JP2005030258A - 燃料ポンプ及び該燃料ポンプの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ部側とポンプ部側との双方の部品精度及び組み付け精度を上げることなく軸精度を確保できる燃料ポンプ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】モータ用ロータ１２を有するモータ部１０と、このモータ部１０の回転でポンプ作用を行うポンプ部２０とが同一の軸１５を中心に一体に設けられる燃料ポンプ１Ａにおいて、ケース２に軸受け部３、モータ用ロータ室４及びポンプ嵌合部５を有する凹部２Ａを設け、この凹部２Ａにモータ用ロータ１２とポンプ部２０とを共に支持した軸１５を配置し、軸１５の一端側を軸受け部３で支持し、モータ用ロータ１２をモータ用ロータ室４に配置し、且つ、軸１５の他端側のポンプ部２０をポンプ嵌合部５内に嵌合した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内の燃料を例えば内燃機関に供給するための燃料ポンプ及び該燃料ポンプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より燃料ポンプが種々提案されている。国際公開第０２／１８７９７号パンフレット（ＷＯ ０２／１８７９７ Ａ１）は、その一例としての燃料ポンプを開示する。
【０００３】
上記公報の燃料ポンプ１００は、図５に示すように、モータ部１０１と、ポンプ部１１０とが一体に形成されている。
【０００４】
モータ部１０１は、第１ケース部材１０２ａと、これに組み付けられた第２ケース１０２ｂとからケース１０２が構成され、第１，第２ケース部材１０２ａ，１０２ｂに軸孔１０３，１０４がそれぞれ形成されている。この２箇所の軸孔１０３，１０４にブッシュ１０５を介して回転軸１０６が支持されている。この回転軸１０６にロータ１０７が固定されており、ロータ１０７の外周位置にケース１０２に固定された磁界発生部１０８が配置されている。また、回転軸１０６の一端側はケース１０２より外部に突出されており、この回転軸１０６の突出部分がポンプ部１１０に挿入されている。
【０００５】
ポンプ部１１０は、互いに固定された２枚のプレート体１１１，１１２にて外装され、この２枚のプレート体１１１，１１２の内部にポンプ室１１３が形成されている。一方のプレート体１１１には軸孔１１４が形成され、この軸孔１１４に上述の一方のブッシュ１０５を介して回転軸１０６が支持されている。ポンプ室１１３に挿入された回転軸１０６にはタービン羽根１１５が固定されている。
【０００６】
上記構成において、モータ部１０１のロータ１０７が回転すると、この回転と共に回転軸１０６が回転してタービン羽根１１５がポンプ室１１３内で回転する。このタービン羽根１１５の回転によってポンプ室１１３に燃料タンク内の燃料が吸引されると共に、この吸引された燃料が内燃機関側に排出される。
【０００７】
【特許文献１】
国際公開第０２／１８７９７号パンフレット
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の燃料ポンプ１００では、回転軸１０６はモータ部１０１に対してはケース１０２を基準にセンタリングされ、また、ポンプ部１１０に対してはプレート体１１１を基準にセンタリングされる。従って、モータ部１０１側とポンプ部１１０側との双方のセンタリング位置を合わせる場合には互いの部品精度及び組み付け精度を上げる必要があった。
【０００９】
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、モータ部側とポンプ部側との双方の部品精度及び組み付け精度を上げることなく軸精度を確保できる燃料ポンプ及び該燃料ポンプの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の燃料ポンプの発明は、ケースに軸受け部とモータ用ロータ室及びポンプ嵌合部を有する凹部を設け、この凹部に前記モータ用ロータと前記ポンプ部とを共に支持した前記軸を配置し、前記軸の一端側を前記軸受け部で支持し、前記モータ用ロータを前記モータ用ロータ室に配置し、且つ、前記軸の他端側の前記ポンプ部を前記ポンプ嵌合部に嵌合したことを趣旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、軸の一方側がケースに直接に支持されると共に軸の他方側がケースにポンプ部を介して支持され、軸がケースのみを基準にセンタリングされるため、モータ部側とポンプ部側との双方の部品精度及び組み付け精度を上げることなく軸精度が確保できる。
