JP2015223045A - Stator assembly and magnet rotor type motor including the same and pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば排水ポンプ等に用いられるモータ、特にはマグネットロータ式のモータに関する。 The present invention relates to a motor used for, for example, a drainage pump, and more particularly to a magnet rotor type motor.
従来、水等の液体を扱うポンプにおいて、モータの金属部分を防水あるいは水密構造とするために、樹脂製の部材等で覆う構造を採用した、いわゆるキャンドモータポンプが用いられてきた。
このようなキャンドモータポンプを製造する際に、従来は、例えば下記特許文献1に記載されているように、まず最初に固定子(ステータ)と樹脂材とを一体モールド成形し、該成形体の外周に別の樹脂製の保持部を形成した後、保持部を備えた成形体の周囲にさらに上記保持部の樹脂と同一の樹脂でキャンを一体に形成する工程を実施していた。
Conventionally, in a pump that handles a liquid such as water, a so-called canned motor pump that employs a structure that is covered with a resin member or the like has been used in order to make the metal portion of the motor waterproof or watertight.
When manufacturing such a canned motor pump, conventionally, for example, as described in Patent Document 1 below, first, a stator (stator) and a resin material are integrally molded, and After forming another resin-made holding part on the outer periphery, a step of integrally forming a can with the same resin as the resin of the holding part is performed around the molded body provided with the holding part.
従来固定子を樹脂と一体モールド成形する場合、固定子の周囲全面を樹脂で覆うようにするためには、モールド成形を行う金型の内部に固定子を「浮かせた」状態で保持する必要があり、そのために特別な治具を固定子と金型との間に介在させるか、又は一体とされる樹脂と同一の樹脂でスペーサを作成してこれを固定子と金型との間に介在させるかにより、上記「浮かせた」状態で成形を行っていた。 Conventionally, when a stator is integrally molded with resin, in order to cover the entire periphery of the stator with resin, it is necessary to hold the stator in a “floating” state inside the mold for molding. For this purpose, a special jig is interposed between the stator and the mold, or a spacer is made of the same resin as the resin to be integrated, and this is interposed between the stator and the mold. Depending on whether or not, molding was performed in the above-mentioned “floating” state.
しかしながら、固定子と金型との間に特別な治具を介在させた場合、固定子と治具とが接触する部分は樹脂でモールド成形されないため、固定子が露出したまま残ってしまうという問題があり、その露出部分に防錆処理を施す必要があった。
また、モールド成形される樹脂と同一の樹脂で作成したスペーサを介在させた場合、固定子の周囲のモールド成形は十分になされるが、その後にキャンを改めて一体成形するため、固定子と回転子(ロータ)との間に樹脂モールド分とキャン分との樹脂層が形成されることになり、結果として固定子と回転子とのギャップが大きくなってモータとしての磁力の損失が大きくなってしまうという問題があった。
そこで、本発明の目的は、固定子(ステータ)を樹脂モールド成形する際に、簡易な構成により固定子と金型との位置決め固定を行うことができ、またモールド樹脂からの露出が少ない固定子の形状を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、固定子を覆う樹脂を極小化することにより、固定子と回転子(ロータ)とのギャップを小さくできる構造を提供することにある。
However, when a special jig is interposed between the stator and the mold, the portion where the stator and the jig come into contact is not molded with resin, so that the stator remains exposed. There was a need to rust-proof the exposed part.
In addition, when a spacer made of the same resin as the resin to be molded is interposed, the molding around the stator is sufficiently performed, but then the can and the rotor are integrally molded again. A resin layer of a resin mold portion and a can portion is formed between the rotor and the rotor, and as a result, a gap between the stator and the rotor is increased, and a loss of magnetic force as a motor is increased. There was a problem.
Accordingly, an object of the present invention is to perform positioning and fixing between a stator and a mold with a simple configuration when a stator (stator) is molded by resin molding, and a stator with little exposure from a mold resin. It is to provide a shape.
Another object of the present invention is to provide a structure capable of reducing the gap between the stator and the rotor (rotor) by minimizing the resin covering the stator.
