JP3313508B2 - コミテータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コミテータに関し、特
に、セグメントがボス部の軸方向一端面に周方向に等間
隔に配列されている偏平形コミテータに係り、例えば、
モーターがポンプと一体になったインタンク式燃料供給
ポンプに利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等の車両の燃料を供給す
る燃料供給ポンプとして、モーターがポンプと一体的に
組み付けられて燃料タンクの内部に設備されるインタン
ク式のものがある。このインタンク式燃料供給ポンプに
おいて、モーターに偏平形コミテータが使用されること
がある。

【０００３】一方、インタンク式燃料供給ポンプにおい
ては、燃料がポンプからモーターハウジングを通して外
部に送出されるように構成されているのが、通例であ
る。この場合には、モーターのコミテータには燃料が接
触することになる。

【０００４】ところで、ガソリンにアルコールが混入さ
れたガソホールが燃料として使用される場合において、
燃料供給ポンプのモーターに使用されているコミテータ
の銅がガソホールに接触すると、燃料が改質されたり、
銅が浸食されたりすることが知られている。そこで、ガ
ソホール対策用のコミテータとして、例えば、米国特許
第５１７５４６３号に記載されているように、セグメン
ト（整流子片）の銅母材における少なくともブラシと接
触する面にカーボンからなる保護部片がはんだ付けによ
って被着されているものが提案されている。そして、こ
のコミテータの製造に際しては、はんだ材料がカーボン
製保護部片の端面形状と等しい平板形状に加工されたは
んだプレートが予め用意され、このはんだプレートがカ
ーボン製保護部片と銅母材との間に挟み込まれてはんだ
付け処理が実施される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
のコミテータの製造方法においては、特殊形状の専用は
んだプレートが予め製作されるため、コストが増加する
という問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、はんだプレートの製作を
省略することができるコミテータを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るコミテータ
は、樹脂により円盤形状に一体成形されたボス部と、カ
ーボンが用いられて形成されておりボス部の軸方向一端
面に周方向に等間隔に配されかつ互いに絶縁されて固定
されている複数のセグメントと、各セグメントにそれぞ
れ電気的に接続されているライザ片とを備えているコミ
テータにおいて、前記各ライザ片に各接続片がそれぞれ
連設されており、前記各カーボン製のセグメントの外周
面に形成された凸部に前記各接続片に形成された凹部が
それぞれ係合されているとともに、各接続片が各セグメ
ントの外周面に配されて電気的に接続されており、前記
ボス部は前記各ライザ片を突出させた状態で、前記各接
続片の一部を外周側から包囲していることを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】前記した手段によれば、ライザ片に連設された
接続片がカーボン製セグメントにその側面にて電気的に
接続されるため、カーボン製セグメントの端面上にはん
だプレートを当接する必要はない。つまり、前記した手
段によれば、カーボン製セグメントの端面形状に対応し
たはんだプレートを製作する必要がないため、その分、
コミテータを製造するためのコストを低減することがで
きる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるコミテータを
示しており、（ａ）は一部切断斜視図、（ｂ）はライザ
片を含む拡大部分断面図、（ｃ）は凸部を含む拡大部分
断面図である。図２は製造途中を示す分解斜視図であ
る。図３は製造途中を示しており、（ａ）ははんだ付け
前の正面断面図、（ｂ）ははんだ付け後の正面断面図、
（ｃ）はボス部成形後の正面断面図である。

【００１０】本実施例において、本発明に係るコミテー
タは、偏平形構造に構成されているとともに、インタン
ク式燃料供給ポンプにおけるモーターに使用されるもの
として構成されている。

【００１１】本実施例に係る偏平形コミテータ１は、絶
縁性を有する樹脂が用いられて厚肉の略円盤形状に形成
されているボス部１６と、それぞれ略扇形形状に形成さ
れてボス部１６の表面上に略等間隔に放射状に配されて
いる複数個のセグメント２１と、セグメント２１のそれ
ぞれに電気的に接続されているライザ片４と、隣合うセ
グメント２１を互いに電気的に絶縁された状態とするた
めのスリット２０と、ボス部１６の中心線上に開設され
たモーター回転軸固定用軸孔１７とを備えている。

