(57)【要約】【課題】部品点数が低減しながら、巻線を容易に巻装することができるブラシレスモータを提供する。【解決手段】ブラシレスモータは、放射状に延びるように複数設けられるティース１０と、各ティース１０の各径方向内側端部を連結する円筒部１１の一端に該円筒部１１の一端を封鎖する底部１２を一体形成し、該円筒部１１及び該底部１２により構成されるキャンとを有するインナコア８と、複数の相毎に設けられ、それぞれが所定のティース１０に巻装されるとともに他の相のそれをまたいで離間したティース１０に巻装される巻線７と、円筒部１１の内側に回転可能に配設されるロータとを備える。所定のティース１０から離間したティース１０に渡る巻線７の渡り線７ａは、キャンの一部を構成する底部１２に沿って略直線的に配設される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射状に延びるように複数設けられるティースと、各ティースの各径方向内側端部を連結する円筒部の一端に該円筒部の一端を封鎖する底部を一体形成し、該円筒部及び該底部により構成されるキャンとを有するインナコアと、
複数の相毎に設けられ、それぞれが所定の前記ティースに巻装されるとともに他の相のそれをまたいで離間した前記ティースに巻装される巻線と、
前記円筒部の内側に回転可能に配設されるロータと
を備え、前記所定のティースから前記離間したティースに渡る前記巻線の渡り線を、前記底部に沿って配設したことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
前記渡り線を、前記底部に沿って略直線的に配設したことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブラシレスモータにおいて、
前記巻線は、前記ティースに巻装される前に予めコイル状にサブアッセンブリ化され前記ティースに径方向外側から装着されることで前記ティースに巻装されることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項４】
請求項３に記載のブラシレスモータにおいて、
前記渡り線には、前記巻線の前記ティースへの装着後にその径が大きくされることでたるみを解消するためのテンション調整リング部が形成されたことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項５】
請求項４に記載のブラシレスモータにおいて、
各相毎にそれぞれ設けられる各前記テンション調整リング部を、前記円筒部の軸方向に重ならないように形成したことを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体ポンプ装置等に用いられるブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体ポンプ装置等に用いられるブラシレスモータは、放射状に延びるように複数設けられるティースを有するステータコアと、複数の相（３相）毎に設けられ前記ティースに巻装される巻線と、ステータコアの内側に回転可能に配設されるロータとを備える。そして、このようなブラシレスモータとしては、各ティース毎にそれぞれ独立して巻線を巻装し、それら巻線の端末をそれぞれ対応した相のそれにバスバー等の結線部材を用いて接続するものがある（例えば、特許文献１参照）。又、他のブラシレスモータとしては、複数のティースに対応した相（同じ相）の巻線を一本で連続して巻装したものがある（例えば、特許文献２）。尚、この場合、他のティースに渡る際の巻線の渡り線が周方向にとりまわされることになる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２０８４８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１０５５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記バスバー等の結線部材を用いて接続するものでは、巻線の端末が多数（ティースが１つにつき端末が２つ）になることから、多数の接続点があり、多数のバスバー等が必要となってしまう。
【０００５】
