モータ、ポンプならびにポンプ駆動機器
【課題】ヨーク部の磁束通路の断面積を増大しつつ、材料の歩留まりを良くするようにしたモータを得る。
【解決手段】先端部に磁極部３４を設けたティース部３３を内側面３２ａに突設した環状のヨーク部３２の一部に、このヨーク部３２の出力軸に沿った方向の高さｈ１を高くする磁性材料で形成した増高部３５を設ける。そして、この増高部３５を、ヨーク部３２の内側領域ＩＡ内に収まる形状として形成することにより、その内側領域ＩＡで増高部３５を型取りして打ち抜く。
【解決手段】先端部に磁極部３４を設けたティース部３３を内側面３２ａに突設した環状のヨーク部３２の一部に、このヨーク部３２の出力軸に沿った方向の高さｈ１を高くする磁性材料で形成した増高部３５を設ける。そして、この増高部３５を、ヨーク部３２の内側領域ＩＡ内に収まる形状として形成することにより、その内側領域ＩＡで増高部３５を型取りして打ち抜く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよびそのモータを駆動源とするポンプならびにそのポンプを搭載したポンプ駆動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
食器洗浄機や給湯ユニットまたは洗濯機などのポンプ駆動機器は、モータを駆動源としたポンプが搭載されており、それらポンプ駆動機器の小型化を達成するためにはモータの小型化が１つの手段となる。
【０００３】
従来では、例えば特許文献１に示されるモータのように、ヨーク部から突設したティース部の先端部に磁極部を設けるとともに、各ティース部にコイル巻線部を設けてステータを構成したものが知られている。
【０００４】
このとき、モータの駆動力は、磁極部とこの磁極部が対向する永久磁石との対向面積に依存するので、特許文献１では、コイル巻線部を設けたティース部の回転軸方向高さを磁極部の同方向の高さよりも低くしてある。そして、コイル巻線部をヨーク部や磁極部から突出しないように配置させている。これにより、モータの駆動力を維持しつつ、ヨーク部、磁極部およびコイル巻線部を合わせた回転軸方向の全体的な高さを低くして小型化を達成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２８９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のモータでは、ヨーク部を複数の鋼板の積層体として形成する方法が多く見られる。この場合、積層される鋼板はヨーク部、ティース部および磁極部を一体化した形状として、鋼板からプレス打抜きされる。
【０００７】
また、このようにヨーク部を鋼板の積層体で形成するにあたって、ヨーク部を連続した環状に形成する場合がある。つまり、このようにヨーク部を環状に形成した場合、この環状のヨーク部の周方向に等間隔をもって複数のティース部および磁極部が径方向に突出された形状となる。
【０００８】
しかしながら、このようにヨーク部を環状にして鋼板の積層体で形成する場合、そのヨーク部をティース部および磁極部とともに鋼板からプレス打抜きすると、その内側部分は廃棄部分となって材料の歩留まりが悪いものとなる。
【０００９】
一方、ステータのヨーク部は断面積が大きいほど磁束の通過効率が高まり、モータの性能が向上される。
【００１０】
そこで、本発明は、ヨーク部の磁束通路の断面積を増大しつつ、材料の歩留まりを良くするようにしたモータおよびそのモータを駆動源とするポンプならびにそのポンプを搭載したポンプ駆動機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するために、本発明のモータにあっては、周方向に多極着磁された永久磁石を有し、出力軸を中心として回転可能なロータと、前記ロータの外周側または内周側に配置される環状または多角形状のヨーク部、前記ヨーク部から前記永久磁石に向けて突設される複数のティース部、前記各ティース部の先端部に設けられ前記永久磁石の着磁面に対向配置される磁極部および前記各ティース部に巻回されるコイル巻線部を有するステータと、を備えたモータにおいて、前記ヨーク部の一部に、当該ヨーク部の内側領域内に収まる形状の磁性材料で形成するとともに、前記ヨーク部の前記出力軸に沿った方向の高さを高くする増高部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のモータによれば、ヨーク部の一部に出力軸に沿った方向の高さを高くする磁性材料で形成した増高部を設けたことにより、増高部を設けた部分でヨーク部の磁束通路の断面積を増大することができる。また、このようにヨーク部の高さを高くする増高部は、ヨーク部の内側領域内に収まる形状であるため、従来廃棄されていたヨーク部の内側部分を有効利用して増高部を形成できるため、材料の歩留まりを良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかるモータを用いたポンプを模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すモータのステータの平面図である。
【図３】図３は、図２に示すステータの正面図である。
【図４】図４は、図２に示すステータの斜視図である。
【図５】図５は、図２に示すステータのヨーク部を板材からプレス打抜きする際の型取り図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態にかかるモータのステータの平面図である。
【図７】図７は、図６に示すステータの正面図である。
【図８】図８は、図６に示すステータの斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第３実施形態にかかる食器洗浄機の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４実施形態にかかる給湯ユニットを模式的に示すシステム図である。
【図１１】図１１は、本発明の第５実施形態にかかる洗濯機の内部構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１〜図６は本発明の第１実施形態を示した図であり、図１はポンプＰを示し、図２〜図６はそのポンプＰを駆動するモータＭを示している。
【００１６】
ポンプＰは、図１に示すように、モータＭの出力軸１１によって回転される羽根車１１０と、この羽根車１１０を収容するポンプ室１２０と、このポンプ室１２０の外郭を成すポンプケース１２１と、を備えて概ね構成されている。
【００１７】
一方、モータＭは、図１および図２に示すように、永久磁石２１を有するロータ２０と、コイル巻線部３１を有するステータ３０とを備えて概ね構成され、コイル巻線部３１に通電することにより、ロータ２０とともに出力軸１１が回転するようになっている。
【００１８】
ポンプケース１２１には、ポンプ室１２０の中心部に連通する吸込口１２２と、ポンプ室１２０の外周に連通する吐出口１２３とが形成されており、羽根車１１０の回転により、吸込口１２２から吸い込んだ水などの液体を吐出口１２３から吐出するようになっている。
【００１９】
モータＭは、羽根車１１０に対して吸込口１２２とは反対側に配置され、モータＭとポンプ室１２０とが分離板１３０によって液密に仕切られている。そして、分離板１３０の外周部は、図示省略したシール材を介してポンプケース１２１に液密に結合される。
【００２０】
また、分離板１３０の中央部には、永久磁石２１を有したロータ２０を回転自在に収容する収容室１３１が凹設されており、この収容室１３１によってロータ２０とステータ３０とが液密に仕切られている。
