JP4702631B2 - 燃料ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、燃料ポンプに関する。

従来、ケース部材の内部にポンプ部およびモータ部を収容した燃料ポンプが知られている（特許文献１参照）。このような燃料ポンプは、ポンプ部に設けられた燃料吸入部から燃料を吸入する。吸入された燃料は、ポンプ部で加圧された後、モータ部の外周側を経由してポンプ部とは反対側の端部に設けられているカバー部の燃料吐出部から外部へ排出される。ポンプ部は、カバー部側に設けられているターミナルを経由して外部の電源から電力が供給される。ターミナルに供給された電力は、ブラシおよび整流子を経由してモータ部へ供給される。このような従来の燃料ポンプは、例えばガソリンなどの導電性の低い燃料を給送する。そのため、正極側と負極側とのターミナルの間は、空気または燃料によって絶縁されている。また、従来の燃料ポンプは、ターミナルを有するサブアセンブリには穴部が設けられている。サブアセンブリのポンプ部側に設けられるブラシや弾性部材などの機能部品は、サブアセンブリに設けられている穴部から例えば治具などを挿入し、所定の姿勢に整えられたり、位置が決定される。

ところで、近年、環境保護の観点から、例えばエタノールなどの生物由来のアルコールを含む燃料の利用が拡大している。しかしながら、アルコールを含む燃料は、従来のガソリンなどの燃料と比較して導電性が高い。そのため、正極側と負極側との間に電圧が印加されると、アルコールを含む燃料を媒体として正極側のターミナルと負極側のターミナルとの間で電流が漏れやすくなる。特に、サブアセンブリに穴部を設ける場合、穴部を経由して電流の経路が形成される。その結果、ターミナルの電気化学的な腐食を招き、ターミナルの損傷や導通不良を招くおそれがある。正極側ターミナルと負極側ターミナルとの間の距離を増大することにより、電流の漏れを低減することも考えられる。しかし、ターミナル間の距離を確保する場合、体格の大型化を招くという問題がある。

実開平７−１４１５８号公報

そこで、本発明の目的は、体格の大型化を招くことなく、機能部品の姿勢および位置が整えられ、簡単な構造でターミナルの電気化学的な腐食を低減する燃料ポンプを提供することにある。

請求項１記載の発明では、ターミナルサブアセンブリに設けられている穴部は閉塞部によって塞がれる。閉塞部で穴部を塞ぐことにより、穴部へのアルコールを含む燃料の流入は低減される。これにより、穴部に流入した燃料を経由する正極側ターミナルと負極側ターミナルとの間の電流の漏れは低減される。また、閉塞部で穴部が完全に塞がれなくても、アルコールを含む燃料が流れる流路の面積は低減される。そのため、穴部にアルコールを含む燃料がわずかに流入しても、電気的な抵抗が増大し、電流の流れは制限される。さらに、閉塞部で穴部を塞ぐことにより、正極側ターミナルと負極側ターミナルとの間に距離を確保する必要がない。したがって、アルコールを含む燃料を用いる場合でも、体格の大型化を招くことなく簡単な構成でターミナルの電気化学的な腐食を低減することができる。
また、請求項１記載の発明では、ターミナルサブアセンブリの穴部を経由して例えば治具を挿入可能である。これにより、例えばブラシや弾性部材などの機能部品の姿勢および位置を正確に整えることができる。
さらに、請求項１記載の発明では、閉塞部はカバー部と樹脂で一体に成形されている。これにより、簡単な構成で、かつ部品点数の増大を招くことなく、ターミナルサブアセンブリの穴部は閉塞部によって閉塞される。したがって、ターミナル間の電流の漏れを低減することができ、ターミナルの電気化学的な腐食を低減することができる。

