JP2009201299A - クローポールモータ及びポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】爪磁極を備えたステータコアの製造コストを低下させる。
【解決手段】インナロータ型クローポールモータにおけるステータ２１は、ステータコア３５と、ステータコア３５内に収容される環状コイル３７とを備える。ステータコア３５は、第１コア３９と第２コア４１とを軸方向に嵌合したもので、第１コア３９の爪磁極１７と第２コア４１の爪磁極１９とが、円周方向に交互に配置される。第２コア４１は、爪磁極１９と、爪磁極１９の基端部１９ｂからモータ軸の径方向外側に延び、第１コア９１の円筒部４３の軸方向他端部４３ｂに接合される連結底板４７とからなる断面ほぼＬ字形状とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロータの永久磁石の周面に対向して配置したステータに、爪磁極を設けてあるクローポールモータ及びポンプに関する。

従来のクローポールモータとして、爪磁極を、磁性粉を圧縮して成形し、かつ１００００Ａ／ｍの磁界を印加した場合に、その磁束密度が１．７テスラ以上となる直流磁化特性を有する圧粉鉄心で形成したものが知られている（下記特許文献１参照）。

特開２００６−２９６１８８号公報

ところで、上記した従来のクローポールモータでは、爪磁極を磁性粉を圧縮成形した圧粉鉄心とすることで、圧延鋼板による積層鉄心に比較して製造が容易になるとともに、モータとして高効率化を図っている。

このような爪磁極を備えるステータコアの形状としては、軸方向に延びてロータに内周面が対向する爪磁極と、爪磁極の基端部から径方向外側に延びる径方向継鉄部と、径方向継鉄部の外周縁部から爪磁極と同方向の軸方向に延びる外周側継鉄部とを備える断面ほぼコ字形状を呈している。

そして、このようなステータコアを一対用意し、この一対のステータコア同士を互いの爪磁極が周方向に沿って互い違いとなるよう組み付け、内部の環状空間に環状コイルを収容してステータを構成している。この際、外周側継鉄部の軸方向長さは、爪磁極の軸方向長さの半分程度であり、上記組み付けた一対のステータコア相互の外周側継鉄部の先端同士が突き合わされた状態となる。

ここで上記したステータコアを、金型を用いて圧粉鉄心となるようプレス成形する際には、モータの軸方向（爪磁極の延在方向）がプレス方向となる。図９は、下型となるダイ５００に形成したキャビティ５０１に、前記した断面ほぼコ字形状のステータコア５０２をプレス成形する際の型構造を示している。

この場合、上型として、ステータコア５０２の爪磁極５０２ａと外周側継鉄部５０２ｂとを接続する径方向継鉄部５０２ｃに対応する第１の型５０３と、爪磁極５０２ａに対応する第２の型５０４と、外周側継鉄部５０２ｂに対応する第３の型５０５の３つの型が必要となって、この３つの型のプレス方向ストロークが互いに異なることになる。

したがって、従来の金型構造としては、３段階のプレスストロークを持たせることになって構造の複雑化を招くとともに、加工工数が多くなって製造コストの上昇を招くものとなる。

