JP4074546B2

JP4074546B2 - Fuel pump

Info

Publication number: JP4074546B2
Application number: JP2003123904A
Authority: JP
Inventors: 正昭飯島; 淳一本島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: JP2004324612A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車に搭載されたエンジンの噴射弁等に向け燃料を供給するのに用いて好適な燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両には、エンジンに燃料を供給するための電子制御式燃料噴射装置が搭載され、この燃料噴射装置は、エンジンの燃焼室に向け燃料を噴射する噴射弁と、車両の後部側等に設けた燃料タンク内の燃料を前記噴射弁に向けて吐出供給する燃料ポンプ等とにより構成されている。
【０００３】
そして、燃料ポンプは、中空状のケーシングと、該ケーシング内に位置して軸方向の一側に設けられたポンプ部と、前記ケーシングの他側に設けられた吐出カバーと、該吐出カバーとポンプ部との間に位置して前記ケーシング内に設けられた電動モータとによって大略構成されている。
【０００４】
また、電動モータは、ケーシングの内面に固定して設けられた固定子と、該固定子の内側に位置して回転可能に設けられ、軸方向の一側でポンプ部を駆動する回転子と、該回転子の軸方向の他側に設けられ、該回転子のコイルに接続されたコンミテータと、吐出カバーに設けられ、該コンミテータに摺接して回転子のコイルに給電するブラシとにより大略構成されている。
【０００５】
さらに、コンミテータは、円を描くように周方向に複数個配設され、表面がブラシが摺接する摺接面となった摺接部材と、該摺接部材の裏面側に設けられ、回転子のコイルと電気的に接続された支持部材とにより大略構成されている。そして、摺接部材の裏面側には突起を設け、該突起を支持部材に形成された穴部に挿嵌することにより、摺接部材と支持部材とは電気的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−６４９５８号公報
【０００７】
また、摺接部材と支持部材とを電気的に接続する構造としては、支持部材の穴部に摺接部材の突起を隙間をもって遊嵌し、この隙間に半田を流し入れて摺接部材と支持部材とを接続したものもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料ポンプの電動モータで、コンミテータを構成する摺接部材の突起と支持部材の穴部とを半田により接続したものでは、突起と穴部との隙間に半田を流し入れたときに、支持部材の裏面と摺接部材の表面との隙間から半田が流出す虞がある。
【０００９】
また、電動モータの回転子の製造工程では、回転子のコイルを支持部材に接続するときに該支持部材を加熱する。このため、支持部材を加熱したときの熱により半田が溶けて流出する虞があるという問題がある。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、製造工程での半田の流出を防止することにより歩留まりを向上し、製造コストを低減することができるようにした燃料ポンプを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、コンミテータを、表面がブラシが摺接する摺接面となり裏面に突起が設けられた摺接部材と、該摺接部材の裏面側に対面して設けられ回転子のコイルと電気的に接続されると共に前記摺接部材の突起が挿入される穴部を有する支持部材とから形成し、前記摺接部材の突起は、基端側に形成され前記支持部材の穴部に圧入状態で嵌合される大径部と、該大径部の先端側に前記支持部材の穴部よりも小径に形成された小径部とにより構成し、前記小径部と穴部との間に形成される環状の隙間に半田付を施している。
【００１２】
このように構成したことにより、支持部材の穴部に摺接部材の突起を挿入したときには、突起の基端側の大径部を穴部に圧入状態で嵌合することができる。また、突起の先端側の小径部と穴部との間には環状の隙間を形成することができる。従って、環状の隙間に半田付を施すことにより摺接部材と支持部材とを電気的に接続することができる。
【００１３】
