(57)【要約】  ホール素子５８ｂが実装された基板５８を有する環状のモールド固定子５０と、椀状隔壁部品９０内に回転自在に収納され、軸方向の一端がホール素子５８ｂに対向し、軸方向の他端に羽根車６０ｂが取付けられる羽根車取付部６７ａが設けられた環状の回転子部６０ａを有する回転子６０と、を備え、回転子部６０ａは、樹脂マグネット６８と、この樹脂マグネット６８の内側に配置されるスリーブ軸受６６と、樹脂マグネット６８及びスリーブ軸受け６６の一体成形に用いられると共に羽根車取付部６７ａを構成する樹脂部６７と、を備え、樹脂マグネット６８は、ホール素子５８ｂに対向する側の端面の外周部に径方向に所定の幅の環状でかつ軸方向に所定の高さで突き出した回転子位置検出用磁極部６８ｆを備え、この回転子位置検出用磁極部６８ｆは、その内径側に円弧状切欠き６８ｇを同一円周上に複数個備えたポンプ１０を提供する。
2013190640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極位置検出素子が実装された基板を有する環状のモールド固定子と、
椀状隔壁部品内に回転自在に収納され、軸方向の一端が前記磁極位置検出素子に対向し、前記軸方向の他端に羽根車が取付けられる羽根車取付部が設けられた環状の回転子部を有する回転子と、
を備え、
前記回転子部は、
環状のマグネットと、
このマグネットの内側に配置されるスリーブ軸受と、
前記マグネット及び前記スリーブ軸受けの一体成形に用いられると共に前記羽根車取付部を構成する樹脂部と、
を備え、
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子に対向する側の端面の外周部に径方向に所定の幅の環状でかつ軸方向に所定の高さで突き出した回転子位置検出用磁極部を備え、
この回転子位置検出用磁極部は、その内径側に円弧状の切欠きを同一円周上に複数個備えることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記円弧状の切欠きは、前記回転子に形成される各磁極中心に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記円弧状の切欠きは、前記回転子に形成される各磁極間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記マグネットは樹脂マグネットであり、
前記マグネットの前記磁極位置検出素子に対向する側の端面には、前記回転子に形成される各磁極間に前記樹脂マグネットの素材が供給されるゲートが設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のポンプ。
【請求項５】
前記マグネットは樹脂マグネットであり、
前記マグネットの前記磁極位置検出素子に対向する側の端面には、前記回転子に形成される各磁極中心に前記樹脂マグネットの素材が供給されるゲートが設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のポンプ。
【請求項６】
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子に対向する側の端面に、前記回転子に形成される各磁極中心に配置されかつ同一の円周上に配置された凸部を備えることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項７】
前記マグネットは、前記羽根車取付部側の端面に、前記回転子に形成される各磁極間に配置されかつ同一の円周上に配置された凹部を備えることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項８】
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子に対向する側の端面の内周側に、断面略角形状の切欠きを周方向に略等間隔で複数個を備えることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項９】
冷媒回路と、水回路と、前記冷媒回路と前記水回路とを接続し冷媒と水の熱交換を行う冷媒−水熱交換器とを備え、
前記水回路には請求項１乃至８のいずれか１項に記載のポンプが含まれることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
固定子鉄心のティースに絶縁部を施し、前記ティースにコイルを巻回して固定子を製造し、併せて磁極位置検出素子を含む電子部品が実装されると共にリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を製造し、併せて羽根車を製造し、更に併せて、前記磁極位置検出素子に対向する側の端面の外周部に径方向に所定の幅の環状でかつ軸方向に所定の高さで突き出した回転子位置検出用磁極部を備えると共にこの回転子位置検出用磁極部の内径側には円弧状の切欠きが同一円周上に複数個設けられた環状のマグネットと、このマグネットの内側に設けられるスリーブ軸受とを熱可塑性樹脂を用いて一体成形して回転子部を製造する工程と、
前記基板を前記固定子に組付け、併せて前記回転子部に前記羽根車を組付けて回転子を製造し、更に併せて椀状隔壁部品、軸及びスラスト軸受を製造する工程と、
前記固定子の端子と前記基板とを半田付けし、併せて前記椀状隔壁部品に前記回転子を組付け、併せて吸水口と吐出口とを有するケーシングを成形し、更に併せて下穴部品を製造する工程と、
前記固定子と前記下穴部品とをモールド樹脂で一体に成形してモールド固定子を製造し、併せて、前記椀状隔壁部品に前記ケーシングを固定して外周部に複数個のネジ穴を有するポンプ部を製造し、更に併せてタッピングネジを製造する工程と、
前記モールド固定子に前記ポンプ部を組付け、前記ポンプ部の前記ネジ穴及び前記下穴部品の下穴を介して前記タッピングネジにより、前記ポンプ部を前記モールド固定子に固定する工程と、
を含むことを特徴とするポンプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動用マグネット部及びこの駆動用マグネット部の端面から軸方向へ突出した位置検出用マグネット部を有する回転子と、この回転子を収納する内孔を有していてステータを封止する樹脂封止部と、上記位置検出用マグネット部の磁極位置を検出するために同位置検出用マグネット部の近傍に対向させて配置されると共に上記樹脂封止部に収納された磁気センサと、吸水口と排水口を有すると共に上記樹脂封止部を覆うポンプケーシングとを有してなり、上記磁気センサの検出信号によりコイルへの通電を制御することを特徴とするポンプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０２−０３３５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１におけるポンプは、位置検出用マグネット部によるマグネット体積の増大により直材費が増加するという問題があった。【０００５】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転子のマグネットに設けられた回転子位置検出用磁極部に使用されるマグネット量を削減し、低コスト化を可能にしつつも、磁極位置検出精度を維持することが可能なポンプ及びその製造方法並びにこのポンプを備えた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るポンプは、磁極位置検出素子が実装された基板を有する環状のモールド固定子と、椀状隔壁部品内に回転自在に収納され、軸方向の一端が前記磁極位置検出素子に対向し、前記軸方向の他端に羽根車が取付けられる羽根車取付部が設けられた環状の回転子部を有する回転子と、を備え、前記回転子部は、環状のマグネットと、このマグネットの内側に配置されるスリーブ軸受と、前記マグネット及び前記スリーブ軸受けの一体成形に用いられると共に前記羽根車取付部を構成する樹脂部と、を備え、前記マグネットは、前記磁極位置検出素子に対向する側の端面の外周部に径方向に所定の幅の環状でかつ軸方向に所定の高さで突き出した回転子位置検出用磁極部を備え、この回転子位置検出用磁極部は、その内径側に円弧状の切欠きを同一円周上に複数個備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転子のマグネットに設けられた回転子位置検出用磁極部に使用されるマグネット量を削減し、低コスト化を可能にしつつも、磁極位置検出精度を維持することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯装置の構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るポンプ１０の分解斜視図である。
【図３】図３はモールド固定子５０の斜視図である。
【図４】図４はモールド固定子５０の断面図である。
【図５】図５は固定子組立４９の分解斜視図である。
【図６】図６はポンプ部４０の分解斜視図である。
【図７】図７はポンプ１０の断面図である。
【図８】図８はケーシング４１を軸支持部４６側から見た斜視図である。
【図９】図９は回転子部６０ａの断面図（具体的には図１１のＡ−Ａ矢視断面図）である。
【図１０】図１０は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａ側から見た側面図である。
【図１１】図１１は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａ側と反対側から見た側面図である。
