JP2906675B2 - 直流電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直流電動機に関し、特に
アーマチャにコンミテータを設け、さらにこのアーマチ
ャを樹脂モールドしたものに関する。なお本発明は直流
電動機一般に適用可能であるが、以下の説明では、特に
車両用燃料ポンプの駆動モータに本発明を適用したもの
を説明する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両用燃料ポンプの駆動モー
タには直流電動機が用いられ、そのアーマチャを樹脂に
よりモールドすることが一般に行われている。従来、例
えば特開昭６３─２７２９９４号公報のような車両用燃
料ポンプが知られており、コンミテータ部を除くアーマ
チャ全体を樹脂モールドしている。

【０００３】この公報に開示されるような従来のアーマ
チャは、図５に図示されるような構造を有している。ア
ーマチャ１００はシャフト１０２と、このシャフト１０
２に設けられたコイル部１０４と、同じくシャフト１０
２に設けられたコンミテータ部１０６とを備える。コン
ミテータ部１０６は、フュージング用爪１１０が極数に
応じて周囲に形成された有底円筒状の銅板１１２を絞り
加工により製作し、この銅板１１２とともに絶縁材料１
１４をインサート成形し、さらに、この銅板１１２を極
数に応じて切断分離して形成される。図５では、銅板１
１２の切断加工による切り溝がアンダーカット部１１６
として現れている。フュージング用爪１１０には、コイ
ルの巻き線の一部が引っ掛けられ、フュージング用爪１
１０を折り曲げて、フュージング用爪１１０とコイル巻
線とが加熱溶着されている。これによりコンミテータの
各極とコイルとが電気的に接続される。コイル部１０４
からコンミテータ部１０６のフュージング用爪周辺にか
けては樹脂材料１０８によりモールドされている。

【０００４】こうして、図５ではアーマチャ１００の軸
方向からブラシが摺接する平面タイプのコンミテータが
形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の構造では、フュ
ージング用爪１１０を樹脂モールドするためにコンミテ
ータのアンダーカット部１１６をも樹脂が覆っている。
このため、樹脂モールド時に、アンダーカット部１１６
の溝から樹脂材料１０８が流出するという問題点があっ
た。

【０００６】また、従来から銅板１１２の切削加工によ
る切り屑などがアンダーカット部１１６の溝の中に入り
込み、アンダーカット部１１６の両側の極を短絡させて
しまうことがある。しかし、従来の構造ではアンダーカ
ット部１１６の一部が樹脂モールドされているため、樹
脂モールド後は、アンダーカット部１１６に入った切り
屑などを除去することが困難であるという問題点があっ
た。

【０００７】また、アンダーカット部１１６を樹脂モー
ルドしないために、フュージング用爪１１０をアーマチ
ャ１００の軸方向に延長し、フュージング用爪１１０と
アンダーカット部１１６とをアーマチャ１００の軸方向
に離れた位置に構成し、フュージング用爪１１０は樹脂
モールドするがアンダーカット部１１６は樹脂モールド
しないようにすることも考えられる。しかし、フュージ
ング用爪１１０とアンダーカット部１１６とをアーマチ
ャの軸方向に離すと、コンミテータのアーマチャ軸方向
への長さが長くなり、直流電動機としての体格が大きく
なるという問題点があった。

【０００８】特に、車両用燃料ポンプにあってはポンプ
部を直流電動機の軸方向に一体化するため、直流電動機
の軸方向の長さは燃料ポンプ全体の体格に大きな影響が
あった。また、車両用燃料ポンプにあっては燃料ポンプ
を燃料タンク内に内蔵するという構造から、その体格の
小型化が強く求められていた。

【０００９】本発明は上記のような問題点に鑑み、直流
電動機の軸方向長さを長くすることなくアンダーカット
部を露出させて、極間短絡等の不具合を減少させること
を目的としてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、ステータと、アーマチャ
と、アーマチャのコイルと、コンミテータと、前記コイ
ルと前記コンミテータの各極とを接続する爪と、前記コ
イルから前記爪にかけてを覆う樹脂材料と、ブラシとを
備える直流電動機において、前記コンミテータは、前記
アーマチャの周方向に沿って設けられた導電材料を前記
アーマチャの回転軸に対して放射状に切断分離して形成
され、前記導電材料を切断分離した際に形成された複数
のアンダーカット部を介して電気的に絶縁された複数の
極と、前記複数の極毎に設けられ、前記複数のアンダー
カット部の間に位置し、前記極と前記コイルとを接続す
る爪と、を備え、前記コイルから前記爪にかけてを覆う
前記樹脂材料は、前記アンダーカット部を露出させる溝
部を備えるという技術的手段を採用する。

