JP2020108247A

JP2020108247A - ポンプ装置

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Publication number: JP2020108247A
Application number: JP2018244358A
Authority: JP
Inventors: 敏生鈴木; Toshio Suzuki; 賢二町家; Kenji Machiya
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-07-09

Abstract

【課題】モータ組立体の簡素化、小型化を実現させたポンプ装置を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係るポンプ装置は、一軸方向に延在するモータロータと、モータステータと、コイルと、キャンとを具備する。上記モータステータは、上記モータロータの周りに上記モータロータと同心状に配置され、外周に複数の放熱フィンを有する。上記コイルは、上記モータロータ側において上記モータステータに巻装される。上記キャンは、上記モータロータと上記モータステータとの間に配置され、上記モータロータと、上記モータステータ及び上記コイルとを隔離する。【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプ装置に関する。

真空ポンプ等のポンプ装置では、ポンプロータを回転させて気体が真空排気される。また、ポンプロータは、ポンプ装置に付設されたモータ組立体によって作動する。例えば、ポンプロータの主軸には、モータロータが取り付けられ、主軸の軸方向には、モータロータと対向してモータステータが配置される。

また、モータ組立体においては、モータロータと、モータステータとが筒状のモータハウジングに収容される。このようなモータハウジングには、モータロータ及びモータステータを冷却するための冷却流路が設けられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−０１０４９６号公報

しかしながら、冷却流路をモータハウジングに配設する場合には、モータハウジングの内部に冷却流路を形成するための孔加工、配管設置等の専用の加工が必要になり、さらに、流路を形成する部分を部分的に肉厚にする必要も生じる。このため、該ポンプ装置においては、モータ組立体の簡素化、小型化に限界が生じている。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、モータ組立体の簡素化、小型化を実現させたポンプ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るポンプ装置は、一軸方向に延在するモータロータと、モータステータと、コイルと、キャンとを具備する。上記モータステータは、上記モータロータの周りに上記モータロータと同心状に配置され、外周に複数の放熱フィンを有する。上記コイルは、上記モータロータ側において上記モータステータに巻装される。上記キャンは、上記モータロータと上記モータステータとの間に配置され、上記モータロータと、上記モータステータ及び上記コイルとを隔離する。

このようなポンプ装置によれば、モータステータが放熱フィンを有しているため、モータステータ２０が外気によって直接空冷される。これにより、モータステータの周辺に冷却媒体を流す流路を配設する必要がなくなり、ポンプ装置の簡素化、小型化が実現する。

上記のポンプ装置においては、上記モータステータは、上記コイルを巻装することが可能なコア部と、上記コア部を囲み、上記複数の放熱フィンが配置された外周部とを有してもよい。上記コア部と、上記外周部とは一体となって構成されてもよい。

このようなポンプ装置によれば、複数の放熱フィンを有したモータステータが簡便に組み立てられる。

上記のポンプ装置においては、上記モータステータは、上記コイルを巻装することが可能なコア部と、上記コア部を囲み、上記複数の放熱フィンが配置された外周部とを有してもよい。上記コア部と、上記外周部とは別体となって構成されてもよい。上記コア部と上記外周部とは互いに接触してもよい。

上記のポンプ装置においては、上記モータステータが固定されるハウジングをさらに具備してもよい。上記ハウジングには、上記モータステータから上記ハウジング側に突き出た上記コイルを収容することが可能な収容部が設けられてもよい。

このようなポンプ装置によれば、モータステータが固定されるハウジングによってコイルが収容されるため、ポンプ装置の簡素化、小型化が実現する。

上記のポンプ装置においては、上記収容部には、上記コイルが外気に触れる複数の孔部が設けられてもよい。

このようなポンプ装置によれば、コイルが効率よく冷却される。

上記のポンプ装置においては、上記モータステータの上記外周部には、上記一軸方向に延在する貫通孔が設けられてもよい。上記モータステータは、上記貫通孔を通した固定冶具によって上記ハウジングに固定されてもよい。上記固定冶具が上記モータロータの中心軸に対する上記モータステータの相対位置を決める基準冶具となってもよい。

