(57)【要約】【課題】  ハウジングとステータとの中心軸合わせの精度を向上する燃料ポンプの製造方法を提供する。【解決手段】  ステータ１０を挿入する前のハウジング２０に対して径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を作用させ、径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が作用するハウジング２０の部位２０４、２０５、２０６を径内方向に弾性変形させる。このとき、部位２０４と部位２０６との間に位置する部位２０７、部位２０４と部位２０５との間に位置する部位２０８、及び、部位２０５と部位２０６との間に位置する部位２０９が径外方向に弾性変形する。次に、リブ１０１、１０２、１０３が部位２０７、２０８、２０９に当接可能なようステータ１０をハウジング２０に挿入する。径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の作用を解除すると、ハウジング２０の内壁２００がリブ１０１、１０２、１０３に当接し、ステータ１０がハウジング２０に対して固定される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジング（２０）と、
燃料を吸入する吸入口（６１）を有し、前記ハウジングの一方の端部（２０２）に設けられるポンプカバー（６０）と、
燃料を吐出する吐出口（４１）を有し、前記ハウジングの他方の端部（２０１）に設けられるカバーエンド（４０）と、
複数の巻線（１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６）が巻回され、前記ハウジングに収容されるとき前記ハウジングの内壁（２００）に当接する複数のリブ（１０１、１０２、１０３）を有する筒状のステータ（１０）と、
前記ステータの径内方向に回転可能に設けられるロータ（５０）と、
前記ロータと同軸に設けられ、前記ロータと一体に回転するシャフト（５２）と、
前記シャフトの前記ポンプカバー側の端部に設けられ、前記シャフトとともに回転すると、前記吸入口から流入した燃料を加圧し前記吐出口から吐出するインペラ（６５）と、
を備える燃料ポンプ（１）の製造方法であって、
前記ハウジングを形成する側壁の複数の部位（２０４、２０５、２０６）に径外方向からの力（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を作用させ、前記ハウジングを弾性変形する変形工程と、
前記変形工程の後、弾性変形した前記ハウジングを形成する側壁の径外方向に変形している複数の部位（２０７、２０８、２０９）に複数の前記リブを当接可能なよう前記ステータを挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後、前記ハウジングに対する前記径外方向からの力の作用を解除し、前記ハウジングの内壁と複数の前記リブとを当接させる固定工程と、
を含むことを特徴とする燃料ポンプの製造方法。
【請求項２】
前記ハウジング及び前記ステータは、円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの製造方法。
【請求項３】
複数の前記リブは、前記ステータの径方向外側に等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ポンプの製造方法。
【請求項４】
前記固定工程のとき、複数の前記リブは、前記径外方向からの力が作用する複数の前記部位の中間に位置する内壁に当接することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料ポンプの製造方法。
【請求項５】
前記径外方向からの力は、圧縮空気によって発生することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料ポンプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ室内で回転可能なインペラと、インペラを回転駆動可能なモータ部とを備え、インペラの回転によって燃料タンクの燃料を内燃機関に圧送する燃料ポンプが知られている。特許文献１には、巻線が巻回されるステータ及びステータの径内方向に設けられシャフトを介してインペラに接続するロータを有するモータ部を備える燃料ポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２８１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の燃料ポンプでは、ステータを収容するハウジングの中心軸とステータの中心軸とを合わせるため、ステータの径方向外側にハウジングに対するステータの圧入代を考慮した複数のリブが形成されている。特許文献１に記載の燃料ポンプを製造するとき、当該複数のリブがハウジングの内壁に均等に当接するようステータを筒状のハウジングに圧入固定する。このとき、当該複数のリブはハウジングの内壁に摺動するため、バリやむしれなどの変形が生じる。このため、ハウジングに対するステータの位置がずれるおそれがあり、ハウジングとステータとの中心軸合わせの精度が低下する。
【０００５】
