(57)【要約】【課題】部品点数を低減することができ、ひいては低コスト化を図ることができる流体ポンプ装置を提供する。【解決手段】流体ポンプ装置は、モータ本体４を収容するボディー１と、そのボディー１に固定されボディー１の一部と共にポンプ室Ｐを形成するポンプカバー３と、ポンプ室Ｐに収容されシャフト部３ｈに回転可能に支持されるインペラ５とを備える。ポンプカバー３は、高摺動性の樹脂材料よりなる。シャフト部３ｈは、ポンプカバー３に一体成形される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジングに収容されシャフト部に回転可能に支持されるインペラとを備えた流体ポンプ装置において、
前記ハウジングを構成する一部材に、前記シャフト部を一体成形したことを特徴とする流体ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体ポンプ装置において、
前記ハウジングは、駆動部を収容するボディーと、そのボディーに固定され前記ボディーの一部と共にポンプ室を形成するポンプカバーとを有し、
前記シャフト部は、前記ポンプカバーに一体成形されたことを特徴とする流体ポンプ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の流体ポンプ装置において、
前記ポンプカバーは、前記シャフト部と同軸上に開口する流入筒部と、前記流入筒部の内壁から軸中心側に延びる延設部と、前記延設部の先端に形成され前記インペラの軸方向の移動を規制するための規制部とを有するものであって、
前記シャフト部は、前記規制部から延設されたことを特徴とする流体ポンプ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の流体ポンプ装置において、
前記ハウジングは、駆動部を収容するボディーと、そのボディーに固定され前記ボディーの一部と共にポンプ室を形成するポンプカバーとを有し、
前記シャフト部は、前記ボディーに一体成形されたことを特徴とする流体ポンプ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の流体ポンプ装置において、
前記シャフト部が一体成形される前記一部材は、樹脂材料よりなることを特徴とする流体ポンプ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の流体ポンプ装置において、
前記樹脂材料は、高摺動性のものであることを特徴とする流体ポンプ装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の流体ポンプ装置において、
前記シャフト部に高摺動性材料のコーティングを施したことを特徴とする流体ポンプ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の流体ポンプ装置において、
前記インペラの軸方向の移動を規制するための規制部に高摺動性材料のコーティングを施したことを特徴とする流体ポンプ装置。
【請求項９】
請求項８に記載の流体ポンプ装置において、
前記高摺動性材料のコーティングは、前記規制部の内、駆動時の前記インペラの推力方向のみに施されたことを特徴とする流体ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インペラが回転可能に支持される流体ポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体ポンプ装置としては、ハウジングと、ハウジングに収容されシャフト（部）に回転可能に支持されるインペラとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような流体ポンプ装置では、樹脂材料よりなるハウジングの一部に、金属材料よりなるシャフトが圧入等により固定されている。
