JP2008220026A - Fuel pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel pump.
従来より種々の燃料ポンプが提案されており、特許文献1に、その一例として電動モータで駆動される燃料ポンプが開示されている。 Conventionally, various fuel pumps have been proposed, and Patent Document 1 discloses a fuel pump driven by an electric motor as an example.
特許文献1に開示される燃料ポンプは、電動モータの回転子に摺接する給電用ブラシがカバー体のガイド孔内に設けられるとともに、コイルスプリングによってコンミテータ側に向けて付勢されており、燃料ポンプの組立時には、カバー体のガイド孔にコイルスプリングを挿入した後、上記のガイド孔の端部にボールプラグを圧入することで、該ボールプラグによってコイルスプリングを支持するようになっている。
しかしながら、上述した従来技術では、燃料ポンプの組立時に、図7に示すように、カバー体101のガイド孔102にボールプラグ103を圧入する際、ボールプラグ103の球面がコイルスプリング104の端部104aを押圧することで、この端部104aの巻径が拡がり、図7の(b)に示すように、上記の端部104aがガイド孔102の縁部に引っ掛かり、ついには、図7の(c)に示すように、ガイド孔102内にボールプラグ103を圧入したときに上記の端部104aの噛み込みが生じるという問題があった。
However, in the above-described prior art, when the
一方、このような問題を防ぐため、カバー体101のガイド孔102にボールプラグ103を圧入する速度を遅くすることで、コイルスプリング104の端部104aの巻径の拡がりをある程度抑えることができるが、この場合には燃料ポンプの組立に要する時間が長くなるため生産能力が低下して製造コストが増大するという問題があった。
On the other hand, in order to prevent such a problem, the speed of press-fitting the
そこで、本発明は、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際、コイルスプリングの末端がガイド孔の縁部に噛み込むのを抑制することが可能な燃料ポンプを得ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a fuel pump capable of suppressing the end of a coil spring from biting into the edge of a guide hole when a ball plug is press-fitted into the guide hole of the cover body.
上記目的を達成するために、請求項1の発明にあっては、筒状のケーシングと、該ケーシング内に設けられたポンプ部および該ポンプ部を駆動する電動モータと、該電動モータの回転子に摺接して該回転子のコイルに給電するブラシと、該ブラシと上記電動モータを収容するカバー体と、該カバー体に設けられ上記ブラシを収容するガイド孔と、上記ブラシを上記回転子方向へ付勢するコイルスプリングと、上記ガイド孔に圧入されて閉塞するボールプラグとを備え、該ボールプラグにより上記コイルスプリングを支持する燃料ポンプにおいて、上記コイルスプリングの上記ボールプラグ側の末端の巻径を、該コイルスプリングの一般部の巻径より小さくしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a cylindrical casing, a pump portion provided in the casing, an electric motor for driving the pump portion, and a rotor of the electric motor A brush that slidably contacts the rotor and supplies power to the coil of the rotor, a cover body that accommodates the brush and the electric motor, a guide hole that is provided in the cover body and accommodates the brush, and the brush that extends in the rotor direction In a fuel pump that includes a coil spring that is biased toward the valve and a ball plug that is press-fitted into the guide hole to close the coil spring, and the coil spring supports the coil spring, the winding diameter of the end of the coil spring on the ball plug side Is smaller than the winding diameter of the general part of the coil spring.
請求項2の発明にあっては、上記コイルスプリングの巻径をD1とし、上記ボールプラグの直径をD2とし、上記ガイド孔の直径をD3とし、上記コイルスプリングの線径をdとし、上記コイルスプリングの上記ボールプラグ側の末端1巻目の巻径をr1とし、2巻目の巻径をr2としたとき、(r2−r1)/2<d×(2D1−D3+d)/(D2+3d)の式が成り立つように構成したことを特徴とする。 In the second aspect of the present invention, the winding diameter of the coil spring and D 1, the diameter of the ball plug and D 2, the diameter of the guide hole and D 3, the wire diameter of the coil spring and d When the winding diameter of the first winding on the ball plug side of the coil spring is r 1 and the winding diameter of the second winding is r 2 , (r 2 −r 1 ) / 2 <d × (2D 1 -D 3 + d) / (D 2 + 3d) is configured to hold.
