(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーキットシンクの配された基板に近接した位置に配されてなるマグネットと、該マグネットの内側に配される中空円筒状のヨークとを合成樹脂製の長尺状の筒部の成形時に溶融固化されることで保持してなると共に該筒部の内側に中空筒状のベアリングが保持されることで形成されてなるロータを内蔵してなるキャンドポンプにおいて、
前記筒部の成形時に、前記ヨークを長尺方向から保持することが可能となり、
前記ヨークの一方の端部には、成形型のピンが係合可能なる位置決め用の貫通穴を有するフランジが形成されてなり、前記ヨークの他方の端部には、成形型で前記ヨークの長尺方向の保持が可能なる面が形成されてなることを特徴とするキャンドポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のキャンドポンプであって、
前記ヨークのフランジの自由端部は、前記ロータの筒部の外表面に近接する位置まで延在してなることを特徴とするキャンドポンプ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のキャンドポンプであって、
前記ベアリングの長尺方向の両端部にフランジが形成されてなると共に該フランジの自由端部に筒部に対して段下がりした溝部を該ベアリングのフランジの円周上の少なくとも１箇所に設け、前記筒部の成形時に溶融した合成樹脂が溝部を介して回り込み可能なるようにしたことを特徴とするキャンドポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載のキャンドポンプであって、
前記ベアリングが、長尺方向に二分割されてなることを特徴とするキャンドポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載のキャンドポンプであって、
前記ベアリングのフランジが形成されてなる部分の逆側の端部の内周側には、一般部に対して中心から離れる方向への段部が形成されてなることを特徴とするキャンドポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャンドポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のキャンドポンプとしては、例えば特開２００１−３０４１９８号公報に示すように、ロータ部に構成しているヨークとマグネットとを第１次の成形型に入れて熱可塑性樹脂を溶融固化することにより筒部を成形し、この筒部を第２次の成形型に入れて熱可塑性樹脂により成形し、中空部にシャフトに回転自在に軸支されるベアリングを圧入してなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例の構成では、二重の成形型を必要とするので、製造原価が高騰する。また、ベアリング圧入による後加工を必要とするので、この点でも製造原価が高騰する。
【０００４】
そこで、本発明は、１回の成形作業によって筒部を成形可能とし、後加工を不要としたキャンドポンプを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、サーキットシンクの配された基板に近接した位置に配されてなるマグネットと、該マグネットの内側に配される中空円筒状のヨークとを合成樹脂製の長尺状の筒部の成形時に溶融固化されることで保持してなると共に該筒部の内側に中空筒状のベアリングが保持されることで形成されてなるロータを内蔵してなるキャンドポンプにおいて、前記筒部の成形時に、前記ヨークを長尺方向から保持することが可能となり、前記ヨークの一方の端部には、成形型のピンが係合可能なる位置決め用の貫通穴を有するフランジが形成されてなり、前記ヨークの他方の端部には、成形型で前記ヨークの長尺方向の保持が可能なる面が形成されてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヨークのフランジの自由端部は、前記ロータの筒部の外表面に近接する位置まで延在してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のベアリングの長尺方向の両端部にフランジが形成されてなると共に該フランジの自由端部に筒部に対して段下がりした溝部を該ベアリングのフランジの円周上の少なくとも１箇所に設け、前記筒部の成形時に溶融した合成樹脂が溝部を介して回り込み可能なるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のベアリングが、長尺方向に二分割されてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のベアリングのフランジが形成されてなる部分の逆側の端部の内周側には、一般部に対して中心から離れる方向への段部が形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、筒部の成形時に、前記ヨークを長尺方向から保持することが可能となるので、ヨークに対するマグネット及びベアリングの位置が同時に決まることになる。つまり、１度の成形でロータが形成されることになり、大幅な製造原価低減が図れるし、後加工が不要である。
