JP2007060825A - Electric motor, manufacturing method therefor and fuel pump using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機、それを用いた燃料ポンプおよび電動機の製造方法に関する。 The present invention relates to an electric motor, a fuel pump using the electric motor, and a method for manufacturing the electric motor.
電機子の回転方向に設置された複数のスロットに巻線を集中巻きしてコイルを形成し、整流子で整流された駆動電流がコイルに供給されることにより電機子を回転させる電動機が知られている(例えば特許文献1参照)。
このような電動機では、例えば回転方向に隣接するスロットの間、電機子の回転軸方向の両端部から電機子内に異物が進入し、巻線と干渉する恐れがある。
A motor is known in which a coil is formed by concentrating windings in a plurality of slots installed in the rotation direction of the armature, and a drive current rectified by the commutator is supplied to the coil to rotate the armature. (For example, refer to Patent Document 1).
In such an electric motor, for example, foreign objects may enter the armature from both ends in the rotation axis direction of the armature between slots adjacent in the rotation direction, and may interfere with the winding.
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、コイルの巻線と異物との干渉を防止する電動機、それを用いた燃料ポンプおよび電動機の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an electric motor that prevents interference between a winding of a coil and a foreign object, a fuel pump using the electric motor, and a method of manufacturing the electric motor.
請求項1に記載の発明では、電機子の各スロットに巻回されているコイルの表面を絶縁被覆材で覆っているので、電機子内に異物が進入しても、コイルを形成する巻線と異物との干渉を絶縁被覆材が防止する。
請求項2から4に記載の発明では、回転方向に隣接しているスロットの間の隙間を絶縁材が塞いでいるので、回転方向に隣接しているスロットの間から電機子内に異物が進入することを防止する。したがってコイルを形成する巻線と異物との干渉を防止できる
According to the first aspect of the present invention, since the surface of the coil wound around each slot of the armature is covered with the insulating coating material, the winding that forms the coil even if foreign matter enters the armature Insulation coating material prevents interference with foreign material.
In the invention according to
また、請求項5および6に記載の発明では、電機子と整流子との間に絶縁樹脂材が充填されているので、電機子と整流子との間から電機子内に異物が進入することを防止する。したがってコイルを形成する巻線と異物との干渉を防止できる
また、請求項7および8に記載の発明では、電機子の整流子と反対側の回転軸方向の端部に絶縁樹脂材が充填されているので、電機子の整流子と反対側の回転軸方向の端部から電機子内に異物が進入することを防止する。したがってコイルを形成する巻線と異物との干渉を防止できる
In the inventions according to claims 5 and 6, since the insulating resin material is filled between the armature and the commutator, foreign matter enters the armature from between the armature and the commutator. To prevent. Accordingly, interference between the winding forming the coil and the foreign matter can be prevented. In the inventions according to claims 7 and 8, the end of the armature opposite to the commutator is filled with an insulating resin material. Therefore, foreign matter is prevented from entering the armature from the end of the armature opposite to the commutator in the rotation axis direction. Therefore, interference between the winding forming the coil and the foreign matter can be prevented.
ところで、電機子および整流子から成る回転体が回転する際に回転体の表面に隙間または凹凸があると、回転体が回転するときの抵抗が大きくなる。特に回転体の周囲を液体が満たしている場合には、回転体が液体から受ける抵抗が大きくなるので、回転体の回転が妨げられる。
そこで請求項4から8に記載の発明では、回転方向に隣接するスロットの間、電機子と整流子との間、あるいは電機子の整流子と反対側の回転軸方向の端部の少なくともいずれかに絶縁樹脂材が充填されているので、電機子および整流子から成る回転体の表面の隙間および凹凸が覆われている。したがって、電機子および整流子から成る回転体が回転するときの抵抗が小さくなる。
請求項10に記載の発明では、燃料ポンプ内を流れる燃料に異物が含まれていても、電機子の各スロットに集中巻きされているコイルを形成する巻線と異物との干渉を防止できる。
By the way, when a rotating body composed of an armature and a commutator rotates, if there are gaps or irregularities on the surface of the rotating body, the resistance when the rotating body rotates increases. In particular, when the liquid is filled around the rotator, the resistance that the rotator receives from the liquid increases, and therefore the rotation of the rotator is hindered.
Accordingly, in the invention described in claims 4 to 8, at least one of the slots adjacent to each other in the rotation direction, between the armature and the commutator, or the end of the armature opposite to the commutator in the rotation axis direction. Since this is filled with the insulating resin material, the gaps and irregularities on the surface of the rotating body composed of the armature and the commutator are covered. Therefore, the resistance when the rotating body composed of the armature and the commutator rotates is reduced.
