(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
羽根車と、前記羽根車が取り付けられるロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータと、前記羽根車および前記ロータが配置され流体が通過するポンプ室と、前記ステータと前記ポンプ室との間に配置され前記ステータの配置箇所への前記ポンプ室内の流体の流入を防止する隔壁を有する隔壁部材と、前記ステータを覆うように形成される樹脂製の樹脂部材とを備え、
前記ステータは、駆動用コイルと、前記駆動用コイルが巻回される複数の突極部が形成されるステータコアとを備え、
前記隔壁は、底部と円筒部と鍔部とを有する鍔付きの略有底円筒状に形成され、
前記円筒部の軸方向において、前記底部が配置される側を一方側とすると、
前記樹脂部材は、前記底部および前記円筒部を覆うとともに、前記鍔部の前記一方側の面を覆うように形成され、
前記円筒部の外周面には、前記隔壁部材からの前記樹脂部材の剥離を防止する剥離防止用溝が、前記円筒部の軸方向に直交する方向から見たときに前記円筒部の軸方向に対して傾くように形成されるとともに、前記隔壁部材に対する前記ステータコアの回転を防止するための複数の回転防止用溝が、前記円筒部の軸方向と平行に形成され、
前記回転防止用溝には、前記突極部の先端側が配置され、
前記剥離防止用溝は、複数の前記回転防止用溝の間に配置される凸部に形成されるとともに、前記円筒部の円周方向における前記凸部の全域に形成され、前記剥離防止用溝の両端が前記回転防止用溝と連通していることを特徴とするポンプ装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載のポンプ装置では、上述のように、仕切板に抜け止め用突起が形成されているため、仕切板からのモールド樹脂の剥離を防止することが可能である。しかしながら、このポンプ装置では、円筒形状部の底部の中心に形成される抜け止め用突起の鍔部の面積が大きくない。そのため、このポンプ装置では、仕切板からのモールド樹脂の剥離方向となるポンプ装置の軸方向の一方へモールド樹脂の剥離力が作用したときの、抜け止め用突起の鍔部に対するモールド樹脂の引っ掛かり量が少ない。したがって、このポンプ装置では、仕切板からのモールド樹脂の剥離を抑止する抑止力が小さくなり、仕切板からのモールド樹脂の剥離を十分に防止できないおそれがある。
【0006】
そこで、本発明の課題は、ステータとポンプ室との間に配置される隔壁が形成される隔壁部材からステータ等を覆う樹脂部材が剥離するのを抑止する抑止力を高めることが可能なポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、本発明のポンプ装置は、羽根車と、羽根車が取り付けられるロータと、ロータの外周側に配置されるステータと、羽根車およびロータが配置され流体が通過するポンプ室と、ステータとポンプ室との間に配置されステータの配置箇所へのポンプ室内の流体の流入を防止する隔壁を有する隔壁部材と、ステータを覆うように形成される樹脂製の樹脂部材とを備え、
ステータは、駆動用コイルと、駆動用コイルが巻回される複数の突極部が形成されるステータコアとを備え、隔壁は、底部と円筒部と鍔部とを有する鍔付きの略有底円筒状に形成され、円筒部の軸方向において、底部が配置される側を一方側とすると、樹脂部材は、底部および円筒部を覆うとともに、鍔部の一方側の面を覆うように形成され、円筒部の外周面には、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を防止する剥離防止用溝が
、円筒部の軸方向に直交する方向から見たときに円筒部の軸方向に対して傾くように形成されるとともに、隔壁部材に対するステータコアの回転を防止するための複数の回転防止用溝が、円筒部の軸方向と平行に形成され、回転防止用溝には、突極部の先端側が配置され、剥離防止用溝は、複数の回転防止用溝の間に配置される凸部に形成されるとともに、円筒部の円周方向における凸部の全域に形成され、剥離防止用溝の両端が回転防止用溝と連通していることを特徴とする。
【0009】