【特許文献１】特開平１０−３３９１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような流体ポンプ装置では、シャフトが流体ポンプ装置の部品点数を多くしてしまうという問題がある。又、シャフトを固定するための固定構造（例えば圧入のためのローレット加工等）が必要となり、その構造が複雑化してしまうとともに、その固定工程が必要となってしまう。これらのことは、流体ポンプ装置のコストを高くしてしまう原因となる。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、部品点数を低減することができ、ひいては低コスト化を図ることができる流体ポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、ハウジングと、前記ハウジングに収容されシャフト部に回転可能に支持されるインペラとを備えた流体ポンプ装置において、前記ハウジングを構成する一部材に、前記シャフト部を一体成形した。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の流体ポンプ装置において、前記ハウジングは、駆動部を収容するボディーと、そのボディーに固定され前記ボディーの一部と共にポンプ室を形成するポンプカバーとを有し、前記シャフト部は、前記ポンプカバーに一体成形された。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の流体ポンプ装置において、前記ポンプカバーは、前記シャフト部と同軸上に開口する流入筒部と、前記流入筒部の内壁から軸中心側に延びる延設部と、前記延設部の先端に形成され前記インペラの軸方向の移動を規制するための規制部とを有するものであって、前記シャフト部は、前記規制部から延設された。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の流体ポンプ装置において、前記ハウジングは、駆動部を収容するボディーと、そのボディーに固定され前記ボディーの一部と共にポンプ室を形成するポンプカバーとを有し、前記シャフト部は、前記ボディーに一体成形された。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の流体ポンプ装置において、前記シャフト部が一体成形される前記一部材は、樹脂材料よりなる。
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の流体ポンプ装置において、前記樹脂材料は、高摺動性のものである。
【００１０】
請求項７に記載の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の流体ポンプ装置において、前記シャフト部に高摺動性材料のコーティングを施した。
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の流体ポンプ装置において、前記インペラの軸方向の移動を規制するための規制部に高摺動性材料のコーティングを施した。
【００１１】
請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の流体ポンプ装置において、前記高摺動性材料のコーティングは、前記規制部の内、駆動時の前記インペラの推力方向のみに施された。
【００１２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ハウジングを構成する一部材に、インペラを回転可能に支持するシャフト部が一体成形されるため、従来技術に比べて、部品点数を低減することができる。又、別体のシャフト部を固定するための複雑な固定構造（例えば圧入のためのローレット加工等）が不要となるとともに、シャフト部を固定するための固定工程が不要となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、ハウジングは、駆動部を収容するボディーと、そのボディーに固定されボディーの一部と共にポンプ室を形成するポンプカバーとを有し、シャフト部はポンプカバーに一体成形される。よって、従来技術に比べて、部品点数を低減することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、ポンプカバーは、シャフト部と同軸上に開口する流入筒部と、前記流入筒部の内壁から軸中心側に延びる延設部と、前記延設部の先端に形成され前記インペラの軸方向の移動を規制するための規制部とを有し、シャフト部は規制部から延設される。