JP2008022652A - モータおよびポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータマグネットとステータとの間の磁気特性を向上させ、且つコイルの巻き崩れのないモータおよびこのモータを用いたポンプを提供すること
【解決手段】ステータコア６１とインシュレータ６２との間には、断面Ｕ字形状の補助コア６４が介装されている。補助コア６４の内周側周方向延長部６４ｂは、インシュレータ６２の円環リング６２ａ２の内周面より径方向内側に近接配置される。そして補助コア６４の外周側周方向延長部６４ｃは、インシュレータ６２の外周カバー部６２ａ１の外周面より径方向外側に近接配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気特性を改善するモータ、および液体を循環させるポンプ、特にハイブリッドエンジンを搭載した車両に搭載され、水を循環するポンプに関する。

近年、車両の燃費効率の向上の対策として駆動部にハイブリッドエンジンを搭載することが進んでいる。それに伴い車両の駆動部への電子機器の搭載が進んでいる。特にハイブリッドエンジンでは、バッテリの出力が重要となる。しかしながら、バッテリの出力は、バッテリの周囲の環境温度によって異なってしまう。そのためにバッテリの周囲の環境温度を一定に保つためにポンプにてバッテリの周囲に水を循環させることによってバッテリの冷却や加熱を行う。

図８に従来のポンプの構造を示す。図８はポンプを軸線方向に切った模式断面図である。

図８を参照して、ポンプ１は、ポンプ室２および電気制御部３を区切る樹脂材料を有底円筒形状にて成形された隔壁４と、電気制御部３を収容する下側ケース５と、吸入口および吐出口を有し、下側ケース５と隔壁４とともに係合する上側ケース６と、隔壁４の内周側に配置されるロータマグネット７ａを有するインペラ７と、隔壁４の外周面に配置されるステータ８と、ステータ８と電気的に接続され、隔壁４の底部４ａに軸線方向に対向して配置される回路基板９と、から構成される。ステータ８は、磁性体のステータコア８ａとステータコア８ａの周囲に導電線を複数積層するように巻回されるコイル８ｂとステータコア８ａとコイル８ｂとの間に介装される樹脂材料を成形したインシュレータ８ｃとから構成される。インシュレータ８ｃには、コイル８ｂの径方向両端を支える内周壁８ｃ１および外周壁８ｃ２が設けられる。また回路基板９の上面には、ロータマグネット７ａの端面と対向するようにホール素子９ａが実装されている（このような従来のポンプの例として、例えば、特許文献１参照）。

特開平０９−１３７６８４号公報

しかしながら、このような構造のポンプにおいては、ロータマグネット７ａとステータ８との間に、隔壁４が配置されてしまうので、ロータマグネット７ａとステータ８との径方向の間隙を大きく設ける必要があった。その結果、ロータマグネット７ａとステータ８との間の磁気特性が低下してしまい、モータ特性を低下させる問題があった。そのために隔壁４の厚さを薄くすると、樹脂材料の成形不良が発生してしまう問題がある。したがって、隔壁４を薄くすることには限界がある。

また磁気特性を向上させるために、コイル８ｂの巻回数を多くした場合、インシュレータ８ｃの内周壁８ｃ１および外周壁８ｃ２の強度ではコイル８ｂを支えきれずに内周壁８ｃ１および外周壁８ｃ２が倒れることによって、コイル８ｂの巻き崩れが発生してしまう。

その上、隔壁４の底部４ａと軸方向に対向してホール素子９ａが配置されるので、この底部４ａの分だけ、ロータマグネット７ａの端面とホール素子９ａとの軸方向の間隙を大きくとらなければならない。そのために隔壁４の底部４ａの厚さを薄くする必要がある。しかしながら、隔壁４における底部４ａは、インペラ６の回転に伴う水圧が最も加わる場所であるので、底部４ａの厚さを薄くすると、底部４ａの強度が低下してしまい、底部４ａが変形や割れを生じてしまう可能性がある。その結果、この底部４ａから水が漏洩してしまい、回路基板９を短絡させてしまう可能性があった。

したがって、本発明は上記問題に鑑み、なされたものであり、その目的とするところは、ロータマグネットとステータとの間の磁気特性を向上させ、且つコイルの巻き崩れのないモータおよびこのモータを用いたポンプを提供することである。

