(57)【要約】流体ポンプ１０は、入口及び出口を有するハウジング空洞を有するポンプ・ハウジング１２を含む。ハウジング空洞の中にはディフューザ２０が配置されており、ディフューザはハウジングに取り付けられた部分を含む。ディフューザはディフューザ空洞を有し、ディフューザ空洞にはステータ・アセンブリ３６及びキャニスタ４０が配置されている。キャニスタはディフューザと接触したところにシールを提供する。このシールはステータ・アセンブリを流体から分離する。ステータ・アセンブリはロータ・アセンブリを駆動する磁界を発生させる。ロータ・アセンブリはインペラを回転させ、インペラは入口から出口へ流体をポンピングする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口及び出口を有するハウジング空洞をその中に有するハウジングと、
ディフューザ内部空洞を有し、前記ハウジング空洞の中に実質的に配置され、少なくとも一部分が前記ハウジングに取り付けられたディフューザと、
前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置された電動機ステータ・アセンブリと、
前記ディフューザ空洞の中に配置され、前記ディフューザとシールを形成するように接触して作動流体から少なくとも前記ステータ・アセンブリを分離する管状部材と、
前記入口の近くに回転可能に配置されたインペラと、
前記管状部材の中に実質的且つ回転可能に配置され、前記入口から前記出口へ前記流体をポンピングするために前記インペラに接続された電動機ロータ・アセンブリと
を備えた流体ポンプ。
【請求項２】
前記管状部材が概ね円形の断面を有する、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項３】
前記管状部材が、前記ディフューザの一部分に対して配置されたリップを含む、請求項２に記載の流体ポンプ。
【請求項４】
前記管状部材が接着剤で前記ディフューザに取り付けられており、前記接着剤がさらに前記管状部材と前記ディフューザの間のシールを提供する、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項５】
前記管状部材が前記ディフューザにプレスばめされている、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項６】
前記管状部材と前記ディフューザの間にシールを提供するために前記管状部材と前記ディフューザの間に配置されたエラストマー材料をさらに備えた、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項７】
前記ロータ・アセンブリがロータ軸及びロータを含む、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項８】
前記ロータ・アセンブリを支持する支持装置をさらに備えた、請求項７に記載の流体ポンプ。
【請求項９】
前記支持装置が、前記ロータ・アセンブリを支持するために前記管状部材の中に配置されたセラミック・ブシュを含む、請求項８に記載の流体ポンプ。
【請求項１０】
前記支持装置が、前記ロータ・アセンブリを支持するために前記管状部材の中に配置された第１及び第２の軸受を含む、請求項８に記載の流体ポンプ。
【請求項１１】
前記第１及び第２の軸受が前記ロータの片側に配置された、請求項１０に記載の流体ポンプ。
【請求項１２】
前記第１の軸受が前記ロータの一方の側にあり、前記第２の軸受が前記ロータのもう一方の側にある、請求項１０に記載の流体ポンプ。
【請求項１３】
前記軸受の少なくとも一部分がセラミック材料を含む、請求項１０に記載の流体ポンプ。
【請求項１４】
前記ステータ・アセンブリによって生み出される電磁界によって前記ロータ・アセンブリが支持される、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１５】
前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記ハウジングに取り付けられ、少なくとも部分的に前記ハウジング空洞の外側に配置されたスタッド端子をさらに備えた、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１６】
ポンプを制御するための回路ボード・アセンブリであって、前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置され、前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記管状部材によって前記流体から分離された回路ボード・アセンブリをさらに備えた、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１７】