本発明の目的は、ハウジングとステータとの中心軸合わせの精度を向上する燃料ポンプの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、筒状のハウジングと、ハウジングに収容されるときハウジングの内壁に当接する複数のリブを有する筒状のステータと、ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、ロータと同軸に設けられロータと一体に回転するシャフトと、シャフトの端部に設けられシャフトとともに回転すると燃料を加圧し吐出するインペラと、を備える燃料ポンプの製造方法であって、ハウジングを形成する側壁の複数の部位に径外方向からの力を作用させハウジングを弾性変形する変形工程と、変形工程の後、弾性変形したハウジングを形成する側壁の径外方向に変形している複数の部位に複数のリブを当接可能なようステータを挿入する挿入工程と、挿入工程の後、ハウジングに対する径外方向からの力の作用を解除しハウジングの内壁と複数のリブとを当接させる固定工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の燃料ポンプの製造方法では、ステータをハウジングに挿入する前に、ハウジングを形成する側壁の複数の部位に径外方向からの力を作用させハウジングを弾性変形する。このとき、径外方向からの力が作用する側壁の当該複数の部位は径内方向に向かって弾性変形する一方、径外方向からの力が作用しない側壁の部位は径外方向に向かって弾性変形する。ステータをハウジングに挿入する挿入工程では、複数のリブが径外方向に向かって弾性変形しているハウジングを形成する側壁の複数の部位に当接するようステータを挿入する。これにより、ハウジングの内壁と複数のリブとは摺動することなく、ステータはハウジングに挿入される。挿入工程の後、ハウジングに対する径外方向からの力の作用を解除すると、ハウジングは元の形状に戻り、側壁の内壁とステータのリブとが当接する。これにより、リブにバリやむしれなどが生じることなくハウジングの内部にステータを圧入固定することができる。したがって、ハウジングの中心軸とステータの中心軸とを高精度に合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による燃料ポンプの製造方法で製造する燃料ポンプの断面図である。
【図２】図１のＩＩ部拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態による燃料ポンプの製造方法を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による燃料ポンプの製造方法における変形工程及び挿入工程を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（一実施形態）
本発明の一実施形態による燃料ポンプについて、図１〜図４に基づいて説明する。
【００１１】
燃料ポンプ１は、ハウジング２０、ポンプカバー６０、カバーエンド４０、モータ部３、ポンプ部４などから構成される。燃料ポンプ１では、モータ部３及びポンプ部４は、ハウジング２０、ポンプカバー６０、及び、カバーエンド４０により形成される空間に収容されている。燃料ポンプ１は、図１の下側に示す吸入口６１から図示しない燃料タンク内の燃料を吸入し、図１の上側に示す吐出口４１から内燃機関に吐出する。なお、図１では、上側を「天側」、下側を「地側」とする。
【００１２】
ハウジング２０は、鉄などの金属により円筒状に形成されている。
ポンプカバー６０は、ハウジング２０の吸入口６１側の端部２０１を塞いでいる。ポンプカバー６０は、端部２０１の縁が内側へ加締められることにより、ハウジング２０の中心軸φ２０方向への抜けが規制されている。ポンプカバー６０は、燃料タンク内の燃料をハウジング２０の内部に吸入する吸入口６１を有する。吸入口６１の内側には、ポンプカバー６０を中心軸φ２０方向に貫く吸入通路６２が形成されている。
【００１３】
カバーエンド４０は、樹脂から成形され、ハウジング２０の吐出口４１側の端部２０２を塞いでいる。カバーエンド４０は、カバーエンド４０の縁に形成されている段部４０１がハウジング２０の内壁２００に形成されている段差２０３に係合しつつ、ハウジング２０の端部２０２の縁が内側に加締められることにより、ハウジング２０の中心軸φ２０方向への抜けが規制されている。カバーエンド４０は、ハウジング２０の内部の燃料を外部に吐出する吐出口４１を有する。吐出口４１の内側には、カバーエンド４０を中心軸φ２０方向に貫く吐出通路４２が形成されている。
カバーエンド４０は、ハウジング２０の内部側の中央に有底筒状に形成される軸受収容部４３を形成する。軸受収容部４３は、内部にシャフト５２の端部５２１、及び、端部５２１を回転可能に支持する軸受４６が収容される空間を有する。
【００１４】
モータ部３は、ステータ１０、ロータ５０、シャフト５２などから構成されている。モータ部３は、ブラシレスモータであって、ステータ１０に電力が供給されると回転磁界が生じ、ロータ５０がシャフト５２とともに回転する。
【００１５】
