JPH0118278B2

JPH0118278B2 -

Info

Publication number: JPH0118278B2
Application number: JP58168214A
Authority: JP
Inventors: Ko Hiratsuka
Original assignee: JIDOSHA KIKI GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: JIDOSHA KIKI GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1989-04-05
Also published as: JPS6060294A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は燃料タンク内蔵型燃料ポンプに係り、
特に高い燃料圧力を必要とする車両用電子式燃料
噴射制御装置に適用するに好適は燃料ポンプの改
良に関する。

〔発明の背景〕

自動車の電子式燃料噴射制御装置では高い燃料
圧力を必要とするため、燃料タンクに内蔵される
ポンプ室２段の周辺型ポンプからなる燃料ポンプ
が用いられる。（例えば特公昭50−18203号公報）
この種のポンプでは、ポンプ室の寸法精度、特に
羽根車とケーシングとにより構成されるギヤツプ
を非常に小さくすることが要求される。

従来のこの種の燃料ポンプ構造を第１〜２図に
示す。図示の如く、このポンプは円筒状の外装ケ
ース１内に第１ケーシング２、デリバリープレー
ト３、第２ケーシング４を順次積み重ねて収容し
ており、それらの間に第１、第２の羽根車５，６
を配置している。羽根車５，６はシヤフト７のＤ
カツト部８に浮動的に連結され、回転駆動可能と
される。このようなポンプでは、羽根車５，６の
回転面および外周面とケーシング２，４との対面
部間に形成されるサイドギヤツプG_s、ラウンド
ギヤツプG_rを小さく確保し、圧力の漏洩を押え
なければならない。このため、従来では、前記サ
イドギヤツプG_sに対しては第１、第２ケーシン
グ２，４およびその間に挟持されるデリバリープ
レート３の厚み方向の積み重ねで寸法を確保して
いる。また、ラウンドギヤツプG_rに対しては、
金属からなる外装ケース１の内径を基準とし、こ
れとポンプ各構成部材の外周面により寸法確保を
している。

ところが、前記外装ケース１は一般にアルミニ
ウムを用いてプレス成形されるため、型離れを良
好にするための勾配が付けられ、かつ内径真円精
度が低い。この結果、ケース１を基準として部品
組付をなすと、羽根車５，６の外周面と対面する
各ケーシング２，４の液封止部９，１０に同心度
の誤差を生じ、ラウンドギヤツプG_rの管理が困
難となつていた。このギヤツプG_rが小さい場合
には羽根車５，６と液封止部９，１０の接触騒音
の原因となり、更には羽根車５，６のスラツクが
発生してしまう。また、ギヤツプG_rが大きいと
性能の低下となる。そこで、通常はラウンドギヤ
ツプG_rを大きくし、それによる性能低下はポン
プ回転数を上げることで対処している。しかし、
ポンプ回転数の増大は、電動機の軸受、整流子、
ブラシの耐久性および騒音上の問題を招来してし
まう欠点がある。

また、ラウンドギヤツプG_rを大きくすること
に伴なう性能低下をカバーするためにサイドギヤ
ツプG_sを更に小さくすることが必要となるが、
面精度を上げるための機械加工をしなければなら
ず、膨潤による寸法変化があるため、樹脂材料は
使用不可能となる。一般には、コスト低減のため
樹脂材料を使用するため、当該ギヤツプG_sも大
きめにし、ポンプを高回転で使用するので上記欠
点は解消できない。これらギヤツプG_r，G_sを小
さくできない原因となつている外装ケース１に対
して内面加工を施すことも考えられるが、工数の
増大化によりコスト高になつてしまうので採用で
きない。

更に、羽根車５，６はシヤフト７にＤカツト部
８にて連結されるが、このＤカツト部８とデリバ
リープレート３の貫通孔との間に隙間１１が形成
されている。したがつて、上記サイドギヤツプ
G_sの増大化により、上段羽根車６の有る高圧力
部から隙間１１を生じて下段羽根車５の有る低圧
力部に圧力漏洩を生じ、性能の低下を助長してい
る。

