WO2018150965A1 - モータおよびポンプ装置 - Google Patents

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WO2018150965A1
WO2018150965A1 PCT/JP2018/004138 JP2018004138W WO2018150965A1 WO 2018150965 A1 WO2018150965 A1 WO 2018150965A1 JP 2018004138 W JP2018004138 W JP 2018004138W WO 2018150965 A1 WO2018150965 A1 WO 2018150965A1
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WO
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connector
sealing member
resin sealing
cover member
output side
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PCT/JP2018/004138
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English (en)
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雅貴 原田
大樹 倉谷
信樹 小窪
山本 岳
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日本電産サンキョー株式会社
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Publication date
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    • H02K5/225Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a pump device and a motor used for the pump device.
  • Patent Document 1 discloses a pump device that rotates an impeller by a motor.
  • the motor used for the pump apparatus of patent document 1 is equipped with the rotor and the stator arrange
  • a case member (upper case) that forms the pump chamber is screwed to the resin sealing member that covers the stator.
  • the stator includes a stator core, an insulator, and a conductive wire wound around the insulator.
  • the conducting wire is connected to a connector for external connection through the substrate. In the connector, the connection portion with the substrate is covered with the resin sealing member, but the terminal for external connection protrudes in the radial direction from the outer peripheral surface of the resin sealing member.
  • an object of the present invention is to improve the waterproofness of a connector to which a conductor is connected and protect the connector in a motor including a resin sealing member that covers a stator.
  • a motor of the present invention includes a rotor, a stator disposed on an outer peripheral side of the rotor, and a resin sealing member that covers the stator, and the stator includes a stator core, A coil wound around the stator core and a connector disposed on the outer peripheral side of the stator core, and the resin sealing member includes a connector sealing portion that projects to the outer peripheral side of the stator core and covers the connector
  • the connector includes a connection opening to which an external connector is attached and detached, and the connection opening protrudes from the connector sealing portion in the axial direction of the rotor and opens in the axial direction.
  • the resin sealing member that covers the stator includes the connector sealing portion that projects to the outer peripheral side of the stator core and covers the connector.
  • the resin sealing member is integrally formed including not only the portion covering the stator core and the coil but also the portion covering the connector, the waterproofness and impact resistance of the connector can be improved. Further, even when the connection opening is opened in the axial direction, the waterproofness and impact resistance of the connector can be improved.
  • the resin sealing member includes a sealing member bottom portion that covers the stator core and the coil from the axial direction side, and the connector sealing portion protrudes from the sealing member bottom portion in the axial direction.
  • the connection opening preferably has a height in the axial direction from the bottom portion of the sealing member that is higher than a protruding height of the connector sealing portion from the bottom portion of the sealing member.
  • the connector has a cover member arranged on one side of the axial direction of the resin sealing member
  • the connector comprises a connector housing protruding from the connector sealing portion to the other side of the axial direction
  • the connector housing is provided with the connection opening
  • one of the resin sealing member and the cover member is provided with an engaging protrusion that protrudes toward the other
  • the other is provided with the cover member on the resin housing.
  • the connector preferably includes a terminal pin that is press-fitted into the connector housing.
  • the terminal pins are attached by press-fitting, it is possible to prevent the resin from entering the connector housing from the press-fitting holes when the connector sealing portion is resin-molded. Therefore, it is possible to prevent the resin from adhering to the terminal pins arranged in the connector housing.
  • the terminal pin is press-fitted into the connector housing and protrudes toward the connection opening, a connection part extending in a direction intersecting with the press-fitting direction of the terminal connection part, and the connection
  • a conductor connecting portion connected to the terminal connecting portion via a portion is provided, and a holding groove for holding the connecting portion is formed on the outer surface of the connector housing. If it does in this way, it can prevent that a terminal pin rotates centering on a terminal connection part by hold
  • the connector housing includes a bottom portion provided on the opposite side of the axial direction with respect to the connection opening, and a concave portion recessed in the axial direction is formed on the bottom portion. If it does in this way, since a hollow shape (concave part) can be provided in a connector housing, the moldability of a connector housing can be improved.
  • a pump device includes the above motor and an impeller attached to a rotating shaft of the rotor that penetrates the cover member and protrudes to the one side of the cover member.
  • the resin sealing member that covers the stator is integrally formed including not only the portion that covers the stator core and the coil, but also the connector sealing portion that projects to the outer peripheral side of the stator core and covers the connector.
  • the waterproofness and impact resistance of the connector can be increased.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a pump device to which the present invention is applied. It is sectional drawing of a pump apparatus, and its partial enlarged view. It is a disassembled perspective view of the motor seen from the output side. It is a disassembled perspective view of the motor seen from the non-output side. It is the perspective view which looked at the stator from the non-output side. It is the perspective view which looked at the stator from the output side. It is an exploded sectional view of a motor. It is the top view which looked at the cover member from the non-output side. It is an expanded sectional view of the adhesion fixing part of the resin sealing member side fixing surface and the cover member.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a pump device 1 to which the present invention is applied.
  • 2A is a sectional view of the pump device 1
  • FIG. 2B is a partially enlarged view of a region A in FIG. 2A.
  • the pump device 1 is attached to the motor 2, the case 2 that forms the pump chamber 4 between the motor 2, and the impeller that is attached to the rotating shaft 5 of the motor 2 and disposed in the pump chamber 4. 6.
  • the case body 3 is provided with a fluid suction port 7 and a discharge port 8. When the motor 2 is driven to rotate the impeller 6, fluid such as water sucked from the suction port 7 is discharged from the discharge port 8 through the pump chamber 4.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the pump device 1 as viewed from the non-output side L2.
  • the rotation shaft 5 of the motor 2 extends in the direction of the axis L.
  • the side on which the impeller 6 is disposed with respect to the motor 2 is referred to as an output side L1
  • the side opposite to the output side L1 is referred to as a counter-output side L2.
  • a direction orthogonal to the axis L is a radial direction
  • a periphery of the axis L is a circumferential direction.
  • the suction port 7 is provided in the case body 3 at a position overlapping the axis L of the rotation shaft 5 of the motor 2, and the discharge port 8 is provided on the outer side in the radial direction of the rotation shaft 5.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the motor 2 as viewed from the output side L1
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the motor as viewed from the non-output side L2.
  • 3 and 4 show a state where the cover member 14 constituting the housing 12 of the motor 2 is removed from the resin sealing member 13.
  • the motor 2 is a DC brushless motor, and includes a rotor 10, a stator 11, and a housing 12 that stores these.
  • the housing 12 includes a resin sealing member 13 that covers the stator 11 from the non-output side L2, and a cover member 14 that covers the resin sealing member 13 from the output side L1.
  • the cover member 14 is fixed to the resin sealing member 13.
  • the case member 3 is placed on the cover member 14 from the output side L1. Thereby, the space defined between the cover member 14 and the case body 3 becomes the pump chamber 4.
  • the resin sealing member 13 holds a first bearing member 15 that rotatably supports an end of the rotating shaft 5 of the rotor 10 on the counter-output side L2.
  • the cover member 14 holds a second bearing member 16 that rotatably supports the middle of the rotary shaft 5.
  • An end portion on the output side L1 of the rotary shaft 5 protrudes from the housing 12 of the motor 2 into the pump chamber 4, and the impeller 6 is attached thereto.
  • the rotor 10 includes a rotating shaft 5, a magnet 20 that surrounds the rotating shaft 5, and a holding member 21 that holds the rotating shaft 5 and the magnet 20.
  • the magnet 20 is annular and is arranged coaxially with the rotating shaft 5.
  • N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction.
  • the rotating shaft 5 is made of stainless steel.
  • the rotary shaft 5 is formed with an annular groove near the center in the direction of the axis L, and the E-ring 24 is fixed to the annular groove.
  • the E ring 24 is a metal plate-like member.
  • the E ring 24 is embedded in the end face of the output side L1 of the holding member 21.
  • the rotor 10 includes a first bearing plate 45 disposed on the non-output side L2 of the holding member 21 and a second bearing plate 46 disposed on the output side L1 of the holding member 21.
  • the first bearing plate 45 and the second bearing plate 46 are substantially annular metal plates.
  • the first bearing plate 45 and the second bearing plate 46 are metal washers.
  • the first bearing plate 45 covers the end surface of the holding member 21 on the non-output side L2 in a state where the rotation shaft 5 is passed through the center hole.
  • the second bearing plate 46 covers the end surface of the output side L1 of the holding member 21 and the E-ring 24 in a state where the rotation shaft 5 is passed through the center hole.
  • the second bearing plate 46 is in surface contact with the E-ring 24.
  • the first bearing plate 45 and the second bearing plate 46 are held on the end face on the counter-output side L2 and the end face on the output side L1 of the holding member 21, respectively.
  • the sliding heat generated by the sliding of the second bearing plate 46 and the second bearing member 16 during rotation of the rotor 10 is transmitted to the rotating shaft 5 via the E-ring 24 and radiated.
  • FIG. 5 and 6 are perspective views of the stator 11, FIG. 5 is a perspective view seen from the non-output side L2, and FIG. 6 is a perspective view seen from the output side L1.
  • the stator 11 connects an annular stator core 51 positioned on the outer peripheral side of the rotor 10, a plurality of coils 53 wound around the stator core 51 via an insulator 52, and a power supply line for supplying power to each coil 53.
  • Connector 54
  • the stator core 51 is a laminated core formed by laminating thin magnetic plates made of a magnetic material. As shown in FIGS. 5 and 6, the stator core 51 includes an annular portion 56 and a plurality of salient pole portions 57 that protrude radially inward from the annular portion 56. The plurality of salient pole portions 57 are formed at an equiangular pitch, and are arranged at a constant pitch in the circumferential direction.
  • the inner peripheral side end surface 57a of the salient pole portion 57 is an arc surface centered on the axis L.
  • the inner peripheral side end surface 57a of the salient pole portion 57 faces the outer peripheral surface of the magnet 20 of the rotor 10 with a slight gap.
  • the insulator 52 is made of an insulating material such as resin.
  • the insulator 52 has a flanged cylindrical shape having flanges at both ends in the radial direction.
  • the insulator 52 is attached to each of the plurality of salient pole portions 57.
  • the coil 53 is wound around each of the plurality of salient pole portions 57 via the insulator 52.
  • the insulator 52 partially covers the counter-output side end face 56 a (see FIG. 6) of the annular portion 56 of the stator core 51, but the outer peripheral edge portion of the counter-output side end face 56 a is not covered by the insulator 52.
  • the insulator 52 partially covers the output side end surface 56 b (see FIG. 5) of the annular portion 56 of the stator core 51, but the outer peripheral edge portion of the output side end surface 56 b is not covered by the insulator 52.
  • the coil 53 is constituted by a conducting wire 55 made of an aluminum alloy or a copper alloy.
  • a conductive wire 55 in which an aluminum alloy is covered with a copper alloy is used.
  • the number of salient pole portions 57 and coils 53 is nine.
  • the motor 2 is a three-phase brushless motor, three of the nine coils 53 are U-phase coils, three of the remaining six are V-phase coils, and the remaining three are W-phases. It is a coil.
  • the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil are arranged in this order in the circumferential direction.
  • the three U-phase coils are formed by sequentially winding one conductive wire 55 around three salient pole portions 57, and the three V-phase coils are formed by three protruding one conductor 55.
  • the three W-phase coils are formed by sequentially winding the three lead wires 55 around the three salient pole portions 57. Conductive wires 55 constituting the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil are routed around the connector 54.
  • the connector 54 has a shape in which a male external connector can be attached and detached.
  • the connector 54 is connected to one of the plurality of insulators 52.
  • the connector 54 includes a substantially rectangular parallelepiped connector housing 30, a connection portion 31 that connects the connector housing 30 and the insulator 52, and terminal pins 40 that are held by the connector housing 30.
  • the connector housing 30 is disposed on the outer peripheral side of the insulator 52 and on the opposite output side L ⁇ b> 2 of the stator core 51, and is connected to a portion (the flange portion 52 a) of the insulator 52 located on the outer peripheral side of the coil 53 via the connection portion 31.
  • the connector housing 30 and the connection part 31 are formed integrally with the insulator 52.
  • Connector 54 constitutes a W-phase coil, terminal pin 40 to which one end of conducting wire 55 constituting a U-phase coil is connected, terminal pin 40 to which one end of conducting wire 55 constituting a V-phase coil is connected, and W-phase coil.
