(57)【要約】【課題】樹脂モールドの際に大きな成型圧が働いても、これによってステータ側に位置ずれが生じることを抑える。【解決手段】コイル３が巻線されるステータ４、マグネット６を有するロータ７、羽根車２０、分離板８、羽根車２０が収容されるポンプ室２１を形成するポンプケース２２を備えるポンプである。ステータ４では、ステータコア１４覆う絶縁カバー１５に対してコイル３が巻線される。分離板８は分離板側突起部３４を有し、絶縁カバー１５はステータ側突起部３１を有する。分離板側突起部３４がステータ側突起部３１に当ることで、ステータ４の分離板８に対する位置決めがなされる。この位置決めされた状態で、ステータ４が樹脂モールドされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻線されるステータと、マグネットを有するロータと、前記ロータと一体に回転する羽根車と、ステータ側とロータ側を仕切るように配置される分離板と、前記羽根車が収容されるポンプ室とを備えるポンプであって、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアを覆う絶縁カバーとを有し、前記絶縁カバーに対して前記コイルが巻線されるものであり、前記分離板は、前記ステータ側に向けて突設される分離板側突起部を有し、前記絶縁カバーは、前記分離板側に向けて突設されるステータ側突起部を有し、前記分離板側突起部が、前記ステータ側突起部が有する径方向外側の面と径方向内側の面の一方または両方に当ることで、前記ステータの前記分離板に対する位置決めがなされ、この位置決めされた状態で、前記ステータが樹脂モールドされるように設けたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記分離板側突起部を、前記ステータ側突起部に対して更に周方向に当たるように設けたことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記分離板側突起部が、隙間をあけて複数配置され、前記隙間には、隣接する前記分離板側突起部の間を滑らかにつなぐ凹状の樹脂導入部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記分離板側突起部を、平板状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のポンプを搭載したことを特徴とするポンプ駆動機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータのコイルに通電することでロータと羽根車を一体に回転駆動させるポンプと、これを搭載したポンプ駆動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器を駆動させるためのポンプとして、分離板によってステータ側とロータ側を分離するように設けたポンプが知られている。
【０００３】
特許文献１には、この種のポンプを組み立てる際に、ステータと分離板との間で位置決めを行うための位置決め手段が記載されている。ここでの位置決め手段は、ステータの内周側にスリット状の溝を設け、分離板の外周側には径方向に延びるリブを設け、前記溝内に前記リブを嵌入させるものである。この手段によれば、ステータと分離板を、周方向に位置決めすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３８０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のポンプでは、ステータと分離板の間において周方向の位置決めはできるが、径方向には位置ずれが生じやすいという問題があった。特に、ステータ側において樹脂モールドを行う際には、ステータに対して大きな成型圧が働き、この成型圧により径方向にずれが生じた状態で樹脂モールドされた場合には、ポンプ性能の低下を招くことになる。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、樹脂モールドの際に大きな成型圧が働いても、これによってステータ側に位置ずれが生じることを抑えることのできるポンプや、このポンプを搭載したポンプ搭載機器を提案することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明を、下記構成を具備するポンプとする。
【０００８】
