流体を取り込む取込口２３１と、流体を外部へ排出する排出口２３２と、第３ケーシング２３から流体を完全に排出したいときに使用されるドレイン口２３３とを有する。

取込口２３１および排出口２３２は、第３ケーシング２３の上部に、設けられている。ドレイン口２３３は、第３ケーシングの下部に、設けられている。また、図６に示すように、第３ケーシング２３の後方側の面には、取込口２３１に連通する流路溝２３４と、排出口２３２およびドレイン口２３３に連通する流路溝２３５とが設けられている。

モータケーシング２０、第１ケーシング２１、第２ケーシング２２、および第３ケーシング２３は、ねじ止めにより、互いに固定されている。すなわち、各ケーシング２０〜２３に設けられたねじ孔に、軸方向に延びる複数のねじ２７が、締結されている。このように、本実施形態では、複数のねじ２７が、モータケーシング２０、第１ケーシング２１、第２ケーシング２２、および第３ケーシング２３を固定する固定手段を、構成している。これにより、各ケーシング２０〜２３の相対的な移動および振動が、抑制されている。

第２ケーシング２２と第３ケーシング２３との間には、仕切板２４およびパッキン２５が、介在している。本実施形態では、パッキン２５より後方側に、仕切板２４が配置されている。ただし、パッキン２５より前方側に、仕切板２４が配置されていてもよい。仕切板の材料には、例えば樹脂が使用される。パッキン２５の材料には、例えば、エラストマーが使用される。仕切板２４およびパッキン２５は、いずれも、中心軸９に直交する方向に、略板状に広がっている。第２ケーシング２２の流路溝２２２と、第３ケーシング２３の流路溝２３４，２３５との間では、仕切板２４およびパッキン２５によって、流路が分離されている。

なお、複数のねじ２７は、仕切板２４およびパッキン２５には、締結されていない。仕切板２４およびパッキン２５は、第２ケーシング２２と第３ケーシング２３との間に挟まれることにより、保持されている。

仕切板２４は、第１後方孔２４１および第２後方孔２４２を有する。第１後方孔２４１は、仕切板２４を軸方向に貫通する円孔である。また、第１後方孔２４１は、中心軸９と略同軸に配置されている。第２後方孔２４２は、第１後方孔２４１より径方向外側かつ上側の位置において、仕切板２４を軸方向に貫通している。

パッキン２５は、第１前方孔２５１、第２前方孔２５２、および第３前方孔２５３を有する。第１前方孔２５１は、パッキン２５を軸方向に貫通する円孔である。また、第１前方孔２５１は、中心軸９と略同軸に配置されている。第２前方孔２５２は、第１前方孔２５１より径方向外側かつ上側の位置において、パッキン２５を軸方向に貫通している。第３前方孔２５３は、第１前方孔２５１より径方向外側かつ下側の位置において、パッキン２５を軸方向に貫通している。第１前方孔２５１および第３前方孔２５３は、第１後方孔２４１と軸方向に連通する。また、第２前方孔２５２は、第２後方孔２４２と軸方向に連通する。

シャフト２６は、後述するロータ３１の径方向内側において、中心軸に沿って配置されている。シャフト２６は、例えば、ステンレス等の金属により形成される。シャフト２６の後方側の端部は、第１ケーシング２１に固定されている。例えば、第１ケーシング２１に設けられた穴に、シャフト２６の後方側の端部が、圧入されている。シャフト２６の前方側の端部は、第２ケーシング２２に設けられた軸支え部５０に、固定されている。

上述の通り、第２ケーシング２２は、第１ケーシング２１や第３ケーシング２３とねじ止めされることによって、振動が抑制されている。本実施形態では、その振動しにくい第２ケーシング２２に、軸支え部５０が設けられている。これにより、軸支え部５０および軸支え部５０に固定されたシャフト２６の振動が、抑制されている。

特に、本実施形態の第２ケーシング２２は、軸方向に突出または窪んだ凹凸形状を有している。この凹凸形状より、第２ケーシング２２自体の剛性が、高められている。その結果、第２ケーシング２２およびシャフト２６の振動が、より抑制されている。

また、本実施形態では、第３ケーシング２３や仕切板２４ではなく、それより後方側に配置された第２ケーシング２２に、軸支え部５０が設けられている。このため、自吸式ポンプ１内の流路に設計変更が生じたときには、軸支え部５０を含む第２ケーシング２２の形状を変更することなく、第３ケーシング２３および仕切板２４の形状を変更するだけで、対応することができる。なお、軸支え部５０の詳細な構造については、後述する。

