JP2009240135A - 電動モータ、および燃料ポンプユニット - Google Patents

Abstract

【課題】少なくともアーマチュアコアを樹脂モールドする場合であっても、アーマチュアコアとコイルとの絶縁を確保することができる安価な電動モータ、および燃料ポンプユニットを提供する。
【解決手段】アーマチュアコアに、巻線との絶縁を確保するためのインシュレータ４０を装着し、少なくとも巻線を含むアーマチュアコアの周囲を樹脂モールドした電動モータにおいて、インシュレータ４０は、互いに軸方向に着脱可能な２つのインシュレータで構成され、第二インシュレータ４２の合わせ側端部に、第一インシュレータ側に向かって延出する舌片部５１を設け、舌片部５１の先端側は、第一インシュレータの合わせ側端部と周方向で重なり合っている。
【選択図】図５

Description

この発明は、電動モータ、およびこれを用いた燃料ポンプユニットに関するものである。

従来から、アーマチュアを備えたブラシ付きの電動モータが知られている。この種の電動モータのアーマチュアは、回転軸と、この回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアと、アーマチュアコアのティースに巻装されたコイルと、回転軸の他端に設けられコイルに電流を供給するためのコンミテータとを備えている。
ここで、アーマチュアコアとコイルとの間の絶縁を確保するために、アーマチュアコアのティースに絶縁材である樹脂などで形成されたインシュレータを装着し、このインシュレータの上からコイルを巻装する場合がある。このインシュレータは、アーマチュアコアに対して容易に着脱できるように軸方向で２分割に構成されている。そして、アーマチュアコアの軸方向両端側から各々インシュレータを装着した後、インシュレータの上からコイルを巻装するようになっている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

また、この種の電動モータとポンプとを一体化し、燃料ポンプユニットとして車両の燃料タンク等に搭載するものがある。この種の燃料ポンプユニットは、ケーシング内に電動モータのアーマチュアを回転自在に支持すると共に、電動モータの回転軸の一端にポンプ部を設けてある。そして、電動モータを駆動すると、ポンプ部によって汲み上げられた燃料がケーシング内を通って、例えば、インジェクタなどに送出される。

ここで、燃料がケーシング内を通るので、燃料によるアーマチュアの侵食を防止し、かつケーシングとアーマチュアとの間を流れる燃料の流路抵抗を低減するために、コイルが巻装されたアーマチュアコアの周囲、およびコンミテータの一部を樹脂モールドする場合がある（例えば、特許文献４、特許文献５参照、特許文献６参照）。
特開２０００−５０５５５号公報 特開２００１−２８６０８５号公報 特開２００３−６１２８８号公報 特開平６−１２２１３３号公報 特表平８−５１０８１７号公報 特開２００３−１１６２４８号公報

ところで、上述の特許文献１、特許文献２、および特許文献３にあっては、２分割構成のインシュレータをそれぞれアーマチュアコアに装着した際、各々インシュレータの合わせ側端部を精度よく突き当てるには、製造コストが嵩んでしまう。このため、インシュレータをアーマチュアコアに装着した際、互いの合わせ側端部の間に隙間が形成されるようにインシュレータを形成することが多い。この場合、インシュレータ間に形成される隙間からアーマチュアコアが露出することになる。

ここで、アーマチュアコアを樹脂モールドしない場合にあっては、コイルに所定の張力がかかっているので、インシュレータ間に隙間が形成されていても巻装されたコイルとアーマチュアコアとが接触することはない。しかしながら、アーマチュアコアを樹脂モールドする場合にあっては、樹脂モールド時の成形圧によって、巻装されたコイルが樹脂に押圧されるので、インシュレータ間に形成された隙間の位置でアーマチュアコアとコイルとが接触してしまう。このため、絶縁不良を起こすおそれがあるという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、少なくともアーマチュアコアを樹脂モールドする場合であっても、アーマチュアコアとコイルとの絶縁を確保することができる安価な電動モータ、および燃料ポンプユニットを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、回転軸と、前記回転軸に取り付けられ複数のティースを有するアーマチュアコアと、前記アーマチュアコアの前記ティースに巻装されるコイルと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとから成り、前記アーマチュアコアに、前記コイルとの絶縁を確保するためのインシュレータを装着し、少なくとも前記コイルを含む前記アーマチュアコアの周囲を樹脂モールドした電動モータにおいて、前記インシュレータは、互いに軸方向に着脱可能な２つのインシュレータ片で構成され、少なくとも一方のインシュレータ片の合わせ側端部に、他方のインシュレータ片側に向かって延出する舌片部を設け、前記舌片部は、この先端側が他方のインシュレータ片と周方向で重なり合っていることを特徴とする。
この場合、請求項２に記載した発明のように、前記舌片部は、前記インシュレータ片の合わせ側端部よりも薄肉に形成されてもよい。
このように構成することで、各インシュレータ片の製作精度を必要以上に高めることなく、確実にアーマチュアコアの周囲を被覆することができ、アーマチュアコアの露出を防止できる。このため、コイルが巻装されたアーマチュアコアの周囲を樹脂モールドする際、樹脂モールド時の成形圧によってコイルが樹脂に押圧されたとしても、アーマチュアコアとコイルとの接触を防止できる。
また、軸方向に分割構成されたインシュレータ片のうち、一方のインシュレータ片に舌片部を設けるだけでよく、他方のインシュレータ片は従来のものを用いることが可能で設計変更を行う必要がない。

