JP2010077907A - 燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料ポンプ3と、燃料タンクの壁面に取り付けられ、燃料ポンプ3を駆動するための電源に接続されるコネクタ58を有するフランジユニット4と、フランジユニット4に設けられ、燃料ポンプ3を外側から覆うように形成されたアッパーカップ5とを備えた燃料供給装置1であって、燃料ポンプ3は、燃料ポンプ3とフランジユニット4との間に設けられ、コネクタ58とリード線63を介して接続される給電用の雄型端子、旗型端子64を備えており、アッパーカップ5の周壁5bには、旗型端子64の接続部64aに対応する箇所に、軸方向全体に亘って径方向外側に突出形成され、旗型端子64、接続部64a、およびリード線63の少なくとも何れかを受入れ可能な逃げ部67が設けられている。
【選択図】図1
Description
アーマチュアは、回転軸に、巻線が巻装されるアーマチュアコアと巻線が接続されるコンミテータとが外嵌固定されたものである。
回転軸の下端にはポンプ部が連結されるので、コンミテータは回転軸の上端側に配置される。コンミテータには、給電を行うためのブラシが摺接している。ブラシは外部電源に電気的に接続されており、外部電源からの電力は、コンミテータを介して巻線に供給される。
モータ部に設けられたブラシは、リード線等を介してポンプステーユニットのコネクタと電気的に接続される。リード線には、両端に接続端子が設けられており、これら接続端子は、それぞれブラシから延びるブラシ側端子と、コネクタから延びるコネクタ側端子とに接続されている(例えば、特許文献1参照)。
ブラシ側端子やコネクタ側端子をポンプステーユニットから突出しないように設けると、ブラシ側端子とコネクタ側端子は、リード線の接続端子と接続し難くなり、接続作業に時間がかかる。
これに対して、ブラシ側端子とリード線の接続端子とを予め接続した状態でポンプステーユニットを装着する方法が考えられるが、燃料ポンプの外面とポンプステーユニットとの間にリード線が配索されることになり、リード線の配索スペースを確保する分、燃料供給装置が大型化してしまうと共に、製造コストが増大するという課題がある。
このため、燃料供給装置を燃料タンクに取り付ける際、作業者がリード線を指に引っ掛けてしまい、リード線がブラシ側端子やコネクタ側端子から引抜かれてしまう等のおそれがある。
また、例えば、第二ホルダにおいて、燃料ポンプを第二ホルダの第一ホルダとは反対側から挿入可能な構造にした場合、燃料ポンプをリード線を接続したままの状態で第二ホルダに挿入することが可能になる。
このように構成することで、第一ホルダの内面に第二端子の第一端子からの抜けを防止する機能をもたせることができる。
このように構成することで、端子自体の突出高さを抑えることができる。
このように構成することで、ブラシから延びる第一端子をカバーに埋没させた状態にすることができ、ブラシ付直流モータからの第一端子の突出高さを抑えることができる。
このように構成することで、燃料ポンプの外面と拡径部との間にリード線の配索スペースを形成することができる。
このように構成することで、部品点数を減少させることができる。
また、例えば、第二ホルダにおいて、燃料ポンプを第二ホルダの第一ホルダとは反対側から挿入可能な構造にした場合、燃料ポンプをリード線を接続したままの状態で第二ホルダに挿入することが可能になる。
このため、燃料供給装置の小型化を図ることができると共に、燃料供給装置の組み立て作業性を向上させることができる。
図1〜図3に示すように、燃料供給装置1は、例えば、自動車や自動二輪車などの燃料タンク2内に燃料に浸漬されて配置され、燃料タンク2内の燃料を汲み上げて不図示の内燃機関に圧送するものである。
燃料供給装置1は、燃料ポンプ3と、燃料ポンプ3の上端(図1における上端)に取り付けられると共に、燃料タンク2に取り付けられるフランジユニット(第一ホルダ)4と、燃料ポンプ3を外側から覆うアッパーカップ(第二ホルダ)5とを備えている。
なお、以下では、説明を簡単にするために、燃料供給装置1が図1に示したように、燃料ポンプ3、およびアッパーカップ5が下側に配置され、フランジユニット4が上側に配置されているものとし、軸方向の相対位置を単に上側、下側などと表現する場合がある。
モータ部Mは、所謂ブラシ付きの直流モータであって、金属製で筒状のモータハウジング(ヨーク)6と、モータハウジング6の内側に回転自在に設けられたアーマチュア7と、モータハウジング6の上側開口部を閉塞するアウトレットカバー8とを備えている。モータハウジング6の内周面には、複数の永久磁石19が周方向に磁極が交互になるように配設されている。