請求項3の発明にあっては、筒状のケーシングと、該ケーシング内に設けられたポンプ部および該ポンプ部を駆動する電動モータと、該電動モータの回転子に摺接して該回転子のコイルに給電するブラシと、該ブラシと上記電動モータを収容するカバー体と、該カバー体に設けられ上記ブラシを収容するガイド孔と、上記ブラシを上記回転子方向へ付勢するコイルスプリングと、上記ガイド孔に圧入されて閉塞するボールプラグとを備え、該ボールプラグにより上記コイルスプリングを支持する燃料ポンプにおいて、上記コイルスプリングの上記ボールプラグ側の末端の1巻目と2巻目とを互いに接着したことを特徴とする。
In the invention of
請求項1の発明によれば、コイルスプリングのボールプラグ側の末端の巻径を一般部よりも小さくしたので、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際にコイルスプリングの末端が拡がってガイド孔の縁部に噛み込むの抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the winding diameter of the end of the coil spring on the ball plug side is made smaller than that of the general portion, the end of the coil spring is expanded when the ball plug is press-fitted into the guide hole of the cover body. Biting into the edge of the hole can be suppressed.
請求項2の発明によれば、コイルスプリングのボールプラグ側の1巻目と2巻目の各巻径の差の半分(すなわち1巻目と2巻目の各半径の差){=(r2−r1)/2}を基準値{=d×(2D1−D3+d)/(D2+3d)}より小さくすることによって、1巻目の素線断面中心の位置を、2巻目の素線断面中心とボールプラグの中心とを結ぶ直線よりコイルスプリングの外周側に設定できるので、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際にボールプラグを介してコイルスプリングを押圧すると、ボールプラグから1巻目に作用する力と2巻目から1巻目に作用する力との合力によって、1巻目がコイルスプリングの外周側へ付勢されることになる。すなわち、かかる構成によれば、コイルスプリングの1巻目が中心方向へ付勢されることがなくなるため、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際にコイルスプリングの1巻目の巻径が狭まって1巻目が2巻目より中心方向へ入り込むのを抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, half of the difference between the diameters of the first and second turns on the ball plug side of the coil spring (that is, the difference between the radii of the first and second turns) {= (r 2 −r 1 ) / 2} is made smaller than the reference value {= d × (2D 1 −D 3 + d) / (D 2 + 3d)}, so that the position of the first wire strand cross-sectional center is set to the second volume. Since the coil spring can be set on the outer periphery side of the coil spring from the straight line connecting the center of the wire cross section and the center of the ball plug, when the ball spring is pressed into the guide hole of the cover body, The first roll is biased toward the outer peripheral side of the coil spring by the resultant force of the force acting on the first volume from the plug and the force acting on the second volume to the first volume. That is, according to such a configuration, the first winding of the coil spring is not urged toward the center, so that when the ball plug is press-fitted into the guide hole of the cover body, the winding diameter of the first winding of the coil spring is It is possible to suppress the first volume from entering the center direction from the second volume by narrowing.
請求項3の発明によれば、コイルスプリングの1巻目と2巻目とが互いに接着されているため、カバー体のガイド孔にボールプラグを圧入する際にコイルスプリングの末端が拡がってガイド孔の縁部に噛み込むの抑制することができる。
According to the invention of
以下、本発明を具現化した実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、自動車用内燃機関に燃料タンク内の燃料を圧送供給するための燃料ポンプを例示する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the invention will be described with reference to the drawings. Here, a fuel pump for pumping and supplying fuel in a fuel tank to an automobile internal combustion engine is illustrated.
