JP4034077B2 - キャンドポンプ - Google Patents
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Description
【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を駆動する駆動回路をハウジング内に組み付けて、ロアケースで蓋をするようにしているが、ＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)型ＦＥＴ（Filed effect transistor)を冷却するものとしては、エンドカバーをＭＯＳ型ＦＥＴのヒートシンクとして使用しているため、ＭＯＳ型ＦＥＴをエンドカバーにネジで固定し、ＭＯＳ型ＦＥＴのリード線部のハンダにストレスをかけないように基板をエンドカバー側に固定した後にハンダ付けするなどをしている(類似技術として、特開２００１-３０４１９８号公報参照）。
【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、エンドカバーのようなお椀状の形状をしている場合、熱伝導性の良いアルミ押出材では製造できないし、アルミダイカストによる場合は、熱伝導率が悪化し、熱伝導性の良いアルミ鍛造では製造原価が高騰してしまい、いずれも改善が求められている。また、ハンダ付けする工順が限定されている。
【０００４】
そこで、本発明は、冷却性を維持しつつ、しかも、エンドカバーには、ヒートシンク機能を持たせない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、ロータを内蔵してなると共に基板が支持されてなるハウジングと、前記基板を覆う位置に配されてなるエンドカバーとより少なくとも構成されてなるキャンドポンプであって、前記基板のエンドカバー側にＭＯＳ型ＦＥＴを配し、該ＭＯＳ型ＦＥＴをエンドカバー側から覆う位置にヒートシンクを配し、該ヒートシンクの冷却手段をエンドカバーに形成した窓より露出させてなる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒートシンクの冷却手段は、フィン状に形成されてなり、該フィンの自由端部がエンドカバーの外面と同面又は没入してなる位置になるように支持されてなる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のヒートシンクは、前記基板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。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の基板には、前記ロータより突出した位置決めピンに係合する貫通穴が形成されてなり、前記ハウジングには、前記基板を載置してなる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の前記ハウジング内に配設されるステータアセンブリのコアの抜き方向に対して逆テーパを設定してなる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の基板と前記位置決めピンの土台との間に、クリアランスを設け、前記位置決めピンは円錐形状に形成されてなる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の位置決めピンは、前記ロータの防水用ロアケースの合成樹脂成形時の溶融樹脂ゲートである。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項４乃至請求項７の何れか１項に記載の位置決めピンの土台の周りに溝を形成してなる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のロータのターミナルピンを、前記基板の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のロータのターミナルピンが、ハウジングの中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなる。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のエンドカバーの窓の内面側には、前記基板の表面に近接する位置まで前記ヒートシンクを囲んだリブを形成してなる。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載のロアケースとハウジングとを、ダイカストで一体に形成した。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、前記基板のエンドカバー側にＭＯＳ型ＦＥＴを配し、該ＭＯＳ型ＦＥＴをエンドカバー側から覆う位置にヒートシンクを配し、該ヒートシンクの冷却手段をエンドカバーに形成した窓より露出させてなるので、エンドカバーの窓に臨むヒートシンクにより基板の冷却性を維持している。しかも、エンドカバーには、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。
【００１８】
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、ヒートシンクの冷却手段がフィン状に形成されてなり、該フィンの自由端部がエンドカバーの外面と同面又は没入してなるので、このキャンドポンプを自動車のエンジンルーム内に取付ける場合は、フィンが他の部品によって押されず、ケースとヒートシンクとのシールが確保できるし、ヒートシンクのフィンの自由端部で負傷するおそれがない。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ヒートシンクは、前記基板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、ヒートシンクからのＭＯＳ型ＦＥＴ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。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、前記基板には、前記ロータより突出した位置決めピンに係合する貫通穴が形成されてなるので、基板の中心とロータ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の振動、騒音が低減できる。また、ハウジングに基板を載置してなることにより、ハウジングと基板との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、ロータの内部に流れる水により基板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。