  • This is a female connector 54 having three terminal pins 40 with a terminal pin 40 to which one end of a conducting wire 55 is connected.
  • the other end portion of the conducting wire 55 constituting the U-phase coil, the other end portion of the conducting wire 55 constituting the V-phase coil, and the other end portion of the conducting wire 55 constituting the W-phase coil are connected to each other and connected to the common wire. It is composed.
  • the connector housing 30 has a substantially rectangular parallelepiped shape that opens to the non-output side L2. That is, the connector housing 30 is formed with a connection opening 30a that opens to the non-output side L2.
  • the connector housing 30 includes a rectangular tubular portion 33 extending in the direction of the axis L, and a bottom portion 32 that closes the end of the tubular portion 33 on the output side L1.
  • the connection opening 30 a is provided at the end of the cylindrical portion 33 on the counter-output side L ⁇ b> 2.
  • the cylindrical portion 33 includes an inner wall 33a located on the center side of the stator 11 (ie, the insulator 52 side), an outer wall 33b parallel to the inner wall 33a, an inner wall 33a and an outer wall.
  • the same number of through holes 34 as the terminal pins 40 are formed in the bottom 32. Since three terminal pins 40 are attached to the connector housing 30 of this embodiment, the through holes 34 are formed at three locations. The three through holes 34 are arranged in a line in a direction orthogonal to the radial direction of the stator 11. As shown in FIGS. 2A and 5, a recess 35 is formed on the surface of the output side L ⁇ b> 1 of the bottom portion 32 so as to be located on the radially inner side (that is, the insulator 52 side) with respect to the through hole 34. .
  • the recess 35 has a hollow shape that is recessed on the counter-output side L2, and extends in a groove shape along the direction in which the three through holes 34 are arranged.
  • the same number of through holes 36 as the through holes 34 are provided on the output side L1 surface of the connection portion 31. That is, three sets of through holes 34 and through holes 36 are provided on the surface of the output side L1 of the connector 54.
  • Holding grooves 37 (see FIG. 5) that intersect with the recesses 35 are provided between the three sets of the through holes 34 and the through holes 36, respectively. The portion of the terminal pin 40 extending from the through hole 34 to the through hole 36 (a connecting portion 43 described later) is held by the holding groove 37.
  • the terminal pin 40 is formed by bending a metal wire having a square cross-sectional shape.
  • the terminal pin 40 may be formed by bending a metal wire having a circular cross section.
  • the terminal pin 40 includes a terminal connection portion 41 that is press-fitted into the connector housing 30 and protrudes toward the connection opening 30 a, and a conductive wire disposed between the connector housing 30 and the insulator 52. It is comprised from the connection part 42 and the connection part 43 which connects the terminal connection part 41 and the conducting wire connection part 42.
  • the terminal connection portion 41 and the conductive wire connection portion 42 extend in parallel to the axis L direction.
  • the connecting portion 43 extends in a direction orthogonal to the direction of the axis L, and is connected to the terminal connecting portion 41 and the conducting wire connecting portion 42 at a substantially right angle.
  • the terminal pin 40 is attached to the connector housing 30 by press-fitting the terminal connecting portion 41 into the through hole 34 in the direction of the axis L and passing the conducting wire connecting portion 42 through the through hole 36. As described above, the terminal pin 40 is prevented from rotating by holding the connecting portion 43 in the holding groove 37 formed on the outer surface of the connector housing 30.
  • a retaining portion 42a formed by bending the tip end portion of the lead wire connecting portion 42 radially inward after being assembled to the connector housing 30 is provided. That is, the conducting wire connecting portion 42 is constituted by a rising portion 42b and a retaining portion 42a that extend along the inner wall 33a.
  • the bending angle of the retaining portion 42a may not be substantially a right angle, but may be an obtuse angle.
  • the three conductor connecting portions 42 are arranged along the inner wall 33 a of the connector housing 30 at regular intervals in a direction orthogonal to the radial direction.
  • the connector housing 30 includes a wall portion 38 that vertically protrudes radially inward from the inner side wall 33a.
  • the wall part 38 is provided in two places used as the intermediate position of the adjacent conducting wire connection part 42.
  • FIG. The wall portion 38 has a radially inner end edge located radially inward of the rising portion 42b.
  • the end of the wall portion 38 in the direction of the axis L is positioned on the output side L1 from the retaining portion 42a. That is, the wall portion 38 has a width that reaches between the adjacent rising portions 42b and a height that does not reach between the adjacent retaining portions 42a.
  • the insulator 52 located on the inner peripheral side of the connector 54 includes a flange portion 52 a provided on the outer peripheral side of the coil 53.
  • the insulator 52 formed integrally with the connector 54 includes four columnar guide convex portions 39 that protrude from the surface on the counter-output side L2 of the flange portion 52a that covers the outer peripheral surface of the stator core 51.
  • the four guide protrusions 39 are arranged at a constant pitch in the circumferential direction.
  • One conducting wire 55 is connected to each of the three conducting wire connecting portions 42.
  • the three conducting wires 55 constituting the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil are guided by the four guide convex portions 39 and led from the coil 53 to the conducting wire connecting portion 42.
  • the four guide protrusions 39 guide one of the three conductors 55 from the coil 53 located on the inner peripheral side of the connector housing 30 to the middle conductor connection part 42 of the three. Then, one of the remaining two wires is connected to a conductor connecting portion located at one end in the circumferential direction from the coil 53 located on one circumferential side of the coil 53 located on the inner circumferential side of the connector housing 30. The last wire is guided from the coil 53 located on the other circumferential side of the coil 53 located on the inner circumferential side of the connector housing 30 to the conductor connecting portion 42 located on the other circumferential end. To guide.
  • the conducting wire 55 is guided by the guide convex portion 39 and routed toward the conducting wire connecting portion 42, and is led along the rising portion 42b to the retaining portion 42a.
  • the conducting wire 55 routed along the rising portion 42 b is prevented from being short-circuited by the wall portion 38.
  • the conducting wire 55 is entangled with the rising portion 42b or the retaining portion 42a and soldered to the rising portion 42b or the retaining portion 42a.
  • the wall portion 38 has a height that does not reach the retaining portion 42a, the soldering iron is not obstructed by the wall portion 38 and is brought close to the upper ends of the retaining portion 42a and the rising portion 42b. Is possible.
  • FIG. 7 is an exploded cross-sectional view of the motor 2, and is a cross-sectional view showing a state where the cover member 14 is separated from the resin sealing member 13.
  • the resin sealing member 13 includes a coil 53, an insulator 52, and a substantially disk-shaped sealing member bottom portion 65 that covers the stator core 51 from the non-output side L2.
  • the resin sealing member 13 includes a connector sealing portion 66 extending from the sealing member bottom portion 65 to the outer peripheral side and covering the connector 54, and extending from the sealing member bottom portion 65 to the output side L1, extending to the coil 53, the insulator 52, and And a sealing member cylinder portion 67 covering the stator core 51.
  • the sealing member cylinder portion 67 has a thick cylindrical shape. The central axis of the sealing member cylinder 67 coincides with the axis L of the motor 2.
  • a bearing member holding recess 68 is provided at the center of the sealing member bottom 65.
  • the bearing member holding recess 68 holds the first bearing member 15 that rotatably supports the end on the counter-output side L2 of the rotating shaft 5 of the rotor 10.
  • the first bearing member 15 is made of resin, and includes a cylindrical support portion provided with a through hole in which the rotation shaft 5 is disposed, and a flange portion that extends from the end of the output side L1 of the cylindrical portion to the outer peripheral side. Shape.
  • the contour shape of the first bearing member 15 viewed from the direction of the axis L is a D-shape.
  • the first bearing member 15 is fixed to the bearing member holding recess 68 in a state where the collar portion is in contact with the sealing member bottom portion 65 from the output side L1.
  • the support part in which the rotating shaft 5 is penetrated functions as a radial bearing of the rotating shaft 5, and a collar part functions as a thrust bearing of the rotor 10.
  • the sealing member bottom portion 65 includes a cylindrical bearing support portion 65a that surrounds the first bearing member 15 from the outer peripheral side in the radial direction, and a circular sealing portion that seals the lower end opening of the bearing support portion 65a.
  • 65b a coil sealing portion 65c located on the lower side of the coil 53, and a connection portion 65d for connecting the bearing support portion 65a and the coil sealing portion 65c.
  • the bearing support portion 65 a and the blocking portion 65 b constitute a bearing member holding recess 68.
  • the surface on the counter-output side L2 of the coil sealing portion 65c has a tapered surface 65e that inclines toward the counter-output side L2 toward the outer peripheral side along the shape of each coil 53 wound around the insulator 52, and a tapered surface 65e. And an annular surface 65f perpendicular to the axis L direction.
  • the connector sealing portion 66 has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • the connector sealing portion 66 includes a connector sealing portion bottom portion 66 a that covers the output side L 1 of the connector 54, a connector sealing portion outer peripheral portion 66 b that covers both the radially outer side and the circumferential direction of the connector 54,
  • the connector sealing part inner peripheral part 66c which protrudes from the sealing member bottom part 65 to the counter output side L2 while being located in the peripheral side and covering the counter output side L2 of the connection part 31 is provided.
  • the connector sealing portion bottom 66 a and the connector sealing portion outer peripheral portion 66 b protrude from the sealing member tube portion 67 to the outer peripheral side.
  • the connector sealing portion inner peripheral portion 66 c has a shape that rises one step from the annular surface 65 f of the sealing member bottom portion 65. That is, the end surface 66d on the counter-output side L2 of the inner peripheral portion 66c of the connector sealing portion is located at a position protruding from the annular surface 65f of the bottom portion 65 of the sealing member 65 toward the counter-output side L2.
  • the connector 54 has an end portion of the connector housing 30 in which a connection opening 30a to which a male connector is attached and detached is projected from the connector sealing portion 66 to the non-output side L2, and is exposed to the outside.
  • the connection opening 30a is provided at a position protruding from the end surface 66d on the counter-output side L2 of the connector sealing portion 66 by a dimension H (see FIG. 4).
  • the connector sealing portion 66 prevents the terminal pin 40 from coming off and protects the terminal pin 40 from the fluid.
  • the conductive wire 55 routed from the coil 53 to the connector 54 is also covered with the connector sealing portion 66 and protected from the fluid.
  • the sealing member tube portion 67 includes a large diameter tube portion 81 connected to the sealing member bottom portion 65 and a small diameter tube portion 82 having a smaller outer diameter than the large diameter tube portion 81.
  • the small-diameter cylindrical portion 82 is a first small-diameter cylindrical portion 82a that constitutes an end portion on the output side L1 of the sealing member cylindrical portion 67, and a first small-diameter cylindrical portion 82a provided between the first small-diameter cylindrical portion 82a and the large-diameter cylindrical portion 81.
  • Two small-diameter cylindrical portions 82b are provided.
  • the first small diameter cylindrical portion 82a has a slightly smaller outer diameter than the second small diameter cylindrical portion 82b.
  • a resin sealing member side position regulating surface 70 which is a stepped surface facing the output side L1 is formed at a boundary portion between the second small diameter cylinder portion 82b and the large diameter cylinder portion 81. ing.
  • the resin sealing member side position regulating surface 70 is orthogonal to the axis L direction.
  • the resin sealing member-side position regulating surface 70 is a surface that comes into contact with the cover member 14 in the axis L direction.
  • the sealing member cylinder part 67 is equipped with the resin sealing member side fixing surface 71 which is an annular end surface orthogonal to the axis L direction at the end of the output side L1.
  • the resin sealing member side fixing surface 71 faces the cover member 14 with a predetermined gap.
  • the cover member 14 is fixed to the resin sealing member 13 by an adhesive disposed in the gap between the resin sealing member side fixing surface 71 and the cover member 14.
  • the outer diameter of the large-diameter cylindrical portion 81 is larger than the outer diameter of the annular portion 56 of the stator core 51, and the outer diameter of the second small-diameter cylindrical portion 82 b is smaller than the outer diameter of the annular portion 56 of the stator core 51.
  • the resin sealing member side position restricting surface 70 is positioned on the same plane as the counter-output side end surface 56 a of the annular portion 56 of the stator core 51. For this reason, a plurality of arcuate openings 83 (exposing the outer peripheral edge portion of the counter-output side end surface 56a of the annular portion 56 of the stator core 51 to the output side L1 are formed in the inner peripheral portion of the resin sealing member side position regulating surface 70. 3) is formed.
