JP2005318668A - 電動ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシのリード線の長さ管理をせずに且つ該リード線に無用な張力を加えずに，ブラシのブラシホルダからの飛び出しを阻止し得るようにする。
【解決手段】電動モータ２の端部に結合されて給電用端子１９を保持する端子ホルダ１４に，ロータ６のコンミュテータ２１に摺接するブラシ２３と，このブラシ２３をコンミュテータ２１との圧接方向に付勢するばね２４とを収納する筒状のブラシガイド２２を形成し，このブラシガイド２２の一側壁に設けられた切欠き状のリード線誘導溝２８に，ブラシ２３及び端子１９間を接続するリード線２５を配置してなる電動ポンプ装置において，リード線誘導溝２８に，リード線２５を受け止めてブラシ２３のブラシガイド２２からの飛び出しを阻止する，端子１９に連設されたストッパ片３５を配置した。
【選択図】 図４

Description

本発明は，電動モータの一端に，そのロータにより駆動されるポンプを，またその他端に，給電用端子を保持した合成樹脂製の端子ホルダをそれぞれ結合し，その端子ホルダには，前記ロータのコンミュテータに摺接するブラシと，このブラシを前記コンミュテータとの圧接方向に付勢するばねとを収納する筒状のブラシガイドを形成し，このブラシガイドの一側壁に設けられた軸方向の切欠き状のリード線誘導溝に，前記ブラシ及び端子間を接続するリード線を配置してなる電動ポンプ装置の改良に関する。

かゝる電動ポンプ装置は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。
実開平３−７４１６２公報

この種電動ポンプ装置において，端子ホルダを電動モータに結合する前には，ブラシガイドに収めたブラシが，ブラシガイド内のばねの付勢力によりブラシガイドから飛び出ることを阻止しておく必要があり，従来のものでは，特許文献１にも開示されるように，ブラシ及び端子間を接続するリード線の長さを規定して，ブラシ及びばねをブラシガイドに収めた後，端子を端子ホルダに取り付けると，リード線の張りにより，ばねの付勢力によるブラシのブラシガイドからの飛び出しを阻止するようになっている。

このような従来のものでは，リード線の長さを所定長さに正確に管理しなければならず，面倒であり，またばねの付勢力によるブラシのブラシガイドからの飛び出しを阻止した状態では，リード線に無用な張力が加わることになるので，その耐久性保持の上でも好ましくない。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，リード線の長さ管理を不要にすると共に，リード線に無用な張力を加えずに，ばねの付勢力によるブラシのブラシガイドからの飛び出しを確実に阻止し得るようにした，電動ポンプ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，電動モータの一端に，そのロータにより駆動されるポンプを，またその他端に，給電用端子を保持した合成樹脂製の端子ホルダをそれぞれ結合し，その端子ホルダには，前記ロータのコンミュテータに摺接するブラシと，このブラシを前記コンミュテータとの圧接方向に付勢するばねとを収納する筒状のブラシガイドを形成し，このブラシガイドの一側壁に設けられた軸方向の切欠き状のリード線誘導溝に，前記ブラシ及び端子間を接続するリード線を配置してなる電動ポンプ装置において，前記リード線誘導溝に，前記リード線を受け止めて前記ブラシのブラシガイドからの飛び出しを阻止するストッパ片を配置したことを第１の特徴とする。

尚，前記ポンプは，後述する本発明の実施例中の燃料ポンプ３に対応し，また前記リード線誘導溝は第１切欠溝２８に対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ストッパ片を前記端子に一体に連設したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記端子及びブラシ間を，これらの端子ホルダへの取り付け前に予めリード線で接続し，そのブラシを前記ブラシガイドに挿入してリード線を前記リード線誘導溝に配置した後，前記端子をブラシの端子取り付け孔に圧入結合すると共に，前記ストッパ片を前記リード線誘導溝に，前記リード線に対向させるように配置したことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，リード線誘導溝に配置したストッパ片によりリード線を受け止めて，ばねの付勢力によるブラシのブラシガイドからの飛び出しを阻止するようにしたので，リード線の長さ管理を不要にすると共に，リード線に無用な張力を加えず済み，コストの低減とリード線の耐久性の向上を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば，ストッパ片を端子に連設したことで，部品点数の増加を抑え，構造の簡素化に寄与し得る。

