JP2009108683A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、樹脂製ボディの熱変形および吸水による寸法変化に起因して各部品間に発生する荷重のばらつきを低減し、樹脂製ボディの使用を可能とし、小型化、軽量化、および低コスト化を実現する燃料供給装置を得る。
【解決手段】皿ばね３４が収容部２の底部とケーシング７との間に縮設され、収容部２の軸方向に配列されたケーシング７、バルブＡＳＳＹ２１、シリンダ１３、およびブッシュ３０を互いに接触状態で外装材３６との間に加圧挟持する。
【選択図】図１

Description

この発明は、燃料タンクと燃料噴射装置との間の燃料配管中に配置されるインライン式の燃料供給装置に関する。

地球温暖化などの環境問題から、ガソリンエンジンへの燃費および排ガスに対する規制が厳しくなってきている。近年では、小型二輪などの小排気量エンジンにも規制が行われつつある。そして、ガソリンエンジンの燃費向上および排ガスクリーン化を実現するには、燃料系システムを機械式から電子制御化、つまりＦＩ（Fuel Injection）化することが必要であり、燃料供給装置の小型化、軽量化、および低コスト化が要求されている。

自動車、中大型二輪などでは、燃料タンク内に設置するインタンク式燃料供給装置が採用されている。しかし、小排気量エンジンの場合、燃料タンクの容量が小さいので、インタンク式燃料供給装置を搭載するには、燃料タンクの大幅なレイアウトの見直しが必要となる。そこで、小排気量エンジンのＦＩ化には、燃料タンクと燃料噴射弁との間の配管に搭載できる小型、軽量のインライン式燃料供給装置が望まれている。そして、インライン式燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を自吸する必要があることから、自吸性能に優れるピストン式ポンプが採用される。

従来のアキシャルピストンポンプは、弁板が有底円筒状のポンプケーシングの底部に配置され、ピストンが挿入されたシリンダ部分が弁板の上に配置され、電動モータがシリンダ部分の上に配置され、ケーシングカバーが電動モータの上に配置されるように有底円筒状のポンプケーシング内に挿入され、ポンプケーシングの開口端部が丸められて、組み立てられている。そして、電動モータを動作させることにより、ケーシングカバーに形成された吸込接続管から吸い込まれた燃料が、ポンプケーシングの底部に形成された吐出接続管から吐出するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−０６５４４７号公報

従来のアキシャルピストンポンプでは、弁板とシリンダ部分との間、および弁板とポンプケーシングとの間のシール性が悪化すると、吐出流量が低下するという問題がある。そして、弁板とシリンダ部分との間、および弁板とポンプケーシングとの間のシールは、金属同士の面接触により確保されているので、所定の面圧が要求される。しかし、従来のアキシャルピストンポンプでは、ポンプケーシングの開口端部のカシメにより上述の面圧を確保しているので、ポンプケーシングの板厚を厚くして剛性を高める必要があり、小型化および軽量化が図れないという課題があった。さらに、板厚の厚い金属製部品は、加工性の問題から形状の制約があり、組立設備も高額となり、低コスト化が図れないという課題もあった。

また、小型化、軽量化、および低コスト化を図るために、樹脂製のポンプケーシングを用いると、使用温度変化による熱変形、および組み付け後の吸水による寸法変化が大きくなり、各部品間に発生する荷重にばらつきが生じる。これにより、各部品間のシール性が悪化し、吐出流量が低下するという問題が発生する。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、樹脂製ボディの熱変形および吸水による寸法変化に起因して各部品間に発生する荷重のばらつきを低減し、樹脂製ボディの使用を可能とし、小型化、軽量化、および低コスト化を実現する燃料供給装置を得ることを目的とする。

