JP2010115001A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】インナーロータ型のブラシレスモータにおけるロータ２１のロータコア２４とステータ３１との間の空間を、液体が該空間のロータ軸方向の一側から流入して他側へ流出する液体流通空間（燃料流通空間５１）とする場合に、液体（燃料）を液体流通空間にスムーズに流入させるようにして、流体損を出来る限り低減する。
【解決手段】ロータコア２４におけるロータ軸方向の前記一側の端面に、液体（燃料）を液体流通空間（燃料流通空間５１）へ導く案内面２６ａが形成された案内部材２６を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、永久磁石を保持するロータコアを有するロータと、該ロータコアの周囲に配設されたステータとを備えたブラシレスモータに関する技術分野に属する。

従来より、自動車などにおいて、モータを駆動して燃料タンクから燃料をエンジン側へ供給する燃料ポンプがよく知られている。この燃料ポンプとして、例えば特許文献１に示されているように、ポンプ吸入路からポンプ内に吸入された燃料がモータ室を通ってポンプの吐出路から吐出されるものがある。この特許文献１のモータは、アウターロータ型ブラシレスモータであり、ポンプ内に吸入された燃料はロータとポンプケースとの間を流れるようになっている。
特開２００２−２８５９３０号公報（特に図１、図２及び図３）

前記特許文献１のモータの構成ではポンプが径方向に大きくなるため、これを改善するべく、燃料ポンプの駆動源として、ロータのロータコアと該ロータコアの周囲に配設されたステータとを備えたインナーロータ型のブラシレスモータを用い、ロータコアとステータとの間の空間を燃料の液体流通空間として利用することが考えられる。

しかし、ロータコアとステータとの間は極めて狭く、また、ロータコアの端面は、通常、ロータ軸方向に垂直な平面であるため、ポンプ内に流入された燃料の大部分はロータコアの端面に衝突して液体流通空間には流入されず、この結果、流体損が大きくなって、ポンプ効率が低下してしまう。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インナーロータ型のブラシレスモータにおけるロータのロータコアとステータとの間の空間を液体流通空間とする場合に、液体を液体流通空間にスムーズに流入させるようにして、流体損を出来る限り低減しようとすることにある。

前述の目的を達成するために、この発明では、ロータコアにおける液体が流入する側の端面に、該液体を液体流通空間へ導く案内面が形成された案内部材を設けるようにした。

具体的には、請求項１の発明では、ブラシレスモータを対象として、永久磁石を保持するロータコアを有するロータと、該ロータコアの周囲に配設されたステータとを備え、該ロータコアと該ステータとの間の空間が、液体が該空間のロータ軸方向の一側から流入して他側へ流出する液体流通空間とされ、前記ロータコアにおけるロータ軸方向の前記一側の端面に、前記液体を前記液体流通空間へ導く案内面が形成された案内部材が設けられているものとする。

前述の構成により、ロータコアにおけるロータ軸方向の一側（液体流入側）の端面近傍まで流れてきた液体が、案内部材の案内面によって液体流通空間へとスムーズに導かれ、流体損を低減することができる。

また、ロータコアにロータ軸方向に貫通する磁石挿入用穴（スロット）を形成して該磁石挿入用穴内に永久磁石を挿入してなる、Interior Permanent Magnet（ＩＰＭ）型のロータでは、ロータコアの両端面に、磁石挿入用穴を覆って永久磁石が磁石挿入用穴から抜け出るのを防止する抜止部材がそれぞれ設けられる場合があるが、これら両抜止部材の１つを案内部材で構成することができる。

さらに、ロータコアの両端面に、ロータの回転時のバランスを調整するためのバランスウエイトをそれぞれ設ける場合に、その一方のバランスウエイトを案内部材によって容易に保持することができるようになり、バランスウエイトをロータコアに固定するためのねじや接着剤などが不要になる。

