JP2007043821A - モータ及びウォータポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気回路薄肉部の熱応力の発生を抑制する。
【解決手段】 本発明のウォータポンプ１０において、樹脂部材５２には、磁気回路薄肉部６８の内壁とロータマグネット４８との間に回転軸方向に隙間Ｃ１が設けられている。この構成によれば、ウォータポンプ１０が例えば車両のエンジンルーム等の高温環境下で使用されることによりロータマグネット４８が熱膨張しても、このロータマグネット４８の熱膨張による寸法変化が隙間Ｃ１により吸収される。従って、ロータマグネット４８によって磁気回路薄肉部６８が押圧されることが無いか、若しくは、ロータマグネット４８によって磁気回路薄肉部６８が押圧されてもこの押圧力が低く抑えられる。これにより、樹脂部材４６のうち磁気回路薄肉部６８の板厚をモータ効率向上のために薄くした場合でも、この磁気回路薄肉部６８に熱応力が発生することを抑制できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、モータ及びウォータポンプに係り、特に、ロータマグネットが樹脂部材に収容されたロータを備えるモータ及びウォータポンプに関する。

従来、この種のモータを備えたウォータポンプとしては、次のものがある（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１に記載の例では、遠心ポンプに従動側磁石を備えたロータが設けられている。このロータでは、従動側磁石が従動側バックプレートと共にインペラと一体成形された従動側カバー部材によって被覆されている。
特開平８−２３２８８２号公報

しかしながら、一般に、この種のウォータポンプでは、ロータマグネットの方がロータマグネットを収容する樹脂部材よりも線膨張係数が大きい。このため、ウォータポンプが高温環境下で使用されたときには、ロータマグネットが熱膨張し、ロータマグネットに押圧されることにより樹脂部材に熱応力が発生する。

ここで、モータ効率を向上させるためには、ロータとステータとのエアギャップを小さくする必要があり、このためには、樹脂部材のうちステータコイルと対向する側の樹脂部（樹脂部材のうち磁気回路に位置するステータ側の樹脂部）の板厚を薄くする必要がある。しかしながら、このように樹脂部材のうちステータコイルと対向する側の樹脂部の板厚を薄くすると、このステータコイルと対向する側の樹脂部の熱応力が増大する要因となる。

このとき、ステータコイルと対向する側の樹脂部の熱応力を低減するために樹脂部の板厚を厚くすることも考えられる。ところが、このようにすると、上述のロータとステータとのエアギャップが大きくなるため、有効な磁束量が減ってしまうことによりモータ効率が低下する。

また、こればかりか、ロータマグネットのパーミアンス係数が減少してしまうため、ロータマグネットが減磁しやすくなる。従って、磁束量を長く維持できるロータマグネットを選定しなければならなくなり、同じ磁束量を確保しようとすると、ロータマグネットの素材費が高くなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、樹脂部材のうちステータコイルと対向する側の樹脂部（樹脂部材のうち磁気回路に位置するステータ側の樹脂部）の板厚をモータ効率向上のために薄くした場合でも、このステータコイルと対向する側の樹脂部の熱応力の発生を抑制可能なモータ及びウォータポンプを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転軸周りにステータコイルが設けられたステータと、前記ステータコイルと回転軸方向又は径方向に対向するようにロータマグネットが設けられると共に前記ロータマグネットが樹脂部材に収容されたロータと、を備えたモータにおいて、前記樹脂部材には、前記ステータコイルと対向する側の樹脂部の内壁と前記ロータマグネットとの間に隙間が設けられていることを特徴とする。

このように、請求項１に記載の発明において、樹脂部材には、ステータコイルと対向する側の樹脂部の内壁とロータマグネットとの間に隙間が設けられている。この構成によれば、モータが例えば高温環境下等で使用されることによりロータマグネットが熱膨張しても、このロータマグネットの熱膨張による寸法変化が樹脂部材に設けられた隙間により吸収される。