【図１２】図１２はスリーブ軸受６６の拡大断面図である。
【図１３】図１３は樹脂マグネット６８の断面図（具体的には図１４のＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図１４】図１４は樹脂マグネット６８を突起６８ａ側（羽根車取付部６７ａ側）から見た側面図である。
【図１５】図１５は樹脂マグネット６８を突起６８ａ側と反対側から見た側面図である。
【図１６】図１６は樹脂マグネット６８を突起６８ａ側から見た斜視図である。
【図１７】図１７は樹脂マグネット６８を突起６８ａの反対側から見た斜視図である。
【図１８】図１８は回転子部６０ａを羽根車取付部側から見た斜視図である。
【図１９】図１９は回転子部６０ａを羽根車取付部の反対側から見た斜視図である。
【図２０】図２０は樹脂マグネット６８を突起６８ａ側と反対側から見た別の側面図である。
【図２１】図２１はポンプ１０の製造工程を示す図である。
【図２２】図２２は冷媒−水熱交換器２を用いた装置の回路を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係るポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
以下では、まず、本実施の形態に係るポンプの適用の一例としてのヒートポンプ式給湯装置の概要について説明し、次に、当該ポンプの詳細について説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯装置の構成図である。図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置３００は、ヒートポンプユニット１００と、タンクユニット２００と、ユーザが運転操作などを行う操作部１１とを備える。
【００１２】
図１において、ヒートポンプユニット１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１（例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機等）と、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器２と、高圧の冷媒を減圧膨張させる減圧装置３と、低圧の二相冷媒を蒸発させる蒸発器４と、圧縮機１、冷媒−水熱交換器２、減圧装置３、及び蒸発器４を環状に接続する冷媒配管１５と、圧縮機１の吐出圧力を検出する圧力検出装置５と、蒸発器４に送風するファン７と、ファン７を駆動するファンモータ６とを備えている。圧縮機１、冷媒−水熱交換器２、減圧装置３、蒸発器４、及びこれらを環状に接続する冷媒配管１５によって冷媒回路が構成される。
【００１３】
また、ヒートポンプユニット１００は、温度検出部として、冷媒−水熱交換器２の沸上げ温度検出部８と、冷媒−水熱交換器２の給水温度検出部９と、外気温度検出部１７とを備えている。
【００１４】
また、ヒートポンプユニット１００は、ヒートポンプユニット制御部１３を備える。ヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出部８、給水温度検出部９、及び外気温度検出部１７からの信号を受信し、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、及びファンモータ６の回転数制御を行う。
【００１５】
タンクユニット２００は、冷媒−水熱交換器２で高温・高圧の冷媒と熱交換することにより加熱された湯水を貯湯する温水タンク１４と、風呂水の追い焚きを行う風呂水追い焚き熱交換器３１と、風呂水追い焚き熱交換器３１に接続された風呂水循環装置３２と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４との間に配置された温水循環装置であるポンプ１０と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４との間を接続する温水循環配管１６と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４と風呂水追い焚き熱交換器３１とに接続された混合弁３３と、温水タンク１４と混合弁３３とを接続する風呂水追い焚き配管３７とを備える。冷媒−水熱交換器２、温水タンク１４、ポンプ１０、及び温水循環配管１６は水回路を構成する。
【００１６】
また、タンクユニット２００は、温度検出部として、タンク内水温検出部３４と、風呂水追い焚き熱交換器３１を通過した後の水温を検出する追い焚き後水温検出部３５と、混合弁３３を通過した後の水温を検出する混合後水温検出部３６とを備えている。
【００１７】
また、タンクユニット２００は、タンクユニット制御部１２を備える。タンクユニット制御部１２は、タンク内水温検出部３４、追い焚き後水温検出部３５、及び混合後水温検出部３６からの信号を受信し、ポンプ１０の回転数制御、及び混合弁３３の開閉制御を行う。更に、タンクユニット２００は、ヒートポンプユニット制御部１３との間、及び操作部１１との間で信号の送受信を行う。
【００１８】
操作部１１は、ユーザが湯水の温度設定や出湯指示などを行うためのスイッチなどを備えたリモコンや操作パネルなどである。
【００１９】
図１において、上記のように構成したヒートポンプ式給湯装置３００における通常の沸上げ運転動作について説明する。操作部１１またはタンクユニット２００からの沸上げ運転指示がヒートポンプユニット制御部１３に伝えられると、ヒートポンプユニット１００は沸上げ運転を行う。
【００２０】
ヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出部８、給水温度検出部９の検出値などに基づいて、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、及びファンモータ６の回転数制御を行う。
【００２１】
また、ヒートポンプユニット制御部１３とタンクユニット制御部１２との間で沸上げ温度検出部８の検出値の送受信が行われ、タンクユニット制御部１２は、沸上げ温度検出部８で検出した温度が目標沸上げ温度になるよう、ポンプ１０の回転数を制御する。
【００２２】
以上のように制御されるヒートポンプ式給湯装置３００において、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は冷媒−水熱交換器２で給水回路側へ放熱しながら温度低下する。放熱して冷媒−水熱交換器２を通過した高圧低温の冷媒は、減圧装置３で減圧される。減圧装置３を通過した冷媒は蒸発器４に流入し、そこで外気空気から吸熱する。蒸発器４を出た低圧冷媒は圧縮機１に吸入されて循環し冷凍サイクルを形成する。
【００２３】
一方、温水タンク１４の下部の水は、温水循環装置であるポンプ１０の駆動により冷媒−水熱交換器２へ導かれる。ここで、冷媒−水熱交換器２からの放熱によって水が加熱され、加熱された湯水は温水循環配管１６を通って温水タンク１４の上部に戻されて蓄熱される。
【００２４】
以上のように、ヒートポンプ式給湯装置３００において、温水タンク１４と冷媒−水熱交換器２との間の温水循環配管１６に、湯水を循環させる温水循環装置としてポンプ１０が用いられる。
【００２５】
次に、本実施の形態に係るポンプ１０について説明する。図２は、本実施の形態に係るポンプ１０の分解斜視図である。
【００２６】
図２に示すように、ポンプ１０は、回転子（後述する）の回転により水を吸水して吐出するポンプ部４０と、回転子を駆動するモールド固定子５０と、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを締結する締結ネジであるタッピングネジ１６０とを備える。なお、図示例では、タッピングネジ１６０の本数を例えば５本としているが、これに限定されるものではない。
【００２７】
ポンプ１０は、５本のタッピングネジ１６０をポンプ部４０のボス部４４に形成されたネジ穴４４ａを介してモールド固定子５０に埋め込まれた下穴部品８１（詳細は後述の図５参照）の下穴８４に締結することで組み立てられる。
【００２８】
なお、図２では、上記で説明した構成の他、ケーシング４１、吸入口４２、吐出口４３、椀状隔壁部品９０、リード線５２、モールド樹脂５３、固定子鉄心５４、及びポンプ部設置面６３が記載されているが、これらについては以下で説明する。
【００２９】
先ず、モールド固定子５０の構成について図３乃至図５を参照して説明する。図３はモールド固定子５０の斜視図、図４はモールド固定子５０の断面図、図５は固定子組立４９の分解斜視図である。
【００３０】
図３〜図５に示すように、モールド固定子５０は、固定子組立４９をモールド樹脂５３によりモールド成形することにより得られる。
【００３１】
モールド固定子５０の軸方向の一方の端面、詳細にはポンプ部４０側の端面（図２も参照）には、外周縁部に沿って平坦なポンプ部設置面６３が設けられている。
【００３２】
ポンプ部設置面６３には、五箇所に下穴部品８１の足部８５（図４、図５参照）が軸方向に埋め込まれている。足部８５は例えば略円柱状の樹脂成形部品である。モールド樹脂５３によるモールド成形時に、足部８５の一方の端面（ポンプ部４０側の端面）は、成形金型の金型押え部８２（図４参照）になる。そのため、下穴部品８１が、ポンプ部設置面６３より所定の距離だけ内側に埋め込まれる形で表出している。表出しているのは、金型押え部８２及びタッピングネジ１６０用の下穴８４である。
【００３３】
固定子組立４９から引き出されるリード線５２は、モールド固定子５０のポンプ部４０側と反対側の軸方向端面の外面から外部に引き出されている。
【００３４】