請求項２記載の発明では、穴部はモータ部の位置を決定するための治具が挿入される。モータ部は、例えば永久磁石のように着磁されている部品を有している。そのため、ケース部材の内部にモータ部を組み付ける場合、磁力によってモータ部の軸にずれが生じやすい。そこで、ターミナルサブアセンブリの穴部を経由して治具を挿入し、モータ部の軸の位置を決定する。したがって、モータ部の姿勢および位置を正確に整えることができ、モータ部を精密に組み付けることができる。

請求項３記載の発明では、穴部は弾性部材の位置を決定するための治具が挿入される。例えばスプリングなどの弾性部材は、力が加わると、座屈したり、傾いたりしやすい。そこで、弾性部材を組み付ける場合、ターミナルサブアセンブリの穴部を経由して治具を挿入し、弾性部材の姿勢を整える。したがって、弾性部材を精密に組み付けることができ、弾性部材の押し付け力を精密に設定することができる。

請求項４記載の発明では、閉塞部はカバー部と樹脂で一体に成形されていることで、請求項１に係る発明と同様の効果を果たすことができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料ポンプを図２に示す。燃料ポンプ１０は、例えば車両などの燃料タンクの内部に搭載されるインタンク式のポンプである。燃料ポンプ１０は、燃料タンクの内部の燃料をエンジンへ供給する。燃料ポンプ１０は、吸入した燃料を加圧するポンプ部２０と、ポンプ部２０を駆動するモータ部３０とを備えている。モータ部３０は、ブラシ付きの直流モータである。燃料ポンプ１０は、略円筒状のハウジング１１を備えている。ハウジング１１の内壁には、周方向へ複数の永久磁石１２が環状に設けられている。永久磁石１２の内周側には、環状の永久磁石１２と同心円上にモータ部３０の回転子３１が配置されている。

ポンプ部２０は、ケーシング本体２１、ケーシングカバー２２および回転部材であるインペラ２３などを有している。ケーシング本体２１およびケーシングカバー２２は、略Ｃ字形状のポンプ流路２４を形成している。ケーシング本体２１とケーシングカバー２２との間には、インペラ２３が回転可能に収容されている。ケーシング本体２１およびケーシングカバー２２は、例えばアルミニウムのダイカストにより形成されている。ケーシング本体２１は、ハウジング１１の軸方向において一方の端部側に圧入により固定されている。ケーシング本体２１の中央部には、軸受２５が設けられている。ケーシングカバー２２は、ケーシング本体２１に被せられた状態でハウジング１１の一方の端部にかしめなどにより固定されている。ケーシングカバー２２の中央部には、スラスト軸受２６が設けられている。回転子３１のシャフト３２は、一方の端部が軸受２５により回転可能に径方向に支持されるとともに、スラスト軸受２６により軸方向の荷重が支持されている。ハウジング１１、ケーシング本体２１およびケーシングカバー２２は、特許請求の範囲のケース部材を構成している。

ケーシングカバー２２は、燃料吸入部２７を有している。周縁部に羽根溝を有するインペラ２３がポンプ流路２４において回転すると、図示しない燃料タンクの内部の燃料は燃料吸入部２７からポンプ流路２４へ吸入される。ポンプ流路２４に吸入された燃料は、インペラ２３の回転により加圧され、燃料通路を形成するポンプ室１３へ吐出される。

ハウジング１１の他方の端部、すなわちケーシング本体２１およびケーシングカバー２２の反対側には、カバー部としてのエンドカバー４０、ターミナルサブアセンブリ５０およびベアリングホルダ６０が設けられている。ターミナルサブアセンブリ５０およびベアリングホルダ６０は、エンドカバー４０とハウジング１１との間に挟み込まれている。エンドカバー４０は、かしめによりハウジング１１に固定されている。ベアリングホルダ６０は、ポンプ室１３とエンドカバー４０の燃料通路４１とを接続する接続通路６１を有している。ベアリングホルダ６０は、図３および図４に示すようにブラシ７０を軸方向へ往復移動可能に収容する収容室６２を形成している。ベアリングホルダ６０は、収容室６２にブラシ７０および弾性部材としてのスプリング７１を収容している。ブラシ７０は、スプリング７１により回転子３１側へ押し付けられている。ブラシ７０は、ピグテール７２を有している。ピグテール７２は、導電性の線材によって形成されている。これにより、ブラシ７０には、ピグテール７２を経由して電力が供給される。

