JP2024119427A - モータ装置及び電動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向で小型化されたモータ装置及び電動ポンプを提供することを課題とする。【解決手段】モータと、支持部材と、前記モータを包囲するケース及びカバーと、を備え、前記モータは、ロータ、及び前記ロータよりも径方向外側に配置された円環状のステータ、を含み、前記支持部材は、前記ステータの外周面が圧入された円筒部、及び前記円筒部から径方向外側に延びたフランジ部、を含み、前記フランジ部は、前記ケース及びカバーにより挟持されており、前記モータの軸方向での前記フランジ部の厚みは、前記軸方向での前記ステータの厚みよりも薄い、モータ装置。【選択図】図６

Description

本発明は、モータ装置及び電動ポンプに関する。

モータを備えたモータ装置がある（例えば特許文献１参照）。

特開２０２０－０１０５０３号公報

特許文献１のモータ装置では、２つのケースがモータの軸方向からステータを直接挟持している。このため、この装置は軸方向で大型化している。

そこで本発明は、軸方向で小型化されたモータ装置及び電動ポンプを提供することを目的とする。

上記目的は、モータと、支持部材と、前記モータを包囲するケース及びカバーと、を備え、前記モータは、ロータ、及び前記ロータよりも径方向外側に配置された円環状のステータ、を含み、前記支持部材は、前記ステータの外周面が圧入された円筒部、及び前記円筒部から径方向外側に延びたフランジ部、を含み、前記フランジ部は、前記ケース及びカバーにより挟持されており、前記モータの軸方向での前記フランジ部の厚みは、前記軸方向での前記ステータの厚みよりも薄い、モータ装置によって達成できる。

また、上記目的は、上記のモータ装置と、前記ロータにより回転し前記ケース及びカバーにより包囲される羽根部材と、を備えた電動ポンプ。

軸方向で小型化されたモータ装置及び電動ポンプを提供できる。

電動ポンプの外観斜視図である。 電動ポンプの分解斜視図である。 電動ポンプの分解斜視図である。 電動ポンプの断面図である。 支持部材の外観斜視図である。 図４の部分拡大図である。

［電動ポンプの概略構成］
図１は、電動ポンプ１の外観斜視図である。図２及び図３は、電動ポンプ１の分解斜視図である。電動ポンプ１は、第１ケース１０、カバー２０、第２ケース３０、支持部材４０、及びロータ５０を含む。第１ケース１０、カバー２０、第２ケース３０、及び支持部材４０は、複数のネジＳにより、後述するモータＭの軸方向Ａで重なった状態で固定される。モータＭ、第１ケース１０、カバー２０、第２ケース３０、及び支持部材４０は、モータ装置の一例である。

第１ケース１０及び第２ケース３０は、樹脂製である。カバー２０及び支持部材４０は、金属製である。カバー２０は、例えばアルミニウム合金製である。支持部材４０は、例えばステンレス鋼製である。第１ケース１０と第２ケース３０とは、軸方向Ａで重なる。第２ケース３０とカバー２０との間で、支持部材４０が挟持される。第１ケース１０及び第２ケース３０は、それぞれ第１部材及び第２部材の一例である。

カバー２０には、位置決めボス２８及び２９が形成されている。支持部材４０には、位置決め孔４８及び４９が形成されている。第２ケース３０には、位置決め凹部３８が形成されている。位置決めボス２８が位置決め孔４８及び位置決め凹部３８に嵌合することにより、カバー２０に対する第２ケース３０及び支持部材４０の位置が規定される。位置決めボス２９が位置決め孔４９に嵌合することにより、カバー２０に対する支持部材４０の位置が規定される。

第１ケース１０には、導入管部１１及び排出管部１２が形成されている。導入管部１１は、流体を電動ポンプ１内部に吸引する。排出管部１２は、流体を電動ポンプ１から排出する。尚、本実施例では流体は液体であるが、気体であってもよい。ケーブルＣ１の先端に取り付けられたコネクタＣ２は、カバー２０の開口２７に挿入される。これにより、コネクタＣ２はプリント基板Ｐに電気的に接続され、後述するモータＭに電力が供給される。

