(57)【要約】【課題】軸長の短い燃料ポンプを提供する。【解決手段】ベアリングホルダ７０は、燃料ポンプの電機子の回転軸を軸受けするベアリングを支持している。ベアリングホルダ７０の整流子と向き合う面と軸方向反対側に凹部７６が形成されている。チョークコイル１１０は、円柱状のチョークコア１１２にコイル本体１１４が巻回されて構成されており、チョークコア１１２は、凹部７６に嵌合し、ベアリングホルダ７０の内部に入り込んでいる。チョークコイル１１０は、ブラシが整流子と順次摺動するときに発生する電気雑音を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を昇圧するポンプ部と、
回転することにより前記ポンプ部を駆動する電機子と、
前記電機子の一方の軸方向側に設置され、前記電機子に供給される駆動電流を整流する整流子と、
前記整流子の前記電機子に対して軸方向反対側の端面と摺動するブラシと、
前記ブラシと前記整流子との摺動により発生する電気雑音を低減するチョークコイルと、
前記電機子の前記整流子側の回転軸を軸受けする軸受部、ならびに前記チョークコイルが軸方向に嵌合する凹部を有する支持部材と、
を備える燃料ポンプ。
【請求項２】
前記凹部は、前記チョークコイルの嵌合方向に向けて縮径するテーパ面を有している請求項１に記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
前記支持部材は、前記凹部と前記支持部材の前記整流子側とを貫通する貫通孔を有している請求項１または２に記載の燃料ポンプ。
【請求項４】
吸入した燃料を昇圧するポンプ部と、
回転することにより前記ポンプ部を駆動する電機子と、
前記電機子の一方の軸方向側に設置され、前記電機子に供給される駆動電流を整流する整流子と、
前記整流子の前記電機子に対して軸方向反対側の端面と摺動するブラシと、
前記ブラシと前記整流子との摺動により発生する電気雑音を低減するチョークコイルと、
前記電機子の前記整流子側の回転軸を軸受けする軸受部、ならびに前記チョークコイルが軸方向に挿入される貫通孔を有する支持部材と、
を備える燃料ポンプ。
【請求項５】
前記チョークコイルの前記整流子側先端は、前記貫通孔内に位置している請求項４に記載の燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシと整流子との摺動により発生する電気雑音をチョーコイルで低減する燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
電機子の回転にともないブラシと整流子とが摺動することにより、電機子に供給される駆動電流を整流するブラシモータを用いた燃料ポンプにおいて、ブラシと整流子との摺動により発生する電気雑音を、燃料ポンプに内蔵したチョークコイルで低減することが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、整流子に対して電機子と軸方向反対側にブラシおよびチョークコイルを設置している。
【０００３】
ところで、燃料ポンプにおいては、電気雑音の低減効果の向上、または燃料ポンプの駆動電流の増加の要求にともない、チョークコイルの巻線径の増加、巻数の増加によりチョークコイルの軸長が延びる傾向にある。そして、特許文献１のように、ベアリング保持部材に形成した縦穴にチョークコイルを収納する構成では、チョークコイルの軸長が延びると燃料ポンプの軸長が延びることになる。
一方、燃料ポンプの設置スペースの制約の点から、燃料ポンプを小型化することが要求されている。例えば、深さの浅い扁平の燃料タンク内に燃料ポンプを収容する場合、燃料ポンプの軸長の短縮が求められている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２７２９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、軸長の短い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】
【０００６】
請求項１から３に記載の発明では、支持部材の凹部にチョークコイルの一部が嵌合されているので、凹部に嵌合している部分だけ、支持部材から突出するチョークコイルの長さが短くなる。したがって、燃料ポンプの軸長を短縮できる。
請求項２に記載の発明では、チョークコイルが嵌合する凹部は、チョークコイルが嵌合する方向に向けて縮径するテーパ面を有しているので、テーパ面に沿って凹部にチョークコイルを容易に嵌合できる。また、テーパ面に案内されながらチョークコイルが凹部に滑らかに嵌合するので、チョークコイルの凹部側の破損を防止できる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、凹部と支持部材の整流子側とを貫通する貫通孔を支持部材に形成しているので、貫通孔を通る燃料が凹部に嵌合しているチョークコイルと接触する。したがって、貫通孔を通る燃料によりチョークコイルを効果的に冷却できる。
請求項４および５に記載の発明では、支持部材の貫通孔にチョークコイルの一部が挿入されているので、貫通孔に挿入されている部分だけ、支持部材から突出しているチョークコイルの長さが短くなる。したがって、燃料ポンプの軸長を短縮できる。
【０００８】
