JP2007146833A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂製のポンプケーシングの強度を高めることができ、かつポンプケーシングに直接的に外力が加えられることを防止することができる燃料ポンプを提供する。
【解決手段】 ポンプケーシング３８，４０がそれぞれ金属部材５０，５２を一体樹脂成形することによって形成されている。金属部材５０，５２の一部分が樹脂から露出しており、金属部材５０，５２の露出部分がハウジング１６の内周面や軸受２８の外周面２８ａと接触し、樹脂部分は直接接触しない。これによって、ポンプケーシング３８，４０とハウジング１６の内周面や軸受２８の外周面２８ａとを強固に固定し、圧入やかしめに対する強度を確保することができる。ポンプケーシング３８，４０の樹脂部分は直接外力を受けないため、ポンプケーシング３８，４０の変形や、使用後のクリープの発生を防止することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料をハウジング内に吸入してハウジング外に吐出する燃料ポンプに関し、特にポンプケーシングの変形を防止する技術に関する。

燃料タンク内の燃料を内燃機関（例えば、自動車のエンジン等）に供給する装置として燃料ポンプが知られている。一般的に、この種の燃料ポンプは、円筒状のハウジングと、ハウジングの一端を閉じるポンプケーシングと、ハウジングの他端を閉じる吐出カバーを備えている。ポンプケーシングの下面には燃料吸入口が設けられ、吐出カバーの上面には燃料吐出ポートが突設されている。ハウジング、ポンプケーシング及び吐出カバーによって囲まれるモータ室内（ハウジング内の空間）にはモータが収容される。モータのシャフトの下端はポンプケーシングに回転可能に支持され、その上端は吐出カバーに回転可能に支持される。ポンプケーシング内にはインペラが収容され、インペラはシャフトの下端近傍に固定されている。このため、モータが回転するとインペラが回転し、ポンプケーシング内に燃料が吸入される。ポンプケーシング内で昇圧された燃料はモータ室に流れ、モータ室を通って燃料吐出ポートより吐出される。

近年、インペラを収容するポンプケーシングが樹脂によって形成されることが多くなっている。ポンプケーシング内では燃料が昇圧されるため、その燃料圧力によって樹脂製のポンプケーシングは変形する虞がある。ポンプケーシングが変形すると、ポンプケーシングとインペラとのクリアランスが減少し、インペラの回転が阻害されるため、ポンプ性能が低下する。
上記のような、ポンプケーシングの樹脂化に伴う不具合を解決するべく、特許文献１の燃料ポンプでは、樹脂よりも剛性が高い補強部材をインサート成形したポンプケーシングを採用している。これによって、ポンプ内部の圧力によるケーシングの変形を抑制し、ポンプケーシングとインペラとのクリアランスを適正に保持することができるため、ポンプ性能の低下を抑制することができるとしている。

特開２００５−１５５６０４号公報

通常、ポンプケーシングは、ハウジング内へ圧入され、ハウジングの一部をかしめて固定される。樹脂製のポンプケーシングでは、組付け時において樹脂表面がハウジングの内周面や周辺部材に接触することが避けられない。このため、樹脂製のポンプケーシングに直接的に外力が加わることとなる。ポンプケーシングに補強部材をインサート成形した特許文献１の技術でも、その樹脂表面に直接的に外力が加えられる。ポンプケーシングの樹脂表面に直接的に外力が加えられると、ポンプケーシングの樹脂部分に応力が発生し、クリープ等によって樹脂部分が変形してしまう。この結果、ポンプケーシングの表面形状が変化し、インペラの回転が阻害される等によってポンプ性能が低下してしまう。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ハウジングに組付ける際の圧入やかしめによる外力に起因する樹脂製のポンプケーシングの変形を抑制することができ、これによってポンプ性能が低下することを防止することができる燃料ポンプを提供することを目的とする。

本発明の燃料ポンプは、燃料をハウジング内に吸入してハウジング外に吐出するものである。この燃料ポンプは、インペラと、そのインペラを回転可能に収容するポンプケーシングを備えている。ポンプケーシングは、第１補強部材を一体樹脂成形した吸入側ケーシングと、第２補強部材を一体樹脂成形した吐出側ケーシングとを有している。そして、第１補強部材と第２補強部材の少なくとも一方は、一部分が各ケーシングを構成している樹脂中に埋設されており、それ以外の部分が樹脂から露出している。
この燃料ポンプでは、吸入側ケーシングと吐出側ケーシングは、いずれも補強部材を一体樹脂成形しており、その少なくとも一方はその一部分を樹脂から露出させている。補強部材の一部分が樹脂から露出していると、その補強部材の露出箇所を、ハウジングや周辺部材との接触箇所とすることができる。補強部材の露出箇所をハウジングや周辺部材との接触箇所とすると、ハウジングや周辺部材から作用する外力（例えば、ポンプケーシングをハウジングに組付ける際の圧入やかしめ等による外力）を補強部材で受けることができ、ポンプケーシングの樹脂部分に直接的に外力が加えられることを防止することができる。ポンプケーシングの樹脂部分に直接的に外力が加わらなければ、ポンプケーシングの樹脂部分の変形が抑制され、それに起因するポンプ性能の低下を防止することができる。

上記の燃料ポンプでは、ポンプケーシングはハウジングの一端に組み付けられており、第１補強部材の一部が樹脂中に埋設される一方でそれ以外の部分が樹脂から露出しており、その第１補強部材の露出部分がハウジングの内周面と当接していることが好ましい。
このような構成によると、吸入側ケーシングはハウジングの内周面と当接し、この当接部に、ハウジングにポンプケーシングを圧入やかしめ等によって組み付ける際の外力が作用する。したがって、補強部材の露出部分をハウジングの内周面に当接させることによって、吸入側ケーシングの樹脂部分に外力が直接的に作用することを回避することができる。

