JP2007205190A - 電動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】インペラの回転軸周りの振動を低減し異音の発生を抑制する。
【解決手段】本発明の電動ポンプ１００は、内部にポンプ室が形成されるポンプケース（１１０，１５０）と、ポンプ室内に回転可能に収容されており、着磁された円筒部１４５を有するインペラ１４３と、インペラに固定される回転軸１４６と、インペラの円筒部と対向して配置されており、インペラの円筒部に磁力を作用させることでインペラを回転駆動するステータ１３３と、を有している。回転軸１４６をポンプケース（１１０，１５０）に対して回転可能に支持すると共に、インペラ１４３と回転軸１４６とを一体に成形することで両者が結合されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車等のエンジンやインバータ等を冷却する冷却水を循環するために用いられる電動ポンプに関する。詳しくは、ポンプケース内に回転可能に収容されたインペラの回転軸周りの振れを抑制する技術に関する。

この種の電動ポンプは、通常、その内部にポンプ室が形成されたポンプケースを備えている。ポンプ室内にはインペラが収容され、インペラは着磁された円筒部を有している。インペラの中央には軸受が一体に成形され、軸受には回転軸が挿通されている。回転軸の一端はポンプケースに固定されている（すなわち、回転軸はポンプケースに片持ち支持されている）。ポンプケース外には、インペラを回転駆動するステータが配設されている。ステータの外周面はインペラの円筒部の内周面と対向している。ステータに電力が供給されると、ステータからインペラの円筒部に向かって磁力が発生し、これによってインペラが回転する。インペラが回転すると、ポンプケースの吸入口よりポンプ室内に流体が吸引され、吸引された流体はポンプケースの吐出口より吐出される。
なお、この種の電動ポンプに関する先行技術文献としては特許文献１がある。
特開２００５−９８１６３号公報

ところで、この種の電動ポンプでは、運転条件（例えば、吐出流量等）や取付条件（例えば、電動ポンプの取付位置等）によってインペラが回転軸周りに振れて、振動が発生することがあった。特に、電動ポンプが取り付けられる側の部材（例えば、電動ポンプが自動車等に搭載される場合にあっては自動車のエンジンルームのボディ）が振動すると、その振動が電動ポンプに伝達され、インペラの回転軸周りの振動を助長する。インペラが回転軸周りに振動すると、不快な異音が発生し、ひいては電動ポンプの耐久性を低下させるという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて創作されたものであり、インペラの回転軸周りの振動を低減することができ、それによって異音の発生を抑制することができる電動ポンプを提供することを目的とする。

本発明の電動ポンプは、内部にポンプ室が形成されるポンプケースと、ポンプ室内に回転可能に収容されており、着磁された円筒部を有するインペラと、インペラに固定される回転軸と、インペラの円筒部と対向して配置されており、インペラの円筒部に磁力を作用させることでインペラを回転駆動するステータと、を有している。そして、回転軸をポンプケースに対して回転可能に支持すると共に、インペラと回転軸とを一体に成形することで両者が結合されていることを特徴とする。
この電動ポンプでは、回転軸がポンプケースに対して回転可能に支持され、インペラと回転軸とが一体に成形されている。このため、インペラと回転軸との間に相対的な運動はなく、その分だけインペラの回転軸周りの振動が抑えられる。これによって、異音の発生を抑制することができる。
すなわち、従来の電動ポンプでは、回転軸の一端がポンプケースに固定され、この回転軸に対してインペラが回転可能に取付けられていた。このため、回転軸とインペラ（詳しくは、インペラに一体成形した軸受）の間にはクリアランスがあり、このクリアランスによってインペラの回転軸周りの振れが誘引される。本発明の電動ポンプでは、インペラと回転軸とを一体に成形するため、両者の間にクリアランスはなく、インペラの回転軸周りの振動を抑制することができる。

上記の電動ポンプにおいては、ポンプ室内に回転軸の両端を支持する一対の軸受が配設されていることが好ましい。回転軸の両端をそれぞれ支持することで、インペラの回転軸周りの振動をより抑えることができる。

また、ステータとインペラとの間はポンプケースの壁によって区画されており、その壁とインペラとの間に形成される隙間にはポンプ室の流体が流入可能となっていることが好ましい。
このような構成によると、ステータで発生する熱がステータの外周面から壁を介してポンプ室の流体に伝達され、ステータを効率的に冷却することができる。