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、前記ハウジング内に配設されるステータアセンブリのコアの抜き方向に対して逆テーパを設定してなるので、ハウジングとコアとの隙間が小さくなり、ハウジング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。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は請求項５に記載の発明の効果に加えて、基板と前記位置決めピンの土台との間に、クリアランスを設けてなるので、基板の浮きが防止でき、前記位置決めピンは円錐形状に形成されてなることで、基板の位置が適正な位置に常に安定的に支持されるので、基板に設けたホールセンサの検出精度が向上する。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、位置決めピンは、前記ロータの防水用ロアケースの合成樹脂成形時の溶融樹脂ゲートであるので、ロータの肉厚、熱などでひけが生じても、基板の中心となる位置決めピンの位置はずれず、位置を保つことができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、請求項４乃至請求項７の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、位置決めピンの土台の周りに溝を形成してなるので、ロータの成形時にひけが生じても、溝により位置決めピン位置を矯正することで、適正な位置に保つことができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、ロータのターミナルピンを、前記基板の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなるので、基板の水平度が確保されると共に基板へストレスが加わりにくいことになる。また、ステータアセンブリからの熱を外に排出しやすいので、基板への熱の拡散が小さくできる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明の効果に加えて、ロータのターミナルピンが、ハウジングの中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなるので、ロータのターミナルピンからの熱の逃げ部が均等になる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、エンドカバーの窓の内面側には、前記基板の表面に近接する位置まで前記ヒートシンクを囲んだリブを形成してなるので、ヒートシンクの周辺から発生する直接的な熱を遮断し、温度定格の低い電解コンデンサ等を熱から保護することができる。また、ＭＯＳ型ＦＥＴから発生するノイズを２重にガードすることができ、ラジオノイズの低減が図れる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、ロアケースとハウジングとを、ダイカストで一体に形成したので、基板の温度をロアケースの流水側に逃がすことになり、温度を下げることができる。また、ロータのインペラ側から放射されるノイズを遮断し、ラジオノイズを低減することができる。更に、部材間に介在されるパッキング（Ｏリング）を１個削減できるので、原価が低減できるばかりか、防水性を向上することができる。
【００２９】
【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。
【００３０】
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とロアアセンブリ３とよりなる。
【００３１】
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が固設されてなる断面が真円状のシャフト６と、ロータ７と、インレットパイプ９とよりなる。該インレットパイプ９は、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。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との間には、シム１０，１０を介在している。図４に示す符号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。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。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、ロータ７のインペラである。
【００３２】
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、土台１９ｂと、該土台１９ｂより突出した円柱状の位置決めピン１９とが形成されていて、図２に示すように、後述するサーキットアセンブリ４７の基板６１の貫通穴６４が係合される。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の成形型のゲートの１つである。
【００３３】
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。前記ヨーク２２よりマグネット２１を長くして、磁束方向を直角にすることで、該マグネット２１をセンサマグネットとして使用できるようになっている。
【００３４】
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、図９に示すように、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）の固持が可能な位置決め用穴２８が、図７に示すように、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、同じく図７に示す符号２９は、図示しない成形型のピン（図示省略）が保持された位置決め用の跡穴である。図６、７に示す符号２７は、前記ヨーク２２のフランジ２６の貫通穴２５に挿入係止される図示しない成形型のピン（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、図７に示すように、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成形型の前記ピン（図示省略）の位置決め用の跡穴である。前記跡穴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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
