本发明涉及用于从车辆的燃料箱向内燃机供给燃料的燃料供给装置。
背景技术
一直以来，车辆中使用用于从燃料箱向燃料喷射装置供给燃料的燃料供给装置。作为该燃料供给装置，例如如日本特许第4893991号公报公开的那样，已知使用无刷马达作为驱动源的燃料供给装置，其具备：定子铁芯，其是将轴向上层叠的磁性钢板彼此凿密而形成的；绕线管，其安装于该定子铁芯的齿；线圈，其卷绕于该绕线管的周围；以及端子，其与所述线圈连接，当对端盖进行树脂成型时，所述定子铁芯、绕线管、线圈及端子被一体地嵌件成型。
然后，对于通过上述嵌件成型而一体化的成型体，在从作为绝缘体的树脂露出的定子铁芯的外周侧端面以设置于最外周侧的部分抵靠于壳体的凹部的轴向端部的状态下，将所述壳体的轴向端部朝向内周侧的端盖侧凿密，从而该成型体被组装于壳体的内部。
然而，在如上述的燃料供给装置那样将定子铁芯、绕线管、线圈、端子以及端盖向壳体组装的结构中，需要用于进行嵌件成型的专用设备，而且，由于对于所述端盖以外的部分也需要用于成型的树脂，导致制造成本增加。此外，由于端盖的外周面被压入壳体内周面，另一方面在定子铁芯的外周面与壳体内周面之间存在径向间隙，因此难以维持所述定子铁芯与所述壳体的同轴度的精度。
技术实现要素：
本发明的一般目的在于提供一种燃料供给装置，其能够以简单的结构高精度地进行组装。
本发明是一种燃料供给装置，该燃料供给装置具有：壳体；定子铁芯，其收纳在壳体的内侧；线圈，其卷绕于定子铁芯；转子，其在面对定子铁芯的外周面具有磁极；旋转部件，其与转子的轴连结并旋转；泵部，其配置在壳体的一端侧，因旋转部件的旋转而吸入燃料并使燃料升压；以及盖部件，其覆盖壳体的另一端侧，燃料供给装置的特征在于，定子铁芯的外周面被压入壳体的内周面，盖部件的外周面与壳体的内周面嵌合，盖部件被保持在通过将壳体的另一端凿密而形成的凿密部与壳体的阶梯部之间。
根据本发明，在构成燃料供给装置的壳体中，在其内周面压入有定子铁芯的外周面，在壳体的另一端，在其内周面嵌合有盖部件的外周面，并且在通过将壳体的另一端凿密而形成的凿密部与壳体的阶梯部之间保持有盖部件。
因此，通过将定子铁芯的外周面压入壳体的内周面这样简单的结构，与在定子铁芯与壳体的内周面之间具有径向间隙的现有技术的燃料供给装置相比，能够一边将定子铁芯相对于壳体的同轴度维持在高精度，一边进行组装。
上述目的、特征和优点从下面参照附图说明的实施方式的说明中可以容易地理解。
附图说明
图1是本发明的实施方式的燃料供给装置的整体剖视图。
图2是示出图1的燃料供给装置中的第1绝缘体的外缘部附近的放大剖视图。
具体实施方式
该燃料供给装置10配置在未图示的车辆的燃料箱内来使用，如图1所示，其包括：圆筒状的壳体12；泵部14，其收纳于该壳体12的一端部侧(箭头a方向)；马达部16，其收纳于所述壳体12的中央部，驱动该泵部14；以及盖部件18，其封闭所述壳体12的另一端部。
壳体12例如由金属制材料形成为圆筒状，包括：主体部(定子铁芯压入部)20，其形成在沿着轴向(箭头a、b方向)的中央；第1保持部22，相对于该主体部20形成于一端部侧(箭头a方向)，并保持泵部14；以及第2保持部24，其相对于该主体部20形成于另一端部侧(箭头b方向)，并保持盖部件18。
主体部20以大致固定的内周径形成，在其内周面压入并保持有后述的马达部16的定子铁芯56。此外，如图1及图2所示，在主体部20的内周面，在第1保持部22侧(箭头a方向)、即一端部附近形成有向径向内侧突出的凸部(绝缘体压入部)26，在主体部20的内周面压入并保持有构成马达部16的第1绝缘体60。即，作为绝缘体压入部的凸部26以其内周径比作为定子铁芯压入部的主体部20的内周径小的直径形成。
另一方面，如图1所示，在主体部20的内周面，在第2保持部24侧(箭头b方向)、即另一端部形成有向径向外侧凹陷的凹部28，马达部16的一部分以面向内部的方式被收纳。