本発明の請求項１によれば、回転中心軸と同軸の中心を有し、円環形状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して径方向に複数延びるティース部とから構成される磁性鋼板を複数積層させたステータコアと、該ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆う電気絶縁材料にて成形されたインシュレータと、前記ティース部において前記インシュレータを介して導電線を巻回して形成されるコイルと、を有するステータと、前記ティース部と対向して配置され、前記回転中心軸の周りを回転するロータマグネットと、を有するモータであって、前記インシュレータには、前記コイルの径方向両側に位置する内周壁と外周壁とが形成され、前記ステータコアと前記インシュレータとの間には、磁性鋼板にて形成された補助コアが配置され、該補助コアには、前記内周壁より径方向内側および前記外周壁より径方向外側にそれぞれ配置され、且つ、前記内周壁および前記外周壁と略平行に近接した内周部および外周部が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に従えば、補助コアがインシュレータの内周壁よりも径方向内側に配置されるので、補助コアの内周面は、ロータマグネットと対向することができる。したがって、ティース部の内周面に加えて、補助コアの内周面にて磁束を通すことができるので磁気特性の向上を図ることができる。したがって、モータの効率を向上させることができる。その上、補助コアの外周側がインシュレータの外周壁よりも径方向内側に配置され、外周壁と近接配置されるので、コイル形成の際、コイルの巻き崩れを生じようとして外周壁に径方向外側の力が加わるが、補助コアの外周側が外周壁を支えるので、外周壁の変形を抑えることができる。

本発明の請求項２によれば、請求項１に係り、前記ティース部には、前記ロータマグネットと対向する周方向延長部を有し、前記補助コアの外周部および内周部の大きさは、前記ティース部の前記周方向延長部を除いた周方向の幅以上の大きさであることを特徴とする。

本発明の請求項２に従えば、補助コアの外周部および内周部の大きさがティース部の周方向延長部を除いた周方向の幅以上の大きさにて形成されることにより、コイルの巻き崩れに対してより強力な剛性をインシュレータの外周壁および内周壁に持たせることができる。

本発明の請求項３によれば、請求項１および請求項２のいずれかに係り、前記補助コアは、プレス加工にて形成されることを特徴とする。

本発明の請求項３に従えば、補助コアをプレス加工にて形成することにより、断面Ｕ字形状を切削等の他の加工方法と比較して安価且つ容易に製造することができる。したがって、安価なモータを提供することができる。

本発明の請求項４によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに係り、前記ステータコアは、別構成の前記コアバック部と前記ティース部とが結合して形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に従えば、ティース部とコアバック部とを別体とすることにより、周方向に隣り合うティース部の間隙を考慮することなく、導電線を巻回することにてコイルを形成することができる。したがって、導電線の巻回数を多くすることによって、導電線に同じ大きさの電流を通電したとしても、導電線の巻回数が多くなるので、磁気特性が向上する。それに反して、導電線の巻回数が多くなると、導電線が巻き崩れを生じようとする力が大きくなるが、補助コアの外周部がインシュレータの外周壁と近接されて配置されているので、インシュレータの外周壁の変形を抑えることができる。したがって、導電線の巻回数を多くして磁気特性を向上しつつ、導電線の巻き崩れを防止することのできるモータを提供することができる。

本発明の請求項５によれば、請求項４に係り、前記ティース部が前記コアバック部から前記回転中心軸に向かい延びた形状であって、前記補助コアの外周部は、前記ティース部の内周方向の幅よりも大きく形成され、且つ、前記補助コアの外周部の周方向両端は、前記コアバック部の内周面と近接して配置されることを特徴とする。

本発明の請求項５に従えば、補助コアの外周部がティース部の周方向の幅よりも大きく、且つコアバック部の内周面と近接して配置されることによって、補助コアの外周部をティース部とコアバック部とが嵌合可能な範囲において、極限まで大きくすることができる。したがって、ティース部とコアバック部を嵌合して形成され、ティース部がコアバック部から回転中心軸に向かい延びるステータコア形状であっても補助コアの外周部によってインシュレータの外周壁を強固に支えることができる。

本発明の請求項６によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかに係り、前記インシュレータと軸線方向に対向した位置には、ホール素子が実装された回路基板が配置され、前記インシュレータには、前記ホール素子が収容保持されるホール素子ホルダが一体的に形成され、前記インシュレータは、前記ティース部を周方向に連結する円環リングを有しており、該円環リングの外周面に前記ホール素子ホルダが一体的に形成されることを特徴とする。

本発明の請求項６に従えば、インシュレータに設けられたホール素子ホルダによって、ホール素子の周方向および軸方向の位置を高精度に決定することができることによって、ホール素子のロータマグネットの磁極情報の検出を良好に行うことができる。したがって、モータの効率を向上させることができる。

本発明の請求項７によれば、請求項６に係り、前記ホール素子ホルダは、前記ティース部の周方向の間に配置され、少なくとも前記ホール素子ホルダが配置される前記ティース部の周方向の間における前記補助コアの隣り合う周方向間隙の幅の大きさは、前記ホール素子ホルダの周方向の幅の大きさよりも大きく形成されることを特徴とする。

