ポンプ及びヒートポンプ式給湯装置及びポンプの製造方法
【課題】羽根車の安定した動作を確保しながら、羽根車吸入部付近の整流を行うことでポンプ性能の向上を図ることができるポンプを提供する。
【解決手段】この発明に係るポンプ４１０は、モールド固定子４５０と、ケーシング４４１と、椀状隔壁部品４９０とを組付けてなるポンプ部４４０と、椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に、一方の端部が固定される軸４７０とを備え、回転子部４６０ａは、回転子部４６０ａの中央部に設けられ、軸４７０の他方の端部に摺動自在に嵌合するスリーブ軸受４７１と、回転子部４６０ａの羽根車４６０ｂ側の軸方向端部に形成される羽根車設置面の中央部に設けられ、吸入口から流入する流体を羽根車４６０ｂに案内する略円錐状の突起と、を有し、羽根車４６０ｂは、ケーシング４４１の環状の溝部４４７に収納される略ドーナツ状の摺動部を具備するものである。
【解決手段】この発明に係るポンプ４１０は、モールド固定子４５０と、ケーシング４４１と、椀状隔壁部品４９０とを組付けてなるポンプ部４４０と、椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に、一方の端部が固定される軸４７０とを備え、回転子部４６０ａは、回転子部４６０ａの中央部に設けられ、軸４７０の他方の端部に摺動自在に嵌合するスリーブ軸受４７１と、回転子部４６０ａの羽根車４６０ｂ側の軸方向端部に形成される羽根車設置面の中央部に設けられ、吸入口から流入する流体を羽根車４６０ｂに案内する略円錐状の突起と、を有し、羽根車４６０ｂは、ケーシング４４１の環状の溝部４４７に収納される略ドーナツ状の摺動部を具備するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モールド固定子とポンプ部とを組み合わせて製作されるポンプ及びポンプの製造方法に関する。さらに、そのポンプを用いるヒートポンプ式給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
羽根車の外周部から前面シュラウドとポンプケース間の隙間を通じて吸入口マウス内に還流する帰還経路の途中に遮蔽部材を設け、該遮蔽部材は、上記隙間に対向する対向面の一方に取り付けられる摺動部と、他方に取り付けられて摺動部に対して密着状態で摺接する摺接部とで構成されているポンプの羽根車構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４０６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１のポンプは、ケーシングの吸入口から伸びる複数のリブで回転子の回転中心となる軸の支持部を支持しているため、その軸支持部を収納する空間が回転子側（羽根車の羽根設置面付近）に必要となる。この空間は、吸入口から吐出口に流れる流体のよどみ領域となる。詳細は、実施の形態で説明する。
【０００５】
また、ケーシングの吸入口から伸びる複数のリブで軸支持部を支持しているので、この複数のリブにより羽根車へ流入する流体の流れに乱れが生じる。
【０００６】
また、ケーシングの金型構造の制約により、ケーシングに一体に形成される軸支持部は、吸入口より径方向に小さくする必要がある。軸支持部が吸水口より小さいと、前記の「よどみ領域」へ流入する流体が増加し、ポンプ性能が低下する恐れがあった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、羽根車の安定した動作を確保しながら、羽根車吸入部付近の整流を行うことでポンプ性能の向上を図ることができるポンプを提供する。
【０００８】
また、そのポンプの製造方法を提供する。
【０００９】
さらに、そのポンプを搭載するヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るポンプは、固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルが形成され、電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を組付けた固定子組立をモールド樹脂で成形してなるモールド固定子と、
流体の吸入口及び吐出口と、吸入口の内側周囲に形成される環状の溝部とを有するケーシングと、回転子部と羽根車とを備える回転子を内部に収納し、回転子が摺動自在に嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを有する椀状隔壁部品とを組付けてなるポンプ部と、
椀状隔壁部の軸支持部に、一方の端部が固定される軸と、を備え、
回転子部は、
回転子部の中央部に設けられ、軸の他方の端部に摺動自在に嵌合するスリーブ軸受と、
回転子部の羽根車側の軸方向端部に形成される羽根車設置面の中央部に設けられ、吸入口から流入する流体を羽根車に案内する略円錐状の突起と、を有し、
羽根車は、ケーシングの吸入口内側周囲に設けられた環状の溝部に収納される略ドーナツ状の摺動部を具備するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るポンプは、回転子部の羽根車側の軸方向端部に形成される羽根車設置面の中央部に、吸入口から流入する流体を羽根車に案内する略円錐状の突起を備え、羽根車は、ケーシングの吸入口内側周囲に設けられた環状の溝部に収納される略ドーナツ状の摺動部を具備するので、羽根車の安定した動作を確保しながら、羽根車吸入部付近の整流を行うことでポンプ性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１を示す図で、ヒートポンプ式給湯装置３００の構成図。
【図２】実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の分解斜視図。
【図３】実施の形態１を示す図で、モールド固定子５０の斜視図。
【図４】実施の形態１を示す図で、モールド固定子５０の断面図。
【図５】実施の形態１を示す図で、固定子組立４９の分解斜視図。
【図６】実施の形態１を示す図で、下穴部品８１を示す図（（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図）。
【図７】実施の形態１を示す図で、固定子組立４９の斜視図。
【図８】実施の形態１を示す図で、ポンプ部４０の分解斜視図。
【図９】実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の断面図。
【図１０】実施の形態１を示す図で、ケーシング４１の軸支持部４６側から見た斜視図。
【図１１】実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の製造工程を示す図。
【図１２】実施の形態２を示す図で、実施の形態１のポンプ部４０における流体の流れを示す図。
【図１３】実施の形態２を示す図で、ポンプ４１０の分解斜視図。
【図１４】実施の形態２を示す図で、ポンプ部４４０の分解斜視図。
【図１５】実施の形態２を示す図で、ポンプ４１０の断面図。
【図１６】実施の形態２を示す図で、ケーシング４４１の回転子４６０側から見た斜視図。
【図１７】実施の形態２を示す図で、回転子部４６０ａの断面図。
【図１８】実施の形態２を示す図で、回転子４６０の分解斜視図。
【図１９】実施の形態２を示す図で、羽根車４６０ｂの斜視図。
【図２０】実施の形態２を示す図で、回転子４６０の斜視図。
【図２１】実施の形態２を示す図で、摺動部４６０ｃの上面斜視図。
【図２２】実施の形態２を示す図で、摺動部４６０ｃの下面斜視図。
【図２３】実施の形態２を示す図で、羽根車部４６０ｄの上面斜視図。
【図２４】実施の形態２を示す図で、羽根車部４６０ｄの下面斜視図。
【図２５】実施の形態２を示す図で、羽根車４６０ｂの上面斜視図。
【図２６】実施の形態２を示す図で、羽根車４６０ｂの下面斜視図。
【図２７】実施の形態２を示す図で、変形例１の羽根車５６０ｂの上面斜視図。
【図２８】実施の形態２を示す図で、変形例１の羽根車５６０ｂの下面斜視図。
【図２９】実施の形態２を示す図で、変形例１の摺動部５６０ｃの上面斜視図。
【図３０】実施の形態２を示す図で、変形例１の摺動部５６０ｃの下面斜視図。
【図３１】実施の形態２を示す図で、変形例２の羽根車６６０ｂの上面斜視図。
【図３２】実施の形態２を示す図で、変形例２の羽根車６６０ｂの下面斜視図。
【図３３】実施の形態２を示す図で、変形例２の羽根車部６６０ｄの上面斜視図。
【図３４】実施の形態２を示す図で、変形例２の羽根車部６６０ｄの下面斜視図。
【図３５】実施の形態２を示す図で、変形例の軸５７０が一体成形された椀状隔壁部品４９０の部分断面図。
【図３６】実施の形態２を示す図で、ポンプ４１０の製造工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本実施の形態は、モールド固定子が固定子に組付けられた下穴部品がモールド樹脂で一体に成形され、このとき下穴部品の足部のタッピングネジ用の下穴が表出し、ポンプ部に形成されたネジ穴を介してポンプ部とモールド固定子とをタッピングネジで下穴に締結して組付けることにより、ポンプ部とモールド固定子とを強固に組付ける点に特徴がある。
【００１４】
図１乃至図１１は実施の形態１を示す図で、図１はヒートポンプ式給湯装置３００の構成図、図２はポンプ１０の分解斜視図、図３はモールド固定子５０の斜視図、図４はモールド固定子５０の断面図、図５は固定子組立４９の分解斜視図、図６は下穴部品８１を示す図（（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図）、図７は固定子組立４９の斜視図、図８はポンプ部４０の分解斜視図、図９はポンプ１０の断面図、図１０はケーシング４１の軸支持部４６側から見た斜視図、図１１はポンプ１０の製造工程を示す図である。
【００１５】
先ず、ポンプが使用されるヒートポンプ式給湯装置について、その概要を簡単に説明する。
【００１６】
図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置３００の構成図である。ヒートポンプ式給湯装置３００は、ヒートポンプユニット１００と、タンクユニット２００と、ユーザが運転操作などを行う操作部１１とを備える。
【００１７】
図１において、ヒートポンプユニット１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器２、高圧の冷媒を減圧膨張させる減圧装置３、低圧の二相冷媒を蒸発させる蒸発器４を冷媒配管１５によって環状に接続された冷媒回路と、圧縮機１の吐出圧力を検出する圧力検出装置５と、蒸発器４に送風するファン７と、ファン７を駆動するファンモータ６とを備えている。
【００１８】
また、温度検出手段として、冷媒−水熱交換器２の沸上げ温度検出手段８と、冷媒−水熱交換器２の給水温度検出手段９と、外気温度検出手段１７とを備えている。
【００１９】
また、ヒートポンプユニット制御部１３を備える。ヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出手段８、給水温度検出手段９、及び外気温度検出手段１７からの信号を受信し、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、ファンモータ６の回転数制御を行う。
【００２０】
タンクユニット２００は、冷媒−水熱交換器２で高温・高圧の冷媒と熱交換することにより加熱された湯水を貯湯する温水タンク１４と、風呂水の追い焚きを行う風呂水追い焚き熱交換器３１と、風呂水循環装置３２と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４の間に配置された温水循環装置であるポンプ１０と、温水循環配管１６と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４と風呂水追い焚き熱交換器３１とに接続された混合弁３３と、温水タンク１４と混合弁３３とを接続する風呂水追い焚き配管３７とを備える。
【００２１】
また、温度検出手段として、タンク内水温検出装置３４、風呂水追い焚き熱交換器を通過した後の水温を検出する追い焚き後水温検出装置３５、混合弁３３を通過した後の水温を検出する混合後水温検出装置３６を備えている。
【００２２】
また、タンクユニット制御部１２を備える。タンクユニット制御部１２は、タンク内水温検出装置３４、追い焚き後水温検出装置３５、混合後水温検出装置３６からの信号を受信するとともに、ポンプ１０の回転数制御、混合弁３３の開閉制御、及び操作部１１との間で信号の送受信を行う。
【００２３】
操作部１１は、ユーザが湯水の温度設定や出湯指示などを行うためのスイッチなどを備えたリモコンや操作パネルなどである。
【００２４】
図１において、上記のように構成したヒートポンプ式給湯装置における通常の沸上げ運転動作について説明する。操作部１１またはタンクユニット２００からの沸上げ運転指示がヒートポンプユニット制御部１３に伝えられると、ヒートポンプユニット１００は沸上げ運転を行う。
【００２５】
ヒートポンプユニット１００に備えられたヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出手段８、給水温度検出手段９の検出値などに基づいて、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、ファンモータ６の回転数制御を行う。
【００２６】
また、ヒートポンプユニット制御部１３とタンクユニット制御部１２との間で沸上げ温度検出手段８の検出値の送受信を行い、タンクユニット制御部１２は、沸上げ温度検出手段８で検出した温度が目標沸上げ温度になるよう、ポンプ１０の回転数を制御する。
【００２７】
以上のように制御されるヒートポンプ式給湯装置３００において、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は冷媒−水熱交換器２で給水回路側へ放熱しながら温度低下する。放熱して冷媒−水熱交換器２を通過した高圧低温の冷媒は、減圧装置３で減圧される。減圧装置３を通過した冷媒は蒸発器４に流入し、そこで外気空気から吸熱する。蒸発器４を出た低圧冷媒は圧縮機１に吸入されて循環し冷凍サイクルを形成する。
【００２８】
一方、温水タンク１４の下部の水は、温水循環装置であるポンプ１０の駆動により冷媒−水熱交換器２へ導かれる。ここで、冷媒−水熱交換器２からの放熱によって水が加熱され、加熱された湯水は温水循環配管１６を通って温水タンク１４の上部に戻されて蓄熱される。
【００２９】
以上のように、ヒートポンプ式給湯装置３００において、温水タンク１４と冷媒−水熱交換器２との間の温水循環配管１６に、湯水を循環させる温水循環装置としてポンプ１０が用いられる。
【００３０】
次に、温水循環装置として用いられるポンプ１０について説明する。
【００３１】
図２に示すように、ポンプ１０は、回転子（後述する）の回転により水を吸入して吐出するポンプ部４０と、回転子を駆動するモールド固定子５０と、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを締結する締結ネジであるタッピングネジ１６０（図２の例は、４本）とを備える。
【００３２】
本実施の形態に係るポンプ１０は、４本のタッピングネジ１６０をポンプ部４０のボス部４４に形成されたネジ穴４４ａを介し、モールド固定子５０に埋め込まれた下穴部品８１の下穴８４（図４参照）に締結することでポンプ１０を組み立てる。
【００３３】
先ず、モールド固定子５０の構成について説明する。
【００３４】
図３、図４に示すように、モールド固定子５０は、固定子組立４９（後述する）をモールド樹脂５３によりモールド成形することにより、モールド固定子５０が得られる。
【００３５】
モールド固定子５０の軸方向の一方の端面（ポンプ部４０側）は、外周縁部に沿って平らなポンプ部設置面６３になっている。
【００３６】
ポンプ部設置面６３には、第２の溝６４が径方向に放射状に複数形成されている。この第２の溝６４は、後述する椀状隔壁部品９０の鍔部９０ｂ（図８参照）の補強用リブの逃がし溝である。図３の例では、第２の溝６４は、後述する椀状隔壁部品９０の鍔部９０ｂの補強用リブに対応して、周方向に略等間隔に６本形成されている。
【００３７】
また、ポンプ部設置面６３には、６本の第２の溝６４の外側端部を結ぶ環状の第３の溝６５を備える。この環状の第３の溝６５は、椀状隔壁部品９０の鍔部９０ｂに形成される環状のリブに対応している。
【００３８】
さらに、ポンプ部設置面６３には、四隅に略円柱状の樹脂成形品の下穴部品８１の足部８５（図６参照）が軸方向に埋め込まれている。モールド樹脂５３によるモールド成形時に、下穴部品８１の足部８５の一方の端面（ポンプ部４０側）は、成形金型の金型押え部８２（図４参照）になる。そのため、下穴部品８１が、ポンプ部設置面６３より所定の距離だけ内側に埋め込まれる形で表出している。表出しているのは、金型押え部８２及びタッピングネジ１６０用の下穴８４である。
【００３９】
後述する固定子組立４９から引き出されるリード線５２が、モールド固定子５０のポンプ部４０の反対側の軸方向端面付近から外部に引き出されている。
【００４０】
モールド固定子５０のモールド樹脂５３（熱硬化性樹脂）によるモールド成形時の軸方向の位置決めは、基板押え部品９５（図７参照）に形成されている複数個の突起９５ａの軸方向外側の端面が、上型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子５０の基板５８側の軸方向端面に、複数個の突起９５ａの軸方向外側の端面（金型押え面）が表出している（図示せず）。
【００４１】
また、反結線側の絶縁部５６の軸方向端面よりさらに外側（軸方向の）に延びる突起５６ａ（図５、図７参照）が、下型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子５０の基板５８の反対側の軸方向端面に、複数個の突起５６ａが表出している（図示せず）。
【００４２】
モールド固定子５０のモールド成形時の径方向の位置決めは、固定子鉄心５４の内周面が金型に嵌合することでなされる。そのため、図２、図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部が露出している。
【００４３】