本発明のポンプ装置では、円筒部の外周面に、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を防止する剥離防止用溝が形成されている。そのため、円筒部の円周方向における比較的広い範囲に、また、円筒部の軸方向における比較的広い範囲に剥離防止用溝を形成することが可能になる。したがって、隔壁部材からの樹脂部材の剥離方向となる円筒部の軸方向の一方へ樹脂部材の剥離力が作用したときの、剥離防止用溝に対する樹脂部材の引っ掛かり量を多くすることが可能になる。その結果、本発明では、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を抑止する抑止力を高めることが可能になる。
また、本発明では、円筒部の外周面に、隔壁部材に対するステータコアの回転を防止するための複数の回転防止用溝が円筒部の軸方向と平行に形成され、回転防止用溝には、突極部の先端側が配置され、剥離防止用溝は、複数の回転防止用溝の間に配置される凸部に形成されるとともに、円筒部の円周方向における凸部の全域に形成され、剥離防止用溝の両端が回転防止用溝と連通している。そのため、ステータが固定された後の隔壁部材に射出成型を行うことで樹脂部材が形成される場合には、射出成型時に回転防止用溝を経由して剥離防止用溝の中まで樹脂材料が回りやすくなり、剥離防止用溝に樹脂材料が入り込みやすくなる。したがって、隔壁部材からの樹脂部材の剥離方向へ樹脂部材の剥離力が作用したときの、剥離防止用溝に対する樹脂部材の引っ掛かり量をより多くすることが可能になり、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を抑止する抑止力を効果的に高めることが可能になる。
【0010】
本発明において、剥離防止用溝は、円筒部の軸方向に直交するように形成されていることが好ましい。このように構成すると、隔壁部材からの樹脂部材の剥離方向となる円筒部の軸方向の一方に作用する樹脂部材の剥離力を、剥離防止用溝の側面で効率的に受けることができる。したがって、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を抑止する抑止力を効果的に高めることが可能になる。
【発明の効果】
【0012】
以上のように、本発明のポンプ装置では、隔壁部材からの樹脂部材の剥離を抑止する抑止力を高めることが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【0015】
(ポンプ装置の概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるポンプ装置1の断面図である。
図2は、
図1に示すステータ5が隔壁部材11に固定されている状態の底面図である。なお、以下の説明では、
図1の上側(Z1方向側)を「上」側、
図1の下側(Z2方向側)を「下」側とする。
【0016】
本形態のポンプ装置1は、キャンドポンプと呼ばれるタイプのポンプであり、羽根車2と、羽根車2を回転させるDCブラシレスモータ3(以下、「モータ3」とする。)とを備えている。モータ3は、ロータ4とステータ5とによって構成されている。羽根車2およびモータ3は、ハウジング6と、ハウジング6の上部を覆う上ケース7とによって構成されるケース体の内部に配置されている。ハウジング6と上ケース7とは、ネジ8によって互いに固定されている。
【0017】
上ケース7には、流体の吸入部7aと、流体の吐出部7bとが形成されている。ハウジング6と上ケース7との間には、吸入部7aから吸入された流体が吐出部7bに向かって通過するポンプ室9が形成されている。また、ハウジング6と上ケース7との接合部分には、ポンプ室9の密閉性を確保するためのシール部材(Oリング)10が配置されている。
【0018】
ハウジング6は、ポンプ室9とステータ5とを隔てるようにポンプ室9とステータ5との間に配置される隔壁11aを有する隔壁部材11と、隔壁部材11の下面および側面を覆う樹脂製の樹脂部材12とを備えている。ハウジング6の詳細な構成については後述する。
【0019】
ロータ4は、駆動用磁石14と、円筒状のスリーブ15と、駆動用磁石14およびスリーブ15を保持する保持部材16とを備えている。保持部材16は、鍔付きの略円筒状に形成されている。駆動用磁石14は、保持部材16の外周側に固定され、スリーブ15は、保持部材16の内周側に固定されている。上側に配置される保持部材16の鍔部16aには、羽根車2が固定されている。羽根車2およびロータ4は、ポンプ室9の内部に配置されている。
【0020】