本発明の請求項７に従えば、隣り合う補助コアの内周部の周方向間隙の大きさがホール素子ホルダの周方向の幅の大きさより大きく形成されることによって、ホール素子ホルダを補助コアと径方向と略同じ位置に配置することができる。したがって、ホール素子とロータマグネットとの位置を近接させることができる。その結果、ホール素子のロータマグネットの磁極情報の検出を高精度に行うことができる。

本発明の請求項８によれば、ポンプであって、液体を流入する流入口および前記液体を流出する流出口を有するポンプ室と、前記ポンプ室内に配置されたインペラと、前記インペラを回転する請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のモータを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項８に従えば、本発明のモータがポンプに備えられることによって、磁気特性の良く、且つ、高流量を実現したポンプを提供することができる。

本発明の請求項９によれば、ポンプであって、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のモータと、前記ステータの内周面と隣接し、前記ロータマグネットと隔離する隔壁を有するケースと、前記隔壁の前記ロータマグネット側には、液体を収容するポンプ室と、前記ロータマグネットと一体的に回転するインペラと、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項９に従えば、ロータマグネットとステータとの間に隔壁が配置されることにより、磁気特性が悪化してしまうようなポンプに補助コアを用いたモータを使用することによって、磁気特性を大幅向上させることができるので最適である。

本発明によれば、ロータマグネットとステータとの間の磁気特性を向上させ、且つコイルの巻き崩れのないモータおよびこのモータを用いたポンプを提供することができる。

＜ポンプの全体構造＞
本発明に係わるポンプの実施例の一形態に関して、図１を参照して説明する。図１は、ポンプを軸線方向に切った模式断面図である。

図１を参照して、下側ケース１０は、回転中心軸Ｊ１と同軸に配置される有底円筒形状の隔壁１１を有する。また下側ケース１０は、隔壁１１と径方向に離間して形成され、隔壁１１の中心と同心であり、ポンプの外形となるケース円筒部１２とを有する。この下側ケース１０は樹脂材料を金型にて成形して形成される。

また隔壁１１の底部１１ａの回転中心軸Ｊ１には、軸方向上側に延びるように形成される円筒形状のシャフト固定部１１ｂが形成される。このシャフト固定部１１ｂの内周面には、回転中心軸Ｊ１と同軸であるシャフト１４の外周面が当接して固定される。

上側ケース２０は、下側ケース１０の上面に固定される。そして上側ケース２０は、水が流入する円筒形状の流入口２１および水が流出する円筒形状の吐出口（不図示）を有する。そして、隔壁１１および上側ケース２０にて囲まれた空間によってポンプ室３０が形成される。

ポンプ室３０には、回転部であり、水の循環を行うインペラ４０が収容されている。このインペラ４０は、主に水の循環を行う羽根部４１と主に磁気作用によって回転を行う磁気駆動部４２とから構成される。羽根部４１の内周面は、軸線方向下側に延びる内周円筒部４１ａが形成される。そしてこの内周円筒部４１ａの内周面には、シャフト１４の外周面と摺動する内周面を有する円筒形状の軸受部材４３が固定されている。内周円筒部４１ａの隣接する外周には、ポンプ室３０内の水の圧力バランスを一定にするための貫通孔４１ｂが軸線方向に設けられる。そしてこの貫通孔４１ｂは、周方向に等間隔に複数設けられる。

インペラ４０の羽根部４１は径方向に延長した形状となるので、上側ケース２０には、この羽根部４１を収容するための拡大収容部２２が設けられる。羽根部４１は下側ケース１０の上面と上側ケース２０の拡大収容部２２との間に収容される。そして磁気駆動部４２は、隔壁１１の円筒部１１ｃの内周面と径方向に間隙を介して対向する外周面を有する円筒形状である。そして磁気駆動部４２の円筒部４２ａの外周面には、周方向にＮ極、Ｓ極、・・・と磁極が着磁されている。またインペラ４０はフェライト磁石を一体的に成形されている。

上側ケース２０の流入口２１には、シャフト１４の上部を収容する有底円筒形状のシャフト保持部２１ａと、シャフト保持部２１ａと流入口２１とを連結する連結部２１ｂとが設けられる。上側ケース２０のシャフト保持部２１ａと下側ケース１０のシャフト固定部１１ａとの軸線方向の間には、軸受部材４３が配置される。この軸受部材４３の上端面とシャフト保持部２１ａの下端面とに挟まれるように上側摺動部材５０が配置される。そして軸受部材４３の下端面とシャフト固定部１１ａの上端面とに挟まれるように下側摺動部材５１が配置される。これら上側摺動部材５０および下側摺動部材５１は摺動性に優れた部材にて成形される。