本発明のポンプは、コイルが巻線されるステータと、マグネットを有するロータと、前記ロータと一体に回転する羽根車と、ステータ側とロータ側を仕切るように配置される分離板と、前記羽根車が収容されるポンプ室とを備えるポンプであって、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアを覆う絶縁カバーとを有し、前記絶縁カバーに対して前記コイルが巻線されるものであり、前記分離板は、前記ステータ側に向けて突設される分離板側突起部を有し、前記絶縁カバーは、前記分離板側に向けて突設されるステータ側突起部を有し、前記分離板側突起部が、前記ステータ側突起部が有する径方向外側の面と径方向内側の面の一方または両方に当ることで、前記ステータの前記分離板に対する位置決めがなされ、この位置決めされた状態で、前記ステータと前記制御回路板が一体に樹脂モールドされるように設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のポンプでは、前記分離板側突起部を、前記ステータ側突起部に対して更に周方向に当たるように設けることが好ましい。
【００１０】
前記分離板側突起部が、隙間をあけて複数配置され、前記隙間には、隣接する前記分離板側突起部の間を滑らかにつなぐ凹状の樹脂導入部が形成されていることも好ましい。
【００１１】
前記分離板側突起部を、平板状に形成していることも好ましい。
【００１２】
そして、前記課題を解決するため、本発明を、上記構成を具備するポンプを搭載したポンプ駆動機器とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、樹脂モールドの際に大きな成型圧が働いても、これによってステータ側に位置ずれが生じることを抑えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１のポンプの断面図である。
【図２】同上のポンプの分解斜視図である。
【図３】同上のポンプの樹脂モールド前のステータの構造を示す斜視図である。
【図４】図３の分解斜視図である。
【図５】同上のポンプに備える第２絶縁カバーの斜視図である。
【図６】本発明の実施形態２のポンプの樹脂モールド前のステータの構造を示す斜視図である。
【図７】同上のポンプに備える分離板の斜視図である。
【図８】本発明の実施形態３のポンプの樹脂モールド前のステータの構造を示す斜視図である。
【図９】同上のポンプに備える分離板の斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態４のポンプに備える分離板の斜視図である。
【図１１】本発明のポンプを搭載する食器洗浄器の構成図である。
【図１２】本発明のポンプを搭載する給湯機器の構成図である。
【図１３】本発明のポンプを搭載する洗濯機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図５には、本発明の実施形態１のポンプを示している。図１、図２はポンプ全体の構造を示し、図３、図４は樹脂モールド前のステータ側の構造を示し、図５にはステータ４側に備えられる絶縁カバーを示している。
【００１７】
図１、図２に示すように、本実施形態のポンプは、インナーロータ型であるモータブロック１と、このモータブロック１によって駆動されるポンプブロック２によって構成される。
【００１８】
モータブロック１は、コイル３が巻線されるステータ４と、このコイル３への通電を制御する制御回路板５と、マグネット６を有するロータ７と、ステータ４側とロータ７側を仕切る分離板８を有する。ＰＰＳ樹脂やＰＰＥ樹脂からなる分離板８は、有底筒型である椀状部９と、この椀状部９の開口縁から径方向外側に延設されるフランジ部１０と有し、全体として概略ハット型の外形となっている。この分離板８が有する椀状部９の外周側にステータ４を嵌め込んだ状態で、樹脂１１によって制御回路板５ごと一体に樹脂モールドされる。樹脂１１としては、不飽和ポリエステル、ＰＰＳ樹脂、ＰＰＥ樹脂等を用いる。本実施形態のステータ４や分離板８の構造については、改めて詳述する。
【００１９】
分離板８が有する椀状部９の内部には、僅かなスペースを保つようにロータ７が配置される。このロータ７は、軸方向両端の開口した環状の外形を有し、その中央にはセラミックス製の軸部材１２が配置される。軸部材１２の外周には軸受１６が配され、この軸受１６を介してロータ７が回転自在となっている。
【００２０】
ポンプブロック２は、ロータ７と一体に回転する羽根車２０と、この羽根車２０が収容されるポンプ室２１を形成するポンプケース２２とを有する。ポンプケース２２からは吸入管２３と吐出管２４が突設され、吸入管２３の先端部にポンプの吸入口２６が形成され、吐出管２４の先端部にポンプの吐出口２７が形成される。ポンプケース２２は、分離板８のフランジ部１０に対して、複数のネジ具１３を用いて固定される。
【００２１】
