(57)【要約】【課題】本発明の目的は、流体の逆流を防ぎポンプ効率の低下を防止することができるモータポンプを提供することにある。【解決手段】本発明は、流路取入口２３が形成された第１キャップ２０と、流路排出口３３が形成された第２キャップ３０と、流路取入口２３と流路排出口３３を連結する連結管４２を有するハウジングケース４０と、固定子５０と、回転子６０と、を備えたモータポンプ１０に関する。回転子６０は、回転軸６１に放射状に固着された複数の斜流羽根６３ｂと、この複数の斜流羽根６３ｂの半径方向外側に固着された略円筒体からなるキャン６９と、を有して形成され、このキャン６９の外周表面には、螺旋溝が形成され、流路取入口２３側から流路排出口３３側に流体の流れを創出することができるようになっている。【選択図】　図１
2004052725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路取入口が形成された第１キャップと、流路排出口が形成された第２キャップと、前記第１キャップ及び前記第２キャップの間に配設されて前記流路取入口と前記流路排出口を連結する連結管を有するハウジングケースと、該ハウジングケースに配設された固定子と、前記連結管内に配設された回転子と、を備え、流体を前記流路取入口から前記流路排出口へ送るモータポンプであって、
前記回転子は、ポンプ長手方向に沿って形成された回転軸と、該回転軸に放射状に固着された複数の斜流羽根と、該複数の斜流羽根の半径方向外側に固着された略円筒体からなるキャンと、を有して形成され、
該キャンの外周表面には、螺旋溝が形成されていることを特徴とするモータポンプ。
【請求項２】
流路取入口が形成された第１キャップと、流路排出口が形成された第２キャップと、前記第１キャップ及び前記第２キャップの間に配設されて前記流路取入口と前記流路排出口を連結する連結管を有するハウジングケースと、該ハウジングケースに配設された固定子と、前記連結管内に配設された回転子と、を備え、流体を前記流路取入口から前記流路排出口へ送るモータポンプであって、
前記回転子は、ポンプ長手方向に沿って形成された回転軸と、該回転軸に放射状に固着された複数の斜流羽根と、前記回転軸の斜流羽根配設部よりも半径方向外側に配設されて回転軸方向に沿って貫通孔が形成された支持部材と、該支持部材の外周に形成されたマグネットと、を有して形成され、
前記流路取入口の前記貫通孔側開口部は、前記貫通孔の前記流路取入口側開口部とほぼ整合するように形成され、
前記流路排出口の前記貫通孔側開口部は、前記貫通孔の前記流路排出口側開口部とほぼ整合するように形成され、
前記マグネットは、前記流路取入口の前記貫通孔側開口部と前記流路排出口の前記貫通孔側開口部とを繋ぐ流体通路よりも半径方向外側に配設されていることを特徴とするモータポンプ。
【請求項３】
前記軸受は、スラスト軸受を有して構成され、
前記回転軸には、前記スラスト軸受に当接する突部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータポンプに係り、特に羽根車を高速回転で作動させるモータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、羽根車を高速回転で作動させるモータポンプにおいては、ブラシレスモータの回転子を中空円筒体で構成し、この中空円筒体の内側に羽根を設け、この羽根を回転子と共に回転させることにより流体を流路取入口から流路排出口へ移送させる、所謂「貫流ポンプ」が知られている（例えば実公昭６２−８３９７号公報、特開平９−２２８９７７号公報、特開平１１−３７０７９号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した「貫流ポンプ」では、ポンプ作動時に、回転子と固定子との間に設けられた隙間に流体が逆流することがあり、このような場合には、回転子と固定子との間に流体の渦が生じるため、ポンプ効率が低下するなどの不都合があった。
【０００４】
また、回転子の外周部にマグネットが配設されることによって、流路取入口と流路排出口とを繋ぐ流体通路に段差が形成されているため、この段差が形成された部分で流体に渦やキャビテーション等が生じてしまい、これによって、ポンプ効率が低下するだけでなく、騒音や振動が発生するという不都合があった。
【０００５】
さらに、回転子と共に羽根を回転させた時に、羽根が流体から反力を受けるため、回転子全体が流路取入口側に移動してしまい、これにより、回転子に配設された回転軸の流路取入口側の部分が軸受に押し当てられ、回転子の回転特性が低下するなどの不都合があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ポンプ効率の低下を防止することができるモータポンプを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、振動や騒音を低減させることができるモータポンプを提供することにある。
【０００８】