モールド固定子５０の内部の構成、即ち、固定子組立４９（図４に示す、リード線５２、固定子鉄心５４、絶縁部５６、コイル５７、基板５８、端子５９等）、下穴部品８１については、後述する。
【００４４】
次に、固定子組立４９について説明する。図５、図７に示すように、固定子組立４９は、固定子４７と、下穴部品８１とを備える。
【００４５】
固定子組立４９は、以下に示す手順で製作される。
（１）厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された帯状の固定子鉄心５４を製作する。帯状の固定子鉄心５４は、複数個のティースを備える。図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部が露出している。ここで示す固定子鉄心５４は、薄肉連結部で連結されている６個のティースを有するので、図３においても、６箇所に固定子鉄心のティースの先端部が露出している。但し、図３で見えているのは二箇所のみ。
（２）固定子鉄心５４のティースには、絶縁部５６が施される。絶縁部５６は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心５４と一体に又は別体で成形される。
（３）絶縁部５６が施されたティースに、集中巻のコイルが巻回される。６個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。
（４）三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７（図４参照）が接続される端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。電源端子は３個、中性点端子は１個である。
（５）基板５８が結線側の絶縁部５６（端子５９が組付けられる側）に取り付けられる。基板５８は、基板押え部品９５により絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ５８ａ（駆動素子）、回転子６０の位置を検出するホール素子（位置検出素子）等が実装されている。ＩＣ５８ａやホール素子を、電子部品と定義する。また、基板５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１が、取り付けられる。
（６）リード線口出し部品６１が取り付けられた基板５８が基板押え部品９５により絶縁部５６に固定され、端子５９と基板５８とが半田付けされた固定子４７に下穴部品８１を組みつけることで固定子組立４９が完成する。
【００４６】
下穴部品８１の構成を図５、図６により説明する。下穴部品８１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を成形して形成される。
【００４７】
図６に示すように、タッピングネジ１６０の下穴８４を備えた略円柱部の複数の足部８５が、薄肉の連結部８７で連結されている。略円柱部の足部８５は、下穴部品８１を固定子４７とともにモールド成形した後、下穴部品８１の抜け防止のため、足部８５の表出端面（金型押え部８２、及び、突起８３端部）を基準に太くなるテーパ状である。
【００４８】
また、下穴部品８１は、下穴部品８１の回転防止のための複数の突起８５ａを足部８５の外周部に備えている。下穴部品８１は略円柱部の足部８５を薄肉の連結部８７で連結することで、モールド金型へ一度でセット可能なことにより、加工コストの低減が可能となる。
【００４９】
図５、図７に示すように、下穴部品８１の連結部８７に、下穴部品８１を固定子４７に組付けるための複数の爪８６を備える。図５の例では、２本の爪８６を備える。
【００５０】
固定子４７の固定子鉄心５４の外周部に形成された溝５４ａに、下穴部品８１の爪８６を係り止めすることにより、固定子４７と下穴部品８１とをモールド金型へ一度でセット可能なことにより、加工コストの低減が可能とる。
【００５１】
固定子４７に下穴部品８１を係り止めした固定子組立４９のモールド樹脂５３によるモールド成形時に、下穴部品８１のタッピングネジ１６０用の下穴８４の開口側の端面（金型押え部８２）と、下穴部品８１の他端面に備える突起８３（図４参照）とを、モールド成形金型により狭持することで下穴部品８１の軸方向の位置決めを行う。
【００５２】
下穴部品８１のタッピングネジ１６０用の下穴８４の開口側の端面の金型押え部８２の外径を、下穴部品８１の開口側の端面の外径より小さくする。それにより、下穴部品８１の端面は、金型押え部８２を除く部分が、モールド樹脂５３で覆われる。従って、下穴部品８１の両端面がモールド樹脂５３で覆われるので、下穴部品８１の表出を抑制し、ポンプ１０の品質向上を図ることが可能となる。
【００５３】
モールド固定子５０は、固定子４７に組付けられた下穴部品８１がモールド樹脂５３で一体に成形され、このとき下穴部品８１の足部８５のタッピングネジ１６０用の下穴８４が表出する。ポンプ部４０に形成されたネジ穴４４ａを介して、ポンプ部４０とモールド固定子５０とをタッピングネジ１６０で下穴８４に締結して組付けることにより、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを強固に組付けることが可能となる。
【００５４】
また、図示はしないが、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを強固に取り付けるために、下穴部品８１の代替品として、外周に抜け防止、且つ回転防止のための突起を備えた金属製のネジ穴を有するインサートナットを用いることも可能である。下穴部品８１、もしくはインサートナットの種類や取付け位置の変更は、金型の取付け部分の変更で対応可能となる。ネジ穴を有するインサートナットを用いる場合は、ネジには締付けネジを使用する。
【００５５】
次に、ポンプ部４０の構成を説明する。図８、図９に示すように、ポンプ部は、以下に示す要素で構成される。
（１）水の吸入口４２と吐出口４３とを有し、内部に回転子６０の羽根車６０ｂを収納するケーシング４１：ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。ケーシング４１には、吸入口４２側の端部に、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを組付ける際に用いられるネジ穴４４ａを有するボス部４４が４箇所に設けられる。また、ケーシング４１には、ポンプ１０を、例えば、ヒートポンプ式給湯装置３００のタンクユニット２００に固定するための孔４５ａを有する取付脚４５を３箇所に備える。
（２）第１のスラスト軸受７１ａ：第１のスラスト軸受７１ａの材質は、例えば、アルミナ等のセラミックである。回転子６０は、ポンプ１０の運転中、回転子６０の羽根車６０ｂの表裏に作用する水の圧力差により第１のスラスト軸受７１ａを介してケーシング４１に押し付けられるため、第１のスラスト軸受７１ａにはセラミックにより製作されたものを使用し、耐摩耗性、摺動性を確保している。
（３）回転子６０：回転子６０は、回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとを備える。回転子部６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット６８と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂６７で一体化される（図９参照）。羽根車６０ｂは、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂成形品である。回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとが超音波溶着等により接合される。
（４）軸７０：椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に軸７０の一端が挿入され、軸７０の他端がケーシング４１の軸支持部４６に挿入される。椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入される軸７０の一端は、軸支持部９４に対して回転しないように挿入される。そのため、軸７０の一端は所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いている（Ｄ字形状）。軸支持部９４の孔もそれに合わせた形状になっている。ケーシング４１の軸支持部４６（図１０も参照）に挿入される軸７０の他端も、所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いている（Ｄ字形状）。即ち、軸７０は長さ方向に対称形である。但し、軸７０の他端は、ケーシング４１の軸支持部４６に回転可能に挿入される。軸７０が長さ方向に対称形なのは、軸７０を椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入する際に、上下の向きを意識することなく組立を可能とするためである。
（５）第２のスラスト軸受７１ｂ：第２のスラスト軸受７１ｂの材質はＳＵＳである。回転子６０は、ポンプ１０の運転中、回転子６０の羽根車６０ｂの表裏に作用する水の圧力差により第１のスラスト軸受７１ａを介してケーシング４１に押し付けられるが、運転状態によっては、回転子６０が第２のスラスト軸受７１ｂを介して椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に接触するケースも考えられるため、第２のスラスト軸受７１ｂを使用している。
（６）Ｏリング８０：Ｏリング８０は、ポンプ部４０のケーシング４１と椀状隔壁部品９０とのシールを行う。
（７）椀状隔壁部品９０：椀状隔壁部品９０は、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。椀状隔壁部品９０は、モールド固定子５０との嵌合部である椀状隔壁部９０ａと、鍔部９０ｂとを備える。椀状隔壁部９０ａは、円形の底部と円筒形の隔壁とで構成される。円形の底部の内面の略中央部に、軸７０の一端が挿入される軸支持部９４が立設している。椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１が形成されている。リブ９１は、椀状隔壁部９０ａの根元（鍔部９０ｂとの連結部）から軸方向に所定の長さ形成されている。そして、リブ９１の径方向の寸法は、椀状隔壁部９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状である。鍔部９０ｂには、鍔部９０ｂを補強する補強リブ（図示せず）が径方向に放射状に６個形成されている。その中の任意の一つの補強リブに椀状隔壁部９０ａのリブ９１が接続している。これにより、椀状隔壁部品９０の成形金型の製作が容易になる。また、鍔部９０ｂには、モールド固定子５０のポンプ部４０のポンプ部設置面６３に形成される環状の第３の溝６５に納まる環状リブ（図示せず）を備える。また、鍔部９０ｂには、タッピングネジ１６０が通る孔９０ｄが４箇所に形成されている。さらに、鍔部９０ｂのケーシング４１側の面に、Ｏリング８０を収納する環状のＯリング収納溝９０ｃが形成されている。
【００５６】
ポンプ１０は、椀状隔壁部品９０にＯリング８０を設置した後、ケーシング４１を椀状隔壁部品９０に組付けポンプ部４０を組立、モールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０等により固定して組立てられる。
【００５７】
モールド固定子５０とポンプ部４０とを組付ける際に、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝５１と、椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１とが嵌合することにより、回転方向（周方向）の位置決めがなされる（図９参照）。
【００５８】
モールド固定子５０とポンプ部４０との嵌合は、以下のように行われる。椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面の鍔部９０ｂと反対側の部分にはリブ９１がないので、モールド固定子５０の内周に、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａの先端部（リブ９１がない部分）を任意の位置で挿入することができる。
【００５９】
挿入が進み、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａのリブ９１がモールド固定子５０の内周の開口部側の端部までくると、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝５１と、椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１とが合わないとそれ以上は挿入できないが、ある程度モールド固定子５０の内周にポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａが挿入されているので、回転させることで容易に第１の溝５１とリブ９１との位置を合わせることができる。
【００６０】
第１の溝５１とリブ９１との位置が合えば、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａをモールド固定子５０の内周に完全に挿入することができる。
【００６１】
椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの内周には、椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入される軸７０に回転子６０が嵌められて収納される。従って、モールド固定子５０と回転子６０との同軸を確保するために、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間はできるだけ小さい方がよい。例えば、その隙間は、０．０２〜０．０６ｍｍ程度に選ばれる。
【００６２】
モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間を小さくすると、モールド固定子５０の内周に椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａを挿入する場合に、空気が逃げる道がないと挿入が困難になる。
【００６３】
そのため、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される第１の溝５１を設けて、この第１の溝５１を空気の逃げ道としている。
【００６４】
また、椀状隔壁部品９０と、モールド固定子５０との周方向の位置決めが必要である。
【００６５】
椀状隔壁部品９０とモールド固定子５０との周方向の位置決めを行うために、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される第１の溝５１に、椀状隔壁部９０ａのリブ９１が嵌るようにしている。
【００６６】
空気の逃げ道であるモールド固定子５０の第１の溝５１を、椀状隔壁部９０ａのリブ９１が塞いでしまうと、椀状隔壁部品９０のモールド固定子５０への挿入が困難になる。そこで、椀状隔壁部品９０がモールド固定子５０に完全に挿入された状態で、モールド固定子５０の第１の溝５１と椀状隔壁部９０ａのリブ９１との間に隙間ができるようにしている。その隙間は、最も狭い所（リブ９１の径方向の寸法が最も大きい所）で１ｍｍ前後にしている。
【００６７】
このように、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間はできるだけ小さくして（例えば、０．０２〜０．０６ｍｍ程度）モールド固定子５０回転子６０との同軸を確保しつつ、且つ、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される空気の逃げ道となる第１の溝５１を設けて、モールド固定子５０の内周への椀状隔壁部品９０の挿入を容易としている。さらに、椀状隔壁部９０ａに、椀状隔壁部９０ａの根元（鍔部９０ｂとの連結部）から軸方向に所定長さリブ９１を形成し、リブ９１の径方向の寸法を、椀状隔壁部９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状とし、リブ９１がモールド固定子５０の第１の溝５１に所定の径方向の隙間（１ｍｍ程度）ができる状態で嵌合するようにしているので、モールド固定子５０と椀状隔壁部品９０との位置決めができるとともに、モールド固定子５０と椀状隔壁部品９０との組付けを容易に行うことができる。
【００６８】
図１１を参照しながら、ポンプ１０の製造工程を説明する。
（１）ステップ１：固定子４７を製造する。先ず、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層され、薄肉連結部で連結された帯状の固定子鉄心５４を製作する。ティースには、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いる絶縁部５６が施される。絶縁部５６が施されたティースに集中巻のコイル５７が巻回される。例えば、６個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７が接続される端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。併せて、基板５８を製造する。基板５８は、基板押え部品により絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ５８ａ、回転子６０の位置を検出するホール素子５８ｂ等が実装されている。また、基板５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１が、取り付けられる。併せて、回転子部６０ａを製造する。回転子部６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット６８と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂６７で一体化される。さらに、併せて、羽根車６０ｂを成形する。羽根車６０ｂは、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（２）ステップ２：基板５８を固定子４７に組付ける。リード線口出し部品６１が取り付けられた基板５８が基板押え部品により絶縁部５６に固定される。併せて、回転子部６０ａに羽根車６０ｂを超音波溶着等により組付ける。併せて、椀状隔壁部品９０を成形する。併せて、軸７０と第１のスラスト軸受７１ａ、第２のスラスト軸受７１ｂを製造する。軸７０は、ＳＵＳで製造される。第１のスラスト軸受７１ａは、セラミックで製造される。第２のスラスト軸受７１ｂは、ＳＵＳで製造される。
