CN105378286B - 燃料泵 - Google Patents

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Abstract

在设置于外壳的端部的盖端部(40)中，在外壳的内部侧设置有轴承收容部(43)。轴承收容部(43)具有收容空间(430)，该收容空间(430)收容将轴(52)的端部(521)能够旋转地支撑的轴承(55)，轴承收容部(43)具备在内部设置有端部(521)的中内径部(432)、以及具有比端部(521)的外径小的内径的柱状空间的小内径部(433)。外壳内的燃料向收容空间(430)流入或从收容空间(430)流出。若轴(52)向上侧移动，则滞留在由底壁(434)、内壁(438)、端面(523)等形成的空间中的燃料作为减震器发挥功能，减慢轴(52)相对于轴承收容部(43)的相对速度。

Description

燃料泵
相关申请的相互参照
本申请基于2013年9月17日申请的日本特许申请第2013-191599号，在本发明中将其内容公开到本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种燃料泵。
背景技术
公知有一种燃料泵，具备能够在泵室内旋转的叶轮、以及能够对叶轮进行旋转驱动的电动机，通过叶轮的旋转将燃料箱的燃料向内燃机压送。在专利文献1中公开了以下燃料泵，具备由定子和能够旋转地支撑在定子的径向内侧方向上的转子构成的电动机，利用转子的旋转运动来对叶轮进行旋转驱动。
在专利文献1所公开的燃料泵中，和转子一体地旋转的轴能够旋转地支撑在设置于燃料泵的两个端部的两个轴承上。一方的轴承设置在与轴的一方的端部连接的叶轮的附近。对轴的另一方的端部进行支撑的另一方的轴承支撑于设置在收容定子及转子的外壳的端部上的盖端部(Cover end)。若因搭载燃料泵的汽车的振动而导致轴在燃料泵内振动，则产生轴的端部与盖端部的碰撞声。若轴相对于盖端部的相对速度大，则碰撞声变大，因此随着燃料泵的振动增大，燃料泵所产生的噪音变大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-030328号公报(对应于US2011/0020154A1)
发明内容
本发明的目的在于提供一种减小因振动而产生的噪音的燃料泵。
为了实现上述目的，在本发明中，提供一种燃料泵，具备：筒状的外壳；泵盖，具有向外壳的内部吸入燃料的吸入口，被设置在外壳的一方的端部；盖端部，具有向外壳的外部吐出燃料的吐出口，被设置在外壳的另一方的端部；定子；转子；轴，和转子一体地旋转；轴承，支撑于盖端部，将轴的盖端部侧的端部能够旋转地进行支撑；轴承收容部，被设置在盖端部的外壳的内部侧，具有收容轴承的收容空间；以及叶轮。轴承收容部具备形成为筒状且在内部收容轴的盖端部侧的端部的第1筒部、以及形成为有底筒状且将第1筒部与盖端部连接的第2筒部，外壳内的燃料向收容空间流入，或从收容空间流出，第2筒部内的收容空间的内径小于轴的盖端部侧的外径。
在本发明的燃料泵中，轴的盖端部侧的端部收容在轴承收容部的第1筒部内的收容空间内。外壳内的燃料的一部分滞留在设置于第1筒部与盖端部之间的第2筒部内的收容空间。即，滞留在第2筒部内的收容空间的燃料位于轴的端部与盖端部之间。若因燃料泵的振动等而导致轴向盖端部的方向移动，则滞留在第2筒部内的收容空间的燃料向外壳内适度流出，作为减慢轴相对于盖端部的相对速度的减震器而发挥功能。由此，防止轴的端部与盖端部以比较快的相对速度碰撞。因此，能够减小因轴与盖端部的碰撞而产生的噪音。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的燃料泵的截面图。