さらに、本発明の他の目的は、回転子を安定して回転させることができるモータポンプを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項１に記載のモータポンプによれば、流路取入口が形成された第１キャップと、流路排出口が形成された第２キャップと、前記第１キャップ及び前記第２キャップの間に配設されて前記流路取入口と前記流路排出口を連結する連結管を有するハウジングケースと、該ハウジングケースに配設された固定子と、前記連結管内に配設された回転子と、を備え、流体を前記流路取入口から前記流路排出口へ送るモータポンプであって、前記回転子は、ポンプ長手方向に沿って形成された回転軸と、該回転軸に放射状に固着された複数の斜流羽根と、該複数の斜流羽根の半径方向外側に固着された略円筒体からなるキャンと、を有して形成され、該キャンの外周表面には、螺旋溝が形成されていること、により解決される。
【００１０】
ここで、螺旋溝が、第１キャップから第２キャップに向けて見たときに、回転子の回転方向とは反対方向に進行する所定の螺旋に基づいて形成されていると、回転子と固定子との間に設けられた隙間に流路取入口から流路排出口へ向けて流体の流れを創出することができるので、流体の流れを安定させることができる。これによって、回転子と固定子との間に形成された隙間に流体が逆流してしまうことを防止することができるので、ポンプ効率の低下を防止することができる。
【００１１】
また、前記課題は、請求項２に記載のモータポンプによれば、流路取入口が形成された第１キャップと、流路排出口が形成された第２キャップと、前記第１キャップ及び前記第２キャップの間に配設されて前記流路取入口と前記流路排出口を連結する連結管を有するハウジングケースと、該ハウジングケースに配設された固定子と、前記連結管内に配設された回転子と、を備え、流体を前記流路取入口から前記流路排出口へ送るモータポンプであって、前記回転子は、ポンプ長手方向に沿って形成された回転軸と、該回転軸に放射状に固着された複数の斜流羽根と、前記回転軸の斜流羽根配設部よりも半径方向外側に配設されて回転軸方向に沿って貫通孔が形成された支持部材と、該支持部材の外周に形成されたマグネットと、を有して形成され、前記流路取入口の前記貫通孔側開口部は、前記貫通孔の前記流路取入口側開口部とほぼ整合するように形成され、前記流路排出口の前記貫通孔側開口部は、前記貫通孔の前記流路排出口側開口部とほぼ整合するように形成され、前記マグネットは、前記流路取入口の前記貫通孔側開口部と前記流路排出口の前記貫通孔側開口部とを繋ぐ流体通路よりも半径方向外側に配設されていること、により解決される。
【００１２】
このように、回転子がポンプ長手方向に沿って形成された回転軸と、回転軸に放射状に固着された複数の斜流羽根と、回転軸の斜流羽根配設部よりも半径方向外側に配設されて回転軸方向に沿って貫通孔が形成された支持部材と、支持部材の外周に形成されたマグネットと、を有して形成され、流路取入口の貫通孔側開口部が貫通孔の流路取入口側開口部とほぼ整合するように形成され、流路排出口の貫通孔側開口部が貫通孔の流路排出口側開口部とほぼ整合するように形成されていると、各開口部間において、流体の流れを円滑にすることができるので、流体に渦やキャビテーション等が生じないようにすることができ、これにより、ポンプ効率の低下を防止することができると共に、振動や騒音を低減させることができる。
【００１３】
また、マグネットが流路取入口の貫通孔側開口部と流路排出口の貫通孔側開口部とを繋ぐ流体通路よりも半径方向外側に配設されていると、回転子と固定子との間に流体が入りにくくすることができるので、回転子と固定子との間に形成された隙間に流体が逆流してしまうことを防止することができる。
【００１４】
このとき、請求項３に記載のモータポンプのように、請求項１又は請求項２に記載のモータポンプにおいて、軸受がスラスト軸受を有して構成され、回転軸にスラスト軸受に当接する突部が形成されていると、回転子を回転させた時に、回転子全体が流路取入口側に移動しても、突部をスラスト軸受に当接させるようにして回転子のスラスト方向への移動を規制することができるので、回転軸の回転方向の摩擦が増加することを防止することができ、回転子を安定して回転させることができ好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００１６】
図１乃至図９は、本発明の実施の形態を示すものであり、図１はモータポンプの断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ部分断面図、図３は第１軸受部を図２のＢ−Ｂから見た断面説明図、図４は図１におけるＣ−Ｃ部分断面図、図５は第２軸受部を図４のＤ−Ｄから見た断面説明図、図６は図１におけるＥ−Ｅ部分断面図、図７は羽根車本体を図６のＦ−Ｆから見た断面説明図、図８はキャンを示す側面図、図９はキャンの螺旋溝を図８におけるＧ−Ｇからみた断面説明図である。
【００１７】
図１に示す符号１０は、本発明の一実施形態に係るモータポンプである。このモータポンプ１０は、例えば、図示しないラジエータの冷却液を循環させるためのものであり、第１キャップ２０と、第２キャップ３０と、ハウジングケース４０と、固定子５０と、回転子６０と、を有して構成されたＤＣブラシレス型のモータポンプである。
【００１８】
本実施形態の第１キャップ２０は、樹脂製の略円盤状体からなるキャップ本体２１を有して構成され、このキャップ本体２１には、ポンプ中心軸外側に延出する取入ノズル２２が形成されている。
【００１９】
この取入ノズル２２の内側には、ポンプ中心軸線に沿って流路取入口２３が形成されており、キャップ本体２１のポンプ中央側の部分には、凹部空間２３ａが形成されている。
【００２０】