前記ハウジング４５は、アルミダイカ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。
【００４０】
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を支持するためのボルト５０（図１参照）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」されている。
【００４１】
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。
【００４２】
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に設けられたアルミ押し出しによるヒートシンク６２と、前記エンドカバー４８側の前記基板６１に設けられたＭＯＳ型ＦＥＴ６３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。前記ヒートシンク６２には、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ６３をエンドカバー４８側から覆う位置側に配されている。前記ヒートシンク６２のエンドカバー４８側には、「冷却手段」である複数のフィン６２ａが突設されて、エンドカバー４８に形成した窓６７より覗ける位置にあって、露出状に臨まれてなることで、冷却性を良くしている。前記ヒートシンク６２の熱伝導率は、２１０ｗ／ｍ・ｋで、前記エンドカバー４８の熱伝導率の１００ｗ／ｍ・ｋに対して２倍以上の熱伝導率を有する。前記フィン６２ａの自由端部がエンドカバー４８の外面６９と同面又は１ミリメートル没入してなる位置（この実施形態では没入させている）になるように支持されてなる。ハウジング４５の中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなるインシュレータ５７のターミナルピン５９を、図２に示すように、前記基板６１の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなる。この基板６１の外周部近傍の係合部は、開口が形成されてなり、該開口に二つのＭＯＳ型ＦＥＴ６３のソースとドレインとが接続され、前記ターミナルピン５９を介して電気的に接続されている。ＭＯＳ型ＦＥＴ６３のゲートは基板６１にアースされている。
【００４３】
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、前記貫通穴６４には、前記ロアケース４の円錐形状に形成されてなる位置決めピン１９が係合されてなる。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。位置決めピン１９の土台の周りには、溝１９ａを形成してなる。
【００４４】
前記ヒートシンク６２は、前記基板６１の電力制御回路であるコンデンサやコイルなどの配設された部位と信号制御回路である集積回路などの配設された部位との間に介在させてなる。より詳細に説明すると、基板６１のエンドカバー４８側の表面には、電力制御回路であるコンデンサやコイルなどが配設され、基板６１のエンドカバー４８と逆側の表面には、信号制御回路である集積回路などが配設されていて、透視した状態では、ヒートシンク６２を境に電力制御回路と信号制御回路とが分割された位置に配されている。
【００４５】
前記エンドカバー４８は、アルミダイカ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、前記ヒートシンク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。
【００４６】
前記ハーネスアセンブリ４９は、前記コネクタブラケット７１に接続されるコネクタ７０と、前記グロメット７２と、前記基板６１のＭＯＳ型ＦＥＴ６３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。
【００４７】
この実施形態は、以上よりなるから、作用を説明する。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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６４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。
【００５２】
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。
【００５３】
前記基板６１と前記位置決めピン１９の土台１９ｂとの間に、図２に示すように、クリアランス６５を設けてなるので、基板６１の浮きが防止できる。また、前記位置決めピン１９を前記説明したような円柱形状で無く円錐形状に形成した場合は、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（図示省略）の検出精度が向上する。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
前記ターミナルピン５９を、前記基板６１の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなるので、基板６１の水平度が確保されると共に基板６１へストレスが加わりにくいことになる。また、ステータアセンブリ４６からの熱を外に排出しやすいので、基板６１への熱の拡散が小さくできる。
【００５７】
前記ターミナルピン５９が、ハウジング４５の中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなるので、前記ターミナルピン５９からの熱の逃げ部が均等になる。
【００５８】
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。
【００５９】
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（図示省略）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のピン（図示省略）で前記ヨーク２２の長尺方向の固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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
また、ヨーク２２から突出したマグネット２１が、突出していないマグネットに対して磁束を直角に異にすることで、基板６１からマグネット２１の磁界変化を検知する図示しないホールセンサを基板６１の面より高く持ち上げて配する必要が無く、基板６１への面実装だけでよいことになる。
【００６５】
