JPWO2020149383A1 - モータユニット及び液体供給装置 - Google Patents

Abstract

液体供給装置（１）が備えるモータユニットであるモータ部（３）は、アッパーケース（４３）とヨーク（５）とを有する。ヨーク（５）の第１位置決め突起（３５）が周方向にほぼ等間隔で配置され、第２位置決め突起（３６）が周方向にほぼ等間隔で配置される。第１位置決め突起（３５）、第２位置決め突起（３６）、及びハウジング（２）の第１位置決め凸部（１３）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る。

Description

本発明は、モータユニット及び液体供給装置に関する。

例えば、自動二輪車や四輪車等の車両用の液体供給装置は、燃料タンクから燃料を吸引し、エンジンに向かって圧送する燃料ポンプを備えている。燃料ポンプは、ポンプ部とポンプ部を駆動するモータ部と、を備えている。
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。

モータ部としては、例えばブラシ付きモータが用いられる。このようなモータ部は、円筒状のヨークと、ヨークの内周面に固定されている永久磁石と、ヨーク内に回転自在に支持されるアーマチュアと、アーマチュアに電力を供給するためのブラシと、を備えている。ヨークは、例えば一枚の金属板を湾曲形成させて円筒状に形成される。ブラシは、スプリング等によって、アーマチュアのコンミテータに向かって付勢されているとともに、外部電源に電気的に接続されている。

このようなポンプ部とモータ部とは、ポンプケースとヨークとを同軸上に並べて重ね合わせたうえで、円筒状のハウジング内に収納される。このハウジングの軸方向端部をかしめることにより、ポンプ部とモータ部とが一体化される。
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。

日本国特開２０１０−１８３７９８号公報

ところで、ポンプ部とモータ部とを同軸上に配置するために、ヨークとポンプケースとを嵌合させる場合がある。また、ヨークとポンプケースとの周方向の位置決めを行うために、ヨークとポンプケースとに、凹凸嵌合させるための凸部や凹部を設ける場合がある。さらに、例えば、ヨークの生産性を向上させるために順送プレス加工装置等を用いる場合、ヨークに、加工装置に対する位置決めを行うための突起等を設ける場合がある。
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。

そこで、本発明の目的の一つは、各部の位置決めを行いつつ、ハウジングに対する固定強度を安定させることができるとともに、モータ性能を向上させることができるモータユニット及び液体供給装置を提供することである。

本発明の第１の側面に係るモータユニットは、
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。

このように構成することで、ヨークに対する第１位置決め突起、及び第２位置決め突起の位置を最適化できるとともに、ブラケットに対する第２位置決め部、及び位置決め凹部の位置を最適化できる。このため、ハウジング、ヨーク、及びブラケットの位置決めを行いつつ、ハウジングに対するヨーク、及びブラケットの固定強度を安定させることができる。

本発明の第２の側面では、上記第１の側面において、
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。

このように構成することで、ハウジング、ヨーク、及びブラケットの位置決めを行いつつ、ハウジングに対するヨーク、及びブラケットの固定強度を確実に安定させることができる。また、モータユニットのモータ性能を確実に向上させることができる。

本発明の第３の側面では、上記第１の側面又は上記第２の側面において、
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。

円筒状であるハウジングは、例えばプレス加工を施すことにより凸部を形成しやすい。一方、ブラケットに凹部を形成する場合、加工方法として、鍛造、圧造、鋳造等、さまざまな加工方法を採用することが可能になる。このため、モータユニットの製造コストを低減できるとともに、モータユニットの製造方法のバリエーションを増大させることができる。

本発明の第４の側面では、上記第１の側面〜上記第３の側面の何れか１つにおいて、
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。

このように構成することで、ヨークに対する永久磁石の位置を最適化でき、永久磁石の有効磁束を最大限利用することができる。このため、モータユニットのモータ性能を向上させることができる。

本発明の第５の側面に係る液体供給装置は、
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。

このように構成することで、モータ部とポンプ部との位置決めを行いつつ、ハウジングに対するモータ部とポンプ部との固定強度を安定させることができる。また、液体供給装置のモータ性能を向上できる。