請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載の電動モータと、燃料を吸引、圧送するポンプ部とを備え、前記電動モータの回転軸の一端に前記ポンプ部を設けたことを特徴とする燃料ポンプユニットとした。
このように構成することで、アーマチュアコアとコイルとの絶縁を確保しつつ、燃料によるアーマチュアの侵食を防止し、かつケーシングとアーマチュアとの間を流れる燃料の流路抵抗を低減することができる燃料ポンプユニットを提供できる。

請求項１、および請求項２に記載した発明によれば、各インシュレータ片の製作精度を必要以上に高めることなく、確実にアーマチュアコアの周囲を被覆することができ、アーマチュアコアの露出を防止できる。このため、コイルが巻装されたアーマチュアコアの周囲を樹脂モールドする際、樹脂モールド時の成形圧によってコイルが樹脂に押圧されたとしても、アーマチュアコアとコイルとの接触を防止できる。よって、絶縁不良を抑制し、樹脂モールド時のアーマチュアコアとコイルとの絶縁を確保することができる。
また、軸方向に分割構成されたインシュレータ片のうち、一方のインシュレータ片に舌片部を設けるだけでよく、他方のインシュレータ片は従来のものを用いることが可能で設計変更を行う必要がない。このため、製造コストの増大を抑制することができる。

請求項３に記載した発明によれば、アーマチュアコアとコイルとの絶縁を確保しつつ、燃料によるアーマチュアの侵食を防止し、かつケーシングとアーマチュアとの間を流れる燃料の流路抵抗を低減することができる燃料ポンプユニットを提供できる。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、燃料ポンプユニット１は、例えば、自動車や自動二輪車などの燃料タンク（不図示）内に燃料に浸漬されて配置され、燃料タンク内の燃料を吸入口３ａから吸入して、吐出口１１ａから燃料噴射部へ圧送することが可能なポンプユニットである。燃料ポンプユニット１は、ベースブラケット２に取り付けられたポンプ部Ｐ、モータ部（電動モータ）Ｍおよび濾過部Ｆとからなり、インレットカバー３、ポンプユニットケーシング１５およびアウトレットカバー２３からなるポンプハウジングＰＣで囲まれて略円柱状の外形を有するものである。

以下では説明を簡単にするために、燃料ポンプユニット１が、図１に示したようにポンプ部Ｐの回転軸８ａが鉛直方向に配され、吸入口３ａが燃料ポンプユニット１の下側に、吐出口１１ａが同じく上側に設けられているものとして、軸方向の相対位置を単に上側、下側などと表現する場合がある。また、各部品の説明においても、特に図示の上側（下側）などと断らない限り、図１のような組立配置に基づいて位置や方向を表すものとする。
しかしながら、実際の配置姿勢は、このような姿勢に限定されないことは言うまでもない。例えば、燃料ポンプユニット１全体を鉛直方向から適宜傾けて配置してもよい。

ベースブラケット２は、水平方向に配置された円板状の板状部２Ａを備え、その上面であるモータ部支持面２ｃに、モータハウジング取付部２ｂと燃料案内溝２ｆとを設け、同じく下面であるポンプ部支持面２ｄに、ポンプケーシング溝２ｅを設けている。
さらに、板状部２Ａの中心部には、軸を板状部２Ａに直交する方向に保持して回転可能とする軸受部２ａが設けられ、燃料案内溝２ｆとポンプケーシング溝２ｅとの間にそれぞれを貫通する燃料案内孔２ｇが設けられている。

モータハウジング取付部２ｂは、板状部２Ａの中心と略同軸で板状部２Ａの垂直上側に延ばされた略円筒状に設けられた壁状部であり、後述するモータハウジング６が軸方向に外嵌可能とされている。
ポンプケーシング溝２ｅは、板状部２Ａの径方向断面において円弧状で、後述する羽根車５の外周部に沿ってポンプ部支持面２ｄ内でＣ字を描くように設けられている。そして、吸入口３ａに軸方向に重なる位置に設けられたケーシング溝始端部（不図示）から、Ｃ字の終端であるケーシング溝終端部（不図示）まで、インレットカバー３に設けられているポンプケーシング溝３ｃと略重なった状態になっている。

燃料案内孔２ｇは、インレットカバー３に設けられているポンプケーシング溝３ｃのケーシング溝終端部（不図示）において、ポンプケーシング溝２ｅからモータ部支持面２ｃ側に貫通された貫通孔である。したがって、燃料案内孔２ｇの上部開口は、モータハウジング６の径方向の外側に位置している。
燃料案内溝２ｆは、燃料案内孔２ｇの開口部から板状部２Ａの内径側に水平方向に設けられた溝であり、モータハウジング取付部２ｂを径方向に横断して、モータハウジング取付部２ｂの内径側に延設され、軸受部２ａの手前で終端している。

軸受部２ａは、回転軸をラジアル支持できればどのような軸受でもよく、種々のラジアルすべり軸受が好適に採用できる。特に、軸受隙間に燃料が浸透することにより潤滑効果が得られる材質や構造を有することが好ましい。また、軸受部２ａは、別部材とされた軸受を固定してもよいし、板状部２Ａ自身に形成してもよい。

