JP6236810B2

JP6236810B2 - ポンプ

Info

Publication number: JP6236810B2
Application number: JP2013051472A
Authority: JP
Inventors: 晃宏中川; 辰哉多々良; 大澤　晴繁; 晴繁大澤
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2033-03-14
Also published as: CN203796574U; CN104047865B; JP2014177881A; CN104047865A

Description

本発明は、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。例えば、特開２００６−３１６６７８号公報には、給湯器等の機器に組み込まれるポンプが記載されている。当該公報のポンプは、合成樹脂製のケーシングの内部に配された回転子と、モールド樹脂内に設けられた固定子とで構成されるモータにより、羽根車を回転させて、流体を吐出する（請求項１，図１）。
特開２００６−３１６６７８号公報

このようなポンプの駆動時には、ポンプの内部に、流体による圧力が生じる。このため、当該圧力によるケーシングの変形や破損を抑える必要がある。ケーシングの変形や破損を抑えるための手段として、例えば、ケーシング自体を、剛性の高い金属で形成することが考えられる。しかしながら、金属製のケーシングを採用すると、ポンプ全体の重量が大幅に増加する。

特開２００６−３１６６７８号公報には、樹脂製のケーシングを、金属板で補強する構造が、開示されている（段落００１９，段落００３２，図１）。このようにすれば、ポンプの重量増加を抑えながら、圧力によるケーシングの変形や破損を抑えることができる。

上記ポンプを使用する製品において、製品の小型化が行われる場合、または、製品の内部の空間が他の部品により制約を受ける場合、ポンプの形状にも制約が加わる。この場合、ケーシングや金属板の軸方向の厚さを薄くなる場合がある。そうすると、ポンプの内部空間に掛かる流体の圧力に対する対策が必要となる。このように、ケーシングの軸方向の厚さ等が薄くなる場合、または、ケーシングに補強構造がとれない場合でも、流体の圧力に対するケーシングの耐圧性を高め、かつ、ポンプのサイズや重量を抑えたいという技術的要求が強い。

しかしながら、特開２００６−３１６６７８号公報の構造において、ケーシングの耐圧性を高めようとすると、金属板の軸方向の厚みを増す必要がある。このため、ポンプのサイズや重量を抑えたいという後者の要求を満たすことができない。

本発明の目的は、補強板を用いて第２ケーシングを補強しながら、補強板の軸方向の厚みを抑えることができるポンプを提供することである。

本願の例示的な第１発明は、上下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、前記ロータの上側に位置し、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、前記ステータと前記ロータとの間に介在する第１ケーシングと、前記ステータおよび前記第１ケーシングの上側に配置された樹脂製の第２ケーシングと、前記第２ケーシングの上側に配置され、前記中心軸に対して略垂直に広がる補強板と、を有し、前記補強板は、軸方向に貫通する貫通部を有し、前記第２ケーシングは、前記補強板の下面に沿って広がる天板部と、前記天板部に設けられた孔の縁から、前記貫通部を通って、前記天板部の上側まで略円筒状に延びる給液部と、前記給液部より径方向外側に位置し、前記補強板が固定される固定部と、を有し、前記補強板は、前記給液部の周囲において、前記天板部に直接的または間接的に接触する内側接触部と、前記内側接触部より径方向外側、かつ、前記固定部より径方向内側に位置し、周方向に広がる領域において、前記天板部の上面と隙間を介して軸方向に対向する非接触部と、を有し、前記天板部の径方向内端部は、前記内側接触部との接触により下側へ撓んでいるポンプである。
また、本願の例示的な他の発明は、上下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、前記ロータの上側に位置し、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、前記ステータと前記ロータとの間に介在する第１ケーシングと、前記ステータおよび前記第１ケーシングの上側に配置された樹脂製の第２ケーシングと、前記第２ケーシングの上側に配置され、前記中心軸に対して略垂直に広がる補強板と、を有し、前記補強板は、軸方向に貫通する貫通部を有し、前記第２ケーシングは、前記補強板の下面に沿って広がる天板部と、前記天板部に設けられた孔の縁から、前記貫通部を通って、前記天板部の上側まで略円筒状に延びる給液部と、前記給液部より径方向外側に位置し、前記補強板が固定される固定部と、を有し、前記補強板は、前記給液部の周囲において、前記天板部の上面に直接的または間接的に接触する内側接触部と、前記内側接触部より径方向外側、かつ、前記固定部より径方向内側に位置し、周方向に広がる領域において、前記天板部の上面と隙間を介して軸方向に対向する非接触部と、を有し、前記内側接触部は、前記補強板の径方向内端部であるポンプである。