本実施形態の回転部３は、ロータ３１およびインペラ３２を有する。

ロータ３１は、シャフト２６の周囲に、軸受を介して回転可能に取り付けられている。図４に示すように、ロータ３１は、略円筒状のロータコア３１１と、ロータコア３１１の内部に埋め込まれた円環状のマグネット３１２と、を有する。マグネット３１２の径方向外側の面は、ステータ２０１と径方向に対向する磁極面となっている。磁極面には、Ｎ極とＳ極とが、周方向に交互に着磁されている。

インペラ３２は、ロータ３１の前方側の端部に固定され、ロータ３１とともに回転する。インペラ３２は、周方向に配列された複数の羽根３２１を有する。また、インペラ３２は、第１ケーシング２１と第２ケーシング２２の凹部２２１とで構成されるインペラ室６０に、収容されている。

このような自吸式ポンプ１において、回路基板２０２を介してコイル４２に駆動電流を供給すると、ステータコア４１のティース４１２に、磁束が生じる。そして、ティース４１２とマグネット３１２との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、ロータ３１およびインペラ３２が、中心軸９を中心として回転する。また、インペラ３２が回転すると、インペラ室６０に貯留された流体が、複数の羽根３２１により、接線方向へ加速される。これにより、自吸式ポンプ１の内部に流体の流れが生じる。

＜２−２．自吸式ポンプ内の流路について＞
第１ケーシング２１、第２ケーシング２２、および第３ケーシング２３により構成される筐体の内部には、流入流路６１、流出流路６２、および戻り流路６３が、設けられている。図５および図６中に破線矢印で示すように、流入流路６１は、取込口２３１から、第３ケーシング２３の流路溝２３４、パッキン２５の第１前方孔２５１、および仕切板２４の第１後方孔２４１を通ってインペラ室６０へ連通している。流出流路６２は、インペラ室６０から、第２ケーシング２２の流路溝２２２、仕切板２４の第２後方孔２４２、およびパッキン２５の第２前方孔２５２を通って、排出口２３２へ連通している。

取込口２３１から取り込まれた流体は、流入流路６１を通って、インペラ室６０へ送られる。インペラ室６０の内部では、インペラ３２の回転により、流体が加速される。その後、加速された流体は、インペラ室６０から流出流路６２を通って排出口２３２へ送られ、排出口２３２から筐体の外部へ排出される。

なお、第２前方孔２５２を通過した流体の一部は、排出口２３２から排出されず、第３ケーシング２３の流路溝２３５を、下方へ向けて流れる。そして、当該流体は、戻り流路６３を通って、つまり、パッキン２５の第３前方孔２５３、仕切板２４の第１後方孔２４１、および第２ケーシング２２の戻り孔２２４を通って、インペラ室６０へ戻される。その後、インペラ室６０へ戻された流体は、インペラ３２により再び加速され、流出流路６２へ送られる。

この自吸式ポンプ１が動作を開始した直後には、液体と筐体内に残る気体とが、インペラ３２により混合されて、流出流路６２へ送り出される。ただし、当該混合流体のうち、比較的比重の軽い気体は排出口２３２から排出され、比較的比重の重い液体はインペラ室６０へ戻される。これにより、筐体内に残る気体を、自吸式ポンプ１自体の駆動力によって、排出することができる。そして、気体が排出された後、排出口２３２から液体が排出される。

＜２−３．軸支え部の構造について＞
続いて、第２ケーシング２２に設けられた軸支え部５０の構造について、説明する。

図７は、軸支え部５０の付近における自吸式ポンプ１の部分断面図である。図８は、軸支え部５０の斜視図である。図７および図８に示すように、本実施形態の軸支え部５０は、軸支え本体部５１、３本の脚部５２、および緩衝部材５３を有する。３本の脚部５２は、ケーシング貫通孔２２３の周縁部から、後方側へ向けて延びている。また、３本の脚部５２の間には、流入流路６１とインペラ室６０とを繋ぐ連通孔５４が設けられている。軸支え本体部５１は、３本の脚部５２の後方側に位置し、３本の脚部５２に支持されている。

軸支え本体部５１の後方側の面には、前方側へ向けて窪んだ挿入穴５１１が、設けられている。図７に示すように、シャフト２６の前方側の端部は、挿入穴５１１に挿入されている。これにより、第１ケーシング２１と軸支え本体部５１との間において、シャフト２６が支持されている。

また、本実施形態では、挿入穴５１１の内部に、緩衝部材５３が配置されている。緩衝部材５３は、軸支え本体部５１より弾性の高い、例えばシリコーンゴム等の樹脂からなる。緩衝部材５３の前方側の面は、軸支え本体部５１に接触している。緩衝部材５３の後方側の面は、シャフト２６の前方側の端部に接触している。これにより、シャフト２６の振動のうち、主として軸方向の成分が、緩衝部材５３に吸収される。

