JP2004515705A - 自動車に用いられる燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

自動車の燃料容器（１）内に組み付けられた燃料ポンプ（３）は、電動モータ（５）によって駆動される前段（６）と主段（７）とを有している。この主段（７）は、内燃機関に通じる供給管路（１７）の直前に配置されている。主段（７）によって圧送される燃料は構成部材（２，２１）から吸い込まれる。この構成部材（２，２１）には燃料が前段（６）から圧送される。主段（７）は電動モータ（５）の後方に配置されているので、この電動モータ（５）の、許容することができない加熱は回避される。さらに、燃料ポンプ（３）によって、内燃機関の特に短い始動時間が可能となる。

Description

【０００１】
本発明は、自動車に用いられる燃料ポンプであって、前段と、燃料を自動車の内燃機関に圧送するための主段と、前段および主段を駆動するための電動モータとが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
ガソリンまたはディーゼル燃料のためのこのような既知の燃料ポンプは今日の自動車でしばしば使用される。一般的に燃料ポンプは、燃料容器の開口内に挿入され得るフランジと共に前組付け可能な構成ユニットを形成している。この場合、フランジは、内燃機関に通じる供給管路もしくは圧送管路に接続することができる接続管片と、内燃機関から戻される戻し管路のための接続管片とを支持している。内燃機関から戻された燃料は次いで燃料容器またはスプラッシュポットに供給される。この場合、前段と主段とはしばしば、それぞれ軸方向に通流されるサイドチャネルポンプまたは円周流ポンプとして形成されていて、電動モータの、スプラッシュポットの底領域に向けられた端部に一緒に配置されている。電動モータの軸はそれぞれ前段と主段との羽根車を駆動する。この場合、前段と主段とは電動モータと一緒に共通のハウジング内に配置されている。電動モータは、主段により圧送された燃料によって通流される。
【０００３】
既知の燃料ポンプの欠点は、内燃機関には不要であるものの、内燃機関によって加熱された燃料が戻し管路を介して再びスプラッシュポット内に案内されることにある。この燃料を燃料ポンプによって再び圧送する場合には、燃料が特に主段でまださらに加熱される。これによって、電動モータ、特にカーボンコレクタシステムの少ない耐熱性と、隣接する電気的な回路とに基づく問題が生ぜしめられる。この理由に基づき、燃料の温度は主段の後方で許容可能な値に制限されているかもしくは戻された燃料が冷却されなければならない。
【０００４】
さらなる欠点は、主段によって圧送された燃料に電動モータの通流時に渦流が発生することにある。これによって、燃料が蒸気泡を形成する傾向にある。この蒸気泡は燃料と共に泡沫を形成する。この泡沫によって、内燃機関への燃料の確実な供給が不利に損なわれる。
【０００５】
さらに、燃料ポンプの休止状態では、この燃料ポンプの主段と前段との間の漏れに基づき、燃料ポンプの空運転が生ぜしめられる。この場合、燃料ポンプの吐出し口と主段との間のモータ室が空気で充填される。さらに、スプラッシュポットが同じ距離にわたって主段支承箇所の高さにまで空にされ得る。これは、過度に少ないスプラッシュポット内の充填レベルに基づき、内燃機関の再始動時に比較的長い始動時間もしくは内燃機関のミスファイヤを招く。
【０００６】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の燃料ポンプを改良して、燃料ポンプの電動モータが燃料によって熱的にもはや負荷されず、内燃機関への燃料の迅速なかつ確実な供給が保証されるようにすることである。
【０００７】
この課題は、本発明によれば、燃料ポンプの主段が、内燃機関に通じる供給管路に直接接続されていて、電動モータから流体的に分離されていることによって解決される。このためには、主段の吸込み管片が、前段によって燃料で充填される構成部材、特にスプラッシュポットまたは燃料フィルタへの接続部を有している。
【０００８】
本発明による燃料ポンプの利点は、主段と内燃機関との間の供給管路の容積を極めて小さく保つことができる点にある。特に燃料ポンプの所定の充填レベルで形成される、従来の燃料ポンプの場合の供給管路と主段との間の電動モータにおけるエアクッションは回避される。したがって、ほぼ空の燃料容器による内燃機関の始動時に、内燃機関への燃料の圧送の遅れが特に少なく保たれる。さらに、スプラッシュポットまたは燃料容器に、より高い温度を備えた、内燃機関から戻された燃料を供給することができる。なぜならば、主段によって再び圧送する場合に、いまや加熱に基づき熱い燃料がもはや電動モータを通って案内されず、直接供給管路内に案内されるからである。したがって、電動モータの不要な加熱が阻止される。これによって、電動モータの耐用年数が特に高くなる。さらに、この構成によって、電動モータを通る、主段により圧送された燃料の渦流が回避されるので、供給管路内の泡沫形成は阻止される。したがって、本発明による燃料ポンプによって、内燃機関への燃料の確実な供給が確保されている。
【０００９】
本発明の特に有利な構成では、主段が、電動モータの、前段とは反対の側に配置されている。供給管路の短縮のほかに、この配置形式は、燃料ポンプが極めて軽くなるという利点を有している。なぜならば、主に騒音形成に対して重要となる主段が燃料容器の底部から遠くに離されているからである。
【００１０】