したがって、流体損を低減することができて、ポンプ用モータとして用いる場合にポンプ効率を向上させることができるとともに、ロータのコストの低減化を図ることができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記ロータコアにおけるロータ軸方向の前記他側の端面に、前記液体流通空間から流出した前記液体を整流する整流面が形成された整流部材が設けられているものとする。

すなわち、ロータコアにおけるロータ軸方向の他側（液体流出側）の端面に、整流部材が設けられていない場合に、液体流通空間から液体が流出すると、流路断面積の急激な変化によって、その流出した液体の流れが乱れて、この乱れによる流体損が生じる可能性が高くなる。しかし、整流部材を設けることで、そのような乱れによる流体損の発生を防止することができる。よって、流体損をより一層低減することができる。

また、ＩＰＭ型のロータにおいて、整流部材を、案内部材と共に、永久磁石が磁石挿入用穴から抜け出るのを防止する抜止部材として機能させることができる。この場合、案内部材及び整流部材によって、磁石挿入用穴への液体の進入を防止するようにすることも可能であり、これにより、永久磁石が、たとえ防錆処理などがなされたものでなくても、液体によって錆びたり腐食したりするのを防止することができる。

さらに、ロータコアの両端面にバランスウエイトをそれぞれ設ける場合に、これら両バランスウエイトを案内部材及び整流部材によってそれぞれ保持することができる。

よって、流体損をより一層低減することができるとともに、ロータのコストをより一層低減することができる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記ロータコアには、ロータ軸方向に貫通するフラックスバリアが形成され、前記案内部材及び整流部材は、同じ樹脂からなり、前記フラックスバリア内には、前記案内部材及び整流部材を互いに連結するように該案内部材及び整流部材の樹脂が充填されているものとする。

このことにより、案内部材及び整流部材をフラックスバリアを介して互いに一体成形することができ、ロータの製造が容易に行える。また、案内部材及び整流部材の連結により、案内部材又は整流部材が、磁石挿入用穴から飛び出そうとする永久磁石から衝撃力を受けたとしても、案内部材及び整流部材がロータコアから外れ難くなる。さらに、樹脂は、通常、非磁性であるため、ロータコアの端面やフラックスバリア内に存在しても、モータの性能に悪影響を及ぼすようなことはない。また、樹脂による成形（射出成形）では、案内部材の案内面や整流部材における液体と接触して整流する整流面の形状自由度が高くて、しかも、滑らかな面にすることができ、よって、低コストで流体損を可及的に低減することができる。

請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、前記整流部材の整流面は、略半球状又は略円錐状に形成されているものとする。

このことで、液体を液体流通空間へスムーズに導くことができ、流体損を低減することができる。

請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１項の発明において、前記案内部材の案内面は、略半球状又は略円錐状に形成されているものとする。

このことで、液体流通空間から流出した液体の流れが乱れるのを防止して、その乱れによる流体損の発生を防止することができる。

以上説明したように、本発明のブラシレスモータによると、ロータコア及びステータ間の空間が、液体が該空間のロータ軸方向の一側から流入して他側へ流出する液体流通空間となっており、前記ロータコアにおけるロータ軸方向の前記一側の端面に、前記液体を前記液体流通空間へ導く案内面が形成された案内部材を設けるようにしたことにより、流体損を低減して、ポンプ用モータとして用いる場合にポンプ効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るブラシレスモータ（以下、モータという）２を備えた燃料ポンプ１を示す。この燃料ポンプ１は、自動車などの車両においてガソリンやディーゼル燃料などの燃料が貯留された燃料タンク内に、該燃料に浸漬された状態で配置されるものであって、モータ２によってインペラ３を回転させて、ケーシング４内に燃料を吸い込んで吐出することにより、該燃料を燃料配管を介してエンジンへ搬送するように構成されている。

