JP2017180130A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエスコポンプと、射出成形される円筒状磁極部材が回転軸に同軸にモールド結合されて成るロータを有するとともにウエスコポンプから送出される燃料を流通させる通路が形成されるブラシレスモータとが、回転軸をインペラに相対回転不能に連結させてハウジング内に収容される燃料供給装置において、ロータが、射出成形される円筒状磁極部材が回転軸に同軸にモールド結合されて成るようにした上で、ブラシレスモータ内を流通する燃料の流れが阻害されることがないようにする。【解決手段】円筒状磁極部材２４の軸方向両端部のうちウエスコポンプ５とは反対側の端部だけの外周から円筒状磁極部材２４の外周面と面一として軸方向外方に突出するバリ３７が、円筒状磁極部材２４の射出成形時のパーティングラインに起因して生じた状態のままで、ブラシレスモータ６がハウジング７内に収容される。【選択図】 図１

Description

本発明は、ポンプケース内にインペラが収容されて成るウエスコポンプと、射出成形される円筒状磁極部材が回転軸に同軸にモールド結合されて成るロータを有するとともに前記ウエスコポンプから送出される燃料を流通させる通路が形成されるブラシレスモータとが、前記回転軸の一端部を前記インペラに相対回転不能に連結させて円筒状のハウジング内に収容される燃料供給装置に関する。

燃料供給装置の一部を構成するブラシレスモータのロータが、回転軸と、樹脂および磁粉の混合材料の射出成形による円筒状磁極部材に回転軸が同軸にモールド結合されて成るようにしたものが、特許文献１で知られている。

特開２０１５−５０８０５号公報

ところが、上記特許文献１で開示されるものでは、円筒状磁極部材の射出成形時に、円筒状磁極部材の外周形状を定める第１の型と、円筒状磁極部材の端部形状を定める第２および第３の型とを用いており、そのように３つの型を用いた射出成形によれば、少なくとも２箇所のパーティングラインに起因して円筒状磁極部材の両端部にバリがそれぞれ生じるが、このようなバリを容易に除去することは円筒状磁極部材の耐燃料性を低下させることとなり、困難である。ひるがえって、バリが生じた状態のままの円筒状磁極部材を用いて組み立てられたブラシレスモータをハウジング内に収容して燃料供給装置を構成すると、ブラシレスモータ内を流通する燃料の流れがバリで阻害されてしまう可能性がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ブラシレスモータのロータが、射出成形される円筒状磁極部材が回転軸に同軸にモールド結合されて成るようにした上で、ブラシレスモータ内を流通する燃料の流れが阻害されることがないようにした燃料供給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、ポンプケース内にインペラが収容されて成るウエスコポンプと、射出成形される円筒状磁極部材が回転軸に同軸にモールド結合されて成るロータを有するとともに前記ウエスコポンプから送出される燃料を流通させる通路が形成されるブラシレスモータとが、前記回転軸の一端部を前記インペラに相対回転不能に連結させて円筒状のハウジング内に収容される燃料供給装置において、前記円筒状磁極部材の軸方向両端部のうち前記ウエスコポンプとは反対側の端部だけの外周から前記円筒状磁極部材の外周面と面一として軸方向外方に突出するバリが、前記円筒状磁極部材の射出成形時のパーティングラインに起因して生じた状態のままで、前記ブラシレスモータが前記ハウジング内に収容されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記円筒状磁極部材の両端部内周部に、前記回転軸と同軸の円形の凹部がそれぞれ形成されることを第２の特徴とする。

本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記円筒状磁極部材の射出成形時のエジェクトピン痕が、前記円筒状磁極部材の前記ウエスコポンプ側の端部の前記凹部に残り、前記円筒状磁極部材の射出成形時の射出口痕が、前記円筒状磁極部材の前記ウエスコポンプとは反対側の端部の前記凹部に残るように前記凹部が形成されることを第３の特徴とする。

