JP2004092484A - 燃料ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】モータの軸受部材が耐酸性を有する燃料ポンプを提供する。
【解決手段】燃料ポンプの軸受部材３０は、軸受本体３２と、軸受本体３２の全面を覆う被覆材３４とを有している。軸受本体３２は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金粉末を焼結して形成されている。被覆材３４は、軸受本体３２にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を吹き付けて形成されており、１μｍ以上５０μｍ以下の厚みに設定されている。軸受本体３２を形成するＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金は耐硫化性に優れており、被覆材３４を形成するＰＴＦＥは、耐酸性および耐硫化性に優れている。
【選択図】 図１
【解決手段】燃料ポンプの軸受部材３０は、軸受本体３２と、軸受本体３２の全面を覆う被覆材３４とを有している。軸受本体３２は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金粉末を焼結して形成されている。被覆材３４は、軸受本体３２にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を吹き付けて形成されており、１μｍ以上５０μｍ以下の厚みに設定されている。軸受本体３２を形成するＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金は耐硫化性に優れており、被覆材３４を形成するＰＴＦＥは、耐酸性および耐硫化性に優れている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転駆動力により燃料を吸入し吐出する燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば円板の外周縁に羽根を有するインペラ等の回転部材がモータの回転子とともに回転することにより、燃料タンクから吸入した燃料を吐出する燃料ポンプが知られている。このような燃料ポンプを用いて精製度が悪く硫黄成分を多く含んでいる燃料を吸入し吐出する場合、回転子の回転軸の軸受部材が硫化して腐食する恐れがある。そこで、耐硫化性を有する材質で軸受部材を形成し、軸受部材の腐食を防止することが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料中に有機酸またはその化合物が含まれる場合も軸受部材が腐食する恐れがある。
本発明の目的は、モータの軸受部材が耐酸性を有する燃料ポンプを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１および３記載の燃料ポンプによると、モータの回転軸を軸受けする軸受部材の軸受本体は、少なくとも燃料に晒される箇所を耐酸性を有する被覆材で被覆されている。粗悪な品質の燃料中に軸受部材が晒されても軸受部材の腐食を防止するので、燃料ポンプのモータの回転が妨げられない。
【０００５】
本発明の請求項２記載の燃料ポンプによると、モータの回転軸を軸受けする軸受部材の軸受本体は、少なくとも燃料に晒される箇所を耐酸性に加え耐硫化性を有する被覆材で被覆されている。硫黄成分が含まれている燃料中に軸受部材が晒されても軸受部材の腐食を防止するので、燃料ポンプのモータの回転が妨げられない。
【０００６】
本発明の請求項４記載の燃料ポンプによると、被覆材は被覆箇所を選択せず軸受本体の全面を被覆しているので、鍍金または吹きつけ等による被覆作業が容易である。
本発明の請求項５記載の燃料ポンプによると、軸受本体が耐硫化性を有する金属材で形成されているので、被覆材が剥がれ軸受本体が燃料中に晒されても、硫黄成分による軸受本体の腐食を防止できる。
【０００７】
被覆材の厚みが薄いと、被覆材の耐酸性、あるいは耐酸性および耐硫化性の効果が低く、軸受部材が腐食する恐れがある。被覆材の厚みが厚いと、軸受部材とモータの回転軸とのクリアランスが小さくなり、モータの回転を妨げる恐れがある。
本発明の請求項６記載の燃料ポンプによると、被覆材の厚みを１μｍ以上５０μｍ以下にしたことにより、被覆材の耐酸性、あるいは耐酸性および耐硫化性の効果を保持して軸受部材の腐食を防止し、軸受部材とモータの回転軸とのクリアランスを回転を妨げない大きさにすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図に基づいて説明する。
本発明の燃料ポンプを示す一実施例を図２に示す。図２に示す燃料ポンプ１０は、例えば電子式燃料噴射システムの燃料供給システムにおいて車両等の燃料タンク内に収容されており、燃料タンクから吸入した燃料をエンジン側に供給するものである。