また、図８に示すように、本実施形態の軸支え本体部５１は、複数のリブ５１２を有する。各リブ５１２は、挿入穴５１１を構成する軸支え本体部５１の内周面から、径方向内側へ向けて突出し、かつ、軸方向に延びている。また、複数のリブ５１２は、周方向に略等間隔に配列されている。シャフト２６の前端部付近の側面は、複数のリブ５１２に接触する。これにより、シャフト２６の径方向の振動が、より低減される。

また、本実施形態では、３本の脚部５２の周方向の間隔、すなわち、連通孔５４の周方向の幅が、各脚部５２の周方向の寸法より大きい。このように、連通孔５４の周方向の幅を広くとれば、連通孔５４を通過する流体の流路抵抗が、低減される。また、流路抵抗が低減されれば、流体が軸支え部５０に及ぼす圧力も、低減される。したがって、流体の圧力に起因する軸支え部５０の振動も、低減される。

また、本実施形態では、３本の脚部５２が、ケーシング貫通孔２２３の周縁部から後方側へ向かうにつれて、次第に中心軸９に近づくように、斜めに延びている。これにより、中心軸９に直交する方向の荷重に対する軸支え部５０の強度が、より高められている。その結果、軸支え部５０に支持されるシャフト２６の振動が、より低減される。また、脚部５２の前方側の端部付近において、連通孔５４の幅が広くなる。これにより、連通孔５４における流路抵抗が、より抑制される。

また、本実施形態では、３本の脚部５２が、周方向に略等間隔に配列されている。このため、脚部５２と連通孔５４とが、中心軸９を挟んで対向する。このようにすれば、連通孔５４同士が中心軸９を挟んで対向する場合と比べて、中心軸９に直交する方向の荷重に対する軸支え部５０の強度を、向上させることができる。

なお、脚部５２と連通孔５４とを中心軸９を挟んで対向させるためには、奇数本の脚部５２を等間隔に配置すればよい。ただし、脚部５２の数が多すぎると、連通孔５４の周方向の幅が狭くなる。この点について、本実施形態では、脚部５２の数を３本としている。これにより、軸支え部５０の強度の向上と、連通孔５４の流路抵抗の低減とを、両立させている。

また、図７および図８に示すように、本実施形態の軸支え本体部５１は、複数の脚部５２に包囲された空間へ向けて、前方側へ突出する整流部５１３を有する。整流部５１３の表面は、前方側へ向かうにつれて縮径する傾斜面となっている。流入流路６１を流れる流体は、整流部５１３の表面に沿って、インペラ室６０へ流入する。これにより、軸支え本体部５１の前方側における流路抵抗が、より抑制される。また、軸支え部５０が流体から受ける圧力も、より低減される。

＜２−４．第２ケーシングおよび仕切板の固定構造について＞
続いて、第２ケーシング２２および仕切板２４の固定構造について、説明する。図９は、第２ケーシング２２および仕切板２４の断面図である。

図９に示すように、第２ケーシング２２は、凹部２２１の前方側の面に、円環状の角部２２５を有する。角部２２５と、仕切板２４の第１後方孔２４１とは、略同軸に配置されている。また、図９中に拡大して示したように、角部２２５には、第１段差面７１と第２段差面７２とで構成される環状段差が、設けられている。第１段差面７１は、軸方向に交わる方向に延びている。第２段差面７２は、軸方向に延びている。

一方、本実施形態では、仕切板２４の第１後方孔２４１を構成する環状縁部にも、第１段差面８１と第２段差面８２とで構成される環状段差が、設けられている。第１段差面８１は、軸方向に交わる方向に延びている。第２段差面８２は、軸方向に延びている。そして、第２ケーシング２２の第１段差面７１と、仕切板２４の第１段差面８１とが、軸方向に接触している。

このようにすれば、第２ケーシング２２と仕切板２４とを、第１段差面７１，８１において軸方向に密着させやすい。このため、第２ケーシング２２と仕切板２４との接触部における流体の漏れを、低減できる。その結果、自吸式ポンプ１の効率を高めることができる。また、第２ケーシング２２および仕切板２４の振動が、より抑制される。したがって、第２ケーシング２２の軸支え部５０に固定されたシャフト２６の振動も、より抑制される。

