專利名稱：一種車用電動式燃料泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用電動式燃料泵，用以通過電機(jī)驅(qū)動的泵向車用發(fā)動機(jī)供給燃料。更加具體的是，本發(fā)明特別涉及一種車用的電動泵，不會在內(nèi)部流過燃料的電機(jī)中產(chǎn)生導(dǎo)電不良現(xiàn)象。
直流電機(jī)部40包括一對磁鐵38、39和轉(zhuǎn)子44，磁鐵38，39通過電機(jī)端蓋42固定在機(jī)殼31的內(nèi)圓表面上的，轉(zhuǎn)子44與該磁鐵38、39有一定間隙并具有沿機(jī)殼31縱向方向延伸的回轉(zhuǎn)軸43。以該回轉(zhuǎn)軸43為中心的轉(zhuǎn)子44包括線圈部45和在回轉(zhuǎn)軸43上的垂直的圓盤狀的整流子46，在線圈部45中線圈被卷繞在疊片狀的鐵芯49上，每個線圈部45的各線圈線端被連接到整流子46上。整流子46與一對電刷47滑動接觸，上述電刷47在電機(jī)端蓋中被導(dǎo)向并且被彈簧48施以壓力，以及被連線到連接部36的。
在選擇上述的整流子以及電刷的材質(zhì)時(shí)，要根據(jù)導(dǎo)電性、耐磨性、加工性等方向選擇各種材質(zhì)，例如使用Cu-Cr(0.8％)等的銅合金、另外，電刷大多使用銅或石墨燒結(jié)材料。
如圖3所示，泵部50包括在其外圓周上有葉片部分54的渦流葉輪53。該葉片部分54裝配在機(jī)殼31內(nèi)的底蓋35與泵蓋51之間，泵蓋51被壓接在底蓋35和機(jī)殼31上以成為一體部件。該渦流葉輪53與直流電機(jī)40的轉(zhuǎn)子44的回轉(zhuǎn)軸43的延長端沿旋轉(zhuǎn)方向嚙合，以便可沿軸向滑動地配合。
同時(shí)，回轉(zhuǎn)軸43的圖中的左側(cè)部分由固定在位于轉(zhuǎn)子44與渦流葉輪53之間的泵蓋51上的軸承支承，并用止推軸承56頂住其端部。另外，該軸43的圖中右側(cè)部分是從整流子46的滑動端面凸出的支軸部57，它由固定在頂蓋32上的軸承58支承。在該軸43上用壓入配合等措施固定著上述疊片狀的鐵芯49。
圖4A是上述整流子46的主視圖、圖4B是整流子部分的側(cè)視圖。銅合金制的整流子部件58的每個板是沿著轉(zhuǎn)子44的軸的圓周方向與切口60被配置在一起。該整流子部件58是由導(dǎo)電的金屬制成、在整流子部件58外圓周上有固定線圈61的第一固定部件63和決定該線圈位置的第二固定部件62，其第一固定部件63和第二固定部件62都分別整體成形。該整流子部件58及第二固定部件62的組合由被固定在軸43的周圍的非導(dǎo)電的整流子支承部件64所支承。從支承部件64向放射方向延伸的隔壁部65在相鄰第一線圈固定部件63之間延伸。然后上述一體化的整流子部件58(在該實(shí)施例中為6個)和線圈固定部件63被完全地結(jié)合起來。
在上述燃料泵中由于使燃料流過電機(jī)內(nèi)部，在使用過程中，例如在東南亞的燃料中含有硫磺等的地區(qū)使用這種車輛時(shí)，如果在電機(jī)中長期保留燃料，則會在導(dǎo)電部的整流子的滑動部表面形成絕緣性的薄膜層，成為引起整流子與電刷之間的導(dǎo)電不良、發(fā)動機(jī)起動不良、即使起動了行走中也動作不良等的原因。這是因燃料中的硫磺(S)的成分在整流子的表面形成的硫化銅膜直接影響導(dǎo)電不良。同時(shí)，不僅僅是硫磺，比例從燃料管或密封部件產(chǎn)生的各種其它元素或化合物也會形成這種現(xiàn)象。
針對該問題，如特開平2-65640號公告所示，提出了在整流子的表面部用Cu-Ni合金，使其不能形成絕緣膜的方案，還有，如實(shí)開昭63-119887號公告所示，提出了在整流子的端面另設(shè)Ag-Ni合金制的導(dǎo)電部件，只在為了起動泵、電機(jī)開始轉(zhuǎn)動時(shí)通過該部件供給電流的方案。
