JP2008298070A - 燃料ポンプモジュール用の燃料ポンプアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は様々な車両に適用される燃料ポンプモジュール、燃料ポンプアセンブリ、および、容器アセンブリを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る燃料ポンプアセンブリは、燃料ポンプと、前記燃料ポンプを回転駆動させる電気モータと、を有している。また、前記電気モータは、モータ電磁子と、前記電機子と前記燃料ポンプとの間に配置されている整流子と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、概して燃料ポンプ内に配される燃料ポンプモジュール、より具体的には、燃料ポンプアセンブリに関する。

タンク内の燃料ポンプモジュール（In-tank fuel pump module）は、燃料タンクから燃料をくみ上げて、加圧下でその燃料をエンジンに送る自動車用の燃料送達システムに用いられる。これらのモジュールは、概してタンクの上壁（upper wall）に設けられた開口（opening）を閉じる取り付けフランジ（mounting flange）と、燃料タンク内に配され、かつ、前記取り付けフランジにより保持されている燃料タンク（fuel reservoir）と、燃料容器に配された燃料ポンプアセンブリ、並びに、前記取り付けフランジと、燃料容器と、燃料ポンプアセンブリとの間に設けられた幾つかのホース、および、ホース連結部（hose interconnection）と、を含む。

燃料ポンプアセンブリにより駆動される従来型電気モータにおいて、ポンプはモータハウジングを通じて燃料を送り出し（discharge）、燃料がポンプの出口からモータを通って流れることでモータを冷却する。そのようなアセンブリは大きい粘性抵抗（viscous drag）を引き起こすが、それは、電機子（armature）が空気よりもガソリンまたはディーゼル燃料のような液体の中でスピンする（spin）からである。粘性抵抗が増加するにつれ、このような抵抗を克服するためにより大きいモータのトルク（torque）が必要となる。従って、ガスより液体の中で電機子を回転させるにはより大きい力（power）が要る。これはしばしば風損失（windage loss）と呼ばれるものである。このような風損失は前記アセンブリの有効性を制限する。

さらに、自動車分野のデザイナは車両の後部座席（rear seat）の底（underneath）のような垂直方向に限られた空間内に燃料タンクを包むことを望んでいる。しかしながら、現在の燃料ポンプモジュールは、軸方向に長すぎて、前記場所に入られない。従って、タンク内の燃料ポンプモジュールは、通常、各車両特有の様々な要求条件を満たすようにそれぞれ改質・変更された構造を有している。しかし、このようなアプローチによれば、概して様々な車両に適合したデザインを提供するためには広範囲な改造が必要となる。
米国特許番号第６，６９８，６１３号

したがって、本発明は様々な車両に適用することができる燃料ポンプモジュール、燃料ポンプアセンブリ、および、容器アセンブリを提供することを目的とする。

本発明の一実施例に係る燃料ポンプアセンブリは、燃料ポンプと、前記燃料ポンプを回転駆動すると共にモータ電機子を有するモータ電気モータと、モータ電機子と燃料ポンプとの間に配置された整流子（commutator）を備えている。このような整流子は、整流子の冷却および洗浄を促がし得る。燃料ポンプアセンブリは、前記アセンブリのポンプ端部に設けられた燃料入口および出口を含んで、それに関連するホース、ホースルーティング、および、ホース連結部を減らし、または、無くすことを可能とする。

本発明の別の実施例によれば、燃料ポンプモジュール用の容器アセンブリは、燃料ポンプアセンブリを受容するように設けられ、かつ、少なくとも部分的に内底面により形成されているポンプポケットを含む容器を有している。このような容器アセンブリは、内底面に配された燃料ポンプの出口通路および燃料ポンプの入口通路を含み得る。このような入口および出口通路は、燃料ポンプアセンブリのポンプ入口および出口に（液体が流れるように）通じていることが好ましい。このような容器は、端壁の内底面と外底面との間に設けられた容器の端壁に配置されている入口ポケットを含み、そして、燃料が入口ポケットに流入するように外底面に（開放された状態で）通じているのが好ましい。このような容器は、端壁に配され、かつ、入口ポケットと容器チャンバとに（液体が流れるように）通じている容器入口通路を含み、そして、端壁に配され、かつ、ノズル（このノズルは、容器の入口通路に向かって、入口ポケットに液体が流れるように通じている）を保持する容器出口通路を含むのが好ましい。

本発明の一実施例に係る燃料ポンプモジュールによれば、このような燃料ポンプモジュールは、前記燃料ポンプ、および、容器アセンブリを含み、そして、前記燃料ポンプアセンブリの少なくとも一部は、容器のポンプポケット内に保持されている。