【０００９】
燃料ポンプ１０はポンプ部２０とこのポンプ部２０を駆動する電磁駆動部としてのモータ５０とから構成されている。モータ５０はブラシ付の直流モータであり、円筒状のハウジング１１内に永久磁石を環状に配置し、この永久磁石の内周側に同心円上に回転子５２を配置した構成となっている。
【００１０】
ポンプ部２０は、ケーシング本体２１、ケーシングカバー２２およびインペラ２３等から構成されている。ケーシング本体２１およびケーシングカバー２２により一つの流路部材が構成され、その内部に回転部材としてのインペラ２３が回転可能に収容されている。インペラ２３は、外周縁に全周にわたり羽根と、羽根の間に形成された羽根溝とを有している。ケーシング本体２１およびケーシングカバー２２は、例えばアルミのダイカスト成形により形成されている。ケーシング本体２１はハウジング１１の一方の端部内側に圧入固定されており、その中心に軸受部材３０が嵌着されている。ケーシングカバー２２は、ケーシング本体２１に被せられた状態でハウジング１１の一端にかしめ等により固定されている。回転子５２の回転軸５５の一方の端部は、軸受部材３０により回転可能に径方向に支持されている。回転軸５５の他方の端部は軸受部材４０により回転可能に径方向に支持されている。
【００１１】
軸受部材３０および軸受部材４０は円筒状にほぼ同じ構成で形成されている。図１に示すように、軸受部材３０は、軸受本体３２と、軸受本体３２の全面を覆う被覆材３４とを有している。軸受本体３２は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金粉末を焼結して形成されている。被覆材３４は、軸受本体３２にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を吹き付けて形成されており、１μｍ以上５０μｍ以下の厚みに設定されている。軸受本体３２を形成するＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金は耐硫化性に優れており、被覆材３４を形成するＰＴＦＥは、耐酸性および耐硫化性に優れている。
【００１２】
図２に示すように、ケーシングカバー２２に燃料入口６０が形成されており、インペラ２３が回転することにより図示しない燃料タンク内の燃料が燃料入口６０からポンプ流路６１に吸入される。ポンプ流路６１に吸入された燃料はインペラ２３の回転により昇圧され、ケーシング本体２１に形成された燃料出口からモータ５０の燃料室５１に排出される。
【００１３】
回転子５２はモータ５０内に回転可能に収容され、コイルがコア５２ａの外周に巻回されている。整流子５４は円板状に形成されており、回転子５２の上部に配設されている。図示しない電源から、コネクタ６７に埋設されたターミナル６８、図示しないブラシ、整流子５４を介してコイルに電力が供給される。供給された電力により回転子５２が回転すると、回転子５２の回転軸５５とともにインペラ２３が回転する。インペラ２３が回転すると、燃料入口６０からポンプ流路６１に燃料が吸入され、この燃料がインペラ２３の各羽根から運動エネルギーを受けてポンプ流路６１から燃料室５１に排出される。燃料室５１に排出された燃料は、回転子５２の周囲を通過し吐出口６５から燃料ポンプ外に吐出される。吐出口６５には逆止弁６６が収容されており、この逆止弁６６が吐出口６５から吐出された燃料の逆流を防止している。
【００１４】
本実施例では、軸受本体３２の全面を耐酸性および耐硫化性に優れたＰＴＦＥで形成した被覆材３４で覆っている。粗悪な燃料中で燃料ポンプ１０を使用しても、軸受部材３０、４０の腐食を防止するので、回転子５２の回転が妨げられない。被覆材３４としてＰＴＦＥを用いることにより回転軸５５との摺動抵抗が小さくなるので、燃料吐出効率が向上する。さらにＰＴＦＥは耐摩耗性に優れているので、軸受部材３０、４０の寿命が延びる。
また、耐硫化性に優れているＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金で軸受本体３２を形成しているので、被覆材３４が摩耗または剥がれて軸受本体３２が燃料中に晒されても、硫黄成分による腐食を防止できる。
【００１５】
本実施例では、被覆材３４の厚みを１μｍ以上にしたことにより、被覆材３４の耐酸性および耐硫化性の効果を保持して軸受部材の腐食を防止している。さらに、被覆材３４の厚みを５０μｍ以下にしたことにより、軸受部材３０と回転軸５５とのクリアランスが小さくなり回転子５２の回転が妨げられることを防止している。
【００１６】
耐酸性および耐硫化性に優れた材質として、ＰＴＦＥに代え、金、Ｎｉ、ＳｎまたはＮｉとＰＴＦＥの複合鍍金を用いて軸受本体３２を被覆してもよい。また、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金に代え耐硫化性をもたない材質で軸受本体３２を形成してもよい。また本実施例では、耐酸性および耐硫化性を有する被覆材３４で軸受本体３２を被覆したが、耐酸性だけを有する被覆材で軸受本体３２を被覆してもよい。
