JP2020102953A - Motor and pump unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータとステータとの間に配置される隔壁を有するモータに関する。また、本発明は、かかるモータを備えるポンプ装置に関する。 The present invention relates to a motor having a partition wall arranged between a rotor and a stator. The present invention also relates to a pump device including such a motor.
従来、ポンプ装置のポンプ室の中で羽根車を回転させるポンプ装置用のモータが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のモータは、駆動用磁石を有するロータと、駆動用コイルを有するステータと、モータを制御するための回路基板と、ロータとステータとの間に配置される隔壁を有する隔壁部材とを備えている。ステータは、隔壁を介してロータの外周側に配置されている。すなわち、特許文献1に記載のモータは、インナーロータ型のモータである。 BACKGROUND ART Conventionally, a motor for a pump device that rotates an impeller in a pump chamber of the pump device is known (see, for example, Patent Document 1). The motor described in Patent Document 1 includes a rotor having a driving magnet, a stator having a driving coil, a circuit board for controlling the motor, and a partition wall member having a partition wall arranged between the rotor and the stator. It has and. The stator is arranged on the outer peripheral side of the rotor via a partition wall. That is, the motor described in Patent Document 1 is an inner rotor type motor.
特許文献1に記載のモータでは、ロータは、駆動用磁石が固定される回転軸を備えている。ロータは、ロータの軸方向と上下方向とが一致するように(すなわち、回転軸の軸方向と上下方向とが一致するように)配置されている。隔壁は、ロータの径方向においてロータとステータとの間に配置される円筒部と、円筒部の上端を塞ぐ底部とを備えている。底部の下面側には、回転軸の上端側を支持する軸受が固定されている。隔壁部材は、隔壁の外周側に配置される筒状の外筒部と、円筒部の下端と外筒部の下端とを繋ぐ底面部とを備えている。ステータは、円筒部と外筒部との間であって、かつ、底面部の上側に配置されている。 In the motor described in Patent Document 1, the rotor has a rotating shaft to which a driving magnet is fixed. The rotor is arranged so that the axial direction of the rotor and the vertical direction match (that is, the axial direction of the rotating shaft and the vertical direction match). The partition wall includes a cylindrical portion that is arranged between the rotor and the stator in the radial direction of the rotor, and a bottom portion that closes the upper end of the cylindrical portion. A bearing that supports the upper end side of the rotary shaft is fixed to the lower surface side of the bottom portion. The partition member includes a cylindrical outer cylinder portion arranged on the outer peripheral side of the partition wall, and a bottom surface portion connecting the lower end of the cylindrical portion and the lower end of the outer cylinder portion. The stator is arranged between the cylindrical portion and the outer cylinder portion and above the bottom surface portion.
特許文献1に記載のモータでは、回路基板は、ステータの上側に配置されている。また、回路基板は、隔壁の底部の上側に配置されている。底部の上面には、隔壁部材に固定される回路基板を上下方向に直交する方向で位置決めするとともに固定するための2個の位置決め用突起が形成されている。隔壁部材の底面部には、上側に向かって立ち上がる円柱状の突起が形成されており、突起の先端部は、位置決め用突起とともに、回路基板を位置決めして固定するための位置決め部となっている。回路基板には、突起の先端部(位置決め部)および位置決め用突起が挿通される挿通穴が形成されている。回路基板の下面は、突起の先端側に形成される接触面、および、位置決め用突起に形成される接触面に接触している。 In the motor described in Patent Document 1, the circuit board is arranged above the stator. The circuit board is arranged above the bottom of the partition. Two positioning protrusions for positioning and fixing the circuit board fixed to the partition member in the direction orthogonal to the vertical direction are formed on the upper surface of the bottom portion. A cylindrical protrusion that rises upward is formed on the bottom surface of the partition member, and the tip of the protrusion serves as a positioning portion for positioning and fixing the circuit board together with the positioning protrusion. .. The circuit board is formed with a tip portion (positioning portion) of the protrusion and an insertion hole through which the positioning protrusion is inserted. The lower surface of the circuit board is in contact with the contact surface formed on the tip side of the protrusion and the contact surface formed on the positioning protrusion.
特許文献1に記載のモータでは、回転軸の上端側を支持する軸受が固定された隔壁の底部の上面に位置決め用突起が形成されており、位置決め用突起に形成される接触面に回路基板の下面が接触している。そのため、特許文献1に記載のモータでは、ロータの回転に起因する振動が回路基板に伝達されやすい。すなわち、特許文献1に記載のモータでは、回転時のロータに発生する振動が隔壁の底部および位置決め用突起を介して回路基板に伝達されており、回転時のロータに発生する振動が回路基板に伝達されるまでの伝達経路が短いため、ロータの回転に起因する振動が回路基板に直接的に伝達されやすい。ロータの回転に起因する振動が回路基板に伝達されても、直ちに回路基板に不具合が生じることはないが、ロータの回転に起因する振動が長年に亘って断続的に回路基板に伝達されると、回路基板に不具合が生じるおそれがある。 In the motor described in Patent Document 1, a positioning protrusion is formed on the upper surface of the bottom of the partition wall to which a bearing that supports the upper end side of the rotating shaft is fixed, and the contact surface of the positioning protrusion of the circuit board is formed on the contact surface. The bottom surface is in contact. Therefore, in the motor described in Patent Document 1, the vibration caused by the rotation of the rotor is easily transmitted to the circuit board. That is, in the motor described in Patent Document 1, the vibration generated in the rotor during rotation is transmitted to the circuit board via the bottom of the partition wall and the positioning protrusion, and the vibration generated in the rotor during rotation is transmitted to the circuit board. Since the transmission path until the transmission is short, the vibration caused by the rotation of the rotor is easily transmitted directly to the circuit board. Even if the vibration caused by the rotation of the rotor is transmitted to the circuit board, the circuit board does not immediately become defective, but if the vibration caused by the rotation of the rotor is intermittently transmitted to the circuit board for many years. , The circuit board may be defective.
