JPH07310692A

JPH07310692A - 電動燃料ポンプ

Info

Publication number: JPH07310692A
Application number: JP12201694A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Takami; 美宏高見; Shigeru Yoshida; 茂吉田
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1994-05-12
Filing date: 1994-05-12
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電動燃料ポンプにおいて、自動
車の振動によるアーマチュアの上下動及び振れの発生を
抑制し、アーマチュアのシャフトとスラスト軸受、ラジ
アルベアリングとの接触による生ずる騒音、摩耗を防止
することを課題とする。【構成】本発明は、ハウジング１の内部にモータ部２
が配設され、モータ部２の上下に吐出部４及びポンプ部
３がそれぞれ配設され、モータ部２のアーマチュア11の
シャフトが23が吐出部４の軸受とポンプ部３の軸受とに
よって軸支された電動燃料ポンプにおいて、前記２つの
軸受によってシャフトにスラスト方向の力を加えて挟持
し、シャフト23の上下動を防止したことを構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の燃料タンク
内に配置するインタンク式の電動燃料ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のインタンク式の電動燃料ポ
ンプを示し、この電動燃料ポンプは不図示の燃料タンク
内に略縦向きに取り付けられる。円筒状をした金属製の
ハウジング１には、その内部にモータ部２が配設され、
モータ部２の下部にポンプ部３、モータ部２の上部に吐
出部４がそれぞれ配設される。ハウジング１の内周面に
は、アーマチュア11の外周面に対して所定の間隔を隔て
て、マグネット10が固定されており、アーマチュア11と
マグネット10によってモータ部２の主な部分が構成され
る。ハウジング１にはその下側の開口から金属製のポン
プボディ13及びポンプカバー14が順次挿入され、ハウジ
ング１の下端をかしめて固定される。吐出部４の合成樹
脂製アッパボディ16が、ハウジング１の上側の開口から
挿入され、ハウジング１の上端をかしめて固定される。

【０００３】ポンプ部３では、ポンプボディ13とポンプ
カバー14との間にポンプ室18が形成され、ポンプ室18に
はインペラ19が配設される。ポンプボディ13の中央孔に
は環状の下部ラジアルベアリング20が嵌合されて固定さ
れ、アーマチュア11のシャフト23の下端部の外周面は下
部ラジアルベアリング20により半径方向から回転自在に
軸支される。ポンプカバー14の内面に形成された截頭円
錐形の盲穴には、スラスト軸受（スラスト玉軸受）22が
圧入されて固定され、スラスト軸受22の上面は球面状に
形成されている。シャフト23の下端面は平面状に形成さ
れており、スラスト軸受22は常に球面の先端だけでシャ
フト23の下端面を軸支し、従ってシャフト23の下端面に
は軸方向と直角方向（ラジアル方向）の力は作用しな
い。インペラ19の中央孔にシャフト23の下端部が嵌合さ
れ連結されて、シャフト23の回転がインペラ19に伝動さ
れる。ポンプカバー14に吸込口24が形成され、またポン
プボディ13に流通口25が形成され、モータ部２の駆動に
よってインペラ19が回転されると、燃料タンク内の燃料
は吸込口24を通ってポンプ室18に吸い込まれ、ポンプ室
18から流通口25へ圧送される。

