JP3906812B2

JP3906812B2 - Fuel pump

Info

Publication number: JP3906812B2
Application number: JP2003029464A
Authority: JP
Inventors: 栄二岩成
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2004239171A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）に供給する燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
下記の特許文献１に示されているように、コンミテータ（整流子）の端子にモータコア（電機子）の巻線を引っ掛けることにより、電機子側に整流子を引き寄せ電機子に整流子を結合するとともに、整流子と電機子とを電気的に接続する構成が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−８４５４５８号公報
【０００４】
図１１および図１２に、整流子の端子に電機子の巻線を引っ掛ける構成例を示す。図１１に示すように、整流子３００は回転方向に配置された複数のセグメントを有し、各セグメント３０２と端子３０４とが電気的に接続している。セグメント３０２は絶縁樹脂材３０６で支持されている。図１２に示すように、整流子３００は電機子３１０の回転軸３１２に挿入され、電機子３１０の巻線３２０を端子３０４に引っ掛けてからヒュージングにより端子３０４と巻線３２０とを電気的に接続するとともに、電機子３１０から整流子３００が脱落することを防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、端子３０４に巻線３２０を引っ掛けて整流子３００と電機子３１０とを電気的に接続する作業は繁雑である。そこで本出願人は、整流子を一体に形成したカセット式にし、電機子に整流子を組み付けるときに整流子の端子と電機子の端子とが電気的に接続する構成を検討している。カセット式の整流子においては、電機子から脱落することを防止する構成が必要である。
【０００６】
また本出願人は、整流子と同様に電機子に組み付ける部材として、整流子と反対側の電機子の軸方向端部を覆うカバーについて検討している。燃料ポンプに用いる電機子の端部をカバーで覆うことにより、電機子の整流子と反対側の軸方向端部に流れ込む燃料と電機子との抵抗を低減できる。整流子と同様にカバーにおいても、電機子から脱落することを防止する構成が必要である。
本発明の目的は、電機子に組み付ける部材が電機子から脱落することを簡単な構成で防止する燃料ポンプを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料ポンプによると、電機子に整流子を組み付けるときに整流子の端子と電機子の端子とが電気的に接続するので、整流子と電機子とを容易に電気的に接続できる。さらに、電機子に整流子を組み付ける工程と整流子と電機子とを電気的に接続する工程とを一工程で実現可能である。したがって、製造工数が低減する。
【０００８】
請求項１記載の燃料ポンプにおいて電機子と整流子との組み付けとは、電機子の回転時に整流子が電機子から脱落するような組み付けを意味している。請求項１記載の燃料ポンプでは、整流子が電機子から脱落することを抜け止め部材により防止するので、整流子および電機子に電機子から整流子が脱落することを防止する構造が不要である。したがって、整流子および電機子の構造を極力簡単にできる。
【０００９】
本発明の請求項１記載の燃料ポンプによると、抜け止め部材は整流子の反電機子側に設置され、請求項２記載の燃料ポンプによると、抜け止め部材は整流子の反電機子側から組み付けられている。電機子から脱落する側で抜け止め部材は整流子の脱落を防止するので、抜け止め部材は電機子から整流子が脱落することを容易に防止できる。
【００１０】
本発明の請求項１記載の燃料ポンプによると、電機子と整流子とは雌端子と雌端子との嵌合により確実に電気的に接続する。
本発明の請求項３および４記載の燃料ポンプによると、ポンプ部が吸入する燃料が流入する電機子の軸方向端部をカバーが覆うので、電機子の回転にともない電機子の軸方向端部に流入する燃料と電機子との抵抗を低減できる。また、カバーが電機子から脱落することを抜け止め部材により防止するので、カバーおよび電機子に電機子からカバーが脱落することを防止する構造が不要である。したがって、カバーおよび電機子の構造を極力簡単にできる。
【００１１】
本発明の請求項４記載の燃料ポンプによると、抜け止め部材はカバーの反電機子側に設置され、請求項５記載の燃料ポンプによると、抜け止め部材はカバーの反電機子側から組み付けられている。電機子から脱落する側で抜け止め部材はカバーの脱落を防止するので、抜け止め部材は電機子からカバーが脱落することを容易に防止できる。
【００１２】
本発明の請求項６記載の燃料ポンプによると、整流子またはカバーの抜け止め部材は電機子の回転軸に圧入されている。部材の加工誤差または組付誤差等により整流子またはカバーの組付位置がずれても、抜け止め部材の圧入位置を調整することにより、整流子またはカバーの組付位置のずれに容易に対応できる。また、抜け止め部材を組み付けるために電機子の回転軸に溝や突部を形成する必要がないので、回転軸の加工が容易である。
【００１３】
本発明の請求項７記載の燃料ポンプによると、抜け止め部材は弾性力で回転軸に圧入されている。抜け止め部材が回転軸から抜ける抜け荷重は、圧入により抜け止め部材が広がり発生する弾性力に応じて変化する。整流子またはカバーが電機子から脱落することを防止するために必要な抜け荷重を満たす抜け止め部材の圧入代の調整可能範囲は広いので、抜け止め部材の加工が容易である。
【００１４】
本発明の請求項８記載の燃料ポンプによると、抜け止め部材の材質はステンレス鋼であるから、燃料に対する耐食性に優れている。
本発明の請求項９記載の燃料ポンプによると、抜け止め部材はＣ字状リングであるから、弾性力が容易に発生し、回転軸に抜け止め部材を圧入しやすい。
【００１５】
本発明の請求項１０記載の燃料ポンプによると、圧入時に抜け止め部材が広がる圧入代は０．１ｍｍ以上である。抜け止め部材の圧入代に対する抜け荷重の変化率が小さいので、抜け荷重の調整が容易である。
請求項１１記載の燃料ポンプのように、圧入代を０．２ｍｍ以上にすると、抜け止め部材の圧入代に対する抜け荷重の変化率がさらに小さくなるので、抜け荷重の調整が容易である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料ポンプを図１に示す。燃料ポンプ１０は、例えば車両等の燃料タンク内に装着されるインタンク式ポンプである。ハウジング１２は吸入側カバー１４と吐出側カバー１９とをかしめ固定している。
【００１７】
ポンプケーシング１６は吸入側カバー１４とハウジング１２との間に挟持されている。吸入側カバー１４とポンプケーシング１６との間にＣ字状のポンプ流路１１０が形成されている。吸入側カバー１４およびポンプケーシング１６は、回転部材としてのインペラ２０を回転可能に収容しているケース部材である。吸入側カバー１４、ポンプケーシング１６およびインペラ２０はポンプ部を構成している。ポンプケーシング１６は、インペラ２０を収容するケース部材の電機子４０側の部材である。ポンプケーシング１６は、内周側で軸受部材２６を支持している。
【００１８】
円板状に形成されたインペラ２０の外周縁部には多数の羽根溝が形成されている。インペラ２０が電機子４０の回転によりシャフト４１とともに回転すると、インペラ２０の羽根溝の前後で流体摩擦力により圧力差が生じ、これを多数の羽根溝で繰り返すことによりポンプ流路１１０の燃料が加圧される。インペラ２０の回転により吸入側カバー１４に形成された燃料吸入口１１２からポンプ流路１１０に吸入された燃料タンク内の燃料は、ポンプケーシング１６の連通路１１４から電機子４０の整流子７０と反対側の軸方向端部であるカバー８０側に吐出される。さらに燃料は、電機子４０の外周を通って整流子７０側に向かい、図示しない燃料吐出口を通り燃料ポンプ１０からエンジン側に吐出される。
【００１９】
ハウジング１２の内周壁には、円弧状の永久磁石３０が所定の隙間をおいて４個設けられており、これら永久磁石３０は、周方向に極の異なる磁極が交互に形成されるように配置されている。
電機子４０の他方の軸方向端部側に整流子７０が組み付けられ、電機子４０の整流子７０と反対側の軸方向端部をカバー８０が覆っている。電機子４０の回転軸としてのシャフト４１は、ポンプケーシング１６と吐出側カバー１９とにそれぞれ収容され支持されている軸受部材２６、２７により軸受けされている。
【００２０】
図２に示すように、電機子４０は、回転中央部に中央コア４２を有している。シャフト４１は中央コア４２に圧入されている。中央コア４２は断面六角形の筒状に形成されており、６面の各外周壁に回転軸方向に延びる凹部４４を有している。凹部４４は、半径方向外側に向かうにしたがい幅が狭くなっている。
【００２１】
６個の磁極コイル部５０は中央コア４２の外周に回転方向に設置されている。各磁極コイル部５０は、コイルコア５２、ボビン６０、およびボビン６０に巻線を巻回して形成されているコイル６２を有している。６個の磁極コイル部５０は同一構成であるので、図２において同一構成部分の符号を一部省略している。
【００２２】
図３に示すように、コイルコア５２は中央コア４２と別部材である。図２に示すように、コイルコア５２は、永久磁石３０と回転方向に沿って向き合っている外周部５４と、外周部５４から中央コア４２に向けて延びている板状のコイル巻回部５６とを有している。電機子４０のシャフト４１と直交する断面において、コイルコア５２はＴ字状に形成されている。外周部５４の外周面５５は滑らかな凸円弧状に形成されている。外周部５４の外周面５５と永久磁石３０の内周面３１とが回転方向に沿って形成する隙間の大きさは均一である。コイル巻回部５６は回転軸方向に延びる凸部５８を中央コア４２側に有している。凸部５８は中央コア４２側に向けて幅が広くなっている。回転軸方向の一方から凹部４４または凸部５８の一方に他方を挿入することにより凹部４４と凸部５８とは嵌合している。
【００２３】
ボビン６０は、外周部５４の外周面５５と凸部５８とを除きコイルコア５２を覆っている。ボビン６０は、回転方向に隣接するコイルコア５２の外周部５４同士を磁気的に絶縁している。シャフト４１と直交する断面およびシャフト４１を含む断面において、ボビン６０はコイル巻回部５６を挟み外周部５４側から中央コア４２側に向け幅が狭くなる台形状の巻回空間を形成している。この巻回空間に巻線を巻回することによりコイル６２を形成している。図５に示すように、ボビン６０の整流子７０側の周方向両端は整流子７０側に向けて突出しており、この突出により周方向に隣接しているボビン６０同士は突部６１を形成している。突部６１は整流子７０の凹部７７と嵌合している。
【００２４】
図１に示すように、各コイル６２の整流子７０側の端部は端子６４と電気的に接続しており、整流子７０の各セグメント７２と電気的に接続している。コイル６２の整流子７０と反対側であるインペラ２０側の端部は端子６６と電気的に接続している。図６に示すように、回転方向に連続して隣接している６個の端子６６は、端子６８により電気的に接続している。
