(57)【要約】【課題】接着剤を用いずに、軸部材に対して永久磁石を確実に固定することができる電動モータを提供する。【解決手段】電動モータＭは、ステータ３と、ステータ３の内側に配設されるロータ６とを備え、ステータ３により回転磁界を発生させてロータ６を回転させる。ロータ６は、回転磁界によってロータ６が回転する駆動力を得るための永久磁石６ａと、アキシアル方向Ａにおける永久磁石６ａの両端６Ａ，６Ｂに設けられる２つの軸部材６ｂ，６ｃとを備えている。そして、２つの軸部材６ｂ，６ｃの間に永久磁石６ａを挟みこむことによって、２つの軸部材６ｂ，６ｃにより永久磁石６ａを挟持されて、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａが固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、前記ステータの内側に配設されるロータとを備え、前記ステータにより回転磁界を発生させて前記ロータを回転させる電動モータにおいて、
前記ロータは、前記回転磁界によって前記ロータが回転する駆動力を得るための永久磁石と、アキシアル方向における前記永久磁石の両端に設けられる２つの軸部材とを備え、
２つの前記軸部材の間に前記永久磁石を挟みこむことによって、２つの前記軸部材により前記永久磁石が挟持されて、前記軸部材に対して前記永久磁石が固定されていることを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記永久磁石及び前記軸部材には、それぞれ係合部が形成されるとともに、前記永久磁石及び前記軸部材の各々に形成された前記係合部が互いに係合することにより、アキシアル方向に直交する方向への前記永久磁石の移動が規制されて、前記軸部材に対して前記永久磁石が係止されていることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記永久磁石及び前記軸部材には、それぞれ貫通孔が形成され、前記永久磁石及び前記軸部材の各々に形成された前記貫通孔に係合部材を挿入することにより、アキシアル方向に直交する方向への前記永久磁石の移動が規制されて、前記軸部材に対して前記永久磁石が係止されていることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電動モータを駆動源として備えていることを特徴とする電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータが回転するトルクを得るための永久磁石を備える電動モータ及びこれを備えた電動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機の出力により走行する電気自動車や、エンジン及び電動機の出力により走行するハイブリッド車が注目されている。このような電気自動車やハイブリッド車等の自動車において、トランスミッション等への油圧供給を行うために、油圧源として電動ポンプが使用されるとともに、このような電動ポンプは駆動源として小型の電動モータを備えている。
【０００３】
上記電動モータとしては、ステータと、ステータの内側に配設されるロータとを備え、ステータにより回転磁界を発生させてロータを回転させるいわゆるインナーロータ型のモータが知られている。また、上記電動モータとして、ロータの界磁として永久磁石を使用することによって整流子を設ける必要がない、ブラシレスモータを使用することが知られている。
【０００４】
一般的に、インナーロータ型のブラシレスモータにおいて、ロータは、永久磁石と軸部材とを備え、軸部材に対して永久磁石が取り付けられている。より具体的には、ロータは、円筒状の永久磁石と、永久磁石の内側に設けられる軸部材とを備え、軸部材に円筒状の永久磁石を嵌めて、軸部材と永久磁石とを接着剤を用いて接着することにより、軸部材に対して永久磁石を固定したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０９３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電動ポンプは自動車の車両に搭載されるため、電動ポンプが備える電動モータの使用環境は厳しく、軸部材と永久磁石とを接着する接着力は経時的に低下しやすい。その結果、接着剤が軸部材や永久磁石から剥離する可能性がある。即ち、接着剤が劣化することによって、軸部材に対して永久磁石を固定することができなくなる可能性があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接着剤を用いずに、軸部材に対して永久磁石を確実に固定することができる電動モータ及びこれを備えた電動ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ステータと、ステータの内側に配設されるロータとを備え、ステータにより回転磁界を発生させてロータを回転させる電動モータにおいて、ロータは、回転磁界によってロータが回転する駆動力を得るための永久磁石と、アキシアル方向における永久磁石の両端に設けられる２つの軸部材とを備え、２つの軸部材の間に永久磁石を挟みこむことによって、２つの軸部材により永久磁石が挟持されて、軸部材に対して永久磁石が固定されていることを特徴とする。
