WO2008018202A1

WO2008018202A1 - Pompe et système de pompe

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Publication number: WO2008018202A1
Application number: PCT/JP2007/057264
Authority: WO
Inventors: Yukinobu Kurita
Original assignee: Nidec Sankyo Corporation
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-02-14
Also published as: JP4932839B2; CN101501341B; JPWO2008018202A1; CN101501341A

Description

技術分野

[0001] 本発明は、ポンプ及びポンプシステムに関し、特に、電子部品を冷却する冷媒の循環や燃料電池の燃料循環などに用いられるポンプ及びポンプシステムに関する。背景技術

[0002] 近年、情報機器の高性能化，高機能化に伴い、その情報機器の内部にある電子部品の発熱が増加してきており、冷却装置の重要度が増してきている。例えば、 CPU のクロック周波数などは以前と比べて格段に大きなものとなっており、このため内部で冷媒を循環させて LSIなどを冷却する方式が実用化されている。一方で、近年になつて、燃料電池の開発が急速に進んできている。この燃料電池は、燃料を循環させて電気を取り出す電池である力益々小型化する傾向にあり、ノートパソコンや PDAなどの情報処理端末に内蔵されるケースが増えてきている。

[0003] ところで、このような冷媒ゃ燃料の循環には、小型化されたポンプが用いられることが多い。小型化されたポンプを情報機器に組み込むことによって、情報機器内部での冷媒ゃ燃料の循環が実現して、た (例えば特許文献 1参照)。

[0004] 特許文献 1記載に開示された薄型渦流ポンプは、ポンプケーシングとカバーとで形成された空間内に、ロータマグネット等を内蔵させている。また、ポンプケーシングとカバーとで形成された空間外に、そのマグネットと対向するようにステータが配置されている。このような構成においてステータに電流を流すと、ステータとロータマグネットとの電磁的相互作用によって、ロータマグネットと一体的に設けられた羽根が回転し、冷媒ゃ燃料を循環させることができる。

[0005] ここで、特許文献 1では開示されていないが、一般に、上述したステータに電流を供給するために、フレキシブルテープやリード線がポンプから引き出される。そして、引出されたフレキシブルテープやリード線は、コネクタを介して、電子基板上でポンプから離れた位置に存在する処理回路 (駆動 ICなど）と接続される。

[0006] 特許文献 1 :特開 2003— 161284号公報（図 1) 発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] しカゝしながら、駆動 ICを含む処理回路とポンプとが離れた位置に存在するとなると、その分だけ電子基板の面積が大きくなつてしま!、、情報機器の小型化要求や各種電子部品の高密度実装要求を満たすことができない。

[0008] また、従来のように、フレキシブルテープやリード線をポンプから引き出すような方式では、モータ制御に必要な微小な出力信号もフレキシブルテープやリード線を用 Vヽて伝送するので、これらを流れる電気信号が電子基板に対してノイズを発生させてしまう場合がある。この場合、各種電子部品の動作不良や故障に繋がるおそれがある。

[0009] さらに、ロータの回転数を検出するべぐ例えばロータに、ロータマグネットとは別に検出用マグネットを取り付けて、ポンプ外力もその検出用マグネットの磁気検出を行う場合を考える。この場合、磁気検出を行うホール素子はポンプ外に配置されていることから、マウントずれ (ホール素子が所望位置力もずれること）が生じないように注意しなければならない。仮に、マウントずれが生じてしまうと、磁気検出に支障をきたし、モータの動作不良を惹き起こしてしまう。

[0010] 本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、情報機器の小型化要求や各種電子部品の高密度実装要求を満たすように、実装効率を向上させるポンプ及びポンプシステムを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0011] 以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。