このように、従来の燃料ポンプでは、各ギヤツ
プG_s，G_rを小さくできず、耐久性や騒音の問題
を生じ、性能を著しく低下させてしまう欠点を有
していた。

特に実公昭46−29374号公報や特開昭54−29106
号公報等で知られるように位置決めの為に使用さ
れる面の間に液封手段を介在させるとこの液封手
段が変形して位置決めの為の面の間に挟み込まれ
位置決めが正確に行えないという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点に着目し、簡単な
構造により上記のギヤツプを小さくでき、耐久
性、騒音に対して良好で高い燃料圧力を得ること
のできる燃料タンク内蔵型燃料ポンプを提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明によれば、、
ケーシング、デリバリープレート及び羽根車をポ
ンプ駆動用モータを取り囲む外装ケース内に順次
積層して構成する燃料タンク内蔵型燃料ポンプに
おいて、上記各ケーシングの外周縁に環状突起を
互いに対向させて形成し、その内周面及び内周両
端縁にデリバリープレートの外周面及び外周両端
縁をそれぞれ面接触させ、もつて一対のケーシン
グとデリバリープレートとを位置決めした状態で
互いに嵌合支持すると共に、一対のケーシングの
一方の外周には凹部を設けて駆動用モータのヨー
クに嵌合支持するようにして積層構成し、かつ、
一対のケーシングの他方の外周を駆動用モータの
外装ケース内に嵌合支持し、さらに、一対のケー
シングの一方の外周と駆動用モータのヨークとの
間、及び一対のケーシングの他方の外周と外装ケ
ースとの間に液封手段を形成し、さらにまた、ケ
ーシング、デリバリープレート及び羽根車の相互
の対向面間にラビリンスシールを形成したことを
特徴とする。

上記の様な構成により、一対のケーシング、デ
リバリープレート及び羽根車を順次積み重ねてポ
ンプを形成する場合、上記ケーシング外周縁の突
起部とデリバリープレートとの嵌合部によりポン
プの円周方向の組立精度、すなわち同心度を確保
でき、従来技術に比べギヤツプを正確に保持でき
る。特に、位置決めの為の面となるケーシングと
デリバリープレートとを嵌合部間に液封手段がな
いので、従来のようにこの液封手段が両者の嵌合
面間に噛み込んで位置決めが狂うという問題がな
いのでより一層正確なギヤツプの保持が可能にな
る。また、ケーシング、デリバリープレート及び
羽根車の相互の対向面間に形成したラビリンスシ
ールが高圧力部から低圧力部への圧力漏洩を防止
するので性能の低下がない。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の係る燃料タンク内蔵型燃料ポン
プの実施例を図面を参照して詳細に説明する。

第３図は本実施例に係る燃料ポンプの部分破断
正面図である。このポンプは外装ケース２０内の
上部にモータ部を、下部にポンプ室を設けてい
る。モータ部はケース２０内壁側のモータのヨー
ク２００の内周面に永久磁石２０を取付け、中心
部にアマチユア２２を配置して下方にシヤフト２
３を並設しており、ケース２０の上端面に設けた
ターミナル２４への電圧印加によつて駆動され
る。前記ポンプ室はケース２０内に積層状態で収
容取付けられる第１、第２ケーシング２５，２６
とその間に挾持されるデリバリープレート２７を
有し、それらの間に羽根車２８，２９を介装して
いる。羽根車２８，２９は前記シヤフト２３に浮
動的に連結されている。したがつて、ターミナル
２４への電圧印加によりシヤフト２３とともに羽
根車２８，２９が回転され、羽根車２８，２９の
ポンプ作用により、燃料がケース２０の下部外周
に設けたストレーナ３０を経て、圧段ケーシング
２５に形成した吸込孔３１よりポンプ室に流入す
る。ポンプ室に流入した燃料は、まず下段の低圧
側羽根車２８の回転により、遠心力および燃料摩
擦力によりエネルギが蓄積されて燃料通路を通
り、上段の高圧ポンプ室に導かれ、更に羽根車２
９によつて燃料通路を経てモータ内を通つて吐出
管３２から配管中に圧送される。

