特開 2022-165783 ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022165783

(43)【公開日】2022-11-01

(54)【発明の名称】ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 13/06 20060101AFI20221025BHJP

   H02K 5/08 20060101ALI20221025BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20221025BHJP

【ＦＩ】

F04D13/06 F

F04D13/06 H

H02K5/08 A

H02K7/14 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021071280

(22)【出願日】2021-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】日本電産トーソク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】片岡 慈裕

(72)【発明者】

【氏名】雫 修通

【テーマコード（参考）】

3H130

5H605

5H607

【Ｆターム（参考）】

3H130AA03

3H130AB22

3H130AB47

3H130AC30

3H130BA98G

3H130DA02Z

3H130DD04X

3H130DF08Z

3H130EA04A

3H130EA04G

3H130EC17A

5H605AA02

5H605AA07

5H605BB05

5H605BB10

5H605CC01

5H605CC02

5H605CC08

5H605DD05

5H605DD32

5H605DD37

5H605EA06

5H605EA07

5H605EC05

5H605EC07

5H605EC20

5H605FF06

5H605GG04

5H605GG06

5H605GG18

5H607AA05

5H607AA12

5H607BB01

5H607BB07

5H607BB14

5H607CC01

5H607CC05

5H607DD03

5H607DD08

5H607FF06

5H607JJ01

5H607JJ05

5H607JJ06

5H607KK07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ロータとステータとの間のシール性を確保しつつ、製造する工数および時間を低減できる構造を有するポンプを提供する。
【解決手段】本発明のポンプの一つの態様は、中心軸を中心として回転可能なロータと、ロータの径方向外側に位置し、ロータを囲むステータと、ロータの軸方向一方側に繋がるポンプ部と、ステータを軸方向一方側から覆う基部、およびステータの径方向内側に位置しロータを内部に収容する非磁性体製のロータ収容部を有する支持部材と、ステータの径方向外側に位置し、ステータを囲む固定部材と、を備える。ロータ収容部は、ロータを軸方向他方側から覆う蓋部と、径方向においてロータとステータとの間に位置し、軸方向一方側に開口する筒状部と、を有する。ステータは、固定部材に固定されている。固定部材は、支持部材に固定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸を中心として回転可能なロータと、
前記ロータの径方向外側に位置し、前記ロータを囲むステータと、
前記ロータの軸方向一方側に繋がるポンプ部と、
前記ステータを軸方向一方側から覆う基部、および前記ステータの径方向内側に位置し前記ロータを内部に収容する非磁性体製のロータ収容部を有する支持部材と、
前記ステータの径方向外側に位置し、前記ステータを囲む固定部材と、
を備え、
前記ロータ収容部は、
前記ロータを軸方向他方側から覆う蓋部と、
径方向において前記ロータと前記ステータとの間に位置し、軸方向一方側に開口する筒状部と、
を有し、
前記ステータは、前記固定部材に固定され、
前記固定部材は、前記支持部材に固定されている、ポンプ。

【請求項2】

前記ロータ収容部は、樹脂製であり、
前記固定部材は、金属製である、請求項１に記載のポンプ。

【請求項3】

前記固定部材は、
前記ステータの外周面に固定された周壁部と、
前記周壁部から径方向外側に広がる固定フランジ部と、
を有し、
前記固定フランジ部は、前記基部に軸方向他方側から固定されている、請求項１または２に記載のポンプ。

【請求項4】

前記固定フランジ部と前記支持部材との一方は、軸方向に突出する嵌合突起を有し、
前記固定フランジ部と前記支持部材との他方は、前記嵌合突起が嵌め合わされる嵌合穴部を有する、請求項３に記載のポンプ。

【請求項5】

前記固定部材は、前記蓋部の軸方向他方側に固定された天壁部を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のポンプ。

【請求項6】

前記ステータは、前記筒状部の外周面からと非接触の状態で配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のポンプ。

【請求項7】

水を送るウォータポンプである、請求項１から６のいずれか一項に記載のポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

ロータおよびステータを有する電動のポンプが知られている。例えば、特許文献１には、ウォータポンプが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４８９４３７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなウォータポンプなどのポンプにおいては、ポンプによって送る流体がステータに接触することを抑制するために、ステータの全体を樹脂モールドで覆い、ロータとステータとの間を隔ててシールする場合がある。この場合、樹脂モールドを成形する作業の工数および時間などが増大し、ポンプを製造する工数および時間が増大しやすい問題があった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みて、ロータとステータとの間のシール性を確保しつつ、製造する工数および時間を低減できる構造を有するポンプを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のポンプの一つの態様は、中心軸を中心として回転可能なロータと、前記ロータの径方向外側に位置し、前記ロータを囲むステータと、前記ロータの軸方向一方側に繋がるポンプ部と、前記ステータを軸方向一方側から覆う基部、および前記ステータの径方向内側に位置し前記ロータを内部に収容する非磁性体製のロータ収容部を有する支持部材と、前記ステータの径方向外側に位置し、前記ステータを囲む固定部材と、を備える。前記ロータ収容部は、前記ロータを軸方向他方側から覆う蓋部と、径方向において前記ロータと前記ステータとの間に位置し、軸方向一方側に開口する筒状部と、を有する。前記ステータは、前記固定部材に固定されている。前記固定部材は、前記支持部材に固定されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一つの態様によれば、ロータとステータとの間のシール性を確保しつつ、ポンプを製造する工数および時間を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態のポンプを示す断面図である。

