(57)【要約】【課題】磁性粉および樹脂バインダが混練されて成る複合材料の射出成形で内外二層のボンド磁石が回転軸に同軸に結合されて成るロータを有するブラシレスモータと、そのブラシレスモータで回転駆動されるウエスコポンプとが円筒状のハウジング内に収容され、ウエスコポンプから送出される燃料が前記ハウジング内を流通することを可能とした燃料供給装置において、内層および外層で要求される性能をともに満足させるようにして内外二層のボンド磁石がロータに形成されるようにする。【解決手段】ロータ１９の内外二層のボンド磁石２４，２５が、相互に異なる樹脂バインダを有する前記複合材料で射出成形される。【選択図】      図１
2018050420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉および樹脂バインダが混練されて成る複合材料の射出成形で内外二層のボンド磁石（２４，２５）が回転軸（２６）に同軸に結合されて成るロータ（１９）を有するブラシレスモータ（６）と、そのブラシレスモータ（６）で回転駆動されるウエスコポンプ（５）とが円筒状のハウジング（７）内に収容され、前記ウエスコポンプ（５）から送出される燃料が前記ハウジング（７）内を流通することを可能とした燃料供給装置において、前記ロータ（１９）の内外二層の前記ボンド磁石（２４，２５）が、相互に異なる樹脂バインダを有する前記複合材料で射出成形されることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記内外二層のボンド磁石（２４，２５）のうち内層のボンド磁石（２４）が、樹脂バインダをポリアミド樹脂とした複合材料の射出成形で形成され、外層のボンド磁石（２５）が、樹脂バインダをポリフェニレンサルファイド樹脂とした複合材料の射出成形で形成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記外層のボンド磁石（２５）が、前記内層のボンド磁石（２４）を覆うようにして円筒状に形成される円筒部（２５ａ）と、前記内層のボンド磁石（２４）の軸方向両端を覆って前記円筒部（２５ａ）の両端に連設される一対の端板部（２５ｂ，２５ｃ）とから成り、前記回転軸（２６）の半径方向で前記内層のボンド磁石（２４）の肉厚（ｄ１）が前記円筒部（２５ａ）の肉厚（ｄ２）よりも大きく設定されることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性粉および樹脂バインダが混練されて成る複合材料の射出成形で内外二層のボンド磁石が回転軸に同軸に結合されて成るロータを有するブラシレスモータと、そのブラシレスモータで回転駆動されるウエスコポンプとが円筒状のハウジング内に収容され、前記ウエスコポンプから送出される燃料が前記ハウジング内を流通することを可能とした燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスモータにおけるロータが、回転軸に内外二層のボンド磁石が同軸に結合されて成るようにしたものが、特許文献１で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５１７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１で開示されるブラシレスモータのロータでは、ボンド磁石の厚さが薄いと、充分な磁石性能が得られないという課題を解決すべくボンド磁石の肉厚を大きくする際に、成形工程や温度サイクル試験等において割れが発生するのを回避するために、内外二層にボンド磁石が形成されているのであるが、それらの二層のボンド磁石で同一の樹脂バインダとしてポリアミド１２が用いられている。ところが樹脂バインダとしてのポリアミド１２は、基本的に吸湿性があって膨潤し易く、本願発明の対象である燃料供給装置のブラシレスモータに用いるのは不向きである。