第1保持部22以相对于主体部20扩大内周径的方式形成，在其内部收纳有构成泵部14的泵体34及泵盖36的外缘部，并且通过将前端22a向径向内侧弯曲来相对于所述外缘部凿密。此外，在第1保持部22与主体部20的边界处形成有沿径向延伸的平坦状的第1阶梯部30。
第2保持部24与第1保持部22同样地，以相对于主体部20扩大内周径的方式形成，在其内部收纳有盖部件18的一端部，并且通过将前端24a向径向内侧弯曲来相对于所述盖部件18凿密。此外，在第2保持部24与主体部20的边界处形成有沿径向延伸的平坦状的第2阶梯部32。
泵部14包括：泵体34；泵盖36，其覆盖该泵体34；以及叶轮(旋转部件)38，其设置在所述泵体34与所述泵盖36之间。
该泵体34例如由金属制材料形成，固定于壳体12的一端部侧(箭头a方向)、即第1保持部22，在设置于中央的轴承40a上贯穿插入并旋转自如地支承有构成马达部16的转子64的轴76。即，泵体34的外周径形成为与第1保持部22的内周径大致相等。
此外，在泵体34上，形成有沿其厚度方向(箭头a、b方向)贯通并排出燃料的排出口42，并且在形成于其内部的泵室44中以旋转自如的方式收纳有叶轮38。
另一方面，如图1及图2所示，在泵体34的外缘部，在马达部16侧(箭头b方向)、即另一端部形成有向径向内侧凹陷的环状阶梯部46，通过与壳体12的第1阶梯部30卡合而完成彼此的沿着轴向的定位。
如图1所示，泵盖36例如由金属制材料形成为圆盘状，以覆盖泵室44的方式与泵体34的一端部抵接，其外缘部与所述泵体34一同收纳于壳体12的第1保持部22，并且该第1保持部22的前端22a向径向内侧弯曲并卡合，由此与所述泵盖36的一端部卡合并凿密。
此外，在泵盖36上具备：吸入口48，其在泵盖36的一端面开口，并在厚度方向(箭头a、b方向)上贯通；泵流路50，其形成于面对泵体34的另一端面；以及泄气孔52，其在所述泵流路50中开口，使气体燃料向外部排出。
吸入口48形成于从泵盖36的一端面向轴向(箭头a方向)突出的吸入端口54，与叶轮38的泵流路连通。然后，在叶轮38的旋转作用下，未图示的燃料箱内的燃料从吸入口48被向内部吸入。
马达部16由无刷马达构成，包括：定子铁芯56，其设置在壳体12内；一组第1及第2绝缘体60、62，它们供线圈58卷绕；以及转子64，其以旋转自如的方式设置于所述定子铁芯56的内周侧。
定子铁芯56由沿轴向(箭头a、b方向)层叠的多个磁性钢板构成，其外周径形成为比壳体12中的主体部20的内周径大一些。然后，定子铁芯56相对于壳体12沿着所述轴向被压入，由此其外周面一边与所述壳体12中的主体部20滑动接触，一边被固定到规定位置。此时，壳体12中的定子铁芯56的位置由该定子铁芯56的上端部与第2阶梯部32的分离距离l(参照图1)管理。
第1及第2绝缘体60、62由树脂制材料形成，以所述第1绝缘体60覆盖定子铁芯56的一端部、所述第2绝缘体62覆盖所述定子铁芯56的另一端部的方式分别嵌合。即，第1及第2绝缘体60、62以沿着轴向夹着定子铁芯56的两端部的方式配置。
第1绝缘体60的外周径形成为比壳体12中的凸部26的内周径大一些。
在第2绝缘体62上，在面对盖部件18的另一端部形成有供连接端子66压入的第1端子孔68，该第1端子孔68向所述盖部件18侧(箭头b方向)开口。
并且，以横跨第1绝缘体60和第2绝缘体62的方式卷绕有线圈58，当在壳体12的内部收纳有马达部16时，第1绝缘体60的外周面被压入并保持于所述壳体12的凸部26，并且如图2所示，在所述外周面的一部分与主体部20之间，形成有沿径向作为规定间隔的空间部(空间)70。
换言之，在定子铁芯56的下端部与凸部26之间沿着轴向设置有空间部70。
转子64具有：中间部件72；永磁铁74，其设置在该中间部件72的外周侧；以及轴76，其贯通所述中间部件72的中心，转子64在壳体12的内部以旋转自如的方式设置于定子铁芯56的内周侧。轴76的两端部分别相对于泵体34及盖部件18以旋转自如的方式被支承，并且其一端部与叶轮38的中心连结。由此，在转子64的旋转作用下，叶轮38一体地旋转。
