JPH10122176A - 電動ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動ポンプのモータ側の磁石やインペラーの
構成、および接着・着磁・超音波溶着などの組立工程を
簡素化して、コストダウンを図るとともに動作音を低く
するものである。 【解決手段】 モータ駆動軸２３に装着した第一の磁石
２４と、ポンプ室内に内蔵した第二の磁石２７を有する
インぺラー２９と、前記第一の磁石２４と前記インペラ
ー２９との間に位置する隔壁３３とを有し、前記第一の
磁石２４をプラスチックマグネット材で構成した電動ポ
ンプ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、収容液体を加熱・
保温する電気湯沸かし器などに使用される電動ポンプに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動ポンプは、図５に記載されて
いるものが知られている。つまり、モータ台１に固定さ
れたモータ２の表面硬度の高い金属製のモータ駆動軸３
に、第一の磁石４を接着剤などで第一の磁極板５に接着
したものを着磁工程で着磁後圧入固定している。一方、
第一のインペラーカバー６に第二の磁極板７と第二の磁
石８を第二のインペラーカバー９で超音波溶着などで固
定したインペラー１０を、着磁工程で着磁し、その後、
ポンプケース１１内に回転軸１２を介して回転自在に装
着し、Ｏリング１３を介して隔壁１４により液密にポン
プ室１５を形成し、隔壁１４を介して第一の磁石４と第
二の磁石８を対向させて構成し、第一のインぺラーカバ
ー６には複数の羽根１６が一体形成されているものであ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、第一の磁石を接着剤などで第一の磁極板
５に接着したものを、着磁工程で着磁後モータ駆動軸に
圧入固定している構成のため、構成部品点数が多く、ま
た第１の磁極板とモータ駆動軸の圧入部の圧入荷重の安
定のためには、この圧入部が金属同士のため非常に厳し
い寸法公差管理が要求され、しかも着磁・接着などの工
程が必要で組立が煩雑となり、さらにコストアップにな
っていた。

【０００４】また、第一のインペラーカバーに第二の磁
極板と第二の磁石を第二のインペラーカバーで挟み込ん
で組立後、超音波溶着などで溶着固定してインペラーを
構成し、その後、着磁工程で着磁しているため、構成部
品点数が多く、しかも着磁・超音波溶着などの工程が必
要で組立が煩雑となり、さらにコストアップになってい
た。

【０００５】さらに、第一の磁石を接着剤などで第一の
磁極板に接着した場合、インペラーも４部品で構成され
ているため、接着のズレや内蔵部品のがたつきなどで回
転時のダイナミックバランスが悪くなり、振動発生によ
る動作音が大きくなっていた。

【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、電動ポンプを構成する磁石やインペラー
の構成を簡素化して構成部品点数を少なく、しかも着磁
・超音波溶着などの組立工程を簡素化し、コストダウン
を図るとともに動作音を低くするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、モータ駆動軸に装着した第一の磁石と、ポ
ンプ室内に内蔵した第二の磁石を有するインぺラーと、
前記第一の磁石と前記インペラーとの間に位置する隔壁
とを有し、前記第一の磁石をプラスチックマグネット材
で構成した電動ポンプとするものである。これにより、
構成を簡素化して構成部品点数を少なくして、しかも接
着・組立・超音波溶着・着磁などの組立工程を簡素化
し、コストダウンを図るものである。さらに、回転時の
ダイナミックバランスが良く、振動を押さえ動作音を小
さくするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】上記を解決するために請求項１記
載の発明は、モータ駆動軸に装着した第一の磁石と、ポ
ンプ室内に内蔵した第二の磁石を有するインぺラーと、
前記第一の磁石と前記インペラーとの間に位置する隔壁
とを有し、前記第一の磁石をプラスチックマグネット材
で構成した電動ポンプとする。

【０００９】請求項２記載の発明は、モータ駆動軸に装
着した第一の磁石と、ポンプ室内に内蔵した第二の磁石
を有するインぺラーと、前記第一の磁石と前記インペラ
ーとの間に位置する隔壁とを有し、インぺラーの羽根部
と軸受け部をプラスチックマグネット材で一体形成した
電動ポンプとする。

