JP6550698B2 - Electric pump - Google Patents

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

本発明は、軸部材に回転自在に軸支されるロータと、このロータの一端に固定されるインペラとを備えた電動ポンプに関する。   The present invention relates to an electric pump including a rotor rotatably supported on a shaft member and an impeller fixed to one end of the rotor.

従来、上記電動ポンプとして、ケーシングに固定された軸部材と、この軸部材の外側に挿入されるロータとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、軸部材とロータとの間には軸方向に沿って貫通する貫通路が形成されている。この貫通路より径外方向には、ケーシング内部の流体圧をインペラの側へ逃がすために、ロータの一端を貫通してインペラの羽根部材の側に連通するバランスホールが形成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electric pump including a shaft member fixed to a casing and a rotor inserted outside the shaft member is known (see, for example, Patent Document 1). Further, a through passage is formed between the shaft member and the rotor along the axial direction. In order to release the fluid pressure inside the casing to the side of the impeller, a balance hole which penetrates one end of the rotor and communicates with the side of the blade member of the impeller is formed in the radially outward direction from the through passage.

インペラの回転によって流動する流体の一部は、ケーシングの内部を循環して電子部品などを冷却しつつ、貫通路やバランスホールを経由してインペラの側に戻される。このとき、貫通路を通過する流体は、軸部材とロータとの潤滑材として機能する。   A part of the fluid that flows due to the rotation of the impeller is returned to the impeller side through the through passage and the balance hole while circulating through the casing to cool the electronic components and the like. At this time, the fluid passing through the through passage functions as a lubricant between the shaft member and the rotor.

特開2006−296125号公報JP 2006-296125 A

しかしながら、従来の電動ポンプにあっては、軸部材とロータとの間に貫通路を形成しているので、この貫通路は、ロータが軸ブレしない程度の小さなサイズに制限される。このため、流体に混入した異物が貫通路を閉塞して、軸部材とロータとの間に噛み込むことでロータの回転が阻害されるおそれがある。   However, in the conventional electric pump, since a through passage is formed between the shaft member and the rotor, this through passage is limited to a small size that does not cause the shaft to shake. For this reason, there is a possibility that the foreign matter mixed in the fluid closes the through passage and bites between the shaft member and the rotor, thereby inhibiting the rotation of the rotor.

また、バランスホールがインペラの羽根部材の側に連通しているので、インペラの回転による大きな流体圧を受けて流体がケーシングの内部に逆流するおそれがある。その結果、流体に混入した異物が排出されずに、ケーシングの内部に滞留するといった不都合が生じてしまう。   In addition, since the balance hole is in communication with the side of the blade member of the impeller, there is a possibility that the fluid may flow back to the inside of the casing under the large fluid pressure caused by the rotation of the impeller. As a result, the foreign matter mixed in the fluid is not discharged, and there is a problem that it stays in the casing.

そこで、本発明は、ロータの回転を阻害すること無く、流体に混入した異物を円滑に排出することのできる電動ポンプを合理的に構成することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to rationally configure an electric pump that can smoothly discharge foreign matters mixed in a fluid without hindering the rotation of the rotor.

本発明に係る電動ポンプの特徴構成は、ケーシングと、前記ケーシングに固定された軸部材と、前記軸部材の外側に挿入される筒状の軸受部と、前記軸受部とは別部材で構成され、前記軸受部と一体回転するロータと、前記ロータの一端に固定されるインペラと、を備え、前記インペラの外周側から流出して前記ケーシングの内部に循環する流体を前記インペラの側に戻す排出路が、軸方向に沿う状態で前記軸受部と前記ロータとの間に複数形成され、前記軸受部には、外周面に周方向に沿って複数の突出部が分散して設けられ、前記ロータには、前記軸受部と前記ロータとの相対回転を規制するために、内周面において複数の前記突出部と密着する複数の内面凹部が設けられ、複数の前記排出路は前記周方向に沿って分散して設けられ、且つ、前記突出部と前記排出路とが前記周方向において交互に配置される点にある。   The characteristic configuration of the electric pump according to the present invention includes a casing, a shaft member fixed to the casing, a cylindrical bearing portion inserted outside the shaft member, and a separate member from the bearing portion. A rotor integrally rotating with the bearing portion, and an impeller fixed to one end of the rotor, and discharging the fluid that flows out from the outer peripheral side of the impeller and circulates in the casing back to the impeller side A plurality of paths are formed between the bearing portion and the rotor in a state along the axial direction, and in the bearing portion, a plurality of projecting portions are provided in a dispersed manner along the circumferential direction on the outer peripheral surface; In order to restrict relative rotation between the bearing portion and the rotor, the inner circumferential surface is provided with a plurality of inner surface recessed portions in close contact with the plurality of projecting portions, and the plurality of discharge paths are along the circumferential direction. Distributed, and Lies in that said projection and said discharge passage are alternately arranged in the circumferential direction.

