JP2010057319A - Fuel pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel pump that performs corrosion control of an armature without causing deterioration in pump performance. <P>SOLUTION: The fuel pump 40 includes a pump motor 42, having a permanent magnet 45 and an armature 50, and drives the pump motor 42 so as to suck fuel and discharge the fuel. A water-repellent monomolecular film layer 51 is formed at a part facing at least the permanent magnet 45 on the surface of the armature 50. The monomolecular film layer 51 is coupled to the surface of the armature 50, subjected to atmospheric-pressure plasma treatment, via a coupling layer 52 formed by a silane coupling agent. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料を吸引して吐出する燃料ポンプに関する。特に、フレキシブル・フューエル・ヴィークル（ＦＦＶ）に搭載される燃料ポンプに関するものである。   The present invention relates to a fuel pump that sucks and discharges fuel. In particular, the present invention relates to a fuel pump mounted on a flexible fuel vehicle (FFV).

近年、ガソリンでもエタノール燃料（バイオ燃料）でも、両者の混合燃料でも走行できる車（ＦＦＶ：Flexible Fuel Vehicle）が実用化されている。ここで、エタノール燃料を使用すると、燃料ポンプに備わるポンプモータのアーマチュア表面が錆びてしまうおそれがあるため、アーマチュア表面に金属メッキを施している。
ところが、アーマチュアセグメントの導通を防ぐため樹脂部分をマスキングする必要があった。このため、製造工程が増加するとともに、樹脂部分のみのマスキング作業自体が煩雑であり、燃料ポンプの製造時間や製造コストを増加させてしまう。 In recent years, a vehicle (FFV: Flexible Fuel Vehicle) that can run on gasoline, ethanol fuel (biofuel), or a mixture of both has been put into practical use. Here, when ethanol fuel is used, the armature surface of the pump motor provided in the fuel pump may be rusted, and therefore the armature surface is plated with metal.
However, it is necessary to mask the resin portion in order to prevent conduction of the armature segment. For this reason, the number of manufacturing steps increases, and the masking operation of only the resin portion itself is complicated, which increases the manufacturing time and manufacturing cost of the fuel pump.

そこで、特許文献１に開示されている樹脂コーティングをアーマチュアに施すことが考えられる。この樹脂コーティングでは、コーティングを施す部材表面に含フッ素樹脂を形成し、パーフルオロポリエーテル鎖又はパーフルオロアルキル鎖を有する撥水化合物を適用して結合させるようになっている。このような樹脂コーティングであれば、上記したような煩雑なマスキング工程が不要となる。
特開２００４−３３０６６４号公報 Therefore, it is conceivable to apply the resin coating disclosed in Patent Document 1 to the armature. In this resin coating, a fluorine-containing resin is formed on the surface of a member to be coated, and a water-repellent compound having a perfluoropolyether chain or a perfluoroalkyl chain is applied and bonded. Such a resin coating eliminates the complicated masking step as described above.
JP 2004-330664 A

しかしながら、上記した樹脂コーティングによって形成される撥水膜は、その膜厚が１００〜３００μｍであるため、アーマチュア表面に樹脂コーティングを施すと、アーマチュアとステータ間のエアギャップを大きくしなければならないという問題があった。自動車用の燃料ポンプにおけるアーマチュアとステータ間のエアギャップは、一般的に２００〜３００μｍ程度であるからである。そして、アーマチュアとステータ間のエアギャップが大きくなると、ポンプモータの性能、つまり燃料ポンプの性能が低下してしまう。   However, since the water-repellent film formed by the above-described resin coating has a film thickness of 100 to 300 μm, if the resin coating is applied to the armature surface, the air gap between the armature and the stator must be increased. was there. This is because the air gap between the armature and the stator in a fuel pump for automobiles is generally about 200 to 300 μm. And if the air gap between an armature and a stator becomes large, the performance of a pump motor, ie, the performance of a fuel pump will fall.

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ポンプ性能の低下を招くことなくアーマチュアの防錆を行うことができる燃料ポンプを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel pump that can prevent rusting of an armature without causing deterioration in pump performance.

上記問題点を解決するためになされた本発明は、ステータとアーマチュアとを有するポンプモータを備え、前記ポンプモータを駆動して燃料を吸引して吐出する燃料ポンプにおいて、前記アーマチュアの表面のうち少なくとも前記ステータに対面する部分に、撥水性を有する単分子膜層が形成されていることを特徴とする。   The present invention made to solve the above problems comprises a pump motor having a stator and an armature, wherein the pump motor drives the pump motor to suck and discharge fuel, and at least the surface of the armature A monomolecular film layer having water repellency is formed on a portion facing the stator.

