(57)【要約】【課題】カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際、コイルスプリングの末端がガイド孔の縁部に噛み込むのを抑制することが可能な燃料ポンプを得る。【解決手段】カバー体９のガイド孔９Ｂに圧入されてコイルスプリング１７Ａを支持するボールプラグ１７Ｂを有し、スプリング１７Ａの１巻目１７ａの巻径を一般部１７ｃの巻径より小さくするとともに、１巻目１７ａの素線断面中心の位置を、２巻目１７ｂの素線断面中心とボールプラグ１７Ｂの中心とを結ぶ直線よりコイルスプリング１７Ａの外周側に設定した。【選択図】図４
2008220026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーシングと、該ケーシング内に設けられたポンプ部および該ポンプ部を駆動する電動モータと、該電動モータの回転子に摺接して該回転子のコイルに給電するブラシと、該ブラシと前記電動モータを収容するカバー体と、該カバー体に設けられ前記ブラシを収容するガイド孔と、前記ブラシを前記回転子方向へ付勢するコイルスプリングと、前記ガイド孔に圧入されて閉塞するボールプラグとを備え、該ボールプラグにより前記コイルスプリングを支持する燃料ポンプにおいて、
前記コイルスプリングの前記ボールプラグ側の末端の巻径を、該コイルスプリングの一般部の巻径より小さくしたことを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
前記コイルスプリングの巻径をＤ１とし、前記ボールプラグの直径をＤ２とし、前記ガイド孔の直径をＤ３とし、前記コイルスプリングの線径をｄとし、前記コイルスプリングの前記ボールプラグ側の末端１巻目の巻径をｒ１とし、２巻目の巻径をｒ２としたとき、
（ｒ２−ｒ１）／２＜ｄ×（２Ｄ１−Ｄ３＋ｄ）／（Ｄ２＋３ｄ）
の式が成り立つように構成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
筒状のケーシングと、該ケーシング内に設けられたポンプ部および該ポンプ部を駆動する電動モータと、該電動モータの回転子に摺接して該回転子のコイルに給電するブラシと、該ブラシと前記電動モータを収容するカバー体と、該カバー体に設けられ前記ブラシを収容するガイド孔と、前記ブラシを前記回転子方向へ付勢するコイルスプリングと、前記ガイド孔に圧入されて閉塞するボールプラグとを備え、該ボールプラグにより前記コイルスプリングを支持する燃料ポンプにおいて、
前記コイルスプリングの前記ボールプラグ側の末端の１巻目と２巻目とを互いに接着したことを特徴とする燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より種々の燃料ポンプが提案されており、特許文献１に、その一例として電動モータで駆動される燃料ポンプが開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示される燃料ポンプは、電動モータの回転子に摺接する給電用ブラシがカバー体のガイド孔内に設けられるとともに、コイルスプリングによってコンミテータ側に向けて付勢されており、燃料ポンプの組立時には、カバー体のガイド孔にコイルスプリングを挿入した後、上記のガイド孔の端部にボールプラグを圧入することで、該ボールプラグによってコイルスプリングを支持するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−３２４６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、燃料ポンプの組立時に、図７に示すように、カバー体１０１のガイド孔１０２にボールプラグ１０３を圧入する際、ボールプラグ１０３の球面がコイルスプリング１０４の端部１０４ａを押圧することで、この端部１０４ａの巻径が拡がり、図７の（ｂ）に示すように、上記の端部１０４ａがガイド孔１０２の縁部に引っ掛かり、ついには、図７の（ｃ）に示すように、ガイド孔１０２内にボールプラグ１０３を圧入したときに上記の端部１０４ａの噛み込みが生じるという問題があった。
【０００５】
一方、このような問題を防ぐため、カバー体１０１のガイド孔１０２にボールプラグ１０３を圧入する速度を遅くすることで、コイルスプリング１０４の端部１０４ａの巻径の拡がりをある程度抑えることができるが、この場合には燃料ポンプの組立に要する時間が長くなるため生産能力が低下して製造コストが増大するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際、コイルスプリングの末端がガイド孔の縁部に噛み込むのを抑制することが可能な燃料ポンプを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明にあっては、筒状のケーシングと、該ケーシング内に設けられたポンプ部および該ポンプ部を駆動する電動モータと、該電動モータの回転子に摺接して該回転子