（３）ステップ３：端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）と基板５８とを半田付けする。固定子４７に、下穴部品８１を組付けることで固定子組立４９が完成する。椀状隔壁部品９０に回転子６０等を組付ける。さらに、併せて、ケーシング４１を成形する。ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（４）ステップ４：固定子組立４９をモールド成形して、モールド固定子５０を製造する。併せて、椀状隔壁部品９０にケーシング４１を固定してポンプ部４０を組立てる。さらに、併せて、タッピングネジ１６０を製造する。
（５）ステップ５：ポンプ１０の組立を行う。モールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０で固定する。モールド固定子５０とポンプ部４０とを組付ける際、モールド固定子５０の内径に備える第１の溝５１と、椀状隔壁部品９０のモールド固定子５０の内径との椀状隔壁部９０ａに備えるリブ９１とが嵌合うことにより、回転方向に対する位置決めとなる。
【００６９】
実施の形態２．
本実施の形態では、上記実施の形態１のポンプ１０をさらに改善したポンプ４１０について説明する。
【００７０】
図１２乃至図３６は実施の形態２を示す図で、図１２は実施の形態１のポンプ部４０における流体の流れを示す図、図１３はポンプ４１０の分解斜視図、図１４はポンプ部４４０の分解斜視図、図１５はポンプ４１０の断面図、図１６はケーシング４４１の回転子４６０側から見た斜視図、図１７は回転子部４６０ａの断面図、図１８は回転子４６０の分解斜視図、図１９は羽根車４６０ｂの斜視図、図２０は回転子４６０の斜視図、図２１は摺動部４６０ｃの上面斜視図、図２２は摺動部４６０ｃの下面斜視図、図２３は羽根車部４６０ｄの上面斜視図、図２４は羽根車部４６０ｄの下面斜視図、図２５は羽根車４６０ｂの上面斜視図、図２６は羽根車４６０ｂの下面斜視図、図２７は変形例１の羽根車５６０ｂの上面斜視図、図２８は変形例１の羽根車５６０ｂの下面斜視図、図２９は変形例１の摺動部５６０ｃの上面斜視図、図３０は変形例１の摺動部５６０ｃの下面斜視図、図３１は変形例２の羽根車６６０ｂの上面斜視図、図３２は変形例２の羽根車６６０ｂの下面斜視図、図３３は変形例２の羽根車部６６０ｄの上面斜視図、図３４は変形例２の羽根車部６６０ｄの下面斜視図、図３５は変形例の軸５７０が一体成形された椀状隔壁部品４９０の部分断面図、図３６はポンプ４１０の製造工程を示す図である。
【００７１】
図１２を参照しながら、実施の形態１のポンプ部４０における流体の流れを説明する。図１２の矢印で示すように、流体（例えば、水）は、ケーシング４１の吸入口４２から羽根車６０ｂ（インペラー）に吸い込まれ、吐出口４３（図９参照）から吐き出される。このとき、実施の形態１のポンプ部４０は、以下の点が改善されると、羽根車６０ｂの安定した動作を確保しながら、羽根車６０ｂの吸入部付近の整流を行うことで、さらにポンプ性能の向上を図ることができる。
（１）ケーシング４１の吸入口４２から伸びる複数のリブ４８（図１０参照）で回転子６０の回転中心となる軸７０の軸支持部４６を支持しているため、その軸支持部４６を収納する空間が回転子６０側に必要となる。この空間は、吸入口４２から吐出口４３に流れる流体の「よどみ領域」となり、ポンプ性能が低下する恐れがある。「よどみ領域」を、図１２では、ハッチングで示す。
（２）ケーシング４１の吸入口４２から伸びる複数のリブ４８（例えば、３本）で軸支持部４６を支持しているので、この複数のリブ４８により羽根車６０ｂへ流入する流体の流れに乱れが生じる。
（３）ケーシング４１の樹脂成形時における金型構造の制約により、ケーシング４１に一体に形成される軸支持部４６は、吸入口４２より小さくする必要がある。軸支持部４６が吸入口４２より小さいと、前記の「よどみ領域」へ流入する流体が増加し、ポンプ性能が低下する恐れがある。
（４）ケーシング４１と、羽根車６０ｂのケーシング４１側端部から突出する環状凸部６０ｄ（図８参照）との間に隙間があるため、羽根車６０ｂを出た流体がその隙間を通る還流（図１２で、幅の狭い矢印で示す）が存在する。それにより、ポンプ性能が低下する恐れがある。
【００７２】
本実施の形態では、上記実施の形態１の（１）〜（４）を改善して、羽根車６０ｂの安定した動作を確保しながら、羽根車６０ｂの吸入部付近の整流を行うことで、さらにポンプ性能の向上を図るものである。
【００７３】
図１３に示すように、ポンプ４１０は、回転子（後述する）の回転により水を吸入して吐出するポンプ部４４０と、回転子を駆動するモールド固定子４５０と、ポンプ部４４０とモールド固定子４５０とを締結する締結ネジであるタッピングネジ５６０（図１３の例は、４本）とを備える。
【００７４】
本実施の形態に係るポンプ４１０は、４本のタッピングネジ５６０をポンプ部４４０のボス部４４４に形成されたネジ穴４４４ａを介し、モールド固定子４５０に埋め込まれた下穴部品４８１の下穴（図４の下穴８４と同じ）に締結することでポンプ４１０を組み立てる。
【００７５】
モールド固定子４５０、タッピングネジ５６０は、実施の形態１のモールド固定子５０、タッピングネジ１６０と同じものである。
【００７６】
ポンプ部４４０の構成が、実施の形態１のポンプ部４０と異なる。図１４に示すように、ポンプ部４４０は、以下に示す要素で構成される。
（１）水の吸入口４４２と吐出口４４３とを有し、内部に回転子４６０の羽根車４６０ｂを収納するケーシング４４１；
（２）スラスト軸受４７１；
（３）回転子４６０；
（４）軸４７０；
（５）Ｏリング４８０；
（６）椀状隔壁部品４９０。
【００７７】
以下、（１）〜（６）のポンプ部４４０を構成する各要素について、順に説明する。
【００７８】
図１４〜図１６を参照しながら、ケーシング４４１について説明する。ケーシング４４１は、全体が平面視略四角形で、その中央部に吸入口４４２が形成され、且つ四角形の一辺のコーナー近傍に吸入口４４２に対して直交する方向に吐出口４４３が形成されている。
【００７９】
ケーシング４４１は、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。ケーシング４４１には、吸入口４４２側の端面に、ポンプ部４４０とモールド固定子４５０とを組付ける際に用いられるネジ穴４４５ａを有するボス部４４４が四箇所に設けられる。
【００８０】
また、ケーシング４４１には、ポンプ４１０を、例えば、ヒートポンプ式給湯装置３００のタンクユニット２００に固定するためのネジ穴４４５ａを有する取付脚４４５を三箇所に備える。
【００８１】
また、図１５、図１６に示すように、ケーシング４４１には、吸入口４４２と反対側の端面で、略中央部にスラスト軸受４７１を収納する環状の溝部４４８を備える。
【００８２】
図１４に示すように、スラスト軸受４７１は、略ドーナツ形状で、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂、あるいは、アルミナ等のセラミックなどの材料により製作され、ケーシング４４１内側に設けられた環状の溝部４４８（図１５、図１６参照）に設置される。
【００８３】
スラスト軸受４７１は、モールド固定子４５０（図示せず、モールド固定子５０と同じ）に流れる電流により発生する回転磁界の作用によって駆動される回転子４６０に組付けられた羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃ（図１４、図１８、図１９参照）と摺接する。そうすることで、羽根車４６０ｂの安定した回転動作を確保するとともに、羽根車４６０ｂとケーシング４４１との間の流体の還流経路（図１２参照）を遮蔽し、ポンプ室内部の循環量（ショートサイクル）を低減することが可能となる。
【００８４】
図１４〜図３４（図１６を除く）を参照しながら回転子４６０について説明する。回転子４６０は、回転子部４６０ａと、羽根車４６０ｂとを備え、回転子部４６０ａと、羽根車４６０ｂとが超音波溶着等により接合されて形成される。
【００８５】
図１７に示すように、回転子部４６０ａは、少なくとも以下の要素を備える。
（１）樹脂マグネット４６８；
（２）スリーブ軸受４６６；
（３）熱可塑性樹脂４６７。
【００８６】
樹脂マグネット４６８は、リング状（円筒状）で、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットで成形したものである。
【００８７】
スリーブ軸受４６６（例えば、カーボン製）は、樹脂マグネット４６８の内側に設けられる。スリーブ軸受４６６は、一方の端面（図１７において、突起４６０ａ−１と反対側）に軸４７０挿入用の開口部４６６ａを備え、他方の端面（図１７において、突起４６０ａ−１側）が閉じた円筒形のものである。
【００８８】
例えば、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性樹脂４６７により、樹脂マグネット４６８と、スリーブ軸受４６６（例えば、カーボン製）とが一体成形される。
【００８９】
樹脂マグネット４６８と共に熱可塑性樹脂４６７で一体成形されるスリーブ軸受４６６は、熱可塑性樹脂４６７の射出成形時に、軸４７０挿入用の開口部４６６ａを備える端面と、スリーブ軸受４６６の他端面の外周部の複数個所とを回転子部４６０ａの成形金型に備える押え部で狭持し、スリーブ軸受４６６の軸方向の位置決めを行うことでポンプ４１０の品質向上を図ることが可能となっている。図１７に示すように、回転子部４６０ａには、スリーブ軸受４６６の他端面側に、成形金型の押え部が、孔４６０ａ−３として残る。
【００９０】
また、回転子部４６０ａの羽根車設置面４６０ａ−４の略中央部に、略円錐状の突起４６０ａ−１が形成されている。略円錐状の突起４６０ａ−１により、羽根車４６０ｂ（図１８〜図２０）の流体の吸入部（突起４６０ａ−１付近）の流れをスムーズに羽根車４６０ｂの半径方向に曲げるようにしている（図１５の矢印（流体の流れ）参照）。それにより、羽根車４６０ｂの流体の吸入部（突起４６０ａ−１付近）の流れの衝突や剥離などによる流体損失を低減し、ポンプ４１０の高効率化が可能となる。
【００９１】
また、回転子部４６０ａは、樹脂マグネット４６８の内側で、且つスリーブ軸受４６６の外側に、つりあい穴４６０ａ−２が形成されている。図１８に示すように、二つのつりあい穴４６０ａ−２が、周方向に略１８０°間隔で形成されている。
【００９２】
図１７に示すように、つりあい穴４６０ａ−２は、一方の端部が突起４６０ａ−１付近（羽根車４６０ｂの流体の吸入部）に開口して連通し、他方の端部が回転子部４６０ａの内部（スリーブ軸受４６６の開口部４６６ａ側）に開口して連通している。
【００９３】
つりあい穴４６０ａ−２の役割について説明する。ポンプ４１０において、回転子４６０が回転すると、流体（例えば、水）が吸入口４４２から羽根車４６０ｂの流体の吸入部（回転子部４６０ａの突起４６０ａ−１付近）に流入する。そして、羽根車４６０ｂの回転によって流体が渦巻を起こし、その力で流体を吸い込み、吐出口４４３から吐き出す。
【００９４】
遠心羽根車では流体が流入する吸入部が開放しているので、ポンプ４１０において、回転子部４６０ａ裏側には、羽根車４６０ｂから吐き出された、吸入部側よりも高圧の流体が存在する。そのため、回転子４６０は、圧力の低い吸入部側との差圧により吸入部側に押し付けられる。具体的には、羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃ（図１８等参照）がスラスト軸受４７１に上記差圧による力で押し付けられるため、羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃもしくはスラスト軸受４７１が摩耗しやすい。
【００９５】
回転子部４６０ａにつりあい穴４６０ａ−２を設けることで、回転子部４６０ａの高圧側が圧力の低い吸入部側に連通して、回転子部４６０ａの高圧側の圧力を吸入部とほぼ同程度にすることができる。それにより、羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃをスラスト軸受４７１に押し付けるスラスト力が軽減して、羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃもしくはスラスト軸受４７１の摩耗を抑制する。
【００９６】
回転子４６０は、スリーブ軸受４６６が後述する軸４７０に摺動自在に支持されるとともに、摺動部４６０ｃがスラスト軸受４７１に当接しながらケーシング４４１の環状の溝部４４８で支持される。
【００９７】
図１８、図１９に示すように、羽根車４６０ｂは、羽根車部４６０ｄと、摺動部４６０ｃとを備える。羽根車部４６０ｄと摺動部４６０ｃとは、例えば、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂成形により製作される。羽根車部４６０ｄと摺動部４６０ｃとが超音波溶着等により接合される。
【００９８】
羽根車４６０ｂのスラスト軸受４７１との摺動面に組付けられる略ドーナツ状の摺動部４６０ｃ（図２１、図２２参照）は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂にカーボン繊維などを添加し、耐磨耗性、摺動性が優れた熱可塑性樹脂を射出成形して製作される。
【００９９】
図２１に示すように、摺動部４６０ｃの一方の端面はスラスト軸受４７１に当接する摺動面４６０ｃ−２である。
【０１００】
図２２に示すように、他方の端面の羽根車部４６０ｄとの接合面には、摺動部４６０ｃの回り留めとなる略角形状の突起４６０ｃ−１を複数備える（図２２では、六個）。略角形状の突起４６０ｃ−１、または、接合面の少なくともいずれか一方には、表面に超音波溶着リブ（超音波溶着時に溶ける部分）が設けられる。
【０１０１】
羽根車４６０ｂの摺動部組付け部に、放射状に複数設けられた切欠き４６０ｄ−１（図２３参照）に、摺動部４６０ｃの突起４６０ｃ−１を嵌め込み、摺動部４６０ｃが超音波溶着などにより羽根車部４６０ｄに接合される（図２５、図２６参照）。
【０１０２】
摺動部４６０ｃと羽根車部４６０ｄ、羽根車４６０ｂと回転子部４６０ａとを各々超音波溶着などで接合することにより、スリーブ軸受４６６と摺動面４６０ｃ−２との垂直度を確保することでポンプ４１０の品質向上を図ることが可能となっている。
【０１０３】
図２３に示すように、羽根車部４６０ｄは、回転子部４６０ａの反対側の面の略中央部にリング状の摺動部組付け部を備える。リング状の摺動部組付け部には、複数の切欠き４６０ｄ−１が周方向に略等間隔に形成されている。
【０１０４】
図２４に示すように、羽根車部４６０ｄは、回転子部４６０ａ側の面に、複数（図２４では六個）の円弧状の羽根４６０ｄ−２が周方向に略等間隔に形成されている。
【０１０５】
次に、図２７〜図３０により、変形例１の羽根車５６０ｂについて説明する。変形例１の羽根車５６０ｂは、略ドーナツ状の摺動部５６０ｃ（図２９、図３０参照）を羽根車５６０ｂの成形金型にインサートして、ＰＰＳなどの熱可塑性樹脂で一体成形して製作される。
【０１０６】
摺動部５６０ｃは、スラスト軸受４７１との摺動面５６０ｃ−２に、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂にカーボン繊維などを添加し、耐磨耗性、耐摩擦性を向上した熱可塑性樹脂、もしくはアルミナなどのセラミックを用いて製作される。
【０１０７】
この場合、インサート成形される略ドーナツ状の摺動部５６０ｃは、軸方向の所定の位置にフランジ部５６０ｃ−３（図２９、図３０参照）を備え、一体成形時に羽根車部５６０ｄを形成する熱可塑性樹脂がフランジ部５６０ｃ−３を把持し、摺動部５６０ｃの抜け止めとなることで、ポンプ４１０の品質向上を図ることが可能となる。
【０１０８】
図３１乃至図３４を参照しながら、変形例２の羽根車６６０ｂについて説明する。変形例２の羽根車６６０ｂは、羽根車部６６０ｄの流体の吸入口である内径側に略角形状の切欠き６６０ｄ−１を複数（図３３では六個）備える。
【０１０９】
羽根車部６６０ｄに、スラスト軸受４７１との摺動部６６０ｃを、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などにカーボン繊維などを添加し、耐磨耗性、耐摩擦性を向上した熱可塑性樹脂を用いて一体成形する。
【０１１０】
このとき、羽根車部６６０ｄの流体の吸入口である内径側に略角形状の切欠き６６０ｄ−１を複数備えるので、摺動部６６０ｃの周り止め、且つ抜け止めとなることでポンプ４１０の品質向上を図ることが可能となる。
【０１１１】
図１４、図１５を参照しながら軸４７０について説明する。図１４、図１５に示すように、軸４７０は、直径の異なる二つの円柱部からなる。直径の細い円柱部が、椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に、例えば、圧入により固定される。
【０１１２】
軸４７０の直径の太い円柱部は、自由で片持ち梁の状態である。軸４７０の直径の太い円柱部に、回転子４６０がスリーブ軸受４６６の開口部４６６ａ（図１７参照）から摺動自在に挿入される。
【０１１３】
回転子４６０は、椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に固定された軸４７０を中心として回転する。回転子４６０は、既に述べたように、スリーブ軸受４６６が軸４７０に摺動自在に支持されるとともに、摺動部４６０ｃがスラスト軸受４７１に当接しながらケーシング４４１の環状の溝部４４８で支持される。
【０１１４】
図３５により、変形例の軸５７０について説明する。変形例の軸５７０は、椀状隔壁部品４９０成形時に熱可塑性樹脂で一体化される。軸５７０には、椀状隔壁部品４９０成形時に熱可塑性樹脂で把持される鍔部５７０ａを備える。
【０１１５】