本願の例示的な第１発明によれば、補強板は、天板部に接触する内側接触部の径方向外側に、天板部に接触しない非接触部を有する。このため、補強板の内側接触部を、第２ケーシングの変形および破損しやすい箇所に対して、直接的または間接的に、効率よく接触させることができる。その結果、第２ケーシングを補強する効果を得ながら、補強板の軸方向の厚みを抑えることができる。

図１は、第１実施形態に係るポンプの縦断面図である。図２は、第２実施形態に係るポンプの縦断面図である。図３は、第２実施形態に係るポンプの分解斜視図である。図４は、第２実施形態に係るポンプの部分縦断面図である。図５は、第２実施形態に係るポンプの上面図である。図６は、比較例に係るポンプの部分縦断面図である。図７は、第２実施形態に係るポンプの部分縦断面図である。図８は、変形例に係るポンプの部分縦断面図である。図９は、変形例に係るポンプの部分縦断面図である。図１０は、変形例に係るポンプの部分縦断面図である。図１１は、変形例に係るポンプの部分縦断面図である。図１２は、変形例に係るポンプの部分縦断面図である。図１３は、変形例に係るポンプの部分縦断面図である。図１４は、変形例に係るポンプの部分縦断面図である。図１５は、変形例に係るポンプの上面図である。図１６は、変形例に係るポンプの上面図である。図１７は、変形例に係るポンプの上面図である。図１８は、変形例に係るポンプの縦断面図である。

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、ポンプの中心軸と平行な方向を「軸方向」、ポンプの中心軸に直交する方向を「径方向」、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、軸方向を上下方向とし、第２ケーシングに対して補強板側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るポンプの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るポンプ１Ａの縦断面図である。図１に示すように、本実施形態のポンプ１Ａは、シャフト２３Ａ、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、および補強板２４Ａを有する。

シャフト２３Ａは、中心軸９Ａに沿って配置されている。ロータ３１Ａは、シャフト２３Ａの周囲において回転する。インペラ３２Ａは、ロータ３１Ａの上側に位置し、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１ケーシング２１Ａは、ステータ２０１Ａとロータ３１Ａとの間に介在する。第２ケーシング２２Ａは、ステータ２０１Ａおよび第１ケーシング２１Ａの上側に配置されている。また、第２ケーシング２２Ａは樹脂製である。補強板２４Ａは、第２ケーシング２２Ａの上側に配置され、中心軸９Ａに対して略垂直に広がっている。

補強板２４Ａは、軸方向に貫通する貫通部２４１Ａを有する。第２ケーシング２２Ａは、天板部２２１Ａ、給液部２２２Ａ、および固定部２２７Ａを有する。天板部２２１Ａは、補強板２４Ａの下面に沿って広がる。給液部２２２Ａは、天板部２２１Ａに設けられた孔の縁から、貫通部２４１Ａを通って、天板部２２１Ａの上側まで略円筒状に延びている。固定部２２７Ａは、給液部２２２Ａより径方向外側に位置する。補強板２４Ａは、第２ケーシング２２Ａの固定部２２７Ａに、固定される。

また、補強板２４Ａは、内側接触部２４３Ａおよび非接触部２４４Ａを有する。内側接触部２４３Ａは、給液部２２２Ａの周囲において、天板部２２１Ａに直接的または間接的に接触する。非接触部２４４Ａは、内側接触部２４３Ａより径方向外側、かつ、固定部２２７Ａより径方向内側に位置する。また、非接触部２４４Ａは、周方向に広がる領域において、天板部２２１Ａの上面と隙間を介して軸方向に対向する。

このように、補強板２４Ａは、天板部２２１Ａに接触する内側接触部２４３Ａの径方向外側に、天板部２２１Ａに接触しない非接触部２４４Ａを有する。このため、補強板２４Ａの内側接触部２４３Ａを、第２ケーシング２２Ａの変形および破損しやすい箇所に対して、直接的または間接的に、効率よく接触させることができる。その結果、第２ケーシング２２Ａを補強する効果を得ながら、補強板２４Ａの軸方向の厚みを抑えることができる。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１．ポンプの全体構成について＞
図２は、本発明の第２実施形態に係るポンプ１の縦断面図である。図３は、ポンプ１の分解斜視図である。

