JP2012016146A - モータ、当該モータを駆動源とするポンプおよび当該ポンプを搭載した給湯機器、食器洗浄機、洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】延長部の大きさや形状の自由度を確保しつつ、渦電流損を低減して駆動効率を向上させることの可能なモータ、当該モータを駆動源とするポンプおよび当該ポンプを搭載した給湯機器、食器洗浄機、洗濯機を得る。
【解決手段】周方向にマグネット４２を配置させた回転可能なロータ４と、前記マグネット４２に対向配置される磁極５３を有したステータ５とを備え、前記ステータ５の磁極５３が、磁極基部５４と当該磁極基部５４から前記ロータ４の軸方向に沿って延伸させた延長部５５とを備えて構成されるモータＭにおいて、前記磁極５３のうち少なくとも延長部５５を、積層板５９ａで構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、モータ、当該モータを駆動源とするポンプおよび当該ポンプを搭載した給湯機器、食器洗浄機、洗濯機に関する。

一般的に、モータの駆動力は、ステータの磁極とロータのマグネットとの対向面積に依存するため、これらの対向面におけるマグネットの幅（軸方向の長さ）が、磁極の磁極基部の幅よりも大きい場合に、当該基部から軸方向に沿って延長部を設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

かかる構成により、ステータの磁極とロータのマグネットとの対向面積を大きくし、以てモータの駆動力を高めることができるのであるが、単に延長部を形成しただけでは渦電流が発生してしまい損失となってしまう。

そこで、この特許文献１では、延長部に所定間隔を空けてスリットを形成し、渦電流を分断することでモータの駆動効率の低下を抑制している。

特開２００９−０９５１３０号公報

しかしながら、上記従来技術のようにスリットを設ける構成では、延長部の強度を保持しつつ当該延長部にスリットを形成しなければならないため、延長部の大きさ（厚み）や形状に制約を受けてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、延長部の大きさや形状の自由度を確保しつつ、渦電流損を低減して駆動効率を向上させることの可能なモータ、当該モータを駆動源とするポンプおよび当該ポンプを搭載した給湯機器、食器洗浄機、洗濯機を得ることを目的とする。

かかる課題を解決するために、本発明のモータにあっては、周方向にマグネットを配置させた回転可能なロータと、前記マグネットに対向配置される磁極を有したステータとを備え、前記ステータの磁極が、磁極基部と当該磁極基部から前記ロータの軸方向に沿って延伸させた延長部とを備えて構成されるモータであって、前記磁極のうち少なくとも前記延長部を、積層板で構成したことを特徴とする。

本発明のモータによれば、磁極のうち少なくとも延長部を積層板で構成したので、従来技術と同様に、延長部に発生する渦電流を分断することができるようになる。このとき、延長部は積層板で構成するだけでスリットを形成する必要がないため、延長部の大きさや形状に制約を受けず、渦電流損を低減して駆動効率を向上させたモータを提供することができる。

本発明の第１実施形態にかかるモータを適用したポンプの断面図である。 本発明の第１実施形態にかかるステータを模式的に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図２に示すステータコアの分解斜視図である。 図３に示すステータコアにコイルを巻き付けた状態を示した図である。 本発明の第１実施形態にかかるステータの第１変形例を模式的に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図５に示すステータコアの分解斜視図である。 本発明の第１実施形態にかかるステータの第２変形例を模式的に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 図７に示すステータコアの分解斜視図である。 図８に示すステータコアにコイルを巻き付けた状態を示した図である。 図９に示すステータの磁極に流れる磁束および渦電流を示した説明図であり、（ａ）は図７（ｂ）と同位置の断面図、（ｂ）は延長部を模式的に示した平面図である。 本発明の第２実施形態にかかるモータを適用したポンプの断面図である。 本発明の第２実施形態にかかるステータを模式的に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 図１２に示すステータを示した図であり、（ａ）はステータコアの分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すステータコアにコイルを巻き付けた状態を示した図である。 本発明の第２実施形態にかかるステータの第１変形例を模式的に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。 図１４に示すステータを示した図であり、（ａ）はステータコアの分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すステータコアにコイルを巻き付けた状態を示した図である。 本発明の第２実施形態にかかるステータの第２変形例を示した図であり、（ａ）はステータコアの分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すステータコアを組み立てた状態を示した図である。 図１６に示すステータの磁極に流れる磁束および渦電流の説明図であり、（ａ）はポンプの一部断面図、（ｂ）は延長部を模式的に示した平面図、（ｃ）は取付板を模式的に示した斜視図である。 本発明の第２実施形態にかかるステータの第３変形例を示した分解斜視図である。 図１８に示すステータの組立状況を示した図であり、（ａ）はコア部材をステータコアの接続部に嵌合させた状態を示した図であり、（ｂ）は（ａ）に示すステータコアにコイルを巻き付けた状態を示した図である。 本発明の第２実施形態にかかるステータの第４変形例を示した図であり、（ａ）はコア部材の分解斜視図、（ｂ）はコア部材とステータコアを示した斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示すコア部材をステータコアに挿入させた状態を示した図である。 本発明の第３実施形態にかかるステータを模式的に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。 本発明のポンプを搭載した食器洗浄機の内部構造を示す模式図である。 本発明のポンプを搭載した給湯ユニットの回路図である。 本発明のポンプを搭載した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つつ詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１〜図４は、本発明の第１実施形態にかかるモータを適用したポンプを示した図である。まずは図１を参照して、本実施形態のポンプの概略構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態のポンプＰは、モータＭを駆動源とするポンプＰであり、ポンプケース１と、分離版２と、羽根車３と、ロータ４と、ステータ５と、制御基板６とを備えて構成されている。

