JP2011193575A - モータ、当該モータを駆動源とするポンプ、当該ポンプを搭載したポンプ駆動機器 - Google Patents

Abstract

【課題】振動を抑制してモータ効率の向上を図ることのできるモータ、当該モータを駆動源とするポンプ、当該ポンプを搭載したポンプ駆動機器を得る。
【解決手段】モータ１は、環状に形成した永久磁石２の内周側に位置する内周側ステータ４と、永久磁石２の外周側に位置する外周側ステータ５と、を備えている。そして、内周側ステータ４の巻線９に印可する駆動電圧の進角に対する外周側ステータ５の巻線１１に印可する駆動電圧の進角を、相対的にずらした。
【選択図】図６

Description

本発明は、モータ、当該モータを駆動源とするポンプ、当該ポンプを搭載したポンプ駆動機器に関する。

従来、モータとして、内外周が多極着磁された環状の永久磁石の内側に、内ヨークおよび内コイル組立を配置するとともに、当該永久磁石の外側に、外ヨークおよび外コイル組立を配置した２相構造のモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２８５２２８号公報

しかしながら、上記特許文献１では、内コイル組立および外コイル組立にそれぞれ印加する駆動電圧の進角については何ら示唆されていない。

これに対し、発明者らが鋭意研究を重ねた結果、内側コイルおよび外側コイルにそれぞれ印可する駆動電圧の進角を変化させることで、トルクリプルを低減させ得ることが確かめられた。

そこで、本発明は、振動を抑制してモータ効率の向上を図ることのできるモータ、当該モータを駆動源とするポンプ、当該ポンプを搭載したポンプ駆動機器を得ることを目的とする。

本発明にかかるモータは、ロータを構成する環状の永久磁石を有し、当該永久磁石は、内周側と外周側の双方に磁束を発生させるように着磁されており、前記永久磁石の内周側および外周側に、永久磁石に回転力を発生させる内周側ステータおよび外周側ステータが配置され、前記内周側ステータの巻線に印可する駆動電圧の進角に対する前記外周側ステータの巻線に印可する駆動電圧の進角を、相対的にずらしたことを特徴とする。

また、本発明にかかるポンプは、上記モータを駆動源とすることを特徴とする。

また、本発明にかかるポンプ駆動機器は、上記ポンプを搭載したことを特徴とする。

本発明によれば、内周側ステータの巻線に印可する駆動電圧の進角に対する前記外周側ステータの巻線に印可する駆動電圧の進角を相対的にずらすことで、トルクリプルを低減させることが可能となる。すなわち、本発明によれば、振動を抑制してモータ効率の向上を図ることのできるモータ、当該モータを駆動源とするポンプ、当該ポンプを搭載したポンプ駆動機器を得ることができる。

図１は、本発明の第１実施形態にかかるモータを模式的に示す平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った模式的な断面図である。 図３は、本発明の第１実施形態にかかるモータを模式的に示す背面図である。 図４は、トルクリプル測定用のモータの要部を模式的に示す斜視図である。 図５は、本発明の第１実施形態にかかるモータの駆動回路の模式図である。 図６は、本発明の第１実施形態にかかるモータの駆動電圧波形を示す図であって、（ａ）は内側の駆動電圧波形を示す図、（ｂ）は外側の駆動電圧波形を示す図である。 図７は、本発明の第１実施形態にかかるモータの外側のトルク波形と、内側のトルク波形と、内・外側を合算したトルク波形と、を示すグラフである。 図８は、外側の進角の内側の進角に対する相対角度を０度〜１４度に設定した場合のトルクリプル割合を示すグラフである。 図９は、外側の進角の内側の進角に対する相対角度を５度〜８度に設定した場合のトルクリプル割合を示すグラフである。 図１０は、本発明の第２実施形態にかかるモータを模式的に示す背面図である。 図１１は、本発明の第３実施形態にかかるモータを模式的に示す背面図である。 図１２は、本発明の第３実施形態にかかるモータを模式的に示す断面図である。 図１３は、本発明の第４実施形態にかかるポンプを模式的に示す断面図である。 図１４は、本発明の第５実施形態にかかる食器洗浄機の内部構造を示す模式図である。 図１５は、本発明の第５実施形態の第１変形例にかかる給湯ユニットの回路図である。 図１６は、本発明の第５実施形態の第２変形例にかかる洗濯機の内部構造を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
本実施形態にかかるモータ１はクローポール型モータであり、ロータ３を構成する環状（円筒形状）の永久磁石２と、この永久磁石２の内周側に位置する内周側ステータ４と、永久磁石２の外周側に位置する外周側ステータ５と、を備えている。

