CN101871410B - 燃料供给装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泵装置中不易发生汽阻现象的燃料供给装置。本发明涉及的燃料供给装置中，电动机(10)与泵装置(11)间设有的隔板体(38)具有有底圆筒形状的筒部(42)，此筒部(42)设在定子(14)与转子(18)间，阻断泵装置室(B)内的燃料到达定子(14)，定子(14)固定在电动机外壳(12)上并产生旋转磁场，转子(18)设在定子(14)的内侧并随着旋转磁场的旋转而旋转。

Description

燃料供给装置

技术领域

本发明涉及一种通过电动机和由此电动机驱动的泵装置的工作来供给加压燃料的燃料供给装置。

背景技术

以往已知有一种燃料供给装置，其包括：在电动机外壳的内部具有电动机室的电动机、以及在具有吸入口和排出口的泵装置外壳的内部具有与上述电动机室连通形成的泵装置室的泵装置，通过上述电动机的驱动，从上述泵装置外壳的上述吸入口流入的燃料经由上述泵装置室从上述排出口排出(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2008-157055号公报(图1)

但是，上述结构的燃料供给装置中，有可能出现从吸入口流入的泵装置内的燃料的一部分通过轴承流入电动机室而浸渍定子的情况。

其结果是，燃料会因定子产生的热量而温度上升，产生蒸汽，由于该蒸汽，导致泵装置内发生蒸汽阻塞(汽阻现象)、燃料排出量降低等问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种泵装置内的汽阻现象不易发生等的燃料供给装置。

本发明涉及的燃料供给装置包括：在电动机外壳的内部具有电动机室的电动机；在具有吸入口和排出口的泵装置外壳的内部具有与上述电动机室连通形成的泵装置室的泵装置；以及设在该泵装置与上述电动机之间的隔板体，通过上述电动机的驱动，从上述泵装置外壳的上述吸入口流入的燃料经由上述泵装置室从上述排出口排出，上述隔板体设在定子与转子之间，具有阻断上述泵装置室内的上述燃料到达定子的筒部，上述定子固定在上述电动机外壳上并产生旋转磁场，上述转子设在上述定子的内侧并随着旋转磁场的旋转而旋转。

本发明涉及的燃料供给装置中，由于在电动机与泵装置间、定子与转子间设置了隔板体，此隔板体具有可阻断泵装置室内的燃料到达定子的筒部，因此具有燃料不会到达定子、泵装置内的汽阻现象不易发生等效果。

附图说明

图1是表示适用本发明实施方式1的燃料供给装置的燃料供给系统的结构图。

图2是表示图1的燃料供给装置的侧剖视图。

图3是表示沿图2的燃料供给装置的III-III线的向视截面中电动机外壳的图。

图4是表示在图1的燃料供给装置中有无隔板体时经过时间与燃料温度的关系的图。

图5是表示燃料的饱和蒸汽压力特性的图。

图6是表示本发明实施方式2的燃料供给装置的侧剖视图。

图7是表示本发明实施方式3的燃料供给装置的主视图。

(符号说明)

10 电动机

11 泵装置

12 电动机外壳

14 定子

15 驱动轴

16 轴承

18 转子

19 旋转斜板

22 泵装置外壳

23 缸

24 缸体

25 柱塞

38、38A 隔板体

39 第一嵌连部

40 第二嵌连部

41 凸缘部

42、42A 筒部

44 连通沟槽

45 大径部

51 轴承构件

53 散热片

G 空隙

具体实施方式

以下，根据附图来说明本发明的各实施方式的燃料供给装置，各实施方式中，同一或相当的构件、部位使用同一符号进行说明。

实施方式1

图1是表示适用本发明实施方式1的燃料供给装置的燃料供给系统的结构图。

此燃料供给系统包括：燃料箱1；通过燃料供给配管2与此燃料箱1连接的本实施方式1的燃料供给装置3；通过高压燃料配管4与此燃料供给装置3连接的燃料喷射装置5；由高压燃料配管4分支并与燃料箱1连接的回行配管6；设在回行配管6上的压力调整装置7；与燃料供给装置3和燃料喷射装置5电连接的控制单元8。

