WO2018151001A1 - モータおよびポンプ装置 - Google Patents

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WO2018151001A1
WO2018151001A1 PCT/JP2018/004350 JP2018004350W WO2018151001A1 WO 2018151001 A1 WO2018151001 A1 WO 2018151001A1 JP 2018004350 W JP2018004350 W JP 2018004350W WO 2018151001 A1 WO2018151001 A1 WO 2018151001A1
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rotor
holding
bearing
annular
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雅貴 原田
大樹 倉谷
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日本電産サンキョー株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a motor in which a rotor slides on a bearing member that supports a rotating shaft.
  • the present invention also relates to a pump device that drives an impeller by such a motor.
  • the motor includes a rotor and a cylindrical stator disposed on the outer peripheral side of the rotor.
  • the rotor includes a cylindrical sleeve, a magnet arranged annularly on the outer peripheral side of the sleeve, and a holding member that holds the sleeve and the magnet.
  • a fixed shaft is inserted into the sleeve, and the rotor is rotatably supported by the fixed shaft.
  • a bearing member extending to the outer peripheral side is attached in the middle of the fixed shaft in the axial direction. The bearing member functions as a thrust bearing for the rotor.
  • the sleeve is in sliding contact with the bearing member from one side in the axial direction.
  • the problem of the present invention is that the position of the magnet held by the resin holding member in the rotor changes due to heat generated by the sliding of the rotor and the bearing member. It is providing the motor which can prevent. Moreover, it is providing the pump apparatus which rotates an impeller with such a motor.
  • a motor of the present invention includes a rotor including a rotating shaft and a bearing member that rotatably supports the rotating shaft, and the bearing member is configured so as to support the rotating shaft from one side in an axial direction.
  • the rotor includes a sliding surface with which the rotor is slidably contacted.
  • the rotor includes a holding member that holds the rotating shaft from the outer peripheral side, a magnet that is held by the holding member, and an outer peripheral side that is fixed to the rotating shaft and that is fixed to the rotating shaft. And a metal member held by the holding member.
  • the resin-made holding member that holds the rotating shaft from the outer peripheral side holds the metal member that is fixed to the rotating shaft and protrudes from the rotating shaft to the outer peripheral side. Therefore, even when heat is generated by sliding between the bearing member and the rotor, the metal member is fixed to the rotating shaft, so that the position of the holding member relative to the rotating shaft can be prevented or suppressed from changing in the axial direction. Thereby, since the position of the magnet held by the holding member can be prevented or suppressed from changing in the axial direction, the rotational accuracy of the rotor can be maintained. Further, since the holding member holds the metal member fixed to the rotating shaft, heat generated by sliding between the bearing member and the rotor can be released to the rotating shaft side through the metal member. Therefore, it is possible to prevent or suppress deformation of the resin holding member due to heat generated by sliding between the bearing member and the rotor.
  • the rotating shaft is preferably made of metal. If it does in this way, it will be easy to discharge
  • the rotating shaft is provided with an annular groove, and the metal member is an E-ring engaged with the annular groove. If it does in this way, it is easy to fix a metal member to a rotating shaft, and to make it project to the perimeter side from the rotating shaft.
  • the rotor includes a second metal member held by the holding member, the second metal member includes a rotor-side sliding surface that is in sliding contact with the sliding surface, and the metal member is It is desirable to contact the second metal member from the side opposite to the sliding surface in the axial direction. In this way, the portion of the rotor that slides with the bearing member is made of metal, so that it is not deformed by heat generated by sliding. Moreover, the metal member fixed to the rotating shaft contacts the second metal member from the side opposite to the sliding surface.
  • the position of the second metal member is It is possible to prevent the position of the rotor from changing in the axial direction without changing in the direction away from the sliding surface in the axial direction. Further, since the metal member comes into contact with the second metal member, the heat generated by the sliding between the bearing member and the rotor is released from the second metal member to the rotating shaft side through the metal member. The The second metal member is held by the holding member and is not fixed to the rotating shaft. Accordingly, the second metal member can be prevented from being distorted by being fixed to the rotating shaft. Thereby, since the flatness of the rotor side sliding surface can be maintained, it becomes easy to ensure the rotational accuracy of the rotor.
  • the second metal member is an annular member through which the rotating shaft passes, and the holding member contacts the second metal member from the side opposite to the sliding surface in the axial direction. It is desirable to provide a contact portion that contacts and a plastic deformation portion that covers the outer peripheral edge of the second metal member from the sliding surface side and the outer peripheral side. In this way, it is easy to hold the second metal member on the holding member.
  • the second metal member has an annular shape and has a notch at the outer peripheral edge.
  • the deforming resin can be inserted into the notch. it can. Thereby, a 2nd metal member can be reliably hold
  • the pump device of the present invention includes the above motor and an impeller attached to the rotating shaft, and the bearing member has the sliding surface facing the side opposite to the impeller. It is characterized by.
  • the impeller is attached to the rotating shaft of the motor, when the rotor rotates (when the impeller attached to the rotating shaft rotates), the rotor is configured so that the axial direction of the rotating shaft is The force urged to the side works. Therefore, heat due to sliding is likely to be generated between the bearing member with the sliding surface facing away from the impeller and the rotor, and the generated heat causes deformation of the resin holding member, so that the position of the rotor is There is a possibility of changing in the axial direction.
  • a resin-made holding member that holds the rotating shaft from the outer peripheral side holds a metal member that is fixed to the rotating shaft and protrudes from the rotating shaft to the outer peripheral side.
  • the holding member that holds the rotating shaft from the outer peripheral side in the rotor holds the metal member that is fixed to the rotating shaft and protrudes from the rotating shaft to the outer peripheral side. Therefore, even when the holding member is deformed by heat generated by sliding between the bearing member and the rotor, it is possible to prevent or suppress the position of the holding member with respect to the rotating shaft from changing in the axial direction. Thereby, since the position of the magnet held by the holding member can be prevented or suppressed from changing in the axial direction, the rotational accuracy of the rotor can be maintained. Further, since the holding member holds the metal member fixed to the rotating shaft, heat generated by sliding between the bearing member and the rotor can be released to the rotating shaft side through the metal member.
  • the rotation accuracy of the rotor can be maintained in the motor serving as the impeller drive source, the rotation accuracy of the impeller can be maintained.
  • FIG. 1 It is sectional drawing of the pump apparatus concerning embodiment of this invention. It is a perspective view at the time of seeing the motor of a pump apparatus from the side from which a rotating shaft protrudes. It is a perspective view at the time of seeing a motor from the opposite side to the side from which a rotating shaft protrudes. It is a disassembled perspective view of a motor. It is a disassembled perspective view of the motor removed with the cover member. It is a disassembled perspective view of a rotor, and explanatory drawing of the fixing structure of an E ring. It is a perspective view of a stator. It is a perspective view of a cover member.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a pump device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a motor serving as a drive source for the pump device as viewed from the output side from which the rotating shaft protrudes.
  • FIG. 3 is a perspective view of a motor serving as a drive source of the pump device as viewed from the opposite output side to the side from which the rotating shaft protrudes.
  • a pump device 1 includes a motor 2, a case body 3 that covers the motor 2, a pump chamber 4 that is partitioned between the motor 2 and the case body 3, and a rotation shaft of the motor 2. 5 and an impeller 6 disposed in the pump chamber 4.
