JPH0650116B2 - 車両用電動式燃料ポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は車両用電動式燃料ポンプに係り、特に２層式燃
料タンク内に設置するのに好適な燃料ポンプに係る。

〔発明の背景〕

近年車両用燃料タンクは、車両の前輪駆動化等に伴つ
て、より大きなトランクルーム容量と室内スペースとを
確保するために燃料タンク高さを低くし、偏平形状で後
部座席下部に装着されるようになつてきている。また後
輪駆動車においても、後輪駆動用ドライブシヤフトを有
しており、それを回避して燃料タンクを設置するため後
部座席の背もたれ後部またはトランクルーム床下に設置
されているが、前者はトランクルーム及び室内スペース
が狭くなり、後者は、トランクルームの深さが浅くなる
と云うそれぞれの問題を残している。さらに、最近四輪
駆動車が普及して来ているが、やはり燃料タンクの設置
について前述の様な問題が有り、そこで燃料タンクの改
良が行われ、後輪駆動用ドライブシヤフトを回避した２
槽式燃料タンクの実用化が開始されて来ている。

しかしながら、このような２槽式燃料タンクには大きな
問題が残されている。即ち、燃料を供給するための電動
式燃料供給ポンプは例えば特開昭60−8493号公報により
知られているが、これを２槽式燃料タンクに適用する場
合、各槽にそれぞれ１個の電動式燃料ポンプを設置し、
各槽の電動式燃料ポンプの吐出管を配管上で集合させ燃
料系システムに燃料を圧送する方法や、２槽の一方の槽
に燃料系システムに燃料を圧送する電動式燃料ポンプを
設け、他方の槽には前記電動式燃料ポンプの設置してあ
る一方の槽に他方の槽から燃料を移送する電動式燃料ポ
ンプを設置する方法が考えられるが、この場合、２層式
燃料タンクと云う１個の燃料タンクに２個の燃料ポンプ
が必要で有り、燃料タンクへの装着性及びコスト上で大
きな欠点を有する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、以上の点に鑑みてなされ、その目的
は、一つの電動機によって、２槽式燃料タンクの一方の
槽内の燃料を燃料系システムに圧送すると同時に他方の
槽内の燃料を前記一方の槽内に移送可能とし、かつ、小
形にして耐久性，騒音防止に優れた電動式燃料ポンプを
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明を第１図、第２図を符号を引用して説明すると、 ２槽式燃料タンク１内に配置され、一方の槽２内の燃料
を燃料系システムに圧送すると同時に他方の槽４内の燃
料を前記一方の槽２内に移送する電動式燃料ポンプ装置
において、 一個の電動機Ｍのハウジング下部端面７ａと該下部端面
を覆うエンドカバー６との間に前記電動機Ｍにより駆動
される単体の羽根車９が配置され、 この羽根車９は、本体が円板状を呈してその外周面に第
１のポンプの羽根部１０が形成されると共に、該円板状
本体の下面に環状の第２のポンプの羽根部１１が形成さ
れ、 一方、前記エンドカバー６には、前記の各羽根部１０，
１１に対応して環状の隔壁２５により仕切られた第１の
ポンプの環状ポンプ室２０と第２のポンプの環状ポンプ
室２３とが形成されて、前記第１のポンプにより前記一
方の槽２内の燃料を吸い込んで電動機内部１３を通して
前記燃料系システムに圧送し、前記第２のポンプにより
前記他方の槽４内の燃料を前記一方の槽２内に移送する
ように設定してあり、 且つ、前記羽根車９の上面には、該羽根車９と同心で円
形の凹部２７が形成され、前記ハウジング下部端面７ａ
には、前記凹部２７と前記電動機内部１３或いは前記第
１のポンプの環状ポンプ室２０とを連通する連通手段２
８（第２図では、連通手段２８は凹部２７と電動機内部
１３とを連通したものを例示している）が配設してある
ことを特徴とする。

このような構成よりなれば、羽根車９が回転駆動する
と、第１のポンプの羽根車１０と環状ポンプ室２０の協
働により一方の槽２内の燃料が電動機内部１３を通して
燃料系システムに圧送され、同時に第２のポンプの羽根
部１１と環状ポンプ室２３の協働により他方の槽４内の
燃料が一方の槽２内に移送される。

また、このようなポンプ動作時に、本願発明の如き円板
状の羽根車本体９を用いた場合には、円板（羽根車）９
の下面に第２のポンプの羽根部１１が形成してあるため
に、何らの配慮がないと、第２のポンプの室内２３の圧
力が上昇することによって上方に向けてスラスト荷重が
かかって押され、そのため、羽根車９がハウジング下部
端面７ａ側に面接触する事態が生じ、羽根車９の摩耗，
騒音発生の原因となる。