前記実施形態は、前記エンドカバー４８の窓６７の内面側が、フラット或いは窓６７に沿って若干突出したリブをイメージしているが、それに限定されるものではなく、該内面に前記基板６１の表面に近接する位置まで前記ヒートシンク６２を囲んだリブを形成しても良い。かかる場合は、ヒートシンク６２の周辺から発生する直接的な熱をリブが遮断し、温度定格の低い電解コンデンサ等を熱から保護することができる。また、ＭＯＳ型ＦＥＴ６３から発生するノイズを２重にガードすることができ、ラジオノイズの低減が図れる。
【００６６】
前記実施形態は、ロアケース４とハウジング４５とが別体で成形されているものとして説明しているが、それに限定されるものではなく、ロアケース４とハウジング４５とを、ダイカストで一体に形成したものでも良い。かかる場合は、基板６１の温度をロアケース４の流水側に逃がすことになり、温度を下げることができる。また、ロータ７のインペラ７ａ側から放射されるノイズを遮断し、ラジオノイズを低減することができる。更に、部材間に介在されるパッキング（Ｏリング）を１個削減できるので、原価が低減できるばかりか、防水性を向上することができる。
【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 ロアアセンブリ
４ ロアケース
７ ロータ
１９ 位置決めピン
１９ａ 位置決めピンの溝
１９ｂ 位置決めピンの土台
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
５９ ターミナルピン
６１ 基板
６２ ヒートシンク
６２ａ 冷却手段であるフィン
６３ ＭＯＳ型ＦＥＴ
６４ 貫通穴
６５ クリアランス
６７ エンドカバーの窓
【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を駆動する駆動回路をハウジング内に組み付けて、ロアケースで蓋をするようにしているが、ＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)型ＦＥＴ（Filed effect transistor)を冷却するものとしては、エンドカバーをＭＯＳ型ＦＥＴのヒートシンクとして使用しているため、ＭＯＳ型ＦＥＴをエンドカバーにネジで固定し、ＭＯＳ型ＦＥＴのリード線部のハンダにストレスをかけないように基板をエンドカバー側に固定した後にハンダ付けするなどをしている(類似技術として、特開２００１-３０４１９８号公報参照）。
【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、エンドカバーのようなお椀状の形状をしている場合、熱伝導性の良いアルミ押出材では製造できないし、アルミダイカストによる場合は、熱伝導率が悪化し、熱伝導性の良いアルミ鍛造では製造原価が高騰してしまい、いずれも改善が求められている。また、ハンダ付けする工順が限定されている。
【０００４】
そこで、本発明は、冷却性を維持しつつ、しかも、エンドカバーには、ヒートシンク機能を持たせない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、ロータを内蔵してなると共に基板が支持されてなるハウジングと、前記基板を覆う位置に配されてなるエンドカバーとより少なくとも構成されてなるキャンドポンプであって、前記基板のエンドカバー側にＭＯＳ型ＦＥＴを配し、該ＭＯＳ型ＦＥＴをエンドカバー側から覆う位置にヒートシンクを配し、該ヒートシンクの冷却手段をエンドカバーに形成した窓より露出させてなる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒートシンクの冷却手段は、フィン状に形成されてなり、該フィンの自由端部がエンドカバーの外面と同面又は没入してなる位置になるように支持されてなる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のヒートシンクは、前記基板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。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の基板には、前記ロータより突出した位置決めピンに係合する貫通穴が形成されてなり、前記ハウジングには、前記基板を載置してなる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の前記ハウジング内に配設されるステータアセンブリのコアの抜き方向に対して逆テーパを設定してなる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の基板と前記位置決めピンの土台との間に、クリアランスを設け、前記位置決めピンは円錐形状に形成されてなる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の位置決めピンは、前記ロータの防水用ロアケースの合成樹脂成形時の溶融樹脂ゲートである。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項４乃至請求項７の何れか１項に記載の位置決めピンの土台の周りに溝を形成してなる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のロータのターミナルピンを、前記基板の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のロータのターミナルピンが、ハウジングの中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなる。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のエンドカバーの窓の内面側には、前記基板の表面に近接する位置まで前記ヒートシンクを囲んだリブを形成してなる。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載のロアケースとハウジングとを、ダイカストで一体に形成した。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、前記基板のエンドカバー側にＭＯＳ型ＦＥＴを配し、該ＭＯＳ型ＦＥＴをエンドカバー側から覆う位置にヒートシンクを配し、該ヒートシンクの冷却手段をエンドカバーに形成した窓より露出させてなるので、エンドカバーの窓に臨むヒートシンクにより基板の冷却性を維持している。しかも、エンドカバーには、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。
【００１８】