そこで、本発明の課題は、ロータとステータとの間に配置される隔壁を有する隔壁部材と、モータを制御するための回路基板とを備えるモータにおいて、ロータの回転に起因する振動が回路基板に伝達されるのを抑制することが可能なモータを提供することにある。また、本発明の課題は、かかるモータを備えるポンプ装置を提供することにある。 Then, the subject of this invention is a motor provided with the partition member which has a partition wall arrange|positioned between a rotor and a stator, and the circuit board for controlling a motor WHEREIN: The vibration resulting from rotation of a rotor is a circuit board. It is to provide a motor capable of suppressing transmission. Moreover, the subject of this invention is providing the pump apparatus provided with such a motor.
上記の課題を解決するため、本発明のモータは、ロータおよびステータを備えるモータにおいて、ロータとステータとの間に配置される隔壁を有する隔壁部材と、モータを制御するための平板状のリジッド基板である回路基板とを備え、回路基板の厚さ方向とロータの軸方向とは、一致しており、ロータの軸方向の一方を第1方向とし、第1方向の反対方向を第2方向とすると、隔壁は、ロータの径方向においてロータとステータとの間に配置される円筒状の円筒部と、円筒部の第1方向端を塞ぐとともにロータの第1方向の端部を支持する底部とを備え、回路基板は、底部の第1方向側に配置され、隔壁部材は、円筒部の第2方向端からロータの径方向の外側に鍔状に広がる鍔部と、鍔部から第1方向側に突出する複数の基板支持部とを備え、回路基板の第2方向側の面は、複数の基板支持部の第1方向側の端面に接触し、基板支持部の第1方向側の端面には、ロータの軸方向に直交する方向で回路基板を位置決めするとともに回路基板を固定するための突起が形成され、回路基板には、突起が挿通される複数の挿通穴が形成され、ロータの軸方向において、回路基板の第2方向側の面と底部の第1方向側の面との間には、隙間が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a motor of the present invention is a motor including a rotor and a stator, and a partition wall member having a partition wall disposed between the rotor and the stator, and a flat rigid board for controlling the motor. The thickness direction of the circuit board and the axial direction of the rotor are the same, one of the axial directions of the rotor is the first direction, and the opposite direction of the first direction is the second direction. Then, the partition wall has a cylindrical cylindrical portion arranged between the rotor and the stator in the radial direction of the rotor, and a bottom portion that closes the first-direction end of the cylindrical portion and supports the first-direction end of the rotor. The circuit board is disposed on the first direction side of the bottom portion, and the partition member is a flange portion that spreads in a flange shape from the second direction end of the cylindrical portion to the outside in the radial direction of the rotor, and the flange portion in the first direction. A plurality of board supporting portions projecting to the side, and the surface of the circuit board on the second direction side is in contact with the end surface of the plurality of board supporting portions on the first direction side, and the end surface of the board supporting portion on the first direction side. Has a projection for positioning the circuit board and fixing the circuit board in a direction orthogonal to the axial direction of the rotor, and the circuit board has a plurality of insertion holes through which the projections are inserted. In the axial direction, a gap is formed between the surface of the circuit board on the second direction side and the surface of the bottom portion on the first direction side.
本発明のモータでは、ロータの軸方向において、ロータの第1方向の端部を支持する隔壁の底部と回路基板の第2方向側の面との間に隙間が形成されている。また、本発明では、隔壁の円筒部の第2方向端からロータの径方向の外側に広がる鍔部から第1方向側に突出する複数の基板支持部の第1方向側の端面に回路基板の第2方向側の面が接触しており、基板支持部の第1方向側の端面に形成される突起によって、ロータの軸方向に直交する方向で回路基板が位置決めされるとともに固定されている。 In the motor of the present invention, a gap is formed between the bottom of the partition wall that supports the end of the rotor in the first direction and the surface of the circuit board on the second direction side in the axial direction of the rotor. Further, according to the present invention, the circuit board is provided on the end faces on the first direction side of the plurality of substrate supporting portions projecting in the first direction from the flange portion spreading outward in the radial direction of the rotor from the second direction end of the cylindrical portion of the partition wall. The surfaces on the second direction side are in contact with each other, and the circuit board is positioned and fixed in the direction orthogonal to the axial direction of the rotor by the protrusion formed on the end surface on the first direction side of the board supporting portion.
そのため、本発明では、回転時のロータに発生する振動は、基板支持部を介さなければ回路基板に伝達されない。したがって、本発明では、回転時のロータに発生する振動が回路基板に伝達されるまでの伝達経路を長くすることが可能になる。その結果、本発明では、ロータの回転に起因する振動が回路基板に伝達されるのを抑制することが可能になる。 Therefore, in the present invention, the vibration generated in the rotor during rotation is not transmitted to the circuit board unless it passes through the board supporting portion. Therefore, in the present invention, it is possible to lengthen the transmission path until the vibration generated in the rotor during rotation is transmitted to the circuit board. As a result, according to the present invention, it is possible to suppress the transmission of the vibration caused by the rotation of the rotor to the circuit board.
