JP4952281B2 - 燃料ポンプおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ部の回転駆動力によりポンプ部を駆動する燃料ポンプおよびその製造方法に関する。

従来、燃料を昇圧するポンプ部を駆動するモータ部としてブラシモータを使用している燃料ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照。）。ブラシモータでは、電源側端子から、チョークコイル、ブラシ側端子、ピグテール、ブラシ、整流子を通りモータ部の電機子に駆動電流が供給される。電源側端子は、外部の電源供給ケーブル等から電力を供給されるとともに、チョークコイルの一端と電気的に接続している。ブラシ側端子は、チョークコイルの他端およびピグテールと電気的に接続している。電源側端子とブラシ側端子とは別部材の電気端子であり、絶縁されている。チョークコイルを使用しない場合は、電源側端子とブラシ側端子とをリード線または接続端子等で電気的に接続することが考えられる。

しかしながら、別部材の電源側端子およびブラシ側端子をモータ部の取付部材に組み付ける作業は繁雑であり、製造工数が増加する。また、モータ部に組み付ける前に、電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイル、リード線または接続端子等とを電気的に接続する場合は、別部材である電源側端子とブラシ側端子とを治具等に固定して接続作業をする必要があるので、接続作業が煩雑であり、製造工数が増加する。

特開平６−２０５５６８号公報

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、製造が容易で製造工数を低減する燃料ポンプおよびその製造方法を提供することを目的とする。

以下の記載で一体とは、１部材、あるいは複数の部材が結合されて形成されている１個の構造体の両方を表している。
請求項１に記載の発明では、チョークコイル接続部でチョークコイルと電気的に接続している電源側端子とブラシ側端子とは、一体に形成された状態から切断されて形成されている。つまり、電源側端子とブラシ側端子とが一体に形成されている切断前の状態で、電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとを電気的に接続することができる。これにより、別部材の電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとを電気的に接続する場合に比べ、電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとの電気的接続作業が容易になり、製造工数が低減する。

また、請求項１に記載の発明では、チョークコイルと電源側端子との電気的接続箇所、ならびにチョークコイルとブラシ側端子との電気的接続箇所をモールド樹脂で覆っているので、電気的接続箇所が燃料に晒されることを防止する。これにより、電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとの電気的接続箇所の腐食を防止できる。

また、請求項１に記載の発明では、モールド樹脂は電源側端子およびブラシ側端子のそれぞれの切断面に続き同一平面上にある切断面を有している。つまり、一体に形成されている電源側端子およびブラシ側端子は、それぞれチョークコイルと電気的に接続され、電気的接続箇所をモールド樹脂で覆われてからモールド樹脂を含んで切断されている。したがって、別部材の電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとを電気的に接続してから、それぞれの電気的接続箇所をモールド樹脂で覆う場合に比べ、モールド作業が容易である。
請求項２に記載の発明では、一体に形成された状態から切断されて電源側端子とブラシ側端子とが形成され、電源側端子とブラシ側端子との切断面同士が向き合わせて設置されている。つまり、切断前の一体に形成されている状態で電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとを電気的に接続し、その状態でモータ部の取付部材に組み付けてから電源側端子とブラシ側端子とに切断されているので、電源側端子とブラシ側端子とが別部材の場合に比べ、電源側端子およびブラシ側端子を取付部材に容易に組み付けることができる。

請求項３に記載の発明では、モールド樹脂が電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとの電気的接続箇所を結合しているので、電源側端子とブラシ側端子とが切断されているか否かに関わらず、モールド樹脂で結合された構造体として電源側端子とブラシ側端子とチョークコイルとをモータ部の取付部材に組み付けることができる。これにより、組付作業が容易であり、製造工数が低減する。

請求項４に記載の発明では、一体に形成されている端子母材の電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとを電気的に接続するので、別部材の電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとを電気的に接続する場合に比べ、電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとの電気的接続作業が容易になり、製造工数が低減する。
また、請求項４に記載の発明では、接続工程の後、かつ切断工程および組付工程の前の、電源側端子およびブラシ側端子が一体に形成されている端子母材の状態で、電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとの２箇所の電気的接続箇所をモールド樹脂で覆うので、別部材の電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとを電気的に接続してから、それぞれの電気的接続箇所をモールド樹脂で覆う場合に比べ、モールド作業が容易である。

