JP4013254B2 - 燃料ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ部の駆動力によりポンプ部を駆動し、燃料を吸入し昇圧する燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に開示されているように、モータ部の駆動力によりポンプ部を駆動し、吸入した燃料を昇圧する燃料ポンプが知られている。特許文献１の燃料ポンプでは、例えば特許文献１の図９、図１１および図１３に示すように、モータカバー４に形成した受け入れ側コネクタの縦溝２９、３０に差し込み側コネクタの係合片３７、３８が弾性力で嵌合し、係合突起４１が水抜き溝２７内に入り込むことにより受け入れ側コネクタから差し込み側コネクタが抜けることを防止している。
また、図８に示すように、モータカバー２０２内において、ブラシ２１０よりも上方側に受け入れ側コネクタ２０４の端子２０６を設置するものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１５９４１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特許文献１では、受け入れ側コネクタから差し込み側コネクタが抜けることを防止するための受け入れ側コネクタおよび差し込み側コネクタの構造がモータカバー４の径方向に設けられているため、モータカバー４の径方向に占める受け入れ側コネクタのスペースが大きくなる。そのため、モータカバー４の径方向の体格が大きくなる恐れがある。
【０００５】
また図８に示すような端子２０６とブラシ２１０との配置では、ブラシ２１０よりも上方側に端子２０６を設置しているため、燃料ポンプ２００の軸長が長くなるという問題がある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、径方向に小型化可能な燃料ポンプを提供することを目的とする。
また本発明は、軸方向に小型化可能な燃料ポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１および２記載の発明によると、受電コネクタの端子とブラシとは電機子の回転軸方向に重なっているので、燃料ポンプの軸長を短縮できる。
請求項２から６記載の発明によると、給電コネクタが受電コネクタに接続している状態で、ポンプカバーの周方向において給電コネクタの両側を係止し給電コネクタが抜けることを防止する係止部をポンプカバーに設けている。給電コネクタを係止する係止部がポンプカバーの径方向ではなく周方向に設けられているので、受電コネクタがポンプカバーの径方向に占めるスペースを小さくすることができる。したがって、ポンプカバーの径方向の体格を小型化することができる。
【０００７】
また、ポンプカバーの径方向に占める受電コネクタのスペースが小さいので、受電コネクタの周囲の燃料ポンプの径方向にポンプ構成部品を設置可能である。したがって、燃料ポンプの軸長を短縮できる。
また、請求項３記載の発明によると、受電コネクタは雌型であり、受電コネクタのコネクタ凹部に給電コネクタが嵌合するので、ポンプカバーから燃料ポンプの軸方向に受電コネクタが突出することを防止できる。したがって、燃料ポンプの軸長を短縮できる。
請求項３記載の発明によると、コネクタ凹部内と連通する水抜き孔が形成されているので、受電コネクタのコネクタ凹部内に水が溜まることを防止できる。
請求項３記載の発明によると、水抜き孔は、ポンプカバーの周方向において係止部と対応した位置にコネクタ凹部から外周側に向けて形成されているので、係止部および水抜き孔をポンプカバーの同じ周方向位置で加工できる。
請求項４記載の発明によると、給電コネクタの帯部は、給電コネクタが受電コネクタのコネクタ凹部に嵌合している状態においてコネクタ凹部の内部と外部とで給電コネクタのコネクタ本体に結合されている。したがって、帯部の厚みを薄くしても帯部の強度を確保でき、帯部の弾性力を確保できる。
また、受電コネクタのコネクタ凹部に嵌合している状態でコネクタ穴の外側に帯部が出ているので、帯部を弾性変形させることにより、受電コネクタから給電コネクタを容易に取り外すことができる。
また、例えば請求項５記載の発明のように、ポンプカバーの裏側の空いたスペースにポンプ構成部品を設置することにより、受電コネクタ周囲の燃料ポンプの径方向に極力ポンプ構成部品を設置できる。したがって、燃料ポンプの軸長を短縮可能である。
【０００８】