そこで本発明は、爪磁極を備えたステータコアの製造コストを低下させることを目的としている。

請求項１の発明は、ロータの永久磁石の周面に対向して配置したステータは、ステータコア内に環状コイルを備えるとともに、軸方向に延在しかつ永久磁石に対向する爪磁極を周方向に沿って複数備え、爪磁極は周方向に隣接するもの同士が互いに逆方向に延在し、ステータコアを、互いに逆方向に向けて延在する爪磁極のうち一方に向けて延在する爪磁極を備える第１コアと、他方に向けて延在する爪磁極を備える第２コアとから構成し、第１コアを、爪磁極と、該爪磁極に対し環状コイルを隔ててモータ軸の径方向にずれた位置にある円形継鉄部と、該円形継鉄部の軸方向一端部と爪磁極の基端部とを接続する底面部とからなる断面ほぼコ字形状とする一方、第２コアを、爪磁極と、該爪磁極の基端部からモータ軸の径方向に延び、第１コアの円形継鉄部の軸方向他端部に接合される底面部とからなる断面ほぼＬ字形状としたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のクローポールモータであって、ステータコアを磁性粉を圧縮して成形した圧粉体で構成したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載のクローポールモータであって、ステータコアを金属ガラスで構成したことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載のクローポールモータであって、金属ガラスで構成したステータコアは磁性粉を圧縮して成形した圧粉体で構成したものであることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３に記載のクローポールモータであって、金属ガラスで構成したステータコアは、磁性粉と樹脂バインダとを混合した混合材料をインジェクション成形することで構成したものであることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１に記載のクローポールモータであって、ステータコアを、磁性粉と樹脂バインダとを混合した混合材料をインジェクション成形することで構成したことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれか1項に記載のクローポールモータであって、ロータをモータ中心部に配置する一方、ロータの外側にステータを配置したことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７に記載のクローポールモータであって、第１コアは、爪磁極の外周側に円形継鉄部を備える一方、第２コアは、爪磁極の基端部から外周側へ向けて底面部が突出し、この底面部の外周縁部に第１コアの円形継鉄部の軸方向他端部が接合していることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１ないし６のいずれか1項に記載のクローポールモータであって、ステータをモータ中心部に配置する一方、ステータの外側にロータを配置したことを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項９に記載のクローポールモータであって、第１コアは、爪磁極の内周側に円形継鉄部を備える一方、第２コアは、爪磁極の基端部から内周側へ向けて底面部が突出し、この底面部の中心に第１コアの円形継鉄部が接合していることを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項１ないし１０のいずれか1項に記載のクローポールモータを駆動源とするポンプとしたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、断面ほぼＬ字形状とした第２コアは、圧粉鉄心となるようプレス成形する際には、型のプレス方向ストロークが爪磁極と底面部の２種で済み、型構造としては２段階のストロークを持たせるだけでよいので、型構造の簡素化を達成できるとともに、加工工数を低減できで、製造コストを抑えることができる。

請求項２の発明によれば、形状の自由度が増し、複雑な形状であっても製造が容易となる。

請求項３〜５の発明によれば、錆びにくくかつ強度が高いステータコアとすることができる。

請求項６の発明によれば、形状の自由度が増すとともに、プレス型に比較して型寿命が長く、設備コストを低く抑えることができる。

請求項７〜１０の発明によれば、モータの回転トルクはロータの径に比例することから、ロータをステータの内側に配置するかまたは外側に配置するかで、使用状況に応じた大きさのモータを製造することができ、特にロータをステータの外側に配置したアウタロータ型構造では、出力を維持した上で小型化が必要なモータに適している。

請求項１１の発明によれば、製造コストを抑えたステータコアを有するモータを使用することで、低コストのポンプとすることができる

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係わるインナロータ型のクローポールモータを使用したポンプの斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。このポンプは、液体を吸排する羽根車１と、液体を吸排させる吸入口３及び吐出口５を有したポンプケース７と、羽根車１を回転自在に収容させるポンプ室９を前記ポンプケース７と対をなして形成する分離板１１と、羽根車１を回転駆動させるマグネット（永久磁石）１３を有したロータ１５と、ロータ１５に回転駆動力を伝達する爪磁極１７，１９を有したステータ２１と、ステータ２１で発生させた磁界を制御する制御基板３３と、を備えたクローポール型モータを駆動源としている。

そして、この第１実施形態のクローポール型モータは、分離板１１の円筒部１１ａを間に挟んで内側にロータ１５を配置しかつ外側にステータ２１を配置した、いわゆるインナロータ型構造としている。

ここでステータ２１は、そのステータコア３５が、円筒体をなすロータ１５の外側のマグネット１３の周面としての外周面１３ａに対し、分離板１１の円筒部１１ａを間に挟んで対向配置されている。このステータコア３５は、軸方向（図２中で左右方向）に延在する複数個の爪部である前記した爪磁極（クローポール）１７，１９を内周部に有した鉄心で構成され、この中空のステータコア３５の内部にて、モータ中心部の周囲を囲むように図示しない絶縁板を介して巻き付けた環状コイル（巻線）３７を配置した構成としている。

図３はステータ２１の斜視図であり、このステータ２１のステータコア３５は、図４に分解斜視図として示すように、第１コア３９と第２コア４１とから構成されている。

このうち第１コア３９は、円形継鉄部としての円筒部４３を備えるとともに、円筒部４３の内側に、前記した爪磁極１７を、円周方向等間隔にそれぞれ４個備えている。すなわち、この円筒部４３は、爪磁極１７に対し環状コイル３７を隔ててモータ軸である後述する固定軸５５の径方向にずれた位置にある。