このように、インペラの軸方向の移動を規制するための規制部からシャフト部が延設されることで、軸中心に配設されるシャフト部を簡単な構造で（規制部を支持する延設部とは別のシャフト部を支持する部分を特別に形成することなく）一体成形することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、ハウジングは、駆動部を収容するボディーと、そのボディーに固定されボディーの一部と共にポンプ室を形成するポンプカバーとを有し、シャフト部はボディーに一体成形される。よって、従来技術に比べて、部品点数を低減することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、前記シャフト部が一体成形される前記一部材は、樹脂材料よりなるため、金属製のものに比べて、軽量化を図ることができる。
請求項６に記載の発明によれば、前記樹脂材料は、高摺動性のものであるため、高摺動性材料のコーティング等を施すことなくインペラを少ない回転抵抗で支持することができる。特に、請求項３に記載の構成にこの構成を適用することで、インペラの軸方向の移動を規制するための規制部が高摺動性の樹脂材料となるため、規制部に高摺動性材料のコーティングを施したり軸方向にワッシャ等を介在させることなく、インペラを少ない回転抵抗で支持することができるといった作用効果も得られるようになる。
【００１７】
請求項７に記載の発明によれば、前記シャフト部には高摺動性材料のコーティングが施されるため、シャフト部が一体成形される前記一部材の材料が高摺動性か否かが問われることなく、インペラを少ない回転抵抗で支持することができる。よって、例えば、シャフト部が一体成形される前記一部材を安価な樹脂材料とすることができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明によれば、インペラの軸方向の移動を規制するための規制部には高摺動性材料のコーティングが施されるため、軸方向にワッシャ等を介在させることなく、インペラを少ない回転抵抗で支持することができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明によれば、前記高摺動性材料のコーティングは、前記規制部の内、駆動時の前記インペラの推力方向のみに施されるため、その作業コストが増大しない。特に、請求項３に記載の構成にこの構成を適用することで、コーティングを施す部分が同一部材の近接部分となるため、コーティングを施すための作業コストが更に増大しなくなるといった作用効果も得られるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、部品点数を低減することができ、ひいては低コスト化を図ることができる流体ポンプ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１に従って説明する。図１に示すように、流体ポンプ装置は、ボディー１と、エンドカバー２と、ポンプカバー３と、駆動部としてのモータ本体４と、インペラ５とを備える。尚、本実施の形態では、ボディー１、エンドカバー２及びポンプカバー３がハウジングを構成している。
【００２２】
ボディー１は、樹脂材料よりなり、略円筒形状の円筒部１ａと、その内部を区画する区画壁１ｂとを備える。本実施の形態の区画壁１ｂは、円筒部１ａの一方の開口側端部Ｋ１から径方向内側に延びる円盤部１ｃと、円盤部１ｃから円筒部１ａの他方の開口側（図１中、左側）に延びる小径筒部１ｄと、小径筒部１ｄの先端を閉塞する底部１ｅとからなる。この底部１ｅ中央には、円筒部１ａの一方の開口側（図１中、右側）に延びる支持軸１ｆが立設される。又、支持軸１ｆの先端部には、外径が支持軸１ｆと同じで円筒状の支持部１ｇが延設される。又、この支持部１ｇの先端部はインペラ５の軸方向の他方向（図１中、左方向）の移動を規制するための規制部１ｈを構成する。そして、ボディー１には、区画壁１ｂに区画されることで、その内部に、モータ本体４を収容するためのモータ収容部１ｉと、後述するポンプ室Ｐの一部を構成するポンプ室構成部１ｊとが形成される。
【００２３】