(第1実施形態)図1は、本実施形態にかかる燃料ポンプの縦断面図、図2は、図1のII−II線に沿う断面図、図3は、本実施形態に設けられるボールプラグをカバー体のガイド孔に圧入する状態を示す縦断面図、図4は、コイルスプリングの1巻目と2巻目の各半径の差を説明する縦断面図、図5は、コイルスプリングの端部が中心方向へ潜り込んだ状態を示す縦断面図である。 (First Embodiment) FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fuel pump according to this embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a ball plug provided in the present embodiment. 4 is a longitudinal sectional view showing a state in which the coil body is press-fitted into the guide hole of the cover body, FIG. 4 is a longitudinal sectional view for explaining a difference between the radii of the first and second windings of the coil spring, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state where the part sunk in the center direction.
まず、燃料ポンプの概略構成について説明する。図1において、本実施形態にかかる燃料ポンプは、軸方向両端が開口する筒状のケーシング1を有している。このケーシング1の中心部には、回転軸13が回転可能に設けられるとともに、軸方向の両端には、ポンプ部2および有蓋筒状のカバー体9が設けられ、これらのポンプ部2およびカバー体9の間に、ポンプ部2を駆動する電動モータ14が配置されている。
First, a schematic configuration of the fuel pump will be described. In FIG. 1, the fuel pump according to the present embodiment has a cylindrical casing 1 having both axial ends open. A rotating
ポンプ部2は、ケーシング1の底部側を閉塞する外側ハウジング3および内側ハウジング4と、これらのハウジング3,4間に回転可能に設けられるインペラ5と、このインペラ5の外周側に位置して各ハウジング3,4間に画成される略C字状の燃料通路6と、外側ハウジング3に設けられる燃料吸込み口7と、内側ハウジング4に設けられる燃料吐出口8とによって大略構成されている。
The pump unit 2 includes an
図1および図2に示すように、カバー体9には、中心部に位置して下向きに開口する軸受筒9Aと、この軸受筒9Aを挟んで対称位置に配設され、後述するブラシ17を支持するガイド孔9Bと、電動モータ14を図示しない外部電源に接続するためのコネクタ12および端子12Aとが設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
電動モータ14は、ケーシング1内に固定された永久磁石からなる一対の固定子15と、各固定子15の内周側に位置して回転軸13に取付けられた回転子16と、カバー体9のガイド孔9Bに設けられた一対のブラシ17と、回転子16の軸方向の他端に設けられたコンミテータ18とによって大略構成されている。この電動モータ14によって回転軸13を介してポンプ部2のインペラ5が回転駆動される。
The
各ブラシ17は、カバー体9のガイド孔9B内に設けられ、コイルスプリング17Aによりコンミテータ18側に向けて付勢されている。また、各ブラシ17は、外部電源用コネクタ12の端子12Aに接続され、その先端面は摺接部材19の摺接面19Aに摺接している。
Each
カバー体9のガイド孔9B内には、コイルスプリング17Aが挿入されるとともに、ガイド孔9Bの端部にボールプラグ17Bを圧入することによりコイルスプリング17Aが支持される。すなわち、コイルスプリング17Aは、ボールプラグ17Bとブラシ17との間に設けられており、コイルスプリング17Aの外周は、ガイド孔9Bによってガイドされている。なお、コイルスプリング17Aの巻径は、ボールプラグ17Bの外径およびカバー体9のガイド孔9Bの内径より小さく設定されている。
A
コイルスプリング17Aは、ボールプラグ17Bに接する1巻目17a、その次の2巻目17b、および3巻目以降の一般部17cからなる。1巻目17aの巻径r1は、一般部17cの巻径D1より小さく設定されるとともに、2巻目17bの巻径r2は、一般部17cの巻径D1と同等である。
The
