JP2009225501A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】コアに応力が加わり難い態様でステータユニットが固定されている燃料ポンプを提供すること。
【解決手段】筒状のハウジングと、ハウジング内に回転可能に収容されているロータと、ハウジング内でロータの周囲に配設されているステータユニットと、ハウジングの端部を塞ぐカバーと、ロータの回転に伴って動作するポンプ部を備えた燃料ポンプ。ステータユニットは、コアと、コアを磁化させるコイルと、コアとコイルを一体に保持するホルダを有している。ホルダには、ロータ軸方向に伸びるとともにその先端部がカバーに固定されている延出部が、ロータ周方向に複数個形成されている。ハウジングには、ステータユニットを反カバー側から支持する支持部が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料ポンプに関する。

特許文献１に、燃料ポンプが開示されている。この燃料ポンプは、筒状のハウジングと、ハウジング内に回転可能に収容されているロータと、ハウジング内でロータの周囲に配設されているステータユニットと、ハウジングの端部を塞ぐカバー（エンドカバー）と、ロータの回転に伴って動作するポンプ部を備えている。ステータユニットは、コアと、コアを磁化させるコイルと、コアとコイルを一体に保持するホルダを有している。
この燃料ポンプでは、ステータユニットの一端がカバーに当接しており、ステータユニットの反カバー側がハウジングの突部に当接している。すなわち、ステータユニットが、カバーとハウジングに挟まれて固定されている。

特開２００７−１０４８９０号公報

特許文献１の燃料ポンプのように、ステータユニットをカバーとハウジングで挟んで固定すると、ステータユニットのコアに応力が加わる。コアに応力が加わると、コアの磁気特性が変化してしまう。したがって、所望の磁気特性を得られなくなる場合があり、問題となる。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、コアに応力が加わり難い態様でステータユニットが固定されている燃料ポンプを提供することを目的とする。

本発明の燃料ポンプは、筒状のハウジングと、ハウジング内に回転可能に収容されているロータと、ハウジング内でロータの周囲に配設されているステータユニットと、ハウジングの端部を塞ぐカバーと、ロータの回転に伴って動作するポンプ部を備えている。ステータユニットは、コアと、コアを磁化させるコイルと、コアとコイルを一体に保持するホルダを有している。ホルダには、ロータ軸方向に伸びるとともにその先端部がカバーに固定されている延出部が、ロータ周方向に複数個形成されている。ハウジングには、ステータユニットを反カバー側から支持する支持部が設けられている。
この燃料ポンプでは、ホルダの延出部の先端がカバーに固定されている。また、ステータユニットは、ハウジングの支持部によって反カバー側から支持されている。すなわち、ステータユニットは、延出部でカバーに固定されるとともに、カバーとハウジングに挟まれて固定されている。延出部はその先端部がカバーに固定されているので、カバーとハウジングによってステータユニットを挟み込む力が強いときには、延出部が撓むことができる。これによって、コアに高い応力が加わることが抑制される。

上述した燃料ポンプは、延出部の先端部が、カバーに係合していることが好ましい。
このような構成によれば、ステータコアを容易にカバーに固定することができる。

上述した燃料ポンプは、弾性部材が、ハウジングの支持部とステータユニットの間に配設されていることが好ましい。
このような構成によれば、カバーとハウジングによってステータユニットを挟み込む力を、弾性部材によって緩和することができる。したがって、コアに高い応力が加わることがさらに抑制される。

本発明によれば、コアに応力が加わり難い態様でステータユニットが固定されている燃料ポンプが提供される。

（実施例）

本発明の燃料ポンプについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例の燃料ポンプ１０の概略断面図を示している。燃料ポンプ１０は、自動車等の燃料タンク内に設置され、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給するために用いられる。燃料ポンプ１０は、筒形状のモータケーシング１８と、モータケーシング１８の一端に固定されているポンプ部７０と、モータケーシング１８の他端に固定されているカバー３０と、モータケーシング１８内に収容されているロータ２０及びステータユニット４０を備えている。以下では、モータケーシング１８内の空間（ロータ２０及びステータユニット４０が収容されている空間）をモータ部５０という。