ポンプ部Ｐは、ポンプ部支持面２ｄに沿って回転可能に設けられた羽根車５と、その羽根車５を下方からインレットカバー３で覆うことによりポンプケーシング溝２ｅおよびポンプケーシング溝３ｃなどと羽根車５の周囲に形成された燃料を圧送するための空間とを備えている。インレットカバー３は、ポンプユニットケーシング１５によりベースブラケット２と固定されている。

羽根車５は、中心に回転軸を係止するための軸孔を有する円板状部材からなり、円板の外周部には径方向の所定長さにわたって上下に延ばされ、周方向に所定間隔を置いて配置された適宜の翼形状を有する羽根５ａが多数設けられている。
羽根５ａの径方向の長さは、ポンプケーシング溝２ｅの径方向断面の幅に対応して適宜に設定されている。

インレットカバー３は、上面の外周側に、ポンプ部支持面２ｄに密着して当接可能なシール面３ｅを備え、その径方向内側に、羽根車５の外周側面および下面をそれぞれわずかの隙間を隔てて収納する凹部であるポンプケーシング部３ｂを備える。そして、インレットカバー３の下面に、羽根車５の外周部直下に開口するように吸入口３ａが設けられている。
ポンプケーシング部３ｂの底部には、ポンプケーシング溝２ｅと略同様のＣ字状溝であるポンプケーシング溝３ｃが、ケーシング溝始端部（不図示）からケーシング溝終端部（不図示）まで形成されている。
ポンプケーシング部３ｂの中心部には、回転軸をスラスト方向に回転可能に支持するためのスラスト軸受４が設けられている。スラスト軸受４は、燃料に浸漬された状態で適宜のすべり性能を有するものであれば、どのような材質、形状を有するものであってもよい。

ポンプ部Ｐは、このような構成により、羽根車５が回転すると、吸入口３ａから燃料を吸入して、羽根５ａによりポンプケーシング溝２ｅ、３ｃ内の燃料を昇圧しつつ、燃料案内孔２ｇまで搬送することが可能とされている。
このようなポンプ部Ｐは、例えば、遠心ポンプ、渦巻きポンプ、再生ポンプなどの名称で知られる周知の種々のポンプ構造を採用することができる

図１、図２に示すように、モータ部Ｍは、アーマチュア８、永久磁石７、モータハウジング６およびブラシホルダ２２を備え、それらによりブラシ付インナーロータ型のＤＣモータを構成している。
アーマチュア８は、回転軸８ａの中央部に所定極数のアーマチュアコア８ｂを設け、回転軸８ａの上端側に径方向にブラシ当接面を有するコンミテータ８ｃを設けてなる。

アーマチュアコア８ｂは、金属板を軸方向に複数枚積層したものであって、略円環状に形成されたコア本体３０を有している。コア本体３０の外周部には軸方向平面視で略Ｔ字状のティース３１が周方向に沿って等間隔に複数個放射状に形成されている。各ティース３１は、径方向に延出する巻胴部３２と、巻胴部３２の先端から周方向に延出する外周部３３とで構成されている。

隣接する外周部３３間には、蟻溝状のスロット３４が形成されている。スロット３４は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数個形成されている。そして、このスロット３４を通ってエナメル被覆の巻線３５（図７参照）がティース３１の巻胴部３２に巻装される。これにより、アーマチュアコア８ｂの外周に複数のアーマチュアコイル３６が形成されるようになっている。
ここで、アーマチュアコア８ｂには、この周囲を被覆するように形成されたインシュレータ４０が装着され、このインシュレータ４０の上から各ティース３１に巻線３５が巻装されるようになっている。

図３〜図６に示すように、インシュレータ４０は、軸方向に分割可能に構成されており、アーマチュアコア８ｂの軸方向上部を被覆する第一インシュレータ４１（図３、図４参照）と、アーマチュアコア８ｂの軸方向下部を被覆する第二インシュレータ４２（図５、図６参照）とを有している。
図３、図４に示すように、第一インシュレータ４１は、アーマチュアコア８ｂのコア本体３０の上端を被覆する本体カバー部４３と、ティース３１の軸方向上部を被覆するティースカバー部４６とが一体成形されている。

本体カバー部４３の中央部には、径方向外側から内側に向かうに従って徐々に軸方向外側へと張り出す膨出部４４が形成されている。膨出部４４の径方向中央には、略円筒状の軸挿通部４５が軸方向外側に向かって突設されている。この軸挿通部４５には、回転軸８ａが挿通される。
本体カバー部４３の外周部には、下方（図３における下方、図４における上方）に向かって延出する周壁部４３ａが一体成形されている。この周壁部４３ａは、本体カバー部４３からアーマチュアコア８ｂの軸方向略中央よりやや手前に至るまで延出しており、後述するティースカバー部４６の側壁部４７ｂ，４７ｂと一連に形成されている。

ティースカバー部４６は、ティース３１の巻胴部３２の周囲を被覆する巻胴カバー部４７と、ティース３１の外周部３３の軸方向上端、および内面を被覆する外周カバー部４８とで構成されている。
巻胴カバー部４７は、ティース３１の巻胴部３２の上端を被覆するベース部４７ａを有している。このベース部４７ａの幅方向両端には、下方（図３における下方、図４における上方）に向かって延出し、巻胴部３２の側壁を被覆する一対の側壁部４７ｂ，４７ｂが一体成形されている。側壁部４７ｂは、ベース部４７ａからアーマチュアコア８ｂの軸方向略中央よりやや手前に至るまで延出している。