前記円筒部１ａの他方の開口側（図１中、左側）に形成されるモータ収容部１ｉには、モータ本体４が収容され、円筒部１ａの他方の開口側端部にはエンドカバー２が固定される。本実施の形態のモータ本体４は、直流モータであって、ヨーク１１と、ヨーク１１の内周面に固定されたステータマグネット１２と、ステータマグネット１２の内側に配置されるアーマチャ１３とを備える。アーマチャ１３は、回転軸１４を有し、その回転軸１４の一端が前記区画壁１ｂの底部１ｅに固定された軸受１５に支持されるとともに他端が前記エンドカバー２に固定された軸受１６に支持されることで回転可能に支持されている。又、回転軸１４の一端側には、カップリング磁石の一方である外輪磁石１７がカラーを介して固定されている。この外輪磁石１７は、回転軸１４の径方向外側に延びる円盤部１７ａと、円盤部１７ａの外縁から筒状に延びてボディー１の円筒部１ａと前記区画壁１ｂの小径筒部１ｄとの隙間に配置される筒部１７ｂとを備える。
【００２４】
ポンプカバー３は、樹脂材料よりなり、本実施の形態では高摺動性の樹脂材料よりなる。ポンプカバー３は、略円筒形状のポンプ筒部３ａと、ポンプ筒部３ａの一端側（図１中、右側）から内径が小さくされて軸方向に延びる流入筒部３ｂと、ポンプ筒部３ａの周壁に形成された孔と外部とを連通すべく外側（図１中、紙面奥側）に延びる流出筒部３ｃとを備える。又、流入筒部３ｂは、ポンプ筒部３ａの一端側（図１中、右側）から軸方向に延びるとともに内外径が小さくなるように断面が湾曲して形成される湾曲部３ｄと、湾曲部３ｄの先端側（図１中、右側）から内外径が一定のまま軸方向に延びる一定筒部３ｅとからなる。
【００２５】
又、ポンプカバー３には、流入筒部３ｂにおける湾曲部３ｄの内壁（内面）から軸中心側及びポンプ筒部３ａの他端側（図１中、左側）に斜めに延びる延設部３ｆと、延設部３ｆの先端で軸中心上に配置されインペラ５の軸方向の一方向（図１中、右方向）の移動を規制するための規制部３ｇとが形成されている。尚、本実施の形態の延設部３ｆは、周方向に３つ（図１中、２つのみ図示）等角度間隔で形成されている。
【００２６】
又、ポンプカバー３には、インペラ５を回転可能に支持するためのシャフト部３ｈが一体成形されている。本実施の形態では、シャフト部３ｈは、規制部３ｇから軸方向の他端側（図１中、左側）に延設されている。
【００２７】
そして、ボディー１における円筒部１ａの一方の開口側端部Ｋ１にポンプカバー３におけるポンプ筒部３ａの開口側端部Ｋ２が固定されることで、前記ポンプ室構成部１ｊとポンプカバー３の内面とによりポンプ室Ｐが形成される。又、このとき、前記シャフト部３ｈの先端部は、ボディー１の支持部１ｇに嵌挿され支持される。
【００２８】
ポンプ室Ｐ内には、インペラ５が収容される。インペラ５は、インペラ本体２１と、前記カップリング磁石の他方である内輪磁石２２とを有する。インペラ本体２１は、ポンプ筒部３ａの内側に配置されるインペラ部２１ａと、インペラ部２１ａから筒状に延びて前記ポンプ室構成部１ｊ（小径筒部１ｄと支持筒部１ｆ間）に配置されるインペラ筒部２１ｂとからなり、インペラ筒部２１ｂの外周面に円筒状の内輪磁石２２が外嵌されている。そして、インペラ５は、インペラ部２１ａの中央孔内周面に軸受２３が固定され、該軸受２３を介して前記シャフト部３ｈに（外嵌されて）回転可能に支持される。又、インペラ５は、固定された軸受２３が前記規制部１ｈと当接するとそれ以上の軸方向の他方向（図１中、左方向）への移動が規制される。又、インペラ５は、固定された軸受２３が前記規制部３ｇと当接するとそれ以上の軸方向の一方向（図１中、右方向）への移動が規制される。尚、インペラ部２１ａは、環状に並んだ複数の羽部が連結されたものであって、回転されると、その軸方向に存在する流体を引き込むとともに径方向外側に放射するものである。又、インペラ５には、その駆動時（回転時）に前記流入筒部３ｂ方向（図１中、右方向）への推力が働く。
【００２９】
上記のように構成された流体ポンプ装置では、モータ本体４に電源が供給されると、アーマチャ１３が回転駆動される。すると、回転軸１４とともに外輪磁石１７が回転され、カップリング磁石である外輪磁石１７と内輪磁石２２との磁気作用によりインペラ５が回転される。すると、流入筒部３ｂ側の流体がポンプ室Ｐ内に引き込まれるとともに流出筒部３ｃ側に放出される。