ポンプ部７０は、ポンプケーシング７４と、インペラ７２を備えている。
ポンプケーシング７４は、モータケーシング１８の内孔に圧入されて、モータケーシング１８に固定されている。ポンプケーシング７４には、インペラ収容室７９と、燃料吸入口７８ａと、燃料吐出口７８ｂと、シャフト支持部７６が形成されている。インペラ収容室７９内には、インペラ７２が収容されている。シャフト支持部７６は、ロータ２０のシャフト２２を回転可能に支持している。ロータ２０のシャフト２２は、インペラ収容室７９内まで延出されて、インペラ収容室７９内でインペラ７２と係合されている。これによって、インペラ７２は、シャフト２２と共に回転可能とされている。燃料吸入口７８ａは、インペラ収容室７９と外部を連通している。燃料吐出口７８ｂは、インペラ収容室７９とモータ部５０を連通している。

カバー３０は、モータケーシング１８の内孔に圧入されて、モータケーシング１８に固定されている。カバー３０には、燃料吐出ポート３６と、シャフト支持部３２が形成されている。燃料吐出ポート３６は、モータ部５０と外部を連通している。シャフト支持部３２は、ロータ２０のシャフト２２を回転可能に支持している。

ロータ２０は、シャフト２２、ヨーク２４、磁石２６を備えている。
ヨーク２４は、円筒形状を備えている。ヨーク２４は、その内孔にシャフト２２が圧入された状態でシャフト２２に固定されている。ヨーク２４は、磁性材料により形成されている。
磁石２６は、円筒形状を備えている。磁石２６は、その内孔にヨーク２４が圧入された状態でヨーク２４に固定されている。磁石２６は、希土類ボンド磁石により形成されている。
シャフト２２は、カバー３０のシャフト支持部３２とポンプケーシング７４のシャフト支持部７６によって、モータ部５０内で回転可能に支持されている。これによって、ロータ２０全体がモータ部５０内で回転可能となっている。

ステータユニット４０は、略円筒形状を備えている。ステータユニット４０は、その内孔内にロータ２０を挿入した状態で、カバー３０及びポンプ部７０に固定されている。ステータユニット４０の固定構造については後に詳述する。ステータユニット４０は、コア４２と、コイル４４と、ホルダ４６を備えている。
ロータ２０の周囲には、６個のコア４２が配設されている。各コア４２は、磁性材料からなっている。コア４２は、ロータ２０の周方向に均等角度間隔で配設されている。各コア４２には、ロータ２０側に突出するティース４２ａが形成されている。
各コア４２のティース４２ａには、コイル４４が巻回されている。コア４２とコア４２に巻回されているコイル４４によって、電磁石４５が形成されている。各コイル４４には、外部から電力を供給可能とされている。
ホルダ４６は、各コア４２と各コイル４４を接続する樹脂材料である。ホルダ４６は、各コア４２と各コイル４４を内包した状態で一体成形されている。すなわち、ホルダ４６によって各コア４２とコイル４４が物理的に接続され、これによって略筒形状のステータユニット４０が形成されている。

燃料ポンプ１０を作動させるときには、各電磁石４５に電流を供給する。すなわち、各コア４２に巻回されているコイル４４に電流を供給する。このとき、ロータ２０の周方向に沿って配列されている各電磁石４５にその配列順に電流を供給することで、モータ部５０内にシャフト２２の軸周りに回転する磁界を発生させる。すると、回転する磁界と、ロータ２０の磁石２６の磁界とが作用して、ロータ２０が回転する。すなわち、シャフト２２が回転する。シャフト２２が回転すると、インペラ７２が回転する。インペラ７２がポンプケーシング７４内で回転すると、燃料吸入口７８ａからインペラ収容室７９内に燃料が吸引される。インペラ収容室７９内に吸引された燃料は、インペラ７２の回転によって昇圧され、燃料吐出口７８ｂからモータ部５０に送り出される。モータ部５０に送り出された燃料は、モータ部５０内を流れ、燃料吐出ポート３６から外部に吐出される。