ポンプケース１と分離版２とは互いに結合されており、これらが対をなしてポンプ室７を形成している。ポンプケース１と分離版２との結合部分には、ポンプ室７の水密性を確保する観点から図示せぬシール部材を介在させている。そして、このポンプ室７には、羽根車３とロータ４とが一体化された状態で回転自在に収容される。ロータ４の周囲には、分離版２を挟んで外側にステータ５が対向配置されており、いわゆるインナー型ロータ構造のモータ構成となっている。

ポンプケース１は、分離版２とともにポンプ室７を形成しており、ポンプ室７を画定するケース本体１１と、吸入口１２と、吐出口１３とで構成されている。吸入口１２は、ケース本体１１の天面中央に開口されており、ポンプ室７内に液体を吸入するための開口として機能する。一方、吐出口１３は、ケース本体１１の側壁に設けられており、ポンプ室７内の液体を吐出するための開口として機能する。

分離版２は、ポンプケース１とともにポンプ室７を形成しており、ロータ４とステータ５とを水密状態に分離する機能を担っている。

羽根車３は、ロータ４に対して一体的に取り付けられており、ロータ４とともに回転する。この羽根車３は、自己が回転することにより、吸入口１２からポンプ室７内へと液体を吸い込むとともに、吸い込んだ液体に遠心力を加えて吐出口１３からポンプＰ外へと排出する。

ロータ４は、円筒体として形成され、羽根車３を回転駆動させる。このロータ４は、円筒形状のロータ本体４１と、ロータ本体４１の外壁（外周側）に設けられて磁気回路（磁束）を構成する複数のマグネット４２と、羽根車３を取り付ける支持板４３とで構成されている。本実施形態では、ポンプケース１に設けられた軸支え部４４と分離板２の端板２１とに回転自在に支持された軸部４５とともにロータ４が回転するようになっている。なお、マグネット４２と分離板２との間には、ロータ４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。

ステータ５は、本実施形態では複数の鋼板５８を積層して形成されるステータコア５１と、このステータコア５１に巻回される環状コイル（コイル）５２と、ロータ４のマグネット４２に対向配置される磁極５３とで構成されている。ここで、本実施形態のモータＭにおいては、詳細を後述するが、ステータ５の磁極５３は、その磁極基部５４がマグネット４２との対向面においてマグネットの幅（軸方向長さ）よりも小さくなっているが、両脇に配置される延長部５５によって対向面積を大きくし、以てモータＭの駆動力を高めることができるようになっている。

制御基板６は、ロータ４の回転位置を検出する位置検出センサ（図示せず）からの信号を受けて、環状コイル５２に流す電流を制御するようになっている。これにより、制御基板６は、ロータ４の回転位置に応じて環状コイル５２で発生させた磁界を制御する。そして、この制御基板６を含めた背面側、詳細にはポンプケース１を除いた部位全体がモールド樹脂９で被覆されるようになっている。つまり、このポンプＰでは、分離板２、ステータ５および制御基板６がモールド樹脂９で被覆され、これにより強度が確保されている。

このように構成されたポンプＰにおいては、制御基板６により環状コイル５２が通電され、当該環状コイル５２の通電により発生する磁界がステータ５の磁極５３からロータ４のマグネット４２へと伝達されてマグネット４２が吸引反発することで、ロータ４と一体的に設けられた羽根車３が、軸部４５とともに回転する。そして、この羽根車３の回転にともないポンプ作用が発生し、液体が吸入口１２よりポンプ室７内へと吸い込まれ、羽根車３により遠心力を加えられて吐出孔１３からポンプＰ外へと吐出される。