Ｏリング４８０は、実施の形態１のＯリング８０と同じである。Ｏリング４８０は、後述する椀状隔壁部品４９０に備える環状のＯリング収納溝４９０ｃに設置される。椀状隔壁部品４９０にケーシング４４１を組付け、Ｏリング４８０を所定の距離押しつぶすことで、椀状隔壁部品４９０とケーシング４４１とのシールを行う。
【０１１６】
図１４、図１５を参照しながら、椀状隔壁部品４９０について説明する。椀状隔壁部品４９０は、実施の形態１の椀状隔壁部品９０と同じである。
【０１１７】
椀状隔壁部品４９０は、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。椀状隔壁部品４９０は、モールド固定子４５０との嵌合部である椀状隔壁部４９０ａと、鍔部４９０ｂとを備える。
【０１１８】
椀状隔壁部４９０ａは、円形の底部と円筒形の隔壁とで構成される。円形の底部の内面の略中央部に、軸の一端が挿入される軸支持部４９４が立設している。
【０１１９】
椀状隔壁部４９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ４９１が形成されている。リブ４９１は、椀状隔壁部４９０ａの根元（鍔部４９０ｂとの連結部）から軸方向に所定長さ形成されている。そして、リブ４９１の径方向の寸法は、椀状隔壁部４９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状である。
【０１２０】
鍔部４９０ｂには、鍔部４９０ｂを補強する補強リブ（図示せず）が径方向に放射状に６個形成されている。その中の任意の一つの補強リブに椀状隔壁部４９０ａのリブ４９１が接続している。これにより、椀状隔壁部品４９０の成形金型の製作が容易になる。
【０１２１】
また、鍔部４９０ｂには、モールド固定子４５０の椀状隔壁部品の鍔部設置面に形成される環状の第３の溝（図示せず）に納まる環状リブ（図示せず）を備える。
【０１２２】
また、鍔部４９０ｂには、タッピングネジ５６０が通る孔４９０ｄ（ネジ穴）が４箇所に形成されている。
【０１２３】
さらに、鍔部４９０ｂのケーシング４４１側の面に、Ｏリング４８０を収納する環状のＯリング収納溝４９０ｃが形成されている。
【０１２４】
ポンプ４１０は、先ず椀状隔壁部品４９０に固定もしくは一体成形された軸４７０に、回転子４６０を挿入する。椀状隔壁部品４９０の鍔部４９０ｂのＯリング収納溝４９０ｃにＯリング４８０を設置する。そして、ケーシング４４１を椀状隔壁部品９０に組付け、ポンプ部４４０を組み立てる。さらに、ポンプ部４４０に備えるネジ穴４４５ａ、孔４９０ｄを介して、ポンプ部４４０とモールド固定子４５０とをタッピングネジ５６０で組付けて、ポンプ４１０が組み立られる。
【０１２５】
椀状隔壁部品４９０に固定もしくは一体成形された軸４７０を中心に回転する回転子４６０は、回転子部４６０ａに組付けられる摺動部４６０ｃがケーシング４４１内側に備える環状の溝部４４８、または、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂、あるいは、アルミナセラミックで製作されたスラスト軸受４７１に摺接するようにしている。
【０１２６】
そのように構成することにより、回転子４６０の安定した回転動作を確保しながら、羽根車４６０ｂとケーシング４４１との隙間の還流経路（図１２参照）を遮断し、ポンプ室内部の循環損失を低減し、ポンプ４１０の高効率化が可能となる。
【０１２７】
また、回転子部４６０ａの羽根車設置面４６０ａ−４の略中央部に形成されている略円錐状の突起４６０ａ−１により、羽根車吸入部付近（略円錐状の突起４６０ａ−１）の流れをスムーズに羽根車４６０ｂの半径方向に曲げるようにしているので（図１５参照）、羽根車４６０ｂの吸入部付近の流れの衝突や剥離などによる流体損失を低減し、ポンプ４１０の高効率化が可能となる。
【０１２８】
実施の形態１と同様に、モールド固定子４５０とポンプ部４４０とを組付ける際に、モールド固定子４５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝４５１と、椀状隔壁部品４９０の椀状隔壁部４９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ４９１とが嵌合することにより、回転方向（周方向）の位置決めがなされる（図１５参照）。
【０１２９】
モールド固定子４５０の内周と、椀状隔壁部品４９０の椀状隔壁部４９０ａの外周との隙間はできるだけ小さくして（例えば、０．０２〜０．０６ｍｍ程度）、モールド固定子４５０と回転子４６０との同軸を確保しつつ、且つ、モールド固定子４５０の内周部に軸方向に形成される空気の逃げ道となる第１の溝４５１を設けて、モールド固定子４５０の内周への椀状隔壁部品４９０の挿入を容易としている。
【０１３０】
さらに、椀状隔壁部４９０ａに、椀状隔壁部４９０ａの根元（鍔部４９０ｂとの連結部）から軸方向に所定長さリブ４９１を形成する。リブ４９１の径方向の寸法を、椀状隔壁部４９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状とし、リブ４９１がモールド固定子４５０の第１の溝４５１に所定の径方向の隙間（１ｍｍ程度）ができる状態で嵌合するようにしている。それにより、モールド固定子４５０と椀状隔壁部品４９０との位置決めができるとともに、モールド固定子４５０と椀状隔壁部品４９０との組付けを容易に行うことが可能となる。
【０１３１】
図３６によりポンプ４１０の製造工程を説明する。
【０１３２】
（１）ステップ１：固定子４４７（図示せず、固定子４７と同じ）を製造する。先ず、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層され、薄肉連結部で連結された帯状の固定子鉄心４５４（図示せず、固定子鉄心５４と同じ）を製作する。ティースには、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いる絶縁部４５６（図示せず、絶縁部５６と同じ）が施される。絶縁部４５６が施されたティースに集中巻のコイル４５７（図示せず、コイル５７と同じ）が巻回される。例えば、６個の集中巻のコイル４５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部４５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル４５７が接続される端子４５９（図示せず、端子５９に同じ、電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。併せて、基板４５８（図示せず、基板５８と同じ）を製造する。基板４５８は、基板押え部品により絶縁部４５６との間に挟持される。基板４５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ４５８ａ（図示せず、ＩＣ５８ａと同じ）、回転子４６０の位置を検出するホール素子４５８ｂ（図示せず、ホール素子５８ｂと同じ）等が実装されている。また、基板４５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線４５２（図示せず、リード線５２と同じ）を口出しするリード線口出し部品４６１（図示せず、リード線口出し部品６１と同じ）が、取り付けられる。併せて、回転子部４６０ａを製造する。回転子部４６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット４６８と、樹脂マグネット４６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受４６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性樹脂４６７で一体化される。さらに、併せて、羽根車４６０ｂを成形する。羽根車４６０ｂは、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（２）ステップ２：基板４５８を固定子４４７に組付ける。リード線口出し部品４６１が取り付けられた基板４５８が基板押え部品により絶縁部４５６に固定される。併せて、回転子部４６０ａに羽根車４６０ｂを超音波溶着等により組付ける。軸４７０を椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に圧入する。併せて、椀状隔壁部品９０を成形する。併せて、スラスト軸受４７１を製造する。軸４７０は、ＳＵＳで製造される。スラスト軸受４７１は、セラミックで製造される。
（３）ステップ３：固定子４４７の端子４５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）と基板４５８とを半田付けする。固定子４４７に、下穴部品４８１（図示せず、下穴部品８１に同じ）を組付けることで固定子組立４４９（図示せず、固定子組立４９に同じ）が完成する。椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に軸４７０を圧入するとともに、回転子４６０等を組付ける。さらに、併せて、ケーシング４４１を成形する。ケーシング４４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（４）ステップ４：固定子組立４４９をモールド成形して、モールド固定子４５０を製造する。併せて、椀状隔壁部品４９０にケーシング４４１を固定してポンプ部４４０を組立てる。さらに、併せて、タッピングネジ５６０を製造する。
（５）ステップ５：ポンプ４１０の組立を行う。モールド固定子４５０にポンプ部４４０を組付けタッピングネジ５６０で固定する。モールド固定子４５０とポンプ部４４０とを組付ける際、モールド固定子４５０の内径に備える第１の溝４５１と、椀状隔壁部品４９０のモールド固定子４５０の内径との椀状隔壁部４９０ａに備えるリブ４９１とが嵌合うことにより、回転方向に対する位置決めとなる。
【符号の説明】
【０１３３】
１ 圧縮機、２ 冷媒−水熱交換器、３ 減圧装置、４ 蒸発器、５ 圧力検出装置、６ ファンモータ、７ ファン、８ 沸上げ温度検出手段、９ 給水温度検出手段、１０ ポンプ、１１ 操作部、１２ タンクユニット制御部、１３ ヒートポンプユニット制御部、１４ 温水タンク、１５ 冷媒配管、１６ 温水循環配管、１７ 外気温度検出手段、３１ 風呂水追い焚き熱交換器、３２ 風呂水循環装置、３３ 混合弁、３４ タンク内水温検出装置、３５ 追い焚き後水温検出装置、３６ 混合後水温検出装置、３７ 風呂水追い焚き配管、４０ ポンプ部、４１ ケーシング、４２ 吸入口、４３ 吐出口、４４ ボス部、４４ａ ネジ穴、４５ 取付脚、４５ａ 孔、４６ 軸支持部、４７ 固定子、４８ リブ、４９ 固定子組立、５０ モールド固定子、５１ 第１の溝、５２ リード線、５３ モールド樹脂、５４ 固定子鉄心、５６ 絶縁部、５７ コイル、５８ 基板、５８ａ ＩＣ、５９ 端子、６０ 回転子、６０ａ 回転子部、６０ｂ 羽根車、６１ リード線口出し部品、６３ ポンプ部設置面、６４ 第２の溝、６５ 第３の溝、６６ スリーブ軸受、６７ 樹脂、６８ 樹脂マグネット、７０ 軸、７１ａ 第１のスラスト軸受、７１ｂ 第２のスラスト軸受、８０ Ｏリング、８１ 下穴部品、８２ 金型押え部、８３ 突起、８４ 下穴、８５ 足部、８５ａ 突起、８６ 爪、８７ 連結部、９０ 椀状隔壁部品、９０ａ 椀状隔壁部、９０ｂ 鍔部、９０ｃ Ｏリング収納溝、９０ｄ 孔、９１ リブ、９３ 環状リブ、９４ 軸支持部、９５ 基板押え部品、１００ ヒートポンプユニット、１６０ タッピングネジ、２００ タンクユニット、３００ ヒートポンプ式給湯装置、４１０ ポンプ、４４０ ポンプ部、４４１ ケーシング、４４２ 吸入口、４４３ 吐出口、４４４ ボス部、４４４ａ ネジ穴、４４５ 取付脚、４４５ａ ネジ穴、４４７ 固定子、４４８ 溝部、４４９ 固定子組立、４５０ モールド固定子、４５１ 第１の溝、４５４ 固定子鉄心、４５６ 絶縁部、４５７ コイル、４５８ 基板、４５８ａ ＩＣ、４５８ｂ ホール素子、４５９ 端子、４６０ 回転子、４６０ａ 回転子部、４６０ａ−１ 突起、４６０ａ−２ つりあい穴、４６０ａ−３ 孔、４６０ａ−４ 羽根車設置面、４６０ｂ 羽根車、４６０ｃ 摺動部、４６０ｄ−１ 切欠き、４６０ｃ−２ 摺動面、４６０ｄ 羽根車部、４６０ｄ−１ 切欠き、４６０ｄ−２ 羽根、４６６ スリーブ軸受、４６６ａ 開口部、４６７ 熱可塑性樹脂、４６８ 樹脂マグネット、４７０ 軸、４７１ スラスト軸受、４８０ Ｏリング、４８１ 下穴部品、４９０ 椀状隔壁部品、４９０ａ 椀状隔壁部、４９０ｂ 鍔部、４９０ｃ Ｏリング収納溝、４９０ｄ 孔、４９４ 軸支持部、４９１ リブ、５６０ タッピングネジ、５６０ｂ 羽根車、５６０ｃ 摺動部、５６０ｃ−２ 摺動面、５６０ｃ−３ フランジ部、５６０ｄ 羽根車部、５７０ 軸、５７０ａ 鍔部、６６０ｂ 羽根車、６６０ｃ 摺動部、６６０ｄ 羽根車部、６６０ｄ−１ 切欠き。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モールド固定子とポンプ部とを組み合わせて製作されるポンプ及びポンプの製造方法に関する。さらに、そのポンプを用いるヒートポンプ式給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
羽根車の外周部から前面シュラウドとポンプケース間の隙間を通じて吸入口マウス内に還流する帰還経路の途中に遮蔽部材を設け、該遮蔽部材は、上記隙間に対向する対向面の一方に取り付けられる摺動部と、他方に取り付けられて摺動部に対して密着状態で摺接する摺接部とで構成されているポンプの羽根車構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４０６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１のポンプは、ケーシングの吸入口から伸びる複数のリブで回転子の回転中心となる軸の支持部を支持しているため、その軸支持部を収納する空間が回転子側（羽根車の羽根設置面付近）に必要となる。この空間は、吸入口から吐出口に流れる流体のよどみ領域となる。詳細は、実施の形態で説明する。
【０００５】
また、ケーシングの吸入口から伸びる複数のリブで軸支持部を支持しているので、この複数のリブにより羽根車へ流入する流体の流れに乱れが生じる。
【０００６】
また、ケーシングの金型構造の制約により、ケーシングに一体に形成される軸支持部は、吸入口より径方向に小さくする必要がある。軸支持部が吸水口より小さいと、前記の「よどみ領域」へ流入する流体が増加し、ポンプ性能が低下する恐れがあった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、羽根車の安定した動作を確保しながら、羽根車吸入部付近の整流を行うことでポンプ性能の向上を図ることができるポンプを提供する。
【０００８】
また、そのポンプの製造方法を提供する。
【０００９】
さらに、そのポンプを搭載するヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るポンプは、固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルが形成され、電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を組付けた固定子組立をモールド樹脂で成形してなるモールド固定子と、
流体の吸入口及び吐出口と、吸入口の内側周囲に形成される環状の溝部とを有するケーシングと、回転子部と羽根車とを備える回転子を内部に収納し、回転子が摺動自在に嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを有する椀状隔壁部品とを組付けてなるポンプ部と、
椀状隔壁部の軸支持部に、一方の端部が固定される軸と、を備え、
回転子部は、
回転子部の中央部に設けられ、軸の他方の端部に摺動自在に嵌合するスリーブ軸受と、
回転子部の羽根車側の軸方向端部に形成される羽根車設置面の中央部に設けられ、吸入口から流入する流体を羽根車に案内する略円錐状の突起と、を有し、
羽根車は、ケーシングの吸入口内側周囲に設けられた環状の溝部に収納される略ドーナツ状の摺動部を具備するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るポンプは、回転子部の羽根車側の軸方向端部に形成される羽根車設置面の中央部に、吸入口から流入する流体を羽根車に案内する略円錐状の突起を備え、羽根車は、ケーシングの吸入口内側周囲に設けられた環状の溝部に収納される略ドーナツ状の摺動部を具備するので、羽根車の安定した動作を確保しながら、羽根車吸入部付近の整流を行うことでポンプ性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１を示す図で、ヒートポンプ式給湯装置３００の構成図。
【図２】実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の分解斜視図。
【図３】実施の形態１を示す図で、モールド固定子５０の斜視図。
【図４】実施の形態１を示す図で、モールド固定子５０の断面図。
【図５】実施の形態１を示す図で、固定子組立４９の分解斜視図。
【図６】実施の形態１を示す図で、下穴部品８１を示す図（（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図）。
【図７】実施の形態１を示す図で、固定子組立４９の斜視図。
【図８】実施の形態１を示す図で、ポンプ部４０の分解斜視図。
【図９】実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の断面図。
【図１０】実施の形態１を示す図で、ケーシング４１の軸支持部４６側から見た斜視図。
【図１１】実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の製造工程を示す図。
【図１２】実施の形態２を示す図で、実施の形態１のポンプ部４０における流体の流れを示す図。
【図１３】実施の形態２を示す図で、ポンプ４１０の分解斜視図。
【図１４】実施の形態２を示す図で、ポンプ部４４０の分解斜視図。
【図１５】実施の形態２を示す図で、ポンプ４１０の断面図。
【図１６】実施の形態２を示す図で、ケーシング４４１の回転子４６０側から見た斜視図。
【図１７】実施の形態２を示す図で、回転子部４６０ａの断面図。
