JP2004052663A - Piston type pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容積型ポンプの一種であるピストン式のポンプに関し、特に、モータによって駆動される車両用燃料ポンプに適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
二輪車においては、通常、燃料タンクの近傍に燃料供給用のポンプが設置されている。近年、燃料を800kPaなどの高圧にて供給するため、このポンプとして容積型ポンプの一種であるピストン式ポンプ(ピストンポンプ)が使用されている。図11は、従来の燃料供給用ピストン式ポンプの断面図である。図11に示すように、ピストンポンプ71はポンプ部Pとモータ部Mとから構成され、モータ72の回転に伴いプランジャ73がシリンダ74内を上下するようになっている。プランジャ73が上昇すると、図中左側の吸入側バルブ75が開くと共に、図中右側の吐出側バルブ76が閉じ、燃料が吸入口77からポンプ室78内に導入される。プランジャ73が下降すると、吸入側バルブ75が閉じると共に吐出側バルブ76が開き、ポンプ室78内の燃料は吐出口79からエンジン側に供給される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図11のような従来のピストンポンプ71では、燃料流路を直線状に形成すべく、吐出口79と両バルブ75,76の中心が一致するように設定されている。ところが、かかる構造を採ると、図11に示すように、ポンプ部分Pをモータ部Mの外径から突出する形で設置せざるを得ず、ピストンポンプ71全体の外径が大きくなってしまうという問題があった。
【0004】
近年、二輪車においては、燃料ポンプをモジュール化して燃料タンク内に設置することが多くなっており、小さな燃料タンク内に小径のサービスホールから取り付けが可能なようにポンプ自体の小型化が要請されている。このため、図11のようにポンプ部Pが突出していると、インタンク型の燃料ポンプとしては使用しづらくその改善が求められていた。
【0005】
本発明の目的は、ピストンポンプにおけるポンプ部の突出をなくし、ピストンポンプ外径の小径化を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のピストン式ポンプは、モータの回転軸と連結され、ポンプケースに取り付けられたシリンダ内に摺動自在に設けられたプランジャと、前記ポンプケース内に前記シリンダと連通して設けられ、吸入口と吐出口が形成されたポンプ室と、前記吸入口に接続され、中心が前記吸入口の中心よりも前記回転軸側にオフセットして配置された吸入側バルブと、前記吐出口に接続され、中心が前記吐出口の中心よりも前記回転軸側にオフセットして配置された吐出側バルブと、前記モータを収容するモータ収容部と、前記モータ収容部と同外径に形成され内部に前記ポンプケースが収容されるポンプ収容部とを備えるハウジングとを有することを特徴とする。
【0007】
本発明にあっては、吸入側バルブと吐出側バルブをポンプ室の吸入口と吐出口に対しモータの回転軸側にオフセットして配置したので、ポンプ部とモータ部を同径内に収容することができ、ピストンポンプの外径を小径化することが可能となる。
【0008】
前記ピストン式ポンプにおいて、前記吐出口と前記吐出側バルブとの間に、前記吐出口と連通した第1流路と、前記第1流路と前記吐出側バルブとの間を接続する前記第1流路よりも大径の第2流路とを設けても良い。これらの流路によって吐出側バルブを容易に回転軸側にオフセットできると共に、両流路の径寸法差分だけ余分にシリンダのシール距離を取ることができ、シリンダ周囲からの燃料漏れを最小限に抑え、ポンプ効率の向上が図られる。
【0009】
また、前記ピストン式ポンプにおいて、前記シリンダの前記ポンプ室側端部に、前記吸入口及び前記吐出口に臨んで切欠部をそれぞれ形成しても良い。また、前記シリンダの前記ポンプ室と反対側端部に、前記切欠部と対応して前記切欠部と同様の切欠部を設けてもよい。
【0010】
さらに、前記ピストン式ポンプにおいて、前記吸入側バルブを、前記ハウジングの前記ポンプケース外側に取り付けられるインレットカバー内に配設され、一端側に前記インレットカバー外部と連通する流入口が設けられ内部に前記流入口と連通するバルブ室が形成された円筒状のバルブホルダと、前記バルブ室内に収容され前記流入口を閉鎖可能なボールと、前記ポンプケース側に前記バルブ室の開口に臨んで形成され前記吸入側バルブ開放時に前記ボールが当接する衝突座面と、前記衝突座面の周囲に前記バルブ室の開口外縁に沿って前記バルブ室と連通して形成された環状流路溝と、前記環状流路溝と前記吸入口との間を連通する流入路とを有する構成としても良い。
【0011】
前記吸入側バルブでは、バルブ室内の燃料はボールの周囲を流れて環状流路溝に導入され、流入路に至る。その際、ボールは片寄りなく移動し、衝突座面に当接する。従って、ボールが流入路を塞ぐことがなく、また、環状流路溝により流路断面積が大きくなるので、バルブ開時における吸入抵抗の増加を防止し、さらにその低減を図ることが可能となる。加えて、ボールの往復運動がスムーズに行われ内壁への衝突も抑えられるため内壁の摩耗も抑制され、吸入側バルブと吸入口をオフセット配置した場合の吸入抵抗や内壁摩耗の問題が解決される。
【0012】
