ポンプ用モータ
【目的】軸受摩耗を抑制すると共に磁気エネルギーロスを低減し、高効率で長期にわたる軸受寿命を有するポンプ用モータとすること。
【構成】軟磁性材からなりステータコア本体１の内周側にティース板片２２を有するティース部２が等間隔に形成され且つティース板片２２には軸方向後端から直径中心に向って突出する突出条２３が形成されたステータコアＡと、周方向に等分された領域で直径方向の外周側と内周側とを異なる磁極とした円筒部３１と、軸方向の前後方向両側を異なる磁極とした磁極部を有する円盤部３２と、管状部４１の外周から放射状の突出板片４２が形成され且つ円筒部３１の磁極部同士が突出板片４２にて区切るように円筒部３１に埋め込まれたロータコア４とからなること。円筒部３１は、周方向をティース板片２２に包囲されると共に突出条２３は円筒部３１の軸方向後部端面３１ａの外側箇所に近接してなること。
【構成】軟磁性材からなりステータコア本体１の内周側にティース板片２２を有するティース部２が等間隔に形成され且つティース板片２２には軸方向後端から直径中心に向って突出する突出条２３が形成されたステータコアＡと、周方向に等分された領域で直径方向の外周側と内周側とを異なる磁極とした円筒部３１と、軸方向の前後方向両側を異なる磁極とした磁極部を有する円盤部３２と、管状部４１の外周から放射状の突出板片４２が形成され且つ円筒部３１の磁極部同士が突出板片４２にて区切るように円筒部３１に埋め込まれたロータコア４とからなること。円筒部３１は、周方向をティース板片２２に包囲されると共に突出条２３は円筒部３１の軸方向後部端面３１ａの外側箇所に近接してなること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受摩耗を抑制すると共に磁気エネルギーロスを低減し、高効率で長期にわたる軸受寿命を有するポンプ用モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータのインナーロータにインペラーが一体となって構成され、自動車等に使用される電動ポンプが存在する。このようにモータとポンプが一体となった構成として、特許文献１に開示されている。なお、以下の特許文献１に関する説明では、特許文献１にて使用されているものをそのまま使用する。特許文献１の図１（Ａ）の右側のステータコア１を見ると、ステータコア１の下部ステータコア本体１１ａの内周側のステータポール１１ｂはＳ極となっている。
【０００３】
上部ステータコア本体１２ａの頂部突起１２ｂはＮ極となっている。これに対応するように、インナーロータマグネット２の下部ロータマグネット本体２１の右側はＮ極、上部ロータマグネット本体２２の右側はＳ極となっている。このように、ステータコア１とインナーロータマグネット２とは、径方向同士、軸方向同士で磁力の吸引・反発力を利用してインナーロータマグネット２を回転駆動させる方式となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３３２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、インペラ軸受の摩耗速度を低減することができることにより、インペラ３の軸受の寿命を長期化し、また、ステータコア１の形状自由度を高めることなど種々の優れた特徴を有している。しかしながら下記に示す点について、さらなる改善の余地が残されている。
【０００６】
まず、インナーロータマグネット２はプラスチックマグネットで形成されているため、樹脂を含有する分、磁石の割合が少なくなるため、通常の焼成マグネットと比較して磁力が小さい。また、下部ロータマグネット本体２１〜ステータポール１１ｂ〜下部ステータコア本体１１ａ〜上部ステータコア本体１２a〜頂部突起１２ｂ〜上部ロータマグネット
本体２２〜下部ロータマグネット本体２１と遠回りをする磁気回路であり、そのため磁力の損失が発生し易い。
【０００７】
さらに、インナーロータマグネット２の下部ロータマグネット本体２１の下側から放出された磁力線は有効活用されていない。以上の点により、インペラー軸受の摩耗速度を低減する余地は、残されている。 そこで、本発明が目的（解決しようとする技術的課題）は、磁力の低下を抑えると共に磁力の損失を少なくし、さらにインペラー軸受の摩耗を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、軟磁性材からなりステータコア本体の内周側にティース板片を有するティース部が等間隔に形成され且つ前記ティース板片には軸方向後端から直径中心に向って突出する突出条が形成されたステータコアと、周方向に等分された領域で直径方向の外周側と内周側とを異なる磁極とした円筒部と、軸方向の前後方向両側を異なる磁極とした磁極部を有する円盤部と、管状部の外周から放射状の突出板片が形成され且つ前記円筒部の磁極部同士が前記突出板片にて区切るように円筒部に埋め込まれたロータコアとからなり、前記円筒部は周方向を前記ティース板片に包囲されると共に前記突出条は前記円筒部の軸方向後部端面の外側箇所に近接してなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。
【０００９】
請求項２の発明を、請求項１において、前記ステータコアのコア本体の軸方向前方側端部には、前方側に突出する凸状部が複数形成され、該凸状部の先端は前記円盤部の軸方向後面側で且つ外周寄りの箇所に近接されてなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１又は２において、前記ステータコア及び前記ロータコアは軟磁性圧粉により形成されてなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１０】
請求項４の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記円盤部の磁極部は直径方向の外周側と内周側にそれぞれ異なる２つの磁極が設けられてなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記円盤部の磁極部は直径方向に１つのみの磁極が設けられてなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、インナーロータマグネットの円筒部には、軟磁性材のロータコアが埋め込まれており、そのためにインナーロータマグネットと軟磁性材のステータコアとの磁石同士のマグネットトルクだけでなく、軟磁性材のステータコアの電磁石と軟磁性材のロータコアのとの間でリラクタンストルク（鉄と磁石が引き合う力）も発生する。よってロータコアが存在しないインナーロータマグネットのみの構成と比較して、マグネット体積を小さくすることが出来る。これにより、高出力モータでは、高磁力、高コストのネオジウムマグネットの使用量を削減し、低コスト化が達成できる。
【００１２】