此燃料供给系统中，基于控制单元8发出的驱动信号，燃料供给装置3驱动，燃料箱1内的燃料经由过滤器9、燃料供给配管2供给燃料供给装置3。经燃料供给装置3加压后的燃料通过压力调整装置7调整到规定的压力，经由高压燃料配管4供给燃料喷射装置5。

燃料喷射装置5根据发动机的旋转速度、负载等，基于控制单元8发出的驱动信号来控制燃料喷射的时间以及燃料喷射量，将燃料喷射入吸气管(未图示)。

图2是上述燃料供给装置3的侧剖视图，包括电动机10、由此电动机10驱动的泵装置11、设在此电动机10与泵装置11间的隔板体38。

电动机10包括：内部具有电动机室A的电动机外壳12；埋设在此电动机外壳12的圆筒壁13内的环状定子14；转子18，其永磁体固定于驱动轴15上，此驱动轴15位于电动机外壳12的中心轴线上，受轴承16、17支撑并可自由旋转；固定于驱动轴15的靠近泵装置11侧的端部的旋转斜板19；与定子14电连接并具有从电动机外壳12露出的端子12的连接器21。

泵装置11包括：内部具有泵装置室B的泵装置外壳22；设在此泵装置外壳22内、具有在周向上等间隔形成的多个缸23以及与缸23连通的吸入通路28的缸体24；通过在缸23内滑动而在缸23内形成容积可变的泵室的柱塞25；设在各吸入通路28上的吸入阀27；将吸入阀朝缸体24侧施力的弹簧46。

泵装置外壳22形成有与各缸23连通的排出通路30、与此排出通路30连通的排出口31以及与泵装置室B连通并垂直向上突出的吸入口32。排出通路30的端部设有被弹簧33朝缸23侧施力的排出阀29。排出阀29通过弹簧33的弹力堵塞板36的孔37。缸体24与安装在柱塞25上的弹簧行程限制器34之间设有弹簧35，其通过柱塞25按压旋转斜板19。

隔板体38通过注射模塑成形形成，包括具有凸缘部41的大径部45和有底圆筒形状的筒部42，其中，凸缘部41由电动机外壳12和泵装置外壳22夹持，筒部42与大径部45连接，并将定子14和转子18划分开。

与缸体24共同夹持环47的、隔板体38的大径部45包括：凸缘部41；通过O形圈43嵌连在泵装置外壳22的边缘部的内壁面上的第一嵌连部39；嵌连在电动机外壳12的边缘部的内壁面上的第二嵌连部40。

通过将隔板体38的第一嵌连部39嵌连在泵装置外壳22上，将隔板体38的第二嵌连部40嵌连在电动机外壳12上，可在筒部42与定子14的内壁面和转子18的外周面不接触的情况下将隔板体38的轴心与驱动轴15的轴心配置成一致。

如图3所示，在与隔板体38的大径部45面接触的电动机外壳12上形成有迷宫状的连通沟槽44。筒部42的外周壁面与定子14的内周壁面间的空隙G经由指向下方的连通沟槽44与外部气体连通。

内圈固定在驱动轴15上的轴承16，其外圈嵌连在隔板体38上，轴承16将驱动轴15支撑成可自由旋转，并支撑由弹簧35的反弹力引起的驱动轴15的逆缸体24侧(与缸体24相反的一侧)轴线方向的负载。由于轴承16支撑驱动轴15的轴线方向的负载，因此设在隔板体38的底部的轴承17只需支持半径方向的负载即可。

此外，也可以不设置轴承17，而是只使用轴承16将驱动轴15支撑成可自由旋转。

上述结构的燃料供给装置3中，通过从端子20通电，在定子14中产生旋转磁场，转子18随着此旋转磁场而旋转。旋转斜板19也随着此转子18的驱动轴15而旋转。

随着旋转斜板19的旋转，前端面与此旋转斜板19的外周面抵接的柱塞25按照旋转方向的顺序，依次在缸23内往复运动，由吸入口32流入泵装置室B内的燃料在燃料供给装置3内被加压，经由排出口31流入高压燃料配管4，从燃料喷射装置5喷射入吸气管内。