本実施形態のポンプ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および図３に示すように、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、モータフレーム２０、第１ケーシング２１、第２ケーシング２２、シャフト２３、および補強板２４を有する。

モータフレーム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。モータフレーム２０は、ポンプ１の最も下側に、配置されている。本実施形態のモータフレーム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、モータフレーム２０を構成する樹脂に、少なくとも部分的に覆われている。また、図２に示すように、モータフレーム２０は、その上面から下側へ向けて窪む第１凹部２０３を有する。

ステータ２０１は、第１凹部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。コイル４２を構成する導線の端部は、回路基板２０２と電気的に接続されている。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搭載されている。

第１ケーシング２１は、ロータ収容部２１１と環状板部２１２とを有する。ロータ収容部２１１は、軸方向に略円筒状に延びるとともに、その下端部が閉じられている。環状板部２１２は、ロータ収容部２１１の上端部から、径方向外側へ向けて広がっている。ロータ収容部２１１は、モータフレーム２０の凹部２０３内に配置されている。また、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。すなわち、ロータ収容部２１１は、ステータ２０１とロータ３１との間に介在する。

第２ケーシング２２は、ステータ２０１および第１ケーシング２１の上側に配置された樹脂製の部材である。第２ケーシング２２は、天板部２２１、給液部２２２、および排液部２２３を有する。天板部２２１は、環状板部２１２の上面および補強板２４の下面に沿って、中心軸９に対して略垂直に広がっている。また、第２ケーシング２２は、その下面から上側へ向けて窪む第２凹部２２５を有する。第２凹部２２５内には、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、天板部２２１の中央には、軸方向に貫通する連通孔２２４が設けられている。

給液部２２２は、連通孔２２４の縁から、上側へ向けて略円筒状に延びている。給液部２２２の上端部には、径方向外側へ突出したフランジ部６１が設けられている。フランジ部６１は、補強板２４の上面より上側に位置する。給液部２２２に配管を接続すると、当該配管の内部空間と第２凹部２２５の内部空間とが、給液部２２２を介して連通する。したがって、当該配管から第２凹部２２５の内部へ、流体を取り込むことができる。排液部２２３は、天板部の周縁部の一箇所から、周方向に略円筒状に延びている。排液部２２３に配管を接続すると、当該配管の内部空間と第２凹部２２５の内部空間とが、排液部２２３を介して連通する。したがって、第２凹部２２５の内部から当該配管へ、流体を排出することができる。

シャフト２３は、後述するロータ３１の径方向内側において、中心軸９に沿って配置されている。シャフト２３の材料には、例えば、ステンレス等の金属が使用される。シャフト２３の下端部は、第１ケーシング２１に設けられた下軸支部２１３に固定されている。一方、シャフト２３の上端部は、第２ケーシング２２に設けられた上軸支部２２６に固定されている。

補強板２４は、第２ケーシング２２の上側に配置された板状の部材である。補強板２４は、中心軸９に対して略垂直に広がっている。補強板２４の材料には、第２ケーシング２２を構成する樹脂よりも剛性が高い鉄などの金属が使用される。補強板２４の中央には、軸方向に貫通する貫通孔２４１が設けられている。第２ケーシング２２の給液部２２２は、貫通孔２４１を通って軸方向に延びている。したがって、給液部２２２の上端部は、補強板２４の上面より上側に位置する。

モータフレーム２０、第１ケーシング２１、第２ケーシング２２、および補強板２４は、互いに固定されている。特に、本実施形態では、モータフレーム２０、第１ケーシング２１、第２ケーシング２２、および補強板２４が、ねじ止めにより、互いに固定されている。すなわち、これらの部材に設けられたねじ孔に、軸方向に延びる複数の固定部材としてのねじ２５が、締結されている。これにより、モータフレーム２０、第１ケーシング２１、第２ケーシング２２、および補強板２４の相対的な移動および振動が、抑制されている。

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２３の周囲に、軸受３０を介して回転可能に取り付けられている。図２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の外周面に配置された円環状のマグネット３１２と、を有する。マグネット３１２の外周面は、第１ケーシング２１を介して、ステータ２０１と径方向に対向する。また、マグネット３１２の外周面には、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より上側に位置し、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、その少なくとも一部分が、第２ケーシング２２の第２凹部２２５内に、収容されている。

外部電源から回路基板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、第２凹部２２５内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、給液部２２２から第２凹部２２５内へ流体が導入されるとともに、第２凹部２２５から排液部２２３へ流体が排出される。