また、軟磁性材からなるステータコアの電磁石と、同様に軟磁性材からなるロータコアは、径方向において対向して配置されているので、軸方向の位置ズレを少なくするような磁力による吸引力が発生する。そのために、たとえ、シャフトに軸力が生じ（インペラーの浮力等）、シャフトが軸方向に位置ズレようとしても、前述した元の適正な位置に戻ろうとする磁力による吸引力が発生するため、この吸引力がシャフトの軸力を相殺する。これによりポンプ部分のシャフトの軸力を受け止める軸受け部分の摩耗を抑制することができ、軸受寿命を延ばすことができる。
【００１３】
インナーロータマグネットの円盤部の内周部，円盤部の外周部，軟磁性圧粉製のステータコアのステータコア本体の外周側，前記ステータコアのティース部の内周側，インナーロータマグネットの円盤部の内周部の順路で確実なアキシャル磁気回路が形成されており、この回路は最短となり、したがって磁力の損失を少くすることができる。これにより磁力の効率を向上させることができる。
【００１４】
さらに、ティース部のティース板片には軸方向後端から直径中心に向って突出する突出条が形成されており、該突出条は円筒部の軸方向後部端面の外周箇所に近接する構成としているので、インナーロータマグネットの円筒部の軸方向後端付近の磁力線は、前記突出条と円筒部の軸方向における後端部との間を略最短の距離で折り返すようにして磁気回路を形成できる。そのためインナーローターマグネットの円筒部の軸方向後端より漏れる磁束が減少し、磁気損失を最小限に抑えることができる。磁力が有効に利用され、これにより効率が向上する。
【００１５】
請求項２の発明では、ステータコアのコア本体の軸方向前方側端部には、前方側に突出する凸状部が複数形成され、該凸状部の先端は前記円盤部の軸方向後面側で且つ外周寄りの箇所に近接された構成により、インナーロータマグネットの円盤部とステータコアの軸方向前方側に構成される磁気回路も最短距離の磁気回路を構成でき、磁気損失を最小限に抑えることができる。
【００１６】
請求項３の発明では、ステータコア及びインナーロータのロータコアは軟磁性圧粉により形成されたことにより、成形金型による成形となり、正確な形状のインナーロータマグネットの近接面の形成ができる。請求項４の発明では、円盤部の磁極部は直径方向の外周側と内周側にそれぞれ異なる２つの磁極が設けられたことにより円盤部側の磁気回路をより一層強力なものにすることができる。請求項５の発明では、円盤部の磁極部は１つのみの磁極が設けられた構成としたことにより、円盤部の直径を小さくすることができ、よって、構成が簡単になり、装置全体を小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態の縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のモータケースを除くＹ1−Ｙ１矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のモータケースを除くＹ2−Ｙ2矢視断面図、（Ｄ）は（Ａ）の（ア）部拡大図、（Ｅ）は（Ｄ）のＹ3−Ｙ3矢視図、（Ｆ）は（Ａ）の（イ）部拡大図、（Ｇ）は（Ｆ）のＸ1−Ｘ１矢視断面図である。
【図２】（Ａ）はステータコアの一部切除した斜視図、（Ｂ）はインナーロータマグネットの斜視図、（Ｃ）はローターコアの斜視図である。
【図３】（Ａ）はシャフトにインナーロータマグネットが組み付けられた縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ4−Ｙ4矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ5−Ｙ5矢視断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＹ6−Ｙ6矢視断面図である。
【図４】（Ａ）は本発明においてラジアル磁気回路が構成された状態の一部断面にした要部拡大図、（Ｂ）は本発明においてアキシャル磁気回路が構成された状態の要部拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は第２実施形態におけるシャフトにインナーロータマグネットが組み付けられた一部断面にした側面図、（Ｂ）は第２実施形態においてアキシャル磁気回路が構成された状態の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。本発明の構成は、図１（Ａ）に示すように、主に、ステータコアＡ，インナーロータマグネットＢ、シャフト５及びモータケース６，ケースカバー７である。本発明では、方向を示す基準として軸方向が存在するが、この軸方向は、前記構成部材が適正に組み合せられたときのシャフト５の長手方向のことである〔図１（Ａ），図３（Ａ）参照〕。そして、本発明のポンプ用モータは、基本的には図１（Ａ）に示すように、水平状態で配置されるが、設置条件においてこれに限定されることはない。
【００１９】
さらに、軸方向で前方側と後方側とが存在し、シャフト５がモータケース６から突出する側を前方側とし、軸方向においてその反対側を後方側とする〔図１（Ａ）参照〕。ただし、軸方向の前方側及び後方側は、説明の便宜上のものであり、本発明のポンプ用モータが自動車に装着される状態で、前方側及び後方側は適宜変化する。
【００２０】
ステータコアＡは、軟磁性材から形成されている。軟磁性材は、外部から磁界をかけると磁化されるが、外部からの磁界を除くと磁化が消える材料である。軟磁性材は、具体的には軟磁性圧粉より形成されるものであって、軟磁性の鉄粉を圧縮成形して所望の形状としたものである。
【００２１】
ステータコアＡは、ステータコア本体１と複数のティース部２，２，…とからなる〔図１（Ａ），（Ｂ）及び図２（Ａ）参照〕。前記ステータコア本体１は、略中空円筒形状又は環状に形成されており、前記ティース部２は、ポール部２１とティース板片２２とからなる。そして、ステータコア本体１の内周側で周方向に等間隔で且つその直径中心に向かってポール部２１が突出形成され、該ポール部２１の内端にティース板片２２が形成される。
【００２２】
ポール部２１は、突出する方向に直交する断面形状が方形状に形成され、ティース板片２２の軸方向に直交する断面形状は円弧状に形成される〔図１（Ｃ）参照〕。該ティース板片２２の軸方向の一端（後端）側で且つ周方向に沿って突出条２３が形成されている〔図１（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）及び図２（Ａ）参照〕。ティース部２は、ステータコア本体１に対して、４以上の偶数個が等間隔となるようにステータコア本体１に形成される。本発明の実施形態では、ティース部２は、全部で６個形成されている〔図１（Ｂ），（Ｃ）参照〕。
【００２３】