次に、図２〜図４を参照して、本実施形態の特徴部分であるモータＭについて詳しく説明する。

上述したように、本実施形態のモータＭは、周方向にマグネット４２を配置させた回転可能なロータ４と、複数の鋼板５８を積層して形成されるステータコア５１に環状コイル５３を巻回させたステータ５と、を主体に構成されている。

本実施形態では、ステータ５のステータコア５１は、図２および３に示すように、外周側に配置される環状部５７と、マグネット４２に対向配置される磁極５３の磁極基部５４と、前記環状部５７からロータ４側に向けて突出して前記磁極基部５４を接続する接続部５６とを備えている。そして、これらの板材５４ａ〜５７ａを有した形状の鋼板５８を、例えば２０〜３０枚、ポンプＰの軸方向に積層させている。

磁極基部５４は、マグネット４２の極数に応じて周方向に沿って複数（本実施形態では、８極）設けられるようになっており、この磁極基部５４を、接続部５６を介して環状部５７で接続した構成となっている。すなわち、本実施形態では、環状部５７から８つの接続部５６が径内側に向けて突出しており、この８つの接続部５６の先端にそれぞれ磁極基部５４が設けられている。

ここで、磁極基部５４は上述したように、マグネット４２との対向面においてマグネットの幅（軸方向の長さ）よりもその積層幅が小さくなっている。そこで、本実施形態では、マグネット４２の幅方向（軸方向）と略平行に延長部５５を設けるとともに、この延長部５５を、複数の積層板５９ａで構成している。

具体的には、本実施形態では、ステータコア５１の磁極基部５４に、延長部５５が積層板５９ａで形成されたコア部材５９を接着するようになっている。その際、コア部材５９は、ロータ４の外径に類似した押さえ具に沿って磁極基部５４に積層（接着）させるのが好ましく、積層後にロータ４の外径に合わせて余剰部を切除するのが有効である。

延長部５５の積層板５９ａは、本実施形態ではステータコア５１の鋼板５８と同じくポンプＰの軸方向、即ち、延長部５５の延伸方向に沿って積層されるようになっている。この積層板５９ａは、その厚さがステータコア５１の鋼板５８と同じ厚さのものを用いるのが好ましく、そうすれば同じ板厚部材から打ち抜きを行うことが可能となる。なお、本実施形態では、延長部５５の積層板５９ａを、ステータコア５１と同じく鋼板で構成しているが、これに限定されない。

そして、図４に示すように、磁極５３と環状部５７との間を埋めるようにして接続部５６に環状コイル５２を巻き付けている。この際、延長部５５の領域を含むようにして環状コイル５２を巻き付けるのが好ましい。

以上の構成により、本実施形態のモータＭによれば、磁極基部５４からロータ４の軸方向に沿って延伸させた延長部５５により、ステータ５の磁極５３とロータ４のマグネット４２との対向面積を大きくしてモータＭの駆動力を高めることができる。そして、磁極５３のうち少なくとも延長部５５を積層板５９ａで構成したので、従来技術と同様に、延長部５５に発生する渦電流を分断することができるようになる。すなわち、延長部５５には、積層板５９ａの積層による絶縁部が存在することとなり、これにより渦電流を分断して渦電流およびそれによるモータＭの発熱を小さくすることができる。この際、延長部５５は積層板５９ａで構成するだけで従来技術のようにスリットを形成する必要がないため、延長部５５の大きさや形状に制約を受けず、渦電流損を低減して駆動効率を向上させたモータＭを提供することができる。

また、本実施形態では、ステータコア５１の磁極基部５４に、上記延長部５５が積層板５９ａで形成されたコア部材５９を取り付けるようにしたので、渦電流損を低減したモータＭを比較的簡単に製造することができる。

次に、図５〜図１０を参照して、上記第１実施形態にかかるモータＭの構成部品であるステータ５の変形例について説明する。なお、本変形例を説明するにあたって、上記第１実施形態のステータ５と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して述べるものとする。図５および図６は、第１変形例を示した図である。

第１変形例のステータ５Ａは、上記第１実施形態のステータ５と同様にして、環状部５７と、磁極基部５４と、これら環状部５７および磁極基部５４を接続する接続部５６とが形成されたステータコア５１を備えており、当該ステータコア５１の磁極基部５４に延長部５５が積層板５９ａで形成されたコア部材５９を取り付けるようになっている。

ここで、第１変形例のステータ５Ａが上記第１実施形態のステータ５と主に異なる点は、磁極基部５４のコア部材５９との当接面５４ｂ、５４ｃに、段差７０を設けたことにある。この段差７０は、ステータコア５１を構成する複数の鋼板５８のうち、磁極基部５４に対応する位置の最外層の鋼板５８を切欠くことで容易に形成することができる。