ティースカバー部４６の外周カバー部４８は、ティース３１の外周部３３の軸方向上端を被覆するベース部４８ａを有している。このベース部４８ａの径方向内側には、ティース３１の外周部３３の内面を被覆する内壁部４８ｂが一体成形されている。内壁部４８ｂは、ベース部４８ａからアーマチュアコア８ｂの軸方向略中央よりやや手前に至るまで延出している。隣接する内壁部４８ｂ，４８ｂの間の間隙Ｋの幅は、隣接するティース３１の外周部３３，３３の間のスロット３４の幅に対応している。

ここで、本体カバー部４３の周壁部４３ａ、ティースカバー部４６の一対の側壁部４７ｂ，４７ｂ、および内壁部４８ｂ，４８ｂは、それぞれ一連に形成されており、これによって第一インシュレータ４１に収納部４９を形成している。この収納部４９は、周壁部４３ａ、側壁部４７ｂ、および内壁部４８ｂを隔壁としてアーマチュアコア８ｂを収納可能なコア収納部４９ａと、巻線３５が収納されるスロット収納部４９ｂとに区画されている。

一方、図５、図６に示すように、第二インシュレータ４２は、アーマチュアコア８ｂのコア本体３０の下端を被覆する本体カバー部５３と、ティース３１の軸方向下部を被覆するティースカバー部５６とが一体成形されている。
本体カバー部５３の中央部には、軸方向外方に向かって突出する円筒部５５が一体成形されている。この円筒部５５は回転軸８ａを挿通可能に形成されている。

本体カバー部５３の外周部には、上方（図５における下方、図６における右方）に向かって延出する周壁部５３ａが一体成形されている。この周壁部５３ａは、本体カバー部５３からアーマチュアコア８ｂの軸方向略中央よりもやや手前に至るまで延出しており、後述するティースカバー部５６の側壁部５７ｂ，５７ｂと一連に形成されている。

ティースカバー部５６は、ティース３１の巻胴部３２の周囲を被覆する巻胴カバー部５７と、ティース３１の外周部３３の軸方向下端、および内面を被覆する外周カバー部５８とで構成されている。
巻胴カバー部５７は、ティース３１の巻胴部３２の下端を被覆するベース部５７ａを有している。このベース部５７ａの幅方向両端には、上方（図５における下方、図６における右方）に向かって延出し、巻胴部３２の側壁を被覆する一対の側壁部５７ｂ，５７ｂが一体成形されている。側壁部５７ｂは、ベース部５７ａからアーマチュアコア８ｂの軸方向略中央よりもやや手前に至るまで延出している。

ティースカバー部５６の外周カバー部５８は、ティース３１の外周部３３の軸方向下端を被覆するベース部５８ａを有している。このベース部５８ａの径方向内側には、ティース３１の外周部３３の内面を被覆する内壁部５８ｂが一体成形されている。内壁部５８ｂは、ベース部５８ａからアーマチュアコア８ｂの軸方向略中央に至るまで延出している。隣接する内壁部５８ｂ，５８ｂの間の間隙Ｋの幅は、隣接するティース３１の外周部３３，３３の間のスロット３４の幅に対応している。

ここで、本体カバー部５３の周壁部５３ａ、ティースカバー部５６の一対の側壁部５７ｂ，５７ｂ、および内壁部５８ｂ，５８ｂは、それぞれ一連に形成されており、これによって第二インシュレータ４２に収納部５９を形成している。この収納部５９は、周壁部５３ａ、側壁部５７ｂ、および内壁部５８ｂを隔壁としてアーマチュアコア８ｂを収納可能なコア収納部５９ａと、巻線３５が収納されるスロット収納部５９ｂとに区画されている。

また、本体カバー部５３の周壁部５３ａの先端には舌片部５０が設けられ、ティースカバー部５６の一対の側壁部５７ｂ，５７ｂの先端には舌片部５１が設けられ、ティースカバー部５６の内壁部５８ｂ，５８ｂの先端には舌片部５２が設けられている。これら、舌片部５０，５１，５２は、各壁部５３ａ，５７ｂ，５８ｂの先端から第一インシュレータ４１の先端側に至るまで軸方向に沿って延出し、それぞれ一連に形成されている。

各舌片部５０，５１，５２は、両側面にそれぞれ段差部５０ａ，５１ａ，５２ａを有しており、周壁部５３ａ、側壁部５７ｂ、および内壁部５８ｂよりも薄肉に形成されている。さらに、各舌片部５０，５１，５２の外周面には、先端側に向かうに従って徐々に縮径するように形成された先細り部５０ｂ，５１ｂ，５２ｂが形成されている。なお、第一インシュレータ４１の周壁部４３ａ、側壁部４７ｂ、および内壁部４８ｂと、第二インシュレータ４２の周壁部５３ａ、側壁部５７ｂ、および内壁部５８ｂの肉厚は、共に略同一の肉厚に設定されている。

