JP2008099456A - アキシャルギャップ型モータ及びそれを用いた流体ポンプ - Google Patents
アキシャルギャップ型モータ及びそれを用いた流体ポンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008099456A JP2008099456A JP2006278997A JP2006278997A JP2008099456A JP 2008099456 A JP2008099456 A JP 2008099456A JP 2006278997 A JP2006278997 A JP 2006278997A JP 2006278997 A JP2006278997 A JP 2006278997A JP 2008099456 A JP2008099456 A JP 2008099456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnet
- pump
- axial gap
- gap type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
【課題】ロータマグネットの径方向の大型化及びコアの全高を抑制しながら、巻線の増大によって出力トルクを向上することができるアキシャルギャップ型モータを提供する。
【解決手段】本発明のアキシャルギャップ型モータは、マグネット16を有するロータ20と、マグネット16に対してロータ回転軸方向に離間して対向配置されているステータ40と、を備えている。ステータ40は、ティース部34を有する複数のコア30と、各コア30のティース部34にそれぞれ巻き付けられている巻線38とを有している。ティース部34は、そのマグネット側の端部32が他方の端部36に対してロータ20の径方向内側に位置するように傾斜している。
【選択図】図1
【解決手段】本発明のアキシャルギャップ型モータは、マグネット16を有するロータ20と、マグネット16に対してロータ回転軸方向に離間して対向配置されているステータ40と、を備えている。ステータ40は、ティース部34を有する複数のコア30と、各コア30のティース部34にそれぞれ巻き付けられている巻線38とを有している。ティース部34は、そのマグネット側の端部32が他方の端部36に対してロータ20の径方向内側に位置するように傾斜している。
【選択図】図1
Description
本発明は、ブラシレスモータに関する。詳しくは、ロータとステータがロータ回転軸方向に離間して対向配置されているアキシャルギャップ型のブラシレスモータに関する。
従来のアキシャルギャップ型のブラシレスモータの一例が特許文献1に開示されている。図9は特許文献1のブラシレスモータを示す断面図である。特許文献1のブラシレスモータは、図9に示すように、回転軸330に固定されたロータマグネット333と、ロータマグネット333に対して軸方向に離間して配置された複数のコア334を有している。コア334は、巻線325が巻き付けられたティース部335と、ティース部335の一端に形成された磁束取込み部336から構成されている。磁束取込み部336は、巻線325のロータマグネット333側の端面を覆うように形成されており、ロータマグネット333に対向している。このブラシレスモータでは、磁束取込み部336の総面積がティース部335(コイル325の空芯部)の断面積より大きくなるため、ティース部335の直径を増大させることなく、コア334の磁束取込み面積を大きく確保することができる。コア334の磁束取込み面積を大きくできると、出力トルクやモータ効率などを向上することができる。
実開平6−70476号公報
特許文献1のブラシレスモータによれば、ある程度は出力トルクを増大することができるが、巻線(コイル)によって発生する起磁力自体は増加しないため、出力トルクの増大には限界がある。このため、出力トルクをさらに増大させるためには、コアに巻き付けられる巻線を増加しなければならない。
しかしながら、巻線を増加するためには、巻線を巻き付けるための空間を確保する必要がある。このため、巻線を増加させると、ブラシレスモータが高さ方向又は径方向に大型化するという問題がある。特に、巻線を増加するためにブラシレスモータを径方向に大きくすると、ロータマグネットの径も大きくなり、ロータの質量の増大並びにロータの慣性力の増大を招く。そのため、回転開始時に必要な起磁力を大きくしなければならず、このことは、さらに巻線を増加させ、モータを大型化する原因となる。
本発明は、モータの大型化を抑制しながら巻線を増大させることができるアキシャルギャップ型のブラシレスモータを提供する。
しかしながら、巻線を増加するためには、巻線を巻き付けるための空間を確保する必要がある。このため、巻線を増加させると、ブラシレスモータが高さ方向又は径方向に大型化するという問題がある。特に、巻線を増加するためにブラシレスモータを径方向に大きくすると、ロータマグネットの径も大きくなり、ロータの質量の増大並びにロータの慣性力の増大を招く。そのため、回転開始時に必要な起磁力を大きくしなければならず、このことは、さらに巻線を増加させ、モータを大型化する原因となる。
