燃料ポンプアセンブリ
【課題】ブラシキャップの下端を空洞内に挿入する際に、空洞の壁に亀裂又は実質的なへこみ及び塑性変形が確実に生じないブラシキャップを提供する。
【解決手段】液体ポンプ１０は、コミュテータ３６と、ブラシ３２と、が設けられた電気モータと、電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリ１２と、外殻１６と、外殻１６により支持されるキャップ３０と、ブラシキャップ３４と、を有する。キャップ３０の内部には各ブラシのためのブラシ通路５８が形成され、各ブラシ通路には一以上の壁により画定される空洞６２，６４が設けられる。ブラシキャップ３４には、締まりばめにより空洞内に収容された端部が設けられ、ブラシキャップの端部は、外径が空洞の直径よりも大きく、強度がブラシキャップの端部が空洞内に挿入されたときに空洞の壁に大きな塑性変形を生じさせずに変形する強度である。
【解決手段】液体ポンプ１０は、コミュテータ３６と、ブラシ３２と、が設けられた電気モータと、電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリ１２と、外殻１６と、外殻１６により支持されるキャップ３０と、ブラシキャップ３４と、を有する。キャップ３０の内部には各ブラシのためのブラシ通路５８が形成され、各ブラシ通路には一以上の壁により画定される空洞６２，６４が設けられる。ブラシキャップ３４には、締まりばめにより空洞内に収容された端部が設けられ、ブラシキャップの端部は、外径が空洞の直径よりも大きく、強度がブラシキャップの端部が空洞内に挿入されたときに空洞の壁に大きな塑性変形を生じさせずに変形する強度である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年２月４日に出願された米国仮出願番号６１／４３９，８１８及び２０１２年１月２７日に出願された米国出願番号１３／３６０，２９４の優先権の利益を主張し、その全内容が参照により本明細書に盛り込まれる。
【０００２】
本発明は電気モータを有する液体ポンプに関する。
【背景技術】
【０００３】
電気モータにより駆動されるポンプは種々の液体を送るために用いられる。いくつかの自動車関連の応用において、電気モータにより駆動されるポンプを用いて燃料タンクから燃料を汲み上げ圧力をかけてエンジンに送る。そのような応用において、自動車内でポンプが原因で生じる電気的干渉を抑制するために無線周波数妨害回路が用いられる。無線周波数妨害回路は、燃料ポンプモータに電力を供給する電気回路と電気的に接続したアセンブリ内に収容される。
【発明の概要】
【０００４】
液体ポンプは、電気モータと、該電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、を有する。電気モータは、コミュテータと、該コミュテータと接続した一以上のブラシと、を有する。燃料ポンプの外殻は、少なくとも電気モータの一部及びポンピングアセンブリを囲む。外殻にはキャップが設けられ、キャップの内部には各ブラシ用に形成されたブラシ通路が設けられている。各ブラシ通路は少なくとも一つの壁により画定された空洞を有する。ブラシキャップは締まりばめにより前記空洞内に収容される端部を有する。ブラシキャップの端部の外径は前記空洞の直径よりも大きい。またブラシキャップの端部の強度は、該端部が前記空洞内に取り付けられる際に該空洞の壁に大きな塑性変形が生じないよう変形する強度を有する。
【０００５】
燃料ポンプアセンブリは、コミュータ及び該コミュータと接続した一以上のブラシが設けられた電気モータと、前記電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、を有する。電気モータの少なくとも一部とポンピングアセンブリが外殻により囲まれる。この外殻により支持されるキャップには、該キャップの内部に形成された各ブラシ用のブラシ通路と、一以上の外向きに伸びるタブと、が設けられている。キャップに結合された無線周波数妨害（ＲＦＩ）ボディには一以上の指状部が設けられ、該指状部には、ＲＦＩボディがキャップに取り付けられたときに該キャップのタブを収容する開口が設けられている。このキャップのタブは組立体において指状部の一部に押し付けられて組立体においてＲＦＩボディをキャップに保持する。
【０００６】
少なくとも一形態において、液体ポンプは、コミュータ及び該コミュータと接続した一以上のブラシが設けられた電気モータと、該電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、を有する。電気モータの少なくとも一部とポンピングアセンブリが外殻により囲まれる。この外殻により支持されるキャップには該キャップの内部に形成された各ブラシ用のブラシ通路が設けられ、該ブラシ通路は少なくとも一つの壁により画定された空洞を有する。キャップには前記空洞のうちの一つと連通する開口がさらに設けられている。ブラシキャップは、前記空洞内に収容された端部を有し、電力を受け取ってこの電力をブラシに供給する。さらにアース用のストラップが設けられ、このアース用のストラップは、前記キャップの開口内に伸びて、該開口に関連する前記空洞内に収容されたブラシキャップと係合する。またアース用のストラップは、外殻まで伸びて、ブラシキャップと外殻とを相互接続する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例に基づく液体ポンプの側面図である。
【図２】図１の液体ポンプの上面図である。
【図３】液体ポンプの断面図である。
【図４】液体ポンプの上側キャップに結合された無線周波数妨害（ＲＦＩ）ボディの部分断面図である。
【図５】ＲＦＩボディの一部と上側キャップの断片的な断面図であり、ブラシキャップを示す。
【図６】上側ボディの一部、及びブラシキャップと液体ポンプの外殻とを相互接続するアース用部品を描写する断片的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施例の詳細を添付の図面を参照して記載する。
【０００９】
図１−３は液体ポンプ１０を示す。液体ポンプ１０には、電気モータ１４により駆動されて回転するタービン式ポンプアセンブリ又はインペラポンプアセンブリ１２（図３）を有する。当然ながら、例えば容積移送式ポンプアセンブリなどの他の種類のポンプアセンブリを用いてもよい。ポンプ１０は、任意の適切な液体、本明細書においては自動車用燃料、を送るために用いられる。本実施例では、ポンプ１０を自動車燃料システムに利用して、燃料を加圧して自動車のエンジンに提供する。
【００１０】
図３に示すように、モータ１４及び関連する構成要素は従来の構造のものでもよく、外殻１６によって少なくとも部分的に囲まれる。ポンプアセンブリ１２も外殻１６によって少なくとも部分的に囲まれてもよく、モータ１４の出力軸１８がインペラ２２と結合することによりインペラ２２が回転軸２４の周りで回転駆動する。
【００１１】
外殻１６は、ポンプで送られる液体に使用するのに適した任意の材料で形成される。自動車の燃料ポンプの応用において外殻１６は典型的に金属から形成される。外殻１６は外殻の下端で上側ポンプボディ２６及び下側ポンプボディ２８と係合して、上側ポンプボディ２６及び下側ポンプボディ２８を軸方向及び径方向に保持する。上側ポンプボディ２６及び下側ポンプボディ２８はインペラ２２と共同してポンピングアセンブリを画定する。インペラ２２がモータにより回転すると、液体が流入口のなかに流れ、加圧された状態で出口から排出される。本実施例では、出口から排出された加圧された燃料は外殻１６内でモータの周囲を流れる。外殻１６はその軸方向上端でポンプキャップ３０と結合する。ポンプキャップ３０はブラシ３２、ブラシキャップ３４及びブラシを受けるコミュテータ３６を囲んで覆う。
【００１２】
図３に示すように、ポンプキャップ３０は外殻１６から軸方向に伸び、外向きに伸びるリング又はフランジ３８を有してもよい。外殻１６はフランジ３８の周りに曲げられ又は巻かれ、あるいはキャップをしっかりと保持するよう形成されてもよい。外殻１６をキャップ３０の周りに形成することを容易にするために、外殻１６のフランジ３８の周りの領域の厚さを減少させてもよい。厚さが減少した領域には径方向に伸びる肩部４０を設けてもよく、この肩部４０に対してフランジ３８が配置されることによってキャップ３０の軸方向位置が外殻１６に対して正確に確実に保持される。キャップ３０の下端４２はフランジ３８の軸方向下側に伸び又はフランジ３８を超えて伸びてもよく、これによりキャップ３０と外殻１６の間の結合がより安定する。