上記の燃料ポンプでは、第１補強部材のハウジング内周面との当接面は周方向に連続していることが好ましい。
補強部材とハウジング内周面との当接面が周方向に連続していると、ハウジングから補強部材に作用する外力が周方向に分散し、補強部材に均一に外力が作用する。これによって、吸入側ケーシングのねじれを防止することができる。

また、上記の燃料ポンプでは、ポンプケーシングはハウジングの一端に組み付けられており、第１補強部材の一部が樹脂中に埋設される一方でそれ以外の部分が樹脂から露出しており、その第１補強部材の露出部分には、ハウジング内に収容されるモータのシャフトの先端が当接してシャフトからのスラスト荷重を受ける軸受部が形成されていることが好ましい。
このような構成によると、第１補強部材によってシャフトのスラスト荷重を受けるため、シャフトからのスラスト荷重が吸入側ケーシングの樹脂部分に直接的に作用することを防止することができる。また、吸入側ケーシングにスラスト軸受を別途設ける必要がないため、部品点数の削減及び組付け工数の削減を図ることができる。

上記の燃料ポンプでは、ポンプケーシングはハウジングの一端に組み付けられており、第２補強部材の一部が樹脂中に埋設される一方でそれ以外の部分が樹脂から露出しており、その第２補強部材の露出部分は、ハウジング内に収容されるモータのシャフトの一端を回転可能に支持する軸受部の外周面及び／又はハウジングの内周面と当接していることが好ましい。
吐出側ケーシングにおいて、ハウジング内周面との当接部や、あるいは、インペラの回転軸を支持する軸受部（ただし、軸受部は必ずしも形成されているとは限らない）は、ハウジングや他の周辺部材との接触箇所であり、他の部材からの外力が作用する箇所である。これらの箇所において補強部材を露出させ、この露出部分をハウジング内周面や周辺部材と当接させることによって、吐出側ケーシングの樹脂部分に外力が直接的に作用することを回避することができる。
なお、吐出側ケーシングの補強部材は、これらの箇所の少なくとも１箇所以上でハウジングや周辺部材と当接していることが好ましく、当接箇所を多くするほど、吐出側ケーシングの樹脂部分が直接的に外力を受ける箇所を減らすことができる。これによって、同軸精度やシール性を高めることができる。

上記の燃料ポンプでは、第２補強部材の軸受部の外周面及び／又はハウジング内周面との当接面は周方向に連続していることが好ましい。
補強部材と他部材との当接面が周方向に連続すると、補強部材が受ける外力が周方向に均一に加わる。これによって、吐出側ケーシングのねじれを防止することができる。

上記の燃料ポンプでは、ポンプケーシングはハウジングの一端に組み付けられており、第２補強部材の一部が樹脂中に埋設される一方でそれ以外の部分が樹脂から露出しており、その第２補強部材の露出部分には、ハウジング内に収容されるモータのシャフトの一端を回転可能に支持する軸受部が形成されていてもよい。
このような構成によると、第２補強部材によってシャフトの一端が回転可能に支持されるため、シャフトからの外力（ラジアル荷重）が吐出側ケーシングの樹脂部分に直接的に作用することを防止することができる。また、第２補強部材が軸受を兼ねるため、部品点数の削減及び組付け工数の削減を図ることができる。

上記の燃料ポンプでは、第１補強部材と第２補強部材には、それぞれ表裏を貫通する孔及び／又は切欠きが形成されていてもよい。
補強部材に貫通孔及び／又は切欠きが形成されていれば、ポンプケーシングを構成する樹脂中に補強部材がより強固に保持される。これによって、ポンプケーシングの強度をより高めることができる。

本発明の燃料ポンプでは、ポンプケーシングの強度を高めるとともに、ポンプケーシングの樹脂部分と他部材との直接的な接触を回避することができる。このことによって、ポンプケーシングの変形によるポンプ性能の低下を防止することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１） 吐出側ケーシングの補強部材には、複数個の貫通孔が形成されている。これらのうちの１個の貫通孔は他の貫通孔に比して大きく形成されている。この大きな貫通孔は、吐出側ケーシングに形成されている吐出口を遮らない位置に形成されている。
（形態２） 吸入側ケーシングの補強部材には、複数個の貫通孔が形成されている。これらのうちの１個の貫通孔は他の貫通孔に比して大きく形成されている。この大きな貫通孔は、吸入側ケーシングに形成されている吸入口を遮らない位置に形成されている。
（形態３） 吐出側ケーシングは、モータのシャフトと同軸の略肉厚円筒形状を有している。吐出側ケーシングの補強部材の露出部分は、吐出側ケーシングの外周面から径方向に突出しており、その外周縁はハウジングの内周面に当接している。吐出側ケーシングはこの当接部において圧入固定されている。
（形態４） 吐出側ケーシングの補強部材の露出部分は、吐出側ケーシングの樹脂部分の内周面と略同一面上にあり、その内周面は軸受の外周面に当接している。
（形態５） 吐出側ケーシングの補強部材の露出部分は、吐出側ケーシングの樹脂部分の内周面から中心方向に突出しており、その内周面は軸受の外周面に当接している。
（形態６） 吸入側ケーシングは、モータのシャフトと同軸の略円柱形状を有している。吸入側ケーシングの補強部材の露出部分は、吸入側ケーシングの樹脂部分の外周面から径方向に突出しており、その外周縁はハウジングの内周面に当接している。吸入側ケーシングはこの当接部においてかしめられている。
（形態７） 吐出側ケーシングの補強部材の露出部分は、吐出側ケーシングの樹脂部分の外周面から径方向に延び、さらにその端部から吐出側ケーシングの樹脂部分の外周面に沿って吸入口側へ延びた形状を有している。補強部材の外周面は、ハウジングの内周面に当接している。
（形態８） 吐出側ケーシングの補強部材の露出部分は、吐出側ケーシングの樹脂部分の内周面から中心方向に延び、さらにその端部から吐出側ケーシングの樹脂部分の内周面に沿って吸入口側へ延びた形状を有している。補強部材の外周面は、軸受の外周面に当接している。
（形態９） 吐出側ケーシングの樹脂部分の外周端と吸入側ケーシングの樹脂部分の外周端とが補強部材によって接続されており、この補強部材の外周面はハウジングの内周面に当接している。
（形態１０） 吐出側ケーシングの樹脂部分の外周面から突出した補強部材と吸入側ケーシングの樹脂部分の外周面から突出した補強部材とが別の補強部材によって接続されている。この別の補強部材は、その内周面が吐出側ケーシングの樹脂部分の外周面と吸入側ケーシングの樹脂部分の外周面に当接する一方で、その外周面はハウジングの内周面に当接している。
（形態１１） 形態９の「別の補強部材」は、吐出側ケーシングの樹脂部分の外周面から突出した補強部材と一体成型されていてもよいし、吸入側ケーシングの樹脂部分の外周面から突出した補強部材と一体成型されていてもよい。