このようなポンプ装置によれば、モータステータの固定冶具によるハウジングへの固定で、モータステータの中心軸と、モータロータの中心軸との位置関係を簡便に決めることができる。

上記のポンプ装置においては、上記ハウジングとは反対側において上記モータステータから突き出た上記コイルを覆うコイルケースをさらに具備してもよい。上記コイルケースには、上記コイルケースに収容された上記コイルが外気に触れる複数の孔部が設けられてもよい。

このようなポンプ装置によれば、コイルがコイルケースに覆われても、複数の孔部によってコイルが効率よく冷却される。

上記のポンプ装置においては、上記キャンは、上記一軸方向において、上記モータステータと上記ハウジングとにより固定されてもよい。上記キャンの外周面と、上記ハウジングとの間には、シール部材が設けられてもよい。

このようなポンプ装置によれば、キャンがモータステータ及びハウジングによって固定されることにより、キャンの内部と、ハウジングの内部とが気密に隔離される。

上記のポンプ装置においては、上記モータロータ、上記モータステータ、上記コイル、上記キャン、及び上記ハウジングを収容する収容ケースと、上記収容ケースに設置されたファンとをさらに具備してもよい。上記ファンにより、上記収容ケース外から上記モータロータに向けて外気が導入されてもよい。

このようなポンプ装置によれば、収容ケースに導入された外気によって、ポンプ装置が効率よく空冷される。

上記のポンプ装置においては、上記複数の放熱フィンのそれぞれは、上記モータステータの外周まわりに並んでもよい。

このようなポンプ装置によれば、収容ケースに導入された外気が複数の放熱フィンのそれぞれに当たる頻度が増え、ポンプ装置が効率よく冷却される。

上記のポンプ装置においては、上記コイルは、樹脂により封止成形されてもよい

このようなポンプ装置によれば、コイルが樹脂により封止成形されているため、コイルから熱放射が向上し、導電性の粉塵に対するコイルの絶縁性が増す。

上記のポンプ装置においては、上記複数の放熱フィンのそれぞれは、上記一軸方向に延在するとともに、上記モータロータの周りに並び、上記モータステータの中心から放射状に延在してもよい。

このようなポンプ装置によれば、モータステータの磁気飽和が緩和される。

以上述べたように、本発明によれば、モータ組立体の簡素化、小型化を実現させたポンプ装置が提供される。

図（ａ）は、本実施形態のポンプ装置の一部を示す模式的斜視図である。図（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ'線に沿った模式的断面図である。本実施形態のポンプ装置の一部を示す模式的斜視図である。図（ａ）は、モータステータから突き出たコイルがコイルケースで覆われた様子を示す模式的斜視図である。図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ'線に沿った模式的断面図である。図（ａ）は、収容ケースに収容されたポンプ装置を示す模式的正面図である。図（ｂ）は、図（ａ）の模式的側面図である。図（ａ）は、モータ組立体の変形例を示す模式的斜視図である。図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ'線に沿った模式的断面図である。ポンプ装置の変形例を示す模式的斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。また、各図では、Ｚ軸方向を上下方向とする。

本実施形態のポンプ装置１の構成を説明する。

図１（ａ）は、本実施形態のポンプ装置の一部を示す模式的斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ'線に沿った模式的断面図である。図２は、本実施形態のポンプ装置の一部を示す模式的斜視図である。

図１（ａ）には、モータ組立体１００がハウジング５０に取り付けられた状態が示されている。図１（ａ）では、ポンプ装置１の内部を示すために、ポンプ装置１の一部が取り除かれた状態が示されている。図１（ｂ）には、図１（ａ）のＡ−Ａ'線に沿ったモータ組立体１００の断面が示されている。図２には、ハウジング５０からモータ組立体１００が取り外された状態が示されている。