この凹部空間２３ａの中央部には、第１軸受部２４が配設されており、この第１軸受部２４の内側には、動圧軸受等で構成された軸受２５ａが配設されている。また、第１軸受部２４の流路取入口２３側の部分には、後述する回転軸６１に配設された剛球６２を支持するためのスラスト軸受２５ｂが形成されている。
【００２１】
第１軸受部２４は、図１，図２に示すように、キャップ本体２１の半径方向外側に向けて延びる複数の第１軸受支持部材２６（本例では４本）によって支持されている。この第１軸受支持部材２６，２６の間には、ポンプ中心軸方向に貫通する連通孔２６ａが形成されており、この連通孔２６ａによって、流路取入口２３と凹部空間２３ａとが連通され、流路取入口２３から取り入れられた液体が凹部空間２３ａ内に流れ込むようになっている。
【００２２】
第１軸受支持部材２６は、流路取入口２３から取り入れられた液体が凹部空間２３ａ内へ円滑に流れ込むようにするために、図３に示すように、液体の流れの向き、すなわちポンプ軸方向に沿った断面略長方形状に形成され、この断面略長方形状においては、液体抵抗を極力低く抑えるために、角部が丸くなるように形成されている。
【００２３】
凹部空間２３ａの壁面２３ｂは、図１に示すように、ポンプ中央側に向けて拡径するようにテーパ状に形成され、また、凹部空間２３ａの開口部２３ｃは、後述するマグネットヨーク６７に形成された貫通孔６７ａの流路取入口２３側開口部とほぼ整合するように形成されており、これにより、凹部空間２３ａから貫通孔６７ａ内へ液体が円滑に流れるようになっている。
【００２４】
第１キャップ２０の外周部には、後述するハウジングケース４０と接続するためのフランジ２７が形成され、このフランジ２７の所定箇所には、ボルトなどの固着具７１を挿入するための貫通孔２７ａが形成されている。
【００２５】
凹部空間２３ａとフランジ２７の間には、後述する連結管４２と嵌合するようにモータ中央側に突出する嵌合部２８が形成されており、この嵌合部２８の外周部には、Ｏリング２９が配設されている。
【００２６】
そして、第１キャップ２０のフランジ２７を後述するケース本体４１のフランジ４３に合わせると共に、第１キャップ２０の嵌合部２８を後述する連結管４２に挿入した状態で、固着具７１をフランジ２７の貫通孔２７ａを介してフランジ４３のネジ孔４３ａに螺入することにより、第１キャップ２０とハウジングケース４０とが一体に組み付けられている。
【００２７】
本実施形態の第２キャップ３０は、第１キャップ２０と同じ樹脂製の略円盤状体からなるキャップ本体３１を有して構成され、このキャップ本体３１には、ポンプ中心軸外側に延出する排出ノズル３２が形成されている。
【００２８】
この排出ノズル３２の内側には、ポンプ中心軸線に沿って流路排出口３３が形成されており、キャップ本体３１のポンプ中央側の部分には、凹部空間３３ａが形成されている。
【００２９】
この凹部空間３３ａの中央部には、後述する回転軸６１を軸支するための第２軸受部３４が配設されており、この第２軸受部３４の内側には、動圧軸受等で構成された軸受３５が配設されている。
【００３０】
第２軸受部３４は、図１，図４に示すように、第２軸受部３４の半径方向外側に延出する複数の第２軸受支持部材３６（本例では４本）によって支持されている。この第２軸受支持部材３６，３６の間には、ポンプ中心軸方向に貫通する連通孔３６ａが形成されており、この連通孔３６ａによって、凹部空間３３ａと流路排出口３３とが連通され、凹部空間３３ａから排出された液体が流路排出口３３に流れ込むようになっている。
【００３１】
第２軸受支持部材３６は、凹部空間３３ａから排出された液体が流路排出口３３へ円滑に流れ込むようにするために、図５に示すように、断面略長方形状に形成され、この断面略長方形状においては、液体抵抗を極力低く抑えるために、角部が丸くなるように形成されている。
【００３２】
また、第２軸受支持部材３６は、その長手方向軸線とポンプ中心軸線とが所定の角度を有するように傾斜して配設され、これにより、第２軸受支持部材３６には、凹部空間３３ａから送出される液体の流れの向きに沿うように流体排出方向接触面３６ｂ，３６ｂが形成されている。
【００３３】
さらに、図４に示すように、第２軸受支持部材３６は、その中心軸線Ｌ１が第２軸受部３４の中心軸線と直交する基準線Ｌ２上を避けるように、この基準線Ｌ２よりも半径方向外側に位置するように配設されている。このように配設されていると、第２軸受支持部材３６に形成された流体排出方向接触面３６ｂ，３６ｂを斜流羽根車６３から排出された流体の流れにさらに沿うようにすることができる。
【００３４】
このように、流体排出方向接触面３６ｂ，３６ｂが形成されることにより、流体通路における流体抵抗を低減することができるので、渦やキャビテーション等が発生してしまうことを防止することができ、これにより、ポンプ効率が低下することを防止することができると共に、騒音や振動を低減させることができる。
【００３５】
凹部空間３３ａの開口部３３ｃは、図１に示すように、後述するマグネットヨーク６７に形成された貫通孔６７ａの流路排出口３３側開口部とほぼ整合するように形成されており、貫通孔６７ａから凹部空間３３ａへ液体が円滑に流れるようになっている。
【００３６】
また、凹部空間３３ａの壁面３３ｂは、ポンプ外側に向けて縮径するようにテーパ状に形成されており、開口部３３ｃから流路排出口３３へ液体が圧縮されながら流れるようになっている。
【００３７】
第２キャップ３０の外周部には、後述するハウジングケース４０に接続するためのフランジ３７が形成され、このフランジ３７の所定箇所には、ボルトなどの固着具７２を挿入するための貫通孔３７ａが形成されている。