請求項６記載の発明によると、ポンプカバーは、ポンプカバーの中央部に燃料吐出口を有しているので、燃料ポンプの回転位置が変わっても、燃料吐出口の位置は殆ど変化しない。したがって、例えば、燃料ポンプを燃料タンク等に設置するときに他部品の設置条件に合わせて燃料ポンプの回転位置を変更しても、燃料吐出口と燃料配管との位置ずれが殆どない。したがって、燃料吐出口と燃料配管とを容易に接続できる。また、吐出燃料の脈動が燃料ポンプの中心軸上に働くので、燃料ポンプの振動を低減できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料ポンプを図１に示す。燃料ポンプ１は、例えば車両等の燃料タンク内に装着されるインタンク式ポンプである。燃料ポンプ１は、吸入した燃料を昇圧するポンプ部２と、電機子４２の回転によりポンプ部２を駆動するモータ部４とを備えている。ポンプ部２は、吸入側カバー１４、インペラケーシング１５およびインペラ１６を有している。モータ部４は、直流モータを構成しており、永久磁石４０、電機子４２および整流子７０を有している。
【００１２】
燃料ポンプ１のハウジング１２は、シャフト１９の両端側に設置されている吸入側カバー１４とポンプカバーとしての吐出側カバー２０とをかしめ固定している。インペラケーシング１５は吸入側カバー１４とハウジング１２との間に挟持されている。吸入側カバー１４とインペラケーシング１５との間にＣ字状のポンプ流路１００が形成されている。吸入側カバー１４およびインペラケーシング１５は、回転部材としてのインペラ１６を回転可能に収容しているケース部材である。インペラケーシング１５は、内周側で軸受部材１７を支持している。
【００１３】
円板状に形成されたインペラ１６の外周縁部には多数の羽根溝が形成されている。インペラ１６が電機子４２の回転によりシャフト１９とともに回転すると、インペラ１６の羽根溝の前後で流体摩擦力により圧力差が生じ、これを多数の羽根溝で繰り返すことによりポンプ流路１００の燃料が昇圧される。インペラ１６の回転により吸入側カバー１４に形成された燃料吸入口１０２（図１の断面位置ではポンプ流路１００と燃料吸入口１０２とは連通していない）からポンプ流路１００に吸入された燃料タンク内の燃料は、インペラケーシング１５から電機子４２の整流子７０と反対側の端部に設置されたカバー８０側に吐出される。さらに燃料は、電機子４２の外周を通って整流子７０側に向かい、シャフト１９の周囲を囲むように吐出側カバー２０に４箇所形成された連通路１０５から燃料吐出口１０４を通り燃料ポンプ１からエンジン側に供給される。
【００１４】
吐出側カバー２０は樹脂製であり、モータ部４の整流子７０側を覆っている。燃料吐出口１０４はシャフト１９の軸上で吐出側カバー２０のほぼ中央部に形成されている。図２に示すように、吐出側カバー２０の中央部からずれた外周側に受電コネクタ２２が形成されている。受電コネクタ２２はコネクタ凹部２３を有し、このコネクタ凹部２３内に吐出側カバー２０に圧入固定されている端子２６が設置されている。コネクタ凹部２３は、燃料ポンプ１の軸方向に沿って吐出側カバー２０の端面からモータ部４側に凹んで形成されており、吐出側カバー２０の周方向において両側内壁の上部に互いに向き合う係止部２４を有している。吐出側カバー２０の周方向において係止部２４と対応した位置に、コネクタ凹部２３から吐出側カバー２０の外周側に向けて貫通し互いに平行な水抜き孔１１０が２個形成されている。
【００１５】
図３に示すように、吐出側カバー２０の整流子７０側、つまり吐出側カバー２０の裏側には、ブラシ２７、ブラシ２７を整流子７０側に付勢するスプリング２８、端子２６とブラシ２７とを電気的に接続するプレート２９等のポンプ構成部品が設置されている。端子２６とブラシ２７とは燃料ポンプ１の軸方向に重なって設置されている。
図４に示すように、給電コネクタ３０は受電コネクタ２２のコネクタ凹部２３に嵌合する。これにより、リード線３６（図６参照）から給電コネクタ３０を通り受電コネクタ２２から電機子４２に駆動電流が供給される。
【００１６】
図５に示すよう給電コネクタ３０は、扁平な四角形状のコネクタ本体３２と、受電コネクタ２２に嵌合した状態で吐出側カバー２０の周方向においてコネクタ本体３２の両側に形成された帯部３４とを有している。帯部３４は、給電コネクタ３０が受電コネクタ２２に嵌合している状態において、コネクタ凹部２３の内部と外部とでコネクタ本体３２に結合している。したがって、受電コネクタ２２のコネクタ凹部２３に嵌合した状態で、帯部３４は吐出側カバー２０の上方に露出している。帯部３４の幅はコネクタ本体３２の厚みよりも狭い。図６および図７に示すように、帯部３４には、受電コネクタ２２の係止部２４に係止される爪３５が形成されている。
【００１７】
図１に示すように、４分の１の円弧状に形成されている永久磁石４０は、ハウジング１２の内周壁に円周上に４個取り付けられている。永久磁石４０は回転方向に極の異なる磁極を４個形成しており、樹脂材４１により保持されている。
電機子４２のインペラ１６と反対側に整流子７０が組み付けられ、電機子４２の整流子７０と反対側の軸方向端部をカバー９０が覆っている。電機子４２の回転軸としてのシャフト１９は、インペラケーシング１５と吐出側カバー２０とにそれぞれ支持されている軸受部材１７、１８により軸受けされている。
【００１８】
