JP5303191B2 - モータ装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロータに駆動マグネットが保持されたモータ装置およびその製造方法に関するものである。

アクチュエータの駆動源などに使用されるモータ装置、あるいはポンプ装置として用いられるモータ装置のうち、円筒状の駆動マグネットがロータの側に搭載されたタイプのモータ装置では、ロータ部材に対して、駆動マグネットの一方の端面を受ける座部、および座部から起立する筒状のマグネット装着部を形成しておき、駆動マグネットをマグネット装着部に固定した構造が採用される場合がある（特許文献１、２参照）。

このような構造を採用する場合、駆動マグネットをマグネット装着部に固定する方法としては、駆動マグネットをロータ部材と一体成形する方法や、駆動マグネットをマグネット装着部に挿入した後、マグネット装着部の先端部に超音波振動を加えて先端部を駆動マグネットの他方の端面に被さるように変形させる方法が考えられる。
特開２００７−９７２５７号公報 特開２００８−８２２２号公報

しかしながら、駆動マグネットをロータ部材に一体成形する方法では、駆動マグネットの抜け止めや周り止めを行なうのにロータ部材の形状が複雑になるため、金型形状が複雑になる分、コストが増大する。

一方、超音波溶着は、材料を超音波振動で軟化、溶融させるため、変形した部分が平滑にならず、見栄えが悪いとともに、表面状態によって仕上がり状態がばらつきやすいという問題点がある。また、超音波溶着は、材料を超音波振動で軟化、溶融させるため、駆動マグネットとして焼結マグネットを用いた場合、超音波振動で駆動マグネットが損傷するという問題点がある。さらに、超音波溶着は、超音波振動によって双方の材料が軟化、溶融する場合には強固に接合できるが、駆動マグネットをマグネット装着部に固定する場合のように、ロータ部材のみが軟化、溶融する場合には十分な接合強度を得ることができないという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、コストの大幅な増大や駆動マグネットの損傷を招来させることなく、ロータ部材上に駆動マグネットを確実に固定することのできるモータ装置、およびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、駆動コイルが巻回されたステータコアを備えたステータと、前記ステータコアに対向配置された筒状の駆動マグネット、および該駆動マグネットを保持するロータ部材を備えたロータと、前記ステータを覆うハウジングと、を有するモータ装置において、前記ロータ部材は、前記駆動マグネットの一方の端面を受ける座部と、該座部から起立して前記駆動マグネットが外周側に挿着された筒状のマグネット装着部と、を備え、前記マグネット装着部の先端部には、当該先端部に対する加熱および加圧により前記駆動マグネットの他方の端面の少なくとも内周縁部分に被さるように外周側に向けて変形して当該駆動マグネットを前記ロータ部材上に固定する係合部が形成されており、前記マグネット装着部には、該マグネット装着部の内周面と前記先端部との間で傾斜するテーパが形成され、前記駆動マグネットには、該駆動マグネットの内周面と前記他方の端面との間で傾斜するテーパが形成され、前記ハウジングにおいて前記マグネット装着部の先端部に対向する底部側からは、軸穴が形成された突出部が前記マグネット装着部の内側まで突出していることを特徴とする。

本発明では、駆動コイルが巻回されたステータコアを備えたステータと、前記ステータコアに対向配置された筒状の駆動マグネット、および該駆動マグネットが保持されたロータ部材を備えたロータと、前記ステータを覆うハウジングと、を有するモータ装置の製造方法において、前記ロータ部材には、前記駆動マグネットの一方の端面を受ける座部と、該座部から起立する筒状のマグネット装着部と、を形成しておくとともに、前記マグネット装着部には、該マグネット装着部の内周面と当該マグネット装着部の先端部との間で傾斜するテーパを形成しておき、前記駆動マグネットには、該駆動マグネットの内周面と当該駆動マグネットの他方の端面との間で傾斜するテーパを形成しておき、前記ハウジングにおいて前記マグネット装着部の先端部に対向する底部側からは、軸穴が形成された突出部を突出させておき、前記ロータ部材に前記駆動マグネットを保持させるにあたっては、前記駆動マグネットを前記マグネット装着部の外周側に挿入した後、前記駆動マグネットの前記他方の端面から突出した前記マグネット装着部の前記先端部を加熱および加圧することにより、当該先端部を前記駆動マグネットの前記他方の端面の少なくとも内周縁部分に被さるように外周側に向けて変形させて当該駆動マグネットを前記ロータ部材上に固定する係合部を形成する加熱加圧工程を行い、該加熱加圧工程の後、前記突出部が前記マグネット装着部の内側に入るように前記ロータを前記ハウジングの内側に収容した状態とすることを特徴とする。