本発明は、モータの大型化を抑制しながら巻線を増大させることができるアキシャルギャップ型のブラシレスモータを提供する。
本発明のアキシャルギャップ型のモータは、マグネットを有するロータと、マグネットに対してロータ回転軸方向に離間して対向配置されているステータと、を備えている。ステータは、ティース部を有する複数のコアと、各コアのティース部にそれぞれ巻き付けられている巻線とを有している。ティース部は、そのマグネット側の端部が他方の端部に対してロータの径方向内側に位置するように傾斜している。
このアキシャルギャップ型モータによれば、ティース部を傾斜させることで、ティース部の全高を抑えながらティース部の長さを長くでき、ティース部に巻き付ける巻線を増大させることができる。また、ティース部のマグネット側の端部を他方の端部に対してロータの径方向内側に位置させるため、ロータが径方向に大きくなることが抑制され、ロータの質量の増加が抑えられる。これらによって、モータの大型化を抑制しながら巻線の増大(すなわち、出力トルクの向上)を実現することができる。
このアキシャルギャップ型モータによれば、ティース部を傾斜させることで、ティース部の全高を抑えながらティース部の長さを長くでき、ティース部に巻き付ける巻線を増大させることができる。また、ティース部のマグネット側の端部を他方の端部に対してロータの径方向内側に位置させるため、ロータが径方向に大きくなることが抑制され、ロータの質量の増加が抑えられる。これらによって、モータの大型化を抑制しながら巻線の増大(すなわち、出力トルクの向上)を実現することができる。
上記のモータでは、ティース部は、そのマグネット側の端部が他方の端部に対してロータの周方向にさらにずれるように傾斜していることが好ましい。
ティース部を更に周方向に傾斜させることによって、同一高さに対するティース部の長さを長くすることができる。これによって、より多くの巻線を巻き付けることができ、出力トルクを増大することができる。
ティース部を更に周方向に傾斜させることによって、同一高さに対するティース部の長さを長くすることができる。これによって、より多くの巻線を巻き付けることができ、出力トルクを増大することができる。
また、ティース部に巻き付けられた巻線の巻数はマグネット側の端部から他方の端部(反マグネット側の端部)に向かって多くなることが好ましい。
反マグネット側の端部はマグネット側の端部より外周側に位置するため、隣接するコア間の間隔(ティース部の間隔)は、マグネット側の端部より反マグネット側の端部の方が広くなる。このため、反マグネット側の端部の方に多くの巻線を巻くことで、隣接するコアのティース部間に形成される空間を有効に利用して巻線を巻くことができる。
反マグネット側の端部はマグネット側の端部より外周側に位置するため、隣接するコア間の間隔(ティース部の間隔)は、マグネット側の端部より反マグネット側の端部の方が広くなる。このため、反マグネット側の端部の方に多くの巻線を巻くことで、隣接するコアのティース部間に形成される空間を有効に利用して巻線を巻くことができる。
また、ティース部のマグネット側の端部には、マグネットに対向するように磁束取込部が形成されており、その磁束取込部の径方向の寸法がマグネットの径方向の寸法とほぼ一致することが好ましい。
このような構造によれば、マグネットからの磁束を効率的にコアに取込むことができ、トルク出力を向上することができる。
このような構造によれば、マグネットからの磁束を効率的にコアに取込むことができ、トルク出力を向上することができる。
さらに、ティース部の反マグネット側の端部には平板状に張り出した基部が形成されており、基部の径方向の寸法が磁束取込部の径方向の寸法より大きいことが好ましい。
このような構造によれば、ティース部の反マグネット側の端部に、より多くの巻線を安定して巻き付けることができ、トルク出力を向上することができる。
このような構造によれば、ティース部の反マグネット側の端部に、より多くの巻線を安定して巻き付けることができ、トルク出力を向上することができる。
上述したアキシャルギャップ型モータは、流体を吸引・昇圧して吐出する流体ポンプに用いることができる。すなわち、本発明の流体ポンプは、前記のいずれかのアキシャルギャップ型のモータと、そのアキシャルギャップ型モータのロータを回転可能に収容するポンプケーシングと、を備えている。アキシャルギャップ型モータのロータの外周部にはポンプ部が形成されている。ポンプケーシングには、ポンプ部の上流端とケーシング外とを連通する流体吸入口と、ポンプ部の下流端とケーシング外とを連通する流体吐出口が形成されている。
この流体ポンプでは、前記のアキシャルギャップ型のモータを適用することによって、コンパクトでありながら大きなトルクでロータを回転することができる。これによって、ロータの外周部に形成したポンプ部によって効率的に流体を昇圧することができる。
この流体ポンプでは、前記のアキシャルギャップ型のモータを適用することによって、コンパクトでありながら大きなトルクでロータを回転することができる。これによって、ロータの外周部に形成したポンプ部によって効率的に流体を昇圧することができる。
