KR20180123706A

KR20180123706A - 펌프 장치

Info

Publication number: KR20180123706A
Application number: KR1020187030445A
Authority: KR
Inventors: 노부키 고쿠보; 히로키 구라타니; 다카시 야마모토; 마사키 하라다
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2018-11-19
Also published as: US11268517B2; KR102128373B1; WO2018190239A1; US20190162189A1; JP2018178820A; CN109196229B; CN109196229A

Abstract

모터에 의해 임펠러를 구동하여 유통시켰을 때, 임펠러 펌프실을 구획하는 케이스체측으로 끌어당겨지는 것을 억제할 수 있는 펌프 장치를 제공하는 것. 임펠러(7)는 케이스체(5)와 모터(3)의 단부 벽부(4)에 의해 구획된 펌프실(6)에 배치된다. 임펠러(7)는 슈라우드(122)로부터 모터(3)의 단부 벽부(4)측으로 돌출하는 이측 블레이드(125)를 갖는다. 임펠러(7)가 구동되어 펌프실(6)을 유체가 유통하면, 이측 블레이드(125)는 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이로부터 유체(W3)를 긁어낸다. 이에 의해, 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에 부압(F2)이 발생하므로, 이 부압(F2)에 의해, 임펠러(7)가 모터(3)의 단부 벽부(4)측으로 끌어당겨진다. 이측 블레이드(125)는 당해 임펠러(7)를 단부 벽부(4)측으로 흡인하는 흡인력(부압( F2))을 발생시키는 흡인력 발생 기구(140)로서 기능한다.

Description

펌프 장치

본 발명은 펌프실 내의 임펠러를 모터에 의해 구동하는 펌프 장치에 관한 것이다.

유체 흡입구 및 유체 토출구를 구비하는 펌프실과, 펌프실 내에 배치된 임펠러와, 임펠러를 회전시키는 모터를 구비하는 펌프 장치는, 특허문헌 1에 기재되어 있다. 동 문헌의 펌프 장치에서는, 모터는, 로터와, 로터의 외주측에 배치된 원통형의 스테이터와, 하우징을 구비한다. 하우징은, 로터와 스테이터 사이를 이격시키는 격벽 부재와, 격벽 부재의 외주측에서 스테이터를 덮는 수지제의 밀봉부를 구비한다. 펌프실은, 하우징과, 하우징의 상방에 씌워진 케이스체에 의해 구획되어 있다. 유체 흡입구 및 유체 토출구는 케이스체에 마련되어 있다.

로터는, 통형의 슬리브와, 슬리브의 외주측에 환형으로 배열된 자석과, 슬리브와 자석을 보유지지하는 보유지지 부재를 구비한다. 슬리브에는 고정축이 삽입되어 있고, 로터는 고정축에 회전 가능하게 지지되어 있다. 고정축에 있어서의 축선 방향의 도중에는 외주측으로 넓어지는 베어링 부재가 설치되어 있다. 베어링 부재는 로터의 스러스트 베어링으로서 기능하는 것이며, 베어링 부재에는 축선 방향의 일방측으로부터 슬리브가 미끄럼 접촉한다. 임펠러는 보유지지 부재에 고정되어, 로터와 함께 펌프실 내에 위치한다.

일본 특허 공개 제2016-3580호 공보

모터가 동작하여 임펠러가 회전하면, 유체 흡입구로부터 유체 토출구를 향해 펌프실 내를 유체가 흐른다. 여기서, 펌프실을 통과하는 유체가 임펠러와 격벽 부재 사이에 유입되면, 이들 사이의 압력이 높아지므로, 임펠러에는, 당해 임펠러를 케이스체측을 향해 이동시키는 힘이 작용한다. 이러한 힘에 의해 임펠러가 케이스체측으로 밀어붙여지면, 로터(슬리브)는 베어링 부재에 압박된 상태가 된다. 이 결과, 베어링 부재와 로터 사이에는 미끄럼 이동에 의해 큰 열이 발생하므로, 로터를 구성하는 슬리브나 보유지지 부재가 수지제인 경우, 또는 펌프실을 구획하고 있는 부재가 수지제인 경우에는, 이들 수지제의 부재가 발생한 열에 의해 변형되어버릴 가능성이 있다.

그래서, 본 발명의 과제는 이러한 점을 감안하여, 모터에 의해 임펠러를 구동하여 유체를 유통시켰을 때, 임펠러가 펌프실을 구획하는 케이스체측으로 끌어당겨지는 것을 억제할 수 있는 펌프 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 펌프 장치는, 출력축을 구비하는 모터와, 상기 출력축이 돌출되는 상기 모터의 출력측의 단부 벽부에 씌워진 케이스체와, 상기 단부 벽부와 상기 케이스체에 의해 구획된 펌프실과, 상기 케이스체에 마련되어 상기 펌프실에 연통되는 유체 흡입구 및 유체 토출구와, 상기 출력축에 설치되어 상기 펌프실에 배치된 임펠러와, 상기 모터에 의해 상기 임펠러가 구동되어 상기 유체 흡입구로부터 상기 유체 토출구를 향해 상기 펌프실을 유체가 유통하면 당해 임펠러를 상기 단부 벽부측으로 흡인하는 흡인력을 발생시키는 흡인력 발생 기구를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 펌프 장치는, 모터에 의해 임펠러가 구동되어 유체 흡입구로부터 유체 토출구를 향해 펌프실을 유체가 유통하었을 때, 흡인력 발생 기구가 임펠러를 모터의 단부 벽부측으로 흡인한다. 따라서, 펌프실을 통과하는 유체가 임펠러와 모터의 단부 벽부 사이에 유입되고, 이들 사이의 압력이 상승하여 임펠러를 케이스체측으로 이동시키는 힘이 작용하는 경우에도, 그 힘을 억제할 수 있다. 이에 의해, 임펠러가 접속된 출력축이, 케이스체측으로 밀어붙여지는 힘을 억제할 수 있으므로, 모터에 있어서, 출력축을 구비하는 로터가, 로터에 출력측으로부터 미끄럼 접촉하는 베어링 부재에 압박되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 로터와 베어링 부재의 미끄럼 이동에 의해 발생하는 열을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 임펠러는, 상기 출력축의 축선과 교차하는 방향으로 넓어지는 슈라우드와, 상기 슈라우드로부터 상기 단부 벽부와는 반대측으로 돌출되는 표측 블레이드와, 상기 슈라우드로부터 상기 단부 벽부측으로 돌출되는 이측 블레이드를 가지고, 상기 흡인력 발생 기구는, 상기 이측 블레이드를 구비하는 것으로 할 수 있다. 임펠러가 슈라우드로부터 모터의 단부 벽부측으로 돌출되는 이측 블레이드를 구비하면, 이측 블레이드에 의해 임펠러와 단부 벽부 사이로부터 외주측으로 긁어내어지는 유체가, 임펠러와 단부 벽부 사이에 유입하려고 하는 유체와 충돌한다. 이에 의해, 임펠러와 단부 벽부 사이로의 유체의 유입이 억제되므로, 이들 사이에서 압력이 상승하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이측 블레이드에 의해 임펠러와 단부 벽부 사이로부터 유체가 외주측으로 긁어내어지면, 임펠러와 단부 벽부 사이에는 부압이 발생한다. 따라서, 이 부압에 의해, 임펠러를 모터의 단부 벽부측으로 흡인할 수 있다. 즉, 임펠러의 이측 블레이드는, 임펠러를 단부 벽부측으로 흡인하는 흡인력을 발생시키는 흡인력 발생 기구를 구성한다.

본 발명에 있어서, 임펠러가 구동되어 펌프실을 유체가 유통할 때에 이측 블레이드에 의해 임펠러와 단부 벽부 사이로부터 유체를 외주측으로 긁어내기 위해서는, 상기 슈라우드는 상기 축선과 수직으로 넓어지고, 상기 이측 블레이드는, 직경 방향에 있어서 상기 슈라우드로부터 상기 단부 벽부측으로의 돌출량이 일정하며, 상기 축선 방향부터 본 경우에 상기 이측 블레이드의 회전 궤적과 겹치는 상기 단부 벽부의 환형 대향면은, 상기 이측 블레이드와 평행한 평면인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 이측 블레이드의 돌출량은, 상기 슈라우드와 상기 대향면 사이의 이격 거리의 50％ 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 이측 블레이드와 모터의 단부 벽부 사이의 간격을 좁게 할 수 있으므로, 이측 블레이드에 의해 임펠러와 단부 벽부 사이로부터 유체를 외주측으로 긁어내는 것이 용이해진다.

본 발명에 있어서, 상기 이측 블레이드와 상기 대향면 사이의 제1 거리는, 상기 케이스체에 있어서 상기 축선 방향에서 상기 대향면과 대향하는 케이스체측 대향면과 상기 표측 블레이드 사이의 제2 거리보다도 짧은 것이 바람직하다. 즉, 이측 블레이드와 모터의 단부 벽부 사이의 간격이, 표측 블레이드와 케이스체 사이의 간격보다도 좁은 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 이측 블레이드와 모터의 단부 벽부 사이에, 부압을 발생시키기 쉽다.

본 발명에 있어서, 이측 블레이드에 의해 임펠러와 단부 벽부 사이로부터 유체를 외주측으로 긁어내기 위해서는, 상기 이측 블레이드는, 상기 축선 둘레의 등각도 간격으로 복수 마련되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 임펠러는, 상기 축선과 동축으로 상기 슈라우드로부터 상기 단부 벽부측으로 돌출되는 통부와, 상기 통부의 외주측에 당해 통부와 동축으로 마련된 환형 리브를 구비하고, 상기 출력축은, 상기 통부의 중심 구멍에 삽입되어 있고, 상기 이측 블레이드는, 상기 환형 리브의 외주면으로부터 외주측으로 연장되어 있으며, 상기 이측 블레이드에 있어서의 상기 환형 리브의 외주면으로부터 외주측의 단부까지의 길이 치수는, 상기 통부와 상기 환형 리브의 간격 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 통부에 삽입된 출력축에 의해 임펠러를 경사지지 않도록 보유지지할 수 있다. 또한, 환형 리브에 의해, 출력축 주위에 유체에 포함되는 티끌 등이 닿는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 이측 블레이드에 있어서의 상기 환형 리브의 외주면으로부터 외주측의 단부까지의 길이 치수가 통부와 환형 리브의 간격 이상이므로, 이측 블레이드의 직경 방향의 길이 치수를 확보할 수 있다. 이에 의해, 이측 블레이드에 의해 임펠러와 단부 벽부 사이로부터 유체를 외주측으로 긁어내는 것이 용이해진다.