さらに本発明は、第１または第３の特徴の構成に加えて、前記円筒状磁極部材の前記ウエスコポンプ側の端部外周角部が、湾曲部をなすように形成されることを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、円筒状磁極部材の外周面と面一として軸方向外方に突出するバリが、前記円筒状磁極部材の軸方向両端部のうち前記ウエスコポンプとは反対側の端部だけの外周から突出するように、円筒状磁極部材の射出成形時のパーティングラインを定めることで、そのバリを円筒状磁極部材に残したままとしたブラシレスモータがハウジング内に収容されても、ブラシレスモータ内を流通する燃料の流れ方向の下流を向くようにバリが配置されることなるので、バリによって燃料の流れが阻害されることがなく、燃料供給装置の吐出効率を高めることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、円筒状磁極部材の両端部内周部に円形の凹部がそれぞれ形成されるので、燃料供給装置の軸方向小型化を図るために円筒状磁極部材の両端に、円筒状磁極部材の軸方向両側で回転軸を支持するための軸受を近接配置させるようにしても、円筒状磁極部材および軸受の干渉を防止することができる。

本発明の第３の特徴によれば、円筒状磁極部材の射出成形時のエジェクトピン痕と、射出口痕とが、円筒状磁極部材の軸方向両端部の凹部に残るので、円筒状磁極部材の軸方向両端部からエジェクトピン痕や射出口痕が出っ張ることはなく、エジェクトピン痕や射出口痕によって燃料の流れが阻害されることはない。

さらに本発明の第４の特徴によれば、エジェクトピン痕によって燃料の流れに乱流が生じたとしても、それを湾曲部での円滑な流れで相殺することができる。

燃料供給装置の縦断面図である。 ロータの斜視図である。 円筒状磁極部材の射出成形用の金型装置の簡略化した縦断面図である。

本発明の実施の形態を添付の図１〜図３を参照しながら説明すると、先ず図１において、この液体供給装置は、たとえば車載エンジンに燃料を供給するための燃料供給装置であり、ウエスコポンプ５と、該ウエスコポンプ５を駆動するブラシレスモータ６とが、中空の円筒状である共通のハウジング７に収容、結合されて成る。

前記ウエスコポンプ５は、放射状の多数の溝８を外周に有するインペラ９と、そのインペラ９の外周を臨ませるようにして円弧状に延びるポンプ室１０を有して前記インペラ９を回転可能に収納するポンプケース１１とを備える。前記ポンプケース１１は、外側ケース半体１２と、内側ケース半体１３とで分割構成されており、外側ケース半体１２および内側ケース半体１３間に前記インペラ９が介装されるとともに前記ポンプ室１０が画成される。

前記ポンプケース１１は、軸方向外方に臨んで前記ハウジング７の内面に形成される環状段部７ａと、前記ハウジング７の一端部に形成される第１のかしめ加工部７ｂとで挟持されるようにして、前記ハウジング７の一端部に収容される。

前記ブラシレスモータ６は、積層された複数枚の磁性鋼板が相互にかしめ結合されて成るステータコア１５ならびにボビン１７を介して前記ステータコア１５に巻装されるコイル１６とで構成されるステータ１８と、そのステータ１８内に配置されるロータ１９とを有する。

前記コイル１６に連なる３個の接続端子２０が前記ボビン１７に差し込んで支持される。また前記ステータ１８の軸方向一端部は樹脂から成る第１被覆部２１で覆われ、前記ステータ１８の軸方向他端部は、前記接続端子２０の前記ボビン１７とは反対側の端部を前記ハウジング７の外部に臨ませるようにして樹脂から成る第２被覆部２２で覆われており、前記ブラシレスモータ６は、前記ウエスコポンプ５の前記ポンプケース１１と、第１被覆部２１との間に円板状のスペーサ２３を介在させて前記ハウジング７に挿入され、前記ハウジング７の他端部に形成される第２のかしめ加工部７ｃを第２被覆部２２に係合することで、前記ブラシレスモータ６が前記ハウジング７に内蔵される。

