JP4120175B2 - モータ式燃料ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ポンプケース内に、燃料を吸入して吐出するポンプ部と、ポンプ部を回転駆動するモータとを備えるモータ式燃料ポンプに関し、かかるモータ式燃料ポンプは、燃料タンク内の燃料を昇圧して燃料噴射弁に向けて供給する内燃機関の燃料噴射装置等に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
かかるモータ式燃料ポンプにおいて、燃料ポンプから燃料噴射弁に向かって供給される燃料は、燃料噴射弁によって制御される燃料計量部が極めて微少な間隙をもって形成されることから異物を含むことのない清浄な燃料であることが要求されるもので、この為に燃料中の異物を除去する為のフィルターが装着される。
このフィルターは例えば特開平８−１９３５５２号公報等に示されるもので、これは、燃料ポンプとフィルターとがそれぞれ個別に用意され、燃料ポンプの下流側にフィルターが接続配置される。
又、燃料ポンプを形成するポンプケースを軸心方向に沿って延ばし、ポンプケース内にフィルターを配置したものは図４，図５に示される。
図３に示されるものはポンプケースＫ内にフィルターＦ、ポンプＰ、モータＭの順で配置されたもので、図４に示されるものはポンプケースＫ内にポンプ部Ｐ、モータＭ、フィルターＦの順で配置されたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の燃料ポンプによると、燃料ポンプの下流側にフィルターが配置されることから燃料噴射弁に向けて清浄な燃料を供給することができるものであるが、フィルターを含む燃料ポンプをコンパクトにまとめることができない。
一方、自動二輪車にあっても近年、有害排気ガスの低減を目的として燃料噴射装置が採用されるもので、これによると燃料ポンプの小型化が強く望まれる。これは、特に自動二輪車が四輪車に比較してそれら部品の収納空間が極めて狭く、配置の制限を大きく受けることによる。
【０００４】
本発明になるモータ式燃料ポンプは前記不具合に鑑み成されたもので、フィルターが内臓される燃料ポンプを小型化するとともに製造コストを低減し、もって自動二輪車用の燃料噴射装置に好適なモータ式燃料ポンプを提供することを主目的とする。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
本発明になるモータ式燃料ポンプは前記目的達成の為にポンプケース内に、モータが収納されるモータ室と、
前記モータの回転によってポンプ作用をなすポンプ部と、を備え、ポンプ部によって昇圧された燃料がモータ室を介して吐出路より外部に向かって吐出されるモータ式燃料ポンプにおいて、
円筒状に形成されるフィルターを、モータ室内のモータの外周に配置し、前記モータ室を、フィルターの、濾過性能を有する網等によって形成される筒部により、モータに臨むフィルターの内方と、
ポンプケースの内方に臨むフィルターの外方とに区分し、
ポンプのポンプ室に連なるポンプ吐出路をフィルターの内方に開口するとともに吐出路をフィルターの外方に開口したことを第１の特徴とする。
【０００６】
又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記モータはアウターロータ型ブラシレスモータであり、該モータのロータヨークの外周を囲繞して前記円筒状のフィルターを配置したことを第２の特徴とする。
【０００７】
又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記フィルターは、底部と、底部の外周から上方に向かってのびる筒部と、一端がフィルターの内方に連なり、他端がポンプ吐出路に連なるフィルター吐出路と、を備え、前記フィルター吐出路の一端をフィルターの底部より上方に向けて突出させたことを第３の特徴とする。
【０００８】
更に、本発明は、前記第２の特徴に加え、前記ポンプケースの一端にポンプハウジングとポンプカバーとが固着配置されるとともに他端にベアリング保持カバーが固着配置され、
ポンプ部のポンプ室を、ポンプハウジングとポンプカバーとにより形成し、モータの回転軸を、ベアリング保持カバーとポンプハウジングとによって回転自在に支承したことを第４の特徴とする。
