(57)【要約】【課題】  十分な燃料流路を確保しながら高いモータトルクを得ることができる燃料ポンプを提供する。【解決手段】  マグネット５をリング形状としてロータ２１の周囲を全周に亘って取囲み、しかもマグネット５とロータ２１を極近接して配設することによって、高い磁束密度を確保することができる。あくまでもマグネット５はリング形状のまま、マグネット５の内側面に燃料流路２７を溝状に形成することによって、磁力を維持しつつ、ロータ２１とマグネット５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。【選択図】  図２
2005105895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形状のロータと、そのロータの外周面に近接して取囲む略円筒形状のリングマグネットと、そのリングマグネットの外周面に密着するヨークを兼用する略円筒形状のハウジングを備え、
前記のロータとリングマグネットとハウジングを巡る磁路の磁気抵抗を増大させない位置に燃料流路が形成されていることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
略円柱形状のロータと、そのロータの外周面に近接して取囲む略円筒形状のリングマグネットと、そのリングマグネットの外周面に密着する略円筒形状のヨークと、そのヨークの外周面に密着する略円筒形状のハウジングを備え、
前記のロータとリングマグネットとヨークを巡る磁路の磁気抵抗を増大させない位置に燃料流路が形成されていることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項３】
前記リングマグネットは前記ヨークに係合し、リングマグネットがヨークに対して廻り止めされ且つ抜け止めされていることを特徴とする請求項１又は２の燃料ポンプ。
【請求項４】
前記リングマグネットは、前記ハウジング内に固定されてリングマグネットの各端部側にそれぞれ配設されている各部材に両側から挟み込まれて固定され、リングマグネットを挟み込む部材の少なくとも一方の部材に係合し、リングマグネットがリングマグネットと係合する部材に対して廻り止めされ且つ抜け止めされていることを特徴とする請求項１又は２の燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン等の燃料を吸引して昇圧し、昇圧した燃料を吐出する燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料ポンプは、ハウジング内に、ポンプ部と、ポンプ部を回転駆動するモータ部を有している。モータ部は、アーマチュアと、永久磁石で形成されたマグネット等で構成されている。アーマチュアは、一対の軸受によって回転可能に支持されているシャフトと、そのシャフトに固定されているロータと、そのロータに電流を供給する整流子とを有する。シャフトの下端はポンプ部に係合し、ポンプ部を回転駆動する。
図２５にロータ１２１部分の断面図を示す。シャフト１０７にロータ１２１が固定されており、ロータ１２１の周面に極近接して２枚の半円弧形状のマグネット１０５が配設されている。マグネット１０５のそれぞれの端部は断面コの字形状の保持金具１２３によってハウジング１０４の内壁に固定されている。
【０００３】
ポンプ部から送られる高圧燃料は、ロータ１２１とマグネット１０５とのクリアランスを通って燃料ポンプ外へ吐出される。しかし、ロータ１２１とマグネット１０５とのクリアランスは僅かであり、燃料の流量は少ない。燃料の流量が不足すると、燃料ポンプとしての性能が低下するだけでなく、コイルに発生する発熱量を低下させることができなくなってしまう。
このことから、従来例の燃料ポンプでは、保持金具１２３の内壁とロータ１２１の周面によって形成される軸方向に伸びる空間を燃料流路１２５とすることで、十分な燃料の流量を確保している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロータとマグネットとのクリアランスは、小さいほど磁束密度が高くなり、より高いモータトルクが得られる。図２５に示した従来の燃料ポンプでは、燃料流路１２５を形成するために２枚のマグネット１０５の端部同士を離して配置しているため、燃料流路１２５の部分においてはロータ１２１の外周にマグネット１０５が存在しない。従って、このような燃料流路１２５を形成することによって磁束密度が低くなってしまい、ある程度のトルクは得られても、より高いトルクを得ることが困難となってしまう。
本発明では、十分な燃料流路を確保しながら高いモータトルクを得ることができる燃料ポンプ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】
本発明の燃料ポンプは、略円柱形状のロータと、そのロータの外周面に近接して取囲む略円筒形状のリングマグネットと、そのリングマグネットの外周面に密着するヨークを兼用する略円筒形状のハウジングを備えている。本発明の燃料ポンプは、ロータとリングマグネットとハウジングを巡る磁路の磁気抵抗を増大させない位置に燃料流路が形成されていることを特徴とする。
この構成の燃料ポンプは、ハウジングの内壁にヨーク部が形成されている。換言すれば、ハウジングがヨークの役割をも持っている。ハウジングが金属製であればハウジング自体がヨークの役割を果たすことも可能である。
本発明の燃料ポンプは、切れ目なく一周するリングマグネットを用いる。切れ目なく一周するリングマグネットを用いると、モータ性能は高くなる。反面、燃料流路が確保しづらくなる。本発明では、磁気抵抗を増大させない位置に燃料流路を設けることによって、モータ性能を高め、ポンプ性能を高めるのに成功した。
【０００６】