次に、ステータユニット４０の固定構造について説明する。
図２は、図１の断面におけるカバー３０とステータユニット４０の接続部の拡大図を示している。図２に示すように、ホルダ４６には、ロータ２０の軸方向をカバー３０側に伸びる延出部４６ａが形成されている。延出部４６ａは、６個のコア４２の上面に対応する位置にそれぞれ形成されている。すなわち、ホルダ４６には、６個の延出部４６ａが、ロータ２０の周方向に沿って均等角度間隔で配置されている。延出部４６ａの先端部には、係合部４６ｂが形成されている。
カバー３０には、ステータユニット４０の各係合部４６ｂと対応する各位置に、係合部３４が形成されている。各係合部３４ａは、対応する係合部４６ｂと係合している。これによって、ステータユニット４０が、カバー３０に対してロータ２０の軸方向に相対移動不可能に固定されている。
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図を示している。図３に示すように、各係合部３４は、ロータ２０の半径方向に凹んだ形状を備えている。したがって、係合部３４の側面（ロータ２０の半径方向に伸びる面）３４ａによって、延出部４６ａの周方向（ロータ２０の周方向）の位置が規制されている。これによって、ステータユニット４０が、カバー３０に対してロータ２０の周方向に相対移動（回転）不可能に固定されている。
以上に説明したように、各延出部４６ａの係合部４６ｂが対応する係合部３４と係合していることによって、ステータユニット４０はカバー３０に固定されている。
なお、延出部４６ａの基端部（係合部４６ｂを除く部分）はカバー３０と係合していない。すなわち、延出部４６ａの基端部は、ロータ２０の半径方向及び周方向においていずれの部材とも接していない。したがって、延出部４６ａの基端部は撓むことができる。

また、ステータユニット４０は、カバー３０に押されてポンプケーシング７４側に付勢されている。図４は、ステータユニット４０のポンプケーシング７４側（すなわち、カバー３０の反対側）の端部の拡大図を示している。図示するように、ステータユニット４０とポンプケーシング７４の間には、ゴムブッシュ（弾性部材）９０が配設されている。ゴムブッシュ９０は、リング形状を有しており、モータケーシング１８の内壁面１８ａに沿って配設されている。ステータユニット４０は、ゴムブッシュ９０を介してポンプケーシング７４の上面７４ａで支持されている。すなわち、ステータユニット４０は、カバー３０とポンプケーシング７４に挟まれることによっても固定されている。これによって、ステータユニット４０がモータ部５０内で強固に固定されている。

以上に説明したように、本実施例の燃料ポンプ１０では、ステータユニット４０の延出部４６ａがカバー３０に固定されているとともに、ステータユニット４０がカバー３０の反対側でポンプケーシング７４に支持されている（すなわち、カバー３０とポンプケーシング７４に挟まれて固定されている）。すなわち、本実施例では、モータケーシング１８とポンプケーシング７４が請求項のハウジングに相当し、ポンプケーシング７４の上面７４ａが請求項の支持部に相当する。
このようにステータユニット４０が固定されているので、カバー３０とポンプケーシング７４とでステータユニット４０を挟み込む力が延出部４６ａの軸方向（延出部４６ａが伸びる方向）に加わる。すると、その力によって延出部４６ａが撓むことができる。したがって、コア４２に加わる応力が緩和される。
また、延出部４６ａがカバー３０に固定されているので、カバー３０とポンプケーシング７４によってステータユニット４０を挟み込む力を比較的弱くしても、ステータユニット４０を強固に固定することができる。したがって、ステータユニット４０のコア４２に応力が加わることを抑制することができる。
また、ステータユニット４０がゴムブッシュ９０を介してポンプケーシング７４に支持されているので、ゴムブッシュ９０によってもコア４２に加わる応力が緩和される。
以上のように、本実施例の燃料ポンプ１０では、コア４２に応力が加わることが抑制される。したがって、応力によってコア４２の磁気特性が変化することが抑制される。したがって、燃料ポンプ１０を量産したときに、コア４２の磁気特性のバラツキが少ない。量産する燃料ポンプ１０のポンプ能力のバラツキを低減することができる。