この燃料ポンプにおけるアーマチュアは、その表面のうち少なくともステータに対面する部分に撥水性を有する単分子膜層が形成されているので、アーマチュア表面の撥水性が確保され、アーマチュアの防錆を確実に行うことができる。そして、単分子膜層は、その厚みが数十ｎｍであるから、アーマチュアとステータ間のエアギャップを大きくする必要がない。これにより、ポンプモータの性能低下、つまり燃料ポンプの性能低下を招くこともない。また、アーマチュア表面に単分子膜層を形成する際には、金属メッキを施す場合のように煩雑なマスキング工程が不要であるから、燃料ポンプの製造時間や製造コストを低減することもできる。   The armature in this fuel pump has a water-repellent monomolecular film layer formed on at least a portion of the surface facing the stator, so that the water-repellent surface of the armature is ensured and the armature is reliably rust-proof. be able to. And since the thickness of the monomolecular film layer is several tens of nm, it is not necessary to enlarge the air gap between the armature and the stator. As a result, the performance of the pump motor is not degraded, that is, the performance of the fuel pump is not degraded. Further, when the monomolecular film layer is formed on the armature surface, a complicated masking step as in the case of performing metal plating is not required, so that the manufacturing time and manufacturing cost of the fuel pump can be reduced.

本発明に係る燃料ポンプにおいて、前記単分子膜層は、テトラフルオロエチレンコポリマー又はパーフルオロポリエーテル化合物を含んでいることが望ましい。   In the fuel pump according to the present invention, the monomolecular film layer preferably contains a tetrafluoroethylene copolymer or a perfluoropolyether compound.

単分子膜層の主材料として、このような材料を用いることにより、アーマチュア表面と単分子膜層との密着性を向上させることができる。また、上記の材料を用いて形成した単分子膜層では、撥油性も有するので表面に燃料が付着しにくいため、アーマチュアが回転する際の抵抗が少なくなり、ポンプモータの性能、つまり燃料ポンプの性能を向上させることができる。   By using such a material as the main material of the monomolecular film layer, the adhesion between the armature surface and the monomolecular film layer can be improved. In addition, since the monomolecular film layer formed using the above materials has oil repellency, it is difficult for the fuel to adhere to the surface, so the resistance when the armature rotates is reduced, and the performance of the pump motor, that is, the fuel pump Performance can be improved.

また、本発明に係る燃料ポンプにおいて、前記単分子膜層は、前記アーマチュアの表面とシランカップリング剤を介して結合されていることが望ましい。   In the fuel pump according to the present invention, it is preferable that the monomolecular film layer is bonded to the surface of the armature through a silane coupling agent.

このようにシランカップリング剤を用いることにより、アーマチュアの表面と単分子膜層との密着性を高めることができる。   Thus, by using a silane coupling agent, the adhesiveness of the surface of an armature and a monomolecular film layer can be improved.

さらに、本発明に係る燃料ポンプにおいて、前記単分子膜層は、大気圧プラズマ処理がなされた前記アーマチュアの表面に形成されていることが好ましい。   Furthermore, in the fuel pump according to the present invention, the monomolecular film layer is preferably formed on a surface of the armature that has been subjected to atmospheric pressure plasma treatment.

大気圧プラズマ処理により、アーマチュア表面にプラズマが照射されると、その表面に付着した汚れが化学反応して除去されるとともに、アーマチュア表面に官能基が生成されてその表面が活性化される。すなわち、アーマチュア表面の洗浄と活性化が同時に行われる。そして、このような処理されたアーマチュア表面に単分子膜層が形成されているため、単分子膜層がアーマチュア表面に電気的及び化学的に結合しており、アーマチュアの表面と単分子膜層との密着性をより一層高めることができる。   When the armature surface is irradiated with plasma by the atmospheric pressure plasma treatment, dirt attached to the surface is removed by a chemical reaction, and a functional group is generated on the armature surface to activate the surface. That is, the armature surface is simultaneously cleaned and activated. Since the monomolecular film layer is formed on the armature surface thus treated, the monomolecular film layer is electrically and chemically bonded to the armature surface, and the surface of the armature, the monomolecular film layer, Can be further improved.

本発明に係る燃料ポンプによれば、上記した通り、ポンプ性能の低下を招くことなくアーマチュアの防錆を行うことができる。また、製造工程を簡略化することができるので、燃料ポンプの製造時間や製造コストを低減することもできる。   According to the fuel pump according to the present invention, as described above, it is possible to prevent the armature from being rusted without deteriorating the pump performance. In addition, since the manufacturing process can be simplified, the manufacturing time and manufacturing cost of the fuel pump can be reduced.

以下、本発明の燃料ポンプを具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態では、本発明の燃料ポンプを適用した燃料供給装置を例示する。そこで、本実施の形態に係る燃料供給装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る燃料供給装置の概略構成を示す断面図である。   Hereinafter, a most preferred embodiment in which the fuel pump of the present invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a fuel supply device to which the fuel pump of the present invention is applied is exemplified. Therefore, the fuel supply apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a fuel supply apparatus according to the present embodiment.

図１に示すように、燃料供給装置１０は、自動車（ＦＦＶ）の燃料タンク２０内に取り付けられており、燃料タンク２０内の燃料を吸引し、吸引した燃料を燃料タンク２０外の外部装置（例えば、エンジン等）に供給するようになっている。   As shown in FIG. 1, the fuel supply device 10 is mounted in a fuel tank 20 of an automobile (FFV), sucks fuel in the fuel tank 20, and draws the sucked fuel to an external device (outside the fuel tank 20) For example, it is supplied to an engine or the like.

