(57)【要約】【課題】出力の減少を抑制しつつ振動や騒音の発生を抑制することのできるクローポール型モータおよびそれを備えるポンプおよびポンプ駆動機器を得る。【解決手段】ステータ２１のロータ１５に対向する連結部（ステータのロータとの対向部）４７、４９を設け、この連結部４７、４９を、爪磁極１７、１９が形成された部分におけるステータ２１とロータ１５との間の磁気抵抗と、隣り合う爪磁極１７、１９間の隙間Ｓが形成された部分におけるステータ２１とロータ１５との間の磁気抵抗と、の差を緩和する緩和部Ｅとした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットを有するロータと、当該ロータの磁極面に対向配置されるとともに周方向に複数配置される爪磁極を有するステータと、を備えるクローポール型モータにおいて、
前記ステータの前記ロータとの対向部に、当該ステータの周方向の各位置における磁気抵抗の差を緩和する緩和部を設けたことを特徴とするクローポール型モータ。
【請求項２】
前記緩和部は、前記ロータまでの距離が前記爪磁極からロータまでの距離とほぼ同一となるように周方向に連続して設けられ、前記爪磁極の基部を連結する連結部であることを特徴とする請求項１に記載のクローポール型モータ。
【請求項３】
前記ステータは、当該ステータと前記ロータとの間に発生する磁力を調整する磁力調整部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクローポール型モータ。
【請求項４】
前記ステータの周方向の各位置における断面積を調節することで、前記ステータと前記ロータとの間に発生する磁力を調整することを特徴とする請求項３に記載のクローポール型モータ。
【請求項５】
前記緩和部の径方向厚さを調節することで、前記ステータの周方向の各位置における断面積を調節することを特徴とする請求項４に記載のクローポール型モータ。
【請求項６】
前記爪磁極に凹部若しくは開口部を形成することで、前記ステータの周方向の各位置における断面積を調節することを特徴とする請求項４に記載のクローポール型モータ。
【請求項７】
隣り合う爪磁極の対向面をステータの径方向に対して傾斜させるとともに、傾斜した対向面を周方向でオーバーラップさせることで、前記緩和部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のクローポール型モータ。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のクローポール型モータを駆動源としたことを特徴とするポンプ。
【請求項９】
請求項８に記載のポンプを搭載したことを特徴とするポンプ駆動機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クローポール型モータおよびポンプおよびポンプ駆動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータとして、周方向に沿って複数配置された極歯を有するステータを、極歯が界磁用ロータマグネットの周面と対向するように配置させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、複数の極歯を、隣り合う極歯との間隔が一部で異なるように配置することで、トルクリプルの低減を図り、以て、振動や騒音の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５９９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来の技術では、隣り合う極歯同士の間隔を、漏れ磁束を抑制可能な間隔としつつ、隣り合う極歯同士の間隔を一部で異ならせる必要があるため、極歯の対向面積が小さくなってしまい、モータ出力が減少することになる。
【０００６】
そこで、本発明は、出力の減少を抑制しつつ振動や騒音の発生を抑制することのできるクローポール型モータおよびそれを備えるポンプおよびポンプ駆動機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明にあっては、マグネットを有するロータと、当該ロータの磁極面に対向配置されるとともに周方向に複数配置される爪磁極を有するステータと、を備えるクローポール型モータにおいて、前記ステータの前記ロータとの対向部に、当該ステータの周方向の各位置における磁気抵抗の差を緩和する緩和部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載のクローポール型モータにおいて、前記緩和部は、前記ロータまでの距離が前記爪磁極からロータまでの距離とほぼ同一となるように周方向に連続して設けられ、前記爪磁極の基部を連結する連結部であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明にあっては、請求項１または請求項２に記載のクローポール型モータにおいて、前記ステータは、当該ステータと前記ロータとの間に発生する磁力を調整する磁力調整部を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明にあっては、請求項３に記載のクローポール型モータにおいて、前記ステータの周方向の各位置における断面積を調節することで、前記ステータと前記ロータとの間に発生する磁力を調整することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明にあっては、請求項４に