本発明の別の構成では、前段の吐出し管路が、ほぼ主段の高さでまたは吸込み管片の上方でスプラッシュポット内に開口していると有利である。これによって、一方では、スプラッシュポット内に常に主段のための十分な量の燃料が提供されており、他方では、主段が常に燃料で充填されているかまたは少なくとも始動時に即座に燃料を吸い込み、したがって、電動モータの始動後に遅れなしに燃料を圧送することが保証される。
【００１１】
スプラッシュポット内に存在する発泡させられた燃料泡沫の吸込みは、本発明の別の有利な構成によれば、主段が、電動モータの外部でスプラッシュポットの底領域にまで案内された吸込み管路を有している場合に十分に回避することができる。
【００１２】
本発明による燃料ポンプは、有利には、主段が、電動モータとは反対の側にフランジを有しており、このフランジが、それぞれ吸込み管路のための接続管片と供給管路のための接続管片とを備えている場合に特に簡単に組み付けることができる。
【００１３】
別の構成では、有利には、前段の吐出し管路が、電動モータを通って案内されている。これによって、本発明による燃料ポンプを製造するための特に少ない構造上の手間のほかに、同時に支承箇所の潤滑とカーボンコレクタシステムの冷却とが可能となる。しかし、重要なことは、これによって、ガス排出の傾向にある加熱された燃料が、所定の構成部材への圧送によって再び安定させられるので、この構成部材から主段の吸込み管片を介して、気泡なしの燃料が吸い込まれることにある。
【００１４】
本発明は数多くの構成を許容している。これらの構成の原理をさらに明確にするために、以下に、本発明の２つの実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１５】
図１には、燃料容器１の底部の近くに配置されたスプラッシュポット２内に組み付けられた燃料ポンプ３が示してある。この燃料ポンプ３は、アルミニウムまたは鋼から製造されたハウジング４を有している。このハウジング４内には電動モータ５が配置されている。この電動モータ５は前段６と主段７とを駆動するために働く。前段６はスプラッシュポット２の底部の近くに配置されているのに対して、主段７は、電動モータ５の、前段６とは反対の側に位置している。スプラッシュポット２はその底領域に開口８を有している。この開口８内には燃料ポンプ３が密に挿入されている。スプラッシュポット２の下方にかつスプラッシュポット２の上側の領域にそれぞれ１つの燃料フィルタ９，１０が位置している。燃料容器１内の燃料における充填レベルが十分に高い場合には、上側の燃料フィルタ１０を通って燃料がスプラッシュポット２内に流入する。明確にするために、燃料の流れは図面に矢印で特徴付けてある。前段６と主段７とはサイドチャネルポンプ（Ｓｅｉｔｅｎｋａｎａｌｐｕｍｐｅ）として形成されていて、電動モータ５の軸１１に固定されたそれぞれ１つの羽根車１２，１３を有している。前段６は、吸込み管路１４を介して、スプラッシュポット２の下方に配置された燃料フィルタ９に接続されていて、吐出し管路１５を介してスプラッシュポット２に接続されている。これによって、電動モータ５による前段６の駆動時には、この前段６が燃料容器１から燃料を吸い込み、この燃料をスプラッシュポット２内に圧送する。この場合、吐出し管路１５は電動モータ５を通って案内されていて、前段７の高さで終わっている。この前段７は、電動モータ５とは反対の側に供給管路１７のための吐出し管片１６と、燃料ポンプ３の周囲に配置された、吸込み管路１９のための吸込み管片１８とを有している。吸込み管路１９はスプラッシュポット２の底領域にまで案内されていて、そこから燃料を吸い込む。供給管路１７は燃料容器１の内部で上方に案内されている。供給管路１７を介して圧送された燃料は自動車の内燃機関（図示せず）に到達する。必要とされない燃料は戻し通路２０を介してスプラッシュポット２内に案内される。この燃料は吸込み管路１９を介して主段７によって、電動モータ５の再度の通流なしに再び内燃機関に圧送される。
【００１６】
なお、念のために付言しておくが、「スプラッシュポット」とは、カーブ走行時もしくは車両傾斜時でも燃料を内燃機関に確実に圧送することができるようにするために燃料タンク内に配置された、燃料を常に確保しておくための小さな容器を意味している。
【００１７】
図２には、本発明による燃料ポンプ３の、変更された構成が示してある。この燃料ポンプ３は燃料容器１内に配置されている。前段６の吐出し管路１５は電動モータ５を通って燃料清浄フィルタ２１にまで案内されている。主段７はジェロータポンプ、つまり、内接歯車ポンプとして形成されている。主段７の、電動モータ５とは反対の側には、吸込み管路１９のための吸込み管片１８と、供給管路１７のための吐出し管片１６とが配置されている。そこから燃料は吸込み管片１８を通って主段７によって吸い込まれ、供給管路１７を介して引き続き内燃機関に圧送される。必要とされない燃料は戻し通路２０を介して燃料容器１内に案内される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
燃料ポンプの縦断面図である。
【図２】
燃料ポンプの別の構成の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料容器、 ２ スプラッシュポット、 ３ 燃料ポンプ、 ４ ハウジング、 ５ 電動モータ、 ６ 前段、 ７ 主段、 ８ 開口、 ９ 燃料フィルタ、 １０ 燃料フィルタ、 １１ 軸、 １２ 羽根車、 １３ 羽根車、 １４ 吸込み管路、 １５ 吐出し管路、 １６ 吐出し管片、 １７ 供給管路、 １８ 吸込み管片、 １９ 吸込み管路、 ２０ 戻し管路、 ２１ 燃料清浄フィルタ