また、前記ピストン式ポンプにおいて、前記吐出口を、前記吐出側バルブを介して前記モータ収容部に連通させると共に、前記ハウジングの前記モータ収容部側に取り付けられるアウトレットカバーに形成され前記ハウジング外部に開口する送出口と連通させ、前記吐出口から吐出された流体は前記ハウジング内を流通して前記送出口からハウジング外へ流出するようにしても良い。これにより、流体がモータ収容部内を流通するため、モータの潤滑やブラシ摩耗粉の洗浄などの効率が向上する。この場合、前記モータを前記吐出口から吐出される流体に浸漬するようにしても良い。
【0013】
加えて、前記ピストン式ポンプを自動二輪車の燃料供給用ポンプに適用することも可能である。前記ポンプは従来のピストン式ポンプに比して小径化されているため、従来、燃料タンク外に設置されていた二輪車用燃料ポンプをタンク内に設置することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態であるピストンポンプの断面図、図2は図1のピストンポンプの要部拡大図である。本発明のピストンポンプ1は、自動二輪車の燃料供給用ポンプとして使用され、サービスホールを介して燃料タンク内に取り付けられる。
【0015】
ピストンポンプ1は、モータ部Mとポンプ部Pを一体化した構成となっており、両者は円筒状のハウジング2内に収容される。ハウジング2は、鉄等の磁性体にて形成され、モータ部Mを収容するモータ収容部3と、ポンプ部Pを収容するポンプ収容部4とから構成されている。ポンプ収容部4はモータ収容部3と同外径に形成され、ハウジング2は外部に凹凸のない円筒形状に形成されている。ハウジング2の両端部にはそれぞれ、インレットカバー5及びアウトレットカバー6が取り付けられている。インレットカバー5とアウトレットカバー6は合成樹脂にて形成され、それらとハウジング2との間には、Oリング7,8がそれぞれ介設されている。
【0016】
モータ部Mには通常のブラシ付モータ9が配設されている。ハウジング2の内面には複数の界磁永久磁石11が固定され、その内側には、アーマチュア12が回転自在に配設されている。アーマチュア12は、軸方向に延びる複数のスロット13を有するコア14と、スロット13に巻回された巻線15とを備えている。アーマチュア12は回転軸16に固定され、アウトレットカバー6の軸受部17とブッシュ状の軸受18にて回転自在に支持されている。アーマチュア12の図1において右側には整流子19が設けられている。整流子19は、回転軸16に固定され、その表面にはブラシ20が当接している。ブラシ20は、ブラシホルダを兼ねたアウトレットカバー6内に保持されている。
【0017】
ポンプ部Pはモータ部Mに隣接してハウジング2内に配置され、ポンプ部Pとモータ部Mとの間はポンプケース21によって隔離されている。ポンプケース21はアルミニウムにて形成され、ハウジング2の左端部側から圧入固定される。ポンプケース21の中央には軸受18が取り付けられており、そこから回転軸16がポンプ部P側に突出している。
【0018】
ポンプケース21にはシリンダ固定孔22が形成されており、鋼製のシリンダ23が圧入固定されている。図3は、シリンダ23の構成を示す斜視図である。図3に示すように、シリンダ23は中空円筒形状に形成され、上下端の同位置に同形状の切欠24a,24b及び25a,25bがそれぞれ設けられている。この場合、上下端に同様の切欠を設けたのは、ポンプケース21にシリンダ23を圧入する際に、下端側の切欠(図3では25a,25b)の位置を上面側の切欠(24a,24b)にて把握し得るようにするためである。また、この切欠24,25により、シリンダ23は上下何れの方向からも圧入でき、部品の方向性がなくなり、作業性の改善も図られる。
【0019】
シリンダ23には、金属製のプランジャ26が図1において上下方向に移動自在に挿入されている。プランジャ26は円柱状の中実部材からなり、上端には半円板状の取付部27が形成されている。プランジャ26はシリンダ23内径よりも若干小径に形成され、シリンダ23内を上下に摺動可能に取り付けられている。取付部27にはピン28が挿通され、合成樹脂製のピストンリンク29を介してモータ9の回転軸16に接続されている。
【0020】
図4は、プランジャ26と回転軸16との間の接続構造を示す説明図である。図4に示すように、回転軸16の先端部には偏心軸31が形成されている。偏心軸31は、回転軸の中心Oから距離eだけずれた位置にその中心が配置される。この偏心軸31とピン28との間にピストンリンク29が配設されている。回転軸16が回転すると偏心軸31が円軌跡Lに沿って移動し、それに伴い偏心軸31とピストンリンク29にて接続されたプランジャ26が上下に移動する。すなわち、モータ9によりプランジャ26が駆動され、シリンダ23内にて上下運動を行う。
【0021】
ポンプケース21のシリンダ23下部には、シリンダ23内と連通したポンプ室32が形成されている。ポンプケース21のシリンダ23圧入孔は、シリンダ23の高さよりも深く形成されており、シリンダ23を圧入した状態でその下方に空隙が残り、これがポンプ室32を形成する。ポンプ室32の側壁には、吸入口33と吐出口34が形成されている。吸入口33と吐出口34は、互いに対向する位置、すなわち180°離れた位置に設けられている。図5は、シリンダ23とポンプ室32を吸入口33側から見た状態を示す説明図である。図5に示すように、吸入口33と吐出口34にはそれぞれ、シリンダ23の切欠25a,25bが対向する。これにより、吸入口33から切欠25a、ポンプ室32、切欠25b、吐出口34に至る燃料の流路が形成される。
【0022】