盖部件18例如由树脂制材料形成，包括：基部78，其保持于壳体12的另一端部侧、即第2保持部24；圆筒部80，其相对于该基部78向从所述壳体12离开的方向(箭头b方向)延伸；以及端子连接部82，其与未图示的连接器等连接。
该基部78形成为直径与壳体12的第2保持部24的内周径大致相同，在其一端部以最大直径形成有与壳体12的第2保持部24凿密的被凿密部84。该被凿密部84形成为其外周径比第2保持部24的内周径大一些，被压入并收纳于所述第2保持部24的内周面，并且向马达部16侧(箭头a方向)突出的端部抵靠于壳体12的第2阶梯部32，由此在轴向上被定位。
然后，将第2保持部24的前端24a向径向内侧弯曲并卡合于被凿密部84的上端，由此基部78被凿密。由此，盖部件18的基部78在被压入到壳体12的第2保持部24的状态下，被限制向轴向的相对移动，且在保持为同轴的状态下被连结起来。
此外，在基部78的下部设置有轴承40b，贯穿插入并以旋转自如地方式支承有转子64的轴76。
圆筒部80相对于基部78向上方(箭头b方向)延伸，在其中心沿着轴向贯通有向外部排出燃料的燃料出口86，并且在内部设置有止回阀88，该止回阀88由于燃料达到规定压力而成为开阀状态，从而打开通道。该止回阀88借助夹设在其与圆筒部80之间的弹簧90而始终向马达部16侧(箭头a方向)被施力，在燃料压力的作用下从关阀状态打开。
端子连接部82在基部78形成在比圆筒部80靠外周侧的位置，具有供连接端子66压入的第2端子孔92，该第2端子孔92沿轴向(箭头a、b方向)贯通，并且形成为与壳体12内的第2绝缘体62的第1端子孔68成一条直线状。
另外，连接端子66被压入到盖部件18的第2端子孔92中，并且其前端被压入到第2绝缘体62的第1端子孔68中，由此以另一端部侧从盖部件18向外部露出的状态被固定。此外，连接端子66与线圈58电连接。
本发明的实施方式的燃料供给装置10基本上如以上那样构成，对相对于壳体12组装泵部14、马达部16以及盖部件18的情况进行说明。
另外，假设为如下状态：相对于由多个磁性钢板层叠而成的定子铁芯56的两端部嵌合了第1及第2绝缘体60、62，对该第1及第2绝缘体60、62卷绕了线圈58，从而预先形成了定子铁芯组装体。
首先，将定子铁芯组装体从第1绝缘体60侧沿着轴向(箭头a方向)向壳体12的内部插入，由此定子铁芯56的外周面一边与主体部20的内周面滑动接触一边被压入，并且第1绝缘体60的外周面被压入到凸部26的内周面。此时，定子铁芯组装体向壳体12的插入量由预先设定的定子铁芯56的上端部与壳体12的第2阶梯部32的分离距离l管理。
此外，通过将定子铁芯56向壳体12压入，该定子铁芯56的外周面与所述壳体12的内周面彼此刮蹭，从而产生碎屑等。但是，在壳体12的内部，由于在定子铁芯56的一端部与壳体12的凸部26之间具有空间部70，所述碎屑积存在该空间部70内，从而被定子铁芯56和第1绝缘体60封住。其结果是可靠地阻止了碎屑向壳体12的内部移动并向燃料中流入。
接下来，通过从上方对壳体12的第2保持部24插入盖部件18的基部78，被凿密部84相对于第2保持部24的内周面被压入，并且所述被凿密部84的端部与第2阶梯部32抵接，由此达到限制向轴向移动的定位状态。
在该状态下，通过将第2保持部24的前端24a向径向内侧按压，而与被凿密部84的上部卡合，盖部件18的被凿密部84相对于壳体12的第2保持部24以同轴且在轴向上被限制的状态被凿密并连结。此外，确保了盖部件18的基部78与第2保持部24之间的燃料的密封。
最后，从下方对壳体12的第1保持部22插入构成泵部14的泵体34及泵盖36，使所述泵体34的环状阶梯部46与壳体12的第1阶梯部30卡合，由此在轴向上被定位。然后，在泵体34及泵盖36收纳于第1保持部22的状态下，通过将第1保持部22的前端22a向径向内侧按压，而与泵盖36的端部卡合并凿密，从而连结。