【００２１】
ロータ２０は、円筒形状のロータ本体２２と、ロータ本体２２の外壁に設けられて周方向に多極着磁された永久磁石２１と、羽根車１１０を取り付ける支持板２３とで構成される。本実施形態では、ポンプケース１２１に設けられた軸支え部１２１ａと収容室１３１の端板１３１ａとに回転自在に支持された出力軸１１とともにロータ２０が回転するようになっている。そして、本実施形態では、このロータ２０の外周側にステータ３０が同心状に配置されることにより、インナー型ロータ構造のモータＭとして構成されている。
【００２２】
ステータ３０は、図２〜図４にも示すように、ロータ２０と同心配置される環状のヨーク部３２と、ヨーク部３２から永久磁石２１に向けて突設される複数のティース部３３と、各ティース部３３の先端部に設けられ永久磁石２１の着磁面２１ａに近接して対向配置される磁極部３４と、各ティース部３３に巻回されるコイル巻線部３１とを備えて構成される。ヨーク部３２、ティース部３３および磁極部３４は、それぞれが一体となっており、複数枚（たとえば、２０枚〜３０枚）の鋼板などの軟磁性材料からなる板材Ｐｓ（図５参照）を積層して形成される。また、ティース部３３および磁極部３４は、永久磁石２１の極数に応じた数が設けられる。
【００２３】
ヨーク部３２は、図３および図４に示すように、そのヨーク部３２の一部、つまり、ヨーク部３２に設けられたティース部３３の形成部分３２Ｔを避けて、互いに隣り合うその形成部分３２Ｔの間に増高部３５が設けられるようになっている。このとき、増高部３５は、ヨーク部３２の周方向に６箇所設けられる。
【００２４】
増高部３５は、ヨーク部３２の軸方向両端面３２ｂ、３２ｃから軸方向に突出して設けられ、ヨーク部３２の軸方向の高さｈ１を高くするようになっている。
【００２５】
ここで、増高部３５は、環状に形成されたヨーク部３２の内側領域ＩＡ（図２参照）内に収まる形状となり、ヨーク部３２と同じ軟磁性材料の板材を積層して形成される。なお、ヨーク部３２の内側領域ＩＡは、図２で示した中心部分のみならず、ヨーク部３２とティース部３３と磁極部３４で囲まれる周辺領域ＩＡｅも含むものとする。
【００２６】
すなわち、ヨーク部３２、ティース部３３および磁極部３４は、図５に示すように積層する板材Ｐｓの原材料となる鋼板Ｓｐからプレス打抜きされる。このとき、ヨーク部３２の内側領域ＩＡに、増高部３５の板材Ｐａを型取りし、その板材Ｐａも同時にプレス打抜きされるようになっている。このとき、本実施形態では、板材Ｐａが周辺領域ＩＡｅを含む内側領域ＩＡの全体で型取りされてプレス打抜きされる。
【００２７】
ところで、増高部３５を含めたヨーク部３２の高さｈ１は、図３に示すように、コイル巻線部３１の高さｈ２と、この高さｈ２が高さｈ１を越えない範囲で略等しくされており、モータＭの性能を維持しつつ軸方向の小型化を図ることができるようになる。
【００２８】
このように増高部３５を含めたヨーク部３２の高さｈ１が決定された際、ヨーク部３２の板材Ｐｓの積層枚数をたとえば１４枚とし、片面側での増高部３５の積層枚数を６枚とすると、両面側の増高部３５を含めた全体の積層枚数は２６枚となる。このとき、増高部３５は片面側でヨーク部３２の周方向に６箇所、両面側では１２箇所設けられるため、１つのステータ３に対して必要な増高部３５の板材Ｐａの枚数は、１２箇所×６枚＝７２枚となる。
【００２９】
したがって、図５に示したように鋼板Ｓｐからヨーク部３２の板材Ｐｓを打抜く際に、増高部３０の板材Ｐａの内側領域ＩＡで６枚を打抜くようにする。つまり、ヨーク部３２の１枚の板材Ｐｓを打抜くことにより、増高部３５の板材Ｐａは６枚打抜かれることになる。すると、鋼板Ｓｐからヨーク部３２の板材Ｐｓを１４枚打抜いた際には、増高部３５の板材Ｐａは１４枚×６枚＝８４枚となり、少なくとも全ての増高部３５の積層分（７２枚）を確保することができる。なお、この場合のそれぞれの板材Ｐｓ、Ｐａの枚数は一例であり、内側領域ＩＡで打ち抜く板材Ｐａの枚数はこの場合に限定されるものでなく、ヨーク部３２の板材Ｐｓの枚数と増高部３０の板材Ｐａの枚数とによって決定すればよい。
【００３０】
このように、ヨーク部３２に増高部３５を設けたことにより、磁束の通路断面積を増大することができるにもかかわらず、その増高部３５の板材Ｐａは、ヨーク部３２をプレス打抜きした際に廃棄されていた内側領域ＩＡを有効利用して形成できるようになる。
【００３１】
また、上述したように増高部３５を設けることにより、ヨーク部３２はその増高部３５を設けた部分で磁束の通路断面積を増大できるため、本実施形態では、図２に示すように、増高部３５が位置する部分のヨーク部３２の径方向幅ｗ１が、増高部３５が存在しない部分、つまりティース部３３の形成部分３２Ｔの径方向幅ｗ２よりも狭く（ｗ１＜ｗ２）形成されている。これにより、増高部３５を設けた部分と設けない部分の磁束の通路断面積を略等しくして、ヨーク部３２全体での磁束の通過効率を向上できる。
【００３２】
また、このようにｗ１＜ｗ２とした場合に、増高部３５を設けた部分でのヨーク部３２の外径を、増高部３５を設けないティース部３３の形成部分３２Ｔの外径よりも小さくできるため、その分、モータＭの径方向寸法を縮小して小型化を図ることができる。
【００３３】
モータＭには、図１に示すように制御基板３６が備わっており、この制御基板３６は、ロータ２０の回転位置を検出する図示省略した位置検出センサからの信号を受けてコイル巻線部３１に流す電流を制御するようになっている。これにより、制御基板３６は、ロータ４の回転位置に応じて磁極部３４に発生される磁界を制御している。
【００３４】
そして、分離板１３０を境としてポンプ室１２０とは反対側にステータ３０および制御基板３６が配置され、これらステータ３０および制御基板３６は全体的にモールド樹脂４０によって被覆される。これにより、ステータ３０および制御基板３６は、モールド樹脂４０を介して分離板１３０およびポンプケース１２１と一体化され、モータＭを含めたポンプＰ全体の強度が確保されるようになっている。
【００３５】
ところで、ステータ３０のティース部３３に設けられたコイル巻線部３１には、そのコイル巻線部３１と他のコイル巻線部３１とを繋げる図示省略した渡り線が設けられるが、この渡り線はヨーク部３２の周方向に沿って引き回されて配線される。
【００３６】
以上の構成により、第１実施形態のモータＭによれば、ヨーク部３２の一部、つまり、互いに隣り合うティース部３３の形成部分３２Ｔの間に、軸方向の高さｈ１を高くする軟磁性材料の増高部３５が設けられている。これにより、増高部３５を設けた部分でヨーク部３２の磁束通路の断面積を増大することができる。
【００３７】
また、このようにヨーク部３２の高さｈ１を高くする増高部３５は、環状に形成されたヨーク部の内側領域ＩＡ内に収まる形状としたことにより、従来廃棄されていたヨーク部３２の内側部分を有効利用して増高部３５を形成できる。これにより、増高部３５により磁束通路の断面積を増大しつつ、鋼板Ｓｐの歩留まりを良くすることができ、ひいてはモータＭのコストを下げることができる。
【００３８】