爪磁極１７は、その基端部１７ｂが底板部としての連結底板４５を介して円筒部４３の軸方向の一方の端部４３ａの周縁に連結されて円筒部４３と一体化している。また、爪磁極１７と円筒部４３の軸方向長さはほぼ同等とし、これら爪磁極１７，円筒部４３及び連結底板４５によって断面ほぼコ字形状としている。

一方第２コア４１は、前記した爪磁極１９の基端部１９ｂからモータ軸の径方向外側に向けて延び、前記した第１コア３９の円筒部４３の軸方向他端部４３ｂに接合される底面部としての連結底板４７と、周方向に互いに隣接する連結底板４７同士を連結する円弧部４９とを備えてこれらが爪磁極１９と一体化している。すなわち、連結底板４７の外周縁部と円弧部４９とでリング部５０を構成している。そして、上記爪磁極１９と連結底板４７とで断面ほぼＬ字形状を呈している。

上記した第１コア３９と第２コア４１とを組み付けて、図３のようにステータコア３５として一体化させる際には、第１コア３９の爪磁極１７を第２コア４１の爪磁極１９相互間に挿入配置するとともに、第２コア４１の爪磁極１９を第１コア３９の爪磁極１７相互間に挿入配置する。

すわなち、第１コア３９の爪磁極１７と第２コア４１の爪磁極１９とが円周方向に沿って交互に配置され、その際爪磁極１７と爪磁極１９との間には隙間Ｓが形成される。またこのとき、第１コア３９の円筒部４３の軸方向他端部４３ｂが、第２コア４１のリング部５０の軸方に対向する面に接合された状態となる。この状態で、円筒部４３の外周面とリング部５０の外周面とは互いにほぼ同一面となる。

なお、円筒部４３の内径をリング部５０の外径に対してほぼ同じかやや大きくした上で、円筒部４３の軸方向他端部４３ｂによりリング部５０の外周面を覆うようにしてもよい。

上記図３のように組み付けたステータコア３５は、周方向に互いに隣接する爪磁極１７，１９同士が、軸方向に沿って互いに逆方向に向けて延在することになる。なお、図２ではステータ２１と分離板１１の円筒部１１ａとを離間させているが面接触状態で接触させてもよい。

このクローポール型のステータ２１では、環状コイル３７に通電することで発生した磁束を、爪磁極１７，１９からロータ１５へと効率良く伝達することができる。

一方ロータ１５は、ロータ１５とともに回転する羽根車１の外周端部に一体的に設けられた円筒体として形成され、その円筒体内周側の円筒状のロータヨーク５１の外側に、磁気回路（磁界）を構成する円筒状のマグネット１３を設けている。かかるロータ１５は、ポンプケース７に設けられた軸支え部５３と分離板１１に設けられた軸支え部１１ｂに各端部を挿入嵌合させた固定軸５５に対し、軸受け部５７を介して回転自在に支承されている。固定軸５５は、その両端側に取り付けられた回り止め板５９，６１により回転不可能とされている。

なお、マグネット１３と分離板１１の円筒部１１ａとの間には、ロータ１５の回転時に接触しない程度の隙間（クリアランス）が確保されている。また、分離板１１の円筒部１１ａと軸支え部１１ｂとは、円板状の端板１１ｃによって連結されて一体化している。

羽根車１は、ロータ１５と一体化されていることから固定軸５５を中心に回転し、吸入口３からポンプ室９内へと吸い込んだ液体に遠心力を与えて吐出口５からポンプ外へと排出する。この羽根車１で吸排される液体は、例えば８０℃程度の温水とされる。

ポンプ室９は、図１に示すように、ポンプケース７の中央に開口された吸入口３と、ポンプケース７の側壁にてその外周部の接線方向に延びる吐出管４の先端に設けた吐出口５とを有したポンプケース７に、ロータ１５とステータ２１とを水密状態に分離（ポンプ部とモータ部を分離）する分離板１１が結合されることにより形成されている。なお、ポンプケース７の外周側端部７ａと、分離板１１の円筒部１１ａの先端から径方向外側に突出している外側端部１１ｄとの結合部分には、ポンプ室９を外部に対して水密状態に封止するためのシール部材６３を介在させている。