本発明の第３の特徴によれば，端子及びブラシ間を，これらの端子ホルダへの取り付け前に予めリード線で接続することを可能にして，量産性の向上を図ることができ，しかもブラシ及び端子をその順序でブラシガイド及び端子取り付け孔に取り付けることにより，ストッパ片をブラシガイドのリード線誘導溝に配置することができ，組立性が良好である。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明の実施例に係る電動ポンプ装置の縦断面図（図２の１−１線断面図），図２は図１の２部拡大図，図３は図１の３−３線断面図，図４は図３の４−４線断面図，図５は図１の５部拡大図，図６は図５の６−６線断面図，図７は端子の斜視図である。

先ず，図１において，電動ポンプ装置１は，例えば自動二輪車や自動車のエンジンの燃料供給系に使用されるもので，電動モータ２と，これによって駆動される燃料ポンプ３とからなっている。

電動モータ２は，磁性金属製で円筒状のモータハウジング４を備えており，その内周面に沿ってステータとなる一対の界磁用永久磁石５，５が取り付けられ，これら永久磁石５，５の内側にロータ６が回転自在に配設される。

円筒状のモータハウジング４には，その一端を塞ぐようにして，例えばウエスコ型の燃料ポンプ３のポンプハウジング７が結合される。ポンプハウジング７は，合成樹脂製の外側ハウジング７ａと，この外側ハウジング７ａの内側に対置されて，それとの間に円形のポンプ室８を画成する，同じく合成樹脂製の内側ハウジング７ｂとから構成され，これら外側及び内側ハウジング７ａ，７ｂは，これらをモータハウジング４の一端部内周に回転不能に嵌合した後，該一端部を外側ハウジング７ａの外側面側にカシメることにより，相互に接合されると同時に，モータハウジング４に結合される。

上記ポンプ室８にはポンプインペラ１０が回転自在に収容され，このポンプインペラ１０の中心部に，電動モータ２のロータ６の中心部に結合したロータ軸６ａが嵌合，連結される。また外側ハウジング７ａには，ポンプ室８に通じる吸入ポート１１が設けられ，内側ハウジング７ｂには，ポンプ室８をモータハウジング４内に通じさせる吐出ポート１２が設けられる。吸入ポート１１は，電動ポンプ装置１を図示しない燃料タンク内の底部に設置することで，燃料タンク内の燃料油面下に連通するようになっている。

モータハウジング４の他端部には，それを塞ぐように合成樹脂製の端子ホルダ１４が結合される。即ち，端子ホルダ１４は有底円筒状をなすと共に，外周にフランジ１４ｂを有しており，このフランジ１４ｂがモータハウジング４の他端部に嵌合され，該他端部をフランジ１４ｂの外側面側にカシメることにより，端子ホルダ１４はモータハウジング４に結合される。

図１〜図３に示すように，端子ホルダ１４の端壁１４ａ外面にはカプラ２６が一体に形成されており，このカプラ２６内に先端部を収める一対の給電用端子１９，１９が上記端壁１４ａに取り付けられる。両端子１９，１９と，これらの端子ホルダ１４への取り付け構造とについては後に詳述する。

さらに上記端壁１４ａには，外方に突出する燃料出口管１６が一体に成形される。この燃料出口管１６には，図示しないエンジンの燃料供給通路が接続されるようになっている。

図１，図３及び図４に示すように，さらにまた前記端壁１４ａの中心部には，モータハウジング４内に開口する有底の軸孔１７ａを有する軸受ボス１７が該端壁１４ａの内面から突出するように一体に成形され，その軸受ボス１７と同軸上に配置される軸受ブッシュ１８が前記ポンプハウジング７の内側ハウジング７ｂに固着され，これら軸受ボス１７及び軸受ブッシュ１８によりロータ軸６ａの両端部が回転自在に支承される。