のコイルに給電するブラシと、該ブラシと上記電動モータを収容するカバー体と、該カバー体に設けられ上記ブラシを収容するガイド孔と、上記ブラシを上記回転子方向へ付勢するコイルスプリングと、上記ガイド孔に圧入されて閉塞するボールプラグとを備え、該ボールプラグにより上記コイルスプリングを支持する燃料ポンプにおいて、上記コイルスプリングの上記ボールプラグ側の末端の巻径を、該コイルスプリングの一般部の巻径より小さくしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明にあっては、上記コイルスプリングの巻径をＤ１とし、上記ボールプラグの直径をＤ２とし、上記ガイド孔の直径をＤ３とし、上記コイルスプリングの線径をｄとし、上記コイルスプリングの上記ボールプラグ側の末端１巻目の巻径をｒ１とし、２巻目の巻径をｒ２としたとき、（ｒ２−ｒ１）／２＜ｄ×（２Ｄ１−Ｄ３＋ｄ）／（Ｄ２＋３ｄ）の式が成り立つように構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明にあっては、筒状のケーシングと、該ケーシング内に設けられたポンプ部および該ポンプ部を駆動する電動モータと、該電動モータの回転子に摺接して該回転子のコイルに給電するブラシと、該ブラシと上記電動モータを収容するカバー体と、該カバー体に設けられ上記ブラシを収容するガイド孔と、上記ブラシを上記回転子方向へ付勢するコイルスプリングと、上記ガイド孔に圧入されて閉塞するボールプラグとを備え、該ボールプラグにより上記コイルスプリングを支持する燃料ポンプにおいて、上記コイルスプリングの上記ボールプラグ側の末端の１巻目と２巻目とを互いに接着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、コイルスプリングのボールプラグ側の末端の巻径を一般部よりも小さくしたので、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際にコイルスプリングの末端が拡がってガイド孔の縁部に噛み込むの抑制することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、コイルスプリングのボールプラグ側の１巻目と２巻目の各巻径の差の半分（すなわち１巻目と２巻目の各半径の差）｛＝（ｒ２−ｒ１）／２｝を基準値｛＝ｄ×（２Ｄ１−Ｄ３＋ｄ）／（Ｄ２＋３ｄ）｝より小さくすることによって、１巻目の素線断面中心の位置を、２巻目の素線断面中心とボールプラグの中心とを結ぶ直線よりコイルスプリングの外周側に設定できるので、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際にボールプラグを介してコイルスプリングを押圧すると、ボールプラグから１巻目に作用する力と２巻目から１巻目に作用する力との合力によって、１巻目がコイルスプリングの外周側へ付勢されることになる。すなわち、かかる構成によれば、コイルスプリングの１巻目が中心方向へ付勢されることがなくなるため、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際にコイルスプリングの１巻目の巻径が狭まって１巻目が２巻目より中心方向へ入り込むのを抑制することができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、コイルスプリングの１巻目と２巻目とが互いに接着されているため、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際にコイルスプリングの末端が拡がってガイド孔の縁部に噛み込むの抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具現化した実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、自動車用内燃機関に燃料タンク内の燃料を圧送供給するための燃料ポンプを例示する。
【００１４】
（第１実施形態）図１は、本実施形態にかかる燃料ポンプの縦断面図、図２は、図１のII−II線に沿う断面図、図３は、本実施形態に設けられるボールプラグをカバー体のガイド孔に圧入する状態を示す縦断面図、図４は、コイルスプリングの１巻目と２巻目の各半径の差を説明する縦断面図、図５は、コイルスプリングの端部が中心方向へ潜り込んだ状態を示す縦断面図である。
【００１５】
まず、燃料ポンプの概略構成について説明する。図１において、本実施形態にかかる燃料ポンプは、軸方向両端が開口する筒状のケーシング１を有している。このケーシング１の中心部には、回転軸１３が回転可能に設けられるとともに、軸方向の両端には、ポンプ部２および有蓋筒状のカバー体９が設けられ、これらのポンプ部２およびカバー体９の間に、ポンプ部２を駆動する電動モータ１４が配置されている。
【００１６】