  • the inner peripheral surface of the sealing member cylindrical portion 67 is smaller than the small-diameter inner peripheral surface portion 67a and the small-diameter inner peripheral surface portion 67a from the non-output side L2 toward the output side L1.
  • a large-diameter inner peripheral surface portion 67b having a large inner diameter is provided.
  • the small-diameter inner peripheral surface portion 67a is provided with a plurality of openings that expose the inner peripheral side end surfaces 57a of the salient pole portions 57 of the stator core 51 to the inner peripheral side. As shown in FIG.
  • the small-diameter inner peripheral surface portion 67a is provided with a plurality of groove-shaped notches 69 extending in the axis L direction.
  • Each of the plurality of notches 69 is located at the center in the circumferential direction of each salient pole portion 57 of the stator core 51, and from the output side end surface 57 b (see FIG. 5) of the salient pole portion 57 to the output side of the small-diameter inner circumferential surface portion 67 a. It extends to the end face of L1. Therefore, at the angular position where the notch 69 is provided, the output side end face 57b of the stator core 51 salient pole part 57 is exposed to the output side L1.
  • the engagement protrusion 85 engages with a rotation engagement portion 86 provided on the cover member 14 as will be described later.
  • the engagement protrusion 85 engages with the rotation engagement portion 86 and restricts the cover member 14 from being detached from the resin sealing member 13.
  • Resin sealing member 13 completely covers coil 53 and protects coil 53 from fluid.
  • the resin sealing member 13 is also integrally formed up to the connector sealing portion 66 that covers the connector 54 except for the opening (connection opening 30 a) through which the male connector is attached and detached, and is assembled to the connector 54.
  • the terminal pin 40 is prevented from coming off and the connecting portion between the terminal pin 40 and the conducting wire 55 is protected from fluid.
  • the resin sealing member 13 is formed of BMC (Bulk Molding Compound).
  • the stator 11 is placed in a mold, and a resin material is injected into the mold and cured to form the resin sealing member 13. That is, the resin sealing member 13 is integrally formed with the stator 11 by insert molding.
  • the mold When insert molding is performed, the mold is provided with a first contact portion that can contact the output side end surface 57 b of each salient pole portion 57 and a second contact that can contact the output side end surface 56 b of the annular portion 56.
  • a contact portion is provided, and the first contact portion and the second contact portion are brought into contact with the stator core 51 to position the stator core 51 in the axis L direction.
  • a part of the output side end face 57b of each salient pole portion 57 of the stator core 51 is exposed to the output side L1.
  • the outer peripheral part of the output side end surface 56b of the annular part 56 is exposed to the output side L1.
  • a plurality of holes 17 are formed in the sealing member bottom portion 65 from the surface on the counter-output side L ⁇ b> 2 of the sealing member bottom portion 65 to the end surface on the counter-output side L ⁇ b> 2 of the insulator 52.
  • six holes 17 are formed in the sealing member bottom 65.
  • a set of two holes 17 arranged at a 40 ° pitch centered on the axis L is formed at three locations at a 120 ° pitch.
  • the hole 17 corresponds to a pressing pin for pressing the stator 11 set in the mold at the time of molding in the direction of the axis L and pressing it against the support surfaces (the first contact portion and the second contact portion described above). Shape.
  • FIG. 7 is an exploded sectional view of the motor, and shows a state where the cover member 14 is removed from the resin sealing member 13.
  • the cover member 14 is made of resin and is fixed to the output side L1 of the resin sealing member 13.
  • the cover member 14 includes a disk-shaped cover member ceiling portion 91 and a cover member cylinder portion 92 that protrudes from the cover member ceiling portion 91 to the non-output side L2.
  • a through-hole 93 that penetrates in the direction of the axis L is provided at the center of the cover member ceiling portion 91.
  • a circular recess 94 surrounding the through hole 93 is provided at the center of the output side L1 surface of the cover member ceiling 91, and an annular seal member 95 is disposed in the circular recess 94.
  • the seal member 95 is disposed in the gap between the rotating shaft 5 and the cover member 14.
  • the surface of the cover member ceiling portion 91 on the side opposite to the output L2 is provided with a bearing member holding cylinder portion 97 coaxial with the through hole 93 at the center portion thereof.
  • the second bearing member 16 is held in the center hole of the bearing member holding cylinder 97.
  • the second bearing member 16 is fixed to the bearing member holding cylinder 97 in a state in which the flange portion is in contact with the bearing member holding cylinder 97 from the non-output side L2.
  • the support part in which the rotating shaft 5 is penetrated functions as a radial bearing of the rotating shaft 5, and a collar part functions as a thrust bearing of the rotor 10.
  • FIG. 8 is a plan view of the cover member 14 viewed from the non-output side L2.
  • an annular cover connected to the inner peripheral surface of the cover member cylindrical portion 92 along the outer peripheral edge of the surface of the cover member ceiling portion 91 on the counter-output side L ⁇ b> 2.
  • a member-side fixing surface 72 is provided.
  • a circular inner annular rib 99 is provided between the bearing member holding cylinder portion 97 and the cover member side fixing surface 72 on the surface of the cover member ceiling portion 91 on the non-output side L2.
  • the bearing member holding cylinder 97, the cover member side fixing surface 72, and the inner annular rib 99 are coaxial.
  • a plurality of radial ribs 98 and a plurality of first adhesive reservoirs 100 are provided between the inner annular rib 99 and the cover member side fixing surface 72. Further, a plurality of radial ribs 96 are provided between the inner annular rib 99 and the bearing member holding cylinder 97.
  • the inner annular rib 99 and the radial ribs 98 and 96 are convex portions protruding to the non-output side L2.
  • the first adhesive reservoir 100 is a recess that is recessed to the output side L1 from the cover member-side fixing surface 72 and the distal end surface 98a of the radial rib 98.
  • the first adhesive reservoir portion 100 is a concave portion that utilizes the thinned shape of the cover member 14. That is, the first adhesive reservoir portion 100 also serves as the lightening shape of the cover member 14.
  • a concave portion having a thinned shape is formed between the radial ribs 96 on the inner peripheral side of the inner annular rib 99.
  • each first adhesive reservoir 100 is a substantially fan-shaped recess provided between two radial ribs 98 adjacent in the circumferential direction, and is provided at eight locations in this embodiment.
  • Each first adhesive reservoir 100 is partitioned by radial ribs 98 on both sides in the circumferential direction and by inner annular ribs 99 on the inner peripheral side. Further, each first adhesive reservoir 100 is disposed on the inner peripheral side of the cover member side fixing surface 72.
  • the amount of protrusion of the bearing member holding cylinder 97 toward the non-output side L2 is larger than the amount of protrusion of the inner annular rib 99.
  • the inner annular rib 99 and the radial rib 96 protrude from the cover member side fixing surface 72 to the counter-output side L2.
  • the front end surface 98 a of the radial rib 98 is located on the same plane as the cover member side fixing surface 72.
  • the front end surface of the bearing member holding cylinder 97, the front end surface of the inner annular rib 99, the front end surfaces of the radial ribs 98 and 96, and the cover member side fixing surface 72 are all planes orthogonal to the axis L.
  • a chamfered surface is provided on the outer peripheral side of the first adhesive reservoir 100 and the edges on both sides in the circumferential direction. That is, a chamfered surface 72 a is provided at the inner peripheral edge of the cover member-side fixing surface 72. Further, a chamfered surface 98b is provided at a corner portion where the distal end surface 98a and the side surface of the radial rib 98 are connected. The edges of the radial rib 96 and the inner annular rib 99 are also chamfered.
  • the inner diameter of the cover member cylindrical portion 92 increases stepwise from the output side L1 toward the non-output side L2. That is, the inner peripheral surface of the cover member cylindrical portion 92 includes a first small-diameter inner peripheral surface 92a, a second small-diameter inner peripheral surface 92b, and a large-diameter inner peripheral surface 92c in order from the output side L1.
  • a cover member side position restricting surface 73 that is an annular step surface facing the counter-output side L2 is formed at a boundary portion between the second small diameter inner peripheral surface 92b and the large diameter inner peripheral surface 92c.
  • the cover member side position regulating surface 73 is a plane orthogonal to the axis L.
  • the cover member tube portion 92 includes an upper annular tube portion 92d that overlaps the small diameter tube portion 82 of the resin sealing member 13 in the axis L direction and covers the small diameter tube portion 82 of the resin sealing member 13 from the outer peripheral side;
  • a lower annular cylindrical portion 92e is provided on the outer peripheral side of the large diameter cylindrical portion 81 of the resin sealing member 13.
  • the upper annular cylindrical portion 92d is a portion on the output side L1 with respect to the cover member side position regulating surface 73.
  • the lower annular tube portion 92 e is a protruding portion that protrudes further to the opposite output side L ⁇ b> 2 than the cover member side position restricting surface 73 and covers the outer peripheral side of the resin sealing member 13.
  • the lower annular cylindrical portion 92 e of the cover member cylindrical portion 92 has rotational engagement portions 86 that engage with the engagement protrusions 85 of the resin sealing member 13 at four locations in the circumferential direction.
  • three of the four rotation engaging portions 86 include a groove portion 861 extending from the edge of the cover member tube portion 92 on the opposite output side L2 to the output side L1, and a groove portion 861.
  • the remaining one portion includes a notch portion 863 extending from the edge of the cover member cylinder portion 92 on the non-output side L2 to the output side L1, and a notch portion 864 connected to the notch portion 863 and extending in the circumferential direction. It is the rotation engaging part 86B.
  • the second rotation engagement portion 86B is configured such that an arm portion 865 provided on the opposite output side L2 of the notch portion 864 can be elastically deformed, and the arm portion 865 is engaged with the engagement protrusion 85 in the circumferential direction.
  • a possible hook portion 866 is provided.
  • the cover member 14 is placed on the resin sealing member 13 from the output side L1 in a state where the rotor 10 is disposed inside the resin sealing member 13 and the rotor 10 is supported by the first bearing member 15.
  • the cover member 14 is put on the resin sealing member 13
  • the lower end portion of the inner annular rib 99 is fitted into the inner peripheral side of the sealing member cylindrical portion 67 of the resin sealing member 13 as shown in FIG. 2.
  • the cover member 14 and the resin sealing member 13 are positioned in the radial direction, and the axis L of the rotary shaft 5 and the center axis of the stator 11 coincide.
  • the cover member 14 includes a cover member side position restricting surface 73 provided on the cover member cylinder portion 92 and a resin sealing member side position restricting surface 70 which is a step surface provided on the outer peripheral surface of the resin sealing member 13.
  • a cover member side position restricting surface 73 provided on the cover member cylinder portion 92
  • a resin sealing member side position restricting surface 70 which is a step surface provided on the outer peripheral surface of the resin sealing member 13.
  • the cover member 14 and the resin sealing member 13 are rotated relative to each other in the circumferential direction, and as shown in FIG. 1, the engaging protrusion 85 of the resin sealing member 13 and the rotation engaging portion 86 ( The first rotation engagement portion 86A and the second rotation engagement portion 86B) are engaged. That is, with the four engagement protrusions 85 inserted into the groove 861 or the notch 863, the cover member 14 is rotated in the circumferential direction with respect to the resin sealing member 13 to cut the engagement protrusion 85. Engage with the notches 862 and 864. The cover member 14 and the resin sealing member 13 are positioned in the circumferential direction by engaging one of the four engagement protrusions 85 with the hook portion 866 provided on the second rotation engagement portion 86B.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the adhesive fixing portion between the resin sealing member side fixing surface 71 and the cover member 14, and FIG. 9A shows the relationship between the resin sealing member side fixing surface 71 and the cover member side fixing surface 72.
  • FIG. 9B is an enlarged sectional view of the adhesive fixing portion (a partial sectional view in the radial direction), and FIG. 9B is an enlarged sectional view of the adhesive fixing portion between the resin sealing member side fixing surface 71 and the radial rib 98 (in the circumferential direction).
  • FIG. 3 When the cover member 14 is put on the resin sealing member 13, an adhesive is applied to the resin sealing member side fixing surface 71 (see FIGS. 3 and 7), which is the end surface on the output side L 1 of the sealing member cylindrical portion 67.
  • the resin sealing member side fixing surface 71 is formed by the cover member side fixing surface 72 and the radial rib 98. It faces the front end surface 98a with a predetermined gap.