本実施形態では、モータ組立体１００として、例えば、同期型のキャンドモータが例示される。例えば、ポンプ装置１は、モータロータ１０と、モータステータ２０と、コイル３０と、キャン４０と、ハウジング５０とを具備する。モータロータ１０、モータステータ２０、コイル３０、及びキャン４０のそれぞれは、モータ組立体１００を構成する部品である。次に、各部品を説明する。

モータロータ１０は、モータロータ１０の中心軸１０ｃを中心に回転する。モータロータ１０は、筒状体であり、中心軸１０ｃの方向に延在する。モータロータ１０には、ポンプ装置１の主軸６０が挿入される。モータロータ１０は、主軸６０に固定される。モータロータ１０は、その外周面に、例えば、偶数個の永久磁石（不図示）を有する。

これらの永久磁石は、例えば、互い違いに極が変わるようにモータロータ１０の周りに配置される。なお、中心軸１０ｃは、モータ組立体１００の基準軸でもある。また、主軸６０には、ポンプ装置１のポンプロータ（不図示）が取り付けられる。

モータステータ２０は、キャン４０を介してモータロータ１０の周りにモータロータ１０と同心状に配置される。モータステータ２０は、その外周に複数の放熱フィン２２０を有している。複数の放熱フィン２２０のそれぞれは、モータステータ２０の外周まわりに並ぶ。

例えば、モータステータ２０は、モータロータ１０側に配置されたコア部２１と、コア部２１を囲み、複数の放熱フィン２２０が配置された外周部２２とを有する。コア部２１と、外周部２２とは、同じ材料で構成され、それぞれが一体となっている。さらに、コア部２１には、モータロータ１０側に臨む複数の磁極歯（不図示）が中心軸１０ｃの周りに配置されている。これらの磁極歯のそれぞれには、コイル状に電線が券装される。

また、モータステータ２０は、中心軸１０ｃの方向に複数の電磁鋼板が積層された積層構造を有する。例えば、コア部２１と、外周部２２とが予め一体となった電磁鋼板が複数枚、中心軸１０ｃの方向に積層され、これらの電磁鋼板がまとめて固定冶具７０によってハウジング５０に固定される。固定冶具７０とは、例えば、ボルト等である。これにより、モータロータ１０の周りには、複数の電磁鋼板が積層されて一体となったモータステータ２０が形成される。

なお、積層された複数の電磁鋼板のそれぞれは、スポット溶接等により互いに接合してもよく、機械的な嵌合（カシメ）によって接合してもよい。また上記接合前に各電磁鋼板毎の位置決めを容易にすべく、凸凹部を電磁鋼板に設けてもよい。この結果、複数の電磁鋼板が一体となって形成するモータステータ２０の寸法精度が本製造工程を用いることにより向上する。また、本製造工程により、モータステータ２０の機械的強度が増加する。また、各電磁鋼板の表面については絶縁処理が成され、それぞれの電磁鋼板が電気的に一体となることを妨げることで、積層構造となっても、モータステータ２０における渦電流が抑制される。

また、放熱フィン２２０は、モータステータ２０の外周面の全域に配置することで放熱効率が向上する。本実施形態では、真空ポンプとして小型化の要求から放熱フィン２２０をモータステータ２０の四角に対象配置としている。この結果、小型化と空冷効率を双方満たすことができる。さらに、放熱フィン２２０がコア部２１と一体の電磁鋼板である場合、電磁鋼板の素材が帯状の板材である場合、その利用率（素材鋼板からの板取り）が向上する。すなわち、放熱フィン２２０をモータステータ２０の四角に対象配置すれば、帯状の幅方向を１辺とする正方形状の打ち抜きで簡便な加工が可能になる。つまり、量産性に優れる。

また、複数の放熱フィン２２０のそれぞれがＸ軸方向に延在するとともに、モータステータ２０の中心から放射状に延在しているため、コア部２１のみで構成されたモータステータに比べて、磁束密度の高い部分が放熱フィン２２０に吸収されて、モータステータ２０内の磁気飽和が緩和される。

また、外周部２２において、放熱フィン２２０が設けられていない外周面には、平坦面５１５が形成されている。このような平坦面５１５が形成されていることから、外周部２２には、例えば、ヒートパイプ等の熱交換器を取り付けることができる。これにより、外周部２２の放熱効果が増加する。

