JPS63106396A - モ−タ内蔵式燃料ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関に燃料を供給するための燃料ポンプ
装置に関し、特に直流モータと燃料ポンプとを同軸的に
配設したケーシング内を燃料が通過する型式のモータ内
蔵式燃料ポンプ装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の燃料ポンプ装置としては、電動モータを動力
源とするものが数多く使用されている。

特にコンパクト化を図るために、例えば特開昭５７−１
５７０５５号、実開昭５８−１６１１９１号両明細書に
開示されているように、再生ポンプを使用しかつポンプ
とモータとを同一り゛−シング内に配設した燃料ポンプ
装置が知られている。

この型式の燃料ポンプ装置にあっては、一対または複数
対のブラシをコンミテータまたはスリップリングと接触
させてアーマチュアに電圧を印加することにより駆動さ
れる直流モータを使用している。このブラシとコンミテ
ータとの間には、摩耗に対する耐久性を維持しつつ適当
な整流作用を動かせるためにモータの効率に影響を与え
る程度の一定の接触抵抗を持たせである。この接触抵抗
により生じる接触電圧降下はモータに印加される電源電
圧の高低に関わりなく常に同じである。ところが、直流
モータの回転数は印加電圧に比例して変化するので、低
電圧時にはモータ効率が低下しポンプの吐出ヱが不足す
るという欠点がめった。

従って耐久性を維持しつつより大きな出力を１７６ため
にはモータを大音量のものにする必要があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 そこで本発明の目的は、広範囲の印加電圧に於て使用で
き、耐久性を維持しつつモータ効率の良いモータ内蔵式
燃料ポンプ装置を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 上述の目的は、本発明によれば、直流モータと該モータ
と同一ケーシング内に同軸的に配設された燃料ポンプと
を有するモータ内蔵式燃料ポンプ装置でおって、コンミ
テータと一定の接触抵抗をもって電気的に接触する第１
ブラシと、前記モータへの印加電圧が低いと前記コンミ
テータと選択的に電気的に接触し、かつ前記電圧が高い
と分離する第２ブラシとを有することを特徴とするモー
タ内蔵式燃料ポンプ装置を提供することにより達成され
る。

〈作用〉 このようにすれば、電源電圧に対応して第２ブラシが選
択的にコンミテータとに電気的に接触または分離するの
で、電源電圧に応じた接触電圧降下が（ｑられる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図に、本発明が適用されたモータ内蔵式燃料ポンプ
装置の全体がその軸線方向に破断されて示されている。

このポンプ装置は、例えば車両の燃料タンク内に収納さ
れるようになっている。

第１図に良く示されているように、両端が開かれた円筒
形をなずケーシング１の第１図に於ける右端には、後記
するポンプ部２を構成するポンプハウジング３ａ、３ｂ
が、ケーシング１の開放端を閉塞するように、ケーシン
グ１の端・部に嵌入固定されている。ポンプハウジング
３ａ、３ｂは、いずれも円板状をなす内側ハウジング３
ａと外側ハウジング３ｂとからなり、内側ハウジング３
ａの外周部に設けられた環状段部４がケーシング１の対
応段部１ａに当接し、該内側ハウジング３ａに重合され
た外側ハウジング３ｂの外周部にケーシング１の薄肉化
された端部が半径方向内向きにかしめられている。更に
、ハウジング３ａ、３ｂの外周部の一部には軸線方向溝
５が凹設されており、ケーシング１の一部が該溝内に向
けてかしめられ、ポンプ部２が周方向について回り止め
されている。

外側ハウジング３ｂには軸線方向を向く燃料吸入口６ｂ
が開設されており、該燃料吸入口には図示されないツユ
エルフィルタが取付けられることとなる。外側ハウジン
グ３ｂの中心部に軸線方向に向けて開設された孔７には
、固定軸８の一方の端部８ａが圧入により固設されてい
る。固定軸８の端部８ａ側には半丸ワッシャ９が嵌装さ
れており、更に該半丸ワッシャの座面にその軸線方向の
端面にて当接するように、円筒形状のブツシュ１０がラ
ジアル滑り軸受として嵌装されており、固定軸８の他方
の端部８ｂ近傍にも同様にブツシュ１１が嵌装されてい
る。そして、軸線方向の通孔を有する中空回転軸１２が
、その両端の拡径内周面をもって両ブツシュ１０．１１
を介して固定軸８に回転自在に軸支されている。尚、回
転軸１２が軸線方向にポンプ部２側に移動した際には、
回転軸１２の端面が前記した半丸ワツシト９に当接して
、半丸ワッシャ９がスラスト軸受として作用することと
なる。