[0012] (1) 外周に複数の羽根が形成され、内周にロータマグネットが設けられた羽根車と、前記ロータマグネットと対向して配置されたモータステータと、前記羽根車と前記モータステータを仕切るとともに、前記モータステータを収容する凹部が形成されたポンプケーシングと、前記モータステータに電流供給を行う駆動 ICが実装された電子基板と、を有するポンプであって、前記電子基板は、実装された前記駆動 ICが前記モータステータと対面するように配置され、前記ポンプケーシングに固定されている、ことを特徴とするポンプ。 [0013] 本発明によれば、内周にロータマグネットが設けられた羽根車と、このロータマグネットと対向して配置されたモータステータと、羽根車とモータステータを仕切るポンプケーシングと、駆動 ICが実装された電子基板と、を有するポンプで、モータステータ力ポンプケーシングに形成された凹部に収容されているとともに、前記電子基板は、実装された前記駆動 ICが前記ステータコアと対面するように配置され、前記ポンプケーシングに固定されているので、前記凹部を活用することができる。そのため、情報機器の小型化要求や各種電子部品の高密度実装要求を満たすように、実装効率を向上することができる。

[0014] (2) 前記電子基板は、前記凹部を覆うようにして、その外周端部が前記ポンプケ一シングに固定されていることを特徴とする請求項 1記載のポンプ。

[0015] 本発明によれば、電子基板の外周端部を、ポンプケーシングに固定することとし、その結果、凹部が電子基板によって覆われるようにしたので、実装効率を向上させ、情報機器の小型化や各種電子部品の高密度実装を実現することができる。

[0016] すなわち、電子基板の外周端部をポンプケーシングに固定することで、結果的に駆動 ICを含む処理回路とポンプとがー体ィ匕することになり、従来のようにフレキシルテープゃリード線をポンプから引き出さなくても、モータステータに電流供給を行うことができる。従って、実装効率が向上し、情報機器の小型化 (薄型化)や各種電子部品の高密度実装 (又は最適配置)を実現することができる。

[0017] また、本発明は、フレキシブルテープやリード線をポンプから引き出す必要がないので、電子基板に対してノイズを発生させることもなぐ電子部品の動作不良や故障を防ぐこともできる。

[0018] また、電子基板の外周端部をポンプケーシングに固定することで、電子基板とボンプケーシングの隙間から凹部に水が入り込むのを防ぐことができ、ひいては防水 ¾を向上することができる。なお、水だけでなぐ塵や埃などの異物が凹部に入り込むのを防ぐこともでき、ひいては耐粉塵性を向上することもできる。さらに、例えばロータマグネットの磁気検出を行う磁気検出手段を電子基板の凹部側に取り付けることによつて、その磁気検出手段のマウントずれを防ぐことも可能である。

[0019] さらにまた、本発明では、電子基板の外周端部をポンプケーシングに固定することによって、異音の発生を防ぐこともできる。詳細に説明すると、電子基板の外周端部がポンプケーシングに固定されていない場合には、その外周端部は自由端となるため、羽根車の高速回転によって振動が生じ、その結果、異音 (振動音）が発生する可能性は否定できない。しかし、本発明のように、電子基板の外周端部がポンプケーシングに固定されている場合には、その外周端部は固定端となるため、たとえ羽根車が高速回転したとしても振動は生じにくい。その結果、異音の発生を防ぐことができる。

[0020] ここで、電子基板が「凹部を覆う」には、モータステータが収容された空間を密閉空間とするように覆う場合のみならず、単に、モータステータが隠れるように凹部を覆う場合も含まれるものとする。したがって、例えばポンプケーシングの一部に、電子基板の配線を通すための溝が設けられて、る場合など、モータステータが収容された空間が密閉空間となっていなくても構わない。

[0021] また、電子基板の外周端部は、ポンプケーシングに固定されている力これは、電子基板の他の部分がポンプケーシングに固定されていることを排除する趣旨ではない。したがって、例えば、電子基板の外周端部及び中央付近がポンプケーシングに固定されていてもよい。なお、この「外周端部」は、電子基板の外周端面であってもよいし、電子基板の外周付近における表面又は裏面であってもよいし、具体的な場所の如何は問わない。

[0022] さらに、電子基板の外周端部をポンプケーシングに「固定」するにあたって、嵌合することによって固定してもよいし、係合することによって固定してもよいし、単に当接すること〖こよって固定してもよい。なお、「固定」するにあたって、接着剤などの媒体を用いてもよい。

[0023] (3) 前記ポンプは、さらに、前記ロータマグネットの磁気検出を行う磁気検出手段を備え、前記磁気検出手段は、前記電子基板の前記凹部側かつ外周端部近傍に取り付けられて、ることを特徴とするポンプ。

