(57)【要約】      （修正有）【課題】モータのコミュテータに回転軸を圧入する際に、スリットの端面と軸孔の内周面との交差部に生ずる応力を低減する。【解決手段】モータのコミュテータは、軸孔５５が形成されたボディ５１と、複数のセグメントを有する。ボディ５１は、コミュテータボディ５２と、スリット６１によって互いに分離された複数のセグメント支持部５３を有し、この複数のセグメントに複数のセグメント支持部５３が配置されている。軸孔５５は、回転軸が挿入固定する第１の軸孔５５ａと、第１の軸孔５５ａよりセグメント支持部５３側に形成され、第１の軸孔５５ａの内径よりも大きい内径を有する第２の軸孔５５ｂと、第１の軸孔５５ａ側から第２の軸孔５５ｂ側に向かって内径が漸次大きくなるように形成されている第３の軸孔５５ｃを有し、スリット６１の端面６１ａは、第３の軸孔５５ｃの、内径が漸次大きくなっている領域内の内周面と交差している。【選択図】図５
2008017618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸とコミュテータを備え、前記コミュテータは、軸方向に沿って軸孔が形成された樹脂製のボディと、複数のセグメントを有し、前記ボディは、コミュテータボディと、前記コミュテータボディの軸方向の一端側から軸方向に沿って延び、軸方向に形成されているスリットによって互いに分離された複数のセグメント支持部を有し、前記複数のセグメントは、前記複数のセグメント支持部に配置され、前記スリットは、前記コミュテータボディ側に形成される径方向に延びる端面と、当該端面から軸方向に沿って延びる側面によって形成されているモータであって、
前記軸孔は、前記回転軸が挿入固定される第１の軸孔と、前記第１の軸孔より前記セグメント支持部側に形成され、前記第１の軸孔の内径よりも大きい内径を有する第２の軸孔と、前記第１の軸孔側から第２の軸孔側に向かって内径が漸次大きくなるように形成されている第３の軸孔を有し、
前記スリットの端面は、前記第３の軸孔の、内径が漸次大きくなっている領域内の内周面と交差している、
ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、前記第３の軸孔は、その内周面が傾斜面によって形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１に記載のモータであって、前記第３の軸孔は、その内周面が曲面によって形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のモータであって、前記スリットの端面は、少なくとも前記第３の軸孔の内周面と交差する位置を含む部分において、前記交差する位置に向けて、前記第３の軸孔の軸中心からの距離が漸次減少するように形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項５】
回転軸とコミュテータを備え、前記コミュテータは、軸方向に沿って軸孔が形成された樹脂製のボディと、複数のセグメントを有し、前記ボディは、コミュテータボディと、前記コミュテータボディの軸方向の一端側から軸方向に沿って延び、軸方向に形成されているスリットによって互いに分離された複数のセグメント支持部を有し、前記複数のセグメントは、前記複数のセグメント支持部に配置され、前記スリットは、前記コミュテータボディ側に形成される径方向に延びる端面と、当該端面から軸方向に沿って延びる側面によって形成されているモータであって、
前記軸孔は、前記回転軸が挿入固定される第１の軸孔と、前記第１の軸孔より前記セグメント支持部側に形成され、前記第１の軸孔の内径よりも大きい内径を有する第２の軸孔を有し、
前記スリットの端面は、前記第２の軸孔の領域内の内周面と交差し、少なくとも当該交差する位置を含む部分において、当該交差する位置に向けて、前記第２の軸孔の軸中心からの距離が漸次減少するように形成されている、
ことを特徴とするモータ。
【請求項６】
請求項６に記載のモータであって、前記スリットの端面は、前記交差する位置に向けて傾斜状に形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項７】