【００１７】
本実施例では、軸受本体３２の全面を被覆材３４で被覆したが、軸受本体３２は少なくとも燃料に晒される箇所が被覆されていればよい。本実施例では、軸受本体３２の軸方向両端面および内周面が被覆されていればよく、ケーシング本体２１で覆われ燃料に晒されない軸受本体３２の外周側面は被覆されていなくてもよい。軸受本体３２の内周面を覆っている被覆材３４の回転軸５５と接触し摺動する箇所は剥がれるが、回転軸５５と接触し摺動している箇所は燃料に晒されないので腐食しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施例による燃料ポンプの軸受部材を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ線部分の拡大図である。
【図２】本発明の一実施例による燃料ポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 燃料ポンプ
３０、４０ 軸受部材
３２ 軸受本体
３４ 被覆材
５０ モータ
５２ 回転子
５５ 回転軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転駆動力により燃料を吸入し吐出する燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば円板の外周縁に羽根を有するインペラ等の回転部材がモータの回転子とともに回転することにより、燃料タンクから吸入した燃料を吐出する燃料ポンプが知られている。このような燃料ポンプを用いて精製度が悪く硫黄成分を多く含んでいる燃料を吸入し吐出する場合、回転子の回転軸の軸受部材が硫化して腐食する恐れがある。そこで、耐硫化性を有する材質で軸受部材を形成し、軸受部材の腐食を防止することが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料中に有機酸またはその化合物が含まれる場合も軸受部材が腐食する恐れがある。
本発明の目的は、モータの軸受部材が耐酸性を有する燃料ポンプを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１および３記載の燃料ポンプによると、モータの回転軸を軸受けする軸受部材の軸受本体は、少なくとも燃料に晒される箇所を耐酸性を有する被覆材で被覆されている。粗悪な品質の燃料中に軸受部材が晒されても軸受部材の腐食を防止するので、燃料ポンプのモータの回転が妨げられない。
【０００５】
本発明の請求項２記載の燃料ポンプによると、モータの回転軸を軸受けする軸受部材の軸受本体は、少なくとも燃料に晒される箇所を耐酸性に加え耐硫化性を有する被覆材で被覆されている。硫黄成分が含まれている燃料中に軸受部材が晒されても軸受部材の腐食を防止するので、燃料ポンプのモータの回転が妨げられない。
【０００６】
本発明の請求項４記載の燃料ポンプによると、被覆材は被覆箇所を選択せず軸受本体の全面を被覆しているので、鍍金または吹きつけ等による被覆作業が容易である。
本発明の請求項５記載の燃料ポンプによると、軸受本体が耐硫化性を有する金属材で形成されているので、被覆材が剥がれ軸受本体が燃料中に晒されても、硫黄成分による軸受本体の腐食を防止できる。
【０００７】
被覆材の厚みが薄いと、被覆材の耐酸性、あるいは耐酸性および耐硫化性の効果が低く、軸受部材が腐食する恐れがある。被覆材の厚みが厚いと、軸受部材とモータの回転軸とのクリアランスが小さくなり、モータの回転を妨げる恐れがある。
本発明の請求項６記載の燃料ポンプによると、被覆材の厚みを１μｍ以上５０μｍ以下にしたことにより、被覆材の耐酸性、あるいは耐酸性および耐硫化性の効果を保持して軸受部材の腐食を防止し、軸受部材とモータの回転軸とのクリアランスを回転を妨げない大きさにすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図に基づいて説明する。
本発明の燃料ポンプを示す一実施例を図２に示す。図２に示す燃料ポンプ１０は、例えば電子式燃料噴射システムの燃料供給システムにおいて車両等の燃料タンク内に収容されており、燃料タンクから吸入した燃料をエンジン側に供給するものである。
【０００９】
燃料ポンプ１０はポンプ部２０とこのポンプ部２０を駆動する電磁駆動部としてのモータ５０とから構成されている。モータ５０はブラシ付の直流モータであり、円筒状のハウジング１１内に永久磁石を環状に配置し、この永久磁石の内周側に同心円上に回転子５２を配置した構成となっている。
【００１０】
