JP2016226269A - Electric motor and electric pump - Google Patents
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Abstract
Description
[0002]
本発明は、電気ポンプに関し、特に、ディスク型電気モータを有する電気ポンプ及びディスク型電気モータに関する。
[0002]
The present invention relates to an electric pump, and more particularly to an electric pump having a disk type electric motor and a disk type electric motor.
[0003]
食器洗浄機などの家庭用電気器具のための電気ポンプは、一般に、半径方向の間隙を有する直流電気モータ又は半径方向の間隙を有する誘導モータを採用する。しかしながら、これらの電気モータは、軸方向の寸法が比較的長く、構造が複雑である。
[0003]
Electric pumps for household appliances such as dishwashers generally employ a direct current electric motor having a radial gap or an induction motor having a radial gap. However, these electric motors have relatively long axial dimensions and a complicated structure.
[0004]
したがって、軸方向の寸法が短い電気ポンプが望まれる。
[0004]
Therefore, an electric pump with a short axial dimension is desired.
[0005]
したがって、本発明は、その一態様において、電気ポンプを提供するものであり、この電気ポンプは、ポンプ本体と、前記ポンプ本体に回転可能に配設されるポンプ磁石と、前記ポンプ本体に配設され、前記ポンプ磁石に固定されるインペラと、前記ポンプ本体の下に配置されて前記磁石及び前記インペラを回転させるようになっており、ステータ及びロータを備えるディスク型電気モータと、を備え、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの面に固定される多数のディスク型コイルと、前記ステータの端部に配置され、前記ディスク型コイルに電気的に接続される回路基板と、を備え、前記ロータは、前記ディスク型コイルと前記ポンプ本体との間に配置されるロータ磁石を備え、前記ロータ磁石は、前記ポンプ磁石に面して配置されて、前記ロータ磁石と前記ポンプ磁石との間の磁気結合を生じさせるようになっており、前記回路基板に電力が印加されると、前記ディスク型コイルは、軸方向の磁界を発生させて、前記ロータを駆動することによって、前記ポンプ磁石及び前記インペラを回転させる。
[0005]
Accordingly, in one aspect, the present invention provides an electric pump, which is arranged in a pump body, a pump magnet rotatably disposed in the pump body, and the pump body. An impeller fixed to the pump magnet, and a disk-type electric motor disposed under the pump body to rotate the magnet and the impeller, and including a stator and a rotor, The stator includes a stator core, a number of disk-type coils fixed to the surface of the stator core, and a circuit board that is disposed at an end of the stator and is electrically connected to the disk-type coil. Comprises a rotor magnet disposed between the disk-type coil and the pump body, the rotor magnet facing the pump magnet. Arranged to create a magnetic coupling between the rotor magnet and the pump magnet, and when power is applied to the circuit board, the disk-shaped coil generates an axial magnetic field. Then, the pump magnet and the impeller are rotated by driving the rotor.
[0006]
複数の固締具が、前記ディスク型電気モータを前記ポンプ本体に固定することが好ましい。
[0006]
It is preferable that a plurality of fasteners fix the disk type electric motor to the pump body.
[0007]
互いに離間したタブが、前記ステータから半径方向に延在し、各タブは、貫通穴を有し、前記固締具は、前記貫通穴に係合して、前記ディスク型電気モータを前記ポンプ本体に固定することが好ましい。
[0007]
Tabs spaced apart from each other extend radially from the stator, each tab has a through hole, and the fastener engages with the through hole to connect the disk-type electric motor to the pump body. It is preferable to fix to.
[0008]
鉄板が、前記ポンプ磁石に固定され、磁束戻り路になることが好ましい。
[0008]
It is preferable that an iron plate is fixed to the pump magnet and becomes a magnetic flux return path.
[0009]
第2の態様では、本発明は、ステータ及びロータを有するディスク型電気モータを提供するものであり、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの面に固定される多数のディスク型コイルと、前記ステータコアの端部に配置され、前記ディスク型コイルに電気的に接続される回路基板と、を備え、前記ロータは、前記ディスク型コイルの上方に回転可能に配置され、ロータ磁石を備え、前記回路基板が付勢されると、前記ディスク型コイルは、軸方向の磁界を発生させて、前記ロータを回転させる。
[0009]
In a second aspect, the present invention provides a disk-type electric motor having a stator and a rotor, and the stator includes a stator core, a number of disk-type coils fixed to the surface of the stator core, and the stator core. And a circuit board that is electrically connected to the disk-type coil, and the rotor is rotatably arranged above the disk-type coil and includes a rotor magnet, and the circuit board Is energized, the disk-type coil generates an axial magnetic field to rotate the rotor.
