JP3941108B2 - 燃料ポンプおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクから吸い上げた燃料を吐出する燃料ポンプおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃料タンクの燃料を内燃機関へ供給するために、燃料タンクから吸い上げた燃料を吐出する燃料ポンプとして、例えば特許文献1に開示されている電動ポンプが公知である。この電動ポンプの場合、ポンプ部を駆動するモータ部の整流子と摺接するブラシは、ハウジングの端部に設置されているアーマチャボデーに収容されている。ブラシはスプリングによりモータ部の整流子方向へ付勢されており、ブラシはスプリングとともにアーマチャボデーの内部に形成されている穴に収容されている。
【0003】
【特許文献1】
実公平7−47966号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示されている電動ポンプの場合、アーマチャボデーの穴に収容されるブラシ、チョークコイルおよびコネクタはサブアセンブリとして一体に構成されている。ブラシ、チョークコイルおよびコネクタから構成されているサブアセンブリは、アーマチャボデーの穴にモータ部側から組み付けられている。
【0005】
サブアセンブリをアーマチャボデーの穴に組み付ける場合、穴にはあらかじめスプリングが収容されているため、サブアセンブリのブラシはスプリングの付勢力に抗して穴に組み付ける必要がある。スプリングの付勢力はブラシが組み付けられる向きとは反対の方向へ作用するため、穴に組み付けられたサブアセンブリがアーマチャボデーから飛び出すのを防止しなければならない。上記公報に開示されている電動ポンプの場合、ブラシとコネクタとを接続する結線であるピグテールによりブラシとコネクタとを結合し、ブラシの飛び出しを防止している。
【0006】
しかし、ピグテールによりブラシの飛び出しを防止する場合、ブラシに作用するスプリングの付勢力によってピグテールに負荷が集中する。そのため、アーマチャボデーとモータ部との組み付けが実施されるまでの間ピグテールには負荷が継続して作用し、ピグテールの破損を招くおそれがある。
【0007】
そこで、本発明の目的は、カバー部からのブラシの飛び出しを防止し、組み付けが容易な燃料ポンプを提供することにある。
本発明の他の目的は、組み付けが容易な燃料ポンプの製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1または15記載の燃料ポンプによると、ブラシのモータ部側には支持部材を備えている。支持部材は、ブラシのモータ部側に設置され、ブラシが付勢部材の付勢力によってモータ部側へ飛び出すのを防止する。そのため、付勢部材の付勢力はブラシを介して支持部材へ作用し、付勢部材の付勢力によるブラシの負荷を低減することができる。したがって、カバー部からのブラシの飛び出しを防止することができ、ブラシの組み付けを容易にすることができる。
【0009】
本発明の請求項2記載の燃料ポンプによると、カバー部は中央部にポンプ部で加圧された燃料が吐出される吐出通路を有している。
本発明の請求項1記載の燃料ポンプによると、支持部材がブラシを支持することにより、ブラシと支持部材とを接続する結線部材を備える場合でも、ブラシと結線部材との接続部分に作用する負荷が低減される。したがって、カバー部からのブラシの飛び出しが防止されるとともに、結線部材の損傷を防止することができる。
本発明の請求項1記載の燃料ポンプによると、支持部材はターミナルと電気的に接続されている。そのため、例えば支持部材をターミナルとブラシとを電気的に接続する導体として利用することができ、部品点数を低減することができる。
【0010】
本発明の請求項3記載の燃料ポンプによると、カバー部の中心を含み直径方向へ伸びる仮想直線で形成される一方の領域に、ターミナルおよびブラシは配置されている。これにより、設計に応じて所望の位置にターミナルおよびブラシを配置することができる。
本発明の請求項4または12記載の燃料ポンプによると、支持部材はブラシが整流子と当接するまでブラシと直接当接している。そのため、付勢部材により付勢されているブラシは支持部材により支持される。したがって、カバー部からのブラシの飛び出しを防止することができる。
【0011】
本発明の請求項5記載の燃料ポンプによると、ブラシは段差部を有しており、支持部材は段差部のモータ部側からブラシを支持している。そのため、支持部材はブラシを確実に支持することができ、カバー部からのブラシの飛び出しを防止することができる。
本発明の請求項6記載の燃料ポンプによると、支持部材を複数備えている。複数の支持部材はそれぞれの軸が概ね同一の直線上に配置されている。そのため、支持部材の形状を統一することができ、支持部材の共通化を図ることができる。また、例えば支持部材を矩形とすると、複数の支持部材のそれぞれの軸を概ね同一の直線上に配置することにより、複数の支持部材を配置するために必要な領域を小さくすることができる。したがって、支持部材が配置されるカバー部の小型化を図ることができる。
【0012】
本発明の請求項7記載の燃料ポンプによると、支持部材を複数備えている。複数の支持部材はそれぞれカバー部の周方向に沿って配置されている。そのため、支持部材の形状を統一することができ、支持部材の共通化を図ることができる。また、支持部材をカバー部の周方向に沿わせることにより、複数の支持部材を配置するために必要な領域を小さくすることができる。したがって、支持部材が配置されるカバー部の小型化を図ることができる。
