JPWO2014115249A1 - モールド固定子、ポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

固定子鉄心の絶縁部５６が施された複数のティースにコイル５７を巻回して成る固定子と、駆動素子であるＩＣ５８ａが実装された基板５８とが、モールド樹脂５３で一体に成形されて成るモールド固定子５０を備えたポンプであって、基板５８は、ＩＣ５８ａが実装される基板面と同じ面に実装される温度検出素子１１１と、ＩＣ５８ａ及び温度検出素子１１１の反基板側面に設けられ、これらの素子を熱的に接続する熱伝達板１１０と、熱伝達板１１０がＩＣ５８ａ及び温度検出素子１１１に熱的に接続された状態で熱伝達板１１０を保持する熱伝達版ホルダ１１２とを備える。

Description

この発明は、ポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置に関する。

従来のモータとして、例えば下記特許文献１に示されるモールド電動機は、配線基板がモールド固定子の上面に配置され、その配線基板には固定子巻線に駆動電流を供給するための駆動素子が搭載され、固定子及び配線基板が電気絶縁性の樹脂材料でモールドされている。そして、この従来技術では、駆動素子の発する熱を放熱させる放熱板がモールド樹脂に埋設され、または放熱板の一部が外部に露出するように構成されている。

また、下記特許文献２に示されるモータは、駆動素子近傍に温度検出素子を半田付けにて固定することにより、熱伝導性のよいリード脚から温度を検出するように構成されている。この従来技術によれば、温度の追従性をよくすることができると共に、半田付け作業だけで温度検出素子を取り付けることができるため、温度検出素子の追従性がよく、かつ、生産性がよいモータが得られる。

特開２００７−２６７５６８号公報 特開２０００−１８８８５０号公報

しかしながら、上記特許文献１に示されるモールド電動機では、駆動素子の温度を検出する温度検出素子の検出温度が、駆動素子の温度に対して追従性が悪く、保護回路動作前に駆動素子が熱破壊する可能性があった。

また、上記特許文献２に示されるモータは、駆動回路が複数個のディスクリート素子で構成される場合、いずれの駆動素子が高温になったときにも対応できるように、各駆動素子に温度検出素子を配置する必要があり、コストアップにつながる虞があった。また、このモータでは、基板が小型化され、あるいは、部品点数が増加した際に、電子部品のレイアウトに制約が発生する虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コスト増加を招くことなく駆動素子の温度を精度よく検出することができるポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースにコイルを巻回して成る固定子と、駆動素子が実装された基板とが、熱硬化性樹脂で一体に成形されて成るモールド固定子を備えたポンプであって、前記基板は、前記駆動素子が実装される基板面と同じ面に実装される温度検出素子と、前記駆動素子及び前記温度検出素子の反基板側面に設けられ、これらの素子を熱的に接続する熱伝達板と、前記熱伝達板が前記駆動素子及び前記温度検出素子に熱的に接続された状態で前記熱伝達板を保持する熱伝達板ホルダと、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、１または複数の駆動素子と温度検出素子とを覆うように配設された熱伝達板を介して駆動素子の温度を検出することで駆動素子の温度と温度検出素子の温度との温度差を低減するようにしたので、コスト増加を招くことなく駆動素子の温度を精度よく検出することができる、という効果を奏する。

図１は本発明の実施の形態に係るポンプを用いたヒートポンプ式給湯装置の構成図である。 図２はポンプの分解斜視図である。 図３はモールド固定子の斜視図である。 図４はモールド固定子の断面図である。 図５は固定子組立の分解斜視図である。 図６は熱伝達板組立の構成図である。 図７は熱伝達板組立を反固定子側から見た図である。 図８は熱伝達板組立を反固定子側から見た斜視図である。 図９は熱伝達板組立を組み付ける前の固定子の斜視図である。 図１０は熱伝達板組立を組み付けた固定子の斜視図である。 図１１は略櫛型形状の熱伝達板を反固定子側から見た斜視図である。 図１２は略凹凸形状の熱伝達板を反固定子側から見た斜視図である。 図１３は熱伝達板ホルダを反固定子側から見た斜視図である。 図１４は熱伝達板ホルダを固定子側から見た斜視図である。 図１５はポンプ部の分解斜視図である。 図１６はポンプの断面図である。 図１７はケーシングを軸支持部側から見た斜視図である。 図１８は回転子部の断面図（図２０のＡ−Ａ断面図）である。 図１９は回転子部を羽根車取付部側から見た側面図である。 図２０は回転子部を羽根車取付部の反対側から見た側面図である。 図２１はスリーブ軸受の拡大断面図である。 図２２は樹脂マグネットの断面図（図２３のＢ−Ｂ断面図）である。 図２３は樹脂マグネットを突起側から見た側面図である。 図２４は樹脂マグネットを突起の反対側から見た側面図である。 図２５は回転子部を羽根車取付部側から見た斜視図である。 図２６は回転子部を羽根車取付部の反対側から見た斜視図である。 図２７はポンプの製造工程を示す図である。 図２８は冷媒−水熱交換器を用いた冷凍サイクル装置の回路を示す概念図である。

以下に、本発明に係るポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
本発明の実施の形態に係るポンプ１０を説明する前に、先ずポンプ１０が用いられる装置の一例であるヒートポンプ式給湯装置３００の概要を説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るポンプ１０を用いたヒートポンプ式給湯装置３００の構成図である。図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置３００は、ヒートポンプユニット１００と、タンクユニット２００と、ユーザが運転操作などを行う操作部１１とを備える。

図１において、ヒートポンプユニット１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１（例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機等）と、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器２と、高圧の冷媒を減圧膨張させる減圧装置３と、低圧の二相冷媒を蒸発させる蒸発器４と、圧縮機１、冷媒−水熱交換器２、減圧装置３、及び蒸発器４を環状に接続する冷媒配管１５と、圧縮機１の吐出圧力を検出する圧力検出装置５と、蒸発器４に送風するファン７と、ファン７を駆動するファンモータ６とを備えている。圧縮機１、冷媒−水熱交換器２、減圧装置３、蒸発器４、及びこれらを環状に接続する冷媒配管１５によって冷媒回路が構成される。

また、ヒートポンプユニット１００は、温度検出部として、冷媒−水熱交換器２の沸上げ温度検出部８と、冷媒−水熱交換器２の給水温度検出部９と、外気温度検出部１７とを備えている。

また、ヒートポンプユニット１００は、ヒートポンプユニット制御部１３を備える。ヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出部８、給水温度検出部９、及び外気温度検出部１７からの信号を受信し、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、及びファンモータ６の回転数制御を行う。

タンクユニット２００は、冷媒−水熱交換器２で高温・高圧の冷媒と熱交換することにより加熱された湯水を貯湯する温水タンク１４と、風呂水の追い焚きを行う風呂水追い焚き熱交換器３１と、風呂水追い焚き熱交換器３１に接続された風呂水循環装置３２と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４との間に配置された温水循環装置であるポンプ１０と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４との間を接続する温水循環配管１６と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４と風呂水追い焚き熱交換器３１とに接続された混合弁３３と、温水タンク１４と混合弁３３とを接続する風呂水追い焚き配管３７とを備える。冷媒−水熱交換器２、温水タンク１４、ポンプ１０、及び温水循環配管１６は水回路を構成する。

また、タンクユニット２００は、温度検出部として、タンク内水温検出部３４と、風呂水追い焚き熱交換器３１を通過した後の水温を検出する追い焚き後水温検出部３５と、混合弁３３を通過した後の水温を検出する混合後水温検出部３６とを備えている。

また、タンクユニット２００は、タンクユニット制御部１２を備える。タンクユニット制御部１２は、タンク内水温検出部３４、追い焚き後水温検出部３５、及び混合後水温検出部３６からの信号を受信し、ポンプ１０の回転数制御、及び混合弁３３の開閉制御を行う。更に、タンクユニット２００は、ヒートポンプユニット制御部１３との間、及び操作部１１との間で信号の送受信を行う。

操作部１１は、ユーザが湯水の温度設定や出湯指示などを行うためのスイッチなどを備えたリモコンや操作パネルなどである。

図１において、上記のように構成したヒートポンプ式給湯装置３００における通常の沸上げ運転動作について説明する。操作部１１又はタンクユニット２００からの沸上げ運転指示がヒートポンプユニット制御部１３に伝えられると、ヒートポンプユニット１００は沸上げ運転を行う。

ヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出部８、給水温度検出部９の検出値などに基づいて、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、及びファンモータ６の回転数制御を行う。

また、ヒートポンプユニット制御部１３とタンクユニット制御部１２との間で沸上げ温度検出部８の検出値の送受信が行われ、タンクユニット制御部１２は、沸上げ温度検出部８で検出した温度が目標沸上げ温度になるよう、ポンプ１０の回転数を制御する。

以上のように制御されるヒートポンプ式給湯装置３００において、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は冷媒−水熱交換器２で給水回路側へ放熱しながら温度低下する。放熱して冷媒−水熱交換器２を通過した高圧低温の冷媒は、減圧装置３で減圧される。減圧装置３を通過した冷媒は蒸発器４に流入し、そこで外気空気から吸熱する。蒸発器４を出た低圧冷媒は圧縮機１に吸入されて循環し冷凍サイクルを形成する。

一方、温水タンク１４の下部の水は、温水循環装置であるポンプ１０の駆動により冷媒−水熱交換器２へ導かれる。ここで、冷媒−水熱交換器２からの放熱によって水が加熱され、加熱された湯水は温水循環配管１６を通って温水タンク１４の上部に戻されて蓄熱される。

以上のように、ヒートポンプ式給湯装置３００において、温水タンク１４と冷媒−水熱交換器２との間の温水循環配管１６に、湯水を循環させる温水循環装置としてポンプ１０が用いられる。

次に、本実施の形態に係るポンプ１０について説明する。図２はポンプ１０の分解斜視図である。

図２に示すように、ポンプ１０は、回転子（後述する）の回転により水を吸水して吐出するポンプ部４０と、回転子を駆動するモールド固定子５０と、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを締結する締結ネジであるタッピングネジ１６０とを備える。なお、図示例では、タッピングネジ１６０の本数を例えば５本としているが、これに限定されるものではない。

ポンプ１０は、５本のタッピングネジ１６０をポンプ部４０のボス部４４に形成されたネジ穴４４ａを介してモールド固定子５０に埋め込まれた下穴部品８１（詳細は後述の図５参照）の下穴８４に締結することで組み立てられる。

なお、図２では、上記で説明した構成の他、ケーシング４１、吸入口４２、吐出口４３、椀状隔壁部品９０、リード線５２、モールド樹脂５３、固定子鉄心５４、及びポンプ部設置面６３が記載されているが、これらについては以下で説明する。

図３はモールド固定子５０の斜視図、図４はモールド固定子５０の断面図、図５は固定子組立４９の分解斜視図、図６は熱伝達板組立１２０の構成図、図７は熱伝達板組立１２０を反固定子側から見た図、図８は熱伝達板組立１２０を反固定子側から見た斜視図、図９は熱伝達板組立１２０を組み付ける前の固定子４７の斜視図、図１０は熱伝達板組立１２０を組み付けた固定子４７の斜視図、図１１は略櫛型形状の熱伝達板１１０ｂを反固定子側から見た斜視図、図１２は略凹凸形状の熱伝達板１１０ａを反固定子側から見た斜視図、図１３は熱伝達板ホルダ１１２を反固定子側から見た斜視図、図１４は熱伝達板ホルダ１１２を固定子側から見た斜視図、図１５はポンプ部４０の分解斜視図、図１６はポンプ１０の断面図、図１７はケーシング４１を軸支持部４６側から見た斜視図である。

先ず、モールド固定子５０の構成を説明する。図３、４に示されるモールド固定子５０は、固定子組立４９（図５参照）をモールド樹脂５３によりモールド成形することにより得られる。

モールド固定子５０の軸方向の一方の端面、詳細にはケーシング４１側の端面（図２参照）には、外周縁部に沿って平坦なポンプ部設置面６３が設けられている。

ポンプ部設置面６３には、五箇所に下穴部品８１の足部８５（図５参照）が軸方向に埋め込まれている。足部８５は例えば略円柱状の樹脂成形部品である。モールド樹脂５３によるモールド成形時に、足部８５の一方の端面（ポンプ部４０側の端面）は、成形金型の金型押え部８２（図４参照）になる。そのため、下穴部品８１が、ポンプ部設置面６３より所定の距離だけ内側に埋め込まれる形で表出している。表出しているのは、金型押え部８２及びタッピングネジ１６０用の下穴８４である。

固定子組立４９から引き出されるリード線５２は、モールド固定子５０のポンプ部４０側と反対側の軸方向端面付近から外部に引き出されている。

モールド固定子５０のモールド樹脂５３（熱硬化性樹脂）によるモールド成形時の軸方向の位置決めは、熱伝達板ホルダ１１２に形成されている複数個の熱伝達板押さえピン１１２ａ（図８参照）の軸方向端面が、上型の金型押え部となることでなされる。そのため、モールド固定子５０の基板５８側の軸方向端面からは、熱伝達板押さえピン１１２ａの軸方向端面（金型押え面）が表出している（図示せず）。

また、反結線側（ポンプ部４０側）の絶縁部５６の軸方向端面が、下型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子５０の基板５８側と反対側の軸方向端面からは、反結線側の絶縁部５６の端面が表出している（図示せず）。

モールド固定子５０のモールド成形時の径方向の位置決めは、固定子鉄心５４の内周面が金型に嵌合することでなされる。そのため、図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部（内周部）が表出している。

次に、モールド固定子５０の内部の構成、即ち、固定子組立４９の構成等について説明する。

図５に示すように、固定子組立４９は固定子４７と下穴部品８１とを備える。また、図４、５に示すように、固定子４７は、リード線５２、溝５４ａが設けられた固定子鉄心５４、絶縁部５６、コイル５７、ＩＣ５８ａ、ホール素子５８ｂ、基板５８、端子５９、リード線口出し部品６１、及び熱伝達板組立１２０を備える。下穴部品８１は、足部８５、足部８５に設けられた突起８３，８５ａ、及び連結部８７を備える。

固定子組立４９は、以下に示す手順で製作される。
（１）厚さが例えば０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、この電磁鋼板が、かしめ、溶接、接着等で積層された環状の固定子鉄心５４を製作する。固定子鉄心５４は、複数個のティースを備える。図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部が表出している。ここで示す固定子鉄心５４は、薄肉連結部で連結されている例えば１２個のティースを有するので、図３においても、１２箇所に固定子鉄心５４のティースの先端部が表出している。但し、図３で見えているティースは１２個のティースのうちの５個のティースである。
（２）固定子鉄心５４のティースには、絶縁部５６が施される。絶縁部５６は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心５４と一体に又は別体で成形される。
（３）絶縁部５６が施されたティースに、集中巻のコイル５７（図４参照）が巻回される。１２個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線が形成される。
（４）三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７（図４参照）が接続される端子５９（図４参照、電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。電源端子は３個、中性点端子は１個である。
（５）並行して熱伝達板組立１２０を製造する。熱伝達板組立１２０の詳細は後述する。
（６）基板５８が結線側（端子５９が組付けられる側）の絶縁部５６に取り付けられる。固定子４７の絶縁部５６には基板固定用の突起１３０が形成されており、基板５８はこの突起１３０が挿入される挿入穴（図示せず）を備えている。この挿入穴に突起１３０が挿入されることにより、基板５８が絶縁部５６に設置され、基板５８は絶縁部５６と熱伝達板ホルダ１１２との間に挟持される。図４に示されるように基板５８には、電動機（例えばブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ５８ａ（駆動素子）、ロックなどの異常時に急激に発熱する駆動素子の温度を検出する温度検出素子１１１、回転子６０の位置を検出するホール素子５８ｂ（例えば磁極位置検出素子）等の電子備品が実装されている。ＩＣ５８ａ及び温度検出素子１１１は基板５８の反固定子側に実装されているため図５（または図９）でも見えている。ただし、ホール素子５８ｂはＩＣ５８ａとは反対側に実装されているため図５では見えていない。なおＩＣ５８ａやホール素子５８ｂを電子部品と定義する。また、基板５８には、その外周縁部付近の切欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１及び熱伝達板組立１２０が取り付けられる。
（７）リード線口出し部品６１及び熱伝達板組立１２０が取り付けられた基板５８は、熱伝達板ホルダ１１２により絶縁部５６に固定され、端子５９と基板５８とが半田付けされた固定子４７に下穴部品８１を組みつけることで固定子組立４９が完成する。