[0024] 本発明によれば、上述したポンプに、ロータマグネットの磁気検出を行う磁気検出手段を設け、この磁気検出手段を、電子基板の凹部側かつ外周端部近傍に取り付けるので、ロータマグネットに近接させることが可能となり、磁気検出の際の SN比を向上させることができ、その結果、ノイズを抑制して検出精度向上を図ることができる [0025] (4) 前記磁気検出手段と前記駆動 ICを接続するリード線が、前記電子基板上に配線されて、ることを特徴とするポンプ。

[0026] 本発明によれば、上述した磁気検出手段と駆動 ICを接続するリード線を、電子基板上に配線するので、リード線が電子基板上にな、場合と比べて電磁ノイズを抑制することができ、ひいては検出精度向上を図ることができる。

[0027] (5) 前記ポンプケーシングには、前記電子基板の配線を通すための溝が形成されて、ることを特徴とするポンプ。

[0028] 本発明によれば、上述したポンプケーシングには、電子基板の配線を通すための溝が形成されているので、ポンプの薄型化を妨げることなぐまた、ポンプの構造を複雑化させることなぐ電子基板への電力供給や信号送信を行うことができる。

[0029] (6) 前記駆動 ICによる前記ポンプの駆動方式は、三相駆動方式であることを特徴とするポンプ。

[0030] 本発明によれば、上述した駆動 ICによるポンプの駆動方式は、三相駆動方式であるので、二相駆動方式の場合と比べて回転時がスムーズになり、回転効率を高めることがでさる。

[0031] (7) (1)から（6)のいずれか記載のポンプと、前記ポンプに対し、前記羽根車の回転数を変化させる制御信号を送信する制御回路と、を有するポンプシステムであって、前記ポンプは、前記羽根車の回転数に応じて周期的に変化する FG信号を出力する FG端子を備え、前記制御回路は、前記 FG端子力受信する FG信号に基づき、前記制御信号を送信することを特徴とするポンプシステム。

[0032] 本発明によれば、上述したポンプと、このポンプに対して羽根車の回転数を変化させる制御信号を送信する制御回路と、を有するポンプシステムで、ポンプに、羽根車の回転数に応じて周期的に変化する FG信号を出力する FG端子を設け、制御回路によって、この FG端子から受信する FG信号に基づき制御信号が送信されるので、ポンプの回転数を制御回路側で適切に把握すると同時に、ポンプ性能（吐出量)を適切にコントロールすることができる。

発明の効果 [0033] 本発明によれば、内周にロータマグネットが設けられた羽根車と、このロータマグネットと対向して配置されたモータステータと、羽根車とモータステータを仕切るポンプケーシングと、駆動 ICが実装された電子基板と、を有するポンプで、モータステータ力ポンプケーシングに形成された凹部に収容されているとともに、前記電子基板は、実装された前記駆動 ICが前記モータステータと対面するように配置され、前記ボンプケーシングに固定されているので、前記凹部を活用することができる。そのため、情報機器の小型化要求や各種電子部品の高密度実装要求を満たすように、実装効率を向上することができる

図面の簡単な説明

[0034] [図 1]本発明の実施の形態に係るポンプの機械構造を示す図である。

[図 2]モータステータの外観構成を示す概略図である

[図 3]本発明の実施の形態に係るポンプの電気的構成を示す構成図である。

[図 4]本発明の実施の形態に係るポンプの電気回路を示す回路図である。

[図 5]本発明の実施の形態に係るポンプシステムの概要を示す図である。

[図 6]本発明の他の実施の形態に係るポンプを説明するための説明図である。

[図 7]本発明の他の実施の形態に係るポンプを説明するための説明図である。符号の説明

[0035] 1 ポンプ

11 羽根車

111 羽根

112 ロータマグネット

113 軸

114 ヨーク

12 ステータ

121 突極部

122 先端部

123 コイル

13 ポンプケーシング 131 凸部 (載置部）

14 底板

15 電子基板

15a 嵌入穴

152 外周端部

16 駆動 IC

22 ポンプ室

30 ボールベアリング

41 駆動 IC

42 ホール素子

発明を実施するための最良の形態

[0036] 以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

[0037] [機械構造]