従って、ロータマグネットによって樹脂部材が押圧されることが無いか、若しくは、ロータマグネットによって樹脂部材が押圧されてもこの押圧力が低く抑えられる。これにより、樹脂部材のうちステータコイルと対向する側の樹脂部（樹脂部材のうち磁気回路に位置するステータ側の樹脂部）の板厚をモータ効率向上のために薄くした場合でも、このステータコイルと対向する側の樹脂部に熱応力が発生することを抑制できる。

このとき、請求項２に記載の発明のように、隙間が、ロータマグネットが熱膨張してもロータマグネットとステータコイルと対向する側の樹脂部の内壁とが干渉しない寸法に設定されていると、モータが例えば高温環境下等で使用されることによりロータマグネットが熱膨張しても、ロータマグネットによって樹脂部材が押圧されることを防止できる。これにより、ロータマグネットの熱膨張に伴ってステータコイルと対向する側の樹脂部に熱応力が発生することを確実に抑制できる。

また、請求項３に記載の発明のように、ロータに、ロータマグネットのステータと反対側にバックヨークが設けられ、バックヨークが、樹脂部材によって固定保持され、ロータマグネットが、バックヨークに固着されていると、上述のように樹脂部材のうちステータコイルと対向する側の樹脂部の内壁とロータマグネットとの間に隙間を設けるようにして樹脂部材にロータマグネットを収容しても、樹脂部材によって固定保持されたバックヨークにロータマグネットが固着されることにより、ロータマグネットの樹脂部材内での位置ずれが防止される。

また、請求項４に記載の発明のように、樹脂部材が、少なくとも二分割された第一の樹脂部材と第二の樹脂部材と、を備え、第一の樹脂部材が、バックヨークを固定保持し、第二の樹脂部材が、ロータマグネットとの隙間を維持するように第一の樹脂部材に接続固定される構成である場合、ロータを組み立てるには、第一の樹脂部材にバックヨークを保持させた後、このバックヨークにロータマグネットを固着させ、第二の樹脂部材を第一の樹脂部材に接続固定すれば良く、ロータの組み立てが容易である。

また、第一の樹脂部材と第二の樹脂部材を樹脂成形により形成すれば、第一の樹脂部材と第二の樹脂部材とを予め高精度に形成しておくことができるので、樹脂部材のうちステータコイルと対向する側の樹脂部の内壁とロータマグネットとの間の隙間も確実に確保できる。

また、請求項５に記載の発明のように、樹脂部材が、ロータマグネットのバックヨークと固着された面以外の面との間に隙間を有する構成であると、樹脂部材のうちステータコイルと対向する側の樹脂部（樹脂部材のうち磁気回路に位置するステータ側の樹脂部）以外の樹脂部に熱応力が発生することも抑制できる。

なお、請求項６に記載の発明のように、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のモータは、ウォータポンプに好適に用いることができる。

以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。

［第一実施形態］
はじめに、図１，図２を参照しながら、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０の構成について説明する。

本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０は、例えば、自動車のエンジン冷却システムに好適に用いられるものである。このウォータポンプ１０は、ハウジング１２と、インペラ１４と、モータ１６とを主要な構成として備えている。

ハウジング１２は、ポンプハウジング１８と、ステータハウジング２０と、エンドハウジング２２とで構成されている。ポンプハウジング１８には、渦巻状のポンプ室２４が構成されており、このポンプ室２４の内側には、複数の羽根１４Ａが放射状に設けられたインペラ１４が回転可能に収容されている。

また、ポンプハウジング１８の回転軸上には、ポンプ室２４内に流体を吸入するための流体吸入口２６が設けられており、ポンプハウジング１８の接線方向には、ポンプ室２４内の流体を吐出するための流体吐出口２８が設けられている。

ステータハウジング２０は、ポンプハウジング１８とエンドハウジング２２との間に挟持固定されている。ステータハウジング２０には、シャフト支持部３０が形成されており、このシャフト支持部３０には、シャフト３２が固定されている。また、エンドハウジング２２には、回路ユニット３６が装着されている。この回路ユニット３６は、後述するモータ１６のステータコイル４４へ必要な電流を供給するものである。