又、上記複数のティースに対応した相（同じ相）の巻線を一本で連続して巻装するものでは、同じ相の巻線が離間した（隣り合わない）ティースに巻装される場合、所定のティースから離間したティースに渡る巻線の渡り線が他のティース上に沿って配設される（周方向にとりまわされる）ことになる。すると、その渡り線が他の相の巻線の邪魔になることなどから、複雑な配線となり、巻線の巻装が困難となってしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、部品点数が低減しながら、巻線を容易に巻装することができるブラシレスモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、放射状に延びるように複数設けられるティースと、各ティースの各径方向内側端部を連結する円筒部の一端に該円筒部の一端を封鎖する底部を一体形成し、該円筒部及び該底部により構成されるキャンとを有するインナコアと、複数の相毎に設けられ、それぞれが所定の前記ティースに巻装されるとともに他の相のそれをまたいで離間した前記ティースに巻装される巻線と、前記円筒部の内側に回転可能に配設されるロータとを備え、前記所定のティースから前記離間したティースに渡る前記巻線の渡り線を、前記底部に沿って配設したブラシレスモータを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記渡り線を、前記底部に沿って略直線的に配設した。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブラシレスモータにおいて、前記巻線は、前記ティースに巻装される前に予めコイル状にサブアッセンブリ化され前記ティースに径方向外側から装着されることで前記ティースに巻装される。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のブラシレスモータにおいて、前記渡り線には、前記巻線の前記ティースへの装着後にその径が大きくされることでたるみを解消するためのテンション調整リング部が形成された。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のブラシレスモータにおいて、各相毎にそれぞれ設けられる各前記テンション調整リング部を、前記円筒部の軸方向に重ならないように形成した。
【００１１】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、各ティースの各径方向内側端部を連結する円筒部の一端には該円筒部の一端を封鎖する底部が一体形成され、該円筒部及び該底部によりキャンが構成される。そして、複数の相毎に設けられ、それぞれが所定のティースに巻装されるとともに他の相のそれをまたいで離間したティースに巻装される巻線において、所定のティースから離間したティースに渡る渡り線は、前記底部に沿って配設される。よって、所定のティースに巻装される巻線と離間したティースに巻装される巻線とをバスバー等の結線部材を用いて接続した従来のものに比べて、部品点数が低減されるとともに、その接続作業等が不要とされる。又、所定のティースから離間したティースに渡る巻線の渡り線を円筒部の外側に沿って、即ち他のティース上に沿って配設する従来のものに比べて、渡り線が他の相の巻線の邪魔にならず、巻線を容易に巻装することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、前記渡り線は、前記底部に沿って略直線的に配設されるため、渡り線を円筒部の外側に沿って、即ち他のティース上に沿って配設する従来のものに比べて、渡り線が要する配線長が短くなる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、巻線は、前記ティースに巻装される前に予めコイル状にサブアッセンブリ化され前記ティースに径方向外側から装着されることで前記ティースに巻装される。よって、巻線を直接ティースに巻装していくものに比べて線積率を高くすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、前記渡り線には、前記巻線の前記ティースへの装着後にその径が大きくされることでたるみを解消するためのテンション調整リング部が形成されるため、渡り線のたるみが解消される。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、各相毎にそれぞれ設けられる各前記テンション調整リング部は、前記円筒部の軸方向に重ならないように形成されるため、軸方向の小型化を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を流体ポンプ装置に具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。図２に示すように、流体ポンプ装置は、第１及び第２ケース１，２と、ブラシレスモータ３とを備える。
【００１７】
第１ケース１は、円盤部１ａと、円盤部１ａの外縁から立設した第１筒部１ｂとからなる。第２ケース２は、その基端部が第１筒部１ｂと連続するように固定される第２筒部２ａと、第２筒部２ａの先端部から径方向内側に延びる内延部２ｂと、内延部２ｂの内縁から第２筒部２ａと同軸方向に延びる小径筒部２ｃとからなる。この小径筒部２ｃにおいて、軸方向の中間部には該小径筒部２ｃ内を仕切るように内部円盤部２ｄが形成され、その内部円盤部２ｄには、外部と軸方向に連通する吸入口２ｅが形成されている。又、小径筒部２ｃにおいて、軸方向の基端側（図２中、右側）には、外部と径方向に連通する吐出口２ｆが形成されている。