前記回路ボードが、前記ディフューザの一部分に一体成形された、請求項１６に記載の流体ポンプ。
【請求項１８】
入口及び出口を有するハウジング空洞をその中に有するハウジングと、
ディフューザ内部空洞を有し、前記ハウジング空洞の中に実質的に配置され、少なくとも一部分が前記ハウジングに取り付けられたディフューザと、
前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置された電動機ステータ・アセンブリと、
前記ディフューザ空洞の中に配置され、前記ディフューザとシールを形成するように接触して作動流体から少なくとも前記ステータ・アセンブリを分離する管状部材と、
前記入口の近くに回転可能に配置されたインペラと、
前記管状部材の中に回転可能に配置されたロータと、
前記ロータに取り付けられ、前記入口から前記出口へ前記流体をポンピングするために前記インペラに接続されたロータ軸と
を備えた流体ポンプ。
【請求項１９】
前記管状部材が接着剤で前記ディフューザに取り付けられており、前記接着剤がさらに前記管状部材と前記ディフューザの間のシールを提供する、請求項１８に記載の流体ポンプ。
【請求項２０】
前記ロータ・アセンブリを支持するために前記管状部材の中に配置された第１及び第２の軸受を備えた、請求項１８に記載の流体ポンプ。
【請求項２１】
前記第１及び第２の軸受が前記ロータの片側に配置された、請求項２０に記載の流体ポンプ。
【請求項２２】
前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記ハウジングに取り付けられ、少なくとも部分的に前記ハウジング空洞の外側に配置されたスタッド端子をさらに備えた、請求項１８に記載の流体ポンプ。
【請求項２３】
ポンプを制御するための回路ボード・アセンブリであって、前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置され、前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記管状部材によって前記流体から分離された回路ボード・アセンブリをさらに備えた、請求項１８に記載の流体ポンプ。
【請求項２４】
入口及び出口を有するハウジング空洞をその中に有するハウジングと、
ディフューザ内部空洞を有し、前記ハウジング空洞の中に実質的に配置され、少なくとも一部分が前記ハウジングに取り付けられたディフューザと、
前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置された電動機ステータ・アセンブリと、
前記ディフューザ空洞の中に配置され、前記ディフューザとシールを形成するように接触して作動流体から少なくとも前記ステータ・アセンブリを分離する概ね円筒形の管状部材と、
前記入口の近くに回転可能に配置されたインペラと、
前記管状部材の中に回転可能に配置されたロータと、
前記ロータに取り付けられ、前記入口から前記出口へ前記流体をポンピングするために前記インペラに接続されたロータ軸と、
前記ロータ・アセンブリを支持するために前記管状部材の中に配置された支持装置と、
ポンプを制御するための回路ボード・アセンブリであって、前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置され、前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記管状部材によって前記流体から分離された回路ボード・アセンブリと
を備えた流体ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子流体ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両エンジンの冷却装置及びさまざまな産業応用で流体ポンプが使用されていることはよく知られている。しかし、これらの両方の分野の流体ポンプは一般に固有の限界を有する。エンジンの冷却装置の冷却剤ポンプは一般に、軸にキーで固定されたプーリを有する。この軸はベルト／プーリ軸継手を介してエンジンによって駆動され、インペラを回転させて作動流体をポンピングする。駆動ベルトからの横荷重のために流体シールが機能しないことがある。この横荷重によって流体は、シールを通過して軸受の中に漏れ出す傾向がある。
【０００３】