  • the adhesive applied to the resin sealing member side fixing surface 71 is a gap between the resin sealing member side fixing surface 71 and the cover member side fixing surface 72, and the resin sealing member side fixing surface 71 and the radial rib 98. It hardens
  • the resin sealing member side fixing surface 71 and the cover member side fixing surface 72 are both annular and are provided on the entire circumference of the cover member 14. Therefore, since the adhesive layer 110 is formed on the entire circumference, the adhesive layer 110 ensures waterproofness.
  • the resin sealing is performed.
  • the adhesive applied to the stop member-side fixing surface 71 is spread in the circumferential direction. Therefore, it is possible to spread the adhesive to the place where it is desired to bond, and to reliably spread the adhesive all around. Further, when the cover member 14 and the resin sealing member 13 are relatively rotated in the circumferential direction, an adhesive is provided between the chamfered surface 98 b provided at the corner of the radial rib 98 and the resin sealing member side fixing surface 71. Enters.
  • the adhesive collects in a portion having a wide gap due to surface tension. That is, the adhesive gathers along the edges of the cover member side fixing surface 72 provided with the chamfered surfaces 72 a and 98 b and the radial rib 98.
  • the first adhesive reservoir portion 100 is provided at a position adjacent to the inner peripheral side with respect to the cover member side fixing surface 72. Therefore, when an excessive adhesive is applied to the resin sealing member side fixing surface 71, the adhesive protruding to the inner peripheral side of the cover member side fixing surface 72 is held in the first adhesive reservoir 100. Accordingly, the adhesive is prevented from entering the rotor 10 side. Further, the adhesive that protrudes from both sides of the radial rib 98 in the circumferential direction is also held in the first adhesive reservoir 100.
  • the cover member 14 includes a second adhesive reservoir portion 101 provided between the cover member side fixing surface 72 and the cover member side position regulating surface 73. That is, as shown in FIG. 2B, a first small diameter inner peripheral surface 92a and a second small diameter inner peripheral surface 92b are provided between the cover member side fixing surface 72 and the cover member side position restricting surface 73. However, the second small-diameter inner peripheral surface 92b is disposed between the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 82 of the resin sealing member 13 with a predetermined gap in the radial direction. This gap becomes the second adhesive reservoir 101.
  • the cover member 14 is a resin molded product. As shown in FIG. 3, a plurality of gate traces 102 that are traces of a resin injection port into the mold are formed on the surface of the output side L ⁇ b> 1 of the cover member 14. The plurality of gate traces 102 are annularly arranged at equiangular intervals around the rotation axis 5. For example, in this embodiment, the gate traces 102 are formed at four positions with a 90 ° pitch around the rotation axis 5.
  • a plurality of radial ribs 98 are arranged at equiangular intervals around the rotation axis 5 on the surface of the cover member 14 on the counter-output side L2, and the radial ribs 98 are positioned at the gate mark 102. It is formed in the position corresponding to.
  • the gate trace 102 and the radial rib 98 are aligned so that the circumferential intermediate point P between the gate traces 102 adjacent to each other in the circumferential direction always coincides with the formation position of one of the radial ribs 98.
  • Angular position is set.
  • the four gate traces 102 are provided at positions overlapping with four of the eight radial ribs 98 when viewed in the direction of the axis L.
  • the intermediate points P in the circumferential direction of the gate traces 102 adjacent to each other in the circumferential direction are positions that overlap with the radial ribs 98 when viewed in the axis L direction. More specifically, the angular positions of the gate mark 102 and the radial rib 98 are set so that the center position of the circumferential width of the radial rib 98 and the intermediate point P overlap when viewed in the axis L direction. ing.
  • the intermediate point P in the circumferential direction of the gate mark 102 coincides with a location (weld line P1: an imaginary line indicated by a one-dot chain line in FIG. 3) where the resin flowing in from the adjacent gate joins when the cover member 14 is formed. Therefore, by making the angular position of the intermediate point P coincide with the angular position of the radial rib 98, the radial rib 98 can be formed on the weld line P1, and the radial rib 98 reinforces the portion overlapping the weld line P1. The strength of the cover member 14 can be ensured.
  • the resin sealing member 13 that covers the stator 11 includes the connector sealing portion 66 that projects to the outer peripheral side of the stator core 51 and covers the connector 54.
  • the resin sealing member 13 is integrally formed including not only the portion covering the stator core 51 and the coil 53 but also the portion covering the connector 54, the waterproofness and impact resistance of the connector 54 are improved. Can do. Further, by forming the connector sealing portion 66, the terminal pin 40 can be prevented from coming off.
  • the connector sealing portion 66 has a shape that protrudes one step further to the counter-output side L2 than the sealing member bottom portion 65 that covers the stator core 51 and the coil 53, and the end surface (annular surface 65f) of the sealing portion bottom portion 65.
  • the connector housing 30 protrudes from the end surface 66d of the connector sealing portion 66 provided at a position one step higher than).
  • the connection opening 30a to which the external connector is attached / detached is such that the height in the axis L direction from the sealing portion bottom 65 is a dimension H higher than the protruding height of the end surface 66d of the connector sealing portion 66 from the sealing portion bottom 65. Only high (see FIG. 4). Therefore, when the liquid is applied to the sealing member bottom 65, there is little possibility that the liquid flows into the connection opening 30a from the sealing member bottom 65 side. Therefore, waterproofness is high.
  • an engagement protrusion 85 is provided on the outer peripheral surface of the resin sealing member 13, and the cover member 14 is disposed on the lower annular cylindrical portion 92 e of the cover member cylindrical portion 92 with respect to the resin sealing member 13. Since the rotation engagement portion 86 (first rotation engagement portion 86A, second rotation engagement portion 86B) that engages with the engagement protrusion 85 by being relatively rotated around L is provided, the rotation of the engagement protrusion 85 and the rotation is performed.
  • the cover member 14 can be assembled to the resin sealing member by the rotation engagement structure including the engagement portion 86.
  • the resin sealing member 13 can be supported using the connector sealing portion 66 protruding to the outer peripheral side as a fulcrum, the workability when assembling the cover member 14 and the resin sealing member 13 by hand is high. . Further, since only the connection opening 30a is exposed to the outside, the connector 54 can be assembled without directly touching the terminal pins 40 of the connector 54 during hand assembly. Furthermore, since the connector 54 is protected by the connector sealing portion 66, the load applied to the connector 54 is small when the connector sealing portion 66 is used as a fulcrum. Therefore, the connector 54 can be protected during assembly.
  • the connector 54 of this embodiment is attached to the connector housing 30 by press fitting, the resin is prevented from entering the connector housing 30 from the press-fitting through hole 34 when the connector sealing portion 66 is molded with resin. it can. Therefore, it is possible to prevent the resin from adhering to the terminal connection portions 41 of the terminal pins 40 arranged in the connector housing 30.
  • the terminal pin 40 of this embodiment includes a connecting portion 43 that extends in a direction intersecting the press-fitting direction of the terminal connecting portion 41 to the connector housing 30, and the terminal pin 40 is formed on the outer surface of the connector housing.
  • the connecting portion 43 is assembled to the holding groove 37 in a state where it is held. Since the terminal pin 40 can be prevented from rotating around the terminal connecting portion 41, the terminal pin 40 can be prevented from rotating when the connector sealing portion 66 is formed.
  • the connector 54 of this embodiment has a recess 35 that is recessed in the direction of the axis L at the bottom 32 of the connector housing 30. In this manner, by providing the connector housing 30 with the hollow shape (recess 35), it is possible to improve the formability when the insulator 52 and the connector housing 30 are integrally formed.
  • the cover member 14 of this embodiment is provided with eight radial ribs 98 and eight first adhesive reservoirs 100 between the inner annular rib 99 and the cover member side fixing surface 72
  • the number, size, and position of the radial ribs 98 can be changed as appropriate.
  • the number, size, and position of the first adhesive reservoir 100 can be changed as appropriate.
  • the present invention can also be applied to cases where the number of gate traces 102 is other than four.
  • the cover member 14 and the resin sealing member 13 of the present embodiment have a rotation engagement structure including the engagement protrusion 85 and the rotation engagement portion 86 (the first rotation engagement portion 86A and the second rotation engagement portion 86B).
  • a rotational engagement structure may not be provided.
  • the lower annular cylindrical portion 92e of the cover member cylindrical portion 92 can cover the entire outer peripheral surface of the resin sealing member 13. Therefore, since the portion where the coating layer made of BMC resin is thin can be covered with the lower annular cylindrical portion 92e, the insulating effect can be enhanced. Further, the waterproof effect can be enhanced.
  • the cover member 14 and the resin sealing member 13 of the present embodiment have a rotation engagement structure by forming the engagement protrusion 85 on the resin sealing member 13 and forming the rotation engagement portion 86 on the cover member 14.
  • a form in which the engaging protrusion is formed on the cover member 14 and the rotation engaging portion is formed on the resin sealing member may be adopted.
  • Cover member side position regulating surface 81 ... Large diameter cylindrical portion, 82 ... Small diameter cylindrical portion, 82a ... First small diameter cylindrical portion, 82b ... Second small diameter cylindrical portion, 83 ... Arc-shaped opening , 85 ... engagement protrusion, 86 ... rotation engagement part, 86A ... first rotation engagement part, 86B ... second rotation engagement part, 91 ... cover member ceiling part, 92 ... cover member cylinder part, 92a ... First small-diameter inner peripheral surface, 92b ... second small-diameter inner peripheral surface, 92c ... large-diameter inner peripheral surface, 92d ... upper annular tube portion, 92e ... lower annular tube portion, 93 ...