【００１８】
ブラシレスモータ３は、ステータ４とロータ５とを備える。ステータ４は、図１〜図５に示すように、ステータコア６と巻線７とを備える。尚、図１、図３〜図５では、３組（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）ある内の１組の巻線７のみ図示し、他の組のものは同様であるため図示及びその詳細な説明を省略する。ステータコア６は、図３に示すように、インナコア８とアウタコア９とからなる。
【００１９】
インナコア８は、放射状に延びるように複数設けられるティース１０と、各ティース１０の各径方向内側端部（基端部）を連結する円筒部１１と、円筒部１１の軸方向の一端を封鎖する底部１２とが一体形成されてなる。そして、本実施の形態では、円筒部１１及び底部１２とによりキャンが構成されている。又、本実施の形態では、ティース１０は１８個形成されている。
【００２０】
ティース１０の径方向外側端部（先端部）には、先端に向かうほど幅が広くなる楔状の係止凸部１０ａが形成されている。又、底部１２の底面には円筒状の支持筒部１２ａ（図２及び図５参照）が立設されている。又、底部１２の厚さは、円筒部１１の厚さより厚く設定されている（図２参照）。尚、図２及び図５では、円筒部１１の厚さを実際より厚く（模式的に）図示している。このインナコア８は、磁性粉体が用いられて一体成形される。詳しくは、インナコア８は、磁性粉体及び磁性粉体を結合させるための樹脂材料よりなる結合材にて一体成形（圧縮成形）されている。そして、底部１２における結合材の比率は、その他の箇所（ティース１０、円筒部１１）における結合材の比率より多くされて成形されている。
【００２１】
アウタコア９は、ティース１０の各径方向外側端部を連結すべく円筒状に形成されている。アウタコア９の内周側には、前記係止凸部１０ａと係止可能な係止凹部９ａが形成されている。そして、アウタコア９は、係止凹部９ａに係止凸部１０ａが嵌合されることで、インナコア８に固定される。
【００２２】
巻線７は、ティース１０に巻装される。詳しくは、３組（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）ある内の１組（１つの相）の巻線７は、所定のティース１０に巻装されるとともに他の相のそれをまたいで離間した（隣り合わない）ティース１０に連続して（１本で）巻装される。本実施の形態では、１組（１つの相）の巻線７は、所定の隣り合う３つのティース１０に巻装されるとともに、他の相に対応したティース１０をまたいで１８０度反対側の３つのティース１０に巻装される。そして、巻線７において、離間したティース１０に渡る渡り線７ａは、前記底部１２に沿って配設される。この渡り線７ａは、前記底部１２に沿って略直線的に（本実施の形態では底部１２の中央を通るように）配設される。又、渡り線７ａの中央には、導線を一回転させることでテンション調整リング部７ｂが形成されている。本実施の形態の巻線７は、ティース１０に巻装する前に、図３に示すように、図示しない治具にて巻装されることで、予めコイル状にサブアッセンブリ化されている。尚、サブアッセンブリ化された巻線７において、テンション調整リング部７ｂは、その径が小さく設定されている（図３では、テンション調整リング部７ｂの径が小さくされていない状態の巻線７を示す。）。そして、テンション調整リング部７ｂの径が小さく設定されることで渡り線７ａが長くされたサブアッセンブリ状態の巻線７は、まず一方（隣り合う３つのティース１０に対応した一方）が３つのティース１０に径方向外側から嵌め合わ（装着）される。そして、次に他方が１８０度反対側の３つのティース１０に径方向外側から嵌め合わされるとともに、テンション調整リング部７ｂの径が治具等により大きくされることで、渡り線７ａの長さが短くされ（たるみが解消され）、上記したように配設される（図１及び図４参照）。尚、１組（１つの相）の巻線７の一端（末端）７ｃ（図５参照）はその相に応じた電源端子に接続され、他端（末端）７ｄ（図５参照）は他の相の巻線における同様の他端（図示しない）に接続される。又、前記アウタコア９は、３組の巻線７が全てのティース１０に巻装された後、前記インナコア８に固定されることになる。
【００２３】
上記のように構成されたステータ４は、図２に示すように、第１及び第２ケース１，２内部に収容保持される。このとき、ステータ４は、その円筒部１１の他端部（底部１２が形成されない側端部）が第２ケース２における内延部２ｂの内縁に液密に固定される。
【００２４】