２０００年５月２日にＡｌｌｅｎ他に発行された米国特許第６，０５６，５１８号には、従来技術の車両冷却剤ポンプの欠点を克服する１つの試みが記載されている。この６，０５６，５１８号特許は、ハウジングに固定され、インペラを回転させて流体をポンピングするスイッチト・リラクタンス・モータ（ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ  ｍｏｔｏｒ）を備えた流体ポンプを提供している。この設計は、キー固定されたプーリに関連した前述の横荷重の問題を排除するが、この設計は一般に、より大型の産業用ポンプが必要な場合に使用することを意図したものではない。
【０００４】
産業用ポンプは一般に、軸継手を介してポンプに接続された電動機によって駆動される。軸継手の位置合せは重要である。軸継手の位置合せが不良だとポンプが早期に故障する可能性があり、このことが、この問題を解決するため高価な定速度軸継手を使用することにつながる。さらに、産業用ポンプの電動機は一般に、周囲環境からの空気に依存する空冷式である。電動機のハウジングを通して冷却空気は引き込まれ、それによって浮遊塵埃及び他の汚染物質が電動機の構成部品中に堆積する。これらの堆積物は軸受を汚染して軸受の故障を引き起こし、又は巻線を覆って巻線を冷却空気から遮蔽し、巻線の過熱及び短絡を引き起こす可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、従来技術の流体ポンプの前述の欠点を克服し、さらに流量及び制御能力を高め、その一方でコストを低減させる改良型の流体ポンプを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、流量及び制御能力を高め、さらにコストを低減させる改良型の流体ポンプを提供する。
【０００７】
本発明の他の態様は、入口及び出口を有するハウジング空洞を有するハウジングを備えた流体ポンプを提供する。少なくともその一部分がハウジングに取り付けられたディフューザが、ハウジング空洞の中に実質的に配置されている。ディフューザはディフューザ内部空洞を有し、その中には電動機ステータ・アセンブリ及び管状部材が配置されている。管状部材はシールを形成するようにディフューザと接触してステータ・アセンブリを作動流体から分離する。ハウジング空洞の入口の近くにインペラが回転可能に配置されている。電動機ロータ・アセンブリが管状部材の中に実質的且つ回転可能に配置されており、入口から出口へ流体をポンピングするためにインペラに接続されている。
【０００８】
本発明の他の態様は、入口及び出口を有するハウジング空洞を有するハウジングを備えた流体ポンプを提供する。ディフューザ内部空洞を有するディフューザがハウジング空洞の中に実質的に配置されており、その少なくとも一部分がハウジングに取り付けられている。ディフューザ空洞の中には電動機ステータ・アセンブリ及び管状部材が配置されている。管状部材はディフューザとシールを形成するように接触しており、これによってステータ・アセンブリが流体から分離されている。ハウジング空洞の入口の近くにインペラが回転可能に配置されている。第１及び第２の側を有するロータが管状部材の中に回転可能に配置されており、ロータにはロータ軸が取り付けられており、ロータ軸は、入口から出口へ流体をポンピングするためにインペラに接続されている。
【０００９】
本発明の他の態様は、入口及び出口を有するハウジング空洞を有するハウジングを提供する。少なくともその一部分がハウジングに取り付けられたディフューザが、ハウジング空洞の中に実質的に配置されている。ディフューザはディフューザ内部空洞を含み、その中には電動機ステータ・アセンブリ及び管状部材が配置されている。概ね円筒形のこの管状部材はディフューザとともに、ステータ・アセンブリを流体から分離するシールを形成する。ハウジング空洞の入口の近くにインペラが回転可能に配置されており、管状部材の中にはロータが回転可能に配置されている。ロータは、入口から出口へ流体をポンピングするためにインペラに取り付けられたロータ軸を有する。ロータ軸は、軸支持装置によって管状部材の中に支持されている。ポンプを制御するための回路ボード・アセンブリがディフューザ空洞の中に配置されており、回路ボード・アセンブリはステータ・アセンブリに電気的に接続されており、管状部材によって流体から分離されている。
【００１０】
本発明の上記の目的、特徴及び利点は、本発明を実施するための最良の形態の以下の詳細な説明を添付図面とともに検討すると直ちに明らかとなる。
【実施例】
【００１１】