本発明により奏される少なくとも一部の目的、特徴、効果について説明すると、本発明の好ましい実施例に係る燃料ポンプアセンブリを用いることで、様々な燃料ポンプモジュール、燃料タンク、および、自動車用に容易に適用することができ；このアセンブリの電機モータ部から加圧された燃料を運ぶことができ；ポンプを流れる際に起こ得る損失を減らし、または、無くし；燃料ポンプの有効性を高め；燃料が燃料ポンプアセンブリから送り出される前に、熱が燃料に伝達される現状を回避でき；燃料ポンプから燃料蒸気の抜きを改善し；燃料ポンプの電流引き込みを下げ；費用と煩わしい作業を必要とするホース、ホースルーティング、および、ホース連結部を減らし、または、なくし；アセンブリを単純化し；整流子ブラシの破片（debris）がたまることを回避し；従来のデザインに比べて、燃料ポンプモジュールの軸方向の高さを減少させ；低速チャンバ圧力（low motor chamber pressure）と共に比較的に低速のモータ(low motor speed)を用いて粘性モータトルクの損失（viscous motor torque loss）を減らし；パージポーティング(purge porting)を促し、流れる燃料の損失を減らし；比較的に単純な構造を有し、経済的に製造可能で、耐久性に優れ、信頼性が高く、寿命（試用期間）も長い。

前述した本発明の課題、目的、特徴、および、効果は、特許請求の範囲、後述する発明を実施するための最良の形態、および、添付された図面から明らかになる。

図面に基づいてより詳細に説明すると、図１は、燃料タンク（図示しない）内で燃料タンクから燃料を吸い込み（draw）、その燃料を加圧・ろ過しエンジン（図示しない）に供給する燃料ポンプモジュール（あくまでも好ましい一形態に当たる）１０を示す。一般に、図１に示したような燃料ポンプモジュール１０は燃料タンクに設けられた穴（aperture）に取り付けられる取り付けフランジ１２と、前記取り付けフランジ１２により保持され、かつ、燃料をろ過するフィルタアセンブリ１４と、フィルタアセンブリにより保持され、かつ、一定量の燃料を保有する容器アセンブリ１６と、燃料タンク内に存在する燃料の量または液位（level）を測定するための圧電液位センサ（piezo electric level sensor）１８と、を有する。抵抗カードレベルセンサ（resistor card level sensor）のような別のタイプの液位センサも用いられる。図２を参照すると、燃料ポンプモジュール１０は、容器アセンブリ１６から燃料を吸い込み、そして、フィルタアセンブリ１４またはその下流に燃料を送るために燃料を加圧するために、容器アセンブリ１６により保持された燃料ポンプアセンブリ１１０を含む。後述するが、燃料ポンプアセンブリ１１０は、ホース、ホースルーティング（hose routing）、および、ホース連結部を短くするか、または、除去することを可能とする入口部構造（arrangement）および出口部構造、並びに、整流子の冷却および洗浄を促し得る整流子構造を有するものであり得る。

図１に示したように、取り付けフランジ１２は本体２０、および、燃料タンクに係合するために前記本体２０を取り囲んでいる周縁（rim）を含み得る。このような取り付けフランジ１２はまた、本体２０に保持され、かつ、燃料送出管（図示しない）に接続された燃料出口用の接続金具（fitting）２４、および、本体により保持された、別の電気コネクタ（図示しない）に接続するための電気コネクタ２６を有し得る。

図２および３を参照すると、フィルタアセンブリ１４は、ハウジング２６と、フィルタハウジング２６に保持されてフィルタチャンバを形成するカバー２８と、燃料をろ過するためにフィルタチャンバ内に設けられたフィルタ３０と、を有し得る。このフィルタハウジング２６は、外壁３２と、外壁３２の半径方向に内側に配された内壁３４と、内壁３４と外壁３２との間に延設されている底壁３６と、を有するものであり得る。このようなフィルタハウジング２６は燃料入口４０を形成する燃料入口導管（fuel inlet conduit）３８と、燃料出口（図示しない）を形成する燃料出口導管（図示しない）と、を有するものであり得る。フィルタハウジング２６の内壁３４は、グロメット４８を保持し得るフランジ４６を有し得るが、そのような構造は燃料ポンプアセンブリ１１０を支持する役割を果たす。

フィルタ３０は、フィルタエレメント５０と、前記フィルタエレメント５０を支持すると共に互いに対向して配置されている端部キャップ（end cap）５２，５４と、を有し得る。例えば、端部キャップ５２，５４は、フィルタハウジング２６およびカバー２８のそれぞれの内面（inside surface）に気密に係合する柔軟なシール５６を含み得る。このようなシール５６は横方向に、または、半径方向に、埋め合わせられ（offset）、それにより、燃料の入口４０と、フィルタエレメント５０の外部とに直接通じる入口チャンバ５８を少なくとも部分的に形成し、そして、フィルタエレメント５０の内部と、燃料出口（図示しない）とに直接通じると共に、入口チャンバ５８から孤立して前記入口チャンバ５８の下流に配された出口チャンバ６０を形成し得る。