図４は、電動ポンプ１の断面図である。モータＭは、第１ケース１０、第２ケース３０、及びカバー２０により包囲される。モータＭは、ロータ５０、ステータ６４、コイル６６、及び軸部材８２を含む。ロータ５０は、保持部５２、磁石６２、滑り軸受７０を含む。磁石６２は、保持部５２の径方向外側の位置で保持されている。保持部５２は、樹脂製である。磁石６２は、円筒状である。磁石６２は、周方向に異なる極性に着磁されている。滑り軸受７０は、保持部５２の径方向内側に保持されている。保持部５２の一端には、羽根部材５４が形成されている。ステータ６４は、磁石６２の径方向外側に配置されている。ステータ６４には、複数のコイル６６が巻回されている。詳しくは後述するが、ステータ６４は、支持部材４０に圧入された状態で支持されている。

第２ケース３０は、円環状である。第２ケース３０の内側には、仕切部材３４が取り付けられている。仕切部材３４は、金属製である。仕切部材３４は、ロータ５０とステータ６４との間を仕切っている。導入管部１１から導入された流体は、仕切部材３４と第１ケース１０とによって画定された空間内に導入される。第２ケース３０の内側面と仕切部材３４と第１ケース１０との間には、ゴム製のＯリングＲが配置される。

軸部材８２は、滑り軸受７０に挿入されている。軸部材８２の一端には、ワッシャＷ１が嵌合している。ワッシャＷ１は、第１ケース１０と滑り軸受７０とにより挟持される。軸部材８２の他端は、ワッシャＷ２を介して支持板８４に固定されている。このようにして軸部材８２は回転不能に固定されている。尚、軸部材８２の一端と第１ケース１０との間には、ゴム製のダンパＤが配置されている。支持板８４は、仕切部材３４の底部に配置されている。

複数のコイル６６が通電されることにより、ステータ６４と磁石６２との間で磁力が発生する。これにより、ロータ５０が回転する。このようにして羽根部材５４が回転する。

［支持部材４０の詳細構成］
図５は、支持部材４０の外観斜視図である。図６は、図４の部分拡大図である。支持部材４０は、金属製の薄板を曲げ加工により形成されている。支持部材４０は、円筒部４２及びフランジ部４６を含む。フランジ部４６は、羽根部材５４側に位置する。円筒部４２は、羽根部材５４とは反対側に位置する。

円筒部４２は、無底円筒形状である。円筒部４２は、圧入部４２１及び離間部４２２を含む。圧入部４２１は、ステータ６４の外周面の一部が圧入されている。離間部４２２は、圧入部４２１に連続している。離間部４２２は、ステータ６４の外周面から離間している。離間部４２２は、圧入部４２１よりの内径が大きい。離間部４２２は、軸方向Ａに垂直な方向Ｂでステータ６４に対向している。圧入部４２１の軸方向Ａでの長さＬ１は、ステータ６４の軸方向Ａでの長さＬ２の４分の１以上であることが好ましい。フランジ部４６は、離間部４２２から径方向外側に延びている。

フランジ部４６は、カバー２０及び第２ケース３０により挟持されている。ここで、フランジ部４６の軸方向Ａの厚みＨは、ステータ６４の軸方向Ａの長さＬ２よりも薄い。このため、例えばカバー２０及び第２ケース３０によりステータ６４が直接挟持されている場合と比較して、電動ポンプ１は軸方向Ａに小型化されている。また、先述のように第１ケース１０及び第２ケース３０は樹脂製、カバー２０は金属製（例えばアルミニウム合金製）である。支持部材４０を介さずに直接これらにステータ６４を圧入や一体成型など用いて結合することも可能である。しかしながら、材料ごとに強度や温度耐性などが異なるため、信頼性や寿命面等で問題が発生するおそれがある。例えば樹脂や非鉄金属（アルミニウム合金製など）への圧入は、これらの部材の強度が低いため、空転や割れ、摩耗等の観点から、鋼に圧入する場合と比べて使用温度範囲が狭くなるおそれがある。また、圧入の場合は、加工精度が要求されるためコストが増える問題もある。支持部材４０を介してステータ６４を第２ケース３０およびカバー２０に締結することにより、これらの問題も解決することができる。

