CN101238284B - 燃料泵 - Google Patents

Abstract

一种燃料泵，被设置在燃料箱的底边上，由被内装在壳体的下部的泵部和被内装在壳体的上部以驱动泵部的马达部构成，马达部具备电枢和上侧托架，电枢具备电枢轴，上侧托架可转动地支承电枢；泵部具备下侧托架、泵托架、叶轮，下侧托架可转动地支承电枢并形成了环状凹部，泵托架抵接于下侧托架并形成了环状凹部，叶轮被配置在形成于下侧托架及泵托架之间的泵室内，并被固定在电枢轴上，随电枢的旋转而一体旋转；在泵托架上，形成了燃料吸入部和燃料排出部，燃料吸入部以与泵托架的环状凹部连通的状态在上下方向上贯通，向泵部吸入燃料，燃料排出部以与泵托架的环状凹部连通的状态在上下方向上贯通，且向下方突出，将燃料向燃料引导路排出，叶轮经燃料吸入部向泵部内吸入燃料。

Description

燃料泵

技术领域

本发明属于被搭载于二轮摩托车等车辆中的燃料泵的技术领域。

背景技术

一般地，在构成这种车辆用的燃料供给装置的燃料泵中，有的是箱内(in-tank)式的，这种箱内式的燃料泵被构成为将燃料泵设置在燃料箱的底边上，使得燃料泵在浸渍在燃料中的状态下驱动。在此情况下，燃料泵是以将泵部配置在筒状的壳体的下方，将驱动泵部的马达部配置在壳体的上方的方式构成的，以便即使燃料箱里的燃料变少也能够供给燃料。

但是，作为用于燃料泵的马达部，有的使用电动马达，该马达采用的结构是，在马达轴上设有换向器，经由与该换向器滑动接触的电刷来提供外部电源，由此使马达轴旋转。在这样的结构中，燃料排出部被设置在马达部侧(专利文献1)。

而且，在将采用了这样的马达部的燃料泵组装在内容器式的燃料供给装置上时，由于燃料排出部是以朝向上方的状态设置的，所以是使用与排出部连接的配管，从燃料箱内引出到外部，并引导到发动机侧(专利文献2)。

专利文献1：日本特开平10-47291

专利文献2：日本特公表2003/044357

发明内容

但是，在上述现有的燃料泵中，燃料排出部被设置在马达部侧，被吸入到壳体内的燃料的流路，是经过燃料泵的壳体的内部、即经过构成马达部的转子与壳体之间至马达部侧的托架的。因此，必须在被配置于壳体的内周的永久磁铁与转子的外周之间确保燃料的流路，正因为这样，在马达部的紧凑化，即燃料泵的紧凑化方面存在着受到一定程度限制的问题。

而且，在将具有这样的马达部的燃料泵组装到箱内式的燃料供给装置上时，排出部将以朝向上方的姿势位于燃料箱内。因此，对于用于从排出部引导至发动机侧的配管，必须是将从燃料箱内的上方引出到外部之后的配管向发动机侧圈绕的。因此，燃料流路经由燃料箱内外变长，压力损失增大，这样，不仅存在必须增大燃料泵的输出功率而损害燃料泵的紧凑化的问题，而且还存在需要用于连通燃料箱内外的配管，部件数量增加，燃料供给装置大型化且结构复杂的问题。这些问题是本发明所要解决的课题。