さらに、増高部３５を含めたヨーク部３２の高さｈ１を、コイル巻線部３１の高さｈ２と略等しくしておくことにより、モータＭの出力効率を維持しつつ軸方向の小型化を図ることができる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、増高部３５は、ヨーク部３２に設けられるティース部３３の形成部分３２Ｔを避けて配置されている。これにより、コイル巻線部３１をティース部３３に巻回する際に、増高部３５がコイル巻線部３１の渡り線を引き回す際の障害となるのを避けることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態によれば、増高部３５によってヨーク部３２の磁束の通路断面積が増大されることにより、増高部３５が位置するヨーク部３２の径方向幅ｗ１が、増高部３５が存在しない部分の径方向幅ｗ２よりも小さくされている。これにより、径方向幅ｗ１が小さくなった部分でヨーク部３２の外径を小さくできるため、モータＭを径方向に小型化できる。
【００４１】
さらにまた、本実施形態によれば、ティース部３３および磁極部３４を含むヨーク部３２が複数枚の板材Ｐｓを積層して形成されており、これと同様に増高部３５も複数枚の板材Ｐａの積層により形成されている。これにより、安価な鉄心を構築できるとともに、ヨーク部３２をプレス打抜きした鋼板Ｓｐの余剰部分で増高部３５を打抜くことができるようになる。したがって、製造過程での鋼板Ｓｐの消費量の増加を防ぐことができ、ひいては、材料費が嵩むのを抑制して安価なモータＭを提供することができる。
【００４２】
ところで、このようにモータＭが小型化されることにより、それを駆動源として一体に組み込んだ本実施形態のポンプＰは、小型化されたモータＭの占有スペースが小さくなることにより小型化を達成することができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。図６〜図８は、本実施形態にかかるモータのステータを示した図である。
【００４４】
本実施形態が上記第１実施形態と主に異なる点は、増高部３５とヨーク部３２との間にパンチングによるカシメ３７が施され、かつ、ヨーク部３２および増高部３５のカシメ３７位置に対応した部位の内周に凸部３８が形成されたことにある。
【００４５】
すなわち、ヨーク部３２と増高部３５は、第１実施形態と同様に板材Ｐｓ、Ｐａの積層により形成される。このとき、ヨーク部３２の両端面３２ｂ、３２ｃに増高部３５を配置して、増高部３５の軸方向の外側端面３５ａ、３５ｂからヨーク部３２の両端面３２ｂ、３２ｃに向けてパンチングすることによりカシメ３７が形成される。したがって、カシメ３７はパンチングされた方向に凹設された断面形状となる。
【００４６】
また、凸部３８は、図６および図８に示すように、増高部３５の周方向の略中央部、つまり隣り合うティース部３３の略中間部に位置している。もちろん、凸部３８は、ヨーク部３２および増高部３５の各板材Ｐ、Ｐａと一体となってプレス打抜きされ、打ち抜かれた各板材Ｐｓ、Ｐａを積層することにより凸部３８が軸方向に連続して重ねられる。
【００４７】
この場合にあっても、第１実施形態と同様に、増高部３５は、環状に形成されたヨーク部３２の内側領域ＩＡ（図２参照）内に収まる形状となり、ヨーク部３２の板材Ｐｓの内側領域ＩＡに、増高部３５の板材Ｐａが型取りされるようになっている（図５参照）。
【００４８】
また、本実施形態では、凸部３８は突出側先端が頂点となって先細りに突出される三角形状に形成されている。このように凸部３８が先細りとなる三角形状として形成されることにより、コイル巻線部３１を巻回する図示省略した巻線機のノズルの可動範囲が妨げられることなく、凸部３８の面積をより大きく設定することができる。
【００４９】
そして、それぞれ積層体として形成されたヨーク部３２と増高部３５とは、それら両者間に接着剤が塗布されて相互に結合される。このとき、三角形状の凸部３８とこの凸部３８が位置する部分のヨーク部３２とで形成される範囲の中央部近傍にカシメ３７が位置されるようになっている。これにより、カシメ３７の周縁部にある程度の面積が確保され、カシメ３７の加工時の強度低下を抑制できる。
【００５０】
したがって、増高部３５とヨーク部３２とは、凹設されたカシメ３７を介して嵌合されることで、両者を簡単かつ精度良く位置決めできるとともに、カシメ３７の凹設形状によって接着剤の塗布面積が増大されるため、増高部３５とヨーク部３２との接続強度が増強される。なお、この場合には凸部３８の形状は、三角形状に限ることなく四角形などの多角形状でもよく、また、円形状とすることもできる。
【００５１】
以上の構成により、第２実施形態のモータＭによれば、増高部３５とヨーク部３２とに亘ってパンチングによるカシメ３７が施されたので、増高部３５とヨーク部３２との位置決めを簡単かつ精度良く行うことができるとともに、両者間の接着剤の塗布面積を増大して接続強度を増強できる。
【００５２】
また、ヨーク部３２および増高部３５のカシメ３７位置に対応した部位の内周に凸部３８が形成されているので、この凸部３８によってカシメ３７を施す部分の面積を増大して強度を大きくすることができる。また、増高部３５をヨーク部３２に接着する際にも、その接着面積が凸部３８によって増大されるため、増高部３５とヨーク部３２との接着強度をさらに大きくすることができる。
【００５３】
なお、凸部３７はヨーク部３２の内周に形成されたことにより、モータＭが径方向に大型化されるのを防止できるが、ヨーク部３２の外周側にスペース的な余裕がある場合は、凸部３７が外周に形成されている場合にも同様の機能を奏することができる。
【００５４】
ところで、以上説明した第１および第２実施形態では、増高部３５がティース部３３の形成部分３２Ｔ間に配置された場合を開示したが、もちろん、ティース部３３の形成部分３２Ｔにあっても増高部３５を設けることができる。この場合には、増高部３５にティース部３３が接続されることになるため、このティース部３３が補強部材となって、増高部３５にカシメ３７を設けることによるヨーク部３２の強度低下を抑制することができる。
【００５５】
また、第１および第２実施形態には、増高部３５が板材Ｐａの積層体で形成された場合を開示したが、増高部３５を圧縮成形された圧粉鉄心で形成することもできる。この場合、低鉄損で高効率なモータＭを実現することができる。もちろん、この場合にはティース部３３および磁極部３４を含めたヨーク部３２も同様に圧粉鉄心で形成することができる。
【００５６】
［第３実施形態］
第３実施形態では、本発明のポンプを搭載したポンプ駆動機器としての食器洗浄機について説明する。図９は、本実施形態にかかる食器洗浄機を示した図である。
【００５７】
食器洗浄機２００は、水または温水が給水口２０１から貯水槽２０２に供給され、そして、貯水槽２０２に供給された水または温水が洗浄ポンプＰ１によってノズル２０３に送られ、そのノズル２０３から水または温水を噴出させることで、食器洗浄機２００内にセットした食器２０４が洗浄されるようになっている。
【００５８】
なお、本実施形態では、洗浄後の水または温水は下方に落下して貯水槽２０２に溜められ、洗浄ポンプＰ１によってノズル２０３に再度送られる。そして、所定時間循環洗浄した後に、洗浄ポンプＰ１を停止して排水ポンプＰ２を作動させることで、貯水槽２０２内の水または温水が排水される。
【００５９】
次に、給水口２０１から水または温水を貯水槽２０２に再度供給した後、洗浄ポンプＰ１を所定時間作動させて濯ぎを行い、その後、洗浄ポンプＰ１を停止して排水ポンプＰ２を作動させることにより、貯水槽２０２の水または温水が排水される。そして、以上の動作を数回繰り返して濯ぎを行うことで、食器洗浄機２００内にセットした食器２０４が洗浄される。
【００６０】
