JP2000014110A - モータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータとポンプとを一体化してなるモータポ
ンプにおいて、部品点数を削減し、キャンに対するステ
ータの位置決め作業を不要にする。 【解決手段】 ステータ２のステータコア３を、環状の
ヨーク部６と該ヨーク部６に連結された複数のティース
部７とから構成すると共に、キャン５を樹脂製とし、こ
のキャン５の成形時に、ティース部７とコイル４との間
を絶縁するための絶縁層８をキャン５との一体成形によ
り形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポンプとモータとを
一体化したモータポンプに係り、特に、構成部品点数の
減少化を図ったものに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種のモータポンプ
は、特開平８−４２４８２号公報に示されているよう
に、外側にモータのステータを設けたキャンを外ケース
で覆うと共に、キャンの内側にポンプのインペラを一体
に有したロータを回転自在に設け、そして、外ケースの
蓋部分をポンプケーシングとした構成のもので、モータ
の制御回路はキャンと外ケースの間に配置されている。

【０００３】しかしながら、この従来のモータポンプで
は、ステータコアとキャンとの位置決めが難しく、組み
立てに手間取るという問題があった。また、ステータに
おいて、そのステータコアとコイルとの間は絶縁物によ
って絶縁されるが、その絶縁物は、ステータのスロット
内に１個ずつ挿入して取り付けねばならないため、その
組み付けに多くの手間を要するものである。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、キャンに対するステータの位置決め作
業を行わずとも済み、しかも、部品点数を削減すること
ができるモータポンプを提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のモータポンプは、永久磁石形のロータ
と、このロータを内側に収納したキャンと、このキャン
の外側に設けられ、ステータコアに複数のコイルを巻装
してなるステータと、前記ロータにより駆動されるポン
プ部とを備え、前記ロータを樹脂モールドしてモールド
ロータを構成し、前記ステータのステータコアを環状の
ヨーク部と該ヨーク部の内周側に設けられた複数のティ
ース部とから構成すると共に、前記キャンを樹脂により
形成し当該キャンは前記ティース部とコイルとの間を絶
縁するための絶縁層を一体に有することを特徴とするも
のである。

【０００６】この構成によれば、キャンはティースとコ
イルとの間を絶縁する絶縁層を一体に有するので、部品
点数を削減でき、また、キャンに対するステータの位置
決めは、キャンと一体の絶縁層によって行われるので、
特別な位置決め作業は不要である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
〜図３を参照しながら説明する。モータ１のステータ２
は、ステータコア３に複数のコイル４を装着して構成さ
れ、有底円筒状に形成された樹脂製のキャン５の外側に
配置されている。上記ステータ２のステータコア３は、
環状のヨーク部６と、このヨーク部６とは別体の複数の
ティース部７とからなり、複数のティース部６は、先端
部を除いて樹脂製の絶縁層８に覆われている。

【０００８】上記の絶縁層８は、キャン５の樹脂成形時
に、ティース部７を成形型内に配置して行うインサート
成形によってキャン５と一体に形成したものである。そ
して、このインサート成形の結果、ティース部７は、キ
ャン５の外周部に放射状に突出した状態でキャン５に一
体化されている。

【０００９】上記コイル４は、ティース部７をヨーク部
６に固着する前に、ティース部７に巻装される。そし
て、絶縁層８によりコイル４とティース部７との間が電
気的に絶縁される。ティース部７にコイル４を巻装した
後、図３に示すように、各ティース部７の先端部には絶
縁板９が嵌着される。この絶縁板９の嵌着後、図２に示
すように、各ティース部７の先端部がヨーク部６の内周
部に間欠的に形成された溝１０に嵌着される。これによ
り、ティース部７がヨーク部６に一体化されてステータ
コア３として構成される。この状態において、ヨーク部
６とコイル４との電気的絶縁は、絶縁板９によって行わ
れている。

【００１０】ヨーク部６をティース部７に対して一体化
した後、キャン５の外側にはモータケース１１が取り付
けられる。これにより、ステータ２は、キャン５とモー
タケース１１との間の密閉空間内に収納された状態とな
る。コイル４の端末は、上記モータケース１１の底部か
ら外方に導出されている。そして、そのコイル４の端末
は、モータケース１１の底部外側に取り付けられたプリ
ント配線基板１２の回路パターンに接続されている。

【００１１】上記プリント配線基板１２には、制御回路
１３を構成する各種の電子部品が搭載されており、この
プリント配線基板１２を密閉状態に覆うためにモータケ
ース１１の底部外側には回路ケース１４が取り付けられ
ている。この実施例では、モータ１はブラシレスモータ
として構成されており、そのコイル４は制御回路１３に
より通断電制御される。

