JP6925818B2 - モータのロータ、モータ、およびポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁石を備えるモータのロータに関する。また、磁石を備えるロータとコイルを備えるステータとを有するモータに関する。さらに、モータによりインペラを回転させるポンプ装置に関する。

インペラと、インペラを回転させるモータとを備えるポンプ装置は、特許文献１に記載されている。同文献のポンプ装置では、モータのロータは、固定軸に回転可能に支持されたスリーブ状のラジアル軸受と、ラジアル軸受の外周側に配置された円筒状の磁石と、ラジアル軸受と磁石とを保持する保持部材とを備える。磁石は、ロータの回転中心線方向の一方側の円環状端面に４つの凹部を備えている。各凹部は、回転中心線を中心とする円弧状であり、回転中心線回りの等角度間隔に設けられている。

磁石には、磁石が割れた場合でも当該磁石が飛散することを防止する飛散防止部材が取り付けられている。飛散防止部材は金属製の部材であり、磁石の環状端面の４つの凹部の内周側の領域を被う環状板部と、環状板部の外周縁部分から磁石の側に突出して各突部に挿入される４つの突部とを備える。

特開２０１０−２４６２３８号公報

ここで、飛散防止のための専用の部材を取り付けることなく磁石の飛散を防止できれば、ロータの部品点数を減らすことができるので、ロータ、モータおよびポンプ装置の製造コストを抑制できる。

そこで、本発明の課題は、このような点に鑑みて、飛散防止のための専用の部材を磁石に取り付けることなく、磁石が割れた場合でも磁石の飛散を防止できるモータのロータを提供することにある。また、このようなロータを備えるモータを提供することにある。さらに、このようなロータを備えるモータによってインペラを回転させるポンプ装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のモータのロータは、回転軸と、前記回転軸の外周側に配置された磁石と、前記回転軸および前記磁石を保持する保持部材と、を有し、前記回転軸の軸線方向における前記磁石の端面には、複数の凹部が周方向に離間して設けられており、各凹部の内周面は、球面形状であり、前記保持部材は、前記磁石の端面を、その内周側の端から前記複数の凹部よりも外周側まで被う鍔部分を備え、前記鍔部分は、前記凹部の内周面に密着していることを特徴とする。

本発明によれば、磁石の端面には複数の凹部が形成されており、この凹部の内周面には磁石の端面部分を被う保持部材の鍔部分が密着している。従って、保持部材の鍔部分は、磁石が割れた場合に当該磁石が飛散することを防止する飛散防止部材としても機能する。これにより、飛散防止のための専用の部材を磁石に取り付ける必要がなくなるので、ロータの部品点数を抑制できる。従って、ロータの製造コストを抑制できる。また、磁石の端
面に設けた凹部の内周面は球面形状をしているので、磁石において凹部を設けた部分が欠けてしまうことを防止あるいは抑制できる。なお、凹部の内周面が球面形状であるとは、凹部の内周面が球の外周面の一部分を転写した形状であることを意味する。

本発明において、前記複数の凹部は、前記磁石の端面の内周側に設けられていることが望ましい。このようにすれば、磁石の端面に設けた複数の凹部が磁石の外周面の磁界に影響を与えることを抑制できる。

本発明において、前記磁石は、前記回転軸を囲む環状であり、前記磁石の端面の内周側の端部分には、内周側に向かって傾斜するテーパー面が設けられており、前記複数の凹部は、前記テーパー面に設けられていることが望ましい。このようにすれば、鍔部分において軸線方向でテーパー面を被う部分、すなわち、鍔部分において複数の凹部の内周面に密接する部分の軸線方向の厚みを確保することが容易となる。これにより、鍔部分で磁石を確実に保持できるので、磁石の飛散を抑制しやすい。

本発明において、前記磁石の端面には、前記複数の凹部よりも外周側で前記軸線回りに延びる溝が設けられており、前記鍔部分は、前記磁石の端面を前記溝の外周側まで被うとともに、前記溝の内周面に密着していることが望ましい。このようにすれば、鍔部分において溝の内周面に密接している部分も、磁石が飛散することを防止する。従って、磁石の飛散を抑制しやすい。

本発明において、前記溝を径方向に切断した断面は、円弧であることが望ましい。このようにすれば、磁石において溝を設けた部分が欠けてしまうことを防止あるいは抑制できる。

本発明において、前記保持部材は、樹脂成形品であり、前記回転軸を外周側から保持する筒状の回転軸保持部と、回転軸保持部の外周側で前記磁石を保持する環状の磁石保持部と、径方向に延びて前記回転軸保持部と前記磁石保持部との間を接続する複数の接続部とを備え、前記磁石保持部は、前記鍔部分を備え、複数の前記凹部と複数の前記接続部とは、同数であり、各凹部は、各接続部の径方向の外側に位置することが望ましい。このようにすれば、保持部材を、金型内に磁石を挿入したインサート成形により形成する際に、金型内に注入されて、複数の接続部を形成する金型部分を流通する樹脂が、磁石の端面の凹部内に隙間なく充填されやすくなる。

本発明において、前記磁石は、圧縮成形品であり、前記磁石の端面の内周側の端部分には、前記テーパー面の内周側に環状面が設けられているものとすることができる。このようにすれば、磁石を圧縮成形する際に、凹部を形成することが容易となる。

次に、本発明のモータは、上記のロータと、前記ロータの外周側に環状に配列された複数のコイルを備えるステータと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ロータにおいて磁石を保持する保持部材が飛散防止部材としても機能する。これにより、磁石が割れた場合でも、磁石が飛散して、ロータの回転が阻害されることを防止あるいは抑制できる。また、保持部材が飛散防止部材としても機能するので、部品点数を抑制できる。従って、モータの製造コストを抑制できる。さらに、磁石の端面に設けた凹部の内周面は球面形状をしているので、磁石における凹部の形成部分が欠けてしまうことを防止あるいは抑制できる。