本発明では、駆動マグネットをロータ部材のマグネット装着部に挿入した後、駆動マグネットの他方の端面から突出したマグネット装着部の先端部に加熱および加圧を行なって、マグネット装着部の先端部を駆動マグネットの他方の端面に被さるように変形させて駆動マグネットをロータ部材上に固定する係合部を形成する。このため、高価な金型を用いなくても、ロータ部材上に駆動マグネットを固定することができる。また、本発明では、超音波溶着と違って、マグネット装着部の先端部を加熱および加圧するため、変形した部分が平滑で見栄えがよいとともに、表面状態にかかわらず、仕上がり状態が安定している。また、本発明によれば、超音波溶着と違って、駆動マグネットに超音波振動が加わることがないので、駆動マグネットとして焼結マグネットを用いた場合でも、超音波振動で駆動マグネットが損傷することがない。さらに、本発明によれば、超音波溶着と違って、マグネット装着部の先端部および駆動マグネットのうち、マグネット装着部の先端部の側のみを軟化、溶融させる場合でも、マグネット装着部の先端部と駆動マグネットとを強固に接合できるので、駆動マグネットをロータ部材上に固定するのに適している。

また、前記マグネット装着部の先端部には、外周側から内周側に向けて下向きに傾斜するテーパ（マグネット装着部の内周面とマグネット装着部の先端部との間で傾斜するテーパ）が形成されているため、加熱加圧工程を行なった際、軟化、溶融したマグネット装着部の先端部が内側に張り出すように変形することがないという利点がある。

また、前記駆動マグネットの前記他方の端面には、少なくとも内周縁に、外周側から内周側に向けて下向きに傾斜するテーパ（駆動マグネットの内周面と駆動マグネットの他方の端面との間で傾斜するテーパ）が形成されているため、駆動マグネットの他方の端面から前記係合部が一切突出しないように構成した場合や、駆動マグネットの他方の端面から前記係合部がわずかしか突出しないように構成した場合でも、係合部が十分な厚さで駆動マグネットの他方の端面のテーパに被さって引っ掛かるので、ロータ部材上に駆動マグネットを十分な強度をもって固定することができる。

本発明において、前記係合部は、前記駆動マグネットの前記他方の端面の全周あるいは略全周にわたって被さり、かつ、当該係合部の端面は、周方向の全体にわたって平滑面になっていることが好ましい。このように構成すると、ロータ部材上に駆動マグネットを十分な強度をもって固定することができるとともに、見栄えよく駆動マグネットをロータ部材上に固定できる。

本発明において、前記駆動マグネットの前記一方の端面、および前記座部のうちの一方には凹部が形成され、他方には当該凹部に嵌って前記駆動マグネットの回り止めを行なう凸部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、簡素な構成で駆動マグネットの回り止めを行なうことができる。

本発明に係るモータ装置をポンプ装置として構成する場合、前記ロータ部材には、前記座部に対して前記マグネット装着部が起立する側とは反対側にインペラが形成され、前記ロータは、前記ステータと隔壁を介して区画形成されたポンプ室に配置されることになる。

かかるモータ装置（ポンプ装置）は、空気などの気体を圧送するポンプ装置や、水などを圧送するポンプ装置として用いられ、後者の場合、前記インペラは、前記ポンプ室に対して液体の吸入および吐出を行なう。

本発明では、マグネット装着部の先端部に加熱および加圧を行なって、マグネット装着部の先端部を駆動マグネットの他方の端面に被さるように変形させて駆動マグネットをロータ部材上に固定する係合部を形成する。このため、高価な金型を用いなくても、ロータ部材上に駆動マグネットを固定することができる。また、本発明によれば、超音波溶着と違って、マグネット装着部の先端部を加熱および加圧するため、変形した部分が平滑で見栄えがよいとともに、表面状態にかかわらず、仕上がり状態が安定している。また、本発明によれば、超音波溶着と違って、駆動マグネットに超音波振動が加わることがないので、駆動マグネットとして焼結マグネットを用いた場合でも、超音波振動で駆動マグネットが損傷することがない。さらに、本発明によれば、超音波溶着と違って、マグネット装着部の先端部のみが軟化、溶融する場合でも強固に接合できるので、駆動マグネットをマグネット装着部に固定するのに適している。それ故、本発明によれば、コストの大幅な増大や駆動マグネットの損傷を招来させることなく、ロータ部材上に駆動マグネットを確実に固定することができる。

