JP2017180130A - 燃料供給装置 - Google Patents

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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。
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