JP5135873B2 - 電動モータおよび燃料ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、整流子に接触するブラシを備えた電動モータに関し、また、燃料を昇圧するポンプ部を電動モータとともに備えた燃料ポンプに関する。

従来より、整流子と接触するブラシを備えた電動モータが知られている（特許文献１〜３参照）。そして、特許文献１には、ブラシを整流子に押し付ける向きに付勢する弾性部材が記載されており、この弾性部材は、整流子の回転軸方向から見てブラシに対してオフセット配置されて弾性変形する本体部と、ブラシと当接して本体部の弾性変形力をブラシに伝達するアーム部とを有している。
そして、特許文献１〜３には明記されていないが、図１０に示す如くアーム部９３３をブラシ８１の軸中心Ｌ１の位置に当接させ、ブラシ８１を整流子６０に向けて垂直に押し付けるように設定するのが従来の一般的な構造である。

実開平５−９５１８３号公報 特開２０００−３１２４５８号公報 米国特許６９５２０６６号図面

ところで、整流子６０は複数のセグメントから形成され、各セグメントとブラシ８１とが接触することによって電機子へ供給する電流は断続される。この場合、ブラシ８１と回転する整流子６０との接触が解除されるとき、ブラシ８１と整流子６０との間では残留電流にともなう放電が生じやすい。そして、ブラシ８１と整流子６０との間に放電が生じると、ブラシ８１および整流子６０は電気的に摩耗し寿命が短縮するという問題が生じる。

この問題に対し、本願の発明者は、整流子６０に対するブラシ８１の押し付け状態によって、ブラシ８１と整流子６０との間に生じる放電が変化することを見出した。すなわち、ブラシ８１と整流子６０との間の放電は、ブラシ８１のうち整流子６０との接触を開始する側の部分である進入側接触部分８１３へ押し付けると減少し、整流子６０との接触が解除される側の部分である解除側接触部分８１４へ押し付けると増加する。

そして、図１０に示す従来の一般的な構造は、上述の如くアーム部９３３をブラシ８１の軸中心Ｌ１に当接させていることが放電増加の原因となっていることが分かった。すなわち、アーム部９３３がブラシ８１と当接する当接位置（力点位置）Ｐ１は、ブラシ８１の磨耗にともなって図１０の二点鎖線Ｋ２に示す軌跡上を移動し、ブラシ８１の軸中心位置から整流子６０の回転方向進行側に移動する。その結果、ブラシ８１のうち解除側接触部分８１４が整流子６０に押し付けられることとなり、ブラシ８１と整流子６０との間の放電は増加し、ブラシ８１および整流子６０の寿命短縮を招く。

そこで、本発明の目的は、ブラシと整流子との間の放電を低減し、ブラシおよび整流子を長寿命化する電動モータおよび燃料ポンプを提供することにある。

請求項１から５のいずれか一項記載の発明では、アーム部がブラシを押し付ける力点位置は、ブラシの軸中心に対して整流子の回転方向進行側と反対側に位置している。そのため、ブラシの磨耗にともなって整流子の回転方向進行側に上記力点位置が移動したとしても、その力点位置は、図１０に示す従来構造に比べて回転方向進行側と反対側に位置することとなる。よって、ブラシが解除側へ押し付けられることを抑制でき、その結果、ブラシと整流子との間の放電を低減できるので、ブラシおよび整流子の寿命を長くできる。
また、弾性部材のアーム部は、弾性部材の壁部側の端部から弾性部材の中央部へ屈曲し、かつこの中央部からブラシ側へ突出している。弾性部材の壁部側の端部からアーム部を取り出すことにより、アーム部が屈曲しても、弾性部材の移動または傾きは壁部によって規制される。すなわち、アーム部が取り出されている弾性部材の壁部側の端部は、壁部によって移動が制限される。そのため、弾性部材に生じる傾き、および弾性部材によって押し付けられるブラシの傾きが低減される。したがって、ブラシと整流子とを確実に摺動させることができ、摩耗を低減することができる。

請求項２記載の発明では、整流子とは反対側の端部に回転方向進行側ほど軸方向の全長が短くなる傾斜面をブラシは有し、力点位置は傾斜面上に位置する。これにより、力点位置に作用する押付力は、傾斜面を介してブラシの回転方向進行側と反対側へ傾いて作用する。その結果、ブラシには回転方向進行側と反対側ほど大きな力が加わる。これにより、ブラシは回転方向進行側と反対側へ傾いて整流子に押し付けられる。従って、ブラシと整流子との間の放電が低減され、ブラシおよび整流子の寿命を長くすることができる。