[0010]
前記ステータは、前記ディスク型コイルの巻線の端部が貫通する複数の溝及び貫通穴を有することが好ましい。
[0010]
It is preferable that the stator has a plurality of grooves and through holes through which end portions of the windings of the disk-type coil pass.
[0011]
前記ステータコアは、周方向に配置される複数の第1の貫通穴を有し、前記ディスク型コイルの前記巻線は、前記第1の貫通穴を貫通して、前記ステータコアの下面に達することが好ましい。
[0011]
The stator core has a plurality of first through holes arranged in a circumferential direction, and the winding of the disk-type coil passes through the first through hole and reaches the lower surface of the stator core. preferable.
[0012]
前記モータは、複数のボビンと、複数の位置決め部材と、前記ステータコアに形成され、周方向に配置される複数の第2の貫通穴とを備え、前記ディスク型コイルは、前記ボビンの周りに巻き付けられ、各ボビンは、第3の貫通穴を形成し、各位置決め部材は、それぞれの第3の貫通穴及びそれぞれの第2の貫通穴を貫通して延在して、それぞれのボビンを前記ステータコアに固定することが好ましい。
[0012]
The motor includes a plurality of bobbins, a plurality of positioning members, and a plurality of second through holes formed in the stator core and arranged in the circumferential direction, and the disk-type coil is wound around the bobbin Each bobbin forms a third through hole, and each positioning member extends through the respective third through hole and each second through hole, and each bobbin is attached to the stator core. It is preferable to fix to.
[0013]
前記ロータ磁石は、半径方向内面に形成され且つ周方向に離間している複数の溝を有する環状であり、前記溝に固体接着剤が塗布されて、前記ロータ磁石を前記ロータの軸に固定することが好ましい。
[0013]
The rotor magnet has an annular shape having a plurality of grooves formed on an inner surface in the radial direction and spaced apart in the circumferential direction, and solid adhesive is applied to the grooves to fix the rotor magnet to the shaft of the rotor. It is preferable.
[0014]
前記ディスク型電気モータは、更に、固体接着剤層を備え、前記固体接着剤層は、前記ステータコアの下面に塗布され、前記コイルの前記巻線の露出部分を覆うことが好ましい。
[0014]
The disk-type electric motor further includes a solid adhesive layer, and the solid adhesive layer is preferably applied to a lower surface of the stator core and covers an exposed portion of the winding of the coil.
[0015]
第3の態様では、本発明は、電気ポンプを提供するものであり、この電気ポンプは、ポンプ本体と、前記ポンプ本体に収容されるポンプ磁石と、前記ポンプ本体に収容され、前記ポンプ磁石に固定されるインペラと、前記ポンプ磁石及び前記インペラを回転させるためのディスク型電気モータと、前記ポンプ磁石と前記インペラとの間に固定される鉄板と、を備える。
[0015]
In a third aspect, the present invention provides an electric pump, and the electric pump includes a pump body, a pump magnet accommodated in the pump body, and accommodated in the pump body. An impeller to be fixed, a disk-type electric motor for rotating the pump magnet and the impeller, and an iron plate fixed between the pump magnet and the impeller.
[0016]
第4の態様では、本発明は、電気ポンプを提供するものであり、この電気ポンプは、ポンプ本体と、前記ポンプ本体に収容されるインペラと、前記インペラを駆動するための電気モータと、を備え、前記電気モータは、ディスク型電気モータであり、磁気結合を介して、前記インペラを駆動する。
[0016]
In a fourth aspect, the present invention provides an electric pump, which includes a pump body, an impeller accommodated in the pump body, and an electric motor for driving the impeller. The electric motor is a disk-type electric motor and drives the impeller through magnetic coupling.
[0017]
前記ポンプ本体内の前記インペラに、ポンプ磁石が固定され、前記ポンプ磁石と前記インペラとの間に、鉄板が固定されることが好ましい。
[0017]
It is preferable that a pump magnet is fixed to the impeller in the pump body, and an iron plate is fixed between the pump magnet and the impeller.
[0018]
前記ディスク型電気モータは、上記第2の態様に記載の電気モータであることが好ましい。
[0018]
The disk type electric motor is preferably the electric motor according to the second aspect.