【０００４】アッパボディ16の中央部には上下方向に貫
通する中央穴27が形成され、中央穴27の下端部は大径の
円筒状部分で、上端部には小径の滞留防止用穴28が形成
され、円筒状部分と滞留防止用穴28との間の部分は円錐
状となっている。円筒状部分の下端部に環状切欠が形成
され、環状切欠に上部ラジアルベアリング29が嵌合され
固定されて、アーマチュア11のシャフト23の上端の外周
面は上部ラジアルベアリング29により半径方向から回転
自在に軸支される。アーマチュア11の上部にコンミュテ
ータ30が配設され、アッパボディ16のブラシ保持穴にス
プリング32及びブラシ31が挿入され、ブラシ31はスプリ
ング32の弾発力によってコンミュテータ30に軸方向から
押し付けられている。アッパボディ16の上端にはターミ
ナル33が固定され、ターミナル33の下端にはブラシ31に
通電するためのピッグテール34が、チョークコイルを介
して接続されている。アッパボディ16の上端には吐出口
35がアッパボディ16と一体に形成され、吐出口35はチェ
ック弁36、アーマチュア11とマグネット10との間隙を介
して流通口25の出口に連通される。チェック弁36は、ス
プリング37により弁座に押圧され、燃料の逆流を防止す
る。流通口25から圧送された燃料は、アーマチュア11と
マグネット10との間隙、チェック弁36を通って吐出口35
から吐出される。上部ラジアルベアリング29とシャフト
23との隙間を通る燃料は、滞留防止用穴28を通って燃料
タンクへ戻される。なお、従来のインタンク式の電動燃
料ポンプと同様の燃料ポンプが特開昭６３−２７７８８
９号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】自動車等の燃料タンク
内に配置する従来のインタンク式の電動燃料ポンプにお
いては、自動車の振動により、電動燃料ポンプのアーマ
チュア11が上下動したり、振れたりする。アーマチュア
11の上下動の発生により、シャフト23が上下動してシャ
フト23の下端面がスラスト軸受22の球面に当たり、当た
り音が発生すると共にスラスト軸受22の球面の摩耗を促
進する。アーマチュア11の振れの発生により、シャフト
23がラジアルベアリング20，29と干渉し、干渉による音
を発生する。また、自動車の振動によりアーマチュア11
が共振した場合には、ブラシ31がチャタリングを生じ、
ブラシ31とコンミュテータ30との間の火花が増加、火花
の増加によりブラシ31及びコンミュテータ30の摩耗が促
進される。こうした摩耗の発生により、シャフト23、ス
ラスト軸受22、ラジアルベアリング20，29等の寿命が低
下する。本発明は、電動燃料ポンプにおいて、自動車の
振動によるアーマチュアの上下動及び振れの発生を抑制
し、アーマチュアのシャフトとスラスト軸受、ラジアル
ベアリングとの接触による生ずる騒音、摩耗を防止する
ことを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動燃料ポン
プにおいて、ハウジング(1) の内部にモータ部(2) が配
設され、モータ部(2) の上下に吐出部(4) 及びポンプ部
(3) がそれぞれ配設され、モータ部(2) のアーマチュア
(11)のシャフト(23)が吐出部(4) の軸受とポンプ部(3)
の軸受とによって軸支され、前記２つの軸受によってシ
ャフト(23)にスラスト方向の力を加えて挟持し、シャフ
ト(23)の上下動を防止したことを構成とする。前記吐出
部(4) の軸受をピボット軸受となし、ポンプ部(3) の軸
受をスラスト軸受（スラスト玉軸受を含む軸受）又は縦
穴軸受（スラスト方向及びラジアル方向の力を受ける軸
受）となすことができる。前記ピボット軸受について、
シャフト(23)の上端に円錐状凹部(44)（受け部であ
り、球面状等の形状の凹部を含む。）が形成され、吐出
部(4) のアッパボディ(16)の中央穴に調整ねじが(46)螺
合され、調整ねじ(46)のピボット部(48)の先端を前記円
錐状凹部(44)に当接させたり、シャフト(23)の上端に
円錐状凹部(44)が形成され、吐出部(4) のアッパボディ
(16)の中央穴内に鋼球(58)、ニードル(62,65) 又はそれ
と同等のものが配設され、スプリング(59,63,66)によっ
て鋼球(58)、ニードル(62,65) 又はそれと同等のものが
前記円錐状凹部(44)に所望の力で押し付けられるように
なすことができる。前記縦穴軸受について、ポンプ部
(3) のポンプカバー(14)の内面の盲穴(51)に縦穴軸受(5
2)が配設され、縦穴軸受(52)の管状部材の内径上端にア
ール部(53)又はテーパ面が形成され、シャフト(23)の下
端にはテーパ面(54)が形成され、シャフト(23)のテーパ
面(54)が縦穴軸受(52)の管状部材の内径上端によって受
けられ、シャフト(23)の下端が横方向へ振れることが防
止されるようになすことができる。

