JP2012057583A - Pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプ、殊に熱硬化樹脂を用いたモールド成形によってモータフレームを廃したモールドモータを備えたポンプにおける構造体への固定技術に関するものである。 The present invention relates to a fixing technique to a structure in a pump, in particular, a pump including a mold motor in which a motor frame is eliminated by molding using a thermosetting resin.
従来のポンプとして、例えば、液体を流動する羽根を有した羽根車と、羽根車を回転させるモータと、外装を形成するポンプケース及びモータフレームと、ポンプケース及びモータフレームに囲まれた空間を区画する分離板と、を備えたものがある。そして、このようなポンプでは分離板によって、分離板とポンプケースとで囲まれ内部に液体が流動するポンプ室と、分離板とモータフレームとに囲まれポンプ室内の液体から隔離された隔離室と、に区画されている。隔離室にはモータのステータや制御部等の導電部材が配置されると共に、室内に熱硬化性樹脂が充填されている。 As a conventional pump, for example, an impeller having blades that flow liquid, a motor that rotates the impeller, a pump case and a motor frame that form an exterior, and a space surrounded by the pump case and the motor frame And a separating plate. In such a pump, a separation chamber is surrounded by a separation plate and a pump case, and a pump chamber in which liquid flows, and an isolation chamber surrounded by the separation plate and the motor frame and isolated from the liquid in the pump chamber. It is divided into,. Conductive members such as a motor stator and a control unit are disposed in the isolation chamber, and the chamber is filled with a thermosetting resin.
また、モータフレームを廃して、室内に充填した熱硬化性樹脂を隔離室の外装として用いたポンプもある。このようなポンプは、隔離室が熱硬化性樹脂を主体とするモールド部となっており、モータフレーム等の外装用の枠部材を備えていないため、構造体の脚板にポンプを固定するには、モールド部に別部材で構成した取付部を追加する必要がある。そして、このような取付部として、例えば、特許文献1等では、内周にネジを捩じ込むねじ穴を有した複数の円筒部材を用いており、該円筒部材は、モールド部の外周に一端が開口した状態で、全体がモールド部に埋め込まれている。そのため、ポンプは、各円筒部材の開口した一端を脚板の同一の平滑面に当接した状態で、ねじ穴にネジを捩じ込み、脚板の平滑面に固定されている。
There is also a pump that eliminates the motor frame and uses a thermosetting resin filled in the room as an exterior of the isolation room. In such a pump, the isolation chamber is a mold part mainly composed of a thermosetting resin, and does not include an exterior frame member such as a motor frame. In addition, it is necessary to add a mounting part made of a separate member to the mold part. And as such an attachment part, for example, in
しかしながら、従来のものでは、円筒部材のねじ穴の中心間距離を大きくすると、ステータの外周が脚板の平滑面に干渉して、取付穴と脚板の間に隙間を生じること等があり、ポンプを安定して取り付けることが難しいものである。ましてや、構造体の一部である脚板は容易に形状の変更を行えないため、ポンプを無理に固定すると、モールド部に変形や破損等を生じてしまう恐れがある。 However, in the conventional type, if the distance between the center of the screw holes of the cylindrical member is increased, the outer periphery of the stator may interfere with the smooth surface of the leg plate, resulting in a gap between the mounting hole and the leg plate. It is difficult to install. In addition, since the shape of the leg plate which is a part of the structure cannot be easily changed, if the pump is forcibly fixed, there is a possibility that the mold part may be deformed or damaged.
そのため、従来のものは、円筒部材のねじ穴の中心間距離をステータの内径より大きくできず、中心間距離はステータの内径程度のものとなっており、ステータの内径程度の中心間距離では、回転方向の振動の発生を抑制し難いものである。 Therefore, the conventional one cannot make the distance between the centers of the screw holes of the cylindrical member larger than the inner diameter of the stator, and the center-to-center distance is about the inner diameter of the stator. It is difficult to suppress the occurrence of vibration in the rotational direction.
そこで、この事情を鑑み、モールド部で隔離室の外郭を形成したポンプにおいて、回転駆動時の振動発生を抑制して、従来のものより強固に構造体の脚板に固定できるポンプを提供することを課題とした。 Therefore, in view of this situation, in the pump in which the outer wall of the isolation chamber is formed by the mold part, it is possible to provide a pump that can suppress the generation of vibration during rotation driving and can be fixed to the leg plate of the structure more firmly than the conventional one. It was an issue.