吸入口33側には吸入側バルブ30が設けられている。吸入側バルブ30は、インレットカバー5内に配設された円筒状の金属製バルブホルダ35と、バルブホルダ35内に収容された金属製のボール36を備えた構成となっている。バルブホルダ35は、インレットカバー5に形成された取付孔50に圧入固定される。取付孔50は、インレットカバー5の反対端側に開口する流入路37と連通している。バルブホルダ35の先端には流入口38が形成されており、バルブホルダ35を取付孔50に圧入すると流入路37と連通する。バルブホルダ35内は空間となっておりバルブ室39が形成されている。バルブ室39の流入口38側には円錐面状のバルブシート部40が設けられている。バルブ室39内にはボール36が収容され、バルブシート部40にボール36が当接すると流入口38が閉鎖され、吸入側バルブ30が閉じた形となる。
【0023】
インレットカバー5をハウジング2に取り付けると、インレットカバー5の内側端面はポンプケース21の外側端面と当接する。図6は、ポンプケース21の外側端面の構成を示す説明図である。図6に示すように、ポンプケース21の端面には、開口41に臨んで開口41と同心に衝突座面42が形成されている。衝突座面42の周囲には、開口41の外縁に沿って環状流路溝43が形成されている。つまり、衝突座面42は、環状流路溝43の中心に円柱状に突設された形となっている。環状流路溝43の周囲にはOリング溝44が形成され、Oリング45がインレットカバー5とポンプケース21との間に介設される。
【0024】
環状流路溝43には、環状流路溝43とポンプ室32の吸入口33との間を連通する流入路46が設けられている。流入路46は環状流路溝43の下部に開口しており、バルブ室39は流入路46に対して回転軸16側にオフセットされた形となっている。すなわち、吸入側バルブ30の中心OV1が吸入口33の中心Oiに対し内側にオフセットされて設けられている。これにより、図11のピストンポンプ71のように、吸入側バルブ30がモータ部Mの外径から突出することなく、吸入側バルブ30を円筒状のハウジング2内に収容することが可能となる。
【0025】
吸入側バルブ30では、プランジャ26が上昇するとボール36がポンプケース21に吸い寄せられ、流入口38が開放される。これにより、流入路37が開通し、外部から燃料がバルブ室39内に導入される。ここで、図7(a)に示すようにポンプケース21側に環状流路溝43がなく、流入路46のみが開口していると、バルブ室39に流入した燃料によって、図7(b)のようにボール36が流入路46側へと吸い寄せられる。このため、ボール36によって流入路46が塞がれるような形となり、吸入抵抗が大きくなるという問題が生じる。また、図7(b)に示すように、ボール36はその際バルブ室39の内壁に衝突するため、ボール36の往復運動がスムーズではなく、内壁にも摩耗が生じる。
【0026】
これに対し、当該吸入側バルブ30では、図8(a)のようにポンプケース21側に環状流路溝43が設けられている。このため、バルブ室39内の燃料は、図8(b)に示すようにボール36の周囲を流れて環状流路溝43に導入され、流入路46に至る。その際、ボール36は片寄りなく図中右方に移動し、衝突座面42に当接する。従って、ボール36が流入路46を塞ぐことがなく、また、環状流路溝43により流路断面積が大きくなるので、バルブ開時における吸入抵抗の増加を防止し、さらにその低減を図ることが可能となる。加えて、ボール36の往復運動がスムーズに行われ内壁への衝突も抑えられるため、内壁の摩耗も抑制される。そして、かかる構成により、吸入抵抗や内壁摩耗の問題を解決しつつ吸入側バルブ30と吸入口33をオフセット配置することが可能となり、ピストンポンプ1の小径化が実現されるに至っている。
【0027】
一方、バルブ室39の吐出口34側には、吐出側バルブ47が設けられている。吐出側バルブ47はポンプケース21内に設けられ、ポンプケース21に形成された取付孔48には円筒状の金属製バルブホルダ49が圧入固定されている。取付孔48は、ポンプケース21のモータ部M側に開口し、ハウジング2内部と連通している。
【0028】
取付孔48は、ポンプケース21内に形成された第1流路51及び第2流路52を介して吐出口34と連通している。図9は、第1流路51と第2流路52との関係を示す説明図である。図2,9に示すように、吐出口34からは軸方向に沿って第1流路51が形成され、その後、拡径される形で第1流路51よりも大径の第2流路52が設けられている。第1流路51は吐出口34と同径に形成され、第2流路52は第1流路51の約2.5倍の直径に形成され、その中心O2は第1流路51の中心O1(吐出口34の中心Oeと同心)よりも回転軸16側にオフセットされている。
【0029】
バルブホルダ49の先端には流入口53が形成されており、バルブホルダ49を取付孔48に圧入すると第2流路52と連通する。この際、流入口53の中心OV2は、第2流路51の中心よりO2もさらに回転軸16側にオフセットされている。すなわち、吐出側バルブ47の中心OV2は、吐出口34の中心Oeに対し内側にオフセットされて設けられている。これにより、図11のピストンポンプ71のように、吐出側バルブ47がモータ部Mの外径から突出することなく、吐出側バルブ47を円筒状のハウジング2内に収容することが可能となる。なお、吐出側バルブ47を吐出口34からオフセットするため、両者の間を斜行する流路にて接続することも可能であるが、加工が非常に難しく、径の異なる二つの流路を接続する方が容易かつ安価である。
【0030】
