JPH04203287A - 車輌用燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明はモータ部より出力される回転力によってポンプ
部が駆動されてポンプ作用を成す燃料ポンプに関し、二
輪車、四輪車、等の車輌に搭載される車輌用燃料ポンプ
に関する。

［従来の技術］ 従来、−ｅ的に使用される車輌用名相ポンプ（以下燃料
ポンプという）について第２図により説明する。

燃料ポンプはモータ部Ｍとポンプ部Ｐとにより構成され
る。

１は鉄等の磁性材料で形成された円筒状のハウジングで
あり、その両端は開口され、各々の開口端部近傍のへ′
クジング１の内周面には、それぞれ段部ＩＡが形成され
る。

そして、ハウジングｌの間口は、軸受ホルダー２と、ポ
ンプケーシング３とにより閉塞されるもので、これらや
由受ホルり−２、ポンプケーシング３はハウジング１の
段部１．ＡＪ二に固定的に配置されて前記開口を閉塞す
る。

軸受ホルダー２には、−側面（第２図において左側）が
ハウジングＪ内に凹部をもって開口し、他側面が燃料流
出路Ｆを介して外部へ開口する燃料流路４が形成され、
この燃料流路４内に軸受５がリテーナ６を介して固定的
に配置される。

この軸受５はハウジング１の中心に配置され、さらにリ
テーナ６にはリテーナ６にて区分される燃料流路４を連
通ずる連通孔７が穿設される。

ポンプケーシング３の外側へ向かう端面上にはポンプカ
バー８が対向して配置されるもので、ハウジング１の左
側方の開［Ｊは実質的にはポンプケーシング３とポンプ
カバー８とによって閉塞される。

そして、ポンプケーシング３の外側の外周近傍の端面に
穿設した環状の四部３Ａと、ポンプカバー８のポンプケ
ーシング３の端面に対向する外周近傍の端部に穿設した
環状の凹部８Ａとによって環状のポンプ流路９が形成さ
れ、このポンプ流路９にはポンプカバー８に設けた燃料
吸入路ｌＯが間口するとともにポンプケーシング３に設
けた燃料吐出路（図示せず）が開口する。

この燃料吐出路はハウジング１内へ連通する。

又、ポンプケーシング３には軸受１１が固定的に配置さ
れるもので、この軸受１１はハウジング１の中心に配置
される。

そして、軸受ホルダー２とポンプケーシング３に配置さ
れた軸受５．１１には回転軸１２が回転自在に支承され
るもので、この回転軸１２はポンプケーシング３内にあ
ってその一端はポンプカバー８の凹部８Ａに達する。

而して回転軸１２はハウジング１と同心円関係を成す。

そして、回転軸１２にはスリット溝が複数穿設された板
状の鋼板を複数枚重ねた積層鋼板１３Ａと、 前記積層鋼板のスリット溝に巻回されたコイル線と、 よりなるアーマチュア１３が固定的に配置されるととも
にコイル線に接続されたコンミテータ１４が固定的に配
置される。

このアーマチュア１３及びコンミテータ１４はハウジン
グ１と同心円関係をなし、さらにコンミテータ１４は互
いに対向して対称に配置された一対のブラシ１５に摺動
接触され、このブラシ１５は電源に接続される。

（積層鋼板１．３Ａのスリッ［・溝、コイル線、対をな
すブラシ１５のもう一方のブラシ、及び電源、は図示さ
れない。） ＋６Ａ、１６１３はハウジングｌの内周に、ハウジング
１と同心円関係を成して配置されるとともに対向して対
称に配置された一対の円筒状の永久磁石であり、永久磁
石１６Ａ、１６Ｂの内周面とアーマチュア１３の外周面
との間には微少な空隙が形成される。

以上述へたＱ［１＜、ハウジング１．一対の永久磁石１
６Ａ、１６Ｂ、アーマチュア１３、コンミテータ］４、
回転軸１２は同心円関係を成すもので、主に１１１ｊ記
構成によってモータ部Ｍが形成される。

そして、ポンプカバー８の凹部８Δ内にある回転軸１２
の端部には円盤状のインペラ１７が一体的に配置される
もので、ポンプ流路９に臨むインペラ１７の外周端部に
は羽根溝１７Ａが全周に渡って形成される。

