特許 7615191 モータ装置及び電動ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-07

(45)【発行日】2025-01-16

(54)【発明の名称】モータ装置及び電動ポンプ

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/04 20060101AFI20250108BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20250108BHJP

【ＦＩ】

H02K5/04

H02K7/14 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023026317

(22)【出願日】2023-02-22

(65)【公開番号】P2024119427

(43)【公開日】2024-09-03

【審査請求日】2023-09-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000106944

【氏名又は名称】シナノケンシ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100135622

【弁理士】

【氏名又は名称】菊地 挙人

(72)【発明者】

【氏名】佐久 悠希

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２３４６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４０８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２２／１９１０８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００６８４０３（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ５／０４

Ｈ０２Ｋ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
支持部材と、
前記モータを包囲するケース及びカバーと、を備え、
前記モータは、ロータ、及び前記ロータよりも径方向外側に配置された円環状のステータ、を含み、
前記支持部材は、前記ステータの外周面が圧入された円筒部、及び前記円筒部から径方向外側に延びたフランジ部、を含み、
前記フランジ部は、前記ケース及びカバーにより挟持されており、
前記モータの軸方向での前記フランジ部の厚みは、前記軸方向での前記ステータの厚みよりも薄く、
前記円筒部は、前記ステータの外周面の一部が圧入された圧入部、及び前記ステータの外周面から離間した離間部、を含み、
前記支持部材は、金属製である、モータ装置。

【請求項2】

前記モータは、前記ステータに巻回されたコイルを含み、
前記フランジ部の少なくとも一部は、前記軸方向に垂直な方向で前記コイルに重なる、請求項１のモータ装置。

【請求項3】

前記軸方向での前記支持部材の大きさは、前記軸方向での前記コイルの大きさよりも小さい、請求項２のモータ装置。

【請求項4】

前記離間部は、前記ステータの外周面に前記軸方向に垂直な方向で対向している、請求項３のモータ装置。

【請求項5】

前記円筒部は、無底円筒形状である、請求項４のモータ装置。

【請求項6】

前記ケースは、樹脂製である、請求項１乃至５の何れかのモータ装置。

【請求項7】

請求項１のモータ装置と、
前記ロータにより回転し前記ケース及びカバーにより包囲される羽根部材と、を備えた電動ポンプ。

【請求項8】

前記ケースは、第１及び第２部材を含み、
前記第１部材は、流体を導入する導入管部、及び流体を排出する排出管部を含み、
前記第２部材は、前記ロータと前記ステータとを仕切る仕切部材を保持し、
前記フランジ部は、前記第２部材と前記カバーとにより挟持される、請求項７の電動ポンプ。

【請求項9】

前記フランジ部は、前記羽根部材側に位置し、
前記円筒部は、前記フランジ部よりも前記羽根部材とは反対側に位置している、請求項７の電動ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ装置及び電動ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

モータを備えたモータ装置がある（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０１０５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のモータ装置では、２つのケースがモータの軸方向からステータを直接挟持している。このため、この装置は軸方向で大型化している。

【0005】

そこで本発明は、軸方向で小型化されたモータ装置及び電動ポンプ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】

上記目的は、モータと、支持部材と、前記モータを包囲するケース及びカバーと、を備え、前記モータは、ロータ、及び前記ロータよりも径方向外側に配置された円環状のステータ、を含み、前記支持部材は、前記ステータの外周面が圧入された円筒部、及び前記円筒部から径方向外側に延びたフランジ部、を含み、前記フランジ部は、前記ケース及びカバーにより挟持されており、前記モータの軸方向での前記フランジ部の厚みは、前記軸方向での前記ステータの厚みよりも薄い、モータ装置によって達成できる。

【0007】

また、上記目的は、上記のモータ装置と、前記ロータにより回転し前記ケース及びカバーにより包囲される羽根部材と、を備えた電動ポンプ。

【発明の効果】

【0008】

軸方向で小型化されたモータ装置及び電動ポンプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】電動ポンプの外観斜視図である。