インペラ１４は、複数の羽根１４Ａを有して構成されており、後述するモータ１６のロータ４０と一体に形成されている。そして、インペラ１４は、ロータ４０と共に回転することにより、ポンプ室２４内の流体に径方向外側に遠心力を与えてこの流体をポンプ室２４の径方向外側に搬送する。

本実施形態のモータ１６は、ステータ３８とロータ４０とが回転軸方向に対向するように配置されたアキシャルギャップタイプとなっている。ステータ３８は、ステータコア４２及び複数のステータコイル４４を有して構成されている。ステータコア４２には、回転軸方向に突出する突極４２Ａが回転軸周りに複数形成されており、この各突極４２Ａには、ステータコイル４４が巻装されている。

そして、ステータ３８は、ステータコア４２、複数のステータコイル４４及び不図示のターミナルをモールド成形することによりステータハウジング２０と一体化された構成となっている。また、ステータ３８は、モールド成形されることにより、モールド樹脂で覆われたキャンド構造となっている。

ロータ４０は、樹脂部材４６と、ロータマグネット４８（ネオジウム製）と、バックヨーク５０（Ｓ１０Ｃ製）とを有して構成されている。樹脂部材４６は、二分割されることにより第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４とを備えている。第一の樹脂部材５２は、図２に示されるように、回転軸周りに円盤状の本体部５６を有し、この本体部５６の上面には、インペラ１４が一体に形成されている。

また、本体部５６のインペラ１４と反対側には、ロータマグネット４８及びバックヨーク５０を収容する収容部５８が設けられている。ロータマグネット４８及びバックヨーク５０は、収容部５８に収容されることにより回転軸周りに配設されている。このとき、バックヨーク５０は、収容部５８の内径側に圧入固定されており、ロータマグネット４８は、バックヨーク５０のステータ３８側に磁気吸着により固着されている。

なお、ロータマグネット４８は、バックヨーク５０のステータ３８側に接着材等により固着されても良く、また、図示しないクリップ等の機械的接合部材を用いてバックヨーク５０のステータ３８側に固着されても良い。また、バックヨーク５０も、圧入に限らずスナップフィット等により収容部５８に固定されても良い。

そして、本体部５６のインペラ１４と反対側の面の中央には、軸方向に突出する突出部６４が設けられている。この突出部６４には、孔部６６が設けられており、この孔部６６には、シャフト３２及び軸受３４が挿通されている。

第二の樹脂部材５４には、第一の樹脂部材５２の本体部５６に設けられたロータマグネット４８と回転軸方向に対向するように薄肉円盤状の磁気回路薄肉部６８が設けられている。また、磁気回路薄肉部６８の径方向両側には、それぞれ回転軸方向上側と下側（ここでは説明の容易のために便宜上、上側及び下側とするがウォータポンプ１０の配置の向きはこれに限定されるものではない。以下同じ）に向けて第一のフランジ部７０及び第二のフランジ部７２が突設されている。

そして、本実施形態では、図１に示されるように、収容部５８にロータマグネット４８及びバックヨーク５０が収容された状態で、第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４との接合面がそれぞれ溶着によりシール接合されている。また、このようにシール接合されることにより、第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４とが接続固定されて、ロータマグネット４８及びバックヨーク５０が第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４とで密閉されている。

なお、第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４との接続固定は、上述の如く溶着によるシール接合に限らず、第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４との接合部にＯリング等のシール部材を配置して第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４とをねじ止め等するものであっても良い。

そして、本実施形態において上述の如く第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４とが接続固定された状態では、図２に示されるように、磁気回路薄肉部６８の熱応力を低減すべく、磁気回路薄肉部６８（ステータコイル４４と対向する側の樹脂部に相当）の内壁とロータマグネット４８との間に回転軸方向に隙間Ｃ１が設けられている。

