JPH059516Y2 - - Google Patents

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JPH059516Y2
JPH059516Y2 JP1986196923U JP19692386U JPH059516Y2 JP H059516 Y2 JPH059516 Y2 JP H059516Y2 JP 1986196923 U JP1986196923 U JP 1986196923U JP 19692386 U JP19692386 U JP 19692386U JP H059516 Y2 JPH059516 Y2 JP H059516Y2
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armature
turbine
fuel
joint
pump housing
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  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば自動車用内燃機関に燃料タン
ク内の燃料を圧送供給するための燃料ポンプに関
する。
〔従来技術〕
近時、自動車用内燃機関には気化器を使用せず
に高圧燃料を直接機関の吸気系に噴射する電子制
御式燃料噴射装置が用いられるのに伴い、高圧の
燃料ポンプが要求されるようになつた。そして、
この種高圧の燃料ポンプしては容積型ポンプであ
るベーン型燃料ポンプと、該ベーン型燃料ポンプ
より回転数の高い非容積型ポンプであるタービン
型燃料ポンプが知られている。
かかるタービン型燃料ポンプとして、本出願人
は先に実願昭61−110601号に示すもの(以下、こ
れを「先行技術」という)を提案した。
この先行技術の構成を第4図ないし第6図にを
参照しつつ説明する。図中、1は燃料ポンプのケ
ーシング、2は該ケーシング1を構成する円筒状
のケーシング本体で、3は該ケーシング本体2の
一端を施蓋するポンプハウジングを示す。該ポン
プハウジング3は外側ハウジング3Aと内側ハウ
ジング3Bとからなつており、内部には後述する
タービン型ポンプ部6が設けられている。一方、
4は該ポンプハウジング3に対向してケーシング
本体2の他側に設けられた上カバーで、該上カバ
ー4とポンプハウジング3との間にはケーシング
本体2内を軸方向に伸長して固定シヤフト5が架
設されている。
6は前記ポンプハウジング3内に設けられ、ケ
ーシング本体2の一側から他側に燃料を圧送する
タービン型ポンプ部を示す。7は後述する燃料流
路8と共に該タービン型ポンプ部6を構成し、固
定シヤフト5に回転可能に設けられたクローズド
ベーン型のタービンで、該タービン7の中心に設
けられたシヤフト挿通穴7Aの外周側には小径の
ピン挿嵌穴7B,7B,……が複数個形成されて
いる。8は該タービン7の外周側に位置してポン
プハウジング3内に平面略C字状に形成された燃
料流路を示す。該燃料流路8はタービン7の軸方
向両面にそれぞれ対面して外側ハウジング3Aと
内側ハウジング3Bに形成された溝状の下側流路
部8Aと上側流路部8Bとからなつており、下側
流路部8Aの始端は燃料タンク(図示せず)に連
通する吸込口9に連通すると共に、終端は同様に
燃料タンクに連通するリターン口10に連通して
いる。一方、上側流路部8Bの始端はタービン7
を介して吸込口9に対向し、他端はタービン7を
介してリターン口10に対向する吐出口11に連
通している。
12は前記下側流路部8Aの終端に位置して外
側ハウジング3Aに設けた弁室で、該弁室12の
底部12Aには前記リターン口10が開口すると
共に、上方はタービン7に対面して開口してい
る。13はリターン口10を開閉するために該弁
室12内に止ねじ14を介して締着されたステン
レススチール製のリード弁を示す。該リード弁1
3はタービン型ポンプ部6によつて燃料流路8内
を圧送される燃料の動圧によりリターン口10を
閉塞するようになつているが、吸込口9から燃料
流路8を介して弁室12内に流入した燃料の質量
が気泡の大量混入によつて小さくなつた場合に
は、該リード弁13は弾性力によつて起上ること
によりリターン口10を開放し、気泡混りの燃料