上記目的を達成するために、本発明を適用するステータ組立体は、積層形成されたステータコア部材と、該ステータコア部材を樹脂モールドしてなる樹脂モールド体と、からなり、前記ステータコア部材は、外周面に突起部が形成され、前記樹脂モールドは、前記突起部の先端が露出するようになされている。 In order to achieve the above object, a stator assembly to which the present invention is applied comprises a laminated stator core member and a resin molded body obtained by resin molding the stator core member, and the stator core member has an outer peripheral surface. A protrusion is formed on the resin mold, and the resin mold is configured such that a tip of the protrusion is exposed.
前記ステータコア部材は、転積されていても良い。
また、前記ステータコア部材に形成された前記突起部は、接する層において重ならないように転積されても良い。
また、前記突起部は、前記ステータコア部材の内周面にも形成されていても良い。
また、前記樹脂モールドは、前記ステータコア部材の内周面に形成された突起部の先端が露出するようになされていても良い。
さらに、前記ステータコア部材の内周面が、樹脂モールドされずに露出していても良い。
The stator core member may be rolled.
Further, the protrusions formed on the stator core member may be rolled so as not to overlap each other in a layer in contact therewith.
The protrusion may be formed on the inner peripheral surface of the stator core member.
The resin mold may be configured such that a tip of a protrusion formed on the inner peripheral surface of the stator core member is exposed.
Furthermore, the inner peripheral surface of the stator core member may be exposed without being resin-molded.
そして、前記突起部は、前記ステータコア部材の平面視で、例えば円弧状、三角形状、四角形状等の任意の形状を適用できる。 The protrusion can be applied with any shape such as an arc shape, a triangle shape, or a square shape in a plan view of the stator core member.
また、本発明のステータ組立体は、該ステータ組立体によって電磁気的に回転駆動されるロータ組立体を備えたモータであって、前記ステータ組立体は中心シャフトを備え、前記ロータ組立体は、円筒形のマグネットロータと、該ロータを保持するロータ中心体とからなるマグネットロータ式モータにも適用できる。 The stator assembly of the present invention is a motor including a rotor assembly that is electromagnetically rotated by the stator assembly. The stator assembly includes a center shaft, and the rotor assembly is a cylinder. The present invention can also be applied to a magnet rotor type motor composed of a shaped magnet rotor and a rotor central body that holds the rotor.
このようなモータは、前記ロータ中心体には、前記中心シャフトに回転自在となすための軸受が装備されている。
また、前記ロータ中心体の中心軸穴の底部には、前記中心シャフトの先端が当接可能なスラスト受け板を備えるものである。
さらに、前記ロータ中心体は、前記ステータ組立体におけるロータ収容部の内径より大きな外径を有するフランジ部を備えるものである。
さらに、前記ロータ中心体は、回転出力軸を連結する取付部を下端部に備えるものである。
In such a motor, the rotor central body is equipped with a bearing for allowing the central shaft to rotate freely.
Further, a thrust receiving plate with which the tip of the central shaft can abut is provided at the bottom of the central shaft hole of the rotor central body.
Furthermore, the rotor center body includes a flange portion having an outer diameter larger than the inner diameter of the rotor housing portion in the stator assembly.
Further, the rotor center body includes an attachment portion for connecting the rotation output shaft at a lower end portion.
また、本発明のステータ組立体を備えたマグネットロータ式モータは、前記マグネットロータ式モータを覆うモータカバーと、前記回転出力軸に連結する回転羽根と、前記回転羽根を収容するポンプ室を有するポンプハウジングと、前記ポンプハウジングの上面の開口部を覆う蓋部として機能するハウジングカバーと、を含むポンプにも適用できる。 A magnet rotor type motor provided with the stator assembly of the present invention is a pump having a motor cover that covers the magnet rotor type motor, a rotary blade that is connected to the rotary output shaft, and a pump chamber that houses the rotary blade. The present invention can also be applied to a pump including a housing and a housing cover that functions as a lid that covers an opening on the upper surface of the pump housing.
