JP2007325329A - Axial gap type motor and fuel pump - Google Patents

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Atsushi Sugimoto
篤 杉本
Yoichi Kinoshita
洋一 木下
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Aisan Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the contact of a rotor and a stator coil by axially supporting the rotor without the need for installing a different component, in an axial gap type motor with the stator coil axially arranged with respect to the rotor. <P>SOLUTION: A core upper face 24 opposing the rotor 30 of a core 22 is formed so that a gap between the rotor 30 and the core upper face 24 becomes narrow toward the rotative direction of the rotor 30. Since fluid flows between the rotor 30 and the core upper face 24 accompanied by the rotation of the rotor 30, the fluid is raised in pressure, and the pressure in a direction apart from the core upper face 24 is imparted to the rotor 30. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はアキシャルギャップ型モータ及びアキシャルギャップ型モータを利用した燃料ポンプに関する。「アキシャルギャップ型モータ」とは、ロータとステータコイルが軸方向に対向して配置されたモータをいう。   The present invention relates to an axial gap type motor and a fuel pump using the axial gap type motor. An “axial gap type motor” refers to a motor in which a rotor and a stator coil are arranged to face each other in the axial direction.

アキシャルギャップ型モータは、モータの回転軸線方向の長さを短くできるため、種々の機器に利用されている。アキシャルギャップ型モータは、円板状のロータと、複数のステータコイルを備えている。ロータは、モータ（ロータ）の回転軸線を中心としてリング状に形成されたロータマグネットを有する。複数のステータコイルは、ロータマグネットと軸方向に対向し、モータ（ロータ）の回転軸線を中心として同心円上に等間隔に配置されている。ステータコイルに通電すると、ステータコイルに磁力が発生し、ステータコイルとロータマグネットとの間に吸引力・反発力が発生する。複数のステータコイルへの電流のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、モータ（ロータ）が回転する。
このアキシャルギャップ型モータでは、通常、ロータとステータコイルとの接触を防止するため、ロータの回転軸を軸方向に支持するスラスト軸受が備えられている。このスラスト軸受には、通常、回転軸と接触して支持する接触型の軸受が用いられていた。しかし、接触型のスラスト軸受を用いると、ロータ回転時にロータの振動が回転軸を介してモータ本体に伝達し、モータ本体の振動を増大させてしまう。そこで、ロータ回転時にロータの回転軸をスラスト方向に非接触で支持することができるモータが提案されている（例えば、特許文献１）。 Axial gap motors are used in various devices because the length of the motor in the rotation axis direction can be shortened. The axial gap type motor includes a disk-shaped rotor and a plurality of stator coils. The rotor has a rotor magnet formed in a ring shape around the rotation axis of the motor (rotor). The plurality of stator coils face the rotor magnet in the axial direction, and are arranged at equal intervals on a concentric circle around the rotation axis of the motor (rotor). When the stator coil is energized, a magnetic force is generated in the stator coil, and an attractive force / repulsive force is generated between the stator coil and the rotor magnet. The motor (rotor) rotates by controlling ON / OFF of the current to the plurality of stator coils.
This axial gap type motor is usually provided with a thrust bearing that supports the rotating shaft of the rotor in the axial direction in order to prevent contact between the rotor and the stator coil. As this thrust bearing, a contact-type bearing that is supported in contact with the rotating shaft is usually used. However, when a contact-type thrust bearing is used, the vibration of the rotor is transmitted to the motor main body through the rotating shaft when the rotor rotates, and the vibration of the motor main body is increased. In view of this, a motor that can support the rotation shaft of the rotor in the thrust direction in a non-contact manner when the rotor rotates is proposed (for example, Patent Document 1).

特許文献１のモータは、円板状のロータと、このロータの軸方向に対向して配置される複数のステータコイルとを有している。ステータコイルの反ロータ側には、略円板状の回転体がロータと同軸上に配される。この回転体はロータの回転軸に固定されており、回転体の両面には動圧発生溝が形成されている。また、この回転体の動圧発生溝が形成された面は、ステータコイルに固定されたケーシングの平面と対向している。したがって、ロータの回転に伴って回転体が回転すると、回転体と回転体の両面に対向するケーシング平面との間に動圧が発生し、回転体が非接触で軸方向に支持される。すなわち、このモータでは、回転体と、この回転体の両面に対向するケーシング平面とが、回転軸を軸方向に支持するスラスト軸受となる。このように、スラスト軸受が非接触で回転軸を支持することにより、ロータの振動が回転軸を介してモータ本体に伝達されることが防止され、モータ本体の振動を極力防止することができる。   The motor of Patent Document 1 has a disk-shaped rotor and a plurality of stator coils arranged to face the rotor in the axial direction. On the side of the stator coil opposite to the rotor, a substantially disk-shaped rotating body is arranged coaxially with the rotor. The rotating body is fixed to the rotating shaft of the rotor, and dynamic pressure generating grooves are formed on both surfaces of the rotating body. Further, the surface of the rotating body on which the dynamic pressure generating groove is formed is opposed to the plane of the casing fixed to the stator coil. Therefore, when the rotating body rotates with the rotation of the rotor, dynamic pressure is generated between the rotating body and the casing plane facing both surfaces of the rotating body, and the rotating body is supported in the axial direction without contact. That is, in this motor, the rotating body and the casing plane facing both surfaces of the rotating body serve as a thrust bearing that supports the rotating shaft in the axial direction. In this way, the thrust bearing supports the rotating shaft in a non-contact manner, so that the vibration of the rotor is prevented from being transmitted to the motor body through the rotating shaft, and the vibration of the motor body can be prevented as much as possible.

特開平８−１３０８５１号Japanese Patent Laid-Open No. 8-130851

特許文献１のアキシャルギャップ型モータでは、ロータの回転軸を支持するために、ロータとは別体の回転体を設けなければならない。このため、部品点数が増加してコストアップとなり、また、組付工数も増加する。
また、回転体がロータの回転軸に固定されることから、回転体の分だけモータの回転軸線方向の長さが長くなる。このため、アキシャルギャップ型モータの利点（すなわち、モータの回転軸線方向の長さを短縮できること）が減殺されてしまう。 In the axial gap motor of Patent Document 1, in order to support the rotating shaft of the rotor, a rotating body separate from the rotor must be provided. For this reason, the number of parts increases and the cost increases, and the number of assembling steps also increases.
Further, since the rotating body is fixed to the rotating shaft of the rotor, the length of the motor in the rotating axis direction is increased by the amount of the rotating body. For this reason, the advantage of the axial gap motor (that is, the length of the motor in the direction of the rotation axis) can be reduced.

本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータとは別体の別部品を用いることなく、ロータを回転軸方向に支持することができ、これによって、モータの回転軸線方向の長さが長くなることを防止することができる技術を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to support the rotor in the direction of the rotation axis without using a separate component separate from the rotor, thereby rotating the motor. It is to provide a technique capable of preventing the length in the axial direction from becoming long.

上記課題を解決するために、本発明の第１のアキシャルギャップ型モータは、ロータマグネットを有する円板状のロータと、そのロータの一方の面と対向する位置に、ロータの回転方向に環状に配置された複数のステータコイルと、を備えており、各ステータコイルは、コアとコアに巻回されたコイル巻線とを有している。そして、それぞれのコアのロータと対向する面は、その対向面とロータとの隙間がロータの回転方向に徐々に小さくなるように形成されている。
ここで、「回転方向」とは、ロータを平面視したときの回転方向を意味する。したがって、「ロータの回転方向に徐々に小さくなる」とは、コア上の点（コアの対向面上の点）とロータとの距離を測定したときに、コア上の点の位置が上記「回転方向」に変化するのに従ってその点とロータとの距離が徐々に小さくなることを意味する。
このモータでは、ロータが回転すると、ロータとコアの隙間内の流体はロータの回転方向に流動する。ロータとコアの隙間は、ロータの回転方向に徐々に小さくなるため、ロータとコアの隙間内を流れる流体の圧力はロータとコアの隙間が小さくなるのに応じて徐々に高くなる。この流体の圧力により、ロータが、コアから離間する方向のスラスト圧力を受ける。これによって、ロータはスラスト方向に支持される。したがって、このモータでは、ロータとは別体の別部品を用いることなく、ロータをスラスト方向に支持することができる。 In order to solve the above-mentioned problems, a first axial gap type motor of the present invention includes a disc-shaped rotor having a rotor magnet and an annular shape in the rotational direction of the rotor at a position facing one surface of the rotor. A plurality of stator coils arranged, and each stator coil has a core and a coil winding wound around the core. The surface of each core facing the rotor is formed so that the gap between the facing surface and the rotor gradually decreases in the rotation direction of the rotor.
Here, the “rotation direction” means the rotation direction when the rotor is viewed in plan. Therefore, “gradually smaller in the direction of rotation of the rotor” means that when the distance between the point on the core (the point on the opposite surface of the core) and the rotor is measured, This means that the distance between the point and the rotor gradually decreases as the direction changes.
In this motor, when the rotor rotates, the fluid in the gap between the rotor and the core flows in the rotation direction of the rotor. Since the gap between the rotor and the core is gradually reduced in the rotation direction of the rotor, the pressure of the fluid flowing in the gap between the rotor and the core is gradually increased as the gap between the rotor and the core is reduced. Due to the pressure of the fluid, the rotor receives a thrust pressure in a direction away from the core. Thus, the rotor is supported in the thrust direction. Therefore, in this motor, the rotor can be supported in the thrust direction without using separate parts separate from the rotor.