【００１０】請求項３記載の発明は、モータ駆動軸に装
着した第一の磁石と、ポンプ室内に内蔵した第二の磁石
を有するインぺラーと、前記第一の磁石と前記インペラ
ーとの間に位置する隔壁とを有し、前記インぺラーの羽
根部をプラスチックマグネット材で一体形成し、インぺ
ラーの軸受部は高摺動材で構成した電動ポンプとする。

【００１１】請求項４記載の発明は、モータ駆動軸に装
着した第一の磁石と、ポンプ室内に内蔵した第二の磁石
を有するインぺラーと、前記第一の磁石と前記インペラ
ーとの間に位置する隔壁とを有し、前記第一の磁石と前
記インぺラーの羽根部をプラスチックマグネット材で形
成するとともに、軸受部は高摺動材で構成した電動ポン
プとする。

【００１２】請求項５記載の発明は、モータ駆動軸に装
着した第一の磁石と、ポンプ室内に内蔵した第二の磁石
を有するインぺラーと、前記第一の磁石と前記インペラ
ーとの間に位置する隔壁とを有し、前記第一の磁石と前
記インぺラーをプラスチックマグネット材で形成すると
ともに、前記インペラーの羽根部と軸受け部を一体形成
した電動ポンプとする。

【００１３】請求項６記載の発明は、プラスチックマグ
ネット材は、フェライト系磁性体・アルニコ系磁性体・
サマリウム−コバルト系磁性体・ネオジウム−鉄−ボロ
ン系磁性体のうち少なくとも一つと、ポリアミド樹脂・
ポリフェニレンサルファイド樹脂またはポリプロピレン
樹脂のうち少なくとも一つとを含有するものである。

【００１４】請求項７記載の発明は、第一の磁石は、モ
ータ駆動軸に圧入固定したものである。

【００１５】請求項８記載の発明は、第一の磁石は、部
分着磁したことを特徴とするものである。

【００１６】このように、モータ側の磁石とインぺラー
側の磁石にプラスチックマグネット材を用い、また、成
形と同時に着磁する磁場成形法の採用することにより、
構成を簡素化して構成部品点数を少なく、しかも組立・
着磁・超音波溶着などの加工工程を簡素化し、コストダ
ウンを図るとともに、一体成形なので磁石・インぺラー
の構成部材間のズレによる重心のズレなどがないので回
転時のダイナミックバランスが良く振動発生も少なく動
作音を小さくできるものである。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００１８】（実施例１）以下に、本発明の第１の実施
例を図１により説明する。図において、モータ台２１に
固定されたモータ２２の表面硬度の高い金属製のモータ
駆動軸２３に、第一の磁石２４を装着固定している。こ
の第一の磁石２４は、強磁性材の粉体と樹脂材料とを主
成分とするプラスチックマグネット材で形成され、強磁
性材の粉体としては、フェライト系、アルニコ系、サマ
リウム−コバルト系、ネオジウム−鉄−ボロン系等が挙
げられ、樹脂材料はポリアミド樹脂、ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。
前記強磁性体の粉体と樹脂を主成分としたプラスチック
マグネット材で形成され、成形と同時に着磁可能な磁場
成形により成形着磁されている。

【００１９】一方、複数の羽根を一体形成した第一のイ
ンペラーカバー２５にインぺラー磁極板２６と第二の磁
石２７を第二のインペラーカバー２８で超音波溶着など
で固定したインペラー２９を着磁工程で着磁後、ポンプ
ケース３０内に回転軸３１を介して回転自在に装着し、
Ｏリング３２を介して隔壁３３により液密にポンプ室３
４を形成し、隔壁３３を介して第一の磁石２４と第二の
磁石２７を対向させてポンプ３５が構成されている。