本发明是鉴于上述实际情况并为解决上述课题而进行的，技术方案1所述的发明是一种燃料泵，其特征在于，所述燃料泵被设置在燃料箱的底边上，由被内装在壳体的下部的泵部、和被内装在壳体的上部以驱动泵部的马达部构成，所述马达部具备电枢和上侧托架，该电枢具备电枢轴，该上侧托架可转动地支承所述电枢；所述泵部具备下侧托架、泵托架、叶轮，该下侧托架可转动地支承所述电枢并形成了环状凹部，该泵托架抵接于该下侧托架并形成了环状凹部，该叶轮被配置在形成于所述下侧托架及所述泵托架之间的泵室内，并被固定在所述电枢轴上，随所述电枢的旋转而一体旋转；在所述泵托架上，形成了燃料吸入部和燃料排出部，该燃料吸入部以与所述泵托架的环状凹部连通的状态在上下方向上贯通，向所述泵部吸入燃料，该燃料排出部以与所述泵托架的环状凹部连通的状态在上下方向上贯通，且向下方突出，将燃料向用于从所述泵部向发动机侧引导的燃料引导路排出，所述叶轮经所述燃料吸入部向所述泵部内吸入燃料，以所述下侧托架的环状凹部和所述泵托架的环状凹部为流路向所述燃料排出部供给所述吸入的燃料，被供给到该燃料排出部的燃料经所述燃料引导路向发动机侧引导。

技术方案2所述的发明是根据技术方案1所述的燃料泵，其中，由电刷式的电动马达构成了所述马达部。

发明的效果

根据技术方案1所述的发明，不仅能够使燃料泵紧凑化，缩短向发动机侧配置的管路，而且能够做成简单的结构。

根据技术方案1所述的发明，能够实现部件数量减少、结构简化的目的，另一方面，能够稳定且可靠地向燃料泵提供燃料。

根据技术方案1所述的发明，能够简化通向发动机侧的流路结构，能够实现燃料供给装置的小型化。

根据技术方案2所述的发明，能够进一步实现燃料供给装置的结构简化的目的，实现紧凑化。

附图说明

图1是燃料泵的剖面主视图。

图2是隔板的立体图。

符号说明：

1：燃料泵

2：燃料箱

2a：底边

2b：贯通孔

3：磁轭

5：电枢

5a：电枢轴

6：换向器

7：电刷

8：永久磁铁

9：下侧托架

10：泵托架

10c：燃料吸入部

10d：燃料排出部

11：叶轮(impeller)

13：泵支撑单元

13c：支撑片

13f：燃料供给部

13g：燃料引导路

14：隔板

15：燃料过滤器

17：压力调整装置

具体实施方式

下面，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。

在图中，符号1表示构成燃料供给装置的燃料泵，该燃料泵1在安装到后述的燃料箱2上的状态下，是由处于燃料箱2的底边2a侧且位于下方的泵部P、和该泵部P的上方的马达部M构成的。上述马达部M和泵部P包括构成本发明的壳体的圆筒状的磁轭3，在该磁轭3上端部的筒端面上形成了上侧阶梯部3a，在该上侧阶梯部3a上，敛接有构成壳体的上端部的环状的上侧托架4的外周缘部。

符号5表示构成马达部M的电枢。构成该电枢5的电枢轴(马达轴)5a的上端，可转动地被支承在凹设于上侧托架4的轴芯部的轴承部4a上。进而，在上述电枢轴5a的上端部，一体地外嵌有换向器6，但是该换向器6被构成为在树脂制的环状部6a的外周面上沿圆周向设有多个导电性的换向器片6b的结构。另一方面，在上述上侧托架4的下端面，沿圆周方向一体地形成了一对电刷支承座4b，在该电刷支承座4b上，分别配置有向内径侧被进行了加载的电刷7，各电刷7的内径侧前端面被设定成能够与换向器片6呈弹性推压状地接触。另外，在电枢轴5a上的换向器6外嵌部的下方，一体地外嵌着多片环状芯材5b，在这些一体化的芯材5b的外周，缠绕安装着与规定的换向器片6b导通的多个线圈5c，由此，构成了电枢5。