上記ポンプ部は、ロータの少なくとも一方の面に形成された羽根溝群と、ポンプケーシングの内面に形成されたポンプ流路によって構成することができる。この場合、羽根溝群は、ロータの外周に沿って周方向に繰返される複数の羽根溝によって構成されており、ポンプ流路は、ロータの羽根溝群と対向する領域を、インペラの回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びている。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
(第1実施例)
図1は第1実施例のアキシャルギャップ型モータ10の構成を示す断面図である。アキシャルギャップ型モータ10は、図1に示すように、ロータ20と、ロータ20に対向して配置されたステータ40と、ロータ20とステータ40を収容するケーシング(42,48,50)を備えている。
ケーシングは、円筒状の外周ケーシング48と、外周ケーシング48の上端に取付けられた上端ケーシング50と、外周ケーシング48の下端に取付けられた下端ケーシング42から構成されている。上端ケーシング50の中央には開口50aが設けており、下端ケーシング42aの中央には凹部42aが形成されている。開口50aと凹部42aには、それぞれロータ20を支持するためのベアリング62,44が配置されている。
図1は第1実施例のアキシャルギャップ型モータ10の構成を示す断面図である。アキシャルギャップ型モータ10は、図1に示すように、ロータ20と、ロータ20に対向して配置されたステータ40と、ロータ20とステータ40を収容するケーシング(42,48,50)を備えている。
ケーシングは、円筒状の外周ケーシング48と、外周ケーシング48の上端に取付けられた上端ケーシング50と、外周ケーシング48の下端に取付けられた下端ケーシング42から構成されている。上端ケーシング50の中央には開口50aが設けており、下端ケーシング42aの中央には凹部42aが形成されている。開口50aと凹部42aには、それぞれロータ20を支持するためのベアリング62,44が配置されている。
ロータ20は、ロータシャフト12と、ロータシャフト12に固定された円盤状のヨーク14と、ヨーク14に取付けられたマグネット16とから構成されている。ヨーク14とマグネット16の表面は樹脂18によって覆われている。
マグネット16は、鉄粉などの磁性粉を混入した樹脂からなるリング状のプラスチックマグネットである。図3に示すように、マグネット16は8個の磁極16a,16bを有している。磁極16aはN極に着磁されており、磁極16bはS極に磁極されている。磁極16a,16bは、それぞれ扇形台形状をしており、磁極16aと磁極16bは円周方向に交互に配列されている。
ロータシャフト12の上端12aは、ベアリング62を介して上端ケーシング50に回転可能に支持されている。ロータシャフト12の下端12bは、ベアリング44を介して下端ケーシング42に回転可能に支持されている。これによって、ロータシャフト12は、ケーシング(42,48,50)に対して回転可能に支持されている。ロータシャフト12にはヨーク14及びマグネット16が取付けられているため、ロータシャフト12が回転すると、ヨーク14及びマグネット16も回転する。
なお、ロータシャフト12の下端12bと下端ケーシング42との間にはスラストベアリング46が配されている。ロータシャフト12の軸端はスラストベアリング46に当接し、スラストベアリング46はロータシャフト12に作用するスラスト荷重を受ける。
マグネット16は、鉄粉などの磁性粉を混入した樹脂からなるリング状のプラスチックマグネットである。図3に示すように、マグネット16は8個の磁極16a,16bを有している。磁極16aはN極に着磁されており、磁極16bはS極に磁極されている。磁極16a,16bは、それぞれ扇形台形状をしており、磁極16aと磁極16bは円周方向に交互に配列されている。
ロータシャフト12の上端12aは、ベアリング62を介して上端ケーシング50に回転可能に支持されている。ロータシャフト12の下端12bは、ベアリング44を介して下端ケーシング42に回転可能に支持されている。これによって、ロータシャフト12は、ケーシング(42,48,50)に対して回転可能に支持されている。ロータシャフト12にはヨーク14及びマグネット16が取付けられているため、ロータシャフト12が回転すると、ヨーク14及びマグネット16も回転する。
なお、ロータシャフト12の下端12bと下端ケーシング42との間にはスラストベアリング46が配されている。ロータシャフト12の軸端はスラストベアリング46に当接し、スラストベアリング46はロータシャフト12に作用するスラスト荷重を受ける。
次に、図1及び図2を参照してステータ40を説明する。図2はステータ40を上側から見た平面図である。図1及び図2に示すように、ステータ40は、下端ケーシング42の上面に固定されている複数のコア30(本実施例では6個)と、各コア30に巻き付けられている巻線38から構成されている。コア30は、ロータシャフト12の周囲に均等に配置されている。各コア30は、ロータ20のマグネット16に対向する磁束取込部32と、巻線38が巻き付けられているティース部34と、下端ケーシング42に固定されている基部36を備える。