【００２０】なお、磁石２４とインペラー２９の着磁仕
様は、それぞれがＮ極とＳ極のペアーを少なくとも１ペ
アー以上着磁構成して回転を伝えている。

【００２１】次に、本実施例における作用について説明
する。ポンプ３５は、モータ２２の回転動作を、第一の
磁石２４を介してインペラー２９に内蔵された第二の磁
石２７に、磁力により伝導され複数の羽根を形成したイ
ンペラー２９が回転し、流入口３６より湯や水などの液
体を吸い込み流出口３７から送り出す構成となってい
る。

【００２２】以上の構成から明らかなように、第一の磁
石２４がプラスチックマグネット材で一体形成されてい
るため磁極板が不要のため接着工程も不要で部品点数が
少なく、また成形と同時に着磁可能な磁場成形により成
形と同時に着磁されるので改めて着磁する工程が必要な
く、コストダウンが図れ、しかも一体成形なので接着時
のセンターずれなどに起因する回転時のダイナミックバ
ランスの悪化による振動の発生すなわち動作音の増大が
ないので、動作音も小さくできるものである。

【００２３】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
を図２により説明する。図において、ポンプ室３４内に
内蔵した磁力を有するインぺラー３８と、モータ駆動軸
２３に磁極板３９を介して装着した第一の磁石４０と
を、ポンプ室３４の隔壁３３を介してモータ２２の回転
を磁気結合によりインペラー３８に動力伝達する構成と
し、インぺラー３８の羽根部４１・軸受け部４２をプラ
スチックマグネット材で一体形成した構成のものでイン
ぺラー３８は成形と同時に着磁したものである。

【００２４】以上の構成により、インぺラー３８の羽根
部４１・軸受け部４２をプラスチックマグネット材で一
体形成した構成のものであるので、従来のように４部品
で構成されたものに比べて１部品で構成することができ
るので、部品点数が少なく、成形後の組立や超音波溶着
などが不要となり、しかも成形と同時に着磁ができるた
め着磁工程が不要となり、製造工程の簡素化ができ、さ
らにコストダウンすることができる。また、インぺラー
３８の羽根部４１・軸受け部４２をプラスチックマグネ
ット材で一体形成した構成のものであるので、組立・超
音波溶着後の重心ズレなどによる回転時のダイナミック
バランスが悪くなり、振動が発生し動作音が大きくなる
こともないので、動作音も小さくできるものである。

【００２５】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
を図３により説明する。図において、ポンプ室３４に内
蔵した磁力を有するインぺラー４４と、モータ駆動軸２
３に磁極板３９を介して装着した第一の磁石４０とをポ
ンプ室３４の隔壁３３を介して、モータ２２の回転を磁
気結合によりインペラー４４に動力伝達するもので、イ
ンぺラー４４の羽根部４５をプラスチックマグネット材
で一体形成し、軸受部４６はフッ素樹脂との複合材やポ
リプロピレン樹脂などの高摺動材で構成したものであ
る。

【００２６】以上の構成により、第５の実施例の効果に
加え、インぺラー４４の軸受部４６を高摺動材の別部材
で構成しているので、ポンプ４７の寿命をさらに長くす
ることができるものである。

【００２７】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
を図４により説明する。図４（ａ）において、モータ駆
動軸２３に装着した第一の磁石２４と、ポンプ室３４内
に内蔵した磁力を有するインぺラー４４とを、ポンプ室
３４の隔壁３３を介して、モータ２２の回転を磁気結合
により、インペラー４４（または図４（b）のインぺラ
ー３８）に動力伝達する構成とし、第一の磁石２４とイ
ンぺラー４４（または図４（b）のインぺラー３８）を
プラスチックマグネット材で形成し、インぺラー４４
は、羽根部４５をプラスチックマグネット材で一体形成
し、軸受部４６は高摺動材で構成したものである。

【００２８】ここで、図４（ｂ）に示すように、インぺ
ラー３８の羽根部４１と軸受け部４２をプラスチックマ
グネット材で一体形成し構成してもよい。

【００２９】以上の構成により、磁石とインペラーをそ
れぞれ単独でプラスチックマグネット化することによ
る、部品点数削減や接着・組立て・溶着・着磁などの組
立工程削減によるコストダウン、また回転時のダイナミ
ックバランスの安定による動作音の低減などに加え、両
者ともプラスチックマグネット化することにより、さら
に以下の効果がある。