（実施例１）
本発明を具現化した第１実施例を図１から３を用いて説明する。図１に示すように、燃料ポンプ１０は、モータ部１２とポンプ部１４を有し、モータ部１２とポンプ部１４はハウジング１６内に収容されている。モータ部１２は回転子１８を有する。回転子１８は、シャフト２０と、シャフト２０に固定されている積層鉄芯２２と、積層鉄芯２２に巻かれている図示されていないコイルと、そのコイルの端部が接続されている整流子２４を有している。シャフト２０は、ハウジング１６に対して、軸受２６，２８によって回転可能に支持されている。ハウジング１６の内側には、回転子１８を取囲むように、永久磁石３０が固定されている。ハウジング１６の上部に取り付けられたトップカバー３２には、図示されない端子が設けられており、モータ部１２に電気が供給される。ブラシ３４と整流子２４を介してコイルに通電すると、回転子１８とシャフト２０が回転する。

ハウジング１６の下部にはポンプ部１４が収容されている。ポンプ部１４は、略円板状で外周部に昇圧溝群３６ａ，３６ｂが設けられたインペラ３６と、インペラ３６を収容するポンプケーシングを備えている。ポンプケーシングは吐出側ケーシング３８と吸入側ケーシング４０とから構成される。インペラ３６の上面の外周に沿って設けられた昇圧溝群３６ａに対向して、吐出側ケーシング３８には第１昇圧溝３８ａが形成されている。インペラ３６の下面の外周に沿って設けられた昇圧溝群３６ｂに対向して、吸入側ケーシング４０には第２昇圧溝４０ａが形成されている。第１昇圧溝３８ａと第２昇圧溝４０ａは、インペラ３６の回転方向に沿って上流端から下流端まで略Ｃ字型に形成されている。第２昇圧溝４０ａの上流端に連通するように吸入口４２が形成されている。第１昇圧溝３８ａの下流端に連通するように図示されていない吐出口が形成されている。インペラ３６の上面に設けられた昇圧溝群３６ａと吐出側ケーシング３８に形成された第１昇圧溝３８ａによって第１昇圧路４４が形成され、インペラ３６の下面に設けられた昇圧溝群３６ｂと吸入側ケーシング４０に形成された第２昇圧溝４０ａによって第２昇圧路４６が形成されている。インペラ３６の中心にはシャフト２０と相対回転不能に係合する中心開口が設けられており、シャフト２０が回転するとインペラ３６が回転する。

インペラ３６がポンプケーシング３８，４０内で回転すると、燃料が吸入口４２からポンプ部１４内に吸引されて昇圧路４４，４６に導入される。昇圧路を流れるうちに昇圧された燃料は、吐出口からモータ部１２側に送り出される。モータ部１２に送り出された燃料は、モータ部１２を通過し、トップカバー３２に形成されているポート４８から外部に送り出される。

図３に示すように吐出側ケーシング３８は、シャフト２０と同軸の略肉厚円筒形状の樹脂部と、その樹脂部と一体成形された金属部材５０から形成されている。図２に示すように、金属部材５０は円板形状の部材であり、高剛性の金属から形成されている。金属部材５０の大部分は樹脂に埋設されており、その一部分が樹脂から露出した状態となっている。金属部材５０には、表裏を貫通する複数個の孔部５０ａ，５０ａ，・・・と、孔部５０ａより大きい大孔部５０ｂが形成されている。大孔部５０ｂは、吐出側ケーシング３８に形成されている吐出口（図示されていない）を遮らない位置に形成されている。
金属部材５０は、吐出側ケーシング３８の軸方向の中間部にシャフト２０に対して垂直に配置されている。金属部材５０の外周縁部５０ｃの全周は、吐出側ケーシング３８の樹脂部の外周面３８ｃから径方向に突出している。金属部材５０の内周面５０ｄの全周は、吐出側ケーシング３８の内周面３８ｂと同一面上に位置し、吐出側ケーシング３８の表面に露出している。軸受２８は吐出側ケーシング３８の内周面３８ｂに圧入されている。したがって、金属部材５０の内周面５０ｄは、軸受２８の外周面２８ａと接触している。
吐出側ケーシング３８が収容されるハウジング１６の内周面には段部１６ａが形成されている。ハウジング１６の内径は、段部１６ａを境として、吐出口側（図２では上側）に比して吸入口側（図２では下側）が若干大径となっている。
吐出側ケーシング３８の金属部材５０の外周縁部５０ｃがハウジング１６の段部１６ａに圧入固定され、これによって、吐出側ケーシング３８がハウジング１６に固定されている。このため、吐出側ケーシング３８がハウジング１６に固定された状態でも、ハウジング１６の内周面と接触しているのは金属部材５０の外周縁部５０ｃのみであり、吐出側ケーシング３８の樹脂部分の外周面３８ｃはハウジング１６の内周面に接触していない。

