专利名称：带有耐酸薄膜轴承的燃料泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从燃料罐泵送燃料的燃料泵。
背景技术：
迄今已知的燃料泵具有一个被电动马达驱动的叶轮，例如，叶轮泵送燃料罐中的燃料并供给到内燃机。当这种燃料泵用来泵送包含一定量硫磺成分且未充分精炼的燃料时，用于支撑电动马达转子轴的轴承会被硫化和腐蚀。因此，这就要求提供一种具有抗硫化特性能防止腐蚀的轴承。此外，燃料中可能含有有机酸，因此也要求这种轴承具有耐酸性。
发明内容
本发明提供了一种耐用的燃料泵，即使是用于泵送含硫和/或有机酸成份未充分精炼的燃料。本发明的一个目的是提供这样一种燃料泵，所述燃料泵具有耐酸性的轴承。本发明的另一个目的是提供的燃料泵所带有的轴承同时具有耐酸性和抗硫化性。
上述燃料泵包括一个电动马达和一个由电动马达驱动的叶轮，均设置于外壳内。电动马达的转子由一对设置于转子两个轴端的轴承可转动地支撑在外壳内。燃料泵浸没在燃料罐的燃料中，当叶轮被电动马达驱动旋转时，燃料被吸入燃料泵并通过形成在燃料泵中的燃料通道供给到内燃机。
每个轴承均由圆柱形轴承体及覆盖在轴承体表面的保护膜组成，保护膜是通过涂上耐酸性物质形成的。由于保护膜可防止轴承被燃料中的酸性物质腐蚀，因此提高了燃料泵的耐用性。
优选的方式是制成保护膜的材料具有较好的耐酸性和抗硫化性，这样，即使燃料泵被用于含硫或酸性成份的未充分精炼的燃料情况下，轴承也不会被燃料腐蚀。更佳的方式是轴承由抗硫化性的材料制成，这样即使保护膜被磨损去除，轴承也能防止被腐蚀。
如果圆柱形轴承体暴露在燃料中的部分的表面涂有保护膜，轴承可得到充分的保护，以防止腐蚀。然而，优选在轴承体全部表面覆盖保护膜以简化涂保护膜的处理程序。最好将保护膜的厚度设置为1μm到50μm。
依据本发明，即使在使用含硫和/或酸性成份燃料的情况下，燃料泵的良好耐用性仍可得到保证。从下述参照附图对优选实施例的描述，可更好地理解本发明的其它目的和特征。
图1A是本发明燃料泵的轴承的剖视图；图1B是图1A中轴承局部的放大图(图1A中的IB所示)；图2是本发明燃料泵的剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的最佳实施方式进行描述。
如图2所示的燃料泵10用于内燃机电子控制燃料喷射系统。燃料泵10浸没在车辆的燃料罐中，其泵送并供应燃料到燃料喷射系统。
燃料泵10由泵组件20和电动马达50组成，均设置在圆柱形外壳11中。电动马达50是一个直流马达，具有一个位于外壳11内的环形永久磁铁和一个可转动地设置在永久磁铁内的转子52。电流通过电刷(图中未示出)供应到电动马达50。
泵组件20由泵壳21、泵盖22及叶轮23组成。泵壳21和泵盖22之间形成燃料通道61，叶轮23可转动地设置在燃料通道61中。叶轮23是盘形，具有数个交错形成在盘形叶轮外表面上的叶片和沟槽。例如，泵壳21和泵盖22用压铸法由铝制成。
泵壳21被紧密连接在圆柱形外壳11的一端，用于支撑转子轴55的轴承30固定在泵壳21的中央。泵盖22和泵壳21紧邻以在泵壳21和泵盖22之间形成燃料通道61。泵盖22也被牢固地连接在圆柱形外壳11的这一端。转子轴55的一端被轴承30可转动地支撑，转子轴55的另一端被另一轴承40可转动地支撑。
轴承30、40的形状如图1A和1B所示。轴承30(40)由圆柱形轴承体32(42)和覆盖在轴承体32(42)全部表面的保护膜34(44)组成。由于轴承30、40结构类似，下面仅以轴承30作为代表描述。轴承体32通过烧结铜-镍-锌合金粉末形成圆柱形。保护膜34由聚四氟乙烯(即PTFE)制成。其可通过喷涂在轴承体32的表面形成。保护膜34的厚度范围设定在1μm到50μm。由铜-镍-锌合金形成的轴承体32具有高的抗硫化性，由聚四氟乙烯形成的保护膜34在耐酸性和抗硫化性方面均具有优越性能。
如图2所示，转子52包括一个缠绕在磁芯5 2A的电枢线圈和一个供应电流到电枢线圈的盘形的整流器54。一个端子68设置在连接器67上。电流通过端子68，电刷(图中未示出)和整流器54从外部电源供应到转子52的电枢线圈。