【００１３】
キャップ３０はフランジ３８から伸びる環状の外側壁４４を有していてもよく、燃料が外側壁４４を介して外側に流れないよう外側壁４４は軸方向に伸び且つ周方向に連続している。キャップ３０には、減少した直径を有する上側部分４６が設けられていてもよく、該上側部分４６はキャップの上面４８につながる。径方向内側に伸びる肩部５０を上側部分への移行位置に設けてもよい。一以上の留め具又はタブ５２を、キャップ３０の上側部分４６から径方向外側に全体的に伸びるよう設けてもよい。各タブ５２に傾斜面５４を設けてもよく、この傾斜面５４は、タブの上面４８に最も近い端部においてタブの径方向の寸法が最小となるよう（そして全体的に滑らかに上側部分の側壁と一体化するよう）且つタブの上面から最も遠い端部において上側部分４６から外向きに最も遠くまで伸びるよう、径方向に傾斜している。そのような構成によってタブ５２の下端に径方向に伸びる停止面５６が設けられる。好ましくは、複数の周方向に間隔をあけて配置されたタブ５２がキャップ３０上に設けられ、これらのタブは軸方向に対して並んで配置されてもよい（即ちこれらのタブはキャップに沿って同じ高さに配置される）。
【００１４】
一以上のブラシ通路５８をキャップ３０内に形成してもよい。示される実施形態では、二個のブラシ通路５８がキャップ３０内に形成され、各ブラシ通路は全体的に円筒状且つ環状の内壁６０により部分的に画定される。ブラシ通路５８は、全体的に円筒状であり、メインボア６２と、ブラシ通路５８の上端付近にカウンターボア６４として形成され得る空洞と、を有する。メインボア６２からカウンターボア６４への移行部分には径方向に伸びる環状の肩部６６が形成され、肩部６６は各カウンターボア６４の軸方向に伸びる側壁６８につながる。図４に最も明確に示すように、開口７０を、少なくとも一つのカウンターボア６４と連通するよう設けてもよい。キャップ３０は外殻１６の上端を完全に覆うように設けられてもよく、この場合燃料はキャップに形成された主流体出口路７２を通ってポンプ１０から排出される。図１及び３に示すように主流体出口路７２はとげのある外周を有してもよく、これにより該外周への液体ホースの固定が容易となる。キャップ３０は、ポンプで送られる液体に対する使用に適した種々の重合体を含む任意の適切な材料から形成されてもよい。
【００１５】
組立体において、モータ用のブラシ３２がブラシ通路５８内に配置されコミュテータ３６と接触するよう付勢される。分路線７４がブラシ３２からカウンターボア６４の領域を通って全体的に軸方向に伸びる。各分路線７４は、ブラシと反対側の端部において、分離して設けられたブラシキャップ３４と電気接続する。
【００１６】
各ブラシキャップ３４は金属から形成され、各分路線７４に半田付け又は接続されてもよい。分路線７４をブラシキャップ３４に接続することを容易にするために、各ブラシキャップ３４に開口７８を有する比較的狭い上端７６を設けてもよい。この開口７８内で半田又は他のコネクタを分路線と連通させることにより分路線７４をブラシキャップ３４に結合してもよい。狭い上端７６は拡張中間部８０につながり、拡張中間部８０はさらに拡張した拡張下端８２につながり、これによりブラシキャップ３４に階段状の側壁が形成される。各ブラシキャップ３４の下端の寸法は、カウンターボア６４内で所望の固定及び保持が達成されるよう設計され、以下により詳しく記載する。ブラシキャップが対応する各カウンターボア内に完全に取り付けられたときに、ブラシキャップの底縁が肩部６６と係合するよう構成される。
【００１７】
第二ボディ８４をキャップ３０（第一ボディ）に結合してもよい。第二ボディ８４は、ブラシキャップとモータの電気回路の他部品と電気的に接続したＲＦＩ回路（図示せず）を収容してもよい。本明細書では第二ボディ８４をＲＦＩボディと呼ぶ。ＲＦＩボディ８４に側壁８６と複数の指状部８８とを設けてもよい。図１−５に示すように、各指状部８８は、指状部の下端９２から軸方向に間隔をあけて設けられた開口９０を有してもよい。一つの指状部８８は、キャップ３０上の各タブ５２のために設けられ、各タブ５２と並ぶように配置されている。好ましくは、指状部８８の径方向内側面間の距離は、タブ５２の最外部分間の最大距離よりも小さい。即ち、ＲＦＩボディ８４をキャップ３０上に固定するためには、指状部８８の下端９２が軸方向に動くにつれタブ５２を超えてタブ５２が指状部８８の開口９０内に収容されるまで、指状部８８が外側に曲がらなければならない。この後に、指状部８８を構成する材料の弾力性によって指状部８８がその通常の曲がっていない状態に戻ることにより、各指状部８８の下端９２がタブ５２の停止面５６よりも軸方向下側となるとともに停止面５６と径方向に重なる。これにより、指状部８８がタブ５２から十分外側に離されない限り、ＲＦＩボディ８４がキャップ３０から外れることが防止される。このようにして、同様の樹脂部品同士の結合に従来使用されている超音波溶接などの溶接を必要とすることなく、ＲＦＩボディ８４が確実に機械的にキャップ３０に結合される。本実施例では独立した指状部が間隔をあけて設けられているものの、ＲＦＩボディは、代替的に、タブと並んだ開口を有する全体的に連続した側壁又は裾部を有していてもよい。
【００１８】
また、ＲＦＩボディに留め具又はタブを設け、キャップ３０にＲＦＩボディの留め具を収容する穴を設けてもよい。つまり留め具又はタブ及び関連する開口又は穴の位置は逆でもよく、あるいはＲＦＩボディ及びキャップはそれぞれ留め具又はタブ及び開口又は穴を混合して有してもよい。留め具及びタブは、互いに接合する機械的接続構造を有する。このようにして、ＲＦＩボディ及びキャップは共同して一以上の相互接合する対又はセットを有し（即ちセットとは、一以上の留め具と留め具を収容する一以上の穴とを指す）、これによりＲＦＩボディとキャップがスナップ式固定によって結合される。
【００１９】
ＲＦＩボディ８４に、組立体においてキャップの上面４８上に横たわり且つ支えられてもよい径方向に伸びる表面９４を設けてもよい。さらに、ＲＦＩボディ８４に、組立体においてキャップ３０のブラシ通路５８と並ぶ一対のブラシキャップ通路９６を設けてもよい。また、別個の型打ち金属製リング９８を、各ブラシキャップ通路９６内に圧入又は配置してもよい。各リング９８は環状に形成されてもよく、ブラシキャップ通路９６内に圧入又は成形された径方向外側に伸びたフランジを有してもよい。リングに軸方向に伸びた部分を設けてもよく、この軸方向に伸びた部分の内径は、ブラシキャップ３４の中間部分８０（又は他の近接部分）の上に配置又は圧入されるよう設計された寸法を有する。示される実施形態において、各ブラシキャップ３４は少なくとも部分的に別個の各ブラシキャップ９６内に伸びるとともにリング９８と係合する。このようにして、リング９８は、ブラシ３２と主端子１００（図１及び２）間の電気流路の一部を形成し、電力はリング９８を介して電気モータに供給される。カバー１０２をブラシキャップ通路９６の上端内に嵌めてもよく、これにより通路５８、９６内への混入物質の進入が抑制又は防止される。
【００２０】
図１−３に示すように、ブラシキャップ３４は全体的に薄い壁であり且つ内部が空洞の金属部品でもよい。各ブラシキャップ３４の拡張下端８２は、全体的に環状でもよく、キャップ３０のカウンターボア６４内に圧入又は配置されてもよい。一実施形態において、ブラシキャップ３４の下端８２はカウンターボア６４内に圧入されることにより接着剤又は他のコネクタ／接続要素を用いることなく摩擦によってカウンターボア６４内に保持される。より確実にブラシキャップ３４をキャップ３０内に摩擦によって保持するために、ブラシキャップ３４の下端の外径はカウンターボア６４の内径よりも大きく形成される。したがって、ブラシキャップ３４の下端がカウンターボア６４内に挿入されると、ブラシキャップ３４及びカウンターボア６４の壁のうちの一つ又は両方が曲がり又は変形して、ブラシキャップ３４の大きな外径を有する下端が収容される。カウンターボア６４の領域内でのキャップ３０の壁６８の強度は、キャップ３０を構成する材料の種類及び壁６８の厚さに関係する。ブラシキャップ３４の下端８２の強度は材料の種類と厚さに関係する。
【００２１】