各ステータコイルのコアのロータと対向する面は、その対向面とロータとの隙間がロータの半径方向外側に向かうに従って徐々に大きくなるように形成されていることが好ましい。この構成では、ロータの半径方向内側より外側の方が、ロータとコアとの隙間に流入する流体を多くすることができる。
また、このとき、各ステータコイルのコアのロータと対向する面は、その対向面とロータとの隙間の変化率が、ロータの半径方向外側に向かうに従って徐々に大きくなっていることが好ましい。このような構成によると、ロータの半径方向外側を流れる流体の流路断面積は、半径方向内側を流れる流体の流路断面積よりも、その変化率が高くなる（流路が狭くなる割合が大きい）。これにより、ロータの半径方向外側を流れる流体の圧力は、半径方向内側を流れる流体の圧力よりも高く昇圧される。そのため、ロータが流体から受けるスラスト方向の圧力を、ロータの半径方向外側に向かうに従って高めることができる。 It is preferable that the surface of the core of each stator coil facing the rotor is formed so that the gap between the facing surface and the rotor gradually increases toward the outer side in the radial direction of the rotor. In this configuration, the fluid flowing into the gap between the rotor and the core can be increased outside the rotor in the radial direction.
Further, at this time, it is preferable that the rate of change of the gap between the facing surface and the rotor of the surface of each stator coil core facing the rotor gradually increases toward the outer side in the radial direction of the rotor. According to such a configuration, the flow rate cross-sectional area of the fluid flowing in the radially outer side of the rotor has a higher rate of change than the flow channel cross-sectional area of the fluid flowing in the radially inner side (the rate at which the flow channel becomes narrower). large). As a result, the pressure of the fluid flowing radially outside the rotor is increased higher than the pressure of the fluid flowing radially inside. Therefore, the thrust pressure received by the rotor from the fluid can be increased toward the outer side in the radial direction of the rotor.

本発明の第２のアキシャルギャップ型モータは、それぞれのコアのロータに対向する面に溝を形成することで、ロータをスラスト方向に支持している。すなわち、本発明の第２のアキシャルギャップ型モータは、ロータマグネットを有する円板状のロータと、そのロータの一方の面と対向する位置に、ロータの回転方向に環状に配置された複数のステータコイルと、を備えており、各ステータコイルは、コアとコアに巻回されたコイル巻線とを有している。そして、それぞれのコアのロータと対向する面には、ロータの回転方向に伸びる溝が形成されており、その溝の少なくともロータの回転方向側の端部が閉じている。
このモータでは、ロータが回転すると、溝内の流体は、ロータの回転方向に向かって溝内を流動する。溝の回転方向側の端部は閉じられているため、溝内を回転方向に流動する流体は、溝の回転方向側の端部にぶつかり、溝からロータとコアとの隙間に流出する。これによって、ロータにコアから離間する方向のスラスト圧力を付与し、ロータをスラスト方向に支持する。したがって、このモータでも、ロータとは別体の別部品を用いることなく、ロータをスラスト方向に支持することができる。 The second axial gap type motor of the present invention supports the rotor in the thrust direction by forming a groove on the surface of each core facing the rotor. That is, the second axial gap type motor of the present invention includes a disk-shaped rotor having a rotor magnet and a plurality of stators arranged in an annular shape in the rotational direction of the rotor at a position facing one surface of the rotor. Each stator coil has a core and a coil winding wound around the core. A groove extending in the rotation direction of the rotor is formed on a surface of each core facing the rotor, and at least an end of the groove on the rotation direction side is closed.
In this motor, when the rotor rotates, the fluid in the groove flows in the groove toward the rotation direction of the rotor. Since the end of the groove in the rotational direction is closed, the fluid flowing in the rotational direction in the groove collides with the end of the groove in the rotational direction, and flows out of the groove into the gap between the rotor and the core. Thereby, a thrust pressure in a direction away from the core is applied to the rotor, and the rotor is supported in the thrust direction. Therefore, even in this motor, the rotor can be supported in the thrust direction without using separate parts separate from the rotor.

なお、コアのロータと対向する面に形成された溝は、回転方向に断面積が小さくなるように形成してもよい。溝に流入した流体が溝内を流れるのに従ってその流路が狭くなるため、溝内を流れる流体をより高く昇圧することができる。そのため、溝の下流端にぶつかり、溝から流出する流体は、より高い圧力をロータに付与することができる。したがって、ロータが、流体から受けるスラスト方向の圧力をより高くすることができる。   In addition, you may form the groove | channel formed in the surface facing the rotor of a core so that a cross-sectional area may become small in a rotation direction. Since the flow path becomes narrower as the fluid flowing into the groove flows in the groove, the pressure of the fluid flowing in the groove can be further increased. Therefore, the fluid that hits the downstream end of the groove and flows out of the groove can apply a higher pressure to the rotor. Therefore, the thrust in the thrust direction that the rotor receives from the fluid can be further increased.

また、コアのロータと対向する面に、半径方向に間隔を開けて複数の溝が形成されている場合には、半径方向外側に位置する溝の深さが、半径方向内側に形成された溝よりも深く形成されていることが好ましい。
溝の深さが深くなると、溝に流入する流体の流量が多くなる。このため、溝の下流端（回転方向側の端部）にぶつかり溝から流出する流体の流量も、ロータの半径方向内側より外側のほうが多くなる。そのため、ロータが受けるコアと反対向きのスラスト方向の力は、半径方向内側よりも外側のほうが大きくなる。これによって、ロータの傾きを好適に防止することができる。 In addition, when a plurality of grooves are formed on the surface of the core facing the rotor at intervals in the radial direction, the depth of the groove located on the radially outer side is the groove formed on the radially inner side. It is preferable that it is formed deeper.
As the depth of the groove increases, the flow rate of the fluid flowing into the groove increases. For this reason, the flow rate of the fluid that collides with the downstream end (end portion on the rotation direction side) of the groove and flows out of the groove is also larger on the outer side than on the inner side in the radial direction of the rotor. Therefore, the thrust force opposite to the core received by the rotor is greater on the outer side than on the inner side in the radial direction. Thereby, the inclination of the rotor can be suitably prevented.

本発明の第３のアキシャルギャップ型モータは、ロータのコアと対向する面に溝を形成することでロータをスラスト方向に支持する。すなわち、本発明の第３のアキシャルギャップ型モータは、ロータマグネットを有する円板状のロータと、そのロータの一方の面と対向する位置に、ロータの回転方向に所定の間隔を空けて環状に配置された複数のステータコイルと、を備えており、各ステータコイルは、コアとコアに巻回されたコイル巻線とを有している。それぞれのコアのロータと対向する面は同一平面上に配置されており、その平面内においては隣接するコア間の隙間が非磁性材料によって閉じられている。そして、ロータのコアと対向する面には、ロータの回転方向に伸びる溝が形成されており、その溝のロータの反回転方向側の端部が閉じている。
このモータでは、ロータが回転すると、ロータのコアと対向する面（ロータ側対向面）に形成された溝内の流体は、上流端（回転方向側の端部）から下流端（反回転方向側の端部）に向かって溝内を流れ、下流端にぶつかる。下流端にぶつかった流体は、コアのロータと対向する面（コア側対向面）に向かって流出し、ロータ対向面とコア対向面との隙間の流体を昇圧する。これにより、ロータにコアから離間する方向のスラスト力を付与する。したがって、このモータでも、ロータとは別体の別部品を用いることなく、ロータをスラスト方向に支持することができる。なお、このモータでは、それぞれのコアのロータと対向する面が同一平面上に配置されており、その平面内においては隣接するコア間の隙間が非磁性材料によって閉じられている。これによって、ロータに形成された溝内からコア側対向面に向かって流出した流体が、隣接するコア間の隙間に流れることが防止され、ロータ側対向面とコア側対向面との隙間の流体が好適に昇圧される。 The third axial gap type motor of the present invention supports the rotor in the thrust direction by forming a groove on the surface facing the core of the rotor. That is, the third axial gap type motor of the present invention has a disk-shaped rotor having a rotor magnet and an annular shape at a position facing one surface of the rotor with a predetermined interval in the rotational direction of the rotor. A plurality of stator coils arranged, and each stator coil has a core and a coil winding wound around the core. The surfaces of the cores facing the rotor are arranged on the same plane, and the gap between adjacent cores is closed by a nonmagnetic material in the plane. And the groove | channel extended in the rotation direction of a rotor is formed in the surface facing the core of a rotor, and the edge part by the side of the counterclockwise rotation direction of the rotor of the groove | channel is closed.
In this motor, when the rotor rotates, the fluid in the groove formed on the surface facing the rotor core (rotor side facing surface) flows from the upstream end (rotation direction end) to the downstream end (counter rotation direction side). Flows in the groove toward the end) and hits the downstream end. The fluid hitting the downstream end flows out toward the surface of the core facing the rotor (core-side facing surface), and pressurizes the fluid in the gap between the rotor facing surface and the core facing surface. Thereby, a thrust force in a direction away from the core is applied to the rotor. Therefore, even in this motor, the rotor can be supported in the thrust direction without using separate parts separate from the rotor. In this motor, the surfaces of the cores facing the rotor are arranged on the same plane, and the gap between adjacent cores is closed by a nonmagnetic material in the plane. This prevents the fluid that has flowed out of the groove formed in the rotor toward the core-side facing surface from flowing into the gap between the adjacent cores, and the fluid in the gap between the rotor-side facing surface and the core-side facing surface. Is preferably boosted.

さらに、ロータに形成された溝は、回転方向に向かうに従って断面積が大きくなるように形成することが好ましい。溝に流入した流体は、上流から下流に向かうに従って流路が狭くなるため、溝内を流れる流体の圧力は高くなる。したがって、溝の下流端からコア側対向面に向かって流出する流体の圧力を、より高くすることができる。   Furthermore, the groove formed in the rotor is preferably formed so that the cross-sectional area increases as it goes in the rotation direction. Since the flow of the fluid flowing into the groove becomes narrower from upstream to downstream, the pressure of the fluid flowing in the groove increases. Therefore, the pressure of the fluid flowing out from the downstream end of the groove toward the core side facing surface can be further increased.

また、ロータに形成された溝のロータの回転方向側の端部は開放されており、その開放位置は、コアの内周縁よりも半径方向内側又はコアの外周縁よりも半径方向外側に設けられていることが好ましい。
溝の端部が開放され、その開放された端部がロータのコアと対向する領域よりも半径方向内側または外側に設けられることで、コアに邪魔されることなく溝内に流体が流入することができる。これにより、溝から流出する流体の流量が多くなり、ロータ側対向面とコア側対向面の隙間の流体の圧力がより高められる。 Further, the end of the groove formed in the rotor on the rotational direction side of the rotor is opened, and the open position is provided radially inward from the inner peripheral edge of the core or radially outward from the outer peripheral edge of the core. It is preferable.
The end of the groove is opened, and the opened end is provided on the inner side or the outer side in the radial direction from the region facing the rotor core, so that the fluid flows into the groove without being interrupted by the core. Can do. Thereby, the flow rate of the fluid flowing out from the groove is increased, and the pressure of the fluid in the gap between the rotor-side facing surface and the core-side facing surface is further increased.