【０００７】

【作用】電動燃料ポンプにおいて、モータ部(2) のアー
マチュア(11)のシャフト(23)が吐出部(4) の軸受とポン
プ部(3) の軸受とによって軸支され、アーマチュア(11)
及びシャフト(23)が回転する。シャフト(23)に作用する
スラストを前記２つの軸受によって受け、例えば吐出部
(4) の軸受をピボット軸受となし、ポンプ部(3)の軸受
をスラスト軸受となすと、シャフト(23)が回転時にシャ
フト(23)の上下動が防止される。そして、前記吐出部
(4) の軸受をピボット軸受となし、ポンプ部(3) の軸受
を縦穴軸受となすと、シャフト(23)の上下動が防止され
るだけでなく、シャフト(23)の上端及び下端が横方向へ
振れることを防止することができる。前記ピボット軸受
について、吐出部(4) のアッパボディ(16)の中央穴に調
整ねじが(46)螺合され、調整ねじ(46)のピボット部(48)
の先端を前記円錐状凹部(44)に当接させる場合には、調
整ねじ(46)を回転させて、シャフト(23)の上下動を防止
するが、回転抵抗が大とならない許容範囲内に維持す
る。吐出部(4) のアッパボディ(16)の中央穴内に鋼球(5
8)又はニードル(62,65) 等を配設し、スプリング(59,6
3,66)によって鋼球(58)又はニードル(62,65) 等を前記
円錐状凹部(44)に押し付ける場合には、シャフト(23)の
上下動を防止するが、回転抵抗が大とならない許容範囲
内に維持するようにスプリング(59,63,66)を選択する。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の電動燃料ポンプの第１実施
例を示す。図１の第１実施例の説明において、図６の従
来例と同一の構成については従来例と同一の符号を付
し、その説明は原則として省略する。第１実施例におい
ては、ポンプ部３の構成は図６の従来例と同一であり、
シャフト23の平面状の下端面はスラスト軸受22の球面で
軸支されているが、吐出部４における軸受構造は従来例
と異なる。アッパボディ16の中央部には上下方向に貫通
する中央穴27が形成され、中央穴27には大径の円筒状内
壁40が形成され、円筒状内壁40は中央穴27の下端部から
中央部に及んでいる。中央穴27の上方部には中径の雌ね
じ部41が形成され、中央穴27の上端には大径の環状部42
が形成される。円筒状内壁40の下端部に環状切欠部43が
形成され、環状切欠部43に上部ラジアルベアリング29が
嵌合され固定されて、アーマチュア11のシャフト23の上
端部の外周面は上部ラジアルベアリング29により半径方
向から回転自在に軸支される。