また、本発明のポンプ装置は、上記のモータと、前記ロータの前記回転軸に取り付けられたインペラと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、モータのロータにおいて磁石を保持する保持部材が飛散防止部材としても機能する。これにより、磁石が割れた場合でも磁石が飛散してロータの回転が阻害されることを防止あるいは抑制できるので、インペラの回転が阻害されることを防止あるいは抑制できる。また、保持部材が飛散防止部材としても機能するので、部品点数を抑制できる。従って、ポンプ装置の製造コストを抑制できる。さらに、磁石の端面に設けた凹部の内周面は球面形状をしているので、磁石における凹部の形成部分が欠けてしまうことを防止あるいは抑制できる。

本発明では、ロータにおいて磁石を保持する保持部材が飛散防止部材としても機能するので、部品点数を抑制できる。また、磁石の端面に設けた凹部の内周面は球面形状をしているので、凹部の形成部分が欠けてしまうことを防止あるいは抑制できる。

本発明の実施の形態にかかるポンプ装置の断面図である ポンプ装置のモータを回転軸が突出する側から見た場合の斜視図である。 モータを回転軸が突出する側と反対側から見た場合の斜視図である。 モータの分解斜視図である。 カバー部材と取り除いたモータの分解斜視図である。 ロータの分解斜視図およびＥリングの固定構造の説明図である。 磁石の成形方法の説明図である。 ステータの斜視図である。 カバー部材の斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態のポンプ装置およびモータを説明する。

（ポンプ装置）
図１は、本発明の実施の形態にかかるポンプ装置の断面図である。図２は、ポンプ装置の駆動源となるモータを回転軸が突出している出力側から見た場合の斜視図ある。図３は、ポンプ装置の駆動源となるモータを回転軸が突出している側とは反対の反出力側から見た場合の斜視図である。図１に示すように、ポンプ装置１は、モータ２と、モータ２に被せられたケース体３と、モータ２とケース体３との間に区画されたポンプ室４と、モータ２の回転軸５に取り付けられてポンプ室４内に配置されたインペラ６とを備える。ケース体３には、流体の吸入口７と吐出口８とが設けられており、モータ２を駆動してインペラ６を回転させると、吸入口７から吸入された水などの流体はポンプ室４を介して吐出口８から吐出される。以下の説明では、便宜上、回転軸５の軸線Ｌ方向を上下方向（Ｚ方向）とする。また、Ｚ方向の一方側を下側、下方（第１方向Ｚ１）とし、他方側を上側、上方（第２方向Ｚ２）とする。下方はポンプ室４からモータ２に向かう方向であり、下側は、反出力側である。上方はモータ２から回転軸５が突出する方向であり、上側は、出力側である。さらに、軸線Ｌと直交する方向を径方向とし、軸線Ｌ回りを周方向とする。

モータ２は、ＤＣブラシレスモータであり、ロータ１０と、ステータ１１と、これらを収納するハウジング１２とを備える。図２および図３に示すように、ハウジング１２はステータ１１を下側から被う樹脂封止部材１３と、樹脂封止部材１３を上側から被うカバー部材１４とを備える。樹脂封止部材１３には、回転軸５の下側部分を回転可能に支持する第１軸受部材１５が保持されている。カバー部材１４には、ロータ１０の回転軸５の中程を回転可能に支持する第２軸受部材１６が保持されている。

（ロータ）
図４は、カバー部材１４を取り除いた状態のモータ２の斜視図である。図５は、カバー部材１４を取り除いた状態のモータ２の分解斜視図である。図６（ａ）は、ロータ１０の分解斜視図であり、図６（ｂ）は、回転軸５へのＥリングの固定構造の説明図である。図４から図６に示すように、ロータ１０は、回転軸５と、回転軸５を囲む磁石２０と、回転軸５および磁石２０を保持する保持部材２１とを備える。

回転軸５はステンレス鋼製である。図６（ａ）に示すように、回転軸５は上下方向の中心よりも僅かに下側に環状溝２３を備える。環状溝２３にはＥリング２４が取り付けられている。Ｅリング２４は金属製の板状の部材である。図６（ｂ）に示すように、Ｅリング２４は回転軸５の環状溝２３に固定されて、回転軸５から外周側に突出している。また、回転軸５は、環状溝２３の下側に所定長さの第１ローレット形成部２５を備える。さらに、回転軸５は、上端部分から下方に向かう所定長さの第２ローレット形成部２６を備える。第２ローレット形成部２６は、モータ２のハウジング１２から上方に突出してポンプ室４内に達する部分であり、インペラ６が取り付けられる取り付け部である。回転軸５における第１ローレット形成部２５の下側には、第１軸受部材１５により支持される第１被支持部２７が設けられている。回転軸における環状溝２３と第２ローレット形成部２６との間には第２軸受部材１６により支持される第２被支持部２８が設けられている。

磁石２０は、環状であり、回転軸５と同軸に配置されている。磁石２０は、第１ローレット形成部２５の外周側に配置される。磁石２０の外周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向において交互に着磁されている。

図６に示すように、磁石２０の上面の内周側の端部分には、内周側に向かって下方に傾斜するテーパー面３１と、テーパー面３１の下端から内周側に延びる環状面３３とが連続して設けられている。さらに、磁石２０の下面の内周側の端部分にも、上面と同様に、内周側に向かって上方に傾斜するテーパー面３１と、テーパー面３１の上端縁から内周側に延びる環状面３３とが連続して設けられている。上下のテーパー面３１には、周方向に等角度間隔で複数の凹部３２が形成されている。複数の凹部３２の内周面は球面形状を備える。