本発明の請求項1記載の燃料ポンプによると、ブラシ、ターミナル、支持部材および結線部材は一体のサブアセンブリを構成している。そのため、部品点数の低減を図ることができ、かつ組み付けを容易にすることができる。
【0013】
本発明の請求項8記載の燃料ポンプによると、カバー部の中心を含み直径方向へ伸びる仮想直線で形成される一方の領域にターミナルが配置され、他方の領域にブラシが配置されている。これにより、設計に応じて所望の位置にターミナルおよびブラシを配置することができる。例えば、カバー部の中央部に吐出通路が配置されている場合、ターミナルまたはブラシは仮想直線により形成される領域にそれぞれ配置される。そのため、ターミナルまたはブラシは近接して配置する必要がなく、ターミナルおよびブラシを配置するために必要な空間は容易に確保される。また、カバー部の大型化を招くことなくターミナルおよびブラシを効率よく配置することができる。
本発明の請求項9記載の燃料ポンプによると、支持部材は反ターミナル側の端部にカバー部と嵌合する嵌合部を有している。ターミナルとブラシとがカバー部の径方向において反対の端部に配置される場合、支持部材の全長は増大する。そのため、支持部材にたわみが生じるおそれがある。支持部材にたわみが生じると、支持部材によるブラシの保持が困難となる。そこで、支持部材がターミナルと反対側の端部においてカバー部と嵌合することにより、支持部材のたわみは防止される。したがって、ブラシの飛び出しを確実に防止することができる。
【0014】
本発明の請求項10記載の燃料ポンプによると、支持部材はカバー部の周方向に沿って配置されている。これにより、ターミナルとブラシとがカバー部の径方向において反対の端部に配置される場合でも、支持部材は例えば燃料の吐出部が配置されるカバー部の中央部を避けて配置される。したがって、支持部材が配置されるカバー部の小型化を図ることができる。
本発明の請求項11記載の燃料ポンプによると、支持部材はカバー部の径方向においてブラシよりも外周側に位置している。これにより、支持部材は例えば燃料の吐出部が配置されるカバー部の中央部を避けて配置される。したがって、支持部材が配置されるカバー部の小型化を図ることができる。
【0015】
本発明の請求項13記載の燃料ポンプによると、支持部材はブラシと結線部材との接続部に当接する。結線部材のブラシ側の付け根付近は、結線部材の他の部分に比較して強度が高い。そのため、結線部材の損傷を低減することができる。
本発明の請求項14記載の燃料ポンプによると、カバー部に設置されている二組のサブアセンブリはカバー部の中心を含む仮想直線を対称軸として対称に配置されている。そのため、支持部材が複数ある場合でも、支持部材は例えば燃料の吐出部が配置されるカバー部の中央部を避けて配置される。したがって、支持部材が配置されるカバー部の小型化を図ることができる。
【0016】
本発明の請求項16記載の燃料ポンプの製造方法によると、ターミナルをカバー部に圧入しながら、ブラシをブラシ収容部に挿入する。ターミナルと支持部材とは一体に構成されているため、ターミナルをカバー部へ圧入する場合、ターミナルと一体の支持部材は付勢部材の付勢力によるブラシの移動を規制する。したがって、ターミナルの圧入時に支持部材によりカバー部からのブラシの飛び出しを防止することができ、ブラシの組み付けを容易にすることができる。
本発明の請求項17記載の燃料ポンプの製造方法によると、支持部材は反ターミナル側の端部がカバー部に嵌合される。したがって、支持部材のたわみが防止され、ブラシを確実に支持することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
本発明の燃料ポンプを示す第1実施例を図1に示す。図1に示す燃料ポンプ1は、例えば電子式燃料噴射システムの燃料供給システムにおいて車両などの燃料タンク内に収容されており、燃料タンクから吸入した燃料をエンジン側に供給するものである。
【0018】
燃料ポンプ1は、主にポンプ部10と、このポンプ部10を駆動するモータ部20と、カバー部30とから構成されている。モータ部20はブラシ付きの直流モータであり、円筒状のハウジング21内に永久磁石が環状に配置されている。この永久磁石の内周側に同心円状に電機子22が配置された構成となっている。
【0019】
ポンプ部10は、ケーシング本体11、ケーシングカバー12およびインペラ13などから構成されている。ケーシング本体11およびケーシングカバー12によりポンプ流路14が形成され、形成されたポンプ流路14の内部にインペラ13が回転可能に収容されている。インペラ13は、外周縁に全周にわたり羽根と、羽根の間に形成された羽根溝とを有している。ケーシング本体11およびケーシングカバー12は、例えばアルミ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11はハウジング21の一方の端部内側に固定されており、その中心に軸受15が嵌着されている。ケーシングカバー12は、ケーシング本体11に被せられた状態でハウジング21の一端にかしめなどにより固定されている。ケーシングカバー12の中心にはスラスト軸受16が圧入固定されている。電機子22の回転シャフト23の一方の端部は、軸受15により回転可能に径方向に支持されているともに、スラスト軸受16によりスラスト方向の荷重を支持されている。回転シャフト23の他方の端部は軸受17により回転可能に径方向に支持されている。
【0020】
ケーシングカバー12に燃料入口18が形成されており、インペラ13が回転することにより図示しない燃料タンク内の燃料が燃料入口18からポンプ流路14に吸入される。ポンプ流路14は、図示しない昇圧通路および緩衝室から形成されている。昇圧通路において、周知の方法でインペラ13の回転により燃料は昇圧される。