また、上述した燃料ポンプ１０では、延出部４６ａをカバー３０に係合させて固定している。したがって、ステータユニット４０をカバー３０に容易に固定することが可能であり、高い製造効率で燃料ポンプ１０を製造することができる。

なお、図５に示すように、ゴムブッシュ９０が突起部９０ａ及び９０ｂを備えていてもよい。この場合、突起部９０ａがステータユニット４０に当接し、突起部９０ｂがポンプケーシング７４（すなわち、支持部）に当接するので、コア４２に加わる応力をさらに低減することができる。
また、上述した実施例では、ゴムブッシュ９０を介してステータユニット４０がポンプケーシング７４に支持されていた。しかしながら、延出部４６ａで応力を十分に緩和できる場合には、ゴムブッシュ９０を設置せずに、ポンプケーシング７４とステータユニット４０を当接させてもよい。例えば、図６に示すように、ホルダ４６にポンプケーシング７４側に延出する延出部４６ｃを設け、その延出部４６ｃをポンプケーシング７４に当接させてもよい。この場合、延出部４６ｃは、ロータ２０の周方向に複数個形成することが好ましい。また、図７に示すように、延出部４６ｃを弾性部材（図７の参照番号４６ｄ）で形成してもよい。また、図８に示すように、ポンプケーシング７４の一部をステータユニット４０に向けて延出させ（延出部７４ｂ）、延出部７４ｂとコア４２を当接させてもよい。
また、上述した実施例では、ポンプケーシング７４を支持部（ステータユニット４０をカバー３０の反対側から支持する支持部）として用いた。しかしながら、図９に示すように、モータケーシング１８の内壁面１８ａにその内壁面１８ａから突出する凸部１８ｂを設け、凸部１８ｂによってステータユニット４０を反カバー側から支持するようにしてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

燃料ポンプ１０の概略側面図。 カバー３０とステータユニット４０の接続部の拡大図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図。 ステータユニット４０のポンプケーシング７４側の端部の拡大図。 第１変形例の燃料ポンプのステータユニット４０のポンプケーシング７４側の端部の拡大図。 第２変形例の燃料ポンプのステータユニット４０のポンプケーシング７４側の端部の拡大図。 第３変形例の燃料ポンプのステータユニット４０のポンプケーシング７４側の端部の拡大図。 第４変形例の燃料ポンプのステータユニット４０のポンプケーシング７４側の端部の拡大図。 第５変形例の燃料ポンプのステータユニット４０のポンプケーシング７４側の端部の拡大図。

符号の説明

１０：燃料ポンプ
１８：モータケーシング
２０：ロータ
２２：シャフト
２４：ヨーク
２６：磁石
３０：カバー
３４：係合部
４０：ステータユニット
４２：コア
４４：コイル
４６：ホルダ
４６ａ：延出部
４６ｂ：係合部
５０：モータ部
７０：ポンプ部
７２：インペラ
７４：ポンプケーシング
９０：ゴムブッシュ

Claims (3)

1. 筒状のハウジングと、
   ハウジング内に回転可能に収容されているロータと、
   ハウジング内でロータの周囲に配設されているステータユニットと、
   ハウジングの端部を塞ぐカバーと、
   ロータの回転に伴って動作するポンプ部、
   を備え、
   ステータユニットは、コアと、コアを磁化させるコイルと、コアとコイルを一体に保持するホルダを有しており、
   ホルダには、ロータ軸方向に伸びるとともにその先端部がカバーに固定されている延出部が、ロータ周方向に複数個形成されており、
   ハウジングには、ステータユニットを反カバー側から支持する支持部が設けられていることを特徴とする燃料ポンプ。
2. 延出部の先端部が、カバーに係合していることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
3. 弾性部材が、ハウジングの支持部とステータユニットの間に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ポンプ。

Images