図 1は、本発明の実施の形態に係るポンプ 1の機械構造を示す図である。特に、図 1 (a)は、ポンプ 1の側断面図を示しており、図 1 (b)は、ポンプ 1を底板 14側力も見たときの平面図を示しており、図 1 (c)は、ポンプ 1を電子基板 15側から見たときの平面図を示しており、図 1 (d)は、ポンプ 1を吸込口（又は排出口） 31から見たときの側面図を示している。また、図 1 (a)は、図 1 (b)の A— A面で切断したときの側断面図である。

[0038] 図 1 (a)において、ポンプ 1は、主に、羽根車 11と、モータステータ 12と、ポンプケーシング 13と、底板 14と、力構成されている。

[0039] 羽根車 11は、円盤形状の回転体であって、円盤状のヨーク 114の外周に、リング状力なる複数の羽根 111が形成されている。本実施の形態では、円盤状のヨーク 11 4は、例えば SK材などの磁性材料力もなる。羽根 111は、例えば PPS (ポリフエ-レンサルファイド)等の耐熱性プラスチックの材質力もなり、円盤状のヨーク 114の外周に接着剤等で固定されている。そして、円盤状のヨーク 114 (羽根車 11)の回転によつて、羽根 111の周囲に乱流が引き起こされるようになつている。なお、この羽根 111 の表面に撥水加工を施すことによって、回転の初動をスムーズにすることができる。

[0040] 一方、羽根車 11の内周には、ロータマグネット 112が取り付けられている。ロータマグネット 112は、ヨーク 114の内周壁面に接着剤等で装着されたリング状の部材であり、例えばネオジボンドマグネット等の永久磁石が用いられる。ロータマグネット 112 には、モータステータ 12が発生する磁界に応じて回転力が生じ、ロータマグネット 11 2と羽根車 11とが一体になつて回転するようになっている。なお、本実施形態では、モータステータ 12よりも外側に位置するロータマグネット 112が回転する、アウター口ータ型のモータ構造となって、る。

[0041] また、羽根車 11は、軸 113に固定されており、その軸 113は、ボールベアリング 30 によって回転可能に支持されている。軸受部材としては、より高速回転に対応可能な動圧軸受を採用することもできるが、本実施形態のようにボールベアリング 30を用いることで、羽根車 11が上下に揺動しながら回転するのを防ぐことができ、ひいては衝突による異音の発生や回転効率の低下を防ぐことができる。

[0042] モータステータ 12は、ロータマグネット 112と所定の隙間を介して対向して配置され、羽根車 11の径方向外側に向かって放射状に延出する複数の突極部 121を有している。外観構成は、図 2 (a)に示すとおりである。図 2は、モータステータ 12の外観構成を示す概略図である。

[0043] 図 2 (a)に示すように、モータステータ 12は、羽根車 11の径方向外側に向力つて放射状に延出する 9個の突極部 121を有しており、その先端部 122はロータマグネット 1 12と対向して配置されるようになっている。図 2 (a)では、突極部 121に卷回するコィルの図示を省略している。また、図 2 (a)では 9極の突極部 121を採用している力例えば図 2 (b)に示すように、 6個の突極部 121を採用し、各突極部 121にコイル 123を卷回し、各突極部 121の先端部 122をロータマグネット 112と対向させるようにしてもよい。突極部 121に卷回されたコイル 123に電流を流すことによって、モータステータ 12の近傍に磁界を発生させることができる。なお、モータステータ 12の形態については、図 2 (a)及び図 2 (b)以外の形態であっても構わな!/、。

[0044] 再び図 1において、ポンプケーシング 13は、羽根車 11が存在するロータ領域 21や冷媒又は燃料などの液体が循環するポンプ室 22と、モータステータ 12が収容される凹部 133によって形成される内部空間 23と、を気密して分離するためのものであって、冷媒又は燃料などの液体がモータステータ 12に付着し、モータステータ 12が故障するのを防いでいる。すなわち、ポンプケーシング 13によって、羽根車 11とモータステータ 12とが空間的に仕切られている。