磁束取込部32は、ティース部34の一端(ロータ20のマグネット16に近接する側の端部)から平板状に張り出して形成されている。磁束取込部32は扇形台形状に形成されており、その内縁はマグネット16の内径と略同一とされ、その外縁はマグネット16の外径と略同一とされている。磁束取込部32は、ロータ20の回転軸方向に所定の間隔を空けてマグネット16と対向している。また、隣接するコア40の磁束取込部44同士の間には所定の隙間が設けられている。
ティース部34は、断面が略扇形の柱状体であり、その軸線が径方向に傾斜するように形成されている。具体的には、ロータ20のマグネット16に近接する側の一端が下側ケーシング42側の一端より中心軸(ロータシャフト12)に接近するように傾斜している。つまり、ティース部34は、マグネット16から離れるにつれてロータシャフト12から離れるようになっている。
基部36は、ティース部34の他端(下端ケーシング42に近接する側の端部)から周囲に平板状に張り出して形成されている。基部36は扇形台形状に形成されており、磁束取込部32より大きく形成されている。
図1に示すように、巻線38は、その巻数がマグネット16側から下端ケーシング42側に向かって多くなるようにティース部34に巻き付けられている。これによって、ロータシャフト12の外周面から巻線38までの距離が、ティース部34の高さ方向の位置にかかわらず略一定となっている。
ティース部34は、断面が略扇形の柱状体であり、その軸線が径方向に傾斜するように形成されている。具体的には、ロータ20のマグネット16に近接する側の一端が下側ケーシング42側の一端より中心軸(ロータシャフト12)に接近するように傾斜している。つまり、ティース部34は、マグネット16から離れるにつれてロータシャフト12から離れるようになっている。
基部36は、ティース部34の他端(下端ケーシング42に近接する側の端部)から周囲に平板状に張り出して形成されている。基部36は扇形台形状に形成されており、磁束取込部32より大きく形成されている。
図1に示すように、巻線38は、その巻数がマグネット16側から下端ケーシング42側に向かって多くなるようにティース部34に巻き付けられている。これによって、ロータシャフト12の外周面から巻線38までの距離が、ティース部34の高さ方向の位置にかかわらず略一定となっている。
前記の構造のアキシャルギャップ型モータ10では、ティース部34は、マグネット16側の一端が他端よりロータシャフト12に近接するように傾斜することによって、ティース部34とロータシャフト12の間に形成される空間52は、マグネット16側から離れる方向に向かって徐々に大きくなる。つまり、巻線38を配置可能な空間が、マグネット16側から下端ケーシング42側に向かって徐々に大きくなっている。ティース部34に巻き付けられる巻線38の巻数は、前記の空間52を最大限利用できるように、マグネット16側から離れる方向に向かって徐々に多くなっている。また、ティース部34が傾斜しているために、ティース部34の軸方向の長さは、ティース部が傾斜しない場合に比較して長くなる。これらによって、コア30の全高を抑えながら、巻線38の巻数を増大することができる。従って、アキシャルギャップ型モータ10の大型化を抑制しながら、出力トルクを増大することができる。
しかも、ティース部34のマグネット16側の一端がロータシャフト12(中心軸)に近接して形成されることによって、磁束取込部32をロータシャフト12(中心軸)に近接する位置に配置することができる。それにより、磁束取込部44に対向するマグネット16(ロータ20)をロータシャフト12(中心軸)から近い位置に配置することができる。つまり、ティース部34を径方向に傾斜させても、磁束取込部32とマグネット16との対向面積を確保でき、かつ、マグネット16(ロータ20)の径方向の寸法を抑えることができる。それによって、ロータ10の質量の増加を防止することができる。ロータ10の質量の増加が防止できるため、回転開始時に必要な起磁力が増大することもない。即ち、アキシャルギャップ型モータ10では、ロータ20の質量増加やステータ40の全高を抑えながら、コア30に巻き付ける巻線38の数を増大することができる。従って、コンパクト化と出力トルクの向上の両者を実現することができる。
しかも、ティース部34のマグネット16側の一端がロータシャフト12(中心軸)に近接して形成されることによって、磁束取込部32をロータシャフト12(中心軸)に近接する位置に配置することができる。それにより、磁束取込部44に対向するマグネット16(ロータ20)をロータシャフト12(中心軸)から近い位置に配置することができる。つまり、ティース部34を径方向に傾斜させても、磁束取込部32とマグネット16との対向面積を確保でき、かつ、マグネット16(ロータ20)の径方向の寸法を抑えることができる。それによって、ロータ10の質量の増加を防止することができる。ロータ10の質量の増加が防止できるため、回転開始時に必要な起磁力が増大することもない。即ち、アキシャルギャップ型モータ10では、ロータ20の質量増加やステータ40の全高を抑えながら、コア30に巻き付ける巻線38の数を増大することができる。従って、コンパクト化と出力トルクの向上の両者を実現することができる。
