CN115479032A

CN115479032A - 泵装置

Info

Publication number: CN115479032A
Application number: CN202210608044.7A
Authority: CN
Inventors: 矢沢岳彦; 山本岳
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2022-12-16
Also published as: JP2022183753A

Abstract

本发明提供一种泵装置，即使在对转子的圆筒部设置沿旋转轴线方向延伸的贯通部的情况下，也能够抑制圆筒部的外径变大。在泵装置(1)中，由于在转子(4)与径向轴承(11)之间设有沿旋转轴线方向延伸的贯通部(15)，因此相对于转子在旋转中心轴线方向的两侧不易产生大的压力差。贯通部(15)由形成于转子(4)的圆筒部(40)的内周面的第一槽(48)和形成于径向轴承(11)的外周面的第二槽(111)构成。因此，即使在形成具有足够的开口面积的贯通部(15)的情况下，第一槽(48)的开口面积也可以较窄。因此，圆筒部(40)的强度不易因第一槽(48)而降低，因而不需要增大圆筒部(40)的外径。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及一种利用马达使叶轮旋转的泵装置。

背景技术

在泵装置中，利用马达使配置于泵室内的叶轮旋转。在马达中，转子具备将圆筒状的径向轴承保持于内侧的圆筒部，在圆筒部的外周侧固定有圆筒状的驱动磁体。在此，若相对于转子在旋转中心轴线方向的两侧产生大的压力差，则转子有可能在旋转中心轴线方向上振动。因此，提出了设置由在旋转中心轴线方向上贯通转子的圆筒部的贯穿孔构成的贯通部来抑制压力差的技术(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5180907号公报

发明内容

但是，如专利文献1记载的技术那样，在转子的圆筒部处设置贯穿孔的情况下，为了确保圆筒部的强度，需要使圆筒部在径向上较厚，其结果，存在圆筒部的外径变大的问题。鉴于以上的问题，本发明的课题在于提供一种泵装置，即使在对转子的圆筒部设置沿旋转轴线方向延伸的贯通部的情况下，也能够抑制圆筒部的外径变大。

为了解决上述课题，本发明的泵装置的特征在于，具有：马达；以及叶轮，其配置在相对于所述马达设置在旋转中心轴线的一侧的泵室中，并与所述马达的转子连接，在所述转子上设置有圆筒部，该圆筒部沿着所述旋转中心轴线延伸，在外侧保持驱动磁体，且在内侧保持圆筒状的径向轴承，在所述圆筒部与所述径向轴承之间设置有贯通部，该贯通部通过在所述圆筒部的内周面沿着所述旋转中心轴线延伸的第一槽和在所述径向轴承的外周面沿着所述旋转中心轴线延伸的第二槽，使所述旋转中心轴线的两侧贯通。

在本发明中，由于在转子与径向轴承之间设置有沿旋转轴线方向延伸的贯通部，因此相对于转子在旋转中心轴线方向的两侧不易产生大的压力差。因此，转子不易在旋转中心轴线方向上振动。在此，贯通部由形成于圆筒部的内周面的第一槽和形成于径向轴承的外周面的第二槽构成。因此，即使在形成具有足够开口面积的贯通部的情况下，第一槽的开口面积也可以较窄。因此，圆筒部的强度不易因第一槽而降低，因而不需要增大圆筒部的外径。

在本发明中，可以采用如下方式：所述转子是将所述径向轴承嵌件成型而成的树脂成型品。在进行嵌件成型时，如果在模具内将销配置于径向轴承的第二槽，则能够利用嵌件成型有径向轴承的树脂成型品来制作转子。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述径向轴承的旋转轴线方向的一侧的端部上，设置有示出所述第一槽的位置的标记。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述圆筒部的外周面设置有沿着所述旋转中心轴线延伸的多根肋，所述驱动磁体以从径向外侧与所述多根肋接触的方式压入所述圆筒部。根据该方式，在将驱动磁体压入圆筒部时，能够抑制驱动磁体与圆筒部之间的偏心。另外，由于驱动磁体和圆筒部经由肋接触，因此即使在产生急剧的温度变化时也不易对驱动磁体施加大的应力，因而能够抑制驱动磁体的破裂。