【０００８】
同構成によれば、ロータは、永久磁石とアキシアル方向における永久磁石の両端に設けられる２つの軸部材とを備え、２つの軸部材の間に永久磁石を挟みこむことによって、２つの軸部材により永久磁石が挟持されて、軸部材に対して永久磁石が固定されている。このため、アキシアル方向における両端から永久磁石を２つの軸部材により挟みこんで、接着剤を用いずに、軸部材に対して永久磁石を確実に固定することができる。また、接着剤を用いる必要がないため、コスト低減を図ることができる。なお、アキシアル方向とは、ロータの中心軸に平行な方向のことである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動モータであって、永久磁石及び軸部材には、それぞれ係合部が形成されるとともに、永久磁石及び軸部材の各々に形成された係合部が互いに係合することにより、アキシアル方向に直交する方向への永久磁石の移動が規制されて、軸部材に対して永久磁石が係止されていることを特徴とする。
【００１０】
同構成によれば、永久磁石及び軸部材の各々に形成された係合部が互いに係合することにより、アキシアル方向に直交する方向への永久磁石の移動が規制されて、軸部材に対して永久磁石が係止されている。このため、単に２つの軸部材によって永久磁石を挟みこむ場合に比し、軸部材に対して永久磁石を一層確実に固定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電動モータであって、永久磁石及び軸部材には、それぞれ貫通孔が形成され、永久磁石及び軸部材の各々に形成された貫通孔に係合部材を挿入することにより、アキシアル方向に直交する方向への永久磁石の移動が規制されて、軸部材に対して永久磁石が係止されていることを特徴とする。
【００１２】
同構成によれば、永久磁石及び軸部材の各々に形成された貫通孔に係合部材を挿入することにより、アキシアル方向に直交する方向への永久磁石の移動が規制されて、軸部材に対して永久磁石が係止されている。このため、単に２つの軸部材によって永久磁石を挟みこむ場合に比し、軸部材に対して永久磁石を一層確実に固定することができる。また、永久磁石及び軸部材には貫通孔が形成されていればよいため、永久磁石及び軸部材に複雑な形状の係合部を形成する場合に比し、永久磁石及び軸部材の形成を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電動モータを駆動源として備えていることを特徴とする。
同構成によれば、上記発明の電動モータを駆動源として備えているため、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、接着剤を用いずに、軸部材に対して永久磁石を確実に固定することができ、また、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明に係る実施形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、図中の矢印Ａはロータの中心軸に平行な方向であるアキシアル方向を示すとともに、図中の矢印Ｒはアキシアル方向Ａに直交する方向を示している。
【００１６】
本実施形態に係るインナーロータ型のブラシレスモータである電動モータＭは電動ポンプＵの駆動源であって、電動ポンプＵは、ステータ３により回転磁界を発生させてロータ６を回転させる電動モータＭと、ロータ６の回転によって歯車７を回転させて流体を輸送する歯車ポンプ（ギヤポンプ）Ｐとが一体になったものである。
【００１７】
より具体的には、有底略円筒状のモータケース１には、電動モータＭを構成するステータ３等が収納されるとともに、モータケース１の開口端部１Ａには、ポンプハウジング２が固定されている。従って、ポンプハウジング２によりモータケース１が封じられている。
【００１８】
モータケース１の内周１Ｂには、回転磁界を発生させる略円筒状のステータ３が圧入または接着されて設けられている。このステータ３は、ステータコア３ａとステータコア３ａに巻かれた導線からなる複数のコイル３ｂとから構成されるとともに、コイル３ｂに電気を適宜供給することにより回転磁界を発生させることができる。
