(57)【要約】【課題】ホール素子の磁極検出を精度良く行い、且つ信頼性の高いブラシレスモータおよびこのブラシレスモータを搭載したポンプおよびこれらの製造方法を提供すること【解決手段】ステータ６０のインシュレータ６２の円環リング６２ａ２には、ホール素子ホルダ６２a３が一体的に成形されている。そしてこのホール素子ホルダ６２ａ３にホール素子７１を収容した後に、回路基板７０を下側ケース１０に固定することで、ホール素子７１を回路基板７０に対して接続する。この構成により、回路基板７０の位置をホール素子７１の端子に応力が加わらないように周方向および径方向に調節することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータであって、
回転中心軸と同軸の中心を有し、環状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して前記回転中心軸に向かい径方向に複数延びるティース部とから構成されるステータコアと、
前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、電気的絶縁をする、前記ティース部の内周側に周方向に連結する円環リングを有する、インシュレータと、
前記ティース部において前記インシュレータを介して導線を複数巻回されることによって形成されるコイルと、
を有するステータと、
前記インシュレータと軸方向に対向して配置され、磁気センサが実装された回路基板と、
を備え、
前記インシュレータの前記円環リングには、前記磁気センサの少なくとも一部が収容されるセンサホルダが設けられることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
前記センサホルダは、前記円環リングの内周面を径方向外側に向かい凹む凹形状であることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のモータであって、
前記センサホルダは、径方向内側に向かい周方向の幅が狭くなる縮幅部を有することを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のモータであって、
前記センサホルダの前記中心軸から最も径方向に離れた内周面である奥面は、径方向に対して垂直な方向に延びる平面形状であることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項４に記載のモータであって、
前記センサホルダの前記奥面には、径方向外側に向かい延びる突起が形成され、
前記突起と前記磁気センサとは接触することを特徴とするモータ。
【請求項６】
請求項５に記載のモータであって、
前記センサホルダには、前記磁気センサの軸方向の端面と対向する底面が形成され、
前記底面のうち、前記突起の周囲には、下側に凹む凹部が形成されることを特徴とするモータ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のモータであって、
前記磁気センサは、ホール素子であり、
該ホール素子は、前記回路基板と接続する複数の脚部を有し、
前記脚部には、該脚部を通す複数の貫通孔を有するガイド部材取り付けられることを特徴とするモータ。
【請求項８】
請求項７に記載のモータであって、
前記ガイド部材は、前記回路基板に取り付けられ、
前記ガイド部材の前記複数の貫通孔は、それぞれ前記回路基板から離れるに従い拡径する傾斜面を有することを特徴とするモータ。
【請求項９】
請求項７および請求項８のいずれかに記載のモータであって、
前記ガイド部材における前記貫通孔より上側には、少なくとも前記ホール素子の前記複数の脚部の両側を覆う周壁が形成されることを特徴とするモータ。
【請求項１０】
ポンプであって、
回転中心軸に沿って回転するロータマグネットと、
該ロータマグネットと一体的に回転するインペラと、を有するロータと、
前記回転中心軸と同軸の中心を有し、環状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して前記回転中心軸に向かい径方向に複数延びるティース部とから構成されるステータコアと、
前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、電気的絶縁をするインシュレータと、
前記ティース部において前記インシュレータを介して導線を複数巻回されることによって形成されるコイルと、
を有するステータと、
前記インシュレータと軸方向に対向して配置され、磁気センサが接続された回路基板と、
前記回転部と前記ステータとを隔離し、円筒部および底面部を有する隔壁、を有する下側ケースと、
前記下側ケースと組み合わさることによってポンプ室を形成する、吸水口および排水口を有する上側ケースと、
を備え、
前記インシュレータには、前記ホール素子の少なくとも一部を収容するセンサホルダが形成されることを特徴とするポンプ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のポンプであって、
前記インシュレータには、前記ティース部の内周側に形成される円環リングを有し、
前記センサホルダは、前記円環リングの内周面に形成され、
前記センサホルダは、前記隔壁の前記円筒部と径方向に対向することを特徴とするポンプ。
【請求項１２】
請求項１０および請求項１１のいずれかに記載のポンプであって、
前記センサホルダは、前記円環リングを径方向外側に凹む凹形状にて形成され、
前記センサホルダの内周開口部は、前記隔壁の外周面によって塞がれることを特徴とするポンプ。
【請求項１３】
請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載のポンプであって、
前記隔壁の前記底部には、軸方向下側に延びる突起が形成され、
前記回路基板は、前記隔壁の前記底部と軸方向に対向し、且つ、前記底部より下側に配置され、
前記回路基板における前記底部の前記突起と対向する位置には、前記突起の一部を通す突起貫通孔が形成され、
前記回路基板は、前記突起貫通孔を塑性変形させることによって固定することを特徴とするポンプ。
【請求項１４】
モータであって、
回転中心軸と同軸の中心を有し、環状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して前記回転中心軸に向かい径方向に複数延びるティース部とから構成されるステータコアと、
前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、電気的絶縁をする、インシュレータと、
前記ティース部において前記インシュレータを介して導線を複数巻回されることによって形成されるコイルと、
を有するステータと、
前記インシュレータと軸方向に対向して配置され、磁気センサが接続された回路基板と、
を備え、
当該モータの相数は、２であり、且つ、前記磁気センサは、１つであり、
前記インシュレータには、前記磁気センサの少なくとも一部が収容されるセンサホルダが設けられることを特徴とするモータ。
【請求項１５】
ステータの製造方法であって、
回転中心軸と同軸の中心を有した環状のコアバック部と、該コアバック部に固定され、周方向に離間して前記回転中心軸に向かい延びるティース部とから構成されるステータと、
前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、電気的絶縁をする、前記ティース部の内周側に形成された円環リングを有する、軸方向に分割するインシュレータと、
前記ティース部に前記インシュレータを介して導線を巻回することによって形成されたコイルと、
を備え、
前記ティース部の軸方向の両側より、前記インシュレータを取り付けるティース部ユニット作製工程と、
前記コイルを形成するコイル形成工程と、
前記ティース部と前記コアバック部とを固定する嵌合工程と、
を備えることを特徴とするステータの製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のステータの製造方法であって、
前記コイル形成工程は、前記導線を前記円環リングの周面にガイドさせることによって、複数の前記ティース部を連続的に巻回して、前記複数のコイルを形成することを特徴とするステータの製造方法。