磁石２０の上面において、テーパー面３１よりも外周側は、軸線Ｌと直交する環状面３４となっている。環状面３４には、一定幅で周方向に延びる環状溝３６が設けられている。環状溝３６は径方向に切断した断面が円弧である。環状溝３６は、環状面３４の中央よりも僅かに内周側に設けられている。磁石２０の下面においてテーパー面３１の外周側に位置する環状面３４にも、磁石２０の上面と同様に、一定幅で周方向に延びる環状溝３６が設けられている。下面に設けられた環状溝３６は径方向に切断した断面が円弧である。下面に設けられた環状溝３６は環状面３４の中央よりも僅かに内周側に設けられている。

ここで、磁石２０は成形材料を金型１１０内に充填して圧力を加えて成形した圧縮成形品である。図７は磁石２０の製造方法の説明図であり、金型１１０と、金型１１０内で成形される磁石２０の上側部分を凹部３２および環状溝３６を径方向に通過して上下方向に延びる面で切断した断面図である。図７に示すように、磁石２０を成形するための金型１１０は、磁石２０の中心孔２０ａの内周面３７に転写される面を備える円柱形状の第１金型１１１と、磁石２０の上面、下面および外周面に転写される面を備える第２金型１１２とを備える。複数の凹部３２は第１金型１１１と第２金型１１２との間に挿入された複数のピン１１３により形成される。ピン１１３の先端は球面形状である。ここで、複数の凹部３２は、磁石２０の内周面から径方向の外側に離間した位置に設けられる。従って、第１金型１１１は、径方向で第１ピン１１３と対向する位置に、各ピン１１３を磁石２０の
内周面から外周側に離間せるための突出部分１１１ａを備えるものとなる。この結果、磁石２０の上面および下面の内周側の端（テーパー面３１の内周側）には、第１金型１１１の突出部分１１１ａに対応する環状面３３が設けられる。換言すれば、環状面３３は金型１１０の突出部分１１１ａの端部分の形状が磁石２０に転写されることにより形成されたものである。

保持部材２１は、樹脂成形品であり、回転軸５の第１ローレット形成部２５を含む部分を外周側から保持する。保持部材２１は、筒状の回転軸保持部３８と、回転軸保持部３８の外周側で磁石２０を保持する環状の磁石保持部３９と、回転軸保持部３８から径方向を放射状に延びて回転軸保持部３８と磁石保持部３９との間を接続する複数の接続部４０とを備える。

磁石保持部３９は、磁石２０の内周面３７を内周側から被う磁石保持筒部分４１と、磁石保持筒部分４１の下端部分から外側に広がる円環状の第１磁石保持鍔部分４２と、磁石保持筒部分４１の上端部分から外側に広がる円環状の第２磁石保持鍔部分４３と、を備える。第１磁石保持鍔部分４２は、磁石２０の下面の外周縁部分を除く下面部分を被う。換言すれば、第１磁石保持鍔部分４２は、磁石２０の下面を環状溝３６の外周側まで被う。第２磁石保持鍔部分４３は、磁石２０の上面の外周縁部分を除く上面部分を被う。換言すれば、第２磁石保持鍔部分４３は、磁石２０の上面を環状溝３６の外周側まで被う。第１磁石保持鍔部分４２および第２磁石保持鍔部分４３は、テーパー面３１を被うテーパー面被い部３９ａと、テーパー面被い部３９ａの外周側に位置して環状面３４に重なる環状板部３９ｂを備える。テーパー面被い部３９ａは、環状板部３９ｂと比較して、上下方向の厚みがある。ここで、第１磁石保持鍔部分４２および第２磁石保持鍔部分４３は、磁石２０の上面および下面に沿った形状をしており、凹部３２の内周面、および、環状溝３６の内周面に密着している。

接続部４０の本数は磁石２０の凹部３２と同数である。保持部材２１は、磁石２０の各凹部３２が各接続部４０の径方向の外側に位置するようにして磁石２０を保持している。接続部４０の下面は軸線Ｌと直交している。また、図１に示すように、回転軸５に固定されたＥリング２４は、回転軸５から外周側に突出する部分が回転軸保持部３８の上面に埋め込まれた状態で保持される。Ｅリング２４において、回転軸５から外周側に突出している部分の上面は、回転軸保持部３８から上方に露出している。Ｅリング２４の上面と回転軸保持部３８の上面および接続部４０の上面とは、軸線Ｌと直交する同一平面上に位置する。

次に、ロータ１０は、保持部材２１の下端側に保持された第１軸受板４５と、保持部材２１の上端側に保持された第２軸受板４６を備える。第１軸受板４５および第２軸受板４６は、円環状の金属板である。第１軸受板４５および第２軸受板４６は、外周縁に複数の切欠部４７を備える。これにより、第１軸受板４５および第２軸受板４６は、外周縁に凹凸を備えるものとなっている。

切欠部４７は等角度間隔で６か所に形成されている。第１軸受板４５および第２軸受板４６に形成された各切欠部４７は、上下方向で各接続部４０と対向する。第１軸受板４５は、その中心孔４８に回転軸５を貫通させた状態で保持部材２１に固定されて当該保持部材２１の下端側から接続部４０および回転軸保持部３８を被う。図１に示すように、第１軸受板４５が保持部材２１に固定された状態では、第１軸受板４５の下面は軸線Ｌと直交する。第２軸受板４６は、その中心孔４８に回転軸５を貫通させた状態で保持部材２１に固定されて当該保持部材２１の上側から接続部４０、回転軸保持部３８およびＥリング２４を被う。第２軸受板４６が保持部材２１に固定された状態では、第２軸受板４６とＥリング２４とは面接触する。第２軸受板４６の上面は軸線Ｌと直交する。第２軸受板４６の
上面は第２軸受部材１６に下方から摺接するロータ側摺動面４６ａである。