[0045] ポンプ室 22は、吸込口（又は吐出口） 31のいずれか一方力も流入し、他方から流出する冷媒ゃ燃料などの液体が、乱流により循環する領域である。このポンプ室 22 は、ポンプケーシング 13と底板 14とが固着することによって形成されている。また、ポンプ室 22は、羽根 111の周辺を囲むように広い幅で形成されており、その断面は、羽根 111の外方を広く囲む大きさで形成されている。

[0046] なお、ポンプケーシング 13は、軽量化の観点から合成樹脂（耐熱性プラスチックなど）であることが好ましいが、その他、銅やアルミニウム（又はアルミニウム合金）などの金属材料を用いても構わない。また、ポンプケーシング 13と底板 14との間に Oリングを設けることによって、部材間の密閉性を確保することができる。また、ポンプケーシング 13と底板 14の固着方法については、ボルト'ナットを用いたり、接着剤を用いたりすることがでさる。

[0047] ポンプケーシング 13は、上述のとおり、モータステータ 12を収容する凹部 133を有しており、ここにモータステータ 12が組み込まれるようになつている。また、ポンプケーシング 13において、図 2 (a)に示すように円環状に形成されたモータステータ 12の中央付近には、電子基板 15を位置決めしながら固定する載置部が形成されている。すなわち、載置部に電子基板 15を載置することで、ロータマグネット 112の磁気検出ができるように、ホール素子 42を位置決めできるようになつている。本実施の形態では、載置部は、複数段からなる凸部 131が形成されて!ヽる。

[0048] この凸部 131の最先端の部分には、モータステータ 12に電流供給を行う駆動 IC4 1が実装された電子基板 15が固定されている。より具体的に説明すると、電子基板 1 5の中央には、ポンプケーシング 13の凸部 131を嵌入しうる嵌入穴 15aが形成されており、凸部 131を嵌入穴 15aに嵌入したとき、電子基板 15の外周端部 152がポンプケーシング 13に当接する。このようにして、電子基板 15は、モータステータ 12が収容された凹部 133 (によって形成された内部空間 23)を覆うようにして、さらに、本実施の形態では、その外周端部 152がポンプケーシング 13に固定されている。より具体的には、外周端部 152とポンプケーシング 13との間には接着剤が塗布（充填）されて、密封性を高め、凹部 133内に水等の液体が浸入しにくいようにしている。なお、電子基板 15は、円板形状をしており、その面積はポンプ 1の底板 14の面積よりも小さいものとなっている（図 1 (b) ,図 1 (c)参照）。

[0049] 電子基板 15の表面（ポンプケーシング 13の凹部 133側）には、ロータマグネット 11 2の磁気検出を行うホール素子 42が配置されている。具体的には、図 1 (a)に示すように、ロータマグネット 112と軸方向において、所定の隙間を介してホール素子 42が設けられている。なお、所定の隙間は、ポンプケーシング 13に形成された、電子基板を位置決めしながら固定する複数段力なる凸部 (載置部） 131が形成されている。さらに、本実施形態では、図 1に示すように、ロータマグネット 112の位置から、ホール素子 42は、電子基板 15の外周端部 152近傍に取り付けられている。したがって、ロータマグネット 112の近傍に配置されるので、磁気検出の際の SN比を向上させることができる。なお、電子基板 15の配線、具体的には電源を供給する線は、ポンプケ一シング 13に形成された溝 134に通されている（図 1 (c)参照）。この溝 134の大きさは、電子基板 15の配線が通る程度の大きさであればよい。

[0050] また、本実施の形態では、電子基板 15は、実装された前記駆動 IC41がモータステータ 12と対面するように配置され、ポンプケーシング 13に固定されている。すなわち、電子基板 15の表面力モータステータ 12に対面するようになっている。これにより、電子基板 15に実装された駆動 IC41等が外部に露出することがないので、駆動 IC4 ェ等の電子部品の破損等を防止することができる。

[0051] 次に、ポンプ 1の電気的構成について詳述する。

[0052] [回路構成]

