JP6517595B2 - ポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ装置に関する。

自動車等の車両においては、たとえばエンジンやモータ（駆動用モータ、発電用モータ）といった駆動部分の冷却のために、オイルを用いたポンプ装置が用いられている。そのようなポンプ装置の中には、たとえば特許文献１に示すような電動機で駆動されるものがある。特許文献１に開示の構成では、ポンプ本体（２１）には、リング状の内周フランジ部（２１３）が設けられている。また、ステータモジュール（１４０）の内径側には、リング状部（１４２ａ）が設けられていて、そのリング状部（１４２ａ）の内周側には、上述した内周フランジ部（２１３）が嵌め込まれる。このような、いわばインロー嵌め合い構成により、ステータモジュール（１４０）とポンプ本体（２１）の間の平面方向の位置が定められている。

また、ポンプ本体（２１）の内周フランジ部（２１３）よりも外周側には、穴部を有する内径突出部（２１６）が設けられていて、その穴部には、ステータコア（６０）との間で位置決めを行うための位置決め用の金属ピンが差し込まれている。また、ステータコア（６０）にも、位置決め用の穴部が設けられていて、この穴部に上述した金属ピンが差し込まれる。このような金属ピンの差し込みにより、ステータモジュール（１４０）とポンプ本体（２１）の間の回転方向の位置が定められている。

特開２０１４−１３６９７５号公報

ところで、特許文献１に開示の構成では、ステータモジュール（１４０）とポンプ本体（２１）とを組み付けるためには、これらと別体の金属ピンを必要としている。したがって、部品点数が増えると共に、その金属ピンを穴部に挿入するための工程も必要となっている。そのため、コストが増えてしまう、という問題がある。

また、上述した特許文献１に開示の構成では、リング状部（１４２ａ）と内周フランジ部（２１３）の間で、いわば印籠に類する嵌め合い構成を採用している。このような構成を採用する場合、２つのリング状の突出部（リング状部（１４２ａ）と内周フランジ部（２１３））が存在し、それらが嵌め合うためのスペースが必要となるので、径方向の寸法が大きくなる。また、それら２つのリング状の突出部は、強度確保のための所定の肉厚を要する。そのため、かかる印籠に類する嵌め合い構成を採用する場合、小型化が難しい、という問題もある。

また、特許文献１に開示の構成では、アルミニウム合金等の金属を材質とするポンプ本体（２１）と、電磁鋼板等の金属を材質とするステータコア（６０）との突合わせ部位には、凹凸に入り組んだ、印籠に類する嵌め合い構成を採用しているので、金属同士の突合わせ面積が少なくなってしまう。その場合、電動機（３０）側で発生した熱をポンプ本体（２１）に良好に伝達させることができず、放熱性能が低下することがある。

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、部品点数を削減して工数の削減が可能であると共に、小型化が可能であり、さらに、ポンプ本体とステータコアの金属同士の突合わせ部位の面積を増加させることが可能なポンプ装置およびポンプ装置の製造方法を提供しよう、とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、ポンプロータの駆動によって、流体の吸入および吐出を行うポンプ装置であって、ポンプロータを収納すると共に、ポンプロータが収納される側とは反対側の突合わせ面に穴部が設けられているポンプ本体と、回転軸の外周に取り付けられているロータと、このロータの外周に対向していると共に回転軸の軸方向における端面が突合わせ面と接触するステータコアと、ステータコアにボビンを介して取り付けられているコイルを備えるモータ部と、ステータコアを一体的に保持すると共に、端面から突出して穴部に挿入される位置決めピンが一体的に設けられているモールド部と、を備えることを特徴とするポンプ装置が提供される。

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、ステータコアには貫通孔が設けられていて、その貫通孔は回転軸の軸方向に沿ってステータコアを貫いていて、モールド部には、軸方向において突合わせ面と当接する端面とは反対側にてステータコアを支持する底側モールド部が設けられていて、位置決めピンは、底側モールド部から貫通孔を挿通して端面から突出している、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、ステータコアには、内周側に向かって突出する複数の主極ティースが設けられていて、その主極ティースにはコイルを有するコイル巻線体が取り付けられていて、モールド部には、端面から突出するコイル巻線体を覆う絶縁カバー部が周方向に間欠的に設けられていて、位置決めピンは、隣り合う絶縁カバー部の間から突出すると共に、その突出高さは絶縁カバー部が端面から突出する突出高さよりも低く設けられている、ことが好ましい。

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、位置決めピンは、ステータコアの周方向に沿って複数設けられていて、穴部はポンプ本体の周方向に沿って複数設けられ、かつ位置決めピンよりも多く設けられていて、位置決めピンが挿入されない穴部にはネジ穴が存在していて、このネジ穴にステータコアを固定するためのネジが捻じ込まれる、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、ポンプ本体は、ダイカストによる鋳造品から形成されていて、位置決めピンが挿入される穴部と、ネジ穴とは、突合わせ面の周方向において交互に配置されていて、位置決めピンが挿入される穴部とネジ穴との配置パターンには、ある角度配置の第１配置パターンと、その第１配置パターンに対して位置決めピンが挿入される穴部とネジ穴の位置を入れ替えた第２配置パターンと、の２つの配置パターンが存在していて、突合わせ面には、第１配置パターンと第２配置パターンのうちのいずれかが設けられている、ことが好ましい。