【請求項１７】
請求項１５および請求項１６のいずれかに記載のステータの製造方法であって、
前記ティース部の前記コアバック部と嵌合する嵌合部付近には、径方向と略垂直方向に延びる延長部が形成され、
前記インシュレータは前記延長部の内周面を覆うカバー部が形成されることを特徴とするステータの製造方法。
【請求項１８】
ポンプの製造方法であって、
回転中心軸に沿って回転するロータマグネットと、
該ロータマグネットと一体的に回転するインペラと、を有するロータと、
前記回転中心軸と同軸の中心を有し、環状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して前記回転中心軸に向かい径方向に複数延びるティース部とから構成されるステータコアと、
前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、磁気センサの少なくとも一部が収容されるセンサホルダを有する、電気的絶縁をするインシュレータと、
前記ティース部において前記インシュレータを介して導線を複数巻回されることによって形成されるコイルと、を有するステータと、
前記インシュレータと軸方向に対向して配置され、前記磁気センサが接続された回路基板と、
前記回転部と前記ステータとを隔離し、円筒部および底面部を有する隔壁、を有する下側ケースと、
前記下側ケースと組み合わさることによってポンプ室を形成する、吸水口および排水口を有する上側ケースと、を備え、
前記下側ケースに前記ステータを配置するステータ配置工程と、
前記ステータ配置工程の後に、前記センサホルダに前記磁気センサを収容する磁気センサ収容工程と、
前記磁気センサ収容工程の後に、前記磁気センサを前記回路基板に接続する磁気センサ接続工程と、
を備えることを特徴とするポンプの製造方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のポンプの製造方法であって、
前記隔壁の底部には、前記隔壁の前記底部には、軸方向下側に延びる突起が形成され、
前記回路基板は、前記隔壁の前記底部と軸方向に対向し、且つ、前記底部より下側に配置され、
前記回路基板における前記底部の前記突起と対向する位置には、前記突起の一部を通す突起貫通孔が形成され、
前記磁気センサ収容工程と前記磁気センサ接続工程との間には、前記回路基板を前記突起貫通孔に通す回路基板配置工程をさらに備えることを特徴とするポンプの製造方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載のポンプの製造方法であって、
前記磁気センサは、複数の脚部を有するホール素子であり、
前記回路基板における前記ホール素子が取り付けられる位置には、前記複数の脚部に対応した複数の開口穴が形成され、
前記回路基板配置工程と前記磁気センサ接続工程との間には、前記ホール素子の前記複数の脚部を前記回路基板の前記複数の開口穴に通す磁気センサ取り付け工程と、
前記磁気センサ取り付け工程の後に、前記回路基板を径方向および周方向に調整する回路基板調整工程と、をさらに備える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】
本発明は、位置検出手段である磁気センサを使用したモータ、および液体を循環させるポンプに関する。特に、ハイブリッドエンジンを搭載した車両に搭載され、水を循環させるポンプに関する。そして、磁気センサを有する回路基板とステータとの取り付け方法、およびこの取り付け方法を使用したモータの製造方法、および、ポンプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の燃費効率の向上の対策として駆動部に電動式モータとエンジンとを併用して搭載するハイブリッドエンジンの採用が進んでいる。それに伴い車両の駆動部への電子機器の搭載が進んでいる。特にハイブリッドエンジンでは、バッテリの出力が重要となる。しかしながら、バッテリの出力は、バッテリの周囲の環境温度によって異なってしまう。そのためにバッテリの周囲の環境温度を一定に保つために、ポンプによってバッテリの周囲に水を循環させることによってバッテリの冷却や加熱を行い、バッテリの温度を一定に保つようにしている。
【０００３】
図１３に従来のポンプの構造を示す。図１３は、従来のポンプを示した、軸方向に切った模式断面図である。
【０００４】
図１３を参照して、ポンプ１は、ポンプ室２および電気制御部３を区切る有底円筒形状の隔壁４と、電気制御部３を収容する下側ケース５と、吸入口および吐出口を有し、下側ケース５と隔壁４とに取り付けられる上側ケース６と、隔壁４の内周側に配置されるロータマグネット７ａを有するインペラ７と、隔壁４の外周面に配置されるステータ８と、ステータ８と電気的に接続され、隔壁４の底部４ａに軸方向に対向して配置される回路基板９と、から構成される。また回路基板９の上面には、ロータマグネット７ａの端面と対向するようにホール素子９ａが実装されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３１７６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ポンプ１におけるホール素子９ａは、ステータ８に対する位置調節手段がないために、ポンプ１の組み立ての際に作業者が目視によってステータ８の周方向に対してホール素子９ａの位置を決定しなければならなかった。したがって、ステータ８の周方向に対するホール素子９ａの位置は、作業者によって異なってしまう。その結果、ポンプ１の製品毎の特性にばらつきを生じてしまう可能性があった。
【０００７】
また、ロータマグネット７ａとホール素子９ａとの間には、隔壁４の底部４ａが配置される。この隔壁４の文だけロータマグネット７ａとホール素子９ａとの間の距離を大きくとならなければならない。そのために隔壁４の底部４ａの厚さを薄くする必要がある。しかしながら、この隔壁４における底部４ａは、インペラ７の回転に伴う水圧が大きく加わる場所である。そのために底部４ａの厚さを薄くしてしまうと、底部４ａの強度が低下してしまい、底部４ａが水圧によって変形や割れを生じてしまう可能性がある。その結果、隔壁４からポンプ室２の水が漏洩してしまい、回路基板９を短絡させてしまう可能性がある。
【０００８】
また、逆に水の漏洩を防ぐために底部４ａの厚さを厚くした場合、ロータマグネット７ａとホール素子８ａとの間の距離が大きくなってしまい、ロータマグネット７ａの磁極をホール素子９ａにて検出する精度が低下してしまう問題が発生する。その結果、インペラ７の回転制御を精度良く行うことができない問題が発生する可能性がある。
【０００９】
さらに、ホール素子９ａは、回路基板９に半田付けのみにて接続されているので、ポンプ１の駆動による振動が回路基板９に伝達されて、ホール素子９ａが外れてしまう可能性がある。このホール素子９ａが外れる可能性に対する対策が施されていないために、信頼性の高いポンプではない。
【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑み、なされたものであり、その目的とするところは、ホール素子の磁極検出を精度良く行い、且つ信頼性の高いブラシレスモータおよびこのブラシレスモータを搭載したポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１によれば、モータであって、回転中心軸と同軸の中心を有し、環状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して前記回転中心軸に向かい径方向に複数延びるティース部とから構成されるステータコアと、前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、電気的絶縁をする、前記ティース部の内周側に周方向に連結する円環リングを有する、インシュレータと、前記ティース部において前記インシュレータを介して導線を複数巻回されることによって形成されるコイルと、を有するステータと、前記インシュレータと軸方向に対向して配置され、磁気センサが実装された回路基板と、を備え、前記インシュレータの前記円環リングには、前記磁気センサの少なくとも一部が収容されるセンサホルダが設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項１に従えば、インシュレータの円環リングにセンサホルダが設けられることによって、磁気センサの位置を容易に決定することができる。さらに、磁気センサが他の部材と接触することを防ぐことができる。したがって、信頼性の高いモータを提供することができる。