换言之，随着柱塞25朝电动机10侧移动，缸23内的容积增大，伴随此增大，吸入阀27反抗弹簧46的弹力朝排出口31侧移动而打开吸入通路28，燃料经由吸入通路28、吸入阀27流入缸23内。缸23内的燃料随着柱塞25朝逆电动机10侧(与电动机10相反的一侧)移动而被加压，排出阀29反抗弹簧33的弹力，打开板36的孔37，燃料经由孔37、排出阀29、排出通路30流入排出口31。

根据上述结构的燃料供给装置3，隔板体38设置在定子14与设于此定子14内侧并随着旋转磁场的旋转而旋转的转子18之间，并具有阻断泵装置室B内的燃料到达定子14的、有底圆筒形状的筒部42，因此，定子14与筒部42间夹有导热性差的空气层。

因此，定子14产生的热量不易通过筒部42传导给电动机室A内的燃料，能抑制燃料的温度上升。

图4是表示有无燃料供给装置3的隔板体38时运转的经过时间与燃料温度的关系的图，是本申请发明者基于实验获得的数据。

在此，作为代表例，燃料温度表示了燃料温度容易达到高温的发动机空转(所谓热浸，hot soak)时的泵装置室B内的燃料温度。

由此图可知，经过一定时间后，与没有隔板体38的现有燃料供给装置相比，燃料大约低4℃。

此外，与外部气体连通的泵装置室B内的燃料压力大致接近大气压，由图5所示的燃料的饱和蒸汽压力特性图可知，随着燃料温度的降低，饱和蒸汽压力降低，因此泵装置11内的汽阻现象不易发生。

此外，隔板体38包括：具有由电动机外壳12和泵装置外壳22夹持的凸缘部41的大径部45；与此大径部45连接并将定子14和转子18划分开的筒部42，筒部42的靠近旋转斜板19侧的开口端部嵌连有将驱动轴15支撑成可自由旋转的轴承16。

所以，由于大径部45内嵌连着轴承16，由弹簧35的弹力以及施加在柱塞25上的压力所产生的力而引起的、通过柱塞25、旋转斜板19和驱动轴15的在轴线方向上的负载大部分由轴承16支撑，因此减轻了负载对筒部42的负担，能减小筒部42的壁厚。

因此，尽管在定子14与转子18间夹有筒部42，也不必增大定子14与转子18间的间隙，通过设置的隔板体38，能抑制因包括隔板体38而引起的电动机10的性能下降。其结果是，能抑制电动机10内流动的电流的增加，抑制燃料的上升。

此外，通过将大径部45的第一嵌连部39嵌连在泵装置外壳22的开口端部，将大径部45的第二嵌连部40嵌连在电动机外壳12的开口端部，可在筒部42与定子14的内壁面和转子18的外周面不接触的情况下将隔板体38的轴心与驱动轴15的轴心配置成一致。

筒部42的外周面与定子14的内周面间形成空隙G，此空隙G通过连通沟槽44而与外部气体连通，此连通沟槽44形成在大径部45和与此大径部45面接触的电动机外壳12之间，因此，定子14产生的热量可经由连通沟槽44排放到外部气体中。

此外，能防止间隙G内的温度上升引起的压力上升。

另外，将隔板体38组装到电动机10时，由于间隙G内的空气没有被封闭，因此组装作业可以很顺利。

此外，连通沟槽44以指向下方的形态与外部气体连通，因此，例如定子14的内壁上产生的结露可经由连通沟槽44顺利地排到外部。

隔板体38的筒部42配置在燃料被加压前的电动机室A内，筒部42没有承载大的压力，因此能使用强度比金属小的树脂。

此外，由于隔板体38由树脂形成，因此可以通过注射模塑成形简单、低成本地制造包括具有第一嵌连部39和第二嵌连部40的大径部45以及筒部42在内的形状复杂的隔板体38。

