(57)【要約】【課題】  ポンプ部と、モータ部と、吐出部とを備えた燃料モータにおいて、大型化することなく、コンミテータとブラシとのあいだに発生する油膜による導電性の低下が生じない構成とする。【解決手段】  モータ部Ｍのモータ軸３に一体的に設けられたディスク状のコンミテータ７の表面を構成する整流子片７ｂに当接するブラシ９を、モータ軸３の軸方向に長い矩形状とし、ブラシ９の四側片９ｃ同士が形成する周回り方向四つのコーナー部９ｄのうち、対角線方向に位置する一対のコーナー部９ｄをコンミテータ７の回転方向に沿うように配設し、燃料の流れに対向するコーナー部を燃料整流部９ｅとし、モータ部Ｍの回転に伴い燃料整流部９ｅが燃料を切るように押し退ける構成とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ部と、モータ部と、吐出部とを備え、モータ部のモータ軸に一体的に設けたコンミテータにブラシが弾圧状に接触してなる燃料ポンプにおいて、前記ブラシには、燃料を押し退ける燃料整流部が形成されている燃料ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、燃料整流部は、モータ軸の回転方向とは逆方向に突出する突部で構成されている燃料ポンプ。
【請求項３】
請求項２において、燃料整流部は、突出端部が角形状に形成されている燃料ポンプ。
【請求項４】
請求項１、２または３の何れか一項において、燃料整流部は、角柱状に形成されたブラシの一つのコーナー部で構成されている燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の燃料タンク内に配される燃料ポンプの技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ポンプ部と、モータ部と、燃料を吐出する吐出部とを備えた燃料ポンプのなかには、モータ部のモータ軸にコンミテータを一体的に設け、該コンミテータの表面に、ブラシの先端が弾圧状に接触するように構成したものがある。
【０００３】
このようなものにおいて、ブラシをモータ軸の軸方向に長く形成して吐出部に収容し、該ブラシの先端部を、モータ軸に一体的に設けられたディスク状のコンミテータの表面に弾圧状に摺接させる構成とすることがあり、このようなものとしては、コンミテータのブラシとの当接面となるコンミテータ片を扇形状にする一方、ブラシ先端部のコンミテータとの当接面をコンミテータ片形状と略同形状に形成し、該ブラシの長手方向基端部をコイル弾機により付勢する構成としたものが提唱されている。
【特許文献１】特開６３−２７２９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料ポンプにおいては、ポンプ部から吸入された燃料がモータ部に流入し、吐出部から排出される構成であり、燃料ポンプの内部は常に燃料で満たされた状態となっており、ブラシ先端部とコンミテータとの接触部位についても燃料が浸漬した状態となっている。これに対し、前記従来のブラシは、回転してくる任意のコンミテータ片の側片に対し、ブラシの一側片が平行となる位置関係で配されており、回転するコンミテータ片の側片に対して、先行して接触する面が径方向に長い接触面となっている。このため、コンミテータの回転に伴う燃料の流れに対しブラシの側片が障害となり、ブラシ先端部とコンミテータ表面とのあいだに所定量の燃料が入り込んで油膜が厚くなって、所謂路面とタイヤとのあいだに生じるハイドロプレーニング現象のようになってしまい、ブラシ先端部がコンミテータ表面から浮き上がった状態となり、ブラシ先端とコンミテータ表面とのあいだの電気的な抵抗（接触抵抗）が大きくなって、モータ効率が低下してしまうという問題がある。これに対応するためには、コイル弾機の付勢力を大きくすることが考えられるが、このようにすると燃料ポンプが大型化してしまい、当初の目的である小型化を損なってしまうという別な問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、ポンプ部と、モータ部と、吐出部とを備え、モータ部のモータ軸に一体的に設けたコンミテータにブラシが弾圧状に接触してなる燃料ポンプにおいて、前記ブラシには、燃料を押し退ける燃料整流部が形成されているものである。
請求項２の発明は、請求項１において、燃料整流部は、モータ軸の回転方向とは逆方向に突出する突部で構成されているものである。
請求項３の発明は、請求項２において、燃料整流部は、突出端部が角形状に形成されているものである。