【００１３】
また、ヨークの一方の端部に形成されてなるフランジの貫通穴に成形型のピンが係合可能であると共に、ヨークの他方の端部を成形型で前記ヨークの長尺方向の保持が可能であるので、成形型内での長尺方向の位置決めが確実に行える。また、ヨークの内径側の面を成形型により保持可能であるので、ヨークの中心が決まることになる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、ヨークのフランジの自由端部は、前記ロータの筒部の外表面に近接する位置まで延在してなるので、ヨークのバランスを取るための削り処理代をフランジで稼げることになり、バランスが取れることになる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ベアリングが、長尺方向の両端部にフランジが形成されてなるので、ベアリングの強度が増すことができる。また、該ベアリングのフランジの円周上の自由端部側に少なくとも１箇所段下がりした溝部を設けてなるので、筒部の成形時の溶融した合成樹脂が、溝部を介してベアリングのフランジを越えて回り込むことで、固化して形成された筒部にベアリングが固持されることになり、ベアリングの廻り止めができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加えて、前記ベアリングが、長尺方向に二分割されてなるので、筒部を成形するときに、成形型に入れやすいことになる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加えて、ベアリングのフランジが形成されてなる部分の逆側の端部の内周側には、一般部に対して中心から離れる方向への段部が形成されてなるので、該ベアリングの軸支されるシャフトの周面とベアリングの段部との間には、水が貯まり得る空間が形成されるので、水の循環性が向上する。また、ベアリングとシャフトの摩擦による削り粉が発生しても、該削り粉は、前記空間内に入り込み、ベアリングの摩擦抵抗とならず、スムースな回転を可能とする。更に、ベアリングの成形時における成形圧で段部側が薄肉状でシャフト側に変形しても、段部分シャフトの周面から離れているので、シャフトの周面に摺接しにくいことになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図１５に基づいて説明する。
【００２０】
符号１は、キャンドポンプで、該キャンドポンプ１は、アッパアセンブリ２とロアセンブリ３とよりなる。
【００２１】
前記アッパアセンブリ２は、ロアケース４と、アッパケース５と、前記ロアケース４及びアッパケース５間に端部６ａ，６ｂが固設されてなる真円状のシャフト６と、ロータ７とよりなり、前記アッパケース５に第１Ｏリング８を介してビス１７及びワッシャ１８により固設されてなるインレットパイプ９とよりなる。前記ロアケース４のフランジ４ａと前記アッパケース５のフランジ５ａとは、ビス１４及びワッシャ１５により固設されるが、該ロアケース４及びアッパケース５間に、第２Ｏリング１１が介在される。前記シャフト６の端部６ａ，６ｂと、前記ロアケース４及びアッパケース５の間には、シム１０，１０を介在している。前記符号１６は、アッパケース５に形成されたアウトレットパイプである。前記アッパケース５には、第１Ｏリング８が係入される第１凹部１２が形成されてなる。前記ロアケース４には、第２Ｏリング１１が係入される第２凹部１３が形成されてなる。符号７ａは、前記ロータ７のインペラである。
【００２２】
前記ロアケース４は、合成樹脂により中空円柱状に形成されてなり、図５に示すように、その底部４ｂの内側には、前記シャフト６の端部６ａが係合する係合部４ｃが形成され、底部４ｂの外側には、円柱状の位置決めピン１９が突設されていて、後述するサーキットアセンブリ４７の基板６１の貫通穴６４（図１４参照）に係合される。該位置決めピン１９は、円柱状のみならず、円錐状であっても良い。該位置決めピン１９は、図５に示すように、ロアケース４の合成樹脂成形時の溶融樹脂ゲートの１つである。前記基板６１と前記位置決めピン１９の土台との間には、クリアランスを設けてある。位置決めピン１９の土台の周りには、溝１９ａを形成してなる。
【００２３】
前記ロータ７は、図６乃至図１２に示すように、円弧状の断面に形成されてなると共に後述する基板６１に近接した位置に配されてなる４個のマグネット２１と、該マグネット２１の内側に配される中空状のヨーク２２とを合成樹脂製の長尺状の筒部２３の成形時に溶融固化されることで保持してなると共に該筒部２３の内側に中空円筒状のベアリング２４が保持されることで形成されてなる。
【００２４】