また、貫通孔を通る燃料がチョークコイルと接触するので、燃料によりチョークコイルを効果的に冷却できる。
請求項５に記載の発明では、チョークコイルの整流子側の先端は、貫通孔内に位置しているので、チョークコイルの整流子側の先端が支持部材から整流子側に突出しない。したがって、チョークコイルと整流子との接触を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料ポンプを図２に示す。燃料ポンプ１０は、例えば二輪または四輪車両等の図示しない燃料タンク内に収容されるインタンク式のタービンポンプである。燃料ポンプ１０は、燃料タンクから吸入した燃料をエンジン側に供給する。
【００１０】
燃料ポンプ１０は、ポンプ部１２と、ポンプ部１２を回転駆動するモータ部１３とを備えている。ハウジング１４は、ポンプ部１２およびモータ部１３のハウジングを兼ねており、軸方向両端部でエンドカバー８０およびポンプケース２０をそれぞれかしめている。ハウジング１４がポンプケース２０をかしめることにより、ポンプケース２２はポンプケース２０と段部１５との間に挟持されている。また、ハウジング１４がエンドカバー８０をかしめることにより、ベアリングホルダ７０はエンドカバー８０と段部１６との間に挟持されている。ベアリングホルダ７０およびエンドカバー８０は樹脂製である。
【００１１】
ポンプ部１２は、ポンプケース２０、２２、およびインペラ３０を有しているタービンポンプである。ポンプケース２０、２２は、回転部材としてのインペラ３０を回転自在に収容するケース部材である。ポンプケース２０には、ポンプ通路２０２に燃料を吸入するための吸入口２００が形成されている。ポンプ通路２０２は、ポンプケース２０、２２とインペラ３０との間にＣ字状に形成されている。円板状に形成されたインペラ３０の外周縁部には回転方向に複数の羽根溝が形成されている。インペラ３０が電機子５０の回転によりシャフト５４とともに回転すると、回転方向前方の羽根溝から回転方向後方の羽根溝に向けて燃料が流出、流入を多数繰り返すことにより、燃料は旋回流となってポンプ通路２０２で昇圧される。
【００１２】
インペラ３０の回転により吸入口２００から吸入された燃料は、インペラ３０の回転によりポンプ通路２０２で昇圧され、ポンプケース２２に設けられた図示しない吐出口からモータ部１３側のモータ室２０４に圧送される。モータ室２０４に圧送された燃料は、永久磁石４０と電機子５０との間の燃料通路２０６を通り、エンドカバー８０に設けられた吐出口２０８からエンジン側に供給される。吐出口２０８には逆止弁９０が収容されており、この逆止弁９０が吐出口２０８から吐出された燃料の逆流を防止している。
【００１３】
モータ部１３は、永久磁石４０、電機子５０、整流子６０、ブラシ１００およびチョークコイル１１０等から構成されている。永久磁石４０は、円弧状に形成されており、ハウジング１４の内周壁に回転方向に複数取り付けられている。そして、永久磁石４０は、回転方向に極の異なる磁極を複数形成している。電機子５０は、永久磁石４０の内周側に設置されている。電機子５０は、磁性鋼板を軸方向に積層して回転方向に複数形成された磁極コア５２に、図示しないコイルが巻回されて構成されている。電機子５０の回転軸であるシャフト５４は、軸方向両端部でベアリング２４、２６に軸受けされている。ベアリング２４はポンプケース２２に支持され、ベアリング２６は支持部材としてのベアリングホルダ７０の軸受部７２に支持されている。
【００１４】
整流子６０は、平らな円板状に形成されており、電機子５０のインペラ３０と反対側の軸方向端部に組み付けられている。整流子６０は、回転方向に設置された複数のセグメント６２を有している。セグメント６２は例えばカーボンで形成されており、セグメント６２同士は、空隙および絶縁樹脂材により電気的に絶縁されている。ターミナル６４は、エンドカバー８０にインサート成形されている。ターミナル６４から、ブラシ１００、整流子６０を通り、電機子５０のコイルに駆動電流が供給される。
【００１５】
図３に示すように、ブラシ１００は、ベアリングホルダ７０の貫通孔７４に挿入されており、スプリング１０２により整流子６０の電機子５０と軸方向反対側の摺動面に向けて荷重を受けている。電機子５０の回転にともないブラシ１００が整流子６０の各セグメント６２と順次接触することにより、電機子５０の各コイルに供給される駆動電流は整流される。
【００１６】
図１および図２に示すように、チョークコイル１１０は、円柱状のチョークコア１１２にコイル本体１１４が巻回されて構成されている。図１に示すように、ベアリングホルダ７０の整流子６０と向き合う面と軸方向反対側に凹部７６が２箇所（図１、２には１箇所だけ示されている。）形成されている。この凹部７６に２個のチョークコア１１２の一部がそれぞれ嵌合し、ベアリングホルダ７０の内部に入り込んでいる。
【００１７】
図４に示すように、チョークコイル１１０のコイル本体１１４およびバイパスコンデンサ１１６は、モータ部１３と電気的に接続されている。コイル本体１１４は、＋側、−側のブラシ１００にそれぞれ直列に接続されている。コイル本体１１４は、ブラシ１００が整流子６０の各セグメント６２と順次摺動するときに発生する電気雑音の低周波成分を低減する。バイパスコンデンサ１１６は、ブラシ１００が整流子６０の各セグメント６２と順次摺動するときに発生する電気雑音の高周波成分が燃料ポンプ１０から外部に流れないように燃料ポンプ１０内にバイパスさせる。このように、モータ部１３においてチョークコイル１１０およびバイパスコンデンサ１１６を電気的に接続することにより、燃料ポンプ１０から発生する低周波および高周波の電気雑音を低減できる。
