(57)【要約】    【課題】  マグネットと羽根車とが一体化された回転子の耐久性を向上するとともに、成形不良時のマグネット廃棄による部品損失を低減することができるポンプを提供する    【解決手段】  固定子１２と、マグネット２４と羽根車２２とが一体化された回転子２０とでモータを構成し、吸水口１１と吐出口４１を有するポンプ１において、前記マグネット２４と前記羽根車２２とがリベット２５を用いたかしめ加工により締結されている。    【選択図】  図２
2007270680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、マグネットと羽根車とが一体化された回転子とでモータを構成し、吸水口と吐出口を有するポンプにおいて、
前記マグネットと前記羽根車とがリベットを用いたかしめ加工により締結されている
ことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記羽根車の外縁部の内側に前記かしめ加工前のリベット胴部が軸方向に複数立設され、前記マグネットに前記リベット胴部が挿入されるリベット孔が複数設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記マグネットがプラスチックマグネットである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプに関し、さらに詳しくはポンプモータの回転子の耐久性を向上するとともに、製造不良に伴う部品の損失を低減したポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なポンプ構造の要部を図１を用いて説明する。ポンプ１は、モータ部１０とポンプ部３０とにより構成され、モータ部１０では固定子１２とその内周に沿って配されたマグネット２４を有する回転子２０がポンプ１の中心に固定されたシャフト３５に回転自在に配されモータを構成している。
【０００３】
ポンプ部３０には回転子２０と同軸に羽根２３を備えた羽根車２２が配され、モータの駆動によって羽根車２２が回転し、吸水口１１から吸引された液体がポンプ１内の流路を流れて吐出口４１から吐出されるようになっている。
【０００４】
上記の回転子としては、図５に示すように、回転軸１２１の周囲に接続された羽根１２３を備えた樹脂製羽根車１２２にマグネット１２４を接続し一体化された回転子１２０が使用されている。この場合、回転子１２０は、羽根車１２２の樹脂成形の際にマグネット１２４と回転軸１２１とを同時にインサート成形して羽根車１２２と一体化することで部品間の接続強度や回転子の製造効率を向上することが行われ、例えば、特開２００２−２６２４８３号公報には、マグネットの一部がヨークに対してインサート成形により一体成形されることが記載されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２６２４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなマグネットを羽根車にインサート成形し一体化したものは、マグネットがポンプ使用中の環境温度の変化による熱衝撃やインサート成形加工によるストレスと残留応力の影響を受け、或いはインサート成形時のクラックの発生などにより、マグネットにクラックや割れが発生し回転子の耐久性が低下するという問題がある。また、羽根車が成形不良となった場合、羽根車にインサート成形されたマグネットを樹脂中から分離し取り出すのが困難であるため、使用可能なマグネットも羽根車と共に廃棄しなけらばならないという欠点がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、インサート成形によりマグネットと羽根車が一体化された回転子を有するポンプにおいて、ポンプ使用中の温度変化の影響、成形加工中のストレスや残留応力、或いは成形時のクラック発生に起因するマグネットの損傷を防止し、また羽根車の成形不良発生によりマグネットも羽根車と同時に廃棄しなければならないという問題を解消するもので、マグネットと羽根車とが一体化された回転子の耐久性を向上するとともに、成形不良時のマグネット廃棄による部品損失を低減することができるポンプを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、固定子と、マグネットと羽根車とが一体化された回転子とでモータを構成し、吸水口と吐出口を有するポンプにおいて、前記マグネットと前記羽根車とがリベットを用いたかしめ加工により締結されていることを特徴とするポンプである。
【０００８】
請求項２の発明は、前記羽根車の外縁部の内側に前記かしめ加工前のリベット胴部が軸方向に複数立設され、前記マグネットに前記リベット胴部が挿入されるリベット孔が複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプである。
【０００９】
請求項３の発明は、前記マグネットがプラスチックマグネットであることを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のポンプによれば、マグネットと羽根車とがリベットを用いたかしめ加工により締結されて一体化され回転子を形成することで、従来のインサート成形によるストレスや残留応力が無くなり、また成形加工時に発生するクラックに基づくマグネットの亀裂や割れの発生を防止することができる。
【００１１】
また、リベットのかしめ加工により、マグネットと羽根車の間にクリアランスが設けられることで、ポンプ使用中の環境温度の変化によるマグネットと羽根車との線膨張係数差に伴い生じる熱衝撃を吸収し、両者の膨張差によるストレスを無くしマグネットのクラック発生を抑えることができる。
【００１２】
