JP2019210924A - Electric pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動ポンプに関する。 The present invention relates to an electric pump.
複数の分割鉄心と、複数の分割鉄心のそれぞれに取り付けられた複数の分割コイルボビンと、複数の分割コイルボビンにそれぞれ巻回された複数の分割コイルと、複数の分割コイルと導通接続された複数のバスバーと、を備えた電動機が知られている(例えば特許文献1参照)。 A plurality of divided iron cores, a plurality of divided coil bobbins attached to each of the plurality of divided iron cores, a plurality of divided coils wound around the plurality of divided coil bobbins, and a plurality of bus bars electrically connected to the plurality of divided coils. Are known (see, for example, Patent Document 1).
これらのバスバーが、複数の分割コイルに対して軸方向で重なるように配置されると、装置が軸方向で大型化する。また、バスバーを保持する専用の保持部材を設けると、部品点数が増大して、製造コストが増大するおそれがある。また、分割コイルとバスバーとを導通させる作業性が低下すると、これによっても製造コストが増大する可能性がある。 When these bus bars are arranged so as to overlap with a plurality of divided coils in the axial direction, the apparatus becomes large in the axial direction. Further, if a dedicated holding member for holding the bus bar is provided, the number of parts increases, which may increase the manufacturing cost. In addition, if the workability of conducting the divided coil and the bus bar is lowered, this may also increase the manufacturing cost.
そこで本発明は、軸方向での大型化を抑制しつつ、製造コストの増大も抑制された電動ポンプを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric pump by which the increase in manufacturing cost was suppressed, suppressing the enlargement in an axial direction.
上記目的は、インペラと、前記インペラに連結された回転子と、前記回転子を収容したハウジングと、前記ハウジングを外側から包囲した複数の分割鉄心と、前記複数の分割鉄心のそれぞれに取り付けられた複数の分割コイルボビンと、前記複数の分割コイルボビンにそれぞれ巻回された複数の分割コイルと、複数のバスバーを含むバスバーユニットと、を備え、前記ハウジングは、前記回転子を回転可能に支持する軸部を直接的に又は間接的に起立保持する底壁部を有し、前記底壁部は、前記回転子の軸方向に直交する直交方向で複数の前記分割コイルの少なくとも一部に重なり、前記バスバーユニットは、複数の前記分割コイルに導通接続され、前記底壁部に保持され、前記バスバーは、前記底壁部から前記軸方向に突出した端子部を有し、前記端子部には、複数の前記分割コイルの何れかが導通接続され、前記端子部は、二股状に形成された切欠部を有し、複数の前記分割コイルの何れかの端部は、前記切欠部に前記直交方向から挿入されている、電動ポンプによって達成できる。 The object is attached to each of the impeller, a rotor coupled to the impeller, a housing that houses the rotor, a plurality of divided iron cores surrounding the housing from the outside, and the plurality of divided iron cores. A plurality of divided coil bobbins, a plurality of divided coils wound around the plurality of divided coil bobbins, and a bus bar unit including a plurality of bus bars, and the housing includes a shaft portion that rotatably supports the rotor A bottom wall portion that directly or indirectly stands and holds, wherein the bottom wall portion overlaps at least a part of the plurality of divided coils in a direction orthogonal to the axial direction of the rotor, The unit is conductively connected to the plurality of split coils and is held by the bottom wall portion, and the bus bar has a terminal portion protruding in the axial direction from the bottom wall portion. , Any one of the plurality of divided coils is conductively connected to the terminal portion, the terminal portion has a notched portion formed in a bifurcated shape, and one end portion of the plurality of divided coils is This can be achieved by an electric pump inserted into the notch from the orthogonal direction.
本発明によれば、軸方向での大型化を抑制しつつ、製造コストの増大も抑制された電動ポンプを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric pump by which the increase in manufacturing cost was suppressed can be provided, suppressing the enlargement in an axial direction.