また、第一の樹脂部材５２に形成された収容部５８の側壁部６０，６２の熱応力を低減すべく、収容部５８の側壁部６０，６２の内壁とロータマグネット４８との間にも径方向に隙間Ｃ２，Ｃ３がそれぞれ設けられている。

本実施形態では、磁気回路薄肉部６８の内壁とロータマグネット４８との間に設けられた回転軸方向の隙間Ｃ１は、ロータマグネット４８が熱膨張してもロータマグネット４８と磁気回路薄肉部６８の内壁とが干渉しない寸法として、例えば、０．１ｍｍに設定されている。

また、第一の樹脂部材５２に形成された収容部５８の側壁部６０，６２の内壁とロータマグネット４８との間に設けられた径方向の隙間Ｃ２，Ｃ３も、一例として、０．１ｍｍずつに設定されている。なお、本実施形態において、磁気回路薄肉部６８の板厚は、１ｍｍに設定されている。

ところで、隙間Ｃ１は、上述の如くロータマグネット４８の熱膨張時に磁気回路薄肉部６８とロータマグネット４８とが完全に干渉しないほどの隙間寸法に設定されるだけでなく、ロータマグネット４８の熱膨張時にロータマグネット４８が磁気回路薄肉部６８を押圧するが、その押圧力を低く抑えることができるほどの隙間寸法に設定されていても良い。

そして、上記構成からなるウォータポンプ１０では、モータ１６の回転に伴ってインペラ１４が回転すると、流体吸入口２６からポンプ室２４に流体が吸入され、この吸入された流体は、インペラ１４による遠心力でポンプ室２４の径方向外側に搬送される。また、インペラ１４による遠心力でポンプ室２４の径方向外側に搬送された流体は、ポンプ室２４の渦巻状の壁面に沿って回転軸周りに搬送されて、流体吐出口２８から外部へ接線方向に向けて吐出される。

次に、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０の作用及び効果について説明する。

本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０において、樹脂部材４６には、磁気回路薄肉部６８の内壁とロータマグネット４８との間に回転軸方向に隙間Ｃ１が設けられている。この構成によれば、ウォータポンプ１０が例えば車両のエンジンルーム等の高温環境下で使用されることによりロータマグネット４８が熱膨張しても、このロータマグネット４８の熱膨張による寸法変化が隙間Ｃ１により吸収される。

従って、ロータマグネット４８によって磁気回路薄肉部６８が押圧されることが無いか、若しくは、ロータマグネット４８によって磁気回路薄肉部６８が押圧されてもこの押圧力が低く抑えられる。これにより、樹脂部材４６のうち磁気回路薄肉部６８の板厚をモータ効率向上のために薄くした場合でも、この磁気回路薄肉部６８に熱応力が発生することを抑制できる。

特に、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０のように、隙間Ｃ１を、ロータマグネット４８が熱膨張してもロータマグネット４８と磁気回路薄肉部６８とが干渉しない寸法に設定すれば、ウォータポンプ１０が例えば車両のエンジンルーム等の高温環境下で使用されることによりロータマグネット４８が熱膨張しても、ロータマグネット４８によって磁気回路薄肉部６８が押圧されることを防止できる。これにより、ロータマグネット４８の熱膨張に伴って磁気回路薄肉部６８に熱応力が発生することを確実に抑制できる。

また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０では、第一の樹脂部材５２に形成された収容部５８の側壁部６０，６２とロータマグネット４８との間にも径方向に隙間Ｃ２，Ｃ３がそれぞれ設けられている。従って、樹脂部材４６のうち収容部５８の側壁部６０，６２に熱応力が発生することも抑制できる。

また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０では、ロータ４０に、ロータマグネット４８のステータ３８と反対側にバックヨーク５０が設けられ、バックヨーク５０が、樹脂部材４６の収容部５８に圧入されることによって固定保持され、ロータマグネット４８が、バックヨーク５０に固着されている。