ロータ５は、図２に示すように、略円筒形状の本体部２１の外周に複数（本実施の形態では、１６個）のマグネット２２が固定されてなる。又、ロータ５の軸方向一端側には、軸方向の液体を吸い込み径方向に導くための遠心ファン２３が固定されている。このロータ５は、前記第２ケース２の内部円盤部２ｄと底部１２の支持筒部１２ａとに支持された固定シャフト２４に回転可能に支持される。尚、このとき、マグネット２２は、前記ティース１０の径方向内側端部（基端部であって、円筒部１１）と対向配置される。又、図２では、マグネット２２と円筒部１１との間隔を実際より大きく（模式的に）図示している。
【００２５】
上記のように構成された流体ポンプ装置では、図示しない制御装置から各組の巻線７に３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の駆動電流が供給されることで回転磁界が発生され、該回転磁界に応じてロータ５が回転駆動される。すると、ロータ５と共に遠心ファン２３が回転し、吸入口２ｅから液体が吸入されるとともに吐出口２ｆから液体が吐出される（図２中、矢印参照）。尚、このとき、ロータ５が収容される円筒部１１及び底部１２から構成されるキャンの内部には液体が浸入することになるが、該キャンによりステータ４の巻線７やその電気的接続部分（一端７ｃや他端７ｄ）が被水するといったことは防止される。
【００２６】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）各ティース１０の各径方向内側端部（基端部）を連結する円筒部１１の一端には該円筒部１１の一端を封鎖する底部１２が一体形成され、該円筒部１１及び該底部１２によりキャンが構成される。そして、複数の相毎に設けられ、それぞれが所定のティース１０に巻装されるとともに他の相のそれをまたいで離間したティース１０に巻装される巻線７において、所定のティース１０から離間したティース１０に渡る渡り線７ａは、底部１２に沿って配設される。よって、所定のティースに巻装される巻線と離間したティースに巻装される巻線とをバスバー等の結線部材を用いて接続した従来のものに比べて、部品点数が低減されるとともに、その接続作業等が不要とされる。又、所定のティースから離間したティースに渡る巻線の渡り線を円筒部の外側に沿って、即ち他のティース上に沿って配設する（周方向にとりまわす）従来のものに比べて、渡り線７ａが他の相の巻線７の邪魔にならず、巻線７を容易に巻装することができる。
【００２７】
（２）渡り線７ａは底部１２に沿って略直線的に（本実施の形態では底部１２の中央を通るように）配設されるため、渡り線を円筒部の外側に沿って、即ち他のティース上に沿って配設する（周方向にとりまわす）従来のものに比べて、渡り線７ａが要する配線長が短くなる。よって、その材料費を低減することができる。
【００２８】
（３）巻線７は、ティース１０に巻装される前に予めコイル状にサブアッセンブリ化されティース１０に径方向外側から嵌め合わ（装着）されることでティース１０に巻装される。よって、巻線７を直接ティース１０に巻装していくものに比べて線積率を高くすることができる。
【００２９】
（４）渡り線７ａには、巻線７のティース１０への装着後にその径が大きくされることでたるみを解消するためのテンション調整リング部７ｂが形成されるため、渡り線７ａのたるみが解消される。よって、例えば、後のステータ４の第１ケース１への取付時等、渡り線７ａのたるみが邪魔となり組付け性を悪化させるといったことがない。
【００３０】
（５）各ティース１０の各径方向内側端部（基端部）を連結する円筒部１１の一端に該円筒部１１の一端を封鎖する底部１２が一体形成され、該円筒部１１及び該底部１２によりキャンが構成される。よって、ステータコアと非磁性材料よりなるキャンとを別体で構成したブラシレスモータに比べて渦電流による損失を低減することができる。又、ステータコアと樹脂材料よりなるキャンとを別体で構成したブラシレスモータに比べてエアギャップを小さくすることができ有効磁束密度（実際に働く磁力）を増加させることができる。その結果、モータの効率を向上させることができる。又、キャンが別体でないため部品点数が少なくなる。
【００３１】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、テンション調整リング部７ｂが渡り線７ａの中央に形成されているとしたが、図６に示すように、各相毎の巻線３１〜３３の渡り線３１ａ〜３３ａにおける各テンション調整リング部３１ｂ〜３３ｂを、（中央からずらして）円筒部１１の軸方向に重ならないように形成してもよい。このようにすると、テンション調整リング部３１ｂ〜３３ｂによる軸方向の大型化を抑制することができ、軸方向の小型化を図ることができる。
【００３２】
