(57)【要約】【課題】  燃料ポンプと一体化されるモータにおいて、回転子のコイルの巻線数を従来と同等以上確保しつつ、回転子を軽量化することにより、高速回転が可能な燃料ポンプ用モータを提供する。【解決手段】  回転子の極に、隣接する極との間でコイル通過距離が短くなる側に屈曲した箇所を設ける。コイルを屈曲した箇所に巻く。この極は、従来のモータの極に較べると、極と極の間のコイルの通過距離が短くなるために、同じ巻線数を巻いた場合でも、コイルに使用される電線が短くなる。電線の量を減らすことで回転子を軽量化することができる。結果、発生する回転力は従来と同等でありながら、軽量化された回転子が得られる。【選択図】  図２
2005117702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと燃料ポンプが共通ハウジングに収容されている燃料ポンプ装置であり、
電動モータは回転子を有し、
その回転子は、共通ハウジングに回転可能に支持されている軸と、その軸に固定されている積層鉄芯と、その積層鉄芯に巻かれているコイルと、そのコイルの端部が接続されている整流子を有し、
前記軸は、燃料ポンプのインペラに係合してインペラを回転させ、
前記積層鉄芯は、該軸が貫通する中心部から半径方向外側に伸びる複数の枝部を有し、
隣接する枝部と枝部に跨ってコイルが巻かれており、
各枝部は、コイルが巻かれている位置において、そのコイルが跨って巻かれている側で隣接する枝部に向けて屈曲していることを特徴とする燃料ポンプ装置。
【請求項２】
前記積層鉄芯は、１０本の枝部を有し、１８０度以下の回転では元も形状に復帰せず、１８０度回転させて始めて元の形状に復帰することを特徴とする請求項１の燃料ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の燃料を吸入して昇圧し、昇圧された燃料を燃料タンク外に供給する燃料ポンプ装置に関する。特に、電動モータと燃料ポンプが共通ハウジングに収容されており、電動モータの回転軸が燃料ポンプのインペラに係合してインペラを回転させる形式の燃料ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記の燃料ポンプ装置の一例を図５を参照して説明する。燃料ポンプ装置４００は、電動モータ４０２と燃料ポンプ４２４が共通ハウジング４２０内に収容されて形成されている。電動モータ４０２は回転子４０６を有し、回転子４０６は、回転軸４１０と、回転軸４１０に固定されている積層鉄芯４１２と、積層鉄芯４１２に巻かれている図示されていないコイルと、そのコイルの端部が接続されている整流子４１８を有している。回転軸４１０は、共通ハウジング４２０に対して、軸受け４２８，４１６によって回転可能に支持されている。共通ハウジング４２０の内側には、回転子４０６を取囲むように、永久磁石４０４が固定されている。ハウジング４２０の上部に取り付けられたトップカバー４２２には、図示されない端子が設けられており、モータ部４０２に電気が供給される。ブラシ４０８と整流子４１８を介してコイルに通電すると、回転子４０６は回転する。
共通ハウジング４２０の下部には燃料ポンプ４２４が収容されている。燃料ポンプ４２４は、略円板状で外周部に羽根溝が設けられたインペラ４２６と、インペラ４２６を収容するポンプケーシング４２８，４２９を備えている。インペラ４２６の中心には回転軸４１０と係合する穴が設けられており、回転子４０６が回転するとインペラ４２６が回転する。インペラ４２６がポンプケーシング４２８，４２９内で回転すると、燃料が吸入ポート４２３から燃料ポンプ４２４内に吸引され、燃料ポンプ４２４内で昇圧され、昇圧された燃料が吐出ポート４２５から電動モータ４０２側に送り出される。電動モータ４０２側に送り出された燃料は、トップカバー４２２に形成されているポート４２１から燃料タンク外に送り出される。
【０００３】
回転子４０６の積層鉄芯４１２は、複数の鉄板が積層されて構成されている。図２（Ａ）は、積層鉄芯４１２を構成する鉄板の輪郭を示す。
鉄板１３０の中心には回転軸４１０が貫通するセンター穴１４１が形成されており、センター穴１４１を取囲むボス１４２から複数の枝部１３１〜１４０が半径方向外側に放射状に伸びている。鉄板１３０は回転軸４１０に固定される。
コイルは、図２（Ｂ）に示すように、隣接する枝部に跨って巻かれる。図２（Ｂ）の場合、１４１Ａ〜１４１Ｊの１０本のコイルが巻かれた場合を例示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料ポンプ４２４を回転させる電動モータ４０２は、極めて高速で回転することが求められている。そこで、回転子４０６の軽量化が非常に重要である。回転子４０６の重量の少なからぬ割合がコイルによって占められている。コイル重量を軽量化することが、燃料ポンプ４２４の性能向上に極めて重要である。
本発明は、燃料ポンプ４２４のための電動モータ４０２のコイル重量を軽量化するために創作された。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、コイルを構成する電線の長さを短くすることによってコイル重量を軽量化する。図２（Ａ）に例示したように、従来の積層鉄芯の枝部は直線的に伸びており、直線的に伸びている枝部に跨ってコイルを巻こうとすると、図２（Ｂ）に示すように、隣接する枝部間の距離が長くなり、これがコイルを構成する電線の長さを長くする。本発明では、枝部の形状を工夫することによって隣接する枝部間の距離を短くすることができ、それによってコイルを構成する電線の長さを短くできる事象を利用する。