コイル３０（ステータコイル）は、モータステータ２０のコア部２１に配置される。例えば、コイル３０は、モータステータ２０のコア部２１に券装されたコイル状の電線を有する。さらに、コイル３０（ステータコイル）は、コア部２１から中心軸１０ｃの方向にはみ出てコア部２１に還流する電線を含む。本実施形態の図では、これらの電線をまとめてコイル３０としている。なお、コイル３０は、コイル３０の周囲と絶縁されている。

また、コイル３０の絶縁性をより確実にするために、コイル３０は、樹脂により封止成形されてもよい。樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂（ＢＭＣ）等があげられる。樹脂には、熱伝導性フィラーが含まれてもよい。このようなコイル３０によれば、導線から発せられた熱が樹脂を経由して大気に放出されやすくなり、コイル３０の冷却効果がさらに向上する。また、ポンプ装置１を設置する環境下に、導電性の粉塵が舞っていたとしても、コイル３０は樹脂によって周囲と確実に絶縁されているため、粉塵付着によるコイル内での電気的短絡がおきにくくなる。

モータロータ１０側においてモータステータ２０のコア部２１に巻装されたコイル３０が通電すると、コア部２１には、モータロータ１０を回転させる空間移動磁界が形成される。これにより、モータロータ１０が空間移動磁界と同期して、主軸６０を中心に回転する。

キャン４０は、モータロータ１０とモータステータ２０との間に配置される。キャン４０の一端は、閉塞され、他端は、開放されている。他端の開放により、キャン４０の内部は、ハウジング５０の空間５０２に連通する。また、キャン４０は、モータロータ１０と、モータステータ２０及びコイル３０とを隔離する。キャン４０の存在により、モータロータ１０、主軸６０等がポンプ装置１から密閉される。キャン４０は、例えば、樹脂製である。

キャン４０は、中心軸１０ｃの方向において、モータステータ２０とハウジング５０とにより固定される。例えば、ハウジング５０の開口５２０の周りには、キャン４０がハウジング５０側に押圧されたときに、キャン４０を受け止める係止部５３０が設けられている。さらに、キャン４０には、モータステータ２０がキャン４０を包囲してハウジング５０に固定されたとき、モータステータ２０に当接する係止部４３０が設けられている。

キャン４０の外周面と、ハウジング５０との間には、Ｏリング等のシール部材４１０が介設される。これにより、キャン４０がハウジング５０とモータステータ２０とによって挟まれ固定されると、キャン４０の内部と、ハウジング５０の空間５０２とが繋がった気密（または、液密）な空間が形成される。

ハウジング５０は、中心軸１０ｃの方向において、モータステータ２０に並ぶ。ポンプ装置１では、一軸方向にモータステータ２０に並んだハウジング５０がモータステータ２０を固定している。例えば、ハウジング５０には、固定冶具７０がボルト締めされる孔部５１４が設けられている。また、モータステータ２０の外周部２２には、中心軸１０ｃの方向に延在する貫通孔２３０が設けられている。貫通孔２３０を通した固定冶具７０が孔部５１４にボルト締めされることによって、モータステータ２０がハウジング５０に固定される。

ここで、固定冶具７０については、中心軸１０ｃに対するモータステータ２０の相対位置を決める基準冶具として用いてもよい。これにより、モータステータ２０がハウジング５０にボルト固定されることで、モータステータ２０の中心軸と、中心軸１０ｃとの位置関係を簡便に決定することができる。例えば、ポンプ装置１では、モータステータ２０の中心軸と、中心軸１０ｃとが一致するように、貫通孔２３０または孔部５１４の位置が調整される。

また、ハウジング５０には、主軸６０が貫通したり、キャン４０の内部とハウジング５０の空間５０２とを連通したりする開口５２０が設けられている。また、ハウジング５０においては、開口５２０付近に、モータステータ２０からハウジング５０の側に突き出たコイル３０を収容することが可能な収容部５１０が設けられている。