图2是图1的II部放大图。
图3是说明图1的燃料泵的作用的截面图。
图4是说明图1的燃料泵的作用的截面图，是与图3不同的截面图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式。
根据图1～图4说明本发明的一个实施方式的燃料泵。
燃料泵1具备电动机部3、泵部4、外壳20、泵盖60、盖端部40及轴承收容部43。在燃料泵1中，电动机部3及泵部4收容在由外壳20、泵盖60及盖端部40形成的空间内。燃料泵1从图1的下方侧所示的吸入口61将未图示的燃料箱内的燃料吸入，并从图1的上方侧所示的吐出口422向内燃机吐出。另外，在图1～4中，将上方侧设为“上侧”，将下方侧设为“下侧”。
外壳20由铁等金属形成为圆筒状。
泵盖60封堵外壳20的吸入口61侧的端部201。端部201的边缘被向内侧铆紧，从而泵盖60被固定在外壳20的内侧，向轴向的拔出得到限制。
盖端部40由树脂成型，封堵外壳20的吐出口422侧的端部202。盖端部40具有基座部41及吐出部42。
基座部41被设置成封堵外壳20的端部202。基座部41与电动机部3的定子10的上侧连接，与定子10一体地形成。基座部41中，基座部41的径向外侧的缘部411被外壳20的端部202的边缘铆紧。由此，基座部41被固定在外壳20的内侧，向轴向的拔出得到限制。基座部41在偏离了中心的位置形成有与吐出部42的燃料通路421连通的燃料通路412。在基座部41上，在外壳20的外部侧连接有吐出部42。
吐出部42形成为大致筒状，在从基座部41的中心偏离的位置设置成向外壳20的外侧延伸。吐出部42具有外壳20内的燃料流过的燃料通路421及吐出口422。
轴承收容部43形成为有底筒状，被设置成从基座部41的大致中央向外壳20的内部的方向延伸。轴承收容部43具有在内部收容轴52的端部521及将端部521能够旋转地支撑的轴承55的收容空间(盲孔)430。轴承55是由金属制的圆筒体构成的轴承。轴承收容部43具备大内径部431、作为“第1筒部”的中内径部432、以及作为“第2筒部”的小内径部433。大内径部431、中内径部432及小内径部433与轴52的旋转轴O同轴设置。
大内径部431位于轴承收容部43的电动机部3侧。在大内径部431中压入固定有轴承55。轴52能够滑动地支撑于轴承55的圆筒状的内壁55a。在大内径部431的内壁425与轴承55的圆筒状的外壁55b之间，在周方向上形成有多个燃料能够流通的流路(燃料流路)436。具体地说，在径向上与轴承55的外壁55b抵接的大内径部431的内壁425上，设置有在轴52的旋转轴O的轴线方向上延伸的多个槽436a，这些槽436a在周方向上大致等间隔地配置。各槽436a形成将中内径部432内的收容空间430与轴承收容部43的外部之间连通的流路436。
中内径部432在内部具有比大内径部431内的收容空间430的内径小的内径的柱状空间。中内径部432内的柱状空间构成收容空间430的一部分。中内径部432连接大内径部431和小内径部433。轴52的端部521位于中内径部432的内部。
小内径部433在内部具有比中内径部432内的收容空间430的内径小的内径的柱状空间。此外，小内径部433形成为，小内径部433内的收容空间430的内径小于轴52的端部521的外径。小内径部433内的柱状空间构成收容空间430的一部分。小内径部433连接于中内径部432的与大内径部431连接的一侧的相反侧的端部。小内径部433形成收容空间430，且具有与轴52的旋转轴O大致垂直地设置的底壁434。