本発明で創作された燃料ポンプ装置では、電動モータと燃料ポンプが共通ハウジングに収容されている。電動モータは回転子を有し、その回転子は、共通ハウジングに回転可能に支持されている軸と、その軸に固定されている積層鉄芯と、その積層鉄芯に巻かれているコイルと、そのコイルの端部が接続されている整流子を有している。電動モータの軸は燃料ポンプのインペラに係合してインペラを回転させる。
積層鉄芯は、電動モータの回転軸が貫通する中心部から半径方向外側に伸びる複数の枝部を有しており、隣接する枝部と枝部に跨ってコイルが巻かれている。各枝部は、コイルが巻かれている位置において、そのコイルが跨って巻かれている側で隣接する枝部に向けて屈曲している。
【０００６】
本発明の燃料ポンプ装置では、隣接する枝部に向けて屈曲しているために枝部と枝部の距離が短くなっている部分にコイルが巻かれる。このために、回転子の磁気特性を低下させることなく、コイルを形成するのに必要な電線の長さを短くすることができる。回転子の磁気特性を低下させないで、コイルと回転子を軽量化することができる。
【０００７】
枝部の本数が２の乗数（２、４、８，１６）である場合、回転対称性が利用できるために、各枝部を、コイルが巻かれている位置において、そのコイルが跨って巻かれている側で隣接する枝部に向けて屈曲させやすい。しかしながら、それ以外の本数である場合は、不用意に屈曲させると一方側で隣接する枝部に向けては距離が短くなる一方、他方側で隣接する枝部に向けては距離が長くなってしまい、トータルのコイル長を短くできないことが起こりえる。また、不用意に屈曲させると、積層鉄芯の重量バランスが崩れる可能性もある。
積層鉄芯の枝部が１０本である場合には、積層鉄芯を１８０度未満の角度で回転させても元も形状に復帰せず、１８０度回転させて始めて元の形状に復帰する形状に仕上げることが好ましい。この場合、積層鉄芯の重量バランスを崩さないで、トータルのコイル長を短くすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明の燃料ポンプ装置によると、枝部と枝部の距離が短くなっている部分にコイルが巻かれるために、コイルを巻くのに要する電線長が短くなり、回転子を軽量化することができる。本願発明の燃料ポンプ装置によると、回転子が軽量化されているために、従来と同じ電力で燃料ポンプが高速回転し、ポンプ性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に発明を実施するための最良の形態を列記する。
（形態１）回転子の積層鉄芯は、複数のスロットルで分割されて複数の枝部（極）を形成し、各枝部（極）が積層鉄芯の中心部から外周に向かって延びている。枝部（極）の外周部は、回転子の外周に等間隔で配置されており、全て同じ長さを有している。
（形態２）枝部（極）の半径方向の中間部に、放射状に直線的に伸びる中心線に対して、隣接する一方の枝部（極）側に屈折した箇所と、隣接する他方の枝部（極）側に屈曲した箇所が設けられている。半径方向内側に隣接する一方の極側に屈曲した形状が形成され、半径方向外側に隣接する他方の極側に屈曲した形状が形成されている。
（形態３）コイルは、隣接する２本の極に跨って、一方の極が他方の極側に屈曲している箇所を通過して巻かれている。
【実施例】
【００１０】
以下に、本発明を具現化した実施例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施例１）
図１（Ｃ）に本実施例の積層鉄芯の平面図を示す。積層鉄芯は、高透磁率の鉄板が図１（Ｃ）の形状に打ち抜き加工されて積層されて形成される。
積層鉄芯を構成する鉄板１は、８本の枝部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを備えている。枝部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａは同一形状であり、枝部１１ａを例にして説明する。枝部１１ａは、回転軸を受入れるセンター穴３が形成されているボス２から半径方向外側に伸びる内側半径部４ａと、それから右側に周方向に伸びる内側周部５ａと、それから半径方向外側に伸びる外半径部６ａと、それから左側に周方向に伸びる外側周部７ａを備えている。枝部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂは同一形状であり、枝部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａと対称形状である。枝部１１ｂを例にして説明すると、枝部１１ｂは、ボス２から半径方向外側に伸びる内側半径部４ｂと、それから左側に周方向に伸びる内側周部５ｂと、それから半径方向外側に伸びる外半径部６ｂと、それから右側に周方向に伸びる外側周部７ｂを備えている。外側周部７ａ、７ｂの周方向の長さは等しく、間隔１０ａによって隔てられている。８本の枝部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの最外周の距離は全て等しく、またその間隔１０ａ〜１０ｈは全て等しい。積層鉄芯１には、外周における間隔が同一になるスロット１０ａ〜１０ｈが設けられており、極７ａ、７ｂ・・は外周部において等しい長さに形成されている。
【００１１】