以下、本発明の実施の形態として、本発明に係るモータ装置をポンプ装置として構成した例を説明する。

（ポンプ装置の全体構成）
図１および図２は各々、本発明を適用したポンプ装置（モータ装置）の断面構成を示す説明図、およびその分解図である。

図１および図２に示すポンプ装置１００は、一般にキャンドポンプと呼ばれるタイプのポンプ装置であり、給電用基板内蔵型ブラシレスモータ（以降、モータ１という）を備えている。本形態に係るポンプ装置１００の外郭は、後述するステータ３を覆うカップ状のハウジング５１と、ハウジング５１の上部を覆うケース５３とによって形成されている。ハウジング５１は、樹脂ケース５１ａと、この樹脂ケース５１ａにモールドされたモールド樹脂体５１ｂとから構成されている。ハウジング５１およびケース５３には各々、穴５１１、５３１が形成されており、これらの穴５１１、５３１を利用して共通のボルト１５を止めることにより、ハウジング５１およびケース５３が一体化されている。

ハウジング５１とケース５３との間には、流体が通るポンプ室６が区画形成されている。すなわち、本形態では、ハウジング５１に用いた樹脂ケース５１ａの壁面自身が、ケース５３との間にポンプ室６を区画形成する隔壁面５２を構成している。ハウジング５１には、その隔壁面５２の中央部に、ポンプ室６とは反対側に凹む凹部５２ｅが形成されており、ハウジング５１において凹部５２ｅを囲む上端面５２ｇには、凹部５２ｅに対して同心状に溝部５２ｈが形成されている。溝部５２ｈの内部にはＯリング１２が配置されており、このＯリング１２によって、ケース５３とハウジング５１との間の密閉性、すなわちポンプ室６の密閉性が確保されている。

ケース５３は、下面が開口するカップ状であり、上方に開口する導入口部５５、および側方に開口する排出口部５６が形成されている。従って、ポンプ室６内には、熱水などの流体が導入口部５５から排出口部５６へと到る流路５７が形成されており、流路５７には、樹脂製の羽根部４８ａが配置されている。この羽根部４８ａを高速回転させることによりポンプ室６内は負圧となり、これにより、導入口部５５からポンプ室６内へと温水などの流体を吸引し、その流体を排出口部５６から排出することができる。

（モータの構成）
本形態のモータ１は、ステータ３とロータ４と給電用基板２ａ、２ｂとを備えている。このモータ１では、ハウジング５１の凹部５２ｅの底面５２ａに形成された第１の軸穴５２ｂと、ケース５３において第１の軸穴５２ｂに対向する位置に形成された第２の軸穴５３ａとによって固定軸３５の両軸端が支持され、固定軸３５は、導入口部５５に対して同軸状に配置されている。後述するロータ４は、固定軸３５に対して回転可能に支持されており、固定軸３５には、ロータ４に対するスラスト軸受３７、３８が保持されている。

ステータ３は、環状の積層コアからなるステータコア３０と、ステータコア３０に巻回された駆動コイル３３とを備えている。駆動コイル３３は、コイル巻線３１を樹脂製のコイルボビン３２に巻回することにより構成されている。コイルボビン３２からモータ軸線方向Ｌに向けては複数本の端子ピン３４が突出しており、駆動コイル３３の巻始めおよび巻き終わりの各巻線端部（コイル巻線３１の端部）が接続されている。なお、ステータ３の近傍には、駆動コイル３３の内側に複数の磁気検出素子９５が３０°間隔で配置され、これらの磁気検出素子９５は、駆動マグネット４２の回転位置を検知する。