また、隙間に半田を流し入れたときには、大径部と穴部との圧入部分により半田が流出するのを防止することができる。しかも、回転子のコイルと支持部材とを接続するときに該支持部材を加熱した場合でも、半田が流出するのを防止することができ、歩留まりを向上して製造コストを低減することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、突起の長さは穴部の軸方向の長さ以下とし、突起の大径部の長さは小径部の長さ以下としている。これにより、圧入するために精度を必要とする大径部の長さを短くすることができ、加工コストを低減することができる。また、大径部の圧入作業を容易に行なうことができる。さらに、小径部を長くすることにより、半田付の範囲を多くして突起を穴部に確実に接続することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る燃料ポンプとして、タービン型の燃料ポンプを例に挙げ、図１ないし図７を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図において、１は軸方向両端が開口した筒状のケーシングで、該ケーシング１は、その軸方向一側に後述のポンプ部２が取付けられ、軸方向他側に吐出カバー９が取付けられると共に、内部に電動モータ１４が配置されている。
【００１７】
２はケーシング１の一端側に設けられたポンプ部で、該ポンプ部２は、ケーシング１の底部側を閉塞する外側ハウジング３、内側ハウジング４と、該各ハウジング３，４間に回転可能に設けられたインペラ５と、該インペラ５の外周側に位置して各ハウジング３，４間に画成された略Ｃ字状の燃料通路６と、前記外側ハウジング３に設けられた燃料の吸込口７と、内側ハウジング４に設けられた燃料の吐出口８とにより大略構成されている。
【００１８】
９はケーシング１の他端側に設けられた有蓋筒状の吐出カバーで、該吐出カバー９は、図１、図２に示す如く、中心部に位置して下向きに開口する軸受筒９Ａと、該軸受筒９Ａを挟んで対称位置に配設され、後述のブラシ１７を支持する一対のブラシガイド９Ｂ，９Ｂ等とが設けられている。
【００１９】
また、吐出カバー９には吐出ポート１０が上向きに突出して一体形成され、該吐出ポート１０は、ポンプ部２からの燃料を燃料配管を介して噴射弁（図示せず）側に吐出するものである。また、吐出ポート１０内には、燃料配管内等に残圧を保持するためのチェック弁１１が設けられている。
【００２０】
さらに、吐出カバー９には電源用コネクタ１２が上向きに突出して形成され、該電源用コネクタ１２の内側にはターミナル１２Ａが植設されている。そして、電源用コネクタ１２には、電源側のコネクタ（図示せず）が着脱可能に接続され、これによりターミナル１２Ａ等を介して後述の電動モータ１４に給電するものである。
【００２１】
１３はポンプ部２と吐出カバー９との間に回転可能に軸支された回転軸で、該回転軸１３の一端側は、ポンプ部２内に突出してインペラ５に嵌合されている。これにより、回転軸１３はインペラ５と一体的に回転する。
【００２２】
１４はポンプ部２と吐出カバー９との間に位置してケーシング１内に設けられた電動モータで、該電動モータ１４は、軸方向の一側に配置されたポンプ部２のインペラ５を回転軸１３を介して回転駆動するものである。そして、電動モータ１４は、ケーシング１内に固定された永久磁石からなる一対の固定子１５，１５と、該各固定子１５の内周側に位置して回転軸１３に取付けられた回転子１６と、該回転子１６の軸方向他側に設けられた後述のコンミテータ１８と、吐出カバー９のブラシガイド９Ｂに設けられた一対のブラシ１７，１７とにより大略構成されている。
【００２３】
ここで、回転子１６は、周方向に複数極、例えば８極のコイル巻回部を有する積層鉄心で構成されたアーマチュア１６Ａと、該アーマチュア１６Ａの各コイル巻回部にそれぞれ巻回されたコイル１６Ｂとにより大略構成されている。また、各コイル１６Ｂは、後述するコンミテータ１８の支持部材２０に電気的に接続されている。
【００２４】
一方、各ブラシ１７は、吐出カバー９のブラシガイド９Ｂ内にスプリング１７Ａによりコンミテータ１８側に向けて付勢された状態で設けられている。また、各ブラシ１７は、電源用コネクタ１２のターミナル１２Ａに接続され、その先端面は後述する摺接部材１９の摺接面１９Ａに摺接するようになっている。
【００２５】
１８は回転子１６の軸方向の他側に設けられたコンミテータで、該コンミテータ１８は、各ブラシ１７と摺接し、回転子１６のコイル１６Ｂに給電するものである。また、コンミテータ１８は、図３に示す如く、後述する摺接部材１９、支持部材２０、ボス部２２等により大略構成されている。
【００２６】
１９はブラシ１７に対面するようにコンミテータ１８の他側に設けられ、例えばカーボン等の導電性材料からなる複数個の摺接部材で、該摺接部材１９は、図４に示す如く、周方向に円面を形成するように複数個、例えば８個（８極）設けられている。また、摺接部材１９は、図５に示す如く、略扇状の厚板として形成され、その表面（上面）はブラシ１７が摺接する摺接面１９Ａとなっている。また、摺接部材１９の裏面１９Ｂには、段付状の突起１９Ｃが下向きに突出して設けられている。
【００２７】
ここで、摺接部材１９の裏面１９Ｂに設けられた突起１９Ｃは、基端側が大径部１９Ｃ1となり、先端側が小径部１９Ｃ2となる段付円柱状に形成されている。ここで、図６に示すように、突起１９Ｃの長さ寸法をＰとすると、この長さ寸法Ｐは後述する支持部材２０の穴部２０Ｄの軸方向長さ寸法Ｈ以下に設定されている（Ｐ≦Ｈ）。
【００２８】