【図2】図２は、一実施形態の支持部材を示す斜視図である。

【図3】図３は、一実施形態のポンプの一部を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

各図には、以下に説明する実施形態のポンプ１００における中心軸Ｊを仮想的に示している。以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向を単に「軸方向」と呼ぶ。中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ。中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。各図に示すＺ軸は、中心軸Ｊが延びる方向を示している。以下の説明においては、軸方向のうちＺ軸の矢印が向く側（＋Ｚ側）を「上側」と呼び、軸方向のうちＺ軸の矢印が向く側と逆側（－Ｚ側）を「下側」と呼ぶ。

【0010】

本実施形態において、下側は「軸方向一方側」に相当し、上側は「軸方向他方側」に相当する。なお、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。また、図１では、説明のために、中心軸Ｊを挟んだ左右両側のそれぞれにおいて異なる周方向位置の断面を示している。

【0011】

図１に示す本実施形態のポンプ１００は、水を送るウォータポンプである。図１に示すように、本実施形態のポンプ１００は、支持部材１０と、カバー部材２０と、固定部材３０と、固定シャフト４０と、ロータ５０と、ポンプ部６０と、ステータ７０と、基板８０と、を備える。支持部材１０とカバー部材２０とは、軸方向に互いに固定され、ステータ７０および基板８０を内部に収容するケース１１０を構成している。

【0012】

支持部材１０は、カバー部材２０の下側に位置する。支持部材１０は、非磁性体製である。本実施形態において支持部材１０は、樹脂製である。図２に示すように、支持部材１０は、底壁部１１と、ロータ収容部１２と、第１環状壁部１３と、第２環状壁部１４と、第３環状壁部１５と、フランジ部１６と、基板固定部１７ａ，１７ｂと、ピン部１８と、コネクタ部１９と、を有する。底壁部１１と第１環状壁部１３と第２環状壁部１４と第３環状壁部１５とフランジ部１６とは、ステータ７０を下側から覆う基部１０ａを構成している。

【0013】

底壁部１１は、中心軸Ｊを囲む円環状である。図１に示すように、底壁部１１は、ステータ７０の下側に位置する。底壁部１１の下側の面における径方向内側部分には、上側に窪む凹部１１ａが設けられている。凹部１１ａは、中心軸Ｊを囲む円環状である。凹部１１ａは、径方向内側に開口している。

【0014】

ロータ収容部１２は、底壁部１１から上側に延びている。より詳細には、ロータ収容部１２は、底壁部１１の径方向内周縁部から上側に延びている。ロータ収容部１２は、中心軸Ｊを囲み、下側に開口する円筒状である。ロータ収容部１２は、ロータ５０を内部に収容している。ロータ収容部１２は、非磁性体製である。本実施形態においてロータ収容部１２は、樹脂製である。ロータ収容部１２は、ロータ５０を上側から覆う蓋部１２ａと、蓋部１２ａから下側に延びる筒状部１２ｂと、を有する。

【0015】

蓋部１２ａは、中心軸Ｊを中心とする円板状である。蓋部１２ａは、下側の面に保持部１２ｃを有する。保持部１２ｃは、固定シャフト４０の上側の端部を保持する部分である。保持部１２ｃは、蓋部１２ａの他の部分よりも下側に突出している。保持部１２ｃは、固定シャフト４０の後述する穴部４３の内面の少なくとも一部を覆う突起部１２ｄを有する。突起部１２ｄは、穴部４３の内部に位置する。突起部１２ｄは、穴部４３の内面に接触している。本実施形態においては、穴部４３の内面の全体に、突起部１２ｄが接触している。突起部１２ｄは、穴部４３内に充填されている。より詳細には、突起部１２ｄは、後述する締結穴１２ｅを除いて穴部４３内の全体に充填されている。本実施形態において突起部１２ｄは、中心軸Ｊを中心とする円柱状である。突起部１２ｄは、保持部１２ｃのうち突起部１２ｄより径方向外側に位置する部分よりも下側に突出している。突起部１２ｄの下側の端部は、筒状部１２ｂの下側の端部よりも上側に位置する。

【0016】

図２に示すように、蓋部１２ａは、蓋部１２ａの上側の面における径方向外側部分から下側に窪む複数の凹部１２ｆを有する。複数の凹部１２ｆは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置されている。蓋部１２ａの径方向外周縁部には、ピン部１８が設けられている。ピン部１８は、蓋部１２ａから上側に突出する円柱状である。

【0017】

筒状部１２ｂは、蓋部１２ａの径方向外周縁部から下側に延びて、底壁部１１の径方向内周縁部に繋がっている。図１に示すように、筒状部１２ｂは、径方向においてロータ５０とステータ７０との間に位置する。筒状部１２ｂは、下側に開口している。筒状部１２ｂを構成する壁部の径方向の厚さは、蓋部１２ａの軸方向の厚さよりも小さい。なお、筒状部１２ｂを構成する壁部の径方向の厚さは、蓋部１２ａの軸方向の厚さより大きくてもよいし、蓋部１２ａの軸方向の厚さと同じであってもよい。

【0018】

ロータ収容部１２には、締結穴１２ｅが設けられている。締結穴１２ｅは、中心軸Ｊを中心とし、蓋部１２ａの上側の面から下側に窪む円形状の穴である。締結穴１２ｅは、突起部１２ｄまで延びている。締結穴１２ｅは、下側に底部を有する穴である。締結穴１２ｅの下側の端部は、保持部１２ｃのうち突起部１２ｄ以外の部分よりも下側に位置する。締結穴１２ｅの下側の端部は、ロータ５０の上側の端部よりも下側に位置する。なお、締結穴１２ｅの下側の端部は、ロータ５０の上側の端部より上側に位置してもよいし、ロータ５０の上側の端部と同じ軸方向位置に位置してもよい。