請求項５に記載の発明では、端子母材とチョークコイルとを電気的に接続した切断前の状態で端子母材およびチョークコイルをモータ部の取付部材に組み付けるので、電源側端子とブラシ側端子とチョークコイルとをモータ部の取付部材に容易に組み付け、製造工数を低減できる。

請求項６に記載の発明では、モールド工程において、モールド樹脂は電源側端子およびブラシ側端子とチョークコイルとの２箇所の電気的接続箇所同士を結合する。これにより、切断工程が組付工程の前か後かに関わらず、モールド樹脂で結合された電源側端子およびブラシ側端子を一つの構造体としてモータ部の取付部材に組み付けることができる。これにより、電源側端子とブラシ側端子とチョークコイルとをモータ部の取付部材に容易に組み付け、製造工数を低減できる。

以下、本発明の参考例および実施形態を図に基づいて説明する。
（参考例）
図２に、参考例による燃料ポンプの構成を示す。燃料ポンプ１０は、例えば二輪自動車または四輪自動車等に搭載された図示しない燃料タンク内に収容されるインタンク式のタービンポンプである。燃料ポンプ１０は、燃料タンクから吸入した燃料を昇圧しエンジン側に供給する。

燃料ポンプ１０は、ポンプ部１２と、ポンプ部１２を回転駆動するモータ部１３とを備えている。ハウジング１４は、ポンプ部１２およびモータ部１３のハウジングを兼ねており、軸方向両端部でポンプケース２０およびエンドカバー９０をそれぞれかしめている。ハウジング１４がエンドカバー９０をかしめることにより、ホルダ８０はエンドカバー９０とハウジング１４との間に挟持されている。

ポンプ部１２は、ポンプケース２０、２２、およびインペラ３０を有している。ポンプ部１２は電機子５０に対し軸方向の一方側に設置されており、電機子５０のシャフト５２にインペラ３０が組み付けられている。回転部材としてのインペラ３０が電機子５０とともに回転すると、回転方向前方の羽根溝から回転方向後方の羽根溝に向けて燃料が流出、流入を多数繰り返すことにより、吸入口２００から吸入された燃料は、旋回流となってポンプ通路２０２で昇圧される。

ポンプ通路２０２で昇圧された燃料は、永久磁石４０と電機子５０との間の燃料通路２０４、ホルダ８０に形成された燃料通路２０６を通り、エンドカバー９０に形成された燃料吐出口２０８からエンジン側に供給される。燃料吐出口２０８には逆止弁９２が収容されており、この逆止弁９２が燃料吐出口２０８から吐出された燃料の逆流を防止している。

モータ部１３は、所謂ブラシモータであり、永久磁石４０、電機子５０、整流子５４、図１に示す電源側端子６０、ブラシ側端子６４、チョークコイル７０、ブラシ７６、ピグテール７８等から構成されている。永久磁石４０は、円弧状に形成されており、ハウジング１４の内周壁に周方向に２個取り付けられている。そして、永久磁石４０は、周方向に極の異なる２磁極を形成している。周方向に設置された２個の永久磁石４０の間には、板ばね４２と、整流子５４側からポンプ部１２側に延びるホルダ８０の支持部８２とが設置されている。板ばね４２および支持部８２は、永久磁石４０の周方向の位置ずれを防止している。

電機子５０は、永久磁石４０の内周側に回転自在に設置されている。電機子５０のシャフト５２の軸方向のポンプ部１２側の端部はベアリング２４に軸受けされている。ベアリング２４はポンプケース２２に支持されている。シャフト５２の軸方向の他方の端部はホルダ８０の軸受部８４により直接軸受けされている。
整流子５４は、平らな円板状に形成されており、回転方向に設置された複数のセグメントを有している。電源側端子６０から、チョークコイル７０、ブラシ側端子６４、ピグテール７８、ブラシ７６、整流子５４を通り、電機子５０のコイルに駆動電流が供給される。

