本発明に係る電動ポンプ用ロータを流体ポ� ��プに適応した実施形態を図面に基づいて説� ��する。
 この流体ポンプは、図1に示すように、ハウ ジング1の内部に吸入口2と吐出口3とに連通す る流体室4を備えている。流体室4の内部には� ��回転軸5と一体的に回転するインペラ部6が� �置されている。流体ポンプは、インペラ部6� ��回転によって吸入口2から流体室4に吸入し� �流体を吐出口3から吐出するように構成して� ��る。

 ハウジング1は、例えば、3つの部材をボル� �等により連結して形成されている。
 回転軸5は、ロータ7の中央部を挿通して、� �の両端部の夫々をハウジング1に回転可能に� ��持してある。ロータ7は、回転軸5と一体的� �回転するように設けてあり、このロータ7が� ��発明に係る電動ポンプ用ロータである。

 ロータ7は、図2に示すように、回転軸5に外� ��するリング状の回転部8と、その回転部8に� �嵌するリング状の磁石部9と、インペラ部6と から構成されている。回転部8と磁石部9とイ� ��ペラ部6とが一体的に形成されてロータ7が� �成されている。
 ハウジング1の磁石部9に対向する位置には� �磁界を発生させて回転軸5を回転させる駆動� ��イル10が設けられている。図示は省略する� �、駆動コイル10は、インペラ部6の回転方向� �設定角度(例えば、120度)を隔てて4つ配置さ� �ている。4つの駆動コイル10を順次ON/OFF制御� �ることによって回転軸5を回転させている。

 以下、ロータ7について説明を加える。
 ロータ7は、樹脂に磁粉を含む材料により磁 石部9が形成され、その磁石部9に樹脂により� ��転部8及びインペラ部6が形成される。例え� �極異方磁場を形成するように永久磁石を組� �込んだ金型により磁石部9を射出成形し、そ� ��磁石部9を一方の金型に保持させて型を開き 、他方の金型を他の金型に変えて再度型閉じ することにより回転部8及びインペラ部6を射� ��形成する。このようにして、ロータ7は二色 成形により形成されている。

 磁石部9は、図3に示すように、N極とS極とが 周方向に交互に現出して磁気が外周部から入 り外周部に抜ける円弧状になるように極異方 配向(図中矢印)されている。
 磁石部9の外周部は、円形に形成されている 。磁石部9の内周部は、磁石部9の周方向にお� ��て磁気が集中する磁気集中部位11に角部12を 位置させた四角形に形成されている。磁石部 9は、周方向に磁気集中部位11が4つ存在する� �うに極異方配向されているので、その内周� �を磁気集中部位11の数と同数の角部12を有す� ��四角形としている。

 磁石部9において、磁気の配向は、磁石部 9の外周部におけるN極から周方向に隣接する� ��石部9の外周部におけるS極に向う円弧状と� �る。磁石部9の周方向においてN極及びS極の� �心が磁気集中部位11となる。磁気集中部位11� ��は、磁石部9の内周部側で磁束量が少なく、 磁石部9の外周部側で磁束量が多くなる。そ� �で、磁石部9の内周部を、磁気集中部位11に� �いて磁束量の少ない部分に角部12を位置させ た四角形とすることにより、磁束量の少ない 部分を削ることができる。したがって、磁束 量の低下を抑えながら、磁石部9の重量を低� �することができる。

 回転部8は、その外周部を磁石部9の内周部� �合わせた多角形であり、その内周部が円形� �に形成されている。回転部8の外周部と磁石� ��9の内周部とが係合することにより、回転方 向での回転部8に対する磁石部9の回り止めを� ��うことができる。
 回転部8は、磁石部9の内周部における四角� �の角部12に対応する箇所がその他の箇所より も肉厚が厚くなる。このとき、回転部8が、� �石部9の内周部における四角形の角部12に対� �する箇所とその他の箇所とで肉厚が大きく� �なると、樹脂肉厚の違いによる成形後の樹� �ひけの影響を受け易くなる。具体的には、� �部12付近では磁石部9の外周との距離が短く� �この角部12付近の樹脂は角部12の間に位置す� ��辺部の樹脂に比べて外部から早期に冷却さ� ��るため、樹脂ひけの影響が大きくなる。こ� ��結果、この樹脂ひけが大きい程、回転部8の 内周部の真円度を悪化させることとなる。真 円度とは、円形部分の幾何学的円からの狂い の大きさをいい、円形部分を二つの同心の幾 何学的円で挟んだとき両円の間隔が最小とな る場合の両円の半径の差に応じた値である。

 そこで、本発明では、磁石部9の内周部を単 なる四角形に形成するのではなく、図4に示� �ように、当該四角形の各角部12を、磁石部9� �内方側を中心として四角形の2辺に接する円� ��状に形成している。このようにして、回転� ��8が、磁石部9の内周部における四角形の角� �12に対応する箇所とその他の箇所とで肉厚が 大きく異なるのを抑制して、樹脂肉厚の違い による成形時の冷却条件に起因する樹脂ひけ の影響を受け難くしている。
 四角形の各角部12を円弧状に形成するに当� �、四角形をその重心から各辺の中央部まで� �距離が5mmよりも大きくなるように形成し、� �角形の各角部12を半径を5mm以下とする円弧状 に形成してあると好適である。

 以下、本発明に係る電動ポンプ用ロータの� ��果について実験結果に基づいて説明する。
 図6は、本発明の磁石部(図中□)と従来の磁� ��部(図中○)との夫々について、磁石重量と� �磁束量との関係を示す実験結果である。本� �明の磁石部は、図5(a)に示すように、磁石部� ��内周部を磁気集中部位に角部を位置させた� ��角形としている。従来の磁石部は、図5(b)に 示すように、磁石部の内周部を円形に形成し ている。
 図6から、本発明の磁石部(図中□)は、従来� ��磁石部(図中○)に対して磁石重量当りでの� �磁束量が増加していることがわかる。本発� �の磁石部は、磁石重量を減らしても従来の� �石部と同じだけの総磁束量を得ることがで� �る。したがって、磁束量の低下を抑えなが� �、磁石部の重量を低減することができる。