モールド固定子５０のモールド樹脂５３（例えば熱硬化性樹脂）によるモールド成形時の軸方向の位置決めは、基板押え部品９５（図５参照）に形成されている複数個の突起９５ａの軸方向の端面が上型の金型押え部となることでなされる。そのため、モールド固定子５０の基板５８側の軸方向端面からは、複数個の突起９５ａの軸方向端面（金型押え面）が表出している（図示せず）。
【００３５】
また、反結線側（ポンプ部４０側）の絶縁部５６の軸方向端面が、下型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子５０の基板５８側と反対側の軸方向端面からは、反結線側の絶縁部５６の端面が表出している（図示せず）。
【００３６】
モールド固定子５０のモールド成形時の径方向の位置決めは、固定子鉄心５４の内周面が金型に嵌合することでなされる。そのため、図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部（内周部）が表出している。
【００３７】
次に、モールド固定子５０の内部の構成、即ち、固定子組立４９の構成等について説明する。
【００３８】
図５に示すように、固定子組立４９は、固定子４７と、下穴部品８１とを備える。また、図４及び図５に示すように、固定子４７は、リード線５２、溝５４ａが設けられた固定子鉄心５４、絶縁部５６、コイル５７、ＩＣ５８ａ、ホール素子５８ｂ、基板５８、端子５９、リード線口出し部品６１、及び基板押え部品９５を備える。下穴部品８１は、足部８５、足部８５に設けられた突起８３，８５ａ、及び連結部８７を備える。
【００３９】
固定子組立４９は、以下に示す手順で製作される。
（１）厚さが例えば０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、この電磁鋼板が、かしめ、溶接、接着等で積層された環状の固定子鉄心５４を製作する。固定子鉄心５４は、複数個のティースを備える。図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部が表出している。ここで示す固定子鉄心５４は、薄肉連結部で連結されている例えば１２個のティースを有するので、図３においても、１２箇所に固定子鉄心５４のティースの先端部が表出している。但し、図３で見えているティースは１２個のティースのうちの５個のティースである。
（２）固定子鉄心５４のティースには、絶縁部５６が施される。絶縁部５６は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心５４と一体に又は別体で成形される。
（３）絶縁部５６が施されたティースに、集中巻のコイル５７（図４参照）が巻回される。１２個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線が形成される。
（４）三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７（図４参照）が接続される端子５９（図４参照、電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。電源端子は３個、中性点端子は１個である。
（５）基板５８が結線側（端子５９が組付けられる側）の絶縁部５６に取り付けられる。基板５８は、基板押え部品９５と絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電子部品が実装され、具体的には、電動機（例えばブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ５８ａ（駆動素子）、回転子６０の位置を検出するホール素子５８ｂ（図４参照、磁極位置検出素子）等が実装されている。ＩＣ５８ａは基板５８の基板押え部品９５側に実装されるので、図５では見えているが、ホール素子５８ｂは、ＩＣ５８ａとは反対側に実装されるので、図５では見えていない。また、基板５８には、その外周縁部付近の切欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１が取り付けられる。
（６）リード線口出し部品６１が取り付けられた基板５８は、基板押え部品９５により絶縁部５６に固定され、端子５９と基板５８とが半田付けされた固定子４７に下穴部品８１を組付けることで固定子組立４９が完成する（図５参照）。
【００４０】
次に、図５を参照して下穴部品８１の構成を説明する。下穴部品８１は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を成形して形成される。
【００４１】
図５に示すように、下穴部品８１は、略円柱状の複数（例えば５個）の足部８５が薄肉の連結部８７で環状に連結されて構成される。足部８５には、タッピングネジ１６０が螺合される下穴８４が設けられている（図２参照）。足部８５は、その表出端面（金型押え部８２、及び、突起８３端面）から軸方向の中央部に向かって太くなるテーパ状である。このようにテーパ状にすることで、下穴部品８１を固定子４７とともにモールド成形した後、下穴部品８１の抜け防止の効果がある。
【００４２】
また、下穴部品８１は、回転防止のための複数の突起８５ａを足部８５の外周部に備えている。図示例では、足部８５の外周部に４個の突起８５ａが設けられている。突起８５ａは、所定の周方向の幅で足部８５の高さ方向（軸方向）に延伸するように形成される。また、突起８５ａは、下穴部品８１の回転を防止するために必要な所定の寸法分、足部８５の外周面から突出している。下穴部品８１は略円柱状の足部８５を薄肉の連結部８７で連結することで、モールド金型へ一度でセット可能となり、加工コストの低減が可能となる。
【００４３】
また、下穴部品８１の連結部８７に、下穴部品８１を固定子４７に組み付けるための複数の爪（図示せず）を設け、固定子４７の固定子鉄心５４の外周部に形成された溝５４ａに、下穴部品８１の爪を係り止めすることにより、固定子４７と下穴部品８１とをモールド金型へ一度でセット可能となり、加工コストの低減が可能となる。
【００４４】
固定子４７に下穴部品８１を係り止めした後、固定子組立４９をモールド樹脂５３によるモールド成形する際に、下穴部品８１の金型押え部８２と突起８３とを、モールド成形金型により狭持することで、下穴部品８１の軸方向の位置決めを行う。
【００４５】
なお、金型押え部８２の外径を、下穴部品８１の開口側の端面の外径よりも小さくすることができる（図４参照）。これにより、下穴部品８１の当該端面は、金型押え部８２を除く部分が、モールド樹脂５３で覆われる。従って、下穴部品８１の両端面がモールド樹脂５３で覆われるので、下穴部品８１の表出を抑制し、ポンプ１０の品質向上を図ることが可能となる。
【００４６】
モールド固定子５０は、固定子４７に組み付けられた下穴部品８１がモールド樹脂５３で一体に成形されて得られる。この際、下穴８４は表出するように成形される。ポンプ部４０に形成されたネジ穴４４ａを介して、ポンプ部４０とモールド固定子５０とをタッピングネジ１６０で下穴８４に締結して組み付けることにより、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを強固に組み付けることが可能となる（図２参照）。
【００４７】
次に、ポンプ部４０の構成を、図６〜図８等を参照して説明する。図６はポンプ部４０の分解斜視図、図７はポンプ１０の断面図、図８はケーシング４１を軸支持部４６側から見た斜視図である。ポンプ部４０は、以下に示す要素で構成される。
（１）流体の吸入口４２と吐出口４３とを有し、内部に回転子６０の羽根車６０ｂを収納するケーシング４１：ケーシング４１は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。ケーシング４１には、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを組み付ける際に用いられるネジ穴４４ａを有するボス部４４が５箇所に設けられる。
（２）スラスト軸受７１：スラスト軸受７１の材質は例えばアルミナ等のセラミックである。回転子６０は、ポンプ１０の運転中、回転子６０の羽根車６０ｂの表裏に作用する圧力差によりスラスト軸受７１を介してケーシング４１に押し付けられるため、スラスト軸受７１にはセラミックにより製作されたものを使用し、耐摩耗性、摺動性を確保している。
（３）回転子６０：回転子６０は、回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとを備える。回転子部６０ａは、例えば、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状又は円環状）の樹脂マグネット６８（マグネットの一例）と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂部６７で一体化される（後述する図９参照）。羽根車６０ｂは、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂成形品である。回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとが例えば超音波溶着等により接合される。