  • the axis L direction of the rotation shaft 5 is the vertical direction (Z direction). Also, one side in the Z direction is defined as the lower side and the lower side (first direction Z1), and the other side is defined as the upper side and the upper side (second direction Z2). The lower side is the direction from the pump chamber 4 toward the motor 2, and the lower side is the counter-output side. The upper side is the direction in which the rotating shaft 5 protrudes from the motor 2, and the upper side is the output side. Furthermore, the direction orthogonal to the axis L is defined as the radial direction, and the circumference of the axis L is defined as the circumferential direction.
  • the motor 2 is a DC brushless motor, and includes a rotor 10, a stator 11, and a housing 12 for housing them.
  • the housing 12 includes a resin sealing member 13 that covers the stator 11 from below, and a cover member 14 that covers the resin sealing member 13 from above.
  • the resin sealing member 13 holds a first bearing member 15 that rotatably supports the lower portion of the rotary shaft 5.
  • the cover member 14 holds a second bearing member 16 that rotatably supports the middle of the rotating shaft 5 of the rotor 10.
  • FIG. 4 is a perspective view of the motor 2 with the cover member 14 removed.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the motor 2 with the cover member 14 removed.
  • FIG. 6A is an exploded perspective view of the rotor 10, and
  • FIG. 6B is an explanatory diagram of a structure for fixing the E-ring to the rotating shaft 5.
  • the rotor 10 includes a rotating shaft 5, a magnet 20 that surrounds the rotating shaft 5, and a holding member 21 that holds the rotating shaft 5 and the magnet 20.
  • Rotating shaft 5 is made of stainless steel. As shown in FIG. 6A, the rotating shaft 5 includes an annular groove 23 slightly below the center in the vertical direction. An E-ring 24 (metal member) is attached to the annular groove 23. The E ring 24 is a metal plate-like member. As shown in FIG. 6B, the E ring 24 is fixed to the annular groove 23 of the rotating shaft 5 and protrudes from the rotating shaft 5 to the outer peripheral side.
  • the rotating shaft 5 includes a first knurl forming portion 25 having a predetermined length below the annular groove 23. Furthermore, the rotating shaft 5 includes a second knurl forming portion 26 having a predetermined length that extends downward from the upper end portion.
  • the second knurl forming portion 26 is a portion that protrudes upward from the housing 12 of the motor 2 and reaches the pump chamber 4, and is an attachment portion to which the impeller 6 is attached.
  • a first supported portion 27 supported by the first bearing member 15 is provided below the first knurl forming portion 25 on the rotating shaft 5.
  • a second supported portion 28 supported by the second bearing member 16 is provided between the annular groove 23 and the second knurl forming portion 26 on the rotation shaft.
  • the magnet 20 has an annular shape and is arranged coaxially with the rotary shaft 5.
  • the magnet 20 is disposed on the outer peripheral side of the first knurl forming portion 25.
  • N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction.
  • an end portion on the inner peripheral side of the upper surface of the magnet 20 has a tapered surface 31 that is inclined downward toward the inner peripheral side, and an annular surface 33 that extends from the lower end of the tapered surface 31 to the inner peripheral side. And are provided continuously. Further, similarly to the upper surface, a tapered surface 31 inclined upward toward the inner peripheral side and an annular surface extending from the upper end edge of the tapered surface 31 to the inner peripheral side are also provided on the inner peripheral end portion of the lower surface of the magnet 20. 33 are provided continuously. A plurality of concave portions 32 are formed in the upper and lower tapered surfaces 31 at equal angular intervals in the circumferential direction. The inner peripheral surfaces of the plurality of recesses 32 have a spherical shape.
  • the outer peripheral side of the tapered surface 31 is an annular surface 34 that is orthogonal to the axis L.
  • the annular surface 34 is provided with an annular groove 36 having a constant width and extending in the circumferential direction.
  • the annular groove 36 has a circular arc section cut in the radial direction.
  • the annular groove 36 is provided on the inner peripheral side slightly from the center of the annular surface 34.
  • the annular surface 34 positioned on the outer peripheral side of the tapered surface 31 on the lower surface of the magnet 20 is also provided with an annular groove 36 extending in the circumferential direction with a constant width, similarly to the upper surface of the magnet 20.
  • the annular groove 36 provided on the lower surface has a circular arc section cut in the radial direction.
  • the annular groove 36 provided on the lower surface is provided on the inner peripheral side slightly from the center of the annular surface 34.
  • the holding member 21 is a resin molded product, and holds the portion including the first knurl forming portion 25 of the rotating shaft 5 from the outer peripheral side.
  • the holding member 21 includes a cylindrical rotating shaft holding portion 38, an annular magnet holding portion 39 that holds the magnet 20 on the outer peripheral side of the rotating shaft holding portion 38, and a radial direction extending radially from the rotating shaft holding portion 38.
  • a plurality of connecting portions 40 for connecting the rotating shaft holding portion 38 and the magnet holding portion 39 are provided.
  • the magnet holding portion 39 includes a magnet holding cylinder portion 41 that covers the inner circumferential surface 37 of the magnet 20 from the inner circumference side, and an annular first magnet holding collar portion 42 that extends outward from the lower end portion of the magnet holding cylinder portion 41. And an annular second magnet holding rod portion 43 that spreads outward from the upper end portion of the magnet holding cylinder portion 41.
  • the first magnet holding collar portion 42 covers the lower surface portion excluding the outer peripheral edge portion of the lower surface of the magnet 20. In other words, the first magnet holding collar portion 42 covers the lower surface of the magnet 20 to the outer peripheral side of the annular groove 36.
  • the second magnet holding rod portion 43 covers the upper surface portion excluding the outer peripheral edge portion of the upper surface of the magnet 20.
  • the second magnet holding rod portion 43 covers the upper surface of the magnet 20 to the outer peripheral side of the annular groove 36.
  • the first magnet holding collar portion 42 and the second magnet holding collar portion 43 are a tapered surface covering portion 39 a that covers the tapered surface 31, and an annular shape that is positioned on the outer peripheral side of the tapered surface covering portion 39 a and overlaps the annular surface 34.
  • a plate portion 39b is provided.
  • the tapered surface covering portion 39a has a thickness in the vertical direction as compared with the annular plate portion 39b.
  • the first magnet holding rod portion 42 and the second magnet holding rod portion 43 have shapes along the upper surface and the lower surface of the magnet 20, and the inner peripheral surface of the recess 32 and the inner periphery of the annular groove 36. It is in close contact with the surface.
  • the number of the connecting portions 40 is the same as the number of the concave portions 32 of the magnet 20.
  • the holding member 21 holds the magnet 20 such that each concave portion 32 of the magnet 20 is positioned on the outer side in the radial direction of each connection portion 40.
  • the lower surface of the connecting portion 40 is orthogonal to the axis L.
  • the E-ring 24 fixed to the rotating shaft 5 is held in a state where a portion protruding from the rotating shaft 5 toward the outer peripheral side is embedded in the upper surface of the rotating shaft holding portion 38.
  • the upper surface of the portion protruding from the rotation shaft 5 to the outer peripheral side is exposed upward from the rotation shaft holding portion 38.
  • the upper surface of the E ring 24, the upper surface of the rotating shaft holding portion 38, and the upper surface of the connection portion 40 are located on the same plane orthogonal to the axis L.
