专利名称：燃料泵的制作方法
技术领域：
本发明属于搭载于两轮摩托车等车辆上的燃料泵的技术领域。
技术背景一般地，在构成这种类型的车辆用的燃料供应装置的燃料泵中， 有将燃料泵设置在燃料箱的底边、在燃料泵浸渍在燃料中的状态下进 行驱动的箱内式的燃料泵。在这种情况下，燃料泵的结构为，将泵部 配置在筒状壳体的下方，将驱动泵部的马达部配置在壳体的上方，即 使燃料箱的燃料变少，也能够稳定地进行燃料的供应。采用电动机作为用于燃料泵的马达部，所述电动机将整流子设置 在马达轴上，将外部电源供应给与该整流子滑动接触的电刷，借此旋 转马达轴，在这样的马达部中，燃料排出部设置在马达部侧(专利文 献l)。另外，作为将这样的利用电刷式的马达部的燃料泵组装到箱内式 的燃料供应装置的结构，提出如下的方案，即，利用贯通燃料箱内外的配管，将从燃料泵排出的燃料引导到发动机侧(专利文献2)。专利文献l:特开平10- 47291专利文献2:特公表2003/044357 发明内容然而，在前述现有技术的燃料泵中，燃料排出部设置在马达部侧， 在将从燃料排出部排出的燃料引导到发动机侧的情况下，将连接到朝向上侧的燃料排出部上的配管引导到下方，引出到燃料箱的外部。因 此，通向发动机侧的配管变长，压力损失变大，为了得到规定的输出， 不仅存在着必须将燃料泵的输出大型化的问题，而且存在着不仅燃料 供应装置的结构复杂、而且会使燃料供应装置大型化的问题。因此，提出了不将燃料排出部形成在上侧的马达部处、而是形成 在下侧的泵部处，缩短通向发动机侧的配管的方案，但是，在这种情 况下，马达部内变成充满燃料的状态，燃料不流动，因此，进入马达 部侧的燃料不运动(停滞)，存在着和燃料一起进入的空气不会逸出 的问题。特别是，在利用电刷式电动机构成马达部的情况下，产生电 刷磨损粉，但是，由于该磨损粉和马达部内的燃料一起停滞，附着到 整流子上等，不仅有发生短路的危险性，而且，由于空气滞留在燃料 箱的上部，所以存在着配置在所述上部的整流子和电刷的滑动部处于 气体气氛下的危险性，这样，燃料泵的耐久性等会产生问题，这些是 本发明的将要解决的课题。本发明是鉴于如上所述的情况、以解决这些课题为目的而创造的， 方案l所述的发明，其特征在于，在利用内装在壳体下部的泵部和内 装在壳体上部以驱动泵部的马达部构成设置在燃料箱底边的燃料泵 时，在壳体的泵部侧，设置将燃料吸入泵部内的燃料吸入部、和将燃 料排出到泵部的外部的燃料排出部，同时，在壳体的马达部侧设置排 气机构。方案2所述的发明，在方案1中，排气机构形成在壳体的上端面。方案3所述的发明，在方案1或2任何一项中，排气机构是利用 压力调整装置构成的，所述压力调整机构，在变成规定的压力时，将 壳体的内外开放。方案4所述的发明，在方案1或2任何一项中，排气机构是由形 成在壳体上的贯通孔构成的。方案5所述的发明，在方案1至4任何一项中，经由燃料泵撑条 将燃料泵支承在燃料箱内，在该泵撑条上形成燃料供应部，所述燃料 供应部与燃料箱连通，位于比燃料箱底边更靠下方的位置，贮存燃料， 并将燃料供应给吸入部。方案6的发明，在方案1至5任何一项中，马达部由电刷式的电 动机构成。根据方案l、 3所述的发明，除使燃料泵的紧凑化之外，可以缩短 通向发动机侧的配管，而且，可以制成耐久性优异的燃料泵。
根据方案2所述的发明，可以高效率地排出马达部的空气。根据方案4所述的发明，可以简化结构，并且降低成本。根据方案5所述的发明，可以降低部件的数目，简化结构，另一 方面，能够稳定并且可靠地进行向燃料泵的燃料供应。根据方案6所述的发明，可以将电刷的磨损粉和燃料流一起从马 达部排出，制成耐久性优异的燃料泵。
图l是燃料泵的剖面正视图。图2是间隔板的透视图。图3是主要部分的放大剖视图。符号说明1燃料泵2燃料箱底边2b贯通孑L3辄5电枢53电枢轴6整流子7电刷8永磁体9下侧托架10泵托架10c 燃料吸入部10d 燃料排出部11 叶轮13 泵撑条单元 13c撑条片13f 燃料供应部13g燃料引导通路14 间隔板15 燃料滤清器17 压力调整装置具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施形式进行说明。在附图中，l是构成燃料供应装置的燃料泵，该燃料泵l由泵部P 和马达部M构成，所述泵部P，在安装到后面描述的燃料箱2上的状 态下，位于成为燃料箱2底边2a侧的下方，所述马达部M,位于该 泵部P的上方。