請求項４の発明は、請求項１、２または３の何れか一項において、燃料整流部は、角柱状に形成されたブラシの一つのコーナー部で構成されているものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１または２の発明とすることにより、コンパクト化を損なうことなく、油膜による導電状態の低下を回避できる。
請求項３の発明とすることにより、燃料の流れをブラシが効率良く押し退けることができて、モータ効率のよい燃料ポンプとすることができる。
請求項４の発明とすることにより、汎用性の高いブラシをそのまま用いることができて、コスト低下を果すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、１はインタンク式の燃料ポンプであって、該燃料ポンプ１は、一端部からポンプ部Ｐ、モータ部Ｍ、燃料排出部Ｆとを備えて構成されており、モータ部Ｍを構成する筒状のモータハウジング２に内装されるモータ軸３の一端部（図１の下端部）は、ポンプ部Ｐを構成するポンプハウジング４に回転自在に軸承され、該モータ軸３軸承部の一端側に、ポンプハウジング４に収容されるインペラ（図示せず）が一体的に設けられ、モータ軸３の回転に伴いインペラが回転して燃料タンク内の燃料を燃料ポンプ１内に吸入するように設定されている。
【０００８】
前記モータ軸３には、複数枚のコア材５ａを積層して構成されるアーマチュアコア５が一体的に外嵌しており、該アーマチュアコア５には、周回り方向に複数のコイル６が巻装されている。さらに、モータ軸３の他端部（上端部）には、ディスク状のコンミテータ７が一体的に外嵌固定されており、これによって、モータ部Ｍにおける回転子Ｒが構成されている。
ここで、前記コンミテータ７は、モータ軸３に外嵌する樹脂製のボス部７ａと、該ボス部７ａの軸方向他端側のディスク面にインサートモールドされる導電性部材で形成された周回り方向複数のコンミテータ片７ｂ、これら各コンミテータ片７ｂにそれぞれ導通し、外径側に延出する状態でインサートモールドされるライザ片７ｃとをそなえて構成されている。因みに、本実施の形態のコンミテータ片７ｂは、扇形状のものが周回り方向に６つリング状に設けられている。そして、前記アーマチュアコア５に巻装された複数のコイル６の巻き始め端部および巻き終り端部とは、周回り方向所定箇所に位置するライザ片７ｃにそれぞれ導通されるように設定されている。
このように構成された回転子Ｒは、モータハウジング２の内周面に固着された一対の永久磁石２ａに近接する状態でモータハウジング２に収容されるように設定されている。尚、モータハウジング２の一端側の筒端部は、前記ポンプハウジング４により封止状に覆蓋されている。
【０００９】
一方、モータハウジング２の他端部には前記吐出部Ｆを構成する吐出部ハウジング８が配されており、該吐出部ハウジング８により、モータハウジング２の他端側の筒端部が封止状に覆蓋されるように構成されている。前記吐出部ハウジング８の中央部には、モータ軸３のコンミテータ７から突出する他端部を回転自在に軸承する凹穴状の軸承部８ａが形成されている。さらに、吐出部ハウジング８には、ブラシホルダを構成する軸方向に長い貫通孔８ｂが周回り方向に一対設けられており、該貫通孔８ｂに、軸方向に長い矩形状（直方体形状）のブラシ９が、後述する姿勢で軸方向摺動自在に収容されている。また、ブラシ９が収容される貫通孔８ｂの軸方向他端側の孔端には受け部材８ｃが一体的に設けられ、該受け部材８ｃとブラシ９の他端側面９ａとのあいだにコイル弾機１０が配設されており、これによって、ブラシ９は、コイル弾機１０の付勢力を受けて貫通孔８ｂの一端側から突出して、ブラシ９の一端側面９ｂ（ブラシ先端部）が、前記コンミテータ７のコンミテータ片７ｂ（コンミテータ表面）に弾圧状に摺接するように設定されている。そして、ブラシ９に外部電源からの供給がなされた場合に、該ブラシ９からコンミテータ片７ｂ、ライザ７ｃを介してコイル６に電源供給がなされて励磁し、これによって、回転子Ｒがモータハウジング２の筒内に形成された磁極を受けて回転するように設定されている。
【００１０】
そして、前記ブラシ９の一端側面９ｂとコンミテータ片７ｂとの摺接部位に本発明が実施されている。