請求項６に記載のモータであって、前記スリットの端面は、前記交差する位置に向けて曲線状に形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項８】
モータと、前記モータにより駆動されるポンプとを有する電動式燃料ポンプであって、
前記モータとして、請求項１〜７のいずれか１つに記載のモータを備えていることを特徴とする電動式燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのコミュテータに回転軸を挿入する際の応力低減技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの構成部材であるコンミュテータは、例えばリング状の金属円板を樹脂成形される樹脂基盤に一体化したのち、金属円板および樹脂基盤の円板支持領域に、複数のスリットを放射状に切削することにより金属円板を周方向において複数のセグメントに分割する方法で製造される。
上記のような工程でコミュテータを製造する方法は、例えば特開平３ー１１２３４１号公報（特許文献１）に開示されている。上記公報に示されるように、樹脂基盤に形成される円板支持領域は、金属円板（セグメント）の内周面を被覆するような態様で形成される。樹脂基盤の中心部には、円板支持領域を含む全体にわたって回転子の軸、すなわち回転軸が圧入される軸孔が形成されており、この軸孔に対する回転軸の圧入は、上述したスリットの切削加工後において行われる。すなわち、スリットは、セグメント側の軸方向の側面と、樹脂基盤側の径方向の端面によって形成されている。
【特許文献１】特開平３ー１１２３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
公報に記載の技術によれば、樹脂基盤の円板支持領域に切削されるスリットの端面は、軸孔の内周面に対して、端面から軸方向の一定深さ位置で概ね直交した形状で交差する。このため、金属円板側から樹脂基盤の軸孔に回転軸を圧入する際、スリットの端面と軸孔の内周面との交差部に応力が集中し、亀裂が発生する可能性がある。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、モータのコミュテータに回転軸を圧入する際に、スリットの端面と軸孔の内周面との交差部に生ずる応力を低減する上で有効な技術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】
【０００５】
上記課題を達成するため、特許請求の範囲の請求項に記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、回転軸とコミュテータを備えたモータが構成される。コミュテータは、軸方向に沿って軸孔が形成された樹脂製のボディと、複数のセグメントを有する。ボディは、コミュテータボディと、コミュテータボディの軸方向の一端側から軸方向に沿って延び、軸方向に形成されているスリットによって互いに分離された複数のセグメント支持部を有する。そして複数のセグメントは、複数のセグメント支持部に配置されている。またスリットは、コミュテータボディ側に形成される径方向に延びる端面と、当該端面から軸方向に沿って延びる側面によって形成されている。
本発明においては、特徴的構成として、軸孔は、回転軸が挿入固定される第１の軸孔と、第１の軸孔よりセグメント支持部側に形成され、第１の軸孔の内径よりも大きい内径を有する第２の軸孔と、第１の軸孔側から第２の軸孔側に向かって内径が漸次大きくなるように形成されている第３の軸孔を有する。またスリットの端面は、第３の軸孔の、内径が漸次大きくなっている領域内の内周面と交差している。なお本発明における「挿入固定」とは、典型的には、圧入がこれに該当する。また本発明における「漸次大きくなる」は、内径が一定の比率で大きくなる態様、あるいは内径が異なる比率で大きくなる態様のいずれも好適に包含する。
本発明によれば、樹脂製のボディに形成される軸孔は、第１の軸孔側から第２の軸孔側に向かって内径が漸次大きくなる第３の軸孔を有し、そしてスリットの端面が、当該第３の軸孔の、内径が漸次大きくなっている領域内の内周面と交差する構成としている。このことにより、スリットの端面と第３の軸孔の内周面との交差部の、第１の軸孔側から見た交差角度を鈍角に形成することが可能になる。その結果、第１の軸孔に回転軸を挿入固定する際に、交差部に生ずる応力を低減することが可能になり、亀裂の発生を防止あるいは低減できる。なおスリットの端面と第３の軸孔の内周面との交差位置、あるいは交差角度については、発生する応力に応じて適宜調整することが可能である。