を燃料タンク側に戻すようになつている。
次に、15は前記タービン型ポンプ部6を回転
駆動するためにケーシング本体2内にタービン7
と同軸状に設けられた直流電動モータを示す、該
モータ15は鉄心16A、複数極のコイル16
B、該鉄心16Aの軸方向一側に突出したボス部
16C及び鉄心16Aの軸方向他側に設けられた
コンミテータ16Dからなり、固定シヤフト5に
回転自在に支持されたアーマチユア16と、該ア
ーマチユア16の外周側に位置してケーシング本
体2に固設された固定子17と、ケーシング本体
2に設けられ、コンミテータ16Dに摺接する一
対のブラシ18,18とから大略構成されてい
る。そして、該アーマチユア16のボス部16C
には後述するジヨイント20に係合する角柱状の
一対の係合突部19,19(但し、一方は図示せ
ず)が軸方向に突出形成されている。
20はポンプハウジング3の内側ハウジング3
Bに回転可能に嵌合した状態でアーマチユア16
のボス部16Cとタービン7との間に介装された
ジヨイントで、該ジヨイント20は円板状の基板
20Aと、該基板20Aの中心に形成されたシヤ
フト挿通穴20Bと、該基板20Aの上面外周側
に直径方向に位置して形成された一対の嵌合用切
欠20C,20Cと、基板20Aの下面に軸方向
に隔設して軸方向に突設した複数本の挿嵌ピン2
0D,20D,……とから構成されている。そし
て、該ジヨイント20の係合用切欠20Cにアー
マチユア16と一体的に設けた係合突部19,1
9を嵌合し、該ジヨイント20の各挿嵌ピン20
Dをタービン7のピン挿嵌穴7Bに挿嵌すること
により、アーマチユア16とタービン7はジヨイ
ント20を介して一体的に回転するようになつて
いる。
なお、図中、21,22は前記上カバー4にそ
れぞれ設けられた吐出ポートとリリーフポート
で、該吐出ポート21からは燃料を内燃機関側に
吐出し、リリーフポート22からは余剰油をリリ
ーフするようになつている。
先行技術による燃料ポンプは叙上の如く構成さ
れており、電動モータ15が所定の回転数約
3000rpm以上でタービン7を矢示A方向に回転駆
動すると、吸込口9からポンプハウジング3内に
吸込また燃料の動圧により、リード弁13はリタ
ーン口10を完全に閉じる。この結果、燃料流路
8内の燃料は吐出口11からケーシング本体2内
に所定の吐出圧をもつて吐出されるようになつて
いる。そして、ポンプハウジング3内に吸込まれ
た燃料中に気泡が混入している場合には、前述の
如くリード弁13がリターン口10を開き、該リ
ターン口10から気泡混じりの燃料を燃料タンク
側に戻すようになつている。
〔考案が解決しようとする問題点〕
ところで、燃料ポンプの非作動時には、リード
弁13は第6図中実線で示すように弾性力によつ
て起上つた状態にあり、また、燃料ポンプの作動
時には開閉弁運動を繰返しているが、該リード弁
13が設けられている弁室12の上方はタービン
7に対向した状態で開口しており、しかも該リー
ド弁13の上方への振動幅を規制するものは何も
設けられていない。
このため、例えば電動モータを電源に接続する
際に、陽極と陰極を誤つて逆にして接続した場合
には、タービン7が矢示B方向に逆回転してリタ
ーン口10が吸込口になり、燃料タンク側の燃料
がリターン口10からリード弁13を押上げて弁
室12内に逆流する現象が起きるが、この時、リ
ード弁13が第6図中破線で示すように過大に起
上つてタービン7に接触し、リード弁13の変形
によるリターン口10の閉塞不良事故や、折損に
よるリターン口10の閉塞不能事故を招き、燃料
ポンプは所定量の燃料を内燃機関側に吐出するこ
とができないという問題点がある。
本考案は上述した先行技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、電動モータが誤つて逆回転した場合
にはタービンに該逆回転の回転力が伝達しないよ
うにすることにより、燃料の逆流によるリード弁
とタービンの接触によるリード弁の変形、折損事
故を防止できるようにした燃料ポンプを提供する
ものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上述した問題点を解決するために本考案は、ケ