下側ケース１０の隔壁１１の外周面およびケース円筒部１２の内周面との間には、ステータ６０が固定される。またケース円筒部１２の軸線方向上側には、径方向内側に延びる段部１２ａが形成される。そしてこの段部１２ａによってステータ６０の軸線方向の位置が決定される。

また隔壁１１の底部１１ａの回転中心軸Ｊ１における下側には、軸線方向下側に延びるように円筒形状の突起１１ｄが形成される。そしてこの突起１１ｄと係合するように回路基板７０が配置される。この回路基板７０の上面には、インペラ４０の磁気駆動部４２の外周面と対向するようにホール素子７１が実装される。そしてホール素子７１は、磁気駆動部４２とステータ６０との間の磁束の一部を検出することによって磁極情報を得る。また本発明のステータ６０は２相通電方式であり、ホール素子７１は一つである。

＜ステータ構造＞
次に本発明の主要部であるステータ６０について図２乃至図５を参照して説明する。図２は、ステータ６０の上面図を示す。図３はステータ６０のコイル６３を削除した状態の斜視図である。図３では、上側インシュレータ６２ｂのステータコア６１から突出する部位は省略して示している。図４は補助コア６４を示した図である。図４の点線は折り曲げ線である。また図５はステータ６０に下側ケース１０の隔壁１１を挿入した場合の隔壁１１の底部１１ａ側より見た図である。

図２および図３を参照して、ステータ６０は、外周側に円環形状のコアバック部６１ａおよび周方向に９０度の等間隔にて配置され、径方向内側に延びるティース部６１ｂを有するステータコア６１と、このステータコア６１を軸方向の上下側より覆うインシュレータ６２と、ティース部６１ｂにおいてインシュレータ６２の外周側より絶縁体にて覆われた銅線にて形成された導電線６３ａを巻回して形成されるコイル６３と、ステータコア６１とインシュレータ６２との間に介装される補助コア６４とから構成される。ステータコア６１におけるコアバック部６１ａおよびティース部６１ｂは別々の部材にてそれぞれ構成される。またステータコア６１は、珪素鋼板等の磁性材料の薄板を軸線方向に複数積層して形成される。

ステータコア６１におけるティース部６１ｂの内周面には、周方向両端に延び、磁気駆動部４２と対向する周方向延出部６１ｂ１が形成される。またティース部６１ｂの外周部には、径方向に延びる嵌合突部６１ｂ３が形成される。

またコアバック部６１ａの内周面におけるティース部６１ｂの嵌合突部６１ｂ３を除いた外周面と径方向に対向した部位には、平面の内周面が形成される。そしてこの内周面には、ティース部６１ｂの嵌合突部６１ｂ３と嵌合する嵌合凹部６１ａ１とが形成される。

ステータコア６１の積層方向の両端には、断面Ｕ字形状の補助コア６４が配置される。この補助コア６４は、磁性材料の薄板をプレス加工にて打ち抜き、そして断面Ｕ字形状となるように折り曲げる。補助コア６４をプレス加工によって形成されるので、安価に製造することができる。

ここで図４のａ）を参照して、補助コア６４は、ティース部６１ｂと周方向の幅が略同一であり、ティース部６１ｂと当接する基部６４ａと、この基部６４ａの径方向内側に設けられ基部６４ａより周方向の幅が大きい内周側周方向延出部６４ｂと、基部６４ａの径方向外側に設けられ基部６４ａよりも周方向の幅が大きい外周側周方向延出部６４ｃと、から構成される。

次に図４のｂ）を参照して、内周側周方向延出部６４ｂの内周側は軸方向上側に折り曲げられて磁気駆動部対応面６４ｂ１を形成する。そして外周側周方向延出部６４ｃは、基部６４ａの外周縁が軸方向上側に折り曲げられることにより、回転軸Ｊ１と略水平な面となるように形成される。磁気駆動部対応面６４ｂ１の内周面は、ティース部６１ｂの周方向延出部６１ｂ１の内周面と径方向に略同位置となるように設けられる。そして磁気駆動部対応面６４ｂ１の内周面の曲率と周方向延出部６１ｂ１の内周面の曲率とは略同一である。

再び図２および図３を参照して、インシュレータ６２は、電気的な絶縁性を有した樹脂材料にて成形され、下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂの２部材から構成される。そして下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂは、それぞれティース部６１ｂの軸線方向の上側および下側より覆う。また下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂは同形状である。したがって、ここでは下側インシュレータ６２ａについて説明する。