図２および３に示すように、容器アセンブリ１６は、外壁６４と、外壁６４から半径方向に内側に配された内壁６７と、前記外壁６４と内壁６７との間に設けられた容器チャンバ６８と、を有し得る。ここで、前記容器チャンバ６８は、前記外壁６４と前記内壁６７との間に一定量の燃料を保有するものであり得る。容器６２は、アセタール材料のような任意の材料で構成されており、外壁６４、内壁６７、ならびに、端壁（end wall）７０に隣接した入口ポケット７１、および、入口通路６６（図２を参照）に接続している端壁７０を有し得る。内壁６７、および、その内壁６７内に半径方向に配された内底面（inside bottom surface）７２は、内壁６７内に半径方向に配された燃料ポンプアセンブリ１１０を受容するように設けられたポンプポケットを形成し得る。そのような容器６２は、ポンプポケット、および、導管の突出部（conduit projection）７５（図３）、７７（図２）に通じる燃料ポンプ入口通路７４（図３）および出口通路７６（図２）を有し得る。ここで、前記導管の突出部７５，７７は燃料ポンプ入口および出口通路７４（図３）、７６（図２）を部分的に形成し得る。図３に示すように、容器６２は、端壁７０において、容器チャンバ６８と燃料ポンプ入口通路７４との間に液体の移動（fluid communication）を可能とする容器移送路（reservoir transfer passage）７８をさらに含み得る。入口ポケット７１は、内底面７２および外底面８２との間に存在する容器の端壁７０に配され、そして、外底面８２と開放された状態で接続されており、それにより、燃料が入口ポケット７１内へ流れる。

図２および３を参照すると、容器６２は容器アセンブリ１６のその他の構成要素を有し得る。例えば、容器６２は、栓（plug）７９、外底面（outside bottom surface）８２の所定の位置に溶接されて、入口ポート（inlet port）７４およびスクリーン開口（screen opening）を形成する半分の射出成形用のダイ（injection molding die half）（図示しない）の一部により形成された開口を塞ぐために設けられたキャップ８０、および、内壁６７と外壁６４との間に、および、容器チャンバ６８と燃料ポンプの入口通路７４との間に半径方向に配された燃料スクリーン８４（図３）を有し得る。容器６２は入口通路６６を通じて燃料を送り出すノズル（jet）８６を有して、入口の領域において気圧を急減させ、燃料を燃料タンクから燃料の流れに混合させる。混合された燃料は入口通路６６（図２）を通って、チャンバ６８へ流れる。

図２および３を参照すると、燃料ポンプアセンブリ１１０は、燃料を加圧してその燃料をフィルタアセンブリ１４の上流（最後に、エンジン）に送る任意の電気機械ポンプ装置であり得る。燃料ポンプアセンブリ１１０は、フィルタおよび容器アセンブリ１４，１６に対して中央部に配され、そして、フィルタおよび容器アセンブリ１４，１６は概して燃料ポンプアセンブリ１１０を囲んでいるのが好ましい。燃料ポンプアセンブリ１１０はモータの端部（motor end）１１２およびポンプ端部（pump end）１１４を有し得る。燃料入口１１６（図３）および出口１１８（図２）は、両方とも実質的にポンプ端部１１４に配置されて、容器６４の入口通路７４および出口通路７６と連絡しているのが好ましい。従って、一部の実施形態においては、燃料は、ホース、ホースルーティング、または、ホース連結部なしにポンプモジュール１０から送り出され、または、そのポンプモジュール１０に送られる。

図４を参照すると、燃料ポンプアセンブリ１１０は、ポンプ端部１１４に配された燃料ポンプ１２０、および、モータの端部１１２に配され、かつ、モータの端部１１２におけるモータカバー１２４と燃料ポンプ１２０との間に軸方向に配された電気モータ１２２を含むのが好ましい。モータ１２２は駆動軸（drive shaft）１２６を介して燃料ポンプ１２０に連結されているのが好ましい。モータカバー１２４は、アセタール（acetal）材料のような任意の材料で構成され、そして、駆動軸１２６の上端の軸受支え（bearing support）用に設けられた青銅ブッシング（bushing）を有するのが好ましい。燃料ポンプ１２０、モータ１２２、および、カバー１２４は、外郭構造（shell）１２８内に保持されているのが好ましい。ここで、外郭構造１２８は、アセンブリ１１０に沿って軸方向に延びており、モータカバー１２４および燃料ポンプ１２０にその両端が引き寄せて重ねられているか（crimped）、または、モータカバー１２４および燃料ポンプ１２０を被覆する(canned)ように構成されている。このような外郭構造１２８は、金属で構成され、モータ１２２のための束管（flux tube）として働くものであり得る。