Claims (7)

1. 自動車に用いられる燃料ポンプであって、構成部材、有利にはスプラッシュポットまたはフィルタに燃料を圧送する前段と、燃料を供給管路を介して内燃機関に圧送するための主段と、前段および主段を駆動するための電動モータとが設けられている形式のものにおいて、主段（７）が、構成部材（２，２１）から燃料を吸い込むようになっており、主段（７）が、内燃機関に通じる供給管路（１７）の直前に配置されていることを特徴とする、自動車に用いられる燃料ポンプ。
2. 主段（７）が、電動モータ（５）の、前段（６）とは反対の側に配置されている、請求項１記載の燃料ポンプ。
3. 前段（６）の吐出し管路（１５）が、主段（７）の領域でスプラッシュポット（２）内に開口している、請求項１または２記載の燃料ポンプ。
4. 前段（６）の吐出し管路（１５）が、主段（７）の吸込み管片（１８）の上方でスプラッシュポット（２）内に開口している、請求項３記載の燃料ポンプ。
5. 主段（７）が、電動モータ（５）の外部でスプラッシュポット（２）の底領域にまで案内された吸込み管路（１９）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料ポンプ。
6. 主段（７）の、電動モータ（５）とは反対の側、有利にはフランジに吐出し管片（１６）と吸込み管片（１８）とが配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料ポンプ。
7. 前段（６）の吐出し管路（１５）が、電動モータ（５）を通って案内されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料ポンプ。