請求項３記載の発明では、本体部から力点位置までのアーム部の長さを弾性部材の各々で異なる長さに設定することで、整流子の回転方向進行側と反対側に力点位置を位置させることを実現している。これによれば、本体部の軸中心からブラシの軸中心までの距離が弾性部材のいずれにおいても同じ長さにでき、回転軸方向から見て両本体部が対称となるように配置できる。

請求項５または６記載の発明では、弾性部材のアーム部は、回転軸中心を通る仮想直線と垂直な弾性部材の軸方向の中央部からブラシ側へ突出している。例えば弾性部材のアーム部に屈曲する部位を形成すると、その屈曲部分を支点としてアーム部にねじれが生じるおそれがある。アーム部にねじれが生じると、ブラシに移動方向への力が加わらず、ブラシの傾きを招くおそれがある。請求項５記載の発明では、弾性部材の軸方向の中央部からアーム部が突出することにより、弾性部材のアーム部の途中に屈曲部分が形成されない。そのため、弾性部材に生じる傾き、および弾性部材によって押し付けられるブラシの傾きが低減される。したがって、ブラシと整流子とを確実に摺動させることができ、摩耗を低減することができる。

請求項８記載の発明では、本体部の軸中心からブラシの軸中心までの距離を弾性部材の各々で異なる長さとなるように本体部を配置することで、整流子の回転方向進行側と反対側に力点位置を位置させることを実現している。これによれば、本体部から力点位置までのアーム部の長さを弾性部材のいずれにおいても同じ長さにできる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面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〜図５に基づいて説明する。
図３は燃料ポンプ１０全体を示す部分断面図であり、はじめに図３を用いて燃料ポンプ１０の全体構造を説明する。

燃料ポンプ１０は、例えば車両などの燃料タンクの内部に装着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に供給する。燃料ポンプ１０は、吸入した燃料を昇圧するポンプ部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の内壁面には、周方向へ永久磁石１２が環状に設置されている。永久磁石１２の内周側には、環状の永久磁石１２と同心円上に電機子３１が配置されている。

ポンプ部２０は、ケーシング本体２１およびケーシングカバー２２の間に配置されるインペラ２３等を有している。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成形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が設置されている。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。電機子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ている。シャフト３２の他方の端部は、軸受２７により回転可能に径方向に支持されている。

ケーシングカバー２２は燃料を吸入する吸入口２８を有している。ポンプ流路２４において周縁部に羽根溝を有するインペラ２３が回転すると、図示しない燃料タンクの内部の燃料は吸入口２８からポンプ流路２４に吸入される。ポンプ流路２４に吸入された燃料はインペラ２３の回転により昇圧され、モータ部３０のポンプ室３３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とは反対側には、モータケーシング４０および吐出側カバー５０が設置されている。モータケーシング４０は、吐出側カバー５０とハウジング１１との間に挟み込まれている。吐出側カバー５０は、かしめによりハウジング１１に固定されている。

図２は図３のII矢視図であり、この図２に示す如く、吐出側カバー５０は燃料吐出部５２およびコネクタ５３を有している。
燃料吐出部５２は、図３に示す如く燃料通路５１および調圧弁５４を有している。燃料通路５１は、調圧弁５４の弁部材５５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、弁部材５５は燃料通路５１を開放する。そして、ポンプ部２０により昇圧された燃料は燃料吐出部５２の吐出口５７から、該吐出口５７に接続された図示しない配管を通じて燃料ポンプ１０の外部へ供給される。
図１は、吐出側カバー５０を燃料ポンプ１０から取り外した状態における図３のII矢視図であり、この図１および図２に示す如く、コネクタ５３は正極側ターミナル５６１および負極側ターミナル５６２を有している。

図３に示すように、ハウジング１１の内部空間には電機子３１が回転可能に収容されている。電機子３１は、コア３４と、コア３４の外周に巻かれたコイル３５とを有している。整流子６０は、円板状に形成されており、図３において電機子３１の上方に設置されている。すなわち、整流子６０は、電機子３１のポンプ部２０とは反対側に設置されている。整流子６０は、弾性部材としてのスプリング９１、９２により押し付けられているブラシ８１、８２と接触する。なお、ブラシ８１は正極ブラシ、ブラシ８２は負極ブラシを示し、スプリング９１は正極側スプリング、スプリング９２は負極側スプリングを示す。なお、図３ではスプリング９１、９２の図示を省略している。

図１に示すように、正極側チョークコイル７１は、正極側ターミナル５６１および正極ブラシ８１に電気的に接続され、電源供給開始時に発生する電気ノイズを低減する。同様に、負極側チョークコイル７２は、負極側ターミナル５６２および負極ブラシ８２に電気的に接続され、電源供給開始時に発生する電気ノイズを低減する。また、両チョークコイル７１の各々は、コア７１１、７２１と、コア７１１、７２１の周りに巻き回されているコイル７１２、７２２とを有している。