また、突起１９Ｃの大径部１９Ｃ1は、図５に示すように、その直径寸法をＤ1とすると、この直径寸法Ｄ1は支持部材２０の穴部２０Ｄの直径寸法Ｄ3より僅かに大きく形成されている。これにより、大径部１９Ｃ1は穴部２０Ｄに圧入状態で嵌合することができる。さらに、大径部１９Ｃ1は、図６に示すように、その長さ寸法をＰ1とすると、この長さ寸法Ｐ1は小径部１９Ｃ2の長さ寸法Ｐ2以下に設定されている（Ｐ1≦Ｐ2）。これにより、圧入するために精度を必要とする大径部１９Ｃ1の長さを短くすることができ、また圧入作業を容易に行なうことができる。
【００２９】
一方、突起１９Ｃの小径部１９Ｃ2は、図５に示すように、その直径寸法をＤ2とすると、この直径寸法Ｄ2は支持部材２０の穴部２０Ｄの直径寸法Ｄ3よりも小さく形成され、これにより小径部１９Ｃ2と穴部２０Ｄとの間には後述の環状隙間Ｓを形成することができる。また、小径部１９Ｃ2の長さ寸法Ｐ2は大径部１９Ｃ1の長さ寸法Ｐ1以上に形成されているから、半田付の範囲を多くして突起１９Ｃを穴部２０Ｄに確実に接続することができる。
【００３０】
２０は摺接部材１９の裏面１９Ｂ側に対面して設けられた複数個の支持部材で、該支持部材２０は、導電性の金属材料により形成されている。また、支持部材２０は、摺接部材１９と同様に、周方向に複数個、例えば８個（８極）設けられている。
【００３１】
そして、支持部材２０は、摺接部材１９の裏面１９Ｂに表面２０Ａ1が対面する扇状の取付板２０Ａと、該取付板２０Ａの外縁から屈曲して下向きに延びた延設部２０Ｂと、該延設部２０Ｂの先端に折返して設けられ、回転子１６のコイル１６Ｂが接続されるフック状のコイル接続部２０Ｃと、前記取付板２０Ａに設けられた穴部２０Ｄと、該穴部２０Ｄを延長するように取付板２０Ａの裏面２０Ａ2から下向きに延びた筒部２０Ｅとにより構成されている。
【００３２】
ここで、支持部材２０の穴部２０Ｄは、摺接部材１９の突起１９Ｃが挿入するもので、直径寸法Ｄ3をもった円形穴として形成されている。また、穴部２０Ｄの軸方向長さ寸法をＨとすると、図６に示すように、この長さ寸法Ｈは摺接部材１９の突起１９Ｃの長さ寸法Ｐ以上に設定されている（Ｈ≧Ｐ）。
【００３３】
２１は摺接部材１９の突起１９Ｃの小径部１９Ｃ2と支持部材２０の穴部２０Ｄとの間の環状隙間Ｓに充填された半田（図３、図７参照）で、該半田２１は、摺接部材１９と支持部材２０とを一体的に固着すると共に、電気的に接続するものである。また、突起１９Ｃの長さ寸法Ｐは穴部２０Ｄの長さ寸法Ｈ以下にしているから、半田２１は、環状隙間Ｓに容易に盛付けることができる。
【００３４】
また、２２はコンミテータ１８の外形を形作るボス部で、該ボス部２２は、例えば摺接部材１９と支持部材２０とを半田２１で固着し、この組立体を金型に装着して絶縁性の樹脂材料を用いたインサート成形を施すことにより、厚肉な円環状部材として形成されている。
【００３５】
次に、コンミテータ１８を製造するときの手順（方法）について、図３、図６、図７等を用いて説明する。
【００３６】
まず、図６に示すように、支持部材２０の穴部２０Ｄに摺接部材１９の突起１９Ｃを挿入する。このときには、突起１９Ｃの先端側の小径部１９Ｃ2は穴部２０Ｄに遊嵌することができ、一方、大径部１９Ｃ1は穴部２０Ｄに圧入状態で嵌合することができる。このときに、突起１９Ｃの大径部１９Ｃ1は、穴部２０Ｄに僅かに圧入する軸方向長さ寸法Ｐ1をもって形成しているから、圧入作業を簡単に行うことができる。
【００３７】
そして、支持部材２０の穴部２０Ｄに摺接部材１９の突起１９Ｃを挿入（圧入）したら、図７に示す如く、支持部材２０を上側にし、図中に二点鎖線で示すように穴部２０Ｄ内に半田２１を盛付ける。この状態で半田２１を加熱して溶融させることにより、溶けた半田２１を突起１９Ｃの小径部１９Ｃ2と穴部２０Ｄと間の環状隙間Ｓに流し入れることができる。これにより、摺接部材１９と支持部材２０とは一体的に固着でき、電気的に接続することができる。
【００３８】
ここで、溶けた半田２１は、隙間を通って流れ出ようとするが、突起１９Ｃの大径部１９Ｃ1を穴部２０Ｄに圧入状態で嵌合しているから、半田２１の流出を防止することができる。
【００３９】
次に、このように組立てられた摺接部材１９と支持部材２０とを金型内に組付け、インサート成形を施してボス部２２を成形することにより、図３に示すように、コンミテータ１８を製造することができる。
【００４０】
なお、上述したコンミテータ１８の製造手順では、１個の摺接部材１９と１個の支持部材２０とを半田２１で固着するように説明している。しかし、コンミテータ１８の製造手順としては、周方向に摺接部材１９を８個つなげた摺接部材集合体と周方向に支持部材２０を８個つなげた支持部材集合体とを用意し、両者を半田で固着した後にインサート成形によってボス部２２を形成する。そして、図４に示すように、８本の切溝２３を放射状に形成することにより、摺接部材集合体、支持部材集合体を個々の摺接部材１９、支持部材２０に分離するようにしてもよい。このコンミテータ１８の製造手順は、生産性の面で有利であり、一般的に行なわれているものである。