본 발명에 있어서, 상기 모터는, 상기 출력축을 구비하는 로터와, 상기 출력축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재를 구비하고, 상기 베어링 부재는, 상기 반출력측으로부터 상기 로터가 미끄럼 접촉하는 미끄럼 이동면을 구비하고, 상기 로터는, 상기 출력축을 외주측으로부터 보유지지하는 수지제의 보유지지 부재와, 상기 보유지지 부재에 보유지지된 자석과, 상기 출력축에 고정되어 당해 출력축으로부터 외주측으로 돌출되어 상기 보유지지 부재에 보유지지된 제1 금속 부재와, 상기 미끄럼 이동면에 미끄럼 접촉하는 로터측 미끄럼 이동면을 구비하고, 상기 제1 금속 부재가 상기 반출력측으로부터 맞닿은 상태에서 상기 보유지지 부재에 보유지지된 제2 금속 부재를 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 출력축을 외주측으로부터 보유지지하는 수지제의 보유지지 부재가, 출력축에 고정되어 출력축으로부터 외주측으로 돌출되는 제1 금속 부재를 보유지지한다. 따라서, 출력축에 대한 보유지지 부재의 위치가 축선 방향으로 변화되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 이에 의해, 보유지지 부재에 보유지지된 자석의 위치가 축선 방향으로 변화되어버리는 것을 방지 또는 억제할 수 있으므로, 로터의 회전 정밀도를 유지할 수 있다. 또한, 보유지지 부재가 출력축에 고정된 제1 금속 부재를 보유지지하므로, 베어링 부재와 로터의 미끄럼 이동에 의해 발생한 열을, 금속 부재를 통해, 출력축측으로 방출할 수 있다. 따라서, 베어링 부재와 로터의 미끄럼 이동에 의해 발생한 열에 의해, 수지제의 보유지지 부재가 변형되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 로터에 있어서 베어링 부재와 미끄럼 이동하는 부분은 제2 금속 부재이므로, 미끄럼 이동에 의해 발생하는 열에 의해 베어링 부재와 미끄럼 이동하는 부분이 변형되는 일이 없다. 또한, 제2 금속 부재에는, 출력축에 고정된 제1 금속 부재가 미끄럼 이동면과는 반대측으로부터 맞닿는다. 따라서, 출력축이 케이스체측으로 끌어당겨진 경우에도, 제2 금속 부재의 위치가 축선 방향에서 미끄럼 이동면으로부터 이격되는 방향으로 변화되는 일이 없다. 또한, 제2 금속 부재에는 제1 금속 부재가 맞닿으므로, 베어링 부재와 로터의 미끄럼 이동에 의해 발생하는 열은, 제2 금속 부재로부터, 제1 금속 부재를 통해, 출력축측으로 방출된다. 또한, 제2 금속 부재는 보유지지 부재에 보유지지되어 있으며, 출력축에는 고정되어 있지 않다. 따라서, 출력축에의 고정에 의해 제2 금속 부재가 왜곡되는 것을 피할 수 있다. 이에 의해 로터측 미끄럼 이동면의 평면도를 유지할 수 있으므로, 로터의 회전 정밀도를 확보하는 것이 용이해진다.

본 발명에 있어서, 상기 출력축은 금속제인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 로터와 베어링 부재의 미끄럼 이동에 의해 발생한 열을, 출력축을 통해, 방출하기 쉽다.

본 발명에 따르면, 임펠러의 이측 블레이드가, 펌프실 내에 있어서, 임펠러와 모터의 단부 벽부 사이로부터 유체를 외주측으로 퍼낸다. 따라서, 펌프실을 유체가 유통하었을 때, 유체가 임펠러와 모터의 단부 벽부 사이에 유입되고, 이들 사이의 압력이 상승하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 임펠러의 이측 블레이드가, 임펠러와 모터의 단부 벽부 사이로부터 유체를 외주측으로 긁어내므로, 임펠러와 모터의 단부 벽부 사이에는 부압이 발생한다. 이 부압은, 임펠러를 모터의 측으로 끌어당기는 흡인력이므로, 임펠러가 케이스체측으로 밀어붙여지는 것이 억제된다. 이 결과, 임펠러가 접속된 출력축이 케이스체측으로 밀어붙여지는 것을 억제할 수 있으므로, 모터에 있어서, 출력축을 구비하는 로터가, 로터에 출력측으로부터 미끄럼 접촉하는 베어링 부재에 압박되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 로터와 베어링 부재의 미끄럼 이동에 의해 발생하는 열을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 펌프 장치의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 펌프 장치의 A-A선 단면도이다.
도 3은 펌프 장치를 모터의 출력측으로부터 본 분해 사시도이다.
도 4는 케이스체를 벗긴 펌프 장치를 모터의 출력측으로부터 본 분해 사시도이다.
도 5는 케이스체를 벗긴 펌프 장치를 모터의 반출력측으로부터 본 분해 사시도이다.
도 6은 임펠러를 구동하는 모터를 출력측으로부터 본 분해 사시도이다.
도 7은 커버 부재를 제거한 모터의 분해 사시도이다.
도 8은 로터의 분해 사시도이다.
도 9는 스테이터의 사시도이다.
도 10은 커버 부재의 사시도이다.
도 11은 임펠러의 측면도, 평면도 및 저면도이다.
도 12는 펌프실 주변의 부분 확대 단면도이다.
도 13은 흡인력 발생 기구의 설명도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태 펌프 장치를 설명한다.

(펌프 장치)

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 펌프 장치의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1의 펌프 장치의 A-A선 단면도이다. 도 3은 펌프 장치를 모터의 출력측으로부터 본 경우의 분해 사시도이다. 도 1, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 펌프 장치(1)는, 출력축(2)을 구비하는 모터(3)와, 출력축(2)이 돌출되는 모터(3)의 출력측의 단부 벽부(4)에 씌워진 케이스체(5)와, 모터(3)의 단부 벽부(4)과 케이스체(5)에 의해 구획된 펌프실(6)과, 모터(3)의 출력축(2)에 설치되어 펌프실(6) 내에 배치된 임펠러(7)를 구비한다. 케이스체(5)에는 펌프실(6)에 연통되는 유체 흡입구(8) 및 유체 토출구(9)가 마련되어 있다. 유체 흡입구(8)는 출력축(2)의 축선(L)과 동축으로 형성되어 있다. 유체 토출구(9)는 축선(L)과 직교하는 직경 방향으로 개구된다.

모터(3)를 구동하여 임펠러(7)를 회전시키면, 유체 흡입구(8)로부터 흡입된 물 등의 유체는 펌프실(6)을 유통하여 유체 토출구(9)로부터 토출된다. 이하의 설명에서는, 펌프 장치를 구성하는 모터의 출력축의 축선(L) 방향을 Z축 방향이라 한다. +Z 방향은 모터의 출력측이며 본 명세서에서는 편의상, 상측, 상방이라 한다. -Z 방향은 모터의 반출력측이며, 본 명세서에서는 편의상, 하측, 하방이라 한다.

(모터)

도 4는 케이스체를 벗긴 펌프 장치를 모터의 출력측으로부터 본 경우의 분해 사시도이다. 도 5는 케이스체를 벗긴 펌프 장치를 모터의 반출력측으로부터 본 경우의 분해 사시도이다. 도 6은 커버 부재(14)를 제거한 상태의 모터(3)의 사시도이다. 도 7은 커버 부재(14)를 제거한 상태의 모터(3)의 분해 사시도이다. 도 8은 로터의 분해 사시도이다.

모터(3)는 DC 브러시리스 모터이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 모터(3)는 로터(10)와, 스테이터(11)와, 이들을 수납하는 하우징(12)을 구비한다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 하우징(12)은 스테이터(11)를 -Z 방향의 측으로부터 덮는 수지 밀봉 부재(13)와, 수지 밀봉 부재(13)를 상측으로부터 덮는 커버 부재(14)를 구비한다. 커버 부재(14)는 출력축(2)이 돌출되는 모터(3)의 출력측의 단부 벽부(4)를 구성하는 것이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 수지 밀봉 부재(13)에는, 출력축(2)의 하측의 단부 부분을 회전 가능하게 지지하는 제1 베어링 부재(15)가 보유지지되어 있다. 커버 부재(14)에는, 로터(10)의 출력축(2)의 중간 정도를 회전 가능하게 지지하는 제2 베어링 부재(16)가 보유지지되어 있다. 커버 부재(14)에는 상측으로부터 케이스체(5)가 씌워진다.

(로터)

도 7에 나타내는 바와 같이, 로터(10)는 출력축(2)과, 출력축(2)을 둘러싸는 자석(20)과, 출력축(2) 및 자석(20)을 보유지지하는 보유지지 부재(21)를 구비한다.

출력축(2)은 금속제이며, 본 예에서는 스테인리스강제이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 출력축(2)은 Z축 방향의 중심보다도 약간 하측에 환형홈(23)을 구비한다. 환형홈(23)에는 E링(24)(제1 금속 부재)이 설치되어 있다. E링(24)은 금속제의 판형 부재이다. E링(24)은 출력축(2)의 환형홈(23)에 고정되어, 출력축(2)으로부터 외주측으로 돌출된다. 또한, 출력축(2)은 환형홈(23)의 하측에 소정 길이의 제1 롤렛 형성부(25)를 구비한다. 또한, 출력축(2)은 상단 부분으로부터 하측을 향하는 소정 길이의 제2 롤렛 형성부(26)를 구비한다. 제2 롤렛 형성부(26)는 모터(3)의 하우징(12)으로부터 상측으로 돌출되어 펌프실(6) 내에 달하는 부분이며, 임펠러(7)가 설치되는 설치부이다. 출력축(2)에 있어서의 제1 롤렛 형성부(25)의 하측에는, 제1 베어링 부재(15)에 의해 지지되는 제1 피지지부(27)가 마련되어 있다. 출력축(2)에 있어서의 환형홈(23)과 제2 롤렛 형성부(26) 사이에는 제2 베어링 부재(16)에 의해 지지되는 제2 피지지부(28)가 마련되어 있다.