【００１２】各セグメント２１はカーボン粉末が適当な
結合剤によって焼成加工されて成形されており、本実施
例においては、後述するように円形リング板形状のカー
ボンプレート８がスリット２０によって分割された略扇
形形状に形成されている。各ライザ片４には接続片６が
一体的に連設されており、この接続片６がセグメント２
１の側面にはんだ付けされている。ライザ片４と一体と
なった接続片６の外周の上側半分には段差部３が一体的
に形成されており、この段差部３の外側にはボス部１６
の一部が形成されて係合した状態になっている。また、
各接続片６の周方向両端部には凹部５、５がそれぞれ形
成されており、各凹部５にはカーボン製セグメント２１
の凸部１０およびボス部１６の一部が係合した状態にな
っいる。さらに、カーボン製セグメント２１の内側係合
段差部９にはボス部１６の内側係合部１８が形状結合し
た状態になっいる。したがって、各接続片６とセグメン
ト２１とはボス部１６によって機械的に結合された状態
になっいる。

【００１３】本実施例において、カーボン製セグメント
２１は図２に示されているカーボンプレート８によって
形成されている。このカーボンプレート８はカーボン粉
末が適当な結合剤により焼成加工されて、円形リング形
状の平板体に一体成形されている。カーボンプレート８
は製造しようとするセグメントの径方向の寸法と等しい
幅を有する大幅の円形リング形状の平板体に形成されて
いる。すなわち、この大幅のリング形状の板体に形成さ
れたカーボンプレート８は、その外径がセグメント群の
外径と略等しくなるように、かつ、その内径がセグメン
ト群の内径と略等しくなるように形成されている。

【００１４】カーボンプレート８における一方の端面
（以下、上面とする。）の内周面には、内側係合段差部
９が一定幅および一定高さにそれぞれ形成されている。
この段差部９は後述するようにボス部が樹脂成形された
後に、ボス部の一部に係合した状態になって形状結合効
果によってボス部と各カーボン製セグメントとを一体的
に結合する役目を果たし得るように、幅や高さが最適値
に設定されている。

【００１５】また、カーボンプレート８の外周面には外
側係合凸部１０がセグメントと同数個（本実施例におい
ては８個）、内側係合段差部９が形成された端面と反対
側の下端面の縁辺において周方向に等間隔に配されて、
一定高さ一定幅一定厚さの円弧板形状にそれぞれ突設さ
れている。この凸部１０の周方向の幅および軸方向の厚
さは後記するライザ片の係合凹部の周方向の幅および段
差部の厚さと略等しく設定されており、また、この凸部
１０の高さはライザ片の係合凹部の段差部からの突出す
る高さと略等しく設定されている。

【００１６】さらに、カーボンプレート８の外周面には
ニッケルめっき被膜１１が形成されている。後述するよ
うに、このニッケルめっき被膜１１はカーボンプレート
へのはんだ付けを可能にするための表面処理手段の一例
である。したがって、ニッケル以外のカーボンへの被着
が可能で、かつ、はんだ濡れ性および導電性を有する金
属材料または非金属材料によって形成してもよい。ま
た、それらの被膜はめっき法によって形成するに限ら
ず、蒸着法や塗布法等の形成方法によって形成してもよ
い。

【００１７】本実施例において、ライザ片群および接続
片群は図２に示されている円筒体２が用いられて形成さ
れている。この円筒体２は銅系材料（銅または銅合金）
が用いられて、プレス加工により短尺の円筒形状に一体
的に形成されている。円筒体２の内径はカーボンプレー
ト８の外径よりも若干大きめに設定されている。円筒体
２の外周には段差部３が片側（以下、上側とする。）半
分の領域に形成されている。

【００１８】円筒体２の下側端辺にはライザ片４となる
ライザ片部４Ａがセグメントと同数本（本実施例におい
ては８本）、周方向に等間隔に配されて径方向外向きに
一体的に突設されている。ライザ片４となるライザ片部
４Ａはアーマチュアのコイル端末部を挟み込んだ状態で
ヒュージング加工し得る大きさの矩形の小片に形成され
ており、コイル端末部の挟み込み作業や、ヒュージング
加工の作業性を高めるため、先方が上向き傾斜になるよ
うに適度に屈曲される。

