JP2015015840A - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】磁極部とロータの距離を短くすることにより、常時高いモータ効率をもった低振動かつ小型のポンプを提供すること。
【解決手段】ポンプ１０は、回転可能に軸支されたロータ５０に接続された羽根車３０を、磁極部７６を有し、分離板８０を介してロータ５０と対向配置されたステータ７０により回転駆動させるものである。このポンプ１０において、磁極部７６をティース部７５と別体に構成して分離板８０の外周面８１ａに予め隙間なく固定し、ティース部７５の先端７５ａを軸方向より磁極部７６の取付部７６ｄに取り付けるようにした。こうすることで、ステータコア７３に発生する回転磁界を維持しながら、分離板８０の円筒部８１の外周面８１ａの勾配に沿って磁極部７６を配置して磁極部７６とロータ部５０との距離を短くすることができるようにし、ポンプ効率の低下や振動の発生を抑制できるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体を吸入して増圧した後に吐出するポンプに関するものである。

従来、この種のポンプとして、コイルが巻回されて磁界を発生するステータとマグネットが設けられて前記ステータで発生した磁界により回転駆動されるロータとを有するモータ部と、液体を吸入する吸入口と吐出する吐出口とが設けられたポンプケースと、前記ポンプケース内に形成されたポンプ室に収容されて前記モータ部により回転される羽根車と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、前記ロータと前記羽根車とが一体に形成されるとともに、前記ステータと前記ロータとを区画する分離板が設けられている。この分離板は、前記ロータを収容する有底の円筒部を備えており、前記ステータと前記ロータとが前記円筒部を介して対向配置されていて、前記ロータは、回転方向に沿った外周面を有している。

そして、前記分離板は、前記円筒部が円筒部の径の中心軸に沿った勾配を円筒外周面に有しており、上記勾配により、分離板の成形時において肉厚を薄くしたことによる成形金型への食いつきや破損等を抑制できるようにしている。

一方、前記ステータは、前記ロータの回転軸心に対して同心配置されるヨーク部と、前記ヨーク部の前記ロータの外周面に対向する側面から当該外周面に向けて突出して形成されていて、前記コイルが巻回される複数のティース部と、前記コイルと前記ティース部とを絶縁する絶縁部と、前記ティース部の先端側に設けられて前記ロータの外周面に対向配置される磁極部と、を有したステータコアを備えている。

そして、この特許文献１では、複数枚の板材を前記ロータの回転軸心の軸方向に積層することで前記ステータコアを形成しており、前記磁極部は、前記ティース部の先端側に設けられる磁極部本体と、前記ロータの回転軸方向の両端部に複数枚の板材をさらに積層して形成された延長部と、を備えている。

前記延長部は、前記磁極部の前記軸方向における一方の端部から、前記ロータの回転軸方向に延長して設けられた第一延長部と、前記磁極部の前記軸方向における他方の端部から前記回転軸方向に延長して設けられた第二延長部とから構成されている。

そして、前記第一延長部および第二延長部のうち少なくともいずれか一方は、前記分離板の勾配に沿うように、ロータの径外方向または径内方向へ等間隔で連続的にずらしながら階段状に積層されている。

上記構成により、勾配を設けた前記分離板と、前記磁極部とのギャップを少なくすることで、前記マグネットの外周面と前記磁極部とのギャップを少なくして、モータ効率を向上させるようにしている。

また、磁極部とティース部とを別部品として構成し、ティース部にコイルを巻回した後に、ティース部に磁極部を軸方向より取付けることで、組立後のコイルの脱離を防止するとともに、騒音等の要因となるコギングトルクを低減する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

上記特許文献２の技術を上記特許文献１に組み込むことで、ティース部と、磁極部本体および階段状に積層された延長部とを有する磁極部と、を別体で構成し、ティース部にコイルを巻回した後に、上記ティース部に磁極部を、軸方向より取付けるようにしたステータコアとすることができる。

特開２０１２−２０５４１９号公報 特開２０００−０４１３６５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、延長部を分離板の円筒部に設けた勾配に沿って、径外方向へ等間隔で連続的にずらしながら階段状に積層させる必要があるために、延長部の組み立てにおいて、高い精度が要求されるとともに、組立て時に長時間を要するという課題があった。

また、磁極部本体を分離板の円筒部に設けた勾配に沿って同様に階段状に積層しようとすると、ステータコアの径方向において幅が異なる複数の板材が必要となることから、部品点数が増加してポンプのコストが増加するという問題点があった。