また、本発明の第２の観点によると、ポンプロータの駆動によって、流体の吸入および吐出を行うポンプ装置の製造方法であって、金型の可動型の壁面に、ポンプ本体の突合わせ面に対して接触するステータコアの端面を接触させる状態で、当該ステータコアを設置する設置工程と、可動型を金型の固定型に対して突き合わせた形閉じ状態とし、その形閉じ状態で溶融した樹脂を、突き合わせ部位の間に形成される空洞部分に射出する際の射出圧によって端面を可動型の壁面に押し付ける状態とすると共に、その射出によって端面から突出する位置決めピンを有するモールド部を形成する射出工程と、可動型を移動させて形開き状態として、ステータコアと一体化されたステータモジュールを取り出す取り出し工程と、位置決めピンを、突合わせ面に設けられている穴部に挿入させる状態としつつ、突合わせ面に端面を接触させてポンプ本体をステータモジュールに取り付ける取付工程と、を備えることを特徴とするポンプ装置の製造方法が提供される。

本発明によると、部品点数を削減して工数の削減が可能であると共に、小型化が可能であり、さらに、ポンプ本体とステータコアの金属同士の突合わせ部位の面積を増加させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係るポンプ装置の構成を示す側面断面図である。 図１のポンプ装置のポンプ本体の構成を示す図であり、ステータコアと突き合わされる突合わせ面側から見た斜視図である。 ポンプ装置の構成を示す断面図であり、ポンプユニットおよび電動機ユニットにおいて図１に対して周方向に９０度ずれた位置の断面形状を示す図である。 図１のポンプ装置のモータ部の構成を示す平面図であると共に、部分的な断面を示す図である。 図１のポンプ装置におけるステータコアとコイル巻線体の構成を示す斜視図である。 図１のポンプ装置において、ステータコアと一体的な状態の樹脂モールド部を示す斜視図である。 図６に示す樹脂モールド部を半断面とした状態を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態に係るポンプ装置１０およびポンプ装置１０の製造方法について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、回転軸３１の軸方向をＸ方向として説明し、回転軸３１のカバー体１５０側をＸ１側、ポンプカバー２４側をＸ２側として説明する。

＜１．ポンプ装置１０の構成について＞
図１は、ポンプ装置１０の構成を示す断面図である。ポンプ装置１０は、ポンプユニット２０とモータ部３０と、回路基板１３０と、ステータモジュール１４０とを備えていて、これらがネジＮ１やその他のネジ等の締結手段により一体化されている。以下に、各構成について説明する。

ポンプユニット２０は、本実施の形態では、トロコイドポンプ（内接歯車型ポンプ）である。図１に示すように、ポンプユニット２０は、ポンプ本体２１を備え、そのポンプ本体２１は、アウターロータ２２およびインナーロータ２３を配置するための凹部２１１を備えている。凹部２１１は、ポンプ本体２１のＸ２側の端面から、Ｘ１側に向かい、アウターロータ２２とインナーロータ２３とを収納可能な深さだけ窪ませて形成され、その平面形状はアウターロータ２２に対応した大きさとなっている。なお、アウターロータ２２とインナーロータ２３とは、ポンプロータに対応する。

そして、ポンプ本体２１のＸ２側にはポンプカバー２４が取り付けられ、それによって凹部２１１がポンプカバー２４で覆われる。

アウターロータ２２は、凹部２１１に回転自在に配置されている。ただし、アウターロータ２２の回転中心は、インナーロータ２３および回転軸３１の回転中心に対して偏心している。周知のように、アウターロータ２２は、内周側に内周凹部２２１を備えていて、その内周凹部２２１の内壁面が内歯車２２２となっている。この内周凹部２２１にはインナーロータ２３が配置されるが、そのインナーロータ２３の外周壁面には、内歯車２２２と接離する外歯車２３１が設けられている。これら内歯車２２２と外歯車２３１とは、トロコイド曲線によって形成されている。

また、インナーロータ２３の回転中心は、回転軸３１を挿通させる孔部が回転軸３１と噛合可能に設けられている。なお、ポンプ装置１０としては、上述のようなトロコイドポンプには限られず、外接歯車ポンプ、ベーンポンプ、渦巻きポンプ、カスケードポンプ、ピストンポンプ等、各種のポンプを用いることが可能である。

図２は、ポンプ本体２１の構成を示す図であり、ステータコア６０と突き合わされる突合わせ面２１０側から見た斜視図である。図１および図２に示すように、ポンプ本体２１の一端側（Ｘ１側）には、ステータコア６０と突き合わされる突合わせ面２１０が設けられている。この突合わせ面２１０からは、他端側（Ｘ２側）に向かって窪むように嵌合部２１３が設けられていて、その嵌合部２１３には、図１に示すように軸受Ｂ１が嵌め込まれている。なお、回転軸３１の一端側（Ｘ１側の端部側）は、後述する凹嵌部１１１ａに位置するホルダＨ１に嵌め込まれた軸受Ｂ２に回転自在に支持される。