此外，由于隔板体38不具有磁性，因此不会对定子14产生的旋转磁场造成不良影响。

实施方式2

图6是表示本发明实施方式2的燃料供给装置3的侧剖视图。

本实施方式中，在隔板体38A上，筒部42A的底部形成有孔，盖子50通过O形圈52嵌连在此孔内。此盖子50与驱动轴15的端面之间夹有轴承构件51。

其他的结构与实施方式1相同。

根据本实施方式，在盖子50与驱动轴15的端面之间夹有轴承构件51，隔板体38A和轴承构件51由分体的构件组成，因此，由弹簧35的弹力以及施加在柱塞25上的压力所产生的力而引起的、通过柱塞25、旋转斜板19和驱动轴15的轴线方向的负载不会作用于筒部42A，能减小隔板体38A的筒部42的壁厚，抑制电动机10的性能的下降。

其他的作用、效果与实施方式1相同。

实施方式3

图7是表示本发明实施方式3的燃料供给装置3的侧剖视图。

本实施方式中，在电动机外壳12的外周面上形成有散热片53。

其他的结构与实施方式1相同。

根据本实施方式，在电动机外壳12的外周面上形成有散热片53，因此，能增大电动机外壳12的表面积，增强电动机10的散热性能，提高电动机10的性能。

其他的作用、效果与实施方式1相同。

上述各实施方式1-3中，说明的是具有旋转斜板的泵装置11，但本发明也适用于柱塞25的往复运动不依靠旋转斜板19的泵装置。

此外，上述各实施方式1-3中，连通沟槽44形成于电动机外壳12侧，但也可形成于隔板体38的大径部45侧。

Claims (7)

1.一种燃料供给装置，包括：

电动机，该电动机在电动机外壳的内部具有电动机室；

泵装置，该泵装置在具有吸入口和排出口的泵装置外壳的内部具有与所述电动机室连通形成的泵装置室；以及

隔板体，该隔板体设在所述泵装置与所述电动机之间，

通过所述电动机的驱动，从所述泵装置外壳的所述吸入口流入的燃料经由所述泵装置室从所述排出口排出，

所述燃料供给装置的特征在于，

所述隔板体设在定子与转子之间，且具有阻断所述泵装置室内的所述燃料到达定子的筒部，所述定子固定在所述电动机外壳上并产生旋转磁场，所述转子设在所述定子的内侧并随着旋转磁场的旋转而旋转，

所述泵装置包括：设在所述泵装置室内并具有多个缸的缸体、以及在该缸内滑动而在缸内形成容积可变的泵室的柱塞，

随着固定于所述转子的驱动轴的前端部且相对于轴线倾斜的旋转斜板的旋转，前端面与该旋转斜板的外周面抵接的所述柱塞进退，所述缸内的容积改变，

所述隔板体包括：具有由所述电动机外壳和所述泵装置外壳夹持的凸缘部的大径部、以及与所述大径部连接并将所述定子与所述转子划分开的筒部，

在所述筒部的靠近所述旋转斜板侧的开口端部嵌连有轴承，该轴承将所述驱动轴支撑成能自由旋转。

2.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，在所述筒部的与所述旋转斜板相反的一侧设有轴承构件，该轴承构件与所述驱动轴的端面抵接，支撑驱动轴的轴线方向的负载。

3.如权利要求1或2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述大径部包括：嵌连在所述泵装置外壳的开口端部的第一嵌连部、以及嵌连在所述电动机外壳的开口端部的第二嵌连部。

4.如权利要求1或2所述的燃料供给装置，其特征在于，在所述筒部的外周面与所述定子的内周面间形成有空隙，该空隙通过连通沟槽而与外部气体连通，所述连通沟槽形成在所述大径部和与该大径部面接触的所述电动机外壳之间。

5.如权利要求4所述的燃料供给装置，其特征在于，所述连通沟槽以指向下方的形态与外部气体连通。

6.如权利要求1或2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述电动机外壳的外周面形成有散热片。

7.如权利要求1或2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述隔板体是由非磁性树脂构成的。

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