【図2】電動ポンプの分解斜視図である。

【図3】電動ポンプの分解斜視図である。

【図4】電動ポンプの断面図である。

【図5】支持部材の外観斜視図である。

【図6】図４の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［電動ポンプの概略構成］
図１は、電動ポンプ１の外観斜視図である。図２及び図３は、電動ポンプ１の分解斜視図である。電動ポンプ１は、第１ケース１０、カバー２０、第２ケース３０、支持部材４０、及びロータ５０を含む。第１ケース１０、カバー２０、第２ケース３０、及び支持部材４０は、複数のネジＳにより、後述するモータＭの軸方向Ａで重なった状態で固定される。モータＭ、第１ケース１０、カバー２０、第２ケース３０、及び支持部材４０は、モータ装置の一例である。

【0011】

第１ケース１０及び第２ケース３０は、樹脂製である。カバー２０及び支持部材４０は、金属製である。カバー２０は、例えばアルミニウム合金製である。支持部材４０は、例えばステンレス鋼製である。第１ケース１０と第２ケース３０とは、軸方向Ａで重なる。第２ケース３０とカバー２０との間で、支持部材４０が挟持される。第１ケース１０及び第２ケース３０は、それぞれ第１部材及び第２部材の一例である。

【0012】

カバー２０には、位置決めボス２８及び２９が形成されている。支持部材４０には、位置決め孔４８及び４９が形成されている。第２ケース３０には、位置決め凹部３８が形成されている。位置決めボス２８が位置決め孔４８及び位置決め凹部３８に嵌合することにより、カバー２０に対する第２ケース３０及び支持部材４０の位置が規定される。位置決めボス２９が位置決め孔４９に嵌合することにより、カバー２０に対する支持部材４０の位置が規定される。

【0013】

第１ケース１０には、導入管部１１及び排出管部１２が形成されている。導入管部１１は、流体を電動ポンプ１内部に吸引する。排出管部１２は、流体を電動ポンプ１から排出する。尚、本実施例では流体は液体であるが、気体であってもよい。ケーブルＣ１の先端に取り付けられたコネクタＣ２は、カバー２０の開口２７に挿入される。これにより、コネクタＣ２はプリント基板Ｐに電気的に接続され、後述するモータＭに電力が供給される。

【0014】

図４は、電動ポンプ１の断面図である。モータＭは、第１ケース１０、第２ケース３０、及びカバー２０により包囲される。モータＭは、ロータ５０、ステータ６４、コイル６６、及び軸部材８２を含む。ロータ５０は、保持部５２、磁石６２、滑り軸受７０を含む。磁石６２は、保持部５２の径方向外側の位置で保持されている。保持部５２は、樹脂製である。磁石６２は、円筒状である。磁石６２は、周方向に異なる極性に着磁されている。滑り軸受７０は、保持部５２の径方向内側に保持されている。保持部５２の一端には、羽根部材５４が形成されている。ステータ６４は、磁石６２の径方向外側に配置されている。ステータ６４には、複数のコイル６６が巻回されている。詳しくは後述するが、ステータ６４は、支持部材４０に圧入された状態で支持されている。

【0015】

第２ケース３０は、円環状である。第２ケース３０の内側には、仕切部材３４が取り付けられている。仕切部材３４は、金属製である。仕切部材３４は、ロータ５０とステータ６４との間を仕切っている。導入管部１１から導入された流体は、仕切部材３４と第１ケース１０とによって画定された空間内に導入される。第２ケース３０の内側面と仕切部材３４と第１ケース１０との間には、ゴム製のＯリングＲが配置される。

【0016】

軸部材８２は、滑り軸受７０に挿入されている。軸部材８２の一端には、ワッシャＷ１が嵌合している。ワッシャＷ１は、第１ケース１０と滑り軸受７０とにより挟持される。軸部材８２の他端は、ワッシャＷ２を介して支持板８４に固定されている。このようにして軸部材８２は回転不能に固定されている。尚、軸部材８２の一端と第１ケース１０との間には、ゴム製のダンパＤが配置されている。支持板８４は、仕切部材３４の底部に配置されている。