エンドカバー４０は、図２に示すようにシャフト３２の外周側に燃料吐出部４２およびコネクタ４３を有している。燃料吐出部４２は、燃料通路４１および調圧弁４４を有している。燃料通路４１は、調圧弁４４により開閉される。燃料ポンプ１０の内部における燃料の圧力が所定値よりも大きくなると、調圧弁４４は燃料通路４１を開放する。コネクタ４３にはターミナル５１が設けられている。ターミナル５１は、正極側のターミナルと、負極側のターミナルとから構成されている。ターミナル５１は、ターミナルサブアセンブリ５０を構成している。ターミナルサブアセンブリ５０は、図１および図４に示すようにターミナル５１と、樹脂製のボディ５２とを有している。ターミナル５１は、ボディ５２から突出して設けられている。また、ボディ５２からは、図４に示すように導電部材５３が突出している。導電部材５３は、一方の端部がターミナル５１と電気的に接続している。導電部材５３は、ターミナル５１とは反対側の端部がブラシ７０のピグテール７２に接続している。これにより、電源からターミナル５１に供給された電力は、導電部材５３およびピグテール７２を経由してブラシ７０に供給される。

ベアリングホルダ６０は、図３に示すようにエンドカバー４０との間にターミナルサブアセンブリ５０を収容している。ベアリングホルダ６０は、図２に示すようにハウジング１１の内周側に収容されている。ベアリングホルダ６０は、中央部にベアリング６３が設けられている。これにより、回転子３１は、軸受２５と反対側の端部がベアリング６３によって回転可能に支持されている。

回転子３１は、ハウジング１１の内部に回転可能に収容されている。回転子３１は、コアの外周にコイル３３を形成する巻線が巻かれている。回転子３１の軸方向においてエンドカバー４０側の端部には、整流子３４が設けられている。整流子３４は、所定の角度範囲で分割された扇形の板状に形成されている。整流子３４は、スプリング７１によって押し付けられているブラシ７０と接触する。これにより、ブラシ７０から整流子３４を経由して回転子３１のコイル３３に電力が供給される。

図示しない電源からターミナル５１に供給された電力は、導電部材５３、ピグテール７２、ブラシ７０および整流子３４を経由して回転子３１のコイル３３に供給される。コイル３３に供給された電力により回転子３１が回転すると、回転子３１およびシャフト３２とともにインペラ２３が回転する。また、回転子３１が回転すると、それにともなって整流子３４も回転する。このとき、整流子３４は、ブラシ７０との接触状態を維持しながら回転する。回転子３１のシャフト３２ともにインペラ２３が回転すると、燃料吸入部２７からポンプ流路２４に燃料が吸入される。ポンプ流路２４に吸入された燃料は、インペラ２３の各羽根溝から運動エネルギーを受けてポンプ流路２４からポンプ室１３へ吐出される。ポンプ室１３に吐出された燃料は、回転子３１の周囲および燃料通路４１を経由して燃料ポンプ１０の外部へ供給される。ここで、ポンプ室１３は、特許請求の範囲の燃料通路を構成している。

次に、ターミナルサブアセンブリ５０の近傍について詳細に説明する。
ターミナルサブアセンブリ５０は、図１に示すように樹脂製のボディ５２を有している。ボディ５２は、図１および図５に示すように中央部に軸方向へ貫く穴部５４を有している。穴部５４は、図３に示すようにベアリングホルダ６０に取り付けたとき、ベアリングホルダ６０の通孔部６４と連通する。通孔部６４は、ベアリングホルダ６０の径方向において収容室６２の間に設けられ、ベアリングホルダ６０を軸方向へ貫いている。このベアリングホルダ６０の通孔部６４には、図２に示すようにベアリング６３が設けられるとともに、モータ部３０のシャフト３２が挿入される。