由此，泵部14、马达部16以及盖部件18相对于壳体12的组装完成。
接下来，对上述那样相对于壳体12组装有马达部16的燃料供给装置10的动作进行说明。
首先，在燃料供给装置10中，根据来自未图示的控制器的控制信号对连接端子66通电，通过激励线圈58，产生旋转磁场，具有作为磁极的永磁铁74的转子64旋转驱动。由于该马达部16的转子64旋转，泵部14的叶轮38在泵室44中旋转驱动，通过该叶轮38的旋转，未图示的燃料箱内的燃料通过吸入端口54的吸入口48而被吸入到内部。
然后，吸入的燃料从吸入口48通过泵流路50沿着泵盖36向周向流动，由此压力渐渐上升，并且其中的一部分通过泄气孔52向外部排出后，向泵体34的排出口42流通。
从该排出口42排出的燃料通过马达部16的内部空间流通到燃料出口86，通过按压止回阀88使其成为开阀状态，燃料从所述燃料出口86排出，例如被供给到未图示的内燃机的燃料喷射装置。
如上所述，在本实施方式中，在构成燃料供给装置10的壳体12的内周面中压入定子铁芯56，并且在壳体12的一端部凿密保持泵部14，在另一端部压入盖部件18并通过凿密进行连结。因此，通过将定子铁芯56的外周面压入壳体12的内周面这样简易的结构，就能够在高精度地维持所述定子铁芯56相对于所述壳体12的同轴度的状态下进行组装。
换言之，与在定子铁芯的外周面与壳体的内周面之间具有径向的间隙的现有技术的燃料供给装置相比，能够将定子铁芯56的中心与壳体12的中心高精度地配置为同轴。
此外，通过将定子铁芯56及盖部件18压入壳体12，与将通过嵌件成型而一体化的定子铁芯等固定于壳体的现有技术的燃料供给装置相比，由于不需要嵌件成型所需要的树脂或专用设备，能够实现制造成本的大幅度削减。
此外，通过对壳体12的另一端部压入盖部件18并进行凿密，能够在压入部位和凿密部进行所述壳体12内流动的燃料的密封，而且，第2保持部24凿密时的力仅被施加于所述盖部件18，不会被施加于定子铁芯56等。
与此相对，在现有技术的燃料供给装置中，将与端盖一同对定子铁芯、绕线管、线圈以及端子进行嵌件成型而成的成型体利用壳体凿密时，由于凿密而使得除了端盖之外定子铁芯也被压缩，因此形变增大，为了维持燃料的密封，需要以考虑到形变量的凿密力进行凿密，非常烦杂。
因此，在本申请发明的燃料供给装置10中，能够利用压入和凿密进行盖部件18与壳体12之间的燃料的密封，而且，通过第2保持部24的凿密而受到压缩的部件仅为盖部件18，因此与现有技术相比，抑制了凿密导致的形变，从而容易适当地维持燃料的密封。
此外，由于定子铁芯56的另一端部的外周面与壳体12的凹部28被设置成非接触，即使在将使多个磁性钢板层叠而成的轴向上尺寸变动大的定子铁芯56组装于壳体12的情况下，其轴向上的位置也不会被所述壳体12限制，因此能够适当地吸收尺寸变动，将定子铁芯56配置在规定的位置上。
此外，在被压入壳体12的主体部20的定子铁芯56的一端部与凸部26之间，在所述主体部20的内周面与所述第1绝缘体60的外周面之间设置有空间部70。因此，能够将向壳体12压入定子铁芯56时产生的碎屑封入空间部70，能够可靠地阻止所述碎屑向燃料中流出。
此外，定子铁芯56由于是使多个磁性钢板层叠的关系，轴向上的尺寸波动大，但能够在沿轴向延伸的空间部70内配置轴向尺寸比较大的定子铁芯56的端部，通过吸收所述定子铁芯56的尺寸变动，能够将该定子铁芯56相对于壳体12高精度地配置于规定位置。
此外，由于与线圈58连接的连接端子66经由第1端子孔68保持于第2绝缘体62，并且在盖部件18上形成有供所述连接端子66压入的第2端子孔92，通过向所述第2端子孔92插入所述连接端子66，能够容易地使所述盖部件18的内部与外部电导通，同时进行在壳体12的内部流动的燃料的密封。
另外，本发明的燃料供给装置不限于上述实施方式，当然可以在不脱离本发明的主旨的情况下采用各种结构。