図1Aは電動ポンプ1の斜視図、図1Bは電動ポンプ1の上面図、図2は図1BのA−A断面図である。電動ポンプ1は、ケース10及び20を備える。ケース10は、本体部11と樹脂部18とを有している。本体部11には、インペラ部48を収納したインペラ収納部12と、軸部材40を支持した軸支持部13と、液体である流体をインペラ収納部12に導入するための導入管部14と、流体をインペラ収納部12から排出するための排出管部15とが形成されている。導入管部14及び排出管部15は、略平行であって、軸部材40が延びた軸方向D1とは垂直な方向に延びている。本体部11のインペラ収納部12の外側であって軸支持部13周りには、外形が略矩形状となるように形成された樹脂部18で覆われている。樹脂部18内には、後述するプリント基板60が埋設されている。本体部11は、アルミや黄銅等の金属製であってもよいし、熱伝導性の良い合成樹脂製であってもよい。
1A is a perspective view of the
ケース20は、モータMを収納している。モータMは、ロータR、ロータRを収納するハウジング70、複数の分割鉄心30、複数の分割鉄心30のそれぞれに取り付けられた複数の分割コイルボビン32、複数の分割コイルボビン32のそれぞれに巻回された複数の分割コイル34、を含む。ロータRは、回転子の一例である。分割鉄心30、分割コイルボビン32、及び分割コイル34については、詳しくは後述する。ロータRは、上述した軸部材40周りに嵌合した軸受B、軸受Bが嵌合して軸受Bと共に回転する保持部材47、及び保持部材47の外周側に保持されハウジング70の円筒部75の内周面と対向する複数の永久磁石46、を含む。保持部材47の先端側には、導入管部14から流体を吸入し排出管部15から排出するためのインペラ部48が形成されている。
The
ハウジング70は、ケース20内に収納されており、円筒部75、底壁部77、及びフランジ部79を有している。円筒部75は、円筒状であって複数の永久磁石46と対向している。底壁部77は、軸部材40を底壁部77に対して垂直となる姿勢で、即ち、軸部材40を起立した状態で保持している。円筒部75は、底壁部77とは反対側の円筒部75の端部から径方向外側に延在している。ハウジング70は、ロータRの少なくとも一部を収納している。ハウジング70は、合成樹脂製であるが、これに限定されず、例えば非磁性金属製であってもよい。ハウジング70の底壁部77には、バスバーユニット80が配置されている。バスバーユニット80は、複数の分割コイル34に導通接続されている。バスバーユニット80については詳しくは後述する。また、バスバーユニット80は、後述する導通ピン90u、90v、及び90wを介してプリント基板60と導通接続されている。導通ピン90u、90v、及び90wは、ハウジング70の底壁部77とケース20の底壁部27との間から、モータMとケース20の周壁部25との間に延在している。尚、ハウジング70の外側であってケース20の内側には、樹脂が充填されて硬化しており、分割鉄心30、分割コイルボビン32、及び分割コイル34は、この樹脂に埋設されている。
The
図3及び図4は、バスバーユニット80の説明図である。複数の分割鉄心30は、周方向に並ぶように配置されており、ハウジング70の円筒部75を外側から包囲している。バスバーユニット80は、略リング状に形成されたバスバー81n、81u、81v、及び81wを有している。バスバー81n、81u、81v、及び81wは、略同一平面上に略同心円状に配置されている。バスバー81n、81u、81v、及び81wは、銅等からなる平板状の金属板材をプレス加工等により打ち抜き、曲げ加工がなされたものである。コモン線であるバスバー81nが最も径方向外側に配置されており、バスバー81wが最も径方向内側に配置されている。また、バスバー81uは、バスバー81vよりも径方向外側に配置されている。バスバー81n、81u、81v、及び81wには、それぞれ、複数の端子部84n、84u、84v、及び84wが軸方向外側に突出している。端子部84u、84v、及び84wは、それぞれU相、V相、W相の分割コイル34の一端と導通接続され、端子部84nは、各相の分割コイル34の他端と導通接続される。よって、バスバー81nは、端子部84nを介して、バスバー81u、81v、及び81wよりも多くの分割コイル34と接続がされる。このため、生産性や他のバスバーとの接触可能性を減らすために、バスバー81nは、最も径方向外側に配置されている。
3 and 4 are explanatory diagrams of the
また、バスバー81nは、多くの分割コイル34と接続されるため、バスバー81u、81v、及び81wのそれぞれよりも周方向に長い。詳細には、バスバー81nは、両端部を有した略円形のリング状であり、バスバー81u、81v、及び81wのそれぞれは、両端部を有したリング状、換言すれば円弧状である。即ち、バスバー81u、81v、及び81wのそれぞれは、両端部が周方向で対向している。尚、バスバー81n、81u、81v、及び81wの各位置や各長さ、各形状は、これに限定されない。バスバーは、例えば、四角形、六角形、八角形等の多角形でも良いし、一部のみ軸方向D1や直交方向D2に湾曲していても良い。
In addition, since the