具体的には、前記燃料ポンプ１は、外側面及び内側面が、燃料に対して耐性を有する材料でメッキ処理された略円筒状の金属製のケーシング４内に、モータ２と該モータ２の回転軸２２に接続されたインペラ３とが回転軸２２の軸方向に並ぶように配置されたものである。前記ケーシング４のインペラ３とは反対が側の開口端部は、樹脂製の蓋部材５によって閉塞されている一方、インペラ３側の開口端部は、該インペラ３を収納するためのポンプ室Ｓを形成する樹脂製のポンプケーシング１１及びポンプカバー１２によって閉塞されている。蓋部材５、ポンプケーシング１１及びポンプカバー１２は、樹脂製のものに限らず、例えばアルミダイキャスト部材で構成してもよい。また、これら３つのうちの一部（例えば、蓋部材５及びポンプケーシング１１）を樹脂で構成し、残り（例えば、ポンプカバー１２）をアルミダイキャスト部材で構成してもよい。

前記蓋部材５は、略円盤状の樹脂部材からなり、厚み方向に貫通するように吐出口５ａが形成されているとともに、ケーシング４内方側の平面視で略中央部分には、前記モータ２の回転軸２２の蓋部材５側（図１における上側）の端部を回転可能に支持するための軸受６が収納される凹部５ｂが形成されている。また、前記蓋部材５には、後述するように、モータ２における後述のステータ３１からポンプ１外方へ延びる外部バスバー３６が挿通可能なように、バスバー用開口５ｃが設けられている。

前記ポンプ室Ｓを形成する前記ポンプケーシング１１及びポンプカバー１２は、それぞれ略円盤状の樹脂部材からなり、該ポンプケーシング１１がケーシング４の内方側に、該ポンプカバー１２がケーシング４の外方側に、それぞれ位置するように配置されている。前記ポンプカバー１２には、厚み方向に貫通し且つ前記ポンプ室Ｓに連通するように吸入口１２ａが形成されている一方、前記ポンプケーシング１１には厚み方向に貫通し且つ前記ポンプ室Ｓに連通するように吸入通路１１ａが形成されている。これにより、前記ケーシング４の内部は、前記吸入口１２ａ、ポンプ室Ｓ及び吸入通路１１ａを介して外部と連通している。

前記ポンプケーシング１１には、ポンプカバー１２側（図１における下側）の面に、前記ポンプ室Ｓを構成し且つ前記インペラ３を収納可能な凹部１１ｂが形成されているとともに、平面視で略中央部分に前記モータ２の回転軸２２が挿通するための貫通穴１１ｃが形成されている。また、この貫通穴１１ｃのケーシング４内方側（図１における上側）には、前記回転軸２２のポンプケーシング１１側（図１における下側）の端部を回転可能に支持するための軸受７が収納される拡大穴部１１ｄが形成されている。

前記インペラ３は、例えばプロペラ形状に形成されていて、平面視で略中央部分にモータ２の回転軸２２の他端側が接続されている。また、このインペラ３は、モータ２によって回転すると、前記吸入口１２ａから燃料をケーシング４内に吸い込むような形状に形成されている。したがって、前記インペラ３の回転によって、燃料が前記吸入口１２ａを介してポンプ室Ｓに吸い込まれて、吸入通路１１ａを介して燃料ポンプ１のケーシング４内に流れ込むようになっている。このようにケーシング４内に吸い込まれた燃料は、モータ２の内部（ロータ２１のロータコア２４とステータ３１との間の空間（後述の燃料流通空間５１））を流れて、前記蓋部材５に形成された吐出口５ａから外部（エンジン）へ吐き出される。なお、燃料を吸い込む吸込部の構成としては、前記のようなインペラ３に限らず、回転により燃料を吸入口１２ａからケーシング４内に吸い込むことが可能であれば、どのような構成であってもよい。