【００１９】円筒体２には係合凹部５となる切欠部５Ａ
がライザ片部４Ａと同数個（本実施例においては８
個）、隣合うライザ片部４Ａ、４Ａの間にそれぞれ配さ
れて、ライザ片部側の下端辺から切り欠かれている。こ
の切欠部５Ａの周方向の幅はカーボンプレート８の凸部
１０の周方向の幅と略等しく設定されている。そして、
円筒体２の隣合う切欠部５Ａ、５Ａの間の実体部分によ
って接続片６となる接続片部６Ａがそれぞれ形成されて
いる。

【００２０】そして、円筒体２には前記したカーボンプ
レート８が、図３（ａ）に示されているように嵌入され
る。この際、円筒体２の各切欠部５Ａにカーボンプレー
ト８の各凸部１０がそれぞれ嵌入される。この状態で、
カーボンプレート８の上面は円筒体２の上側端面から上
方に若干突出した状態になる。このカーボンプレート８
の円筒体２からの突出端部外周には、はんだリング１２
が遊嵌される。はんだリング１２は汎用のワイヤ状のは
んだ材料をリング形状に丸めただけのものであり、特殊
な加工によって専用的に製作されるものではない。した
がって、コストを増加することは殆どない。

【００２１】その後、円筒体２とカーボンプレート８と
はんだリング１２との組立体１４がはんだごてや、加熱
炉等を通されて加熱処理されると、はんだリング１２が
溶融して流動する状態になったはんだ材料が円筒体２と
カーボンプレート８との嵌合面間に毛細管現象により浸
透して行き固まるため、図３（ｂ）に示されているよう
に、円筒体２とカーボンプレート８との間にははんだ層
１３が形成される。このとき、カーボンプレート８の外
周面にはニッケルめっき被膜１１が形成されているた
め、はんだ層１３はカーボンプレート８と円筒体２とを
電気的かつ機械的に接続した状態になる。

【００２２】はんだ層１３によって結合された円筒体２
とカーボンプレート８との結合体１５にはボス部１６
が、図３（ｃ）に示されているように樹脂成形される。
すなわち、カーボンプレート８の内側段差部９と反対側
の下端面にはボス部１６が、絶縁性を有する樹脂が用い
られた加圧成形法（モールディング法）によって一体成
形されている。ボス部１６の中心線上にはモーター回転
軸固定用軸孔１７が円柱形の孔形状に同時成形によって
開設されている。

【００２３】ボス部１６のカーボンプレート８の下方部
分の外周は円筒体２によって包囲された状態になってお
り、ボス部１６の一部は円筒体２に切設された各切欠部
５Ａを通して円筒体２の段差部３に充填されてリング状
にその段差部３を包囲した状態で一体的になっている。
ボス部１６のカーボンプレート８の上側にはカーボンプ
レート８の内側および外側に内側係合部１８および外側
係合部１９がそれぞれ形成されている。内側係合部１８
はカーボンプレート８に形成された内側係合段差部９に
形状結合した状態になっている。また、外側係合部１９
は円筒体２の外周に形成された段差部３に形状結合した
状態になっている。この相互の形状結合部分によって、
カーボンプレート８はボス部１６により軸方向に抜け出
ないように保持された状態になっている。

【００２４】そして、ボス部１６の円筒体２の各切欠部
５Ａの下側部分に充填した部分は各切欠部５Ａと係合し
た状態になっているため、ボス部１６と円筒体２とは互
いに回り止めされた状態になっている。また、円筒体２
の各切欠部５Ａとカーボンプレート８の各凸部１０とが
嵌合した状態になって円筒体２とカーボンプレート８と
は互いに回り止めされているため、ボス部１６と円筒体
２とカーボンプレート８とは回り止めされた状態になっ
ている。