前述马达部M和泵部P配备有构成本发明的壳体的 圆筒状的轭3，在该轭3上端部的筒端面上形成上侧阶梯部3a，将构 成壳体的上端部的环状的上侧托架4的外周缘部敛接到该上侧阶梯部 3a上。5是构成马达部M的电枢，构成该电枢5的电枢轴(马达轴)5a 的上端被可自由旋转地轴支承在凹入设置于上侧托架4轴心部的轴承 部4a中。进而，在前述电枢轴5a的上端部成一整体地套装整流子6， 该整流子6的结构为在树脂制的环状部6a的外周面上沿周向方向设置 多个导电性的整流子片6b。另一方面，在前述上侧托架4的下端面， 沿周向方向成一整体地形成一对刷握4b，在该刷握4b上分别配置被_ 向内径侧加载的电刷7，将各个电刷7的内径侧前端面设定成以弹力 推压状态与整流子片6b接触。另外，在电枢轴5a套装到整流子6上 的套装部的下方，成一整体地套装多个环状铁心材料5b,在这些一体 化的铁心材料5b的外周，巻绕安装与规定的整流子片6b导通的多个 线圏5c，借此，构成电枢5。另外，8是一对永磁体，所述一对永磁体以在周向方向存在规定 间隔地方式固定到与电枢5对向的磁轭3的内周面上，将该永磁体8 的内周面与电枢5的外周设定成相互接近且对向。进而，电枢轴5a的下端部5d贯穿贯通孔9a，所述贯通孔开设于 将要构成泵部P且固定在磁轭3下端部的环状的下侧托架9的轴心部，
并且，电枢轴5a的下端部5d被配置在该贯通孔9a上的轴承9b可自 由旋转地支承。并且，如后面所述，通过向电刷7上提供外部电源， 经由整流子片6b将前述各个线圏5c激磁，借此，使得电枢铁心5被 永磁体8在形成有磁极的磁辄3内旋转。前述下侧托架9的外周缘部配置成与该下侧托架9的下方相碰的 形状，和构成本发明壳体的下端部的泵托架IO的外周缘部一起，敛接 安装到形成在轭3上的下侧阶梯部3b上，利用下侧托架9和泵托架 IO构成泵部P。在前述下侧托架9的下表面上形成下方开口的凹部9c，通过使泵 托架10与比该下侧托架9的凹部9c更靠外径侧的外周缘部相碰，在 下侧托架9与泵托架10之间形成泵室PR。并且，贯穿下侧托架9的 贯通孔9a而向下方突出的电枢轴5a的下端部5d，突出到前述泵室 PR内，在外周缘部形成有叶片部lla的叶轮11，通过键配合以防止 旋转的状态贯穿支承在该突出的下端部5d上，借此，设定成伴随着马 达部M的驱动而4吏叶轮11 ;旋转。另外，在前述下侧托架9的凹部9c的外径侧，与叶轮ll的叶片 部lla对向地形成成为燃料流路的环状凹部9d,同时，开设马达侧排 出部9e,所述马达侧排出部9e与该环状凹部9d连通并在上下方向贯 通，将马达部M和泵部P之间连通起来。另一方面，在泵托架10的 上表面，形成有突出到前述泵室PR内、与以防止旋转的状态支承叶 轮11的电枢轴5a的下端部5d松配合的凹部10a,同时，与叶轮叶片 部lla (下侧托架环状凹部9e)对向地形成成为燃料流路的环状凹部 10b。进而，形成在与前述环状凹部10b连通的状态下在上下方向上 贯通并吸入燃料的筒孔状的燃料吸入部10c，在与该燃料吸入部10c 不同的周向位置处，形成筒孔状的燃料排出部10d，所述燃料排出部 10d以与环状凹部10b连通的状态在上下方向上贯通，并且向下方突 出，将燃料排出到外部。12是设置在燃料排出部10d上的单向阀，该单向阀12包括有底 筒状的阀体12a、以及球状阀芯12c，所述球状阀芯12c将开设在位于
该阀体12a上方的底边上的通孔12b封闭，通过使从燃料排出部10d 排出的燃料的压力达到规定的压力，阀芯12c打开阀体12a的通孔 12b，将燃料排出到后面描述的排出引导通路13g侧。另外，单向阀 12可以在燃料排出部10d内沿上下方向自由移动地配置，具有安全阀 的作用，在连接到排出引导通路13g侧的配管内的燃料变成高温并变 成高压的情况下，通过阀体12a向上方位移，降低排出引导通路13g 侧的燃料的压力。另一方面，在前述燃料箱2的底边2a开设环状的通孔2b，该通 孔2b被设置成通过设置泵撑条单元(相当于本发明的泵撑条)13而 被封闭。并且，前述泵撑条单元13，在燃料箱2内，具有支承燃料泵 l的功能。即，在前述泵撑条单元13的下方部位形成有底筒状部13a，在该 有底筒状部13a的筒外周面上，形成向外径侧突出的凸缘部13b。并 且，通过使前述凸缘部13b与燃料箱通孔2b相碰并固定，利用有底 筒状部13a以封闭状覆盖燃料箱通孔2a，在这种状态下，将有底筒状 部13a呈突出状配置在燃料箱2的下方。