In the invention according to the tenth aspect, even when foreign matter is contained in the fuel flowing through the fuel pump, interference between the winding forming the coil wound in each slot of the armature and the foreign matter can be prevented.
以下、本発明の複数の実施の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1に示す。燃料ポンプ10は、ポンプ部20と、ポンプ部20のインペラ26を回転駆動する電動機としてのモータ部30と、エンドサポートカバー14とを備えている。ハウジング12は、ポンプ部20およびモータ部30の外周を囲み、ポンプ部20およびモータ部30の共通のハウジングである。エンドサポートカバー14は、モータ部30のポンプ部20と反対側を覆い、燃料の吐出口206を形成している。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A fuel pump according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. The
ポンプ部20は、ポンプカバー22、ポンプケーシング24、およびインペラ26を有しているウエスコポンプである。ポンプカバー22およびポンプケーシング24は、インペラ26を回転自在に収容するケース部材である。ポンプカバー22とインペラ26との間、ならびにポンプケーシング24とインペラ26との間に、C字状のポンプ流路202が形成されている。ポンプカバー22に設けられた吸入口200から吸入された燃料は、インペラ26の回転によりポンプ流路202で加圧されてモータ部30の永久磁石32と電機子40との間の燃料通路204に圧送され、燃料通路204を通り吐出口206から吐出される。
The
4分の1の円弧状に形成されている永久磁石32は、ハウジング12の内周壁に等間隔に4個取り付けられている。永久磁石32は回転方向に交互に極の異なる磁極を4個形成している。
電機子40のポンプ部20と反対側の回転軸方向の端部に整流子70が組み付けられている。永久磁石32、電機子40、整流子70および図示しないブラシは直流電動機を構成している。電機子40の回転軸としてのシャフト41は、ポンプケーシング24とベアリングホルダ16とにそれぞれ収容され支持されている軸受部材18により軸受けされている。
Four
A
図1および図2に示すように、電機子40の回転方向に隣接しているスロット50の間、電機子40と整流子70との間、ならびに電機子40の整流子70と反対側であるポンプ部20側の回転軸方向の端部には絶縁樹脂材66が充填されている。
図3に示すように、電機子40は、回転中央部に中央コア42を有している。シャフト41は中央コア42に圧入される。中央コア42は断面六角形の筒状に形成されており、6面の各外周壁に回転軸方向に延びる凹部44を有している。凹部44は、径方向外側に向かうにしたがい幅が狭くなっている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
As shown in FIG. 3, the
6個のスロット50は中央コア42の外周に回転方向に設置されている。図3において同一構成部分の符号を一部省略している。中央コア42は、六角形状に形成されており、六角形の各面に径方向外側に向けて幅の狭くなっている凹部44が形成されている。
各スロット50は、コイルコア52、ボビン60、およびボビン60に巻線を集中巻きして形成されているコイル62を有している。図4に示すように、各スロット50は、コイル62を巻回したボビン60にコイルコア52を嵌合して構成されている。
The six
Each
コイルコア52は中央コア42と別部材である。コイルコア52はT字状に形成されている。コイルコア52の外周面は滑らかな凸円弧状に形成されている。コイルコア52の中央コア42側に設けた凸部54は、中央コア42側に向けて幅が広くなっている。シャフト41に沿って凹部44または凸部54の一方に他方を挿入することにより凹部44と凸部54とは嵌合している。
The
ボビン60は、コイルコア52の外周面と凸部54とを除きコイルコア52を覆っている。ボビン60は、回転方向に隣接するコイルコア52の外周部同士を磁気的に絶縁している。シャフト41と直交する断面およびシャフト41を含む断面において、ボビン60は外周側から中央コア42側に向け幅が狭くなる台形状の巻回空間を形成している。各ボビン60において巻回空間に巻線を集中巻きすることにより合計6個のコイル62が形成されている。6個のコイル62はデルタ結線されており、回転方向に隣接しているコイル62は逆方向に巻回されている。図1および図4に示すように、各コイル62の始端および終端は、整流子70側の端子64と電気的に接続している。
The