本構成によると、固定された軸部材の周りを、軸受部およびこの軸受部と別部材で構成されるロータが一体で回転する。つまり、軸受部にのみ耐摩耗性の高い材料を選択すれば、従来のように軸部材とロータとの間に潤滑のための貫通路を設ける必要がないので合理的である。しかも、軸部材と軸受部との間における異物の噛み込みによって、ロータの回転が阻害されることがない。   According to this structure, the rotor comprised by a bearing part and this bearing part and another member rotates integrally around the fixed shaft member. That is, if a material having high wear resistance is selected only for the bearing portion, it is reasonable that a through passage for lubrication need not be provided between the shaft member and the rotor as in the prior art. In addition, the rotation of the rotor is not hindered by the inclusion of foreign matter between the shaft member and the bearing portion.

また、本構成では、一体回転する軸受部とロータとの間に排出路を設けており、従来のように一体回転しない軸部材とロータとの間に排出路を設ける場合に比べ、軸ブレの影響を受けないので、排出路の断面積を大きく確保することが可能となる。つまり、流体に大きな異物が混入している場合でも、排出路を塞いでしまうことがない。よって、流体に混入した異物は、ケーシングの内部に滞留することなくインペラの側に戻され、外部に吐出される。   Further, in the present configuration, the discharge path is provided between the integrally rotating bearing portion and the rotor, and compared with the case where the discharge path is provided between the non-rotating shaft member and the rotor as in the conventional case, As it is not affected, it is possible to secure a large cross-sectional area of the discharge passage. That is, even when a large foreign matter is mixed in the fluid, the discharge path is not blocked. Therefore, the foreign matter mixed in the fluid is returned to the impeller side without staying in the casing and discharged to the outside.

このように、ロータの回転を阻害すること無く、流体に混入した異物を円滑に排出することのできる電動ポンプを合理的に構成することができた。   As described above, the electric pump capable of smoothly discharging the foreign matter mixed in the fluid can be rationally configured without inhibiting the rotation of the rotor.

の特徴構成は、記インペラは、周方向に複数の羽根部材を有し、前記羽根部材よりも前記軸部材の中心側に前記ロータの一端が筒状に設けられ、該一端と前記軸受部との間隙によって前記排出路の出口が形成され、前記排出路の前記出口の前記軸方向の位置は、前記羽根部材の前記軸方向の位置よりも前記軸方向において前記インペラの吸入口側である点にある。 Other features configurations, prior Symbol impeller has a plurality of blade members in the circumferential direction, the one end of the rotor to the center side of the shaft member than the blade member is provided in a tubular shape, said one end and said bearing The outlet of the discharge passage is formed by the gap with the portion, and the axial position of the outlet of the discharge passage is closer to the inlet of the impeller in the axial direction than the axial position of the blade member. It is at a certain point.

インペラの回転によって遠心力を受けた流体は、インペラの外周側へと流動する。つまり、インペラの羽根部材が存在する領域は、外周側に行くにつれて流速(流体圧)が大きくなる。本構成のように、排出路の出口をインペラの羽根部材よりも軸部材の中心側、つまり最も流体圧の低いインペラの内周側に設けることで、異物の混入した流体をケーシングの内部からインペラの側へと円滑に流出させることができる。   The fluid subjected to centrifugal force by the rotation of the impeller flows to the outer peripheral side of the impeller. That is, in the region where the impeller blade member is present, the flow velocity (fluid pressure) increases toward the outer peripheral side. As in this configuration, by providing the outlet of the discharge path on the center side of the shaft member with respect to the blade members of the impeller, that is, on the inner peripheral side of the impeller having the lowest fluid pressure, It can be smoothly drained to the side.

の特徴構成は、記ロータは、前記軸受部をインサート成形する樹脂材で構成され、前記排出路のうち前記軸方向に沿った一部の領域が、前記軸受部の外面に接触しない状態で前記ロータの内部を通過するとともに、前記排出路の入口側が前記ロータによって形成され、前記排出路の出口側が前記軸受部の外面と前記ロータの内面との間に形成される点にある。 State Other features configurations, prior SL rotor, the said bearing part is made of a resin material for insert molding, a part of the region along the axial direction of the discharge path is not in contact with the outer surface of the bearing portion And the inlet side of the discharge passage is formed by the rotor, and the outlet side of the discharge passage is formed between the outer surface of the bearing portion and the inner surface of the rotor.