そして、６個のティース部２は、ステータコア本体１１の直径中心に対して６０度の間隔をもって配置され、６個の磁極を有するようにして構成されている。６個のティース部２，２，…のティース板片２２，２２，…は、等間隔に隙間を有する略円周壁面体を構成し、複数の突出条２３，２３，…は、円周状の段状部を構成する。さらに、具体的には、ティース板片２２に対して直角（略直角も含む）となるように屈曲形成されたものである〔図１（Ｄ）参照〕。各ポール部２１には、銅線であるコイル２４が巻着される。コイル２４の先の部分は、配線や制御基板が接続されている。
【００２４】
また、ステータコア本体１の軸方向前端縁側には、複数の凸状部１１，１１，…が周方向に等間隔で且つ軸方向前方に突出するように形成されている。該凸状部１１は、前記ティース部２に対応して等しい数で、且つステータコア本体１の周方向において前記ティース部２に対応して同一の位置となるようにして形成されている。
【００２５】
また、前記凸状部１１について、隣接する凸状部１１，１１間は、凹（へこみ）状部とし、複数の凹状部が形成されることによって、複数の凸状部１１，１１，…が形成されるものと見ることができる。前記ステータコアＡの電気制御は一般的な３相制御である。たとえば、ティース部２の内周側（ティース板片２２の位置）がＳ極であるならば、ステータコア本体１の外周側はＮ極となる。
【００２６】
次に、インナーロータマグネットＢについて説明する。本発明では、インナーロータマグネットＢの形状で第１実施形態と第２実施形態とが存在する。第１実施形態のインナーロータマグネットＢは、図１（Ａ），（Ｃ），図２（Ｂ），図３等に示すように、ロータ部３とロータコア４とから構成される。前記ロータ部３は、円筒部３１と円盤部３２とから構成され、円筒部３１は円盤部３２よりも直径寸法が小さく〔図２（Ｂ），図３（Ａ）参照〕、且つ軸方向寸法は大きく形成され、軸方向の前方から円盤部３２，円筒部３１が組み合わされて、一体形状となっている。つまり、ロータ部３の軸方向に沿う断面形状は略凸形状である。ロータコア４は、ロータ部３の円筒部３１に埋め込まれて内蔵される。
【００２７】
インナーロータマグネットＢは、後述するシャフト５に固着され、前記ステータコアＡと共にモータケース６の大径室６１内に配置される。そして、インナーロータマグネットＢは、シャフト５と共に一体となって回転する。インナーロータマグネットＢのロータ部３は、主にプラスチックマグネットより形成される。
【００２８】
プラスチックマグネットとは、樹脂と磁石が混在した材質である。円筒部３１及び円盤部３２には、磁極が備わっている。この磁極の配列については、後述する。ロータ部３の円筒部３１及び円盤部３２には、その直径中心で且つ軸方向にシャフト５が挿入する貫通孔３３が形成されている。
【００２９】
ロータコア４は、ステータコアＡと同様に軟磁性材から形成されるものである。具体的には、軟磁性材は、軟磁性圧粉により形成されるものであって、ステータコアＡと同様に粉末を圧縮成形することによって形成される。ロータコア４は、円筒形状の管状部４１の外周側面より複数の突出板片４２が放射状に形成されたものである〔図２（Ｃ）参照〕。管状部４１は、中空円筒状に形成され、前記突出板片４２は、方形状で且つ平薄板状に形成されている。本発明の実施形態では、突出板片４２の数は４である。
【００３０】
ロータコア４は、ロータ部３の円筒部３１に埋め込まれる〔図２（Ｂ），図３（Ｄ），図４（Ａ）等参照〕。具体的には、ロータ部３を樹脂成形し、ロータコア４が圧入等により内蔵され、円筒部３１とロータコア４とが一体化される。ロータコア４の放射状に配置された複数の突出板片４２，４２，…のそれぞれの外端同士を結ぶ円の直径は、ロータ部３の円筒部３１の外径に等しい（略等しいも含む）〔図２（Ｂ），図３（Ｄ），図４（Ａ）等参照〕。
【００３１】
また、管状部４１は、円筒部３１の貫通孔３３と直径中心が一致しており、該貫通孔３３の位置に管状部４１が配置されることになる〔図２（Ｂ）、図３（Ａ），（Ｂ）参照〕。さらに、管状部４１は、前記円筒部３１よりも軸方向寸法が僅かに短く形成される。そして、管状部４１の軸方向の後端と、円筒部３１の軸方向の後部端面３１ａとの位置が一致するように構成される〔図２（Ｂ）、図３（Ａ）参照〕。前記シャフト５は、ロータ部３の円筒部３１及び円盤部３２の直径中心に軸方向に挿入され、且つロータコア４の管状部４１に挿入される。この挿入は、圧入である。
【００３２】
インナーロータマグネットＢの第１実施形態における、円筒部３１及び円盤部３２の磁極（Ｓ極及びＮ極）の配列について図３に基づいて説明する。前記円筒部３１は、周方向に等分された領域の磁極部Ｍａ，Ｍａ，…が複数設けられている。該磁極部Ｍａは、円筒部３１の軸方向に直交する断面において扇形状の領域となる。そして、磁極部Ｍａは、円筒部３１の周方向に沿って複数設けられ、全体として放射状の配置となる。また、磁極部Ｍａの個数は、偶数であり、本発明の実施形態では４個としている〔図３（Ｂ）参照〕。
【００３３】
磁極部Ｍａは、さらに、円筒部３１の直径方向において外周領域と内周領域に区分けされそれぞれは異なる磁極を有している。具体的には外周領域がＳ極であれば、内周領域はＮ極となる〔図３（Ａ）参照〕。また、周方向に隣接する磁極部Ｍａ，Ｍａ同士で、一方の磁極部Ｍａの外周領域がＳ極であれば、他方の磁極部Ｍａの外周領域はＮ極となる〔図３（Ｂ），（Ｄ）参照〕。同様に隣接する磁極部Ｍａ，Ｍａ同士の内周領域においても、一方がＳ極であれば他方はＮ極となる。つまり、Ｓ極とＮ極とは、円筒部３１の直径方向及び周方向のいずれにも交互に連続する。
【００３４】
円盤部３２は、円筒部３１と同様に周方向に等分された領域の磁極部Ｍｂ，Ｍｂ，…が複数設けられている〔図３（Ｂ）参照〕。該磁極部Ｍｂも、前記磁極部Ｍａと同様に扇形状の領域となり、該磁極部Ｍｂが円盤部３２の周方向に沿って複数設けられ、全体として放射状の配置となる。
【００３５】
また、磁極部Ｍｂの個数は、前記磁極部Ｍａと同等の個数である。そして、円筒部３１のそれぞれの磁極部Ｍａに対して、円盤部３２の磁極部Ｍｂは、位置が対応するように構成される〔図３（Ａ），（Ｂ）参照〕。すなわち、円筒部３１の磁極部Ｍａの両境界線の延長線に沿って円盤部３２の磁極部Ｍｂが設定される。
【００３６】
円盤部３２の磁極部Ｍｂは、さらに、直径方向において外周領域と内周領域に区分けされそれぞれは異なる２つ磁極を有している〔図３（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。具体的には外周領域がＳ極であれば、内周領域はＮ極となる。また、周方向に隣接する磁極部Ｍｂ，Ｍｂ同士で、一方の磁極部Ｍｂの外周領域がＳ極であれば、他方の磁極部Ｍｂの外周領域はＮ極となる。
【００３７】
同様に周方向に隣接する磁極部Ｍｂ，Ｍｂ同士の内周領域においても、一方がＳ極であれば他方はＮ極となる。さらに、それぞれの磁極部Ｍｂにおいて、円盤部３２の軸方向の前後両側での磁極が異なる。すなわち、磁極部Ｍｂの軸方向後側がＳ極であれば、軸方向前側はＮ極となる〔図３（Ａ）、図４（Ｂ）参照〕。
【００３８】