図5に示すように、整流子70は、構造体100および構造体110から成る。構造体100は、回転方向に設置された12個のセグメント72、および結線端子80を樹脂74でインサート成形して構成されている。セグメント72は例えばカーボンで形成されており、回転方向に隣接しているセグメント72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。また、径方向反対側に設置されている対向セグメントは結線端子80、82、84によりそれぞれ電気的に接続されている。構造体110は、結線端子82、84を樹脂112でインサート成形して構成されている。結線端子80、82、84による結線は、中心部のシャフト41を避けてシャフト41の径方向外側で行われる。そして、構造体100と構造体110とを組み付けた整流子70を電機子40に組み付けることにより、コイル62はデルタ結線される。
As shown in FIG. 5, the
図4、図5に示すようにして電機子40と整流子70とを組み付けた図6に示す構造体120において、回転方向に隣接するスロット50の間、電機子40と整流子70との間、電機子40の整流子70と反対側の回転軸方向の端部に絶縁材として絶縁樹脂材66を充填する。その結果、図6に示す構造体120の隙間および凹凸が図7に示すように絶縁樹脂材66で覆われる。
In the
絶縁樹脂材66が回転体としての構造体120の隙間および凹凸を覆うことにより、電機子40内に燃料中の異物が進入することを防止する。その結果、コイル62を形成する巻線と異物との干渉を防止できる。
また、絶縁樹脂材66が構造体120の隙間および凹凸を覆うことにより、電機子40および整流子70から成る回転体が燃料中を回転するときの抵抗が小さくなる。さらに、永久磁石32と電機子40との間の燃料通路204を流れる燃料流れが妨げられない。したがって、モータ部30のモータ効率が向上し、燃料ポンプ10のポンプ効率が向上する。
The insulating
Further, since the insulating
(第2、第3実施形態)
本発明の第2実施形態を図8に示し、第3実施形態を図9に示す。第2、第3実施形態においては、回転方向に隣接するスロット50の間に絶縁樹脂材66を充填していない。それ以外の構成は、第1実施形態の燃料ポンプ10と実質的に同一である。
(Second and third embodiments)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. 8, and a third embodiment is shown in FIG. In the second and third embodiments, the insulating
図8に示す第2実施形態では、回転方向に隣接しているスロット50の間の隙間に弾性を有する絶縁テープ130が挟持されスロット50の間の隙間を塞いでいる。絶縁材として絶縁テープ130に代えて絶縁紙を用いてもよい。このように回転方向に隣接しているスロット50の間の隙間を絶縁テープ130が塞いでいるので、回転方向に隣接しているスロット50の間から電機子内に異物が進入することを防止し、異物とコイル62の巻線との干渉を防止できる。
図9に示す第3実施形態では、コイル62の表面を絶縁被覆材140で覆っている。したがって、回転方向に隣接しているスロット50の間から電機子内に異物が進入しても、異物とコイル62の巻線との干渉を防止できる。
In the second embodiment shown in FIG. 8, the insulating
In the third embodiment shown in FIG. 9, the surface of the
(他の実施形態)
上記第1実施形態では、回転方向に隣接するスロット50の間、電機子40と整流子70との間、ならびに電機子40の整流子70と反対側の回転軸方向の端部の3箇所すべてに絶縁樹脂材66を充填したが、3箇所の少なくとも1箇所に絶縁樹脂材66を充填するだけでもよい。
また、第2、第3実施形態においては、電機子40と整流子70との間、あるいは電機子40の整流子70と反対側の回転軸方向の端部の一方にだけ絶縁樹脂材66を充填してもよいし、2箇所ともに絶縁樹脂材66を充填しない構成でもよい。
(Other embodiments)
In the first embodiment, all three locations between the
In the second and third embodiments, the insulating
上記複数の実施形態では、ポンプ部20の回転部材としてインペラ26を用いたが、インペラ以外にも、ポンプ部の回転部材としてギアポンプ等の構成を採用してもよい。
また、上記複数の実施形態では、本発明を燃料ポンプに適用した実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず種々の電動機に適用してもよい。
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。
In the above embodiments, the
In the above embodiments, the embodiment in which the present invention is applied to the fuel pump has been described. However, the present invention is not limited to this and may be applied to various electric motors.
