JP4065250B2 - 電動燃料ポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は，電動モータのモータハウジングの一端部に，電動モータのロータに結合したロータ軸により駆動される燃料ポンプのポンプハウジングを結合し，該モータハウジングの他端部に，電動モータへの給電用端子を支持する合成樹脂製の端子ホルダを結合し，この端子ホルダの端壁には，前記ロータ軸を回転自在に支承する軸受ボスと，この軸受ボスを挟んでこれと平行に配置される一対のブラシガイドとを単一の樹脂で一体に成形し，このブラシガイドには，前記ロータの一端部に設けた面形コンミュテータに摺接するブラシを摺動可能に嵌合すると共に，このブラシをコンミュテータとの圧接方向に付勢するばねを収納してなる，電動燃料ポンプ装置に関する。

かゝる電動燃料ポンプ装置は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。
特開平１１−４４２７０公報

従来のこの種電動燃料ポンプ装置では，軸受ボス及びブラシガイドが共通の境界壁を持つよう相互に一体に連結した状態で端子ホルダに単一の樹脂で一体成形されている。こうしたものでは，軸受ボス及びブラシガイドの成形時のヒケが互いに影響し合って，軸受ボス及びブラシガイドの成形精度を低下させることが屡々起こり，特に高精度を要する軸受ボスの成形精度の低下は，ロータ軸の回転振動や早期摩耗の原因となっている。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，軸受ボス及びブラシガイドを，互いにヒケの影響を与えることなく，高精度に成形し得るようにして，ロータ軸の回転振動や早期摩耗を防ぐことができる電動燃料ポンプ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，電動モータのモータハウジングの一端部に，電動モータのロータに結合したロータ軸により駆動される燃料ポンプのポンプハウジングを結合し，該モータハウジングの他端部に，電動モータへの給電用端子を支持する合成樹脂製の端子ホルダを結合し，この端子ホルダの端壁には，前記ロータ軸を回転自在に支承する軸受ボスと，この軸受ボスを挟んでこれと平行に配置される一対のブラシガイドとを単一の樹脂で一体に成形し，このブラシガイドには，前記ロータの一端部に設けた面形コンミュテータに摺接するブラシを摺動可能に嵌合すると共に，このブラシをコンミュテータとの圧接方向に付勢するばねを収納して設けてなる電動燃料ポンプ装置において，前記軸受ボスを円筒状に形成すると共に，この軸受ボスと一対の筒状のブラシガイドとを，これらの間に間隙を設けて前記端子ホルダの端壁からそれぞれ分離独立して突設し，前記ロータ軸を前記軸受ボスで直接支承したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記軸受ボスの内周面と，それと回転摺動する前記ロータ軸との外周面との少なくとも一方に，ダイヤモンド・ライク・カーボンからなる硬質被膜を形成したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，端子ホルダに軸受ボス及びブラシガイドを単一の樹脂で一体に成形するとき，それぞれにヒケが発生しても，円筒状の軸受ボスと一対の筒状のブラシガイドとを，これらの間に間隙を設けて端子ホルダの端壁からそれぞれ分離独立して突設することで，ヒケの影響を互いに遮断する。したがって軸受ボス及びブラシガイドをそれぞれ高精度に成形することが可能となり，この軸受ボスに直接支承されるロータ軸の回転振動や早期摩耗を防いで耐久性の向上を図ることができ，同時にブラシガイドに嵌装されるブラシの摺動安定性の向上を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば，ダイヤモンド・ライク・カーボンからなる硬質被膜が摩擦係数が極めて低いことから，軸受ボス及びロータ軸間の回転摩擦抵抗を小さくすることができ，したがって軸受ボスが合成樹脂製であるにも拘らず，その耐摩耗性を高めることができる。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明に係る電動燃料ポンプ装置の縦断面図（図２の１−１線断面図），図２は図１の２部拡大図，図３は図１の３−３線断面図，図４は図３の４−４線断面図である。

先ず，図１において，電動燃料ポンプ装置１は，例えば自動二輪車や自動車のエンジンの燃料供給系に使用されるもので，電動モータ２と，これによって駆動される燃料ポンプ３とからなっている。

電動モータ２は金属製で円筒状のモータハウジング４を備えており，その内周面に永久磁石からなるステータ５が固定され，このステータ５内にロータ６が回転自在に配設される。

