JP7371024B2 - モータユニット及び液体供給装置 - Google Patents
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Description
ポンプ部としては、例えばインペラを有する非容積型のポンプが用いられる。このようなポンプ部は、インペラと、インペラの全体を覆うように形成されたポンプケースと、を備えている。
このような構成のもと、モータ部によってインペラが回転駆動すると、燃料タンク内の燃料がポンプ部内に吸引される。この後、燃料は、モータ部内を通って燃料ポンプに設けられた吐出パイプから吐出され、エンジンに圧送される。
単純に、これらのような構造を採用すると、ブラシのコンミテータへの付勢力やハウジングに対するポンプ部やモータ部の固定強度が不安定になる可能性があった。また、モータ部の性能が低下してしまう可能性があった。
円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内周面に嵌合される円板状のブラケットと、
前記ハウジング内に配置され、前記ブラケットと同軸上に配置されるモータ部と、を備え、
前記モータ部は、
前記ハウジングの内周面に嵌合され、筒状に湾曲した一枚の金属板から構成されるヨークと、
前記ヨークの内周面に配置された複数の永久磁石と、を有し、
前記ブラケットの軸方向における端面と前記ヨークの前記ブラケット側の一端部とが当接され、
前記ハウジングは、
前記ブラケットに対応する位置に形成され、前記ハウジングと前記ブラケットとの位置決めを行うための第1位置決め部を有し、
前記ヨークは、
前記金属板の突き合わせ面を避けた位置にて前記一端部から前記ブラケット側に突出するように設けられ、前記ブラケットとの位置決めを行うための複数の第1位置決め突起と、
前記突き合わせ面を避けた位置にて前記一端部から前記ブラケット側に突出するように設けられ、前記ヨークを搬送する機器に対して位置決めを行うための複数の第2位置決め突起と、を有し、
前記ブラケットは、
前記第1位置決め部と係合可能な第2位置決め部と、
複数の前記第1位置決め突起が各々挿入される複数の位置決め凹部と、を有し、
前記第2位置決め部と複数の前記位置決め凹部のうちの1つとが、前記モータ部の回転軸を中心に両側に振り分け配置され、
前記第1位置決め突起の個数をN1としたとき、隣接する前記第1位置決め突起同士の間の前記回転軸を中心とする周方向の角度は、360°/N1-30°以上かつ360°/N1+30°以下であり、
前記第2位置決め突起の個数をN2としたとき、隣接する前記第2位置決め突起同士の間の前記周方向の角度は、360°/N2-30°以上であり且つ360°/N2+30°以下であり、
前記第1位置決め突起、前記第2位置決め突起、及び前記第1位置決め部は、互いに周方向、径方向及び軸方向のいずれにも重ならない位置に配置されている。
前記第1位置決め突起、前記第2位置決め突起、及び前記位置決め凹部は、それぞれ3個であり、
3個の前記位置決め凹部のうちの1つと、前記第2位置決め部とが、前記回転軸を中心に径方向で対向配置されている。
前記第1位置決め部は、前記ハウジングの内周面から突出する凸部であり、
前記第2位置決め部は、前記第1位置決め部が挿入可能な凹部である。
前記永久磁石の前記周方向における中心は、
前記金属板の前記突き合わせ面を基準して前記周方向における角度が-30°以上+30°以下の範囲に位置する。
上記第1の側面~上記第4の側面の何れか1つに記載のモータユニットと、
前記モータ部によって駆動され、液体を圧送可能なポンプ部と、を備え、
前記ブラケットは、前記ポンプ部のケースである。
図1は、液体供給装置1の斜視図である。図2は、液体供給装置1の軸方向に沿う断面図である。
液体供給装置1は、自動二輪車や四輪車等の車両用の燃料ポンプとして用いられる。液体供給装置1は、不図示の燃料タンク内に配置されるいわゆるインタンク式の燃料ポンプである。
液体供給装置1は、ポンプ部4を重力方向下側に向けて使用される。このため、以下の説明では、モータ部3側を上方、ポンプ部4側を下方などと称する場合がある。また、以下の説明では、ハウジング2、モータ部3、及びポンプ部4の軸方向を単に軸方向、ハウジング2、モータ部3、及びポンプ部4の径方向を単に径方向、ハウジング2、モータ部3、及びポンプ部4の周方向を単に周方向と称する。
アーマチュア6は、回転軸14と、回転軸14の外周面に嵌合固定されているアーマチュアコア15と、回転軸14のアーマチュアコア15よりもアウトレットカバー7寄りの外周面に嵌合固定されているコンミテータ16と、を主構成としている。
コンミテータ16は、略円板状に形成された樹脂製のコンミテータ本体18を有する、いわゆるディスク型のコンミテータである。コンミテータ本体18のアーマチュアコア15とは反対側の一面18aに複数のセグメント19が周方向に並んで配置されている。セグメント19の径方向外側端には、コンミテータ本体18の外周面を通ってアーマチュアコア15側に屈曲延出されるライザ21が一体成形されている。各ライザ21に、不図示の巻線の一端が接続されている。