さらに、磁極部と分離板との間には階段状の隙間が生じるために、磁極部の分離板側を、分離板に密着させることが困難であることから、上記マグネットの外周面と磁極部とのギャップを少なくすることができず、その結果、モータ効率が低下する場合があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、容易に組立て可能で低コスト、かつ高いモータ効率をもった低振動で小型のポンプを提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明のポンプは、コイルが巻回されて磁界を発生するステータと、軸に軸支されるとともにマグネットが設けられて前記ステータで発生した磁界により回転駆動されるロータと、を備えたモータ部を有し、液体を吸入する吸入口と吐出する吐出口とが設けられたポンプケースと、前記ポンプケース内に形成されたポンプ室に収容されて前記ロータと一体に形成された羽根車と、前記ステータと前記ロータとを区画するとともに前記軸の軸方向底部へ向けて径が小となる勾配を有する有底の円筒部を備えた分離板と、を備え、前記ステータと前記ロータとが前記分離板の円筒部を介して対向配置されたポンプにおいて、前記ロータは、回転方向に沿った外周面を備え、前記ステータは、前記軸に対して同心配置されるヨーク部と、前記ヨーク部の前記ロータの外周面に対向する側面から当該ロータの外周面に向けて突出して形成されて前記コイルが巻回される複数のティース部と、前記ティース部の先端側に設けられるとともに当該ティース部とは別体に形成されて前記ロータの外周面に対向配置される磁極部と、から構成されるステータコアを備え、前記ステータコアを、複数枚の板材を前記軸方向に積層して形成し、前記磁極部は、前記ティース部が取り付けられる磁極部本体と、前記軸方向の端部に延設された延長部と、を備え、前記磁極部を前記分離板の円筒部の外周面に固定する固定部を設け、前記磁極部の前記ティース部側には、前記ティース部を前記軸方向より前記磁極部に取り付け可能な取付部を形成するようにしている。

これによって、分離板の勾配に沿って磁極部を分離板の円筒部の外周面に隙間なく配置した後に、ティース部を軸方向より磁極部に取付けることができるため、短時間で組立て可能かつ部品点数の増加を抑制し、さらにロータのマグネットと磁極部との距離を短くすることが可能になる。

本発明によれば、容易に組立て可能で低コスト、かつ高いモータ効率をもった低振動で小型のポンプを提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるポンプを示す図であって、（ａ）はポンプの上面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１（ｂ）のＢ部を拡大して示す要部拡大断面図である。 同ポンプを示す図であって、（ａ）はポンプの正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 図３（ｂ）のＤ部を拡大して示す要部拡大断面図である。 同ポンプの分離板とステータコアの分解取付け斜視図である。 本発明の実施の形態２におけるポンプのステータコアの内部構造を示す図であって、図３（ｂ）に対応する位置で切断した上断面図である。 図６のＥ部を拡大して示す要部拡大断面図である。 同ポンプの分離板とステータコアの分解取付け斜視図である。 本発明の実施の形態３におけるポンプの磁極部の要部拡大断面図である。 同ポンプの分離板に磁極部および延長部を固定した状態の側面図である。

第一の発明は、コイルが巻回されて磁界を発生するステータと、軸に軸支されるとともにマグネットが設けられて前記ステータで発生した磁界により回転駆動されるロータと、を備えたモータ部を有し、液体を吸入する吸入口と吐出する吐出口とが設けられたポンプケースと、前記ポンプケース内に形成されたポンプ室に収容されて前記ロータと一体に形成された羽根車と、前記ステータと前記ロータとを区画するとともに前記軸の軸方向底部へ向けて径が小となる勾配を有する有底の円筒部を備えた分離板と、を備え、前記ステータと前記ロータとが前記分離板の円筒部を介して対向配置されたポンプにおいて、前記ロータは、回転方向に沿った外周面を備え、前記ステータは、前記軸に対して同心配置されるヨーク部と、前記ヨーク部の前記ロータの外周面に対向する側面から当該ロータの外周面に向けて突出して形成されて前記コイルが巻回される複数のティース部と、前記ティース部の先端側に設けられるとともに当該ティース部とは別体に形成されて前記ロータの外周面に対向配置される磁極部と、から構成されるステータコアを備え、前記ステータコアを、複数枚の板材を前記軸方向に積層して形成し、前記磁極部は、前記ティース部が取り付けられる磁極部本体と、前記軸方向の端部に延設された延長部と、を備え、前記磁極部を前記分離板の円筒部の外周面に固定する固定部を設け、前記磁極部の前記ティース部側には、前記ティース部を前記軸方向より前記磁極部に取り付け可能な取付部を形成したものである。

これによって、分離板の勾配に沿って磁極部を分離板の円筒部の外周面に隙間なく配置した後に、ティース部を軸方向より磁極部に取付けることができるため、短時間で組立て可能かつ部品点数の増加を抑制し、さらにロータのマグネットと磁極部との距離を短くすることが可能となる。