正極側チョークコイル７１と正極側ターミナル５６１とは導電部材６１１により接続される。また、正極側チョークコイル７１と正極ブラシ８１とは導電部材６２１および正極側ピグテール６３１により接続される。同様にして、負極側チョークコイル７２と負極側ターミナル５６２とは導電部材６１２により接続される。また、負極側チョークコイル７２と負極ブラシ８２とは導電部材６２２および負極側ピグテール６３２により接続される。
なお、ピグテール６３１、６３２は可撓性を有し、ブラシ８１、８２の軸方向への移動に追従して変形可能な導電部材である。

そして、図示しない電源からターミナル５６１、５６２に供給された電力は、図１に示すように、導電部材６１１、６１２、チョークコイル７１、７２、導電部材６２１、６２２、ピグテール６３１、６３２、ブラシ８１、８２、整流子６０を順に経由して、電機子３１のコイル３５へ供給される。供給された電力により電機子３１が回転すると、電機子３１のシャフト３２とともにインペラ２３が回転する。また、電機子３１が回転すると、それにともなって整流子６０も回転する。このとき、整流子６０は、ブラシ８１、８２との接触状態を維持しながら回転する。

電機子３１のシャフト３２とともにインペラ２３が回転すると、吸入口２８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３３に吐出される。ポンプ室３３に吐出された燃料は、電機子３１の周囲および燃料通路５１を経由して吐出口５７から燃料ポンプ１０の外部へ供給される。

次に、吐出側カバー５０の内部空間における、ブラシ８１、８２、スプリング９１、９２等の各構造について詳細に説明する。

図４および図５は負極ブラシ８２の配置を示す図３の拡大図である。これらの図４、図５および図１に示す如く、ブラシ８１、８２、スプリング９１、９２、チョークコイル７１、７２およびターミナル５６１、５６２等は、モータケーシング４０の一部分である仕切部材４１の吐出口５７側に保持されている。仕切部材４１は、吐出側カバー５０内部の燃料通路を、図３に示すモータ収容通路４１１とブラシ収容通路４１２とに仕切っている。また、仕切部材４１には、モータ収容通路４１１とブラシ収容通路４１２と連通させる燃料通過孔４１３が形成されている。よって、モータ収容通路４１１内の燃料は燃料通過孔４１３からブラシ収容通路４１２に吐出される。

なお、本実施形態に係るブラシ収容通路４１２は、吐出側カバー５０と仕切部材４１で囲まれた空間に相当し、このブラシ収容通路４１２には、ブラシ８１、８２、スプリング９１、９２、チョークコイル７１、７２、ターミナル５６１、５６２、導電部材６１１、６１２、６２１、６２２およびピグテール６３１、６３２等が収容されている。また、本実施形態に係るモータ収容通路４１１は、モータケーシング４０、ハウジング１１およびケーシング本体２１で囲まれた空間に相当し、このモータ収容通路４１１には、整流子６０、電機子３１および永久磁石１２等が収容されている。

両ブラシ８１、８２の各々は、ホルダ８１１、８２１の内部に収容されている。ホルダ８１１、８２１は軸方向に延びる筒形状であり、仕切部材４１と樹脂にて一体に形成されている。図１中の斜線を付した部分はホルダ８１１、８２１の上端部分を示しており、ハッチングによる断面を示すものではない。そして、正極ブラシ８１は正極側ホルダ８１１の内部を回転軸方向に移動可能に保持され、負極ブラシ８２は負極側ホルダ８２１の内部を回転軸方向に移動可能に保持されている。

正極側スプリング９１は、コイル状に形成されて弾性変形する正極側本体部９１２と、正極ブラシ８１の上端に接触して正極側本体部９１２の弾性変形力を正極ブラシ８１に伝達する正極側アーム部９１３とを有している。そして、正極側本体部９１２は、整流子６０の回転軸方向から見て（図３のII矢視において）正極ブラシ８１に対してオフセット配置されている。すなわち、図１に示す場合では、正極側本体部９１２は正極ブラシ８１に対して右側にずらして配置されている。なお、正極側本体部９１２はコイル内部に位置する軸部材９１１により保持されている。

負極側スプリング９２は、正極側スプリング９１と同様の構造であり、負極側本体部９２２と負極側アーム部９２３とを有し、負極側本体部９２２は負極ブラシ８２に対してオフセット配置されている。負極側本体部９２２はコイル内部に位置する軸部材９２１により保持されている。なお、両軸部材９１１、９２１は仕切部材４１と樹脂にて一体に形成されている。また、両本体部９１２、９２２はコイル中心が図１の上下を向く向きに配置されている。