給電用基板２ａには、端子ピン３４を貫通させる穴あるいはスリットからなる貫通部が形成されているとともに、複数の配線パターンおよびランド部が形成されている。従って、給電用基板２ａをコイルボビン３２に対向配置した際、端子ピン３４は、給電用基板２ａを貫通するので、端子ピン３４とランド部とを接続することができる。また、給電用基板２ａには、磁気検出素子９５から延びたリード線２ｃを通すための貫通穴や、リード線２ｃに対するランド部や配線パターンが形成されている。さらに、給電用基板２ａ上には、ステータ３を駆動制御する駆動回路（図示せず）が実装されているとともに、電源（図示せず）からの電力を受ける電源コネクタ７２が実装されている。

このように構成したステータ３および給電用基板２ａ、２ｂは、インサート成形により樹脂モールドされてモールド樹脂体５１ｂの内部に封止されており、この状態で、ステータ３は、ハウジング５１の凹部５２ｅの周りを囲むように配置される。ここで、ステータ３の内周側には、凹部５２ｅの側面壁５２ｆが位置しているが、かかる側面壁５２ｆは極めて薄い。

ロータ４は、ポンプ室６内に配置されており、固定軸３５に対して回転可能に支持されたスリーブ状のラジアル軸受４１と、ステータコア３０と対向配置された円筒状の駆動マグネット４２とを有しており、ラジアル軸受４１および駆動マグネット４２は、ガラス繊維入りの変性ポリフェニレンエーテルなどといった熱可塑性樹脂からなるロータ部材４０に保持されている。駆動マグネット４２は、Ｎ極およびＳ極が円周方向で交互に着磁された円筒状の永久磁石であり、ハウジング５１の凹部５２ｅの内側において、ステータ３に対して半径方向内側でハウジング５１の側面壁５２ｆを介して対向している。駆動マグネット４２としては、圧縮成形、樹脂成形、焼結により形成されたマグネットを用いることができ、本形態では、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂ベースの樹脂成形マグネットが用いられている。

ロータ部材４０において、ラジアル軸受４１および駆動マグネット４２が位置する側とは反対側には羽根部４８ａが構成されている。本形態において、羽根部４８ａは円盤状のインペラ体４８に形成されており、インペラ体４８がロータ部材４０に連結されることにより、ロータ４において、羽根部４８ａはロータ部材４０と一体に回転する。

（ロータ部材４０への駆動マグネット４２の固定構造）
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は各々、本発明を適用したポンプ装置１００に用いたロータ４からインペラ体４８を取り外した状態の底面図、平面図、Ｂ１−Ｂ１′断面図、Ｂ２−Ｂ２′断面図および駆動マグネットの端部付近の拡大断面図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、本発明を適用したポンプ装置１００のロータ４に用いたロータ部材の底面図、平面図、Ａ１−Ａ１′断面図およびＡ２−Ａ２′断面図である。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明を適用したポンプ装置１００のロータ４に用いた駆動マグネット４２の底面図、平面図およびＣ１−Ｃ１′断面図である。なお、図３〜図５では、各部材の上下位置が図１および図２とは反対になっている。すなわち、図１および図２では、「一方側」を上に表し、「他方側」を下に表してあったが、図３〜図６では、「一方側」を下に表し、「他方側」を上に表してある。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、本発明を適用したポンプ装置１００に用いたロータ４は、図４を参照して説明するロータ部材４０に対して、図５を参照して説明する駆動マグネット４２を固定した構造を有している。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、駆動マグネット４２は、円筒形状を有しており、一方の端面４２１および他方の端面４２２のいずれも平坦面になっている。但し、駆動マグネット４２の一方の端面４２１には、周方向で等角度間隔な４個所に凹部４２ａが形成されている。かかる凹部４２ａは、駆動マグネット４２の一方の端面４２１の外周側において軸線方向に対して直交する環状部分４２１ｃと、駆動マグネット４２の一方の端面４２１の内周側において軸線方向に対して傾斜する環状部分４２１ｄとに跨るように形成されている。但し、凹部４２ａは、駆動マグネット４２の一方の端面４２１の外周端および内周端に届いていないため、駆動マグネット４２の内周側面および外周側面にいずれにも、凹部４２ａが現れていない。

一方、駆動マグネット４２の他方の端面４２２において、その内周縁には、外周側から内周側に向けて下向きに傾斜するテーパ４２０が環状に形成されている。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、ロータ部材４０は、全体として円筒形状を有しており、その一方側の端部には、図１および図２に示すインペラ体４８が連結される大径のインペラ連結部４７が円盤状に形成されている。インペラ連結部４７の上端面には、インペラ体４８に形成された小突起が嵌る小穴４７ｂが形成されている。図３（ｂ）および図４（ｂ）には、羽根部４８ａが位置する部分を一点鎖線で示してあり、小穴４７ｂは、羽根部４８ａと重なる位置に形成されている。