本発明は、また、上述した課題を解決するための他のアキシャルギャップ型モータを提供する。すなわち、本発明の他のアキシャルギャップ型モータは、ロータマグネットを有する円板状のロータと、ロータの一方の面と対向する位置に、ロータの回転方向に環状に配置された複数のステータコイルと、を備えており、各ステータコイルは、コアとコアに巻回されたコイル巻線とを有している。そして、それぞれのコアのロータと対向するコア側対向面又はロータの各コアと対向するロータ側対向面の少なくとも一方は、ロータ回転時にロータ側対向面とコア側対向面との隙間を流動する流体によってロータ側対向面とコア側対向面とが離間する方向の力が発生するように形成されている。
このモータでも、ロータの回転に応じてロータとコアとの隙間を流動する流体によって、コア側対向面とロータ側対向面とが離間する方向の力が発生する。これによって、ロータをスラスト方向に支持することができる。 The present invention also provides another axial gap type motor for solving the above-described problems. That is, another axial gap type motor of the present invention includes a disk-shaped rotor having a rotor magnet, and a plurality of stator coils arranged annularly in the rotational direction of the rotor at a position facing one surface of the rotor. Each stator coil has a core and a coil winding wound around the core. At least one of the core-side facing surface facing the rotor of each core or the rotor-side facing surface facing each core of the rotor is a fluid that flows in a gap between the rotor-side facing surface and the core-side facing surface when the rotor rotates. Thus, a force in a direction in which the rotor-side facing surface and the core-side facing surface are separated from each other is generated.
Also in this motor, a force in a direction in which the core-side facing surface and the rotor-side facing surface are separated is generated by the fluid flowing through the gap between the rotor and the core according to the rotation of the rotor. Thereby, the rotor can be supported in the thrust direction.

上述したアキシャルギャップ型モータは、燃料ポンプのモータとして使用することができる。
すなわち、本発明の燃料ポンプは、上述したアキシャルギャップ型モータのいずれかを有しており、そのアキシャルギャップ型モータのロータを収容するケーシングを備える。ロータの少なくとも一方の面には周方向に繰り返される羽根溝が形成されており、ケーシングのロータと対向する面には、ロータの羽根溝と対向する領域を、ロータの回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びるポンプ流路が形成されている。そして、ケーシングには、ポンプ流路の上流端とケーシング外とを連通する吸入口と、ポンプ流路の下流端とケーシング外とを連通する吐出口とが形成されている。
ロータに羽根溝を形成することで、燃料ポンプのインペラの機能をロータに付与することができる。これによって、ロータとインペラを別部品で備えなくてもよいため、燃料ポンプを小型化することができる。また、ロータがスラスト方向に支持されるため、ロータ（インペラ）とケーシングとの接触が防止され、インペラの磨耗やノイズを低減することができる。 The axial gap type motor described above can be used as a fuel pump motor.
That is, the fuel pump of the present invention includes any of the above-described axial gap type motors, and includes a casing that houses the rotor of the axial gap type motor. A blade groove that repeats in the circumferential direction is formed on at least one surface of the rotor, and a region facing the blade groove of the rotor is formed on the surface facing the rotor of the casing at the upstream end along the rotation direction of the rotor. A pump passage extending from the downstream end to the downstream end is formed. The casing is formed with a suction port that communicates the upstream end of the pump flow path and the outside of the casing, and a discharge port that communicates the downstream end of the pump flow path and the outside of the casing.
By forming the blade grooves in the rotor, the impeller function of the fuel pump can be imparted to the rotor. As a result, the rotor and the impeller need not be provided as separate parts, and the fuel pump can be downsized. Further, since the rotor is supported in the thrust direction, contact between the rotor (impeller) and the casing is prevented, and wear and noise of the impeller can be reduced.

下記の実施例に記載の技術の主要な特徴について列記する。
（形態１） コアのロータと対向する面に形成された溝は、ロータの回転方向に向かうに従って、その断面積が小さくなるように形成されている。
（形態２） ロータのコアと対向する面に形成された溝は、ロータの回転方向に向かうに従って、その断面積が大きくなるように形成されている。
（形態３） ロータは、ヨークと、そのヨークのコア側の面に配されたマグネットで構成されている。ヨークとマグネットは、樹脂により全周を被覆されている。
（形態４） 燃料ポンプのインペラは回転軸を有していない。 The main features of the techniques described in the following examples are listed.
(Embodiment 1) The groove formed on the surface of the core facing the rotor is formed so that its cross-sectional area decreases as it goes in the rotational direction of the rotor.
(Mode 2) The groove formed on the surface facing the core of the rotor is formed so that its cross-sectional area increases as it goes in the rotational direction of the rotor.
(Mode 3) The rotor is composed of a yoke and a magnet arranged on the core side surface of the yoke. The yoke and the magnet are entirely covered with resin.
(Form 4) The impeller of the fuel pump does not have a rotating shaft.

本発明を具体化したアキシャルギャップ型モータ１０を図面に基づいて説明する。図１はモータ１０の要部縦断面図である。図１に示すように、モータ１０は、ステータ部２０とロータ部３０を備える。
ロータ部３０は、略円板状のロータ３１と、ロータ３１の中心に嵌着されている回転軸３２を備える。回転軸３２の両端は、軸受３２ａ，３２ｂによって回転可能に支持されている。軸受３２ａ，３２ｂは、ステータ部２０とロータ部３０を収納するケース（図示省略）に固定されている。このため、ロータ部３０はケース（すなわち、ステータ部２０）に対して回転可能となっている。
ロータ３１は、回転軸３２の回転軸線を中心とする略円板状のヨーク３１ａを有する。ヨーク３１ａの中心には回転軸３２が嵌着されている。ヨーク３１ａの下面（図１の下側面）にはマグネット３３が固定されている。マグネット３３は、リング状の永久磁石であり、ヨーク３１ａと同心状に配されている。マグネット３３の外径はヨーク３１ａの外径と略一致し、マグネット３３の内径は後述するコア２２の上面２４の内径に略一致する。ヨーク３１ａとマグネット３３とは樹脂モールド３１ｂで全周を被覆されている。樹脂モールド３１ｂによって被覆されたロータ３１の外形は略円板状となっている。 An axial gap type motor 10 embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of the motor 10. As shown in FIG. 1, the motor 10 includes a stator unit 20 and a rotor unit 30.
The rotor unit 30 includes a substantially disc-shaped rotor 31 and a rotating shaft 32 fitted in the center of the rotor 31. Both ends of the rotating shaft 32 are rotatably supported by bearings 32a and 32b. The bearings 32 a and 32 b are fixed to a case (not shown) that houses the stator unit 20 and the rotor unit 30. For this reason, the rotor part 30 can rotate with respect to a case (namely, stator part 20).
The rotor 31 has a substantially disk-shaped yoke 31 a centering on the rotation axis of the rotation shaft 32. A rotating shaft 32 is fitted in the center of the yoke 31a. A magnet 33 is fixed to the lower surface of the yoke 31a (the lower surface in FIG. 1). The magnet 33 is a ring-shaped permanent magnet and is arranged concentrically with the yoke 31a. The outer diameter of the magnet 33 substantially matches the outer diameter of the yoke 31a, and the inner diameter of the magnet 33 substantially matches the inner diameter of the upper surface 24 of the core 22 described later. The yoke 31a and the magnet 33 are entirely covered with a resin mold 31b. The outer shape of the rotor 31 covered with the resin mold 31b has a substantially disk shape.

ステータ部２０は、図２に示すように、回転軸３２の回転軸線を中心として、ロータ３１の円周方向に等間隔で配置されたステータコイル２１を備えている。ステータコイル２１は、コア２２と、コア２２に巻回されたコイル巻線２３とで構成されている。ステータコイル２１は、コア２２の下面がケース（図示省略）に接着等によって固定されている。コア２２の上面２４（以下、コア上面という）はロータ３１と対向している。なお、図２に示すように、ステータ部２０にはステータコイル２１が６個配されているが、各ステータコイル２１は全て同一構造であるため、図２では１つのステータコイル２１にのみ符号が付されている。   As shown in FIG. 2, the stator unit 20 includes stator coils 21 that are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 31 around the rotation axis of the rotation shaft 32. The stator coil 21 includes a core 22 and a coil winding 23 wound around the core 22. The stator coil 21 has the lower surface of the core 22 fixed to a case (not shown) by bonding or the like. The upper surface 24 of the core 22 (hereinafter referred to as the core upper surface) faces the rotor 31. As shown in FIG. 2, six stator coils 21 are arranged in the stator portion 20, but since all the stator coils 21 have the same structure, only one stator coil 21 is indicated by a reference numeral in FIG. 2. It is attached.