另外，符号8表示在与电枢5相对的磁轭3的内周面上沿圆周方向隔开规定间隔地被固定的一对永久磁铁，该永久磁铁8的内周面和电枢5的外周被设定成相互接近相对。

而且，为了构成泵部P，电枢轴5a的下端部5d贯穿于在被固定在磁轭3的下端部的环状的下侧托架9的轴芯部所开设的贯通孔9a中，可转动地由被配置在该贯通孔9a上的轴承9b支承。而且，如后述的那样，通过向电刷7提供外部电源，经由换向器片6b，上述各线圈5c被励磁，由此，电刷芯5被设定成能够在由永久磁铁8形成了磁极的磁轭3内进行旋转。

上述下侧托架9的外周缘部，与呈抵接状地被配置在该下侧托架9的下方、构成本发明的壳体的下端部的泵托架10的外周缘部一起，被敛接在形成于磁轭3上的下侧阶梯部3b上，由下侧托架9和泵托架10构成了泵部P。

在上述下侧托架9的下面形成了下方开口的凹部9c，通过使泵托架10抵接于该下侧托架9的与凹部9c相比位于外径侧的外周缘部，在下侧托架9与泵托架10之间形成了泵室PR。而且，贯穿在下侧托架9的贯通孔9a中并向下方突出的电枢轴5a的下端部5d，在上述泵室PR内是突出的，在外周缘部形成有叶轮部11a的叶轮11，通过键配合，呈止转状地被贯穿和支承在该突出的下端部5d上，由此，被设定成伴随着马达部M的驱动，叶轮11进行旋转。

另外，在上述下侧托架9的凹部9c的外径侧，在形成与叶轮11的叶轮部11a相对并成为燃料的流路的环状凹部9d的同时，开设了与该环状凹部9d连通地在上下方向上贯通并将马达部M与泵部P之间连通的马达部侧排出部9e。另一方面，在泵托架10的上面，形成了用于游动地嵌合在上述泵室PR内突出、呈止转状地支承叶轮11的电枢轴5a的下端部5d的凹部10a，与此同时，形成了与叶轮的叶轮部11a(下侧托架环状凹部9e)相对、成为燃料的流路的环状凹部10b。进而，形成了以与上述环状凹部10b连通的状态在上下方向上贯通、用于吸入燃料的筒孔状的燃料吸入部10c，在与该燃料吸入部10c不同的圆周位置上，形成了以与环状凹部10b连通的状态在上下方向上贯通、且在下方突出、用于向外部排出燃料的筒孔状的燃料排出部10d。

符号12表示被设置在燃料排出部10d的单向阀，该单向阀12包括有底筒状的阀主体12a、封闭被开设在位于该阀主体12a的上方的上边上的贯通孔12b的球状的阀芯12c，并且被设定成通过从燃料排出部10d排出的燃料的压力达到规定的压力，阀芯12c能够将阀主体12a的贯通孔12b敞开，向后述的排出引导路13g侧排出燃料。另外，单向阀12被配置成可在燃料排出部10d内在上下方向上移动，并且被构成为具有作为安全阀的功能，在与排出引导路13g侧连接的配管内的燃料处于高温高压的情况下，通过阀主体12a向上方位移，能够使得排出引导路13g侧的燃料的压力降低。

另一方面，在上述燃料箱2的底边2a上开设了环状的贯通孔2b，该贯通孔2b被设定成通过设置泵支撑单元(相当于技术方案中的泵支撑结构)13而被封闭。而且，上述泵支撑单元13被构成为具有在燃料箱2内支承燃料泵1的功能。

即，在上述泵支撑单元13的下方部位形成了有底筒状部13a，在该有底筒状部13a的筒外周面上，形成了向外径侧突出的凸缘部13b。而且，通过将上述凸缘部13b与燃料箱贯通孔2b抵接地进行固定，设定成能够由有底筒状部13a呈封闭状地覆盖燃料箱贯通孔2b，在此状态下，被构成为有底筒状部13a呈突出状地配置在燃料箱2的下方。