【００３０】つまり、磁石２４は現状のドーナツ状から
回転中心近傍まで磁石として活用できるとともに、厚み
方向でも磁極板に相当する部分まで磁石として活用でき
るため、限られたスペースでの磁力の十分な発揮がで
き、２つの磁石間の吸引力を増加させることができる。
また、一方インペラーは図１の磁石間の距離をａ寸法か
らｂ寸法に接近させることができるので、吸引力を増加
させることができる。以上の２つの組み合せにより吸引
力をさらに増加させることができる。

【００３１】実際のポンプの場合は、吸引力は増加させ
る必要がないので、単独でプラスチックマグネット化し
た場合に比べ、２つのプラスチックマグネットのサイズ
をさらに小型化できるので、さらなるコストダウンや、
軽量化による回転時の振動を押さえられ、動作音を小さ
くできるものである。

【００３２】（実施例５）次に、本発明の第５の実施例
を図１により説明する。図において、強磁性材の粉体
が、フェライト系・アルニコ系・サマリウム−コバルト
系・ネオジウム−鉄−ボロン系のいずれかと、樹脂成分
がポリアミド樹脂・ポリフェニレンサルファイド樹脂ま
たはポリプロピレン樹脂のいずれかを主成分としたプラ
スチックマグネット材製の第一の磁石２４をモータ駆動
軸２３に装着して構成したものである。

【００３３】以上の構成により、第１の実施例の効果に
加え、耐熱性の高い樹脂材料を主成分としたプラスチッ
クマグネット材を採用したため、電気湯沸かし器等の熱
湯を扱ったポンプでも耐久性に優れたものが提供できる
ものである。

【００３４】また、図２、図３において、ポンプ４３・
４７のインぺラー３８・４４は、強磁性材の粉体が、フ
ェライト系・アルニコ系・サマリウム−コバルト系・ネ
オジウム−鉄−ボロン系のいずれかと、樹脂成分がポリ
アミド樹脂・ポリフェニレンサルファイド樹脂またはポ
リプロピレン樹脂のいずれかで、耐熱・耐熱水性の高い
樹脂材料を主成分としたプラスチックマグネット材製と
しても、耐熱・耐熱水性に優れた樹脂材料を主成分とし
たプラスチックマグネット材製のインぺラー３８・４４
のため、電気湯沸かし器等の熱湯を扱ったポンプでも耐
久性に優れたものが提供できる。

【００３５】（実施例６）次に、本発明の第６の実施例
を図１により説明する。図において、モータ駆動軸２３
に装着したプラスチックマグネット材製の第一の磁石２
４を磁場成形により部分着磁して図のＢ面側、すなわち
第一の磁石２４のモータ２２に対向する面の表面磁束密
度をＡ面側、すなわち第二の磁石２７に対向する面の表
面磁束密度の７０％以下に抑えたものである。

【００３６】以上の構成により、第１の実施例の効果に
加え、Ｂ面側の漏洩磁束が少ないため近傍への磁力によ
る悪影響を抑え、また組み立て時にＢ面側の漏洩磁束に
よる他部品への不必要な吸着現象などを抑え、効率的な
組み立てができるものである。

【００３７】（実施例７）次に、本発明の第７の実施例
を図１により説明する。図において、プラスチックマグ
ネット材製の第一の磁石２４をモータ駆動軸２３に圧入
固定して構成したものである。

【００３８】以上の構成により、実施例１の効果に加
え、従来は圧入部が互いに金属であったため僅かな寸法
ばらつきが圧入荷重を大きくばらつかせていたが、第一
の磁石２４はプラスチックマグネット製のため、金属製
のモータ駆動軸２３への圧入荷重は、圧入部が金属同士
に比べ厳しい寸法公差管理が要求されず、圧入荷重を安
定させることができる。

