(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボン基材で構成され、切削した絶縁溝を介して周回り方向に隣接する複数のセグメントと、導電性金属材で構成され、前記各セグメントにそれぞれ接合するセグメント接合部とコイルがフュージングされるコイル接続部とを備えた複数のライザメタルと、セグメントとセグメント接合部とを埋設するようモールド成形される絶縁性樹脂材で構成されるボスとからなるカーボンコンミテータにおいて、隣接するライザメタル同士は、円筒状のカーボン基材の一方の筒端面に半田付けされたセグメント接合部相当部位がリング状に連結されたメタルプレートの絶縁溝切削部を切削して絶縁溝を形成することで絶縁されるものとし、該メタルプレートの絶縁溝切削部には、絶縁溝の溝幅よりも幅広い状態で内径側に向けて切り欠かれていて、絶縁溝の内径側溝側面にはセグメントとライザメタルとの接合部が露出するが、外径側溝側面にはボスを構成する絶縁性樹脂材が露出するよう切り欠き部が形成されているカーボンコンミテータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタンク式の燃料ポンプ等に用いられる回転電機を構成するカーボンコンミテータの技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に搭載されるインタンク式の燃料ポンプでは、燃料ポンプ自体が燃料に没入（浸漬）されるため、燃料ポンプを構成する電動モータのハウジング内部に燃料流路を形成することがある。一方、近年、環境保護の観点から、燃料としてアルコール（メタノール、エタノール等）、あるいは、アルコール含有の混合燃料を用いることが試みられており、この場合では、燃料ポンプのコンミテータを、アルコールにより浸食されないカーボン基材で構成されたセグメントと、導電性金属材として例えば銅で構成され、前記セグメントにそれぞれ電気的に接続可能な状態で接合するセグメント接合部とコイルがフュージングされるコイル接続部とを備えた複数のライザメタルと、絶縁性樹脂材で構成されたボスとで構成した所謂カーボンコンミテータとすることが提唱されている。
【０００３】
このようなカーボンコンミテータの製造手段の一例として、セグメント接合部相当部位とこれらセグメント接合部相当部位から外径方向に延出するコイル接続部が周回り方向に複数形成されたメタルプレートと、円筒状に形成されたカーボン基材とを用意し、カーボン基材の一方の筒端面にセグメント接合部相当部位を半田付けすることにより電気的な接合（接続）をし、このものに対して樹脂材をモールド成型した後、切削加工を施するようにしたものが提唱されている。
【特許文献１】特表２００２−５１４０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、前記従来のものは、メタルプレートのセグメント接合部相当部位がリング状に形成されており、該セグメント接合部相当部位をカーボン基材の平板状の筒端面に対して半田付けして接合し、その後、接合したものに樹脂材をモールドしてボスを形成し、さらに、切削加工することで、セグメント接合部相当部位とカーボン基材とに絶縁溝が形成されて、複数のセグメントと複数のライザメタルとが形成されたコンミテータとなるようにしている。この場合、絶縁溝の溝側面には、カーボン基材（セグメント）、メタルプレート（ライザメタル）、さらにはこれらのあいだの接合部である半田が外部に露出することになり、このため、ライザメタルのコイル接続部にコイルをフュージングする場合のように、コイル接続部が高温になると接合部の半田が外部に溶出して、絶縁溝を介して隣接するセグメント、ライザメタルとを短絡させてしまう惧れがあって問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、カーボン基材で構成され、切削した絶縁溝を介して周回り方向に隣接する複数のセグメントと、導電性金属材で構成され、前記各セグメントにそれぞれ接合するセグメント接合部とコイルがフュージングされるコイル接続部とを備えた複数のライザメタルと、セグメントとセグメント接合部とを埋設するようモールド成形される絶縁性樹脂材で構成されるボスとからなるカーボンコンミテータにおいて、隣接するライザメタル同士は、円筒状のカーボン基材の一方の筒端面に半田付けされたセグメント接合部相当部位がリング状に連結されたメタルプレートの絶縁溝切削部を切削して絶縁溝を形成することで絶縁されるものとし、該メタルプレートの絶縁溝切削部には、絶縁溝の溝幅よりも幅広い状態で内径側に向けて切り欠かれていて、絶縁溝の内径側溝側面にはセグメントとライザメタルとの接合部が露出するが、外径側溝側面にはボスを構成する絶縁性樹脂材が露出するよう切り欠き部が形成されているカーボンコンミテータである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明とすることにより、絶縁溝から外部に露出する半田の面積を小さくすることができて、コイルフュージング時の熱で半田が外部に溶出するのを防止することができると共に、コイルフュージング時の熱の影響を受けにくく、半田の外部への溶出を効果的に防止できて、信頼性の高いカーボンコンミテータとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
