(57)【要約】【課題】電解コンデンサ等の耐熱性の低い電子素子が、巻き線等によって放出される熱の影響を受けにくいキャンドポンプを提供すること。【解決手段】本発明に係るキャンドポンプ１は、磁石１８を内蔵したロータ８が収納されるポンプ室と、ロータ８を回転させるためのコイル３５とコイル３５への通電タイミングを制御する回路基板４０、５０とが設置されるモータ室とを備えている。回路基板４０、５０は、基板裏面の少なくとも一部がコイル３５に対向するようにして設置され、回路基板４０の表面であって前記対向位置に対応する位置には、電子素子３５が配設されるとともに凹所４４が形成されている。このように構成されるキャンドポンプ１のモータ室内に、回路基板４０の表面を下方に向けた状態で溶融された合成樹脂５５を流入させて固化させることによって、凹所４４に断熱用の空気層４６を形成する。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を内蔵したロータが収納されるポンプ室と、該ロータを回転させるためのコイルと該コイルへの通電タイミングを制御する回路基板とが設置されるモータ室とを備えるキャンドポンプであって、
前記回路基板は、基板裏面の少なくとも一部が前記コイルに対向するようにして設置され、
前記回路基板の表面であって前記対向位置に対応する場所には、電子素子が配設されるとともに凹所が形成されており、
前記回路基板の表面を下方に向けた状態で前記モータ室内に溶融された合成樹脂を流入させて固化させることによって、前記凹所に断熱用の空気層を形成することを特徴とするキャンドポンプ。
【請求項２】
前記回路基板は、ＭＯＳ型ＦＥＴが設置される第１回路基板と、ＭＯＳ型ＦＥＴ以外の耐熱性の低い電子素子が設置される第２回路基板とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャンドポンプ。
【請求項３】
前記回路基板はインサートモールド基板であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャンドポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石を内蔵したロータが収納されるポンプ室と、該ロータを回転させるためのコイルと該コイルへの通電タイミングを制御する回路基板とが設置されるモータ室とを備えるキャンドポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ラジエータ等に使用されているキャンドポンプは、一端面にインペラ（羽根車）が形成されたロータが収納されるポンプ室と、ロータを回転させるための巻き線（コイル）と巻き線への通電タイミングを制御する回路基板が設けられたモータ室とを備えている。回路基板は、設置スペースの制約及びロータの外周に設置される巻き線への配線等の都合によりロータの回転軸上に垂直に設置されることが多い。モータ室には、設置された回路基板を固定するため、また、巻き線の放熱性を高めるために、伝熱性の高い溶融されたポッティング樹脂を注入することが多く、このポッティング樹脂の注入により巻き線の放熱性を高めるだけでなく、回路基板に設置されるＭＯＳ型ＦＥＴの放熱性をも高めることが可能となる。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３０４１９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回路基板に配設される電解コンデンサ等の電子素子は、一般的に耐熱性が低い。このため、電解コンデンサ等の電子素子は、巻き線により放出される熱を回路基板を介して受けたり、ＭＯＳ型ＦＥＴの放出する熱を直接、または回路基板上の配線を介して受けたりすると、電子素子が故障してしまうおそれがあるという問題があった。
【０００５】
また、電子素子が熱の影響により故障しないように耐熱性の高い電子素子を用いた場合には、電子素子の単価が高くなってしまうので、キャンドポンプ全体の価格が上昇してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みて為されたものであり、電解コンデンサ等の耐熱性の低い電子素子が、巻き線等によって放出される熱の影響を受けにくいキャンドポンプを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、磁石を内蔵したロータが収納されるポンプ室と、該ロータを回転させるためのコイルと該コイルへの通電タイミングを制御する回路基板とが設置されるモータ室とを備えるキャンドポンプであって、前記回路基板は、基板裏面の少なくとも一部が前記コイルに対向するようにして設置され、前記回路基板の表面であって前記対向位置に対応する位置には、電子素子が配設されるとともに凹所が形成されており、前記回路基板の表面を下方に向けた状態で前記モータ室内に溶融された合成樹脂を流入させて固化させることによって、前記凹所に断熱用の空気層を形成するキャンドポンプであることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、凹所が形成された回路基板と電子素子との間に断熱用の空気層が形成されるので、コイルより放射される熱が電子素子に伝わりにくくなる。