吸入側ケーシング４０は、シャフト２０と同軸の略円柱形状の樹脂部と、その樹脂部と一体成形された金属部材５２から形成されている。金属部材５２も円板形状の部材であり、高剛性の金属から形成されている。金属部材５２の形状は図２に示した金属部材５０の形状と酷似しているため、詳しく図示することは省略する。金属部材５２の大部分は樹脂に埋設されており、その一部分が樹脂から露出した状態となっている。金属部材５２にも、表裏を貫通する複数個の孔部５２ａ（図１と図３では図示は１個）と、孔部５２ａより大きい大孔部５２ｂが形成されている。大孔部５２ｂは、吸入側ケーシング４０に形成されている吸入口４２を遮らない位置に形成されている。金属部材５２は、吸入側ケーシング４０の軸方向の中間部にシャフト２０に対して垂直に配置されている。金属部材５２の外周縁部５２ｃの全周は、吸入側ケーシング４０の樹脂部分の外周面４０ｂから径方向に突出している。
ハウジング１６の端部１６ｂがかしめられることで、吸入側ケーシング４０の金属部材５２の外周縁部５２ｃがハウジング１６に固定され、これによって、吸入側ケーシング４０がハウジング１６に固定されている。吸入側ケーシング４０がハウジング１６に固定された状態でも、ハウジング１６の内周面と接触しているのは金属部材５２の外周縁部５２ｃの外周面のみであり、吸入側ケーシング４０の樹脂部分の外周面４０ｂはハウジング１６の内周面に接触していない。

本実施例の燃料ポンプ１０では、吐出側ケーシング３８及び吸入側ケーシング４０（以下、ポンプケーシング３８，４０とする）がそれぞれ金属部材５０，５２を一体樹脂成形することによって形成されている。金属部材５０，５２によってポンプケーシング３８，４０の強度が高められるため、ポンプケーシング３８，４０内の燃料圧力に対して十分な強度を有することができる。また、金属部材５０，５２は膨潤や熱膨張を起こし難いため、樹脂の膨潤や熱膨張によるポンプケーシング３８，４０の変形が抑制される。
また、本実施例の燃料ポンプ１０では、金属部材５０，５２の一部分が樹脂から露出しており、金属部材５０，５２の露出部分（外周縁部５０ｃ，５２ｃ、内周面５０ｄ）が、ハウジング１６の内周面や軸受２８の外周面２８ａと接触する。このことによって、ポンプケーシング３８，４０とハウジング１６の内周面や軸受２８の外周面２８ａとを強固に固定し、圧入やかしめに対する強度を確保することができる。

ここで、吐出側ケーシング３８においては、ハウジング１６の段部１６ａとの当接部（圧入固定部）に、ハウジング１６に吐出側ケーシング３８を圧入することによる外力が作用する。また、吸入側ケーシング４０においては、ハウジング１６の端部１６ｂとの当接部（かしめ部）に、ハウジング１６をかしめることによる外力が作用する。仮に、ポンプケーシング３８，４０の樹脂部分とハウジング１６の内周面とが接触することがあれば、樹脂部分に圧入やかしめによる外力が直接的に加わることとなる。ポンプケーシング３８，４０の樹脂部分に外力が直接的に加わると、それに対する応力が発生し、その応力によって変形したり、使用後にクリープによる緩みが発生したりする虞がある。また、組付け時において、ハウジング１６の内周面とポンプケーシング３８，４０の樹脂部分が接触すると、その接触によってポンプケーシング３８，４０の樹脂部分が磨耗し、その磨耗粉によってインペラロック等の不具合が発生する虞がある。
本実施例の燃料ポンプ１０では、組付け時においても組付け後においても、ハウジング１６の内周面と接触するのは、ポンプケーシング３８，４０の金属部材５０，５２のみであり、それぞれの樹脂部分は直接接触しない。このため、ポンプケーシング３８，４０の樹脂部分は直接外力を受けず、金属部材５０，５２の変形によって樹脂部分に応力が発生する。金属部材５０，５２は高剛性の金属材料で形成されることから、金属部材５０，５２の変形量は小さい。このことから、ポンプケーシング３８，４０の樹脂部分に発生する応力を低く抑えることができ、ポンプケーシング３８，４０の変形や、使用後のクリープの発生を防止することができる。また、組付け時において、ポンプケーシング３８，４０の樹脂部分が磨耗しないため、磨耗粉に起因するインペラロック等の不具合の発生を防止することができる。
また、吐出側ケーシング３８の内周面３８ｂには軸受２８が圧入されているが、軸受２８の外周面２８ａは金属部材５０の内周面５０ｄと当接し、軸受２８を圧入することによる外力が金属部材５０によって受けられる。このことによっても、吐出側ケーシング３８の樹脂部分に発生する応力が低減し、ポンプケーシング３８，４０の変形や、使用後のクリープの発生を防止することに寄与する。