【0019】

図２に示すように、第１環状壁部１３、第２環状壁部１４、および第３環状壁部１５は、底壁部１１から上側に突出している。第１環状壁部１３、第２環状壁部１４、および第３環状壁部１５は、中心軸Ｊを囲む円環状である。第１環状壁部１３は、ロータ収容部１２の径方向外側に離れて位置し、ロータ収容部１２を囲んでいる。第１環状壁部１３の上側の端部は、ロータ収容部１２の上側の端部よりも下側に位置する。第２環状壁部１４は、第１環状壁部１３の径方向外側に離れて位置し、第１環状壁部１３を囲んでいる。第２環状壁部１４の上側の端部は、第１環状壁部１３の上側の端部よりも上側に位置し、ロータ収容部１２の上側の端部よりも下側に位置する。第３環状壁部１５は、第２環状壁部１４の径方向外側に離れて位置し、第２環状壁部１４を囲んでいる。第３環状壁部１５の上側の端部は、第２環状壁部１４の上側の端部よりも上側に位置し、ロータ収容部１２の上側の端部よりも下側に位置する。

【0020】

第２環状壁部１４には、被固定部１４ａが設けられている。被固定部１４ａは、軸方向に延びる円柱状である。被固定部１４ａは、第２環状壁部１４のうち被固定部１４ａの周方向両側の部分よりも径方向両側に突出している。被固定部１４ａは、被固定部１４ａの上側の面から下側に窪む締結穴１４ｃを有する。被固定部１４ａは、周方向に間隔を空けて複数設けられている。複数の被固定部１４ａは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置されている。被固定部１４ａは、例えば、４つ設けられている。なお、被固定部１４ａの数および配置は、特に限定されない。

【0021】

第２環状壁部１４の上側の面には、上側に突出する嵌合突起１４ｂが設けられている。つまり、本実施形態において支持部材１０は、軸方向に突出する嵌合突起１４ｂを有する。本実施形態において嵌合突起１４ｂは、円柱状である。嵌合突起１４ｂは、周方向に間隔を空けて複数設けられている。本実施形態において嵌合突起１４ｂは、周方向に隣り合う被固定部１４ａ同士の間に、それぞれ２つずつ設けられている。つまり、嵌合突起１４ｂは、合計で８つ設けられている。第２環状壁部１４のうち被固定部１４ａが設けられた部分および嵌合突起１４ｂが設けられた部分には、第２環状壁部１４から径方向両側に突出するリブ１４ｄが設けられている。リブ１４ｄは、第１環状壁部１３と第３環状壁部１５とを繋いでいる。

【0022】

フランジ部１６は、第３環状壁部１５から径方向外側に広がっている。フランジ部１６は、中心軸Ｊを囲む環状である。フランジ部１６には、上側からカバー部材２０が固定されている。フランジ部１６は、ポンプ１００が取り付けられる機器に固定される部分である。フランジ部１６には、コネクタ部１９が設けられている。

【0023】

基板固定部１７ａ，１７ｂは、基板８０が固定された部分である。基板固定部１７ａは、底壁部１１から上側に突出する円柱状である。基板固定部１７ａは、径方向において第２環状壁部１４と第３環状壁部１５との間に位置する。基板固定部１７ａの上側の端部は、第３環状壁部１５およびロータ収容部１２よりも上側に突出している。基板固定部１７ａは、周方向に間隔を空けて複数設けられている。基板固定部１７ａは、例えば、４つ設けられている。基板固定部１７ｂは、蓋部１２ａの径方向外周縁部から上側に突出する円柱状である。基板固定部１７ｂの上側の端部は、基板固定部１７ａの上側の端部と軸方向において同じ位置に位置する。基板固定部１７ｂは、中心軸Ｊを径方向に挟んで一対設けられている。基板固定部１７ａ，１７ｂの上端面には、基板８０を固定するねじが締め込まれる締結穴が設けられている。基板８０を固定するねじは、例えば、タッピンねじである。

【0024】

図１に示すように、カバー部材２０は、支持部材１０の上側に固定されている。本実施形態においてカバー部材２０は、金属製である。カバー部材２０は、下側に開口する容器状である。カバー部材２０は、基板８０を上側から覆う頂壁部２１と、頂壁部２１の径方向外周縁部から下側に延びる外周壁部２２と、外周壁部２２の下端部から径方向外側に突出するフランジ部２３と、を有する。フランジ部２３は、支持部材１０のフランジ部１６の上側に固定されている。軸方向におけるフランジ部２３とフランジ部１６との間は、Ｏリング９３によって封止されている。

【0025】

固定部材３０は、支持部材１０の上側に固定されている。固定部材３０は、カバー部材２０の径方向内側に位置する。固定部材３０は、ステータ７０の径方向外側に位置する。固定部材３０は、ステータ７０を囲んでいる。本実施形態において固定部材３０は、金属製である。固定部材３０を構成する材料は、例えば、鉄である。固定部材３０は、例えば、板金部材にプレス加工を施すことによって作られている。本実施形態において固定部材３０は、下側に開口する円筒状の部材である。固定部材３０は、天壁部３１と、周壁部３２と、固定フランジ部３３と、を有する。