収容部５１０は、ハウジング５０の端面５０１からモータ組立体１００の側に突出する。収容部５１０は、モータステータ２０とは反対側に凹む凹部５１２を有する。凹部５１２には、モータステータ２０が収容部５１０の端面５１１に当接したとき、コイル３０が収容される。収容部５１０の端面５１１は、モータステータ２０が固定される固定面である。端面５１１には、固定冶具７０がボルト締めされる孔部５１４が設けられている。

収容部５１０の端面５０１からの長さ（高さ）については、ハウジング５０にモータステータ２０が固定されたときに、コイル３０がハウジング５０に接触しないように調整される。これにより、モータステータ２０がハウジング５０に固定された後、コイル３０と、ハウジング５０との非接触状態が維持される。また、収容部５１０には、コイル３０が外気に触れることが可能なスリット状の孔部５１３が複数設けられている。複数の孔部５１３は、中心軸１０ｃの周りに並ぶ。また、中心軸１０ｃの周りに隣り合う放熱フィン２２０の間の隙間の少なくとも一部は、Ｘ軸方向において、孔部５１３と重なる。これにより、孔部５１３が放熱フィン２２０の間の隙間と連通する構成となって、収容部５１０に収容されたコイル３０が効率よく冷却（空冷）される。

また、ハウジング５０には、主軸６０が貫通したり、キャン４０の内部とハウジング５０の空間５０２とを連通したりする開口５２０が設けられている。ハウジング５０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）製である。また、端面５１１のＸ軸方向における投影面の外形が外周部２２のＸ軸方向における投影面の外形と同一、または、端面５１１のＸ軸方向における投影面の外形が外周部２２のＸ軸方向における投影面の外形よりも大きい。これにより、収容部５１０がモータステータ２０を安定して固定する支持体として機能する。また、収容部５１０を含むハウジング５０を熱伝導の良いアルミニウム製とすることで、ハウジング５０が大きな熱容量を持ち、モータステータ２０の熱が効率よくハウジング５０に逃げていくことになる。

また、端面５１１には、熱伝導グリス等の熱媒体層を塗布してもよい。これにより、モータステータ２０とハウジング５０との間の熱伝導効率がさらに向上する。

図３（ａ）は、モータステータから突き出たコイルがコイルケースで覆われた様子を示す模式的斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ'線に沿った模式的断面図である。

ハウジング５０とは反対側において、モータステータ２０から突き出たコイル３０は、コイルケース８０で覆われてもよい。コイルケース８０は、例えば、モータステータ２０に固定される。コイルケース８０は、例えば、樹脂製である。コイルケース８０には、コイルケース８０に収容されたコイル３０が外気に触れることが可能なスリット状の孔部８１３が複数設けられている。複数の孔部８１３は、中心軸１０ｃの周りに並ぶ。

また、コイルケース８０には、ハウジング５０とは反対側に開口８２０が設けられ、開口８２０の周りに複数の孔部８１４が設けられている。これにより、外気がコイルケース８０に向けて導入された場合には、外気が開口８２０及び複数の孔部８１４に流入し、複数の孔部８１３のそれぞれから流出する。これにより、コイル３０が効率よく冷却される。

また、コイルケース８０をキャン４０の一端に当接して、コイルケース８０によってキャン４０の一端が固定されてもよい。これにより、キャン４０は、ハウジング５０とコイルケース８０とにより、安定して固定される。また、コイル３０の冷却（空冷）効果を増加させるために、中心軸１０ｃの周りに並ぶ孔部８１４は、Ｘ軸方向において、放熱フィン２２０の間の隙間と重なっている。

図４（ａ）は、収容ケースに収容されたポンプ装置を示す模式的正面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の模式的側面図である。図４（ｂ）では、収容ケース９０内のモータ組立体１００等が透視されて示されている。