また、図１および図２に示すように、突合わせ面２１０の外周縁部には、外周フランジ部２１５が一方側（Ｘ１側）に向かい突出するように設けられていて、その外周フランジ部２１５の内周には、Ｏリング等のシール部材Ｓ２が配置されている。このシール部材Ｓ２がステータモールド部１１０の外周モールド部１１２の他端側（Ｘ２側）の部位と接触することで、モータ部３０の内部が、外部から封止される状態となる。

図３は、ポンプ装置１０の構成を示す断面図であり、ポンプユニット２０およびモータ部３０において図１に対して周方向に９０度ずれた位置の断面形状を示す図である。なお、図３では、アウターロータ２２、インナーロータ２３およびポンプカバー２４の図示を省略している。図２および図３に示すように、突合わせ面２１０のうち嵌合部２１３よりも外径側には、他方側（Ｘ２側）に向かって窪むポケット部２１６が設けられている。ポケット部２１６は、後述するステータモールド部１１０のうち他方側（Ｘ２側）に突出している絶縁カバー部１１３を入り込ませるための部分である。

また、図２に示すように、ポンプ本体２１の隣接するポケット部２１６の間には、合計６つの内径突出部２１７が設けられていて、その内径突出部２１７の一端側（Ｘ１側）の端面が、突合わせ面２１０となっている。内径突出部２１７は、平面視したときの形状が略三角形状となるように設けられている。

それぞれの内径突出部２１７の突合わせ面２１０側からは、他方側（Ｘ２側）に向かうように、穴部２１０ａが設けられている。この穴部２１０ａには、上述したネジＮ１が捻じ込まれるか、または後述する位置決めピン１１５が挿入される。そのため、穴部２１０ａには、ネジ山が形成された穴部と、ネジ山が形成されていない穴部とが存在している。本実施の形態では、６０度間隔で合計６つの穴部２１０ａのうち、１２０度間隔で３つの穴部２１０ａにはネジ山が形成され、残りの３つの穴部２１０ａにはネジ山が形成されていない。以下の説明では、穴部２１０ａのうちネジ山が形成されていないものを穴部２１０ａ１とし、ネジ山が形成されているものを２１０ａ２とする。なお、穴部２１０ａは、ポンプ本体２１を貫通しない構成となっている。

なお、図２および図３に示すように、ポケット部２１６の内周側には、ポケット部２１６と嵌合部２１３と隔てる内周リブ２１８が設けられている。内周リブ２１８は、内径突出部２１７の内径側の先端を結ぶようにリング状に設けられていると共に、内径突出部２１７の底部から一方側（Ｘ１側）に突出している。しかしながら、その一方側（Ｘ１側）への突出寸法は、内径突出部２１７よりも短く設けられていて、軸受Ｂ１を半分程度しか覆っていない。そのため、内径突出部２１７の内径側には、内周リブ２１８よりも更に一方側（Ｘ１側）に突出する保持突起２１８ａが設けられていて、軸受Ｂ１の保持性を高めている。

また、図２に示すように、ポンプ本体２１の外周面の他端側（Ｘ２側）からは、フランジ部２１９が更に外側に突出している。フランジ部２１９には、ネジ孔２１９ａが設けられていて、そのネジ孔には、ポンプカバー２４のフランジ部２４１を貫く貫通孔２４１ａを貫通したボルト（図示省略）が捻じ込まれる。それにより、ポンプ本体２１に対してポンプカバー２４が取り付けられ、アウターロータ２２およびインナーロータ２３が外部から封止される。

次に、モータ部３０について説明する。図４は、モータ部３０の構成を示す平面図であるが、部分的な断面も示している。図１および図４に示すように、モータ部３０は、ポンプユニット２０と共通の回転軸３１を備え、その回転軸３１の外周側には、ロータ４０が設けられている。ロータ４０は、ヨーク４１とマグネット４２とを備えている。ヨーク４１は、回転軸３１の外周側に取り付けられていて、たとえば、表面に電気的絶縁皮膜を有するケイ素鋼板等の電磁鋼板のプレス後に積層成型されて形成されている。ただし、ヨーク４１は、たとえばフェライトや圧粉磁芯等、どのような磁性材料を用いて形成しても良い。また、ヨーク４１を用いない構成を採用しても良い。

このヨーク４１の外周側にマグネット４２が取り付けられている。マグネット４２は、所定の角度毎に磁極が変化する状態でヨーク４１の外周側に取り付けられている。そして、このようなヨーク４１とマグネット４２により、モータ部３０のロータ４０が構成されているが、他の部材（たとえば回転軸３１）をロータ４０に含めることは勿論可能である。

なお、後述するように、ステータ５０に６つのコイルが存在する場合には、ロータ４０の外周側には、Ｓ極とＮ極とがそれぞれ同数ずつ設けられている。

図４に示すように、ロータ４０の外周側には、ステータ５０が対向する状態で配置されている。すなわち、ロータ４０は、ステータ５０の中央孔５１に位置している。ステータ５０は、ステータコア６０と、コイル巻線体７０とを備えている。図５は、ステータコア６０とコイル巻線体７０の構成を示す斜視図である。図５に示すように、ステータコア６０は、たとえば、表面に電気的絶縁皮膜を有するケイ素鋼板等の電磁鋼板６００を多数積層した後にプレス成型することにより構成されている。しかしながら、ステータコア６０は、たとえばフェライトや圧粉磁芯等、電磁鋼板６００以外の磁性材料を用いて形成しても良い。