另外，泵支撑单元13，在凸缘部13b的上方部位，从成为嵌入在燃料箱2内的部位的有底筒状部13a的上侧筒端缘，以在圆周方向上隔开规定间隔的方式成一体地形成向上方延伸的多个支撑片13c，在这些支撑片13c的上端部，一体形成了向内径侧折弯的固定片13d。而且，泵支撑单元13，通过使固定片13d固定在被配置在燃料箱2内的燃料泵1的上侧托架9上，被设定成能够在支撑片13c与磁轭3接近相对的状态下支承燃料泵1，由此，燃料泵1以泵部P成为下侧的直立姿势被固定和支承在燃料箱2内。

另外，在泵支撑单元13的从燃料箱2向外部(下方)突出的有底筒状部13a的内周面上，形成了下侧直径小的阶梯部13e，在该阶梯部13e上，呈封闭状且抵接状地固定着圆板形状的隔板14，该隔板14被设定成将有底筒状部13a的筒内上下隔开。这里，隔板14是以与燃料箱2的底边2a相比位于下方的方式配置的，被设定成与由支撑片13c、固定片13d支承在直立状态下的燃料泵1的泵托架10相对。

在上述隔板14上设有燃料过滤器15，经过燃料箱底边2a的贯通孔2b、从隔板14的上方向有底筒状部13a侧流入的燃料，被设定成能够经由燃料过滤器15配设部向下方流入，由此，有底筒状部13a的由隔板14隔开的下方部位，被构成为贮留由燃料过滤器15进行了过滤的燃料的燃料供给部13f。

而且，在与泵托架10相对的隔板14的外径侧部位，与燃料吸入部10c相对地向上方突出形成了筒状的吸入用引导路14a。此吸入用引导路14a被形成为经由开设在隔板14上的贯通孔14b与燃料供给部13连通，并且通过该吸入用引导路14a的突出前端部呈封闭状地嵌入在上述燃料泵1侧的筒状的燃料吸入部10c内而与之相连接。由此，被构成为伴随着燃料泵1的叶轮11的旋转，经由吸入用引导路14a贮留在燃料供给部13f内的已进行了过滤的燃料，能够被提供给燃料泵吸入部10c。

另外，在隔板14的外径侧，在位于与泵托架10的燃料排出部10d相对的部位的外径侧，形成了排出用贯通孔14c。上述排出用贯通孔14c由上下贯通隔板14的贯通孔构成，并且被设定成燃料泵1侧的燃料排出部10d呈封闭状地贯通。而且，嵌入在上述排出用贯通孔14c内的燃料排出部10d的贯通前端部，被设定成呈封闭状地嵌入在形成于有底筒状部13a上的排出引导路(相当于技术方案中的引导路)13g内。上述排出引导路13g是与形成在有底筒状部13a上的燃料供给部13f相互隔开、并以与该燃料供给部13f邻接的状态形成的，并且是以从有底筒状部13a的底边侧向外径侧延伸的方式形成的，被设定成来自发动机侧的配管(未图示)能够与该排出引导路13g的延伸端部连接。

另外，作为泵支撑单元13的从燃料箱2露出的有底筒状部13a的外周部，在与燃料箱底边2a相比位于下方的部位，一体形成了用于连接未图示的外部联接器以输入外部电源的联接器部13h。而且，经由联接器部13h输入的外部电源，被设定成经由插设在该联接器部13h内的L字形的第一端子板16、朝向上下方向的导电性板16a、第二端子板16b能够向配置在燃料泵1的上侧托架4上的凸缘7提供。

而且，本实施方式的燃料泵1，在构成马达部M的上侧托架4上设有作为排出空气机构的压力调整装置17，并且被构成为通过燃料泵1内的压力达到规定压力，能够向燃料箱2侧排出燃料泵1内的燃料以调整燃料泵1内的压力，与此同时，能够将已进入到燃料箱1内的空气排出至外部。