ーシング本体と、該ケーシング本体の両端側に設
けられたポンプハウジング及び上カバーと、該上
カバーとポンプハウジングとの間に架設され、前
記ケーシング本体内を軸方向に伸長した固定シヤ
フトと、前記ポンプハウジング内に位置して該固
定シヤフトに回転可能に設けられ、前記ポンプハ
ウジングの吸込口から吐出口に向けて燃料を圧送
するタービンと、前記ポンプハウジングと上カバ
ーとの間に位置してケーシング本体内に設けら
れ、アーマチユアが前記固定シヤフトに回転可能
に支持された電動モータと、該電動モータのアー
マチユアと前記タービンとの間に位置して前記固
定シヤフトに回転可能に挿通され、前記アーマチ
ユアの回転をタービンに伝達すべく、該アーマチ
ユアおよびタービンに係合する一側および他側の
係合部を有するジヨイントとからなる燃料ポンプ
において、前記ポンプハウジングには、前記吐出
口に対向して形成され、該ポンプハウジング内で
発生したベーパを外部に排出させるリターン口
と、常時は前記タービン側に向けて起上ることに
より該リターン口を開き、前記ポンプハウジング
内の燃料圧力が上昇したときに、前記タービンか
ら大きく離間して該リターン口を閉じるリード弁
とを設け、前記ジヨイントの各係合部のうち、少
なくとも一方の係合部には、前記アーマチユアが
正方向に回転するときに該アーマチユアの回転を
前記タービンに伝え、前記アーマチユアが逆方向
に回転したときに該アーマチユアがタービンに対
して相対回転するのを許す斜めの摺動面を形成
し、かつ、前記上カバーとアーマチユアとの間に
は前記固定シヤフトの周囲に位置し、常時は前記
アーマチユアおよびジヨイントをタービンに向け
て軸方向に付勢し、前記アーマチユアが逆方向に
回転したときに少なくとも前記アーマチユアが軸
方向に変位して該アーマチユアがタービンに対し
て空転するのを許す付勢手段を設けたことを特徴
としてなる構成を採用している。
〔作用〕
上記構成により、電動モータのアーマチユア、
ジヨイント、およびタービンを固定シヤフトの軸
方向に配列でき、ジヨイント等の径方向寸法が大
きくなるのを防止できる。そして、アーマチユア
が正方向に回転する場合には、該アーマチユアの
回転力をジヨイントの係合部を介してタービンに
伝達でき、該タービンを正方向に確実に回転させ
ることができる。
また、アーマチユアが逆方向に回転した場合に
は、該アーマチユアとタービンとの間に介挿して
あるジヨイントの摺動面にアーマチユアまたはタ
ービンが乗上げて、アーマチユアを軸方向に変位
させつつ、該アーマチユアをタービンに対して空
転させることができ、アーマチユアの逆方向の回
転力がタービンに伝達されるのを防止できる。
従つて、タービンの逆回転による燃料の逆流に
よつてリード弁が過大に起上り、タービンと接触
することはない。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を第1図ないし第3図に
基づき詳述する。なお、前述した先行技術の構成
要素と同一の構成要素には同一符号を付し、その
説明を省略する。
而して、第1図及び第2図は本考案の第1の実
施例を示す。図において、31は電動モータで、
該モータ31は先行技術におけるものと同様に、
鉄心32A、コイル32B、ボス部32C、コン
ミテータ32Dからなるアーマチユア32と、固
定子33と、一対のブラシ34,34とから構成
されているが、アーマチユア32は固定シヤフト
5に対して回転可能、かつ軸方向に変位可能にな
つている。35,35はアーマチユア32の下端
側に突出するボス部32Cに一体的に突出形成さ
れた一対の係合突部で、該各係合突部35は第1
図中矢示Aに示すアーマチユア32の回転方向を
向いた垂直の係合面35Aと、該係合面35Aの
下端からアーマチユア32の回転方向とは逆方向
に向つて傾斜する摺動面35Bとからなつてい
る。
一方、36は前記アーマチユア32とタービン
7との間に介装され、該アーマチユア32の矢示
A方向の回転のみをタービン7に伝達する回転伝
達部材としてのジヨイントで、該ジヨイント36
は円板板の基板36Aと、該基板36Aの中心に
貫通して形成されたシヤフト挿通穴36Bと、基
板36Aの上面外周側に位置して形成されてお
り、アーマチユア32の回転方向Aに対面する垂