両ポンプハウジング３ａ、３ｂの対向面の中央部には、
それぞれ軸線方向に向けて窪んだ凹部１３ａ、１３ｂが
設けられ、その外周の対向面１４ａ、１４ｂが互いに平
行に対峙し、その最も外周の部分には環状溝１５ａ、１
５ｂが凹設されている。ポンプロータ１６は、概ね円板
状をなし、両ポンプハウジング３ａ、３ｂの対向面間に
郭成された円板状空室内に受容されている。回転軸１２
のポンプ部２側の端部１２ａは、断面り字型をなすよう
に、その外周の一部を切除されており、ポンプロータ１
６の中心部に同心的に開設された補完的なり字型の孔１
７に突入している（第２図）。

従って、ポンプロータ１６は、回転軸１２と一体的に回
転するが、軸線方向には回転軸１２に対して成る程度回
動し１７る。

第１図及び第２図に良く示されているように、ロータ１
６の両端面の外周部１６ａにはそれぞれ周方向に等間隔
に複数の羽根溝１８が形成されている。これら羽根溝１
８は、両ポンプハウジング３ａ、３ｂの対向面の外周部
の環状溝１５ａ、１５ｂに対峙している。ロータ１６の
外周端面と両ポンプハウジング３ａ、３ｂにより郭成さ
れた空室の外周との間に成る程度の間隙が設けられてい
ることから、これらの環状溝１５ａ、１５ｂとロータ１
６の両端面の外周部１６ａとにより１つのポンプ至１９
が郭成されている。

尚、ロータ１６の中心部近傍には軸線方向の貫通孔２０
が穿設されているため、両ポンプハウジング３ａ、３ｂ
の対向面の中央部の凹部１３ａ、１３ｂが互いに直接的
に連通し、両凹部１３ａ、１３ｂ間の圧力がバランスさ
れることとなる。従って、前記したようにロータ１６が
回転軸に対して軸線方向に移動自在に嵌装されているこ
とと相俟って、ロータ１６に軸線方向の偏荷重が作用す
ることが防止されることとなる。

更に、内側ハウジング３ａには、内側ハウジング３ａ側
の環状溝１５ａとケーシング１内とを連通する開口部６
ａが設けられており、外側ハウジング３ｂに設けられた
燃料吸入口６ｂが外側ハウジング３ｂ側の環状？？ｉ　
１５ｂに連通しているため、燃料吸入口６ｂと開口部６
ａとがポンプ至１９を介して連通しており、ロータ１６
が回転するに伴い、燃料を燃料吸入口６ｂからケーシン
グ１内部に向けて圧送することができる。

回転軸１２の中央部にはモータ２１の回転子としてのア
ーマチュア２２が一体的に設けられている。このアーマ
チュア２２は、例えば鋼板を積層してなるコアに銅線を
巻回した公知形式のものであり、このアーマチュア２２
の軸線方向両側には絶縁ボビン２３．２４がそれぞれ回
転軸１１に固着されている。両絶縁ボビン２３．２４に
はそれぞれアーマチュア２２の巻線２５の一部が嵌装さ
れているが、巻線２５は回転軸１１の第１図に於ける左
側に一体的かつ同心的に固設されたコンミテータ２６に
電気的に接続されている。

また、アーマチュア２２の外周部に対応するケーシング
１の内周面には、例えば２個の半円筒形状の永久磁石２
７が間隔をおいて、アーマチュア２２に対して同心的に
固着されている。両永久磁石２７の間には、例えば板材
をプレス加工してなる図示されないばね部材が介装され
てあり、両永久磁石２７が周方向に互いに弾発付勢され
て固定されている。