ステータコア６０には、外周リング部６１と、主極ティース６２と、補極ティース６３とが一体となって設けられている。しかしながら、ステータコア６０を構成する各部分は一体的な構成でなくても良い。たとえば、補極ティース６３は、主極ティース６２と一体ではなく別体的な構成を採用しても良い。また、ステータコア６０は、補極ティース６３を設けない構成を採用しても良い。外周リング部６１は、ステータコア６０のうち外周側に位置しているリング状の部分である。主極ティース６２は、外周リング部６１から径方向の内側に向かい突出している部分である。

補極ティース６３は、隣り合う主極ティース６２の間に配置されているが、補極ティース６３の幅は、外周側から中央側に向かうにつれて狭くなるように設けられている。なお、この補極ティース６３を設けない構成を採用しても良い。

ここで、図５に示すように、ステータコア６０には、Ｘ方向を中心軸とする貫通孔６４が設けられている。貫通孔６４は、後述する位置決めピン１１５か、またはネジＮ１を挿通させるための孔部分である。貫通孔６４は、全ての電磁鋼板６００を貫いていて、そのため位置決めピン１１５またはネジＮ１は、全ての電磁鋼板６００を貫くように配置されている。

なお、貫通孔６４は、ステータコア６０のうち、コイル巻線体７０が存在しない部位である、補極ティース６３が存在する部位に設けられている。なお、貫通孔６４は、補極ティース６３に設けられていても良く、外周リング部６１に設けられていても良く、両者に差し掛かって設けられていても良い。

また、主極ティース６２には、図４および図５に示すようなコイル巻線体７０が取り付けられる。本実施の形態では、６つの主極ティース６２に、それぞれコイル巻線体７０が取り付けられている。コイル巻線体７０は、ボビン８０と、コイル９０とを備えている。コイル９０は、ボビン８０に導線を巻回することにより構成されている。

ボビン８０は、外フランジ部８１と内フランジ部８２とで囲まれた巻枠部８３と、端子台部８４を備えている。巻枠部８３は、導線の巻回によってコイル９０が形成される部分であり、そのコイル９０の位置決めを行う部分である。また、端子台部８４は、導電部材（金属等）により形成される接続端子８４１が一体的に取り付けられている。接続端子８４１は、導線の端末が絡げられる絡げ部８４１ａと、後述する回路基板のピン孔に差し込まれるピン部８４１ｂを備えている。また、ボビン８０には、外フランジ部８１から内フランジ部８２までを貫く差込孔８５が設けられている。差込孔８５には、上述した主極ティース６２が差し込まれる。

また、上述したステータコア６０には、モールド部に対応する樹脂モールド部１００が一体的に取り付けられている。樹脂モールド部１００は、金型の内部に、軸受Ｂ２を支持するためのホルダＨ１等を設置し、さらにコイル巻線体７０を取り付けたステータコア６０を設置した後に、樹脂を射出することによって、ステータコア６０と一体的に設けられている部分である。

図６は、ステータコア６０と一体的な状態の樹脂モールド部１００を示す斜視図である。図７は、図６に示す樹脂モールド部を半断面とした状態を示す斜視図である。図６および図７に示すように、樹脂モールド部１００は、モータ部３０を構成する外観が略円筒状のステータモールド部１１０と、外観が矩形の箱状の基板取付部１２０とを有している。

なお、図１に示すように、矩形の箱状の基板取付部１２０には、回路基板１３０やその他の部品が取り付けられると共に、カバー体１５０が基板取付部１２０取り付けられることで、回路基板１３０等が外部から封止される。なお、以下の説明においては、ステータコア６０等が樹脂モールド部１００と一体化されたものを、必要に応じてステータモジュール１４０と称呼する。

上述のステータモールド部１１０において、一方側（Ｘ１側）には、底側モールド部１１１が設けられていて、その底側モールド部１１１によってステータコア６０の一方側（Ｘ１側）の端部が支持される。なお、底側モールド部１１１の径方向の中央側には、一方側（Ｘ１側）に向かって窪む凹嵌部１１１ａが設けられていて、その凹嵌部１１１ａに凹形状のホルダＨ１が取り付けられ、そのホルダＨ１に軸受Ｂ２が嵌め込まれる。そして、軸受Ｂ２によって回転軸３１の一端側（Ｘ１側）が支持される。

また、ステータモールド部１１０のうちステータコア６０の外周側には、外周モールド部１１２が設けられていて、その外周モールド部１１２によりステータコア６０の外周側が覆われる。

さらに、上述のように、主極ティース６２にはコイル巻線体７０が取り付けられるが、そのコイル巻線体７０の他方側（Ｘ２側）を覆うように絶縁カバー部１１３が設けられている。図６および図７に示すように、絶縁カバー部１１３は、最も他端側（Ｘ２側）に位置するステータコア６０（電磁鋼板６００）よりも他方側（Ｘ２側）に向かって隆起している。ただし、絶縁カバー部１１３は、補極ティース６３をさほど覆わない状態となっている。そのため、最も他端側（Ｘ２側）に位置するステータコア６０には、補極ティース６３のうち絶縁カバー部１１３で覆われていない部位が突き合わされる。