ロータ３は、略円筒状をしており、永久磁石２の軸方向（図２中、上下方向）の一方の端部（図２中上側）に支持板６を備えて大略カップ形状を呈しており、この支持板６の中心部に回転軸７を連結している。

内周側ステータ４は、圧粉体としての圧粉鉄心で構成したステータコア８を有している。このステータコア８は、支持板６に近接配置された端板８ａの中心に、上述した回転軸７と同一軸線上に位置する軸部８ｂを備えるとともに、端板８ａの外周縁には、軸部８ｂと平行かつ同方向に延出する爪磁極８ｃを、円周方向に沿ってほぼ等間隔に複数（ここでは４個）備えている。そして、軸部８ｂと爪磁極８ｃとの間の空間に巻線である内側コイル９を巻き付けている。

一方、外周側ステータ５は、圧粉体としての圧粉鉄心で構成したステータコア１０を有し、外周側に位置する外側円筒部１０ａの内側に、爪磁極１０ｂを円周方向に沿ってほぼ等間隔に複数（ここでは４個）備えている。これら外側円筒部１０ａと爪磁極１０ｂとは、上述した端板８ａとほぼ同一面上に位置する環状の端板１０ｃにより相互に連結されて一体化している。そして、外側円筒部１０ａと爪磁極１０ｂとの間の空間に巻線である外側コイル１１を巻き付けている。

ステータコア８およびステータコア１０は、図示せぬ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で構成されている。この圧粉鉄心は、鉄粉個々の表面を例えばリン酸皮膜処理などの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。

なお、ステータコア８およびステータコア１０を、金属ガラスで構成してもよい。金属ガラスは、上記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。

永久磁石２は、図１および図３に示すように、円周方向等間隔の４箇所つまり９０度の間隔をおいて内周側と外周側との間でラジアル方向に着磁してあり、かつその着磁方向（Ｓ極とＮ極の位置関係）を円周方向に隣接するもの同士で異ならせている。すなわち、この永久磁石２は、内周側と外周側の双方に磁束を発生させるように着磁されている。そして、永久磁石２の内周側及び外周側に、当該永久磁石２に対して回転力を発生させる内周側ステータ４および外周側ステータ５がそれぞれ配置されている。

このとき、内周側および外周側のそれぞれの着磁部位は、円周方向等間隔の４箇所、つまり中心角９０度の間隔をおいて着磁しており、かつ、これらは互いに電気角で９０度ずれている。このため、内周側ステータ４におけるステータコア８の爪磁極８ｃと、外周側ステータ５におけるステータコア１０の爪磁極１０ｂとが、電気角で９０度ずらして配置されている。

このように、本実施形態にかかるモータ１は、内周側と外周側の双方に磁束を発生させるように着磁させた永久磁石２の内周側および外周側に、当該永久磁石２に対して回転力を発生させる内周側ステータ４および外周側ステータ５を配置した２相構造となっている。そのため、軸方向の大型化を抑えて薄型化を達成しつつ低振動，低騒音化を図ることができる。

内周側ステータ４の内側コイル９および外周側ステータ５の外側コイル１１には、図５に示す駆動回路５０を介して駆動電圧が印加される。駆動回路５０は、バイポーラ型の駆動回路で、モータコントローラ５１と内側コイル９の間には、Ｈブリッジドライバ回路５２が組み込まれている。また、モータコントローラ５１と外側コイル１１の間には、Ｈブリッジドライバ回路５３が組み込まれている。そして、Ｈブリッジドライバ回路５２、５３によって、それぞれのコイル９、１１に印可する駆動電圧の向きを変化させている（図５参照）。

ところで、ロータ３をスムーズに回転させるためには、進角を電気角で所定角度αだけずらすのが一般的である。

具体的には、永久磁石２が基準状態（進角が０度）に対して回転方向前方もしくは後方に所定角度αだけ回転させた状態のときに、コイルに駆動電圧を印可するようにしている。

基準状態としては、例えば、複数の極が周方向に形成された環状の永久磁石の各領域の中央部（磁束密度が最も大きい部位：本実施形態では、Ｎ極とＳ極の境界部分から次のＮ極とＳ極の境界部分までの中間部）が、磁極（爪磁極８ｃや爪磁極１０ｂ）の周方向中央部と対向（両者間が最短距離となる）する状態があげられる。