（４）軸７０：軸７０（回転軸）の材質は、例えばアルミナ等のセラミック、又はＳＵＳなどである。軸７０は、回転子６０に備えるスリーブ軸受６６と摺動するため、セラミックやＳＵＳなどの材質が選ばれ、耐磨耗性、摺動性を確保している。椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に軸７０の一端が挿入され、軸７０の他端がケーシング４１の軸支持部４６に挿入される。軸支持部９４に挿入される軸７０の一端は、軸支持部９４に対して回転しないように挿入される。そのため、軸７０の一端は所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いた概略Ｄ字形状で、軸支持部９４の孔もこの軸７０の一端の形状に合わせた形状になっている。また、軸支持部４６に挿入される軸７０の他端も、所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いた概略Ｄ字形状であり、軸７０は長さ方向に対称形である。但し、軸７０の他端は、軸支持部４６に回転可能に挿入される。軸７０が長さ方向に対称形なのは、軸７０を軸支持部９４に挿入する際に、上下の向きを意識することなく組立を可能とするためである（図６参照）。
（５）Ｏリング８０：Ｏリング８０の材質は、例えばＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）などである。Ｏリング８０は、ポンプ部４０のケーシング４１と椀状隔壁部品９０とのシールを行う。給湯機などに搭載されるポンプでは、水周りのシールに耐熱性、長寿命が求められるため、ＥＰＤＭなどの材料を使用し、耐性を確保している。
（６）椀状隔壁部品９０：椀状隔壁部品９０は、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。椀状隔壁部品９０は、モールド固定子５０との嵌合部である椀状隔壁部９０ａと、鍔部９０ｂとを備える。椀状隔壁部９０ａは、円形の底部と円筒形の隔壁とで構成される。椀状隔壁部９０ａの底部の内面の略中央部に、軸７０の一端が挿入される軸支持部９４が立設している。椀状隔壁部９０ａの底部の外面には、径方向に放射状に複数個のリブ９２が形成されている。鍔部９０ｂには、鍔部９０ｂを補強する補強リブ（図示せず）が径方向に放射状に複数個形成されている。また、鍔部９０ｂには、ポンプ部４０のポンプ部設置面６３に納まる環状リブ（図示せず）を備える。また、鍔部９０ｂには、タッピングネジ１６０が通る孔９０ｄが５箇所に形成されている。更に、鍔部９０ｂのケーシング４１側の面に、Ｏリング８０を収納する環状のＯリング収納溝９０ｃが形成されている。
【００４８】
ポンプ１０は、椀状隔壁部品９０にＯリング８０を設置し、軸７０、回転子６０、及びスラスト軸受７１を椀状隔壁部品９０内に設置した後、ケーシング４１を椀状隔壁部品９０に組付けてポンプ部４０を組立、更にモールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０等により固定して組立てられる。
【００４９】
また、椀状隔壁部品９０の底部に設けられたリブ９２とモールド固定子５０の溝（図示せず）とが嵌合することで、ポンプ部４０とモールド固定子５０の周方向の位置決めがなされる。
【００５０】
椀状隔壁部９０ａの内側には、回転子６０が収納される。回転子６０は、椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入される軸７０に嵌められている。従って、モールド固定子５０と回転子６０との同軸を確保するために、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部９０ａの外周との隙間はできるだけ小さい方がよい。例えば、その隙間は、０．０２〜０．０６ｍｍ程度に選ばれる。
【００５１】
ただし、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部９０ａの外周との隙間をあまりに小さくし過ぎると、モールド固定子５０の内周に椀状隔壁部９０ａを挿入する場合に、空気の逃げ道が狭くなり椀状隔壁部品９０の挿入が困難になる。
【００５２】
図９は回転子部６０ａの断面図（具体的には図１１のＡ−Ａ矢視断面図）、図１０は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａ側から見た側面図、図１１は回転子部６０ａを羽根車取付部６７ａ側と反対側から見た側面図、図１２はスリーブ軸受６６の拡大断面図である。
【００５３】
図９乃至図１２を参照しながら回転子部６０ａについて説明する。図９乃至図１２に示すように、回転子部６０ａは、少なくとも以下の要素を備える。
（１）樹脂マグネット６８；
（２）スリーブ軸受６６；
（３）樹脂部６７；樹脂部６７は、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性樹脂で構成される部分である。羽根車６０ｂを取付ける羽根車取付部６７ａは、この樹脂部６７に形成される。樹脂マグネット６８及びスリーブ軸受６６は、樹脂部６７により一体成形される。
【００５４】
樹脂マグネット６８は、略リング状（円筒状又は環状）で、例えばフェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットで成形したものである。
【００５５】
スリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）は、樹脂マグネット６８の内側に設けられる。スリーブ軸受６６は、形状が円筒状である。スリーブ軸受６６は、ポンプ１０の椀状隔壁部品９０に組み付けられた軸７０に嵌合して回転するため、軸受けの材料に好適な例えば焼結カーボン若しくはカーボン繊維を添加したＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂、又はセラミック等で製作される。スリーブ軸受６６は、概略軸方向中心から両端に向かって外径が小さくなる抜きテーパ（図示せず）を備え、概略軸方向中心における外周面に回り止めとなる例えば半球状の突起６６ａ（図１２参照）を複数備える。
【００５６】
樹脂部６７のうち羽根車取付部６７ａ側の樹脂マグネット６８の端面に形成される部分には、樹脂成形用金型の上型に設けられるマグネット押さえ部（図示せず）の箇所に対応して凹部６７ｂが形成される。凹部６７ｂは、図９の例では、径方向の略中央部に形成される。凹部６７ｂは、軸方向において樹脂マグネット６８の突起６８ａと対向する位置に形成される。
【００５７】
また、羽根車取付部６７ａには、図１０に示すように、羽根車６０ｂを取り付けるための複数個の羽根車位置決め穴６７ｃが形成されている。羽根車位置決め穴６７ｃは周方向に略等間隔に例えば３個形成されている。羽根車位置決め穴６７ｃは、羽根車取付部６７ａを貫通している。各羽根車位置決め穴６７ｃは、それぞれ、樹脂マグネット６８の３個の突起６８ａ（図１０参照）のうちの２個の中間の径方向延長線上に形成されている。
【００５８】
更に、羽根車取付部６７ａには、図１０に示すように、回転子部６０ａの熱可塑性樹脂（樹脂部６７）による成形時に用いられるゲート６７ｅ（樹脂注入口）が、周方向に略等間隔に、例えば３個形成されている。各ゲート６７ｅは、それぞれ、樹脂マグネット６８の突起６８ａの径方向の延長線上で、かつ、羽根車位置決め穴６７ｃよりも内側に形成されている。
【００５９】
樹脂部６７のうち羽根車取付部６７ａ側と反対側の樹脂マグネット６８の内周面に形成される部分には、樹脂成形用金型の下型に設けられる位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされる切欠き６７ｄが形成される（図９、図１１参照）。切欠き６７ｄは、図１１の例では、略９０°間隔で４箇所に形成される。また、樹脂マグネット６８の一部である複数個（図示例では８個）の凸部６８ｅが樹脂部６７から表出している（図１１参照）。
【００６０】
図１３は樹脂マグネット６８の断面図（具体的には図１４のＢ−Ｂ矢視断面図）、図１４は樹脂マグネット６８を突起６８ａ側（羽根車取付部６７ａ側）から見た側面図、図１５は樹脂マグネット６８を突起６８ａ側と反対側から見た側面図、図１６は樹脂マグネット６８を突起６８ａ側から見た斜視図、図１７は樹脂マグネット６８を突起６８ａの反対側から見た斜視図である。また、図１８は回転子部６０ａを羽根車取付部側から見た斜視図、図１９は回転子部６０ａを羽根車取付部の反対側から見た斜視図である。
【００６１】
図１３乃至図１９を参照しながら樹脂マグネット６８の構成を説明する。ここで示す樹脂マグネット６８は、磁極数が例えば８極のものである。樹脂マグネット６８は、回転子６０に成形された状態で、羽根車取付部６７ａ側と反対側の端面の内周側に、テーパ状の切欠き６８ｂを周方向に略等間隔に複数個備える。すなわち、切欠き６８ｂは当該端面の内周面に形成され、当該端面から所定の長さ軸方向に延伸している。図１５の例では、切欠き６８ｂは８個である。切欠き６８ｂは、軸方向中心側よりも端面側の径が大きくなるテーパ形状である。なお、樹脂部６７の切欠き６７ｄ（図１１参照）は、略９０°間隔で配置された４個の切欠き６８ｂと同じ位置に形成される。
【００６２】
樹脂マグネット６８は、切欠き６８ｂが形成された側と反対側の端面から所定の深さの内周側に、例えば略角形状でかつ軸方向に所定の長さ延在する突起６８ａを周方向に略等間隔に複数個備える。図１４の例では、突起６８ａの個数は３個である。
【００６３】
図１４に示すように、突起６８ａは、側面から見て略角形状で、端面側に突出する凸部６８ａ−１を備える。回転子部６０ａを一体成形する際、突起６８ａの端部に設けられた凸部６８ａ−１が回転子部６０ａを形成する熱可塑性樹脂（樹脂部６７）で保持されることで、樹脂部６７と樹脂マグネット６８との間に樹脂のヒケによる微小な隙間が出来た際にも樹脂マグネット６８の回転トルクを確実に伝達することができ、回転子部６０ａの品質向上が図れる。突起６８ａの形状は、略角形状に限定されるものではなく、三角、台形、半円、円弧、多角形等の形状でもよい。