＜２−２．第２ケーシングおよび補強板の構造について＞
図４は、ポンプ１の部分縦断面図である。図５は、ポンプ１の上面図である。以下では、図４および図５を参照しながら、第２ケーシング２２および補強板２４のより詳細な構造について、説明する。

図４に示すように、第２ケーシング２２は、天板部２２１を軸方向に貫通するねじ孔２２７を有する。ねじ孔２２７は、給液部２２２より径方向外側に位置し、好ましくは、天板部２２１の径方向外側の端部付近に位置する。また、補強板２４も、その径方向外側の端部付近に、軸方向に貫通するねじ孔２４２を有する。そして、これらのねじ孔２２７，２４２に、ねじ２５が締結されている。その結果、天板部２２１と補強板２４とが、互いに固定されている。

すなわち、本実施形態では、第２ケーシング２２に第１固定部としてのねじ孔２２７が、補強板２４に第２固定部としてのねじ孔２４２が、それぞれ設けられている。そして、これらのねじ孔２２７，２４２に締結されたねじ２５を介して、第２ケーシング２２と補強板２４とが、互いに固定されている。

本実施形態の天板部２２１は、その径方向内端部から上方へ突出する第１突起５１を有する。図５に示すように、第１突起５１は、給液部２２２の周囲において、環状に繋がっている。また、第１突起５１の内周部は、給液部２２２の下端部の外周面と、繋がっている。

また、図４に示すように、本実施形態の補強板２４は、内側接触部２４３、非接触部２４４、および外側接触部２４５を有する。

補強板２４と第２ケーシング２２とが、ねじ２５を介して固定されると、内側接触部２４３は、給液部２２２の周囲において、第１突起５１の上面に、直接的に接触する。そうすると、図４中に白抜き矢印で示したように、内側接触部２４３は、第１突起５１に対して、ねじ２５を中心とするモーメント荷重９１を与える。このとき、補強板２４は、ねじ孔２４２と内側接触部２４３との間において、ごく僅かに弾性変形する。また、天板部２２１も、ねじ孔２２７と第１突起５１との間において、ごく僅かに弾性変形する。

一方、給液部２２２から流体が導入されると、第２凹部２２５内の流体から天板部２２１が圧力９２を受ける。図４中の白抜き矢印は、天板部２２１の下面に掛かる流体の圧力９２の例を示している。仮に、第２ケーシング２２の強度が弱く、補強板２４との接触も無ければ、当該圧力９２によって、第２ケーシング２２に変形および破損が生じる場合がある。特に、給液部２２２の下端部と天板部２２１の内端部との境界付近においては、変形および破損が生じやすい。

本実施形態のポンプ１では、最も変形および破損が生じやすい部位である給液部２２２の下端部と天板部２２１の内端部との境界付近に、流体から受ける圧力９２と反対の向きに、補強板２４からのモーメント荷重９１を作用させている。天板部２２１は、流体からの圧力９２を受けると、流体の圧力９２に応じて上方へ変形しようとする。しかしながら、天板部２２１は、補強板２４によって予め下方向に押されているため、補強板２４が無い状態と比較して、天板部２２１の上方への変形が抑制される。

また、第２ケーシング２２内に、より強い圧力が生じて、天板部２２１がより大きく上向きに変形しようとすると、それに応じて、補強板２４が天板部２２１に与える下向きのモーメント荷重９１も大きくなる。したがって、天板部２２１のさらに上方への変形が抑制される。その結果、第２ケーシング２２の変形および破損が抑制される。

特に、本実施形態では、第１突起５１の上面と内側接触部２４３とが、面接触している。このため、点接触や線接触の場合と比べて、天板部２２１と内側接触部２４３との間において、圧力の集中が生じにくい。また、本実施形態では、給液部２２２の周囲において、内側接触部２４３が環状に繋がっている。このため、第２ケーシング２２の変形および破損を、全周に亘って抑制できる。

内側接触部２４３は、固定部２２７より径方向内側に位置していればよい。ただし、天板部２２１の内周部付近の変形を抑制するためには、補強板２４のなるべく径方向内側の位置に、内側接触部２４３を設けることが好ましい。例えば、内側接触部２４３は、補強板２４の径方向中央より径方向内側に、位置していることが好ましい。また、本実施形態のように、内側接触部２４３が、補強板２４の径方向内端部に位置していれば、より好ましい。