図２を併せて参照して、前記ロータ１９は、樹脂および磁粉の混合材料の射出成形による円筒状磁極部材２４に回転軸２５が同軸にモールド結合されて成る。

前記回転軸２５の一端部は、前記スペーサ２３を貫通し、前記ポンプケース１１との間に第１の滑り軸受２６を介在させて前記ポンプケース１１内に突入される。前記ポンプケース１１内で前記回転軸２５にインペラ９が相対回転不能に連結されるものであり、この実施の形態では、前記インペラ９の中央部には非円形の取付け孔２７が設けられ、前記インペラ９に対応する部分で前記回転軸２５の一端部には、前記取付け孔２７の断面形状に対応した断面形状の非円形部２５ａが設けられる。前記非円形部２５ａが前記取付け孔２７に挿入されることで、前記インペラ９が前記回転軸２５の多少の傾きを許す程度の遊びを持って前記回転軸２５に相対回転不能に連結され、前記ポンプケース１１の前記外側ケース半体１２および前記内側ケース半体１３で前記インペラ９の軸方向に沿う移動が阻止される。

前記ポンプケース１１の前記内側ケース半体１３には、前記回転軸２５を同軸に囲繞する円筒状の軸受ハウジング１３ａが一体に設けられており、その軸受ハウジング１３ａおよび前記回転軸２５間に、第１の滑り軸受２６が介装される。また前記回転軸２５の他端部は、第２被覆部２２に第２の滑り軸受２８を介して回転自在に支持される。

前記ポンプケース１１における前記外側ケース半体１２には、前記ポンプ室１０の周方向一端部に通じる吸込ポート２９が形成され、前記内側ケース半体１３には、前記ポンプ室１０の周方向他端部に通じる吐出ポート３０が形成される。しかも外側ケース半体１２には、前記吸込ポート２９に直接連通する円筒状の吸込管１２ａが外向きに一体に突設されるととともに、ポンプケース１１内でのポンプ作用に伴って生じた気泡を排出するための脱気孔３１が形成される。

前記ブラシレスモータ６における前記ロータ１９および前記ステータ１８間には、前記吐出ポートに通じる通路３２が形成され、第２被覆部２２には、前記通路３２に通じる燃料出口室３３が形成される。しかも第２被覆部２２には、ポンプ作動時に高圧燃料を吐出するための円筒状の吐出管２２ａが一体に突設され、その吐出管２２ａ内には、前記燃料出口室３３から前記吐出管２２ａの先端の燃料吐出口３４側へのみ燃料の流動を許容する逆流防止用のチェック弁３５が収納される。

ところで、前記ブラシレスモータ６は、前記ロータ１９における前記円筒状磁極部材２４の軸方向両端部のうち前記ウエスコポンプ５とは反対側の端部だけの外周から前記円筒状磁極部材２４の外周面と面一として軸方向外方に突出するバリ３７が生じた状態のままで、前記ハウジング７内に収容されており、前記バリ３７は、前記円筒状磁極部材２４の射出成形時のパーティングラインに起因して生じるものである。

図３において、前記円筒状磁極部材２４の射出成形にあたって用いられる金型装置は、前記円筒状磁極部材２４および回転軸２５から成るロータ１９に対応したキャビティ３８を相互間に形成する第１および第２金型３９，４０を有しており、第１金型３９は、前記ロータ１９の前記ウエスコポンプ５側の形状に応じた有底孔４１を有するように形成され、第２金型４０は、前記ロータ１９の前記ウエスコポンプ５とは反対側の端部を形成する形状を有して前記有底孔４１に嵌合される嵌合突部４０ａを有するように形成される。