枝部１１ｂの内側半径部４ｂと枝部１２ａの内側半径部の間には空間９Ａが確保されている。同様に、枝部１２ｂの内側半径部と枝部１３ａの内側半径部の間には空間９Ｂが確保されており、枝部１３ｂの内側半径部と枝部１４ａの内側半径部の間には空間９Ｃが確保されており、枝部１４ｂの内側半径部と枝部１１ａの内側半径部の間には空間９Ｄが確保されている。また、枝部１１ａの外側半径部６ａと枝部１１ｂの外側半径部６ｂの間には空間８Ａが確保されている。同様に、枝部１２ａの外側半径部と枝部１２ｂの外側半径部の間には空間８Ｂが確保されており、枝部１３ａの外側半径部と枝部１３ｂの外側半径部の間には空間８Ｃが確保されており、枝部１４ａの外側半径部と枝部１４ｂの外側半径部の間には空間８Ｄが確保されている。これらの空間を利用してコイルが巻かれる。
【００１２】
図１（Ｄ）に、８個のコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄが巻かれた積層鉄芯１の断面を模式的に示す。
コイル１５Ａは、枝部１２ａと１２ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル１５Ｂは、枝部１３ａと１３ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル１５Ｃは、枝部１４ａと１４ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル１５Ｄは、枝部１１ａと１１ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル１６Ａは、枝部１１ｂと１２ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル１６Ｂは、枝部１２ｂと１３ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル１６Ｃは、枝部１３ｂと１４ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル１６Ｄは、枝部１４ｂと１１ａの外側半径部に跨って巻かれている。枝部１２ａと１２ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１５Ａが巻かれている。枝部１３ａと１３ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１５Ｂが巻かれている。枝部１４ａと１４ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１５Ｃが巻かれている。枝部１１ａと１１ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１５Ｄが巻かれている。同様に、枝部１１ｂと１２ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１６Ａが巻かれている。枝部１２ｂと１３ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１６Ｂが巻かれている。枝部１３ｂと１４ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１６Ｃが巻かれている。枝部１４ｂと１１ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１６Ｄが巻かれている。
８個のコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄは、いずれも、隣接する枝部との距離が接近するように屈曲している部分に巻かれている。このために、コイルを形成する電線長は短くてすむ。本実施例の回転子はコイルを形成する電線長が短いために軽量であり、高速回転する。また、コイルを形成する電線長が短いためにコイルの電気抵抗が低く、コイルに大きな電流が流れる。本実施例の回転子は、大きな回転トルクを実現する。さらに、本実施例の積層鉄芯の枝部は屈曲しているために、枝部の先端が振動してもボス２に伝達されずらい。回転子が回転する際には、永久磁石４０４によって枝部の先端（極）が周方向に引っ張られる。この周方向の力は均一でないために、枝部の先端が振動しやすい。屈曲している枝部を利用しているために、枝部の先端が振動してもボス２や回転軸４１０が振動することがなく、燃料ポンプ装置は、静かに高速に回転する。
【００１３】
比較のために、図１（Ａ）に、８本の枝部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ、３４ｂを形成した従来の積層鉄芯３０の平面図を示す。従来の枝部は、半径方向にまっすぐ延びている。図１（Ｂ）に、８個のコイル３５Ａ〜３５Ｄ、３６Ａ〜３６Ｄが巻かれた従来の積層鉄芯の断面を模式的に示す。
図１（Ｂ）と図１（Ｄ）の比較から明らかなように、従来の積層鉄芯では、外側半径部に巻かれるコイル３６Ａ〜３６Ｂを形成するのに長い電線を必要とする。これに対し、図１（Ｄ）の実施例では、外側半径部に巻かれるコイル１６Ａ〜１６Ｄを形成するのに短い電線ですむ。
【００１４】
軽量化された回転子を利用すると、モータの回転数を従来よりも上げることが可能となる。また、コイルを構成する電線長が短いと、電気抵抗が低いために大電流が流される。このために回転子を回転させるトルクも増大する。屈曲している枝部を利用すると、枝部の先端（極）が振動してもボス２や回転軸４１０が振動することがなく、燃料ポンプ装置は、静かに高速に回転する。