【００１１】なお、コンミテータは、アーマチャの軸方
向からブラシが当接される平面タイプのコンミテータと
して構成されてもよい。

【００１２】

【作用】上記請求項１記載の構成によると、コンミテー
タの複数の極とコイルとを接続する爪は、導電材料を切
断分離した際に形成され、かつ複数の極を絶縁する複数
のアンダーカット部の間に位置されている。このため、
アーマチャの軸方向に対するコンミテータの長さは短
い。さらに、コイルから爪にかけてを覆う樹脂材料は、
アンダーカット部を露出させる溝部を備えている。この
ため、コイルと極とが接続された爪部は樹脂材料により
覆われ、腐食等による導通不良を生じることが防止され
る。しかも、アンダーカット部は溝部によって露出され
ているため、コイルから爪にかけてを樹脂材料で覆った
後でも、このアンダーカット部に入った切り屑等を除去
することができ、アンダーカット部を介して電気的に絶
縁された複数の極の間の短絡が防止される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を車両用燃料ポンプに適用した
実施例を図１、図２、図３、図４に基づいて説明する。
図１は実施例による車両用燃料ポンプの断面図である。
車両用燃料ポンプ１は、ハウジング１０の下部に設けら
れたポンプ部４と、ハウジング１０の上部に設けられた
吐出部６と、ハウジング１０の中間部に設けられたモー
タ部８とからなる。

【００１４】ポンプ部４は２段の再生ポンプが設けられ
ている。ポンプカバー４０には吸入口４１が形成され
る。このポンプカバー４０とスペーサ４２との間には、
第１のインペラ４３が収容されるとともに、その作動室
４４が形成される。スペーサ４２とポンプケーシング４
５との間には、第２のインペラ４６が収容されるととも
に、その作動室４７が形成される。これらのポンプケー
シング４５、スペーサ４２、ポンプカバー４０は順にハ
ウジング１０の下端部１１に嵌め込まれ、かしめ固定さ
れている。

【００１５】吐出部６はベアリングホルダ６０とポンプ
カバー７０とを備える。ベアリングホルダ６０はハウジ
ング１０の上端部１２に嵌め込まれ、さらにその上を覆
うようにポンプカバー７０がハウジング１０の上端部１
２に嵌め込まれ、両者はハウジング１０をかしめて固定
されている。ポンプカバー７０には吐出口７１とコネク
タ７４とが形成されている。吐出口７１には弁体７２と
ホルダ７３とが設けられ、逆止弁が構成されている。コ
ネクタ７４にはベアリングホルダ６０に固定された電極
７５がポンプカバー７０を貫通して突き出ている。

【００１６】ベアリングホルダ６０には電極７５が固定
されており、電極７５はベアリングホルダ６０に固定さ
れたチョークコイル６１に接続されている。チョークコ
イル６１はベアリングホルダ６０に固定されたブラシ押
さえ金具６２に接続される。ブラシ押さえ金具６２は図
示せぬブラシ穴を覆うように設けられ、図１に破線で示
すスプリング６３とブラシ６４とをブラシ穴の中に保持
する。ブラシ押さえ金具６２には図示せぬピグテールが
接続され、このピグテールを介してブラシ６４が接続さ
れる。

【００１７】なお、図１には一方の電極７５と、チョー
クコイル６１と、ブラシ押さえ金具６２と、スプリング
６３と、ブラシ６４とが図示されるが、図１の紙面手前
側には他方の電極と、チョークコイルと、ブラシ押さえ
金具と、スプリングと、ブラシとが紙面を介して対称に
設けられている。そして、一方の電極７５と図示せぬ他
方の電極との間にはコンデンサ６５が接続される。