このように当該ピストンポンプ1では、前述の吸入側バルブ30の内側へのオフセットも相俟って、両バルブ34,47を備えたポンプ部Pとモータ部Mを同径内に収容することが可能となる。従って、ピストンポンプ1の外径が小径化され、発明者らの試作によれば、図11のような従来のピストンポンプ71の外径が約50mm程度であったところを、当該ピストンポンプ1では約30mmに小型化することができた。そしてこれにより、従来タンク外に設置されていた二輪車用燃料ポンプをインタンク化することが可能となった。
【0031】
なお、吐出口34と吐出側バルブ47との間を、第1流路51を形成せず、大径の第2流路52のみにて接続することも可能である。但し、その場合には、シリンダ23とシリンダ固定孔22の間の漏れ流路のシール距離が第2流路52の分だけ少なくなる。これに対し第1流路51を形成した場合には、両流路51,52の径寸法差分だけ余分にシリンダ23のシール距離を取ることができる。すなわち、図2における寸法X分だけ、シリンダ23とシリンダ固定孔22との間のシール距離を稼ぐことができ、シリンダ23周囲からの燃料漏れを最小限に抑え、ポンプ効率の向上が図られる。
【0032】
バルブホルダ49内は空間となっておりバルブ室54が形成されている。バルブ室54の流入口53側には円錐面状のバルブシート部55が設けられている。バルブ室54内にはボール56が収容され、バルブシート部55にボール56が当接する方向にバルブスプリング57にて付勢されている。バルブスプリング57は、バルブホルダ49の開口58側に取り付けられたストッパ59に保持される。ボール56がバルブシート部55に当接すると流入口53が閉鎖され、吐出側バルブ47が閉じた形となる。
【0033】
吐出側バルブ47は、プランジャ26上昇時にはバルブスプリング57によって閉状態となっている。プランジャ26が下降すると、ボール56がバルブスプリング57の付勢力に抗して移動し、流入口53が開放される。これにより、第1及び第2流路51,52が開通し、ポンプ室32内から燃料がバルブ室54内に導入される。バルブ室54内の燃料は開口58から吐出される。このようにピストンポンプ1では、プランジャ26の上昇にによって吸入側バルブ30が開いてポンプ室32内に燃料が導入され、プランジャ26の下降と共にそれが吐出側バルブ47側からハウジング2のモータ部M側へと送出される。
【0034】
モータ部Mに送出された燃料は、モータ9のアーマチュア12や整流子19を浸漬しつつハウジング2内を流通する。ハウジング2内の燃料は、アウトレットカバー6に至り、アウトレットカバー6に形成された送出口61からハウジング2外へ送給される。すなわち、当該ピストンポンプ1ではモータ収容部3内も燃料流路の一部として使用されている。従って、別途燃料流路を設けることなく、ポンプ部Pとモータ部Mを直列配置し、それらをハウジング2内に収容することが可能となっている。また、図11のピストンポンプ71では、モータ側に入った燃料は出口がなく、その流通量も僅かであったが、当該ピストンポンプ1では供給燃料がモータ収容部3内を流通するため、その供給量も大きい。従って、モータ9の潤滑やブラシ摩耗粉の洗浄などの効率も従来に比して大幅に向上する。
【0035】
なお、ポンプケース21には、モータ収容部3とポンプ収容部4を連通する連絡孔62が設けられており、ポンプ収容部4側にも燃料が流入する。この流入燃料により、軸受18やプランジャ26とシリンダ23の間、ピストンリンク29と偏心軸31やピン28の間などが潤滑される。また、モータ収容部3内に流入した燃料圧が大きい場合には、インレットカバー5に設けられたリリーフバルブ63から燃料タンク内に燃料がリターンされる。
【0036】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では、吸入側バルブ30や吐出側バルブ47をボールバルブにて構成したものを示したが、バルブの形態はこれには限定されず、例えば、図10に示すようなリードバルブを用いても良い。図10の場合、吸入側バルブ30では、インレットカバー5内にバルブ室39と流入路37が形成され、それらの間に金属片からなる板バネ状の弁体64が取り付けられている。弁体64は、流入路37を閉じる方向に付勢されている。プランジャ26が上昇すると弁体64の先端部が図中右上方に移動し、流入路37が開放されバルブ室39と連通する。プランジャ26が下降すると先端部が図中左方に移動し、流入路37が閉鎖される。
【0037】
一方、吐出側バルブ47では、ポンプケース21内にバルブ室54と流路65が形成され、それらの間に金属片からなる板バネ状の弁体66が取り付けられている。弁体66は、流路65を閉じる方向に付勢されている。プランジャ26が下降すると弁体66の先端部が図中右上方に移動し、流路65が開放されバルブ室54と連通する。プランジャ26が上昇すると先端部が図中左方に移動し、流路65が閉鎖される。
【0038】
また、前述の実施の形態では本発明によるピストンポンプを自動二輪車の燃料供給用ポンプに適用した例を示したが、その用途はこれには限定されず、水や薬品などの液体や空気等の気体など、種々の流体を供給するポンプとして使用可能である。
【0039】
【発明の効果】
本発明のピストン式ポンプによれば、モータの回転軸と連結されシリンダ内に摺動自在に設けられたプランジャによりポンプ室内に燃料を吸入し、ポンプ室から燃料を吐出させるタイプのポンプにおいて、吸入側バルブと吐出側バルブをポンプ室の吸入口と吐出口に対し回転軸側にオフセットして配置したので、ポンプ部とモータ部を同径内に収容することができ、ピストン式ポンプの外径を小径化することが可能となる。