記載のクローポール型モータにおいて、前記緩和部の厚さを調節することで、前記ステータの周方向の各位置における断面積を調節することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明にあっては、請求項４に記載のクローポール型モータにおいて、前記爪磁極に凹部若しくは開口部を形成することで、前記ステータの周方向の各位置における断面積を調節することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明にあっては、請求項１に記載のクローポール型モータにおいて、隣り合う爪磁極の対向面をステータの径方向に対して傾斜させるとともに、傾斜した対向面を周方向でオーバーラップさせることで、前記緩和部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明にあっては、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のクローポール型モータを駆動源とするポンプとしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明にあっては、請求項８に記載のポンプを搭載したポンプ駆動機器としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、ステータのロータとの対向部に、当該ステータの周方向の各位置における磁気抵抗の差を緩和する緩和部を設けることで、対向面積の減少を抑制しつつトルクリプルの低減を図ることができるようにしたため、モータの出力の減少を抑制しつつモータの低振動化や低騒音化を達成することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、ロータまでの距離が爪磁極からロータまでの距離とほぼ同一となるように周方向に連続して設けられ、爪磁極の基部を連結する連結部を緩和部としたため、より簡素な構造でトルクリプルの低減を図ることができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、ステータに、当該ステータとロータとの間に発生する磁力を調整する磁力調整部を設けたため、ステータの周方向の各位置における磁力をほぼ一定にすることが可能となる。これにより、トルクリプルの更なる低減を図ることができるようになる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、ステータの周方向の各位置における断面積を調節することで、ステータとロータとの間に発生する磁力を調整するようにしたため、容易にトルクリプルの低減を図ることができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、緩和部の厚さを調節することで、ステータの周方向の各位置における断面積を調節するようにしたため、より容易にトルクリプルの低減を図ることができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、爪磁極に凹部若しくは開口部を形成することで、ステータの周方向の各位置における断面積を調節するようにしたため、より容易にトルクリプルの低減を図ることができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、隣り合う爪磁極の対向面をステータの径方向に対して傾斜させるとともに、傾斜した対向面を周方向でオーバーラップさせることで、緩和部を設けたため、ロータと爪磁極との距離が変化しない上、爪磁極の厚みを維持することが可能となり、トルクのピークを維持しつつトルクリプルを低減することができるようになる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、低振動および低騒音で、かつ、小型化されたポンプを得ることができる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、ポンプ駆動機器の低振動化および低騒音化を達成しつつ小型化を可能とし、かつ、省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかるクローポール型モータを使用したポンプの外観斜視図である。
【図２】図２は、図１のII−II線断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態にかかるステータの巻線を除いた全体斜視図である。
【図４】図４は、図３に示すステータの巻線を除いた分解斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態にかかる爪磁極とロータとの関係を模式的に示す横断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態にかかる爪磁極の模式的な展開図と、それに対応した部位のトルクリプルの特性図と、を並べて示す説明図である。
【図７】図７は、従来の比較例として示す図４に対応したステータの巻線を除いた分解斜視図である。
【図８】図８は、従来の比較例として示す図５に対応した模式的な横断面図である。