本発明によれば、ハウジング、ヨーク、及びブラケットの位置決めを行いつつ、ハウジングに対するヨーク、及びブラケットの固定強度を安定させることができる。また、ヨークに対する永久磁石の位置を最適化でき、永久磁石の有効磁束を最大限利用することができる。このため、モータユニットのモータ性能を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態における液体供給装置の斜視図である。 図２は、本発明の実施形態における液体供給装置の軸方向に沿う断面図である。 図３は、本発明の実施形態におけるハウジングを外した状態の液体供給装置の斜視図である。 図４は、本発明の実施形態におけるハウジング、ヨーク、及びポンプケースの分解斜視図である。 図５は、本発明の実施形態におけるヨークをポンプ部側からみた平面図である。 図６は、本発明の実施形態におけるモータ部をポンプ部側からみた平面図である。 図７は、本発明の実施形態におけるアッパーケースを軸方向の上側からみた平面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（液体供給装置）
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。

図１、図２に示すように、液体供給装置１は、略円筒状で金属製のハウジング２と、ハウジング２の内周面に嵌合され、それぞれハウジング２の軸方向に並んで配置されたモータ部３、及びポンプ部４と、を備えている。ハウジング２、モータ部３、及びポンプ部４は、同軸上に配置されている。
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。

ハウジング２は、モータ部３が嵌合されるモータ嵌合部１１と、モータ嵌合部１１よりも段差を介して縮径形成され、ポンプ部４が嵌合されるポンプ嵌合部１２と、が一体成形されたものである。ポンプ嵌合部１２の内周面には、径方向内側に向かって突出する第１位置決め凸部（請求項における第１位置決め部）１３が形成されている。第１位置決め凸部１３は、ハウジング２を径方向外側から例えばプレス加工等により押圧することでなる。第１位置決め凸部１３は、径方向からみて軸方向に長い長方形状に形成されている。また、ハウジング２におけるポンプ嵌合部１２の下端には、径方向内側に向かう内フランジ部１２ａが屈曲延出されている。これら第１位置決め凸部１３、及び内フランジ部１２ａは、ハウジング２とポンプ部４との位置決めに用いられる。

モータ部３としては、例えばブラシ付きモータが採用される。モータ部３は、略円筒状のヨーク５と、ヨーク５の内周面に設けられた永久磁石８と、ヨーク５内に回転自在に設けられるアーマチュア６と、ヨーク５の上開口部５ａを閉塞するアウトレットカバー７と、アウトレットカバー７に収納されているブラシ９と、を主構成としている。
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。

アーマチュアコア１５は、径方向外側に向かって放射状に延びる複数のティース１７を有している。これらティース１７に不図示の巻線が巻回されている。不図示の巻線の端末部は、コンミテータ１６に接続されている。
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。

このように形成されたアーマチュア６は、殆どが樹脂モールド部２２によって覆われている。樹脂モールド部２２は、略円柱状に形成されている。また、樹脂モールド部２２は、アーマチュアコア１５よりもポンプ部４側からコンミテータ本体１８の軸方向略中央に至る間に延在されている。アーマチュアコア１５は、ティース１７の径方向外側端（外周面）のみが露出されており、不図示の巻線は樹脂モールド部２２に埋没されている。樹脂モールド部２２のポンプ部４側端には、角部に丸面取り部２２ａが形成されている。これにより、樹脂モールド部２２のポンプ部４側端は先細りになる。

アウトレットカバー７は、アーマチュアコア１５側に開口部７ａを有する略有底筒状に形成されている。アウトレットカバー７の底部７ｂには、径方向略中央に、アーマチュアコア１５側に向かって突出する軸受円筒部２３が一体成形されている。この軸受円筒部２３に、回転軸１４の上端部１４ａが回転自在に支持されている。

また、アウトレットカバー７の底部７ｂには、軸受円筒部２３を挟んで両側に、ブラシホルダ２４が一体成形されている。ブラシホルダ２４は、コンミテータ１６側が開口された箱状に形成されている。ブラシホルダ２４に、ブラシ９が軸方向に沿ってスライド移動自在に収納されている。また、ブラシホルダ２４には、コイルスプリング２６が圧縮変形した形で収納されている。ブラシ９は、コイルスプリング２６によってコンミテータ１６側に向かって付勢されている。ブラシ９の先端は、ブラシホルダ２４から突出されてセグメント１９に摺接されている。