【0021】
ポンプ流路14に吸入された燃料はインペラ13の回転により昇圧され、ケーシング本体11に形成された図示しない燃料出口からモータ部20の燃料室24に排出される。ケーシング本体11には、ポンプ溝11aがインペラ13の羽根に沿って形成されている。ポンプ溝11aは概ねC字形状に形成されている。ケーシングカバー12にも、ポンプ溝11aと向き合う位置にポンプ溝12aが形成されている。
【0022】
電機子22はハウジング21内に回転可能に収容され、コイルがコアの外周に巻回されている。整流子25は円板状に形成されており、電機子22の上部に配設されている。図示しない電源から、カバー部30のコネクタ40を経由して電機子22のコイルに電力が供給される。供給された電力により電機子22が回転すると、電機子22の回転シャフト23ともにインペラ13が回転する。インペラ13が回転すると、燃料入口18からポンプ流路14に燃料が吸入され、この燃料がインペラ13の各羽根から運動エネルギーを受けてポンプ流路14から燃料出口を通り燃料室24へ排出される。燃料室24に排出された燃料は、電機子22の周囲を通過し吐出口31から燃料ポンプ1の外部へ吐出される。
【0023】
ハウジング21のポンプ部10とは反対側の端部には、カバー部30が設置されている。カバー部30は、樹脂などにより形成され、ハウジング21の端部にかしめなどにより固定されている。カバー部30には、吐出通路32、軸受収容部33およびコネクタ40などが形成されている。吐出通路32は、カバー部30を貫いて燃料室24と吐出口31とを連通している。軸受収容部33には、回転シャフト23を支持する軸受17が収容されている。コネクタ40はカバー部30の反ポンプ部側の端部に形成されており、図示しない電源に接続されている電源コネクタが接続される。
【0024】
カバー部30には、上記の他、付勢部材収容部としてのスプリング室34、ならびにブラシ収容部としてのブラシ室35が形成されている。スプリング室34とブラシ室35とは、カバー部30の軸方向に接続された状態で形成されている。スプリング室34はブラシ室35の反ポンプ部側に形成されている。カバー部30には、付勢部材としてのスプリング41、ならびに図2に示すサブアセンブリ50が収容される。スプリング41は、カバー部30に形成されているスプリング室34に収容されている。
【0025】
サブアセンブリ50は、ブラシ60、ターミナルユニット70および結線部材としてのワイヤ51を有しており、ブラシ60、ターミナルユニット70およびワイヤ51は一体に構成されている。ブラシ60は、段差部61を有している。ブラシ60は、図1に示すようにブラシ室35に軸方向へ移動可能に収容されている。ブラシ60の一方の端部はスプリング室34に収容されているスプリング41に当接可能であり、他方の端部はモータ部20の整流子25と当接可能である。ブラシ60は、カバー部30の軸方向において整流子25と対向している。また、ブラシ60は、スプリング41により整流子25方向へ付勢されているため、電機子22の回転、ならびに電機子22のスラスト方向への移動にかかわらず、電機子22に追従してブラシ室35内を軸方向へ移動可能である。これにより、ブラシ60は電機子22の回転およびスラスト方向への移動にかかわらず整流子25と摺接する。
【0026】
ターミナルユニット70は、導電性の材料から図2に示すように概ねL字状に形成されており、ターミナル本体71と、ターミナル本体71と一体に形成されている支持部材としてのプレート72とから構成されている。ターミナル本体71は、図1に示すようにカバー部30のモータ部20側からコネクタ40へカバー部30を貫いて圧入されている。ターミナル本体71の一方の端部は、コネクタ40の内部に突出して設置されている。図2に示すワイヤ51は、ブラシ60とターミナルユニット70とを電気的に接続する柔軟な導電性の部材であり、一方の端部がブラシ60に接続され、他方の端部がプレート72に形成されている挟持部73に接続されている。プレート72は概ね矩形に形成されており、一方の端部にターミナル本体71が接続され、他方の端部に挟持部73が形成されている。ブラシ60とターミナルユニット70とはワイヤ51で接続されているものの、ワイヤ51は柔軟であるため、ブラシ60とターミナルユニット70とはワイヤ51を挟んで相対的に移動可能である。ターミナルユニット70のプレート72は、ブラシ60のモータ部20側に位置しており、ブラシ60の段差部61と当接可能である。本実施例の場合、プレート72はブラシ60のモータ部20側の端部に直接当接している。プレート72にブラシ60の段差部61が当接することにより、ブラシ60のモータ部20側への移動が規制される。図3および図4に示すように、プレート72は、ブラシ60の段差部61の一部と当接することにより、ブラシ60のモータ部20側への移動を規制している。図4は、図3の矢印IV方向から見た矢視図、すなわちカバー部30をポンプ部20側から見た図である。
【0027】
ターミナルユニット70は、モータ部20の複数の電極に接続されるため、図4に示すようにカバー部30に複数(本実施例の場合、二つ)配置されている。ターミナルユニット70のプレート72は、矩形に形成されている。複数のプレート72は、各プレート72の軸が概ね同一の直線L上に配置されている。また、ターミナル本体71は、カバー部30の径方向においてブラシ60と同一の端部側に配置されている。二つのターミナルユニット70は、カバー部30の中心ならびに二つのターミナル本体71の中間を通り直径方向へ伸びる仮想直線Pを対称軸として対称に配置されている。複数のプレート72の軸が概ね同一の直線L上に配置されることにより、二つのターミナルユニット70を同一の形状にすることができる。すなわち、図2に示すようにターミナル本体71とプレート72とが複雑な形状の組合せにより構成する場合であっても、同一形状のターミナルユニット70を使用することができ、二つのターミナルユニット70の形状の統一を図ることができる。これにより、ターミナルユニット70は共通化が図られ、部品点数の増加が抑制されるとともに、コストの低減が図られる。