カウンターボア６４内にブラシキャップ３４を挿入するために必要な力（挿入力）は、１）カウンターボアの壁６８の強度の関数（壁の剛性及び厚さの関数）、２）ブラシキャップ３４の下端８２の強度の関数（材料の強度及び厚さの関数）、及び３）ブラシキャップの外径とカウンターボアの直径の寸法の差（この差が大きいほどブラシキャップの挿入に必要な力が大きい）の関数である。この挿入力は、ブラシキャップの下端に圧縮力を生じさせるとともに、カウンターボアの壁に拡張力を生じさせてカウンターボアを拡大させる。もし、カウンターボア内にブラシキャップを挿入するのに必要な力が過度に大きい場合、カウンターボアの壁が大きくへこむ、塑性変形する又は裂ける。もし、カウンターボア内にブラシキャップを挿入するのに必要な力が過度に小さい場合、カウンターボア内にブラシキャップを保持する力が比較的小さくなる。
【００２２】
所定の厚さ及び強度を有する壁により与えられた寸法のカウンターボアを有するキャップにおいて、もし、ブラシキャップの強度が過度に大きくブラシキャップの下端が曲げ若しくは変形に対して非常に強い耐性を有する場合又はブラシキャップの下端の強度がカウンターボアに対して過度に大きい場合、ブラシキャップの挿入に必要とされる比較的大きな力によって、カウンターボアの壁に好ましくない塑性変形又は割れ、あるいは破損が生じる。反対に、ブラシキャップの下端の強度が過度に弱く形成された場合又はブラシキャップの下端が過度に小さい場合、ブラシキャップの挿入がかなり緩くなり、カウンターボアから外れてブラシキャップをカウンターボア内に保持する力が比較的小さくなる。つまり、摩擦による保持が不十分となり、燃料ポンプの使用中にブラシキャップ３４、分路線７４及びブラシ３２を確実に連続的に相互接続できなくなる。
【００２３】
したがって、少なくとも一つの実施形態において、ブラシキャップの下端をカウンターボア内に挿入する際に、カウンターボアの壁に亀裂又は実質的なへこみ及び塑性変形が確実に生じないよう、十分小さな挿入力でブラシキャップの下端がへこむ又は塑性変形するよう、ブラシキャップの下端が設計されている。つまり、ブラシキャップの外径とカウンターボアの内径の寸法の差、及びブラシキャップの下端の強度及び変形に対する耐性は、カウンターボア内にブラシキャップを挿入するのに必要な力が、カウンターボアの壁の弾性限界より小さく且つブラシキャップの塑性限界より大きくなるよう、選択される。キャップを構成する材料の弾性力は、ブラシキャップに対して内向きに作用するとともにブラシキャップをカウンターボア内に保持する反作用を与える。塑性変形によりカウンターボアの寸法と合致するブラシキャップを用いることにより、部品の寸法の許容な誤差及びばらつきを考慮に入れても、カウンターボアの壁に与えられる最大の力は制限され、壁６８がへこまず又は破損せずに持ちこたえられる最大の力より小さくなるよう維持される。
【００２４】
このような構成により、望ましいことに、容易に伸長、ストレッチ又は圧縮を生じることのない、また本明細書に記載したような締まりばめを用いたときに亀裂又は破損を生じる傾向がある比較的堅いプラスチック材料を用いることが可能となる。このような亀裂又は破損は、ブラシキャップがプラスチック部品内に挿入されたときに生じる傾向がある。これらの材料を用いた場合、挿入されたブラシキャップの外径はカウンターボアの内径とより厳密に一致し、この理由は、カウンターボアの拡張が比較的小さくても、ブラシキャップに作用してブラシキャップを保持する反作用の力が比較的大きいからである。剛性がより小さなより延性のある材料を用いた場合、ブラシキャップの外径はカウンターボアよりもいくぶん大きくなければならず、これにより挿入に必要な十分な力が確保されるとともに、カウンターボアからブラシキャップに作用しブラシキャップを保持するための十分な反作用の力が確保される。
【００２５】
一実施形態において、ブラシキャップ３４の下端８２の外径は、カウンターボア６４又はブラシキャップの下端が収容される他の孔の内径より２％から５％大きい。ブラシキャップの変形が生じると、この接続点における最大の接触(interference)は、プラスチック部品３０を構成する材料の伸び限界よりも大きく設計することができる。加えて、プラスチック部品の壁の厚さは、挿入されたブラシキャップに十分な応力を生じさせるのに十分な厚さでなければならず、これによりブラシキャップの挿入後に外径の寸法の変更を助けて正味の寸法がプラスチック部品の亀裂又は破損が生じ得る寸法よりも小さくすることができる。例えば、伸び限界が２％であるプラスチック材料において、ブラシキャップ３４の下端８２は、キャップ３０を大きく塑性変形させることなくカウンターボア６４（又は他の孔）の内径より２％よりも大きい。これにより、ブラシキャップ３４とキャップ３０の接続を保持するよう、キャップ３０の弾性変形及び結果として得られるブラシキャップ３４の圧縮力が維持される。一形態において、プラスチックは、Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから販売されているＸＴＥＬ（登録商標）プラスチックでもよく、高温を用いる応用に使用可能で且つ伸び限界が約２％である堅いプラスチックでもよい。ブラシキャップは真ちゅうから形成されてもよく、ブラシキャップの壁の厚さは約０．５ｍｍでもよい。
【００２６】
図３、４及び６に示すように、ブラシキャップ３６と外殻１６又他の適切な電気接地部品との間に伸びる接地素子１０４を設けてもよい。液体ポンプ１０及び／又は該液体ポンプ１０の外殻１６は、したがってポンプと接続した又はポンプを収容する他の部品を介して接地されてもよい。液体ポンプ１０の接地は、自動車燃料を汲みあげるポンプなどの特定の応用において望ましい。
【００２７】
接地素子１０４は金属製のワイヤ又はストラップでもよい。ストラップ１０４は柔軟性と弾力性を有してもよく、液体ポンプ１０内の隣接した部品の周囲又は間に配線又は収容される。示される実施形態において、ストラップ１０４の第一端１０６は、隣接するブラシ通路５８を画定する内壁６０を介して、キャップ３０内に形成された開口７０内に収容される。ストラップ１０４の第一端１０６は、屈曲して又は角を有してもよく、これにより、キャップ３０の上端４６の内面及び内壁６０と摩擦により係合する。このような構成により、キャップ３０を外殻１６上に取り付ける際にストラップ１０４がキャップ３０から分離せずにキャップ３０上に保持されることを助ける。また、屈曲した第一端１０６は、ストラップ１０４が開口７０内に十分伸びて隣接するブラシキャップ３４上に係合し且つのしかかることを助ける。つまり、屈曲した第一端１０６はバネの様な効果を与え、これによりストラップ１０４の一部を付勢して外側壁４４から遠ざけるとともにブラシキャップ３４に近づけて係合させる。ストラップ１０４は外側壁４４と内壁６０の間に伸びてもよく（あるいは、一方若しくは両方の壁にスロットを設けてもよく、又は壁の間に間隙を設けてもよい）、さらにストラップ１０４の第二端１０８が外殻１６と係合しているキャップ３０の下端４２の周囲に伸びてもよい。
【００２８】
上記したように、示される実施形態において、ストラップ１０４の少なくとも一部が外殻１６と係合する。この実施形態では、ストラップ１０４はキャップ３０の下端４２の周囲で曲がって下端４２の外面に沿ってフランジ３８まで伸びる。図６に最も明確に示すように、組立体においてストラップ１０４の第二端１０８の部分はフランジ３８と外殻１６上に形成された肩部との間に伸びて閉じ込められてもよい。このようにすることで、ストラップ１０４と外殻１６の係合が確保されポンプ１０の耐用年数にわたって維持される。当然ながら、ストラップ１０４は肩部４０から離れた位置、例えばフランジ３８の下側の外殻１６とキャップ３０の下端４２の間の領域（図面上の位置であって、当然ながらポンプは異なる方向に向けられてもよい）で外殻１６と係合してもよい。
【００２９】
接地ストラップ１０４は安価で製造が容易な任意の形状及び寸法のワイヤでもよい。一形態ではストラップは断面が四角形でもよい。ストラップ１０４は組み立てが容易であり、一度取り付けられるとその位置を維持する。ストラップはキャップ３０内に形成又は一体化して成形されてなくともよい。その代わり、ストラップは、取り付けの前段階で予め形成されても又は曲げられてもよく、取り付け中にまずキャップ３０の下端４２の周囲に収容された後に、単純に、ストラップ１０４の第一端１０６が外側壁４４と内壁６０との間から開口７０内に挿入されてもよい。ストラップは他の部品や接着剤などの助けを必要とせずにこの取り付けられた位置に維持される。また、ストラップ１０４は、ポンプ内部の端子組立体などの回路の別の部分又は他の部分に組み込まれる必要もない。これにより、インサート成型ストラップ又は回路の他の部分に物理的に汲み込まれたストラップと比べて、他のポンプ部品及びその組立体の製造が容易になる。