本構成のように、軸受部をインサート成形してロータを形成すれば、ロータと軸受部との一体性が高まる。また、排出路のうち軸方向に沿った一部の領域を、軸受部の外面に接触させない構成とすることで、軸受部の全周がロータを構成する樹脂で包囲された状態となる。その結果、軸受部が受ける樹脂収縮圧が周方向に沿って分散されるので、軸受部内面の断面形状が円形に保持され易い。よって、軸受部およびロータを軸部材に対して円滑に相対回転させることができる。
の特徴構成は、記軸受部の前記インペラの側の先端面に、当該先端面の中心から放射状に延出されて前記排出路の出口に連通する複数の先端溝が形成される点にある。
If the rotor is formed by insert molding of the bearing portion as in this configuration, the integrity between the rotor and the bearing portion is enhanced. Further, by setting a partial region along the axial direction of the discharge path not to be in contact with the outer surface of the bearing portion, the entire circumference of the bearing portion is surrounded by the resin constituting the rotor. As a result, since the resin shrinkage pressure received by the bearing portion is dispersed along the circumferential direction, the cross-sectional shape of the inner surface of the bearing portion is easily held in a circular shape. Thus, the bearing portion and the rotor can be smoothly rotated relative to the shaft member.
Other features configurations, the distal end surface side of the impeller of the previous SL bearing unit, in that a plurality of tip grooves communicating with the outlet of the discharge channel is extended radially from the center of the front end surface is formed is there.

本実施形態に係る全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る部分断面図である。It is a fragmentary sectional view concerning this embodiment. 図2を前方側から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 2 from the front side. 図2を後方側から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 2 from the back side. 軸受部を示す側面図である。It is a side view which shows a bearing part. 図2のVI−VI断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. ロータの一端を前方側から見た図である。It is the figure which looked at the end of the rotor from the front side. 別実施形態に係る部分断面図である。It is a fragmentary sectional view concerning another embodiment. 図8を後方側から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 8 from the back side.

以下に、本発明に係る電動ポンプPの実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、車両のエンジンを冷却する冷却水(流体の一例)を循環させる電動ウォータポンプ(以下、単に「電動ポンプP」と称する。)を一例として説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以降、図1におけるロータ5の長手方向を基準として、インペラ6の側を前方、インペラ6とは反対側を後方として、説明する。   Below, an embodiment of electric pump P concerning the present invention is described based on a drawing. In the present embodiment, an electric water pump (hereinafter simply referred to as “electric pump P”) for circulating cooling water (an example of fluid) for cooling the engine of a vehicle will be described as an example. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Hereinafter, the description will be made with reference to the longitudinal direction of the rotor 5 in FIG. 1, with the impeller 6 side being the front and the side opposite the impeller 6 being the rear.

図1には、本実施形態に係る電動ポンプPの全体構成が示される。電動ポンプPは、樹脂製のケーシング1と、ケーシング1に固定された金属製のシャフト3(軸部材)と、シャフト3の外側に挿入される筒状のブッシュ4(軸受部)と、ブッシュ4とは別部材で構成され、ブッシュ4と一体回転するロータ5と、ロータ5のフランジ状の一端51に固定されるインペラ6とを備えている。   FIG. 1 shows the overall configuration of an electric pump P according to the present embodiment. The electric pump P includes a resin casing 1, a metal shaft 3 (shaft member) fixed to the casing 1, a cylindrical bush 4 (bearing portion) inserted outside the shaft 3, and the bush 4 And a rotor 5 integrally rotating with the bush 4 and an impeller 6 fixed to a flange-like end 51 of the rotor 5.

ブッシュ4は、シャフト3と直接摺動する耐摩耗性や耐熱性の高い材料として、例えばカーボン繊維および樹脂の複合材やカーボンのみ等のカーボン軸受で構成されている。また、ロータ5は、ブッシュ4をインサート成形する樹脂材として、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)で構成されている。なお、ブッシュ4は、耐摩耗性や耐熱性の高い材料であれば特に限定されず、例えば樹脂やアルミなどの金属で構成しても良い。   The bush 4 is composed of, for example, a carbon fiber / resin composite material or a carbon bearing such as carbon as a material having high wear resistance and high heat resistance that slides directly with the shaft 3. The rotor 5 is made of, for example, PPS (polyphenylene sulfide) as a resin material for insert-molding the bush 4. The bush 4 is not particularly limited as long as it is a material having high wear resistance and heat resistance. For example, the bush 4 may be made of metal such as resin or aluminum.

図示しない車両のECU(エンジンコントロールユニット)によって、ステータ8に巻回されたコイルへの電流制御が実行されることで、ロータ5のマグネット54が交番磁界を受けて、ブッシュ4およびロータ5が一体回転する。   Current control to the coil wound around the stator 8 is executed by an ECU (engine control unit) of a vehicle not shown, so that the magnet 54 of the rotor 5 receives an alternating magnetic field, and the bush 4 and the rotor 5 are integrated. Rotate.

ブッシュ4およびロータ5が一体回転すると、ロータ5の一端51に固定されたインペラ6も回転する。図1〜3に示すように、インペラ6は、シュラウド64の内側に湾曲した複数の羽根部材63を有し、樹脂製のインペラカバー2で覆われている。これら羽根部材63は、ロータ5の一端51に例えば振動溶着されている。   When the bush 4 and the rotor 5 integrally rotate, the impeller 6 fixed to one end 51 of the rotor 5 also rotates. As shown in FIGS. 1 to 3, the impeller 6 has a plurality of blade members 63 curved inside the shroud 64 and is covered with an impeller cover 2 made of resin. These blade members 63 are, for example, vibration welded to one end 51 of the rotor 5.