図１に示すように、チョークコイル７０は、チョークコア７２と、チョークコア７２の周囲に巻回されたコイル本体７４とから構成されている。電源側端子６０は、コイル本体７４の一端７４ａと電気的に接続しているチョークコイル接続部６１を有している。また、ブラシ側端子６４は、コイル本体７４の他端７４ｂと電気的に接続しているチョークコイル接続部６５と、ピグテール７８と電気的に接続している電気接続部６６とを有している。電源側端子６０およびブラシ側端子６４は、取付部材としてのホルダ８０に脚６２、６７を支持されている。図１に示す構造体は、＋極および−極にそれぞれ設置されている。

電源側端子６０とブラシ側端子６４とは、図１の（Ｂ）に示す端子母材１００の結合部３００を切断して形成されている。結合部３００を切断した後の電源側端子６０の切断面６３と、ブラシ側端子６４の切断面６８とは、ホルダ８０に組み付られている状態で互いに向き合っている。
図２に示すホルダ８０およびエンドカバー９０はそれぞれ絶縁性を有する樹脂で一体成形されている。例えば、ホルダ８０はＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）により一体成形され、エンドカバー９０はＰＯＭ（ポリアセタール）により一体成形されている。リリーフ弁９４は、燃料ポンプ１０の吐出圧が所定圧を超えると開弁し、燃料ポンプ１０の吐出圧を所定圧以下に設定する。

次に、電源側端子６０、ブラシ側端子６４、チョークコイル７０、ブラシ７６およびピグテール７８をモータ部１３のホルダ８０に組み付ける製造工程を説明する。
（１）接続工程
図１の（Ｂ）に示す端子母材１００のチョークコイル接続部６１、６５にコイル本体７４の両端をそれぞれ電気的に接続する。チョークコイル接続部６１、６５とコイル本体７４との接続箇所はかしめにより固定される。かしめに代えて、はんだによりチョークコイル接続部６１、６５とコイル本体７４との接続箇所を固定してもよい。

（２）組付工程
チョークコイル７０と端子母材１００とを電気的に接続した構造体をホルダ８０に組み付ける。
（３）切断工程
チョークコイル７０と端子母材１００とを電気的に接続した構造体がホルダ８０に組み付けられている状態で、端子母材１００の結合部３００を切断する。
上記製造工程において、ブラシ７６とピグテール７８とは、接続工程でブラシ側端子６４に電気的に接続してもよいし、組付工程でホルダ８０に構造体を組み付けてからブラシ側端子６４に電気的に接続してもよい。

上記参考例に対し、図３に示す比較形態では、別部材である電源側端子１１０およびブラシ側端子１１２にチョークコイル７０をそれぞれ電気的に接続してからホルダ８０に組み付けている。この場合、別部材である電源側端子１１０とブラシ側端子１１２とを治具等に固定してチョークコイル７０と電気的に接続する必要があるので、電気的接続作業が煩雑であり、製造工数が増加する。チョークコイル７０を使用しない場合には、チョークコイル７０に代えてリード線または接続端子等で電源側端子１１０とブラシ側端子１１２とを電気的に接続するので、チョークコイル７０を接続する場合と同様に、電気的接続作業が煩雑であり、製造工数が増加する。

また、別部材である電源側端子１１０およびブラシ側端子１１２をそれぞれホルダ８０に組み付ける必要があるので、組付作業が煩雑であり、製造工数が増加する。
一方、参考例では、電源側端子６０とブラシ側端子６４とが一体に形成されている端子母材１００の状態で電源側端子６０およびブラシ側端子６４とチョークコイル７０とを電気的に接続するので、電源側端子６０およびブラシ側端子６４とチョークコイル７０との電気的接続作業が容易であり、製造工数を低減できる。また、端子母材１００とチョークコイル７０とが電気的に接続している構造体をホルダ８０に組み付けるので、電源側端子６０とブラシ側端子６４とチョークコイル７０とをホルダ８０に容易に組み付けることができる。

参考例に対し、チョークコイル７０を使用しない燃料ポンプの場合、図１の（Ｂ）に示す端子母材１００を切断せずにそのままホルダ８０に組み付けて使用すればよい。したがって、図３の比較形態のように、チョークコイル７０を使用しない場合にも電源側端子１１０およびブラシ側端子１１２をそれぞれホルダ８０に組み付ける構成に比べ、電源側端子６０およびブラシ側端子６４をホルダ８０に容易に組み付けることができる。
このように、チョークコイル７０の有無に関わらず共通部品である端子母材１００を使用できるので、燃料ポンプの製造コストが低下する。