本発明のステータ組立体は、上記の構成を備えることにより、追加的な治具や樹脂スペーサ等を介在させることなく、固定子(ステータ)の周囲を樹脂モールド成形して形成することが可能となる。また、モールド樹脂からの固定子の露出を少なくすることができる。
また、本発明のステータ組立体によれば、表面を覆う樹脂の厚さは金型と固定子(ステータ)との隙間により定められるため、固定子と回転子とのギャップを小さくすることができる。
Since the stator assembly of the present invention has the above-described configuration, it can be formed by resin molding around the stator (stator) without interposing additional jigs or resin spacers. Become. Further, the exposure of the stator from the mold resin can be reduced.
Further, according to the stator assembly of the present invention, since the thickness of the resin covering the surface is determined by the gap between the mold and the stator (stator), the gap between the stator and the rotor can be reduced. .
図1は本発明の一実施例のステータ組立体120を含むマグネットロータ式モータ100の断面図であって、該マグネットロータ式モータ100はそれぞれ別体に製造されるステータ組立体120とロータ組立体140により構成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnet
図2は、図1に示されたステータ組立体120の断面図、図3はロータ組立体140の断面図である。
ステータ組立体120は、ロータの収容部を有し、周縁に樹脂モールド体121内に一体に配設されたボビン122を有している。ボビン122はコイル124が巻かれ、リード端子125から供電を受ける。コイル124は金属板を重ねたステータコア部材126を励磁する。
樹脂モールド体121の中心部には円柱形のシャフト130が挿入、圧入あるいはインサート成形等により取り付けられる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
The
A
ロータ組立体140は、中空円筒形状で中心軸穴を有するロータ中心体141を有する。ロータ中心体141の下端部は閉塞されていて、図6に示される回転羽根200の軸部210に圧入される取付部144を凸設するとともに、ロータ中心体141の上部外側にはマグネットロータ146が固着される。
マグネットロータ146の下方にはマグネットロータ146への水の浸入を防止するフランジ部142が設けられる。フランジ部142はステータ組立体120のロータ収容部を覆う外径を有している。
ロータ中心体141の内径部には挿入される中心シャフト130(図1)が挿入される軸受150、152が取り付けられる。下方の軸受152の底部にはスラスト受け板160が配置される。
The
A
ロータ組立体140をステータ組立体120に対して組み立てる工程は、ステータ組立体120の中心シャフト130をロータ組立体140の軸受150と軸受152に対して挿入するだけで良い。
中心シャフト130の先端部はスラスト受け板160に当接するとともに、ステータコア部材126とマグネットロータ146は互いの磁力により引き合い、ロータ組立体140が中心シャフト130から抜け落ちることはない。
The process of assembling the
The front end portion of the
この状態で樹脂モールド体121の底部121aとフランジ部142の間に間隙G1が形成される構成となっている。この間隙G1はロータ組立体140が回転時に樹脂モールド体121と干渉することのないように設定される。また、フランジ部142の存在によって水がモータ100内部に浸入するのを防止する。
It has a structure in which the gap G 1 is formed between the
また、上述した構造のマグネットロータ式モータ100にステータ組立体120を適用する場合、該マグネットロータ式モータ100の内部に水が浸入するのを防ぐことができるため、ステータ組立体120のロータ収容部を形成する内周面は、樹脂モールドがなくステータコア部材126が露出したままの状態で適用してもよい。
このような構成により、ステータとロータとの間の樹脂を削減することができるため、ステータとロータのギャップを小さくすることができ、結果としてモータの磁力の損失を抑えることができる。
In addition, when the
With such a configuration, since the resin between the stator and the rotor can be reduced, the gap between the stator and the rotor can be reduced, and as a result, the loss of the magnetic force of the motor can be suppressed.