燃料タンク２０の上部には、開口部２０ａが形成され、この開口部２０ａは蓋２２によって塞がれている。蓋２２には、燃料吐出ポート２２ａが形成されている。燃料吐出ポート２２ａの下側の端部（上流端）２２ｂには、配管７８が接続されている。一方、燃料吐出ポート２２ａの上側の端部（下流端）２２ｃには、図示しない配管によって外部装置に接続されている。また、蓋２２には、ガイドバー２４，２５が取り付けられている。ガイドバー２４，２５は、蓋２２から下方に延びており、その下端部が燃料供給装置１０と係合している。これにより、燃料供給装置１０の水平方向の位置が規定されている。   An opening 20 a is formed in the upper part of the fuel tank 20, and the opening 20 a is closed by a lid 22. The lid 22 has a fuel discharge port 22a. A pipe 78 is connected to the lower end (upstream end) 22b of the fuel discharge port 22a. On the other hand, the upper end (downstream end) 22c of the fuel discharge port 22a is connected to an external device by a pipe (not shown). Further, guide bars 24 and 25 are attached to the lid 22. The guide bars 24 and 25 extend downward from the lid 22, and the lower ends thereof are engaged with the fuel supply device 10. Thereby, the horizontal position of the fuel supply apparatus 10 is defined.

さらに、燃料供給装置１０と蓋２２との間には、スプリング２６が設けられている。スプリング２６は、燃料供給装置１０を燃料タンク２０の底部２０ｂに向けて付勢している。これにより、燃料供給装置１０は、燃料タンク２０の底面２０ｂに押しつけられて固定されている。   Further, a spring 26 is provided between the fuel supply device 10 and the lid 22. The spring 26 urges the fuel supply device 10 toward the bottom 20 b of the fuel tank 20. Thereby, the fuel supply device 10 is pressed against the bottom surface 20b of the fuel tank 20 and fixed.

燃料供給装置１０は、リザーバカップ３０と、燃料ポンプ４０と、第１サクションフィルタ８０と、第２サクションフィルタ８２と、フィルタエレメント８４とを備えている。   The fuel supply device 10 includes a reservoir cup 30, a fuel pump 40, a first suction filter 80, a second suction filter 82, and a filter element 84.

リザーバカップ３０は、カップ形状をなす容器であり、その底面３０ａが燃料タンク２０の底面２０ｂに接触した状態で固定されている。リザーバカップ３０の底面３０ａの一部には底上げ部３０ｂが形成されている。底上げ部３０ｂは、燃料タンク２０の底面２０ｂに対して非接触となっている。   The reservoir cup 30 is a cup-shaped container, and is fixed with its bottom surface 30 a in contact with the bottom surface 20 b of the fuel tank 20. A bottom raised portion 30 b is formed on a part of the bottom surface 30 a of the reservoir cup 30. The bottom raised portion 30 b is not in contact with the bottom surface 20 b of the fuel tank 20.

燃料ポンプ４０は、リザーバカップ３０内の略中央部に固定されている。この燃料ポンプ４０により、燃料タンク２０内（リザーバカップ３０外）の燃料がリザーバカップ３０内に送出されるとともに、リザーバカップ３０内の燃料が外部装置に送出されるようになっている。ここで、燃料ポンプ４０について図２を参照しながら詳細に説明する。図２は、燃料ポンプの概略構成を示す断面図である。   The fuel pump 40 is fixed to a substantially central portion in the reservoir cup 30. The fuel pump 40 sends fuel in the fuel tank 20 (outside the reservoir cup 30) into the reservoir cup 30 and sends fuel in the reservoir cup 30 to an external device. Here, the fuel pump 40 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fuel pump.

図２に示すように、燃料ポンプ４０は、ハウジング４４と、ハウジング４４の上側の端部に固定されているカバー４６と、ハウジング４４の下側の端部に固定されているケーシング４８とを備えている。   As shown in FIG. 2, the fuel pump 40 includes a housing 44, a cover 46 fixed to the upper end portion of the housing 44, and a casing 48 fixed to the lower end portion of the housing 44. ing.

ハウジング４４の内部には、ポンプモータ４２が配設されている。ポンプモータ４２は、アーマチュア５０と永久磁石４５とを備えている。なお、永久磁石４５がステータに相当する。アーマチュア５０は、シャフト５０ａと、シャフト５０ａに固定されている積層鉄心５０ｂと、積層鉄心５０ｂに巻回されているコイルと、コイルと電気的に接続されている整流子５０ｃ等を備えている。シャフト５０ａは、カバー４６に形成されている軸受４６ａと、ケーシング４８に形成されている軸受４８ａとにより回転可能に支持されている。これにより、アーマチュア５０全体が回転可能とされている。そして、アーマチュア５０の表面には、単分子膜層５１が形成されている。なお、単分子膜層５１の詳細については後述する。   A pump motor 42 is disposed inside the housing 44. The pump motor 42 includes an armature 50 and a permanent magnet 45. The permanent magnet 45 corresponds to the stator. The armature 50 includes a shaft 50a, a laminated iron core 50b fixed to the shaft 50a, a coil wound around the laminated iron core 50b, a commutator 50c electrically connected to the coil, and the like. The shaft 50 a is rotatably supported by a bearing 46 a formed on the cover 46 and a bearing 48 a formed on the casing 48. Thereby, the whole armature 50 can be rotated. A monomolecular film layer 51 is formed on the surface of the armature 50. The details of the monomolecular film layer 51 will be described later.