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、内層および外層で要求される性能をともに満足させるようにして内外二層のボンド磁石がロータに形成されるようにした燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、磁性粉および樹脂バインダが混練されて成る複合材料の射出成形で内外二層のボンド磁石が回転軸に同軸に結合されて成るロータを有するブラシレスモータと、そのブラシレスモータで回転駆動されるウエスコポンプとが円筒状のハウジング内に収容され、前記ウエスコポンプから送出される燃料が前記ハウジング内を流通することを可能とした燃料供給装置において、前記ロータの内外二層の前記ボンド磁石が、相互に異なる樹脂バインダを有する前記複合材料で射出成形されることを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記内外二層のボンド磁石のうち内層のボンド磁石が、樹脂バインダをポリアミド樹脂とした複合材料の射出成形で形成され、外層のボンド磁石が、樹脂バインダをポリフェニレンサルファイド樹脂とした複合材料の射出成形で形成されることを第２の特徴とする。
【０００８】
さらに本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記外層のボンド磁石が、前記内層のボンド磁石を覆うようにして円筒状に形成される円筒部と、前記内層のボンド磁石の軸方向両端を覆って前記円筒部の両端に連設される一対の端板部とから成り、前記回転軸の半径方向で前記内層のボンド磁石の肉厚が前記円筒部２５ａの肉厚よりも大きく設定されることを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の特徴によれば、ロータの内外二層のボンド磁石を形成する複合材料の樹脂バインダが異なるので、内層および外層で要求される性能をともに満足させるようにした内外二層のボンド磁石をロータに形成することができる。
【００１０】
また本発明の第２の特徴によれば、内層のボンド磁石の樹脂バインダをポリアミド樹脂とすることで、その複合材料の流動性を高めることができ、樹脂バインダに対する磁性粉の混入割合を高めて磁束密度を高めることができる。一方、ポリアミド樹脂は吸湿性があり、しかも乾燥状態で強度が低下するという弱点を有するが、外層のボンド磁石の樹脂バインダをポリフェニレンサルファイド樹脂とすることで、内層のボンド磁石に対して、磁束密度が少し低くなるものの、耐熱性、耐燃料性および乾燥状態での強度を高めるとともに吸湿性を低下させることができ、内層および外層の両者の利点を効果的に発揮させるようにして燃料供給装置のブラシレスモータとして好適なロータを得ることができる。
【００１１】
さらに本発明の第３の特徴によれば、磁束密度を高めるのに好適なポリアミド樹脂を樹脂バインダとした内層のボンド磁石を厚肉とすることで、耐燃料性および磁気特性に優れたロータを実現することができる。また内層のボンド磁石を射出成形する際の、射出ゲート痕やエアベントの面積を、厚肉であることから大きく設定しても外層のボンド磁石の端板部で覆われることからロータに外観上の問題が生じることはなく、流動性が良好であることと相俟って金型内での流動性を高め、充填不足によって成形品のショートカットや内部気泡が生じないようにして、品質の優れたロータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】燃料供給装置の縦断面図である。
【図２】ロータの形成工程を順次示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について図１および図２を参照しながら説明すると、先ず図１において、この燃料供給装置は、ウエスコポンプ５と、そのウエスコポンプ５を駆動するブラシレスモータ６とが、中空の円筒状である共通のハウジング７に収容、結合されて成る。
【００１４】
前記ウエスコポンプ５は、放射状の多数の溝８を外周に有するインペラ９と、そのインペラ９の外周を臨ませるようにして円弧状に延びるポンプ室１０を有して前記インペラ９を回転可能に収納するポンプケース１１とを備える。前記ポンプケース１１は、外側ケース半体１２と、内側ケース半体１３とで分割構成されており、外側ケース半体１２および内側ケース半体１３間に前記インペラ９が介装されるとともに前記ポンプ室１０が画成される。
【００１５】
前記ポンプケース１１は、軸方向外方に臨んで前記ハウジング７の内面に形成される環状段部７ａと、前記ハウジング７の一端部に形成される第１のかしめ加工部７ｂとで挟持されるようにして、前記ハウジング７の一端部に収容される。