なお、隣り合う絶縁カバー部１１３の間であって、中央孔５１に面する内径側には、ステータコア６０よりも他方側（Ｘ２側）に向かって突出する連結リブ１１４が設けられている。連結リブ１１４は絶縁カバー部１１３よりもＸ２側へ隆起する高さは低い。連結リブ１１４は、ステータモールド部１１０のＸ２側の内径側の強度を向上させると共に、射出成型の際の樹脂の回り込みを確保している。

ここで、図１、図６および図７に示すように、底側モールド部１１１のうち凹嵌部１１１ａよりも外径側からは、位置決めピン１１５が突出している。位置決めピン１１５は、貫通孔６４を延伸していて、さらにステータコア６０よりも他方側（Ｘ２側）に向かって突出している。すなわち、射出成型の際に、樹脂が貫通孔６４に入り込むことで、ステータコア６０よりも他方側（Ｘ２側）に延伸する位置決めピン１１５が形成される。

図６に示すように、位置決めピン１１５は絶縁カバー部１１３の間に位置している。また、その位置決めピン１１５のＸ２側に向かう突出高さは、絶縁カバー部１１３よりも低く設けられている。そのため、樹脂モールド部１００にポンプ本体２１を組み付ける際に、位置決めピン１１５が損傷するのを防止可能となっている。

図６および図７に示すように、位置決めピン１１５の先端側からは、一方側（Ｘ１側）に向かって所定の長さだけ窪むように、先端凹部１１５ａが設けられている。先端凹部１１５ａの存在により、射出成型後に、樹脂にヒケ等が生じても、寸法精度が悪化するのを防いでいる。

また、位置決めピン１１５の先端側は、上述したポンプ本体２１の穴部２１０ａ１に挿入される。それにより、ステータモールド部１１０に対して、ポンプ本体２１の回転方向の位置が定められる。なお、位置決めピン１１５は、少なくとも２本存在することが好ましい。２本以上の位置決めピン１１５が存在する場合には、ポンプ本体２１をステータモールド部１１０に組み付ける際に、Ｘ方向に垂直な平面の平面内での位置決め精度を向上させることができ、それにより回転軸３１等の芯出しを良好に行える。

＜２．ポンプ装置１０の製造方法について＞
以上のような構成のポンプ装置１０を製造する際の製造方法について、以下に説明する。本実施の形態のポンプ装置１０を製造する場合、ポンプユニット２０やモータ部３０を構成する各部品を個別に作製する。

その後に、金型の可動側（可動型）に、ステータコア６０を設置する（設置工程に対応）。この設置工程では、ステータコア６０のＸ２側の端面６０ａが、可動型の壁面に接触する状態とする。その状態で、可動型を固定型に対して突き合わせた形閉じ状態とし、その状態で溶融した樹脂を金型の空洞部分に射出して射出成型を行う（射出工程に対応）。そのとき、射出成型の際の圧力により、ステータコア６０の端面６０ａは、可動型の壁面に押し付けられる。すると、この端面６０ａは、樹脂で覆われずに、露出した状態となる。そのため、端面６０ａは、ポンプ本体２１の突合わせ面２１０と直接接触する状態とすることができ、ステータコア６０側からの熱をポンプ本体２１に伝達させることができる。

また、この射出工程では、ステータモールド部１１０と基板取付部１２０を有する樹脂モールド部１００が形成されるが、その際に、ステータコア６０の貫通孔６４に溶融した樹脂が入り込むことで、ステータモールド部１１０には位置決めピン１１５が形成される。この位置決めピン１１５は、さらにステータコア６０の端面６０ａから突出する状態で形成される。

そして、溶融した樹脂が固まった後に金型を形開きし、ステータコア６０等が樹脂モールド部１００と一体化されたステータモジュール１４０を取り出す（取り出し工程に対応）。その取り出し工程の後に、別途に形成された各部品を組み付けて、ポンプ装置１０が形成される。たとえば、軸受Ｂ２をホルダＨ１に取り付ける。また、ロータ４０やＥリングを取り付けた回転軸３１の一端側（Ｘ１側）を軸受Ｂ２の中心孔に挿入する。その後に、軸受Ｂ１等をポンプ本体２１に取り付けた後に、上述の射出工程によって形成された位置決めピン１１５を、突合わせ面２１０に設けられている穴部２１０ａ１に挿入して位置合わせを行い、突合わせ面２１０にステータコア６０の端面６０ａを接触させて、ポンプ本体２１をステータモジュール１４０に取り付ける（取付工程に対応）。

さらに他の部品を取り付けることで、ポンプ装置１０が形成される。

＜３．効果について＞
以上のような構成のポンプ装置１０およびポンプ装置１０の製造方法によると、ポンプ本体２１には、凹部２１１が設けられている側とは反対側の突合わせ面２１０に穴部２１０ａ１が設けられている。また、モータ部３０は、回転軸３１の外周に取り付けられているロータ４０を備え、さらにロータ４０の外周にはステータコア６０が対向して設けられていて、さらにボビン８０を介してコイル９０がステータコア６０に取り付けられている。また、樹脂モールド部１００は、ステータコア６０を一体的に保持すると共に、端面６０ａから突出して穴部２１０ａ１に挿入される位置決めピン１１５が一体的に設けられている。