図５を参照すると、モータ１２２は外郭構造１２８内に回転可能に配された電機子１３０を含み得る。この電機子１３０はその電機子１３０を支持し得る駆動軸１２６を有し、燃料ポンプ１２０を駆動させ、そして、概して燃料ポンプアセンブリ１１０の長手方向の軸（longitudinal axis）を形成し得る。モータ１２２はまた、電機子と、外郭構造１２８との間に配され、かつ、モータカバー１２４の脚（leg）１３４，１３６から円周方向に（circumferentially）間隔を置いて配された磁石（magnet）１３２を有し得る。モータ１２２はさらに、円周方向に複数の磁石１３２間に配置され、かつ、モータカバー１２４の１つの脚１３６により保持されている磁石クリップ１３８、および、モータカバー１２４の別の脚１３４により保持されている整流子リード（commutator lead）１４０を含み得る。

図４を参照すると、モータ１２２はさらに、電機子１３０と燃料ポンプ１２０との間に軸方向に配された整流子１４２を含み得る。このような位置は、後述する整流子１４２の洗浄および冷却作業を促し得る。このような整流子１４２は、必要に応じ、適時性（タイミング）を向上させるために、電機子１３０に対してタイムが記録される。整流子１４２は、モータの電機子１３０と共に回転するに適した整流子のロータ（rotor）１４４、および、その整流子ロータ１４４に隣接して配されたブラシホルダーアセンブリ１４６を含み得る。この整流子ロータ１４４は銅または炭素の、バレル（barrel）タイプの整流子ロータであり得るが、特に制限されるものではない。電機子１３０は外側被覆され、または、外側被覆されていないものである。

図６を参照すると、ブラシホルダーアセンブリ１４６は、整流子ロータ１４４接触する整流子ブラシ１４８を有し、そのブラシ１４８に電力の供給を促し得る。ブラシホルダーアセンブリ１４６は、整流子１４４の一部が受容され得るポケット１５２を形成する（区画する）ハウジング１５０と、ブラシ１４８を保持するブラシガイド１５４と、ねじりばね（torsional spring）１５８を保持するためのばねポスト（spring post）１５６と、を有し得る。ここで、ねじりばね１５８はブラシ１４８と整流子１４４とを接触させる役割を果たす。ハウジング１５０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）またはそのほかの適当な材料から形成され、成形され、または、機械加工され得る。ハウジング１５０は、燃料ポンプ１２０と、外郭構造１２８の内側の肩部（internal shoulder）との間に軸方向に拘束され、ポンプ１２０の受口（hub）１６０により半径方向に配置される。また、ハウジング１５０は、半径方向に伸びている(外郭構造１２８の)肩部と重なって外側に伸びているフランジ１５９を含み得る。絶縁体（図示しない）は受口１６０と、整流子ロータ１４４との間に軸方向に設けられて、それらの間における短絡（electrical shorting）を防ぐ。ブラシ１４８は、整流子ロータ１４４と接続する表面積を減少させ、および／または、それらの間の接触角（contact angle）を変えるように、変形し得る。ブラシホルダーアセンブリ１４６はまた、整流子リード１４０を受容するための電気接続（接触）部（electrical contact）１６２と、高周波干渉（radio frequency interference; RFI）回路と、を有し得る。このようなＲＦＩ回路は、ブラシ１４８に供給される電力を調節するためにブラシ１４８と電気接触部１６２との間を電気的に接続するコイル１６６およびコンデンサ１６４と、コンデンサ１６４およびコイル１６６からブラシ１４８に電力を伝達する分巻き電線（shunt wire）1６８と、を有し得る。

図４を参照すると、燃料ポンプ１２０は、任意のタイプの燃料ポンプ、例えば、従来の自動車用の燃料ポンプの直径より比較的に大きい直径を有する自動車用の燃料ポンプであり得る。外径（outside diameter）は４０ｍｍより大きくなり得るが、少なくとも一部の実施形態においては、４５ｍｍより大きいものであり得る。そのような外径の例を挙げると、約５０ｍｍである。そのように比較的に大きい直径を有することによって、ポンプの出力（output）は、約５，５００ＲＰＭ（約１３ボルトで）より遅い速度、好ましくは約１３Ｖで約５，０００ＲＰＭより遅い速度のような低速で運転される間に約１２０ｌｐｈ@約４００ｋＰａとなり得る。前記速度の例を挙げると、約１３Ｖで約４，５００ＲＰＭである。