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、ヒートシンクの冷却手段がフィン状に形成されてなり、該フィンの自由端部がエンドカバーの外面と同面又は没入してなるので、このキャンドポンプを自動車のエンジンルーム内に取付ける場合は、フィンが他の部品によって押されず、ケースとヒートシンクとのシールが確保できるし、ヒートシンクのフィンの自由端部で負傷するおそれがない。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ヒートシンクは、前記基板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、ヒートシンクからのＭＯＳ型ＦＥＴ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。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、前記基板には、前記ロータより突出した位置決めピンに係合する貫通穴が形成されてなるので、基板の中心とロータ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の振動、騒音が低減できる。また、ハウジングに基板を載置してなることにより、ハウジングと基板との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、ロータの内部に流れる水により基板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。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、前記ハウジング内に配設されるステータアセンブリのコアの抜き方向に対して逆テーパを設定してなるので、ハウジングとコアとの隙間が小さくなり、ハウジング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。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は請求項５に記載の発明の効果に加えて、基板と前記位置決めピンの土台との間に、クリアランスを設けてなるので、基板の浮きが防止でき、前記位置決めピンは円錐形状に形成されてなることで、基板の位置が適正な位置に常に安定的に支持されるので、基板に設けたホールセンサの検出精度が向上する。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、位置決めピンは、前記ロータの防水用ロアケースの合成樹脂成形時の溶融樹脂ゲートであるので、ロータの肉厚、熱などでひけが生じても、基板の中心となる位置決めピンの位置はずれず、位置を保つことができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、請求項４乃至請求項７の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、位置決めピンの土台の周りに溝を形成してなるので、ロータの成形時にひけが生じても、溝により位置決めピン位置を矯正することで、適正な位置に保つことができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、ロータのターミナルピンを、前記基板の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなるので、基板の水平度が確保されると共に基板へストレスが加わりにくいことになる。また、ステータアセンブリからの熱を外に排出しやすいので、基板への熱の拡散が小さくできる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明の効果に加えて、ロータのターミナルピンが、ハウジングの中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなるので、ロータのターミナルピンからの熱の逃げ部が均等になる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、エンドカバーの窓の内面側には、前記基板の表面に近接する位置まで前記ヒートシンクを囲んだリブを形成してなるので、ヒートシンクの周辺から発生する直接的な熱を遮断し、温度定格の低い電解コンデンサ等を熱から保護することができる。また、ＭＯＳ型ＦＥＴから発生するノイズを２重にガードすることができ、ラジオノイズの低減が図れる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、ロアケースとハウジングとを、ダイカストで一体に形成したので、基板の温度をロアケースの流水側に逃がすことになり、温度を下げることができる。また、ロータのインペラ側から放射されるノイズを遮断し、ラジオノイズを低減することができる。更に、部材間に介在されるパッキング（Ｏリング）を１個削減できるので、原価が低減できるばかりか、防水性を向上することができる。
【００２９】
【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。
【００３０】
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とロアアセンブリ３とよりなる。
【００３１】
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が固設されてなる断面が真円状のシャフト６と、ロータ７と、インレットパイプ９とよりなる。該インレットパイプ９は、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。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との間には、シム１０，１０を介在している。図４に示す符号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。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。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、ロータ７のインペラである。
【００３２】
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、土台１９ｂと、該土台１９ｂより突出した円柱状の位置決めピン１９とが形成されていて、図２に示すように、後述するサーキットアセンブリ４７の基板６１の貫通穴６４が係合される。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の成形型のゲートの１つである。
【００３３】