ケーシング１の第１図に於ける左端には、後記する端子
ホルダ３１がその開放端を閉塞するように、ケーシング
１の端部に■入固定されている。

端子ホルダ３１にはブッシング３２が固設されおり、そ
のブッシング３２に端部８ｂ（第１図に於ける左側）を
圧入して、固定軸８が固定支持されている。尚、ブッシ
ング３２には、貫通孔３２ａがケーシング］内と後記す
る端子ホルダ３］に設けられた燃料出口管３３とを連通
ずるように、軸線方向に設けられている。また、ブッシ
ング３２と回転軸１２のブッシング３２側の端部１２ｂ
との間には、半丸ワッシャ３４が軸線方向に対して移動
可能に固定軸８に嵌装されており、回転軸１２がブッシ
ング３２に向けて移動した際には、回転軸１２の端面が
半丸ワッシャ３４に当接し、半丸ワッシャ３４がスラス
ト軸受として作用することとなる。

端子ホルダ３１は、例えば合成樹脂からなり、円板状に
形成されているが、ポンプ部２と同様にその外周部がケ
ーシング１の内周面に設けられた環状の段部１ｂに当接
し、その外周部にケーシング１の薄肉化された端部（第
１図に於ける左側）を半径方向内向きにかしめることに
より、端子ホルダ３１が軸線方向に固定されている。更
に、端子ホルダ３１の外周部の一部が軸線方向にケーシ
ング１の内周面に沿って延出しており、その延出部３５
のケーシング１側には軸線方向溝３５ａが凹設されてい
る。そして、ケーシング１の一部が溝３５８内に向けて
かしめられ、端子ホルダ３１が周方向に回り止めされて
いる。

端子ホルダ３１の中心部には軸線方向外向きに燃料出口
管３３が一体的に突設されており、その出口管３３の通
孔内には、所謂チェックパルプとして、弁体３６が圧縮
コイルばね３７によりケーシング１内に向けて付勢され
ている。

端子ホルダ３１には一対の端子４５が、出口管３３と平
行に端子ホルダ３１を貫通して、モールドにより一体的
に固設されている。第１図及び第３図に良く示されてい
るように、端子４５には端子ホルダ３１より外部に突出
する部分にねじ部が設けられており、図示されない電Ｗ
、線の端部がナツト（図示せず）により固着されること
となる。

そして、ケーシング１内に突出する部分には、軸線方向
に直交する溝４６が設けられており、その溝４６には後
記するブラシ４７との間に介装されたチョークコイル４
８の一方の端部４８ａが係合されて、更にはんだ付けに
より電気的に接続されている。

チョークコイル４８は、第３図に良く示されるように、
端子ホルダ３１と一体的に成形されて軸線方向にケーシ
ング１内に向けて立設された略円筒形状のコイルホルダ
４つ内に同軸的に受容されている。コイルホルダ４９に
はその軸線方向にスリット４９ａが切設されており、チ
ョークコイル４８の前記した端部４８ａがそのスリット
４９ａを通過して、前記したように端子４５と接続され
ている。コイルホルダ４９の突出端部の周縁４９ｂが半
径方向内向きに曲折されており、その周縁４９ｂの内周
部にはコイルホルダ４９の内径と略同−の外径を有する
円板状の中継端子５０ｆｆｉ嵌装されている。そして、
チョークコイル４８が、その自然長をコイルホルダ４９
の軸線方向長さより長く形成されているため、周縁４９
ｂの内周部に中継端子５０を係止するように、コイルホ
ルダ４９内に圧縮状態にて受容されて扱は止めされてい
る。中継端子５０にはスリット４９ａを通過してコイル
ホルダ４９より外に向けて延出された端子部５０ａが一
体的に設けられており、その端子部５０ａにはチョーク
コイル４８の他方の端部４８ｂが、例えばかしめ及びは
んだ付けにより電気的に接続されている。

また、端子ホルダ３１のケーシング１内側には一対のブ
ラシガイド５１が、例えば金属をプレス加工して、一方
向に開通された箱型に形成され、その間通方向を半径方
向に向は互いに対向して設けられている。端子ホルダ３
１にはその外周面に間口する孔５２が、ブラシガイド５
１に対応して、半径方向に向けて穿設されている。そし
て、ブラシガイド５１にはその孔５２内に向けて突出す
るように舌片５１ａが一体的に設けられており、舌片５
１ａを孔５２内に突出させた後にその遊端を曲折するこ
とにより、ブラシガイド５１が端子ホルダ３１に一体的
に固設されている。