자석(20)은 환형이며, 출력축(2)과 동축으로 배치되어 있다. 자석(20)은 제1 롤렛 형성부(25)의 외주측에 배치된다. 자석(20)의 외주면에는, N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 교대로 착자되어 있다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 자석(20)의 상면의 내주측의 단부 부분에는, 내주측을 향해 하측으로 경사지는 테이퍼면(31)과, 테이퍼면(31)의 하단으로부터 내주측으로 연장되는 환형면(33)이 연속되게 마련되어 있다. 또한, 자석(20)의 하면의 내주측의 단부 부분에도, 상면과 동일하게, 내주측을 향해 상측으로 경사지는 테이퍼면(31)과, 테이퍼면(31)의 상단 테두리로부터 내주측으로 연장되는 환형면(33)이 연속되게 마련되어 있다. 상하의 테이퍼면(31)에는, 둘레 방향으로 등각도 간격으로 복수의 오목부(32)가 형성되어 있다. 복수의 오목부(32)의 내주면은 구면 형상을 구비한다. 자석(20)의 상면에 있어서, 테이퍼면(31)보다도 외주측은, 축선(L)과 직교하는 환형면(34)으로 되어 있다. 자석(20)의 하면에 있어서, 테이퍼면(31)보다도 외주측은, 축선(L)과 직교하는 환형면(34)으로 되어 있다.

보유지지 부재(21)는 수지 성형품이며, 출력축(2)의 제1 롤렛 형성부(25)를 포함하는 부분을 외주측으로부터 보유지지한다. 보유지지 부재(21)는, 통형의 출력축 보유지지부(38)와, 출력축 보유지지부(38)의 외주측에서 자석(20)을 보유지지하는 환형의 자석 보유지지부(39)와, 출력축 보유지지부(38)로부터 직경 방향을 방사상으로 연장하여 출력축 보유지지부(38)와 자석 보유지지부(39) 사이를 접속하는 복수의 접속부(40)를 구비한다.

자석 보유지지부(39)는, 자석(20)의 내주면(37)을 내주측으로부터 덮는 자석 보유지지 통 부분(41)과, 자석 보유지지 통 부분(41)의 하단 부분으로부터 외측으로 넓어지는 원환형의 제1 자석 보유지지 플랜지 부분(42)과, 자석 보유지지 통 부분(41)의 상단 부분으로부터 외측으로 넓어지는 원환형의 제2 자석 보유지지 플랜지 부분(43)을 구비한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 자석 보유지지 플랜지 부분(42)은, 자석(20)의 하면의 외주연 부분을 제외한 하면 부분을 덮는다. 제2 자석 보유지지 플랜지 부분(43)은, 자석(20)의 상면의 외주연 부분을 제외한 상면 부분을 덮는다. 또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 자석 보유지지 플랜지 부분(42) 및 제2 자석 보유지지 플랜지 부분(43)은, 테이퍼면(31)을 덮는 테이퍼면 덮기부(39a)와, 테이퍼면 덮기부(39a)의 외주측에 위치하여 환형면(34)에 겹치는 환형 판부(39b)를 구비한다. 테이퍼면 덮기부(39a)는 환형 판부(39b)와 비교하여, Z축 방향의 두께가 있다. 또한, 제1 자석 보유지지 플랜지 부분(42) 및 제2 자석 보유지지 플랜지 부분(43)은, 자석(20)의 상면 및 하면을 따른 형상을 이루고 있고, 오목부(32)의 내주면에 밀착되어 있다.

여기서, 출력축(2)에 고정된 E링(24)은, 출력축(2)으로부터 외주측으로 돌출되는 부분이 출력축 보유지지부(38)의 상면에 묻힌 상태에서, 당해 보유지지 부재(21)에 보유지지된다. E링(24)에 있어서, 출력축(2)으로부터 외주측으로 돌출되어 있는 부분의 상면은, 출력축 보유지지부(38)로부터 상측으로 노출되어 있다. E링(24)의 상면과 출력축 보유지지부(38)의 상면 및 접속부(40)의 상면은, 축선(L)과 직교하는 동일 평면 상에 위치한다.

이어서, 로터(10)는 보유지지 부재(21)의 하단측에 보유지지된 제1 베어링판(45)과, 보유지지 부재(21)의 상단측에 보유지지된 제2 베어링판(46)(제2 금속 부재)을 구비한다. 제1 베어링판(45) 및 제2 베어링판(46)은 원환형의 금속판이다. 제1 베어링판(45) 및 제2 베어링판(46)은 외주연에 복수의 절결부(47)를 구비한다. 이에 의해, 제1 베어링판(45) 및 제2 베어링판(46)은 외주연에 요철을 구비하는 것으로 되어 있다.

절결부(47)는 등각도 간격으로 6군데에 형성되어 있다. 제1 베어링판(45) 및 제2 베어링판(46)에 형성된 각 절결부(47)는, Z축 방향에서 각 접속부(40)와 대향한다. 제1 베어링판(45)은, 그 중심 구멍(48)에 출력축(2)을 관통시킨 상태에서 보유지지 부재(21)에 고정되어 당해 보유지지 부재(21)의 하단측으로부터 접속부(40) 및 출력축 보유지지부(38)를 덮는다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 베어링판(45)이 보유지지 부재(21)에 고정된 상태에서는, 제1 베어링판(45)의 하면은 축선(L)과 직교한다. 제2 베어링판(46)은, 그 중심 구멍(48)에 출력축(2)을 관통시킨 상태에서 보유지지 부재(21)에 고정되어 당해 보유지지 부재(21)의 상측으로부터 접속부(40), 출력축 보유지지부(38) 및 E링(24)을 덮는다. 제2 베어링판(46)이 보유지지 부재(21)에 고정된 상태에서는, 제2 베어링판(46)과 E링(24)은 면접촉한다. 제2 베어링판(46)의 상면은 축선(L)과 직교한다. 제2 베어링판(46)의 상면은 제2 베어링 부재(16)에 하측으로부터 미끄럼 접촉하는 로터측 미끄럼 이동면(46a)이다.

여기서, 보유지지 부재(21)의 형성은, E링(24)이 설치된 출력축(2) 및 자석(20)을 금형 내에 배치하여 수지를 주입하는 인서트 성형에 의해 행해진다. 제1 베어링판(45) 및 제1 베어링판(45)은, 인서트 성형 후에, 보유지지 부재(21)에 보유지지된다.

보유지지 부재(21)에 제1 베어링판(45)을 보유지지시킬 때에는, 제1 베어링판(45)의 중심 구멍(48)에 출력축(2)을 관통시켜, 보유지지 부재(21)의 하단측의 접속부(40) 및 하단측의 출력축 보유지지부(38)에 제1 베어링판(45)을 겹친다. 그 후에, 보유지지 부재(21)에 있어서의 제1 베어링판(45)의 외주측에 위치하는 부분을 열에 의해 소성 변형시켜, 제1 베어링판(45)의 하면의 외주측 부분을 덮게 하고, 또한 각 절결부(47)에 수지가 들어가게 한다. 이에 의해, 보유지지 부재(21)의 하면에는, 제1 베어링판(45)의 외주연을 하측 및 외주측으로부터 덮는 환형의 소성 변형부(49)가 마련된다. 제1 베어링판(45)은, 보유지지 부재(21)의 하단측의 접속부(40) 및 하단측의 출력축 보유지지부(38)와, 소성 변형부(49)에 의해 보유지지된다.

동일하게, 보유지지 부재(21)에 제2 베어링판(46)을 보유지지시킬 때에는, 제2 베어링판(46)의 중심 구멍(48)에 출력축(2)을 관통시켜, 보유지지 부재(21)의 상단측의 접속부(40) 및 상단측의 출력축 보유지지부(38)에 제2 베어링판(46)을 겹침과 함께, 제2 베어링판(46)의 하면을 E링(24)의 상면에 면접촉시킨 상태로 한다. 그 후, 보유지지 부재(21)에 있어서의 제2 베어링판(46)의 외주측에 위치하는 부분을 열에 의해 소성 변형시켜, 제2 베어링판(46)의 상면의 외주측 부분을 덮게 하고, 또한 각 절결부(47)에 수지가 들어가게 한다. 이에 의해, 도 7에 나타내는 바와 같이, 보유지지 부재(21)의 상면에는, 제2 베어링판(46)의 외주연을 상측 및 외주측으로부터 덮는 환형의 소성 변형부(49)가 형성된다. 제2 베어링판(46)은, 보유지지 부재(21)의 상단측의 접속부(40), 상단측의 출력축 보유지지부(38), 및 E링(24)의 상면과, 소성 변형부(49)에 의해 보유지지된다.

(스테이터)

도 9는 스테이터(11)의 사시도이다. 스테이터(11)는, 로터(10)의 외주측에 위치하는 환형의 스테이터 코어(51)와, 스테이터 코어(51)에 인슐레이터(52)를 통해 권회된 복수의 코일(53)과, 각 코일(53)로의 급전을 행하는 급전선을 접속하기 위한 커넥터(54)를 구비한다.

스테이터 코어(51)는, 자성 재료를 포함하는 얇은 자성판이 적층되어 형성된 적층 코어이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 스테이터 코어(51)는, 환형부(56)와, 환형부(56)로부터 직경 방향의 내측으로 돌출되는 복수의 돌극부(57)를 구비한다. 복수의 돌극부(57)는 동일한 각도 피치로 형성되어 있고, 둘레 방향에 있어서 일정한 피치로 배치되어 있다. 본 예에서는, 복수의 돌극부(57)는 축선(L)을 중심으로 하는 40°의 각도 피치로 형성되어 있다. 이에 의해, 스테이터 코어(51)는 9개의 돌극부(57)를 구비한다. 돌극부(57)의 내주측 단부면(57a)은 축선(L)을 중심으로 하는 원호면이며, 로터(10)의 자석(20)의 외주면과 약간의 갭을 두고 대향한다.