なお、両ターミナル５６１、５６２および両チョークコイル７１、７２は、仮想線Ｋ１に対して両本体部９１２、９２２の反対側に配置されている。また、図４に示すように、両スプリング９１、９２の本体部９１２、９２２、両ターミナル５６１、５６２、両チョークコイル７１、７２および両ブラシ８１、８２は、回転軸径方向において重複する位置に配置されている。これにより、燃料ポンプ１０の軸方向（図４の上下方向）の小型化を図ることができる。

図５（Ａ）は図１のＡ矢視図、図５（Ｂ）は図１のＢ矢視図である。図１および図５に示すように、両アーム部９１３、９２３の先端は、線材を湾曲させてなる当接部９１４、９２４が形成されている。より具体的に説明すると、当接部９１４、９２４は、ブラシ８１、８２と接触する側を凸とする向きに湾曲している。また、当接部９１４、９２４の湾曲端部が整流子６０の回転方向進行側に向くように、当接部９１４、９２４は湾曲している。すなわち、図１のＡ矢視において正極側の当接部９１４は反時計回りに湾曲し、図１のＢ矢視において負極側の当接部９２４は反時計回りに湾曲している。

また、図５に示すように、ブラシ８１、８２の上端部分でありスプリング９１、９２の当接部９１４、９２４が当接する部分には、傾斜面８１２、８２２が形成されている。傾斜面８１２、８２２が傾斜する向きは、整流子６０の回転方向進行側（図５の右側）ほど軸方向の全長が短くなる向きである。

図５（Ａ）に示すように、正極ブラシ８１の傾斜面８１２を正極側アーム部９１３が押し付ける力点位置Ｐ１は、正極ブラシ８１の軸中心Ｌ１と整流子６０の回転軸中心Ｏとを含む平面に対して整流子６０の回転方向進行側と反対側に位置している。また、図５（Ｂ）に示すように、負極ブラシ８２の傾斜面８２２を負極側アーム部９２３が押し付ける力点位置Ｐ２は、負極ブラシ８２の軸中心Ｌ２に対して整流子６０の回転方向進行側と反対側に位置している。
また、ブラシ８１、８２が磨耗していない状態（図５に示す状態）における力点位置Ｐ１、Ｐ２は、コイル中心点Ｐ３、Ｐ４よりも整流子６０の反対側（図５の上側）に位置している。

図１に示すように、両ブラシ８１、８２は、整流子６０の回転軸方向から見て回転軸中心Ｏに対して対称となるように配置されている。そして、回転軸中心Ｏを通り、かつ、両ブラシ８１、８２の軸中心Ｌ１、Ｌ２（図５参照）を通る仮想線をＫ１とすると、両スプリング９１、９２の本体部９１２、９２２は仮想線Ｋ１に対して同じ側に配置されている。

図１に示すように、整流子６０の回転軸方向から見た場合において、正極側本体部９１２のコイル中心点Ｐ３から仮想線Ｋ１までの距離と、負極側本体部９２２のコイル中心点Ｐ４から仮想線Ｋ１までの距離とが同じ長さになるように両本体部９１２、９２２は配置されている。そして、回転軸方向から見た正極側アーム部９１３の長さＬ３（図５（Ａ）参照）は、負極側アーム部９２３の長さＬ４（図５（Ｂ）参照）よりも短く設定されている。これにより、上述の如く両力点位置Ｐ１、Ｐ２は回転方向進行側と反対側に位置することとなる。

ここで、ブラシ８１、８２が整流子６０と接触する面のうち、整流子６０の回転方向進行側と反対側（図５の左側）に位置して回転する整流子６０と接触を開始する部分を進入側接触部分８１３、８２３と呼び、回転方向進行側（図５の右側）に位置して回転する整流子６０との接触が解除される部分を解除側接触部分８１４、８２４と呼び、以下に本実施形態による効果を説明する。

回転する整流子６０とブラシ８１、８２との接触が解除されるとき、ブラシ８１、８２と整流子６０との間では残留電流にともなう放電が生じる場合がある。そして、このような放電は、ブラシ８１、８２の進入側接触部分８１３、８２３を整流子６０に押し付ける力を、解除側接触部分８１４、８２４を整流子６０に押し付ける力よりも大きくすると減少する。このことは、ブラシ８１、８２と整流子６０との間に流れる電流が、ブラシ８１、８２が整流子６０に強く押し付けられて電気抵抗が低くなっている部分を多く流れることに起因する。