  • the rotor 10 includes a first bearing plate 45 held on the lower end side of the holding member 21 and a second bearing plate 46 (second metal member) held on the upper end side of the holding member 21.
  • the first bearing plate 45 and the second bearing plate 46 are annular metal plates.
  • the first bearing plate 45 and the second bearing plate 46 include a plurality of notches 47 on the outer peripheral edge. Thereby, the 1st bearing board 45 and the 2nd bearing board 46 are provided with an unevenness
  • the notches 47 are formed at six equiangular intervals. Each notch 47 formed in the first bearing plate 45 and the second bearing plate 46 faces each connection portion 40 in the vertical direction.
  • the first bearing plate 45 is fixed to the holding member 21 with the rotation shaft 5 passing through the center hole 48 and covers the connection portion 40 and the rotation shaft holding portion 38 from the lower end side of the holding member 21. As shown in FIG. 1, the lower surface of the first bearing plate 45 is orthogonal to the axis L in a state where the first bearing plate 45 is fixed to the holding member 21.
  • the second bearing plate 46 is fixed to the holding member 21 with the rotation shaft 5 passing through the central hole 48, and covers the connection portion 40, the rotation shaft holding portion 38 and the E ring 24 from above the holding member 21.
  • the second bearing plate 46 and the E ring 24 are in surface contact.
  • the upper surface of the second bearing plate 46 is orthogonal to the axis L.
  • the upper surface of the second bearing plate 46 is a rotor-side sliding surface 46 a that is in sliding contact with the second bearing member 16 from below.
  • the holding member 21 is formed by insert molding in which the rotating shaft 5 to which the E-ring 24 is attached and the magnet 20 are placed in a mold and resin is injected.
  • the first bearing plate 45 and the first bearing plate 45 are held by the holding member 21 after the insert molding.
  • the rotary shaft 5 is passed through the center hole 48 of the first bearing plate 45 to connect the lower end side connecting portion 40 and the lower end side rotary shaft of the holding member 21.
  • the first bearing plate 45 is stacked on the holding portion 38. Thereafter, the portion of the holding member 21 located on the outer peripheral side of the first bearing plate 45 is plastically deformed by heat to cover the outer peripheral side portion of the lower surface of the first bearing plate 45, and the resin is applied to each notch 47. Get in.
  • the annular plastic deformation part 49 which covers the outer periphery of the 1st bearing board 45 from the downward direction and an outer peripheral side is provided in the lower surface of the holding member 21. As shown in FIG.
  • the first bearing plate 45 is held by a connecting portion 40 (contact portion) on the lower end side of the holding member 21, a rotary shaft holding portion 38 (contact portion) on the lower end side, and a plastic deformation portion 49.
  • the second bearing plate 46 is held by the holding member 21, the rotary shaft 5 is passed through the center hole 48 of the second bearing plate 46, and the connection portion 40 on the upper end side of the holding member 21 and the upper end side thereof.
  • the second bearing plate 46 is overlaid on the rotary shaft holding portion 38, and the lower surface of the second bearing plate 46 is in surface contact with the upper surface of the E-ring 24.
  • the second bearing plate 46 includes a connection portion 40 (contact portion) on the upper end side of the holding member 21, a rotary shaft holding portion 38 (contact portion) on the upper end side, an upper surface of the E ring 24, and a plastic deformation portion 49. And is held by.
  • FIG. 7 is a perspective view of the stator 11.
  • the stator 11 connects an annular stator core 51 positioned on the outer peripheral side of the rotor 10, a plurality of coils 53 wound around the stator core 51 via an insulator 52, and a power supply line for supplying power to each coil 53.
  • Connector 54 The stator 11 connects an annular stator core 51 positioned on the outer peripheral side of the rotor 10, a plurality of coils 53 wound around the stator core 51 via an insulator 52, and a power supply line for supplying power to each coil 53.
  • Connector 54 is a perspective view of the stator 11.
  • the stator core 51 is a laminated core formed by laminating thin magnetic plates made of a magnetic material. As shown in FIG. 7, the stator core 51 includes an annular portion 56 and a plurality of salient pole portions 57 that protrude radially inward from the annular portion 56.
  • the plurality of salient pole portions 57 are formed at an equiangular pitch, and are arranged at a constant pitch in the circumferential direction. In this example, the plurality of salient pole portions 57 are formed at an angular pitch of 40 ° with the axis L as the center.
  • the stator core 51 includes nine salient pole portions 57.
  • the inner peripheral side end surface 57a of the salient pole portion 57 is an arc surface centered on the axis L, and is opposed to the outer peripheral surface of the magnet 20 of the rotor 10 with a slight gap.
  • Each insulator 52 is formed of an insulating material such as resin.
  • Each insulator 52 is formed in a cylindrical shape with a flange having flanges at both ends in the radial direction, and the salient poles so that the axial direction of the insulator 52 formed in the cylindrical shape matches the radial direction of the stator 11. It is attached to the part 57.
  • Each of the coils 53 is wound around each of the plurality of salient pole portions 57 via the insulator 52.
  • Each coil 53 wound around the insulator 52 protrudes in the vertical direction toward the outside in the radial direction.
  • the insulator 52 partially covers the upper surface of the annular portion 56 of the stator core 51, but the outer peripheral edge portion 56 a of the upper surface of the annular portion 56 is not covered with the insulator 52. Similarly, the insulator 52 partially covers the lower surface of the annular portion 56 of the stator core 51, but the outer peripheral edge portion 56 b of the lower surface of the annular portion 56 is not covered with the insulator 52.
  • each salient pole portion 57 protrudes from the insulator 52 to the inner peripheral side.
  • a portion of each salient pole portion 57 exposed from the insulator 52 to the inner peripheral side is an axial end surface orthogonal to the axis L. 57b.
  • a connector 54 to which a wiring for supplying power to the coil 53 is detachably connected is integrally formed in one of the plurality of insulators 52.
  • the resin sealing member 13 includes a disk-shaped sealing member bottom portion 65 that covers the coil 53, the insulator 52, and the stator core 51 from below.
  • the resin sealing member 13 includes a sealing member protruding portion 66 that extends from the sealing member bottom portion 65 to the outer peripheral side and covers the connector 54, and extends upward from the sealing member bottom portion 65 to extend the coil 53, the insulator 52, and And a sealing member cylinder portion 67 covering the stator core 51.
  • a bearing member holding recess 68 is provided at the center of the upper surface of the sealing member bottom 65.
  • the bearing member holding recess 68 holds the first bearing member 15 that rotatably supports the rotor 10 below the magnet 20 of the rotating shaft 5.
  • the bearing member holding recess 68 is a circular recess, and includes a groove 68a extending in the vertical direction in a portion of the inner peripheral surface of the recess in the circumferential direction.
  • the first bearing member 15 is made of resin, and includes a cylindrical support part 70 having a through hole through which the rotary shaft 5 passes, and a flange part 71 that extends from the upper end of the support part 70 to the outer peripheral side.
  • a convex portion 70 a extending in the vertical direction with a constant width is formed on a portion of the outer peripheral surface of the support portion 70 in the circumferential direction.
  • the contour of the collar portion 71 includes an arc-shaped arc contour portion 71a when viewed from above and below, and a linear contour portion 71b that linearly connects one end and the other end of the arc contour portion 71a in the circumferential direction. It is D shape provided with.
  • the straight contour portion 71b is located on the opposite side of the convex portion 70a across the through hole.