図４に示したように、燃料ポンプ１２０は、受口１６０を保持している第１の端部キャップ１７０を有し、整流子１４２に隣接して軸方向に配され、そして、モータの駆動軸１２６を半径方向に支持するように設けられているのが好ましい。燃料ポンプ１２０はまた、モータの駆動軸１２６を軸方向に位置づけ、かつ、支持する第２の端部キャップ１７２と、第１、２のキャップ間に軸方向に配されてポンプチャンバを形成するスペーサリング（spacer ring）１７４と、ポンプチャンバ内に前記第１、２の端部キャップ１７０，１７２間に軸方向に配され、かつ、スペーサリング１７４内に半径方向に配されたポンプエレメント（pumping element）１７６と、含み得る。ポンプエレメント１７６は、モータ１２２の駆動軸１２６と回転して燃料を加圧するように、その駆動軸１２６に連結されている。ポンプエレメント１７６は、二重チャネル、１段式インペラー（dual-channel, single-stage impeller）など任意のポンプエレメントであり得る。二重チャネルポンプエレメントの場合、端部キャップ１７０、１７２は、軸方向に設けられた外側および内側ポンプチャネル１７８，１８０を有し得る。

ベーン（vane）、ポケット、または、ポンプエレメント１７６のその他の構成要素は従来のデザインとなっているものの、ポンプチャネル１７８，１８０は、比較的に浅くなっていて、それにより、低速においても比較的に遅い流速（flow rate）が向上される。例えば、外側のチャネル１７８の幅（深さが約０．７４ｍｍで半径（radius）が約１．３０ｍｍである）は約３．００ｍｍであり得る。言い換えれば、外側ポンプチャネル１７８は幅：深さの縦横比（aspect ratio）が約４：１である（参考までに、従来の内側ポンプチャネルの場合、縦横比は概して約３：１である）。別の例として、内側ポンプチャネル１８０の幅は約２．５０ｍｍで、深さは約０．６５ｍｍで、半径は約１．０５ｍｍであり得る。言い換えれば、内側ポンプチャネル１８０は幅：深さの縦横比が約４：１である（参考までに、従来の内側ポンプチャネルの場合、縦横比は概して約３：１である）。総合すると、ポンプチャネル１７８，１８０は、その縦横比が約３．５：１〜約４：１であり得る。

第２の端部キャップ１７２は、ポンプチャネル１７８，１８０に通じている燃料入口および出口１１６，１１８を含んで、燃料が実質的にポンプ端部１１４において燃料ポンプアセンブリ１１０からくみ上げられ、かつ、そこに送られるように設けられているのが好ましい。図面には、このような入口および出口１１６，１１８が第２の端部キャップ１７２を通して長手方向に沿って延設されているように示されているが、入口および出口は、このような配列に限られるものではなく、燃料ポンプアセンブリ１１０のポンプ端部１１４において適当に配向・配置することができる。例えば、燃料ポンプアセンブリ１１０は横吐出タイプのユニット（side discharge type of unit）であり得るが、ここで出口はポンプ端部１１４において燃料ポンプアセンブリ１１０の側部（side）を通じて送り出す。このようなタイプの燃料ポンプの例は米国特許第６，２３１，３１８号（その特許権者は、本願の出願人であり、前記特許文献の記載内容はその全体として本発明に含まれる）に記載されている。

図２および３に示したように、入口１１６（図３）および出口１１８を燃料ポンプアセンブリ１１０の一端に配置することで、このアセンブリ１１０は容器６２内に押し込まれ、または、容器６２により保持される。それにより、ホース、ホースルーティング、および、ホース連結部（または、接続部）の使用を最小限に抑え、または、回避することができる。入口および出口１１６および１１８は、燃料ポンプアセンブリ１１０が容器６２に組み立てられる時に、容器６２の導管の突出物７５，７７が嵌められるカウンタボア（counter bore）を含み得る。このような突出物７５，７７は入口および出口１１６，１１８内に締まり嵌められ、その上で、または、その代わりに、円周方向のシール（図示しない）はそれらの間に用いられる。燃料ポンプアセンブリ１１０のポンプ端部１１４は容器６２のポンプポケット内に保持され、そして、燃料ポンプアセンブリ１１０のモータ端部１１２は、フィルタハウジング２６により保持されたグロメット４８により支持される。

図３および４を参照すると、作動時に（運転時に）、電力は任意の電力原からモータ１２２（図４）に供給されて（すなわち、電力または動力がモータ１２２に伝達されて）、燃料ポンプ１２０（図４）を駆動させる。駆動されている間、燃料ポンプ１２０は容器アセンブリ１６の容器チャンバ６８から燃料スクリーン８４を通じてポンプチャンバ内に燃料を送り出し、回転しているポンプチャネルエレメント１７６を用いて燃料を加圧させ、そして、燃料チャンバから加圧された燃料を、燃料出口１１８を通じて送り出す（放出する）。