【００３８】
凹部空間３３ａとフランジ３７の間には、後述する連結管４２と嵌合するようにモータ中央側に突出する嵌合部３８が形成されており、この嵌合部３８の外周部には、Ｏリング３９が配設されている。
【００３９】
そして、第２キャップ３０のフランジ３７を後述するケース本体４１のフランジ４４に合わせると共に、第２キャップ３０の嵌合部３８を後述する連結管４２に挿入した状態で、固着具７２をフランジ３７の貫通孔３７ａを介してフランジ４４のネジ孔４４ａに螺入することにより、第２キャップ３０とハウジングケース４０とが一体に組み付けられている。
【００４０】
本実施形態のハウジングケース４０は、中空円筒体からなるケース本体４１と連結管４２とを有して構成されている。ケース本体４１の両端側の部分には、フランジ４３，４４がそれぞれ形成されており、このフランジ４３，４４には、軸方向に貫通するネジ孔４３ａ，４４ａがそれぞれ形成されている。
【００４１】
連結管４２は、ケース本体４１よりも小径の中空円筒体で構成されており、その内側は、軸方向に貫通している。そして、上記のようにして、ハウジングケース４０に第１キャップ２０および第２キャップ３０を組み付けた状態において、ケース本体４１と連結管４２との間には、固定子５０が配設されている。
【００４２】
本実施形態の固定子５０は、環状部材に突起を放射状に複数形成した薄板をポンプ軸方向に複数積層して構成されたコア鉄心５１を有して構成されており、このコア鉄心５１に形成された突極５２には、コイル５４が巻装されたボビン５３が組み付けられている。
【００４３】
コア鉄心５１の第２キャップ側の部分には、基板５５が形成されており、この基板５５には、給電端子５６とホール素子５７が配設されている。ホール素子５７は、後述する回転子６０に配設されたセンサマグネット６８ｂと対向する位置に配置され、給電端子５６は、基板５５のホール素子５７とは反対側の部分に配置されている。
【００４４】
本実施形態の回転子６０は、ハウジングケース４０内に収容され、ポンプ軸方向に延びる回転軸６１を有して構成されている。回転軸６１の両端部には、動圧溝６１ａ，６１ｂが形成されており、この動圧溝６１ａ，６１ｂが形成された部分が軸受２５ａ，３５にそれぞれ挿入されることによって、回転軸６１が回転自在に軸支されている。
【００４５】
また、回転軸６１の流路取入口２３側端部には、突部としての剛球６２が配設されており、回転子６０全体が流路取入口２３側に移動した際に、剛球６２が第１キャップ２０のスラスト軸受２５ｂに当接されるようになっている。
【００４６】
回転軸６１の中央部には、斜流羽根車６３が配設されている。この斜流羽根車６３は、断面台形状に形成された羽根車本体６３ａを有して構成され、この羽根車本体６３ａの斜面６３ｃには、流路取入口２３側に延出する斜流羽根６３ｂ（例えば４枚）が放射状に複数配設されている。
【００４７】
この斜流羽根６３ｂは、所定の螺旋に基づいて形成されており、この螺旋は、例えば、回転軸６１に沿って第１キャップ２０から第２キャップ３０に向けて見たとき、右回りに進行する右ねじのようになっている。
【００４８】
すなわち、図１に示す回転軸６１に沿って第１キャップ２０から第２キャップ３０に向けて見たときに、回転軸６１が左回転したときは、斜流羽根６３ｂが第１キャップ２０側から第２キャップ３０側へ強制的に液体を移動させることができるようになっている。
【００４９】
羽根車本体６３ａには、半径方向外側に延びる複数の第１連結部６４が形成され、斜流羽根６３ｂの流路取入口２３側の部分には、半径方向外側に延出する第２連結部６５が形成されている。
【００５０】
斜流羽根６３ｂの外側には、略円筒体からなるリング部材６６が配設されており、このリング部材６６の流路排出口３３側の部分は、第１連結部６４に支持され、リング部材６６の中央部分は、第２連結部６５によって支持されている。
【００５１】
リング部材６６の半径方向外側には、図１に示すように、支持部材としてのマグネットヨーク６７が配設されており、このマグネットヨーク６７は、金属製の略円筒状体で構成されている。
【００５２】
リング部材６６の外周面は、マグネットヨーク６７の内周面に接合されており、これにより、第１連結部６４および第２連結部６５によってマグネットヨーク６７が回転軸６１に対して２点支持されるようになっており、マグネットヨーク６７の支持剛性が高められている。
【００５３】
第１連結部６４，６４の間には、図１，図６に示すように、ポンプ中心軸方向に貫通する連通孔６４ａが形成されており、この連通孔６４ａを通じて、斜流羽根６３ｂによって送出された液体がマグネットヨーク６７の貫通孔６７ａから凹部空間３３ａに流れ込むようになっている。
【００５４】
第１連結部６４は、斜流羽根６３ｂによって送出された液体が凹部空間３３ａへ円滑に流れ込むようにするために、図７に示すように、断面略長方形状に形成され、この断面略長方形状においては、液体抵抗を極力低く抑えるために、角部が丸くなるように形成されている。
【００５５】
また、第１連結部６４は、その長手方向軸線とポンプ中心軸線とが所定の角度を有するように傾斜して配設され、これにより、第１連結部６４には、斜流羽根６３ｂによって送出される液体の流れの向きに沿った流体送出方向接触面６４ｂ，６４ｂが形成されている。
【００５６】