【００１３】
本発明の請求項２によれば、請求項１に係り、前記センサホルダは、前記円環リングの内周面を径方向外側に向かい凹む凹形状であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３によれば、請求項２に係り、前記センサホルダは、径方向内側に向かい周方向の幅が狭くなる縮幅部を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２および請求項３に従えば、センサホルダが円環リングの内周面を径方向外側に凹ました形状であり、且つ、径方向内側に向かい縮幅部が形成されることによって、磁気センサを径方向内側に移動させることを規制することができる。また磁気センサをセンサホルダに挿入しやすくすることができる。
【００１６】
本発明の請求項４によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに係り、前記センサホルダの前記中心軸から最も径方向に離れた内周面である奥面は、径方向に対して垂直な方向に延びる平面形状であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項５によれば、請求項４に係り、前記センサホルダの前記奥面には、径方向外側に向かい延びる突起が形成され、前記突起と前記磁気センサとは接触することを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４および請求項５に従えば、磁気センサを突起によって容易に望んだ径方向の位置に保持することができる。したがって、磁気センサの位置精度を向上させることができる。
【００１９】
本発明の請求項６によれば、請求項５に係り、前記センサホルダには、前記磁気センサの軸方向の端面と対向する底面が形成され、前記底面のうち、前記突起の周囲には、下側に凹む凹部が形成されることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項６に従えば、一般に突起と底面とのつなぎ部分に曲面形状ができるが、凹部を設けることによって、この曲面形状を底面と同等もしくは底面より下側に配置させることによって磁気センサをセンサホルダに精度良く配置させることができる。
【００２１】
本発明の請求項７によれば、請求項１乃至請求項６のいずれかに係り、前記磁気センサは、ホール素子であり、該ホール素子は、前記回路基板と接続する複数の脚部を有し、前記脚部には、該脚部を通す複数の貫通孔を有するガイド部材取り付けられることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項７に従えば、ガイド部材をホール素子の脚部に取り付けることによって脚部の移動を規制することができるので断線を防ぐことができる。したがって、信頼性の高いモータを提供することができる。
【００２３】
本発明の請求項８によれば、請求項７に係り、前記ガイド部材は、前記回路基板に取り付けられ、前記ガイド部材の前記複数の貫通孔は、それぞれ前記回路基板から離れるに従い拡径する傾斜面を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項８に従えば、貫通孔に傾斜面を設けることによって、ホール素子の脚部を貫通孔に挿入させるのに、傾斜面によって挿入する側の貫通孔の径が大きくなるので、脚部を挿入し易くすることができる。
【００２５】
本発明の請求項９によれば、請求項７および請求項８のいずれかに係り、前記ガイド部材における前記貫通孔より上側には、少なくとも前記ホール素子の前記複数の脚部の両側を覆う周壁が形成されることを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項９に従えば、周壁によって、脚部の移動を規制することができ、脚部が断線することを防ぐことができる。
【００２７】
本発明の請求項１０によれば、ポンプであって、回転中心軸に沿って回転するロータマグネットと、該ロータマグネットと一体的に回転するインペラと、を有するロータと、前記回転中心軸と同軸の中心を有し、環状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して前記回転中心軸に向かい径方向に複数延びるティース部とから構成されるステータコアと、前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、電気的絶縁をするインシュレータと、前記ティース部において前記インシュレータを介して導線を複数巻回されることによって形成されるコイルと、を有するステータと、前記インシュレータと軸方向に対向して配置され、磁気センサが接続された回路基板と、前記回転部と前記ステータとを隔離し、円筒部および底面部を有する隔壁、を有する下側ケースと、前記下側ケースと組み合わさることによってポンプ室を形成する、吸水口および排水口を有する上側ケースと、
を備え、前記インシュレータには、前記ホール素子の少なくとも一部を収容するセンサホルダが形成されることを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項１０に従えば、インシュレータの円環リングにセンサホルダが設けられることによって、磁気センサの位置を容易に決定することができる。さらに、磁気センサが他の部材と接触することを防ぐことができる。したがって、信頼性の高いポンプを提供することができる。またセンサホルダにより、磁気センサの位置を容易且つ正確に位置決めすることができ、効率の良いポンプを提供することができる。
【００２９】
本発明の請求項１１によれば、請求項１０に係り、前記インシュレータには、前記ティース部の内周側に形成される円環リングを有し、前記センサホルダは、前記円環リングの内周面に形成され、前記センサホルダは、前記隔壁の前記円筒部と径方向に対向することを特徴とする。
【００３０】
本発明の請求項１２によれば、請求項１０および請求項１１のいずれかに係り、前記センサホルダは、前記円環リングを径方向外側に凹む凹形状にて形成され、前記センサホルダの内周開口部は、前記隔壁の外周面によって塞がれることを特徴とする。
【００３１】
本発明の請求項１１および請求項１２に従えば、センサホルダの内周開口部を隔壁によって塞がれることによって、磁気センサが径方向に移動することを防ぐことができる。また隔壁に磁気センサを近接させることができるので、ロータマグネットにより近づかせることができる。したがって、磁気センサはロータマグネットの磁束をより多く検知することができる。特に隔壁によってステータとロータマグネットとが隔絶される構成においては、磁気センサがロータマグネットに対して隔壁の厚さの分だけ遠くに配置されるので、磁気センサの磁極検出精度が低下してしまう可能性があるので、ポンプ効率を向上させるためには好適である。
【００３２】
本発明の請求項１３によれば、請求項１０乃至請求項１２のいずれかに係り、前記隔壁の前記底部には、軸方向下側に延びる突起が形成され、前記回路基板は、前記隔壁の前記底部と軸方向に対向し、且つ、前記底部より下側に配置され、前記回路基板における前記底部の前記突起と対向する位置には、前記突起の一部を通す突起貫通孔が形成され、前記回路基板は、前記突起貫通孔を塑性変形させることによって固定することを特徴とする。
【００３３】
本発明の請求項１４によれば、モータであって、回転中心軸と同軸の中心を有し、環状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して前記回転中心軸に向かい径方向に複数延びるティース部とから構成されるステータコアと、前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、電気的絶縁をする、インシュレータと、前記ティース部において前記インシュレータを介して導線を複数巻回されることによって形成されるコイルと、を有するステータと、前記インシュレータと軸方向に対向して配置され、磁気センサが接続された回路基板と、を備え、当該モータの相数は、２であり、且つ、前記磁気センサは、１つであり、前記インシュレータには、前記磁気センサの少なくとも一部が収容されるセンサホルダが設けられることを特徴とする。