なお、上述した実施例では、ティース部34は径方向に傾斜しているだけであったが、さらにティース部を周方向に傾斜させることができる。図4〜6はティース部を径方向及び周方向に傾斜させたコアを示す図であり、図4はコアをロータシャフト側から見た図であり、図5はコアを周方向から見た図であり、図6は図4のVI−VI線断面図である。なお、図6では、本来は見えない基部136を二点破線で描いている。
図4〜6に示すように、コア130は、磁束取込部132とティース部134と基部136を備えている。ティース部134は、ロータの径方向に傾斜していると同時に、ロータの周方向にも傾斜している。ティース部134の傾斜方向は、ロータ側の端部が他端よりロータの回転方向下流に位置してもよいし、ロータ側の端部が他端よりロータの回転方向上流に位置してもよい。
図4〜6に示すように、コア130は、磁束取込部132とティース部134と基部136を備えている。ティース部134は、ロータの径方向に傾斜していると同時に、ロータの周方向にも傾斜している。ティース部134の傾斜方向は、ロータ側の端部が他端よりロータの回転方向下流に位置してもよいし、ロータ側の端部が他端よりロータの回転方向上流に位置してもよい。
このような構造のコア130によれば、前記のコア42と同じ効果を達成することができる。さらに、ティース部134が径方向と周方向に傾斜することによって、前記のコア42と比較して、コア130とコア42が同一の高さ(磁束取込部と基部の距離)であるとすると、ティース部134の長さをさらに長くすることができる。それにより、ティース部134の外周面にはより多くの巻線(未図示)を巻き付けることができる。
ここまで、本発明の好適な一実施例を説明したが、本発明は前記の実施例に限定されるものではない。例えば、コアの数や、マグネットの磁極数などは、前記の実施例に代えて、必要に応じて適宜変更することができる。また、コアの形状(ティース部,磁束取込部,基部の平面形状等)は前記の実施例に限定される必要はなく、例えば、ティース部、磁束取込部、基部の平面形状を円形としてもよい。また、ティース部は、直線状に傾斜していてもよいし、任意な曲線状に傾斜していてもよい。
(第2実施例)
第1実施例のアキシャルギャップ型モータ10では、コア30のティース部34が傾斜することによって、基部36の径方向寸法が磁束取込部32の径方向寸法より大きくなる。このため、ケーシング(42,48,50)内には、磁束取込部32の外周側(すなわち、マグネット16及びヨーク14の外周側)にスペースが形成されている。第2実施例では、そのスペースを利用してポンプ部が設けられた流体ポンプを提供する。図7は第2実施例の流体ポンプ200を示す断面図である。流体ポンプ200は、図7に示すように、基本的に第1実施例のアキシャルギャップ型モータ10にポンプ部を付加することによって構成されている。
第1実施例のアキシャルギャップ型モータ10では、コア30のティース部34が傾斜することによって、基部36の径方向寸法が磁束取込部32の径方向寸法より大きくなる。このため、ケーシング(42,48,50)内には、磁束取込部32の外周側(すなわち、マグネット16及びヨーク14の外周側)にスペースが形成されている。第2実施例では、そのスペースを利用してポンプ部が設けられた流体ポンプを提供する。図7は第2実施例の流体ポンプ200を示す断面図である。流体ポンプ200は、図7に示すように、基本的に第1実施例のアキシャルギャップ型モータ10にポンプ部を付加することによって構成されている。
流体ポンプ200は、円筒状のハウジング248と、ハウジング248の上端に取付けられたトップカバー242と、ハウジング248の下端に取付けられたポンプケーシング(250,252)を備えている。
トップカバー242は、ハウジング248の上端開口を液密に閉じている。トップカバー242には吐出口246aが形成されている。吐出口246aは、流体ポンプ200の内部と外部を連通している。トップカバー242は、ロータシャフト212の上端をベアリング244を介して回転自在に支持している。ロータシャフト212の下端部にはインペラ220が固定されている。
トップカバー242は、ハウジング248の上端開口を液密に閉じている。トップカバー242には吐出口246aが形成されている。吐出口246aは、流体ポンプ200の内部と外部を連通している。トップカバー242は、ロータシャフト212の上端をベアリング244を介して回転自在に支持している。ロータシャフト212の下端部にはインペラ220が固定されている。