一方、ハウジング４４の内壁面には、永久磁石４５が固定されている。永久磁石４５は、アーマチュア５０の周囲を取り囲むように配設されている。つまり、永久磁石４５は、アーマチュア５０の外周に僅かな隙間（エアギャップ）をとって配置されている。なお、本実施の形態では、永久磁石４５とアーマチュア５０との間におけるエアギャップは、約２５０μｍとされている。   On the other hand, a permanent magnet 45 is fixed to the inner wall surface of the housing 44. The permanent magnet 45 is disposed so as to surround the armature 50. That is, the permanent magnet 45 is arranged with a slight gap (air gap) on the outer periphery of the armature 50. In the present embodiment, the air gap between the permanent magnet 45 and the armature 50 is about 250 μm.

カバー４６には、燃料吐出口４６ｂが形成されているとともに、ブラシ４６ｃが固定されている。ブラシ４６ｃは、アーマチュア５０の回転時に整流子５０ｃと摺接するようになっている。そして、ブラシ４６ｃに、外部から電力を供給することができるようになっている。   A fuel discharge port 46b is formed in the cover 46, and a brush 46c is fixed. The brush 46c is in sliding contact with the commutator 50c when the armature 50 rotates. The brush 46c can be supplied with electric power from the outside.

このようなポンプモータ４２では、ブラシ４６ｃに電力が供給されると、整流子５０ｃを介して、アーマチュア５０のコイルに電流が流れる。そうすると、コイルに流れる電流により生じる磁界と永久磁石４５の磁界とが作用してアーマチュア５０が回転するようになっている。   In such a pump motor 42, when electric power is supplied to the brush 46c, a current flows through the coil of the armature 50 via the commutator 50c. Then, the magnetic field generated by the current flowing through the coil and the magnetic field of the permanent magnet 45 act to rotate the armature 50.

そして、ケーシング４８にはインペラ収容室が形成されており、インペラ収容室内に略円盤形状のインペラ５２が収容されている。インペラ５２は、シャフト５０ａに対して軸方向に移動可能に固定されている。このため、インペラ５２はシャフト５０ａとともに回転するようになっている。
また、ケーシング４８には、燃料ポンプ４０内に導入された燃料を、リザーバカップ３０内に吐出するための燃料吐出流路７６と、ポンプモータ４２へ吐出するための燃料吐出流路６３とが形成されている。 An impeller accommodating chamber is formed in the casing 48, and a substantially disc-shaped impeller 52 is accommodated in the impeller accommodating chamber. The impeller 52 is fixed so as to be movable in the axial direction with respect to the shaft 50a. For this reason, the impeller 52 rotates with the shaft 50a.
The casing 48 is also formed with a fuel discharge passage 76 for discharging the fuel introduced into the fuel pump 40 into the reservoir cup 30 and a fuel discharge passage 63 for discharging the fuel to the pump motor 42. Has been.

図１に戻って、リザーバカップ３０の底上げ部３０ｂと燃料タンク２０の底面２０ｂとの間に、第１サクションフィルタ８０が設置されている。この第１サクションフィルタ８０は、燃料中の比較的大きい異物を取り除くフィルタである。また、リザーバカップ３０の底上げ部３０ｂには開口が形成されており、その開口に連結管３３が取り付けられている。連結管３３は、第１サクションフィルタ８０と燃料ポンプ４０の燃料吸入流路７４とを接続している。   Returning to FIG. 1, a first suction filter 80 is installed between the bottom raising portion 30 b of the reservoir cup 30 and the bottom surface 20 b of the fuel tank 20. The first suction filter 80 is a filter that removes relatively large foreign matters in the fuel. Further, an opening is formed in the bottom raising portion 30b of the reservoir cup 30, and a connecting pipe 33 is attached to the opening. The connecting pipe 33 connects the first suction filter 80 and the fuel suction passage 74 of the fuel pump 40.

また、リザーバカップ３０内の底面３０ａ近傍には、第２サクションフィルタ８２が設置されている。この第２サクションフィルタ８２は、燃料中の中程度の大きさの異物を取り除くフィルタである。第２サクションフィルタ８２は、連結管３４によって燃料ポンプ４０の燃料吸入流路６４に接続されている   A second suction filter 82 is installed near the bottom surface 30 a in the reservoir cup 30. The second suction filter 82 is a filter that removes medium-sized foreign matter in the fuel. The second suction filter 82 is connected to the fuel intake passage 64 of the fuel pump 40 by the connecting pipe 34.