なお、基準状態（進角が０度）に対して回転方向後方（例えば、時計回り方向に回転している場合、反時計回り方向）に永久磁石２を回転させた状態で転流を行うと進角は進み（α＞０）、回転方向前方（進行方向）に永久磁石２を回転させた状態で転流を行うと進角は遅れる（α＜０）こととなる。

上記構成のモータ１について、発明者らが鋭意研究を重ねた結果、内側コイル９および外側コイル１１にそれぞれ印可する駆動電圧の進角を変化させることで、トルクリプルを低減させ得ることが確かめられた。

具体的には、内側コイル９に印可する駆動電圧の進角に対する外側コイル１１に印可する駆動電圧の進角を、相対的にずらすことで、トルクリプルを低減させ得ることが確かめられた。

以下では、トルクリプルを低減させることのできる外周側ステータ５の進角（外側進角）と内周側ステータ４の進角（内側進角）との相対角度の範囲について説明する。

なお、今回の実験で用いたモータ１は、図４に示すように、永久磁石２の中央半径ａが６３ｍｍ、内周側ステータ４の内周の直径ｂが１８ｍｍ、外周側ステータ５の外周の直径ｃが１００ｍｍであり、永久磁石２の軸方向長さｄが１８ｍｍ、内周側ステータ４の軸方向長さｅが１６ｍｍ、外周側ステータ５の軸方向長さｆが１４ｍｍとなっている。

また、今回の実験では、内側進角を所定角度αとし、この内側進角αを固定した状態で、外側進角βを変化させることで、内側進角αと外側進角βとの相対角度を変化させた。

本実施形態では、上述したように、内周側ステータ４におけるステータコア８の爪磁極８ｃと、外周側ステータ５におけるステータコア１０の爪磁極１０ｂとが、電気角で９０度ずらして配置されている。

そのため、内側コイル９に、駆動電圧を、図６（ａ）に示すように印可させ、外側コイル１１に、駆動電圧を、図６（ｂ）の破線で示すように印可させた状態のときに、外側進角βと内側進角αとの相対角度が０度となる。

すなわち、外側コイル１１への駆動電圧の印可タイミングを内側コイル９への駆動電圧の印加タイミングよりも電気角で９０度進ませた状態（β＝α＋９０度）のときに、外側進角βと内側進角αとの相対角度が０度となる。

そして、外側コイル１１に、駆動電圧を、図６（ｂ）の実線で示すように印可させた状態、すなわち、図６（ｂ）の破線に対してＡ度だけ外側コイル１１への駆動電圧の印加タイミングを進ませた状態のときに、外側進角βと内側進角αとの相対角度が＋Ａ度となる。

したがって、相対角度を＋Ａ度とした場合には、外側コイル１１への駆動電圧の印加タイミングは、内側コイル９への駆動電圧の印加タイミングよりも、電気角で９０＋Ａ度だけ早まることとなる。

ここで、本実施形態では、外側進角βと内側進角αとの相対角度を変化させ、それぞれの相対角度におけるモータ１の出力トルク（トルク波形）を導き、この出力トルク（トルク波形）から各相対角度におけるトルクリプル割合を求めた。

図７にモータ１の出力トルク（トルク波形）の一例を示す。この図７では、永久磁石２と外周側ステータ５との間の外側トルク発生部で発生する外側のトルク波形をＴｏで示し、永久磁石２と内周側ステータ４との間の内側トルク発生部で発生する内側のトルク波形をＴｉで示し、それら内・外側を合計したトルク波形をＴｔで示している。そして、図７におけるトルク波形Ｔｔの変動幅がトルクリプルである。

また、各相対角度におけるトルクリプル割合を、図８および図９に示す。

図８のグラフより、外側進角βと内側進角αとの相対角度が電気角で０度の場合、すなわち、外側進角βと内側進角αとの相対角度をずらさない場合には、トルクリプル割合は約３０パーセントとなる。

そして、図８のグラフより、外側進角βと内側進角αとの相対角度を電気角で０度より大きく１４度以下となるように設定すれば、トルクリプル割合が３０パーセント以下となることが理解される。