【００１２】一方、モータ１のロータ１５は、円筒状の
ロータコア１６の外周部に複数極に着磁された永久磁石
１７を取り付けてなる永久磁石形ロータとして構成され
ている。このロータ１５は、金属製のシャフト１８をロ
ータコア１６の中心部に配置した状態で全体が樹脂１９
によりモールドされている。そして、この樹脂モールド
されたロータ１５はモールドロータを構成し、キャン５
内に収納されている。

【００１３】ここで、ロータ１５をモールドした樹脂、
キャン５および絶縁層８を形成した樹脂は、空気よりも
熱伝導率の高い、例えばアクリル樹脂などが使用されて
いる。また、永久磁石１７は、希土類系のもので形成さ
れており、これにより強く着磁できるようにしてモータ
出力を大きくすることができるようにしている。

【００１４】次にポンプ部２０につき説明するに、前記
キャン５の図示上部には、円板状の座部５ａが一体に形
成されており、この座部５ａの上部に樹脂製のケーシン
グカバー２１が取り付けられていて、それらキャン５の
座部５ａとケーシングカバー２１とでポンプケーシング
２２が構成されている。そして、ケーシングカバー２１
の中央部に吸入口２３が形成されていると共に、座部５
ａとケーシングカバー２１とによって一方向に延びる吐
出口２４が形成されている。

【００１５】キャン５内は、ポンプケーシング２２内に
連なっており、キャン５内に収納されたロータ１５のシ
ャフト１８は、その一端部がキャン５の底部に形成され
た軸受部２５に嵌合支持され、他端部がケーシングカバ
ー２１に形成された軸受部２６に支持されている。

【００１６】ロータ１５をモールドした樹脂１９の一端
部である図示上端部には、ポンプケーシング２２内に位
置する複数枚のベーン２７が一体に形成されており、こ
のベーン２７を有するモールド樹脂１９の上端部は、イ
ンペラ２８を構成している。そして、ロータ１５が回転
すると、インペラ２８のベーン２７が流体、例えば水な
どの液体を吸入口２３からポンプケーシング２２内に吸
入して吐出口２４から吐出するというポンプ動作を行
う。

【００１７】このとき、キャン５内はポンプケーシング
２２内に連なっているため、ポンプケーシング２２内を
流れる流体の一部はキャン５内に流れ込む。そして、そ
のキャン５内に流れ込んだ流体は、ロータ１５が発する
熱を直接的に奪うと共に、キャン５を介してステータ２
が発する熱を奪って吐出口２４から流出して行く。

【００１８】このように構成した本実施例によれば、キ
ャン５がティース部７の表面を覆う多数の絶縁層８と一
体になっているので、部品点数および組み立て工数を削
減することができる。また、本実施例では、特に、ティ
ース部７のインサート成形によってキャン５と絶縁層８
とを一体成形したので、部品点数および組み立て工数の
一層の削減化を図ることができ、製造コストの低減化に
寄与できる。この場合、ステータコア３をヨーク部６と
複数のティース部７とに分割したので、ティース部７を
予めキャン５や絶縁層８と一体化しておいても、ティー
ス部７相互間の空間（スロット）は外側に開放されるこ
ととなり、ティース部７に対するコイル４の巻装に支承
をきたすことはない。

【００１９】また、ティース部７の表面を覆う絶縁層８
がキャン５と一体であるから、キャン５に対するステー
タ２の位置決めは絶縁層８によって行われることとな
る。従って、キャン５に対するステータ２の位置決め作
業を省略でき、組み立て工数を更に削減することができ
る。しかも、ステータ２（ティース部７）とキャン５と
は一体にモールドされているので、その間にガタがな
く、振動音を発したりするおそれがない。

【００２０】図４ないし図６は本発明の第２実施例を示
すもので、上記第１実施例との相違は複数のティース部
７を相互に連結したところにある。すなわち、複数のテ
ィース部７は、その内周側において連結部２９によって
相互に連結された状態となっている。この場合、図６に
も示すように、連結部２９は、隣接する２個のティース
部７の中間において薄く、ティース部７側に向かって厚
くなる形態に形成されている。なお、連結部２９の内周
面は全体として円筒面をなす。そして、ティース部７の
インサート成形により、図５にも示すように、連結部２
９の内周面はキャン５により覆われると共に、連結部２
９の外周面および上下両端面は、キャン５および絶縁層
８と一体の絶縁層３０によって覆われる。

【００２１】このように複数のティース部７を連結部２
９によって相互に連結した場合には、それら複数のティ
ース部７を一体に取り扱うことができるので、１個１個
ばらばらの状態とは異なりインサート成形時などの際の
取り扱い性に優れる。

