JP2007209128A - モータおよびそれを用いた燃料ポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブラシレスモータのロータの外周を囲むステータコア30は、周方向に等間隔に6個それぞれ別体に設置されたコイルコア32により構成されている。コイルコア32は、径方向に延びているティース34と、ティース34の径方向外側において周方向両側に延びる外周コア36とを有している。インシュレータ40の外鍔44のコイル巻回面46の周方向両端側は外周コア36に沿った円弧状に形成されており、コイル巻回面46のティース34側は仮想直線100に沿った平面である。インシュレータ40の外鍔44のコイル巻回面46のティース34側は、外周コア36の内周面37の周方向両端を結ぶ仮想直線100よりも径方向外側に位置している。コイル48は、各コイルコア32毎にインシュレータ40に巻線を集中整列巻することにより形成されている。
【選択図】図1
Description
本願発明者は、このようなインナロータ式のブラシレスモータにおいて、周方向に設置した複数のコイルコアでロータの外周を囲むステータコアを構成することにより、モータの小型化にともない各コイルコアの限られた巻回スペースに、コイルの巻線を容易に、かつ高い占積率で巻回する構成を研究している。ここで占積率とは、巻回空間に占める巻線の断面積の割合である。つまり、占積率が高いと、巻回空間に巻回できる巻線の回数が増加するので、モータを小型化しつつモータ効率を向上できる。
そこで請求項2に記載の発明では、外周コアの内周面のティース側は、外周コアの内周面の周方向両端を結ぶ仮想直線よりも径方向外側に位置しているので、薄肉化している。そして、インシュレータの外周コア側のコイル巻回面のティース側が仮想直線よりも径方向外側に位置していることにより、巻回空間が増加している。このように、磁気回路として不要な部分を薄肉化することにより、磁気性能を損なうことなく巻回空間を増加できる。
請求項4に記載の発明では、請求項1から3に記載のモータを用いるので、燃料ポンプを小型化できる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるモータを用いた燃料ポンプを図2に示す。本実施形態の燃料ポンプ10は、例えば排気量が150cc以下の二輪自動車の燃料タンク内に設置されるインタンク式のタービンポンプである。
燃料ポンプ10は、ポンプ12と、ポンプ12を回転駆動するモータ14とを備えている。燃料ポンプ10のハウジングは、ハウジング16、18により構成されている。ハウジング16、18は、それぞれ金属薄板をプレス加工することにより円筒状に形成されており、ハウジング16内にハウジング18が圧入固定されている。ハウジング16は、ポンプ12およびモータ14のハウジングを兼ねており、0.5mm程度の厚みに設定されている。ハウジング16の軸方向両端部は、ポンプケース20およびステータコア30をそれぞれかしめ固定している。ポンプケース22およびステータコア30は、ハウジング18の軸方向両端にそれぞれ突き当てられることにより軸方向の位置決めが成されている。
(1)まず、軸方向に積層された磁性鋼板を互いにかしめてコイルコア32を形成する。
(2)コイルコア32の軸方向両端側からインシュレータ40をそれぞれコイルコア32に嵌合して取り付ける。
(3)インシュレータ40を取り付けたコイルコア32を、図3に示す巻線装置120の基台122に外周コア36を下にして載置する。コイルコア32を載置する基台122の載置面124は、外周コア36の外周面の凸状円弧面に合わせた凹状円弧面である。コイルコア32の軸方向に沿った基台122の両側、ならびに軸方向両端側には、ガイド130、134がそれぞれボルト等で固定されている。ガイド130の上端のガイド面132は、コイルコア32の軸方向に直線状に延び、かつ巻線142を案内するために巻線142に対して滑らかな凸曲面状に形成されている。また、ガイド134の上端のガイド面136は、インシュレータ40のコイル巻回面46にほぼ沿った形状である。つまり、ガイド面136の周方向両側はインシュレータ40のコイル巻回面46の周方向両側の円弧に沿い、ガイド面136の中央はインシュレータ40のコイル巻回面46のティース34側にほぼ沿っている。また、ガイド面136は、巻線142を案内するために巻線142に対して滑らかな凸曲面状に形成されている。