次に図６乃至図１４を参照しながら熱伝達板組立１２０の構成を説明する。図６に示される熱伝達板組立１２０は、略凹凸形状の熱伝達板１１０ａと略櫛型形状の熱伝達板１１０ｂとを積層して成る熱伝達板１１０と、この熱伝達板１１０を係り止めする熱伝達板ホルダ１１２とで構成されている。略凹凸形状の熱伝達板１１０ａと略櫛型形状の熱伝達板１１０ｂは、銅等の熱伝導率の優れた薄肉金属平板を打ち抜きまたはフライス加工、エッチング加工等で製作される。熱伝達板ホルダ１１２は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を射出成形して形成される。

略凹凸形状の熱伝達板１１０ａと略櫛型形状の熱伝達板１１０ｂとを積層して、駆動素子の反基板側端面と駆動素子の側面とを覆うことにより、駆動素子の発熱を効率よく温度検出素子１１１に伝達することが可能となる。

なお、図６に示される熱伝達板１１０は一例として３枚の薄肉金属平板で構成されているが、薄肉金属平板の形状や積層枚数を変化させることにより、任意の形状の駆動素子に対応させることが可能である。

また、駆動素子が複数個の場合、略凹凸形状の熱伝達板１１０ａの形状と略櫛型形状の熱伝達板１１０ｂの形状とを、発熱量が大きい駆動素子のみを覆う形状にすることにより、薄肉金属平板の使用量を軽減することが可能であり、薄肉金属平板の加工コストを低減することも可能である。

図１１に示すように、略櫛型形状の熱伝達板１１０ｂは、駆動素子及び温度検出素子１１１の周囲に配設される略コの字型形状である。駆動素子が複数個存在する場合、略櫛型形状の熱伝達板１１０ｂは、各駆動素子の側面や温度検出素子１１１の側面を囲うことができるように、略コの字型形状の複数の部材を連結して略櫛型状に形成されている。略櫛型状に形成するとすることで、複数の駆動素子を１枚の薄肉平板で囲うことが可能なことにより、加工コストの低減が可能となる。

図１２に示すように、略凹凸形状の熱伝達板１１０ａは、駆動素子の反基板側端面の全体や温度検出素子１１１の反基板側端面を覆うことができるように凹凸状に形成されている。凹凸状に形成することにより、駆動素子の発熱を効率よく温度検出素子１１１に伝達することが可能である。また、略凹凸形状の熱伝達板１１０ａは、駆動素子の反基板側端面の全体を覆うように形成されているため、略凹凸形状の熱伝達板１１０ａが放熱板の役割も果たし、定常運転での駆動素子の温度上昇を抑制することが可能となる。

図１１、１２に示すように、略凹凸形状の熱伝達板１１０ａと略櫛型形状の熱伝達板１１０ｂは、熱伝達板ホルダ１１２に設けられた爪１１２ｃ（図１４参照）に対応した位置に、略角形状の切欠き（１１０ａ−１，１１０ｂ−１）を備えてもよい。熱伝達板ホルダ１１２に設けられた爪１１２ｃをこの切欠き（１１０ａ−１，１１０ｂ−１）に係り止めすることにより、積層された薄肉金属平板の位置ズレを防止することが可能となる。

次に、図１３、１４を参照しながら熱伝達板ホルダ１１２の構成を説明する。熱伝達板ホルダ１１２はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を射出成形して形成された薄肉連結形状である。熱伝達板ホルダ１１２には、突起１３０（図５参照）に対応する複数の突起挿入穴１１２ｂ（図１３の例では２個）が設けられている。突起挿入穴１１２ｂに突起１３０を挿入することにより、熱伝達板ホルダ１１２が基板５８と共に固定子４７へ固定される。従って、基板５８を熱伝達板組立１２０へ固定するための別部品を用いる必要がなく、加工コストの低減が可能となる。

図１４に示すように、熱伝達板ホルダ１１２の基板側面（駆動素子側の面）には、基板側に向かって伸びる熱伝達板固定用の爪１１２ｃが複数設けられている。図１４の例では熱伝達板ホルダ１１２に６個の爪１１２ｃが設けられている。爪１１２ｃが熱伝達板（１１０ａ，１１０ｂ）の外周部等の所定の位置に係り止めすることにより、熱伝達板１１０が保持される。

図１３に示すように、熱伝達板ホルダ１１２の反基板側面（駆動素子側とは反対側の面）には、モールド固定子５０の外郭側に向かって伸びる複数の熱伝達板押さえピン１１２ａが設けられている。熱伝達板押さえピン１１２ａは、熱伝達板ホルダ１１２に少なくとも１本設けられている。図１３の例では熱伝達板ホルダ１１２に９個の熱伝達板押さえピン１１２ａが設けられている。固定子４７のモールド一体成形時に、モールド金型を熱伝達板押さえピン１１２ａに押し当てることにより、熱伝達板ホルダ１１２を介して熱伝達板１１０を駆動素子に密接させることが可能となる。

次に、下穴部品８１の構成を図５により説明する。下穴部品８１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を成形して形成される。

図５に示すように、下穴部品８１は、略円柱状の複数（例えば５個）の足部８５が薄肉の連結部８７で環状に連結されて構成される。足部８５には、タッピングネジ１６０が螺合される下穴８４が設けられている（図２参照）。足部８５は、その表出端面（金型押え部８２、及び、突起８３端面）から軸方向の中央部に向かって太くなるテーパ状である。このようにテーパ状にすることで、下穴部品８１を固定子４７とともにモールド成形した後、下穴部品８１の抜け防止の効果がある。

また、下穴部品８１は、回転防止のための複数の突起８５ａを足部８５の外周部に備えている。図示例では、足部８５の外周部に４個の突起８５ａが設けられている。突起８５ａは、所定の周方向の幅で足部８５の高さ方向（軸方向）に延伸するように形成される。また、突起８５ａは、下穴部品８１の回転を防止するために必要な所定の寸法分、足部８５の外周面から突出している。下穴部品８１は略円柱状の足部８５を薄肉の連結部８７で連結することで、モールド金型へ一度でセット可能となり、加工コストの低減が可能となる。

また、下穴部品８１の連結部８７に、下穴部品８１を固定子４７に組み付けるための複数の爪（図示せず）を設け、固定子４７の固定子鉄心５４の外周部に形成された溝５４ａに、下穴部品８１の爪を係り止めすることにより、固定子４７と下穴部品８１とをモールド金型へ一度でセット可能となり、加工コストの低減が可能となる。

固定子４７に下穴部品８１を係り止めした後、固定子組立４９をモールド樹脂５３によるモールド成形する際に、下穴部品８１の金型押え部８２と突起８３とを、モールド成形金型により狭持することで、下穴部品８１の軸方向の位置決めを行う。

なお、図４に示される金型押え部８２の外径を、下穴部品８１の開口側の端面の外径よりも小さくすることにより、下穴部品８１の当該端面は、金型押え部８２を除く部分がモールド樹脂５３で覆われる。従って、下穴部品８１の両端面がモールド樹脂５３で覆われるため、下穴部品８１の表出を抑制し、ポンプ１０の品質向上を図ることが可能となる。

モールド固定子５０は、固定子４７に組み付けられた下穴部品８１がモールド樹脂５３で一体に成形されて得られる。この際、下穴８４は表出するように成形される。ポンプ部４０に形成されたネジ穴４４ａを介して、ポンプ部４０とモールド固定子５０とをタッピングネジ１６０で下穴８４に締結して組み付けることにより、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを強固に組み付けることが可能となる（図２参照）。