Abstract

ステータを覆う樹脂封止部材を備えるモータにおいて、導線が接続されたコネクタの防水性を高めるとともにコネクタを保護すること。 ポンプ装置1のモータ2は、ステータ11を覆う樹脂封止部材13と、樹脂封止部材13を出力側L1から覆うカバー部材14を備える。樹脂封止部材13は、ステータコア51の外周側へ張り出してコネクタ54を覆うコネクタ封止部66を備える。コネクタ封止部66は、ステータコア51やコイル53を覆う封止部材底部65よりも反出力側L2に一段突出した形状であり、外部コネクタが着脱される接続開口30aは、コネクタ封止部66から更に反出力側L2に突出した位置にある。

Description

モータおよびポンプ装置
 本発明は、ポンプ装置およびポンプ装置に使用されるモータに関する。
 特許文献1には、モータによって羽根車を回転させるポンプ装置が開示されている。特許文献1のポンプ装置に用いられるモータは、ロータと、ロータの外周側に配置されるステータとを備えており、ステータはBMC樹脂により覆われて封止される。ステータを覆う樹脂封止部材には、ポンプ室を形成するケース部材(上ケース)がネジ止めされる。ステータは、ステータコアと、インシュレータと、インシュレータに巻回された導線を備える。導線は、基板を介して外部接続用のコネクタと接続される。コネクタは、基板との接続部が樹脂封止部材に覆われているが、外部接続用の端子は樹脂封止部材の外周面から径方向に突出する。
特開2016-3580号公報
 特許文献1に記載のモータは、樹脂封止部材の外周面からコネクタの外部接続用端子が径方向に突出して外部に露出しているため、外部接続用端子に直接水等が掛かるおそれがあり、防水性を確保できない。また、接続端子に直接触れてしまったり接続端子に衝撃が加わるおそれがあり、外部接続用端子を十分に保護できない。
 以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、ステータを覆う樹脂封止部材を備えるモータにおいて、導線が接続されたコネクタの防水性を高めるとともにコネクタを保護することにある。
 上記課題を解決するために、本発明のモータは、ロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータと、前記ステータを覆う樹脂封止部材と、を有し、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるコイルと、前記ステータコアの外周側に配置されるコネクタと、を備え、前記樹脂封止部材は、前記ステータコアの外周側へ張り出して前記コネクタを覆うコネクタ封止部を備え、前記コネクタは、外部コネクタが着脱される接続開口を備え、前記接続開口は、前記コネクタ封止部から前記ロータの軸線方向に突出して前記軸線方向に開口することを特徴とする。
 本発明によれば、ステータを覆う樹脂封止部材が、ステータコアの外周側へ張り出してコネクタを覆うコネクタ封止部を備えている。このように、樹脂封止部材が、ステータコアやコイルを覆う部分だけでなくコネクタを覆う部分も含めて一体に形成されているので、コネクタの防水性および耐衝撃性を高めることができる。また、接続開口が軸線方向に開口する場合であっても、コネクタの防水性および耐衝撃性を高めることができる。
 本発明において、前記樹脂封止部材は、前記ステータコアおよび前記コイルを前記軸線方向側から覆う封止部材底部を備え、前記コネクタ封止部は、前記封止部材底部から前記軸線方向に突出しており、前記接続開口は、前記封止部材底部からの前記軸線方向の高さが、前記コネクタ封止部の前記封止部材底部からの突出高さよりも大きいことが望ましい。このようにすると、封止部材底部に水などの液体が掛かった場合に、コネクタ封止部を乗り越えて接続開口に液体が流れ込むおそれが少ない。従って、コネクタの防水性を確保できる。
 本発明において、前記樹脂封止部材の前記軸線方向の一方側に配置されるカバー部材を有し、前記コネクタは、前記コネクタ封止部から前記軸線方向の他方側に突出するコネクタハウジングを備え、前記コネクタハウジングに前記接続開口が設けられ、前記樹脂封止部材と前記カバー部材の一方には、他方に向けて突出する係合突部が設けられ、前記他方には、前記カバー部材を前記樹脂封止部材に対して前記軸線回りに相対回転させることによって前記係合突部と係合する回転係合部が設けられている構成を採用することができる。このようにすると、コネクタ封止部が外周側へ張り出しているため、カバー部材と樹脂封止部材とを手組で組み付ける際に、コネクタ封止部を支点として樹脂封止部材を支持することができる。従って、カバー部材と樹脂封止部材とを手組で組み付ける際の作業性が向上する。また、外部に露出しているのは接続開口のみであるため、手組の際にコネクタの端子ピンに直接触れることなく組み付けることができる。更に、コネクタ封止部によってコネクタが保護されているので、コネクタ封止部を支点とした場合にコネクタに加わる負荷が少ない。従って、組み付け時にコネクタを保護できる。
 本発明において、前記コネクタは、前記コネクタハウジングに圧入される端子ピンを備えることが望ましい。このように、端子ピンを圧入により取り付けると、コネクタ封止部を樹脂成形する際に圧入用の孔からコネクタハウジング内に樹脂が入り込むことを防止できる。従って、コネクタハウジング内に配置される端子ピンに樹脂が付着することを防止できる。
 本発明において、前記端子ピンは、前記コネクタハウジングに圧入されて前記接続開口に向けて突出する端子接続部と、前記端子接続部の圧入方向と交差する方向に延在する連結部と、前記連結部を介して前記端子接続部と繋がる導線接続部と、を備え、前記コネクタハウジングの外側面には、前記連結部を保持する保持溝が形成されていることが望ましい。このようにすると、保持溝によって連結部を保持することにより、端子接続部を中心として端子ピンが回転することを防止できる。従って、コネクタ封止部を成形する際に端子ピンが回転することを防止できる。また、コネクタ封止部を形成することにより、端子ピンの抜けを防止することができる。
 本発明において、前記コネクタハウジングは、前記接続開口に対して前記軸線方向の反対側に設けられた底部を備え、前記底部には、前記軸線方向に凹む凹部が形成されていることが望ましい。このようにすると、コネクタハウジングに肉抜き形状(凹部)を設けることができるので、コネクタハウジングの成形性を向上させることができる。
 次に、本発明のポンプ装置は、上記のモータと、前記カバー部材を貫通し前記カバー部材の前記一方側に突出する前記ロータの回転軸に取り付けられるインペラと、を有することを特徴とする。
 本発明によれば、ステータを覆う樹脂封止部材が、ステータコアやコイルを覆う部分だけでなく、ステータコアの外周側へ張り出してコネクタを覆うコネクタ封止部を含めて一体に形成されているので、コネクタの防水性および耐衝撃性を高めることができる。
本発明を適用したポンプ装置の外観斜視図である。 ポンプ装置の断面図およびその部分拡大図である。 出力側から見たモータの分解斜視図である。 反出力側から見たモータの分解斜視図である。 ステータを反出力側から見た斜視図である。 ステータを出力側から見た斜視図である。 モータの分解断面図である。 カバー部材を反出力側から見た平面図である。 樹脂封止部材側固定面とカバー部材との接着固定部の拡大断面図である。
 以下、図面を参照しながら、本発明を適用したポンプ装置およびモータの実施形態を説明する。
(ポンプ装置の全体構成)
 図1は、本発明を適用したポンプ装置1の外観斜視図である。また、図2(a)はポンプ装置1の断面図であり、図2(b)は図2(a)の領域Aの部分拡大図である。ポンプ装置1は、モータ2と、モータ2に取り付けられ、モータ2との間にポンプ室4を構成するケース体3と、モータ2の回転軸5に取り付けられてポンプ室4に配置されたインペラ6とを備える。ケース体3には、流体の吸入口7と吐出口8とが設けられる。モータ2を駆動してインペラ6を回転させると、吸入口7から吸入された水などの流体はポンプ室4を介して吐出口8から吐出される。
 本明細書において、符号Lはモータ2の軸線方向を示し、出力側L1は軸線L方向の一方側であり、反出力側L2は軸線L方向の他方側である。図1はポンプ装置1を反出力側L2から見た外観斜視図である。モータ2の回転軸5は軸線L方向に延在する。また、モータ2に対してインペラ6が配置される側を出力側L1とし、出力側L1と反対側を反出力側L2とする。また、軸線Lと直交する方向を径方向とし、軸線L周りを周方向とする。図2に示すように、吸入口7はケース体3においてモータ2の回転軸5の軸線Lと重なる位置に設けられ、吐出口8は回転軸5の径方向の外側に設けられる。
 図3は出力側L1から見たモータ2の分解斜視図であり、図4は反出力側L2から見たモータの分解斜視図である。図3、図4は、モータ2のハウジング12を構成するカバー部材14を樹脂封止部材13から取り外した状態を示す。モータ2は、DCブラシレスモータであり、ロータ10と、ステータ11と、これらを収納するハウジング12とを備える。ハウジング12はステータ11を反出力側L2から被う樹脂封止部材13と、樹脂封止部材13を出力側L1から被うカバー部材14とを備える。カバー部材14は、樹脂封止部材13に固定される。
 カバー部材14には、ケース体3が出力側L1から被せられる。これにより、カバー部材14とケース体3との間に区画された空間がポンプ室4となる。樹脂封止部材13には、ロータ10の回転軸5の反出力側L2の端部を回転可能に支持する第1軸受部材15が保持される。カバー部材14には回転軸5の中程を回転可能に支持する第2軸受部材16が保持される。回転軸5の出力側L1の端部は、モータ2のハウジング12からポンプ室4内に突出し、インペラ6が取り付けられる。
(ロータ)
 図2に示すように、ロータ10は、回転軸5と、回転軸5を囲む磁石20と、回転軸5および磁石20を保持する保持部材21とを備える。磁石20は環状であり、回転軸5と同軸に配置される。磁石20の外周面には、N極とS極とが周方向において交互に着磁されている。回転軸5はステンレス鋼製である。回転軸5は軸線L方向の中央付近に環状溝が形成され、この環状溝にEリング24が固定される。Eリング24は金属製の板状の部材である。Eリング24は保持部材21の出力側L1の端面に埋め込まれる。
 ロータ10は、保持部材21の反出力側L2に配置される第1軸受板45と、保持部材21の出力側L1に配置される第2軸受板46を備える。第1軸受板45および第2軸受板46は略円環状の金属板である。例えば、第1軸受板45および第2軸受板46は、金属製のワッシャーである。第1軸受板45は、その中心孔に回転軸5を貫通させた状態で保持部材21の反出力側L2の端面を覆う。また、第2軸受板46は、その中心孔に回転軸5を貫通させた状態で保持部材21の出力側L1の端面およびEリング24を覆う。第2軸受板46はEリング24と面接触する。第1軸受板45および第2軸受板46は、保持部材21の反出力側L2の端面および出力側L1の端面にそれぞれ保持される。ロータ10の回転時に第2軸受板46と第2軸受部材16とが摺動して発生する摺動熱は、Eリング24を介して回転軸5に伝達され放熱される。
(ステータ)
 図5、図6はステータ11の斜視図であり、図5は反出力側L2から見た斜視図であり、図6は出力側L1から見た斜視図である。ステータ11は、ロータ10の外周側に位置する環状のステータコア51と、ステータコア51にインシュレータ52を介して巻回された複数のコイル53と、各コイル53への給電を行う給電線を接続するためのコネクタ54とを備える。
 ステータコア51は、磁性材料からなる薄い磁性板が積層されて形成された積層コアである。図5、図6に示すように、ステータコア51は、環状部56と、環状部56から径方向の内側に突出する複数の突極部57とを備える。複数の突極部57は等角度ピッチで形成されており、周方向において一定のピッチで配置される。突極部57の内周側端面57aは、軸線Lを中心とする円弧面である。突極部57の内周側端面57aは、ロータ10の磁石20の外周面と僅かなギャップを開けて対向する。
 インシュレータ52は樹脂等の絶縁性材料で形成されている。インシュレータ52は、径方向の両端に鍔部を有する鍔付きの筒状である。インシュレータ52は、複数の突極部57のそれぞれに取り付けられている。コイル53は、インシュレータ52を介して複数の突極部57のそれぞれに巻回される。なお、インシュレータ52はステータコア51の環状部56の反出力側端面56a(図6参照)を部分的に被っているが、反出力側端面56aの外周縁部分はインシュレータ52により覆われていない。同様に、インシュレータ52はステータコア51の環状部56の出力側端面56b(図5参照)を部分的に被っているが、出力側端面56bの外周縁部分はインシュレータ52により覆われていない。
 コイル53は、アルミニウム合金または銅合金からなる導線55によって構成される。本形態では、アルミニウム合金を銅合金で覆った導線55が用いられる。また、本形態では、突極部57およびコイル53の数は9である。モータ2は三相ブラシレスモータであり、9個のコイル53のうちの3個はU相コイルであり、残りの6個のうちの3個はV相コイルであり、残りの3個はW相コイルである。U相コイルとV相コイルとW相コイルとは、周方向においてこの順番に配列されている。3個のU相コイルは、1本の導線55が3個の突極部57に順次巻回されることで形成され、3個のV相コイルは、1本の導線55が3個の突極部57に順次巻回されることで形成され、3個のW相コイルは、1本の導線55が3個の突極部57に順次巻回されることで形成されている。U相コイルとV相コイルとW相コイルを構成する導線55は、コネクタ54に引き回される。