円筒状のモータハウジング４には，その一端を塞ぐようにして，例えばウエスコ型の燃料ポンプ３のポンプハウジング７が結合される。ポンプハウジング７は，合成樹脂製の外側ハウジング７ａと，この外側ハウジング７ａの内側に対置されて，それとの間に円形のポンプ室８を画成する，同じく合成樹脂製の内側ハウジング７ｂとから構成され，これら外側及び内側ハウジング７ａ，７ｂは，これらをモータハウジング４の一端部内周に回転不能に嵌合した後，該一端部を外側ハウジング７ａの外側面側にカシメることにより，相互に接合されると同時に，モータハウジング４に結合される。

上記ポンプ室８にはポンプインペラ１０が回転自在に収容され，このポンプインペラ１０の中心部に，電動モータ２のロータ６の中心部に結合したロータ軸６ａが嵌合，連結される。また外側ハウジング７ａには，ポンプ室８に通じる吸入ポート１１が設けられ，内側ハウジング７ｂには，ポンプ室８をモータハウジング４内に通じさせる吐出ポート１２が設けられる。吸入ポート１１は，図示しない燃料タンク内の燃料油面下に連通されるようになっている。

モータハウジング４の他端部には，それを塞ぐように単一の樹脂で一体成型された合成樹脂製の端子ホルダ１４が結合される。即ち，端子ホルダ１４は有底円筒状をなすと共に，外周にフランジ１４ｂを有しており，このフランジ１４ｂがモータハウジング４の他端部に嵌合され，該他端部をフランジ１４ｂの外側面側にカシメることにより，端子ホルダ１４はモータハウジング４に結合される。

図１〜図３に示すように，端子ホルダ１４の端壁１４ａには一対の端子孔１５，１５が設けられ，これら端子孔１５，１５に一対の端子１９，１９が圧入により固定される。また同端壁１４ａには，端子１９，１９の外端部を囲繞するカプラ２６が一体に成形される。

さらに前記端壁１４ａには，外方に突出する燃料出口管１６が一体に成形される。この燃料出口管１６には，図示しないエンジンの燃料供給通路が接続されるようになっている。

図１，図３及び図４に示すように，さらにまた前記端壁１４ａの中心部には，モータハウジング４内に開口する有底の軸孔１７ａを有する円筒状の軸受ボス１７が該端壁１４ａの内面から突出するように一体に成形され，その軸受ボス１７と同軸上に配置される軸受ブッシュ１８が前記ポンプハウジング７の内側ハウジング７ｂに固着され，これら軸受ボス１７及び軸受ブッシュ１８によりロータ軸６ａの両端部が回転自在に支承される。なお，このロータ軸６ａは軸受ボス１７に回転自在に直接支承される。

軸受ボス１７の内周面と，これと回転摺動するロータ軸６ａの外周面との少なくとも一方には，ダイヤモンド・ライク・カーボンからなる硬質被膜が形成される。

前記ロータの，端子ホルダ１４側の端部には，ロータコイル２０に連なる面型のコンミュテータ２１が固着される。

一方，端子ホルダ１４の端壁１４ａには，前記軸受ボス１７を挟んで並ぶ一対の筒状のブラシガイド２２，２２が一体に成形され，これらブラシガイド２２，２２の一端は，該端壁１４ａの内面から長く突出し，他端は該端壁１４ａの外面から短く突出する。これらブラシガイド２２，２２は，軸受ボス１７の軸孔１７ａと平行でモータハウジング４内に開口する有底で異形断面のガイド孔２２ａ，２２ａを有しており，これらガイド孔２２ａ，２２ａには，前記コンミュテータ２１に摺接する異形断面の一対のブラシ２３，２３が摺動可能に嵌合されると共に，これらブラシ２３，２３をコンミュテータ２１との圧接方向に付勢するコイルばね２４，２４が収納される。一対のブラシ２３，２３は，前記一対の端子１９，１９にリード線２５，２５を介して接続される。

上記ブラシガイド２２，２２と円筒状の軸受ボス１７との間には，これらを互いに分離独立させる間隙２７，２７が設けられる。

またブラシガイド２２，２２には，軸受ボス１７と反対側で軸方向に延びる第１切欠溝２８，２８と，軸受ボス１７と隣接する側で軸方向に延びる第２切欠溝２９，２９とが形成される。その第１切欠溝２８，２８には，前記リード線２５，２５が移動可能に配置される。

次に，この実施例の作用について説明する。

端子１９，１９を通して電動モータ２に給電して，それを作動すれば，ロータ軸６ａがポンプインペラ１０を回転駆動する。ポンプインペラ１０が回転すると，図示しない燃料タンク内の燃料が吸入ポート１１からポンプ室８に吸入され，昇圧されて吐出ポート１２へと吐出され，モータハウジング４内を通過した後，燃料出口管１６から，図示しないエンジンの燃料吸入通路へと圧送される。