ここで、保持部材２１の形成は、Ｅリング２４が取り付けられた回転軸５および磁石２０を金型内に配置して樹脂を注入するインサート成形により行われる。第１軸受板４５および第１軸受板４５は、インサート成形の後に、保持部材２１に保持される。

保持部材２１に第１軸受板４５を保持させる際には、第１軸受板４５の中心孔４８に回転軸５を貫通させて、保持部材２１の下端側の接続部４０および下端側の回転軸保持部３８に第１軸受板４５を重ねる。その後に、保持部材２１における第１軸受板４５の外周側に位置する部分を熱により塑性変形させて、第１軸受板４５の下面の外周側部分を被わせ、かつ、各切欠部４７に樹脂を入り込ませる。これにより、保持部材２１の下面には、第１軸受板４５の外周縁を下方および外周側から被う環状の塑性変形部４９が設けられる。第１軸受板４５は、保持部材２１の下端側の接続部４０および下端側の回転軸保持部３８と、塑性変形部４９とにより保持される。同様に、保持部材２１に第２軸受板４６を保持させる際には、第２軸受板４６の中心孔４８に回転軸５を貫通させて、保持部材２１の上端側の接続部４０および上端側の回転軸保持部３８に第２軸受板４６を重ねるとともに、第２軸受板４６の下面をＥリング２４の上面に面接触させた状態とする。その後、保持部材２１における第２軸受板４６の外周側に位置する部分を熱により塑性変形させて、第２軸受板４６の上面の外周側部分を被わせ、かつ、各切欠部４７に樹脂を入り込ませる。これにより、保持部材２１の上面には、第２軸受板４６の外周縁を上方および外周側から被う環状の塑性変形部４９が形成される。第２軸受板４６は、保持部材２１の上端側の接続部４０、上端側の回転軸保持部３８、および、Ｅリング２４の上面と、塑性変形部４９とにより保持される。

（ステータ）
図７はステータ１１の斜視図である。ステータ１１は、ロータ１０の外周側に位置する環状のステータコア５１と、ステータコア５１にインシュレータ５２を介して巻回された複数のコイル５３と、各コイル５３への給電を行う給電線を接続するためのコネクタ５４とを備える。

ステータコア５１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。図７に示すように、ステータコア５１は、環状部５６と、環状部５６から径方向の内側に突出する複数の突極部５７とを備える。複数の突極部５７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ピッチで配置されている。本例では、複数の突極部５７は、軸線Ｌを中心とする４０°の角度ピッチで形成されている。これにより、ステータコア５１は９個の突極部５７を備える。突極部５７の内周側端面５７ａは、軸線Ｌを中心とする円弧面であり、ロータ１０の磁石２０の外周面と僅かなギャップを開けて対向する。

各インシュレータ５２は樹脂等の絶縁性材料で形成されている。各インシュレータ５２は、径方向の両端に鍔部を有する鍔付きの筒状に形成されており、筒状に形成されるインシュレータ５２の軸方向とステータ１１の径方向とが一致するように突極部５７に取り付けられている。コイル５３のそれぞれは、インシュレータ５２を介して複数の突極部５７のそれぞれに巻回される。インシュレータ５２に巻回された状態の各コイル５３は、径方向の外側に向かって上下方向に突出している。なお、インシュレータ５２は、ステータコア５１の環状部５６の上面を部分的に被っているが、環状部５６の上面の外周縁部分５６ａはインシュレータ５２により覆われていない。同様に、インシュレータ５２は、ステータコア５１の環状部５６の下面を部分的に被っているが、環状部５６の下面の外周縁部分５６ｂはインシュレータ５２により覆われていない。

各突極部５７の先端部分は、インシュレータ５２から内周側に突出している。各突極部
５７においてインシュレータ５２から内周側に露出している部分（内周側端面５７ａとコイル５３が巻回されている部分との間の部分）は、軸線Ｌと直交する軸方向端面５７ｂを備える。複数のインシュレータ５２のうちの一つのインシュレータ５２には、コイル５３への給電を行うための配線が着脱可能に接続されるコネクタ５４が一体に形成されている。

（樹脂封止部材）
図５に示すように、樹脂封止部材１３は、コイル５３、インシュレータ５２、および、ステータコア５１を下方から被う円盤形状の封止部材底部６５を備える。また、樹脂封止部材１３は、封止部材底部６５から外周側に延びてコネクタ５４を被う封止部材張出部６６と、封止部材底部６５から上方に延びてコイル５３、インシュレータ５２およびステータコア５１を被う封止部材筒部６７とを備える。

封止部材底部６５の上面の中心部分には、軸受部材保持凹部６８が設けられている。軸受部材保持凹部６８には、回転軸５の磁石２０よりも下側でロータ１０を回転可能に支持する第１軸受部材１５が保持される。軸受部材保持凹部６８は、円形の凹部であり、凹部の内周面の周方向の一部分に上下方向に延びる溝６８ａを備える。

第１軸受部材１５は、樹脂製であり、回転軸５を貫通させる貫通穴を備える筒状の支持部７０と、支持部７０の上方の端から外周側に広がる鍔部７１とを備える。支持部７０の外周面の周方向の一部分には、上下方向に一定幅で延びる凸部７０ａが形成されている。鍔部７１の輪郭は、上下方向から見た場合に円弧形状の円弧輪郭部分７１ａと、円弧輪郭部分７１ａの周方向の一方の端と他方の端とを直線状に接続する直線輪郭部分７１ｂとを備えるＤ字形状である。直線輪郭部分７１ｂは貫通穴を挟んで凸部７０ａと反対側に位置する。