【０００９】
更に又、本発明は、前記第４の特徴に加え、前記ポンプカバーに、ポンプ室内に向かうポンプ吸入路と、フィルターの外方に連なる吐出路を設けたことを第５の特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明のモータ式燃料ポンプの第１の特徴によると、吐出路に向かう燃料中の異物はモータ室内のフィルターによって除去される。
フィルターが円筒状に形成されることからフィルターの濾過面積を大きくとることができるとともにモータ室内への収納性が良好で、且つ環状の濾過室としてのフィルターの外方が形成されることによって吐出路の開口の選択自由度を高めることができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴によると、ロータヨークとポンプケースとの間のモータ室に比較的に大なる環状空間を形成できるので円筒状のフィルターを配置するのに好適である。
【００１２】
本発明の第３の特徴によると、特にモータの停止時において、フィルターの内方に存在する異物がフィルター吐出路を介してポンプ部内へ進入することが効果的に抑止される。
【００１３】
本発明の第４の特徴によると、ポンプ室がポンプハウジングとポンプカバーによって形成され、回転軸の両端がベアリング保持のカバーとポンプハウジングとによって回転自在に支承されるので、組立作業性を向上できる。
【００１４】
本発明の第５の特徴によると、ポンプカバーにポンプ吸入路と吐出路が設けられるので自動二輪車において、燃料タンクの下方へ燃料ポンプを取付ける際、燃料配管の設計的自由度を向上できる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明になるモータ式燃料ポンプの一実施例を図１により説明する。
Ｋは円筒状をなすポンプケースであり、上方係止段部Ｋ１を介して他端Ｋ２が上方に向かって開口し、下方係止段部Ｋ３を介して一端Ｋ４が下方に向かって開口する。
１はポンプケースＫの下方係止段部Ｋ３上に当接配置されるポンプハウジングであり、ポンプハウジング１の下面にはポンプカバー２が当接配置され、この状態においてポンプケースＫの一端Ｋ４の下方端がポンプカバー２に向けて内方へカシメ形成されることによって下方係止段部Ｋ３上にポンプハウジング１とポンプカバー２とが固着配置される。
３はポンプケースＫの上方係止段部Ｋ１上に当接配置されるベアリング保持カバーであり、この状態においてポンプケースＫの他端ＫＣの上方端がベアリング保持カバー３に向けて内方へカシメ形成されることによって上方係止段部Ｋ１上にベアリング保持カバー３が固着配置される。
そして、ポンプハウジング１とポンプカバー２との当接面の間にポンプ室４が形成され、ポンプカバー２に穿設したポンプ吸入路５の下流側とポンプハウジング１に穿設したポンプ吐出路６の上流側とがこのポンプ室４内に開口する。
一方、ベアリング保持カバー３に穿設した吐出路７の上流側はポンプケースＫ内に向かって開口する。
従って、ポンプケースＫの内方Ｋ５とポンプハウジング１の上面１Ａとベアリング保持カバー３の下面３Ａとによって閉塞されたモータ室８が形成され、前記ポンプ吐出路６の下流側と吐出路７の上流側とはモータ室８に開口することになる。
【００１６】
モータＭは以下よりなる。
１０は有底円筒状をなすロータヨークであり、ロータヨーク１０の内周壁にはマグネット１１が接着剤等によって固定配置されるとともにロータヨーク１０の中心を貫通する回転軸１２に一体的に固着される。
そしてこの回転軸１２の上方はベアリング保持カバー３の中心から下方に向かう筒部３Ｂに軸受Ｂを介して回転自在に支承され、回転軸１２の下方は、ポンプハウジング１に軸受Ｃを介して回転自在に支承され、１３はアマチュアコイル１４が巻回されたステータであり、このステータ１３はロータヨーク１０の内方に配置されるとともに筒部３Ｂの外方に固定配置される。
以上によって形成されるモータＭはモータ室８内に収納配置される。
【００１７】
ポンプ部Ｐは、ポンプ室４内に羽根車１５を収納配置し、この羽根車１５に回転軸１２の下端が係合している。
【００１８】