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。前記ヨーク２２よりマグネット２１を長くして、磁束方向を直角にすることで、該マグネット２１をセンサマグネットとして使用できるようになっている。
【００３４】
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、図９に示すように、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）の固持が可能な位置決め用穴２８が、図７に示すように、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、同じく図７に示す符号２９は、図示しない成形型のピン（図示省略）が保持された位置決め用の跡穴である。図６、７に示す符号２７は、前記ヨーク２２のフランジ２６の貫通穴２５に挿入係止される図示しない成形型のピン（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、図７に示すように、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成形型の前記ピン（図示省略）の位置決め用の跡穴である。前記跡穴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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
前記ハウジング４５は、アルミダイカ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。
【００４０】
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を支持するためのボルト５０（図１参照）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」されている。
【００４１】
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。
【００４２】
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に設けられたアルミ押し出しによるヒートシンク６２と、前記エンドカバー４８側の前記基板６１に設けられたＭＯＳ型ＦＥＴ６３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。前記ヒートシンク６２には、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ６３をエンドカバー４８側から覆う位置側に配されている。前記ヒートシンク６２のエンドカバー４８側には、「冷却手段」である複数のフィン６２ａが突設されて、エンドカバー４８に形成した窓６７より覗ける位置にあって、露出状に臨まれてなることで、冷却性を良くしている。前記ヒートシンク６２の熱伝導率は、２１０ｗ／ｍ・ｋで、前記エンドカバー４８の熱伝導率の１００ｗ／ｍ・ｋに対して２倍以上の熱伝導率を有する。前記フィン６２ａの自由端部がエンドカバー４８の外面６９と同面又は１ミリメートル没入してなる位置（この実施形態では没入させている）になるように支持されてなる。ハウジング４５の中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなるインシュレータ５７のターミナルピン５９を、図２に示すように、前記基板６１の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなる。この基板６１の外周部近傍の係合部は、開口が形成されてなり、該開口に二つのＭＯＳ型ＦＥＴ６３のソースとドレインとが接続され、前記ターミナルピン５９を介して電気的に接続されている。ＭＯＳ型ＦＥＴ６３のゲートは基板６１にアースされている。
【００４３】
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、前記貫通穴６４には、前記ロアケース４の円錐形状に形成されてなる位置決めピン１９が係合されてなる。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。位置決めピン１９の土台の周りには、溝１９ａを形成してなる。
【００４４】
前記ヒートシンク６２は、前記基板６１の電力制御回路であるコンデンサやコイルなどの配設された部位と信号制御回路である集積回路などの配設された部位との間に介在させてなる。より詳細に説明すると、基板６１のエンドカバー４８側の表面には、電力制御回路であるコンデンサやコイルなどが配設され、基板６１のエンドカバー４８と逆側の表面には、信号制御回路である集積回路などが配設されていて、透視した状態では、ヒートシンク６２を境に電力制御回路と信号制御回路とが分割された位置に配されている。
【００４５】
前記エンドカバー４８は、アルミダイカ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、前記ヒートシンク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。
【００４６】
前記ハーネスアセンブリ４９は、前記コネクタブラケット７１に接続されるコネクタ７０と、前記グロメット７２と、前記基板６１のＭＯＳ型ＦＥＴ６３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。
【００４７】
この実施形態は、以上よりなるから、作用を説明する。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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６４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。
【００５２】
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。
【００５３】
前記基板６１と前記位置決めピン１９の土台１９ｂとの間に、図２に示すように、クリアランス６５を設けてなるので、基板６１の浮きが防止できる。また、前記位置決めピン１９を前記説明したような円柱形状で無く円錐形状に形成した場合は、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（図示省略）の検出精度が向上する。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
前記ターミナルピン５９を、前記基板６１の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなるので、基板６１の水平度が確保されると共に基板６１へストレスが加わりにくいことになる。また、ステータアセンブリ４６からの熱を外に排出しやすいので、基板６１への熱の拡散が小さくできる。