図5は、ハウジング70の説明図である。図5では、分割鉄心30、分割コイルボビン32、分割コイル34や、バスバーユニット80が取り付けられる前のハウジング70を示している。図2、図4、及び図5に示すように、ハウジング70の底壁部77には、バスバー81n、81u、81v、及び81wをそれぞれ収容する溝部77n、77u、77v、及び77wが形成されている。溝部77n、77u、77v、及び77wは、それぞれバスバー81n、81u、81v、及び81wの長さや形状に対応している。従って、溝部77nは、リング状であり、溝部77u、77v、及び77wのそれぞれは、両端部を有したリング状である。尚、図3においては、これらの溝部については符号を付していない。尚、溝部の形状もこれに限定されず、バスバーを収納できれば、上記に限定されない。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the
図2に示すように、溝部77n、77u、77v、及び77wは、軸方向D1に直交する直交方向D2で離れて形成されている。即ち、バスバー81n、81u、81v、及び81wは、溝部77n、77u、77v、及び77wによって互いに隔てられている。このため、隣接したバスバー同士が接触することが抑制されている。また、バスバーの径方向の位置ずれが抑制されている。更に、これらのバスバーが溝部に収容された状態であればバスバーが邪魔にならずに、ハウジング70にその他の部品を組み付ける作業性の低下が抑制される。このように、溝部77n、77u、77v、及び77wは、隣接したバスバーを隔てる隔離部に相当する。
As shown in FIG. 2, the
また、図4及び図5に示すように、溝部77uは、端部77u1及び77u2を有している。このため、端部77u1及び77u2は、バスバー81uの周方向の位置ずれを規制している。同様に、溝部77vの端部77v1及び77v2も、バスバー81vの周方向の位置ずれを規制している。溝部77wの端部77w1及び77w2も、バスバー81wの周方向の位置ずれを規制している。このようにバスバー81u、81v、及び81wの周方向の位置ずれが規制されているため、バスバーが周方向に位置がずれることによりこのバスバーに接続された分割コイルが断線することを防止できる。また、組立作業時においてもバスバー81u、81v、及び81wをハウジング70により安定して保持でき、作業性の低下が抑制されている。このように、溝部77u、77v、及び77wは、それぞれ、バスバー81u、81v、及び81wの周方向での位置ずれを規制する規制部に相当する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
また、ハウジング70の底壁部77には、図5に示すように、溝部77wよりも径方向の内側に、複数の係合孔77cが設けられている。係合孔77cは、周方向の所定の角度間隔をあけて設けられている。図3及び図4に示すように、係合孔77cには、導通ピン90u、90v、及び90wの一端がそれぞれ挿入されている。このようにハウジング70の底壁部77は、導通ピン90u、90v、及び90wをも安定した状態で保持している。また、係合孔77cの数は、使用される導通ピン90u、90v、及び90wの数よりも多く設けられている。このため、図3及び図4に示した導通ピン90u、90v、及び90wの位置を、容易に変更することができる。従って、ハウジング70は本実施例で示した電動ポンプ1とは異なる他の種類の電動ポンプに対しても採用でき、汎用性が確保されている。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、図3及び図4に示すように、分割コイルボビン32の分割コイル34よりも径方向外側の部分には、2つの形状の異なる係合孔32c1及び32c2が設けられている。導通ピン90u、90v、及び90wのそれぞれの一部分が、係合孔32c1及び32c2の一方に挿入されている。このように、分割コイルボビン32によっても、導通ピン90u、90v、及び90wは安定した状態で保持されている。また、全ての分割コイルボビン32に係合孔32c1及び32c2が設けられているため、図3及び図4に示した導通ピン90u、90v、及び90wの位置を変更した場合であっても、他の分割コイルボビン32に係合孔32c1又は32c2により安定した状態で保持することができる。尚、1つの分割コイルボビン32に2つの形状の異なる係合孔32c1及び32c2が設けられている理由は、導通ピンの位置や形状に応じて、最適な係合孔に導通ピンの一部を挿入できるようにしたものである。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, engagement holes 32 c 1 and 32 c 2 having two different shapes are provided in the radially outer portion of the divided
また、ハウジング70の底壁部77には、図5に示すように、溝部77uよりも径方向の外側に、複数の係合孔77c1が設けられている。係合孔77c1は、周方向の所定の角度間隔をあけて設けられている。即ち、これらの係合孔77c1と上述した係合孔77cは、溝部77n、77u、77v、及び77wを介して、互いに反対側に形成されている。本実施例では、導通ピン90u、90v、及び90wの一部分は、分割コイルボビン32に係合孔32c1又は32c2に挿入されているが、係合孔77c1に挿入してもよい。電動ポンプの大きさや用途、導通ピンの大きさや形状を考慮して、係合孔77c及び77c1に導通ピンを挿入でき、これにより導通ピンを安定した状態で保持できる。従って、ハウジング70は、多種多様な電動ポンプに採用でき、汎用性が向上している。尚、本実施例では、係合孔77cと係合孔77c1とは、形状が異なっているが、これに限定されず、同一の形状であってもよい。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、図2に示すように、バスバー81n、81u、81v、及び81wのそれぞれは、軸方向D1の高さよりも、軸方向D1に直交する直交方向D2での幅が狭く形成されている。このため、直交方向D2での狭い領域であるハウジング70の底壁部77上に、バスバー81n、81u、81v、及び81wが配置することができている。また、バスバー81n、81u、81v、及び81wのそれぞれの高さが確保され、体積が確保されている。このため、バスバー81n、81u、81v、及び81wは、複数の分割コイル34に大きな電力を供給するのに適している。