そして、本実施形態では、ボールプラグ17Bの直径をD2とし、ガイド孔9Bの直径をD3とし、コイルスプリング17Aの線径をdとし、1巻目17aと2巻目17bの各半径の差{(r2−r1)/2}をαとしたとき、α<d×(2D1−D3+d)/(D2+3d)の不等式が成り立つように構成されている。すなわち、ボールプラグ17Bの中心とコイルスプリング17Aの1巻目17aの素線断面中心と2巻目17bの素線断面中心とが一直線上にある場合、ボールプラグ17Bの中心と2巻目17bの素線断面中心との距離をL1とし、ボールプラグ17Bの中心を通る鉛直線と2巻目17bの素線断面中心との距離をL2とすると、1巻目17aと2巻目17bの各半径の差の基準値α0は次の式によって求められる。よって、α0=d×L2/L1、L1=D2/2+d+d/2=(D3+3d)/2、L2=D3/2−{D3−(D1+d/2)}=(2D1−D3+d)/2の各式が成り立つので、これらの式から上記αの基準値α0を、α0=d×(2D1−D3+d)/(D2+3d)としている。
In the present embodiment, the diameter of the
上記構成において、燃料ポンプの組立時には、カバー体9のガイド孔9Bにコイルスプリング17Aを挿入した後、図3に示すように、カバー体9のガイド孔9Bに向けてボールプラグ17Bを押圧してガイド孔9Bに圧入する。
In the above configuration, when the fuel pump is assembled, after inserting the
その際、図4に示すように、ボールプラグ17Bの中心を通る軸方向断面で見たとき、コイルスプリング17Aの1巻目17aには、2巻目17bおよびボールプラグ17Bからそれぞれ相対する方向の力F1,F2が作用する。そして、コイルスプリング17Aの1巻目17aの巻径r1と2巻目17bの巻径r2との差の半分(すなわち1巻目17aと2巻目17bの各半径の差)αを、上記の基準値α0{=d×(2D1−D3+d)/(D2+3d)}より小さくすることで、1巻目17aの素線断面中心の位置を、2巻目17bの素線断面中心とボールプラグ17Bの中心とを結ぶ直線よりコイルスプリング17Aの外周側に設定することができる。
At that time, as shown in FIG. 4, when viewed in an axial cross section passing through the center of the
その結果、カバー体9のガイド孔9Bにボールプラグ17Bを圧入する際にボールプラグ17Bを介してコイルスプリング17Aを押圧すると、ボールプラグ17Bから1巻目17aへ作用する力F1と2巻目17bから1巻目17aへ作用する力F2との合力によって、1巻目17aがコイルスプリング17Aの外周側へ付勢されることになる。したがって、本実施形態によれば、コイルスプリング17Aの1巻目17aが中心方向へ付勢されるのを抑制することができる。
As a result, when the
ちなみに、仮に、コイルスプリング17Aの1巻目17aと2巻目17bの各半径の差αが、上記基準値α0{=d×(2D1−D3+d)/(D2+3d)}より大きい場合には、1巻目17aの素線断面中心の位置が、2巻目17bの素線断面中心とボールプラグ17Bの中心とを結ぶ直線よりコイルスプリング17Aの中心方向に位置することになるため、1巻目17aを中心方向へ付勢する力が生じて、その結果、図5に示すように1巻目17aの巻径r1が狭まって1巻目17aが2巻目17bより中心方向へ入り込む不具合が発生してしまう。
Incidentally, the difference α between the radii of the first and
以上、本実施形態にかかる燃料ポンプによれば、コイルスプリング17Aの1巻目17a(末端)の巻径r1を一般部より小さくしてあるので、カバー体9のガイド孔9Bにボールプラグ17Bを圧入する際に1巻目17aが拡がってガイド孔9Bの縁部に噛み込むのを抑制することができる。また、ボールプラグ17Bの圧入速度を速めて生産能力の向上を図ることができる。
As described above, according to the fuel pump of this embodiment, since the winding diameter r 1 of 1
(第2実施形態)図6は、本発明の第2実施形態にかかる燃料ポンプの要部断面図である。なお、本実施形態にかかる燃料ポンプは、上記第1実施形態にかかる燃料ポンプと同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。 (Second Embodiment) FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part of a fuel pump according to a second embodiment of the present invention. Note that the fuel pump according to the present embodiment includes the same components as the fuel pump according to the first embodiment. Therefore, the same components are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.