  • the support portion 70 is inserted into the bearing member holding recess 68 in a state where the positions of the convex portion 70 a of the support portion 70 and the groove 68 a of the bearing member holding recess 68 are matched. Then, as shown in FIG. 1, the first bearing member 15 is inserted and fixed to the bearing member holding recess 68 until the flange portion 71 comes into contact with the sealing member bottom portion 65 from above. In the state where the first bearing member 15 is fixed to the bearing member holding recess 68, the upper end surface of the flange portion 71 is orthogonal to the axis.
  • the support portion 70 functions as a radial bearing of the rotating shaft 5
  • the flange portion 71 functions as a thrust bearing of the rotor 10. That is, the upper end surface of the flange portion 71 is a sliding surface 72 with which the rotor 10 is in sliding contact.
  • the lower surface of the first bearing plate 45 fixed to the holding member 21 of the rotor 10 is in sliding contact with the sliding surface 72 of the first bearing member 15. That is, the lower surface of the first bearing plate 45 is a rotor-side sliding surface 45 a that is in sliding contact with the sliding surface 72 of the first bearing member 15. Note that grease is applied to the sliding surface 72.
  • the sealing member bottom portion 65 includes a cylindrical bearing support portion 75 that surrounds the first bearing member 15 from the outer peripheral side in the radial direction, and a coil seal positioned below the coil 53.
  • a portion 76, a connection portion 77 that connects the bearing support portion 75 and the coil sealing portion 76, and a circular sealing portion 78 that seals the lower end opening of the cylindrical bearing support portion 75 are provided.
  • the bearing support portion 75 and the blocking portion 78 constitute a bearing member holding recess 68, and the inner peripheral surface of the bearing support portion 75 is the inner peripheral surface of the bearing member holding recess 68.
  • the lower surface of the coil sealing portion 76 includes a tapered surface portion 76 a that is inclined downward toward the outer peripheral side along the shape of each coil 53 wound around the insulator 52.
  • the thickness A in the direction of the axis L of the connecting portion 77 is thinner than the thickness B of the bearing support portion 75 and the thickness C of the coil sealing portion 76.
  • the lower surface of the connection portion 77 is located above the lower surface of the bearing support portion 75 and the lower surface of the coil sealing portion 76. Therefore, as shown in FIG. 3, an annular recess 65 a is formed on the bottom surface of the sealing member bottom portion 65 (resin sealing member 13) with the bottom surface of the connection portion 77 as the bottom surface.
  • the lower surfaces of the bearing support portion 75 and the sealing portion 78 are positioned below the lower surface of the coil sealing portion 76. That is, the bearing support portion 75 and the sealing portion 78 that hold the first bearing member 15 protrude below the coil sealing portion 76.
  • the sealing member cylindrical portion 67 includes a large-diameter cylindrical portion 81 and a small-diameter cylindrical portion 82 having a smaller outer diameter than the large-diameter cylindrical portion 81 from the bottom to the top.
  • the outer diameter of the large diameter cylindrical portion 81 is larger than the outer diameter of the annular portion 56 of the stator core 51
  • the outer diameter of the small diameter cylindrical portion 82 is smaller than the outer diameter of the annular portion 56 of the stator core 51.
  • the outer peripheral edge portion 56 a of the annular portion 56 of the stator core 51 is located above the resin sealing member 13 at the boundary portion between the large diameter cylindrical portion 81 and the small diameter cylindrical portion 82 in the sealing member cylindrical portion 67.
  • a plurality of arc-shaped openings 83 that are exposed to each other are provided.
  • an annular end surface 84 orthogonal to the axis L is provided on the outer peripheral side of the arc-shaped opening 83 in the resin sealing member 13.
  • the outer peripheral edge portion of the stator core 51 exposed from the arcuate opening 83 and the annular end surface 84 are located on the same plane orthogonal to the axis L.
  • the upper end portion of the large-diameter cylindrical portion 81 is provided with four locking projections 85 that protrude to the outer peripheral side at equal angular intervals.
  • the inner peripheral surface of the sealing member cylinder portion 67 includes a small-diameter inner peripheral surface portion 67a from the lower side toward the upper side, and a large-diameter inner peripheral surface portion 67b having a larger inner diameter than the small-diameter inner peripheral surface portion 67a. .
  • the radius of curvature of the small-diameter inner peripheral surface portion 67 a is substantially equal to the curvature radius of the inner peripheral side end surface 57 a of the salient pole portion 57.
  • the small-diameter inner peripheral surface portion 67a is provided with a plurality of openings 86 that expose the inner peripheral side end surfaces 57a of the salient pole portions 57 of the stator core 51 to the inner peripheral side.
  • the small-diameter inner peripheral surface portion 67a is provided with a notch portion 87 that exposes a part of the axial end surface 57b of each salient pole portion 57 upward. That is, nine notches 87 are formed in the small-diameter inner peripheral surface portion 67a at an angular pitch of 40 ° centering on the axis L.
  • the notch 87 is a groove extending in the vertical direction from the edge of the opening 86 to the upper end edge of the small-diameter inner peripheral surface portion 67a.
  • the cross-sectional shape of the notch 87 is an arc shape.
  • each salient pole portion 57 exposed from the opening 86 continues to the small diameter inner peripheral surface portion 67a without a step.
  • a rust preventive agent 88 is applied to the inner peripheral side end face 57 a of each salient pole portion 57 exposed from the opening 86.
  • a rust inhibitor 88 is also applied to the exposed portion 75 c of the axial end surface 57 b of each salient pole portion 57 exposed from the notch 87.
  • an epoxy paint is used as the rust inhibitor 88.
  • other paints except an epoxy paint, rust preventive oil, and an adhesive agent can be used as the rust preventive agent 88.
  • the resin sealing member 13 is formed of BMC (Bulk Molding Compound).
  • the resin sealing member 13 is formed by placing the stator 11 in a mold and injecting and curing the resin into the mold. That is, the resin sealing member 13 is integrally formed with the stator 11 by insert molding.
  • the inner peripheral side end face 57a of each salient pole portion 57 of the stator core 51 is exposed from the resin sealing member 13. Therefore, in insert molding, a cylindrical mold part is provided in the mold, and the outer peripheral surface of the mold part is brought into contact with the inner peripheral side end face 57a of each salient pole part 57, so that the stator core 51 in the radial direction. Can be positioned. Further, the resin sealing member 13 exposes a part (exposed portion 57 c) of the axial end surface 57 b of each salient pole portion 57 of the stator core 51 upward. Further, the resin sealing member 13 exposes the outer peripheral edge portion 56 a of the annular portion 56 of the stator core 51 upward.
  • a contact portion is provided, and the stator core 51 can be positioned in the axis L direction by bringing the first contact portion and the second contact portion into contact with the stator core 51. That is, in this embodiment, the resin sealing member 13 can be molded by injecting resin into the mold in a state where the stator core 51 disposed in the mold is positioned in the radial direction and the axis L direction. Thereby, the precision of the relative position of the stator core 51 and the resin sealing member 13 improves.
  • the notch part 87 provided in the internal peripheral surface of the sealing member cylinder part 67 is a trace of the 1st contact part provided in the metal mold
  • FIG. 8 is a perspective view of the cover member 14 as viewed from below.
  • the cover member 14 is made of resin and is fixed above the resin sealing member 13.
