JPH0536084U - ローラベーン型燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定シャフトにポンプロータが摩擦接触する
のを防止して、該固定シャフトに偏摩耗が生じるのを防
止する。 【構成】 固定シャフト３１の下端側に連通孔３２を設
け、該連通孔３２の上側開口部３２Ａをモータ室Ｓと連
通させ、下側開口部３２Ｂをポンプロータ１８の挿通穴
１８Ｂと固定シャフト３１の外周面との間に開口させる
と共に、該下側開口部３２Ｂを前記ポンプロータ１８に
よる押付力の合力点と一致する位置に位置決めする構成
とした。従って、前記ポンプロータ１８の挿通穴１８Ｂ
が固定シャフト３１の外周面に押付けられたときでも、
モータ室Ｓ内の燃料をその燃圧によって連通孔３２等を
介してポンプロータ１８の挿通穴１８Ｂと固定シャフト
３１の外周面との間であって、ポンプロータ１８による
押付力の合力点となる位置に供給して、この位置に押付
力に抗して燃料による油膜で静圧軸受を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車用エンジン等に燃料タンク内の燃料を圧送供給するの に用いて好適なローラベーン型燃料ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３ないし図５に従来技術のローラベーン型燃料ポンプを示す。

【０００３】 図において、１は有底筒状に形成されたケーシングを示し、該ケーシング１は 、円筒状の筒部１Ａと底部１Ｂとからなり、該底部１Ｂには、下向きに突出する 吸込ポート１Ｃが一体形成されている。そして、該ケーシング１内には、後述す る上カバー２とポンプハウジング４によって上，下両端側を施蓋されることによ って、内部にモータ室Ｓが画成されている。

【０００４】 ２はケーシング１の筒部１Ａ上端側を施蓋し、中央部に後述する固定シャフト １０の上端側が挿嵌される支持穴２Ａが穿設された上カバー、３は該上カバー２ 上に設けられた取付部材を示し、該取付部材３は、軸方向上向きに突出する段付 筒状に形成され、その上端側には、後述のダンパー２０が取付けられている。そ して、該取付部材３は、前記上カバー２と共にケーシング１の筒部１Ａ上端側に 一体的にカシメ固定されている。

【０００５】 ４はケーシング１内の底部１Ｂ側に嵌合固着されたポンプハウジングを示し、 該ポンプハウジング４は、外周側に吸込口５Ａが形成されると共に、その中央部 に固定シャフト１０の下端側が挿嵌される貫通穴５Ｂが穿設された下側ハウジン グ５と、中央側から径方向外向きに広がる略扇状の吐出口６Ａが形成された上側 ハウジング６と、該各ハウジング５，６間に挟持されることによって、内部に短 尺な円形状のロータ室７を形成するカムリング８とから大略構成され、該カムリ ング８の内周面８Ａは、図４に示す如く、前記ロータ室７を固定シャフト１０の 軸心から所定寸法偏心させるために、該固定シャフト１０の軸心に対して所定寸 法だけずらして形成されている。そして、該カムリング８，各ハウジング５，６ は、複数のボルト９，９，…によって一体的に固着されている。

【０００６】 １０はケーシング１内を軸方向に伸長した固定シャフトを示し、該固定シャフ ト１０の上端側は、上カバー２の支持穴２Ａに圧入嵌合され、下端側は、下側ハ ウジング５の貫通穴５Ｂに圧入嵌合されている。

【０００７】 １１はケーシング１内のモータ室Ｓに設けられた電動モータを示し、該電動モ ータ１１は、固定シャフト１０に回転自在に取付けられた回転子１２と、該回転 子１２の上端側に一体的に設けられたコンミテータ１３と、該コンミテータ１３ の外周側に摺接して回転子１２に給電を行うブラシ１４と、ケーシング１側に固 定された固定子１５と、外部から前記ブラシ１４に給電を行うハーネス１６とか ら大略構成され、前記回転子１２の下端側には、後述のジョイント１７の上端側 に係合する突出部１２Ａが下向きに突出形成されている。

【０００８】 １７はポンプハウジング４の上端側に位置して固定シャフト１０に回転可能に 遊嵌されたジョイントを示し、該ジョイント１７は、上端側を回転子１２の突出 部１２Ａと係合させ、下端側に形成された複数の係合突起１７Ａ，１７Ａ，…を 後述するポンプロータ１８の各係合穴１８Ｃに係合させることによって、該ポン プロータ１８を回転子１２と一体的に矢示Ａ方向に回転させるものである。