図２を参照すると、燃料は、加圧下でノズル８６を通じて容器の出口通路７６に向かって流れる。ノズル８６は、容器の入口通路６６に通じている容器６２の端壁７０において入口ポケットの内部に延びている。ノズル８６を通って容器の入口通路６６内へ流れる燃料は、容器アセンブリ１６の外部から入口ポケット７１および入口通路６６へ送られやすい。従って、ノズル８６、および、ポンプ出口１１８は燃料ポンプモジュール１０の底部（bottom）において比較的に互いに隣接して配されている。燃料ポンプ１２０（図４）から送り出された燃料はまた、加圧下で容器の出口通路７６から逆止め弁（check valve）８８を通じて、入口４０を通じてフィルタアセンブリ１４に流れる。ここで、入口４０は容器の出口通路７６に気密に嵌められている。

図２を参照すると、フィルタアセンブリ１４は入口４０を通じて流れ込む燃料を受容して、その燃料を、フィルタエレメント５０を通じてフィルタハウジングの燃料用出口（図示しない）に送る。加圧された燃料は、フィルタフィルタ３０の上流側と接触しているフィルタ入口チャンバに流れ、フィルタエレメント５０を通って、フィルタ３０の下流側にあるフィルタエレメント５０から出て出口チャンバに流れる。その後、ろ過され、かつ、加圧された燃料は、フィルタアセンブリから燃料出口を通じて流れる。エンジンに使用されない燃料はこぼれて、バイパス圧力調整弁（bypass pressure regulator valve）（図示しない）により容器６２内に戻される。このようなバイパス圧力調整弁はフィルタアセンブリ１４の一部を構成しているか、あるいは、その他の適当な位置に配置されている。

ポンプ入口および出口１１６，１１８を実質的に燃料ポンプアセンブリ１１０のポンプ端部１１４に配置することで、燃料が、モータ１２２が配されている外郭構造１２８の一部を通って流れる現状を回避できる。従って、このような構成は、モータ１２２の回転に対する抵抗を減らして、燃料の加熱および風損失を減らす。しかしながら、一部の燃料は漏れ、または、蒸気パージポーティング（vapor purge porting）を通じて、または、駆動軸１２６に沿ってモータチャンバ内に流れることもあり得る。

図４に示したように、このような蒸気パージポーティングは、蒸気がポンプチャンバから燃料ポンプアセンブリ１１０までに通るように設けられている。そのような燃料蒸気は、ポンプ１２０の第１の端部キャップ１７２におけるポンプチャネル１７８，１８０から、蒸気パージ通路１８２（この蒸気パージ通路１８２は概して第１の端部キャップ１７２を通して軸方向に延設されている）を通って、蒸気ポパージポケット１８４に流れる。その後、燃料蒸気はパージポケット１８４から、ブラシホルダー１５０の底部における蒸気パージチャネル１８６を通って、ブラシ−整流子の界面に隣接したブラシホルダー１４０における蒸気パージ通路１８８に流れる。したがって、燃料蒸気は、燃料ポンプアセンブリ１１０のこの部位から排出される前に、整流子１４２を冷却・洗浄し得る。ここで、燃料蒸気は、例えば、電機子１３０とブラシ１４８との間に軸方向に配された外郭構造１２８の側部に設けられた通気穴（vent）のようなものを通じて排出される。

その上、または、その代わりに、燃料蒸気はモータチャンバ内へ流れて、モータ１２２を冷却し得る。モータチャンバ内の任意の液体は回転する電機子１３０により気化しやすい。通気穴１９０はモータカバー１２４内に設けられて、燃料蒸気が燃料タンク（図示しない）内のほぼ大気圧に逃げることを可能とする。燃料蒸気の一部は濃縮され、外郭構造１２８とポンプ１２０との間に設けられている１つ以上の小さなチャネル（図示しない）を通じて燃料タンクへ再び流れ込むこともあり得る。例えば、そのようなチャネルは適当な位置または場所（例えば、外郭構造１２８の内径とポンプ１２０の外径との間に）に設けることができる。