さらには、回転軸はステータの中心を貫通して配置されており、回転軸とステータとの間はポンプケースの壁によって区画されており、その壁と回転軸との間に形成される隙間にはポンプ室の流体が流入可能となっていることが好ましい。
このような構成によると、ステータで発生する熱が回転軸側の壁を介してポンプ室の流体に伝達されるため、ステータをより効果的に冷却することができる。

また、回転軸が中空軸であり、回転軸の中空部にポンプ室の流体が流入可能となっていることが好ましい。
このような構成によると、回転軸の内部（中空部）を流体が流れることでポンプ室の流体が循環されるため、ステータで発生する熱をポンプ室の流体に効果的に伝達することができる。

また、回転軸のステータ側の端部を支持する軸受は、ラジアル荷重及びスラスト荷重を受けることが好ましい。回転軸にスラスト方向の荷重が作用しても、そのスラスト荷重を軸受で受けることができる。
なお、インペラと回転軸はインサート成形によって一体に成形することができる。

また、本発明の第２の電動ポンプは、回転軸に対して回転可能にインペラを取付けた電動ポンプにおいて、インペラの回転中にインペラとポンプケーシング（詳しくは、ポンプケーシングの回転軸が固定される部位）とが接触し、その摩擦によってインペラの耐久性が低下することを防止する技術を提供する。すなわち、インペラの回転中は、通常、ポンプ室内に吸引される流体がインペラとポンプケーシングとの間に流入し、インペラとポンプケーシングが接触することはない。しかしながら、ポンプ室に吸入される流体中に空気や異物等が混入されている場合、インペラに作用する流体の圧力が変動し、インペラとポンプケーシングとが接触することがある。インペラが回転した状態でインペラとポンプケーシングとが接触すると、その摩擦によってインペラの耐久性が低下する。
そこで、本発明の第２の電動ポンプは、内部にポンプ室が形成されるポンプケースと、ポンプケースに固定される回転軸と、ポンプ室内に回転可能に収容されており、着磁された円筒部と回転軸が挿通される軸受とが一体に形成されたインペラと、インペラの円筒部と対向して配置されており、インペラの円筒部に磁力を作用させることでインペラを回転駆動するステータと、ステータに駆動電力を供給する回路基板と、を有している。そして、インペラに一体化された軸受とポンプケースの回転軸が固定される部位との間には、インペラの軸受とポンプケースとの間に生じる摩擦力を低減する手段が設けられている。
この電動ポンプでは、インペラに一体化された軸受とポンプケースの回転軸が固定される部位との間に摩擦力低減手段が設けられている。このため、インペラとポンプケーシングとの間に発生する摩擦力が低減され、これによって、インペラの耐久性を向上することができる。

上記の第２の電動ポンプでは、前記摩擦力低減手段は、軸受の回転軸が固定される側の端面に形成された複数の溝であることが好ましい。
このような構成によると、軸受の端面に形成された複数の溝内に流体が導入され、溝内に導入された流体の圧力によってインペラ（詳しくは、軸受）とポンプケーシングとの間に作用する摩擦力を低減することができる。

また、摩擦力低減手段は、軸受とポンプケースの回転軸が固定される部位との間に配されたワッシャとしてもよい。ワッシャを用いることで摩擦力が接触面全体に均一に作用し、一部に過大な摩擦力が作用することを防止することができる。

なお、上述した電動ポンプにおいては、ポンプ回路基板にステータの温度を検知する温度センサが実装されており、温度センサは回路基板の実装面から離れてステータに近接した位置に配置されていることが好ましい。
このような構成によると、ステータの温度が精度よく検知されるため、ステータの温度が上昇し過ぎる前にステータへの駆動電力の供給を停止する等の処置を行うことができる。これによって、ステータが破壊（例えば、ショート）することをより確実に防止することができる。