【００２５】その後、各ライザ片部４ＡがＶ字形状に折
り返される。次いで、カーボンプレート８およびボス部
１６の一部にスリットが切削加工される。以上の工程に
より、図１に示されている前記構成に係る偏平形コミテ
ータ１が製造されたことになる。すなわち、樹脂一体成
形品２２における円筒体２、カーボンプレート８および
ボス部１６には複数本のスリット２０が、隣り合うライ
ザ片部４Ａ、４Ａ間の中間位置である円筒体２の各切欠
部５Ａにそれぞれ配されて、法線と一致するように切削
工具（図示せず）による切削等のような適当な手段によ
り切設される。スリット２０はカーボンプレート８をボ
ス部１６に達する深さまで切り込まれることによって切
り離し、隣り合うもの同士が電気的に独立している各セ
グメント２１を実質的に構成せしめている。つまり、各
セグメント２１はスリット２０により互いに切り離され
ているカーボン製のプレート片から構成されている。円
筒体２の隣合う接続片部６Ａと６Ａとがスリット２０に
よって切り離されることによってそれぞれ形成された各
接続片６は、各セグメント２１にその側面においてはん
だ層１３により電気的に接続されている。また、各接続
片６はその周方向左右両端部に左右の切欠部５Ａ、５Ａ
がスリット２０によって分断されて構成された各凹部
５、５、および段差部３において、ボス部１６および各
セグメント２１に形状結合されている。

【００２６】前記実施例によれば次の効果が得られる。 （１） 特殊形状のはんだプレートを専用的に製作しな
くて済むため、コストの増加を防止することができる。

【００２７】（２） カーボン製のプレート片両側の凸
部と接続片両側の凹部とが係合するとともに、ボス部の
樹脂が連続して接続片の段差部にリング状に形成される
から、はんだ層と相俟ってセグメントとライザ片とを強
固に固定することができる。

【００２８】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々
変更可能であることはいうまでもない。

【００２９】例えば、ライザ片と一体となった接続片は
カーボン製セグメントの側面にはんだ付けによって電気
的に接続するに限らず、導電性接着剤によって電気的に
接続してもよい。

【００３０】ライザ片および接続片を構成するための筒
体は円筒体に形成するに限らず、カーボンプレートの外
形形状に対応した多角形筒体に形成してもよい。

【００３１】接続片の外周に形成された段差部によって
軸方向の抜け止めを確保することができるため、セグメ
ント上面と接続片上面とを一致させてもよい。

【００３２】また、前記実施例において、各セグメント
２１は隣合うセグメント２１、２１間に切設されたスリ
ット２０によって電気的に分離されているが、予め、扇
形形状に成形された複数個のセグメントを絶縁ギャップ
を置いて円形環状に配して、ボス部１６にインサート成
形するように構成してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ライザ片と一体となった接続片をカーボン製セグメント
の側面に配して電気的に接続することにより、コストの
増加を防止することができるとともに、セグメント、ラ
イザ片とを強固に一体化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるコミテータを示してお
り、（ａ）は一部切断斜視図、（ｂ）はライザ片を含む
拡大部分断面図、（ｃ）は凸部を含む拡大部分断面図で
ある。

【図２】製造途中を示す分解斜視図である。

【図３】製造途中を示しており、（ａ）ははんだ付け前
の正面断面図、（ｂ）ははんだ付け後の正面断面図、
（ｃ）はボス部成形後の正面断面図である。

【符号の説明】

１…偏平形コミテータ、２…円筒体、３…段差部、４…
ライザ片、４Ａ…ライザ片部、５…係合凹部、５Ａ…切
欠部、６…接続片、６Ａ…接続片部、８…カーボンプレ
ート、９…内側係合段差部、１０…外側係合凸部、１１
…ニッケルめっき被膜、１２…はんだリング、１３…は
んだ層、１４…組立体、１５…結合体、１６…ボス部、
１７…軸孔、１８…内側係合部、１９…外側係合部、２
０…スリット、２１…セグメント。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂により円盤形状に一体成形されたボ
   ス部と、カーボンが用いられて形成されておりボス部の
   軸方向一端面に周方向に等間隔に配されかつ互いに絶縁
   されて固定されている複数のセグメントと、各セグメン
   トにそれぞれ電気的に接続されているライザ片とを備え
   ているコミテータにおいて、 前記各ライザ片に各接続片がそれぞれ連設されており、 前記各カーボン製のセグメントの外周面に形成された凸
   部に前記各接続片に形成された凹部がそれぞれ係合され
   ているとともに、各接続片が各セグメントの外周面に配
   されて電気的に接続されており、 前記ボス部は前記各ライザ片を突出させた状態で、前記
   各接続片の一部を外周側から包囲していることを特徴と
   するコミテータ。