ロータ部材４０において、インペラ連結部４７に対して他方側で隣接する円筒状胴部４６には、相対向する２箇所に空気抜き用の穴４６ａが形成されている。

ロータ部材４０において、円筒状胴部４６に対して他方側で隣接する位置には、円盤状の座部４５が形成されている。座部４５において対向する２箇所には半径方向に延びた凸部４５ａが形成されている。かかる２つの凸部４５ａは、駆動マグネット４２の一方の端面４２１に形成された４つの凹部４２ａのうちのいずれかに嵌って駆動マグネット４２が、軸線周りに回転することを防止する。

ロータ部材４０において、座部４５からは他方側に向けて円筒状のマグネット装着部４４が起立しており、その内側にスリーブ状のラジアル軸受４１が一体成形されている。マグネット装着部４４においてラジアル軸受４１を保持している部分は肉厚になっている。また、ロータ部材４０において、ラジアル軸受４１の両端側では、マグネット装着部４４の内周面から半径方向内側に環状の突部４４８、４４９が形成されており、かかる突起は、ラジアル軸受４１の両端面に形成された段部４１１、４１２に被さった状態にある。従って、ラジアル軸受４１は、ロータ部材４０に強固に固定されている。なお、マグネット装着部４４の長さ寸法は、ラジアル軸受４１の長さ寸法よりも大きいため、マグネット装着部４４の他方側端部の内側にはラジアル軸受４１が存在していない。

マグネット装着部４４は、駆動マグネット４２をロータ部材４０上に固定する際、外周側に駆動マグネット４２が挿着される箇所であり、マグネット装着部４４に駆動マグネット４２を挿入すると、駆動マグネット４２の一方の端面４２１が座部４５で受けられる。その際、座部４５に形成されている２つの凸部４５ａは、駆動マグネット４２の一方の端面４２１に形成された４つの凹部４２ａのうちのいずれかに嵌って駆動マグネット４２が、軸線周りに回転することを防止する。ここで、マグネット装着部４４の内周面と駆動マグネット４２の外周面とは隙間なく接するように構成されている。

マグネット装着部４４の先端部４４０は、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、駆動マグネット４２がロータ部材４０上に固定される前の状態で、外周側から内周側に向けて下向きに傾斜するテーパ４４１が環状に形成されている。これに対して、図３（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、駆動マグネット４２がロータ部材４０上に固定された後の状態で、マグネット装着部４４の先端部４４０には、駆動マグネット４２の他方の端面４２２全体に被さるように変形して駆動マグネット４２をロータ部材４０上に固定する係合部４４５が形成されており、マグネット装着部４４の先端部４４０の内周縁にはテーパ４４１がわずかに残っている程度である。

マグネット装着部４４の先端部４４０に形成された係合部４４５は、後述するように、マグネット装着部４４の先端部４４０に対する加熱および加圧を行なった際、駆動マグネット４２の他方の端面４２２に被さるように変形した部分であり、駆動マグネット４２を座部４５との間で保持する。

また、ロータ部材４０では、互いに対向する２箇所においてマグネット装着部４４の先端部４４０の内周縁から、マグネット装着部４４の内周面に沿って軸線方向に空気抜きの溝４４ｅが延びており、かかる溝４４ｅは、座部４５の内径側に形成されているテーパ面４６５で開口している。

（ポンプ装置の製造方法）
図６（ａ）、（ｂ）を参照して、本形態のポンプ装置１００の製造方法のうち、ロータ部材４０に駆動マグネット４２を保持させる工程を説明しながら、ロータ部材４０への駆動マグネット４２の固定構造を詳述する。図６（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したポンプ装置１００を製造する際、ロータ部材４０のマグネット装着部４４に駆動マグネット４２を挿入する様子を示すマグネット装着工程の説明図、およびロータ部材４０に駆動マグネット４２を固定する加熱加圧工程の説明図である。