コア上面２４は、図２に示すように、平面視すると扇形形状を呈しており、半径方向外側に向かうに従って周方向の長さ（すなわち、弧の長さ）が長くなっている。また、図３に示すように、コア上面２４は、側面視するとロータ３１の下面に対して傾斜している。この傾斜は、ロータ３１の回転方向３１ｃ（図２参照）、即ち、コア上面２４の第１端辺２４ｆから第２端辺２４ｇに向かうに従って、コア上面２４とロータ３１の下面との隙間が小さくなるように形成されている。例えば、コア上面２４の第１内周端２４ａとロータ３１の下面との隙間は、コア上面２４の第２内周端２４ｂとロータ３１の下面との隙間より大きく、また、コア上面２４の第１外周端２４ｃとロータ３１の下面との隙間は、コア上面２４の第２外周端２４ｄとロータ３１の下面との隙間より大きくされている。さらに、ロータ３１の半径方向、即ち、コア上面２４の内周縁から外周縁に向かうに従って、コア上面２４とロータ３１の下面との隙間が大きくなるように形成されている。つまり、コア上面２４は、ロータ３１の半径方向外側に向かうに従って、ロータ３１に対する傾斜角が大きくなるように形成されている。なお、コア上面２４の第２端辺２４ｇにおいては、コア上面２４とロータ３１の下面との隙間は略一定となっている。例えば、コア上面２４の第２内周端２４ｂとロータ３１の下面との隙間は、コア上面２４の第２外周端２４ｄとロータ３１の下面との隙間と略同一となっている。   As shown in FIG. 2, the core upper surface 24 has a fan shape when seen in a plan view, and the length in the circumferential direction (that is, the length of the arc) becomes longer toward the outer side in the radial direction. As shown in FIG. 3, the core upper surface 24 is inclined with respect to the lower surface of the rotor 31 when viewed from the side. This inclination is such that the gap between the core upper surface 24 and the lower surface of the rotor 31 decreases as the rotation direction 31c of the rotor 31 (see FIG. 2), that is, from the first end side 24f of the core upper surface 24 toward the second end side 24g. It is formed to become. For example, the gap between the first inner peripheral end 24 a of the core upper surface 24 and the lower surface of the rotor 31 is larger than the gap between the second inner peripheral end 24 b of the core upper surface 24 and the lower surface of the rotor 31. The gap between the first outer peripheral end 24 c and the lower surface of the rotor 31 is made larger than the gap between the second outer peripheral end 24 d of the core upper surface 24 and the lower surface of the rotor 31. Further, the gap is formed between the core upper surface 24 and the lower surface of the rotor 31 in the radial direction of the rotor 31, that is, from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the core upper surface 24. That is, the core upper surface 24 is formed such that the inclination angle with respect to the rotor 31 increases as it goes outward in the radial direction of the rotor 31. Note that, at the second end side 24 g of the core upper surface 24, the gap between the core upper surface 24 and the lower surface of the rotor 31 is substantially constant. For example, the gap between the second inner peripheral end 24 b of the core upper surface 24 and the lower surface of the rotor 31 is substantially the same as the gap between the second outer peripheral end 24 d of the core upper surface 24 and the lower surface of the rotor 31.

次に、モータ１０の駆動時の作用について説明する。ステータコイル２１のコイル巻線２３には、図示省略した外部電源から、図示省略した制御装置を介して通電される。制御装置により、各ステータコイル２１への通電をＯＮ／ＯＦＦすることで、ロータ３１が回転駆動される。ロータ３１が回転すると、ロータ３１の下面とコア上面２４との隙間にある流体は、ロータ３１の回転に応じて流動する。つまり、ロータ３１とコア上面２４との隙間の流体は、その粘性によってロータ３１の回転により、第１端辺２４ｆから第２端辺２４ｇに向かって流れる。ロータ３１に対してコア上面２４が傾斜しているため、流体の流路断面積（つまり、ロータ３１の下面とコア上面２４との隙間）は、上流（第１端辺２４ｆ）から下流（第２端辺２４ｇ）に向かうに従って小さくなる。そのため、ロータ３１の下面とコア上面２４との隙間の流体の圧力は、上流から下流に向かうに従って昇圧される。ロータ３１の下面とコア上面２４との隙間で昇圧された流体は、ロータ３１を上側（即ち、コア上面２４と反対側）に押し上げる圧力をロータ３１に付与する。この流体の圧力により、ロータ３１は、コア上面２４と接触することなく回転することができる。また、流体の流路断面積の変化は、半径方向外側の方が内側よりも大きいため、外側ほど高圧にすることができる。これによって、ロータ３１の外側により大きな上向きの力が作用し、ロータ３１がコア上面２４と接触することが好適に抑制される。なお、ロータ３１の下面とコア上面２４との間を流れる流体の圧力は、モータ１０のサイズ、コア上面２４の形状、流体の種類、ロータ３１の回転数等に依存するため、所望の圧力が得られるように、上記条件を任意に変更することができる。   Next, the operation at the time of driving the motor 10 will be described. The coil winding 23 of the stator coil 21 is energized from an external power supply (not shown) via a control device (not shown). The rotor 31 is rotationally driven by turning ON / OFF the energization of each stator coil 21 by the control device. When the rotor 31 rotates, the fluid in the gap between the lower surface of the rotor 31 and the core upper surface 24 flows according to the rotation of the rotor 31. That is, the fluid in the gap between the rotor 31 and the core upper surface 24 flows from the first end side 24f toward the second end side 24g due to the rotation of the rotor 31 due to its viscosity. Since the core upper surface 24 is inclined with respect to the rotor 31, the flow path cross-sectional area of the fluid (that is, the gap between the lower surface of the rotor 31 and the core upper surface 24) is downstream (first end 24f) from the downstream (first end 24f). It becomes smaller as it goes to the two end sides 24g). Therefore, the pressure of the fluid in the gap between the lower surface of the rotor 31 and the core upper surface 24 is increased from upstream to downstream. The fluid pressurized in the gap between the lower surface of the rotor 31 and the core upper surface 24 gives the rotor 31 pressure to push the rotor 31 upward (that is, the side opposite to the core upper surface 24). Due to the pressure of the fluid, the rotor 31 can rotate without contacting the core upper surface 24. Moreover, since the change of the flow path cross-sectional area of the fluid is larger on the outer side in the radial direction than on the inner side, the pressure can be increased toward the outside. As a result, a large upward force acts on the outside of the rotor 31, and the rotor 31 is preferably suppressed from contacting the core upper surface 24. The pressure of the fluid flowing between the lower surface of the rotor 31 and the core upper surface 24 depends on the size of the motor 10, the shape of the core upper surface 24, the type of fluid, the rotational speed of the rotor 31, and the desired pressure. As described above, the above conditions can be arbitrarily changed.

なお、コア上面の形状は、上述したコア上面２４の形状以外でも、同様の効果が得られる。例えば、図１１に示すコア３００でも、ロータ３１の回転によって流動する流体の上流端側から下流端側に向かうに従って（即ち、ロータ３１の回転方向３１ｃに）、ロータ３１の下面とコア上面３０１との隙間が小さくなるように形成されている。このコア３００では、コア３００の上流端と下流端の略中央に、ロータ３１とコア上面３０１との隙間を大きくする段差３０１ａが形成されている。そして、コア上面３０１の上流端から段差３０１ａに向かうに従って、ロータ３１とコア上面３０１との隙間が小さくなるように形成され、さらに、段差３０１ａの最下部３０１ｂからコア上面３０１の下流端に向かうに従って、ロータ３１とコア上面３０１との隙間が小さくなるように形成されている。このようなコア３００を用いても、ロータ３１とコア上面３０１との間の流体が昇圧され、ロータ３１とコア上面３０１との接触が防止される。
さらに、図１２に示すコア４００を用いることもできる。コア４００では、コア上面４０１の一部（図１２ではコア４００の上流端と下流端の中間）がロータ３１に対して傾斜しており、その傾斜は、流動する流体の上流側から下流側に向かうに従って（即ち、ロータ３１の回転方向３１ｃに）、ロータ３１とコア上面４０１が小さくなるように形成されている。このようなコア４００でも、ロータ３１とコア上面４０１との隙間の流体は昇圧され、ロータ３１を上方に押し上げることができる。 The same effect can be obtained when the shape of the core upper surface is other than the shape of the core upper surface 24 described above. For example, also in the core 300 shown in FIG. 11, the lower surface of the rotor 31 and the upper surface 301 of the core are moved from the upstream end side to the downstream end side of the fluid flowing by the rotation of the rotor 31 (that is, in the rotational direction 31 c of the rotor 31) The gap is formed to be small. In the core 300, a step 301 a that increases the gap between the rotor 31 and the core upper surface 301 is formed in the approximate center between the upstream end and the downstream end of the core 300. The gap between the rotor 31 and the core upper surface 301 is formed so as to decrease from the upstream end of the core upper surface 301 toward the step 301a, and further, from the lowermost part 301b of the step 301a toward the downstream end of the core upper surface 301. The gap between the rotor 31 and the core upper surface 301 is formed to be small. Even when such a core 300 is used, the fluid between the rotor 31 and the core upper surface 301 is pressurized and contact between the rotor 31 and the core upper surface 301 is prevented.
Furthermore, the core 400 shown in FIG. 12 can also be used. In the core 400, a part of the core upper surface 401 (in FIG. 12, intermediate between the upstream end and the downstream end of the core 400) is inclined with respect to the rotor 31, and the inclination is from the upstream side to the downstream side of the flowing fluid. The rotor 31 and the core upper surface 401 are formed so as to become smaller toward the head (that is, in the rotation direction 31c of the rotor 31). Even in such a core 400, the fluid in the gap between the rotor 31 and the core upper surface 401 is pressurized, and the rotor 31 can be pushed upward.

上述したモータ１０では、ロータ３１に対してコア上面２４を傾斜させることにより、ロータ３１とコア上面２４との間に流れる流体を昇圧していた。しかしながら、図４に示すように、コアのロータと対向する面（コア上面）に溝を形成することで、ロータとコア上面との間に流れる流体を昇圧することができる。図４は、コア上面に溝が形成されたステータ部を上側から見た図である。なお、ここでは、コア上面の形状以外の構成は、上記第１実施例と同様のため説明を省略する。また、モータ１０と同一構成の部分には同じ符号を使用し、その説明を省略する。
それぞれのコア上面５０は、図４に示すように、平面視すると扇形形状を呈しており、半径方向外側に向かうに従って周方向の長さが長くなっている。コア上面５０は、ロータ３１と平行である。コア上面５０には、ロータ３１の回転方向に伸びる溝５１，５２が形成されている（但し、図４では全てのコア上面及び溝に符号を付してはいない）。溝５１，５２は、ロータ３１の回転方向に、断面積が小さくなるよう形成されている。また、コアの半径方向外側の溝５１は、内側の溝５２よりも深く形成されている。 In the motor 10 described above, the fluid flowing between the rotor 31 and the core upper surface 24 is pressurized by inclining the core upper surface 24 with respect to the rotor 31. However, as shown in FIG. 4, the fluid flowing between the rotor and the upper surface of the core can be pressurized by forming a groove on the surface (the upper surface of the core) facing the rotor of the core. FIG. 4 is a view of the stator portion having a groove formed on the upper surface of the core as viewed from above. Here, since the configuration other than the shape of the upper surface of the core is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. Moreover, the same code | symbol is used for the part of the same structure as the motor 10, and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 4, each core upper surface 50 has a fan shape when seen in a plan view, and the length in the circumferential direction becomes longer toward the outer side in the radial direction. The core upper surface 50 is parallel to the rotor 31. Grooves 51 and 52 extending in the rotational direction of the rotor 31 are formed on the core upper surface 50 (however, not all of the core upper surfaces and grooves are labeled in FIG. 4). The grooves 51 and 52 are formed so that the cross-sectional area decreases in the rotation direction of the rotor 31. The groove 51 on the outer side in the radial direction of the core is formed deeper than the inner groove 52.