【００１８】モータ部８はステータとしての界磁磁石８
０とアーマチャ９０とを備える。界磁磁石８０はハウジ
ング１０の中間部１３の内面に挿入される。図１には一
方の界磁磁石８０が図示されるが、図１の紙面手前側に
は図示せぬ他方の界磁磁石が設けられる。そして、一方
の界磁磁石８０と図示せぬ他方の界磁磁石との間にガイ
ド部６６とバネ８２とが位置することで両磁石とベアリ
ングホルダ６０に固定されたブラシ６４とが相対的に位
置決めされる。

【００１９】図２はアーマチャ９０の平面図、図３は図
２のＡ矢視図、図４は樹脂材料を取り除いたアーマチャ
９０の平面図である。アーマチャ９０はシャフト９１
と、コイル部９５と、コンミテータ部９６と、コイル部
９５からコンミテータ部９６にかけてを覆う樹脂材料９
７とを有する。図１に図示されるように、シャフト９１
はその下部にＤカット部９１ａを有し、第１と第２のイ
ンペラ４３、４６がこのＤカット部９１ａに挿入されて
いる。シャフト９１はポンプケーシング４５に固定され
たベアリング９２とベアリングホルダ６０に固定された
ベアリング９３とで回転自在に支持され、シャフト９１
の下端部はポンプカバー４０に固定されたスラスト軸受
９４により支持されている。

【００２０】シャフト９１にはコイル部９５とコンミテ
ータ部９６とが固定される。コンミテータ部９６は絞り
加工により有底円筒状に形成された銅製の導電部材９６
ｂを絶縁材料９６ａとともにインサート成形し、この導
電部材９６ｂをコンミテータの極数に応じて切断分離し
たものである。図１ないし図４にはこの切断分離により
形成された溝がアンダーカット部９６ｃとして図示され
ている。そして、コンミテータ部９６は、シャフト９１
に圧入されている。

【００２１】コンミテータ部９６のアーマチャ軸方向の
面は、図３に図示されるように導電部材９６ｂがシャフ
ト９１を中心に等間隔に放射状に切断分離されており、
この面がブラシ６４と摺接する摺接面９６ｄとされてい
る。この実施例ではコンミテータの極数は８極である。
摺接面９６ｄからコンミテータの周方向に沿って延びる
側面には、図４に図示されるように、導電部材９６ｂと
一体にフュージング用爪９６ｅが設けられている。フュ
ージング用爪９６ｅはコンミテータの各極毎にひとつず
つ設けられ、各極の両側に形成されたアンダーカット部
９６ｃの間に位置している。フュージング用爪９６ｅに
はコイル部９５からコイルの銅線の一部が掛けられ、フ
ュージング用爪９６ｅを曲げて銅線を挟むとともに、銅
線が溶着されている。これにより、コンミテータの各極
とコイルとが電気的に導通する。

【００２２】アーマチャ９０のコイル部９５からコンミ
テータ部９６にかけては樹脂材料９７により覆われてい
る。樹脂材料９７には、コンミテータ側においてフュー
ジング用爪９６ｅを覆う突出部９７ａと、アンダーカッ
ト部９６ｃを露出させるための溝部９７ｂとが交互に形
成されている。アーマチャ９０の樹脂モールド工程にお
いては、図２および図３に一点鎖線Ｂとして示される型
割り線を持った、上下２分割のモールド型が用いられ
る。そして、このモールド型の中に、図４に図示される
ようにシャフト９１にコイル部９５とコンミテータ部９
６とを固定し、コイルとコンミテータとの接続を終えた
ものを入れ、型内に樹脂材料９７を注入して、アーマチ
ャ９０が樹脂モールドされる。

【００２３】この実施例においては、図３によく表され
ているように、突出部９７ａと溝部９７ｂとが、型割り
線に対して垂直な面、およびモールド型の上下２分割方
向に向いた面で構成されている。そして、モールド型
は、これらの面に対応した形状を有している。このた
め、突出部９７ａと溝部９７ｂとからなる複雑な形状を
上下２分割の簡単なモールド型で成形することができ
る。