コンミテータ11の上面は、後述するブラシ17との摺動面となる。
一方、コンミテータ11の下面には、巻線15をコンミテータ11に接続するためのライザ18が設けられており、ここに巻線15がヒュージングなどによって接続されている。各セグメント16とライザ18とは電気的に接続されている。
軸受け部25は、回転軸をラジアル支持できればどのような軸受けでもよく、種々のラジアルすべり軸受けが好適に採用できる。特に、軸受け隙間に燃料が浸透することにより潤滑効果が得られる材質や構造を有することが好ましい。また、軸受け部25は、別部材とされた軸受けを固定してもよいし、アウトレットカバー8自身に形成してもよい。
各ブラシ収納部26には、それぞれブラシ17が内装されており、ブラシ17は、スプリング27によって、コンミテータ11側に向かって進退自在に付勢されており、ブラシ17の先端は、セグメント16に摺接している。これらブラシ17は、外部電源(不図示)に電気的に接続されており、コンミテータ11のセグメント16に接続されている巻線15に給電を行っている。
各凹部29,29は、雄型端子30,30に嵌着される後述の旗型端子64を収納可能な大きさに形成されている。雄型端子30は、凹部29の延在方向に沿う向きで配置され、軸方向に沿って立設されている。雄型端子30の基端側は、ブラシ17と電気的に接続されている。
チェックバルブ収納部31は、先端側が段差によって縮径するように形成されたものであって、チェックバルブ32が内装されている。
チェックバルブ32は、燃料ポンプ3内に燃料が逆流しないようにするためのものである。チェックバルブ収納部31の外周面に形成された段差面31aには、アウトレットカバー8をアッパーカップ5に取り付ける際に用いられるOリング73が設けられている。
ベースブラケット20の径方向略中央には、回転軸9の下端を回転自在に軸支する軸受け部34が形成されている。
軸受け部34は、回転軸9をラジアル支持できればどのような軸受けでもよく、種々のラジアルすべり軸受けが好適に採用できる。特に、軸受け隙間に燃料が浸透することにより潤滑効果が得られる材質や構造を有することが好ましい。また、軸受け部34は、別部材とされた軸受けを固定してもよいし、ベースブラケット20自身に形成してもよい。
インペラ37の外周部には、周方向所定間隔に配置された適宜の翼形状の羽根40が多数設けられている。羽根40の径方向の長さは、ポンプケーシング溝35の径方向断面の幅に対応して適宜に設定されている。
ユニット本体44の内面側には、中央の大部分に凹部45が形成されており、ユニット本体44は、周壁44aとエンド部(底壁)44bとで構成された状態になっている。
また、凹部45には、アウトレットカバー8のチェックバルブ収納部31に対応する位置に、チェックバルブ嵌合部72が突設されている。チェックバルブ嵌合部72には、チェックバルブ収納部31の外形状に対応するように段付凹部72aが形成されている。段付凹部72aにチェックバルブ収納部31を嵌合する際、チェックバルブ収納部31の外周面に形成された段差面31aにOリング73が設けられているので、両者72a,31の合わせ面から燃料の漏れを防止することができる。
これにより、チェックバルブ32を通って燃料ポンプ3(アウトレットカバー8)の外側へと吐出される燃料を燃料取出し管57の燃料流路74へと送出することができる。
コネクタ58は、不図示の外部電源の電力を燃料供給装置1に給電するためのものであって、受部60が外方に向かって形成されている。この受部60は、不図示の外部電源から延びるケーブルが嵌着可能になっている。コネクタ58に内装されているコネクタ端子59は断面略L字状に形成されており、一端はコネクタ58の受部60内に突出し、他端はユニット本体44の凹部45内に突出している。
なお、他の開口部66は、アッパーカップ5の軽量化、燃料ポンプ3のモータ部Mの放熱性を向上させる目的が主となっている。また、以下の説明において、コネクタ端子59の他端が突出している部位の近傍の開口部66aを作業窓66aという。
まず、燃料ポンプ3のモータ部Mを駆動させると、回転軸9が回転し、これに相対回転不能に連結されているインペラ37が回転する。インペラ37が回転すると、燃料タンク2内の燃料がフィルタ51を介して濾過された状態で吸入ポート53から吸入される。
吸入ポート53は、インレットカバー38に形成された吸入口43に接続されているので、ポンプ部Pは吸入口43から燃料を吸入して羽根40によりポンプケーシング溝35,41内の燃料を昇圧しつつ、燃料案内孔36まで搬送する。