図 3は、本発明の実施の形態に係るポンプ 1の電気的構成を示す構成図である。また、図 4は、本発明の実施の形態に係るポンプ 1の電気回路を示す回路図である。なお、図 3 (a)は、図 1 (a)に示す電子基板 15を、ポンプケーシング 13の凹部 133側から見たときの概略図であって、図 3 (b)は、図 1 (a)に示す電子基板 15を、外部側から見たときの概略図である。また、図 3 (b)に示す面については、プラスチックカバー等によって外部力視認し得な、ようにしてもょ、。

[0053] 図 3において、ポンプ 1の電気回路は、主として、モータステータ 12に電流を供給する駆動 IC41と、ロータマグネット 112の位置検出を行う 3個のホール素子 42 (U相 , V相及び W相の順に、 42a, 42b及び 42c)と、 3セットの FET組 43a〜43cと、周波数発電（Frequency Generator)信号（FG信号）を生成するホール IC45と、が設けられた電子基板 15から構成される。

[0054] 端子 44a〜44cは、それぞれモータステータ 12の U相コイル， V相コイル及び W相コイルに電流を供給するための端子であって、端子 46は、ポンプ 1に送られてくる制御信号を受信する PWM端子であって、端子 47は、ホール IC45により羽根車 11の回転数に応じて周期的に変化する FG信号を出力する FG端子である。また、端子 48 は、電源端子 (Vcc端子)であり、端子 49は、アース端子 (GND端子)である。

[0055] 図 4において、駆動 IC41には、ホール効果を利用した磁電変換素子であるホール素子 42a〜42cが接続されており、駆動 IC41は、これらホール素子 42a〜42cから電気信号を受信することによって、羽根車 11の回転状態を認識することができる。また、駆動 IC41には、 3セットの FET組 43a〜43cが接続されており、各 FET組は 2個の FETによって構成されている。駆動 IC41は、これら FET組 43a〜43cを通じて、モ一タステータ 12に適切な電流供給を行う。なお、駆動 IC41,ホール素子 42a〜42c 及び FET組 43a〜43cなどは、電源端子 48を通じて 5Vの電力供給を受けることができるようになつている。また、ホール素子 42としては、 InSbを使用したタイプのものや、 GaAsを使用したタイプのもの等がある力その種類の如何は問わない。

[0056] 一方で、駆動 IC41には、ホール IC45が接続されており、このホール IC45を通じて、 FG端子 47から FG信号を取り出せるようになつている。この FG信号は、駆動 IC41 において、例えばホール素子 42a〜42cから受信した電気信号に基づいて生成される。また、駆動 IC41は PWM端子 46と接続されている力この PWM端子 46は、上位回路である制御回路 100 (後述する図 5参照）からの PWM (Pulse Width Modulati on)信号、すなわち羽根車 11の回転数を変化させる制御信号を受信する端子である。ポンプ 1の駆動 IC41は、この PWM端子 46を介して、 PWM制御されるようになっている。なお、 PWM制御とは、電圧パルスの幅比（いわゆるデューティ比）を変化させて供給電力を制御する方式を、う。

[0057] 図 5は、本発明の実施の形態に係るポンプシステムの概要を示す図である。このポンプシステムは、主に、実際に冷媒ゃ燃料を循環させる羽根車 11と、羽根車 11に電磁的に回転力を付与するモータステータ 12と、モータステータ 12のコイルに電流を供給する駆動 IC41が実装された電子基板 15と、電子基板 15に対して制御信号を送信する制御回路 100と、力構成される。図 4及び図 5を用いて、このポンプシステムの動作にっ、て説明する。

[0058] まず、制御回路 100は、羽根車 11の回転を始動させる制御信号を駆動 IC41に対して送信する。この制御信号は、駆動 IC41の PWM端子 46において受信される。その後、駆動 IC41からモータステータ 12に対して電流供給が行われる。そうすると、モ一タステータ 12の先端部 122に磁界が発生し、この磁界に反応して、ロータマグネット 112に反発力が発生し、この反発力によって、ロータマグネット 112が取り付けられた羽根車 11が回転し始める。羽根車 11がポンプ室 22内で回転すると、乱流が引き起こされて、冷媒ゃ燃料がポンプ室 22内部を循環する。このようにして、吸込口から流入した冷媒ゃ燃料がポンプ室 22を経て、吐出口から外部へ吐出される。