在本发明中，可以采用如下方式：所述第一槽设置在从径向观察时与所述肋重叠的角度位置。根据该方式，由于肋与贯通部重叠，因此能够利用肋抑制圆筒部的壁厚变得过薄。

发明效果

附图说明

图1是示出应用了本发明的泵装置及马达的一个方式的立体图。

图2是图1所示的泵装置和马达的纵剖视图。

图3是图2所示的叶轮等的说明图。

图4是图2所示的转子等的立体图。

图5是示出在图2所示的转子上固定驱动磁体的样子的纵剖视图。

图6是示出在图2所示的转子上固定驱动磁体的样子的横剖视图。

图7是图2所示的转子的剖视图。

图8是从旋转中心轴线方向的另一侧观察图2所示的转子等的立体图。

图9是从旋转中心轴线方向的另一侧观察图2所示的转子等的仰视图。

图10是从旋转中心轴线方向的一侧观察图2所示的转子等的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明实施方式的马达10及泵装置1。在以下的说明中，旋转中心轴线L方向是指旋转中心轴线L延伸的方向，径向内侧和径向外侧的径向是指以旋转中心轴线L为中心的半径方向，周向是指以旋转中心轴线L为中心的旋转方向。

(整体结构)

图1是示出应用了本发明的泵装置1和马达10的一个方式的立体图。图2是图1所示的泵装置1和马达10的纵剖视图。图3是图2所示的叶轮25等的说明图。在图1和图2中，泵装置1具有：壳体2，其具有吸入口21a和排出口22a；马达10，其相对于壳体2配置在旋转中心轴线L方向的另一侧L2；以及叶轮25，其配置在壳体2的内部的泵室20中，叶轮25被马达10驱动而绕旋转中心轴线L旋转。马达10具备圆筒状的定子3、配置于定子3的内侧的转子4、覆盖定子3的树脂制的外壳6、将转子4支撑为能够旋转的圆棒状的支轴5。支轴5由金属或陶瓷制成。在本实施方式的泵装置1中，流体是液体，泵装置1在环境温度或流体温度容易变化的条件下使用。

壳体2构成泵室20的旋转中心轴线L方向的一侧L1的壁面23以及沿周向延伸的侧壁29。壳体2具有沿旋转中心轴线L延伸的吸入管21和沿与旋转中心轴线L正交的方向延伸的排出管22，吸入管21和排出管22分别在端部具有吸入口21a和排出口22a。吸入管21相对于旋转中心轴线L同心状地设置。

在马达10中，定子3具有：定子铁芯31；保持于定子铁芯31的绝缘体32、33；以及隔着绝缘体32、33卷绕于定子铁芯31的线圈35。

转子4具有圆筒部40，该圆筒部40从在径向内侧与定子3相对的位置沿着旋转中心轴线L朝向泵室20延伸，圆筒部40在泵室20处开口。在圆筒部40的外周面上，以在径向内侧与定子3相对的方式保持有圆筒状的驱动磁体8。驱动磁体8例如是钕粘结磁体。

如图2及图3所示，在转子4中，在圆筒部40的旋转中心轴线L方向的一侧L1的端部形成有圆板状的凸缘部45，在该凸缘部45上从旋转中心轴线L方向的一侧L1连接有圆板26。在圆板26的中央形成有中央孔260。在圆板26的与凸缘部45相对的面上，等角度间隔地形成有从中央孔260的周围弯曲成圆弧状并向径向外侧延伸的多个叶片部261，圆板26经由叶片部261固定于凸缘部45。因此，由凸缘部45和圆板26构成与转子4的圆筒部40连接的叶轮25。在本实施方式中，圆板26以径向外侧比径向内侧更位于凸缘部45侧的方式倾斜。