そして、燃料は、吐出ポート33、チェックバルブ32を通って燃料取出し管57の燃料流路74に搬送される。ここで、燃料流路74の燃圧が所定よりも高い場合には、プレッシャレギュレータ76を介してフランジユニット4の内面側から燃料が排出され、アッパーカップ5の開口部66を通って燃料タンク2内へと戻される。一方、燃料流路74の燃圧が所定以内である場合、燃料取出し管57を通って不図示の内燃機関へと搬送される。
まず、燃料ポンプ3を組み立て、燃料ポンプ3のアウトレットカバー8に設けられている雄型端子30にリード線63の一端が接続されている旗型端子64を挿入する。このとき、旗型端子64のリード線63の引き出し方向を外側に向けて雄型端子30に旗型端子64を挿入する。
また、予めフランジユニット4に形成されている取り付け壁49の端面に、アッパーカップ5の拡径部61の端面を当接させて両者4,5を溶着させておく。なお、フランジユニット4とアッパーカップ5とを一体成形としてもよい。
ここで、周壁5bの内径は、燃料ポンプ3と周壁5bとの間に殆ど隙間が形成されない程度の大きさに設定されている。しかしながら、リード線63との接続部64aが逃げ部67に向いているので、旗型端子64から引き出されているリード線63は、周壁5bに押し潰されることがない。そして、リード線63は、逃げ部67、およびこの逃げ部67に対応する箇所に形成されているスリット状の小開口部69を通って、スムーズにアッパーカップ5の拡径部61側へと入り込む。
このため、リード線63を備えた燃料ポンプ3をアッパーカップ5に挿入した場合であっても、拡径部61内で旗型端子64から引き出されているリード線63が押し潰されることがない。すなわち、拡径部61において、逃げ部67が形成されている箇所の軸方向の部分は、燃料供給装置1組み立て時のリード線63の逃げ部として機能している。このため、拡径部61の旗型端子64の接続部64aに対応する部位には、軸方向全体に亘って逃げ部67が形成されているのと同じことになる。
しかしながら、作業窓66aと逃げ部67とを互いに同一軸線上から周方向にずれた位置関係にすることで、アッパーカップ5の周壁5bの軸方向全体亘って開口部が形成されず、壁部分を形成することができる。
したがって、本第一実施形態においては、コネクタ端子59の他端の突出位置を逃げ部67と同一軸線上に位置させず、周方向にずらすことによって、アッパーカップ5の強度を確保した上で、アッパーカップ5の反りを防止することができる。
また、燃料供給装置1を組み立てる際、アッパーカップ5の下側、つまり、アッパーカップ5のフランジユニット4とは反対側の開口部5aから燃料ポンプ3を挿入することができるので、フランジユニット4とアッパーカップ5とを別体とせず、一体成形することが可能になる。ここで、アッパーカップ5の上側から燃料ポンプ3を挿入する場合、アッパーカップ5内に燃料ポンプ3を収納した後、アッパーカップ5とフランジユニット4とを互いに固定する必要がある。このため、フランジユニット4とアッパーカップ5とを一体化し難い。よって、上述の第一実施形態のように、アッパーカップ5とフランジユニット4とを容易に一体化して容易に部品点数を減少し、製造コストを低減することができる。なお、予めアッパーカップ5とフランジユニット4とを一体成形してもよいことはいうまでもない。
この第二実施形態において、燃料供給装置91は、燃料ポンプ3と、フランジユニット4と、燃料ポンプ3を外側から覆うアッパーカップ95とを備えている点、アッパーカップ95は、下端に開口部95aを有する筒状に形成されている点、燃料ポンプ3は、フランジユニット4側に配設されたモータ部Mとモータ部Mの下端に取り付けられたポンプ部Pとを有している点、モータ部Mは、所謂ブラシ付きの直流モータであって、モータハウジング6の上側開口部をアウトレットカバー8が閉塞している点、燃料ポンプ3のエンドブラケット82にフィルタ51が設けられている点等の基本的構成は、前述した第一実施形態と同様である(以下の実施形態でも同様)。
なお、2つの逃げ部67,67は、それぞれコネクタ端子59の他端が突出している部位の近傍の開口部66に周方向両側に位置している。
また、アッパーカップ95の周壁95bに拡径部61を形成しない分、アッパーカップ95をスリム化することができる。このため、さらに、燃料供給装置1の小型化を図ることが可能になる。
ここで、第三実施形態の燃料供給装置101では、アウトレットカバー88に突設された2つの雄型端子30が回転軸9を中心にして振り分け配置されている。