  • the cover member 14 includes a disk-shaped cover member ceiling portion 91 and a cover member cylinder portion 92 extending downward from the cover member ceiling portion 91.
  • the cover member ceiling portion 91 includes a through hole 93 penetrating in the vertical direction at the center. As shown in FIGS. 1 and 4, a circular concave portion 94 surrounding the through hole 93 is provided in the central portion of the upper surface of the cover member ceiling portion 91.
  • An annular seal member 95 is disposed in the circular recess 94.
  • a bearing member holding cylinder 97 coaxial with the through hole 93 is provided at the center of the lower surface of the cover member ceiling 91. Further, an outer annular rib 98 is provided on the lower surface of the cover member ceiling portion 91 along the outer periphery of the circle. Further, a circular inner annular rib 99 is provided between the bearing member holding cylinder 97 and the outer annular rib 98 on the lower surface of the cover member ceiling portion 91. Between the bearing member holding cylinder part 97 and the inner annular rib 99, an inner rib 100a that extends radially from the bearing member holding cylinder part 97 and reaches the inner annular rib 99 is provided.
  • an outer rib 100b that extends radially from the inner annular rib 99 and reaches the outer annular rib 98 is provided.
  • the bearing member holding cylinder 97, the outer annular rib 98 and the inner annular rib 99 are coaxial.
  • the lower end surface of the bearing member holding cylinder 97, the lower end surface of the outer annular rib 98, and the lower end surface of the inner annular rib 99 are planes orthogonal to the axis L.
  • the protruding amount of the bearing member holding cylinder 97 from the lower surface of the cover member ceiling 91 is larger than the protruding amount of the inner annular rib 99 from the lower surface of the cover member ceiling 91.
  • the protruding amount of the inner annular rib 99 from the lower surface of the cover member ceiling portion 91 is larger than the protruding amount of the outer annular rib 98 from the lower surface of the cover member ceiling portion 91.
  • the lower surface of the outer rib 100b and the lower surface of the outer annular rib 98 are on the same plane.
  • the bearing member holding cylinder portion 97 includes a groove 97a extending in the vertical direction in a portion of the inner peripheral wall of the center hole in the circumferential direction. Further, as shown in FIG. 1, the second bearing member 16 is held in the center hole of the bearing member holding cylinder portion 97.
  • the second bearing member 16 is obtained by arranging the same members as the first bearing member 15 upside down.
  • the second bearing member 16 is made of resin, and has a cylindrical support portion 70 having a through hole through which the rotary shaft 5 passes, and a flange extending from the lower end of the support portion 70 to the outer peripheral side.
  • a convex portion 70 a extending in the vertical direction with a constant width is formed on a portion of the outer peripheral surface of the support portion 70 in the circumferential direction.
  • the contour of the collar portion 71 includes an arc-shaped arc contour portion 71a when viewed from above and below, and a linear contour portion 71b that linearly connects one end and the other end of the arc contour portion 71a in the circumferential direction. It is D shape provided with.
  • the straight contour portion 71b is located on the opposite side of the convex portion 70a with the through hole interposed therebetween.
  • the support portion 70 is inserted into the bearing member holding cylinder portion 97 in a state where the convex portions 70 a of the support portion 70 and the positions of the grooves 97 a of the bearing member holding cylinder portion 97 are matched.
  • the second bearing member 16 is inserted until the flange portion 71 comes into contact with the cover member 14 (the cover member ceiling portion 91, the lower surface of the bearing member holding cylinder portion 97) from below. And fixed to the bearing member holding cylinder 97.
  • the upper end surface of the flange portion 71 is orthogonal to the axis.
  • the support portion 70 functions as a radial bearing of the rotating shaft 5
  • the flange portion 71 functions as a thrust bearing of the rotor 10. That is, the lower end surface of the flange portion 71 is a sliding surface 72 with which the rotor 10 is in sliding contact.
  • the upper surface of the second bearing plate 46 fixed to the holding member 21 of the rotor 10 is in sliding contact with the sliding surface 72 of the second bearing member 16. That is, the upper surface of the second bearing plate 46 is a rotor-side sliding surface 46 a that is in sliding contact with the sliding surface 72 of the second bearing member 16. Note that grease is applied to the sliding surface 72.
  • the cover member cylinder portion 92 extends downward from the outer peripheral side of the outer annular rib 98.
  • the cover member cylinder portion 92 includes an upper annular cylinder portion 101 that overlaps the small diameter cylinder portion 82 of the resin sealing member 13 and covers from the outer periphery side, and an outer periphery of the large diameter cylinder portion 81 below the upper annular cylinder portion 101.
  • a lower annular cylinder portion 102 located on the side.
  • an annular step portion 103 is provided between the upper annular tube portion 101 and the lower annular tube portion 102 on the inner peripheral surface of the cover member tube portion 92.
  • the annular step portion 103 includes an annular surface 103a facing downward.
  • the annular surface 103a is a plane orthogonal to the axis L.
  • the lower annular tube portion 102 is provided with locked portions 104 that engage with the locking protrusions 85 of the resin sealing member 13 at four locations in the circumferential direction.
  • the cover member 14 covers the resin sealing member 13 from above in a state where the rotor 10 is disposed inside the resin sealing member 13 and the rotor 10 is supported by the first bearing member 15.
  • an adhesive is applied to the outer peripheral edge portion of the upper surface of the resin sealing member 13.
  • the cover member 14 When the cover member 14 is put on the resin sealing member 13, the lower end portion of the inner annular rib 99 is fitted into the inner peripheral side of the sealing member cylinder portion 67 of the resin sealing member 13 as shown in FIG. 1. As a result, the cover member 14 and the resin sealing member 13 are positioned in the radial direction, and the axis L of the rotary shaft 5 and the center axis of the stator 11 coincide. Further, the annular surface 103 a of the annular step portion 103 of the cover member cylindrical portion 92 is brought into contact with the annular end surface 84 between the large diameter cylindrical portion 81 and the small diameter cylindrical portion 82 of the resin sealing member 13. Thereby, the cover member 14 is positioned with respect to the resin sealing member 13 in the direction of the axis L.
  • the cover member 14 and the resin sealing member 13 are rotated relative to each other in the circumferential direction, and the locking projection 85 of the resin sealing member 13 and the locked portion 104 of the cover member 14 are moved as shown in FIG. Engage.
  • the cover member ceiling portion 91 covers the rotor 10 and the resin sealing member 13 from above with the rotating shaft 5 penetrating in the vertical direction.
  • the seal member 95 disposed in the circular concave portion 94 of the cover member ceiling portion 91 seals between the rotary shaft 5, the cover member 14, and the second bearing member 16.
  • the upper annular cylindrical portion 101 of the cover member cylindrical portion 92 surrounds the small diameter cylindrical portion 82 of the resin sealing member 13 from the outer peripheral side.
  • the case body 3 is put on the cover member 14 from above. Thereby, the space defined between the cover member 14 and the case body 3 becomes the pump chamber 4.
  • the suction port 7 is provided in the case body 3 at a position overlapping the axis L of the rotation shaft 5 of the motor 2.
  • the discharge port 8 is provided outside the rotation shaft 5 in the radial direction.