下側インシュレータ６２ａの外周部には、径方向外側に延びてコアバック部６１ａの内周面と当接する外周壁となる外周カバー部６２ａ１が形成される。この外周カバー部６２ａ１は、コイル６３の径方向外側への巻き崩れを防ぐ役割を果たす。

下側インシュレータ６２ａの内周部には、ティース部６１ｂの内周縁に沿って軸線方向上側に内周壁となる円環形状の円環リング６２ａ２が形成される。この円環リング６２ａ２によって各ティース部６１ｂを覆う部分のインシュレータは連結し、一体の部材となる。このように下側インシュレータ６２ａをティース部６１ｂ毎にそれぞれ成形されるのではなく、全てのティース部６１ｂを連結した形状に成形することによって、下側インシュレータ６２ａは、ティース部６１ｂ毎では４つ必要であった部品点数を１つにすることができる。したがって部品点数の削減を図ることができる。

補助コア６４の磁気駆動部対応面６４ｂ１の外周面は、円環リング６２ａ２の内周面と当接するように配置される。すなわち、磁気駆動部対応面６４ｂ１は、円環リング６２ａ２より径方向内側に配置される。また円環リング６２ａ２の内周面には、磁気駆動部対応面６４ａ１を収容するように径方向外側に向かい凹む収容凹部６２ａ７が形成される。この磁気駆動部対応面６４ｂ１がステータコア６１の積層方向両端に形成されることにより、磁気駆動部４２と径方向に対向する面積、すなわち、磁束が通る面積が大きくなることによって磁気特性を向上させることができる。

また外周側周方向延出部６４ｃは、外周カバー部６２ａ１の外周面に近接配置される。これにより、外周側周方向延出部６４ｃは、外周カバー部６２ａ１の内周面が径方向外側への力が加わった際の支えとなる。

また円環リング６２ａ２の周方向に隣り合うティース部６１ｂａおよび６１ｂｂとの周方向延出部６１ｂ１の間の位置には、ホール素子７１を収容するホール素子ホルダ６２ａ３が形成されている。このホール素子ホルダ６２ａ３が円環リング６２ａ２に一体的に成形されることによって、下側インシュレータ６２ａの成形誤差の範囲内にてホール素子ホルダ６２ａ３の周方向の位置が設けられる。したがって、ホール素子ホルダ６２ａ３の各ティース部６１ｂａおよび６１ｂｂに対する周方向の位置を確実に決定することができる。その結果、ホール素子ホルダ６２ａ３に収容されるホール素子７１のティース部６１ｂａおよび６１ｂｂに対する周方向位置を容易且つ確実に決定することができる。

またこのホール素子ホルダ６２ａ３は、必ずしも隣り合うティース部６１ｂの周方向延出部６１ｂ１の周方向の間に形成される必要はない。ホール素子ホルダ６２ａ３は、ホール素子７１における進み角や遅れ角のようにホール素子７１の望む特性によって周方向延出部６１ｂ１の周方向の間から周方向にずらした位置に形成してもよい。

また下側インシュレータ６２ａの隣り合うティース部６１ｂの周方向延出部６１ｂ１の周方向の間には、径方向突部６２ａ４が形成される。この径方向突部６２ａ４の上面には、開口穴６２ａ５が形成される。この開口穴６２ａ５には、導電性材料にて形成された絡げピン６５が固定される（図２参照）。特に本実施例における絡げピン６５は開口穴６２ａ５に圧入されることによって固定される。また径方向突部６２ａ４は、必ずしも隣り合う周方向延出部６１ｂ１の周方向の間に形成される必要はない。周方向に隣り合うコイル６３の間に形成されていればよい。そしてホール素子ホルダ６２ａ３が設けられたティース部６１ｂａ、６１ｂｂとの間に形成された径方向突部６２ａ４は、ホール素子ホルダ６２ａ３より径方向外側に形成される。

ホール素子ホルダ６２ａ３から周方向に９０度等配された位置には、径方向外側に向かい凹形状となる周面凹部６２ａ６が形成される。この周面凹部６２ａ６には、後述する下側ケース１０の隔壁１１に設けられたリブ１１ａ１が挿通される。

次に図５を参照して、周面凹部６２ａ６と下側ケース１０の隔壁１１との関係について説明する。

隔壁１１には、底部１１ａに形成された突起１１ｄを中心として径方向外側に向かいリブ１１ａ１が周方向に９０度間隔にて形成されている。このリブ１１ａ１は円筒部１１ｃにも一体に形成される。またリブ１１ａ１の周方向の幅は、隣り合うティース部６１ｂの周方向延長部６１ｂ１の周方向の間隙と等しいことが望ましい。このような関係により、リブ１１ａ１によってステータ６０の周方向の位置を決定することができる。さらにステータ６０の周方向への回り止めの役割も果たすことができる。