【００４１】
本実施の形態による燃料ポンプは上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００４２】
まず、吐出カバー９の電源用コネクタ１２、ブラシ１７、コンミテータ１８を通じて電動モータ１４の回転子１６に駆動電流が供給する。これにより、回転子１６が回転軸１３と一体に回転し、インペラ５を回転駆動する。そして、インペラ５の回転により、燃料タンク（図示せず）内の燃料が吸込口７から燃料通路６に吸込まれ、この燃料はインペラ５の羽根によって燃料通路６に沿って圧送されつつ、吐出口８からケーシング１内に吐出される。
【００４３】
このようにケーシング１内に吐出された燃料は、該ケーシング１内を吐出カバー９側に向け流通し、吐出ポート１０内のチェック弁１１を開弁させつつ、この吐出ポート１０から外部の燃料配管を介してエンジン本体側の噴射弁（いずれも図示せず）側に吐出供給される。
【００４４】
かくして、本実施の形態によれば、コンミテータ１８を構成する支持部材２０の穴部２０Ｄに挿入される摺接部材１９の突起１９Ｃは、基端側を支持部材２０の穴部２０Ｄに圧入状態で嵌合する大径部１９Ｃ1とし、該大径部１９Ｃ1の先端側を支持部材２０の穴部２０Ｄよりも小径で該穴部２０Ｄとの間に環状隙間Ｓを形成する小径部１９Ｃ2として形成している。
【００４５】
従って、突起１９Ｃの小径部１９Ｃ2と穴部２０Ｄとの間の環状隙間Ｓに半田２１を流し入れることにより、摺接部材１９と支持部材２０とを一体的に固着でき、電気的に接続することができる。
【００４６】
しかも、突起１９Ｃの大径部１９Ｃ1を穴部２０Ｄに圧入状態で嵌合することにより、環状隙間Ｓに流し入れた半田２１が流出するのを防止することができる。また、回転子１６のコイル１６Ｂを支持部材２０のコイル接続部２０Ｃに接続するときに該支持部材２０を加熱した場合でも、環状隙間Ｓ内の半田２１が流出するのを防止することができ、歩留まりを向上して製造コストを低減することができる。
【００４７】
また、突起１９Ｃの長さ寸法Ｐは穴部２０Ｄの軸方向長さ寸法Ｈ以下に設定しているから、半田２１を穴部２０Ｄ内に容易に盛付けることができ、半田付作業の作業性を向上することができる。
【００４８】
さらに、突起１９Ｃの大径部１９Ｃ1の長さ寸法Ｐ1は小径部１９Ｃ2の長さ寸法Ｐ2以下に設定しているから、精度を必要とする大径部１９Ｃ1の長さを短くして、加工コストを低減することができる。また、大径部１９Ｃ1を穴部２０Ｄに圧入する作業を容易に行なうことができる。一方、小径部１９Ｃ2の長さ寸法Ｐ2を大きくすることができるから、半田付の範囲を多くして突起１９Ｃを穴部２０Ｄに確実に接続することができる。
【００４９】
なお、実施の形態では、回転子１６は周方向に８極のコイル巻回部を有するアーマチュア１６Ａと８極のコイル１６Ｂとにより形成し、コンミテータ１８の摺接部材１９、支持部材２０は回転子１６の極数に合わせてそれぞれ８個設ける構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、回転子１６の極数を７極以下、または９極以上とし、これに合わせて摺接部材１９、支持部材２０を７個以下、または９個以上設ける構成としてもよい。
【００５０】
また、実施の形態では、タービン型の燃料ポンプを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばトロコイド型の燃料ポンプ等、コンミテータとブラシを備えた種々の型式の燃料ポンプにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料ポンプを示す縦断面図である。
【図２】電動モータのブラシ、コンミテータ等を図１中の矢示II−II方向から拡大して示す拡大縦断面図である。
【図３】コンミテータを拡大して示す縦断面図である。
【図４】コンミテータを拡大して示す外観斜視図である。
【図５】摺接部材と支持部材とを分解した状態で示す分解斜視図である。
【図６】摺接部材を支持部材に取付ける状態を示す縦断面図である。
【図７】摺接部材と支持部材とを半田で固着した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ケーシング
２ポンプ部
１４電動モータ
１５固定子
１６回転子
１６Ｂコイル
１７ブラシ
１８コンミテータ
１９摺接部材
１９Ａ摺接面
１９Ｂ裏面
１９Ｃ突起
１９Ｃ1 大径部
１９Ｃ2 小径部
２０支持部材
２０Ｄ穴部
２１半田
Ｐ突起の長さ寸法
Ｐ1 大径部の長さ寸法
Ｐ2 小径部の長さ寸法
Ｈ穴部の軸方向長さ寸法
Ｓ環状隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel pump suitable for use in supplying fuel toward, for example, an injection valve of an engine mounted on an automobile.