インナーロータマグネットＢの第２実施形態は、円盤部３２の磁極部Ｍｂは１つのみの磁極（Ｓ極又はＮ極）が設けられたものである〔図５（Ａ）参照〕。具体的には、磁極部Ｍｂは内周側及び外周側の２つの領域は存在しないもので、一つの磁極部Ｍｂに一つの磁極が存在する。磁極部Ｍｂにおいて、円盤部３２の軸方向の前後両側では、２つの異なる磁極が存在する。第２実施形態のインナーロータマグネットＢは、円盤部３２の直径が、第１実施形態のものよりも小さくなり、小型化及び軽量化にすることができる。図５（Ｂ）は、第２実施形態におけるアキシャル磁気回路を示す。
【００３９】
前記ロータコア４は、ロータ部３の円筒部３１に埋め込まれた状態で、複数の突出板片４２，４２，…によって、複数の磁極部Ｍａ，Ｍａ，…が区分けされる構造となる〔図３（Ｂ）参照〕。このとき、ロータコア４の突出板片４２の直径方向外端と軸方向後端は、円筒部３１の外周側面及び軸方向の後端面と同一面（略同一面も含む）で露出した状態となる〔図２（Ｂ），図３（Ｂ）参照〕。ただし、突出板片４２が円筒部３１の外周側面及び軸方向の後端面から突出するものではない。
【００４０】
モータケース６及びケースカバー７は、アルミ合金製であり、前記モータケース６には、大径室６１と小径室６２が形成されている。大径室６１と小径室６２とは連続形成されており、両室同士は連通している〔図１（Ａ）参照〕。小径室６２には大径室６１側寄りと、モータケース６の外部側寄りの２箇所に軸受装着部６１ａ，６１ａが形成され、２個の軸受８，８が装着されている〔図１（Ａ）参照〕。シャフト５が前記軸受８，８に軸支されることにより、インナーロータマグネットＢは、大径室６１内で回動自在となる。
【００４１】
インナーロータマグネットＢは、円筒部３１の外周側面がステータコアＡの複数のティース板片２２，２２，…によって包囲される〔図１（Ａ），（Ｃ）参照〕。そしてティース板片２２，２２，…の突出条２３，２３，…は、前記円筒部３１の軸方向の後部端面３１ａの外側周箇所を覆うようにして、近接配置される〔図１（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）参照〕。
【００４２】
また、上記近接配置における近接とは、突出条２３と円筒部３１の後部端面３１ａとが実際には接触しないが、略接触する程度まで相互に近づく状態が含まれる。また、ステータコアＡのステータコア本体１の軸方向前方側端部から、前方側に突出する複数の凸状部１１，１１，…は、前記円盤部３２の軸方向後面側で且つ外周寄りの箇所に近接される。
【００４３】
これによって、ステータコアＡに電気を流すと、該ステータコアＡを構成する電磁石と、インナーロータマグネットＢが有する磁極部Ｍａ及び磁極部Ｍｂとによってマグネットトルクが発生し、インナーロータマグネットＢと共にシャフト５が回転する。さらに、インナーロータマグネットＢは、軟磁性のロータコア４の突出板片４２，４２，…と、ステータコアＡに生じる電磁石との間でリラクタンストルク（鉄と磁石が引き合う力）を発生する。
【００４４】
したがって、軸方向の位置ズレを少なくするような磁力による吸引力が発生する。そのために、たとえシャフトに軸力が生じ（インペラ−の浮力等）、シャフト５が軸方向に位置ズレようとしても、前記リラクタンストルクによって、シャフト５を適正な位置に戻そうとする磁力が作用し、シャフト５を常時、軸方向において適正な位置に維持することができる。また、これによりポンプ部分のシャフトの軸力を受け止める軸受８の摩耗を抑制することができ、軸受８の寿命を延ばすことができる。
【００４５】
本発明のポンプ用モータは、マグネットトルクとリラクタンストルクを足し合わせた回転駆動力となるため、より大きなトルクを発生させることが出来る。このときの磁気回路は、ラジアル磁気回路である〔図４（Ａ）参照〕。
【００４６】
次に、インナーロータマグネットＢの円盤部３２の内周部，インナーロータマグネットＢの円盤部３２の外周部，ステータコアＡのステータコア本体１の外周側，ステータコアＡのティース部２の内周側，インナーロータマグネットＢの円盤部３２の内周部という磁気回路が形成される。
【００４７】
さらに、インナーロータマグネットＢの円盤部３２，ステータコアＡのティース部２の内周部，ステータコアＡのティース部２のティース板片２２，インナーロータマグネットＢの円筒部３１という磁気回路も形成される。これらの磁気回路は、アキシャル磁気回路である〔図４（Ｂ）参照〕。
【００４８】
本発明において第２の実施形態のインナーロータマグネットＢが使用されたものでは、インナーロータマグネットＢの円盤部３２の磁極構成は、円盤部３２，ステータコアＡのティース板片２２の内周部，ステータコアＡの突出条２３，インナーロータマグネットＢの円筒部３，インナーロータマグネットＢの円盤部３２という磁気回路が形成される。
【００４９】
この第２実施形態についても、インナーロータマグネットＢの円盤部３２，円筒部３１の磁力を有効に利用でき、マグネットやステータコアで生じた磁気エネルギーの伝達ロスを低減することが出来るため、効率が向上する。さらに、第２実施形態ではインナーロータマグネットＢの磁極部Ｍｂの構成が簡単となり、製造が容易であり、安価にできる。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ…ステータコア、１…ステータコア本体、１１…凸状部、２…ティース部、
２２…ティース板片、２３…突出条、３…ロータ部、３１…円筒部、３２…円盤部、
Ｍａ…磁極部、Ｍｂ…磁極部、４…ロータコア、４１…管状部、４２…突出板片、
５…シャフト。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受摩耗を抑制すると共に磁気エネルギーロスを低減し、高効率で長期にわたる軸受寿命を有するポンプ用モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータのインナーロータにインペラーが一体となって構成され、自動車等に使用される電動ポンプが存在する。このようにモータとポンプが一体となった構成として、特許文献１に開示されている。なお、以下の特許文献１に関する説明では、特許文献１にて使用されているものをそのまま使用する。特許文献１の図１（Ａ）の右側のステータコア１を見ると、ステータコア１の下部ステータコア本体１１ａの内周側のステータポール１１ｂはＳ極となっている。
【０００３】
上部ステータコア本体１２ａの頂部突起１２ｂはＮ極となっている。これに対応するように、インナーロータマグネット２の下部ロータマグネット本体２１の右側はＮ極、上部ロータマグネット本体２２の右側はＳ極となっている。このように、ステータコア１とインナーロータマグネット２とは、径方向同士、軸方向同士で磁力の吸引・反発力を利用してインナーロータマグネット２を回転駆動させる方式となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３３２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、インペラ軸受の摩耗速度を低減することができることにより、インペラ３の軸受の寿命を長期化し、また、ステータコア１の形状自由度を高めることなど種々の優れた特徴を有している。しかしながら下記に示す点について、さらなる改善の余地が残されている。