制御基板３３は、分離板１１の背面に設けられており、位置検出センサである位置検出部６５からの信号を受けて環状コイル３７で発生した磁界を制御する。そして、ステータ２１と制御基板３３を含めた分離板１１は、例えば不飽和ポリエステルなどからなるモールド樹脂６７でその全体が被覆されている。

このように構成されたポンプにおいては、環状コイル３７への通電により発生する磁束が爪磁極１７，１９の磁極面１７ａ，１９ａからマグネット１３へと伝達されることにより該マグネット１３が吸引反発することで、ロータ１５と一体的に設けられた羽根車１が、固定軸５５を中心として回転する。そして、この羽根車１の回転に伴いポンプ作用が発生し、液体が吸入口３よりポンプ室９内へと吸込まれ、このポンプ室９内で加圧され周囲方向へ圧送された液体は吐出口５からポンプ外へと吐出される。

ここで本実施形態のステータコア３５を構成する第１コア３９，第２コア４１は、図示しない金型のキャビティ内に磁性粉を充填し圧縮することにより成形した圧粉鉄心とする。圧粉鉄心は、鉄粉個々の表面を無機絶縁皮膜でコーティングし、粒子間を樹脂でバインドした構造であり、高周波での鉄損失が低く（渦電流損失が低く）、また飽和磁束密度が大きくしかも耐熱性に優れるという利点を備えている。

このような圧粉鉄心からなる特に第２コア４１は、例えば図５に示すような金型構造によってプレス成形する。この金型構造は、下型となるダイ１００に対し、第１の型２００と第２の型３００が図５中で上下方向にそれぞれ個別に接近離反移動可能であり、ダイ１００に形成してある環状のキャビティＣ内に、磁性粉を充填した後、第１の型２００及び第２の型３００を順次下降させて成形品である第２コア４１をプレス成形する。

第１の型２００は、爪磁極１９の外側に位置し、その先端面２００ａとダイ１００との間で連結底板４７を成形する。なお、この第１の型２００は周方向等間隔に設けてある４つの爪磁極１９にそれぞれ対応して４つあり、これら４つの第１の型２００相互は、連結底板４７同士を連結する円弧部４９をダイ１００との間で成形する図示しない円弧形状の型によって連結されて一体化し、したがって全体として大略円筒形状を呈している。

一方第２の型３００は、４つの爪磁極１９に対応する位置にそれぞれ配置してあり、第１の型２００が下降して連結底板４７を成形した後に、爪磁極１９の先端を加圧するように下降してダイ１００及び第１の型２００との間で爪磁極１９を成形する。なお、上記複数の第２の型３００は、例えば図５中の上部にて互いに一体化して互いに同期して下降するものとする。

すなわち、本実施形態の第２コア４１を、磁性粉を主材料としてプレス成形する際のプレス方向ストロークは、第１の型２００の移動と第２の型３００の移動による２段階ストロークで済むことになる。

このため、３段階ストロークで行っていた従来構造に比較して、金型構造が簡素化できるとともに加工工数が減少し、製造コストの上昇を抑えることが可能となる。

なお、第１コア３９については、円筒部４３を備えていて断面ほぼコ字形状となっていることから、円筒部４３を成形するための型が別途必要となるので、金型構造としては３段階ストロークとなるが、一方の第２コア４１だけでも２段ストロークで済むので、全体として製造コスト低減に寄与することができる。

［第２実施形態］
前記した第１実施形態では、ロータをモータ中心部に配置する一方、ロータの外側にステータを配置したインナロータ型のクローポールモータに本発明を適用しているが、これとは逆に、ステータをモータ中心部に配置する一方、ステータの外側にロータを配置したアウタロータ型のクローポールモータに、本発明を適用してもよい。

図６は、アウタロータ型のクローポールモータを使用したポンプの断面図で、図７は図６のアウタロータ型のクローポールモータに使用するステータ６９の斜視図、図８は、このステータ６９におけるステータコア７１の分解斜視図である。

図６に示すポンプは、液体を吸排する羽根車７３と、液体を吸排させる吸入口７５及び図示しない吐出口を有したポンプケース７７と、羽根車７３を回転自在に収容するポンプ室７９を前記ポンプケース７７と対をなして形成する分離板８１と、羽根車７３を回転駆動させるマグネット（永久磁石）８３を有したロータ８５と、ロータ８５に回転駆動力を伝達するステータ６９と、ステータ６９で発生させた磁界を制御する制御基板８７と、をそれぞれ備えたクローポール型モータを駆動源としている。