支持部材４０のフランジ部４６は、軸方向Ａに垂直な方向Ｂで、コイル６６及びステータ６４に重なっている。即ち、第２ケース３０とカバー２０とにより挟持されるフランジ部４６と、ステータ６４が圧入された圧入部４２１とは、近接している。このため、支持部材４０はステータ６４を安定した状態で支持することができる。

支持部材４０の軸方向Ａでの大きさは、コイル６６の軸方向Ａでの大きさよりも小さい。また、円筒部４２は無底円筒形状である。このように支持部材４０が小型化されている。このため、支持部材４０の剛性が確保され、支持部材４０の製造コストも抑制されている。

上述したように円筒部４２の圧入部４２１は、ステータ６４の外周面の一部が圧入されている。このため、圧入部４２１がステータ６４の外周面の全面が圧入される場合と比較して、圧入時の摺動抵抗を抑制できる。また、離間部４２２はステータ６４から離間している。このため、ステータ６４を離間部４２２側から圧入部４２１に圧入する際の作業性が向上している。

上記実施例では、モータ装置を備えた電動ポンプ１を一例として説明した。モータ装置は、電動ポンプ１以外の装置、例えば電動ファンにも適用できる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

１ 電動ポンプ
１０ 第１ケース（ケース、第１部材）
２０ カバー
３０ 第２ケース（ケース、第２部材）
４０ 支持部材
４２ 円筒部
４２１ 圧入部
４２２ 離間部
４６ フランジ部
５０ ロータ
５４ 羽根部材
６４ ステータ
６６ コイル
Ｍ モータ

Claims (9)

1. モータと、
   支持部材と、
   前記モータを包囲するケース及びカバーと、を備え、
   前記モータは、ロータ、及び前記ロータよりも径方向外側に配置された円環状のステータ、を含み、
   前記支持部材は、前記ステータの外周面が圧入された円筒部、及び前記円筒部から径方向外側に延びたフランジ部、を含み、
   前記フランジ部は、前記ケース及びカバーにより挟持されており、
   前記モータの軸方向での前記フランジ部の厚みは、前記軸方向での前記ステータの厚みよりも薄い、モータ装置。
2. 前記モータは、前記ステータに巻回されたコイルを含み、
   前記フランジ部の少なくとも一部は、前記軸方向に垂直な方向で前記コイルに重なる、請求項１のモータ装置。
3. 前記軸方向での前記支持部材の大きさは、前記軸方向での前記コイルの大きさよりも小さい、請求項２のモータ装置。
4. 前記円筒部は、前記ステータの外周面の一部が圧入された圧入部、及び前記ステータの外周面から離間した離間部、を含み、
   前記離間部は、前記ステータの外周面に前記軸方向に垂直な方向で対向している、請求項３のモータ装置。
5. 前記円筒部は、無底円筒形状である、請求項４のモータ装置。
6. 前記ケースは、樹脂製であり、
   前記支持部材は、金属製である、請求項１乃至５の何れかのモータ装置。
7. 請求項１のモータ装置と、
   前記ロータにより回転し前記ケース及びカバーにより包囲される羽根部材と、を備えた電動ポンプ。
8. 前記ケースは、第１及び第２部材を含み、
   前記第１部材は、流体を導入する導入管部、及び流体を排出する排出管部を含み、
   前記第２部材は、前記ロータと前記ステータとを仕切る仕切部材を保持し、
   前記フランジ部は、前記第２部材と前記カバーとにより挟持される、請求項７の電動ポンプ。
9. 前記フランジ部は、前記羽根部材側に位置し、
   前記円筒部は、前記フランジ部よりも前記羽根部材とは反対側に位置している、請求項７の電動ポンプ。

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