【0028】
次に、第1実施例による燃料ポンプ1の製造方法について説明する。
ブラシ60、ターミナルユニット70、ならびにワイヤ51から図2に示す一体のサブアセンブリ50が形成される。ターミナルユニット70を構成するターミナル本体71とプレート72とは一体に形成されている。ブラシ60とワイヤ51との間は例えば溶接あるいははんだ付けなどにより接続される。ワイヤ51の反ブラシ側の端部はプレート72に形成されている挟持部73に接続される。なお、ワイヤ51と挟持部73との間を例えばはんだなどより接続してもよい。以上の手順により、サブアセンブリ50が形成される。サブアセンブリ50は、燃料ポンプ1の組み付けに先立って形成される。
【0029】
燃料ポンプ1を組み付ける場合、ハウジング21と分離されているカバー部30にスプリング41およびサブアセンブリ50が組み付けられる。スプリング41は図3に示すようにカバー部30のスプリング室34に収容される。スプリング41は、カバー部30のポンプ部10側の端部からスプリング室34へ挿入される。スプリング41が収容されると、カバー部30にサブアセンブリ50が組み付けられる。サブアセンブリ50は、スプリング41と同様にカバー部30のポンプ部10側の端部から組み付けられる。
【0030】
サブアセンブリ50は、ブラシ60とターミナルユニット70とがワイヤ51により接続された状態で組み付けられる。サブアセンブリ50のブラシ60は、ブラシ室35にカバー部30の軸方向へ挿入される。このとき、ターミナルユニット70を構成するターミナル本体71は、カバー部30に圧入される。図1に示すカバー部30に形成されているターミナル穴36の内径は、ターミナル本体71の外径よりも小さく形成されている。そのため、ターミナル穴36にターミナル本体71を圧入した場合、ターミナル本体71の移動は規制される。
【0031】
ターミナル本体71がターミナル穴36へ圧入されるとともに、ブラシ60はブラシ室35へ挿入される。このとき、ブラシ60にはスプリング室34に収容されているスプリング41によってモータ部20方向すなわちブラシ60がブラシ室35から飛び出す方向へ付勢力が作用する。しかし、ブラシ60の反スプリング側にはターミナル本体71と一体のプレート72が当接するため、ブラシ60はスプリング41の付勢力により飛び出すことなくブラシ室35へ挿入される。ブラシ60がブラシ室35へ収容されると、図3に示すようにプレート72とカバー部30のポンプ部10側の端部10aとが当接するまでターミナル本体71はカバー部30へ圧入される。プレート72とカバー部30のポンプ部10側の端部10aとが当接することにより、ターミナル本体71の圧入は完了する。このとき、ターミナル本体71はカバー部30へ圧入されることにより移動が制限されている。そのため、ターミナル本体71と一体のプレート72は、図3および図4に示すようにブラシ60の段差部61と当接することにより、ブラシ60の移動を制限する。その結果、スプリング41の付勢力に抗してサブアセンブリ50へ加える力を解除しても、ブラシ60はプレート72により移動が制限される。したがって、ブラシ室35からのブラシ60の飛び出しが防止される。
【0032】
以上の手順により、カバー部30とスプリング41およびサブアセンブリ50との組み付けが完了する。スプリング41およびサブアセンブリ50が組み付けられたカバー部30は、ポンプ部10およびモータ部20とともにハウジング21に組み付けられる。ハウジング21には、一方の端部側にポンプ部10が組み付けられ、他方の端部側にカバー部30が組み付けられる。ポンプ部10およびカバー部30が組み付けられるハウジング21の各端部はかしめられ、ポンプ部10およびカバー部30はハウジング21と一体に固定される。モータ部20が組み付けられたハウジング21にカバー部30を組み付けると、ブラシ60の端部は図1に示すように整流子25と当接し、ブラシ60はスプリング41の付勢力に抗してブラシ室35内へ押し込まれる。プレート72は、ブラシ60が整流子25と当接するまで、ブラシ60と当接しブラシ60を支持する。これにより、ブラシ60は、電機子22のスラスト方向への移動にかかわらずブラシ室35内を往復移動し、整流子25と摺接する。
【0033】
以上、説明したように第1実施例では、サブアセンブリ50をカバー部30へ組み付けるとき、ブラシ60のポンプ部10側はプレート72により支持される。そのため、カバー部30へのブラシ60の組み付けが完了した後にブラシ60へ加える力を解除しても、ブラシ60の移動はプレート72により制限され、ブラシ60のモータ部20側への移動すなわちカバー部30からのブラシ60の飛び出しが防止される。スプリング41からブラシ60へ作用する付勢力はプレート72により支持されるため、スプリング41の付勢力がワイヤ51に作用することはない。また、プレート72は面積が大きなため、スプリング41の付勢力がプレート72の一部に集中することもない。したがって、スプリング41の付勢力の集中によるワイヤ51あるいはプレート72など各部の損傷を防止することができる。
【0034】