【００１９】
また、モータケース１内の底部１Ｃには、転がり軸受４を収容するための軸受収容部１ａが形成されるとともに、アキシアル方向Ａにおけるポンプハウジング２の端部２Ａにも、モータケース１と同様に、転がり軸受５を収容するための軸受収容部２ａが形成されている。
【００２０】
環状のステータ３の内側には、永久磁石６ａと２つの軸部材６ｂ，６ｃとから構成されるロータ６が配設されるとともに、このロータ６は、軸受収容部１ａ，２ａに収容された転がり軸受４，５によって回転可能に支持されている。
【００２１】
より具体的には、ロータ６は、回転磁界によってロータ６が回転する駆動力を得るための永久磁石６ａと、アキシアル方向Ａにおける永久磁石６ａの両端６Ａ，６Ｂに設けられた２つの軸部材６ｂ，６ｃとから構成されている。
【００２２】
永久磁石６ａは円柱状に形成されるとともに、永久磁石６ａの外周６Ｓには、ロータ６が回転する方向に沿って磁極が交互に着磁されているため、ステータ３により回転磁界が発生することによって、ロータ６（即ち、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃ）が回転する。
【００２３】
また、２つの軸部材６ｂ，６ｃの間に永久磁石６ａを挟みこむことによって、２つの軸部材６ｂ，６ｃにより永久磁石６ａを挟持しており、一方の軸部材６ｃが転がり軸受５によって支持されるともに、他方の軸部材６ｂが転がり軸受４によって支持されることで、ロータ６が回転可能に支持されている。
【００２４】
以上のように、モータケース１内には、ステータ３や、ロータ６の永久磁石６ａや、転がり軸受４，５が収納されており、電動モータＭは、ステータ３とロータ６とを備えるとともに、ロータ６を駆動軸として歯車ポンプＰを駆動させる（即ち、歯車ポンプＰの歯車７を回転させる）構成となっている。
【００２５】
ポンプハウジング２には、歯車７が収納される歯車収納部２ｂが形成されるとともに、ポンプハウジング２の中央には、貫通孔２ｃが設けられている。そして、この貫通孔２ｃには、一方の軸部材６ｃが挿通されて、軸部材６ｃが、モータケース１内から歯車収納部２ｂまで延設されている。
【００２６】
凹陥形状の歯車収納部２ｂには、トロコイド曲線を歯の形状に利用した歯車７であるインナーロータ（外歯歯車）７ａ及びアウターロータ（内歯歯車）７ｂが収納されるとともに、インナーロータ７ａに軸部材６ｃが固定されている。
【００２７】
歯車７が収納された歯車収納部２ｂは、ポンプハウジング２の端面２Ｂを覆うポンププレート８によって封じられており、ポンププレート８には、歯車収納部２ｂに流体であるオイルを吸入するための吸入口（不図示）と、歯車収納部２ｂからオイルを吐出するための吐出口（不図示）とが形成されている。
【００２８】
以上のように、ポンププレート８によって封じられたポンプハウジング２内には、歯車７が収納されており、歯車ポンプＰは、ポンプハウジング２と歯車７とポンププレート８とを備えるとともに、ロータ６の回転によりポンプハウジング２内の歯車７を駆動させることで、ポンププレート８の吸入口から吐出口へオイルを輸送する構成となっている。
【００２９】
ここで、本実施形態においては、上述のごとく、ロータ６は、回転する駆動力を得るための永久磁石６ａと、永久磁石６ａの両端６Ａ，６Ｂに設けられる２つの軸部材６ｂ，６ｃとを備えている。そして、２つの軸部材６ｂ，６ｃの間に永久磁石６ａを挟みこむことによって、２つの軸部材６ｂ，６ｃにより永久磁石６ａが挟持されて、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａが固定されている点に特徴がある。このように構成することにより、アキシアル方向Ａにおける両端６Ａ，６Ｂから永久磁石６ａを２つの軸部材６ｂ，６ｃにより挟みこんでいる。
【００３０】
また、本実施形態においては、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃには、それぞれ係合部６ｄが形成されるとともに、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃの各々に形成された係合部６ｄが互いに係合することにより、アキシアル方向Ａに直交する方向Ｒへの永久磁石６ａの移動が規制されて、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａが係止されている。
【００３１】
