(57)【要約】      （修正有）【課題】組立性に優れるモータを提供する。【解決手段】樹脂モールドされたステータ組立体１２０と、円筒形のマグネットロータ１４６を保持するロータ組立体１４０と、を備えたマグネットロータ式モータ１００であって、ロータ組立体は、マグネットロータを貫通保持する有底の中心軸穴を有するロータ中心体１４１とからなり、中心軸穴に中心シャフトを挿入することにより支持する構造をなす。ステータコア部材１２６の積層厚をａ、ステータコア部材の下面から中心シャフト１３０先端までの距離をＬ、また、マグネットロータの高さをｂ、マグネットロータの上面からスラスト受け板１６０までの距離をＨとしたとき、中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心のずれ量ｃを、以下の関係式が成り立つように形成する。ｃ＝（Ｌ＋ａ／２）−（Ｈ−ｂ／２）、ｃ＞０【選択図】図１
2015220913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂モールドされたステータ組立体と、該ステータ組立体によって電磁気的に回転駆動される円筒形のマグネットロータを保持するロータ組立体と、を備えたマグネットロータ式モータであって、
前記ステータ組立体は、積層形成されたステータコア部材と、該ステータコア部材を樹脂モールドしてなる樹脂モールド体と、該樹脂モールド体に取り付けられる中心シャフトとを備え、
前記ロータ組立体は、前記マグネットロータを貫通保持する有底の中心軸穴を有するロータ中心体とからなり、
前記ロータ中心体の前記中心軸穴に前記中心シャフトを挿入することにより、ロータ組立体を回転自在に支持する構造をなし、
前記ステータ組立体におけるステータコア部材の積層厚をａ、ステータコア部材の下面から中心シャフト先端までの距離をＬ、また、マグネットロータの高さをｂ、マグネットロータの上面からスラスト受け板までの距離をＨとしたとき、前記中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心のずれ量ｃを、以下の関係式が成り立つように形成した
ｃ＝（Ｌ＋ａ／２）−（Ｈ−ｂ／２）
ｃ＞０
ことを特徴とするマグネットロータ式モータ。
【請求項２】
前記ロータ中心体には、前記中心シャフトに回転自在となすための軸受が装備されている請求項１記載のマグネットロータ式モータ。
【請求項３】
前記ロータ中心体の中心軸穴の底部には、前記中心シャフトの先端が当接可能なスラスト受け板を備える請求項１又は２記載のマグネットロータ式モータ。
【請求項４】
前記ロータ中心体は、前記ステータ組立体におけるロータ収容部の内径より大きな外径を有するフランジ部を備える請求項１〜３のいずれかに記載のマグネットロータ式モータ。
【請求項５】
前記ロータ中心体は、回転出力軸を連結する取付部を下端部に備える請求項１〜４のいずれかに記載のマグネットロータ式モータ。
【請求項６】
請求項５に記載されたマグネットロータ式モータと、前記マグネットロータ式モータを覆うモータカバーと、前記回転出力軸に連結する回転羽根と、前記回転羽根を収容するポンプ室を有するポンプハウジングと、前記ポンプハウジングの上面の開口部を覆う蓋部として機能するハウジングカバーと、を含むポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば排水ポンプ等に用いられるモータ、特にはマグネットロータ式のモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の排水ポンプの全体構成を図９に、そのモータを含む要部を図１０に示す。
排水ポンプは、合成樹脂等でつくられるポンプハウジング１０を有し、ポンプハウジング１０のポンプ室１２内には回転羽根２０が装備されている。ポンプハウジング１０の上部にはＯリング３０を介して下カバー４０が取り付けられる。下カバー４０は、開口部４８を有する蓋部４６を備え、開口部４８を貫通して回転羽根２０の軸部２２がモータ側に延びシャフト８２に連結される。
【０００３】
下カバー４０の上部には、ステータ組立体６０が取り付けられ、上カバー５０で覆われる。
ステータ組立体６０は、モールド樹脂６１によってモールドされたボビン６２を有し、ボビン６２に巻かれたコイル６４によりステータコア部材６６が励磁される。
モールド樹脂６１の内側に取り付けられる金属製の軸受カバー７０は、軸受７２、７４を有し、シャフト８２を回転自在に支持する。シャフト８２にはロータ部材８０が取り付けられてモータが構成される。
【０００４】
シャフト８２と軸部２２の間には水切板９０が設けられる。この水切板９０は配管からポンプ室１２側に戻る水が開口部４８からモータ側へ噴出するのを防ぐ機能を備える。
この種の排水ポンプは、下記の特許文献にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６４３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような従来の排水ポンプのモータの構造にあっては、軸受７２、７４の同軸度は、モールド樹脂体両面に設けた軸受カバー７０の圧入部における部品精度及び組立精度に因る。
また、軸受７２、７４の同軸度は、シャフト８２の傾きに影響し、回転羽根２０とポンプハウジング１０の同軸度として現れる。