ポンプ部２０は、ケーシング本体２１、ケーシングカバー２２およびインペラ２３等から構成されている。ケーシング本体２１およびケーシングカバー２２により一つの流路部材が構成され、その内部に回転部材としてのインペラ２３が回転可能に収容されている。インペラ２３は、外周縁に全周にわたり羽根と、羽根の間に形成された羽根溝とを有している。ケーシング本体２１およびケーシングカバー２２は、例えばアルミのダイカスト成形により形成されている。ケーシング本体２１はハウジング１１の一方の端部内側に圧入固定されており、その中心に軸受部材３０が嵌着されている。ケーシングカバー２２は、ケーシング本体２１に被せられた状態でハウジング１１の一端にかしめ等により固定されている。回転子５２の回転軸５５の一方の端部は、軸受部材３０により回転可能に径方向に支持されている。回転軸５５の他方の端部は軸受部材４０により回転可能に径方向に支持されている。
【００１１】
軸受部材３０および軸受部材４０は円筒状にほぼ同じ構成で形成されている。図１に示すように、軸受部材３０は、軸受本体３２と、軸受本体３２の全面を覆う被覆材３４とを有している。軸受本体３２は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金粉末を焼結して形成されている。被覆材３４は、軸受本体３２にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を吹き付けて形成されており、１μｍ以上５０μｍ以下の厚みに設定されている。軸受本体３２を形成するＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金は耐硫化性に優れており、被覆材３４を形成するＰＴＦＥは、耐酸性および耐硫化性に優れている。
【００１２】
図２に示すように、ケーシングカバー２２に燃料入口６０が形成されており、インペラ２３が回転することにより図示しない燃料タンク内の燃料が燃料入口６０からポンプ流路６１に吸入される。ポンプ流路６１に吸入された燃料はインペラ２３の回転により昇圧され、ケーシング本体２１に形成された燃料出口からモータ５０の燃料室５１に排出される。
【００１３】
回転子５２はモータ５０内に回転可能に収容され、コイルがコア５２ａの外周に巻回されている。整流子５４は円板状に形成されており、回転子５２の上部に配設されている。図示しない電源から、コネクタ６７に埋設されたターミナル６８、図示しないブラシ、整流子５４を介してコイルに電力が供給される。供給された電力により回転子５２が回転すると、回転子５２の回転軸５５とともにインペラ２３が回転する。インペラ２３が回転すると、燃料入口６０からポンプ流路６１に燃料が吸入され、この燃料がインペラ２３の各羽根から運動エネルギーを受けてポンプ流路６１から燃料室５１に排出される。燃料室５１に排出された燃料は、回転子５２の周囲を通過し吐出口６５から燃料ポンプ外に吐出される。吐出口６５には逆止弁６６が収容されており、この逆止弁６６が吐出口６５から吐出された燃料の逆流を防止している。
【００１４】
本実施例では、軸受本体３２の全面を耐酸性および耐硫化性に優れたＰＴＦＥで形成した被覆材３４で覆っている。粗悪な燃料中で燃料ポンプ１０を使用しても、軸受部材３０、４０の腐食を防止するので、回転子５２の回転が妨げられない。被覆材３４としてＰＴＦＥを用いることにより回転軸５５との摺動抵抗が小さくなるので、燃料吐出効率が向上する。さらにＰＴＦＥは耐摩耗性に優れているので、軸受部材３０、４０の寿命が延びる。
また、耐硫化性に優れているＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金で軸受本体３２を形成しているので、被覆材３４が摩耗または剥がれて軸受本体３２が燃料中に晒されても、硫黄成分による腐食を防止できる。
【００１５】
本実施例では、被覆材３４の厚みを１μｍ以上にしたことにより、被覆材３４の耐酸性および耐硫化性の効果を保持して軸受部材の腐食を防止している。さらに、被覆材３４の厚みを５０μｍ以下にしたことにより、軸受部材３０と回転軸５５とのクリアランスが小さくなり回転子５２の回転が妨げられることを防止している。
【００１６】
耐酸性および耐硫化性に優れた材質として、ＰＴＦＥに代え、金、Ｎｉ、ＳｎまたはＮｉとＰＴＦＥの複合鍍金を用いて軸受本体３２を被覆してもよい。また、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金に代え耐硫化性をもたない材質で軸受本体３２を形成してもよい。また本実施例では、耐酸性および耐硫化性を有する被覆材３４で軸受本体３２を被覆したが、耐酸性だけを有する被覆材で軸受本体３２を被覆してもよい。
【００１７】