【００２５】
図４に示すように、整流子７０は一体に形成されたカセット式である。図５に示すように、中央コア４２にシャフト４１を圧入した状態で、整流子７０の貫通孔７１にシャフト４１を挿入して電機子４０に整流子７０を組み付けるとき、整流子７０の電機子４０側に突出している雄端子である端子７４はそれぞれ電機子４０の雌端子である端子６４に嵌合し端子６４と電気的に接続する。端子７４と端子６４との雌雄関係は第１実施形態と反対でもよい。整流子７０の絶縁樹脂材７６には、周方向において端子６４の間に凹部７７が形成されている。電機子４０の突部６１に凹部７７が嵌合することにより、電機子４０に整流子７０を組み付けるときに整流子７０の回転方向の位置決めをするとともに、組み付け後に電機子４０に対し整流子７０が回転方向に位置ずれすることを防止する。図５に示すように電機子４０に整流子７０を組み付けた後、整流子７０の反電機子側からＣリング１００をシャフト４１に圧入することによりＣリング１００は整流子７０の反電機子側に設置される。したがって、Ｃリング１００はシャフト４１から整流子７０が抜けることを防止する。
【００２６】
図４に示すように、整流子７０は回転方向に設置された６個のセグメント７２を有している。セグメント７２同士は、空隙７３および絶縁樹脂材７６により電気的に絶縁されている。各セグメント７２は端子７５を介し端子７４と電気的に接続している。整流子７０が電機子４０とともに回転することにより、セグメント７２は順次図示しないブラシと接触する。吐出側カバー１９にインサート成形されている端子７９、ブラシ、セグメント７２、端子７４、端子６４を通り電機子４０のコイル６２に電力が供給される。
【００２７】
図７に示すように、整流子７０において、セグメントＳ１とセグメントＳ４、セグメントＳ２とセグメントＳ５、セグメントＳ３とセグメントＳ６は電気的に接続されている。図７において、ａ１、ｂ１、ｃ１、ａ２、ｂ２、ｃ２は回転方向にこの順で電機子４０に設置されているコイル６２を表し、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６は回転方向にこの順で整流子７０に設置されているセグメント７２を表している。
【００２８】
コイル６２の整流子７０側の端部とセグメント７２、ならびにコイル６２の整流子７０と反対側の端部同士は図７に示すように電気的に接続している。コイル６２の整流子７０と反対側の端部はスター結線の中性点２００を形成している。つまり、図８に示すように、スター結線された３個のコイル６２は並列に結線されている。
【００２９】
図１に示すように、カバー８０は電機子４０の整流子７０と反対側の軸方向端部を覆っている。カバー８０はシャフト４１周囲の中央部に凹部８２を有している。軸受部材２６およびポンプケーシング１６の一部は凹部８２内に位置している。
図６に示すように電機子４０の反整流子側のシャフト４１にカバー８０を組み付けてからカバー８０の反電機子側からＣリング１０２をシャフト４１に圧入することにより、Ｃリング１０２はカバー８０の反電機子側に設置される。したがって、カバー８０はシャフト４１からカバー８０が抜けることを防止する。
【００３０】
整流子７０およびカバー８０の抜け止め部材であるＣリング１００、１０２は、ステンレス鋼で形成されている。Ｃリング１００、１０２の圧入代と圧入されたＣリング１００、１０２がシャフト４１から抜けるときに要する抜け荷重との関係を図９に示す。ここで圧入代とは、シャフト４１に圧入するときにＣリング１００、１０２が広がる大きさであり、Ｃリング１００、１０２の内径とシャフト４１の外径との差を表す。
【００３１】
圧入代が０．１ｍｍ未満では圧入代に対する抜け加重の変化率が大きく、抜け荷重の調整が困難である。圧入代が０．１ｍｍ以上であれば圧入代に対する抜け加重の変化率が緩やかになるので、抜け荷重の調整が容易になる。さらに圧入代が０．２ｍｍ以上であれば、抜け荷重は殆ど変化しない。圧入代が０．１ｍｍ以上、望ましくは０．２ｍｍ以上であれば、抜け荷重の調整が容易である。したがって、Ｃリング１００、１０２の加工が容易である。
【００３２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１０に示す。第２実施形態の燃料ポンプ１２０において第１実施形態の燃料ポンプ１０と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。カバー１３０は、コイル６２の整流子７０と反対側の軸方向端部を覆っている。カバー１３０は、シャフト４１周囲の中央部に凹部１３２を形成している。凹部１３２の内周側面は凹部１３２の開口側に向かい径方向外側に拡径するテーパ状に形成されている。したがって、燃料ポンプ１２０内の燃料と接触するカバー１３０の表面積が減少する。したがって、回転することにより燃料ポンプ１２０内を流れる燃料と電機子４０との間に発生する抵抗を低減できる。さらに、カバー１３０の体積が減少するので、カバー１３０の材料コストが低減する。
【００３３】
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記複数の実施形態では、カセット式の整流子７０を電機子４０に組み付けるとき、電機子４０の端子６４に整流子７０の端子７４が嵌合し整流子７０と電機子４０とが電気的に接続する。組み付け後に整流子７０と電機子４０とを電気的に接続する作業が不要になるので、製造工数が低減する。さらに、整流子７０と電機子４０とを容易に電気的に接続できる。
【００３４】
また、シャフト４１にＣリング１００、１０２を圧入することにより電機子４０から整流子７０およびカバー８０、１３０が脱落することを防止するので、整流子７０およびカバー８０、１３０と電機子４０とに電機子４０から整流子７０およびカバー８０、１３０が脱落することを防止する構造が不要である。したがって、電機子４０、整流子７０およびカバー８０、１３０の構造を極力簡単にできる。
【００３５】
上記複数の実施形態では、抜け止め部材としてのＣリング１００、１０２は弾性力でシャフト４１に圧入されている。これに対し、抜け止め部材を剛体で形成し、シャフト４１に圧入してもよい。また、圧入に限らず整流子７０およびカバー８０、１３０がシャフト４１から脱落することを防止できるのであれば、どのような構造でシャフト４１に抜け止め部材を組み付けてもよい。
【００３６】
また、コイル６２のポンプケーシング１６側をカバー８０、１３０が覆っているので、複雑な形状を有するコイル６２のポンプケーシング１６側を滑らかにすることができる。したがって、電機子４０が回転することにより燃料ポンプ内を流れる燃料と電機子４０との間に発生する抵抗を低減できる。
【００３７】
本発明では、電機子に整流子を組み付けるときに整流子の端子と電機子の端子とが電気的に接続するのであれば、電機子の整流子と反対側の軸方向端部をカバーで覆わなくてもよい。また、電機子の整流子と反対側の軸方向端部をカバーで覆うのであれば、例えば、整流子の端子にコイルの巻線を引っ掛けて整流子と電機子とを電気的に接続してもよい。
また、シャフト４１以外の電機子４０の構成部材に抜け止め部材を組み付けることにより、整流子７０およびカバー８０、１３０が電機子４０から脱落することを防止してもよい。
【００３８】
上記複数の実施形態では、電機子４０のシャフト４１と直交する断面において、ボビン６０が形成する巻回空間は、外周部５４側から中央コア４２側に向けて幅が狭くなる台形状に形成されている。回転方向に隣接する磁極コイル部５０同士の間に殆ど隙間を形成せずに電機子４０を構成できるので、電機子４０が占有する空簡を効率よく使用し、ボビン６０に巻線を巻回できる。したがって、巻線の巻数を増やすことができる。
【００３９】
上記複数の実施形態では、永久磁石３０が形成する磁極の数を４極、磁極コイル部５０の数を６とした。これ以外にも、永久磁石が形成する磁極の数は２極または４極以上の偶数であればよい。また、磁極コイル部の数は永久磁石が形成する磁極の数よりも多いことが望ましい。さらに、磁極コイル部の数は永久磁石が形成する磁極の数よりも２個多い偶数であることが望ましい。
【００４０】
上記複数の実施形態では、ポンプ部の回転部材としてのインペラ２０が回転することにより燃料タンクから燃料を吸入する吸入力を発生した。インペラ以外にも、ポンプ部の回転部材としてギアポンプ等の構成を採用することは可能である。
上記複数の実施形態では、本発明を車両用のインタンク式燃料ポンプに適用したが、これに限らず、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給する燃料ポンプであればよく、種々の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料ポンプを示す断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】（Ａ）は組付前の中央コアおよび外周コアを示す説明図であり、（Ｂ）は組付後の中央コアおよび外周コアを示す説明図である。
【図４】（Ａ）は整流子を斜め上方から見た矢視図であり、（Ｂ）は整流子を斜め下方から見た矢視図である。
【図５】電機子、整流子およびＣリングを示す分解斜視図である。
【図６】電機子、カバーおよびＣリングを示す分解斜視図である。
【図７】第１実施形態におけるコイルの結線を示す模式的説明図である。
【図８】第１実施形態におけるコイルの結線を示す回路図である。
【図９】Ｃリングの圧入代と抜け荷重との関係を示す特性図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による燃料ポンプを示す断面図である。
【図１１】（Ａ）は従来の整流子を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図１２】従来の整流子と電機子との組付状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０燃料ポンプ
１４吸入側カバー（ポンプ部）
１６ポンプケーシング（ポンプ部）
２０インペラ（回転部材、ポンプ部）
４０電機子
４１シャフト（回転軸、電機子）
６４端子（雌端子）
７０整流子
７２セグメント
７４端子（雄端子）
８０、１３０カバー
１００、１０２Ｃリング（抜け止め部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel pump that supplies fuel in a fuel tank to an internal combustion engine (hereinafter referred to as an “internal combustion engine”).
[0002]
[Prior art]
As shown in Patent Document 1 below, by hooking a winding of a motor core (armature) to a terminal of a commutator (commutator), the commutator is pulled to the armature side and the commutator is coupled to the armature. In addition, a configuration in which the commutator and the armature are electrically connected is known.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-845458