（第１実施形態） 本発明の第１実施形態に係る電動ポンプについて、図面を参照しながら説明する。図１は第１実施形態に係る電動ポンプ１０の縦断面図である。電動ポンプ１０は、自動車等のエンジンを冷却する冷却水を循環するために用いられ、自動車のエンジンルーム内に設置される。
図１に示すように、電動ポンプ１０は、ロワーボディ１２と、ロワーボディ１２に固定されたアッパーボディ５０を備えている。ロワーボディ１２及びアッパーボディ５０はともに樹脂等の材料で一体に成形されている。ロワーボディ１２の上部には円柱状の凸部１５が形成されている（図中左側）。凸部１５の中央にはシャフト取付穴１６ａが設けられている。シャフト取付穴１６ａにはシャフト４６の下端部が固定されている。シャフト４６の上端部は凸部１５の上面より上方に突出している。シャフト４６の上端部には、インペラ４３（後で詳述する）が回転可能に取り付けられている。

凸部１５の外周には円筒状に外壁１７が形成されている。凸部１５と外壁１７は同心状に配置されている。凸部１５と外壁１７によって、上方が開放された円環状の溝２０が形成されている。溝２０にはインペラ４３の円筒部４５が収容されるようになっている。
ロワーボディ１２の上部にはコネクタ２１が形成されている（図中右側）。コネクタ２１には電気配線２８が配されている。電気配線２８の下端は回路基板２３のターミナル２６に接続されている。コネクタ２１の上端には図示省略した外部電源が接続されるようになっている。外部電源からの電力は、電気配線２８及びターミナル２６を介して回路基板２３に供給されるようになっている。

ロワーボディ１２の外壁１７の上端には、アッパーボディ５０の下端が固定されている（例えば、溶着によって固定されている）。アッパーボディ５０には吸入ポート５１と吐出ポート（図示省略）が形成されている。ロワーボディ１２とアッパーボディ５０によって形成される内部空間（すなわち、外壁１７，凸部１５及びアッパーボディ５０によって形成される内部空間）がポンプ室として機能する。したがって、アッパーボディ５０とロワーボディ１２が請求項でいうポンプケースに相当する。

ポンプ室にはインペラ４３が配置される。インペラ４３は合成樹脂によって一体成形されており、例えばプラスチックにフェライト粉を含有した材料を用いて製作することができる。インペラ４３は、略円筒状の円筒部４５と、円筒部４５の一端を閉じる羽根部４４を備えている。円筒部４５は磁性粉を含有することによって磁化（着磁）されている。羽根部４４には複数枚のフィンが設けられている。
羽根部４４の中央には軸受４７が配設されている。インペラ４３と軸受４７はインサート成形によって一体に成形されている。軸受４７は、ポリフェニレンスルフィド材料（ＰＰＳ材料）から形成されている。図２に示すように、軸受４７の下端面（ロワーボディ１２側の端面）には放射状に溝４７ａが形成されている。溝４７ａは、軸受４７の外周面から軸受４７の貫通孔４７ｂまで伸びている。
軸受４７の貫通孔４７ｂにはシャフト４６が挿通されており、インペラ４３はシャフト４６回りに回転自在とされている。軸受４７と凸部１５の間にはワッシャ５２が配設されている。シャフト４６の上端にはスクリュウネジ４９によってワッシャ４８が取り付けられている。ワッシャ４８によって、インペラ４３の回転時の浮き上がりが防止される。
インペラ４３がシャフト４６に取付けられた状態では、インペラ４３の内面（円筒部４５の内周面及び羽根部４４の下面）とロワーボディ１２の凸部１５の間には隙間が形成される。また、インペラ４３の円筒部４５の外周面とロワーボディ１２の外壁１７の間にも隙間が形成される。このため、ポンプ室内の冷却水がこれらの隙間を通ってロワーボディ１２の凸部１５の表面に接触するようになっている。

ロワーボディ１２の内部には基板収容部１４が形成されている。凸部１５の内部にはステータ収容部１６が形成されている。ステータ収容部１６の下方は基板収容部１４と連通している。これによって、回路基板２３を収容する１つの収容空間が形成されている。基板収容部１４の下方は開放されており、基板収容部１４の下方からロワーボディ１２の内部に回路基板２３が差し込まれる。基板収容部１４及びステータ収容部１６内には、ロワーボディ１２の下端１３からポッティング材４１が充填される。回路基板２３は、充填されたポッティング材４１内に埋まっている。これによって、基板収容部１４及びステータ収容部１６内に外部からの液体の浸入が防止され、回路基板２３の誤動作や破壊が防止されている。