【０００６】
まず、インナーロータマグネット２はプラスチックマグネットで形成されているため、樹脂を含有する分、磁石の割合が少なくなるため、通常の焼成マグネットと比較して磁力が小さい。また、下部ロータマグネット本体２１〜ステータポール１１ｂ〜下部ステータコア本体１１ａ〜上部ステータコア本体１２a〜頂部突起１２ｂ〜上部ロータマグネット
本体２２〜下部ロータマグネット本体２１と遠回りをする磁気回路であり、そのため磁力の損失が発生し易い。
【０００７】
さらに、インナーロータマグネット２の下部ロータマグネット本体２１の下側から放出された磁力線は有効活用されていない。以上の点により、インペラー軸受の摩耗速度を低減する余地は、残されている。 そこで、本発明が目的（解決しようとする技術的課題）は、磁力の低下を抑えると共に磁力の損失を少なくし、さらにインペラー軸受の摩耗を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、軟磁性材からなりステータコア本体の内周側にティース板片を有するティース部が等間隔に形成され且つ前記ティース板片には軸方向後端から直径中心に向って突出する突出条が形成されたステータコアと、周方向に等分された領域で直径方向の外周側と内周側とを異なる磁極とした円筒部と、軸方向の前後方向両側を異なる磁極とした磁極部を有する円盤部と、管状部の外周から放射状の突出板片が形成され且つ前記円筒部の磁極部同士が前記突出板片にて区切るように円筒部に埋め込まれたロータコアとからなり、前記円筒部は周方向を前記ティース板片に包囲されると共に前記突出条は前記円筒部の軸方向後部端面の外側箇所に近接してなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。
【０００９】
請求項２の発明を、請求項１において、前記ステータコアのコア本体の軸方向前方側端部には、前方側に突出する凸状部が複数形成され、該凸状部の先端は前記円盤部の軸方向後面側で且つ外周寄りの箇所に近接されてなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１又は２において、前記ステータコア及び前記ロータコアは軟磁性圧粉により形成されてなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１０】
請求項４の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記円盤部の磁極部は直径方向の外周側と内周側にそれぞれ異なる２つの磁極が設けられてなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記円盤部の磁極部は直径方向に１つのみの磁極が設けられてなるポンプ用モータとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、インナーロータマグネットの円筒部には、軟磁性材のロータコアが埋め込まれており、そのためにインナーロータマグネットと軟磁性材のステータコアとの磁石同士のマグネットトルクだけでなく、軟磁性材のステータコアの電磁石と軟磁性材のロータコアのとの間でリラクタンストルク（鉄と磁石が引き合う力）も発生する。よってロータコアが存在しないインナーロータマグネットのみの構成と比較して、マグネット体積を小さくすることが出来る。これにより、高出力モータでは、高磁力、高コストのネオジウムマグネットの使用量を削減し、低コスト化が達成できる。
【００１２】
また、軟磁性材からなるステータコアの電磁石と、同様に軟磁性材からなるロータコアは、径方向において対向して配置されているので、軸方向の位置ズレを少なくするような磁力による吸引力が発生する。そのために、たとえ、シャフトに軸力が生じ（インペラーの浮力等）、シャフトが軸方向に位置ズレようとしても、前述した元の適正な位置に戻ろうとする磁力による吸引力が発生するため、この吸引力がシャフトの軸力を相殺する。これによりポンプ部分のシャフトの軸力を受け止める軸受け部分の摩耗を抑制することができ、軸受寿命を延ばすことができる。
【００１３】
インナーロータマグネットの円盤部の内周部，円盤部の外周部，軟磁性圧粉製のステータコアのステータコア本体の外周側，前記ステータコアのティース部の内周側，インナーロータマグネットの円盤部の内周部の順路で確実なアキシャル磁気回路が形成されており、この回路は最短となり、したがって磁力の損失を少くすることができる。これにより磁力の効率を向上させることができる。
【００１４】
さらに、ティース部のティース板片には軸方向後端から直径中心に向って突出する突出条が形成されており、該突出条は円筒部の軸方向後部端面の外周箇所に近接する構成としているので、インナーロータマグネットの円筒部の軸方向後端付近の磁力線は、前記突出条と円筒部の軸方向における後端部との間を略最短の距離で折り返すようにして磁気回路を形成できる。そのためインナーローターマグネットの円筒部の軸方向後端より漏れる磁束が減少し、磁気損失を最小限に抑えることができる。磁力が有効に利用され、これにより効率が向上する。
【００１５】
請求項２の発明では、ステータコアのコア本体の軸方向前方側端部には、前方側に突出する凸状部が複数形成され、該凸状部の先端は前記円盤部の軸方向後面側で且つ外周寄りの箇所に近接された構成により、インナーロータマグネットの円盤部とステータコアの軸方向前方側に構成される磁気回路も最短距離の磁気回路を構成でき、磁気損失を最小限に抑えることができる。
【００１６】
請求項３の発明では、ステータコア及びインナーロータのロータコアは軟磁性圧粉により形成されたことにより、成形金型による成形となり、正確な形状のインナーロータマグネットの近接面の形成ができる。請求項４の発明では、円盤部の磁極部は直径方向の外周側と内周側にそれぞれ異なる２つの磁極が設けられたことにより円盤部側の磁気回路をより一層強力なものにすることができる。請求項５の発明では、円盤部の磁極部は１つのみの磁極が設けられた構成としたことにより、円盤部の直径を小さくすることができ、よって、構成が簡単になり、装置全体を小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態の縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のモータケースを除くＹ1−Ｙ１矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のモータケースを除くＹ2−Ｙ2矢視断面図、（Ｄ）は（Ａ）の（ア）部拡大図、（Ｅ）は（Ｄ）のＹ3−Ｙ3矢視図、（Ｆ）は（Ａ）の（イ）部拡大図、（Ｇ）は（Ｆ）のＸ1−Ｘ１矢視断面図である。