また、図1に示すように、軸方向Lに沿ったインペラカバー2とブッシュ4との間には、シャフト3とブッシュ4とが相対回転不能な状態で、シャフト3の先端部の外面に嵌合するワッシャ7を配置している。このワッシャ7は、ブッシュ4の抜け止めとして機能する。   Further, as shown in FIG. 1, between the impeller cover 2 and the bush 4 along the axial direction L, the shaft 3 and the bush 4 are fitted on the outer surface of the tip portion of the shaft 3 in a state in which the shaft 3 and the bush 4 are not relatively rotatable. A matching washer 7 is arranged. The washer 7 functions as a retainer for the bush 4.

ブッシュ4およびロータ5の一体回転と共にインペラ6が回転することで、冷却水は吸入口61からインペラ6の外周側へと螺旋状に流動する。このとき、図1に示すように、冷却水の大半は吐出口62から外部に送り出され、冷却水の一部は、インペラ6の外周側から流出してケーシング1の内部を循環する。冷却水の一部がケーシング1の内部を循環することで、ロータ5やステータ8などが冷却される。   The rotation of the impeller 6 together with the integral rotation of the bush 4 and the rotor 5 causes the cooling water to flow from the suction port 61 to the outer peripheral side of the impeller 6 in a spiral manner. At this time, as shown in FIG. 1, most of the cooling water is sent out from the discharge port 62, and a part of the cooling water flows out from the outer peripheral side of the impeller 6 and circulates inside the casing 1. A part of the cooling water circulates inside the casing 1 to cool the rotor 5, the stator 8 and the like.

一方、冷却水には、循環経路において金属部品の錆や金属粉などの異物が混入し、この異物がケーシング1の内部に形成される狭い通路に詰まって滞留することがある。特に、ロータ5を軸支するシャフト3の軸周りは、軸支機能が損なわれないようにする必要があるため、冷却水の流路を大きく確保することができない。その結果、冷却水をケーシング1の内部からインペラ6の側に戻すことができず、異物の噛み込みによる回転不良の発生や冷却機能が損なわれるおそれがある。   On the other hand, foreign matter such as rust of metal parts or metal powder is mixed in the cooling water in the circulation path, and the foreign matter may clog and stay in a narrow passage formed inside the casing 1. In particular, since it is necessary to prevent the support function from being damaged around the axis of the shaft 3 that supports the rotor 5, a large flow path of the cooling water can not be secured. As a result, the cooling water can not be returned from the inside of the casing 1 to the side of the impeller 6, and there is a possibility that the generation of the rotation failure and the cooling function due to the biting of the foreign matter may be impaired.

そこで、本実施形態では、インペラ6の外周側から流出してケーシング1の内部に循環する冷却水をインペラ6の側に戻す排出路52を、軸方向Lに沿う状態でブッシュ4とロータ5との間に形成している。特に、本実施形態では、排出路52を、ブッシュ4の外面に接触する状態でロータ5の側に形成している。これによって、ブッシュ4をインサート成形する際、中子ピンを挿入すれば排出路52が形成できるので、ブッシュ4を切削加工する必要がなく製作効率が良い。また、ブッシュ4とロータ5との間に排出路52を形成することで、排出路52の寸法形状の自由度が高まるので、冷却水に混入した異物が詰まるといった不都合を解消することができる。   Therefore, in the present embodiment, the discharge passage 52 for returning the cooling water flowing out from the outer peripheral side of the impeller 6 and circulating inside the casing 1 back to the impeller 6 side along the axial direction L is the bush 4 and the rotor 5 Formed between. In particular, in this embodiment, the discharge path 52 is formed on the rotor 5 side so as to be in contact with the outer surface of the bush 4. As a result, when the bush 4 is insert-molded, since the discharge path 52 can be formed by inserting the core pin, there is no need to cut the bush 4 and manufacturing efficiency is good. In addition, since the discharge path 52 is formed between the bush 4 and the rotor 5, the degree of freedom of the dimensional shape of the discharge path 52 is increased, so that the inconvenience that foreign matters mixed in the cooling water are clogged can be solved.

さらに、本実施形態では、排出路52の出口52bを、インペラ6の羽根部材63よりシャフト3の中心側に設けている。この出口52bは、ケーシング1の内部の流体圧をインペラ6の側に逃がすための、所謂バランスホールとして兼用される。   Further, in the present embodiment, the outlet 52 b of the discharge path 52 is provided on the center side of the shaft 3 from the blade member 63 of the impeller 6. The outlet 52b is also used as a so-called balance hole for releasing the fluid pressure inside the casing 1 to the impeller 6 side.