【図９】図９は、従来の比較例として示す図６に対応した爪磁極の模式的な展開図とトルクリプルの特性図とを並べて示す説明図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態にかかるステータの巻線を除いた分解斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態にかかる爪磁極とロータとの関係を模式的に示す横断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２実施形態にかかる爪磁極の模式的な展開図と、それに対応した部位のトルクリプルの特性図と、を並べて示す説明図である。
【図１３】図１３は、図１２のXIII−XIII線に沿った模式的な断面図である。
【図１４】図１４は、図１２のXIV−XIV線に沿った模式的な断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第３実施形態にかかるステータの巻線を除いた全体斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５に示すステータの巻線を除いた分解斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明の第３実施形態にかかる爪磁極とロータとの関係を模式的に示す横断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第３実施形態にかかる爪磁極の模式的な展開図と、それに対応した部位のトルクリプルの特性図と、を並べて示す説明図である。
【図１９】図１９は、本発明の第４実施形態にかかるステータの巻線を除いた全体斜視図である。
【図２０】図２０は、図１９に示すステータの巻線を除いた分解斜視図である。
【図２１】図２１は、本発明の第４実施形態にかかる爪磁極とロータとの関係を模式的に示す横断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の第４実施形態にかかる爪磁極の模式的な展開図と、それに対応した部位のトルクリプルの特性図と、を並べて示す説明図である。
【図２３】図２３は、本発明の第５実施形態にかかる食器洗浄機の内部構造を示す模式図である。
【図２４】図２４は、本発明の第５実施形態の第１変形例にかかる洗濯機の内部構造を示す模式図である。
【図２５】図２５は、本発明の第５実施形態の第２変形例にかかる給湯ユニットの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１〜図６は本発明にかかるクローポール型モータおよびポンプの第１実施形態を示している。
【００２８】
本実施形態では、図２に示すクローポール型モータＭを駆動源として、図１に示すポンプＰを構成しており、このポンプＰは、液体を吸排する羽根車１と、液体を吸入する吸入口３および液体を排出する吐出口５を有するポンプケース７と、羽根車１を回転自在に収容するポンプ室９をポンプケース７と対をなして形成する分離板１１と、を備えている。
【００２９】
また、クローポール型モータＭは、羽根車１を回転駆動させるマグネット（永久磁石）１３を有するロータ１５と、ロータ１５に回転駆動力を伝達する爪磁極１７、１９を有するステータ２１と、ステータ２１で発生させる磁界を制御する制御基板３３と、を備えている。
【００３０】
そして、本実施形態では、クローポール型モータＭは、分離板１１の円筒部１１ａを間に挟んで内側（モータ中心部側）にロータ１５を配置し、かつ、外側にステータ２１を配置した、いわゆるインナロータ型構造をしている。
【００３１】
羽根車１は、ロータ１５と一体化されており、固定軸（モータ中心部）５５を中心として回転し、吸入口３からポンプ室９へと吸い込んだ液体に遠心力を与えて吐出口５からポンプ外へと排出する。
【００３２】
ポンプ室９は、図１に示すように、ポンプケース７の中央に開口された吸引口３と、ポンプケース７の側壁にてその外周部の接線方向に延びる吐出管４の先端に設けた吐出口５とを有したポンプケース７に、ロータ１５とステータ２１とを水密状態に分離（ポンプ部とモータ部を分離）する分離板１１が結合されることにより形成されている。なお、ポンプケース７の外周側端部７ａと、分離板１１の円筒部１１ａの先端から径方向外側に突出している外側端部１１ｄとの結合部分には、ポンプ室９を外部に対して水密状態に封止するためのシール部材６３を介在させている。
【００３３】
また、制御基板３３が、分離板１１の背面に設けられており、ロータ１５の回転位置を検出する位置検出センサ６５からの信号を受けて後述する環状コイル３７で発生させる磁界を制御している。
【００３４】
また、ポンプＰは、ポンプケース７を除いた部位全体が不飽和ポリエステル等からなるモールド樹脂６７で覆われている。このため、ステータ２１及び制御基板３３を含めたモータ部全体をこのモールド樹脂６７で保護することができると共に強度も高めることができる。
【００３５】
ステータ２１は、円筒体をなすロータ１５の外側の磁極面としての外周面１５ａを分離板１１の円筒部１１ａを間に挟んで対向配置するための孔が中央部に形成された略環状のステータコア３５と、当該ステータコア３５の中空部内に図示せぬ絶縁板を介して配置される環状コイル（巻線）３７と、を備えている。
【００３６】
ステータコア３５は、軸方向（図２中で左右方向）に延在する複数個の爪磁極（クローポール）１７、１９を内周部に有する鉄心で構成されており、ステータコア３５の内部においてモータ中心部の周囲を囲むように、図示せぬ絶縁板を介して巻き付けた環状コイル（巻線）３７を配置した構成となっている。
【００３７】
さらに本実施形態では、ステータ２１のステータコア３５は、図３および図４に示すように、互いにほぼ同形状の第１のコア３９と第２のコア４１とから構成されている。これら第１・第２のコア３９、４１は、円筒部４３、４５を備えるとともに、円筒部４３、４５の内側に、上述した爪磁極１７、１９を、円周方向に等間隔にそれぞれ４個備えている。