以上によれば、ポンプケースＫの一端Ｋ４がポンプハウジング１とポンプカバー２とによって閉塞され、ポンプハウジング１とポンプカバー２との間のポンプ室４内に羽根車１５が収納されてポンプ部Ｐが配置され、一方ポンプケースＫの他端Ｋ２がベアリング保持カバー３によって閉塞され、ベアリング保持カバー３、ポンプケースＫ、ポンプハウジング１とによって形成されるモータ室８内にモータＭが収納配置される。
【００１９】
そして、モータ室８内には、モータ室８内から吐出路７に向かって流れる燃料中に含まれる異物を除去する為のフィルターＦが収納配置される。
フィルターＦは、底部ＦＡより上方に向かって円筒状の筒部ＦＤ（この筒部ＦＤが濾過性能を有する網等によって形成される）が形成され、その上端に嵌合筒部ＦＢが形成されるとともに底部ＦＡを貫通してフィルター吐出路ＦＣが形成される。
かかるフィルターＦはモータ室８内に配置されるもので、具体的にはフィルターＦの底部ＦＡがポンプハウジング１の上面１Ａ上に配置されるとともに筒部ＦＤがモータＭのロータヨーク１０の外周に囲繞して配置され、さらに嵌合筒部ＦＢがベアリング保持カバー３の下面３Ａに穿設される環状溝３Ｂの内周壁３Ｃに嵌合配置される。
尚、かかる状態において、ポンプハウジング１に穿設せるポンプ吐出路６はフィルターＦの底部ＦＡに穿設せるフィルター吐出路ＦＣに連絡される。
又、ベアリング保持カバー３に形成される吐出路７の上流側は環状溝３Ｂ内に連絡される。
【００２０】
次にその作用について説明する。
アマチュアコイル１４に給電されてロータヨーク１０が回転すると、この回転は回転軸１２を介して羽根車１５が回転し、ポンプ吸入路５を介して燃料源（図示せず）内の燃料をポンプ室４内に吸入し、ポンプ室４内にて昇圧された燃料は、ポンプ吐出路６及びフィルター吐出路ＦＣを介してフィルターＦの内方Ｆ１に供給され、この内方Ｆ１内の燃料はフィルターＦの筒部ＦＤによって異物が除去され、主フィルターＦの外方Ｆ２とポンプケースＫの内方Ｋ５によって形成される濾過室Ａに排出される。
そして、濾過室Ａ内の清浄に濾過された燃料は、環状溝３Ｂを介して吐出路７より例えば燃料噴射弁が装着された燃料分配管へと供給される。
【００２１】
以上によると、内部にフィルターＦを備えるモータ式燃料ポンプをコンパクトに形成できる。
すなわち、フィルターＦが円筒状に形成され、これがモータＭの外周に形成される既存のモータ室８内に配置されるので、燃料ポンプの全高及び外径を大きくすることなくフィルターＦを装備できる。
又、フィルターＦの特に濾過性能を有する部分が円筒状の筒部ＦＤによって形成されるので、濾過面積を大きくとることができ、長期間に渡って良好な濾過性能を維持できる。
更にフィルターＦが円筒状の筒部ＦＤによって形成されてモータ室８内に配置されたことによると、前記筒部ＦＤにはモータＭの回転によって生起される回転する燃料流れが衝突しつつ筒部ＦＤから濾過室Ａ内に流入するもので、フィルターＦの内方Ｆ１の筒部ＦＤに異物が付着た際、この異物は回転する燃料流れに剥離され筒部ＦＤに異物が付着して目詰りを起こすことが抑止される。
従って長期に渡って良好な濾過性能を維持できる。
更に又、本発明のモータ式燃料ポンプによると、その組付性を向上できる。
すなわち、第１にはポンプケースＫの下方係止段部Ｋ３に向けてポンプハウジング１とポンプカバー２とが配置され、この状態においてポンプケースＫの一端Ｋ４がポンプカバー２に向けて内方へカシメ結合される。
このときポンプハウジング１とポンプカバー２とによって形成されるポンプ室４内には羽根車１５が回転可能な状態で収納配置される。
第２には、ポンプケースＫの他端Ｋ２の開口からポンプケースＫ内に向けてフィルターＦが挿入配置されるもので、このときフィルターＦの底部ＦＡがポンプハウジング１の上面１Ａ上に配置される。
第３にモータＭが取着されたベアリング保持カバー３がポンプケースＫの上方係止段部Ｋ１上に配置され、このときモータＭの回転軸１２の下方はポンプハウジング１の軸受Ｂを挿通し羽根車１５に係合され、一方ロータヨーク１０等によって形成されるモータＭはフィルターＦの筒部ＦＤの内方のモータ室８内に配置される。
そして、かかる状態においてポンプケースＫの他端Ｋ２がベアリング保持カバー３に向けて内方へカシメ結合される。
以上によってモータ式燃料ポンプの組付けが終了するもので、単にポンプケースＫの下方係止段部Ｋ３及び上方係止段部Ｋ１に向けて部品を順次配置し、ポンプケースＫの一端Ｋ４及び他端Ｋ２をカシメ結合すればよいので、その組付けは極めて単純で且つ短時間に行なうことができる。