以上の構成により、第１変形例のステータ５Ａによれば、磁極基部５４のコア部材５９との当接面５４ｂ、５４ｃに段差７０を設けたため、この段差７０によってコア部材５９の位置決めを容易に行うことができるようになり、コア部材５９の接着を精度よく簡単に行うことができるようになる。

図７〜図１０は、上記第１実施形態にかかるステータ５の第２変形例を示した図である。

第２変形例のステータ５Ｂは、上記第１実施形態および第１変形例のステータ５、５Ａと同様にして、環状部５７と、磁極基部５４と、これら環状部５７および磁極基部５４を接続する接続部５６とが形成されたステータコア５１を備えており、当該ステータコア５１の磁極基部５４に延長部５５が積層板５９ａで形成されたコア部材５９を取り付けるようになっている。

ここで、第２変形例のステータ５Ｂが上記第１実施形態および第１変形例のステータ５、５Ａと主に異なる点は、図８および図９に示すように、積層板５９ａを、ロータ４の周方向に沿って積層させたことにある。

図１０（ａ）に示すように、ロータ４マグネット４２から延長部５５へ生じる磁束ｗは、当該延長部５５から磁極基部５４へと向けて流れるため、渦電流ｅはこの磁束ｗの周囲を回り込むようにして流れようとする。よって、積層板５９ａを延長部５９の延伸方向（ロータ４の軸方向）と略直交するロータ４の周方向に沿って積層させれば、図１０（ｂ）に示すように、渦電流ｅを当該渦電流ｅの進行方向に絶縁することができるようになり、渦電流ｅを効果的に分断することができるようになる。

以上の構成により、第２変形例のステータ５Ｂによれば、積層板５９ａを、ロータ４の周方向に沿って積層させたため、渦電流ｅを効果的に分断して駆動効率をより向上させたモータＭを提供することができるようになる。

また、第２変形例のステータ５Ｂにあっても、第１変形例のステータ５Ａと同様にして、磁極基部５４のコア部材５９との当接面５４ｂ、５４ｃに段差７０を設けたため、コア部材５９の接着を精度よく簡単に行うことができる。

［第２実施形態］
図１１〜図１３は、本発明の第２実施形態にかかるモータを適用したポンプを示した図である。まずは図１１を参照して、本実施形態のポンプの概略構成について説明する。

図１１に示すように、本実施形態のポンプＰ１は、モータＭ１を駆動源とするポンプＰであり、ポンプケース１と、分離版２と、羽根車３と、ロータ４と、ステータ１０５と、制御基板６とを備えて構成されている。

ポンプケース１と分離版２とは互いに結合されており、これらが対をなしてポンプ室７を形成している。ポンプケース１と分離版２との結合部分には、ポンプ室７の水密性を確保する観点から図示せぬシール部材を介在させている。ポンプ室７には、羽根車３とロータ４とが一体化された状態で回転自在に収容されている。ロータ４の周囲には、分離版２を挟んで外側にステータ１０５が対向配置されており、いわゆるインナー型ロータ構造のモータ構成となっている。

ポンプケース１は、分離版２とともにポンプ室７を形成しており、ポンプ室７を画定するケース本体１１と、吸入口１２と、吐出口１３とで構成されている。吸入口１２は、ケース本体１１の天面中央に開口されており、ポンプ室７内に液体を吸入するための開口として機能する。一方、吐出口１３は、ケース本体１１の側壁に設けられており、ポンプ室７内の液体を吐出するための開口として機能する。

分離版２は、ポンプケース１とともにポンプ室７を形成しており、ロータ４とステータ１０５とを水密状態に分離する機能を担っている。

羽根車３は、ロータ４に対して一体的に取り付けられており、ロータ４とともに回転する。この羽根車３は、自己が回転することにより、吸入口１２からポンプ室７内へと液体を吸い込むとともに、吸い込んだ液体に遠心力を加えて吐出口１３からポンプＰ外へと排出する。

ロータ４は、円筒体として形成され、羽根車３を回転駆動させる。このロータ４は、円筒形状のロータ本体４１と、ロータ本体４１の外壁（外周側）に設けられて磁気回路（磁束）を構成する複数のマグネット４２と、羽根車３を取り付ける支持板４３とで構成されている。本実施形態では、ポンプケース１に設けられた軸支え部４４と分離板２の端板２１とに回転自在に支持された軸部４５とともにロータ４が回転するようになっている。なお、マグネット４２と分離板２との間には、ロータ４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。

