JPH11230088A - リラクタンスモータ一体型ポンプ - Google Patents
リラクタンスモータ一体型ポンプInfo
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- JPH11230088A JPH11230088A JP3276198A JP3276198A JPH11230088A JP H11230088 A JPH11230088 A JP H11230088A JP 3276198 A JP3276198 A JP 3276198A JP 3276198 A JP3276198 A JP 3276198A JP H11230088 A JPH11230088 A JP H11230088A
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Abstract
振動や騒音を低減する。 【解決手段】 固定子1および回転子2を収装するハウ
ジング5を備えてリラクタンスモータにおいて、ハウジ
ング5は回転子2の一端部の間に流体を吸入する吸入路
8を、回転子2の他端部の間に流体を吐出する吐出路9
を画成し、回転子2が流体を回転軸方向に送る軸流式ポ
ンプの羽根車の働きをする構成とする。
Description
タの固定子内部にポンプ構造を有するリラクタンスモー
タ一体型ポンプに関するものである。
の羽根車を回転駆動するモータ部とを一体化して、電動
ポンプの小型化をはかるものがあった。
として、例えば特開平5−180191号公報に開示さ
れたものは、リラクタンスモータの回転子を流体を周方
向に送る羽根車として働かせて円周流式のポンプを構成
している。
うな従来のリラクタンスモータ一体型ポンプにあって
は、回転子のまわりに流体を出入りさせる吐出路と吸入
路の少なくとも一方をリラクタンスモータを構成する固
定子鉄心に形成する必要があるため、吸入路または吐出
路を形成するのにあたって固定子の突極の一部が切欠か
れる。このため、固定子が回転子を回転駆動するのに伴
って、回転子の径方向に働く力に不平衡が生じ、振動や
騒音が大きくなるという問題点があった。
のであり、リラクタンスモータ一体型ポンプにおいて、
振動や騒音を低減することを目的とする。
は、外径方向に突出する複数の突極を有する回転子と、
内径方向に突出する複数の突極を有する固定子と、固定
子の突極の周囲に巻かれる巻線と、回転子の回転位置に
応じて巻線に電流を送る駆動回路と、固定子および回転
子を収装するハウジングとを備えてリラクタンスモータ
を構成に適用する。
に流体を吸入する吸入路を画成し、ハウジングと回転子
の他端部の間に流体を吐出する吐出路を画成し、回転子
が流体を回転軸方向に送る軸流式ポンプの羽根車の働き
をする構成とした。
型ポンプは、請求項1に記載の発明において、回転子は
複数の鋼板を回転方向にずらして積層して形成するもの
とした。
型ポンプは、請求項2に記載の発明において、回転子の
鋼板は回転軸に対して対称であるとともに直径に対して
非対称であるものとした。
型ポンプは、請求項3に記載の発明において、回転子の
鋼板の側部を湾曲させるものとした。
型ポンプは、請求項2から4のいずれか一つに記載の発
明において、隣り合う鋼板の段差を樹脂により埋めるモ
ールド部を形成するものとした。
型ポンプは、請求項2から5のいずれか一つに記載の発
明において、回転子の隣り合う鋼板が回転方向にずれる
スキュー角度を漸次変えて突極の稜線を湾曲させるもの
とした。
型ポンプは、請求項1から6のいずれか一つに記載の発
明において、回転子の突極の稜線の微係数が回転子の回
転方向と流体の流れる方向の直交軸に対して負となるよ
うに形成するものとした。
型ポンプは、請求項2から7のいずれか一つに記載の発
明において、固定子の突極数を4とするとともに回転子
の突極数を2とし、隣り合う鋼板が回転方向にずれるス
キュー角度を変えるものとした。
型ポンプは、請求項2から8のいずれか一つに記載の発
明において、固定子の突極数を4とするとともに回転子
の突極数を2とし、隣り合う鋼板が回転方向にずれるス
キュー角度を一定とし、鋼板の両外周端面を部分的に削
除した一対の切欠き部を形成するものとした。
体型ポンプは、請求項1から9のいずれか一つに記載の
発明において、固定子は複数の鋼板を回転方向にずらし
て積層して形成するものとした。
体型ポンプは、請求項10に記載の発明において、固定
子の各突極が回転子の突極と平行に対峙するように鋼板
を積層して形成するものとした。
体型ポンプは、請求項1から11のいずれか一つに記載