また、サブアセンブリ50のターミナル本体71をカバー部30へ圧入することにより、サブアセンブリ50の移動が制限されると同時に、ブラシ60の反スプリング側はプレート72により支持される。そのため、プレート72によりブラシ60の飛び出しは防止される。また、スプリング41およびサブアセンブリ50は、いずれもカバー部30のポンプ部10側から同一方向へ組み付けられる。したがって、組み付けを容易にすることができる。
【0035】
さらに、二つ備えられているターミナルユニット70は、プレート72の軸が概ね同一の直線L上に配置されている。そのため、各ターミナルユニット70を同一の形状とすることができ、部品の共通化ならびに部品点数の低減を図ることができる。また、プレート72の軸を同一の直線L上に配置することにより、プレート72を配置するために必要な面積を低減することができる。したがって、カバー部30の小型化を図ることができる。
【0036】
さらに、ブラシ60、ターミナルユニット70およびワイヤ51によりサブアセンブリ50が構成されている。これにより、ターミナル本体71からブラシ60まで電気的に接続されている部分が一体に形成され、部品点数を低減することができる。
【0037】
(第2実施例)
本発明の第2実施例による燃料ポンプのカバー部を図5に示す。第1実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第2実施例による燃料ポンプ1は、図5に示すようにターミナル本体71が第1実施例と同様にカバー部30の径方向においてブラシ60と同一の端部側に配置されている。一方、サブアセンブリ50のターミナルユニット70を構成するプレート72は、カバー部30の周方向に沿って曲げられた形状に形成されている。これにより、プレート72は、カバー部30の周方向に沿って概略円弧形状に配置されている。
【0038】
本実施例の場合、サブアセンブリ50はカバー部30に二つ設置されている。二つのターミナルユニット70は、カバー部30の中心ならびに二つのターミナル本体71の中間を通る直径方向の仮想直線Pを対称軸として対称に配置されている。また、仮想直線Pに垂直であってカバー部30の中心を通る仮想直線Vによってカバー部30は二つの領域に分割される。このとき、ターミナル本体71をカバー部30の径方向においてブラシ60と同一の端部側に配置することにより、ターミナル本体71およびブラシ60はいずれも仮想直線Vによって形成される一方の領域に配置される。すなわち、図5において、カバー部30の中心よりも上方にターミナル本体71およびブラシ60は配置される。
第2実施例では、プレート72はカバー部30に沿って曲げられた形状に形成されている。したがって、カバー部30の形状に合わせてプレート72を配置するために必要な面積を低減することができる。
【0039】
(第3実施例)
本発明の第3実施例による燃料ポンプのカバー部を図6に示す。第1実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図6に示すように、第3実施例ではカバー部30におけるブラシ60の配置が第1実施例と異なる。また、サブアセンブリ80、90の形状も第1実施例と異なる。サブアセンブリ80は、図7および図8に示すようにブラシ60、ターミナルユニット81およびワイヤ82から構成されている。ターミナルユニット81は、導電性の材料から形成され、ターミナル本体83およびプレート84を有している。なお、サブアセンブリ80とサブアセンブリ90とは形状が鏡像関係にあるので、サブアセンブリ90のについては説明を省略する。ターミナル本体83は、カバー部30を貫いて圧入されている。ターミナル本体83は、プレート84の一方の端部を折り曲げてプレート84と一体に形成されている。ターミナル本体83とプレート84との境界部には外側に突出する爪部85が形成されている。ターミナル本体83をカバー部30に圧入するとき、外側に突出した爪部85はカバー部30にくい込む。ターミナル本体83がカバー部30に圧入されるとともに爪部85がカバー部30にくい込むことにより、ターミナルユニット81はターミナル本体83側の端部においてカバー部30に保持される。ワイヤ82は、例えば銅線などの柔軟な導電性の材料から形成されている。
【0040】
プレート84は、図6から図8に示すようにカバー部30の周方向に沿って概略半円弧形状に形成されている。プレート84は、図7および図8に示すようにターミナル本体83と反対側の端部に嵌合部86を有している。嵌合部86は、図7に示すようにプレート84の反ターミナル本体側の端部からターミナル本体83と同一の方向へ折り曲げられている腕部87の先端に形成されている。嵌合部86は、図9に示すように腕部87の先端をプレート84側へ折り返すことにより形成されている。嵌合部86は、穴部37よりもやや大きく形成されている。そのため、嵌合部86は、自身の弾性によって穴部37で保持される。嵌合部86を穴部37にはめ込むことにより、ターミナルユニット81とカバー部30とは嵌合する。これにより、ターミナル本体83と反対側の端部においてターミナルユニット81はカバー部30に保持される。カバー部30は、中央付近にポンプ部10から吐出された燃料が流れる吐出通路38を有している。
【0041】
プレート84の両端部の間には、図7および図8に示すようにワイヤ82が取り付けられる保持部88が形成されている。一方の端部がブラシ60に接続されているワイヤ82は、他方の端部が保持部88に接続される。これにより、ブラシ60とプレート84とはワイヤ82を介して電気的に接続される。
【0042】