ここで、本実施形態では、上述した洗浄ポンプＰ１および排水ポンプＰ２に、第１実施形態の小型化されたポンプＰが用いられる。このように、本実施形態の食器洗浄機２００に、小型化されたポンプＰを用いて洗浄ポンプＰ１および排水ポンプＰ２が構成されることにより、食器洗浄機２００の小型化を図ることができる。また、モータＭを用いて薄肉化したポンプＰの形状を有効利用することで、食器収納スペースの拡大を図ることができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、ポンプＰ１、Ｐ２に使用するモータとして、第２実施形態に示したモータＭを用いることもでき、この場合にあっても同様の効果を奏することができる。
【００６２】
［第４実施形態］
第４実施形態では、本発明のポンプを搭載したポンプ駆動機器としての給湯ユニットについて説明する。図１０は、本実施形態にかかる給湯ユニットを示した図である。この給湯ユニット３００は、低電力化が可能で環境にもやさしいＣＯ２を冷媒とするヒートポンプを利用した給湯システムを例にとって説明する。
【００６３】
すなわち、給湯ユニット３００は、ヒートポンプ３０１、貯湯ユニット３０２、風呂３０３、床暖房３０４および追い炊き熱交換器３０５や暖房熱交換器３０６などが備わっている。また、給湯ユニット３００には、台所や洗面用の温水蛇口３０７や湯を溜める補助タンク３０８が設けられており、かつ、給水口３０９の下流には減圧弁３１０が設けられるとともに、床暖房３０４には熱動弁３１１が設けられている。さらに、それぞれの配管には複数の混合弁３１２や安全弁３１３が設けられる。
【００６４】
そして、複数のポンプＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８を駆動させるとともに、上述した各弁３１０、３１１、３１２、３１３を制御することで、風呂３０３や台所および洗面用の温水蛇口３０７などに水やお湯を、所望の温度および流量で供給することができる。
【００６５】
ここで、本実施形態では、上述したポンプＰ４〜Ｐ８に、第１実施形態の小型化したポンプＰが用いられる。このように、本実施形態の給湯ユニット３００に、小型化したポンプＰを用いてそれぞれのポンプＰ４〜Ｐ８が構成されることにより、給湯ユニット３００の小型化を図ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、上述したヒートポンプを利用した電気給湯システムである給湯ユニット３００に限ることなく、ガス給湯システムやコージェネレーションシステムにあっても適用でき、上記ポンプＰを用いることにより同様の効果を奏することができる。
【００６７】
また、本実施形態にあっても、ポンプＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８に使用するモータとして、第２実施形態に示したモータＭを用いることもでき、この場合にあっても同様の効果を奏することができる。
【００６８】
［第５実施形態］
第５実施形態では、本発明のポンプを搭載したポンプ駆動機器としての洗濯機について説明する。図１１は、本実施形態にかかる洗濯機を示した図である。
【００６９】
洗濯機４００は、洗濯槽４０１が図示省略したモータによって回転制御されており、その洗濯槽４０１を回転させるとともに、洗濯機４００内の水を循環ポンプＰ３で循環させることで衣類などの洗濯が行われる。
【００７０】
ここで、本実施形態では、上述した循環ポンプＰ３に、第１実施形態の小型化されたポンプＰが用いられる。このように、本実施形態の洗濯機４００に、小型化されたポンプＰを用いて循環ポンプＰ３が構成されることにより、洗濯機４００の小型化を図ることができる。また、小型化したポンプの形状を有効利用することで、洗濯槽４０１の拡大をも図ることができる。
【００７１】
なお、本実施形態にあっても、ポンプＰ３に使用するモータとして、第２実施形態に示したモータＭを用いることもでき、この場合にあっても同様の効果を奏することができる。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、インナ型ロータ構造のモータを駆動源としたポンプを例に挙げて説明したが、このインナー型ロータ構造に限ることなく、アウタ型ロータ構造のモータ構成にあっても本発明を適用することができる。この場合にあっても、残高部をヨーク部の内側領域内（ティース部と反対側）に収まる形状で設けることができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、ヨーク部は環状に形成されていたが、これに限定されず、多角形状であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１１ 出力軸
２０ ロータ
２１ 永久磁石
３０ ステータ
３１ コイル巻線部
３２ ヨーク部
３２ａ ヨーク部の内側面（永久磁石に対向する側面）
３２Ｔ ティース部の形成部分
３３ ティース部
３４ 磁極部
３５ 増高部
３７ カシメ
３８ 凸部
２００ 食器洗浄機（ポンプ駆動機器）
３００ 給湯ユニット（ポンプ駆動機器）
４００ 洗濯機（ポンプ駆動機器）
Ｍ モータ
Ｐ ポンプ
ｈ１ ヨーク部の出力軸に沿った方向の高さ
ＩＡ ヨーク部の内方領域
ｗ１ 増高部が位置する部分のヨーク部の径方向幅
ｗ２ 増高部が存在しない部分のヨーク部の径方向幅
Ｐ ヨーク部の板材
Ｐａ 増高部の板材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよびそのモータを駆動源とするポンプならびにそのポンプを搭載したポンプ駆動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
食器洗浄機や給湯ユニットまたは洗濯機などのポンプ駆動機器は、モータを駆動源としたポンプが搭載されており、それらポンプ駆動機器の小型化を達成するためにはモータの小型化が１つの手段となる。
【０００３】
従来では、例えば特許文献１に示されるモータのように、ヨーク部から突設したティース部の先端部に磁極部を設けるとともに、各ティース部にコイル巻線部を設けてステータを構成したものが知られている。
【０００４】
このとき、モータの駆動力は、磁極部とこの磁極部が対向する永久磁石との対向面積に依存するので、特許文献１では、コイル巻線部を設けたティース部の回転軸方向高さを磁極部の同方向の高さよりも低くしてある。そして、コイル巻線部をヨーク部や磁極部から突出しないように配置させている。これにより、モータの駆動力を維持しつつ、ヨーク部、磁極部およびコイル巻線部を合わせた回転軸方向の全体的な高さを低くして小型化を達成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２８９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のモータでは、ヨーク部を複数の鋼板の積層体として形成する方法が多く見られる。この場合、積層される鋼板はヨーク部、ティース部および磁極部を一体化した形状として、鋼板からプレス打抜きされる。
【０００７】
また、このようにヨーク部を鋼板の積層体で形成するにあたって、ヨーク部を連続した環状に形成する場合がある。つまり、このようにヨーク部を環状に形成した場合、この環状のヨーク部の周方向に等間隔をもって複数のティース部および磁極部が径方向に突出された形状となる。
【０００８】
しかしながら、このようにヨーク部を環状にして鋼板の積層体で形成する場合、そのヨーク部をティース部および磁極部とともに鋼板からプレス打抜きすると、その内側部分は廃棄部分となって材料の歩留まりが悪いものとなる。
【０００９】
一方、ステータのヨーク部は断面積が大きいほど磁束の通過効率が高まり、モータの性能が向上される。