ステータ１０は、円筒状に形成され、ハウジング２０内の径方向外側に収容されている。ステータ１０は、図２（ｂ）に示すように、六つのコア１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、六つのボビン１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、六つの巻線１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、及び、三つの接続端子などを有している。ステータ１０は、これらを樹脂によりモールドすることにより一体に形成される。
【００１６】
コア１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６は、それぞれ板状の鉄など磁性材料が複数枚重なることにより形成されている。コア１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６は、周方向に並べられ、ロータ５０の磁石５４に対向する位置に設けられている。
【００１７】
ボビン１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６は、樹脂材料から形成されており、形成時にそれぞれインサートされるコア１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６と一体となって設けられる。
【００１８】
巻線１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６は、例えば表面が絶縁皮膜で被覆された銅線である。巻線１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６は、それぞれコア１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６がインサートされたボビン１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６に巻回され、コイルを形成する。巻線１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６は、燃料ポンプ１の天側に設けられる三つの接続端子と電気的に接続する。
【００１９】
三つの接続端子は、カバーエンド４０に固定されている。具体的には、図１に示すように、三つの接続端子の一つである接続端子３８は、カバーエンド４０を中心軸φ２０方向に貫通するよう設けられている。接続端子３８の外部側の端部は、カバーエンド４０に設けられている電気コネクタ部４５内に収容され、中心軸φ２０方向に突出している。接続端子３８を除く他の接続端子は、図示しないが、接続端子３８と同じように電気コネクタ部４５内に収容され、設けられている。三つの接続端子は、図示しない電源装置からの３相電力を受電する。
【００２０】
ステータ１０の径方向外側には、複数のリブが形成されている。第１実施形態による燃料ポンプ１では、リブ１０１、１０２、１０３は、図２（ｂ）に示すように、ステータ１０の中心軸上の点を中心として同心円上に等間隔に形成されている。具体的には、リブ１０１は、ボビン１４１の径方向外側に形成されている。リブ１０２は、ボビン１４３の径方向外側に形成されている。リブ１０３は、ボビン１４５の径方向外側に形成されている。リブ１０１、１０２、１０３の径方向外側の壁面１０６、１０７、１０８は、ステータ１０の中心軸上の点から同じ距離となるよう形成されている。これにより、ステータ１０をハウジング２０に組み込んだとき、壁面１０６、１０７、１０８がハウジング２０の内壁２００に当接すると、ステータ１０の中心軸とハウジング２０の中心軸φ２０とが一致する。
【００２１】
ロータ５０は、ステータ１０の内側に回転可能に収容される。ロータは、鉄心５３の周囲に磁石５４が設けられる。磁石５４は、周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されている。一実施形態では、Ｎ極及びＳ極は２極対、計４極設けられている。
【００２２】
シャフト５２は、ロータ５０の中心軸上に形成された軸穴５１に圧入固定されており、ロータ５０とともに回転する。
【００２３】
ポンプ部４は、ポンプケーシング７０、インペラ６５などから構成されている。
ポンプケーシング７０は、略円板状に形成され、ポンプカバー６０とステータ１０との間に設けられている。ポンプケーシング７０は、ポンプカバー６０との間にインペラを収容するポンプ室７２を形成する。ポンプケーシング７０の中心部には、ポンプケーシング７０を中心軸φ２０方向に貫く穴７１が形成されている。穴７１には、軸受５６が嵌め込まれている。軸受５６は、シャフト５２のポンプ室７２側の端部５２２を回転可能に支持している。これにより、ロータ５０及びシャフト５２は、カバーエンド４０及びポンプケーシング７０に対し回転可能となっている。
【００２４】
インペラ６５は、樹脂により略円板状に形成されている。インペラ６５は、ポンプ室７２に回転可能に収容されている。シャフト５２の径方向外側の端部は、外壁の一部がカットされたＤ字形状となっている。シャフト５２の端部５２２は、インペラ６５の中心部に形成された対応するＤ字形状の穴６６に嵌め込まれている。これにより、インペラ６５は、シャフト５２の回転によってポンプ室７２内で回転する。
【００２５】
ポンプカバー６０のインペラ６５側の面には、吸入通路６２と接続する溝６３が形成されている。また、ポンプケーシング７０のインペラ６５側の面には、溝７３が形成されている。溝７３には、ポンプケーシング７０をシャフト５２の回転軸方向に貫く燃料通路７４が連通している。インペラ６５には、溝６３及び溝７３に対応する位置に斜面６７が形成されている。