より具体的には、図２に示すように、永久磁石６ａの両端６Ａ，６Ｂには、それぞれ、係合部６ｄである係合凸部６ｅ，６ｆが形成されるとともに、軸部材６ｂ，６ｃの永久磁石側端部６Ｄ，６Ｅには、それぞれ、係合部６ｄである係合凹部６ｇ，６ｈが形成されている。そして、２つの軸部材６ｂ，６ｃの間に永久磁石６ａを挟みこまれた場合に、永久磁石６ａの係合凸部６ｅと軸部材６ｂの係合凹部６ｇとが互いに係合するとともに、永久磁石６ａの係合凸部６ｆと軸部材６ｃの係合凹部６ｈとが互いに係合する。このため、アキシアル方向Ａに直交する方向Ｒへの永久磁石６ａの移動が規制されて、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａが係止されている。
【００３２】
上記実施形態の電動モータＭによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ステータ３と、ステータ３の内側に配設されるロータ６とを備え、回転磁界を発生させてロータ６を回転させる電動モータＭにおいて、ロータ６は、回転磁界によってロータ６が回転する駆動力を得るための永久磁石６ａと、アキシアル方向Ａにおける永久磁石６ａの両端６Ａ，６Ｂに設けられる２つの軸部材６ｂ，６ｃとを備えている。そして、２つの軸部材６ｂ，６ｃの間に永久磁石６ａを挟みこむことによって、２つの軸部材６ｂ，６ｃにより永久磁石６ａが挟持されて、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａが固定されているため、アキシアル方向Ａにおける両端６Ａ，６Ｂから永久磁石６ａを２つの軸部材６ｂ，６ｃにより挟みことができる。従って、接着剤を用いずに、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａを確実に固定することができる。また、接着剤を用いる必要がないため、コスト低減を図ることができる。
【００３３】
（２）永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃには、それぞれ係合部６ｄが形成されるとともに、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃの各々に形成された係合部６ｄが互いに係合することにより、アキシアル方向Ａに直交する方向Ｒへの永久磁石６ａの移動が規制されて、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａが係止されている。このため、単に２つの軸部材６ｂ，６ｃによって永久磁石６ａを挟みこむ場合に比し、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａを一層確実に固定することができる。
【００３４】
また、本実施形態において、電動ポンプＵは、上記（１）、（２）の効果を得ることができる電動モータＭを駆動源として備えているため、上記（１）、（２）と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
【００３６】
・上記実施形態においては、永久磁石６ａの両端６Ａ，６Ｂに係合凸部６ｅ，６ｆが形成されるとともに、軸部材６ｂ，６ｃの永久磁石側端部６Ｄ，６Ｅに係合凹部６ｇ，６ｈが形成されていたが、係合凸部６ｅ，６ｆ及び係合凹部６ｇ，６ｈのような凹凸を適宜変更してもよい。即ち、永久磁石６ａの両端６Ａ，６Ｂに係合部６ｄである係合凹部が形成されるとともに、軸部材６ｂ，６ｃの各永久磁石側端部６Ｄ，６Ｅに係合部６ｄである係合凸部が形成されていてもよい。
【００３７】
・上記実施形態においては、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃには、それぞれ係合部６ｄが形成されていたが、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃに係合部６ｄを形成しなくてもよい。即ち、２つの軸部材６ｂ，６ｃの間に永久磁石６ａを挟みこむことによって、２つの軸部材６ｂ，６ｃにより永久磁石６ａを保持することができれば上記（１）の効果を得ることができる。この場合、ロータ６が回転しても、アキシアル方向Ａに直交する方向Ｒへ永久磁石６ａが移動しないように、２つの軸部材６ｂ，６ｃによって永久磁石６ａを挟持することは言うまでもない。
【００３８】
・また、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃの各々に形成された係合部６ｄが互いに係合することにより、アキシアル方向Ａに直交する方向Ｒへの永久磁石６ａの移動を規制する代わりに、係合部材を用いて、アキシアル方向Ａに直交する方向Ｒへの永久磁石６ａの移動を規制してもよい。
【００３９】