【００３４】
本発明の請求項１５によれば、ステータの製造方法であって、回転中心軸と同軸の中心を有した環状のコアバック部と、該コアバック部に固定され、周方向に離間して前記回転中心軸に向かい延びるティース部とから構成されるステータと、前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、電気的絶縁をする、前記ティース部の内周側に形成された円環リングを有する、軸方向に分割するインシュレータと、前記ティース部に前記インシュレータを介して導線を巻回することによって形成されたコイルと、を備え、前記ティース部の軸方向の両側より、前記インシュレータを取り付けるティース部ユニット作製工程と、前記コイルを形成するコイル形成工程と、前記ティース部と前記コアバック部とを固定する嵌合工程と、を備えることを特徴とする。
【００３５】
本発明の請求項１５に従えば、また、ティース部ユニット作製工程によって、各ティース部をインシュレータによって一体的に保持することができる。したがって、ティース部はコアバック部によって保持されなくてもインシュレータによって保持されるので、各ティース部を周方向の所定位置に良好に配置することができる。この構成により、別途各ティース部を保持するための治具の必要がなくなる。また、インシュレータによってティース部を保持することができ、且つ、この状態において導線を巻回させることができるので、導線を巻回させるためのノズルを径方向外側より入れることができる。したがって、ノズルの動きに自由度ができるので、ティース部に巻回する導線のターン数を多くすることができる。
【００３６】
本発明の請求項１６によれば、請求項１５に係り、前記コイル形成工程は、前記導線を前記円環リングの周面にガイドさせることによって、複数の前記ティース部を連続的に巻回して、前記複数のコイルを形成することを特徴とする。
【００３７】
本発明の請求項１６に従えば、インシュレータは円環リングを有しているので、導線が円環リングの周面によってガイドされることによって、各ティース部に対して導線を切断することなく、連続的にコイルを形成することができる。さらに円環リングの周面に導線をガイドさせることによって、コイル成形時に適切な張力をもって円環リングと導線とは当接する。したがって、円環リングとその周面にガイドされる導線とは大きな弛みがない。したがってこの導線の弛みによって導線が他の部材と接触することを防ぐことができる。
【００３８】
本発明の請求項１７によれば、請求項１５および請求項１６のいずれかに係り、前記ティース部の前記コアバック部と嵌合する嵌合部付近には、径方向と略垂直方向に延びる延長部が形成され、前記インシュレータは前記延長部の内周面を覆うカバー部が形成されることを特徴とする。
【００３９】
本発明の請求項１７に従えば、この構成によって、インシュレータのカバー部は、ティース部の延長部にガイドされて、ティース部の延長部に沿って形成される。したがって、コアバック部とティース部との固定の際に、インシュレータのカバー部が固定の邪魔になることを防ぐことができる。したがって、作業者がコア嵌合工程を容易に行うことができるので、ブラシレスモータの生産効率を向上させることができる。またカバー部が形成されることによって、コイルとコアバック部との接触を防ぐことができる。したがって、信頼性の高いステータを提供することができる。
【００４０】
本発明の請求項１８によれば、ポンプの製造方法であって、回転中心軸に沿って回転するロータマグネットと、該ロータマグネットと一体的に回転するインペラと、を有するロータと、前記回転中心軸と同軸の中心を有し、環状のコアバック部と該コアバック部から周方向に離間して前記回転中心軸に向かい径方向に複数延びるティース部とから構成されるステータコアと、前記ステータコアの少なくとも前記ティース部を覆い、磁気センサの少なくとも一部が収容されるセンサホルダを有する、電気的絶縁をするインシュレータと、前記ティース部において前記インシュレータを介して導線を複数巻回されることによって形成されるコイルと、を有するステータと、前記インシュレータと軸方向に対向して配置され、前記磁気センサが接続された回路基板と、前記回転部と前記ステータとを隔離し、円筒部および底面部を有する隔壁、を有する下側ケースと、前記下側ケースと組み合わさることによってポンプ室を形成する、吸水口および排水口を有する上側ケースと、を備え、前記下側ケースに前記ステータを配置するステータ配置工程と、前記ステータ配置工程の後に、前記センサホルダに前記磁気センサを収容する磁気センサ収容工程と、前記磁気センサ収容工程の後に、前記磁気センサを前記回路基板に接続する磁気センサ接続工程と、を備えることを特徴とする。
【００４１】
本発明の請求項１９によれば、請求項１８に係り、前記隔壁の底部には、前記隔壁の前記底部には、軸方向下側に延びる突起が形成され、前記回路基板は、前記隔壁の前記底部と軸方向に対向し、且つ、前記底部より下側に配置され、前記回路基板における前記底部の前記突起と対向する位置には、前記突起の一部を通す突起貫通孔が形成され、前記磁気センサ収容工程と前記磁気センサ接続工程との間には、前記回路基板を前記突起貫通孔に通す回路基板配置工程をさらに備えることを特徴とする。
【００４２】
本発明の請求項２０によれば、請求項１９に係り、前記磁気センサは、複数の脚部を有するホール素子であり、前記回路基板における前記ホール素子が取り付けられる位置には、前記複数の脚部に対応した複数の開口穴が形成され、前記回路基板配置工程と前記磁気センサ接続工程との間には、前記ホール素子の前記複数の脚部を前記回路基板の前記複数の開口穴に通す磁気センサ取り付け工程と、前記磁気センサ取り付け工程の後に、前記回路基板を径方向および周方向に調整する回路基板調整工程と、をさらに備えることを特徴とする。
【００４３】
本発明の請求項１８乃至請求項２０に従えば、磁気センサであるホール素子をセンサホルダに収容後に、回路基板を接続することによって、回路基板を調節することによってホール素子に負荷の掛からない位置に回路基板を調整することができる。したがって、信頼性の高いポンプを提供することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、ホール素子の磁極検出を精度良く行い、且つ信頼性の高いブラシレスモータおよびこのブラシレスモータを搭載したポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
＜ポンプの全体構造＞
本発明に係るポンプの実施例の一形態に関して、図１を参照して説明する。図１は、ポンプ１を軸方向に切った模式断面図である。
【００４６】
図１を参照して、下側ケース１０は、回転中心軸Ｊ１と同軸に配置される有底円筒形状の隔壁１１を有する。また下側ケース１０は、隔壁１１と径方向に離間して形成され、且つ、隔壁１１の中心と同心であるケース円筒部１２を有する。そして、ケース円筒部１２は、ポンプ１の外径の一部となる。この下側ケース１０は、樹脂材料を射出成形することによって成形される。
【００４７】
また隔壁１１の底部１１ａの回転中心軸Ｊ１と同心の位置には、軸方向上側に延びるように形成される略円筒形状のシャフト固定部１１ｂが形成される。このシャフト固定部１１ｂの内周面には、シャフト１４の外周面が接触して固定される。これにより、シャフト１４は、回転中心軸Ｊ１と同軸に配置される。
【００４８】
上側ケース２０は、下側ケース１０の上面に固定される。これにより、上側ケース２０および隔壁１１によって囲まれた空間がポンプ室３０となる。そして上側ケース２０は、水がポンプ１の外側からポンプ室３０に流入する円筒形状の流入口２１および水がポンプ室３０からポンプ１の外側へ流出する円筒形状の吐出口（不図示）を有する。
【００４９】