【００３８】
爪磁極１７、１９は、それらの基部１７ａ、１９ａが連結部４７、４９を介して円筒部４３、４５の周縁に連結されて一体化している。また、爪磁極１７、１９の軸方向長さを、円筒部４３、４５の軸方向長さよりも長くしており、一方の爪磁極１７の先端側を、他方の円筒部４５の隣り合う爪磁極１９間に配置するとともに、他方の爪磁極１９の先端側を、一方の円筒部４３の隣り合う爪磁極１７間に配置している。
【００３９】
そして、上述した第１のコア３９と第２のコア４１とを組み付けて、図３に示すステータコア３５として一体化させる際には、第１のコア３９の爪磁極１７を第２のコア４１の隣り合う爪磁極１９間に挿入配置するとともに、第２のコア４１の爪磁極１９を第１のコア３９の隣り合う爪磁極１７間に挿入配置している。
【００４０】
すなわち、第１のコア３９の爪磁極１７と第２のコア４１の爪磁極１９とが円周方向に沿って交互に配置され、その際、爪磁極１７と爪磁極１９との間には隙間Ｓ（図３参照）が形成される。このとき、各コア３９、４１の円筒部４３、４５の軸方向に互いに対向する周縁どうしが接触した状態となる。
【００４１】
したがって、図３に示すように組み付けたステータコア３５は、周方向に隣り合う爪磁極１７、１９どうしが軸方向に対して互いに逆方向に向けて延在することになる。なお、図２ではステータ２１と分離板１１の円筒部１１ａとを離間させているが、それぞれを面接触状態で接触させてもよい。
【００４２】
このように構成したクローポール型のステータ２１では、環状コイル３７に通電することで発生した磁束を、爪磁極１７、１９とロータ１５との間で効率良く伝達することができる。
【００４３】
一方、ロータ１５は、羽根車１の外周端部に一体的に設けられた円筒体として形成されており、その円筒体内周側の円筒状のロータヨーク５１の外側に、磁気回路（磁界）を構成する円筒状のマグネット１３が設けられている。このマグネット１３は、周方向に沿って等間隔で、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように配置されている。
【００４４】
また、ロータ１５は、ポンプケース７に設けられた軸支え部５３と、分離板１１に設けられた軸支え部１１ｂに各端部を挿入嵌合させた固定軸５５に対し、軸受部５７を介して回転自在に支承されている。なお、固定軸５５は、その両端側に取り付けられた回り止め板５９、６１により回転不可能になっている。
【００４５】
さらに、マグネット１３と分離板１１の円筒部１１ａとの間には、ロータ１５の回転時に接触しない程度の隙間（クリアランス）が確保されている。また、分離板１１の円筒部１１ａと軸支え部１１ｂとを、円板状の端板１１ｃによって連結することで一体化している。
【００４６】
このように構成されたポンプＰでは、環状コイル３７への通電により発生する磁束が爪磁極１７、１９からマグネット１３へと伝達されることにより、そのマグネット１３が吸引反発することで、ロータ１５と一体的に設けられた羽根車１が、固定軸５５を中心として回転する。そして、その羽根車１の回転に伴ってポンプ作用が発生し、液体が吸入口３からポンプ室９へと吸い込まれ、そのポンプ室９内で加圧されて周囲方向に圧送された液体は、吐出口５からポンプＰ外へと排出される。
【００４７】
ここで、本実施形態では、図３および図４に示すように、ステータ２１のロータ１５に対向する対向部（本実施形態では、爪磁極１７、１９および連結部４７、４９）に、ステータ２１の周方向の各位置における磁気抵抗の差を緩和する緩和部Ｅを設けている。
【００４８】
具体的には、図４に示すように、連結部４７、４９を周方向に連続させるとともに、図５に示すように、爪磁極１７、１９とロータ１５との間の距離δ１と、連結部４７、４９とロータ１５との間の距離δ２と、がステータ２１の周方向でほぼ一定となるように連結部４７、４９を形成することで、緩和部Ｅを設けている。すなわち、本実施形態では、対向部（爪磁極１７、１９および連結部４７、４９）のうち連結部４７、４９が緩和部に相当している。
【００４９】
なお、従来は、図７に示すように、爪磁極１７Ａ、１９Ａの基部１７Ａａ、１９Ａａを円筒部４３Ａ、４５Ａに連結する際に、連結部４７Ａ、４９Ａを各爪磁極１７Ａ、１９Ａに対応する部分のみに設けていた。
【００５０】
すなわち、２つの円筒部４３Ａ、４５Ａを組み付けた際には、図８に示すように、ステータ２１の爪磁極１７Ａ、１９Ａが配置される内周部分における隣り合う爪磁極１７Ａ、１９Ａ間には、ロータ１５Ａのマグネット１３に対向する連結部４７Ａ、４９Ａが存在していなかった。
【００５１】
したがって、従来の構造では、爪磁極１７Ａ、１９Ａの部分と、隣り合う爪磁極１７Ａ、１９Ａ間の部分と、でステータに発生する磁気抵抗が大きく異なってしまうため、ステータの周方向の隙間Ｓが形成される部位で、図９のトルクリプル特性εに示すような大きな変動Ｋが発生してしまっていた。そして、この大きな変動Ｋが、振動や騒音をもたらすコギングトルクの発生原因となっていた。
【００５２】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、爪磁極１７、１９の基部１７ａ、１９ａをそれぞれ連結する連結部４７、４９が周方向に連続するように、当該連結部４７、４９を円筒部４３、４５の内周に環状（リング状）に設けるとともに、連結部４７、４９をロータ１５のマグネット１３に対向配置させ、ステータ２１の爪磁極１７、１９が配置される内周部分における爪磁極１７、１９間の隙間部分に連結部４７、４９が存在するようにした。そして、環状に形成した連結部４７、４９の内周縁部から爪磁極１７、１９を軸方向に突設させた形状とした。