の発明において、回転子の突極の側面を樹脂により羽根
形状に形成するものとした。
体型ポンプは、請求項1から12のいずれか一つに記載
の発明において、回転子は磁性体ブロックを用いて一体
形成するものとした。
体型ポンプは、請求項1から13のいずれか一つに記載
の発明において、固定子は磁性体ブロックを用いて一体
形成するものとした。
スモータ一体型ポンプにおいて、回転子は、固定子に発
生する電磁力により回転し、これに伴って流体を回転軸
方向に送る軸流式ポンプの羽根車の機能を果たし、吸入
路から吸入された流体を吐出路から吐出させる。
子を挟むようにして配置されているため、従来装置のよ
うに吸入路または吐出路を形成するのにあたって固定子
の突極の一部が切欠かれることがなく、固定子に発生す
る電磁力により回転子の径方向に働く力が平衡となり、
振動や騒音が増大することを回避できる。
を変更するものではないので、モータの性能設計は従来
の技術を踏襲でき、開発工数が少なくて済む。
型ポンプにおいて、回転子は各鋼板を回転方向にずらし
て積層することにより、流体を回転軸方向に送る羽根車
の機能を果たす。
瞬時最大トルクは低下する場合があるが、リラクタンス
モータに顕著なトルクリプルが低減されるので、ポンプ
にとって良好な特性となる。
型ポンプにおいて、回転子の鋼板は回転軸に対して対称
であるとともに直径に対して非対称であることにより、
軸流式ポンプに適した羽根形状とすることが可能とな
り、ポンプ効率の向上がはかれる。
型ポンプにおいて、回転子の鋼板の側部を湾曲させるこ
とにより、軸流式ポンプに適した羽根形状とすることが
可能となり、ポンプ効率の向上がはかれる。
型ポンプにおいて、回転子の鋼板が回転方向にずれるス
キュー角度を漸次変えて突極の稜線を湾曲させたことに
より、軸流式ポンプに適した羽根形状とすることが可能
となり、ポンプ効率の向上がはかれる。
型ポンプにおいて、隣り合う鋼板の段差を樹脂により埋
めるモールド部を形成することにより、回転子の側面が
滑らかになり、ポンプ効率の向上がはかれる。
型ポンプにおいて、回転子の突極の稜線は全ての点につ
いてその微係数(接線の傾き)が回転子の回転方向と流
体の流れる方向の直交軸に対して負となるように形成す
ることにより、ポンプ効率の損なわない。
型ポンプにおいて、隣り合う鋼板が回転方向にずれるス
キュー角度が途中で変えられるため、回転子の突極は磁
気的に左右非対象となり、常に正トルクが発生し、4極
2相駆動モータの回転が安定する。
により、配線数、スイッチング素子等の部品点数を低減
して、製品のコストダウンがはかれる。
型ポンプにおいて、回転子は各切欠き部が形成される部
位で回転中心からの半径が短くなるため、磁気的に左右
非対象となり、常に正トルクが発生し、4極2相駆動モ
ータの回転が安定する。
により、配線数、スイッチング素子等の部品点数を低減
して、製品のコストダウンがはかれる。
体型ポンプにおいて、固定子は複数の鋼板を回転方向に
ずらして積層することにより、モータの発生トルクが高
められる。
体型ポンプにおいて、固定子の各突極が前記回転子の突
極と平行に対峙するように鋼板を積層することにより、
モータの発生トルクが高められ、固定子と回転子がとも
にスキュー角度を0とするモータと同等の発生トルクが
確保される。
体型ポンプにおいて、回転子の突極の側面を樹脂により
形成することにより、軸流式ポンプに適した羽根形状と
することが可能となり、ポンプ効率の向上がはかれる。
体型ポンプにおいて、回転子を磁性体ブロックを用いて
一体形成することにより、軸流式ポンプに適した羽根形
状とすることが可能となり、ポンプ効率の向上がはかれ
る。
体型ポンプにおいて、固定子を磁性体ブロックを用いて
一体形成することにより、構造の簡素化がはかれる。
図面に基づいて説明する。
ータは、外径方向に突出する2つの突極2a,2bを有
する回転子2と、回転子2を囲むように内径方向に突出
する4つの突極1a,1b,1c,1dを有する固定子
1と、固定子1および回転子2を収装するハウジング5
とを備える。
複数の鋼板21を軸方向に積層して形成され、各鋼板2
1を貫通する回転軸6を備える。回転軸6は一対の軸受
け7a,7bを介してハウジング5に回転可能に支持さ
れる。回転軸6の一端には回転子2の回転位置を検出す
るロータリエンコーダ3が取付けられる。
複数の鋼板19を軸方向に積層して形成される。各突極
1a,1b,1c,1dは回転方向に均等な間隔を持っ
て突出し、回転軸と平行に延びている。各突極1a,1
b,1c,1dの周囲には巻線10a,10b,10
c,10dが巻かれる。
の間に窪む溝を樹脂により埋めるモールド部12が形成