【図１８】実施の形態２を示す図で、回転子４６０の分解斜視図。
【図１９】実施の形態２を示す図で、羽根車４６０ｂの斜視図。
【図２０】実施の形態２を示す図で、回転子４６０の斜視図。
【図２１】実施の形態２を示す図で、摺動部４６０ｃの上面斜視図。
【図２２】実施の形態２を示す図で、摺動部４６０ｃの下面斜視図。
【図２３】実施の形態２を示す図で、羽根車部４６０ｄの上面斜視図。
【図２４】実施の形態２を示す図で、羽根車部４６０ｄの下面斜視図。
【図２５】実施の形態２を示す図で、羽根車４６０ｂの上面斜視図。
【図２６】実施の形態２を示す図で、羽根車４６０ｂの下面斜視図。
【図２７】実施の形態２を示す図で、変形例１の羽根車５６０ｂの上面斜視図。
【図２８】実施の形態２を示す図で、変形例１の羽根車５６０ｂの下面斜視図。
【図２９】実施の形態２を示す図で、変形例１の摺動部５６０ｃの上面斜視図。
【図３０】実施の形態２を示す図で、変形例１の摺動部５６０ｃの下面斜視図。
【図３１】実施の形態２を示す図で、変形例２の羽根車６６０ｂの上面斜視図。
【図３２】実施の形態２を示す図で、変形例２の羽根車６６０ｂの下面斜視図。
【図３３】実施の形態２を示す図で、変形例２の羽根車部６６０ｄの上面斜視図。
【図３４】実施の形態２を示す図で、変形例２の羽根車部６６０ｄの下面斜視図。
【図３５】実施の形態２を示す図で、変形例の軸５７０が一体成形された椀状隔壁部品４９０の部分断面図。
【図３６】実施の形態２を示す図で、ポンプ４１０の製造工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本実施の形態は、モールド固定子が固定子に組付けられた下穴部品がモールド樹脂で一体に成形され、このとき下穴部品の足部のタッピングネジ用の下穴が表出し、ポンプ部に形成されたネジ穴を介してポンプ部とモールド固定子とをタッピングネジで下穴に締結して組付けることにより、ポンプ部とモールド固定子とを強固に組付ける点に特徴がある。
【００１４】
図１乃至図１１は実施の形態１を示す図で、図１はヒートポンプ式給湯装置３００の構成図、図２はポンプ１０の分解斜視図、図３はモールド固定子５０の斜視図、図４はモールド固定子５０の断面図、図５は固定子組立４９の分解斜視図、図６は下穴部品８１を示す図（（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図）、図７は固定子組立４９の斜視図、図８はポンプ部４０の分解斜視図、図９はポンプ１０の断面図、図１０はケーシング４１の軸支持部４６側から見た斜視図、図１１はポンプ１０の製造工程を示す図である。
【００１５】
先ず、ポンプが使用されるヒートポンプ式給湯装置について、その概要を簡単に説明する。
【００１６】
図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置３００の構成図である。ヒートポンプ式給湯装置３００は、ヒートポンプユニット１００と、タンクユニット２００と、ユーザが運転操作などを行う操作部１１とを備える。
【００１７】
図１において、ヒートポンプユニット１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器２、高圧の冷媒を減圧膨張させる減圧装置３、低圧の二相冷媒を蒸発させる蒸発器４を冷媒配管１５によって環状に接続された冷媒回路と、圧縮機１の吐出圧力を検出する圧力検出装置５と、蒸発器４に送風するファン７と、ファン７を駆動するファンモータ６とを備えている。
【００１８】
また、温度検出手段として、冷媒−水熱交換器２の沸上げ温度検出手段８と、冷媒−水熱交換器２の給水温度検出手段９と、外気温度検出手段１７とを備えている。
【００１９】
また、ヒートポンプユニット制御部１３を備える。ヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出手段８、給水温度検出手段９、及び外気温度検出手段１７からの信号を受信し、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、ファンモータ６の回転数制御を行う。
【００２０】
タンクユニット２００は、冷媒−水熱交換器２で高温・高圧の冷媒と熱交換することにより加熱された湯水を貯湯する温水タンク１４と、風呂水の追い焚きを行う風呂水追い焚き熱交換器３１と、風呂水循環装置３２と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４の間に配置された温水循環装置であるポンプ１０と、温水循環配管１６と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４と風呂水追い焚き熱交換器３１とに接続された混合弁３３と、温水タンク１４と混合弁３３とを接続する風呂水追い焚き配管３７とを備える。
【００２１】
また、温度検出手段として、タンク内水温検出装置３４、風呂水追い焚き熱交換器を通過した後の水温を検出する追い焚き後水温検出装置３５、混合弁３３を通過した後の水温を検出する混合後水温検出装置３６を備えている。
【００２２】
また、タンクユニット制御部１２を備える。タンクユニット制御部１２は、タンク内水温検出装置３４、追い焚き後水温検出装置３５、混合後水温検出装置３６からの信号を受信するとともに、ポンプ１０の回転数制御、混合弁３３の開閉制御、及び操作部１１との間で信号の送受信を行う。
【００２３】
操作部１１は、ユーザが湯水の温度設定や出湯指示などを行うためのスイッチなどを備えたリモコンや操作パネルなどである。
【００２４】
図１において、上記のように構成したヒートポンプ式給湯装置における通常の沸上げ運転動作について説明する。操作部１１またはタンクユニット２００からの沸上げ運転指示がヒートポンプユニット制御部１３に伝えられると、ヒートポンプユニット１００は沸上げ運転を行う。
【００２５】
ヒートポンプユニット１００に備えられたヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出手段８、給水温度検出手段９の検出値などに基づいて、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、ファンモータ６の回転数制御を行う。
【００２６】
また、ヒートポンプユニット制御部１３とタンクユニット制御部１２との間で沸上げ温度検出手段８の検出値の送受信を行い、タンクユニット制御部１２は、沸上げ温度検出手段８で検出した温度が目標沸上げ温度になるよう、ポンプ１０の回転数を制御する。
【００２７】
以上のように制御されるヒートポンプ式給湯装置３００において、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は冷媒−水熱交換器２で給水回路側へ放熱しながら温度低下する。放熱して冷媒−水熱交換器２を通過した高圧低温の冷媒は、減圧装置３で減圧される。減圧装置３を通過した冷媒は蒸発器４に流入し、そこで外気空気から吸熱する。蒸発器４を出た低圧冷媒は圧縮機１に吸入されて循環し冷凍サイクルを形成する。
【００２８】
一方、温水タンク１４の下部の水は、温水循環装置であるポンプ１０の駆動により冷媒−水熱交換器２へ導かれる。ここで、冷媒−水熱交換器２からの放熱によって水が加熱され、加熱された湯水は温水循環配管１６を通って温水タンク１４の上部に戻されて蓄熱される。
【００２９】
以上のように、ヒートポンプ式給湯装置３００において、温水タンク１４と冷媒−水熱交換器２との間の温水循環配管１６に、湯水を循環させる温水循環装置としてポンプ１０が用いられる。
【００３０】
次に、温水循環装置として用いられるポンプ１０について説明する。
【００３１】
図２に示すように、ポンプ１０は、回転子（後述する）の回転により水を吸入して吐出するポンプ部４０と、回転子を駆動するモールド固定子５０と、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを締結する締結ネジであるタッピングネジ１６０（図２の例は、４本）とを備える。
【００３２】
本実施の形態に係るポンプ１０は、４本のタッピングネジ１６０をポンプ部４０のボス部４４に形成されたネジ穴４４ａを介し、モールド固定子５０に埋め込まれた下穴部品８１の下穴８４（図４参照）に締結することでポンプ１０を組み立てる。
【００３３】
先ず、モールド固定子５０の構成について説明する。
【００３４】
図３、図４に示すように、モールド固定子５０は、固定子組立４９（後述する）をモールド樹脂５３によりモールド成形することにより、モールド固定子５０が得られる。
【００３５】
モールド固定子５０の軸方向の一方の端面（ポンプ部４０側）は、外周縁部に沿って平らなポンプ部設置面６３になっている。
【００３６】
ポンプ部設置面６３には、第２の溝６４が径方向に放射状に複数形成されている。この第２の溝６４は、後述する椀状隔壁部品９０の鍔部９０ｂ（図８参照）の補強用リブの逃がし溝である。図３の例では、第２の溝６４は、後述する椀状隔壁部品９０の鍔部９０ｂの補強用リブに対応して、周方向に略等間隔に６本形成されている。
【００３７】
また、ポンプ部設置面６３には、６本の第２の溝６４の外側端部を結ぶ環状の第３の溝６５を備える。この環状の第３の溝６５は、椀状隔壁部品９０の鍔部９０ｂに形成される環状のリブに対応している。
【００３８】
さらに、ポンプ部設置面６３には、四隅に略円柱状の樹脂成形品の下穴部品８１の足部８５（図６参照）が軸方向に埋め込まれている。モールド樹脂５３によるモールド成形時に、下穴部品８１の足部８５の一方の端面（ポンプ部４０側）は、成形金型の金型押え部８２（図４参照）になる。そのため、下穴部品８１が、ポンプ部設置面６３より所定の距離だけ内側に埋め込まれる形で表出している。表出しているのは、金型押え部８２及びタッピングネジ１６０用の下穴８４である。
【００３９】
後述する固定子組立４９から引き出されるリード線５２が、モールド固定子５０のポンプ部４０の反対側の軸方向端面付近から外部に引き出されている。
【００４０】
モールド固定子５０のモールド樹脂５３（熱硬化性樹脂）によるモールド成形時の軸方向の位置決めは、基板押え部品９５（図７参照）に形成されている複数個の突起９５ａの軸方向外側の端面が、上型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子５０の基板５８側の軸方向端面に、複数個の突起９５ａの軸方向外側の端面（金型押え面）が表出している（図示せず）。
【００４１】
また、反結線側の絶縁部５６の軸方向端面よりさらに外側（軸方向の）に延びる突起５６ａ（図５、図７参照）が、下型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子５０の基板５８の反対側の軸方向端面に、複数個の突起５６ａが表出している（図示せず）。
【００４２】
モールド固定子５０のモールド成形時の径方向の位置決めは、固定子鉄心５４の内周面が金型に嵌合することでなされる。そのため、図２、図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部が露出している。
【００４３】
モールド固定子５０の内部の構成、即ち、固定子組立４９（図４に示す、リード線５２、固定子鉄心５４、絶縁部５６、コイル５７、基板５８、端子５９等）、下穴部品８１については、後述する。
【００４４】
次に、固定子組立４９について説明する。図５、図７に示すように、固定子組立４９は、固定子４７と、下穴部品８１とを備える。
【００４５】
固定子組立４９は、以下に示す手順で製作される。
（１）厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された帯状の固定子鉄心５４を製作する。帯状の固定子鉄心５４は、複数個のティースを備える。図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部が露出している。ここで示す固定子鉄心５４は、薄肉連結部で連結されている６個のティースを有するので、図３においても、６箇所に固定子鉄心のティースの先端部が露出している。但し、図３で見えているのは二箇所のみ。
（２）固定子鉄心５４のティースには、絶縁部５６が施される。絶縁部５６は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心５４と一体に又は別体で成形される。
（３）絶縁部５６が施されたティースに、集中巻のコイルが巻回される。６個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。
（４）三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７（図４参照）が接続される端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。電源端子は３個、中性点端子は１個である。
（５）基板５８が結線側の絶縁部５６（端子５９が組付けられる側）に取り付けられる。基板５８は、基板押え部品９５により絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ５８ａ（駆動素子）、回転子６０の位置を検出するホール素子（位置検出素子）等が実装されている。ＩＣ５８ａやホール素子を、電子部品と定義する。また、基板５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１が、取り付けられる。
（６）リード線口出し部品６１が取り付けられた基板５８が基板押え部品９５により絶縁部５６に固定され、端子５９と基板５８とが半田付けされた固定子４７に下穴部品８１を組みつけることで固定子組立４９が完成する。
【００４６】
下穴部品８１の構成を図５、図６により説明する。下穴部品８１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を成形して形成される。
【００４７】
図６に示すように、タッピングネジ１６０の下穴８４を備えた略円柱部の複数の足部８５が、薄肉の連結部８７で連結されている。略円柱部の足部８５は、下穴部品８１を固定子４７とともにモールド成形した後、下穴部品８１の抜け防止のため、足部８５の表出端面（金型押え部８２、及び、突起８３端部）を基準に太くなるテーパ状である。
【００４８】
また、下穴部品８１は、下穴部品８１の回転防止のための複数の突起８５ａを足部８５の外周部に備えている。下穴部品８１は略円柱部の足部８５を薄肉の連結部８７で連結することで、モールド金型へ一度でセット可能なことにより、加工コストの低減が可能となる。
【００４９】
図５、図７に示すように、下穴部品８１の連結部８７に、下穴部品８１を固定子４７に組付けるための複数の爪８６を備える。図５の例では、２本の爪８６を備える。
【００５０】
固定子４７の固定子鉄心５４の外周部に形成された溝５４ａに、下穴部品８１の爪８６を係り止めすることにより、固定子４７と下穴部品８１とをモールド金型へ一度でセット可能なことにより、加工コストの低減が可能とる。
【００５１】
固定子４７に下穴部品８１を係り止めした固定子組立４９のモールド樹脂５３によるモールド成形時に、下穴部品８１のタッピングネジ１６０用の下穴８４の開口側の端面（金型押え部８２）と、下穴部品８１の他端面に備える突起８３（図４参照）とを、モールド成形金型により狭持することで下穴部品８１の軸方向の位置決めを行う。
【００５２】
下穴部品８１のタッピングネジ１６０用の下穴８４の開口側の端面の金型押え部８２の外径を、下穴部品８１の開口側の端面の外径より小さくする。それにより、下穴部品８１の端面は、金型押え部８２を除く部分が、モールド樹脂５３で覆われる。従って、下穴部品８１の両端面がモールド樹脂５３で覆われるので、下穴部品８１の表出を抑制し、ポンプ１０の品質向上を図ることが可能となる。
【００５３】
モールド固定子５０は、固定子４７に組付けられた下穴部品８１がモールド樹脂５３で一体に成形され、このとき下穴部品８１の足部８５のタッピングネジ１６０用の下穴８４が表出する。ポンプ部４０に形成されたネジ穴４４ａを介して、ポンプ部４０とモールド固定子５０とをタッピングネジ１６０で下穴８４に締結して組付けることにより、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを強固に組付けることが可能となる。
【００５４】
また、図示はしないが、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを強固に取り付けるために、下穴部品８１の代替品として、外周に抜け防止、且つ回転防止のための突起を備えた金属製のネジ穴を有するインサートナットを用いることも可能である。下穴部品８１、もしくはインサートナットの種類や取付け位置の変更は、金型の取付け部分の変更で対応可能となる。ネジ穴を有するインサートナットを用いる場合は、ネジには締付けネジを使用する。
【００５５】
次に、ポンプ部４０の構成を説明する。図８、図９に示すように、ポンプ部は、以下に示す要素で構成される。
（１）水の吸入口４２と吐出口４３とを有し、内部に回転子６０の羽根車６０ｂを収納するケーシング４１：ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。ケーシング４１には、吸入口４２側の端部に、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを組付ける際に用いられるネジ穴４４ａを有するボス部４４が４箇所に設けられる。また、ケーシング４１には、ポンプ１０を、例えば、ヒートポンプ式給湯装置３００のタンクユニット２００に固定するための孔４５ａを有する取付脚４５を３箇所に備える。
（２）第１のスラスト軸受７１ａ：第１のスラスト軸受７１ａの材質は、例えば、アルミナ等のセラミックである。回転子６０は、ポンプ１０の運転中、回転子６０の羽根車６０ｂの表裏に作用する水の圧力差により第１のスラスト軸受７１ａを介してケーシング４１に押し付けられるため、第１のスラスト軸受７１ａにはセラミックにより製作されたものを使用し、耐摩耗性、摺動性を確保している。