このように、流体送出方向接触面６４ｂ，６４ｂが形成されることにより、流体通路における流体抵抗を低減することができるので、渦やキャビテーション等が発生してしまうことを防止することができ、これにより、ポンプ効率が低下することを防止することができると共に、騒音や振動を低減させることができる。
【００５７】
マグネットヨーク６７の外周面には、回転力を発生させるためのマグネット６８ａと、位置検出用のセンサマグネット６８ｂとが配設され、このマグネット６８ａおよびセンサマグネット６８ｂの半径方向外側には、これらマグネットの外周部分を覆うように略円筒体からなるキャン６９が配設されている。
【００５８】
このキャン６９に覆われたマグネット６８ａおよびセンサマグネット６８ｂの部分は、第１キャップ２０の嵌合部２８と第２キャップ３０の嵌合部３８との間に形成された凹部の内側の部分に収容されるようになっている。
【００５９】
すなわち、マグネットヨーク６７のマグネット６８ａおよびセンサマグネット６８ｂが配設された部分よりも半径方向外側の部分は、流路取入口２３の開口部２３ｃと流路排出口３３の開口部３３ｃとを繋ぐ液体通路よりも半径方向外側に配設されるようになっている。
【００６０】
そして、このようにしてマグネットが配設された回転子６０において、キャン６９は、固定子５０と一体に形成された連結管４２の内周面と所定のギャップを有するようにして配設されている。
【００６１】
このように、本例のモータポンプ１０では、回転子６０のマグネット配設部を第１キャップ２０の嵌合部２８と第２キャップ３０の嵌合部３８との間に形成された凹部の内側の部分に収容し、この凹部の内側の部分に収容された回転子６０の外周部分に、連結管４２の内周面と所定のギャップを有するようにキャン６９を配設することにより、回転子６０と連結管４２との間における液体の逆流防止が図られている。
【００６２】
また、キャン６９の外周面には、回転子６０と連結管４２との間における液体の逆流防止のために、図８に示すように、螺旋溝６９ａが複数形成されている。
【００６３】
この螺旋溝６９ａは、図９に示すように、断面四角状に凹むように形成されており、キャン６９と連結管４２との間に介在する液体が溝の内側に入り込めるようになっている。
【００６４】
また、螺旋溝６９ａは、所定の螺旋に基づいて形成されており、この螺旋は、例えば、図１に示す回転軸６１に沿って第１キャップ２０から第２キャップ３０に向けて見たとき、右回りに進行する右ねじのようになっている。
【００６５】
すなわち、螺旋溝６９ａ内に液体が入り込んでいる状態で、回転子６０を回転させると、螺旋溝６９ａ内の液体が流路取入口２３から流路排出口３３へ向けて送出させることができ、この送出作用によってキャン６９と連結管４２との間に、第１キャップ２０から第２キャップ３０に向けた液体の流れを創出することができるようになっている。
【００６６】
次に、上記構成からなるモータポンプ１０の動作について説明する。
まず、図示しない外部電源によりモータを起動すると、回転子６０が回転し、これに伴って斜流羽根６３ｂが回転軸６１を中心に旋回する。
【００６７】
これにより、流路取入口２３側の液体が吸い込まれ、この液体は、第１軸受支持部材２６間に形成された連通孔２６ａを通過して凹部空間２３ａ内に送り込まれる。
【００６８】
そして、凹部空間２３ａ内に送り込まれた液体は、凹部空間２３ａの開口部２３ｃからマグネットヨーク６７の貫通孔６７ａ内に送り込まれる。このとき、上述のように、凹部空間２３ａの開口部２３ｃは、マグネットヨーク６７に形成された貫通孔６７ａの流路取入口２３側開口部とほぼ整合するように形成されているので、凹部空間２３ａ内の液体は、貫通孔６７ａ内へ円滑に流れることができる。
【００６９】
このようにして、貫通孔６７ａ内に送り込まれた液体は、複数の斜流羽根６３ｂ間を通過した後、マグネットヨーク６７に形成された貫通孔６７ａの流路排出口３３側開口部を通過して凹部空間３３ａ内に送り込まれる。
【００７０】
このとき、第１連結部６４には、上述のように、斜流羽根６３ｂによって送出される液体の流れの向きに沿うように流体送出方向接触面６４ｂ，６４ｂが形成され、また、凹部空間３３ａの開口部３３ｃは、マグネットヨーク６７に形成された貫通孔６７ａの流路排出口３３側開口部とほぼ整合するように形成されているので、貫通孔６７ａ内の液体は、凹部空間３３ａへ円滑に流れることができる。
【００７１】
そして、凹部空間３３ａに送り込まれた液体は、第２軸受支持部材３６間に形成された連通孔３６ａを通過して、流路排出口３３へ送出される。
【００７２】
このとき、第２軸受支持部材３６は、その中心軸線Ｌ１が第２軸受部３４の中心軸線と直交する基準線Ｌ２上を避けるように、この基準線Ｌ２よりも半径方向外側に位置するように配設されると共に、凹部空間３３ａから送出される液体の流れの向きに沿うように流体排出方向接触面３６ｂ，３６ｂが形成されているので、凹部空間３３ａに送り込まれた液体は、流路排出口３３へ円滑に流れることができる。
【００７３】
このようにして、斜流羽根６３ｂの旋回によるポンプ動作により、流路取入口２３側から流路排出口３３側まで液体が搬送される。
【００７４】
ここで、上記したモータポンプ１０のポンプ動作において、回転子６０と共に斜流羽根６３ｂを回転させると、斜流羽根６３ｂが液体から反力を受けるため、回転子６０全体が流路取入口２３側に移動してしまう虞がある。
【００７５】
しかしながら、本例のモータポンプ１０では、第１キャップ２０の第１軸受部２４にスラスト軸受２５ｂを設け、回転軸６１の第１キャップ２０側の部分に、剛球６２を設けているので、回転子６０全体が流路取入口２３側に移動しても、回転軸６１に配設された剛球６２をスラスト軸受２５ｂに押し当てることができる。