また、第二インシュレータ４２の本体カバー部５３の周壁部５３ａ、ティースカバー部５６の側壁部５７ｂ，５７ｂ、および内壁部５８ｂの軸方向の長さはアーマチュアコア８ｂの軸方向の長さの略半分よりやや短く設定されていると共に、第一インシュレータ４１の本体カバー部４３の周壁部４３ａ、ティースカバー部４６の側壁部４７ｂ，４７ｂ、および内壁部４８ｂの軸方向の長さはアーマチュアコア８ｂの軸方向の長さの略半分よりやや短くに設定されている。すなわち、これら第一インシュレータ４１と第二インシュレータ４２とを互いにアーマチュアコア８ｂに装着した際、それぞれの合わせ側端部の間には隙間Ｓが形成されることになる（図７参照）。

しかしながら、第二インシュレータ４２の本体カバー部５３の周壁部５３ａ、ティースカバー部５６の一対の側壁部５７ｂ，５７ｂ、および内壁部５８ｂ，５８ｂの先端、つまり、第二インシュレータ４２の合わせ側端部には、舌片部５０，５１，５２が設けられているので、隙間Ｓが舌片部５０，５１，５２によって覆われた状態になる。舌片部５０，５１，５２は、各壁部５３ａ，５７ｂ，５８ｂの先端から第一インシュレータ４１の先端側、つまり、第一インシュレータ４２の周壁部４３ａ、側壁部４７ｂ、および内壁部４８ｂの先端側に至るまで延出しているため、舌片部５０，５１，５２の先端側は、第一インシュレータ４２の各壁部４３ａ，４７ｂ，４８ｂの先端側と周方向で重ね合わさった状態になっている。

したがって、第一インシュレータ４１と第二インシュレータ４２との間には、スロット収納部４９，５９側にアーマチュアコア８ｂが露出するような隙間が形成されない。このため、各インシュレータ４１，４２の製作精度を必要以上に高めることなく、確実にアーマチュアコア８ｂに第一インシュレータ４１と第二インシュレータ４２とを装着できると共に、両者４１，４２でアーマチュアコア８ｂを確実に被覆することができる。なお、第二インシュレータ４２の舌片部５０，５１，５２と第一インシュレータ４１とが重なり合った部分は、舌片部５０，５１，５２が第一インシュレータ４１よりもスロット収納部４９ｂ側に位置するようになっている。

図１に示すように、回転軸８ａの上端側に設けられたコンミテータ８ｃは、略円板状に形成された所謂ディスク型コンミテータである。コンミテータ８ｃの上面には、複数のセグメント７０が周方向に等間隔で配設され、互いに絶縁されている。コンミテータ８ｃの上面は、後述するブラシ１０との摺動面となる。
一方、コンミテータ８ｃの下面には、巻線３５をコンミテータ８ｃに接続するためのライザ７１が設けられており、ここに巻線３５がヒュージングなどによって接続されるようになっている。各セグメント７０とライザ７１とは電気的に接続されている。

ここで、アーマチュア８は、巻線３５を巻装してアーマチュアコイル３６が形成されているアーマチュアコア８ｂと、コンミテータ８ｃの下端側の一部とが樹脂モールドされている。すなわち、アーマチュアコイル３６を含むアーマチュアコア８ｂは、樹脂モールド部７３によって被覆され、ティース３１の外周部３３の外周面だけが露出した状態になっている。そして、アーマチュアコア８ｂからコンミテータ８ｃの下面に至る部位まで樹脂モールド部７３によって被覆されると共に、コンミテータ８ｃの下端側は、ライザ７１の先端が僅かに露出する程度まで樹脂モールド部７３に被覆された状態になっている。

モータハウジング６は、両端に開口を有する円筒部材であり、モータハウジング取付部２ｂに軸方向上方から外嵌され、モータ部支持面２ｃの鉛直上方に立設されている。このように取り付けることにより、組付時に軸受部２ａの軸受隙間が変形して狭まるなどの弊害がなくなり、アーマチュア８の外嵌部が補強されて大きな曲げモーメントを受けることが可能となる利点がある。モータハウジング６は、例えば、鋼管を切断するなどして形成することができる。

永久磁石７は、外周面がモータハウジング６に内面に密着配置可能とされる瓦状に形成され、複数の永久磁石７が周方向に等間隔で配置されている。永久磁石７の内周面は、アーマチュア８の外周面との間に所定の隙間を形成する内径を有する。
ブラシホルダ２２は、円状の上面部２２ｈの下側にモータハウジング６の内周部に嵌合する円筒状の嵌合部２２ｅを設け、それぞれの内面によりコンミテータ８ｃを、隙間を設けて収容することができる凹穴であるコンミテータ収容部２２ｂが形成されている。嵌合部２２ｅの軸方向中間部には、モータハウジング６の端部と係止するためのフランジ部２２ｃが設けられている。

上面部２２ｈの上側には、軸方向の貫通孔からなるブラシ固定部２２ｆが複数個所設けられ、上面部２２ｈの中心部には、回転軸８ａを支持する軸受部２２ａが設けられている。軸受部２２ａは、その上端部に径方向に横断する軸押え部が架設され、その径方向左右側に半月状の隙間が設けられ、取付時に回転軸８ａの軸端部を目視することが可能な半月状の貫通孔が形成されている。
上面部２２ｈの外周部の一部に上面部２２ｈとフランジ部２２ｃの上側の側部を切り欠いた貫通孔２２ｄが設けられている。そして、嵌合部２２ｅがモータハウジング６の上端部に内嵌され、フランジ部２２ｃにより軸方向の端部に係止されて、モータ部Ｍの上部を覆っている。ブラシ固定部２２ｆには、上方からブラシ１０が挿入されている。