非接触部２４４は、内側接触部２４３より径方向外側、かつ、ねじ孔２２７より径方向内側に位置している。非接触部２４４は、天板部２２１の上面と隙間を介して軸方向に対向している。非接触部２４４は、内側接触部２４３の周囲の全周において、円環状に繋がっていてもよく、部分的に途切れていてもよい。すなわち、非接触部２４４は、周方向に円弧状に広がっていればよい。

外側接触部２４５は、非接触部２４４より径方向外側に位置している。天板部２２１の上面と外側接触部２４５とは、環状の補助部材２６を介して、間接的に接触している。このように、本実施形態では、内側接触部２４３と外側接触部２４５との双方を、天板部２２１に対して、直接的または間接的に接触させている。これにより、第２ケーシング２２の変形が、より抑制されている。

上述の通り、本実施形態の補強板２４は、天板部２２１に接触する内側接触部２４３の径方向外側に、天板部２２１に接触しない非接触部２４４を有する。このため、第２ケーシング２２のうち、変形および破損しやすい天板部２２１の内端部付近に対して、内側接触部２４３を効率よく接触させることができる。すなわち、天板部２２１の内端部付近と内側接触部２４３とを、より確実に接触させることができる。これにより、第２ケーシング２２を効率よく補強することができる。したがって、補強板２４の軸方向の厚みを抑えることができる。

図６は、補強板に内側接触部と非接触部との区別が無い場合に、ポンプ１Ｘ内の流体の圧力９２Ｘによって、第２ケーシング２２Ｘおよび補強板２４Ｘがどのように変形するかを、変形の程度を強調して示した比較例である。ポンプ１Ｘの使用前に、補強板２４Ｘの下面全体を天板部２２１Ｘの上面に接触させると、流体の圧力９２Ｘを受けたときに、図６のように、天板部２２１Ｘの変形に伴って、補強板２４Ｘの径方向内端部と天板部２２１Ｘとの間に、隙間２７Ｘが生じる。そうすると、天板部２２１Ｘの内端部付近の変形を、補強板２４Ｘにより抑制することが、できなくなる。

これに対し、本実施形態の補強板２４のように、内側接触部２４３の径方向外側に予め非接触部２４４を設けておけば、天板部２２１が多少変形したとしても、内側接触部２４３と天板部２２１との接触が維持される。したがって、天板部２２１の更なる変形を抑制できる。その結果、第２ケーシング２２の破損を防止できる。

また、天板部２２１の径方向内端部は、内側接触部２４３との接触により、下側へ僅かに撓んでいる。図７は、天板部２２１の撓みを強調して示した図である。このように、天板部２２１の径方向内端部を予めポンプ１の内部側へ撓ませておけば、内側接触部２４３と天板部２２１との間には、モーメント荷重９１がより生じやすい。したがって、流体からの圧力９２を受けたときに、天板部２２１がポンプ１の外部側へ向けて変形することを、より抑制できる。したがって、流体の圧力９２による第２ケーシング２２の破損を、より抑制できる。

＜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８は、一変形例に係るポンプ１Ｂの部分縦断面図である。図８の例では、天板部２２１Ｂと内側接触部２４３Ｂとの間に、補助部材２７Ｂが介在している。このようにすれば、天板部２２１Ｂに第１突起を設けることなく、また、内側接触部２４３Ｂを下側へ向けて突出させることもなく、天板部２２１Ｂと内側接触部２４３Ｂとを間接的に接触させることができる。したがって、第２ケーシング２２Ｂおよび補強板２４Ｂの形状が単純化され、各部材の製造が容易となる。

図９は、他の変形例に係るポンプ１Ｃの部分縦断面図である。図９の例では、天板部２２１Ｃが、その径方向外端部から上方へ突出する外側突起５０Ｃを有する。このようにすれば、外側突起５０Ｃと、外側接触部２４５Ｃとを、直接的に接触させることができる。したがって、上記の実施形態に記載した補助部材２６を省略できる。なお、外側突起５０Ｃに代えて、補強板２４Ｃに、下方へ突出する突起を設け、当該突起を天板部２２１Ｃの上面に接触させてもよい。

図１０は、他の変形例に係るポンプ１Ｄの部分縦断面図である。図１０の例では、第１突起に代えて、天板部２２１Ｄの径方向内端部付近の上面に、傾斜面２２８Ｄが設けられている。傾斜面２２８Ｄは、径方向内側へ向かうにつれて高さが上昇し、その径方向内側の端部が、給液部２２２Ｄの外周面に繋がっている。このようにすれば、傾斜面２２８Ｄと内側接触部２４３Ｄとを、直接的に接触させることができる。