本発明において、たとえば、ロータは、回転軸と、回転軸に固定される駆動用磁石とを備え、底部には、回転軸の第1方向側の端部を支持する軸受が固定されている。また、本発明において、たとえば、突起の先端部には、回路基板の第1方向側の面に接触して回路基板の第1方向側へのずれを防止するための溶着部が形成されている。 In the present invention, for example, the rotor includes a rotating shaft and a drive magnet fixed to the rotating shaft, and a bearing that supports an end of the rotating shaft on the first direction side is fixed to the bottom. Further, in the present invention, for example, a welded portion is formed at the tip of the protrusion to prevent the circuit board from shifting in the first direction by coming into contact with the surface of the circuit board on the first direction side. ..
本発明において、ステータは、ロータの周方向において一定の間隔で配置される複数の駆動用コイルを備え、基板支持部は、円筒部の外周面および鍔部の第1方向側の面に繋がる平板状に形成され、ロータの周方向において複数の駆動用コイルのそれぞれの間に配置されていることが好ましい。このように構成すると、円筒部の外周面および鍔部の第1方向側の面に繋がる基板支持部を利用して、隔壁部材の強度を高めることが可能になる。また、このように構成すると、基板支持部を利用して、ロータの周方向で隣り合う駆動用コイルの接触を防止することが可能になる。 In the present invention, the stator includes a plurality of drive coils arranged at regular intervals in the circumferential direction of the rotor, and the substrate support portion is a flat plate connected to the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the surface of the flange portion on the first direction side. It is preferable that each of the plurality of driving coils is formed in a circular shape and is arranged between the plurality of drive coils in the circumferential direction of the rotor. According to this structure, it is possible to increase the strength of the partition member by utilizing the substrate supporting portion connected to the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the surface of the flange portion on the first direction side. Further, according to this structure, it is possible to prevent the drive coils adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor from coming into contact with each other by utilizing the substrate supporting portion.
本発明において、基板支持部の、ロータの径方向における半分以上の部分の第1方向側の端面が、回路基板の第2方向側の面が接触する接触面となっていることが好ましい。このように構成すると、回路基板の第2方向側の面が接触する接触面の面積を広くすることが可能になるため、隔壁部材に固定される回路基板の状態を安定させることが可能になる。 In the present invention, it is preferable that the end surface on the first direction side of the half or more of the board supporting portion in the radial direction of the rotor is a contact surface with which the surface on the second direction side of the circuit board contacts. According to this structure, it is possible to increase the area of the contact surface with which the surface of the circuit board on the second direction side comes into contact, so that the state of the circuit board fixed to the partition member can be stabilized. ..
本発明において、たとえば、回路基板には、雄型コネクタおよび雌型コネクタのいずれか一方からなる基板側コネクタが実装され、基板側コネクタには、雄型コネクタおよび雌型コネクタのいずれか他方からなる抜差し側コネクタが抜差し可能となっており、基板側コネクタに対する抜差し側コネクタの抜差し方向は、ロータの軸方向に直交しており、ロータの軸方向と抜差し方向とに直交する方向を直交方向とすると、抜差し方向から見たときに、少なくとも2個の突起が直交方向における基板側コネクタの設置範囲に配置されている。この場合には、基板側コネクタに対して抜差し側コネクタを抜き差しするときの負荷が突起に作用しても、突起の破損を抑制することが可能になる。 In the present invention, for example, the circuit board is mounted with a board-side connector made of either a male connector or a female connector, and the board-side connector is made of the other one of a male connector and a female connector. The insertion/removal side connector can be inserted/removed, and the insertion/removal direction of the insertion/removal side connector with respect to the board side connector is orthogonal to the axial direction of the rotor. If the direction orthogonal to the axial direction of the rotor is the orthogonal direction. When viewed from the insertion/removal direction, at least two protrusions are arranged in the installation range of the board-side connector in the orthogonal direction. In this case, even if the load when inserting/removing the insertion/removal side connector to/from the board side connector acts on the protrusion, it is possible to suppress damage to the protrusion.
本発明において、たとえば、抜差し方向で互いにずれた位置に配置される少なくとも2個の突起が、抜差し方向から見たときに、直交方向における基板側コネクタの設置範囲で重なっている。 In the present invention, for example, at least two protrusions arranged at positions displaced from each other in the inserting/removing direction overlap each other in the installation range of the board-side connector in the orthogonal direction when viewed from the inserting/removing direction.
本発明のモータは、ロータに取り付けられる羽根車を備えるポンプ装置であって、隔壁部材によって、羽根車が配置されるとともに流体が通過するポンプ室の一部が画定されているポンプ装置に用いることができる。このポンプ装置では、ロータの回転に起因する振動が回路基板に伝達されるのを抑制することが可能になる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The motor of the present invention is a pump device including an impeller attached to a rotor, and is used for a pump device in which a partition member defines the impeller and a part of a pump chamber through which a fluid passes. You can In this pump device, it is possible to suppress the vibration caused by the rotation of the rotor from being transmitted to the circuit board.