【００５３】
さらに、環状の連結部４７、４９の内周を、爪磁極１７、１９の内側面と同一面となるように略円形に形成することにより、図５に示すように、爪磁極１７、１９（詳細には基部１７ａ、１９ａ）とロータ１５との間の距離δ１と、連結部４７、４９とロータ１５との間の距離δ２と、がステータ２１の周方向でほぼ一定となるようにした。
【００５４】
なお、図５および図８では、円筒部と、爪磁極と円筒部との間の連結部を省略し、爪磁極と、隣り合う爪磁極間の連結部と、ロータと、の関係のみを示してある。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、ステータ２１のロータ１５に対向する連結部（ステータのロータとの対向部）４７、４９を設け、この連結部４７、４９を、爪磁極１７、１９が形成された部分におけるステータ２１とロータ１５との間の磁気抵抗と、隣り合う爪磁極１７、１９間の隙間Ｓが形成された部分におけるステータ２１とロータ１５との間の磁気抵抗と、の差を緩和する緩和部Ｅとしたため、周方向の位置によって変化するステータ２１とロータ１５との間の磁力の変動幅を減少させることが可能になる。すなわち、図６のトルクリプル特性εに示すように、トルクリプルに発生する変動Ｋ１を、従来（図９）と比較してａ分だけ減少することができ、これにより、コギングトルクの発生が抑制されて振動や騒音を低減することができるようになる。
【００５６】
また、連結部４７、４９を緩和部Ｅとすることで、ステータ２１のロータ１５に対向する対向部の面積（対向面積）の減少を抑制しつつトルクリプルの低減を図ることができるようになるため、クローポール型モータＭの出力の減少を抑制しつつクローポール型モータＭの低振動化や低騒音化を達成することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、連結部４７、４９を周方向に連続させ、爪磁極１７、１９とロータ１５との間の距離δ１と、連結部４７、４９とロータ１５との間の距離δ２と、がステータ２１の周方向でほぼ一定となるように連結部４７、４９を形成することで、緩和部Ｅを設けたため、より簡素な構造でトルクリプルの低減を図ることができる。
【００５８】
また、ポンプＰは、上述のクローポール型モータＭを駆動源としたので、低振動および低騒音のポンプＰを提供できるとともに、そのポンプＰの小型化が可能となる。
【００５９】
（第２実施形態）
図１０〜図１４は、本発明の第２実施形態を示している。
【００６０】
本実施形態のクローポール型モータＭは、基本的に上記第１実施形態と同様であって、図１０および図１１に示すように、連結部４７、４９を、円筒部４３、４５の内周に環状に設け、爪磁極１７、１９とロータ１５との間の距離δ１と、連結部４７、４９とロータ１５との間の距離δ２と、がステータ２１の周方向でほぼ一定となるようにしてある。なお、図１１は、図５と同様に、爪磁極１７、１９と、隣り合う爪磁極１７、１９間と、ロータ１５と、の関係のみを示してある。
【００６１】
ここで、本実施形態が上記第１実施形態と主に異なる点は、ステータ２１に、当該ステータ２１とロータ１５との間に生じる磁力を、ステータ２１の周方向でほぼ一定となるように調整する磁力調整部Jが設けられている点にある。
【００６２】
本実施形態では、連結部４７、４９を爪磁極１７、１９の背部で開口（開口部４７ａ、４９ａ）させることで、磁力調整部Jを形成している。具体的には、連結部４７、４９に開口部４７ａ、４９ａを形成することで、ステータ２１（円筒部４３、４５、爪磁極１７、１９および連結部４７、４９）の周方向の各部位における断面積を、ステータ２１の周方向でほぼ一定となるように調節し、ステータ２１とロータ１５との間に生じる磁力を、ステータ２１の周方向でほぼ一定となるようにしている。
【００６３】
すなわち、図１０および図１４に示すように、連結部４７、４９を爪磁極１７、１９の背部で開口（開口部４７ａ、４９ａ）させ、爪磁極１７、１９の厚さｔ１と連結部４７、４９の厚さｔ２や、開口部４７ａ、４９ａの径方向の幅Ｗを調整することにより、円筒部４３、４５を含めた爪磁極１７、１９と連結部４７、４９の周方向の断面積が略等しくなるようにしている。
【００６４】
本実施形態では、図１３に示す断面位置（隣り合う爪磁極１７、１９の間）では、連結部４７、４９が軸方向に対向して存在しており、図１４の断面位置（爪磁極１７、１９部分）では、それら爪磁極１７、１９の一方と対向する連結部４７、４９の他方とが存在するように構成した。
【００６５】
そして、円筒部４３、４５を含めた爪磁極１７、１９と連結部４７、４９の周方向の断面積を一定にするために、図１３に示す断面位置の連結部４７、４９の断面積和（円筒部４３、４５を含む）αと図１４に示す断面位置の爪磁極１７、１９の一方と連結部４７、４９の他方との断面積和（円筒部４３、４５を含む）βと、が等しくなるようにした。
【００６６】
このように、本実施形態では、爪磁極１７、１９が存在する部位と存在しない部位における周方向の断面積和α、βを等しくすることにより、ステータ２１の周方向の各位置における磁力の差、すなわち、爪磁極１７、１９が存在する部位と存在しない部位における磁力の差が少なくなるようにしている。
【００６７】
なお、本実施形態では、開口部４７ａ、４９ａの周方向長さＬは爪磁極１７、１９の周方向幅Ｗ１と等しくなっている。
【００６８】
