JP6563058B1 - 燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図4は、本発明の実施の形態1にかかる燃料供給装置の構成について説明するためのもので、図1は燃料供給装置をモータの回転軸に沿って切断した断面図、図2は図1のA−A線による切断面に対応するステータコア上端部近傍での回転軸に垂直な断面図、図3は図1のB−B線による切断面に対応するステータコア中間部分での回転軸に垂直な断面図、図4は図1の領域R1に対応するステータコア左上側部分の部分拡大図である。なお、本実施の形態の図1を含め、他の実施の形態で用いる回転軸を含む断面図の切断箇所は、図2のV−V線に対応する。
ポンプ部2は、インペラ22と、それぞれ対向面に円盤状の空間を有し、インペラ22を軸方向の両側から挟みこむように収納するポンプケーシング21とポンプカバー23とで構成している。インペラ22は、周方向に沿って図示しない複数の羽根が形成され、ポンプケーシング21とポンプカバー23間の空間内で回転自在に保持されている。そして、中心部に形成された断面がD字状の穴が、シャフト32に形成された切欠き部と係合することで、ロータ部3の駆動に合わせて回転できるように構成している。
モータ部5は、ステータ部4とロータ部3とに大別される。ステータ部4は、ボビン41とコイル42、ステータコア43で構成される。ステータコア43は、電磁鋼板をモータ軸方向に加締めながら積層されて形成されており、図2、図3に示すように、内周方向に6個のティースが円周方向に等間隔に形成されている。各ティースには、軸方向の両端側に対となるボビン41が装着され、対となるボビン41をまたぐようにコイル42が巻回されている。
エンドカバー部6は、例えば、ポリアセタール(POM:Poly Oxy Methylene)等の絶縁樹脂を必要な部材とともにモールド成形した、いわゆる樹脂の一体成型品である。基本的には、燃料供給装置1の軸方向の一端(図では上端)を覆う端面部61は、外部機器への燃料吐出口1pxを有するとともに、ステータ部4の上端部の外周と密着するように、ステータ部4とともに一体成型される。本実施の形態では、後述するように、金属ハウジング7とも一体成型され、金属ハウジング7とステータ部4との隙間を充填する充填部62も形成している。その際、外部コネクタと組付き給電の窓口となる入力端子45と、シャフト32を支持する前述の軸受81等も同時に埋め込まれる。
金属ハウジング7は、ステータコア43の上端近傍部分から、ポンプ部2の下端近傍部分までを覆うように金属の筒状をなす。ブラシレスモータの場合、原理上ヨークとして機能させる必要が無いため、磁性体である必要はないが、機械的な性質やコスト上の観点から、鉄で構成されることが多い。
つぎに、上述した構成の燃料供給装置1の製造方法について説明する。
上述の構造は、図5に示すような、上下に開閉可能な可動型92と固定型91とで構成している一般的な金型を用い、金属ハウジング7とステータ部4とを径方向で離間させた状態で一体成形することで実現できる。具体的には、図6に示すように、固定型91に対し、金属ハウジング7、ステータ部4、軸受81を設置していく。なお、それぞれの部材は径方向で重なる部分が無いため、設置する順序については問わないが、以下に示すように、それぞれを固定型91に対して位置決めを行う。
エンドカバー部6と金属ハウジング7およびエンドカバー部6とステータコア43とは機械的に強固に固定されている。そのため、スラスト軸受82と軸受81の同心性を保つことができ、ロータ部3、そしてインペラ22の回転安定性を維持することができる。
上記実施の形態1においては、環状溝7dを1条設け、金属ハウジング7の環状溝7dと充填部62の食込み部62pとが、軸方向において1か所形成されている例を示したが、これに限ることはない。例えば、図9に示す本変形例のように、環状溝7dを2条設けるようにしてもよい。環状溝7dを1条だけ設けた場合に比べ、軸方向への変位防止をより強固に実現できる。
上記実施の形態1とその変形例では、環状溝7dの切り込み形状(断面形状)を矩形に形成した例を示したがこれに限ることはない。例えば、図10、図11に示すように、切込み形状を上端側が平坦なノコギリ状(三角形)にしてもよい。この場合、側壁7dstは、軸方向に対して傾斜しているが、側壁7dsuは、軸方向に対して直交しているため、エンドカバー部6が抜ける向きへの防止効果は、矩形にしたときと比べて遜色がない。そのため、矩形にした場合と比べて切削量(∝作業量)を低減でき、金属ハウジング7に対して、エンドカバー部6が、軸方向上向きに抜けないようにする効果を維持することができる。
本実施の形態2にかかる燃料供給装置は、実施の形態1で説明した燃料供給装置に対し、エンドカバー部と金属ハウジングとの噛み合い構造を金属ハウジングの外周面側に形成するようにしたものである。外周面側に噛み合い構造を形成することに関係する部分以外の構成については、実施の形態1で説明したものと同様である。図12は本実施の形態2にかかる燃料供給装置のステータコア左上側部分の回転軸を含む部分拡大断面図であり、実施の形態1の説明に用いた図4に対応するものである。