される。これにより、周方向突極間の空隙部分は樹脂材
料12によりモールドされており、巻線10a,10
b,10c,10dへの流体の侵入を防ぐとともに、回
転子2を囲む壁面を円筒面とし、後述する回転子2まわ
りの流体の流れを円滑にし、ポンプ効率の向上がはかれ
る。
cに巻かれた巻線10a,10cは直列に結線されてA
相回路11aを構成するとともに、同じく対向する突極
1b,1dに巻かれた巻線10b,10dは直列に結線
されてB相回路11bを構成する。A相回路11aの巻
線10a,10c、B相回路11bの巻線10b,10
dに電圧を印加するモータ駆動回路4が備えられる。
13と、バッテリ13と巻線10a,10c、10b,
10dを電気的に接続するスイッチング素子14a,1
4bと、ロータリエンコーダ3からの角度信号に基づき
スイッチング素子14a,14bのオンオフ時期を指令
する分配回路15とで構成される。
て、ロータリエンコーダ3に代えてポテンショメータを
設けてもよく、また巻線10a,10b,10c,10
dの電圧と電流値から算出してもよい。
に、リラクタンスモータに一体型ポンプの外郭を構成す
る。ハウジング5は、回転子2の一端部の間に流体を吸
入する吸入路8を画成するとともに、回転子2の他端部
の間に流体を吐出する吐出路9を画成する。ハウジング
5には吸入路8と吐出路9を構成する管状をしたコネク
タ8a,9aが接続され、各コネクタ8a,9aを図示
しない配管が接続されるようになっている。
1aの全面が固定子1の突極1aに対峙する位置を0と
し、回転子2が時計回り方向に回転したときの機械角度
をθとすると、A相回路11aの巻線10a,10cと
B相回路11bの巻線10b,10dのインダクタンス
Lは、θに対して図4に示すように変化する。リラクタ
ンスモータの発生トルクTは、各巻線10a,10b,
10c,10dに流れる電流をIとすると、T=(dL
/dθ)I2/2として表される。図4においてA相回
路11aの巻線10a,10cのインダクタンスLの傾
きが正となる−10°≦θ≦80°の区間では、駆動回
路4の分配回路15のスイッチ14aがオン、スイッチ
14bがオフとなり、A相回路11aの巻線10a,1
0cにバッテリ13の電圧が印加される。このとき流れ
る電流Iによって、回転子2は(dL/dθ)I2/2
で表されるトルクTによってθ正方向に回転する。次
に、B相回路11bの巻線10b,10dのインダクタ
ンスLの傾きが正となる80°≦θ≦170°の区間で
は、駆動回路4の分配回路15のスイッチ14aがオ
フ、スイッチ14bがオンとなり、B相回路11bの巻
線10b,10dにバッテリ13の電圧が印加されるの
で、回転子2はθ正方向に連続して回転駆動される。
に回転軸方向に送る軸流式ポンプの羽根車の形状を持つ
ように、各鋼板21を回転方向にずらして積層される。
中心について対称的に形成され、円弧状をした一対の外
周端面21aを有し、両外周端面21aは回転中心から
45度の拡がり角度を持って形成される。両端に配置さ
れる鋼板21が回転方向に55度のずれ角度をもってい
る。
図に示すように、隣り合う鋼板21が回転方向にずれる
スキュー角度が途中で変えられ、回転子2はスキュー角
度が異なる2つの積層部により構成され、その途中にス
キュー角度が変わる折れ点を有している。
具を介して積層した状態でそれぞれの側面を溶接により
固着する。また、各鋼板21を貫通するピンを設けて固
定してもよい。さらに、各鋼板21を回転軸6に圧入す
ることにより固定してもよい。
c,1dは、その内周端面が回転中心から45度の拡が
り角度を持って形成される。各鋼板19は回転方向にず
れることなく積層され、各突極1a,1b,1c,1d
は回転軸方向と平行に延びている。
に作用を説明する。
より回転するのに伴い、流体を回転軸方向に送る軸流式
ポンプの羽根車の機能を果たし、吸入路8から吸入され
た流体を吐出路9から吐出させる。
回転子2を挟むようにして配置されているため、前記従
来装置のように吸入路または吐出路を形成するのにあた
って固定子の突極の一部が切欠かれることがなく、固定
子に発生する電磁力により回転子の径方向に働く力が平
衡となり、振動や騒音が増大することを回避できる。
ュー角度が途中で変えられ、回転子2はスキュー角度が
異なる2つの積層部により構成されているため、磁気的
に左右非対象となり、4極2相駆動モータの回転が安定
する。
に、回転子2は、各鋼板を回転方向にずらして積層し、
隣り合う鋼板21が回転方向にずれるスキュー角度を漸
次変えて各突極2a,2bの稜線をtan関数の曲線に