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および内側ハウジング４と、これらのハウジング３，４間に回転可能に設けられるインペラ５と、このインペラ５の外周側に位置して各ハウジング３，４間に画成される略Ｃ字状の燃料通路６と、外側ハウジング３に設けられる燃料吸込み口７と、内側ハウジング４に設けられる燃料吐出口８とによって大略構成されている。
【００１７】
図１および図２に示すように、カバー体９には、中心部に位置して下向きに開口する軸受筒９Ａと、この軸受筒９Ａを挟んで対称位置に配設され、後述するブラシ１７を支持するガイド孔９Ｂと、電動モータ１４を図示しない外部電源に接続するためのコネクタ１２および端子１２Ａとが設けられている。
【００１８】
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と、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、カバー体９のガイド孔９Ｂに設けられた一対のブラシ１７と、回転子１６の軸方向の他端に設けられたコンミテータ１８とによって大略構成されている。この電動モータ１４によって回転軸１３を介してポンプ部２のインペラ５が回転駆動される。
【００１９】
各ブラシ１７は、カバー体９のガイド孔９Ｂ内に設けられ、コイルスプリング１７Ａによりコンミテータ１８側に向けて付勢されている。また、各ブラシ１７は、外部電源用コネクタ１２の端子１２Ａに接続され、その先端面は摺接部材１９の摺接面１９Ａに摺接している。
【００２０】
カバー体９のガイド孔９Ｂ内には、コイルスプリング１７Ａが挿入されるとともに、ガイド孔９Ｂの端部にボールプラグ１７Ｂを圧入することによりコイルスプリング１７Ａが支持される。すなわち、コイルスプリング１７Ａは、ボールプラグ１７Ｂとブラシ１７との間に設けられており、コイルスプリング１７Ａの外周は、ガイド孔９Ｂによってガイドされている。なお、コイルスプリング１７Ａの巻径は、ボールプラグ１７Ｂの外径およびカバー体９のガイド孔９Ｂの内径より小さく設定されている。
【００２１】
コイルスプリング１７Ａは、ボールプラグ１７Ｂに接する１巻目１７ａ、その次の２巻目１７ｂ、および３巻目以降の一般部１７ｃからなる。１巻目１７ａの巻径ｒ１は、一般部１７ｃの巻径Ｄ１より小さく設定されるとともに、２巻目１７ｂの巻径ｒ２は、一般部１７ｃの巻径Ｄ１と同等である。
【００２２】
そして、本実施形態では、ボールプラグ１７Ｂの直径をＤ２とし、ガイド孔９Ｂの直径をＤ３とし、コイルスプリング１７Ａの線径をｄとし、１巻目１７ａと２巻目１７ｂの各半径の差｛（ｒ２−ｒ１）／２｝をαとしたとき、α＜ｄ×（２Ｄ１−Ｄ３＋ｄ）／（Ｄ２＋３ｄ）の不等式が成り立つように構成されている。すなわち、ボールプラグ１７Ｂの中心とコイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａの素線断面中心と２巻目１７ｂの素線断面中心とが一直線上にある場合、ボールプラグ１７Ｂの中心と２巻目１７ｂの素線断面中心との距離をＬ１とし、ボールプラグ１７Ｂの中心を通る鉛直線と２巻目１７ｂの素線断面中心との距離をＬ２とすると、１巻目１７ａと２巻目１７ｂの各半径の差の基準値α０は次の式によって求められる。よって、α０＝ｄ×Ｌ２／Ｌ１、Ｌ１＝Ｄ２／２＋ｄ＋ｄ／２＝（Ｄ３＋３ｄ）／２、Ｌ２＝Ｄ３／２−｛Ｄ３−（Ｄ１＋ｄ／２）｝＝（２Ｄ１−Ｄ３＋ｄ）／２の各式が成り立つので、これらの式から上記αの基準値α０を、α０＝ｄ×（２Ｄ１−Ｄ３＋ｄ）／（Ｄ２＋３ｄ）としている。
【００２３】
上記構成において、燃料ポンプの組立時には、カバー体９のガイド孔９Ｂにコイルスプリング１７Ａを挿入した後、図３に示すように、カバー体９のガイド孔９Ｂに向けてボールプラグ１７Ｂを押圧してガイド孔９Ｂに圧入する。
【００２４】
その際、図４に示すように、ボールプラグ１７Ｂの中心を通る軸方向断面で見たとき、コイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａには、２巻目１７ｂおよびボールプラグ１７Ｂからそれぞれ相対する方向の力Ｆ１，Ｆ２が作用する。そして、コイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａの巻径ｒ１と２巻目１７ｂの巻径ｒ２との差の半分（すなわち１巻目１７ａと２巻目１７ｂの各半径の差）αを、上記の基準値α０｛＝ｄ×（２Ｄ１−Ｄ３＋ｄ）／（Ｄ２＋３ｄ）｝より小さくすることで、１巻目１７ａの素線断面中心の位置を、２巻目１７ｂの素線断面中心とボールプラグ１７Ｂの中心とを結ぶ直線よりコイルスプリング１７Ａの外周側に設定することができる。
【００２５】
その結果、カバー体９のガイド孔９Ｂにボールプラグ１７Ｂを圧入する際にボールプラグ１７Ｂを介してコイルスプリング１７Ａを押圧すると、ボールプラグ１７Ｂから１巻目１７ａへ作用する力Ｆ１と２巻目１７ｂから１巻目１７ａへ作用する力Ｆ２との合力によって、１巻目１７ａがコイルスプリング１７Ａの外周側へ付勢されることになる。したがって、本実施形態によれば、コイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａが中心方向へ付勢されるのを抑制することができる。