しかし、上記構成によれば、第１のポンプの環状ポンプ
室２０（以下、第１のポンプ室とする）とほゞ同等の内
圧を有する電動機内部１３の圧力或いは第１のポンプ室
２０の圧力が連通手段２８を介して羽根車９上部に設け
た凹部２７にかかり、且つ、上記第１のポンプ室２０の
内圧は、燃料システム系に圧送するため、第２のポンプ
の環状ポンプ室２３（以下、第２のポンプ室とする）よ
り吐出圧（内圧）が高いので、凹部２７にかかる圧力
（第２のポンプ室と反対面の圧力）により羽根車９に上
記スラスト荷重を打ち消す方向の力が加わり、これによ
り、羽根車９を適正状態に保って、羽根車９のハウジン
グ端面７ａの接触を防いで摩耗，騒音発生を防止するこ
とができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第７図により説明する。

第１図は本実施例に係る車両用電動式燃料ポンプを用い
た燃料系システムである。２槽式燃料タンク１のＡ槽２
内に設置された電動式燃料ポンプ３は、Ａ槽２内の燃料
を燃料系システムの各デバイスに圧送すると共にＢ槽４
内の燃料をＡ槽２に移送する。

上記燃料ポンプ３の縦断面図を第２図に示す。

本実施例の燃料ポンプ３は、一個の電動機Ｍのハウジン
グ７の下部端面７ａと該下部端面を覆うエンドカバー６
との間に前記電動機Ｍにより駆動される単体の羽根車９
を配置する。

この羽根車９は、本体が円板状を呈してその外周面に第
１のポンプの羽根部１０が形成されると共に、該円板状
本体の下面に環状の第２のポンプの羽根部１１が形成し
てある。

一方、エンドカバー６には、各羽根部１０，１１に対応
して環状の隔壁（突起）２５により仕切られた第１のポ
ンプの環状ポンプ室２０と第２のポンプの環状ポンプ室
２３とが形成してある。

燃料を燃料系に圧送する第１のポンプは再生型（ウエス
コ型）ポンプで有り、槽間に移送する第２のポンプはフ
ィード型ポンプであり、前記両ポンプの羽根車を上記の
ように共通の回転面内に配置して２段式ポンプを構成す
る。

ここで、第２図のＣ−Ｃ矢視断面図である第４図により
前記第１のポンプの第２のポンプのポンプ室構造を説明
する。

エンドカバー６は隔壁２５により仕切られた第１のポン
プ室２０と第２のポンプ室２３との二重の環状溝路が同
心配列される。第１のポンプ室２０は、その環状溝路の
始端と終端を決定する仕切部２２を挾んで吸込部５ａと
吐出部２１を有し、吐出部は第２図の符号８で示したハ
ウジング７の導入孔を介して電動機内部１３に通じる。
一方、吸込部５ａは、エンドカバー６に設けた吸込孔５
と接続され、第１図に示すＡ槽２に通じる。

第２のポンプ室２３は、その環状溝路の始端と終端を決
定する仕切部２４を挾んで吸込部１２ａと吐出部１７を
有し、吸込部１２ａはエンドカバー６に設けた吸込孔１
２と接続され、吸込孔１２は、第１図に示すＢ槽４内に
設置されたストレーナ１８とタンク内配管１９とによっ
て連結され、一方、吐出部１７は第３図（第２図のＤ方
向矢視図）に示すようにエンドカバー１７の下面に設け
てＡ槽２内の底部に臨むようにしてある。

第１図に示す電動機Ｍのアマチュア１４が回転すると、
羽根車９が同期回転する。この回転により、第１のポン
プでは、羽根部１０により室内ポンプ作用が生じ、Ａ槽
２内の燃料はエンドカバー６の吸込孔５及び第４図に示
す吸込部５ａより第１のポンプ室２０内に流入し、ら旋
状に回転しながら吐出部２１に達し、遠心力及び燃料の
摩擦力によってエネルギーが蓄積されて、ハウジング７
に設けた導入孔８を介して電動機内部１３を通り、バル
ブ１５を開弁して吐出管１６から配管を含めた燃料系シ
ステムに圧送される。

一方、第１のポンプの羽根部１０と共通の回転面内に配
置された第２のポンプの羽根部１１の回転によって第１
のポンプ同様のポンプ作用により、Ｂ槽４内の燃料は、
第１図に示すストレーナ１８，タンク配管１９、第４図
に示す吸込孔１２，吸込部１２ａを介して第２のポンプ
室２３に流入し、第２のポンプ室２３にそってら旋状に
回転しながら加圧されて吐出部１７よりＡ槽２内に排出
され、燃料の槽間移送がなされる。

第１のポンプの吐出圧力及び流量とも第２のポンプのそ
れよりも大である。第１のポンプ室２０と第２のポンプ
室２３とを区切る隔壁２５は、高圧側の第１のポンプ室
２０から低圧側の第２のポンプ室２３への燃料のもれ、
いわゆる第１のポンプの効率低下を防ぐ手段であって、
隔壁２５と羽根車９とで形成される軸方向のサイドギャ
ップ２６は最大８０μにする必要がある。

次に羽根車９について、第２図のほかに第５図〜第７図
を用いて説明する。羽根車９は前記のように第１のポン
プを形成する再生型（ウエスコ）ポンプの羽根部１０が
円板状本体（羽根車）９の外周面の上下周縁に形成さ
れ、第２のポンプを形成するフィード型ポンプの羽根部
１１が円板状本体９の下面に形成される。