【００３０】
ストラップ１０４は、外殻１６にブラシキャップ３４を電気接続することに加え、ポンプ１０の放出されたＲＦＩの痕跡の正味の量を改善し、これによりポンプのモータと他の部品との干渉が低減される。さらに、接地ストラップ１０４により外殻１６の正味の電位が下がることで静電気が外殻又はポンプの外装に蓄積されることが回避される。最後に、開示された接地配置は、外殻１６の極性を負の極性に変える。極性が負の場合、少なくとも自動車用燃料などの特定の液体（例えば、無鉛燃料又はエタノール系燃料）において、外殻１６の浸食の速度は、極性が負でない場合に比べて大幅に遅くなる。
【００３１】
本明細書に開示される本発明の形態は好ましい実施形態であるが、他の多くの形態も可能である。本明細書は、本発明の可能な等価又は修正された形態を全て記載することは意図していない。本明細書で使用される用語は単に説明のためのものであり、限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。「上側」、「下側」、「径方向」及び「軸方向」などの関連用語は、単に説明を目的として使用され、参照する図面に示された装置の向きを参照して記載される。装置は他の向きでも使用することができ、その場合、関連用語は正確ではないがその方向を記述する他の関連用語に置き換えられる。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年２月４日に出願された米国仮出願番号６１／４３９，８１８及び２０１２年１月２７日に出願された米国出願番号１３／３６０，２９４の優先権の利益を主張し、その全内容が参照により本明細書に盛り込まれる。
【０００２】
本発明は電気モータを有する液体ポンプに関する。
【背景技術】
【０００３】
電気モータにより駆動されるポンプは種々の液体を送るために用いられる。いくつかの自動車関連の応用において、電気モータにより駆動されるポンプを用いて燃料タンクから燃料を汲み上げ圧力をかけてエンジンに送る。そのような応用において、自動車内でポンプが原因で生じる電気的干渉を抑制するために無線周波数妨害回路が用いられる。無線周波数妨害回路は、燃料ポンプモータに電力を供給する電気回路と電気的に接続したアセンブリ内に収容される。
【発明の概要】
【０００４】
液体ポンプは、電気モータと、該電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、を有する。電気モータは、コミュテータと、該コミュテータと接続した一以上のブラシと、を有する。燃料ポンプの外殻は、少なくとも電気モータの一部及びポンピングアセンブリを囲む。外殻にはキャップが設けられ、キャップの内部には各ブラシ用に形成されたブラシ通路が設けられている。各ブラシ通路は少なくとも一つの壁により画定された空洞を有する。ブラシキャップは締まりばめにより前記空洞内に収容される端部を有する。ブラシキャップの端部の外径は前記空洞の直径よりも大きい。またブラシキャップの端部の強度は、該端部が前記空洞内に取り付けられる際に該空洞の壁に大きな塑性変形が生じないよう変形する強度を有する。
【０００５】
燃料ポンプアセンブリは、コミュータ及び該コミュータと接続した一以上のブラシが設けられた電気モータと、前記電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、を有する。電気モータの少なくとも一部とポンピングアセンブリが外殻により囲まれる。この外殻により支持されるキャップには、該キャップの内部に形成された各ブラシ用のブラシ通路と、一以上の外向きに伸びるタブと、が設けられている。キャップに結合された無線周波数妨害（ＲＦＩ）ボディには一以上の指状部が設けられ、該指状部には、ＲＦＩボディがキャップに取り付けられたときに該キャップのタブを収容する開口が設けられている。このキャップのタブは組立体において指状部の一部に押し付けられて組立体においてＲＦＩボディをキャップに保持する。
【０００６】
少なくとも一形態において、液体ポンプは、コミュータ及び該コミュータと接続した一以上のブラシが設けられた電気モータと、該電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、を有する。電気モータの少なくとも一部とポンピングアセンブリが外殻により囲まれる。この外殻により支持されるキャップには該キャップの内部に形成された各ブラシ用のブラシ通路が設けられ、該ブラシ通路は少なくとも一つの壁により画定された空洞を有する。キャップには前記空洞のうちの一つと連通する開口がさらに設けられている。ブラシキャップは、前記空洞内に収容された端部を有し、電力を受け取ってこの電力をブラシに供給する。さらにアース用のストラップが設けられ、このアース用のストラップは、前記キャップの開口内に伸びて、該開口に関連する前記空洞内に収容されたブラシキャップと係合する。またアース用のストラップは、外殻まで伸びて、ブラシキャップと外殻とを相互接続する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例に基づく液体ポンプの側面図である。
【図２】図１の液体ポンプの上面図である。
【図３】液体ポンプの断面図である。
【図４】液体ポンプの上側キャップに結合された無線周波数妨害（ＲＦＩ）ボディの部分断面図である。
【図５】ＲＦＩボディの一部と上側キャップの断片的な断面図であり、ブラシキャップを示す。
【図６】上側ボディの一部、及びブラシキャップと液体ポンプの外殻とを相互接続するアース用部品を描写する断片的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施例の詳細を添付の図面を参照して記載する。
【０００９】
図１−３は液体ポンプ１０を示す。液体ポンプ１０には、電気モータ１４により駆動されて回転するタービン式ポンプアセンブリ又はインペラポンプアセンブリ１２（図３）を有する。当然ながら、例えば容積移送式ポンプアセンブリなどの他の種類のポンプアセンブリを用いてもよい。ポンプ１０は、任意の適切な液体、本明細書においては自動車用燃料、を送るために用いられる。本実施例では、ポンプ１０を自動車燃料システムに利用して、燃料を加圧して自動車のエンジンに提供する。
【００１０】
図３に示すように、モータ１４及び関連する構成要素は従来の構造のものでもよく、外殻１６によって少なくとも部分的に囲まれる。ポンプアセンブリ１２も外殻１６によって少なくとも部分的に囲まれてもよく、モータ１４の出力軸１８がインペラ２２と結合することによりインペラ２２が回転軸２４の周りで回転駆動する。
【００１１】
外殻１６は、ポンプで送られる液体に使用するのに適した任意の材料で形成される。自動車の燃料ポンプの応用において外殻１６は典型的に金属から形成される。外殻１６は外殻の下端で上側ポンプボディ２６及び下側ポンプボディ２８と係合して、上側ポンプボディ２６及び下側ポンプボディ２８を軸方向及び径方向に保持する。上側ポンプボディ２６及び下側ポンプボディ２８はインペラ２２と共同してポンピングアセンブリを画定する。インペラ２２がモータにより回転すると、液体が流入口のなかに流れ、加圧された状態で出口から排出される。本実施例では、出口から排出された加圧された燃料は外殻１６内でモータの周囲を流れる。外殻１６はその軸方向上端でポンプキャップ３０と結合する。ポンプキャップ３０はブラシ３２、ブラシキャップ３４及びブラシを受けるコミュテータ３６を囲んで覆う。
【００１２】
図３に示すように、ポンプキャップ３０は外殻１６から軸方向に伸び、外向きに伸びるリング又はフランジ３８を有してもよい。外殻１６はフランジ３８の周りに曲げられ又は巻かれ、あるいはキャップをしっかりと保持するよう形成されてもよい。外殻１６をキャップ３０の周りに形成することを容易にするために、外殻１６のフランジ３８の周りの領域の厚さを減少させてもよい。厚さが減少した領域には径方向に伸びる肩部４０を設けてもよく、この肩部４０に対してフランジ３８が配置されることによってキャップ３０の軸方向位置が外殻１６に対して正確に確実に保持される。キャップ３０の下端４２はフランジ３８の軸方向下側に伸び又はフランジ３８を超えて伸びてもよく、これによりキャップ３０と外殻１６の間の結合がより安定する。
