JP2019198131A - Motor for pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はポンプ用モータに関する。 The present invention relates to a pump motor.
従来、励磁コイルを有する環状のステータの径方向内側にマグネット及びシャフトを有するロータを配置したモータが広く知られている。さらに、ステータにステータキャンを設けたポンプ用モータが知られている。ポンプ用モータに係る技術が特許文献1に開示されている。
Conventionally, a motor in which a rotor having a magnet and a shaft is arranged radially inside an annular stator having an exciting coil is widely known. Furthermore, a pump motor in which a stator can is provided on a stator is known. A technique related to a pump motor is disclosed in
特許文献1に記載された従来のキャンドモータポンプはステータの内周面に設けられた略円筒状のステータキャンと、ロータの外周面に設けられた略円筒状のロータキャンと、を備える。ステータキャンは水密的にステータの内周面を包囲する。ロータキャンは水密的にロータの外周面を包囲する。この構成により、ステータとロータとの間の隙間の領域からステータの内部及びロータの内部に液体が浸入することを抑制することができる。したがって、キャンドモータポンプを、ポンプとして適正に動作させることが可能である。
The conventional canned motor pump described in
しかしながら、特許文献1に記載された従来のキャンドモータポンプはロータとステータとの間の隙間で生じる虞がある高圧について十分な配慮がなされていない。すなわち、この従来のキャンドモータポンプは、ステータキャンが十分な強度を保持していないことが懸念され、キャンドモータポンプを安定させて動作させることができない虞があるという課題があった。
However, the conventional canned motor pump described in
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、ステータキャンの強度を向上させることができ、ポンプを安定させて動作させることが可能なポンプ用モータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a pump motor that can improve the strength of the stator can and can operate the pump stably.
本発明の例示的なポンプ用モータは、上下方向に延びる回転軸を中心に回転するロータと、前記ロータの径方向外側に配置されたステータと、前記ステータの内周側に配置されて前記ロータを囲み、軸方向に延びる筒状のステータキャンと、を有する。前記ステータキャンは、周面から径方向に突出して軸方向に延びるリブを有する。 An exemplary pump motor of the present invention includes a rotor that rotates about a rotary shaft that extends in a vertical direction, a stator that is disposed radially outside the rotor, and an rotor that is disposed on an inner peripheral side of the stator. And a cylindrical stator can extending in the axial direction. The stator can has a rib extending in the radial direction from the peripheral surface and extending in the axial direction.
本発明の例示的なポンプ用モータによれば、ステータキャンの強度が向上する。これにより、ロータとステータとの間の隙間で高圧が生じた場合であっても、ポンプを安定させて動作させることが可能になる。 According to the exemplary pump motor of the present invention, the strength of the stator can is improved. As a result, even when a high pressure is generated in the gap between the rotor and the stator, the pump can be operated stably.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本書では、ポンプ用モータの回転軸が延びる方向を単に「軸方向」と呼び、ポンプ用モータの回転軸を中心として回転軸と直交する方向を単に「径方向」と呼び、ポンプ用モータの回転軸を中心とする円弧に沿う方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、本書では、説明の便宜上、軸方向を上下方向とし、図1の上下方向をポンプ用モータの上下方向として各部の形状や位置関係を説明する。なお、この上下方向の定義がポンプ用モータの使用時の向きを限定するものではない。また、本書では、軸方向に平行な端面図を「縦端面図」と呼ぶ。また、本書で用いる「平行」は、厳密な意味で平行を表すものではなく、略平行を含む。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this document, the direction in which the rotating shaft of the pump motor extends is simply called the “axial direction”, and the direction perpendicular to the rotating shaft around the rotating shaft of the pump motor is simply called the “radial direction”. The direction along the arc centered on the axis is simply referred to as “circumferential direction”. Further, in this document, for convenience of explanation, the shape and positional relationship of each part will be described with the axial direction as the vertical direction and the vertical direction in FIG. 1 as the vertical direction of the pump motor. Note that the definition of the vertical direction does not limit the direction when the pump motor is used. Further, in this document, an end view parallel to the axial direction is referred to as a “vertical end view”. Further, “parallel” used in this document does not represent parallel in a strict sense, but includes substantially parallel.