以上のように、本発明では、ロータとステータとの間に配置される隔壁を有する隔壁部材と、モータを制御するための回路基板とを備えるモータにおいて、ロータの回転に起因する振動が回路基板に伝達されるのを抑制することが可能になる。また、本発明のポンプ装置では、ロータの回転に起因する振動が回路基板に伝達されるのを抑制することが可能になる。 As described above, in the present invention, in the motor including the partition wall member having the partition wall disposed between the rotor and the stator, and the circuit board for controlling the motor, the vibration caused by the rotation of the rotor causes the circuit board to vibrate. It is possible to suppress the transmission to the. Further, in the pump device of the present invention, it becomes possible to suppress the vibration caused by the rotation of the rotor from being transmitted to the circuit board.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(ポンプ装置の全体構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるポンプ装置1の断面図である。図2は、図1に示すステータ5、回路基板6および隔壁部材11の平面図である。図3は、図1に示すステータ5および隔壁部材11の平面図である。以下の説明では、図1等のZ1方向を「上」方向とし、上方向の反対方向である図1等のZ2方向を「下」方向とする。
(Overall structure of pump device)
FIG. 1 is a sectional view of a pump device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the
本形態のポンプ装置1は、キャンドポンプ(キャンドモータポンプ)と呼ばれるタイプのポンプであり、たとえば、食洗器や洗濯機等で使用される。ポンプ装置1は、羽根車2と、羽根車2を回転させるモータ3とを備えている。モータ3は、DCブラシレスモータである。モータ3は、ロータ4と、ステータ5と、モータ3を制御するための回路基板6とを備えている。羽根車2、ロータ4、ステータ5および回路基板6は、モータ3の一部を構成するハウジング8と、ハウジング8の下部を覆うケース9とによって構成されるケース体の内部に配置されている。ハウジング8とケース9とは、互いに固定されている。
The pump device 1 of this embodiment is a type of pump called a canned pump (canned motor pump), and is used in, for example, a dishwasher, a washing machine, or the like. The pump device 1 includes an
ケース9には、流体の吸入部9aと、流体の吐出部9bとが形成されている。ケース9の内部には、吸入部9aから吸入された流体が吐出部9bに向かって通過するポンプ室10が形成されている。ハウジング8は、ロータ4とステータ5とを隔てるようにロータ4とステータ5との間に配置される隔壁11aを有する隔壁部材11と、ステータ5を覆うカバー12とを備えている。
The
ロータ4は、回転軸14と、回転軸14に固定される駆動用磁石15とを備えている。回転軸14は、回転軸14の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。すなわち、上下方向は、ロータ4の軸方向である。駆動用磁石15は、円筒状に形成されている。駆動用磁石15は、磁石保持部材16を介して回転軸14の外周面に固定されている。駆動用磁石15の外周面には、駆動用磁石15の円周方向においてN極とS極とが交互に着磁されている。本形態の上方向(Z1方向)は、ロータ4の軸方向の一方である第1方向となっており、下方向(Z2方向)は、第1方向の反対方向である第2方向となっている。
The rotor 4 includes a
回転軸14の下端部には、羽根車2が固定されている。すなわち、羽根車2は、ロータ4に取り付けられている。羽根車2は、ポンプ室10の内部に配置されている。回転軸14は、軸受17、18に回転可能に支持されている。すなわち、モータ3は、回転軸14を回転可能に支持する軸受(ラジアル軸受)17、18を備えている。軸受17、18は、滑り軸受である。軸受17、18は、一端側に鍔部を有する鍔付きの円筒状に形成されている。軸受17、18の内周側には、回転軸14が挿通されている。
The
軸受17は、隔壁11aの上端側に固定されている。軸受17は、回転軸14の上端部を支持している。軸受18は、隔壁11aの下端側に固定される軸受保持部材19に保持されている。駆動用磁石15は、上下方向において、軸受17と軸受18との間に配置されている。軸受保持部材19は、駆動用磁石15の配置箇所への流体の流入を阻止するシール部材20を保持している。シール部材20は、略円筒状に形成されたゴム製のパッキンである。シール部材20は、軸受18の下側に配置されている。
The
軸受17の鍔部は、軸受17の下端部からロータ4の径方向の外側に広がっている。軸受18の鍔部は、軸受18の上端部からロータ4の径方向の外側に広がっている。磁石保持部材16の上端側には、軸受17の鍔部と対向する軸受板21が固定されている。磁石保持部材16の下端側には、軸受18の鍔部と対向する軸受板22が固定されている。本形態では、軸受17、18の鍔部と軸受板21、22とによってロータ4のスラスト軸受が構成されている。
The flange portion of the
ステータ5は、駆動用コイル23と、ステータコア24と、インシュレータ25とを備えており、全体として筒状に形成されている。ステータ5は、隔壁11aを介して、ロータ4の外周側に配置されている。すなわち、本形態のモータ3は、インナーロータ型のモータである。また、ステータ5は、筒状に形成されるステータ5の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。なお、以下の説明では、ロータ4およびステータ5の径方向を「径方向」とし、ロータ4およびステータ5の周方向(円周方向)を「周方向」とする。
The
ステータコア24は、磁性材料からなる薄い磁性板が積層されて形成された積層コアである。ステータコア24は、環状に形成される外周環部24aと、外周環部24aから径方向の内側に向かって突出する複数の突極部24bとを備えている。本形態のステータコア24は、3個の突極部24bを備えている。3個の突極部24bは、等角度ピッチで形成されており、周方向において一定の間隔で配置されている。
The stator core 24 is a laminated core formed by laminating thin magnetic plates made of a magnetic material. The stator core 24 includes an outer peripheral ring portion 24a formed in an annular shape and a plurality of