また、本実施例の燃料ポンプ１０では、金属部材５０，５２とハウジング１６の内周面との当接面が周方向に連続し、金属部材５０，５２とハウジング１６はその全周で当接している。このため、金属部材５０，５２のそれぞれの当接面がハウジング１６から受ける外力は金属部材５０，５２の全周に均一に加わる。これによって、金属部材５０，５２の変形が周方向に均等となるため、ポンプケーシング３８，４０のねじれを防止することができる。
さらに、本実施例の燃料ポンプ１０では、金属部材５０，５２に表裏を貫通する孔部５０ａ，５２ａが形成されている。このため、ポンプケーシング３８，４０をそれぞれ構成する樹脂中にそれぞれ金属部材５０，５２がより強固に保持される。これによって、ポンプケーシング３８，４０の強度をより高めることができる。

上述したことから明らかなように、本実施例の燃料ポンプ１０によれば、ポンプケーシング３８，４０の変形を抑制することができるため、ポンプケーシング３８，４０の変形に起因するポンプ性能の低下を回避することができる。

（実施例２）
本発明を具現化した第２実施例を図４を用いて説明する。本実施例の燃料ポンプ１００と第１実施例の燃料ポンプ１０とに共通の部材については、同一符号を用いることとする。本実施例の燃料ポンプ１００は、第１実施例の燃料ポンプ１０と略同一構成を有し、シャフト２０の吸入口側の一端が軸受によって支持されていないという点において、第１実施例の燃料ポンプ１０の構成と相違している。
図４に示す燃料ポンプ１００では、シャフト２０が吐出側ケーシング５８の樹脂部分に直接支持される。このため、シャフト２０が回転すると、シャフト２０と吐出側ケーシング５８が摺動する。しかしながら、軸受荷重（シャフト２０と吐出側ケーシング５８との間に作用する荷重）が小さければ、シャフト２０と吐出側ケーシング５８との摺動抵抗も小さく、特に軸受を設ける必要はない。吐出側ケーシング５８に軸受を設けないことで、吐出側ケーシング５８を簡易に構成することができる。なお、吐出側ケーシング５８に一体樹脂成形されている金属部材６０の内周面６０ｄは、樹脂から露出しておらず、シャフト２０に接触することはない。

（実施例３）
本発明を具現化した第３実施例を図５を用いて説明する。本実施例の燃料ポンプ２００と第１実施例の燃料ポンプ１０とに共通の部材については、同一符号を用いることとする。本実施例の燃料ポンプ２００の構成は、吐出側ケーシング７８に一体樹脂成形されている金属部材８０の形状と、シャフト２０の吸入口側の一端を支持する軸受６８の支持方法が第１実施例の燃料ポンプ１０と相違している。この相違点について以下に説明する。
吐出側ケーシング７８は、シャフト２０と同軸の略肉厚円筒形状の樹脂部と、樹脂部に一体成形された金属部材８０から形成されている。金属部材８０は高剛性の金属材料からなる円板形状の部材である。金属部材８０の大部分は樹脂に埋設されており、その一部分が樹脂から露出した状態となっている。金属部材８０は、吐出側ケーシング７８の軸方向の中間部にシャフト２０に対して垂直に配置されている。金属部材８０の外周縁部８０ｃは、その全周において、吐出側ケーシング７８の樹脂部分の外周面７８ｃから径方向に突出し、さらにその先端部８０ｅが樹脂部分の外周面７８ｃに沿って吸入口側（図５では下側）へ延びている。
吐出側ケーシング７８をハウジング１６に固定するために、金属部材８０の外周縁部８０ｃがハウジング１６の段部１６ａにおいて圧入固定される。ハウジング１６の内周面と接触しているのは金属部材８０の外周縁部８０ｃのみであり、吐出側ケーシング７８の樹脂部分の外周面７８ｃは、ハウジング１６の内周面に接触していない。
金属部材８０の内周縁部８０ｆは、その全周において、吐出側ケーシング７８の内周面７８ｂから中心方向に突出している。軸受６８は、吐出側ケーシング７８の金属部材８０の内周縁部８０ｆに圧入されている。したがって、金属部材８０の内周面８０ｄは、軸受６８の外周面６８ａに接触している。吐出側ケーシング７８の内周面７８ｂは、軸受６８の外周面６８ａに接触していない。

本実施例の燃料ポンプ２００では、金属部材８０の一部分が樹脂から露出しており、金属部材８０の露出部分が、ハウジング１６の内周面や軸受６８の外周面６８ａと接触する。しかも、吐出側ケーシング７８の樹脂部分の外周面７８ｃから露出する部分（金属部材８０の外周縁部８０ｃ）と、ハウジング１６の内周面との接触面積が大きく採られているため、シール性を向上させることができる。また、吐出側ケーシング７８の樹脂部分の内周面７８ｂは、軸受６８の外周面６８ａと直接接触しておらず、金属部材８０の内周縁部８０ｃ（吐出側ケーシング７８の樹脂部分の内周面７８ｂから露出する部分）のみが接触している。このため、吐出側ケーシング７８の樹脂部分の内周面７８ｂと軸受６８の外周面６８ａとの間にクリアランスが設けられ、このクリアランスによって、膨潤や熱膨張による樹脂部分の変形を吸収することができる。また、軸受６８を金属部材８０の内周縁部８０ｃに直接圧入することで、同軸精度を向上させることができる。
なお、上述した実施例では、吐出側ケーシング７８にインサートした金属部材８０とシャフト２０を回転可能に支持する軸受６８を別体で構成したが、本発明はこのような形態に限られない。例えば、図１５に示すように、吐出側ケーシング７８にインサートした金属部材８５０とシャフト２０を支持する軸受８５０ｆを一体に製作するようにしてもよい。両者を一体化することで、部品点数が削減され、また、吐出側ケーシング７８の組付け作業を容易化することができる。