【００３０】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）ハウジングを構成するポンプカバー３に、インペラ５を回転可能に支持するシャフト部３ｈが一体成形されるため、従来技術に比べて、部品点数を低減することができる。又、別体のシャフト（部）を固定するための複雑な固定構造（例えば圧入のためのローレット加工等）が不要となるとともに、シャフト（部）を固定するための固定工程が不要となる。その結果、低コスト化を図ることができる。
【００３１】
（２）ポンプカバー３は、シャフト部３ｈと同軸上に開口する流入筒部３ｂと、流入筒部３ｂの内壁から軸中心側に延びる延設部３ｆと、延設部３ｆの先端に形成されインペラ５の軸方向の一方向（図１中、右方向）の移動を規制するための規制部３ｇとを有する。そして、シャフト部３ｈは規制部３ｇから延設される。このように、シャフト部３ｈは、インペラ５の軸方向の移動を規制するための規制部３ｇから延設されるため、軸中心に配設されるシャフト部３ｈを簡単な構造で（規制部３ｇを支持する延設部３ｆとは別のシャフト部を支持する部分を特別に形成することなく）一体成形することができる。
【００３２】
（３）シャフト部３ｈが一体成形されるポンプカバー３は、樹脂材料よりなるため、シャフト（部）が金属製のものに比べて、軽量化を図ることができる。
（４）ポンプカバー３を形成する樹脂材料は、高摺動性のものであるため、高摺動性材料のコーティング等を施すことなくインペラ５を少ない回転抵抗で回転可能に支持することができる。又、前記規制部３ｇを形成する部分も勿論、高摺動性の樹脂材料となるため、規制部３ｇに高摺動性材料のコーティングを施したり軸方向にワッシャ等を介在させることなく、インペラ５を少ない回転抵抗で支持することができる。又、規制部３ｇは、駆動時のインペラ５の推力方向でインペラ５の軸方向の移動を規制するのものであるため、インペラ５の駆動時の回転抵抗を効果的に少なくすることができる。
【００３３】
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、ポンプカバー３は、高摺動性の樹脂材料よりなるとしたが、高摺動性でない樹脂材料（例えば、単なるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド））等に変更してもよい。例えば、図２に示すように、高摺動性でない樹脂材料よりなるポンプカバー３１に変更し、高摺動性材料のコーティングを施すようにしてもよい。詳しくは、図２に示すように、ポンプカバー３１は、上記実施の形態のポンプカバー３と同様にポンプ筒部３１ａ、流入筒部３１ｂ（湾曲部３１ｄ、一定筒部３１ｅ）、及び流出筒部３１ｃを備える。又、ポンプカバー３１には、上記実施の形態のポンプカバー３と同様に延設部３１ｆ、規制部３１ｇ、及びシャフト部３１ｈが形成されている。そして、シャフト部３１ｈ（軸受２３と径方向に当接する面）には、高摺動性材料のコーティングＣ１が施されている。又、規制部３１ｇ（軸受２３と軸方向に当接する面）においても、高摺動性材料のコーティングＣ２が施されている。尚、図２では、コーティングＣ１，Ｃ２を視覚的に分かり易くするために、模式的に（厚く）図示している。
【００３４】
このようにすると、シャフト部３１ｈが一体成形されるポンプカバー３１の材料が高摺動性か否かが問われることなく、インペラ５を少ない回転抵抗で支持することができる。よって、例えば、シャフト部３１ｈが一体成形されるポンプカバー３１を安価な樹脂材料とすることができる。又、規制部３１ｇに高摺動性材料のコーティングＣ２を施す際には、シャフト部３１ｈと同時に施すことで、その作業コストが増大しない。
【００３５】
・上記実施の形態では、シャフト部３ｈ（３１ｈ）は、ポンプカバー３に一体成形されるとしたが、ハウジングを構成する他の一部材（少なくとも１つの部材であって、例えばボディー）に一体成形してもよい。例えば、図３に示すように、上記実施の形態のボディー１の支持軸１ｆを支持軸４１に変更し、上記実施の形態のポンプカバー３をポンプカバー４２に変更してもよい。詳しくは、支持軸４１は、底部１ｅ中央から円筒部１ａの一方の開口側（図３中、右側）に延びて形成され、支持軸４１の先端部には、インペラ５を回転可能に支持するためのシャフト部４１ａが一体成形されている。この例のシャフト部４１ａは、支持軸４１の先端部における中央から（径が小さくされて）軸方向の一端側（図３中、右側）に延設されている。