本実施の形態3にかかる燃料供給装置は、上記実施の形態1あるいは2で説明した燃料供給装置に対し、金属ハウジングの周方向の移動を規制するため、周方向での噛み合い構造を追加するようにした。周方向での噛み合い構造を形成するための金属ハウジングの内周面の形状と、それに伴う充填部の形状以外の構成については、実施の形態1で説明したものと同様である。図13〜図15は、本実施の形態3にかかる燃料供給装置の構成を説明するもので、図13は燃料供給装置の回転軸を含む断面図、図14はステータコア左上側部分の拡大図(図13の領域R4u)と左下方部分の拡大図(同領域R4m)を軸からの位置を揃えて並べた模式図、図15は図13のC−C線による切断面に対応する、ステータコア上端部近傍での回転軸に垂直な断面図である。
本実施の形態4にかかる燃料供給装置は、上記各実施の形態で説明した燃料供給装置に対し、金属ハウジングの内周面に形成する溝をらせん状にしたものである。内周面に形成する溝の形状とそれに食い込む充填部の形状に関係する部分以外の構成については、実施の形態1で説明したものと同様である。図16は本実施の形態4にかかる燃料供給装置の構成を説明するためのもので、金属ハウジングの回転軸を含む断面図である。
本実施の形態5にかかる燃料供給装置は、上記各実施の形態で説明した燃料供給装置に対し、金属ハウジングの内周面または外周面に対し、切削加工ではなく、プレス加工によって噛み合い構造のための凹凸形状を形成するようにした。金属ハウジングと充填部の形状に関係する部分以外の構成については、上記各実施の形態で説明したものと同様である。図17と図18は本発明の実施の形態5にかかる燃料供給装置の構成を説明するためのもので、図17は燃料供給装置の回転軸を含む断面図、図18は図17のD−D切断面に対応する燃料供給装置のステータコア上端部近傍での回転軸に垂直な断面図である。
本実施の形態6にかかる燃料供給装置は、上記各実施の形態で説明した燃料供給装置に対し、金属ハウジングの内周面から外周面に抜ける貫通孔によって噛み合い構造を形成するようにした。金属ハウジングと充填部の形状に関係する部分以外の構成については、上記各実施の形態で説明したものと同様である。図19〜図21は本発明の実施の形態6にかかる燃料供給装置の構成を説明するためのもので、図19は燃料供給装置の回転軸を含む断面図、図20は図19の領域R7に対応するステータコア左上側部分の部分拡大図、図21は図19のE−E切断面に対応する燃料供給装置のステータコア上端部近傍での回転軸に垂直な断面図である。
2:ポンプ部、 21:ポンプケーシング、 22:インペラ、 23:ポンプカバー、 2c:燃料流路、
3:ロータ部、 32:シャフト、 4:ステータ部、 42:コイル、 43:ステータコア、 4si:内周面、 4so:外周面、 5:モータ部、
6:エンドカバー部、 61:端面部、 62:充填部、 62c:凹部、 62p:食込み部、 63:外包部、 63p:食込み部、
7:金属ハウジング、 7c:縦溝、 7d、7do:環状溝、 7dh:螺旋溝、 7h:貫通孔、 7p:プレス痕、 7se:上端面、 7si:内周面、 7so:外周面、
9:金型、 91:固定型、 92:可動型。
Claims (4)
- 円筒状の金属ハウジングと、
電磁鋼板を前記金属ハウジングの軸方向に積層したステータコアにコイルを巻回して形成され、前記金属ハウジングの一端側の内周面に対し、全周にわたって隙間をあけて配置されたステータ部と、前記ステータ部の内周面に対向配置されたロータ部と、を有するブラシレスモータと、
前記ロータ部のシャフトに連結されたインペラと、前記インペラを前記軸方向の両側から挟み込んで収納するケース部材とを有し、前記金属ハウジングの他端側に配置されたポンプ部と、
前記金属ハウジングと前記ステータコアとの一体成型品であり、前記金属ハウジングの前記一端側の開放端を覆う端面部と、前記ステータコアと前記金属ハウジングとの隙間を充填する充填部とが連続する樹脂製のエンドカバー部と、
前記ブラシレスモータの領域を通り、前記ポンプ部と前記端面部に設けられた吐出口とを連通するように形成された燃料流路と、を備え、
前記エンドカバー部と前記金属ハウジングの間には、軸方向で噛み合う噛み合い構造が形成されていると共に、
前記噛み合い構造は、前記金属ハウジングの軸方向の中間部分における内周面に設けられた周方向に延びるらせん状の溝によって形成されている
ことを特徴とする燃料供給装置。 - 前記噛み合い構造は、前記金属ハウジングの肉厚を貫通する貫通孔によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
- 前記噛み合い構造は、プレス成型によって前記金属ハウジングに形成された凹凸によって形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料供給装置。
- 前記エンドカバー部は、前記金属ハウジングの前記一端側の外周面を覆うとともに前記充填部と連続する外包部を有していることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料供給装置。
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