このため電子素子の温度上昇を低減させることができ、耐熱性の高い高価な電子素子を用いる必要性がなくなるので、キャンドポンプの低廉化を図ることが容易となる。また、電子素子が熱上昇しにくくなるので、従来に較べて製品寿命の延命化を図ることが容易となり、しいてはキャンドポンプの延命化をも図ることが可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のキャンドポンプにおいて、前記回路基板が、ＭＯＳ型ＦＥＴが設置される第１回路基板と、ＭＯＳ型ＦＥＴ以外の耐熱性の低い電子素子が設置される第２回路基板とにより構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、発熱量の多いＭＯＳ型ＦＥＴと耐熱性の低い電子素子とを別基板にすることが可能となるので、ＭＯＳ型ＦＥＴの熱が基板および配線を介して電子素子に伝わることを防止することができ、電子素子の温度上昇を低減させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のキャンドポンプにおいて、前記回路基板がインサートモールド基板であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、回路基板をインサートモールド基板とすることにより、基板の配線からの熱が電子素子に伝わりにくくなり、電子素子の温度上昇を低減させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明に係るキャンドポンプを説明する。本発明に係るキャンドポンプ１は車両用エンジンの冷却水循環機構に用いられており、図１、２に示すように、アッパーアセンブリ２とロアアセンブリ３とを備えている。
【００１４】
アッパーアセンブリ２は、いわゆるポンプ室を形成し、図３、４に示すように、冷却水をキャンドポンプ１内に導き入れるためのインレットパイプ４と、キャンドポンプ１内より冷却水を送り出すためのアウトレットパイプ５が設けられたアッパーケース６と、インペラ７が設けられたロータ８と、ロアアセンブリ３との隔壁をなすロアケース９とを備えている。
【００１５】
ロアケース９は、ロータ８が収納される有底筒状の本体部９ａと、第１のＯリング１１を介してビス１２及びワッシャ１３によりアッパーケース６に取り付けられるフランジ部９ｂとにより構成されている。
【００１６】
ロータ８は円柱状を呈しており、アッパーケース６側端面にインペラ７が形成されている。ロータ８の回転軸部分には、シャフト１５が貫通される円形軸孔８ａが形成されており、ロアケース９の本体部９ａに収納されたロータ８は、ロアケース９とアッパーケース６とにシム１６ａ、１６ｂを介して固設されたシャフト１５によって回転可能に取り付けられる。図５は、ロータ８をインペラ７が形成されたアッパーケース６側より示した図であり、ロータ８の内部には円形軸孔８ａの中心より同径の円周上に等間隔で配列される４つのマグネット１８が設けられており、後述する巻き線（コイル）の導通により生じる磁界によってロータ８が回転する構造となっている。
【００１７】
インレットパイプ４は、第２のＯリング１９を介してビス２０及びワッシャ２１によりアッパーケース６に取り付けられている。
【００１８】
ロアアセンブリ３は、いわゆるモータ室を形成し、図６、７に示すように、ハウジング２５と、エンドカバー２６と、サーキットアセンブリ２７と、ハウジング２５内に収納されるステータスアセンブリ２８と、インナーケース２９と、ハーネスアセンブリ３０とを備えている。
【００１９】
ハウジング２５は、円筒状を呈している。エンドカバー２６は、ハウジング２５の一方の開口を覆う蓋体であり、インナーケース２９を挟み込むようにして、ビス３１及びワッシャ３２によりハウジング２５に取り付けられる。
【００２０】
ステータスアセンブリ２８は、コア３４と、コア３４の内部に収納される複数の巻き線３５と、インシュレータ３６、３７とを備えている。コア３４とインシュレータ３６、３７とには、中央部にロアケース９の本体部９ａを収納するためのロアケース用の円形孔３４ａ、３６ａ、３７ａが形成されており、巻き線３５は、円形孔３４ａ、３６ａ、３７ａと同心円周上のコア３４内部であって、ロータ８内に設置されたマグネット１８と、ロータ８の回転軸に垂直な断面において同一面上に位置するように配設される。