図4は図1に示されたマグネットロータ式モータを装備した排水ポンプの側面図、図5は上面図、図6は図5のA−A断面図である。
排水ポンプは合成樹脂製のポンプハウジング10を有し、ポンプハウジング10のポンプ室12内に回転羽根200が装備される。ポンプハウジング10の上部にはOリング30を介して合成樹脂製のハウジングカバー(以後下カバーという)40が取り付けられる。
下カバー40はポンプハウジング10に設けられるスナップフィット式の係止爪14を利用してスナップフィット機能によりポンプハウジング10に着脱自在に取り付けられる。
また、下カバー40はポンプハウジング10の上面を覆う蓋部46を有し、蓋部46の中央部には回転羽根200の軸部210が貫通する開口部48が形成される。
4 is a side view of a drainage pump equipped with the magnet rotor type motor shown in FIG. 1, FIG. 5 is a top view, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
The drainage pump has a
The
The
図7は、本発明の一実施例のステータ組立体120の側面図であり、図8は、図7の符号Bで示す面で切断した断面図である。
図7に示すように、ステータ組立体120は、外観上、樹脂モールド体121と該樹脂モールド体121に内包されるステータコア部材126に給電する配線125とからなり、樹脂モールド体121のステータコア部材126が位置する部分の外周面には、後述するステータコア部材126に形成された突起部126aの一部(突起部126aの先端)が露出している。
FIG. 7 is a side view of the
As shown in FIG. 7, the
図8に示すように、ステータ組立体120は、樹脂モールド体121に覆われたステータコア部材126からなり、当該ステータコア部材126には、コイル124が巻回された複数のボビン122が設けられている。
また、ステータコア部材126の外周面には、金型の内周面に接触することにより、金型とステータコア部材とを所定の間隔をもって位置決めするための突起部126aが形成されている。
このような突起部126aをステータコア部材126に備えることにより、樹脂モールド成形時にステータコア部材126を金型から事実上浮かしたように位置決め保持することが可能となり、また当該突起部126aの高さ(半径方向の長さ)とモールドされる樹脂の厚さとが対応するため、上記突起部126aの高さを適宜選択することにより、樹脂モールド体の樹脂厚さを制御することが可能となる。
As shown in FIG. 8, the
Further, on the outer peripheral surface of the
By providing such a
図9は、図8に示すステータコア部材126の外周部の一部を拡大した要部拡大図である。
ステータコタ部材126は、上述したとおり通常は複数の金属板を積層したものであり、当該複数の金属板を転積(回転積層)することにより、金属板に設けた突起部126aをステータコア部材126の円周上の任意の位置にずらして配置でき、この結果、各層の突起部126aを接する層において重ならないようにすることができる。またこの結果、1枚の金属板に設ける突起部126aの数を減らすことができる。
FIG. 9 is an enlarged view of a main part in which a part of the outer peripheral portion of the
As described above, the
図10は、図8及び図9に示すステータコア部材126を樹脂モールド成形する際のステータコア部材126と金型300との位置関係を示す要部拡大図である。
図10に示すように、ステータコア部材126の外周部には、平面視で円弧状の突起部126aが形成されており、当該突起部126aが金型300と接触することにより、金型300の内面とステータコア部材126との間にモールド時に樹脂が流入するための隙間を形成しつつ位置決めがなされる。
ここで、上述したとおり、ステータコア部材126の外周部に突起部126aが形成されているため、樹脂モールド成形時に金型300との間に樹脂が流入するための隙間が形成される。
また、当該突起部126aの高さとモールドされる樹脂の厚さとが対応するため、上記突起部126aの高さを適宜選択することにより、樹脂モールド体の樹脂厚さを制御することが可能となる。
FIG. 10 is an enlarged view of a main part showing the positional relationship between the
As shown in FIG. 10, an arc-shaped
Here, as described above, since the
In addition, since the height of the
図11及び図12は、本発明のステータ組立体120に適用されるステータコア部材126の変形例を示す要部拡大図である。
ステータコア部材126に設けられる突起部126aは、上述した樹脂モールド成形時に金型との間で樹脂が流入することができる隙間を確保するとともに位置決めができる程度のものであれば、大きさ、形状及び1枚の金属板に設けられる数等は任意に設定することが可能である。
例えば、図11に示すように、ステータコア部材126の外周部に突出する突起部126aは、平面視で三角形状としても良い。このような形状とすることにより、位置決めに必要な金属板の突起部の剛性を確保するとともに樹脂モールドされる隙間も大きく確保できるという利点がある。
