JP4869381B2 - 燃料供給装置 - Google Patents
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Description
この結果、燃料は固定子からの熱により、温度が上昇してベーパが発生し、このベーパにより、ポンプ装置内ではベーパの噛み込み(ベーパロック)が発生し、燃料の吐出量が低下してしまう等の問題点があった。
前記回転子の駆動軸の先端部に固定され駆動軸の軸線に対して傾斜した回転斜板の回転に伴い、この回転斜板の外周面に先端面が当接した前記プランジャが進退して前記シリンダ内の容積が変り、前記隔壁体は、前記電動機ハウジングと前記ポンプ装置ハウジングとで挟持されたフランジ部を有する大径部と、この大径部に接続され前記固定子と前記回転子とを区画する筒部とを有しており、前記筒部の前記回転斜板側の開口端部には、前記駆動軸を回転自在に支持した軸受が嵌着されている。
図1はこの発明の実施の形態1の燃料供給装置が適用された燃料供給システムを示す構成図である。
この燃料供給システムは、燃料タンク1と、この燃料タンク1に燃料供給配管2を介して接続された、この実施の形態1の燃料供給装置3と、この燃料供給装置3に高圧燃料配管4を介して接続された燃料噴射装置5と、高圧燃料配管4から分岐され燃料タンク1に接続された戻し配管6と、戻し配管6に設けられた圧力調整装置7と、燃料供給装置3及び燃料噴射装置5に電気的に接続された制御ユニット8とを備えている。
燃料噴射装置5は、エンジンの回転速度、負荷等に基づいて、制御ユニット8からの駆動信号により、燃料噴射タイミング及び燃料噴射量が制御され、燃料が吸気管(図示せず)内に噴射される。
電動機10は、内部に電動機室Aを有する電動機ハウジング12と、この電動機ハウジング12の円筒壁13内に埋設されたリング状の固定子14と、電動機ハウジング12の中心軸線上であって軸受16,17により回転自在に支持された駆動軸15に永久磁石が固定された回転子18と、駆動軸15のポンプ装置11側の端部に固定された回転斜板19と、固定子14に電気的に接続され電動機ハウジング12から露出した端子20を有するコネクタ21とを備えている。
シリンダブロック24と協同してリング47を挟持した、隔壁体38の大径部45は、フランジ部41と、ポンプ装置ハウジング22の縁部の内壁面にOリング43を介して嵌着した第1の嵌着部39と、電動機ハウジング12の縁部の内壁面に嵌着した第2の嵌着部40とを有している。
隔壁体38は、第1の嵌着部39がポンプ装置ハウジング22に嵌着され、第2の嵌着部40が電動機ハウジング12に嵌着されることで、筒部42が固定子14の内壁面及び回転子18の外周面に接触することなく、隔壁体38の軸心と駆動軸15の軸心とが一致して配置される。
隔壁体38の大径部45が面接触する電動機ハウジング12には、図3に示すようにラビリンス状の連通溝44が形成されている。筒部42の外周壁面と固定子14の内周壁面との間の空隙Gは、下向きに指向した連通溝44を通じて外気と連通している。
内輪が駆動軸15に固定された軸受16は、外輪が隔壁体38に嵌着されており、駆動軸15を回転自在に支持しているとともに、ばね35の弾発力による駆動軸15の反シリンダブロック24側(シリンダブロック24と反対側)軸線方向の荷重に対して支持している。軸受16は、駆動軸15の軸線方向の荷重を支持しているので、隔壁体38の底部に設けた軸受17は、径方向の荷重を支持すればよい。
なお、この軸受17を設けず、軸受16のみで駆動軸15を回転自在に支持してもよい。
回転斜板19の回転に伴い、この回転斜板19の外周面に先端面が当接したプランジャ25は、回転方向の順番に従ってシリンダ23内を順次往復運動し、吸入口32からポンプ装置室B内に流入した燃料は、燃料供給装置3で加圧され、吐出口31を通じて高圧燃料配管4に流れ、燃料噴射装置5から吸気管内に噴射される。
即ち、プランジャ25が電動機10側に移動するに伴い、シリンダ23内の容積が増大に、この増大に伴い、吸入バルブ27は、ばね46の弾性力に逆らって吐出口31側に移動して吸入通路28が開口し、燃料は、吸入通路28、吸入バルブ27を通じてシリンダ23内に流入する。シリンダ23内の燃料は、プランジャ25の反電動機10側(電動機10と反対側)の移動に伴い、加圧され、吐出バルブ29は、ばね33の弾性力に逆らってプレート36の孔37が開口し、燃料は、孔37、吐出バルブ29、吐出通路30を通じて吐出口31に流れる。
従って、固定子14で発生した熱は、筒部42を介して電動機室A内の燃料に伝達されにくく燃料の温度上昇を抑制することができる。
ここで、燃料温度は、代表例として燃料温度が高温に至り易い条件であるエンジンをアイドル放置(所謂ホットソーク)した状態におけるポンプ装置室B内の燃料温度を示す。
この図から分かるように、ある時間経過後には、隔壁体38が無い従来の燃料供給装置と比較して、燃料が約4℃低下している。
また、外気と連通したポンプ装置室B内の燃料圧力はおおよそ大気圧と同じであるが、図5に示す燃料の飽和蒸気圧特性図から分かるように、燃料温度の低下により飽和蒸気圧が低下するので、ポンプ装置11におけるベーパロックが発生しにくい。