本実施例では、軸受本体３２の全面を被覆材３４で被覆したが、軸受本体３２は少なくとも燃料に晒される箇所が被覆されていればよい。本実施例では、軸受本体３２の軸方向両端面および内周面が被覆されていればよく、ケーシング本体２１で覆われ燃料に晒されない軸受本体３２の外周側面は被覆されていなくてもよい。軸受本体３２の内周面を覆っている被覆材３４の回転軸５５と接触し摺動する箇所は剥がれるが、回転軸５５と接触し摺動している箇所は燃料に晒されないので腐食しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施例による燃料ポンプの軸受部材を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ線部分の拡大図である。
【図２】本発明の一実施例による燃料ポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 燃料ポンプ
３０、４０ 軸受部材
３２ 軸受本体
３４ 被覆材
５０ モータ
５２ 回転子
５５ 回転軸
Claims (6)
- モータと、前記モータの回転軸を軸受けする軸受部材とを備え、前記モータの回転駆動力により燃料を吸入し吐出する燃料ポンプであって、前記軸受部材は、軸受本体と、前記軸受本体の少なくとも燃料に晒される箇所を被覆している耐酸性を有する被覆材とを有していることを特徴とする燃料ポンプ。
- 前記被覆材は、さらに耐硫化性を有していることを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
- 前記軸受部材は筒状に形成されており、前記被覆材は少なくとも前記軸受本体の軸方向両端面および内周面を被覆していることを特徴とする請求項１または２記載の燃料ポンプ。
- 前記被覆材は前記軸受本体の全面を被覆していることを特徴とする請求項１または２記載の燃料ポンプ。
- 前記軸受本体は耐硫化性を有する材質で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料ポンプ。
- 前記被覆材の厚みは、１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項ｌから５のいずれか一項記載の燃料ポンプ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002253541A JP2004092484A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 燃料ポンプ |
| CNB031540198A CN1311157C (zh) | 2002-08-30 | 2003-08-14 | 带有耐酸薄膜轴承的燃料泵 |
| BR0303131A BR0303131A (pt) | 2002-08-30 | 2003-08-14 | Bomba de combustìvel para bombear combustìvel contido em um tanque de combustìvel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002253541A JP2004092484A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 燃料ポンプ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004092484A true JP2004092484A (ja) | 2004-03-25 |
Family
ID=32059511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002253541A Pending JP2004092484A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 燃料ポンプ |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004092484A (ja) |
| CN (1) | CN1311157C (ja) |
| BR (1) | BR0303131A (ja) |
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2002
- 2002-08-30 JP JP2002253541A patent/JP2004092484A/ja active Pending
-
2003
- 2003-08-14 CN CNB031540198A patent/CN1311157C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-14 BR BR0303131A patent/BR0303131A/pt not_active IP Right Cessation
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