形成中内径部432内的收容空间430的作为“第1筒部内壁”的内壁437和形成小内径部433内的收容空间430的作为“第2筒部内壁”的内壁438通过作为“倾斜壁”的连接壁439来连接。连接壁439被设置成相对于轴52的旋转轴O倾斜，形成为沿着轴52的端部521的上侧的端面523(端面523的形状)。具体地说，轴52的端部521的端面523形成为朝向小内径部433而缩窄的半球面状，连接壁439的内周面形成从中内径部432的内壁437朝向小内径部433的内壁438缩窄的锥面。另外，图3所示的连接壁439的截面以直线状缩窄，但也可以形成为与轴52的端部521的半球面状的端面523的形状相应地以曲面状缩窄。
连接部44是在轴承收容部43的小内径部433的径向外侧连接基座部41和轴承收容部43的部位。如图2所示，连接部44形成为，轴52的旋转轴O的轴线方向上的厚度为比基座部41的厚度及轴承收容部43的厚度薄、且能够克服外壳20内的燃料的压力的程度的厚度。
电动机部3具备定子10、转子50及轴52。电动机部3是无刷电动机，若电力供给到定子10，则产生旋转磁场，转子50和轴52一起旋转。
定子10呈圆筒状，收容在外壳20内的径向外侧。定子10具有6个芯12、6个线轴、6个绕组及3个通电端子。定子10通过树脂对它们进行嵌入模塑来一体地形成。
芯12通过将各自为板状的铁等磁性材料重叠多张来形成。芯12在周方向上排列，被设置在与转子50的磁铁54对置的位置。
线轴14由树脂材料形成，在形成时分别有芯12被嵌合而与芯12一体地设置。线轴14具有形成在吐出口422侧的上端部141、嵌合有芯的嵌合部142、以及形成在吸入口61侧的下端部143。
绕组例如是表面被绝缘皮膜覆盖的铜线。一个绕组卷绕在嵌合有芯12的线轴14上，形成一个线圈。一个绕组具有卷绕在线轴14的上端部141上的上端卷绕部161、卷绕在线轴14的嵌合部上的嵌合卷绕部、以及卷绕在线轴14的下端部143上的下端卷绕部163。绕组与设置在燃料泵1的上侧的作为通电端子的W相端子37、V相端子38及U相端子39中的某一个电连接。
W相端子37、V相端子38及U相端子39固定在盖端部40的基座部41上。W相端子37、V相端子38及U相端子39接受来自未图示的电源装置的3相电力。
转子50能够旋转地收容在定子10的内侧。转子50在铁芯53的周围设置有磁铁54。磁铁54被配置成N极和S极在周方向上交替。在本实施方式中，N极的数量为2个，S极的数量为2个。
轴52压入固定在转子50的旋转轴上所形成的轴孔51中，和转子50一起旋转。
接着，说明泵部4的结构。
泵盖60如图1所示具有向下侧开口的筒状的吸入口61。在吸入口61的内侧，形成有在轴52的旋转轴O的轴线方向上贯通泵盖60的吸入通路62。
在泵盖60与定子10之间，以大致圆板状设置有泵壳70。在泵壳70的中心部，形成有在板厚方向上贯通泵壳70的孔71。在孔71中嵌入有轴承56。轴承56将轴52的泵室72侧的端部522能够旋转地进行支撑。由此，转子50及轴52相对于盖端部40及泵壳70能够旋转。
叶轮65由树脂形成为大致圆板状。叶轮65收容在泵盖60与泵壳70之间的泵室72。轴52的泵室72侧的端部形成为外壁的一部分被切除而得到的D字形状。轴52的端部522嵌入于在叶轮65的中心部处所形成的对应的D字形状的孔66中。由此，叶轮65通过轴52的旋转在泵室72内旋转。
在泵盖60的叶轮65侧的面上，形成有与吸入通路62连接的槽63。此外，在泵壳70的叶轮65侧的面上，形成有槽73。在槽73上连通有在轴52的旋转轴O的轴线方向上贯通泵壳70的燃料通路74。在叶轮65上，在与槽63及槽73对应的位置形成有叶片部67。