この発明による燃料供給装置は、有底筒状の収容部、該収容部の開口側に形成され、燃料を該収容部内に吸入する吸入ポート、および該収容部の底部に形成され、該燃料を外部に吐出する吐出ポートを有する樹脂製のボディと、樹脂製の外装材、該外装材内に設けられたモータ本体部、および該外装材内に軸受を介して回転自在に支持され、該モータ本体部により回転されるシャフトを有し、該シャフトの軸心を上記収容部の軸方向に一致させて、かつ該シャフトの一端を該収容部内に延出させて、上記外装材を該収容部に締着固定して該収容部の開口を塞口する駆動部と、上記収容部内に延出する上記シャフトの一端に固着され、該シャフトの回転に連動して回転する斜板と、上記収容部内に配設され、ピストン挿入穴が穴方向を該収容部の軸方向に一致させて形成された金属製のシリンダと、
ばねの付勢により上記斜板に支持されて上記ピストン挿入穴内に配設され、該斜板の回転に連動して該ピストン挿入穴内を摺動移動するピストンと、上記収容部内の上記シリンダの吐出ポート側に配設された金属製のケーシングと、上記収容部内の上記シリンダと上記ケーシングとの間に配設され、上記ピストンの動作に連動して上記燃料を上記シリンダ側から上記ケーシング側に供給する金属製のバルブＡＳＳＹと、上記ケーシングに穿設された貫通穴に装着され、該ケーシング側に供給された上記燃料が所定の圧力と超えると開成して該燃料を吐出ポート側に供給する燃圧保持バルブと、上記収容部内の上記シリンダの駆動部側に配設されたブッシュと、上記収容部の底部と上記ケーシングとの間に縮設され、該収容部の軸方向に配列された該ケーシング、上記バルブＡＳＳＹ、上記シリンダ、および上記ブッシュを互いに接触状態で上記外装材との間に加圧挟持する弾性部材と、を備える。

この発明によれば、弾性部材が、収容部の底部とケーシングとの間に縮設され、収容部の軸方向に配列されたケーシング、バルブＡＳＳＹ、シリンダ、およびブッシュを互いに接触状態で外装材との間に加圧挟持しているので、弾性部材の収縮量が使用温度変化による樹脂製のボディの熱変形や組み付け後のボディの吸水による寸法変化に伴って変化し、バルブＡＳＳＹの面圧が確保される。そこで、樹脂製のボディの使用が可能となり、燃料供給装置の小型化、軽量化、および低コスト化を図られる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る燃料供給装置の構成を模式的に示す断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る燃料供給装置におけるバルブＡＳＳＹ周りを示す要部断面図である。

図１および図２において、燃料供給装置は、有底円筒状に作製された樹脂製のボディ１と、ボディ１内の底部側に配設された円盤状のケーシング７と、ケーシング７のボディ開口側に配設されたシリンダ１３と、ケーシング７とシリンダ１３との間に挟持されたバルブＡＳＳＹ２１と、シリンダ１３のボディ開口側に配設された円筒状のブッシュ３０と、ボディ１の開口部を塞口するように締着固定され、シリンダ１３に装着されたピストン１７を駆動する駆動部３５と、ケーシング７とボディ１の底部との間に介装された弾性部材としての皿ばね３４と、を備える。

ボディ１は、例えばナイロンなどの樹脂を用いてモールド成形され、有底円筒状の収容部２と、収容部２の開口側に形成された吸入ポート３と、収容部２の底部に形成された吐出ポート４と、を備えている。

ケーシング７は、例えば鉄系材料を用いて収容部２の内周面に適合する外周形状の円盤状に作製され、貫通穴８が中心位置に穿設されている。弁体９が弁座９ａを吐出ポート側に向けてケーシング７の貫通穴８のボディ開口側に圧入保持され、ボール１０が弁体９の弁座９ａに接離可能に配設され、ばね１１がボール１０を弁座９ａに押圧するように縮設されている。ここで、弁体９、ボール１０およびばね１１が燃圧保持バルブを構成する。
また、Ｏリング３２がケーシング７の外周壁面に周方向の全周にわたって凹設された凹溝１２内に装着されて、収容部２の内周面とケーシング７の外周面との間を通って吐出ポート側への燃料の漏洩を防止している。

シリンダ１３は、例えば鉄系材料を用いて収容部２の内周面に適合する外周形状の円柱状に作製され、ピストン摺動穴１４とフィルタ装着穴１５とが穴方向をシリンダ１３の軸方向に一致させて対となって穿設されている。なお、図１および図２では、１つのピストン摺動穴１４が示されているが、実際には、３つのピストン摺動穴１４が、シリンダ１３に周方向に等角ピッチで形成されている。また、３つのフィルタ装着穴１５が、ピストン摺動穴１４に対応して形成されている。