図6に示すように、プレート84はターミナル本体83とは反対の端部側においてブラシ60と接触する。すなわち、ターミナル本体83は、カバー部30の径方向においてブラシ60と反対側の端部に配置されている。プレート84には、図7に示すようにプレート84からターミナル本体83および腕部87と同一の方向へ折り曲げられている当接部89が形成されている。当接部89の先端は、図10に示すようにブラシ60とワイヤ82との接続部すなわちワイヤ82のブラシ60側の付け根付近と当接可能である。ブラシ60とワイヤ82との接続部は、図11に示すようにフラットに形成してもよく、図8および図10に示すように補強のための段差部62を形成してもよい。また、第1実施例のようにブラシ60に段差部を形成し、段差部にプレート84が当接する構成としてもよい。
【0043】
本実施例の場合、カバー部30には二つのサブアセンブリ80、90が設置されている。二つのサブアセンブリ80、90は、図6に示すようにカバー部30の中心ならびに二つのターミナル本体83の中間を通り直径方向へ伸びる仮想直線Pを対称軸として対称に配置されている。すなわち、二つのサブアセンブリ80、90は対向して配置されている。また、仮想直線Pに垂直であってカバー部30の中心を通る仮想直線Vによってカバー部30は二つの領域に分割される。このとき、ターミナル本体83をカバー部30の径方向においてブラシ60と異なる端部側に配置することにより、ターミナル本体83は仮想直線Vによって分割された一方の領域に配置され、ブラシ60は仮想直線Vによって分割された他方の領域に配置される。すなわち、図6において、カバー部30の中心よりも上方にターミナル本体83が配置され、カバー部30の中心よりも下方にブラシ60が配置される。二つのサブアセンブリ80、90は、それぞれ概略半円弧形状のプレートを有している。サブアセンブリ80の場合、プレート84をカバー部80の周方向に沿って概略半円弧形状に形成することにより、プレート84はカバー部80の中心付近に形成される燃料の吐出通路38を回避して配置される。また、プレート84は、カバー部30の径方向においてブラシ60の外周側に配置されている。
【0044】
次に、第2実施例による燃料ポンプ1の製造方法について説明する。
ブラシ60、ターミナルユニット81およびワイヤ82から図7および図8に示す一体のサブアセンブリ80が形成される。同様にサブアセンブリ90も形成される。サブアセンブリ80の場合、例えば所定の形状の部材を折り曲げることにより、ターミナル本体83、プレート84、爪部85、嵌合部86、腕部87、保持部88および当接部89などは一体のターミナルユニット81として形成される。ブラシ60とワイヤ82との間は、例えば溶接あるいははんだ付けなどにより接続される。ワイヤ82の反ブラシ側の端部は、プレート84の保持部88に接続される。なお、ワイヤ82と保持部88との間を例えばはんだなどにより接続してもよい。以上の手順により、サブアセンブリ80が形成される。サブアセンブリ80、90は、燃料ポンプ1の組み付けに先立って形成される。
【0045】
燃料ポンプ1を組み付ける場合、図1に示すハウジング21と分離されているカバー部30にスプリング41およびサブアセンブリ80、90が組み付けられる。スプリング41は、図10に示すようにカバー部30のポンプ部10側の端部からスプリング室34へ挿入される。スプリング41が収容されると、カバー部30にサブアセンブリ80、90が組み付けられる。サブアセンブリ80、90は、スプリング34と同様にカバー部30のポンプ部10側の端部から組み付けられる。
【0046】
サブアセンブリ80の場合、サブアセンブリ80はブラシ60とターミナルユニット81とがワイヤ82により接続された状態でカバー部30に組み付けられる。サブアセンブリ80のブラシ60は、ブラシ室35にカバー部30の軸方向へ挿入される。このとき、ターミナルユニット81を構成するターミナル本体83は、カバー部30に圧入される。カバー部30に形成されている図示しないターミナル穴の内径は、ターミナル本体83の外形よりも小さく形成されている。そのため、ターミナル穴にターミナル本体83を圧入した場合、ターミナル本体83の移動は規制される。
【0047】
ターミナル本体83がターミナル穴へ圧入されるとともに、ブラシ60はプレート84の当接部89により押圧されてブラシ室35へ挿入される。また、ターミナル本体83の圧入とともに、爪部85はカバー部30にくい込む。このとき、ブラシ60にはスプリング室34に収容されているスプリング41によってモータ部20方向すなわちブラシ60がブラシ室35から飛び出す方向へ付勢力が作用する。しかし、ブラシ60とワイヤ82との接続部にはプレート84の当接部89が当接するため、ブラシ60はスプリング41の付勢力により飛び出すことなくブラシ室35へ挿入される。
【0048】
ブラシ60がブラシ室35へ収容されると、プレート84とカバー部30のポンプ部10側の端部とが当接するまでターミナル本体83はカバー部30へ圧入される。プレート84とカバー部30のポンプ部10側の端部とが当接することにより、ターミナル本体83の圧入は完了する。また、このとき腕部87の先端に形成されている嵌合部86はカバー部30の穴部37にはめ込まれ、ターミナルユニット81はカバー部30と嵌合する。
【0049】
ターミナル本体83がカバー部30へ圧入され嵌合部86が穴部37が嵌合することにより、ターミナルユニット81の移動は制限されている。そのため、プレート84から突出する当接部89は、ブラシ60とワイヤ82との接続部に当接し、ブラシ60の移動を制限する。その結果、スプリング41の付勢力に抗してサブアセンブリ80へ加える力を解除しても、ブラシ60とワイヤ82との接続部が当接部89と当接することによりブラシ60の移動は制限される。したがって、ブラシ室35からのブラシ60の飛び出しは防止される。同様にサブアセンブリ90もカバー部材30に組み付けられる。
【0050】