隔壁１１の円筒部１１ｃの径方向の厚さは、磁気特性の向上を目的として磁気駆動部４２の外周面とティース部６１ｂの内周面との径方向の間隙を狭くするために、できる限り薄いことが望ましい。しかしながら、円筒部１１ｃの径方向の厚さを薄く形成すると、下側ケース１０の隔壁１１を形成する際の金型における樹脂材料の湯流れが悪くなり、成形不良を多発してしまう問題がある。しかし、リブ１１ａ１が円筒部１１ｃに形成されることにより、リブ１１ａ１では樹脂材料の金型における樹脂材料の湯流れを良くすることができるので、成形不良を防止することができる。また円筒部１１ｃの径方向の厚さが薄いと円筒部１１ｃの強度が弱いためにステータ６０の振動を伝達しやすくなってしまう。しかしながら、リブ１１ａ１を形成することによって円筒部１１ｃの強度を向上させることができ、ステータ６０からの振動を抑えることができる。

ホール素子ホルダ６２ａ３と対応する円筒部１１ｃにはリブ１１ａ１は形成されないことが望ましい。一般にホール素子７１は磁気駆動部４２からの磁束を検出するためにできる限り磁気駆動部４２の外周面と径方向に近いことが望ましい。しかし、リブ１１ａ１を設けるとホール素子７１と磁気駆動部４２との距離が大きくなってしまうので、ホール素子７１の磁気検出能力が低下してしまう恐れがある。そこで、ホール素子７１が収容されるホール素子ホルダ６２ａ３と対応する円筒部１１ｃにはリブ１１ａ１を設けない。

＜ステータの製造方法＞
次にコイル６３の巻回方法について図５を参照して説明する。

４つのティース部６１ｂに補助コア６４を一体的に取り付けた後、下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂを被せる（ステップＳ１）。この状態において、下側インシュレータ６２ａの径方向突部６２ａ４の開口穴６２ａ５には、絡げピン６５が固定されている。まず所定のティース部６１ｂの絡げピン６５に導電線６３ａを巻きつける。この際に導電線６３ａの先端の一部の絶縁体を剥離させ、銅線を露出した状態にて絡げピン６５に固定させる。

次に導電線６３ａを下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂを外囲するように所定のティース部６１ｂの周囲に巻回する（ステップＳ２）。絡げピン６５に予め固定した状態にてティース部６１ｂに導電線６３ａを巻回することにより一定の張力をもって巻回することができる。

そして一つのティース部６１ｂへのコイル６３の形成が終了した後、１８０度反対側のティース部６１ｂに移動する（ステップＳ３）。このティース部６１ｂ間における導電線６３ａの移動は、円環リング６２ａ２の外周面に当接して移動する。

次に１８０度反対側のティース部６１ｂに導電線６３ａを巻回する（ステップＳ４）。そしてティース部６１ｂにコイル６３を形成後、絡げピン６５に導電線６３ａの先端の一部の絶縁体を剥離させ、銅線を露出した状態にて固定させる。また本実施例におけるステップＳ２乃至ステップＳ４の工程は、導電線６３ａを２本使用するので、異なるティース部６１ｂに関して再度行う。

最後にティース部６１ｂの外周部にコアバック部６１ａを嵌合して固定する（ステップＳ５）。

上記の工程にてステータ６０を作製することにより、特に４つのティース部６１をインシュレータ６２にて固定する工程（ステップＳ１）を有することにより、導電線６３ａを供給する巻線ノズル（不図示）が、隣り合うティース部６１ｂの外周側から挿入することができる。特に本実施例のようなティース部６１ｂが径方向内側に向かい延び、ティース部６１ｂの外周部にコアバック部６１ａが固定される形状のステータ６０では、ティース部６１ｂの内周面において、隣り合うティース部６１ｂ間の間隙が小さくなる。この間隙の小さいティース部６１ｂの内周側より巻線ノズルを挿入して、導電線６３ａを巻回した場合、巻線ノズルの移動は、隣り合うティース部６１ｂの内周面の間の間隙となる。したがって巻線ノズルの周方向の移動は大幅に制限を受けてしまう。その結果、巻線ノズルの移動に関しては慎重に行う必要があり、巻線ノズルの巻回する速度は遅くなってしまう問題が発生してしまう。しかしながら、本実施例のようにティース部６１ｂの外周側より巻線ノズルを挿入することによって、ティース部６１ｂの外周側では、隣り合うティース部６１ｂの間隙は大きくなっているので、巻線ノズルの周方向の移動に対して制限を受けることがない。したがって、ティース部６１ｂに容易に巻回することができる。その結果、ティース部６１ｂへの導電線６３ａの巻回する速度を向上させることができる。また巻線ノズルの移動に対して制限を受けることがないので、ティース部６１ｂへの導電線６３ａの巻回数も多くすることができる。したがって、モータの特性を向上させることができる。