ポンプ室３０には、ロータであり、ポンプ室３０内の水の循環を行うインペラ４０が収容されている。このインペラ４０は、フェライト磁石を一体的に成形されたものであり、そして、主に水の循環を行う羽根部４１と、主に磁気作用によって回転を行う磁気駆動部４２と、から構成される。羽根部４１の内周面には、軸方向下側に延びる内周円筒部４１ａが形成される。そして、この内周円筒部４１ａの内周面には、シャフト１４の外周面と摺動する内周面を有する略円筒形状の軸受部材４３が固定される。また、内周円筒部４１ａと磁気駆動部４２との径方向の間には、軸方向に貫通する貫通孔４１ｂが設けられる。この貫通孔４１ｂにより、ポンプ室３０内の水の圧力のバランスを略一定に保つことができる。そして、この貫通孔４１ｂは、周方向に等間隔に複数設けられる。
【００５０】
インペラ４０の羽根部４１は、隔壁１１より径方向に延長した形状となる。したがって、上側ケース２０には、羽根部４１を収容するための拡大収容部２２が形成される。羽根部４１は、下側ケース１０の上面と上側ケース２０の拡大収容部２２との間に収容される。この拡大収容部２２では、インペラ４０の回転によって、渦状の水の流れを形成する。
【００５１】
磁気駆動部４２は、略円筒形状であり、そして、隔壁１１の円筒部１１ｃの内周面と径方向に間隙を介して対向する外周面を有する。さらに磁気駆動部４２の円筒部４２ａの外周面には、周方向にＮ極、Ｓ極、・・・と磁極が着磁されている。
【００５２】
上側ケース２０の流入口２１には、シャフト１４の上部を収容する有底円筒形状のシャフト保持部２１ａと、シャフト保持部２１ａと流入口２１とを連結する連結部２１ｂとが設けられる。上側ケース２０のシャフト保持部２１ａと下側ケース１０のシャフト固定部１１ａとの軸方向の間には、軸受部材４３が配置される。この軸受部材４３の上端面とシャフト保持部２１ａの下端面との挟まれるように上側摺動部材５０が配置される。そして、軸受部材４３の下端面とシャフト固定部１１ｂの上端面とに挟まれるように下側摺動部材５１が配置される。これら上側摺動部材５０および下側摺動部材５１は摺動性に優れた材料にて成形される。
【００５３】
下側ケース１０の隔壁１１の外周面およびケース円筒部１２の内周面との間には、ステータ６０が固定される。またケース円筒部１２の軸方向上側には、径方向内側に延びる段部１２ａが形成される。そして、この段部１２ａによってステータ６０の軸方向の位置が決定される。
【００５４】
また隔壁１１の底部１１ａの回転中心軸Ｊ１における下側には、軸方向下側に延びる円筒形状の突起１１ｄが形成される。そしてこの突起１１ｄを通す突起貫通孔７２を有する回路基板７０が、底部１１ａと軸方向に対向して軸方向下側に配置される。この回路基板７０の上面には、インペラ４０の磁気駆動部４２の外周面と径方向に対向するように、磁気センサであるホール素子７１が固定される。この突起１１ｄには、突起貫通孔７２の内径より小さく、突起貫通孔７２に挿通される部位と、突起貫通孔７２の内径より大きい部位と、を形成する段部１１ｄ１が形成される。
【００５５】
外部電源（不図示）より、ステータ６０に電流が通流されることにより、ステータ６０に磁界が形成される。そして、磁気駆動部４２とステータ６０との間に磁気回路が形成され、インペラ４０には、回転中心軸Ｊ１を中心とするトルクが発生する。これにより、インペラ４０が回転し、ポンプ室３０内に水流が形成される。
【００５６】
＜ステータ構造＞
次に本発明のステータ６０の構造について図２乃至図６を参照して説明する。図２は、ステータ６０の上面図を示す。図３は、ステータ６０のコイル６３を削除した状態の斜視図である。図４は、センサホルダ６２ａ３を示し、ａ）は、センサホルダ６２ａ３を上側より見た平面図であり、ｂ）は、軸方向に切った模式断面図である。また図５は、ステータ６０に下側ケース１０の隔壁１１を挿入した場合の隔壁１１の底部１１ａ側より見た図である。また、図６は、ステータ６０の作製工程を示すフロー図である。
【００５７】
図２および図３を参照して、ステータ６０は、外周側に円環形状のコアバック部６１ａおよび周方向に９０度の等間隔に配置され、径方向内側に延びる４本のティース部６１ｂを有するステータコア６１と、このステータコア６１を軸方向の両側より覆う、２つのインシュレータ６２と、ティース部６１ｂにおいて、インシュレータ６２を介して導電線６３ａを巻回して形成されるコイル６３（本実施例では、４つ）と、から構成される。
【００５８】
ステータコア６１は、磁性を有した薄板を軸方向に複数積層して形成される。また、インシュレータ６２は、電気的絶縁性を有する樹脂材料を射出成形によって成形される。また、コイル６３は、各ティース部６１ｂにそれぞれ巻回されてコイルを形成する、いわゆる、集中巻きである。またコイル６３の導電線６３ａは、絶縁被膜によって覆われた銅線にて形成される。
【００５９】
また本発明のステータ６０は、２相にて構成される。ステータ６０を2相とすることによって、ロータの回転制御に用いられるために必要な電子部品の数を、3相と比較して減少させることができる。したがって、安価なポンプを提供することができる。
【００６０】
ステータコア６１におけるティース部６１ｂの内周側には、周方向両側に延びる周方向延長部６１ｂ１が形成される。この周方向延長部６１ｂ１の内周面は、磁気駆動部４２の外周面と径方向に対向する。また、ティース部６１ｂの外周側には、ティース部６１ｂに対して垂直に延びる延長部６１ｂ２と、この延長部６１ｂ２から径方向にさらに延びる嵌合突部６１ｂ３と、が形成される。
【００６１】
また、コアバック部６１ａの内周面における延長部６１ｂ２と径方向に対向した部位には、延長部６１ｂ２と係合する平面の内周面が形成される。そしてこの内周面には、ティース部６１ｂの嵌合突部６１ｂ３と嵌合する嵌合凹部６１ａ１が形成される。また、コアバック部６１ａの内周面において、各平面を連結する部分は曲面にて形成される。
【００６２】
インシュレータ６２は、下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂの2部材から構成される（図３参照）。そして下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂは、それぞれティース部６１ｂの軸方向の上側および下側を覆う。また下側インシュレータ６２ａは、上側インシュレータ６２ｂと略同形状である。したがって、ここでは、下側インシュレータ６２ａについて説明する。
【００６３】
下側インシュレータ６２ａの外周部には、ティース部６１ｂの延長部６１ｂ２の内周面と接触し、径方向外側に延びてコアバック部６１ａの内周面と接触する外側カバー部６２ａ１が形成される。この外側カバー部６２ａ１が延長部６１ｂ２の内周面に接触することによって、外側カバー部６２ａ１は、延長部６１ｂ２によって径方向内側に変形して周方向に延びる形状となる。したがって、ティース部６１ｂとコアバック部６１ａとの嵌合の際に外側カバー部６２ａ１が、邪魔することを防ぐことができる。したがって、作業者が、このティース部６１ｂとコアバック部６１ａとの嵌合作業を容易に行うことができる。その結果、ステータ６０の作製における生産性を向上させることができる。
【００６４】
下側インシュレータ６２ａの内周部には、ティース部６１ｂの内周縁に沿って軸方向上側に略円環形状の円環リング６２ａ２が形成される。この円環リング６２ａ２によって各ティース部６１ｂを覆う部分のインシュレータは連結し、一体の部材となる。このように下側インシュレータ６２ａをティース部６１ｂごとにそれぞれ成形されるのではなく、すべてのティース部６１ｂを連結した形状に成形することによって、下側インシュレータ６２ａは、ティース部６１のそれぞれに別部材にて成形する場合では、下側インシュレータは４つ必要であるのに対して１つの部材にすることができる。したがって、部品点数の削減を図ることができる。
【００６５】
また円環リング６２ａ２の周方向に隣り合うティース部６１ｂａおよび６１ｂｂとの周方向延長部６１ｂ１の間の位置には、ホール素子７１を収容するセンサホルダ６２ａ３が形成される。このセンサホルダ６２ａ３が円環リング６２ａ２に一体的に成形されることによって、下側インシュレータ６２ａの成形誤差の範囲内によって、センサホルダ６２ａ３の周方向の位置が決定される。したがって、センサホルダ６２ａ３の各ティース部６１ｂａおよび６１ｂｂに対する周方向の位置を高精度に決定することができる。その結果、センサホルダ６２ａ３に収容されるホール素子７１のティース部６１ｂａおよび６１ｂｂに対する周方向の位置を容易、且つ、高精度に決定することができる。
