JP5025560B2 - 電動燃料ポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、直流モータのモータハウジングの一端部に、直流モータの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、内部が燃料で満たされる有底円筒状の端子ホルダを結合し、この端子ホルダの端壁には、これを液密に貫通するプラス側端子及びマイナス側端子を固設すると共に、前記ロータ軸を支承する軸受ボスと、この軸受ボスを挟んで配置される一対のブラシガイドとを一体に形成し、これらブラシガイドには、前記ロータ軸の一端部に設けられるコンミュテータに摺接するプラス側ブラシ及びマイナス側ブラシをそれぞれ摺動可能に嵌合し、これらプラス側ブラシ及びマイナス側ブラシにプラス側導線及びマイナス側導線を介して前記プラス側端子及びマイナス側端子をそれぞれ接続してなる電動燃料ポンプ装置の改良に関する。

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２００５−３０７７６８号公報

従来、この種電動燃料ポンプ装置では、特にアルコール燃料を処理する場合、その燃料が電解液として作用することで、微弱電流がプラス側端子及び導線からマイナス側端子及び導線へと流れ、これらを電蝕させることがある。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、処理する燃料によるプラス側端子及び導線、並びにマイナス側端子及び導線の電蝕を簡単に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、直流モータのモータハウジングの一端部に、直流モータの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、内部が燃料で満たされる有底円筒状の端子ホルダを結合し、この端子ホルダの端壁には、これを液密に貫通するプラス側端子及びマイナス側端子を固設すると共に、前記ロータ軸を支承する軸受ボスと、この軸受ボスを挟んで配置される一対のブラシガイドとを一体に形成し、これらブラシガイドには、前記ロータ軸の一端部に設けられるコンミュテータに摺接するプラス側ブラシ及びマイナス側ブラシをそれぞれ摺動可能に嵌合し、これらプラス側ブラシ及びマイナス側ブラシからそれぞれ延出するプラス側導線及びマイナス側導線を前記プラス側端子及びマイナス側端子にそれぞれ接続してなる電動燃料ポンプ装置において、前記端子ホルダの端壁に、前記プラス側端子及び導線、並びに前記マイナス側端子及び導線をそれぞれ隔離収容するプラス室及びマイナス室を画成する隔壁を立設し、この隔壁の端面に、プラス室及びマイナス室を閉鎖する絶縁カバーを接合し、前記各ブラシガイドに、前記各導線の、前記ブラシと共にする移動を許容する切欠きを設け、前記各導線を受け止めて対応する前記ブラシのブラシガイドから抜け出しを阻止するように前記絶縁カバーを構成したことを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記端子ホルダに形成されて前記絶縁カバーを貫通する連結軸の先端部を熱カシメすることにより前記絶縁カバーを前記隔壁の端面に接合したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は、第２の特徴に加えて、前記隔壁の端面に仮止め凹部を形成し、この仮止め凹部に圧入される仮止め突起を前記絶縁カバーの内面に形成したことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は、第１の特徴に加えて、前記軸受ボス及び前記隔壁間に、これら軸受ボス及び隔壁を相互に離隔する間隙を設けたことを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、プラス側端子及び導線、並びにマイナス側端子及び導線をそれぞれ隔離収容するプラス室及びマイナス室は絶縁カバーによって閉鎖されるので、プラス室及びマイナス室を画成する隔壁及び絶縁カバーにより、プラス側端子及び導線とマイナス側端子及び導線との間での微弱電流の流れを抑制して、それらの電蝕を防ぐことができる。

その上、ブラシガイドに対応するブラシを組み込み、各導線を対応する端子に接続し、隔壁に絶縁カバーを接合して、端子ホルダ及びブラシの小組立体を構成したとき、絶縁カバーが各導線を受け止めることで、各ブラシの対応するブラシガイドからの抜け出しを防ぐことができるから、端子ホルダ及びブラシの小組立体の取り扱い性の向上を図ることができる。このように、絶縁カバーを利用してブラシの脱落を防ぐようにしたので、その脱落防止手段を簡単、安価に得ることができる。