また導電線６３ａを多数巻回する際には、導電線６３ａが巻き崩れようと外周カバー部６２ａ１に径方向外側に向かう力が加わる。補助コア６４の外周側周方向延出部６４ｃが外周カバー部６２ａ１の外周側に配置されていない場合、導電線６３ａが巻き崩れようとする力によって、外周カバー部６２ａ１が径方向外側に変形してしまう可能性がある。その結果、ティース部６１ｂに複数積層された導電性６３ａが巻き崩れる問題が発生する。また、導電線６３ａが巻き崩れないまでも外周カバー部６２ａ１が径方向外側に変形してしまう。その結果、外周カバー部６２ａ１がコアバック部６１ａの内周面より径方向外側にまで形成されてしまい、ティース部６１ｂとコアバック部６１ａとを嵌合すること（ステップＳ４）ができない問題が発生してしまう。

しかしながら、本発明の実施例では外周カバー部６２ａ１を外周側より支えるように補助コア６４の外周側周方向延出部６４ｃが形成されるので、この外周側周方向延出部６４ｃが外周カバー部６２ａ１を強固に支持することができる。したがって、導電線６３ａの巻き崩れや外周カバー部６２ａ１が径方向外側へ変形してしまう問題の発生を防ぐことができる。

またインシュレータ６２に円環リング６２ａ２が形成していることにより、導電線６３ａのティース部６１間の引き回しを容易に行うことができる。 また導電線６３ａが円環リング６２ａ２の周面によってガイドされることによって、各ティース部６１ｂに対して導電線６３ａを切断することなく、連続的にコイル６３を形成することができる。さらに円環リング６２ａ２の周面に導電線６３ａをガイドさせることによって、コイル６３の成形時に適切な張力をもって円環リング６２ａ２と導電線６３ａとは当接する。したがって、円環リング６２ａ２とその周面にガイドされる導電線６３ａとは大きな弛みがない。したがってこの導電線６３ａの弛みによって導電線６３ａが他の部材と接触することを防ぐことができる。

以上、本発明の実施例の一形態について記載したが、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求項の範囲内において様々な変形が可能である。

例えば、本実施例では、本実施例を２相通電としたために使用するホール素子７１の数が１つであったが、本発明はこれに限定されることはない。必要に応じて複数個使用してもよい。その場合には、少なくともホール素子７１に対応する数のホール素子ホルダ６２a３がインシュレータ６２に形成される。

例えば、本実施例では、ポンプにステータ６０を搭載した場合について記載したが、本発明はこれに限定されることはない。本発明は、ホール素子を使用する一般的なブラシレスモータに関して適用することができる。また本発明は、同様にホール素子を使用するモータを搭載した送風機にも適用することができる。

例えば、本実施例では、インシュレータ６２における下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂは同一形状であるとしたが、本発明はこれに限定されることはない。上側インシュレータ６２ｂはホール素子ホルダ６２ａ３を形成しなくてもよい。

例えば、本実施例では、インペラ４０をフェライト材料にて一体的に成形したが、本発明はこれに限定されることはない。磁気駆動部４２のみをフェライト材料にて成形してもよい。すなわち、インペラ４０の磁気駆動部４２の位置にマグネットを固定する構成でもよい。また材料はフェライト材料に限定することなく、一般的に磁石成形に使用される材料であればよい。本実施例では、回転部は軸受部４３を含むインペラ４０であったが、マグネットを別途固定する構造では、軸受部４３を含むインペラ４０とマグネットとで回転部を構成する。この場合、シャフト１４、軸受部４３、インペラ４０およびインペラ４０とは別体に成形されるマグネットを含む回転部は、金型（不図示）にシャフト１４、軸受部４３およびマグネットをそれぞれ配置した状態にて、インペラ４０にてインサート成形することが望ましい。特にインペラ４０は樹脂材料とする。この場合、インペラ４０の全体を磁石成形に使用される材料にて作製することはインペラ４０の価格の高騰を招く。しかしながら、磁気駆動部４２のみをマグネットにすることによってインペラ４０の磁力が必要な部位にのみ磁石材料にて成形することによってインペラ４０の価格の高騰を防ぐことができる。さらに軸受部４３およびマグネットを樹脂材料にてインサート成形を行うことによって軸受部４３およびマグネットとインペラ部４０とを連結する部位に継ぎ目がなくなるので、この継ぎ目から水が浸入することを防ぐことができる。したがってマグネットや軸受部４３とインペラ部４０との剥がれが生じない信頼性の高いブラシレスモータおよびポンプを提供することができる。