【００１５】
（実施例２）
図１（Ｅ）に、本実施例の積層鉄芯２０の８本の枝部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの形状を示す。積層鉄芯２０の８本の枝部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、中間部が連続する曲線で構成されている。４本の枝部２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａは、内側半径部において左側に屈曲しており、外側半径部において右側に屈曲している。４本の枝部２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂは、内側半径部において右側に屈曲しており、外側半径部において左側に屈曲している。このために、内側半径部では、枝部２１ａと２１ｂが接近し、枝部２２ａと２２ｂが接近し、枝部２３ａと２３ｂが接近し、枝部２４ａと２４ｂが接近している。図１（Ｆ）に示すように、内側半径部では、接近している枝部２１ａと２１ｂの間にコイル１５Ｄが巻かれ、接近している枝部２２ａと２２ｂの間にコイル１５Ａが巻かれ、接近している枝部２３ａと２３ｂの間にコイル１５Ｂが巻かれ、接近している枝部２４ａと２４ｂの間にコイル１５Ｃが巻かれている。外側半径部では、枝部２１ｂと２２ａが接近し、枝部２２ｂと２３ａが接近し、枝部２３ｂと２４ａが接近し、枝部２４ｂと２１ａが接近している。図１（Ｆ）に示すように、外側半径部では、接近している枝部２１ｂと２２ａの間にコイル１６Ａが巻かれ、接近している枝部２２ｂと２３ａの間にコイル１６Ｂが巻かれ、接近している枝部２３ｂと２４ａの間にコイル１６Ｃが巻かれ、接近している枝部２４ｂと２１ａの間にコイル１６Ｄが巻かれている。
８個のコイル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄは、いずれも、隣接する枝部との距離が接近するように屈曲している部分に巻かれている。このために、コイルを形成する電線長は短くてすむ。本実施例の回転子はコイルを形成する電線長が短いために軽量であり、高速回転する。また、コイルを形成する電線長が短いためにコイルの抵抗が低く、コイルに大きな電流が流れる。本実施例の回転子は、大きな回転トルクを実現する。
【００１６】
（実施例３）
図２（Ｃ）に示すように、本実施例の積層鉄芯１０１には、１０本の枝部１１１ａ，１１１ｂ，１１６ａ，１１２ａ，１１２ｂ，１１３ａ，１１３ｂ，１１５ａ，１１４ａ、１１４ｂが形成されている。うちの６本の枝部１１１ａ，１１６ａ，１１２ａ，１１３ａ，１１５ａ，１１４ａは同一形状である。残りの４本の枝部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂは同一形状であり、先の６本の枝部と左右対称である。
６本の枝部を１１１ａを例にして説明すると、モータの回転軸を受入れるセンター穴１０３が形成されているボス１０２から半径方向外側に伸びる内側半径部１０４ａと、それから右側に周方向に伸びる内側周部１０５ａと、それから半径方向外側に伸びる外半径部１０６ａと、それから左側に周方向に伸びる外側周部１０７ａを備えている。４本の枝部を１１１ｂを例にして説明すると、ボス１０２から半径方向外側に伸びる内側半径部１０４ｂと、それから左側に周方向に伸びる内側周部１０５ｂと、それから半径方向外側に伸びる外半径部１０６ｂと、それから右側に周方向に伸びる外側周部１０７ｂを備えている。外側周部１０７ａ、１０７ｂは等距離であり、間隔１１０ｉによって隔てられている。１０本の枝部１１１ａ，１１１ｂ，１１６ａ，１１２ａ，１１２ｂ，１１３ａ，１１３ｂ，１１５ａ，１１４ａ、１１４ｂの最外周の距離が全て等しく、またその間隔１１０ａ〜１１０ｊは全て等しい。積層鉄芯１０１には、外周における間隔が同一であるスロット１１０ａ〜１１０ｊが設けられており、極１０７ａ、１０７ｂ・・は外周部において等距離に形成されている。
【００１７】
図２（Ｄ）に、１０個のコイル１１７Ａ〜１１７Ｊが巻かれた積層鉄芯の断面を模式的に示す。
コイル１１７Ａは、枝部１１１ａと１１１ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｄは、枝部１１２ａと１１２ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｆは、枝部１１３ａと１１３ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｉは、枝部１１４ａと１１４ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｂは、枝部１１１ｂと１１６ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｅは、枝部１１２ｂと１１３ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｇは、枝部１１３ｂと１１５ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｊは、枝部１１４ｂと１１１ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｃは、枝部１１６ａの内側半径部と枝部１１２ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル１１７Ｈは、枝部１１５ａの内側半径部と枝部１１４ａの外側半径部に跨って巻かれている。