【００１３】
キャップ３０はフランジ３８から伸びる環状の外側壁４４を有していてもよく、燃料が外側壁４４を介して外側に流れないよう外側壁４４は軸方向に伸び且つ周方向に連続している。キャップ３０には、減少した直径を有する上側部分４６が設けられていてもよく、該上側部分４６はキャップの上面４８につながる。径方向内側に伸びる肩部５０を上側部分への移行位置に設けてもよい。一以上の留め具又はタブ５２を、キャップ３０の上側部分４６から径方向外側に全体的に伸びるよう設けてもよい。各タブ５２に傾斜面５４を設けてもよく、この傾斜面５４は、タブの上面４８に最も近い端部においてタブの径方向の寸法が最小となるよう（そして全体的に滑らかに上側部分の側壁と一体化するよう）且つタブの上面から最も遠い端部において上側部分４６から外向きに最も遠くまで伸びるよう、径方向に傾斜している。そのような構成によってタブ５２の下端に径方向に伸びる停止面５６が設けられる。好ましくは、複数の周方向に間隔をあけて配置されたタブ５２がキャップ３０上に設けられ、これらのタブは軸方向に対して並んで配置されてもよい（即ちこれらのタブはキャップに沿って同じ高さに配置される）。
【００１４】
一以上のブラシ通路５８をキャップ３０内に形成してもよい。示される実施形態では、二個のブラシ通路５８がキャップ３０内に形成され、各ブラシ通路は全体的に円筒状且つ環状の内壁６０により部分的に画定される。ブラシ通路５８は、全体的に円筒状であり、メインボア６２と、ブラシ通路５８の上端付近にカウンターボア６４として形成され得る空洞と、を有する。メインボア６２からカウンターボア６４への移行部分には径方向に伸びる環状の肩部６６が形成され、肩部６６は各カウンターボア６４の軸方向に伸びる側壁６８につながる。図４に最も明確に示すように、開口７０を、少なくとも一つのカウンターボア６４と連通するよう設けてもよい。キャップ３０は外殻１６の上端を完全に覆うように設けられてもよく、この場合燃料はキャップに形成された主流体出口路７２を通ってポンプ１０から排出される。図１及び３に示すように主流体出口路７２はとげのある外周を有してもよく、これにより該外周への液体ホースの固定が容易となる。キャップ３０は、ポンプで送られる液体に対する使用に適した種々の重合体を含む任意の適切な材料から形成されてもよい。
【００１５】
組立体において、モータ用のブラシ３２がブラシ通路５８内に配置されコミュテータ３６と接触するよう付勢される。分路線７４がブラシ３２からカウンターボア６４の領域を通って全体的に軸方向に伸びる。各分路線７４は、ブラシと反対側の端部において、分離して設けられたブラシキャップ３４と電気接続する。
【００１６】
各ブラシキャップ３４は金属から形成され、各分路線７４に半田付け又は接続されてもよい。分路線７４をブラシキャップ３４に接続することを容易にするために、各ブラシキャップ３４に開口７８を有する比較的狭い上端７６を設けてもよい。この開口７８内で半田又は他のコネクタを分路線と連通させることにより分路線７４をブラシキャップ３４に結合してもよい。狭い上端７６は拡張中間部８０につながり、拡張中間部８０はさらに拡張した拡張下端８２につながり、これによりブラシキャップ３４に階段状の側壁が形成される。各ブラシキャップ３４の下端の寸法は、カウンターボア６４内で所望の固定及び保持が達成されるよう設計され、以下により詳しく記載する。ブラシキャップが対応する各カウンターボア内に完全に取り付けられたときに、ブラシキャップの底縁が肩部６６と係合するよう構成される。
【００１７】
第二ボディ８４をキャップ３０（第一ボディ）に結合してもよい。第二ボディ８４は、ブラシキャップとモータの電気回路の他部品と電気的に接続したＲＦＩ回路（図示せず）を収容してもよい。本明細書では第二ボディ８４をＲＦＩボディと呼ぶ。ＲＦＩボディ８４に側壁８６と複数の指状部８８とを設けてもよい。図１−５に示すように、各指状部８８は、指状部の下端９２から軸方向に間隔をあけて設けられた開口９０を有してもよい。一つの指状部８８は、キャップ３０上の各タブ５２のために設けられ、各タブ５２と並ぶように配置されている。好ましくは、指状部８８の径方向内側面間の距離は、タブ５２の最外部分間の最大距離よりも小さい。即ち、ＲＦＩボディ８４をキャップ３０上に固定するためには、指状部８８の下端９２が軸方向に動くにつれタブ５２を超えてタブ５２が指状部８８の開口９０内に収容されるまで、指状部８８が外側に曲がらなければならない。この後に、指状部８８を構成する材料の弾力性によって指状部８８がその通常の曲がっていない状態に戻ることにより、各指状部８８の下端９２がタブ５２の停止面５６よりも軸方向下側となるとともに停止面５６と径方向に重なる。これにより、指状部８８がタブ５２から十分外側に離されない限り、ＲＦＩボディ８４がキャップ３０から外れることが防止される。このようにして、同様の樹脂部品同士の結合に従来使用されている超音波溶接などの溶接を必要とすることなく、ＲＦＩボディ８４が確実に機械的にキャップ３０に結合される。本実施例では独立した指状部が間隔をあけて設けられているものの、ＲＦＩボディは、代替的に、タブと並んだ開口を有する全体的に連続した側壁又は裾部を有していてもよい。
【００１８】
また、ＲＦＩボディに留め具又はタブを設け、キャップ３０にＲＦＩボディの留め具を収容する穴を設けてもよい。つまり留め具又はタブ及び関連する開口又は穴の位置は逆でもよく、あるいはＲＦＩボディ及びキャップはそれぞれ留め具又はタブ及び開口又は穴を混合して有してもよい。留め具及びタブは、互いに接合する機械的接続構造を有する。このようにして、ＲＦＩボディ及びキャップは共同して一以上の相互接合する対又はセットを有し（即ちセットとは、一以上の留め具と留め具を収容する一以上の穴とを指す）、これによりＲＦＩボディとキャップがスナップ式固定によって結合される。
【００１９】
ＲＦＩボディ８４に、組立体においてキャップの上面４８上に横たわり且つ支えられてもよい径方向に伸びる表面９４を設けてもよい。さらに、ＲＦＩボディ８４に、組立体においてキャップ３０のブラシ通路５８と並ぶ一対のブラシキャップ通路９６を設けてもよい。また、別個の型打ち金属製リング９８を、各ブラシキャップ通路９６内に圧入又は配置してもよい。各リング９８は環状に形成されてもよく、ブラシキャップ通路９６内に圧入又は成形された径方向外側に伸びたフランジを有してもよい。リングに軸方向に伸びた部分を設けてもよく、この軸方向に伸びた部分の内径は、ブラシキャップ３４の中間部分８０（又は他の近接部分）の上に配置又は圧入されるよう設計された寸法を有する。示される実施形態において、各ブラシキャップ３４は少なくとも部分的に別個の各ブラシキャップ９６内に伸びるとともにリング９８と係合する。このようにして、リング９８は、ブラシ３２と主端子１００（図１及び２）間の電気流路の一部を形成し、電力はリング９８を介して電気モータに供給される。カバー１０２をブラシキャップ通路９６の上端内に嵌めてもよく、これにより通路５８、９６内への混入物質の進入が抑制又は防止される。
【００２０】
図１−３に示すように、ブラシキャップ３４は全体的に薄い壁であり且つ内部が空洞の金属部品でもよい。各ブラシキャップ３４の拡張下端８２は、全体的に環状でもよく、キャップ３０のカウンターボア６４内に圧入又は配置されてもよい。一実施形態において、ブラシキャップ３４の下端８２はカウンターボア６４内に圧入されることにより接着剤又は他のコネクタ／接続要素を用いることなく摩擦によってカウンターボア６４内に保持される。より確実にブラシキャップ３４をキャップ３０内に摩擦によって保持するために、ブラシキャップ３４の下端の外径はカウンターボア６４の内径よりも大きく形成される。したがって、ブラシキャップ３４の下端がカウンターボア６４内に挿入されると、ブラシキャップ３４及びカウンターボア６４の壁のうちの一つ又は両方が曲がり又は変形して、ブラシキャップ３４の大きな外径を有する下端が収容される。カウンターボア６４の領域内でのキャップ３０の壁６８の強度は、キャップ３０を構成する材料の種類及び壁６８の厚さに関係する。ブラシキャップ３４の下端８２の強度は材料の種類と厚さに関係する。
【００２１】