【００６６】
ここで、センサホルダ６２ａ３は、必ずしも隣り合うティース部６１ｂの周方向延長部６１ｂ１の周方向の間に形成される必要はない。センサホルダ６２ａ３は、ホール素子７１における進み角や遅れ角のようにホール素子７１の望む特性によって周方向延長部６１ｂ１の周方向の間から周方向にずらした位置に形成してもよい。
【００６７】
また、下側インシュレータ６２ａの各ティース部６１ｂにおける周方向の中心には、径方向突部６２ａ４が形成される。この径方向突部６２ａ４の上面には、ティース部６１ｂに向かい貫通する開口穴６２ａ５が形成される。この開口穴６２ａ５には、導電性材料にて形成された絡げピン６４が固定される（図２参照）。特に本実施例における絡げピン６４は、開口穴６２ａ５に圧入されることによって固定される。
【００６８】
また、センサホルダ６２ａ３から周方向に９０度等配された位置には、径方向外側に向かい凹形状となる周方向凹部６２ａ６が形成される。
【００６９】
図４のａ）を参照して、センサホルダ６２ａ３は、円環リング６２ａ２の内周面に径方向外側に向かい凹形状となる。そして、センサホルダ６２ａ３の内周面のうち、回転中心軸Ｊ１から最も径方向に離れた奥面６２ａ３１は、径方向に対して垂直となる平面にて形成される。またセンサホルダ６２ａ３の奥面６２ａ３１の周方向両側より径方向内側に延びる周面には、径方向内側に向かい互いの距離が小さくなる傾斜面６２ａ３２が形成される（この傾斜面６２ａ３２によって周方向の幅が小さくなる部位を縮幅部とする）。そして、センサホルダ６２ａ３の径方向の最も内側である開口部６２ａ３３の周方向の幅は、センサホルダ６２ａ３の周方向の幅のうち最も小さくなる。そしてセンサホルダ６２ａ３の開口部６２ａ３３の周方向の幅は、ホール素子７１の周方向の幅と同等の大きさ、もしくは、ホール素子７１の周方向の幅より小さくなるように形成される。
【００７０】
また奥面６２ａ３１には、径方向内側に延びる突起６２ａ３４が形成される。この突起６２ａ３４の内面がホール素子７１と接触する。図４のｂ）を参照して、突起６２ａ３４の上部は、奥面６２ａ３１と傾斜面を介して連続する。この傾斜面によって、ホール素子７１をセンサホルダ６２ａ３の内部に収容しやすくなる。またセンサホルダ６２ａ３には、ホール素子７１の軸方向の端面（ホール素子の収容方向の端面）と対向する底面６２ａ３５が形成される。そして、底面６２ａ３５における突起６２ａ３４の周囲には、軸方向下側に凹む凹部６２ａ３６が形成される。この凹部６２ａ３６により、突起６２ａ３４と底面６２ａ３５との連結の際に形成される曲面をなくすことができる。したがって、ホール素子７１を径方向に傾くことなく、精度良く収容することができる。
【００７１】
また、突起６２ａ３４の上端部と奥面６２ａ３１とは、傾斜面６２ａ３７によって連結されている。この傾斜面６２ａ３７は、径方向内側に向かい上側に傾斜する。これにより、ホール素子７１を上側からセンサホルダ６２ａ３に挿入する場合、この傾斜面６２ａ３７がホール素子７１の径方向の位置を良好に案内することができる。
【００７２】
次に図５を参照して、周面凹部６２ａ６と下側ケース１０の隔壁１１との関係について説明する。
【００７３】
隔壁１１には、底部１１ａに形成された突起１１ｄを中心として径方向外側に向かい円筒部１１ｃの径方向の厚みを厚くするリブ１１ａ１が周方向に９０度間隔に形成される。このリブ１１ａ１は、円筒部１１ｃにも一体に形成される。またリブ１１ａ１の周方向の幅は、隣り合うティース部６１ｂの周方向延長部６１ｂ１の周方向の間隙と等しいことが望ましい。このような関係により、リブ１１ａ１によってステータ６０の周方向の位置を決定することができる。さらにステータ６０の下側ケース１０に対する周方向への回り止めの役割も果たすことができる。
【００７４】
隔壁１１の円筒部１１ｃの径方向の厚さは、磁気効率の向上を目的として磁気駆動部４２の外周面とティース部６１ｂの内周面との径方向の間隙を狭くするために、できる限り薄いことが望ましい（本実施例では、円筒部１１ｃの厚さは、約０．４ｍｍ）。しかしながら、円筒部１１ｃの径方向の厚さを薄く形成すると、下側ケース１０の隔壁１１の円筒部１１ｃを形成する際の金型内における樹脂材料の流れが悪くなり、成形不良を多発してしまう問題がある。しかし、リブ１１ａ１が円筒部１１ｃに形成されることにより、リブ１１ａ１では、樹脂材料の金型内における流れの悪化を防ぐことができる。したがって、成形不良を低減することができる。その結果、円筒部１１ｃをできる限り薄くしつつも、成形不良を低減した隔壁１１を有する下側ケース１０を達成することができる。
【００７５】
また、円筒部１１ｃの径方向の厚さが薄いと、円筒部１１ｃの強度が弱くなるために、ステータ６０が発生する振動を伝達しやすくなってしまう。しかしながら、リブ１１ａ１を形成することによって、円筒部１１ｃの強度を向上させることができるために、ステータ６０が発生する振動の伝達を抑えることができる。
【００７６】
また、センサホルダ６２ａ３と対応する円筒部１１ｃには、リブ１１ａ１が形成されないことが望ましい。一般にホール素子７１は磁気駆動部４２からの磁束を検出するためにできる限り磁気駆動部４２の外周面と径方向に近いことが望ましい。しかし、センサホルダ６２ａ３と対応する円筒部１１ｃの位置にリブ１１ａ１を設けてしまうと、ホール素子７１と磁気駆動部４２との径方向の距離が大きくなってしまう。その結果、ホール素子７１の磁気検出能力が低下してしまう可能性がある。そこで、本実施例では、ホール素子７１が収容されるセンサホルダ６２ａ３と対応する円筒部１１ｃの位置には、リブ１１ａ１を設けない。
【００７７】
円筒部１１ｃのリブ１１ａ１と対応する位置には、インシュレータ６２の周面凹部６２ａ６が配置される。そして周面凹部６２ａ６の周方向の幅とリブ１１ａ１の周方向の幅とは略同一であり、周面凹部６２ａ６にリブ１１ａ１が収容されるように配置される。これにより、より効率的にリブ１１ａ１がステータ６０の周方向の回り止めの役割を果たすことができる。
【００７８】
＜ステータの製造方法＞
次にステータ６０の製造方法について図６を参照して説明する。
【００７９】
４つのティース部６１ｂに下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂを被せる（図６のステップＳ１０）。この状態において、下側インシュレータ６２ａの径方向突部６２ａ４の開口穴６２ａ５には、絡げピン６４が固定されている。まず所定のティース部６１ｂの絡げピン６４に導電線６３ａを巻きつける。この際に導電線６３ａの先端の一部の絶縁被膜を剥離させ、銅線を露出した状態において、絡げピン６４に固定させる。
【００８０】
次に導電線６３ａを所定のティース部６１ｂの周囲に巻回してコイル６３を形成する（図６のステップＳ１１）。絡げピン６４に予め固定した状態にてティース部６１ｂに導電線６３ａを巻回することによって一定の張力をもって巻回することができる。
【００８１】
そして、一つのティース部６１ｂへのコイル６３の形成が終了した後、１８０度反対側のティース部６１ｂに移動する（図６のステップＳ１２）。このティース部６１ｂ間における導電線６３ａの移動は、円環リング６２ａ２の外周面に接触して移動する。特に導電線６３ａはセンサホルダ６２ａ３の外周面に接触して移動する。
【００８２】
次に１８０度反対側のティース部６１ｂに導電線６３ａを巻回してコイル６３を形成する（図６のステップＳ１３）。そしてティース部６１ｂにコイル６３を形成後、絡げピン６４に導電線６３ａの先端の一部の絶縁被膜を剥離させ、銅線を露出した状態にて固定させる。また本実施例におけるステップＳ１１乃至ステップ１３の工程は、導電線６３ａを２本使用するので、異なるティース部６１ｂに関して再度行う。
【００８３】
最後にティース部６１ｂの外周部にコアバック部６１ａを嵌合して固定する（図６のステップＳ１４）。
【００８４】