つまり、ブラシ９は、前述したように直方体形状をしており、軸方向に長い四側片９ｃを備えて形成され、これによって、ブラシ９の長手方向軸中心を基準として周回り方向四つのコーナー部９ｄが形成されており、各コーナー部９ｄは、それぞれ９０度の角度を存した先端が尖鋭状の角形状（角柱状）に形成されている。そして、ブラシ９は、コンミテータ片７ｂの回転方向先側の側片７ｄに対し、四側片９ｃのうちの何れかが平行となる位置関係で配設されるのではなく、図５（Ａ）に示すように、四つのコーナー部９ｄのうち、対角線方向に位置する二つのコーナー部１０ｄが回転軌跡に略沿う姿勢で配されている。そして、コンミテータ７が予め設定される方向（一方向）に回転したとき、該コンミテータ７の回転方向における後側（逆側）を向くブラシ９の前記コーナー部９ｅが本発明の燃料整流部に相当しており、該コーナー部（燃料整流部）９ｅが回転する任意のコンミテータ片７ｂの回転方向先側の側片７ｄに対し先行して摺接するように設定されている。そして、ブラシ９は、燃料整流部９ｅが先行してコンミテータ７に摺接することにより、燃料整流部９ｅがコンミテータ片７ｂ近傍の燃料を押し退ける状態、つまり、切り裂くような状態で燃料を整流し、そしてさらなる相対回転により、コンミテータ片７ｂに摺接（接触）するように設定されている。これによって、燃料ポンプ１の駆動時において、コンミテータ７の回転に伴う燃料の流れに対しブラシ９のコーナー部（燃料整流部）９ｅが押し退けるように整流することで燃料の流れの障害になることがなくなって、コンミテータ片７ｂとのあいだに燃料が入り込んで油膜が発生することが低減され、これらのあいだの電気的な抵抗（接触抵抗）の低減を実現することができ、ブラシ９とコンミテータ７とのあいだの良好な導電状態を維持するように構成されている。
さらに、本実施の形態のブラシ９は、角柱状で貫通孔（ブラシホルダ）８ｂから突出する部位についてもコーナー部（燃料整流部）９ｅが先行して相対回転することになるので、該突出部位においても、コンミテータ７の回転に伴う燃料の流れにより受ける抵抗が小さくなって（ブラシ９による燃料の流れに対する障害を低減できて）、ブラシ９の浮き上りを防止することができるように構成されている。
【００１１】
叙述の如く構成された本形態において、インタンク式の燃料ポンプ１では、燃料ポンプ１内に燃料が浸漬しており、モータ部Ｍが駆動することにより、軸方向に長いブラシ９の一端側面９ｂと、ディスク形状のコンミテータ７のコンミテータ片７ｂとのあいだに燃料が溜ってこれらのあいだの導電状態を損なうような油膜が形成されてしまうことが想定されるが、この場合に、ブラシ９は、直方体形状の四つのコーナー部９ｄのうち、コンミテータ７の回転方向逆側に位置するコーナー部（燃料整流部）９ｅが、回転するコンミテータ片７ｂに対して先行して当接（接触）する構成となっている。この結果、コンミテータ片７ｂに対して相対回転するブラシ９のコーナー部（燃料整流部）９ｅがコンミテータ片７ｂ近傍の燃料を先行して押し退ける（切り裂く）状態で相対回転することになり、コンミテータ７の回転に伴う燃料の流れに対しブラシ９が障害となってしまうことがなくなり、コンミテータ７とブラシ９とのあいだの油膜が厚くなるのを防止することができ、これによって、ブラシ９とコンミテータ７とのあいだの電気的な抵抗が低減されて導電状態が向上し、モータ効率のよい燃料ポンプ１とすることができる。この結果、ブラシ９の付勢力を大きくするべく吐出部Ｆを大型化する必要がないものでありながら、導電状態が良好に維持された優れた燃料ポンプ１を提供することができる。
【００１２】
しかも、このものでは、ブラシ９の形状を軸方向に長い直方体形状とし、このものを、所定の長手方向の軸回りに回転をさせた姿勢で吐出部ケーシング８の貫通孔８ｂに支持させただけの簡単な構成でコンミテータ７表面上の燃料を効率良く排除することができるようにしたので、特別なブラシを用意することなく、汎用のブラシ９をそのまま用いることができ、もって、高性能の燃料ポンプを低コストで提供できる。
そして、このものでは、ブラシ９は角柱状であり、貫通孔（ブラシホルダ）８ｂとコンミテータ片７ｂとのあいだに突出する部位についても、ブラシコーナー部９ｅが先行して相対回転することになり、該部位を浸漬している燃料からブラシ９に作用する抵抗を低減することができ、ブラシ９の浮き上りの一層の防止がなされて、モータ効率の一層の向上を図ることができる。
【００１３】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、図５（Ｂ）に示す第二の実施の形態のようにすることも可能である。
第二の実施の形態のブラシ１２は、四側片１２ａ同士のあいだに形成されるコーナー部（燃料除去部）１２ｂがＲ状に形成されたものとなっている。この場合でも、コーナー部１２ｂによるコンミテータ上の燃料の排除が可能である。
【００１４】