直の当接面36C1と該当接面36C1の下端から
基板36Aの上面に向つて傾斜する摺動面36
C2とからなる一側の係合部としての一対の係合
切欠36C,36Cと、基盤36Aの下面に周方
向に離間して軸方向に突設した他側の係合部とし
ての複数本の挿嵌ピン36D,36D,……とか
ら構成されている。そして、該ジヨイント36の
各係合切欠36Cにアーマチユア32に一体的に
設けた係合突部35を嵌合すると共に、ジヨイン
ト36の各挿嵌ピン36Dをタービン7のピン挿
嵌穴7Bに挿嵌するようになつている。
次に、37は上カバー4とアーマチユア32の
軸方向上端との間にばね座38,39を介して張
設された付勢手段としてのコイルばねで、該ばね
37は固定シヤフト5に軸方向に変位可能に支持
されているアーマチユア32をジヨイント36側
に一定のばね力で常時付勢することにより、アー
マチユア32の各係合突部35とジヨイント36
の係合切欠36Cが離間するのを防止している。
本実施例は上述の如く構成されるが、次にその
作動について説明する。アーマチユア32はコイ
ルばね37によつてジヨイント36に常時押付け
られた状態にあり、また、係合突部35の係合面
35Aとジヨイント36に設けた各係合切欠36
Cの当接面36C1は衝合した状態にあるから、
電動モータ31を起動してアーマチユア32を正
方向である矢示A方向に回転した場合には、該ア
ーマチユア32の回転力はジヨイント36に伝達
される。そして、該ジヨイント36と共にタービ
ン7もアーマチユア32と同方向に回転駆動さ
れ、吸込口9からポンプハウジング3内に吸込ま
れた燃料は燃料流路8から吐出口11を介してケ
ーシング本体2内に吐出することができる。
ここで、本実施例では、固定シヤフト5の外周
側にアーマチユア32、ジヨイント36およびタ
ービン7を回転可能に挿通して同軸上に配置し、
アーマチユア32の係合突部35には垂直の係合
面35Aを、ジヨイント36の係合切欠36Cに
は該係合面35Aに係合する当接面36C1を設
け、これらをばね37によつて軸方向に付勢する
ようにしたから、アーマチユア32の係合突部3
5およびジヨイント36の係合切欠36Cの径寸
法を小さくしても、各係合突部35を係合切欠3
6Cを確実に係合させることができ、ジヨイント
36等の径方向寸法が大きくなるのを防止するこ
とができる。
一方、電動モータ31を電源に接続する際に陽
極と陰極を誤つて逆に接続した場合には、アーマ
チユア32は正方向とは逆方向の矢示B方向に回
転する。しかし、この時には係合突部35の摺動
面35Bは係合用切欠36Cの摺接面36C2上
を滑り、ジヨイント36の上面に乗上げる結果、
アーマチユア32はばね37のばね力に抗してジ
ヨイント36から離間する方向に変位しながら回
転することになる。そして、電動モータ31の始
動時、燃料中に侵漬されているタービン7は燃料
の粘性抵抗を受けることになるから、該タービン
7はアーマチユア32と共回りすることなく、ア
ーマチユア32のみがジヨイント36に摺接しつ
つ空転することになる。かくして、アーマチユア
32が誤つて矢示B方向に逆回転した場合には、
該アーマチユア32と共にタービン7が逆回転す
るのを防止することができる。
次に、第3図は本考案の第2の実施例を示す。
図にいおて、41は先行技術と同様のクローズド
ベーン型タービンで、該タービン41の中心には
シヤフト挿通穴41Aが穿設されると共に、該シ
ヤフト挿通穴41Aの外周に位置してタービン上
面にはジヨイント係合部42が設けられている。
ここで、該ジヨイント係合部42は後述のアーマ
チユア43の正規の回転方向Aに直角に対面する
4面の当接面42A,42A,……と、一の当接
面42Aの下端から該回転方向Aと逆方向に隣接
する他の当接面42A上端にかけて傾斜して形成
された複数の摺接面42B,42B,……とから
形成されている。
43は先行技術におけるアーマチユア16と同
様の構成からなるアーマチユアで、該アーマチユ
ア43の下端には一対の角柱状の係合突部44,
44(但し、一方は図示せず)が突出形成されて
いる点でも先行技術のものと同じであるが、固定
シヤフト5に対して軸方向に変位可能に設けられ
ており、かつ、第1の実施例と同様にばね(図示