在燃料泵1中，若向电动机部3的绕组供给电力，则叶轮65和转子50及轴52一起旋转。若叶轮65旋转，则收容燃料泵1的燃料箱内的燃料经由吸入口61而向槽63被引导。引导到槽63的燃料通过叶轮65的旋转而一边升压一边向槽73被引导。升压后的燃料流经燃料通路74，向形成在泵壳70与电动机部3之间的中间室75被引导。
引导到中间室75的燃料经过转子50与定子10之间的燃料通路77、轴52的外壁与线轴14的内壁144之间的燃料通路78、形成在盖端部40的基座部41与轴承收容部43的外壁435之间的燃料通路79。此外，导入到中间室75的燃料的一部分经过形成在外壳20与定子10之间的燃料通路76。经过燃料通路76、77、78的燃料被导入到燃料通路412。导入到燃料通路412的燃料经由燃料通路421及吐出口422向外部吐出。
此外，燃料通路78经由形成在轴承收容部43与轴承55之间的流路436而与收容空间430连通。因此，在燃料泵1驱动时，在收容空间430中滞留有燃料。
在本实施方式的燃料泵1中，例如由于搭载燃料泵1的汽车的振动，轴52在上下方向上振动。此时，轴52与轴承收容部43碰撞。在此，根据图3、图4所示的表示盖端部40的轴承收容部43与轴52的端部521的位置关系的截面图，说明其作用及效果。
若轴52向空白箭头D1的方向移动，则如图3的实线箭头F1所示，燃料经过流路436、由连接壁439和轴52的端面523形成的比较狭窄的间隙46，流入到由底壁434、内壁438、连接壁439、轴52的端面523形成的空间。由此，燃料滞留在轴52的端面523与底壁434之间。
另一方面，若轴52向空白箭头D2的方向移动，则图4所示，滞留在由底壁434、内壁438、连接壁439及端面523形成的空间中的燃料如实线箭头F2所示，通过轴52的端部521被向燃料通路78压出。此时，滞留在该空间中的燃料经过间隙46向燃料通路78流出。由此，滞留在由底壁434、内壁438、连接壁439及端面523形成的空间中的燃料作为使轴52向空白箭头D2方向的速度减慢的减震器而发挥功能，轴52和连接壁439以比较慢的速度碰撞。
这样，在本实施方式的燃料泵1中，经由间隙46，在由底壁434、内壁438、连接壁439及端面523形成的空间与燃料通路78之间交换燃料，防止轴52与连接壁439以比较快的相对速度碰撞。由此，在燃料泵1中，轴52与轴承收容部43的碰撞声减小，能够减小燃料泵1驱动时产生的噪音。
此外，由于防止了轴52与连接壁439以比较快的相对速度碰撞，因此能够减小轴52作用于轴承收容部43的碰撞负荷。因此，能够防止因碰撞而导致盖端部40等构成燃料泵1的部件破损。
此外，与轴52的端部521碰撞的连接壁439形成为沿着轴52的端部521的上侧的端面523。由此，间隙46的燃料流过的方向的长度变长，间隙46的阻尼效果增大。因此，滞留在由底壁434、内壁438、连接壁439及端面523形成的空间中的燃料进一步作为减震器而发挥功能，能够进一步减小因轴52与轴承收容部43的碰撞而产生的噪音。
(其他实施方式)
在上述的实施方式中，连接壁439形成为相对于轴52的旋转轴O倾斜，并且形成为沿着轴52的端部521的端面523。然而，连接壁的形状不限定于此。连接壁还可以形成为在与轴的旋转轴垂直的方向上延伸。此外，连接壁还可以不沿着轴的端部的端面，而是形成为平面状。
在上述的本实施方式中，将在轴52的旋转轴O的轴线方向上延伸的多个槽436a设置在大内径部431的内壁425上。还可以代替在大内径部431的内壁425上设置槽436a，将在轴52的旋转轴O的轴线方向上延伸的多个槽设置在轴承55的外壁55b上。此外，在大内径部431的内壁425或轴承55的外壁55b上设置的槽的数量也可以只有1个。