但是，用在整流子表面使用Cu-Ni合金的方法必需要進(jìn)行特定成分的表面處理加工，因此不得不付出高昂代價(jià)。另外，在整流子中設(shè)置分離的部件將增加了另件的數(shù)量，因此，其產(chǎn)品價(jià)高，且增加制造工時(shí)，這些就成了成本提高的原因。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的車用電動式燃料泵包括由導(dǎo)電樹脂制的整流子部件和由導(dǎo)電樹脂制成的且與整流子部件滑動靠接的電刷。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在不需要用特定金屬進(jìn)行特殊的表面處理地條件下，且不使用特別的零件，即使燃料性能惡化或長期放置也不會在整流子上形成絕緣膜，可使電動式燃料泵長期可靠地動作。
本發(fā)明的第二方面的車用電動式燃料泵，包括由導(dǎo)電樹脂制的整流子部件和用非導(dǎo)電樹脂制的整流子部，且支承整流子的整流子支承部件與整流子部件成為一體。該整流子部被固定在回轉(zhuǎn)軸上。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，可以把由導(dǎo)電樹脂制成的整流子部件方便地一體化為整流子部，同時(shí)，在整體成形的同時(shí)也可以在相鄰的整流子部件上形成的絕緣部分，也不需要切縫成形等的后加工工序。
圖1B是圖1A所示的車用電動式燃料泵的整流子部分的IA-IA剖面圖。
圖2A是本發(fā)明的車用電動式燃料泵局部剖面主視圖。
圖2B是圖2A所示的車用電動式燃料泵的整流子部分的IIA-IIA剖面圖。
圖3是相關(guān)的車用電動式燃料泵的剖面圖。
圖4A是相關(guān)的車用電動式燃料泵的整流子及電刷部分的主視圖。
圖4B是相關(guān)的車用電動式燃料泵的整流子部分的主視圖。
本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述下面參照


本發(fā)明的實(shí)施例。圖1A和圖1B是對上述圖3所示的相關(guān)的系統(tǒng)適用本發(fā)明的實(shí)施例示意圖。如圖1A和圖1B所示，在本實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)軸1上固定著用非導(dǎo)電樹脂制的整流子支承部件2。如圖1B所示，將6片用導(dǎo)電樹脂制的整流子部件4通過鑲嵌成形或雙色成形等方法與該整流子支承部件2的端面3側(cè)成為一體，由6片整流子部件4形成導(dǎo)電樹脂制的整流子部5。據(jù)此，在各導(dǎo)電樹脂制的整流子部件4之間通過非導(dǎo)電樹脂制的整流子支承部件2，使各整流子部件4絕緣。
同時(shí)，在本實(shí)施例中與上述整流子部件4滑動接觸的電刷6也和整流子5一樣用導(dǎo)電樹脂制成，與相關(guān)技術(shù)一樣，用彈簧對其端面施加常壓而與整流子部件4靠接。并且，圖1A和圖1B所示的實(shí)施例中的整流子部5和電刷6都用導(dǎo)電樹脂制成，即使在本發(fā)明中只是二者中的一個用導(dǎo)電樹脂制成，也比上述以往的金屬制、或石墨制成的具有更高的防止導(dǎo)電不良發(fā)生的作用。
另外，回轉(zhuǎn)軸1的兩端部的軸承支承、以及泵固定、疊片狀鐵芯的固定等狀態(tài)與圖3所示的有關(guān)部分一樣，故在圖1上僅作為參考用細(xì)雙點(diǎn)劃線表示。
本發(fā)明中，如上所述，特別是把整流子和電刷用導(dǎo)電樹脂制成。盡管可以使用各種導(dǎo)電樹脂制成零件，優(yōu)選使用用加入石墨的樹脂。同時(shí)，可以使用在以聚酰胺為基礎(chǔ)的樹脂中摻入導(dǎo)電性碳黑的導(dǎo)電性聚酰胺樹脂，它具有特別耐汽油性，且導(dǎo)電性也出色。
聚酰胺是把以下的二羧酸重縮合的重合體；它們是6-己烷乳胺、6-氨基聚己內(nèi)酰胺酸、ω-庚醛乳胺、7-氨基庚烷酸、9-氨基壬烷酸、11-氨基十一碳酸、ω-十二烷基乳胺、12-氨基癸酸、α-硝化纖維、α-胡椒荃的重合體、己烷亞甲基二胺、任撐亞甲基二胺、十二碳亞甲基二胺、間亞二甲苯基二胺、1，4-(氨基甲基)、環(huán)己烷酸等的二胺和對苯二甲酸、異苯二甲酸、己二酸、癸二酰酸、十二烷基酸、己烷二羧酸等。以上列舉了由上述2種以上的單體組成的共同重合體，但除此之外，可以選擇以往生產(chǎn)導(dǎo)電樹脂所用的各種樹脂。