【００２２】
又、モータとして外周にロータヨーク１０を有するアウターロータ型ブラシレスモータを用いたことによると、ロータヨーク１０の外周とポンプケースＫの内方Ｋ５とによって環状の空間よりなるモータ室８を形成できるので円筒状のフィルターＦを配置するのに好適である。
又、ブラシレスモータを用いることによると、特にベアリング保持カバー３の下面３Ａにブラシあるいはピックテールを収納する凹部を開口する必要がないので閉塞されたモータ室８を形成することが容易となる。（モータ室８の一部はベアリング保持カバー３の下面によって形成される）
【００２３】
更にフィルターＦの底部ＦＡに開口するフィルター吐出路ＦＣを、底部ＦＡより上方に向かって突出させて開口したことによると、長期間の使用時において底部ＦＡにたまった異物がフィルター吐出路ＦＣ及びポンプ吐出路６を介してポンプ室４内へ流入することが抑止され、ポンプ性能を良好に維持することができる。
【００２４】
図２によって更に他の実施例について説明する。
図１１と相違する部分についてのみ説明し、同一構造部分は同一符号を使用して説明を省略する。
本例においてポンプ吸入路５と吐出路７とはポンプカバー２に設けられて外部に向かって開口する。
フィルターＦは底部ＦＡから上方に向かって円筒状の筒部ＦＤが設けられ、筒部ＦＤの上端に環状鍔部ＦＥが形成される。
そして、このフィルターＦはモータ室８内に配置されるもので、このとき底部ＦＡは、ポンプハウジング１の上面１Ａ上に配置され、上方の環状鍔部ＦＥはポンプケースＫの上部の内方Ｋ５に嵌合配置される。環状鍔部ＦＥの嵌合部分からの燃料洩れは抑止される。
以上によればフィルターＦの内方Ｆ１と外方Ｆ２とは濾過性能を備える筒部ＦＤによって連絡され、フィルターＦの外方Ｆ２のモータ室８に濾過室Ａが形成される。
そして、ポンプカバー２に形成されて外部に向かって開口する吐出路７は、ポンプハウジング１に穿設した吐出路１Ｂを介して濾過室Ａに接続されて開口する。
従って、ポンプ室４からフィルターＦの内方Ｆ１のモータ室８内に供給される燃料は、フィルターＦの筒部ＦＤによって異物が除去されて濾過室Ａ内に流入し、濾過室Ａ内の清浄な燃料は、吐出路１Ｂ，７を介して外部に向けて供給される。
【００２５】
以上によると、自動二輪車用の燃料供給装置に用いられる燃料ポンプとして好適である。
すなわち、自動二輪車において、燃料ポンプを燃料タンク内へ収納する際、燃料タンクの美観上、燃料ポンプを燃料タンクの下方に穿設した開口より燃料タンク内へ配置することがよく行われる。
かかる際において、本実施例の如く、燃料ポンプのポンプ吸入路５と吐出路７とを下方に向けて開口させたことによると、ポンプ吸入路５と燃料タンク内の定位置とを連絡する吸入管及び吐出路７と燃料噴射弁を備える燃料分配管とを連絡する吐出配管の配置の自由度を高めることができる。
このうち特に吐出配管にあっては燃料タンクの上面及び側面を通過させることなく燃料分配管と接続できるので美観上好ましい。
【００２６】
【発明の効果】
以上の如く、本発明になるモータ式燃料ポンプによると、ポンプケース内に、モータが収納されるモータ室と、
前記モータの回転によってポンプ作用をなすポンプ部と、を備え、ポンプ部によって昇圧された燃料がモータ室を介して吐出路より外部に向かって吐出されるモータ式燃料ポンプにおいて、
円筒状に形成されるフィルターを、モータ室内のモータの外周に配置し、前記モータ室を、フィルターの、濾過性能を有する網等によって形成される筒部により、モータに臨むフィルターの内方と、
ポンプケースの内方に臨むフィルターの外方とに区分し、
ポンプのポンプ室に連なるポンプ吐出路をフィルターの内方に開口するとともに吐出路をフィルターの外方に開口したのでフィルターの濾過面積を充分に大きくとるとともに燃料ポンプの全高、外径が大きくなることを抑止できてコンパクトなモータ式燃料ポンプを提供でき、更にはフィルターの筒部に対してモータ室を旋回する燃料流れをより積極的に作用することができフィルターに対する目詰りを更に抑止できる。
【００２７】
又、モータをアウターロータ型ブラシレスモータとし、該モータのロータヨークの外周を囲繞して円筒状のフィルターを配置したことによると、閉塞されたモータ室を容易に形成することができるとともに円筒状のフィルターの配置が極めて簡単に行なうことができる。