ターミナルサブアセンブリ５０およびベアリングホルダ６０にモータ部３０を組み付けるとき、穴部５４および通孔部６４を経由してモータ部３０、特に回転子３１の位置を決定するための治具が挿入される。モータ部３０は、永久磁石１２などの着磁されている部品を有している。そのため、ハウジング１１の内部にモータ部３０を組み付ける場合、磁力によってモータ部３０にずれが生じやすい。そこで、ターミナルサブアセンブリ５０の穴部５４およびベアリングホルダ６０の通孔部６４を経由して治具を挿入し、モータ部３０のシャフト３２の位置を決定する。これにより、モータ部３０の姿勢および位置を正確に整えることができ、モータ部３０を精密に組み付けることができる。

また、ボディ５２は、図１、図３、図４および図５に示すように穴部５４の径方向外側に板部５５を有している。板部５５は、ベアリングホルダ６０が形成する収容室６２のモータ部３０とは反対側の端部を塞ぐ。板部５５には、板厚方向すなわちターミナルサブアセンブリ５０の軸方向に貫く穴部５６が形成されている。これにより、ターミナルサブアセンブリ５０とベアリングホルダ６０とを組み付けたとき、穴部５６は収容室６２に連通する。収容室６２には、上述のようにスプリング７１が収容される。スプリング７１は、ブラシ７０と反対側の端部が板部５５に接する。スプリング７１は、力が加わると、座屈したり、傾いたりしやすい。スプリング７１が座屈したり、傾いたりすると、ブラシ７０を押し付ける力が変化する。そこで、スプリング７１を組み付ける場合、ターミナルサブアセンブリ５０の穴部５６を経由して治具を挿入し、スプリング７１の姿勢を整える。したがって、スプリング７１は正しい姿勢で精密に組み付けられ、スプリング７１の押し付け力を精密に設定することができる。このように、本実施形態では、スプリング７１およびポンプ部３０が特許請求の範囲の機能部品を構成している。

以上のように、ターミナルサブアセンブリ５０のボディ５２には、モータ部３０およびスプリング７１の位置および姿勢を決定するための治具を挿入可能な穴部５４および穴部５６が形成されている。一方、燃料ポンプ１０は、燃料吸入部２７から吸入された燃料が燃料吐出部４２へ吐出される間に、ターミナルサブアセンブリ５０の周囲を通過する。そのため、例えばアルコールなどの導電性の高い物質を含む燃料の場合、これらの穴部５４および穴部５６を経由して、正極側と負極側とのターミナル５１の間に電流の漏れが生じるおそれがある。

そこで、本実施形態では、エンドカバー４０に閉塞部８０を設けている。閉塞部８０は、エンドカバー４０の内側に設けられている。エンドカバー４０は、図１に示すように筒状に形成され、モータ部３０と反対側の端部が天部４５によって塞がれている。閉塞部８０は、この天部４５からモータ部３０側へ突出している。閉塞部８０は、エンドカバー４０の中央部に設けられている突起部８１と、突起部８１の外周側に設けられている台部８２とを有している。突起部８１および台部８２は、エンドカバー４０の天部４５と樹脂によって一体に成形されている。

突起部８１は、エンドカバー４０の中央部からモータ部３０側へ突出している。これにより、エンドカバー４０をターミナルサブアセンブリ５０に組み付けたとき、突起部８１はボディ５２の穴部５４に挿入される。これにより、突起部８１は、ボディ５２の穴部５４を塞ぐ。一方、台部８２は、エンドカバー４０の突起部８１よりも外周側に設けられ、モータ部３０側へ突出している。台部８２は、エンドカバー４０の天部４５から台状にモータ部３０側へ突出している。これにより、エンドカバー４０をターミナルサブアセンブリ５０に組み付けたとき、台部８２はボディ５２の穴部５６のモータ部３０とは反対側の端部を塞ぐ。