【００６４】
樹脂マグネット６８は、回転子６０に成形された状態で、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ（図４参照））対向側の端面に、プラスチックマグネット（樹脂マグネット６８の素材）が供給される複数個のゲート６８ｃを備えている（図１５参照）。ゲート６８ｃの位置は例えば極間である（図１５参照）。磁極間にゲート６８ｃを備えることで、磁極のばらつきを抑え、樹脂マグネット６８の磁極位置検出精度を向上させることができる。
【００６５】
図１３に示すように、樹脂マグネット６８の中空部は、突起６８ａが形成される側の端面から概略軸方向の中心位置までストレート形状で、且つ、突起６８ａが形成される側の端面の反対側端面から概略軸方向の中心位置までは抜きテーパ形状である。これにより、金型から成形品を取り出すことが容易となるため、樹脂マグネット６８の生産性が向上し、製造コストの低減が可能となっている。即ち、樹脂マグネット６８の中空部が抜きテーパ形状となっていることで、成形品の一部あるいは全部が金型へ張り付き取り出せなくなる状態となること（金型への取られ）を防止し、樹脂マグネット６８の生産性向上が可能となる。樹脂マグネット６８を成形する金型は、突起６８ａの抜きテーパ形状側の端面において固定側金型と可動側金型に分けられ、可動側金型で形成される中空部の一部がストレート形状となっていることで、より固定側金型への取られを防止し、樹脂マグネット６８の生産性向上が可能となる。可動側金型からはエジェクタピンで押し出して取り出す。
【００６６】
図１５に示すように、樹脂マグネット６８には、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側の端面に、断面形状が例えば略長穴形状の凸部６８ｅが放射状に複数個（図１５の例では、８個）形成されている。また、図１４に示すように、羽根車取付部６７ａ側の端面に、断面形状が例えば略長穴形状の凹部６８ｄが放射状に複数個（図１４の例では、８個）形成されている。
【００６７】
回転子部６０ａの熱可塑性樹脂（樹脂部６７）による一体成形時に、凸部６８ｅと凹部６８ｄは熱可塑性樹脂（樹脂部６７）に埋設され、樹脂マグネット６８は樹脂部６７で保持される。
【００６８】
図１５に示すように、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側に形成される凸部６８ｅは、例えば、回転子６０に形成される磁極の略中心に形成されている。即ち、凸部６８ｅは、樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃ間に円周上に形成されている。
【００６９】
このように、極中心に凸部６８ｅを設けることで磁力が向上し、ポンプ１０の性能向上を図ることができる。
【００７０】
更に、樹脂マグネット６８の羽根車取付部６７ａ側に形成される凹部６８ｄは、例えば、回転子６０に形成される磁極間、即ち、樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃが形成された位置と同じ位置に形成されている。このように、極間に凹部６８ｄを設けることで、磁力の低下を極力抑制し、ポンプ１０の性能低下を抑制することができる。
【００７１】
なお、凸部６８ｅ及び凹部６８ｄの少なくとも一方は、回転子６０に形成される磁極と同数とすることができる。凸部６８ｅ及び凹部６８ｄの少なくとも一方を磁極と同数とすることにより、磁力のアンバランスを抑制できる。
【００７２】
樹脂マグネット６８は、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側の端面の外周部に、径方向に所定の幅の環状でかつ軸方向に所定の高さで突き出した回転子位置検出用磁極部６８ｆを備える（図１３、図１５参照）。このように、樹脂マグネット６８の一部を回転子位置検出用磁極部６８ｆとして磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）側に突出させ、樹脂マグネット６８の回転子位置検出用磁極部６８ｆと、基板５８に実装されたホール素子５８ｂとの軸方向距離を縮めることで、磁極位置検出精度の向上を図ることができる。
【００７３】
回転子位置検出用磁極部６８ｆは、例えば、内径側の各極中心にそれぞれ円弧状切欠き６８ｇを備える（図１５参照）。すなわち、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径側には複数個（図示例では、８個）の円弧状切欠き６８ｇが設けられており、各円弧状切欠き６８ｇは極中心の位置に設けられている。これらの円弧状切欠き６８ｇは、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径を同じ形状に切欠いたものであり、同一の円周上に配置される。このように、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径側に複数個の円弧状切欠き６８ｇを設け、極中心のマグネット量を削減することで、磁極位置検出精度を維持しながら、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる（図１５参照）。
【００７４】
また、図示はしないが、回転子位置検出用磁極部６８ｆは、内径側の形状を極中心で径方向の幅が最小となるような略正弦波形状としてもよい。すなわち、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径側を略正弦波形状に切欠き、かつ、極中心でその径方向の幅が最小となるようにすることができる。この場合も、図１５の場合と同様に、極中心のマグネット量を削減することで、磁極位置検出精度を維持しながら、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。
【００７５】
なお、図２０に示すように、樹脂マグネット６８の変形例として、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径側の各極間にそれぞれ円弧状切欠き６８ｈを設けることも可能である。すなわち、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径側には複数個（図示例では、８個）の円弧状切欠き６８ｈが設けられており、各円弧状切欠き６８ｈは極間の位置に設けられている。これらの円弧状切欠き６８ｈは、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径を同じ形状に切欠いたものであり、同一の円周上に配置される。この変形例に係る樹脂マグネット６８については、極間のマグネット量を削減することで、ポンプ性能を維持しながら、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。更に、この構成において、樹脂マグネット６８の極間に備えるゲート６８ｃの径を拡大することにより、樹脂マグネット６８の成形性向上を図ることも可能である。
【００７６】
また、図示はしないが、回転子位置検出用磁極部６８ｆは、内径側の形状を極間で径方向の幅が最小となるような略正弦波形状としてもよい。この場合も、極間のマグネット量を削減することで、磁極位置検出精度を維持しながら、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。更に、この構成において、樹脂マグネット６８の極間に備えるゲート６８ｃの径を拡大することにより、樹脂マグネット６８の成形性向上を図ることも可能である。
【００７７】
本実施の形態では、磁極位置検出素子として、磁気センサであるホール素子５８ｂが用いられているが、このホール素子５８ｂはその出力信号をデジタル信号に変換するＩＣとともにパッケージ化されてホールＩＣとして構成され、このホールＩＣが基板５８に面実装されている。基板５８に面実装されたホールＩＣを用い、樹脂マグネット６８の軸方向端面（磁極位置検出素子対向面）より樹脂マグネット６８の漏れ磁束を検出することで、ホール素子５８ｂを基板５８にホール素子ホルダ（図示せず）で固定し、樹脂マグネット６８の側面より樹脂マグネット６８の主磁束を検出する場合に比べて、基板５８の加工費などを低減することができ、ポンプ１０の低コスト化が可能となる。これに対し、従来は、磁極位置を検出するため、磁極位置検出素子（磁気センサ）が位置検出用マグネットの外周に位置するように磁極位置検出素子ホルダを用いて磁極位置検出素子を基板に組み付ける必要があり、磁極位置検出素子の設置スペースの確保、及び、磁極位置検出素子ホルダ等の部品点数の増加による加工費の増加が問題であった。
【００７８】
なお、図示はしないが、樹脂マグネット６８の別の変形例として、樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃの位置を極中心に配置することも可能である。この場合凸部６８ｅにゲート６８ｃを設けることができる。この変形例に係る樹脂マグネット６８は、ゲート６８ｃの位置を磁極中心とすることで、樹脂マグネット６８の配向精度を向上することができ、ポンプ１０の品質向上を図ることができる。
【００７９】
次に、ポンプ用電動機の回転子６０の熱可塑性樹脂による一体成形について説明する。なお、マグネットとして樹脂マグネット６８を例とする。
【００８０】
樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６とを一体に成形する金型は、上型と下型で構成される（図示せず）。先ず、スリーブ軸受６６が下型にセットされる。スリーブ軸受６６は、横断面形状が対称であるため、周方向の向きを合わせることなく金型にセットすることができる。スリーブ軸受６６は、外周部に突起６６ａ（図１２参照）を複数備えるが、突起６６ａの位置は特に限定するものではない。そのため、作業工程が簡素化されて生産性が向上し、製造コストの低減が可能となる。
【００８１】
スリーブ軸受６６は、下型にセットされた時、下型に備えるスリーブ軸受挿入部（図示せず）に、スリーブ軸受６６の内径が保持されることにより、スリーブ軸受６６と後工程でセットされる樹脂マグネット６８との同軸度の精度が確保される。
【００８２】
樹脂マグネット６８は、スリーブ軸受６６が下型にセットされた後に、樹脂マグネット６８の一方の端面（回転子６０の状態で、羽根車取付部６７ａと反対側の端面）の内周縁に設けられたテーパ状の切欠き６８ｂが下型に設けられる位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされてセットされる。図１５の例では、切欠き６８ｂは８個あるが、その中の略９０°間隔の４個が下型の位置決め用突起（図示せず）に嵌め合わされることにより、スリーブ軸受６６と樹脂マグネット６８との同軸度の精度が確保される。切欠き６８ｂを８個設けるのは、樹脂マグネット６８を下型にセットする際の作業性を向上させるためである。
【００８３】
更に、上型が有するマグネット押さえ部（図示せず）を、樹脂マグネット６８の他方の端面（回転子６０の状態で、羽根車取付部６７ａ側の端面）の内周縁に形成された略角形状の突起６８ａに軸方向から押し当てる。これにより、スリーブ軸受６６と樹脂マグネット６８との位置関係が確保される。
【００８４】
図１４の例では、樹脂マグネット６８の内周面に設けられた略角形状（円弧形状）の突起６８ａは、全部で３個あり、突起６８ａの金型設置面（金型で押えられる部分）は一体成形後に表出する。突起６８ａが３個となっているのは、樹脂マグネット６８の位置決め精度を確保すると同時に、一体成形に用いる熱可塑性樹脂の流入経路を確保することで、一体成形時の成形条件を緩和し、生産性を向上するためである。
【００８５】
下型の樹脂マグネット６８の挿入部（図示せず）と樹脂マグネット６８の外径との間に隙間がある場合でも、下型が有する内径押さえ部（位置決め用突起）で同軸度を確保し、上型と下型で挟み込むことにより、スリーブ軸受６６と樹脂マグネット６８との位置関係及び同軸度の確保が可能となり、ポンプ１０の品質向上を図ることが可能となる。
【００８６】
また逆に、下型の樹脂マグネット６８の挿入部（図示せず）と樹脂マグネット６８の外径との間に隙間を作ることにより、樹脂マグネット６８を金型にセットする作業性が向上し、製造コストが低減される。
【００８７】
樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６とが金型にセットされた後、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性樹脂が射出成形されて、回転子部６０ａが形成される。このとき、樹脂マグネット６８の金型で押さえられない切欠き６８ｂ（図１５）、即ち４箇所の切欠き６８ｂと、樹脂マグネット６８の磁極位置検出素子対向側の端面に設けられた凸部６８ｅと、羽根車取付部６７ａ側の端面に設けられた凹部６８ｄとが、熱可塑性樹脂の樹脂部６７に埋設され回転トルクの伝達部分となる。更に、凸部６８ｅと凹部６８ｄが、熱可塑性樹脂の樹脂部６７に埋設されることにより、樹脂マグネット６８が強固に保持される。
【００８８】
樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６とが熱可塑性樹脂（樹脂部６７）にて一体に成形された後、樹脂マグネット６８に着磁を施す際、樹脂マグネット６８の軸方向の一方の端面の内周面に形成される切欠き６７ｄ（図１１では４箇所）を着磁時の位置決めに利用することで、精度の良い着磁が可能となる。
【００８９】
次に、図２１により、ポンプ１０の製造工程を説明する。図２１はポンプ１０の製造工程を示す図である。
（１）ステップ１：厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された環状の固定子鉄心５４を製造する。併せて、スリーブ軸受６６を製造する。更に併せて、樹脂マグネット６８を成形する。
（２）ステップ２：固定子鉄心５４に巻線を行う。薄肉連結部で連結された環状の固定子鉄心５４のティースに、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いる絶縁部５６が施される。絶縁部５６が施されたティースに集中巻のコイル５７が巻回される。例えば、１２個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７が接続される固定子４７の端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。併せて、基板５８を製造する。基板５８は、基板押え部品９５により絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電動機（例えばブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ、回転子６０の位置を検出するホール素子５８ｂ等が実装されている。また、基板５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１が取り付けられる。併せて、回転子部６０ａを製造する。回転子部６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状又は環状）の樹脂マグネット６８と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂で一体成形される。なお、樹脂マグネット６８の構造については、図９〜図２０等を用いて既に説明した通りである。更に、併せて、羽根車６０ｂを成形する。羽根車６０ｂは、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（３）ステップ３：基板５８を固定子４７に組付ける。リード線口出し部品６１が取り付けられた基板５８が基板押え部品９５により絶縁部５６に固定される。併せて、回転子部６０ａに羽根車６０ｂを超音波溶着等により組付ける。併せて、椀状隔壁部品９０を成形する。併せて、軸７０とスラスト軸受７１を製造する。軸７０は、例えばＳＵＳで製造される。スラスト軸受７１は例えばセラミックで製造される。
（４）ステップ４：基板５８を半田付けする。端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）と基板５８とを半田付けする。併せて、下穴部品８１を成形する。併せて、ケーシング４１を成形する。ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。更に、併せて、椀状隔壁部品９０に回転子６０等を組付ける。
（５）ステップ５：固定子４７に下穴部品８１を組み付けることで固定子組立４９を製造した後、固定子組立４９をモールド成形して、モールド固定子５０を製造する。併せて、椀状隔壁部品９０にケーシング４１を固定してポンプ部４０を組立てる。更に、併せて、タッピングネジ１６０を製造する。
（６）ステップ６：ポンプ１０の組立を行う。モールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０で固定する（図２参照）。
【００９０】
図２２は冷媒−水熱交換器２を用いた冷凍サイクル装置の回路を示す概念図である。冒頭で説明したヒートポンプ式給湯装置３００は、冷媒−水熱交換器２を用いる冷凍サイクル装置の一例である。
【００９１】
冷媒−水熱交換器２を用いる冷凍サイクル装置は、例えば、空気調和装置もしくは床暖房装置もしくは給湯装置等である。本実施の形態のポンプ１０は、冷媒−水熱交換器２を用いる装置の水回路を構成し、冷媒−水熱交換器２で冷却もしくは加熱された水（湯）を水回路内で循環させる。
【００９２】
図２２に示す冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１（例えば、スクロール圧縮機、ロータリ圧縮機等）、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器２、及び蒸発器４（熱交換器）等を有する冷媒回路を備える。また、この冷凍サイクル装置は、ポンプ１０、冷媒−水熱交換器２、及び負荷２０等を有する水回路を備える。
【００９３】
以上のように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）スリーブ軸受６６と一体成形されて回転子部６０ａを構成する樹脂マグネット６８は、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ（図４参照））対向側の端面の外周部に、所定の幅及び所定の高さで環状に軸方向に突き出した回転子位置検出用磁極部６８ｆを備えている（図１３、図１５、図１７等参照）。このような構成により、回転子位置検出用磁極部６８ｆと基板５８に実装されたホール素子５８ｂとの軸方向距離を縮めることができ、磁極位置検出精度の向上を図ることができる。更に、回転子位置検出用磁極部６８ｆは、内径側の例えば各極中心にそれぞれ円弧状の切欠きを備えている（図１３、図１５、図１７等参照）。このような構成により、極中心のマグネット量を削減し、磁極位置検出精度を維持しつつ、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。