前記モータ２は、前記インペラ３が接続され且つ前記軸受６，７によって両端部を回転可能に支持された前記回転軸２２と、この回転軸２２に結合されたロータコア２４を含むロータ部２３とを有するロータ２１と、このロータ２１のロータコア２４の周囲に配設され、ロータコア２４（ロータ部２３）を囲むように略円筒状に形成されたステータ３１とを備えている。前記ロータ２１は、前記回転軸２２及びロータ部２３が回転軸２２の軸心（つまりロータ軸）回りに一体回転するように構成されている。このモータ２は、前記ロータ２１のロータコア２４内に永久磁石２５が、前記ステータ３１内に巻線３３が、それぞれ設けられたものであり、該ステータ３１の巻線３３に所定のタイミングで通電することにより、前記ロータ２１の回転が制御される。

前記ロータ部２３は、鋼板を積層してなる略円筒状の前記ロータコア２４と、このロータコア２４内においてロータ軸方向に延びるように設けられた複数の永久磁石２５，２５，…とを備えている。詳しくは、図２に示すように、前記ロータコア２４には、回転軸２２を囲むように断面矩形状の４つのスロット２４ａが、ロータコア２４を貫通して形成されていて、各スロット２４ａ内に前記永久磁石２５が挿入されて保持されている。なお、スロット２４ａの数（永久磁石２５の数）は４つ（４極）に限られるものではなく、例えば６つ（６極）であってもよい。

前記ロータコア２４において相隣接するスロット２４ａ，２４ａ間の部分（４箇所）には、当該スロット２４ａ，２４ａに挿入保持されている永久磁石２５，２５間で磁束が短絡するのを防止するフラックスバリア２４ｂがそれぞれ設けられている。各フラックスバリア２４ｂは、ロータコア２４をロータ軸方向に貫通するように設けられている。

前記ロータコア２４とステータ３１との間の空間は、液体としての燃料が該空間のロータ軸方向の一側（ポンプケーシング１１側）から流入して他側（蓋部材５側）へ流出する燃料流通空間５１（液体流通空間）とされている。すなわち、モータ２の回転軸２２の回転によるインペラ３の回転によって吸入口１２ａ、ポンプ室Ｓ及び吸入通路１１ａを介してケーシング４内に流れ込む燃料は、先ず、ケーシング４内におけるモータ２のポンプカバー１２側に形成され且つ吸入通路１１ａと連通する吸入側空間５２へと流れ込み、この吸入側空間５２から燃料流通空間５１へ流入する。そして、前記燃料は、燃料流通空間５１を蓋部材５側（後述の吐出側空間５３）へと流れて、燃料流通空間５１から、ケーシング４内におけるモータ２の蓋部材５側に形成された吐出側空間５３へと流出し、この吐出側空間５３から吐出口５ａを介して外部（エンジン）へ吐出される。

図１に示すように、前記ロータコア２４におけるロータ軸方向の前記一側（図１における下側）の端面（以下、吸入側端面という）には、吸入側空間５２へと流れ込んできた燃料を燃料流通空間５１へ導く案内面２６ａが形成された案内部材２６が設けられている。この案内部材２６の案内面２６ａは、ロータコア２４における前記吸入側端面の中心（回転軸２２の軸心）に向かって該吸入側端面から離れる（つまり吸入側空間５２に突出する）ような形状、例えば略半球状や略円錐状に形成されていることが好ましい（図３では、略半球状に形成された案内面２６ａの例を示す）。ここで、略半球状には、半球の部分的な形状も含まれる。要するに、案内面２６ａの、回転軸２２の軸心を含む平面で切断した断面形状が、回転軸２２の軸心位置で前記吸入側端面から最も離れるような略円弧形状であればよい。これにより、吸入側空間５２へと流れ込んできた燃料が案内部材２６の案内面２６ａによって燃料流通空間５１へとスムーズに導かれるようになる。

