JPS5914625B2 - 自蔵式回転燃料ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関に使用する燃料ポンプ、特に一端に燃
料入口を、他端に燃料出口を具えた細長いハウジングと
、このハウジング入口端に設けられた回転ポンプ本体及
び該ポンプ本体内のロータと、上記ハウジング内に配設
されシャフトが貫通して両端から突出したモータのアー
マチュアトラ含み、前記ロータを上記シャフトの一端に
駆動連結させる形式の動力、駆動による自蔵式電動回転
燃料ポンプに関する。

かかる燃料ポンプでシャフトの両端が球面状の部分を有
し、これをポンプケーシングに取付けているものは、例
えば実公昭３５−１１２５７号及び特開昭５４−３４１
０３号において公知である。

しかしシャフトの両端とも球面状の部分で軸受されたも
のは、心合せ不良による摩擦や結着が生じやすい。

そこで本発明の目的は、シャフトの一端にロータを取付
けながら、心合せが良好で、整合のため移動することを
補償できる高性能かつ取付は容易な自蔵式電動回転燃料
ポンプを提供することにある。

上記目的を達するため、本発明は、該シャフトの他端に
は、該ハウジングに係合して取付けられるようにされた
球体表面を有する係合部を設け、上記シャフトの前記１
端をハウジングに取付ける取付部が、該ロータを取巻く
カムリングに設けたテーパ状の外周面と上記ハウジング
に設けた内周肩部とを含むことを特徴とする冒頭記載の
種類の自蔵式電動回転燃料ポンプを提供せんとするもの
である。

以上のような構成にしたため、シャフトの一端はロータ
を取巻くカムリングをポンプハウジングの内周肩部に当
接するため、軸線より離れた部分で接合し、他端の軸線
上にある球状軸受部と相まって安定した調整容易な取付
部を作成することができるものである。

本発明のその他の目的及び特徴は、詳細な説明並びに作
動装置を構成する部品と共に本発明の原理を、全て現在
考え得る最善の実施態様について述べた以下の説明、そ
して特許請求の範囲により明らかにされよう。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例における各構成部品を組立て
状態で示し、２０は入口側キャップ、２２は段付き空洞
を有する円筒形のポンプハウジング、２４は後述するア
ーマチュア装置、ブラシ等を収容する出口側端部ハウジ
ングを示す。

これら部品２０〜２４は図中、左側から右側に順次配設
されており、金属性のシェル３０内に収納されている。

該シェル３０は一端をフランジ３２とされて前記キャッ
プ２０を保持し、他端を前記端部ハウジング２４の肩部
に当接した圧縮可能な０１Ｊング３６を包囲するフラン
ジ３４とされている。

４０は一端をモータシャフト４２に固設され、前記端部
ハウジング２４に支持されたアーマチュア・ブラシ板装
置で、上記モータシャフト４２は左側端部４４でポンプ
のロータを、駆動する。

４６はモータシャフト４２周囲に設けられた球状軸受素
子で、円錐形凹部４８に着座するとともに、端部ハウジ
ング２４の凹部に圧入されて肩部５２に当接した金属製
の弾性保持板５０により保持されている。

５４，５６は矢々保持筒５８内を、摺動可能なブラシで
、コイルスプリング６２により整流板６０に当接させら
れている。

上記保持筒５８は導体で構成され、外方に延出した端子
６４．６６を具えている。

６７はスプリングクリップ６８により保持された適当な
１対の弧状の鉄製磁束素子（第７図）で、前記シェル３
０内の磁束リング７１内部で端部ハウジング２４の軸方
向腕部７０の間に保持されたアーマチュア４０周囲に設
けられている。

両腕部７０は第８図に平面図で示すように弾性指状片７
０ａに分岐し、これら指状片７０ａを５字状の前記スプ
リングクリップ６８が拡開して磁束素子６７の端面に当
接させることにより、両磁束素子６７を磁束リング７１
に対して保持している。

次に第１図に対して９０°の断面である第２図において
、７２はポンプの出口ポート、７４は該出口ポート７２
に連続した空洞、７６はこの空洞７４に支持された出口
端のニップル、７８は上記出口ポート７２と空洞７４の
接続点に形成された弁座と協働すべく、スプリング８０
により附勢されて該弁座に当接した弁部材を示す。

ポンプの吐出子方は弁部材７８を弁座から離脱させねば
ならないが、この弁部材７８は自動車に使用した場合、
動力を失ったり機関が停止した際にポンプ内に燃料を保
持すべく閉止する。

弁部材７８はまた、車輌の転覆につながる事故の場合に
も燃料を保持する。

モータシャフト４２の周囲の前記軸受素子４６は、後述
するようにアーマチュアシャフトの心合せの機能を有す
る。

第１図及び第３図乃至第６図に示した汲出構造において
、９０は前記キャップ２０に設けられたニップル状のコ
ネクタ部、９２は該コネクタ部９０に包囲された入口ポ
ート、９６はキャップ２０の内面に形成された空洞９４
を入口ポート９２から大径として形成された肩部、９８
は該肩部９６に一端を着座させたコイルスプリングを示
す。