一般的に、バランスホールは、ロータ5の一端51を貫通させて、羽根部材63が存在する領域に連通させる。このため、インペラ6の回転による流体圧を受けて、ケーシング1の内部に冷却水が逆流するおそれがある。その結果、ケーシング1の内部の流体圧が開放されずに、ロータ5の回転機能を低下させる。また、冷却水をケーシング1の内部からインペラ6に循環させることができず、冷却機能が損なわれるおそれがある。しかし、本実施形態のように、バランスホールをインペラ6の回転による流体圧の影響が少ない羽根部材63の内側に設けることで、冷却水をケーシング1の内部からインペラ6の側へと円滑に流出させることができる。   In general, the balance hole passes through one end 51 of the rotor 5 and communicates with a region where the blade member 63 exists. For this reason, there is a possibility that the cooling water flows backward into the casing 1 due to the fluid pressure due to the rotation of the impeller 6. As a result, the fluid pressure inside the casing 1 is not released, and the rotation function of the rotor 5 is reduced. Moreover, the cooling water cannot be circulated from the inside of the casing 1 to the impeller 6, and the cooling function may be impaired. However, as in the present embodiment, by providing the balance hole inside the blade member 63 that is less affected by the fluid pressure due to the rotation of the impeller 6, the cooling water flows out smoothly from the inside of the casing 1 to the impeller 6 side. Can be made.

図5に示すように、ブッシュ4は、円筒状に形成され、外周面にはロータ5のインサート成形樹脂に包囲される突出部41を、周方向に沿って等間隔に複数(本実施形態では3ケ所)設けている。この突出部41とロータ5の内面凹部56とが密着することで、ブッシュ4とロータ5との相対回転が規制され、両者が一体回転する。   As shown in FIG. 5, the bush 4 is formed in a cylindrical shape, and a plurality of protruding portions 41 surrounded by the insert molding resin of the rotor 5 are arranged on the outer peripheral surface at equal intervals along the circumferential direction (in the present embodiment). 3 places). When the protrusion 41 and the inner surface concave portion 56 of the rotor 5 are in close contact with each other, the relative rotation between the bush 4 and the rotor 5 is restricted, and both rotate integrally.

また、図4〜図5に示すように、ブッシュ4のインペラ6とは反対側となる後端面には、径方向に切欠いた複数の位置決め凹部42が形成されている。この位置決め凹部42は、ブッシュ4を後方側から見た場合、ブッシュ4の周方向に沿って、3ケ所の突出部41の間に等間隔で配置されている。つまり、ブッシュ4の周方向に沿って突出部41と位置決め凹部42とは、交互に配置されている。   As shown in FIGS. 4 to 5, a plurality of positioning recesses 42 cut out in the radial direction are formed on the rear end surface of the bush 4 opposite to the impeller 6. The positioning recesses 42 are arranged at equal intervals between the three protruding portions 41 along the circumferential direction of the bush 4 when the bush 4 is viewed from the rear side. That is, the protrusions 41 and the positioning recesses 42 are alternately arranged along the circumferential direction of the bush 4.

ブッシュ4をインサート成形してロータ5を形成する際、位置決め凹部42が位置する長手方向に沿って、中子ピンが挿入される。つまり、位置決め凹部42は、ブッシュ4とロータ5との間に形成される排出路52の位置決めガイドとして機能する。また、インサート成形型を位置決め凹部42に当接させることで、ブッシュ4を位置固定することができる。   When the bush 4 is insert-molded to form the rotor 5, a core pin is inserted along the longitudinal direction in which the positioning recess 42 is located. That is, the positioning recess 42 functions as a positioning guide for the discharge path 52 formed between the bush 4 and the rotor 5. Further, by bringing the insert molding die into contact with the positioning recess 42, the position of the bush 4 can be fixed.

図3に示すように、ブッシュ4のうちインペラ6の側となる先端面には、中心から放射状に延出形成される複数の先端溝43が形成されている。この先端溝43は、シャフト3とブッシュ4とが摺擦することで発生するカーボン粉を、径外方向に案内する通路となっている。この先端溝43は、排出路52の出口52bと連通しており、図5に示すように、ブッシュ4を前方側から見た場合、3ケ所の突出部41と周方向の同じ位置に配置されている。   As shown in FIG. 3, in the tip end surface of the bush 4 on the side of the impeller 6, a plurality of tip grooves 43 are formed so as to extend radially from the center. The tip groove 43 serves as a passage for guiding the carbon powder generated by the friction between the shaft 3 and the bush 4 in the radially outward direction. The tip groove 43 communicates with the outlet 52b of the discharge passage 52, and as shown in FIG. 5, when the bush 4 is viewed from the front side, it is disposed at the same position in the circumferential direction as the three protruding portions 41. ing.

なお、これら突出部41、位置決め凹部42や先端溝43の数量や寸法形状は特に限定されず、ブッシュ4の周方向に沿って1カ所以上あれば良い。ただし、ブッシュ4を後方側から見た場合、突出部41と位置決め凹部42とは重ならない配置となっている。   The number and dimensions of the protrusion 41, the positioning recess 42 and the tip groove 43 are not particularly limited, and one or more locations along the circumferential direction of the bush 4 may be sufficient. However, when the bush 4 is viewed from the rear side, the protrusion 41 and the positioning recess 42 are arranged so as not to overlap.