本発明の第２の特徴によれば、連結孔を貫通した連結軸の先端部をカシメることにより、絶縁カバーを、特別な固着部材に頼ることなく隔壁の端面に接合することができる。

本発明の第３の特徴によれば、絶縁カバーの仮止め突起を端子ホルダの仮止め凹部に圧入することにより、絶縁カバーを隔壁の端面上に確実に仮止めすることができ、したがって、次のカシメ工程への移行時、絶縁カバーの端子ホルダからの脱落を防ぐことができる。

本発明の第４の特徴によれば、端子ホルダの成形時、軸受ボス及び隔壁間の間隙により、軸受ボス及び隔壁相互の熱ヒケの影響を遮断することができ、その結果、軸受ボス及び隔壁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は図１の２−２線拡大断面図、図３は図１の３矢視図、図４は図１の４−４線拡大断面図、図５は図１の５−５線拡大断面図、図６は絶縁カバーを外して端子ホルダの内部を示す斜視図、図７は絶縁カバーを端子ホルダに取り付けた状態を示す、図６との対応図である。

先ず、図１〜図３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、直流モータ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。

直流モータ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、直流モータ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。

端子ホルダ１４の端壁１４ａに一対の端子孔１５，１５′（図１及び図３参照）が設けられ、これら端子孔１５，１５′には、それらを貫通するプラス側端子１９及びマイナス側端子１９′が圧入により固設される。また同端壁１４ａには、プラス側端子１９及びマイナス側端子１９′の外端部を囲繞するカプラ２６が一体に成形される。

また、前記端壁１４ａには、外方に突出する燃料出口管１６（図１参照）が一体に成形され、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２、図４及び図６に示すように、さらに、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。

前記ロータ軸６ａ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。

さらにまた、端子ホルダ１４の端壁１４ａの内面には、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′が一体に立設される。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′（図２参照）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プラス側ブラシ２３及びマイナス側ブラシ２３′が摺動可能に嵌合されると共に、これらプラス側ブラシ２３及びマイナス側ブラシ２３′をコンミュテータ２１との圧接方向にそれぞれ付勢するコイルばね２４，２４′が収納される。プラス側ブラシ２３及びマイナス側ブラシ２３′からはプラス側導線２５及びマイナス側導線２５′がそれぞれ延出しており、これらプラス側導線２５及びマイナス側導線２５′は、前記プラス側端子１９及びマイナス側端子１９′にそれぞれ接続される。

上記ブラシガイド２２，２２′及び軸受ボス１７間には、ブラシガイド２２，２２′及び軸受ボス１７を相互に離隔する間隙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、前記導線２５，２５′が移動可能に配置される。また第１及び第２切欠溝２８，２９は、端子ホルダ１４の成形時、熱ヒケによるブラシガイド２２，２２′の変形を防ぐことにも貢献する。

図２、図５及び図７に示すように、さらにまた、端子ホルダ１４の端壁１４ａの内面には、また、前記プラス側端子１９及び導線２５、並びに前記マイナス側端子１９′及び導線２５′をそれぞれ隔離収容するプラス室３１及びマイナス室３１′を画成する隔壁３２が一体に立設され、この隔壁３２の端面に、プラス室３１及びマイナス室３１′を閉鎖する合成樹脂製の絶縁カバー３３が接合される。

前記隔壁３２は、端子ホルダ１４の内周面から突出してプラス側端子１９及びマイナス側端子１９′間を通る厚肉壁部３２ａと、この厚肉壁部３２ａの先端から分岐し且つクランク状に屈曲して一対のブラシガイド２２，２２′の外側面に沿って延びる一対の薄肉壁部３２ｂ，３２ｂ′と、これら薄肉壁部３２ｂ，３２ｂ′の先端を端子ホルダ１４の内面にそれぞれ一体に結合する厚肉壁部３２ｃ，３２ｃ′とで構成され、上記三つの厚肉壁部３２ａ，３２ｃ，３２ｃ′の端面には連結軸３４，３４，３４がそれぞれ一体に形成される。一対の薄肉壁部３２ｂ，３２ｂ′の分岐部間は、仮止め凹部３６とされる。また軸受ボス１７と、これに近接する隔壁３２との間には、軸受ボス１７及び薄肉壁部３２ｂ，３２ｂ′を相互に離隔する間隙３８が設けられる。端子ホルダ１４の内周には、上記隔壁３２の端面に連続する段部１４ｃが形成される。