また、図１０の例では、天板部２２１Ｄの上面と給液部２２２Ｄの外周面との境界が、傾斜面２２８Ｄによりなだらかに連続する。このため、天板部２２１Ｄの上面と給液部２２２Ｄの外周面との境界において、破断を助長する応力集中が生じにくい。

図１１は、他の変形例に係るポンプ１Ｅの部分縦断面図である。図１１の例では、内側接触部２４３Ｅが、補強板２４Ｅの他の部位より、下側へ突出している。このようにすれば、第２ケーシング２２Ｅに第１突起を設けることなく、天板部２２１Ｅと内側接触部２４３Ｅとを、直接的に接触させることができる。したがって、第２ケーシング２２Ｅの形状が単純化され、第２ケーシング２２Ｅの製造が容易となる。

図１２は、他の変形例に係るポンプ１Ｆの部分縦断面図である。図１２の例では、補強板２４Ｆの径方向内端部付近に、傾斜部２４６Ｆが設けられている。傾斜部２４６Ｆは、径方向内側へ向かうにつれて高さが下がるように、斜めに広がっている。そして、傾斜部２４６Ｆの下端部が、天板部２２１Ｆに接触する内側接触部２４３Ｆとなる。このような構造であっても、第２ケーシング２２Ｆに第１突起を設けることなく、天板部２２１Ｆと内側接触部２４３Ｆとを、直接的に接触させることができる。

なお、天板部と補強板との双方に突起を設け、それらの突起同士を互いに接触させるようにしてもよい。

図１３は、他の変形例に係るポンプ１Ｇの部分縦断面図である。図１３の例では、天板部２２１Ｇが、第１突起５１Ｇと第２突起５２Ｇとを有する。第１突起５１Ｇは、補強板２４Ｇの内側接触部２４３Ｇに接触する。第２突起５２Ｇは、第１突起５１Ｇよりも径方向外側において、天板部２２１Ｇの上面から上方へ向けて突出している。第２突起５２Ｇの上面と、補強板２４Ｇの下面とは、隙間を介して軸方向に対向している。このようにすれば、補強板２４Ｇからの圧力で、仮に第１突起５１Ｇの上部が潰れたとしても、第２突起５２Ｇで補強板２４Ｇを補助的に支えることができる。したがって、天板部２２１Ｇの高さ位置が下方へずれることを、抑制できる。

図１４は、他の変形例に係るポンプ１Ｈの部分縦断面図である。図１４の例では、ねじ止めに代えて、いわゆるスナップフィットで、第２ケーシング２２Ｈと補強板２４Ｈとが、互いに固定されている。すなわち、第２ケーシング２２Ｈに、ねじ孔に代えて、第１固定部および固定部材が一体化された部位としての爪部２２７Ｈが設けられている。また、補強板２４Ｈの径方向外端部に、ねじ孔に代えて、第２固定部としての受け部２４７Ｈが設けられている。そして、当該爪部２２７Ｈと受け部２４７Ｈとが、互いに係止されている。このようにすれば、第２ケーシング２２Ｈと補強板２４Ｈとを、軸方向に組み付けるだけで、両部材を容易に固定できる。なお、第２ケーシングに第１固定部としての受け部を設け、補強板に第２固定部および固定部材が一体化された部位としての爪部を設け、当該受け部と当該爪部とを、互いに係止させてもよい。

ただし、上記の実施形態のように、第２ケーシング２２と補強板２４とを、ねじ止めにて固定する方が、第２ケーシング２２に対する補強板２４の軸方向の位置を、より精度よく定めることができる。したがって、第２ケーシング２２の上面に、内側接触部２４３を、より確実に接触させることができる。

図１５は、他の変形例に係るポンプ１Ｊの上面図である。図１５の例では、第２ケーシング２２Ｊの上面に、軸方向に突出する複数のリブ２２９Ｊが、設けられている。複数のリブ２２９Ｊは、第１突起５１Ｊから径方向外側へ向けて、放射状に延びている。このようにすれば、天板部２２１Ｊの剛性が高まる。したがって、天板部２２１Ｊの変形をより抑制できる。