図１に、本発明に基づく流体ポンプ１０の側断面図を示す。流体ポンプ１０は入口１４及び出口１６を有するハウジング１２を有する。ハウジング１２はハウジング内部空洞１８を画定し、その中にはディフューザ２０が配置されている。図１に示したディフューザ２０は前部２２、中央部サブアセンブリ２４及び後部２６を含む。ディフューザ２０の中央部サブアセンブリ２４は、羽根の付いた内側部分２５とディフューザ・リング２８とを含む。ディフューザ・リング２８は羽根の付いた内側部分２５に焼きばめされて中央部サブアセンブリ２４を構成している。ディフューザ・リング２８は、ハウジング１２の前部片３０と後部片３２の間に捕らえられている。ディフューザ２０の前部及び後部２２、２６は中央部サブアセンブリ２４に接続されているので、ディフューザ２０はハウジング空洞１８の中で動かないように保持されている。
【００１２】
図１には３片構成のディフューザ２０が示されているが、ディフューザ２０を２つの部片から製作することもできる。図２に、羽根３１を有する前部２９と羽根３５を有する後部３３とを含む２片構成のディフューザ２７を示す。ディフューザ羽根３１をよりはっきりと示すためにこの図ではディフューザ・リングが取り外されている。羽根３１、３５は、ポンプ１０を流れる流体の流れを最適化し、特に流体が出口１６（図１参照）から出る前に流体を直進させるように構成されている。
【００１３】
ディフューザ２０はディフューザ内部空洞３４を有し、その中にはいくつかポンプ構成部品が配置されている。ディフューザ空洞３４の内部、実質的にディフューザ２０の後部２６の内部にステータ・アセンブリ３６が配置されている。ステータ・アセンブリ３６は鋼ラミネーション、銅巻線及び電動機電力リード線を含む。ディフューザ２０の後部２６にステータ・アセンブリ３６を一体成形することが企図される。熱伝導性ポリマーから後部２６を成形すると、ステータ・アセンブリ３６から、ディフューザ２０の外面３８と接触した作動流体への熱伝達を良好にすることができる。ディフューザ空洞３４の中にはさらに管状部材があり、この実施例ではこの管状部材がキャニスタ４０である。キャニスタ４０の機能の１つはディフューザ２０とともにシールを形成して、ステータ・アセンブリ３６を作動流体から分離することである。
【００１４】
図１及び４から分かるとおり、キャニスタ４０は、周囲にリップ４６をめぐらした開口４４を有する中空円筒形部分４２を有する。渦電流ブレーキ損を最小化するためにキャニスタ４０は非磁性体から薄く作られることが好ましい。キャニスタ４０は、引抜き加工された壁厚０．１８〜０．３８ｍｍ（０．００７〜０．０１５インチ）のステンレス鋼から作ることができる。キャニスタ４０の概ね円筒形の形状は引抜き加工によく適している。しかし深絞り加工以外の工程によってキャニスタ４０を製造できることを理解されたい。他の実施例では、キャニスタ４０を両端が開いた管状部材とすることができる。図４には両端が開いた管状部材４７の一部が破線で示されている。このような構成では、ステータ・アセンブリ２６が作動流体から分離されていることを保証するために、入口側と出口側の両方で管状部材４７をディフューザ２０に対してシールする必要がある。
【００１５】
図１に戻ると、ロータ軸５２に取り付けられたロータ５０を含むロータ・アセンブリ４８がキャニスタ４０の中に配置されていることが分かる。ロータ軸５２には、ロータ・アセンブリ４８を支持する軸受５４、５６が取り付けられている。ポンプ１０に通電するとステータ・アセンブリ３６が磁界を生み出し、これによってロータ５０、したがってロータ軸５２が回転する。ロータ軸５２が回転すると、ロータ軸５２の一端に取り付けられたインペラ５８が回転する。図３に詳細に示すように、インペラ５８は、インペラ５８が回転すると入口１４から出口１６へ流体をポンピングするように構成された羽根５９を含む。
【００１６】
ステータ・アセンブリ３６とロータ・アセンブリ４８はポンプの電動機を構成し、このポンプ電動機は、さまざまな応用の要件を満たすようにさまざまな方法で構成することができる。例えば、ブラシレス永久磁石ポンプ電動機が所望の場合にはロータを磁石とすることができる。或いは、スイッチト・リラクタンス・モータによってポンプを駆動することもでき、その場合にはロータ５０を任意の鉄金属から製作することができる（例えばスイッチト・リラクタンス・モータを使用した流体ポンプを記載した米国特許第６，０５６，５１８号を参照されたい）。スイッチト・リラクタンス・モータを使用したポンプは高温応用に特によく適している。
【００１７】