図1〜図2に示すように、ロータ5の内部には、一端51とは反対側にマグネット54がインサート成形されている。図6に示すように、マグネット54は六極の多極磁石で構成され、断面視において、内面が六角形の環状に形成されている。なお、マグネット54は、六極に限定されず、二極以上の偶数極で構成しても良い。   As shown in FIGS. 1 to 2, a magnet 54 is insert-molded inside the rotor 5 on the side opposite to the one end 51. As shown in FIG. 6, the magnet 54 is composed of a hexapole multipole magnet, and in a cross sectional view, the inner surface is formed in a hexagonal annular shape. In addition, the magnet 54 is not limited to six poles, You may comprise by the even number pole of two or more poles.

マグネット54の内面における六角形の頂点には、ブッシュ4の突出部41と排出路52とが交互に配置されている。つまり、ロータ5を構成する樹脂の肉厚が大きく確保される部位に突出部41を配置することで、突出部41の突出量を大きく構成することができる。このため、ブッシュ4とロータ5との剛性を考慮して、突出部41の寸法形状を適宜設定することができる。さらに、ロータ5を構成する樹脂の肉厚が大きく確保される部位に排出路52を配置することで、排出路52の断面積を大きく確保することができる。よって、冷却水に大きな異物が混入した場合でも、排出路52が閉塞され難い。よって、冷却水に混入した異物は、ケーシング1の内部に滞留することなくインペラ6の側に円滑に排出される。   At the hexagonal apex on the inner surface of the magnet 54, the protrusions 41 and the discharge passages 52 of the bush 4 are alternately arranged. That is, by disposing the projecting portion 41 in a portion where a large thickness of the resin constituting the rotor 5 is secured, the projecting amount of the projecting portion 41 can be configured large. For this reason, the dimensional shape of the protrusion 41 can be appropriately set in consideration of the rigidity of the bush 4 and the rotor 5. Furthermore, by disposing the discharge passage 52 in a portion where a large thickness of the resin constituting the rotor 5 is ensured, a large cross-sectional area of the discharge passage 52 can be ensured. Therefore, even when a large foreign matter is mixed in the cooling water, the discharge path 52 is not easily blocked. Therefore, the foreign matter mixed in the cooling water is smoothly discharged to the impeller 6 side without staying in the casing 1.

図7に示すように、ロータ5の一端面51aには、羽根部材63の後端部63aが挿入される矩形状の挿入凹部53を、羽根部材63と同じ数(本実施形態では七カ所)だけ形成している。複数の挿入凹部53の一部には、両側面において、挿入凹部53の長手方向に離間する凸部53aが形成されている。このため、羽根部材63をロータ5の一端面51aに振動溶着する際、羽根部材63の軸芯変位が防止される。また、インペラ6が回転する際、羽根部材63が凸部53aに当接することで、ロータ5の一端面51aに対する回転方向の相対移動が防止される。   As shown in FIG. 7, the number of rectangular insertion recesses 53 into which the rear end portion 63 a of the blade member 63 is inserted is equal to the number of the blade members 63 (7 places in this embodiment). Only forming. In a part of the plurality of insertion recesses 53, convex portions 53a that are spaced apart in the longitudinal direction of the insertion recess 53 are formed on both side surfaces. For this reason, when the blade member 63 is vibration welded to the one end face 51 a of the rotor 5, the axial center displacement of the blade member 63 is prevented. Further, when the impeller 6 rotates, the blade member 63 comes into contact with the convex portion 53a, thereby preventing relative movement in the rotational direction with respect to the one end surface 51a of the rotor 5.

なお、凸部53aを設ける挿入凹部53は、一部に限定されず全てに設けても良いし、挿入凹部53を羽根部材63の後端と同程度の大きさに形成する場合は凸部53aを設けなくても良い。   The insertion recess 53 in which the projection 53a is provided is not limited to a part, but may be provided in all, or when the insertion recess 53 is formed to the same size as the rear end of the blade member 63, the projection 53a Need not be provided.

[別実施形態]
別実施形態について、上述した実施形態と異なる構成のみ図8〜図9を用いて説明する。なお、図面の理解を容易にするため、上述した実施形態と同じ部材名称及び符号を用いて説明する。
[Another embodiment]
Only the configuration different from the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, in order to make an understanding of drawing easy, it demonstrates using the same member name and code | symbol as embodiment mentioned above.