【００１６】
前記ブラシレスモータ６は、ステータコア１５ならびにボビン１７を介して前記ステータコア１５に巻装されるコイル１６を備えるステータ１８と、そのステータ１８内に配置されるロータ１９とを有し、前記ステータコア１５は、複数枚の電磁鋼板１４が積層状態で相互に結合されて成る。
【００１７】
前記ステータ１８の軸方向両端部は樹脂製である第１および第２の被覆部２１，２２で覆われており、前記ブラシレスモータ６は、前記ウエスコポンプ５の前記ポンプケース１１と、前記第１の被覆部２１との間に円盤状のスペーサ２３を介在させて前記ハウジング７に挿入され、前記ハウジング７の他端部に形成される第２のかしめ加工部７ｃを第２の被覆部２２に係合することで、前記ブラシレスモータ６が前記ハウジング７に内蔵される。
【００１８】
前記ロータ１９は、内外二層のボンド磁石２４，２５が回転軸２６に同軸に結合されて成るものであり、前記回転軸２６の一端部は、前記ポンプケース１１との間に第１の滑り軸受２９を介在させて前記ポンプケース１１内に突入される。前記ポンプケース１１内で前記回転軸２６にインペラ９が相対回転不能に連結されるものであり、この実施の形態では、前記インペラ９の中央部には非円形の取付け孔３０が設けられ、前記インペラ９に対応する部分で前記回転軸２６の一端部には、前記取付け孔３０の断面形状に対応した断面形状の非円形部２６ａが設けられる。前記非円形部２６ａが前記取付け孔３０に挿入されることで、前記インペラ９が前記回転軸２６の多少の傾きを許す程度の遊びを持って前記回転軸２６に相対回転不能に連結され、前記ポンプケース１１の前記外側ケース半体１２および前記内側ケース半体１３で前記インペラ９の軸方向に沿う移動が阻止される。
【００１９】
前記ポンプケース１１の前記内側ケース半体１３には、前記回転軸２６を同軸に囲繞する円筒状の軸受ハウジング１３ａが一体に設けられており、その軸受ハウジング１３ａおよび前記回転軸２６間に、第１の滑り軸受２９が介装される。また前記回転軸２６の他端部は、第２の被覆部２２に第２の滑り軸受３１を介して回転自在に支持される。
【００２０】
前記ポンプケース１１における前記外側ケース半体１２には、前記ポンプ室１０の周方向一端部に通じる吸込ポート３２が設けられ、前記内側ケース半体１３には、前記ポンプ室１０の周方向他端部に通じるとともに前記ブラシレスモータ６側に燃料を導出する燃料導出ポート３３が設けられる。しかも外側ケース半体１２には、前記吸込ポート３２に直接連通する円筒状の吸込管１２ａが外向きに一体に突設されるとともに、ポンプケース１１内でのポンプ作用に伴って生じた気泡を排出するための脱気孔３４が形成される。
【００２１】
前記ブラシレスモータ６における前記ロータ１９の外周および前記ステータ１８の内周間には、前記燃料導出ポート３３に通じる燃料通路３５が形成され、第２の被覆部２２には、前記燃料通路３５に通じるようにしつつ前記第２の滑り軸受３１の周囲に配置される複数の通路孔３６が設けられ、第２の被覆部２２には、前記通路孔３６に通じる燃料出口室３７が形成される。しかも第２の被覆部２２には、ポンプ作動時に高圧燃料を吐出するための円筒状の吐出管２２ａが一体に突設され、その吐出管２２ａ内には、前記燃料出口室３７から前記吐出管２２ａの先端の燃料吐出口３８側へのみ燃料の流動を許容する逆流防止用のチェック弁３９が収納される。
【００２２】
図２を併せて参照して、前記ロータ１９を製作するにあたっては、先ず図２（ａ）で示す回転軸２６を図示しない金型装置内に位置決めして挿入し、図２（ｂ）で示すように内層のボンド磁石２４を型成形し、さらに図２（ｃ）で示すように、他の金型装置内で前記内層のボンド磁石２４を被覆するように外層のボンド磁石２５を型成形し、その後で前記内層のボンド磁石２４および前記外層のボンド磁石２５を周方向で複数の磁極に着磁することでロータ１９の製作が完了する。
【００２３】
前記内層のボンド磁石２４および前記外層のボンド磁石２５は、磁性粉および樹脂バインダが混練されて成る複合材料の射出成形で形成されるものであり、それらのボンド磁石２４，２５は、相互に異なる樹脂バインダを有する複合材料で射出成形される。
【００２４】
