CN101050741B - 燃料泵 - Google Patents

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Abstract

一种燃料泵(10)，包括：泵单元(20)、电机单元(50)、电刷(69)以及辫形引线(72)。泵单元(20)增大吸入燃料泵(10)的燃料的压力。电机单元(50)具有旋转的电枢(52)和对供应给电枢(52)的电流进行整流的整流器(54)。电枢(52)的旋转驱动泵单元(20)。由泵单元(20)增大压力后的燃料流经电机单元(50)。电刷(69)与整流器(54)接触。辫形引线(72)与电刷(69)连接并且经由电刷(69)为电枢(52)供应电流。辫形引线(72)由包含如下两种耐蚀金属中的至少一种的铜合金制成：具有比铜更高的硫化物生成能的耐蚀金属，以及具有比铜更高的氧化物生成能的耐蚀金属。

Description

燃料泵
技术领域
本发明涉及燃料泵。
背景技术
传统燃料泵具有泵单元和电机单元。泵单元增大抽吸的燃料的压力。电机单元包括电枢和整流器，并且驱动泵单元。燃料流过电机单元的外壳内部(例如，与GB2064228A对应的JP56-66446A，JP9-154261A，JP2001-186708A，及JP2002-218712A)。电刷与整流器接触。电刷经由辫形引线与接线端子相连。供应给接线端子的电流在顺序经过辫形引线、电刷和整流器之后供应给电枢。
辫形引线的端部插入形成于电刷上的安装孔中。安装孔中填充有金属粉。金属粉用作将辫形引线与电刷电连接的固定件。电刷压在整流器上。电刷沿挤压方向的运动导致辫形引线的变形。因此，通常通过将铜线用作辫形引线的材料而获得柔性，使得辫形引线跟随电刷的运动而变形。
然而，当燃料中含有硫或氧化成分时，这些成分会腐蚀辫形引线的铜线，从而使铜线的线径变细。结果，铜线会因为例如车辆振动而断裂。另一方面，像JP2001-186708A中那样，通过将铁基金属或碳纤维代替铜线用作辫形引线的材料而增强辫形引线的耐腐蚀性。然而，这样降低了辫形引线所需的柔性。
尽管用作固定件的金属粉通常使用铜粉，但是当燃料中含有硫或氧化成分时，这些成分会腐蚀铜粉，从而导致辫形引线与电刷之间可能出现电连接不良。为了解决这一问题，像JP2002-218712A中那样，通过使用锡粉或金粉代替铜粉，可以增强耐腐蚀性。然而，使用锡粉会导致电阻增大，而使用金粉会导致高成本。
发明内容
本发明旨在克服上述缺陷。因此，本发明的一个目的是提供一种具有辫形引线的燃料泵，该辫形引线具有柔性以及增强的耐腐蚀性。此外，本发明的另一个目的是提供一种具有固定件的燃料泵，该固定件具有增强的耐腐蚀性、降低的电阻和成本。
为了达到本发明的目的，提供一种燃料泵，包括：泵单元、电机单元、电刷和辫形引线。泵单元用于增大吸入燃料泵的燃料的压力。电机单元具有旋转的电枢和对供应给电枢的电流进行整流的整流器。电枢的旋转驱动泵单元。其压力由泵单元增大的燃料流经电机单元。电刷与整流器接触。辫形引线与电刷连接并且经由电刷为电枢供应电流。辫形引线由包含如下两种耐蚀金属中的至少一种的铜合金制成：具有比铜更高的硫化物生成能的耐蚀金属，以及具有比铜更高的氧化物生成能的耐蚀金属。
为了达到本发明的目的，还提供一种燃料泵，包括：泵单元、电机单元、电刷、辫形引线和固定件。泵单元用于增大吸入燃料泵的燃料的压力。电机单元具有旋转的电枢和对供应给电枢的电流进行整流的整流器。电枢的旋转驱动泵单元。其压力由泵单元增大的燃料流经电机单元。电刷与整流器接触并且具有安装孔。辫形引线插入安装孔中并且与电刷连接，从而经由电刷为电枢供应电流。固定件与辫形引线和电刷电连接，并且由铜合金粉制成，该铜合金粉包含如下两种耐蚀金属中的至少一种：具有比铜更高的硫化物生成能的耐蚀金属，以及具有比铜更高的氧化物生成能的耐蚀金属。安装孔中填充有固定件。
附图说明
根据如下说明、所附权利要求书以及附图可以更好地理解本发明及其另外的目的、特征和优点，在附图中：
图1是示出根据本发明实施例的电刷、辫形引线和固定件的前视图；
图2是根据该实施例的燃料泵的剖视图；
图3是示出根据该实施例的耐蚀金属添加量与直径减小率之间的关系的曲线图；以及
图4是示出根据该实施例的耐蚀金属添加量与性能劣化率之间的关系的曲线图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施例。
图2所示的燃料泵10容纳在例如两轮或四轮车辆(未示出)中，并且将从燃料箱抽吸的燃料供应到发动机侧。
燃料泵10包括泵单元20和电机单元50，电机单元是驱动泵单元20的电磁驱动单元。电机单元50是带有电刷的直流电机。永磁体环形地设置在圆柱形外壳11中，电枢52在永磁体的内周侧与永磁体同心地设置。
泵单元20包括外壳主体21、外壳盖22、叶轮23等。外壳主体21和外壳盖22构成流道部件，作为旋转部件的叶轮23可旋转地容纳在该流道部件中。叶轮23具有沿其整个周边位于其外围的叶片和形成于叶片之间的叶片槽。外壳主体21和外壳盖22例如通过模铸铝而形成。轴承部件30装配在外壳主体21的中央部分中。电枢52的旋转轴55的一端由轴承部件30可旋转地支承。旋转轴55的另一端由轴承部件40可旋转地支承。
如图2所示，燃料入口60形成于外壳盖22中。当叶轮23旋转时，从燃料入口60将燃料箱(未示出)中的燃料吸入抽吸流道61。叶轮23的旋转增大吸入抽吸流道61的燃料的压力。于是，燃料从形成于外壳主体21上的燃料出口排入电机单元50的燃烧室51。