 図7は、本発明の磁石部(図中△)と従来の磁� ��部(図中○)と比較例の磁石部(図中□)との夫 々について、磁石重量と総磁束量との関係を 示す実験結果である。図6における実験と同� �に、本発明の磁石部は図5(a)に示すものとし� ��従来の磁石部は図5(b)に示すものとしている 。比較例の磁石部は、図5(c)に示すように、� �石部の内周部を磁気集中部位とは異なる位� �に角部を位置させた四角形としている。
 通常、磁石重量が減少するとそれに伴って� ��磁束量も減少することから、図7において、 従来の磁石部(図中○)について磁石重量を変� ��させたときの総磁束量を実線にて示す。図7 から、比較例の磁石部(図中□)は、磁石重量� ��りでの総磁束量が従来の磁石部(図中点線)� �ほとんど変らない。それに対して、本発明� �磁石部(図中△)は、従来の磁石部(図中点線)� ��対して磁石重量当りでの総磁束量が増加し� ��いることがわかる。したがって、磁石部の� ��周部を多角形にするだけでなく、磁石部の� ��周部を磁気集中部位に角部を位置させた多� ��形とすることにより、磁束量の低下を抑え� ��がら、磁石部の重量を低減することができ� ��。

 本発明では、磁石部の内周部を四角形に� ��ることに加え、その四角形の各角部を四角� ��の2辺に接する円弧状としている。そこで、 円弧状とする各角部の半径をどれぐらいにす ると好適であるかについて検討する。

 図8は、本発明の磁石部において、円弧状と する各角部の半径を変化させたときの磁石1g� ��りの磁束量(図中◇)と磁石部の内周部の真� �度(図中□)との夫々を示すグラフである。図 9は、本発明の磁石部において、円弧状とす� �各角部の半径を変化させたときの回転部の� �厚比(図中△)と磁石部の内周部の真円度(図� �□)との夫々を示すグラフである。回転部の� ��厚比は、図3及び図4に示すように、角部12に 対応する箇所の肉厚aと角部12同士の間に対応 する箇所の肉厚bとの肉厚比(b/a)である。
 このときの本発明の磁石部は、外径の直径� ��26mm、内径の直径を16mm、軸心方向の長さ(高� ��)を13mmとした円筒状のものにおいて、その� �周部を1辺15.6mmとする正方形としている。

 図8から明らかなように、角部12の半径を大� ��くすると、磁石部9において磁束の流れに対 し不効率な部分が増加するため磁石1g当りの� ��束量(Wb/g)が低下することがわかる。一方、� ��部12の半径を大きくすると、回転部8の内周� ��の真円度の値が小さくなり真円度が向上す� ��。これは角部12の半径を大きくすることが� �回転部8において角部とそれ以外の部分との� ��出成形時の樹脂ひけの差を小さくすること� ��貢献していると考えられる。したがって、� ��転部8の内周部の真円度を向上させることに より、射出成形時の樹脂ひけの影響を受け難 くなると考えられる。
 図8及び図9に示すように、角部12の半径を5mm より大きくすると、回転部8の肉厚比が形状� �起因して減少し、磁石部9と回転部8との相対 の回り止め強度が低下するのみで、回転部8� �内周部の向上はあまり見られなくなること� �わかる。したがって、回転部8の内周部の真� ��度及び磁石部9と回転部8との相対の回り止� �強度の両方を重視する場合、角部12の半径の 大きさは5mm程度が好適であることがわかる。 さらに、磁石部9と回転部8との相対の回り止� ��強度のみを重視する場合、角部12の半径の� �きさは5mm以下とすることが好適であるとい� �る。

 そこで、磁石部として、外径の直径を26mm 、内径の直径を16mm、軸心方向の長さ(高さ)を 13mmとした円筒状のものにおいて、その内周� �を1辺15.6mmとする正方形に形成したものを製� ��した場合、各角部の半径を5mm程度又は5mm以� ��とすることにより、磁石部の重量の低減を� ��りながら、回転方向での回転部に対する磁� ��部の回り止めを確実に行うようにしている� ��このとき、磁石部の内周部は、1辺15.6mmとす る正方形に形成した四角形であるので、重心 から各辺の中央部までの距離を5mmよりも大き くなるように形成した四角形となる。このよ うにして、重心から各辺の中央部までの距離 を5mmよりも大きくなるように形成した四角形 において、四角形の各角部を半径5mm程度又は 5mm以下とする円弧状に形成すると好適なもの となる。

   〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、磁石部9の内周部を四� �形にすることに加え、その四角形の各角部12 を円弧状としているが、磁石部9の内周部を� �角形にするだけでもよい。

(2)上記実施形態では、磁石部9の内周部を� �気集中部位11の数と同数の角部12を有する多� ��形としているが、磁気集中部位11の数より� �少ない角部を有する多角形とすることもで� �る。

(3)上記実施形態では、本発明に係る電動ポ ンプ用ロータを流体ポンプに適応した例を示 したが、流体ポンプに限らず、その他各種の 電動ポンプに適応することができる。

 以上の如く、本発明は、リング状に形成� ��れてN極とS極とが周方向に交互に現出する� �うに極異方配向された磁石部を設け、磁石� �を容易に形成できながら、磁石部の重量を� �減できる各種の電動ポンプ用ロータに適応� �能である。