【００１０】
そこで、本発明は、ヨーク部の磁束通路の断面積を増大しつつ、材料の歩留まりを良くするようにしたモータおよびそのモータを駆動源とするポンプならびにそのポンプを搭載したポンプ駆動機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するために、本発明のモータにあっては、周方向に多極着磁された永久磁石を有し、出力軸を中心として回転可能なロータと、前記ロータの外周側または内周側に配置される環状または多角形状のヨーク部、前記ヨーク部から前記永久磁石に向けて突設される複数のティース部、前記各ティース部の先端部に設けられ前記永久磁石の着磁面に対向配置される磁極部および前記各ティース部に巻回されるコイル巻線部を有するステータと、を備えたモータにおいて、前記ヨーク部の一部に、当該ヨーク部の内側領域内に収まる形状の磁性材料で形成するとともに、前記ヨーク部の前記出力軸に沿った方向の高さを高くする増高部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のモータによれば、ヨーク部の一部に出力軸に沿った方向の高さを高くする磁性材料で形成した増高部を設けたことにより、増高部を設けた部分でヨーク部の磁束通路の断面積を増大することができる。また、このようにヨーク部の高さを高くする増高部は、ヨーク部の内側領域内に収まる形状であるため、従来廃棄されていたヨーク部の内側部分を有効利用して増高部を形成できるため、材料の歩留まりを良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかるモータを用いたポンプを模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すモータのステータの平面図である。
【図３】図３は、図２に示すステータの正面図である。
【図４】図４は、図２に示すステータの斜視図である。
【図５】図５は、図２に示すステータのヨーク部を板材からプレス打抜きする際の型取り図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態にかかるモータのステータの平面図である。
【図７】図７は、図６に示すステータの正面図である。
【図８】図８は、図６に示すステータの斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第３実施形態にかかる食器洗浄機の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４実施形態にかかる給湯ユニットを模式的に示すシステム図である。
【図１１】図１１は、本発明の第５実施形態にかかる洗濯機の内部構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１〜図６は本発明の第１実施形態を示した図であり、図１はポンプＰを示し、図２〜図６はそのポンプＰを駆動するモータＭを示している。
【００１６】
ポンプＰは、図１に示すように、モータＭの出力軸１１によって回転される羽根車１１０と、この羽根車１１０を収容するポンプ室１２０と、このポンプ室１２０の外郭を成すポンプケース１２１と、を備えて概ね構成されている。
【００１７】
一方、モータＭは、図１および図２に示すように、永久磁石２１を有するロータ２０と、コイル巻線部３１を有するステータ３０とを備えて概ね構成され、コイル巻線部３１に通電することにより、ロータ２０とともに出力軸１１が回転するようになっている。
【００１８】
ポンプケース１２１には、ポンプ室１２０の中心部に連通する吸込口１２２と、ポンプ室１２０の外周に連通する吐出口１２３とが形成されており、羽根車１１０の回転により、吸込口１２２から吸い込んだ水などの液体を吐出口１２３から吐出するようになっている。
【００１９】
モータＭは、羽根車１１０に対して吸込口１２２とは反対側に配置され、モータＭとポンプ室１２０とが分離板１３０によって液密に仕切られている。そして、分離板１３０の外周部は、図示省略したシール材を介してポンプケース１２１に液密に結合される。
【００２０】
また、分離板１３０の中央部には、永久磁石２１を有したロータ２０を回転自在に収容する収容室１３１が凹設されており、この収容室１３１によってロータ２０とステータ３０とが液密に仕切られている。
【００２１】
ロータ２０は、円筒形状のロータ本体２２と、ロータ本体２２の外壁に設けられて周方向に多極着磁された永久磁石２１と、羽根車１１０を取り付ける支持板２３とで構成される。本実施形態では、ポンプケース１２１に設けられた軸支え部１２１ａと収容室１３１の端板１３１ａとに回転自在に支持された出力軸１１とともにロータ２０が回転するようになっている。そして、本実施形態では、このロータ２０の外周側にステータ３０が同心状に配置されることにより、インナー型ロータ構造のモータＭとして構成されている。
【００２２】
ステータ３０は、図２〜図４にも示すように、ロータ２０と同心配置される環状のヨーク部３２と、ヨーク部３２から永久磁石２１に向けて突設される複数のティース部３３と、各ティース部３３の先端部に設けられ永久磁石２１の着磁面２１ａに近接して対向配置される磁極部３４と、各ティース部３３に巻回されるコイル巻線部３１とを備えて構成される。ヨーク部３２、ティース部３３および磁極部３４は、それぞれが一体となっており、複数枚（たとえば、２０枚〜３０枚）の鋼板などの軟磁性材料からなる板材Ｐｓ（図５参照）を積層して形成される。また、ティース部３３および磁極部３４は、永久磁石２１の極数に応じた数が設けられる。
【００２３】
ヨーク部３２は、図３および図４に示すように、そのヨーク部３２の一部、つまり、ヨーク部３２に設けられたティース部３３の形成部分３２Ｔを避けて、互いに隣り合うその形成部分３２Ｔの間に増高部３５が設けられるようになっている。このとき、増高部３５は、ヨーク部３２の周方向に６箇所設けられる。
【００２４】
増高部３５は、ヨーク部３２の軸方向両端面３２ｂ、３２ｃから軸方向に突出して設けられ、ヨーク部３２の軸方向の高さｈ１を高くするようになっている。
【００２５】
ここで、増高部３５は、環状に形成されたヨーク部３２の内側領域ＩＡ（図２参照）内に収まる形状となり、ヨーク部３２と同じ軟磁性材料の板材を積層して形成される。なお、ヨーク部３２の内側領域ＩＡは、図２で示した中心部分のみならず、ヨーク部３２とティース部３３と磁極部３４で囲まれる周辺領域ＩＡｅも含むものとする。
【００２６】
すなわち、ヨーク部３２、ティース部３３および磁極部３４は、図５に示すように積層する板材Ｐｓの原材料となる鋼板Ｓｐからプレス打抜きされる。このとき、ヨーク部３２の内側領域ＩＡに、増高部３５の板材Ｐａを型取りし、その板材Ｐａも同時にプレス打抜きされるようになっている。このとき、本実施形態では、板材Ｐａが周辺領域ＩＡｅを含む内側領域ＩＡの全体で型取りされてプレス打抜きされる。
【００２７】
ところで、増高部３５を含めたヨーク部３２の高さｈ１は、図３に示すように、コイル巻線部３１の高さｈ２と、この高さｈ２が高さｈ１を越えない範囲で略等しくされており、モータＭの性能を維持しつつ軸方向の小型化を図ることができるようになる。
【００２８】
このように増高部３５を含めたヨーク部３２の高さｈ１が決定された際、ヨーク部３２の板材Ｐｓの積層枚数をたとえば１４枚とし、片面側での増高部３５の積層枚数を６枚とすると、両面側の増高部３５を含めた全体の積層枚数は２６枚となる。このとき、増高部３５は片面側でヨーク部３２の周方向に６箇所、両面側では１２箇所設けられるため、１つのステータ３に対して必要な増高部３５の板材Ｐａの枚数は、１２箇所×６枚＝７２枚となる。