本発明のポンプの実施例の一形態を示した軸方向に切った模式断面図である 図１のステータを示した軸方向上側から見た平面図である ステータのコイルを省いた状態の斜視図である ａ）はプレス加工にて打ち抜きされた状態における補助コアを示した上側から見た平面図であり、ｂ）は断面Ｕ字形状に折り曲げた状態における補助コアを示した斜視図である ステータに隔壁を挿入した状態を示した平面図である 本発明のステータの製造工程を示すフロー図である 従来のポンプを示した軸方向に切った模式断面図である

符号の説明

１１ 下側ケース
３０ ポンプ室
４０ インペラ
４２ 磁気駆動部（ロータマグネット）
６０ ステータ
６１ ステータコア
６１ａ コアバック部
６１ｂ ティース部
６１ｂ１ 周方向延長部
６２ インシュレータ
６２ａ 下側インシュレータ
６２ａ１ 外周カバー部（外周壁）
６２ａ２ 円環リング（内周壁）
６２ａ３ ホール素子ホルダ
６２ｂ 上側インシュレータ
６３ コイル
６３ａ 導電線
６４ 補助コア
６４ｂ１ 磁気駆動部対応面（内周部）
６４ｃ 外周側周方向延出部（外周部）
７１ ホール素子

Claims (9)

1. 回転中心軸と同軸の中心を有し、円環形状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して径方向に複数延びるティース部とから構成される磁性鋼板を複数積層させたステータコアと、
   該ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆う電気絶縁材料にて成形されたインシュレータと、
   前記ティース部において前記インシュレータを介して導電線を巻回して形成されるコイルと、
   を有するステータと、
   前記ティース部と対向して配置され、前記回転中心軸の周りを回転するロータマグネットと、
   を有するモータであって、
   前記インシュレータには、前記コイルの径方向両側に位置する内周壁と外周壁とが形成され、
   前記ステータコアと前記インシュレータとの間には、磁性鋼板にて形成された補助コアが配置され、
   該補助コアには、前記内周壁より径方向内側および前記外周壁より径方向外側にそれぞれ配置され、且つ、前記内周壁および前記外周壁と略平行に近接した内周部および外周部が形成されていることを特徴とするモータ。
2. 前記ティース部には、前記ロータマグネットと対向する周方向延長部を有し、
   前記補助コアの外周部および内周部の大きさは、前記ティース部の前記周方向延長部を除いた周方向の幅以上の大きさであることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記補助コアは、プレス加工にて形成されることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載のモータ。
4. 前記ステータコアは、別構成の前記コアバック部と前記ティース部とが結合して形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のモータ。
5. 前記ティース部が前記コアバック部から前記回転中心軸に向かい延びた形状であって、
   前記補助コアの外周部は、前記ティース部の内周方向の幅よりも大きく形成され、
   且つ、前記補助コアの外周部の周方向両端は、前記コアバック部の内周面と近接して配置されることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
6. 前記インシュレータと軸線方向に対向した位置には、ホール素子が実装された回路基板が配置され、
   前記インシュレータには、前記ホール素子が収容保持されるホール素子ホルダが一体的に形成され、
   前記インシュレータは、前記ティース部を周方向に連結する円環リングを有しており、該円環リングの外周面に前記ホール素子ホルダが一体的に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のモータ。
7. 前記ホール素子ホルダは、前記ティース部の周方向の間に配置され、
   少なくとも前記ホール素子ホルダが配置される前記ティース部の周方向の間における前記補助コアの隣り合う周方向間隙の幅の大きさは、前記ホール素子ホルダの周方向の幅の大きさよりも大きく形成されることを特徴とする請求項６に記載のモータ。
8. 液体を流入する流入口および前記液体を流出する流出口を有するポンプ室と、
   前記ポンプ室内に配置されたインペラと、
   前記インペラを回転する請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のモータを備えたことを特徴とするポンプ。
9. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のモータと、
   前記ステータの内周面と隣接し、前記ロータマグネットと隔離する隔壁を有するケースと、
   前記隔壁の前記ロータマグネット側には、液体を収容するポンプ室と、
   前記ロータマグネットと一体的に回転するインペラと、
   を備えることを特徴とするポンプ。

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