このように、外側進角βと内側進角αとの相対角度を、電気角で０度より大きく１４度以下の範囲とすると、トルクリプル割合を３０パーセント以下に抑えることができる。

したがって、外側進角βと内側進角αとの相対角度を、電気角で０度より大きく１４度以下の範囲に設定することで、外側進角βと内側進角αとの相対角度をずらさない場合よりもトルクリプル割合を小さくすることができる。

すなわち、モータ１の振動をより抑制することができ、モータ効率の向上を図ることができるようになる。

また、図９のグラフより、外側進角βと内側進角αとの相対角度を電気角で５度以上８度以下となるように設定すれば、トルクリプル割合が１５パーセント以下となることが理解される。

なお、一般的な３相モータのトルクリプルは、約１５パーセントである。したがって、外側進角βと内側進角αとの相対角度を電気角で５度以上８度以下となるように設定すれば、一般的な３相モータの振動以下となる２相モータを得ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、内側コイル９に印可する駆動電圧の進角に対する外側コイル１１に印可する駆動電圧の進角を、相対的にずらすことで、トルクリプルを低減させることが可能となる。

このとき、外側進角βを内側進角αに対して相対的に進ませれば、具体的には、外側進角βと内側進角αとの相対角度を、電気角で０度より大きく１４度以下の範囲に設定すれば、外側進角βと内側進角αとの相対角度をずらさない場合よりもトルクリプル割合を小さくすることができる。

このように、本実施形態によれば、振動を抑制してモータ効率の向上を図ることのできるモータ１を得ることができる。

また、外側進角βと内側進角αとの相対角度を電気角で５度以上８度以下となるように設定すれば、一般的な３相モータの振動以下となる２相モータを得ることができる。

このように、本実施形態では、安価な２相式のモータ１でさらなる高効率化を図ることができるようになり、モータの低コスト化を実現することができる。

また、永久磁石２を、半径方向に向けて着磁する単純なラジアル着磁とすることで、製造コストを低く抑えることが可能となる。

また、本実施形態によれば、ステータコア８，１０を、磁性粉を圧縮して成形した圧粉体で構成しているので、渦電流損を低く抑えてモータ１として高効率化を達成でき、モータ１の小型化を図ることができる。また、形状の自由度が増すので、クローポール型鉄心のように複雑な形状であっても製造が容易となる。さらに、磁性粉を用いることで３Ｄ磁気回路を構成することが可能となるため、クローポール型モータを容易に構成することができるようになる。

なお、ステータコア８，１０を、金属ガラスで構成した場合にあっても、渦電流損失を抑えることができるとともに、高周波数域で使用することができる。また、圧粉鉄心と同様に、例えばクローポール型鉄心のように複雑な形状でも容易に製造することができる。さらに、金属ガラスを用いることで３Ｄ磁気回路を構成することが可能となるため、クローポール型モータを容易に構成することができるようになる。

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することもできる。

また、本実施形態では、内側コイル９及び外側コイル１１を、環状のステータコア８及び１０に対して円周方向に沿ってそれぞれ巻き付ける構造、すなわちクローポール型モータとしているので、製造コストを低く抑えることができる。

なお、本実施形態では、内周側ステータ４のステータコア８および外周側ステータ５のステータコア１０の両方を、クローポール型鉄心で構成したものを例示したが、ステータコア８およびステータコア１０のうちいずれか一方のステータコアを後述するスロット巻き鉄心で構成してもよい。

また、内周側ステータ４および外周側ステータ５のうち、少なくとも一方のステータを圧粉鉄心で構成し、他方を他の材質、たとえば、積層鉄心や金属ガラスで構成してもよい。

また、内周側ステータ４および外周側ステータ５のうち、少なくとも一方のステータを金属ガラスで構成し、他方を他の材質、たとえば、積層鉄心や圧粉鉄心で構成することも可能である。

（第２実施形態）
本実施形態にかかるモータ１Ａは、基本的に上記第１実施形態とほぼ同様の構成をしており、環状の永久磁石２Ａの内周側および外周側が、それぞれ周方向着磁されていることが上記第１実施形態と主に異なっている。

具体的には、永久磁石２Ａは、環状となった円周方向に沿って着磁させる極異方着磁が採用されている。すなわち、図１０に示すように、永久磁石２Ａの内周側と外周側との双方にそれぞれ極異方着磁させることで、内周側と外周側の双方に磁束を発生させるようにしている。