第１軸受部材１５は、支持部７０の凸部７０ａと軸受部材保持凹部６８の溝６８ａとの位置を一致させた状態で、支持部７０が軸受部材保持凹部６８に挿入される。そして、図１に示すように、第１軸受部材１５は、鍔部７１が上方から封止部材底部６５に当接した状態となるまで挿入されて、軸受部材保持凹部６８に固定される。第１軸受部材１５が軸受部材保持凹部６８に固定された状態で、鍔部７１の上方の端面は軸線と直交する。ここで、支持部７０は回転軸５のラジアル軸受として機能し、鍔部７１はロータ１０のスラスト軸受として機能する。すなわち、鍔部７１の上方の端面は、ロータ１０が摺接する摺動面７２である。第１軸受部材１５の摺動面７２には、ロータ１０の保持部材２１に固定された第１軸受板４５の下面が摺接する。すなわち、第１軸受板４５の下面は、第１軸受部材１５の摺動面７２に摺接するロータ側摺動面４５ａである。なお、摺動面７２にはグリスが塗布される。

ここで、図３に示すように、封止部材底部６５は、第１軸受部材１５を径方向の外周側から囲む筒状の軸受支持部分７５と、コイル５３の下側に位置するコイル封止部分７６と、軸受支持部分７５とコイル封止部分７６との間を接続する接続部分７７と、筒状の軸受支持部分７５の下端開口を封鎖する円形の封鎖部分７８とを備える。軸受支持部分７５および封鎖部分７８は、軸受部材保持凹部６８を構成しており、軸受支持部分７５の内周面は、軸受部材保持凹部６８の内周面である。コイル封止部分７６の下面は、インシュレータ５２に巻回された各コイル５３の形状に沿って、外周側に向って下方に傾斜するテーパー面部分７６ａを備える。

図１に示すように、接続部分７７の軸線Ｌ方向の厚みＡは、軸受支持部分７５の厚みＢおよびコイル封止部分７６の厚みＣよりも薄い。また、接続部分７７の下面は、軸受支持部分７５の下面およびコイル封止部分７６の下面よりも上方に位置する。従って、図３に
示すように、封止部材底部６５（樹脂封止部材１３）の下面には、接続部分７７の下面を底面とする環状の凹部６５ａが形成されている。また、軸受支持部分７５および封鎖部分７８の下面はコイル封止部分７６の下面よりも下方に位置する。すなわち、第１軸受部材１５を保持する軸受支持部分７５および封鎖部分７８は、コイル封止部分７６よりも下方に突出している。

次に、封止部材筒部６７は、図４、図５に示すように、下方から上方に向かって大径筒部分８１と大径筒部分８１よりも外径寸法の小さい小径筒部分８２を備える。図１に示すように、大径筒部分８１の外径はステータコア５１の環状部５６の外径よりも大きく、小径筒部分８２の外径はステータコア５１の環状部５６の外径よりも小さい。

図５に示すように、封止部材筒部６７における大径筒部分８１と小径筒部分８２との境界部分には、ステータコア５１の環状部５６の外周縁部分５６ａを樹脂封止部材１３から上方に露出させる複数の円弧状開口部８３が設けられている。また、樹脂封止部材１３における円弧状開口部８３の外周側には、軸線Ｌと直交する環状端面８４が設けられている。円弧状開口部８３から露出するステータコア５１の外周縁部分と環状端面８４とは軸線Ｌと直交する同一平面上に位置する。大径筒部分８１の上端部分には、等角度間隔で外周側に突出する４つの係止突起８５が設けられている。

封止部材筒部６７の内周面は、下側から上側に向かって小径内周面部分６７ａと、小径内周面部分６７ａよりも内径寸法の大きい大径内周面部分６７ｂと、を備える。小径内周面部分６７ａの曲率半径は、突極部５７の内周側端面５７ａの曲率半径とほぼ等しい。小径内周面部分６７ａには、ステータコア５１の各突極部５７の内周側端面５７ａを内周側に露出させる複数の開口部８６が設けられている。また、小径内周面部分６７ａには、各突極部５７の軸方向端面５７ｂの一部分を上方に露出させる切欠部８７が設けられている。すなわち、小径内周面部分６７ａには軸線Ｌを中心とする４０°の角度ピッチで９個の切欠部８７が形成されている。切欠部８７は、開口部８６の縁から小径内周面部分６７ａの上端縁まで上下方向に延びる溝である。切欠部８７の断面形状は円弧形状である。複数の切欠部８７が設けられることにより、各突極部５７の軸方向端面５７ｂの先端部分における周方向の中央部分が、上方に露出する露出部分５７ｃとなっている。

開口部８６から露出する各突極部５７の内周側端面５７ａは、小径内周面部分６７ａと段差なく連続する。開口部８６から露出する各突極部５７の内周側端面５７ａには防錆剤８８が塗布されている。また、切欠部８７から露出する各突極部５７の軸方向端面５７ｂの露出部分７５ｃにも防錆剤８８が塗布されている。本例では、防錆剤８８としてエポキシ塗料を用いている。なお、防錆剤８８として、エポキシ塗料を除く他の塗料や、防錆油を用いることができる。また、防錆剤８８として、接着剤を用いることもできる。

樹脂封止部材１３は、ＢＭＣ（Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）によって形成されている。本形態では、ステータ１１を金型内に配置し、この金型内に樹脂を注入して硬化させることで樹脂封止部材１３が形成される。すなわち、樹脂封止部材１３はインサート成形によりステータ１１と一体成形される。