(5)そして、図3の(A)に示すように、巻線142にテンションを掛けてガイド130の上端のガイド面132に接触させながら、コイルコア32の軸方向にノズル140を移動する。ノズル140がコイルコア32の軸方向端側に達すると、ガイド130のガイド面132からガイド134のガイド面136に巻線142が移動する。
(6)このとき、ノズル140は、下方に向けて巻線142にテンションを加えながらガイド面136の周方向の一端側からティース34側に向けて移動し、ティース34付近で一端停止または徐行する。これにより、仮想直線100に対して外周コア36側のコイル巻回面46の周方向両端よりも径方向外側に位置しているインシュレータ40のコイル巻回面46のティース34側に、巻線142を押し込むことができる。
このようにして、各コイルコア32に取り付けたインシュレータ40に巻線142を集中整列巻する。
また、インシュレータ40の外鍔44のコイル巻回面46のティース側が仮想直線100に沿った平面であるから、コイル巻回面46の平面に沿って、インシュレータ40の巻回空間の奥側に巻崩れを防止しつつ巻線を容易に巻回できる。
本発明の第2実施形態を図4に、第3実施形態を図5に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
図4に示す第2実施形態では、インシュレータ70の外周コア36側の外鍔72は、周方向両端からティース34側に向けて外周コア36に沿って円弧状に形成されている。そして、外鍔72の径方向内側面であるコイル巻回面74のティース34側は、仮想直線100よりも径方向外側に位置している。また、外鍔72のコイル巻回面74は、第1実施形態のようにティース34側が平面ではなく、周方向両端からティース34側に向かう凹状円弧面である。このような形状のインシュレータ70においても、第1実施形態の図3に示した巻線装置120のガイド134のガイド面136を、第2実施形態におけるインシュレータ70の外鍔72のコイル巻回面74の形状に対応させることにより、仮想直線100よりも径方向外側に形成されているインシュレータ70の巻回空間に巻線142を集中整列巻できる。
図5に示す第3実施形態では、コイルコア32およびインシュレータ40の形状は第1実施形態と同じである。ただし、コイル80を形成する巻線142の巻き方が整列巻ではなくランダム巻である。
上記複数の実施形態では、燃料ポンプに本発明のモータを適用したが、本発明のモータは燃料ポンプに限らず他の装置の駆動源として用いてもよい。
このように、本発明は、上記複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
Claims (4)
- 径方向に延びるティースと、前記ティースの径方向外側において周方向に延びる外周コアと、を有するコイルコアを周方向に複数設置しているステータコアと、
前記コイルコアを覆い、前記外周コアの内周面の周方向両端を結ぶ仮想直線よりも径方向外側に少なくとも一部が設置されているインシュレータと、
前記インシュレータの外周に巻線を巻回して形成され、通電を制御されることにより前記コイルコアの径方向内側に周方向に形成する磁極を切り換えるコイルと、
前記ステータコアの内周側に回転自在に設置され、回転方向に交互に異なる磁極を前記ステータコアと向き合う外周面に形成しているロータと、
を備えるモータ。 - 前記外周コアの前記内周面の前記ティース側は前記仮想直線よりも径方向外側に位置しており、
前記インシュレータの前記外周コア側のコイル巻回面の前記ティース側は、前記仮想直線よりも径方向外側に位置している、
請求項1に記載のモータ。 - 前記外周コア側の前記コイル巻回面の前記ティース側は、前記仮想直線に沿った平面である請求項2に記載のモータ。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載のモータと、
前記モータにより駆動され、燃料を吸入し昇圧するポンプと、
を備える燃料ポンプ。
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