[0002]
[Prior art]
Generally, a vehicle such as an automobile is equipped with an electronically controlled fuel injection device for supplying fuel to the engine. The fuel injection device includes an injection valve that injects fuel toward a combustion chamber of the engine, and a rear portion of the vehicle. The fuel tank etc. which are provided in the side etc. are comprised with the fuel pump etc. which discharge and supply the fuel toward the said injection valve.
[0003]
The fuel pump includes a hollow casing, a pump portion located in the casing and provided on one side in the axial direction, a discharge cover provided on the other side of the casing, the discharge cover and the pump And an electric motor provided in the casing.
[0004]
The electric motor includes a stator that is fixed to the inner surface of the casing, a rotor that is rotatably positioned inside the stator, and that drives the pump unit on one side in the axial direction. A commutator provided on the other side of the rotor in the axial direction and connected to the rotor coil, and a brush provided on the discharge cover and slidably contacting the commutator to feed power to the rotor coil. ing.
[0005]
Further, a plurality of commutators are arranged in a circumferential direction so as to draw a circle, and a slidable contact member whose surface is a slidable contact surface on which the brush is slidably contacted, and a back surface side of the slidable contact member, It is mainly constituted by a support member electrically connected to the coil. Then, a protrusion is provided on the back surface side of the sliding contact member, and the sliding contact member and the support member are electrically connected by inserting the protrusion into a hole formed in the support member (for example, Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-64958
In addition, as a structure for electrically connecting the sliding contact member and the support member, the protrusion of the sliding contact member is loosely fitted in the hole of the support member with a gap, and solder is poured into the gap to slide the sliding contact member and the support member. There is also a connection.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the electric motor of the fuel pump, when the protrusion of the sliding contact member constituting the commutator and the hole of the support member are connected by solder, when the solder is poured into the gap between the protrusion and the hole, the support member There is a possibility that the solder flows out from the gap between the back surface of the slidable member and the surface of the sliding contact member.
[0009]
In the manufacturing process of the rotor of the electric motor, the support member is heated when the coil of the rotor is connected to the support member. For this reason, there exists a problem that there exists a possibility that solder may melt | dissolve and flow out with the heat | fever when a support member is heated.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the yield and reduce the manufacturing cost by preventing the outflow of solder in the manufacturing process. It is to provide a fuel pump.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1 is directed to a commutator that faces a sliding contact member whose surface is a sliding contact surface on which a brush is slidably contacted, and a protrusion is provided on the back surface, and a rear surface side of the sliding contact member. And a support member having a hole portion into which the protrusion of the sliding contact member is inserted and electrically connected to the coil of the rotor. The protrusion of the sliding contact member is formed on the base end side. The small-diameter portion is configured by a large-diameter portion that is fitted into the hole portion of the support member in a press-fitted state, and a small-diameter portion that is formed on the distal end side of the large-diameter portion with a smaller diameter than the hole portion of the support member And an annular gap formed between the hole and the hole.
[0012]
With this configuration, when the protrusion of the sliding member is inserted into the hole portion of the support member, the large diameter portion on the proximal end side of the protrusion can be fitted into the hole portion in a press-fitted state. In addition, an annular gap can be formed between the small diameter portion on the tip side of the protrusion and the hole portion. Therefore, the sliding contact member and the support member can be electrically connected by soldering the annular gap.
[0013]
Further, when solder is poured into the gap, it is possible to prevent the solder from flowing out due to the press-fitted portion between the large diameter portion and the hole portion. Moreover, even when the support member is heated when the rotor coil and the support member are connected, it is possible to prevent the solder from flowing out, thereby improving the yield and reducing the manufacturing cost.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the length of the protrusion is not more than the axial length of the hole, and the length of the large diameter portion of the protrusion is not more than the length of the small diameter portion. Thereby, the length of the large diameter part which requires precision for press-fitting can be shortened, and the processing cost can be reduced. Moreover, the press-fitting work of the large diameter portion can be easily performed. Furthermore, by extending the small-diameter portion, it is possible to increase the soldering range and to reliably connect the protrusion to the hole portion.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, as a fuel pump according to an embodiment of the present invention, a turbine type fuel pump will be described as an example, and will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
[0016]
In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical casing having both axial ends open. The casing 1 has a pump part 2 to be described later attached to one side in the axial direction and a discharge cover 9 attached to the other side in the axial direction. An electric motor 14 is disposed inside.
[0017]
Reference numeral 2 denotes a pump portion provided on one end side of the casing 1, and the pump portion 2 is rotatably provided between the outer housing 3 and the inner housing 4 that close the bottom side of the casing 1 and the housings 3 and 4. An impeller 5 formed on the outer periphery of the impeller 5, a substantially C-shaped fuel passage 6 defined between the housings 3 and 4, and a fuel inlet 7 provided in the outer housing 3. And a fuel discharge port 8 provided in the inner housing 4.