このブラシガイド５１内には、例えば金属黒鉛質のブラ
シ４７が前記した開通方向にスライド自在に受容されて
いる。ブラシ４７にはリード線５３がその一端を埋設さ
れて一体的に設けられており、ブラシガイド５１のアー
マチュア２２側の面に開設されたスリット５Ｂ）を通過
して延出されたリード線５３の他端が、前記した中継端
子５０の端子部５０ａに例えばかしめ及びはんだ付けに
より電気的に接続されている。このにうにして、外部の
電源線と接続された端子４５とブラシ４７とがチョーク
コイル４８を介して電気的に接続されている。

第３図に良く示されているように、ブラシガイド５１に
隣接して円柱状のばね支持部５５が端子ホルダ３１と一
体的に成形されて立設しており、そのばね支持部５５に
はスリット５５ａが軸線方向に切設されている。そして
、コイルばね５４がばね支持部５５に巻回しているが、
その一端５４ａをスリット５５ａに係合させ、他端５４
ｂをブラシ４７側に向けて延出しており、その他端５４
ｂによりブラシ４７をコンミテータ２６に向けて弾発付
勢している。従って、モータ２１が回転した際のブラシ
４７とコンミテータ２６との１習接が確実なものとなる
。

第４図に併Ｕて示すように、ばね支持部５５には別のコ
イルばね５８が、コイルばね５４の下側にその一端５８
ａをスリット５５ａに係合させて巻回されている。コイ
ルばね５８の他端５８ｂは、その付勢力によって第１図
に於てブラシ４７より左側の位置でコンミテータ２６と
摺接するようになっている。モして他端５８ｂは湾曲し
つつ更に延出し、その先端には肉薄の板材５９が、その
上面５９ａをポンプ部２側に向けて端子ホルダ３］の軸
線に対して４５度傾斜させて取付けられている。このコ
イルばね５８の端部５８ｂは金属ブラシとして作用し、
コンミテータ２６との間の接触抵抗はＯに近い値となる
。コイルばね５４とコイルばね５８とは端部５４ａ、５
８ａに於て電気的に接続されており、両端子４５から印
加される電圧はリード線５３を介して両ブラシ４７．５
８ｂからアーマチュア２２に印加される。また、コイル
ばね５４とコイルばね５８とを一体的に形成することも
できる。

モータに印加される電圧が低い場合には、コイルばね５
８の付勢力によってその端部５８ｂとコンミテータとが
接触しているので、コンミテータとブラシ４７．５８ｂ
との間の接触抵抗が十分に小さく、接触電圧降下による
モータ効率低下が少ないので必要な出力及びポンプ吐出
量を１７ることができる。

モータへの印加電圧が高い場合には、モータ回転数が増
加してケーシング１内を通過する燃料の流速が増加する
ので、板材５９の上面５９ａには放射方向外向きに力が
作用し、コイルばね５８の付勢力に抗して端部５８ｂを
コンミテータ２６の外周面から分離させる。このために
アーマチュア２２にはブラシ４７からのみ電圧が印加さ
れることになるので、接触電圧降下が大ぎくなりモータ
効率が低下するが、耐久性が向上する。

第８図には、本発明の別の実施例が示されており、コイ
ルばね５８の他Ｏａ　５８　ａが、その付勢力によって
常にコンミテータ２６と接触するようになっている。コ
イルばね５Ｂはコイルばね５４と別個に形成され、かつ
電気的に絶縁させてばね支持部５５に取付けられている
。ブラシ４７とコイルばね５８とは、第５図に概略図示
された回路の如く、別個の線路６１．６２を介して電源
６３に接続されている。ブラシ４７は常に電源６３と接
続されているが、コイルばね５８の線路６２は電源電圧
の高低によってリレー６４により開閉される。即ち、電
源６３が低電圧の場合には、リレー６４によって線路６
２が電源６３と接続されることにより、コイルばね５８
が第２のブラシとして作用するので接触電圧降下が減少
し、モータ効率が向上して十分なモータ回転数とポンプ
吐出量とを得ることができる。また、電源６３が高電圧
の場合には、リレー６４によって線路６２が電源６３と
は遮断されることにより、ブラシ４７のみが作用するの
で接触電圧降下は大きくなるが、耐久性が確保される。

