特許ウォッチ

公開番号2025112004
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024005998
出願日2024-01-18
発明の名称電動ポンプ
出願人株式会社久保田鉄工所
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F04D 13/06 20060101AFI20250724BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】マグネットが回転部材から外れ難くして高速回転や様々な振動に耐え得るようにする。
【解決手段】電動ポンプのアキシャルギャップモータのマグネット22は、回転部材4における回転軸方向他方側の面に固定された樹脂マグネットで構成されている。回転部材4には、マグネット22における回転軸方向他方側を支持する支持部47が径方向に延びるように設けられている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
アキシャルギャップモータと、前記アキシャルギャップモータの回転軸方向一方側に配置され、前記アキシャルギャップモータによって回転駆動される回転部材とを備え、前記回転部材の回転によって流体を送るように構成された遠心式の電動ポンプであって、
前記アキシャルギャップモータは、複数のコイルが周方向に並ぶように配設されたステータと、前記ステータの回転軸方向一方側に対向するように配置されるマグネットとを備え、
前記マグネットは、前記回転部材における回転軸方向他方側の面に固定された樹脂マグネットであり、
前記回転部材には、前記マグネットにおける回転軸方向他方側を支持する支持部が径方向に延びるように設けられている、電動ポンプ。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電動ポンプにおいて、
前記支持部は、前記マグネットにおける回転軸方向他方側に埋め込まれている、電動ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の電動ポンプにおいて、
前記マグネットは、Ｎ極とＳ極が前記回転部材の周方向に交互に配列された極異方性マグネットであり、
前記支持部は、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界部に配置されている、電動ポンプ。
【請求項４】
請求項１に記載の電動ポンプにおいて、
前記支持部は、前記回転部材の周方向に互いに間隔をあけて複数設けられている、電動ポンプ。
【請求項５】
請求項１に記載の電動ポンプにおいて、
前記回転部材は、径方向に延びる基板部と、前記基板部における回転軸方向一方側に設けられる羽根とを有し、
前記基板部には、前記マグネットにおける回転軸方向一方側が嵌まる嵌め込み孔が回転軸方向に貫通するように形成されている、電動ポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載の電動ポンプにおいて、
前記支持部と前記嵌め込み孔とは、前記回転部材を回転軸方向に沿って見たときに互いに重複するように配置されている、電動ポンプ。
【請求項７】
請求項５に記載の電動ポンプにおいて、
前記基板部における回転軸方向他方側の面には、前記マグネットに埋め込まれる突条部が周方向に延びるように設けられている、電動ポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転部材の回転動作により流体の吸入・吐出を行う電動ポンプに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、インペラを収容するポンプ室と、インペラが固定された回転軸を回転させるアキシャルギャップ型の電動モータとを備えた遠心ポンプが開示されている。特許文献１のインペラの軸中心部を形成する筒状部の径方向内側には軸受部材が固定される一方、インペラの羽根が形成された面と反対側の面にはＮ極とＳ極が周方向に交互に配列された極異方性マグネットが固定されている。極異方性マグネットの径方向内端部がインペラと軸受部材の端部に形成された支持部との間で支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２０７１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、インペラは高速回転する場合がある。高速回転する場合、インペラに固定されているマグネットが当該インペラから外れないように固定しておく必要があるが、特許文献１の極異方性マグネットは、インペラの羽根と反対側の面に固定され、径方向内端部がインペラと軸受部材の支持部との間で支持されているだけであり、極異方性マグネットのインペラと反対側の面の大部分が支持されていない状態になっている。このため、インペラが高速回転する場合や、様々な振動、モータの出力（トルク）の変動、ポンプの負荷の変動などが発生した場合、製造から長期間経過した場合などでは、極異方性マグネットがインペラから外れてしまうことが考えられる。
【０００５】
本開示は、かかる点に鑑みたものであり、その目的とするところは、マグネットが回転部材から外れ難くして高速回転や様々な振動、モータの出力（トルク）の変動、ポンプの負荷の変動などに耐え得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本開示の一態様では、アキシャルギャップモータと、前記アキシャルギャップモータの回転軸方向一方側に配置され、前記アキシャルギャップモータによって回転駆動される回転部材とを備え、前記回転部材の回転によって流体を送るように構成された遠心式の電動ポンプを前提とすることができる。前記アキシャルギャップモータは、複数のコイルが周方向に並ぶように配設されたステータと、前記ステータの回転軸方向一方側に対向するように配置されるマグネットとを備えている。前記マグネットは、前記回転部材における回転軸方向他方側の面に固定された樹脂マグネットであり、前記回転部材には、前記マグネットにおける回転軸方向他方側を支持する支持部が径方向に延びるように設けられている。
【０００７】
この構成によれば、羽根を有する回転部材がアキシャルギャップモータの回転軸方向一方側に配置されているので、回転部材の回転により、流体が回転軸方向一方側から吸入されて径方向に吐出されることになる。アキシャルギャップモータのマグネットは、回転部材に固定された樹脂マグネットなので、当該マグネットの成形時に回転部材の表面形状に沿うように成形されて回転部材に密着する。加えて、マグネットにおける回転軸方向他方側が径方向に延びる支持部によって支持されているので、マグネットは、回転軸方向の両側が広い範囲に亘って回転部材に対して固定ないし支持されることになる。よって、マグネットが回転部材から外れ難くなる。
【０００８】
前記マグネットを支持するための前記支持部は、前記回転部材の周方向に互いに間隔をあけて複数設けられていてもよい。これにより、マグネットの複数箇所が支持部によって支持されることになるので、マグネットが回転部材からより一層外れ難くなる。複数の支持部は、等間隔を設けられていてもよいし、不等間隔に設けられていてもよい。
【０００９】
前記マグネットを支持するための前記支持部の一部又は全部は、前記マグネットにおける回転軸方向他方側に埋め込まれていてもよい。これにより、支持部がマグネットから突出しないようにすることや、支持部のマグネットからの突出量を抑制することができる。これにより、マグネットの表面とステータとを近づけることができるので、高い出力を効率よく得ることができる。
【００１０】
前記マグネットは、Ｎ極とＳ極が前記回転部材の周方向に交互に配列された極異方性マグネットとすることができる。この場合、前記支持部は、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界部に配置することができる。すなわち、マグネットのＮ極とＳ極との境界部は磁束密度が０ないし０に近くなる部分であり、このように磁束密度が相対的に低くなる部分に支持部を配置することで、支持部を設けたことによる磁力の低下が抑制される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許