（一実施形態）
本発明の一実施形態を図４に示す。尚、参考例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
モールド樹脂１２０は、コイル本体７４と電源側端子６０およびブラシ側端子６４（図４ではモールド樹脂１２０に覆われ図示されていない）との２箇所の電気的接続箇所、ならびにブラシ側端子６４とピグテール７８との電気的接続箇所の合計３箇所の電気的接続箇所を覆うとともに、３箇所の電気的接続箇所を結合している。電源側端子６０とブラシ側端子６４とは、図１の（Ｂ）に示す端子母材１００の結合部３０２を切断して形成されている。端子母材１００の切断箇所が参考例と異なっているので、一実施形態の電源側端子６０およびブラシ側端子６４の形状は図１の（Ａ）とは異なっている。

次に、電源側端子６０、ブラシ側端子６４、チョークコイル７０、ブラシ７６、ピグテール７８およびモールド樹脂１２０をモータ部１３のホルダ８０に組み付ける製造工程を説明する。
（１）接続工程
図１の（Ｂ）に示す端子母材１００に、図１の（Ａ）に示すように、チョークコイル７０およびピグテール７８を電気的に接続し、ブラシ７６とピグテール７８とを電気的に接続する。
（２）モールド工程
接続工程の後、コイル本体７４と電源側端子６０およびブラシ側端子６４との２箇所の電気的接続箇所、ならびにブラシ側端子６４とピグテール７８との電気的接続箇所の合計３箇所の電気的接続箇所を覆うとともに、３箇所の電気的接続箇所を結合するようにモールド樹脂１２０をモールドする。

（３）組付工程
モールド工程でモールド樹脂１２０をモールドして形成した構造体は図４において切断箇所１２２が埋められた状態の構造体であり、この構造体をホルダ８０に組み付ける
（４）切断工程
モールド樹脂１２０を含み、図１の（Ｂ）に示す端子母材１００の結合部３０２を切断箇所１２２で切断する。その結果、端子母材１００の結合部３０２を切断して形成された電源側端子６０の切断面とモールド樹脂１２０の切断面１２３、ならびにブラシ側端子６４の切断面とモールド樹脂１２０の切断面１２４とはそれぞれ連続して同一平面上にある。そして、電源側端子６０の切断面とブラシ側端子６４の切断面とは向き合っている。

一実施形態では、コイル本体７４と電源側端子６０およびブラシ側端子６４との２箇所の電気的接続箇所、ならびにブラシ側端子６４とピグテール７８との電気的接続箇所の合計３箇所の電気的接続箇所をモールド樹脂１２０が覆っているので、電気的接続箇所が燃料中で腐食することを防止できる。特に、金属が腐食しやすいアルコールを燃料として使用する場合、電気的接続箇所をモールド樹脂１２０で覆うことが望ましい。

また、一実施形態では、参考例と同様に、電源側端子６０とブラシ側端子６４とに切断する前の一体に形成された端子母材１００にチョークコイル７０を電気的に接続するので、電源側端子６０およびブラシ側端子６４とチョークコイル７０との電気的接続作業が容易であり、製造工数を低減できる。
また、端子母材１００にチョークコイル７０を電気的に接続した状態で電気的接続箇所をモールド樹脂１２０でモールドするので、端子母材１００を電源側端子６０とブラシ側端子６４とに切断してからモールドする場合に比べ、モールド作業が容易であり、製造工数が低減する。

さらに、モールド樹脂１２０が電気的接続箇所を結合した状態で端子母材１００とチョークコイル７０とが電気的に接続している構造体をホルダ８０に組み付けるので、電源側端子６０とブラシ側端子６４とチョークコイル７０とをホルダ８０に容易に組み付けることができる。
一実施形態においても、参考例と同じ端子母材１００を切断して電源側端子６０およびブラシ側端子６４を形成しているので、部品の共通化を図ることができる。

（他の実施形態）
参考例では、チョークコイル７０と電気的に接続している端子母材１００をホルダ８０に組み付けてから、端子母材１００を電源側端子６０とブラシ側端子６４とに切断した。これに対し、チョークコイル７０と電気的に接続している端子母材１００を電源側端子６０とブラシ側端子６４とに切断してからホルダ８０に組み付けてもよい。