[0019]
本発明の利点として、軸方向の寸法が短い電気ポンプを提供することがあり、これにより、家庭用電気器具の小型化の傾向に対応する。具体的な実施形態の更なる利点は、好ましい実施形態の説明から理解することができる。
[0019]
An advantage of the present invention is that it provides an electric pump with a short axial dimension, thereby addressing the trend toward miniaturization of household appliances. Further advantages of the specific embodiments can be understood from the description of the preferred embodiments.
[0020]
ここで、添付図面の図を参照して、単なる例示として本発明の好ましい実施形態を説明する。図において、複数の図に現れる同一の構造体、要素又は部品は、一般に、それらが現れる全ての図において同じ符号で表記される。図内に示される構成部品及び構造部の寸法は、一般に、便宜のため及び提示の明確さのために選択されたものであり、必ずしも縮尺通りではない。
[0020]
Preferred embodiments of the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawing figures. In the figures, identical structures, elements or components that appear in more than one figure are generally labeled with the same reference sign in all the figures in which they appear. The dimensions of the components and structures shown in the figures are generally chosen for convenience and clarity of presentation and are not necessarily to scale.
[0027]
図1は、本発明の好ましい実施形態による電気ポンプ1の概略図である。図2は、ポンプの断面図である。ポンプ1は、ポンプ本体10と、ポンプ本体10に配設されるポンプ磁石14と、ポンプ本体10に配設され、ポンプ磁石14と共に固定されるインペラ11と、ポンプ本体10内のポンプ磁石14及びインペラ11を回転させるためのディスク型電気モータ20とを含む。この実施形態では、ディスク型電気モータ20は、ブラシレス電気モータである。他の実施形態では、ディスク型電気モータ20は、ブラシ型電気モータにすることができる。
[0027]
FIG. 1 is a schematic diagram of an
[0028]
この実施形態では、ポンプ磁石14及びインペラ11は、スピンドル12及び軸受(図示せず)を介して、ポンプ本体10の底部の内面に回転可能に固定されて、インペラ及びポンプ磁石は、ポンプ本体10内のスピンドルの軸の周りを回転可能である。スピンドル12は、回転可能でもよいし、又は回転可能でなくてもよい。ポンプ本体10は、吸水口110及び排水口111を含む。
[0028]
In this embodiment, the
[0029]
図3に示すように、ディスク型電気モータ20は、ロータ21及びステータ25を含む。ステータは、ステータコア255と、ステータコア255の面に固定される多数のディスク型コイル24とを含む。回路基板23が、ステータコア255に固定され、ディスク型コイル24に電気的に接続される。ロータ21は、ディスク型コイル24の上方に配置され、軸27及び軸受250を介して、ステータ25に回転可能に連結される。この実施形態では、ロータ21は、ロータ磁石212を有する。回路基板23が、外部電源に接続され、電源を投入されると、コイル24は、付勢され、軸方向の磁界を発生させて、ロータ21を回転させる。この実施形態では、ロータ21はディスク形状であり、ステータコア255は平板である。ステータ25及び回路基板23は、一体に形成することができる。
[0029]
As shown in FIG. 3, the disk type
[0030]
複数の互いに離間したタブ26が、ステータから半径方向外方に延在する。各タブ26は、貫通穴22を有する。モータ20は、タブ26の貫通穴22に係合する複数の固締具30(図2に示す)によって、ポンプ本体10の底部の外面に固定される。この実施形態では、固締具30は、ねじである。この実施形態では、3つのタブ26及び固締具30が用いられているが、これらの数は、必要に応じて変えることができる。他の実施形態では、固締具30は、溶接などの他の手段によって、ポンプ本体10の底部の外面に固定することができる。
[0030]
A plurality of spaced apart
[0031]
図4に示すように、ロータ磁石212は環状である。ロータ磁石の半径方向内周面は、多数の交互配置された突出部210及び溝211を有する。溝211内に固体接着剤213が塗布されて、軸27をロータ磁石212の中央部に固定する。突出部210は、相対的に大きい表面積を形成して、接着剤がロータ磁石に接着するように構成される。この実施形態では、固体接着剤の主成分は、エポキシ樹脂である。
[0031]
As shown in FIG. 4, the
[0032]
図5及び図6に示すように、ステータ25の半径方向外面に、複数の互いに離間した溝253が形成される。コイル24の巻線の端部は、それぞれの溝253を通って、ステータコアの下面まで延びる。
[0032]
As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of spaced apart
[0033]