カウンターボア６４内にブラシキャップ３４を挿入するために必要な力（挿入力）は、１）カウンターボアの壁６８の強度の関数（壁の剛性及び厚さの関数）、２）ブラシキャップ３４の下端８２の強度の関数（材料の強度及び厚さの関数）、及び３）ブラシキャップの外径とカウンターボアの直径の寸法の差（この差が大きいほどブラシキャップの挿入に必要な力が大きい）の関数である。この挿入力は、ブラシキャップの下端に圧縮力を生じさせるとともに、カウンターボアの壁に拡張力を生じさせてカウンターボアを拡大させる。もし、カウンターボア内にブラシキャップを挿入するのに必要な力が過度に大きい場合、カウンターボアの壁が大きくへこむ、塑性変形する又は裂ける。もし、カウンターボア内にブラシキャップを挿入するのに必要な力が過度に小さい場合、カウンターボア内にブラシキャップを保持する力が比較的小さくなる。
【００２２】
所定の厚さ及び強度を有する壁により与えられた寸法のカウンターボアを有するキャップにおいて、もし、ブラシキャップの強度が過度に大きくブラシキャップの下端が曲げ若しくは変形に対して非常に強い耐性を有する場合又はブラシキャップの下端の強度がカウンターボアに対して過度に大きい場合、ブラシキャップの挿入に必要とされる比較的大きな力によって、カウンターボアの壁に好ましくない塑性変形又は割れ、あるいは破損が生じる。反対に、ブラシキャップの下端の強度が過度に弱く形成された場合又はブラシキャップの下端が過度に小さい場合、ブラシキャップの挿入がかなり緩くなり、カウンターボアから外れてブラシキャップをカウンターボア内に保持する力が比較的小さくなる。つまり、摩擦による保持が不十分となり、燃料ポンプの使用中にブラシキャップ３４、分路線７４及びブラシ３２を確実に連続的に相互接続できなくなる。
【００２３】
したがって、少なくとも一つの実施形態において、ブラシキャップの下端をカウンターボア内に挿入する際に、カウンターボアの壁に亀裂又は実質的なへこみ及び塑性変形が確実に生じないよう、十分小さな挿入力でブラシキャップの下端がへこむ又は塑性変形するよう、ブラシキャップの下端が設計されている。つまり、ブラシキャップの外径とカウンターボアの内径の寸法の差、及びブラシキャップの下端の強度及び変形に対する耐性は、カウンターボア内にブラシキャップを挿入するのに必要な力が、カウンターボアの壁の弾性限界より小さく且つブラシキャップの塑性限界より大きくなるよう、選択される。キャップを構成する材料の弾性力は、ブラシキャップに対して内向きに作用するとともにブラシキャップをカウンターボア内に保持する反作用を与える。塑性変形によりカウンターボアの寸法と合致するブラシキャップを用いることにより、部品の寸法の許容な誤差及びばらつきを考慮に入れても、カウンターボアの壁に与えられる最大の力は制限され、壁６８がへこまず又は破損せずに持ちこたえられる最大の力より小さくなるよう維持される。
【００２４】
このような構成により、望ましいことに、容易に伸長、ストレッチ又は圧縮を生じることのない、また本明細書に記載したような締まりばめを用いたときに亀裂又は破損を生じる傾向がある比較的堅いプラスチック材料を用いることが可能となる。このような亀裂又は破損は、ブラシキャップがプラスチック部品内に挿入されたときに生じる傾向がある。これらの材料を用いた場合、挿入されたブラシキャップの外径はカウンターボアの内径とより厳密に一致し、この理由は、カウンターボアの拡張が比較的小さくても、ブラシキャップに作用してブラシキャップを保持する反作用の力が比較的大きいからである。剛性がより小さなより延性のある材料を用いた場合、ブラシキャップの外径はカウンターボアよりもいくぶん大きくなければならず、これにより挿入に必要な十分な力が確保されるとともに、カウンターボアからブラシキャップに作用しブラシキャップを保持するための十分な反作用の力が確保される。
【００２５】
一実施形態において、ブラシキャップ３４の下端８２の外径は、カウンターボア６４又はブラシキャップの下端が収容される他の孔の内径より２％から５％大きい。ブラシキャップの変形が生じると、この接続点における最大の接触(interference)は、プラスチック部品３０を構成する材料の伸び限界よりも大きく設計することができる。加えて、プラスチック部品の壁の厚さは、挿入されたブラシキャップに十分な応力を生じさせるのに十分な厚さでなければならず、これによりブラシキャップの挿入後に外径の寸法の変更を助けて正味の寸法がプラスチック部品の亀裂又は破損が生じ得る寸法よりも小さくすることができる。例えば、伸び限界が２％であるプラスチック材料において、ブラシキャップ３４の下端８２は、キャップ３０を大きく塑性変形させることなくカウンターボア６４（又は他の孔）の内径より２％よりも大きい。これにより、ブラシキャップ３４とキャップ３０の接続を保持するよう、キャップ３０の弾性変形及び結果として得られるブラシキャップ３４の圧縮力が維持される。一形態において、プラスチックは、Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから販売されているＸＴＥＬ（登録商標）プラスチックでもよく、高温を用いる応用に使用可能で且つ伸び限界が約２％である堅いプラスチックでもよい。ブラシキャップは真ちゅうから形成されてもよく、ブラシキャップの壁の厚さは約０．５ｍｍでもよい。
【００２６】
図３、４及び６に示すように、ブラシキャップ３６と外殻１６又他の適切な電気接地部品との間に伸びる接地素子１０４を設けてもよい。液体ポンプ１０及び／又は該液体ポンプ１０の外殻１６は、したがってポンプと接続した又はポンプを収容する他の部品を介して接地されてもよい。液体ポンプ１０の接地は、自動車燃料を汲みあげるポンプなどの特定の応用において望ましい。
【００２７】
接地素子１０４は金属製のワイヤ又はストラップでもよい。ストラップ１０４は柔軟性と弾力性を有してもよく、液体ポンプ１０内の隣接した部品の周囲又は間に配線又は収容される。示される実施形態において、ストラップ１０４の第一端１０６は、隣接するブラシ通路５８を画定する内壁６０を介して、キャップ３０内に形成された開口７０内に収容される。ストラップ１０４の第一端１０６は、屈曲して又は角を有してもよく、これにより、キャップ３０の上端４６の内面及び内壁６０と摩擦により係合する。このような構成により、キャップ３０を外殻１６上に取り付ける際にストラップ１０４がキャップ３０から分離せずにキャップ３０上に保持されることを助ける。また、屈曲した第一端１０６は、ストラップ１０４が開口７０内に十分伸びて隣接するブラシキャップ３４上に係合し且つのしかかることを助ける。つまり、屈曲した第一端１０６はバネの様な効果を与え、これによりストラップ１０４の一部を付勢して外側壁４４から遠ざけるとともにブラシキャップ３４に近づけて係合させる。ストラップ１０４は外側壁４４と内壁６０の間に伸びてもよく（あるいは、一方若しくは両方の壁にスロットを設けてもよく、又は壁の間に間隙を設けてもよい）、さらにストラップ１０４の第二端１０８が外殻１６と係合しているキャップ３０の下端４２の周囲に伸びてもよい。
【００２８】
上記したように、示される実施形態において、ストラップ１０４の少なくとも一部が外殻１６と係合する。この実施形態では、ストラップ１０４はキャップ３０の下端４２の周囲で曲がって下端４２の外面に沿ってフランジ３８まで伸びる。図６に最も明確に示すように、組立体においてストラップ１０４の第二端１０８の部分はフランジ３８と外殻１６上に形成された肩部との間に伸びて閉じ込められてもよい。このようにすることで、ストラップ１０４と外殻１６の係合が確保されポンプ１０の耐用年数にわたって維持される。当然ながら、ストラップ１０４は肩部４０から離れた位置、例えばフランジ３８の下側の外殻１６とキャップ３０の下端４２の間の領域（図面上の位置であって、当然ながらポンプは異なる方向に向けられてもよい）で外殻１６と係合してもよい。
【００２９】
接地ストラップ１０４は安価で製造が容易な任意の形状及び寸法のワイヤでもよい。一形態ではストラップは断面が四角形でもよい。ストラップ１０４は組み立てが容易であり、一度取り付けられるとその位置を維持する。ストラップはキャップ３０内に形成又は一体化して成形されてなくともよい。その代わり、ストラップは、取り付けの前段階で予め形成されても又は曲げられてもよく、取り付け中にまずキャップ３０の下端４２の周囲に収容された後に、単純に、ストラップ１０４の第一端１０６が外側壁４４と内壁６０との間から開口７０内に挿入されてもよい。ストラップは他の部品や接着剤などの助けを必要とせずにこの取り付けられた位置に維持される。また、ストラップ１０４は、ポンプ内部の端子組立体などの回路の別の部分又は他の部分に組み込まれる必要もない。これにより、インサート成型ストラップ又は回路の他の部分に物理的に汲み込まれたストラップと比べて、他のポンプ部品及びその組立体の製造が容易になる。
