JP6078307B2 - 排水ポンプ - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機のドレンパンに溜った水を排水するための排水ポンプに関する。
下記の特許文献は、この種の排水ポンプの基本的な構成を示す。
排水ポンプは、樹脂製のポンプ本体内に樹脂製の回転羽根が収容される。ポンプ本体の上部には、ポンプ本体の上面の蓋部材を有する樹脂製のカバーが取り付けられ、このカバーの上部にモータが支持される。そして、モータの出力軸によって回転羽根を駆動する。
特開２００９−２６４３１５号公報 特開平９−０５３５９１号公報
最近の排水ポンプは、駆動用のモータとしてステータを樹脂モールド構造として、絶縁性の向上を図る構造が採用されており、この樹脂モールドモータを支持する合成樹脂製カバーと当該カバーに連結する合成樹脂製のポンプ本体とを組み立てる構造となる。
一般的に樹脂製品の寸法精度は、金属製品の寸法精度に比べて劣る場合が多い。
この寸法公差が大きい樹脂製品を組み立てる場合、寸法誤差が積み重なって回転羽根の軸とポンプ本体の軸線との間の同軸性が悪くなり、振動発生の原因となる不都合があった。
そこで本発明の目的は、回転羽根の同軸度を向上することの容易な排水ポンプを提供することにある。
上述目的を達成するために本発明の排水ポンプは、基本的手段として、回転羽根と、該回転羽根を収容するポンプ室を有するポンプハウジングと、該ポンプハウジングの上面の開口部を覆う蓋部として機能するハウジングカバーと、該ハウジングカバーの上部に装備されるモータと、該モータを覆うモータカバーとを含み、前記モータは、樹脂モールドされたステータ組立体と、該ステータ組立体によって電磁気的に回転駆動されるロータ組立体とを備え、前記ステータ組立体は、積層形成されたステータコア部材と、該ステータコア部材を樹脂モールドしてなる樹脂モールド体と、該樹脂モールド体に固定的に配置される中心シャフトとを備えている。
そして、前記ステータ組立体のステータコア部材の外周面は、前記ハウジングカバーの上部内周壁に嵌装されている構成を具備する。
さらに、前記ロータ組立体は、円筒形のマグネットロータと、該ロータを保持するロータ中心体とからなり、前記ロータ中心体には有底の中心軸穴が備わっており、該中心軸穴が前記中心シャフトに回転自在に支持されると共に、前記ロータ中心体は、前記回転羽根の連結用の取付部を下端部に備える構成を具備する。
本発明の排水ポンプは、以上の構成を備えることにより、組立性に優れると共に、同軸性も高く、排水ポンプとしての性能を向上することができる。
排水ポンプの側面図。 排水ポンプの上面図。 図２のＡ−Ａ断面図。 モータの断面図。 ステータユニットの断面図。 ロータユニットの断面図。 排水ポンプ部品構成と組立工程を示す図。 下カバーの側面図。 下カバーの上面図。 下カバーの断面図。 ステータユニットの側面図。 ステータユニットの下面図。
図１は本発明の排水ポンプの側面図、図２は上面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。
排水ポンプは樹脂製のポンプハウジング１０を有し、ポンプハウジング１０のポンプ室１２内に回転羽根２００が装備される。ポンプハウジング１０の上部にはＯリング３０を介して樹脂製のハウジングカバー（以後下カバーという）４０が取り付けられる。下カバー４０はポンプハウジング１０に設けられるスナップフィットアーム１４を利用してスナップフィット機能によりポンプハウジング１０に着脱自在に取り付けられる。
下カバー４０はポンプハウジング１０の上面の開口部を覆う蓋部４６を有し、蓋部４６の中央部には回転羽根２００の軸部２１０が貫通する開口部４８が形成される。