このとき、内周側および外周側のそれぞれの着磁部位は、円周方向等間隔の４箇所、つまり中心角９０度の間隔をおいて極異方着磁しており、かつ、これらは互いに電気角で９０度ずれている。このため、内周側ステータ４におけるステータコア８の爪磁極８ｃと、外周側ステータ５におけるステータコア１０の爪磁極１０ｂとが、円周方向の同一位置に配置される。

なお、永久磁石２の内周側および外周側のそれぞれの着磁部位を、円周方向で同一位置としてもよい。その場合には、内周側ステータ４におけるステータコア８の爪磁極８ｃと、外周側ステータ５におけるステータコア１０の爪磁極１０ｂとを、電気角で９０度ずらすことになる。

また、本実施形態にかかるモータ１Ａも、内周側と外周側の双方にそれぞれ極異方着磁させた永久磁石２Ａの内周側および外周側に、当該永久磁石２Ａに対して回転力を発生させる内周側ステータ４および外周側ステータ５を配置した２相構造となっている。そのため、軸方向の大型化を抑えて薄型化を達成しつつ低振動，低騒音化を図ることができる。

さらに、本実施形態にあっても、上記第１実施形態と同様に、内側コイル９に印可する駆動電圧の進角に対する外側コイル１１に印可する駆動電圧の進角を、相対的にずらすようにしている。

以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

また、永久磁石２Ａを極異方着磁させることで、ラジアル着磁させた永久磁石に比べて磁力を強くすることができ、その分モータ１Ａとしてより小型化・高効率化を達成することができる。

（第３実施形態）
本実施形態にかかるモータ１Ｂは、基本的に上記第１実施形態のモータ１と同様の構成をしており、内周側ステータ４Ｂのステータコア８Ｂおよび外周側ステータ５Ｂのステータコア１０Ｂをスロット巻き鉄心で構成した点およびロータ３の永久磁石２をラジアル着磁させた点が主に上記第１実施形態と異なっている。

すなわち、本実施形態における内周側ステータ４Ｂのステータコア８Ｂは、中心部の円柱形状のコア部８ｂＢの外周側において、円周方向等間隔の４箇所に磁極８ｄを有し、これら各磁極８ｄに内側コイル９Ｂを巻き付けている。一方、外周側ステータ５Ｂのステータコア１０Ｂは、外周側の円筒部１０ａＢの内側に、その円周方向等間隔の４箇所に磁極１０ｄを有し、これら各磁極１０ｄに外側コイル１１Ｂを巻き付けている。

このステータコア８Ｂ、１０Ｂは、図１２に示すように、鋼板ｓを複数積層した積層鉄心Ｓｔで構成されている。

なお、スロット巻き鉄心は、圧粉鉄心や金属ガラスで構成してもよい。

また、本実施形態では、永久磁石２は、図３に示すように、円周方向等間隔の４箇所つまり９０度の間隔をおいて内周側と外周側との間でラジアル方向に着磁してあり、かつその着磁方向（Ｓ極とＮ極の位置関係）を円周方向に隣接するもの同士で異ならせている。すなわち、この永久磁石２は、内周側と外周側の双方に磁束を発生させるように着磁されている。なお、極異方着磁させた永久磁石２Ａを使用することも可能である。

また、本実施形態にかかるモータ１Ｂも、内周側と外周側の双方に磁束を発生させるように着磁させた永久磁石２の内周側および外周側に、当該永久磁石２に対して回転力を発生させる内周側ステータ４および外周側ステータ５を配置した２相構造となっている。そのため、軸方向の大型化を抑えて薄型化を達成しつつ低振動，低騒音化を図ることができる。

さらに、本実施形態にあっても、上記第１実施形態と同様に、内側コイル９に印可する駆動電圧の進角に対する外側コイル１１に印可する駆動電圧の進角を、相対的にずらすようにしている。

以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

また、本実施形態では、ステータコア８Ｂ，１０Ｂにスロット巻き鉄心を使用しており、このスロット巻き鉄心を使用したモータ１Ｂは、一般的にクローポール型鉄心に比較して大型化するので、必然的に機械的強度を高く維持することができるとともに、放熱性についても有利なものとなる。

また、本実施形態によれば、ステータコア８Ｂ，１０Ｂを積層鉄心で構成することで、渦電流損を低く抑えることができ、モータ１Ｂの小型化・高効率化を達成することができる。