図１６は、他の変形例に係るポンプ１Ｋの上面図である。図１６の例では、補強板２４Ｋの上面に、軸方向に突出する複数のリブ２４８Ｋが、設けられている。複数のリブ２４８Ｋは、中心軸を中心として放射状に延びている。このようにすれば、補強板２４Ｋの剛性が高まる。したがって、天板部２２１Ｊの変形に対する耐性が、より高まる。なお、複数のリブ２４８Ｋは、補強板２４Ｋの下面に設けられていてもよい。

図１７は、他の変形例に係るポンプ１Ｌの上面図である。図１７の例では、補強板２４Ｌに、貫通孔２４１に代えて、貫通部としての切り欠き２４１Ｌが設けられている。切り欠き２４１Ｌは、補強板２４Ｌを軸方向に貫通している。また、切り欠き２４１Ｌは、補強板２４Ｌの径方向外側の縁部から、給液部２２２Ｌと軸方向に重なる位置まで、径方向に延びている。

このような切り欠き２４１Ｌを設ければ、第２ケーシング２２Ｌに補強板２４Ｌを取り付けるときに、給液部２２２Ｌに対して、補強板２４Ｌを径方向に接近させることができる。したがって、補強板２４Ｌの切り欠き２４１Ｌの縁の少なくとも一部分を、フランジ部６１Ｌの下方、すなわち、フランジ部６１Ｌの外周部より径方向内側に、配置することができる。これにより、天板部２２１Ｌの内周部付近の変形を、より抑制できる。

なお、上記の実施形態では、補強板２４に、貫通部としての貫通孔２４１が設けられていた。すなわち、上記の実施形態では、貫通部たる貫通孔２４１が、補強板２４の径方向外側の縁部より径方向内側において、補強板２４を軸方向に貫通していた。その場合には、補強板２４が環状に繋がっている。このため、図１７の構造より上記の実施形態の方が、補強板２４自体の強度を高める観点においては好ましい。

図１８は、他の変形例に係るポンプ１Ｍの縦断面図である。図１８の例では、補強板２４Ｍが、ポンプ１Ｍの上側および径方向外側へ向けて広がる取り付け部２４９Ｍを有する。そして、当該取り付け部２４９Ｍが、例えばねじ止めにより、ガス給湯器の枠体７０Ｍに固定される。このように、補強板２４Ｍに、第２ケーシング２２Ｍの補強以外の機能を持たせてもよい。

また、本発明のポンプは、水やオイル等の液体を送るものであってもよく、空気や窒素ガス等の気体を送るものであってもよい。

また、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。

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、ポンプに利用できる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｊ，１Ｋ，１Ｌ，１Ｍポンプ
２静止部
３回転部
９，９Ａ中心軸
２０モータフレーム
２１，２１Ａ第１ケーシング
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｅ，２２Ｆ，２２Ｈ，２２Ｊ，２２Ｌ，２２Ｍ第２ケーシング
２３，２３Ａシャフト
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｅ，２４Ｇ，２４Ｈ，２４Ｋ，２４Ｌ，２４Ｍ補強板
３１，３１Ａロータ
３２，３２Ａインペラ
５０Ｃ外側突起
５１，５１Ｇ，５１Ｊ第１突起
５２Ｇ第２突起
６１，６１Ｌフランジ部
２０１，２０１Ａステータ
２０２回路基板
２２１，２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄ，２２１Ｅ，２２１Ｆ，２２１Ｇ，２２１Ｊ，２２１Ｌ天板部
２２２，２２２Ａ，２２２Ｄ，２２２Ｌ給液部
２２３排液部
２２４連通孔
２２５第２凹部
２２７ねじ孔
２２７Ａ固定部
２２７Ｈ爪部
２２８Ｄ傾斜面
２２９Ｊリブ
２４１，２４１Ａ貫通孔
２４１Ｌ切り欠き
２４３，２４３Ａ，２４３Ｂ，２４３Ｄ，２４３Ｅ，２４３Ｆ，２４３Ｇ内側接触部
２４４，２４４Ａ非接触部
２４５，２４５Ｃ外側接触部
２４６Ｆ傾斜部
２４７Ｈ受け部
２４８Ｋリブ
２４９Ｍ取り付け部