より具体的には、図３及び図４に示すように、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃには、それぞれアキシアル方向Ａに延びる貫通孔６ｉ，６ｊが形成され、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃの各々に形成された貫通孔６ｉ，６ｊに係合部材である棒状のピン９を挿入する。このように貫通孔６ｉ，６ｊにピン９を挿入することにより、アキシアル方向Ａに直交する方向Ｒへの永久磁石６ａの移動が規制されて、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａが係止されていてもよい。このようにした場合、ピン９は、貫通孔６ｉ，６ｊの少なくとも一方に圧入されて、ロータ６に固定されている。
【００４０】
このように構成すれば、単に２つの軸部材６ｂ，６ｃによって永久磁石６ａを挟みこむ場合に比し、軸部材６ｂ，６ｃに対して永久磁石６ａを一層確実に固定することができる。また、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃには貫通孔６ｉ，６ｊが形成されていればよいため、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃに複雑な形状の係合部６ｄを形成する場合に比し、永久磁石６ａ及び軸部材６ｂ，６ｃの形成を容易に行うことができる。
【００４１】
なお、上記変形例に記載した係合部材であるピン９を用いて、アキシアル方向Ａに直交する方向Ｒへの永久磁石６ａの移動を規制する場合は、図４に示すように、係合部材であるピン９と永久磁石６ａに形成された貫通孔６ｉとの間には隙間９Ａが形成されていることが望ましい。このようにした場合、ピン９は、軸部材６ｂ，６ｃに形成された貫通孔６ｊに圧入されて、ロータ６に固定されている。
【００４２】
このように構成すれば、貫通孔６ｉ，６ｊに挿入されたピン９と永久磁石６ａに形成された貫通孔６ｉとの間には隙間９Ａが形成されているため、電動モータＭを使用することによって永久磁石６ａが熱膨張した場合にも、ピン９によって永久磁石６ａに不要な応力が発生しないようにすることができ、永久磁石６ａが破損することを防止することができる。
【００４３】
・上記実施形態においては、永久磁石６ａの両端６Ａ，６Ｂに係合部６ｄ（即ち、係合凸部６ｅ，６ｆ）が形成されていたが、両端６Ａ，６Ｂのうち一方のみに係合部６ｄが形成されていてもよい。同様に、上記変形例では図３に示すように２つの軸部材６ｂ，６ｃに貫通孔６ｊが形成されていたが、軸部材６ｂ，６ｃのうち一方のみに貫通孔６ｊが形成されていてもよい。
【００４４】
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について、その効果とともに以下に追記する。
（付記１）前記係合部材と前記永久磁石に形成された前記貫通孔との間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動モータ。
【００４５】
同構成によれば、貫通孔に挿入された係合部材と永久磁石に形成された貫通孔との間には隙間が形成されているため、電動モータを使用することによって永久磁石が熱膨張した場合にも、係合部材によって永久磁石に不要な応力が発生しないようにすることができ、永久磁石が破損することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る電動モータを備えた電動ポンプを示す概略構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る電動モータのロータを示す分解斜視図。
【図３】本発明の変形例に係る電動モータを備えた電動ポンプを示す概略構成図。
【図４】本発明の変形例に係る電動モータのロータを示す分解斜視図。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ…アキシアル方向（ロータの中心軸に平行な方向）、Ｒ…アキシアル方向に直交する方向、Ｍ…電動モータ、Ｐ…歯車ポンプ、Ｕ…電動ポンプ、１…モータケース、２…ポンプハウジング、３…ステータ、４，５…転がり軸受、６…ロータ、６ａ…永久磁石、６ｂ，６ｃ…軸部材、６ｄ…係合部、６ｅ，６ｆ…係合凸部（係合部）、６ｇ，６ｈ…係合凹部（係合部）、６ｉ，６ｊ…貫通孔、６Ａ，６Ｂ…永久磁石の両端、６Ｄ，６Ｅ…軸部材の永久磁石側端部、７…歯車、８…ポンププレート、９…ピン（係合部材）、９Ａ…隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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