(コネクタ)
 コネクタ54は、雄型の外部コネクタを着脱可能な形状である。コネクタ54は複数のインシュレータ52のうちの一つと繋がっている。コネクタ54は、略直方体状のコネクタハウジング30と、コネクタハウジング30とインシュレータ52とを接続する接続部31と、コネクタハウジング30に保持される端子ピン40とを備える。コネクタハウジング30は、インシュレータ52の外周側且つステータコア51の反出力側L2に配置され、コイル53の外周側に位置するインシュレータ52の部分(鍔部52a)と接続部31を介して繋がっている。コネクタハウジング30および接続部31は、インシュレータ52と一体に形成される。
 コネクタ54は、U相コイルを構成する導線55の一端部が接続される端子ピン40と、V相コイルを構成する導線55の一端部が接続される端子ピン40と、W相コイルを構成する導線55の一端部が接続される端子ピン40との3本の端子ピン40を備えた雌型のコネクタ54である。U相コイルを構成する導線55の他端部と、V相コイルを構成する導線55の他端部と、W相コイルを構成する導線55の他端部とは、互いに接続されてコモン線を構成している。
 コネクタハウジング30は、反出力側L2に開口する略直方体状である。すなわち、コネクタハウジング30には、反出力側L2に開口する接続開口30aが形成されている。コネクタハウジング30は、軸線L方向に延在する矩形筒状の筒状部33と、筒状部33の出力側L1の端部を塞ぐ底部32を備える。接続開口30aは、筒状部33の反出力側L2の端部に設けられている。図6に示すように、筒状部33は、ステータ11の中心側(すなわち、インシュレータ52側)に位置する内側壁33aと、内側壁33aと平行な外側壁33bと、内側壁33aと外側壁33bとを接続する側壁33c、33dを備える。コネクタハウジング30の内部空間は、側壁33c、33dと平行な区画壁33e、33fによって3分割される。区画壁33e、33fによって区画された各空間内に1本ずつ端子ピン40の端部である端子接続部41(図2(a)参照)が配置される。雄型の外部コネクタを接続開口30aに装着すると、外部コネクタに設けられた端子と端子ピン40とが接触する。
 図5に示すように、底部32には端子ピン40と同じ数の貫通孔34が形成される。本形態のコネクタハウジング30は、3本の端子ピン40が取り付けられるため、貫通孔34は3箇所に形成される。3箇所の貫通孔34は、ステータ11の径方向と直交する方向に1列に並んでいる。図2(a)、図5に示すように、底部32の出力側L1の面には、貫通孔34に対して径方向内側(すなわち、インシュレータ52側)に位置する凹部35が形成されている。凹部35は、反出力側L2に凹む肉抜き形状であり、3個の貫通孔34の配列方向に沿って溝状に延在する。また、接続部31の出力側L1の面には、貫通孔34と同一数の貫通孔36(図2(a)参照)が設けられる。すなわち、コネクタ54の出力側L1の面には、3組の貫通孔34および貫通孔36が設けられる。3組の貫通孔34と貫通孔36の間には、それぞれ、凹部35と交差する保持溝37(図5参照)が設けられる。貫通孔34から貫通孔36まで延在する端子ピン40の部分(後述する連結部43)は、保持溝37によって保持される。
 端子ピン40は、断面形状が四角形の金属線を折り曲げることで形成されている。なお、端子ピン40は、断面形状が円形の金属線を折り曲げることで形成されていても良い。図2(a)に示すように、端子ピン40は、コネクタハウジング30に圧入されて接続開口30aに向けて突出する端子接続部41と、コネクタハウジング30とインシュレータ52との間に配置される導線接続部42と、端子接続部41と導線接続部42とを繋ぐ連結部43とから構成される。端子接続部41と導線接続部42は軸線L方向と平行に延在する。また、連結部43は軸線L方向と直交する方向に延在し、端子接続部41および導線接続部42と略直角に繋がっている。
 端子ピン40は、端子接続部41を貫通孔34に対して軸線L方向に圧入するとともに、導線接続部42を貫通孔36に通すことにより、コネクタハウジング30に取り付けられる。上述したように、連結部43をコネクタハウジング30の外側面に形成された保持溝37に保持させることにより、端子ピン40の回転が防止される。導線接続部42の先端には、コネクタハウジング30への組み付け後に導線接続部42の先端部を径方向内側へ略直角に屈曲させて形成した抜け止め部42aが設けられる。すなわち、導線接続部42は、内側壁33aに沿って延在する立ち上がり部42bおよび抜け止め部42aによって構成される。なお、抜け止め部42aの屈曲角度は、略直角でなくてもよく、鈍角であってもよい。
 図6に示すように、3本の導線接続部42は、コネクタハウジング30の内側壁33aに沿って、径方向と直交する方向に一定間隔で配置される。コネクタハウジング30は、内側壁33aから径方向内側へ垂直に突出する壁部38を備える。壁部38は、隣り合う導線接続部42の中間位置となる2箇所に設けられる。壁部38は、径方向内側の端縁が立ち上がり部42bよりも径方向内側に位置する。一方、壁部38は、軸線L方向の端縁が抜け止め部42aよりも出力側L1に位置する。つまり、壁部38は、隣り合う立ち上がり部42bの間に届く幅であり、且つ、隣り合う抜け止め部42aの間には届かない高さの形状である。
 図6に示すように、コネクタ54の内周側に位置するインシュレータ52は、コイル53の外周側に設けられた鍔部52aを備える。コネクタ54と一体に形成されたインシュレータ52は、ステータコア51の外周面を覆っている鍔部52aの反出力側L2の面から突出する4本の円柱状のガイド凸部39を備える。4本のガイド凸部39は周方向に一定ピッチで配置される。3本の導線接続部42には、それぞれ、導線55が1本ずつ接続される。U相コイルとV相コイルとW相コイルを構成する3本の導線55は、4本のガイド凸部39によってガイドされて、コイル53から導線接続部42へ引き回される。すなわち、4本のガイド凸部39は、3本の導線55のうちの1本を、コネクタハウジング30の内周側に位置するコイル53から、3本のうちの真ん中の導線接続部42へ案内し、残り2本のうちの1本を、コネクタハウジング30の内周側に位置するコイル53の周方向の一方側に位置するコイル53から、周方向の一方側の端に位置する導線接続部42へ案内し、最後の1本を、コネクタハウジング30の内周側に位置するコイル53の周方向の他方側に位置するコイル53から、周方向の他方側の端に位置する導線接続部42へ案内する。
 導線55は、ガイド凸部39によってガイドされて導線接続部42に向けて引き回され、立ち上がり部42bに沿って抜け止め部42aへ引き回される。立ち上がり部42bに沿って引き回される導線55は、壁部38によって短絡防止が図られている。導線55は、立ち上がり部42bもしくは抜け止め部42aに絡げられ、立ち上がり部42bもしくは抜け止め部42aに半田付けされる。上述したように、壁部38は抜け止め部42aに届かない高さであるため、半田付けのコテを壁部38に妨げられずに抜け止め部42aおよび立ち上がり部42bの上端に近づけて半田付けすることが可能である。
(樹脂封止部材)
 図7はモータ2の分解断面図であり、カバー部材14を樹脂封止部材13から分離した状態の断面図である。図2~図4、図7に示すように、樹脂封止部材13は、コイル53、インシュレータ52、および、ステータコア51を反出力側L2から覆う略円盤形状の封止部材底部65を備える。また、樹脂封止部材13は、封止部材底部65から外周側に延びてコネクタ54を被うコネクタ封止部66と、封止部材底部65から出力側L1に延びてコイル53、インシュレータ52およびステータコア51を被う封止部材筒部67とを備える。封止部材筒部67は肉厚の円筒状である。封止部材筒部67の中心軸線はモータ2の軸線Lと一致する。
 封止部材底部65の中心部分には、軸受部材保持凹部68が設けられる。軸受部材保持凹部68には、ロータ10の回転軸5の反出力側L2の端部を回転可能に支持する第1軸受部材15が保持される。第1軸受部材15は樹脂製であり、回転軸5が配置される貫通穴を備える筒状の支持部、および、筒状部の出力側L1の端部から外周側に広がる鍔部を備えた形状である。第1軸受部材15の軸線L方向から見た輪郭形状はD字形状である。第1軸受部材15は、鍔部が出力側L1から封止部材底部65に当接した状態で軸受部材保持凹部68に固定される。第1軸受部材15は、回転軸5が挿通される支持部が回転軸5のラジアル軸受として機能し、鍔部はロータ10のスラスト軸受として機能する。すなわち、第1軸受部材15の鍔部には、ロータ10の保持部材21に固定された第1軸受板45が摺動する。
 図2に示すように、封止部材底部65は、第1軸受部材15を径方向の外周側から囲む筒状の軸受支持部分65aと、軸受支持部分65aの下端開口を封鎖する円形の封鎖部分65bと、コイル53の下側に位置するコイル封止部分65cと、軸受支持部分65aとコイル封止部分65cとの間を接続する接続部分65dを備える。軸受支持部分65aおよび封鎖部分65bは軸受部材保持凹部68を構成する。コイル封止部分65cの反出力側L2の面は、インシュレータ52に巻回された各コイル53の形状に沿って、外周側に向かうに従って反出力側L2に傾斜するテーパー面65eと、テーパー面65eの外周側に設けられ軸線L方向に対して垂直な環状面65fとを備える。
 図2(a)、図4、図5に示すように、コネクタ封止部66は、全体として略直方体状である。コネクタ封止部66は、コネクタ54の出力側L1を覆うコネクタ封止部底部66aと、コネクタ54の径方向外側および周方向の両側を覆うコネクタ封止部外周部66bと、コネクタハウジング30の内周側に位置し接続部31の反出力側L2を覆うとともに封止部材底部65から反出力側L2に突出するコネクタ封止部内周部66cとを備える。コネクタ封止部底部66aはおよびコネクタ封止部外周部66bは、封止部材筒部67から外周側に突出する。また、コネクタ封止部内周部66cは、封止部材底部65の環状面65fから一段盛り上がった形状である。すなわち、コネクタ封止部内周部66cの反出力側L2の端面66dは、封止部材底部65の環状面65fよりも一段反出力側L2に突出した位置にある。
 コネクタ54は、雄型のコネクタが着脱される接続開口30aが開口するコネクタハウジング30の端部が、コネクタ封止部66から反出力側L2に突出して外部に露出している。接続開口30aは、コネクタ封止部66の反出力側L2の端面66dから寸法H(図4参照)だけ突出した位置に設けられている。コネクタ54は、接続開口30aが開口するコネクタハウジング30の端部のみが外部に露出し、端子ピン40の連結部43および導線接続部42が完全にコネクタ封止部66によって覆われる。従って、コネクタ封止部66により、端子ピン40の抜けが防止され、且つ、端子ピン40流体から保護されている。また、コイル53からコネクタ54に引き回される導線55もコネクタ封止部66によって覆われ、流体から保護される。
 図2、図3に示すように、封止部材筒部67は、封止部材底部65と繋がる大径筒部分81と、大径筒部分81よりも外径寸法の小さい小径筒部分82を備える。小径筒部分82は、封止部材筒部67の出力側L1の端部を構成する第1小径筒部分82aと、第1小径筒部分82aと大径筒部分81との間に設けられた第2小径筒部分82bを備える。第1小径筒部分82aは第2小径筒部分82bよりも僅かに外径が小さい。
 封止部材筒部67の外周面には、第2小径筒部分82bと大径筒部分81との境界部分に出力側L1を向く段差面である樹脂封止部材側位置規制面70が形成されている。樹脂封止部材側位置規制面70は、軸線L方向と直交する。後述するように、樹脂封止部材側位置規制面70は、カバー部材14と軸線L方向に当接する面である。また、封止部材筒部67は、出力側L1の端部に軸線L方向と直交する環状端面である樹脂封止部材側固定面71を備える。後述するように、樹脂封止部材側固定面71は、カバー部材14と所定の隙間を持って対向する。樹脂封止部材側固定面71とカバー部材14との隙間に配置された接着剤により、カバー部材14が樹脂封止部材13に固定される。
 大径筒部分81の外径はステータコア51の環状部56の外径よりも大きく、第2小径筒部分82bの外径はステータコア51の環状部56の外径よりも小さい。また、樹脂封止部材側位置規制面70は、ステータコア51の環状部56の反出力側端面56aと同一平面上に位置する。このため、樹脂封止部材側位置規制面70の内周部分には、ステータコア51の環状部56の反出力側端面56aの外周縁部分を出力側L1に露出させる複数の円弧状開口部83(図3参照)が形成される。
 図2、図3に示すように、封止部材筒部67の内周面は、反出力側L2から出力側L1に向かって、小径内周面部分67aと、小径内周面部分67aよりも内径寸法の大きい大径内周面部分67bとが設けられている。図2に示すように、小径内周面部分67aには、ステータコア51の各突極部57の内周側端面57aを内周側に露出させる複数の開口部が設けられている。また、図3に示すように、小径内周面部分67aには、軸線L方向に延在する溝状の切欠部69が複数設けられている。複数の切欠部69のそれぞれは、ステータコア51の各突極部57の周方向の中央に位置し、突極部57の出力側端面57b(図5参照)から小径内周面部分67aの出力側L1の端面まで延在する。このため、切欠部69が設けられた角度位置では、ステータコア51突極部57の出力側端面57bが出力側L1に露出する。