また、リザーバカップ３０内にはフィルタエレメント８４が設置されている。このフィルタエレメント８４は、燃料中の微細な異物を取り除くフィルタである。フィルタエレメント８４は、略円筒形状をなしており、燃料ポンプ４０の周囲を取り囲むように配置されている。フィルタエレメント８４は、燃料吸入口８４ａと燃料吐出口８４ｂとを備えている。燃料吸入口８４ａは、配管７９によって燃料ポンプ４０の燃料吐出口４６ｂに接続されている。燃料吐出口８４ｂは、配管７８によって蓋２２の燃料吐出ポート２２ａに接続されている。   A filter element 84 is installed in the reservoir cup 30. The filter element 84 is a filter that removes fine foreign matters in the fuel. The filter element 84 has a substantially cylindrical shape and is arranged so as to surround the periphery of the fuel pump 40. The filter element 84 includes a fuel intake port 84a and a fuel discharge port 84b. The fuel intake port 84 a is connected to the fuel discharge port 46 b of the fuel pump 40 by a pipe 79. The fuel discharge port 84 b is connected to the fuel discharge port 22 a of the lid 22 by a pipe 78.

ここで、アーマチュア５０の表面に単分子膜層５１を形成する手順について、図３を参照しながら説明する。図３は、アーマチュアの表面に単分子膜層を形成する手順を示すフローチャートである。
まず、アーマチュア５０を洗浄する。具体的には、アーマチュア５０をアセトン等の洗浄液に浸した状態で、超音波洗浄を実施する（ステップ１０）。この洗浄工程は、例えば、常温で３分間実施される。次に、洗浄されたアーマチュア５０の表面に大気圧プラズマ処理を実施する（ステップ１１）。具体的には、図４に示すように、アーマチュア５０を回転させながら、プラズマ照射装置５５から発せられるプラズマをアーマチュア５０の表面に照射していく。図４は、プラズマ照射工程を示す概略図である。なお、アーマチュア５０の回転速度は、例えば、１０〜２０ｒｐｍである。照射装置とアーマチュア５０との間隔は、例えば、１０ｍｍである。プラズマの照射は、大気圧で実施される。このプラズマ照射工程は、複数回実施してもよい。 Here, a procedure for forming the monomolecular film layer 51 on the surface of the armature 50 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for forming a monomolecular film layer on the surface of the armature.
First, the armature 50 is washed. Specifically, ultrasonic cleaning is performed with the armature 50 immersed in a cleaning solution such as acetone (step 10). This cleaning step is performed, for example, at room temperature for 3 minutes. Next, atmospheric pressure plasma treatment is performed on the surface of the cleaned armature 50 (step 11). Specifically, as shown in FIG. 4, the surface of the armature 50 is irradiated with plasma emitted from the plasma irradiation device 55 while rotating the armature 50. FIG. 4 is a schematic view showing a plasma irradiation process. In addition, the rotational speed of the armature 50 is 10-20 rpm, for example. The distance between the irradiation device and the armature 50 is, for example, 10 mm. Plasma irradiation is performed at atmospheric pressure. This plasma irradiation step may be performed a plurality of times.

そして、大気圧プラズマ処理がなされたアーマチュア５０の表面に、単分子膜層５１を形成する（ステップ１２）。具体的には、表面に形成する単分子膜の成分に調整された液剤にアーマチュア５０が浸される。そして、この液剤を超音波によって攪拌することによりアーマチュア５０の表面に単分子膜層５１を成層する。   Then, a monomolecular film layer 51 is formed on the surface of the armature 50 that has been subjected to the atmospheric pressure plasma treatment (step 12). Specifically, the armature 50 is immersed in a liquid agent adjusted to the component of the monomolecular film formed on the surface. Then, the monomolecular film layer 51 is formed on the surface of the armature 50 by stirring the liquid agent with ultrasonic waves.

単分子膜層５１を形成するための液剤としては、例えば、撥水・撥油性を有するテトラフロオロエチレンコポリマー（ＣＦ2ＣＦ2）nをベースとして、変性シリコーン（Ｒ1Ｒ2ＳｉＯ）mを分散させたものを主剤として用いている。この主剤は、変性シリコーンをベースとしてテトラフロオロエチレンコポリマーを分散させてもよい。
また、この液剤には、硬化剤として脂肪族ポリイソシアネートと、密着性向上剤（シランカップリング剤）としてオルガノシランと、溶媒としてケトン系溶剤（アセトン、酢酸ブチル等）を混合している。 Examples of the liquid agent for forming the monomolecular film layer 51 include a modified silicone (R 1 R 2 SiO) m based on a tetrafluoroethylene copolymer (CF 2 CF 2 ) n having water and oil repellency. The dispersed material is used as the main agent. This main agent may be dispersed in a tetrafluoroethylene copolymer based on a modified silicone.
In addition, an aliphatic polyisocyanate as a curing agent, an organosilane as an adhesion improver (silane coupling agent), and a ketone solvent (acetone, butyl acetate, etc.) as a solvent are mixed in this liquid agent.