また、アウトレットカバー７の底部７ｂには、この底部７ｂを上下方向に貫通する端子２７が設けられている。ブラシ９は、不図示のピグテールを介して端子２７に接続されている。端子２７には、不図示の外部電源が接続される。これにより、端子２７、不図示のピグテール、ブラシ９、及びセグメント１９を介して不図示の巻線に外部電力が供給される。
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。

アウトレットカバー７の周壁７ｃには、下方に向かって延出する位置決め片３２が一体成形されている。位置決め片３２は永久磁石８の間に介在され、永久磁石８（ヨーク５）とアウトレットカバー７との位置決めを行う。また、図３に示すように、アウトレットカバー７の周壁７ｃには、下方に向かって延出する位置決め凸部３３が一体成形されている。位置決め凸部３３の延出長さは、位置決め片３２の延出長さよりも十分短く設定されている。位置決め凸部３３は、アウトレットカバー７とヨーク５との周方向の位置決めを行う。

また、アウトレットカバー７の周壁７ｃには、外周面に全周に渡って嵌合凸条部２９が径方向外側に張り出すように形成されている。嵌合凸条部２９の外径は、ハウジング２におけるモータ嵌合部１１の内径とほぼ同一に設定されている。このような嵌合凸条部２９の外周面が、モータ嵌合部１１の内周面に嵌合されている。アウトレットカバー７の周壁７ｃにおける嵌合凸条部２９よりも下側は、ヨーク５とインロー嵌合されるインロー部３１とされている。

（ヨーク）
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。

ヨーク５の上開口部５ａは、アウトレットカバー７におけるインロー部３１の外周面に嵌合される。ヨーク５の上開口部５ａの周縁には、アウトレットカバー７の位置決め凸部３３に対応する位置に、この位置決め凸部３３を挿入可能なヨーク位置決め凹部３４が形成されている。ヨーク位置決め凹部３４に位置決め凸部３３が挿入されることにより、アウトレットカバー７とヨーク５との周方向の位置決めが行われる。

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１位置決め突起（請求項における第１位置決め突起）３５がポンプ部４側に向かって延出形成されている。第１位置決め突起３５は、ヨーク５とポンプ部４との周方向の位置決めを行う。
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。

ここで、図５に基づいて、第１位置決め突起３５、及び第２位置決め突起３６の位置決め方法について詳述する。
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。

また、第２位置決め突起３６の個数をＮ２としたとき、第２位置決め突起３６の周方向の配置位置は、隣接する第２位置決め突起３６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βが、
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６は、モータ部３をポンプ部４側（下側）からみた平面図である。
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。

このような永久磁石８は、回転軸１４を中心に径方向で対向配置されている。また、２つの永久磁石８のうちの１つは、ヨーク５の突き合わせ面５ｃに対し、周方向に±３０°の範囲Ａｒ１に周方向の中心Ｃ１が位置するように配置されている。換言すると、永久磁石８のうちの１つの中心Ｃ１は、突き合わせ面５ｃを基準（即ち、角度ゼロ）として周方向における角度が−３０°以上＋３０°以下の範囲内に配置されている。永久磁石８の内周面とアーマチュアコア１５におけるティース１７の径方向外側端との間には、微小隙間が形成される。

（ポンプ部）
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は、樹脂材料からなる略円板状に形成された部材である。インペラ４０の径方向略中央に、回転軸１４の下端部１４ｂが連結されている。これにより、回転軸１４とインペラ４０とが一体となって回転する。
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。

（ポンプケース）
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７は、アッパーケース４３を軸方向の上側からみた平面図である。
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。