（実施例４）
本発明を具現化した第４実施例を図６を用いて説明する。本実施例の燃料ポンプ３００の構成は、第３実施例の燃料ポンプ２００と略同様であるが、以下に説明する点において相違している。なお、本実施例の燃料ポンプ３００と第３実施例の燃料ポンプ２００とに共通の部材については、同一符号を用いることとする。
本実施例の燃料ポンプ３００の吐出側ケーシング８８の樹脂部分の形状は、上述した第３実施例の燃料ポンプ２００の吐出側ケーシング７８の樹脂部分の形状と同様である。また、吐出側ケーシング８８に一体樹脂成形されている金属部材９０の外周縁部９０ｃと先端部９０ｅの形状も、上述した金属部材８０の外周縁部８０ｃと先端部８０ｅの形状と同様である。金属部材９０の内周縁部９０ｆの形状のみが、上述した金属部材８０の内周縁部８０ｆの形状と相違している。具体的には、金属部材９０の内周縁部９０ｆは、その全周において、吐出側ケーシング８８の樹脂部分の内周面８８ｂから中心方向に突出し、さらにその先端部９０ｇは樹脂部分の内周面８８ｂに沿って吸入口側（図６では下側）へ延びている。軸受６８は吐出側ケーシング８８の金属部材９０の内周縁部９０ｆに圧入されている。金属部材９０の内周面９０ｄは、軸受６８の外周面６８ａに接触している。吐出側ケーシング８８の内周面８８ｂは、軸受６８の外周面６８ａに接触していない。

本実施例の燃料ポンプ３００では、金属部材９０の一部分が樹脂から露出しており、金属部材９０の露出部分が、ハウジング１６の内周面や軸受６８の外周面６８ａと接触する。第３実施例の燃料ポンプ２００と同様に、金属部材９０の外周縁部９０ｃ（吐出側ケーシング８８の樹脂部分の外周面８８ｃから露出する部分）とハウジング１６の内周面との接触面積は大きいため、シール性を向上させることができる。これに加え、本実施例の燃料ポンプ３００では、金属部材９０の内周縁部９０ｆ（吐出側ケーシング８８の樹脂部分の内周面８８ｂから露出する部分）と軸受６８の外周面６８ａとの接触面積も大きいため、吐出側ケーシング８８と軸受６８とがさらに強固に固定され、同軸精度をさらに向上させることができる。

（実施例５）
本発明を具現化した第５実施例を図７を用いて説明する。本実施例の燃料ポンプ４００は、第１実施例の燃料ポンプ１０とポンプケーシングの構成が相違している。この相違点について以下に説明する。なお、本実施例の燃料ポンプ４００と第１実施例の燃料ポンプ１０とに共通の部材については、同一符号を用いることとする。
本実施例の燃料ポンプ４００の吸入側ケーシングの形状は、第１実施例の吸入側ケーシング４０と同様であるが、吐出側ケーシング９８の形状が第１実施例の吐出側ケーシング３８の形状と相違している。第１実施例の燃料ポンプ１０（図３参照）では、吐出側ケーシング３８の樹脂部分がインペラ３６に対向する面の外周縁からインペラ３６側に延びており、その端面と吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面とが当接している。吐出側ケーシング３８のインペラ３６に対向する面と、吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面と、吐出側ケーシング３８の外周縁からインペラ３６側に延びている部分によって形成される空間内に、インペラ３６が収容されている。
一方、本実施例の燃料ポンプ４００では、吐出側ケーシング９８の樹脂部分がインペラ３６に対向する面の外周縁からインペラ３６側に延びておらず、吐出側ケーシング９８のインペラ３６に対向する面と吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面とは直接接触していない。これらの面は、スペーサ１１０を介して接続されている。スペーサ１１０は、シャフト２０と同軸の円筒形状に形成されており、金属部材５０，５２と同一の素材によって形成されている。吐出側ケーシング９８のインペラ３６に対向する面と、吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面と、スペーサ１１０の内周面によって形成される空間内に、インペラ３６が収容されている。スペーサ１１０の外周面はハウジング１６の内周面と接触している。吐出側ケーシング９８の樹脂部分の外周面９８ｃと吸入側ケーシング４０の樹脂部分の外周面４０ｂは、いずれもハウジング１６の内周面と直接接触していない。

本実施例の燃料ポンプ４００では、第１実施例の燃料ポンプ１０に比して、スペーサ１１０の分だけ、ポンプケーシング９８，４０の樹脂部分の軸方向の長さを小さくすることができる。これにより、樹脂部分の膨潤や熱膨張によるポンプケーシング９８，４０の変形を低減することができる。また、スペーサ１１０は金属材料で形成され、スペーサ１１０の加工精度が向上するため、インペラ３６の周囲（径方向及び軸方向）のクリアランスをより小さくすることができ、ポンプ性能を向上させることができる。