ロータ３１の回転に応じてロータ３１とコア上面５０との隙間の流体は流動する。コア上面５０に形成された溝５１，５２内の流体は、ロータ３１の回転により、上流端５１ａ，５２ａから下流端５１ｂ，５２ｂに向かって流れる。下流端５１ｂ，５２ｂに到達した流体は、下流端５１ｂ，５２ｂにぶつかり、溝５１，５２から上方、即ち、溝５１，５２からロータ３１に向かって流出する。そのため、ロータ３１は、溝５１，５２から流出する流体から上方の圧力を受ける。この流体の圧力により、ロータ３１は、コア上面５０と接触することなく回転することができる。このとき、溝５１，５２内の流体は、下流に向かうに従って、流路が狭くすることで、溝内を流れる流体は下流に向かうに従って昇圧される。これによって、ロータ３１を上方に押し上げる圧力がより高くされている。また、溝５１は、溝５２よりも深く形成されていることにより、溝５１から流出する流体のロータ３１を上方に押し上げる圧力は、溝５２より流出する流体よりも高くなる。このため、ロータ３１の外側により大きな上向きの力が作用し、ロータ３１がコア上面５０と接触することが好適に防止される。   The fluid in the gap between the rotor 31 and the core upper surface 50 flows according to the rotation of the rotor 31. The fluid in the grooves 51 and 52 formed on the core upper surface 50 flows from the upstream ends 51 a and 52 a toward the downstream ends 51 b and 52 b by the rotation of the rotor 31. The fluid reaching the downstream ends 51b and 52b collides with the downstream ends 51b and 52b, and flows upward from the grooves 51 and 52, that is, from the grooves 51 and 52 toward the rotor 31. Therefore, the rotor 31 receives an upward pressure from the fluid flowing out of the grooves 51 and 52. Due to the pressure of the fluid, the rotor 31 can rotate without contacting the core upper surface 50. At this time, the fluid in the grooves 51 and 52 becomes narrower as it goes downstream, so that the fluid flowing in the groove is pressurized as it goes downstream. Thereby, the pressure which pushes the rotor 31 upward is made higher. In addition, since the groove 51 is formed deeper than the groove 52, the pressure for pushing up the rotor 31 of the fluid flowing out from the groove 51 is higher than that of the fluid flowing out from the groove 52. For this reason, a large upward force acts on the outside of the rotor 31, and the rotor 31 is preferably prevented from contacting the core upper surface 50.

なお、第１実施例のコア上面２４の形状と、第２実施例のコア上面５０の形状を併せ持つコアを用いてもよい。すなわち、このコア上面は、コア上面２４と同様に上流から下流に傾斜し、かつ、その面にはコア上面５０と同様の溝が形成されている。これによって、ロータとコア上面との間の流体の圧力をより高めることができ、ロータをスラスト方向に好適に支持することができる。
また、溝５１，５２は、下流端５１ｂ，５２ｂが閉じることなく、コア上面５０の下流側の端辺まで伸びていてもよい。このとき、溝は、上流から下流に向かうに従って断面積が小さくされる。断面積を小さくすることで、溝内を流れる流体が昇圧され、ロータ３１とコア上面５０との隙間に流出することにより、ロータ３１とコア上面５０との隙間の流体を昇圧する。これにより、ロータ３１とコア上面５０との隙間の流体は、ロータ３１に上向きの力を付与することができる。 A core having both the shape of the core upper surface 24 of the first embodiment and the shape of the core upper surface 50 of the second embodiment may be used. That is, the upper surface of the core is inclined from upstream to downstream in the same manner as the upper surface 24 of the core, and grooves similar to the upper surface 50 of the core are formed on the surface. Thereby, the pressure of the fluid between a rotor and a core upper surface can be raised more, and a rotor can be supported suitably in a thrust direction.
Further, the grooves 51 and 52 may extend to the downstream side edge of the core upper surface 50 without the downstream ends 51b and 52b being closed. At this time, the cross-sectional area of the groove decreases from upstream to downstream. By reducing the cross-sectional area, the fluid flowing in the groove is pressurized and flows out into the gap between the rotor 31 and the core upper surface 50, whereby the fluid in the gap between the rotor 31 and the core upper surface 50 is pressurized. Thereby, the fluid in the gap between the rotor 31 and the core upper surface 50 can apply an upward force to the rotor 31.

上記のモータでは、コアのロータに対向する面を傾斜させ、又は溝を形成することにより、ロータに上向の力を付与していた。しかしながら、本発明は、ロータのコアと対向する面に溝を形成してもよい。このようなアキシャルギャップ型モータ１００を、図５，図６を参照して説明する。図５はモータ１００に用いられるステータ部１２０を上側（即ち、ロータ１１０側）から見た図であり、図６はモータ１００に用いられるロータ１１０の底面図である。
図５に示すように、ステータ部１２０は第１実施例と同様に、コア１２２とコイル巻線１２３を有するステータコイル１２１を複数有しており、これらステータコイル１２１はロータの回転軸１１１を中心に環状に配されている。円周方向に隣接するステータコイル１２１の間１２４（以下、コア間という）には、非磁性体（例えば樹脂）が充填されている。コア間１２４に充填された非磁性体の上面（ロータ１１０側の面）は、コア１２２の上面と同一平面となっている。 In the motor described above, an upward force is applied to the rotor by inclining the surface of the core facing the rotor or forming a groove. However, in the present invention, a groove may be formed on the surface facing the core of the rotor. Such an axial gap type motor 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a view of the stator unit 120 used in the motor 100 as viewed from the upper side (that is, the rotor 110 side), and FIG. 6 is a bottom view of the rotor 110 used in the motor 100.
As shown in FIG. 5, the stator section 120 has a plurality of stator coils 121 each having a core 122 and a coil winding 123, as in the first embodiment, and these stator coils 121 are centered on a rotating shaft 111 of the rotor. It is arranged in a ring. A space 124 between the stator coils 121 adjacent in the circumferential direction (hereinafter referred to as between the cores) is filled with a non-magnetic material (for example, resin). The upper surface (surface on the rotor 110 side) of the nonmagnetic material filled between the cores 124 is flush with the upper surface of the core 122.

ロータ１１０の下面（即ち、ロータ１１０のコア１２２と対向する面）には、図６に示すように、ロータ１１０を下方から見たときにリング状となる凹所１１０ｅが形成されている。凹所１１０ｅの中心には回転軸３２が固定されている。凹所１１０ｅの外径は、コア１２２の上面１の内径より小さくされている。凹所１１０ｅの外周部には、その外周縁からロータ１１０の外側に向かって伸びる溝１１０ａが形成されている。溝１１０ａの内周端１１０ｂは凹所１１０ｅに開口している。溝１１０ａは半径方向外側及び円周方向（詳しくは、ロータ１１０の反回転方向）に伸びており、溝１１０ａの外周端１１０ｃは閉じられている。また、溝１１０ａは、ロータ１１０の回転方向１１０ｄに断面積が徐々に大きくなるように形成されている（すなわち、ロータ１１０の反回転方向に断面積が徐々に小さくなっている）。溝１１０ａは、ロータ１１０の円周方向に間隔を開けて複数形成されている（但し、図６では全ての溝及びステータコイルに符号を付してはいない）。   On the lower surface of the rotor 110 (that is, the surface facing the core 122 of the rotor 110), as shown in FIG. 6, a recess 110e that has a ring shape when the rotor 110 is viewed from below is formed. A rotation shaft 32 is fixed at the center of the recess 110e. The outer diameter of the recess 110 e is smaller than the inner diameter of the upper surface 1 of the core 122. A groove 110a extending from the outer peripheral edge of the recess 110e toward the outside of the rotor 110 is formed on the outer peripheral portion of the recess 110e. The inner peripheral end 110b of the groove 110a opens into the recess 110e. The groove 110a extends radially outward and in the circumferential direction (specifically, the counter-rotating direction of the rotor 110), and the outer peripheral end 110c of the groove 110a is closed. Further, the groove 110a is formed so that the cross-sectional area gradually increases in the rotation direction 110d of the rotor 110 (that is, the cross-sectional area gradually decreases in the counter-rotation direction of the rotor 110). A plurality of grooves 110a are formed at intervals in the circumferential direction of the rotor 110 (however, in FIG. 6, not all grooves and stator coils are denoted by reference numerals).