第２金型４０には、樹脂および磁粉が混合されて成るとともに加熱溶融された混合材料を前記キャビティ３８内に射出するための複数の射出口４３が設けられる。また第１金型３９には、射出成形完了後に成形品を押し出すための複数のエジェクトピン４４が軸方向移動可能に挿入される。しかもエジェクトピン４４の外周および第１金型３９間に、射出成形時に前記キャビティ３８で生じる気泡を抜くための気泡抜き用の通路（エアベント）が構成されていることが望ましい。

この金型装置によれば、第２金型４０の前記嵌合突部４０ａの外周面が、前記有底孔４１の内周面に接触する部分がパーティングラインとなり、そのパーティングラインに起因して、前記円筒状磁極部材２４の軸方向両端部のうち前記ウエスコポンプ５とは反対側の端部だけの外周から前記円筒状磁極部材２４の外周面と面一として軸方向外方に突出するバリ３７が生じることになる。

前記円筒状磁極部材２４の射出成形にあたっては、前記キャビティ３８に対応する部分の外周にローレット加工による細かい凹凸部４２が形成された回転軸２５がセットされた状態で第１および第２金型３９，４０が閉じられ、加熱溶融された混合材料が、複数の射出口４３から前記キャビティ３８に注入、充填された後に、冷却、固化される。次いで第１および第２金型３９，４０が開かれ、複数のエジェクトピン４４で押されることで、前記回転軸２５ならびに該回転軸２５にモールド結合された円筒状磁極部材２４が成形品として前記金型装置から取り出され、この成形後の着磁工程（図示せず）で前記円筒状磁極部材２４に着磁処理することでロータ１９が完成する。

ところで、前記混合材料の磁粉には錆び易い鉄分が含まれるのであるが、射出成形後の金型開き時に前記射出口４３の部分で固化状態にある前記混合材料は千切られて、鉄分が表面に露出したままの射出口痕４８（図２参照）として残ることになり、このような射出口痕４８は、前述したようにポンプ作動時に燃料の流通する燃料出口室３３に臨む位置に配置されることからも発錆し易い部位となる可能性がある。そこで前記円筒状磁極部材２４の少なくとも前記射出口痕４８の表面には、エポキシ系の電着塗装やニッケルメッキ等による防錆コーティングが施されることが望ましい。

また前記円筒状磁極部材２４の両端部内周部には、前記回転軸２５と同軸の円形の凹部４５，４６がそれぞれ形成される。しかも前記円筒状磁極部材２４の射出成形時の前記エジェクトピン４４によるエジェクトピン痕４７が、前記円筒状磁極部材２４の前記ウエスコポンプ５側の端部の前記凹部４５に残り、前記円筒状磁極部材２４の射出成形時の前記射出口４３による射出口痕４８が、前記円筒状磁極部材２４の前記ウエスコポンプ５とは反対側の端部の前記凹部４６に残るように前記凹部４５，４６が形成されるものであり、この実施の形態では、凹部４５，４６が、エジェクトピン痕４７および射出口痕４８が残る平面状の底部４５ａ，４６ａを有するように形成される。

さらに前記円筒状磁極部材２４の前記ウエスコポンプ５側の端部外周角部は、湾曲部４９をなすように形成される。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、円筒状磁極部材２４の軸方向両端部のうちウエスコポンプ５とは反対側の端部だけの外周から円筒状磁極部材２４の外周面と面一として軸方向外方に突出するバリ３７が、前記円筒状磁極部材２４の射出成形時のパーティングラインに起因して生じた状態のままで、ブラシレスモータ６がハウジング７内に収容されるので、ブラシレスモータ６の通路３２内を流通する燃料の流れ方向の下流を向くようにバリ３７が配置されることなり、バリ３７によって燃料の流れが阻害されることがなく、燃料供給装置の吐出効率を高めることができる。