【0026】

天壁部３１は、中心軸Ｊを中心とする円板状である。天壁部３１は、蓋部１２ａの上側に位置する。天壁部３１は、蓋部１２ａの上側にねじ９２で固定されている。天壁部３１の下側の面は、蓋部１２ａの上側の面に接触している。なお、天壁部３１の下側の面は、蓋部１２ａの上側の面に接触せずに、蓋部１２ａの上側の面と隙間を介して対向して配置されてもよい。天壁部３１は、ねじ９２が上側から通される第１貫通孔３１ａを有する。第１貫通孔３１ａは、天壁部３１を軸方向に貫通する円形状の孔である。ねじ９２は、第１貫通孔３１ａに上側から通されて、締結穴１２ｅに締め込まれている。本実施形態においてねじ９２は、タッピンねじである。ねじ９２が締め込まれる前において締結穴１２ｅの内周面には、ねじ部が設けられていない。締結穴１２ｅの内周面には、締結穴１２ｅにねじ９２が締め込まれることで、ねじが切られる。ねじ９２の少なくとも一部は、突起部１２ｄに締め込まれている。本実施形態では、ねじ９２の下側部分が突起部１２ｄに設けられた締結穴１２ｅに締め込まれている。ねじ９２の下側の端部は、ロータ５０の上側の端部と、軸方向においてほぼ同じ位置に位置する。天壁部３１は、蓋部１２ａよりも径方向外側に突出している。天壁部３１の径方向外側部分は、ステータ７０の上側に位置する。

【0027】

図３に示すように、天壁部３１は、天壁部３１を軸方向に貫通する第２貫通孔３１ｂを有する。第２貫通孔３１ｂは、円形状の孔である。第２貫通孔３１ｂの内径は、第１貫通孔３１ａの内径よりも大きい。第２貫通孔３１ｂは、第１貫通孔３１ａを径方向に挟んで一対設けられている。一対の第２貫通孔３１ｂのそれぞれには、一対の基板固定部１７ｂのそれぞれが下側から軸方向に通されている。

【0028】

天壁部３１は、天壁部３１を軸方向に貫通する第３貫通孔３１ｃを有する。第３貫通孔３１ｃは、円形状の孔である。第３貫通孔３１ｃの内径は、第１貫通孔３１ａの内径および第２貫通孔３１ｂの内径よりも小さい。第３貫通孔３１ｃは、一方の第２貫通孔３１ｂの周方向一方側に隣り合って配置されている。第３貫通孔３１ｃには、ピン部１８が下側から軸方向に通されている。一対の第２貫通孔３１ｂと、第３貫通孔３１ｃとは、中心軸Ｊ回りに非回転対称に配置されている。そのため、一対の第２貫通孔３１ｂに一対の基板固定部１７ｂを通し、第３貫通孔３１ｃにピン部１８を通すことで、固定部材３０を誤った向きで組み付けることを容易に抑制できる。ピン部１８は、基板８０に設けられた図示しない穴に挿入されている。ピン部１８によって固定部材３０および基板８０を位置決めすることができる。

【0029】

周壁部３２は、天壁部３１の径方向外周縁部から下側に延びている。周壁部３２は、中心軸Ｊを囲み、下側に開口する円筒状である。図１に示すように、周壁部３２は、ステータ７０の径方向外側に位置する。周壁部３２は、ステータ７０の外周面に固定されている。本実施形態において周壁部３２内には、ステータ７０が圧入によって固定されている。

【0030】

固定フランジ部３３は、周壁部３２から径方向外側に広がっている。より詳細には、固定フランジ部３３は、周壁部３２の下側の端部から径方向外側に広がっている。固定フランジ部３３は、中心軸Ｊを囲む円環状であり、板面が軸方向を向く板状である。固定フランジ部３３は、第２環状壁部１４の上側に位置する。固定フランジ部３３は、第２環状壁部１４および第２環状壁部１４に設けられたリブ１４ｄによって下側から支持されている。

【0031】

固定フランジ部３３は、ねじ９１によって、第２環状壁部１４に設けられた被固定部１４ａに固定されている。これにより、固定フランジ部３３は、支持部材１０の基部１０ａに上側から固定されている。また、固定部材３０は、支持部材１０に固定されている。本実施形態において固定フランジ部３３は、４つの被固定部１４ａにそれぞれねじ９１で固定されている。

【0032】

固定フランジ部３３は、ねじ９１が軸方向に通される貫通孔３３ａを有する。貫通孔３３ａは、固定フランジ部３３を軸方向に貫通する円形状の孔である。図３に示すように、本実施形態において貫通孔３３ａは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に４つ設けられている。なお、貫通孔３３ａの数および配置は、特に限定されない。ねじ９１は、貫通孔３３ａに上側から軸方向に通されて、被固定部１４ａの締結穴１４ｃに締め込まれている。ねじ９１は、例えば、タッピンねじである。ねじ９１が締め込まれる前において締結穴１４ｃの内周面には、ねじ部が設けられていない。締結穴１４ｃの内周面には、締結穴１４ｃにねじ９１が締め込まれることで、ねじが切られる。