燃料泵10的操作可参照图2简单描述如下。当电动马达50通电时，叶轮23在燃料通道61中转动。燃料罐中的燃料从进口60吸入到燃料通道61。燃料在燃料通道61中受到压力作用，通过形成在泵壳21上的开口(图中未示出)输送到电动马达50的燃料室51中。燃料室51中的燃料通过转子52外围和设置在外壳11内部周边的圆形永久磁铁之间的空气间隙被进一步送入出口65。燃料从出口65供应到内燃机，单向阀66设置在出口65的通道中以阻止燃料回流。
如上所述，轴承30(40)的整个表面覆盖有较强耐酸性和抗硫化性的保护膜34。所以，即使燃料泵10用于含硫和/或有机酸成份的未充分精炼的燃料时，轴承可防止被腐蚀。由于保护膜34由PTFE制成降低了轴子轴55和轴承30、40的转动阻力，转子在轴承的支撑下平滑地转动，燃料泵10的效率得到提高。又由于PTFE具有较强的抗腐蚀性，延长了轴承的寿命。轴承体32由铜-镍-锌合金制成，其具有超强抗硫化性，因此即使保护膜34被磨损掉或因其它原因剥离，轴承30也不会被硫成份腐蚀。
由于保护膜34形成厚度至少为1μm，轴承的耐酸性和抗硫化性都可得到保证。另一方面，保护膜34的厚度被控制在不超过50μm，因此，转子轴55和轴承30之间适当的间隙也可得到保证，保护膜34不会对转子52的平滑转动产生相反的作用。
保护膜34可通过在轴承体32表面镀金、镍、锡而形成，以代替PTFE，也可选择镀镍和PTFE的混合物形成。铜-镍-锌合金可被类似的材料如铜基镍合金或铜基锌合金，或铜基镍锌合金代替。此外，在一些特定的应用中，铜-镍-锌合金可被其它不具有抗硫化性的材料代替。当不要求具有抗硫化性时，用来形成保护膜34的PTFE材料也可被其它只具有耐酸性的材料取代。
虽然前述实施例中的轴承体32的全部表面被涂覆有保护膜34，但也可以只涂覆露在燃料中的部分。如图2所示的轴承结构，至少在轴承30的轴向两端和内表面必须涂覆有保护膜34。由于轴承体32的外表面插入泵壳21的中央而不露在燃料中，所以不必在轴承体32的外表面涂覆保护膜34。然而，如果在轴承体32的全部表面涂覆保护膜34，则形成保护膜的处理过程得以简单化。
尽管参照前面的实施例对本发明作了描述，但很显然本领域技术人员对其所作的形式或细节的改进均应落入本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种泵送燃料罐中燃料的燃料泵，包括外壳；设置于外壳中带有转子的电动马达；和可转动地支撑位于外壳中的转子的轴承，其特征在于，所述轴承包括轴承体和至少覆盖露在燃料中部分的保护膜；和保护膜具有耐酸性。
2.如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于，所述保护膜还具有抗硫化性。
3.如权利要求1或2所述的燃料泵，其特征在于，轴承体为圆柱形；和至少在圆柱形轴承体的内表面和两个轴端覆盖有保护膜。
4.如权利要求1或2所述的燃料泵，其特征在于，轴承体的全部表面覆盖有保护膜。
5.如权利要求1一4任一所述的燃料泵，其特征在于，轴承体由具有抗硫化性的材料制成。
6.如权利要求1-5任一所述的燃料泵，其特征在于，保护膜的厚度范围为1μm到50μm.
7.一种泵送燃料罐中燃料的燃料泵，包括外壳；设置于外壳中带有转子的电动马达；和可转动地支撑位于外壳中的转子的一对轴承，其特征在于，每个轴承包括圆柱形轴承体和覆盖圆柱形轴承体全部表面的保护膜；圆柱形轴承体由具有抗硫化性的材料制成；保护膜由具有耐酸性和抗硫化性的材料制成。
8.如权利要求7所述的燃料泵，其特征在于，圆柱形轴承体由铜-镍-锌合金制成。
9.如权利要求7所述的燃料泵，其特征在于，保护膜由聚四氟乙烯制成。
全文摘要
一种浸没在机动车燃料罐的燃料中的燃料泵，具有由电动马达驱动的叶轮。当叶轮转动时，燃料被吸入燃料泵并通过燃料泵供应到发动机。电动马达的转子被一对置于转子轴两端的轴承可转动地支撑。每个轴承具有圆柱形的轴承体和覆盖在轴承体表面的保护膜。保护膜由耐酸性材料制成以防止轴承体被腐蚀。除耐酸性外，如果保护膜还具有抗硫化性，其保护效果更佳。
文档编号F04D5/00GK1483931SQ03154019
公开日2004年3月24日 申请日期2003年8月14日 优先权日2002年8月30日
发明者武井大明, 间真司 申请人:株式会社电装