フィルタ１６が各フィルタ装着穴１５に装着され、ピストン１７が各ピストン摺動穴１４内に軸方向に摺動可能に装着されている。スプリングホルダ１８に装着されたスプリング１９がピストン１７に取り付けられたリング２０に係合してピストン１７に外嵌状態に装着され、ピストン１７をボディ開口側に付勢している。

バルブＡＳＳＹ２１は、例えば鉄系材料で円盤状に作製され、連通路２３がピストン摺動穴１４と相対する部位に穿設された基部２２と、基部２２を挟持するように配置される第１および第２弁板２４，２６と、を備える。そして、基部２２のボディ開口側の表面には、第１接続通路２８が連通路２３とフィルタ装着穴１５とを連通するように凹設されている。また、ケーシング７のボディ開口側の表面には、第２接続通路２９が連通路２３と貫通穴８とを連通するように凹設されている。

第１弁板２４は、例えばオーステナイト系ステンレス材料で、第１接続通路２８を囲繞する薄板状に作製され、基部２２とシリンダ１３とに面接触状態で挟持され、第１接続通路２８から外径側への燃料の漏洩を防止している。また、第１弁板２４は、第１接続通路２８とフィルタ装着穴１５との間の圧力差に応じてシリンダ１３の吐出ポート側の表面に接離して、第１接続通路２８とフィルタ装着穴１５との間を開閉する吸入バルブ２５を有する。

第２弁板２６は、例えばオーステナイト系ステンレス材料で第２接続通路２９を囲繞する薄板状に作製され、基部２２とケーシング７とに面接触状態で挟持され、第２接続通路２９から外径側への燃料の漏洩を防止している。また、第２弁板２６は、第２接続通路２９と連通路２３との間の圧力差に応じて基部２２の吐出ポート側の表面に接離して、第２接続通路２９と連通路２３との間を開閉する吐出バルブ２７を有する。

ブッシュ３０は、例えば鉄系材料で収容部２の内周面に適合する外周形状の円筒形状に作製され、連通路３１が吸入ポート３とブッシュ３０内部とを連通するようにブッシュ３０に形成されている。皿ばね３４は、弾性材料で所定の軸方向長さを有する切頭円錐状の筒状体に作製され、ケーシング７の貫通穴８および吐出ポート４の開口を囲繞してボディ１の収容部２の内底面とケーシング７の吐出ポート側表面との間に挟持されている。

駆動部３５は、例えばナイロンなどの樹脂製の外装材３６と、外装材３６内に設けられたモータ本体３８と、外装材３６内に軸受４３を介して回転自在に支持され、このモータ本体３８により回転されるシャフト４７と、を備えている。外装材３６は、フランジ部３７をボディ２のフランジ部５に突き合わされてねじ４８により締着固定され、ボディ２の収容部２の開口を塞口している。この時、Ｏリング３３がボディ１の開口側端面に周方向の全周にわたって凹設された凹溝６内に装着されて、ボディ１と外装材３６との間を通って外径側への燃料の漏洩を防止している。

モータ本体３８は、外装材３６に一体にモールドされた一対のステータ３９と、シャフト４７に固定されたロータ４４とを備えている。ステータ３９は、導線を巻回して構成されたコイル４０と、このコイル４０に接続されたコネクタターミナル４１を有する外部コネクタ４２とを有している。ロータ４４は、シャフト４７に固定されたブッシュ４５と、このブッシュ４５に外嵌固定され、円筒形状の永久磁石４６とを有している。斜板４９がシャフト４７の吐出ポート側の延出端に固着され、ピストン１７がスプリング１９の付勢力により斜板４９の吐出ポート側の表面に当接している。

このように構成された燃料供給装置を組み立てるには、まず、皿ばね３４をボディ１の収容部２の内底面に配置し、ケーシング７を収容部２内に圧入する。ついで、バルブＡＳＳＹ２１をケーシング７上に位置するように収容部２内に挿入し、シリンダ１３をバルブＡＳＳＹ２１上に位置するように収容部２内に圧入し、さらに、ブッシュ３０を収容部２内に挿入する。そして、シャフト４７、ロータ４４および斜板４９が組み込まれた外装材３６のフランジ部３７をボディ１のフランジ部５に突き合わせ、ねじ４８により外装材３６とボディ１とを締着固定する。