前記筒部２３の成形時に、前記ヨーク２２を長尺方向（図７の左右方向）から保持することが可能であり、具体的には、ヨーク２２の一方の端部２２ａには、成形型のピン（図示省略）が係合可能なる位置決め用の貫通穴２５を２箇有するフランジ２６が形成されてなり、前記ヨーク２２の他方の端部２２ｂには、図示しない成形型のピン（図示省略）で前記ヨーク２２の長尺方向（図７の左右方向）の固持が可能な面が形成されてなると共に図示しない成形型のピン（図示省略）で前記ヨーク２２の内径側の面を保持可能であり、符号２８，２９は成形型のピン（図示省略）が保持された位置決め用の跡穴である。図６の符号２７は、前記ヨーク２２のフランジ２６の貫通穴２５に挿入係止される成形型のピン（図示省略）が保持された位置決め用の跡穴である。また、前記ヨーク２２のフランジ２６の自由端部２６ａは、前記ロータ２の筒部２３の外表面２３ａに近接した位置、即ち、外表面２３ａより露出させる位置まで延在して、その部位をバランス修正代としている。符号３０は、前記筒部２３に形成した前記ヨーク２２のフランジ２６の自由端部２６ａを保持した図示しない前記ピンの位置決め用の跡穴である。前記跡穴２８，２９の位置は、マグネット２１の着磁時の極性を位置出しする場合に使用できる。
【００２５】
前記ヨーク２２について、図８乃至図１０を用いて、更に詳細を説明する。ヨーク２２は、内径３０ミリメートル、長さ３８ミリメートルの中空円筒状に形成されてなり、平均板厚は、２ミリメートルで、最低でも１．９ミリメートルの板厚である。材料は、ＳＰＣＥよりなり、表面に適宜の防錆処理が施されている。前記フランジ２６の自由端部２６ａは、直径４４ミリメートルをなし、前記貫通穴２５は、３９ミリメートル離れた位置に形成されていて、それぞれが直径が２ミリメートルである。また、該フランジ２６は、図１０に詳細を示しているように、最小曲げ曲率でヨーク２２に対して直角に曲げられている。
【００２６】
前記ベアリング２４は、図１１及び図１２に示すように、高密度均質炭素Ｈｓ６０以上或いはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）材を加えた高密度均質炭素Ｈｓ６０以上の材料により形成されてなり、該ベアリング２４の長尺方向の両端部にフランジ３５が形成されてなると共に該フランジ３５の自由端部３５ａに筒部２３に対して段下がりした溝部３６を該ベアリング２４のフランジ３５の円周上の少なくとも１箇所（この実施形態では３箇所）に設け、前記筒部２３の成形時に溶融した合成樹脂が回り込み可能なるようにした。前記溝部３６は、断面が約１．５ミリメートル角で、１２０度の均等の角度位置に形成されている。
【００２７】
図７に示すベアリング２４は、分割部３７で長尺方向に二分割されてなるもので、該分割部３７側、即ち、図１２に示す前記フランジ３５が形成されてなる部分の逆側の端部３８の内周側には、一般部３９の貫通穴４１の内径８ミリメートルに対して中心から離れる方向への段部４０が形成されてなる。該段部４０により形成されてなる貫通穴４２の内径は、８．５ミリメートルである。ベアリング２４の全長は、約２５ミリメートルであり、前記段部４０が形成されてなる部位は、フランジ３５側の端から１２ミリメートルの位置から前記分割部３７までに形成され、片側０．２５ミリメートルの段差、或いはその段差に成形型の抜き勾配分を加算した段差が形成されてなる。
【００２８】
図２及び図１４に示すように、前記ロアアセンブリ３は、中空円柱状のハウジング４５と、該ハウジング４５内に収納されるステータアセンブリ４６と、サーキットアセンブリ４７と、エンドカバー４８と、ハーネスアセンブリ４９とよりなり、ハウジング４５に対してエンドカバー４８が締結支持されている。
【００２９】
前記ハウジング４５は、アルミダイキャストより形成されてなり、後述するコア５５の突起５５ａが嵌入される溝４５ａが中空円筒の内側に形成されてなる。該溝４５ａの底は、エンドカバー４８側の端部及びエンドカバー４８から離れる側の端部がそれぞれ広い直径に形成され、その両端の間、特にその中央よりエンドカバー４８側が最も直径が狭くなる断面山状に形成されている。そして、エンドカバー４８側から挿入したコア５５のエンドカバー４８側の端部が前記山状の頂部を越えた段階でかしめることにより、図１５に示すように、コア５５の突起５５ａが溝４５ａに食込んで保持されることになる。
【００３０】
前記ハウジング４５のエンドカバー４８側の端部の外側には、エンドカバー４８を支持するための図示しないボルトが締結される２箇所の雌ネジ部５１が形成されてなり、同じ側の端部の内側には、インシュレータ５７，５８が組み立てられた状態のものを支持するための図示しないボルトが締結される２箇所の雌ネジ部５２が形成されてなると共に該雌ネジ部５２，５２と同じ側にインシュレータ５７、５８が組み立てられたものの仮置きを可能とする座５３が形成されてなる。前記雌ネジ部５２，５２と座５３とは、ハウジング４５の円周に１２０度離れた関係にある。ハウジング４５の外側のエンドカバー４８から離れる方向の端部には、土台状の堤部５４が突出形成されてなり、該堤部５４にハーネスアセンブリ４９のコネクタブラケット７１が熱かしめられている。