上記により、容易に組立て可能で低コスト、かつ高いモータ効率をもった低振動で小型のポンプを提供ことができる。

第二の発明は、特に、第一の発明の前記磁極部は、前記固定部により前記分離板の円筒部の外周面に固定される固定側磁極部と、前記固定側磁極部と前記ロータの外周面の周方向で隣り合うように配置され、前記ティース部を前記磁極部に取り付ける際に前記ロータの外周面の周方向において前記固定側磁極部から離間する方向に移動可能に構成された移動側磁極部と、を有し、前記ロータの外周面の周方向に対して複数に分割された形状をしているものである。

これによって、ティース部を磁極部に取付ける際に、分離板の円筒部の外周面に固定されていない移動側磁極部を、分離板の円筒部の外周面に固定された固定側磁極部から離間する方向に移動させることができる。

よって、組立て時におけるティース部の磁極部への取付けを、さらに容易かつ確実に行うことができるとともに、高いモータ効率をもった低振動で小型のポンプを提供ことができる。

第三の発明は、特に、第二の発明の前記ロータの径方向外側に凸となるように形成されるとともに前記ロータの外周面の周方向に対して弾性をもった薄板部材で構成され、前記ロータの外周面の周方向で隣り合う前記固定側磁極部と前記移動側磁極部とを接続する接続部を設け、前記ティース部を前記磁極部に取り付けた際に、前記移動側磁極部が、前記ロータの外周面の周方向において、前記接続部により接続された前記固定側磁極部側に付勢されるようにしたものである。

これによって、ティース部を磁極部に取付ける際に、分離板の円筒部の外周面に固定されていない移動側磁極部を、分離板の円筒部の外周面に固定された固定側磁極部から離間する方向に移動させるとともに、取付けた後は固定側磁極部の方に付勢することで、ティース部を磁極部により確実に固定することが可能となる。

上記により、組立て時のばらつきを抑制して、常時高いモータ効率をもった低振動で小型のポンプを提供ことができる。

第四の発明は、特に第二または第三の発明の前記分離板の円筒部の外周面には、前記移動側磁極部が前記軸方向へ移動することを規制する規制部が設けられているものである。

これによって、ティース部を磁極部に取付ける際に、分離板の円筒部の外周面に固定されていない移動側磁極部の軸方向への移動を規制することで、さらに組立て時のばらつきを抑制して、より高いモータ効率を常時もつとともに低振動で小型のポンプを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明では、ロータおよび羽根車の回転軸方向を上下方向と規定し、当該回転軸方向における吸込口側を上側と規定して説明する。

（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１におけるポンプの上面図、図１（ｂ）は同ポンプの内部構造を示す正断面図、図２は同ポンプの磁極部の要部（図１（ａ）の領域Ｂ）拡大断面図、図３（ａ）は同ポンプの正面図、図３（ｂ）は同ポンプの内部構造を示す上断面図、図４は同ポンプの磁極部の要部（図３（ａ）の領域Ｃ）拡大断面図、図５は同ポンプの分離板に磁極部を固定し、ステータを取付けする斜視図を示すものである。

図１に示すように、ポンプ１０は、コイル７１が巻回されて磁界を発生するステータ７０と、軸６０に軸支されるとともに回転軸心を有し、マグネット５１が設けられて、前記ステータ７０で発生した磁界により回転駆動されるロータ５０と、を備えたモータ部４０を有している。そして、ロータ５０の一端側（上側）には、羽根車３０が一体に形成されており、この羽根車３０が、前記モータ部４０により回転駆動されるようになっている。

また、ポンプ１０は、液体を吸入する吸入口２１ａを有する吸入管２１と液体を吐出する吐出口２２ａを有する吐出管２２とが設けられ、硬質樹脂からなるポンプケース２０を備えている。前記羽根車３０は、前記ポンプケース２０内に形成されたポンプ室２３内に収容されている。

前記ステータ７０と前記ロータ５０とは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等の絶縁性および耐熱性を有する材料からなる分離板８０により区画されており、ポンプケース２０内の液体がステータ７０側へ流出しないように構成されている。

本実施の形態では、前記分離板８０は、前記ロータ５０を収容する有底の円筒部８１と、円筒部８１の周壁部８３の上縁部から径外方向に突出したフランジ部８４と、を備えており、フランジ部８４は周壁部８３の周方向全長に亘って形成されている。そして、ポンプケース２０の外周部２０ａをビス９１等により分離板８０のフランジ部８４に取り付けることで、ポンプケース２０と分離板８０とを液密に結合している。