上記課題を解決するために、本発明のポンプは、コイルを有した環状のステータと、マグネットを有し前記ステータにより磁力回転するロータと、前記ステータの通電制御を行う制御部と、前記ロータと共に回転する羽根車と、前記ロータ及び前記羽根車を収容したポンプ室を形成するケーシングと、前記ポンプ室から前記ステータ及び前記制御部を区画する分離板と、取付具を介してポンプを構造体に固定支持する固定部と、前記分離板により前記ポンプ室から区画された領域に充填されて硬化した熱硬化性樹脂と、を有し、前記熱硬化性樹脂で前記ステータ及び前記制御部を内部に有したモールド部を構成すると共に、前記モールド部の外装を前記熱硬化性樹脂で形成し、前記固定部が、前記モールド部に埋め込まれる埋込部と、前記モールド部から突出した取付部と、からなり、前記取付部が前記取付具を挿し入れる取付穴を複数備え、前記複数の取付穴のうち、二つの前記取付穴が前記ステータの前記内径以上の中心間距離を有し、前記二つの取付穴の互いの中心を結ぶ仮想直線と、前記中心間距離の中点を通るラジアル方向上の前記ステータの外周の接線と、が平行に位置するものであることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a pump according to the present invention includes an annular stator having a coil, a rotor having a magnet that is magnetically rotated by the stator, a control unit that controls energization of the stator, and the rotor. A rotating impeller, a casing that forms a pump chamber containing the rotor and the impeller, a separation plate that partitions the stator and the control unit from the pump chamber, and a pump through a fixture A fixing portion that fixes and supports, and a thermosetting resin that is filled and cured in a region partitioned from the pump chamber by the separation plate, and the stator and the control portion are made inside by the thermosetting resin. And forming an exterior of the mold portion with the thermosetting resin, the fixing portion being embedded in the mold portion, and the module. And a plurality of mounting holes into which the mounting tool is inserted, and two of the plurality of mounting holes have a center equal to or larger than the inner diameter of the stator. An imaginary straight line connecting the centers of the two mounting holes and a tangent to the outer periphery of the stator in the radial direction passing through the midpoint of the center distance are positioned in parallel. It is characterized by that.
このポンプとして、前記埋込部が前記ステータの外周に沿って凹んだ凹所を備えた矩形状であり、前記埋込部が前記凹所を前記ステータの外周に当接して前記モールド部に埋め込まれるものであることが好ましい。 As this pump, the embedding portion has a rectangular shape with a recess recessed along the outer periphery of the stator, and the embedding portion is embedded in the mold portion by contacting the recess with the outer periphery of the stator. It is preferable that
このポンプとして、前記ステータの中心軸に沿った軸方向に厚さを有したコアを前記ステータが備え、前記固定部が前記軸方向に厚さを有した矩形状であり、前記中心軸上に位置するポンプの重心と、前記コアの厚さ寸法の中点と、前記固定部の厚さ寸法の中点と、が前記軸方向に直交する同一の仮想平面上に位置するものであることが好ましい。 As the pump, the stator includes a core having a thickness in the axial direction along the central axis of the stator, and the fixing portion has a rectangular shape having a thickness in the axial direction. The center of gravity of the pump located, the midpoint of the thickness dimension of the core, and the midpoint of the thickness dimension of the fixed portion are located on the same virtual plane orthogonal to the axial direction. preferable.
このポンプとして、前記ステータの中心軸と平行に前記取付穴が中心軸を有したものであることが好ましい。 In this pump, it is preferable that the mounting hole has a central axis parallel to the central axis of the stator.
このポンプとして、前記ケーシング及び前記モールド部に挿し通されて前記ケーシングと前記モールド部を互いに固定する挿入具を有し、前記固定部が前記挿入具を挿し通される挿通穴を備え、前記挿入具が前記挿通穴を介して前記固定部を前記モールド部に固定するものであることが好ましい。 The pump has an insertion tool that is inserted through the casing and the mold part and fixes the casing and the mold part to each other, and the fixing part includes an insertion hole through which the insertion tool is inserted, and the insertion It is preferable that a tool fixes the said fixing | fixed part to the said mold part through the said insertion hole.