【００７６】
これにより、回転子６０の回転方向の摩擦が増加することを防止することができるので、回転子６０を安定して回転させることができ、ポンプ効率の低下を防止することができる。
【００７７】
また、本例のモータポンプ１０は、ブラシレスモータ型のモータポンプであるので、その構造上、固定子５０と回転子６０との間に隙間ができてしまうため、この隙間の部分に液体の逆流が生じる虞がある。
【００７８】
しかしながら、本例のモータポンプ１０では、第１キャップ２０の嵌合部２８と第２キャップ３０の嵌合部３８との間に形成された凹部に回転子６０のマグネット配設部分を収容するようにしているので、回転子６０と連結管４２との間において液体の逆流防止を図ることができる。
【００７９】
さらに、回転子６０の外周面には、螺旋溝６９ａが形成されているので、回転子６０を回転させるだけで、螺旋溝６９ａによって回転子６０と連結管４２との間に第１キャップ２０から第２キャップ３０へ向かう液体の流れを創出することができ、これにより、回転子６０と連結管４２との間において液体の逆流の発生を未然に防止することができるので、振動や騒音を低減させることができると共に、ポンプ効率が低下することを防止することができる。
【００８０】
そして、本例のモータポンプ１０では、上記したポンプ動作において、回転子６０の回転中においてセンサマグネット６８ｂによって生ずる磁気エネルギーの変化は、ホール素子５７によって検出され、このホール素子５７から回転子６０の回転角度に応じた所定の信号が図示しない外部制御装置に出力される。
【００８１】
上述の外部制御装置では、ホール素子５７から出力された所定の信号に応じて、回転子６０の回転数を算出し、回転子６０が所望の回転数になるようにモータポンプ１０への印加電圧を調整する。
【００８２】
このように、上述の外部制御装置によって印加電圧が調整されることによって、モータポンプ１０は、所望の流量を保つように動作することができる。
【００８３】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（イ）本実施形態に係るモータポンプ１０によれば、回転子６０の外周部にキャン６９が配設され、このキャン６９の外周表面には、螺旋溝６９ａが形成されているので、回転子６０と連結管４２との間に設けられた隙間に流路取入口２３から流路排出口３３へ向けて流体の流れを創出することができ、流体の流れを安定させることができる。これによって、回転子６０と連結管４２との間に形成された隙間に流体が逆流してしまうことを防止することができるので、ポンプ効率の低下を防止することができる。
【００８４】
（ロ）また、流路取入口２３の開口部２３ｃがマグネットヨーク６７に形成された貫通孔６７ａの流路取入口２３側開口部とほぼ整合するように形成され、流路排出口３３の開口部３３ｃがマグネットヨーク６７に形成された貫通孔６７ａの流路排出口３３側開口部とほぼ整合するように形成されているので、流体の流れを円滑にすることができる。これにより、流体に渦やキャビテーション等が生じないようにすることができるので、ポンプ効率の低下を防止することができると共に、振動や騒音を低減させることができる。
【００８５】
（ハ）また、回転子６０のマグネット配設部が、流路取入口２３の開口部２３ｃと流路排出口３３の開口部３３ｃとを繋ぐ流体通路よりも半径方向外側に配設されているので、回転子６０と連結管４２との間に流体が入りにくくすることができ、流体の逆流を防止することができる。
【００８６】
（ニ）また、第１軸受部２４には、スラスト軸受２５ｂが配設され、回転軸６１には、スラスト軸受２５ｂに当接する剛球６２が形成されているので、回転子６０を回転させた時に、回転子６０全体が流路取入口２３側に移動しても、剛球６２をスラスト軸受２５ｂに当接させるようにして回転子６０のスラスト方向への移動を規制することができる。これにより、回転軸６１の回転方向の摩擦が増加することを防止することができるので、回転子６０を安定して回転させることができる。
【００８７】
（ホ）また、第２軸受部３４は、半径方向外側に延出する第２軸受支持部材３６によって支持され、この第２軸受支持部材３６には、斜流羽根車６３から排出された流体の流れに沿った流体排出方向接触面３６ｂ，３６ｂが形成されているので、流体通路における流体抵抗を低減することができ、渦やキャビテーション等が発生してしまうことを防止することができる。これにより、ポンプ効率が低下することを防止することができると共に、騒音や振動を低減させることができる。
【００８８】
（ヘ）また、第２軸受支持部材３６は、その中心軸線Ｌ１が第２軸受部３４の中心軸線と直交する基準線Ｌ２上を避けるように、この基準線Ｌ２よりも半径方向外側に位置するように配設されているので、第２軸受支持部材３６に形成された流体排出方向接触面３６ｂ，３６ｂを斜流羽根車６３から排出された流体の流れにさらに沿うようにすることができ、渦やキャビテーション等が発生してしまうことを防止することができる。
【００８９】
（ト）また、斜流羽根車６３よりも半径方向外側には、回転軸方向に沿って貫通孔６７ａが形成されたマグネットヨーク６７が配設され、斜流羽根車６３に配設された複数の斜流羽根６３ｂの流路取入口２３側の部分が、第２連結部６５およびリング部材６６を介してマグネットヨーク６７の内周面に連結され、マグネットヨーク６７の斜流羽根車６３が連結された部分よりも流路排出口３３側の部分が、第１連結部６４およびリング部材６６によって支持されているので、マグネットヨーク６７を２点支持することができ、これにより、マグネットヨーク６７の支持剛性を高めることができるので、回転子６０を安定して回転させることができる。