각 인슐레이터(52)는 수지 등의 절연성 재료로 형성되어 있다. 각 인슐레이터(52)는, 직경 방향의 양단에 플랜지부를 갖는 플랜지 부착 통형으로 형성되어 있고, 통형으로 형성되는 인슐레이터(52)의 축방향과 스테이터(11)의 직경 방향이 일치하도록 돌극부(57)에 설치되어 있다. 코일(53)의 각각은, 인슐레이터(52)를 통해 복수의 돌극부(57)의 각각에 권회된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 인슐레이터(52)에 권회된 상태의 각 코일(53)은, 직경 방향의 외측을 향해 Z축 방향으로 돌출되어 있다. 또한, 인슐레이터(52)는 스테이터 코어(51)의 환형부(56)의 상면을 부분적으로 덮고 있지만, 환형부(56)의 상면의 외주연 부분(56a)은 인슐레이터(52)에 의해 덮여 있지 않다. 동일하게, 인슐레이터(52)는 스테이터 코어(51)의 환형부(56)의 하면을 부분적으로 덮고 있지만, 환형부(56)의 하면의 외주연 부분(56b)은 인슐레이터(52)에 의해 덮여 있지 않다.

각 돌극부(57)의 선단 부분은 인슐레이터(52)로부터 내주측으로 돌출되어 있다. 각 돌극부(57)에 있어서 인슐레이터(52)로부터 내주측으로 노출되어 있는 부분(내주측 단부면(57a)과 코일(53)이 권회되어 있는 부분 사이의 부분)은, 축선(L)과 직교하는 축방향 단부면(57b)을 구비한다. 복수의 인슐레이터(52) 중 하나의 인슐레이터(52)에는, 코일(53)로의 급전을 행하기 위한 배선이 착탈 가능하게 접속되는 커넥터(54)가 일체로 형성되어 있다.

(수지 밀봉 부재)

도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 수지 밀봉 부재(13)는, 코일(53), 인슐레이터(52), 및 스테이터 코어(51)를 하측으로부터 덮는 원반 형상의 밀봉 부재 저부(65)를 구비한다. 또한, 수지 밀봉 부재(13)는, 밀봉 부재 저부(65)로부터 외주측으로 연장되어 커넥터(54)를 덮는 밀봉 부재 돌출부(66)와, 밀봉 부재 저부(65)로부터 상측으로 연장되어 코일(53), 인슐레이터(52) 및 스테이터 코어(51)를 덮는 밀봉 부재 통부(67)를 구비한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 밀봉 부재 저부(65)의 상면의 중심 부분에는, 베어링 부재 보유지지 오목부(68)가 마련되어 있다. 베어링 부재 보유지지 오목부(68)에는, 자석(20)보다도 하측에서 로터(10)을 회전 가능하게 지지하는 제1 베어링 부재(15)가 보유지지된다. 베어링 부재 보유지지 오목부(68)는, 원형의 오목부이며, 오목부의 내주면의 둘레 방향의 일부분에 Z축 방향으로 연장되는 홈(68a)을 구비한다.

제1 베어링 부재(15)는 수지제이며, 출력축(2)을 관통시키는 관통 구멍을 구비하는 통형의 지지부(70)와, 지지부(70)의 상측의 단부로부터 외주측으로 넓어지는 플랜지부(71)를 구비한다. 지지부(70)의 외주면의 둘레 방향의 일부분에는, Z축 방향으로 일정 폭으로 연장되는 볼록부(70a)가 형성되어 있다. 플랜지부(71)의 윤곽은, Z축 방향으로부터 본 경우에 원호 형상의 원호 윤곽 부분(71a)과, 원호 윤곽 부분(71a)의 둘레 방향의 한쪽 단부와 다른 쪽 단부를 직선형으로 접속하는 직선 윤곽 부분(71b)을 구비하는 D자 형상이다. 직선 윤곽 부분(71b)은 관통 구멍을 사이에 두고 볼록부(70a)와 반대측에 위치한다.

제1 베어링 부재(15)는, 지지부(70)의 볼록부(70a)와 베어링 부재 보유지지 오목부(68)의 홈(68a)의 위치를 일치시킨 상태에서, 지지부(70)가 베어링 부재 보유지지 오목부(68)에 삽입된다. 그리고, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 베어링 부재(15)는, 플랜지부(71)가 상측으로부터 밀봉 부재 저부(65)에 맞닿은 상태가 될 때까지 삽입되어, 베어링 부재 보유지지 오목부(68)에 고정된다. 제1 베어링 부재(15)가 베어링 부재 보유지지 오목부(68)에 고정된 상태에서, 플랜지부(71)의 상측의 단부면은 축선(L)과 직교한다. 여기서, 지지부(70)는 출력축(2)의 레이디얼 베어링으로서 기능하고, 플랜지부(71)는 로터(10)의 스러스트 베어링으로서 기능한다. 즉, 플랜지부(71)의 상측의 단부면은, 로터(10)가 미끄럼 접촉하는 미끄럼 이동면(72)이다. 제1 베어링 부재(15)의 미끄럼 이동면(72)에는, 로터(10)의 보유지지 부재(21)에 고정된 제1 베어링판(45)의 하면이 미끄럼 접촉된다. 즉, 제1 베어링판(45)의 하면은, 제1 베어링 부재(15)의 미끄럼 이동면(72)에 미끄럼 접촉하는 로터측 미끄럼 이동면(45a)이다. 또한, 미끄럼 이동면(72)에는 그리스가 도포된다.

이어서, 밀봉 부재 통부(67)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 하측으로부터 상측을 향해 대직경 통 부분(81)과 대직경 통 부분(81)보다도 외경 치수가 작은 소직경 통 부분(82)을 구비한다. 대직경 통 부분(81)의 외경은 스테이터 코어(51)의 환형부(56)의 외경보다도 크고, 소직경 통 부분(82)의 외경은 스테이터 코어(51)의 환형부(56)의 외경보다도 작다.

밀봉 부재 통부(67)에 있어서의 대직경 통 부분(81)과 소직경 통 부분(82)의 경계 부분에는, 스테이터 코어(51)의 환형부(56)의 외주연 부분(56a)을 수지 밀봉 부재(13)로부터 상측으로 노출시키는 개구부(83)가 마련되어 있다. 또한, 수지 밀봉 부재(13)에 있어서의 개구부(83)의 외주측에는, 축선(L)과 직교하는 환형 단부면(84)이 마련되어 있다. 개구부(83)로부터 노출되는 스테이터 코어(51)의 외주연 부분과 환형 단부면(84)은 축선(L)과 직교하는 동일 평면 상에 위치한다. 대직경 통 부분(81)의 상단 부분에는, 등각도 간격으로 외주측으로 돌출되는 4개의 걸림 돌기(85)가 마련되어 있다.

밀봉 부재 통부(67)의 내주면은, 하측으로부터 상측을 향해 소직경 내주면 부분(67a)과, 소직경 내주면 부분(67a)보다도 내경 치수가 큰 대직경 내주면 부분(67b)을 구비한다. 소직경 내주면 부분(67a)의 곡률 반경은, 돌극부(57)의 내주측 단부면(57a)의 곡률 반경과 거의 동등하다. 소직경 내주면 부분(67a)에는, 스테이터 코어(51)의 각 돌극부(57)의 내주측 단부면(57a)을 내주측으로 노출시키는 복수의 개구부(86)가 마련되어 있다. 또한, 소직경 내주면 부분(67a)에는, 각 돌극부(57)의 축방향 단부면(57b)의 일부분을 상측으로 노출시키는 절결부(87)가 마련되어 있다. 즉, 소직경 내주면 부분(67a)에는 축선(L)을 중심으로 하는 40°의 각도 피치로 9개의 절결부(87)가 형성되어 있다. 절결부(87)는, 개구부(86)의 테두리로부터 소직경 내주면 부분(67a)의 상단 테두리까지 Z축 방향으로 연장되는 홈이다. 절결부(87)의 단면 형상은 원호 형상이다. 복수의 절결부(87)가 마련됨으로써, 각 돌극부(57)의 축방향 단부면(57b)의 선단 부분에 있어서의 둘레 방향의 중앙 부분이, 상측으로 노출되는 노출 부분(57c)으로 되어 있다.

개구부(86)로부터 노출되는 각 돌극부(57)의 내주측 단부면(57a)은, 소직경 내주면 부분(67a)과 단차없이 연속된다. 개구부(86)로부터 노출되는 각 돌극부(57)의 내주측 단부면(57a)에는 방청제(88)가 도포되어 있다. 또한, 절결부(87)로부터 노출되는 각 돌극부(57)의 축방향 단부면(57b)의 노출 부분(57c)에도 방청제(88)가 도포되어 있다. 본 예에서는, 방청제(88)로서 에폭시 도료를 사용하고 있다. 또한, 방청제(88)로서는, 에폭시 도료를 제외한 다른 도료나, 방청유나, 접착제를 사용할 수 있다.

수지 밀봉 부재(13)는 BMC(Bulk Molding Compound)에 의해 형성되어 있다. 본 형태에서는, 스테이터(11)를 금형 내에 배치하고, 이 금형 내에 수지를 주입하여 경화시킴으로써 수지 밀봉 부재(13)가 형성된다. 즉, 수지 밀봉 부재(13)는 인서트 성형에 의해 스테이터(11)와 일체 성형된다.

여기서, 본 형태에서는, 스테이터 코어(51)의 각 돌극부(57)의 내주측 단부면(57a)을 수지 밀봉 부재(13)로부터 노출시키고 있다. 따라서, 인서트 성형에서는, 금형에 원주 형상의 금형 부분을 마련해두고, 그 금형 부분의 외주면을 각 돌극부(57)의 내주측 단부면(57a)에 맞닿게 하여, 직경 방향으로 스테이터 코어(51)를 위치 결정할 수 있다. 또한, 수지 밀봉 부재(13)는, 스테이터 코어(51)의 각 돌극부(57)의 축방향 단부면(57b)의 일부분(노출 부분(57c))을 상측으로 노출시키고 있다. 또한, 수지 밀봉 부재(13)는, 스테이터 코어(51)의 환형부(56)의 외주연 부분(56a)을 상측으로 노출시키고 있다. 따라서, 인서트 성형에서는, 금형에, 각 돌극부(57)의 축방향 단부면(57b)에 상측으로부터 맞닿음 가능한 제1 맞닿음 부분과, 환형부(56)의 외주연 부분에 상측으로부터 맞닿음 가능한 제2 맞닿음 부분을 마련해두고, 이들 제1 맞닿음 부분 및 제2 맞닿음 부분을 스테이터 코어(51)에 맞닿게 하여 Z축 방향에서 스테이터 코어(51)를 위치 결정할 수 있다. 즉, 본 형태에서는, 금형 내에 배치한 스테이터 코어(51)를 직경 방향 및 Z축 방향에서 위치 결정한 상태에서, 금형 내에 수지를 주입하여 수지 밀봉 부재(13)를 성형할 수 있다. 이에 의해, 스테이터 코어(51)와 수지 밀봉 부재(13)의 상대 위치의 정밀도가 향상된다.