枝部１１１ａと１１１ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ａが巻かれている。枝部１１２ａと１１２ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｃが巻かれている。枝部１１３ａと１１３ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｆが巻かれている。枝部１１４ａと１１４ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｉが巻かれている。同様に、枝部１１１ｂと１１６ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｂが巻かれている。枝部１１２ｂと１１３ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｅが巻かれている。枝部１１３ｂと１１５ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｇが巻かれている。枝部１１４ｂと１１１ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｊが巻かれている。さらに、枝部１１６ａの内側半径部と枝部１１２ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｃが巻かれている。枝部１１５ａの内側半径部と枝部１１４ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル１１７Ｈが巻かれている。
１０個のコイル１１７Ａ〜１１７Ｊは、いずれも、隣接する枝部との距離が接近するように屈曲している部分に巻かれている。このために、コイルを形成する電線長は短くてすむ。本実施例の回転子はコイルを形成する電線長が短いために軽量であり、高速回転することができる。また、コイルを形成する電線長が短いために抵抗が低く、コイルに大きな電流が流れる。本実施例の回転子は、大きな回転トルクを実現することができる。
【００１８】
比較のために、図２（Ａ）に、１０本の枝部１３１〜１４０を形成した従来の積層鉄芯１３０の平面図を示す。従来の枝部は、半径方向にまっすぐ延びている。図２（Ｂ）に、１０個のコイル１４１Ａ〜１４１Ｊが巻かれた従来の積層鉄芯の断面を模式的に示す。
図２（Ｂ）と図２（Ｄ）の比較から明らかなように、従来の積層鉄芯では、外側半径部同士の間に巻かれるコイル１４１Ａ、１４１Ｇを形成するのに長い電線を必要とする。また、外側半径部と内側半径部の間に巻かれるコイル１４１Ｂ，１４１Ｃ、１４１Ｅ，１４１Ｆ，１４１Ｈ，１４１Ｊを形成するのに長い電線を必要とする。これに対し、図２（Ｄ）の実施例では、コイル１１７Ａ〜１１７Ｊを形成するのに短い電線ですむ。
【００１９】
軽量化された回転子を利用すると、モータの回転数を従来よりも上げることが可能となる。また、コイルを構成する電線長が短いと、電気抵抗が低いために大電流が流される。このために回転子を回転させるトルクも増大する。
本実施例の積層鉄芯を利用する燃料ポンプは、軽量であってポンプ効率が高い。
【００２０】
（実施例４）
本実施例の積層鉄芯の形状を図２（Ｅ）に示す。図２（Ｃ）では２本に分離していた、枝部１１１ａと１１１ｂの内側半径部１０４ａ、１０４ｂが一本化されている。即ち、枝部１２１ａと１２１ｂの内側半径部は一本の枝１０４Ａで形成されている。同様に、枝部１２２ａと１２２ｂの内側半径部も一本化され、枝部１２３ａと１２３ｂの内側半径部も一本化され、枝部１２４ａと１２４ｂの内側半径部も一本化されている。
図２（Ｆ）に、１０個のコイルが巻かれた積層鉄芯の断面を模式的に示す。４本のコイル１１７Ａ，１１７Ｄ，１１７Ｆ，１１７Ｉは、一本化された枝部１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ，１０４Ｄに巻かれている。その他の点は実施例の３に同じであり、重複説明を割愛する。
【００２１】
（実施例５）
本実施例の積層鉄芯の形状を図２（Ｇ）に示す。本実施例の枝部の屈曲関係は図２(Ｃ)と（Ｅ）に同じである。各枝部１５１ａ，１５１ｂ，１５６ａ，１５２ａ，１５２ｂ，１５３ａ，１５３ｂ，１５５ａ，１５４ａ、１５４ｂは全体として滑らかに湾曲している。
【００２２】
（実施例６）
図３（Ｃ）に示すように、本実施例の積層鉄芯２０１には、１０本の枝部２０８ｂ，２０９ａ，２１０ａ，２１１ａ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１４ａ，２１５ａ，２１６ａ、２１７ｂが形成されている。うちの６本の枝部２０９ａ，２１０ａ，２１１ａ，２１４ａ，２１５ａ，２１６ａは同一形状である。残りの４本の枝部２０８ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１７ｂは同一形状であり、先の６本の枝部と左右対称である。