前記内層のボンド磁石２４は、樹脂バインダをポリアミド樹脂とした複合材料の射出成形で形成され、前記外層のボンド磁石２５は、樹脂バインダをポリフェニレンサルファイド樹脂とした複合材料の射出成形で形成される。
【００２５】
ところで樹脂バインダをポリアミド樹脂とした複合材料は良好な流動性を発揮するので、樹脂バインダに対する磁性粉の混入割合を高めることが可能であるが、基本的には吸湿性があり、乾燥状態では強度低下するという弱点を有する。それに対して樹脂バインダをポリフェニレンサルファイド樹脂とした複合材料は、耐熱性、耐燃料性および乾燥状態での強度を高めるとともに吸湿性を低下させることができるものの、流動性については樹脂バインダをポリアミド樹脂とした複合材料よりも低下する。
【００２６】
さらに前記外層のボンド磁石２５は、前記内層のボンド磁石２４を覆うようにして円筒状に形成される円筒部２５ａと、前記内層のボンド磁石２４の軸方向両端を覆って前記円筒部２５ａの両端に連設される一対の端板部２５ｂ，２５ｃとから成り、前記回転軸２６の半径方向に沿う前記内層のボンド磁石２４の肉厚ｄ１は、前記外層のボンド磁石２５における円筒部２５ａの前記半径方向に沿う肉厚ｄ２よりも大きく設定される。
【００２７】
次にこの実施の形態の作用について説明すると、ブラシレスモータ６のロータ１９は、磁性粉および樹脂バインダが混練されて成る複合材料の射出成形で内外二層のボンド磁石２４，２５が回転軸２６に同軸に結合されて成るのであるが、内外二層の前記ボンド磁石２４，２５が、相互に異なる樹脂バインダを有する複合材料で射出成形されるので、内層および外層で要求される性能をともに満足させるようにした内外二層のボンド磁石２４，２５をロータ１９に形成することができる。
【００２８】
また前記内外二層のボンド磁石２４，２５のうち内層のボンド磁石２４が、樹脂バインダをポリアミド樹脂とした複合材料の射出成形で形成され、外層のボンド磁石２５が、樹脂バインダをポリフェニレンサルファイド樹脂とした複合材料の射出成形で形成されるので、内層のボンド磁石２４の樹脂バインダをポリアミド樹脂とすることで、その複合材料の流動性を高め，樹脂バインダに対する磁性粉の混入割合を高めて磁束密度を高めることができる。一方、ポリアミド樹脂は吸湿性があり、しかも乾燥状態で強度が低下するという弱点を有するが、外層のボンド磁石２５の樹脂バインダをポリフェニレンサルファイド樹脂とすることで、内層のボンド磁石２４に対して、磁束密度が少し低くなるものの、耐熱性、耐燃料性および乾燥状態での強度を高めるとともに吸湿性を低下させることができ、内層および外層の両者の利点を効果的に発揮させるようにして燃料供給装置のブラシレスモータ６として好適なロータ１９を得ることができる。
【００２９】
さらに前記外層のボンド磁石２５が、前記内層のボンド磁石２４を覆うようにして円筒状に形成される円筒部２５ａと、前記内層のボンド磁石２４の軸方向両端を覆って前記円筒部２５ａの両端に連設される一対の端板部２５ｂ，２５ｃとから成り、前記回転軸２６の半径方向で前記内層のボンド磁石２４の肉厚ｄ１が前記円筒部２５ａの肉厚ｄ２よりも大きく設定されるので、磁束密度を高めるのに好適なポリアミド樹脂を樹脂バインダとした内層のボンド磁石２４を厚肉とすることで、耐燃料性および磁気特性に優れたロータ１９を実現することができる。また内層のボンド磁石２４を射出成形する際の、射出ゲート痕やエアベントの面積を、厚肉であることから大きく設定しても外層のボンド磁石２５の端板部２５ｂ，２５ｃで覆われることからロータ１９に外観上の問題が生じることはなく、流動性が良好であることと相俟って金型内での流動性を高め、充填不足によって成形品のショートカットや内部気泡が生じないようにして、品質の優れたロータ１９を得ることができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
６・・・ブラシレスモータ
５・・・ウエスコポンプ
７・・・ハウジング
１９・・・ロータ
２４・・・内層のボンド磁石
２５・・・外層のボンド磁石
２５ａ・・・  円筒部
２５ｂ，２５ｃ・・・端板部
２６・・・回転軸
ｄ１・・・内層のボンド磁石の肉厚
ｄ２・・・円筒部の肉厚
【図１】
2018050420.tif 000003
【図２】
2018050420.tif 000004