ポンプ装置１は、ハウジング５０とは別に、ハウジング５０に接続される別のハウジング５５を具備する。モータ組立体１００及びハウジング５０、５５は、ボックス状の収容ケース９０に収容される。収容ケース９０には、コイルケース８０の対向する位置にファン９１が設置されている。また、収容ケース９０のファン９１と反対側には、開口９２が設けられている。ファン９１が回転すると、収容ケース９０外から収容ケース９０内のモータ組立体１００に向けて外気が導入される。

ハウジング５５の上面５５１には、ポンプ装置１の吸引口（不図示）が配置され、下面５５２には、ポンプ装置１の排気口（不図示）が配置される。ハウジング５５の内部には、主軸６０に固定されたポンプロータが配置される。このような吸引口、排気口、及びポンプロータを含めたハウジング５５は、ポンプ装置１のポンプ本体である。

ポンプ本体としては、例えば、２軸型のスクリューポンプに代表される容積移送型のドライポンプが適用される（特開２０１７−０８２６２０号公報参照）。この場合、ハウジング５５内には、主軸６０と、主軸６０に並ぶ従軸とが配置され、それぞれの軸にスクリューロータが固定される。そして、主軸６０が回転すると、回転ギアを介して従軸が回転する。

このようなポンプを適用した場合には、ハウジング５０の空間５０２が回転ギア室として利用される。また、ポンプ本体は、２軸型ポンプに限らず、ルーツ型ドライポンプ、ロータリポンプ、クローポンプ等であってもよい。この場合、空間５０２には、ポンプロータ等が配置される。

次に、ポンプ装置１の作用について説明する。

例えば、図４（ｂ）の矢印は、ファン９１が回転したときの模式的な気流の向きである。ファン９１によって収容ケース９０内に導入された外気（空気）の一部は、コイルケース８０を通じてコイル３０に当たる。これにより、外気とコイル３０との間で熱交換が生じて、コイル３０が冷却される。

また、残りの外気は、収容ケース９０とポンプ装置１との間を流れ、順に、収容ケース９０とハウジング５０との間、収容ケース９０とハウジング５５との間を流れていく。これにより、モータステータ２０と外気、収容部５１０内のコイル３０と外気との間でも熱交換が生じて、モータステータ２０及び収容部５１０内のコイル３０が冷却される。

ポンプ装置１によって暖められた外気は、収容ケース９０から開口９２を通じて排出される。これは、ファン９１による外気導入によって、収容ケース９０内が若干の陽圧となっているためである。

特に、ポンプ装置１においては、放熱フィン２２０及びスリットの孔部８１３、５１３が収容ケース９０内の外気の流れ方向に沿って形成されている。これにより、外気が放熱フィン２２０に当たる頻度と、外気が孔部８１３、５１３に流入する頻度が増え、モータステータ２０及びコイル３０が効率よく冷却される。

換言すれば、収容ケース９０に導入された外気を収容ケース９０とポンプ装置１とによって強制的に挟み込むことにより、外気がポンプ装置１から離れていく拡散が抑制され、外気が放熱フィン２２０と、孔部８１３、５１３とに効率よく当たる。これにより、ポンプ装置１と外気との間で、熱交換が促進されて、ポンプ装置１が効率よく冷却される。

また、ポンプ装置１では、モータステータ２０が肉厚のハウジングによって収容されず、モータステータ２０、特に大容量の熱源であるコイル３０が外気に露出している。このため、モータステータ２０は、外気によって直接的に空冷される。これは熱源から最終放出環境までの経路を考えた場合、熱抵抗が最小となる経路構成となっている。

仮に、モータステータ２０を肉厚のハウジングで覆った場合、モータステータ２０を冷却するには、このハウジングに冷却媒体を流す流路を形成する必要がある。このような構成では、肉厚のハウジングと、流路との配置とにより、ポンプ装置の簡素化、小型化に限界が生じる。これに対し、ポンプ装置１では、モータステータ２０を覆うハウジング、このハウジングに配設する流路を形成する必要がなくなり、ポンプ装置１の簡素化、小型化が実現する。