次に、ポンプ部４０の構成を説明する。図１５に示すように、ポンプ部４０は、以下に示す要素で構成される。
（１）ケーシング４１：ケーシング４１は、流体の吸入口４２と吐出口４３とを有し、内部に回転子６０の羽根車６０ｂを収納する。ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。ケーシング４１の外周部には、ケーシング４１には、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを組み付ける際に用いられるネジ穴４４ａを有するボス部４４が５箇所に設けられる。
（２）スラスト軸受７１：スラスト軸受７１の材質はアルミナ等のセラミックである。回転子６０は、ポンプ１０の運転中、回転子６０の羽根車６０ｂの表裏に作用する圧力差によりスラスト軸受７１を介してケーシング４１に押し付けられるため、スラスト軸受７１にはセラミックにより製作されたものを使用し、耐摩耗性、摺動性を確保している。
（３）回転子６０：回転子６０は、回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとを備える。回転子部６０ａは、例えば、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状又は円環状）の樹脂マグネット６８（マグネットの一例）と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂部６７で一体化される（後述する図１８参照）。羽根車６０ｂは、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂成形品である。回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとが例えば超音波溶着等により接合される。回転子部６０ａの詳細は後述する。
（４）軸７０：軸７０（回転軸）の材質は、例えばアルミナ等のセラミック、又はＳＵＳなどである。軸７０は、回転子６０に備えるスリーブ軸受６６と摺動するため、セラミックやＳＵＳなどの材質が選ばれ、耐磨耗性、摺動性を確保している。椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に軸７０の一端が挿入され、軸７０の他端がケーシング４１の軸支持部４６（図１７参照）に挿入される。椀状隔壁部品９０の軸支持部９４（図１６参照）に挿入される軸７０の一端は、軸支持部９４に対して回転しないように挿入される。そのため、軸７０の一端は所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いた概略Ｄ字形状で、軸支持部９４の孔もこの軸７０の一端の形状に合わせた形状になっている。また、ケーシング４１の軸支持部４６に挿入される軸７０の他端も、所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いた概略Ｄ字形状であり、軸７０は長さ方向に対称形である。但し、軸７０の他端は、軸支持部４６に対して回転可能に挿入される。軸７０が長さ方向に対称形なのは、軸７０を軸支持部９４に挿入する際に、上下の向きを意識することなく組立を可能とするためである（図１５参照）。
（５）Ｏリング８０：Ｏリング８０の材質は、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）などである。Ｏリング８０は、ポンプ部４０のケーシング４１と椀状隔壁部品９０とのシールを行う。給湯機などに搭載されるポンプでは、水周りのシールに耐熱性、長寿命が求められるため、ＥＰＤＭなどの材料を使用し、耐性を確保している。
（６）椀状隔壁部品９０：椀状隔壁部品９０は、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。椀状隔壁部品９０は、モールド固定子５０との嵌合部である椀状隔壁部９０ａと、鍔部９０ｂとを備える。椀状隔壁部９０ａは、円形の底部と円筒形の隔壁とで構成される。椀状隔壁部９０ａの底部の内面の略中央部には、軸７０の一端が挿入される軸支持部９４が設けられている（図１６参照）。椀状隔壁部９０ａの底部の外面には、径方向に放射状に複数個のリブ９２が形成されている。鍔部９０ｂには、鍔部９０ｂを補強する補強リブ（図示せず）が径方向に放射状に複数個形成されている。また、鍔部９０ｂには、モールド固定子５０のポンプ部設置面６３（図３参照）に納まる環状リブ（図示せず）が設けられている。また、鍔部９０ｂには、タッピングネジ１６０（図２参照）が通る孔９０ｄが５箇所に形成されている。更に、鍔部９０ｂのケーシング４１側の面には、Ｏリング８０を収納する環状のＯリング収納溝９０ｃが形成されている。

ポンプ１０は、椀状隔壁部品９０にＯリング８０が設置された後、軸７０、回転子６０、及びスラスト軸受７１が椀状隔壁部品９０内に設置される。その後、ケーシング４１が椀状隔壁部品９０に組み付けられることによりポンプ部４０が組み立てられる。そして、図２に示されるように、モールド固定子５０にはポンプ部４０が組み付けられ、ポンプ部４０とモールド固定子５０がタッピングネジ１６０等により固定されることで、ポンプ１０が組み立てられる。

また、椀状隔壁部品９０の底部に設けられたリブ９２とモールド固定子５０の溝（図示せず）とが嵌合することで、ポンプ部４０とモールド固定子５０の周方向の位置決めがなされる。

椀状隔壁部９０ａの内側には、回転子６０が収納される。椀状隔壁部品９０の軸支持部９４には軸７０が挿入され、回転子６０はこの軸７０に嵌められている。従って、モールド固定子５０と回転子６０との同軸を確保するために、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部９０ａの外周との隙間は、できるだけ小さい方がよい。例えば、その隙間は、０．０２〜０．０６ｍｍ程度に選ばれる。

ただし、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部９０ａの外周との隙間をあまりに小さくし過ぎると、モールド固定子５０の内周に椀状隔壁部９０ａを挿入する場合に、空気の逃げ道が狭くなり椀状隔壁部品９０の挿入が困難になる。

図１８は回転子部６０ａの断面図（図２０のＡ−Ａ断面図）、図１９は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａ側から見た側面図、図２０は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａの反対側から見た側面図、図２１はスリーブ軸受６６の拡大断面図、図２２は樹脂マグネット６８の断面図（図２３のＢ−Ｂ断面図）、図２３は樹脂マグネット６８を突起側６８ａから見た側面図、図２４は樹脂マグネット６８を突起６８ａの反対側から見た側面図、図２５は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａ側から見た斜視図、図２６は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａの反対側から見た斜視図である。

図１８乃至図２６を参照しながら回転子部６０ａについて説明する。図１８乃至図２６に示すように、回転子部６０ａは、少なくとも以下の要素を備える。
（１）樹脂マグネット６８；
（２）スリーブ軸受６６；
（３）樹脂部６７；
樹脂部６７は、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性樹脂で構成される部分である。羽根車６０ｂを取り付ける羽根車取付部６７ａは、この樹脂部６７に形成される。樹脂マグネット６８及びスリーブ軸受６６は、樹脂部６７により一体成形される。

樹脂マグネット６８は、略リング状（円筒状）で、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットで成形したものである。

スリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）は、樹脂マグネット６８の内側に設けられる。スリーブ軸受６６は、形状が円筒状である。スリーブ軸受６６は、ポンプ１０の椀状隔壁部品９０に組み付けられた軸７０に嵌合して回転するため、軸受の材料に好適な例えば焼結カーボン若しくはカーボン繊維を添加したＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂、又はセラミック等で製作される。スリーブ軸受６６は、概略軸方向中心から両端に向かって外径が小さくなる抜きテーパ（図示せず）を備え、概略軸方向中心における外周面に回り止めとなる例えば半球状の突起６６ａ（図２１参照）を複数備える。

樹脂部６７のうち、羽根車取付部６７ａ側の樹脂マグネット６８の端面に接して形成される部分には、樹脂成形用金型の上型に設けられるマグネット押さえ部（図示せず）の箇所に対応して凹部６７ｂが形成される。凹部６７ｂは、図１８の例では、径方向の略中央部に形成される。凹部６７ｂは、軸方向において樹脂マグネット６８の突起６８ａ（図１９参照）と略対向する位置に形成される。

また、羽根車取付部６７ａには、図１９に示すように、羽根車６０ｂを取り付けるための複数個の羽根車位置決め穴６７ｃが形成されている。羽根車位置決め穴６７ｃは周方向に略等間隔に例えば３個形成されている。羽根車位置決め穴６７ｃは、羽根車取付部６７ａを貫通している。各羽根車位置決め穴６７ｃは、それぞれ、樹脂マグネット６８の３個の突起６８ａのうちの２個の中間の径方向延長線上に形成されている。

更に、羽根車取付部６７ａには、図１９に示すように、回転子部６０ａの熱可塑性樹脂（樹脂部６７）による成形時に用いられるゲート６７ｅ（樹脂注入口）が、周方向に略等間隔に、例えば３個形成されている。各ゲート６７ｅは、それぞれ、樹脂マグネット６８の突起６８ａの径方向の延長線上で、かつ、羽根車位置決め穴６７ｃよりも内側に形成されている。

図１８において、樹脂部６７のうち、羽根車取付部６７ａ側と反対側の樹脂マグネット６８の内周面に接して形成される部分には、樹脂成形用金型の下型に設けられる位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされる切欠き６７ｄが形成される（図１８、図２１参照）。図２０の例では、切欠き６７ｄは、略９０°間隔で４箇所に形成される。