このインペラ１７、羽根溝＋７Ａ、ポンプ流路９によっ
てポンプ部Ｐが形成される。

而して、モータ部Ｍに通電されたことによって回転軸１
２が回転すると、ポンプ部Ｐが駆動して燃料吸入路１０
より燃料を吸入し、燃料流出路ｒ：より燃料を吐出する
。

この燃料ポンプは例えば特開昭６０−７９１９３号公報
等に示される。

かかる従来の燃料ポンプにおいて、軸受５、］、ｌの内
径と回転軸Ｉ２の外径との間には微少なる間隙（例えば
２０！Ｌ程度）が形成される。

これは回転軸１２を軸受５．１１によって回転自在に支
承する為に必要なものである。

−一ノテ、アーマチュアに３．コンミテークＪ４を含む
回転軸１２は回転方向において精度よくバランス取りさ
れなければならない。

これは回転軸！２の回転時において、軸受５．１、１内
で回転軸１２の揺動（同転軸１２の芯振れ）を抑止する
為に８妥である。

回転軸１２のバランス取りが精度よく行なわれないと、
軸受５、】】内で回転１１Ｉｌｌ】２が揺動し、これに
よって回転軸１２と軸受５．１１とが不規則に衝突して
打音を発生し、特に車輌への搭載時に運転者の乗１ｊ感
覚なβ１害して好ましいものでない。

一方、燃料ポンプは近年特に小型化傾向がある。

これば、燃料ポンプを小型化することによって軽頃化を
図り、車輌全体の屯全を軽減して燃料経済性を向」ニさ
せるとともに燃料ポンプが取着されるＰ料タンクへの搭
載の自由度を増す為に必要なものである。

［発明が解決しようとする課題］ かかる状況下において、燃料ポンプを小型化する為には
ハウジングの外径を小とすることが効果的であり、ハウ
ジング内にあるポンプ部のインペラの外径を小径とする
必要がある。

このインペラの外径を小径にしたことによると、インペ
ラの外周における羽根溝の周速度が低下し燃料ポンプの
燃料吐出量は減少傾向にある。

（ここで燃料ポンプの燃料吐出量は搭載される機関によ
って決定さ、れるもので燃料ポンプの小型化によって燃
料吐出量が減少してはならない）この燃料吐出■の減少
を抑ＩＩ−する為には、モータ部の回転数を上昇させる
必要がある。

例えばアーマチュアの外径＋３０ｍｍにて４、、ＯＯＯ
ＲＰＭなるものをアーマチュアの外径＋２５ｍｍに小型
化した際には８．０００Ｒ１）Ｍ迄」二昇させる。

このようにモータ部の回転数を大きく−Ｆ、昇させたこ
とによると、アーマチュア、コンミテータを含む回転軸
のバランス取りは従来に比較して極めて精度よく行なわ
なければならない。

例えば、アーマチュアの外径＋３０ｍｍにて４．０００
１≧Ｐ　Ｍ時におけるアーマチュアの表面アンバランス
規制値を９０ｍｍｇｒ’にてバランス取りしていたもの
を、アーマチュアの外径＋２５ｍｍにて８．ＯＯＯＲＰ
Ｍとした際において、アーマチュアの表面アンバランス
規制値を１．ｏｍｍｇｒにて管理する必要がある。

このようにアーマチュア、コンミテータを含む回転軸の
バランス取りを極めて精度よく行なわなければならない
ことは、バランス取り加工の為の工作機としてのバラン
サーマシンあるいは検知の為の定位置停止に装置付動釣
合試験機を用意する必要があり、これら機器は管理精度
の向」二に伴ない極めて高価なるものであって、さらに
は加工、検査時間の工数増加を招来し燃料ポンプの製造
コストの上昇につながり好ましいものでない。

本発明になる車輌用燃料ポンプは１１１ｊ記不具合に鑑
み成されたもので、燃料ポンプを小型化するに当たって
、アーマチュア、コンミテータを含む回転軸のバランス
取りを極めて高精度に維持、管理する必要のない製造コ
ストの安価な前記燃料ポンプを提供することを目的とす
る。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明になる車輌用燃料ポンプは、前記目的達成の為に
、ハウジングに一体的に取着された軸受に、ハウジング
と同心円関係を成して回転自在に支承された回転軸と、 回転軸と同心円関係を成してハウジング内に対向して配
置された一対の円筒状の永久磁石と、永久磁石と同心円
関係を成して回転軸に一体的に取着されたアーマチュア
と、 回転軸に一体的に取着されるとともにアーマチュアに接
続されたコンミテータと、 コンミテータに摺動接触されたブラシと、にょって形成
されたモータ部と、 ＋’＋ｉｊ記モータ部の回転軸の回転によってポンプ作
用を成ずポンプ部と：をハウジング内に備えた車輌用燃
料ポンプにおいて、 回転軸を回転自在に支承する軸受の外周を液晶ポリマー
で形成した筒状干渉部材にて囲繞し、軸１、　０ 受を筒状部材を介してハウジングに取着したものである
。