沿って湾曲させる形状としてもよい。
対象となり、常に正トルクが発生し、4極2相駆動モー
タの回転を安定させることと、ポンプ効率の向上をはか
ることを両立できる。
の点についてその微係数(接線の傾き)が回転子の回転
方向と流体の流れる方向の直交軸に対して負となるよう
に形成することにより、ポンプ効率を損なわない。
に、隣り合う鋼板21が回転方向にずれるスキュー角度
を一定とすると、正逆両トルクが発生し、4極2相駆動
モータの回転が不安定になる。
に、隣り合う鋼板21が回転方向にずれるスキュー角度
を一定とするとともに、各鋼板21の外周端面21aの
一部を機械加工により削除した一対の切欠き部22を形
成してもよい。
位で回転中心からの半径が短くなるため、磁気的に左右
非対象となり、常に正トルクが発生し、4極2相駆動モ
ータの回転が安定する。
に、隣り合う各鋼板21の段差を樹脂により埋めるモー
ルド部32を形成してもよい。これにより、回転子2の
側面が滑らかになり、ポンプ効率の向上がはかれる。
に、隣り合う各鋼板41の段差を樹脂により埋めるモー
ルド部33を形成し、モールド部33によって回転子2
の側面33aを羽根形状に湾曲させてもよい。これによ
り、回転子2の形状に対する自由度が増し、軸流式ポン
プに適した羽根形状とすることが可能となり、ポンプ効
率の向上がはかれる。
に、各鋼板41の回転方向前方に位置する側面41aを
凹状に窪む湾曲面に形成してもよい。これにより、回転
子2が流体に付与する回転軸方向の速度成分を大きく
し、ポンプ効率の向上がはかれる。また、隣り合う各鋼
板41の段差を樹脂により埋めるモールド部を形成して
もよい。
に、各鋼板42の回転方向前方に位置する側面42aを
凹状に窪む湾曲面に形成するとともに、各鋼板42の回
転方向後方に位置する側面42bを凸状に膨出する湾曲
面に形成してもよい。また、隣り合う各鋼板42の段差
を樹脂により埋めるモールド部を形成してもよい。
は複数の鋼板を積層して形成していたが、回転子は磁性
体ブロックを削り出し、あるいは鋳造等で一体成形して
形成していもよい。これにより、回転子の形状に対する
自由度が増し、軸流式ポンプに適した羽根形状とするこ
とが可能となり、ポンプ効率の向上がはかれる。
に、外径方向に突出する4つの突極61を有する回転子
60と、回転子60を囲むように内径方向に突出する6
つの突極51を有する固定子50とを備え、各突極51
の周囲には3相の巻線が巻かれる3相駆動モータとして
もよい。
た複数の鋼板52を軸方向に積層して形成される。各突
極52は回転方向に均等な間隔を持って突出し、回転軸
と平行に延びている。
た複数の鋼板62を軸方向に積層して形成され、各鋼板
62を貫通する回転軸6を備える。
根車の形状を持つように、各鋼板62を回転方向にずら
して積層される。隣り合う鋼板62が回転方向にずれる
スキュー角度を一定とする。
スキュー角度を一定に形成しても、常に正トルクが発生
し、モータの回転が安定する。
に、6極3相駆動モータに備えられる固定子50は同一
のプレス型で打ち抜かれた複数の鋼板52を軸方向に積
層して形成され、各鋼板52を回転方向にずらして積層
される。
と平行に対峙するように、隣り合う鋼板52が回転方向
にずれるスキュー角度を回転子のスキュー角度と一致さ
せる。
れ、固定子と回転子がともにスキュー角度を0とするモ
ータと同等の発生トルクが確保される。
固定子は複数の鋼板を積層して形成していたが、回転子
または固定子は磁性体ブロックを削り出し、あるいは鋳
造等で一体成形して形成してもよい。回転子を一体成形
することにより、回転子の形状に対する自由度が増し、
軸流式ポンプに適した羽根形状とすることが可能とな
り、ポンプ効率の向上がはかれる。
せて実施することも考えられる。
ー体型ポンプの縦断面図。
面図。
図。
性図。
図。
図。
図。
ーター体型ポンプの平面図。
図。
Claims (14)
- 【請求項1】外径方向に突出する複数の突極を有する回
転子と、 内径方向に突出する複数の突極を有する固定子と、 固定子の突極の周囲に巻かれる巻線と、 回転子の回転位置に応じて巻線に電流を送る駆動回路
と、 固定子および回転子を収装するハウジングとを備えてリ
ラクタンスモータを構成し、 ハウジングと回転子の一端部の間に流体を吸入する吸入
路を画成し、 ハウジングと回転子の他端部の間に流体を吐出する吐出
路を画成し、 回転子が流体を回転軸方向に送る軸流式ポンプの羽根車
の働きをする構成としたことを特徴とするリラクタンス
モータ一体型ポンプ。 - 【請求項2】前記回転子は複数の鋼板を回転方向にずら
して積層して形成したことを特徴とする請求項1に記載