ロータ８５のさらに外側には、分離板８１の内筒部８１ａの先端から外側に向けて折り返すようにして形成してある外筒部８１ｂを配置し、外筒部８１ｂの先端部８１ｃをポンプケース７７の外周側端部７７ａに、図示しないシール部材を介して連結固定する。

ここでステータ６９は、そのステータコア７１が、円筒体をなすロータ８５の内側のマグネット８３の周面としての内周面８３ａに対し、分離板８１の内筒部８１ａを間に挟んで対向配置されている。このステータコア７１は、軸方向に延在する複数個の爪部である爪磁極（クローポール）８９，９１を外周部に有した鉄心で構成され、このステータコア７１の内部にて、モータ中心部の周囲を囲むように絶縁板９３を介して巻き付けた環状コイル（巻線）９５を配置した構成としている。

図８に示すように、ステータコア７１は、第１コア９７と第２コア９９とをそれぞれ備えている。

このうち第１コア９７は、円板形状の連結底板１０１を有し、この連結底板１０１の周縁から軸方向に突出して立ち上がる前記した爪磁極８９を、円周方向等間隔に３個備えるとともに、連結底板１０１の中心部に爪磁極８９と同方向に突出する、前記ステータコア７１の中心に位置する円形継鉄部としての円柱形状のボス部１０３を備えている。

爪磁極８９とボス部１０３の軸方向長さはほぼ同等とし、爪磁極８９の基端部８９ｂとボス部１０３の軸方向一端部１０３ａとを連結底板１０１で連結し、これら爪磁極８９，ボス部１０３及び連結底板１０１によって断面ほぼコ字形状としてある。

一方第２コア９９は、前記した爪磁極９１の基端部９１ｂからモータ軸の径方向内側に向けて延び、前記した第１コア８９のボス部１０３の軸方向他端部１０３ｂに接合される底面部としての円板形状の連結底板１０５とを備えている。そして、これら連結底板１０５と爪磁極９１とは、互いに一体化して断面ほぼＬ字形状を呈している。

上記した第１コア９７と第２コア９９とを組み付けて、図７のようにステータコア６９として一体化させる際には、第１コア９７の爪磁極８９を第２コア９９の爪磁極９１相互間に挿入配置するとともに、第２コア９９の爪磁極９１を第１コア９７の爪磁極８９相互間に挿入配置する。この際、第１コア９７のボス部１０３の軸方向他端部１０３ｂの先端面が、第２コア９９の底板１０５の表面に接触した状態となる。

この状態で、第１コア９７の爪磁極８９と第２コア９９の爪磁極９１とが円周方向に沿って交互に配置され、その際爪磁極８９と爪磁極９１との間には隙間Ｓが形成される。また、上記図７のように組み付けたステータコア７１は、周方向に隣接する爪磁極８９，９１同士が、軸方向に沿って互いに逆方向に向けて延在することになる。

一方ロータ８５は、ロータ８５とともに回転する羽根車７３の外周端部に一体的に設けられた円筒体として形成され、該円筒体外周側の円筒状のロータヨーク１０９の内壁に、磁気回路（磁界）を構成する円筒状のマグネット８３を設けている。マグネット８３と分離板８１の内筒部８１ａとの間には、ロータ８５の回転時に接触しない程度の隙間（クリアランス）が確保されている。

なお、図６ではステータ６９と分離板８１の内筒部８１ａとを離間させているが面接触状態で接触させてもよい。そして、ステータ６９及び分離板８１全体を、例えば不飽和ポリエステルなどからなるモールド樹脂１１１で被覆している。

このように構成したクローポール型のステータ６９では、環状コイル９５に通電することで発生した磁束を、爪磁極８９，９１からロータ８５へと効率よく伝達することができる。

羽根車７３は、ポンプ室７９に設けられたモータ中心軸としての固定軸１１３に対し軸受け部１１５を介して回転自在に支承されており、固定軸１１３を中心に回転することにより、吸入口７５からポンプ室７９内へと吸い込んだ液体に遠心力を与えて図示しない吐出口からポンプ外へと排出する。なお、軸受け部１１５の吸入口７５側の端部には、受板１１７が設けられている。