軸受ボス１７の内周面と，これと回転摺動するロータ軸６ａの外周面との少なくとも一方には，ダイヤモンド・ライク・カーボンからなる硬質被膜が形成される。

前記ロータの，端子ホルダ１４側の端部には，ロータコイル２０に連なる面型のコンミュテータ２１が固着される。

一方，端子ホルダ１４の端壁１４ａには，前記軸受ボス１７を挟んで並ぶ一対の筒状のブラシガイド２２，２２が一体に成形され，これらブラシガイド２２，２２の一端は，該端壁１４ａの内面から長く突出し，他端は該端壁１４ａの外面から短く突出する。これらブラシガイド２２，２２は，軸受ボス１７の軸孔１７ａと平行でモータハウジング４内に開口する有底で異形断面のガイド孔２２ａ，２２ａを有しており，これらガイド孔２２ａ，２２ａには，前記コンミュテータ２１に摺接する異形断面の一対のブラシ２３，２３が摺動可能に嵌合されると共に，これらブラシ２３，２３をコンミュテータ２１との圧接方向に付勢するコイルばね２４，２４が収納される。一対のブラシ２３，２３は，前記一対の端子１９，１９にリード線２５，２５を介して接続される。

上記ブラシガイド２２，２２及び軸受ボス１７間には，これらを互いに分離独立させる間隙２７，２７が設けられる。

またブラシガイド２２，２２には，軸受ボス１７と反対側で軸方向に延びる第１切欠溝２８，２８と，軸受ボス１７と隣接する側で軸方向に延びる第２切欠溝２９，２９とが形成される。その第１切欠溝２８，２８には，前記リード線２５，２５が移動可能に配置される。

さて，一対の給電用端子１９，１９と，これらの端子ホルダ１４への取り付け構造とについて説明する。

図１，図２，図５及び図６に示すように，端子ホルダ１４の端壁１４ａには，これを軸方向に貫通する一対の端子取り付け孔１５，１５が設けられ，これら端子取り付け孔１５，１５の，端子ホルダ１４内に開口する側を入口１５ａ，反対側を出口１５ｂとする。これら端子取り付け孔１５，１５に，入口１５ａから出口１５ｂに向かって一対の端子１９，１９が圧入して結合される。各端子取り付け孔１５及び端子１９は，断面矩形の帯片状をなしており，図５〜図７に示すように，各端子１９の端子取り付け孔１５を貫通する部分には，圧入部１９ｂと，圧入部１９ｂより幅及び厚みが小さい遊合部１９ｄと，これら圧入部１９ｂ及び遊合部１９ｄを連結する楔状のシール段部１９ｃとが設けられ，また遊合部１９ｄには，それを厚み方向に貫通する係止孔３０が穿設される。上記圧入部１９ｂは，端子ホルダ１４内に配置される端子１９の基端部１９ａに連なり，遊合部１９ｄは，カプラ２６内の先端部１９ｅへと続く。一方，各端子取り付け孔１５は，幅及び厚みが端子１９の上記圧入部１９ｂのそれより所定の圧入代を見込んで小さく，且つ上記遊合部１９ｄのそれより大きくなるように形成され，また各端子取り付け孔１５の内面には，前記係止孔３０に弾性的に係合する係止突起３１が一体に突設される。この係止突起３１の，端子取り付け孔１５の入口１５ａ側端面は，端子取り付け孔１５の出口１５ｂに向かって上り勾配の斜面３１ａに形成される。

而して，端子１９を端子ホルダ１４の端子取り付け孔１５に，その入口１５ａから出口１５ｂに向かって所定の圧入荷重により嵌入すれば，圧入部１９ｂが端子取り付け孔１５の内面に圧入結合されると共に，楔状のシール段部１９ｃが端子取り付け孔１５の内面に食い込み，また遊合部１９ｄが端子取り付け孔１５に遊合するとき，端子取り付け孔１５の内面の係止突起３１が遊合部１９ｄの係止孔３０に係合する。この場合，係止突起３１の，端子取り付け孔１５の入口側端面が出口１５ｂに向かって上る斜面３１ａになっているから，端子１９の先端部１９ｅは，端子取り付け孔１５を通過するとき，この斜面３１ａを滑って撓み，同時に係止突起３１も弾性変形するので，係止突起３１の係止孔３０への係合をスムーズに行うことができる。これら係止突起３１及び係止孔３０の係合により端子１９の端子取り付け孔１５への嵌入は終了する。