上述压力调整装置17被设置在从上侧托架4的上侧面向下方形成为凹槽状的凹孔4c内，包括为了能够与燃料箱2侧连通而在该凹孔4c的槽底面上开设的贯通孔4d、用于堵塞该贯通孔4d的球状的阀芯17a、向贯通孔4d侧对该阀芯17a进行弹性推压并加载以便由阀芯17a封闭堵塞贯通孔4d的弹性机构17b，并且被设定成在马达部M内，伴随着超过弹性机构17b的加载力的压力作用，阀芯17c敞开，经由贯通孔4d，磁轭3内的燃料能够向燃料箱2侧排出。

在这样构成的燃料泵1中，如果从与联接器部13h连接的外部联接器(未图示)经由第一端子板16、导电性板16a、第二端子板16b向凸缘7提供电源，则电枢轴5a旋转，叶轮11随之一体旋转。由此，从燃料箱2，以已被进行了过滤的状态贮留在燃料供给部13f内的燃料，经由燃料吸入部10c，被吸入到泵部P内。此被吸入的燃料，以在叶轮的叶轮部11a的相对部形成的下侧托架环状凹部9d和泵托架环状凹部10b为流路，能够被引导至上侧托架9的马达部侧排出部9e及泵托架10的燃料排出部10d，并经由燃料引导路13g被引导至发动机侧。此时，压力调整装置17成为闭锁的状态，被设定成能够通过燃料泵1内的压力增大而敞开，向燃料箱2侧排出燃料，以适当调整燃料泵1内的压力。

而且，在此情况下，被贮留在燃料供给部13f内的燃料，是以从形成在泵部P的泵托架10内的燃料吸入部10c至燃料排出部10d的部位为流路进行移动的，在马达部M的磁轭3(永久磁铁8)内周面与电枢5之间不形成燃料流路，由此，能够尽可能小地设定马达部M的磁轭3(永久磁铁8)内周面与电枢5之间的间隙，另外，由于燃料流路仅在泵部P中，所以被构成为能够因此而减小压力损失。另外，燃料排出部10d成为经由与泵支撑单元13的燃料供给部13e邻接地配置的燃料引导路13g向发动机侧引导的结构，由此，不需要像现有的燃料供给装置那样，做成将从燃料泵的燃料排出部至发动机侧的配管从燃料箱呈封闭状地引出那样的复杂的结构，而是被构成为能够实现燃料供给装置的紧凑化。

在如上述那样构成的本实施方式中，构成燃料供给装置的燃料泵1成为电刷7与设置在电枢轴5a上的换向器6滑动接触的结构，电枢5的外周与设置在磁轭3内周面上的永久磁铁8的内周面是以彼此接近的状态被设置的。在此情况下，燃料泵1，由于是以燃料吸入部10c朝向上下方向的状态被形成在设置成直立状并位于下侧的泵部P的泵托架10上，所以，不仅能够有效地吸入燃料箱2内的燃料，而且由于是燃料排出部10d也被形成在泵托架10上的结构，所以尽管在马达部M侧充满了燃料，但是不需要在磁轭3内，即在固定着永久磁铁8的磁轭3内周面与电枢5外周面之间形成流路，因此，能够将电枢5的外周与磁轭3内周面被设置成彼此接近，由此能够实现燃料泵1的紧凑化。

而且，在此结构中，由于燃料排出部10d被形成在泵部P侧(下方)，所以不需要全都设置将用于形成通向发动机侧的流路的配管结构贯通于燃料箱2的内外而至外部那样的配管，而且，由于能够缩短从燃料排出部10d至发动机侧的燃料流路，所以不仅能够减少部件数量，而且能够减小压力损失，能够实现燃料供给装置的进一步的紧凑化，还能够实现燃料箱2的紧凑化。