また、本実施形態では、上述した断面積和α、βを等しくするために、連結部４７、４９にほぼ矩形状の開口部４７ａ、４９ａを形成したが、その形状は矩形状に限ることはない。また、開口することなく凹部を設けることで断面積和α、βを調節することも可能である。
【００６９】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、ステータ２１に、当該ステータ２１とロータ１５との間に発生する磁力を調整する磁力調整部Ｊを設けたため、ステータ２１の周方向の各位置（爪磁極１７、１９が存在する部位と存在しない部位）における磁力をほぼ一定にすることが可能となり、トルクリプルの更なる低減を図ることができるようになる。
【００７１】
これにより、図１２に示すように、トルクリプルに発生する変動Ｋ２を、従来（図９）と比較して（ａ＋ｂ）分だけ減少することができる。
【００７２】
なお、ａは上記第１実施形態で得られたトルクリプルの減少分（図６参照）である。したがって、本実施形態によれば、トルクリプルの更なる低減を達成して、振動や騒音を大幅に低減することができるようになる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、ステータ２１の周方向の各位置における断面積を調節することで、ステータ２１とロータ１５との間に発生する磁力を調整するようにしたため、容易にトルクリプルの低減を図ることができる。
【００７４】
特に、緩和部Ｅの厚さｔ１，ｔ２を調節することで、ステータ２１の周方向の各位置における断面積を調節するようにしたため、発生するトルクの調整を容易かつ精度良く行うことができる。つまり、ステータ２１の断面積が大きい部分には強いトルクが発生し、断面積が小さい部分には弱いトルクが発生するため、その差をコントロールすることでステータ２１とロータ１５との間に発生する磁力の周方向の均一化が達成し易くなる。その結果、より容易にトルクリプルの低減を図ることができるようになる。
【００７５】
さらに、本実施形態では、連結部４７、４９に開口部４７ａ、４９ａを形成することで磁力調整部Ｊを形成したため、単に開口部４７ａ、４９ａを形成するという簡素な構成でトルクリプルの低減を図ることのできるクローポール型モータＭを得ることができ、コスト削減を図ることができる。
【００７６】
また、本実施形態のクローポール型モータＭを駆動源としてポンプＰを構成した場合には、そのポンプＰの小型化を図りつつ振動および騒音の更なる向上を図ることができる。
【００７７】
（第３実施形態）
図１５〜図１８は、本発明の第３実施形態を示している。
【００７８】
本実施形態のクローポール型モータＭは、基本的に上記第１実施形態と同様であり、図１５〜図１７に示すように、連結部４７、４９を環状に形成して、爪磁極１７、１９とロータ１５との間の距離δ１と、隣り合う連結部４７、４９間とロータ１５との間の距離δ２と、をステータ２１の周方向でほぼ一定となるようにしてある。なお、図１７は、図５と同様に、爪磁極１７、１９および隣り合う爪磁極１７、１９間とロータ１５との関係のみを示してある。
【００７９】
ここで、本実施形態が上記第１実施形態と主に異なる点は、図１６および図１７に示すように、爪磁極１７、１９に凹部１７ｂ、１９ｂを形成することでステータ２１の周方向の各位置における断面積を調節するようにしたことにある。
【００８０】
本実施形態では、凹部１７ｂ、１９ｂは、爪磁極１７、１９のロータ１５とは反対側となる背面の幅方向（周方向）の中央部に、所定幅Ｗ２および所定深さをもって、その爪磁極１７、１９の軸方向のほぼ全長に亘って形成されている。
【００８１】
このように、爪磁極１７、１９に凹部１７ｂ、１９ｂを形成することにより、円筒部４３、４５を含めた爪磁極１７、１９と連結部４７、４９の周方向の断面積をステータ２１の周方向の各位置においてほぼ一定となるようにし、周方向の磁力がほぼ一定となるようにしてある。このとき、第２実施形態に示したように、爪磁極１７、１９の背部の連結部４７、４９にも開口部や凹部を適宜形成して断面積調整する（断面積を一定にする）ことも可能である。また、爪磁極１７、１９に開口部を形成することで、ステータ２１の周方向の各位置における断面積を調節するようにしてもよい。また、凹部の形状は、矩形状に限ることなく任意に設定することができる。
【００８２】
以上の本実施形態によっても、上記第１および第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、爪磁極１７、１９に凹部１７ｂ、１９ｂを形成することにより、円筒部４３、４５を含めた爪磁極１７、１９と連結部４７、４９の周方向の断面積をステータ２１の周方向の各位置においてほぼ一定となるように調節したため、トルクリプルの更なる低減を図ることができるようになる。
【００８４】
これにより、図１８に示すように、トルクリプルに発生する変動Ｋ３を、従来（図９）と比較して（ａ＋ｃ）分だけ減少することができる。なお、ａは第１の実施形態で得られるトルクリプルの減少分（図６参照）である。したがって、トルクリプルの更なる低減を達成して、振動や騒音を大幅に低減することができる。
【００８５】
特に、本実施形態では爪磁極１７、１９の背面に凹部１７ｂ、１９ｂを形成したので、爪磁極１７、１９とロータ１５との間の隙間が変化するのを防止できるとともに、凹部１７ｂ、１９ｂの面積や深さを調整することによりトルクコントロールが容易になる。また、爪磁極１７、１９に凹部１７ｂ、１９ｂを形成して磁力調整部Ｊとしたので、単に凹部１７ｂ、１９ｂを形成するという簡素な構成で達成できるため、コストを低く抑えることができる。