図6に示すように、ステータ25は、周方向に配置される複数の第1の貫通穴251及び複数の第2の貫通穴252を有する。第1の貫通穴251が位置する円及び第2の貫通穴252が位置する円は、同心である。
[0033]
As shown in FIG. 6, the
[0034]
第1の貫通穴251によって、ディスク型コイル24の巻線の他端は、ステータコア255を貫通することができる。ディスク型電気モータ20は、更に、複数のボビン29及び複数の位置決め部材291を含む。各ボビン29は、第3の貫通穴290を形成する。各位置決め部材291は、第3の貫通穴290及び第2の貫通穴252を貫通して延在して、対応するボビン29をステータ25の面に固定する。各コイル24は、それぞれのボビン29の周りに巻き付けられる。この実施形態では、各ボビン29は、台形状である。代替例として、位置決め部材は、ボビンと一体に形成することができる。
[0034]
The first through
[0035]
ディスク型電気モータ20は、更に、固体接着剤28を含む。固体接着剤28は、ステータ25の下面、ステータ25の外面、及びディスク型コイル24の空気にさらされる部分に塗布されることによって、コイル24の巻線を外部環境から完全に隔離し、ディスク型コイル24の損傷の可能性を減じる。
[0035]
The disk type
[0036]
更に、電気ポンプ1は、ポンプ磁石14の上方に固定される鉄板13を含む。鉄板13は、磁束戻り路になり、磁界強度を高める。
[0036]
Furthermore, the
[0037]
電気ポンプ1を用いると、電力が回路基板23に供給され、コイル24を付勢して、軸方向の磁界を発生させる。軸方向の磁界によって、ロータ21が駆動される。ロータ21の回転によって、ポンプ本体10内のポンプ磁石14が駆動され、インペラ11を回転させる。同時に、ポンプ磁石14の上方に固定される鉄板13は、磁束戻り路を形成することによって、磁界強度を高め、ロータ磁石とポンプ磁石との間のより良好な磁気連結を形成し、この磁気連結を介して、ロータ21は、インペラ11を駆動する。
[0037]
When the
[0038]
更に、ディスク型電気モータ20のロータは、スピンドル又は軸を介して、ポンプ本体10内のポンプ磁石14に物理的に連結されず、ポンプ本体の内側に入らない。むしろ、ディスク型電気モータ20のロータ及びインペラ11は、ポンプの連続する底壁部の両側に位置する。したがって、モータは、ポンプの作動流体から分離され、故障してポンプからの液体漏れ及び/又はモータの故障を招く場合があるシールが無い。
[0038]
Further, the rotor of the disk type
[0039]
本発明のこの実施形態では、ディスク型電気モータを採用することによって、軸のシール等の必要を無くしながら、ポンプの高さを小さく保つことができる。
[0039]
In this embodiment of the present invention, by adopting a disk-type electric motor, the height of the pump can be kept small while eliminating the need for a shaft seal or the like.
[0040]
本出願の説明及び請求項において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「含む(contain)」及び「有する(have)」、並びにその変形形態は、説明する要素又は特徴の存在を規定するために包括的な意味で使用され、追加の要素又は特徴の存在を排除するものではない。
[0040]
In the description and claims of this application, the verbs “comprise”, “include”, “contain” and “have”, and variations thereof, refer to elements or features described. It is used in a comprehensive sense to define existence and does not exclude the presence of additional elements or features.
[0041]
明確にするために別個の実施形態に関連して説明されている本発明の特定の特徴は、1つの実施形態において組み合わせて提供してもよいものと理解される。逆に、簡潔にするために1つの実施形態に関連して説明されている本発明の種々の特徴を、個別に又はそれらを適当に組み合わせて提供してもよい。
[0041]
It will be understood that certain features of the invention described in connection with separate embodiments for clarity may be provided in combination in one embodiment. Conversely, various features of the invention described in connection with one embodiment for the sake of brevity may be provided individually or in any suitable combination thereof.
[0042]
上記の実施形態は単なる例示であり、請求項に定義する本発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。
[0042]
It will be apparent to those skilled in the art that the above embodiments are merely exemplary and that various other modifications can be made without departing from the scope of the invention as defined in the claims.