电枢52可旋转地容纳在电机单元50中。线圈缠绕在芯体53的外周上。整流器54以盘形形状形成，并且位于电枢52的顶部。电源(未示出)通过嵌入连接器外壳67中的接线端子68、电刷69和整流器54将电流供应给线圈。作为弹性部件的螺旋弹簧70将电刷69压在整流器54上。如图2所示，电刷69沿旋转轴55的轴向设置，并且沿轴向受到挤压。作为选择，电刷69可以沿旋转轴55的径向设置，并且沿径向受到挤压。
当电枢52因为供应的电流而旋转时，叶轮23与电枢52的旋转轴55一起旋转。当叶轮23旋转时，从燃料入口60将燃料吸入抽吸流道61，并且接受来自叶轮23的每个叶片的动能，从抽吸流道61将燃料排入燃烧室51中。排入燃烧室51的燃料在经过电枢周围的区域之后从出口65排出到燃料泵10的外部。止回阀66容纳在出口65中并且防止从出口排出的燃料回流。
接下来将参照图1描述电刷69的结构。
电刷69经由辫形引线72与接线端子68电连接。辫形引线72的一端插入形成于电刷69上的安装孔71。安装孔71中填充有金属粉，而金属粉构成将辫形引线72与电刷69电连接的固定件73。在外壳11中，燃料经过电刷69和整流器54所设置的区域。因此，辫形引线72和固定件73都与燃料接触。
下面说明电刷69和固定件73的制造方法。通过将例如碳等导电颗粒压力成形为具有带有安装孔71的形状，然后进行烧制，从而使电刷69形成为具有预定形状。将辫形引线72的一端插入安装孔71中，然后采用待加压的金属粉填充安装孔71。之后，切割辫形引线72的另一端获得所需的长度。
辫形引线72由铜合金制成，并且是通过绞合铜合金的构成导线而形成的绞合线。各构成导线的直径大约为0.1mm。该铜合金至少包括具有比铜更高的硫化或氧化物生成能的耐蚀金属。氧化物生成能表示当某种元素与氧反应而形成氧化物时需要的能量。另外，硫化物生成能表示当某种元素与硫反应而形成硫化物时需要的能量。耐蚀金属可以是例如锌、镍或锡。锌、镍或锡具有比铜更高的硫化物生成能以及比铜更高的氧化物生成能，因此具有更高的耐腐蚀性。辫形引线72在制造时要进行控制，例如，相对于100wt％(重量百分比)的铜合金，铜合金中混入的杂质要等于或小于1wt％。另外，“wt％”表示日本工业标准(JIS)定义的“重量百分比”，是指杂质重量与全部铜合金的重量之间的比值。
相对于100wt％的铜合金，辫形引线72的铜合金中耐蚀金属的添加量为10至50wt％，优选为20至40wt％，并且更优选为大约30wt％。
固定件73的金属粉的材料是铜合金。该铜合金至少包括具有比铜更高的硫化或氧化物生成能的耐蚀金属。耐蚀金属可以是例如锌、镍或锡。固定件73在制造时要进行控制，使得相对于100wt％的铜合金，铜合金中混入的杂质等于或小于1wt％。
相对于100wt％的铜合金，固定件73的铜合金中耐蚀金属的添加量为10至50wt％，优选为20至40wt％，并且更优选为大约30wt％。
根据应用上述结构的实施例，辫形引线72包括具有比铜更高的硫化或氧化物生成能的耐蚀金属，使得可以增强辫形引线72的耐腐蚀性。此外，与将铁基金属或碳纤维用作辫形引线72的材料的情况相比，由于辫形引线72由铜合金制成，因此可以获得辫形引线72的柔性。电刷69沿着螺旋弹簧70将电刷69压在整流器54上的方向运动，而辫形引线72可以容易地跟随电刷69的运动而变形。结果，可以减小辫形引线的损坏。另外，辫形引线72的柔性对车辆振动等引起的辫形引线72的疲劳断裂有利。
当辫形引线72和固定件73的铜合金中耐蚀金属的添加量过低时，如图3所示，不能产生足够的耐腐蚀效果。图3示出腐蚀所引起的辫形引线72的直径减小率与铜合金中的耐蚀金属添加量之间的关系。锌、镍或锡表示为耐蚀金属。另外，“减小率”是辫形引线72的腐蚀掉的直径与未腐蚀的辫形引线72的直径之间的比值。
在该实施例中，因为铜合金中耐蚀金属的添加量等于或大于10wt％，使用锡作为耐蚀金属可以将减小率限制为等于或小于50％。因此，可以限制辫形引线72的断裂，特别是可以限制车辆振动等引起的辫形引线72的疲劳断裂。
另一方面，当辫形引线72和固定件73的铜合金中耐蚀金属的添加量过高时，辫形引线72的电阻增大，从而降低供应给电枢52的电压。结果，如图4所示，从燃料泵10排出的燃料量减小。图4示出燃料泵10的性能劣化率与铜合金中的耐蚀金属添加量之间的关系。在图4中，使用锡作为耐蚀金属。因此，“性能劣化率”是因为添加耐蚀金属而导致的燃料排放减小量与没有添加耐蚀金属时从燃料泵10排出的燃料量之间的比值。
在该实施例中，因为铜合金中的耐蚀金属添加量设定为等于或小于50wt％的值，因此可以将燃料泵10的性能劣化率限制为等于或小于3％。
(其它实施例)
为了进一步增强辫形引线72的耐腐蚀性，可以采用具有比铜更高的硫化或氧化物生成能的耐蚀金属镀辫形引线72的表面。
尽管该实施例中的辫形引线72是通过绞合构成导线而形成的绞合线，但是也可以为编织线。
尽管在该实施例中将具有比铜更高的硫化或氧化物生成能的耐蚀金属添加到辫形引线72和固定件73两者的铜合金中，但是耐蚀金属可以添加到辫形引线72和固定件73至少一者的铜合金中。
因此，本发明无论如何不限于上述实施例，本发明可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种方式体现。
本领域的技术人员将容易认识到其它优点和修改形式。因此，本发明在更广义的范围内不限于所示出和描述的具体细节、代表性装置和示例性实例。