[0018]
9 is a covered cylindrical discharge cover provided on the other end side of the casing 1, and the discharge cover 9 is positioned at the center and has a bearing cylinder 9 A that opens downward, as shown in FIGS. 1 and 2. A pair of brush guides 9B, 9B, etc., which are disposed at symmetrical positions with the bearing cylinder 9A interposed therebetween and support a brush 17 which will be described later, are provided.
[0019]
A discharge port 10 is formed integrally with the discharge cover 9 so as to protrude upward, and the discharge port 10 discharges fuel from the pump unit 2 to the injection valve (not shown) side through the fuel pipe. is there. In addition, a check valve 11 is provided in the discharge port 10 for maintaining the residual pressure in the fuel pipe or the like.
[0020]
Further, a power connector 12 is formed on the discharge cover 9 so as to protrude upward, and a terminal 12A is implanted inside the power connector 12. A power source connector (not shown) is detachably connected to the power connector 12, thereby supplying power to an electric motor 14 described later via the terminal 12 A and the like.
[0021]
A rotating shaft 13 is rotatably supported between the pump unit 2 and the discharge cover 9, and one end side of the rotating shaft 13 protrudes into the pump unit 2 and is fitted to the impeller 5. Thereby, the rotating shaft 13 rotates integrally with the impeller 5.
[0022]
An electric motor 14 is provided between the pump unit 2 and the discharge cover 9 and provided in the casing 1. The electric motor 14 rotates the impeller 5 of the pump unit 2 arranged on one side in the axial direction. It is rotationally driven through a shaft 13. The electric motor 14 includes a pair of stators 15, 15 made of permanent magnets fixed in the casing 1, and a rotor 16 that is positioned on the inner peripheral side of each stator 15 and attached to the rotary shaft 13. And a commutator 18, which will be described later, provided on the other axial side of the rotor 16, and a pair of brushes 17, 17 provided on the brush guide 9B of the discharge cover 9.
[0023]
Here, the rotor 16 includes an armature 16A composed of a laminated core having a plurality of coil winding portions, for example, eight poles, in the circumferential direction, and coils wound around the respective coil winding portions of the armature 16A. 16B. Each coil 16B is electrically connected to a support member 20 of a commutator 18 described later.
[0024]
On the other hand, each brush 17 is provided in the brush guide 9B of the discharge cover 9 in a state of being biased toward the commutator 18 by a spring 17A. Each brush 17 is connected to the terminal 12A of the power connector 12, and the tip end surface thereof is in sliding contact with a sliding contact surface 19A of a sliding contact member 19 described later.
[0025]
A commutator 18 is provided on the other side of the rotor 16 in the axial direction. The commutator 18 is in sliding contact with each brush 17 and supplies power to the coil 16B of the rotor 16. Further, as shown in FIG. 3, the commutator 18 is roughly constituted by a sliding contact member 19, a support member 20, a boss portion 22, and the like which will be described later.
[0026]
Reference numeral 19 is provided on the other side of the commutator 18 so as to face the brush 17, and is a plurality of sliding contact members made of a conductive material such as carbon, for example. A plurality of, for example, eight (eight poles) are provided so as to form a circular surface. Further, as shown in FIG. 5, the sliding contact member 19 is formed as a substantially fan-shaped thick plate, and the surface (upper surface) is a sliding contact surface 19 A with which the brush 17 is in sliding contact. Further, a stepped projection 19C is provided on the back surface 19B of the sliding contact member 19 so as to protrude downward.
[0027]
Here, the protrusion 19C provided on the back surface 19B of the sliding contact member 19 is formed in a stepped columnar shape having a base end side as a large diameter portion 19C1 and a distal end side as a small diameter portion 19C2. Here, as shown in FIG. 6, when the length dimension of the projection 19C is P, the length dimension P is set to be equal to or less than the axial length dimension H of a hole 20D of the support member 20 described later ( P ≦ H).
[0028]
Further, as shown in FIG. 5, the large diameter portion 19C1 of the protrusion 19C is formed to be slightly larger than the diameter size D3 of the hole portion 20D of the support member 20 when the diameter size is D1. . Thereby, the large diameter portion 19C1 can be fitted into the hole portion 20D in a press-fit state. Further, as shown in FIG. 6, when the length dimension of the large diameter portion 19C1 is P1, the length dimension P1 is set to be equal to or less than the length dimension P2 of the small diameter portion 19C2 (P1 ≦ P2). As a result, the length of the large-diameter portion 19C1 that requires accuracy for press-fitting can be shortened, and the press-fitting operation can be easily performed.
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 5, the small diameter portion 19C2 of the projection 19C is formed to be smaller than the diameter size D3 of the hole portion 20D of the support member 20 when the diameter dimension is D2. An annular gap S described later can be formed between the portion 19C2 and the hole 20D. Further, since the length dimension P2 of the small diameter portion 19C2 is formed to be greater than or equal to the length dimension P1 of the large diameter portion 19C1, the protrusion 19C can be reliably connected to the hole portion 20D by increasing the soldering range. .