このため、現状のポンプ装置とは異なり、位置決めピン１１５が樹脂モールド部１００と一体的に設けられているので、別体的な金属ピンが不要となる。したがって、部品点数を削減することが可能となる。また、別体的な金属ピンが不要となるので、そのような別体的な金属ピンを挿入するための工程も不要となり、また別体的な金属ピンの管理も不要となる。したがって、製造の際の工数を削減することが可能となる。

さらに、たとえば特許文献１に開示のポンプ装置とは異なり、ポンプ本体２１と樹脂モールド部１００の位置決めのために、印籠に類する嵌め合い構成を採用せずに済む。そのため、特許文献１に開示のような、２つのリング状の突出部を設けるためのスペースが不要となり、それによってポンプ装置１０の径方向の寸法を小さくすることができ、ポンプ装置１０を小型化することが可能となる。

また、本実施の形態では、印籠に類する嵌め合い構成を採用していないので、特許文献１に開示の構成のように、凹凸が入り組んでいるような部位を設けずに済む。そのため、金属同士の突合わせ面積を増やすことが可能となり、それによってモータ部３０で発生した熱を、ポンプ本体２１に伝達させ易くなる。それにより、ポンプ装置１０の放熱性を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、ステータコア６０には、Ｘ方向（回転軸３１の軸方向）に沿ってステータコア６０を貫く貫通孔６４が設けられている。また、樹脂モールド部１００には、Ｘ方向（軸方向）において突合わせ面２１０と当接する端面６０ａとは反対側にてステータコア６０を支持する底側モールド部１１１が設けられている。そして、位置決めピン１１５は、底側モールド部１１１から貫通孔６４を挿通して端面６０ａから突出している。このため、樹脂モールド部１００のうち底側モールド部１１１以外の他の部位から位置決めピン１１５を突出させる構成と比較して、ステータコア６０の端面６０ａを樹脂で覆う面積を少なくすることができる。したがって、ポンプ装置１０の放熱性を向上させることができる。

また、底側モールド部１１１から位置決めピン１１５が突出する構成を採用するが、その位置決めピン１１５は貫通孔６４の内部を貫いている。このように、ステータコア６０の内部の貫通孔６４を位置決めピン１１５が貫く構成を採用するため、ステータコア６０によって位置決めピン１１５を保護することが可能となる。

さらに、本実施の形態では、ステータコア６０には、内周側に向かって突出する複数の主極ティース６２が設けられていて、その主極ティース６２にはコイル９０を有するコイル巻線体７０が取り付けられている。また、樹脂モールド部１００には、端面６０ａから突出するコイル巻線体７０を覆う絶縁カバー部１１３が周方向に間欠的に設けられていて、位置決めピン１１５は、隣り合う絶縁カバー部１１３の間から突出すると共に、その突出高さは絶縁カバー部１１３が端面６０ａから突出する突出高さよりも低く設けられている。そのため、位置決めピン１１５は、自身よりも突出高さが高い絶縁カバー部１１３の間に位置しているので、位置決めピン１１５は絶縁カバー部１１３にて保護された状態となり、それによって位置決めピン１１５が損傷するのを良好に防止することができる。

また、ポンプ本体２１を樹脂モールド部１００に対して位置決めする場合、絶縁カバー部１１３を利用することも可能となり、それによって位置決め精度を一層高めることができる。さらに、位置決めピン１１５に作用するせん断等の応力を低減することが可能となる。

また、本実施の形態では、位置決めピン１１５は、ステータコア６０の周方向に沿って複数設けられている。また、穴部２１０ａは、ポンプ本体２１の周方向に沿って複数設けられ、かつ位置決めピン１１５よりも多く設けられている。また、穴部２１０ａ２にはネジ穴が設けられている。そして、位置決めピン１１５が挿入されない穴部２１０ａ２には、ステータコア６０を固定するためのネジＮ１が捻じ込まれるので、全ての穴部２１０ａに、位置決めピン１１５か、またはネジＮ１を位置させることができ、穴部２１０ａが空洞のままとしない状態とすることができる。そのため、放熱性を高めることができる。

また、本実施の形態のポンプ装置１０の製造方法においては、設置工程では、金型の可動型の壁面に、ポンプ本体２１の突合わせ面２１０に対して接触するステータコア６０の端面６０ａを接触させる状態で、当該ステータコアを設置している。また、射出工程では、可動型を金型の固定型に対して突き合わせた形閉じ状態とし、その形閉じ状態で溶融した樹脂を、突き合わせ部位の間に形成される空洞部分に射出する際の射出圧によって端面６０ａを可動型の壁面に押し付ける状態として、端面６０ａから突出する位置決めピン１１５を有する樹脂モールド部１００を形成している。

このため、ステータコア６０の端面６０ａは、樹脂で覆われるのを防止することができ、金属製のステータコア６０の端面を、同じく金属製のポンプ本体２１の突合わせ面２１０に突き合わせる面積を確保することができる。そのため、ポンプ装置１０の放熱性を高めることができる。

なお、取付工程では、位置決めピン１１５を、突合わせ面２１０に設けられている穴部２１０ａ１に挿入させる状態としつつ、突合わせ面２１０に端面６０ａ接触させてポンプ本体２１をステータモジュール１４０に取り付けている。そのため、ポンプ装置１０の製造のための工数を削減しながら、ポンプ本体２１とステータモジュール１４０の間の位置決め精度を高めることができる。