<1.ポンプ用モータの全体構成>
本発明の例示的な実施形態に係るポンプ用モータの全体構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータの切断部縦端面図である。図2は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータの断面斜視図である。なお、図2ではロータの描画を省略した。
<1. Overall configuration of pump motor>
An overall configuration of a pump motor according to an exemplary embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a vertical end view of a cutting part of a pump motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the pump motor according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, drawing of the rotor is omitted.
図1及び図2に示すポンプ用モータ1は、ロータ2と、ステータ3と、上軸受11と、下軸受12と、上ブラケット13と、下ブラケット14と、スラストベアリング15と、ケース部材16と、樹脂部17と、を備える。
The
なお、ロータ2とステータ3との間の隙間には潤滑剤が介在する。この潤滑剤は、例えば水であるが、プロピレングリコールなどの防腐剤等を含有させても良い。
Note that a lubricant is interposed in the gap between the
ロータ2は、軸方向に延びる円筒形状である。ロータ2は、ステータ3の径方向内側に所定の隙間を設けて配置される。ロータ2は、回転軸21と、ロータコア22と、マグネット23と、ベース部材24と、ロータキャン25と、カバー部材26と、樹脂部27と、を備える。
The
回転軸21は、ポンプ用モータ1の回転軸である。回転軸21は、軸方向(上下方向)に延びる円柱形状を有する。回転軸21は、上軸受11及び下軸受12に挿入されて回転可能に支持される。上軸受11は、上ブラケット13に保持される。下軸受12は、下ブラケット14に保持される。ロータ2は、軸方向(上下方向)に延びる回転軸21を中心に回転する。
The rotating
ロータコア22は、軸方向に延びる筒形状である。ロータコア22の径方向中心部に、回転軸21が挿入される。ロータコア22は、例えば複数枚の磁性鋼板を軸方向に積層して構成される。マグネット23は、ロータコア22の径方向外側に配置される。マグネット23は、複数が周方向に所定の角度間隔で並べて配置される。マグネット23は、ロータコア22によって支持される。
The
ベース部材24は、ロータ2の軸方向(上下方向)の下部に配置される。ベース部材24は、円環形状である。ベース部材24の径方向中心部に、回転軸21が挿入される。ベース部材24は、ロータ2の軸方向の下部でロータコア22及びマグネット23を支持する。ベース部材24は、下ブラケット14との間でスラストベアリング15を構成する。
The
ロータキャン25は、ロータ2の外周側に配置される。ロータキャン25は、軸方向に延びる筒形状である。ロータキャン25は、軸方向の下部でベース部材24に支持される。ロータキャン25は、軸方向の上部で円環状のカバー部材26に支持される。ロータキャン25は、その内周面がマグネット23の外周面との間で所定の間隔を設けて配置される。
The rotor can 25 is disposed on the outer peripheral side of the
樹脂部27は、ロータキャン25の内側に設けられる。樹脂部27は、ロータキャン25の内周面、回転軸21の外周面、ベース部材24の軸方向上側の端面、カバー部材26の軸方向下側の端面並びにロータコア22及びマグネット23の外面で囲まれた空間に合成樹脂を流し込んで設けられる。
The
ステータ3は、軸方向に延びる円筒形状である。ステータ3は、ロータ2の径方向内側に所定の隙間を設けて配置される。ステータ3は、上ブラケット13及び下ブラケット14に保持される。ステータ3は、ポンプ用モータ1の外装である円筒状のケース部材16の内側に配置される。樹脂部17が、ケース部材16の内周面、ステータ3の外面、上ブラケット13の軸方向下側の外面及び下ブラケット14の軸方向上側の外面で囲まれた空間に合成樹脂を流し込んで設けられる。
The
ステータ3は、ステータコア31と、インシュレータ32と、コイル33と、ステータキャン40と、を備える。
The
ステータコア31は、軸方向に延びる筒形状である。ステータコア31は、複数枚の磁性鋼板を軸方向に積層して形成される。ステータコア31は、コアバック31aと、ティース31bと、を備える(図4参照)。コアバック31aは、円環状を有する。ティース31bは、コアバック31aの内周面から径方向内側に延びる。ティース31bは、複数が周方向に所定の角度間隔で並べて設けられる。
The
インシュレータ32は、ティース31bの外面を囲んで設けられる。インシュレータ32は、ステータコア31とコイル33との間に配置される。インシュレータ32は、材料を特に限定する趣旨ではないが、例えば合成樹脂の電気絶縁部材で構成される。コイル33は、インシュレータ32の外周に電線が巻き掛けられて形成される。