（３）回転子６０：回転子６０は、回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとを備える。回転子部６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット６８と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂６７で一体化される（図９参照）。羽根車６０ｂは、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂成形品である。回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとが超音波溶着等により接合される。
（４）軸７０：椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に軸７０の一端が挿入され、軸７０の他端がケーシング４１の軸支持部４６に挿入される。椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入される軸７０の一端は、軸支持部９４に対して回転しないように挿入される。そのため、軸７０の一端は所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いている（Ｄ字形状）。軸支持部９４の孔もそれに合わせた形状になっている。ケーシング４１の軸支持部４６（図１０も参照）に挿入される軸７０の他端も、所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いている（Ｄ字形状）。即ち、軸７０は長さ方向に対称形である。但し、軸７０の他端は、ケーシング４１の軸支持部４６に回転可能に挿入される。軸７０が長さ方向に対称形なのは、軸７０を椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入する際に、上下の向きを意識することなく組立を可能とするためである。
（５）第２のスラスト軸受７１ｂ：第２のスラスト軸受７１ｂの材質はＳＵＳである。回転子６０は、ポンプ１０の運転中、回転子６０の羽根車６０ｂの表裏に作用する水の圧力差により第１のスラスト軸受７１ａを介してケーシング４１に押し付けられるが、運転状態によっては、回転子６０が第２のスラスト軸受７１ｂを介して椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に接触するケースも考えられるため、第２のスラスト軸受７１ｂを使用している。
（６）Ｏリング８０：Ｏリング８０は、ポンプ部４０のケーシング４１と椀状隔壁部品９０とのシールを行う。
（７）椀状隔壁部品９０：椀状隔壁部品９０は、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。椀状隔壁部品９０は、モールド固定子５０との嵌合部である椀状隔壁部９０ａと、鍔部９０ｂとを備える。椀状隔壁部９０ａは、円形の底部と円筒形の隔壁とで構成される。円形の底部の内面の略中央部に、軸７０の一端が挿入される軸支持部９４が立設している。椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１が形成されている。リブ９１は、椀状隔壁部９０ａの根元（鍔部９０ｂとの連結部）から軸方向に所定の長さ形成されている。そして、リブ９１の径方向の寸法は、椀状隔壁部９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状である。鍔部９０ｂには、鍔部９０ｂを補強する補強リブ（図示せず）が径方向に放射状に６個形成されている。その中の任意の一つの補強リブに椀状隔壁部９０ａのリブ９１が接続している。これにより、椀状隔壁部品９０の成形金型の製作が容易になる。また、鍔部９０ｂには、モールド固定子５０のポンプ部４０のポンプ部設置面６３に形成される環状の第３の溝６５に納まる環状リブ（図示せず）を備える。また、鍔部９０ｂには、タッピングネジ１６０が通る孔９０ｄが４箇所に形成されている。さらに、鍔部９０ｂのケーシング４１側の面に、Ｏリング８０を収納する環状のＯリング収納溝９０ｃが形成されている。
【００５６】
ポンプ１０は、椀状隔壁部品９０にＯリング８０を設置した後、ケーシング４１を椀状隔壁部品９０に組付けポンプ部４０を組立、モールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０等により固定して組立てられる。
【００５７】
モールド固定子５０とポンプ部４０とを組付ける際に、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝５１と、椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１とが嵌合することにより、回転方向（周方向）の位置決めがなされる（図９参照）。
【００５８】
モールド固定子５０とポンプ部４０との嵌合は、以下のように行われる。椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面の鍔部９０ｂと反対側の部分にはリブ９１がないので、モールド固定子５０の内周に、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａの先端部（リブ９１がない部分）を任意の位置で挿入することができる。
【００５９】
挿入が進み、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａのリブ９１がモールド固定子５０の内周の開口部側の端部までくると、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝５１と、椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１とが合わないとそれ以上は挿入できないが、ある程度モールド固定子５０の内周にポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａが挿入されているので、回転させることで容易に第１の溝５１とリブ９１との位置を合わせることができる。
【００６０】
第１の溝５１とリブ９１との位置が合えば、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａをモールド固定子５０の内周に完全に挿入することができる。
【００６１】
椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの内周には、椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入される軸７０に回転子６０が嵌められて収納される。従って、モールド固定子５０と回転子６０との同軸を確保するために、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間はできるだけ小さい方がよい。例えば、その隙間は、０．０２〜０．０６ｍｍ程度に選ばれる。
【００６２】
モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間を小さくすると、モールド固定子５０の内周に椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａを挿入する場合に、空気が逃げる道がないと挿入が困難になる。
【００６３】
そのため、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される第１の溝５１を設けて、この第１の溝５１を空気の逃げ道としている。
【００６４】
また、椀状隔壁部品９０と、モールド固定子５０との周方向の位置決めが必要である。
【００６５】
椀状隔壁部品９０とモールド固定子５０との周方向の位置決めを行うために、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される第１の溝５１に、椀状隔壁部９０ａのリブ９１が嵌るようにしている。
【００６６】
空気の逃げ道であるモールド固定子５０の第１の溝５１を、椀状隔壁部９０ａのリブ９１が塞いでしまうと、椀状隔壁部品９０のモールド固定子５０への挿入が困難になる。そこで、椀状隔壁部品９０がモールド固定子５０に完全に挿入された状態で、モールド固定子５０の第１の溝５１と椀状隔壁部９０ａのリブ９１との間に隙間ができるようにしている。その隙間は、最も狭い所（リブ９１の径方向の寸法が最も大きい所）で１ｍｍ前後にしている。
【００６７】
このように、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間はできるだけ小さくして（例えば、０．０２〜０．０６ｍｍ程度）モールド固定子５０回転子６０との同軸を確保しつつ、且つ、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される空気の逃げ道となる第１の溝５１を設けて、モールド固定子５０の内周への椀状隔壁部品９０の挿入を容易としている。さらに、椀状隔壁部９０ａに、椀状隔壁部９０ａの根元（鍔部９０ｂとの連結部）から軸方向に所定長さリブ９１を形成し、リブ９１の径方向の寸法を、椀状隔壁部９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状とし、リブ９１がモールド固定子５０の第１の溝５１に所定の径方向の隙間（１ｍｍ程度）ができる状態で嵌合するようにしているので、モールド固定子５０と椀状隔壁部品９０との位置決めができるとともに、モールド固定子５０と椀状隔壁部品９０との組付けを容易に行うことができる。
【００６８】
図１１を参照しながら、ポンプ１０の製造工程を説明する。
（１）ステップ１：固定子４７を製造する。先ず、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層され、薄肉連結部で連結された帯状の固定子鉄心５４を製作する。ティースには、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いる絶縁部５６が施される。絶縁部５６が施されたティースに集中巻のコイル５７が巻回される。例えば、６個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７が接続される端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。併せて、基板５８を製造する。基板５８は、基板押え部品により絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ５８ａ、回転子６０の位置を検出するホール素子５８ｂ等が実装されている。また、基板５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１が、取り付けられる。併せて、回転子部６０ａを製造する。回転子部６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット６８と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂６７で一体化される。さらに、併せて、羽根車６０ｂを成形する。羽根車６０ｂは、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（２）ステップ２：基板５８を固定子４７に組付ける。リード線口出し部品６１が取り付けられた基板５８が基板押え部品により絶縁部５６に固定される。併せて、回転子部６０ａに羽根車６０ｂを超音波溶着等により組付ける。併せて、椀状隔壁部品９０を成形する。併せて、軸７０と第１のスラスト軸受７１ａ、第２のスラスト軸受７１ｂを製造する。軸７０は、ＳＵＳで製造される。第１のスラスト軸受７１ａは、セラミックで製造される。第２のスラスト軸受７１ｂは、ＳＵＳで製造される。
（３）ステップ３：端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）と基板５８とを半田付けする。固定子４７に、下穴部品８１を組付けることで固定子組立４９が完成する。椀状隔壁部品９０に回転子６０等を組付ける。さらに、併せて、ケーシング４１を成形する。ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（４）ステップ４：固定子組立４９をモールド成形して、モールド固定子５０を製造する。併せて、椀状隔壁部品９０にケーシング４１を固定してポンプ部４０を組立てる。さらに、併せて、タッピングネジ１６０を製造する。
（５）ステップ５：ポンプ１０の組立を行う。モールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０で固定する。モールド固定子５０とポンプ部４０とを組付ける際、モールド固定子５０の内径に備える第１の溝５１と、椀状隔壁部品９０のモールド固定子５０の内径との椀状隔壁部９０ａに備えるリブ９１とが嵌合うことにより、回転方向に対する位置決めとなる。
【００６９】
実施の形態２．
本実施の形態では、上記実施の形態１のポンプ１０をさらに改善したポンプ４１０について説明する。
【００７０】
図１２乃至図３６は実施の形態２を示す図で、図１２は実施の形態１のポンプ部４０における流体の流れを示す図、図１３はポンプ４１０の分解斜視図、図１４はポンプ部４４０の分解斜視図、図１５はポンプ４１０の断面図、図１６はケーシング４４１の回転子４６０側から見た斜視図、図１７は回転子部４６０ａの断面図、図１８は回転子４６０の分解斜視図、図１９は羽根車４６０ｂの斜視図、図２０は回転子４６０の斜視図、図２１は摺動部４６０ｃの上面斜視図、図２２は摺動部４６０ｃの下面斜視図、図２３は羽根車部４６０ｄの上面斜視図、図２４は羽根車部４６０ｄの下面斜視図、図２５は羽根車４６０ｂの上面斜視図、図２６は羽根車４６０ｂの下面斜視図、図２７は変形例１の羽根車５６０ｂの上面斜視図、図２８は変形例１の羽根車５６０ｂの下面斜視図、図２９は変形例１の摺動部５６０ｃの上面斜視図、図３０は変形例１の摺動部５６０ｃの下面斜視図、図３１は変形例２の羽根車６６０ｂの上面斜視図、図３２は変形例２の羽根車６６０ｂの下面斜視図、図３３は変形例２の羽根車部６６０ｄの上面斜視図、図３４は変形例２の羽根車部６６０ｄの下面斜視図、図３５は変形例の軸５７０が一体成形された椀状隔壁部品４９０の部分断面図、図３６はポンプ４１０の製造工程を示す図である。
【００７１】
図１２を参照しながら、実施の形態１のポンプ部４０における流体の流れを説明する。図１２の矢印で示すように、流体（例えば、水）は、ケーシング４１の吸入口４２から羽根車６０ｂ（インペラー）に吸い込まれ、吐出口４３（図９参照）から吐き出される。このとき、実施の形態１のポンプ部４０は、以下の点が改善されると、羽根車６０ｂの安定した動作を確保しながら、羽根車６０ｂの吸入部付近の整流を行うことで、さらにポンプ性能の向上を図ることができる。
（１）ケーシング４１の吸入口４２から伸びる複数のリブ４８（図１０参照）で回転子６０の回転中心となる軸７０の軸支持部４６を支持しているため、その軸支持部４６を収納する空間が回転子６０側に必要となる。この空間は、吸入口４２から吐出口４３に流れる流体の「よどみ領域」となり、ポンプ性能が低下する恐れがある。「よどみ領域」を、図１２では、ハッチングで示す。
（２）ケーシング４１の吸入口４２から伸びる複数のリブ４８（例えば、３本）で軸支持部４６を支持しているので、この複数のリブ４８により羽根車６０ｂへ流入する流体の流れに乱れが生じる。
（３）ケーシング４１の樹脂成形時における金型構造の制約により、ケーシング４１に一体に形成される軸支持部４６は、吸入口４２より小さくする必要がある。軸支持部４６が吸入口４２より小さいと、前記の「よどみ領域」へ流入する流体が増加し、ポンプ性能が低下する恐れがある。
（４）ケーシング４１と、羽根車６０ｂのケーシング４１側端部から突出する環状凸部６０ｄ（図８参照）との間に隙間があるため、羽根車６０ｂを出た流体がその隙間を通る還流（図１２で、幅の狭い矢印で示す）が存在する。それにより、ポンプ性能が低下する恐れがある。
【００７２】
本実施の形態では、上記実施の形態１の（１）〜（４）を改善して、羽根車６０ｂの安定した動作を確保しながら、羽根車６０ｂの吸入部付近の整流を行うことで、さらにポンプ性能の向上を図るものである。
【００７３】
図１３に示すように、ポンプ４１０は、回転子（後述する）の回転により水を吸入して吐出するポンプ部４４０と、回転子を駆動するモールド固定子４５０と、ポンプ部４４０とモールド固定子４５０とを締結する締結ネジであるタッピングネジ５６０（図１３の例は、４本）とを備える。
【００７４】
本実施の形態に係るポンプ４１０は、４本のタッピングネジ５６０をポンプ部４４０のボス部４４４に形成されたネジ穴４４４ａを介し、モールド固定子４５０に埋め込まれた下穴部品４８１の下穴（図４の下穴８４と同じ）に締結することでポンプ４１０を組み立てる。
【００７５】
モールド固定子４５０、タッピングネジ５６０は、実施の形態１のモールド固定子５０、タッピングネジ１６０と同じものである。
【００７６】
ポンプ部４４０の構成が、実施の形態１のポンプ部４０と異なる。図１４に示すように、ポンプ部４４０は、以下に示す要素で構成される。
（１）水の吸入口４４２と吐出口４４３とを有し、内部に回転子４６０の羽根車４６０ｂを収納するケーシング４４１；
（２）スラスト軸受４７１；
（３）回転子４６０；
（４）軸４７０；
（５）Ｏリング４８０；
（６）椀状隔壁部品４９０。
【００７７】
以下、（１）〜（６）のポンプ部４４０を構成する各要素について、順に説明する。
【００７８】
図１４〜図１６を参照しながら、ケーシング４４１について説明する。ケーシング４４１は、全体が平面視略四角形で、その中央部に吸入口４４２が形成され、且つ四角形の一辺のコーナー近傍に吸入口４４２に対して直交する方向に吐出口４４３が形成されている。
【００７９】
ケーシング４４１は、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。ケーシング４４１には、吸入口４４２側の端面に、ポンプ部４４０とモールド固定子４５０とを組付ける際に用いられるネジ穴４４５ａを有するボス部４４４が四箇所に設けられる。
【００８０】
また、ケーシング４４１には、ポンプ４１０を、例えば、ヒートポンプ式給湯装置３００のタンクユニット２００に固定するためのネジ穴４４５ａを有する取付脚４４５を三箇所に備える。
【００８１】
また、図１５、図１６に示すように、ケーシング４４１には、吸入口４４２と反対側の端面で、略中央部にスラスト軸受４７１を収納する環状の溝部４４８を備える。
