(57)【要約】【課題】製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができる電動ウォータポンプ用ロータ及びこの製造方法を提供すること。【解決手段】固定軸に回転自在に装着されロータ部３０と、ロータ部３０と接続されて回転させられるインペラ部４０とを有し、ステータへの通電により発生した回転磁界でロータ部３０を回転させ、インペラ部４０を回転させ、水を圧送する電動ウォータポンプ用ロータにおいて、筒状のヨーク３２を固定軸と同軸に内蔵し、ヨーク３２を支持した指条片６１の空隙３３と首部の環状溝３６とを残して樹脂が充填されて形成されたロータ部３０と、インペラ部４０に樹脂が充填されるとともに空隙３３及び環状溝３６に樹脂が充填されてインペラ部４０とが樹脂で一体に接続されて形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定軸に回転自在に装着されるロータ部と、該ロータ部と接続されて回転させられるインペラ部とを有し、ステータへの通電により発生した回転磁界で前記ロータ部を回転させ、前記インペラ部を回転させ、水を圧送する電動ウォータポンプ用ロータにおいて、
筒状のヨークを前記固定軸と同軸に内蔵し、前記ヨークを支持した指条片の空隙と首部の環状溝とを残して樹脂が充填されて形成された前記ロータ部と、前記インペラ部に樹脂が充填されるとともに前記空隙及び前記環状溝に樹脂が充填されて前記インペラ部とが樹脂で一体に接続されて形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータ。
【請求項２】
請求項１において、前記環状溝は、前記インペラ部と連通する連通溝部と該連通溝部より深い係合溝部とから構成されていることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ロータ部は、中心部に前記固定軸に回転自在に挿通させられる軸受けを前記ヨークと同心に配置して一体に形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の電動ウォータポンプ用ロータの製造方法において、
前記ロータ部の一方端から首部周縁を残してほとんどを形成する凹所、この凹所の中心に前記固定軸相当の突状部及び前記ヨークをその端周縁で同軸に支持する支持部を備えた第１の型と、前記首部周縁に環状溝を形成させ、半径方向にスライド可能な複数分割の第２の型と、前記第１の型に対して相対的に進退自在で前記軸方向に突出して前記ヨークの他端周縁を先端で支持する少なくとも３本の指条片を備えた第３の型とを用いて前記空隙及び前記環状溝を有した前記ロータ部を成形する第１の工程と、
前記ロータ部を受け入れる第４の型と、第４の型に対して相対的に進退動し、前記インペラ部のほとんどの形状を形成する第５の型とを用いて前記空隙及び前記環状溝にまで樹脂を充填して前記インペラ部を前記ロータ部と一体に形成する第２の工程とから成ることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法。
【請求項５】
請求項４において、前記環状溝は、前記インペラ部と連通する連通溝部と該連通溝部より深い係合溝部とから構成されていることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記ロータ部は、中心部に前記固定軸に回転自在に挿通させられる軸受けを前記ヨークと同心に配置してインサート射出成形で一体に形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラ部と一体に接続される電動ウォータポンプに用いられるロータに関し、詳しくはインペラ部と一体に接続される電動ウォータポンプ用ロータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電動ウォータポンプ用ロータは、図６及び図７に示すようなものがある。これによれば、ロータはロータ部１０とインペラ部２０とが別々に製作され、インサート射出成形によりロータ部１０に埋設されたねじ付きスリーブ１１に、ねじロック剤が塗布されたねじ２１を螺合させて一体に接続されていた。
【０００３】
また、図８及び図９に示すようなものがある。筒状のヨーク１２をインサートしてロータ部１０とインペラ部２０とを樹脂で一体に射出成形し、接続してロータを形成していた。型でこのヨーク１２を支持するために、図８の左方の白抜き部分に相当するヨーク１２の左側端周縁を図示しない左方の型で支持し、型締め後、ヨーク１２の右側端周縁を支持する図示しない右方の型の３本の指条片をも加えて支持している。この状態で射出成形し、型開き後ロータを取り出すことができる。この製品としてのロータには、指条片の引き抜き穴１３が図９の羽根１４間の流路１５に３箇所できている。また、永久磁石を一体に成形してはいるが羽根下に空間が出来るものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９５７９７号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電動ウォータポンプ用ロータでは、次のような問題がある。すなわち、前者は、ロータ部１０とインペラ部２０とを別々に製造し、ねじ２１に接着剤を塗布し、それで両者を固定するため、非常に工数を有し、部品費、加工費、組立費が大きい。後者は、インペラ部２０の羽根１４間の流路１５に形成された指条片の引き抜き穴１３が乱流を惹起し、流量低下がある。そして特許文献１では、羽根下空間により乱流を発生させる。
【０００６】