FIG. 11 and FIG. 12 show configuration examples in which the armature winding is hooked on the commutator terminal. As shown in FIG. 11, the commutator 300 has a plurality of segments arranged in the rotational direction, and each segment 302 and the terminal 304 are electrically connected. The segment 302 is supported by an insulating resin material 306. As shown in FIG. 12, the commutator 300 is inserted into the rotating shaft 312 of the armature 310, and the terminal 304 and the winding 320 are electrically connected by fusing after the winding 320 of the armature 310 is hooked on the terminal 304. While being connected, the commutator 300 is prevented from falling off from the armature 310.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the operation of hooking the winding 320 to the terminal 304 to electrically connect the commutator 300 and the armature 310 is complicated. In view of this, the present applicant has studied a configuration in which a commutator is integrally formed in a cassette type and the commutator terminal and the armature terminal are electrically connected when the commutator is assembled to the armature. A cassette-type commutator requires a configuration that prevents the armature from falling off the armature.
[0006]
Further, the present applicant is examining a cover that covers the axial end of the armature opposite to the commutator as a member to be assembled to the armature in the same manner as the commutator. By covering the end of the armature used for the fuel pump with the cover, the resistance between the fuel and the armature that flows into the axial end opposite to the commutator of the armature can be reduced. Similarly to the commutator, the cover needs to be configured to prevent the cover from falling off the armature.
An object of the present invention is to provide a fuel pump that prevents a member assembled to an armature from falling off the armature with a simple configuration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the fuel pump of the first aspect of the present invention, since the commutator terminal and the armature terminal are electrically connected when the commutator is assembled to the armature, the commutator and the armature can be easily connected to each other. Can be connected. Furthermore, the step of assembling the commutator to the armature and the step of electrically connecting the commutator and the armature can be realized in one step. Therefore, the number of manufacturing steps is reduced.
[0008]
The assembly of the armature and the commutator in the fuel pump according to claim 1 means an assembly in which the commutator is detached from the armature when the armature rotates. In the fuel pump according to claim 1, the commutator is prevented from falling off from the armature by the retaining member, so that the commutator and the armature are not required to have a structure for preventing the commutator from dropping from the armature. . Therefore, the structure of the commutator and the armature can be simplified as much as possible.
[0009]
According to the fuel pump of the first aspect of the present invention, the retaining member is disposed on the counter armature side of the commutator, and according to the fuel pump of the second aspect , the retaining member is disposed from the counter armature side of the commutator. It is assembled. Since the retaining member prevents the commutator from falling off on the side where the armature falls off, the retaining member can easily prevent the commutator from dropping from the armature.
[0010]
According to the fuel pump of the first aspect of the present invention, the armature and the commutator are reliably electrically connected by fitting the female terminal and the female terminal.
According to the fuel pump of the third and fourth aspects of the present invention, since the cover covers the axial end of the armature into which the fuel sucked by the pump portion flows, the axial end of the armature as the armature rotates. The resistance between the fuel flowing into the armature and the armature can be reduced. Further, since the cover is prevented from falling off from the armature by the retaining member, a structure for preventing the cover and the armature from falling off from the armature is unnecessary. Therefore, the structure of the cover and the armature can be simplified as much as possible.
[0011]
According to the fuel pump of claim 4 of the present invention, the retaining member is installed on the counter armature side of the cover, and according to the fuel pump of claim 5 , the retaining member is assembled from the counter armature side of the cover. ing. Since the retaining member prevents the cover from falling off on the side where the armature falls off, the retaining member can easily prevent the cover from falling off from the armature.