【００３０】
ストラップ１０４は、外殻１６にブラシキャップ３４を電気接続することに加え、ポンプ１０の放出されたＲＦＩの痕跡の正味の量を改善し、これによりポンプのモータと他の部品との干渉が低減される。さらに、接地ストラップ１０４により外殻１６の正味の電位が下がることで静電気が外殻又はポンプの外装に蓄積されることが回避される。最後に、開示された接地配置は、外殻１６の極性を負の極性に変える。極性が負の場合、少なくとも自動車用燃料などの特定の液体（例えば、無鉛燃料又はエタノール系燃料）において、外殻１６の浸食の速度は、極性が負でない場合に比べて大幅に遅くなる。
【００３１】
本明細書に開示される本発明の形態は好ましい実施形態であるが、他の多くの形態も可能である。本明細書は、本発明の可能な等価又は修正された形態を全て記載することは意図していない。本明細書で使用される用語は単に説明のためのものであり、限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。「上側」、「下側」、「径方向」及び「軸方向」などの関連用語は、単に説明を目的として使用され、参照する図面に示された装置の向きを参照して記載される。装置は他の向きでも使用することができ、その場合、関連用語は正確ではないがその方向を記述する他の関連用語に置き換えられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コミュテータと、該コミュテータと接続した一以上のブラシと、が設けられた電気モータと、
前記電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、
前記電気モータの少なくとも一部及び前記ポンピングアセンブリを囲む外殻と、
前記外殻により支持されるキャップと、
ブラシキャップと、
を有する液体ポンプであって、
前記キャップの内部には各ブラシのためのブラシ通路が形成され、
前記各ブラシ通路には一以上の壁により画定される空洞が設けられ、
前記ブラシキャップには、締まりばめにより前記空洞内に収容された端部が設けられ、
前記ブラシキャップの端部は、外径が前記空洞の直径よりも大きく、強度が前記ブラシキャップの端部が前記空洞内に挿入されたときに前記空洞の壁に大きな塑性変形を生じさせずに変形する強度である
ことを特徴とする液体ポンプ。
【請求項２】
前記ブラシキャップの外径が、前記空洞の内径よりも、前記空洞が形成された材料の伸び限界を上回る量だけ大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項３】
前記空洞が形成された材料の伸び限界が２％以下であり、前記ブラシキャップの外径が、前記空洞の内径よりも２％を上回る量だけ大きいことを特徴とする請求項２に記載の液体ポンプ。
【請求項４】
前記空洞に収容された前記ブラシキャップの端部が塑性変形していることを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項５】
前記キャップがプラスチックで構成され、前記ブラシキャップが金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項６】
前記キャップには、一以上の機械接続構造と、該キャップに結合された無線周波数妨害ボディと、が設けられ、
前記無線周波数妨害ボディには、前記キャップの機械接続構造と接合するよう構成された一以上の機械接続構造が設けられ、これにより前記無線周波数妨害ボディが前記キャップに組み付けられたときに前記無線周波数妨害ボディが前記キャップとスナップ式に接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項７】
前記無線周波数妨害ボディには、前記キャップに前記無線周波数妨害ボディが結合されたときに前記ブラシキャップと係合する金属製部品が設けられ、これにより前記金属製部品が前記ブラシキャップと電気接続することを特徴とする請求項６に記載の液体ポンプ。
【請求項８】
前記液体ポンプには接地ストラップがさらに設けられ、
前記接地ストラップは、前記キャップ内の開口内に伸びて前記ブラシキャップと係合するとともに前記外殻に伸びて前記ブラシキャップと前記外殻を電気接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項９】
コミュテータと、該コミュテータと接続した一以上のブラシと、が設けられた電気モータと、
前記電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、
前記電気モータの少なくとも一部及び前記ポンピングアセンブリを囲む外殻と、
前記外殻により支持されるキャップと、
前記キャップに結合された無線周波数妨害ボディと、
を有する液体ポンプアセンブリであって、
前記キャップの内部には各ブラシのためのブラシ通路が形成され、
前記キャップには、一以上の機械接続構造設けられ、
前記無線周波数妨害ボディには、前記キャップの機械接続構造と接合するよう構成された一以上の機械接続構造が設けられ、これにより前記無線周波数妨害ボディが前記キャップに組み付けられたときに、組立体において前記無線周波数妨害ボディが前記キャップに保持される
ことを特徴とする液体ポンプアセンブリ。
【請求項１０】
前記キャップの機械接続構造は、径方向に傾斜した面が設けられた一以上の外向きに伸びるタブを有し、
前記無線周波数妨害ボディは、内部に開口が設けられた指状部を有し、
前記タブは、前記指状部の開口が前記タブを通過して該タブが前記開口内に収容されて前記無線周波数妨害ボディが前記キャップに結合されるときに、前記指状部が径方向外側に動くよう構成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の液体ポンプアセンブリ。
【請求項１１】
前記キャップには、前記ブラシと電気接続したブラシキャップが設けられ、
前記無線周波数妨害ボディには、該無線周波数妨害ボディが前記キャップに結合されたときに前記ブラシキャップと係合する金属製部品が設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載の液体ポンプアセンブリ。
【請求項１２】
前記金属製部品は、形状が環状であり、前記ブラシキャップの少なくとも一部を囲むよう構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の液体ポンプアセンブリ。
【請求項１３】
前記液体ポンプアセンブリが接地ストラップをさらに有し、
前記接地ストラップは、前記金属製部品及び前記ブラシキャップのうちの少なくとも一つと、前記外殻と、と係合するよう構成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の液体ポンプアセンブリ。
【請求項１４】
コミュテータと、該コミュテータと接続した一以上のブラシと、が設けられた電気モータと、
前記電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、
前記電気モータの少なくとも一部及び前記ポンピングアセンブリを囲む外殻と、
前記外殻により支持されるキャップと、
ブラシキャップと、
接地ストラップと、
を有する液体ポンプであって、
前記キャップには、開口と、該キャップの内部に形成された各ブラシのためのブラシ通路と、が設けられ、
前記各ブラシ通路は一以上の壁により画定される空洞を有し、該空洞のうちの一つが前記キャップの開口と連通し、
前記ブラシキャップには、前記空洞内に収容された端部が設けられ、
前記ブラシキャップは電力を受け取って該電力を前記ブラシに供給するよう構成され、
前記接地ストラップは、前記キャップの開口内に伸びて該開口と関連する前記空洞内に収容された前記ブラシキャップと係合するとともに、前記外殻まで伸びて前記ブラシキャップと前記外殻を電気接続するよう構成されている
ことを特徴とする液体ポンプ。
【請求項１５】
前記接地ストラップは、前記接地ストラップの第一端に隣接する前記ブラシキャップと係合し、該第一端は前記キャップとも係合しており、
前記接地ストラップの第一端が曲げられており、これにより前記接地ストラップの一部を付勢して前記キャップから遠ざけるとともに前記ブラシキャップと係合させるよう構成されている