【０００６】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載のモータにおける第３の軸孔は、その内周面が傾斜面によって形成されている。本発明によれば、第３の軸孔を傾斜面とすることにより、スリットの端面と第３の軸孔の内周面との交差部の交差角度を鈍角に形成し、第１の軸孔に回転軸を挿入固定する際の当該交差部の応力を低減して亀裂の発生を防止あるいは低減できる。
【０００７】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の電動式燃料ポンプにおける第３の軸孔は、その内周面が曲面によって形成されている。なお本発明における「曲面」は、円弧状の曲面、あるいは異なる曲率で連続状に形成される曲面のいずれも好適に包含し、また軸孔の内側に膨らむ凸状曲面、あるいは軸孔の外側に凹む凹状曲面のいずれも好適に包含する。本発明によれば、第３の軸孔の内周面を曲面とすることにより、スリットの端面と第３の軸孔の内周面との交差部の交差角度を鈍角に形成し、第１の軸孔に回転軸を挿入固定する際の当該交差部の応力を低減して亀裂の発生を防止あるいは低減できる。
【０００８】
（請求項４に記載の発明）
請求項１〜３のいずれかに記載のモータにおいて、スリットの端面は、少なくとも第３の軸孔の内周面と交差する位置を含む部分において、当該交差する位置に向けて、第３の軸孔の軸中心からの距離が漸次減少するように形成されている。本発明によれば、スリットの端面と第３の軸孔の内周面との交差部の、第１の軸孔側から見た交差角度をより大きな鈍角に形成することが可能となり、このため、第１の軸孔に回転軸を挿入固定する際の当該交差部の応力をより一層低減することができる。なお交差する位置を含む部分の範囲は、発生する応力に応じて適宜調整できる。
【０００９】
（請求項５に記載の発明）
請求項５に記載の発明によれば、回転軸とコミュテータを備えたモータが構成される。コミュテータは、軸方向に沿って軸孔が形成された樹脂製のボディと、複数のセグメントを有する。ボディは、コミュテータボディと、コミュテータボディの軸方向の一端側から軸方向に沿って延び、軸方向に形成されているスリットによって互いに分離された複数のセグメント支持部を有する。そして複数のセグメントは、複数のセグメント支持部に配置されている。またスリットは、コミュテータボディ側に形成される径方向に延びる端面と、当該端面から軸方向に沿って延びる側面によって形成されている。
本発明においては、特徴的構成として、軸孔は、回転軸が挿入固定される第１の軸孔と、第１の軸孔よりセグメント支持部側に形成され、第１の軸孔の内径よりも大きい内径を有する第２の軸孔を有する。またスリットの端面は、第２の軸孔の領域内の内周面と交差し、少なくとも当該交差する位置を含む部分において、当該交差する位置に向けて、第２の軸孔の軸中心からの距離が漸次減少するように形成されている。なお本発明における「漸次減少する」とは、一定の比率で減少する態様、あるいは異なる比率で減少する態様のいずれも好適に包含する。またスリットの端面全体にわたって、第２の軸孔の軸中心からの距離が漸次減少する態様を包含する。
本発明によれば、スリットの端面が、少なくとも第２の軸孔と交差する位置を含む部分において、当該交差する位置に向けて第２の軸孔の軸中心からの距離が漸次減少する構成としたものであり、このことにより、スリットの端面と第３の軸孔の内周面との交差部の、第１の軸孔側から見た交差角度を鈍角に形成することが可能になる。その結果、第１の軸孔に回転軸を挿入固定する際に、交差部に生ずる応力を低減することが可能になり、亀裂の発生を防止あるいは低減できる。なおスリットの端面と第３の軸孔の内周面との交差位置、あるいは交差角度については、発生する応力に応じて適宜調整することが可能である。
【００１０】
（請求項６に記載の発明）