【0033】

固定フランジ部３３は、嵌合突起１４ｂが嵌め合わされる嵌合穴部３３ｂを有する。本実施形態において嵌合穴部３３ｂは、固定フランジ部３３を軸方向に貫通する円形状の孔である。嵌合穴部３３ｂは、周方向に間隔を空けて複数設けられている。嵌合穴部３３ｂは、８つ設けられている。各嵌合穴部３３ｂには、各嵌合突起１４ｂが下側から軸方向に通されて嵌め合わされている。嵌合穴部３３ｂと嵌合突起１４ｂとの間のクリアランスは、第２貫通孔３１ｂと基板固定部１７ｂとの間のクリアランスおよび第３貫通孔３１ｃとピン部１８との間のクリアランスよりも小さい。なお、互いに嵌め合わされる嵌合穴部３３ｂおよび嵌合突起１４ｂの数は、特に限定されない。嵌合穴部３３ｂの形状および嵌合突起１４ｂの形状は、特に限定されない。

【0034】

固定部材３０は、貫通部３４を有する。貫通部３４は、天壁部３１と周壁部３２とに跨って設けられている。貫通部３４は、天壁部３１の径方向外周縁部を軸方向に貫通し、周壁部３２の上端部を径方向に貫通している。貫通部３４は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に複数設けられている。貫通部３４は、例えば、６つ設けられている。

【0035】

図１に示すように、固定シャフト４０は、軸方向に延びている。固定シャフト４０は、中心軸Ｊを中心とする円柱状である。固定シャフト４０の上側の端部は、保持部１２ｃに保持されている。これにより、固定シャフト４０は、ロータ収容部１２に固定されている。本実施形態において固定シャフト４０の上側の端部は、保持部１２ｃに埋め込まれて保持されている。保持部１２ｃは、固定シャフト４０をインサート部材とするインサート成形によって作られている。固定シャフト４０は、保持部１２ｃから下側に延びている。固定シャフト４０の下側の端部は、ロータ収容部１２よりも下側に位置する。

【0036】

固定シャフト４０の上側の端部には、下側に窪む穴部４３が設けられている。穴部４３は、下側に底部を有し、中心軸Ｊを中心とする円形状の穴である。穴部４３の下側の端部は、ロータ５０の上側の端部よりも下側に位置する。穴部４３内には、突起部１２ｄが位置する。固定シャフト４０のうちロータ収容部１２よりも下側に位置する部分における外周面には、スリップワッシャ４４およびＯリング４５が取り付けられている。スリップワッシャ４４は、ロータ５０の後述する延伸部５３ｂの下側に対向して配置されている。Ｏリング４５は、固定シャフト４０のうちスリップワッシャ４４が取り付けられた部分よりも下側に位置する部分に取り付けられている。

【0037】

固定シャフト４０は、軸方向に延びる円柱状の固定シャフト本体部４１と、固定シャフト本体部４１の上側の端部から径方向外側に突出する固定シャフトフランジ部４２と、を有する。固定シャフトフランジ部４２は、中心軸Ｊを囲む円環状である。保持部１２ｃには、固定シャフト本体部４１の上側の端部と固定シャフトフランジ部４２とが埋め込まれて保持されている。固定シャフトフランジ部４２が保持部１２ｃに埋め込まれることで、保持部１２ｃに対して固定シャフトフランジ部４２が軸方向に引っ掛かる。これにより、固定シャフト４０が保持部１２ｃから下側に抜けることが抑制されている。

【0038】

ロータ５０は、中心軸Ｊを中心として回転可能である。ロータ５０は、ロータ収容部１２の内部に収容されている。ロータ５０は、ロータコア５１と、マグネット５２と、樹脂部５３と、を有する。ロータコア５１は、中心軸Ｊを囲む環状である。ロータコア５１の径方向内側には固定シャフト４０が軸方向に通されている。マグネット５２は、ロータコア５１に固定されている。本実施形態においてマグネット５２は、ロータコア５１を軸方向に貫通する孔内に配置されている。マグネット５２は、例えば、周方向に間隔を空けて複数設けられている。

【0039】

樹脂部５３は、中心軸Ｊを囲み、軸方向に延びる円筒状である。樹脂部５３の径方向内側には、固定シャフト４０が軸方向に通されている。樹脂部５３の径方向内側には、固定シャフト４０が隙間嵌めされている。固定シャフト４０は、樹脂部５３の内周面を支持することで、ロータ５０を回転可能に支持している。樹脂部５３は、ロータコア５１およびマグネット５２が埋め込まれて保持された被覆部５３ａと、被覆部５３ａから下側に延びる延伸部５３ｂと、を有する。被覆部５３ａは、ロータコア５１の全体およびマグネット５２の全体を覆っている。被覆部５３ａは、径方向において固定シャフト４０とロータコア５１との間に位置する部分を有する。延伸部５３ｂの外径は、被覆部５３ａの外径よりも小さい。延伸部５３ｂの下側の端部は、ロータ収容部１２よりも下側に突出している。被覆部５３ａの内径と延伸部５３ｂの内径とは、互いに同じである。

【0040】

樹脂部５３の外周面は、ロータ５０の外周面である。樹脂部５３の外周面は、ロータ収容部１２の内周面から径方向内側に離れて位置する。被覆部５３ａの外周面は、ロータ収容部１２の内周面と僅かな隙間を介して対向している。

【0041】

ポンプ部６０は、ロータ５０の下側に繋がっている。本実施形態においてポンプ部６０は、インペラである。ポンプ部６０は、樹脂製である。ポンプ部６０は、インペラ本体部６１と、シュラウド部６２と、を有する。本実施形態においてインペラ本体部６１は、延伸部５３ｂの下側の端部に繋がっている。樹脂部５３とインペラ本体部６１とは、同一の単一部材の一部である。樹脂部５３とインペラ本体部６１とを含む樹脂製の部分は、例えば、ロータコア５１およびマグネット５２をインサート部材とするインサート成形によって作られている。インペラ本体部６１は、延伸部５３ｂの外周面から径方向外側に広がるベース部６１ａと、ベース部６１ａの下側の面に設けられた複数の羽根部６３と、を有する。ベース部６１ａの上側の端部は、底壁部１１に設けられた凹部１１ａ内に位置する。