[0059] ここで、例えば、羽根車 11の回転数を増カロさせることを考える。制御回路 100は、上述のとおり駆動 IC41の FG端子 47から出力された FG信号を受信しており、この F G信号に基づいて、所望の PWM信号 (デューティ比を大きくした信号)を生成する。そして、制御回路 100は、生成した PWM信号を駆動 IC41の PWM端子 46に送信する。 PWM端子 46を通じて PWM信号を受信した駆動 IC41は、これに基づきモータステータ 12のコイルに供給する電流量を増加させる。これにより、羽根車 11の回転数が増加することになる。羽根車 11の回転数を減少させる場合にも同様にすればよい。すなわち、デューティ比を小さくした PWM信号を制御回路 100から駆動 IC41に送信し、羽根車 11の回転数を減少させればよい。

[0060] なお、本実施形態では、回転効率の観点から、ポンプ 1の駆動方式として三相駆動方式を採用したが、勿論、単相駆動方式であってもよいし、二相駆動方式であってもよい。また、本実施形態では、モータステータ 12として、図 2 (a)に示す 9個の突極部 121を用いたが（図 2 (a)ではコイルは省略）、例えば図 2 (b)に示すように 6個の突極部 121を用いることによって、各突極部 121の間の隙間が広くなる。この隙間を利用して、電子基板 15を、駆動 IC41が複数の突極部 121の間に介在する状態で、ボンプケーシング 13に固定してもよい。これにより、ポンプ 1において羽根車 11の軸方向の厚さを薄くすることができ、ひいてはポンプ 1全体の薄型化に資することができる。

[0061] [実施形態の効果]

以上説明したように、本実施形態に係るポンプシステムによれば（図 5)、 FG信号によって、ポンプ 1 (羽根車 11)の回転数を制御回路 100側で適切に把握すると同時に、 PWM信号によって、ポンプ性能（吐出量）を適切にコントロールすることができる。

[0062] そして、本実施形態に係るポンプ 1によれば（図 1〜図 4)、電子基板 15は、実装された駆動 IC41やホール素子 45等がモータステータ 12と対面するように配置され、電子基板 15の外周端部 152を、ポンプケーシング 13に固定しているので、実装効率を向上させて、情報機器の小型化'薄型化や各種電子部品の高密度実装を実現することができる。また、電子基板 15とポンプ 1とを一体ィ匕させることで、フレキシルテープゃリード線をポンプから引き出す必要がなぐ電子基板 15の耐ノイズ性を向上させて、電子部品の動作不良や故障を防ぐこともできる。

[0063] また、電子基板 15の外周端部 152をポンプケーシング 13に固定することで、防水性，耐粉塵性を向上することができる。また、ホール素子 42a〜42cを、ポンプケーシング 13の凹部 133によって形成される内部空間 23 (モータステータ 12が収容された空間）に配置することで、外力に起因したホール素子 42a〜42cのマウントずれを防ぐことができる。

[0064] また、図 3 (a)及び図 3 (b)〖こ示すように、ホール素子 42a〜42cと駆動 IC41とを接続するリード線は、電子基板 15上に配置されている。したがって、リード線が電子基板 15上にない場合と比べて電磁ノイズを抑制することができ、ひいては検出精度向上を図ることができる。

[0065] また、ポンプケーシング 13に形成された溝 134 (図 1 (c) )によって、ポンプ 1の薄型化を妨げることなぐまた、ポンプ 1の構造を複雑化させることなぐ電子基板 15に電力供給や信号送信を行うことができる。さらにまた、電子基板 15の外周端部 152をポンプケ一シング 13に固定することで、外周端部 152は自由端から固定端となり、異音の発生を防ぐことができる。

[0066] [変形例]

図 6は、本発明の他の実施の形態に係るポンプ 1Aを説明するための説明図である。図 7は、本発明の他の実施の形態に係るポンプ IB, 1Cを説明するための説明図である。