 大径筒部分81の外周面には、等角度間隔で外周側に突出する4つの係合突部85が設けられている。係合突部85は、後述するように、カバー部材14に設けられた回転係合部86と係合する。係合突部85は、回転係合部86と係合して、カバー部材14が樹脂封止部材13から外れることを規制する。
 樹脂封止部材13は、コイル53を完全に覆っており、コイル53を流体から保護する。また、樹脂封止部材13は、雄型のコネクタが着脱される開口(接続開口30a)を除いてコネクタ54を覆うコネクタ封止部66までも一体に形成されており、コネクタ54に組み付けられた端子ピン40の抜けを防止するとともに端子ピン40と導線55との接続部を流体から保護する。樹脂封止部材13は、BMC(Bulk Molding Compound)によって形成されている。本形態では、ステータ11を金型内に配置し、この金型内に樹脂材料を注入して硬化させることで樹脂封止部材13が形成される。すなわち、樹脂封止部材13は、インサート成形によりステータ11と一体成形される。
 インサート成形を行う際、金型内に配置したステータコア51を径方向および軸線L方向で金型に当接させて位置決めした状態で、金型内に樹脂を注入して樹脂封止部材13を成形する。これにより、ステータコア51と樹脂封止部材13の相対位置の精度が向上する。例えば、金型に円柱形状の金型部分を設けておき、その金型部分の外周面を各突極部57の内周側端面57aに当接させて、径方向でステータコア51を位置決めする。その結果、上述したように、ステータコア51の各突極部57の内周側端面57aは、樹脂封止部材13から露出する。また、インサート成形を行う際、金型に、各突極部57の出力側端面57bに当接可能な第1当接部分と、環状部56の出力側端面56bに当接可能な第2当接部分を設けておき、これら第1当接部分および第2当接部分をステータコア51に当接させて軸線L方向でステータコア51を位置決めする。その結果、上述したように、ステータコア51の各突極部57の出力側端面57bの一部分が出力側L1に露出する。また、環状部56の出力側端面56bの外周部分が出力側L1に露出する。
 図4に示すように、封止部材底部65には、封止部材底部65の反出力側L2の面からインシュレータ52の反出力側L2の端面まで通じる複数の穴17が形成されている。本形態では、6個の穴17が封止部材底部65に形成されている。具体的には、軸線Lを中心とする40°ピッチで配置される2個の穴17の組が、120°ピッチで3箇所に形成されている。穴17は、成形時に金型内にセットされたステータ11を軸線L方向に押して金型内の支持面(上述した第1当接部分および第2当接部分)に押し付けるための押付けピンに対応する形状である。
(カバー部材)
 図7はモータの分解断面図であり、カバー部材14を樹脂封止部材13から取り外した状態を示す。カバー部材14は樹脂製であり、樹脂封止部材13の出力側L1に固定される。カバー部材14は、円板状のカバー部材天井部91と、カバー部材天井部91から反出力側L2に突出するカバー部材筒部92とを備える。カバー部材天井部91の中心には軸線L方向に貫通する貫通穴93が設けられる。カバー部材天井部91の出力側L1の面の中央には貫通穴93を囲む円形凹部94が設けられ、円形凹部94には円環状のシール部材95が配置される。シール部材95は、回転軸5とカバー部材14との隙間に配置される。
 図4、図7に示すように、カバー部材天井部91の反出力側L2の面には、その中央部分に貫通穴93と同軸の軸受部材保持筒部97が設けられる。図2、図7に示すように、軸受部材保持筒部97の中心孔には、第2軸受部材16が保持される。第2軸受部材16は、上述した第1軸受部材15と同一の部材を軸線L方向に逆に配置したものである。すなわち、第2軸受部材16は樹脂製であり、回転軸5が配置される貫通穴を備える筒状の支持部、および、筒状部の出力側L1の端部から外周側に広がる鍔部を備えた形状である。第2軸受部材16は、鍔部が反出力側L2から軸受部材保持筒部97に当接した状態で軸受部材保持筒部97に固定される。第2軸受部材16は、回転軸5が挿通される支持部が回転軸5のラジアル軸受として機能し、鍔部はロータ10のスラスト軸受として機能する。すなわち、第2軸受部材16の鍔部にはロータ10の保持部材21に固定された第2軸受板46が摺動する。
 図8はカバー部材14を反出力側L2から見た平面図である。図4、図7、図8に示すように、カバー部材天井部91の反出力側L2の面には、その外周縁に沿って、カバー部材筒部92の内周面と繋がる円環状のカバー部材側固定面72が設けられる。さらに、カバー部材天井部91の反出力側L2の面には、軸受部材保持筒部97とカバー部材側固定面72との間に円形の内側環状リブ99が設けられている。軸受部材保持筒部97、カバー部材側固定面72、および内側環状リブ99は同軸である。また、内側環状リブ99とカバー部材側固定面72の間には、複数の径方向リブ98および複数の第1接着剤溜まり部100が設けられる。また、内側環状リブ99と軸受部材保持筒部97との間には、複数の径方向リブ96が設けられる。
 内側環状リブ99および径方向リブ98、96は、反出力側L2に突出する凸部である。また、第1接着剤溜まり部100は、カバー部材側固定面72および径方向リブ98の先端面98aよりも出力側L1に凹む凹部である。第1接着剤溜まり部100は、カバー部材14の肉抜き形状を利用した凹部である。すなわち、第1接着剤溜まり部100はカバー部材14の肉抜き形状を兼ねている。また、内側環状リブ99の内周側にも、径方向リブ96の間に肉抜き形状である凹部が形成されている。
 本形態では、8本の径方向リブ98が45度の角度間隔で放射状に配置される。また、径方向リブ96は径方向リブ98と同一の角度位置に配置される。第1接着剤溜まり部100は、周方向に隣り合う2本の径方向リブ98の間に設けられた略扇型の凹部であり、本形態では8箇所に設けられている。各第1接着剤溜まり部100は、周方向の両側が径方向リブ98によって区画され、内周側は内側環状リブ99によって区画される。また、各第1接着剤溜まり部100は、カバー部材側固定面72の内周側に配置される。
 軸受部材保持筒部97は、反出力側L2への突出量が内側環状リブ99の突出量よりも大きい。また、内側環状リブ99および径方向リブ96は、カバー部材側固定面72よりも反出力側L2に突出している。一方、径方向リブ98の先端面98aは、カバー部材側固定面72と同一平面上に位置する。軸受部材保持筒部97の先端面、内側環状リブ99の先端面、径方向リブ98、96の先端面、およびカバー部材側固定面72は、いずれも軸線Lと直交する平面である。第1接着剤溜まり部100の外周側および周方向の両側の縁には、面取り面が設けられている。すなわち、カバー部材側固定面72の内周側の縁には面取り面72aが設けられている。また、径方向リブ98の先端面98aと側面とが繋がる角部には、面取り面98bが設けられている。なお、径方向リブ96および内側環状リブ99の縁にも面取り面が設けられている。
 図4、図7に示すように、カバー部材筒部92の内径は、出力側L1から反出力側L2に向かうに従って段階的に増大している。すなわち、カバー部材筒部92の内周面は、出力側L1から順に、第1小径内周面92a、第2小径内周面92b、および大径内周面92cを備える。第2小径内周面92bと大径内周面92cとの境界部分には、反出力側L2を向く環状の段差面であるカバー部材側位置規制面73が形成されている。カバー部材側位置規制面73は軸線Lと直交する平面である。
 カバー部材筒部92は、樹脂封止部材13の小径筒部分82に軸線L方向にオーバーラップして樹脂封止部材13の小径筒部分82を外周側から被っている上側環状筒部分92dと、樹脂封止部材13の大径筒部分81の外周側に位置する下側環状筒部分92eを備える。上側環状筒部分92dは、カバー部材側位置規制面73よりも出力側L1の部分である。また、下側環状筒部分92eは、カバー部材側位置規制面73よりも反出力側L2に突出して樹脂封止部材13の外周側を覆う突出部である。
 図4に示すように、カバー部材筒部92の下側環状筒部分92eには、周方向の4か所に樹脂封止部材13の係合突部85と係合する回転係合部86が設けられている。図3、図4に示すように、4箇所の回転係合部86のうちの3箇所は、カバー部材筒部92の反出力側L2の縁から出力側L1へ延びる溝部861と、溝部861と接続され周方向に延びる略矩形の切欠き部862を備える第1回転係合部86Aである。そして、残り1箇所は、カバー部材筒部92の反出力側L2の縁から出力側L1へ延びる切欠き部863と、切欠き部863と接続され周方向に延びる切欠き部864を備える第2回転係合部86Bである。第2回転係合部86Bは、切欠き部864の反出力側L2に設けられた腕部865が弾性変形可能となっており、腕部865には係合突部85と周方向に係合可能なフック部866が設けられている。
(カバー部材の位置決め構造および固定構造)
 カバー部材14は、樹脂封止部材13の内側にロータ10が配置され、第1軸受部材15にロータ10が支持された状態で、樹脂封止部材13に出力側L1から被せられる。カバー部材14を樹脂封止部材13に被せる際には、図2に示すように、内側環状リブ99の下端部分を樹脂封止部材13の封止部材筒部67の内周側に嵌め込む。これにより、カバー部材14と樹脂封止部材13が径方向で位置決めされ、回転軸5の軸線Lと、ステータ11の中心軸線とが一致する。カバー部材14は、カバー部材筒部92に設けられたカバー部材側位置規制面73と、樹脂封止部材13の外周面に設けられた段差面である樹脂封止部材側位置規制面70とが軸線L方向に当接することによって、軸線L方向に位置決めされる。これにより、カバー部材天井部91は回転軸5を上下方向に貫通させた状態でロータ10と樹脂封止部材13を上方から被う状態となる。また、カバー部材天井部91の円形凹部94に配置されたシール部材95が、回転軸5とカバー部材14および第2軸受部材16との間をシールする。さらに、カバー部材筒部92が樹脂封止部材13の出力側L1の部分を外周側から包囲した状態となる。
 その後、カバー部材14と樹脂封止部材13とを周方向に相対回転させて、図1に示すように、樹脂封止部材13の係合突部85とカバー部材14の回転係合部86(第1回転係合部86A、第2回転係合部86B)とを係合させる。すなわち、4箇所の係合突部85を溝部861あるいは切欠き部863に挿入した状態で、カバー部材14を樹脂封止部材13に対して周方向に回転させて、係合突部85を切欠き部862、864に係合させる。4箇所の係合突部85のうちの1箇所が第2回転係合部86Bに設けられたフック部866と係合することにより、カバー部材14と樹脂封止部材13とが周方向に位置決めされる。カバー部材14と樹脂封止部材13とを周方向に相対回転させる作業を手組で行う際には、封止部材筒部67から外周側に張り出したコネクタ封止部66を支点として樹脂封止部材13を支持し、樹脂封止部材13に対してカバー部材14を相対回転させることができる。
 図9は樹脂封止部材側固定面71とカバー部材14との接着固定部の拡大断面図であり、図9(a)は樹脂封止部材側固定面71とカバー部材側固定面72との接着固定部の拡大断面図(径方向の部分断面図)であり、図9(b)は樹脂封止部材側固定面71と径方向リブ98との接着固定部の拡大断面図(周方向の部分断面図)である。カバー部材14が樹脂封止部材13に被せられる際には、封止部材筒部67の出力側L1の端面である樹脂封止部材側固定面71(図3、図7参照)に接着剤が塗布される。カバー部材側位置規制面73と樹脂封止部材側位置規制面70とを軸線L方向に当接させると、樹脂封止部材側固定面71は、カバー部材側固定面72および径方向リブ98の先端面98aと所定の隙間を持って対向する。
 樹脂封止部材側固定面71に塗布された接着剤は、樹脂封止部材側固定面71とカバー部材側固定面72との隙間、および、樹脂封止部材側固定面71と径方向リブ98の先端面98aとの隙間を埋めた状態で硬化される。従って、図9(a)に示すように、カバー部材側固定面72は接着剤層110を介して樹脂封止部材側固定面71に固定される。また、図9(b)に示すように、径方向リブ98の先端面98aは接着剤層110を介して樹脂封止部材側固定面71に固定される。樹脂封止部材側固定面71およびカバー部材側固定面72はいずれも環状であり、カバー部材14の全周に設けられている。従って、接着剤層110が全周に形成されるので、接着剤層110によって防水性が確保される。
 ここで、接着剤の硬化前に、係合突部85と回転係合部86とを係合させるために、カバー部材14と樹脂封止部材13とを周方向に相対回転させると、樹脂封止部材側固定面71に塗布された接着剤が周方向に拡げられる。従って、接着したい箇所に接着剤を行き渡らせることができ、接着剤を全周に確実に行き渡らせることができる。また、カバー部材14と樹脂封止部材13とを周方向に相対回転させると、径方向リブ98の角部に設けられた面取り面98bと樹脂封止部材側固定面71との間に接着剤が入り込む。粘度の低い接着剤を用いた場合には、表面張力により、隙間が広い部分に接着剤が集まる。つまり、面取り面72a、98bが設けられたカバー部材側固定面72および径方向リブ98の縁に沿って接着剤が集まる。