1 電気ポンプ
10 ポンプ本体
11 インペラ
12 スピンドル
13 鉄板
14 ポンプ磁石
20 ディスク型電気モータ
21 ロータ
22 貫通穴
23 回路基板
24 ディスク型コイル
25 ステータ
26 タブ
27 軸
28 固体接着剤
29 ボビン
30 固締具
110 吸水口
111 排水口
210 突出部
211 溝
212 ロータ磁石
213 固体接着剤
250 軸受
251 第1の貫通穴
252 第2の貫通穴
253 溝
290 第3の貫通穴
291 位置決め部材
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記ポンプ本体に回転可能に配設されるポンプ磁石と、
前記ポンプ本体に配設され、前記ポンプ磁石に固定されるインペラと、
前記ポンプ本体の下に配置されて前記磁石及び前記インペラを回転させるようになっており、ステータ及びロータを備えるディスク型電気モータと、を備える電気ポンプであって、
前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアの面に固定される多数のディスク型コイルと、
前記ステータの端部に配置され、前記ディスク型コイルに電気的に接続される回路基板と、を備え、
前記ロータは、前記ディスク型コイルと前記ポンプ本体との間に配置されるロータ磁石を備え、前記ロータ磁石は、前記ポンプ磁石に面して配置されて、前記ロータ磁石と前記ポンプ磁石との間の磁気結合を生じさせるようになっており、
前記回路基板に電力が印加されると、前記ディスク型コイルは、軸方向の磁界を発生させて、前記ロータを駆動することによって、前記ポンプ磁石及び前記インペラを回転させることを特徴とする電気ポンプ。 A pump body;
A pump magnet rotatably disposed on the pump body;
An impeller disposed on the pump body and fixed to the pump magnet;
An electric pump disposed under the pump body to rotate the magnet and the impeller, and a disk-type electric motor including a stator and a rotor,
The stator is
A stator core;
A number of disk-type coils fixed to the surface of the stator core;
A circuit board disposed at an end of the stator and electrically connected to the disk-type coil,
The rotor includes a rotor magnet disposed between the disk-shaped coil and the pump main body, and the rotor magnet is disposed to face the pump magnet, and between the rotor magnet and the pump magnet. To produce the magnetic coupling of
When electric power is applied to the circuit board, the disk-type coil generates an axial magnetic field to drive the rotor, thereby rotating the pump magnet and the impeller. .
前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアの面に固定される多数のディスク型コイルと、
前記ステータコアの端部に配置され、前記ディスク型コイルに電気的に接続される回路基板と、を備え、
前記ロータは、前記ディスク型コイルの上方に回転可能に配置され、ロータ磁石を備え、
前記回路基板が付勢されると、前記ディスク型コイルは、軸方向の磁界を発生させて、前記ロータを回転させることを特徴とするディスク型電気モータ。 A disk-type electric motor having a stator and a rotor,
The stator is
A stator core;
A number of disk-type coils fixed to the surface of the stator core;
A circuit board disposed at an end of the stator core and electrically connected to the disk-type coil,
The rotor is rotatably disposed above the disk-type coil, and includes a rotor magnet.
When the circuit board is energized, the disk-type coil generates an axial magnetic field to rotate the rotor.
前記ポンプ本体に収容されるポンプ磁石と、
前記ポンプ本体に収容され、前記ポンプ磁石に固定されるインペラと、
前記ポンプ磁石及び前記インペラを回転させるためのディスク型電気モータと、
前記ポンプ磁石と前記インペラとの間に固定される鉄板と、を備えることを特徴とする電気ポンプ。 A pump body;
A pump magnet housed in the pump body;
An impeller housed in the pump body and fixed to the pump magnet;
A disk-type electric motor for rotating the pump magnet and the impeller;
An electric pump comprising: an iron plate fixed between the pump magnet and the impeller.
前記ポンプ本体に収容されるインペラと、
前記インペラを駆動するための電気モータと、を備え、
前記電気モータは、ディスク型電気モータであり、磁気結合を介して、前記インペラを駆動することを特徴とする電気ポンプ。 A pump body;
An impeller housed in the pump body;
An electric motor for driving the impeller,
The electric pump is a disk-type electric motor, and drives the impeller through magnetic coupling.
前記ポンプ磁石と前記インペラとの間に、鉄板が固定されることを特徴とする、請求項12に記載のポンプ。 A pump magnet is fixed to the impeller in the pump body,
The pump according to claim 12, wherein an iron plate is fixed between the pump magnet and the impeller.
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