ヨークとハウジングを別々にしてもよい。すなわち、略円柱形状のロータと、そのロータの外周面に近接して取囲む略円筒形状のリングマグネットと、そのリングマグネットの外周面に密着する略円筒形状のヨークと、そのヨークの外周面に密着する略円筒形状のハウジングによってモータを構成することもできる。
この場合には、ロータとリングマグネットとヨークを巡る磁路の磁気抵抗を増大させない位置に燃料流路を形成する。
この構成の燃料ポンプは、ハウジングの内壁にヨーク部が形成されているのではなく、ヨークとハウジングとを別々に備えている。別々の部材であるため、ハウジングを非金属製の樹脂製等で成形することが可能である。
【０００７】
リングマグネットがヨーク（ハウジングを兼用してもよい）に係合し、リングマグネットがヨークに対して廻り止めされ且つ抜け止めされていることが好ましい。
【０００８】
あるいは、リングマグネットが、ハウジング内に固定されてリングマグネットの各端部側にそれぞれ配設されている各部材に両側から挟み込まれて固定され、リングマグネットを挟み込む部材の少なくとも一方の部材に係合し、リングマグネットがリングマグネットと係合する部材に対して廻り止めされ且つ抜け止めされていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
従来の燃料ポンプでは、ロータの外周面の外側に配設されるマグネットは２枚に分割され、２枚のマグネットの端部同士が隔てられて配設されていたために、軸方向に伸びる燃料流路を確保することができていた。しかし、この燃料流路の部分においてロータの外周側にマグネットが存在せず、アーマチュアの周囲の磁束密度が低くなってしまい、モータ部に大きなトルクを得ることが困難であった。
本発明の燃料ポンプでは、ロータの周囲に配設されるマグネットは切れ目なく伸びる円筒形状であり、ロータの全周を覆っている。また、ロータとマグネットは近接している。このため、アーマチュアの周囲の磁束密度が高くなり、燃料ポンプのモータ部のトルクを高めることができる。
燃料流路は、ロータとマグネットとのクリアランスだけでは十分とはいえず、それ以外に燃料流路を形成する必要がある。本発明の燃料ポンプでは、磁路の磁気抵抗を増大させない位置に燃料流路を形成するため、磁束密度を低くすることなく、十分な燃料を確保しながら大きなトルクを得ることが可能となる。
【００１０】
また、リングマグネットをヨークの内壁に密着させるとき、通常はヨーク内にリングマグネットを圧入する。ヨークは円筒形状であり、しかも内壁は滑面である。マグネットをヨークの内壁の所定位置に、抜けないように、且つ回らないように密着させるには、高圧力の圧入をしなければならない。しかし、マグネットは圧入時の圧力に耐えかねて破損することがある。
本発明では、ヨークとリングマグネットを係合させることによって、リングマグネットをヨーク内壁の所定位置に固定し、リングマグネットが抜けてしまったり、ヨーク内で回転してしまったりする不具合を防止することができる。
また、通常の燃料ポンプのリングマグネットの端部側には、シャフトを支持する軸受支持部材や、モータ部のケーシングや、ポンプ部のケーシング等が配設されており、これらはハウジング内に固定されている。これらの部材によってリングマグネットを両側から挟み込んで固定し、リングマグネットをこれらの部材の少なくとも１つに係合させることによっても、上記の不具合を防止することができる。
これらのように、マグネットを廻り止めし且つ抜け止めすることによって、マグネットの圧入の程度を抑えることができ、マグネットの破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（形態１）  燃料ポンプ内に形成される燃料流路は、リングマグネットの内側面の極の境界部に溝状に形成される。
（形態２）  燃料ポンプ内に形成される燃料流路は、リングマグネットの外側面の極の境界部に溝状に形成される。
（形態３）  燃料ポンプ内に形成される燃料流路は、リングマグネットの内部の極の境界部に孔状に形成される。
（形態４）  燃料ポンプ内に形成される燃料流路は、ヨークの内側面と外側面を貫通する孔状に形成される。
（形態５）  燃料ポンプ内に形成される燃料流路は、ヨークの内側面に溝状に形成される。
（形態６）  燃料ポンプ内に形成される燃料流路は、ハウジングの内側面に溝状に形成される。
（形態７）  燃料ポンプ内に形成される燃料流路は、ロータの内部に形成される。
（形態８）  ハウジングとヨークは別部材であってもよいし、一体の部材であってもよい。
【実施例１】
【００１２】
本発明を具現化した第１実施例を図１から図３を用いて説明する。図１は本実施例の燃料ポンプの一部断面図であり、図２は図１のII−II線断面図である。なお、図３は本実施例を説明するための参考図である。
この実施例の燃料ポンプは、自動車用の燃料ポンプであり、燃料タンク内で用いられ、自動車のエンジンヘ燃料を供給するために利用される。図１に示すように、燃料ポンプは、ポンプ部１と、そのポンプ部１を駆動するモータ部２とから構成されている。
【００１３】
ポンプ部１の構成を説明する。ポンプ部１は、ポンプカバー９とポンプボディ１５とインペラ１６等から構成されている。ポンプカバー９とポンプボディ１５は、例えばアルミのダイカスト成形により形成されており、両者が組み合わされることによって、内部にインペラ１６を収容するケーシング１７が構成される。
【００１４】
インペラ１６は樹脂成形により略円板状に形成され、インペラ外周面１６ｄから内側に所定距離を隔てた位置を周方向に伸びる領域において、凹所１６ａが形成されている。凹所１６ａは周方向に繰り返されて凹所１６ａ群を形成している。凹所１６ａ群は、インペラ１６の表裏両面に形成されており、表裏の凹所１６ａの底部同士は連通しており、連通口１６ｃが形成されている。
インペラ１６の中心に形成されている断面Ｄ字形の係合孔に、シャフト７の下端部の断面Ｄ字形の係合軸部７ａが係合している。これにより、インペラ１６がシャフト７に対して追従回転可能で軸方向に僅かに移動可能に連結されている。インペラ１６の外周面１６ｄは凹凸のない円周面となっている。