[0012]
According to the fuel pump of the sixth aspect of the present invention, the retaining member of the commutator or the cover is press-fitted into the rotating shaft of the armature. Even if the assembly position of the commutator or the cover is shifted due to a processing error or assembly error of the member, it is possible to easily cope with the displacement of the assembly position of the commutator or the cover by adjusting the press-fitting position of the retaining member. . Moreover, since it is not necessary to form a groove or a protrusion on the rotating shaft of the armature in order to assemble the retaining member, the processing of the rotating shaft is easy.
[0013]
According to the fuel pump of the seventh aspect of the present invention, the retaining member is press-fitted into the rotating shaft by an elastic force. The removal load at which the retaining member comes off from the rotating shaft changes in accordance with the elastic force generated by the retaining member spreading due to press-fitting. Since the adjustable range of the press-fitting allowance of the retaining member that satisfies the removing load necessary to prevent the commutator or the cover from falling off from the armature is wide, the retaining member can be easily processed.
[0014]
According to the fuel pump of claim 8 of the present invention, since the material of the retaining member is stainless steel, it is excellent in corrosion resistance to fuel.
According to the fuel pump of the ninth aspect of the present invention, since the retaining member is a C-shaped ring, elastic force is easily generated, and the retaining member is easily press-fitted into the rotating shaft.
[0015]
According to the fuel pump of the tenth aspect of the present invention, the press-fitting allowance for allowing the retaining member to expand during press-fitting is 0.1 mm or more. Since the rate of change of the unloading load relative to the press-fitting allowance of the retaining member is small, the unloading load can be easily adjusted.
If the press-fitting allowance is 0.2 mm or more as in the fuel pump according to the eleventh aspect, the rate of change of the disengagement load with respect to the press-fitting allowance of the retaining member is further reduced, so that it is easy to adjust the disengagement load.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of embodiments showing embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A fuel pump according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. The fuel pump 10 is, for example, an in-tank pump that is mounted in a fuel tank of a vehicle or the like. The housing 12 fixes the suction side cover 14 and the discharge side cover 19 by caulking.
[0017]
The pump casing 16 is sandwiched between the suction side cover 14 and the housing 12. A C-shaped pump flow path 110 is formed between the suction side cover 14 and the pump casing 16. The suction side cover 14 and the pump casing 16 are case members that rotatably accommodate an impeller 20 as a rotating member. The suction side cover 14, the pump casing 16, and the impeller 20 constitute a pump unit. The pump casing 16 is a member on the armature 40 side of a case member that houses the impeller 20. The pump casing 16 supports the bearing member 26 on the inner peripheral side.
[0018]
Many blade grooves are formed in the outer peripheral edge of the impeller 20 formed in a disk shape. When the impeller 20 rotates with the shaft 41 by the rotation of the armature 40, a pressure difference is generated by the fluid frictional force before and after the blade groove of the impeller 20, and the fuel in the pump passage 110 is added by repeating this with a large number of blade grooves. Pressed. The fuel in the fuel tank sucked into the pump flow path 110 from the fuel suction port 112 formed in the suction side cover 14 by the rotation of the impeller 20 is opposite to the commutator 70 of the armature 40 from the communication passage 114 of the pump casing 16. It is discharged to the cover 80 side which is the axial end of the side. Further, the fuel passes through the outer periphery of the armature 40 toward the commutator 70 side, and is discharged from the fuel pump 10 to the engine side through a fuel discharge port (not shown).
[0019]
Four arc-shaped permanent magnets 30 are provided on the inner peripheral wall of the housing 12 with a predetermined gap, and these permanent magnets 30 are arranged so that magnetic poles having different poles are alternately formed in the circumferential direction. Has been.
A commutator 70 is assembled on the other axial end side of the armature 40, and a cover 80 covers the axial end of the armature 40 opposite to the commutator 70. A shaft 41 as a rotating shaft of the armature 40 is supported by bearing members 26 and 27 that are accommodated and supported in the pump casing 16 and the discharge side cover 19, respectively.