  • a resin holding member 21 that holds the rotary shaft 5 from the outer peripheral side holds an E-ring 24 that is fixed to the rotary shaft 5 and protrudes from the rotary shaft 5 to the outer peripheral side. Therefore, even when heat generated by sliding between the second bearing member 16 and the rotor 10 is generated, the E-ring 24 is fixed to the rotating shaft 5, so the position of the holding member 21 with respect to the rotating shaft 5 is in the vertical direction. It is possible to prevent or suppress changes in the (axis line L direction). Thereby, since it can prevent or suppress that the position of the magnet 20 hold
  • the holding member 21 holds the E ring 24 fixed to the rotating shaft 5
  • the heat generated by the sliding between the second bearing member 16 and the rotor 10 is transferred to the rotating shaft 5 via the E ring 24. Can be released to the side. Therefore, it is possible to prevent or suppress the resin-made holding member 21 from being deformed by the heat generated by the sliding between the second bearing member 16 and the rotor 10.
  • the rotating shaft 5 is made of metal. Therefore, the heat generated by the sliding between the rotor 10 and the second bearing member 16 is easily released through the rotating shaft 5.
  • the rotary shaft 5 is provided with the annular groove 23, it is easy to fix the E-ring 24 to the rotary shaft 5 and to protrude from the rotary shaft 5 to the outer peripheral side.
  • the rotor 10 includes a metal second bearing plate 46 (second metal member) held by the holding member 21, and the second bearing plate 46 slides on the second bearing member 16.
  • a rotor-side sliding surface 46 a that is in sliding contact with the surface 72 is provided.
  • the part which slides with the 2nd bearing member 16 in the rotor 10 consists of metal, it does not deform
  • the E-ring 24 fixed to the rotary shaft 5 abuts on the second bearing plate 46 from the side opposite to the sliding surface 72. Therefore, even when the rotor 10 rotates, a force that urges the rotor 10 toward the second bearing member 16 works to cause the second bearing plate 46 to be pressed against the second bearing member 16.
  • the position of the second bearing plate 46 does not change in the vertical direction away from the sliding surface 72, and the position of the rotor 10 can be prevented from changing in the vertical direction.
  • the second bearing plate 46 is held by the holding member 21 in a state in which the rotation shaft 5 passes through the center hole 48, and is not fixed to the rotation shaft 5. Accordingly, the second bearing plate 46 can be prevented from being distorted by being fixed to the rotating shaft 5. Thereby, since the flatness of the rotor side sliding surface 46a can be maintained, it becomes easy to ensure the rotational accuracy of the rotor 10.
  • the second bearing plate 46 includes a connecting portion 40 (contact portion) on the upper end side of the holding member 21, a rotary shaft holding portion 38 (contact portion) on the upper end side, and the upper surface of the E ring 24, and plastic deformation. Held by the portion 49. Therefore, it is easy to hold the second bearing plate 46 on the holding member 21. Further, the second bearing plate 46 includes a notch 47 on the outer peripheral edge. Therefore, when the resin-made holding member 21 is provided with the plastic deformation portion 49 deformed by heat or the like to hold the second bearing plate 46, the deforming resin can enter the notch portion 47. Thereby, the second bearing plate 46 can be reliably held by the holding member 21.
  • the second bearing member 16 located on the impeller 6 side has the sliding surface 72 with the rotor 10 facing the side opposite to the impeller 6.
  • a resin holding member 21 that holds the rotary shaft 5 from the outer peripheral side holds an E-ring 24 that is fixed to the rotary shaft 5 and protrudes from the rotary shaft 5 to the outer peripheral side. Therefore, even when the holding member 21 is deformed by heat generated by sliding between the second bearing member 16 and the rotor 10, the position of the holding member 21 with respect to the rotating shaft 5 is prevented from changing in the vertical direction. Or it can be suppressed.
  • the holding member 21 holds the E ring 24 fixed to the rotating shaft 5
  • the heat generated by the sliding between the second bearing member 16 and the rotor 10 is transferred to the rotating shaft 5 via the E ring 24. Can be released to the side. Therefore, it is possible to prevent or suppress the resin-made holding member 21 from being deformed by the heat generated by the sliding between the second bearing member 16 and the rotor 10.
  • the rotary shaft 5 is provided with the annular groove 23 to support the first bearing plate 45, but the rotary shaft 5 is provided with a step portion, and the first bearing plate 45 is supported on the step portion. Good.
  • the metal second bearing plate 46 is held by the holding member 21, but the second bearing plate 46 is omitted and a washer is provided between the holding member 21 and the second bearing member 16. May be arranged.