【図２】（Ａ）はステータコアの一部切除した斜視図、（Ｂ）はインナーロータマグネットの斜視図、（Ｃ）はローターコアの斜視図である。
【図３】（Ａ）はシャフトにインナーロータマグネットが組み付けられた縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ4−Ｙ4矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ5−Ｙ5矢視断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＹ6−Ｙ6矢視断面図である。
【図４】（Ａ）は本発明においてラジアル磁気回路が構成された状態の一部断面にした要部拡大図、（Ｂ）は本発明においてアキシャル磁気回路が構成された状態の要部拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は第２実施形態におけるシャフトにインナーロータマグネットが組み付けられた一部断面にした側面図、（Ｂ）は第２実施形態においてアキシャル磁気回路が構成された状態の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。本発明の構成は、図１（Ａ）に示すように、主に、ステータコアＡ，インナーロータマグネットＢ、シャフト５及びモータケース６，ケースカバー７である。本発明では、方向を示す基準として軸方向が存在するが、この軸方向は、前記構成部材が適正に組み合せられたときのシャフト５の長手方向のことである〔図１（Ａ），図３（Ａ）参照〕。そして、本発明のポンプ用モータは、基本的には図１（Ａ）に示すように、水平状態で配置されるが、設置条件においてこれに限定されることはない。
【００１９】
さらに、軸方向で前方側と後方側とが存在し、シャフト５がモータケース６から突出する側を前方側とし、軸方向においてその反対側を後方側とする〔図１（Ａ）参照〕。ただし、軸方向の前方側及び後方側は、説明の便宜上のものであり、本発明のポンプ用モータが自動車に装着される状態で、前方側及び後方側は適宜変化する。
【００２０】
ステータコアＡは、軟磁性材から形成されている。軟磁性材は、外部から磁界をかけると磁化されるが、外部からの磁界を除くと磁化が消える材料である。軟磁性材は、具体的には軟磁性圧粉より形成されるものであって、軟磁性の鉄粉を圧縮成形して所望の形状としたものである。
【００２１】
ステータコアＡは、ステータコア本体１と複数のティース部２，２，…とからなる〔図１（Ａ），（Ｂ）及び図２（Ａ）参照〕。前記ステータコア本体１は、略中空円筒形状又は環状に形成されており、前記ティース部２は、ポール部２１とティース板片２２とからなる。そして、ステータコア本体１の内周側で周方向に等間隔で且つその直径中心に向かってポール部２１が突出形成され、該ポール部２１の内端にティース板片２２が形成される。
【００２２】
ポール部２１は、突出する方向に直交する断面形状が方形状に形成され、ティース板片２２の軸方向に直交する断面形状は円弧状に形成される〔図１（Ｃ）参照〕。該ティース板片２２の軸方向の一端（後端）側で且つ周方向に沿って突出条２３が形成されている〔図１（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）及び図２（Ａ）参照〕。ティース部２は、ステータコア本体１に対して、４以上の偶数個が等間隔となるようにステータコア本体１に形成される。本発明の実施形態では、ティース部２は、全部で６個形成されている〔図１（Ｂ），（Ｃ）参照〕。
【００２３】
そして、６個のティース部２は、ステータコア本体１１の直径中心に対して６０度の間隔をもって配置され、６個の磁極を有するようにして構成されている。６個のティース部２，２，…のティース板片２２，２２，…は、等間隔に隙間を有する略円周壁面体を構成し、複数の突出条２３，２３，…は、円周状の段状部を構成する。さらに、具体的には、ティース板片２２に対して直角（略直角も含む）となるように屈曲形成されたものである〔図１（Ｄ）参照〕。各ポール部２１には、銅線であるコイル２４が巻着される。コイル２４の先の部分は、配線や制御基板が接続されている。
【００２４】
また、ステータコア本体１の軸方向前端縁側には、複数の凸状部１１，１１，…が周方向に等間隔で且つ軸方向前方に突出するように形成されている。該凸状部１１は、前記ティース部２に対応して等しい数で、且つステータコア本体１の周方向において前記ティース部２に対応して同一の位置となるようにして形成されている。
【００２５】
また、前記凸状部１１について、隣接する凸状部１１，１１間は、凹（へこみ）状部とし、複数の凹状部が形成されることによって、複数の凸状部１１，１１，…が形成されるものと見ることができる。前記ステータコアＡの電気制御は一般的な３相制御である。たとえば、ティース部２の内周側（ティース板片２２の位置）がＳ極であるならば、ステータコア本体１の外周側はＮ極となる。
【００２６】
次に、インナーロータマグネットＢについて説明する。本発明では、インナーロータマグネットＢの形状で第１実施形態と第２実施形態とが存在する。第１実施形態のインナーロータマグネットＢは、図１（Ａ），（Ｃ），図２（Ｂ），図３等に示すように、ロータ部３とロータコア４とから構成される。前記ロータ部３は、円筒部３１と円盤部３２とから構成され、円筒部３１は円盤部３２よりも直径寸法が小さく〔図２（Ｂ），図３（Ａ）参照〕、且つ軸方向寸法は大きく形成され、軸方向の前方から円盤部３２，円筒部３１が組み合わされて、一体形状となっている。つまり、ロータ部３の軸方向に沿う断面形状は略凸形状である。ロータコア４は、ロータ部３の円筒部３１に埋め込まれて内蔵される。
【００２７】
インナーロータマグネットＢは、後述するシャフト５に固着され、前記ステータコアＡと共にモータケース６の大径室６１内に配置される。そして、インナーロータマグネットＢは、シャフト５と共に一体となって回転する。インナーロータマグネットＢのロータ部３は、主にプラスチックマグネットより形成される。
【００２８】
プラスチックマグネットとは、樹脂と磁石が混在した材質である。円筒部３１及び円盤部３２には、磁極が備わっている。この磁極の配列については、後述する。ロータ部３の円筒部３１及び円盤部３２には、その直径中心で且つ軸方向にシャフト５が挿入する貫通孔３３が形成されている。
【００２９】
ロータコア４は、ステータコアＡと同様に軟磁性材から形成されるものである。具体的には、軟磁性材は、軟磁性圧粉により形成されるものであって、ステータコアＡと同様に粉末を圧縮成形することによって形成される。ロータコア４は、円筒形状の管状部４１の外周側面より複数の突出板片４２が放射状に形成されたものである〔図２（Ｃ）参照〕。管状部４１は、中空円筒状に形成され、前記突出板片４２は、方形状で且つ平薄板状に形成されている。本発明の実施形態では、突出板片４２の数は４である。
【００３０】