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載のモータにおけるスリットの端面は、交差する位置に向けて傾斜状に形成されている。本発明によれば、スリットの端面を傾斜状とすることにより、スリットの端面と第２の軸孔の内周面との交差部の交差角度を鈍角に形成し、第１の軸孔に回転軸を挿入固定する際の当該交差部の応力を低減して亀裂の発生を防止あるいは低減できる。
【００１１】
（請求項７に記載の発明）
請求項７に記載の発明によれば、請求項５に記載のモータにおけるスリットの端面は、交差する位置に向けて曲線状に形成されている。なお本発明における「曲線状」とは、円弧状、あるいは異なる曲率で連続して形成される曲線状のいずれも好適に包含し、また第２の軸孔の内側に膨らむ凸状曲線、あるいは第２の軸孔の外側に凹む凹状曲線のいずれも好適に包含する。本発明によれば、スリットの端面を曲線状とすることにより、スリットの端面と第２の軸孔の内周面との交差部の交差角度を鈍角に形成し、第１の軸孔に回転軸を挿入固定する際の当該交差部の応力を低減して亀裂の発生を防止あるいは低減できる。
【００１２】
（請求項８に記載の発明）
請求項８に記載の発明によれば、モータと、モータにより駆動されポンプとを有する電動式燃料ポンプが構成され、当該電動式燃料ポンプは、モータとして、請求項１〜７のいずれか１つに記載のモータを備えている。本発明によれば、コミュテータの軸孔に回転軸を挿入固定する際に、スリットの端面と軸孔の内周面との交差部に発生する応力を低減し、当該交差部に亀裂が発生することを防止あるいは低減することが可能なモータを備えた電動式燃料ポンプを提供できる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜７の発明によれば、モータにおいて、コミュテータに回転軸を圧入する際に、スリットの端面と軸孔の内周面との交差部に生ずる応力を低減する上で有効な技術が提供されることとなった。
請求項８の発明によれば、電動式燃料ポンプにおいて、モータのコミュテータに回転軸を圧入する際に、スリットの端面と軸孔の内周面との交差部に生ずる応力を低減する上で有効な技術が提供されることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施形態につき、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態に係るモータは、燃料タンク内に配置される電動式燃料ポンプのポンプ駆動用として適用するため、先ず電動式燃料ポンプの概略につき図１を参照して説明する。図１には電動式燃料ポンプの全体構成が示される。電動式燃料ポンプは、円筒状に形成されたハウジング３に組み込まれたモータ１と、当該モータ１の下部に組み込まれたポンプ２とを主体にして構成されている。
【００１５】
ハウジング３の上下端部にはモータカバー４およびポンプカバー５が取り付けられている。アーマチュア７の軸８の上下端部をモータカバー４およびポンプカバー５にそれぞれ軸受９、１０を介して支持することによってアーマチュア７がモータ室６内に回転可能に配置されている。ハウジング３の内壁面には、マグネット１１が配設されている。アーマチュア７の軸８上には、コイルと接続されるコミュテータ１２が設けられ、アーマチュア７とともに回転される。
【００１６】
モータカバー４には、アーマチュア７のコミュテータ１２と摺接するブラシ１３およびブラシ１３を付勢するスプリング１４が組み込まれている。ブラシ１３は、チョークコイル１５を介して外部接続端子と接続されている。モータカバー４に設けた吐出口１６には、チェックバルブ１７が組み込まれており、燃料供給パイプが接続される。また、ポンプカバー５の下側には、ポンプボディ１８がハウジング３の下端部にかしめ付けによって取り付けられている。ポンプボディ１８には、燃料の入口穴１９が設けられ、ポンプカバー５には燃料の出口穴２０が設けられている。ポンプボディ１８とポンプカバー５により形成されるポンプ室には、多数の羽根溝２２が円周方向に形成されている円板状のインペラ２１が配設されている。このインペラ２１は、アーマチュア７の軸８に嵌合によって連結されている。
【００１７】