【００５７】
前記ターミナルピン５９が、ハウジング４５の中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなるので、前記ターミナルピン５９からの熱の逃げ部が均等になる。
【００５８】
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。
【００５９】
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（図示省略）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のピン（図示省略）で前記ヨーク２２の長尺方向の固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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
また、ヨーク２２から突出したマグネット２１が、突出していないマグネットに対して磁束を直角に異にすることで、基板６１からマグネット２１の磁界変化を検知する図示しないホールセンサを基板６１の面より高く持ち上げて配する必要が無く、基板６１への面実装だけでよいことになる。
【００６５】
前記実施形態は、前記エンドカバー４８の窓６７の内面側が、フラット或いは窓６７に沿って若干突出したリブをイメージしているが、それに限定されるものではなく、該内面に前記基板６１の表面に近接する位置まで前記ヒートシンク６２を囲んだリブを形成しても良い。かかる場合は、ヒートシンク６２の周辺から発生する直接的な熱をリブが遮断し、温度定格の低い電解コンデンサ等を熱から保護することができる。また、ＭＯＳ型ＦＥＴ６３から発生するノイズを２重にガードすることができ、ラジオノイズの低減が図れる。
【００６６】
前記実施形態は、ロアケース４とハウジング４５とが別体で成形されているものとして説明しているが、それに限定されるものではなく、ロアケース４とハウジング４５とを、ダイカストで一体に形成したものでも良い。かかる場合は、基板６１の温度をロアケース４の流水側に逃がすことになり、温度を下げることができる。また、ロータ７のインペラ７ａ側から放射されるノイズを遮断し、ラジオノイズを低減することができる。更に、部材間に介在されるパッキング（Ｏリング）を１個削減できるので、原価が低減できるばかりか、防水性を向上することができる。
【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 ロアアセンブリ
４ ロアケース
７ ロータ
１９ 位置決めピン
１９ａ 位置決めピンの溝
１９ｂ 位置決めピンの土台
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
５９ ターミナルピン
６１ 基板
６２ ヒートシンク
６２ａ 冷却手段であるフィン
６３ ＭＯＳ型ＦＥＴ
６４ 貫通穴
６５ クリアランス
６７ エンドカバーの窓
Claims (12)
- ロータを内蔵してなると共に基板が支持されてなるハウジングと、前記基板を覆う位置に配されてなるエンドカバーとより少なくとも構成されてなるキャンドポンプであって、
前記基板のエンドカバー側にＭＯＳ型ＦＥＴを配し、該ＭＯＳ型ＦＥＴをエンドカバー側から覆う位置にヒートシンクを配し、該ヒートシンクの冷却手段をエンドカバーに形成した窓より露出させてなることを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項１に記載のキャンドポンプであって、
前記ヒートシンクの冷却手段は、フィン状に形成されてなり、該フィンの自由端部がエンドカバーの外面と同面又は没入してなる位置になるように支持されてなることを特徴とするキャンドポンプ。 - 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、
前記ヒートシンクは、前記基板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ことを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項１乃至３の何れか１項に記載のキャンドポンプであって、
前記基板には、前記ロータより突出した位置決めピンに係合する貫通穴が形成されてなり、
前記ハウジングには、前記基板を載置してなることを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のキャンドポンプであって、
前記ハウジング内に配設されるステータアセンブリのコアの抜き方向に対して逆テーパを設定してなることを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項４又は請求項５に記載のキャンドポンプであって、
前記基板と前記位置決めピンの土台との間に、クリアランスを設け、前記位置決めピンは円錐形状に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４乃至請求項６の何れか１項に記載のキャンドポンプであって、
前記位置決めピンは、前記ロータの防水用ロアケースの合成樹脂成形時の溶融樹脂ゲートであることを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項４乃至請求項７の何れか１項に記載のキャンドポンプであって、
前記位置決めピンの土台の周りに溝を形成してなることを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のキャンドポンプであって、
前記ロータのターミナルピンを、前記基板の外周部近傍にて係合した後に、溶着支持してなることを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項９に記載のキャンドポンプであって、
前記ロータのターミナルピンが、ハウジングの中心に対して１２０度の角度で離間した位置に配されてなることを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のキャンドポンプであって、
前記エンドカバーの窓の内面側には、前記基板の表面に近接する位置まで前記ヒートシンクを囲んだリブを形成してなることを特徴とするキャンドポンプ。 - 請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載のキャンドポンプであって、
前記ロアケースとハウジングとを、ダイカストで一体に形成したことを特徴とするキャンドポンプ。
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