また、アウトレットカバー7の底部7bには、上方に向かって突出する吐出ポート28が一体成形されている。吐出ポート28は、液体供給装置1によって汲み上げられる燃料が吐出される箇所であり、不図示の燃料流路に接続されている。また、吐出ポート28を介し、アウトレットカバー7の内外が連通されている。
図3は、ハウジング2を外した状態の液体供給装置1の斜視図である。図4は、ハウジング2、ヨーク5、及び後述のポンプケース41の分解斜視図である。
ヨーク5は、永久磁石8の磁束が通る磁路となる。図2~図4に示すように、ヨーク5は、例えば順送プレス加工装置を用いて形成される。ヨーク5は、一枚の金属板に例えばプレス加工を施して湾曲させ、略円筒状に形成されている。ヨーク5は、周方向の両端同士(一枚の金属板の長手方向両端同士)を突き合せた突き合わせ面5cを有している。
また、ヨーク5における下開口部5bの周縁には、突き合わせ面5cを避けた位置に、複数(本実施形態では3個)の第2位置決め突起(請求項における第2位置決め突起)36が形成されている。第2位置決め突起36は、ヨーク5の下開口部5bの周縁において、第2位置決め突起36を形成する箇所の周方向両側に凹部36aを形成することにより、下開口部5bの周縁からポンプ部4側に向かって突出した形になる。第2位置決め突起36は、例えば、順送プレス加工装置に対する位置決めを行うために使用される。
図5は、ヨーク5をポンプ部4側からみた平面図である。
図5に示すように、第1位置決め突起35の個数をN1としたとき、第1位置決め突起35の周方向の配置位置は、隣接する第1位置決め突起35同士の間の回転軸14の軸心Cを中心とする周方向の角度αが、
α=360°/N1±30°・・・(1)
を満たすように設定されている。換言すると、角度αは、360°/N1-30°≦α≦360°/N1+30°であるように、設定されている。本実施形態では、第1位置決め突起35の個数N1は3個であり、図5に示す角度α1,α2及びα3がほぼ120°であるように第1位置決め突起35が配置されている。
β=360°/N2±30°・・・(2)
を満たすように設定されている。換言すると、角度βは、360°/N2-30°≦β≦360°/N2+30°であるように、設定されている。本実施形態では、第2位置決め突起36の個数N2は3個であり、図5に示す角度α1,α2及びα3がほぼ120°であるように第2位置決め突起36が配置されている。
さらに、第1位置決め突起35、及び第2位置決め突起36は、それぞれ上記式(1),(2)を満たしつつ、互いに周方向、径方向及び軸方向のいずれにも重ならない位置に配置されている。
図2、図6に示すように、ヨーク5の内周面には、2つの永久磁石8が設けられている。永久磁石8は、軸方向からみてヨーク5の内周面に沿うように略半円状に形成されている。永久磁石8における軸方向の長さは、アーマチュアコア15の軸方向の長さよりも長く設定されている。そして、アーマチュアコア15の軸方向両端から永久磁石8の軸方向両端が突出するように(オーバーハングするように)配置されている。永久磁石8の磁場配向は径方向(永久磁石8の厚さ方向)に沿っている。
図2~図4に示すように、回転軸14の下端部は、ポンプ部4に挿入されている。
ポンプ部4は、インペラ40を有する非容積型のポンプが用いられている。ポンプ部4は、インペラ40と、インペラ40の全体を覆うように形成されたポンプケース41と、により構成されている。ポンプケース41が、ハウジング2のポンプ嵌合部12に嵌合される。
インペラ40の上面および下面における外周側には、複数の羽根部(不図示)が形成されている。また、複数の羽根部の間は、インペラ40の下面と上面とを貫通している。さらに、インペラ40の径方向中央と羽根部との間には、インペラ40の下面と上面とを貫通する不図示の燃料流路孔が形成されている。
インペラ40の全体を覆うポンプケース41は、アッパーケース43と、ミドルケース44と、ロワケース42と、により構成されている。
図2~図4、図7に示すように、アッパーケース43は、インペラ40のモータ部3側に配置されている。アッパーケース43は、インペラ40の上面を覆うように略円板状に形成されている。アッパーケース43の外周部に、ミドルケース44が接合されている。アッパーケース43の外径は、ヨーク5の外径よりも若干小さく設定されている。
ロワケース42は、略円板状に形成されている。ロワケース42の外径は、ミドルケース44の外径とほぼ同一に設定されている。ロワケース42の外周面42aには、アッパーケース43、及びミドルケース44の第2ケース位置決め凹部51と連通する第3ケース位置決め凹部(請求項における第2位置決め部)52が形成されている。第3位置決め凹部52の周方向の幅、及び深さは、第2ケース位置決め凹部51の周方向の幅、及び深さとほぼ同一に設定されている。したがって、第3位置決め凹部52は、ハウジング2の第1位置決め凸部13を挿入可能に形成されている。
また、ロワケース42の下面42bには、外周縁に、段差部49が形成されている。段差部49は、ロワケース42の下面42b側を縮径させることにより形成される。段差部49は、軸方向からみて、ハウジング2の内フランジ部12aと重なる位置に形成されている。
次に、液体供給装置1の組立方法について説明する。
まず、予めモータ部3とポンプ部4とを組み立てておく。そして、ポンプケース41の第1ケース位置決め凹部45にヨーク5の第1位置決め突起35を挿入する。これにより、モータ部3とポンプ部4との周方向の位置決めが行われる。