つぎに、本発明の第一の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、１は図示しない電動モータ（ポンプモータ）のモータ軸に一体的に外嵌するコンミテータであって、該コンミテータ１は、絶縁性樹脂材で構成され、モータ軸が回り止め状に貫通する貫通孔２ａが開設された円筒状のボス２と、周回り方向複数（本実施の形態では六個）のセグメント３と、これら各セグメント３にそれぞれ半田４を用いて電気的な接合がなされ、ボス２の外径方向に突出状に配されるライザメタル５とを備えて構成されており、これらの基本構成は従来通りとなっている。
【０００８】
前記周回り方向複数のセグメント３は、ボス２の軸芯方向（筒孔方向）に長い形状に形成されており、内径側部位がボス２に埋設され、外径側面が露出面３ａとなってボス２の外周面と面一状に露出し、これら露出面３ａに、図示しないブラシが摺動するように構成されている。そして、周回り方向に隣接するセグメント３同士のあいだの電気的な接続を断つための絶縁溝（スリット）Ｈは、ボス２に至る深さで形成されている。
【０００９】
一方、前記ライザメタル５は、ボス２に埋設される各セグメント３の長尺方向一端面に接続されるセグメント接合部５ａと、該セグメント接合部５ａから延出して形成され、ボス２外周面の外部に配設されるコイル接続部５ｂとを備えて構成されている。そして、コイル接続部５ｂは、ボス２の外周面に沿い、ボス２の筒長方向一方側（図示しないモータコア配設側）に向けて折曲される第一折曲片（本発明の延出基端部に相当する）５ｃと、該第一折曲片５ｃの延出先端からボス２の筒長方向他方側に折り返され、前記第一折曲片５ｃの外径側に位置するように折曲される第二折曲片５ｄとを備えて構成され、第一、第二折曲片５ｃ、５ｄのあいだのフック状の折曲部に、コイル６が懸け回されてフュージング処理されるように設定されている。
尚、各ライザメタル５のセグメント接合部５ａの内径側には、係止爪５ｅがボス２の筒長方向一方側に向けて折曲形成されており、これによって、ボス２に埋設された状態でボス２とライザメタル５との一体化が強固になるように構成されている。
【００１０】
つぎに、コンミテータ１の形成手順について図２、３を用いて説明する。
前記セグメント３の構成部材として円筒状のカーボン基材７と、ライザメタル５の構成部材として銅製板材（導電性金属材）を打ち抜いて構成されたメタルプレート８とを用意する。
前記メタルプレート８は、リング状に連結された状態になっているセグメント接合部相当部位８ａと、該セグメント接合部相当部位８ａの外周から外径方向に突出し、周回り方向所定間隙を存して形成される複数のコイル接続部相当部位８ｂとを備えた一枚板状に形成されており、これら複数のコイル接続部相当部位８ｂの外径側端部は一体化部８ｃにより連結されて、矩形状のプレート体に形成されている。さらに、メタルプレート８は、セグメント接合部相当部位８ａの外径側縁部には、周回り方向に隣接するコイル接続部相当部位８ｂのあいだに位置し、絶縁溝Ｈが形成される部位に位置して内径側に向けて切り欠かれた切り欠き部８ｄが形成されている。前記切り欠き部８ｄは、放射方向を向く矩形状に形成されており、周回り方向幅Ｓ１は、前記絶縁溝Ｈの溝幅Ｓ２よりも長く（Ｓ１＞Ｓ２）なるように形成されている。
尚、８ｅは、内径側縁部からボス２の筒長方向一方側に向けて折曲形成された係止爪相当部位である。
【００１１】
そして、カーボン基材７の一方の筒端面７ａとメタルプレート８のセグメント接合部相当部位８ａとのあいだに半田４をおいて加熱し、半田４を溶融することにより、これらのあいだを電気的な接続がなされた状態で接合する。
そして、半田４により接合されたカーボン基材７とメタルプレート８とに対して樹脂材をモールドすることにより、カーボン基材７とセグメント接合部相当部位８ａとが樹脂材に埋設され、メタルプレート８のコイル接続部相当部位８ｂの外方部位が外部に露出する状態のものを成形する。その後、前記モールド品に対し、メタルプレート８の一体化部７ｃを切除する工程、樹脂材の外周面を切削してカーボン基材７の外周面を外部に露出させる切削加工、周回り方向に複数の絶縁溝Ｈを切削する工程、ライザメタル５のコイル接続部５ｃを折曲する折曲加工を適宜順序で実施することによりコンミテータ１が形成されるように設定されている。