ロータ4は、固定軸17に回転可能に支持されている。固定軸17は、上下方向を軸方向として配置されている。すなわち、上下方向は、ロータ4の軸方向である。固定軸17の上端は、上ケース7に保持され、固定軸17の下端は、ハウジング6に保持されている。固定軸17は、スリーブ15の内周側に挿通されている。また、固定軸17には、上下方向でスリーブ15を挟むように2個のスラスト軸受部材18が取り付けられている。本形態では、スリーブ15がロータ4のラジアル軸受として機能し、スリーブ15およびスラスト軸受部材18がロータ4のスラスト軸受として機能している。
【0021】
ステータ5は、駆動用コイル23と、ステータコア24と、ボビン25とを備えており、全体として略円筒状に形成されている。ステータ5は、後述の隔壁11aを介して、ロータ4の外周側に配置されている。なお、以下では、ロータ4およびステータ5の径方向を「径方向」とし、ロータ4およびステータ5の円周方向を「円周方向」とする。
【0022】
ステータコア24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。このステータコア24は、
図2に示すように、ステータコア24の外周面を構成する略円環状の円環部24aと、円環部24aから径方向の内側へ突出する複数の突極部24bとを備えている。複数の突極部24bは、等角度ピッチで形成されている。ボビン25は、樹脂等の絶縁性材料で形成されている。また、ボビン25は、両端に鍔部を有する鍔付きの円筒状に形成されている。
【0023】
駆動用コイル23は、ボビン25の外周面に巻回されている。駆動用コイル23の両端部は、ボビン25の鍔部に固定される端子ピン26に絡げられている。駆動用コイル23が巻回されたボビン25は、径方向の内側から突極部24bに挿通されて、ステータコア24に固定されている。すなわち、突極部24bには、ボビン25を介して駆動用コイル23が巻回されている。
【0024】
(ハウジングの構成)
図3は、
図1に示す隔壁部材11に剥離防止部材32が固定されている状態を下面側から示す斜視図である。
図4は、
図1に示す隔壁部材11に剥離防止部材32が固定されている状態を示す側面図である。
【0025】
上述のように、隔壁部材11は、隔壁11aを備えている。隔壁11aは、鍔付きの略有底円筒状に形成されており、円筒部11bと底部11cと鍔部11dとを備えている。円筒部11bは、円筒状に形成されており、駆動用磁石14の外周面を覆うように配置されている。また、円筒部11bは、その軸方向が上下方向と略一致するように配置されている。底部11cは、円筒部11bの下端を塞ぐ円板状に形成されている。鍔部11dは、円筒部11bの開口側端部となる上端部から径方向の外側へ広がるように形成されている。
図1に示すように、隔壁11aの内側および上側がポンプ室9となっており、羽根車2およびロータ4は、隔壁11aの内側および上側に配置されている。隔壁11aは、ステータ5の配置箇所へのポンプ室9内の流体の流入を防止する機能を果たしている。
【0026】
図1に示すように、底部11cの下側には、2枚の基板27、28が上下方向に所定の隙間をあけた状態で固定されている。底部11cの下面には、基板27を隔壁部材11に固定するための固定用突起11eと、基板27を位置決めするための位置決め用突起11fとが形成されている。基板27は、
図1に示すように、固定用突起11eと位置決め用突起11fとによって位置決めされた状態で、固定用突起11eにねじ込まれるネジ29によって、底部11cの下面側に固定されている。また、基板28は、固定用突起11eと位置決め用突起11fとによって位置決めされた状態で、接着によって底部11cの下面に固定されている。
【0027】
円筒部11bの外周面には、隔壁部材11に対するステータコア24の回転を防止するための複数の回転防止用溝11gが形成されている。回転防止用溝11gは、上下方向と平行に形成されている。また、回転防止用溝11gは、角溝状に形成されるとともに、上下方向において上端側の一部を除く円筒部11bのほぼ全域に形成されている。また、複数の回転防止用溝11gは、等角度ピッチで形成されている。
図2に示すように、回転防止用溝11gには、径方向の内側に配置される突極部24bの先端側が配置されている。複数の回転防止用溝11gの間には、凸部11hが形成されている。
図2に示すように、ボビン25の、径方向内側に配置される鍔部25aと、凸部11hの外周面との間には隙間が形成されている。