以上の手順により、カバー部30とスプリング41およびサブアセンブリ80、90との組み付けが完了する。スプリング41およびサブアセンブリ80、90が組み付けられたカバー部30は、ポンプ部10およびモータ部20とともにハウジング21に組み付けられる。ハウジング21には、一方の端部側にポンプ部10が組み付けられ、他方の端部側にカバー部30が組み付けられる。ポンプ部10およびカバー部30が組み付けられると、ハウジング21の各端部はかしめられ、ポンプ部10およびカバー部30はハウジング21と一体に固定される。モータ部20が組み付けられたハウジング21にカバー部30を組み付けると、ブラシ60の端部は整流子25と当接し、ブラシ60はスプリング41の付勢力に抗してブラシ室35内へ押し込まれる。これにより、ブラシ60は、電機子22のスラスト方向への移動にかかわらずブラシ室35内を往復移動し、整流子25と摺接する。当接部89は、ブラシ60が整流子25と当接するまで、ブラシ60とワイヤ82との接続部に当接しブラシ60を支持している。
【0051】
以上、説明したように第3実施例では、サブアセンブリ80、90をカバー部30へ組み付けるとき、ブラシ60はプレート84の当接部89により支持される。そのため、カバー部30へのブラシ60の組み付けが完了した後にブラシ60へ加える力を解除しても、ブラシ60の移動は当接部89により制限され、ブラシ60のモータ部20側への移動すなわちカバー部30からのブラシ60の飛び出しが防止される。また、当接部89とワイヤ82の付け根付近とが当接することにより、ブラシ60の移動は制限される。そのため、ワイヤ82のみによりブラシ60の移動を制限する場合と比較して、ブラシ60およびワイヤ82に作用する力を低減することができる。したがって、スプリング41の付勢力の集中によるブラシ60およびワイヤ82など各部の損傷を防止することができる。
【0052】
また、サブアセンブリ80の場合、ターミナル本体83をカバー部30へ圧入することにより、サブアセンブリ80の移動が制限されると同時に、ブラシ60の反スプリング側は当接部89により支持される。また、スプリング41およびサブアセンブリ80は、いずれもカバー部30のポンプ部10側から同一方向へ組み付けられる。したがって、組み付けを容易にすることができる。
【0053】
さらに、サブアセンブリ80のプレート84は、カバー部30の周方向に沿って半円形状に形成されカバー部30に設置されている。また、プレート84は、カバー部30の径方向においてブラシ60よりも外周側に配置されている。そのため、カバー部30の径方向においてターミナル本体83がブラシ60とは反対側の端部に配置される場合でも、カバー部30の中央付近に形成される燃料の吐出通路38を迂回することができる。これとともに、プレート84を配置するための面積は低減される。したがって、カバー部30におけるブラシ60およびターミナル本体83の位置にかかわらず、カバー部30の小型化を図ることができる。また、カバー部30の中央付近に吐出通路38を配置する場合、仮想直線Vにより分割される領域の一方にブラシ60およびターミナル本体83の両方を配置するには空間的な制約がある。これに対し、本実施例では、仮想直線Vにより分割される領域の一方にブラシ60を配置し、他方にターミナル本体83を配置しているため、ブラシ60およびターミナル本体83を配置するためのスペースを容易に確保することができる。したがって、カバー部30の大型化を招くことなくコンパクトかつ効率よくブラシ60およびターミナル本体83を配置することができる。
【0054】
さらに、プレート84は嵌合部86を有している。カバー部30の径方向においてターミナル本体83がブラシ60とは反対側の端部に配置されている場合、プレート84の全長は増大する。そのため、プレート84はたわみが生じやすくなる。これに対し、本実施例のように嵌合部86を穴部37にはめ込むことにより、プレート84のターミナル本体83とは反対側の端部においてもターミナルユニット81をカバー部30に保持することができる。その結果、プレート84のたわみが低減される。したがって、プレート84の当接部89によってブラシ60を確実に支持することができる。
【0055】
さらに、サブアセンブリ80は、ブラシ60、ターミナルユニット81およびワイヤ82から構成されている。これにより、ターミナル本体83からブラシ60まで電気的に接続されている部分が一体に形成され、部品点数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による燃料ポンプを示す模式的な断面図である。
【図2】本発明の第1実施例による燃料ポンプのサブアセンブリを示す概略斜視図である。
【図3】本発明の第1実施例による燃料ポンプのポンプ部側を下方としてブラシ近傍を拡大した模式的な断面図である。
【図4】図3の矢印IV方向から見た矢視図である。
【図5】本発明の第2実施例による燃料ポンプのカバー部を示す図であって、ポンプ部側から見た概略図である。
【図6】本発明の第3実施例による燃料ポンプのカバー部を示す図であって、ポンプ部側から見た概略図である。
【図7】本発明の第3実施例による燃料ポンプのサブアセンブリを示す概略斜視図である。
【図8】本発明の第3実施例による燃料ポンプのサブアセンブリを示す図であって、ポンプ部側から見た概略図である。
【図9】図6のIX−IX線で切断した断面図であって、嵌合部を拡大した模式図である。
【図10】図6のX−X線で切断した断面図であって、ポンプ部側を下方としてブラシ近傍を拡大した模式図である。
【図11】本発明の第3実施例による燃料ポンプのブラシの変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 燃料ポンプ