回転羽根２００の軸部２１０には後述するロータ組立体１４０の取付部１４４が圧入される。下カバー４０の上部には、モータ１００が搭載され、合成樹脂製のモータカバー（以後上カバーという）５０により覆われる。上カバー５０の上部には相手部材（図示せず）への取付部５２が設けられる。
上カバー５０はスナップフィットアーム５４を有し、下カバー４０に対して樹脂の弾性を利用したスナップフィット機能により取り付けられる。
モータ１００は図４に示すように、それぞれ別体に製造されるステータ組立体１２０とロータ組立体１４０とにより構成される。
ステータ組立体１２０は、図５に示すように、樹脂モールド体１２１内に一体に配設されたボビン１２２を有している。ボビン１２２にはコイル１２４が巻かれ、配線１２５から給電を受ける。コイル１２４は金属板を重ねたステータコア部材１２６を励磁する。樹脂モールド体１２１の中心部には円柱形のシャフト１３０が取り付けられる。
ロータ組立体１４０は、図６に示すように、樹脂製のロータ中心体１４１を備える。ロータ中心体１４１は中空の円筒形状をなし、その下端部に回転羽根２００の軸部２１０に圧入される取付部１４４を有する。ロータ中心体１４１の上部外側にはロータ部１４６が固着される。ロータ部１４６の下方にはロータ部１４６への水の浸入を防止するフランジ部１４２が設けられる。ロータ中心体１４１の内径部にはシャフト１３０に対する軸受１５０、１５２が取り付けられる。下方の軸受１５２の底部にはスラスト受け板１６０が挿入される。
ロータ組立体１４０をステータ組立体１２０に対して組立てる工程を図７を参照して説明する。
先ず、ステータ組立体１２０のシャフト１３０を、ロータ組立体１４０のロータ中心体１４１に配設する軸受１５０と軸受１５２に対して挿入する。シャフト１３０の先端部はスラスト受け板１６０に当接するとともに、ステータコア部材１２６とロータ部１４６は互いの磁力により引き合い、ロータ組立体１４０がシャフト１３０から抜け落ちることはない。
この状態で樹脂モールド１２１の底部１２１ａとフランジ部１４２の間に間隙Ｇ１が形成される。この間隙Ｇ１はロータ組立体１４０が回転時に樹脂モールド１２１と干渉することのないように設定される。またフランジ部１４２の存在によって、水の内部への浸入を防止する。
モータ１００にあっては、ステータ組立体１２０側のシャフト１３０をロータ中心体１４１の内部に取り込んで樹脂製のロータ組立体１４０で囲む構造を採用している。この構造により、ポンプハウジング１０側から飛散する水がモータ１００内に浸入することが防止され、排水ポンプの機能を向上することができる。
次に、図７〜図１２を参照しつつ、排水ポンプの組立の詳細を説明する。図８は下カバー４０の側面図、図９は下カバー４０の上面図、図１０は下カバー４０の断面図、図１１はステータ組立体１２０の側面図、図１２はステータ組立体１２０の下面図である。
図１０に示すように、下カバー４０の最上部の内径部には、ステータ組立体１２０を嵌合させるためのカバー壁厚を薄くしたステータユニット受け部４５が形成され、段付のステータユニット支持部４３が設けられる。ステータ組立体１２０が嵌合するステータユニット受け部４５は排水ポンプを組み立てる際の基準位置となる。この基準位置を第３の基準位置Ｋ３とする。
図１１、１２に示すように、ステータ組立体１２０のステータコア部材１２６は磁性金属板を打ち抜き加工等により製造されるものであって、その外周面（外径部）の寸法制度は高い。そこで、ステータコア部材１２６の外周面（外径部）を第１の基準位置Ｋ１とすると、第１の基準位置Ｋ１の寸法精度は、樹脂製品の寸法精度に比較して高いものとなる。そして、ステータ組立体１２０の中心位置に挿入され固定する金属製のシャフト１３０の外径位置を第２の基準位置Ｋ２とすると、第２の基準位置Ｋ２の精度も高いものとなる。