また、図12に示すように、突起部126aを断面が金型300に沿った略四角形状としても良い。このような形状とすることにより、樹脂モールドされる隙間を確保するとともに、樹脂モールド成形後にステータ組立体120の外観上で突起部126aの位置や形状を視認できるため、ステータコア部材126が正しく位置決めされたかどうかを確認することができるという利点がある。
FIGS. 11 and 12 are enlarged views of main parts showing a modification of the
The
For example, as shown in FIG. 11, the
Further, as shown in FIG. 12, the
上述したとおり、本発明のステータ組立体120は、樹脂モールド成形時にステータコア部材126の突起部126aを金型に当接させることにより、当該突起部126aの高さに相当する隙間を形成して樹脂層の厚さを選択できるため、従来のように別の治具や樹脂製のスペーサ等を介在させることなく、簡易な構造で樹脂層の厚さを小さくすることができ、結果として、ステータとロータとのギャップを小さくすることができる。
また、ステータコア部材126を樹脂モールドする際、金型内壁に突起126aを当接させるようにしているので、樹脂モールドの表面に露出するのは前記突起126aの先端部(金型との当接部)のみとなる。したがって、該露出部の防錆処理も最小限に留めることができ、また当該ステータ組立体120が設置される環境によっては上記の防錆処理も省略可能である。
As described above, the
Further, when the
なお、本発明のモータの具体的な適用例として排水ポンプの場合を例示したが、本発明のマグネットロータ式モータは、給湯器や食器洗浄機等に用いられるポンプや水槽のろ過装置に用いられる汲み上げポンプ、あるいは送風ファン等、いかなる分野又は用途にも適用が可能である。 In addition, although the case of the drainage pump was illustrated as a specific application example of the motor of the present invention, the magnet rotor type motor of the present invention is used for a pump used in a water heater, a dishwasher or the like, or a water tank filtration device. The present invention can be applied to any field or application such as a pump or a blower fan.
10 ポンプハウジング
12 ポンプ室
14 スナップフィットアーム
30 Oリング
40 ハウジングカバー(下カバー)
42 スナップフィット受け
44 スナップフィット受け
46 蓋部
48 開口部
50 モータカバー(上カバー)
54 スナップフィット式の係止爪
100 モータ
120 ステータ組立体
121 樹脂モールド体
122 ボビン
124 コイル
125 配線
126 ステータコア部材
130 中心シャフト
140 ロータ組立体
141 ロータ中心体
142 フランジ部
144 取付部
146 マグネットロータ
150、152 軸受
160 スラスト受け板
200 回転羽根
210 軸部
300 金型
G1 間隙
10
42
54 Snap-Fit
Claims (15)
前記ステータコア部材は、外周面に突起部が形成され、
前記樹脂モールドは、前記突起部の先端が露出するようになされている
ことを特徴とするステータ組立体。 A stator assembly comprising a stator core member formed by lamination and a resin mold body formed by resin molding the stator core member,
The stator core member has a protrusion on the outer peripheral surface,
The stator mold is characterized in that the resin mold is configured such that a tip of the protrusion is exposed.
前記ステータ組立体は中心シャフトを備え、
前記ロータ組立体は、円筒形のマグネットロータと、該ロータを保持するロータ中心体とからなり、
前記中心シャフトを中心として回転可能に構成されている
ことを特徴とするマグネットロータ式モータ。 A stator assembly according to any one of claims 1 to 9, and a rotor assembly that is electromagnetically rotated by the stator assembly,
The stator assembly includes a central shaft;
The rotor assembly includes a cylindrical magnet rotor and a rotor central body that holds the rotor,
A magnet rotor motor characterized by being configured to be rotatable about the central shaft.
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