なお、鋼板ｓを複数積層した積層鉄心Ｓｔで鉄心を構成する場合には、上述したスロット巻き鉄心が適しているが、図１，図３および図１０に示してあるクローポール型鉄心に適用してもよい。

また、本実施形態では、内周側ステータ４Ｂのステータコア８Ｂおよび外周側ステータ５Ｂのステータコア１０Ｂの両方を、スロット巻き鉄心で構成したものを例示したが、ステータコア８Ｂおよびステータコア１０Ｂのうちいずれか一方のステータコアをクローポール型鉄心で構成してもよい。

また、内周側ステータ４Ｂおよび外周側ステータ５Ｂのうち、少なくとも一方のステータを積層鉄心Ｓｔで構成し、他方を他の構造、たとえば、圧粉鉄心や金属ガラスで構成してもよい。

（第４実施形態）
本実施形態では、上記第１実施形態のモータ１を駆動源としたポンプＰについて説明する。

本実施形態にかかるポンプＰは、モータ１の支持板６に、液体を吸排する羽根車２０が固定支持され、この羽根車２０の中心に回転軸２１が取り付けられている。回転軸２１は、ポンプケース２２の内部に形成された軸支え部２３に回転可能に支持されており、支持板６を貫通して羽根車２０の反対側に突出している。

羽根車２０は、ポンプケース２２内に形成されたポンプ室２４に回転可能に収容されている。ポンプケース２２は、液体をポンプ室２４に吸入する吸入口２５およびポンプ室２４内の液体を排出する吐出口２６を備えており、ポンプ室２４は、ポンプケース２２と分離板２７との間に形成されている。

分離板２７は、回転軸２１を中心とした円板状の円板部２７ａと、円板部２７ａの外周側端部から支持板６と反対側でかつ永久磁石２の内側に沿って延設される内側円筒部２７ｂと、永久磁石２の外側に位置する外側円筒部２７ｃと、これら内側円筒部２７ｂおよび外側円筒部２７ｃの羽根車２０と反対側の端部どうしを連結する連結部２７ｄと、外側円筒部２７ｃの連結部２７ｄと反対側の端部から径方向外側に向けて延設される外側円板部２７ｅと、をそれぞれ備えている。

分離板２７の内側円筒部２７ｂと永久磁石２との間、外側円筒部２７ｃと永久磁石２との間、および連結部２７ｄと永久磁石２との間には、ロータ３が回転する際に相互に接触しない程度の僅かな隙間δ１、δ２およびδ３が形成されている。また、円板部２７ａと支持板６との間にも接触しない程度の隙間δ４が形成されており、それら隙間δ１、δ２、δ３およびδ４は、ポンプ室２４に連通している。

内周側ステータ４および外周側ステータ５でそれぞれ発生させる磁界を制御する制御基板２８は、リード線２９，３０を介して内側コイル９および外側コイル１１にそれぞれ接続されている。そして、ポンプケース２２を除いた部位全体がモールド樹脂３１によって被覆されている。つまり、分離板２７と、内周側ステータ４および外周側ステータ５と、制御基板２８とが、モールド樹脂３１により被覆されており、これにより強度を確保している。

このように構成されたポンプＰにおいては、内側コイル９および外側コイル１１への通電により発生する磁束がそれぞれの爪磁極８ｃおよび１０ｂから永久磁石２へと伝達される。このとき、永久磁石２が吸引反発し、永久磁石２が吸引反発することでロータ３に一体に設けられた羽根車２０が回転軸２１とともに回転する。そして、羽根車２０の回転に伴ってポンプ作用が発生し、吸入口２５からポンプ室２４へと吸引された液体は、ポンプ室２４で加圧された後に吐出口２６から吐出される。

このように、本実施形態では、ポンプＰの駆動源としてモータ１を用いているので、ポンプＰの低振動化および低騒音化を図ることができる。また、薄型化したモータ１を利用することで、ポンプＰの薄型化も可能となる。また、低コストで高効率のモータ１を用いることで、ポンプＰの性能をより一層向上させるとともに、低コスト化を実現させることができる。

なお、本実施形態では、ポンプＰの駆動源として上記第１実施形態のモータ１を用いたが、上記第２および第３実施形態のモータ１Ａ，１Ｂを用いることもできる。この場合にあっても同様の作用、効果を奏することができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、本発明にかかるポンプを搭載したポンプ駆動機器について説明する。