前記案内部材２６は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）などのような、燃料に対して耐性を有する非磁性の樹脂からなっている。これにより、案内部材２６が燃料に晒されても問題はなく、モータ２の性能に悪影響を及ぼすこともない。そして、この案内部材２６は前記吸入側端面に密着していてスロット２４ａの開口を覆っており、これにより、案内部材２６と前記吸入側端面との間から燃料がスロット２４ａ内に入り込まないようになされている。また、案内部材２６により、スロット２４ａ内の永久磁石２５が吸入側空間５２へ抜け出るようなこともない。

一方、前記ロータコア２４におけるロータ軸方向の前記他側（図１における上側）の端面（以下、吐出側端面という）には、燃料流通空間５１から吐出側空間５３へ流出した燃料を整流する整流面２７ａを有する整流部材２７が設けられている。すなわち、整流部材２７が設けられていないと、燃料の流路断面積が燃料流通空間５１と吐出側空間５３との間で急激に変化するため、吐出側空間５３へ流出した燃料の流れが乱れて、この乱れによる流体損が生じる可能性が高くなる。しかし、本実施形態のように整流部材２７を設けることで、そのような乱れによる流体損の発生を防止することができる。前記整流部材２７の整流面２７ａは、ロータコア２４における前記吐出側端面の中心に向かって該吐出側端面から離れる（つまり吐出側空間５３に突出する）ような形状、例えば略半球状や略円錐状に形成されていることが好ましい（図４では、略円錐状に形成された整流面２７ａの例を示す）。ここで、略半球状には、半球の部分的な形状も含まれる。要するに、整流面２７ａの、回転軸２２の軸心を含む平面で切断した断面形状が、回転軸２２の軸心位置で前記吐出側端面から最も離れるような略円弧形状であればよい。整流部材２７の整流面２７ａの形状は、案内部材２６の案内面２６ａの形状と同じであってもよく、異なっていてもよい。

前記整流部材２７は、前記案内部材２６と同じ樹脂からなっている。そして、整流部材２７は、案内部材２６と同様に、前記吐出側端面に密着していてスロット２４ａの開口を覆っており、これにより、整流部材２７と前記吐出側端面との間から燃料がスロット２４ａ内に入り込まないようになされている。また、整流部材２７により、スロット２４ａ内の永久磁石２５が吐出側空間５３へ抜け出るようなこともない。

前述の如く、案内部材２６及び整流部材２７によりスロット２４ａ内には燃料が入り込まないので、永久磁石２５が、たとえ防錆処理などがなされたものでなくても、燃料によって錆びたり腐食したりするのを防止することができる。特にバイオエタノールを燃料として使用する場合には、エタノールの親水性により燃料に水分が含まれ、このため、防錆処理をした永久磁石２５であっても錆びる可能性が高くなるが、本実施形態のようにスロット２４ａ内に燃料が入り込まないようにしておけば、永久磁石２５が錆びるようなことはない。

案内部材２６及び整流部材２７は、射出成形によって、前記フラックスバリア２４ｂを介して互いに一体成形したものである。すなわち、案内部材２６及び整流部材２７の成形は同時に行われ、その際にフラックスバリア２４ｂ内に案内部材２６及び整流部材２７の樹脂を流して、案内部材２６及び整流部材２７をロータコア２４の両端面にそれぞれ密着するように成形する。これにより、フラックスバリア２４ｂ内には、案内部材２６及び整流部材２７を互いに連結するように案内部材２６及び整流部材２７の樹脂が充填されることになる。このように案内部材２６及び整流部材２７が連結一体化されていると、燃料ポンプ１に何等かの衝撃力が作用したときに、永久磁石２５がスロット２４ａから飛び出そうとして案内部材２６又は整流部材２７に衝撃力が作用したとしても、案内部材２６及び整流部材２７がロータコア２４から外れ難くなる。また、フラックスバリア２４ｂ内に樹脂が充填されても、その樹脂が非磁性であるので、フラックスバリア２４ｂの機能に影響はない。