この点に鑑み本実施形態では、アーム部９１３、９２３がブラシ８１、８２を押し付ける力点位置Ｐ１、Ｐ２を、ブラシ８１、８２の軸中心Ｌ１、Ｌ２に対して整流子６０の回転方向進行側と反対側に位置させている。
そのため、ブラシ８１、８２が整流子６０に押し付けられる度合いは、解除側接触部分８１４、８２４に比べて進入側接触部分８１３、８２３の方が大きくなる。その結果、進入側接触部分８１３、８２３には解除側接触部分８１４、８２４に比べて電流が多く流れ、整流子６０とブラシ８１、８２との接触が解除されるときにおける、解除側接触部分８１４、８２４と整流子６０との間での残留電流が減少する。従って、上述の放電を抑制でき、ブラシ８１、８２および整流子６０の寿命を長くできる。

さらに本実施形態によれば、ブラシ８１、８２のうちスプリング９１、９２の当接部９１４、９２４が当接する部分に傾斜面８１２、８２２を形成している。そして、これらの傾斜面８１２、８２２が傾斜する向きは、整流子６０の回転方向進行側ほど軸方向の全長が短くなる向きである。
これによれば、力点位置Ｐ１、Ｐ２に作用する押付力は、傾斜面８１２、８２２を介してブラシ８１、８２の回転方向進行側と反対側へ傾いて作用する。その結果、ブラシ８１、８２が整流子６０に押し付けられる度合いは、解除側接触部分８１４、８２４に比べて進入側接触部分８１３、８２３の方が大きくなる。従って、ブラシ８１、８２と整流子６０との間の放電がより一層低減され、ブラシ８１、８２および整流子６０の寿命をより一層長くすることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６に示す。図６（Ａ）は図１のＡ矢視図、図６（Ｂ）は図１のＢ矢視図である。なお、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。

上述の第１実施形態では、ブラシ８１、８２のうちスプリング９１、９２の当接部９１４、９２４が当接する部分に傾斜面８１２、８２２を形成しているのに対し、本実施形態では、これらの傾斜面８１２、８２２を廃止して、ブラシ８１、８２のうち当接部９１４、９２４が当接する部分を、ブラシ８１、８２の軸中心Ｌ１、Ｌ２に対して略垂直に広がる平面８１５、８２５としている。

なお、上述の第１実施形態と同様にして、アーム部９１３、９２３がブラシ８１、８２を押し付ける力点位置Ｐ１、Ｐ２は、ブラシ８１、８２の軸中心Ｌ１、Ｌ２に対して整流子６０の回転方向進行側と反対側に位置している。そのため、第１実施形態と同様に解除側接触部分８１４、８２４と整流子６０との間での残留電流を減少でき、ブラシ８１、８２および整流子６０の寿命を長くできる。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図７に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。

上述の第１実施形態では、正極側アーム部９１３の長さＬ３を負極側アーム部９２３の長さＬ４よりも短く設定することで、両力点位置Ｐ１、Ｐ２を回転方向進行側と反対側に位置させることを実現している。これに対し、本実施形態では、両アーム部９１３、９２３の長さを同じ長さに形成し、以下に説明する如く両本体部９１２、９２２を第１実施形態とは異なる配置にすることで、両力点位置Ｐ１、Ｐ２を回転方向進行側と反対側に位置させることを実現している。

図７を用いてより具体的に説明すると、整流子６０の回転軸方向から見た場合において、回転軸中心Ｏに対して対称となるように両ブラシ８１、８２を配置し、仮想線Ｋ１に対して同じ側に両本体部９１２、９２２を配置し、両アーム部９１３、９２３の長さを同じ長さに形成している。そして、正極側本体部９１２のコイル中心点Ｐ３から仮想線Ｋ１までの距離Ｌ５が、負極側本体部９２２のコイル中心点Ｐ４から仮想線Ｋ１までの距離Ｌ６よりも長くなるように両本体部９１２、９２２を配置している。これにより、上述の如く両力点位置Ｐ１、Ｐ２は回転方向進行側と反対側に位置することとなる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図８に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一符号を付す。
第４実施形態では、弾性部材としての正極側スプリング９５および負極側スプリング９６の形状が第１実施形態と異なる。また、第４実施形態では、導電部材６１１、６２１やピグテール６３１、６３２などの部材の形状が第１実施形態と異なるものの、実質的な機能は同一である。第４実施形態では、回転軸中心Ｏを通る直線を仮想直線Ｌｘとしたとき、この仮想直線Ｌｘを対称軸として正極ブラシ８１と負極ブラシ８２とが対称に配置されている。