上記のような電動式燃料ポンプでは、モータ１に通電してアーマチュア７の軸８を回転させると、インペラ２１が回転駆動される。これにより、燃料タンク内の燃料が入口穴１９より汲み上げられ、出口穴２０からモータ室６に入り、吐出口１６から燃料供給パイプに吐出される。
【００１８】
図２には本実施の形態に係るモータ１のコミュテータ１２が平面図で示され、図３および図４にはコミュテータ１２がそれぞれ断面図で示される。図５にはコミュテータ１２の軸孔およびその周辺部が拡大断面図として示され、更に図６にはコミュテータ１２のスリットによって分割される１つのカーボン部材３１と、１つの導電性部材４１と、樹脂基盤５１の断面構造が示される。
【００１９】
図２〜４に示すように、コミュテータ１２は、軸方向に形成されたスリット６１によって互いに絶縁された状態で周方向に環状に配置される複数のカーボン部材３１と、同じくスリット６１によって互いに絶縁された状態で周方向に環状に配置される複数の導電性部材４１と、それら複数のカーボン部材３１および導電性部材４１を支持する樹脂基盤５１とを主体として構成される。カーボン部材３１、導電性部材４１および樹脂基盤５１は、導電性部材４１が中間に位置するように層状に配置される（図３、図４および図６参照）。各カーボン部材３１は、軸方向側の端面（図２の上面）が前述したブラシ１３と摺接する。また各導電性部材４１は、その外周部分（外径部分）に前述したコイルが接続されるフック４３を有する（図３参照）。カーボン部材３１と導電性部材４１によって、本発明における「セグメント」が構成される。
樹脂基盤５１は、本体部５２と、当該本体部５２の軸方向の一端側から軸方向に沿って延出するセグメント支持部５３を有する。樹脂基盤５１は、本発明における「樹脂製のボディ」に対応し、本体部５２は、本発明における「コミュテータボディ」に対応し、セグメント支持部５３は、本発明における「セグメント支持部」に対応する。
【００２０】
なおコミュテータ１２は、便宜上図示はしないが、カーボン粉末を圧粉成形および加熱処理して形成したカーボンディスクと、プレス成形した導電性の金属ディスクとを重ね合わせてロー付け等で接合し、当該接合された両ディスクを金型内に挿入配置後、当該金型内に樹脂を充填し、固化することによって一体化し、その後、両ディスクおよび当該ディスクを包んでいる樹脂部材の被覆領域にスリット６１を軸方向に所定深さで切削することによって製造される。カーボンディスクをスリット６１によって絶縁状態に分割したものがカーボン部材３１であり、金属ディスクをスリット６１によって絶縁状態に分割したものが導電性部材４１であり、それらを一体化する樹脂部材が樹脂基盤５１である。本実施の形態では、図２に示すように、周方向に８個のスリット６１が切削されており、カーボン部材３１および導電性部材４１は、周方向に８等分されている。
【００２１】
樹脂基盤５１は、図４および図６に示すように、カーボン部材３１および導電性部材４１の内周および外周を被覆している。ただし、導電性部材４１の外周については、スリット６１を形成する部分は被覆しているが、フック４３の部分は被覆していない。そしてカーボン部材３１および導電性部材４１の内周を被覆するスリーブ状部５３ａと、カーボン部材３１および導電性部材４１の外周を被覆するリング状部５３ｂと、導電性部材の４１の側面に接触する平面領域５３ｃとによって前述したセグメント支持部５３が構成されている。セグメント支持部５３には、カーボン部材３１側から本体部５２に向って延びる軸方向のスリット６１が形成されている。
【００２２】
また樹脂基盤５１は、前述したアーマチュア７の軸８が圧入される軸孔５５を有する。軸８は、本発明における「回転軸」に対応する。軸８は、軸孔５３にカーボン部材３１側を挿入口として、図３および図４における左側から右側へと挿入される。軸孔５５およびその周辺部が、図５に拡大断面図として示される。軸孔５５は、軸挿入方向の奥側（図中の右側）から挿入口側にかけて、所定の圧入代が設定された圧入孔５５ａと、当該圧入孔５５ａよりも内径の大きい中間孔５５ｂと、当該中間孔５５ｂよりも内径の大きいテーパー孔５５ｃと、当該テーパー孔５５ｃよりも内径の大きい大径孔５５ｄとを同軸上に順次有する段付孔によって構成されている。圧入孔５５ａは、本発明における「第１の軸孔」に対応し、大径孔５５ｄは、本発明における「第２の軸孔」に対応し、テーパー孔５５ｃは、本発明における「第３の軸孔」に対応する。上記の各孔は、その全てが樹脂基盤５１を金型で成形する際に同時に形成される。