【0040】
また、吐出口と吐出側バルブとの間に、吐出口と連通した第1流路と、第1流路と吐出側バルブとの間を接続する第1流路よりも大径の第2流路とを設けることにより、これらの流路によって吐出側バルブを容易に回転軸側にオフセットできると共に、両流路の径寸法差分だけ余分にシリンダのシール距離を取ることができ、シリンダ周囲からの燃料漏れを最小限に抑え、ポンプ効率の向上が図られる。
【0041】
さらに、吸入側バルブを、外部と連通する流入口が設けられ内部にこの流入口と連通するバルブ室が形成されたバルブホルダと、バルブ室内に収容され流入口を閉鎖可能なボールと、ポンプケース側にバルブ室の開口に臨んで形成されたボール衝突座面と、バルブ室と連通して形成された環状流路溝と、環状流路溝とポンプ室の吸入口との間を連通する流入路とを有する構成とすることにより、バルブ室内の燃料はボールの周囲を流れて環状流路溝に導入されて流入路に至るため、ボールは片寄りなく移動し、衝突座面に当接する。従って、ボールが流入路を塞ぐことがなく、また、環状流路溝により流路断面積が大きくなるので、バルブ開時における吸入抵抗の増加を防止し、さらにその低減を図ることが可能となる。加えて、ボールの往復運動がスムーズに行われ内壁への衝突も抑えられるため内壁の摩耗も抑制され、吸入側バルブと吸入口をオフセット配置した場合の吸入抵抗や内壁摩耗の問題が解決される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるピストンポンプの断面図である。
【図2】図1のピストンポンプの要部拡大図である。
【図3】シリンダの構成を示す斜視図である。
【図4】プランジャと出力軸との間の接続構造を示す説明図である。
【図5】シリンダとポンプ室を吸入口側から見た状態を示す説明図である。
【図6】ポンプケースの外側端面の構成を示す説明図である。
【図7】ポンプケース側に環状流路溝がなく流入路のみが開口している場合における吸入側バルブの動作を示す説明図であり、(a)はバルブ閉状態、(b)はバルブ開状態を示している。
【図8】ポンプケース側に環状流路溝が設けられている場合における吸入側バルブの動作を示す説明図であり、(a)はバルブ閉状態、(b)はバルブ開状態を示している。
【図9】第1流路と第2流路との関係を示す説明図である。
【図10】図1のピストンポンプにおける吸入側バルブと吐出側バルブをリードバルブにて構成した変形例の要部拡大図である。
【図11】従来の燃料供給用ピストン式ポンプの断面図である。
【符号の説明】
1 ピストンポンプ
2 ハウジング
3 モータ収容部
4 ポンプ収容部
5 インレットカバー
6 アウトレットカバー
7,8 Oリング
9 モータ
11 界磁永久磁石
12 アーマチュア
13 スロット
14 コア
15 巻線
16 回転軸
17 軸受部
18 軸受
19 整流子
20 ブラシ
21 ポンプケース
22 シリンダ固定孔
23 シリンダ
24a,24b 切欠
25a,25b 切欠
26 プランジャ
27 取付部
28 ピン
29 ピストンリンク
30 吸入側バルブ
31 偏心軸
32 ポンプ室
33 吸入口
34 吐出口
35 バルブホルダ
36 ボール
37 流入路
38 流入口
39 バルブ室
40 バルブシート部
41 開口
42 衝突座面
43 環状流路溝
44 Oリング溝
45 Oリング
46 流入路
47 吐出側バルブ
48 取付孔
49 バルブホルダ
50 取付孔
51 第1流路
52 第2流路
53 流入口
54 バルブ室
55 バルブシート部
56 ボール
57 バルブスプリング
58 開口
59 ストッパ
61 送出口
62 連絡孔
63 リリーフバルブ
64 弁体
65 流路
66 弁体
71 ピストンポンプ
72 モータ
73 プランジャ
74 シリンダ
75 吸入側バルブ
76 吐出側バルブ
77 吸入口
78 ポンプ室
79 吐出口
M モータ部
P ポンプ部
O 回転軸中心
O1 第1流路中心
O2 第2流路中心
OV1 吸入側バルブ中心
OV2 吐出側バルブ中心
Oi 吸入口中心
Oe 吐出口中心[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a piston type pump, which is a kind of positive displacement pump, and more particularly to a technique which is effective when applied to a vehicle fuel pump driven by a motor.
[0002]
[Prior art]
In a motorcycle, a pump for supplying fuel is usually installed near a fuel tank. In recent years, in order to supply fuel at a high pressure such as 800 kPa, a piston type pump (piston pump), which is a type of positive displacement pump, has been used as this pump. FIG. 11 is a sectional view of a conventional fuel supply piston pump. As shown in FIG. 11, the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in the