つぎに、燃料供給装置の動作について説明する。
燃料供給装置は、図示していないが、燃料タンクと燃料噴射弁との間の配管途中に配置される。このとき、吸入ポート３が燃料タンク側に接続され、吐出ポート４が燃料噴射弁側に接続される。そして、電力が外部コネクタ４２を介してコイル４０に供給され、シャフト４７がモータ本体３８により回転駆動され、斜板４９が回転される。

そして、斜板４９の回転とスプリング１９の付勢力とにより、ピストン１７がピストン摺動穴１４内を軸方向に往復移動する。ピストン１７が図１中右側に移動する吸入工程では、ピストン１７の移動と共に、第１接続通路２８および連通路２３内の圧力が低下する。これにより、第１接続通路２８および連通路２３内の圧力が第２接続通路２９およびフィルタ装着穴１５内の圧力より低くなり、吐出バルブ２７が基部２２の吐出ポート側表面に密接し、吸入バルブ２６がシリンダ１３の吐出ポート側表面から離反する。つまり、吐出バルブ２７が閉じられ、吸入バルブ２６が開けられ、吸入ポート３から収容部２内に流入した燃料がフィルタ装着穴１５から第１接続通路２８を通ってピストン摺動穴１４内に吸入される。この時、燃料内の異物がフィルタ１６で除去される。

ついで、ピストン１７が図１中左側に移動する吐出工程では、ピストン１７の移動と共に、第１接続通路２８および連通路２３内の圧力が上昇する。これにより、第１接続通路２８および連通路２３内の圧力が第２接続通路２９およびフィルタ装着穴１５内の圧力より高くなり、吐出バルブ２７が基部２２の吐出ポート側表面から離反し、吸入バルブ２６がシリンダ１３の吐出ポート側表面に密接する。つまり、吐出バルブ２７が開けられ、吸入バルブ２６が閉じられ、ピストン摺動穴１４内の燃料が第１接続通路２８および連通穴２３を通って第２接続通路２９内に吐出される。

そして、第２接続通路２９内に導入された燃料の圧力が、ばね１１の付勢力より大きくなると、ボール１０が弁座９ａから離反する。これにより、ばね１１の付勢力により設定された燃圧の燃料が、第２接続通路２９から吐出ポート４に吐出され、燃料噴射弁に供給される。

本燃料供給装置では、樹脂製のボディ１を用いているので、ボディ１が使用温度変化による熱変形し、或いは組み付け後の吸水による寸法変化して、収容部２が軸方向に伸長する。この実施の形態１では、皿ばね３４がボディ１の収容部２の底面とケーシング７との間に縮設されているので、収容部２が軸方向に伸長すると、皿ばね３４の収縮量が縮小する。つまり、収縮している皿ばね３４が、収容部２の軸方向の伸長分だけ復元する。これにより、第１弁板２４と基部２２との間の面圧、第１弁板２４とシリンダ１３との間の面圧、第２弁板２６と基部２２との間の面圧、および第２弁板２６とケーシング７との間の面圧の低下が抑制される。このように、樹脂製のボディ１を用いても、第１弁板２４と基部２２との間のシール部、第１弁板２４とシリンダ１３との間のシール部、第２弁板２６と基部２２との間のシール部、および第２弁板２６とケーシング７との間のシール部の面圧が確保され、これらのシール部のシール性が維持され、吐出流量の低下が抑制される。従って、樹脂製のボディ１を用いることができ、小型化、軽量化、および低コスト化の燃料供給装置を実現できる。

また、皿ばね３２、ケーシング７，バルブＡＳＳＹ２１、シリンダ１３およびブッシュ３０が軸方向に重ねられてボディ１の収容部２内に収納され、駆動部３５がねじ４８を軸方向外方から締着してボディ１に取り付けられているので、構成部品のボディ１への装着方向が軸方向一側のみとなり、燃料供給装置の組立性が向上される。

つぎに、バルブＡＳＳＹ２１のシール部の面圧について検討する。ここで、第１弁板２４と基部２２との間のシール部、第１弁板２４とシリンダ１３との間のシール部、第２弁板２６と基部２２との間のシール部、および第２弁板２６とケーシング７との間のシール部をバルブＡＳＳＹ２１におけるシール部とする。また、バルブＡＳＳＹ２１のシール部の面圧に影響する構成部品としては、ボディ１、ブッシュ３０、シリンダ１３、バルブＡＳＳＹ２１、ケーシング７などが挙げられる。