 第1接着剤溜まり部100は、カバー部材側固定面72に対して内周側に隣接した位置に設けられている。従って、樹脂封止部材側固定面71に過剰な接着剤が塗布された場合、カバー部材側固定面72の内周側にはみ出した接着剤は第1接着剤溜まり部100に保持される。従って、ロータ10側へ接着剤が侵入することが抑制される。また、径方向リブ98の周方向の両側にはみ出した接着剤も第1接着剤溜まり部100に保持される。
 カバー部材14は、カバー部材側固定面72とカバー部材側位置規制面73との間に設けられた第2接着剤溜まり部101を備える。すなわち、図2(b)に示すように、カバー部材側固定面72とカバー部材側位置規制面73との間には、第1小径内周面92aおよび第2小径内周面92bが設けられているが、第2小径内周面92bは、樹脂封止部材13の小径筒部分82の外周面との間に、径方向に所定の隙間を持って配置される。この隙間が第2接着剤溜まり部101となる。従って、樹脂封止部材側固定面71に過剰な接着剤が塗布された場合、カバー部材側固定面72から外周側にはみ出した接着剤は、第2接着剤溜まり部101に保持される。よって、カバー部材14と樹脂封止部材13との隙間からモータ2の外周面に接着剤がはみ出すことが防止される。
(ゲート跡と径方向リブとの位置関係)
 カバー部材14は樹脂成形品である。図3に示すように、カバー部材14の出力側L1の面には、金型への樹脂注入口の跡であるゲート跡102が複数形成されている。複数のゲート跡102は、回転軸5を中心として等角度間隔で環状に配置される。例えば、本形態では、ゲート跡102は、回転軸5を中心として90°ピッチで4箇所に形成されている。一方、カバー部材14の反出力側L2の面には、複数の径方向リブ98が回転軸5を中心として等角度間隔で配置されているが、この径方向リブ98は、ゲート跡102の位置に対応する位置に形成されている。すなわち、周方向に隣り合うゲート跡102の周方向の中間点Pが、必ず、複数の径方向リブ98のうちの1本の形成位置と一致するように、ゲート跡102および径方向リブ98の角度位置が設定されている。
 本形態では、図8に示すように、4箇所のゲート跡102は、それぞれ、軸線L方向に見た場合に8本の径方向リブ98のうちの4本と重なる位置に設けられている。そして、周方向に隣り合うゲート跡102の周方向の中間点Pは、それぞれ、軸線L方向に見た場合に径方向リブ98と重なる位置である。より詳細には、径方向リブ98の周方向の幅の中央位置と、中間点Pとが軸線L方向に見た場合に重なるように、ゲート跡102および径方向リブ98の角度位置が設定されている。ゲート跡102の周方向の中間点Pは、カバー部材14の成形時に隣り合うゲートから流入する樹脂が合流する箇所(ウェルドラインP1:図3において一点鎖線で示す仮想線)と一致する。従って、中間点Pの角度位置と径方向リブ98の角度位置を一致させることにより、ウェルドラインP1上に径方向リブ98を形成でき、径方向リブ98によってウェルドラインP1と重なる部分を補強してカバー部材14の強度を確保することができる。
(本形態の主な作用効果)
 以上のように、本形態のモータ2およびポンプ装置1は、ステータ11を覆う樹脂封止部材13が、ステータコア51の外周側へ張り出してコネクタ54を覆うコネクタ封止部66を備える。このように、樹脂封止部材13が、ステータコア51やコイル53を覆う部分だけでなくコネクタ54を覆う部分も含めて一体に形成されているので、コネクタ54の防水性および耐衝撃性を高めることができる。また、コネクタ封止部66を形成することにより、端子ピン40の抜けを防止することができる。
 本形態では、コネクタ封止部66は、ステータコア51やコイル53を覆う封止部材底部65よりも反出力側L2に一段突出した形状となっており、封止部底部65の端面(環状面65f)よりも一段盛り上がった位置に設けられたコネクタ封止部66の端面66dからコネクタハウジング30が突出する。そして、外部コネクタが着脱される接続開口30aは、封止部底部65からの軸線L方向の高さが、コネクタ封止部66の端面66dの封止部底部65からの突出高さよりも寸法H(図4参照)だけ高い。従って、封止部材底部65に液体が掛かった場合に、封止部材底部65側から接続開口30aに液体が流れ込むおそれが少ない。よって、防水性が高い。
 本形態では、樹脂封止部材13の外周面に係合突部85が設けられ、カバー部材筒部92の下側環状筒部分92eには、カバー部材14を樹脂封止部材13に対して軸線L回りに相対回転させることによって係合突部85と係合する回転係合部86(第1回転係合部86A、第2回転係合部86B)を備えるため、係合突部85と回転係合部86とからなる回転係合構造によってカバー部材14を樹脂封止部材に組み付けることができる。その際、外周側へ張り出したコネクタ封止部66を支点として樹脂封止部材13を支持することができるので、カバー部材14と樹脂封止部材13とを手組で組み付ける際の作業性が高い。また、コネクタ54は、外部に露出しているのが接続開口30aのみであるため、手組の際にコネクタ54の端子ピン40に直接触れることなく組み付けることができる。更に、コネクタ封止部66によってコネクタ54が保護されているので、コネクタ封止部66を支点とした場合にコネクタ54に加わる負荷が少ない。従って、組み付け時にコネクタ54を保護できる。
 本形態のコネクタ54は、コネクタハウジング30に端子ピン40を圧入により取り付けるため、コネクタ封止部66を樹脂成形する際に、圧入用の貫通孔34からコネクタハウジング30内に樹脂が入り込むことを防止できる。従って、コネクタハウジング30内に配置される端子ピン40の端子接続部41に樹脂が付着することを防止できる。
 本形態の端子ピン40は、コネクタハウジング30への端子接続部41の圧入方向と交差する方向に延在する連結部43を備えており、端子ピン40は、コネクタハウジングの外側面に形成された保持溝37に連結部43が保持された状態に組み付けられる。これに、端子接続部41を中心として端子ピン40が回転することを防止できるので、コネクタ封止部66を成形する際に端子ピン40が回転することを防止できる。
 本形態のコネクタ54は、コネクタハウジング30の底部32に軸線L方向に凹む凹部35が形成されている。このように、コネクタハウジング30に肉抜き形状(凹部35)を設けることにより、インシュレータ52とコネクタハウジング30とを一体成型する際の成形性を向上させることができる。
(変形例)
(1)本形態のカバー部材14は、内側環状リブ99とカバー部材側固定面72の間に8本の径方向リブ98および8箇所の第1接着剤溜まり部100が設けられているが、径方向リブ98の数、寸法、位置は適宜変更可能である。例えば、周方向に隣り合うゲート跡102の周方向の中間位置を通る4本の径方向リブ98のみを設けることもできる。また、第1接着剤溜まり部100の数、寸法、位置についても適宜変更可能である。また、本発明は、ゲート跡102の数が4以外の場合にも適用できる。
(2)本形態のカバー部材14および樹脂封止部材13は、係合突部85と回転係合部86(第1回転係合部86A、第2回転係合部86B)による回転係合構造を備えているが、このような回転係合構造を備えていなくてもよい。回転係合構造を設けない場合は、カバー部材筒部92の下側環状筒部分92eが樹脂封止部材13の外周面を全周で覆うことができる。従って、BMC樹脂による被覆層が薄い部分を下側環状筒部分92eで覆うことができるので、絶縁効果を高めることができる。また、防水効果を高めることができる。
(3)本形態のカバー部材14および樹脂封止部材13は、係合突部85を樹脂封止部材13に形成し、カバー部材14に回転係合部86を形成することによって回転係合構造を構成しているが、係合突部をカバー部材14に形成し、回転係合部を樹脂封止部材に形成した形態を採用しても良い。
1…ポンプ装置、2…モータ、3…ケース体、4…ポンプ室、5…回転軸、6…インペラ、7…吸入口、8…吐出口、10…ロータ、11…ステータ、12…ハウジング、13…樹脂封止部材、14…カバー部材、15…第1軸受部材、16…第2軸受部材、17…穴、20…磁石、21…保持部材、24…Eリング、30…コネクタハウジング、30a…接続開口、31…接続部、32…底部、33…筒状部、33a…内側壁、33b…外側壁、33c、32d…側壁、33e、33f…区画壁、34…貫通孔、35…凹部、36…貫通孔、37…保持溝、38…壁部、39…ガイド凸部、40…端子ピン、41…端子接続部、42…導線接続部、42a…抜け止め部、42b…立ち上がり部、43…連結部、45…第1軸受板、46…第2軸受板、51…ステータコア、52…インシュレータ、52a…鍔部、53…コイル、54…コネクタ、55…導線、56…環状部、56a…反出力側端面、56b…出力側端面、57…突極部、57a…内周側端面、57b…出力側端面、65…封止部材底部、65a…軸受支持部分、65b…封鎖部分、65c…コイル封止部分、65d…接続部分、65e…テーパー面、65f…環状面、66…コネクタ封止部、66a…コネクタ封止部底部、66b…コネクタ封止部外周部、66c…コネクタ封止部内周部、66d…端面、67…封止部材筒部、67a…小径内周面部分、67b…大径内周面部分、68…軸受部材保持凹部、69…切欠部、70…樹脂封止部材側位置規制面、71…樹脂封止部材側固定面、72…カバー部材側固定面、72a…面取り面、73…カバー部材側位置規制面、81…大径筒部分、82…小径筒部分、82a…第1小径筒部分、82b…第2小径筒部分、83…円弧状開口部、85…係合突部、86…回転係合部、86A…第1回転係合部、86B…第2回転係合部、91…カバー部材天井部、92…カバー部材筒部、92a…第1小径内周面、92b…第2小径内周面、92c…大径内周面、92d…上側環状筒部分、92e…下側環状筒部分、93…貫通穴、94…円形凹部、95…シール部材、96…径方向リブ、97…軸受部材保持筒部、98…径方向リブ、98a…先端面、98b…面取り面、99…内側環状リブ、100…第1接着剤溜まり部、101…第2接着剤溜まり部、102…ゲート跡、110…接着剤層、861…溝部、862…切欠き部、863…切欠き部、864…切欠き部、865…腕部、866…フック部、L…軸線、L1…出力側、L2…反出力側、P…中間点、P1…ウェルドライン

Claims (7)

  1.  ロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータと、前記ステータを覆う樹脂封止部材と、を有し、
     前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるコイルと、前記ステータコアの外周側に配置されるコネクタと、を備え、
     前記樹脂封止部材は、前記ステータコアの外周側へ張り出して前記コネクタを覆うコネクタ封止部を備え、
     前記コネクタは、外部コネクタが着脱される接続開口を備え、前記接続開口は、前記コネクタ封止部から前記ロータの軸線方向に突出して前記軸線方向に開口することを特徴とするモータ。
  2.  前記樹脂封止部材は、前記ステータコアおよび前記コイルを前記軸線方向側から覆う封止部材底部を備え、
     前記コネクタ封止部は、前記封止部材底部から前記軸線方向に突出しており、
     前記接続開口は、前記封止部材底部からの前記軸線方向の高さが、前記コネクタ封止部の前記封止部材底部からの突出高さよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のモータ。
  3.  前記樹脂封止部材の前記軸線方向の一方側に配置されるカバー部材を有し、
     前記コネクタは、前記コネクタ封止部から前記軸線方向の他方側に突出するコネクタハウジングを備え、前記コネクタハウジングに前記接続開口が設けられ、
     前記樹脂封止部材と前記カバー部材の一方には、他方に向けて突出する係合突部が設けられ、前記他方には、前記カバー部材を前記樹脂封止部材に対して前記軸線回りに相対回転させることによって前記係合突部と係合する回転係合部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のモータ。
  4.  前記コネクタは、前記コネクタハウジングに圧入される端子ピンを備えることを特徴とする請求項3に記載のモータ。
  5.  前記端子ピンは、前記コネクタハウジングに圧入されて前記接続開口に向けて突出する端子接続部と、前記端子接続部の圧入方向と交差する方向に延在する連結部と、前記連結部を介して前記端子接続部と繋がる導線接続部と、を備え、
     前記コネクタハウジングの外側面には、前記連結部を保持する保持溝が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のモータ。
  6.  前記コネクタハウジングは、前記接続開口に対して前記軸線方向の反対側に設けられた底部を備え、
     前記底部には、前記軸線方向に凹む凹部が形成されていることを特徴とする請求項3から5の何れか一項に記載のモータ。
  7.  請求項3から6のうちのいずれか一項に記載のモータと、
     前記カバー部材を貫通し前記カバー部材の前記一方側に突出する前記ロータの回転軸に取り付けられるインペラと、を有することを特徴とするポンプ装置。
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