ここで、本形態では、ステータコア５１の各突極部５７の内周側端面５７ａを樹脂封止部材１３から露出させている。従って、インサート成形では、金型に円柱形状の金型部分を設けておき、その金型部分の外周面を各突極部５７の内周側端面５７ａに当接させて、径方向でステータコア５１を位置決めすることができる。また、樹脂封止部材１３は、ステータコア５１の各突極部５７の軸方向端面５７ｂの一部分（露出部分５７ｃ）を上方に露出させている。さらに、樹脂封止部材１３は、ステータコア５１の環状部５６の外周縁部分５６ａを上方に露出させている。従って、インサート成形では、金型に、各突極部５
７の軸方向端面５７ｂに上方から当接可能な第１当接部分と、環状部５６の外周縁部分に上方から当接可能な第２当接部分を設けておき、これら第１当接部分および第２当接部分をステータコア５１に当接させて軸線Ｌ方向でステータコア５１を位置決めすることができる。すなわち、本形態では、金型内に配置したステータコア５１を径方向および軸線Ｌ方向で位置決めした状態で、金型内に樹脂を注入して樹脂封止部材１３を成形できる。これにより、ステータコア５１と樹脂封止部材１３の相対位置の精度が向上する。

なお、封止部材筒部６７の内周面に設けられた切欠部８７は、金型に設けた第１当接部分の痕跡である。すなわち、インサート成形において、金型に設けた第１当接部を軸線Ｌ方向から軸線各突極部５７の軸方向端面５７ｂに当接させているので、ＢＭＣが固化して樹脂封止部材１３が形成されると、結果的に、第１当接部が当接していた部分が露出部分５７ｃとなり、第１当接部が位置していた部分に切欠部８７が設けられる。

（カバー部材）
図８は、カバー部材１４を下方から見た場合の斜視図である。カバー部材１４は、樹脂製であり、樹脂封止部材１３の上方に固定される。

カバー部材１４は、円板状のカバー部材天井部９１と、カバー部材天井部９１から下方に延びるカバー部材筒部９２とを備える。カバー部材天井部９１は、中心に上下方向に貫通する貫通穴９３を備える。図１、図４に示すように、カバー部材天井部９１の上面の中央部分には、貫通穴９３を囲む円形凹部９４が設けられている。円形凹部９４には円環状のシール部材９５が配置される。

図８に示すように、カバー部材天井部９１の下面には、その中央部分に貫通穴９３と同軸の軸受部材保持筒部９７が設けられている。また、カバー部材天井部９１の下面には、その円形の外周縁に沿って外側環状リブ９８が設けられている。さらに、カバー部材天井部９１の下面には、軸受部材保持筒部９７と外側環状リブ９８との間に円形の内側環状リブ９９が設けられている。軸受部材保持筒部９７と内側環状リブ９９との間には、軸受部材保持筒部９７から放射状に延びて内側環状リブ９９に達する内側リブ１００ａが設けられている。内側環状リブ９９と外側環状リブ９８との間には、内側環状リブ９９から放射状に延びて外側環状リブ９８に達する外側リブ１００ｂが設けられている。軸受部材保持筒部９７、外側環状リブ９８および内側環状リブ９９は同軸である。軸受部材保持筒部９７の下端面、外側環状リブ９８の下端面、および、内側環状リブ９９の下端面は軸線Ｌと直交する平面である。カバー部材天井部９１の下面からの軸受部材保持筒部９７の突出量は、カバー部材天井部９１の下面からの内側環状リブ９９の突出量よりも大きい。カバー部材天井部９１の下面からの内側環状リブ９９の突出量は、カバー部材天井部９１の下面からの外側環状リブ９８の突出量よりも大きい。外側リブ１００ｂの下面と外側環状リブ９８の下面とは同一平面上にある。

図８に示すように、軸受部材保持筒部９７は、中心孔の内周壁の周方向の一部分に上下方向に延びる溝９７ａを備える。また、図１に示すように、軸受部材保持筒部９７の中心孔には、第２軸受部材１６が保持される。

ここで、第２軸受部材１６は、第１軸受部材１５と同一の部材を上下逆に配置したものである。第２軸受部材１６は、樹脂製であり、図５に示すように、回転軸５を貫通させる貫通穴を備える筒状の支持部７０と、支持部７０の下方の端から外周側に広がる鍔部７１とを備える。支持部７０の外周面の周方向の一部分には、上下方向に一定幅で延びる凸部７０ａが形成されている。鍔部７１の輪郭は、上下方向から見た場合に円弧形状の円弧輪郭部分７１ａと、円弧輪郭部分７１ａの周方向の一方の端と他方の端とを直線状に接続する直線輪郭部分７１ｂとを備えるＤ字形状である。直線輪郭部分７１ｂは、貫通穴を挟ん
で凸部７０ａと反対側に位置する。

第２軸受部材１６は、支持部７０の凸部７０ａと軸受部材保持筒部９７の溝９７ａの位置を一致させた状態で、支持部７０が軸受部材保持筒部９７に挿入される。そして、図１に示すように、第２軸受部材１６は、鍔部７１が下方からカバー部材１４（カバー部材天井部９１、軸受部材保持筒部９７の下面）に当接した状態となるまで挿入されて軸受部材保持筒部９７に固定される。第２軸受部材１６が軸受部材保持筒部９７に固定された状態で、鍔部７１の上方の端面は軸線と直交する。ここで、支持部７０は回転軸５のラジアル軸受として機能し、鍔部７１はロータ１０のスラスト軸受として機能する。すなわち、鍔部７１の下方の端面は、ロータ１０が摺接する摺動面７２となる。第２軸受部材１６の摺動面７２には、ロータ１０の保持部材２１に固定された第２軸受板４６の上面が摺接する。すなわち、第２軸受板４６の上面は第２軸受部材１６の摺動面７２に摺接するロータ側摺動面４６ａである。なお、摺動面７２にはグリスが塗布される。