異なる多くのタイプ及びサイズのポンプ電動機を含むように構成することができるので、ポンプ１０はさまざまな応用で使用することができる。例えば自動車応用で使用するときには、低電圧ＤＣ電源によってポンプ電動機に通電することができる。このような小型のポンプは、比較的に小さい体積流量（１５１．４リットル毎分（４０ガロン毎分（ｇｐｍ））以下）を、出力圧１４０６ｋｇ毎平方メートル（２ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ））未満で有するように構成することができる。反対に、重産業用途用にポンプ１０を構成することもでき、その場合には、高電圧ＡＣ電源を有する３相誘導電動機によってポンプを駆動することができる。このような大型の産業用ポンプは、１７５７７ｋｇ毎平方メートル（２５ｐｓｉ）で１８９３リットル毎分（５００ｇｐｍ）超のポンピングを達成するように構成することができる。
【００１８】
ポンプ１０の動作中には作動流体がステータ・アセンブリ３６と接触しないことが重要である。ディフューザ２０とともにシールを形成してステータ・アセンブリ３６が作動流体から分離されるようにすることはキャニスタ４０の機能の１つである。一実施例では、接着剤を用いてキャニスタ４０をディフューザ２０に取り付ける。この接着剤も、シールを形成してステータ・アセンブリ３６が作動流体から分離されるようにする働きをする。この方法の代替方法を図５に示す。図５では流体ポンプ６０が、図１の流体ポンプ１０と実質的に同じに構成されている。しかし、キャニスタ６２とディフューザ６４の間のシールが、接着剤ではなしに、ディフューザ６４に成形されたみぞ６８の中に配置されたＯリング６６などのエラストマー材料によって達成されている。
【００１９】
図５に示したようなＯリング・シールを使用して作動流体からステータ・アセンブリを分離するときには、接着剤又はねじ部品でキャニスタをディフューザに取り付けてもよい。さらに、キャニスタをディフューザにプレスばめし、それによって確実な取付けを形成することも可能である。キャニスタとディフューザを接着結合するのも他の選択肢である。本明細書に記載した方法は、キャニスタを取り付け、シールを形成してステータ・アセンブリを分離する可能な複数の方法のうちの一部に過ぎない。
【００２０】
図１に戻る。キャニスタ４０とディフューザ２０の間がシールされているため、入口１４から出口１６へ作動流体がポンピングされているときには、ステータ・アセンブリ３６が作動流体から分離されていることは明白である。しかし、ステータ・アセンブリ３６とは違い、キャニスタ４０の内側の構成部品は作動流体と常に接触している。したがって、入口１４から出口１６へ作動流体をポンピングするときには、軸受５４、５６、ロータ軸５２及びロータ５０は自体が作動流体と接触している。このことは、キャニスタ４０の開口４４をシールする必要性を排除する。液体中で回転するときにロータ５０は空気中よりも大きな抗力を受けるが、軸シールを排除することによって得られる抗力の低減はしばしば、液体によって生じる追加の抗力を相殺して余りある。作動流体は軸受５４、５６と接触するので、軸受の耐用寿命を長くし、したがってポンプのダウン時間を短縮するために、これらの軸受をセラミックとすることが企図される。もちろん、特定の応用が非セラミック軸受の使用を要求する場合には非セラミック軸受を使用してもよい。
【００２１】
図１に示した実施例では、両方の軸受５４、５６がロータ５０の入口側にある。これはロータ・アセンブリ４８を片持ち梁式に効果的に支持し、これによってポンプ１０は頑丈になり、組立てが容易になる。特定の応用に必要な場合には、片持ち梁式ではなしにロータ軸が単純に支持されるように軸受を配置してもよい。例えば図６に示す流体ポンプ７０は、ロータ軸７５に取り付けられたロータ７４を含ロータ・アセンブリ７２を有する。この実施例では、１つの軸受７６がロータ７４の入口側でロータ軸７５に取り付けられ、第２の軸受７８がロータ７４の出口側でロータ軸７５に取り付けられている。このように、本発明に使用するロータ・アセンブリは、特定の応用の必要に応じたいくつかの方法で支持することができる。
【００２２】
軸受は、ロータ・アセンブリの支持に使用できる支持装置の一型に過ぎない。例えばブシュ、特にセラミック・ブシュを軸受の代替とすることができる。図７に、図１に示したポンプ１０のそれと同様の構成を有する流体ポンプ８０を示す。ただしこの実施例では軸受５４、５６の代わりにセラミック・ブシュ８２、８４が使用されている。セラミック・ブシュ８２、８４は、ロータ８８が取り付けられたロータ軸８６を支持する。セラミック・ブシュ８２、８４の寿命は大部分の軸受のそれを上回ると考えられ、このことは、少なくとも部分的にセラミック製である軸受であっても同様である。さらに、作動流体はブシュ８２、８４及びロータ軸８６とほぼ恒常的に接触し、ブシュ８２、８４とロータ軸８６の界面では作動流体が潤滑剤の働きをするので、ロータ軸８６の摩耗は最小限に抑えられる。
【００２３】