６本の枝部を２０９ａを例にして説明すると、モータの回転軸を受入れるセンター穴が形成されているボスから半径方向外側に伸びる内側半径部２０４ａと、それから右側に周方向に伸びる内側周部２０５ａと、それから半径方向外側に伸びる外半径部２０６ａと、それから左側に周方向に伸びる外側周部２０７ａを備えている。４本の枝部を２０８ｂを例にして説明すると、ボスから半径方向外側に伸びる内側半径部２０４ｂと、それから左側に周方向に伸びる内側周部２０５ｂと、それから半径方向外側に伸びる外半径部２０６ｂと、それから右側に周方向に伸びる外側周部２０７ｂを備えている。外側周部２０７ａ、２０７ｂは等距離であり、間隔によって隔てられている。１０本の枝部２０８ｂ，２０９ａ，２１０ａ，２１１ａ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１４ａ，２１５ａ，２１６ａ、２１７ｂの最外周の距離が全て等しく、またその間隔は全て等しい。積層鉄芯２０１には、外周における間隔が同一になるスロットが設けられており、そのスロットによって同長の極１０７ａ、１０７ｂ・・が等間隔に形成されている。
【００２３】
図３（Ｄ）に、１０個のコイル２１７Ａ〜２１７Ｊが巻かれた積層鉄芯の断面を模式的に示す。
コイル２１７Ｄは、枝部２１６ａと２１７ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ｉは、枝部２１１ａと２１２ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ａは、枝部２１３ｂと２１４ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ｆは、枝部２０８ｂと２０９ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ｂは、枝部２１４ａの内側半径部と枝部２１５ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ｃは、枝部２１５ａの内側半径部と枝部２１６ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ｅは、枝部２０８ｂの内側半径部と枝部２１７ｂの外側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ｇは、枝部２０９ａの内側半径部と枝部２１０ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ｈは、枝部２１０ａの内側半径部と枝部２１１ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル２１７Ｊは、枝部２１３ｂの内側半径部と枝部２１２ｂの外側半径部に跨って巻かれている。
枝部２１６ａと２１７ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル２１７Ｄが巻かれている。枝部２１１ａと２１２ｂの内側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル２１７Ｉが巻かれている。枝部２１３ｂと２１４ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル２１７Ａが巻かれている。枝部２０８ｂと２０９ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル２１７Ｆが巻かれている。枝部２１４ａの内側半径部と枝部２１５ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル２１７Ｂが巻かれている。枝部２１５ａの内側半径部と枝部２１６ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル２１７Ｃが巻かれている。枝部２０８ｂの内側半径部と枝部２１７ｂの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル２１７Ｅが巻かれている。枝部２０９ａの内側半径部と枝部２１０ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにコイル２１７Ｇが巻かれている。枝部２１０ａの内側半径部と枝部２１１ａの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにイル２１７Ｈが巻かれている。枝部２１３ｂの内側半径部と枝部２１２ｂの外側半径部は接近するように屈曲しており、そこにイル２１７Ｊが巻かれている。
１０個のコイル２１７Ａ〜２１７Ｊは、いずれも、隣接する枝部との距離が接近するように屈曲している部分に巻かれている。このために、コイルを形成する電線長は短くてすむ。本実施例の回転子はコイルを形成する電線長が短いために軽量であり、高速回転することができる。また、コイルを形成する電線長が短いために抵抗が低く、コイルに大きな電流が流れる。本実施例の回転子は、大きな回転トルクを実現することができる。
【００２４】
比較のために、図３（Ａ）に、１０本の枝部１３１〜１４０を形成した従来の積層鉄芯１３０の平面図を示す。従来の枝部は、半径方向にまっすぐ延びている。図３（Ｂ）に、１０個のコイル１４１Ａ〜１４１Ｊが巻かれた従来の積層鉄芯の断面を模式的に示す。
図３（Ｂ）と図３（Ｄ）の比較から明らかなように、従来の積層鉄芯では、外側半径部同士の間に巻かれるコイル１４１Ａ、１４１Ｇを形成するのに長い電線を必要とする。これに対し、図３（Ｄ）の実施例では、外側半径部に巻かれるコイル２１７Ａ、２１７Ｆを形成するのに短い電線ですむ。
【００２５】