本実施形態にかかる燃料ポンプでは、コイルスプリング17Aの1巻目17aが2巻目17bおよび3巻目以降の一般部17cと同等の巻径を有するとともに、1巻目17aと2巻目17bとが互いに接着されている。
In the fuel pump according to the present embodiment, the first winding 17a of the
本実施形態によれば、このようにコイルスプリング17Aの1巻目17aと2巻目17bとが互いに接着されている分、末端の剛性が増大するため、カバー体9のガイド孔9Bにボールプラグ17Bを圧入する際に1巻目17aが拡がってガイド孔9Bの縁部に引っ掛かるのを防止できる。これにより、コイルスプリング17Aの1巻目17aの噛み込みを防止できるとともに、ボールプラグ17Bの圧入速度を速めて生産能力の向上を図ることができる。
According to the present embodiment, since the first winding 17a and the second winding 17b of the
以上、本発明の好適な実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、プラグによってスプリングを支持する構成であれば実施可能であり、燃料ポンプの内部構造自体は、上記実施形態には限定されない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention can be implemented as long as the spring is supported by a plug, and the internal structure of the fuel pump itself is not limited to the above embodiment.
1 ケーシング
2 ポンプ部
9 カバー体
9B ガイド孔
12 コネクタ
12A 端子
14 電動モータ
17A コイルスプリング
17B ボールプラグ
17a 1巻目
17b 2巻目
17c 一般部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2
Claims (3)
前記コイルスプリングの前記ボールプラグ側の末端の巻径を、該コイルスプリングの一般部の巻径より小さくしたことを特徴とする燃料ポンプ。 A cylindrical casing, a pump unit provided in the casing, an electric motor that drives the pump unit, a brush that is in sliding contact with the rotor of the electric motor and supplies power to the coil of the rotor, and the brush A cover body that houses the electric motor, a guide hole that is provided in the cover body and houses the brush, a coil spring that urges the brush toward the rotor, and a ball that is press-fitted into the guide hole to close it In a fuel pump comprising a plug and supporting the coil spring by the ball plug,
The fuel pump according to claim 1, wherein a winding diameter of the coil spring on the ball plug side is smaller than a winding diameter of a general part of the coil spring.
(r2−r1)/2<d×(2D1−D3+d)/(D2+3d)
の式が成り立つように構成したことを特徴とする請求項1に記載の燃料ポンプ。 The winding diameter of the coil spring and D 1, and the diameter of the ball plug and D 2, the guide diameter of the hole and D 3, the wire diameter of the coil spring is d, the ball plug side of the coil spring When the winding diameter of the first winding is r 1 and the winding diameter of the second winding is r 2 ,
(R 2 -r 1) / 2 <d × (2D 1 -D 3 + d) / (D 2 + 3d)
The fuel pump according to claim 1, wherein the following formula is satisfied.
前記コイルスプリングの前記ボールプラグ側の末端の1巻目と2巻目とを互いに接着したことを特徴とする燃料ポンプ。 A cylindrical casing, a pump unit provided in the casing, an electric motor that drives the pump unit, a brush that is in sliding contact with the rotor of the electric motor and supplies power to the coil of the rotor, and the brush A cover body that houses the electric motor, a guide hole that is provided in the cover body and houses the brush, a coil spring that urges the brush toward the rotor, and a ball that is press-fitted into the guide hole to close it In a fuel pump comprising a plug and supporting the coil spring by the ball plug,
A fuel pump characterized in that the first and second windings at the end of the coil spring on the ball plug side are bonded to each other.
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