図８に本発明の他の実施例９０を示す。この図では、流体ポンプ９０が、ロータ９４とロータ軸９６とを含むロータ・アセンブリ９２を有する。しかしこの設計には、ロータ軸９６を支持する軸受も又はブシュもない。セラミック・ブシュ９８、１００がロータ９４をキャニスタ１０２の中心に保ち、前後に動かないようにロータ９４を保持している。ポンプ９０の動作中、ブシュ９８、１００はロータ９４を支持しない。その代わりに、ステータ・アセンブリ１０３によって生み出される電磁界の中にロータ９４が浮かぶ。この設計は、軸受又はブシュを使用してロータ軸を支持するときに生じる摩擦に起因した損失を防ぐ。さらに、回転中、ロータはブシュ９８、１００と実際に接触していないので、ブシュ９８、１００は実質的に摩耗せず、そのためブシュの耐用寿命はほぼ無限である。
【００２４】
図１に示したポンプ１０などの本発明の一実施例では、電力用及び電動機制御用の電線がステータ・アセンブリ３６の部分に接続し、円周部分２８又は円周部分２８の近くからポンプ・ハウジング１２を出る。特定の応用が要求するあらゆる種類の電気接続に対して容易に取付けができるようにこれらの電線は一般に終端されない。終端されていない電線をハウジング１２から外へ出す方法の代替方法を図９に示す。図９には、ねじ付きスタッド端子１０６が取り付けられたポンプ・ハウジングの部分１０４が示されている。図１０にスタッド端子１０６を詳細に示す。この図から分かるとおり、スタッド端子１０６は、ゴム・グロメット１１２がその中に配置された開口１１０を通してポンプ・ハウジング１０４を横切るねじ付きスタッド１０８を含む。ポンプ・ハウジング１０４の外側からねじ付きスタッド１０８にナット１１４がねじによって取り付けられている。このナットは、ねじ付きスタッド１０８を所定の位置に保持するだけでなく、作動流体がハウジング１０４から漏れ出ないように開口１１０をシールするのにも役立つ。ポンプ・ハウジング１０４の内側で、ねじ付きスタッド１０８は図１に示した３６などのステータ・アセンブリに電気的に接続される。スタッド端子１０６は、電力回路及び電動機制御回路を流体ポンプに接続する便利な方法を提供する。
【００２５】
図１に示した１０などの一般的な流体ポンプは、ステータ・アセンブリに接続された８本の電線を有する。これらの電線は、終端されずにポンプ・ハウジングを出るか、又はそれぞれのポンプ・ハウジングの内側で図９及び１０に示した１０６などのスタッド端子に取り付けられる。もちろん、ステータ・アセンブリに接続する電線の本数は、ポンプを構成する目的である特定の１つ又は複数の応用に応じて、８本よりも多く又は少なくすることができる。ポンプ・ハウジングを出る電線の本数又はハウジングに取り付けるスタッド端子の数を低減させる１つの方法は、流体ポンプ自体に電動機コントローラを組み込む方法である。このような構成を図１１に示す。この図には、ディフューザの部分１２０をその中に含むハウジング空洞１１８を有するポンプ・ハウジングの部分１１６を備えた流体ポンプの部分１１４が示されている。これまでに説明した他の実施例と同様に、ステータ・アセンブリ１２２はディフューザの部分１２０に取り付けられ、又はディフューザの部分１２０と一体成形される。この実施例ではさらに、コントローラ１２４がディフューザの部分１２０に取り付けられ、又はディフューザの部分１２０と一体成形されている。キャニスタ１２６はディフューザ１２０とともにシールを形成して、ステータ・アセンブリ１２２及びコントローラ１２４を作動流体から分離する。
【００２６】
この設計はいくつかの重要な利点を有する。第１に、ステータ・アセンブリ１２２及びコントローラ１２４と接触するディフューザの部分１２０を熱伝導性ポリマーから作ることができる。熱伝導性ポリマーは、ステータ・アセンブリ１２２及びコントローラ１２４から作動流体への熱伝達を可能にする。次に、ポンプの中にコントローラ１２４を配置し、ステータ・アセンブリ１２２に直接に接続することによって、電磁干渉（ＥＭＩ）に起因した電動機制御に関する問題が生じる可能性が大幅に低減し、又は除去される。さらに、コントローラ１２４をポンプに組み込むことによって、ポンプ・ハウジング１１６を出る電線又はスタッド端子の数が低減し、それによってポンプの全体設計がよりコンパクトになる。ある応用では、システムの他の部品を制御するために使用されるそれ自体のコントローラを有するシステムに、本発明の流体ポンプを組み込むことが企図される。このような応用では、流体ポンプを制御する追加の作業を実行するようにシステム・コントローラを構成することが可能である。特定の応用でシステム・コントローラがない場合に、図１１に示したコントローラが組み込まれた構成は、流体ポンプ及びコントローラをコンパクトな１つのパッケージとして提供する便利な方法である。