アッパーケース４３の径方向中央には、回転軸１４の下端部１４ｂを挿通可能な挿通孔４６が形成されている。また、アッパーケース４３の上面４３ａには、挿通孔４６の周囲を取り囲むように軸方向からみて略円環状の凹部４７が形成されている。アッパーケース４３の上面４３ａにおいて、凹部４７よりも外周側は、ヨーク５が当接される当接面４３ｂとなる。また、アッパーケース４３の上面４３ａには、凹部４７の外周部寄りに、アッパーケース４３を上下方向に貫通する吐出口４８が形成されている。この吐出口４８から燃料が吐出される（詳細は後述する）。

アッパーケース４３の外周面４３ｃには、ヨーク５の第１位置決め突起３５に対応する位置に、この第１位置決め突起３５を挿入可能な第１ケース位置決め凹部（請求項における位置決め凹部）４５が複数（本実施形態では３個）形成されている。第１ケース位置決め凹部４５の位置は、第１位置決め突起３５の位置に対応していることから、周方向にほぼ１２０°間隔で配置されている。吐出口４８は、３個の第１ケース位置決め凹部４５のうちの１つの近傍に位置している。

第１ケース位置決め凹部４５に第１位置決め突起３５が挿入されることにより、ポンプケース４１に対するヨーク５の周方向の位置決めが行われる。第１ケース位置決め凹部４５に第１位置決め突起３５を挿入した状態では、アッパーケース４３の当接面４３ｂに、ヨーク５の下端（下開口部５ｂの周縁）が当接される。つまり、アッパーケース４３の当接面４３ｂに、ヨーク５の第２位置決め突起３６が当接される。これにより、ポンプケース４１に対するヨーク５の軸方向の位置決めが行われる。

ミドルケース４４は、インペラ４０の外周面を取り囲むように略リング状に形成されている。ミドルケース４４は、アッパーケース４３と一体に形成されている。ミドルケース４４の外径は、アッパーケース４３の外径よりも若干大きく設定されている。ミドルケース４４によって、インペラ４０の径方向中心と、回転軸１４の軸心Ｃとが一致される。ミドルケース４４の軸方向の厚さは、インペラ４０の軸方向の厚さと略同一か、若干厚くなるように形成されている。これにより、インペラ４０とアッパーケース４３との間、及びインペラ４０とロワケース４２との間に、それぞれ所定のクリアランスが形成される。

アッパーケース４３の外周面４３ｃ、及びミドルケース４４の外周面４４ａには、軸方向に沿って延びる第２ケース位置決め凹部（請求項における第２位置決め部）５１が形成されている。第２ケース位置決め凹部５１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。第２ケース位置決め凹部５１は、周方向で隣り合う第１ケース位置決め凹部４５の間に配置されている。より具体的には、３個の第１ケース位置決め凹部４５のうち、吐出口４８の近傍に位置する第１ケース位置決め凹部４５と、第２ケース位置決め凹部５１とは、挿通孔４６（回転軸１４）を中心に径方向で対向する位置に配置されている。

ロワケース４２は、インペラ４０の下方に配置されている。ポンプケース４１は、ミドルケース４４が一体に形成されたアッパーケース４３と、ロワケース４２とで、インペラ４０の全体を覆うように形成されている。
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。

ロワケース４２の下面４２ｂには、径方向中央に、回転軸１４の下端部１４ｂが回転自在に支持されている。ロワケース４２の下面４２ｂには、外周側に、下方に向かって突出した燃料吸入口５３が形成されている。燃料吸入口５３は、筒状に形成されている。燃料吸入口５３の内周面側は、燃料の通路となる。燃料吸入口５３を介してポンプケース４１内に燃料が吸い上げられる。
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。

段差部４９には、シール部材としての角リング５０が装着される。角リング５０は、断面が略矩形状に形成されたフッ素ゴム等の耐油性に優れた材料からなる部材である。角リング５０の外径は、ロワケース４２の外径よりも若干小さく設定されている。このため、ハウジング２のポンプ嵌合部１２には、アッパーケース４３、ミドルケース４４、及びロワケース４２の外周面が嵌合される。角リング５０の外周面とハウジング２のポンプ嵌合部１２の内周面との間には、微小隙間が形成される。