＜４．変形例＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態においては、位置決めピン１１５は、底側モールド部１１１から貫通孔６４を通過するように延伸している。しかしながら、位置決めピン１１５は、このような構成には限られない。たとえば、絶縁カバー部１１３から端面６０ａの一部を覆うように樹脂の導入路を確保し、その導入路からさらに穴部２１０ａに入り込むための位置決めピンが、射出成型によって形成される構成としても良い。

また、上述の実施の形態では、穴部２１０ａは合計６つ設けられていて、そのうちネジ山が形成されていない穴部２１０ａ１は３つ、ネジ山が形成されている穴部２１０ａ２は３つ設けられている。また、位置決めピン１１５は３本設けられ、ネジＮ１も３本設けられている。しかしながら、穴部２１０ａの個数や、位置決めピン１１５の本数、ネジＮ１の本数は、適宜変更可能であり、幾つであっても良い。

また、上述の実施の形態では、６０度間隔で穴部２１０ａが設けられていて、位置決めピン１１５が１２０度間隔で配置され、さらに１２０度間隔でネジＮ１が配置された構成について説明している。しかしながら、これら穴部２１０ａ、位置決めピン１１５およびネジＮ１を設ける間隔は、どのような間隔でも良く、不均等な間隔でも良い。また、これらは同一の周状に配置されている構成を採用せず、異なる径の周状に配置される構成を採用しても良い。

なお、位置決めピン１１５は、端面６０ａの平面方向での位置決めを行うためには２本以上設けられることが好ましいが、絶縁カバー部１１３にて位置決めを良好に行える場合には、位置決めピン１１５は１本のみ設けられる構成を採用しても良い。

また、上述の実施の形態においては、位置決めピン１１５は溶融した樹脂が貫通孔６４に入り込むことにより形成されている。しかしながら、位置決めピン１１５は、ステータモールド部１１０と一体的であれば、その他の手法によって形成されても良い。たとえば、金型の可動型に金属や樹脂等を材質とする位置決めピンをセットし、射出成型によって位置決めピンがステータモールド部１１０と一体的に設けられる構成としても良い。

なお、ポンプ本体２１の樹脂モールド部１００に対する取り付けは、上述したものには限られない。たとえば、ポンプ本体２１を樹脂モールド部１００に対して６０度ずらすことにより、ボルトＮ２での取付箇所の位置変更に、柔軟に対応させることも可能である。この場合でも、たとえば穴部２１０ａ１をベースにして、ネジ山を有する穴部２１０ａ２を形成することで、取り付けられる角度を柔軟に変更することができる。なお、上記の６０度は角度の一例であり、位置決めピン１１５が挿入される穴部２１０ａ１と、ネジ山が形成されている穴部２１０ａ２の個数に応じて適宜変更することができる。

すなわち、ポンプ本体２１は、ダイカストによる鋳造品から形成されていて、そのポンプ本体２１には、位置決めピン１１５が挿入される穴部２１０ａ（穴部２１０ａ１）と、ネジ山が形成されている穴部２１０ａ（穴部２１０ａ２；ネジ穴に対応）とが設けられている。そして、穴部２１０ａ１と穴部２１０ａ２（ネジ穴）とは、突合わせ面２１０の周方向において交互に配置されている。また、位置決めピン１１５が挿入される穴部２１０ａ１と、穴部２１０ａ２（ネジ穴）との配置パターンには、ある角度配置の第１配置パターンと、その第１配置パターンに対して位置決めピン１１５が挿入される穴部２１０ａ１と穴部２１０ａ２（ネジ穴）の位置を入れ替えた第２配置パターンと、の２つの配置パターンが存在している。そして、突合わせ面２１０には、第１配置パターンと第２配置パターンのうちのいずれかが設けられている。

このようにする場合、ダイカストによる鋳造品に対して、ダイカストの後に、位置決めピン１１５が挿入される穴部２１０ａ１と、ネジ山が形成されている穴部２１０ａ２とを形成すれば良いので、第１配置パターンと第２配置パターンとでは、ポンプ本体２１を製造するためのダイカスト型（鋳型）を共通化することができ、その分だけコストの低減を図ることができる。

また、上述の実施の形態では、トロコイドポンプについて説明しており、そのためポンプ本体２１は、ポンプロータに対応するアウターロータ２２およびインナーロータ２３を収納する凹部２１１を備えている。しかしながら、ポンプ本体は凹部を備えない構成を採用しても良い。たとえば、ポンプ装置が渦巻きポンプである場合には、平坦部にインペラが配置される構成としても良い。なお、この場合には、平坦部を覆うようにケーシングを設ける構成とすることができる。