本実施形態のステータ４は、金属製の板状部材を軸方向に複数積層させることで略環状に形成されたステータコア１４と、ステータコア１４を覆うようにこれと略相似な形状に成型された絶縁カバー１５とを有する。ステータコア１４は、その環状部分から内側にむけて６本のティースを突出させた形状であり、絶縁カバー１５は、ステータコア１４の環状部分を覆う環状カバー部分と、ステータコア１４のティース部分を覆う６本のティースカバー部分とを有する。このティースカバー部分に対して、それぞれコイル３が巻線される。
【００２２】
ステータ４に巻線される６個のコイル３は、一対のＵ層のコイル３と、一対のＶ層のコイル３と、一対のＷ層のコイル３であり、各相の対をなすコイル３はそれぞれが周方向に１８０°ずれて配置される。各相の対をなすコイル３間をつなぐ渡り線（図示略）は、絶縁カバー１５の外周面に沿って配線される。
【００２３】
絶縁カバー１５は、軸方向に二分割された形で樹脂成形され、ステータコア１４を挟み込んだ状態で結合される。以下においては、この分割された絶縁カバー１５のうち、ポンプ室２１から遠い側の部材を第１絶縁カバー２８とし、ポンプ室２１に近い側の部材を第２絶縁カバー２９とする。図５には、この第２絶縁カバー２９を示している。
【００２４】
第１絶縁カバー２８の環状カバー部分からは、ポンプ室２１から離れる方向（図中上方向）にむけて、支持柱部３０を複数突設している。周方向に距離をあけて複数形成されるこれら支持柱部３０によって、制御回路板５がステータ４に支持される（図３、図４参照）。
【００２５】
第２絶縁カバー２９の環状部分からは、ポンプ室２１に近づく方向（図中下方向）にむけて、ステータ側突起部３１を複数突設している。ステータ側突起部３１は平坦な先端面３２を有し、この先端面３２が、分離板８のフランジ部１０のステータ４側を向く面３３に当接される。ステータ側突起部３１は、周方向に等距離を隔てて複数形成される。ステータ側突起部３１はそれぞれが平板状であり、径方向外側をむく外周面が、平坦面となっている。
【００２６】
分離板８からは、ポンプ室２１から離れる方向にむけて分離板側突起部３４を突設している。分離板側突起部３４は、フランジ部１０のステータ４側を向く面３３上において、周方向に等距離を隔てて複数形成される。
【００２７】
隣接する分離板側突起部３４の隙間には、この隣接する分離板側突起部３４間を滑らかにつなぐ凹状の樹脂導入部３５が形成されている。図３、図４等に示すように、凸状である分離板側突起部３４と、凹状である樹脂導入部３５は交互に形成され、全体が環状につながっている。分離板側突起部３４はそれぞれが平板状であり、径方向内側をむく内周面が、平坦面となっている。
【００２８】
本実施形態のポンプでは、図３等に示すように、分離板８のフランジ部１０から突設した分離板側突起部３４が、ステータ側突起部３１の先端部分の径方向外側の面に当ることで、ステータ４の分離板８に対する位置決めがなされる。
【００２９】
このようにして位置決めされた状態で、樹脂モールドが行われる。樹脂モールドは、分離板８をモールド金型（図示略）に挿入して固定し、このモールド金型にモールド上型（図示略）を被せた状態で樹脂１１を注入することで行われる。樹脂１１の注入により、ステータ４と制御回路板５が一体に樹脂モールドされる。
【００３０】
樹脂モールドに用いる樹脂１１は、制御回路板５上の電気部品も一体にモールドするために低温成型されるものが好ましいが、その場合には樹脂１１の流動性が悪くなり、大きな成型圧が必要となる。これに対して、本実施形態ではステータ４が分離板８に対して確実に位置決めされているので、大きな成形圧がステータ４に働いた場合であっても、ステータ４に径方向の位置ずれが生じることが抑えられる。また、本実施形態では、ステータ側突起部３１と分離板側突起部３４をそれぞれ平板状に形成し、両突起部３１，３４の当接部分を平坦面としているため、ステータ４の周方向の位置ずれも効果的に抑えられる。
【００３１】
また、本実施形態のポンプでは、ステータ側突起部３１の突出高さによって、ロータ７が有するマグネット６とステータコア１４との磁気バランスを設定することができる。図１中に符号ｍで示すものがマグネット６の磁気的センターであり、符号ｓで示すものがステータコア１４の磁気的センターである。両者の磁気的センターを軸方向にずらすことによって、ロータ７及び羽根車２０が吸入口２６側に常に引かれるように設定している。この設定により、軸受１６を、これよりも吸入口２６側に位置する受け板１９に対して常時接触させるように設け、異常磨耗により寿命が短くなることを抑えている。
【００３２】
図６、図７には、本発明の実施形態２のポンプを示している。図６は樹脂モールド前のステータ側の構造を示し、図７には分離板を示している。本実施形態の構成のうち、前述した実施形態１と同様の構成については説明を省略し、本実施形態特有の構成について以下に詳述する。
【００３３】