このような構成としたことで、回転駆動に伴う振動の発生を抑制できて、ポンプを脚板に安定して固定することができる。 By adopting such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of vibration associated with rotational driving, and it is possible to stably fix the pump to the leg plate.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を例示して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施形態の一例のポンプ1は、図1〜図3に示すように、駆動源であるブラシレス型のモータ12と、羽根車4を収容したポンプ室3と、ポンプ室3内の流体から隔離された隔離室2と、ポンプ室3と隔離室2を区画する分離板7と、からなる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
詳しくは、ポンプ室3が、羽根車4が配置され流体を加圧する回転加圧室と、回転加圧室と外部の間を繋ぎ内部に流体が流れる流路室と、からなり、回転加圧室の羽根車4がモータ12によって回転されることで、流体を加圧して流動させている。
Specifically, the
ポンプ室3は、ポンプ室3の外装を形成するケーシングと、分離板7と、ケーシングと分離板7で囲まれた空間を回転加圧室と流路室とに区画する仕切り板と、で形成されている。ケーシングは、流路室の外装を形成する第1ケーシング5と、回転加圧室の外装を形成する第2ケーシング6と、からなり、仕切り板が第1ケーシング5と第2ケーシング6の間に配置されて流路室と回転加圧室を区画している。
The
すなわち、第1ケーシング5の内面と仕切り板の一方の板面とで囲まれた空間が流路室となっている。そして、第1ケーシング5の内面は、流体を外部から回転加圧室に流入させる流入路と、流体を回転加圧室から外部に流出させる流出路と、に流路室を区画している。なお、ケーシングは第1ケーシング5と仕切り板と第2ケーシング6が一体で形成されたものや、第1ケーシング5と仕切り板が一体で形成されたもの等であってもよい。そして、符号10はケーシングと後述のモールド部20を固定するねじ等の第1挿入具であり、符号11は第1ケーシング5と第2ケーシング6を固定するねじ等の第2挿入具である。
That is, a space surrounded by the inner surface of the
また、分離板7は、円形状の底部を一端に有した円筒部8と、円筒部8の他端から外周に延設された円盤状のフランジ部9と、からなる。そして、分離板7は円筒部8の他端と同方向を向くフランジ部9の一方の板面にOリングが円筒部8と同芯で配置されており、該Oリングを間に介在させてフランジ部9と第2ケーシング6が密着して取り付けられている。そのため、円筒部8の内周面及び底部と、フランジ部9の一方の板面と、第2ケーシング6の内面に囲まれた空間が回転加圧室となっており、フランジ部9の他方の板面側で且つ円筒部8の外周及び底部の外側の領域が隔離室2となっている。
The
また、モータ12は、コイルを有した環状のステータ15と、ステータ15の通電制御を行う制御部18と、複数のマグネットを有しステータ15の内周に位置したロータ13と、軸受を介してロータ13を回転自在に支持した支持軸14と、を有している。ロータ13及び支持軸14は円筒部8の内周に位置して回転加圧室内に配置されており、ロータ13は羽根車4と一体で形成されており、ロータ13と羽根車4が支持軸14を軸芯として回転自在となっている。
The
そして、ロータ13とステータ15の間には円筒部8の周面が位置しており、ロータ13と制御部18の間には円筒部8の底部が位置している。すなわち、導電部材であるステータ15及び制御部18は円筒部8の外側に位置しており、ステータ15及び制御部18は隔離室2内に配置されている。更に、ステータ15の環の中心軸と、支持軸14と、円筒部8及びフランジ部9の軸芯と、が略同芯で位置しており、ステータ15の内周面は分離板7の円筒部8に当接している。なお、以下の説明において、中心軸に沿った方向を軸方向とし、軸方向に視た際の形状を平面視形状とすると共に、軸方向に沿った長さを厚さとする。
A circumferential surface of the
また、ステータ15は、軸方向に厚みを有した環状のコア16と、コア16に巻き付けられてコイルを形成する巻線と、コイルとコア16の間に配置されてコイルとコア16を絶縁するインシュレータと、で構成されている。そして、ポンプ1の質量の大半をコア16の質量が占めており、コア16の厚さ寸法T1の中点P1に沿って中心軸に直交した仮想平面上において、中心軸の位置がポンプ1の重心Gとなっている。そのため、ステータ15は重心Gからラジアル方向に離れた位置にコア16の厚さ寸法T1の中点P1を有している。
The
詳しくは、ステータ15の外周であるコア16の外周が、平面視八角形状となっており、外周面は、八角形の各辺を夫々一辺として軸方向に沿って平らな外端面17を、周方向に連続して八つ並べたものとなっている。そして、ステータ15の内周であるコア16の内周は、中心軸を中心とした円弧状の内端面が周方向に等間隔で八つ並べたものとなっている。すなわち、コア16は、八角形状の外周面を有した環状の枠部と、枠部の内周面から中心軸に向かって突出した八つの歯部と、からなり、歯部は突出先端に夫々円弧状の内端面を略同寸同形で備えている。
Specifically, the outer periphery of the core 16 that is the outer periphery of the
そして、枠部の外端面17と歯部は夫々ラジアル方向に並んで対をなしており、八角形の一辺である各外端面17の幅寸法の中点と、対応する歯部の内端面の円弧の周方向の寸法の中点が、ラジアル方向に沿った仮想直線上に並んでいる。更に、各外端面17はステータ15の外周に内接する仮想内接円の接線に略重なっており、各外端面17は、夫々対応する内端面の周方向の寸法の中点における接線と、平行にラジアル方向に並んでいる。以下、中心軸から内端面の円弧の中点及び外端面17の幅寸法の中点を通るラジアル方向上の仮想直線をラジアル仮想線と記載する。