従って、上述のように、磁気回路薄肉部６８の内壁とロータマグネット４８との間に隙間Ｃ１を設けると共に、収容部５８の側壁部６０，６２とロータマグネット４８との間に隙間Ｃ２，Ｃ３をそれぞれ設けるようにして収容部５８にロータマグネット４８を収容しても、収容部５８に固定保持されたバックヨーク５０にロータマグネット４８が固着されることにより、ロータマグネット４８の収容部５８内での位置ずれが防止される。

また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０では、樹脂部材４６が、少なくとも二分割された第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４と、を備え、第一の樹脂部材５２が、バックヨーク５０を固定保持し、第二の樹脂部材５４が、ロータマグネット４８との隙間Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を維持するように第一の樹脂部材５２に接続固定される構成である。

従って、ロータ４０の組み立てるには、第一の樹脂部材５２にバックヨーク５０を保持させた後、このバックヨーク５０にロータマグネット４８を固着させ、第二の樹脂部材５４を第一の樹脂部材５２に接続固定すれば良く、ロータ４０の組み立てが容易である。

また、第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４を樹脂成形により形成すれば、第一の樹脂部材５２と第二の樹脂部材５４とを予め高精度に形成しておくことができる。従って、ロータマグネット４８との隙間Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３も確実に確保できる。

なお、本実施形態において、熱応力とは、線膨張係数の異なる複数の部材からなる構造物に温度上昇したときに生ずる寸法変化量の差により生ずる応力のことである。

［第二実施形態］
次に、図３，図４を参照しながら、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ８０の構成について説明する。

本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ８０は、例えば、自動車のエンジン冷却システムに好適に用いられるものである。このウォータポンプ８０は、ハウジング８２と、インペラ８４と、モータ８６とを主要な構成として備えている。

ハウジング８２は、ポンプハウジング８８と、ステータハウジング９０と、エンドプレート９３と、エンドハウジング９２とで構成されている。ポンプハウジング８８には、渦巻状のポンプ室９４が構成されており、このポンプ室９４の内側には、複数の羽根８４Ａが放射状に設けられたインペラ８４が回転可能に収容されている。

ポンプハウジング８８の回転軸上には、ポンプ室９４内に流体を吸入するための流体吸入口９６が設けられており、ポンプハウジング８８の接線方向には、ポンプ室９４内の流体を吐出するための流体吐出口９８が設けられている。また、ポンプハウジング８８には、シャフト支持部１００が形成されており、このシャフト支持部１００には、シャフト１０２の一端が固定されている。

ステータハウジング９０は、ポンプハウジング８８に接続固定されており、ステータハウジング９０に形成されたステータ収容部９１には、モータ８６のステータ１０８が収容されている。エンドプレート９３は、ステータハウジング９０に形成された壁部９７の端部に接続固定されてシャフト１０２の他端を固定しており、エンドハウジング９２は、ステータハウジング９０の軸方向端部に接続固定されている。ステータハウジング９０とエンドプレート９３とエンドハウジング９２とで囲まれた回路収容部９５には、回路ユニット１０６が収容されている。この回路ユニット１０６は、後述するモータ８６のステータコイル１１４へ必要な電流を供給するものである。

インペラ８４は、複数の羽根８４Ａを有して構成されており、後述するモータ８６のロータ１１０と一体に形成されている。そして、インペラ８４は、ロータ１１０と共に回転することにより、ポンプ室９４内の流体に径方向外側に遠心力を与えてこの流体をポンプ室９４の径方向外側に搬送する。

本実施形態のモータ８６は、ステータ１０８とロータ１１０とが径方向に対向するように配置されたラジアルギャップタイプとなっている。ステータ１０８は、ステータコア１１２及び複数のステータコイル１１４を有して構成されている。ステータコア１１２には、径方向内側に突出する突極１１２Ａが回転軸周りに複数形成されており、この各突極１１２Ａには、ステータコイル１１４が巻装されている。このステータ１０８は、ステータハウジング９０に形成された壁部９７及びエンドプレート９３によってポンプ室９４から隔離されることによりキャンド構造となっている。