Further, as shown in FIG. 2, each of the
導通ピン90u、90v、及び90wは、それぞれバスバー81u、81v、及び81wに導通接続されている。尚、ハウジング70のフランジ部79には、導通ピン90u、90v、及び90wが挿通した逃げ孔79cが形成されている。
The conduction pins 90u, 90v, and 90w are electrically connected to the
ここで、図2に示すように、ハウジング70の底壁部77は、分割コイル34の直交方向D2に重なり、バスバーユニット80のバスバー81n、81u、81v、及び81wも、分割コイル34に直交方向D2で重なっている。このため、ハウジング70の底壁部77やバスバーユニット80の、分割コイル34からの軸方向D1での突出量が抑制されており、本実施例の電動ポンプ1は軸方向D1での大型化が抑制されている。
Here, as shown in FIG. 2, the
また、バスバーユニット80は、軸部材40を支持するハウジング70の底壁部77の反対側の面に保持されているため、バスバーユニット80を保持するための他の部品を用いる必要がない。このようにハウジング70に複数の機能が集約されており、部品点数の増大や製造コストの増大が抑制されている。
Further, since the
また、分割コイル34は、上述した端子部84n等に導通接続されており、分割コイルボビン32には、端子部品は設けられておらずに、バスバー81nに一体に設けられている。この点においても、部品点数の増大や製造コストの増大が抑制されている。
Further, the
ハウジング70内はインペラ収納部12内と連通しており、ハウジング70にはインペラ部48の回転によって流体も導入される。これにより、ハウジング70の放熱が促進され、ハウジング70の底壁部77に保持されたバスバーユニット80の高温化が抑制される。
The inside of the
尚、プリント基板60は、上述したように本体部11のインペラ収納部12に対向しており、図1Aから推測できるように、導入管部14に直交方向D2で重なる。このため、プリント基板60が導入管部14よりも軸方向D1で外側に突出することが抑制されており、本実施例の電動ポンプ1は軸方向D1での大型化が抑制されている。
Note that the printed
次に、バスバー81vの端子部84vについて詳細に説明する。尚、他の端子部84n、84u、及び84wも、端子部84vと形状及び大きさが略同じであるため、その説明は省略する。図6は、端子部84vの拡大図であり、図3の部分拡大図でもある。端子部84vは、ハウジング70の底壁部77から、換言すれば、バスバー81vが収納された溝部77vから、軸方向D1に突出している。端子部84vの先端は、二股状の切欠部84v1が形成されている。この二股状の切欠部84v1は、突片84v2及び84v3を有している。突片84v2及び84v3は、バスバー81vの周方向に離れている。切欠部84v1には、この端子部84vに最も近い位置にある分割コイル34の一端34v1が、直交方向D2、詳細には、径方向外側から挿入され、端子部84vに接合される。
Next, the
このように端子部84vは、軸方向D1に向けて突出している。例えば、このようなバスバーの端子部を、この端子部に最も近い分割コイル34側、即ち、径方向外側に向けて湾曲させることも考えられる。この場合、バスバーから軸方向D1に突出した端子部を径方向外側に湾曲させる作業が必要となり、製造コストが増大する可能性がある。また、この場合端子部は分割コイル34に接近するが、端子部が本実施例のように二股状の切欠部が形成されていた場合には、分割コイル34の一端34v1は、切欠部を通過するように軸方向D1に引き出す必要がある。このため、軸方向D1に大型化する可能性もある。また、このような作業は煩雑である。本実施例では、このような問題の発生が抑制される。
Thus, the
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
上記電動ポンプ1は、液体を導入及び排出するものであるが、流体として気体を導入及び排出する電動ポンプに本発明を適用してもよい。
The
上記実施例では、底壁部77は、直交方向D2で全ての分割コイル34に重なっているが、これに限定されず、複数の分割コイル34のうちの少なくとも一部が直交方向D2で重なっていればよい。
In the above embodiment, the
上記実施例では、底壁部77に軸部材40の一端が固定されており軸部材40が直接的に支持されているが、これに限定されない。例えば、底壁部に所定の部材を介在させて軸部材が間接的に支持されていてもよい。
In the said Example, although the end of the
上記実施例では、底壁部77と軸部材40とは別体であるが、これに限定されない。例えば、底壁部に軸部材が一体成型されていてもよい。
In the said Example, although the