【００１５】
図１に示すように、ポンプカバー９の下面には、インペラ１６の上面の凹所１６ａ群に対向する領域において、インペラ回転方向に沿って上流端から下流端まで連続して伸びる溝３１が形成されており、溝３１の下流端からポンプカバー９の上面に至る吐出孔２４が形成されている。吐出孔２４は、ケーシング１７の内部と外部（モータ部２の内部空間２ａ）を連通させている。
ポンプカバー９の溝３１は、下流端近傍において、吐出孔２４に近づくにつれて徐々に横断面積が大きくなっており、下流端に向かってインペラ外周面１６ｄの範囲内で半径方向外側に変位している。吐出孔２４の終端部は、インペラ１６の凹所１６ａ群に対向する領域の半径方向外側に形成されている。
ポンプカバー９の周壁９ｂの内周面９ｃは、全周に亘って、インペラ外周面１６ｄに微小なクリアランスを隔てて向い合う。図１では、図示の明瞭化のために、各所のクリアランスが拡大されて表示されている。
【００１６】
図１に示すように、ポンプボディ１５の上面には、インペラ１６の下面の凹所１６ａ群に対向する領域内において、インペラ回転方向に沿って、上流端から下流端まで連続して伸びる溝２０が形成されており、溝２０の上流端からポンプボディ１５の下面に至る吸入孔２２が形成されている。吸入孔２２は、ケーシング１７の内部と外部を連通させている。
ポンプボディ１５は、ポンプカバー９に重ねた状態でハウジング４の下端部にかしめ付け等により固定されている。ポンプボディ１５の中心部にスラストベアリング１８が固定されている。スラストベアリング１８によって、シャフト７のスラスト荷重が受けられる。
【００１７】
ポンプボディ１５の溝２０は、直接的には吐出孔２４に連通していない。ポンプカバー９の周壁９ｂは、吐出孔２４の位置においてもインペラ外周面１６ｄに近接しており、インペラ外周面１６ｄの外側では、溝２０と吐出孔２４は実質的には連通していない。溝２０と吐出孔２４はインペラ１６の連通口１６ｃによって連通されている。
【００１８】
ポンプカバー９の周方向に伸びる溝３１と、ポンプボディ１５の周方向に伸びる溝２０は、インペラ１６の回転方向に沿って、吸入孔２２から吐出孔２４に至るまで伸びている。インペラ１６が回転すると、燃料タンク内の燃料は吸入孔２２からケーシング１７内に吸入される。吸入孔２２から吸入された燃料の一部は、溝２０に沿って流れる。吸入孔２２から吸入された燃料の残部は、インペラ１６の凹所１６ａに入り、凹所１６ａ内で旋回流を発生させながら連通口１６ｃを通過して溝３１に入り、溝３１に沿って流れる。溝２０，３１に沿って燃料が流れるうちに燃料は昇圧される。溝３１を流れて昇圧された燃料は、吐出孔２４からモータ部２に送り出される。溝２０を流れて昇圧された燃料は、インペラ１６の連通口１６ｃを通過して溝３１で昇圧された燃料と合流する。合流後に、吐出孔２４からモータ部２に送り出される。モータ部２に送り出された高圧燃料は吐出孔２８からポンプ外に送り出される。なお、モータ部２内の燃料の流路については後で詳述する。
【００１９】
モータ部２は、ブラシ３付きの直流モータであり、金属製でほぼ円筒形状のハウジング４内に永久磁石で形成されたリング形状のマグネット５と、このマグネット５と同心状にアーマチュア６が配設されている。ブラシ３は整流子８に当接するように設置され、ばねにより常時押付けられている。
アーマチュア６のシャフト７の下部は、ハウジング４の下端部に取付けられたポンプカバー９に軸受１０を介して回転可能に支持されている。また、シャフト７の上部は、ハウジング４の上端部に取付けられたモータカバー１２に軸受１３を介して回転可能に支持されている。
上記の構成において、外部電源に接続されたブラシ３に電圧が印加されると、ブラシ３から整流子８を介して図示しないコイルに電流が流れ、アーマチュア６が回転する。この回転によりインペラ１６が回転して吸入孔２２から燃料を吸引する。吸引された燃料は先述のようにポンプ部１で昇圧され、モータ部２の内部空間２ａ内に送り出される。以下にモータ部２内の燃料の流路について説明する。
【００２０】
図２は図１のII−II線断面図である。先述のようにマグネット５はリング形状であり、９０°ずつＮ極とＳ極が交互に配置されている。マグネット５の内側面の極の各境界部５ａ・・・上には軸方向に伸びる溝５ｂ・・・が形成されている。これらの溝５ｂ・・・とロータ２１の周面によって形成される空間は燃料流路２７として利用され、ポンプ部１からモータ部２の内部空間２ａに送り出された高圧燃料が、吐出孔２８に向かって送られるときの燃料の流路となる。
【００２１】
仮に、図３に示すように、ハウジング４内に図２に示したような燃料流路２７が形成されていないとすると、燃料の流路は、ロータ２１とマグネット５との僅かなクリアランスｃのみとなって、燃料の流量が不足する。燃料の流量が不足すると、燃料ポンプとしての性能が低下するだけでなく、コイルに発生する発熱量を低下させることができなくなってしまう。燃料の流量を不足させないようにロータ２１とマグネット５とのクリアランスｃを大きくすれば、流量を増加させることは可能であるが、その分磁束密度が低くなってしまい、大きなモータトルクを得ることが困難となる。
このことから、本実施例のように、マグネット５をリング形状としてロータ２１の周囲を全周に亘って取囲み、しかもマグネット５とロータ２１を極近接して配設することによって、高い磁束密度を確保することができる。さらに、あくまでもマグネット５はリング形状のまま、マグネット５の内側面に燃料流路２７を溝状に形成することによって、磁力を維持しつつ、ロータ２１とマグネット５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【実施例２】
【００２２】