【0017】

複数のコイル６６が通電されることにより、ステータ６４と磁石６２との間で磁力が発生する。これにより、ロータ５０が回転する。このようにして羽根部材５４が回転する。

【0018】

［支持部材４０の詳細構成］
図５は、支持部材４０の外観斜視図である。図６は、図４の部分拡大図である。支持部材４０は、金属製の薄板を曲げ加工により形成されている。支持部材４０は、円筒部４２及びフランジ部４６を含む。フランジ部４６は、羽根部材５４側に位置する。円筒部４２は、羽根部材５４とは反対側に位置する。

【0019】

円筒部４２は、無底円筒形状である。円筒部４２は、圧入部４２１及び離間部４２２を含む。圧入部４２１は、ステータ６４の外周面の一部が圧入されている。離間部４２２は、圧入部４２１に連続している。離間部４２２は、ステータ６４の外周面から離間している。離間部４２２は、圧入部４２１よりの内径が大きい。離間部４２２は、軸方向Ａに垂直な方向Ｂでステータ６４に対向している。圧入部４２１の軸方向Ａでの長さＬ１は、ステータ６４の軸方向Ａでの長さＬ２の４分の１以上であることが好ましい。フランジ部４６は、離間部４２２から径方向外側に延びている。

【0020】

フランジ部４６は、カバー２０及び第２ケース３０により挟持されている。ここで、フランジ部４６の軸方向Ａの厚みＨは、ステータ６４の軸方向Ａの長さＬ２よりも薄い。このため、例えばカバー２０及び第２ケース３０によりステータ６４が直接挟持されている場合と比較して、電動ポンプ１は軸方向Ａに小型化されている。また、先述のように第１ケース１０及び第２ケース３０は樹脂製、カバー２０は金属製（例えばアルミニウム合金製）である。支持部材４０を介さずに直接これらにステータ６４を圧入や一体成型など用いて結合することも可能である。しかしながら、材料ごとに強度や温度耐性などが異なるため、信頼性や寿命面等で問題が発生するおそれがある。例えば樹脂や非鉄金属（アルミニウム合金製など）への圧入は、これらの部材の強度が低いため、空転や割れ、摩耗等の観点から、鋼に圧入する場合と比べて使用温度範囲が狭くなるおそれがある。また、圧入の場合は、加工精度が要求されるためコストが増える問題もある。支持部材４０を介してステータ６４を第２ケース３０およびカバー２０に締結することにより、これらの問題も解決することができる。

【0021】

支持部材４０のフランジ部４６は、軸方向Ａに垂直な方向Ｂで、コイル６６及びステータ６４に重なっている。即ち、第２ケース３０とカバー２０とにより挟持されるフランジ部４６と、ステータ６４が圧入された圧入部４２１とは、近接している。このため、支持部材４０はステータ６４を安定した状態で支持することができる。

【0022】

支持部材４０の軸方向Ａでの大きさは、コイル６６の軸方向Ａでの大きさよりも小さい。また、円筒部４２は無底円筒形状である。このように支持部材４０が小型化されている。このため、支持部材４０の剛性が確保され、支持部材４０の製造コストも抑制されている。

【0023】

上述したように円筒部４２の圧入部４２１は、ステータ６４の外周面の一部が圧入されている。このため、圧入部４２１がステータ６４の外周面の全面が圧入される場合と比較して、圧入時の摺動抵抗を抑制できる。また、離間部４２２はステータ６４から離間している。このため、ステータ６４を離間部４２２側から圧入部４２１に圧入する際の作業性が向上している。

【0024】

上記実施例では、モータ装置を備えた電動ポンプ１を一例として説明した。モータ装置は、電動ポンプ１以外の装置、例えば電動ファンにも適用できる。

【0025】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0026】

１ 電動ポンプ
１０ 第１ケース（ケース、第１部材）
２０ カバー
３０ 第２ケース（ケース、第２部材）
４０ 支持部材
４２ 円筒部
４２１ 圧入部
４２２ 離間部
４６ フランジ部
５０ ロータ
５４ 羽根部材
６４ ステータ
６６ コイル
Ｍ モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】