【００９０】
（チ）また、第１連結部６４には、斜流羽根車６３によって送出された流体の流れに沿った流体送出方向接触面６４ｂ，６４ｂが形成されているので、流体通路における流体抵抗を低減することができ、渦やキャビテーション等が発生してしまうことを防止することができる。これにより、ポンプ効率が低下することを防止することができると共に、騒音や振動を低減させることができる。
【００９１】
（リ）さらに、斜流羽根車６３が、断面略台形状に形成された羽根車本体６３ａと、複数の斜流羽根６３ｂと、を有して構成されているので、複数の斜流羽根６３ｂによって軸方向に送出された流体の流れを斜面６３ｃによって半径方向外側に送り出すことができ、これにより、流体に遠心力を加えた高い圧力を付加することができるので、ポンプ動作における高い圧力を維持しつつ、より多くの流量を確保することができる。
【００９２】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように改変することができる。
ここで、図１０，図１１は本実施形態に係るキャンの螺旋溝の改変例を示す図であり、図１０に第１改変例を、図１１に第２改変例を示す。
【００９３】
（ａ）上記実施形態において、キャン６９に形成された螺旋溝６９ａは、断面四角状に凹むように形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９４】
例えば、図１０に示すように、改変例に係るキャン１６９において、螺旋溝１６９ａは、断面三角状に凹むように形成されていてもよい。このとき、断面三角形状において、垂直面１６９ｂが流体の流れの向きに対して上流側（図１に示す流路取入口２３側）に位置させておくことが望ましい。
【００９５】
また、図１１に示すように、改変例に係るキャン２６９において、外周表面に螺旋形の突条壁２６９ａが形成されていてもよい。
【００９６】
このように、改変例に係るキャン１６９，２６９を図１に示す回転子６０の外周部分に配設しても、回転子６０と連結管４２との間に設けられた隙間に流路取入口２３から流路排出口３３へ向けて流体の流れを創出することができ、流体の流れを安定させることができる。これによって、回転子６０と連結管４２との間に形成された隙間に流体が逆流してしまうことを防止することができるので、ポンプ効率の低下を防止することができる。
【００９７】
（ｂ）上記実施形態において、第１軸受部２４は第１キャップ２０と一体になるように、また、第２軸受部３４は第２キャップ３０と一体になるようにそれぞれ配設されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１軸受部２４は第１軸受支持部材２６によって連結管４２に固定され、第２軸受部３４は第２軸受支持部材３６によって連結管４２に固定されるようにしても良い。
【００９８】
このとき、第１軸受支持部材２６および第２軸受支持部材３６に流体の流れに沿った傾斜面を形成しておくと、流体通路における流体抵抗を低減することができるので、渦やキャビテーション等が発生してしまうことを防止することができ好適である。
【００９９】
上記各実施の形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【０１００】
（１）流路取入口が形成された第１キャップと、流路排出口が形成された第２キャップと、前記第１キャップ及び前記第２キャップの間に配設されて前記流路取入口と前記流路排出口を連結する連結管を有するハウジングケースと、該ハウジングケースに配設された固定子と、前記連結管内に配設された回転子と、を備え、流体を前記流路取入口から前記流路排出口へ送るモータポンプであって、前記回転子は、ポンプ長手方向に沿って形成された回転軸と、該回転軸に放射状に固着された複数の斜流羽根と、前記回転軸の斜流羽根配設部よりも半径方向外側に配設されて回転軸方向に沿って貫通孔が形成された支持部材と、該支持部材の外周に形成されたマグネットと、を有して形成され、該マグネットの半径方向外側には、略円筒体からなるキャンが固着され、該キャンの外周表面には、螺旋溝が形成され、前記流路取入口の前記貫通孔側開口部は、前記貫通孔の前記流路取入口側開口部とほぼ整合するように形成され、前記流路排出口の前記貫通孔側開口部は、前記貫通孔の前記流路排出口側開口部とほぼ整合するように形成され、前記マグネットは、前記流路取入口の前記貫通孔側開口部と前記流路排出口の前記貫通孔側開口部とを繋ぐ流体通路よりも半径方向外側に配設されていることを特徴とするモータポンプ
【０１０１】
このように、キャンの外周表面に螺旋溝が形成されていると、回転子と固定子との間に設けられた隙間に流路取入口から流路排出口へ向けて流体の流れを創出することができるので、流体の流れを安定させることができる。これによって、回転子と固定子との間に形成された隙間に流体が逆流してしまうことを防止することができるので、ポンプ効率の低下を防止することができる。
【０１０２】