図１に示すように、カバー部材筒部９２は、外側環状リブ９８の外周側から下方に延びる。カバー部材筒部９２は、樹脂封止部材１３の小径筒部分８２にオーバーラップして外周側から被う上側環状筒部分１０１と、上側環状筒部分１０１の下側で大径筒部分８１の外周側に位置する下側環状筒部分１０２とを備える。図８に示すように、カバー部材筒部９２の内周面において、上側環状筒部分１０１と下側環状筒部分１０２との間には環状段部１０３が設けられている。環状段部１０３は、下方を向く環状面１０３ａを備える。環状面１０３ａは、軸線Ｌと直交する平面である。下側環状筒部分１０２には、周方向の４か所に樹脂封止部材１３の係止突起８５と係合する被係止部１０４が設けられている。

ここで、カバー部材１４は、樹脂封止部材１３の内側にロータ１０が配置され、第１軸受部材１５にロータ１０が支持された状態で、樹脂封止部材１３に上方から被せられる。カバー部材１４が樹脂封止部材１３に被せられる際には、樹脂封止部材１３の上面の外周縁部分に接着剤が塗布される。

カバー部材１４を樹脂封止部材１３に被せる際には、図１に示すように、内側環状リブ９９の下端部分を樹脂封止部材１３の封止部材筒部６７の内周側に嵌め込む。これにより、カバー部材１４と樹脂封止部材１３が径方向で位置決めされ、回転軸５の軸線Ｌと、ステータ１１の中心軸線とが一致する。また、カバー部材筒部９２の環状段部１０３の環状面１０３ａを樹脂封止部材１３の大径筒部分８１と小径筒部分８２との間の環状端面８４に当接させる。これにより、カバー部材１４を樹脂封止部材１３とは軸線Ｌ方向で位置決する。その後、カバー部材１４と樹脂封止部材１３とを周方向に相対回転させて、図３に示すように、樹脂封止部材１３の係止突起８５とカバー部材１４の被係止部１０４とを係合させる。これにより、カバー部材天井部９１は回転軸５を上下方向に貫通させた状態でロータ１０と樹脂封止部材１３を上方から被う。また、カバー部材天井部９１の円形凹部９４に配置されたシール部材９５が回転軸５とカバー部材１４および第２軸受部材１６との間をシールする。さらに、カバー部材筒部９２の上側環状筒部分１０１が樹脂封止部材１３の小径筒部分８２を外周側から包囲した状態となる。

ここで、ケース体３は、カバー部材１４に上方から被せられる。これにより、カバー部材１４とケース体３との間に区画された空間がポンプ室４となる。吸入口７はケース体３においてモータ２の回転軸５の軸線Ｌと重なる位置に設けられている。吐出口８は回転軸５の径方向の外側に設けられている。モータ２の駆動によりインペラ６が回転すると、流体は吸入口７から吸入されて吐出口８から吐出する。

（作用効果）
本例によれば、磁石２０の上下の端面には複数の凹部３２が形成されており、この凹部
３２の内周面に磁石２０の端面を部分的に被う保持部材２１の磁石保持鍔部分４２、４３が密着している。従って、保持部材２１の磁石保持鍔部分４２、４３は、磁石２０が割れた場合に当該磁石２０が飛散することを防止する飛散防止部材としても機能する。これにより、飛散防止のための専用の部材を磁石２０に取り付ける必要がなくなるので、ロータ１０の部品点数を抑制できる。従って、ロータ１０の製造コストを抑制でき、モータの製造コストを抑制できる。よって、ポンプ装置１の製造コストを抑制できる。また、磁石２０の端面に設けた凹部３２の内周面は球面形状をしているので、磁石２０において凹部３２を設けた部分が欠けてしまうことを防止あるいは抑制できる。

さらに、複数の凹部３２は、磁石２０の端面の内周側に設けられている。従って、磁石２０の端面に設けた複数の凹部３２が磁石２０の外周面の磁界に影響を与えることを抑制できる。

また、本例では、磁石２０の端面の内周側の端部分は内周側に向かって傾斜するテーパー面３１となっており、複数の凹部３２は、このテーパー面３１に設けられている。従って、磁石保持鍔部分４２、４３においてテーパー面３１を被っている部分３９ａは、テーパー面３１よりも外側の環状面３４を被っている部分と比較して、上下方向の厚みがある。すなわち、磁石保持鍔部分４２、４３では、複数の凹部３２の内周面に密接する部分の軸線方向の厚みが確保されている。これにより、磁石保持鍔部分４２、４３で磁石２０を確実に保持できるので、磁石２０の飛散を抑制しやすい。

さらに、本例では、磁石２０の端面に環状溝３６が設けられており、磁石保持鍔部分４２、４３は、環状溝３６の内周面に密着している。従って、磁石保持鍔部分４２、４３において環状溝３６の内周面に密接している部分も、磁石２０が飛散することを防止する。よって、磁石２０の飛散を抑制しやすい。ここで、環状溝３６は円弧の断面を備えるので、磁石２０において環状溝３６を設けた部分が欠けてしまうことを防止あるいは抑制できる。

また、本例では、保持部材２１において径方向に放射状に延びる接続部４０の本数は磁石２０の凹部３２と同数であり、保持部材２１は、磁石２０の各凹部３２が各接続部４０の径方向の外側に位置するようにして磁石２０を保持している。従って、保持部材２１を、金型内に磁石２０を挿入したインサート成形により形成する際に、金型内に注入されて、複数の接続部を形成する金型部分を流通する樹脂が、磁石２０の端面の凹部３２内に隙間なく充填されやすくなる。

さらに、本例では、磁石２０の内周側の端部分にはテーパー面３１と環状溝部３３とが設けられているので、磁石２０を圧縮成形する際に、テーパー面３１に凹部３２を形成することが容易である。