なお圧入代とは、圧入孔５５ａの内径と軸８の外径の差をいう。圧入孔５５ａについては、適正な接合力が得られるように圧入代を設定するべくその断面形状が、例えば多角形状に形成される。軸８は、少なくとも軸孔５５に挿入される軸方向領域において、その外径が一定である。
【００２３】
カーボン部材３１、導電性部材４１およびセグメント支持部５３を分割するために切削加工される軸方向のスリット６１は、軸挿入方向の奥側（図３および図５の右側）、すなわち本体部５２側において閉じられている。そしてスリット閉じ端部、すなわち、スリット６１の本体部５２側端部を閉じた端部とする径方向に延びる端面６１ａは、軸孔５５の軸中心線に対して概ね直角に形成されている。端面６１ａは、本発明における「コミュテータ側に形成される径方向の端面」に対応する。スリット６１は、上記の端面６１ａと、当該端面６１ａから軸方向に沿って延びるカーボン部材３１側の側面６１ｂとによって形成される。なお図３には、破線の斜線領域によってカーボン部材３１側の１つの側面６１ｂが示されている。スリット６１は、セグメント支持部５３の軸方向の端面から軸孔５５中の大径孔５５ｄおよびテーパー孔５５ｃまでの範囲にわたって形成され、本実施の形態では、テーパー孔５５ｃの、内径が漸次大きくなっている領域内のほぼ中間位置まで形成している。
【００２４】
上述したように、本実施の形態では、樹脂基盤５１のセグメント支持部５３を分離するスリット６１の端面６１ａと軸孔５５との交差をテーパー孔５５ｃの領域内で行う構成としたものである。これにより、スリット６１の端面６１ａとテーパー孔５５ｃの内周面との交差角度θ（図５および図６参照）、すなわち、スリット６１のコミュテータボディ側を閉じた端部とする径方向に延びる端面６１ａと、テーパー孔５５ｃの内周面との交差角度θが圧入孔５５ａ側から見て鈍角になる。その結果、圧入孔５５ａに軸８を圧入する際に、樹脂基盤５１において、スリット６１の端面６１ａと軸孔５５（テーパー孔５５ｃ）の内周面との交差部に生ずる応力を低減することが可能になり、亀裂の発生を防止あるいは低減できる。本実施の形態においては、テーパー孔５５ｃの内周面の軸孔中心線に対する傾斜角度を軸の挿入口側から見て概ね６０度に設定した。これにより上記の交差角度θは、概ね１２０度となる。この場合において、作り易さの観点から上記のテーパー孔５５ｃの傾斜角度については、４５度±３０度、したがって交差角度θは、１３５度±３０度に設定することが好ましい。
【００２５】
図７には、圧入孔５５ａ側から見たスリット６１の端面６１ａと軸孔５５との交差角度が９０度に設定された従来のコミュテータ１２が示される。この従来のコミュテータ１２の構成要素のうち、本実施の形態に係るコミュテータ１２と同一の構成要素については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
本発明者らは、上述した従来のコミュテータ１２と、本実施形態のコミュテータ１２とにつき、同一条件下において、軸８の圧入試験を実施した。その結果、図８のグラフに示すように、本実施形態のコミュテータ１２は、従来のコミュテータ１２に比べて、軸８を圧入孔５５ａに挿入する際、セグメント支持部５３に関してスリット６１の端面６１ａと軸孔５５との交差部に発生する応力が、約２０パーセント減少することを確認できた。
【００２６】
なお第１の実施形態については、以下のように変更することが可能である。第１の実施形態に関する各変更例が、図９および図１０に示される。変更例１は、中間孔５５ｂに連なる孔をテーパー孔５５ｃに変えて内径側に膨らむ円弧状の凸状曲面孔５５ｅによって形成したものである。また変更例２は、テーパー孔５５ｃに変えて外径側に凹む円弧状の凹状曲面孔５５ｆによって形成したものである。これらいずれの変更例においても樹脂基盤５１の成形時に同時に形成することができる。
また便宜上図示はしないが、凸状曲面孔５５ｅおよび凹状曲面孔５５ｆについては、一定の曲率によって形成される円弧状に限られるものではなく、異なる曲率で連続する曲面で形成することが可能である。