（液体供給装置の組立方法）
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。

この後、ハウジング２の内周面に、モータ部３とポンプ部４とを嵌合させる。この際、ハウジング２におけるモータ嵌合部１１の上開口縁部１１ａから、ポンプ部４、モータ部３の順でハウジング２内に挿入していく。またこのとき、ハウジング２の第１位置決め凸部１３と、ポンプケース４１の第２ケース位置決め凹部５１、及び第３ケース位置決め凹部５２との位置を合わせる。そして、第２ケース位置決め凹部５１、及び第３ケース位置決め凹部５２に第１位置決め凸部１３が挿入されるように、ハウジング２にモータ部３とポンプ部４とを挿入させていく。これにより、モータ部３及びポンプ部４とハウジング２との周方向の位置決めが行われる。

ここで、モータ部３とポンプ部４との周方向の位置決めを行うヨーク５の第１位置決め突起３５、及びポンプケース４１の第１ケース位置決め凹部４５と、ハウジング２とポンプ部４（モータ部３）との周方向の位置決めを行うハウジング２の第１位置決め凸部１３、及びポンプケース４１の第２ケース位置決め凹部５１と第３ケース位置決め凹部５２とは、周方向で互いに位置がずれている。このため、モータ部３とポンプ部４との周方向の位置決めと、ハウジング２とポンプ部４（モータ部３）との周方向の位置決めと、がそれぞれ独立して行われるので、各位置決めが安定する。

また、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。

この後、ポンプ部４のロワケース４２に装着されている角リング５０を、ハウジング２の内フランジ部１２ａに当接させる。そして、ロワケース４２の段差部４９と内フランジ部１２ａとにより、角リング５０を若干押し潰した状態のまま、モータ嵌合部１１の上開口縁部１１ａを、アウトレットカバー７の嵌合凸条部２９の上から径方向内側にかしめる。これにより、ハウジング２のポンプ嵌合部１２に、ポンプ部４が嵌合される。また、ハウジング２のモータ嵌合部１１に、モータ部３が嵌合される。そして、これらハウジング２、モータ部３、及びポンプ部４が一体化される。さらに、角リング５０により、ハウジング２とポンプ部４との間のシール性が確保される。以上により、液体供給装置１の組み立てが完了する。

（液体供給装置の動作）
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。

このように、上述の実施形態では、アッパーケース４３の上面４３ａを、ヨーク５の下端が当接される当接面４３ｂとしている。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を防止できる。とりわけ、本実施形態のように、コンミテータ１６がディスク型のコンミテータであり、コイルスプリング２６によって、ブラシ９がコンミテータ１６を軸方向に押圧するような場合であっても、当接面４３ｂやヨーク５の座屈変形を防止できる。例えば、ヨーク５の内周面にアッパーケース４３を嵌合するような構成を採用すると、当接面４３ｂのスペースを確保し辛く、このスペースを確保しようとすると、アッパーケース４３が大型化してしまう。このため、上述の実施形態では、液体供給装置１を小型化できる。

また、モータ部３とポンプ部４との周方向の位置決めを行うヨーク５の第１位置決め突起３５、及びポンプケース４１の第１ケース位置決め凹部４５と、ハウジング２とポンプ部４（モータ部３）との周方向の位置決めを行うハウジング２の第１位置決め凸部１３、及びポンプケース４１の第２ケース位置決め凹部５１第３ケース位置決め凹部５２とは、周方向で互いに位置がずれている。このため、モータ部３とポンプ部４との周方向の位置決めと、ハウジング２とポンプ部４（モータ部３）との周方向の位置決めと、がそれぞれ独立して行われるので、各位置決めを安定させることができる。
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。

また、２つの永久磁石８のうちの１つは、ヨーク５の突き合わせ面５ｃに対し、周方向に±３０°の範囲Ａｒ１に周方向の中心Ｃ１が位置するように配置されている。永久磁石８は、径方向（永久磁石８の厚さ方向）に沿って磁場配向されているので、周方向中央の磁束密度よりも周方向両端の磁束密度が大きい。このため、磁路を阻害しやすいヨーク５の突き合わせ面５ｃと永久磁石８の周方向の中心Ｃ１とをできる限り一致させることにより、永久磁石８の有効磁束を最大限利用することができる。よって、モータ部３のモータ性能を向上させることができる。