正極側スプリング９５は、軸部材９５１に巻かれている。正極側スプリング９５は、軸部材９５１に巻かれている正極側本体部９５２を有している。正極側スプリング９５は、軸部材９５１の軸方向の両端部から軸方向の中央部にかけて巻かれており、この中央部から正極ブラシ８１側へ正極側アーム部９５３が突出している。同様に、負極側スプリング９６は、軸部材９６１に巻かれている。負極側スプリング９６は、軸部材９６１に巻かれている負極側本体９６２を有している。負極側スプリング９６は、軸部材９６２の軸方向の両端部から軸方向の中央部にかけて巻かれており、この中央部から負極ブラシ８２側へ負極側アーム部９６３が突出している。このように正極側スプリング９５の正極側本体部９５２および負極側スプリング９６の負極側本体部９６２は、仮想直線Ｌｘとは垂直に配置されている。

正極側スプリング９５の正極側アーム部９５３は、正極側本体部９５２の軸方向中央部から正極ブラシ８１側へ突出している。そして、正極側アーム部９５３は、正極側本体部９５２とは反対側の端部が正極ブラシ８１と接している。このとき、正極側本体部９５２の軸方向の中央部、正極側アーム部９５３が突出して伸びる方向、および正極側アーム部９５３と正極ブラシ８１とが接する接点９５４は、概ね同一の直線上に配置されている。

一方、負極側スプリング９６の負極側アーム部９６３は、負極側本体部９６２の軸方向中央部から負極ブラシ８２側へ突出している。そして、負極側アーム部９６３は、負極側本体部９６２とは反対側の端部が負極ブラシ８２と接している。このとき、負極側本体部９６２の軸方向の中央部、負極側アーム部９６３が突出して伸びる方向、および負極側アーム部９６３と負極ブラシ８２とが接する接点９６４は、概ね同一の直線上に配置されている。

第４実施形態では、正極側ホルダ８１１は、正極側ピグテール６３１が回転軸方向へ移動可能な溝に加え、正極側アーム部９５３が回転軸方向へ移動可能な溝を、正極側スプリング９５と対向する壁部に有している。同様に、負極側ホルダ８２１は、負極側ピグテール６３２が回転軸方向へ移動可能な溝に加え、負極側アーム部９６３が回転軸方向へ移動可能な溝を、負極側スプリング９６と対向する壁部に有している。

このように、第４実施形態では、正極側スプリング９５の軸方向中央部から正極側アーム部９５３が突出し、負極側スプリング９６の軸方向中央部から負極側アーム部９６３が突出している。そのため、正極側スプリング９５の正極側アーム部９５３の取り出し部、正極側アーム部９５３、および正極側アーム部９５３と正極ブラシ８１との接点９５４は概ね同一の直線上に配置されるとともに、負極側スプリング９６の負極側アーム部９６３の取り出し部、負極側アーム部９６３、および負極側アーム部９６３と負極ブラシ８２との接点９６４は概ね同一の直線上に配置される。これにより、正極側スプリング９５または負極側スプリング９６は、途中に屈曲部分が形成されず、正極ブラシ８１または負極ブラシ８２と確実に接する。その結果、正極側スプリング９５の押し付け力は正極ブラシ８１を移動方向すなわち回転軸方向へ加わり、負極側スプリング９６の押し付け力は負極ブラシ８２の移動方向へ加わる。これにより、正極ブラシ８１および負極ブラシ８２の回転軸に対する傾きは低減される。したがって、正極ブラシ８１および負極ブラシ８２と整流子６０とを確実に摺動させることができ、正極ブラシ８１および負極ブラシ８２の摩耗を低減することができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図９に示す。なお、第１実施形態または第４実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付す。
第５実施形態では、弾性部材としての正極側スプリング９７および負極側スプリング９８の形状が第１実施形態と異なる。その他の構成は、第４実施形態と概ね同一である。第５実施形態では、回転軸中心Ｏを通る直線を仮想直線Ｌｘとしたとき、この仮想直線Ｌｘを対称軸として正極ブラシ８１と負極ブラシ８２とが対称に配置されている。

また、第５実施形態では、モータケーシング４０の仕切部材４１は、仮想直線Ｌｘを含む位置に燃料通過孔４１３を有している。また、仕切部材４１は、燃料通過孔４１３を内側に含み、正極ブラシ８１と負極ブラシ８２との間を区画する壁部４１４を有している。壁部４１４は、燃料通過孔４１３を内側に含みつつ、整流子６０とは反対側へ突出している。

正極側スプリング９７は、軸部材９７１に巻かれている。正極側スプリング９７は、軸部材９７１に巻かれている正極側本体部９７２を有している。正極側スプリング９７は、軸部材９７１の軸方向において壁部４１４とは反対側から壁部４１４側へ巻かれており、壁部４１４の端部から正極側アーム部９７３が引き出されている。正極側アーム部９７３は、正極側本体部９７２から正極ブラシ８１側へ引き出されるとともに、正極側本体部９７２の軸方向へ折り曲げられている。さらに、正極側アーム部９７３は、正極側本体部９７２の軸方向中央部付近でさらに正極ブラシ８１側へ折り曲げられ、端部が正極ブラシ８１に接している。すなわち、正極側スプリング９７の正極側アーム部９７３は、正極側本体部９７２から取り出された後、正極側本体部９７２の軸方向中央部から正極ブラシ８１側へ突出している。そして、正極側アーム部９７３は、正極側本体部９７２とは反対側の端部が正極ブラシ８１と接している。