【００３９】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、モータ駆動軸に装着した第一の
磁石をプラスチックマグネット材で構成しているので、
接着や着磁などの組立工程が不要で部品点数が少なく、
また成形と同時に着磁可能な磁場成形等により成形と同
時に着磁されているので、成形後改めて着磁する必要が
なく、しかも接着時のセンターズレがない一体成形なの
で、回転時のダイナミックバランスが良くなり、従って
振動が少なく動作音が小さくできるものである。

【００４０】また、請求項２記載の発明によれば、イン
ぺラーの羽根部と軸受け部をプラスチックマグネット材
で一体形成しているので、従来のように４部品で構成さ
れたものに比べて１部品で構成することができるので、
部品点数が少なく、成形後の組立や超音波溶着などが不
要となり、また成形と同時に着磁ができるため着磁工程
が不要となり、製造工程の簡素化ができ、コストダウン
することができる。

【００４１】また、請求項３記載の発明によれば、イン
ぺラーの羽根部をプラスチックマグネット材で一体形成
し、インぺラーの軸受部は高摺動材で構成することによ
り、ポンプの寿命を長くすることができるものである。

【００４２】また、請求項４記載の発明によれば、第一
の磁石と前記インぺラーの羽根部をプラスチックマグネ
ット材で形成するとともに、軸受部は高摺動材で構成し
ているので、磁石は現状のドーナツ状から回転中心近傍
まで磁石として活用できるとともに、厚み方向でも磁極
板に相当する部分まで磁石として活用できるため、限ら
れたスペースでの磁力の十分な発揮ができ、２つの磁石
間の吸引力を増加させることができる。また、インペラ
ーは図１の磁石間の距離をａ寸法からｂ寸法に接近させ
ることができるので、吸引力を増加させることができ
る。

【００４３】以上の２つの組み合せにより、吸引力をさ
らに増加させることができる。実際のポンプの場合は、
吸引力は増加させる必要がないので、単独でプラスチッ
クマグネット化した場合に比べ、２つのプラスチックマ
グネットのサイズをさらに小型化できるのでさらなるコ
ストダウンや、軽量化による回転時の振動を押さえられ
動作音を小さくできるものである。

【００４４】また、請求項５記載の発明によれば、第一
の磁石と前記インぺラーをプラスチックマグネット材で
形成するとともに、前記インペラーの羽根部と軸受け部
を一体形成したているので、磁石は現状のドーナツ状か
ら回転中心近傍まで磁石として活用できるとともに、厚
み方向でも磁極板に相当する部分まで磁石として活用で
きるため、限られたスペースでの磁力の十分な発揮がで
き、２つの磁石間の吸引力を増加させることができる。
また、インペラーは図１の磁石間の距離をａ寸法からｂ
寸法に接近させることができるので、吸引力を増加させ
ることができる。

【００４５】以上の２つの組み合せにより、吸引力をさ
らに増加させることができる。実際のポンプの場合は、
吸引力は増加させる必要がないので、単独でプラスチッ
クマグネット化した場合に比べ、２つのプラスチックマ
グネットのサイズをさらに小型化できるのでさらなるコ
ストダウンや、軽量化による回転時の振動を押さえられ
動作音を小さくできるものである。

【００４６】また、請求項６記載の発明によれば、プラ
スチックマグネット材は、フェライト系磁性体・アルニ
コ系磁性体・サマリウム−コバルト系磁性体・ネオジウ
ム−鉄−ボロン系磁性体のうち少なくとも一つと、ポリ
アミド樹脂・ポリフェニレンサルファイド樹脂またはポ
リプロピレン樹脂のうち少なくとも一つとを含有するこ
とを特徴としているので、電気湯沸かし器等の熱湯を扱
ったポンプでも耐久性に優れたものが提供できるもので
ある。

【００４７】また、請求項７記載の発明によれば、第一
の磁石は、モータ駆動軸に圧入固定しているので、第一
の磁石はプラスチックマグネット材製のため、金属製の
モータ駆動軸への圧入時の圧入荷重は、圧入部が金属同
士に比べ厳しい寸法公差管理が要求されず、圧入荷重を
安定させることができる。