【００２８】
又、前記フィルターは、底部と、底部の外周から上方に向かってのびる筒部と、一端がフィルターの内方に連なり、他端がポンプ吐出路に連なるフィルター吐出路と、を備え、前記フィルター吐出路の一端をフィルターの底部より上方に向けて突出させたので長期間の使用時においてもフィルターの内方の異物がポンプ吐出路を介してポンプ室内へ流入することが抑止される。
【００２９】
更に、ポンプケースの一端にポンプハウジングとポンプカバーとが固着配置されるとともに他端にベアリング保持カバーが固着配置され、
ポンプ部のポンプ室を、ポンプハウジングとポンプカバーとにより形成し、モータの回転軸を、ベアリング保持カバーとポンプハウジングとによって回転自在に支承したので、単にポンプケースの下方係止段部及び上方係止段部に向けて部品を順次配置し、ポンプケースの一端及び他端をカシメ結合すればよいので、その組付けは極めて単純で且つ短時間に行なうことができる。
【００３０】
更に又、ポンプカバーに、ポンプ室内に向かうポンプ吸入路と、環状のフィルターの外方に連なる吐出路を設けたことによると、燃料インクの下方より燃料ポンプを燃料タンク内へ配置する自動二輪車用の燃料供給配置の燃料ポンプとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になるモータ式燃料ポンプの一実施例を示す縦断面図。
【図２】 本発明になるモータ式燃料ポンプの他の実施例を示す縦断面図。
【図３】 従来のモータ、ポンプ、フィルターの配置の第１例を示す簡略図。
【図４】 従来のモータ、ポンプ、フィルターの配置の第２例を示す簡略図。
【符号の説明】
１ ポンプハウジング
２ ポンプカバー
３ ベアリング保持カバー
７ 吐出路
８ モータ室
１０ ロータヨーク
１２ 回転軸
Ｆ フィルター
Ｋ ポンプケース

Claims (5)

1. ポンプケース（Ｋ）内に、モータＭが収納されるモータ室（８）と、前記モータの回転によってポンプ作用をなすポンプ部（Ｐ）と、を備え、ポンプ部（Ｐ）によって昇圧された燃料がモータ室（８）を介して吐出路（７）より外部に向かって吐出されるモータ式燃料ポンプにおいて、
   円筒状に形成されるフィルター（Ｆ）を、モータ室（８）内のモータ（Ｍ）の外周に配置し、前記モータ室を、フィルター（Ｆ）の、濾過性能を有する網等によって形成される筒部（ＦＤ）により、モータ（Ｍ）に臨むフィルター（Ｆ）の内方（Ｆ１）と、
   ポンプケース（Ｋ）の内方（Ｋ５）に臨むフィルター（Ｆ）の外方（Ｆ２）とに区分し、
   ポンプ（Ｐ）のポンプ室（４）に連なるポンプ吐出路（６）をフィルター（Ｆ）の内方（Ｆ１）に開口するとともに吐出路（７）をフィルター（Ｆ）の外方（Ｆ２）に開口したことを特徴とするモータ式燃料ポンプ。
2. 前記モータはアウターロータ型ブラシレスモータであり、該モータのロータヨーク（１０）の外周を囲繞して前記円筒状のフィルターＦを配置したことを特徴とする請求項１記載のモータ式燃料ポンプ。
3. 前記フィルターは、底部（ＦＡ）と、底部（ＦＡ）の外周から上方に向かってのびる筒部（ＦＤ）と、一端がフィルター（Ｆ）の内方（Ｆ１）に連なり、他端がポンプ吐出路（６）に連なるフィルター吐出路（ＦＣ）と、を備え、前記フィルター吐出路（ＦＣ）の一端をフィルター（Ｆ）の底部（ＦＡ）より上方に向けて突出させたことを特徴とする請求項１記載のモータ式燃料ポンプ。
4. 前記ポンプケースの一端（Ｋ４）にポンプハウジング（１）とポンプカバー（２）とが固着配置されるとともに他端（Ｋ２）にベアリング保持カバー（３）が固着配置され、
   ポンプ部（Ｐ）のポンプ室（４）を、ポンプハウジング（１）とポンプカバー（２）とにより形成し、モータＭの回転軸（１２）を、ベアリング保持カバー（３）とポンプハウジング（１）とによって回転自在に支承したことを特徴とする請求項２記載のモータ式燃料ポンプ。
5. 前記ポンプカバーに、ポンプ室（４）内に向かうポンプ吸入路（５）と、フィルター（Ｆ）の外方（Ｆ２）に連なる吐出路（７）を設けたことを特徴とする請求項４記載のモータ式燃料ポンプ。

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