JP4479337B2 - ブラシレスモーターおよびそれを用いたポンプ - Google Patents
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本発明は、面実装にて取付けるホール素子を用いたブラシレスモーターおよびそれを用いたポンプに関するものである。
従来のブラシレスモーターを用いたポンプは、図４は、従来のブラシレスモーターを用いたポンプの断面図で、下記のように構成されている。
また、図５は図４のＡ部詳細図，図６は従来のマグネット側面図である。モーター部は、プレス加工にて打ち抜かれた電磁鋼板を積層したコア１、そのコアをインサートして樹脂成形し得られたインシュレーター２、スロット部に銅線を所定の回数巻き上げたコイル３、ホール素子４を半田付けしたプリント基板５をインシュレーター２に位置決めして取り付けられている。
そのコア１の外径部を衝にしてフレーム６を圧入している。
フレーム６とコア１の内径部を衝にして、分離板７を取り付け、その分離板の中央部に軸８を挿入、軸の両側にスラスト軸受Ａ９と軸受Ｂ１０を設置、軸の反対側の支えを兼ねて、ケーシング１１を設置し４本のネジ１２で取り付けている。
ケーシング１１には、吸込み口１８と吐出し口１９が形成され、ポンプ室への入口と出口になっている。
回転部として、マグネット１３と軸受１４をインサートして樹脂成形して作られた羽根車１５の完成があり、軸８とスラスト軸受Ａ９の固定部を衝として軸受１４がすべりながら回転する。
また、制御部１６が、フレーム６に取り付けられた構成となっている。
次に、上図のように構成されたポンプの動作を説明する。
まず、水槽とケーシング１１の吸込み口１８を配管し、吐出し口１９をポンプで移送したい場所に配管する。ポンプ室内に水を注入し、吸込み口１８の水路とポンプ室内を充満する。制御部１６に電源を結線し、電源を入れると、マグネット１３のＮ・Ｓ位置をホール素子４で検知して、三相に分かれたコイル３にコントロールして、電気を流しコア１に磁極を作り、マグネット１３を引き付けたり、反発させたりして、マグネット１３を回転させる。すると、マグネット１３と一体化している羽根車１５が回転する、それにより、ポンプ室内の水がかき回され、水が遠心力により吐出し口１９から吐出されるとともに、吸込み口１８は負圧となるため、水槽内の水が吸込まれ、羽根車１５内に入ってくる。こうして水槽内の水がポンプにより昇圧され、移送される。
実開昭６０−２４１８２号公報
このブラシレスモーターを用いたポンプのなかで、特に、面実装にて取り付けるホール素子を用いたブラシレスモーターは、自動でホール素子をプリント基板に取り付け可能なため、工数を少なくできる。そのホール素子の役割として、ホール素子で検知した、マグ
ネットのＮとＳ極を制御部に信号を流し、制御部で処理され、コイルに電流をコントロールして流す。そうすることにより、マグネット一体化された羽根車完成が回転し、水が循環する。
ネットのＮとＳ極を制御部に信号を流し、制御部で処理され、コイルに電流をコントロールして流す。そうすることにより、マグネット一体化された羽根車完成が回転し、水が循環する。
以上のように、ホール素子は、マグネットの位置を検知して、制御部へ信号を送る役割があるが、ホール素子とマグネットの距離が遠くなると、検知が悪くなり、制御部の部品が異常発熱するなどの障害が発生する。
また、通常運転時は良くても、温水を循環したり、長時間運転することによりマグネットが高温になると、磁力が弱くなり、ホール素子への磁力が少なくなる。
そのため、上記と同じように、制御部の部品が異常発熱を起こすこととなる。
本発明は、マグネットが高温になって磁力が弱くなっても、制御部の部品が異常発熱を起こさないようにすることを目的とする。
この課題を解決するために本発明は、マグネットのホール素子側端面に磁極分突起を設け、マグネットとホール素子との距離を短くしたものである。
これにより、ホール素子への磁力が強くなり、マグネットが高温になってもホール素子への磁力が不足しないため、制御部の部品が異常発熱に至らなく、正常に運転が続けられる。