皿ばね３４は、図３に示されるように、荷重が１５００Ｎまでは、たわみ量は荷重にほぼ比例して大きくなり、荷重が１５００Ｎを超えると、たわみ量が大きくなるばね特性を有する。そして、荷重が１８００Ｎを超えると、たわみ量が極端に大きくなり、ついには平板状に変形し、たわみ量がゼロとなる。即ち、皿ばね３４のばね特性がなくなる。従って、皿ばね３４の使用最大荷重は、１８００Ｎとなる。
このバルブＡＳＳＹ１におけるシール部のシール性を確保するために必要な荷重範囲が、例えば８００Ｎ〜１８００Ｎとすると、皿ばね３４のたわみ量は、図３から０．２ｍｍ〜０．７ｍｍとなる。そこで、組み付け時の構成部品の寸法ばらつきを考慮して、皿ばね３４のたわみ量が０．２ｍｍ〜０．７ｍｍとなるように、構成部品の寸法を設計すればよい。

つぎに、温度変化に伴う構成部品の熱変形を考慮したバルブＡＳＳＹ２１のシール部の面圧確保について検討する。
収容部２の底面と外装材３６との軸方向間隔をＡ、ブッシュ３０の軸方向長さをＢ、シリンダ１３の軸方向長さをＣ、バルブＡＳＳＹ２１の軸方向長さをＤ、ケーシング７の軸方向長さをＥ、皿ばね３４のセット長さをＦとすると、式（１）が成り立つ。
Ａ＝Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ ・・・式（１）
そこで、式（２）を満足することで、温度変化に伴って構成部品が熱変形しても、バルブＡＳＳＹ２１のシール部の面圧の変動を抑えることができる。
ΔＡ≒ΔＢ＋ΔＣ＋ΔＤ＋ΔＥ ・・・式（２）
但し、ΔＡは温度変化によるボディ１の変化量、ΔＢは温度変化によるブッシュ３０の軸方向長さの変化量、ΔＣは温度変化によるシリンダ１３の軸方向長さの変化量、ΔＤは温度変化によるバルブＡＳＳＹ２１の軸方向長さの変化量、ΔＥは温度変化によるケーシング７の軸方向長さの変化量である。

ここで、ボディ１は樹脂製であり、ブッシュ３０、シリンダ１３、バルブＡＳＳＹ２１の基部２２、およびケーシング７は金属製である。
ボディ１の材料であるナイロン単体の熱膨張係数は、８５．０×１０^−６（／Ｔ）である。そして、ガラス繊維を１５重量％含有したナイロン、およびガラス繊維を３０重量％含有したナイロンの熱膨張係数は、それぞれ３５．０×１０^−６（／Ｔ）、および１７．５×１０^−６（／Ｔ）である。つまり、ナイロンに対するガラス繊維の含有量を調整することで、ボディ１の熱膨張係数、つまり式（２）の左辺の変化量を調整できる。

一方、金属材料である鉄系材料、オーステナイト系ステンレス材料、およびアルミ材料の熱膨張係数は、それぞれ１１．０×１０^−６（／Ｔ）、１７．３×１０^−６（／Ｔ）、２４．０×１０^−６（／Ｔ）である。そして、バルブＡＳＳＹ２１の第１および第２弁板２４，２６には、ばね性が必要であることから、オーステナイト系ステンレス材料が用いられる。式（２）の左辺と右辺の温度変化による変化量を抑制するには、右辺の部品の熱膨張係数の少なくとも１つを左辺の部品の熱膨張係数より大きくすることが必要となる。この場合、ブッシュ３０、シリンダ１３、基部２２およびケーシング７の全てを鉄系材料で作製すると、式（２）の右辺の変化量が小さくなり、左辺のナイロンに対するガラス繊維の含有量を過度に多くする必要がある。

そこで、比較的軸方向長さの長いブッシュ３０、シリンダ１３およびケーシング７の少なくとも１つを上述の金属材料中で最も熱膨張係数が大きなアルミ材料で作製することで、式（２）の右辺の変化量を大きくすることができ、左辺のナイロンに対するガラス繊維の含有量の調整範囲を広げることができ、温度変化に伴う構成部品の熱変形が発生した場合にも、バルブＡＳＳＹ２１のシール部の面圧を確保することができる。