【００４８】また、請求項８記載の発明によれば、第一
の磁石は、部分着磁したことを特徴としているので、Ａ
面側（第二の磁石に対向する面）に比べ、Ｂ面側（第一
の磁石のモータに対向する面）の漏洩磁束が少ないた
め、近傍への磁力による悪影響を抑え、また組み立て時
にＢ面側の漏洩磁束による他部品への不必要な吸着現象
などを抑え、効率的な組み立てがきるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電動ポンプの断面図

【図２】本発明の他の実施例を示す電動ポンプの断面図

【図３】本発明のさらに他の実施例を示す電動ポンプの
断面図

【図４】（ａ）本発明のさらに他の実施例を示す電動ポ
ンプの断面図 （ｂ）同、電動ポンプの羽根部と軸受け部を一体とした
実施例を示す断面図

【図５】従来の電動ポンプの断面図

【符号の説明】

２２ モータ ２３ モータ駆動軸 ２４ 第一の磁石 ２７ 第二の磁石 ２９、３８、４４ インぺラー ３３ 隔壁 ３４ ポンプ室 ４１、４５ 羽根部 ４２、４６ 軸受け部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥川 省吾 三重県安芸郡芸濃町大字中縄字畑代862− １ 中川精密工業株式会社芸濃工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ駆動軸に装着した第一の磁石と、
   ポンプ室内に内蔵した第二の磁石を有するインぺラー
   と、前記第一の磁石と前記インペラーとの間に位置する
   隔壁とを有し、前記第一の磁石をプラスチックマグネッ
   ト材で構成した電動ポンプ。
2. 【請求項２】 モータ駆動軸に装着した第一の磁石と、
   ポンプ室内に内蔵した第二の磁石を有するインぺラー
   と、前記第一の磁石と前記インペラーとの間に位置する
   隔壁とを有し、インぺラーの羽根部と軸受け部をプラス
   チックマグネット材で一体形成した電動ポンプ。
3. 【請求項３】 モータ駆動軸に装着した第一の磁石と、
   ポンプ室内に内蔵した第二の磁石を有するインぺラー
   と、前記第一の磁石と前記インペラーとの間に位置する
   隔壁とを有し、前記インぺラーの羽根部をプラスチック
   マグネット材で一体形成し、インぺラーの軸受部は高摺
   動材で構成した電動ポンプ。
4. 【請求項４】 モータ駆動軸に装着した第一の磁石と、
   ポンプ室内に内蔵した第二の磁石を有するインぺラー
   と、前記第一の磁石と前記インペラーとの間に位置する
   隔壁とを有し、前記第一の磁石と前記インぺラーの羽根
   部をプラスチックマグネット材で形成するとともに、軸
   受部は高摺動材で構成した電動ポンプ。
5. 【請求項５】 モータ駆動軸に装着した第一の磁石と、
   ポンプ室内に内蔵した第二の磁石を有するインぺラー
   と、前記第一の磁石と前記インペラーとの間に位置する
   隔壁とを有し、前記第一の磁石と前記インぺラーをプラ
   スチックマグネット材で形成するとともに、前記インペ
   ラーの羽根部と軸受け部を一体形成した電動ポンプ。
6. 【請求項６】 プラスチックマグネット材は、フェライ
   ト系磁性体・アルニコ系磁性体・サマリウム−コバルト
   系磁性体・ネオジウム−鉄−ボロン系磁性体のうち少な
   くとも一つと、ポリアミド樹脂・ポリフェニレンサルフ
   ァイド樹脂またはポリプロピレン樹脂のうち少なくとも
   一つとを含有することを特徴とする請求項１〜５いずれ
   か１項記載の電動ポンプ。
7. 【請求項７】 第一の磁石は、モータ駆動軸に圧入固定
   してなる請求項１〜５いずれか１項記載の電動ポンプ。
8. 【請求項８】 第一の磁石は、部分着磁したことを特徴
   とする請求項１〜５いずれか１項記載の電動ポンプ。