溝１１０ａ内の流体は、ロータ１１０の回転に応じて、溝１１０ａの内周端１１０ｂから外周端１１０ｃに向かって流れる。溝１１０ａ内を流れる流体は、溝１１０の断面積の変化に応じて昇圧されていく。そして、溝１１０ａの下流端１１０ｃにぶつかった流体は、溝１１０ａからロータ１１０とコア１２２の上面との間に流出し、ロータ１１０とコア１２２の上面との隙間の流体を昇圧する。昇圧された流体は、ロータ１１０をコア１２２と反対方向に押し上げるため、ロータ１１０をコア１２２と接触させることなく回転させることができる。
本実施例では、溝１１０ａの内周端１１０ｂが凹所１１０ｅに開放されているため、凹所１１０ｅ内の流体がスムーズに溝１１０ａ内に流入することができる。また、溝１１０ａは、ロータ１１０の外側に向かって伸び、かつ、ロータ１１０の反回転方向に伸びている。このため、溝１１０ａ内の流体には、ロータ１１０の回転による遠心力と慣性力が作用し、溝１１０ａ内を内周端１１０ｂから外周端１１０ｃに向かってスムーズに流れる。このため、溝１１０ａ内を流れる流体の流量を多くすることができ、ロータ１１０に作用する上向きの力を大きなものとすることができる。 The fluid in the groove 110 a flows from the inner peripheral end 110 b of the groove 110 a toward the outer peripheral end 110 c according to the rotation of the rotor 110. The fluid flowing in the groove 110 a is pressurized in accordance with the change in the cross-sectional area of the groove 110. Then, the fluid that hits the downstream end 110c of the groove 110a flows out between the rotor 110 and the upper surface of the core 122 from the groove 110a, and pressurizes the fluid in the gap between the rotor 110 and the upper surface of the core 122. Since the pressurized fluid pushes up the rotor 110 in the opposite direction to the core 122, the rotor 110 can be rotated without contacting the core 122.
In this embodiment, since the inner peripheral end 110b of the groove 110a is opened to the recess 110e, the fluid in the recess 110e can smoothly flow into the groove 110a. Further, the groove 110 a extends toward the outside of the rotor 110 and extends in the counter-rotating direction of the rotor 110. For this reason, centrifugal force and inertial force due to rotation of the rotor 110 act on the fluid in the groove 110a, and the fluid flows smoothly in the groove 110a from the inner peripheral end 110b to the outer peripheral end 110c. For this reason, the flow rate of the fluid flowing in the groove 110a can be increased, and the upward force acting on the rotor 110 can be increased.

また、ロータに形成する溝は上記の例に限られず、図７に示すような溝を形成することもできる。図７に示すロータ１３０では、ロータ１３０の下面（即ち、ロータ１３０のコア１２２と対向する面）に、ロータ１３０の外周縁からロータ１３０の中心及び円周方向（詳しくは、ロータ１３０の反回転方向）に伸びる溝１３０ａが形成されている。溝１３０ａは、ロータ１３０の円周方向に間隔を開けて複数形成されている。溝１３０ａの外周端１３０ｂはロータ１３０の外周縁に開口しており、溝１３０ａの内周端１３０ｃは閉じられている。溝１３０ａの断面積は、ロータ１３０の回転方向１３０ｄに向かって徐々に大きくなっている（すなわち、ロータ１３０の反回転方向に徐々に小さくなっている）。
このロータ１３０を用いた場合でも、ロータ１３０が回転すると、溝１３０ａ内を外周端１３０ｂから内周端１３０ｃに向かって流体が昇圧されながら流れ、内周端１３０ｃよりロータ１３０側に流出する。これによって、ロータ１３０に上向きの力が与えられ、ロータ１３０がスラスト方向に支持される。このロータ１３０では、溝１３０ａの外周端１３０ｂがロータ１３０の外周縁に開口するため、ロータ１３０の外側より溝１３０ａ内に多くの流体をスムーズに導入することができる。これによって、ロータ１３０をスラスト方向に好適に支持することができる。 Moreover, the groove | channel formed in a rotor is not restricted to said example, A groove | channel as shown in FIG. 7 can also be formed. In the rotor 130 shown in FIG. 7, the lower surface of the rotor 130 (i.e., the surface facing the core 122 of the rotor 130) from the outer periphery of the rotor 130 to the center and circumferential direction of the rotor 130 (specifically, the counter rotation of the rotor 130 is reversed). Grooves 130a extending in the direction) are formed. A plurality of grooves 130 a are formed at intervals in the circumferential direction of the rotor 130. The outer peripheral end 130b of the groove 130a opens to the outer peripheral edge of the rotor 130, and the inner peripheral end 130c of the groove 130a is closed. The cross-sectional area of the groove 130a gradually increases toward the rotation direction 130d of the rotor 130 (that is, gradually decreases in the counter-rotation direction of the rotor 130).
Even when the rotor 130 is used, when the rotor 130 rotates, the fluid flows in the groove 130a while being pressurized from the outer peripheral end 130b toward the inner peripheral end 130c, and flows out from the inner peripheral end 130c to the rotor 130 side. As a result, an upward force is applied to the rotor 130, and the rotor 130 is supported in the thrust direction. In this rotor 130, since the outer peripheral end 130b of the groove 130a opens to the outer peripheral edge of the rotor 130, more fluid can be smoothly introduced into the groove 130a than the outside of the rotor 130. Thereby, the rotor 130 can be suitably supported in the thrust direction.

さらに、上述したロータ１３０以外にも、図１３，１４に示すようなロータ５００を用いることもできる。ロータ５００では、ロータ５００のコアと対向する面に傾斜部５０１が複数形成されている。これら傾斜部５０１は、ロータ５００の半径方向に連続して設けられている。各傾斜部５０１は、図１４に示すようにコアの回転方向５００ａに進むに従って、ロータ５０１とコア上面５０２との隙間が大きくなるように形成されている。
この構成によっても、ロータ５００とコア上面５０２との隙間の流体を昇圧することができる。すなわち、ロータ５００が回転すると、ロータ５００とコア上面５０２の間をロータ５００の反回転方向に流体が流れる。ロータ５００とコア上面５０２の間を流れる流体は、各傾斜部５０１によって昇圧され、ロータ５００に上向きの力を与える。これによって、ロータ５００をコア上面５０２と接触させることなく回転させることができる。 Furthermore, in addition to the rotor 130 described above, a rotor 500 as shown in FIGS. 13 and 14 can also be used. In the rotor 500, a plurality of inclined portions 501 are formed on the surface facing the core of the rotor 500. These inclined portions 501 are continuously provided in the radial direction of the rotor 500. As shown in FIG. 14, each inclined portion 501 is formed such that a gap between the rotor 501 and the core upper surface 502 increases as the direction of rotation of the core 500 a progresses.
Also with this configuration, the fluid in the gap between the rotor 500 and the core upper surface 502 can be boosted. That is, when the rotor 500 rotates, fluid flows between the rotor 500 and the core upper surface 502 in the counter-rotating direction of the rotor 500. The fluid flowing between the rotor 500 and the core upper surface 502 is pressurized by each inclined portion 501 and gives an upward force to the rotor 500. Thereby, the rotor 500 can be rotated without being brought into contact with the core upper surface 502.

上述した各モータは、燃料ポンプに好適に用いることができる。次に説明する実施例は、アキシャル型モータを利用した車両用燃料ポンプの一例である。本実施例の燃料ポンプ２００は自動車用であり、自動車に搭載された燃料タンク内に設置される。燃料ポンプ２００が燃料タンク内に設置された状態では、燃料ポンプ２００の下面が燃料タンク底面に当接する。燃料ポンプ２００は、燃料に浸漬した状態で動作し、燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する。
図８は燃料ポンプ２００の縦断面図である。図８に示すように、燃料ポンプ２００は、インペラ２１０とステータ部２３０を備えている。インペラ２１０とステータ部２３０は、ポンプケーシング２２０に収容されている。ポンプケーシング２２０は、ハウジング２２１とポンプ台２２２とポンプカバー２２３によって構成されている。略円筒状のハウジング２２１の下端にはポンプ台２２２が取付けられ、上端にはポンプカバー２２３が取付けられている。 Each motor mentioned above can be used conveniently for a fuel pump. The embodiment described next is an example of a vehicle fuel pump using an axial type motor. The fuel pump 200 of this embodiment is for an automobile and is installed in a fuel tank mounted on the automobile. In a state where the fuel pump 200 is installed in the fuel tank, the lower surface of the fuel pump 200 contacts the bottom surface of the fuel tank. The fuel pump 200 operates in a state where it is immersed in fuel, and pumps the fuel in the fuel tank to the engine.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the fuel pump 200. As shown in FIG. 8, the fuel pump 200 includes an impeller 210 and a stator unit 230. The impeller 210 and the stator unit 230 are accommodated in the pump casing 220. The pump casing 220 includes a housing 221, a pump base 222, and a pump cover 223. A pump base 222 is attached to the lower end of the substantially cylindrical housing 221, and a pump cover 223 is attached to the upper end.