図１４は、本実施形態にかかるポンプ駆動機器としての食器洗浄機１００を一例として示しており、この食器洗浄機１００では、水または温水が給水口１０１から貯水槽１０２に供給されるようになっており、貯水槽１０２に供給された水または温水が、洗浄ポンプＰ１によって貯水槽１０２からノズル１０３に送られ、水または温水をノズル１０３から噴出することで食器洗浄機１００内に配置した食器１０４を洗浄するようになっている。なお、本実施形態では、洗浄後の水または温水は、下方に落下して貯水槽１０２に溜められ、洗浄ポンプＰ１によって再度ノズル１０３に送られるようになっている。そして、所定時間循環洗浄した後に、洗浄ポンプＰ１を停止して排水ポンプＰ２を作動させることで、貯水槽１０２内の水が排水されるようになっている。

次に、給水口１０１から再度、水または温水を貯水槽１０２に供給した後、洗浄ポンプＰ１を所定時間作動させて濯ぎを行う。その後、洗浄ポンプＰ１を停止して排水ポンプＰ２を作動させて貯水槽１０２の水または温水を排水する。以上の動作を数回繰り返して濯ぎを行うことで、食器洗浄機１００内に配置した食器１０４が洗浄されるようになっている。

ここで、本実施形態では、上述した洗浄ポンプＰ１および排水ポンプＰ２に、上記第１実施形態で例示したモータ１を駆動源としたポンプＰ（図１３参照）を用いている。

このように、本実施形態にかかる食器洗浄機１００に、本発明のモータ１を駆動源としたポンプＰを用いて洗浄ポンプＰ１および排水ポンプＰ２を構成することで、ポンプの駆動出力を向上して、ポンプの薄型化かつ低振動，低騒音化を図ることのできる食器洗浄機１００を安価に得ることができ、また薄型化したポンプの形状を有効利用することで、食器収納スペースの拡大を図ることができる。また、ポンプを薄型化することで、ポンプの食器洗浄機１００への搭載性を向上させることが可能となる。

なお、ポンプＰ１、Ｐ２として、上記第２および第３実施形態で例示したモータ１Ａ，１Ｂのいずれかを駆動源としたポンプＰを用いることも可能である。この場合にあっても同様の作用、効果を奏することができる。

次に、本実施形態のポンプ駆動機器の変形例について説明する。

図１５は、上記第５実施形態の第１変形例を示しており、ポンプ駆動機器が給湯器としての給湯ユニット２００である場合を例示する。

この給湯ユニット２００は、低電力化が可能で環境にもやさしいＣＯ_２を冷媒とするヒートポンプを利用した給湯システムであるエコキュート（登録商標）であり、図１５は、そのシステム概略図を示している。

図１５に示すように、給湯ユニット２００は、ヒートポンプユニット２０１、貯湯ユニット２０２、風呂２０３、床暖房２０４及び追い焚き熱交換器２０５や暖房熱交換器２０６等を備えている。

また、上記給湯ユニット２００には、台所や洗面用の温水蛇口２０７やお湯をためる補助タンク２０８が設けられており、かつ、給水口２０９の下流には減圧弁２１０が設けられるとともに、床暖房２０４には熱動弁２１１が設けられている。さらに、それぞれの配管には複数の混合弁２１２や安全弁２１３が設けられている。

そして、複数のポンプＰ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８を駆動させるとともに、上記各弁を制御することで、風呂２０３や台所や洗面用の温水蛇口２０７等に、水やお湯を所望の温度、流量で供給することができる。

ここで、本変形例では、上述したポンプＰ４〜Ｐ８に、上記第１実施形態で例示したモータ１を駆動源としたポンプＰ（図１３参照）をそれぞれ用いている。

このように、本変形例にかかる給湯ユニット２００に、本発明のモータ１を駆動源としたポンプＰを用いてそれぞれのポンプＰ４〜Ｐ８を構成することで、ポンプの駆動出力を向上してポンプの薄型化かつ低振動，低騒音化を図ることのできる給湯ユニット２００を安価に得ることができる。また、ポンプを薄型化することで、ポンプの給湯ユニット２００への搭載性を向上させることが可能となる。