前記分離板８０における円筒部８１は、前記ロータ５０の回転軸心の軸方向底部（図１（ｂ）の下側）へ向けて径が小となる勾配を有しており、前記ステータ７０と前記ロータ５０とがこの円筒部８１を介して対向配置されている。

また、前記ロータ５０は、回転方向に沿った外周面５０ａを備えており、本実施の形態では、マグネット５１の外周面を覆う保護部材５１ａの外周面がロータ５０の外周面５０ａとなっている。

この保護部材５１ａは、マグネット５１の外周面を保護するものであり、長期の回転摩耗による偏心でロータ５０が分離板８０に接触したとしてもマグネット５１を傷つけないように設けられるものである。なお、マグネット５１の外周面を保護部材５１ａで覆わない構成とすることも可能である。

前記ロータ５０の前記マグネット５１はロータ部５３に固定されており、このロータ部５３と一体に軸受５２が形成されている。そして、前記軸受５２は、当該軸受５２の内周側に配置された固定の軸６０により軸支されている。

前記軸６０は、その一端部（図１（ｂ）の上方側）がポンプケース２０に一体に設けられた軸受２４の凹所２４ａに、他端部（図１（ｂ）の下方側）が分離板８０の底壁８２に設けられた凹所８２ａにそれぞれ固定されている。

そして、上記軸受５２と凹所２４ａとの間には、セラミックや金属からなる受板６１が配置されており、軸受５２の回転による凹所２４ａの磨耗を防止している。一方、軸受５２と凹所８２ａとの間には、金属からなるワッシャ６２が配置されており、ロータ５０の回転開始時または回転停止時における、軸受５２と凹所８２ａとの直接衝突を防止している。

前記ステータ７０は、コイル７１と、コイル７１が巻回されて磁界を発生するステータコア７３と、コイル７１とステータコア７３とを電気的に絶縁する絶縁部７２と、を備えている。

ステータコア７３は、上面視で環状に形成され、前記ロータ５０の回転軸心に対して同心配置されるヨーク部７４と、前記ヨーク部７４の前記ロータ５０の外周面５０ａに対向する側面７４ａから前記ロータ５０の外周面５０ａへ向けて突出して形成されて、前記コイル７１が巻回される複数のティース部７５と、を備えている。

さらに、ステータコア７３は、前記ティース部７５の先端７５ａ側に別部品として設けられて、前記ロータ５０の外周面５０ａに対向配置される磁極部７６を備えている。

前記ステータコア７３の前記磁極部７６は、ロータ５０の外周面５０ａと対向するように配置されている。そして、前記磁極部７６は、前記ロータ５０との対向面（磁極面７６ａ）がロータ５０の外周面５０ａに沿うように上面視で湾曲した形状となるように形成されている。

前記ステータコア７３は、ロータ５０と一体形成された前記羽根車３０を回転駆動させるように構成されていて、前記コイル７１に三相交流電流を流すことにより、ステータコア７３に回転磁界が発生するようになっている。

そして、この発生磁界と、ロータ５０のマグネット５１が発生する磁界との相互作用により、マグネット５１を備えたロータ５０を回転駆動させることで、羽根車３０を回転させる構成となっている。

前記ステータコア７３のうち、前記ティース部７５と前記ヨーク部７４は、電磁鋼板からなる複数枚の板材を、前記ロータ５０の回転軸心の軸方向に積層することで形成されている。一方、前記磁極部７６は、前記ティース部７５と前記ヨーク部７４を構成する電磁鋼板とは別体の電磁鋼板からなる複数枚の板材を前記ロータ５０の回転軸心の軸方向に積層することで形成されている。

さらに、本実施の形態では、前記磁極部７６は、前記ティース部７５が取り付けられる磁極部本体７６ｂと、当該磁極部本体７６ｂの回転軸心の軸方向の端部（本実施の形態では両端部）に延設された延長部７６ｃと、を備えている。

具体的には、電磁鋼板からなる複数枚の板材を前記ロータ５０の回転軸心の軸方向に積層することで磁極部本体７６ｂを形成するとともに、磁極部本体７６ｂの前記ロータ５０の回転軸心の軸方向両端に電磁鋼板からなる複数枚の板材をさらに積層することで延長部７６ｃを形成している。このとき、磁極部７６全体の積層高さが前記ロータ５０におけるマグネット５１の高さと同程度になるように、前記延長部７６ｃを形成している。

また、前記絶縁部７２は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂等の絶縁性および耐熱性を有し、さらに、薄肉状に構成しても破断し難い軟質性を備えた材料から構成されており、前記コイル７１と前記ティース部７５とを絶縁している。