【００１２】
また、請求項２に記載の燃料ポンプの製造方法の発明は、ケースに軸受け部、モータ用ロータ室及びポンプ嵌合部を有する凹部を設けておき、前記軸に前記モータ用ロータと前記ポンプ部とを共に支持し、前記軸の一端側が前記軸受け部で支持され、前記モータ用ロータが前記モータ用ロータ室に配置され、且つ、前記軸の他端側の前記ポンプ部が前記ポンプ嵌合部に嵌合されるように前記軸を前記凹部に圧入したことを要旨とする。
【００１３】
上記方法によれば、軸の一方側がケースに直接に支持されると共に軸の他方側がケースにポンプ部を介して支持され、軸がケースのみを基準にセンタリングされるため、モータ部側とポンプ部側との双方の部品精度及び組み付け精度を上げることなく軸精度が確保できる。また、モータ用ロータとポンプ部を支持した軸をケースの凹部に圧入することによって組み付けできるため、組み付け作業が容易である。
【００１４】
さらに、請求項３に記載の燃料ポンプの製造方法の発明は、ポンプ部は、前記ポンプ室を構成する複数の外装部材を有し、この外装部材が加締めによって互いに固定されている。
【００１５】
上記方法によれば、ネジなどを用いる場合に比べて容易に複数の外装部材を固定できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具現化した第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は燃料ポンプ１Ａの断面図、図２は燃料ポンプ１Ａの組み付け過程を示す断面図である。
【００１８】
図１において、燃料ポンプ１Ａは、非磁性材より形成されたケース２を有し、このケース２は円筒状の外周壁２ａと３段の段差がある円筒状の内周壁２ｂとによって囲まれたリング状のコイル収容スペース２ｃを有する。内周壁２ｂの内部には底面側が開口された３段の円柱状の凹部２Ａが形成されている。３段の凹部２Ａは、底面の入口側から奥に向かって縮径され、最奥箇所が軸受け部３、中央箇所がモータ用ロータ室４、入口箇所がポンプ嵌合部５としてそれぞれ形成されている。このような形状のケース２にモータ部１０とポンプ部２０とが一体に形成されている。
【００１９】
モータ部１０は、ケース２のコイル収容スペース２ｃに収容された励磁コイル（モータ用ステータ）１１と、ケース２のモータ用ロータ室４に配置されたモータ用ロータ１２とから構成されている。モータ用ロータ１２は、円筒状のマグネットヨーク１３と、このマグネットヨーク１３の外周に固定された円筒状のマグネット１４とから構成され、軸１５の外周に一対の軸受け部１６，１６を介して回転自在に支持されている。軸１５は、その一端側がケース２の凹状の軸受け部３に支持され、他端側がポンプ部２０に支持されている。軸受け部１６は、例えばボールベアリングにて構成されている。
【００２０】
ポンプ部２０は、ケース２のポンプ嵌合部５内に嵌合されている。ポンプ部２０には軸１５の他端側が固定されており、軸１５はポンプ部２０を介してケース２に支持されている。ポンプ部２０は、外装部材としての下プレート体２１と、この下プレート体２１の上面に配置された外装部材としてのリング体２２と、このリング体２２の上面に配置された外装部材としての上プレート体２３とを有する。下プレート体２１の上端には内周側に加締めされた加締め部２４が一体に設けられ、この加締め部２４が上プレート体２３を固定するによって３つの外装部材が一体に固定されている。また、下プレート体２１にはフランジ部２１ａが設けられ、このプランジ部２１ａの径はケース２のポンプ嵌合部５の径より大きく形成され、ポンプ嵌合部５より外部に突出されている。
【００２１】
また、下プレート体２１とリング体２２及び上プレート体２３の内部にはポンプ室２５が形成されており、このポンプ室２５には軸１５が貫通されていると共にポンプ用ロータとしての内周ギヤ２６と外周ギヤ２７が回転自在に収容されている。
【００２２】
内周ギヤ（ポンプ用ロータ）２６は、軸１５を中心とし、且つ、軸１５の外周に回転自在に配置されている。外周ギヤ（ポンプ用ロータ）２７は、リング体２２の中心点を中心とし、且つ、リング体２２の内周面に沿って回転自在に配置されている。つまり、内周ギヤ２６と外周ギヤ２７は、偏芯位置で、且つ、噛み合い状態で配置されており、これらのギヤ回転によってポンプ室２５に吸引（低圧）エリアと吐出（高圧）エリアが形成される。