本発明を具現化した第２実施例を説明する。本実施例は第１実施例とほぼ同様の構成であり、第１実施例とはモータ部のマグネットの形状のみが異なっている。従って、本実施例においても図１を用い、さらに図１のII−II線断面図に相当する図４を用い、第１実施例と異なる部分のみを説明する。なお、第１実施例と同様の箇所については同一の符号を付してある。
図４に示すようにリング形状のマグネット３５の外側面の極の各境界部３５ａ・・・上には軸方向に伸びる溝３５ｂ・・・が形成されている。これらの溝３５ｂ・・・とハウジング４の内壁面によって形成される空間は燃料流路３７として利用され、ポンプ部１からモータ部２の内部空間２ａに送り出された高圧燃料が、吐出孔２８に向かって送られるときの燃料の流路となる。
【００２３】
このことから、本実施例のように、マグネット３５をリング形状としてロータ２１の周囲を全周に亘って取囲み、しかもマグネット３５とロータ２１を極近接して配設することによって、高い磁束密度を確保することができる。さらに、あくまでもマグネット３５はリング形状のまま、マグネット３５の外側面に燃料流路３７を溝状に形成することによって、磁力を維持しつつ、ロータ２１とマグネット３５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【実施例３】
【００２４】
本発明を具現化した第３実施例を説明する。本実施例は第１実施例および第２実施例とほぼ同様の構成であり、モータ部のマグネットの形状のみが異なっている。従って、本実施例においても図１を用い、さらに図１のII−II線断面図に相当する図５を用い、第１実施例と異なる部分のみを説明する。なお、第１実施例と同様の箇所については同一の符号を付してある。
図５に示すようにリング形状のマグネット４５の内部の極の各境界部４５ａ・・・上には軸方向に伸びる孔４５ｂ・・・が形成されている。これらの孔４５ｂ・・・は燃料流路４７として利用され、ポンプ部１からモータ部２の内部空間２ａに送り出された高圧燃料が、吐出孔２８に向かって送られるときの燃料の流路となる。
【００２５】
このことから、本実施例のように、マグネット４５をリング形状としてロータ２１の周囲を全周に亘って取囲み、しかもマグネット４５とロータ２１を極近接して配設することによって、高い磁束密度を確保することができる。さらに、あくまでもマグネット４５はリング形状のまま、マグネット４５の内部に燃料流路４７を孔状に形成することによって、磁力を維持しつつ、ロータ２１とマグネット４５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【実施例４】
【００２６】
本発明を具現化した第４実施例を説明する。本実施例は第１実施例とほぼ同様の構成であり、第１実施例とはモータ部のハウジングの形状とマグネットの形状が異なっている。従って、本実施例においても図１を用い、さらに図１のII−II線断面図に相当する図６を用い、第１実施例と異なる部分のみを説明する。なお、第１実施例と同様の箇所については同一の符号を付してある。
図６に示すようにリング形状のマグネット５５の極の各境界部から離れたハウジング３４の４箇所の内側面には軸方向に伸びる溝３４ｂ・・・が形成されている。これらの溝３４ｂ・・・とマグネット５５の外壁面によって形成される空間は燃料流路５７として利用され、ポンプ部１からモータ部２の内部空間２ａに送り出された高圧燃料が、吐出孔２８に向かって送られるときの燃料の流路となる。
【００２７】
このことから、本実施例のように、マグネット５５をリング形状としてロータ２１の周囲を全周に亘って取囲み、しかもマグネット５５とロータ２１を極近接して配設することによって、高い磁束密度を確保することができる。さらに、あくまでもマグネット５５はリング形状のまま、ハウジング３４の内側面に燃料流路５７を溝状に形成することによって、磁力を維持しつつ、ロータ２１とマグネット５５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【実施例５】
【００２８】
本発明を具現化した第５実施例を説明する。本実施例は第４実施例とほぼ同様の構成であり、第４実施例とはハウジング等の構成が異なっている。従って、本実施例においても図１を用い、さらに図１のII−II線断面図に相当する図７と、図７のVIII−VIII線断面図である図８を用い、第４実施例と異なる部分のみを説明する。なお、第４実施例と同様の箇所については同一の符号を付してある。
図７に示すように、本実施例の燃料ポンプでは、ハウジング４４とマグネット５５の間にヨーク４６が配設されている。ヨーク４６はマグネット５５と同様に円筒形状であり、ヨーク４６の外側面はハウジング４４の内側面に密着しており、ヨーク４６の内側面はマグネット５５の外側面に密着している。なお、図８に示すように、ヨーク４６の軸方向の長さは、マグネット５５の軸方向の長さより長く形成されている。
【００２９】
図７と図８に示すように、マグネット５５の極の各境界部から離れたヨーク４６の４箇所には、内側面と外側面を貫通して軸方向に伸びる孔４６ｂ・・・が形成されている。これらの孔４６ｂ・・・の軸方向の長さは、マグネット５５の軸方向の長さより長く形成されている。これらの孔４６ｂ・・・とハウジング４４の内側面とマグネット５５の外壁面によって形成される空間は燃料流路６７として利用される。ポンプ部１からモータ部２の内部空間２ａに送り出された高圧燃料は、図８中の矢印Ａに示すように燃料流路６７に送られ、燃料流路６７を通過し、矢印Ｂに示すように吐出孔２８に向かって送られる。
【００３０】
このことから、本実施例のように、マグネット５５をリング形状としてロータ２１の周囲を全周に亘って取囲み、しかもマグネット５５とロータ２１を極近接して配設することによって、高い磁束密度を確保することができる。さらに、ハウジング４４とマグネット５５の間に密着して配設されているヨーク４６に孔４６ｂ・・・を空けて燃料流路６７を形成することによって、あくまでもマグネット５５はリング形状のままで磁力を維持しつつ、ロータ２１とマグネット５５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【００３１】