また、ポンプ装置１では、複数の電磁鋼板を積層し、固定冶具７０によってハウジング５０に固定することで、モータステータ２０が形成される。これにより、複数の放熱フィン２２０を有したモータステータ２０の組み立てと、モータステータ２０のハウジング５０への取付けが同時かつ簡便に遂行できる。

また、ポンプ装置によっては、モータステータを覆うハウジングによってモータステータを固定するものがある。これに対して、ポンプ装置１では、中心軸１０ｃの方向において、モータステータ２０に並んだハウジング５０によってモータステータ２０が固定される。そして、このハウジング５０は、ハウジング５０の側に突き出たコイル３０を収容する収容部５１０も含んでいる。これにより、ポンプ装置１は、簡素な構造で小型になる。

（変形例１）

図５（ａ）は、モータ組立体の変形例を示す模式的斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ'線に沿った模式的断面図である。

モータ組立体１０１においては、モータステータ２０のコア部２１と、モータステータ２０の外周部２２とが別体となって構成されている。コア部２１と外周部２２とは互いに接触している。

例えば、コア部２１の平面形状に対応した複数の電磁鋼板を積層して、固定冶具により複数の電磁鋼板を互いに接触させる。これにより、複数の電磁鋼板が一体となったコア部２１が形成される。複数の電磁鋼板の接触では、溶接を利用してもよい。また、コア部２１とは別に、例えば、金型成形によって、熱伝導性に優れた金属製（例えば、アルミニウム製）の外周部２２を準備する。外周部２２は、放熱フィン２２０が設けられた金属ブロック体である。この外周部２２は、焼き嵌め法により、コア部２１の周りにはめ込まれる。これにより、コア部２１と外周部２２とが別体となったモータステータ２０が形成される。

このようなモータ組立体１０１によれば、モータステータ２０における外周部２２がコア部２１よりも放熱効果の高い金属で構成されているため、モータステータ２０の冷却効果がさらに増加する。

（変形例２）

図６は、ポンプ装置の変形例を示す模式的斜視図である。

図６に示すハウジング５０においては、複数の孔部５１４のそれぞれに固定ピン５７が挿入されている。固定ピン５７の先端部５７１には、ねじ山が形成されている。固定ピン５７の長さは、モータステータ２０の厚みよりも長い。例えば、モータステータ２０に設けられた複数の貫通孔２３０のそれぞれに、複数の固定ピン５７のそれぞれを挿入した後、モータステータ２０がハウジング５０の端面５１１に接触すると、先端部５７１がモータステータ２０から突き出る。

モータステータ２０から突き出た先端部５７１をナット等で固定することにより、モータステータ２０がハウジング５０に固定される。ここで、固定ピン５７の外径と、貫通孔２３０の内径との間には、若干のクリアランスが設けられている。これにより、貫通孔２３０に固定ピン５７が挿入したとき、貫通孔２３０内で固定ピン５７が円滑にスライド移動する。固定ピン５７の外周面には、潤滑剤を塗布してもよい。なお、モータ組立体１００に代えて、モータ組立体１０１を用いてもよい。

複数の固定ピン５７または複数の貫通孔２３０の位置は、複数の貫通孔２３０のそれぞれに、複数の固定ピン５７のそれぞれを挿入したときに、例えば、モータステータ２０の中心軸と、中心軸１０ｃとが一致するように調整されている。すなわち、固定ピン５７は、中心軸１０ｃに対するモータステータ２０の相対位置を決める基準ピンである。

このように、複数の固定ピン５７を複数の貫通孔２３０に挿入し、モータステータ２０がハウジング５０に接触すると、モータステータ２０の中心軸と、中心軸１０ｃとが一致する。基準ピンを利用すれば、モータステータ２０の中心軸と、中心軸１０ｃとの位置あわせのばらつきが抑えられ、モータ組立体の位置あわせの精度が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、モータ組立体１００は、永久磁石を用いた同期型モータである必要はなく、籠型磁石を用いた誘導型モータであってもよい。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。