本実施の形態では、前記絶縁部７２は、ステータコア７３において、ヨーク部７４、ティース部７５、および磁極部７６の外周側（ティース部７５側）を覆うように形成されている。この絶縁部７２は、ティース部７５の先端７５ａ側から前記磁極部７６の延長部７６ｃの先端へ向けて屈曲しており、前記延長部７６ｃの先端まで延設されている。

上記構成とすることで、ヨーク部７４、ティース部７５および磁極部７６（磁極部本体７６ｂおよび延長部７６ｃ）と、コイル７１とが、絶縁部７２によって電気的に絶縁されるようにしている。

また、分離板８０の円筒部８１の図１（ｂ）における下方には、コイル７１に供給される電力を制御して、複数のティース部７５からなるステータ７０で発生する磁力を制御する制御板４１が配置されている。本実施の形態では、制御板４１は、分離板８０の円筒部８１の底壁８２と対向するように配置されている。

また、上記制御板４１上の分離板８０の近傍には、ロータ５０の回転位置を検知するホールＩＣ素子４１ａが設けられており、上記ホールＩＣ素子４１ａにより検知されたロータ５０の回転位置に基づき、制御板４１がステータ７０で発生する磁力を制御するようにしている。

さらに、モータ部４０のステータ７０を保護するとともに、ステータ７０で発生した熱を外部へ効率よく放出するため、ステータ７０を分離板８０に取付けた後に、熱伝導性を有する熱硬化性樹脂からなるモールド樹脂２６によりステータ７０を覆っている。本実施の形態では、ステータ７０を覆うようにモールド樹脂２６を充填する、いわゆるモールド充填を行っている。

上記モールド充填後、モールド樹脂２６を加熱、硬化することにより、モールド樹脂２６により、モータ部４０の外郭が形成されることになる。

ここで、本実施の形態では、前記磁極部７６（前記磁極部本体７６ｂおよび前記延長部７６ｃ）を、前記分離板８０の円筒部８１の外周面８１ａに予め固定するための固定部９０を設けている。

具体的には、接着材を用い、前記磁極部７６の磁極面７６ａを円筒部８１の外周面（周壁部８３の壁面）８１ａに接着することで、前記磁極部７６を固定している。したがって、本実施の形態では、磁極面７６ａと外周面８１ａとの間に介在する接着層が固定部９０に相当している。

なお、円筒部８１の外周面８１ａには、前記ロータ５０の回転軸心の軸方向に延在して、径外方向に突出するリブ８１ｂが放射状に複数設けられており、このリブ８１ｂによって前記磁極部７６を挟持することで円筒部８１の外周面８１ａに固定するようにしてもよい。この場合、リブ８１ｂが固定部９０に相当することになる。

また、前記磁極部７６の外周面８１ａへの固定は、上記のものに限らず、嵌合等、様々な方法で行うことが可能である。

さらに、前記磁極部本体７６ｂおよび前記延長部７６ｃの前記ティース部７５側には、前記ティース部７５を前記軸方向より前記磁極部７６に取り付け可能な取付部７６ｄを形成している。そして、モータ部４０を組み立てする際には、予め円筒部８１の外周面８１ａに固定した前記磁極部７６の取付部７６ｄに前記ティース部７５を取り付けることでステータコア７３を形成するようにしている。

なお、本実施の形態では、前記磁極部７６に設けた取付部７６ｄは、前記ティース部７５側へ向けて開口するコの字型となっており、前記ロータ５０の回転軸心の軸方向下側にも開口した形状をしている。すなわち、取付部７６ｄは、前記ティース部７５を前記ロータ５０の回転軸心の軸方向の下側から前記磁極部７６に取り付け可能な形状となっている。

本実施の形態では、ヨーク７４に形成された複数のティース部７５のそれぞれに絶縁部７２を介してコイル７１を巻回することで取付体７９を形成し、当該取付体７９を前記ティース部７５の先端７５ａが取付部７６ｄに挿入した状態で前記ロータ５０の回転軸心の軸方向の下側から上方に移動させることでステータコア７３を形成するようにしている（図５参照）。

その結果、前記ステータコア７３における前記磁極部７６は前記分離板８０の前記円筒部８１の勾配に沿って固定されるため、前記分離板８０の前記円筒部８１の勾配に沿った傾斜を有する配置となる。したがって、前記ロータ５０と対向配置される前記磁極部７６のロータ５０の外周面５０ａまでの距離を短くすることができる。

このとき、図２に示すように、前記取付部７６ｄの奥面７６ｅも前記円筒部８１の勾配に沿った傾斜を有するように形成されている。そのため、取付体７９を前記ロータ５０の回転軸心の軸方向の下側から上方に移動させた際には、前記ティース部７５の先端７５ａの上辺７５ｂが前記取付部７６ｄの奥面７６ｅに当接することで、前記取付体７９の上方への移動が規制されることとなる。