【０００９】 １８はポンプハウジング４のロータ室７内に位置して、固定シャフト１０に回 転可能に取付けられたポンプロータを示し、該ポンプロータ１８は、焼結金属材 料等によって略円板状に形成され、その外周側には、図５にも示す如くＵ字形状 のローラ溝１８Ａ，１８Ａ，…が周方向に所定間隔をもって形成され、中心部に は、固定シャフト１０が挿通される挿通穴１８Ｂが穿設されている。また、該ポ ンプロータ１８には、前記挿通穴１８Ｂの周囲に位置して複数の係合穴１８Ｃ， １８Ｃ，…が所定間隔をもって穿設されている。そして、該ポンプロータ１８は 、各係合穴１８Ｃにジョイント１７の各係合突起１７Ａが係合されることによっ て、該ジョイント１７を介して電動モータ１１によりロータ室７内で矢示Ａ方向 に回転駆動される。

【００１０】 ここで、前記ポンプロータ１８は、その挿通穴１８Ｂと固定シャフト１０の外 周面との間に燃料ポンプ内の燃料を介在させることによって、この挿通穴１８Ｂ と固定シャフト１０の外周面との間に燃料による静圧軸受を形成して円滑な回転 を得るようになっている。

【００１１】 １９，１９，…はポンプロータ１８の各ローラ溝１８Ａ内に転動可能に設けら れ、図５に示す如く円柱状に形成されたローラを示し、該各ローラ１９は、ポン プロータ１８の回転時に生じる遠心力の作用でカムリング８の内周面８Ａに押付 けられることにより、該カムリング８とポンプロータ１８との間のロータ室７内 に複数の密閉空間７Ａ，７Ａ，…を画成するものである。そして、該各密閉空間 ７Ａはポンプロータ１８の矢示Ａ方向の回転により、吸込口５Ａ側で漸次拡張し 、負圧を生じせしめて該吸込口５Ａから燃料を吸込み、吐出口６Ａ側で漸次縮小 してロータ室７内の燃料を吐出口６Ａから吐出させてポンプ作用を行うことによ ってケーシング１内で矢示Ｂ方向に燃料を圧送している。

【００１２】 ２０は取付部材３の突出端に設けられたダンパーを示し、該ダンパー２０は、 その内部をダイヤフラム２０Ａによって制御圧室２０Ｂと燃料室２０Ｃとに画成 すると共に、該制御圧室２０Ｂ内にコイルばね２０Ｄを配設して弁体２０Ｅをそ のばね力により開，閉弁させることによって、ケーシング１内から前記燃料室２ ０Ｃ内に流出してくる燃料の脈動を抑えるものである。また、２１はダンパー２ ０の燃料室２０Ｃに連通して設けられた吐出ポートを示し、該吐出ポート２１は ケーシング１内から燃料室２０Ｃ内に圧送されてくる燃料を外部の燃料噴射弁（ 図示せず）等に向けて吐出させるものである。

【００１３】 ２２は取付部材３の突出端側に設けられたチェック弁を示し、該チェック弁２ ２は、当該燃料ポンプと燃料噴射弁等との間の燃料配管（図示せず）内の燃料の 残圧を保持するものである。

【００１４】 ２３はケーシング１の吸込ポート１Ｃ内に設けられた吸込フィルタ、２４は下 側ハウジング５に設けられたリリーフ弁をそれぞれ示している。

【００１５】 このように構成される燃料ポンプでは、外部からハーネス１６、ブラシ１４を 介してコンミテータ１３に給電を行って回転子１２を回転駆動してロータ室７内 でポンプロータ１８を回転させる。これにより、該ポンプロータ１８の各ローラ 溝１８Ａ内の各ローラ１９を遠心力によってカムリング８の内周面８Ａに押付け て各密閉空間７Ａを形成し、該各密閉空間７Ａを漸次拡，縮させてポンプ作用を 行い、吸込ポート１Ｃからモータ室Ｓ内に燃料を吸込み、この燃料を吐出ポート ２１から外部の噴射弁等に向けて吐出している。

【００１６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来技術によるものでは、ポンプロータ１８の各ローラ溝 １８Ａ内に各ローラ１９を転動可能に設け、該各ローラ１９によってカムリング ８とポンプロータ１８との間のロータ室７内に各密閉空間７Ａを画成し、該各密 閉空間７Ａを前記ポンプロータ１８の回転によって漸次拡，縮させてポンプ作用 を行わせるようにしているから、該各密閉空間７Ａ内の圧力は、ポンプロータ１ ８が矢示Ａ方向に回転するとき、吸込口５Ａ側から吐出口６Ａ側に向かうに従っ て漸次昇圧され、該ポンプロータ１８を高圧側から低圧側に向けて押付けるよう になる。これにより、固定シャフト１０には、この押付力が作用し、特に、ポン プロータ１８の押付力の合力点、例えば下側ハウジング５の吸込口５Ａの中心を ０°とし、この点から、ポンプロータ１８の回転方向Ａに２５０〜２７０°の位 置に偏荷重を受けるようになる。