上記実施例では、ハウジング70の底壁部77は軸部材40を回転不能に支持しているが、これに限定されず、例えば底壁部が軸部材を回転可能に支持していてもよい。例えば、ハウジングの底壁部に軸受が固定されており、この軸受により軸部材が回転可能に支持されており、この軸部材に永久磁石が直接的又は間接的に固定されていてもよい。この場合、軸部材も回転子と共に回転する。
In the said Example, although the
1 電動ポンプ
30 分割鉄心
32 分割コイルボビン
34 分割コイル
40 軸部材
48 インペラ部
60 プリント基板
70 ハウジング
77 底壁部
77n、77u、77v、77w 溝部
77u1、77u2、77v1、77v2、77w1、77w2 端部
80 バスバーユニット
81n、81u、81v、81w バスバー
84n、84u、84v、84w 端子部
R ロータ(回転子)
M モータ
DESCRIPTION OF
M motor
Claims (6)
前記インペラに連結された回転子と、
前記回転子を収容したハウジングと、
前記ハウジングを外側から包囲した複数の分割鉄心と、
前記複数の分割鉄心のそれぞれに取り付けられた複数の分割コイルボビンと、
前記複数の分割コイルボビンにそれぞれ巻回された複数の分割コイルと、
複数のバスバーを含むバスバーユニットと、を備え、
前記ハウジングは、前記回転子を回転可能に支持する軸部を直接的に又は間接的に起立保持する底壁部を有し、
前記底壁部は、前記回転子の軸方向に直交する直交方向で複数の前記分割コイルの少なくとも一部に重なり、
前記バスバーユニットは、複数の前記分割コイルに導通接続され、前記底壁部に保持され、
前記バスバーは、前記底壁部から前記軸方向に突出した端子部を有し、
前記端子部には、複数の前記分割コイルの何れかが導通接続され、
前記端子部は、二股状に形成された切欠部を有し、
複数の前記分割コイルの何れかの端部は、前記切欠部に前記直交方向から挿入されている、電動ポンプ。 Impeller,
A rotor coupled to the impeller;
A housing containing the rotor;
A plurality of split iron cores surrounding the housing from the outside;
A plurality of divided coil bobbins attached to each of the plurality of divided iron cores;
A plurality of divided coils wound respectively on the plurality of divided coil bobbins;
A bus bar unit including a plurality of bus bars,
The housing has a bottom wall portion that directly or indirectly stands and holds a shaft portion that rotatably supports the rotor,
The bottom wall portion overlaps at least a part of the plurality of split coils in an orthogonal direction orthogonal to the axial direction of the rotor;
The bus bar unit is conductively connected to the plurality of divided coils and is held on the bottom wall portion,
The bus bar has a terminal portion protruding in the axial direction from the bottom wall portion,
One of a plurality of the divided coils is conductively connected to the terminal portion,
The terminal portion has a notch formed in a bifurcated shape,
One end of each of the plurality of divided coils is an electric pump inserted into the notch from the orthogonal direction.
前記溝部は、隣接する前記バスバーを前記直交方向で隔てる隔離部と、前記バスバーの周方向での位置ずれを規制する規制部と、を有している、請求項1乃至3の何れかの電動ポンプ。 The bottom wall portion has a groove portion that accommodates the bus bar,
The electric motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the groove portion includes an isolation portion that separates the adjacent bus bars in the orthogonal direction, and a restriction portion that restricts displacement of the bus bar in the circumferential direction. pump.
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