図７に示す組立工程において、上記第１の基準位置Ｋ１、第２の基準位置Ｋ２、第３の基準位置Ｋ３を基準として排水ポンプを組み立てる。
ポンプハウジング１０のポンプ室１２内に回転羽根２００を配置する。ポンプハウジング１０に対してＯリング３０を介して下カバー４０を、スナップフィット機能により取り付ける。
ステータ組立体１２０の中央位置にシャフト１３０を固定し第２の基準位置Ｋ２（中央位置）を決める。シャフト１３０をロータ組立体１４０の軸受１５０、１５２に挿入してモータを組み立てる。ステータ組立体１２０のステータコア部材１２６の外周面（外径部）の第１の基準位置Ｋ１を下カバー４０のステータユニット受け部４５の第３の基準位置Ｋ３に合わせて嵌合させて組み付ける。ロータ組立体１４０のロータ中心体１４１の取付部１４４に回転羽根２００の軸部２１０を挿入して連結する。
上カバー５０を下カバー４０の上部にスナップフィット機能により取り付けて排水ポンプを完成する。
本発明の排水ポンプにあっては、ステータ組立体１２０にモールドされる金属製のステータコア部材１２６の外径部を第１の基準位置Ｋ１として樹脂製の下カバー４０のステータユニット受け部４５を第３の基準位置Ｋ３として嵌合させる。そして、ステータ組立体１２０の中央部に挿入されるシャフト１３０の外径部を第２の基準位置Ｋ２としてロータ組立体１４０を一体化し、ロータ組立体１４０を回転羽根２００に連結する構成を採用している。
この構成により、ポンプハウジング１０の軸線と回転羽根２００の軸線の同軸精度が向上し、回転羽根２００の回転時の振動等の発生が防止される。
１０ ポンプハウジング
１２ ポンプ室
３０ Ｏリング
４０ ハウジングカバー（下カバー）
４２ スナップフィット受け
４３ ステータユニット支持部
４４ スナップフィット受け
４５ ステータユニット受け部
４６ 蓋部
４８ 開口部
５０ モータカバー（上カバー）
５４ スナップフィットアーム
１００ モータ
１２０ ステータ組立体
１２１ 樹脂モールド
１２２ ボビン
１２４ コイル
１２５ 配線
１２６ ステータコア部材
１３０ シャフト
１４０ ロータ組立体
１４１ ロータ中心体
１４２ フランジ部
１４４ 取付部
１４６ ロータ部
１５０、１５２ 軸受
１６０ スラスト受け板
２００ 回転羽根
２１０ 軸部
Ｇ１ 間隙
Ｋ１ 第１の基準位置
Ｋ２ 第２の基準位置
Ｋ３ 第３の基準位置

Claims (1)

  1. 回転羽根と、該回転羽根を収容するポンプ室を有するポンプハウジングと、該ポンプハウジングの上面の開口部を覆う蓋部として機能するハウジングカバーと、該ハウジングカバーの上部に装備されるモータと、該モータを覆うモータカバーとを含み、
    前記モータは、樹脂モールドされたステータ組立体と、該ステータ組立体によって電磁気的に回転駆動されるロータ組立体とを備え、
    前記ステータ組立体は、積層形成されたステータコア部材と、該ステータコア部材を樹脂モールドしてなる樹脂モールド体と、該樹脂モールド体に固定的に配置される中心シャフトとを備え、
    前記ステータ組立体のステータコア部材の外周面は、前記ハウジングカバーの上部内周壁に嵌装され、
    前記ロータ組立体は、円筒形のマグネットロータと、該ロータを保持するロータ中心体とからなり、
    前記ロータ中心体には有底の中心軸穴が備わっており、該中心軸穴が前記中心シャフトに回転自在に支持されると共に、
    前記ロータ中心体は、前記回転羽根の連結用の取付部を下端部に備える
    ことを特徴とする排水ポンプ。
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