ポッティング材４１には熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。熱伝導率の高い材料を用いることで、ステータ３３等からの熱を外部に放熱し、回路基板２３の温度上昇を抑制することができる。ポッティング材４１には、例えば、放熱シリコンや、レジン系又はエポキシ系樹脂を用いることができる。さらには、これらの樹脂にアルミナの繊維（フィラー）を混入することもできる。アルミナのフィラーを添加することで、熱伝導率を上げることができる。

回路基板２３は、基板２４と、基板２４に固定されたステータ３３を有する。ステータ３３は、ステータコア３４とステータコイル３５を備えている。ステータコア３４は、プレス加工などで得られた薄い鋼板（例えば、ケイ素鋼板）を積層することによって構成されている。ステータコア３４には複数のスロットが形成されている。ステータコア３４の中央には嵌合穴３４ａが形成されている。ステータ３３がステータ収容部１６に収容された状態では、嵌合穴３４ａにシャフト固定部１６ｂが嵌合するようになっている。これによって、ステータ収容部１６内の所定の位置にステータ３３が位置決めされる。ステータ３３がステータ収容部１６内に位置決めされた状態では、ステータ３３の外周面がインペラ４３の円筒部４５の内周面と対向している。
ステータコア３４の下端にはターミナル３７の上端が固定されている。ターミナル３７の下端は、基板本体２４のターミナル用ランド（図示省略）に半田付けされている。これによって、ステータ３３はターミナル用ランドを介して基板２４に固定されている。
ステータコイル３５は、ステータコア３４の各スロットに巻回されている。ステータコイル３５の巻線の一端はターミナル３７に接続されている。

回路基板２４の基板面には、ステータ３３の他に電子部品（図示省略）が実装され、また、プリント配線（図示省略）が施されている。回路基板２４に実装される電子部品には、パワートランジスタやパワーダイオードのようなパワー素子等がある。パワートランジスタはステータコイル３５への電力供給を切り替え、パワーダイオードは電力供給切替時のサージ電圧吸収用素子である。

また、回路基板２４の基板面には、スペーサ５６を介して温度センサ５４が実装されている。スペーサ５６を介することで、温度センサ５４がステータコイル３５に近接した位置に配置されている。これによって、温度センサ５４が雰囲気温度の影響を受け難くなり、ステータコイル３５の温度を精度良く検知することができる。温度センサ５４にはサーミスタを用いることができる。サーミスタは、温度が高くなると電気抵抗が小さくなる特性を有する。従って、サーミスタの電気抵抗によって、その温度を検知することができる。なお、温度センサ５４には、上述したサーミスタ以外にも、温度によって電気的特性が変化するダイオード等を用いることもできる。
回路基板２４には、温度センサ５４で検知される温度が設定値を超えたときに、パワートランジスタをＯＦＦする遮断回路（図示省略）が設けられている。遮断回路は、例えば、温度センサ５４からの出力と基準電圧を比較して、その出力をＯＮ／ＯＦＦする比較器等によって構成することができる。遮断回路が作動すると、ステータコイル３５への通電が遮断され、ステータコイルの破壊（ショート）等が防止される。

上述した電動ポンプ１０では、回路基板２３からステータ３３の各ステータコイル３５に順に電力が供給される。これによって、各ステータコイル３５から順に磁力が発生し、その磁力がインペラ４３の円筒部４５に作用し、インペラ４３が回転する。インペラ４３が回転すると、吸入ポート５１からポンプ室内に冷却水が吸入される。吸入された冷却水は、インペラ４３の回転によって昇圧され、吐出ポートから吐出される。
ここで、インペラ４３が回転すると、ポンプ室内の冷却水からインペラ４３に上向きの力（揚力）が作用し、インペラ４３がロワーボディ１２の凸部１５より浮き上がる。このため、インペラ４３と凸部１５の間には隙間が充分に確保され、この隙間内に冷却水が流入する。これによって、ステータ３３で発生した熱が凸部１５の壁を介してポンプ室内の冷却水に伝達され、ステータ３３が効率的に冷却される。
なお、ポンプ室内に吸入される冷却水にエアが混入されると、インペラ４３に作用する上向きの力が低減する。この際、軸受４７と凸部１５の間にはワッシャ５２が介装されており、また、軸受４７の下面には放射状の溝４７ａが形成されている。このため、インペラ４３に作用する上向きの力が低減しても、軸受４７と凸部１５の間に作用する摩擦力は面内で均一化され、また、放射状の溝４７ａ内に導入された冷却水によって軸受４７と凸部１５との間に発生する摩擦力が低減される。これによって、インペラ４３の磨耗が抑制され、インペラの耐久性を向上することができる。