[0030]
Reference numeral 20 denotes a plurality of support members provided facing the back surface 19B side of the sliding contact member 19, and the support member 20 is formed of a conductive metal material. Similarly to the sliding contact member 19, a plurality of, for example, eight (eight poles) support members 20 are provided in the circumferential direction.
[0031]
The support member 20 includes a fan-shaped mounting plate 20A whose front surface 20A1 faces the back surface 19B of the sliding contact member 19, a extending portion 20B that is bent downward from the outer edge of the mounting plate 20A and extends downward. A hook-like coil connecting portion 20C provided to be folded at the tip of the portion 20B and connected to the coil 16B of the rotor 16, a hole 20D provided in the mounting plate 20A, and the hole 20D extending. And a cylindrical portion 20E extending downward from the back surface 20A2 of the mounting plate 20A.
[0032]
Here, the hole 20D of the support member 20 is inserted by the protrusion 19C of the sliding contact member 19, and is formed as a circular hole having a diameter dimension D3. If the axial length of the hole 20D is H, as shown in FIG. 6, the length H is set to be equal to or greater than the length P of the protrusion 19C of the sliding contact member 19 (H ≧ P).
[0033]
21 is solder (see FIGS. 3 and 7) filled in the annular gap S between the small diameter portion 19C2 of the projection 19C of the sliding contact member 19 and the hole 20D of the support member 20, and the solder 21 is in sliding contact. The member 19 and the supporting member 20 are integrally fixed and electrically connected. Further, since the length dimension P of the protrusion 19C is set to be equal to or less than the length dimension H of the hole 20D, the solder 21 can be easily placed in the annular gap S.
[0034]
Reference numeral 22 denotes a boss portion that forms the outer shape of the commutator 18. The boss portion 22 fixes the slidable contact member 19 and the support member 20 with solder 21, for example, and attaches this assembly to a mold to provide an insulating property. A thick annular member is formed by insert molding using a resin material.
[0035]
Next, a procedure (method) for manufacturing the commutator 18 will be described with reference to FIGS. 3, 6, 7, and the like.
[0036]
First, as shown in FIG. 6, the protrusion 19 C of the sliding contact member 19 is inserted into the hole 20 D of the support member 20. At this time, the small-diameter portion 19C2 on the tip side of the protrusion 19C can be loosely fitted into the hole 20D, while the large-diameter portion 19C1 can be fitted into the hole 20D in a press-fit state. At this time, the large-diameter portion 19C1 of the protrusion 19C is formed with the axial length dimension P1 that is slightly press-fitted into the hole 20D, so that the press-fitting operation can be easily performed.
[0037]
When the projection 19C of the sliding contact member 19 is inserted (press-fitted) into the hole 20D of the support member 20, the support member 20 is turned upward as shown in FIG. 7, and the hole 20D as shown by a two-dot chain line in the drawing. Solder 21 is placed inside. By heating and melting the solder 21 in this state, the melted solder 21 can be poured into the annular gap S between the small diameter portion 19C2 of the protrusion 19C and the hole portion 20D. Thereby, the sliding contact member 19 and the support member 20 can be integrally fixed, and can be electrically connected.
[0038]
Here, the molten solder 21 tends to flow out through the gap, but the large diameter portion 19C1 of the protrusion 19C is fitted in the hole portion 20D in a press-fit state, so that the outflow of the solder 21 can be prevented. it can.
[0039]
Next, the slidable contact member 19 and the support member 20 assembled in this way are assembled in a mold, and the boss portion 22 is formed by insert molding, thereby forming the commutator 18 as shown in FIG. Can be manufactured.
[0040]
In the above-described manufacturing procedure of the commutator 18, it is described that one sliding contact member 19 and one support member 20 are fixed by the solder 21. However, the commutator 18 is manufactured by preparing a sliding contact member assembly in which eight sliding contact members 19 are connected in the circumferential direction and a supporting member assembly in which eight support members 20 are connected in the circumferential direction. After fixing with solder, the boss portion 22 is formed by insert molding. Then, as shown in FIG. 4, by forming the eight cut grooves 23 radially, the sliding contact member assembly and the support member assembly are separated into individual sliding contact members 19 and support members 20. Also good. The manufacturing procedure of the commutator 18 is advantageous in terms of productivity and is generally performed.
[0041]
The fuel pump according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation thereof will be described.
[0042]
First, a drive current is supplied to the rotor 16 of the electric motor 14 through the power connector 12, the brush 17, and the commutator 18 of the discharge cover 9. Thereby, the rotor 16 rotates integrally with the rotating shaft 13 and rotationally drives the impeller 5. Then, the rotation of the impeller 5 causes the fuel in the fuel tank (not shown) to be sucked into the fuel passage 6 from the suction port 7, and this fuel is pumped along the fuel passage 6 by the impeller 5 blades while being discharged from the discharge port. 8 is discharged into the casing 1.