【００２９】
したがって、図５に示したように鋼板Ｓｐからヨーク部３２の板材Ｐｓを打抜く際に、増高部３０の板材Ｐａの内側領域ＩＡで６枚を打抜くようにする。つまり、ヨーク部３２の１枚の板材Ｐｓを打抜くことにより、増高部３５の板材Ｐａは６枚打抜かれることになる。すると、鋼板Ｓｐからヨーク部３２の板材Ｐｓを１４枚打抜いた際には、増高部３５の板材Ｐａは１４枚×６枚＝８４枚となり、少なくとも全ての増高部３５の積層分（７２枚）を確保することができる。なお、この場合のそれぞれの板材Ｐｓ、Ｐａの枚数は一例であり、内側領域ＩＡで打ち抜く板材Ｐａの枚数はこの場合に限定されるものでなく、ヨーク部３２の板材Ｐｓの枚数と増高部３０の板材Ｐａの枚数とによって決定すればよい。
【００３０】
このように、ヨーク部３２に増高部３５を設けたことにより、磁束の通路断面積を増大することができるにもかかわらず、その増高部３５の板材Ｐａは、ヨーク部３２をプレス打抜きした際に廃棄されていた内側領域ＩＡを有効利用して形成できるようになる。
【００３１】
また、上述したように増高部３５を設けることにより、ヨーク部３２はその増高部３５を設けた部分で磁束の通路断面積を増大できるため、本実施形態では、図２に示すように、増高部３５が位置する部分のヨーク部３２の径方向幅ｗ１が、増高部３５が存在しない部分、つまりティース部３３の形成部分３２Ｔの径方向幅ｗ２よりも狭く（ｗ１＜ｗ２）形成されている。これにより、増高部３５を設けた部分と設けない部分の磁束の通路断面積を略等しくして、ヨーク部３２全体での磁束の通過効率を向上できる。
【００３２】
また、このようにｗ１＜ｗ２とした場合に、増高部３５を設けた部分でのヨーク部３２の外径を、増高部３５を設けないティース部３３の形成部分３２Ｔの外径よりも小さくできるため、その分、モータＭの径方向寸法を縮小して小型化を図ることができる。
【００３３】
モータＭには、図１に示すように制御基板３６が備わっており、この制御基板３６は、ロータ２０の回転位置を検出する図示省略した位置検出センサからの信号を受けてコイル巻線部３１に流す電流を制御するようになっている。これにより、制御基板３６は、ロータ４の回転位置に応じて磁極部３４に発生される磁界を制御している。
【００３４】
そして、分離板１３０を境としてポンプ室１２０とは反対側にステータ３０および制御基板３６が配置され、これらステータ３０および制御基板３６は全体的にモールド樹脂４０によって被覆される。これにより、ステータ３０および制御基板３６は、モールド樹脂４０を介して分離板１３０およびポンプケース１２１と一体化され、モータＭを含めたポンプＰ全体の強度が確保されるようになっている。
【００３５】
ところで、ステータ３０のティース部３３に設けられたコイル巻線部３１には、そのコイル巻線部３１と他のコイル巻線部３１とを繋げる図示省略した渡り線が設けられるが、この渡り線はヨーク部３２の周方向に沿って引き回されて配線される。
【００３６】
以上の構成により、第１実施形態のモータＭによれば、ヨーク部３２の一部、つまり、互いに隣り合うティース部３３の形成部分３２Ｔの間に、軸方向の高さｈ１を高くする軟磁性材料の増高部３５が設けられている。これにより、増高部３５を設けた部分でヨーク部３２の磁束通路の断面積を増大することができる。
【００３７】
また、このようにヨーク部３２の高さｈ１を高くする増高部３５は、環状に形成されたヨーク部の内側領域ＩＡ内に収まる形状としたことにより、従来廃棄されていたヨーク部３２の内側部分を有効利用して増高部３５を形成できる。これにより、増高部３５により磁束通路の断面積を増大しつつ、鋼板Ｓｐの歩留まりを良くすることができ、ひいてはモータＭのコストを下げることができる。
【００３８】
さらに、増高部３５を含めたヨーク部３２の高さｈ１を、コイル巻線部３１の高さｈ２と略等しくしておくことにより、モータＭの出力効率を維持しつつ軸方向の小型化を図ることができる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、増高部３５は、ヨーク部３２に設けられるティース部３３の形成部分３２Ｔを避けて配置されている。これにより、コイル巻線部３１をティース部３３に巻回する際に、増高部３５がコイル巻線部３１の渡り線を引き回す際の障害となるのを避けることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態によれば、増高部３５によってヨーク部３２の磁束の通路断面積が増大されることにより、増高部３５が位置するヨーク部３２の径方向幅ｗ１が、増高部３５が存在しない部分の径方向幅ｗ２よりも小さくされている。これにより、径方向幅ｗ１が小さくなった部分でヨーク部３２の外径を小さくできるため、モータＭを径方向に小型化できる。
【００４１】
さらにまた、本実施形態によれば、ティース部３３および磁極部３４を含むヨーク部３２が複数枚の板材Ｐｓを積層して形成されており、これと同様に増高部３５も複数枚の板材Ｐａの積層により形成されている。これにより、安価な鉄心を構築できるとともに、ヨーク部３２をプレス打抜きした鋼板Ｓｐの余剰部分で増高部３５を打抜くことができるようになる。したがって、製造過程での鋼板Ｓｐの消費量の増加を防ぐことができ、ひいては、材料費が嵩むのを抑制して安価なモータＭを提供することができる。
【００４２】
ところで、このようにモータＭが小型化されることにより、それを駆動源として一体に組み込んだ本実施形態のポンプＰは、小型化されたモータＭの占有スペースが小さくなることにより小型化を達成することができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。図６〜図８は、本実施形態にかかるモータのステータを示した図である。
【００４４】
本実施形態が上記第１実施形態と主に異なる点は、増高部３５とヨーク部３２との間にパンチングによるカシメ３７が施され、かつ、ヨーク部３２および増高部３５のカシメ３７位置に対応した部位の内周に凸部３８が形成されたことにある。
【００４５】
すなわち、ヨーク部３２と増高部３５は、第１実施形態と同様に板材Ｐｓ、Ｐａの積層により形成される。このとき、ヨーク部３２の両端面３２ｂ、３２ｃに増高部３５を配置して、増高部３５の軸方向の外側端面３５ａ、３５ｂからヨーク部３２の両端面３２ｂ、３２ｃに向けてパンチングすることによりカシメ３７が形成される。したがって、カシメ３７はパンチングされた方向に凹設された断面形状となる。
【００４６】
また、凸部３８は、図６および図８に示すように、増高部３５の周方向の略中央部、つまり隣り合うティース部３３の略中間部に位置している。もちろん、凸部３８は、ヨーク部３２および増高部３５の各板材Ｐ、Ｐａと一体となってプレス打抜きされ、打ち抜かれた各板材Ｐｓ、Ｐａを積層することにより凸部３８が軸方向に連続して重ねられる。
【００４７】
この場合にあっても、第１実施形態と同様に、増高部３５は、環状に形成されたヨーク部３２の内側領域ＩＡ（図２参照）内に収まる形状となり、ヨーク部３２の板材Ｐｓの内側領域ＩＡに、増高部３５の板材Ｐａが型取りされるようになっている（図５参照）。
【００４８】
また、本実施形態では、凸部３８は突出側先端が頂点となって先細りに突出される三角形状に形成されている。このように凸部３８が先細りとなる三角形状として形成されることにより、コイル巻線部３１を巻回する図示省略した巻線機のノズルの可動範囲が妨げられることなく、凸部３８の面積をより大きく設定することができる。