さらに、マグネットと羽根車の分解が容易となり、羽根車のインサート成形時の不良発生により廃棄していたマグネットの再利用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る一実施形態を示すポンプ１の半断面図である。このポンプ１は従来技術で説明したものと同じポンプ構造を持つもので、同一部品には同じ符号を用いて説明する。
【００１５】
ポンプ１は、モータ部１０と、吸水口１１と吐出口４１とを有するポンプ部３０とからなり、上側のケーシング５１と下側のケーシング５２とがパッキン５３を挟みポンプ内部をシールして、モータ部１０の中心軸においてケーシング５１、５２の間に立設固定されたシャフト３５を中心に立形一体に構成されている。
【００１６】
モータ部１０は、ブラシレスＤＣモータを構成するものであり、ケーシング５２の外周に沿ってリング状に配された固定子１２と、固定子１２の内周に沿ってケーシング５２内側に配されたマグネット２４を備えた回転子２０がシャフト３５を軸として回転軸２１により回転自在に配されている。
【００１７】
前記固定子１２は、鉄心１７とそれに巻回された巻線１４とからなり、モータ駆動用の回路基板１５が固定子１２の下部に配され、全体がモールド樹脂１６によりモールド成形されている。
【００１８】
回転子２０は、回転軸２１の周囲に接続された羽根２３を備えた羽根車２２にマグネット２４を一体化して形成され、回転子２０の上方には吸水口１１が開口し流水路１３が形成されている。
【００１９】
ポンプ部３０は、モータの駆動により羽根車２２が回転し水流を発生させるポンプ室３２と、ポンプ室３２に続いて吐出管４０が設けられ、その先端部に吐出口４１が開口している。
【００２０】
上記構成によるポンプ１は、モータ部１０への通電により回転子２０が駆動し、ポンプ部３０において前記羽根車２２の回転によりポンプ室３２内に旋回流を発生し、吸水口１１から液体を吸引し、吐出口４１から液体を吐出する。
【００２１】
上記回転子２０は、図２に示すように、回転軸２１に接続された羽根車２２にマグネット２４がその下端部においてリベット２５を用いたかしめ加工により締結され、回転軸２１とマグネット２４と羽根車２２とが一体化され回転子２０を形成している。
【００２２】
羽根車２２は、樹脂成形品、金属製など、その材質や製法は特に制限されず、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの摺動性樹脂からなる回転軸２１に接着剤などで固定されている。樹脂製羽根車の場合は、羽根車２２に回転軸２１をインサート成形したものでもよい。
【００２３】
マグネット２４は、永久磁石、プラスチックマグネットなどが使用できるが、かしめ加工時のマグネット２４の亀裂や割れ発生を抑える点で、また軽量化やコスト的に有利なプラスチックマグネットを用いることが好ましい。
【００２４】
リベット２５としては、図３に示すような通常の丸皿リベット２５ａ、皿リベット２５ｂ、平リベット２５ｃ、丸リベット２５ｄなどが使用でき、マグネット２４や羽根車２２の形状やポンプ構造などに合わせて選択することができる。中でも、丸皿リベット２５ａや皿リベット２５ｂがマグネット２４の表面からの突出部が少なく水流から受ける抵抗が小さくなり、また異物などの引っ掛かりや付着を生じ難く好ましい。
【００２５】
このリベット２５は、軟鋼線材、アルミニウム、ジュラルミンなどのアルミニウム合金、銅、真鍮などの金属製、ポリアセタール、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂やＦＲＰなどの強化プラスチック製の樹脂リベットが使用でき、例えば水の送水用には耐水性、耐腐食性に優れるものをポンプの用途や構造により選択し用いることができる。また、溶着、或いはかしめ加工法も特に制限されることはなく、超音波溶着、或いは他の加熱方法による熱間での溶着などによりかしめることができる。
【００２６】
また、このリベット２５による回転子２０の一体化は、図４に示すように、羽根車２２の外縁部の内側２２ａに複数のかしめ加工前の棒状のリベット胴部２７を所定の位置に埋め込み等の手段によって軸方向に立設し、これに対応するマグネット２４側にリベット胴部２７が挿入される複数のリベット孔２６を設けることで、図のようにマグネット２４の挿入後にリベット頭部２８をかしめ加工することで、一体化の作業を容易に実施することができる。
【００２７】
このように、マグネットと羽根車とをリベットのかしめ加工により一体化し回転子を形成することにより、従来のインサート成形による弊害は解消され、マグネットのクラック発生を防止し、また、回転子製造時の不良発生によっても、マグネットなど正常部品の再利用が可能となり部品費用を節減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明のポンプは、食器洗い機や自動洗濯機、床暖房や給湯装置などの送水機能装置のポンプとして利用することができ、もちろん単独の送水ポンプとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ポンプの半断面図である。
【図２】実施形態の回転子を示す半断面図である。
【図３】リベットの断面図である。
【図４】リベットによる回転子の一体化の例を示す説明図である。
【図５】従来例の回転子を示す半断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１……ポンプ
１１……吸水口
１２……固定子
２０……回転子
２２……羽根車
２４……マグネット
２５……リベット
４１……吐出口
【図１】
2007270680.tif 000003
【図２】
2007270680.tif 000004
【図３】
2007270680.tif 000005
【図４】
2007270680.tif 000006
【図５】
2007270680.tif 000007