[0067] 図 6の点線枠 Xに示すように、ポンプ 1Aでは、ポンプケーシング 13の凸部（載置部 ) 131が電子基板 15で覆われている。また、図 6では、ポンプケーシング 13の凸部（載置部） 131と電子基板 15の中央付近が接触している。すなわち、本発明は、図 1に示すように、電子基板 15の外周端部 152及び嵌入穴 15aの縁がポンプケーシング 1 3に固定されていてもよいし、図 6に示すように、電子基板 15の外周端部 152及び電子基板 15の中央付近がポンプケーシング 13に固定されていてもよい。なお、ポンプケーシング 13の凸部 (載置部） 131と電子基板 15の中央付近とは、接触していなくてもよぐ電子基板 15の外周端部 152のみがポンプケーシング 13に固定されていてもよい。

[0068] 一方、図 1では、電子基板 15の外周端部 152のうち、吸込口（又は排出口） 31に近い部分を、ポンプケーシング 13の段部に固定している力例えば図 7 (a)の点線枠 Y 及び点線枠 Yに示すように、電子基板 15の外周端部 152のうち、吸込口（又は排

1 2

出口） 31に近い部分だけでなぐその反対側の部分も、ポンプケーシング 13の段部に固定してもよい。逆に、図 7 (c)の点線枠 Z , Zに示すように、電子基板 15の外周

1 2

端部 152において、外周端面が、ポンプケーシング 13の内周壁面に固定されていてちょい。

[0069] さらに、モータステータは、羽根車の径方向外側に向かって放射状に延出する複数の突極部を備え、電子基板は、駆動 ICが複数の突極部の間に介在する状態で、ポンプケーシングに固定するようにしてもよい。これにより、モータステータには、羽根車の径方向外側に向かって放射状に延出する複数の突極部が設けられており、電子基板は、駆動 IC等の電子部品が複数の突極部の間に介在する状態で、ポンプケ一シングに固定されているので、ポンプにおいて、上述した実施の形態に比べて、羽根車の軸方向の厚さをより薄くすることができ、ひいてはポンプ全体の薄型化を図ることができる。例えば、図 2 (b)のように、突極部の数が少ない場合には、突極部の間が図 2 (a)に比べて広くとれるので、駆動 IC等の電子部品を配置しやすい構成が取れる。

産業上の利用可能性

本発明に係るポンプ及びポンプシステムは、駆動 IC又はホール素子などの電子部品を一体化し、実装効率を向上させることが可能なものとして有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 外周に複数の羽根が形成され、内周にロータマグネットが設けられた羽根車と、前記ロータマグネットと対向して配置されたモータステータと、

前記羽根車と前記モータステータを仕切るとともに、前記モータステータを収容する凹部が形成されたポンプケーシングと、

前記モータステータに電流供給を行う駆動 ICが実装された電子基板と、を有するポンプであって、

前記電子基板は、実装された前記駆動 ICが前記モータステータと対面するように配置され、前記ポンプケーシングに固定されている、ことを特徴とするポンプ。

[2] 前記電子基板は、前記凹部を覆うようにして、その外周端部が前記ポンプケーシングに固定されていることを特徴とする請求項 1記載のポンプ。

[3] 前記ポンプは、さらに、前記ロータマグネットの磁気検出を行う磁気検出手段を備え前記磁気検出手段は、前記電子基板の前記凹部側かつ外周端部近傍に取り付けられていることを特徴とする請求項 1または 2記載のポンプ。

[4] 前記磁気検出手段と前記駆動 ICを接続するリード線が、前記電子基板上に配線されて、ることを特徴とする請求項 3記載のポンプ。

[5] 前記ポンプケーシングには、前記電子基板の配線を通すための溝が形成されていることを特徴とする請求項 1から 4のいずれか記載のポンプ。

[6] 前記駆動 ICによる前記ポンプの駆動方式は、三相駆動方式であることを特徴とする請求項 1から 5の!、ずれか記載のポンプ。

[7] 請求項 1から 6のいずれか記載のポンプと、

前記ポンプに対し、前記羽根車の回転数を変化させる制御信号を送信する制御回路と、

を有するポンプシステムであって、

前記ポンプは、前記羽根車の回転数に応じて周期的に変化する FG信号を出力する FG端子を備え、

前記制御回路は、前記 FG端子から受信する FG信号に基づき、前記制御信号を送信することを特徴とするポンプシステム。