そこで本発明の目的は、軸受間の同軸度が取り易く、且つ組立性に優れるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明を適用するマグネットロータ式モータは、樹脂モールドされたステータ組立体と、該ステータ組立体によって電磁気的に回転駆動される円筒形のマグネットロータを保持するロータ組立体と、を備えている。
前記ステータ組立体は、積層形成されたステータコア部材と、該ステータコア部材を樹脂モールドしてなる樹脂モールド体と、該樹脂モールド体に取り付けられる中心シャフトとを備える。
また、前記ロータ組立体は、前記マグネットロータを貫通保持する有底の中心軸穴を有するロータ中心体とからなり、前記ロータ中心体の前記中心軸穴に前記中心シャフトを挿入することにより、ロータ組立体を回転自在に支持する構造をなしている。
さらに、前記ステータ組立体におけるステータコア部材の積層厚をａ、ステータコア部材の下面から中心シャフト先端までの距離をＬ、また、マグネットロータの高さをｂ、マグネットロータの上面からスラスト受け板までの距離をＨとしたとき、前記中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心のずれ量ｃは、以下の関係式が成り立つように形成する。
ｃ＝（Ｌ＋ａ／２）−（Ｈ−ｂ／２）
ｃ＞０
【０００８】
そして、前記ロータ中心体の上位側の軸受は、ロータ中心体上面よりも陥没した状態に配設されており、前記ロータ中心体の中心軸穴の底部には、前記中心シャフトの先端が当接可能なスラスト受け板を備える。
【０００９】
前記ロータ中心体は、前記ステータ組立体におけるロータの収容部を覆うに十分な長さの外径を有するフランジ部を備える。
【００１０】
さらに、前記ロータ中心体は、回転羽根の連結用の取付部を下端部に備える。
【００１１】
また、本発明のマグネットロータ式モータは、前記マグネットロータ式モータを覆うモータカバーと、前記回転出力軸に連結する回転羽根と、前記回転羽根を収容するポンプ室を有するポンプハウジングと、前記ポンプハウジングの上面の開口部を覆う蓋部として機能するハウジングカバーと、を含むポンプとして適用されることもある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のマグネットロータ式モータによれば、上記の構成を備えることにより、ステータコア部材とマグネットロータが互いの磁力により引き合うため、ロータ組立体及び中心シャフトがステータ組立体から抜け落ちることはない。
したがって、ステータ組立体と中心シャフトとの追加的な固定が不要となり、モータ自体の組立性、又はモータを他の駆動源とする機器（例えば排水ポンプ等）の組立性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のマグネットロータ式モータの断面図。
【図２】ステータ組立体の断面図。
【図３】ロータ組立体の断面図。
【図４】本発明のモータを適用した排水ポンプの側面図。
【図５】排水ポンプの上面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】回転羽根の説明図。
【図８】回転羽根の断面図。
【図９】従来の排水ポンプの断面図。
【図１０】従来のモータの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本発明に係るマグネットロータ式のモータ１００の好適な一実施形態を示し、モータ１００はそれぞれ別体の組立体として製造されるステータ組立体１２０とロータ組立体１４０により構成される。
【００１５】
図２に示すように、ステータ組立体１２０は、ロータの収容部を有し、周縁に樹脂モールド体１２１内に一体に配設されたボビン１２２を有している。ボビン１２２にはコイル１２４が巻かれ、リード端子１２５から供電を受ける。コイル１２４は金属板を重ねたステータコア部材１２６を励磁する。
樹脂モールド体１２１の中心部には円形断面の中心シャフト１３０が取り付けられる。
また、中心シャフト１３０は、本実施例では軟圧入により取り付けられてあるが、回転自在とすることも可能である。
【００１６】
ロータ組立体１４０は、中空円筒形状で中心軸穴を有するロータ中心体１４１を有する。ロータ中心体１４１の下端部には、回転羽根２００の軸部２１０に圧入される取付部１４４を凸設するとともに、ロータ中心体１４１の上部外側にはマグネットロータ１４６が固着される。
マグネットロータ１４６の下方には、内部への水の浸入を防止するフランジ部１４２が設けられる。フランジ部１４２はステータ組立体１２０のロータ収容部を覆うに十分な外径を有している。
ロータ中心体１４１の中心軸穴には中心シャフト１３０のための軸受１５０、１５２が取り付けられる。上位側の軸受１５０は、ロータ中心体１４１の上面から所定深さだけ陥没する形態に設けてある。
軸受１５０、１５２は、潤滑オイルを含浸させたオイル含浸焼結メタルの軸受であるが、ロータ中心体１４１が上記のような構造であるために、オイル含浸焼結メタル軸受から染み出る潤滑オイルがロータ中心体１４１の外部に流出することがなく、そのため長期に亘って十分な潤滑性能が確保される。また、軸受１５０、１５２は、潤滑オイルを含浸させた多孔質セラミックスの軸受であっても良い。
さらに、下方の軸受１５２の底部にはスラスト受け板１６０が配置される。
【００１７】