【００３１】
前記ステータアセンブリ４６は、コア５５と、該コア５５に巻装されてなる巻き線５６と、インシュレータ５７，５８とよりなり、一方のインシュレータ５７には、ターミナルピン５９が３箇所突設されてなる。
【００３２】
前記サーキットアセンブリ４７は、ガラス繊維が含まれたエポキシ樹脂材よりなる基板６１と、該基板６１に設けられたサーキットシンク６２と、基板６１に設けられたＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)型ＦＥＴ（Filed effect
transistor)などのスイッチング素子６３と、前記基板６１の真ん中に形成されてなる貫通穴６４とよりなる。前記貫通穴６４には、前記ロアケース４の位置決めピン１９が係合されてなる。前記サーキットシンク６２のエンドカバー４８側には、複数のフィン６２ａが突設されて、冷却性を良くしている。
【００３３】
前記エンドカバー４８は、アルミダイキャストより形成されてなり、ボルト５０（図１参照）により、ハウジング４５の雌ネジ部５１への取付を可能とした支持部６６と、前記サーキットシンク６２が外側から見て露出する窓６７と、ハーネスアセンブリ４９のグロメット７２が係合される貫通穴６８が形成されてなる。前記窓６７の形成されてなるエンドカバー４８の面６９に対して前記サーキットシンク６２のフィン６２ａの先端は、１ミリメートル下側、即ち面６９から１ミリメートル凹んだ位置に配されている。
【００３４】
前記ハーネスアセンブリ４９は、前記コネクタ７０と、前記コネクタブラケット７１と、前記グロメット７２と、前記基板６１のスイッチング素子６３に接続してなるハーネス７３と、該ハーネス７３を覆うカバー７４とよりなる。
【００３５】
この実施形態は、以上よりなるから、作用を説明する。
【００３６】
ロータ７の筒部２３の成形時に、ヨーク２２を長尺方向から保持することが可能となるので、ヨーク２２に対するマグネット２１及びベアリング２４の位置が同時に決まることになる。つまり、１度の成形でロータ７が形成されることになり、大幅な製造原価低減が図れる。
【００３７】
また、ヨーク２２の一方の端部２２ａに形成されてなるフランジ２６の貫通穴２５に図示しない成形型のピンが係合可能であると共に、ヨーク２２の他方の端部２２ｂを同じく図示しない成形型で前記ヨーク２２の長尺方向の保持が可能であるので、成形型内での長尺方向の位置決めが確実に行える。また、ヨーク２２の内径側の面を成形型により保持可能であるので、ヨーク２２の中心が成形型内で決まることになる。
【００３８】
ヨーク２２のフランジ２６の自由端部２６ａは、前記ロータ７の筒部２３の外表面２３ａに近接する位置まで延在してなるので、ヨーク２２のバランスを取るための削り処理代をフランジ２６の自由端部２６ａで稼げることになり、バランスが取れることになる。
【００３９】
また、ベアリング２４が、長尺方向の両端部にフランジ３５が形成されてなるので、ベアリング２４の強度が増すことができる。また、該ベアリング２４のフランジ３５の円周上の自由端部３５ａ側に少なくとも１箇所段下がりした溝部３６を設けてなるので、筒部２３の成形時の溶融した合成樹脂が、溝部３６を介してベアリング２４のフランジ３５を越えて回り込むことで、固化して形成された筒部２３にベアリング２４が固持されることになり、ベアリング２４の廻り止めができる。
【００４０】
また、前記ベアリング２４が、分割部３７で長尺方向に二分割されてなるので、筒部２３を成形するときに、成形型にベアリング２４，２４を双方から入れやすいことになる。
【００４１】
また、ベアリング２４のフランジ３５が形成されてなる部分の逆側の端部３８の内周側には、一般部３９に対して中心から離れる方向への段部４０が形成されてなるので、該ベアリング２４の軸支されるシャフト６の周面とベアリング２４の段部４０との間には、水が貯まり得る空間が形成されるので、水の循環性が向上する。また、ベアリング２４とシャフト６との摩擦による削り粉が発生しても、該削り粉は、前記空間内に入り込み、ベアリング２４の摩擦抵抗とならず、スムースな回転を可能とする。更に、ベアリング２４の成形時における成形圧で段部４０側が薄肉状でシャフト６側に変形しても、段部４０分シャフト６の周面から離れているので、シャフト６の周面に摺接しにくいことになる。
【００４３】
前記基板６１のエンドカバー４８側にＭＯＳ型ＦＥＴ６３を配し、該ＭＯＳ型ＦＥＴ６３をエンドカバー４８側から覆う位置にヒートシンク６２を配し、該ヒートシンク６２の「冷却手段」であるフィン６２ａをエンドカバー４８に形成した窓６７より露出させてなるので、エンドカバー４８の窓６７に臨むヒートシンク６２により冷却性を維持している。しかも、エンドカバー６２には、ヒートシンク機能を持たせないので、安価な樹脂でも耐熱性に優れた樹脂でも適宜選択できるので、製造原価が低減できる。
【００４４】