一方、絶縁カバー３３には、前記三本の連結軸３４，３４，３４に貫通される連結孔３５，３５，３５が設けられと共に、前記仮止め凹部３６に圧入される仮止め突起３７が一体に形成される。而して、絶縁カバー３３を隔壁３２の端面と端子ホルダ１４内周の段部１４ｃとに重ねたとき、連結軸３４，３４，３４は連結孔３５，３５，３５に嵌合され、同時に仮止め突起３７は仮止め凹部３６に圧入される。そして、連結孔３５，３５，３５を貫通した連結軸３４，３４，３４の先端部を熱カシメすることにより（図１及び図５参照）、絶縁カバー３３は隔壁３２に接合される。

絶縁カバー３３には、前記ブラシガイド２２，２２′の第１切欠き２８，２８に係合するストッパ爪３３ａ，３３ａが一体に形成されている。これらストッパ爪３３ａ，３３ａは、端子ホルダ１４のモータハウジング４への結合前では、導線２５，２５′を受け止めて対応するブラシ２３，２３′のブラシガイド２２，２２′から抜け出しを阻止するようになっている。

次に、この実施例の作用について説明する。

端子ホルダ１４に絶縁カバー３３を取り付けるに当たっては、先ず、端子ホルダ１４の連結軸３４，３４，３４を絶縁カバー３３の連結孔３５，３５，３５に嵌合しながら、絶縁カバー３３を隔壁３２の端面と端子ホルダ１４内周の段部１４ｃとに重ねる。このとき同時に、絶縁カバー３３の仮止め突起３７が端子ホルダ１４の仮止め凹部３６に圧入されるので、この圧入により、絶縁カバー３３は、隔壁３２の端面上に確実に仮止めされ、次のカシメ工程への移動時、絶縁カバー３３の端子ホルダ１４からの脱落を防ぐことができる。

そして、カシメ工程では、連結孔３５，３５，３５を貫通した連結軸３４，３４，３４の先端部をカシメる。これによって絶縁カバー３３は、特別な固着部材に頼ることなく、隔壁３２の端面に強固に接合される。この単一の絶縁カバー３３によって、端子ホルダ１４の、プラス側端子１９及び導線２５、並びにマイナス側端子１９′及び導線２５′をそれぞれ隔離収容するプラス室３１及びマイナス室３１′が閉鎖することができる。

こうして、端子ホルダ１４及びブラシ２３，２３′の小組立体を構成したとき、ブラシガイド２２，２２′の第１切欠き２８，２８に係合する絶縁カバー３３のストッパ爪３３ａ，３３ａは、各導線２５，２５′を受け止めることで、ブラシ２３，２３′の対応するブラシガイド２２，２２′から抜け出しを防ぐので、上記小組立体の取り扱い性が向上する。したがって、上記小組立体のモータハウジング４への組み付け工程への移行や、その組み付け作業を、ブラシ２３，２３′の脱落を心配することなく行うことができる。このように、絶縁カバー３３を利用してブラシ２３，２３′の脱落を防ぐようにしたので、その脱落防止手段を簡単、安価に得ることができる。

プラス側端子１９及びマイナス側端子１９′を通して直流モータ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。したがって、端子ホルダ１４の内部は、燃料で満たされている。

ところで、上記のように、プラス側端子１９及び導線２５、並びにマイナス側端子１９′及び導線２５′をそれぞれ隔離収容するプラス室３１及びマイナス室３１′は絶縁カバー３３によって閉鎖されているため、端子ホルダ１４内部を満たす燃料がアルコール燃料であっても、プラス室３１及びマイナス室３１′を画成する隔壁３２及び絶縁カバー３３により、プラス側端子１９及び導線２５とマイナス側端子１９′及び導線２５′との間での微弱電流の流れを抑制して、それらの電蝕を防ぐことができる。

このような電動燃料ポンプ装置１において、軸受ボス１７と一対のブラシガイド２２，２２′との間には、これら軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２′を相互に離隔する間隙２７が設けられ、また軸受ボス１７と隔壁３２との間にも、これら軸受ボス１７と隔壁３２を相互に離隔する間隙３８が設けられので、端子ホルダ１４の成形時、間隙２７により軸受ボス１７及びブラシガイド２２，２２′相互の熱ヒケの影響を遮断し、また間隙３８により、軸受ボス１７及び隔壁３２相互の熱ヒケの影響を遮断することができ、その結果、軸受ボス１７、ブラシガイド２２，２２′及び隔壁３２をそれぞれ高精度に成形することが可能となり、軸受ボスに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。