  • Part 57a ... end face on the inner peripheral side of the salient pole part 57b ... end face in the axial direction of the salient pole part 57c ... exposed part of the axial end face 61 ... resin sealing member 62 ... cover member 65 ... bottom part of the sealing member , 66 ... sealing member overhanging part, 67 ... sealing member tube part, 67a ... small diameter inner peripheral surface part, 67b ... large diameter inner peripheral surface part, 68 ... bearing member holding recess, 68a ... groove, 70 ... bearing member 70a ... convex part, 71 ... collar part of bearing member, 71 ... Arc contour portion, 71b ... Linear contour portion, 72 ... Sliding surface, 75 ...
  • annular rib Inside An annular rib, 100a ... inner rib, 100b ... outer rib, 101 ... upper annular tube portion, 102 ... lower annular tube portion, 103 ... annular step portion, 103a ... annular surface, 104 ... locked portion, L ... axis, Z1 ... 1st direction (downward), Z2 ... 2nd direction (upward) )

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Abstract

ロータと軸受部材の摺動により発生する熱に起因して、ロータにおいて樹脂製の保持部材に保持された磁石の位置が変化することを防止できるモータを提供すること。モータ2は、回転軸5を備えるロータ10と、回転軸5を回転可能に支持する第2軸受部材16とを有する。第2軸受部材16は、軸線L方向の一方側からロータ10が摺接する摺動面72を備える。ロータ10は、回転軸5を外周側から保持する保持部材21と、保持部材21に保持された磁石20と、回転軸5に固定されて当該回転軸5から外周側に突出して保持部材21に保持されたEリング24(金属部材)とを備える。樹脂製の保持部材21が、回転軸5に固定されて回転軸5から外周側に突出するEリング24を保持するので、摺動により発生する熱で保持部材21が変形するような場合でも、回転軸5に対する保持部材21の位置が軸線L方向で変化しない。

Description

モータおよびポンプ装置
 本発明は、回転軸を支持する軸受部材にロータが摺動するモータに関する。また、かかるモータによりインペラを駆動す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、モータは、ロータと、ロータの外周側に配置された円筒状のステータとを備える。ロータは、筒状のスリーブと、スリーブの外周側に環状に配列された磁石と、スリーブと磁石とを保持する保持部材と、を備える。スリーブには固定軸が挿入されており、ロータは固定軸に回転可能に支持されている。固定軸における軸線方向の途中には外周側に広がる軸受部材が取り付けられている。軸受部材は、ロータのスラスト軸受として機能する。軸受部材には、軸線方向の一方側からスリーブが摺接する。
特開2016-3580号公報
 ロータが回転すると軸受部材との間には摺動による熱が発生する。従って、ロータを構成するスリーブや保持部材が樹脂製である場合には、これら樹脂製の部材が発生した熱で変形して、ロータの位置が軸線方向で変化する可能性がある。ロータの位置が軸線方向で変化すると、磁石の位置が軸線方向で変化するので、ロータの回転精度を維持することができなくなる。
 そこで、本発明の課題は、このような点に鑑みて、ロータと軸受部材の摺動により発生する熱に起因して、ロータにおいて樹脂製の保持部材に保持された磁石の位置が変化することを防止できるモータを提供することにある。また、このようなモータにより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、本発明のモータは、回転軸を備えるロータと、前記回転軸を回転可能に支持する軸受部材と、を有し、前記軸受部材は、軸線方向の一方側から前記ロータが摺接する摺動面を備え、前記ロータは、前記回転軸を外周側から保持する保持部材と、前記保持部材に保持された磁石と、前記回転軸に固定されて当該回転軸から外周側に突出して前記保持部材に保持された金属部材と、を備えることを特徴とする。
 本発明では、回転軸を外周側から保持する樹脂製の保持部材が、回転軸に固定されて回転軸から外周側に突出する金属部材を保持している。従って、軸受部材とロータとの摺動により熱が発生した場合でも、金属部材は回転軸に固定されているため、回転軸に対する保持部材の位置が軸線方向で変化することを防止あるいは抑制できる。これにより、保持部材に保持された磁石の位置が軸線方向で変化してしまうことを防止あるいは抑制できるので、ロータの回転精度を維持できる。また、保持部材が回転軸に固定された金属部材を保持するので、軸受部材とロータとの摺動により発生した熱を、金属部材を介して、回転軸の側に放出できる。従って、軸受部材とロータとの摺動により発生した熱により、樹脂製の保持部材が変形することを防止或いは抑制できる。
 本発明において、前記回転軸は、金属製であることが望ましい。このようにすれば、ロータと軸受部材との摺動により発生した熱を、回転軸を介して、放出しやすい。
 本発明において、前記回転軸には、環状溝が設けられており、前記金属部材は、前記環状溝に係止されたEリングであることが望ましい。このようにすれば、金属部材を回転軸に固定して、当該回転軸から外周側に突出させることが容易である。
 本発明において、前記ロータは、前記保持部材に保持された第2の金属部材を備え、前記第2の金属部材は、前記摺動面に摺接するロータ側摺動面を備え、前記金属部材は、前記軸線方向で前記摺動面とは反対側から前記第2の金属部材に当接することが望ましい。このようにすれば、ロータにおいて軸受部材と摺動する部分が、金属からなるので、摺動により発生する熱によって変形することがない。また、第2の金属部材には、回転軸に固定された金属部材が摺動面とは反対側から当接する。従って、ロータが回転する際に当該ロータを軸受部材の側に付勢する力が働いて第2の金属部材が軸受部材に押し付けられるような状態となる場合でも、第2の金属部材の位置が軸線方向で摺動面から離間する方向に変化することがなく、ロータの位置が軸線方向で変化することを防止できる。さらに、第2の金属部材には金属部材が当接するので、軸受部材とロータとの摺動により発生する熱は、第2の金属部材から、金属部材を介して、回転軸の側に放出される。また、第2の金属部材は、保持部材に保持されており、回転軸には固定されていない。従って、回転軸への固定によって第2の金属部材が歪むことを回避できる。これによりロータ側摺動面の平面度を維持できるので、ロータの回転精度を確保することが容易となる。
 本発明において、前記第2の金属部材は、前記回転軸が貫通する環状の部材であり、前記保持部材は、前記軸線方向で前記摺動面とは反対側から前記第2の金属部材に当接する当接部と、前記第2の金属部材の外周縁を前記摺動面の側および外周側から被う塑性変形部と、を備えることが望ましい。このようにすれば、第2の金属部材を保持部材に保持することが容易である。
 本発明において、前記第2の金属部材は、環状であり、外周縁に切欠部を備えることが望ましい。このようにすれば、例えば、樹脂製の保持部材に、熱などにより変形させた塑性変形部を設けて第2の金属部材を保持する場合などに、変形する樹脂を切欠きに入り込ませることができる。これにより、第2の金属部材を保持部材で確実に保持できる。
 次に、本発明のポンプ装置は、上記のモータと、前記回転軸に取り付けられたインペラと、を有し、前記軸受部材は、前記摺動面を前記インペラとは反対側に向けていることを特徴とする。
 本願発明では、モータの回転軸にインペラが取り付けられているので、ロータが回転したときに(回転軸に取り付けられたインペラが回転したときに)、ロータには、回転軸の軸方向をインペラの側に付勢される力が働く。従って、摺動面をインペラとは反対側に向けた軸受部材とロータとの間には摺動による熱が発生しやすく、発生した熱によって樹脂製の保持部材が変形して、ロータの位置が軸線方向で変化してしまう可能性がある。これに対して、モータは、回転軸を外周側から保持する樹脂製の保持部材が、回転軸に固定されて回転軸から外周側に突出する金属部材を保持している。従って、軸受部材とロータとの摺動により発生した熱で保持部材が変形してしまうような場合でも、回転軸に対する保持部材の位置が軸線方向で変化することを防止あるいは抑制できる。これにより、保持部材に保持された磁石の位置が軸線方向で変化してしまうことを防止あるいは抑制できるので、ロータの回転精度を維持できる。よって、インペラの回転精度を維持できる。また、保持部材が回転軸に固定された金属部材を保持するので、軸受部材とロータとの摺動により発生した熱を、金属部材を介して、回転軸の側に放出できる。従って、軸受部材とロータとの摺動により発生した熱により、樹脂製の保持部材が変形することを防止或いは抑制できる。
 本発明のモータでは、ロータにおいて回転軸を外周側から保持する保持部材が、回転軸に固定されて回転軸から外周側に突出する金属部材を保持している。従って、軸受部材とロータとの摺動により発生した熱で保持部材が変形してしまうような場合でも、回転軸に対する保持部材の位置が軸線方向で変化することを防止あるいは抑制できる。これにより、保持部材に保持された磁石の位置が軸線方向で変化してしまうことを防止あるいは抑制できるので、ロータの回転精度を維持できる。また、保持部材が回転軸に固定された金属部材を保持するので、軸受部材とロータとの摺動により発生した熱を、金属部材を介して、回転軸の側に放出できる。従って、軸受部材とロータとの摺動により発生した熱により、樹脂製の保持部材が変形することを防止或いは抑制できる。さらに、本発明のポンプ装置では、インペラの駆動源となるモータにおいて、ロータの回転精度を維持できるので、インペラの回転精度を維持できる。
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。 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(金属部材)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。
 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(第2の金属部材)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(当接部)および下端側の回転軸保持部38(当接部)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(当接部)、上端側の回転軸保持部38(当接部)、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としては、エポキシ塗料を除く他の塗料や、防錆油や、接着剤を用いることができる。