再次在图2中，在转子4中，在圆筒部40的径向内侧保持有圆筒状的径向轴承11，转子4经由径向轴承11可旋转地支撑于支轴5。支轴5的旋转中心轴线L方向的另一侧L2的端部51被保持在形成于外壳6的底壁63的轴孔65中。在壳体2上，形成有在泵室20侧与支轴5的泵室20侧的端部52相对并限制支轴5向泵室20侧的可动范围的承受部280。壳体2具备从吸入管21的内周面向马达10侧延伸的3根支撑部27。在支撑部27的端部，形成有支轴5的旋转中心轴线L方向的一侧L1的端部52位于内侧的筒部28，由筒部28的旋转中心轴线L方向的一侧L1的底部构成承受部280。在支轴5的端部52安装有圆环状的推力轴承12，推力轴承12配置在径向轴承11与筒部28之间。支轴5的端部51及轴孔65的至少一部分形成为剖面呈D字形状，支轴5的端部52及推力轴承12的孔形成为剖面呈D字形状。因此，支轴5及推力轴承12的旋转被阻止。

外壳6是具有与泵室20的壁面23相对的第一分隔壁部61和介于定子3与驱动磁体8之间的第二分隔壁部62的分隔壁部件。另外，外壳6具有从径向外侧覆盖定子3的圆筒状的主体部66。因此，外壳6是从径向的两侧以及旋转中心轴线L方向的两侧覆盖定子3的树脂密封部件60，是利用聚苯硫醚(PPS：Polyphenylene Sulfide)等对定子3进行嵌件成型时的树脂部分。

在外壳6的旋转中心轴线L方向的另一侧L2的端部64，从旋转中心轴线L方向的另一侧L2固定有罩18，在罩18与外壳6的底壁63之间配置有基板19，该基板19设置有对线圈35的供电进行控制的电路等。基板19通过螺钉92固定在外壳6上。从定子3贯通外壳6的底壁63而向旋转中心轴线L方向的另一侧L2突出的金属制的绕组端子71和保持于外壳6的金属制的连接器端子75通过焊锡与基板19连接。在基板19上安装有构成驱动电路的电子部件。另外，在基板19上形成有布线等。

在外壳6上形成有筒状的连接器外壳69，连接器端子75的端部750位于连接器外壳69的内侧。因此，当将连接器连接于连接器外壳69而提供信号等时，该信号经由连接器端子75、基板19、绕组端子71以及保持于外壳6的金属制的连接器端子75而提供至各线圈35。其结果，转子4绕旋转中心轴线L旋转。由此，叶轮25在泵室20内旋转，泵室20的内部成为负压，因此，流体从吸入管21被吸入泵室20，并从排出管22排出。

(驱动磁体8向转子4的圆筒部40的固定结构等)

图4是图2所示的转子4等的立体图。图5是示出在图2所示的转子4上固定驱动磁体8的样子的纵剖视图。图6是示出在图2所示的转子4上固定驱动磁体8的样子的横剖视图。图7是图2所示的转子4的纵剖视图。图8是从旋转中心轴线L方向的另一侧L2观察图2所示的转子4等的立体图。图9是从旋转中心轴线L方向的另一侧L2观察图2所示的转子4等的仰视图。

如图2、图4、图5、图6、图7、图8及图9所示，在马达10中，在转子4的圆筒部40的外周侧，在从凸缘部45向另一侧L2离开的位置形成有向径向外侧伸出的圆环状的座部42，圆筒部40中的从座部42向另一侧L2成为磁体保持部43。座部42嵌入圆筒状的驱动磁体8的内侧而保持驱动磁体8。此时，座部42支撑驱动磁体8的一侧L1的端部81。

在转子4的圆筒部40的内周侧，在从径向观察时与座部42重叠的位置形成有向径向内侧伸出的圆环状的第一凸部441，在比第一凸部441靠另一侧L2的位置形成有向径向内侧伸出的圆环状的第二凸部442。