【００２６】
燃料ポンプ１では、接続端子を介して巻線１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６に電力が供給されるとロータ５０及びシャフト５２とともにインペラ６５が回転する。インペラ６５が回転すると、燃料ポンプ１を収容する燃料タンク内の燃料は、吸入口６１及び吸入通路６２を通って溝６３に導かれる。溝６３に導かれた燃料は、インペラ６５の回転により昇圧され溝７３に導かれる。昇圧された燃料は、燃料通路７４を通ってポンプケーシング７０とモータ部３との間に形成される中間室７５に導かれる。
【００２７】
中間室７５に導かれた燃料は、ロータ５０とステータ１０との間の燃料通路７６、シャフト５２の外壁とステータ１０との間の燃料通路７７を通る。また、中間室７５に導かれた燃料の一部は、ハウジング２０とステータ１０との間に形成される燃料通路７８を通る。燃料通路７６、７７、７８を通った燃料は、カバーエンド４０の軸受収容部４３の径外方向に形成されている燃料通路７９を通って吐出通路４２に導入される。吐出通路４２に導入された燃料は、吐出口４１を通って外部に吐出される。
【００２８】
次に、一実施形態による燃料ポンプ１の製造方法について図３、４に基づいて説明する。図４は、燃料ポンプ１の製造工程におけるハウジング２０とステータ１０との関係について説明する模式図である。なお、図４（ａ）では、説明の便宜上、リブ１０１、１０２、１０３を有するステータ１０を簡略化して示している。
【００２９】
最初に、ステップ（以下、単に「Ｓ」という）１０１において、カバーエンド４０とステータ１０とを一体に成形する。一実施形態による燃料ポンプ１では、図１に示すように、カバーエンド４０のステータ１０側とステータ１０のカバーエンド４０側とが接続するよう形成されている。Ｓ１０１において、カバーエンド４０とステータ１０とを接続し、Ｓ１０１の工程以降、一つの部材として取り扱えるよう成形する。
【００３０】
次に、Ｓ１０２において、ハウジング２０に対してハウジング２０の中心軸φ２０に向かって径外方向からの力を複数作用させる。具体的には、図４（ａ）に示すように、ハウジング２０の中心軸φ２０に向かって径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を作用させる。一実施形態による燃料ポンプ１の製造方法では、径外方向からの力を三方向から作用させる。径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は、図示しない作用力発生装置において空気圧により発生する圧縮力である。これにより、断面形状が環状の形状であったハウジング２０は、図４（ａ）に示すような形状に弾性変形する。このとき、径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が作用する「ハウジングを形成する側壁の部位」としてのハウジング２０の部位２０４、２０５、２０６は、径内方向に弾性変形する。一方、部位２０４と部位２０６との間に位置する部位２０７、部位２０４と部位２０５との間に位置する部位２０８、部位２０５と部位２０６との間に位置する部位２０９は、部位２０４、２０５、２０６の径内方向への変形にあわせて径外方向に変形する。部位２０７、２０８、２０９は、特許請求の範囲に記載の「弾性変形したハウジングを形成する側壁の径外方向に変形している部位」に相当する。
【００３１】
次に、Ｓ１０３において、弾性変形したハウジング２０にカバーエンド４０と一体に成形されたステータ１０を挿入する。このとき、図４（ａ）に示すように、リブ１０１、１０２、１０３は、ハウジング２０の部位２０７、２０８、２０９の中央、すなわち、部位２０４と部位２０６との中間、部位２０４と部位２０５との中間、及び、部位２０５と部位２０６との中間に当接するようステータ１０をハウジング２０の内部に挿入する。ハウジング２０に挿入されたカバーエンド４０と一体になったステータ１０は、カバーエンド４０の段部４０１がハウジング２０の段差２０３に当接することでハウジング２０に対する中心軸φ２０方向の位置が決定される。
【００３２】
次に、Ｓ１０４において、ハウジング２０に対する径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の作用を解除する。径内方向の力Ｆ１、Ｆ２，Ｆ３の作用が解除されると、弾性変形しているハウジング２０は、図４（ｂ）に示すように、断面形状が環状に戻る。このとき、ハウジング２０の内壁２００がリブ１０１、１０２、１０３の壁面１０６、１０７、１０８に当接する。
【００３３】
次に、Ｓ１０５において、シャフト５２が挿通されているロータ５０をステータ１０の内部に挿入する。
次に、Ｓ１０６において、ハウジング２０の端部２０１側にポンプ部４を組み付ける。
最後に、Ｓ１０７において、ハウジング２０の端部２０１にポンプカバー６０を組み付け、端部２０１を加締めることにより、燃料ポンプ１が完成する。
【００３４】
従来、燃料ポンプの製造方法において、ステータをハウジングに固定するとき、ハウジングに対してステータを圧入する。このとき、ハウジングの中心軸とステータの中心軸とを精度よく合わせるためステータの径方向外側に形成されているリブは、ハウジングの内壁と摺動し、バリやむしれなどによって変形するおそれがある。このため、ハウジングとステータとの中心軸合わせの精度が低下する。