図7,8に示すように、インペラ220は、円盤状のヨーク214と、ヨーク214の上面に取付けられたリング状のマグネット216と、ヨーク214とマグネット216の外表面に一体に成形された樹脂部218から構成されている。樹脂部218の上面には、インペラ220の外周縁に沿って周方向に並ぶ羽根溝群228が形成されている(図8参照)。樹脂部218の下面には、インペラ220の外周縁に沿って周方向に並ぶ羽根溝群226が形成されている。羽根溝群226,228は、ヨーク214より外側の位置に配置されている。凹所群228は、その底部で凹所群226と連通している。インペラ220の中心にはロータシャフト212と相対回転不能に係合する貫通孔221が設けられており、ロータシャフト212が回転するとインペラ220も回転するようになっている。
インペラ220はポンプケーシング(250,252)に収容されている。ポンプケーシング(250,252)は、インペラ220の下面側に配置される第1ケーシング250と、インペラ220の上面側に配置される第2ケーシング252から構成される。
第1ケーシング250の上面には、インペラ220の凹所群226に対向する領域を、インペラ220の回転方向に上流端から下流端まで伸びる溝260(請求項でいうポンプ流路に相当)が形成されている。また、第1ケーシング250の上面には、溝260の上流端に接続された吸入流路254が形成されている。吸入流路254は、流体ポンプ200の径方向に伸びている。吸入流路254は、ハウジング248の側面に形成された開口248aを介して流体ポンプ20の外部と連通している。第1ケーシング250の中央には、ベアリング262を介してロータシャフト212が回転可能に支持されている。
第2ケーシング252は、その上面にステータ230の磁束取込部側の端部を配するための開口252aが形成されている。このため、第2ケーシング252は、インペラ220の側面及び上面外周部を覆うように形成されている。第2ケーシング252の下面には、インペラ220の凹所群228に対向する領域を、インペラ220の回転方向に上流端から下流端まで伸びる溝258(請求項でいうポンプ流路に相当)が形成されている。また、第2ケーシング252には、溝258の上流端に接続された吸入流路254と、溝258の下流端に接続された吐出流路256が形成されている。吸入流路254は、流体ポンプ200の径方向に伸びており、ハウジング248の側面の開口248aを介して流体ポンプ20の外部に連通している。吐出流路256は、第2ケーシング252内を上方に伸びており、溝258とハウジング248の内部空間264とを連通している。
上述したポンプケーシング(250,252)は、インペラ220を収容した状態で、ハウジング248の下端に液密に接合されている。
第1ケーシング250の上面には、インペラ220の凹所群226に対向する領域を、インペラ220の回転方向に上流端から下流端まで伸びる溝260(請求項でいうポンプ流路に相当)が形成されている。また、第1ケーシング250の上面には、溝260の上流端に接続された吸入流路254が形成されている。吸入流路254は、流体ポンプ200の径方向に伸びている。吸入流路254は、ハウジング248の側面に形成された開口248aを介して流体ポンプ20の外部と連通している。第1ケーシング250の中央には、ベアリング262を介してロータシャフト212が回転可能に支持されている。
第2ケーシング252は、その上面にステータ230の磁束取込部側の端部を配するための開口252aが形成されている。このため、第2ケーシング252は、インペラ220の側面及び上面外周部を覆うように形成されている。第2ケーシング252の下面には、インペラ220の凹所群228に対向する領域を、インペラ220の回転方向に上流端から下流端まで伸びる溝258(請求項でいうポンプ流路に相当)が形成されている。また、第2ケーシング252には、溝258の上流端に接続された吸入流路254と、溝258の下流端に接続された吐出流路256が形成されている。吸入流路254は、流体ポンプ200の径方向に伸びており、ハウジング248の側面の開口248aを介して流体ポンプ20の外部に連通している。吐出流路256は、第2ケーシング252内を上方に伸びており、溝258とハウジング248の内部空間264とを連通している。
上述したポンプケーシング(250,252)は、インペラ220を収容した状態で、ハウジング248の下端に液密に接合されている。
ハウジング248とトップカバー242とポンプケーシング(250,252)で囲まれた内部空間256には、第1実施例と同様に構成されたステータ230が収容されている。ステータ230の各コアは、インペラ220側の端部の径がトップカバー242側の端部の径より小さくされている。各コアのティース部には巻線238が巻き付けられており、各コアの磁束取込部はインペラ220のマグネット216に対向している。
この流体ポンプ200では、ステータ230の各巻線238に外部より通電されると、インペラ220が回転する。インペラ220が回転すると、吸入流路254からポンプケーシング(250,252)内に流体が吸入される。ポンプケーシング(250,252)内に吸入された流体は、溝260,258を上流端から下流端まで流れる間に昇圧され、第2ケーシング252の吐出流路256よりポンプケーシング(250,252)外に吐出される。ポンプケーシング(250,252)外に吐出された流体は、内部空間264内を流れ、トップカバー242の吐出口246aより外部に吐出される。