另外，在座部42与凸缘部45之间设置有图8所示的贯穿孔44。贯穿孔44沿径向贯通圆筒部40。在本实施方式中，贯穿孔44在圆筒部40处设置在角度位置相互错开180度的两处。因此，在叶轮25旋转时，流体的一部分从泵室20流入转子4的圆筒部40的内侧后，通过圆筒部40的贯穿孔44沿着底壁24再次流入泵室20。因此，混入到流体中的空气等从泵室20排出。

在这样构成的转子4中，在磁体保持部43的外周面上，在周向的多个部位设置有沿着旋转中心轴线L延伸的肋46，驱动磁体8以从径向外侧与多根肋46接触的方式压入磁体保持部43。因此，在磁体保持部43与驱动磁体8之间，在周向上相邻的两个肋46之间形成有间隙G(参照图6)。

另外，在座部42处形成有与在驱动磁体8的一侧L1的端部81处形成的凹部811嵌合的凸部421。凸部421通过嵌入凹部811来规定驱动磁体8的周向的角度位置，并且阻止驱动磁体8的旋转。另外，在座部42处，在周向上与凸部421分离的位置形成有凹部422，凹部422从座部42的内缘延伸至外缘。在将驱动磁体8固定于磁体保持部43时，凹部422与被在周向上相邻的两个肋46夹着的间隙G相连。

在圆筒部40的与座部42相反一侧的端部47，在周向的多个部位设置有与驱动磁体8重叠的铆接部471(参照图9)，间隙G的至少一部分在多个部位的铆接部471中的、在周向上相邻的两个部位的铆接部471之间开口。

在本实施方式中，肋46以等角度间隔形成于周向的六个部位，凹部811、凸部421、凹部422及铆接部471以等角度间隔形成于周向的三个部位。另外，在驱动磁体8的端部81的从凹部811沿周向离开的位置上，在周向的三个部位等角度间隔地形成有成型驱动磁体8时的浇口痕812。

在具备这样构成的马达10的泵装置1中，在驱动叶轮25的马达10中，在将驱动磁体8压入圆筒部40时，驱动磁体8从径向外侧与形成于转子4的圆筒部40的肋46抵接。因此，能够抑制驱动磁体8与圆筒部40之间的偏心。另外，由于驱动磁体8与圆筒部40经由肋46相接，因此即使在产生急剧的温度变化时也不易对驱动磁体8施加大的应力，因而能够抑制驱动磁体8的破裂。

另外，在转子4的支撑驱动磁体8的端部81的座部42上，在周向的多个部位设置有凹部422，在圆筒部40与驱动磁体8之间，由在周向上相邻的两个肋46夹着的间隙G与凹部422相连。因此，流过泵装置1的流体能够流过座部42的凹部422以及圆筒部40与驱动磁体8之间的间隙G。因此，能够进行转子4及驱动磁体8的冷却，因而能够抑制驱动磁体8等的发热。

另外，在圆筒部40的与座部42相反一侧的端部47，在周向的多个部位设置有与驱动磁体8重叠的铆接部471，间隙G的至少一部分在多个部位的铆接部471中的周向相邻的两个部位的铆接部471之间开口。因此，能够使在座部42的凹部422以及圆筒部40与驱动磁体8之间的间隙G中流动的流体通过铆接部471之间，因而能够高效地抑制驱动磁体8等的发热。

(转子45的贯通部15的结构)

图10是从旋转中心轴线L方向的一侧L1观察图2所示的转子4等的俯视图。如图4、图5、图6、图7所示，在马达10及泵装置1中，在转子4的圆筒部40与径向轴承11之间，通过在圆筒部40的内周面沿旋转中心轴线L延伸的第一槽48和在径向轴承11的外周面沿旋转中心轴线L延伸的第二槽111，设置有使旋转中心轴线L的两侧贯通的贯通部15。更具体而言，第二槽111从径向内侧与第一槽48重叠，与第一槽48一起构成贯通部15。第一槽48和第二槽111分别是剖面为半圆形的槽。因此，贯通部15作为剖面为圆形的孔而直线延伸。