ステータ１０５は、本実施形態では複数の鋼板１５８を積層して形成されるステータコア１５１と、このステータコア１５１に巻回される環状コイル（コイル）１５２と、ロータ４のマグネット４２に対向配置される磁極１５３とで構成されている。ここで、本実施形態のモータＭにおいては、詳細を後述するが、ステータ１０５の磁極１５３は、その磁極基部１５４がマグネット４２との対向面においてマグネットの幅（軸方向長さ）よりも小さくなっているが、両脇に配置される延長部１５５によって対向面積を大きくし、以てモータＭ１の駆動力を高めることができるようになっている。

制御基板６は、ロータ４の回転位置を検出する位置検出センサ（図示せず）からの信号を受けて、環状コイル１５２に流す電流を制御するようになっている。これにより、制御基板６は、ロータ４の回転位置に応じて環状コイル１５２で発生させた磁界を制御する。そして、この制御基板６を含めた背面側、詳細にはポンプケース１を除いた部位全体がモールド樹脂９で被覆されるようになっている。つまり、このポンプＰでは、分離板２、ステータ１０５および制御基板６がモールド樹脂９で被覆され、これにより強度が確保されている。

このように構成されたポンプＰにおいては、制御基板６により環状コイル１５２が通電され、当該環状コイル１５２の通電により発生する磁界がステータ１０５の磁極１５３からロータ４のマグネット４２へと伝達されてマグネット４２が吸引反発することで、ロータ４と一体的に設けられた羽根車３が、軸部４５とともに回転する。そして、この羽根車３の回転にともないポンプ作用が発生し、液体が吸入口１２よりポンプ室７内へと吸い込まれ、羽根車３により遠心力を加えられて吐出孔１３からポンプＰ外へと吐出される。

次に、図１２および図１３を参照して、本実施形態の特徴部分であるモータＭ１について詳しく説明する。

上述したように、本実施形態のモータＭ１は、周方向にマグネット４２を配置させた回転可能なロータ４と、複数の鋼板１５８を積層して形成されるステータコア１５１に環状コイル１５３を巻回させたステータ１０５と、を主体に構成されている。

本実施形態では、ステータ５のステータコア５１は、図１３（ａ）に示すように、外周側に配置される環状部１５７と、この環状部１５７からロータ４側に向けて突出する接続部１５６とを備えている。そして、これらの板材１５６ａ、１５７ａを有した形状の鋼板１５８を、例えば２０〜３０枚、ポンプＰの軸方向に積層させている。

そして、本実施形態では、このステータコア１５１の接続部１５６に、磁極基部１５４および延長部１５５が一体に形成されたコア部材６０を取り付けることで、ステータ１０５の磁極１５３を形成する構成となっている。すなわち、コア部材６０は、マグネット４２との対向面においてマグネット４２の幅（軸方向の長さ）よりもその幅が小さい磁極基部１５４と、この磁極基部１５４から軸方向に沿って延伸させた延長部１５５とを含んでいる。

磁極１５３は、マグネット４２の極数に応じて周方向に沿って複数（本実施形態では、８極）設けられるようになっており、本実施形態では、環状部１５７から８つの接続部１５６が径内側に向けて突出しており、この８つの接続部１５６の先端にそれぞれ磁極１５３を配置させている。

ここで、本実施形態では、この磁極１５３を構成する磁極基部１５４および延長部１５５のうち、少なくとも延長部１５５を複数の積層板６０ａで構成するようにしている。

具体的には、本実施形態では、上述の磁極基部１５４および延長部１５５が一体に形成されたコア部材６０を複数の積層板６０ａで構成するとともに、このコア部材６０をステータコア１５１接続部１５６の先端面１５６ｂに接着するようにしている。

コア部材６０の積層板６０ａは、本実施形態ではステータコア１５１の鋼板１５８と同じくポンプＰの軸方向に沿って積層されるようになっている。この積層板６０ａは、その厚さがステータコア１５１の鋼板１５８と同じ厚さのものを用いるのが好ましく、そうすれば同じ板厚部材から打ち抜きを行うことが可能となる。なお、本実施形態では、コア部材６０の積層板６０ａを、ステータコア１５１と同じく鋼板で構成しているが、これに限定されない。

そして、図１３（ｂ）に示すように、磁極１５３と環状部１５７との間を埋めるようにして接続部１５６に環状コイル１５２を巻き付けている。この際、延長部１５５の領域を含むようにして環状コイル１５２を巻き付けるのが好ましい。