（第２実施形態） 次に、第２実施形態に係る電動ポンプ１００について説明する。図３は電動ポンプ１００を側方から見た縦断面図である。電動ポンプ１００も、自動車等のエンジンを冷却する冷却水を循環するために用いられる。
図３に示すように、電動ポンプ１００は、ロワーボディ１１０と、そのロワーボディ１１０の上端に固定されたアッパーボディ１５０と、ロワーボディ１１０の下端に固定された蓋１７０を備えている。ロワーボディ１１０の上部には円柱状の凸部１１５が形成されている。凸部１１５の外周には円筒状に外壁１１８が形成されている。凸部１１５と外壁１１８は同心状に配置されている。凸部１１５と外壁１１８の間にはインペラ１４３の円筒部１４５が収容されるようになっている。

凸部１１５の中央には軸受取付穴１１７が設けられ、軸受取付穴１１７の最下部には軸受１６２が配設されている。軸受１６２には中空状のシャフト１４６の下端１４６ｂが挿し込まれている。軸受１６２はシャフト１４６の下端１４６ｂを支持している。軸受１６２は、有底カップ状を呈しており、シャフト１４６のラジアル方向の荷重とスラスト方向の荷重を受けることができる。軸受１６２は、ポリフェニレンスルフィド材料（ＰＰＳ材料）等から形成され、インサート成形によってロワーボディ１１０に一体化されている。なお、軸受取付穴１１７を形成する壁は軸受１６２を越えて下方に伸び、凹部１２６を形成している。凹部１２６には蓋１７０の凸部１７２が挿し込まれる。
図４は軸受１６２の平面図である。図４に示すように、軸受１６２は、その中心にシャフト１４６が挿し込まれるシャフト取付穴１６２ａと、シャフト１４６の下面が当接する面に形成された放射状の溝１６２ｃを有している。溝１６２ｃは、シャフト１４６と軸受１６２の隙間とシャフト１４６の中空部１４４とを連通し、両者の間を冷却水が流れ易くする機能を有している。溝１６２ｃを形成することによって、シャフト１４６と軸受１６２との間の潤滑が図られ、また、ステータ１３３の冷却が行われる。すなわち、溝１６２ｃを設けることで、インペラ１４３と凸部１１５との間の空間（インペラ１４３の下方に形成される空間）とインペラ１４３の上方の空間とが、シャフト１４６の外周面と軸受１６２との隙間→溝１６２ｃ→シャフト１４６の中空部という流路により連通し、両者の間で冷却水の循環が行われる。このため、ロワーボディ１１０の凸部１１５の周りを流れる冷却水の流量が増大することでステータ１３３の冷却が効果的に行われ、また、シャフト１４６と軸受１６２の隙間を流れる冷却水が増量することでシャフト１４６と軸受け６２の潤滑が良好に行われる。
なお、図５に示すように、軸受１６２の取付穴１６２ａの内周面にも溝１６２ｄを形成するようにしてもよい。取付穴１６２ａの内周面に溝１６２ｄを形成することで、シャフト１４６の中空部１４４を流れる冷却水量をより増大することができる。

ロワーボディ１１０の外壁１１８の上端１２０には、アッパーボディ１５０の下端１５８が固定される。ロワーボディ１１０の上端１２０とアッパーボディ１５０の下端１５８との接合はレーザ溶接によって行われている。アッパーボディ５０には吸入ポート１５２と吐出ポート１５４が形成されている。
アッパーボディ５０には軸受１６０が配設されている。軸受１６０は、シャフト１４６の上端１４６ａを支持している。軸受１６０はシャフト１４６のラジアル方向の荷重を受けることができる。軸受１６０の下端面には、放射状の溝（上述した第１実施例の軸受４７の下端面に形成された溝と同様の溝）が形成されている。軸受１６０は、ポリフェニレンスルフィド材料（ＰＰＳ材料）等から形成され、インサート成形によってアッパーボディ１５０に一体化されている。