ロータコア４は、ロータ部３の円筒部３１に埋め込まれる〔図２（Ｂ），図３（Ｄ），図４（Ａ）等参照〕。具体的には、ロータ部３を樹脂成形し、ロータコア４が圧入等により内蔵され、円筒部３１とロータコア４とが一体化される。ロータコア４の放射状に配置された複数の突出板片４２，４２，…のそれぞれの外端同士を結ぶ円の直径は、ロータ部３の円筒部３１の外径に等しい（略等しいも含む）〔図２（Ｂ），図３（Ｄ），図４（Ａ）等参照〕。
【００３１】
また、管状部４１は、円筒部３１の貫通孔３３と直径中心が一致しており、該貫通孔３３の位置に管状部４１が配置されることになる〔図２（Ｂ）、図３（Ａ），（Ｂ）参照〕。さらに、管状部４１は、前記円筒部３１よりも軸方向寸法が僅かに短く形成される。そして、管状部４１の軸方向の後端と、円筒部３１の軸方向の後部端面３１ａとの位置が一致するように構成される〔図２（Ｂ）、図３（Ａ）参照〕。前記シャフト５は、ロータ部３の円筒部３１及び円盤部３２の直径中心に軸方向に挿入され、且つロータコア４の管状部４１に挿入される。この挿入は、圧入である。
【００３２】
インナーロータマグネットＢの第１実施形態における、円筒部３１及び円盤部３２の磁極（Ｓ極及びＮ極）の配列について図３に基づいて説明する。前記円筒部３１は、周方向に等分された領域の磁極部Ｍａ，Ｍａ，…が複数設けられている。該磁極部Ｍａは、円筒部３１の軸方向に直交する断面において扇形状の領域となる。そして、磁極部Ｍａは、円筒部３１の周方向に沿って複数設けられ、全体として放射状の配置となる。また、磁極部Ｍａの個数は、偶数であり、本発明の実施形態では４個としている〔図３（Ｂ）参照〕。
【００３３】
磁極部Ｍａは、さらに、円筒部３１の直径方向において外周領域と内周領域に区分けされそれぞれは異なる磁極を有している。具体的には外周領域がＳ極であれば、内周領域はＮ極となる〔図３（Ａ）参照〕。また、周方向に隣接する磁極部Ｍａ，Ｍａ同士で、一方の磁極部Ｍａの外周領域がＳ極であれば、他方の磁極部Ｍａの外周領域はＮ極となる〔図３（Ｂ），（Ｄ）参照〕。同様に隣接する磁極部Ｍａ，Ｍａ同士の内周領域においても、一方がＳ極であれば他方はＮ極となる。つまり、Ｓ極とＮ極とは、円筒部３１の直径方向及び周方向のいずれにも交互に連続する。
【００３４】
円盤部３２は、円筒部３１と同様に周方向に等分された領域の磁極部Ｍｂ，Ｍｂ，…が複数設けられている〔図３（Ｂ）参照〕。該磁極部Ｍｂも、前記磁極部Ｍａと同様に扇形状の領域となり、該磁極部Ｍｂが円盤部３２の周方向に沿って複数設けられ、全体として放射状の配置となる。
【００３５】
また、磁極部Ｍｂの個数は、前記磁極部Ｍａと同等の個数である。そして、円筒部３１のそれぞれの磁極部Ｍａに対して、円盤部３２の磁極部Ｍｂは、位置が対応するように構成される〔図３（Ａ），（Ｂ）参照〕。すなわち、円筒部３１の磁極部Ｍａの両境界線の延長線に沿って円盤部３２の磁極部Ｍｂが設定される。
【００３６】
円盤部３２の磁極部Ｍｂは、さらに、直径方向において外周領域と内周領域に区分けされそれぞれは異なる２つ磁極を有している〔図３（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。具体的には外周領域がＳ極であれば、内周領域はＮ極となる。また、周方向に隣接する磁極部Ｍｂ，Ｍｂ同士で、一方の磁極部Ｍｂの外周領域がＳ極であれば、他方の磁極部Ｍｂの外周領域はＮ極となる。
【００３７】
同様に周方向に隣接する磁極部Ｍｂ，Ｍｂ同士の内周領域においても、一方がＳ極であれば他方はＮ極となる。さらに、それぞれの磁極部Ｍｂにおいて、円盤部３２の軸方向の前後両側での磁極が異なる。すなわち、磁極部Ｍｂの軸方向後側がＳ極であれば、軸方向前側はＮ極となる〔図３（Ａ）、図４（Ｂ）参照〕。
【００３８】
インナーロータマグネットＢの第２実施形態は、円盤部３２の磁極部Ｍｂは１つのみの磁極（Ｓ極又はＮ極）が設けられたものである〔図５（Ａ）参照〕。具体的には、磁極部Ｍｂは内周側及び外周側の２つの領域は存在しないもので、一つの磁極部Ｍｂに一つの磁極が存在する。磁極部Ｍｂにおいて、円盤部３２の軸方向の前後両側では、２つの異なる磁極が存在する。第２実施形態のインナーロータマグネットＢは、円盤部３２の直径が、第１実施形態のものよりも小さくなり、小型化及び軽量化にすることができる。図５（Ｂ）は、第２実施形態におけるアキシャル磁気回路を示す。
【００３９】
前記ロータコア４は、ロータ部３の円筒部３１に埋め込まれた状態で、複数の突出板片４２，４２，…によって、複数の磁極部Ｍａ，Ｍａ，…が区分けされる構造となる〔図３（Ｂ）参照〕。このとき、ロータコア４の突出板片４２の直径方向外端と軸方向後端は、円筒部３１の外周側面及び軸方向の後端面と同一面（略同一面も含む）で露出した状態となる〔図２（Ｂ），図３（Ｂ）参照〕。ただし、突出板片４２が円筒部３１の外周側面及び軸方向の後端面から突出するものではない。
【００４０】
モータケース６及びケースカバー７は、アルミ合金製であり、前記モータケース６には、大径室６１と小径室６２が形成されている。大径室６１と小径室６２とは連続形成されており、両室同士は連通している〔図１（Ａ）参照〕。小径室６２には大径室６１側寄りと、モータケース６の外部側寄りの２箇所に軸受装着部６１ａ，６１ａが形成され、２個の軸受８，８が装着されている〔図１（Ａ）参照〕。シャフト５が前記軸受８，８に軸支されることにより、インナーロータマグネットＢは、大径室６１内で回動自在となる。
【００４１】
インナーロータマグネットＢは、円筒部３１の外周側面がステータコアＡの複数のティース板片２２，２２，…によって包囲される〔図１（Ａ），（Ｃ）参照〕。そしてティース板片２２，２２，…の突出条２３，２３，…は、前記円筒部３１の軸方向の後部端面３１ａの外側周箇所を覆うようにして、近接配置される〔図１（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）参照〕。
【００４２】
また、上記近接配置における近接とは、突出条２３と円筒部３１の後部端面３１ａとが実際には接触しないが、略接触する程度まで相互に近づく状態が含まれる。また、ステータコアＡのステータコア本体１の軸方向前方側端部から、前方側に突出する複数の凸状部１１，１１，…は、前記円盤部３２の軸方向後面側で且つ外周寄りの箇所に近接される。
【００４３】
これによって、ステータコアＡに電気を流すと、該ステータコアＡを構成する電磁石と、インナーロータマグネットＢが有する磁極部Ｍａ及び磁極部Ｍｂとによってマグネットトルクが発生し、インナーロータマグネットＢと共にシャフト５が回転する。さらに、インナーロータマグネットＢは、軟磁性のロータコア４の突出板片４２，４２，…と、ステータコアＡに生じる電磁石との間でリラクタンストルク（鉄と磁石が引き合う力）を発生する。
【００４４】
したがって、軸方向の位置ズレを少なくするような磁力による吸引力が発生する。そのために、たとえシャフトに軸力が生じ（インペラ−の浮力等）、シャフト５が軸方向に位置ズレようとしても、前記リラクタンストルクによって、シャフト５を適正な位置に戻そうとする磁力が作用し、シャフト５を常時、軸方向において適正な位置に維持することができる。また、これによりポンプ部分のシャフトの軸力を受け止める軸受８の摩耗を抑制することができ、軸受８の寿命を延ばすことができる。