【００４９】
そして、それぞれ積層体として形成されたヨーク部３２と増高部３５とは、それら両者間に接着剤が塗布されて相互に結合される。このとき、三角形状の凸部３８とこの凸部３８が位置する部分のヨーク部３２とで形成される範囲の中央部近傍にカシメ３７が位置されるようになっている。これにより、カシメ３７の周縁部にある程度の面積が確保され、カシメ３７の加工時の強度低下を抑制できる。
【００５０】
したがって、増高部３５とヨーク部３２とは、凹設されたカシメ３７を介して嵌合されることで、両者を簡単かつ精度良く位置決めできるとともに、カシメ３７の凹設形状によって接着剤の塗布面積が増大されるため、増高部３５とヨーク部３２との接続強度が増強される。なお、この場合には凸部３８の形状は、三角形状に限ることなく四角形などの多角形状でもよく、また、円形状とすることもできる。
【００５１】
以上の構成により、第２実施形態のモータＭによれば、増高部３５とヨーク部３２とに亘ってパンチングによるカシメ３７が施されたので、増高部３５とヨーク部３２との位置決めを簡単かつ精度良く行うことができるとともに、両者間の接着剤の塗布面積を増大して接続強度を増強できる。
【００５２】
また、ヨーク部３２および増高部３５のカシメ３７位置に対応した部位の内周に凸部３８が形成されているので、この凸部３８によってカシメ３７を施す部分の面積を増大して強度を大きくすることができる。また、増高部３５をヨーク部３２に接着する際にも、その接着面積が凸部３８によって増大されるため、増高部３５とヨーク部３２との接着強度をさらに大きくすることができる。
【００５３】
なお、凸部３７はヨーク部３２の内周に形成されたことにより、モータＭが径方向に大型化されるのを防止できるが、ヨーク部３２の外周側にスペース的な余裕がある場合は、凸部３７が外周に形成されている場合にも同様の機能を奏することができる。
【００５４】
ところで、以上説明した第１および第２実施形態では、増高部３５がティース部３３の形成部分３２Ｔ間に配置された場合を開示したが、もちろん、ティース部３３の形成部分３２Ｔにあっても増高部３５を設けることができる。この場合には、増高部３５にティース部３３が接続されることになるため、このティース部３３が補強部材となって、増高部３５にカシメ３７を設けることによるヨーク部３２の強度低下を抑制することができる。
【００５５】
また、第１および第２実施形態には、増高部３５が板材Ｐａの積層体で形成された場合を開示したが、増高部３５を圧縮成形された圧粉鉄心で形成することもできる。この場合、低鉄損で高効率なモータＭを実現することができる。もちろん、この場合にはティース部３３および磁極部３４を含めたヨーク部３２も同様に圧粉鉄心で形成することができる。
【００５６】
［第３実施形態］
第３実施形態では、本発明のポンプを搭載したポンプ駆動機器としての食器洗浄機について説明する。図９は、本実施形態にかかる食器洗浄機を示した図である。
【００５７】
食器洗浄機２００は、水または温水が給水口２０１から貯水槽２０２に供給され、そして、貯水槽２０２に供給された水または温水が洗浄ポンプＰ１によってノズル２０３に送られ、そのノズル２０３から水または温水を噴出させることで、食器洗浄機２００内にセットした食器２０４が洗浄されるようになっている。
【００５８】
なお、本実施形態では、洗浄後の水または温水は下方に落下して貯水槽２０２に溜められ、洗浄ポンプＰ１によってノズル２０３に再度送られる。そして、所定時間循環洗浄した後に、洗浄ポンプＰ１を停止して排水ポンプＰ２を作動させることで、貯水槽２０２内の水または温水が排水される。
【００５９】
次に、給水口２０１から水または温水を貯水槽２０２に再度供給した後、洗浄ポンプＰ１を所定時間作動させて濯ぎを行い、その後、洗浄ポンプＰ１を停止して排水ポンプＰ２を作動させることにより、貯水槽２０２の水または温水が排水される。そして、以上の動作を数回繰り返して濯ぎを行うことで、食器洗浄機２００内にセットした食器２０４が洗浄される。
【００６０】
ここで、本実施形態では、上述した洗浄ポンプＰ１および排水ポンプＰ２に、第１実施形態の小型化されたポンプＰが用いられる。このように、本実施形態の食器洗浄機２００に、小型化されたポンプＰを用いて洗浄ポンプＰ１および排水ポンプＰ２が構成されることにより、食器洗浄機２００の小型化を図ることができる。また、モータＭを用いて薄肉化したポンプＰの形状を有効利用することで、食器収納スペースの拡大を図ることができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、ポンプＰ１、Ｐ２に使用するモータとして、第２実施形態に示したモータＭを用いることもでき、この場合にあっても同様の効果を奏することができる。
【００６２】
［第４実施形態］
第４実施形態では、本発明のポンプを搭載したポンプ駆動機器としての給湯ユニットについて説明する。図１０は、本実施形態にかかる給湯ユニットを示した図である。この給湯ユニット３００は、低電力化が可能で環境にもやさしいＣＯ２を冷媒とするヒートポンプを利用した給湯システムを例にとって説明する。
【００６３】
すなわち、給湯ユニット３００は、ヒートポンプ３０１、貯湯ユニット３０２、風呂３０３、床暖房３０４および追い炊き熱交換器３０５や暖房熱交換器３０６などが備わっている。また、給湯ユニット３００には、台所や洗面用の温水蛇口３０７や湯を溜める補助タンク３０８が設けられており、かつ、給水口３０９の下流には減圧弁３１０が設けられるとともに、床暖房３０４には熱動弁３１１が設けられている。さらに、それぞれの配管には複数の混合弁３１２や安全弁３１３が設けられる。
【００６４】
そして、複数のポンプＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８を駆動させるとともに、上述した各弁３１０、３１１、３１２、３１３を制御することで、風呂３０３や台所および洗面用の温水蛇口３０７などに水やお湯を、所望の温度および流量で供給することができる。
【００６５】
ここで、本実施形態では、上述したポンプＰ４〜Ｐ８に、第１実施形態の小型化したポンプＰが用いられる。このように、本実施形態の給湯ユニット３００に、小型化したポンプＰを用いてそれぞれのポンプＰ４〜Ｐ８が構成されることにより、給湯ユニット３００の小型化を図ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、上述したヒートポンプを利用した電気給湯システムである給湯ユニット３００に限ることなく、ガス給湯システムやコージェネレーションシステムにあっても適用でき、上記ポンプＰを用いることにより同様の効果を奏することができる。
【００６７】
また、本実施形態にあっても、ポンプＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８に使用するモータとして、第２実施形態に示したモータＭを用いることもでき、この場合にあっても同様の効果を奏することができる。
【００６８】
［第５実施形態］
第５実施形態では、本発明のポンプを搭載したポンプ駆動機器としての洗濯機について説明する。図１１は、本実施形態にかかる洗濯機を示した図である。
【００６９】
洗濯機４００は、洗濯槽４０１が図示省略したモータによって回転制御されており、その洗濯槽４０１を回転させるとともに、洗濯機４００内の水を循環ポンプＰ３で循環させることで衣類などの洗濯が行われる。
【００７０】