すなわち、アウトレットカバー88の上部には、外周寄りに2つの凹部29が回転軸9を中心にして振り分け配置されている。そして、これら凹部29にそれぞれ雄型端子30が立設されている。各凹部29,29は旗型端子64を収納可能な大きさに形成され、かつ雄型端子30に旗型端子64を挿入した際、旗型端子64に接続されたリード線63が外側に引き出されるように形成されている。
また、アッパーカップ5に形成される逃げ部67aは、旗型端子64に接続されたリード線63の引出し方向に対応して形成されている。
このため、旗型端子64とユニット本体44のエンド部44bとの離間距離L2は、旗型端子64の雄型端子30からの抜け代よりも小さく設定されている。つまり、ユニット本体44のエンド部44bは、旗型端子64の雄型端子30からの抜け代よりも短い距離だけ離れて配置されている。
また、上述の実施形態では、ポンプ部Pは、インペラ37が回転すると、吸入口43から燃料を吸入して、羽根40によりポンプケーシング溝35,41内の燃料を昇圧しつつ、燃料案内孔36まで搬送可能な構成になっている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ポンプ部Pとして、例えば、遠心ポンプ、渦巻きポンプ、再生ポンプなどの名称で知られる周知の種々のポンプ構造を採用してもよい。
2 燃料タンク
2a 上壁(壁面)
3 燃料ポンプ
4 フランジユニット(第一ホルダ)
5,95 アッパーカップ(第二ホルダ)
5a,95a 開口部
5b,95b 周壁
6 モータハウジング
8,88 アウトレットカバー(カバー)
17 ブラシ
29 凹部
30 雄型端子(第一端子)
58 コネクタ
59 コネクタ端子
61 拡径部
63 リード線
64 旗型端子(第二端子)
64a 接続部
67 リード線逃げ部
L1 離間距離
M モータ部(ブラシ付直流モータ)
P ポンプ部
Claims (6)
- 燃料タンク内に配置され前記燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関へと圧送する燃料ポンプと、
前記燃料タンクの壁面に取り付けられ、前記燃料ポンプを駆動するための電源に接続されるコネクタを有する第一ホルダと、
前記第一ホルダに設けられ、前記燃料ポンプを外側から覆うように形成された第二ホルダとを備えた燃料供給装置であって、
前記燃料ポンプは、
前記燃料ポンプと前記第一ホルダとの間に設けられ、前記コネクタとリード線を介して接続される給電用の端子を備えており、
前記第二ホルダの周壁には、前記端子と前記リード線との接続部に対応する箇所に、軸方向全体に亘って径方向外側に突出形成され、前記端子、前記接続部、および前記リード線の少なくとも何れかを受入れ可能な逃げ部が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。 - 前記端子は、
前記燃料ポンプから軸方向に沿って突出する第一端子と、
前記第一端子に対して挿抜可能に設けられ、前記リード線の一端が接続される第二端子とで構成され、
前記第一ホルダは、この内面が前記第二端子の前記第一端子からの抜け代よりも短い距離だけ、前記第二端子から離れて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。 - 前記第二端子は、
前記リード線を前記第二端子の挿抜方向と交差する方向に引き出す旗型端子であって、
前記第二端子に接続されたリード線は、
前記第二ホルダの前記逃げ部に向かって引き出されていることを特徴とする請求項2に記載の燃料供給装置。 - 前記燃料ポンプは、
ブラシ付直流モータと、
前記ブラシ付直流モータの一端に設けられたポンプ部とで構成され、
前記ブラシ付直流モータは、
給電を行うためのブラシを収納するカバーと、
前記カバーの前記第一ホルダの内面側に形成された凹部とを有しており、
前記凹部には、
前記ブラシと電気的に接続された前記第一端子が設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の燃料供給装置。 - 前記第二ホルダの前記周壁には、
前記第一ホルダ側に前記周壁よりも拡径された拡径部が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の燃料供給装置。 - 前記第一ホルダと前記第二ホルダとが一体成形されていることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の燃料供給装置。
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