以上の構成により、本実施形態のモータＭ１によれば、磁極基部１５４からロータ４の軸方向に沿って延伸させた延長部１５５により、ステータ１０５の磁極１５３とロータ４のマグネット４２との対向面積を大きくしてモータＭ１の駆動力を高めることができる。そして、磁極１５３のうち少なくとも延長部１５５を積層板６０ａで構成したので、従来技術と同様に、延長部１５５に発生する渦電流を分断することができるようになる。すなわち、延長部１５５には、積層板６０ａの積層による絶縁部が存在することとなり、これにより渦電流を分断して渦電流およびそれによるモータＭ１の発熱を小さくすることができる。この際、延長部１５５は積層板６０ａで構成するだけで従来技術のようにスリットを形成する必要がないため、延長部１５５の大きさや形状に制約を受けず、渦電流損を低減して駆動効率を向上させたモータＭを提供することができる。

また、本実施形態では、ステータコア１５１の接続部１５６に、上記延長部１５５および磁極基部１５４が積層板６０ａで形成されたコア部材６０を取り付けるようにしたので、渦電流損を低減したモータＭ１を比較的簡単に製造することができる。

次に、図１４〜図２０を参照して、上記第２実施形態にかかるモータＭ１の構成部品であるステータ１０５の変形例について説明する。なお、本変形例を説明するにあたって、上記第２実施形態のステータ１０５と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して述べるものとする。図１４および図１５は、第１変形例を示した図である。

第１変形例のステータ１０５Ａは、上記第２実施形態のステータ１０５と同様にして、環状部１５７と、当該環状部１５７からロータ４側に向けて突出する接続部１５６とが形成されたステータコア１５１を備えており、当該ステータコア１５１の接続部１５６に、磁極基部１５４および延長部１５５が積層板６０ａで形成されたコア部材６０を取り付けるようになっている。

ここで、第１変形例のステータ１０５Ａが上記第２実施形態のステータ１０５と主に異なる点は、図１５（ａ）に示すように、積層板６０ａを、ロータ４の周方向に沿って積層させたことにある。

上記第１実施形態の第２変形例でも述べたように、ロータ４マグネット４２から延長部１５５へ生じる磁束は、当該延長部１５５から磁極基部１５４へと向けて流れるため、渦電流はこの磁束の周囲を回り込むようにして流れようとする。よって、積層板６０ａを延長部１５５の延伸方向（ロータ４の軸方向）と略直交するロータ４の周方向に沿って積層させれば、渦電流を当該渦電流の進行方向に絶縁することができるようになり、渦電流を効果的に分断することができるようになる。

以上の構成により、第１変形例のステータ１０５Ａによれば、積層板６０ａを、ロータ４の周方向に沿って積層させたため、渦電流を効果的に分断して駆動効率をより向上させたモータＭ１を提供することができる。

図１６および図１７は、上記第２実施形態にかかるステータ１０５の第２変形例を示した図である。

第２変形例のステータ１０５Ｂは、上記第１変形例のステータ１０５Ａと同様にして、環状部１５７と、当該環状部１５７からロータ４側に向けて突出する接続部１５６とが形成されたステータコア１５１を備えており、当該ステータコア１５１の接続部１５６に、磁極基部１５４および延長部１５５が積層板６０ａで形成されたコア部材６０Ａを取り付けるようになっている。

ここで、第２変形例のステータ１０５Ｂが上記第１変形例のステータ１０５Ａと主に異なる点は、図１６（ａ）に示すように、コア部材６０Ａに、ステータコア１５１の接続部１５６に取り付けられる取付部８０を設けたことにある。

取付部８０は、本実施形態では、接続部１５６の最外層１５６ｃ、１５６ｄを挟み込むようにして延伸する一対の取付板８０ａ、８０ｂによって構成され、この取付板８０ａ、８０ｂは、コア部材６０の積層板６０ａと同じくロータ４の周方向に沿って複数の板材を積層させて形成される。

また、コア部材６０Ａの略中央部には、ステータコア１５１の接続部１５６を取り付けた際に、当該接続部１５６の先端面１５６ｂを受け入れる開口６０ｂが形成されており、図１６（ｂ）に示すように、コア部材６０Ａとステータコア１５１の接続部１５６ｂとが、一対の取付板８０ａ、８０ｂおよび開口６０ｂによって係止されるようになっている。

以上の構成により、第２変形例のステータ１０５Ｂによれば、コア部材６０Ａに、ステータコア１５１の接続部１５６に取り付けられる取付部８０を設けたため、上記第２実施形態のコア部材６０を接続部１５６の先端面１５６ｂに接着させる構成と比べて、コア部材６０Ａの強度や耐久性を向上させることができる。