[0020]
As shown in FIG. 2, the armature 40 has a central core 42 at the center of rotation. The shaft 41 is press-fitted into the central core 42. The central core 42 is formed in a cylindrical shape having a hexagonal cross section, and has a recess 44 extending in the direction of the rotation axis on each of the six outer peripheral walls. The width of the recess 44 becomes narrower toward the outer side in the radial direction.
[0021]
The six magnetic pole coil portions 50 are installed on the outer periphery of the central core 42 in the rotational direction. Each magnetic pole coil unit 50 includes a coil core 52, a bobbin 60, and a coil 62 formed by winding a winding around the bobbin 60. Since the six magnetic pole coil portions 50 have the same configuration, some of the reference numerals of the same components are omitted in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 3, the coil core 52 is a separate member from the central core 42. As shown in FIG. 2, the coil core 52 includes an outer peripheral portion 54 facing the permanent magnet 30 along the rotation direction, and a plate-like coil winding portion 56 extending from the outer peripheral portion 54 toward the central core 42. have. In the cross section orthogonal to the shaft 41 of the armature 40, the coil core 52 is formed in a T shape. The outer peripheral surface 55 of the outer peripheral part 54 is formed in a smooth convex arc shape. The size of the gap formed between the outer peripheral surface 55 of the outer peripheral portion 54 and the inner peripheral surface 31 of the permanent magnet 30 along the rotation direction is uniform. The coil winding portion 56 has a convex portion 58 extending in the rotation axis direction on the central core 42 side. The convex portion 58 is wider toward the central core 42 side. The concave portion 44 and the convex portion 58 are fitted to each other by inserting the other into one of the concave portion 44 or the convex portion 58 from one side in the rotation axis direction.
[0023]
The bobbin 60 covers the coil core 52 except for the outer peripheral surface 55 and the convex portion 58 of the outer peripheral portion 54. The bobbin 60 magnetically insulates the outer peripheral portions 54 of the coil cores 52 adjacent to each other in the rotation direction. In the cross section orthogonal to the shaft 41 and the cross section including the shaft 41, the bobbin 60 forms a trapezoidal winding space whose width decreases from the outer peripheral portion 54 side toward the central core 42 side with the coil winding portion 56 interposed therebetween. . A coil 62 is formed by winding a winding in this winding space. As shown in FIG. 5, both ends of the bobbin 60 on the commutator 70 side in the circumferential direction protrude toward the commutator 70, and the bobbins 60 adjacent to each other in the circumferential direction form a protrusion 61. ing. The protrusion 61 is fitted in the recess 77 of the commutator 70.
[0024]
As shown in FIG. 1, the end of each coil 62 on the commutator 70 side is electrically connected to the terminal 64 and is electrically connected to each segment 72 of the commutator 70. The end of the coil 62 opposite to the commutator 70 on the impeller 20 side is electrically connected to the terminal 66. As shown in FIG. 6, the six terminals 66 that are continuously adjacent to each other in the rotation direction are electrically connected by the terminals 68.
[0025]
As shown in FIG. 4, the commutator 70 is a cassette type formed integrally. As shown in FIG. 5, when the shaft 41 is inserted into the through hole 71 of the commutator 70 and the commutator 70 is assembled to the armature 40 with the shaft 41 being press-fitted into the central core 42, the armature of the commutator 70. The terminals 74 that are male terminals protruding toward the side 40 are fitted into the terminals 64 that are female terminals of the armature 40 and are electrically connected to the terminals 64. The male-female relationship between the terminal 74 and the terminal 64 may be opposite to that of the first embodiment. A recess 77 is formed between the terminals 64 in the circumferential direction of the insulating resin material 76 of the commutator 70. By fitting the recess 77 into the protrusion 61 of the armature 40, the commutator 70 is positioned in the rotational direction when the commutator 70 is assembled to the armature 40, and the commutator 70 is attached to the armature 40 after assembly. Is prevented from being displaced in the rotational direction. As shown in FIG. 5, after the commutator 70 is assembled to the armature 40, the C ring 100 is press-fitted into the shaft 41 from the counter armature side of the commutator 70, so that the C ring 100 becomes the counter armature side of the commutator 70. Installed. Therefore, the C ring 100 prevents the commutator 70 from coming off the shaft 41.
[0026]