ここで、燃料供給装置に使用されるボディ１に対し、ナイロンに対するガラス繊維の含有量は、一般的に約１５％〜３５％程度とするのが妥当であり、これ以下では耐強度性が悪化し、これ以上では耐衝撃性が悪化する。この場合、ボディ１の熱膨張係数の設定範囲は、約１５．０×１０^−６（／Ｔ）以上、３５．０×１０^−６（／Ｔ）以下となるが、上記実施の形態１では、アルミ材料を用いて式（２）の右辺の変化量を調整するものであり、ボディ１の熱膨張係数は、アルミ材料の熱膨張係数以下に設定する必要がある。このため、ボディ１の熱膨張係数を１５．０×１０^−６（／Ｔ）以上、２０．０×１０^−６（／Ｔ）以下となるように、ガラス繊維の含有量を調整することが好ましい。

なお、上記実施の形態１では、ボディ１の樹脂材がナイロンであるものとしているが、ボディ１はナイロンに限定されるものではなく、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）などのエンジニアリングプラスチックが用いられる。また、ボディ１の熱膨張係数の調整をガラス繊維の含有量で調整するものとしているが、ボディ１の熱膨張係数を調整する材料はガラス繊維に限定されるものではなく、例えばカーボン繊維などの繊維で調整してもよい。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の構成を模式的に示す断面図である。
図４において、皿ばね５０は、切頭円錐状の筒状体５０ａと、筒状体５０ａの小径側端部から内径側に延設された第１鍔部５０ｂと、筒状体５０ａの大径側端部から外径側に延設された第２鍔部５０ｃと、を備え、ケーシング７の貫通穴８および吐出ポート４の開口を囲繞してボディ１の収容部２の内底面とケーシング７の吐出ポート側表面との間に挟持されている。
なお、この実施の形態２は、皿ばね３４に代えて皿ばね５０を用いている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態２によれば、第１鍔部５０ｂが貫通穴８を取り囲むリング状にケーシング７の吐出ポート側表面に面接触し、第２鍔部５０ｃが吐出ポート４の開口を取り囲むリング状に収容部２の内底面に面接触しているので、皿ばね５０がシール部材として機能する。これにより、皿ばね５０の内径側の高圧燃料と皿ばね５０の外径側の低圧燃料とが隔離され、シール部材としてのＯリング３２を省略することができる。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る燃料供給装置の構成を模式的に示す断面図である。
図５において、ボディ１Ａは、有底円筒状の収容部２Ａの周壁の軸方向の一部を周方向の全域にわたって薄肉とする円筒部２ａが形成されている。
なお、この実施の形態２は、ボディ１に代えてボディ１Ａを用いている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。

ここで、ボディ１Ａの収容部２Ａに印加した引っ張り荷重と収容部２Ａの軸方向の伸びとの関係を図６に実線で示す。なお、図６中点線は、ボディ１の収容部２に印加した引っ張り荷重と収容部２の軸方向の伸びとの関係を示している。
図６から、ボディ１，１Ａの収容部２，２Ａは、軸方向の伸びが引っ張り荷重に比例して大きくなることがわかる。そして、ボディ１Ａの収容部２Ａは、薄肉の円筒部２ａが形成されているので、収容部２に比べて、伸びやすくなっていることがわかる。

つぎに、皿ばねのたわみ量と荷重との関係を図７に示す。なお、図７中、実線は実施の形態３による燃料供給装置での皿ばねのたわみ量と荷重との関係を示し、点線は実施の形態１による燃料供給装置での皿ばねのたわみ量と荷重との関係を示す。また、図７中、荷重が必要荷重範囲の最小値（８００Ｎ）の時における皿ばねのたわみ量をゼロとした。

図７から、実施の形態１の燃料供給装置では、たわみ量に対する荷重の勾配が大きいことがわかる。このことから、組立時に皿ばね３４による荷重を必要荷重範囲内に確保するためには、構成部品の寸法ばらつきを小さく必要がある。さらに、組立後のボディ１の吸水による寸法変化を考慮すると、皿ばね３４による荷重を必要荷重範囲内に確保するためには、構成部品の寸法ばらつきをさらに小さく必要がある。