（２）樹脂マグネット６８は、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径側の例えば各極間にそれぞれ円弧状の切欠きを備えている（図２０参照）。このような構成により、極間のマグネット量を削減し、ポンプ性能を維持しながら、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。更に、樹脂マグネット６８の極間に設けられたゲート径を拡大することにより、樹脂マグネット６８の成形性向上を図ることができる。
（３）樹脂マグネット６８は、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側の端面に樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃを備え、ゲート６８ｃの位置は磁極間であることにより、磁極位置検出精度を維持しながら、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。
（４）樹脂マグネット６８は、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側の端面に樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃを備え、ゲート６８ｃの位置は磁極の中心であることにより、樹脂マグネット６８の配向精度を向上せさることができる。
（５）樹脂マグネット６８の磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側の端面には、同一の円周上に周方向に略等間隔で複数個の凸部６８ｅが形成され、これらの凸部６８ｅは磁極中心に配置されている。これにより、磁力が向上しポンプ１０の性能向上を図ることができる。
（６）樹脂マグネット６８の羽根車取付部６７ａ側の端面には、同一の円周上に周方向に略等間隔で複数個の凹部６８ｄが形成され、これらの凹部６８ｄは磁極間に配置されている。これにより、磁力低下を抑制することができる。
（７）樹脂マグネット６８は、（ホール素子５８ｂ）対向側の端面の内周側に、断面略角形状の切欠き６８ｂを周方向に略等間隔で複数個を備えている。この構成により、回転子６０の一体成形時に金型が切欠き６８ｂに当接するので、樹脂マグネット６８の回転方向の位置決めがなされて作業性が向上し、更に樹脂マグネット６８とスリーブ軸受け６８との同軸度の精度が確保される。
（８）樹脂マグネット６８の磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側に形成される凸部６８ｅ、及び、羽根車取付部６７ａ側に形成される凹部６８ｄの少なくとも一方は、回転子６０に形成される磁極と同数とすることにより、樹脂マグネット６８の磁力のアンバランスを抑制することができる。
（９）樹脂マグネット６８の中空部は、突起６８ａが形成される端面から概略軸方向の中心位置までストレート形状で、かつ、突起６８ａが形成される端面の反対側端面から概略軸方向の中心位置までは抜きテーパ形状となっていることにより、樹脂マグネット６８の生産性を向上することができる。
（１０）ポンプ１０を、冷媒−水熱交換器２を用いる冷凍サイクル装置（例えば空気調和装置もしくは床暖房装置もしくは給湯装置）に適用した場合、ポンプ１０の性能及び品質向上、並びに生産性の向上に伴い、冷凍サイクル装置の性能向上及び品質向上、並びにコスト低減が可能となる。
（１１）本実施の形態のその他の効果は、構成の説明とともに既に述べた通りである。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように、本発明は、ポンプ及びポンプの製造方法並びに冷凍サイクル装置として有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１  圧縮機、２  冷媒−水熱交換器、３  減圧装置、４  蒸発器、５  圧力検出装置、６  ファンモータ、７  ファン、８  沸上げ温度検出部、９  給水温度検出部、１０  ポンプ、１１  操作部、１２  タンクユニット制御部、１３  ヒートポンプユニット制御部、１４  温水タンク、１５  冷媒配管、１６  温水循環配管、１７  外気温度検出部、２０  負荷、３１  風呂水追い焚き熱交換器、３２  風呂水循環装置、３３  混合弁、３４  タンク内水温検出部、３５  追い焚き後水温検出部、３６  混合後水温検出部、３７  風呂水追い焚き配管、４０  ポンプ部、４１  ケーシング、４２  吸入口、４３  吐出口、４４  ボス部、４４ａ  ネジ穴、４６  軸支持部、４７  固定子、４９  固定子組立、５０  モールド固定子、５２  リード線、５３  モールド樹脂、５４  固定子鉄心、５４ａ  溝、５６  絶縁部、５７  コイル、５８  基板、５８ａ  ＩＣ、５８ｂ  ホール素子、５９  端子、６０  回転子、６０ａ  回転子部、６０ｂ  羽根車、６１  リード線口出し部品、６３  ポンプ部設置面、６６  スリーブ軸受、６６ａ  突起、６７  樹脂部、６７ａ  羽根車取付部、６７ｂ  凹部、６７ｃ  羽根車位置決め穴、６７ｄ  切欠き、６７ｅ  ゲート、６８  樹脂マグネット、６８ａ  突起、６８ａ−１  凸部、６８ｂ  切欠き、６８ｃ  ゲート、６８ｄ  凹部、６８ｅ  凸部、６８ｆ  回転子位置検出用磁極部、７０  軸、７１  スラスト軸受、８０  Ｏリング、８１  下穴部品、８２  金型押え部、８３  突起、８４  下穴、８５  足部、８５ａ  突起、８７  連結部、９０  椀状隔壁部品、９０ａ  椀状隔壁部、９０ｂ  鍔部、９０ｃ  Ｏリング収納溝、９０ｄ  孔、９２  リブ、９４  軸支持部、９５  基板押え部品、９５ａ  突起、１００  ヒートポンプユニット、１６０  タッピングネジ、２００  タンクユニット、３００  ヒートポンプ式給湯装置
【図１】
2013190640.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2013190640.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月9日(2014.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子に設けられた磁極位置検出素子に軸方向の一端が対向する環状のマグネット
を備え、
前記マグネットは、磁極位置検出素子側の端面に環状でかつ軸方向に突き出した回転子位置検出用磁極部を備え、
前記回転子位置検出用磁極部は、当該回転子位置検出用磁極部の内径側に切欠きを複数個備える電動機の回転子。
【請求項２】
前記切欠きは、前記電動機の回転子に形成される各磁極中心に設けられている請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項３】
前記切欠きは、前記電動機の回転子に形成される各磁極間に設けられている請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項４】
前記切欠きは、円弧状である請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項５】
前記切欠きは、内径側が正弦波形状に切欠かれた前記回転子位置検出用磁極部の径方向の幅が前記電動機の回転子に形成される各磁極中心で最小となるものである請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項６】
前記切欠きは、内径側が正弦波形状に切欠かれた前記回転子位置検出用磁極部の径方向の幅が前記電動機の回転子に形成される各磁極間で最小となるものである請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項７】
前記マグネットは樹脂マグネットであり、
前記マグネットの前記磁極位置検出素子側の端面には、前記電動機の回転子に形成される各磁極間に前記樹脂マグネットの素材が供給されるゲートが設けられている請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項８】
前記マグネットは樹脂マグネットであり、
前記マグネットの前記磁極位置検出素子側の端面には、前記電動機の回転子に形成される各磁極中心に前記樹脂マグネットの素材が供給されるゲートが設けられている請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項９】
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子側の端面に、前記電動機の回転子に形成される各磁極中心に配置されかつ同一の円周上に配置された凸部を備える請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項１０】
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子側と反対側の端面に、前記電動機の回転子に形成される各磁極間に配置されかつ同一の円周上に配置された凹部を備える請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項１１】