【０００９】環状部42に弛み止めのＯリング47が装着さ
れ、次いで調整ねじ46が環状部42を通して雌ねじ部41に
螺合される。調整ねじ46は、先端にピボット部48が形成
され、後端に頭部49があり、中間部に雄ねじ部が形成さ
れている。ピボット部48は先端部が円錐形で、その端部
はそれぞれの荷重に耐える大きさの曲率半径を有する球
状をなしている。シャフト23の上端面には円錐状凹部44
（受け部）が形成されており、調整ねじ46が雌ねじ部41
にねじ込まれて、円錐状凹部44の中心部に調整ねじ46の
ピボット部48の先端が当接される。この場合の当接は、
シャフト23の上端が中心に位置し、スラスト軸受22とピ
ボット部48とによってシャフト23が上下方向（スラスト
方向）からの力を加えられて挟持され、シャフト23の上
下動が防止されるが、挟持する力が、ピボット部48の先
端と円錐状凹部44との間の回転抵抗が大とならない許容
範囲内にあることが必要である。こうした当接状態にな
るように、調整ねじ46を回転させて調整され、Ｏリング
42の弾力が調整ねじ46の頭部49に作用して、調整ねじ46
の弛みが防止される。調整ねじ46のピボット部48とシャ
フト23の円錐状凹部44とによりピボット軸受が構成さ
れ、ここでは、シャフト23の上端面に円錐状凹部44を形
成し、調整ねじ46の先端をピボット部48としたが、シャ
フト23の上端面をピボット部48となし、調整ねじ46の先
端に円錐状凹部44を形成することもできる。第１実施例
の上記構成により、アーマチュア11の上下動が防止さ
れ、シャフト23の下端面がスラスト軸受22の球面に常に
一定の荷重で接触しつつ、回転することができる。アー
マチュア11の上下動が防止されるので、シャフト23の下
端がスラスト軸受22に叩かれて発生する異音を防止で
き、またシャフト23とスラスト軸受22との接触部分の摩
耗が減少する。また、円錐状凹部44の中心部に調整ねじ
46のピボット部48の先端が当接されので、シャフト23の
上端が中心に位置し、シャフト23の上端の振れ発生が低
減し、シャフト23の上端と上部ラジアルベアリング29と
の干渉による音の発生を抑えることができる。

【００１０】図２は、本発明の電動燃料ポンプの第２実
施例を示す。図２の第２実施例の説明において、図１の
第１実施例と同一の構成については第１実施例と同一の
符号を付し、その説明は原則として省略する。第２実施
例においては、第１実施例の上部ラジアルベアリング29
及び下部ラジアルベアリング20を廃止し、シャフト23の
下端部を軸支する軸受を変更した。ポンプカバー14の内
面に形成された円筒状の盲穴51には、縦穴軸受52（スラ
スト方向の力とラジアル方向の力を受ける軸受）が圧入
されて固定されており、縦穴軸受52は管状部材の内径上
端のかどの部分に丸みをつけたアール部53が形成されて
いる。なお、アール部53に代えて、軸芯に対して傾斜し
たテーパ面としてもよい。シャフト23の下端には軸芯に
対して傾斜したテーパ面54が形成されており、シャフト
23のテーパ面54が縦穴軸受52のアール部53に接触し、回
転自在に軸支されている。シャフト23のテーパ面54が縦
穴軸受52によって軸支されるので、シャフト23の下端は
横方向へ振れることが防止される。第２実施例において
は、シャフト23の上端が第１実施例と同様にピボット軸
受で軸支され、またシャフト23の下端のテーパ面54が縦
穴軸受52によって軸支されるので、シャフト23の上端及
び下端の横振れが防止でき、従ってアーマチュア11の横
振れが防止できる。このように、アーマチュア11の横振
れが防止されるので、第１実施例の上部ラジアルベアリ
ング29及び下部ラジアルベアリング20を廃止することが
でき、２個のラジアルベアリングの廃止により構造が簡
単になり、耐久性及び信頼性が向上する。なお、第２実
施例では、アッパボディ16の円筒状内壁40の下端に環状
切欠部は存在せず、ポンプボディ13の中央孔は第１実施
例よりも小径である。