電機子４２は、回転中央部に中央コア４４を有している。シャフト１９は中央コア４４に圧入されている。６個の磁極コイル部５０は中央コア４４の外周に回転方向に設置され、中央コア４４と結合している。各磁極コイル部５０は、コイルコア５２、ボビン６０、およびボビン６０に巻線を集中巻きして形成されているコイル６２を有している。６個の磁極コイル部５０は同一構成である。
【００１９】
各コイル６２の整流子７０側の端部は端子６４と電気的に接続している。端子６４は電機子４２の外周面よりも僅かに内側に位置しているので、端子６４が電機子４２の外周を流れる燃料の抵抗となることを防止できる。端子６４は整流子７０側の端子７４に嵌合し電気的に接続している。コイル６２の整流子７０と反対側であるインペラ１６側の端部は端子６６と電気的に接続している。回転方向に連続して隣接している３個の端子６６は、端子６８により電気的に接続している。
【００２０】
整流子７０は一体に形成されたカセット式である。整流子７０は回転方向に設置された６個のセグメント７２を有している。セグメント７２は例えばカーボンで形成されており、回転方向に隣接しているセグメント７２同士は電気的に絶縁されている。セグメント７２は中間端子７３を介して端子７４と電気的に接続している。電機子４２の回転により、各セグメント７２はブラシ２７と順次接触する。
【００２１】
本発明の上記実施形態では、給電コネクタ３０の爪３５を係止し受電コネクタ２２から給電コネクタ３０が抜けることを防止する係止部２４が、吐出側カバー２０の周方向においてコネクタ凹部２３の両側内壁に形成されている。つまり、給電コネクタ３０の抜けを防止するために受電コネクタ２２に形成される構造が吐出側カバー２０の周方向に形成されているので、吐出側カバー２０の径方向に占める受電コネクタ２２のスペースを小さくすることができる。したがって、吐出側カバー２０が径方向に大型化することを防止できる。また、吐出側カバー２０の裏側において、受電コネクタ２２の周囲の径方向に空きスペースができるので、本実施形態のように、ポンプ構成部品であるブラシ２７、スプリング２８、プレート２９等を受電コネクタ２２の端子２６と軸方向に重ねて設置することができる。これにより、燃料ポンプ１の軸長を短縮できる。
【００２２】
また上記実施形態では、受電コネクタ２２を雌型にし、吐出側カバー２０の端面から凹んだコネクタ凹部２３内に給電コネクタ３０を嵌合させている。これにより、吐出側カバー２０から燃料ポンプ１の軸方向に受電コネクタ２２が突出することを防止できるので、燃料ポンプ１の軸長を短縮できる。
また、吐出側カバー２０の周方向において、コネクタ凹部２３に形成した係止部２４の位置に合わせ水抜き孔１１０を形成しているので、樹脂型を抜くことにより、係止部２４および水抜き孔１１０を一度に形成できる。
【００２３】
また、燃料吐出口１０４が電機子４２の軸上において吐出側カバー２０のほぼ中央部に形成されているので、燃料ポンプ１の燃料吸入口１０２に合わせて燃料ポンプ１を回転しても、燃料吐出口１０４の位置は変化しない。したがって、燃料吐出口１０４と燃料配管とを容易に接続できる。また、燃料吐出口１０４から吐出される燃料の脈動が燃料ポンプ１の軸上に働くので、燃料ポンプ１の振動を低減できる。
【００２４】
また本実施形態では、受電コネクタ２２の係止部２４に係止される給電コネクタ３０の爪３５がコネクタ本体３２の上下と結合している帯部３４に形成されている。したがって、爪３５を有する帯部３４の厚みを薄くしても、帯部３４の強度および弾性力を確保できる。さらに、帯部３４の厚みを薄くできるので、給電コネクタ３０が嵌合する受電コネクタ２２のコネクタ凹部２３が吐出側カバー２０の周方向に占めるスペースを小さくすることができる。また、吐出側カバー２０から外側に露出している帯部３４を弾性変形させることにより、受電コネクタ２２から給電コネクタ３０を容易に取り外すことができる。
【００２５】
（他の実施形態）
上記実施形態では、受電コネクタ２２から給電コネクタ３０が抜けることを防止する係止部２４が吐出側カバー２０の周方向においてコネクタ凹部２３の両側内壁に形成されている構成と、ブラシ２７を受電コネクタ２２の端子２６と軸方向に重ねて設置している構成とを同時に採用しているが、本発明では、いずれか一方の構成を採用し、燃料ポンプを小型化することができる。
【００２６】
また上記実施形態では、受電コネクタ２２のコネクタ凹部２３内に給電コネクタ３０を係止する係止部２４を吐出側カバー２０と一体に形成したが、吐出側カバー２０と別部材にしてもよい。また、吐出側カバー２０の上端面側に給電コネクタを係止する係止部を設けてもよい。この場合にも、係止部は吐出側カバー２０と一体でもよいし、吐出側カバー２０と別部材でもよい。
【００２７】
また、受電コネクタ２２を雌型にし、受電コネクタ２２のコネクタ凹部２３内に雄型の給電コネクタ３０が嵌合する構成を採用したが、受電コネクタを雄型にし、給電コネクタを雌型にする構成を採用してもよい。