１００は半径方向に延び、流入してくる燃料を導く燃料
通路を構成する長孔で、これら長孔１００間のリブ部は
キャップ２０を補強する。

１０２は０リング等適宜のバッキングリングで、キャッ
プ２０とポンプハウジング２２と間に介挿されてシェル
３０の前記フランジ３２により弾性的な圧縮状態に保持
される。

円筒形の前記ポンプハウジング２２には空洞１１０が形
成され、該空洞１１０内に内部ポンプハウジング即ちカ
ムリング１１２が支持されている。

１１４はカムリング１１２内でモータシャフト４２の前
記端部４４にキー止めされて回転駆動されるロータを示
し、このロータ１１４は第３図の立面図にみられるよう
に、円周方向で相離間して半径方向に延び且外縁を開放
された長孔１１６を具えている。

１２０はベーンとして作用するローラで、上記各長孔１
１６に支持されるとともに、遠心力に基いて前記カムリ
ング１１２の偏心凹部１２２の外周面に押付けられる。

１２４はカムリング１１２の右端に設けられた環状の大
径部で、望ましくは球面とされた傾斜面（テーパ面）１
２６を有している。

１２７は該表面１２６が当接する肩部を示し、カムリン
グ１１２と前記空洞１１０の間には、カムリング１１２
が上記肩部１２７周囲を揺動し得るように十分な隙間を
画定している。

この構成によれば、カムリング１１２を含むアセンブリ
全体が組立時、軸受素子４６をモータシャフト４１の右
端に支持体として心合せ状態に調節されるため、心合せ
不良に起因するモータシャフト４２の結着や曲げを防止
できる。

１３０は前記偏心凹部１２２内に位置するフランジ１３
２を具えた軸受カラー或はブシュで、モタシャフト４２
の端部４４が内部で作用する。

上記フランジ１３２は前記ロータ１１４をバックアップ
するカバー板として機能する。

１３４はアーマチュアシャフトとしてのシャフト端部４
４に設けられたスラストワッシャを示す。

組立て時上記軸受カラー１３０は、そのフランジ１３２
がロータ１１４に対して適正な軸方向隙間を正確に画定
する測定された位置に達するまで前記偏心凹部１２２内
に千人される。

その際、軸受カラー１３０とカムリング１１２は、上記
した位置が作動中にも安定しているように嵌合する。

この構成及び組立てによれば、高価な機械加工を省くこ
とができる。

１４０はカムリング１１２の右側に脈動減衰リングとし
て配設されたリングで、耐炭化水素性を有する独立気泡
材料で構成されており、保持体１４２と用人により肩部
１４６に当接させられた保持体１４４との間に支持され
ている。

１５０は比較的強いスプリングで、保持体１４２を押圧
することによりポンプ装置を肩部１２７に対して左方に
押付けている。

前記フランジ１３２と反対側のポンプ端部は、所定の作
動条件下で流体をバイパスさせる逃し弁を兼ねた閉止装
置で構成されている。

即ち１６０はカムリング１１２の入口端及びロータ１１
４に当接したアルミニウム製の円板で、中心孔１６２（
第４図）並びに該中心孔１６２を拡大した扇状の長孔１
６４を有している。

この円板１６０にはまた、カムリング１１２に固定され
たピン１１６が挿通されて円周方向の位置決めを行う切
欠き１６８が形成されている。

１７０は上記円板１６０の左側に設けられた調圧用の弁
板で、第５図及び第６図に示すように、この弁板１７０
を円板１６０側に附勢する前記コイルスプリング９８を
保持する浅いカップ状の中央部１７２を具えている。

この弁板１７０は約０．０３〜０．０８ｃｒＩＬ（０，
０１０〜０．３０インチ）の厚さのステンレスを材料と
して構成され、端部のＡ−Ａ面から１５°内方にテーパ
状とされた環状部１７６を有した外方のフランジ１７４
、Ａ−Ａ面への戻り部１７８、並びにＡ−Ａ面に対して
２５°傾斜し、前記中央部１７２の周壁を成す戻り部１
８２を有した第２のテーパ状環状部１８０を形成されて
いる。

尚、中央部１７２の底面はＡ−Ａ面から離隔している。

１８３は相互に対して垂直の直径上に穿設された４個の
小孔〔直径：約０．１３〜０．１４ｃＩｒＬ（０，０５
２〜０．０５５インチ）〕を示す。

本実施例においては弁板１７０の直径を約６．２４Ｃｒ
ｆＬ（２，４５５インチ）としているが、本発明はこの
寸法に限定されるものではない。

尚、上述した弁板１７０がＡ−Ａ面に接する２個の異る
直径の環状面１８４，１８６（第５図）を有することは
理解されよう。

１８８は弁板１７０と前記円板１６０の間に設けられた
調圧用のシールで、耐炭化水素性を有した弾性材料であ
るブナＮ等の薄い弾性材料からなる偏平ｆ、ｒ ’）ン
グで構成され、中央に開口を形成され、前記環状面１８
４，１８６に重なるような半径方向の寸法を有する。