なお、環状段差は、第２ケーシング２２および仕切板２４のいずれか一方のみに設けられていてもよい。その場合、第２ケーシング２２および仕切板２４のいずれか一方に設けられた第１段差面が、第２ケーシング２２および仕切板２４の他方に接触していればよい。ただし、本実施形態のように、第２ケーシング２２および仕切板２４の双方に環状段差を設ける方が、各部材に必要な厚みを確保しつつ、軸方向の寸法を全体として抑制しやすい点で、好ましい。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

図１０は、一変形例に係る自吸式ポンプ１Ｂの断面図である。図１０の例では、カップ状のモータケーシング２０Ｂの内部空間に、ステータ２０１Ｂと回路基板２０２Ｂとが、収容されている。このようにすれば、インサート成型を行う場合と比べて、モータケーシング２０Ｂの製造コストを低減できる。また、モータケーシング２０Ｂ、ステータ２０１Ｂ、および回路基板２０２Ｂを、個別に交換できるため、仕損費も低減できる。なお、モータケーシング２０Ｂの材料は、樹脂であってもよく、金属であってもよい。また、ステータ２０１Ｂおよび回路基板２０２Ｂは、これらの少なくとも一部分が、モータケーシング２０Ｂ内に収容されていればよい。

ただし、上述した実施形態のように、ステータ２０１および回路基板２０２をモールドする方が、モータケーシング２０の質量が高まる。したがって、自吸式ポンプ１の全体の振動を、より抑制できる。また、自吸式ポンプ１の外部への騒音の拡散も、より抑制できる。

また、固定手段であるねじは、必ずしも、モータケーシング、第１ケーシング、第２ケーシング、および第３ケーシングの全てを固定するものでなくてもよい。例えば、第２ケーシングおよび第３ケーシングのみが、ねじにより固定されていてもよい。また、固定手段は、第２ケーシングが一対の部材に挟まれて保持される場合より、第２ケーシングの振動を抑制できる手段であれば、ねじ止め以外の手段であってもよい。例えば、固定手段として、溶着、接着、かしめ、スナップフィット等が用いられていてもよい。

また、自吸式ポンプの細部の形状や寸法については、本願の各図に示された形状や寸法と、相違していてもよい。例えば、軸支え部を構成する脚部の数は、１〜２本であってもよく、４本以上であってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、自吸式ポンプに利用できる。

１，１Ａ，１Ｂ 自吸式ポンプ
２ 静止部
３ 回転部
９，９Ａ 中心軸
２０，２０Ｂ モータケーシング
２１，２１Ａ 第１ケーシング
２２，２２Ａ 第２ケーシング
２３，２３Ａ 第３ケーシング
２４，２４Ａ 仕切板
２５ パッキン
２６，２６Ａ シャフト
２７ ねじ
２７Ａ 固定手段
３１，３１Ａ ロータ
３２，３２Ａ インペラ
５０，５０Ａ 軸支え部
５１ 軸支え本体部
５２ 脚部
５３ 緩衝部材
５４ 連通孔
６０，６０Ａ インペラ室
６１，６１Ａ 流入流路
６２，６２Ａ 流出流路
６３ 戻り流路
７１，８１ 第１段差面
７２，８２ 第２段差面
２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ ステータ
２０２，２０２Ｂ 回路基板
２０３ ロータ穴
２１１ ロータ収容部
２１２ フランジ部
２２１ 凹部
２２２ 流路溝
２２３ ケーシング貫通孔
２２４ 戻り孔
２２５ 角部
２３１，２３１Ａ 取込口
２３２，２３２Ａ 排出口
２３３ ドレイン口
２３４，２３５ 流路溝
２４１ 第１後方孔
２４１Ａ 第１孔
２４２ 第２後方孔
２４２Ａ 第２孔
２５１ 第１前方孔
２５２ 第２前方孔
２５３ 第３前方孔
３１１ ロータコア
３１２ マグネット
３２１ 羽根
５１１ 挿入穴
５１２ リブ
５１３ 整流部

Claims (13)