濾過部Ｆは、モータ部Ｍと略同軸に延ばされてその外周を取り囲む円筒状のポンプユニットケーシング１５と、その下方に固定されたベースブラケット２と、モータハウジング６と、後述するアウトレットカバー２３とに囲まれた環状室内に、外形状が大略円筒状とされたフィルタ部材１２を配置して構成される。

ポンプユニットケーシング１５は、上下の開口端部に、それぞれ内径がわずか拡大されて軸方向の所定位置に内面段差が形成された円筒状の上部固定部１５ａ、下部固定部１５ｂを有している。そして、ポンプユニットケーシング１５の下側から、ベースブラケット２を下部固定部１５ｂに挿入して係止し、さらに下側からインレットカバー３を挿入した状態で、下部固定部１５ｂをインレットカバー３の外周部に対してかしめることにより、ベースブラケット２がポンプユニットケーシング１５に固定されている。

フィルタ部材１２は、上下方向の端部をそれぞれ下部シール部材２０、上部シール部材２１に係止されて、モータハウジング６およびポンプユニットケーシング１５に対して径方向に隙間を設けた状態で位置が固定されている。この径方向の隙間は、フィルタ部材１２に面する軸方向および周方向にわたって燃料が移動可能な流路をなしている。
フィルタ部材１２の材質、形状は、環状室に配置可能で、燃料を必要な清浄さまで濾過できるフィルタであればどのようなものであってもよい。例えば、軸受の摩耗粉などの後段の燃料噴射弁などの動作に悪影響を与える大きさのゴミを濾過できるような網状、繊維状、多孔質状、粒状などのフィルタが採用できる。

下部シール部材２０、上部シール部材２１は、軸方向断面が略コ字状の円環からなる板金部材からなる例である。このような形状によれば、軽量かつ安価な部材とすることができる利点がある。また、下部シール部材２０を環状室の底部に取り付ける場合にコ字の側面のばね性を利用して圧入により組付けることができるので、組付性が向上できるという利点がある。
また、下部シール部材２０は燃料案内溝２ｆ上を覆う遮蔽部材となっている。その結果、燃料案内孔２ｇおよび燃料案内溝２ｆが、ポンプ部Ｐからモータ部Ｍに連通する連通流路（ポンプ側連通流路）となっている。

アウトレットカバー２３は、吐出口１１ａを上面側に備えるキャップ部材であり、外周壁１１ｂを備えてポンプユニットケーシング１５に固定されている。
外周壁１１ｂの径方向内側には外周壁１１ｂと同軸同方向に円筒壁状の仕切壁２３ｄが設けられている。そして、仕切壁２３ｄと外周壁１１ｂの径方向の間には、上部シール部材２１を仕切壁２３ｄに外嵌した状態で、上部シール部材２１の外周が仕切壁２３ｄの内周と適宜の隙間を設けて対向するような大きさで外周溝１１ｃが形成されている。また、上部シール部材２１の外周部と外周壁１１ｂの内周面との間には、フィルタ部材１２透過後の燃料が吐出口１１ａに流れるための隙間１９が形成されている。

このような組立状態において、ブラシホルダ２２の上面側は、ブラシガイド収容部２３ｅの内面に対して適宜の隙間を有し、径方向および周方向に燃料が円滑に移動可能な連続した隙間が形成されている。さらに、仕切壁２３ｄおよび上部シール部材２１は、ブラシホルダ２２のフランジ部２２ｃと軸方向に隙間１８を隔てて配置されている。

また、アウトレットカバー２３の内面には、仕切壁２３ｄによりブラシホルダ２２の上面側を隙間を設けて収容するブラシガイド収容部２３ｅが形成されている。ブラシガイド収容部２３ｅの上面にはブラシ１０の配置位置に対応して軸方向に押えばね２５を挿入するための円筒管路からなるブラシ押圧部２３ｈが立設されている。
押えばね２５は、ブラシ１０をコンミテータ８ｃに所定圧で押圧するためのもので、ブラシ押圧部２３ｈの上方から挿入されたばね押え部材２６により下側に加圧されている。ばね押え部材２６により、ブラシ押圧部２３ｈの開口は封止され、アウトレットカバー２３の上面の開口は吐出口１１ａのみとされている。

ブラシホルダ２２は、アウトレットカバー２３から押えばね２５の押圧力が軸方向に付勢されており、ブラシホルダ２２の上面とブラシガイド収容部２３ｅの内面との間には、径方向および周方向にわたって隙間が設けられている。そして、燃料が貫通孔２２ｄからこれらの隙間を通って、隙間１８から濾過部Ｆへ到る濾過側連通流路ｆ２が形成されている。