【0042】

シュラウド部６２は、インペラ本体部６１と別部材である。シュラウド部６２は、インペラ本体部６１の下側に固定されている。シュラウド部６２は、中心軸Ｊを囲む円環状の円環部６２ａと、円環部６２ａの径方向内周縁部から下側に延びる円筒状の円筒部６２ｂと、を有する。円環部６２ａは、ベース部６１ａの径方向外側部分の下側に離れて配置されている。

【0043】

ポンプ部６０は、吸入口６４と、吐出口６５と、を有する。吸入口６４は、円筒部６２ｂの下側の端部であり、下側に開口している。吐出口６５は、軸方向においてベース部６１ａの径方向外端部と円環部６２ａの径方向外端部との間に設けられている。吐出口６５は、径方向外側に開口している。ポンプ部６０は、ロータ５０によって中心軸Ｊ回りに回転させられることで、吸入口６４から水を内部に吸入し、吐出口６５から吐出することで水を送る。ポンプ部６０によって送られる水は、ロータ収容部１２の内側にも流入する。

【0044】

ステータ７０は、ロータ５０の径方向外側に位置する。ステータ７０は、ロータ収容部１２の径方向外側においてロータ収容部１２およびロータ５０を囲む環状である。ステータ７０は、ステータコア７１と、ステータコア７１に取り付けられたインシュレータ７２と、インシュレータ７２を介してステータコア７１に取り付けられた複数のコイル７３と、を有する。

【0045】

ステータコア７１は、ロータ収容部１２の径方向外側に位置し、ロータコア５１を囲んでいる。ステータコア７１は、ロータコア５１を囲む円環状のコアバック７１ａと、コアバック７１ａから径方向内側に延びる複数のティース７１ｂと、を有する。図示は省略するが、複数のティース７１ｂは、周方向に沿って並んで配置されている。コアバック７１ａの上側部分は、固定部材３０の周壁部３２に下側から圧入されて固定されている。これにより、ステータ７０は、固定部材３０に固定されている。コアバック７１ａの下側部分は、第２環状壁部１４の径方向内側に離れて位置する。コアバック７１ａの下側の端部は、第１環状壁部１３の上側に僅かな隙間を介して対向して配置されている。複数のティース７１ｂの径方向内側の端部は、ロータ収容部１２における筒状部１２ｂの外周面と僅かな隙間を介して対向している。つまり、本実施形態においてステータ７０は、筒状部１２ｂの外周面と非接触の状態で配置されている。本実施形態においてステータ７０は、筒状部１２ｂの外周面から径方向外側に離れて位置するステータ７０は、ロータ収容部１２に対して直接的には接触していない。

【0046】

インシュレータ７２およびコイル７３は、ステータコア７１から軸方向両側に突出している。インシュレータ７２およびコイル７３のうちステータコア７１から下側に突出している部分は、径方向においてロータ収容部１２の筒状部１２ｂと第１環状壁部１３との間に位置する。インシュレータ７２およびコイル７３のうちステータコア７１から下側に突出している部分は、筒状部１２ｂの外周面および第１環状壁部１３の内周面から径方向に離れて位置し、かつ、底壁部１１の上側に離れて位置する。

【0047】

基板８０は、固定部材３０の上側に位置し、カバー部材２０の径方向内側に収容されている。基板８０は、板面が軸方向を向く板状である。基板８０は、基板固定部１７ａ，１７ｂにねじで固定されることで、支持部材１０に固定されている。基板８０の下側の面には、複数の電子部品８１が取り付けられている。複数の電子部品８１は、下側の端部が貫通部３４に上側から挿入された電子部品８１を含む。

【0048】

基板８０の下側の面には、コイル７３と基板８０とを電気的に接続するバスバー８２が固定されている。バスバー８２には、コイル７３から上側に引き出されたコイル引出線７３ａが接続されている。コイル引出線７３ａは、貫通部３４を介して固定部材３０よりも上側に引き出されている。図３に示すように、バスバー８２は、周方向に間隔を空けて複数設けられている。バスバー８２は、例えば、３つ設けられている。本実施形態において各バスバー８２には、２本ずつコイル引出線７３ａが接続されている。

【0049】

図１に示すように、基板８０には、複数の端子８３の一端部が接続されている。図示は省略するが、複数の端子８３の他端部は、コネクタ部１９に設けられている。コネクタ部１９に図示しない外部電源が接続されることで、当該外部電源の電力が、端子８３から基板８０に供給され、基板８０からバスバー８２を介してコイル７３に供給される。

【0050】

本実施形態によれば、ポンプ１００は、ステータ７０を下側から覆う基部１０ａ、およびステータ７０の径方向内側に位置しロータ５０を内部に収容する非磁性体製のロータ収容部１２を有する支持部材１０を備える。ロータ収容部１２は、ロータ５０を上側から覆う蓋部１２ａと、径方向においてロータ５０とステータ７０との間に位置し、下側に開口する筒状部１２ｂと、を有する。そのため、ロータ５０の下側にポンプ部６０を繋げつつ、基部１０ａおよびロータ収容部１２によってロータ５０とステータ７０との間を隔ててシールすることができ、ポンプ部６０によって送られる流体、つまり本実施形態では水がステータ７０に接触することを抑制できる。