Claims (5)

1.一种燃料泵(10)，包括：
泵单元(20)，其用于增大吸入燃料泵(10)的燃料的压力；
电机单元(50)，其具有旋转的电枢(52)和对供应给电枢(52)的电流进行整流的整流器(54)，其中：
泵单元(20)通过电枢(52)的旋转而被驱动；并且
由泵单元(20)增大压力后的燃料流经电机单元(50)；电刷(69)，其与整流器(54)接触；以及
辫形引线(72)，其与电刷(69)连接并且经由电刷(69)为电枢(52)供应电流，其中，辫形引线(72)由包含如下两种耐蚀金属中的至少一种的铜合金制成：具有比铜更高的硫化物生成能的耐蚀金属，以及具有比铜更高的氧化物生成能的耐蚀金属；
辫形引线(72)中含有的耐蚀金属包括镍。
2.根据权利要求1所述的燃料泵(10)，其特征在于，
包含在辫形引线(72)的铜合金中的杂质重量与全部铜合金的重量之间的比值等于或小于1％。
3.根据权利要求1所述的燃料泵(10)，其特征在于，
辫形引线(72)的铜合金中添加的耐蚀金属的重量与全部铜合金的重量之间的比值是10％至50％。
4.根据权利要求1所述的燃料泵(10)，其特征在于，
电刷(69)具有安装孔(71)，辫形引线(72)的一端插入安装孔(71)中；并且
安装孔(71)中填充有固定件(73)，该固定件(73)将辫形引线(72)与电刷(69)电连接并且由包含如下两种耐蚀金属中的至少一种的铜合金粉制成：具有比铜更高的硫化物生成能的耐蚀金属，以及具有比铜更高的氧化物生成能的耐蚀金属。
5.根据权利要求4所述的燃料泵(10)，其特征在于，
包含在固定件(73)的铜合金粉中的杂质重量与全部铜合金粉的重量之间的比值等于或小于1％。
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