또한, 밀봉 부재 통부(67)의 내주면에 마련된 절결부(87)는, 금형에 마련한 제1 맞닿음 부분의 흔적이다. 즉, 인서트 성형에 있어서, 금형에 마련한 제1 맞닿음부를 Z축 방향으로부터 축선(L) 각 돌극부(57)의 축방향 단부면(57b)에 맞닿게 하고 있으므로, BMC가 고화되어 수지 밀봉 부재(13)가 형성되면, 결과적으로, 제1 맞닿음부가 맞닿아 있던 부분이 노출 부분(57c)이 되고, 제1 맞닿음부가 위치하고 있던 부분에 절결부(87)가 마련된다.

(커버 부재)

도 10의 (a)는 커버 부재(14)를 상측으로부터 본 경우의 사시도이며, 도 10의 (b)는 커버 부재(14)를 하측으로부터 본 경우의 사시도이다. 커버 부재(14)는 수지제이며, 수지 밀봉 부재(13)의 상측에 고정된다.

도 6 및 도 10에 도시한 바와 같이, 커버 부재(14)는, 원형 판형의 커버 부재 천장부(91)와, 커버 부재 천장부(91)로부터 -Z 방향으로 연장되는 커버 부재 통부(92)를 구비한다. 커버 부재 천장부(91)는 중심에 Z축 방향으로 관통하는 관통 구멍(93)을 구비한다. 도 2, 도 6에 나타내는 바와 같이, 커버 부재 천장부(91)의 상면의 중앙 부분에는, 관통 구멍(93)을 둘러싸는 원형 오목부(94)가 마련되어 있다. 원형 오목부(94)에는 원환형의 시일 부재(95)가 배치된다. 시일 부재(95)에는 출력축(2)이 관통한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 커버 부재(14)에 있어서의 원형 오목부(94)의 개구 테두리에는 내측 환형 돌기부(101)가 마련되어 있다. 커버 부재(14)에 있어서의 내측 환형 돌기부(101)의 외주측에는 외측 환형 돌기부(102)가 마련되어 있다. 내측 환형 돌기부(101)와 외측 환형 돌기부(102) 사이에는, 축선(L)과 직교하는 평탄한 내측 환형면(103)(대향면)이 마련되어 있다. 내측 환형면(103)으로부터의 외측 환형 돌기부(102)의 돌출 치수는, 내측 환형면(103)으로부터의 내측 환형 돌기부(101)의 돌출 치수보다도 크다. 외측 환형 돌기부(102)의 외주면에는 제1 단차부(107) 및 제2 단차부(108)가 마련되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상측에 위치하는 제1 단차부(107)에는 O링(109)이 설치되어 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 커버 부재(14)에 있어서의 외측 환형 돌기부(102)의 외주측에는 외측 환형면(104)이 마련되어 있다. 외측 환형면(104)의 외주측에는 환형 돌기부(105)가 마련되어 있다. 환형 돌기부(105)의 선단 부분에는, 둘레 방향의 4군데에 내주측으로 돌출되는 걸림 갈고리(106)가 마련되어 있다. 커버 부재(14)에 있어서 외측 환형 돌기부(102)의 외주측은, 모터(3)(커버 부재(14))에 케이스체(5)를 설치하기 위한 케이스체 설치부이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 커버 부재 천장부(91)의 하면에는, 그 중앙 부분에 관통 구멍(93)과 동축의 베어링 부재 보유지지 통부(97)가 마련되어 있다. 또한, 커버 부재 천장부(91)의 하면에는, 그 원형의 외주연을 따라서 외측 환형 리브(98)가 마련되어 있다. 또한, 커버 부재 천장부(91)의 하면에는, 베어링 부재 보유지지 통부(97)와 외측 환형 리브(98) 사이에 원형의 내측 환형 리브(99)가 마련되어 있다. 베어링 부재 보유지지 통부(97)와 내측 환형 리브(99) 사이에는, 베어링 부재 보유지지 통부(97)로부터 방사상으로 연장되어 내측 환형 리브(99)에 달하는 내측 리브(100a)가 마련되어 있다. 내측 환형 리브(99)와 외측 환형 리브(98) 사이에는, 내측 환형 리브(99)로부터 방사상으로 연장되어 외측 환형 리브(98)에 달하는 외측 리브(100b)가 마련되어 있다. 베어링 부재 보유지지 통부(97), 외측 환형 리브(98) 및 내측 환형 리브(99)는 동축이다. 베어링 부재 보유지지 통부(97)의 하단부면, 외측 환형 리브(98)의 하단부면, 및 내측 환형 리브(99)의 하단부면은 축선(L)과 직교하는 평면이다. 커버 부재 천장부(91)의 하면으로부터의 베어링 부재 보유지지 통부(97)의 돌출량은, 커버 부재 천장부(91)의 하면으로부터의 내측 환형 리브(99)의 돌출량보다도 크다. 커버 부재 천장부(91)의 하면으로부터의 내측 환형 리브(99)의 돌출량은, 커버 부재 천장부(91)의 하면으로부터의 외측 환형 리브(98)의 돌출량보다도 크다. 외측 리브(100b)의 하면과 외측 환형 리브(98)의 하면은 동일 평면 상에 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 베어링 부재 보유지지 통부(97)는, 관통 구멍(93)의 내주벽의 둘레 방향의 일부분에 Z축 방향으로 연장되는 홈(97a)을 구비한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 베어링 부재 보유지지 통부(97)의 중심 구멍에는, 제2 베어링 부재(16)가 보유지지된다.

여기서, 제2 베어링 부재(16)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 베어링 부재(15)와 동일한 부재를 상하 반대로 배치한 것이다. 제2 베어링 부재(16)는 수지제이며, 출력축(2)을 관통시키는 관통 구멍을 구비하는 통형의 지지부(70)와, 지지부(70)의 하측 단부로부터 외주측으로 넓어지는 플랜지부(71)를 구비한다. 지지부(70)의 외주면의 둘레 방향의 일부분에는, Z축 방향으로 일정 폭으로 연장되는 볼록부(70a)가 형성되어 있다. 플랜지부(71)의 윤곽은, Z축 방향으로부터 본 경우에 원호 형상의 원호 윤곽 부분(71a)과, 원호 윤곽 부분(71a)의 둘레 방향의 한쪽 단과 다른 쪽 단을 직선형으로 접속하는 직선 윤곽 부분(71b)을 구비하는 D자 형상이다. 직선 윤곽 부분(71b)은, 관통 구멍을 사이에 두고 볼록부(70a)와 반대측에 위치한다.

제2 베어링 부재(16)는, 지지부(70)의 볼록부(70a)와 베어링 부재 보유지지 통부(97)의 홈(97a)의 위치를 일치시킨 상태에서, 지지부(70)가 베어링 부재 보유지지 통부(97)에 삽입된다. 그리고, 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 베어링 부재(16)는, 플랜지부(71)가 하측으로부터 커버 부재(14)(커버 부재 천장부(91)의 베어링 부재 보유지지 통부(97)의 하면)에 맞닿은 상태가 될 때까지 삽입되어 베어링 부재 보유지지 통부(97)에 고정된다. 제2 베어링 부재(16)가 베어링 부재 보유지지 통부(97)에 고정된 상태에서, 플랜지부(71)의 상측의 단부면은 축선(L)과 직교한다. 여기서, 지지부(70)는 출력축(2)의 레이디얼 베어링으로서 기능하고, 플랜지부(71)는 로터(10)의 스러스트 베어링으로서 기능한다. 즉, 플랜지부(71)의 하측의 단부면은, 로터(10)가 미끄럼 접촉하는 미끄럼 이동면(72)이 된다. 제2 베어링 부재(16)의 미끄럼 이동면(72)에는, 로터(10)의 보유지지 부재(21)에 고정된 제2 베어링판(46)의 상면이 미끄럼 접촉한다. 즉, 제2 베어링판(46)의 상면은 제2 베어링 부재(16)의 미끄럼 이동면(72)에 미끄럼 접촉하는 로터측 미끄럼 이동면(46a)이다. 미끄럼 이동면(72)에는 그리스가 도포된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 커버 부재 통부(92)는 외측 환형 리브(98)의 외주측으로부터 -Z 방향으로 연장된다. 커버 부재 통부(92)는, 수지 밀봉 부재(13)의 소직경 통 부분(82)에 오버랩되어 외주측으로부터 덮는 상측의 환형 통 부분(111)과, 상측의 환형 통 부분(111)의 하측에서 대직경 통 부분(81)의 외주측에 위치하는 하측의 환형 통 부분(112)을 구비한다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 커버 부재 통부(92)의 내주면에 있어서, 상측의 환형 통 부분(111)과 하측의 환형 통 부분(112) 사이에는 환형 단차부(113)가 마련되어 있다. 환형 단차부(113)는 하측을 향하는 환형면(113a)을 구비한다. 환형면(113a)은 축선(L)과 직교하는 평면이다. 하측의 환형 통 부분(112)에는, 둘레 방향의 4군데에 수지 밀봉 부재(13)의 걸림 돌기(85)와 걸림 결합하는 피걸림부(114)가 마련되어 있다.

여기서, 커버 부재(14)는, 수지 밀봉 부재(13)의 내측에 로터(10)가 배치되고, 제1 베어링 부재(15)에 로터(10)가 지지된 상태에서, 수지 밀봉 부재(13)에 상측으로부터 씌워진다. 커버 부재(14)가 수지 밀봉 부재(13)에 씌워졌을 때에는, 수지 밀봉 부재(13)의 상면의 외주연 부분에 접착제가 도포된다.