The
ステータキャン40は、ステータ3の内周側に配置される。ステータキャン40は、ロータ2を囲み、軸方向に延びる筒形状である。ステータキャン40は、軸方向の上部で上ブラケット13に保持される。ステータキャン40は、軸方向の下部で下ブラケット14に保持される。
The stator can 40 is disposed on the inner peripheral side of the
<2.ステータキャンの詳細な構成>
続いて、ステータキャン40の詳細な構成について説明する。図3は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1のステータキャン40の外観斜視図である。図4は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1の部分拡大平面図である。図5は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1のステータキャン40の部分拡大外観斜視図である。図6は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1の部分拡大断面斜視図である。図7は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1の部分拡大切断部縦端面図である。図8は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータ1のステータキャン40の部分拡大外観斜視図である。
<2. Detailed configuration of the stator can>
Next, a detailed configuration of the stator can 40 will be described. FIG. 3 is an external perspective view of the stator can 40 of the
ステータキャン40は、リブ41と、突起部42と、フランジ部43と、外溝44と、内溝45と、を備える。ステータキャン40は、材料を特に限定する趣旨ではないが、例えば金属部材をプレス加工することによって成形される。
The stator can 40 includes a
図3に示すリブ41は、ステータキャン40の外周面から径方向外側に突出する。リブ41は、軸方向に直線状に延びる。リブ41は、複数が周方向に所定の角度間隔で並べて配置され、各々が軸方向に平行に延びる。ステータキャン40にリブ41を設けることで、ステータキャン40の強度が向上する。したがって、ロータ2とステータ3との間の隙間で高圧が生じた場合であっても、ポンプを安定させて動作させることが可能である。
The
また、リブ41が、ステータキャン40の外周面から径方向外側に突出するので、ロータ2とステータ3との接触を回避することができる。さらに、ロータ2とステータ3との間の隙間で、ロータ2の回転に伴って潤滑剤(水)が円滑に流れるので、ロータ2の好適な回転性能を得ることが可能である。
Moreover, since the
リブ41は、ステータキャン40の軸方向の一端から他端まで連続して延びる。すなわち、リブ41は、ステータキャン40の軸方向の上端から下端まで連続して延びる。この構成によれば、リブが軸方向に断続的に延びる場合と比較して、ステータキャン40の強度をより一層高めることができる。さらに、リブ41は簡便な軸方向上下の金型を用いて成型できるので、ポンプ用モータ1の生産性を向上させることが可能である。
The
リブ41は、ステータキャン40と一つながりに構成される。すなわち、リブ41は、ステータキャン40と一体として設けられる。この構成によれば、リブがステータキャン40に対して別部品として設けられる場合と比較して、ステータキャン40の強度をより一層高めることができる。また、リブ41をステータキャン40と一緒に形成することができる。これにより、ポンプ用モータ1の部品点数及び組み立て工数が低減し、低コスト化を図ることが可能である。
The
リブ41は、複数が周方向に所定の角度間隔で並べて設けられる。リブ41は、例えばステータコア31のティース31bと同数が設けられる。例えば、ティース31bが9個である場合、リブ41も9本である。そして、図4に示すリブ41は、周方向に隣り合うティース31bの間に1本ずつ配置される。この構成によれば、ステータキャン40とステータコア31とを接近させることができる。これにより、ポンプ用モータ1の小型化を図ることが可能である。
A plurality of
なお、周方向に隣り合うティース31bの間に配置されるリブ41は、本実施形態のように1本に限定されるわけではない。複数のリブ41を、周方向に隣り合うティース31bの間に配置しても良い。
In addition, the
突起部42は、ステータキャン40の軸方向(上下方向)の下部に設けられる。突起部42は、ステータキャン40の外周面から径方向外側に突出する。突起部42は、ステータキャン40の軸方向下側の端部から、ステータキャン40の軸方向中央部に達しない所定長さで軸方向に直線状に延びる。図5に示す突起部42は、軸方向上側の端部に軸方向上側を向く上面42aを有する。突起部42は、複数が周方向に所定の角度間隔で並べて配置され、各々が軸方向に平行に延びる。
The