１…ポンプ装置
１０ｃ…中心軸
１０…モータロータ
２０…モータステータ
２１…コア部
２２…外周部
３０…コイル
４０…キャン
５０、５５…ハウジング
５７…固定ピン
６０…主軸
７０…固定冶具
８０…コイルケース
９０…収容ケース
９１…ファン
９２、５２０、８２０…開口
１００、１０１…モータ組立体
２２０…放熱フィン
２３０…貫通孔
４１０…シール部材
４３０、５３０…係止部
５０１、５１１…端面
５０２…空間
５１０…収容部
５１２…凹部
５１３、５１４、８１３、８１４…孔部
５１５…平坦面
５５１…上面
５５２…下面
５７１…先端部

Claims

一軸方向に延在するモータロータと、
前記モータロータの周りに前記モータロータと同心状に配置され、外周に複数の放熱フィンを有するモータステータと、
前記モータロータ側において前記モータステータに巻装されたコイルと、
前記モータロータと前記モータステータとの間に配置され、前記モータロータと、前記モータステータ及び前記コイルとを隔離するキャンと、
を具備するポンプ装置。
請求項１に記載されたポンプ装置であって、
前記モータステータは、
前記コイルを巻装することが可能なコア部と、
前記コア部を囲み、前記複数の放熱フィンが配置された外周部と
を有し、
前記コア部と、前記外周部とは一体となって構成されている
ポンプ装置。
請求項１に記載されたポンプ装置であって、
前記モータステータは、
前記コイルを巻装することが可能なコア部と、
前記コア部を囲み、前記複数の放熱フィンが配置された外周部と
を有し、
前記コア部と、前記外周部とは別体となって構成され、
前記コア部と前記外周部とは互いに接触している
ポンプ装置。
請求項１〜３のいずれか１つに記載されたポンプ装置であって、
前記モータステータが固定されるハウジングをさらに具備し、
前記ハウジングには、前記モータステータから前記ハウジング側に突き出た前記コイルを収容することが可能な収容部が設けられている
ポンプ装置。
請求項４に記載されたポンプ装置であって、
前記収容部には、前記コイルが外気に触れる複数の孔部が設けられている
ポンプ装置。
請求項１〜５のいずれか１つに記載されたポンプ装置であって、
前記モータステータの前記外周部には、前記一軸方向に延在する貫通孔が設けられ、
前記モータステータは、前記貫通孔を通した固定冶具によって前記ハウジングに固定され、
前記固定冶具が前記モータロータの中心軸に対する前記モータステータの相対位置を決める基準冶具となっている
ポンプ装置。
請求項４〜６のいずれか１つに記載されたポンプ装置であって、
前記ハウジングとは反対側において前記モータステータから突き出た前記コイルを覆うコイルケースをさらに具備し、
前記コイルケースには、前記コイルケースに収容された前記コイルが外気に触れる複数の孔部が設けられている
ポンプ装置。
請求項４〜７のいずれか１つに記載されたポンプ装置であって、
前記キャンは、前記一軸方向において、前記モータステータと前記ハウジングとにより固定され、
前記キャンの外周面と、上記ハウジングとの間にシール部材が設けられる
ポンプ装置。
請求項１〜８のいずれか１つに記載されたポンプ装置であって、
前記モータロータ、前記モータステータ、前記コイル、及び前記キャンを含むモータ組立体及び前記ハウジングを収容する収容ケースと、
前記収容ケースに設置されたファンとをさらに具備し、
前記ファンにより、前記収容ケース外から前記モータ組立体に向けて外気が導入される
ポンプ装置。
請求項１〜９のいずれか１つに記載されたポンプ装置であって、
前記複数の放熱フィンのそれぞれは、前記モータステータの外周まわりに並ぶ
ポンプ装置。
請求項１〜１０のいずれか１つに記載されたポンプ装置であって、
前記コイルは、樹脂により封止成形されている
ポンプ装置。
請求項１、２、４〜１１のいずれか１つに記載されたポンプ装置であって、
前記複数の放熱フィンのそれぞれは、前記一軸方向に延在するとともに、前記モータロータの周りに並び、前記モータステータの中心から放射状に延在している
ポンプ装置。