せず)でタービン41側に付勢されている点で異
なつている。
45は前記アーマチユア43とタービン41と
の間に介装されるジヨイントで、該ジヨイント4
5は円板板の基板45Aと、該基板45Aの中心
に穿設されたシヤフト挿通穴45Bと、基板45
Aの上面側外周縁に位置して直径方向に形成され
た一側の係合部としての一対の係合用切欠45
C,45Cと、基板45Aの下面に突出形成さ
れ、前記ジヨイント係合部42の当接面42Aと
摺接面42Bにそれぞれ当接する複数の係合面4
5D1と摺動面45D2とからなる他側の係合部と
しての係合突部45Dを一体に形成したものから
なつている。
本実施例は上述の如く構成されており、アーマ
チユア43に一体に設けた各係合突部44をジヨ
イント45の各係合用切欠45Cに嵌合し、該ジ
ヨイント45の係合突部45Dをタービン41の
ジヨイント係合部42に係合させることにより、
アーマチユア43の正方向の回転力はジヨイント
45に伝達され、該ジヨイント45の係合面45
D1がタービン41の当接面42Aと当接するこ
とにより該回転力はタービン41に伝達すること
ができる。
一方、第1の実施例で述べたように、アーマチ
ユア43を正方向とは逆方向に誤つて回転させた
場合、該アーマチユア43とジヨイント45は各
係合突部44と係合用切欠45Cの係合力によつ
て該逆方向に一体的に回転する。しかし、ジヨイ
ント45のタービン41との間では、ジヨイント
45と各摺動面45D2がタービン41の摺接面
42B上を摺動する結果、ジヨイント45はばね
37のばね力に抗してアーマチユア43と共にタ
ービン41から離間する方向に変位しながら回転
する。そして、第1の実施例の場合と同様に、タ
ービン41は燃料の粘性抵抗によつてジヨイント
45と共回りしないから、ジヨイント45のみが
タービン41に摺接しつつ回転し、該タービン4
1が逆回転することはない。
なお、各実施例において、アーマチユア32,
43が逆回転した場合、第1の実施例ではジヨイ
ント36に対してアーマチユア32側が空転し、
第2の実施例ではタービン41に対してジヨイン
ト45側が空転するように構成したが、ジヨイン
トは第1の実施例に示すジヨイント36の挿嵌ピ
ン36Dに代えて第2の実施例に示すジヨイント
45の係合突部45Dを設けた構造とし、第1の
実施例のアーマチユア32によつて第2の実施例
のタービン41を回転するように構成してもよ
く、このようにすることにより、アーマチユアが
逆回転した場合のタービンの共回りを一層確実に
防止できる。また、第1の実施例においてアーマ
チユア32には一対の係合突部35,35を設
け、ジヨイント36には一対の係合用切欠36
C,36Cを設けるものとして述べたが、これら
係合突部35、係合用切欠36Cの個数は実施例
に限定されるものではない。
〔考案の効果〕
以上詳述した通り、本考案によれば、ケーシン
グ本体内を軸方向に伸長した固定シヤフトの外周
側に電動モータのアーマチユア、ジヨイントおよ
びタービンを回転可能に挿通して設け、ポンプハ
ウジングには、該ポンプハウジング内で発生した
ベーパを外部に排出させるリターン口を開、閉す
るリード弁を設け、前記ジヨイントの各係合部の
うち、少なくとも一方の係合部には、前記アーマ
チユアが正方向に回転するときに該アーマチユア
の回転を前記タービンに伝え、前記アーマチユア
が逆方向に回転したときに該アーマチユアがター
ビンに対して相対回転するのを許す斜めの摺動面
を形成し、かつ、上カバーとアーマチユアとの間
には前記固定シヤフトの周囲に位置し、常時は前
記アーマチユアおよびジヨイントをタービンに向
けて軸方向に付勢し、前記アーマチユアが逆方向
に回転したときに少なくとも前記アーマチユアが
軸方向に変位して該アーマチユアがタービンに対
して空転するのを許す付勢手段を設けたから、付
勢手段によりジヨイントの各係合部をアーマチユ
アおよびタービンに軸方向で確実に係合させるこ
とができ、ジヨイント等の径寸法を小さくして
も、アーマチユアの回転をタービンに確実に伝達
できる。
また、例えば電動モータを電源に過つて逆接続
し、アーマチユアが逆回転したときには、ジヨイ
ントに設けた係合部の傾斜面上でアーマチユアま
たはタービンが摺動し、このときアーマチユアが