The
また、歯部の突出先端より外周側の部位には、インシュレータを介して巻線が巻かれており、各歯部に夫々コイルが形成されている。該インシュレータは歯部の外面を覆ってコイルとコア16を絶縁するだけでなく、コア16の枠部の軸方向の両端面も覆っている。そして、インシュレータは枠部の端面を覆う部位に、ステータ15及び制御部18の位置を規定する位置規定部と、コイルと制御部18を電気的に接続して導通させる導通部と、を突出して備えている。
Moreover, the coil | winding is wound via the insulator in the site | part of the outer peripheral side from the protrusion front-end | tip of a tooth part, and the coil is formed in each tooth part, respectively. The insulator not only covers the outer surface of the tooth portion and insulates the coil and the
詳しくは、インシュレータが、枠部の軸方向の端面を覆う部位に、夫々軸方向に沿って突出した突起部を複数備えている。そして、フランジ部9に近い側に位置する一方の突起部は夫々先端がフランジ部9の他方の板面に当接されており、ステータ15の分離板7に対する軸方向の位置を規定している。
Specifically, the insulator is provided with a plurality of protrusions protruding along the axial direction at portions covering the axial end surfaces of the frame portions. And one protrusion part located in the side close | similar to the
また、他方の突起部は夫々先端が制御部18に固定されており、ステータ15に対する制御部18の位置を規定する位置規定部となっている。そのため、制御部18はインシュレータによってステータ15に位置規定されることで、ステータ15を介して分離板7にも位置規定されている。そして、他方の突起部のうち、一部の突起部は先端に端子ピンを備えており、端子ピンを備えた突起部は、位置規定部としての機能に加えて、該端子ピンを介して巻線の端部と制御部18を電気的に接続する導通部としての機能を有している。
Further, the other protrusions have their tips fixed to the
なお、位置規定部はインシュレータに設けたものに限らず、歯部の軸方向の端部に軸方向に突出した突出部を設ける等のコア16に設けたものや、円筒部8の外面に突起を設けたもの等であってもよい。もちろん、ステータ15を制御部18を介して分離板7に位置規定するものであってもよい。
The position defining portion is not limited to the one provided on the insulator, but is provided on the core 16 such as a protruding portion protruding in the axial direction at the axial end of the tooth portion, or a protrusion on the outer surface of the
ステータ15に位置規定された制御部18は、例えば、軸方向に直交した板面を有する円板状の回路基板を主体として備えたもの等であり、該回路基板は、ステータ15の中心軸の延長線上に円の中心が位置している。更に、回路基板はステータ15及び分離板7側を向く板面に、ロータ13の回転を検出するホール素子等の回転検出部が実装されており、他方の板面に半導体素子やパワートランジスタやチップIC等の制御用の電子部品が実装されている。もちろん、制御部18は、扇状や矩形状の回路基板を主体としたものや、内部に電子部品を収納した箱状の制御ボックスを主体としたもの等であってもよく、例示の構成に限らない。
The
また、隔離室2は、導電部材を室内に配置した状態で、室内に熱硬化性樹脂19が充填されて硬化されている。そのため、熱硬化性樹脂19によって、分離板7と導電部材の隙間及び導電部材どうしの隙間が埋められると共に、隔離室2の外装が形成されている。
Further, the
すなわち、隔離室2はモータ12の外装を形成するモータフレーム等の枠部材を備えておらず、熱硬化性樹脂19で主体が構成されたモールド部20となっている。そして、モールド部20は、導電部材が位置規定部によって分離板7に位置規定されているため、熱硬化性樹脂19を充填硬化させるモールド部20形成時に、導電部材に位置ずれを生じることが防止されている。
That is, the
なお、熱硬化性樹脂19は電気絶縁性を有した樹脂であればよいが、空気より高い伝熱性も有するものであれば、導電部材の熱を外部に伝達して放出する放熱手段を兼ねることができて好ましい。
The
また、モールド部20には、ポンプ1を構造体に固定するための矩形状の固定部21が取り付けられており、固定部21は、図4に示すように、平面視長方形状で且つ軸方向に厚さを有した矩形の立方体形状となっている。そして、固定部21は、長方形の長辺の寸法がステータ15の背向する外端面17間の距離(外端面17に内接する仮想円の直径)と略同寸で、厚さ寸法T2がコア16の厚さ寸法T1より薄いものとなっている。更に、固定部21は、長辺の中点を所定の外端面17の幅寸法の中点を通るラジアル仮想線上に位置して配置されており、厚さ寸法T2の中点P2がコア16の厚さ寸法T1の中点P1及びポンプ1の重心Gと略同じ軸方向の高さに位置している。