図９に示すように、インペラ２１０は略円板状に形成されている。インペラ２１０は、略円板状のヨーク２１２を有し、ヨーク２１２の下面にはマグネット２１３が取付けられている。マグネット２１３は、リング状の永久磁石であり、ヨーク２１２と同心状に配されている。マグネット２１３の外径はヨーク２１２の外径と略一致し、マグネット２１３の内径は後述するコア２３１の上面の内径に略一致する。ヨーク２１２とマグネット２１３とは、全周を樹脂モールド２１４で被覆されている。
インペラ２１０（樹脂モールド２１４）の外周部には、上下両面にそれぞれ周方向に並んだ羽根溝部２１５，２１６が形成されている。インペラ２１０の上面に形成された羽根溝部２１５は、インペラ２１０の下面に形成された羽根溝部２１６と底部で連通されている。
インペラ２１０は、ポンプカバー２２３の下面に形成された凹所２２３ａに収容されている。凹所２２３ａは、インペラ２１０と略同一の外径を有しており、その深さは、インペラ２１０の厚みと略同一となっている。インペラ２１０の外周部と凹所２２３ａとの間には、わずかな隙間が形成されている（図８では図示省略している）。この隙間はインペラ２１０がスムーズに回転するために設けられている。また、ポンプカバー２２３の下面には、インペラ２１０の羽根溝部２１５と対向する領域に、インペラ２１０の回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びる第１溝部２２４が形成されている。第１溝部２２４の下流端は、ポンプカバー２２３を上下に貫通する吐出口２２５と連通している。
インペラ２１０の下面中央には、断面円形の凹所２１０ｄが形成されている（図９参照）。インペラ２１０の下面には、羽根溝部２１５より内側で、かつ、凹所２１０ｄより外側の領域に、溝２１０ａが形成されている。溝２１０ａは、凹所２１０ｄの外周縁から半径方向及び円周方向（詳しくは、インペラ２１０の反回転方向）に伸びている。溝２１０ａは、内周端から外周端に向かって断面積が小さくなるように形成されている。溝２１０ａはインペラ２１０の円周方向に間隔を開けて複数形成されている。 As shown in FIG. 9, the impeller 210 is formed in a substantially disc shape. The impeller 210 has a substantially disk-shaped yoke 212, and a magnet 213 is attached to the lower surface of the yoke 212. The magnet 213 is a ring-shaped permanent magnet and is arranged concentrically with the yoke 212. The outer diameter of the magnet 213 substantially matches the outer diameter of the yoke 212, and the inner diameter of the magnet 213 substantially matches the inner diameter of the upper surface of the core 231 described later. The yoke 212 and the magnet 213 are entirely covered with a resin mold 214.
On the outer peripheral portion of the impeller 210 (resin mold 214), blade groove portions 215 and 216 are formed on both the upper and lower surfaces in the circumferential direction. The blade groove portion 215 formed on the upper surface of the impeller 210 communicates with the blade groove portion 216 formed on the lower surface of the impeller 210 at the bottom.
The impeller 210 is accommodated in a recess 223 a formed on the lower surface of the pump cover 223. The recess 223a has substantially the same outer diameter as the impeller 210, and the depth thereof is substantially the same as the thickness of the impeller 210. A slight gap is formed between the outer periphery of the impeller 210 and the recess 223a (not shown in FIG. 8). This gap is provided for the impeller 210 to rotate smoothly. In addition, a first groove portion 224 extending from the upstream end to the downstream end along the rotation direction of the impeller 210 is formed on the lower surface of the pump cover 223 in a region facing the blade groove portion 215 of the impeller 210. The downstream end of the first groove portion 224 communicates with a discharge port 225 that penetrates the pump cover 223 up and down.
A recess 210d having a circular cross section is formed at the center of the lower surface of the impeller 210 (see FIG. 9). On the lower surface of the impeller 210, a groove 210a is formed in a region inside the blade groove 215 and outside the recess 210d. The groove 210a extends in the radial direction and the circumferential direction (specifically, the counter-rotating direction of the impeller 210) from the outer peripheral edge of the recess 210d. The groove 210a is formed so that the cross-sectional area decreases from the inner peripheral end toward the outer peripheral end. A plurality of grooves 210 a are formed at intervals in the circumferential direction of the impeller 210.

ステータ部２３０は、コア２３１と、コア２３１に巻回されたコイル巻線２３２と、を有するステータコイル２３３を備えている。ステータコイル２３３は、インペラ２１０と同心状に、周方向に等間隔で配置されている。ステータコイル２３３の下面は、ポンプ台２２２上に固定されている。ステータコイル２３３とハウジング２２１とポンプ台２２２によって形成される空間内には、非磁性体である樹脂２４０が充填されている。充填された樹脂２４０の上面は、コア２３１の上面と同一平面となっている。これによって、隣接するステータコイル２３３の間に樹脂２４０が充填され、充填された樹脂２４０とステータコイル２３３のコア上面とによってインペラ２１０の下面と対向する平面２４０ａが形成されている。この平面２４０ａには、インペラ２１０の羽根溝部２１５と対向する領域に、インペラ２１０の回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びる第２溝部２４１が形成されている。第２溝部２４１の上流端は、吸入経路２４２を介して、ハウジング２２１に形成された吸入口２２１ａと連通している。   The stator unit 230 includes a stator coil 233 having a core 231 and a coil winding 232 wound around the core 231. The stator coils 233 are arranged concentrically with the impeller 210 at equal intervals in the circumferential direction. The lower surface of the stator coil 233 is fixed on the pump base 222. A space formed by the stator coil 233, the housing 221, and the pump base 222 is filled with a resin 240 that is a non-magnetic material. The top surface of the filled resin 240 is flush with the top surface of the core 231. As a result, the resin 240 is filled between the adjacent stator coils 233, and a flat surface 240a facing the lower surface of the impeller 210 is formed by the filled resin 240 and the upper surface of the core of the stator coil 233. A second groove portion 241 that extends from the upstream end to the downstream end along the rotation direction of the impeller 210 is formed in the plane 240 a in a region facing the blade groove portion 215 of the impeller 210. The upstream end of the second groove portion 241 communicates with a suction port 221 a formed in the housing 221 via a suction path 242.

ステータコイル２３３のコイル巻線２３２には、上記モータと同様に、外部より通電される。各ステータコイル２３３への通電をＯＮ／ＯＦＦすることで、インペラ２１０が回転する。インペラ２１０が回転すると、燃料が吸入口２２１ａ及び吸入経路２４２を通って、ケーシング２２０内に吸入される。ケーシング２２０内に吸入された燃料は、第２溝部２４１及び第１溝部２２４を流れる間に、インペラ２１０の回転に伴って昇圧され、吐出口２２５よりポンプ外に吐出される。また、ケーシング２２０内に吸入された燃料は、インペラ２１０と平面２４０ａとの隙間に流入する。このとき、インペラ２１０に形成された溝２１０ａ内にも燃料が流入する。溝２１０ａ内の燃料は、インペラ２１０の回転に伴って、上流端２１０ｂから下流端２１０ｃに向かって流れる（図９参照）。溝２１０ａ内を流れる燃料は、溝２１０ａの断面積（流体の流路）が上流端２１０ａから下流端２１０ｃに向かって徐々に小さくなるため、上流端２１０ａから下流端２１０ｃに向かって徐々に昇圧される。そして、下流端２１０ｃにぶつかった燃料は、溝２１０ａからインペラ２１０とステータコイル２３３の間に流出する。このとき、ステータコイル２３３に下方の圧力（即ち、インペラ２１０に上方の圧力）が付与される。これにより、インペラ２１０は、ステータコイル２３３と接触することなく回転することができる。   Similar to the motor, the coil winding 232 of the stator coil 233 is energized from the outside. The impeller 210 rotates by turning ON / OFF the energization of each stator coil 233. When the impeller 210 rotates, fuel is sucked into the casing 220 through the suction port 221a and the suction path 242. While the fuel sucked into the casing 220 flows through the second groove portion 241 and the first groove portion 224, the pressure is increased with the rotation of the impeller 210, and the fuel is discharged from the discharge port 225 to the outside of the pump. Further, the fuel sucked into the casing 220 flows into the gap between the impeller 210 and the flat surface 240a. At this time, the fuel also flows into the groove 210 a formed in the impeller 210. The fuel in the groove 210a flows from the upstream end 210b toward the downstream end 210c as the impeller 210 rotates (see FIG. 9). The fuel flowing in the groove 210a gradually increases in pressure from the upstream end 210a toward the downstream end 210c because the cross-sectional area (fluid flow path) of the groove 210a gradually decreases from the upstream end 210a toward the downstream end 210c. The Then, the fuel that has hit the downstream end 210c flows out between the impeller 210 and the stator coil 233 from the groove 210a. At this time, a downward pressure (that is, an upward pressure on the impeller 210) is applied to the stator coil 233. Thereby, the impeller 210 can rotate without contacting with the stator coil 233.

燃料ポンプのインペラの軸方向の位置決め精度は、１０〜２０μｍ以内であることが必要とされる。一方、アキシャルギャップ型モータのロータの軸方向の位置決め精度は、ロータや各ステータコイルやケース等の各種の部品の寸法精度の影響を受けるため、ステータコイルに対するロータの軸方向の位置決めを１０〜２０μｍ以内で行うことは困難であった。しかしながら、本実施例の構造では、インペラ２１０（ロータ）のマグネット２１３とコア２３１間に生じる磁気吸引力によって、インペラ２１０にコア２３１へ接近する方向の力と、インペラ２１０に形成した溝２１０ａ内に燃料を流すことによって、インペラ２１０にコア２３１から離間する方向の力を作用させて、インペラ２１０をコア２３１に対して支持する。このため、コア２３１に対するインペラ２１０の軸方向の位置は、前記磁気吸引力と、前記インペラ２１０にコア２３１から離間する方向の力とのバランスによって決まる。したがって、インペラ２１０の軸方向の位置決めを１０〜２０μｍ以内で行うことが可能となる。このため、本実施例の燃料ポンプ２００では、インペラ２１０とロータとを一体で形成することができる。そのため、燃料ポンプを小型化、簡略化することができる。また、インペラとロータを一体化することで、ロータの回転をインペラに伝達するシャフトが必要なくなり、構造を簡略化することができる。   The positioning accuracy in the axial direction of the impeller of the fuel pump is required to be within 10 to 20 μm. On the other hand, since the axial positioning accuracy of the rotor of the axial gap type motor is affected by the dimensional accuracy of various components such as the rotor, each stator coil, and the case, the positioning of the rotor in the axial direction with respect to the stator coil is 10 to 20 μm. It was difficult to do within. However, in the structure of the present embodiment, the magnetic attraction force generated between the magnet 213 of the impeller 210 (rotor) and the core 231 causes the impeller 210 to approach the core 231 and the groove 210 a formed in the impeller 210. By flowing the fuel, a force in a direction away from the core 231 is applied to the impeller 210 to support the impeller 210 with respect to the core 231. For this reason, the position of the impeller 210 in the axial direction with respect to the core 231 is determined by the balance between the magnetic attraction force and the force in the direction away from the core 231 from the impeller 210. Accordingly, the axial positioning of the impeller 210 can be performed within 10 to 20 μm. For this reason, in the fuel pump 200 of the present embodiment, the impeller 210 and the rotor can be integrally formed. Therefore, the fuel pump can be reduced in size and simplified. Further, by integrating the impeller and the rotor, a shaft for transmitting the rotation of the rotor to the impeller is not necessary, and the structure can be simplified.