羽根車９の上面（ハウジング端面７ａと対向する側の
面）には、羽根車９と同心で円形の凹部２７が形成して
ある。一方、第２図に示すように、ハウジング端面７ａ
には、アマチュア１４と一体的に構成されたジョイント
２９（ジョイント２９は、羽根車９に回転力を与えるも
のである）を貫通させるための孔（連通手段）２８が配
設され、この孔２８を利用して前記凹部２７と電動機内
部１３とを連通させて、凹部２７に電動機内部１３の燃
料圧（電動機内圧）がかかるように設定してある。

これは、第２のポンプのフィード型ポンプがポンプ作用
を開始するとポンプ室２３内の内圧が上昇し、羽根車９
は、第２図に示すハウジング下部端面７ａ側に面接触
し、スラスト（軸方向）荷重が増加するため、これを軽
減する目的で高圧側の第１のポンプ室２０内圧力とほゞ
同等の圧力を有する電動機内部１３の燃料を羽根車９の
凹部２７に導き、羽根車９を下方（ハウジング下部端面
７ａ側からエンドカバー６側）に押圧するためである。

なお、その他の実施例として、ハウジング７ａに羽根車
９の凹部２７と第１のポンプ室２０とを連通する手段を
設けてもよく、これにより前述と同等の効果が得られ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、一つの電動機（燃料ポンプ）によっ
て、２槽式燃料タンクの一方の槽内の燃料を燃料系シス
テムに圧送すると同時に他方の槽内の燃料を前記一方の
槽内に移送可能とし、かつ、第１のポンプと第２のポン
プを共通の回転面内に配置したので燃料ポンプの小形化
を図り、燃料タンクへの装着性の改善及びコスト低減を
図り得る。

さらに、羽根車には、第２のポンプと軸方向において反
対面に第１のポンプのポンプ室内圧とほゞ同等の圧力を
加えることにより羽根車とハウジングとのスラスト荷重
により接触摩耗を防止できるため、耐久性及び接触回転
による騒音の防止を有効に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例を示す燃料供給システム
図、第２図は本発明による実施例を示す燃料ポンプ装置
の縦断面図、第３図は第２図の矢視Ｄ図、第４図は第２
図の矢視Ｃ−Ｃ断面図、第５図は本発明による実施例を
示す羽根車の平面図、第６図は第５図の矢視Ｅ−Ｅ断面
図、第７図は第６図の下面図である。 １……２槽式燃料タンク、２……Ａ槽、３……燃料ポン
プ、４……Ｂ槽、５……吸込孔、５ａ……吸込部、６…
…エンドカバー、７……ハウジング、８……吐出孔、９
……羽根車、１０……羽根部、１１……羽根部、１２…
…吸込孔、１２ａ……吸込部、１３……電動機内部、１
４……アマチユア、１５……バルブ、１６……吐出管、
１７……吐出孔、１８……ストレーナ、１９……タンク
内配管、２０……環状溝路、２１……吐出部、２２……
仕切板、２３……環状溝路、２４……仕切板、２５……
環状の突起、２６……サイドギヤツプ、２７……凹部、
２８……孔、２９……ジヨイント、３０……フイルタ
ー、３１……レギユレータ、３２……コールドスタート
バルブ、３３……インジエクタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２槽式燃料タンク（１）内に配置され、一
   方の槽（２）内の燃料を燃料系システムに圧送すると同
   時に他方の槽（４）内の燃料を前記一方の槽（２）内に
   移送する電動式燃料ポンプ装置において、 一個の電動機（Ｍ）のハウジング下部端面（７ａ）と該
   下部端面を覆うエンドカバー（６）との間に前記電動機
   （Ｍ）により駆動される単体の羽根車（９）が配置さ
   れ、 この羽根車（９）は、本体が円板状を呈してその外周面
   に第１のポンプの羽根部（１０）が形成されると共に、
   該円板状本体の下面に環状の第２のポンプの羽根部（１
   １）が形成され、 一方、前記エンドカバー（６）には、前記の各羽根部
   （１０），（１１）に対応して環状の隔壁（２５）によ
   り仕切られた第１のポンプの環状ポンプ室（２０）と第
   ２のポンプの環状ポンプ室（２３）とが形成されて、前
   記第１のポンプにより前記一方の槽（２）内の燃料を吸
   い込んで電動機内部（１３）を通して前記燃料系システ
   ムに圧送し、前記第２のポンプにより前記他方の槽
   （４）内の燃料を前記一方の槽（２）内に移送するよう
   に設定してあり、 且つ、前記羽根車（９）の上面には、該羽根車（９）と
   同心で円形の凹部（２７）が形成され、前記ハウジング
   下部端面（７ａ）には、前記凹部（２７）と前記電動機
   内部（１３）或いは前記第１のポンプの環状ポンプ室
   （２０）とを連通する連通手段（２８）が配設してある
   ことを特徴とする車両用電動式燃料ポンプ装置。