[0004]
In recent years, in motorcycles, the fuel pump is often modularized and installed in a fuel tank, and the pump itself has been required to be reduced in size so that it can be installed from a small service hole in a small fuel tank. I have. For this reason, if the pump part P protrudes as shown in FIG. 11, it is difficult to use it as an in-tank type fuel pump, and its improvement has been demanded.
[0005]
An object of the present invention is to eliminate the protrusion of a pump section in a piston pump and reduce the outer diameter of the piston pump.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The piston pump according to the present invention is connected to a rotating shaft of a motor, and is provided with a plunger slidably provided in a cylinder attached to a pump case, and provided in the pump case in communication with the cylinder, A pump chamber in which a port and a discharge port are formed, connected to the suction port, a suction side valve having a center offset from the center of the suction port toward the rotating shaft, and connected to the discharge port. A discharge-side valve whose center is offset from the center of the discharge port on the rotation axis side, a motor housing for housing the motor, and a motor housing having the same outer diameter as the motor housing. And a housing including a pump housing portion in which the pump case is housed.
[0007]
In the present invention, since the suction-side valve and the discharge-side valve are offset from the suction port and the discharge port of the pump chamber on the rotating shaft side of the motor, the pump section and the motor section are accommodated within the same diameter. The outer diameter of the piston pump can be reduced.
[0008]
In the piston type pump, a first flow path communicating with the discharge port between the discharge port and the discharge side valve, and a first flow path connecting the first flow path and the discharge side valve. A second flow path having a larger diameter than the flow path may be provided. With these channels, the discharge side valve can be easily offset to the rotating shaft side, and the extra seal distance of the cylinder can be taken by the diameter difference between both channels, minimizing fuel leakage from around the cylinder. In addition, the pump efficiency is improved.