したがって、正常な作動（または運転）が行なわれるときに、モータチャンバは液体燃料で完全に満たされていないことが好ましい。また、回転している（spinning）電機子１３０により任意の蒸気（気体）または液体燃料に与えられた遠心力は、燃料を概して半径方向に外方に移動させる。これにより、より重い液体燃料が外郭構造１２８においてモータ１２２から外方に離れるようになるので、モータ１２２に隣接して蒸気壁（vapor barrier）が提供される。また、モータ１２２を取り囲んでいる蒸気壁はモータ１２２の回転に対する抵抗をさらに減らし、それにより、モータ１２２の電流引き込み（electric current draw）を減少させ、そして、燃料ポンプアセンブリ１１０の有効性を高める効果を奏すると思われる。また、モータチャンバにおける減少された圧力（減圧）はモータチャンバにおいて燃料蒸気の量を増加させ、それにより、モータ１２２の回転に対する抵抗が減少されると思われる。

本発明は、現在好ましいと考えられるいくつかの実施例に基づいて説明されたが、このほかの実施例も含む。本発明は、本発明の全ての等価物や派生物などを含む。本明細書に記載した用語はあくまでも説明のために用いられただけで、それらに限定されるものではない。本発明は、本発明の本質を離れない範囲における全ての実施形態およびその変形形態などを含む。

燃料ポンプモジュールの好ましい実施例についての立面図（elevational view）である。 燃料ポンプアセンブリの出口を切断した、図１の燃料ポンプモジュールの軸方向の断面図である。 燃料ポンプアセンブリの入口を切断した、図１の燃料ポンプモジュールの（別の）軸方向の断面図である。 図２および３に示した燃料ポンプアセンブリの軸方向の断面図である。 図４に示した燃料ポンプアセンブリの横断面図である。 図４に示した燃料ポンプアセンブリのブラシホルダーアセンブリの斜視図である。

符号の説明

１０ 燃料ポンプモジュール
１２ 取り付けフランジ
１４ フィルタアセンブリ
１６ 容器アセンブリ
１８ 圧電液位センサ
２０ 本体
２４ 燃料出口用の接続金具
２６ フィルタハウジング
２８ カバー
３０ フィルタ
３２ 外壁
３４ 内壁
３６ 底壁
３８ 燃料入口導管
４０ 燃料入口
４６ フランジ
４８ グロメット
５０ フィルタエレメント
５２ 第１の端部キャップ
５４ 第２の端部キャップ
５６ シール
５８ 入口チャンバ５８
６０ 出口チャンバ６０
６２ 容器
６４ 外壁６４
６６ 入口通路
６７ 内壁
６８ 容器チャンバ
７０ 端壁
７１ 入口ポケット
７２ 内底面
７４ 燃料ポンプの入口通路
７５、７７ 導管の突出部
７６ 燃料ポンプの出口通路
７８ 容器移送路
７９ 栓
８２ 外底面
８４ 燃料スクリーン
８６ ノズル
１１０ 燃料ポンプアセンブリ

Claims (21)