なお、マグネット５５とヨーク４６とハウジング４４との組付けについて、図９から図１２を用いて説明する。図９は図７のIX−IX線断面図であり、図１０から図１２は図９の組付けを説明するための図である。なお、以下でいう「上」「下」とは図中の「上」「下」を示している。
本実施例の燃料ポンプは、マグネット５５とヨーク４６とハウジング４４がともにリング形状であり、これらが密着している必要があるため、最も内側に位置するマグネット５５をヨーク４６内に圧入して組付け、組付けたものをハウジング４４内に圧入して図９に示すように組付けられている。
図１０はヨーク４６の縦断面図である。図１０に示すように、ヨーク４６の側面に、Ｕ字状の穴４６ａとその上下対称形状の穴４６ｂが軸方向に所定の間隔を持って形成されており、このような穴組が周方向に等間隔に４箇所に形成されている。上側に配置された穴４６ａ・・・のそれぞれの内側部分が係合部４６ｃ・・・となり、下側に配置された穴４６ｂ・・・のそれぞれの内側部分が係合部４６ｄ・・・となる。係合部４６ｃの下端と係合部４６ｄの上端の距離は、マグネット５５の軸方向の長さにほぼ等しい。なお、穴４６ａ・・・のうちの１つが他の３つより若干下方に形成されており、他と区別するため、これを穴４６ｅとし、この内側部分を係合部４６ｆとする。
図１１はマグネット５５の縦断面図である。マグネット５５の下端はフラットであり、上端の一箇所に凹部５５ａが形成されている。
【００３２】
図１０に示す矢印のように、係合部４６ｄ・・・のそれぞれの下端を軸としてヨーク４６の内部に若干回動させる。この状態のヨーク４６の内部に、図１１に示すマグネット５５を上方から圧入する。このとき、他より下方に形成された係合部４６ｆと、マグネット５５の凹部５５ａが合うように圧入すると、図１２に示した状態となる。マグネット５５の下端はヨーク４６の内側に突出した係合部４６ｄ・・・の上端に支持され、マグネット５５が下方へ抜けるのを防止する。
この状態で、図１２に示す矢印のように、係合部４６ｃ・・・のそれぞれの上端を軸としてヨーク４６の内部に若干回動させる。これによって、マグネット５５の上端はヨーク４６の内側に突出した係合部４６ｃ・・・の下端に支持され、マグネット５５が上方へ抜けるのを防止する。マグネット５５の凹部５５ａは、係合部４６ｆの下端に支持される。
このように組付けられたマグネット５５とヨーク４６は、図９のようにハウジング４４内に圧入される。
【００３３】
マグネットをヨーク内の所定位置に密着させるため、マグネットはヨーク内に圧入される。この際、マグネットが圧力に耐えかねて破損することがある。
本実施例では、ヨーク４６に係合部４６ｃ，４６ｄを設け、係合部４６ｃ，４６ｄにマグネット５５の端部を係合させて支持させることによって、マグネット５５の軸方向の動きを規制する。
また、本実施例では、マグネット５５の端部に凹部５５ａが設けられ、マグネット５５の凹部５５ａに合うようにヨーク４６に係合部４６ｆが形成され、ヨーク４６の係合部４６ｆがマグネットの凹部５５ａに引っ掛かることによって、マグネット５５の回転を規制する。
以上のことから、マグネット５５とヨーク４６を係合させることよって、軸方向の動きと周方向の動きをともに規制することができるため、圧入の程度を抑えることができ、マグネットの圧入時の破損を防止することができる。
【実施例６】
【００３４】
本発明を具現化した第６実施例を説明する。本実施例は第５実施例とほぼ同様の構成であり、第５実施例とはヨークの構成が異なっている。従って、本実施例においても図１を用い、さらに図１のII−II線断面図に相当する図１３と、図１３のXIV−XIV線断面図である図１４を用い、第５実施例と異なる部分のみを説明する。なお、第５実施例と同様の箇所については同一の符号を付してある。
図１３に示すように、本実施例の燃料ポンプでも、ハウジング４４とマグネット５５の間にヨーク５６が配設されている。ヨーク５６はマグネット５５と同様に円筒形状であり、ヨーク５６の外側面はハウジング４４の内側面に密着しており、ヨーク５６の内側面はマグネット５５の外側面に密着している。マグネット５５とヨーク５６とハウジング４４の組付けについては、第５実施例で図９から図１２を用いて説明したように行う。なお、図１４に示すように、ヨーク５６の軸方向の長さは、マグネット５５の軸方向の長さより長く形成されている。
【００３５】
図１３と図１４に示すように、マグネット５５の極の各境界部から離れたヨーク５６の内側面の４箇所には、軸方向に伸びる溝５６ｂ・・・が形成されている。これらの溝５６ｂ・・・の軸方向の長さは、マグネット５５の軸方向の長さより長く形成されている。これらの溝５６ｂ・・・とマグネット５５の外壁面によって形成される空間は燃料流路７７として利用される。ポンプ部１からモータ部２の内部空間２ａに送り出された高圧燃料は、図１４中の矢印Ｃに示すように燃料流路７７に送られ、燃料流路７７を通過し、矢印Ｄに示すように吐出孔２８に向かって送られる。
【００３６】
このことから、本実施例のように、マグネット５５をリング形状としてロータ２１の周囲を全周に亘って取囲み、しかもマグネット５５とロータ２１を極近接して配設することによって、高い磁束密度を確保することができる。さらに、ハウジング４４とマグネット５５の間に密着して配設されているヨーク５６に溝５６ｂ・・・を形成して燃料流路７７を形成することによって、あくまでもマグネット５５はリング形状のままで磁力を維持しつつ、ロータ２１とマグネット５５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【実施例７】
【００３７】