上記した固定軸１１３の吸入口７５と反対側の端部は、分離板８１の端板部８１ｄに連結固定している。この端板部８１ｄの外周端部は前記した内筒部８１ａの基端側に連続しており、ステータ６９は、これら内筒部８１ａと端板部８１ｄに囲まれた領域に配置されることになる。

ポンプ室７９は、ポンプケース７７の中央に開口された吸入口７５と、ポンプケース７７の側壁にてその外周部の接線方向に延びる前記図１と同様な吐出管の先端に設けた図示しない吐出口とを有したポンプケース７７に、ロータ８５とステータ６９とを水密状態に分離（ポンプ部とモータ部を分離）する分離板８１が結合されることにより形成している。

制御基板８７は、ステータ６９の背面に設けられており、図示を省略した位置検出部からの信号を受けて環状コイル９５で発生した磁界を制御する。そして、この制御基板８７は、前記したステータ６９及び分離板８１と共にモールド樹脂１１１で被覆されている。

このように構成したポンプにおいては、環状コイル９５への通電により発生する磁束が爪磁極８９，９１からマグネット８３へと伝達されることにより該マグネット８３が吸引反発することで、ロータ８５と一体的に設けられた羽根車７３が、固定軸１１３を中心として回転する。そして、この羽根車７３の回転に伴いポンプ作用が発生し、液体が吸入口７５よりポンプ室７９内へと吸込まれ、このポンプ室７９内で加圧されて周囲方向へ圧送された液体は吐出口からポンプ外へと吐出される。

そして、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ステータコア７１を構成する第１コア８９及び第２コア９１は、圧粉体としての圧粉鉄心で構成するが、このうち断面ほぼＬ字形状の第２コア９１をプレス成形する際に使用する型構造としては、第１の実施形態と同様に、下型であるダイに対して接近離反移動する上型が、底板１０５に対応する円柱形状の第１の型と、爪磁極９１に対応する円弧状の第２の型とを使用する２段階ストローク構造で済む。

［第３実施形態］
本発明における第３実施形態として、ステータコア３５，７１を金属ガラスで構成する。その他の構造は、第１，第２実施形態で説明したものと同様である。

金属ガラスは、前記した圧粉鉄心と同様に高周波での鉄損失が低く（渦電流損失が低く）、また飽和磁束密度が大きくしかも耐熱性に優れるという利点を備えている。このため第３実施形態では、第２実施形態と同様に、渦電流損失を抑えることができるとともに、高周波数域で使用できるクローポールモータとすることができる。

このような金属ガラスは、磁性粉を圧縮して成形した圧粉体で構成できるので、断面ほぼＬ字形状の第２コア４１，９９をプレス成形する際の金型構造が簡素化できるなど、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第４実施形態］
本発明における第４実施形態として、ステータコア３５，７１を、表面を無機絶縁皮膜でコーティングした鉄粉と樹脂バインダとを混ぜ合わせた混合材料である磁性材料を、インジェクション成形によって製造する。その他の構造は、第１，第２実施形態で説明したものと同様である。

樹脂バインダとしては、例えばナイロン（ポロアミド樹脂）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などの熱可塑性樹脂を使用する。その際鉄粉と樹脂バインダとの配合比率は、例えば鉄粉が８０〜９０％重量比とする。

上記した第４実施形態のようにインジェクション成形によってステータコア３５，７１を製造することで、前記第２実施形態のような圧粉鉄心を製造する場合に比較して、金型寿命が長いなど金型コストを低く抑えることができる上、製品形状の自由度も高いので、要求される性能に対応しやすくなる。

また、前記第３実施形態における金属ガラスについても、樹脂バインドを適宜混合してインジェクション成形により製造してもよい。

なお、上記したインジェクション成形の場合でも、断面ほぼＬ字形状の第２コア４１，９９を成形する際には、断面ほぼコ字形状の製品を成形する従来構造に対して型構造が簡素化できるので、ステータコア全体の製造コストを低下させることができる。