また、図５（Ｃ）に示す第三の実施の形態のように構成することもできる。
このものは、前記第二の実施の形態と同様のブラシ１２が用いられており、Ｒ状のコーナー部１２ｂのうち、コンミテータ７の回転方向逆側のコーナー部１２ｃの二等分線Ｌが、扇状に形成されたコンミテータ片７ｂの径方向の側片のうち、回転方向先側に位置する側片７ｄに対して直交する位置関係で配され、コンミテータ７の回転に伴い、コーナー部１２ｃが側片７ｄに対して直交状に摺接するように構成されている。そして、この場合でも、コーナー部１２ｃによるコンミテータ上の燃料の排除を効果的に実現することができる。
【００１５】
一方、燃料ポンプの電動モータは、一般的には一方向に回転する構成であることから、一方向回転の電動モータを備えた燃料ポンプにおけるブラシの燃料排除部は一箇所に設ければよく、このような形状としては、図５（Ｄ）の第四の実施の形態に示すように、矩形状のブラシ１３の一側片にのみ、三角形状の燃料排除部１３ａを形成する構成としてもよい。さらには、図５（Ｅ）の第五の実施の形態に示すように、矩形状のブラシ１４の一側片の他端側部位に、三角形状の燃料排除部１４ａを形成する構成としてもよい。また、図５（Ｆ）の第六の実施の形態のように、矩形状のブラシ１５の一側片に、船の走行方向先端側部位をイメージした舳先状、即ち、三角形状の一対の側片が外径側に膨出する形状の燃料排除部１５ａを形成する構成としてもよい。
【００１６】
さらには、図６（Ａ）の第七の実施の形態のように、矩形状のブラシ１６の一側片に、半円状の突部である燃料排除部１６ａを形成したもの、図６（Ｂ）の第八の実施の形態のように、三角形状のブラシ１７とし、該ブラシ１７の一つのコーナー部を燃料排除部１７ａとしたもの、図６（Ｃ）の第九の実施の形態のように、矩形状のブラシ１８の一側片に、内径側（外径側）に偏寄する突部である燃料排除部１８ａを形成したものとすることができる。
このように、ブラシの形状としては、モータ部の回転方向とは逆方向に突出して、コンミテータ近傍部位の燃料を効率良く押し退ける（整流する）ことができる形状であればよい。
また、コンミテータの形状としては、前記実施の形態のようにディスク状のものに限定されず、筒状の外周面にコンミテータ片が設けられるようなコンミテータであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】燃料ポンプの一部断面正面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれアーモータ軸にアーマチュアコアとコンミテータを装着した状態の正面図、平面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ吐出部ハウジングの平面図、一部切り欠き正面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれコンミテータの平面図、図４（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、底面図、正面図である。
【図５】図５（Ａ）はコンミテータ片とブラシの位置関係を説明するパターン図、図５（Ｂ）は第二の実施の形態におけるコンミテータ片とブラシの位置関係を説明するパターン図、図５（Ｃ）は第三の実施の形態におけるコンミテータ片とブラシの位置関係を説明するパターン図、図５（Ｄ）は第四の実施の形態におけるブラシの斜視図、図５（Ｅ）は第五の実施の形態におけるブラシの斜視図、図５（Ｆ）は第六の実施の形態におけるブラシの斜視図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第七、第八、第九の実施の形態におけるブラシの平面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    燃料ポンプ
Ｆ    吐出部
２    モータハウジング
３    モータ軸
４    ポンプハウジング
５    アーマチュアコア
７    コンミテータ
７ｂ    コンミテータ片
８    吐出部ハウジング
８ｂ    貫通孔
９    ブラシ
９ｃ    四側片
９ｄ    コーナー部
９ｅ    燃料整流部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006325284.tif 000006
【図５】
2006325284.tif 000007
【図６】
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