本実施形態のポンプでは、ステータ４の位置決めを行うために分離板８側から突設される分離板側突起部３４を、ステータ側突起部３１の先端部のうち、径方向内側の面に当るように設けている。この分離板側突起部３４も、ステータ側突起部３１に対して１対１で当たるように、周方向に距離を隔てて複数形成されている。そして、分離板側突起部３４と樹脂導入部３５が交互に形成されることで、全体として波型の環状部分が形成されている。
【００３４】
本実施形態においても、分離板側突起部３４とステータ側突起部３１が径方向に当たることでステータ４が位置決めされ、この位置決め状態において、ステータ４と制御回路板５が一体に樹脂モールドされる。そのため、樹脂モールドの際に大きな成型圧が働いた場合でも、ステータ４の位置ずれが防止される。
【００３５】
図８、図９には、本発明の実施形態３のポンプを示している。図８は樹脂モールド前のステータ側の構造を示し、図９には分離板を示している。本実施形態の構成のうち、前述した実施形態１，２と同様の構成については説明を省略し、本実施形態特有の構成について以下に詳述する。
【００３６】
本実施形態のポンプでは、分離板８側から突設される分離板側突起部３４として、ステータ側突起部３１の先端部のうち径方向外側の面に当るもの（以下、これを外側の分離板側突起部３４という。）と、ステータ側突起部３１の先端部のうち径方向内側の面に当るもの（以下、これを内側の分離板側突起部３４という。）を設けている。
【００３７】
外側の分離板側突起部３４は、実施形態１のポンプが備える分離板側突起部３４と同様の構造であり、隣接する外側の分離板側突起部３４の間には、凹状の樹脂導入部３５（以下、これを外側の樹脂導入部３５という。）が形成されている。外側の分離板側突起部３４と外側の樹脂導入部３５は交互に形成され、全体が環状につながっている。
【００３８】
また、内側の分離板側突起部３４は、実施形態２のポンプが備える分離板側突起部３４と同様の構造であり、隣接する内側の分離板側突起部３４の間には、凹状の樹脂導入部３５（以下、これを内側の樹脂導入部３５という。）が形成されている。内側の分離板側突起部３４と内側の樹脂導入部３５は交互に形成され、全体が環状につながっている。
【００３９】
外側と内側の分離板側突起部３４は、径方向に並ぶように１対１に配置され、外側と内側の樹脂導入部３５も、同じく径方向に並ぶように１対１に配置される。また、外側と内側の分離板側突起部３４は、ともに平板状であり、外側の分離板側突起部３４の径方向内側をむく内周面が平坦面となり、内側の分離板側突起部３４の径方向外側をむく内周面も平坦面となっている。
【００４０】
本実施形態では、一つのステータ側突起部３１の先端部に対して、外側と内側の分離板側突起部３４が一つずつ当たることで、ステータ４が径方向に位置決めされ、この位置決め状態において、ステータ４と制御回路板５が一体に樹脂モールドされる。そのため、樹脂モールドの際に大きな成型圧が働いた場合でも、ステータ４の位置ずれがより確実に防止される。
【００４１】
図１０には、本発明の実施形態４のポンプの分離板８を示している。本実施形態の構成のうち、前述した実施形態１−３と同様の構成については説明を省略し、本実施形態特有の構成について以下に詳述する。
【００４２】
本実施形態のポンプにおいては、分離板８のフランジ部１０においてステータ側突起部３１が当る部分に、実施形態３と同様の分離板側突起部３４に加えて、ステータ側突起部３１に対して周方向の両側から当たる分離板側突起部３４（以下、これを第３の分離板側突起部３４という。）を設けている。
【００４３】
すなわち、本実施形態の分離板８では、外側の分離板側突起部３４と樹脂導入部３５が交互に形成された外側環状部分と、内側の分離板側突起部３４と樹脂導入部３５が交互に形成された内側環状部分に加えて、外側環状部分と内側環状部分の間を径方向につなぐように、第３の分離板側突起部３４が複数形成されている。
【００４４】
本実施形態では、一つのステータ側突起部３１の先端部に対して、外側と内側の分離板側突起部３４が一つずつ当たり、且つ、周方向の両側からも第３の分離板側突起部３４が当たることで、ステータ４が位置決めされる。そのため、樹脂モールドの際に大きな成型圧が働いた場合でも、ステータ４の位置ずれがより確実に防止される。
【００４５】
図１１〜図１３には、本発明のポンプを搭載したポンプ駆動機器の例を示している。図１１に示すポンプ駆動機器は食器洗浄器であり、図１２に示すポンプ駆動機器は給湯機器であり、図１３に示すポンプ駆動機器は洗濯機である。いずれの例においても、本発明の実施形態１−４のポンプが用いられる。
【００４６】