本発明を具現化した第７実施例を説明する。本実施例は第６実施例とほぼ同様の構成であり、第６実施例とはハウジングとヨークの構成が異なっている。従って、本実施例においても図１を用い、さらに図１のII−II線断面図に相当する図１５と、図１５のXVI−XVI線断面図である図１６を用い、第６実施例と異なる部分のみを説明する。なお、第６実施例と同様の箇所については同一の符号を付してある。
図１５に示すように、本実施例の燃料ポンプでも、ハウジング５４とマグネット５５の間にヨーク６６が配設されている。ヨーク６６はマグネット５５と同様に円筒形状であり、ヨーク６６の外側面はハウジング５４の内側面に密着しており、ヨーク６６の内側面はマグネット５５の外側面に密着している。マグネット５５とヨーク５６とハウジング５４の組付けについては、第５実施例で図９から図１２を用いて説明したように行う。
【００３８】
図１５と図１６に示すように、マグネット５５の極の各境界部から離れたハウジング５４の内側面の４箇所には、軸方向に伸びる溝５４ｂ・・・が形成されている。これらの溝５４ｂ・・・とヨーク６６の外壁面によって形成される空間は燃料流路８７として利用される。ポンプ部１からモータ部２の内部空間２ａに送り出された高圧燃料は燃料流路８７に送られ、燃料流路８７を通過し、吐出孔２８に向かって送られる。
【００３９】
このことから、本実施例のように、マグネット５５をリング形状としてロータ２１の周囲を全周に亘って取囲み、しかもマグネット５５とロータ２１を極近接して配設することによって、高い磁束密度を確保することができる。さらに、ハウジング５４に溝５４ｂ・・・を形成して燃料流路８７を形成することによって、あくまでもマグネット５５はリング形状のままで磁力を維持しつつ、ロータ２１とマグネット５５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【００４０】
なお、第１実施例から第４実施例ではヨークを持たない構成であった。ハウジングが金属製であれば、ハウジングの内側面がヨークの役割を果たすため、特にヨークを配設する必要はない。
第５実施例から第７実施例のようなヨークを持つ構成にすることによって、ハウジングの内側面の成形が容易となる。また、ハウジングの材料を金属にする必要がなくなるため、ハウジングを非金属製の、例えば樹脂製とすることができる。ハウジングを樹脂製にすることによって、いっそう成形が容易となり、材料費や加工費等のコストダウンを図ることが可能となる。
【実施例８】
【００４１】
本発明を具現化した第８実施例を図１７と図１８を用いて説明する。本実施例も以上の実施例とほぼ同様の構成であるが、燃料流路が形成される箇所が異なっている。よって、以上の実施例と異なる部分のみを説明する。なお、同様の箇所については第１実施例と同一の符号を付してある。図１７は本実施例の燃料ポンプの要部縦断面図であり、図１８は図１７のロータのXVIII−XVIII線断面図である。
図１７に示すように、アーマチュア６は、磁性板を積層したコア１１と、このコア１１のスロット１４に巻回されたコイル１９と、コイル１９に電流を供給する整流子８と、コア１１及び整流子８を支持しているシャフト７により構成されている。
図１７と図１８に示すように、コア１１の中心近傍には軸方向に伸びる孔１１ｂ・・・が形成されており、コア１１を軸方向に貫通している。これらの孔１１ｂ・・・は燃料流路９７として利用される。内部空間２ａに送り出された高圧燃料は燃料流路９７に送られ、燃料流路９７を通過し、吐出孔２８に向かって送られる。
【００４２】
このことから、本実施例のように、ロータ２１内部のコア１１の中心近傍に孔１１ｂ・・・を形成して燃料流路９７を形成することによっても、ロータ２１とマグネット５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【実施例９】
【００４３】
本発明を具現化した第９実施例を図１９と図２０を用いて説明する。本実施例は第８実施例とほぼ同様の構成であるが、燃料流路が形成される箇所が異なっている。よって、第８実施例と異なる部分のみを説明する。なお、同様の箇所については同一の符号を付してある。図１９は本実施例の燃料ポンプの要部縦断面図であり、図２０は図１９のロータのXX−XX線断面図である。
図１９と図２０に示すように、コア４１のシャフト孔４１ａ・・・には軸方向に伸びる溝４１ｂ・・・が軸方向に形成されている。これらの溝は燃料流路１２７として利用される。内部空間２ａに送り出された高圧燃料は燃料流路１２７に送られ、燃料流路１２７を通過し、吐出孔２８に向かって送られる。
【００４４】
このことから、本実施例のように、ロータ５１内部のコア４１のシャフト孔４１ａ・・・に溝４１ｂ・・・を形成して燃料流路１２７を形成することによっても、ロータ５１とマグネット５とのクリアランスｃを大きくすることなく、十分な燃料の流量を確保することができる。本実施例によれば、大きなモータトルクと十分な燃料の流量を確保することが可能となる。
【００４５】
なお、第８実施例と第９実施例の燃料ポンプは、第１実施例から第４実施例のようにヨークを持たない構成であったが、第５実施例から第７実施例のようにヨークを持つ構成であっても同様の効果が得られる。
【００４６】
第５実施例以降の実施例の燃料ポンプにおけるマグネットの組付けは、図９から図１２を用いて説明した。しかし、マグネットの組付けはこれに限らず、以下の第１０実施例から第１２実施例に示すように行ってもよい。
【実施例１０】
【００４７】
本発明を具現化した第１０実施例を図２１と図２２を用いて説明する。本実施例に示すマグネットの組付けは第１実施例から第９実施例に示したいずれの燃料ポンプにも適用することができる。よって、本実施例ではこのマグネットの組付けを第１実施例の燃料ポンプに適用して説明し、第１実施例と共通する部分については同一の符号を用いて説明する。なお、以下でいう「上」「下」とは図中の「上」「下」を示している。