1. 燃料ポンプと、前記燃料ポンプを回転駆動するように設けられた電気モータと、を備えた燃料ポンプアセンブリであって、
   前記電気モータが、
   （Ａ）モータ電機子と、
   （Ｂ）前記モータ電機子と前記燃料ポンプとの間に配置されている整流子と、
   を有していることを特徴とする燃料ポンプアセンブリ。
2. 前記燃料ポンプアセンブリが、モータ端部と、ポンプ端部と、実質的に前記ポンプ端部に配された燃料入口および燃料出口と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプアセンブリ。
3. 前記燃料ポンプが、
   前記整流子に隣接して配された第１の端部キャップ；
   前記燃料入口および前記燃料出口を含む第２の端部キャップ；および、
   前記第１の端部キャップと前記第２の端部キャップとの間に設けられたポンプチャンバに配されているポンプエレメント
   を有していることを特徴とする請求項２に記載の燃料ポンプアセンブリ。
4. １つ以上の前記端部キャップが、約３．５〜約４．５の幅：深さの縦横比を有する１つ以上のポンプチャネルを有していることを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプアセンブリ。
5. 前記第１の端部キャップが、前記整流子と、前記ポンプチャンバとに、液体が流れるように通じている１つ以上の蒸気パージ通路を有していることを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプアセンブリ。
6. 前記燃料ポンプアセンブリが、ブラシホルダーアセンブリを有し、
   前記前記ブラシホルダーアセンブリが、整流子ロータと接触するように設けられた複数の整流子ブラシと、前記整流子ブラシを保持するハウジングと、を有し、そして、
   前記ハウジングが、底面と、前記底面に配された蒸気パージチャネルと、を有すると共に、第１の端部キャップの１つ以上の前記蒸気パージ通路に液体が流れるように通じている
   ことを特徴とする請求項５に記載の燃料ポンプアセンブリ。
7. 前記ブラシホルダーハウジングが、前記蒸気パージチャネルと、前記ブラシと前記ロータとの界面とに液体が流れるように通じている実質的に軸方向に延設された蒸気パージ通路を有していることを特徴とする請求項６に記載の燃料ポンプアセンブリ。
8. 前記燃料ポンプアセンブリが、前記モータを受容するように設けられた外郭構造と、前記外郭構造を通して延設されている通気穴と、を有していることを特徴とする請求項５に記載の燃料ポンプアセンブリ。
9. 前記整流子が、複数の整流子ブラシを有し、そいて、前記通気穴が、前記ブラシと前記モータ電機子との間に軸方向に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料ポンプアセンブリ。
10. 前記燃料ポンプアセンブリが、
    前記モータを受容するように設けられた外郭構造と、
    前記外郭構造を通して設けられた通気穴を有すると共に、前記外郭構造により保持されているモータカバーと、
    を有していることを特徴とする請求項５に記載の燃料ポンプアセンブリ。
11. 容器を含む燃料ポンプモジュール用の容器アセンブリであって、
    前記容器が、燃料ポンプモジュールの燃料ポンプアセンブリを受容するように設けられたポンプポケットと、内底面に配置されている燃料ポンプの入口通路および燃料ポンプの出口通路と、を有し、そして、
    前記内底面が、少なくとも前記ポンプポケットの一部をなしている
    ことを特徴とする容器アセンブリ。
12. 前記容器アセンブリが、外壁と、前記外壁の半径方向内側に配されている内壁と、前記内壁および前記外壁に接続されている底部と、前記内壁と前記外壁との間に設けられている容器チャンバと、を有し、そして、
    前記ポンプポケットが、前記内壁に半径方向に形成されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の容器アセンブリ。
13. 前記容器アセンブリが、前記底部における前記内底面と前記外底面との間に配されている入口ポケットと、前記底部に配置されている容器の入口通路と、を有し、
    前記入口ポケットが、前記入口ポケットに燃料が流入するように前記外底面に通じ、そして、
    前記容器の入口通路が、前記入口ポケットと、前記容器チャンバとに液体が流れるように通じている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の容器アセンブリ。
14. 前記容器アセンブリが、前記底部に配置され、かつ、ノズルを保持する容器の出口通路を有し、そして、
    前記ノズルが、前記容器の入口通路の方に向かって、前記入口ポケットに液体が流れるように通じている
    ことを特徴とする請求項１３に記載の容器アセンブリ。
15. 前記容器アセンブリが、前記容器の出口通路に配された逆止め弁を有していることを特徴とする請求項１４に記載の容器アセンブリ。
16. 前記容器アセンブリが、前記底部に、前記容器チャンバと前記燃料ポンプの入口通路とに液体が流れるように通じている容器移送路を有していることを特徴とする請求項１２に記載の容器アセンブリ。
17. 前記容器アセンブリが、前記容器により保持され、かつ、前記容器移送路と前記容器チャンバとに液体が流れるように通じている燃料スクリーンを有していることを特徴とする請求項１６に記載の容器アセンブリ。
18. 請求項１に記載の燃料ポンプアセンブリと、請求項１１に記載の容器アセンブリと、を含む燃料ポンプモジュールであって、
    前記燃料ポンプアセンブリの少なくとも一部が、前記容器の前記ポンプポケットに保持されている
    ことを特徴とする燃料ポンプモジュール。
19. 燃料ポンプアセンブリと、取り付けフランジと、前記取り付けフランジにより保持されている燃料フィルタと、前記燃料フィルタにより保持されている燃料容器と、を含む燃料ポンプアモジュールであって、
    前記燃料ポンプアセンブリが、前記燃料ポンプアセンブリのポンプ端部に入口および出口を備えた燃料ポンプを有し、
    前記燃料フィルタが、フィルタエレメントと、前記フィルタエレメントを含むフィルタチャンバを形成しているハウジングと、を有し、そして、
    前記燃料容器アセンブリが、前記燃料ポンプアセンブリの前記ポンプ端部を受容するポケットを有している
    ことを特徴とする燃料ポンプモジュール。
20. 前記燃料容器アセンブリが、
    前記燃料ポンプの入口に液体が流れるように通じている燃料ポンプの入口通路と、
    前記燃料ポンプの出口に液体が流れるように通じている燃料ポンプの出口通路と、
    容器入口と、
    前記容器入口と、前記燃料ポンプの入口とに液体が流れるように通じている容器チャンバと、
    前記容器ポンプの出口と、前記燃料フィルタハウジングの入口とに液体が流れるように通じている出口通路と、
    を有していることを特徴とする請求項１９に記載の燃料ポンプモジュール。
21. 前記燃料ポンプアセンブリが、
    前記燃料ポンプを回転駆動するように設けられた、モータ電機子を有する電機モータと、
    前記モータ電機子と前記燃料ポンプとの間に配置された整流子と、
    を有していることを特徴とする請求項１９に記載の燃料ポンプモジュール。

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