負極側スプリング９８は、軸部材９８１に巻かれている。負極側スプリング９８は、軸部材９８１に巻かれている負極側本体部９８２を有している。負極側スプリング９８は、軸部材９８１の軸方向において壁部４１４とは反対側から壁部４１４側へ巻かれており、壁部４１４側の端部から負極側アーム部９８３が引き出されている。負極側アーム部９８３は、負極側本体部９８２から負極ブラシ８２側へ引き出されるとともに、負極側本体部９８２の軸方向へ折り曲げられている。さらに、負極側アーム部９８３は、負極側本体部９８２の軸方向中央部付近でさらに負極ブラシ８２側へ折り曲げられ、端部が負極ブラシ８２に接している。すなわち、負極側スプリング９８の負極側アーム部９８３は、負極側本体部９８２から取り出された後、負極側本体部９８２の軸方向中央部から負極ブラシ８２側へ突出している。そして、負極側アーム部９８３は、負極側本体部９８３とは反対側の端部が負極ブラシ８２と接している。

第５実施形態では、正極側ホルダ８１１は、正極側ピグテール６３１が回転軸方向へ移動可能な溝に加え、正極側アーム部９７３が回転軸方向へ移動可能な溝を、正極側スプリング９７と対向する壁部に有している。同様に、負極側ホルダ８２１は、負極側ピグテール６３２が回転軸方向へ移動可能な溝に加え、負極側アーム部９８３が回転軸方向へ移動可能な溝を、負極側スプリング９８と対向する壁部に有している。

第５実施形態では、正極側スプリング９７および負極側スプリング９８は、いずれも仕切部材４１の壁部４１４側の端部が壁部４１４と接することによって拘束されている。そのため、正極側アーム部９７３および負極側アーム部９８３を途中で折り曲げて屈曲させても、正極側本体部９７２および負極側本体部９８２は壁部４１４によってねじれが規制される。その結果、正極側スプリング９７の押し付け力は正極側アーム部９７３を経由して正極ブラシ８１の移動方向すなわち回転軸方向へ加わり、負極側スプリング９８の押し付け力は負極側アーム部９８３を経由して負極ブラシ８２の移動方向へ加わる。これにより、正極ブラシ８１および負極ブラシ８２の回転軸に対する傾きは低減される。したがって、正極ブラシ８１および負極ブラシ８２と整流子６０とを確実に摺動させることができ、正極ブラシ８１および負極ブラシ８２の摩耗を低減することができる。

また、第５実施形態では、壁部４１４は燃料通過孔４１３を設けるために、仕切部材４１から整流子６０とは反対側へ立ち上がって形成されている。そのため、仕切部材４１にあらかじめ設けられている壁部４１４を正極側スプリング９７および負極側スプリング９８のねじれの拘束に用いることにより、部品点数の増加を招くことなく、正極ブラシ８１および負極ブラシ８２の押し付け力を安定して確保することができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、ブラシ８１、８２の力点位置Ｐ１、Ｐ２はコイル中心点Ｐ３、Ｐ４よりも整流子６０の反対側（図５の上側）に位置しているが、本発明の実施にあたり、力点位置Ｐ１、Ｐ２をコイル中心点Ｐ３、Ｐ４よりも整流子６０側（図５の下側）に位置させてもよい。
また、上記各実施形態では、ポンプ部２０を有する燃料ポンプ１０に本発明による電動モータを適用しているが、本発明に係る電動モータは、ポンプ部２０を有しないモータ単体にも適用できる。

また、上記の第４実施形態では各スプリング９５、９６の軸方向中央部から各アーム部９５３、９６３を取り出し、第５実施形態では各スプリング９７、９８の壁部４１４側の端部から各アーム部９７３、９８３を取り出し中央部で折り曲げる構成を例に説明した。しかし、本発明としては、スプリングのアーム部の取り出し部分と、アーム部とブラシとが接する力点部分が概ね同一の直線上に位置するようにスプリングの形状を設定することにより、スプリングのねじれによるブラシの傾きを低減することができる。したがって、第４実施形態または第５実施形態の例に限定されず、スプリングおよびアーム部の形状は任意に設定してもよい。
このように、本発明は、上記各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。