本実施形態では、スロット２４ａと永久磁石２５との間の隙間にも前記樹脂が充填されており、これにより、永久磁石２５の保持性が向上する。この結果、永久磁石２５のスロット２４ａとの接着強度（剥がれ強度）が増すため、フラックスバリア２４ｂの断面積が小さくても、案内部材２６及び整流部材２７がロータコア２４から外れるのを防止することができる。

なお、案内部材２６及び整流部材２７の連結用の樹脂を充填する穴は、フラックスバリア２４ｂに限られず、ロータコア２４をロータ軸方向に貫通する貫通穴であればよく、前記連結用としての専用の穴を形成してもよい。

前記ステータ３１は、図１及び図２に示すように、鋼板を積層してなる略円筒状のステータコア３２と、該ステータコア３２の歯部３２ｂにコイル線を巻回してなる複数の巻線３３とを備えている。具体的には、前記ステータコア３２は、前記ケーシング４の内周面に固定される略円環状のコアバック部３２ａと、このコアバック部３２ａの内周側に径方向内方に向かって突出するように設けられた複数の歯部３２ｂ（本実施形態では６つ）とを有している。前記各歯部３２ｂの先端部分には、幅方向（ステータ３１の周方向）に拡がった拡大部３２ｃが形成されていて、該各歯部３２ｂは、全体として断面略Ｔ字状になっている。なお、前記ステータコア３２は、それぞれ前記歯部３２ｂを有する複数のコア部が帯状に連結された、いわゆるストレートコアからなり、該ストレートコアを折り曲げて円筒状に形成したものである。図２において、符号３２ｄは、前記ストレートコアのつなぎ目であり、符号３２ｅは、該ストレートコアの折れ曲がり部分である。

前記歯部３２ｂは、ステータ３１内にロータ２１を配置した状態で、該ロータ２１のロータコア２４の径方向外側表面と前記拡大部３２ｃの径方向内側の面との間にギャップＧ（前記燃料流通空間５１）を形成する大きさになるように設けられている。加えて、前記拡大部３２ｃは、前記ギャップＧの大きさが、幅方向中央部で最も小さくなり且つ幅方向両端部で最も大きくなるように、該拡大部３２ｃのロータ２１側（径方向内側）の面が断面視で前記ロータ２１の外表面の円弧よりも大きな曲率半径を有するように形成されている。このように、前記ギャップＧの大きさを、前記歯部３２ｂの拡大部３２ｃの幅方向中央部よりも幅方向両端部で大きくすることにより、前記ギャップＧ（燃料流通空間５１）内を流れる燃料の流路断面積を、前記拡大部３２ｃの幅方向両端部で拡大できる一方、磁束が最も集まる該拡大部３２ｃの幅方向中央部をロータ２１に対して近づけることができる。これにより、燃料が燃料流通空間５１内を効率良く流れるようになるとともに、前記ギャップＧの拡大による磁束密度の低下を極力、防止することできて、モータ性能の大幅な低下を防止することができる。

前記歯部３２ｂには、前記拡大部３２ｃの径方向外周側から前記コアバック部３２ａの内周側に亘って絶縁部材３４が被せられていて、該絶縁部材３４上にコイル線が巻回されている。前記歯部３２ｂにコイル線が巻回されてなる各巻線３３は、通電時にそれぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相となるように、銅製のバスバー３５に接続されていて、該バスバー３５に接続された銅製の外部バスバー３６を介して制御回路側（図示省略）と接続されている。なお、前記巻線３３は、１８０度対向した位置の巻線３３，３３が通電した際に同相になるように、該巻線３３，３３のコイル線同士が接続されている。