次に、図２２乃至図２６を参照しながら樹脂マグネット６８の構成を説明する。ここで示す樹脂マグネット６８は、磁極数が例えば８極のものである。樹脂マグネット６８は、回転子６０に成形された状態で、羽根車取付部６７ａ側と反対側の端面の内周側に、テーパ状の切欠き６８ｂを周方向に略等間隔に複数個備える。即ち、切欠き６８ｂは当該端面の内周面に形成され、当該端面から所定の長さ軸方向に延伸している。図２４の例では、切欠き６８ｂは８個である。切欠き６８ｂは、軸方向中心側よりも端面側の径が大きくなるテーパ形状である。

樹脂マグネット６８は、切欠き６８ｂが形成された側と反対側の端面（羽根車取付部６７ａ側の端面）から所定の深さの内周側に、例えば略角形状でかつ羽根車取付部６７ａ側に向かって軸方向に所定の長さ延在する突起６８ａを周方向に略等間隔に複数個備える。図２３の例では、突起６８ａの個数は３個である。

図２３に示すように、突起６８ａは、側面から見て略角形状で、端面側に突出する凸部６８ａ−１を備える。回転子部６０ａを一体成形する際、突起６８ａの端部に設けられた凸部６８ａ−１が回転子部６０ａを形成する熱可塑性樹脂（樹脂部６７）で保持されることで、樹脂部６７と樹脂マグネット６８との間に樹脂のヒケによる微小な隙間ができた際にも樹脂マグネット６８の回転トルクを確実に伝達することができ、回転子部６０ａの品質向上が図れる。突起６８ａの形状は、略角形状に限定されるものではなく、三角、台形、半円、円弧、多角形等の形状でもよい。

樹脂マグネット６８は、回転子６０に成形された状態で、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ（図４参照））側の端面に、プラスチックマグネット（樹脂マグネット６８の素材）が供給される複数個のゲート６８ｃを備えている（図２４参照）。なお、磁極位置検出素子側の端面は、樹脂マグネット６８の端面のうち、磁極位置検出素子と対向する端面である。ゲート６８ｃの位置は例えば極中心である（図２４参照）。磁極中心にゲート６８ｃを備えることで、樹脂マグネット６８の配向精度の向上を可能とすることができる。

図２２に示すように、樹脂マグネット６８の中空部は、突起６８ａが形成される側の端面から概略軸方向中心位置（軸方向の構造中心位置）までストレート形状で、且つ、突起６８ａが形成される側の端面の反対側端面から概略軸方向中心位置までは抜きテーパ形状である。これにより、金型から成形品を取り出すことが容易となるため、樹脂マグネット６８の生産性が向上し、製造コストの低減が可能となっている。即ち、樹脂マグネット６８の中空部が抜きテーパ形状となっていることで、成形品の一部あるいは全部が金型へ張り付き取り出せなくなる状態となること（金型への取られ）を防止し、樹脂マグネット６８の生産性向上が可能となる。樹脂マグネット６８を成形する金型は、突起６８ａの抜きテーパ形状側の端面において、固定側金型と可動側金型に分けられ、可動側金型で形成される中空部の一部がストレート形状となっていることで、より固定側金型への取られを防止し、樹脂マグネット６８の生産性向上が可能となる。可動側金型からはエジェクタピンで押し出して取り出す。

図２４に示すように、樹脂マグネット６８には、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）側の端面に、複数の凸部６８ｅが同一円周上にて略等間隔に形成されている。図２４の例では８個の凸部６８ｅが形成されている。凸部６８ｅは、断面形状が例えば略長穴形状に形成されている。

この凸部６８ｅは、例えば、回転子６０に形成される磁極の略中心に形成されている。即ち、凸部６８ｅは、樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃの位置に対応して配置されている。このように、極中心に凸部６８ｅを設けることで、磁力が向上し、ポンプ１０の性能向上を図ることができる。

凸部６８ｅは、回転子部６０ａの熱可塑性樹脂（樹脂部６７）による一体成形時に、熱可塑性樹脂（樹脂部６７）で埋設され、樹脂マグネット６８は樹脂部６７で保持される。

樹脂マグネット６８は、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）側の端面の外周部に、径方向に所定の幅の環状でかつ軸方向に所定の高さで突き出した回転子位置検出用磁極部６８ｆを備える（図２２、２４参照）。このように、樹脂マグネット６８の一部を回転子位置検出用磁極部６８ｆとして磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）側に突出させ、樹脂マグネット６８の回転子位置検出用磁極部６８ｆと、基板５８に実装されたホール素子５８ｂとの軸方向距離を縮めることで、磁極位置検出精度の向上を図ることができる。

磁極位置検出素子として、磁気センサであるホール素子５８ｂが用いられているが、このホール素子５８ｂはその出力信号をデジタル信号に変換するＩＣとともにパッケージ化されてホールＩＣとして構成され、このホールＩＣが基板５８に面実装されている。基板５８に面実装されたホールＩＣを用い、樹脂マグネット６８の軸方向端面（磁極位置検出素子対向面）より樹脂マグネット６８の漏れ磁束を検出することで、ホール素子５８ｂを基板５８にホール素子ホルダで固定し、樹脂マグネット６８の側面より樹脂マグネット６８の主磁束を検出する場合に比べて、基板５８の加工費などを低減することができ、ポンプ１０の低コスト化が可能となる。

次に、ポンプ用電動機の回転子６０の熱可塑性樹脂による一体成形について説明する。なお、マグネットとして樹脂マグネット６８を例とする。

樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６とを一体に成形する金型は、上型と下型で構成される（図示せず）。先ず、スリーブ軸受６６が下型にセットされる。スリーブ軸受６６は、横断面形状が対称であるため、周方向の向きを合わせることなく金型にセットすることができる。スリーブ軸受６６は、外周部に突起６６ａ（図２２参照）を複数備えるが、突起６６ａの位置は特に限定するものではない。そのため、作業工程が簡素化されて生産性が向上し、製造コストの低減が可能となる。

スリーブ軸受６６は、下型にセットされた時、下型に備えるスリーブ軸受挿入部（図示せず）に、スリーブ軸受６６の内径が保持されることにより、スリーブ軸受６６と後工程でセットされる樹脂マグネット６８との同軸度の精度が確保される。

樹脂マグネット６８は、スリーブ軸受６６が下型にセットされた後に、樹脂マグネット６８の一方の端面（回転子６０の状態で、羽根車取付部６７ａと反対側の端面）の内周縁に設けられたテーパ状の切欠き６８ｂが下型に設けられる位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされてセットされる。図２４の例では、切欠き６８ｂは８個あるが、その中の略９０°間隔の４個が下型の位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされることにより、スリーブ軸受６６と樹脂マグネット６８との同軸度の精度が確保される。切欠き６８ｂを８個設けるのは、樹脂マグネット６８を下型にセットする際の作業性を向上させるためである。

更に、上型が有するマグネット押さえ部（図示せず）を、樹脂マグネット６８の他方の端面（回転子６０の状態で、羽根車取付部６７ａ側の端面）の内周縁に形成された略角形状の突起６８ａに軸方向から押し当てる。これにより、スリーブ軸受６６と樹脂マグネット６８との位置関係が確保される。

図２３の例では、樹脂マグネット６８の内周面に設けられた略角形状（円弧形状）の突起６８ａは、全部で３個あり、突起６８ａの金型設置面（金型で押えられる部分）は一体成形後に表出する。突起６８ａが３個となっているのは、樹脂マグネット６８の位置決め精度を確保すると同時に、一体成形に用いる熱可塑性樹脂の流入経路を確保することで、一体成形時の成形条件を緩和し、生産性を向上するためである。

下型の樹脂マグネット６８の挿入部（図示せず）と樹脂マグネット６８の外径との間に隙間がある場合でも、下型が有する内径押さえ部（位置決め用突起）で同軸度を確保し、上型と下型で挟み込むことにより、スリーブ軸受６６と樹脂マグネット６８との位置関係及び同軸度の確保が可能となり、ポンプ１０の品質向上を図ることが可能となる。

また逆に、下型の樹脂マグネット６８の挿入部（図示せず）と樹脂マグネット６８の外径との間に隙間を作ることにより、樹脂マグネット６８を金型にセットする作業性が向上し、製造コストが低減される。

樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６とが金型にセットされた後、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性樹脂が射出成形されて、回転子部６０ａが形成される。このとき、樹脂マグネット６８の金型で押さえられない切欠き６８ｂ（図２４参照）、即ち４箇所の切欠き６８ｂと、樹脂マグネット６８の磁極位置検出素子側の端面に設けられた凸部６８ｅとが、熱可塑性樹脂の樹脂部６７に埋設され回転トルクの伝達部分となる。更に、凸部６８ｅが、熱可塑性樹脂の樹脂部６７に埋設されることにより、樹脂マグネット６８が強固に保持される。

樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６とが熱可塑性樹脂（樹脂部６７）にて一体に成形された後、樹脂マグネット６８に着磁を施す際、樹脂マグネット６８の軸方向の一方の端面の内周面に形成される切欠き６７ｄ（図２４では４箇所）を着磁時の位置決めに利用することで、精度の良い着磁が可能となる。

以上のように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）基板５８は、駆動素子が実装される基板面と同じ面に実装される温度検出素子１１１と、駆動素子及び温度検出素子１１１の反基板側面に設けられ、これらの素子を熱的に接続する熱伝達板１１０と、熱伝達板１１０が駆動素子及び温度検出素子１１１に熱的に接続された状態で熱伝達板１１０を保持する熱伝達版ホルダ１１２とを備える。この構成により、温度検出素子１１１が熱伝達板１１０を介して駆動素子の温度を検出することで、駆動素子の温度と温度検出素子１１１の温度との温度差を低減させることが可能となる。
（２）また基板５８は、熱伝達板１１０を備えるので、駆動素子の熱を周囲に拡散させることができる。
（３）熱伝達板組立１２０は、駆動素子及び温度検出素子１１１の側面を覆う略コの字型の形状を連結した略櫛形状の薄肉金属平板（１１０ｂ）と、駆動素子の反基板側端面と温度検出素子１１１の反基板側端面とを覆う略凹凸形状の薄肉金属平板（１１０ａ）とを、積層して構成されるので、駆動素子の反基板側端面及び側面から発せられる熱を、熱伝達板１１０を介して効率的に温度検出素子１１１へ伝達させることが可能となる。
（４）熱伝達板ホルダ１１２は、基板側に向かって伸びる薄肉金属平板固定用の爪１１２ｃを複数備えるので、爪１１２ｃが熱伝達板１１０の所定の位置に係り止めされることにより、熱伝達板１１０を保持することが可能となる。
（５）熱伝達板ホルダ１１２は、射出成形して形成された薄肉連結形状で、固定子４７の絶縁部５６に設けられ基板５８に向かって軸方向に突出した基板固定用の突起１３０に対応する複数個の突起挿入穴１１２ｂを備えているので、突起挿入穴１１２ｂに突起１３０を挿入することで、熱伝達板ホルダ１１２が基板５８と共に固定子４７へ固定される。従って、基板５８を熱伝達板組立１２０へ固定するための別部品を用いる必要がなく、加工コストの低減が可能となる。
（６）熱伝達板ホルダ１１２は、熱伝達板ホルダ１１２の反基板側面（駆動素子側とは反対側の面）からモールド固定子５０の外郭側に向かって伸びる複数の熱伝達板押さえピン１１２ａを備えているので、固定子４７のモールド一体成形時に、モールド金型を熱伝達板押さえピン１１２ａに押し当てることにより、熱伝達板ホルダ１１２を介して熱伝達板１１０を駆動素子に密接させることが可能となる。
（７）基板５８には、複数の駆動素子が設けられ、熱伝達板１１０は、複数の駆動素子と温度検出素子１１１とを熱的に接続するように構成されている。この構成により、各駆動素子に温度検出素子１１１を配置する必要がなくなり、従来技術に比べて製造コストの低減が可能となる。

次にポンプ１０の製造工程を説明する。図２７はポンプ１０の製造工程を示す図である。
（１）ステップ１：厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された帯状の固定子鉄心５４を製造する。併せて、スリーブ軸受６６、樹脂マグネット６８を製造する。更に併せて、熱伝達板１１０を係り止めする熱伝達板ホルダ１１２をＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて射出成形する。更に併せて、銅等の熱伝導率の優れた薄肉金属平板を加工し、熱伝達板１１０を製造する。
（２）ステップ２：固定子鉄心５４に巻線を行う。薄肉連結部で連結された帯状の固定子鉄心５４のティースに、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いる絶縁部５６が施される。絶縁部５６が施されたティースに集中巻のコイル５７が巻回される。例えば、１２個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７が接続される端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。併せて、基板５８、薄肉金属を平板加工して製作された略櫛型形状及び略凹凸形状の熱伝達板を積層し、積層して得られた熱伝達板１１０を、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を射出成形して形成された熱伝達板ホルダ１１２で係り止めして、熱伝達板組立１２０を製造する。基板５８は、熱伝達板ホルダ１１２により絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ、回転子６０の位置を検出するホール素子等が実装されている。また、基板５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線を口出しするリード線口出し部品６１と熱伝達板組立１２０とが取り付けられる。併せて、回転子部６０ａを製造する。回転子部６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット６８と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂で一体化される。更に、併せて、羽根車６０ｂを成形する。羽根車６０ｂは、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（３）ステップ３：固定子４７に基板５８を組付ける。リード線口出し部品６１及び熱伝達板組立１２０が取り付けられた基板５８が熱伝達板ホルダ１１２により絶縁部５６に固定される。併せて、回転子部６０ａに羽根車６０ｂを超音波溶着等により組付ける。併せて、椀状隔壁部品９０を成形する。併せて、軸７０とスラスト軸受７１を製造する。軸７０は、ＳＵＳで製造される。スラスト軸受７１はセラミックで製造される。
（４）ステップ４：基板５８を半田付けする。端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）と基板５８とを半田付けする。併せて、下穴部品８１を成形する。併せて、ケーシング４１を成形する。ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。更に併せて、椀状隔壁部品９０に回転子６０等を組付ける。
（５）ステップ５：固定子４７に下穴部品８１を組み付けることで固定子組立４９を製造する。
（６）ステップ６：固定子組立４９をモールド成形して、モールド固定子５０を製造する。併せて、椀状隔壁部品９０にケーシング４１を固定してポンプ部４０を組立てる。更に、併せて、タッピングネジ１６０を製造する。
（７）ステップ７：モールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０で固定する。

図２８は冷媒−水熱交換器２を用いる冷凍サイクル装置の回路を示す概念図である。冒頭で説明したヒートポンプ式給湯装置３００は、冷媒−水熱交換器２を用いる装置の一例である。

冷媒−水熱交換器２を用いる冷凍サイクル装置は、例えば、空気調和装置もしくは床暖房装置もしくは給湯装置等である。本実施の形態のポンプ１０は、冷媒−水熱交換器２を用いる装置の水回路を構成し、冷媒−水熱交換器２で冷却もしくは加熱された水（湯）を水回路内で循環させる。

図２８に示す冷媒−水熱交換器２を用いる冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１（例えば、スクロール圧縮機、ロータリ圧縮機等）、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器２、及び蒸発器４（熱交換器）等を有する冷媒回路を備える。また、この冷凍サイクル装置は、ポンプ１０、冷媒−水熱交換器２、及び負荷２０等を有する水回路を備える。

以上に説明したように、本実施の形態に係るポンプ１０を、冷媒−水熱交換器２を用いる冷凍サイクル装置（空気調和装置もしくは床暖房装置もしくは給湯装置）に適用した場合、ポンプ１０の性能及び品質向上、並びに生産性の向上に伴い、冷凍サイクル装置の性能向上及び品質向上、並びにコスト低減が可能となる。

なお、本発明の実施の形態にかかるポンプは、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略するなど、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明は、ポンプ及び冷凍サイクル装置に適用可能であり、特に、コスト増加を招くことなく駆動素子の温度を精度よく検出することができる発明として有用である。