尚、この例の支持軸４１の先端部におけるシャフト部４１ａの周囲にはワッシャ４３が配設されている。ポンプカバー４２は、上記実施の形態のポンプカバー３と同様にポンプ筒部４２ａ、流入筒部４２ｂ（湾曲部４２ｄ、一定筒部４２ｅ）、及び流出筒部４２ｃを備える。又、ポンプカバー４２には、上記実施の形態のポンプカバー３と同様に延設部４２ｆ、及び規制部４２ｇが形成され、上記実施の形態のシャフト部３ｈは形成されていない。そして、規制部４２ｇの他端側（図３中、左側）には、凹部４２ｈが形成されている。又、この例の規制部４２ｇの他端部（図３中、左側端部）にはワッシャ４４が配設されている。そして、組み付けられた状態で、シャフト部４１ａの先端部は、前記ワッシャ４４を貫通して前記凹部４２ｈに収容される。
【００３６】
そして、インペラ５は、軸受２３を介して前記シャフト部４１ａに（外嵌されて）回転可能に支持される。又、インペラ５は、軸受２３が前記ワッシャ４３と当接するとそれ以上の軸方向の他方向（図３中、左方向）への移動が規制される。又、インペラ５は、固定された軸受２３が前記ワッシャ４４と当接するとそれ以上の軸方向の一方向（図３中、右方向）への移動が規制される。このようにしても、従来技術に比べて、部品点数を低減することができる。
【００３７】
又、上記別例（図３参照）では、ワッシャ４３，４４を設けた構成としたが、ワッシャ４３，４４を省略した構成に変更してもよい。例えば、図４に示すように、上記支持軸４１と同様にシャフト部５１ａが形成され前記ワッシャ４３が配設されない支持軸５１に変更し、前記規制部４２ｇの他端部（図３中、左側端部）に前記ワッシャ４４を配設せずに高摺動性材料のコーティングＣ３を施した構成とする。又、勿論、支持軸５１（即ちボディー１全体）を高摺動性の樹脂材料より形成してもよい。又、勿論、各別例における各当接部分において、高摺動性の樹脂材料を適用したり、高摺動性材料のコーティングを適用したり、どのように組み合わせて実施してもよい。尚、インペラ５の軸方向の他方向（各図中、左方向）への移動を規制する部分においては、高摺動性の樹脂材料や高摺動性材料のコーティングを適用しなくても、駆動時のインペラ５の推力方向が反対側（各図中、右側）であることから、駆動時の回転抵抗に大きな差はでない。
【００３８】
・上記実施の形態及び別例では、ボディー１及びポンプカバー３，３１，４２を樹脂材料よりなるとしたが、他の材料に変更してもよい。例えば、上記実施の形態及び別例における区画壁１ｂ全体を円筒部１ａに組み付けられる（ハウジングの一部を構成する）別体とし、それをアルミ合金に変更してもよい。
【００３９】
・上記実施の形態では、延設部３ｆは、周方向に３つ（図１中、２つのみ図示）等角度間隔で形成されるとしたが、その個数を変更してもよいし、複数とした場合その間隔を不等間隔に形成してもよい。
【００４０】
・上記実施の形態では、直流モータであるモータ本体４を備え、その回転軸１４がカップリング磁石（外輪磁石１７及び内輪磁石２２）にて非接触でインペラ５（インペラ部２１ａ）に連結される構成としたが、モータ本体４はインペラ５を回転駆動するための他の駆動部に変更してもよいし、他の構成で駆動部とインペラ５とを連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態における流体ポンプ装置の要部断面図。
【図２】別例における流体ポンプ装置の要部断面図。
【図３】別例における流体ポンプ装置の要部断面図。
【図４】別例における流体ポンプ装置の要部断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１…ハウジングの一部を構成するボディー、３，３１，４２…ハウジングの一部を構成するポンプカバー、３ｂ，３１ｂ…流入筒部、３ｆ，３１ｆ…延設部、３ｇ，３１ｇ，４２ｇ…規制部、３ｈ，３１ｈ，４１ａ，５１ａ…シャフト部、４…モータ本体（駆動部）、５…インペラ、Ｃ１〜Ｃ３…コーティング、Ｐ…ポンプ室。
【図１】
2005214078.tif 000003
【図２】
2005214078.tif 000004
【図３】
2005214078.tif 000005
【図４】
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