另外，在此结构中，因为压力调整装置17被设置在泵部P的直径长度内，所以能够实现进一步的紧凑化。

另外，在实施本发明的结构中，燃料泵1由泵支撑单元13的支撑片13c和固定片13d支承在燃料箱2内，在此情况下，在泵支撑单元13中形成了有底筒状部13a，该有底筒状部13a呈封闭状地覆盖燃料箱2的底边2a的贯通孔2b并且与燃料箱底边2a相比位于下方。而且，在有底筒状部13a上形成了贮留用于向燃料泵1的燃料吸入部10c供给的燃料的燃料供给部13f。由此，不需要分别单独地设置用于支承燃料泵1的支撑部件和燃料供给部，因而能够实现减少部件数量、简化结构的目的。而且，燃料供给部13f由于与燃料箱2相比位于下方，所以即使燃料箱2的油面变化也不会受其影响，能够向燃料泵1提供燃料，即使燃料箱2内的燃料变少，也能够可靠地向燃料泵1提供，能够实现稳定的燃料供给。而且，由于能够增大燃料箱2内的有效燃料的量，所以能够实现燃料箱2的进一步的小型化。

而且，在此结构中，由于构成为在燃料供给部13中设有燃料过滤器15，将来自燃料箱2的燃料以经过了过滤的状态贮留在燃料供给部13内，所以不需要另行确保燃料过滤器15配设用的空间，而且能够使燃料过滤器15的形状与燃料供给部13f的大小相匹配地增大，能够做成更好的燃料泵1。

而且，在此结构中，由于在泵支撑单元13中一体地形成了成为来自燃料排出部10d的燃料的流路的燃料引导路13g，所以容易配置用于通向发动机侧的流路的配管，不会成为复杂的结构，能够实现燃料供给装置的小型化。

而且，在此结构中，由于在泵支撑单元13中，一体形成了连接用于向电刷7提供外部电源的外部联接器的联接器部13h，所以，能够进一步实现燃料供给装置的结构的简化，能够有助于紧凑化。

另外，本发明当然不被限定于上述的实施方式，也可以将马达部做成利用无电刷型的电动马达的结构，在此情况下，也能够缩短被配置在磁轭内周面上的定子线圈内周面与转子外周面之间的距离而实现紧凑化，且能够实现燃料流路的缩短化。

产业上的利用可能性

本发明对于搭载在二轮摩托车等车辆中的燃料泵是有用的，不需要在磁轭内形成燃料流路，所以能够将磁轭内周面与电枢外面接近地设置，而且由于不需要将用于形成通向发动机侧的燃料流路的配管结构贯穿内外地设置，能够缩短燃料流路，所以，不仅能够减少部件数量，而且能够减小压力损失，能够实现燃料供给装置及燃料箱的紧凑化。

Claims (2)

1.一种燃料泵，所述燃料泵被设置在燃料箱的底边上，由被内装在壳体的下部的泵部和被内装在壳体的上部以驱动泵部的马达部构成，其特征在于，

所述马达部具备电枢和上侧托架，该电枢具备电枢轴，该上侧托架可转动地支承所述电枢；

所述泵部具备下侧托架、泵托架、叶轮，该下侧托架可转动地支承所述电枢并形成了环状凹部，该泵托架抵接于该下侧托架并形成了环状凹部，该叶轮被配置在形成于所述下侧托架及所述泵托架之间的泵室内，并被固定在所述电枢轴上，随所述电枢的旋转而一体旋转；

在所述泵托架上，形成了燃料吸入部和燃料排出部，该燃料吸入部以与所述泵托架的环状凹部连通的状态在上下方向上贯通，向所述泵部吸入燃料，该燃料排出部以与所述泵托架的环状凹部连通的状态在上下方向上贯通，且向下方突出，将燃料向用于从所述泵部向发动机侧引导的燃料引导路排出，

所述叶轮经所述燃料吸入部向所述泵部内吸入燃料，以所述下侧托架的环状凹部和所述泵托架的环状凹部为流路向所述燃料排出部供给所述吸入的燃料，被供给到该燃料排出部的燃料经所述燃料引导路向发动机侧引导。

2.根据权利要求1所述的燃料泵，其特征在于，由电刷式的电动马达构成了所述马达部。

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