[0009]
Further, in the piston type pump, a notch may be formed at the pump chamber side end of the cylinder so as to face the suction port and the discharge port, respectively. Further, a notch similar to the notch may be provided at an end of the cylinder opposite to the pump chamber in correspondence with the notch.
[0010]
Further, in the piston type pump, the suction side valve is disposed in an inlet cover attached to the housing outside the pump case, and an inflow port communicating with the outside of the inlet cover is provided at one end side, and the inflow port is provided inside. A cylindrical valve holder in which a valve chamber communicating with the inflow port is formed, a ball housed in the valve chamber and capable of closing the inflow port, and the pump case side formed facing the opening of the valve chamber; A collision seat surface against which the ball abuts when the suction side valve is opened, an annular flow channel formed around the collision seat surface along an opening outer edge of the valve chamber and communicating with the valve chamber; It is good also as composition which has an inflow way which connects between a channel and the above-mentioned suction opening.
[0011]
In the intake side valve, the fuel in the valve chamber flows around the ball, is introduced into the annular flow channel, and reaches the inflow path. At that time, the ball moves without offset and comes into contact with the collision seating surface. Therefore, the ball does not block the inflow path, and the flow path cross-sectional area is increased by the annular flow path groove. Therefore, it is possible to prevent an increase in suction resistance when the valve is opened, and to further reduce the suction resistance. . In addition, the reciprocating motion of the ball is performed smoothly and collision with the inner wall is suppressed, so that wear of the inner wall is also suppressed, and problems of suction resistance and inner wall wear when the suction side valve and the suction port are arranged offset are solved. .
[0012]
Further, in the piston pump, the discharge port communicates with the motor accommodating portion via the discharge side valve, and is formed on an outlet cover attached to the motor accommodating portion side of the housing, and is formed outside the housing. And the fluid discharged from the discharge port may flow through the housing and flow out of the housing from the discharge port. This allows the fluid to flow through the motor accommodating portion, thereby improving the efficiency of lubrication of the motor and cleaning of brush abrasion powder. In this case, the motor may be immersed in the fluid discharged from the discharge port.
[0013]
In addition, the piston type pump can be applied to a fuel supply pump of a motorcycle. Since the pump has a smaller diameter than a conventional piston pump, it is possible to install a motorcycle fuel pump, which is conventionally provided outside the fuel tank, in the tank.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a piston pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the piston pump of FIG. The
[0015]
The
[0016]
The motor unit M is provided with a
[0017]
The pump section P is disposed in the
[0018]
A
[0019]
A
[0020]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a connection structure between the
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
When the
[0024]
The
[0025]
In the
[0026]
On the other hand, in the
[0027]
On the other hand, a
[0028]
The mounting
[0029]
An
[0030]
As described above, in the
[0031]
Note that it is also possible to connect the
[0032]
The inside of the
[0033]
The
[0034]
The fuel delivered to the motor section M flows through the
[0035]
The
[0036]
The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the suction-
[0037]
On the other hand, in the
[0038]
Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the piston pump according to the present invention is applied to a fuel supply pump of a motorcycle. However, the application is not limited to this. It can be used as a pump for supplying various fluids such as gas.
[0039]
【The invention's effect】
According to the piston type pump of the present invention, in a pump of a type in which fuel is sucked into a pump chamber by a plunger connected to a rotating shaft of a motor and slidably provided in a cylinder and fuel is discharged from the pump chamber, The side valve and the discharge side valve are arranged offset to the rotary shaft side with respect to the suction port and the discharge port of the pump chamber, so that the pump part and the motor part can be accommodated within the same diameter, and the outer diameter of the piston pump Can be reduced in diameter.
[0040]
Also, a first flow path communicating with the discharge port between the discharge port and the discharge side valve, and a second flow path having a diameter larger than the first flow path connecting the first flow path and the discharge side valve. By providing the passages, the discharge side valve can be easily offset to the rotation shaft side by these flow passages, and the extra seal distance of the cylinder can be provided by the diameter difference between the two flow passages. Fuel leakage is minimized, and pump efficiency is improved.