次に、燃料ポンプユニット１の作用について説明する。
燃料タンクなどに浸漬された状態でモータ部Ｍを駆動させて羽根車５を回転させると、吸入口３ａから、燃料が吸引され、ポンプケーシング溝２ｅ、３ｃ内で昇圧されつつ搬送される。そして昇圧された燃料が、燃料案内孔２ｇ、燃料案内溝２ｆ、下部シール部材２０からなるポンプ側連通流路ｆ１により、図示矢印のように、ポンプ部Ｐからモータ部Ｍへと送出される。

ポンプ部Ｐ内の燃料の流れは、軸受部２ａに向かい、軸受部２ａを潤滑する流れ、アーマチュア８とモータハウジング６の内面に配置された永久磁石７との間、あるいは永久磁石の周方向の隙間を通じてアーマチュア８や永久磁石７を覆って進む流れ、コンミテータ８ｃの近傍に回り込む流れなどが生じる。
ここで、アーマチュア８は、巻線３５を巻装してアーマチュアコイル３６が形成されているアーマチュアコア８ｂと、コンミテータ８ｃの下端側とが樹脂モールド部７３によって被覆された状態になっている。このため、アーマチュアコア８ｂが樹脂モールドされていない剥き出しの状態の場合と比較して、燃料によるアーマチュア８の侵食を防止し、かつ永久磁石７（モータハウジング６）とアーマチュア８との間を流れる燃料の流路抵抗を低減することができる。

続いて、燃料は濾過側連通流路ｆ２を通って濾過部Ｆへ流れ、この濾過部Ｆに燃料とともに、熱やゴミが搬出される。このため、アーマチュア８や永久磁石７が冷却され、軸受部２ａ、２２ａ、コンミテータ８ｃなどで生じる摩耗粉などが排除される。このとき、濾過側連通流路ｆ２は、ブラシホルダ９の上側の径方向の隙間が連続するように設けられているから、軸受部９ａの上側近傍にも燃料の流れが生じ、軸受部９ａの洗浄、潤滑、冷却が効率的に行われる。

濾過部Ｆでは、燃料がモータハウジング６とフィルタ部材１２との径方向の隙間からフィルタ部材１２を透過して、フィルタ部材１２とポンプユニットケーシング１５との隙間に到り、隙間１９を通じて吐出口１１ａに向い、吐出口１１ａから吐出される。その際、フィルタ部材１２によりゴミなどが濾過され、清浄な燃料として吐出される。

次に、図７に基づいて、アーマチュアコア８ｂへのインシュレータ４０（第一インシュレータ４１、および第二インシュレータ４２）の装着手順と、インシュレータ４０の上から巻装された巻線３５の樹脂モールド時の挙動について説明する。
図７は、アーマチュアコア８ｂに第一インシュレータ４１、および第二インシュレータ４２を装着した状態を示す簡略図である。

同図に示すように、まず、第一インシュレータ４１をアーマチュアコア８ｂの軸方向上方からアーマチュアコア８ｂに装着すると共に、第二インシュレータ４２をアーマチュアコア８ｂの軸方向下方からアーマチュアコア８ｂに装着する。このとき、第二インシュレータ４２の合わせ側端に設けられた舌片部５０，５１，５２は、第二インシュレータ４２の周壁部５３ａ、側壁部５７ｂ、および内壁部５８ｂよりも薄肉に形成されているので、第一インシュレータ４１の周壁部４３ａ、側壁部４７ｂ、および内壁部４８ｂを乗り上げるような形となる。そして、第一インシュレータ４１の各壁部４３ａ，４７ｂ，４８ｂに舌片部５０，５１，５２をスムーズに重ね合わせることができる。

また、第一インシュレータ４１の周壁部４３ａ、側壁部４７ｂ、および内壁部４８ｂと、第二インシュレータ４２の周壁部５３ａ、側壁部５７ｂ、および内壁部５８ｂは、共に略同一の肉厚に設定されているが、これら第一インシュレータ４１の各壁部４３ａ，４７ｂ，４８ｂと第二インシュレータ４２の各壁部５３ａ，５７ｂ，５８ｂの軸方向の長さは、アーマチュアコア８ｂの軸方向の長さの略半分よりやや短く設定されている。このため、両インシュレータ４１，４２は、これらの壁部４３ａ〜５８ｂが互いに突き当たるおそれがなく、確実にアーマチュアコア８ｂに装着することができる。

アーマチュアコア８ｂに第一インシュレータ４１、および第二インシュレータ４２を装着した後、これらインシュレータ４１，４２の上から巻線３５が巻装され、アーマチュアコイル３６が形成される。このとき、第二インシュレータ４２の舌片部５０，５１，５２には、それぞれ先細り部５０ｂ，５１ｂ，５２ｂが形成されているので、舌片部５０，５１，５２の角部で巻線３５のエナメル被覆を損傷するおそれがない。

続いて、回転軸８ａの上端側に設けられたコンミテータ８ｃのセグメント７０とアーマチュアコア８ｂに巻装された巻線３５の端末部とを接続した後、巻線３５を含むアーマチュアコア８ｂ、およびコンミテータ８ｃの下端側が樹脂モールドされる。
このとき、樹脂（不図示）は、外部からスロット収納部４９ｂ，５９ｂの内部へと流れ込み、巻線３５をアーマチュアコア８ｂ側に押圧する。しかしながら、アーマチュアコア８ｂは、第一インシュレータ４１、および第二インシュレータ４２によって被覆されている。しかも、各インシュレータ４１，４２の壁部４３ａ〜５８ｂの間に形成される隙間Ｓも舌片部５０，５１，５２によって確実に被覆されている。このため、巻線３５とアーマチュアコア８ｂとが互いに接触してしまうことを防止できる。