この実施の形態３の燃料供給装置では、図７から、たわみ量に対する荷重の勾配が小さいことがわかる。これは、ボディ１Ａの収容部２Ａに肉薄の円筒部２ａを設け、荷重に対するボディ１Ａの軸方向の伸びを大きくしていることによるものである。そこで、構成部品の寸法ばらつきの公差を拡大しても、皿ばね３４による荷重を必要荷重範囲内に確保することができる。さらに、組立後のボディ１Ａの吸水による寸法変化が生じても、皿ばね３４による荷重を必要荷重範囲内に確保することができる。

このように、この実施の形態３によれば、ボディ１Ａの収容部２Ａに肉薄の円筒部２ａを設け、荷重に対するボディ１Ａの軸方向の伸びを大きくしているので、皿ばね３４の使用可能範囲が拡大され、皿ばね３４の使用可能範囲のマージン確保が可能となる。

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４に係る燃料供給装置の構成を模式的に示す断面図である。
図８において、ボディ１Ｂは、有底円筒状の収容部２Ｂと、収容部２Ｂの底部に形成された吐出ポート４と、を備えている。また、駆動部３５Ａは、吸入ポート３が軸方向をシャフト４７の軸心方向に一致させて外装材３６に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態４による燃料供給装置は、ボディ１Ｂの軸心が鉛直方向を向き、駆動部３５Ａがボディ１Ｂに対して鉛直方向の上方に位置するように配置されている。
そこで、燃料は、燃料タンクから配管を介して吸入ポート３に導入され、軸受４３、およびロータ４４とステータ３９との間の隙間を通って収容部２Ｂ内に吸入される。この時、燃料タンクからの低温の燃料が、モータ本体３８を冷却する。
また、燃料は収容部２Ｂ内部および駆動部３５Ａ内部で加熱され、蒸気を発生する。この蒸気は、鉛直上方に移動し、吸入ポート３から燃料タンク側に戻される。これにより、収容部２Ｂ内および駆動部３５Ａ内の燃料の温度上昇が抑えられる。

この実施の形態４によれば、モータ本体３８の冷却性が向上し、収容部２Ｂ内および駆動部３５Ａ内の燃料の温度上昇が抑えられるので、ボディ１Ｂの温度上昇が抑えられ、ボディ１Ｂでの吸水率の上昇が抑えられる。その結果、吸水に伴うボディ１Ｂの寸法変化が少なくなり、ボディ１Ｂの寸法変化に起因するバルブＡＳＳＹ２１のシール部のシール性の悪化が抑えられる。

この発明の実施の形態１に係る燃料供給装置の構成を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る燃料供給装置におけるバルブＡＳＳＹ周りを示す要部断面図である。 この発明の実施の形態１に係る燃料供給装置に適用される皿ばねにおける荷重とたわみ量との関係を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の構成を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態３に係る燃料供給装置の構成を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態３に係る燃料供給装置に適用されるボディにおける荷重と軸方向の伸びとの関係を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る燃料供給装置に適用される皿ばねにおける荷重とたわみ量との関係を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る燃料供給装置の構成を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ ボディ、２，２Ａ，２Ｂ 収容部、２ａ 円筒部、３ 吸入ポート、４ 吐出ポート、７ ケーシング、８ 貫通穴、９ 弁体（燃圧保持バルブ）、１０ ボール（燃圧保持バルブ）、１１ ばね（燃圧保持バルブ）、１３ シリンダ、１４ ピストン挿入穴、１７ ピストン、１９ スプリング、２１ ブラシＡＳＳＹ、３０ ブッシュ、３４，５０ 皿ばね（弾性部材）、３５，３５Ａ 駆動部、３６ 外装材、３８ モータ本体部、４３ 軸受、４７ シャフト、４９ 斜板。

Claims (9)