As shown in FIG. 4, the commutator 70 has six segments 72 installed in the rotational direction. The segments 72 are electrically insulated from each other by a gap 73 and an insulating resin material 76. Each segment 72 is electrically connected to a terminal 74 via a terminal 75. As commutator 70 rotates together with armature 40, segment 72 sequentially contacts a brush (not shown). Electric power is supplied to the coil 62 of the armature 40 through the terminal 79, the brush, the segment 72, the terminal 74, and the terminal 64 that are insert-molded in the discharge side cover 19.
[0027]
As shown in FIG. 7, in the commutator 70, the segment S1 and the segment S4, the segment S2 and the segment S5, and the segment S3 and the segment S6 are electrically connected. In FIG. 7, a1, b1, c1, a2, b2, c2 represent the coils 62 installed in the armature 40 in this order in the rotational direction, and S1, S2, S3, S4, S5, S6 are in the rotational direction. The segments 72 installed in the commutator 70 are shown in this order.
[0028]
The end of the coil 62 on the side of the commutator 70 and the segment 72 and the end of the coil 62 opposite to the commutator 70 are electrically connected as shown in FIG. The end of the coil 62 opposite to the commutator 70 forms a neutral point 200 for star connection. That is, as shown in FIG. 8, the three star-connected coils 62 are connected in parallel.
[0029]
As shown in FIG. 1, the cover 80 covers the axial end of the armature 40 opposite to the commutator 70. The cover 80 has a recess 82 at the center around the shaft 41. A part of the bearing member 26 and the pump casing 16 is located in the recess 82.
As shown in FIG. 6, the cover 80 is assembled to the shaft 41 on the side opposite to the commutator side of the armature 40, and then the C ring 102 is press-fitted into the shaft 41 from the side opposite the armature side of the cover 80. Installed on the opposite armature side. Accordingly, the cover 80 prevents the cover 80 from coming off from the shaft 41.
[0030]
C-rings 100 and 102 that are retaining members of commutator 70 and cover 80 are made of stainless steel. FIG. 9 shows the relationship between the press-fitting allowance of the C-rings 100 and 102 and the removal load required when the inserted C-rings 100 and 102 are removed from the shaft 41. Here, the press-fitting allowance is a size in which the C-rings 100 and 102 expand when press-fitting into the shaft 41, and represents a difference between the inner diameter of the C-rings 100 and 102 and the outer diameter of the shaft 41.
[0031]
If the press-fitting allowance is less than 0.1 mm, the rate of change of the removal load relative to the press-fit allowance is large, and it is difficult to adjust the removal load. If the press-fitting allowance is 0.1 mm or more, the rate of change of the removal load with respect to the press-fitting allowance becomes moderate, and the adjustment of the removal load becomes easy. Furthermore, if the press-fitting allowance is 0.2 mm or more, the removal load hardly changes. If the press-fitting allowance is 0.1 mm or more, preferably 0.2 mm or more, it is easy to adjust the removal load. Therefore, the processing of the C-rings 100 and 102 is easy.
[0032]
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the fuel pump 120 of the second embodiment, substantially the same components as those of the fuel pump 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The cover 130 covers the axial end of the coil 62 opposite to the commutator 70. The cover 130 has a recess 132 formed at the center around the shaft 41. The inner peripheral side surface of the recess 132 is formed in a tapered shape that expands radially outward toward the opening side of the recess 132. Accordingly, the surface area of the cover 130 that contacts the fuel in the fuel pump 120 is reduced. Therefore, the resistance generated between the armature 40 and the fuel flowing through the fuel pump 120 by rotating can be reduced. Furthermore, since the volume of the cover 130 is reduced, the material cost of the cover 130 is reduced.
[0033]
In the above-described plurality of embodiments showing the embodiment of the present invention described above, when the cassette type commutator 70 is assembled to the armature 40, the terminal 74 of the commutator 70 is fitted to the terminal 64 of the armature 40 and rectified. The child 70 and the armature 40 are electrically connected. Since the work of electrically connecting the commutator 70 and the armature 40 after the assembly becomes unnecessary, the number of manufacturing steps is reduced. Further, the commutator 70 and the armature 40 can be easily electrically connected.
[0034]
Further, since the commutator 70 and the covers 80, 130 are prevented from dropping from the armature 40 by press-fitting the C-rings 100, 102 into the shaft 41, the commutator 70, the covers 80, 130 and the armature 40 are A structure that prevents the commutator 70 and the covers 80 and 130 from falling off from the armature 40 is unnecessary. Therefore, the structure of the armature 40, the commutator 70, and the covers 80 and 130 can be simplified as much as possible.