付勢手段に抗して固定シヤフトの軸方向に変位す
ることにより、タービンが逆方向に回転するのを
確実に防止できる、従つて、従来技術で述べたよ
うに、タービンの逆回転による燃料の逆流やリー
ド弁の過大な起上りを防止することができ、リー
ド弁がタービンと接触し、変形したり折損したり
する等の不具合を解消することができ、燃料ポン
プの信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本考案の第1の実施例を示
し、第1図は燃料ポンプの内部構造を示す縦断面
図、第2図は該燃料ポンプを構成するタービン、
アーマチユア、ジヨイントの分解斜視図、第3図
は本考案の第2の実施例に係る燃料ポンプを構成
するタービン、アーマチユア、ジヨイントの分解
斜視図、第4図ないし第6図は先行技術を示し、
第4図は燃料ポンプの内部構造を示す縦断面図、
第5図は該燃料ポンプを構成するタービン、アー
マチユア、ジヨイントの分解斜視図、第6図は第
4図中の−矢示方向拡大断面図である。 1……ケーシング、6……タービン型ポンプ
部、7,41……タービン、31……電動モー
タ、32,43……アーマチユア、36,46…
…ジヨイント、37……ばね。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. ケーシング本体と、該ケーシング本体の両端側
    に設けられたポンプハウジング及び上カバーと、
    該上カバーとポンプハウジングとの間に架設さ
    れ、前記ケーシング本体内を軸方向に伸長した固
    定シヤフトと、前記ポンプハウジング内に位置し
    て該固定シヤフトに回転可能に設けられ、前記ポ
    ンプハウジングの吸込口から吐出口に向けて燃料
    を圧送するタービンと、前記ポンプハウジングと
    上カバーとの間に位置してケーシング本体内に設
    けられ、アーマチヤが前記固定シヤフトに回転可
    能に支持された電動モータと、該電動モータのア
    ーマチヤと前記タービンとの間に位置して前記固
    定シヤフトに回転可能に挿通され、前記アーマチ
    ヤの回転をタービンに伝達すべく、該アーマチヤ
    およびタービンに係合する一側および他側の係合
    部を有するジヨイントとからなる燃料ポンプにお
    いて、前記ポンプハウジングには、前記吐出口に
    対向して形成され、該ポンプハウジング内で発生
    したベーパを外部に排出させるリターン口と、常
    時は前記タービン側に向けて起上ることにより該
    リターン口を開き、前記ポンプハウジング内の燃
    料圧力が上昇したときに、前記タービンから大き
    く離間して該リターン口を閉じるリード弁とを設
    け、前記ジヨイントの各係合部のうち、少なくと
    も一方の係合部には、前記アーマチヤが正方向に
    回転するときに該アーマチヤの回転を前記タービ
    ンに伝え、前記アーマチヤが逆方向に回転したと
    きに該アーマチヤがタービンに対して相対回転す
    るのを許す斜めの摺動面を形成し、かつ、前記上
    カバーとアーマチヤとの間には前記固定シヤフト
    の周囲に位置し、常時は前記アーマチヤおよびジ
    ヨイントをタービンに向けて軸方向に付勢し、前
    記アーマチヤが逆方向に回転したときに少なくと
    も前記アーマチヤが軸方向に変位して該アーマチ
    ヤがタービンに対して空転するのを許す付勢手段
    を設けたことを特徴とする燃料ポンプ。
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JPS5378602U (ja) * 1976-12-02 1978-06-30
JPS569114U (ja) * 1979-06-28 1981-01-26
JPS5654291U (ja) * 1979-10-02 1981-05-12
JPS61175297A (ja) * 1985-01-31 1986-08-06 Automob Antipollut & Saf Res Center 車両用電動式燃料ポンプ

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