ロワーボディ１１０とアッパーボディ１５０によって形成されるポンプ室（すなわち、外壁１１８，凸部１１５及びアッパーボディ１５０によって形成される内部空間）にはインペラ１４３が配置される。インペラ１４３は合成樹脂（例えば、プラスチックにフェライト粉を含有した材料）によって一体成形されている。インペラ１４３は、略円筒状の円筒部１４５と、円筒部１４５の一端を閉じる羽根部１４４を備えている。円筒部１４５は磁性粉を含有することによって磁化（着磁）されている。羽根部１４４には複数枚のフィンが設けられている。羽根部１４４の中央にはシャフト１４６が固定されている。インペラ１４３とシャフト１４６はインサート成形によって一体に成形されている。

インペラ１４３がポンプ室内に配置された状態では、シャフト１４６の上端１４６ａはアッパーボディ１５０に一体化された軸受１６０に支持される。軸受１６０とインペラ１４３の間にはワッシャ１５３が配されている。ワッシャ１５３は、インペラ１４６が回転することによって浮き上がりが生じたときに、インペラ１４６と軸受１６０が直接接触することを防止する。これによって、インペラ１４６に過大な摩擦力が作用することが防止される。なお、軸受１６０の下端面に設けた溝も、インペラ１４６と軸受１６０との間に過大な摩擦力が発生することを防止するのに寄与する。
一方、シャフト１４６の下端１４６ｂは、ロワーボディ１１０に一体化された軸受１６２に支持される。軸受１６２は、シャフト１４６のラジアル方向の荷重だけでなくスラスト方向の荷重を受けることができる。このため、電動ポンプ１０の作動中にポンプ室内にエアが吸引されインペラ１４３から下向きに作用する荷重が増大するときでも、そのスラスト方向の荷重を軸受１６２で受けることができる。
また、インペラ１４３がポンプ室内に配置された状態では、インペラ１４３の内面（円筒部１４５の内周面及び羽根部４４の下面）とロワーボディ１１０の凸部１１５の間には隙間が形成される。また、シャフト１４６と凸部１１５（詳しくは、軸受取付穴１１７の壁）の間にも隙間が形成される。ポンプ室内の冷却水はこれらの隙間を流れるため、ステータ１３３はその外周面側、上端面側及び内周面側から冷却されることとなる。このため、ステータ１３３を効果的に冷却することができる。

ロワーボディ１１０の下端には蓋１７０が固定されている。ロワーボディ１１０と蓋１７０とはレーザ溶接によって全周が接合され、両者の間がシールされている。蓋１７０の中央には凸部１７２が設けられている。蓋１７０の上面には補強用のリブ１７４が放射状に設けられている。ロワーボディ１１０に蓋１７０が固定されると、蓋１７０の凸部１７２がロワーボディ１１０の凹部１２６内に嵌合する。これによって、シャフト１４６のスラスト方向の荷重を凸部１７２で受けることができる。

ロワーボディ１１０と蓋１７０によって囲まれた内部空間（モータ室）には基板１２４が収容されている。基板１２４の上面にはステータ１３３が実装されている。ステータ１３３は、ステータコア１３４とステータコイル１３５を備えている。ステータコア１３４には複数のスロットが形成されており、各スロットにステータコイル１３５が巻回されている。ステータコア１３４の中央には嵌合穴１３４ａが形成されている。ロワーボディ１１０内に基板１２４が収容された状態では、嵌合穴１３４ａに凸部１１５の軸受取付穴１１７の部分が嵌合するようになっている。これによって、ロワーボディ１１０内の所定の位置にステータ１３３が位置決めされる。ステータ１３３が位置決めされた状態では、ステータ１３３の外周面がインペラ１４３の円筒部１４５の内周面と対向している。
基板１２４には、上述した第１実施例と同様に、パワートランジスタやパワーダイオードのような電子素子が配されている。また、基板１２４の裏面にはチョークコイル１２６等が配されている。

なお、基板１２４の上方の空間１２４にはポッティング材が充填され、基板１２４の下方にはポッティング材が充填されていない。基板１２４の上方の空間１２４にのみポッティング材を充填するのは、ステータ１３３からの熱を効率的に放熱するためである。

上述した電動ポンプ１００においては、基板１２４からステータ１３３に電力が供給されると、ステータコイル１３５から発生する磁力によってインペラ１４３が回転する。インペラ１４３が回転すると、吸入ポート１５２からポンプ室内に冷却水が吸入される。吸入された冷却水は、インペラ１４３の回転によって昇圧され、吐出ポート１５４から吐出される。