[0035]
In the above embodiments, the C-rings 100 and 102 as the retaining members are press-fitted into the shaft 41 with an elastic force. On the other hand, the retaining member may be formed of a rigid body and press-fitted into the shaft 41. Further, the retaining member may be assembled to the shaft 41 with any structure as long as the commutator 70 and the covers 80 and 130 can be prevented from falling off the shaft 41 without being limited to press-fitting.
[0036]
Moreover, since the covers 80 and 130 cover the pump casing 16 side of the coil 62, the pump casing 16 side of the coil 62 having a complicated shape can be made smooth. Therefore, the resistance generated between the fuel flowing in the fuel pump and the armature 40 due to the rotation of the armature 40 can be reduced.
[0037]
In the present invention, if the commutator terminal and the armature terminal are electrically connected when the commutator is assembled to the armature, the axial end opposite to the armature commutator is covered with the cover. It does not have to be. If the axial end of the armature opposite to the commutator is covered with a cover, for example, the coil winding is hooked on the commutator terminal to electrically connect the commutator and the armature. Also good.
Further, the commutator 70 and the covers 80 and 130 may be prevented from falling off from the armature 40 by assembling a retaining member to the constituent members of the armature 40 other than the shaft 41.
[0038]
In the plurality of embodiments, in the cross section orthogonal to the shaft 41 of the armature 40, the winding space formed by the bobbin 60 is formed in a trapezoidal shape whose width decreases from the outer peripheral portion 54 side toward the central core 42 side. ing. Since the armature 40 can be configured with almost no gap formed between the magnetic pole coil portions 50 adjacent to each other in the rotation direction, the space occupied by the armature 40 can be used efficiently and the winding is wound around the bobbin 60. it can. Therefore, the number of windings can be increased.
[0039]
In the above embodiments, the number of magnetic poles formed by the permanent magnet 30 is four and the number of magnetic pole coil portions 50 is six. In addition to this, the number of magnetic poles formed by the permanent magnet may be an even number of 2 poles or 4 poles or more. Further, it is desirable that the number of magnetic pole coil portions is larger than the number of magnetic poles formed by the permanent magnet. Furthermore, it is desirable that the number of magnetic pole coil portions is an even number that is two more than the number of magnetic poles formed by the permanent magnet.
[0040]
In the above embodiments, the impeller 20 that sucks fuel from the fuel tank is generated by the rotation of the impeller 20 as the rotating member of the pump unit. In addition to the impeller, it is possible to employ a configuration such as a gear pump as a rotating member of the pump unit.
In the above embodiments, the present invention is applied to an in-tank fuel pump for a vehicle. However, the present invention is not limited to this, and any fuel pump that supplies fuel in a fuel tank to an engine may be used. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a fuel pump according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3A is an explanatory diagram showing a central core and an outer peripheral core before assembly, and FIG. 3B is an explanatory diagram showing a central core and an outer core after assembly.
4A is an arrow view when the commutator is viewed from obliquely above, and FIG. 4B is an arrow view when the commutator is viewed from obliquely below.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing an armature, a commutator, and a C ring.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing an armature, a cover, and a C-ring.
FIG. 7 is a schematic explanatory view showing coil connection in the first embodiment.
FIG. 8 is a circuit diagram showing connection of coils in the first embodiment.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a press-fitting allowance of a C-ring and a removal load.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fuel pump according to a second embodiment of the present invention.
11A is a plan view showing a conventional commutator, and FIG. 11B is a view in the direction of arrow B in FIG.
FIG. 12 is an explanatory view showing an assembled state of a conventional commutator and armature.
[Explanation of symbols]
10 Fuel pump 14 Suction side cover (pump part)
16 Pump casing (pump part)
20 Impeller (Rotating member, Pump part)
40 Armature 41 Shaft (Rotating shaft, Armature)
64 terminals (female terminals)
70 Commutator 72 Segment 74 Terminal (male terminal)
80, 130 Cover 100, 102 C-ring (Retaining member)