そこで、本発明は、製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができる電動ウォータポンプ用ロータ及びこの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、固定軸に回転自在に装着されロータ部と、該ロータ部と接続されて回転させられるインペラ部とを有し、ステータへの通電により発生した回転磁界で前記ロータ部を回転させ、前記インペラ部を回転させ、水を圧送する電動ウォータポンプ用ロータにおいて、筒状のヨークを前記固定軸と同軸に内蔵し、前記ヨークを支持した指条片の空隙と首部の環状溝とを残して樹脂が充填されて形成された前記ロータ部と、前記インペラ部に樹脂が充填されるとともに前記空隙及び前記環状溝に樹脂が充填されて前記インペラ部とが樹脂で一体に接続されて形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータとしている。
【０００８】
このように構成された請求項１記載のものでは、別途の組み立て作業がなく、射出成型過程で製品が出来てしまうので、製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができる電動ウォータポンプ用ロータを提供することが出来る。さらに、空隙及び環状溝への樹脂の充填により回り止め及び抜け止め効果を発揮する。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１において、前記環状溝は、前記インペラ部と連通する連通溝部と該連通溝部より深い係合溝部とから構成されていることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータとしている。
【００１０】
このように構成された請求項２記載のものでは、請求項１の効用に加え、より確実に一体化をさせることが出来る。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２において、前記ロータ部は、中心部に前記固定軸に回転自在に挿通させられる軸受けを前記ヨークと同心に配置して一体に形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータとしている。
【００１２】
このように構成された請求項３記載のものでは、請求項１又は２記載の効用に加え、軸受をも射出成型時に一体化が図れ、一層大きな原価低減を図ることが出来る。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の電動ウォータポンプ用ロータの製造方法において、前記ロータ部の一方端から首部周縁を残してほとんどを形成する凹所、この凹所の中心に前記固定軸相当の突状部及び前記ヨークをその端周縁で同軸に支持する支持部を備えた第１の型と、前記首部周縁に環状溝を形成させ、半径方向にスライド可能な複数分割の第２の型と、前記第１の型に対して相対的に進退自在で前記軸方向に突出して前記ヨークの他端周縁を先端で支持する少なくとも３本の指条片を備えた第３の型とを用いて前記空隙及び前記環状溝を有した前記ロータ部を成形する第１の工程と、前記ロータ部を受け入れる第４の型と、第４の型に対して相対的に進退動し、前記インペラ部のほとんどの形状を形成する第５の型とを用いて前記空隙及び前記環状溝にまで樹脂を充填して前記インペラ部を前記ロータ部と一体に形成する第２の工程とから成ることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法としている。
【００１４】
このように構成された請求項４記載のものでは、別途の組み立て作業がなく、射出成型過程で製品が出来てしまうので、製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができ、さらに回り止め、抜け止め効果を発揮する電動ウォータポンプ用ロータの製造方法を提供することが出来る。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、請求項４において、前記環状溝は、前記インペラ部と連通する連通溝部と該連通溝部より深い係合溝部とから構成されていることを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法としている。
【００１６】
このように構成された請求項５記載のものでは、請求項４の効用に加え、より確実に一体化をさせることが出来る製造方法を提供する。
【００１７】
さらに、請求項６記載の発明は、請求項４又は５において、前記ロータ部は、中心部に前記固定軸に回転自在に挿通させられる軸受けを前記ヨークと同心に配置してインサート射出成形で一体に形成されたことを特徴とする電動ウォータポンプ用ロータの製造方法としている。
【００１８】
このように構成された請求項６記載のものでは、請求項４又は５の効用に加え、より原価低減を図ることが出来る製造方法を提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。図１は電動ウォータポンプ用のロータの縦断面図であり、図２は型を用いたロータ部の製造説明図であり、図３はロータ部の右側面図であり、図４は型を用いたロータの製造説明図であり、図５はロータの右側面図である。
【００２０】
図に示すように、この発明の電動ウォータポンプ用ロータは、大きく図外の固定軸に回転自在に装着されるロータ部３０と、このロータ部３０と接続されて回転させられるインペラ部４０とから構成されている。
【００２１】