1. 有底筒状の収容部、該収容部の開口側に形成され、燃料を該収容部内に吸入する吸入ポート、および該収容部の底部に形成され、該燃料を外部に吐出する吐出ポートを有する樹脂製のボディと、
   樹脂製の外装材、該外装材内に設けられたモータ本体部、および該外装材内に軸受を介して回転自在に支持され、該モータ本体部により回転されるシャフトを有し、該シャフトの軸心を上記収容部の軸方向に一致させて、かつ該シャフトの一端を該収容部内に延出させて、上記外装材を該収容部に締着固定して該収容部の開口を塞口する駆動部と、
   上記収容部内に延出する上記シャフトの一端に固着され、該シャフトの回転に連動して回転する斜板と、
   上記収容部内に配設され、ピストン挿入穴が穴方向を該収容部の軸方向に一致させて形成された金属製のシリンダと、
   ばねの付勢により上記斜板に支持されて上記ピストン挿入穴内に配設され、該斜板の回転に連動して該ピストン挿入穴内を摺動移動するピストンと、
   上記収容部内の上記シリンダの吐出ポート側に配設された金属製のケーシングと、
   上記収容部内の上記シリンダと上記ケーシングとの間に配設され、上記ピストンの動作に連動して上記燃料を上記シリンダ側から上記ケーシング側に供給する金属製のバルブＡＳＳＹと、
   上記ケーシングに穿設された貫通穴に装着され、該ケーシング側に供給された上記燃料が所定の圧力と超えると開成して該燃料を吐出ポート側に供給する燃圧保持バルブと、
   上記収容部内の上記シリンダの駆動部側に配設されたブッシュと、
   上記収容部の底部と上記ケーシングとの間に縮設され、該収容部の軸方向に配列された該ケーシング、上記バルブＡＳＳＹ、上記シリンダ、および上記ブッシュを互いに接触状態で上記外装材との間に加圧挟持する弾性部材と、
   を備えることを特徴とする燃料供給装置。
2. 有底筒状の収容部、および該収容部の底部に形成され、該燃料を外部に吐出する吐出ポートを有する樹脂製のボディと、
   樹脂製の外装材、該外装材内に設けられたモータ本体部、該外装材内に軸受を介して回転自在に支持され、該モータ本体部により回転されるシャフト、および該外装材に形成された吸入ポートを有し、該シャフトの軸心を上記収容部の軸方向に一致させて、かつ該シャフトの一端を該収容部内に延出させて、上記外装材を該収容部に締着固定して該収容部の開口を塞口する駆動部と、
   上記収容部内に延出する上記シャフトの一端に固着され、該シャフトの回転に連動して回転する斜板と、
   上記収容部内に配設され、ピストン挿入穴が穴方向を該収容部の軸方向に一致させて形成された金属製のシリンダと、
   ばねの付勢により上記斜板に支持されて上記ピストン挿入穴内に配設され、該斜板の回転に連動して該ピストン挿入穴内を摺動移動するピストンと、
   上記収容部内の上記シリンダの吐出ポート側に配設された金属製のケーシングと、
   上記収容部内の上記シリンダと上記ケーシングとの間に配設され、上記ピストンの動作に連動して上記燃料を上記シリンダ側から上記ケーシング側に供給する金属製のバルブＡＳＳＹと、
   上記ケーシングに穿設された貫通穴に装着され、該ケーシング側に供給された上記燃料が所定の圧力と超えると開成して該燃料を吐出ポート側に供給する燃圧保持バルブと、
   上記収容部内の上記シリンダの駆動部側に配設されたブッシュと、
   上記収容部の底部と上記ケーシングとの間に縮設され、該収容部の軸方向に配列された該ケーシング、上記バルブＡＳＳＹ、上記シリンダ、および上記ブッシュを互いに接触状態で上記外装材との間に加圧挟持する弾性部材と、
   を備えることを特徴とする燃料供給装置。
3. 上記収容部の周壁の軸方向の一部が全周にわたって薄肉に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料供給装置。
4. 上記弾性部材が皿ばねであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
5. 上記皿ばねが、上記吐出ポートの開口を囲繞するようにリング状に上記収容部の底部に面接触し、かつ上記貫通穴を囲繞するようにリング状に上記ケーシングに面接触するように作製されていることを特徴とする請求項４記載の燃料供給装置。
6. 上記ボディの熱膨張係数が、上記ケーシング、上記シリンダ、および上記ブッシュの熱膨張係数の少なくとも１つより小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
7. 上記ケーシング、上記シリンダ、および上記ブッシュの少なくとも１つが、アルミ材料で作製されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
8. 上記ボディは、ガラス繊維が含有された樹脂で作製されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
9. 上記ボディの熱膨張係数が１５．０×１０^−６（／Ｔ）以上、２０．０×１０^−６（／Ｔ）以下であることを特徴とする請求項８記載の燃料供給装置。

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