したがって、上述の実施形態によれば、第一インシュレータ４１と第二インシュレータ４２の各壁部４３ａ〜５８ｂを精度良く突き当ててアーマチュアコア８ｂを被覆する必要がない、つまり、第一インシュレータ４１と第二インシュレータ４２の製作精度を必要以上に高めることなく、確実にアーマチュアコア８ｂの周囲を被覆することができる。このため、巻線３５が巻装されたアーマチュアコア８ｂの周囲を樹脂モールドする際、樹脂モールド時の成形圧によって巻線３５が樹脂に押圧されたとしても、アーマチュアコア８ｂと巻線３５との接触を確実に防止できる。

また、軸方向に分割構成された２つのインシュレータ４１，４２のうち、第二インシュレータ４２に舌片部５０，５１，５２を設けるだけでよく、第一インシュレータ４１は従来のものから設計変更を行う必要がない。このため、第一インシュレータ４１をそのまま用いることが可能になり、製造コストの増大を抑制することができる。

さらに、アーマチュア８は、巻線３５を巻装してアーマチュアコイル３６が形成されているアーマチュアコア８ｂと、コンミテータ８ｃの下端側とが樹脂モールド部７３によって被覆された状態になっている。このため、アーマチュアコア８ｂが樹脂モールドされていない剥き出しの状態の場合と比較して、燃料によるアーマチュア８の侵食を防止し、かつ永久磁石７（モータハウジング６）とアーマチュア８との間を流れる燃料の流路抵抗を低減することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、燃料ポンプユニット１は、ベースブラケット２に取り付けられたポンプ部Ｐ、モータ部（電動モータ）Ｍおよび濾過部Ｆとからなり、インレットカバー３、ポンプユニットケーシング１５およびアウトレットカバー２３からなるポンプハウジングＰＣで囲まれて略円柱状の外形を有するものである場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、濾過部Ｆを有しない構造の燃料ポンプユニットであってもよい。

さらに、上述の実施形態では、コンミテータ８ｃが略円板状に形成された所謂ディスク型コンミテータである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、円柱型のコンミテータを用いてもよい。この場合、ブラシ１０をこの長手方向が径方向に沿って設け、円柱型コンミテータの周面を押圧するように配置すればよい。
そして、上述の実施形態では、２つのインシュレータ４１，４２のうち、第二インシュレータ４２に舌片部５０，５１，５２を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第二インシュレータ４２に代わって第一インシュレータ４１に舌片部５０，５１，５２を設けてもよい。

また、第一インシュレータ４１、または第二インシュレータ４２の何れか一方に舌片部５０，５１，５２を設ける場合に限らず、２つのインシュレータ４１，４２の両者にそれぞれ舌片部５０，５１，５２を設けてもよい。この場合、それぞれ第一インシュレータ４１に設けられている舌片部５０，５１，５２と第二インシュレータ４２に設けられている舌片部５０，５１，５２とが互いに重なり合っていればよい。

本発明の実施形態における燃料ポンプユニットの縦断面図である。 本発明の実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。 本発明の実施形態における第一インシュレータの斜視図である。 本発明の実施形態における第一インシュレータの斜視図である。 本発明の実施形態における第二インシュレータの斜視図である。 本発明の実施形態における第二インシュレータの斜視図である。 本発明の実施形態におけるインシュレータの装着状態を示す簡略図である。

符号の説明

１ 燃料ポンプユニット
８ アーマチュア
８ａ 回転軸
８ｂ アーマチュアコア
８ｃ コンミテータ
３０ コア本体
３１ ティース
３５ 巻線（コイル）
３６ アーマチュアコイル（コイル）
４０ インシュレータ
４１ 第一インシュレータ（インシュレータ片）
４２ 第二インシュレータ（インシュレータ片）
５０，５１，５２ 舌片部
５０ａ，５１ａ，５２ａ 段差部
５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ 先細り部
７０ セグメント
７３ 樹脂モールド部
Ｍ モータ部（電動モータ）
Ｐ ポンプ部

Claims (3)

1. 回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられ複数のティースを有するアーマチュアコアと、
   前記アーマチュアコアの前記ティースに巻装されるコイルと、
   前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとから成り、
   前記アーマチュアコアに、前記コイルとの絶縁を確保するためのインシュレータを装着し、
   少なくとも前記コイルを含む前記アーマチュアコアの周囲を樹脂モールドした電動モータにおいて、
   前記インシュレータは、互いに軸方向に着脱可能な２つのインシュレータ片で構成され、
   少なくとも一方のインシュレータ片の合わせ側端部に、他方のインシュレータ片側に向かって延出する舌片部を設け、
   前記舌片部は、この先端側が他方のインシュレータ片と周方向で重なり合っていることを特徴とする電動モータ。
2. 前記舌片部は、前記インシュレータ片の合わせ側端部よりも薄肉に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
3. 請求項１または請求項２に記載の電動モータと、
   燃料を吸引、圧送するポンプ部とを備え、
   前記電動モータの回転軸の一端に前記ポンプ部を設けたことを特徴とする燃料ポンプユニット。
   
   

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