また第１の実施の形態において説明したテーパー孔５５ｃの傾斜角度、すなわち、スリット６１の端面６１ａとテーパー孔５５ｃの内周面との交差角度θについては、上述した角度に限らず適宜に変更することが可能である。またテーパー孔５５ｃ、凸状曲面孔５５ｅあるいは凹状曲面孔５５ｆに対するスリット６１の端面６１ａの形成位置の設定については、適宜調整が可能であり、テーパー孔５５ｃ、凸状曲面孔５５ｅあるいは凹状曲面孔５５ｆの、内径が漸次大きくなっている領域内であれば、どこでも構わない。
【００２７】
次に本発明の第２実施形態のコミュテータ１２につき、図１１〜図１４を参照して説明する。この第２の実施形態は、軸孔５５については、従来と同様に形成し、セグメント支持部５３に形成される軸方向のスリット６１の形状、特に軸挿入方向奥側である、本体部５２側の端部形状を変えることにより、スリット６１の端面６１ａと軸孔５５の内周面との交差部に関し、圧入孔５５ａから見た交差角度θを鈍角に形成し、これにより交差部の応力低減を図ったものである。
本実施の形態においては、軸孔５５は、軸８を圧入するための圧入代が設定された圧入孔５５ａと、当該圧入孔５５ａよりも内径の大きい大径孔５５ｄからなる段付孔によって構成されている。スリット６１は、大径孔５５ｄの領域内の位置まで形成されている。すなわち、スリット６１の本体部５２側は、大径孔５５ｄの領域内において径方向に略垂直に延びる端面６１ａによって閉じた端部とされている。そしてこの端面６１ａの大径孔５５ａの内周面と交差する位置を含む部分では、大径孔５５ｄの内周面と交差する位置に向って大径孔５５ｄの軸中心からの距離が漸次減少する傾斜面６１ｃによって形成されている。この傾斜面６１ｃについては、スリット６１を切削する際に、同一の工具を用いて同時に切削加工、あるいはスリット６１の切削後において、異なる切削工具を用いて切削加工することによって形成される。なお端面６１ａ中の傾斜面６１ｃの領域については、適宜設定可能である。
なおコミュテータ１２は、上記の構成以外については、前述した第１の実施形態と同様に構成されるため、第１の実施形態と同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
上記のように、本実施の形態によれば、本体部５２側に形成される径方向の端面６１ａの大径孔５５ｄ側に、当該大径孔５５ｄの軸中心からの距離が漸次減少する傾斜面６１ｃを形成することにより、スリット６１傾斜面６１ｃと軸孔５５の内周面との圧入孔５５ａ側から見たときの交差角度θ（図１３および図１４参照）につき、これを鈍角に形成することができる。このため、前述した第１の実施形態と同様、圧入孔５５ａに軸８を圧入する際に、セグメント支持部５３におけるスリット６１の傾斜面６１ｃと軸孔５５（大径孔５５ｄ）の内周面との交差部に生ずる応力を低減することが可能になり、亀裂の発生を防止あるいは低減できる。この場合において、軸挿入口側から見たときの大径孔５５ｄの軸中心線に対する傾斜面６１ｃの傾斜角度については、当該傾斜面６１ｃの作り易さの観点から４５度±３０度、したがって上記の交差角度θは、１３５度±３０度に設定することが好ましい。
【００２９】
なお第２の実施形態については、以下のように変更することが可能である。第２の実施形態に関する各変更例が、図１５〜図１７に示される。変更例１は、図１５および図１６に示すように、スリット６１の本体部５２側に形成される径方向の端面６１ａにつき、大径孔５５ｄの内周面と交差する位置を含む部分を、大径孔５５ｄの軸中心からの距離が漸次減少する円弧状の凹状曲面６１ｄによって形成したものである。
また変更例２は、図１７に示すように、上記の端面６１ａにつき、大径孔５５ｄの内周面と交差する位置を含む部分を、大径孔５５ｄの軸中心からの距離が漸次減少する円弧状の凸状曲面６１ｅによって形成したものである。
上記の各変更例のいずれにおいても第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお曲面加工については、適宜切削工具を用いて実施することができるが、例えば、変更例１においては、コミュテータ１２の半径よりも大きい半径を有するカッターＣ（図１５に斜線領域で示される）を用いて、スリット６１を加工する際に、同時に行うことが可能である。
【００３０】