このような電動燃料ポンプ装置１において，モータハウジング４の，一対の端子１９，１９を保持する合成樹脂製の端子ホルダ１４の端壁１４ａにそれぞれ一体に成形される円筒状の軸受ボス１７と，この軸受ボス１７を挟んでそれと平行に並ぶ一対のブラシガイド２２，２２との間には，これらを分離独立させる間隙２７，２７が設けられるので，端子ホルダ１４，軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２の一体成形時，軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２にそれぞれにヒケが発生しても，円筒状の軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２は，上記間隙２７，２７により，ヒケの影響を互いに遮断する。したがって軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２をそれぞれ高精度に成形することが可能となり，この軸受ボス１７に回転自在に直接支承されるロータ軸６ａの回転振動や早期摩耗を防いで耐久性の向上を図ることができ，同時にブラシガイド２２，２２に嵌装されるブラシ２３，２３の摺動安定性の向上を図ることができる。

またブラシガイド２２，２２は，その軸方向に延びる第１及び第２切欠溝２８，２９；２８，２９により周壁が二分されるので，その断面形状が異形であっても，ヒケによるブラシガイド２２，２２の成形精度の狂いを小さく抑えることができ，ブラシ２３，２３の摺動安定性の更なる向上を図ることができる。しかも第１切欠溝２８，２８は，ブラシ２３，２３及び端子１９，１９間を接続するリード線２５，２５の通路に利用されるので，構造の簡素化にも寄与し得る。

さらに軸受ボス１７の内周面と，これに回転自在に支承されるロータ軸６ａの外周面の少なくとも一方には，ダイヤモンド・ライク・カーボンからなる硬質被膜が形成されるので，ダイヤモンド・ライク・カーボンの摩擦係数が極めて低いことから，軸受ボス１７及びロータ軸６ａ間の回転摩擦抵抗を小さくすることができ，したがって軸受ボス１７が合成樹脂製であるにも拘らず，その耐摩耗性を保障することができる。

本発明は上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で種々の設計変更が可能である。

本発明に係る電動燃料ポンプ装置の縦断面図（図２の１−１線断面図）。 図１の２部拡大図。 図１の３−３線断面図。 図３の４−４線断面図。

符号の説明

１・・・・電動燃料ポンプ装置
２・・・・電動モータ
３・・・・燃料ポンプ
４・・・・モータハウジング
６・・・・ロータ
６ａ・・・ロータ軸
７・・・・ポンプハウジング
１４・・・端子ホルダ
１４ａ・・端壁
１７・・・軸受ボス
１９・・・端子
２１・・・コンミュテータ
２２・・・ブラシガイド
２３・・・ブラシ
２４・・・ばね
２７・・・間隙

Claims (2)

1. 電動モータ（２）のモータハウジング（４）の一端部に，電動モータ（２）のロータ（６）に結合したロータ軸（６ａ）により駆動される燃料ポンプ（３）のポンプハウジング（７）を結合し，該モータハウジング（４）の他端部に，電動モータ（２）への給電用端子（１９）を支持する合成樹脂製の端子ホルダ（１４）を結合し，この端子ホルダ（１４）の端壁（１４ａ）には，前記ロータ軸（６ａ）を回転自在に支承する軸受ボス（１７）と，この軸受ボス（１７）を挟んでこれと平行に配置される一対の筒状のブラシガイド（２２）とを単一の樹脂で一体に成形し，このブラシガイド（２２）には，前記ロータ（６）の一端部に設けた面形コンミュテータ（２１）に摺接するブラシ（２３）を摺動可能に嵌合すると共に，このブラシ（２３）をコンミュテータ（２１）との圧接方向に付勢するばね（２４）を収納してなる電動燃料ポンプ装置において，
   前記軸受ボス（１７）を円筒状に形成すると共に，この軸受ボス（１７）と一対の筒状のブラシガイド（２２）とを，これらの間に間隙（２７）を設けて前記端子ホルダ（１４）の端壁（１４ａ）からそれぞれ分離独立して突設し，前記ロータ軸（６ａ）を前記軸受ボス（１７）で直接支承したことを特徴とする，電動燃料ポンプ装置。
2. 請求項１記載の電動燃料ポンプ装置において，
   前記軸受ボス（１７）の内周面と，それと回転摺動する前記ロータ軸（６ａ）の外周面との少なくとも一方に，ダイヤモンド・ライク・カーボンからなる硬質被膜を形成したことを特徴とする，電動燃料ポンプ装置。

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