インシュレータ25は、突極部24bごとに取り付けられている。すなわち、ステータ5は、3個のインシュレータ25を備えている。インシュレータ25は、両端に鍔部を有する鍔付きの筒状に形成されている。具体的には、インシュレータ25は、径方向におけるインシュレータ25の内側部分を構成する内側鍔部25aと、径方向におけるインシュレータ25の外側部分を構成する外側鍔部25bと、内側鍔部25aと外側鍔部25bとを繋ぐ筒部とから構成されている。
The insulator 25 is attached to each
駆動用コイル23は、インシュレータ25を介して突極部24bに巻回されている。すなわち、ステータ5は、複数の突極部24bのそれぞれに巻回される複数の駆動用コイル23を備えている。具体的には、ステータ5は、3個の駆動用コイル23を備えている。3個の駆動用コイル23は、等角度ピッチで配置されている。すなわち、3個の駆動用コイル23は、周方向において一定の間隔で配置されている。
The
また、ステータ5は、駆動用コイル23の端部が電気的に接続される端子ピン27を備えている。端子ピン27の下端部は、内側鍔部25aの上端部に固定されている。端子ピン27の上端部は、内側鍔部25aの上端面から上側に突出している。端子ピン27の上端部には、駆動用コイル23が巻回されて半田付けされている。端子ピン27の上端部は、回路基板6に半田付けされて固定されている。
The
隔壁部材11は、樹脂で形成されている。上述のように、隔壁部材11は、隔壁11aを備えている。隔壁11aは、略有底円筒状に形成されており、円筒部11bと底部11cとを備えている。円筒部11bは、円筒状に形成されている。円筒部11bは、駆動用磁石15の外周面を覆うように配置されている。すなわち、駆動用磁石15は、円筒部11bの内周側に配置されており、円筒部11bは、径方向においてロータ4とステータ5との間に配置されている。
The
円筒部11bの軸心とロータ4の軸心(回転中心)とは一致している。駆動用磁石15の外周面と円筒部11bの内周面との間には、一定の隙間が形成されている。底部11cは、円筒部11bの上端を塞いでいる。軸受17は、底部11cの下面側に固定されている。軸受保持部材19は、円筒部11bの内周面の下端側に固定されている。駆動用磁石15は、底部11cの下側に配置されている。
The axial center of the
また、隔壁部材11は、円筒部11bの下端から径方向の外側に鍔状に広がる鍔部11dを備えている。ステータ5は、鍔部11dの上側に配置されている。鍔部11dの下側は、ポンプ室10となっており、鍔部11dによってポンプ室10の一部が画定されている。すなわち、隔壁部材11によってポンプ室10の一部が画定されている。鍔部11dは、ステータ5および回路基板6の配置箇所へのポンプ室10内の流体の流入を防止する機能を果たしている。隔壁部材11の具体的な構成については後述する。
Further, the
回路基板6は、ガラスエポキシ基板等のリジッド基板であり、平板状に形成されている。回路基板6は、回路基板6の厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されている。すなわち、回路基板6の厚さ方向とロータ4の軸方向とは一致している。回路基板6は、駆動用コイル23、ステータコア24およびインシュレータ25よりも上側に配置されている。また、回路基板6は、隔壁部材11よりも上側に配置されている。また、回路基板6は、底部11cの上側に配置されている。回路基板6は、隔壁部材11に固定されている。
The
回路基板6には、隔壁部材11に形成される後述の突起11rが挿通される複数の挿通穴6aが形成されている(図2参照)。具体的には、回路基板6には、3個の挿通穴6aが形成されている。回路基板6には、雄型コネクタからなる基板側コネクタ30が実装されている。基板側コネクタ30には、雌型コネクタからなる抜差し側コネクタ31が抜差し可能となっている。なお、基板側コネクタ30は、雌型コネクタであっても良い。すなわち、抜差し側コネクタ31は、雄型コネクタであっても良い。
The
基板側コネクタ30に対する抜差し側コネクタ31の抜差し方向(図2等のX方向)は、上下方向に直交している。以下の説明では、基板側コネクタ30に対する抜差し側コネクタ31の抜差し方向を「前後方向」とし、上下方向と前後方向とに直交する方向(図2等のY方向)を「左右方向」とする。本形態の左右方向(Y方向)は、ロータ4の軸方向と抜差し方向とに直交する直交方向である。
The insertion/removal direction (X direction in FIG. 2) of the insertion/
カバー12は、全体として略有底円筒状に形成されている。カバー12は、鍔部11dの上側に配置されるステータ5の外周側および上側を覆っている。また、カバー12は、回路基板6を径方向の外側から覆うとともに上側から覆っている。なお、本形態のカバー12は、上下方向に直交する方向で分割される2個のカバー部材が組み合わされることで構成されている。
The cover 12 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape as a whole. The cover 12 covers the outer peripheral side and the upper side of the
カバー12は、隔壁部材11に取り付けられている。具体的には、図1に示すように、カバー12の下端の径方向の外側部分が鍔部11dの径方向の外側部分に係合することで、カバー12は隔壁部材11に取り付けられている。ステータ5および回路基板6は、隔壁11a、鍔部11dおよびカバー12によって画定される空間の中に配置されている。カバー12には、基板側コネクタ30に対して抜差し側コネクタ31を抜き差しするための開口部が形成されている。
The cover 12 is attached to the
(隔壁部材の構成)
図4は、図1に示す隔壁部材11の斜視図である。
(Structure of partition member)
FIG. 4 is a perspective view of the
隔壁部材11は、上述のように、円筒部11bと底部11cとから構成される隔壁11aと、円筒部11bの下端から径方向の外側に広がる鍔部11dとを備えている。また、隔壁部材11は、周方向において複数の駆動用コイル23のそれぞれの間に配置される複数の補強部11eと、鍔部11dから上側に突出する複数の突出部11fとを備えている。本形態の隔壁部材11は、3個の補強部11eと、6個の突出部11fとを備えている。
As described above, the
径方向における底部11cの中心部分は、上側に突出する有底円筒状の筒部11gとなっている。有底円筒状に形成される筒部11gの底部は、筒部11gの上端部を構成している。筒部11gの内周側には、軸受17が固定されており、筒部11gは、軸受17を介して回転軸14の上端部を支持している。すなわち、底部11cには、回転軸14の上端部を支持する軸受17が固定されており、底部11cは、ロータ4の上端部を支持している。
A central portion of the
鍔部11dは、円筒部11bの下端から径方向の外側に広がる円環状かつ平板状の第1鍔部11hと、第1鍔部11hの外周端から上側に向かって立ち上がる扁平な略円筒状の筒部11j(図1参照)と、筒部11jの上端から径方向の外側に広がる略円環状かつ平板状の第2鍔部11kとから構成されている。上下方向から見たときの第1鍔部11hの中心および筒部11jの中心は、ロータ4の回転中心と一致している。また、上下方向から見たときの第2鍔部11kの内周面の中心は、ロータ4の回転中心と一致している。第1鍔部11hの上面および第2鍔部11kの上面は、上下方向に直交する平面となっている。