【0028】
凸部11hの外周面には、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離を防止する複数の剥離防止用溝11jが形成されている。剥離防止用溝11jは、角溝状に形成されている。また、剥離防止用溝11jは、上下方向に直交する方向から見たときに上下方向に対して傾くように形成されている。本形態では、剥離防止用溝11jは、上下方向に略直交するように形成されている。また、剥離防止用溝11jは、上下方向において一定のピッチで形成されるとともに、上端側の一部を除く凸部11hのほぼ全域に形成されている。また、剥離防止用溝11jは、円周方向における凸部11hの全域に形成されており、剥離防止用溝11jの両端が回転防止用溝11gと連通している。なお、いくつかの凸部11h(
図3等に示す例では、3個の凸部11h)の下端側には、駆動用磁石14の外周面に形成される磁極を検出する磁気センサ(図示省略)を配置するための切欠部11kが形成されている。
【0029】
鍔部11dの下側には、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離を防止するための剥離防止部31が配置されている。剥離防止部31は、鍔部11dの下面から下方向へ突出する複数の剥離防止用突起11mと、剥離防止用突起11mに固定される剥離防止部材32とによって構成されている。
【0030】
剥離防止用突起11mは、段付き円柱状に形成されており、略90°ピッチで鍔部11dの下面に配置されている。剥離防止部材32は、平板状に形成されるとともに円環状に形成されている。この剥離防止部材32は、円筒部11bの上端側を囲むように、剥離防止用突起11mの下端側に固定されている。また、剥離防止部材32は、鍔部11dと略平行になるように剥離防止用突起11mの下端側に固定されており、鍔部11dと剥離防止部材32との間には、隙間Sが形成されている。本形態では、たとえば、剥離防止部材32は、熱溶着または超音波溶着によって剥離防止用突起11mの下端側に固定されている。なお、剥離防止部材32は、ネジや接着剤等によって剥離防止用突起11mの下端側に固定されても良い。
【0031】
樹脂部材12は、駆動用コイル23および基板27、28等を完全に覆って、駆動用コイル23および基板27、28等を流体から保護するために設けられている。この樹脂部材12は、ステータ5および基板27、28が固定された状態の隔壁部材11に対して、樹脂材料を射出することで形成されている。具体的には、ステータ5および基板27、28が固定された隔壁部材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部材12が形成されている。すなわち、樹脂部材12は、ステータ5および基板27、28が固定された後の隔壁部材11と一体成型されている。
【0032】
本形態の樹脂部材12は、全体として略有底円筒状に形成されており、ステータ5と、基板27、28とを完全に覆っている。また、樹脂部材12は、円筒部11bおよび底部11cを完全に覆うとともに、鍔部11dの下面を覆っている。樹脂部材12の一部は、鍔部11dと剥離防止部材32との間の隙間Sに充填されており、樹脂部材12の一部は、隙間Sに配置されている。また、樹脂部材12の射出成型時には、樹脂材料は、ボビン25の鍔部25aと凸部11hの外周面との間の隙間に回り込むとともに、剥離防止用溝11jの中にも入り込む。すなわち、樹脂部材12の一部は、ボビン25の鍔部25aと凸部11hの外周面との間の隙間、および、剥離防止用溝11jの中にも配置されている。なお、
図1に示すように、本形態では、鍔部11dと樹脂部材12との境界面がポンプ装置1の外周面に現れている。
【0033】
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、凸部11hの外周面に複数の剥離防止用溝11jが形成されている。具体的には、剥離防止用溝11jは、上下方向において、上端側の一部を除く凸部11hのほぼ全域に形成され、かつ、円周方向において、凸部11hの全域に形成されている。また、剥離防止用溝11jの中には、樹脂部材12の一部が配置されている。そのため、本形態では、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離方向となる下方向へ樹脂部材12の剥離力が作用したときの、剥離防止用溝11jに対する樹脂部材12の引っ掛かり量を多くすることが可能になる。したがって、本形態では、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離を抑止する抑止力を高めることが可能になる。