図１１の食器洗浄器では、本発明のポンプを洗浄ポンプ５０及び排水ポンプ５１として用いる。洗浄ポンプ５０によって貯水漕５２からノズル５３へと水または温水を送り、これをノズル５３から噴射することで食器洗浄器内に設置した食器５４を洗浄する。洗浄後の水または温水は、下方に落下して貯水漕５２に溜められ、洗浄ポンプ５０によって再度ノズル５３に送られる。所定時間洗浄した後に、洗浄ポンプ５０を停止して排水ポンプ５１を駆動させ、貯水漕５２からの排水を行う。
【００４７】
次に、再び貯水漕５２内に水または温水を供給したうえで、洗浄ポンプ５０によって濯ぎを行い、洗浄ポンプ５０を停止して排水ポンプ５１により排水を行う。以上の動作を繰り返し行い、食器洗浄が行われる。
【００４８】
図１２の給湯機器は、ヒートポンプユニット、貯湯ユニット、風呂、床暖房、追い炊き熱交換器、暖房熱交換器等を備えた給湯ユニットであり、本発明のポンプが給湯ユニット用のポンプ６０として複数配置される。この給湯ユニットには、台所や洗面用の湯水蛇口や、お湯を貯める補助タンク６１が設けられており、更に、給水口６２の下流には減圧弁６３が設けられ、床暖房には熱動弁６４が設けられている。更に、それぞれの配管には、複数の混合弁６５や安全弁６６が設けられている。この給湯ユニットでは、複数のポンプ６０を駆動させるとともに各弁を制御することで、湯水蛇口等に水やお湯を所望の温度及び流量で供給する。
【００４９】
図１３の洗濯機では、本発明のポンプを循環ポンプ７０として用いる。この洗濯機では、洗濯漕７１がモータ（図示略）によって回転されるとともに、循環ポンプ７０によって洗濯漕７１内の水が循環され、衣類等の洗濯が行われる。
【００５０】
以上、説明したように、本発明の実施形態１−４のポンプは、コイル３が巻線されるステータ４と、マグネット６を有するロータ７と、ロータ７と一体に回転する羽根車２０と、ステータ４側とロータ７側を仕切るように配置される分離板８と、羽根車２０が収容されるポンプ室２１とを備える。ステータ４は、ステータコア１４と、ステータコア１４を覆う絶縁カバー１５とを有し、絶縁カバー１５に対してコイル３が巻線される。分離板８は、ステータ４側に向けて突設される分離板側突起部３４を有する。絶縁カバー１５は、分離板８側に向けて突設されるステータ側突起部３１を有する。分離板側突起部３４が、ステータ側突起部３１が有する径方向外側の面と径方向内側の面の一方または両方に当ることで、ステータ４の分離板８に対する位置決めがなされる。この位置決めされた状態で、ステータ４が樹脂モールドされる。
【００５１】
これにより、樹脂モールドの際に大きな成型圧が働いても、これによってステータ４が位置ずれを生じることが抑えられる。そのため、前記の各突起部３１，３４を成型したシンプルな構造によって、低騒音、低振動、高効率のポンプが提供可能となる。
【００５２】
また、本発明の実施形態４のポンプでは、分離板側突起部３４を、ステータ側突起部３１に対して更に周方向に当たるように設けている。これにより、ステータ４の位置ずれが周方向においてより効果的に抑えられる。
【００５３】
また、本発明の実施形態１−４のポンプにおいては、分離板側突起部３４が、隙間をあけて複数配置され、前記隙間に、隣接する分離板側突起部３４の間を滑らかにつなぐ凹状の樹脂導入部３５が形成されている。これにより、分離板側突起部３４間にも樹脂１１が円滑に流れ込みやすくなり、樹脂モールドが円滑に行われる。
【００５４】
また、本発明の実施形態１−４のポンプでは、分離板側突起部３４を、平板状に形成している。これにより、ステータ４の周方向の位置ずれもより効果的に抑えることができ、また、分離板側突起部３４を有する分離板８の成型も容易となる。
【００５５】
そして、図１１〜図１３に示すポンプ駆動機器は、本発明の実施形態１−４のポンプを搭載している。つまり、シンプルな構造によって低騒音化、低振動化、高効率化を実現したポンプが搭載されることで、機器性能が高められるたものとなる。
【００５６】
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記各例の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、各例において適宜の設計変更を行うことや、各例の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
３  コイル
４  ステータ
５  制御回路板
６  マグネット
７  ロータ
８  分離板
１４  ステータコア
１５  絶縁カバー
２０  羽根車
２１  ポンプ室
３１  ステータ側突起部
３４  分離板側突起部
３５  樹脂導入部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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