なお、本実施例の燃料ポンプ２００は、インペラ２１０に溝２１０ａを形成することによって、インペラ２１０とステータコイル２３３の接触を防止した。しかしながら、本発明の燃料ポンプは、上述したアキシャルギャップ型モータのいずれを用いてもよい。例えば、ステータコイルのコアのインペラと対向するコア上面に、図１〜３に示すコア上面２４と同様の傾斜を形成してもよく、あるいは、図４に示すコア上面５０と同様の溝を形成してもよい。また、図１０に示すようなインペラ２５０を使用することもできる。   In addition, the fuel pump 200 of the present embodiment prevented the contact between the impeller 210 and the stator coil 233 by forming the groove 210a in the impeller 210. However, any of the above-described axial gap motors may be used for the fuel pump of the present invention. For example, an inclination similar to the core upper surface 24 shown in FIGS. 1 to 3 may be formed on the core upper surface facing the impeller of the core of the stator coil, or a groove similar to the core upper surface 50 shown in FIG. 4 may be formed. May be. Also, an impeller 250 as shown in FIG. 10 can be used.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

本実施例のアキシャルギャップ型モータ１０の縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of an axial gap type motor 10 of the present embodiment. 同、ステータ部２０を上側から見た図。The same figure which looked at the stator part 20 from the upper side. 本実施例のアキシャルギャップ型モータ１０の側面図。The side view of the axial gap type motor 10 of a present Example. アキシャルギャップ型モータ１０のその他の実施例のステータ部を上側から見た図。The figure which looked at the stator part of the other Example of the axial gap type motor 10 from the upper side. 本実施例のアキシャルギャップ型モータ１００のステータ部１２０を上側から見た図。The figure which looked at the stator part 120 of the axial gap type motor 100 of a present Example from the upper side. 同、ロータ１１０を下側から見た平面図。The top view which looked at the rotor 110 from the bottom same as the above. アキシャルギャップ型モータ１００のその他の実施例のロータ部を下側から見た平面図。The top view which looked at the rotor part of the other Example of the axial gap type motor 100 from the lower side. 本実施例の燃料ポンプ２００の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the fuel pump 200 of a present Example. 同、インペラ２１０を下側から見た図。The figure which looked at the impeller 210 from the lower side. 燃料ポンプ２０のその他の実施例のインペラを下側から見た図。The figure which looked at the impeller of the other Example of the fuel pump 20 from the lower side. 第１モータのその他のコア上面を示すモータの側面図。The side view of the motor which shows the other core upper surface of a 1st motor. 同上Same as above 第２モータのその他のロータを示すロータを下側から見た図。The figure which looked at the rotor which shows the other rotor of a 2nd motor from the lower side. 図１３のＩＶ−ＩＶ断面図。IV-IV sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０：第１実施例のアキシャルギャップ型モータ
２０：ステータ部
２１：ステータコイル
２２：コア
３０：ロータ部
５０：１０のその他の実施例のコア上面
５１，５２：コア上面５０に形成された溝
１００：第２実施例のアキシャルギャップ型モータ
１１０：ロータ部
１１０ａ：ロータの下面に形成された溝
１２０：ステータ部
１２４：コア間部
１３０：その他のロータ
２００：燃料ポンプ
２１０：インペラ
２１０ａ：インペラの下面に形成された溝
２１５，２１６：羽根溝部
２３０：ステータ部
２５０：その他のインペラ
３００：その他のコア
10: Axial gap type motor 20 of the first embodiment 20: Stator section 21: Stator coil 22: Core 30: Rotor section 50: Core upper surfaces 51, 52 of other embodiments of the core 50: Groove 100 formed on the core upper surface 50 Axial gap type motor 110 of the second embodiment 110: Rotor portion 110a: Groove 120 formed on the lower surface of the rotor 120: Stator portion 124: Inter-core portion 130: Other rotor 200: Fuel pump 210: Impeller 210a: Lower surface of the impeller Grooves 215, 216 formed on the blade: vane groove portion 230: stator portion 250: other impeller 300: other core

Claims (9)

ロータマグネットを有する円板状のロータと、
そのロータの一方の面と対向する位置に、ロータの回転方向に環状に配置された複数のステータコイルと、を備えており、
各ステータコイルは、コアとコアに巻回されたコイル巻線とを有しており、
それぞれのコアのロータと対向する面は、その対向面とロータとの隙間がロータの回転方向に徐々に小さくなるように形成されていることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。 A disc-shaped rotor having a rotor magnet;
A plurality of stator coils arranged annularly in the rotational direction of the rotor at a position facing one surface of the rotor,
Each stator coil has a core and a coil winding wound around the core,
An axial gap type motor characterized in that a surface of each core facing the rotor is formed such that a gap between the facing surface and the rotor is gradually reduced in the rotation direction of the rotor. 各ステータコイルのコアのロータと対向する面は、その対向面とロータとの隙間がロータの半径方向外側に向かうに従って徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型モータ。   The surface of each stator coil facing the rotor is formed such that a gap between the facing surface and the rotor is gradually increased toward a radially outer side of the rotor. Axial gap type motor. 各ステータコイルのコアのロータと対向する面は、その対向面とロータとの隙間の変化率がロータの半径方向外側に向かうに従って徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のアキシャルギャップ型モータ。   The surface of each stator coil facing the rotor is formed such that the rate of change of the gap between the facing surface and the rotor is gradually increased toward the outer side in the radial direction of the rotor. 2. An axial gap type motor described in 2. ロータマグネットを有する円板状のロータと、
そのロータの一方の面と対向する位置に、ロータの回転方向に環状に配置された複数のステータコイルと、を備えており、
各ステータコイルは、コアとコアに巻回されたコイル巻線とを有しており、
それぞれのコアのロータと対向する面には、ロータの回転方向に伸びる溝が形成されており、その溝の少なくともロータの回転方向側の端部が閉じていることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。 A disc-shaped rotor having a rotor magnet;
A plurality of stator coils arranged annularly in the rotational direction of the rotor at a position facing one surface of the rotor,
Each stator coil has a core and a coil winding wound around the core,
An axial gap type motor characterized in that a groove extending in the rotation direction of the rotor is formed on a surface of each core facing the rotor, and at least an end of the rotation direction side of the rotor is closed. . それぞれのコアのロータと対向する面には、半径方向に間隔を開けて複数の溝が形成されている請求項４に記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、
半径方向外側に形成された溝の深さが、半径方向内側に形成された溝よりも深くされていることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。 The axial gap type motor according to claim 4, wherein a plurality of grooves are formed on the surface of each core facing the rotor at intervals in the radial direction.
An axial gap type motor characterized in that the depth of the groove formed on the radially outer side is deeper than that of the groove formed on the radially inner side. ロータマグネットを有する円板状のロータと、
そのロータの一方の面と対向する位置に、ロータの回転方向に所定の間隔を空けて環状に配置された複数のステータコイルと、を備えており、
各ステータコイルは、コアとコアに巻回されたコイル巻線とを有しており、
それぞれのコアのロータと対向する面は同一平面上に配置されており、その平面内においては隣接するコア間の隙間が非磁性材料によって閉じられており、
ロータのコアと対向する面には、ロータの回転方向に伸びる溝が形成されており、その溝のロータの反回転方向側の端部が閉じていることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。 A disc-shaped rotor having a rotor magnet;
A plurality of stator coils arranged in a ring at a predetermined interval in the rotation direction of the rotor at a position facing one surface of the rotor;
Each stator coil has a core and a coil winding wound around the core,
The surface of each core facing the rotor is arranged on the same plane, and the gap between adjacent cores is closed by a nonmagnetic material in the plane,
An axial gap type motor characterized in that a groove extending in the rotation direction of the rotor is formed on a surface facing the core of the rotor, and an end of the groove on the side opposite to the rotation direction of the rotor is closed. 前記溝のロータの回転方向側の端部は開放されており、その開放位置は、コアの内周縁よりも半径方向内側又はコアの外周縁よりも半径方向外側に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のアキシャルギャップ型モータ。   An end of the groove in the rotational direction of the rotor is open, and the open position is provided radially inward from the inner peripheral edge of the core or radially outward from the outer peripheral edge of the core. The axial gap type motor according to claim 6. ロータマグネットを有する円板状のロータと、
ロータの一方の面と対向する位置に、ロータの回転方向に環状に配置された複数のステータコイルと、を備えており、
各ステータコイルは、コアとコアに巻回されたコイル巻線とを有しており、
それぞれのコアのロータと対向するコア側対向面又はロータの各コアと対向するロータ側対向面の少なくとも一方は、ロータ回転時にロータ側対向面とコア側対向面との隙間を流動する流体によってロータ側対向面とコア側対向面とが離間する方向の力が発生するように形成されていることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。 A disc-shaped rotor having a rotor magnet;
A plurality of stator coils arranged annularly in the direction of rotation of the rotor at a position facing one surface of the rotor,
Each stator coil has a core and a coil winding wound around the core,
At least one of the core-side facing surface that faces the rotor of each core or the rotor-side facing surface that faces each core of the rotor is rotated by the fluid that flows through the gap between the rotor-side facing surface and the core-side facing surface when the rotor rotates. An axial gap type motor characterized in that a force in a direction in which the side facing surface and the core side facing surface are separated is generated. 請求項１〜８のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータと、
そのアキシャルギャップ型モータのロータを収容するケーシングと、を備えており、
ロータの少なくとも一方の面には周方向に繰り返される羽根溝が形成されており、
ケーシングのロータと対向する面には、ロータの羽根溝と対向する領域を、ロータの回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びるポンプ流路が形成されており、
ケーシングには、ポンプ流路の上流端とケーシング外とを連通する吸入口と、ポンプ流路の下流端とケーシング外とを連通する吐出口とが形成されていることを特徴とする燃料ポンプ。 An axial gap type motor according to any one of claims 1 to 8,
A casing that accommodates the rotor of the axial gap motor, and
A blade groove that repeats in the circumferential direction is formed on at least one surface of the rotor,
On the surface facing the rotor of the casing, a pump channel extending from the upstream end to the downstream end along the rotation direction of the rotor is formed in a region facing the rotor groove of the rotor,
A fuel pump, characterized in that a suction port that communicates the upstream end of the pump flow path and the outside of the casing and a discharge port that communicates the downstream end of the pump flow path and the outside of the casing are formed in the casing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014173585A (en) * 2013-03-13 2014-09-22 Hitachi Automotive Systems Ltd Electric fluid pump
WO2017022044A1 (en) * 2015-08-03 2017-02-09 株式会社日立産機システム Power transmission device

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