 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57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)
 本例では、回転軸5を外周側から保持する樹脂製の保持部材21が、回転軸5に固定されて回転軸5から外周側に突出するEリング24を保持している。従って、第2軸受部材16とロータ10との摺動により発生した熱が発生した場合でも、Eリング24は回転軸5に固定されているため、回転軸5に対する保持部材21の位置が上下方向(軸線L方向)で変化することを防止あるいは抑制できる。これにより、保持部材21に保持された磁石20の位置が上下方向で変化してしまうことを防止あるいは抑制できるので、ロータ10の回転精度を維持できる。また、保持部材21が回転軸5に固定されたEリング24を保持するので、第2軸受部材16とロータ10との摺動により発生した熱を、Eリング24を介して、回転軸5の側に放出できる。従って、第2軸受部材16とロータ10との摺動により発生した熱により、樹脂製の保持部材21が変形することを防止或いは抑制できる。
 また、本例では、回転軸5は、金属製である。従って、ロータ10と第2軸受部材16との摺動により発生した熱を、回転軸5を介して、放出しやすい。
 ここで、回転軸5には、環状溝23が設けられているので、Eリング24を回転軸5に固定して、当該回転軸5から外周側に突出させることが容易である。
 さらに、本例では、ロータ10は、保持部材21に保持された金属製の第2軸受板46(第2の金属部材)を備え、第2軸受板46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を備える。これにより、ロータ10において第2軸受部材16と摺動する部分が、金属からなるので、摺動により発生する熱によって変形することがない。また、第2軸受板46には、回転軸5に固定されたEリング24が摺動面72とは反対側から当接する。従って、ロータ10が回転する際に当該ロータ10を第2軸受部材16の側に付勢する力が働いて第2軸受板46が第2軸受部材16に押し付けられるような状態となる場合でも、第2軸受板46の位置が上下方向で摺動面72から離間する方向に変化することがなく、ロータ10の位置が上下方向で変化することを防止できる。
 また、第2軸受板46にはEリング24が当接するので、第2軸受部材16とロータ10との摺動により発生する熱は、第2軸受板46から、Eリング24を介して、回転軸5の側に放出される。
 さらに、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に保持されており、回転軸5には固定されていない。従って、回転軸5への固定によって第2軸受板46が歪むことを回避できる。これによりロータ側摺動面46aの平面度を維持できるので、ロータ10の回転精度を確保することが容易となる。
 また、第2軸受板46は、保持部材21の上端側の接続部40(当接部)、上端側の回転軸保持部38(当接部)、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。従って、第2軸受板46を保持部材21に保持することが容易である。さらに、第2軸受板46は、外周縁に切欠部47を備える。従って、樹脂製の保持部材21に、熱などにより変形させた塑性変形部49を設けて第2軸受板46を保持する際に、変形する樹脂を切欠部47に入り込ませることができる。これにより、第2軸受板46を保持部材21で確実に保持できる。
 次に、本例のポンプ装置1では、モータ2の回転軸5にインペラ6が取り付けられているので、ロータ10が回転したときに(回転軸5に取り付けられたインペラ6が回転したときに)、ロータ10には、回転軸5の線方向をインペラ6の側に付勢される力が働く。従って、摺動面72をインペラ6とは反対側に向けた第2軸受部材16とロータ10との間には摺動による熱が発生しやすく、発生した熱によって樹脂製の保持部材21が変形して、ロータ10の位置が上下方向で変化してしまう可能性がある。これに対して、モータ2は、インペラ6の側に位置する第2軸受部材16がロータ10との摺動面72をインペラ6とは反対側に向けている。また、ロータ10では、回転軸5を外周側から保持する樹脂製の保持部材21が、回転軸5に固定されて回転軸5から外周側に突出するEリング24を保持している。従って、第2軸受部材16とロータ10との摺動により発生した熱で保持部材21が変形してしまうような場合でも、回転軸5に対する保持部材21の位置が上下方向で変化することを防止あるいは抑制できる。これにより、保持部材21に保持された磁石20の位置が上下方向で変化してしまうことを防止あるいは抑制できるので、ロータ10の回転精度を維持できる。よって、インペラ6の回転精度を維持できる。また、保持部材21が回転軸5に固定されたEリング24を保持するので、第2軸受部材16とロータ10との摺動により発生した熱を、Eリング24を介して、回転軸5の側に放出できる。従って、第2軸受部材16とロータ10との摺動により発生した熱により、樹脂製の保持部材21が変形することを防止或いは抑制できる。
(その他の実施の形態)
 上記の例では、回転軸5に環状溝23を設けて第1軸受板45を支持しているが、回転軸5に段部を設け、この段部に第1軸受板45を支持してもよい。
 また、上記の例では、保持部材21に金属製の第2軸受板46を保持しているが、第2軸受板46を省略して、保持部材21と第2軸受部材16との間にワッシャーを配置してもよい。
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、21…保持部材、23…環状溝、24…Eリング(金属部材)、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(当接部)、39…磁石保持部、39a…テーパー面被い部、39b…環状板部、40…接続部(当接部)、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(第2の金属部材)、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 (7)

  1.  回転軸を備えるロータと、
     前記回転軸を回転可能に支持する軸受部材と、を有し、
     前記軸受部材は、軸線方向の一方側から前記ロータが摺接する摺動面を備え、
     前記ロータは、前記回転軸を外周側から保持する保持部材と、前記保持部材に保持された磁石と、前記回転軸に固定されて当該回転軸から外周側に突出して前記保持部材に保持された金属部材と、を備えることを特徴とするモータ。
  2.  前記回転軸は、金属製であることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
  3.  前記回転軸には、環状溝が設けられており、
     前記金属部材は、前記環状溝に係止されたEリングであることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
  4.  前記ロータは、前記保持部材に保持された第2の金属部材を備え、
     前記第2の金属部材は、前記摺動面に摺接するロータ側摺動面を備え、
     前記金属部材は、前記軸線方向で前記摺動面とは反対側から前記第2の金属部材に当接することを特徴とする請求項1から3のうちのいずれか一項に記載のモータ。
  5.  前記第2の金属部材は、前記回転軸が貫通する環状の部材であり、
     前記保持部材は、前記軸線方向で前記摺動面とは反対側から前記第2の金属部材に当接する当接部と、前記第2の金属部材の外周縁を前記摺動面の側および外周側から被う塑性変形部とを備えることを特徴とする請求項4に記載のモータ。
  6.  前記第2の金属部材は、外周縁に切欠部を備えることを特徴とする請求項5に記載のモータ。
  7.  請求項1から6のうちのいずれか一項に記載のモータと、
     前記回転軸に取り付けられたインペラと、を有し、
     前記軸受部材は、前記摺動面を前記インペラとは反対側に向けていることを特徴とするポンプ装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220316488A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 Lg Electronics Inc. Motor and drain pump including the same

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018133879A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 日本電産サンキョー株式会社 モータおよびポンプ装置
CN110608174A (zh) * 2018-06-15 2019-12-24 三花亚威科电器设备(芜湖)有限公司 泵及洗涤设备
DE102020124652A1 (de) * 2020-09-22 2022-03-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radialflussmaschine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188612A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Honda Motor Co Ltd 遠心型圧縮機
JP2015108305A (ja) * 2013-12-03 2015-06-11 日本電産コパル株式会社 スロットル制御装置用コアレスモータ及び該スロットル制御装置用コアレスモータの製造方法並びにスロットル制御装置
JP2016010294A (ja) * 2014-06-26 2016-01-18 日本電産株式会社 モータ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013009571A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Nidec Sankyo Corp モータ
JP2018133879A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 日本電産サンキョー株式会社 モータおよびポンプ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188612A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Honda Motor Co Ltd 遠心型圧縮機
JP2015108305A (ja) * 2013-12-03 2015-06-11 日本電産コパル株式会社 スロットル制御装置用コアレスモータ及び該スロットル制御装置用コアレスモータの製造方法並びにスロットル制御装置
JP2016010294A (ja) * 2014-06-26 2016-01-18 日本電産株式会社 モータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220316488A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 Lg Electronics Inc. Motor and drain pump including the same

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