【００１７】 このため従来技術では、燃料ポンプを長時間運転させると、ポンプロータ１８ の挿通穴１８Ｂ内周面が前記偏荷重により固定シャフト１０の外周面に押付けら れ、該ポンプロータ１８と固定シャフト１０との間が油膜切れとなって摩擦接触 するようになる。これにより、該ポンプロータ１８の回転抵抗が増大して作動性 が大幅に低下してしまうばかりか、この状態で運転を続けることによって、固定 シャフト１０の外周面には、図５に示す如く、ポンプロータ１８による押付力の 合力点に、摩耗痕２５が生じてしまう。これによって、該ポンプロータ１８が回 転不良等の作動不良を生じたり、固定シャフト１０を損傷させたりして、信頼性 や寿命が大幅に低下するという問題がある。特に、ポンプロータ１８は、焼結金 属材料から形成されているため、その面粗度が高く、固定シャフト１０に摩耗痕 ２５が生じ易い。

【００１８】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、固定シャフトにポン プロータが摩擦接触するのを防止して、該固定シャフトに偏摩耗が生じるのを防 止できるようにしたローラベーン型燃料ポンプを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために本考案が採用する構成の特徴は、固定シャフト に、連通孔を穿設し、該連通孔の一端側をモータ室内に開口させ、該連通孔の他 端側を該固定シャフトの外周面とポンプロータの内周面との間であって、該ポン プロータに押付力が作用する位置に開口させる構成としたことにある。

【００２０】

【作用】

上記構成により、ポンプロータの回転時に、連通孔は、モータ室内の高圧の燃 料を、該ポンプロータの内周面と固定シャフトの外周面との間であって、吐出側 の高圧油によってポンプロータに押付力が作用する位置に圧送供給し、この燃料 の圧力により、ポンプロータ内周面と固定シャフト外周面との間に油膜による静 圧軸受を形成する。

【００２１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１および図２に基づいて説明する。なお、実施例で は前述した図３ないし図５に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符合を付し 、その説明を省略するものとする。

【００２２】 図において、３１は本実施例による固定シャフトを示し、該固定シャフト３１ は、従来技術で述べた固定シャフト１０とほぼ同様に、ケーシング１内を軸方向 に伸長し、その上端側が上カバー２の支持穴２Ａに圧入嵌合され、下端側が下側 ハウジング５の貫通穴５Ｂに圧入嵌合されているものの、該固定シャフト３１の 下端側には、連通孔３２が斜めに穿設されている。

【００２３】 ここで、前記連通孔３２は、図２にも示す如く、その上側開口部３２Ａをジョ イント１７の内周面と固定シャフト３１の外周面との隙間Ｔを介してモータ室Ｓ と連通させ、下側開口部３２Ｂをポンプロータ１８の挿通穴１８Ｂと固定シャフ ト３１の外周面との間に開口させることによって、前記モータ室Ｓと該ポンプロ ータ１８の挿通穴１８Ｂと固定シャフト３１の外周面との間とを連通している。 また、該下側開口部３２Ｂは、その周方向の開口位置がポンプ作用時に生じるポ ンプロータ１８の押付力の合力点と一致するように、例えば下側ハウジング５の 吸込口５Ａの中心から回転方向（図４，図５中矢示Ａ方向）に約２７０°の位置 に開口するように、固定シャフト３１の圧入嵌合時に位置決めされている。そし て、該連通孔３２は、モータ室Ｓ内の燃料をポンプロータ１８の挿通穴１８Ｂと 固定シャフト３１の外周面との間に供給するものである。

【００２４】 本実施例によるローラベーン型燃料ポンプは上述の如き構成を有するもので、 その基本的作動については従来技術によるものと格別差異はない。

【００２５】 然るに本実施例では、固定シャフト３１の下端側に連通孔３２を設け、該連通 孔３２の上側開口部３２Ａを隙間Ｔを介してモータ室Ｓと連通させ、下側開口部 ３２Ｂをポンプロータ１８の挿通穴１８Ｂと固定シャフト３１の外周面との間に 開口させると共に、該下側開口部３２Ｂを前記ポンプロータ１８による押付力の 合力点と一致する位置に位置決めする構成としたから、ポンプロータ１８にポン プ作用時の圧力が作用して、該ポンプロータ１８の挿通穴１８Ｂが固定シャフト ３１の外周面に押付けられたときでも、モータ室Ｓ内の燃料を、隙間Ｔ、連通孔 ３２を介してポンプロータ１８の挿通穴１８Ｂと固定シャフト３１の外周面との 間であって、ポンプロータ１８による押付力の合力点となる位置に供給し、燃料 による油膜を確保し、この位置に押付力に抗して燃料による静圧軸受を形成する ことができる。