本実施形態では、排出路52のうち軸方向Lに沿った一部の領域が、ブッシュ4の全周に亘って接触しない状態でロータ5の内部を通過している。換言すると、ブッシュ4の外面において、軸方向Lに沿う一部の領域に、ロータ5を構成する樹脂が全周に亘って包囲する樹脂包囲部55を形成している。また、本実施形態においては、前記一部の領域を、排出路52のうち、入口52aおよび出口52b付近を除く領域に設定し、入口52aおよび出口52b付近におけるブッシュ4の外周に亘って排出路52を接触させている。   In the present embodiment, a part of the discharge path 52 along the axial direction L passes through the interior of the rotor 5 without being in contact with the entire circumference of the bush 4. In other words, on the outer surface of the bush 4, in a partial region along the axial direction L, a resin surrounding portion 55 is formed, in which the resin constituting the rotor 5 surrounds the entire circumference. Further, in the present embodiment, the partial area is set to an area other than the vicinity of the inlet 52a and the outlet 52b in the discharge path 52, and the discharge path extends over the outer periphery of the bush 4 in the vicinity of the inlet 52a and the outlet 52b. 52 is in contact.

これにより、インサート成形型を離型した際、ブッシュ4が受ける樹脂収縮圧が周方向に沿って分散されるので、ブッシュ4内面の断面形状が円形に保持される。このため、ブッシュ4のシャフト3に対する相対回転が円滑に行われる。   Thereby, when the insert molding die is released, the resin shrinkage pressure received by the bush 4 is dispersed along the circumferential direction, so that the cross-sectional shape of the inner surface of the bush 4 is kept circular. For this reason, relative rotation with respect to the shaft 3 of the bush 4 is performed smoothly.

また、出口52b付近におけるブッシュ4の外周に亘って排出路52を接触させる構成とすれば、インペラ6を径内方向に寄せて配置することができるので、電動ポンプPのコンパクト化が図られる。また、排出路52の断面積を大きく確保することができるので、冷却水をインペラ6の側に円滑に排出することができる。   Further, if the discharge path 52 is in contact with the outer periphery of the bush 4 in the vicinity of the outlet 52b, the impeller 6 can be arranged in the radially inward direction, so that the electric pump P can be made compact. Further, since a large cross-sectional area of the discharge path 52 can be ensured, the cooling water can be smoothly discharged to the impeller 6 side.

本実施形態における樹脂包囲部55は、ブッシュ4の先端部に周方向に亘って径内方向に引退する段差部55aを設けることで形成される。しかし、これは一例にすぎず、ブッシュ4の外面を引退させずに、面一に構成したブッシュ4外面に樹脂包囲部55を設けても良い。この場合でも、従来のようにシャフト3とブッシュ4との間に排出路52を設ける場合に比べ、排出路52の断面積を大きく確保することが可能となる。   The resin surrounding portion 55 in the present embodiment is formed by providing a step portion 55 a which is retracted inward in the circumferential direction at the tip end portion of the bush 4. However, this is only an example, and the resin surrounding portion 55 may be provided on the flush outer surface of the bush 4 without retracting the outer surface of the bush 4. Even in this case, it is possible to secure a large cross-sectional area of the discharge passage 52 as compared with the case where the discharge passage 52 is provided between the shaft 3 and the bush 4 as in the prior art.

[その他の実施形態]
(1)上述した実施形態では、排出路52を、ブッシュ4とロータ5との間におけるロータ5の側に形成したが、ブッシュ4とロータ5との間におけるブッシュ4の側に形成しても良い。また、排出路52を、ブッシュ4とロータ5とに跨った状態で形成しても良い。
(2)上述した実施形態では、排出路52のうち、軸方向Lに沿った一部の領域をブッシュ4の全周に亘って接触しない状態としたが、軸方向Lに沿った全部の領域をブッシュ4の全周に亘って接触しない状態としても良い。また、排出路52のうち、軸方向Lに沿った一部の領域は、入口52aおよび出口52b付近を除く領域に限定されず、入口52aまたは出口52b付近を除く領域に設定しても良い。
(3)別部材で構成されるブッシュ4とロータ5とを一体化する方法は、インサート成形に限定されず、例えば、ブッシュ4にロータ5を圧入させるなどしても良い。
(4)インペラ6をロータ5の一端51に固定する方法は、振動溶着に限定されず、例えば、熱溶着や一体成形など種々の変形が可能である。
(5)電動ポンプPは、エンジンの冷却水を循環させるポンプに限定されず、エンジンオイルを循環させても良いし、車両以外の用途に用いても良い。また、電動ポンプPの駆動方式は、交番磁界を発生させるブラシレスモータに限定されず、ブラシ付きモータを使用しても良い。
Other Embodiments
(1) In the embodiment described above, the discharge path 52 is formed on the side of the rotor 5 between the bush 4 and the rotor 5, but it may be formed on the side of the bush 4 between the bush 4 and the rotor 5 good. Further, the discharge path 52 may be formed in a state straddling the bush 4 and the rotor 5.
(2) In the embodiment described above, a part of the discharge passage 52 along the axial direction L is not in contact with the entire circumference of the bush 4, but the entire region along the axial direction L May be in contact with the entire circumference of the bush 4. In addition, a part of the discharge path 52 along the axial direction L is not limited to a region excluding the vicinity of the inlet 52a and the outlet 52b, and may be set to a region excluding the vicinity of the inlet 52a or the outlet 52b.
(3) The method of integrating the bush 4 and the rotor 5 which are formed by separate members is not limited to insert molding, and for example, the rotor 5 may be pressed into the bush 4 or the like.
(4) The method of fixing the impeller 6 to the one end 51 of the rotor 5 is not limited to vibration welding, and various modifications such as heat welding and integral molding are possible.
(5) The electric pump P is not limited to a pump that circulates the engine coolant, and may circulate engine oil or may be used for applications other than vehicles. Moreover, the drive system of the electric pump P is not limited to the brushless motor that generates an alternating magnetic field, and a motor with a brush may be used.