【0034】
特に本形態では、剥離防止用溝11jが上下方向に略直交するように形成されているため、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離方向となる下方向へ作用する樹脂部材12の剥離力を、剥離防止用溝11jの側面で効率的に受けることができる。したがって、本形態では、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離を抑止する抑止力を効果的に高めることが可能になる。
【0035】
また、本形態では、剥離防止用溝11jは、円周方向における凸部11hの全域に形成されており、剥離防止用溝11jの両端が回転防止用溝11gと連通している。そのため、樹脂部材12の射出成型時に、回転防止用溝11gを経由して剥離防止用溝11jの中まで樹脂材料が回りやすくなり、剥離防止用溝11gに樹脂材料が入り込みやすくなる。したがって、本形態では、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離方向となる下方向へ樹脂部材12の剥離力が作用したときの、剥離防止用溝11jに対する樹脂部材12の引っ掛かり量をより多くすることが可能になり、その結果、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離を抑止する抑止力を効果的に高めることが可能になる。
【0036】
また、本形態では、鍔部11dの下側に、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離を防止するための剥離防止部材32が配置されており、剥離防止部材32と鍔部11dとの間に形成される隙間Sに樹脂部材12の一部が配置されている。そのため、本形態では、剥離防止部材32によって、鍔部11dの下面からの樹脂部材12の剥離を効果的に防止することが可能になる。
【0037】
なお、本形態では、基板27、28を完全に覆うように樹脂部材12が形成されているため、基板27、28も、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離を防止する機能を果たしている。
【0038】
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【0039】
上述した形態では、剥離防止用溝11jは、上下方向に略直交するように形成されているが、剥離防止用溝11jは、上述のように、上下方向に直交する方向から見たときに上下方向に対して傾くように形成されていれば良い。たとえば、剥離防止用溝11jは、上下方向に直交する方向から見たときに上下方向に対して45°以上傾くように形成される。
【0040】
上述した形態では、剥離防止用溝11jは、円周方向における凸部11hの全域に形成されており、剥離防止用溝11jの両端が回転防止用溝11gと連通している。この他にもたとえば、剥離防止用溝11jは、円周方向における凸部11hの一部に形成されても良い。この場合には、剥離防止用溝11jの一端のみが回転防止用溝11gと連通し、剥離防止用溝11jの他端が回転防止用溝11gと連通していなくても良い。また、この場合には、剥離防止用溝11jの両端が回転防止用溝11gと連通していなくても良い。
【0041】
上述した形態では、剥離防止用溝11jは、上下方向において、上端側の一部を除く凸部11hのほぼ全域に形成されている。この他にもたとえば、剥離防止用溝11jは、上下方向における凸部11hの全域に形成されても良いし、上下方向における凸部11hの一部に形成されても良い。また、上述した形態では、剥離防止用溝11jは、上下方向において一定のピッチで形成されているが、上下方向における剥離防止用溝11jの間隔は、不規則であっても良い。
【0042】
上述した形態では、鍔部11dの下側に剥離防止部31が配置されているが、鍔部11dの下側に剥離防止部31が配置されていなくても良い。この場合であっても、隔壁部材11からの樹脂部材12の剥離を抑止する抑止力を高めることが可能になるといった上述した形態の効果を得ることができる。