このように、ボディ５２の穴部５４および穴部５６を突起部８１または台部８２で塞ぐことにより、正極側と負極側とのターミナル５１の間において電流が漏れる経路は遮断される。この場合、ボディ５２の穴部５４および穴部５６を突起部８１または台部８２で塞ぐことにより、穴部５４と突起部８１および穴部５６と台部８２とが密着していなくても、電流が流れる経路の面積は低減される。その結果、穴部５４と突起部８１または穴部５６と台部８２との間に形成される電流経路は抵抗が増大し、正極側と負極側とのターミナル５１の間における電流の漏れは低減される。

以上のように、本発明の一実施形態では、ボディ５２の穴部５４および穴部５６はエンドカバー４０に設けられている突起部８１または台部８２によって塞がれる。そのため、正極側と負極側とのターミナル５１の間において、電流経路が遮断または電流経路の面積が低減される。これにより、導電性の高いアルコールを含む燃料を用いる場合でも、正極側と負極側とのターミナル５１の間に電圧が印加されたとき、ターミナル５１間の電流の漏れは低減される。したがって、金属製のターミナル５１の電気化学的な腐食が低減され、ターミナル５１の損傷を低減することができる。また、穴部５４および穴部５６を突起部８１または台部８２によって塞ぐことにより、ターミナル５１間に大きな距離を確保する必要がない。そのため、体格の大型化を回避することができる。さらに、エンドカバー４０に設けられている突起部８１および台部８２は、エンドカバー４０の天部４５と一体に成形されている。そのため、部品点数の増大および構造の複雑化を招かない。

さらに、本発明の一実施形態では、ターミナルサブアセンブリ５０には穴部５４および穴部５６が設けられている。これにより、モータ部３０およびスプリング７１は、穴部５４または穴部５６に挿入された治具によって、位置および姿勢が整えられる。したがって、モータ部３０、ならびにブラシ７０およびスプリング７１を精密に組み付けることができる。

以上説明した本発明の一実施形態では、機能部品としてスプリング７１およびポンプ部３０を例に説明した。しかし、機能部品は、スプリング７１およびポンプ部３０に限らず、例えばポンプ部３０を支持する軸受など、その他の部品であってもよい。
このように、以上説明した本発明は、上記実施形態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実施形態に適用可能である。

本発明の一実施形態による燃料ポンプのエンドカバーおよびターミナルサブアセンブリを拡大した概略断面図。 本発明の一実施形態による燃料ポンプの概略を示す断面図。 （Ａ）は図２の矢印III方向から見た矢視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図。 本発明の一実施形態による燃料ポンプのエンドカバー、ターミナルサブアセンブリ、ブラシおよびベアリングホルダの組み付け状態を示す概略分解図であって、（Ａ）は図３（Ａ）の矢印IV方向から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向から見た図。 本発明の一実施形態による燃料ポンプのターミナルサブアセンブリを図１（Ｂ）の矢印Ｖ方向から見た矢視図。

符号の説明

１０：燃料ポンプ、１１：ハウジング（ケース部材）、１３：ポンプ室（燃料通路）、２０：ポンプ部、２１：ケーシング本体（ケース部材）、２２：ケーシングカバー（ケース部材）、２７：燃料吸入部、３０：モータ部（機能部品）、３４：整流子、４０：エンドカバー（カバー部）、４２：燃料吐出部、５０：ターミナルサブアセンブリ、５１：ターミナル、５４：穴部、５６：穴部、７０：ブラシ、７１：スプリング（弾性部材、機能部品）、８０：閉塞部、８１：突起部、８２：台部