【0051】

ロータ収容部１２は、ロータ５０とステータ７０との間を流れる磁束への干渉を防ぐために樹脂などの非磁性体製とする必要がある。そのため、ロータ収容部１２を鉄などで作る場合に比べて、ロータ収容部１２の強度は、比較的低くなりやすい。また、ロータ５０の回転トルクを比較的大きく得るために、径方向におけるロータ５０とステータ７０との隙間は比較的小さくする必要がある。したがって、ロータ収容部１２の筒状部１２ｂを構成する壁部の径方向の厚さを比較的小さくする必要がある。そのため、ロータ収容部１２の強度は、さらに低くなりやすい。このようなロータ収容部１２に対して、仮に、径方向外側からステータ７０を固定した場合、ロータ収容部１２が破損する恐れがある。そのため、従来では、ステータ７０全体を樹脂モールドで覆い、当該樹脂モールドによってステータ７０を支持しつつロータ５０とステータ７０との間を隔ててシールする構造としていた。しかしながら、この構造では、当該樹脂モールドを成形する作業の工数および時間が増大し、ポンプ１００を製造する工数および時間が増大しやすい問題があった。

【0052】

これに対して、本実施形態によれば、ポンプ１００は、ステータ７０の径方向外側に位置しステータ７０を囲む固定部材３０を備える。ステータ７０は、固定部材３０に固定され、固定部材３０は、支持部材１０に固定されている。そのため、ステータ７０を直接的にロータ収容部１２に固定することなく、固定部材３０を介してステータ７０を支持部材１０に好適に固定できる。これにより、ステータ７０からロータ収容部１２に力が加えられることを抑制できる。したがって、ステータ７０全体を樹脂モールドによって覆わなくても、ロータ収容部１２が破損することを抑制できる。そのため、ステータ７０全体を樹脂モールドで覆う作業を行う必要がなく、ポンプ１００を製造する工数および時間が増大することを抑制できる。以上により、本実施形態によれば、ロータ５０とステータ７０との間のシール性を確保しつつ、ポンプ１００を製造する工数および時間を低減できる。これにより、ポンプ１００の製造コストを低減できる。また、固定部材３０によってステータ７０の位置決めなども精度よく行いやすく、ポンプ１００の組立性も向上できる。また、ステータ７０を樹脂モールドによって覆う場合に比べて、製造作業に高度な技術が不要となる。また、ロータ収容部１２がステータ７０から力を受けることを抑制できるため、ロータ収容部１２の筒状部１２ｂを好適に薄くして、ロータ５０とステータ７０との径方向の隙間を好適に小さくできる。したがって、ロータ５０の回転トルクを好適に大きくできる。

【0053】

また、本実施形態によれば、ロータ収容部１２は、樹脂製である。そのため、ロータ収容部１２を非磁性体製としつつ、ロータ収容部１２を容易に成形して作ることができる。一方、ロータ収容部１２の強度は、より低くなりやすい。しかしながら、上述したように本実施形態では固定部材３０を設けることで、ロータ収容部１２が破損することを抑制できる。このように、ロータ収容部１２を樹脂製とした場合に、ロータ収容部１２が破損することを抑制できる効果をより有用に得られる。また、本実施形態によれば、固定部材３０は、金属製である。そのため、固定部材３０によってステータ７０を好適に強固に固定できる。

【0054】

また、本実施形態によれば、固定部材３０は、ステータ７０の外周面に固定された周壁部３２と、周壁部３２から径方向外側に広がる固定フランジ部３３と、を有する。固定フランジ部３３は、基部１０ａに上側から固定されている。そのため、周壁部３２にステータ７０を強固に固定しつつ、固定フランジ部３３を介して固定部材３０を支持部材１０に好適に固定できる。また、固定フランジ部３３によって固定部材３０を支持部材１０に対して軸方向に好適に位置決めすることができ、ステータ７０を支持部材１０に対して軸方向に好適に位置決めできる。

【0055】

また、本実施形態によれば、支持部材１０は、軸方向に突出する嵌合突起１４ｂを有する。固定フランジ部３３は、嵌合突起１４ｂが嵌め合わされる嵌合穴部３３ｂを有する。そのため、固定フランジ部３３を介して、固定部材３０を支持部材１０に対して径方向および周方向に好適に位置決めすることもできる。これにより、ステータ７０を支持部材１０に対して径方向および周方向に好適に位置決めできる。

【0056】

また、本実施形態のように固定部材３０を板金部材で作る場合、固定フランジ部３３に嵌合突起を設けるには、板状の固定フランジ部３３の一部を押し出して嵌合突起を作ることが考えられる。しかしながら、この場合、嵌合突起の突出高さを大きくしにくい。そのため、本実施形態のように嵌合突起１４ｂを支持部材１０に設けることで、嵌合突起１４ｂの突出高さを大きくしやすく、嵌合突起１４ｂと嵌合穴部３３ｂとを好適に嵌め合わせやすくできる。

【0057】

また、本実施形態によれば、固定部材３０は、蓋部１２ａの上側に固定された天壁部３１を有する。そのため、天壁部３１によって、ロータ収容部１２を補強することができる。これにより、ロータ収容部１２が破損することをより抑制できる。