[0041]
Further, the suction side valve is provided with an inflow port communicating with the outside and a valve chamber formed therein with a valve chamber communicating with the inflow port, a ball housed in the valve chamber and capable of closing the inflow port, and a pump case. A ball collision seat surface formed on the side facing the opening of the valve chamber, an annular flow channel formed in communication with the valve chamber, and an inflow communicating between the annular flow channel and the suction port of the pump chamber. With this configuration, the fuel in the valve chamber flows around the ball, is introduced into the annular flow path groove, and reaches the inflow path, so that the ball moves evenly and comes into contact with the collision seat surface. Therefore, the ball does not block the inflow path, and the flow path cross-sectional area is increased by the annular flow path groove. Therefore, it is possible to prevent an increase in suction resistance when the valve is opened, and to further reduce the suction resistance. . In addition, the reciprocating motion of the ball is performed smoothly and collision with the inner wall is suppressed, so that wear of the inner wall is also suppressed, and problems of suction resistance and inner wall wear when the suction side valve and the suction port are arranged offset are solved. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a piston pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the piston pump of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a cylinder.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a connection structure between a plunger and an output shaft.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state where a cylinder and a pump chamber are viewed from a suction port side.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of an outer end surface of the pump case.
FIGS. 7A and 7B are explanatory views showing the operation of the suction-side valve in a case where there is no annular flow channel on the pump case side and only the inflow path is open, wherein FIG. 7A is a valve closed state, and FIG. The state is shown.
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams showing the operation of the suction side valve when an annular flow channel is provided on the pump case side, wherein FIG. 8A shows a valve closed state and FIG. 8B shows a valve open state; .
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a relationship between a first flow path and a second flow path.
FIG. 10 is an enlarged view of a main part of a modification in which the suction side valve and the discharge side valve in the piston pump of FIG. 1 are configured by reed valves.
FIG. 11 is a sectional view of a conventional fuel supply piston pump.
[Explanation of symbols]
1 piston pump
2 Housing
3 Motor housing
4 Pump housing
5 Inlet cover
6 outlet cover
7,8 O-ring
9 Motor
11 Field permanent magnet
12 Armature
13 slots
14 core
15 winding
16 rotating shaft
17 Bearing
18 Bearing
19 commutator
20 brushes
21 Pump case
22 Cylinder fixing hole
23 cylinder
24a, 24b notch
25a, 25b notch
26 plunger
27 Mounting part
28 pins
29 piston link
30 Suction side valve
31 Eccentric shaft
32 pump room
33 suction port
34 Discharge port
35 Valve holder
36 balls
37 Inflow channel
38 Inlet
39 Valve room
40 Valve seat
41 opening
42 collision seat
43 annular channel groove
44 O-ring groove
45 O-ring
46 Inflow channel
47 Discharge side valve
48 Mounting hole
49 Valve holder
50 Mounting hole
51 1st channel
52 Second flow path
53 Inlet
54 Valve room
55 Valve seat
56 balls
57 Valve spring
58 opening
59 Stopper
61 Outlet
62 communication hole
63 relief valve
64 valve body
65 channels
66 valve body
71 Piston pump
72 motor
73 plunger
74 cylinder
75 Suction side valve
76 Discharge side valve
77 Inlet
78 Pump room
79 Discharge port
M Motor part
P pump section
O Center of rotation axis
O 1 Center of first channel
O 2 Center of second flow path
O V1 Inlet valve center
O V2 Discharge side valve center
Oi Inlet center
Oe outlet center
Claims (8)
前記ポンプケース内に前記シリンダと連通して設けられ、吸入口と吐出口が形成されたポンプ室と、
前記吸入口に接続され、中心が前記吸入口の中心よりも前記回転軸側にオフセットして配置された吸入側バルブと、
前記吐出口に接続され、中心が前記吐出口の中心よりも前記回転軸側にオフセットして配置された吐出側バルブと、
前記モータを収容するモータ収容部と、前記モータ収容部と同外径に形成され内部に前記ポンプケースが収容されるポンプ収容部とを備えるハウジングとを有することを特徴とするピストン式ポンプ。A plunger connected to the rotation shaft of the motor and slidably provided in a cylinder attached to the pump case;
A pump chamber provided in the pump case in communication with the cylinder and having a suction port and a discharge port formed therein,
A suction-side valve connected to the suction port, a center of which is arranged offset from the center of the suction port toward the rotation shaft;
A discharge-side valve connected to the discharge port, a center of which is arranged offset from the center of the discharge port toward the rotation axis;
A piston type pump comprising: a motor housing portion for housing the motor; and a housing having a pump housing portion having the same outer diameter as the motor housing portion and housing the pump case therein.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002211199A JP2004052663A (en) | 2002-07-19 | 2002-07-19 | Piston type pump |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008043442A1 (en) | 2008-06-18 | 2009-12-31 | Mitsubishi Electric Corp. | fuel supply |
-
2002
- 2002-07-19 JP JP2002211199A patent/JP2004052663A/en active Pending
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DE102008043442A1 (en) | 2008-06-18 | 2009-12-31 | Mitsubishi Electric Corp. | fuel supply |
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