The
突出部11fは、第2鍔部11kの上面の径方向における内側部分から上側に突出している。6個の突出部11fは、周方向において一定のピッチで配置されており、ロータ4の回転中心に対して等角度ピッチで配置されている。突出部11fの上面は、上下方向に直交する平面となっている。突出部11fの上面には、ステータコア24の外周環部24aの下面が接触している。
The projecting
補強部11eは、平板状に形成されている。また、補強部11eは、円筒部11bの外周面からロータ4の回転中心に対して放射状に広がるとともに、鍔部11dから上側に突出している。すなわち、補強部11eは、円筒部11bの外周面および鍔部11dの上面に繋がるリブ状に形成されている。具体的には、補強部11eの径方向の内側端の全体が円筒部11bの外周面に繋がり、補強部11eの下端の全体が鍔部11dの第1鍔部11hの上面に繋がっている。補強部11eによって、隔壁部材11の強度が確保されている。3個の補強部11eは、周方向において一定の間隔で配置されている。補強部11eは、周方向で隣り合う駆動用コイル23の接触を防止する機能を果たしている。
The reinforcing
補強部11eは、径方向における補強部11eの内側部分を構成する内側補強部11pと、径方向における補強部11eの外側部分を構成する外側補強部11qとから構成されている。内側補強部11pの上端面および外側補強部11qの上端面は、上下方向に直交する平面となっている。内側補強部11pの高さは、外側補強部11qの高さよりも高くなっている。すなわち、内側補強部11pの上端面は、外側補強部11qの上端面よりも上側に配置されている。また、内側補強部11pの上端面は、底部11cの上面よりも上側に配置されている。すなわち、内側補強部11pの上端面は、筒部11gの上端面よりも上側に配置されている。径方向における内側補強部11pの幅は、径方向における外側補強部11qの幅よりも広くなっている。
The
3個の補強部11eの上端面には、回路基板6の下面が接触している。具体的には、3個の内側補強部11pの上端面に回路基板6の下面が接触している。すなわち、補強部11eの、径方向における半分以上の部分の上端面である内側補強部11pの上端面は、回路基板6の下面が接触する接触面11nとなっている。接触面11nは、回路基板6を下側から支持しており、上下方向において回路基板6を位置決めする機能を果たしている。本形態の補強部11eは、鍔部11dから上側に突出する基板支持部である。
The lower surface of the
上述のように、内側補強部11pの上端面(すなわち、接触面11n)は、筒部11gの上端面よりも上側に配置されているため、上下方向において、回路基板6の下面と筒部11gの上端面との間には隙間が形成されている(図1参照)。すなわち、上下方向において、回路基板6の下面と底部11cの上面との間には隙間が形成されており、回路基板6は、底部11cに接触せずに底部11cと離れた状態で隔壁部材11に固定されている。
As described above, since the upper end surface (that is, the
内側補強部11pの上面には、上下方向に直交する方向で回路基板6を位置決めするとともに、回路基板6を固定するための突起11rが形成されている。突起11rは、内側補強部11pの上面から上側に突出している。突起11rは、回路基板6に形成される挿通穴6aに挿通されている。突起11rの先端部(上端部)には、回路基板6の上面に施接触して上側への回路基板6のずれを防止するための溶着部11sが形成されている。
A
すなわち、回路基板6は、挿通穴6aに突起11rが挿通された回路基板6を接触面11n(内側補強部11pの上端面)に押し当てた状態で、突起11rの上端部に熱または圧力を加えて突起11rの上端部を溶融させる(変形させる)溶着によって隔壁部材11に固定されている。なお、図3、図4では、突起11rの上端部を溶融させる前(すなわち、溶着が行われる前)の状態を図示している。
That is, the
前後方向から見たときに、3個の突起11rのうちの2個の突起11rは、左右方向における基板側コネクタ30の設置範囲に配置されている(図2参照)。本形態では、この2個の突起11rは、左右方向において同じ位置に配置されており、前後方向に平行な直線上に配置されている。すなわち、本形態では、前後方向において互いにずれた位置に配置される2個の突起11rが、前後方向から見たときに、基板側コネクタ30の設置範囲において重なっている。
When viewed from the front-rear direction, the two
外側補強部11qの上面の、径方向における外側端部には、ステータ5の上側へのずれを防止するための溶着部(図示省略)が形成されている。この溶着部は、外側補強部11qの上面に形成される突起11tに熱または圧力を加えて突起11tを溶融させる(変形させる)ことで形成されている。なお、図2〜図4では、溶着部を形成する前の突起11tの状態を図示している。
A welded portion (not shown) for preventing the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、上下方向において回路基板6の下面と底部11cの上面との間に隙間が形成されており、回路基板6は、ロータ4の上端部を支持する底部11cに接触していない。また、本形態では、円筒部11bの外周面および鍔部11dの上面に繋がる3個の補強部11eの上端面に回路基板6の下面が接触しており、回路基板6は、補強部11eの上端面に形成される突起11rによって、上下方向に直交する方向で位置決めされるとともに固定されている。
(Main effects of this embodiment)
As described above, in the present embodiment, the gap is formed between the lower surface of the
そのため、本形態では、ロータ4の回転時に、ロータ4の上端側で発生する振動は、円筒部11bおよび補強部11eを介さなければ回路基板6に伝達されず、ロータ4の下端側で発生する振動は、円筒部11b、鍔部11dおよび補強部11eを介さなければ回路基板6に伝達されない。すなわち、本形態では、回転時のロータ4に発生する振動が回路基板6に伝達されるまでの伝達経路を長くすることが可能になる。したがって、本形態では、ロータ4の回転に起因する振動が回路基板6に伝達されるのを抑制することが可能になる。
Therefore, in the present embodiment, when the rotor 4 rotates, the vibration generated on the upper end side of the rotor 4 is not transmitted to the
また、本形態では、ロータ4の回転に起因する振動が回路基板6に伝達されるのを抑制することが可能になるため、ロータ4の回転時の振動に起因する回路基板6の不具合の発生を抑制することが可能になる。たとえば、回路基板6に対する電子部品の半田付け部分の剥離や回路基板6に形成される回路パターンの剥離等の不具合を抑制することが可能になる。また、たとえば、ロータ4の回転位置を検知するための磁気センサが回路基板6に実装されている場合には、ロータ4の回転時の振動に起因する磁気センサの位置ずれを抑制することが可能になる。したがって、ロータ4の回転位置の検知精度の低下を抑制することが可能になる。