【００１１】図３は、本発明の電動燃料ポンプの第３実
施例の要部を示す。図３の第３実施例の説明において、
図２の第２実施例と同一の構成については第２実施例と
同一の符号を付し、その説明は原則として省略する。第
３実施例においては、第２実施例のシャフト23の上端の
円錐状凹部44にニードルを当接し、ニードルに一定の力
を作用させようとするものであり、第３実施例のポンプ
部３の構成は第２実施例のポンプ部３と同一である。ア
ッパボディ16の中央部には上下方向に貫通する中央穴27
が形成され、中央穴27には大径の円筒状内壁40と上部円
筒状内壁55が形成される。円筒状内壁40は中央穴27の下
端部に開口され、上部円筒状内壁55は中央穴27の上端部
に開口され、円筒状内壁40と上部円筒状内壁55との間に
は環状突起56が形成される。上部円筒状内壁55の上端部
には環状切欠が形成され、段付の金属製又はプラスチッ
ク製のプラグ57が上部円筒状内壁55の上端部に圧入又は
溶着等により固定される。鍔付で断面が十字状のニード
ル62が上部円筒状内壁55内に配設され、ニードル62先端
のピボット部70が環状突起56内を挿通されてシャフト23
の円錐状凹部44に対向する。ニードル62の鍔64とプラグ
57との間にスプリング63が介装され、スプリング63の弾
発力によってニードル62先端のピボット部70がシャフト
23の円錐状凹部44に当接される。この場合の当接は、第
２実施例と同様に、シャフト23の上端が中心に位置し、
縦穴軸受52とピボット部70とによってシャフト23が上下
方向（スラスト方向）からのスプリング63の弾発力を加
えられて挟持され、シャフト23の上下動が防止される
が、挟持する力が、ピボット部48の先端と円錐状凹部44
との間の回転抵抗が大とならない許容範囲内にあること
が必要である。ニードル62の鍔64の外周面と上部円筒状
内壁55の内周面との間の間隔は、ニードル62が上部円筒
状内壁55内を摺動可能な最小限の隙間とする。第３実施
例においては、シャフト23の下端のテーパ面54が第２実
施例と同様に縦穴軸受52によって軸支され、またシャフ
ト23の上端がピボット軸受で軸支され、スプリング63で
押し付けられるので、アーマチュア11の横振れが防止で
きる。このように、アーマチュア11の横振れが防止され
るので、第１実施例の上部ラジアルベアリング29及び下
部ラジアルベアリング20を廃止することができ、２個の
ラジアルベアリングの廃止により耐久性及び信頼性が向
上する。

【００１２】図４は、本発明の電動燃料ポンプの第３実
施例の第１変形例の要部を示す。図４の第３実施例の第
１変形例の説明において、図３の第３実施例と同一の構
成については第３実施例と同一の符号を付し、その説明
は原則として省略する。第３実施例の第１変形例におい
ては、鍔付のニードル65を断面Ｕ字形のものとなし、ニ
ードル65には上部が開口する盲穴が形成される。プラグ
57とニードル65の盲穴の底部との間にスプリング66を装
着し、スプリング66の弾発力によってニードル65先端の
ピボット部67がシャフト23の円錐状凹部44に押し付けら
れる。

【００１３】図５は、本発明の電動燃料ポンプの第３実
施例の第２変形例の要部を示す。図５の第３実施例の第
２変形例の説明において、図３の第３実施例と同一の構
成については第３実施例と同一の符号を付し、その説明
は原則として省略する。第３実施例の第２変形例におい
ては、アッパボディ16の中央部には下端が開口する円筒
状盲孔60が形成され、円筒状盲孔60内に鋼球58が配設さ
れる。円筒状盲孔60内にシャフト23の上端部が挿入さ
れ、シャフト23の上端の円錐状凹部44の上に鋼球58を載
せ、鋼球58と円筒状盲孔60の上壁との間にスプリング59
を介装させる。スプリング59の弾発力によって鋼球58が
シャフト23の円錐状凹部44に押し付けられる。第３実施
例の第２変形例は、簡単な構造であるが、シャフト23の
上端部にスラスト方向の力を作用させ、しかもシャフト
23の上端部の振れを防止する。