ここで、本実施形態では、上述した循環ポンプＰ３に、第１実施形態の小型化されたポンプＰが用いられる。このように、本実施形態の洗濯機４００に、小型化されたポンプＰを用いて循環ポンプＰ３が構成されることにより、洗濯機４００の小型化を図ることができる。また、小型化したポンプの形状を有効利用することで、洗濯槽４０１の拡大をも図ることができる。
【００７１】
なお、本実施形態にあっても、ポンプＰ３に使用するモータとして、第２実施形態に示したモータＭを用いることもでき、この場合にあっても同様の効果を奏することができる。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、インナ型ロータ構造のモータを駆動源としたポンプを例に挙げて説明したが、このインナー型ロータ構造に限ることなく、アウタ型ロータ構造のモータ構成にあっても本発明を適用することができる。この場合にあっても、残高部をヨーク部の内側領域内（ティース部と反対側）に収まる形状で設けることができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、ヨーク部は環状に形成されていたが、これに限定されず、多角形状であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１１ 出力軸
２０ ロータ
２１ 永久磁石
３０ ステータ
３１ コイル巻線部
３２ ヨーク部
３２ａ ヨーク部の内側面（永久磁石に対向する側面）
３２Ｔ ティース部の形成部分
３３ ティース部
３４ 磁極部
３５ 増高部
３７ カシメ
３８ 凸部
２００ 食器洗浄機（ポンプ駆動機器）
３００ 給湯ユニット（ポンプ駆動機器）
４００ 洗濯機（ポンプ駆動機器）
Ｍ モータ
Ｐ ポンプ
ｈ１ ヨーク部の出力軸に沿った方向の高さ
ＩＡ ヨーク部の内方領域
ｗ１ 増高部が位置する部分のヨーク部の径方向幅
ｗ２ 増高部が存在しない部分のヨーク部の径方向幅
Ｐ ヨーク部の板材
Ｐａ 増高部の板材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に多極着磁された永久磁石を有し、出力軸を中心として回転可能なロータと、
前記ロータの外周側または内周側に配置される環状または多角形状のヨーク部、前記ヨーク部から前記永久磁石に向けて突設される複数のティース部、前記各ティース部の先端部に設けられ前記永久磁石の着磁面に対向配置される磁極部および前記各ティース部に巻回されるコイル巻線部を有するステータと、を備えたモータにおいて、
前記ヨーク部の一部に、当該ヨーク部の内側領域内に収まる形状の磁性材料で形成するとともに、前記ヨーク部の前記出力軸に沿った方向の高さを高くする増高部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記増高部が、前記ヨーク部に設けられる前記ティース部の形成部分を避けて配置されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記増高部が位置する部分のヨーク部の径方向幅が、前記増高部が存在しない部分のヨーク部の径方向幅よりも小さくされることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記増高部と前記ヨーク部との間にパンチングによるカシメが施されることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記ヨーク部および増高部の前記カシメ位置に対応した部位の内周および／または外周に凸部が形成されたことを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記増高部が、前記ティース部の形成部分に配置されることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項７】
前記増高部は、複数枚の軟磁性材料からなる板材を積層して形成されることを特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項に記載のモータ。
【請求項８】
前記増高部は、圧縮成形された圧粉鉄心で形成されることを特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項に記載のモータ。
【請求項９】
請求項１〜８のうち何れか１項に記載の前記モータを駆動源としたことを特徴とするポンプ。
【請求項１０】
請求項９に記載の前記ポンプを搭載したことを特徴とするポンプ駆動機器。
【請求項１】
周方向に多極着磁された永久磁石を有し、出力軸を中心として回転可能なロータと、
前記ロータの外周側または内周側に配置される環状または多角形状のヨーク部、前記ヨーク部から前記永久磁石に向けて突設される複数のティース部、前記各ティース部の先端部に設けられ前記永久磁石の着磁面に対向配置される磁極部および前記各ティース部に巻回されるコイル巻線部を有するステータと、を備えたモータにおいて、
前記ヨーク部の一部に、当該ヨーク部の内側領域内に収まる形状の磁性材料で形成するとともに、前記ヨーク部の前記出力軸に沿った方向の高さを高くする増高部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記増高部が、前記ヨーク部に設けられる前記ティース部の形成部分を避けて配置されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記増高部が位置する部分のヨーク部の径方向幅が、前記増高部が存在しない部分のヨーク部の径方向幅よりも小さくされることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記増高部と前記ヨーク部との間にパンチングによるカシメが施されることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記ヨーク部および増高部の前記カシメ位置に対応した部位の内周および／または外周に凸部が形成されたことを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記増高部が、前記ティース部の形成部分に配置されることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項７】
前記増高部は、複数枚の軟磁性材料からなる板材を積層して形成されることを特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項に記載のモータ。
【請求項８】
前記増高部は、圧縮成形された圧粉鉄心で形成されることを特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項に記載のモータ。
【請求項９】
請求項１〜８のうち何れか１項に記載の前記モータを駆動源としたことを特徴とするポンプ。
【請求項１０】
請求項９に記載の前記ポンプを搭載したことを特徴とするポンプ駆動機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５０１９６（Ｐ２０１２−５０１９６Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８８２３６（Ｐ２０１０−１８８２３６）
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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