【００２１】
インナーケース２９は、図８に示すように、中央部に横長の開口２９ａが形成されており、開口２９ａの周りは、予め配線を設置した回線基板上に樹脂による保護層を形成することによって配線が回路基板表面に露出しないように構成されたインサートモールド基板４０が設けられている。このインサートモールド基板４０のエンドカバー２６側表面には、電解コンデンサ４１、バリスタ（電気抵抗対）４２等の電子素子４３が配設され、さらに、電子素子４３の設置位置に対応して、図７に示すような凹所４４が形成されている。この凹所４４は電子機器４３の外形状に対応する大きさとなっており、凹所４４が形成されることによって電解コンデンサ４１等の胴体部とインサートモールド基板４１の凹部表面との間に、一定の空間４６が確保される。
【００２２】
サーキットアセンブリ２６は、基板５０と、基板上に設けられたＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５１とを備えており、サーキットアセンブリ２６はＭＯＳ型ＦＥＴ５０が開口２９ａを介してエンドカバー２６側へ露出するようにしてインナーパネル２９に取り付けられる。
【００２３】
ハーネスアセンブリ３０は、図２に示すように、コネクタ３０ａと、基板５０及びインサートモールド基板４０に対して電源供給を行うための導電片３０ｂと、インナーパネル２９の上部側面に突設される起立端子２９ｂと接続する接続部３０ｃとを備えている。ハーネスアセンブリ３０は、起立端子２９ｂを接続部３０ｃの下面に形成された接続孔に嵌合させることによりインナーパネルに接続される。
【００２４】
以下、上述したアッパーアセンブリ２とロアアセンブリ３との取り付け手順を説明する。
【００２５】
図３に示すように組み立てられたアッパーアセンブリ２を、図６に示すように組み立てられたロアアセンブリ３に取り付ける場合、まず、図９に示すように、エンドカバー２６を底部にしてロアアセンブリ３を水平面に静置させた状態で、ハウジング２５の開口２５ａよりロアアセンブリ３内に溶融状体のポッティング樹脂５５（合成樹脂）を静かに注入する。ポッティング樹脂５５は熱伝導性が高いので、ポッティング樹脂５５をロアアセンブリ３内に注入することによって、巻き線３５、ＭＯＳ型ＦＥＴ５１、電気素子４３等より発生した熱が、ポッティング樹脂５５を介してキャンドポンプ１外へ伝わりやすくなる。また、ポッティング樹脂の硬化により基板５０等が固定される。
【００２６】
注入するポッティング樹脂５５の量は、ロアアセンブリ３にアッパーアセンブリ２が取り付けられる際に、ステータスアセンブリ２８の中心部に、ロアケース９の本体部９ａが嵌入されるので、ロアアセンブリ３とアッパーアセンブリ２との取り付けによりポッティング樹脂５５がロアアセンブリ３より溢れ出さず、さらに巻き線３５の全体がポッティング樹脂５５に浸かる程度の量（図９に示す液面Ａレベル）とする。
【００２７】
ポッティング樹脂５５が注入されると、インサートモールド基板４０、サーキットアセンブリ２６、ステータスアセンブリ２８等がポッティング樹脂５５に浸かる。このとき、インサートモールド基板４０には凹所４４が形成されているので、凹所４４には、空気が溜まったままとなりポッティング樹脂５５は入り込まない。
【００２８】
ポッティング樹脂５５を注入した後であってポッティング樹脂５５が完全に硬化する前に、図１０に示すように、ステータスアセンブリ２８の円形孔３４ａ、３６ａ、３７ａに対してロアケース９の本体部９ａを嵌入させて、アッパーアセンブリ２をロアアセンブリ３に静かに取り付ける。アッパーアセンブリ２とロアアセンブリ３との取り付けは、図１１に示すように、アッパーケース６とロアケース９とをビス１２により締結させることによって行う。アッパーアセンブリ２をロアアセンブリ３に取り付けた後も、ポッティング樹脂５５が完全に硬化するまでは、ロアアセンブリ３及びアッパーアセンブリ２を静置しておき、凹所４４にポッティング樹脂５５が入り込まないようにする。
【００２９】