また、第１位置決め突起３５、第２位置決め突起３６、及び第１ケース位置決め凹部４５は、それぞれ３個設けられている。そして、３個の第１ケース位置決め凹部４５のうち、吐出口４８の近傍に位置する第１ケース位置決め凹部４５と、挿通孔４６を中心に径方向で対向する位置に、第２ケース位置決め凹部５１が配置されている。このため、ハウジング２、ヨーク５、及びポンプケース４１の位置決めを行いつつ、ハウジング２に対するヨーク５、及びポンプケース４１の固定強度を確実に安定させることができる。また、モータ部３のモータ性能を確実に向上させることができる。

また、ハウジング２とポンプケース４１との周方向の位置決めを行うにあたって、ハウジング２を径方向外側からプレス加工等により押圧することにより、第１位置決め凸部１３を形成している。さらに、ポンプケース４１に、位置決め凸部１３が挿入される凹部（第２ケース位置決め凹部５１、及び第３ケース位置決め凹部５２）を形成している。このように、略円筒状で金属製のハウジング２は、例えばプレス加工を施すことにより凸部（第１位置決め凸部１３）を形成しやすい。一方、ポンプケース４１に凹部（第２ケース位置決め凹部５１、及び第３ケース位置決め凹部５２）を形成する場合、加工方法として、鍛造、圧造、鋳造等、さまざまな加工方法を採用することが可能になる。このため、液体供給装置１の製造コストを低減できるとともに、液体供給装置１の製造方法のバリエーションを増大させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

例えば、上述の実施形態では、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について説明した。しかしながら、ポンプ部４を有さない、モータ部３にブラケット等を備えたものに、上述の実施形態の構成を適用することができる。この場合、上述の実施形態におけるポンプケース４１をブラケットとすればよい。より具体的には、アッパーケース４３をブラケットとし、このブラケットに当接面４３ｂ、外周面４３ｃの構成を採用すればよい。

また、上述の実施形態では、第１位置決め突起３５、第２位置決め突起３６、及び第１ケース位置決め凹部４５は、それぞれ３個設けられている場合について説明した。しかしながら、これらに限られるものではなく、各々３個以上であってもよい。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が、上記式（１）を満たせばよい。また、第２位置決め突起３６の個数をＮ２としたとき、第２位置決め突起３６の周方向の配置位置が、上記式（２）を満たせばよい。これらに加え、第１位置決め突起３５、及び第２位置決め突起３６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ればよい。これらのうえで、ポンプケース４１の複数の第１ケース位置決め凹部４５のうちの１つと、第２ケース位置決め凹部５１、及び第３ケース位置決め凹部５２と、が挿通孔４６（回転軸１４）を中心に径方向で対向する位置であることが望ましい。

また、上述の実施形態では、モータ部３として、例えばブラシ付きモータを採用した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、モータ部３として、例えばブラシレスモータを採用することも可能である。

本出願は、２０１９年１月１６日出願の日本特許出願（特願２０１９−００５２２１）に基づくものであり、それらの内容はここに参照として取り込まれる。

本発明のモータユニット及び液体供給装置によれば、例えば、各部の位置決めを行いつつ、ハウジングに対する固定強度を安定させることができるとともに、モータ性能を向上させることができる。この効果を奏する本発明は、例えば、自動二輪車や四輪車等の車両用の燃料ポンプに関して有用である。

１…液体供給装置、２…ハウジング、３…モータ部（モータユニット）、４…ポンプ部、５…ヨーク、８…永久磁石、１３…第１位置決め凸部（第１位置決め部）、１４…回転軸、３５…第１位置決め突起、３６…第２位置決め突起、４１…ポンプケース（モータユニット、ケース）、４３…アッパーケース（ブラケット）、４３ａ…上面（一端部）、４５…第１ケース位置決め凹部（位置決め凹部）、５１…第２ケース位置決め凹部（第２位置決め部）、５２…第３ケース位置決め凹部（第２位置決め部）、Ａｒ１…範囲、Ｃ１…周方向の中心

Claims (5)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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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