作為導(dǎo)電碳黑的基本要求是結(jié)構(gòu)高度完善，在顆粒表面上的不純物很少，具有大的特定表面積。如此，荷蘭的阿克松公司以Ketjenblack和Ketjenblack EC600JD的商品名稱出售的產(chǎn)品作為導(dǎo)電碳黑的例子。把該導(dǎo)電碳黑混合在上述的樹脂中時(shí)，根據(jù)需要，要使用硅烷系、鈦酸鹽系等的耦合劑。同時(shí)，為了提高該樹脂的強(qiáng)度、最好是混入玻璃纖維的強(qiáng)化樹脂，在上述各種樹脂和混入其中的導(dǎo)電物質(zhì)當(dāng)中，本發(fā)明的特點(diǎn)在于選用了耐油性、耐硫磺性、耐磨性、導(dǎo)電性均優(yōu)秀的物質(zhì)。
把由上述材質(zhì)構(gòu)成的整流子部件4固定在整流子支承部件2的單側(cè)端面3上時(shí)，可以在用非導(dǎo)電樹脂成形整流子部件2之前預(yù)先把上述已經(jīng)成形的整流子部件4固定在模具內(nèi)部的鑲嵌成形或用雙色成形等一體注塑成形。可以如此成形的整流子部5，即用將其壓入預(yù)先制成的如圖1所示的在回轉(zhuǎn)軸1的整流子固定部9上已經(jīng)成形的花鍵結(jié)合部。
如圖1A以及圖1B所示，并和上述圖3所示的相關(guān)另件一樣，在圖中右側(cè)的如此成形的整流子部5的端部被軸承7支承，在圖中左側(cè)的整流子部5的部分被軸承8支承。泵10被連接到在圖中左側(cè)的整流子部5的端部上，在圖的中間部分的整流子部5的部分被連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯11上。
當(dāng)把整流子支承部件2固定在回轉(zhuǎn)軸1上時(shí)，或者進(jìn)行模塑將整流子部件4固定在整流子支承部件2上時(shí)，如上所述，可以在模具中心部配置金屬制的回轉(zhuǎn)軸和向該模具內(nèi)注射樹脂的方法整體成形。
如上所述，當(dāng)將整流子部件4和整流子支承部件2一起整體成形時(shí)，在相互相鄰的整流子部件4之間設(shè)的間隙內(nèi)也注入了非導(dǎo)電樹脂、形成空間，使相鄰的整流子部件之間絕緣。因此，可以不用進(jìn)行以往的在現(xiàn)有技術(shù)中的用圓盤狀銅合金板做成整流子，然后在支承那些盤的整流子支承部中進(jìn)行開縫加工的步驟。
當(dāng)上述整流子支承部件2被成形時(shí)，可以將整流子部件4和回轉(zhuǎn)軸1通過鑲嵌成形方法與整流子支承部件2形成為一個整體，如上所述。也就是說，在軸15的中心裝上金屬加強(qiáng)軸芯16，然后在其周圍用樹脂17包裹制成，如圖2A和圖2B所示。特別是成為軸15的外形形狀部分要用包裹的樹脂17成形。
另外，在圖2A和圖2B所示的實(shí)施例中，包裹加強(qiáng)軸芯16的樹脂17類型與整流子支承部件18的樹脂類型相同。將整流子部件19固定在整流子支承部18上，以此構(gòu)成整流子部20，如圖1所示的實(shí)施例。
當(dāng)制造與軸15呈一體化的整流子部20時(shí)，與上述圖1A和圖1B所示的一樣，在模具內(nèi)中心位置配置金屬制加強(qiáng)軸芯16，同時(shí)把預(yù)先成形了的導(dǎo)電樹脂的整流子部件19相互形成放射狀間隙地配置其中，用向模具內(nèi)注射非導(dǎo)電性樹脂的方法形成如圖2A和圖2B所示的制品。
如上所述，由于軸15的外表面上有樹脂，因此具有卓越耐磨性，這樣就可以不需要支承軸15的軸承，如圖2A所示，于是可以降低泵的成本。同時(shí)，由于軸15的外周的樹脂部的形狀可以容易地做成任意形狀，當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯的薄板21固定在軸15上時(shí)，可以把軸15的外周形狀做成適宜的多邊形、或者形成鍵形狀部分，將在鐵芯薄板21上形成的中心部的內(nèi)孔做成與軸的外周形狀的多邊形或鍵形狀相配合的形狀，以便很容易形成防止相對轉(zhuǎn)動。同時(shí)還可以用較輕的力把轉(zhuǎn)子鐵芯的薄板21可靠地固定在轉(zhuǎn)軸上。
同時(shí)，軸周圍的樹脂部分是可以在整流子整體成形的同時(shí)用鑲嵌成形方法制成，所以制造更容易。