[0043]
The fuel thus discharged into the casing 1 circulates in the casing 1 toward the discharge cover 9 and opens the check valve 11 in the discharge port 10 while opening the fuel pipe outside the discharge port 10. The fuel is discharged and supplied to an injection valve (none of which is shown) on the engine body side.
[0044]
Thus, according to the present embodiment, the protrusion 19C of the sliding contact member 19 inserted into the hole 20D of the support member 20 constituting the commutator 18 is press-fitted into the hole 20D of the support member 20 at the base end side. The large diameter portion 19C1 to be fitted is formed, and the tip end side of the large diameter portion 19C1 is formed as a small diameter portion 19C2 having a smaller diameter than the hole portion 20D of the support member 20 and forming an annular gap S between the hole portion 20D. Yes.
[0045]
Accordingly, by pouring the solder 21 into the annular gap S between the small diameter portion 19C2 of the protrusion 19C and the hole portion 20D, the sliding contact member 19 and the support member 20 can be fixed integrally and electrically connected. it can.
[0046]
In addition, by fitting the large diameter portion 19C1 of the protrusion 19C into the hole 20D in a press-fitted state, it is possible to prevent the solder 21 poured into the annular gap S from flowing out. Further, even when the support member 20 is heated when the coil 16B of the rotor 16 is connected to the coil connection portion 20C of the support member 20, it is possible to prevent the solder 21 in the annular gap S from flowing out, A yield can be improved and a manufacturing cost can be reduced.
[0047]
Further, since the length dimension P of the protrusion 19C is set to be equal to or less than the axial length dimension H of the hole 20D, the solder 21 can be easily placed in the hole 20D, and the workability of the soldering work is improved. Can be improved.
[0048]
Further, since the length dimension P1 of the large diameter portion 19C1 of the projection 19C is set to be equal to or less than the length dimension P2 of the small diameter portion 19C2, the length of the large diameter portion 19C1 requiring accuracy is shortened, and the processing cost is reduced. Can be reduced. Further, the work of press-fitting the large diameter portion 19C1 into the hole portion 20D can be easily performed. On the other hand, since the length dimension P2 of the small diameter portion 19C2 can be increased, the soldering range can be increased and the projection 19C can be reliably connected to the hole portion 20D.
[0049]
In the embodiment, the rotor 16 is formed by an armature 16A having an 8-pole coil winding portion in the circumferential direction and an 8-pole coil 16B, and the sliding contact member 19 and the support member 20 of the commutator 18 are the rotor. In accordance with the number of 16 poles, eight are provided. However, the present invention is not limited to this, and the number of poles of the rotor 16 is 7 poles or less, or 9 poles or more, and the sliding contact member 19 and the support member 20 are provided 7 or less or 9 or more according to this. It is good.
[0050]
Further, in the embodiment, the turbine type fuel pump has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and various types of fuel including a commutator and a brush, such as a trochoid type fuel pump. It can also be applied to pumps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a fuel pump according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a brush, a commutator and the like of the electric motor in an enlarged manner from an arrow II-II direction in FIG.
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing a commutator.
FIG. 4 is an external perspective view showing a commutator in an enlarged manner.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the sliding contact member and the support member in an exploded state.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state in which a sliding contact member is attached to a support member.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a state where a sliding contact member and a supporting member are fixed with solder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2 Pump part 14 Electric motor 15 Stator 16 Rotor 16B Coil 17 Brush 18 Commutator 19 Sliding contact member 19A Sliding contact surface 19B Back surface 19C Protrusion 19C1 Large diameter part 19C2 Small diameter part 20 Support member 20D Hole part 21 Solder P Protrusion of protrusion Length dimension P1 Length dimension of large diameter part P2 Length dimension of small diameter part H Length dimension in the axial direction of the hole S Annular gap

Claims

It consists of a hollow casing, a pump unit provided in the casing, and an electric motor that drives the pump unit,
The electric motor includes a stator fixedly provided in the casing, a rotor positioned inside the stator and rotatably provided to drive the pump unit on one side in an axial direction, In a fuel pump comprising a commutator provided on the other side in the axial direction of the rotor and connected to the coil of the rotor, and a brush slidably contacting the commutator and supplying power to the coil of the rotor,
The commutator is a sliding contact surface whose surface is a sliding contact surface with which the brush is slidably contacted, and a protrusion is provided on the back surface, and is provided to face the back surface side of the sliding contact member and is electrically connected to the coil of the rotor. And a support member having a hole portion into which the projection of the sliding contact member is inserted,
The protrusion of the sliding contact member is formed on the base end side and is fitted into the hole portion of the support member in a press-fitted state, and has a smaller diameter than the hole portion of the support member on the distal end side of the large diameter portion. With a small diameter part formed in
A fuel pump characterized in that an annular gap formed between the small diameter portion and the hole is soldered.

2. The fuel pump according to claim 1, wherein a length of the protrusion is equal to or less than a length of the hole portion in an axial direction, and a length of the large diameter portion of the protrusion is equal to or less than a length of the small diameter portion.