ロータ部３０は、中心に図外の固定軸に回転自在に装着される軸受３１が配置され、同心に筒状のヨーク３２が配置され、ヨーク３０を内蔵するように樹脂で形成されている。ロータ部３０の首部、すなわちインペラ部４０側の外周には、環状溝３６が形成されている。環状溝３６は、インペラ部４０と連通する連通溝部３５とこの連通溝部３５より一段と深い係合溝部３４とから構成されており、図２でよく分かるように係合溝部３４と連通溝部３５との境はなく連通しており、さらにインペラ部４０の装着側にも壁はなく、樹脂流路を形成している。
【００２２】
インペラ部４０は、渦巻き状に配置された羽根４１が形成されており、反対側にはロータ部３０に外周から食い込んだ状態のスカート４２及び図２で示す空隙３３を満たす３本の突出部４３が形成されている。この空隙３３は、ロータ部３０の後述する製造過程で形成される。
【００２３】
すなわち、電動ウォータポンプ用ロータは、筒状のヨーク３２を固定軸と同軸に内蔵し、ヨーク３２を支持した指条片（後述）の空隙３３と首部の環状溝３６とを残して樹脂が充填されて形成されたロータ部３０と、インペラ部４０に樹脂が充填されるとともに空隙３３及び環状溝３６に樹脂が充填されてインペラ部４０とが樹脂で一体に接続されて形成されている。
【００２４】
このようなロータが電動ウォータポンプに装着されると、図示しないステータへの通電により発生した回転磁界がロータ部３０を回転させ、したがって一体のインペラ部４０が回転し、羽根４１で水を圧送する。このような回転動作がなされても、スカート４２によってロータ部３０とインペラ部４０とが分離し、あるいは相対的に緩みや回転もない。さらに、突出部４３によって一層相対的に回転は出来ない。
【００２５】
次に、このような電動ウォータポンプ用ロータの製造方法について説明する。図２において第１の工程の説明をする。図中５０は、第１の型で、ロータ部３０の一方端から首部周縁を残してほとんどを形成する凹所５１、この凹所５１の中心に固定軸相当の突状部５２及びヨーク３２をその端周縁３７で同軸に支持する支持部５３を備えている。
【００２６】
また、第２の型７０は、第１の型５０と接する位置で、半径方向にスライド可能な複数分割、ここでは２個で、その内周縁部７１はロータ部３０の首部周縁に環状溝３６を形成させるため階段状の断面を有している。第３の型６０は、第１の型５０に対して相対的に進退自在で軸方向に突出してヨーク３２の他端周縁３８を先端で支持する少なくとも３本の指条片６１を備えている。
【００２７】
これら第１の型５０、第２の型７０及び第３の型６０とを用いて空隙３３及び環状溝３６を有したロータ部３０を成形する第１の工程を説明する。まず、第１の型５０にヨーク３２を２点鎖線で示すように、その端周縁３７を支持部５３に支持させる。分割された２個の内周が半円状の第２の型７０を第１の型５０に接しさせて互いに近づけ円形を形成させる。次に第３の型６０を第１の型５０近づけ、第２の型７０を挟んで型締めさせる。このとき、第３の型６０の指条片６１は、図では１本しか見えないが３本が円周上に適宜感覚で割り振られており、ヨーク３２の他端周縁３８を支持しヨーク３２を確実に保持している。また、突状部５２に軸受３１を挿入して装着している。
【００２８】
この状態で、図示しない射出装置から溶融樹脂が射出されると、ヨーク３２と軸受３１が占める部分を除く空間に樹脂が充填される。樹脂の固まる時間を待って型開きをすると、図２に示すロータ部３０が形成される。これによって、第１の工程を終了する。
【００２９】
第２の工程は、以下のように行われる。第４の型８０は、図２に示す第１の型５０と同様な型をしてロータ部３０を受け入れる形状をしている。第５の型９０は、第４の型８０に対して相対的に進退動し、インペラ部４０のほとんどの形状を形成している。
【００３０】
これら第４の型８０と第５の型９０とを用いて第２の工程を行う。まず、第４の型８０内にロータ部３０を挿入し、第５の型９０で型締めする。その後に前述のように溶融樹脂を射出し、空隙３３及び環状溝３６にまで樹脂を充填してインペラ部４０をロータ部３０と一体に形成する。冷却後に型開きして取り出すと図４に示すロータが得られる。
【００３１】
【発明の効果】
このように構成され、あるいは製造されるものは、別途の組み立て作業がなく、射出成型過程で製品が出来てしまうので、製造工数が掛からず、部品費等が小さい、そして整流化を阻止せず流量確保ができ、さらに回り止め、抜け止め効果を発揮する電動ウォータポンプ用ロータ及びその製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動ウォータポンプ用ロータの縦断面図である。
【図２】型を用いたロータ部の製造説明図である。
【図３】ロータ部の右側面図である。
【図４】型を用いたロータの製造説明図である。
【図５】ロータの右側面図である。
【図６】従来の電動ウォータポンプ用ロータの縦断面図である。
【図７】図６のロータの右側面図である。
【図８】従来の他の電動ウォータポンプ用ロータの縦断面図である。
【図９】図８のロータの右側面図である。
【符号の説明】
３０  ロータ部
３２  ヨーク
３３    空隙
３４  係合溝部
３５  連通溝部
３６  環状溝部
４０  インペラ部
４１  羽根
４２  スカート
４３  突状部
５０  第１の型
６０  第３の型
７０  第２の型
８０  第４の型
９０  第５の型
【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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