【００２７】
本発明の実施例を図示し説明したが、これらの実施例は本発明の全ての可能な形態を示し説明することを意図したものではない。本明細書で使用した語は説明のためのものであって限定のためのものではない。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくさまざまな変更を加えることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に基づく流体ポンプの側断面図である。
【図２】図１に示した流体ポンプで使用することができる２片構成のディフューザの透視図である。
【図３】インペラの透視図である。
【図４】流体ポンプの電気構成部品を作動流体からシールするために使用するキャニスタの側断面図である。
【図５】キャニスタがＯリングでシールされた流体ポンプの第２の実施例の側断面図である。
【図６】ロータ及びロータ軸を有し、ロータ軸を支持する軸受がロータの両側に配置された流体ポンプの第３の実施例の側断面図である。
【図７】軸受の代わりにセラミック・ブシュがロータ軸を支持する流体ポンプの第４の実施例の側断面図である。
【図８】ロータがセラミック・ブシュの中に配置され、ロータ軸がブシュによっても又は軸受によっても支持されていない流体ポンプの第５の実施例の側断面図である。
【図９】電力回路及び電動機制御回路をポンプに接続するためにハウジングから延びるスタッド端子を有する流体ポンプ・ハウジングの一部分の側断面図である。
【図１０】図９に示したスタッド端子の詳細図である。
【図１１】ポンプに組み込まれ、ポンプ・ハウジングの中に配置されたコントローラを有する流体ポンプの一部分の側断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年2月8日(2005.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口及び出口を有するハウジング空洞をその中に有するハウジングと、
ディフューザ内部空洞を有し、前記ハウジング空洞の中に実質的に配置され、少なくとも一部分が前記ハウジングに取り付けられたディフューザと、
前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置された電動機ステータ・アセンブリと、
前記ディフューザ空洞の中に配置され、前記ディフューザとシールを形成するように接触して作動流体から少なくとも前記ステータ・アセンブリを分離する管状部材と、
前記入口の近くに回転可能に配置されたインペラと、
前記管状部材の中に実質的且つ回転可能に配置され、前記入口から前記出口へ前記流体をポンピングするために前記インペラに接続された電動機ロータ・アセンブリと、
前記管状部材と前記ディフューザの間にシールを提供するために前記管状部材と前記ディフューザの間に配置されたエラストマー材料と
を備えた流体ポンプ。
【請求項２】
前記管状部材が概ね円形の断面を有する、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項３】
前記管状部材が、前記ディフューザの一部分に対して配置されたリップを含む、請求項２に記載の流体ポンプ。
【請求項４】
前記ロータ・アセンブリがロータ軸及びロータを含む、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項５】
前記ロータ・アセンブリを支持する支持装置をさらに備えた、請求項４に記載の流体ポンプ。
【請求項６】
前記支持装置が、前記ロータ・アセンブリを支持するために前記管状部材の中に配置されたセラミック・ブシュを含む、請求項５に記載の流体ポンプ。
【請求項７】
前記支持装置が、前記ロータ・アセンブリを支持するために前記管状部材の中に配置された第１及び第２の軸受を含む、請求項５に記載の流体ポンプ。
【請求項８】
前記第１及び第２の軸受が前記ロータの片側に配置された、請求項７に記載の流体ポンプ。
【請求項９】
前記第１の軸受が前記ロータの一方の側にあり、前記第２の軸受が前記ロータのもう一方の側にある、請求項７に記載の流体ポンプ。
【請求項１０】
前記軸受の少なくとも一部分がセラミック材料を含む、請求項７に記載の流体ポンプ。
【請求項１１】
前記ステータ・アセンブリによって生み出される電磁界によって前記ロータ・アセンブリが支持される、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１２】