【００８２】
図１４に示すように、スラスト軸受４７１は、略ドーナツ形状で、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂、あるいは、アルミナ等のセラミックなどの材料により製作され、ケーシング４４１内側に設けられた環状の溝部４４８（図１５、図１６参照）に設置される。
【００８３】
スラスト軸受４７１は、モールド固定子４５０（図示せず、モールド固定子５０と同じ）に流れる電流により発生する回転磁界の作用によって駆動される回転子４６０に組付けられた羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃ（図１４、図１８、図１９参照）と摺接する。そうすることで、羽根車４６０ｂの安定した回転動作を確保するとともに、羽根車４６０ｂとケーシング４４１との間の流体の還流経路（図１２参照）を遮蔽し、ポンプ室内部の循環量（ショートサイクル）を低減することが可能となる。
【００８４】
図１４〜図３４（図１６を除く）を参照しながら回転子４６０について説明する。回転子４６０は、回転子部４６０ａと、羽根車４６０ｂとを備え、回転子部４６０ａと、羽根車４６０ｂとが超音波溶着等により接合されて形成される。
【００８５】
図１７に示すように、回転子部４６０ａは、少なくとも以下の要素を備える。
（１）樹脂マグネット４６８；
（２）スリーブ軸受４６６；
（３）熱可塑性樹脂４６７。
【００８６】
樹脂マグネット４６８は、リング状（円筒状）で、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットで成形したものである。
【００８７】
スリーブ軸受４６６（例えば、カーボン製）は、樹脂マグネット４６８の内側に設けられる。スリーブ軸受４６６は、一方の端面（図１７において、突起４６０ａ−１と反対側）に軸４７０挿入用の開口部４６６ａを備え、他方の端面（図１７において、突起４６０ａ−１側）が閉じた円筒形のものである。
【００８８】
例えば、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性樹脂４６７により、樹脂マグネット４６８と、スリーブ軸受４６６（例えば、カーボン製）とが一体成形される。
【００８９】
樹脂マグネット４６８と共に熱可塑性樹脂４６７で一体成形されるスリーブ軸受４６６は、熱可塑性樹脂４６７の射出成形時に、軸４７０挿入用の開口部４６６ａを備える端面と、スリーブ軸受４６６の他端面の外周部の複数個所とを回転子部４６０ａの成形金型に備える押え部で狭持し、スリーブ軸受４６６の軸方向の位置決めを行うことでポンプ４１０の品質向上を図ることが可能となっている。図１７に示すように、回転子部４６０ａには、スリーブ軸受４６６の他端面側に、成形金型の押え部が、孔４６０ａ−３として残る。
【００９０】
また、回転子部４６０ａの羽根車設置面４６０ａ−４の略中央部に、略円錐状の突起４６０ａ−１が形成されている。略円錐状の突起４６０ａ−１により、羽根車４６０ｂ（図１８〜図２０）の流体の吸入部（突起４６０ａ−１付近）の流れをスムーズに羽根車４６０ｂの半径方向に曲げるようにしている（図１５の矢印（流体の流れ）参照）。それにより、羽根車４６０ｂの流体の吸入部（突起４６０ａ−１付近）の流れの衝突や剥離などによる流体損失を低減し、ポンプ４１０の高効率化が可能となる。
【００９１】
また、回転子部４６０ａは、樹脂マグネット４６８の内側で、且つスリーブ軸受４６６の外側に、つりあい穴４６０ａ−２が形成されている。図１８に示すように、二つのつりあい穴４６０ａ−２が、周方向に略１８０°間隔で形成されている。
【００９２】
図１７に示すように、つりあい穴４６０ａ−２は、一方の端部が突起４６０ａ−１付近（羽根車４６０ｂの流体の吸入部）に開口して連通し、他方の端部が回転子部４６０ａの内部（スリーブ軸受４６６の開口部４６６ａ側）に開口して連通している。
【００９３】
つりあい穴４６０ａ−２の役割について説明する。ポンプ４１０において、回転子４６０が回転すると、流体（例えば、水）が吸入口４４２から羽根車４６０ｂの流体の吸入部（回転子部４６０ａの突起４６０ａ−１付近）に流入する。そして、羽根車４６０ｂの回転によって流体が渦巻を起こし、その力で流体を吸い込み、吐出口４４３から吐き出す。
【００９４】
遠心羽根車では流体が流入する吸入部が開放しているので、ポンプ４１０において、回転子部４６０ａ裏側には、羽根車４６０ｂから吐き出された、吸入部側よりも高圧の流体が存在する。そのため、回転子４６０は、圧力の低い吸入部側との差圧により吸入部側に押し付けられる。具体的には、羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃ（図１８等参照）がスラスト軸受４７１に上記差圧による力で押し付けられるため、羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃもしくはスラスト軸受４７１が摩耗しやすい。
【００９５】
回転子部４６０ａにつりあい穴４６０ａ−２を設けることで、回転子部４６０ａの高圧側が圧力の低い吸入部側に連通して、回転子部４６０ａの高圧側の圧力を吸入部とほぼ同程度にすることができる。それにより、羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃをスラスト軸受４７１に押し付けるスラスト力が軽減して、羽根車４６０ｂの摺動部４６０ｃもしくはスラスト軸受４７１の摩耗を抑制する。
【００９６】
回転子４６０は、スリーブ軸受４６６が後述する軸４７０に摺動自在に支持されるとともに、摺動部４６０ｃがスラスト軸受４７１に当接しながらケーシング４４１の環状の溝部４４８で支持される。
【００９７】
図１８、図１９に示すように、羽根車４６０ｂは、羽根車部４６０ｄと、摺動部４６０ｃとを備える。羽根車部４６０ｄと摺動部４６０ｃとは、例えば、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂成形により製作される。羽根車部４６０ｄと摺動部４６０ｃとが超音波溶着等により接合される。
【００９８】
羽根車４６０ｂのスラスト軸受４７１との摺動面に組付けられる略ドーナツ状の摺動部４６０ｃ（図２１、図２２参照）は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂にカーボン繊維などを添加し、耐磨耗性、摺動性が優れた熱可塑性樹脂を射出成形して製作される。
【００９９】
図２１に示すように、摺動部４６０ｃの一方の端面はスラスト軸受４７１に当接する摺動面４６０ｃ−２である。
【０１００】
図２２に示すように、他方の端面の羽根車部４６０ｄとの接合面には、摺動部４６０ｃの回り留めとなる略角形状の突起４６０ｃ−１を複数備える（図２２では、六個）。略角形状の突起４６０ｃ−１、または、接合面の少なくともいずれか一方には、表面に超音波溶着リブ（超音波溶着時に溶ける部分）が設けられる。
【０１０１】
羽根車４６０ｂの摺動部組付け部に、放射状に複数設けられた切欠き４６０ｄ−１（図２３参照）に、摺動部４６０ｃの突起４６０ｃ−１を嵌め込み、摺動部４６０ｃが超音波溶着などにより羽根車部４６０ｄに接合される（図２５、図２６参照）。
【０１０２】
摺動部４６０ｃと羽根車部４６０ｄ、羽根車４６０ｂと回転子部４６０ａとを各々超音波溶着などで接合することにより、スリーブ軸受４６６と摺動面４６０ｃ−２との垂直度を確保することでポンプ４１０の品質向上を図ることが可能となっている。
【０１０３】
図２３に示すように、羽根車部４６０ｄは、回転子部４６０ａの反対側の面の略中央部にリング状の摺動部組付け部を備える。リング状の摺動部組付け部には、複数の切欠き４６０ｄ−１が周方向に略等間隔に形成されている。
【０１０４】
図２４に示すように、羽根車部４６０ｄは、回転子部４６０ａ側の面に、複数（図２４では六個）の円弧状の羽根４６０ｄ−２が周方向に略等間隔に形成されている。
【０１０５】
次に、図２７〜図３０により、変形例１の羽根車５６０ｂについて説明する。変形例１の羽根車５６０ｂは、略ドーナツ状の摺動部５６０ｃ（図２９、図３０参照）を羽根車５６０ｂの成形金型にインサートして、ＰＰＳなどの熱可塑性樹脂で一体成形して製作される。
【０１０６】
摺動部５６０ｃは、スラスト軸受４７１との摺動面５６０ｃ−２に、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂にカーボン繊維などを添加し、耐磨耗性、耐摩擦性を向上した熱可塑性樹脂、もしくはアルミナなどのセラミックを用いて製作される。
【０１０７】
この場合、インサート成形される略ドーナツ状の摺動部５６０ｃは、軸方向の所定の位置にフランジ部５６０ｃ−３（図２９、図３０参照）を備え、一体成形時に羽根車部５６０ｄを形成する熱可塑性樹脂がフランジ部５６０ｃ−３を把持し、摺動部５６０ｃの抜け止めとなることで、ポンプ４１０の品質向上を図ることが可能となる。
【０１０８】
図３１乃至図３４を参照しながら、変形例２の羽根車６６０ｂについて説明する。変形例２の羽根車６６０ｂは、羽根車部６６０ｄの流体の吸入口である内径側に略角形状の切欠き６６０ｄ−１を複数（図３３では六個）備える。
【０１０９】
羽根車部６６０ｄに、スラスト軸受４７１との摺動部６６０ｃを、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などにカーボン繊維などを添加し、耐磨耗性、耐摩擦性を向上した熱可塑性樹脂を用いて一体成形する。
【０１１０】
このとき、羽根車部６６０ｄの流体の吸入口である内径側に略角形状の切欠き６６０ｄ−１を複数備えるので、摺動部６６０ｃの周り止め、且つ抜け止めとなることでポンプ４１０の品質向上を図ることが可能となる。
【０１１１】
図１４、図１５を参照しながら軸４７０について説明する。図１４、図１５に示すように、軸４７０は、直径の異なる二つの円柱部からなる。直径の細い円柱部が、椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に、例えば、圧入により固定される。
【０１１２】
軸４７０の直径の太い円柱部は、自由で片持ち梁の状態である。軸４７０の直径の太い円柱部に、回転子４６０がスリーブ軸受４６６の開口部４６６ａ（図１７参照）から摺動自在に挿入される。
【０１１３】
回転子４６０は、椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に固定された軸４７０を中心として回転する。回転子４６０は、既に述べたように、スリーブ軸受４６６が軸４７０に摺動自在に支持されるとともに、摺動部４６０ｃがスラスト軸受４７１に当接しながらケーシング４４１の環状の溝部４４８で支持される。
【０１１４】
図３５により、変形例の軸５７０について説明する。変形例の軸５７０は、椀状隔壁部品４９０成形時に熱可塑性樹脂で一体化される。軸５７０には、椀状隔壁部品４９０成形時に熱可塑性樹脂で把持される鍔部５７０ａを備える。
【０１１５】
Ｏリング４８０は、実施の形態１のＯリング８０と同じである。Ｏリング４８０は、後述する椀状隔壁部品４９０に備える環状のＯリング収納溝４９０ｃに設置される。椀状隔壁部品４９０にケーシング４４１を組付け、Ｏリング４８０を所定の距離押しつぶすことで、椀状隔壁部品４９０とケーシング４４１とのシールを行う。
【０１１６】
図１４、図１５を参照しながら、椀状隔壁部品４９０について説明する。椀状隔壁部品４９０は、実施の形態１の椀状隔壁部品９０と同じである。
【０１１７】
椀状隔壁部品４９０は、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。椀状隔壁部品４９０は、モールド固定子４５０との嵌合部である椀状隔壁部４９０ａと、鍔部４９０ｂとを備える。
【０１１８】
椀状隔壁部４９０ａは、円形の底部と円筒形の隔壁とで構成される。円形の底部の内面の略中央部に、軸の一端が挿入される軸支持部４９４が立設している。
【０１１９】
椀状隔壁部４９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ４９１が形成されている。リブ４９１は、椀状隔壁部４９０ａの根元（鍔部４９０ｂとの連結部）から軸方向に所定長さ形成されている。そして、リブ４９１の径方向の寸法は、椀状隔壁部４９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状である。
【０１２０】
鍔部４９０ｂには、鍔部４９０ｂを補強する補強リブ（図示せず）が径方向に放射状に６個形成されている。その中の任意の一つの補強リブに椀状隔壁部４９０ａのリブ４９１が接続している。これにより、椀状隔壁部品４９０の成形金型の製作が容易になる。
【０１２１】
また、鍔部４９０ｂには、モールド固定子４５０の椀状隔壁部品の鍔部設置面に形成される環状の第３の溝（図示せず）に納まる環状リブ（図示せず）を備える。
【０１２２】
また、鍔部４９０ｂには、タッピングネジ５６０が通る孔４９０ｄ（ネジ穴）が４箇所に形成されている。
【０１２３】
さらに、鍔部４９０ｂのケーシング４４１側の面に、Ｏリング４８０を収納する環状のＯリング収納溝４９０ｃが形成されている。
【０１２４】
ポンプ４１０は、先ず椀状隔壁部品４９０に固定もしくは一体成形された軸４７０に、回転子４６０を挿入する。椀状隔壁部品４９０の鍔部４９０ｂのＯリング収納溝４９０ｃにＯリング４８０を設置する。そして、ケーシング４４１を椀状隔壁部品９０に組付け、ポンプ部４４０を組み立てる。さらに、ポンプ部４４０に備えるネジ穴４４５ａ、孔４９０ｄを介して、ポンプ部４４０とモールド固定子４５０とをタッピングネジ５６０で組付けて、ポンプ４１０が組み立られる。
【０１２５】
椀状隔壁部品４９０に固定もしくは一体成形された軸４７０を中心に回転する回転子４６０は、回転子部４６０ａに組付けられる摺動部４６０ｃがケーシング４４１内側に備える環状の溝部４４８、または、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂、あるいは、アルミナセラミックで製作されたスラスト軸受４７１に摺接するようにしている。
【０１２６】
そのように構成することにより、回転子４６０の安定した回転動作を確保しながら、羽根車４６０ｂとケーシング４４１との隙間の還流経路（図１２参照）を遮断し、ポンプ室内部の循環損失を低減し、ポンプ４１０の高効率化が可能となる。
【０１２７】
また、回転子部４６０ａの羽根車設置面４６０ａ−４の略中央部に形成されている略円錐状の突起４６０ａ−１により、羽根車吸入部付近（略円錐状の突起４６０ａ−１）の流れをスムーズに羽根車４６０ｂの半径方向に曲げるようにしているので（図１５参照）、羽根車４６０ｂの吸入部付近の流れの衝突や剥離などによる流体損失を低減し、ポンプ４１０の高効率化が可能となる。
【０１２８】
実施の形態１と同様に、モールド固定子４５０とポンプ部４４０とを組付ける際に、モールド固定子４５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝４５１と、椀状隔壁部品４９０の椀状隔壁部４９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ４９１とが嵌合することにより、回転方向（周方向）の位置決めがなされる（図１５参照）。
【０１２９】
モールド固定子４５０の内周と、椀状隔壁部品４９０の椀状隔壁部４９０ａの外周との隙間はできるだけ小さくして（例えば、０．０２〜０．０６ｍｍ程度）、モールド固定子４５０と回転子４６０との同軸を確保しつつ、且つ、モールド固定子４５０の内周部に軸方向に形成される空気の逃げ道となる第１の溝４５１を設けて、モールド固定子４５０の内周への椀状隔壁部品４９０の挿入を容易としている。
【０１３０】
さらに、椀状隔壁部４９０ａに、椀状隔壁部４９０ａの根元（鍔部４９０ｂとの連結部）から軸方向に所定長さリブ４９１を形成する。リブ４９１の径方向の寸法を、椀状隔壁部４９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状とし、リブ４９１がモールド固定子４５０の第１の溝４５１に所定の径方向の隙間（１ｍｍ程度）ができる状態で嵌合するようにしている。それにより、モールド固定子４５０と椀状隔壁部品４９０との位置決めができるとともに、モールド固定子４５０と椀状隔壁部品４９０との組付けを容易に行うことが可能となる。
【０１３１】
図３６によりポンプ４１０の製造工程を説明する。
【０１３２】
（１）ステップ１：固定子４４７（図示せず、固定子４７と同じ）を製造する。先ず、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層され、薄肉連結部で連結された帯状の固定子鉄心４５４（図示せず、固定子鉄心５４と同じ）を製作する。ティースには、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いる絶縁部４５６（図示せず、絶縁部５６と同じ）が施される。絶縁部４５６が施されたティースに集中巻のコイル４５７（図示せず、コイル５７と同じ）が巻回される。例えば、６個の集中巻のコイル４５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部４５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル４５７が接続される端子４５９（図示せず、端子５９に同じ、電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。併せて、基板４５８（図示せず、基板５８と同じ）を製造する。基板４５８は、基板押え部品により絶縁部４５６との間に挟持される。基板４５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ４５８ａ（図示せず、ＩＣ５８ａと同じ）、回転子４６０の位置を検出するホール素子４５８ｂ（図示せず、ホール素子５８ｂと同じ）等が実装されている。また、基板４５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線４５２（図示せず、リード線５２と同じ）を口出しするリード線口出し部品４６１（図示せず、リード線口出し部品６１と同じ）が、取り付けられる。併せて、回転子部４６０ａを製造する。回転子部４６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット４６８と、樹脂マグネット４６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受４６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性樹脂４６７で一体化される。さらに、併せて、羽根車４６０ｂを成形する。羽根車４６０ｂは、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（２）ステップ２：基板４５８を固定子４４７に組付ける。リード線口出し部品４６１が取り付けられた基板４５８が基板押え部品により絶縁部４５６に固定される。併せて、回転子部４６０ａに羽根車４６０ｂを超音波溶着等により組付ける。軸４７０を椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に圧入する。併せて、椀状隔壁部品９０を成形する。併せて、スラスト軸受４７１を製造する。軸４７０は、ＳＵＳで製造される。スラスト軸受４７１は、セラミックで製造される。