【００２６】 かくして、本実施例によれば、固定シャフト３１とポンプロータ１８の挿通穴 １８Ｂとの間の摩擦接触しうる位置に燃料による静圧軸受を常時形成することが でき、ポンプロータ１８が固定シャフト３１に摩擦接触するのを防止して、作動 性が低下するのを確実に防止することができる。また、従来技術で述べた如く、 ポンプ作用時の偏荷重によって固定シャフト３１の外周面に摩耗痕２５が生じる のを効果的に防止でき、ポンプロータ１８の作動不良や固定シャフト３１の損傷 等を防止して、信頼性や寿命を大幅に向上させることができる。

【００２７】 なお、前記実施例では、連通孔３２は、固定シャフト３１の下端側に斜めに穿 設するものとして述べたが、本考案はこれに限らず、例えば連通孔を固定シャフ ト３１内を軸方向に延びる垂直穴と、該垂直穴の上，下両端側から水平方向に延 びる二つの水平穴とから構成してもよく、あくまでも、モータ室Ｓとポンプロー タ１８の挿通穴１８Ｂと固定シャフト３１の外周面との間であって、該ポンプロ ータ１８に押付力が作用する位置、特に、押付力の合力点と一致する位置に連通 させることができるものであれば、これに限るものではない。

【００２８】

【考案の効果】

以上詳述した通り、本考案によれば、固定シャフトに、連通孔を穿設し、該連 通孔の一端側をモータ室内に開口させ、該連通孔の他端側を該固定シャフトの外 周面とポンプロータの内周面との間であって、該ポンプロータに押付力が作用す る位置に開口させる構成としたから、ポンプロータの回転時に、該ポンプロータ が固定シャフトに押付けられた場合にも、連通孔は、モータ室側の燃料を該ポン プロータの内周面と固定シャフトの外周面との間の摩擦接触しうる位置に圧送供 給し、この燃料の圧力による静圧軸受を形成することができる。従って、固定シ ャフトとポンプロータとが摩擦接触して回転不良等の作動不良を生じるのを防止 できる上に、該固定シャフトの外周面に摩耗痕が生じるのを効果的に防止でき、 固定シャフトの摩耗を抑えて信頼性や寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例によるローラベーン型燃料ポン
プを示す縦断面図である。

【図２】図１中の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図３】従来技術によるローラベーン型燃料ポンプを示
す縦断面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向断面図である。

【図５】ポンプハウジング等を分解した状態を拡大して
示す外観斜視図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 上カバー ４ ポンプハウジング ５ 下側ハウジング ５Ａ 吸込口 ６ 上側ハウジング ６Ａ 吐出口 ７ ロータ室 １１ 電動モータ １８ ポンプロータ １８Ａ ローラ溝 １８Ｂ 挿通穴 ３１ 固定シャフト ３２ 連通孔 Ｓ モータ室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側がカバーで閉塞されたケーシング
   と、該ケーシングの他端側に設けられ、内部に偏心した
   ロータ室を有すると共に、吸込口と吐出口とが形成され
   たポンプハウジングと、前記ケーシング内を軸方向に伸
   長した両端側がそれぞれ前記カバー、該ポンプハウジン
   グに支持された固定シャフトと、前記カバーとポンプハ
   ウジングとの間のモータ室内に位置して、該固定シャフ
   トに回転自在に設けられた電動モータと、前記ポンプハ
   ウジングのロータ室内に位置し、内周側に前記固定シャ
   フトが挿通される挿通穴を有すると共に、外周側に複数
   のローラ溝が形成され、該電動モータにより回転駆動さ
   れるポンプロータと、該ポンプロータの各ローラ溝内に
   設けられた複数のローラとからなるローラベーン型燃料
   ポンプにおいて、前記固定シャフトには、連通孔を穿設
   し、該連通孔の一端側はモータ室内に開口し、該連通孔
   の他端側は該固定シャフトの外周面と前記ポンプロータ
   の内周面との間であって、該ポンプロータに押付力が作
   用する位置に開口させる構成としたことを特徴とするロ
   ーラベーン型燃料ポンプ。