１ 圧縮機、２ 冷媒−水熱交換器、３ 減圧装置、４ 蒸発器、５ 圧力検出装置、６ ファンモータ、７ ファン、８ 沸上げ温度検出部、９ 給水温度検出部、１０ ポンプ、１１ 操作部、１２ タンクユニット制御部、１３ ヒートポンプユニット制御部、１４ 温水タンク、１５ 冷媒配管、１６ 温水循環配管、１７ 外気温度検出部、２０ 負荷、３１ 風呂水追い焚き熱交換器、３２ 風呂水循環装置、３３ 混合弁、３４ タンク内水温検出部、３５ 追い焚き後水温検出部、３６ 混合後水温検出部、３７ 風呂水追い焚き配管、４０ ポンプ部、４１ ケーシング、４２ 吸入口、４３ 吐出口、４４ ボス部、４４ａ ネジ穴、４６ 軸支持部、４７ 固定子、４９ 固定子組立、５０ モールド固定子、５２ リード線、５３ モールド樹脂、５４ 固定子鉄心、５６ 絶縁部、５７ コイル、５８ 基板、５８ａ ＩＣ、５８ｂ ホール素子、５９ 端子、６０ 回転子、６０ａ 回転子部、６０ｂ 羽根車、６１ リード線口出し部品、６３ ポンプ部設置面、６６ スリーブ軸受、６６ａ 突起、６７ 樹脂部、６７ａ 羽根車取付部、６７ｂ 凹部、６７ｃ 羽根車位置決め穴、６７ｄ 切欠き、６７ｅ ゲート、６８ 樹脂マグネット、６８ａ 突起、６８ｂ 切欠き、６８ｃ ゲート、６８ｄ 凹部、６８ｅ 凸部、６８ｆ 回転子位置検出用磁極部、７０ 軸、７１ スラスト軸受、８０ Ｏリング、８１ 下穴部品、８２ 金型押え部、８３ 突起、８４ 下穴、８５ 足部、８５ａ 突起、８７ 連結部、９０ 椀状隔壁部品、９０ａ 椀状隔壁部、９０ｂ 鍔部、９０ｃ Ｏリング収納溝、９０ｄ 孔、９１ 補強リブ、９２ リブ、９３ 環状リブ、９４ 軸支持部、９５ 基板押え部品、１００ ヒートポンプユニット、１１０ 熱伝達板、１１０ａ 略凹凸形状の熱伝達板、１１０ａ−１ 切欠き、１１０ｂ 略櫛型形状の熱伝達板、１１０ｂ−１ 切欠き、１１１ 温度検出素子、１１２ 熱伝達板ホルダ、１１２ａ 熱伝達板押さえピン、１１２ｂ 突起挿入穴、１１２ｃ 爪、１２０ 熱伝達版組立、１３０ 突起、１６０ タッピングネジ、２００ タンクユニット、３００ ヒートポンプ式給湯装置。

この発明は、モールド固定子、ポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置に関する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コスト増加を招くことなく駆動素子の温度を精度よく検出することができるモールド固定子、ポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のモールド固定子は、固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースにコイルを巻回して成る固定子と、駆動素子が実装された基板とが、熱硬化性樹脂で一体に成形されて成るモールド固定子であって、前記基板は、前記駆動素子が実装される基板面と同じ面に実装される温度検出素子と、前記駆動素子及び前記温度検出素子の側面を覆う櫛形状の薄肉金属平板と、前記駆動素子及び前記温度検出素子が前記基板と対向する面とは反対側の面を覆う大きさに形成された薄肉金属平板と、を積層して成り、前記駆動素子及び前記温度検出素子の前記反対側の面に設けられ、これらの素子を熱的に接続する熱伝達板と、前記熱伝達板が前記駆動素子及び前記温度検出素子に熱的に接続された状態で前記熱伝達板を保持する熱伝達板ホルダと、を備える。

図１は本発明の実施の形態に係るポンプを用いたヒートポンプ式給湯装置の構成図である。 図２はポンプの分解斜視図である。 図３はモールド固定子の斜視図である。 図４はモールド固定子の断面図である。 図５は固定子組立の分解斜視図である。 図６は熱伝達板組立の構成図である。 図７は熱伝達板組立を反固定子側から見た図である。 図８は熱伝達板組立を反固定子側から見た斜視図である。 図９は熱伝達板組立を組み付ける前の固定子の斜視図である。 図１０は熱伝達板組立を組み付けた固定子の斜視図である。 図１１は略櫛型形状の熱伝達板を反固定子側から見た斜視図である。 図１２は略凹凸形状の熱伝達板を反固定子側から見た斜視図である。 図１３は熱伝達板ホルダを反固定子側から見た斜視図である。 図１４は熱伝達板ホルダを固定子側から見た斜視図である。 図１５はポンプ部の分解斜視図である。 図１６はポンプの断面図である。 図１７はケーシングを軸支持部側から見た斜視図である。 図１８は回転子部の断面図（図２０のＡ−Ａ断面図）である。 図１９は回転子部を羽根車取付部側から見た側面図である。 図２０は回転子部を羽根車取付部の反対側から見た側面図である。 図２１はスリーブ軸受の拡大断面図である。 図２２は樹脂マグネットの断面図（図２３のＢ−Ｂ断面図）である。 図２３は樹脂マグネットの断面図（図２２のＣ−Ｃ断面図）である。 図２４は樹脂マグネットを羽根車取付部側から見た側面図である。 図２５は回転子部を羽根車取付部側から見た斜視図である。 図２６は回転子部を羽根車取付部の反対側から見た斜視図である。 図２７はポンプの製造工程を示す図である。 図２８は冷媒−水熱交換器を用いた冷凍サイクル装置の回路を示す概念図である。

以下に、本発明に係るモールド固定子、ポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１８は回転子部６０ａの断面図（図２０のＡ−Ａ断面図）、図１９は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａ側から見た側面図、図２０は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａの反対側から見た側面図、図２１はスリーブ軸受６６の拡大断面図、図２２は樹脂マグネット６８の断面図（図２３のＢ−Ｂ断面図）、図２３は樹脂マグネット６８の断面図（図２２のＣ−Ｃ断面図）、図２４は樹脂マグネット６８を羽根車取付部６７ａ側から見た側面図、図２５は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａ側から見た斜視図、図２６は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａの反対側から見た斜視図である。

図１８において、樹脂部６７のうち、羽根車取付部６７ａ側と反対側の樹脂マグネット６８の内周面に接する部分には、樹脂成形用金型の下型に設けられる位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされる切欠き６７ｄが形成される（図１８、図２２参照）。図２０の例では、切欠き６７ｄは、略９０°間隔で４箇所に形成される。

次に、図２２乃至図２６を参照しながら樹脂マグネット６８の構成を説明する。ここで示す樹脂マグネット６８は、磁極数が例えば８極のものである。樹脂マグネット６８は、回転子６０に成形された状態で、羽根車取付部６７ａ側の端面の内周側に、テーパ状の切欠き６８ｂを周方向に略等間隔に複数個備える。即ち、切欠き６８ｂは当該端面の内周面に形成され、当該端面から所定の長さ軸方向に延伸している。図２４の例では、切欠き６８ｂは８個である。切欠き６８ｂは、軸方向中心側よりも端面側の径が大きくなるテーパ形状である。

樹脂マグネット６８は、切欠き６８ｂが形成された側の端面（羽根車取付部６７ａ側の端面）から所定の深さの内周側に、例えば略角形状でかつ羽根車取付部６７ａ側に向かって軸方向に所定の長さ延在する突起６８ａを周方向に略等間隔に複数個備える。図２３の例では、突起６８ａの個数は３個である。

樹脂マグネット６８は、回転子６０に成形された状態で、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ（図４参照））側の端面に、プラスチックマグネット（樹脂マグネット６８の素材）が供給される複数個のゲート６８ｃを備えている（図２４参照）。なお、磁極位置検出素子側の端面は、樹脂マグネット６８の端面のうち、磁極位置検出素子と対向する端面である。ゲート６８ｃの位置は例えば極間である（図２４参照）。極間にゲート６８ｃを備えることで、樹脂マグネット６８の配向精度の向上を可能とすることができる。

図２２に示すように、樹脂マグネット６８の中空部は、突起６８ａが形成される側の端面から概略軸方向中心位置（軸方向の構造中心位置）までがストレート形状であり、且つ、突起６８ａが形成される側の端面の反対側端面から概略軸方向中心位置までは抜きテーパ形状である。これにより、金型から成形品を取り出すことが容易となるため、樹脂マグネット６８の生産性が向上し、製造コストの低減が可能となっている。即ち、樹脂マグネット６８の中空部が抜きテーパ形状となっていることで、成形品の一部あるいは全部が金型へ張り付き取り出せなくなる状態となること（金型への取られ）を防止し、樹脂マグネット６８の生産性向上が可能となる。樹脂マグネット６８を成形する金型は、突起６８ａの抜きテーパ形状側の端面において、固定側金型と可動側金型に分けられ、可動側金型で形成される中空部の一部がストレート形状となっていることで、より固定側金型への取られを防止し、樹脂マグネット６８の生産性向上が可能となる。可動側金型からはエジェクタピンで押し出して取り出す。