また図３，図４及び図７に示すように，各端子１９には，その基端部１９ａの一側縁から屈曲して延びて対応する一方の前記ブラシガイド２２の一側方に配置される第１延長部３２と，この第１延長部３２の先端から対応する一方のブラシガイド２２を囲むように屈曲する第２延長部３３とが一体に形成される。この第１延長部３２にリード線接続片３４が設けられ，このリード線接続片３４には，対応するブラシ２３から延出したリード線２５が，端子１９を端子ホルダ１４に取り付ける前に，予め接続される。第２延長部３３にはストッパ片３５が一体に形成され，このストッパ片３５は，ブラシガイド２２にコイルばね２４及びブラシ２３を収めた後，端子１９を端子ホルダ１４に取り付けたとき，ブラシガイド２２の入口近傍で第１切欠溝２８に挿入，配置され，第１切欠溝２８内のリード線２５に対向するようになっている。

次に，この実施例の作用について説明する。

端子１９，１９を通して電動モータ２に給電して，それを作動すれば，ロータ軸６ａがポンプインペラ１０を回転駆動する。ポンプインペラ１０が回転すると，図示しない燃料タンク内の燃料が吸入ポート１１からポンプ室８に吸入され，昇圧されて吐出ポート１２へと吐出され，モータハウジング４内を通過した後，燃料出口管１６から，図示しないエンジンの燃料吸入通路へと圧送される。

このような電動ポンプ装置１において，モータハウジング４の，一対の端子１９，１９を保持する合成樹脂製の端子ホルダ１４の端壁１４ａにそれぞれ一体に成形される軸受ボス１７と，この軸受ボス１７を挟んでそれと平行に並ぶ一対のブラシガイド２２，２２との間には，これらを分離独立させる間隙２７，２７が設けられるので，端子ホルダ１４，軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２の一体成形時，軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２にそれぞれにヒケが発生しても，軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２は，上記間隙２７，２７により，ヒケの影響を互いに遮断する。したがって軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２をそれぞれ高精度に成形することが可能となり，この軸受ボス１７に支承されるロータ軸６ａの回転振動や早期摩耗を防いで耐久性の向上を図ることができ，同時にブラシガイド２２，２２に嵌装されるブラシ２３，２３の摺動安定性の向上を図ることができる。このように，端子ホルダ１４に，軸受ボス１７及びブラシガイド２２を一体に成形することは，部品点数の削減，延いては構造の簡素化を図る上に有効であり，電動ポンプ装置のコスト低減に寄与し得る。

またブラシガイド２２，２２は，その軸方向に延びる第１及び第２切欠溝２８，２９；２８，２９により周壁が二分されるので，その断面形状が異形であっても，ヒケによる各ブラシガイド２２，２２の成形精度の狂いを小さく抑えることができ，ブラシ２３の摺動安定性の更なる向上を図ることができる。しかも第１切欠溝２８，２８は，ブラシ２３，２３及び端子１９，１９間を接続するリード線２５，２５の通路に利用されるので，構造の簡素化にも寄与し得る。

さらに軸受ボス１７の内周面と，これに回転自在に支承されるロータ軸６ａの外周面の少なくとも一方には，ダイヤモンド・ライク・カーボンからなる硬質被膜が形成されるので，ダイヤモンド・ライク・カーボンの摩擦係数が極めて低いことから，軸受ボス１７及びロータ軸６ａ間の回転摩擦抵抗を小さくすることができ，したがって軸受ボス１７が合成樹脂製であるにも拘らず，その耐摩耗性を保障することができる。

一方，給電用の各端子１９は，その圧入部１９ｂを端子ホルダ１４の端子取り付け孔１５に圧入すること，並びに端子１９の係止孔３０に端子取り付け孔１５内面の係止突起３１を弾性的に係合させることにより，端子ホルダ１４に強固に結合することができ，したがって長期間，その圧入部の緩みを防ぎ，モータハウジング４内から端子取り付け孔１５を通しての高圧燃料のリークを確実に阻止することができる。

特に，端子１９には，圧入部１９ｂに隣接して，端子取り付け孔１５の内面に食い込む楔状のシール段部１９ｃを形成したので，端子１９及び端子取り付け孔１５間のシール性を高め，高圧燃料のリークを確実に阻止することができ，高いポンプ効率を長期間維持することが可能となる。また端子１９には，上記シール段部１９ｃに隣接して，端子取り付け孔１５に遊合する遊合部１９ｄを形成して，この遊合部１９ｄに前記係止孔３０を設けたので，遊合部１９ｄは，端子取り付け孔１５内で撓み得ることで前記係止孔３０及び係止突起３１の弾性的係合を容易に行うことができ，端子１９の組み付け性が良好である。