ヒートシンク６２の「冷却手段」であるフィン６２ａの自由端部が、エンドカバー４８の外面６９と同面又は１ミリメートル分没入してなるので、このキャンドポンプ１を自動車のエンジンルーム内に取付ける場合は、フィン６２ａが他の部品によって押されず、ケースとヒートシンク６２とのシールが確保できるし、ヒートシンク６２のフィン６２ａの自由端部で負傷するおそれがない。
【００４５】
ヒートシンク６２は、前記基板６１の電力制御回路と信号制御回路との間に介在させてなるので、ヒートシンク６２からのＭＯＳ型ＦＥＴ６３の熱拡散を平均化すると共に電力制御回路から発する熱を信号制御回路に与えず、熱害が防げる。
【００４６】
前記基板６１には、前記ロータ７より突出した位置決めピン１９に係合する貫通穴が形成されてなるので、基板６１の中心とロータ７の中心との精度が向上し、適正なスイッチングタイミングを等間隔の角度で実施でき、ステータアセンブリ４６の振動、騒音が低減できる。また、ロアケース４に対向して基板６１を配することにより、クリアランスを最小限に詰める設計が可能となることで、ロアケース４の内部に流れる水により基板６１に面実装されている電子部品の温度を効果的に冷却でき、温度上昇が少なくなる分、安価な電子部品を使用することが可能となり、製造原価が低減できる。
【００４７】
前記ハウジング４５内に配設されるステータアセンブリ４６のコア５５の抜き方向に対して逆テーパを設定してなるので、ハウジング４５とコア５５との隙間が小さくなり、ハウジング４５への圧力が小さくても良くなり、保持力も安定し、製品の信頼性が著しく向上する。
【００４８】
前記基板６１と前記位置決めピン１９の土台との間に、クリアランスを設けてなるので、基板６１の浮きが防止でき、前記位置決めピン１９は円錐形状に形成されてなるので、基板６１の位置が適正な位置に常に安定的に支持されるので、基板６１に設けたホールセンサ６５の検出精度が向上する。
【００４９】
前記位置決めピン１９は、前記ロータ７の防水用ロアケース４の合成樹脂成形時の溶融樹脂ゲートであるので、ロータ７の肉厚、熱などでひけが生じても、基板６１の中心となる位置決めピン１９の位置はずれず、位置を保つことができる。
【００５０】
前記位置決めピン１９の土台の周りに溝１９ａを形成してなるので、ロータ７の成形時にひけが生じても、溝１９ａにより位置決めピン１９の位置を矯正することで、適正な位置に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示すキャンドポンプの斜視図である。
【図２】  図１のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面図である。
【図３】  図１のアッパアセンブリだけの斜視図である。
【図４】  図３の分解斜視図である。
【図５】  図４のロアケースの断面図である。
【図６】  図４のロータのインペラ側からの正面図である。
【図７】  図６のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面図である。
【図８】  図７のヨークの正面図である。
【図９】  図７のＳＣ−ＳＣ線に沿った断面図である。
【図１０】  図９のＤ部拡大断面図である。
【図１１】  図７のベアリングの正面図である。
【図１２】  図１１のＳＥ−ＳＥ線に沿った断面図である。
【図１３】  図１のロアアセンブリだけの斜視図である。
【図１４】  図１３の分解斜視図である。
【図１５】  図２のＧ部の拡大説明図である。
【符号の説明】
１  キャンドポンプ
２  アッパアセンブリ
３  ロアセンブリ
４  ロアケース
５  アッパケース
６  シャフト
７  ロータ
２１  マグネット
２２  ヨーク
２２ａ  ヨークの一方の端部
２２ｂ  ヨークの他方の端部
２３  筒部
２３ａ  筒部の外表面
２４  ベアリング
２５  位置決め用の貫通穴
２６  ヨークのフランジ
２６ａ  ヨークのフランジの自由端部
３５  ベアリングのフランジ
３５ａ  ベアリングのフランジの自由端部
３６  溝部
３７  分割部
３８  ベアリングのフランジが形成されてなる部分の逆側の端部
３９  ベアリングの一般部
４０  段部
４５  ハウジング
４６  ステータアセンブリ
４７  サーキットアセンブリ
４８  エンドカバー
４９  ハーネスアセンブリ
５５  コア
６１  基板
６２  サーキットシンク
６３  スイッチング素子
６７  エンドカバーの窓
【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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【図１４】
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【図１５】
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