この流体ポンプ200では、第1実施例のアキシャルギャップ型モータを利用するため、流体ポンプの大型化を抑制しながら高出力化を図ることができる。さらに、ステータ230のコアを傾斜させることによって作り出されたマグネット(ヨーク)の外側の空間にポンプ部を配するため、流体ポンプ200をより一層コンパクト化している。また、ヨーク及びマグネットとインペラ(羽根溝群)を一体化しているため、部品点数が削減され、構造を簡略化することができる。
上述した流体ポンプ200では、第1実施例のアキシャルギャップ型モータを利用して流体ポンプを構成する一例を説明したが、本発明の流体ポンプは前記の実施例に限定されない。例えば、上述した実施例では、ヨーク及びマグネットとインペラ(羽根溝群)を一体に形成したが、ヨーク及びマグネットとインペラを別体で構成するようにしてもよい。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
10:アキシャルギャップ型モータ
12、212:ロータシャフト
14、214:ヨーク
16、216:マグネット
40、230:ステータ
30:コア
32:磁束取込部
34:ティース部
36:基部
38、238:巻線
12、212:ロータシャフト
14、214:ヨーク
16、216:マグネット
40、230:ステータ
30:コア
32:磁束取込部
34:ティース部
36:基部
38、238:巻線
Claims (7)
- マグネットを有するロータと、マグネットに対してロータ回転軸方向に離間して対向配置されているステータと、を備えているアキシャルギャップ型のモータであって、
ステータは、ティース部を有する複数のコアと、各コアのティース部にそれぞれ巻き付けられている巻線とを有しており、
ティース部は、そのマグネット側の端部が他方の端部に対してロータの径方向内側に位置するように傾斜していることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。 - ティース部は、そのマグネット側の端部が他方の端部に対してロータの周方向にさらにずれるように傾斜していることを特徴とする請求項1のアキシャルギャップ型モータ。
- ティース部に巻き付けられた巻線の巻数がマグネット側の端部から他方の端部に向かって多くなることを特徴とする請求項1又は2のアキシャルギャップ型モータ。
- ティース部のマグネット側の端部には、マグネットに対向するように磁束取込部が形成されており、その磁束取込部の径方向の寸法がマグネットの径方向の寸法とほぼ一致することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかのアキシャルギャップ型モータ。
- ティース部の反マグネット側の端部には平板状に張り出した基部が形成されており、基部の径方向の寸法が磁束取込部の径方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項4のアキシャルギャップ型モータ。
- 請求項1〜4のいずれかのアキシャルギャップ型モータと、
そのアキシャルギャップ型モータのロータを回転可能に収容するポンプケーシングと、を備えており、
アキシャルギャップ型モータのロータの外周部にはポンプ部が形成されており、
ポンプケーシングには、ポンプ部の上流端とケーシング外とを連通する流体吸入口と、ポンプ部の下流端とケーシング外とを連通する流体吐出口が形成されていることを特徴とする流体ポンプ。 - ポンプ部は、ロータの少なくとも一方の面に形成された羽根溝群と、ポンプケーシングの内面に形成されたポンプ流路によって構成されており、
羽根溝群は、ロータの外周に沿って周方向に繰返される複数の羽根溝によって構成されており、
ポンプ流路は、ロータの羽根溝群と対向する領域を、インペラの回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びていることを特徴とする請求項6の流体ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006278997A JP2008099456A (ja) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | アキシャルギャップ型モータ及びそれを用いた流体ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006278997A JP2008099456A (ja) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | アキシャルギャップ型モータ及びそれを用いた流体ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008099456A true JP2008099456A (ja) | 2008-04-24 |
Family