在圆筒部40中，第一槽48设置在从径向观察时与肋46重叠的角度位置。因此，能够利用肋46抑制因形成第一槽48而导致圆筒部40的壁厚变得过薄。

在此，在圆筒部40上形成有向径向内侧伸出并与径向轴承11的旋转中心轴线L方向的一侧L1的台阶部116及旋转中心轴线L方向的另一侧L2的台阶部117重叠的圆环状的第一凸部441及第二凸部442。另一方面，第一槽48沿着圆筒部40的内周面形成。因此，第一槽48作为圆形孔贯通第一凸部441和第二凸部442，不到达第一凸部441的内缘和第二凸部442的内缘。因此，第一凸部441的内缘和第二凸部442的内缘分别为连续的圆弧形状。

这样，在本实施方式中，由于设置有使转子4的旋转中心轴线L的两侧贯通的贯通部15，因此相对于转子4在旋转中心轴线L方向的两侧不易产生大的压力差。因此，转子4不易在旋转中心轴线L方向上振动。在此，贯通部15通过形成于圆筒部40的内周面的第一槽48和形成于径向轴承11的外周面的第二槽111在径向上重叠而构成。因此，即使在形成具有足够的开口面积的贯通部15的情况下，第一槽48的开口面积也可以较窄。因此，圆筒部40的强度不易因第一槽48而降低，因而不需要增大圆筒部40的外径。

另外，第一槽48和第二槽111直线地延伸。因此，转子4能够构成为嵌件成型有径向轴承11的树脂成型品。更具体而言，在进行嵌件成型时，在模具内将剖面为圆形的销配置于径向轴承11的第二槽111而进行嵌件成型后，若将销卸下，则能够在形成贯通部15的同时通过嵌件成型来制作转子4。

另外，在径向轴承11的旋转中心轴线L方向的一侧L1的端部118上，设置有示出第二槽111的位置的槽状的标记119。因此，在嵌件成型时，能够以设置在径向轴承11的端部118处的标记119为基准进行销的配置等。

[其他实施方式]

在上述实施方式中，外壳6是从径向两侧以及旋转中心轴线L方向的两侧覆盖定子3的树脂密封部件60，但也可以在外壳6是仅覆盖定子3的径向内侧以及旋转中心轴线L方向的另一侧L2的部件的情况下应用本发明。

符号说明

1…泵装置，2…壳体，3…定子，4…转子，5…支轴，6…外壳，8…驱动磁体，10…马达，11…径向轴承，15…贯通部，18…罩，19…基板，20…泵室，25…叶轮，35…线圈，40…圆筒部，42…座部，43…磁体保持部，45…凸缘部，46…肋，48…第一槽，60…树脂密封部件，65…轴孔，111…第二槽，119…标记，261…叶片部，471…铆接部，G…间隙，L…旋转中心轴线。

Claims

1.一种泵装置，其特征在于，

具有马达和叶轮，该叶轮配置在相对于所述马达设置在旋转中心轴线的一侧的泵室中，并与所述马达的转子连接，

在所述转子上设有圆筒部，该圆筒部沿所述旋转中心轴线延伸，在外侧保持驱动磁体，且在内侧保持圆筒状的径向轴承，

在所述圆筒部与所述径向轴承之间设置有贯通部，该贯通部利用在所述圆筒部的内周面沿所述旋转中心轴线延伸的第一槽和在所述径向轴承的外周面沿所述旋转中心轴线延伸且从径向内侧与所述第一槽重叠的第二槽使所述旋转中心轴线的两侧贯通。

2.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，

所述转子是嵌件成型有所述径向轴承的树脂成型品。

3.根据权利要求2所述的泵装置，其特征在于，

在所述径向轴承的旋转轴线方向的一侧的端部上设置有示出所述第一槽的位置的标记。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的泵装置，其特征在于，

在所述圆筒部的外周面设有沿所述旋转中心轴线延伸的多根肋，

所述驱动磁体以从径向外侧与所述多根肋接触的方式压入所述圆筒部。

5.根据权利要求4所述的泵装置，其特征在于，

所述第一槽设置在从径向观察时与所述肋重叠的角度位置。