Further, in the present embodiment, it is possible to suppress the vibration caused by the rotation of the rotor 4 from being transmitted to the
本形態では、隔壁部材11の強度を確保する機能と、周方向で隣り合う駆動用コイル23の接触を防止する機能とを果たしている補強部11eの上端面が回路基板6を下側から支持するとともに上下方向において回路基板6を位置決めしている。そのため、本形態では、隔壁部材11の構成を簡素化することが可能になる。
In this embodiment, the upper end surface of the reinforcing
本形態では、径方向における幅が外側補強部11qよりも広くなっている内側補強部11pの上端面が、回路基板6の下面が接触する接触面11nとなっている。そのため、本形態では、回路基板6の下面が接触する接触面11nの面積を広くすることが可能になる。したがって、本形態では、隔壁部材11に固定される回路基板6の状態を安定させることが可能になる。
In this embodiment, the upper end surface of the inner reinforcing
本形態では、前後方向から見たときに、3個の突起11rのうちの2個の突起11rは、左右方向における基板側コネクタ30の設置範囲に配置されている。そのため、本形態では、基板側コネクタ30に対して抜差し側コネクタ31を抜き差しするときの負荷が突起11rに作用しても、突起11rの破損を抑制することが可能になる。
In the present embodiment, when viewed from the front-rear direction, the two
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
(Other embodiments)
The embodiment described above is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
上述した形態において、径方向における内側補強部11pの幅は、径方向における外側補強部11qの幅と等しくなっていても良いし、径方向における外側補強部11qの幅より狭くなっていても良い。また、上述した形態において、補強部11eの上端面の全体に回路基板6の下面が接触していても良い。さらに、上述した形態において、隔壁部材11は、複数の補強部11eに代えて、鍔部11dから上側に突出する柱状の複数の基板支持部を備えていても良い。この場合には、基板支持部は、たとえば、四角柱状等の多角柱状または円柱状に形成されており、円筒部11bの外周面に繋がっていない。また、この場合には、基板支持部の上端面に回路基板6の下面が接触している。
In the above-described embodiment, the width of the inner reinforcing
上述した形態において、モータ3は、回転軸14に代えて、ロータ4を回転可能に支持する固定軸を備えていても良い。この場合には、固定軸の上端部は、底部11cの下面側に固定されており、底部11cは、固定軸を介してロータ4の上端部を支持している。また、上述した形態において、回路基板6に基板側コネクタ30が実装されていなくても良い。この場合には、たとえば、回路基板6にリード線の一端部が半田付けされて固定されている。
In the above-described embodiment, the
上述した形態において、ステータコア24が有する突極部24bの数は、4個以上であっても良い。また、上述した形態において、モータ3は、アウターロータ型のモータであっても良い。さらに、上述した形態では、モータ3は、ポンプ装置1に使用されているが、モータ3は、ポンプ装置1以外に使用されても良い。
In the above-described embodiment, the number of
1 ポンプ装置
2 羽根車
3 モータ
4 ロータ
5 ステータ
6 回路基板
6a 挿通穴
10 ポンプ室
11 隔壁部材
11a 隔壁
11b 円筒部
11c 底部
11d 鍔部
11e 補強部(基板支持部)
11n 接触面
11r 突起
11s 溶着部
14 回転軸
15 駆動用磁石
17 軸受
23 駆動用コイル
30 基板側コネクタ
31 抜差し側コネクタ
X 抜差し方向
Y 直交方向
Z1 第1方向
Z2 第2方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記ロータと前記ステータとの間に配置される隔壁を有する隔壁部材と、前記モータを制御するための平板状のリジッド基板である回路基板とを備え、
前記回路基板の厚さ方向と前記ロータの軸方向とは、一致しており、
前記ロータの軸方向の一方を第1方向とし、第1方向の反対方向を第2方向とすると、
前記隔壁は、前記ロータの径方向において前記ロータと前記ステータとの間に配置される円筒状の円筒部と、前記円筒部の第1方向端を塞ぐとともに前記ロータの第1方向の端部を支持する底部とを備え、
前記回路基板は、前記底部の第1方向側に配置され、
前記隔壁部材は、前記円筒部の第2方向端から前記ロータの径方向の外側に鍔状に広がる鍔部と、前記鍔部から第1方向側に突出する複数の基板支持部とを備え、
前記回路基板の第2方向側の面は、複数の前記基板支持部の第1方向側の端面に接触し、
前記基板支持部の第1方向側の端面には、前記ロータの軸方向に直交する方向で前記回路基板を位置決めするとともに前記回路基板を固定するための突起が形成され、
前記回路基板には、前記突起が挿通される複数の挿通穴が形成され、
前記ロータの軸方向において、前記回路基板の第2方向側の面と前記底部の第1方向側の面との間には、隙間が形成されていることを特徴とするモータ。 In a motor having a rotor and a stator,
A partition wall member having a partition wall arranged between the rotor and the stator; and a circuit board which is a flat rigid board for controlling the motor,
The thickness direction of the circuit board and the axial direction of the rotor are the same,
If one of the axial directions of the rotor is the first direction and the opposite direction to the first direction is the second direction,
The partition wall closes a cylindrical cylindrical portion arranged between the rotor and the stator in a radial direction of the rotor, a first direction end of the cylindrical portion, and an end portion of the rotor in the first direction. With a supporting bottom,