軽量化された回転子を利用すると、モータの回転数を従来よりも上げることが可能となる。また、コイルを構成する電線長が短いと、電気抵抗が低いために大電流が流される。このために回転子を回転させるトルクも増大する。
本実施例の積層鉄芯を利用する燃料ポンプは、軽量であってポンプ効率が高い。
【００２６】
（実施例７）
本実施例の積層鉄芯の形状を図３（Ｅ）に示す。本実施例の枝部の屈曲関係は図３(Ｃ)に同じである。各枝部２１８ｂ，２１９ａ，２２０ａ，２２１ａ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２４ａ，２２５ａ，２２６ａ、２２７ｂは全体として滑らかに湾曲している。
【００２７】
（実施例８）
図４（Ｃ）に示すように、本実施例の積層鉄芯３００は、１０本の枝部３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ａ，３０５ｂ，３０６ｂ，３０７ｂ，３０８ｂ，３０９ａ、３１０ｂが形成されている。うちの８本の枝部３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０５ｂ，３０６ｂ，３０７ｂ，３０８ｂ，３０９ａ、３１０ｂは同一形状である。残りの２本の枝部３０４ａ，３０９ａは同一形状であり、先の８本の枝部と左右対称である。
２本の枝部を３０９ａを例にして説明すると、モータの回転軸を受入れるセンター穴が形成されているボスから半径方向外側に伸びる内側半径部と、それから右側に周方向に伸びる内側周部と、それから半径方向外側に伸びる外半径部と、それから左側に周方向に伸びる外側周部を備えている。８本の枝部を３０８ｂを例にして説明すると、ボスから半径方向外側に伸びる内側半径部と、それから左側に周方向に伸びる内側周部と、それから半径方向外側に伸びる外半径部と、それから右側に周方向に伸びる外側周部を備えている。各枝部の外側周部は等距離であり、等間隔に隔てられている。１０本の枝部３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ａ，３０５ｂ，３０６ｂ，３０７ｂ，３０８ｂ，３０９ａ、３１０ｂの最外周の距離が全て等しく、またその間隔は全て等しい。積層鉄芯３００には、外周における間隔が同一になるスロットが設けられており、そのスロットによって同長の極が等間隔に形成されている。
【００２８】
図４（Ｄ）に、１０個のコイル３１１Ａ〜３１１Ｊが巻かれた積層鉄芯の断面を模式的に示す。コイル３１１Ａは、枝部３０１ｂの外側半径部と枝部３０２ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｂは、枝部３０２ｂの外側半径部と枝部３０３ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｃは、枝部３０３ｂの外側半径部と枝部３０４ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｄは、枝部３０４ａと３０５ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｅは、枝部３０５ｂの外側半径部と枝部３０６ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｆは、枝部３０６ｂの外側半径部と枝部３０７ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｇは、枝部３０７ｂの外側半径部と枝部３０８ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｈは、枝部３０８ｂの外側半径部と枝部３０９ａの外側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｉは、枝部３０９ａと３１０ｂの内側半径部に跨って巻かれている。コイル３１１Ｊは、枝部３１０ｂの外側半径部と枝部３０１ｂの内側半径部に跨って巻かれている。
枝部３０１ｂの外側半径部と枝部３０２ｂの内側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ａが巻かれている。枝部３０２ｂの外側半径部と枝部３０３ｂの内側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｂが巻かれている。枝部３０３ｂの外側半径部と枝部３０４ａの外側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｃが巻かれている。枝部３０４ａと３０５ｂの内側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｄが巻かれている。枝部３０５ｂの外側半径部と枝部３０６ｂの内側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｅが巻かれている。枝部３０６ｂの外側半径部と枝部３０７ｂの内側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｆが巻かれている。枝部３０７ｂの外側半径部と枝部３０８ｂの内側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｇが巻かれている。枝部３０８ｂの外側半径部と枝部３０９ａの外側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｈが巻かれている。枝部３０９ａと３１０ｂの内側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｉが巻かれている。枝部３１０ｂの外側半径部と枝部３０１ｂの内側半径部は相互に接近するように屈曲し、そこにコイル３１１Ｊが巻かれている。