本発明は、マグネットとマグネットの磁極位置を検出するホール素子を有し、マグネットの磁極位置を検出したホール素子の信号により、コイルに電流を通電させて、回転磁界を発生させるポンプ用のブラシレスモーターにおいて、上記マグネットをインサートして樹脂成形した回転部を有すると共に、上記ホール素子を上記マグネット及び上記コイルより軸方向の反負荷側の外方且つ上記マグネットより外周に配置し、上記のホール素子側のマグネット端面に、円周状に等間隔で且つ間に上記樹脂を介在させて磁極数分マグネット突起１７を設けたことを特徴とする、ブラシレスモーターおよびそれを用いたポンプであり、突起を設けることにより、マグネットとホール素子との距離を短くし、これにより、ホール素子への磁力が強くなり、マグネットが高温になって減磁してもホール素子への磁力が不足しないため、制御部の部品が異常発熱に至らなく、正常に運転が続けられる。
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１を示すブラシレスモーターを用いたポンプの断面図を示し、１から１６まで従来例の構成と同様である。図１のＢ部詳細図である図２と、マグネット端面を側面からみた、図３の本発明のマグネット突起部側面図に示すように、端面に突起１７を設けることにより、ホール素子との距離を短くできるため磁力を強くすることが可能となる。
図１は本発明の実施の形態１を示すブラシレスモーターを用いたポンプの断面図を示し、１から１６まで従来例の構成と同様である。図１のＢ部詳細図である図２と、マグネット端面を側面からみた、図３の本発明のマグネット突起部側面図に示すように、端面に突起１７を設けることにより、ホール素子との距離を短くできるため磁力を強くすることが可能となる。
従来は、円筒状でできたマグネット１３の端面は、外径に対し直角にできていてその外側を樹脂で被覆しマグネット１３を固定している。マグネット１３は、ポンプ室内の水の中にあり、分離板７を介して、その外側にプリント基板５に取付られたホール素子４がマグネット１３に対し斜め上（４５°上側）の位置にある。
本発明は、上記の円筒状のマグネット１３の反負荷側端面を磁極数分凸形状１７にしているため、凸形状１７の部分だけ従来品よりプリント基板５に取付けたホール素子４との
距離が短くできる。本発明のホール素子５とマグネット１３凸形状先端との距離は４ｍｍで、従来より２５％短くできるため、ホール素子４の磁力検知が良くなり連続運転による発熱でマグネット１３が高温になっても、正常運転をすることができる。
距離が短くできる。本発明のホール素子５とマグネット１３凸形状先端との距離は４ｍｍで、従来より２５％短くできるため、ホール素子４の磁力検知が良くなり連続運転による発熱でマグネット１３が高温になっても、正常運転をすることができる。
本発明にかかるブラシレスモーターおよびそれを用いたポンプは、マグネットとホール素子との距離が短くなり、ホール素子への磁力が強くなり、マグネットが高温になって磁力が減っても、ホール素子への磁力が不足しないため、制御部の部品が異常発熱に至らなく、正常に運転が続けられるという効果が得られ、面実装にて取付けるホール素子を用いたブラシレスモーターに有用である。
１ コア
２ インシュレーター
３ コイル
４ ホール素子
５ プリント基板
６ フレーム
７ 分離板
８ 軸
９ 軸受Ａ
１０ 軸受Ｂ
１１ ケーシング
１２ ケーシング取付ネジ
１３ マグネット
１４ 軸受
１５ 羽根車
１６ 制御部
１７ マグネット突起
２ インシュレーター
３ コイル
４ ホール素子
５ プリント基板
６ フレーム
７ 分離板
８ 軸
９ 軸受Ａ
１０ 軸受Ｂ
１１ ケーシング
１２ ケーシング取付ネジ
１３ マグネット
１４ 軸受
１５ 羽根車
１６ 制御部
１７ マグネット突起
Claims (2)
- マグネットとマグネットの磁極位置を検出するホール素子を有し、マグネットの磁極位置を検出した上記ホール素子の信号により、コイルに電流を通電させて、回転磁界を発生させるポンプ用のブラシレスモーターにおいて、上記マグネットをインサートして樹脂成形した回転部を有すると共に、上記ホール素子を上記マグネット及び上記コイルより軸方向の反負荷側の外方且つ上記マグネットより外周に配置し、上記のホール素子側のマグネット端面に、円周状に等間隔で且つ間に上記樹脂を介在させて磁極数分マグネット突起を設けたことを特徴とするブラシレスモーター。
- 請求項１に記載のブラシレスモーターを用いたことを特徴とするポンプ。
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| JP2004139584A JP4479337B2 (ja) | 2004-05-10 | 2004-05-10 | ブラシレスモーターおよびそれを用いたポンプ |
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