【００１２】
ここで、前記絶縁溝Ｈの切削工程について説明すると、絶縁溝Ｈは、カーボン基材７およびメタルプレート８のセグメント接合部相当部８ａを、周回り方向六箇所においてリング状に連結する絶縁溝切削部に切削形成されるが、絶縁溝Ｈは、樹脂材に達する深さで切削することにより、カーボン基材７およびメタルプレート８とが複数のセグメント３とライザメタル５とに形成される。この場合に、絶縁溝Ｈは、周回り方向に隣接するメタルプレート８のコイル接続部８ｂのあいだであり、切り欠き部８ｄが形成された部位において切削され、しかも、切り欠き部８ｄの周回り方向の溝幅Ｓ１よりも幅狭な溝幅Ｓ２を存して切削されている。これによって、切削された絶縁溝Ｈの溝側面には、切り欠き部８ｄ形成部位に対向する部位においては、ボス２を構成する樹脂材が露出してセグメント３とライザメタル５との接合部が露出することがなく、切り欠き部８ｄの内径側に対向する部位にのみセグメント３、ライザメタル５、これらの接合部が露出するように構成されて接合部（半田４）の外部に露出する面積が小さく（少なく）なるように設定されている。
【００１３】
そして、このように構成されたカーボンコンミテータ１において、セグメント３とライザメタル５との接合部（半田４）が外部に露出する部位は絶縁溝Ｈの溝側面となるが、接合部は、前述したように、絶縁溝Ｈの内径側のみに露出し、外径側には樹脂材が露出するように構成されている。
一方、電動モータに組み込まれたコンミテータ１は、ボス２の外周から外径方向に突出するコイル接続部５ｂにコイル６が懸け回され、該コイル６は、コイル接続部５ｂを構成する第二折曲片５ｄを主電極部とし、第一折曲片５ｃの基端部に周回り方向に膨出状に形成された膨出片５ｆを副電極部としてフュージングすることでライザメタル５、セグメント３に接続されるように設定されている。この場合に、フュージングの際に発生する熱は、ライザメタル５の第一、第二折曲片５ｃ、５ｄからセグメント接合部５ａ側に伝導しようとするが、セグメント３との接合部が露出するのは絶縁溝Ｈの内径側部位であって、熱が伝導しやすい外径側部位は樹脂材に埋設された状態となっているため、半田４が外部に溶出するのを防止することができるように設定されている。
【００１４】
叙述の如く構成された本形態において、円筒状のカーボン基材７とメタルプレート８とを半田４を用いて接合したものに樹脂材をモールドしてボス２を成形し、このものに対して絶縁溝Ｈを形成するようにしたコンミテータ１において、メタルプレート８には、絶縁溝Ｈを形成する部位に対向して、絶縁溝Ｈの周回り方向の溝幅Ｓ２よりも幅広な切り欠き部８ｄが形成されているので、樹脂材をモールドして切削加工を施したとき、切り欠き部８ｄ形成部位に位置して形成される絶縁溝Ｈの溝側面には、セグメント３とライザメタル５との接合部が露出することがなく、切り欠き部８ｄが形成されていない部位のみにおいてライザメタル５が露出している。この結果、絶縁溝Ｈから外部に露出する半田４の面積を小さくすることができて、コイル６をコイル接続部にフュージングする際に熱が発生したとしても、外部に半田４が溶出するのが防止されて、信頼性の高いカーボンコンミテータ１とすることができる。
【００１５】
このように、本発明が実施されたものでは、外部に対して露出する半田４の面積をできる限り小さくして、半田４の湧出量を低減したものであるが、切り欠き部８ｄをメタルプレート８のセグメント接合部８ａの外径側に形成して、コイル接続部５ｂとは離れた部位となる絶縁溝Ｈの内径側に、切り欠き部８ｄが形成されることがなくセグメント接合部５ａがリング状体のままで半田４が付着する部位が露出するようにしている。このため、コイル接続部５ｂにコイル６を接続する際に熱が発生したとしても、絶縁溝Ｈの内径側に露出する半田４部位にまでは伝わりにくく、これによって、熱の影響を受けにくく半田４の溶出を一層防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれコンミテータの側面図、側面断面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれメタルプレートの正面図、図２（Ａ）における一部拡大図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    コンミテータ
２    ボス
３    セグメント
４    半田
５    ライザメタル
５ａ    セグメント接合部
５ｂ    コイル接続部
６    コイル
７    カーボン基材
８    メタルプレート
８ａ    セグメント接合部相当部位
８ｄ    切り欠き部
Ｈ    絶縁溝
【図１】
0005044318.tif 000002
【図２】
0005044318.tif 000003