また、コア部材６０Ａの積層板６０ａをロータ４の周方向に沿って積層させたため、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、磁束ｗの周囲を回り込むようにして流れようとする渦電流ｅを効果的に分断することができるとともに、図１７（ｃ）に示すように、一対の取付板８０ａ、８０ｂに流れ込む渦電流ｅをさらに効果的に分断することができるという利点もある。

図１８〜図２０は、上記第２実施形態にかかるステータ１０５の第３変形例を示した図である。

第３変形例のステータ１０５Ｃは、上記第２変形例のステータ１０５Ｂと同様にして、環状部１５７と、当該環状部１５７からロータ４側に向けて突出する接続部１５６とが形成されたステータコア１５１を備えており、当該ステータコア１５１の接続部１５６に、磁極基部１５４および延長部１５５が積層板６０ａで形成されたコア部材６０Ｂを取り付けるようになっている。

ここで、第３変形例のステータ１０５Ｃが上記第２変形例のステータ１０５Ｂと主に異なる点は、図１８および図１９に示すように、コア部材６０Ｂの取付部８０Ａを、ステータコア１５１の接続部１５６に嵌合可能に形成したことにある。

具体的には、本実施形態では、コア部材６０Ｂを複数の構成部材６１、６２、６３によって分割するとともに、この構成部材６１、６２、６３のうちの略中央部の構成部材６２に、互いに同一形状に形成され、組み合わさることで接続部１５６を嵌合する一対の取付筒部８１、８２を設けている。

以上の構成により、第３変形例のステータ１０５Ｃによれば、コア部材６０Ｂの取付部８０Ａを、ステータコア１５１の接続部１５６に嵌合可能に形成したため、上記第２実施形態のコア部材６０を接続部１５６の先端面１５６ｂに接着させる構成と比べて、コア部材６０Ｂの強度や耐久性をより向上させることができる。また、上記第２変形例のコア部材６０Ａの取付部８０に対して、ステータコア１５１の接続部１５６を取付筒部８１、８２で覆う構成であるため、環状コイル５２の巻き付けに対するコア部材６０Ｂの耐久性をより向上させることができる。

また、第３変形例にかかるステータ１０５Ｃによれば、取付部８０Ａをステータコア１５１の接続部１５６に挿入することで、コア部材６０Ｂを接続部１５６に取り付けることができるようになる。

かかる構成では、図２０に示すように、コア部材６０Ｂの構成部材６１、６２、６３を組み立て、取付筒部８１、８２に環状コイル１５２を巻き付けてからコア部材６０Ｂを接続部１５６へ取り付けることができるようになり、ステータ１０５Ｃの組立作業をより一層簡素化することができるという利点がある。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照して説明する。図２１は、本実施形態にかかるモータの構成部品であるステータを示した図である。なお、本実施形態を説明するにあたって、上記第１実施形態のステータ５と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して述べるものとする。

本実施形態のステータ５Ｃは、上記第１実施形態と同様にして、環状部５７と、磁極基部５４と、これら環状部５７および磁極基部５４を接続する接続部５６とが形成されたステータコア５１を備えており、当該ステータコア５１の磁極基部５４に延長部５５が積層板５９ａで形成されたコア部材５９を取り付けるようになっている。

ここで、本実施形態のステータ５Ｃが上記第１実施形態のステータ５と主に異なる点は、ステータコア５１の接続部５６には環状コイル５２が巻き付けられるようになっており、延長部５５と環状コイル５２との間に、当該コイル５２を保護する保護部９０を設けたことにある。

延長部５５は、上述したように鋼板（金属）で構成されるため、環状コイル５２を巻き付ける作業中、特に機械でコイルを巻き付けていく際に延長部５５により環状コイル５２を傷つけてしまう恐れがある。そこで、延長部５５と環状コイル５２との間に、電気抵抗の小さい材質、例えばＰＢＴなどの樹脂で構成した保護部９０を設けることで、環状コイル５２を傷つけずに巻き付けることが可能となる。なお、この保護部９０は、環状コイル５２のスペースを多くとれるように、延長部５５の内面に沿った形状とするのが好ましい。

以上の構成により、本実施形態のステータ５Ｃによれば、延長部５５と環状コイル５２との間に、当該コイル５２を保護する保護部９０を設けたため、環状コイル５２を傷つけずに巻き付けることが可能となり、ひいてはモータＭの故障を抑制することができるようになる。

なお、本実施形態では、本実施形態の特徴部分である保護部９０を上記第１実施形態のステータ５に適用した形態を説明したが、上記第２実施形態にかかるステータ１０５に適用してもよい。