この凸部６８ｅは、例えば、回転子６０に形成される極中心に形成されている。即ち、凸部６８ｅは、樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃの位置に対応して配置されている。このように、極中心に凸部６８ｅを設けることで、磁力が向上し、ポンプ１０の性能向上を図ることができる。

樹脂マグネット６８は、スリーブ軸受６６が下型にセットされた後に、樹脂マグネット６８の一方の端面（回転子６０の状態で、羽根車取付部６７ａ側の端面）の内周縁に設けられたテーパ状の切欠き６８ｂが下型に設けられる位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされてセットされる。図２４の例では、切欠き６８ｂは８個あるが、その中の略９０°間隔の４個が下型の位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされることにより、スリーブ軸受６６と樹脂マグネット６８との同軸度の精度が確保される。切欠き６８ｂを８個設けるのは、樹脂マグネット６８を下型にセットする際の作業性を向上させるためである。

樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６とが熱可塑性樹脂（樹脂部６７）にて一体に成形された後、樹脂マグネット６８に着磁を施す際、樹脂マグネット６８の軸方向の一方の端面の内周面に形成される切欠き６７ｄ（図２０では４箇所）を着磁時の位置決めに利用することで、精度の良い着磁が可能となる。

なお、本発明の実施の形態に係るモールド固定子およびポンプは、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略するなど、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明は、モールド固定子、ポンプ及び冷凍サイクル装置に適用可能であり、特に、コスト増加を招くことなく駆動素子の温度を精度よく検出することができる発明として有用である。

１ 圧縮機、２ 冷媒−水熱交換器、３ 減圧装置、４ 蒸発器、５ 圧力検出装置、６ ファンモータ、７ ファン、８ 沸上げ温度検出部、９ 給水温度検出部、１０ ポンプ、１１ 操作部、１２ タンクユニット制御部、１３ ヒートポンプユニット制御部、１４ 温水タンク、１５ 冷媒配管、１６ 温水循環配管、１７ 外気温度検出部、２０ 負荷、３１ 風呂水追い焚き熱交換器、３２ 風呂水循環装置、３３ 混合弁、３４ タンク内水温検出部、３５ 追い焚き後水温検出部、３６ 混合後水温検出部、３７ 風呂水追い焚き配管、４０ ポンプ部、４１ ケーシング、４２ 吸入口、４３ 吐出口、４４ ボス部、４４ａ ネジ穴、４６ 軸支持部、４７ 固定子、４９ 固定子組立、５０ モールド固定子、５２ リード線、５３ モールド樹脂、５４ 固定子鉄心、５４ａ 溝、５６ 絶縁部、５７ コイル、５８ 基板、５８ａ ＩＣ、５８ｂ ホール素子、５９ 端子、６０ 回転子、６０ａ 回転子部、６０ｂ 羽根車、６１ リード線口出し部品、６３ ポンプ部設置面、６６ スリーブ軸受、６６ａ 突起、６７ 樹脂部、６７ａ 羽根車取付部、６７ｂ 凹部、６７ｃ 羽根車位置決め穴、６７ｄ 切欠き、６７ｅ ゲート、６８ 樹脂マグネット、６８ａ 突起、６８ａ−１ 凸部、６８ｂ 切欠き、６８ｃ ゲート、６８ｄ 凹部、６８ｅ 凸部、６８ｆ 回転子位置検出用磁極部、７０ 軸、７１ スラスト軸受、８０ Ｏリング、８１ 下穴部品、８２ 金型押え部、８３ 突起、８４ 下穴、８５ 足部、８５ａ 突起、８７ 連結部、９０ 椀状隔壁部品、９０ａ 椀状隔壁部、９０ｂ 鍔部、９０ｃ Ｏリング収納溝、９０ｄ 孔、９１ 補強リブ、９２ リブ、９３ 環状リブ、９４ 軸支持部、９５ 基板押え部品、１００ ヒートポンプユニット、１１０ 熱伝達板、１１０ａ 略凹凸形状の熱伝達板、１１０ａ−１ 切欠き、１１０ｂ 略櫛型形状の熱伝達板、１１０ｂ−１ 切欠き、１１１ 温度検出素子、１１２ 熱伝達板ホルダ、１１２ａ 熱伝達板押さえピン、１１２ｂ 突起挿入穴、１１２ｃ 爪、１２０ 熱伝達版組立、１３０ 突起、１６０ タッピングネジ、２００ タンクユニット、３００ ヒートポンプ式給湯装置。

Claims (8)

1. 固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースにコイルを巻回して成る固定子と、駆動素子が実装された基板とが、熱硬化性樹脂で一体に成形されて成るモールド固定子を備えたポンプであって、
   前記基板は、
   前記駆動素子が実装される基板面と同じ面に実装される温度検出素子と、
   前記駆動素子及び前記温度検出素子の反基板側面に設けられ、これらの素子を熱的に接続する熱伝達板と、
   前記熱伝達板が前記駆動素子及び前記温度検出素子に熱的に接続された状態で前記熱伝達板を保持する熱伝達板ホルダと、
   を備えたことを特徴とするポンプ。
2. 前記基板には、複数の前記駆動素子が設けられ、
   前記熱伝達板は、複数の前記駆動素子と前記温度検出素子とを熱的に接続することを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記熱伝達板は、前記駆動素子及び前記温度検出素子の側面を覆うように略コ字状に形成された部材を複数連結して成る略櫛形状の薄肉金属平板と、前記駆動素子及び前記温度検出素子の反基板側面を覆う大きさに形成された薄肉金属平板と、を積層して成ることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
4. 前記熱伝達板ホルダには、熱伝達板ホルダの基板側面から前記基板側に向かって伸び、前記熱伝達板を保持する複数の爪が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
5. 前記絶縁部には、前記基板の方向に突出する基板固定用の複数の突起が形成され、
   前記熱伝達板ホルダには、これらの突起に対応する位置に複数の突起挿入穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
6. 前記熱伝達板ホルダには、熱伝達板ホルダの反基板側面から前記モールド固定子の外郭側に向かって伸びる複数の熱伝達板押さえピンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
7. 冷媒回路と、水回路と、前記冷媒回路と前記水回路とを接続して冷媒と水の熱交換を行う冷媒−水熱交換器と、を備え、
   前記水回路には、請求項１〜６のいずれか１項に記載のポンプが含まれることを特徴とする冷凍サイクル装置。
8. 固定子鉄心のティースに絶縁部を施し、前記絶縁部が施された前記ティースにコイルを巻回して固定子を製造し、薄肉金属平板を加工することにより基板に設置される駆動素子及び温度検出素子を熱的に接続する熱伝達板を製作し、熱可塑性樹脂を射出成形して形成された熱伝達ホルダに前記熱伝達板を係り止めして熱伝達板組立を製造し、前記駆動素子及び温度検出素子を含む電子部品が実装されると共に、リード線を口出しするリード線口出し部品と前記熱伝達板組立とが取り付けられた基板を製造する工程と、
   環状のマグネットと、このマグネットの内側に設けられるスリーブ軸受とを熱可塑性樹脂を用いて一体成形して回転子部を製造し、さらに羽根車を製造する工程と、
   前記基板を前記固定子に組付け、前記回転子部に前記羽根車を組付けて回転子を製造し、さらに椀状隔壁部品、軸及びスラスト軸受を製造する工程と、
   前記固定子の端子と前記基板とを半田付けし、前記椀状隔壁部品に前記回転子を組付け、さらに吸水口と吐出口とを有するケーシングを成形し、下穴部品を製造する工程と、
   前記固定子と前記下穴部品とをモールド樹脂で一体成形してモールド固定子を製造し、併せて前記椀状隔壁部品に前記ケーシングを固定して外周部に複数個のネジ穴を有するポンプ部を製造し、更に併せてタッピングネジを製造する工程と、
   前記モールド固定子に前記ポンプ部を組み付け、前記ポンプ部の前記ネジ穴及び前記下穴部品の下穴を介して前記タッピングネジにより、前記ポンプ部を前記モールド固定子に固定する工程と、
   を含むことを特徴とするポンプの製造方法。

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