（３）ステップ３：固定子４４７の端子４５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）と基板４５８とを半田付けする。固定子４４７に、下穴部品４８１（図示せず、下穴部品８１に同じ）を組付けることで固定子組立４４９（図示せず、固定子組立４９に同じ）が完成する。椀状隔壁部品４９０の軸支持部４９４に軸４７０を圧入するとともに、回転子４６０等を組付ける。さらに、併せて、ケーシング４４１を成形する。ケーシング４４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（４）ステップ４：固定子組立４４９をモールド成形して、モールド固定子４５０を製造する。併せて、椀状隔壁部品４９０にケーシング４４１を固定してポンプ部４４０を組立てる。さらに、併せて、タッピングネジ５６０を製造する。
（５）ステップ５：ポンプ４１０の組立を行う。モールド固定子４５０にポンプ部４４０を組付けタッピングネジ５６０で固定する。モールド固定子４５０とポンプ部４４０とを組付ける際、モールド固定子４５０の内径に備える第１の溝４５１と、椀状隔壁部品４９０のモールド固定子４５０の内径との椀状隔壁部４９０ａに備えるリブ４９１とが嵌合うことにより、回転方向に対する位置決めとなる。
【符号の説明】
【０１３３】
１ 圧縮機、２ 冷媒−水熱交換器、３ 減圧装置、４ 蒸発器、５ 圧力検出装置、６ ファンモータ、７ ファン、８ 沸上げ温度検出手段、９ 給水温度検出手段、１０ ポンプ、１１ 操作部、１２ タンクユニット制御部、１３ ヒートポンプユニット制御部、１４ 温水タンク、１５ 冷媒配管、１６ 温水循環配管、１７ 外気温度検出手段、３１ 風呂水追い焚き熱交換器、３２ 風呂水循環装置、３３ 混合弁、３４ タンク内水温検出装置、３５ 追い焚き後水温検出装置、３６ 混合後水温検出装置、３７ 風呂水追い焚き配管、４０ ポンプ部、４１ ケーシング、４２ 吸入口、４３ 吐出口、４４ ボス部、４４ａ ネジ穴、４５ 取付脚、４５ａ 孔、４６ 軸支持部、４７ 固定子、４８ リブ、４９ 固定子組立、５０ モールド固定子、５１ 第１の溝、５２ リード線、５３ モールド樹脂、５４ 固定子鉄心、５６ 絶縁部、５７ コイル、５８ 基板、５８ａ ＩＣ、５９ 端子、６０ 回転子、６０ａ 回転子部、６０ｂ 羽根車、６１ リード線口出し部品、６３ ポンプ部設置面、６４ 第２の溝、６５ 第３の溝、６６ スリーブ軸受、６７ 樹脂、６８ 樹脂マグネット、７０ 軸、７１ａ 第１のスラスト軸受、７１ｂ 第２のスラスト軸受、８０ Ｏリング、８１ 下穴部品、８２ 金型押え部、８３ 突起、８４ 下穴、８５ 足部、８５ａ 突起、８６ 爪、８７ 連結部、９０ 椀状隔壁部品、９０ａ 椀状隔壁部、９０ｂ 鍔部、９０ｃ Ｏリング収納溝、９０ｄ 孔、９１ リブ、９３ 環状リブ、９４ 軸支持部、９５ 基板押え部品、１００ ヒートポンプユニット、１６０ タッピングネジ、２００ タンクユニット、３００ ヒートポンプ式給湯装置、４１０ ポンプ、４４０ ポンプ部、４４１ ケーシング、４４２ 吸入口、４４３ 吐出口、４４４ ボス部、４４４ａ ネジ穴、４４５ 取付脚、４４５ａ ネジ穴、４４７ 固定子、４４８ 溝部、４４９ 固定子組立、４５０ モールド固定子、４５１ 第１の溝、４５４ 固定子鉄心、４５６ 絶縁部、４５７ コイル、４５８ 基板、４５８ａ ＩＣ、４５８ｂ ホール素子、４５９ 端子、４６０ 回転子、４６０ａ 回転子部、４６０ａ−１ 突起、４６０ａ−２ つりあい穴、４６０ａ−３ 孔、４６０ａ−４ 羽根車設置面、４６０ｂ 羽根車、４６０ｃ 摺動部、４６０ｄ−１ 切欠き、４６０ｃ−２ 摺動面、４６０ｄ 羽根車部、４６０ｄ−１ 切欠き、４６０ｄ−２ 羽根、４６６ スリーブ軸受、４６６ａ 開口部、４６７ 熱可塑性樹脂、４６８ 樹脂マグネット、４７０ 軸、４７１ スラスト軸受、４８０ Ｏリング、４８１ 下穴部品、４９０ 椀状隔壁部品、４９０ａ 椀状隔壁部、４９０ｂ 鍔部、４９０ｃ Ｏリング収納溝、４９０ｄ 孔、４９４ 軸支持部、４９１ リブ、５６０ タッピングネジ、５６０ｂ 羽根車、５６０ｃ 摺動部、５６０ｃ−２ 摺動面、５６０ｃ−３ フランジ部、５６０ｄ 羽根車部、５７０ 軸、５７０ａ 鍔部、６６０ｂ 羽根車、６６０ｃ 摺動部、６６０ｄ 羽根車部、６６０ｄ−１ 切欠き。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルが形成され、電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を組付けた固定子組立をモールド樹脂で成形してなるモールド固定子と、
流体の吸入口及び吐出口と、前記吸入口の内側周囲に形成される環状の溝部とを有するケーシングと、回転子部と羽根車とを備える回転子を内部に収納し、前記回転子が摺動自在に嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを有する椀状隔壁部品とを組付けてなるポンプ部と、
前記椀状隔壁部の軸支持部に、一方の端部が固定される軸と、を備え、
前記回転子部は、
該回転子部の中央部に設けられ、前記軸の他方の端部に摺動自在に嵌合するスリーブ軸受と、
該回転子部の前記羽根車側の軸方向端部に形成される羽根車設置面の中央部に設けられ、前記吸入口から流入する前記流体を前記羽根車に案内する略円錐状の突起と、を有し、
前記羽根車は、前記ケーシングの前記環状の溝部に収納される略ドーナツ状の摺動部を具備することを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記ケーシングの前記環状の溝部に、略ドーナツ形状のスラスト軸受を備えることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
前記スラスト軸受は、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂、あるいは、アルミナセラミックで製作されることを特徴とする請求項２記載のポンプ。
【請求項４】
前記羽根車は、羽根車部と摺動部と、を備え、
前記羽根車部は、熱可塑性樹脂を射出成形して製作されるとともに、前記スラスト軸受と摺接する側の端部に角形状の切り欠きを複数有し、
前記摺動部は、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂を射出成形して製作され、前記ケーシングの前記環状の溝部、もしくは前記スラスト軸受に摺接する摺動面と、前記羽根車部側の端面に前記羽根車部との接合時に当該摺動部の回り止めとなる突起を放射状に複数備え、
前記羽根車部の前記切欠きに、前記摺動部の前記突起を嵌め込み接合されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のポンプ。
【請求項５】
前記摺動部の前記突起または接合面の少なくともいずれかの一方は、超音波溶着リブを備えることを特徴とする請求項４記載のポンプ。
【請求項６】
前記羽根車部の前記切欠きに前記摺動部の前記突起を嵌め込み、超音波溶着により接合されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記羽根車は、羽根車部と摺動部と、を備え、
前記羽根車は、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂を射出成形して製作される略ドーナツ状の前記摺動部を成形金型にインサートし、熱可塑性樹脂で一体成形して製作され、
前記摺動部品は、軸方向の所定の位置にフランジ部を備え、一体成形時に前記羽根車部を形成する熱可塑性樹脂が前記フランジ部を把持することで、当該摺動部の抜け止めとなることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項８】
前記摺動部は、アルミナセラミックにより製作されることを特徴とする請求項７に記載のポンプ。
【請求項９】
前記羽根車は、羽根車部と摺動部と、を備え、
前記羽根車は、熱可塑性樹脂を射出成形して製作される前記羽根車部を成形金型にインサートし、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂を一体成形することにより前記摺動部が形成され、
前記羽根車部の前記吸入口の内径側に角形状の切欠きを放射状に複数備え、前記摺動部の一体成形時に、前記切り欠きに前記摺動部を形成する前記熱可塑性樹脂が流入することで、前記摺動部の周り止め、かつ、抜け止めとなることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記回転子部は、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状の樹脂マグネットと、前記樹脂マグネットの内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受とが熱可塑性樹脂で一体化されてなり、
前記スリーブ軸受は、前記熱可塑性樹脂の射出成形時に、当該スリーブ軸受の一方の端面と、当該スリーブ軸受の他方の端面とを前記回転子部の成形金型で狭持し、前記スリーブ軸受の軸方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかのポンプを搭載したことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項１２】
固定子鉄心のティースに絶縁部を施し、前記絶縁部が施された前記ティースにコイルを巻回して固定子を製造し、電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられる基板を製造し、樹脂マグネットと前記樹脂マグネットの内側に設けられるスリーブ軸受とが樹脂で一体化して回転子部を製造し、さらに羽根車を成形する第１の工程と、
前記基板を前記固定子に組付け、前記回転子部に前記羽根車を超音波溶着等により組付けるとともに、椀状隔壁部品を成形し、さらに軸とスラスト軸受を製造する第２の工程と、
前記固定子の端子と基板とを半田付けし、前記椀状隔壁部品に前記軸と前記回転子とを組付け、さらにケーシングを成形する第３の工程と、
前記固定子をモールド成形してモールド固定子を製造し、前記椀状隔壁部品に前記ケーシングを固定してポンプ部を組立て、さらにタッピングネジを製造する第４の工程と、
前記モールド固定子に前記ポンプ部を組付け、前記タッピングネジで固定してポンプの組立を行う第５の工程とを備えたことを特徴とするポンプの製造方法。
【請求項１】
固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルが形成され、電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を組付けた固定子組立をモールド樹脂で成形してなるモールド固定子と、
流体の吸入口及び吐出口と、前記吸入口の内側周囲に形成される環状の溝部とを有するケーシングと、回転子部と羽根車とを備える回転子を内部に収納し、前記回転子が摺動自在に嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを有する椀状隔壁部品とを組付けてなるポンプ部と、
前記椀状隔壁部の軸支持部に、一方の端部が固定される軸と、を備え、
前記回転子部は、
該回転子部の中央部に設けられ、前記軸の他方の端部に摺動自在に嵌合するスリーブ軸受と、
該回転子部の前記羽根車側の軸方向端部に形成される羽根車設置面の中央部に設けられ、前記吸入口から流入する前記流体を前記羽根車に案内する略円錐状の突起と、を有し、
前記羽根車は、前記ケーシングの前記環状の溝部に収納される略ドーナツ状の摺動部を具備することを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記ケーシングの前記環状の溝部に、略ドーナツ形状のスラスト軸受を備えることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
前記スラスト軸受は、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂、あるいは、アルミナセラミックで製作されることを特徴とする請求項２記載のポンプ。
【請求項４】
前記羽根車は、羽根車部と摺動部と、を備え、
前記羽根車部は、熱可塑性樹脂を射出成形して製作されるとともに、前記スラスト軸受と摺接する側の端部に角形状の切り欠きを複数有し、
前記摺動部は、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂を射出成形して製作され、前記ケーシングの前記環状の溝部、もしくは前記スラスト軸受に摺接する摺動面と、前記羽根車部側の端面に前記羽根車部との接合時に当該摺動部の回り止めとなる突起を放射状に複数備え、
前記羽根車部の前記切欠きに、前記摺動部の前記突起を嵌め込み接合されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のポンプ。
【請求項５】
前記摺動部の前記突起または接合面の少なくともいずれかの一方は、超音波溶着リブを備えることを特徴とする請求項４記載のポンプ。
【請求項６】
前記羽根車部の前記切欠きに前記摺動部の前記突起を嵌め込み、超音波溶着により接合されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記羽根車は、羽根車部と摺動部と、を備え、
前記羽根車は、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂を射出成形して製作される略ドーナツ状の前記摺動部を成形金型にインサートし、熱可塑性樹脂で一体成形して製作され、
前記摺動部品は、軸方向の所定の位置にフランジ部を備え、一体成形時に前記羽根車部を形成する熱可塑性樹脂が前記フランジ部を把持することで、当該摺動部の抜け止めとなることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項８】
前記摺動部は、アルミナセラミックにより製作されることを特徴とする請求項７に記載のポンプ。
【請求項９】
前記羽根車は、羽根車部と摺動部と、を備え、
前記羽根車は、熱可塑性樹脂を射出成形して製作される前記羽根車部を成形金型にインサートし、ＰＰＳなどにカーボン繊維などを添加した熱可塑性樹脂を一体成形することにより前記摺動部が形成され、
前記羽根車部の前記吸入口の内径側に角形状の切欠きを放射状に複数備え、前記摺動部の一体成形時に、前記切り欠きに前記摺動部を形成する前記熱可塑性樹脂が流入することで、前記摺動部の周り止め、かつ、抜け止めとなることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記回転子部は、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状の樹脂マグネットと、前記樹脂マグネットの内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受とが熱可塑性樹脂で一体化されてなり、
前記スリーブ軸受は、前記熱可塑性樹脂の射出成形時に、当該スリーブ軸受の一方の端面と、当該スリーブ軸受の他方の端面とを前記回転子部の成形金型で狭持し、前記スリーブ軸受の軸方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかのポンプを搭載したことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項１２】
固定子鉄心のティースに絶縁部を施し、前記絶縁部が施された前記ティースにコイルを巻回して固定子を製造し、電子部品が実装されるとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられる基板を製造し、樹脂マグネットと前記樹脂マグネットの内側に設けられるスリーブ軸受とが樹脂で一体化して回転子部を製造し、さらに羽根車を成形する第１の工程と、
前記基板を前記固定子に組付け、前記回転子部に前記羽根車を超音波溶着等により組付けるとともに、椀状隔壁部品を成形し、さらに軸とスラスト軸受を製造する第２の工程と、
前記固定子の端子と基板とを半田付けし、前記椀状隔壁部品に前記軸と前記回転子とを組付け、さらにケーシングを成形する第３の工程と、
前記固定子をモールド成形してモールド固定子を製造し、前記椀状隔壁部品に前記ケーシングを固定してポンプ部を組立て、さらにタッピングネジを製造する第４の工程と、
前記モールド固定子に前記ポンプ部を組付け、前記タッピングネジで固定してポンプの組立を行う第５の工程とを備えたことを特徴とするポンプの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【公開番号】特開２０１１−１１１９５３（Ｐ２０１１−１１１９５３Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７９４０（Ｐ２００９−２６７９４０）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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