〈発明の効果〉 上述のように本発明によれば、モータに印加される電圧
によって第２のブラシがコンミテータと電気的に接触ま
たは分離されることにより、印加電圧に対応した接触電
圧降下をもたせることができるので、印加電圧の変動に
対して広い範囲で使用することができ、かつ耐久性を保
持しつつモータ効率の良い燃料ポンプ装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された燃料ポンプ装置の仝休を
示す断面図である。 第２図は、第１図の■−■線について見た矢視図である
。 第３図は、本発明が適用された燃料ポンプ装首の端子ホ
ルダ部を示す図である。 第４図は、第３図示の端子ホルダの背面図である。 第５図は本発明による別の実施例の電気回路を示す概略
図でおる。 １・・・ケーシング　　　１ａ、１ｂ・・・段部２・・
・ポンプ部 ３ａ、３ｂ・・・ポンプハウジング ４・・・環状段部　　　　５・・・軸線方向溝６ａ・・
・開口部　　　　６ｂ・・・燃料吸入ロア・・・孔　　
　　　　　８・・・固定軸８ａ、８ｂ・・・端部　　９
・・・半丸ワツシレ１０．１１・・・ブツシュ１２・・
・回転軸１２ａ、１２　ｂ−・・端部１３ａ、１３　ｂ
−・・凹部１４ａ、１４ｂ−・・対向面 １５ａ、１５ｂ・・・環状溝 １６・・・ロータ　　　　１６ａ・・・外周部１７・・
・孔　　　　　　１８・・・羽根溝１９・・・ポンプ至
　　　２０・・・孔２１・・・モータ　　　　２２・・
・アーマチュア２３．２４・・・絶縁ボビン ２５・・・巻線　　　　　２６・・・コンミテータ２７
・・・永久磁石　　　３１・・・端子ホルダ３２・・・
ブッシング　　３２ａ・・・貫通孔３３・・・出口管　
　　　３４・・・平凡ワッシャ３５・・・延出部　　　
　３５ａ・・・渦３６・・・弁体　　　　　３７・・・
圧縮コイルばね４５・・・端子　　　　　４６・・・溝
４７・・・ブラシ　　　　４８・・・チョークコイル４
８ａ、４８ｂ・・・端部４９・・・コイルホルダ４９ａ
・・・スリット　　４９ｂ・・・周縁５０・・・中継端
子　　　５０ａ・・・端子部５１・・・ブラシガイド　
５１ａ・・・舌片５１ｂ・・・スリット　　５２・・・
孔５３・・・リード線　　　５４・・・コイルばね５４
ａ・・・一端　　　　５４ｂ・・・他端５５・・・ばね
支持部　　５５ａ・・・スリット５８・・・コイルばね
　　５８ａ・・・一端５８ｂ・・・他端　　　　５９・
・・板材５９ａ・・・上面　　　　６０・・・コイルば
ね６１．６２・・・線路　　６３・・・電源６４・・・
リレー 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代　　　
理　　　人　　弁理士　大　島　陽　−第２図 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流モータと該モータと同一ケーシング内に同軸
   的に配設された燃料ポンプとを有するモータ内蔵式燃料
   ポンプ装置であって、 コンミテータと一定の接触抵抗をもって電気的に接触す
   る第１ブラシと、 前記モータへの印加電圧が低いと前記コンミテータと選
   択的に電気的に接触し、かつ前記電圧が高いと分離する
   第２ブラシとを有することを特徴とするモータ内蔵式燃
   料ポンプ装置。
2. （２）前記第２ブラシが、前記印加電圧に対応して前記
   ケーシング内を通過する燃料の流速が減少すると前記第
   ２ブラシと前記コンミテータとを電気的に接触させ、か
   つ前記流速が増加すると分離させるベーン手段を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のモータ
   内蔵式燃料ポンプ装置。
3. （３）前記第２ブラシが、前記印加電圧が低いと前記第
   ２ブラシと前記コンミテータとを接続させ、かつ前記電
   圧が高いと分離させる電気的切替手段を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のモータ内蔵式燃
   料ポンプ装置。