【００１４】

【発明の効果】本発明では、電動燃料ポンプにおいて、
モータ部のアーマチュアのシャフトが吐出部の軸受とポ
ンプ部の軸受とによって軸支され、前記２つの軸受（吐
出部のピボット軸受、ポンプ部のスラスト軸受）によっ
てシャフトにスラスト方向の力を加えて挟持したので、
シャフト及びアーマチュアの上下動が防止される。吐出
部の軸受をピボット軸受となし、ポンプ部の軸受を縦穴
軸受となして、シャフトにスラスト方向から力を加えて
挟持した場合には、シャフト及びアーマチュアの上下動
が防止されるだけでなく、シャフト及びアーマチュアの
振れの発生が防止される。このようにして、本発明で
は、電動燃料ポンプにおいて、自動車の振動によるアー
マチュアの上下動及び振れの発生を抑制し、アーマチュ
アのシャフトとピボット軸受、スラスト軸受、縦穴軸受
との接触による生ずる騒音、摩耗を防止することができ
る。なお、吐出部のアッパボディの中央穴内に鋼球又は
ニードルが配設され、スプリングによって鋼球又はニー
ドルが円錐状凹部に所望の力で押し付けられる場合に
は、シャフトの上下動を防止するが、回転抵抗が大とな
らない許容範囲内に容易に維持することができる。ま
た、調整ねじのピボット部の先端を円錐状凹部に当接さ
せる場合には、調整ねじを回転させて、回転抵抗が大と
ならない許容範囲内に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動燃料ポンプの第１実施例の縦断面
図である。

【図２】本発明の電動燃料ポンプの第２実施例の縦断面
図である。

【図３】本発明の電動燃料ポンプの第３実施例の要部の
縦断面図である。

【図４】本発明の電動燃料ポンプの第３実施例の第１変
形例の要部の縦断面図である。

【図５】本発明の電動燃料ポンプの第３実施例の第２変
形例の要部の縦断面図である。

【図６】電動燃料ポンプの従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１ハウジング２モータ部３ポンプ部４吐出部 11 アーマチュア 16 アッパボディ 23 シャフト 44 円錐状凹部 46 調整ねじ 52 縦穴軸受 54 テーパ面 58 鋼球 59 スプリング 62 ニードル 63 スプリング 65 ニードルスプリング 66 スプリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングの内部にモータ部が配設さ
れ、モータ部の上下に吐出部及びポンプ部がそれぞれ配
設され、モータ部のアーマチュアのシャフトが吐出部の
軸受とポンプ部の軸受とによって軸支された電動燃料ポ
ンプにおいて、前記２つの軸受によってシャフトにスラ
スト方向の力を加えて挟持し、シャフトの上下動を防止
したことを特徴とする電動燃料ポンプ。
【請求項２】吐出部の軸受をピボット軸受となし、ポ
ンプ部の軸受をスラスト軸受となした請求項１記載の電
動燃料ポンプ。
【請求項３】吐出部の軸受をピボット軸受となし、ポ
ンプ部の軸受をスラスト方向及びラジアル方向の力を受
ける縦穴軸受となした請求項１記載の電動燃料ポンプ。
【請求項４】シャフトの上端に円錐状凹部が形成さ
れ、吐出部のアッパボディの中央穴に調整ねじが螺合さ
れ、調整ねじのピボット部の先端を前記円錐状凹部に当
接させた請求項２又は３記載の電動燃料ポンプ。
【請求項５】シャフトの上端に円錐状凹部が形成さ
れ、吐出部のアッパボディの中央穴内に鋼球又はニード
ルが配設され、スプリングによって鋼球又はニードルが
前記円錐状凹部に所望の力で押し付けられた請求項２又
は３記載の電動燃料ポンプ。
【請求項６】ポンプ部のポンプカバーの内面の盲穴に
縦穴軸受が配設され、縦穴軸受の管状部材の内径上端に
アール部又はテーパ面が形成され、シャフトの下端には
テーパ面が形成され、シャフトのテーパ面が縦穴軸受の
管状部材の内径上端によって受けられ、シャフトの下端
が横方向へ振れることが防止された請求項３記載の電動
燃料ポンプ。