Claims (4)

1. 燃料吸入部を有し、内部に燃料通路を形成するケース部材と、
   前記ケース部材の前記燃料吸入部とは反対側の端部に設けられ、燃料が吐出される燃料吐出部を有するカバー部と、
   前記ケース部材の前記カバー部と反対側の端部に設けられ、前記燃料吸入部から吸入した燃料を前記燃料吐出部へ圧送するポンプ部と、
   前記ケース部材の内部に設けられ、前記ポンプ部と反対側の端部に整流子を有し、前記ポンプ部を駆動するモータ部と、
   前記整流子と接触し、前記モータ部へ電力を供給する複数のブラシと、
   前記ブラシを前記整流子側へ押し付ける弾性部材と、
   前記カバー部に収容され、前記モータ部へ電力を供給する電源に接続されるターミナル、および前記ターミナルよりも前記モータ部側に位置する機能部品の組み付けを補助するための穴部を有するターミナルサブアセンブリと、
   前記穴部を塞ぐ閉塞部と、
   を備え、
   前記閉塞部は、前記カバー部と樹脂で一体に成形されている燃料ポンプ。
2. 燃料吸入部を有し、内部に燃料通路を形成するケース部材と、
   前記ケース部材の前記燃料吸入部とは反対側の端部に設けられ、燃料が吐出される燃料吐出部を有するカバー部と、
   前記ケース部材の前記カバー部と反対側の端部に設けられ、前記燃料吸入部から吸入した燃料を前記燃料吐出部へ圧送するポンプ部と、
   前記ケース部材の内部に設けられ、前記ポンプ部と反対側の端部に整流子を有し、前記ポンプ部を駆動するモータ部と、
   前記整流子と接触し、前記モータ部へ電力を供給する複数のブラシと、
   前記ブラシを前記整流子側へ押し付ける弾性部材と、
   前記カバー部に収容され、前記モータ部へ電力を供給する電源に接続されるターミナル、および前記ターミナルよりも前記モータ部側に位置する機能部品の組み付けを補助するための穴部を有するターミナルサブアセンブリと、
   前記穴部を塞ぐ閉塞部と、
   を備え、
   前記穴部は、複数の前記ブラシの間に前記モータ部の位置を決定するための治具を挿入可能であり、
   前記閉塞部は、前記カバー部から前記ターミナルサブアセンブリ側へ突出し、前記穴部に挿入される突起部である燃料ポンプ。
3. 燃料吸入部を有し、内部に燃料通路を形成するケース部材と、
   前記ケース部材の前記燃料吸入部とは反対側の端部に設けられ、燃料が吐出される燃料吐出部を有するカバー部と、
   前記ケース部材の前記カバー部と反対側の端部に設けられ、前記燃料吸入部から吸入した燃料を前記燃料吐出部へ圧送するポンプ部と、
   前記ケース部材の内部に設けられ、前記ポンプ部と反対側の端部に整流子を有し、前記ポンプ部を駆動するモータ部と、
   前記整流子と接触し、前記モータ部へ電力を供給する複数のブラシと、
   前記ブラシを前記整流子側へ押し付ける弾性部材と、
   前記カバー部に収容され、前記モータ部へ電力を供給する電源に接続されるターミナル、および前記ターミナルよりも前記モータ部側に位置する機能部品の組み付けを補助するための穴部を有するターミナルサブアセンブリと、
   前記穴部を塞ぐ閉塞部と、
   を備え、
   前記穴部は、前記弾性部材を位置決めするための治具を挿入可能であり、
   前記閉塞部は、前記カバー部から前記ターミナルサブアセンブリ側へ突出し、前記穴部の前記カバー部側の端部を塞ぐ台部である燃料ポンプ。
4. 前記閉塞部は、前記カバー部と樹脂で一体に成形されている請求項２または３記載の燃料ポンプ。

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