本形態のポンプ装置１００を製造するにあたって、ロータ部材４０に駆動マグネット４２を固定するには、まず、図３および図４を参照して説明したように、熱可塑性樹脂によって、座部４５やマグネット装着部４４を備えたロータ部材４０を形成しておき、図６（ａ）に示すマグネット装着工程においては、ロータ部材４０のマグネット装着部４４に駆動マグネット４２を挿入する。その結果、図６（ｂ）に示すように、マグネット装着部４４の先端部４４０は駆動マグネット４２の他方の端面４２２からわずかに突出した状態となる。その際、駆動マグネット４２を軸線周りに回転させると、座部４５に形成されている２つの凸部４５ａが、駆動マグネット４２の一方の端面４２１に形成された４つの凹部４２ａのうちのいずれかに嵌る。

次に、加熱加圧工程では、通電により加熱した円環状の熱溶着用ヘッド９０をロータ部材４０のマグネット装着部４４に押し付け、マグネット装着部４４の先端部４４０を加熱、加圧した後、エアノズル（図示せず）から空気を吹き付けて、マグネット装着部４４の先端部４４０を冷却する。その結果、図３（ｅ）に示すように、マグネット装着部４４の先端部４４０は、駆動マグネット４２の他方の端面４２２に被さるように変形した係合部４４５が形成される。かかる係合部４４５は、駆動マグネット４２の全周において、他方の端面４２２の外周縁に沿って被さり、駆動マグネット４２の他方の端面４２２からわずかに突出している。

その結果、駆動マグネット４２は、係合部４４５と座部４５との間で固定され、マグネット装着部４４から抜けることがない。また、ロータ部材４０の座部４５に形成されていた凸部４５ａが、駆動マグネット４２の一方の端面４２１に形成されていた凹部４２ａに嵌っているので、駆動マグネット４２が軸線周りに回転することがない。それ故、簡素な構成で駆動マグネット４２の回り止めを行なうことができる。

さらに、係合部４４５は、駆動マグネット４２の他方の端面４２２の全周にわたって被さり、かつ、係合部４４５の端面は、周方向の全体にわたって平滑面になっている。このため、ロータ部材４０上に駆動マグネット４２を十分な強度をもって固定することができるとともに、見栄えよく駆動マグネット４２をロータ部材４０上に固定できる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のポンプ装置１００およびその製造方法では、駆動マグネット４２をロータ部材４０のマグネット装着部４４に挿入した後、駆動マグネット４２の他方の端面４２２から突出したマグネット装着部４４の先端部４４０に加熱および加圧を行なって、マグネット装着部４４の先端部４４０を駆動マグネット４２の他方の端面４２２に被さるように変形させて駆動マグネット４２をロータ部材４０上に固定する係合部４４５を形成する。このため、高価な金型を用いなくても、ロータ部材４０上に駆動マグネット４２を固定することができる。また、本形態によれば、超音波溶着と違って、マグネット装着部４４の先端部４４０を加熱および加圧するため、変形した部分が平滑で見栄えがよいとともに、表面状態にかかわらず、仕上がり状態が安定している。また、本形態によれば、超音波溶着と違って、駆動マグネット４２に超音波振動が加わることがないので、駆動マグネット４２として焼結マグネットを用いた場合でも、超音波振動で駆動マグネット４２が損傷することがない。さらに、本形態によれば、超音波溶着と違って、マグネット装着部４４の先端部４４０および駆動マグネット４２のうち、マグネット装着部４４の先端部４４０の側のみが軟化、溶融する場合でも、マグネット装着部４４の先端部４４０と駆動マグネット４２とを強固に接合できるので、駆動マグネット４２をロータ部材４０上に固定するのに適している。

特に本形態では、マグネット装着部４４の先端部４４０に駆動マグネット４２の他方の端面４２２に被さる係合部４４５を形成したため、駆動マグネット４２の軸線方向の移動を確実に阻止することができる。また、座部４５の凸部４５ａが駆動マグネット４２の一方の端面４２１に形成された凹部４２ａに嵌るので、駆動マグネット４２が軸線周りに回転することを確実に阻止することができる。それ故、マグネット装着部４４と駆動マグネット４２とを接着剤で固定しなくてもよいので、熱水や飲料の送液など、接着剤の使用が制限されるような用途にも十分に対応することができる。

また、マグネット装着部４４の先端部４４０には、外周側から内周側に向けて下向きに傾斜するテーパ４４１が形成されているため、加熱加圧工程を行なった際、マグネット装着部４４の先端部４４０がマグネット装着部４４の内側に張り出すように変形することがないという利点がある。