【００２３】
下プレート体２１には燃料吸引通路２８と燃料吐出通路２９がそれぞれ形成されている。燃料吸引通路２８は、その一端がポンプ室２５の吸引エリアに開口し、他端側が燃料タンク内の配管（図示せず）に接続される。燃料吐出通路２９は、その一端がポンプ室２５の吐出エリアに開口し、他端側が内燃機関に導かれる配管（図示せず）に接続される。
【００２４】
ジョイント部材３０は、略円筒形状を有し、モータ部１０とポンプ部２０との間で前記軸１５の外周に回転自在に配置されている。ジョイント部材２０の上下端は、モータ用ロータ１２と内周ギヤ２６に回転方向が規制された状態でそれぞれ連結されており、ジョイント部材３０を介してモータ用ロータ１２の回転が内周ギヤ２６に伝達される。
【００２５】
次に、上記燃料ポンプ１Ａの組み付け手順を説明する。
【００２６】
ケース２のコイル収容スペース２ｃに励磁コイル１１等を収容する。また、軸１５の所定箇所にモータ用ロータ１２を回転自在に取り付けると共に、軸１５にポンプ部２０を固定する。
【００２７】
図２に示すように、このようにモータ用ロータ１２及びポンプ部２０を組み付けた軸１５を、ケース２の凹部２Ａに挿入する。すると、先ず、ポンプ部２０の外周がケース２のポンプ嵌合部５に突き当たる。この状態より軸１５を強く挿入すると、ポンプ部２０がケース２のポンプ嵌合部５内に徐々に嵌合される。次に、軸１５の先端面がケース２の軸受け部３に突き当たる。この状態より軸１５を強く挿入すると、ポンプ部２０のポンプ嵌合部５内への嵌合が進むと共に軸１５の先端側が軸受け部３に徐々に圧入される。そして、下プレート体２１のフランジ部２１ａがケース２に突き当たるまで挿入すれば完了する。
【００２８】
次に、上記燃料ポンプ１Ａの作用を説明する。
【００２９】
励磁コイル１１に通電されると、モータ用ロータ１２が回転し、この回転がジョイント部材３０を介して内周ギヤ２６に伝達されることによって内周ギヤ２６及び外周ギヤ２７がポンプ室２５内で回転する。この内周ギヤ２６及び外周ギヤ２７の回転によって燃料吸引通路２８より燃料がポンプ室２５に吸引され、この吸引された燃料が燃料吐出通路２９より排出される。
【００３０】
以上、上記燃料ポンプ１Ａにおいては、軸１５の一方側がケース２に直接に支持されると共に軸１５の他方側がケース２にポンプ部２０を介して支持され、軸１５がケース２のみを基準にセンタリングされる。従って、モータ部１０側とポンプ部２０側との双方の部品精度及び組み付け精度を上げることなく軸精度が確保できる。また、モータ用ロータ１２とポンプ部２０を支持した軸１５をケース２の凹部２Ａに圧入することによって組み付けできるため、組み付け作業が容易である。
【００３１】
上記第１実施形態では、下プレート体２１の加締め部２４によって下プレート体２１，リング体２２及び上プレート体２３が一体に固定されているので、ネジなどによって固定する場合に較べて容易に固定できる。
【００３２】
上記第１実施形態では、軸１５の圧入過程にあって、軸１５の過剰挿入がフランジ部２１ａによって規制されるため、軸１５を軸方向に容易に精度良く組み付けできる。
【００３３】
上記第１実施形態では、下プレート体２１自体に加締め部２４を一体に設けたので、ポンプ部２０の外装部材を互いに固定するために、最少部品点数で行うことができる。
【００３４】
（第２実施形態）
以下、本発明を具現化した第２実施形態について図面を参照して説明する。
【００３５】
図３は燃料ポンプ１Ｂの断面図、図４は燃料ポンプ１Ｂの組み付け過程を示す断面図である。
【００３６】
図３において、この第２実施形態の燃料ポンプ１Ｂと上記第１実施形態の燃料ポンプ１Ａとを比較するに、ポンプ部２０の下プレート体２１にはフランジ部が設けられておらず、下プレート体２１は同一の外形寸法に形成されている。さらに、ポンプ部２０の下プレート体２１とリング体２２及び上プレート体２３の３つの外装部材の外周には円筒部材３１が配置され、この円筒部材３１の両端には内周側に加締めされた加締め部３１ａ，３１ｂが設けられている。この両側の加締め部３１ａ，３１ｂによって３つの外装部材が一体に固定されている点が相違する。
【００３７】
尚、他の構成は、上記第１実施形態と同一であるため、上記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３８】