また、前記ティース部７５の、前記ロータ５０の回転軸心に対して回転方向の側面７５ｃで前記ティース部７５と前記磁極部７６の前記取付部７６ｄとが接触するように構成している。具体的には、前記ティース部７５の先端７５ａが前記磁極部７６に取付けられて前記ステータコア７３を形成する場合に、前記ティース部７５の側面７５ｃと前記磁極部７６の側面７６ｆとが面接触するように構成している。

このように、前記ティース部７５の、前記ロータ５０の回転軸心に対して回転方向の側面７５ｃで前記ティース部７５と前記磁極部７６の前記取付部７６ｄとが面接触するように構成することで、前記ステータコア７３に発生する回転磁界を寸断することなく前記ティース部７５から前記磁極部７６へ伝達させることができるようになる。

以上のように、本実施の形態においては、磁極部７６（磁極本体部７６ｂおよび延長部７６ｃ）を、分離板８０の円筒部８１の外周面８１ａに沿って隙間なく配置させることが可能となることから、ロータ５０のマグネット５１と、磁極部７６（磁極本体部７６ｂおよび延長部７６ｃ）との距離を、常時一定かつ短く保持することが可能となり、常時高いモータ効率をもった、低振動かつ小型のポンプを提供することができる。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２におけるポンプの内部構造を示す上断面図、図７は同ポンプの分離板の突設部の要部（図６の領域Ｅ）拡大断面図、図８は同ポンプの分離板に磁極部を固定し、ステータを取付けする斜視図を示すものである。

ここでは、上記実施の形態１と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記実施の形態１の説明を援用する。

本発明の実施の形態２が、上記実施の形態１と主に異なる部分は、図６、図７に示すように、前記磁極部７６（磁極本体部７６ｂおよび延長部７６ｃ）が、前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向に対して複数に分割（２分割）された形状の第一磁極部７６Ａと第二磁極部７６Ｂとを有する点にある。

このとき、第一磁極部７６Ａおよび第二磁極部７６Ｂのそれぞれが前記取付部７６ｄの一部を含むように、第一磁極部７６Ａおよび第二磁極部７６Ｂを形成している。

具体的には、第一磁極部７６Ａの前記ティース部７５側には、取付部形成予定部７６ｄＡが形成されるとともに、第二磁極部７６Ｂの前記ティース部７５側には、取付部形成予定部７６ｄＢが形成されるようにしている。そして、取付部形成予定部７６ｄＡと取付部形成予定部７６ｄＢとで前記取付部７６ｄが形成されるようにしている。

さらに、本実施の形態では、前記磁極部７６が、前記固定部９０により前記分離板８０の円筒部８１の外周面８１ａに固定される固定側磁極部を有している。

さらに、前記磁極部７６は、前記固定側磁極部と前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向で隣り合うように配置され、前記ティース部７５を前記磁極部７６に取り付ける際に前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向において前記固定側磁極部から離間する方向に移動可能に構成された移動側磁極部と、を有している。

本実施の形態では、前記第一磁極部７６Ａを前記分離板８０の円筒部８１の外周面８１ａに固定部９０により固定される固定側磁極部とし、前記第二磁極部７６Ｂを、前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向において隣り合う前記第一磁極部７６Ａから離間する方向に移動可能に配置される移動側磁極部としている。

図８に示すように、前記磁極部７６における取付部７６ｄは、前記第一磁極部７６Ａを前記円筒部８１の外周面８１ａに固定部９０により固定するとともに、前記第一磁極部７６Ａに周方向で隣り合うとともに、前記第一磁極部７６Ａに対して周方向に離間可能となるように前記第二磁極部７６Ｂを配置することで形成される。

したがって、この取付部７６ｄは、前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向に拡縮自在に形成されることとなる。

なお、前記第二磁極部７６Ｂは、前記円筒部８１の外周面８１ａに周方向にスライド可能に配置されていればよく、様々な方法で配置することができる。

また前記取付部７６ｄは、前記ティース部７５の前記ロータ５０の外周面５０ａと対向する端部（先端７５ａ）に取付けされるように構成されており、前記ティース部７５と前記磁極部７６とを取り付けする際には、前記分離板８０の円筒部８１における底壁方向（下方）から前記ロータ５０の回転軸心における軸方向より取り付けされるようになっている（図８参照）。

このとき、前記取付部７６ｄの、前記ロータ５０の外周面５０ａにおける周方向の幅が、取り付けされる前記ティース部７５の前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向の幅よりも０.５ｍｍ程度小さくなるように構成している。