In addition, a rectangular fixing
該固定部21は外面が、軸方向を向く略長方形状の二つの端面22と、長方形の長辺と軸方向に沿った辺で形成された二つの長側面23と、短辺と軸方向に沿った辺で形成された二つの短側面24と、からなり、各外面が互いに略直交して位置している。そして、一方の長側面23は長辺の略中央に凹所25を有しており、凹所25は軸方向に両端が開口すると共にステータ15の外周に沿って他方の長側面23側に向けて凹んでいる。
The fixing
詳しくは、該凹所25が、一つの外端面17に当接される底面26と、該外端面17に夫々隣り合う他の二つの外端面17に当接される傾斜面27と、からなり、底面26の幅寸法の中点と長辺の中点はラジアル仮想線上に並んで位置している。そして、底面26の幅寸法は外端面17の幅と略同寸であり、底面26の略全体が外端面17に接している。更に、傾斜面27は夫々底面26の長辺方向の端部を長側面23に連続させて繋ぐ平面からなり、傾斜面27は底面26に対して略45度に傾いており、各傾斜面27の略全体が夫々異なる外端面17に接している。
Specifically, the
すなわち、固定部21は、底面26及び傾斜面27を、連続して並ぶ三つの異なる外端面17に夫々当接させることで、凹所25をステータ15の外周に沿って配置させることができ、固定部21は凹所25によってモールド部20に位置決めされている。更に、他方の長側面23はモールド部20より外周側に位置すると共に、凹所25に当接した外端面17と平行で且つ略同じ方向を向いている。以下、特に区別する説明を記載しない限り、凹所25の底面26に当接した外端面17を単に、外端面17と記載する。
That is, the fixing
また、固定部21は、モールド部20内に埋め込まれる埋込部28と、構造体の脚板にポンプ1を固定するための取付部30と、固定部21を軽量化する肉抜き部29と、を備えている。そして、埋込部28は熱硬化性樹脂19に覆われてモールド部20内に埋め込まれた部位であり、埋込部28は、長側面23及び凹所25の各面と、一方の長側面23及び凹所25に沿った各端面22の端部と、で構成されている。更に、取付部30及び肉抜き部29は、埋込部28より外方に位置した部位、すなわちモールド部20から突出して露出した部位に設けられており、肉抜き部29は一方の端面22に開口すると共に他方の端面22に向けて凹んだ複数の凹陥部となっている。
Further, the fixing
そして、取付部30は、露出した部位の長辺方向の両端部に夫々設けられた二つの取付穴31からなり、取付穴31は夫々軸方向に貫通しており、ビスやねじあるいはボルト等の取付具(図面では省略する)を挿し入れる貫通穴となっている。
And the
詳しくは、固定部21の各短側面24の近傍(内部側)に夫々略同径同寸の取付穴31が一つずつ設けられており、取付穴31は軸芯がステータ15の中心軸と略平行になっており、軸方向の両端が夫々各端面22に開口している。そして、取付穴31の軸芯は互いに平行で且つ長辺方向に視て略重なる位置に形成されており、両取付穴31の軸芯間の距離である中心間距離L3は、ステータ15の内端面の並ぶ仮想円の直径(ステータ15の内径L4)より長くなっている。更に、中心間距離L3の中点P3はモールド部20より外周で且つラジアル仮想線上に位置しており、取付穴31は長辺の中点(ラジアル仮想線)から夫々長辺方向に略同じ距離で離れて位置している。
Specifically, one mounting
すなわち、取付穴31の軸芯からラジアル仮想線までの長辺方向に沿った寸法距離(後述の寸法L1)が、ステータ15の中心軸から内端面までの寸法距離(ステータ15の内周半径)より長くなっている。そのため、取付穴31は、ラジアル仮想線に沿って視て、ステータ15の内径L4より外側(ラジアル仮想線から離れる側)に配置されている。そして、二つの取付穴31の中心間を結ぶ仮想直線は、凹所25の底面26に当接された外端面17と、ステータ15の外接円及び内接円のラジアル仮想線上の各接線と、に平行となっている。
That is, a dimensional distance along the long side from the axial center of the mounting
なお、取付具は取付穴31に挿し入れて取り付けることで、金属製や樹脂製のL字やT字の固定具(図面では省略する)を取付部30に固定するものであり、固定具を介して固定部21を脚板(図面では省略する)を固定するためのものである。そして、脚板は構造体の床等に一体で設けられたものあるいは予め固定されているものであり、固定部21を介してポンプ1を構造体に固定するためのものである。
In addition, a fixture is inserted in the mounting
ここで、ラジアル仮想線を鉛直方向に平行に位置させると共に、中心軸の鉛直下方に固定部21を配置して、ポンプ1を脚板に取り付けた状態を例にとり、駆動時におけるポンプ1の固定の安定度を説明する。
Here, the radial imaginary line is positioned parallel to the vertical direction, and the fixing
駆動時における固定の安定度Maは、式1に示すように、安定モーメントMを、転倒モーメントMtで割った値である。
式1:Ma=M/Mt
そして、安定モーメントMは、式2に示すように、モールド部20の質量Wと、重力gと、取付穴31の軸芯から中心間距離L3の中点P3までの寸法L1と、をかけた値である。
式2:M=W×g×L1
更に、転倒モーメントMtは、式3に示すように、重心Gから反発力Fの発生する位置までの距離L2から、寸法L1を引いた値に、駆動時にステータ15に発生する回転方向に対する接線方向に沿った反発力Fをかけた値である。
式3:Mt=F×(L2−L1)
なお、転倒モーメントMtは正の値のみを持ち、負の値となる領域では0となるものである。