・上記実施の形態では、巻線７は、ティース１０に巻装する前に予めサブアッセンブリ化され、その状態でティース１０に径方向外側から嵌め合わ（装着）されることでティース１０に巻装されるとしたが、図７に示すように、巻線３４をサブアッセンブリ化せずに直接ティース１０に巻装するようにしてもよい。この場合、テンション調整リング部７ｂを形成する必要はなくなる。よって、渡り線３４ａが要する配線長を更に短くすることができる。尚、図７では、３組（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）ある内の１組の巻線３４のみ図示し、他の組のものは同様であるため図示及びその詳細な説明を省略する。
【００３３】
・上記実施の形態のステータ４（インナコア８）は、ティース１０を１８個有するとしたが、ティース１０の数は適宜変更してもよい。又、ロータ５は、１６個のマグネット２２を有するとしたが、マグネット２２の個数も適宜変更してもよい。例えば、ティースを１２個有したステータとし、マグネットを１４個有したロータとしてもよい。
【００３４】
・上記実施の形態では、１組（１つの相）の巻線７は、所定の隣り合う３つのティース１０及び１８０度反対側の３つのティース１０に巻装されるとしたが、ティースの数等に応じて、例えば、所定の隣り合う２つのティース及び１８０度反対側の２つのティースに巻装されるものに変更してもよい。又、巻線が他の角度（例えば９０度）毎のティースに巻装されるものに変更してもよい。即ち、巻線は、複数の相毎に設けられ、それぞれが所定のティースに巻装されるとともに他の相のそれをまたいで離間したティースに巻装されるものであればよい。
【００３５】
・上記実施の形態では、テンション調整リング部７ｂの径が治具等により大きくされることで渡り線７ａのたるみが解消されるとしたが、テンション調整リング部７ｂが所定の弾性を有するように設定し、装着後、テンション調整リング部７ｂ自身の弾性で径が大きくなるように設定し、たるみを解消させてもよい。このようにすると、テンション調整リング部７ｂの径を治具等により大きくする作業が必要なくなる。
【００３６】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項１又は２に記載のブラシレスモータにおいて、前記巻線は、直接ティースに巻装されることを特徴とするブラシレスモータ。このようにすると、テンション調整リング部は不要となる。
【００３７】
（ロ）請求項１乃至５及び上記（イ）のいずれかに記載のブラシレスモータを有した流体ポンプ装置。このようにすると、流体ポンプ装置において、部品点数が低減しながら、巻線を容易に巻装することができる。
【００３８】
（ハ）放射状に延びるように複数設けられるティースと、各ティースの各径方向内側端部を連結する円筒部の一端に該円筒部の一端を封鎖する底部を一体形成し、該円筒部及び該底部により構成されるキャンとを有するインナコアと、複数の相毎に設けられ、それぞれが所定の前記ティースに巻装されるとともに他の相のそれをまたいで離間した前記ティースに巻装される巻線とを備え、前記所定のティースから前記離間したティースに渡る前記巻線の渡り線を、前記底部に沿って配設したことを特徴とするブラシレスモータのステータ。このようにすると、所定のティースに巻装される巻線と離間したティースに巻装される巻線とをバスバー等の結線部材を用いて接続した従来のもの（ステータ）に比べて、部品点数が低減されるとともに、その接続作業等が不要とされる。又、所定のティースから離間したティースに渡る巻線の渡り線を円筒部の外側に沿って、即ち他のティース上に沿って配設する従来のもの（ステータ）に比べて、渡り線が他の相の巻線の邪魔にならず、巻線を容易に巻装することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、部品点数が低減しながら、巻線を容易に巻装することができるブラシレスモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のステータの斜視図。
【図２】本実施の形態の流体ポンプ装置を説明するための要部断面図。
【図３】本実施の形態のステータの分解斜視図。
【図４】本実施の形態のステータの一端面図。
【図５】本実施の形態のステータの斜視図。
【図６】別例のステータの一端面図。
【図７】別例のステータの斜視図。
【符号の説明】
５…ロータ、７，３１〜３４…巻線、７ａ，３１ａ〜３４ａ…渡り線、７ｂ，３１ｂ〜３３ｂ…テンション調整リング部、８…インナコア、１０…ティース、１１…円筒部、１２…底部。
【図１】
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【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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