前記ステータ３１の軸方向両端部は、ＰＰＳ、ＰＰＡ、ＰＯＭなどのような、燃料に対して耐性を有する非磁性の樹脂３７，３７によってそれぞれ覆われている。すなわち、前記ステータ３１の軸方向両端部では、絶縁部材３４、巻線３３及びバスバー３５，３６が前記樹脂３７によって封止されている。また、前記歯部３２ｂ，３２ｂ同士の間には、軸方向に貫通した空間が形成されているため、これらの空間にも前記樹脂３７が充填されている。このように、前記ステータ３１の軸方向両端部を樹脂３７によって封止することで、モータ２内を燃料が流れる際に、銅製のバスバー３５，３６や該バスバー３５，３６と接続するために表面のコーティングの一部が除去されたコイル線、ステータコア３２の鋼板などが、前記燃料と接触するのを防止できるため、該燃料によってこれらの部品が錆びるのを防止することができる。しかも、前記ステータコア３２の歯部３２ｂ同士の間の空間も前記樹脂３７によって封止されているため、前記コイル線や前記ステータコア３２の鋼板が前記燃料と接触するのを防止することができる。

ここで、前記ロータ２１が高速｛例えば８３．３回転／秒（５０００ｒｐｍ）程度｝で回転する場合には、ロータ２１の振動を防止するために、ロータ２１の回転時のバランスを調整するためのバランスウエイトが必要になる。

図５及び図６は、ロータコア２４の両端面に、板状のバランスウエイト６１，６１をそれぞれ設けた場合の例を示す（なお、図５及び図６では、案内部材２６及び整流部材２７を取り除いている）。バランスウエイト６１は、回転軸２２に圧入されて回転軸２２及びロータ部２３（ロータコア２４）と一体的に回転するようになっているが、案内部材や整流部材がなければ、回転軸２２に対して相対的に回転してバランスウエイト６１としての機能を果たさなくなる可能性がある。しかし、ロータコア２４のロータ軸方向両端面に案内部材２６及び整流部材２７をそれぞれ設けることによって、バランスウエイト６１が回転軸２２に対して相対的に回転しないように保持することができる。

したがって、本実施形態では、ロータコア２４における吸入側空間５２側の端面に、吸入側空間５２へと流れ込んできた燃料を燃料流通空間５１へ導く案内面２６ａが形成された案内部材２６を設けたので、断面積がかなり小さい燃料流通空間５１へと燃料をスムーズに導くことができる。すなわち、案内部材２６が設けられていないと、ロータ軸方向に垂直な平面である、ロータコア２４の端面に、吸入側空間５２へ流れ込んできた燃料の大部分が衝突するために流体損が大きくなるが、案内部材２６の案内面２６ａによって燃料を燃料流通空間５１へと導いて流体損を低減することができる。よって、ポンプ効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、ロータコア２４における吐出側空間５３側の端面に、燃料流通空間５１から流出した燃料を整流する整流部材２７を設けたので、流体損をより一層低減することができる。

さらに、案内部材２６及び整流部材２７は、永久磁石２５がスロット２４ａから抜け出るのを防止する抜止部材や、燃料のスロット２４ａへの進入を防止する進入防止部材、バランスウエイト６１を保持する保持部材と兼用することができ、ロータ２１のコストの低減化を図ることができる。

また、案内部材２６及び整流部材２７を樹脂で構成することで、案内部材２６の案内面２６ａ及び整流部材２７の整流面２７ａの形状自由度が高くなり、しかも、滑らかな面にすることができる。よって、低コストで流体損を低減することができる。さらに、案内部材２６及び整流部材２７の連結により、永久磁石２５がスロット２４ａから抜け出るのを防止することができる。

本発明の構成は、前記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。

例えば、前記実施形態では、モータ２の断面においてロータ２１のロータコア２４とステータ３１の拡大部３２ｃとの間のギャップＧを、拡大部３２ｃの幅方向中央部と両端部とで異ならせるようにしたが、拡大部３２ｃをロータコア２４に沿う円弧状に形成して、ギャップＧがステータ３１の全周に亘って一様になるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、案内部材２６及び整流部材２７を樹脂で構成したが、非磁性のものであれば、どのような材料（例えばアルミニウム）で構成してもよく、案内部材２６と整流部材２７とで材料を異ならせてもよい（尚、燃料に対して耐性を有しない材料を使用する場合には、耐性を有する材料で表面処理を施すようにすればよい）。また、案内部材２６及び整流部材２７を互いに連結する必要はなく、圧入やねじ、接着剤によりロータコア２４に固定するようにしてもよい。但し、十分な圧入強度や接着強度を確保できなかったりねじが緩んだりする可能性があるため、前記実施形態の如く構成する方が、十分な固定強度が低コストで得られて好ましい。