上述した説明から明らかなように、第２実施形態の電動ポンプ１００では、インペラ１４３が回転する際にインペラ１４３をシャフト１４６周りに振れさせようとする力が作用しても、シャフト１４６はインペラ１４３と一体化され、さらに、シャフト１４６の両端が軸受１６０及び１６２で支持されている。このため、インペラのシャフト１４６軸周りの振動が抑制され、異音の発生が抑えられる。これによって、インペラの耐久性を向上することもできる。
また、本実施例では、シャフト１４６を中空とし、軸受１６２の底面に溝１６２ｃを設けることで、ポンプ室内の冷却水を積極的に循環させる。このため、ロワーボディ１１０の凸部１１５の周囲を冷却水が多量に流れ、ステータ１３３の冷却が効率的に行われる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上述した各実施形態の電動ポンプは、アウターロータ型の電動ポンプの例であったが、本発明はインナーロータ型の電動ポンプに適用することもできる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

第１実施形態に係る電動ポンプの縦断面図。 第１実施形態に係る電動ポンプの軸受４７の下面を示す図。 第２実施形態に係る電動ポンプを側方から見たときの縦断面図。 第２実施形態に係る電動ポンプの軸受１６２の平面図。 第２実施形態に係る電動ポンプの軸受１６２の他の例を示す平面図。

符号の説明

１０，１００：電動ポンプ
１２，１１０：ロワーボディ
３３，１３３：ステータ
４３，１４３：インペラ
４５，１４５：円筒部
４６，１４６：シャフト
４７，１６０，１６２：軸受

Claims (11)

1. 内部にポンプ室が形成されるポンプケースと、
   ポンプ室内に回転可能に収容されており、着磁された円筒部を有するインペラと、
   インペラに固定される回転軸と、
   インペラの円筒部と対向して配置されており、インペラの円筒部に磁力を作用させることでインペラを回転駆動するステータと、を有しており、
   回転軸をポンプケースに対して回転可能に支持すると共に、インペラと回転軸とを一体に成形することで両者が結合されていることを特徴とする電動ポンプ。
2. ポンプ室内には回転軸の両端を支持する一対の軸受が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の電動ポンプ。
3. ステータとインペラとの間はポンプケースの壁によって区画されており、その壁とインペラとの間に形成される隙間にはポンプ室の流体が流入可能となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動ポンプ。
4. 回転軸はステータの中心を貫通して配置されており、回転軸とステータとの間はポンプケースの壁によって区画されており、その壁と回転軸との間に形成される隙間にはポンプ室の流体が流入可能となっていることを特徴とする請求項３に記載の電動ポンプ。
5. 回転軸が中空軸であり、回転軸の中空部にポンプ室の流体が流入可能となっていることを特徴とする請求項４に記載の電動ポンプ。
6. 回転軸のステータ側の端部を支持する軸受は、ラジアル荷重及びスラスト荷重を受けることができることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動ポンプ。
7. インペラと回転軸はインサート成形によって一体に成形されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電動ポンプ。
8. 内部にポンプ室が形成されるポンプケースと、
   ポンプケースに固定される回転軸と、
   ポンプ室内に回転可能に収容されており、着磁された円筒部と回転軸が挿通される軸受とが一体に形成されたインペラと、
   インペラの円筒部と対向して配置されており、インペラの円筒部に磁力を作用させることでインペラを回転駆動するステータと、
   ステータに駆動電力を供給する回路基板と、を有しており、
   前記軸受とポンプケースの回転軸が固定される部位との間には、インペラの軸受とポンプケースとの間に生じる摩擦力を低減する手段が設けられていることを特徴とする電動ポンプ。
9. 前記摩擦力低減手段は、軸受の回転軸が固定される側の端面に形成された複数の溝であることを特徴とする請求項８に記載の電動ポンプ。
10. 前記摩擦力低減手段は、軸受とポンプケースの回転軸が固定される部位との間に配されたワッシャであることを特徴とする請求項８に記載の電動ポンプ。
11. 回路基板にはステータの温度を検知する温度センサが実装されており、温度センサは回路基板の実装面から離れてステータに近接した位置に配置されていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の電動ポンプ。

Images