したがって、組み立て時に、前記ロータ５０の回転軸心における軸方向下側よりティース部７５を前記取付部７６ｄに挿入すると、前記円筒部８１の外周面８１ａに固定された前記第一磁極部７６Ａに対して周方向に相対移動可能に配置された第二磁極部７６Ｂが、前記ティース７５の前記取付部７６ｄへの取り付けの際の圧力により、前記第一磁極部７６Ａに対して前記ロータ５０の周方向に沿って離間する方向に移動することとなる。

この構成により、前記磁極部７６の取付部７６ｄと前記ティース部７５とを取付けする際に、より確実に、前記磁極部７６における取付部７６ｄの側面７６ｆと前記ティース部７５における前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向側面７５ｃとをそれぞれ接触（面接触）させることができるようになる。

このように、本実施の形態によれば、前記ステータコア７３における前記磁極部７６を前記分離板８０の前記円筒部８１の勾配に沿った傾斜を有する配置とすることができ、前記ロータ５０の外周面５０ａと対向配置される前記磁極部７６（磁極本体部７６ｂおよび延長部７６ｃ）との距離を短くすることができる。

さらに、前記ティース部７５における前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向側面７５ｃで前記磁極部７６の前記取付部７６ｄと接触（面接触）するように構成することができる。

そのため、前記ステータコア７３に発生する回転磁界を寸断することなく前記ティース部７５から前記磁極部７６へ伝達させることができ、常時高いモータ効率をもった、低振動かつ小型のポンプを提供することができる。

（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３におけるポンプの磁極部の要部拡大断面図、図１０は同ポンプの分離板に磁極部を固定した状態の側面図を示すものである。

ここでは、上記実施の形態２と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記実施の形態２の説明を援用する。

本発明の実施の形態３が、上記実施の形態２と主に異なる部分は、図９に示すように、特に、前記第一磁極部７６Ａと第二磁極部７６Ｂとが、前記ロータ５０の径方向外側に凸となるように形成されるとともに前記ロータ５０の外周面５０ａの周方向へ弾性をもった厚さ０.５ｍｍ程度、長さ１ｍｍ程度の薄板部材から構成される接続部７７により接続されている点である。

図９に示すように、本実施の形態では、前記接続部７７を前記ロータ５０の径方向外側へ向けて凸形状に構成している。

そのため、組み立て時に前記ティース部７５の前記ロータ５０の外周面５０ａと対向する端部（先端７５ａ）を、前記磁極部７６における取付部７６ｄに前記分離板８０の円筒部８１の底壁８２方向から前記ロータ５０の軸方向に沿って取り付ける際には、前記接続部７７が前記第二磁極部７６Ｂの移動により直線状に伸び、かつ前記移動方向と反対側へ付勢することとなる。

その結果、前記取付部７６ｄと前記ティース部７５の側面７５ｃとの接触（面接触）を強めることができる。

このことにより、前記ステータコア７３に発生する回転磁界を寸断することなく前記ティース部７５から前記磁極部７６へ伝達させることをより確かにすることができる。

なお、本実施の形態では上記凸形状をＵ字形状で説明しているが、第一磁極部７６Ａと第二磁極部７６Ｂを互いに接続し、ティース部７５の取り付け時にそれぞれの磁極部（第一磁極部７６Ａと第二磁極部７６Ｂ）を離間する方向へ移動可能な形状であればよく、例えばＶ字形状でも達成される。

また、前記接続部７７による前記第一磁極部７６Ａと第二磁極部７６Ｂとの接続は、前記ロータ５０の軸方向の長さが比較的長い１つの接続部７７を用いて行ってもよいし、前記ロータ５０の軸方向の長さが比較的短い複数の接続部７７を前記ロータ５０の軸方向に配置することで行ってもよい。

さらに、前記分離板８０の円筒部８１の外周面８１ａには、分離板８０に固定されていない前記第二磁極部７６Ｂの回転軸心における軸方向天面部と接するように、前記ロータ５０の径方向外側へ向けて凸となる規制部７８を設けており、分離板８０に固定されていない前記第二磁極部７６Ｂの前記ロータ５０の回転軸心における軸方向への移動を規制している（図１０参照）。

この構成により、前記分離板８０の外周面に固定されていない前記第二磁極部７６Ｂの前記ロータ５０の回転軸心の軸方向への移動を規制することができるため、前記ティース部７５を前記磁極部７６ｄへ取り付けする際に組み立て時のばらつきを抑制でき、常時高いモータ効率をもった、低振動かつ小型のポンプを、より安定して提供することができる。

なお、上記各実施の形態において、圧粉鉄心でステータコアを形成することも可能であるし、延長部を設けない磁極部に取付部を形成することも可能である。

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。

例えば、上記実施の形態２においても、分離板８０に固定されていない前記第二磁極部７６Ｂの回転軸心における軸方向天面部と接するように、前記ロータ５０の径方向外側へ向けて凸となる規制部７８を設けることが可能である。