前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記ハウジングに取り付けられ、少なくとも部分的に前記ハウジング空洞の外側に配置されたスタッド端子をさらに備えた、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１３】
ポンプを制御するための回路ボード・アセンブリであって、前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置され、前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記管状部材によって前記流体から分離された回路ボード・アセンブリをさらに備えた、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１４】
前記回路ボードが、前記ディフューザの一部分に一体成形された、請求項１３に記載の流体ポンプ。
【請求項１５】
入口及び出口を有するハウジング空洞をその中に有するハウジングと、
ディフューザ内部空洞を有し、前記ハウジング空洞の中に実質的に配置され、少なくとも一部分が前記ハウジングに取り付けられたディフューザと、
前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置された電動機ステータ・アセンブリと、
前記ディフューザ空洞の中に配置され、前記ディフューザとシールを形成するように接触して作動流体から少なくとも前記ステータ・アセンブリを分離する管状部材と、
前記入口の近くに回転可能に配置されたインペラと、
前記管状部材の中に回転可能に配置されたロータと、
前記ロータに取り付けられ、前記入口から前記出口へ前記流体をポンピングするために前記インペラに接続されたロータ軸と、
前記ロータを支持する第１及び第２の軸受にして、各軸受は前記管状部材と係合する軸受と
を備えた流体ポンプ。
【請求項１６】
前記管状部材が接着剤で前記ディフューザに取り付けられており、前記接着剤がさらに前記管状部材と前記ディフューザの間のシールを提供する、請求項１５に記載の流体ポンプ。
【請求項１７】
前記第１及び第２の軸受が前記ロータの片側に配置された、請求項１５に記載の流体ポンプ。
【請求項１８】
前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記ハウジングに取り付けられ、少なくとも部分的に前記ハウジング空洞の外側に配置されたスタッド端子をさらに備えた、請求項１５に記載の流体ポンプ。
【請求項１９】
ポンプを制御するための回路ボード・アセンブリであって、前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置され、前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記管状部材によって前記流体から分離された回路ボード・アセンブリをさらに備えた、請求項１５に記載の流体ポンプ。
【請求項２０】
前記筒状部材は前記ディフューザにプレスばめされている、請求項１５に記載の流体ポンプ。
【請求項２１】
さらに、筒状部材とディフューザーの間に配置されて筒状部材とディフューザーの間を密封するエラストマー材料をさらに備えた請求項１５に記載の流体ポンプ。
【請求項２２】
入口及び出口を有するハウジング空洞をその中に有するハウジングと、
ディフューザ内部空洞を有し、前記ハウジング空洞の中に実質的に配置され、少なくとも一部分が前記ハウジングに取り付けられたディフューザと、
前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置された電動機ステータ・アセンブリと、
前記ディフューザ空洞の中に配置され、前記ディフューザとシールを形成するように接触して作動流体から少なくとも前記ステータ・アセンブリを分離する概ね円筒形の管状部材と、
前記入口の近くに回転可能に配置されたインペラと、
前記管状部材の中に回転可能に配置されたロータと、
前記ロータに取り付けられ、前記入口から前記出口へ前記流体をポンピングするために前記インペラに接続されたロータ軸と、
ポンプを制御するための回路ボード・アセンブリであって、前記ディフューザ空洞の中に実質的に配置され、前記ステータ・アセンブリに電気的に接続され、前記管状部材によって前記流体から分離された回路ボード・アセンブリと
を備えた流体ポンプ。
【請求項２３】
前記筒状部材の間に配置されてローターシャフトを支持する支持装置をさらに備える請求項２２に記載の流体ポンプ。
【請求項２４】
前記支持装置は第１及び第２の軸受を備える請求項２３に記載の流体ポンプ。
【国際調査報告】
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