Claims

上下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、
前記ロータの上側に位置し、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、
前記ステータと前記ロータとの間に介在する第１ケーシングと、
前記ステータおよび前記第１ケーシングの上側に配置された樹脂製の第２ケーシングと、
前記第２ケーシングの上側に配置され、前記中心軸に対して略垂直に広がる補強板と、
を有し、
前記補強板は、軸方向に貫通する貫通部を有し、
前記第２ケーシングは、
前記補強板の下面に沿って広がる天板部と、
前記天板部に設けられた孔の縁から、前記貫通部を通って、前記天板部の上側まで略円筒状に延びる給液部と、
前記給液部より径方向外側に位置し、前記補強板が固定される固定部と、
を有し、
前記補強板は、
前記給液部の周囲において、前記天板部の上面に直接的または間接的に接触する内側接触部と、
前記内側接触部より径方向外側、かつ、前記固定部より径方向内側に位置し、周方向に広がる領域において、前記天板部の上面と隙間を介して軸方向に対向する非接触部と、
を有し、
前記天板部の径方向内端部は、前記内側接触部との接触により下側へ撓んでいるポンプ。
上下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、
前記ロータの上側に位置し、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、
前記ステータと前記ロータとの間に介在する第１ケーシングと、
前記ステータおよび前記第１ケーシングの上側に配置された樹脂製の第２ケーシングと、
前記第２ケーシングの上側に配置され、前記中心軸に対して略垂直に広がる補強板と、
を有し、
前記補強板は、軸方向に貫通する貫通部を有し、
前記第２ケーシングは、
前記補強板の下面に沿って広がる天板部と、
前記天板部に設けられた孔の縁から、前記貫通部を通って、前記天板部の上側まで略円筒状に延びる給液部と、
前記給液部より径方向外側に位置し、前記補強板が固定される固定部と、
を有し、
前記補強板は、
前記給液部の周囲において、前記天板部の上面に直接的または間接的に接触する内側接触部と、
前記内側接触部より径方向外側、かつ、前記固定部より径方向内側に位置し、周方向に広がる領域において、前記天板部の上面と隙間を介して軸方向に対向する非接触部と、
を有し、
前記内側接触部は、前記補強板の径方向内端部であるポンプ。
請求項１または請求項２に記載のポンプにおいて、
前記内側接触部は、前記給液部の周囲において、環状に繋がっているポンプ。
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記天板部は、前記給液部の周囲において上方へ突出する第１突起を有し、
前記第１突起の上面と前記内側接触部とが接触するポンプ。
請求項４に記載のポンプにおいて、
前記天板部は、上方へ突出する第２突起を有し、
前記第２突起の上面と、前記補強板とが、隙間を介して軸方向に対向するポンプ。
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記天板部の上面は、径方向内側へ向かうにつれて上昇し、前記給液部の外周面に繋がる傾斜面を有し、
前記傾斜面と前記内側接触部とが接触するポンプ。
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記内側接触部は、前記補強板の他の部位より下側へ突出しているポンプ。
請求項７に記載のポンプにおいて、
前記補強板は、径方向内側へ向かうにつれて高さが下がる傾斜部を有し、
前記傾斜部の下端部が、前記内側接触部であるポンプ。
請求項１から請求項８までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記貫通部は、前記補強板の径方向外側の縁部より径方向内側において、前記補強板を軸方向に貫通する貫通孔であるポンプ。
請求項１から請求項８までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記貫通部は、前記補強板の径方向外側の縁部から、前記給液部と軸方向に重なる位置まで延びる切り欠きであるポンプ。
請求項１０に記載のポンプにおいて、
前記給液部は、前記補強板の上面より上側において、径方向外側へ突出したフランジ部を有し、
前記補強板の前記切り欠きの縁の少なくとも一部分が、前記フランジ部の外周部より、径方向内側に位置するポンプ。
請求項１から請求項１１までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記補強板は、
前記非接触部より径方向外側において、前記天板部に直接的または間接的に接触する外側接触部をさらに有するポンプ。
請求項１から請求項１２までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記補強板は、前記第２ケーシングの前記固定部に、ねじ止めされているポンプ。
請求項１から請求項１２までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記補強板および前記固定部の一方に設けられた爪部が、前記補強板および前記固定部の他方に設けられた受け部に、係止されているポンプ。
請求項１から請求項１４までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記補強板は、前記ポンプが搭載される装置に固定される取り付け部を有するポンプ。
請求項１から請求項１５までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記補強板は、その上面または下面に、放射状に延びるリブを有するポンプ。
請求項１から請求項１６までのいずれかに記載のポンプにおいて、
前記第２ケーシングは、前記天板部の上面に、放射状に延びるリブを有するポンプ。