図6に示す突起部42は、その上面42aに軸方向においてインシュレータ32に接触する。この構成によれば、軸方向におけるステータキャン40とインシュレータ32との相対位置が決定される。これにより、ステータ3におけるステータキャン40の位置決めを行うことが可能である。
6 is in contact with the
フランジ部43は、ステータキャン40の軸方向(上下方向)の下端に設けられる。フランジ部43は、ステータキャン40の内周側から径方向外側に延びる円板状を有する。突起部42は、フランジ部43よりも軸方向上側に設けられる。
The
外溝44は、フランジ部43の径方向外側の外周面に設けられる。外溝44は、ステータキャン40のフランジ部43の外周面から径方向内側に向かって窪む。外溝44は、周方向に連続し、環状である。
The
外溝44には、Oリング18が装着される。Oリング18は、例えばゴム製のシール材である。ステータキャン40のフランジ部43が下ブラケット14の径方向内側に挿入される。Oリング18は、フランジ部43と下ブラケット14との間で径方向に圧縮され、フランジ部43及び下ブラケット14に密着する。このように外溝44にOリング18を配置することができるので、フランジ部43を下ブラケット14に挿入した場合に、Oリング18の領域で、ステータコア31が設けられた領域への潤滑剤の漏洩を防止することが可能である。
An O-
図7及び図8に示す内溝45は、ステータキャン40の軸方向(上下方向)の上部に設けられる。内溝45は、ステータキャン40の内周面から径方向外側に向かって窪む。内溝45は、周方向に連続し、環状である。
The
上ブラケット13は、その下部の径方向外側にOリング19が装着される。Oリング19は、例えばゴム製のシール材である。上ブラケット13の下部は、ステータキャン40の径方向内側に挿入される。このとき、Oリング19の径方向外側の一部が内溝45に入り込む。Oリング19は、上ブラケット13とステータキャン40との間で径方向に圧縮され、上ブラケット13及びステータキャン40に密着する。このように内溝45にOリング19を配置することができるので、上ブラケット13をステータキャン40に挿入した場合に、Oリング19の領域で、ステータコア31が設けられた領域への潤滑剤の漏洩を防止することが可能である。
The
<3.実施形態のポンプ用モータの第1変形例>
続いて、実施形態のポンプ用モータ1の第1変形例について説明する。図9は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータの第1変形例の断面斜視図である。
<3. First Modification of Pump Motor of Embodiment>
Then, the 1st modification of the
実施形態のポンプ用モータ1の第1変形例は、リブ41が、ステータキャン40の内周面から径方向内側に突出する。リブ41は、軸方向に直線状に延びる。リブ41は、複数が周方向に所定の角度間隔で配置され、軸方向に平行に延びる。
In the first modification of the
ステータキャン40の内周面にリブ41を設けた場合でも、ステータキャン40の強度が向上する。したがって、ロータ2とステータ3との間の隙間で高圧が生じた場合であっても、ポンプを安定させて動作させることが可能である。
Even when the
<4.実施形態のポンプ用モータの第2変形例>
続いて、実施形態のポンプ用モータ1の第2変形例について説明する。図10は、本発明の実施形態に係るポンプ用モータの第2変形例のステータキャンの外観斜視図である。
<4. Second Modification of Pump Motor of Embodiment>
Then, the 2nd modification of the
実施形態のポンプ用モータ1の第2変形例は、リブ41が、ステータキャン40の内周面から径方向内側に突出する。リブ41は、軸方向に直線状に延びる。リブ41は、複数が周方向に所定の角度間隔で配置され、軸方向に平行に延びる。リブ41は、ステータキャン40の軸方向の一端から他端まで断続的に延びる。
In the second modification of the
リブ41をステータキャン40の軸方向に断続的に延びる構成で設けた場合であっても、ステータキャン40の強度が向上する。したがって、ロータ2とステータ3との間の隙間で高圧が生じた場合であっても、ポンプを安定させて動作させることが可能である。
Even when the
なお、複数のリブ41各々が軸方向において途切れる箇所は、図10に示すように軸方向の同じ箇所でも良いし、軸方向の異なる箇所でも良い。
Note that the location where each of the plurality of
<5.その他>
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上記実施形態やその変形例は適宜任意に組み合わせることができる。
<5. Other>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Moreover, the said embodiment and its modification can be combined arbitrarily arbitrarily.
例えば、ステータキャン40の周面に、軸方向に延びるリブ41に加えて、周方向に延びる環状のリブを組み合わせて設けても良い。