この燃料ポンプのポンプ室構成を第４〜９図に
より詳細に説明する。低圧ポンプ室を構成する第
１のケーシング２５と、高圧ポンプ室を構成する
第２のケーシング２６とは、デリバリープレート
２７を挟んで対向しているが、それらの外周縁に
は互いに対向する方向に向けられた環状突起３
３，３４が形成されている。この環状突起３３，
３４の外周面は外装ケース２０の内周面に対面さ
れ、一方突起内周面にてデリバリープレート２７
を内持支持させている。すなわち、環状突起３
３，３４の内周面はデリバリープレート２７の外
周揚に対する嵌合部３５，３６とされている。こ
の場合、デリバリープレート２７は外周面を真円
り近く製作され、この外周面を基準として嵌合部
３５，３６により第１、２ケーシング２５，２６
を組付ける。

さらに、第２ケーシング２６の上端部には凹部
２１０が設けられ、この凹部２１０は上記モータ
のヨーク２００と当接嵌合するようになつてい
る。このため、上記ポンプの各構成要素を積層形
成する場合、上記の様に、環状突起３３，３４に
よりケーシング２５，２６及びデリバリープレー
ト２７が同心的に配置されるとともに、この積層
構成されたポンプの上記モータ部、特にそのシヤ
フト２３に対する同心性も十分に確保されること
となる。

ここで、第１、第２ケーシング２５，２６には
第５、６図および第９図に示されるように、、燃
料の円周方向流路３７，３８が一部途切れて形成
され、流路端にて吸入孔３１、デリバリープレー
ト２７の燃料通路３９、吐出管３２に通じる燃料
通路４０に連通している。この流路３７，３８の
途切れ部分には羽根車２８，２９の外周面に対面
する段状の液封止部４１，４２が形成される。こ
の液封止部４１，４２は前記嵌合部３５，３６と
同心にて製作する。これにより、デリバリープレ
ート２７の外周面を基準に嵌合部３５，３６で組
立てられたポンプ室の液封止部４１，４２は、ラ
ジアル方向の誤差を非常に少なくすることができ
る。

また、シヤフト２３は第２ケーシング２６の嵌
合部３６と同心で回転するように設定される。こ
の結果、ラウンドギヤツプG_rを変動少なく非常
に小さくすることができる。

一方、各羽根車２８，２９の回転面には第４図
の如くラビリンスシール部を形成している。これ
は、羽根車２８，２９の回転両面部にラビリンス
凹部４３を形成し、これに対面する第１、第２ケ
ーシング２５，２６およびデリバリープレート２
７の両面には前記ラビリンス凹部４３に嵌め込ま
れるラビリンス突部４４を形成したものである。
このため、デリバリープレート２７のシヤフト２
３の貫通孔とＤカツト部４５とで生じる隙間４６
が存在しても、上段の高圧ポンプ室からの圧力漏
洩がラビリンスシール部で阻止される。このシー
ルは高圧ポンプ室内圧力が漏洩しなければよいの
で、上段の羽根車２９に対してのみ形成してもよ
い。このようなことから、ポンプ室各部品を樹脂
成形品とし、サイドギヤツプG_sを大きくとつて
もラビリンスシール部で圧力漏洩が防止されるの
で、何ら支障なく樹脂材料を用いることができ
る。

なお、外装ケース２０はポンプ室部品の固定す
るのみであり、組付基準としないので、機械加工
の必要はない。

このように構成された燃料ポンプによれば、ラ
ウンドギヤツプは、デリバリープレート２７の外
周面を基準として組付けるので、誤差が極めて少
なくして小さいギヤツプ構造とすることができ
る。そして樹脂成形品を用いるために生じるサイ
ドギヤツプG_sもラビリンスシール構造とするた
め圧力損失も生じない。このため、回転数を上げ
なくても充分性能向上を図れ、騒音や耐久性の問
題もなくなる。