さらに、前記実施形態では、案内部材２６に加えて整流部材２７を設けたが、整流部材２７はなくてもよい。また、整流部材２７の代わりに、前記抜止部材や前記進入防止部材、前記保持部材を設けるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、ロータ２１が、永久磁石２５をロータコア２４の内部に保持するＩＰＭ型のロータであるが、永久磁石２５をロータコア２４の表面に保持する、Surface Permanent Magnet（ＳＰＭ）型のロータであってもよい。但し、永久磁石２５の錆び防止の観点からは、ＩＰＭ型のロータの方が好ましい。

加えて、前記実施形態では、本発明を、車両の燃料ポンプ１を駆動するモータ２に適用したが、本発明は、ロータコアとステータとの間の空間が、液体が該空間のロータ軸方向の一側から流入して他側へ流出する燃料流通空間となるブラシレスモータであれば、どのようなモータにも適用することができる。例えば、水が貯えられた貯水槽内に浸漬されて、該貯水槽内の水を汲み上げるポンプを駆動するモータに適用することも可能である。

本発明は、永久磁石を保持するロータコアを有するロータと、該ロータコアの周囲に配設されたステータとを備えたブラシレスモータに有用であって、特に、液体を吸入して吐出するポンプ内に配設されるポンプ用モータに用いる場合に有用である。

本発明の実施形態に係るブラシレスモータを備えた燃料ポンプの概略構成を示す縦断面図である。 図１のII-II線断面図である。 案内部材の一例を示す、ロータのロータ部を吸入側空間から見た斜視図である。 整流部材の一例を示す、ロータのロータ部を吐出側空間から見た斜視図である。 ロータの別形態を、案内部材及び整流部材を取り除いた状態で示す側面図である。 図５のVI方向矢示図である。

符号の説明

１ 燃料ポンプ
２ ブラシレスモータ
２１ ロータ
２４ ロータコア
２４ａ スロット
２４ｂ フラックスバリア
２５ 永久磁石
２６ 案内部材
２６ａ 案内面
２７ 整流部材
２７ａ 整流面
３１ ステータ
５１ 燃料流通空間（液体流通空間）

Claims (5)

1. 永久磁石を保持するロータコアを有するロータと、該ロータコアの周囲に配設されたステータとを備え、
   該ロータコアと該ステータとの間の空間が、
   液体が該空間のロータ軸方向の一側から流入して他側へ流出する液体流通空間とされ、
   前記ロータコアにおけるロータ軸方向の前記一側の端面に、前記液体を前記液体流通空間へ導く案内面が形成された案内部材が設けられているブラシレスモータ。
2. 請求項１記載のブラシレスモータにおいて、
   前記ロータコアにおけるロータ軸方向の前記他側の端面に、前記液体流通空間から流出した前記液体を整流する整流面が形成された整流部材が設けられているブラシレスモータ。
3. 請求項２記載のブラシレスモータにおいて、
   前記ロータコアには、ロータ軸方向に貫通するフラックスバリアが形成され、
   前記案内部材及び整流部材は、同じ樹脂からなり、
   前記フラックスバリア内には、前記案内部材及び整流部材を互いに連結するように該案内部材及び整流部材の樹脂が充填されているブラシレスモータ。
4. 請求項２又は３記載のブラシレスモータにおいて、
   前記整流部材の整流面は、略半球状又は略円錐状に形成されているブラシレスモータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記案内部材の案内面は、略半球状又は略円錐状に形成されているブラシレスモータ。

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