図２１は燃料ポンプのモータ部の縦断面を模式的に示した図である。図２１に示すように、マグネット６５の上端にモータカバー３２の下端が接触しており、マグネット６５の下端にポンプカバー２９の上端が接触している。詳しくは、図２２を用いて説明する。図２２はマグネット６５の組付けを説明するための図であり、モータカバー３２とマグネット６５とポンプカバー２９の縦断面図である。図２２に示すように、マグネット６５の上端の一箇所に扁平な矩形状の凹部６５ａが形成され、下端の一箇所に扁平な矩形状の凹部６５ｂが形成されている。また、モータカバー３２の下端の一箇所に扁平な矩形状の凸部３２ａが形成されており、ポンプカバー２９の上端の一箇所に扁平な矩形状の凸部２９ａが形成されている。モータカバー３２の凸部３２ａはマグネット６５の凹部６５ａに係合する。また、ポンプカバー２９の凸部２９ａはマグネット６５の凹部６５ｂに係合する。
【００４８】
上記の部材を組付ける際は、まずハウジング４内にマグネット６５を挿入する。そして、ハウジング４の上端部からモータカバー３２を挿入し、ハウジング４の下端部からポンプカバー２９を挿入して、マグネット６５をモータカバー３２とポンプカバー２９で上下方向から挟み込む。このことによって、マグネット６５の上下方向の動き（軸方向の動き）を規制する。
また、モータカバー３２とポンプカバー２９をハウジング４内に挿入する際、モータカバー３２の凸部３２ａをマグネット６５の凹部６５ａに係合させ、ポンプカバー２９の凸部２９ａをマグネット６５の凹部６５ｂに係合させる。このことによって、マグネット６５の回転（周方向の動き）を規制する。
なお、モータカバー３２とポンプカバー２９のいずれかのみに凸部を形成し、その凸部とマグネット６５の凹部を係合させることによっても、マグネット６５の回転（周方向の動き）を規制することができる。
以上のことから、モータカバー３２およびポンプカバー２９の少なくとも一方とマグネット６５を係合させることによって、マグネット６５の軸方向の動きと周方向の動きをともに規制することができるため、圧入の程度を抑えることができ、マグネット６５の圧入時の破損を防止することができる。
【実施例１１】
【００４９】
本発明を具現化した第１１実施例を図２３を用いて説明する。本実施例に示すマグネットの組付けは第１実施例から第９実施例に示したいずれの燃料ポンプにも適用することができる。よって、本実施例でもこのマグネットの組付けを第１実施例の燃料ポンプに適用して説明し、第１実施例と共通する部分については同一の符号を用いて説明する。なお、以下でいう「上」「下」とは図中の「上」「下」を示している。
図２３はマグネット７５の組付けを説明するための図であり、モータカバー４２とマグネット７５とポンプカバー３９の縦断面図である。図２３に示すように、マグネット７５の上端７５ａと下端７５ｂはいずれも波形状に成形されている。また、モータカバー４２の下端４２ａと、ポンプカバー３９の上端３９ａも波形状に成形されている。モータカバー４２の下端４２ａの波形状はマグネット７５の上端７５ａの波形状に一致する。また、ポンプカバー３９の上端３９ａの波形状はマグネット７５の下端７５ｂの波形状に一致する。即ち、モータカバー４２の下端４２ａとマグネット７５の上端７５ａが係合し、ポンプカバー３９の上端３９ａとマグネット７５の下端７５ｂが係合する。
【００５０】
第１０実施例と同様に、上記の部材を組付ける際は、まずハウジング４内にマグネット７５を挿入する。そして、ハウジング４の上端部からモータカバー４２を挿入し、ハウジング４の下端部からポンプカバー３９を挿入して、マグネット７５をモータカバー４２とポンプカバー３９で上下方向から挟み込む。この際、モータカバー４２の凸部４２ａをマグネット７５の凹部７５ａに係合させ、ポンプカバー３９の凸部３９ａをマグネット７５の凹部７５ｂに係合させる。このことによって、マグネット７５の上下方向の動き（軸方向の動き）と回転（周方向の動き）をともに規制する。
なお、マグネット７５の一方の端部だけを波形状に成形し、モータカバー４２とポンプカバー３９のいずれかの端部を波形状に成形し、その波形状の端部とマグネット７５の端部を係合させることによっても、マグネット７５の回転（周方向の動き）を規制することができる。
以上のことから、モータカバー４２およびポンプカバー３９の少なくとも一方とマグネット７５を係合させることによって、マグネット７５の軸方向の動きと周方向の動きをともに規制することができるため、圧入の程度を抑えることができ、マグネット７５の圧入時の破損を防止することができる。さらに、マグネット７５の端部が波形状であるため、マグネット７５がプラスチックマグネット等の比較的強度の低いものであっても、欠けが発生しにくい。
【実施例１２】
【００５１】
本発明を具現化した第１２実施例を図２４を用いて説明する。本実施例に示すマグネットの組付けは、モータの回転方向が一定である燃料ポンプであれば、第１実施例から第９実施例に示したいずれの燃料ポンプにも適用することができる。よって、本実施例でもこのマグネットの組付けを第１実施例の燃料ポンプに適用して説明し、第１実施例と共通する部分については同一の符号を用いて説明する。なお、以下でいう「上」「下」とは図中の「上」「下」を示している。
図２４はマグネット８５の組付けを説明するための図であり、モータカバー５２とマグネット８５とポンプカバー４９の縦断面図である。図２４に示すように、マグネット８５の上端８５ａはフラットである。また、モータカバー５２の下端５２ａもフラットである。ポンプカバー４９の上端４９ａに略三角形状の凸部が形成されており、この凸部の一辺は軸方向に伸びている。マグネット８５の下端８５ａに略三角形状の凹部が形成されており、この凹部の一辺は軸方向に伸びている。ポンプカバー４９の上端４９ａの形状はマグネット８５の下端８５ｂの形状に一致する。即ち、ポンプカバー４９の上端４９ａとマグネット８５の下端８５ｂが係合する。
【００５２】