（実施例６）
本発明を具現化した第６実施例を図８を用いて説明する。本実施例の燃料ポンプ５００は、第５実施例の燃料ポンプ４００とポンプケーシングの構成が相違している。この相違点について以下に説明する。本実施例の燃料ポンプ５００と第５実施例の燃料ポンプ４０とに共通の部材については、同一符号を用いることとする。
本実施例の燃料ポンプ５００の吐出側ケーシングの形状と吸入側ケーシングの形状は、第５実施例の燃料ポンプ４００の吐出側ケーシング９８の形状と吸入側ケーシング４０の形状と同様である。ただし、本実施例の燃料ポンプ５００では、吐出側ケーシング９８と吸入側ケーシング４０を接続するスペーサ１２０の構成が第５実施例の燃料ポンプ４００のスペーサ１１０と相違している。
スペーサ１２０は、シャフト２０と同軸の円筒形状に形成されており、金属部材５０，５２と同一の素材によって形成されている。第５実施例の燃料ポンプ４００（図７参照）では、スペーサ１１０は、吐出側ケーシング９８のインペラ３６に対向する面と吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面とを接続している。一方、本実施例の燃料ポンプ５００では、スペーサ１２０は、吐出側ケーシング９８の金属部材５０と吸入側ケーシング４０の金属部材５２とを接続している。スペーサ１２０の内周面は、吐出側ケーシング９８の樹脂部分の外周面９８ｃと吸入側ケーシング４０の樹脂部分の外周面４０ｂに接触しており、スペーサ１２０の外周面は、ハウジング１６の内周面に接触している。従って、吐出側ケーシング９８の樹脂部分の外周面９８ｃと吸入側ケーシング４０の樹脂部分の外周面４０ｂは、いずれもハウジング１６の内周面と直接接触していない。

本実施例の燃料ポンプ５００のスペーサ１２０は、第５実施例の燃料ポンプ４００のスペーサ１１０に比して、軸方向の長さが長い。従って、スペーサ１２０の外周面とハウジング１６の内周面との接触面積がより大きくなる。また、スペーサ１２０の内周面は、吐出側ケーシング９８の樹脂部分の外周面９８ｃと吸入側ケーシング４０の樹脂部分の外周面４０ｂに接触しているため、ポンプケーシング９８，４０の樹脂部分の膨潤や熱膨張による変形を低減させる効果がより高い。
なお、スペーサ１２０は、吐出側ケーシング９８の金属部材５０又は吸入側ケーシング４０の金属部材５２と一体とされていてもよく、一体とされている場合でも同様の効果が得られる。

（実施例７）
本発明を具現化した第７実施例について図９を用いて説明する。本実施例の燃料ポンプ６００は、第１実施例の燃料ポンプ１０と略同様に構成されており、吸入側ケーシングにスラスト軸受が設けられている点においてのみ相違する。本実施例の説明においても、本実施例の燃料ポンプ６００と第１実施例の燃料ポンプ１０とに共通の部材については、同一の符号を用いることとする。
本実施例の燃料ポンプ６００では、吸入側ケーシング４０にスラスト軸受６１０が設けられている。スラスト軸受６１０は、シャフト２０の先端に当接し、シャフト２０から作用するスラスト荷重を受ける。このため、吸入側ケーシング４０の樹脂部分にシャフト２０のスラスト荷重が直接的に作用することが防止される。また、シャフト２０の先端はスラスト軸受６１０に当接しながら回転し、シャフト２０の先端が吸入側ケーシング４０の樹脂部分に直接接触することはない。このため、吸入側ケーシング４０の樹脂部分が磨耗してしまうことが防止される。
なお、第２実施例〜第６実施例の燃料ポンプにおいても、吸入側ケーシングにスラスト軸受が設けられていなかったが、本実施例と同様に、これらの実施例においても吸入側ケーシングにスラスト軸受を設けるようにしてもよい。

（実施例８）
本発明を具現化した第８実施例について図１０及び１１を用いて説明する。本実施例の燃料ポンプ７００は、第１実施例の燃料ポンプ１０と略同様に構成されており、吸入側ケーシングにインサートされる金属部材の構成が異なる点で相違している。本実施例の説明においても、本実施例の燃料ポンプ７００と第１実施例の燃料ポンプ１０とに共通の部材については、同一の符号を用いることとする。
図１０，１１に示すように、吸入側ケーシング４０にインサート成形される金属部材７５２の中心には軸受部７５２ｅが形成されている。軸受部７５２ｅと外周部７５２ｇは連結部７５２ｆで連結されている。吸入側ケーシング４０の樹脂部分に金属部材７５２が埋設された状態では、金属部材７５２の軸受部７５２ｅの上面が樹脂部分より露出する。この吸入側ケーシング４０がハウジング１６に取付けられると、金属部材７５２の軸受部７５２ｅにシャフト２０の先端が当接し、軸受部７５２ｅはシャフト２０のスラスト荷重を受ける。したがって、金属部材７５２の軸受部７５２ｅがシャフト２０のスラスト軸受として機能する。
本実施の燃料ポンプ７００では、金属部材７５２によってシャフト２０のスラスト荷重を受ける。このため、シャフト２０のスラスト荷重が吸入側ケーシング４０の樹脂部分に直接的に伝わることが防止される。特に、金属部材７５２の外周面がハウジング１６の内周面に当接しているため、シャフト２０のスラスト荷重を金属部材７５２を介してハウジング１６に逃すことができる。これによって、吸入側ケーシング４０の樹脂部分に作用する外力の影響を効果的に低減することができる。
また、シャフト２０の先端が吸入側ケーシング４０の樹脂部分に直接接触しないため、吸入側ケーシングの磨耗を防止することができる。さらに、第７実施例で用いられたスラスト軸受が不要となるため、部品点数が削減され、また、組付け工数を削減することができる。これによって、燃料ポンプの製造コストを抑えることができる。

なお、上述した第８実施例では、金属部材７５２の軸受部７５２ｅと外周部７５２ｇを連結部７５２ｆで連結するようにしたが、本実施例はこのような形態に限られない。例えば、図１２に示される金属部材７６２を吸入側ケーシング４０にインサートするようにしてもよい。金属部材７６２は、軸受部７６２ｅの周囲に形成された４つの貫通孔と、これら４つの貫通孔の外側に形成された６個の貫通孔を備えている。各貫通孔は、丸孔又は矩形孔であり、プレス成形により容易に加工することができる。このため、吸入側ケーシング４０にインサートする金属部材を低コストで精度よく製造することができる。
さらには、図１３，１４に示すような形態で実施することもできる。図１３，１４に示す実施例では、図１２に示す金属部材７６２から内側の４つの貫通孔をなくした金属部材８５２が用いられている。金属部材８５２を用いることによっても、シャフト２０のスラスト荷重を金属部材８５２で受けることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