【００２２】図７は本発明の第３実施例を示すもので、
この実施例が前記第１実施例と相違するところは、制御
回路１３の電子部品を搭載したプリント配線基板３１
を、キャン５の底部に埋め込むようにしてモールドした
ことろにある。このようにすれば、制御回路１３の防湿
上有利であり、また、制御回路１３を構成する電子部品
が発する熱を熱伝導率の良い樹脂で形成されたキャン５
を介して該キャン５内を流れる流体に放出することがで
き、冷却性の向上を図ることができる。

【００２３】図８は本発明の第４実施例を示すもので、
この実施例が第１実施例と異なるところは、キャン５の
底部外側に例えばピン状の突起部３２を突設したところ
にある。この突起部３２は、コイル４の端末をからげて
おくためのもので、コイル４の端末を突起部３２にから
げておけば、該端末がふらついて邪魔になるおそれがな
く、組み立て作業し易くなる。なお、突起部３２は絶縁
層８に突設するようにしても良い。

【００２４】図９は本発明の第５実施例を示すもので、
これは、ロータ１５のシャフト３３を、ロータ１５のモ
ールド樹脂１９に一体に形成すると共に、その樹脂シャ
フト３３をセラミック軸受３４により支持するようにし
たものである。このように樹脂シャフト３３、セラミッ
クス軸受３４とすれば、錆難くなり、適用できる流体の
種類が多くなる。

【００２５】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは
変更が可能である。キャン５と絶縁層８との一体化は、
必ずしも一体成形によるものでなくとも良い。ポンプケ
ーシング２２の一部を構成する座部５ａは、必ずしもキ
ャン５と一体のものでなくとも良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、キ
ャンはティースとコイルとの間を絶縁する絶縁層を一体
に有するので、部品点数を削減でき、また、ティース部
に設けられる絶縁層がキャンと一体であることによっ
て、キャンに対するステータの位置決めがなされるの
で、特別な位置決め作業は不要となり、製造コストの低
減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図

【図２】横断面図

【図３】キャンと一体のティース部から絶縁板とヨーク
部とを分離して示す断面図

【図４】本発明の第２実施例を示す図２相当図

【図５】図４のア−ア線に沿う拡大断面図

【図６】ティース部の平面図

【図７】本発明の第３実施例を示す部分断面図

【図８】本発明の第４実施例を示す図７相当図

【図９】本発明の第５実施例を示すロータの断面図

【符号の説明】

図中、１はモータ、２はステータ、３はステータコア、
４はコイル、５はキャン、６はヨーク部、７はティース
部、８は絶縁層、１１はモータケース、１３は制御回
路、１４は回路ケース、１５はロータ、１６はロータコ
ア、１７は永久磁石、１８はシャフト、１９はモールド
樹脂、２０はポンプ部、２２はポンプケーシング、２８
はインペラ、２９は連結部、３２は突起部、３３は樹脂
シャフトである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 学 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H604 AA08 BB14 BB16 BB17 CC01 CC05 CC14 DA13 DB01 PB04 PE01 QB04 5H621 BB07 GA04 GB10 GB14 HH03 JK03 JK08 JK10 JK14 JK15

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石形のロータと、 このロータを内側に収納したキャンと、 このキャンの外側に設けられ、ステータコアに複数のコ
   イルを巻装してなるステータと、 前記ロータにより駆動されるポンプ部とを備え、 前記ロータを樹脂モールドしてモールドロータを構成
   し、 前記ステータのステータコアを環状のヨーク部と該ヨー
   ク部の内周側に設けられた複数のティース部とから構成
   すると共に、前記キャンを樹脂により形成し当該キャン
   は前記ティース部とコイルとの間を絶縁するための絶縁
   層を一体に有することを特徴とするモータポンプ。
2. 【請求項２】 キャンと絶縁層とは一体成形により形成
   されていることを特徴とする請求項１記載のモータポン
   プ。
3. 【請求項３】 複数個のティースは、内周側において連
   結部により相互に連結されていることを特徴とする請求
   項１または２記載のモータポンプ。
4. 【請求項４】 前記ロータをモールドするための樹脂材
   料、キャンおよび絶縁層を形成するための樹脂材料は、
   熱伝導性の良い材料であることを特徴とする請求項１な
   いし３のいずれかに記載のモータポンプ。
5. 【請求項５】 ステータのコイルへの通電を制御する制
   御回路を備え、その制御回路は、キャンを形成する樹脂
   によりモールドされていることを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれかに記載のモータポンプ。
6. 【請求項６】 キャン或いは絶縁層に、コイルの端末を
   巻き付ける突起部が一体に突設されていることを特徴と
   する請求項１ないし５のいずれかに記載のモータポン
   プ。
7. 【請求項７】 ロータのシャフトは、モールド樹脂と一
   体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし６
   のいずれかに記載のモータポンプ。