The circuit board is arranged on the first direction side of the bottom portion,
The partition wall member includes a flange portion that spreads in a flange shape from the second direction end of the cylindrical portion to the outside in the radial direction of the rotor, and a plurality of substrate support portions that protrude from the flange portion in the first direction side,
The surface on the second direction side of the circuit board contacts end surfaces on the first direction side of the plurality of board supporting portions,
A protrusion for positioning the circuit board and fixing the circuit board in a direction orthogonal to the axial direction of the rotor is formed on the end surface of the board supporting portion on the first direction side,
The circuit board has a plurality of insertion holes through which the protrusions are inserted,
A motor having a gap formed between a surface of the circuit board on the second direction side and a surface of the bottom portion on the first direction side in the axial direction of the rotor.
前記底部には、前記回転軸の第1方向側の端部を支持する軸受が固定されていることを特徴とする請求項1記載のモータ。 The rotor includes a rotating shaft and a driving magnet fixed to the rotating shaft,
The motor according to claim 1, wherein a bearing that supports an end portion of the rotating shaft on the first direction side is fixed to the bottom portion.
前記基板支持部は、前記円筒部の外周面および前記鍔部の第1方向側の面に繋がる平板状に形成され、前記ロータの周方向において複数の前記駆動用コイルのそれぞれの間に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のモータ。 The stator includes a plurality of drive coils arranged at regular intervals in the circumferential direction of the rotor,
The substrate supporting portion is formed in a flat plate shape that is connected to the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the surface of the flange portion on the first direction side, and is arranged between each of the plurality of drive coils in the circumferential direction of the rotor. The motor according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記基板側コネクタには、前記雄型コネクタおよび前記雌型コネクタのいずれか他方からなる抜差し側コネクタが抜差し可能となっており、
前記基板側コネクタに対する前記抜差し側コネクタの抜差し方向は、前記ロータの軸方向に直交しており、
前記ロータの軸方向と前記抜差し方向とに直交する方向を直交方向とすると、
前記抜差し方向から見たときに、少なくとも2個の前記突起が前記直交方向における前記基板側コネクタの設置範囲に配置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のモータ。 On the circuit board, a board-side connector made of one of a male connector and a female connector is mounted,
The board-side connector, the insertion-and-removal-side connector consisting of the other one of the male connector and the female connector is removable,
The insertion/removal direction of the insertion/removal side connector with respect to the board side connector is orthogonal to the axial direction of the rotor,
When the direction orthogonal to the axial direction of the rotor and the inserting/removing direction is an orthogonal direction,
The motor according to claim 1, wherein at least two of the protrusions are arranged in an installation range of the board-side connector in the orthogonal direction when viewed in the insertion/removal direction.
前記隔壁部材によって、前記羽根車が配置されるとともに流体が通過するポンプ室の一部が画定されていることを特徴とするポンプ装置。 A motor according to any one of claims 1 to 7, and an impeller attached to the rotor,
A pump device in which the impeller is arranged and a part of a pump chamber through which a fluid passes is defined by the partition member.
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