【００３５】
一実施形態による燃料ポンプ１の製造方法では、ハウジング２０を弾性変形させた後、ステータ１０をハウジング２０の内部に挿入する。このとき、ステータ１０のリブ１０１、１０２、１０３が弾性変形しているハウジング２０を形成する側壁のうち径外方向に広がっている部位２０７、２０８、２０９に当接可能なようステータ１０を挿入する。ステータ１０を挿入した後、ハウジング２０に対する径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の作用を解除すると、リブ１０１、１０２、１０３がハウジング２０の内壁２００に当接する。これにより、ハウジング２０の内壁２００との摺動によるリブ１０１、１０２、１０３のバリやむしれなどの変形を防止することができる。したがって、ステータ１０の中心軸をハウジング２０の中心軸φ２０に高精度に合わせることができる。また、ステータ１０の中心軸をハウジング２０の中心軸φ２０に高精度に合わせることができるため、振動により発生する騒音を低減することができる。
【００３６】
また、一実施形態による燃料ポンプ１の製造方法では、リブのバリやむしれなどの変形を防止することができるため、製造段階における異物の発生を防止することができる。
【００３７】
また、低騒音及び低振動の燃料ポンプを製造するため、ハウジングに対するステータの圧入長さを長く取ることにより、ハウジングの中心軸とステータの中心軸とを高精度に合わせることが求められている。しかしながら、圧入長さを長くすると、圧入をするときにハウジングとステータとに作用させる必要な荷重が大きくなり、また、圧入に必要な時間も長くなる。
一実施形態による燃料ポンプ１の製造方法では、ステータ１０を挿入する前にハウジング２０を弾性変形させることによりステータ１０の中心軸をハウジング２０の中心軸φ２０に高精度に合わせることができる。これにより、圧入長さを長くする必要がなくなり、圧入に必要な荷重を低減することができる。また、圧入に必要な時間を短縮することができる。
【００３８】
また、圧入長さを長くすることなくステータ１０の中心軸をハウジング２０の中心軸φ２０に高精度に合わせることができるため、燃料ポンプの大型化を防止することができる。
【００３９】
また、一実施形態による燃料ポンプ１の製造方法では、ハウジング２０を弾性変形するとき、ハウジング２０に作用させる径外方向からの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を空気圧により発生させる。これにより、ハウジング２０を過度に変形することを防止できる。
【００４０】
（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、三つのリブがステータの径方向外側にステータの中心軸上の点を中心として同心円上に等間隔に形成されるとした。しかしながら、リブの数及び形成される位置はこれに限定されない。
【００４１】
（イ）上述の実施形態では、燃料ポンプの製造時にハウジングに対して径外方向からの力を三つ作用させるとした。しかしながら、作用させる径外方向からの力の数はこれに限定されない。ハウジングを適度に弾性変形する程度の数の径外方向からの力を作用させればよい。
【００４２】
（ウ）上述の実施形態では、ハウジング及びステータは、円筒状に形成されるとした。しかしながら、ハウジング及びステータの形状はこれに限定されない。ハウジングが筒状に形成されればよい。
【００４３】
（エ）上述の実施形態では、リブは、径外方向からの力が作用する部位の中間に当接するとした。しかしながら、リブが当接する部位はこれに限定されない。ハウジングが弾性変形したとき、径外方向に変形した部位に当接すればよい。
【００４４】
（オ）上述の実施形態では、ハウジングを弾性変形するとき、ハウジングに作用させる径外方向からの力は、空気圧により発生する力であるとした。しかしながら、径外方向の力を発生させる方法はこれに限定されない。
【００４５】
（カ）上述の実施形態では、カバーエンドとステータとは一体となるよう成形されるとした。しかしながら、カバーエンドとステータとは別々の部材として燃料ポンプを製造してもよい。
【００４６】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態により実施可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１          ・・・燃料ポンプ、
１０        ・・・ステータ、
１０１、１０２、１０３・・・リブ、
２０        ・・・ハウジング、
２００      ・・・内壁、
２０４、２０５、２０６・・・部位（ハウジングを形成する側壁の部位）
２０７、２０８、２０９・・・部位（弾性変形したハウジングを形成する側壁の径外方向に変形している部位）、
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３・・・径外方向からの力。
【図１】
2015081572.tif 000003
【図２】
2015081572.tif 000004
【図３】
2015081572.tif 000005
【図４】
2015081572.tif 000006