【0058】

また、本実施形態によれば、ステータ７０は、筒状部１２ｂの外周面と非接触の状態で配置されている。そのため、ステータ７０からロータ収容部１２に直接的に力が加わることをより好適に抑制できる。したがって、ロータ収容部１２が破損することをより好適に抑制できる。

【0059】

また、本実施形態によれば、ポンプ１００は、水を送るウォータポンプである。水は、比較的粘性が低く、オイルなどに比べてシールしにくい。そのため、ステータ７０に水が接触することを好適に抑制するために、従来のウォータポンプでは、ステータ７０全体を樹脂モールドで覆ってシールする構造が採用されていた。上述したように、本実施形態のポンプ１００の構造は、そのようなステータ７０全体を樹脂モールドする構造に対して、ポンプ１００の製造を容易にできる効果を奏する。つまり、従来のステータ７０全体を樹脂モールドで覆う構造はウォータポンプにおいて採用されやすい構造であり、本実施形態の構造は、ウォータポンプに適用した場合に、より有用な構造である。

【0060】

また、例えば、本実施形態のようにロータ収容部１２に固定シャフト４０が固定されている場合において、固定シャフト４０に、ねじを直接締め込んで固定する場合、固定シャフト４０と当該ねじとの隙間を介して流体がロータ収容部１２内からステータ７０へと漏れる恐れがある。しかしながら、固定シャフト４０をねじで直接固定しない場合には、固定シャフト４０の固定が不安定になる恐れがある。

【0061】

これに対して、本実施形態によれば、ロータ収容部１２の蓋部１２ａは、固定シャフト４０の上側の端部を保持する保持部１２ｃを有する。固定シャフト４０の上側の端部には、下側に窪む穴部４３が設けられている。保持部１２ｃは、穴部４３内の少なくとも一部に位置する突起部１２ｄを有する。蓋部１２ａには、上側からねじ９２が締め込まれている。ねじ９２の少なくとも一部は、突起部１２ｄに締め込まれている。そのため、突起部１２ｄがねじ９２で押し広げられて穴部４３の内周面に押し付けられる。これにより、突起部１２ｄの強度が向上し、突起部１２ｄが固定シャフト４０に強固に固定される。したがって、固定シャフト４０が蓋部１２ａに強固に固定される。そのため、固定シャフト４０が傾くなどの不具合が生じることを抑制でき、固定シャフト４０によってロータ５０を好適に支持できる。

【0062】

一方、ねじ９２が固定シャフト４０に直接的に締め込まれず、ねじ９２と固定シャフト４０との間には突起部１２ｄが設けられた状態となる。そのため、ねじ９２と固定シャフト４０との間が突起部１２ｄでシールされた状態となり、ロータ収容部１２内に流入した流体がねじ９２の噛み合い部からロータ収容部１２の外部に漏れることを抑制できる。以上により、本実施形態によれば、流体がステータ７０へと漏れることを抑制しつつ、固定シャフト４０の固定強固を向上できる。また、ねじ９２に流体が接触しないため、ねじ９２が腐食するなどの不具合が生じることを抑制できる。

【0063】

また、本実施形態によれば、固定部材３０の天壁部３１が、蓋部１２ａの上側に、突起部１２ｄに締め込まれたねじ９２で固定されている。そのため、ねじ９２によって固定シャフト４０をロータ収容部１２に強固に固定しつつ、上述したように天壁部３１によってロータ収容部１２を補強することができる。

【0064】

また、本実施形態によれば、ロータ収容部１２は、樹脂製であり、ねじ９２は、タッピンねじである。そのため、ねじ９２を樹脂製のロータ収容部１２における蓋部１２ａに直接的かつ好適に締め込むことができる。これにより、例えば、金属製のナット部材をロータ収容部１２に埋め込む必要などがなく、ポンプ１００の部品点数が増大することを抑制できる。

【0065】

本発明は上述の実施形態に限られず、本発明の技術的思想の範囲内において、他の構成および方法を採用することもできる。支持部材を構成する材料は、非磁性体であれば、特に限定されない。蓋部に締め込まれるねじは、どのような種類のねじであってもよい。蓋部には、ねじが締め込まれなくてもよい。固定部材を構成する材料は、特に限定されない。固定フランジ部が、軸方向に突出する嵌合突起を有し、かつ、支持部材が、嵌合突起が嵌め合わされる嵌合穴部を有してもよい。嵌合突起および嵌合穴部は、設けられなくてもよい。固定部材は、ねじ固定以外の方法で支持部材に固定されてもよい。固定部材は、支持部材の一部に熱カシメを施す、または支持部材の一部を超音波溶着するなどによって、支持部材に固定されてもよい。固定部材は、天壁部を有しなくてもよい。ステータは、ロータ収容部に接触してもよい。固定シャフトは、設けられなくてもよい。

【0066】

本発明が適用されるポンプの用途は、特に限定されない。ポンプは、どのような機器に搭載されてもよい。ポンプは、例えば、車両に搭載されてもよい。ポンプは、どのような流体を送るポンプであってもよい。ポンプは、オイルを送るオイルポンプであってもよい。なお、以上に、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0067】

１０…支持部材、１０ａ…基部、１２…ロータ収容部、１２ａ…蓋部、１２ｂ…筒状部、１４ｂ…嵌合突起、３０…固定部材、３１…天壁部、３２…周壁部、３３…固定フランジ部、３３ｂ…嵌合穴部、４３…穴部、５０…ロータ、６０…ポンプ部、７０…ステータ、１００…ポンプ、Ｊ…中心軸

【図1】

【図2】

【図3】