［作用］ かかる構成によると、燃料ポンプの運転時において、回
転軸の揺動によって、回転軸と軸受とが不規則に衝突し
て打音を発生したとしても、衝突による軸受の振動は液
晶ポリマーよりなる筒状ト渉部材によって吸収されるの
で、振動によって生ずる打音を大きく低減できたもので
ある。

而して、アーマチュア、＝】ンミテークを含む回転軸の
バランス取り精度を極めて高精度に維持、管理すること
なく静粛な燃料ポンプを得られる。

［実施例］ 以下、本発明になる燃料ポンプの一実施例を第１図によ
って説明する。

尚、第２図と同一構造については同一符号を使用し説明
を省略する。

２０は回転軸１２の一端をリテーナ６を介して軸受ホル
ダー２に支承する筒状の軸受であり、例えば銅焼結合金
で形成される。

＋１ ここで、本発明の燃料ポンプにおいては前記軸受２０の
外周２ＯＡを液晶ポリマー（Ｌｉｇｕｉｄ　Ｃｒ−ｙｓ
ｔ；ａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　）にて射出成形して形成さ
れた筒状干渉部材２１にて囲繞したものである。

すなわち、軸受２０の内周は回転軸１２の外周を回転自
在に支承し、軸受２０の外周２ＯＡは液晶ポリマーより
なる筒状干渉部材２１の内周に嵌入され、この筒状干渉
部材２１の外周は、リテーナ６を介して軸受ホルダー２
に取着される。

一方、２２は回転軸１２の他端をポンプケーシング３に
回転自在に支承する筒状の軸受であり、例えば銅焼結合
金で形成される。

そして前記軸受２２の外周２２Ａを液晶ポリマーにて形
成された筒状干渉部材２３にて囲繞したものである。

すなわち、軸受２２の内周は回転軸１２の外周を回転自
在に支承し、軸受２２の外周２２Ａは液晶ポリマーより
なる筒状干渉部材２３の内周に嵌入され、筒状干渉部材
２３の外周はポンプケーシング３に取着される。

ココで液晶ポリマー（Ｌｉｇｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　
Ｐｏｌｙｍｅ−ｒ）について詳述する。

液晶ポリマーは、例えば全万香族系ポリエステルで、剛
直な高分子よりなり、溶融状態でも分子−鎖が折れ曲り
ガｔ（棒状を保ち、溶融時に分子のからみ合いが少なく
、僅かな剪断応力を受けるだりで一方向へ配向する。

これを冷却すると、分子が配回状態で同化し、その状態
が安定して保持される。

かかる液晶ポリマーの性質として下記が特徴的である。

１：３ （１）振動特性が大きい・・・表１参照対数減衰率＝１
秒間当りの減衰度 Ｘ２．３０３ 振動数 （２）引張弾性率が高い・・・表２参照（３）耐熱性が
高い・・・表３蓼照 かかる燃料ポンプにおいてモータ部Ｍへ通電されると、
アーマチュア１３、コンミテータ１４、を含む回転軸１
２は回転を開始するもので、この時アーマデユア１３、
コンミテータ１４を含む回転軸１２のバランス取り精度
を極めて高精度に調整されていない状況Ｆにあっては（
アーマチュアの表面アンバランス規制値を９０ｍｍｇｒ
程度に管理した状態）回転軸１２の高速回転（８，ＯＯ
ＯＲＰＭ）によって回転軸１２は軸受２０．２２と不規
則に衝突して打音を発生ずることになる。

然しなから、本発明になる燃料ポンプにおいては軸受２
０．２２の外周に液晶ポリマーによって形成された筒状
干渉部材２１．２３を囲繞して配］　５ 置したので、回転軸１２との衝突によって軸受２０．２
２に発生した振動は筒状干渉部材２１．２３にて吸収さ
れて減衰し、軸受ホルダー２、ポンプケーシング３を介
してハウジング１に伝達さオ］ることかない。

従って、燃料ポンプの最も外側を形成するハウジング１
より燃料ポンプの外部への振動、すなわち打音が発散さ
れることがなくなり、もって静粛な燃料ポンプを得るこ
とができたものである。