することを特徴とする請求項１４に記載の液体ポンプ。
【請求項１６】
前記接地ストラップの一部が前記キャップと前記外殻との間に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の液体ポンプ。
【請求項１】
コミュテータと、該コミュテータと接続した一以上のブラシと、が設けられた電気モータと、
前記電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、
前記電気モータの少なくとも一部及び前記ポンピングアセンブリを囲む外殻と、
前記外殻により支持されるキャップと、
ブラシキャップと、
を有する液体ポンプであって、
前記キャップの内部には各ブラシのためのブラシ通路が形成され、
前記各ブラシ通路には一以上の壁により画定される空洞が設けられ、
前記ブラシキャップには、締まりばめにより前記空洞内に収容された端部が設けられ、
前記ブラシキャップの端部は、外径が前記空洞の直径よりも大きく、強度が前記ブラシキャップの端部が前記空洞内に挿入されたときに前記空洞の壁に大きな塑性変形を生じさせずに変形する強度である
ことを特徴とする液体ポンプ。
【請求項２】
前記ブラシキャップの外径が、前記空洞の内径よりも、前記空洞が形成された材料の伸び限界を上回る量だけ大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項３】
前記空洞が形成された材料の伸び限界が２％以下であり、前記ブラシキャップの外径が、前記空洞の内径よりも２％を上回る量だけ大きいことを特徴とする請求項２に記載の液体ポンプ。
【請求項４】
前記空洞に収容された前記ブラシキャップの端部が塑性変形していることを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項５】
前記キャップがプラスチックで構成され、前記ブラシキャップが金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項６】
前記キャップには、一以上の機械接続構造と、該キャップに結合された無線周波数妨害ボディと、が設けられ、
前記無線周波数妨害ボディには、前記キャップの機械接続構造と接合するよう構成された一以上の機械接続構造が設けられ、これにより前記無線周波数妨害ボディが前記キャップに組み付けられたときに前記無線周波数妨害ボディが前記キャップとスナップ式に接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項７】
前記無線周波数妨害ボディには、前記キャップに前記無線周波数妨害ボディが結合されたときに前記ブラシキャップと係合する金属製部品が設けられ、これにより前記金属製部品が前記ブラシキャップと電気接続することを特徴とする請求項６に記載の液体ポンプ。
【請求項８】
前記液体ポンプには接地ストラップがさらに設けられ、
前記接地ストラップは、前記キャップ内の開口内に伸びて前記ブラシキャップと係合するとともに前記外殻に伸びて前記ブラシキャップと前記外殻を電気接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項９】
コミュテータと、該コミュテータと接続した一以上のブラシと、が設けられた電気モータと、
前記電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、
前記電気モータの少なくとも一部及び前記ポンピングアセンブリを囲む外殻と、
前記外殻により支持されるキャップと、
前記キャップに結合された無線周波数妨害ボディと、
を有する液体ポンプアセンブリであって、
前記キャップの内部には各ブラシのためのブラシ通路が形成され、
前記キャップには、一以上の機械接続構造設けられ、
前記無線周波数妨害ボディには、前記キャップの機械接続構造と接合するよう構成された一以上の機械接続構造が設けられ、これにより前記無線周波数妨害ボディが前記キャップに組み付けられたときに、組立体において前記無線周波数妨害ボディが前記キャップに保持される
ことを特徴とする液体ポンプアセンブリ。
【請求項１０】
前記キャップの機械接続構造は、径方向に傾斜した面が設けられた一以上の外向きに伸びるタブを有し、
前記無線周波数妨害ボディは、内部に開口が設けられた指状部を有し、
前記タブは、前記指状部の開口が前記タブを通過して該タブが前記開口内に収容されて前記無線周波数妨害ボディが前記キャップに結合されるときに、前記指状部が径方向外側に動くよう構成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の液体ポンプアセンブリ。
【請求項１１】
前記キャップには、前記ブラシと電気接続したブラシキャップが設けられ、
前記無線周波数妨害ボディには、該無線周波数妨害ボディが前記キャップに結合されたときに前記ブラシキャップと係合する金属製部品が設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載の液体ポンプアセンブリ。
【請求項１２】
前記金属製部品は、形状が環状であり、前記ブラシキャップの少なくとも一部を囲むよう構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の液体ポンプアセンブリ。
【請求項１３】
前記液体ポンプアセンブリが接地ストラップをさらに有し、
前記接地ストラップは、前記金属製部品及び前記ブラシキャップのうちの少なくとも一つと、前記外殻と、と係合するよう構成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の液体ポンプアセンブリ。
【請求項１４】
コミュテータと、該コミュテータと接続した一以上のブラシと、が設けられた電気モータと、
前記電気モータにより駆動されるポンピングアセンブリと、
前記電気モータの少なくとも一部及び前記ポンピングアセンブリを囲む外殻と、
前記外殻により支持されるキャップと、
ブラシキャップと、
接地ストラップと、
を有する液体ポンプであって、
前記キャップには、開口と、該キャップの内部に形成された各ブラシのためのブラシ通路と、が設けられ、
前記各ブラシ通路は一以上の壁により画定される空洞を有し、該空洞のうちの一つが前記キャップの開口と連通し、
前記ブラシキャップには、前記空洞内に収容された端部が設けられ、
前記ブラシキャップは電力を受け取って該電力を前記ブラシに供給するよう構成され、
前記接地ストラップは、前記キャップの開口内に伸びて該開口と関連する前記空洞内に収容された前記ブラシキャップと係合するとともに、前記外殻まで伸びて前記ブラシキャップと前記外殻を電気接続するよう構成されている
ことを特徴とする液体ポンプ。
【請求項１５】
前記接地ストラップは、前記接地ストラップの第一端に隣接する前記ブラシキャップと係合し、該第一端は前記キャップとも係合しており、
前記接地ストラップの第一端が曲げられており、これにより前記接地ストラップの一部を付勢して前記キャップから遠ざけるとともに前記ブラシキャップと係合させるよう構成されている
することを特徴とする請求項１４に記載の液体ポンプ。
【請求項１６】
前記接地ストラップの一部が前記キャップと前記外殻との間に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の液体ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１６５６３７（Ｐ２０１２−１６５６３７Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２１４３３（Ｐ２０１２−２１４３３）
【出願日】平成２４年２月３日（２０１２．２．３）
【出願人】（５０２４２９１５４）ティーアイ グループ オートモーティヴ システムズ リミテッド ライアビリティー カンパニー (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月３日（２０１２．２．３）
【出願人】（５０２４２９１５４）ティーアイ グループ オートモーティヴ システムズ リミテッド ライアビリティー カンパニー (39)
【Ｆターム（参考）】
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