进一步，还可以代替在大内径部431的内壁425上设置槽436a，设置至少1个在径向上贯通轴承收容部43的壁(例如中内径部432的壁)、形成将收容空间430与轴承收容部43的外部之间连通的流路(燃料流路)的孔。
进一步，在本实施方式中，将与轴承收容部43单独设置的轴承55压入于大内径部431的内壁425，但还可以将轴承与轴承收容部43一体地通过树脂成型来形成。在这种情况下，还可以将在轴52的旋转轴O的轴线方向上延伸的多个槽形成在与轴承收容部43一体地无缝设置的轴承的内壁上，构成能够实现燃料的流通的多个流路(燃料流路)。
以上，本发明不限定于这种实施方式，能够在不脱离其要旨的范围内通过各种方式来实施。

Claims (3)

1.一种燃料泵，具备：
筒状的外壳(20)；
泵盖(60)，具有向上述外壳(20)的内部吸入燃料的吸入口(61)，被设置在上述外壳(20)的一方的端部(201)；
盖端部(40)，具有向上述外壳(20)的外部吐出燃料的吐出口(422)，被设置在上述外壳(20)的另一方的端部(202)；
筒状的定子(10)，卷绕有多个绕组(161、163)，收容在上述外壳(20)的内侧；
转子(50)，能够旋转地设置在上述定子(10)的径向内侧；
轴(52)，与上述转子(50)同轴设置，和上述转子(50)一体地旋转；
轴承(55)，支撑于上述盖端部(40)，将上述轴(52)的上述盖端部(40)侧的端部(521)能够旋转地进行支撑；
轴承收容部(43)，被设置在上述盖端部(40)的上述外壳(20)的内部侧，具有收容上述轴承(55)的收容空间(430)；以及
叶轮(65)，被设置在上述轴(52)的上述泵盖侧的端部(522)，该叶轮(65)若和上述轴(52)一起旋转，则将从上述吸入口(61)流入的燃料加压并从上述吐出口吐出，
上述轴承收容部(43)具备形成为筒状且在内部收容上述轴(52)的上述盖端部(40)侧的端部(521)的第1筒部(432)、以及形成为有底筒状且将上述第1筒部(432)与上述盖端部(40)连接的第2筒部(433)，上述外壳(20)内的燃料向上述收容空间(430)流入，或从上述收容空间(430)流出，
上述第2筒部(433)内的上述收容空间(430)的内径小于上述轴(52)的上述盖端部(40)侧的端部(521)的外径，
上述轴承收容部(43)具备大内径部(431)，该大内径部(431)从上述第1筒部(432)的与上述第2筒部(433)相反侧的端部向上述泵盖(60)侧延伸，
上述大内径部(431)形成为筒状，具有比上述第1筒部(432)的内径大的内径，
在上述大内径部(431)的内壁(425)上支撑有上述轴承(55)的外壁(55b)，
在上述大内径部(431)的上述内壁(425)与上述轴承(55)的上述外壁(55b)之间，在周方向上形成有多个将上述第1筒部(432)内的上述收容空间(430)与上述轴承收容部(43)的外部之间连通的燃料流路(436)。
2.根据权利要求1所述的燃料泵，其中，
形成上述第1筒部(432)内的上述收容空间(430)的第1筒部内壁(437)与形成上述第2筒部(433)内的上述收容空间(430)的第2筒部内壁(438)，通过相对于上述轴(52)的旋转轴(O)倾斜地形成的倾斜壁(439)来连接。
3.根据权利要求2所述的燃料泵，其中，
上述倾斜壁(439)从上述第1筒部内壁(437)朝向上述第2筒部内壁(438)缩窄，上述轴(52)的上述盖端部(40)侧的端部(521)的端面(523)朝向上述第2筒部(433)缩窄。
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