The fixed stability Ma during driving is a value obtained by dividing the stability moment M by the overturning moment Mt, as shown in
Formula 1: Ma = M / Mt
Then, as shown in
Formula 2: M = W × g × L1
Further, as shown in
Formula 3: Mt = F × (L2-L1)
Note that the overturning moment Mt has only a positive value and is 0 in a negative value region.
従って、安定度Maは、式4に示すように、式1に式2及び式3を代入したもので示すことができる。
式4:Ma=(W×g×L1)/(F×(L2−L1))
このように、固定の安定度Maは、L2<L1の関係を満たす際に、極大となるものである。
Accordingly, the stability Ma can be expressed by substituting
Formula 4: Ma = (W * g * L1) / (F * (L2-L1))
Thus, the fixed stability Ma becomes a maximum when the relationship of L2 <L1 is satisfied.
そして、本例において、距離L2はステータ15の内径L4の半分(内周半径)であるため、寸法L1を内周半径(距離L2)より大きくすることで、安定度Maが極大となる。すなわち、中心間距離L3をステータ15の内径L4以上の寸法にすると共に、中心間距離L3の中点P3をラジアル仮想線上に位置させることで、安定度Maを極大にできて、ポンプ1を高い安定性の下で脚板に固定することができる。
In this example, since the distance L2 is half of the inner diameter L4 (inner peripheral radius) of the
更に、固定部21がモールド部20から突出した位置に取付部30を備えたことで、中心間距離L3をステータ15の内径L4以上とした際に、脚板の平滑面がモールド部20に接触して干渉することを防止できる。
Further, since the fixing
そのため、モールド部20を平滑面に干渉させることなく安定度Maを極大にして、ポンプ1を脚板に安定して固定でき、駆動時にモータ12の回転方向に沿った振動の発生を抑制することができる。
Therefore, the stability Ma can be maximized without causing the
また、ステータ15の外周に沿って凹んだ凹所25を埋込部28に設けたことで、埋込部28をステータ15の外周に沿って当接させて、固定部21をモールド部20に取り付けることができる。すなわち、凹所25によって固定部21とモールド部20の接触面積を広く確保できるため、モールド部20と固定部21の接触抵抗を増加させることができる。
Further, since the recessed
そのため、駆動時の振動を低減できると共に、経年劣化に伴うモータ12の軸ずれ等で駆動時に振動が発生しても、固定部21とステータ15の相対位置をずれ難くできて、振動による固定部21のポンプ1からの剥離や脱落を抑制することもできる。
Therefore, vibration during driving can be reduced, and even if vibration occurs during driving due to shaft misalignment of the
また、取付穴31の軸芯を中心軸と平行に設けたことで、回転方向の振動が取付穴31の軸芯に沿った取付具の挿入方向に直交してかかるため、取付具と固定部21の間での振動の発生を抑制できると共に、振動が発生しても小さく抑えられる。そのため、振動による取付具の固定の緩み等の固定力の低下を抑制することができると共に、取付穴31の軸芯のステータ15に対する傾きが取り付けた状態から、ずれ難くすることができる。
In addition, since the shaft core of the mounting
そして、ラジアル仮想線を鉛直方向に平行で且つ中心軸の鉛直下方に固定部21を配置した際に、ポンプ1の重心Gの直下に中心間距離L3の中点P3を位置させることができる。そのため、ポンプ1の質量や駆動停止直後の流体の反力等のポンプ1からの荷重が回転方向に沿って固定部21にかかっても、各取付穴31に略均一に分散させて受けることができる。更に、中心間距離L3の中点P3と共に重心Gの直下に固定部21の厚さ寸法T2の中点P2も位置するため、ポンプ1からの荷重が軸方向に沿ってかかっても、固定部21は軸方向の両端に略均一に分散させて受けることができる。すなわち、固定部21はポンプ1からの荷重を各取付穴31の軸方向の両端に夫々分散させて受けられ、ポンプ1を安定して脚板に支持することができる。
When the fixed
なお、ステータ15はコア16の外周を八角形状としたものに限らず、八角形以外の他の矩形状や円形状であってもよい。そして、凹所25はステータ15の外周形状に応じて適宜決定されるため、例えば、ステータ15の外周が円形状であれば、凹所25は円弧状のものとなる。すなわち、凹所25はステータ15の外周形状に沿って当接可能な当接面を備えたものであればよく、凹所25の形状はステータ15の外周形状に応じて適宜決定されるものである。
The
また、取付穴31は幅方向の両端近傍に二つ設けた構成に限らず、中心間距離L3の中点P3にも一つ設けて、固定部21が三つの取付穴31を備えたものや、更に多くの取付穴31を備えたもの等であってもよい。そして、固定部21は、中心間距離L3がステータ15の内径L4以上の取付穴31を少なくとも一対備え、該対をなす取付穴31の軸芯を結ぶ仮想直線が、中心間距離L3の中点P3でラジアル方向に並ぶ位置のステータ15の接線と、平行なものであればよい。もちろん、取付穴31の軸芯が中心軸に非平行のものでも、取付部30がモールド部20から突出し、且つ固定部21がモールド部20より外周で脚板に当接できれば、中心間距離L3をステータ15の内径L4より大きくしても、安定して固定することができる。