のリラクタンスモータ一体型ポンプ。 - 【請求項3】前記回転子の鋼板は回転軸に対して対称で
あるとともに直径に対して非対称であることを特徴とす
る請求項2に記載のリラクタンスモータ一体型ポンプ。 - 【請求項4】前記回転子の鋼板の側部を湾曲させたこと
を特徴とする請求項3に記載のリラクタンスモータ一体
型ポンプ。 - 【請求項5】隣り合う前記鋼板の段差を樹脂により埋め
るモールド部を形成したことを特徴とする請求項2から
4のいずれか一つに記載のリラクタンスモータ一体型ポ
ンプ。 - 【請求項6】前記回転子の隣り合う鋼板が回転方向にず
れるスキュー角度を漸次変えて突極の稜線を湾曲させた
ことを特徴とする請求項2から5のいずれか一つに記載
のリラクタンスモータ一体型ポンプ。 - 【請求項7】前記回転子の突極の稜線の微係数が前記回
転子の回転方向と流体の流れる方向の直交軸に対して負
となるように形成したことを特徴とする請求項1から6
のいずれか一つに記載のリラクタンスモータ一体型ポン
プ。 - 【請求項8】前記固定子の突極数を4とするとともに前
記回転子の突極数を2とし、 隣り合う前記鋼板が回転方向にずれるスキュー角度を変
えたことを特徴とする請求項2から7のいずれか一つに
記載のリラクタンスモータ一体型ポンプ。 - 【請求項9】前記固定子の突極数を4とするとともに前
記回転子の突極数を2とし、 隣り合う前記鋼板が回転方向にずれるスキュー角度を一
定とし、 鋼板の両外周端面を部分的に削除した一対の切欠き部を
形成しことを特徴とする請求項2から8のいずれか一つ
に記載のリラクタンスモータ一体型ポンプ。 - 【請求項10】前記固定子は複数の鋼板を回転方向にず
らして積層して形成したことを特徴とする請求項1から
9のいずれか一つに記載のリラクタンスモータ一体型ポ
ンプ。 - 【請求項11】前記固定子の各突極が前記回転子の突極
と平行に対峙するように鋼板を積層して形成したことを
特徴とする請求項10に記載のリラクタンスモータ一体
型ポンプ。 - 【請求項12】前記回転子の突極の側面を樹脂により羽
根形状に形成したことを特徴とする請求項1から11の
いずれか一つに記載のリラクタンスモータ一体型ポン
プ。 - 【請求項13】前記回転子は磁性体ブロックを用いて一
体形成したことを特徴とする請求項1から12のいずれ
か一つに記載のリラクタンスモータ一体型ポンプ。 - 【請求項14】前記固定子は磁性体ブロックを用いて一
体形成したことを特徴とする請求項1から13のいずれ
か一つに記載のリラクタンスモータ一体型ポンプ。
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---|---|---|---|
JP03276198A JP3752817B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | リラクタンスモータ一体型ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03276198A JP3752817B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | リラクタンスモータ一体型ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11230088A true JPH11230088A (ja) | 1999-08-24 |
JP3752817B2 JP3752817B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=12367834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03276198A Expired - Fee Related JP3752817B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | リラクタンスモータ一体型ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3752817B2 (ja) |
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- 1998-02-16 JP JP03276198A patent/JP3752817B2/ja not_active Expired - Fee Related
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