また、一実施形態では、電気的接続箇所をモールド樹脂１２０で覆った構造体をホルダ８０に組み付けてから、端子母材１００を電源側端子６０とブラシ側端子６４とに切断した。これに対し、電気的接続箇所をモールド樹脂１２０で覆った構造体をホルダ８０に組み付ける前に、モールド樹脂１２０で電気的接続箇所を結合した状態を維持したまま、端子母材１００を電源側端子６０とブラシ側端子６４とに切断してもよい。

このように、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り、例えば、上記実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

（Ａ）は参考例の電源側端子からブラシに到る電気経路を示す斜視図、（Ｂ）は電源側端子およびブラシ側端子の端子母材を示す斜視図。 参考例の燃料ポンプを示す断面図。 （Ａ）は参考例の比較形態においてエンドカバーを外したホルダをエンドカバー側から見た図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図。 一実施形態の電源側端子からブラシに到る電気経路を示す斜視図。

符号の説明

１０：燃料ポンプ、１２：ポンプ部、１３：モータ部、３０：インペラ（回転部材）、５０：電機子、５４：整流子、６０：電源側端子、６３：切断面、６４：ブラシ側端子、６８：切断面、７０：チョークコイル、７６：ブラシ、７８：ピグテール、１２０：モールド樹脂、１２３、１２４：切断面

Claims (6)

1. 燃料を昇圧するポンプ部と、
   回転することにより前記ポンプ部を駆動する電機子と、
   前記電機子の一方の軸方向側に設置され、前記電機子に供給される駆動電流を整流する整流子と、
   前記整流子と摺動するブラシと、
   チョークコイルと、
   前記チョークコイルの一端と電気的に接続しているチョークコイル接続部を有し、電源側と電気的に接続する電源側端子と、
   前記チョークコイルの他端と電気的に接続しているチョークコイル接続部を有し、前記ブラシ側と電気的に接続し、前記電源側端子と一体に形成された状態から切断されて形成されているブラシ側端子と、
   前記チョークコイルと前記電源側端子の前記チョークコイル接続部との電気的接続箇所、ならびに前記チョークコイルと前記ブラシ側端子の前記チョークコイル接続部との電気的接続箇所を覆うモールド樹脂と、を備え、
   前記モールド樹脂は、前記電源側端子および前記ブラシ側端子のそれぞれの前記切断面に続き同一平面上にある切断面を有することを特徴とする燃料ポンプ。
2. 前記電源側端子および前記ブラシ側端子は切断面同士を向き合わせて設置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
3. 前記モールド樹脂は、２箇所の前記電気的接続箇所同士を結合していることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ポンプ。
4. モータ部により駆動されるポンプ部が燃料を昇圧する燃料ポンプの製造方法において、
   電源側と電気的に接続する電源側端子と、前記モータ部のブラシ側と電気的に接続するブラシ側端子とが一体に形成されている端子母材の前記電源側端子および前記ブラシ側端子とチョークコイルとを電気的に接続する接続工程と、
   前記接続工程の後、前記端子母材の前記電源側端子と前記ブラシ側端子との間を切断する切断工程と、
   前記接続工程の後、前記切断工程の前または後で前記電源側端子および前記ブラシ側端子を前記モータ部の取付部材に組み付ける組付工程と、
   前記接続工程の後、かつ前記切断工程および前記組付工程の前に、前記電源側端子および前記ブラシ側端子のそれぞれと前記チョークコイルとの２箇所の電気的接続箇所をモールド樹脂で覆うモールド工程と、を含み、
   前記組付工程において、前記モールド樹脂で前記電気的接続箇所を覆われた前記電源側端子および前記ブラシ側端子を前記モータ部の取付部材に組み付けることを特徴とする燃料ポンプの製造方法。
5. 前記組付工程は前記切断工程の前に行われ、前記組付工程において、前記チョークコイルが電気的に接続されている前記端子母材を前記モータ部の取付部材に組み付けることを特徴とする請求項４に記載の燃料ポンプの製造方法。
6. 前記モールド工程において、前記モールド樹脂は２箇所の前記電気的接続箇所同士を結合することを特徴とする請求項４または５に記載の燃料ポンプの製造方法。

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