커버 부재(14)를 수지 밀봉 부재(13)에 씌울 때에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 내측 환형 리브(99)의 하단 부분을 수지 밀봉 부재(13)의 밀봉 부재 통부(67)의 내주측에 끼워넣는다. 이에 의해, 커버 부재(14)와 수지 밀봉 부재(13)가 직경 방향으로 위치 결정되고, 출력축(2)의 축선(L)과 스테이터(11)의 중심축선이 일치한다. 또한, 커버 부재 통부(92)의 환형 단차부(113)의 환형면(113a)을 수지 밀봉 부재(13)의 대직경 통 부분(81)과 소직경 통 부분(82) 사이의 환형 단부면(84)에 맞닿게 한다. 이에 의해, 커버 부재(14)를 수지 밀봉 부재(13)는 Z축 방향으로 위치 결정한다. 그 후, 커버 부재(14)와 수지 밀봉 부재(13)를 둘레 방향으로 상대 회전시켜, 수지 밀봉 부재(13)의 걸림 돌기(85)와 커버 부재(14)의 피걸림부(114)를 걸림 결합시킨다. 이에 의해, 커버 부재 천장부(91)는 출력축(2)을 Z축 방향으로 관통시킨 상태에서 로터(10)와 수지 밀봉 부재(13)를 상측으로부터 덮는다. 또한, 커버 부재 천장부(91)의 원형 오목부(94)에 배치된 시일 부재(95)가, 출력축(2)과 커버 부재(14) 및 제2 베어링 부재(16) 사이를 시일한다. 또한, 커버 부재 통부(92)의 상측 환형 통 부분(111)이 수지 밀봉 부재(13)의 소직경 통 부분(82)을 외주측으로부터 포위한 상태가 된다.

(임펠러)

도 11의 (a)는 임펠러의 측면도이며, 도 11의 (b)는 임펠러를 +Z 방향으로부터 본 경우의 평면도이며, 도 11의 (c)는 임펠러를 -Z 방향으로부터 본 경우의 저면도이다. 임펠러(7)는 도 4 및 도 11에 도시한 바와 같이, 모터(3)의 출력축(2)이 삽입되는 중심 구멍을 구비하는 통부(121)와, 통부(121)의 하측 부분으로부터 축선(L)과 직교하는 방향으로 넓어지는 슈라우드(122)를 구비한다. 슈라우드(122)는 통부(121)에 있어서의 Z축 방향의 도중 위치(통부(121)의 Z축 방향의 중심보다도 하측으로 치우친 위치)로부터 외주측으로 넓어진다. 통부(121)의 중심 구멍은, 그 상단 부분이 봉쇄되어 있다. 본 예에서는, 슈라우드(122)는 원형의 윤곽을 구비한다.

또한, 임펠러(7)는 슈라우드(122)의 상측(모터(3)의 단부 벽부(4)와는 반대측)의 단부면에 4장의 표측 블레이드(123)를 구비한다. 4장의 표측 블레이드(123)는, 슈라우드(122)로부터 상측으로 돌출됨과 함께, 각각 축선(L)과 직교하는 직경 방향으로 연장된다. 각 표측 블레이드(123)는, 둘레 방향으로부터 본 경우의 형상이 대략 직사각형이다. 각 표측 블레이드(123)의 내주측의 단부는 통부(121)에 연속되어 있다. 각 표측 블레이드(123)의 외주측의 단부는 슈라우드(122)의 외주연에 달하고 있다. 4장의 표측 블레이드(123)는 축선(L) 둘레의 등각도 간격으로 마련되어 있다. 즉, 4장의 표측 블레이드(123)는 90°의 각도 간격으로 방사상으로 마련되어 있다. 각 표측 블레이드(123)는 직경 방향에 있어서 슈라우드(122)로부터의 돌출량이 일정하다. 따라서, 표측 블레이드(123)의 상단은 슈라우드(122)와 평행하게 연장된다.

또한, 임펠러(7)는 도 5 및 도 11에 도시한 바와 같이, 슈라우드(122)의 하측(모터(3)의 단부 벽부(4)측)에, 통부(121)를 동축에 둘러싸는 환형 리브(124)와, 8장의 이측 블레이드(125)를 구비한다. 8장의 이측 블레이드(125)는 슈라우드(122)로부터 하측으로 돌출됨과 함께, 각각 축선(L)과 직교하는 직경 방향으로 연장된다. 각 이측 블레이드(125)는, 둘레 방향으로부터 본 경우의 형상이 대략 직사각형이다. 각 이측 블레이드(125)의 내주측의 단부는 환형 리브(124)에 연속되어 있다. 각 이측 블레이드(125)의 외주측의 단부는 슈라우드(122)의 외주연에 달하고 있다. 8장의 이측 블레이드(125)는 축선(L) 둘레의 등각도 간격으로 마련되어 있다. 즉, 8장의 이측 블레이드(125)는 45°의 각도 간격으로 방사상으로 마련되어 있다. 또한, 8장의 이측 블레이드(125) 중 1장 걸러 있는 4장은 표측 블레이드(123)와 동일한 각도 위치에 마련되어 있다. 따라서, Z축 방향으로부터 본 경우에 4장의 이측 블레이드(125)는 표측 블레이드(123)와 겹친다. 각 이측 블레이드(125)는, 직경 방향에 있어서 슈라우드(122)로부터의 돌출량이 일정하다. 따라서, 표측 블레이드(123)의 하단은 슈라우드(122)와 평행하게 연장된다. 도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이, 슈라우드(122)로부터의 이측 블레이드(125)의 돌출량 A(이측 블레이드(125)의 높이)는, 슈라우드(122)로부터의 표측 블레이드(123)의 돌출량 B(표측 블레이드(123)의 높이)의 1/3 이하이다.

여기서, 슈라우드(122)로부터의 이측 블레이드(125)의 돌출량 A는, 슈라우드(122)로부터의 환형 리브(124)의 돌출량보다도 작다. 슈라우드(122)로부터의 통부(121)의 돌출량(통부(121)에 있어서 슈라우드(122)의 -Z 방향에 위치하는 부분의 돌출량)은, 환형 리브(124)의 돌출량보다도 작고, 이측 블레이드(125)의 돌출량 A보다도 크다. 또한, 도 11의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이측 블레이드(125)에 있어서의 환형 리브(124)의 외주면으로부터 외주측의 단부까지의 길이 치수 C(이측 블레이드(125)의 길이 치수)는, 통부(121)와 환형 리브(124)의 간격 D 이상이다.

(케이스체 및 펌프실)

이어서, 케이스체(5)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 하측으로부터 상측을 향해, 대직경 환형 고정부(131)와, 대직경 환형 고정부(131)보다도 외경 치수가 작은 소직경 환형 고정부(132)와, 대직경 환형 고정부(131) 및 소직경 환형 고정부(132)와 동축이고 소직경 환형 고정부(132)보다도 외경 치수가 작은 통형 동체부(133)와, 통형 동체부(133)의 상단으로부터 내주측으로 연장되는 환형의 환형 판부(134)와, 환형 판부(134)의 중심으로부터 통형 동체부(133)와 동축에 연장되는 흡입관(135)을 구비한다. 또한, 케이스체(5)는, 통형 동체부(133)의 둘레 방향의 일부분으로부터 직경 방향을 외측으로 연장되는 토출관(136)을 구비한다. 토출관(136)은 통형 동체부(133)의 내측으로 연통된다. 흡입관(135)의 상단 개구는 유체 흡입구(8)이며, 토출관(136)의 선단 개구는 유체 토출구(9)이다. 대직경 환형 고정부(131)에는, 둘레 방향의 4군데에 외주측으로 돌출되는 볼록부(137)가 마련되어 있다.

케이스체(5)는, 출력축(2)의 선단 부분에 임펠러(7)가 설치된 후에, 모터(3)의 커버 부재(14)에 고정된다. 케이스체(5)가 커버 부재(14)에 고정될 때에는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, O링(109)을 장착한 상태의 커버 부재(14)의 외측 환형 돌기부(102)를 대직경 환형 고정부(131) 및 소직경 환형 고정부(132)의 내주측에 삽입한다. 그리고, 커버 부재(14)의 외측 환형면(104)과, 대직경 환형 고정부(131)의 하단부면을 맞닿은 상태로 한다. 그 후, 케이스체(5)를 둘레 방향으로 회전시켜, 그 볼록부(137)를 커버 부재(14)의 걸림 갈고리(106)에 걸리게 한다. 이에 의해, 케이스체(5)는, 커버 부재(14)와의 사이에 있어서 직경 방향으로 O링(109)을 개재시킨 상태에서, 커버 부재(14)에 고정된다.

케이스체(5)가 커버 부재(14)에 고정되면, 도 2에 도시한 바와 같이, 커버 부재(14)와 케이스체(5) 사이에는 펌프실(6)이 구획된다. 따라서, 임펠러(7)는 펌프실(6) 내에 배치된 상태가 된다.

여기서, 케이스체(5)가 커버 부재(14)에 고정된 상태에서는, 커버 부재(14)의 외측 환형 돌기부(102)의 내주면과 케이스체(5)의 통형 동체부(133)의 내주면이 연속되고, 펌프실(6)의 주위벽면(6a)을 구성한다. 환형 판부(134)의 내측의 면은 펌프실(6)의 천장면(6b)(케이스체측 대향면)을 구성한다. 천장면(6b)은 축선(L)과 직교하고 있으며, 커버 부재(14)의 내측 환형면(103)과 평행하다. 커버 부재(14)에 있어서의 외측 환형 돌기부(102)의 내주측의 영역은 펌프실(6)의 저면(6c)을 구성한다. 펌프실(6)의 유체 흡입구(8)는 모터(3)의 출력축(2)의 축선(L)과 동축으로 위치한다. 유체 토출구(9)는 출력축(2)의 축선(L)과 직교하는 직경 방향의 외측에 마련되어 있다. 모터(3)의 구동에 의해 임펠러(7)가 회전하면, 유체는 유체 흡입구(8)로부터 흡입되어 유체 토출구(9)로부터 토출된다. 여기서, 커버 부재(14)의 내측 환형면(103)은 Z축 방향으로부터 본 경우에 이측 블레이드(125)의 회전 궤적과 겹치는 환형의 대향면이다. 내측 환형면(103)은 축선(L)과 직교하는 평면이며, 이측 블레이드(125)와 평행하다.