上記の工程によってステータ６０を製造することにより、特に４つのティース部６１ｂをインシュレータ６２によって固定する工程（図６のステップＳ１０）を有することにより、導電線６３ａを供給する巻線ノズル（不図示）が、隣り合うティース部６１ｂの外周面から挿入することができる。特に本実施例のようなティース部６１ｂが径方向内側に向かい延び、ティース部６１ｂの外周部にコアバック部６１ａが固定される形状のステータ６０では、ティース部６１ｂの内周面において、隣り合うティース部６１ｂ間の間隙を小さくなる。この間隙の小さいティース部６１ｂの内周側より巻線ノズルを挿入して、導電線６３ａを巻回した場合、巻線ノズルの移動は、隣り合うティース部６１ｂの内周面の間隙の中となる。したがって、巻線ノズルの周方向の移動に大幅な制限を受けてしまう。その結果、巻線ノズルの移動には非常に慎重に行う必要が生じるため、巻線ノズルの巻回する速度および移動する速度は遅くなってしまう。しかしながら、本実施例のようにティース部６１ｂの外周側より巻線ノズルを挿入することによって、ティース部６１ｂの外周側では、隣り合うティース部６１ｂの間隙は大きくなっているので、巻線ノズルの周方向の移動に対して大幅な制限を受けることがない。したがって、ティース部６１ｂに容易に巻回することができる。その結果、ティース部６１ｂへの導電線６３ａの巻回する速度および巻線ノズルが移動する速度を向上させることができる。また、巻線ノズルの移動に対して大幅な制限を受けることがないので、ティース部６１ｂへの導電線６３ａの巻回数も多くすることができる。したがって、モータの特性を向上させることができる。その上、隣り合うティース部６１ｂの内周面の周方向の幅を大きく形成することができるために、モータの特性を向上させることができる。
【００８５】
また、インシュレータ６２に円環リング６２ａ２が形成していることにより、導電線６３ａのティース部６１間の引き回しを容易に行うことができる。また導電線６３ａが円環リング６２ａ２の周面によってガイドされることによって、各ティース部６１ｂに対して導電線６３ａを切断することなく、連続的にコイル６３を形成することができる。さらに円環リング６２ａ２の周面に導電線６３ａをガイドさせることによって、コイル６３の形成時に適切な張力をもって円環リング６２ａ２の周面と導電線６３ａとは接触する。したがって、円環リング６２ａ２の周面にガイドされる導電線６３ａには、大きな弛みがない。したがって、この導電線６３ａの弛みによって導電線６３ａが他の部材と接触することを防ぐことができる。
【００８６】
＜ホール素子および回路基板＞
次にホール素子７１および回路基板７０の構成について図７乃至図９を参照して説明する。図７は、本実施例のホール素子を示した斜視図である。図８は、本実施例の回路基板を示した、上側より見た模式平面図である。図９は、ホール素子に取り付けられるガイド部材８０を示し、ａ）は、上側より見た平面図であり、ｂ）は、軸方向に切った模式断面図である。
【００８７】
図７を参照して、ホール素子７１は、磁気駆動部４２の磁束を検出する検出部７１ａと、検出部７１ａと回路基板７０とを接続するための複数の脚部７１ｂ（本実施例では、3本）と、から構成される。検出部７１ａは、略長方形状に形成される。
【００８８】
図８を参照して、回路基板７０は、中央に下側ケース１０の隔壁１１の突起１１ｄを通す突起貫通孔７２が形成される。この突起貫通孔７２の内径は、突起１１ｄのうち、回路基板７０を通す部位の外径よりも大きく形成される。またホール素子７１の脚部７１ｂと対応する位置には、脚部７１ｂの外径より大きい貫通孔７３（本実施例では、３個）が形成される。ホール素子７１と回路基板７０とは、脚部７１ｂを貫通孔７３に挿通した側とは反対側の面にて半田によって固定される。
【００８９】
また回路基板７０における絡げピン６４と対応する位置には、ピン貫通孔７４が形成される。このピン貫通孔７４の内径は、絡げピン６４の外径より大きく形成されている。
【００９０】
図９を参照して、ガイド部材８０は、樹脂材料を射出成形することによって形成される。そして、ガイド部材８０には、ホール素子７１の脚部７１ｂをそれぞれ挿通する貫通孔８１が形成される。貫通孔８１の軸方向上側には、4面のうちの１面が開口された周面８２が形成される。この開口された１面は、磁気駆動部４２と径方向に対向する。
【００９１】
また、周面８２の周方向の幅は、ホール素子７１の複数の脚部７１ｂによって形成される周方向の幅よりも大きく形成される。また周面８２は、両側の脚部７１ｂと周方向に近接する。これにより、脚部７１ｂが折れ曲がったとしても、周面８２によって支えることができる。したがって、脚部７１ｂが極端に折れ曲がることを防ぐことができる。したがって、脚部７１ｂの切断を防ぐことができる。
【００９２】
また図９のｂ）を参照して、貫通孔８１は、軸方向下側に向かい内径が小さくなる傾斜面８１ａが形成される。そして、貫通孔８１の下部の内径は、それぞれの脚部７１ｂの外径と略同一となる。したがって、ホール素子７１の脚部７１ｂを挿通し易く、且つ、確実に保持することのできる貫通孔８１を有するガイド部材８０を達成することができる。
【００９３】
＜ステータと回路基板との取り付け方法＞
次に本発明のステータ６０と回路基板７０との取り付け方法について図１０を参照して説明する。図１０は、ステータ６０と回路基板７０との取り付け過程を示したフロー図である。
【００９４】
まず、ステータ６０のインシュレータ６２のセンサホルダ６２ａ３にホール素子７１を収容する（図１０のステップＳ２０）。センサホルダ６２ａ３には、検出部７１ａのみが収容される。脚部７１ｂは、センサホルダ６２ａ３より軸方向に突出している。
【００９５】
次に、ステータ６０と回路基板７０とを接続する（図１０のステップＳ２１）。この際、回路基板７０には、予めガイド部材８０が回路基板７０の貫通孔７３と対応する位置に固定されていてもよい。この状態において、ガイド部材８０の貫通孔８１に、ホール素子７１の脚部７１ｂがそれぞれ挿通される。また、ピン貫通孔７４に絡げピン６４がそれぞれ挿通されている。
【００９６】
次に、ホール素子７１の脚部７１ｂが変形しないように、回路基板７０の径方向の位置および周方向の位置を調整する（図１０のステップＳ２２）。これにより、脚部７１ｂに恒常的なストレスが加わることを防ぐことができるので、信頼性を向上させることができる。
【００９７】
最後に、回路基板７０から突出したホール素子７１の脚部７１ｂおよびその周囲に半田を盛ることによって、回路基板７０に対してホール素子７１が接続される（図１０のステップＳ２３）。また回路基板７０における絡げピン６４およびその周囲に半田を盛ることによって、回路基板７０に対して絡げピン６４が接続される。
【００９８】
＜ポンプの製造方法＞
次に本発明のポンプ１の製造方法について図１１を参照して説明する。図１１は、ポンプ１の製造方法を示したフロー図である。
【００９９】
まず、下側ケース１０における隔壁１１の外周面およびケース円筒部１２の内周面の径方向の間隙にステータ６０を配置する（図１１のステップＳ３０）。このステータ６０のティース部６１ｂの内周面と隔壁１１の外周面とを接触させることによって、ステータ６０の中心と下側ケース１０の中心とを調整する。これにより、インペラ４０の磁気駆動部４２の外周面とティース部６１ｂの内周面との径方向の間隙を小さくすることができる。
【０１００】
また、下側ケース１０の隔壁１１の円筒部１１ｃに形成されたリブ１１ａ１にステータ６０における隣り合うティース部６１ｂの周方向延長部６１ｂ１の周方向間隙およびインシュレータ６２の周方向凹部６２ａ６が挿通される。これにより、下側ケース１０に対するステータ６０の周方向の位置が決定される。
【０１０１】
また、ケース円筒部１２に設けられた段部１２ａに、ステータ６０のコアバック部６１ａの軸方向の端面が接触する。これにより、下側ケース１０に対するステータ６０の軸方向の位置が決定される。
【０１０２】
次に、インシュレータ６２に形成されたセンサホルダ６２ａ３と隔壁１１の外周面とに囲まれた空間に、ホール素子７１の検査部７１ａを収容する（図１１のステップＳ３１）。この際、回路基板７０には、予めガイド部材８０が回路基板７０の貫通孔７３と対応する位置に固定されていてもよい。この状態において、ガイド部材８０の貫通孔８１に、ホール素子７１の脚部７１ｂがそれぞれ挿通される。また、ピン貫通孔７４に絡げピン６４がそれぞれ挿通されている。この状態において、ホール素子７１の脚部７１ｂは、センサホルダ６２ａ３および隔壁１１の底部１１ａから軸方向に突出している。