液晶ポリマーにて形成した筒状干渉部材２３において、
振動が他の材料に比較して特に効率的に吸収されること
は（表１）によって明らかな如く、対数減衰率が大きい
ことによる。

又、筒状干渉部材としてプラスチックを使用することも
考慮されるが、プラスチックにあっては液晶ポリマーに
比較して対数減衰率が小さいことから液晶プラスチック
の如き振動の吸収作用を効率的に行なうことが困難であ
り採用できない。

ここでいうプラスチックとはＪＩＳ　　Ｋ６９００て定
められる［高分子物質を主原料として人工］　　Ｅ５ 的で有用な形状に形づくられた固体である。」但し繊維
、ゴム、塗１］、接着剤などは除外される。

更に又、筒状干渉部材としてゴムを使用することも考慮
されるが、ゴムにあっては、機械的性質（引張弾性率）
、耐熱性が液晶プラスチックに比較して劣ることから、
その採用に当たっては各種立証テストを行なう必要があ
って、採用に至る研究投資が多大となり即座の実施に供
し得ない。

［発明の効果］ 以」二の如く、本発明になる車輌用燃料ポンプによると
、ハウジングに一体的に取着された軸受に、ハウジング
と同心円関イ系を成して回転自在に支承された回転軸と
、 回転軸と同心円関係を成してハウジング内に対向して配
置された一対の円筒状の永久磁石と、永久磁石と同心円
関係を成して回転軸に一体的に取着されたアーマチュア
と、 回転軸に一体的に取着されるとともにアーマチュアに接
続されたコンミテータと、 コンミテータに摺動接触されたブラシと、によって形成
されたモータ部と、 前記モータ部の回転軸の回転によってポンプ作用を成す
ポンプ部と、をハウジング内に備えた車輌用燃料ポンプ
において、 回転軸を回転自在に支持する軸受の外周を液晶ポリマー
で形成した筒状干渉部材にて囲繞し、軸受を筒状干渉部
材を介してハウジングに取着したので、回転軸のバラン
ス取りを極めて高精度に維持、管理しないことによって
（従来レベルのバランス取り管理）回転軸が軸受内にお
いて揺動して回転軸と軸受とが不規則に衝突し打音を発
生したとしても、回転軸から軸受ホルダー、ポンプケー
シングを介してハウジングより外部へ伝達される打音、
すなわち振動は液晶ポリマーにて形成した筒状干渉部材
にて吸収されるので、極めて静粛な燃料ポンプを提供で
きたもので、特に静粛であることが望まれる車輌用とし
て好適である。

又、回転軸のバランス取りを極めて高精度に維持、管理
する必要がないので（従来と同程度の管理でよい。）特
に高価なバランス取りの為の工作機、検知の為の試験機
の投資が不要と成ったもので燃料ポンプの製造コスト低
減を図ることができた。

更には管理精度の向」二に伴なう加工、検査時間の工数
増加を抑止できたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる車輌用燃料ポンプの一実施例を示
す要部縦断面図であり、第２図は従来の燃料ポンプを示
す要部縦断面図である。 Ｉ　、　　　　ハウジング ２　　　　　軸受ホルダー ３．４　　　ポンプケーシング ６１．　　　　リテーナ １２　　、　回転軸 １３、　　　　アーマチュア １４　　　　コンミテータ １．６Ａ、１６Ｂ　　　永久磁石 ２０．２２　　　　軸受 ２１．２３　　　　筒状干渉部材 Ｍ　　　　　モータ部 Ｐ９．　　　　ポンプ部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハウジングに一体的に取着された軸受に、ハウジングと
   同心円関係を成して回転自在に支承された回転軸と、 回転軸と同心円関係を成してハウジング内に配置された
   一対の円筒状の永久磁石と、 永久磁石と同心円関係を成して回転軸に一体的に取着さ
   れたアーマチュアと、 回転軸に一体的に取着されるとともにアーマチュアに接
   続されたコンミテータと、 コンミテータに対向して摺動接触された一対のブラシと
   、によって形成されたモータ部と、前記モータ部の回転
   軸の回転によってポンプ作用を成すポンプ部と；をハウ
   ジング内に備えた車輌用燃料ポンプにおいて、 回転軸を回転自在に支承する軸受の外周を液晶ポリマー
   で形成した筒状干渉部材にて囲繞し、軸受を筒状干渉部
   材を介してハウジングに取着してなる車輌用燃料ポンプ
   。