更に１０９は点線で示すようにポンプハウジング２２の
空洞１１０の周面に形成された軸方向通路で、キャップ
２０の壁面と一致し、流入する流体を半径方向通路１６
９を介してロータ１１４の局面に導く。

１９０は軸受カラー１３０の前記フランジ１３２に形成
された通路（点線）で、これらによりロータ１１４から
の出口が構成される。

２００は他の脈動減衰リングで、独立気泡材料からなり
、前記弁板１７０の背後に配設されている。

上記構成になる本発明の作用を以下に説明する。

コネクタ部９０に供給された燃料は入口ポート９２から
半径方向の長孔１００、軸方向通路１０９、ポンプ入口
を構成する半径方向通路１６９を経てロータ１１４に達
する。

続いてこの燃料は通路１９０を経てロータ１１４外に流
出し、アーマチュア装置を介して端部ハウジング２４の
出口端に至るが、その際軸方向通路２００（第２図）、
保持板５０の周囲、出口ポート７２、逆止弁としての弁
部材７８、ニップル７６を流れる。

尚ロータ１１４及びベーンを構成するローラ１２０は、
ベーンポンプの技術に関して周知の態様で作用する。

ポンプ出口の上方が使用者により設定された所定値まで
上昇すると、これは円板１６０の扇形開口１６４を介し
、スプリング９８に附勢された弁板１７０に伝達される
。

その際、調王用のシール１８８により環状面１８４ 、
１８６４を円板１６０からシールされている。

一定のポンプ出口上に達すると、燃料は環状面１８６を
経て外縁部の環状面１８４内方の環状空間に流入する。

このバイパスされた燃料は弁板１７０の小孔１８３から
ポンプの入口側に導かれ、出口圧力が設定値に低下する
までバイパスされ続ける。

このバイパス上方は前記スプリング９８により制御され
る。

小孔１８３は一定圧力を逃す寸法とされているが子方は
環状面１８４下方をもバイパスし得るもので、これら小
孔１８３とスプリング千の組合せにより、出口の要求流
量とは無関係にポンプの出口圧力を妥当な精度で制御で
きる。

ポンプ装置全体に関しては、入口側のキャップ２０、出
口側の端部ハウジング２４、ポンプハウジング２２、モ
ータの磁束リング７１は全てシェル３０により軸方向の
アセンブリとして保持され、シェル３０の両端のフラン
ジ３２．３４が上記各部品をシールリング３６．１０２
の附勢下で係止している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例による自蔵式回転燃料ポンプを
示し、第１図は組立状態の前後方向の断面図、第２図は
出口端部を示す第１図に対して９０°の要部断面図、第
３図はロータの正面図、第４図は端板の正面図、第５図
は逃し用の弁板の断面図、第６図は第５図の弁板の正面
図、第７図は磁石装置及び保持体を示す第１図７−７線
の断面図、第８図は明確を期して−ＨＨＨＨｐ品を省略
して示す第７図に対応した上面図である。 ２０・・・・・・入口側キャップ、２２・・・・・・ポ
ンプハウジング、２４・・・・・・出口端部ハウジング
、３０・・・・・・シェル、４０・・・・・・アーマチ
ュア、４２・・・・・・モータシャフト、４６・・・・
・・軸受素子、５２・・・・・・肩部、５０・・・・・
・保持板、６７・・・・・・磁束素子、６８・・・・・
・スプリングクリップ、７１・・・・・・磁束リング、
７２・・・・・・出口ポート、７８・・・・・・弁部材
、８０・・・・・・スプリング、９２・・・・・・入口
ポート、９８・・・・・・スプリング、１００・・・・
・・長孔、１１２・・・・・・カムリング、１１４・・
・・・・ロータ、１２０・・・・・・ローラ、１２７・
・・・・・肩部、１３０・・・・・・軸受カラー、１４
０・・・・・・リング、１４２゜１４４・・・・・・保
持体、１５０・・・・・・コイルスプリング、１６０・
・・・・・円板、１７０・・・・・・弁板、１７６．１
８０・・・・・・環状ｉＢ、１８８・・・・・・シール
、１０９，１６９゜１９０・・・・・・通路、２００・
・・・・・リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端に燃料入口を、他端に燃料出口を具えた細長い
   ハウジングと、このハウジング入口端に設けられた回転
   ポンプ本体及びこのポンプ本体内のロータと、上記ハウ
   ジング内に配設され、シャフトが貫通して両端から突出
   したモータのアーマチュアとを含み、前記ロータは上記
   シャフトの一端に駆動連結されており、該シャフトの他
   端には、該ハウジングに係合して取付けられるようにさ
   れた球体表面を有する係合部を設け、上記シャフトの前
   記１端をハウジングに取付ける取付部が、該ロータを取
   巻くカムリングに設けたテーパ状の外周面と上記ハウジ
   ングに設けた内周肩部とを含むことを特徴とする動力、
   駆動による自蔵式電動回転燃料ポンプ。