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１の２−２線拡大断面図。 図１の３矢視図。 図１の４−４線拡大断面図。 図１の５−５線拡大断面図。 絶縁カバー３３を外して端子ホルダの内部を示す斜視図。 絶縁カバー３３を端子ホルダに取り付けた状態を示す、図６との対応図。

１・・・・電動燃料ポンプ装置
２・・・・直流モータ
３・・・・燃料ポンプ
４・・・・モータハウジング
６・・・・ロータ
６ａ・・・ロータ軸
１４・・・端子ホルダ
１４ａ・・端壁
１７・・・軸受ボス
１９・・・プラス側端子
１９′・・マイナス側端子
２１・・・コンミュテータ
２２，２２′・・・ブラシガイド
２３・・・プラス側ブラシ
２３′・・マイナス側ブラシ
２５・・・プラス側導線
２５′・・マイナス側導線
２８・・・ブラシガイドの切欠き（第１切欠き）
３１・・・プラス室
３１′・・マイナス室
３２・・・隔壁
３３・・・絶縁カバー
３３ａ・・ストッパ爪
３４・・・連結軸
３６・・・仮止め凹部
３７・・・仮止め突起
３８・・・間隙

Claims (4)

1. 直流モータ（２）のモータハウジング（４）の一端部に、直流モータ（２）のロータ軸（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、内部が燃料で満たされる有底円筒状の端子ホルダ（１４）を結合し、この端子ホルダ（１４）の端壁（１４ａ）には、これを液密に貫通するプラス側端子（１９）及びマイナス側端子（１９′）を固設すると共に、前記ロータ軸（６ａ）を支承する軸受ボス（１７）と、この軸受ボス（１７）を挟んで配置される一対のブラシガイド（２２，２２′）とを一体に形成し、これらブラシガイド（２２，２２′）には、前記ロータ軸（６ａ）の一端部に設けられるコンミュテータ（２１）に摺接するプラス側ブラシ（２３）及びマイナス側ブラシ（２３′）をそれぞれ摺動可能に嵌合し、これらプラス側ブラシ（２３）及びマイナス側ブラシ（２３′）からそれぞれ延出するプラス側導線（２５）及びマイナス側導線（２５′）を前記プラス側端子（１９）及びマイナス側端子（１９′）にそれぞれ接続してなる電動燃料ポンプ装置において、
   前記端子ホルダ（１４）の端壁（１４ａ）に、前記プラス側端子（１９）及び導線（２５）、並びに前記マイナス側端子（１９′）及び導線（２５′）をそれぞれ隔離収容するプラス室（３１）及びマイナス室（３１′）を画成する隔壁（３２）を立設し、この隔壁（３２）の端面に、プラス室（３１）及びマイナス室（３１′）を閉鎖する絶縁カバー（３３）を接合し、前記各ブラシガイド（２２，２２′）に、前記各導線（２５，２５′）の、前記ブラシ（２３，２３′）と共にする移動を許容する切欠き（２８）を設け、前記各導線（２５，２５′）を受け止めて対応する前記ブラシ（２３，２３′）のブラシガイド（２２，２２′）から抜け出しを阻止するように前記絶縁カバー（３３）を構成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、
   前記端子ホルダ（１４）に形成されて前記絶縁カバー（３３）を貫通する連結軸（３４）の先端部を熱カシメすることにより前記絶縁カバー（３３）を前記隔壁（３２）の端面に接合したことを特徴とする電動燃料ポンプ装置。
3. 請求項２記載の電動燃料ポンプ装置において、
   前記隔壁（３２）の端面に仮止め凹部（３６）を形成し、この仮止め凹部（３６）に圧入される仮止め突起（３７）を前記絶縁カバー（３３）の内面に形成したことを特徴とする電動燃料ポンプ装置。
4. 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）及び前記隔壁（３２）間に、これら軸受ボス（１７）及び隔壁（３２）を相互に離隔する間隙（３８）を設けたことを特徴とする電動燃料ポンプ装置。

Images