また円筒状磁極部材２４の両端部内周部に、前記回転軸２５と同軸の円形の凹部４５，４６がそれぞれ形成されるので、円筒状磁極部材２４の軸方向両側で回転軸２５を支持するための第１および第２の滑り軸受２６，２８を円筒状磁極部材２４の両端に近接配置させて燃料供給装置の軸方向小型化を図るようにしても、円筒状磁極部材２４と、第１および第２の滑り軸受２６，２８の干渉を防止することができる。特に、前記円筒状磁極部材２４の表面に防錆コーティングが施される場合に、コーティング材が第１および第２の滑り軸受２６，２８と干渉すると、コーティング材が剥がれて錆の原因となるが、円筒状磁極部材２４の両端部内周部に円形の凹部４５，４６がそれぞれ形成されることにより、第１および第２の滑り軸受２６，２８との干渉によってコーティング材が剥がれてしまうことがない。

また前記円筒状磁極部材２４の射出成形時のエジェクトピン痕４７が、前記円筒状磁極部材２４の前記ウエスコポンプ５側の端部の前記凹部４５に残り、前記円筒状磁極部材２４の射出成形時の射出口痕４８が、前記円筒状磁極部材２４の前記ウエスコポンプ５とは反対側の端部の前記凹部４６に残るように前記凹部４５，４６が形成されるので、円筒状磁極部材２４の軸方向両端部からエジェクトピン痕４７および射出口痕４８が出っ張ることはなく、エジェクトピン痕４７や射出口痕４８によって燃料の流れが阻害されることはない。

さらに円筒状磁極部材２４のウエスコポンプ５側の端部外周角部が、湾曲部４９をなすように形成されるので、エジェクトピン痕４７によって燃料の流れに乱流が生じたとしても、それを湾曲部４９での円滑な流れで相殺することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

５・・・ウエスコポンプ
６・・・ブラシレスモータ
７・・・ハウジング
９・・・インペラ
１１・・・ポンプケース
１９・・・ロータ
２４・・・円筒状磁極部材
２５・・・回転軸
３２・・・通路
３７・・・バリ
４５，４６・・・凹部
４７・・・エジェクトピン痕
４８・・・射出口痕
４９・・・湾曲部

Claims (4)

1. ポンプケース（１１）内にインペラ（９）が収容されて成るウエスコポンプ（５）と、射出成形される円筒状磁極部材（２４）が回転軸（２５）に同軸にモールド結合されて成るロータ（１９）を有するとともに前記ウエスコポンプ（５）から送出される燃料を流通させる通路（３２）が形成されるブラシレスモータ（６）とが、前記回転軸（２５）の一端部を前記インペラ（９）に相対回転不能に連結させて円筒状のハウジング（７）内に収容される燃料供給装置において、前記円筒状磁極部材（２４）の軸方向両端部のうち前記ウエスコポンプ（５）とは反対側の端部だけの外周から前記円筒状磁極部材（２４）の外周面と面一として軸方向外方に突出するバリ（３７）が、前記円筒状磁極部材（２４）の射出成形時のパーティングラインに起因して生じた状態のままで、前記ブラシレスモータ（６）が前記ハウジング（７）内に収容されることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記円筒状磁極部材（２４）の両端部内周部に、前記回転軸（２５）と同軸の円形の凹部（４５，４６）がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記円筒状磁極部材（２４）の射出成形時のエジェクトピン痕（４７）が、前記円筒状磁極部材（２４）の前記ウエスコポンプ（５）側の端部の前記凹部（４５）に残り、前記円筒状磁極部材（２４）の射出成形時の射出口痕（４８）が、前記円筒状磁極部材（２４）の前記ウエスコポンプ（５）とは反対側の端部の前記凹部（４６）に残るように前記凹部（４５，４６）が形成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
4. 前記円筒状磁極部材（２４）の前記ウエスコポンプ（５）側の端部外周角部が、湾曲部（４９）をなすように形成されることを特徴とする請求項２または３に記載の燃料供給装置。

Images