在圖2A和圖2B所示的實(shí)施例中，在軸內(nèi)具有金屬加強(qiáng)軸芯，在其外周用樹脂包裹。但當(dāng)樹脂具有充分高強(qiáng)度的情況下就不用該加強(qiáng)軸芯。另外，在上述各實(shí)施例中，構(gòu)成整流子部的整流子部件具有這樣的結(jié)構(gòu)，即整流子部件的端面與電刷端面滑動接觸?？梢?，本發(fā)明也可以應(yīng)用到具有一個整流子部的車用的電動燃料泵中，上述的整流子部使用諸如外圓面呈圓筒狀的整流子部件，其圓筒狀外圓表面與電刷滑動靠接。另外，本發(fā)明可以根據(jù)需要進(jìn)一步以各種其它的形態(tài)實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種車用電動式燃料泵，包括在電機(jī)回轉(zhuǎn)軸(1)周圍配置的整流子部件(4)；以及與上述整流子部件(4)滑動接觸的電刷(6)；其中，上述整流子部件(4)及上述電刷(6)之中至少有一方是由導(dǎo)電樹脂制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料泵，其特征在于上述整流子部件(4)或上述電刷(6)之中至少有一方是由導(dǎo)電樹脂注塑成形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料泵，其特征在于上述導(dǎo)電樹脂是加入石墨的樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料泵，其特征在于上述導(dǎo)電樹脂是以聚酰胺為基礎(chǔ)的樹脂中摻合導(dǎo)電碳黑的導(dǎo)電聚酰胺樹脂。
5.一種車用電動式燃料泵，包括電機(jī)回轉(zhuǎn)軸(1)；在上述電機(jī)回轉(zhuǎn)軸周圍、沿著該回轉(zhuǎn)軸的圓周方向空有預(yù)定的間隔、配置的多個整流子部件(4)，該整流子部件4由導(dǎo)電樹脂制成；將上述整流子部件(4)固定在上述電機(jī)回轉(zhuǎn)軸(1)上的支承部件(2)，上述支承部件由非導(dǎo)電樹脂制成，并且上述支承部件的至少一部分被設(shè)置在上述整流子部件的預(yù)定間隔之中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料泵，其特征在于上述整流子部件(4)與上述支承部件(2)整體成形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料泵，其特征在于上述回轉(zhuǎn)軸(16)至少在外周上具有樹脂部(17)；上述樹脂部(17)是在上述支承部件(18)與整流子部件(4)被整體成形時(shí)使用與上述支承部件(18)相同的材料而被成形的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料泵，其特征在于上述電機(jī)回轉(zhuǎn)軸(16)是通過上述樹脂部(17)與上述支承部件(2)整體成形的。
9.一種車用電動式燃料泵，其具有電機(jī)回轉(zhuǎn)軸(16)；由導(dǎo)電樹脂制成的整流子部件(19)；以及與上述整流子部件(19)整體成形的固定上述整流子部件(19)的支承部件(18)，上述支承部件由非導(dǎo)電樹脂制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料泵，其特征在于，還包括至少在上述回轉(zhuǎn)軸(16)的外圓周上具有樹脂部(17)；以及上述樹脂部(17)是在當(dāng)上述支承部(18)與整流子部件(19)被整體成形時(shí)使用與上述支承部(18)同樣的材料成形的。
全文摘要
一種車用電動式燃料泵，其中電機(jī)的整流子部和電刷是由導(dǎo)電樹脂制成。在用導(dǎo)電樹脂形成整流子部時(shí)，用非導(dǎo)電樹脂成型的整流子部件，并且把整流子部件與整流子支承部件整體成型為一體。此時(shí)，至少把軸的外圓部分同時(shí)形成導(dǎo)電樹脂層。
文檔編號F02M37/08GK1408572SQ0210846
公開日2003年4月9日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者野矢保, 川崎弘秋 申請人:京三電機(jī)株式會社