ロータ１１０は、樹脂部材１１６と、ロータマグネット１１８（ネオジウム製）と、バックヨーク１２０（Ｓ１０Ｃ製）とを有して構成されている。樹脂部材１１６は、二分割されることにより第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４とを備えている。第一の樹脂部材１２２は、回転軸周りに円筒状の本体部１２６を有し、この本体部１２６の上面には、インペラ８４が一体に形成されている。

また、本体部１２６のインペラ８４と反対側には、図４に示されるように、ロータマグネット１１８及びバックヨーク１２０を収容する収容部１２８が設けられている。ロータマグネット１１８及びバックヨーク１２０は、収容部１２８に収容されることにより回転軸周りに配設されている。このとき、バックヨーク１２０は、収容部１２８の内径側に圧入固定されており、ロータマグネット１１８は、バックヨーク１２０のステータ１０８側に磁気吸着により固着されている。

なお、ロータマグネット１１８は、バックヨーク１２０のステータ１０８側に接着材等により固着されても良く、また、図示しないクリップ等の機械的接合部材を用いてバックヨーク１２０のステータ１０８側に固着されても良い。また、バックヨーク１２０も、圧入に限らずスナップフィット等により収容部１２８に固定されても良い。

そして、図３に示されるように、本体部１２６のインペラ８４と反対側には、軸方向に突出する突出部１３４が設けられている。この突出部１３４には、孔部１３６が設けられており、この孔部１３６には、シャフト１０２及び軸受１０４が挿通されている。また、本体部１２６の突出部１３４の径方向外側には、図４に示されるように、第二の樹脂部材１２４に形成された係合凸部１２５と係合可能な係合凹部１２３が形成されている。また、第二の樹脂部材１２４の係合凸部１２５よりも径方向外側はフランジ部１２７とされている。

そして、本実施形態では、第一の樹脂部材１２２の係合凹部１２３に第二の樹脂部材１２４の係合凸部１２５が係合されると共に第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４との接合部が溶着により適宜シール接合される。また、このようにシール接合されることにより、第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４とが接続固定されて、ロータマグネット１１８及びバックヨーク１２０が第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４とで密閉されている。

なお、第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４との接続固定は、上述の如く溶着によるシール接合に限らず、第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４との接合部にＯリング等のシール部材を配置して第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４とをねじ止め等するものであっても良い。

そして、本実施形態において上述の如く第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４と接続固定された状態では、図４に示されるように、第一の樹脂部材１２２のステータコイル１１４と対向する側の樹脂部（以下、磁気回路薄肉部１３８という）の熱応力を低減すべく、磁気回路薄肉部１３８の内壁とロータマグネット１１８との間に回転軸方向に隙間Ｃ４が設けられている。

また、第一の樹脂部材１２２に形成された収容部１２８の側壁部１３０の内壁とロータマグネット１１８との間には回転軸方向に隙間Ｃ５が設けられ、ロータマグネット１１８と第二の樹脂部材１２４に形成されたフランジ部１２７の内壁との間には回転軸方向に隙間Ｃ６が設けられている。

本実施形態では、磁気回路薄肉部１３８の内壁とロータマグネット１１８との間に設けられた径方向の隙間Ｃ４は、ロータマグネット１１８が熱膨張してもロータマグネット１１８と磁気回路薄肉部１３８の内壁とが干渉しない寸法として、例えば、０．１ｍｍに設定されている。

また、第一の樹脂部材１２２に形成された収容部１２８の側壁部１３０の内壁とロータマグネット１１８との間に設けられた回転軸方向の隙間Ｃ５、及び、第二の樹脂部材１２４に形成されたフランジ部１２７の内壁とロータマグネット１１８との間に設けられた回転軸方向の隙間Ｃ６は、それぞれ０．１ｍｍ以上（例えば、０．５ｍｍ等）に設定されている。なお、本実施形態において、磁気回路薄肉部１３８の板厚は、１ｍｍに設定されている。