【００８６】
また、本実施形態のクローポール型モータＭを駆動源としてポンプＰを構成した場合には、そのポンプＰの小型化を図りつつ振動および騒音の更なる向上を図ることができる。
【００８７】
（第４実施形態）
図１９〜図２２は、本発明の第４実施形態を示している。
【００８８】
本実施形態のクローポール型モータＭは、基本的に上記第１実施形態と同様であり、図１９および図２０に示すように、連結部４７、４９を環状に形成して、その環状に形成した連結部４７、４９の内周縁部から爪磁極１７、１９を軸方向に突設させた形状とし、ステータ２１のロータ１５に対向する対向部に、ステータ２１の周方向の各位置における磁気抵抗の差を緩和する緩和部Ｅが設けてある。なお、ステータ２１の爪磁極１７、１９以外の形状を、図７に示す従来の形状としてもよい。
【００８９】
ここで、本実施形態が上記第１実施形態と主に異なる点は、隣り合う爪磁極１７、１９の対向面１７ｃ、１９ｃを、ステータ２１の径方向に対して傾斜させ、それら傾斜した対向面１７ｃ、１９ｃを、図２１に示すように、ステータ２１の周方向にオーバーラップさせることで、緩和部Ｅを形成したことにある。なお、図２１は、図５と同様に爪磁極１７、１９とロータ１５との関係のみを示してある。
【００９０】
本実施形態では、対向面１７ｃ、１９ｃを、爪磁極１７、１９の先端部分の角度が鋭角となるように傾斜させており、これら対向面１７ｃ、１９ｃは、爪磁極１７、１９の軸方向全長、つまり、基部１７ａ、１９ａから先端まで一様に傾斜している。したがって、爪磁極１７、１９の基部１７ａ、１９ａの両側部と連結部４７、４９との間には、相手側の爪磁極１９、１７の先端部の両側部を受容するため、先端部両側の断面形状に沿ったほぼＶ字状の切欠が形成されている。
【００９１】
以上の本実施形態によっても、上記第１から第３実施形態とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
【００９２】
また、本実施形態によれば、隣り合う爪磁極１７、１９の対向面１７ｃ、１９ｃをステータ２１の径方向に対して傾斜させ、傾斜した対向面１７ｃ、１９ｃをステータ２１の周方向にオーバーラップさせることで、緩和部Ｅを設けたため、周方向の位置によって変化するステータ２１とロータ１５との間の磁力の変動幅を減少させることが可能になる。
【００９３】
また、隣り合う爪磁極１７、１９間の隙間を、対向面１７ｃ、１９ｃの重ね合わせ部分で埋めることができるため、ロータ１５と爪磁極１７、１９との距離の変化を抑制することができるとともに、そのように爪磁極１７、１９間の隙間を対向面１７ｃ、１９ｃの重ね合わせ部分で埋めることにより、爪磁極１７、１９の厚みも維持できるため、トルクのピークを維持することができる。
【００９４】
これにより、図２２に示すように、トルクリプルに発生する変動Ｋ４を、従来（図９）と比較して（ａ＋ｄ）分だけ減少することができる。なお、ａは第１実施形態で得られるトルクリプルの減少分（図６参照）である。したがって、トルクリプルの更なる低減を達成して、振動や騒音を大幅に低減することができる。
【００９５】
特に、本実施形態では爪磁極１７、１９の対向面１７ｃ、１９ｃを傾斜させるという簡素な構成で緩和部Ｅを形成することができるので、コストを低く抑えることができる。
【００９６】
また、本実施形態のクローポール型モータＭを駆動源としてポンプＰを構成した場合には、そのポンプＰの小型化を図りつつ振動および騒音の更なる向上を図ることができる。
【００９７】
（第５実施形態）
本実施形態では、本発明にかかるクローポール型モータ（以下では、第１実施形態にかかるクローポール型モータを例示する）を駆動源として構成したポンプを搭載したポンプ駆動機器について説明する。
【００９８】
図２３は、本実施形態にかかるポンプ駆動機器としての食器洗浄機１００を示しており、この食器洗浄機１００では、水または温水が給水口１０１から貯水槽１０２に供給されるようになっており、貯水槽１０２に供給された水または温水が、洗浄ポンプＰ１によって貯水槽１０２からノズル１０３に送られ、水または温水をノズル１０３から噴出することで食器洗浄機１００内に配置した食器１０４を洗浄するようになっている。なお、本実施形態では、洗浄後の水または温水は、下方に落下して貯水槽１０２に溜められ、洗浄ポンプＰ１によって再度ノズル１０３に送られるようになっている。そして、所定時間循環洗浄した後に、洗浄ポンプＰ１を停止して排水ポンプＰ２を作動させることで、貯水槽１０２内の水が排水されるようになっている。
【００９９】
次に、給水口１０１から再度、水または温水を貯水槽１０２に供給した後、洗浄ポンプＰ１を所定時間作動させて濯ぎを行う。その後、洗浄ポンプＰ１を停止して排水ポンプＰ２を作動させて貯水槽１０２の水または温水を排水する。以上の動作を数回繰り返して濯ぎを行うことで、食器洗浄機１００内に配置した食器１０４が洗浄されるようになっている。
【０１００】
ここで、本実施形態では、上述した洗浄ポンプＰ１および排水ポンプＰ２に、上記第１実施形態で例示したクローポール型モータＭを駆動源としたポンプＰ（図１および図２参照）を用いている。
【０１０１】
このように、本実施形態にかかる食器洗浄機１００に、本発明のクローポール型モータＭを駆動源としたポンプＰを用いて洗浄ポンプＰ１および排水ポンプＰ２を構成することで、低振動化および低騒音化を達成しつつ小型化を図ることが可能で、かつ、省エネを図ることができる食器洗浄機１００を得ることができる。
【０１０２】
次に、本実施形態のポンプ駆動機器の変形例について説明する。