従って、大径部45に軸受16が嵌着しているので、ばね35の弾性力及びプランジヤ25に加わる圧力による力による、プランジャ25、回転斜板19及び駆動軸15を通じての軸線方向の荷重の多くは、軸受16で支持されるので、筒部42に対する荷重の負担が軽減され、筒部42の肉厚を薄くすることができる。
このため、固定子14と回転子18との間に筒部42が介在するも、固定子14と回転子18との間のギァップを大きくする必要性がなく、隔壁体38を備えたことによる、電動機10の性能の低下を抑制することができる。この結果、電動機10に流す電流の増加を抑制することができ、燃料の温度上昇を抑制することができる。
また、ギャップG内の温度上昇に伴う圧力上昇を防止することができる。
さらに、隔壁体38を電動機10に組み付ける際には、ギァップG内の空気が封止されることがないので、組み付け作業を円滑に行うことができる。
また、連通溝44は、下向きに指向して外気と連通しているので、例えば固定子14の内壁に生じた結露は、連通溝44を通じて円滑に外部に排出される。
また、隔壁体38は、樹脂で形成されているので、第1の嵌着部39及び第2の嵌着部40を有する大径部45、並びに筒部42を有する複雑な形状の隔壁体38を射出成形により、簡単に、かつ低コストで製作することができる。
また、隔壁体38は、非磁性であるので、固定子14に生じる回転磁界に悪影響を与えることはない。
図6はこの発明の実施の形態2の燃料供給装置3を示す側断面図である。
この実施の形態では、隔壁体38Aは、筒部42Aの底部に孔が形成されており、この孔にOリング52を介してキャップ50が嵌着されている。このキャップ50と駆動軸15の端面との間には、軸受部材51が介在している。
なお、他の構成は実施の形態1と同じである。
なお、他の作用、効果は実施の形態1と同じである。
図7はこの発明の実施の形態3の燃料供給装置3を示す正面図である。
この実施の形態では、電動機ハウジング12の外周面にフィン53が形成されている。
なお、他の構成は実施の形態1と同じである。
なお、他の作用、効果は実施の形態1と同じである。
また、連通溝44は電動機ハウジング12側に形成したが、隔壁体38の大径部45側に形成してもよい。
Claims (7)
- 電動機ハウジングの内部に電動機室を有する電動機と、
吸入口及び吐出口を含むポンプ装置ハウジングの内部に前記電動機室と連通して形成されたポンプ装置室を有するポンプ装置と、
このポンプ装置と前記電動機との間に設けられた隔壁体とを備え、
前記電動機の駆動により、前記ポンプ装置ハウジングの前記吸入口から流入した燃料は、前記ポンプ装置室を通って前記吐出口から排出される燃料供給装置であって、
前記隔壁体は、前記電動機ハウジングに固定され回転磁界を生じさせる固定子と、この固定子の内側に設けられ回転磁界の回転に伴って回転する回転子との間に設けられ、前記ポンプ装置室内の前記燃料が固定子に及ぶのを遮断する筒部を有し、
前記ポンプ装置は、前記ポンプ装置室内に設けられ複数のシリンダを有するシリンダブロックと、このシリンダ内を摺動してシリンダ内に可変容積のポンプ室を形成するプランジャとを備え、
前記回転子の駆動軸の先端部に固定され駆動軸の軸線に対して傾斜した回転斜板の回転に伴い、この回転斜板の外周面に先端面が当接した前記プランジャが進退して前記シリンダ内の容積が変り、
前記隔壁体は、前記電動機ハウジングと前記ポンプ装置ハウジングとで挟持されたフランジ部を有する大径部と、この大径部に接続され前記固定子と前記回転子とを区画する筒部とを有しており、
前記筒部の前記回転斜板側の開口端部には、前記駆動軸を回転自在に支持した軸受が嵌着されていることを特徴とする燃料供給装置。 - 前記筒部の前記回転斜板の反対側には、前記駆動軸の端面に当接し駆動軸からの軸線方向の荷重を支持する軸受部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
- 前記大径部は、前記ポンプ装置ハウジングの開口端部に嵌着された第1の嵌着部と、前記電動機ハウジングの開口端部に嵌着された第2の嵌着部とを有していることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料供給装置。
- 前記筒部の外周面と前記固定子の内周面との間には、空隙が形成されており、この空隙は、前記大径部とこの大径部と面接触した前記電動機ハウジングとの間に形成された連通溝により、外気と連通していることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の燃料供給装置。
- 前記連通溝は、下向きに指向して外気と連通していることを特徴とする請求項4に記載の燃料供給装置。
- 前記電動機ハウジングの外周面にはフィンが形成されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の燃料供給装置。
- 前記隔壁体は、非磁性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の燃料供給装置。
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