第１０実施例と同様に、上記の部材を組付ける際は、まずハウジング４内にマグネット８５を挿入する。そして、ハウジング４の上端部からモータカバー５２を挿入し、ハウジング４の下端部からポンプカバー４９を挿入して、マグネット８５をモータカバー５２とポンプカバー４９で上下方向から挟み込む。この際、ポンプカバー４９の上端４９ａの凸部をマグネット８５の下端８５ｂの凹部に係合させる。ポンプカバー４９の凸部の形状とマグネット８５の凹部の形状により、マグネット８５が図中矢印方向に回転するのが強く規制される。このことによって、マグネット８５の上下方向の動き（軸方向の動き）と一定方向の回転（周方向の動き）をともに規制する。
ロータ（２１：図１、図２１等参照）の回転方向が一定であれば、ロータの回転によってマグネット８５が反力を受けて回転しようとする方向も一定である。従って、本実施例のように、マグネット８５の凹部の形状とポンプカバー４９の凸部の形状は、マグネット８５の一定方向の回転を確実に規制できる形状であればよい。
本実施例では、ポンプカバー４９とマグネット８５を係合させることによってマグネット８５の回転を規制したが、マグネット８５とモータカバー５２を同様に係合させることによってマグネット８５の回転を規制してもよい。
以上のことから、ポンプカバー４９およびモータカバー５２の少なくとも一方とマグネット８５を係合させることによって、マグネット８５の軸方向の動きと周方向の動きをともに規制することができるため、圧入の程度を抑えることができ、マグネット８５の圧入時の破損を防止することができる。
【００５３】
なお、第１０実施例から第１２実施例に示したマグネットの組付けは、第１実施例に示した燃料ポンプに適用して説明したため、ハウジングがヨークを兼ねていたが、第１０実施例から第１２実施例に示したマグネットの組付けは、ハウジングとヨークが別部材である燃料ポンプにも適用することができる。この場合、組付け時には、まずヨーク内にマグネットを挿入して組付け、組付けたものをハウジング内に圧入する。マグネットと係合させるモータカバーやポンプカバーは、ヨークとマグネットが組付けられたハウジング内に挿入する。ハウジングとヨークは密着しているため、ヨークを兼ねたハウジングを持つ燃料ポンプの場合と同様の効果が得られる。
【００５４】
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。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１実施例の燃料ポンプの一部断面図。
【図２】第１実施例のモータ部の横断面図。
【図３】第１実施例を説明するための参考図。
【図４】第２実施例のモータ部の横断面図。
【図５】第３実施例のモータ部の横断面図。
【図６】第４実施例のモータ部の横断面図。
【図７】第５実施例のモータ部の横断面図。
【図８】第５実施例のモータ部の要部縦断面図１。
【図９】第５実施例のモータ部の要部縦断面図２。
【図１０】第５実施例のヨークの縦断面図。
【図１１】第５実施例のマグネットの縦断面図。
【図１２】第５実施例のモータ部の組付けを説明するための縦断面図。
【図１３】第６実施例のモータ部の横断面図。
【図１４】第６実施例のモータ部の要部縦断面図。
【図１５】第７実施例のモータ部の横断面図。
【図１６】第７実施例のモータ部の要部縦断面図。
【図１７】第８実施例のモータ部の要部縦断面図。
【図１８】第８実施例のロータの横断面図。
【図１９】第９実施例のモータ部の要部縦断面図。
【図２０】第９実施例のロータの横断面図。
【図２１】第１０実施例のモータ部の要部縦断面図。
【図２２】第１０実施例のモータ部の組付けを説明するための縦断面図。
【図２３】第１１実施例のモータ部の組付けを説明するための縦断面図。
【図２４】第１２実施例のモータ部の組付けを説明するための縦断面図。
【図２５】従来の燃料ポンプのモータ部の横断面図。
【符号の説明】
【００５６】
１：ポンプ部
２：モータ部
４，３４，４４，５４：ハウジング
５，３５，４５，５５，６５，７５，８５：マグネット
６：アーマチュア
７：シャフト
９，２９，３９，４９：ポンプカバー
１１，４１：コア
１２，３２，４２，５２：モータカバー
１９：コイル
２１，５１：ロータ
２７，３７，４７，５７，６７，７７，８７，９７，１２７：燃料流路
４６，５６，６６：ヨーク
【図１】
2005105895.tif 000003
【図２】
2005105895.tif 000004
【図３】
2005105895.tif 000005
【図４】
2005105895.tif 000006
【図５】
2005105895.tif 000007
【図６】
2005105895.tif 000008
【図７】
2005105895.tif 000009
【図８】
2005105895.tif 000010
【図９】
2005105895.tif 000011
【図１０】
2005105895.tif 000012
【図１１】
2005105895.tif 000013
【図１２】
2005105895.tif 000014
【図１３】
2005105895.tif 000015
【図１４】
2005105895.tif 000016
【図１５】
2005105895.tif 000017
【図１６】
2005105895.tif 000018
【図１７】
2005105895.tif 000019
【図１８】
2005105895.tif 000020
【図１９】
2005105895.tif 000021
【図２０】
2005105895.tif 000022
【図２１】
2005105895.tif 000023
【図２２】
2005105895.tif 000024
【図２３】
2005105895.tif 000025
【図２４】
2005105895.tif 000026
【図２５】
2005105895.tif 000027