また、駆動マグネット４２の他方の端面４２２において、内周縁には、外周側から内周側に向けて下向きに傾斜するテーパ４２０が形成されていたため、図３（ｅ）に示すように、駆動マグネット４２の他方の端面４２２から係合部４４５がわずかしか突出しないように構成した場合でも、係合部４４５が十分な厚さで駆動マグネット４２の他方の端面４２２のテーパ４２０に被さって引っ掛かるので、ロータ部材４０上に駆動マグネット４２を十分な強度をもって固定することができる。

［その他の実施の形態］
上記形態では、図３（ｅ）に示すように、マグネット装着部４４の先端部４４０において、係合部４４５が駆動マグネット４２の他方の端面４２２の全体に被さって他方の端面４２２からわずかに突出しているが、係合部４４５が駆動マグネット４２の他方の端面４２２の一部のみに被さっている構成を採用してもよい。例えば、図７に示すように、係合部４４５が駆動マグネット４２の他方の端面４２２において外周縁部分に沿って形成されたテーパ４２０のみに重なり、駆動マグネット４２の他方の端面４２２から突出していないように構成してもよい。このように構成した場合でも、係合部４４５が十分な厚さで駆動マグネット４２のテーパ４２０に被さって引っ掛かるので、ロータ部材４０上に駆動マグネット４２を十分な強度をもって固定することができる。

上記実施の形態では、係合部４４５が駆動マグネット４２の他方の端面４２２に対して全周で被さっていたが、周方向において一部を除いた略全周、あるいは周方向の一部のみに被さっている構成を採用してもよい。

上記形態では、モータ装置としてポンプ装置１００を例示したが、アクチュエータの駆動源として用いられるモータ装置に本発明を適用してもよい。

上記形態では、ステータに対して駆動マグネット４２が半径方向内側にあるインナーロータ型のモータ装置に本発明を適用した例を説明したが、ステータに対して駆動マグネット４２が半径方向外側にあるアウターロータ型のモータ装置に本発明を適用してもよい。かかるアウターロータ型のモータ装置の場合、ロータ部材の円筒状のマグネット装着部の内側に円筒状のマグネットが配置されるので、マグネット装着部の先端部には、この先端部に対する加熱および加圧により駆動マグネットの端面の一部に被さるように内周側に変形して駆動マグネットをロータ部材上に固定する係合部が形成されることになる。かかる場合にも、駆動マグネットの一方の端面を下方とし、他方の面を上方としたとき、マグネット装着部の先端部には、内周側から外周側に向けて下向きに傾斜するテーパが形成され、駆動マグネットの他方の端面には、少なくとも内周縁に、内周側から外周側に向けて下向きに傾斜するテーパが形成されていることが好ましい。

上記形態では、ロータ部材４０全体が熱可塑性樹脂により構成されていたが、マグネット装着部が熱可塑性樹脂により構成されているが、ロータ部材の他の部分が熱可塑性樹脂以外の材料で構成されている場合に本発明を適用してもよい。

また、上記形態では、マグネット装着部４４への駆動マグネット４２の固定に接着剤を一切使用しなかったが、接着剤の使用が許容されるような用途の場合、係合部４４５と併用して、接着剤を用いてもよい。例えば、マグネット装着部４４の内周面と駆動マグネット４２の外周面との間に接着剤を塗布してもよい。

本発明を適用したポンプ装置（モータ装置）の断面構成を示す説明図である。 本発明を適用したポンプ装置の断面構成を示す分解図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は各々、本発明を適用したポンプ装置に用いたロータからインペラ体を取り外した状態の底面図、平面図、Ｂ１−Ｂ１′断面図、Ｂ２−Ｂ２′断面図および駆動マグネットの端部付近の拡大断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、本発明を適用したポンプ装置のロータに用いたロータ部材の底面図、平面図、Ａ１−Ａ１′断面図およびＡ２−Ａ２′断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明を適用したポンプ装置のロータに用いた駆動マグネットの底面図、平面図およびＣ１−Ｃ１′断面図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したポンプ装置を製造する際、ロータ部材のマグネット装着部に駆動マグネットを挿入する様子を示すマグネット装着工程の説明図、およびロータ部材に駆動マグネットを固定する加熱加圧工程の説明図である。 本発明を適用した別のポンプ装置において駆動マグネットの端部付近の拡大断面図である。