続いて、アッパーケース43の当接面43bに、ヨーク5の下端を当接させる。これにより、モータ部3とポンプ部4との軸方向の位置決めが行われるとともに、モータ部3とポンプ部4とが一体化される。ここで、当接面43bは、アッパーケース43の上面43aに形成されており、十分なスペースが確保されている。このため、当接面43bにヨーク5の下端を当接させても、これら当接面43bやヨーク5が座屈変形してしまうことがない。
次に、液体供給装置1の動作について説明する。
モータ部3の回転軸14を回転させると、この回転軸14と一体となってインペラ40が回転される。すると、燃料がインペラ40の不図示の燃料流路孔を通過し、インペラ40の下側から上側に向かって圧送される。この後、アッパーケース43の吐出口48を介し、モータ部3のヨーク5内に燃料が吐出される。ヨーク5内に吐出された燃料は、永久磁石8と樹脂モールド部22(アーマチュアコア15におけるティース17の径方向外側端)との間の微小隙間を介して吐出ポート28に圧送される。この後、吐出ポート28を介して不図示のエンジン等に燃料が圧送される。
さらに、ヨーク5に形成されている第1位置決め突起35及び第2位置決め突起36は、それぞれヨーク5の突き合わせ面5cを避けるように形成されている。このうえで、第1位置決め突起35の周方向の配置位置は、上記式(1)を満たすように設定されている。また、第2位置決め突起36の周方向の配置位置は、上記式(2)を満たすように設定されている。このため、モータ部3とポンプ部4との固定強度が周方向にバランスよく分散される。なお、上記式(1),(2)における「±30°」の項は、この範囲であればモータ部3とポンプ部4との固定強度が周方向にバランスよく分散させることができるからである。
したがって、ハウジング2に対するモータ部3、及びポンプ部4の固定強度を安定させることができる。
Claims (5)
- 円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内周面に嵌合される円板状のブラケットと、
前記ハウジング内に配置され、前記ブラケットと同軸上に配置されるモータ部と、を備え、
前記モータ部は、
前記ハウジングの内周面に嵌合され、筒状に湾曲した一枚の金属板から構成されるヨークと、
前記ヨークの内周面に配置された複数の永久磁石と、を有し、
前記ブラケットの軸方向における端面と前記ヨークの前記ブラケット側の一端部とが当接され、
前記ハウジングは、
前記ブラケットに対応する位置に形成され、前記ハウジングと前記ブラケットとの位置決めを行うための第1位置決め部を有し、
前記ヨークは、
前記金属板の突き合わせ面を避けた位置にて前記一端部から前記ブラケット側に突出するように設けられ、前記ブラケットとの位置決めを行うための複数の第1位置決め突起と、
前記突き合わせ面を避けた位置にて前記一端部から前記ブラケット側に突出するように設けられ、前記ヨークを搬送する機器に対して位置決めを行うための複数の第2位置決め突起と、を有し、
前記ブラケットは、
前記第1位置決め部と係合可能な第2位置決め部と、
複数の前記第1位置決め突起が各々挿入される複数の位置決め凹部と、を有し、
前記第2位置決め部と複数の前記位置決め凹部のうちの1つとが、前記モータ部の回転軸を中心に両側に振り分け配置され、
前記第1位置決め突起の個数をN1としたとき、隣接する前記第1位置決め突起同士の間の前記回転軸を中心とする周方向の角度は、360°/N1-30°以上かつ360°/N1+30°以下であり、
前記第2位置決め突起の個数をN2としたとき、隣接する前記第2位置決め突起同士の間の前記周方向の角度は、360°/N2-30°以上かつ360°/N2+30°以下であり、
前記第1位置決め突起、前記第2位置決め突起、及び前記第1位置決め部は、互いに周方向、径方向及び軸方向のいずれにも重ならない位置に配置されている
モータユニット。 - 請求項1に記載のモータユニットにおいて、
前記第1位置決め突起、前記第2位置決め突起、及び前記位置決め凹部は、それぞれ3個であり、
3個の前記位置決め凹部のうちの1つと、前記第2位置決め部とが、前記回転軸を中心に径方向で対向配置されている
モータユニット。 - 請求項1又は請求項2に記載のモータユニットにおいて、
前記第1位置決め部は、前記ハウジングの内周面から突出する凸部であり、
前記第2位置決め部は、前記第1位置決め部が挿入可能な凹部である
モータユニット。 - 請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のモータユニットにおいて、
前記永久磁石の前記周方向における中心は、
前記金属板の前記突き合わせ面を基準として前記周方向における角度が-30°以上+30°以下の範囲に位置する
モータユニット。 - 請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のモータユニットと、
前記モータ部によって駆動され、液体を圧送可能なポンプ部と、を備え、
前記ブラケットは、前記ポンプ部のケースである
液体供給装置。
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