【００２４】以上に述べた実施例によると、コンミテー
タのアンダーカット部９６ｃは、樹脂材料９７の溝部９
７ｂに位置していて、樹脂材料９７に覆われない。この
ため、樹脂材料９７によるモールド工程においてアンダ
ーカット部９６ｃへの樹脂材料９７の流入が防止でき
る。また、樹脂材料９７によるモールド後でもアンダー
カット部９６ｃに入った切り屑等の導電物を容易に除去
できる。これにより、コンミテータの極間短絡等の不良
の修復が容易になり不良品の発生を低減できる。しか
も、コンミテータの各極とコイルとを接続するフュージ
ング用爪９６ｅは各極の両側に形成されたアンダーカッ
ト部９６ｃの間に位置している。このため、コンミテー
タの導電部材の絞り加工の絞り深さを浅くでき、導電部
材の割れ等の不良が低減されている。また、アンダーカ
ット部９６ｃとフュージング用爪９６ｅとをアーマチャ
軸方向に離さないので、コンミテータのアーマチャ軸方
向の長さを短くできる。

【００２５】さらに、突出部９７ａと溝部９７ｂとが、
型割り線に対して垂直な面、およびモールド型の上下２
分割方向に向いた面で構成されているため、上下２分割
の簡単なモールド型を用いることができる。このため、
複雑なモールド設備等を必要とすることなく、また製造
工程の大幅な増加を招くことなくアンダーカット部９６
ｃを露出させることができる。

【００２６】また、この実施例によると、車両用燃料ポ
ンプとしての体格を大きくすることなく、コンミテータ
の極間短絡等の不良品の発生を低減でき、車両用燃料ポ
ンプの品質向上、信頼性向上が達成される。なお、上記
実施例では、２段の再生ポンプを備える車両用燃料ポン
プの直流電動機に本発明を適用したが、１段の再生ポン
プを備える車両用燃料ポンプに適用してもよく、また他
の形式、例えば容積型の車両用燃料ポンプの直流電動機
に適用しても上記実施例と同様の効果を得ることができ
る。

【００２７】なお、本発明は、上記実施例で述べた車両
用燃料ポンプの直流電動機に限らず、広く各種直流電動
機に適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上述べた本発明の構成および作用によ
ると、アーマチャの軸方向に対するコンミテータの長さ
を長くすることなくアンダーカット部を露出させること
ができ、アンダーカット部に入った切り屑等の除去が容
易になり、アンダーカット部を介して電気的に絶縁され
た極間の短絡を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施例の車両用燃料ポンプの
断面図である。

【図２】アーマチャの平面図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】アーマチャの樹脂モールド前の平面図である。

【図５】従来のアーマチャを示す平面図である。

【符号の説明】

１ 車両用燃料ポンプ ４ ポンプ部 ６ 吐出部 ８ モータ部 ９０ アーマチャ ９６ コンミテータ部 ９６ｂ 導電部材 ９６ｃ アンダーカット部 ９６ｄ 摺接面 ９６ｅ フュージング用爪 ９７ 樹脂材料 ９７ａ 突出部 ９７ｂ 溝部 Ｂ 型割り線

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータと、アーマチャと、アーマチャ
   のコイルと、コンミテータと、前記コイルと前記コンミ
   テータの各極とを接続する爪と、前記コイルから前記爪
   にかけてを覆う樹脂材料と、ブラシとを備える直流電動
   機において、前記コンミテータは、前記アーマチャの周
   方向に沿って設けられた導電材料を、前記アーマチャの
   回転軸に対して放射状に切断分離して形成され、前記導
   電材料を切断分離した際に形成された複数のアンダーカ
   ット部を介して電気的に絶縁された複数の極と、前記複
   数の極毎に設けられ、前記複数のアンダーカット部の間
   に位置し、前記極と前記コイルとを接続する爪と、を備
   え、前記コイルから前記爪にかけてを覆う前記樹脂材料
   は、前記アンダーカット部を露出させる溝部を備えるこ
   とを特徴とする直流電動機。
2. 【請求項２】 前記複数の極は、前記アーマチャの軸方
   向に面し前記ブラシが当接される摺接面から、前記アー
   マチャの周方向に沿って延びる側面にかけて設けられた
   前記導電材料を、前記アーマチャの回転軸に対して放射
   状に切断分離して形成され、前記側面において前記導電
   材料を切断分離した際に形成された複数のアンダーカッ
   ト部を介して電気的に絶縁されていることを特徴とする
   請求項１記載の直流電動機。