【０１０３】
図２４は、上記第５実施形態の第１変形例を示しており、ポンプ駆動機器が洗濯機２００である場合を例示する。
【０１０４】
この洗濯機２００は、洗濯槽２０１が図示せぬモータによって回転制御されており、当該洗濯槽２０１を回転させるとともに、洗濯槽２０１内の水を循環ポンプＰ３で循環させることで衣類等の洗濯を行うようにしている。
【０１０５】
ここで、本変形例では、上述した循環ポンプＰ３に、第１実施形態で例示したクローポール型モータＭを駆動源としたポンプＰ（図１および図２参照）を用いている。
【０１０６】
このように、本変形例にかかる洗濯機２００に、本発明のクローポール型モータＭを駆動源としたポンプＰを用いて循環ポンプＰ３を構成することで、低振動化および低騒音化を達成しつつ小型化を図ることが可能で、かつ、省エネを図ることができる洗濯機２００を得ることができる。
【０１０７】
また、本変形例では、洗濯槽２０１を回転させるモータとして、上記第１実施形態に示したクローポール型モータＭを用いることが好ましい。
【０１０８】
図２５は、上記第５実施形態の第２変形例を示しており、ポンプ駆動機器が給湯ユニット３００である場合を例示する。
【０１０９】
この給湯ユニット３００は、エコキュート、ガス給湯機器およびコジェネレーションなどに用いることができる。
【０１１０】
図２５は、給湯ユニット３００のエコキュートシステム概略図を示している。給湯ユニット３００は、ヒートポンプユニット３０１、貯湯ユニット３０２、風呂３０３、床暖房３０４および追い焚き熱交換器３０５や暖房熱交換器３０６等を備えている。
【０１１１】
また、上記給湯ユニット３００には、台所や洗面用の温水蛇口３０７やお湯をためる補助タンク３０８が設けられており、かつ、給水口３０９の下流には減圧弁３１０が設けられるとともに、床暖房３０４には熱動弁３１１が設けられている。更に、それぞれの配管には複数の混合弁３１２や安全弁３１３が設けられている。
【０１１２】
そして、複数のポンプＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８を駆動させるとともに、上記各弁を制御することで、風呂３０３や台所や洗面用の温水蛇口３０７等に、水やお湯を所望の温度、流量で供給できるようにしている。
【０１１３】
ここで、本変形例では、上述したポンプＰ４〜Ｐ８に、上記第１実施形態で例示したクローポール型モータＭを駆動源としたポンプＰ（図１および図２参照）をそれぞれ用いている。
【０１１４】
このように、本変形例にかかる給湯ユニット３００に本発明のクローポール型モータＭを駆動源としたポンプＰを用いてそれぞれのポンプＰ４〜Ｐ８を構成することで、低振動化および低騒音化を達成しつつ小型化を図ることが可能で、かつ、省エネを図ることができる給湯ユニット３００を得ることができる。
【０１１５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【０１１６】
例えば、上記各実施形態では、クローポール型モータとしてインナーロータ型のクローポールモータを例示したが、内側にステータ、外側にロータを配置したアウターロータ型のクローポールモータにあっても本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１３  マグネット
１５  ロータ
１５ａ  外周面（磁極面）
１７、１９  爪磁極
１７ａ、１９ａ  爪磁極の基部
１７ｂ、１９ｂ  凹部
１７ｃ、１９ｃ  対向面
２１  ステータ
３７  巻線
４３、４５  円筒部
４７、４９  連結部
１００  食器洗浄機（ポンプ駆動機器）
２００  洗濯機（ポンプ駆動機器）
３００  給湯ユニット（ポンプ駆動機器）
Ｍ  クローポール型モータ
Ｐ  ポンプ
Ｐ１  洗浄ポンプ
Ｐ２  排水ポンプ
Ｐ３  循環ポンプ
Ｐ４〜Ｐ８  ポンプ
Ｅ  緩和部
Ｊ  磁力調整部
δ１  爪磁極とロータとの間の距離
δ２  連結部とロータとの間の距離
【図１】
2010200443.tif 000003
【図２】
2010200443.tif 000004
【図３】
2010200443.tif 000005
【図４】
2010200443.tif 000006
【図５】
2010200443.tif 000007
【図６】
2010200443.tif 000008
【図７】
2010200443.tif 000009
【図８】
2010200443.tif 000010
【図９】
2010200443.tif 000011
【図１０】
2010200443.tif 000012
【図１１】
2010200443.tif 000013
【図１２】
2010200443.tif 000014
【図１３】
2010200443.tif 000015
【図１４】
2010200443.tif 000016
【図１５】
2010200443.tif 000017
【図１６】
2010200443.tif 000018
【図１７】
2010200443.tif 000019
【図１８】
2010200443.tif 000020
【図１９】
2010200443.tif 000021
【図２０】
2010200443.tif 000022
【図２１】
2010200443.tif 000023
【図２２】
2010200443.tif 000024
【図２３】
2010200443.tif 000025
【図２４】
2010200443.tif 000026
【図２５】
2010200443.tif 000027