(흡인력 발생 기구)

도 12는 펌프실(6) 주변의 부분 확대 단면도이다. 도 13은 흡인력 발생 기구의 설명도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 모터(3)가 동작하여 임펠러(7)가 회전하면, 유체(W)는, 유체 흡입구(8)로부터 임펠러(7)의 표측 블레이드(123)를 향해 유입하고, 펌프실(6) 내를 유통하여, 유체 토출구(9)로부터 토출된다.

펌프실(6)을 유통하는 유체(W)는, 그 일부(W1)가, 표측 블레이드(123)에 의해 임펠러(7)의 외주측으로 긁어내진 후에, 임펠러(7)와 케이스체(5) 사이를 통해 유체 토출구(9)를 향한다. 또한, 펌프실(6)을 유통하는 유체(W)의 다른 일부(W2)는, 표측 블레이드(123)에 의해 임펠러(7)의 외주측으로 긁어내진 후에, 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4)(커버 부재(14)) 사이를 통해, 유체 토출구(9)를 향한다.

여기서, 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에 유체(W2)가 들어가면, 이들 사이의 압력이 상승한다. 따라서, 임펠러(7)에는 당해 임펠러(7)를 케이스체(5)측으로 이동시키는 힘(F1)이 작용한다. 따라서, 임펠러(7)는 케이스체(5)측으로 밀어붙여진다. 임펠러(7)가 케이스체(5)측으로 밀어붙여지면, 임펠러(7)가 접속된 출력축(2)이 케이스체(5)측으로 밀어붙여지므로, 로터(10)(보유지지 부재(21))는 제2 베어링 부재(16)에 압박된 상태가 된다. 이에 의해, 출력축(2)과 로터(10) 사이에는 미끄럼 이동에 의해 큰 열이 발생하므로, 로터(10)를 구성하는 보유지지 부재(21)가 수지제인 경우, 또는 펌프실(6)을 구획하고 있는 커버 부재(14)가 수지제인 경우에는, 이들 수지제 부재가 발생한 열에 의해 변형되어버릴 가능성이 있다.

이러한 문제에 대하여, 본 예에서는, 임펠러(7)는 슈라우드(122)로부터 모터(3)의 단부 벽부(4)(커버 부재(14))측으로 돌출되는 이측 블레이드(125)를 갖는다. 본 예에서는, 임펠러(7)가 이측 블레이드(125)를 구비함으로써, 임펠러(7)를 케이스체(5)측으로 이동시키는 힘(F1)을 억제함과 함께, 임펠러(7)를 모터(3)의 단부 벽부(4)측으로 흡인할 수 있다.

즉, 이측 블레이드(125)는 펌프실(6)을 유체(W)가 유통할 때에 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 임펠러(7)의 외주측으로 유체(W3)를 퍼낸다. 여기서, 도 13에 나타내는 바와 같이, 이측 블레이드(125)에 의해 임펠러(7)와 단부 벽부(4) 사이로부터 외주측으로 긁어내어지는 유체(W3)는, 표측 블레이드(123)에 의해 임펠러(7)의 외주측으로 긁어내진 후에 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에 유입하려고 하는 유체(W2)와 충돌한다. 이에 의해, 유체(W2)가 임펠러(7)와 단부 벽부(4) 사이에 유입되는 것이 억제되므로, 임펠러(7)와 단부 벽부(4) 사이의 압력 상승이 억제된다. 따라서, 임펠러(7)를 케이스체(5)측으로 이동시키는 힘(F1)은 작아진다.

또한, 이측 블레이드(125)에 의해 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 유체(W3)가 외주측으로 긁어내어지면, 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에는 부압(F2)이 발생한다. 따라서, 이 부압(F2)에 의해, 임펠러(7)가 모터의 단부 벽부(4)측으로 흡인된다. 즉, 임펠러(7)의 이측 블레이드(125)는, 모터(3)에 의해 임펠러(7)가 구동되어 유체 흡입구(8)로부터 상기 유체 토출구(9)를 향해 펌프실(6)을 유체(W)가 유통되면, 당해 임펠러(7)를 단부 벽부(4)측으로 흡인하는 흡인력(부압(F2))을 발생시키는 흡인력 발생 기구(140)로서 기능한다.

여기서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 이측 블레이드(125)의 돌출량 A는, 슈라우드(122)와 커버 부재(14)의 내측 환형면(103) 사이의 이격 거리의 50％ 이상이다. 이에 의해, 이측 블레이드(125)와 모터(3)의 단부 벽부(4)(내측 환형면(103)) 사이의 제1 거리(F)를 좁게 할 수 있으므로, 이측 블레이드(125)에 의해 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 유체(W3)를 긁어내는 것이 용이해진다. 따라서, 임펠러(7)를 케이스체(5)측으로 이동시키는 힘(F1)을 억제하기 쉽고, 또한 부압(F2)을 발생시키기 쉽다. 또한, 이측 블레이드(125)의 돌출량 A를 보다 크게 하면, 보다 큰 흡인력(부압(F2))을 발생시킬 수 있다.

또한, 이측 블레이드(125)와 커버 부재(14)의 내측 환형면(103) 사이의 제1 거리(F)는, 케이스체(5)에 있어서 Z축 방향에서 커버 부재(14)의 내측 환형면(103)과 대향하는 천장면(6b)(케이스체(5)의 환형 판부(134)의 하면)과 표측 블레이드(123) 사이의 제2 거리(G)보다도 짧다. 즉, Z축 방향에 있어서, 이측 블레이드(125)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이의 간격이, 표측 블레이드(123)와 케이스체(5) 사이의 간격보다도 좁다. 따라서, 이측 블레이드(125)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 유체(W3)를 긁어내기 쉽고, 부압(F2)을 발생시키기 쉽다. 또한, 이측 블레이드(125)의 수는 표측 블레이드(123)의 수보다도 많으므로, 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 유체(W3)를 긁어내기 쉽다. 따라서, 임펠러(7)를 케이스체(5)측으로 이동시키는 힘(F1)을 억제하기 쉽고, 또한 부압(F2)을 발생시키기 쉽다.

또한, 임펠러(7)는, 슈라우드(122)로부터 단부 벽부(4)측으로 돌출되는 통부(121)와, 환형 리브(124)를 구비한다. 따라서, 통부(121)에 삽입된 출력축(2)에 의해 임펠러(7)를 경사지지 않도록 보유지지할 수 있다. 또한, 환형 리브(124)에 의해, 출력축(2) 주위에 유체(W)에 포함되는 티끌 등이 달하는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 이측 블레이드(125)에 있어서의 상기 환형 리브(124)의 외주면으로부터 외주측의 단부까지의 길이 치수가 통부(121)와 환형 리브(124)의 간격 이상이므로, 이측 블레이드(125)의 직경 방향의 길이 치수를 확보할 수 있다. 따라서, 이측 블레이드(125)에 의해 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 유체(W3)를 긁어내는 것이 용이하다.

(작용 효과)

본 예의 펌프 장치(1)는, 임펠러(7)가 이측 블레이드(125)를 구비하므로, 모터(3)에 의해 임펠러(7)가 구동되어 유체 흡입구(8)로부터 유체 토출구(9)를 향해 펌프실(6)을 유체(W)가 유통하였을 때, 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 유체(W3)를 긁어낼 수 있다. 따라서, 펌프실(6)을 유통하는 유체(W)의 일부(W2)가 임펠러(7)와 모터의 단부 벽부(4) 사이에 유입되고, 임펠러(7)를 케이스체(5)측으로 이동시키는 힘(F1)이 작용하는 경우에도, 그 힘(F1)을 억제할 수 있다. 또한, 이측 블레이드(125)는, 임펠러(7)를 단부 벽부(4)측으로 흡인하는 흡인력(부압(F2))을 발생시키는 흡인력 발생 기구(140)로서 기능한다. 따라서, 유체(W)가 펌프실(6)을 유통하였을 때, 임펠러(7)가 케이스체(5)측으로 밀어붙여지는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 임펠러(7)가 접속된 출력축(2)이 케이스체(5)측으로 밀어붙여지는 것을 억제할 수 있으므로, 모터(3)에 있어서, 출력축(2)을 구비하는 로터(10)가 로터(10)에 출력측으로부터 미끄럼 접촉하는 제2 베어링 부재(16)에 압박되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 로터(10)와 제2 베어링 부재(16)의 미끄럼 이동에 의해 발생하는 열을 억제할 수 있다.

또한, 본 예에서는, 출력축(2)을 외주측으로부터 보유지지하는 수지제의 보유지지 부재(21)가 출력축(2)에 고정되어 출력축(2)으로부터 외주측으로 돌출되는 E링(24)(제1 금속 부재)을 보유지지하고 있다. 따라서, 출력축(2)에 대한 보유지지 부재(21)의 위치가 Z축 방향(Z축 방향)으로 변화되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 이에 의해, 보유지지 부재(21)에 보유지지된 자석(20)의 위치가 Z축 방향으로 변화되어버리는 것을 방지 또는 억제할 수 있으므로, 로터(10)의 회전 정밀도를 유지할 수 있다. 또한, 보유지지 부재(21)가 출력축(2)에 고정된 E링(24)을 보유지지하므로, 제2 베어링 부재(16)와 로터(10)의 미끄럼 이동에 의해 발생한 열을, E링(24)을 통해, 출력축(2)측으로 방출할 수 있다. 따라서, 제2 베어링 부재(16)와 로터(10)의 미끄럼 이동에 의해 발생한 열에 의해, 수지제의 보유지지 부재(21)가 변형되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.