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子側の端面の内周側に、断面角形状の切欠きを周方向に等間隔で複数個備える請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の電動機の回転子と前記固定子とを備える電動機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電動機を備えるポンプ。
【請求項１４】
冷媒回路と、水回路と、前記冷媒回路と前記水回路とを接続し冷媒と水の熱交換を行う冷媒−水熱交換器とを備え、
前記水回路には請求項１３に記載のポンプが含まれる冷凍サイクル装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機の回転子は、固定子に設けられた磁極位置検出素子に軸方向の一端が対向する環状のマグネットを備え、前記マグネットは、磁極位置検出素子側の端面に環状でかつ軸方向に突き出した回転子位置検出用磁極部を備え、前記回転子位置検出用磁極部は、当該回転子位置検出用磁極部の内径側に切欠きを複数個備える。
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月24日(2015.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子に設けられた磁極位置検出素子に軸方向の一端が対向する環状のマグネット
を備え、
前記マグネットは、磁極位置検出素子側の端面に環状でかつ軸方向に突き出した回転子位置検出用磁極部を備え、
前記回転子位置検出用磁極部は、当該回転子位置検出用磁極部の内径側に切欠きを複数個備える電動機の回転子。
【請求項２】
前記切欠きは、前記電動機の回転子に形成される各磁極中心に設けられている請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項３】
前記切欠きは、前記電動機の回転子に形成される各磁極間に設けられている請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項４】
前記切欠きは、円弧状である請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項５】
前記切欠きは、内径側が正弦波形状に切欠かれた前記回転子位置検出用磁極部の径方向の幅が前記電動機の回転子に形成される各磁極中心で最小となるものである請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項６】
前記切欠きは、内径側が正弦波形状に切欠かれた前記回転子位置検出用磁極部の径方向の幅が前記電動機の回転子に形成される各磁極間で最小となるものである請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項７】
前記マグネットは樹脂マグネットであり、
前記マグネットの前記磁極位置検出素子側の端面には、前記電動機の回転子に形成される各磁極間に前記樹脂マグネットの素材が供給されるゲートが設けられている請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項８】
前記マグネットは樹脂マグネットであり、
前記マグネットの前記磁極位置検出素子側の端面には、前記電動機の回転子に形成される各磁極中心に前記樹脂マグネットの素材が供給されるゲートが設けられている請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項９】
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子側の端面に、前記電動機の回転子に形成される各磁極中心に配置されかつ同一の円周上に配置された凸部を備える請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項１０】
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子側と反対側の端面に、前記電動機の回転子に形成される各磁極間に配置されかつ同一の円周上に配置された凹部を備える請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項１１】
前記マグネットは、前記磁極位置検出素子側の端面の内周側に、断面角形状の切欠きを周方向に等間隔で複数個備える請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の電動機の回転子と前記固定子とを備える電動機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電動機を備えるポンプ。
【請求項１４】
冷媒回路と、水回路と、前記冷媒回路と前記水回路とを接続し冷媒と水の熱交換を行う冷媒−水熱交換器とを備え、
前記水回路には請求項１３に記載のポンプが含まれる冷凍サイクル装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
以上のように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）スリーブ軸受６６と一体成形されて回転子部６０ａを構成する樹脂マグネット６８は、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ（図４参照））対向側の端面の外周部に、所定の幅及び所定の高さで環状に軸方向に突き出した回転子位置検出用磁極部６８ｆを備えている（図１３、図１５、図１７等参照）。このような構成により、回転子位置検出用磁極部６８ｆと基板５８に実装されたホール素子５８ｂとの軸方向距離を縮めることができ、磁極位置検出精度の向上を図ることができる。更に、回転子位置検出用磁極部６８ｆは、内径側の例えば各極中心にそれぞれ円弧状の切欠きを備えている（図１３、図１５、図１７等参照）。このような構成により、極中心のマグネット量を削減し、磁極位置検出精度を維持しつつ、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。
（２）樹脂マグネット６８は、回転子位置検出用磁極部６８ｆの内径側の例えば各極間にそれぞれ円弧状の切欠きを備えている（図２０参照）。このような構成により、極間のマグネット量を削減し、ポンプ性能を維持しながら、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。更に、樹脂マグネット６８の極間に設けられたゲート径を拡大することにより、樹脂マグネット６８の成形性向上を図ることができる。
（３）樹脂マグネット６８は、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側の端面に樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃを備え、ゲート６８ｃの位置は磁極間であることにより、磁極位置検出精度を維持しながら、ポンプ１０の低コスト化を図ることができる。
（４）樹脂マグネット６８は、磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側の端面に樹脂マグネット６８の素材が供給されるゲート６８ｃを備え、ゲート６８ｃの位置は磁極の中心であることにより、樹脂マグネット６８の配向精度を向上せさることができる。
（５）樹脂マグネット６８の磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側の端面には、同一の円周上に周方向に略等間隔で複数個の凸部６８ｅが形成され、これらの凸部６８ｅは磁極中心に配置されている。これにより、磁力が向上しポンプ１０の性能向上を図ることができる。
（６）樹脂マグネット６８の羽根車取付部６７ａ側の端面には、同一の円周上に周方向に略等間隔で複数個の凹部６８ｄが形成され、これらの凹部６８ｄは磁極間に配置されている。これにより、磁力低下を抑制することができる。
（７）樹脂マグネット６８は、（ホール素子５８ｂ）対向側の端面の内周側に、断面略角形状の切欠き６８ｂを周方向に略等間隔で複数個を備えている。この構成により、回転子６０の一体成形時に金型が切欠き６８ｂに当接するので、樹脂マグネット６８の回転方向の位置決めがなされて作業性が向上し、更に樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６との同軸度の精度が確保される。
（８）樹脂マグネット６８の磁極位置検出素子（ホール素子５８ｂ）対向側に形成される凸部６８ｅ、及び、羽根車取付部６７ａ側に形成される凹部６８ｄの少なくとも一方は、回転子６０に形成される磁極と同数とすることにより、樹脂マグネット６８の磁力のアンバランスを抑制することができる。
（９）樹脂マグネット６８の中空部は、突起６８ａが形成される端面から概略軸方向の中心位置までストレート形状で、かつ、突起６８ａが形成される端面の反対側端面から概略軸方向の中心位置までは抜きテーパ形状となっていることにより、樹脂マグネット６８の生産性を向上することができる。
（１０）ポンプ１０を、冷媒−水熱交換器２を用いる冷凍サイクル装置（例えば空気調和装置もしくは床暖房装置もしくは給湯装置）に適用した場合、ポンプ１０の性能及び品質向上、並びに生産性の向上に伴い、冷凍サイクル装置の性能向上及び品質向上、並びにコスト低減が可能となる。
（１１）本実施の形態のその他の効果は、構成の説明とともに既に述べた通りである。
【国際調査報告】
2013190640.tif 000025
2013190640.tif 000026
2013190640.tif 000027
2013190640.tif 000028