1. 前後に延びる中心軸に沿って配置されたシャフトと、
   前記シャフトの周囲において回転するロータと、
   前記ロータの前方側に位置し、前記ロータとともに回転するインペラと、
   前記ロータの径方向外側に配置されたステータと、
   前記ロータの少なくとも一部分を収容する第１ケーシングと、
   前記第１ケーシングの前方側に配置された第２ケーシングと、
   前記第２ケーシングの前方側に配置され、流体の取込口と排出口とを有する第３ケーシングと、
   前記第２ケーシングと前記第３ケーシングとの間に介在し、前記中心軸と略同軸に設けられた第１孔および前記第１孔より径方向外側に設けられた第２孔を有する仕切板と、
   を有し、
   前記第１ケーシング、前記第２ケーシング、および前記第３ケーシングにより構成される筐体の内部に、
   前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとにより構成され、前記インペラを収容するインペラ室と、
   前記取込口から前記第１孔を通って前記インペラ室へ連通する流入流路と、
   前記インペラ室から前記第２孔を通って前記排出口へ連通する流出流路と、
   が設けられ、
   前記第２ケーシングと前記第３ケーシングとが、固定手段により固定され、
   前記シャフトの後方側の端部は、前記第１ケーシングに固定され、
   前記シャフトの前方側の端部は、前記第２ケーシングに設けられた軸支え部に固定されている自吸式ポンプ。
2. 請求項１に記載の自吸式ポンプにおいて、
   前記第２ケーシングは、軸方向に突出または窪んだ凹凸形状を有する自吸式ポンプ。
3. 請求項２に記載の自吸式ポンプにおいて、
   前記第２ケーシングは、後方側の面から前方側へ窪む凹部を有し、
   前記凹部内に、前記インペラの少なくとも一部分が収容され、
   前記凹部の中央に、軸方向に貫通するケーシング貫通孔が設けられ、
   前記軸支え部は、
   前記ケーシング貫通孔の周縁部から後方側へ向けて延びる複数の脚部と、
   複数の前記脚部に支持される軸支え本体部と、
   を有し、
   前記軸支え本体部は、前記シャフトの前方側の端部が挿入される挿入穴を有する自吸式ポンプ。
4. 請求項３に記載の自吸式ポンプにおいて、
   前記挿入穴の内部に配置された緩衝部材をさらに有し、
   前記緩衝部材は、前記軸支え本体部を構成する材料より弾性の高い材料からなり、
   前記緩衝部材の前方側の面は、前記軸支え本体部に接触し、
   前記緩衝部材の後方側の面は、前記シャフトの前方側の端部に接触している自吸式ポンプ。
5. 請求項３または請求項４に記載の自吸式ポンプにおいて、
   前記軸支え本体部は、前記挿入穴を構成する内周面から、径方向内側へ向けて突出したリブをさらに有し、
   前記リブが、前記シャフトの側面に接触している自吸式ポンプ。
6. 請求項３から請求項５までのいずれかに記載の自吸式ポンプにおいて、
   前記軸支え本体部は、複数の前記脚部に包囲された空間へ向けて、前方側へ突出する整流部を有し、
   前記整流部は、前方側へ向かうにつれて縮径する傾斜面を有する自吸式ポンプ。
7. 請求項３から請求項６までのいずれかに記載の自吸式ポンプにおいて、
   複数の前記脚部は、前記ケーシング貫通孔の周縁部から後方側へ向かうにつれて、中心軸に近づくように、斜めに延びている自吸式ポンプ。
8. 請求項３から請求項７までのいずれかに記載の自吸式ポンプにおいて、
   複数の前記脚部の周方向の間隔は、前記脚部の周方向の寸法より、大きい自吸式ポンプ。
9. 請求項３から請求項８までのいずれかに記載の自吸式ポンプにおいて、
   前記軸支え部は、周方向に略等間隔に配置された３本の前記脚部を有する自吸式ポンプ。
10. 請求項３から請求項９までのいずれかに記載の自吸式ポンプにおいて、
    前記第２ケーシングは、前記凹部の前方側の面に、前記第１孔と同軸に配置された円環状の角部を有し、
    前記角部と、前記仕切板の前記第１孔を構成する環状縁部との少なくとも一方に、環状段差が設けられ、
    前記環状段差は、
    軸方向に交わる方向に延びる第１段差面と、
    軸方向に延びる第２段差面と、
    を有し、
    前記第１段差面が、前記角部および前記環状縁部の他方と、接触している自吸式ポンプ。
11. 請求項１０に記載の自吸式ポンプにおいて、
    前記角部と前記環状縁部との双方に、前記段差が設けられ、
    一対の前記段差の前記第１段差面同士が、接触している自吸式ポンプ。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の自吸式ポンプにおいて、
    前記ステータの少なくとも一部分を収容する樹脂製のモータケーシングと、
    前記ステータに駆動電流を供給する回路基板と、
    をさらに有し、
    前記回路基板は、前記モータケーシングにモールドされている自吸式ポンプ。
13. 請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の自吸式ポンプにおいて、
    前記ステータの少なくとも一部分を収容するモータケーシングと、
    前記ステータに駆動電流を供給する回路基板と、
    をさらに有し、
    前記回路基板は、前記モータケーシングの内部空間に収容されている自吸式ポンプ。

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