10 ポンプ部
20 モータ部
21 ハウジング
22 電機子
25 整流子
30 カバー部
34 スプリング室(スプリング収容部)
35 ブラシ室(ブラシ収容部)
38 吐出通路
41 スプリング(付勢部材)
50、80、90 サブアセンブリ
51、82 ワイヤ(結線部材)
60 ブラシ
61 段差部
70、81、91 ターミナルユニット
71、83 ターミナル本体
72、84 プレート
86 嵌合部
Claims (17)
- 燃料を加圧するポンプ部と、
整流子を有し前記ポンプ部を駆動するモータ部と、
前記整流子と摺接可能なブラシと、
前記ブラシを前記整流子方向へ付勢する付勢部材と、
前記モータ部が収容されるハウジングの端部に設置され、前記モータ部側から前記ブラシが挿入されるブラシ収容部、ならびに前記ブラシ収容部の反モータ部側に設置され前記モータ部側から前記付勢部材が挿入される付勢部材収容部を有するカバー部と、
前記カバー部を貫いて接地され、電源と接続されるターミナルと、
前記ブラシと前記支持部材とを接続する結線部材と、
前記ブラシの前記モータ部側に設置され、前記付勢部材の付勢力による前記ブラシの前記モータ部側への移動を制限するとともに、前記ターミナルと電気的に接続されている支持部材と、を備え、
前記ブラシと、前記ターミナルと、前記支持部材と、前記結成部材とは、一体のサブアセンブリを構成し、
前記ブラシは、一方の端部にこのブラシを付勢する前記付勢部材が接し、他方の端部にこのブラシを支持する前記支持部材が接し、
一体の前記サブアセンブリは、前記付勢部材が前記付勢部材収容部に収容された後、前記付勢部材の付勢力に抗して前記モータ部側から前記カバー部へ取り付けられるていることを特徴とする燃料ポンプ。 - 前記カバー部は、中央部に前記ポンプ部で加圧された燃料が吐出される吐出通路を有することを特徴とする請求項1記載の燃料ポンプ。
- 前記カバー部の中心を含み直径方向へ伸びる仮想直線で形成される一方の領域に、前記ターミナルおよび前記ブラシは配置されることを特徴とする請求項1または2記載の燃料ポンプ。
- 前記支持部材は、前記ブラシが前記整流子と当接するまで前記ブラシと直接当接していることを特徴とする請求項3記載の燃料ポンプ。
- 前記ブラシは段差部を有し、前記支持部材は前記段差部の前記モータ部側から前記ブラシを支持することを特徴とする請求項3または4記載の燃料ポンプ。
- 前記支持部材を複数備え、複数の前記支持部材はそれぞれの軸が概ね同一直線上に配置されていることを特徴とする請求項3、4または5記載の燃料ポンプ。
- 前記支持部材を複数備え、複数の前記支持部材はそれぞれ前記カバー部の周方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項3、4または5記載の燃料ポンプ。
- 前記カバー部の中心を含み直径方向へ伸びる仮想直線で形成される一方の領域に前記ターミナルが配置され、他方の領域に前記ブラシが配置されることを特徴とする請求項1または2記載の燃料ポンプ。
- 前記支持部材は、一方の端部側が前記ターミナルと接続され、他方の端部に前記カバー部と嵌合する嵌合部を有することを特徴とする請求項8記載の燃料ポンプ。
- 前記支持部材は、前記カバー部の周方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項8または9記載の燃料ポンプ。
- 前記支持部材は、前記カバー部の径方向において前記ブラシよりも外周側に位置することを特徴とする請求項8、9または10記載の燃料ポンプ。
- 前記支持部材は、前記ブラシが前記整流子と当接するまで前記ブラシと当接していることを特徴とする請求項8から11のいずれか一項記載の燃料ポンプ。
- 前記支持部材は、前記ブラシと前記結線部材との接続部に当接することを特徴とする請求項8から12のいずれか一項記載の燃料ポンプ。
- 前記カバー部には二組の前記サブアセンブリが設置され、前記二組のサブアセンブリは前記カバー部の中心を含み直径方向に伸びる仮想直線を対称軸として 対称に配置されていることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項記載の燃料ポンプ。
- 前記ブラシと前記整流子とは、前記カバー部の軸方向において対向していることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項記載の燃料ポンプ。
- ポンプ部と、整流子を有し前記ポンプ部を駆動するモータ部と、前記整流子と摺接可能なブラシと、前記ブラシを前記整流子方向へ付勢する付勢部材と、前記ブラシが収容されるブラシ収容部ならびに前記付勢部材が収容される付勢部材収容部を有するカバー部と、前記ブラシと電気的に接続されているターミナルと、前記ブラシの前記モータ部側への移動を制限する支持部材とを備える請求項1から15のいずれか一項記載の燃料ポンプの製造方法であって、
前記ブラシと、前記ターミナルと、前記支持部材とが一体に構成されたサブアセンブリを形成する段階と、
前記付勢部材収容部に前記付勢部材を収容する段階と、
一体に形成された前記アセンブリの前記ターミナルを前記カバー部に圧入するとともに、前記ブラシの反付勢部材側の端部を前記支持部材で支持した状態で前記ブラシを前記付勢部材の付勢力に抗して前記ブラシ収容部に挿入する段階と、
を含むことを特徴とする燃料ポンプの製造方法。 - 前記ブラシを前記ブラシ収容部に挿入した後、前記支持部材の反ターミナル側の端部を前記カバー部に嵌合する段階を含むことを特徴とする請求項16記載の燃料ポンプの製造方法。
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