Claims

In a fuel pump for supplying fuel in a fuel tank to an internal combustion engine,
Permanent magnets that are installed on the circumference and alternately form a plurality of magnetic poles with different poles;
An armature that is rotatably installed on the inner peripheral side of the permanent magnet and has a rotating shaft at the center of rotation ;
A commutator that rotates together with the armature, wherein the commutator is assembled to the armature, the terminal is electrically connected to the terminal of the armature, and each coil of the armature is electrically connected via the both terminals. A plurality of connected segments , a recess having an insulating resin material provided between the segment and the rotating shaft of the armature in the radial direction and electrically insulating the segments , and recessed in the axial direction A commutator formed at the center of the insulating resin material on the side opposite to the armature ,
A pump unit that generates a suction force for sucking fuel from the fuel tank by a rotational driving force of the armature, and discharges the sucked fuel to an axial end side opposite to the commutator of the armature ;
A retaining member to prevent said placed before Symbol recess in the anti-armature side of the commutator, the commutator is falling from the armature,
Equipped with a,
One of the terminals of the armature and the commutator is a female terminal, and the other is a male terminal that fits into the female terminal when the commutator is assembled to the armature,
A fuel pump characterized in that fuel discharged from the pump section passes through the outer periphery of the armature toward the commutator side and is discharged from a fuel discharge port to the internal combustion engine side .

The fuel pump according to claim 1 , wherein the retaining member is assembled from a side opposite to the armature of the commutator .

The fuel sucked by the pump part is discharged to the axial end side opposite to the commutator of the armature,
A cover that covers an end of the armature opposite to the commutator in the axial direction; and a retaining member that prevents the cover from falling off the armature in addition to the retaining member. The fuel pump according to claim 1 or 2.

In a fuel pump for supplying fuel in a fuel tank to an internal combustion engine,
Permanent magnets that are installed on the circumference and alternately form a plurality of magnetic poles with different poles;
An armature that is rotatably installed on the inner peripheral side of the permanent magnet and has a rotating shaft at the center of rotation;
A plurality of segments electrically connected to each coil of the armature, and a commutator rotating with the armature;
A pump unit that generates a suction force for sucking fuel from the fuel tank by a rotational driving force of the armature, and discharges the sucked fuel to an axial end side opposite to the commutator of the armature;
It is provided so as to face the pump portion in the axial direction, covers the axial end portion of the armature opposite to the commutator, and the concave portion recessed in the axial direction is the central portion on the end surface on the side opposite to the armature And a cover that is partitioned so that the recess enters between the rotating shaft and the coil in the radial direction;
A retaining member that is disposed in the recess on the side opposite to the armature of the cover and prevents the cover from falling off the armature;
With
A fuel pump that discharges fuel from the pump portion to the cover side, passes through the outer periphery of the armature, moves to the commutator side, and is discharged from a fuel discharge port to the internal combustion engine side. .

The fuel pump according to claim 4, wherein the retaining member is assembled from a counter armature side of the cover .

6. The fuel pump according to claim 1, wherein the retaining member is press-fitted into a rotating shaft of the armature .

The fuel pump according to claim 6 , wherein the retaining member is press-fitted into the rotating shaft by an elastic force .

The fuel pump according to claim 7, wherein a material of the retaining member is stainless steel .

9. The fuel pump according to claim 8, wherein the retaining member is a C-shaped ring .

10. The fuel pump according to claim 8, wherein a press-fitting allowance for spreading the retaining member when the retaining member is press-fitted into the rotating shaft is 0.1 mm or more . 11.

The fuel pump according to claim 10, wherein the press-fitting allowance is 0.2 mm or more .