符号の説明

１ モータ
３ ステータ
４ ロータ
６ ポンプ室
１００ ポンプ装置（モータ装置）
３０ ステータコア
３３ 駆動コイル
３５ 固定軸
４０ ロータ部材
４１ ラジアル軸受
４２ 駆動マグネット
４４ マグネット装着部
４５ 座部
４２１ 駆動マグネットの一方の端面
４２２ 駆動マグネットの他方の端面
４４０ マグネット装着部の先端部
４４５ マグネット装着部の係合部

Claims (6)

1. 駆動コイルが巻回されたステータコアを備えたステータと、
   前記ステータコアに対向配置された筒状の駆動マグネット、および該駆動マグネットを保持するロータ部材を備えたロータと、
   前記ステータを覆うハウジングと、
   を有するモータ装置において、
   前記ロータ部材は、前記駆動マグネットの一方の端面を受ける座部と、該座部から起立して前記駆動マグネットが外周側に挿着された筒状のマグネット装着部と、を備え、
   前記マグネット装着部の先端部には、当該先端部に対する加熱および加圧により前記駆動マグネットの他方の端面の少なくとも内周縁部分に被さるように外周側に向けて変形して当該駆動マグネットを前記ロータ部材上に固定する係合部が形成されており、
   前記マグネット装着部には、該マグネット装着部の内周面と前記先端部との間で傾斜するテーパが形成され、
   前記駆動マグネットには、該駆動マグネットの内周面と前記他方の端面との間で傾斜するテーパが形成され、
   前記ハウジングにおいて前記マグネット装着部の先端部に対向する底部側からは、軸穴が形成された突出部が前記マグネット装着部の内側まで突出していることを特徴とするモータ装置。
2. 請求項１に記載のモータ装置において、
   前記係合部は、前記駆動マグネットの前記他方の端面の全周あるいは略全周にわたって被さり、かつ、当該係合部の端面は、周方向の全体にわたって平滑面になっていることを特徴とするモータ装置。
3. 請求項１または２に記載のモータ装置において、
   前記駆動マグネットの前記一方の端面、および前記座部のうちの一方には凹部が形成され、他方には当該凹部に嵌って前記駆動マグネットの回り止めを行なう凸部が形成されていることを特徴とするモータ装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のモータ装置において、
   前記ロータ部材には、前記座部に対して前記マグネット装着部が起立する側とは反対側にインペラが形成され、
   前記ロータは、前記ステータに対して隔壁を介して区画形成されたポンプ室に配置されていることを特徴とするモータ装置。
5. 請求項４に記載のモータ装置において、
   前記インペラは、前記ポンプ室に対して液体の吸入および吐出を行なうことを特徴とするモータ装置。
6. 駆動コイルが巻回されたステータコアを備えたステータと、
   前記ステータコアに対向配置された筒状の駆動マグネット、および該駆動マグネットが保持されたロータ部材を備えたロータと、
   前記ステータを覆うハウジングと、
   を有するモータ装置の製造方法において、
   前記ロータ部材には、前記駆動マグネットの一方の端面を受ける座部と、該座部から起立する筒状のマグネット装着部と、を形成しておくとともに、前記マグネット装着部には、該マグネット装着部の内周面と当該マグネット装着部の先端部との間で傾斜するテーパを形成しておき、
   前記駆動マグネットには、該駆動マグネットの内周面と当該駆動マグネットの他方の端面との間で傾斜するテーパを形成しておき、
   前記ハウジングにおいて前記マグネット装着部の先端部に対向する底部側からは、軸穴が形成された突出部を突出させておき、
   前記ロータ部材に前記駆動マグネットを保持させるにあたっては、前記駆動マグネットを前記マグネット装着部の外周側に挿入した後、前記駆動マグネットの前記他方の端面から突出した前記マグネット装着部の前記先端部を加熱および加圧することにより、当該先端部を前記駆動マグネットの前記他方の端面の少なくとも内周縁部分に被さるように外周側に向けて変形させて当該駆動マグネットを前記ロータ部材上に固定する係合部を形成する加熱加圧工程を行い、
   該加熱加圧工程の後、前記突出部が前記マグネット装着部の内側に入るように前記ロータを前記ハウジングの内側に収容した状態とすることを特徴とするモータ装置の製造方法。

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