この第２実施形態においても、図４に示すように、上記第１実施形態と同様の組み付け手順で組み付けできる。また、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【００３９】
上記第２実施形態では、外装部材を被う円筒部材３１に加締め部３１ａ，３１ｂを設けたので、ポンプ部２０の外装部材を確実に固定できる。
【００４０】
尚、この発明は、次のような別の実施形態に具現化することができる。以下の別の実施形態において上記実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。
【００４１】
（１）上記実施形態において、ポンプ部２０は内周ギヤ２６と外周ギヤ２７による歯車型ポンプとして構成した。これに対し、別構成の歯車型ポンプとして構成しても良く、また、タービンベーン型ポンプとして構成しても良く、ポンプ部２０を形式は問わない。
【００４２】
さらに、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００４３】
（イ）請求項１〜請求項３に記載の燃料ポンプにおいて、ポンプ部にはケースのポンプ嵌合部への挿入を規制するフランジ部を設けたことを特徴とする燃料ポンプ。
【００４４】
この構成によれば、軸の圧入過程にあって、軸の過剰挿入がフランジ部によって規制されるため、軸を軸方向に容易に精度良く組み付けできる。
【００４５】
（ロ）請求項３に記載の燃料ポンプにおいて、外装部材自体に加締め部を一体に設けたことを特徴とする燃料ポンプ。
【００４６】
この構成によれば、ポンプ部の外装部材を互いに固定するために、最少部品点数で行うことができる。
【００４７】
（ハ）請求項３に記載の燃料ポンプにおいて、外装部材を被う円筒部材に加締め部を設けたことを特徴とする燃料ポンプ。
【００４８】
この構成によれば、ポンプ部の外装部材を確実に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、燃料ポンプの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、燃料ポンプの組み付け過程を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示し、燃料ポンプの断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示し、燃料ポンプの組み付け過程を示す断面図である。
【図５】従来例の燃料ポンプの断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ 燃料ポンプ
２ ケース
２Ａ 凹部
３ 軸受け部
４ モータ用ロータ室
５ ポンプ嵌合部
１０ モータ部
１１ 励磁コイル（モータ用ステータ）
１２ モータ用ロータ
１５ 軸
２０ ポンプ部
２１ 下プレート体（外装部材）
２２ リング体（外装部材）
２３ 上プレート体（外装部材）
２４ 加締め部
２６ 内周ギヤ（ポンプ用ロータ）
２７ 外周ギヤ（ポンプ用ロータ）
３１ａ，３１ｂ 加締め部

Claims (3)

1. モータ用ロータを有するモータ部と、このモータ部の回転でポンプ作用を行うポンプ部とが同一の軸を中心に一体に設けられる燃料ポンプにおいて、
   ケースに軸受け部とモータ用ロータ室及びポンプ嵌合部を有する凹部を設け、この凹部に前記モータ用ロータと前記ポンプ部とを共に支持した前記軸を配置し、前記軸の一端側を前記軸受け部で支持し、前記モータ用ロータを前記モータ用ロータ室に配置し、且つ、前記軸の他端側の前記ポンプ部を前記ポンプ嵌合部に嵌合したことを特徴とする燃料ポンプ。
2. モータ用ロータが回転するモータ部と、このモータ部の回転でポンプ作用を行うポンプ部とが同一の軸を中心に一体に組み付ける燃料ポンプの製造方法において、
   ケースに軸受け部とモータ用ロータ室及びポンプ嵌合部を有する凹部を設けておき、前記軸に前記モータ用ロータと前記ポンプ部とを共に支持し、前記軸の一端側が前記軸受け部で支持され、前記モータ用ロータが前記モータ用ロータ室に配置され、且つ、前記軸の他端側の前記ポンプ部が前記ポンプ嵌合部に嵌合されるように前記軸を前記凹部に圧入したことを特徴とする燃料ポンプの製造方法。
3. 前記ポンプ部は、前記ポンプ室を構成する複数の外装部材を有し、この外装部材が加締めによって互いに固定された請求項２に記載の燃料ポンプの製造方法。

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