［第４実施形態］
第４実施形態では、本発明（例えば、第１実施形態）のモータを駆動源としたポンプを給湯機器に用いた例である。図２２は、食器洗浄機１００を示しており、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いる。貯水槽１０２に供給された水または温水は、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、浄水ポンプ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。

次に、給水口１０１から再度、水はたは温水を貯水槽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。

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、本発明に係るポンプ（第１実施形態のポンプ）を用いている。このように、本実施形態によれば、本発明のポンプ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省エネを図ることの可能な食器洗浄機１００を提供することができる。

［第５実施形態］
第５実施形態では、本発明（第１実施形態）のモータを駆動源としたポンプを給湯機器に用いた例である。図２３は、給湯機器である給湯ユニット２００のエコキュートシステム概略図を示している。この給湯ユニット２００は、エコキュート、ガス給湯機器およびコジェネレーションなどに用いることができる。

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およ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、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。更に、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、流量で供給できるようにしている。

第５実施形態では、上述したポンプＰ４〜Ｐ８に、本発明に係るポンプ（第１実施形態のポンプ）を用いている。このように、本実施形態によれば、給湯ユニット２００に本発明のポンプ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させて省エネを図ることの可能な給湯ユニット３００を得ることができる。

［第６実施形態］
第６実施形態では、本発明（第１実施形態）のモータを駆動源としたポンプを洗濯機に用いた例である。図２４は、洗濯機３００を示している。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。

本実施形態の洗濯機３００では、上述した循環ポンプＰ３に、本発明に係るポンプ（第１実施形態のポンプ）を用いている。このように、本実施形態によれば、本発明のポンプ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させて省エネを図ることの可能な洗濯機３００を得ることができる。

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は限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、インナ型ロータ構造のモータを駆動源としたポンプを例に挙げて説明したが、このインナー型ロータ構造に限ることなく、アウタ型ロータ構造のモータ構成にあっても本発明を適用することができる。

４ ロータ
５、５Ａ〜５Ｃ ステータ
１０５、１０５Ａ〜１０５Ｃ ステータ
４２ マグネット
５１ ステータコア
５２ 環状コイル（コイル）
５３ 磁極
５４ 磁極基部
５５ 延長部
５９ コア部材
５９ａ 積層板
６０ コア部材
６０ａ 積層板
１００ 食器洗浄機
２００ 洗濯機
３００ 給湯ユニット
Ｍ、Ｍ１ モータ
Ｐ、Ｐ１ ポンプ

Claims (14)

1. 周方向にマグネットを配置させた回転可能なロータと、前記マグネットに対向配置される磁極を有したステータとを備え、
   前記ステータの磁極が、磁極基部と当該磁極基部から前記ロータの軸方向に沿って延伸させた延長部とを備えて構成されるモータであって、
   前記磁極のうち少なくとも前記延長部を、積層板で構成したことを特徴とするモータ。
2. 前記ステータは、環状部と、前記磁極基部と、前記環状部から前記ロータ側に向けて突出して前記磁極基部を接続する接続部とが形成されたステータコアを備えており、
   前記ステータコアの磁極基部に、前記延長部が前記積層板で形成されたコア部材を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記磁極基部の前記コア部材との当接面に、段差を設けたことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
4. 前記積層板を、前記ロータの周方向に沿って積層させたことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載のモータ。
5. 前記ステータは、環状部と、当該環状部から前記ロータ側に向けて突出する接続部とが形成されたステータコアを備えており、
   前記ステータコアの接続部に、前記磁極基部および延長部が前記積層板で形成されたコア部材を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
6. 前記積層板を、前記ロータの周方向に沿って積層させたことを特徴とする請求項５に記載のモータ。
7. 前記コア部材に、前記ステータコアの接続部に取り付けられる取付部を設けたことを特徴とする請求項６に記載のモータ。
8. 前記取付部を、前記ステータコアの接続部に嵌合可能に形成したことを特徴とする請求項７に記載のモータ。
9. 前記取付部を前記ステータコアの接続部に挿入することで、前記コア部材が前記接続部に取り付けられるようにしたことを特徴とする請求項８に記載のモータ。
10. 前記ステータコアの接続部にはコイルが巻付けられるようになっており、
    前記延長部と前記コイルとの間に、前記コイルを保護する保護部を設けたことを特徴とする請求項１〜９のうち何れか１項に記載のモータ。
11. 請求項１〜１０のうち何れか１項に記載の前記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に記載の前記ポンプを搭載したことを特徴とする給湯機器。
13. 請求項１１に記載の前記ポンプを搭載したことを特徴とする食器洗浄機。
14. 請求項１１に記載の前記ポンプを搭載したことを特徴とする洗濯機。

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