また、水抜き孔１１０は、コネクタ凹部２３内に溜まる水を排出できるのであれば、どこに形成してもよい。
また、燃料ポンプ１は、構成部品として給電コネクタ３０を含んでも、含まなくてもいずれでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるる燃料ポンプを示す断面図である。
【図２】（Ａ）は本実施形態による燃料ポンプを燃料吐出側からみた平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図３】（Ａ）はポンプカバーを裏側からみ図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本実施形態による燃料ポンプの受電コネクタに給電コネクタが嵌合している状態を示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は本実施形態による給電コネクタを示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図６】（Ａ）は燃料ポンプの受電コネクタに給電コネクタが嵌合している状態を燃料吐出側からみた平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】（Ａ）は本実施形態による燃料ポンプの受電コネクタに給電コネクタが嵌合している状態を水抜き孔側からみた正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図８】従来の燃料ポンプの受電コネクタの周囲を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料ポンプ
２ ポンプ部
４ モータ部
１４ 吸入側カバー（ポンプ部）
１５ インペラケーシング（ポンプ部）
１６ インペラ（ポンプ部）
２０ 吐出側カバー（ポンプカバー）
２２ 受電コネクタ
２３ コネクタ凹部
２４ 係止部
２７ ブラシ（ポンプ構成部品）
２８ スプリング（ポンプ構成部品）
２９ プレート（ポンプ構成部品）
３０ 給電コネクタ
３２ コネクタ本体
３４ 帯部
３５ 爪
４０ 永久磁石（モータ部）
４２ 電機子（モータ部）
７０ 整流子（モータ部）
１０４ 燃料吐出口
１１０ 水抜き孔

Claims (6)

1. 吸入した燃料を昇圧するポンプ部と、
   電機子および前記電機子に供給される電流を整流する整流子を有し、前記電機子の回転により前記ポンプ部を駆動するモータ部と、
   前記モータ部の前記整流子側を覆っているポンプカバーと、
   前記ポンプカバーに圧入されている端子を有し、前記ポンプカバーの中央部から外周側にずれて設けられ、給電コネクタと電気的に接続する受電コネクタと、
   前記端子と電気的に接続し、前記整流子の整流面と接触し前記電機子に電流を供給するブラシと、
   を備える燃料ポンプであって、
   前記端子と前記ブラシとは、前記ポンプカバーの内部において前記電機子の回転軸方向に重なっていることを特徴とする燃料ポンプ。
2. 前記給電コネクタが前記受電コネクタに接続している状態で、前記ポンプカバーの周方向において前記給電コネクタの両側を係止し前記受電コネクタから前記給電コネクタが抜けることを防止する係止部を前記ポンプカバーに設けていることを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
3. 前記受電コネクタは雌型であり、前記受電コネクタのコネクタ凹部に前記給電コネクタが嵌合し、
   前記コネクタ凹部内と連通する水抜き孔が前記ポンプカバーに形成され、
   前記水抜き孔は、前記周方向において前記係止部と対応した位置に前記コネクタ凹部から外周側に向けて形成され、
   前記水抜き孔の外周縁に前記係止部が一体的に形成されていることを特徴とする請求項２記載の燃料ポンプ。
4. 前記受電コネクタと電気的に接続する給電コネクタを備え、前記給電コネクタは、コネクタ本体と、前記給電コネクタが前記コネクタ凹部に嵌合している状態において前記コネクタ本体の前記周方向の両側に設けられ前記係止部に係止される帯部とを有し、前記帯部は、前記給電コネクタが前記コネクタ凹部に嵌合している状態において前記コネクタ凹部の内部と外部とで前記コネクタ本体に結合されていることを特徴とする請求項３記載の燃料ポンプ。
5. 前記ポンプカバーの前記モータ部側のスペースにポンプ構成部品を設置していることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項記載の燃料ポンプ。
6. 前記ポンプカバーは前記中央部に燃料吐出口を有していることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項記載の燃料ポンプ。

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