Further, the number of the mounting holes 31 is not limited to two provided in the vicinity of both ends in the width direction, but one is also provided at the midpoint P3 of the center distance L3, and the fixing
ましてや、固定部21は肉抜き部29を埋込部28内にも設けて、肉抜き部29内にも熱硬化性樹脂19を充填して硬化させてモールド部20と埋込部28の接触面積を増やしてもよい。なお、埋込部28に肉抜き部29を設ける際には、肉抜き部29の開口を熱硬化性樹脂19の充填方向に対向させる等で、モールド部20形成時の肉抜き部29内への気泡の残留を防止して、気泡残留による振動や騒音の増加を抑制することが好ましい。そして、固定部21はPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂等の高い耐熱性を有する部材で構成して、モールド部20形成時の熱(熱硬化性樹脂19硬化用の熱)による固定部21の形状変形や破損を抑制することが好ましい。
In addition, the fixing
また、他の実施形態の一例では、図5〜7に示すように、固定部21に第1挿入具10を挿入する連通孔32を設けて、固定部21を熱硬化性樹脂19と第1挿入具10でモールド部20に固定している。なお、前述の例で説明した構成と重複する構成の説明は省略する。
Moreover, in an example of other embodiment, as shown to FIGS. 5-7, the communicating
本例の固定部21は、短辺の長さ寸法及び凹所25の底面26までの深さ寸法が、前述で例示したもの(図3等参照)に比べて長い寸法のものとなっている。そのため、凹所25の傾斜面27が、底面26に当接された外端面17に隣り合う他の外端面17の幅寸法の略半分に当接されている。そして、埋込部28は、各傾斜面27と、傾斜面27に連続する長側面23と、短側面24と、で囲まれた長辺方向の両端部に、第1挿入具10を挿し通す連通孔32を夫々備えている。
The fixing
該連通孔32は軸方向の両端が端面22に夫々開口した貫通孔となっており、孔の直径は、モールド部20の第1挿入具10を挿し入れるための挿入孔33と、略同径となっている。そして、第1挿入具10でケーシングとモールド部20を固定した際に、第1挿入具10は挿入した先端がステータ15より制御部18側に突出して位置するものとなっている。
The
すなわち、モールド部20は挿入孔33に固定部21の連通孔32を略同芯で連通させた状態で、固定部21がステータ15の外周に配置されており、第1挿入具10は固定部21を貫通してモールド部20に挿し通されている。そのため、固定部21は、凹所25及び熱硬化性樹脂19によるステータ15の外周での保持に加えて、第1挿入具10によっても保持されている。そして、第1挿入具10はケーシングとモールド部20を固定するものであるため、固定部21が第1挿入具10を介してケーシングにも保持されている。
That is, the
このように、固定部21に連通孔32を設けたことで、固定部21がケーシングにも保持されるため、振動の発生をより抑制できて、固定の安定性(安定度)を向上させることができる。そして、固定部21は第1挿入具10を介してケーシングに保持されるため、固定部21をポンプ1から外れ難くすることができる。そのため、外部からの衝撃や、熱硬化性樹脂19の経年劣化等で、熱硬化性樹脂19に亀裂や破損等を生じて、モールド部20の固定部21に対する保持力が低下しても、固定部21がポンプ1から脱落することを抑制できる。更に、ケーシングによって軸方向の保持が強固になるため、小型や軽量のポンプ1であれば、重心Gの鉛直下方に固定部21を配置した姿勢での固定に限らず、鉛直方向の側方や下方に平滑面が向いた脚板にポンプ1を固定することもできる。
Thus, by providing the
なお、連通孔32は埋込部28の幅方向の両端部に設けたものに限らず、取付部30の幅寸法の中央に設けて該部位を埋込部28に追加したものや、両端部と中央の三箇所に設けたもの等であってもよい。すなわち、連通孔32はモールド部20の挿入孔33と埋込部28のモールド部20への当接部の位置関係に応じて適宜決定するものである。そして、複数の連通孔32を設ける際には、固定部21の幅方向の中点から互いに等間隔離れて幅方向に沿って対をなすことで、荷重や衝撃を分散できて好ましい。
The communication holes 32 are not limited to those provided at both ends in the width direction of the embedded
1 ポンプ
3 ポンプ室
4 羽根車
7 分離板
13 ロータ
15 ステータ
16 コア
18 制御部
19 熱硬化性樹脂
20 モールド部
21 固定部
25 凹所
28 埋込部
30 取付部
31 取付穴
L3 中心間距離
L4 ステータの内径
T1 コアの厚さ寸法
T2 固定部の厚さ寸法
P1 コアの厚さ寸法の中点
P2 固定部の厚さ寸法の中点
P3 中心間距離の中点
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記熱硬化性樹脂で前記ステータ及び前記制御部を内部に有したモールド部を構成すると共に、前記モールド部の外装を前記熱硬化性樹脂で形成し、
前記固定部が、前記モールド部に埋め込まれる埋込部と、前記モールド部から突出した取付部と、からなり、
前記取付部が前記取付具を挿し入れる取付穴を複数備え、