その後、上記の液剤からアーマチュア５０を引き上げ、溶剤が表面に付着したアーマチュア５０を乾燥させる（ステップ１３）。これにより、アーマチュア５０の表面に、単分子膜層５１が形成される。この単分子膜層５１は、略一定の膜厚で形成されており、その厚みは数十ｎｍである。このため、ポンプモータ４２において、永久磁石４５とアーマチュア５０との間におけるエアギャップを大きくする必要がない。これにより、アーマチュア５０の表面に単分子膜層５１を形成しても、ポンプモータ４２の性能を低下させることがない。つまり、アーマチュア５０の表面に単分子膜層５１を形成したことによって、燃料ポンプ４０の性能が低下することがない。   Thereafter, the armature 50 is pulled up from the liquid agent, and the armature 50 with the solvent attached to the surface is dried (step 13). Thereby, a monomolecular film layer 51 is formed on the surface of the armature 50. The monomolecular film layer 51 is formed with a substantially constant film thickness, and the thickness is several tens of nm. For this reason, in the pump motor 42, it is not necessary to enlarge the air gap between the permanent magnet 45 and the armature 50. Thereby, even if the monomolecular film layer 51 is formed on the surface of the armature 50, the performance of the pump motor 42 is not deteriorated. That is, the performance of the fuel pump 40 is not deteriorated by forming the monomolecular film layer 51 on the surface of the armature 50.

このように、アーマチュア５０の表面に単分子膜層５１を形成する際には、金属メッキを施す場合のように煩雑なマスキング工程が不要となる。また、大気圧プラズマ処理を行っているため、樹脂コーティングを行う場合のように、アルカリ洗浄と水洗浄と乾燥をする必要がない。これらのことから、燃料ポンプ４０の製造時間や製造コストを低減することができる。   Thus, when forming the monomolecular film layer 51 on the surface of the armature 50, a complicated masking step is not required as in the case of performing metal plating. Further, since atmospheric pressure plasma treatment is performed, it is not necessary to perform alkali cleaning, water cleaning and drying as in the case of resin coating. From these things, the manufacturing time and manufacturing cost of the fuel pump 40 can be reduced.

上記した液剤で成層された単分子膜層５１とアーマチュア５０の表面との接合状態を図５を参照して説明する。図５は、単分子膜層とアーマチュアの表面との結合状態を分子構造を用いて示す模式図である。アーマチュア５０の表面にプラズマを照射すると、アーマチュア５０の表面が活性化され、官能基である自然酸化膜のＯＨ基が生成される。この状態で上記した液剤に浸すと、アーマチュア５０の表面とテトラフロオロエチレンコポリマーとがシアンカップリング剤によって結合された密着性の高い接合層５２が形成される。これにより、単分子膜層５１がアーマチュア５０の表面に電気的及び化学的に結合され、アーマチュア５０の表面に密着性の高い単分子膜層５１を形成することができる。従って、アーマチュア５０の撥水性を確保することができ、防錆を確実に行うことができる。   A bonding state between the monomolecular film layer 51 stratified with the liquid agent and the surface of the armature 50 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the bonding state between the monomolecular film layer and the surface of the armature using the molecular structure. When the surface of the armature 50 is irradiated with plasma, the surface of the armature 50 is activated and OH groups of a natural oxide film, which is a functional group, are generated. When immersed in the above-described liquid agent in this state, a bonding layer 52 having high adhesion in which the surface of the armature 50 and the tetrafluoroethylene copolymer are bonded by a cyan coupling agent is formed. Thereby, the monomolecular film layer 51 is electrically and chemically bonded to the surface of the armature 50, and the monomolecular film layer 51 having high adhesion can be formed on the surface of the armature 50. Therefore, the water repellency of the armature 50 can be ensured, and rust prevention can be performed reliably.

なお、単分子膜層の成層工程で用いられる液剤は、上記した以外の液剤を用いることもできる。例えば、パーフルオロポリエーテル化合物（ＰＦＰＥ）を主剤とし、溶剤としてパーフルオロヘキサンを混合した液剤を用いてもよい。この場合には、図６に示すように、アーマチュア５０の表面とパーフルオロポリエーテル化合物とが、密着性の高い結合層５２ａによって結合される。このような液剤を用いても、アーマチュア５０の表面に密着性の高い単分子膜層５１ａを形成することができるので、アーマチュア５０の撥水性を確保することができ、防錆を確実に行うことができる。   In addition, the liquid agent used at the layering process of a monomolecular film layer can also use liquid agents other than the above-mentioned. For example, a liquid agent in which perfluoropolyether compound (PFPE) is a main ingredient and perfluorohexane is mixed as a solvent may be used. In this case, as shown in FIG. 6, the surface of the armature 50 and the perfluoropolyether compound are bonded together by a bonding layer 52a having high adhesion. Even if such a liquid agent is used, the monomolecular film layer 51a having high adhesion can be formed on the surface of the armature 50, so that the water repellency of the armature 50 can be ensured and the rust prevention is surely performed. Can do.