For example, in addition to the
本発明は、例えばポンプ用モータにおいて利用可能である。 The present invention can be used in, for example, a pump motor.
1・・・ポンプ用モータ、2・・・ロータ、3・・・ステータ、11・・・上軸受、12・・・下軸受、13・・・上ブラケット、14・・・下ブラケット、15・・・スラストベアリング、16・・・ケース部材、17・・・樹脂部、18、19・・・Oリング、21・・・回転軸、22・・・ロータコア、23・・・マグネット、24・・・ベース部材、25・・・ロータキャン、26・・・カバー部材、27・・・樹脂部、31・・・ステータコア、31a・・・コアバック、31b・・・ティース、32・・・インシュレータ、33・・・コイル、40・・・ステータキャン、41・・・リブ、42・・・突起部、42a・・・上面、43・・・フランジ部、44・・・外溝、45・・・内溝
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ロータの径方向外側に配置されたステータと、
前記ステータの内周側に配置されて前記ロータを囲み、軸方向に延びる筒状のステータキャンと、
を有し、
前記ステータキャンは、周面から径方向に突出して軸方向に延びるリブを有することを特徴とするポンプ用モータ。 A rotor that rotates about a rotation axis extending in the vertical direction;
A stator disposed radially outside the rotor;
A cylindrical stator can that is arranged on the inner peripheral side of the stator and surrounds the rotor and extends in the axial direction;
Have
The stator can has a rib protruding in a radial direction from a peripheral surface and extending in an axial direction.
前記ステータコアは、
環状のコアバックと、
前記コアバックの内周面から径方向内側に延びる複数のティースと、
を備え、
前記リブは、周方向に隣り合う前記ティースの間に配置されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のポンプ用モータ。 The stator has a stator core;
The stator core is
An annular core back,
A plurality of teeth extending radially inward from the inner peripheral surface of the core back;
With
5. The pump motor according to claim 1, wherein the rib is disposed between the teeth adjacent in the circumferential direction.
前記ステータキャンは、前記ステータキャンの外周面から径方向外側に突出する突起部を有し、
前記突起部は、軸方向において前記インシュレータに接触することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のポンプ用モータ。 The stator includes a coil and an insulator around which the coil is wound.
The stator can has a protrusion protruding radially outward from the outer peripheral surface of the stator can,
The pump motor according to claim 1, wherein the protrusion is in contact with the insulator in an axial direction.
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DE102020126408A1 (en) | 2020-10-08 | 2022-04-14 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Process for producing a can for sealing a rotor space from a stator space of an electrical machine, can, electrical machine, process for producing an electrical machine, motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2018047602A1 (en) | 2018-03-15 |
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