前記複数の取付穴のうち、二つの前記取付穴が前記ステータの前記内径以上の中心間距離を有し、前記二つの取付穴の互いの中心を結ぶ仮想直線と、前記中心間距離の中点を通るラジアル方向上の前記ステータの外周の接線と、が平行に位置するものであることを特徴とするポンプ。 An annular stator having a coil, a rotor having a magnet that is magnetically rotated by the stator, a control unit that controls energization of the stator, an impeller that rotates together with the rotor, and the rotor and the impeller A casing that forms the pump chamber, a separation plate that divides the stator and the control unit from the pump chamber, a fixing portion that fixes and supports the pump to the structure via a fixture, and the pump chamber by the separation plate A thermosetting resin filled and cured in a region partitioned from
While forming the mold part which has the stator and the control part inside with the thermosetting resin, the exterior of the mold part is formed with the thermosetting resin,
The fixed part is composed of an embedded part embedded in the mold part, and an attachment part protruding from the mold part,
The mounting portion includes a plurality of mounting holes into which the mounting tool is inserted,
Of the plurality of mounting holes, two mounting holes have a center-to-center distance greater than or equal to the inner diameter of the stator, a virtual straight line connecting the centers of the two mounting holes, and a midpoint of the center-to-center distance And a tangent to the outer circumference of the stator in the radial direction passing through the pump is located in parallel.
前記固定部が前記挿入具を挿し通される挿通穴を備え、前記挿入具が前記挿通穴を介して前記固定部を前記モールド部に固定するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のポンプ。 An insertion tool that is inserted through the casing and the mold part and fixes the casing and the mold part to each other;
The said fixing | fixed part is equipped with the insertion hole which penetrates the said insertion tool, The said insertion tool fixes the said fixing | fixed part to the said mold part through the said insertion hole, The 1-4 characterized by the above-mentioned. The pump according to any one of the above.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015182251A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | 本田技研工業株式会社 | Hydraulic pump mounting structure |
US9467011B2 (en) | 2012-10-19 | 2016-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Mold stator, electric motor, and air-conditioner outdoor unit |
JPWO2018061111A1 (en) * | 2016-09-28 | 2019-04-18 | 三菱電機株式会社 | Electric motor, blower, air conditioner, and method of manufacturing electric motor |
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2010
- 2010-09-10 JP JP2010203513A patent/JP2012057583A/en not_active Withdrawn
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