（その他の実施の形態）
なお、上記の例では、磁石２０の上下の両端面に凹部３２および環状溝３６を設けているが、一方の端面にのみ凹部３２および環状溝３６を設けてもよい。また、環状溝３６は省略することもできる。

また、上記の例では、磁石２０の内周側の端部分にテーパー面３１を設け、このテーパー面３１に凹部３２を設けているが、磁石２０の端面にテーパー面３１を設けずに、磁石２０の端面を平面としたままで凹部３２を設けてもよい。

さらに、環状溝３６に替えて、磁石２０の端面に、複数の円弧溝を設けてもよい。

１…ポンプ装置、２…モータ、３…ケース体、４…ポンプ室、５…回転軸、６…インペラ、７…吸入口、８…吐出口、１０…ロータ、１１…ステータ、１２…ハウジング、１３…樹脂封止部材、１４…カバー部材、１５…第１軸受部材、１６…第２軸受部材、２０…磁石、２０ａ…中心孔、２１…保持部材、２３…環状溝、２４…Ｅリング、２５…第１ローレット形成部、２６…第２ローレット形成部、２７…第１被支持部、２８…第２被支持部、３１…テーパー面、３２…凹部、３３…環状面、３４…環状面、３６…環状溝、３７…内周面、３８…回転軸保持部、３９…磁石保持部、３９ａ…テーパー面被い部、３９ｂ…環状板部、４０…接続部、４１…磁石保持筒部分分、４２…第１磁石保持鍔部分分、４３…第２磁石保持鍔部分分、４５…第１軸受板、４５ａ…ロータ側摺動面、４６…第２軸受板、４６ａ…ロータ側摺動面、４７…切欠部、４８…中心孔、４９…塑性変形部、５１…ステータコア、５２…インシュレータ、５３…コイル、５４…コネクタ、５６…ステータコアの環状部、５６ａ・５６ｂ…環状部の上面の外周縁部分、５７…ステータコアの突極部、５７ａ…突極部の内周側端面、５７ｂ…突極部の軸方向端面、５７ｃ…軸方向端面の露出部分、６１…樹脂封止部材、６２…カバー部材、６５…封止部材底部、６６…封止部材張出部、６７…封止部材筒部、６７ａ…小径内周面部分、６７ｂ…大径内周面部分、６８…軸受部材保持凹部、６８ａ…溝、７０…軸受部材の支持部、７０ａ…凸部、７１…軸受部材の鍔部、７１ａ…円弧輪郭部分、７１ｂ…直線輪郭部分、７２…摺動面、７５…軸受支持部分、７６…コイル封止部分、７６ａ…テーパー面部分、７７…接続部分、７８…封鎖部分、８１…大径筒部分、８２…小径筒部分、８３…円弧状開口部、８４…環状端面、８５…係合突起、８６…開口部、８７…切欠部、８７ａ…内周側端面、８８…防錆剤、９１…カバー部材天井部、９２…カバー部材筒部、９３…貫通穴、９４…円形凹部、９５…シール部材、９７…軸受部材保持筒部、９７ａ…溝、９８…外側環状リブ、９９…内側環状リブ、１００ａ…内側リブ、１００ｂ…外側リブ、１０１…上側環状筒部分、１０２…下側環状筒部分、１０３…環状段部、１０３ａ…環状面、１０４…被係止部、Ｌ…軸線、Ｚ１…第１方向（下方）、Ｚ２…第２方向（上方）

Claims (9)

1. 回転軸と、
   前記回転軸の外周側に配置された磁石と、
   前記回転軸および前記磁石を保持する保持部材と、を有し、
   前記回転軸の軸線方向における前記磁石の端面には、複数の凹部が周方向に離間して設けられており、
   各凹部の内周面は、球面形状であり、
   前記保持部材は、前記磁石の端面を、その内周側の端から前記複数の凹部よりも外周側まで被う鍔部分を備え、
   前記鍔部分は、前記凹部の内周面に密着していることを特徴とするモータのロータ。
2. 前記複数の凹部は、前記磁石の端面の内周側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータのロータ。
3. 前記磁石は、前記回転軸を囲む環状であり、
   前記磁石の端面の内周側の端部分には、内周側に向かって傾斜するテーパー面が設けられており、
   前記複数の凹部は、前記テーパー面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のモータのロータ。
4. 前記磁石の端面には、前記複数の凹部よりも外周側で前記軸線回りに延びる溝が設けられており、
   前記鍔部分は、前記磁石の端面を前記溝の外周側まで被うとともに、前記溝の内周面に密着していることを特徴とする請求項３記載のモータのロータ。
5. 前記溝を径方向に切断した断面は、円弧であることを特徴とする請求項４に記載のモータのロータ。
6. 前記保持部材は、樹脂成形品であり、前記回転軸を外周側から保持する筒状の回転軸保持部と、回転軸保持部の外周側で前記磁石を保持する環状の磁石保持部と、径方向に延びて前記回転軸保持部と前記磁石保持部との間を接続する複数の接続部とを備え、
   前記磁石保持部は、前記鍔部分を備え、
   複数の前記凹部と複数の前記接続部とは、同数であり、
   各凹部は、各接続部の径方向の外側に位置することを特徴とする請求項３から５のうちのいずれか一項に記載のモータのロータ。
7. 前記磁石は、圧縮成形品であり、
   前記磁石の端面の内周側の端部分には、前記テーパー面の内周側に環状面が設けられていることを特徴とする請求項３から６のうちのいずれか一項に記載のモータのロータ。
8. 請求項１から７のうちのいずれか一項に記載のロータと、
   前記ロータの外周側に環状に配列された複数のコイルを備えるステータと、
   を備えることを特徴とするモータ。
9. 請求項８に記載のモータと、
   前記ロータの前記回転軸に取り付けられたインペラと、
   を有することを特徴とするポンプ装置。

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