また便宜上図示はしないが、凹状曲面６１ｄおよび凸状曲面６１ｅについては、一定の曲率によって形成される円弧状に限られるものではなく、異なる曲率で連続する曲面で形成することが可能である。
また第２の実施の形態における傾斜面６１ｃの軸中心に対する傾斜角度については、適宜変更することが可能であるし、また傾斜面６１ｃ、凹状曲面６１ｄあるいは凸状曲面６１ｅの、大径孔５５ｄに対する軸方向の終端位置（交差位置）の設定については、大径孔５５ｄの領域内であれば、どこでも構わない。また傾斜面６１ｃ、凹状曲面６１ｄあるいは凸状曲面６１ｅが形成される領域（軸方向長さ）についても適宜調整可能である。また実施の形態で説明した各構成のいずれか一つあるいは複数を組み合わせることもできる。
なお、第１の実施形態の各変更例で説明した凸状曲面孔５５ｅ、凹状曲面孔５５ｆについては、スリット６１の端面６１ａとの交差部において、曲線の接線と端面６１ａとのなす交差角度θが鈍角となるように交差点が定められ、また第２の実施形態の変更例で説明した凹状曲面６１ｄ、凸状曲面６１ｅについては、大径孔５５ｄの内周面との交差部において、曲線の接線と大径孔５５ｄの内周面とのなす交差角度θが鈍角となるように交差点が定められる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】電動式燃料ポンプの全体構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るコミュテータの構成を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】軸孔およびその周辺を示す拡大断面図である。
【図６】１つのカーボン部材、導電性部材、および樹脂基盤の断面構造を示す斜視図である。
【図７】従来のコミュテータに係る１つのカーボン部材、導電性部材、および樹脂基盤の断面構造を示す斜視図である。
【図８】第１の実施形態に係るコミュテータと、従来のコミュテータについて行った、軸の圧入試験結果を示す比較グラフである。
【図９】第１の実施形態に係る変更例１の軸孔およびその周辺構造を示す断面図である。
【図１０】第１の実施形態に係る変更例２の軸孔およびその周辺構造を示す断面図である。
【図１１】第２の実施形態に係るコミュテータの構成を示す平面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１３】軸孔およびその周辺を示す拡大断面図である。
【図１４】１つのカーボン部材、導電性部材、および樹脂基盤の断面構造を示す斜視図である。
【図１５】第２の実施形態に係る変更例１の軸孔およびその周辺構造を示す断面図である。
【図１６】変更例１の１つのカーボン部材、導電性部材、および樹脂基盤の断面構造を示す斜視図である。
【図１７】第２の実施形態に係る変更例２の軸孔およびその周辺構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  モータ
２  ポンプ
３  ハウジング
４  モータカバー
５  ポンプカバー
６  モータ室
７  アーマチュア
８  軸（回転軸）
９  軸受
１０  軸受
１１  マグネット
１２  コミュテータ
１３  ブラシ
１４  スプリング
１５  チョークコイル
１６  吐出口
１７  チェックバルブ
１８  ポンプボディ
１９  入口穴
２０  出口穴
２１  インペラ
２２  羽根溝
３１  カーボン部材
４１  導電性部材
４３  フック
５１  樹脂基盤（樹脂製のボディ）
５２  本体部（コミュテータボディ）
５３  セグメント支持部
５３ａ  スリーブ状部
５３ｂ  リング状部
５３ｃ  平面領域
５５  軸孔
５５ａ  圧入孔（第１の軸孔）
５５ｂ  中間孔（第２の軸孔）
５５ｃ  テーパー孔（第３の軸孔）
５５ｄ  大径孔
５５ｅ  凸状曲面
５５ｆ  凹状曲面
６１  スリット
６１ａ  端面
６１ｂ  側面
６１ｃ  傾斜面
６１ｄ  凹状曲面
６１ｅ  凸状曲面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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