１０個のコイル３１１Ａ〜３１１Ｊは、いずれも、隣接する枝部との距離が接近するように屈曲している部分に巻かれている。このために、コイルを形成する電線長は短くてすむ。本実施例の回転子はコイルを形成する電線長が短いために軽量であり、高速回転する。また、コイルを形成する電線長が短いために抵抗が低く、コイルに大きな電流が流れる。本実施例の回転子は、大きな回転トルクを実現する。
【００２９】
軽量化された回転子を利用すると、モータの回転数を従来よりも上げることが可能となる。また、コイルを構成する電線長が短いと、電気抵抗が低いために大電流が流される。このために回転子を回転させるトルクも増大する。
本実施例の積層鉄芯を利用する燃料ポンプは、軽量であってポンプ効率が高い。
【００３０】
（実施例９）
本実施例の積層鉄芯の形状を図４（Ｅ）に示す。本実施例の枝部の屈曲関係は図４(Ｃ)に同じである。１０本の枝部３２１ｂ，３２２ｂ，３２３ｂ，３２４ａ，３２５ｂ，３２６ｂ，３２７ｂ，３２８ｂ，３２９ａ、３３０ｂは全体として滑らかに湾曲している。
図２（Ｃ），（Ｅ），（Ｇ）、図３（Ｃ），（Ｅ）、図４（Ｃ），（Ｅ）に示した実施例では、１０本の枝部を有し、１８０度以下の回転では元も形状に復帰せず、１８０度回転させて始めて元の形状に復帰する。１８０度回転させると元の形状に復帰するために、重量バランスは確保されている。８本枝部の場合には、回転対称性が利用できるために、各枝部を、コイルが巻かれている位置において、そのコイルが跨って巻かれている側で隣接する枝部に向けて屈曲させやすい。しかしながら、枝部が１０本であると、不用意に屈曲させると一方側で隣接する枝部に向けては距離が短くなる一方、他方側で隣接する枝部に向けては距離が長くなってしまい、トータルのコイル長を短くできないことが起こりえる。また積層鉄芯の重量バランスが崩れる可能性もある。
積層鉄芯の枝部が１０本である場合には、積層鉄芯を１８０度未満の角度で回転させても元も形状に復帰せず、１８０度回転させて始めて元の形状に復帰する形状に仕上げることによって積層鉄芯の重量バランスを崩さないで、トータルのコイル長を短くすることができる。
【００３１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、積層鉄芯の極に対するコイルの配置は、回転子の特性を変えない範囲で自由に変更が可能である。極の形状は、コイルの配置に対応して、コイルの通過距離が短くなる側に屈曲するように変更することができる。極の半径方向の中心線を仮想した場合に、極が中心線に対して隣接する極側に屈曲する屈曲量は、コイルによる電場や磁場の分布と巻線の作業性を考慮して適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施例と第２実施例の回転子の断面図。
【図２】第３実施例と第４実施例と第５実施例の回転子の断面図。
【図３】第６実施例と第７実施例の回転子の断面図。
【図４】第８実施例と第９実施例の回転子の断面図。
【図５】従来の燃料ポンプと一体化して使用されるモータの断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１，２０，３０，１０１，１３０，２０１，３００，３２０：積層鉄芯
１０ａ〜１０ｈ，１１０ａ〜１１０ｊ：スロット
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ、１４ｂ：枝部
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ、２４ｂ：枝部
１１１ａ，１１１ｂ，１１２ａ，１１２ｂ，１１３ａ，１１３ｂ，１１４ａ，１１４ｂ，
１１５ａ，１１６ａ：枝部
１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂ，１２３ａ，１２３ｂ，１２４ａ，１２４ｂ，
１２５ａ，１２６ａ：枝部
１５１ａ，１５１ｂ，１５２ａ，１５２ｂ，１５３ａ，１５３ｂ，１５４ａ，１５４ｂ，
１５５ａ，１５６ａ：枝部
２０８ｂ，２０９ａ，２１０ａ，２１１ａ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１４ａ，２１５ａ，２１６ａ、２１７ｂ：枝部
２１８ｂ，２１９ａ，２２０ａ，２２１ａ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２４ａ，２２５ａ，２２６ａ、２２７ｂ：枝部
３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ａ，３０５ｂ，３０６ｂ，３０７ｂ，３０８ｂ、３０９ａ、３１０ｂ：枝部
３２１ｂ，３２２ｂ，３２３ｂ，３２４ａ，３２５ｂ，３２６ｂ，３２７ｂ，３２８ｂ、３２９ａ、３３０ｂ：枝部
４０２・・モータ部
４０４・・永久磁石
４０６・・回転子
４０８・・ブラシ
４１０・・モータシャフト
４２０・・ハウジング
４２４・・ポンプ部
【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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