As described above, the present invention is not limited to the above-described plurality of embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
10:燃料ポンプ、20:ポンプ部、30:モータ部(電動機)、32:永久磁石、40:電機子、50:スロット、62:コイル、66:絶縁樹脂材(絶縁材)、70:整流子、130:絶縁テープ(絶縁材)、140:絶縁被覆材 10: Fuel pump, 20: Pump part, 30: Motor part (electric motor), 32: Permanent magnet, 40: Armature, 50: Slot, 62: Coil, 66: Insulating resin material (insulating material), 70: Commutator , 130: insulating tape (insulating material), 140: insulating coating material
Claims (10)
前記永久磁石の内周側に回転自在に設置されている電機子であって、巻線を集中巻きして形成されているコイルを有するスロットを回転方向に複数設置している電機子と、
前記電機子の回転軸方向の一方の端部に設置され、前記電機子とともに回転し前記コイルに供給する電流を整流する整流子と、
前記各コイルの表面を覆う絶縁被覆材と、
を備える電動機。 Permanent magnets that are installed on the circumference and alternately form a plurality of magnetic poles with different poles;
An armature that is rotatably installed on the inner peripheral side of the permanent magnet, wherein the armature is provided with a plurality of slots having a coil formed by concentrated winding of windings in the rotation direction;
A commutator that is installed at one end of the armature in the rotation axis direction and that rectifies the current that rotates with the armature and supplies the coil;
An insulating coating covering the surface of each coil;
An electric motor.
前記永久磁石の内周側に回転自在に設置されている電機子であって、巻線を集中巻きして形成されているコイルを有するスロットを回転方向に複数設置している電機子と、
前記電機子の回転軸方向の一方の端部に設置され、前記電機子とともに回転し前記コイルに供給する電流を整流する整流子と、
回転方向に隣接している前記スロットの間の隙間を塞ぐ絶縁材と、
を備える電動機。 Permanent magnets that are installed on the circumference and alternately form a plurality of magnetic poles with different poles;
An armature that is rotatably installed on the inner peripheral side of the permanent magnet, wherein the armature is provided with a plurality of slots having a coil formed by concentrated winding of windings in the rotation direction;
A commutator that is installed at one end of the armature in the rotation axis direction and that rectifies the current that rotates with the armature and supplies the coil;
An insulating material that closes a gap between the slots adjacent in the rotational direction;
An electric motor.
前記永久磁石の内周側に回転自在に設置されている電機子であって、巻線を集中巻きして形成されているコイルを有するスロットを回転方向に複数設置している電機子と、
前記電機子の回転軸方向の一方の端部に設置され、前記電機子とともに回転し前記コイルに供給する電流を整流する整流子と、
前記電機子と前記整流子との間に充填されている絶縁樹脂材と、
を備える電動機。 Permanent magnets that are installed on the circumference and alternately form a plurality of magnetic poles with different poles;
An armature that is rotatably installed on the inner peripheral side of the permanent magnet, wherein the armature is provided with a plurality of slots having a coil formed by concentrated winding of windings in the rotation direction;
A commutator that is installed at one end of the armature in the rotation axis direction and that rectifies the current that rotates with the armature and supplies the coil;
An insulating resin material filled between the armature and the commutator;
An electric motor.
前記永久磁石の内周側に回転自在に設置されている電機子であって、巻線を集中巻きして形成されているコイルを有するスロットを回転方向に複数設置している電機子と、
前記電機子の回転軸方向の一方の端部に設置され、前記電機子とともに回転し前記コイルに供給する電流を整流する整流子と、
前記電機子の前記整流子と反対側の回転軸方向の端部に充填されている絶縁樹脂材と、
を備える電動機。 Permanent magnets that are installed on the circumference and alternately form a plurality of magnetic poles with different poles;
An armature that is rotatably installed on the inner peripheral side of the permanent magnet, wherein the armature is provided with a plurality of slots having a coil formed by concentrated winding of windings in the rotation direction;
A commutator that is installed at one end of the armature in the rotation axis direction and that rectifies the current that rotates with the armature and supplies the coil;
An insulating resin material filled in an end of the armature opposite to the commutator in the direction of the rotation axis;
An electric motor.
前記電機子に前記整流子を組み付けた後に、前記絶縁樹脂材を充填する電動機の製造方法。 It is a manufacturing method of the electric motor according to any one of claims 4 to 8,
A method for manufacturing an electric motor, wherein the insulating resin material is filled after the commutator is assembled to the armature.
前記電機子の前記整流子と反対側の回転軸方向の端部側に設置され、前記電機子の回転駆動力により吸入した燃料を前記燃料通路に圧送するポンプ部と、
を備える燃料ポンプ。
The electric motor according to any one of claims 1 to 8, wherein a fuel passage is formed between the permanent magnet and the armature.
A pump unit installed on the end side of the armature opposite to the commutator in the direction of the rotation axis and pumping fuel sucked by the rotational driving force of the armature into the fuel passage;
With fuel pump.
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JP2005243920A JP2007060825A (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | Electric motor, manufacturing method therefor and fuel pump using it |
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- 2005-08-25 JP JP2005243920A patent/JP2007060825A/en active Pending
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