以上説明したように、インサートモールド基板４０に凹所４４を設けて電解コンデンサ４１等と基板表面との間に空間が形成されるような構成としたので、凹所４４にポッティング樹脂５５が入り込まず、凹所４４に対して断熱用の空気層４６が形成される。この空気層４６により、インサートモールド基板４０を介して伝達される巻き線３５の熱が遮断されるので、熱が電解コンデンサ４１等に伝わりにくくなる。また、インサートモールド基板４０を用いることにより、電解コンデンサ４１等の設置された基板側に配線が露呈しないので、配線等の発熱により電解コンデンサ４１等が基板表面より受ける熱量を低減させることが可能となる。さらに、発熱量の多いＭＯＳ型ＦＥＴ５１を基板５０に設置して、ＭＯＳ型ＦＥＴ５１を電解コンデンサ４１等が設置されるインサートモールド基板４０と異なる基板上に配設する構成したので、ＭＯＳ型ＦＥＴ５１の熱が基板および配線を介して電解コンデンサ４１等に伝わることを防止することが可能となる。また、インサートモールド基板４０がインナーケース２９と一体に設けられており、インナーモールド基板４０の開口２９ａにはサーキットアセンブリ２６が取り付けられるので、巻き線３５等で発生する熱がインナーモールド基板４０及び基板５０よりもエンドカバー２６側には伝わりにくくなり、インサートモールド基板４０のエンドカバー２６側に設置された電解コンデンサ４１等には巻き線３５等の熱が伝わりにくい。
【００３０】
このように、本発明に係るキャンドポンプは、電解コンデンサ４１等の耐熱性の低い電子素子４３に対してＭＯＳ型ＦＥＴ５１や巻き線３５等の熱が伝わりにくい構造となっているので、電気コンデンサ４１等の温度上昇を低減させることができ、耐熱性の高い高価な電解コンデンサ等を用いる必要がないのでキャンドポンプ１の低廉化を図ることが容易となる。また、電解コンデンサ４１等が熱上昇しにくくなるので、従来に較べて製品寿命の延命化を図ることが容易となり、しいてはキャンドポンプ１の延命化をも図ることが可能となる。
【００３１】
また、凹所４４の空気層４６にはポッティング樹脂５５が入り込まないので、従来のキャンドポンプに較べてポッティング樹脂５５の使用量を低減でき、キャンドポンプ１自体の軽量化、低廉化を容易に達成することができる。
【００３２】
以上、図面を用いて本発明に係るキャンドポンプ１の説明を行ったが、本発明に係るキャンドポンプは上記の構成のものに限定されるものではない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、凹所が形成された回路基板と電子素子との間に断熱用の空気層が形成されるので、コイルより放射される熱が電子素子に伝わりにくくなる。このため電子素子の温度上昇を低減させることができ、耐熱性の高い高価な電子素子を用いる必要性がなくなるので、キャンドポンプの低廉化を図ることが容易となる。また、電子素子が熱上昇しにくくなるので、従来に較べて製品寿命の延命化を図ることが容易となり、しいてはキャンドポンプの延命化をも図ることが可能となる。
【００３４】
請求項２に記載の発明では、発熱量の多いＭＯＳ型ＦＥＴと耐熱性の低い電子素子とを別基板にすることが可能となるので、ＭＯＳ型ＦＥＴの熱が基板および配線を介して電子素子に伝わることを防止することができ、電子素子の温度上昇を低減させることができる。
【００３５】
請求項３に記載の発明では、回路基板をインサートモールド基板とすることにより、基板の配線からの熱が電子素子に伝わりにくくなり、電子素子の温度上昇を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャンドポンプを示した斜視図である。
【図２】本発明に係るキャンドポンプを示した側方断面図である。
【図３】本発明に係るキャンドポンプのアッパーアセンブリを示した斜視図である。
【図４】本発明に係るキャンドポンプのアッパーアセンブリを示した展開斜視図である。
【図５】本発明に係るキャンドポンプに用いられるロータのインペラ側を示した側面図である。
【図６】本発明に係るキャンドポンプのロアアセンブリを示した斜視図である。
【図７】本発明に係るキャンドポンプに用いられるロアアセンブリを示した展開斜視図である。
【図８】本発明に係るキャンドポンプのインサートモールド基板に電子素子が設置される様子を示した平面図である。
【図９】本発明係るキャンドポンプのロアアセンブリにポッティング樹脂を注入した様子を示した側面図である。
【図１０】本発明に係る前記キャンドポンプのロアアセンブリにアッパーアセンブリを取り付ける様子を示した側面図である。
【図１１】本発明に係る前記キャンドポンプのロアアセンブリとアッパーアセンブリとが締結された様子を示した側面図である。
【符号の説明】
１  キャンドポンプ
８  ロータ
１８  マグネット（磁石）
３５  巻き線（コイル）
４０  インサートモールド基板（回路基板）
４３  電子素子
４４  凹所
４６  空気層
５０  基板（回路基板）
５１  ＭＯＳ型ＦＥＴ
５５  ポッティング樹脂（合成樹脂）
【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】
2004162551.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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