また端子には，対応するブラシガイド２２の入口近傍で第１切欠溝２８に挿入，配置されるストッパ片３５を連設したので，組立時，端子ホルダ１４のブラシガイド２２にコイルばね２４及びブラシ２３を挿入し，リード線２５を第１切欠溝２８に配置した後，端子１９を端子取り付け孔１５に圧入して定位置にセットすれば，ストッパ片３５がブラシガイド２２の入口近傍で第１切欠溝２８に配置され，リード線２５の第１切欠溝２８からの抜け出しを阻止する位置を占めることになり，これによりコイルばね２４の付勢力によるブラシ２３のブラシガイド２２からの離脱を防ぐことができる。したがって，その後，ブラシガイド２２をモータハウジング４に組み付ける際，ブラシ２３をコンミュテータ２１に的確に圧接させることができる。勿論，ブラシ２３をコンミュテータ２１に圧接させれば，ブラシ２３はブラシガイド２２内に沈み込んで，リード線２５はストッパ片３５から離間することになる。

このように，組立過程でストッパ片３５によりリード線２５を受け止めて，ブラシ２３のブラシガイド２２からの抜け出しを防ぐようにしたので，リード線２５にはコイルばね２４による無理な張力が作用させずに済み，その耐久性を高めることができ，しかもストッパ片３５を端子１９に連設したことで，部品点数の増加を抑えることができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，ブラシ２３及び端子１９間のリード線２５には，ノイズ防止用のチョークコイルを接続することもできる。

本発明の実施例に係る電動ポンプ装置の縦断面図（図２の１−１線断面図）。 図１の２部拡大図。 図１の３−３線断面図。 図３の４−４線断面図。 図５は図１の５部拡大図。 図５の６−６線断面図。 端子の斜視図。

符号の説明

１・・・・・電動ポンプ装置
２・・・・・電動モータ
３・・・・・ポンプ（燃料ポンプ）
６・・・・・ロータ
１４・・・・端子ホルダ
１５・・・・端子取り付け孔
１９・・・・端子
２１・・・・コンミュテータ
２２・・・・ブラシガイド
２３・・・・ブラシ
２４・・・・コイルばね
２５・・・・リード線
２８・・・・リード線誘導溝（第１切欠溝）
３５・・・・ストッパ片

Claims (3)

1. 電動モータ（２）の一端に，そのロータ（６）により駆動されるポンプ（３）を，またその他端に，給電用端子（１９）を保持した合成樹脂製の端子ホルダ（１４）をそれぞれ結合し，その端子ホルダ（１４）には，前記ロータ（６）のコンミュテータ（２１）に摺接するブラシ（２３）と，このブラシ（２３）を前記コンミュテータ（２１）との圧接方向に付勢するばね（２４）とを収納する筒状のブラシガイド（２２）を形成し，このブラシガイド（２２）の一側壁に設けられた軸方向の切欠き状のリード線誘導溝（２８）に，前記ブラシ（２３）及び端子（１９）間を接続するリード線（２５）を配置してなる電動ポンプ装置において，
   前記リード線誘導溝（２８）に，前記リード線（２５）を受け止めて前記ブラシ（２３）のブラシガイド（２２）からの飛び出しを阻止するストッパ片（３５）を配置したことを特徴とする電動ポンプ装置。
2. 請求項１記載の電動ポンプ装置において，
   前記ストッパ片（３５）を前記端子（１９）に一体に連設したことを特徴とする電動ポンプ装置。
3. 請求項２記載の電動ポンプ装置において，
   前記端子（１９）及びブラシ（２３）間を，これらの端子ホルダ（１４）への取り付け前に予めリード線（２５）で接続し，そのブラシ（２３）を前記ブラシガイド（２２）に挿入してリード線（２５）を前記リード線誘導溝（２８）に配置した後，前記端子（１９）をブラシ（２３）の端子取り付け孔（１５）に圧入結合すると共に，前記ストッパ片（３５）を前記リード線誘導溝（２８）に，前記リード線（２５）に対向させるように配置したことを特徴とする電動ポンプ装置。
   

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