ところで、隙間Ｃ４は、上述の如くロータマグネット１１８の熱膨張時に磁気回路薄肉部１３８とロータマグネット１１８とが完全に干渉しないほどの隙間寸法に設定されるだけでなく、ロータマグネット１１８の熱膨張時にロータマグネット１１８が磁気回路薄肉部１３８を押圧するが、その押圧力を低く抑えることができるほどの隙間寸法に設定されていても良い。

そして、上記構成からなるウォータポンプ８０では、モータ８６の回転に伴ってインペラ８４が回転すると、流体吸入口９６からポンプ室９４に流体が吸入され、この吸入された流体は、インペラ８４による遠心力でポンプ室９４の径方向外側に搬送される。また、インペラ８４による遠心力でポンプ室９４の径方向外側に搬送された流体は、ポンプ室９４の渦巻状の壁面に沿って回転軸周りに搬送されて、流体吐出口９８から外部へ接線方向に向けて吐出される。

次に、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ８０の作用及び効果について説明する。

本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ８０において、樹脂部材１１６には、磁気回路薄肉部１３８の内壁とロータマグネット１１８との間に径方向に隙間Ｃ４が設けられている。この構成によれば、ウォータポンプ８０が例えば車両のエンジンルーム等の高温環境下で使用されることによりロータマグネット１１８が熱膨張しても、このロータマグネット１１８の熱膨張による寸法変化が隙間Ｃ４により吸収される。

従って、ロータマグネット１１８によって磁気回路薄肉部１３８が押圧されることが無いか、若しくは、ロータマグネット１１８によって磁気回路薄肉部１３８が押圧されてもこの押圧力が低く抑えられる。これにより、樹脂部材１１６のうち磁気回路薄肉部１３８の板厚をモータ効率向上のために薄くした場合でも、この磁気回路薄肉部１３８に熱応力が発生することを抑制できる。

特に、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ８０のように、隙間Ｃ４を、ロータマグネット１１８が熱膨張してもロータマグネット１１８と磁気回路薄肉部１３８とが干渉しない寸法に設定すれば、ウォータポンプ８０が例えば車両のエンジンルーム等の高温環境下で使用されることによりロータマグネット１１８が熱膨張しても、ロータマグネット１１８によって磁気回路薄肉部１３８が押圧されることを防止できる。これにより、ロータマグネット１１８の熱膨張に伴って磁気回路薄肉部１３８に熱応力が発生することを確実に抑制できる。

また、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ８０では、第一の樹脂部材１２２に形成された収容部１２８の側壁部１３０の内壁とロータマグネット１１８との間にも回転軸方向に隙間Ｃ５が設けられ、第二の樹脂部材１２４に形成されたフランジ部１２７の内壁との間に回転軸方向に隙間Ｃ６が設けられている。従って、第一の樹脂部材１２２に形成された収容部１２８の側壁部１３０と、第二の樹脂部材１２４に形成されたフランジ部１２７に熱応力が発生することも抑制できる。

また、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ８０では、ロータ１１０に、ロータマグネット１１８のステータ１０８と反対側にバックヨーク１２０が設けられ、バックヨーク１２０が、樹脂部材１１６の収容部１２８に圧入されることによって固定保持され、ロータマグネット１１８が、バックヨーク１２０に固着されている。

従って、上述のように樹脂部材１１６のうち磁気回路薄肉部１３８の内壁とロータマグネット１１８との間に隙間Ｃ４を設けると共に、第一の樹脂部材１２２に形成された収容部１２８の側壁部１３０の内壁とロータマグネット１１８との間、第二の樹脂部材１２４に形成されたフランジ部１２７の内壁との間にそれぞれ隙間Ｃ５，Ｃ６を設けるようにして収容部１２８にロータマグネット１１８を収容しても、収容部１２８に固定保持されたバックヨーク１２０にロータマグネット１１８が固着されることにより、ロータマグネット１１８の収容部１２８内での位置ずれが防止される。

また、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ８０では、樹脂部材１１６が、少なくとも二分割された第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４と、を備え、第一の樹脂部材１２２が、バックヨーク１２０を固定保持し、第二の樹脂部材１２４が、ロータマグネット１１８との隙間Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６を維持するように第一の樹脂部材１２２に接続固定される構成である。