また、液封シールはヨーク２００とケーシング
２６の外周との間、及び外装ケース２０とケーシ
ング２５の外周との間に設けたシールリング２０
１，２０２で行うため液封シールが位置決めの精
度を阻害することがない。

第１０〜１１図には従来品の騒音特性図（第１
０図）と本実施例に係るポンプの騒音特性図（第
１１図）を示す。両面を比較して明らかなよう
に、本実施例ではオーバオールで5dB(A)の効果が
得られ、また、従来品の如く周波数20kHzの略全
帯域でピークがみられず、5kHz以上でピークは
ない。これはデリバリープレート２７の外周面を
基準とするので、ラウンドギヤツプG_rの誤差が
小さくなり、羽根車２８，２９と液封止部４１と
の接触音が防止できたことによる。

更に、第１２図に流量一回転数、圧力特性図を
従来品（曲線F₁，F₂）と比較して本実施例に係
ポンプについて示したものである（曲線G₁，
C₂）。本実施例によれば、回転数が従来より38％
低いが、締切圧力が約30％上昇する。

また、従来品は燃料システムにおいて約0.7
Kg／cm²、本実施例では約1.0Kg／cm²に設定でき、
それらのポンプ効率は従来品が5.54％、本実施例
では7.72％得られた。これは各ギヤツプG_r，G_sを
小さく管理でき、ラビリンスシール部により高圧
部からの燃料漏洩が非常に少なくなつたことによ
るものである。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、高い燃料圧力を
得ながら、積層構造による加工工数の低減、材料
コストの低減、および回転数の低減が可能とな
り、騒音、耐久性にすぐれた燃料タンク内蔵型燃
料ポンプが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の燃料ポンプ要部断面図、第２
図は第１図の−線断面図、第３図は本実施例
に係る燃料ポンプの部分断面正面図、第４図は同
要部断面図、第５図は第４図の−線断面図、
第６図は第５図の−線断面図、第７図は第４
図の−線断面図、第８図は同−線断面
図、第９図は同−線断面図、第１０図は従来
品の騒音特性図、第１１図は本実施例の騒音特性
図、第１２図は流量−回転数、圧力特性図であ
る。２０……外装ケース、２３……シヤフト、２
５，２６……ケーシング、２７……デリバリープ
レート、２８，２９……羽根車、３３，３４……
環状突起、４１，４２……液封止部、４３……ラ
ビリンス凹部、４４……ラビリンス突部。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポンプ駆動用モータと、上記モータを取り囲
む外装ケースと、デリバリープレートと、上記デ
リバリープレートを挟持する一対のケーシング
と、上記各ケーシングとデリバリープレート間に
設けられた羽根車を有し、上記ケーシング、デリ
バリープレート及び羽根車を上記外装ケース内に
順次積層して低圧及び高圧のポンプ室を形成して
なる燃料タンク内に沈設される燃料ポンプにおい
て、上記各ケーシングの外周縁に環状突起を互い
に対向させて形成し、その内周面及び内周両端縁
に前記デリバリープレートの外周面及び外周両端
縁をそれぞれ面接触させ、もつて前記一対のケー
シングとデリバリープレートとを位置決めした状
態で互いに嵌合支持すると共に、上記一対のケー
シングの一方の外周には凹部を設けて上記駆動用
モータのヨークに嵌合支持するようにして積層構
成し、かつ、上記一対のケーシングの他方の外周
を前記駆動用モータの外装ケース内に嵌合支持
し、さらに、前記一対のケーシングの一方の外周
と前記駆動用モータのヨークとの間、及び前記一
対のケーシングの他方の外周と前記外装ケースと
の間に液封手段を形成し、さらにまた、上記ケー
シング、デリバリープレート及び羽根車の相互の
対向面間にラビリンスシールを形成したことを特
徴とする燃料タンク内蔵型燃料ポンプ。