本発明の第１実施形態に係る、吐出側カバーを燃料ポンプから取り外した状態における図３のII矢視図である。 図３のII矢視図である。 第１実施形態による燃料ポンプを示す断面図である。 負極ブラシ、負極側チョークコイルおよび負極側スプリングの配置関係を示す図３の拡大図である。 （Ａ）は正極ブラシの配置を示す図１のＡ矢視図、（Ｂ）は負極ブラシの配置を示す図１のＢ矢視図である。 本発明の第２実施形態に係る図であり、（Ａ）は正極ブラシの配置を示す図１のＡ矢視図、（Ｂ）は負極ブラシの配置を示す図１のＢ矢視図である。 本発明の第３実施形態に係る、吐出側カバーを燃料ポンプから取り外した状態における燃料ポンプの上面図である。 本発明の第４実施形態に係る、吐出側カバーを燃料ポンプから取り外した状態における燃料ポンプの上面図である。 本発明の第５実施形態に係る、吐出側カバーを燃料ポンプから取り外した状態における燃料ポンプの上面図である。 従来のブラシおよび弾性部材の構造を示す断面図である。

符号の説明

１０：燃料ポンプ、２０：ポンプ部、３１：電機子、４１４：壁部、６０：整流子、８１：正極ブラシ、８２：負極ブラシ、９１、９５、９７：正極側スプリング（正極側弾性部材）、９２、９６、９８：負極側スプリング（負極側弾性部材）、９１２、９５１、９７１：正極側本体部、９１３、９５３、９７３：正極側アーム部、９２２、９６２、９８２：負極側本体部、９２３、９６３、９８３：負極側アーム部、Ｌ１、Ｌ２ブラシの軸中心、Ｐ１、Ｐ２：力点位置

Claims (8)

1. 電機子と、
   前記電機子に供給される電流を整流する整流子と、
   前記整流子と接触するブラシと、
   前記整流子の回転軸方向から見て前記ブラシに対してオフセット配置されて弾性変形する本体部、および前記ブラシと当接して前記本体部の弾性変形力を前記ブラシに伝達するアーム部を有し、前記ブラシを前記整流子に向けて押し付ける弾性部材と、
   前記電機子の前記整流子側に前記整流子と所定の間隔で設けられ、前記ブラシを移動可能に保持するモータケーシングと、
   を備え、
   前記ブラシは、前記モータケーシングに、前記回転軸方向から見て該回転軸中心を通る仮想直線を対称軸として含む壁部を挟んで対称に複数配置されており、
   前記弾性部材は、前記壁部を挟んで前記ブラシの各々に対して設けられ、
   前記アーム部は、前記弾性部材において前記壁部側の端部から前記弾性部材の軸方向の中央部へ屈曲し、かつ前記弾性部材の軸方向の中央部から前記ブラシ側へ突出し、
   前記アーム部が前記ブラシを押し付ける力点位置は、前記ブラシの中心軸に対して前記整流子の回転方向進行側と反対側に位置している電動モータ。
2. 前記ブラシは、前記整流子とは反対側の端部に前記回転方向進行側ほど軸方向の全長が短くなる傾斜面を有し、
   前記力点位置は前記傾斜面上に位置する請求項１記載の電動モータ。
3. 前記ブラシは、前記回転軸方向から見て該回転軸中心に対して対称となるように複数配置されており、
   前記弾性部材は前記ブラシの各々に対して設けられ、
   前記本体部から前記力点位置までの前記アーム部の長さは、前記弾性部材の各々で異なる長さに設定されている請求項１または２記載の電動モータ。
4. 前記ブラシは、前記回転軸方向から見て該回転軸中心に対して対称となるように複数配置されており、
   前記弾性部材は前記ブラシの各々に対して設けられ、
   前記本体部は、該本体部の軸中心から前記ブラシの中心軸までの距離が前記弾性部材の各々で異なる長さとなるように配置されている請求項１または２記載の電動モータ。
5. 前記ブラシは、前記回転軸方向から見て該回転軸中心を通る仮想直線を対称軸として対称に複数配置されており、
   前記弾性部材は前記ブラシの各々に対して設けられ、
   前記アーム部は、前記弾性部材において前記仮想直線に垂直な軸方向の中央部から前記ブラシ側へ突出している請求項１記載の電動モータ。
6. 前記弾性部材の軸方向の中央部、前記アーム部および前記ブラシの中心は、概ね同一の直線上に位置する請求項１記載の電動モータ。
7. 前記弾性部材は、前記壁部側の端部が前記壁部と接している請求項１記載の電動モータ。
8. 請求項１から７のいずれか一項記載の電動モータと、前記電機子の回転により駆動されて吸入した燃料を昇圧するポンプ部とを一体に備える燃料ポンプ。

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