従って、ロータ１１０の組み立てるには、第一の樹脂部材１２２にバックヨーク１２０を保持させた後、このバックヨーク１２０にロータマグネット１１８を固着させ、第二の樹脂部材１２４を第一の樹脂部材１２２に接続固定すれば良く、ロータ１１０の組み立てが容易である。

また、第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４を樹脂成形により形成すれば、第一の樹脂部材１２２と第二の樹脂部材１２４とを予め高精度に形成しておくことができる。従って、ロータマグネット１１８との隙間Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６も確実に確保できる。

なお、本実施形態において、熱応力とは、線膨張係数の異なる複数の部材からなる構造物に温度上昇したときに生ずる寸法変化量の差により生ずる応力のことである。

本発明の第一実施形態に係るウォータポンプの構成を示す断面図である。 図１に示すウォータポンプの要部拡大図である。 本発明の第二実施形態に係るウォータポンプの構成を示す断面図である。 図３に示すウォータポンプの要部拡大図である。

符号の説明

１０，８０・・・ウォータポンプ、１２，８２・・・ハウジング、１４，８４・・・インペラ、１４Ａ，８４Ａ・・・羽根、１６，８６・・・モータ、１８，８８・・・ポンプハウジング、２０，９０・・・ステータハウジング、２２，９２・・・エンドハウジング、２４，９４・・・ポンプ室、２６，９６・・・流体吸入口、２８，９８・・・流体吐出口、３０，１００・・・シャフト支持部、３２，１０２・・・シャフト、３４，１０４・・・軸受、３６，１０６・・・回路ユニット、３８，１０８・・・ステータ、４０，１１０・・・ロータ、４２，１１２・・・ステータコア、４２Ａ，１１２Ａ・・・突極、４４，１１４・・・ステータコイル、４６，１１６・・・樹脂部材、４８，１１８・・・ロータマグネット、５０，１２０・・・バックヨーク、５２，１２２・・・第一の樹脂部材、５４，１２４・・・第二の樹脂部材、５６，１２６・・・本体部、５８，１２８・・・収容部、６０，６２，１３０・・・側壁部、６４，１３４・・・突出部、６６，１３６・・・孔部、６８，１３８・・・磁気回路薄肉部、７０・・・第一のフランジ部、７２・・・第二のフランジ部、９１・・・ステータ収容部、９３・・・エンドプレート、９５・・・回路収容部、９７・・・壁部、１２３・・・係合凹部、１２５・・・係合凸部、１２７・・・フランジ部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６・・・隙間

Claims (6)

1. 回転軸周りにステータコイルが設けられたステータと、
   前記ステータコイルと回転軸方向又は径方向に対向するようにロータマグネットが設けられると共に前記ロータマグネットが樹脂部材に収容されたロータと、を備えたモータにおいて、
   前記樹脂部材には、前記ステータコイルと対向する側の樹脂部の内壁と前記ロータマグネットとの間に隙間が設けられていることを特徴とするモータ。
2. 前記隙間は、前記ロータマグネットが熱膨張しても前記ロータマグネットと前記ステータコイルと対向する側の樹脂部の内壁とが干渉しない寸法に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記ロータには、前記ロータマグネットの前記ステータと反対側にバックヨークが設けられ、
   前記バックヨークは、前記樹脂部材によって固定保持され、
   前記ロータマグネットは、前記バックヨークに固着されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ。
4. 前記樹脂部材は、少なくとも二分割された第一の樹脂部材と第二の樹脂部材と、を備え、
   前記第一の樹脂部材は、前記バックヨークを固定保持し、
   前記第二の樹脂部材は、前記ロータマグネットとの隙間を維持するように前記第一の樹脂部材に接続固定されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ。
5. 前記樹脂部材は、前記ロータマグネットの前記バックヨークと固着された面以外の面との間に隙間を有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のモータ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のモータを備えたことを特徴とするウォータポンプ。

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