ロータ組立体１４０をステータ組立体１２０に対して組み立てる工程は、ステータ組立体１２０の中心シャフト１３０をロータ組立体１４０の軸受１５０と軸受１５２に対して挿入する。
このとき、前記ステータ組立体におけるステータコア部材の積層厚をａ、ステータコア部材の下面から中心シャフト先端までの距離をＬ（図２参照）、また、マグネットロータの高さをｂ、マグネットロータの上面からスラスト受け板までの距離をＨとしたとき（図３参照）、前記中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心のずれ量ｃは、以下の関係式が成り立つように形成する。
ｃ＝（Ｌ＋ａ／２）−（Ｈ−ｂ／２）
ｃ＞０
このような構成により、中心シャフト１３０の先端部はスラスト受け板１６０に当接するとともに、ステータコア部材１２６とマグネットロータ１４６は互いの磁力により引き合い、ロータ組立体１４０が中心シャフト１３０から抜け落ちることはない。
また、ロータ組立体１４０はステータ組立体１２０と引き合うため、中心シャフト１３０もステータ組立体１２０から外れることを防止できる。
【００１８】
この状態で樹脂モールド体１２１の底部１２１ａとフランジ部１４２の間に間隙Ｇ１が形成される構成となっている。この間隙Ｇ１はロータ組立体１４０が回転時に樹脂モールド体１２１と干渉することのないように設定される。また、フランジ部１４２の存在によって水がモータ１００内部に浸入するのを防止する。
【００１９】
図４は本発明のモータを装備した排水ポンプの側面図、図５は上面図、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
排水ポンプは合成樹脂製のポンプハウジング１０を有し、ポンプハウジング１０のポンプ室１２内に回転羽根２００が装備される。ポンプハウジング１０の上部にはＯリング３０を介して合成樹脂製のハウジングカバー（以後下カバーという）４０が取り付けられる。
下カバー４０はポンプハウジング１０に設けられるスナップフィット式の係止爪１４を利用してスナップフィット機能によりポンプハウジング１０に着脱自在に取り付けられる。
また、下カバー４０はポンプハウジング１０の上面を覆う蓋部４６を有し、蓋部４６の中央部には回転羽根２００の軸部２１０が貫通する開口部４８が形成される。
【００２０】
ここで、図６で説明した排水ポンプに装備される合成樹脂製の回転羽根の詳細を図７、８により説明する。図７は構成説明図、図８は図７の各断面図である。
回転羽根２００は上部に軸部２１０を、下部に小径羽根２２０を有する。外周はリング部２３０で囲まれ、内部に大径羽根２４０、補助大径羽根２５０、内側突部２６０が形成される。
【００２１】
回転羽根２００の軸部２１０には、上述したロータ組立体１４０の取付部１４４が圧入される。
下カバー４０の上部には、モータ１００が搭載され、合成樹脂製のモータカバー（以後上カバーという）５０により覆われる。上カバー５０の上部には相手部材（図示せず）への取付部５２が設けられる。
また、上カバー５０はスナップフィット式の係止爪５４を有し、下カバー４０に対して合成樹脂の弾性を利用したスナップフィット機能により取り付けられる。
【００２２】
本発明のモータ１００にあっては、ステータ組立体１２０側の中心シャフト１３０を内部に取り込んで合成樹脂製のロータ組立体１４０で囲む構造を採用し、かつステータコア部材１２６とマグネットロータ１４６が互いの磁力により引き合うように配置している。
この構造により、モータ装置として金属部品が全く外部に露見しないので、モータ装置部分から漏電したり、感電する事故が妨げる等、信頼性・安全性が向上するとともに、組立時に追加的な固定等の動作が不要となり、製造面でも有利な効果を奏する。
【００２３】
なお、本発明のモータの具体的な適用例として排水ポンプの場合を例示したが、本発明のモータは、他の様々な分野又は用途に適用が可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１００  モータ
１２０  ステータ組立体
１２１  樹脂モールド体
１２２  ボビン
１２４  コイル
１２６  ステータコア部材
１３０  中心シャフト
１４０  ロータ組立体
１４１  ロータ中心体
１４２  フランジ部
１４４  取付部
１４６  マグネットロータ
１５０、１５２  軸受
１６０  スラスト受け板
２００  回転羽根
２１０  軸部
２２０  小径羽根
２３０  リング部
２４０  大径羽根
２５０  補助大径羽根
２６０  内側突部
Ｇ１  間隙
ａ  ステータコア部材の積層厚
Ｌ  ステータコア部材の下面から中心シャフト先端までの距離
ｂ  マグネットロータの高さ
Ｈ  マグネットロータの上面からスラスト受け板までの距離
ｃ  中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心
のずれ量
【図１】
2015220913.tif 000003
【図２】
2015220913.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015220913.tif 000007
【図６】
2015220913.tif 000008
【図７】
2015220913.tif 000009
【図８】
2015220913.tif 000010
【図９】
2015220913.tif 000011
【図１０】
2015220913.tif 000012