第１実施形態のように、ベアリングホルダ７０の凹部７６にチョークコイル１１０の一部を嵌合させることにより、ベアリングホルダ７０から突出するチョークコイル１１０の突出部分の長さが短くなる。その結果、燃料ポンプ１０全体の軸長が短くなる。
【００１８】
（第２、第３、第４実施形態）
本発明の第２、第３、第４実施形態を図５、図６、図７にそれぞれ示す。尚、既述の実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。また、各実施形態において、チョークコイルが用いられる燃料ポンプの構成は、第１実施形態と実質的に同一である。
図５に示す第２実施形態では、チョークコイル１２０のチョークコア１２２の軸方向両端角部には、先端に向けて縮径するようにテーパ面１２３が形成されている。また、支持部材としてのベアリングホルダ１３０に形成された凹部１３２の内周側面には、チョークコイル１２０を嵌合する方向に向けて縮径するテーパ面１３３が形成されている。
【００１９】
このように、チョークコア１２２の両端角部にテーパ面１２３を形成するとともに、凹部１３２の内周側面にテーパ面１３３を形成することにより、凹部１３２にチョークコア１２２を嵌合するときに、チョークコア１２２の両端角部の損傷を低減できる。また、テーパ面１３３に沿って凹部１３２にチョークコア１２２を容易に嵌合できる。
【００２０】
図６に示す第３実施形態では、支持部材としてのベアリングホルダ１４０にテーパ面１４３を有する凹部１４２を形成し、さらに凹部１４２とベアリングホルダ１４０の整流子６０側とを貫通する貫通孔１４４が形成されている。チョークコア１２２は、テーパ面１２３が凹部１４２のテーパ面１４３と当接して軸方向位置を決められ、凹部１４２と嵌合している。
このように、凹部１４２の整流子６０側が貫通しているので、燃料通路２０６から貫通孔１４４を通る燃料により、凹部１４２に嵌合しているチョークコイル１２０を冷却することができる。
【００２１】
図７に示す第４実施形態では、支持部材としてのベアリングホルダ１５０を軸方向に貫通してほぼ同一径の貫通孔１５２が形成されている。貫通孔１５２の径は、チョークコア１１２の外径よりも大きくコイル本体１１４の外径よりも小さい。チョークコア１１２は貫通孔１５２に挿入されており、コイル本体１１４の端部がベアリングホルダ１５０と当接している。チョークコア１１２の整流子６０側の先端は貫通孔１５２内に位置している。つまり、チョークコア１１２の整流子６０側の先端は貫通孔１５２から整流子６０側に突出していない。したがって、チョークコア１１２と整流子６０との接触を防止できる。
また、ベアリングホルダ１５０を貫通する貫通孔１５２にチョークコア１１２が挿入されているので、燃料通路２０６から貫通孔１５２を通る燃料により、チョークコイル１１０を冷却することができる。
【００２２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、チョークコアを嵌合または挿入する凹部または貫通孔を形成した支持部材としてのベアリングホルダの軸受部が、電機子５０のシャフト５４を軸受けするベアリング２６を支持した。これに対し、チョークコアを嵌合または挿入する凹部または貫通孔を形成した支持部材の軸受部が、電機子５０のシャフト５４を直接軸受けしてもよい。
また、上記実施形態では、エンドカバー８０とベアリングホルダとを別部材で構成した。これに対し、エンドカバー８０とベアリングホルダとを一部材で形成してもよい。
このように、本発明は、上記複数の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実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態によるチョークコイルの設置構造を示す模式的断面図。
【図２】第１実施形態の燃料ポンプを示す断面図。
【図３】ブラシの設置構造を示す断面図。
【図４】チョークコイルの電気的接続を示す回路図。
【図５】第２実施形態によるチョークコイルの設置構造を示す模式的断面図。
【図６】第３実施形態によるチョークコイルの設置構造を示す模式的断面図。
【図７】第４実施形態によるチョークコイルの設置構造を示す模式的断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１０：燃料ポンプ、１２：ポンプ部、１３：モータ部、２０、２２：ポンプケース（ケース部材）、３０：インペラ（回転部材）、５０：電機子、７０、１３０、１４０、１５０：ベアリングホルダ（支持部材）、７２：軸受部、７６、１３２、１４２：凹部、１００：ブラシ、１１０、１２０：チョークコイル、１１２、１２２：チョークコア、１１４：コイル本体、１３３、１４３：テーパ面、１４４、１５２：貫通孔
【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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