【００２６】
ちなみに、仮に、コイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａと２巻目１７ｂの各半径の差αが、上記基準値α０｛＝ｄ×（２Ｄ１−Ｄ３＋ｄ）／（Ｄ２＋３ｄ）｝より大きい場合には、１巻目１７ａの素線断面中心の位置が、２巻目１７ｂの素線断面中心とボールプラグ１７Ｂの中心とを結ぶ直線よりコイルスプリング１７Ａの中心方向に位置することになるため、１巻目１７ａを中心方向へ付勢する力が生じて、その結果、図５に示すように１巻目１７ａの巻径ｒ１が狭まって１巻目１７ａが２巻目１７ｂより中心方向へ入り込む不具合が発生してしまう。
【００２７】
以上、本実施形態にかかる燃料ポンプによれば、コイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａ（末端）の巻径ｒ１を一般部より小さくしてあるので、カバー体９のガイド孔９Ｂにボールプラグ１７Ｂを圧入する際に１巻目１７ａが拡がってガイド孔９Ｂの縁部に噛み込むのを抑制することができる。また、ボールプラグ１７Ｂの圧入速度を速めて生産能力の向上を図ることができる。
【００２８】
（第２実施形態）図６は、本発明の第２実施形態にかかる燃料ポンプの要部断面図である。なお、本実施形態にかかる燃料ポンプは、上記第１実施形態にかかる燃料ポンプと同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００２９】
本実施形態にかかる燃料ポンプでは、コイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａが２巻目１７ｂおよび３巻目以降の一般部１７ｃと同等の巻径を有するとともに、１巻目１７ａと２巻目１７ｂとが互いに接着されている。
【００３０】
本実施形態によれば、このようにコイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａと２巻目１７ｂとが互いに接着されている分、末端の剛性が増大するため、カバー体９のガイド孔９Ｂにボールプラグ１７Ｂを圧入する際に１巻目１７ａが拡がってガイド孔９Ｂの縁部に引っ掛かるのを防止できる。これにより、コイルスプリング１７Ａの１巻目１７ａの噛み込みを防止できるとともに、ボールプラグ１７Ｂの圧入速度を速めて生産能力の向上を図ることができる。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、プラグによってスプリングを支持する構成であれば実施可能であり、燃料ポンプの内部構造自体は、上記実施形態には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる燃料ポンプの縦断面図（軸方向に沿った断面図）である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図（軸方向に沿った断面図）である。
【図３】第１実施形態に設けられるボールプラグをカバー体のガイド孔に圧入する状態を示す縦断面図（軸方向に沿った断面図）である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる燃料ポンプに設けられるコイルスプリングの１巻目と２巻目の各半径の差を説明する縦断面図（軸方向に沿った断面図）である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる燃料ポンプに設けられるコイルスプリングの端部が中心方向へ潜り込んだ状態を示す縦断面図（軸方向に沿った断面図）である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる燃料ポンプの要部断面図（軸方向に沿った断面図）である。
【図７】従来の燃料ポンプに設けられるボールプラグをカバー体のガイド孔に圧入する状態を示す縦断面図（軸方向に沿った断面図）であって、（ａ）は、コイルスプリング端部が広がった状態を示す断面図、（ｂ）は、コイルスプリング端部がガイド孔の縁部に引っ掛かった状態を示す断面図、（ｃ）は、コイルスプリング端部の噛み込みが生じた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ケーシング
２  ポンプ部
９  カバー体
９Ｂ  ガイド孔
１２  コネクタ
１２Ａ  端子
１４  電動モータ
１７Ａ  コイルスプリング
１７Ｂ  ボールプラグ
１７ａ  １巻目
１７ｂ  ２巻目
１７ｃ  一般部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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