本発明は、各種流体を循環させるための電動ポンプに利用可能である。   The present invention is applicable to an electric pump for circulating various fluids.

1 ケーシング
3 シャフト(軸部材)
4 ブッシュ(軸受部)
5 ロータ
6 インペラ
51 一端
52 排出路
52b 出口
63 羽根部材
L 軸方向
P 電動ポンプ
1 casing 3 shaft (shaft member)
4 Bushing (bearing)
5 rotor 6 impeller 51 one end 52 discharge path 52b outlet 63 blade member L axial direction P electric pump

Claims (4)

ケーシングと、
前記ケーシングに固定された軸部材と、
前記軸部材の外側に挿入される筒状の軸受部と、
前記軸受部とは別部材で構成され、前記軸受部と一体回転するロータと、
前記ロータの一端に固定されるインペラと、を備え、
前記インペラの外周側から流出して前記ケーシングの内部に循環する流体を前記インペラの側に戻す排出路が、軸方向に沿う状態で前記軸受部と前記ロータとの間に複数形成され、
前記軸受部には、外周面に周方向に沿って複数の突出部が分散して設けられ、前記ロータには、前記軸受部と前記ロータとの相対回転を規制するために、内周面において複数の前記突出部と密着する複数の内面凹部が設けられ、
複数の前記排出路は前記周方向に沿って分散して設けられ、且つ、前記突出部と前記排出路とが前記周方向において交互に配置される電動ポンプ。
With the casing,
A shaft member fixed to the casing;
A cylindrical bearing portion inserted to the outside of the shaft member;
A rotor which is a separate member from the bearing and rotates integrally with the bearing;
And an impeller fixed to one end of the rotor.
A plurality of discharge paths returning from the outer peripheral side of the impeller and circulating to the inside of the casing to the impeller side are formed between the bearing portion and the rotor in a state along the axial direction,
In the bearing portion, a plurality of projecting portions are dispersedly provided along the circumferential direction on the outer peripheral surface, and in the rotor, in order to restrict relative rotation between the bearing portion and the rotor, in the inner peripheral surface A plurality of inner surface recesses in intimate contact with the plurality of projections;
The plurality of discharge paths are provided in a distributed manner along the circumferential direction, and the projecting portions and the discharge paths are alternately arranged in the circumferential direction.
記インペラは、周方向に複数の羽根部材を有し、
前記羽根部材よりも前記軸部材の中心側に前記ロータの一端が筒状に設けられ、該一端と前記軸受部との間隙によって前記排出路の出口が形成され、
前記排出路の前記出口の前記軸方向の位置は、前記羽根部材の前記軸方向の位置よりも前記軸方向において前記インペラの吸入口側である請求項1に記載の電動ポンプ。
Before Symbol impeller has a plurality of blade members in the circumferential direction,
One end of the rotor is cylindrically provided on the center side of the shaft member with respect to the blade member, and a gap between the one end and the bearing portion forms an outlet of the discharge path.
2. The electric pump according to claim 1, wherein the axial position of the outlet of the discharge passage is closer to the inlet of the impeller in the axial direction than the axial position of the blade member.
記ロータは、前記軸受部をインサート成形する樹脂材で構成され、
前記排出路のうち前記軸方向に沿った一部の領域が、前記軸受部の外面に接触しない状態で前記ロータの内部を通過するとともに、
前記排出路の入口側が前記ロータによって形成され、前記排出路の出口側が前記軸受部の外面と前記ロータの内面との間に形成される請求項1又は2に記載の電動ポンプ。
Before SL rotor, the bearing portion formed of a resin material for molding the insert,
A part of the discharge path along the axial direction passes through the rotor without contacting the outer surface of the bearing portion, and
The electric pump according to claim 1 , wherein an inlet side of the discharge passage is formed by the rotor, and an outlet side of the discharge passage is formed between an outer surface of the bearing portion and an inner surface of the rotor.
記軸受部の前記インペラの側の先端面に、当該先端面の中心から放射状に延出されて前記排出路の出口に連通する複数の先端溝が形成される請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動ポンプ。 The distal end surface side of the impeller of the previous SL bearing unit, any one of claims 1 to 3 in which a plurality of tip grooves communicating with the outlet of the discharge channel is extended radially from the center of the front end surface is formed The electric pump according to one item .
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