【０１０３】
次に、回路基板７０を下側ケース１０の底部１１ａの下側に配置する（図１１のステップＳ３２）。より具体的には、回路基板７０の突起貫通孔７２の内側に隔壁１１の突起１１ｄの一部を挿通する。そして、突起貫通孔７２の周囲と段部１１ｄ１の上面とが接触することによって、隔壁１１に対する回路基板７０の軸方向の位置を決定する。
【０１０４】
次に、ホール素子７１の脚部７１ｂが変形しないように、回路基板７０の径方向の位置および周方向の位置を調整する（図１１のステップＳ３３）。これにより、脚部７１ｂに恒常的なストレスが加わることを防ぐことができるので、信頼性を向上させることができる。そして、回路基板７０から突出したホール素子７１の脚部７１ｂおよびその周囲に半田を盛ることによって、回路基板７０に対してホール素子７１が接続される。また回路基板７０における絡げピン６４およびその周囲に半田を盛ることによって、回路基板７０に対して絡げピン６４が接続される。
【０１０５】
また回路基板７０は、隔壁１１の突起１１ｄにおける回路基板７０の突起１１ｄとは反対側の面から突出した部位を熱溶着することによって、隔壁１１と固定される（図１１のステップＳ３４）。また回路基板７０と下側ケース１０とは、下側ケース１０の外周側に軸方向下側に延びる突起が設けられる。また、回路基板７０の突起と対応する位置には、貫通孔が設けられる。そして、回路基板７０と下側ケース１０の突起とは、ボルト等の固定部材によって固定される。
【０１０６】
また、下側ケース１０のシャフト固定部１１ｂには、回転中心軸Ｊ１と同軸にシャフト１４が固定される。また、シャフト１４は、予め下側ケース１０に固定されていてもよい。
【０１０７】
次に、インペラ４０をシャフト１４に対して、略同軸となるように配置する（図１１のステップＳ３５）。そして、下側ケース１０に上側ケース２０を取り付ける（図１１のステップＳ３６）。
【０１０８】
＜他の実施例＞
本発明に係るセンサホルダの他の実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は、インペラとステータとの間に隔壁を有するポンプにおいて、隔壁を有するケースと回路基板との関係を示した軸方向に切った模式断面図である。
【０１０９】
図１２を参照して、センサホルダ１００は、ケース１１０の隔壁１１１における円筒部１１１ａの外周面に形成される。さらにこのセンサホルダ１００の軸方向上側には、ケース１１０の径方向延長部１１２に向かい延びる周面リブ１０１が一体的に成形される。周面リブ１０１は、センサホルダ１００の周方向の幅と同等、もしくは、センサホルダ１００の周方向の幅より小さい周方向の幅にて形成される。また、周面リブ１０１を周方向に隣り合うティース部（不図示）の内周面における周方向の間隙内に配置させることによって、容易にティース部に対するセンサホルダ１００の周方向の位置が決定することができる。
【０１１０】
以上、本発明の実施例の形態について記載したが、本発明は、上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々の変形が可能である。
【０１１１】
例えば、本実施例では、ホール素子７１の数が一つであったが、本発明はこれに限定されることはない。必要に応じて複数個使用してもよい。このホール素子７１の数に応じてセンサホルダがインシュレータにそれぞれ形成される。
【０１１２】
例えば、本実施例では、ポンプ１にステータ６０を搭載した場合について記載したが、本発明はこれに限定されることはない。本発明は、ホール素子等の磁気センサを使用する一般的なモータに対して適用することができる。また、本発明は、ホール素子等の磁気センサを使用する送風機に対しても適用することができる。
【０１１３】
例えば、本実施例では、インシュレータ６２を構成する下側インシュレータ６２ａおよび上側インシュレータ６２ｂが同一形状であるとしたが、本発明はこれに限定されることはない。下側インシュレータと上側インシュレータとは、必ずしも同一形状である必要はない。例えば、上側インシュレータには、センサホルダを設けなくてもよい。
【０１１４】
例えば、本実施例では、インペラ４０をフェライト材料にて一体的に成形したが、本発明はこれに限定されることはない。磁気駆動部４２のみをフェライト材料にて成形してもよい。すなわち、インペラ４０の磁気駆動部４２の位置にマグネットを固定する構成でもよい。また材料はフェライト材料に限定することなく、一般的に磁石成形に使用される材料であればよい。本実施例では、ロータは軸受部４３を含むインペラ４０であったが、マグネットを別途固定する構造では、軸受部４３を含むインペラ４０とマグネットとてロータを構成する。この場合、シャフト１４、軸受部４３、インペラ４０およびインペラ４０とは別体に成形されるマグネットを含むロータは、金型（不図示）にインサート成形することが望ましい。特にインペラ４０は樹脂材料とする。この場合、インペラ４０の全体を磁石成形にしようされる材料にて作製することは、インペラ４０の価格の高騰を招く。しかしながら、磁気駆動部４２のみをマグネットにすることによってインペラ４０の磁石が必要な部位にのみ磁石材料にて成形することによってインペラ４０の価格の高騰を防ぐことができる。さらに軸受部４３およびマグネットを樹脂材料にてインサート成形を行うことによって軸受部４３およびマグネットとインペラ部４０とを連結する部位に継ぎ目がなくなるので、この継ぎ目から水が浸入することを防ぐことができる。したがって、マグネットや軸受部４３とインペラ部４０との剥がれが生じない信頼性の高いモータおよびポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明のポンプの実施例の一形態を示した、軸方向に切った模式断面図である。
【図２】本発明のステータを上面から見た模式平面図である。
【図３】本発明のステータにおけるコイルを削除した、斜視図である。
【図４】本発明のインシュレータのセンサホルダを示し、a）は、図２のセンサホルダの周囲を拡大した拡大図であり、b）は、センサホルダを軸方向に切った模式断面図である。
【図５】本発明のステータと隔壁とを組みつけた状態の、隔壁の底部側より見た平面図である。
【図６】本発明のステータの製造工程を示したフロー図である。
【図７】ホール素子の斜視図である。
【図８】本発明の回路基板を上面から見た模式平面図である。
【図９】本発明のガイド部材を示し、a）は上面より見た模式平面図であり、b）は軸方向に切った模式断面図である。
【図１０】本発明のステータと回路基板との組み立て方法を示したフロー図である。
【図１１】本発明のポンプの製造工程を示したフロー図である。
【図１２】本発明の他のセンサホルダの実施形態を示した、軸方向に切った模式断面図である。
【図１３】従来のポンプを示した、軸方向に切った模式断面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０        下側ケース
１１        隔壁
１１ａ１    リブ
１１ｃ      円筒部
１１ｄ      突起
２０        上側ケース
３０        ポンプ室
４０        インペラ部
４２        磁気駆動部（ロータマグネット）
６０        ステータ
６１        ステータコア
６１ａ      コアバック部
６１ｂ      ティース部
６２        インシュレータ
６２ａ      円環リング
６２ａ３    センサホルダ
６２ａ５    開口穴
６３        コイル
６４        絡げピン
７０        回路基板
７１        ホール素子（磁気センサ）
【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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【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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