또한, 본 예에서는, 로터(10)는 보유지지 부재(21)에 보유지지된 금속제의 제2 베어링판(46)(제2 금속 부재)을 구비하고, 제2 베어링판(46)은, 제2 베어링 부재(16)의 미끄럼 이동면(72)에 미끄럼 접촉하는 로터측 미끄럼 이동면(46a)을 구비한다. 이에 의해, 로터(10)에 있어서 제2 베어링 부재(16)와 미끄럼 이동하는 부분이, 금속을 포함하므로, 미끄럼 이동에 의해 발생하는 열에 의해 변형되는 경우가 없다. 또한, 제2 베어링판(46)에는, 출력축(2)에 고정된 E링(24)이 미끄럼 이동면(72)과는 반대측으로부터 맞닿는다. 따라서, 로터(10)가 회전할 때에 당해 로터(10)를 제2 베어링 부재(16)측으로 밀어붙이는 힘이 작용하여 제2 베어링판(46)이 제2 베어링 부재(16)에 압박되는 상태가 되는 경우에도, 제2 베어링판(46)의 위치가 Z축 방향에서 미끄럼 이동면(72)로부터 이격되는 방향으로 변화되는 일이 없고, 로터(10)의 위치가 Z축 방향으로 변화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제2 베어링판(46)에는 E링(24)이 맞닿으므로, 제2 베어링 부재(16)와 로터(10)의 미끄럼 이동에 의해 발생하는 열은, 제2 베어링판(46)으로부터, E링(24)을 통해, 출력축(2)측으로 방출된다. 여기서, 출력축(2)은 금속제이다. 따라서, 로터(10)와 제2 베어링 부재(16)의 미끄럼 이동에 의해 발생한 열을, 출력축(2)을 통해, 방출하기 쉽다.

또한, 제2 베어링판(46)은, 그 중심 구멍(48)에 출력축(2)을 관통시킨 상태에서 보유지지 부재(21)에 보유지지되어 있으며, 출력축(2)에는 고정되어 있지 않다. 따라서, 출력축(2)에의 고정에 의해 제2 베어링판(46)이 왜곡되는 것을 피할 수 있다. 이에 의해 로터측 미끄럼 이동면(46a)의 평면도를 유지할 수 있으므로, 로터(10)의 회전 정밀도를 확보하는 것이 용이해진다.

(변형예)

또한, 이측 블레이드(125)의 수는, 상기 예에 한정되는 것은 아니고, 저감시켜도 되고, 증가시켜도 된다. 이 경우, 이측 블레이드(125)의 수를 증가시키면, 이측 블레이드(125)에 의해 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 유체(W3)를 더 긁어낼 수 있다. 따라서, 임펠러(7)를 케이스체(5)측으로 이동시키는 힘(F1)을 억제하기 쉽고, 또한 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에 발생하는 흡인력(부압(F2))을 크게 할 수 있다. 또한, 임펠러(7)의 환형 리브(124)의 직경을 상기 예로부터 변경하여, 이측 블레이드(125)의 직경 방향의 길이 치수 C를 변경해도 된다. 이 경우에, 이측 블레이드(125)의 직경 방향의 길이 치수 C를 길게 하면, 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에서 유체(W3)를 더 긁어내는 것이 용이하게 되므로, 임펠러(7)를 케이스체(5)측으로 이동시키는 힘(F1)을 억제하기 쉽고, 또한 임펠러(7)와 모터(3)의 단부 벽부(4) 사이에 발생하는 흡인력(부압(F2))을 크게 할 수 있다.

또한, 상기 예에서는, 이측 블레이드(125)는 직경 방향으로 직선형으로 연장되어 있지만, 이측 블레이드(125)는 직경 방향에 대하여 경사져 있어도 된다. 예를 들어, 출력축(2)의 회전 방향에 대하여 내주측이 회전 방향의 전방측에 위치하고, 외주측이 회전 방향의 후방에 위치하도록 이측 블레이드(125)를 경사지게 할 수 있다. 또한, 이측 블레이드(125)의 형상을 원호 형상 등으로 해도 된다.

1: 펌프 장치
2: 출력축
3: 모터
4: 단부 벽부
5: 케이스체
6: 펌프실
6a: 주위벽면
6c: 저면
6b: 천장면
7: 임펠러
8: 유체 흡입구
9: 유체 토출구
10: 로터
11: 스테이터
12: 하우징
13: 수지 밀봉 부재
14: 커버 부재
15: 제1 베어링 부재
16: 제2 베어링 부재
20: 자석
21: 보유지지 부재
23: 환형홈
24: E링
25ㆍ26: 롤렛 형성부
27: 제1 피지지부
28: 제2 피지지부
31: 테이퍼면
32: 오목부
33, 34: 환형면
37: 내주면
38: 출력축 보유지지부
39: 자석 보유지지부
39a: 테이퍼면 덮기부
39b: 환형 판부
40: 접속부
41: 자석 보유지지 통 부분
42, 43: 자석 보유지지 플랜지 부분
45: 제1 베어링판
45a: 로터측 미끄럼 이동면
46: 제2 베어링판
46a: 로터측 미끄럼 이동면
47: 절결부
48: 중심 구멍
49: 소성 변형부
51: 스테이터 코어
52: 인슐레이터
53: 코일
54: 커넥터
56: 환형부
56a, 56b: 외주연 부분
57: 돌극부
57a: 내주측 단부면
57b: 축방향 단부면
57c: 노출 부분
65: 밀봉 부재 저부
66: 밀봉 부재 돌출부
67: 밀봉 부재 통부
67a: 소직경 내주면 부분
67b: 대직경 내주면 부분
68a: 홈
68: 베어링 부재 보유지지 오목부
70: 지지부
70a: 볼록부
71a: 원호 윤곽 부분
71b: 직선 윤곽 부분
71: 플랜지부
72: 미끄럼 이동면
81: 대직경 통 부분
82: 소직경 통 부분
83: 개구부
84: 환형 단부면
85: 걸림 돌기
86: 개구부
87: 절결부
88: 방청제
91: 커버 부재 천장부
92: 커버 부재 통부
93: 관통 구멍
94: 원형 오목부
95: 시일 부재
97: 베어링 부재 보유지지 통부
97a: 홈
98: 외측 환형 리브
99: 내측 환형 리브
100a: 내측 리브
100b: 외측 리브
101: 내측 환형 돌기부
102: 환형 통 부분
103: 내측 환형면
104: 외측 환형면
105: 환형 돌기부
106: 걸림 갈고리
107: 제1 단차부
108: 제2 단차부
109: O링
111, 112: 환형 통 부분
113: 환형 단차부
113a: 환형면
114: 피걸림부
121: 통부
122: 슈라우드
123: 표측 블레이드
124: 환형 리브
125: 이측 블레이드
131: 대직경 환형 고정부
132: 소직경 환형 고정부
133: 통형 동체부
134: 환형 판부
135: 흡입관
136: 토출관
137: 볼록부
140: 흡인력 발생 기구
A: 이측 블레이드의 돌출량
B: 표측 블레이드의 돌출량
C: 치수
D: 간격
F1: 부압
F2: 부압(흡인력)
L: 축선
L: 중심축선

Claims

출력축을 구비하는 모터와,
상기 출력축이 돌출되는 상기 모터의 출력측의 단부 벽부에 씌워진 케이스체와,
상기 단부 벽부와 상기 케이스체에 의해 구획된 펌프실과,
상기 케이스체에 마련되어 상기 펌프실에 연통되는 유체 흡입구 및 유체 토출구와,
상기 출력축에 마련되어 상기 펌프실에 배치된 임펠러와,
상기 모터에 의해 상기 임펠러가 구동되어 상기 유체 흡입구로부터 상기 유체 토출구를 향해 상기 펌프실을 유체가 유통하면 당해 임펠러를 상기 단부 벽부측으로 흡인하는 흡인력을 발생시키는 흡인력 발생 기구
를 갖는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제1항에 있어서, 상기 임펠러는, 상기 출력축의 축선과 교차하는 방향으로 넓어지는 슈라우드와, 상기 슈라우드로부터 상기 단부 벽부와는 반대측으로 돌출되는 표측 블레이드와, 상기 슈라우드로부터 상기 단부 벽부측으로 돌출되는 이측 블레이드를 가지고,
상기 흡인력 발생 기구는 상기 이측 블레이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제2항에 있어서, 상기 슈라우드는 상기 축선과 수직으로 넓어지고,
상기 이측 블레이드는, 직경 방향에 있어서 상기 슈라우드로부터 상기 단부 벽부측으로의 돌출량이 일정하며,
상기 축선 방향으로부터 본 경우에 상기 이측 블레이드의 회전 궤적과 겹치는 상기 단부 벽부의 환형 대향면은, 상기 이측 블레이드와 평행한 평면인 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제3항에 있어서, 상기 이측 블레이드의 돌출량은, 상기 슈라우드와 상기 대향면 사이의 이격 거리의 50％ 이상인 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 이측 블레이드와 상기 대향면 사이의 제1 거리는, 상기 케이스체에 있어서 상기 축선 방향에서 상기 대향면과 대향하는 케이스체측 대향면과 상기 표측 블레이드 사이의 제2 거리보다도 짧은 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이측 블레이드는 상기 축선 둘레의 등각도 간격으로 복수 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펠러는, 상기 축선과 동축으로 상기 슈라우드로부터 상기 단부 벽부측으로 돌출되는 통부와, 상기 통부의 외주측에 당해 통부와 동축으로 마련된 환형 리브를 구비하고,
상기 출력축은 상기 통부의 중심 구멍에 삽입되어 있고,
상기 이측 블레이드는 상기 환형 리브의 외주면으로부터 외주측으로 연장되어 있고,
상기 이측 블레이드에 있어서의 상기 환형 리브의 외주면으로부터 외주측의 단부까지의 길이 치수는, 상기 통부와 상기 환형 리브의 간격 이상인 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터는, 상기 출력축을 구비하는 로터와, 상기 출력축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재를 구비하고,
상기 베어링 부재는, 반출력측으로부터 상기 로터가 미끄럼 접촉하는 미끄럼 이동면을 구비하고,
상기 로터는, 상기 출력축을 외주측으로부터 보유지지하는 수지제의 보유지지 부재와, 상기 보유지지 부재에 보유지지된 자석과, 상기 출력축에 고정되어 당해 출력축으로부터 외주측으로 돌출되어 상기 보유지지 부재에 보유지지된 제1 금속 부재와, 상기 미끄럼 이동면에 미끄럼 접촉하는 로터측 미끄럼 이동면을 구비하고, 상기 제1 금속 부재가 상기 반출력측으로부터 맞닿은 상태에서 상기 보유지지 부재에 보유지지된 제2 금속 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력축은 금속제인 것을 특징으로 하는 펌프 장치.