また、流路取入口の貫通孔側開口部が貫通孔の流路取入口側開口部とほぼ整合するように形成され、流路排出口の貫通孔側開口部が貫通孔の流路排出口側開口部とほぼ整合するように形成されていると、各開口部間において、流体の流れを円滑にすることができるので、流体に渦やキャビテーション等が生じないようにすることができ、これにより、ポンプ効率の低下を防止することができると共に、振動や騒音を低減させることができる。
【０１０３】
また、マグネットが流路取入口の貫通孔側開口部と流路排出口の貫通孔側開口部とを繋ぐ流体通路よりも半径方向外側に配設されていると、回転子と固定子との間に流体が入りにくくすることができるので、回転子と固定子との間に形成された隙間に流体が逆流してしまうことを防止することができる。
【０１０４】
（２）前記回転軸には、断面略台形形状からなる羽根車本体が固着され、該羽根車本体の斜面に前記傾斜羽根が形成されていることを特徴とする請求項１又は上記（１）に記載のモータポンプ。
【０１０５】
このように、回転軸に断面略台形形状からなる羽根車本体が固着され、この羽根車本体の斜面に傾斜羽根が形成されていると、複数の斜流羽根によって軸方向に送出された流体の流れを斜面によって半径方向外側に送り出すことができるので、流体に遠心力を加えた高い圧力を付加することができ、ポンプ動作における高い圧力を維持しつつ、より多くの流量を確保することができる。
【０１０６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のモータポンプによれば、回転子の半径方向外側に略円筒体からなるキャンが固着され、このキャンの外周表面には螺旋溝が形成されているので、回転子と固定子との間に設けられた隙間に流路取入口から流路排出口へ向けて流体の流れを創出することができ、流体の流れを安定させることができる。これによって、回転子と固定子との間に形成された隙間に流体が逆流してしまうことを防止することができるので、ポンプ効率の低下を防止することができる。
【０１０７】
また、マグネットが流路取入口の貫通孔側開口部と流路排出口の貫通孔側開口部とを繋ぐ流体通路よりも半径方向外側に位置するように回転子に配設されているので、回転子と固定子との間に流体が入りにくくすることができ、回転子と固定子との間に形成された隙間に流体が逆流してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータポンプの断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ部分断面図である。
【図３】本実施形態に係る第１軸受部を図２のＢ−Ｂから見た断面説明図である。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ部分断面図である。
【図５】本実施形態に係る斜流羽根の基部を図４のＤ−Ｄから見た断面説明図である。
【図６】図１におけるＥ−Ｅ部分断面図である。
【図７】本実施形態に係る第２軸受部を図６のＦ−Ｆから見た断面説明図である。
【図８】本実施形態に係るキャンを示す側面図である。
【図９】本実施形態に係るキャンの螺旋溝を図８におけるＧ−Ｇからみた断面説明図である。
【図１０】本実施形態に係るキャンの螺旋溝の第１改変例を示す要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係るキャンの螺旋溝の第２改変例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０　モータポンプ、２０　第１キャップ、２１　キャップ本体、２２　取入ノズル、２３ａ　凹部空間、２３ｂ　壁面、２３　流路取入口、２３ｃ　開口部、２４　第１軸受部、２５ａ，３５　軸受、２５ｂ　スラスト軸受、２６　第１軸受支持部材、２６ａ　連通孔、２７　フランジ、２７ａ　貫通孔、２８　嵌合部、２９　Ｏリング、３０　第２キャップ、３１　キャップ本体、３２　排出ノズル、３３ａ　凹部空間、３３ｂ　壁面、３３　流路排出口、３３ｃ　開口部、３４　第２軸受部、３５　軸受、３６　第２軸受支持部材、３６ａ　連通孔、３６ｂ　流体排出方向接触面、３７　フランジ、３７ａ　貫通孔、３８　嵌合部、３９　Ｏリング、４０　ハウジングケース、４１　ケース本体、４２　連結管、４３，４４　フランジ、４３ａ，４４ａ　ネジ孔、５０　固定子、５１　コア鉄心、５２　突極、５３　ボビン、５４　コイル、５５　基板、５６　給電端子、５７　ホール素子、６０　回転子、６１ａ，６１ｂ　動圧溝、６１　回転軸、６２剛球、６３　斜流羽根車、６３ａ　羽根車本体、６３ｂ　斜流羽根、６３ｃ斜面、６４　第１連結部、６４ａ　連通孔、６４ｂ　流体送出方向接触面、６５　第２連結部、６６　リング部材、６７　マグネットヨーク、６７ａ　貫通孔、６８ａ　マグネット、６８ｂ　センサマグネット、６９，１６９，２６９　キャン、６９ａ，１６９ａ　螺旋溝、７１，７２　固着具、１６９ｂ　垂直面、２６９ａ　突条壁
【図１】
2004052725.tif 000003
【図２】
2004052725.tif 000004
【図３】
2004052725.tif 000005
【図４】
2004052725.tif 000006
【図５】
2004052725.tif 000007
【図６】
2004052725.tif 000008
【図７】
2004052725.tif 000009
【図８】
2004052725.tif 000010
【図９】
2004052725.tif 000011
【図１０】
2004052725.tif 000012
【図１１】
2004052725.tif 000013