１０…ポンプ装置、２０…ポンプユニット、２１…ポンプ本体、２２…アウターロータ（ポンプロータの一部に対応）、２３…インナーロータ（ポンプロータの一部に対応）、２４…ポンプカバー、３０…モータ部、３１…回転軸、４０…ロータ、４１…ヨーク、４２…マグネット、５０…ステータ、５１…中央孔、６０…ステータコア、６０ａ…端面、６１…外周リング部、６２…主極ティース、６３…補極ティース、６４…貫通孔、７０…コイル巻線体、８０…ボビン、８１…外フランジ部、８２…内フランジ部、８３…巻枠部、８４…端子台部、８５…差込孔、９０…コイル、１００…樹脂モールド部（モールド部に対応）、１１０…ステータモールド部、１１１…底側モールド部、１１１ａ…凹嵌部、１１２…外周モールド部、１１３…絶縁カバー部、１１４…連結リブ、１１５…位置決めピン、１１５ａ…先端凹部、１２０…基板取付部、１３０…回路基板、１４０…ステータモジュール、１５０…カバー体、２１０…突合わせ面、２１０ａ，２１０ａ１，２１０ａ２…穴部、２１１…凹部、２１３…嵌合部、２１５…外周フランジ部、２１６…ポケット部、２１７…内径突出部、２１８…内周リブ、２１８ａ…保持突起、２１９…フランジ部、２１９ａ…ネジ孔、２２１…内周凹部、２２２…内歯車、２３１…外歯車、２４１…フランジ部、２４１ａ…貫通孔、６００…電磁鋼板、８４１…接続端子、８４１ａ…絡げ部、８４１ｂ…ピン部、Ｂ１，Ｂ２…軸受、Ｈ１…ホルダ、Ｎ１…ネジ、Ｓ２…シール部材

Claims (6)

1. ポンプロータの駆動によって、流体の吸入および吐出を行うポンプ装置であって、
   前記ポンプロータを収納すると共に、前記ポンプロータが収納される側とは反対側の突合わせ面に穴部が設けられているポンプ本体と、
   回転軸の外周に取り付けられているロータと、このロータの外周に対向していると共に前記回転軸の軸方向における端面が前記突合わせ面と接触するステータコアと、前記ステータコアにボビンを介して取り付けられているコイルを備えるモータ部と、
   前記ステータコアを一体的に保持すると共に、前記端面から突出して前記穴部に挿入される位置決めピンが一体的に設けられているモールド部と、
   を備える、
   ことを特徴とするポンプ装置。
2. 請求項１記載のポンプ装置であって、
   前記ステータコアには貫通孔が設けられていて、その貫通孔は前記回転軸の軸方向に沿って前記ステータコアを貫いていて、
   前記モールド部には、前記軸方向において前記突合わせ面と当接する前記端面とは反対側にて前記ステータコアを支持する底側モールド部が設けられていて、
   前記位置決めピンは、前記底側モールド部から前記貫通孔を挿通して前記端面から突出している、
   ことを特徴とするポンプ装置。
3. 請求項１または２記載のポンプ装置であって、
   前記ステータコアには、内周側に向かって突出する複数の主極ティースが設けられていて、その主極ティースにはコイルを有するコイル巻線体が取り付けられていて、
   前記モールド部には、前記端面から突出する前記コイル巻線体を覆う絶縁カバー部が周方向に間欠的に設けられていて、
   前記位置決めピンは、隣り合う前記絶縁カバー部の間から突出すると共に、その突出高さは前記絶縁カバー部が前記端面から突出する突出高さよりも低く設けられている、
   ことを特徴とするポンプ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のポンプ装置であって、
   前記位置決めピンは、前記ステータコアの周方向に沿って複数設けられていて、
   前記穴部は前記ポンプ本体の周方向に沿って複数設けられ、かつ前記位置決めピンよりも多く設けられていて、
   前記位置決めピンが挿入されない前記穴部はネジ穴であって、このネジ穴に前記ステータコアを固定するためのネジが捻じ込まれる、
   ことを特徴とするポンプ装置。
5. 請求項４記載のポンプ装置であって、
   前記ポンプ本体は、ダイカストによる鋳造品から形成されていて、
   前記位置決めピンが挿入される前記穴部と、前記ネジ穴とは、前記突合わせ面の周方向において交互に配置されていて、
   前記位置決めピンが挿入される前記穴部と前記ネジ穴との配置パターンには、ある角度配置の第１配置パターンと、その第１配置パターンに対して前記位置決めピンが挿入される前記穴部と前記ネジ穴の位置を入れ替えた第２配置パターンと、の２つの配置パターンが存在していて、
   前記突合わせ面には、前記第１配置パターンと前記第２配置パターンのうちのいずれかが設けられている、
   ことを特徴とするポンプ装置。
6. ポンプロータの駆動によって、流体の吸入および吐出を行うポンプ装置の製造方法であって、
   金型の可動型の壁面に、ポンプ本体の突合わせ面に対して接触するステータコアの端面を接触させる状態で、当該ステータコアを設置する設置工程と、
   前記可動型を前記金型の固定型に対して突き合わせた形閉じ状態とし、その形閉じ状態で溶融した樹脂を、突き合わせ部位の間に形成される空洞部分に射出する際の射出圧によって前記端面を前記可動型の壁面に押し付ける状態とすると共に、その射出によって前記端面から突出する位置決めピンを有するモールド部を形成する射出工程と、
   前記可動型を移動させて形開き状態として、ステータコアと一体化されたステータモジュールを取り出す取り出し工程と、
   前記位置決めピンを、前記突合わせ面に設けられている穴部に挿入させる状態としつつ、前記突合わせ面に前記端面を接触させて前記ポンプ本体を前記ステータモジュールに取り付ける取付工程と、
   を備えることを特徴とするポンプ装置の製造方法。