そして、このようなクローポールモータを駆動源としてポンプを構成することで、小型で高効率なポンプを得ることができる。

本発明の第１実施形態に係わるインナロータ型のクローポールモータを使用したポンプの斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のクローポールモータに使用するステータの斜視図である。 図３のステータにおけるステータコアの分解斜視図である。 図４のステータコアを成形する際の型構造を示す簡略化した断面図である。 本発明の第２実施形態に係わるアウタロータ型のクローポールモータを使用したポンプの断面図である。 図６のアウタロータ型のクローポールモータに使用するステータの斜視図である。 図７のステータにおけるステータコアの分解斜視図である。 従来のステータコアを成形する際の型構造を示す簡略化した断面図である。

符号の説明

１３，８３ マグネット（永久磁石）
１５，８５ ロータ
１７，１９，８９，９１ 爪磁極
１７ｂ，１９ｂ，８９ｂ，９１ｂ 爪磁極の基端部
２１，６９ ステータ
３５，７１ ステータコア
３７，９５ 環状コイル
３９，９７ 第１コア
４１，９９ 第２コア
４３ 第１コアの円筒部（円形継鉄部）
４３ｂ 円筒部の軸方向他端部
４５ 第１コアの連結底板（底面部）
４７ 第２コアの連結底板（底面部）
１０１ 第１コアの連結底板（底面部）
１０３ 第１コアのボス部（円形継鉄部）
１０３ｂ ボス部の軸方向他端部
１０５ 第２コアの連結底板（底面部）

Claims (11)

1. 永久磁石を備えたロータと、このロータの前記永久磁石の周面に対向して配置したステータとを有し、このステータは、中空のステータコア内に環状コイルを備え、前記ステータコアは、軸方向に延在しかつ前記永久磁石に対向する爪磁極を周方向に沿って複数備えるとともに、前記爪磁極は周方向に隣接するもの同士が互いに逆方向に向けて延在し、前記ステータコアを、前記互いに逆方向に向けて延在する爪磁極のうち一方に向けて延在する爪磁極を備える第１コアと、他方に向けて延在する爪磁極を備える第２コアとから構成し、前記第１コアを、前記爪磁極と、該爪磁極に対し前記環状コイルを隔ててモータ軸の径方向にずれた位置にある円形継鉄部と、該円形継鉄部の軸方向一端部と前記爪磁極の基端部とを接続する底面部とからなる断面ほぼコ字形状とする一方、前記第２コアを、前記爪磁極と、該爪磁極の基端部からモータ軸の径方向に延び、前記第１コアの円形継鉄部の軸方向他端部に接合される底面部とからなる断面ほぼＬ字形状としたことを特徴とするクローポールモータ。
2. 前記ステータコアを、磁性粉を圧縮して成形した圧粉体で構成したことを特徴とする請求項１に記載のクローポールモータ。
3. 前記ステータコアを、金属ガラスで構成したことを特徴とする請求項１に記載のクローポールモータ。
4. 前記金属ガラスで構成したステータコアは、磁性粉を圧縮して成形した圧粉体で構成したものであることを特徴とする請求項３に記載のクローポールモータ。
5. 前記金属ガラスで構成したステータコアは、磁性粉と樹脂バインダとを混合した混合材料をインジェクション成形することで構成したものであることを特徴とする請求項３に記載のクローポールモータ。
6. 前記ステータコアを、磁性粉と樹脂バインダとを混合した混合材料をインジェクション成形することで構成したことを特徴とする請求項１に記載のクローポールモータ。
7. 前記ロータをモータ中心部に配置する一方、前記ロータの外側に前記ステータを配置したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか1項に記載のクローポールモータ。
8. 前記第１コアは、前記爪磁極の外周側に前記円形継鉄部を備える一方、前記第２コアは、前記爪磁極の基端部から外周側へ向けて前記底面部が突出し、この底面部の外周縁部に前記第１コアの円形継鉄部の軸方向他端部が接合していることを特徴とする請求項７に記載のクローポールモータ。
9. 前記ステータをモータ中心部に配置する一方、前記ステータの外側に前記ロータを配置したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか1項に記載のクローポールモータ。
10. 前記第１コアは、前記爪磁極の内周側に前記円形継鉄部を備える一方、前記第２コアは、前記爪磁極の基端部から内周側へ向けて前記底面部が突出し、この底面部の中心に前記第１コアの円形継鉄部が接合していることを特徴とする請求項９に記載のクローポールモータ。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のクローポールモータを駆動源としたことを特徴とするポンプ。

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