続いて、上記した構成を有する燃料供給装置１０の動作について説明する。ここで、燃料供給装置１０を動作させたときの燃料の流れを、図１に矢印１０１〜１０６で示している。燃料供給装置１０は、燃料ポンプ４０のポンプモータ４２に電力を供給する（より詳細には、ブラシ４６ｃを介してアーマチュア５０のコイルに電流を流す）ことにより動作する。   Subsequently, the operation of the fuel supply apparatus 10 having the above-described configuration will be described. Here, the flow of fuel when the fuel supply device 10 is operated is indicated by arrows 101 to 106 in FIG. The fuel supply device 10 operates by supplying electric power to the pump motor 42 of the fuel pump 40 (more specifically, current is supplied to the coil of the armature 50 via the brush 46c).

ポンプモータ４２に電力が供給されると、アーマチュア５０が回転する。そうすると、アーマチュア５０とともにインペラ５２が回転する。インペラ５２が回転すると、燃料タン２０内（リザーバカップ３０外）の燃料が、第１サクションフィルタ８０を介して燃料吸入流路７４から燃料ポンプ４０内に導入される（図１の矢印１０１参照）。このとき、第１サクションフィルタ８０により燃料中に存在する比較的大きい異物が除去される。このようにして燃料ポンプ４０内に導入された燃料は、燃料吐出流路７６からリザーバカップ３０内に吐出される（図１の矢印１０２参照）。   When electric power is supplied to the pump motor 42, the armature 50 rotates. Then, the impeller 52 rotates together with the armature 50. When the impeller 52 rotates, the fuel in the fuel tank 20 (outside the reservoir cup 30) is introduced into the fuel pump 40 from the fuel suction passage 74 via the first suction filter 80 (see arrow 101 in FIG. 1). . At this time, relatively large foreign matter present in the fuel is removed by the first suction filter 80. The fuel thus introduced into the fuel pump 40 is discharged into the reservoir cup 30 from the fuel discharge passage 76 (see arrow 102 in FIG. 1).

また、リザーバカップ３０内の燃料が、第２サクションフィルタ８２を介して燃料吸入通路６４から燃料ポンプ４０内に導入される（図１の矢印１０３参照）。このとき、第２サクションフィルタ８２により燃料中に存在する中程度の大きさの異物が除去される。このようにして燃料ポンプ４０内に導入された燃料は、インペラ５２の回転による遠心力を受けて昇圧され、その昇圧された燃料が、燃料吐出流路６３からポンプモータ４２へ吐出される（図１の矢印１０４参照）。ポンプモータ４２へ吐出された燃料は、ポンプモータ４２内を上方へ流れ、燃料吐出口４６ｂから燃料ポンプ４０外へ吐出される。   Further, the fuel in the reservoir cup 30 is introduced into the fuel pump 40 from the fuel suction passage 64 via the second suction filter 82 (see arrow 103 in FIG. 1). At this time, medium foreign matter present in the fuel is removed by the second suction filter 82. The fuel introduced into the fuel pump 40 in this manner is boosted by receiving centrifugal force due to the rotation of the impeller 52, and the boosted fuel is discharged from the fuel discharge passage 63 to the pump motor 42 (FIG. 1 arrow 104). The fuel discharged to the pump motor 42 flows upward in the pump motor 42 and is discharged out of the fuel pump 40 from the fuel discharge port 46b.

ここで、エタノール燃料（フレキシブル燃料）を使用した場合には、燃料がポンプモータ４２を通過する際に、アーマチュア５０の表面に水滴が付着して錆びてしまうおそれがあった。これに対して、本実施の形態では、アーマチュア５０の表面に撥水性を有する単分子膜層５１を形成しているので、アーマチュア５０の表面に水滴が付着しにくくなっている。例え、アーマチュア５０の表面に水滴が付着しても、錆びる可能性のある金属部分は単分子膜層５１により覆われている。これにより、エタノール燃料を使用しても、アーマチュア５０が錆びることを確実に防止することができる。
また、単分子膜層５１は撥油性も有しているので、燃料が付着しにくいため、アーマチュア５０が回転する際の抵抗が少なくなり、ポンプモータ４２の性能、つまり燃料ポンプ４０の性能を向上させることができる。 Here, when ethanol fuel (flexible fuel) is used, when the fuel passes through the pump motor 42, water droplets may adhere to the surface of the armature 50 and rust. On the other hand, in the present embodiment, since the monomolecular film layer 51 having water repellency is formed on the surface of the armature 50, it is difficult for water droplets to adhere to the surface of the armature 50. For example, even if water droplets adhere to the surface of the armature 50, the metal portion that may rust is covered with the monomolecular film layer 51. Thereby, even if ethanol fuel is used, it can prevent reliably that the armature 50 rusts.
Further, since the monomolecular film layer 51 also has oil repellency, it is difficult for the fuel to adhere to it, so that the resistance when the armature 50 rotates is reduced, and the performance of the pump motor 42, that is, the performance of the fuel pump 40 is improved. Can be made.