また、上記実施の形態２，３では、磁極部が、ロータの外周面の周方向に対して２分割された形状をしているものを例示したが、３つ以上に分割された形状とすることも可能である。

例えば、周方向中央の径方向の厚さが薄い磁極部とその両端の径方向の厚さが厚い部位を有する磁極部の３つの磁極部で磁極部７６を形成し、３つの磁極部を分離板８０の外周面に配置した状態で取付部７６ｄが形成されるようにし、中央の磁極部を固定側磁極部、両端の磁極部を移動側磁極部とすることも可能である。

なお、接続部を設ける場合には、両端のうちの一方の磁極部のみを接続部によって中央の磁極部に接続するようにしてもよいし、両方の磁極部を接続部によって中央の磁極部に接続するようにしてもよい。

また、ポンプケースや吸入管、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

以上のように、本発明にかかるポンプは、小型で高い効率を持ったモータ部とすることができることから、例えば、設置スペースの限られるヒートポンプ式暖房器具用ポンプ等の用途にも適用できる。

１０ ポンプ
２０ ポンプケース
２１ａ 吸入口
２２ａ 吐出口
２３ ポンプ室
３０ 羽根車
４０ モータ部
５０ ロータ
５０ａ…外周面
５１ マグネット
６０ 軸
７０ ステータ
７１ コイル
７３ ステータコア
７４ ヨーク部
７４ａ 側面
７５ ティース部
７５ａ 先端
７５ｃ 側面
７６ 磁極部
７６ａ 磁極面
７６ｂ 磁極部本体
７６ｃ 延長部
７６ｄ 取付部
７６Ａ 第一磁極部（固定側磁極部）
７６Ｂ 第二磁極部（移動側磁極部）
７７ 接続部
７８ 規制部
８０ 分離板
８１ 円筒部
８１ａ 外周面
９０ 固定部

Claims (4)

1. コイルが巻回されて磁界を発生するステータと、軸に軸支されるとともにマグネットが設けられて前記ステータで発生した磁界により回転駆動されるロータと、を備えたモータ部を有し、液体を吸入する吸入口と吐出する吐出口とが設けられたポンプケースと、前記ポンプケース内に形成されたポンプ室に収容されて前記ロータと一体に形成された羽根車と、前記ステータと前記ロータとを区画するとともに前記軸の軸方向底部へ向けて径が小となる勾配を有する有底の円筒部を備えた分離板と、を備え、前記ステータと前記ロータとが前記分離板の円筒部を介して対向配置されたポンプにおいて、
   前記ロータは、回転方向に沿った外周面を備え、
   前記ステータは、前記軸に対して同心配置されるヨーク部と、前記ヨーク部の前記ロータの外周面に対向する側面から当該ロータの外周面に向けて突出して形成されて前記コイルが巻回される複数のティース部と、前記ティース部の先端側に設けられるとともに当該ティース部とは別体に形成されて前記ロータの外周面に対向配置される磁極部と、から構成されるステータコアを備え、
   前記ステータコアを、複数枚の板材を前記軸方向に積層して形成し、
   前記磁極部は、前記ティース部が取り付けられる磁極部本体と、前記軸方向の端部に延設された延長部と、を備え、
   前記磁極部を前記分離板の円筒部の外周面に固定する固定部を設け、
   前記磁極部の前記ティース部側には、前記ティース部を前記軸方向より前記磁極部に取り付け可能な取付部を形成したことを特徴とするポンプ。
2. 前記磁極部は、前記固定部により前記分離板の円筒部の外周面に固定される固定側磁極部と、前記固定側磁極部と前記ロータの外周面の周方向で隣り合うように配置され、前記ティース部を前記磁極部に取り付ける際に前記ロータの外周面の周方向において前記固定側磁極部から離間する方向に移動可能に構成された移動側磁極部と、を有し、前記ロータの外周面の周方向に対して複数に分割された形状をしていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記ロータの径方向外側に凸となるように形成されるとともに前記ロータの外周面の周方向に対して弾性をもった薄板部材で構成され、前記ロータの外周面の周方向で隣り合う前記固定側磁極部と前記移動側磁極部とを接続する接続部を設け、
   前記ティース部を前記磁極部に取り付けた際に、前記移動側磁極部が、前記ロータの外周面の周方向において、前記接続部により接続された前記固定側磁極部側に付勢されるようにしたことを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
4. 前記分離板の円筒部の外周面には、前記移動側磁極部が前記軸方向へ移動することを規制する規制部が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のポンプ。

Images