【００４５】
本発明のポンプ用モータは、マグネットトルクとリラクタンストルクを足し合わせた回転駆動力となるため、より大きなトルクを発生させることが出来る。このときの磁気回路は、ラジアル磁気回路である〔図４（Ａ）参照〕。
【００４６】
次に、インナーロータマグネットＢの円盤部３２の内周部，インナーロータマグネットＢの円盤部３２の外周部，ステータコアＡのステータコア本体１の外周側，ステータコアＡのティース部２の内周側，インナーロータマグネットＢの円盤部３２の内周部という磁気回路が形成される。
【００４７】
さらに、インナーロータマグネットＢの円盤部３２，ステータコアＡのティース部２の内周部，ステータコアＡのティース部２のティース板片２２，インナーロータマグネットＢの円筒部３１という磁気回路も形成される。これらの磁気回路は、アキシャル磁気回路である〔図４（Ｂ）参照〕。
【００４８】
本発明において第２の実施形態のインナーロータマグネットＢが使用されたものでは、インナーロータマグネットＢの円盤部３２の磁極構成は、円盤部３２，ステータコアＡのティース板片２２の内周部，ステータコアＡの突出条２３，インナーロータマグネットＢの円筒部３，インナーロータマグネットＢの円盤部３２という磁気回路が形成される。
【００４９】
この第２実施形態についても、インナーロータマグネットＢの円盤部３２，円筒部３１の磁力を有効に利用でき、マグネットやステータコアで生じた磁気エネルギーの伝達ロスを低減することが出来るため、効率が向上する。さらに、第２実施形態ではインナーロータマグネットＢの磁極部Ｍｂの構成が簡単となり、製造が容易であり、安価にできる。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ…ステータコア、１…ステータコア本体、１１…凸状部、２…ティース部、
２２…ティース板片、２３…突出条、３…ロータ部、３１…円筒部、３２…円盤部、
Ｍａ…磁極部、Ｍｂ…磁極部、４…ロータコア、４１…管状部、４２…突出板片、
５…シャフト。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性材からなりステータコア本体の内周側にティース板片を有するティース部が等間隔に形成され且つ前記ティース板片には軸方向後端から直径中心に向って突出する突出条が形成されたステータコアと、周方向に等分された領域で直径方向の外周側と内周側とを異なる磁極とした円筒部と、軸方向の前後方向両側を異なる磁極とした磁極部を有する円盤部と、管状部の外周から放射状の突出板片が形成され且つ前記円筒部の磁極部同士が前記突出板片にて区切るように円筒部に埋め込まれたロータコアとからなり、前記円筒部は周方向を前記ティース板片に包囲されると共に前記突出条は前記円筒部の軸方向後部端面の外側箇所に近接してなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項２】
請求項１において、前記ステータコアのコア本体の軸方向前方側端部には、前方側に突出する凸状部が複数形成され、該凸状部の先端は前記円盤部の軸方向後面側で且つ外周寄りの箇所に近接されてなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ステータコア及び前記ロータコアは軟磁性圧粉により形成されてなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項４】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記円盤部の磁極部は直径方向の外周側と内周側にそれぞれ異なる２つの磁極が設けられてなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項５】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記円盤部の磁極部は直径方向に１つのみの磁極が設けられてなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項１】
軟磁性材からなりステータコア本体の内周側にティース板片を有するティース部が等間隔に形成され且つ前記ティース板片には軸方向後端から直径中心に向って突出する突出条が形成されたステータコアと、周方向に等分された領域で直径方向の外周側と内周側とを異なる磁極とした円筒部と、軸方向の前後方向両側を異なる磁極とした磁極部を有する円盤部と、管状部の外周から放射状の突出板片が形成され且つ前記円筒部の磁極部同士が前記突出板片にて区切るように円筒部に埋め込まれたロータコアとからなり、前記円筒部は周方向を前記ティース板片に包囲されると共に前記突出条は前記円筒部の軸方向後部端面の外側箇所に近接してなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項２】
請求項１において、前記ステータコアのコア本体の軸方向前方側端部には、前方側に突出する凸状部が複数形成され、該凸状部の先端は前記円盤部の軸方向後面側で且つ外周寄りの箇所に近接されてなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ステータコア及び前記ロータコアは軟磁性圧粉により形成されてなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項４】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記円盤部の磁極部は直径方向の外周側と内周側にそれぞれ異なる２つの磁極が設けられてなることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項５】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記円盤部の磁極部は直径方向に１つのみの磁極が設けられてなることを特徴とするポンプ用モータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６６３１１（Ｐ２０１３−６６３１１Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０３８７３（Ｐ２０１１−２０３８７３）
【出願日】平成２３年９月１７日（２０１１．９．１７）
【出願人】（０００１４４８１０）株式会社山田製作所 (183)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１７日（２０１１．９．１７）
【出願人】（０００１４４８１０）株式会社山田製作所 (183)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]