第１実施例の燃料ポンプの縦断面図。 同燃料ポンプの吐出側ケーシングに配設される金属部材の平面図。 図１の要部拡大図。 第２実施例の燃料ポンプの要部縦断面図。 第３実施例の燃料ポンプの要部縦断面図。 第４実施例の燃料ポンプの要部縦断面図。 第５実施例の燃料ポンプの要部縦断面図。 第６実施例の燃料ポンプの要部縦断面図。 第７実施例の燃料ポンプの要部縦断面図。 第８実施例の燃料ポンプの要部縦断面図。 第８実施例の燃料ポンプの吸入側ケーシングに配設される金属部材の平面図。 第８実施例の燃料ポンプの吸入側ケーシングに配設される金属部材の他の例を示す平面図。 第８実施例の変形例に係る燃料ポンプの要部縦断面図。 図１３に示す燃料ポンプの吸入側ケーシングに配設される金属部材の平面図。 第３実施例を変形した燃料ポンプの要部縦断面図。

符号の説明

（第１実施例）
１０：燃料ポンプ
１２：モータ部
１４：ポンプ部
１６：ハウジング、１６ａ：段部、１６ｂ：端部
１８：回転子
２０：シャフト
２２：積層鉄芯
２４：整流子
２６：軸受
２８：軸受、２８ａ：外周面
３０：永久磁石
３２：トップカバー
３４：ブラシ
３６：インペラ、３６ａ，３６ｂ：昇圧溝群
３８：吐出側ケーシング、３８ａ：第１昇圧溝、３８ｂ：内周面、３８ｃ：外周面
４０：吸入側ケーシング、４０ａ：第２昇圧溝、４０ｂ：外周面
４２：吸入口
４４：第１昇圧路
４６：第２昇圧路
４８：ポート
５０：金属部材、５０ａ：孔部、５０ｂ：大孔部、５０ｃ：外周縁部、５０ｄ：内周面
５２：金属部材、５２ａ：孔部、５２ｂ：大孔部、５２ｃ：外周縁部
（第２実施例）
１００：燃料ポンプ
５８：吐出側ケーシング
６０：金属部材、６０ｄ：内周面
（第３実施例）
２００：燃料ポンプ
６８：軸受、６８ａ：外周面
７８：吐出側ケーシング、７８ｂ：内周面、７８ｃ：外周面
８０：金属部材、８０ｃ：外周縁部、８０ｄ：内周面、８０ｅ：先端部、８０ｆ：内周縁部
（第４実施例）
３００：燃料ポンプ
８８：吐出側ケーシング、８８ｂ：内周面、８８ｃ：外周面
９０：金属部材、９０ｃ：外周縁部、９０ｄ：内周面、９０ｅ：先端部、９０ｆ：内周縁部、９０ｇ：先端部
（第５実施例）
４００：燃料ポンプ
９８：吐出側ケーシング、９８ｃ：外周面
１１０：スペーサ
（第６実施例）
５００：燃料ポンプ
１２０：スペーサ

Claims (8)

1. 燃料をハウジング内に吸入してハウジング外に吐出する燃料ポンプであり、
   インペラと、
   そのインペラを回転可能に収容するポンプケーシングと、を備えており、
   そのポンプケーシングは、第１補強部材を一体樹脂成形した吸入側ケーシングと、第２補強部材を一体樹脂成形した吐出側ケーシングと、を有しており、
   第１補強部材と第２補強部材の少なくとも一方は、一部分が各ケーシングを構成している樹脂中に埋設されており、それ以外の部分が樹脂から露出していることを特徴とする燃料ポンプ。
2. ポンプケーシングはハウジングの一端に組み付けられており、第１補強部材の一部が樹脂中に埋設される一方でそれ以外の部分が樹脂から露出しており、その第１補強部材の露出部分がハウジングの内周面と当接していることを特徴とする請求項１の燃料ポンプ。
3. 第１補強部材のハウジング内周面との当接面は周方向に連続していることを特徴とする請求項２の燃料ポンプ。
4. ポンプケーシングはハウジングの一端に組み付けられており、第１補強部材の一部が樹脂中に埋設される一方でそれ以外の部分が樹脂から露出しており、その第１補強部材の露出部分には、ハウジング内に収容されるモータのシャフトの先端が当接してシャフトからのスラスト荷重を受ける軸受部が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの燃料ポンプ。
5. ポンプケーシングはハウジングの一端に組み付けられており、第２補強部材の一部が樹脂中に埋設される一方でそれ以外の部分が樹脂から露出しており、その第２補強部材の露出部分は、ハウジング内に収容されるモータのシャフトの一端を回転可能に支持する軸受部の外周面及び／又はハウジングの内周面と当接していることを特徴とする請求項１から４のいずれかの燃料ポンプ。
6. 第２補強部材の軸受部の外周面及び／又はハウジング内周面との当接面は周方向に連続していることを特徴とする請求項５の燃料ポンプ。
7. ポンプケーシングはハウジングの一端に組み付けられており、第２補強部材の一部が樹脂中に埋設される一方でそれ以外の部分が樹脂から露出しており、その第２補強部材の露出部分には、ハウジング内に収容されるモータのシャフトの一端を回転可能に支持する軸受部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかの燃料ポンプ。
8. 第１補強部材と第２補強部材には、それぞれ表裏を貫通する孔及び／又は切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかの燃料ポンプ。

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