なお、上述したヒートポンプを利用した電気給湯器である給湯ユニット２００に限らず、ガス給湯器やコージェネレーションシステムにあっても本発明のポンプＰを用いることが可能である。また、ポンプＰに使用するモータとして、上記第２および第３実施形態で例示したモータ１Ａ，１Ｂのいずれかを用いることも可能である。この場合にあっても同様の作用、効果を奏することができる。

図１６は、上記第５実施形態の第２変形例を示しており、ポンプ駆動機器が洗濯機３００である場合を例示する。

この洗濯機３００は、洗濯槽３０１が図示せぬモータによって回転制御されており、当該洗濯槽３０１を回転させるとともに、洗濯機３００内の水を循環ポンプＰ３で循環させることで衣類などの洗濯を行うようにしている。

ここで、本変形例では、上述した循環ポンプＰ３に、上記第１実施形態で例示したモータ１を駆動源としたポンプＰ（図１３参照）を用いている。このように、本変形例にかかる洗濯機３００に、本発明のモータ１を駆動源としたポンプＰを用いて循環ポンプＰ３を構成することで、ポンプの駆動出力を向上してポンプの薄型化かつ低振動，低騒音化を図ることのできる洗濯機３００を安価に得ることができる。また薄型化したポンプの形状を有効利用することで、洗濯槽３０１の拡大を図ることができる。また、ポンプを薄型化することで、ポンプの洗濯機３００への搭載性を向上させることが可能となる。

なお、ポンプＰ３として、上記第２および第３実施形態で例示したモータ１Ａ，１Ｂのいずれかを駆動源としたポンプＰを用いることも可能である。この場合にあっても同様の作用、効果を奏することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記第１実施形態では、内側進角を固定した状態で、外側進角を変化させることで、内側進角と外側進角との相対角度を変化させた場合を説明したが、外内側進角を固定した状態で、内側進角を変化させることで、内側進角と外側進角との相対角度を変化させるようにしてもよい。

また、永久磁石や内周側ステータおよび外周側ステータ、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

１、１Ａ、１Ｂ モータ
２、２Ａ 永久磁石
３、３Ｂ ロータ
４、４Ｂ 内周側ステータ
５、５Ｂ 外周側ステータ
９、９Ｂ 内側コイル（巻線）
１１、１１Ｂ 外側コイル（巻線）
１００ 食器洗浄機（ポンプ駆動機器）
２００ 給湯ユニット（ポンプ駆動機器）
３００ 洗濯機（ポンプ駆動機器）
Ｓｔ 積層鉄心
Ｐ ポンプ

Claims (12)

1. ロータを構成する環状の永久磁石を有し、当該永久磁石は、内周側と外周側の双方に磁束を発生させるように着磁されており、前記永久磁石の内周側および外周側に、永久磁石に回転力を発生させる内周側ステータおよび外周側ステータが配置されたモータであって、
   前記内周側ステータの巻線に印可する駆動電圧の進角に対する前記外周側ステータの巻線に印可する駆動電圧の進角を、相対的にずらしたことを特徴とするモータ。
2. 前記外周側ステータの進角が、前記内周側ステータの進角に対して相対的に進むようにしたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記外周側ステータの進角と前記内周側ステータの進角との相対角度が、電気角で０度〜１４度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ。
4. 前記環状の永久磁石は、ラジアル着磁されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のモータ。
5. 前記環状の永久磁石は、内周側および外周側がそれぞれ周方向着磁されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のモータ。
6. 前記内周側ステータおよび前記外周側ステータのうち、少なくともいずれか一方のステータコアを、周方向に沿って複数設けられてコイルが巻かれる磁極を有するスロット巻き鉄心で構成したことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のモータ。
7. 前記内周側ステータおよび前記外周側ステータのうち、少なくともいずれか一方のステータコアを、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クローポール型鉄心で構成したことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のモータ。
8. 前記内周側ステータおよび前記外周側ステータのうち、少なくともいずれか一方のステータコアを、鋼板を複数積層した積層鉄心で構成したことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のモータ。
9. 前記内周側ステータおよび前記外周側ステータのうち、少なくともいずれか一方のステータコアを、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１〜７のうちいずれか１項に記載のモータ。
10. 前記内周側ステータおよび前記外周側ステータのうち、少なくともいずれか一方のステータコアを、金属ガラスで構成したことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のモータ。
11. 請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載のモータを駆動源としたことを特徴とするポンプ。
12. 請求項１１に記載のポンプを搭載したことを特徴とするポンプ駆動機器。

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