ID=39381704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006278997A Pending JP2008099456A (ja) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | アキシャルギャップ型モータ及びそれを用いた流体ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008099456A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012193650A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Kubota Tekkosho:Kk | 電動ポンプ及び電動ポンプ用ロータ |
US20190055941A1 (en) * | 2016-02-22 | 2019-02-21 | Gkn Sinter Metals Engineering Gmbh | Pump Assembly Having an Axial-Flux Electric Drive |
CN110486298A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-22 | 烟台菱辰能源有限公司 | 一种基于盘式电机结构的旋涡式氢循环泵 |
CN113078792A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-06 | 东南大学 | 一种轴向磁场交替极无刷混合励磁电机 |
-
2006
- 2006-10-12 JP JP2006278997A patent/JP2008099456A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012193650A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Kubota Tekkosho:Kk | 電動ポンプ及び電動ポンプ用ロータ |
US20190055941A1 (en) * | 2016-02-22 | 2019-02-21 | Gkn Sinter Metals Engineering Gmbh | Pump Assembly Having an Axial-Flux Electric Drive |
CN110486298A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-22 | 烟台菱辰能源有限公司 | 一种基于盘式电机结构的旋涡式氢循环泵 |
CN113078792A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-06 | 东南大学 | 一种轴向磁场交替极无刷混合励磁电机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3400924B2 (ja) | 電動ポンプ | |
JP6056719B2 (ja) | 燃料ポンプ | |
JP2003083278A (ja) | 集積ポンプ | |
JP3809438B2 (ja) | 遠心ブロワ | |
JP2008099456A (ja) | アキシャルギャップ型モータ及びそれを用いた流体ポンプ | |
JP2012180810A (ja) | 送風装置 | |
JP3973991B2 (ja) | ポンプ装置 | |
JP2005127311A (ja) | 遠心送風機及びこれを用いた空気調和機 | |
JP2007016780A (ja) | 極異方性の磁気リングを有するポンプ | |
JP2015059432A (ja) | 燃料ポンプ | |
JP6351819B1 (ja) | 回転装置 | |
JP2001522434A (ja) | 燃料のための搬送装置 | |
JP2017008736A (ja) | 燃料ポンプ | |
JP3724422B2 (ja) | Dcポンプ | |
JP2007166693A (ja) | アキシャル型モータと燃料ポンプ | |
JP2007068323A (ja) | Dcブラシレスモータ装置及びその永久磁石 | |
JP2007325329A (ja) | アキシャルギャップ型モータ及び燃料ポンプ | |
JP7368207B2 (ja) | フラックススイッチングモータ、ファンモータ、およびスティック型の掃除機 | |
JP2009201286A (ja) | クローポール型モータ及び該モータを備えたポンプ | |
JP2006118407A (ja) | アキシャル型モータを用いた電動式ポンプ | |
JP7359561B2 (ja) | フラックススイッチングモータ、およびそれを用いたファンモータならびにバッテリー駆動型掃除機 | |
JP2004254384A (ja) | ブラシレスモータ及び流体ポンプ装置 | |
JP2006050808A (ja) | ブラシレスモータ | |
JP5171307B2 (ja) | クローポール型モータ及び該モータを備えたポンプ | |
JP2002349470A (ja) | 電動ポンプ |