そして、燃料吐出口４６ｂから吐出された燃料は、配管７９を介してフィルタエレメント８４内に流入する（図１矢印１０５参照）。フィルタエレメント内に流入した燃料は、フィルタエレメント８４内を流れ、ここで燃料中に存在する微細な異物が除去される。フィルタエレメント８４を通過した燃料は、燃料吐出口８４ｂから配管７８内に流入する（図１の矢印１０６参照）。配管７８内に流入した燃料は、燃料吐出ポート２２ａを経て外部装置へ供給される。   The fuel discharged from the fuel discharge port 46b flows into the filter element 84 through the pipe 79 (see arrow 105 in FIG. 1). The fuel that has flowed into the filter element flows through the filter element 84, where fine foreign matter present in the fuel is removed. The fuel that has passed through the filter element 84 flows into the pipe 78 from the fuel discharge port 84b (see arrow 106 in FIG. 1). The fuel that has flowed into the pipe 78 is supplied to the external device via the fuel discharge port 22a.

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る燃料ポンプ４０によれば、撥水性を有する単分子膜層５１が表面に形成されたアーマチュア５０を有しているので、アーマチュア５０の防錆を確実に行うことができる。そして、単分子膜層５１は、その厚みが数十ｎｍであるから、アーマチュア５０と永久磁石４５間のエアギャップを大きくする必要がない。このため、ポンプモータ４２の性能低下、つまり燃料ポンプ４０の性能低下を招くことがない。   As described above in detail, according to the fuel pump 40 according to the present embodiment, since the monomolecular film layer 51 having water repellency has the armature 50 formed on the surface, the rust prevention of the armature 50 is achieved. Can be performed reliably. Since the monomolecular film layer 51 has a thickness of several tens of nanometers, it is not necessary to increase the air gap between the armature 50 and the permanent magnet 45. For this reason, the performance degradation of the pump motor 42, that is, the performance degradation of the fuel pump 40 is not caused.

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。   It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.

実施の形態に係る燃料供給装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the fuel supply apparatus which concerns on embodiment. 燃料ポンプの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a fuel pump. アーマチュアの表面に単分子膜層を形成する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which forms a monomolecular film layer on the surface of an armature. プラズマ照射工程を示す概略図である。It is the schematic which shows a plasma irradiation process. 単分子膜層とアーマチュアの表面との結合状態を分子構造を用いて示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the coupling | bonding state of a monomolecular film layer and the surface of an armature using molecular structure. 別形態の単分子膜層とアーマチュアの表面との結合状態を分子構造を用いて示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the coupling | bonding state of the monomolecular film layer of another form, and the surface of an armature using molecular structure.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 燃料供給装置
４０ 燃料ポンプ
４２ ポンプモータ
４４ ハウジング
４５ 永久磁石
４６ カバー
４８ ケーシング
５０ アーマチュア
５０ａ シャフト
５０ｂ 積層鉄心
５０ｃ 整流子
５１ 単分子膜層
５１ａ 単分子膜層
５２ 結合層
５２ａ 結合層
５５ プラズマ照射装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel supply apparatus 40 Fuel pump 42 Pump motor 44 Housing 45 Permanent magnet 46 Cover 48 Casing 50 Armature 50a Shaft 50b Laminated iron core 50c Commutator 51 Monomolecular film layer 51a Monomolecular film layer 52 Bonding layer 52a Bonding layer 55 Plasma irradiation apparatus

Claims (4)

ステータとアーマチュアとを有するポンプモータを備え、前記ポンプモータを駆動して燃料を吸引して吐出する燃料ポンプにおいて、
前記アーマチュアの表面のうち少なくとも前記ステータに対面する部分に、撥水性を有する単分子膜層が形成されている
ことを特徴とする燃料ポンプ。 A fuel pump comprising a pump motor having a stator and an armature, wherein the pump motor is driven to suck and discharge fuel,
A fuel pump, wherein a monomolecular film layer having water repellency is formed on at least a portion of the surface of the armature facing the stator. 請求項１に記載する燃料ポンプにおいて、
前記単分子膜層は、テトラフルオロエチレンコポリマー又はパーフルオロポリエーテル化合物を含んでいることを特徴とする燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 1, wherein
The fuel pump, wherein the monomolecular film layer contains a tetrafluoroethylene copolymer or a perfluoropolyether compound. 請求項１又は請求項２に記載する燃料ポンプにおいて、
前記単分子膜層は、前記アーマチュアの表面とシランカップリング剤を介して結合されている
ことを特徴とする燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 1 or 2,
The fuel pump, wherein the monomolecular film layer is bonded to the surface of the armature through a silane coupling agent. 請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの燃料ポンプにおいて、
前記単分子膜層は、大気圧プラズマ処理がなされた前記アーマチュアの表面に形成されている
ことを特徴とする燃料ポンプ。 The fuel pump according to any one of claims 1 to 3,
The fuel pump, wherein the monomolecular film layer is formed on a surface of the armature that has been subjected to atmospheric pressure plasma treatment.
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