进而，泵撑条单元13,在凸缘部13b的上方部位，从成为嵌入到 燃料箱2内的部位的有底筒状部13a的上侧筒端缘，以沿周向方向存 在规定间隙的方式，成一整体地形成向上方延伸的多个撑条片13c， 在这些撑条片13c的上端部成一整体地形成向内径侧弯曲的固定片 13d。另外，泵撑条单元13，通过将固定片13d固定到配置在燃料箱 2内的燃料泵1的上侧托架9上，在撑条片13c靠近轭3并与之对向 的状态下，支承燃料泵l，借此，在燃料箱2内，以泵部P成为下侧 地竖立姿势固定支承燃料泵1。另外，在泵撑条单元13的从燃料箱2向外部(下方)突出的有底 筒状部13a的内周面上，形成下侧成为小直径的阶梯部13e，圆盘状 的间隔板14密封地、并且以与之相碰的状态固定到该阶梯部13e上， 该间隔板14将有底筒状部13a的筒内部上下间隔开。这里，间隔板 14配置在比燃料箱2的底边2a更靠下方的位置，与利用撑条片13c、 支承的燃料泵1的泵托架IO相对向地设置。在前述间隔板14上设置有燃料滤清器15,经由燃料箱底边2a的 通孔2b从间隔板14的上方流入有底筒状部13a侧的燃料，经由燃料 滤清器15的配置部流入到下方，借此，在有底筒状部13a的被间隔板 14间隔开的下方部位，构成贮存被燃料滤清器15过滤过的燃料的燃 料供应部13f。并且，在和泵托架10相对向的间隔板14的外径侧部位，朝着上 方突出地形成与燃料吸入部10c相对向的筒状的吸入用引导通路14a。 该吸入用引导通路14a经由开设在间隔板14上的通孔14b与燃料供应 部13f连通地形成，该吸入用引导通路14a的突出前端部通过密封地 嵌入而被连接到前述燃料泵1侧的筒状的燃料吸入部10c内。借此， 伴随着燃料泵1的叶轮11的旋转，经由吸入用引导通路14a向燃料吸 入部10c供应贮存在燃料供应部13f内的过滤过的燃料。进而，在间隔板14的外径侧，在位于和泵托架10的燃料排出部 10d相对向的部位的外径侧形成排出用通孔14c。前述排出用通孔14c 由上下贯通间隔板14的通孔构成，以封闭状贯通燃料泵1侧的燃料排 出部10d。并且，嵌入到前述排出用通孔14c内的燃料排出部10d的 贯通前端部密封地嵌入到形成在有底筒状部13a上的排出引导通路 (相当于本发明的引导通路)13g内。前述排出引导通路13a与形成在 有底筒状部13a上的燃料供应部13f被相互间隔开，以与该燃料供应 部13f邻接的状态形成，从有底筒状部13a的底边侧向外径侧延伸， 在该排出引导通路13g的伸出端部，连接有来自于发动机侧的配管(图 中未示出)。另外，在从泵撑条单元13的燃料箱2露出的有底筒状部13a的外 周部，在比燃料箱底边2c更靠下方的部位，连接有图中未示出的外部 联结器，与用于输入外部电源用联结器部13h成一整体地形成。另外， 经由联结器部13h输入的外部电源，经由植设在该联结器13h上的L 形的第一端子板16、朝向上下方向的导电性板16a、第二端子板16b, 供应给配置在燃料泵l的上侧托架4上的电刷7。
进而，本实施形式的燃料泵l，在构成马达部M的上侧托架4上， 设置作为排气机构的压力调整装置17，通过使燃料泵l内的压力(液 压)达到规定的压力，将燃料泵l内的燃料排出到燃料箱2侧，调整 燃料箱l内的压力，同时，可以和前述被排出的燃料一起，将进入燃 料泵l内的空气抽出(排出)到外部。在配置有前述压力调整装置17的上侧托架4上形成凹孔4c，所 述凹孔4c位于不形成刷握4b的部位并形成从上侧面朝向下方的圆筒 状凹槽，在该处设置压力调整装置17，但是，在前述凹孔4c的槽底 边4d处开设通孔4e，所述通孔4e位于圆筒中心部，将轭3内部(燃 料泵1内部)与燃料箱2内部之间连通起来。另一方面，前述压力调整装置17包括固定在上侧托架凹孔4c的 槽底边4d上的保持器17a,在该保持器17a上形成第一板17c和第二 板17e，所述第一板17c沿着槽底边4d形成与槽底边通孔4e连通的 第一连通孔17b,所述第二板17e成一整体地连接到该第一板17c上， 且位于凹孔4c的开口侧，形成与第一连通孔17b同心的第二连通孔 17d。并且，在保持器17a内，包括可以封用第一连通孔17b的球状 阀芯17f，以及将该阀芯17f向将第一连通孔17b封闭的方向加载的加 载弹簧机构17g。并且，当在燃料泵1 (马达部M)内产生超过加载 弹簧机构17g的加载力的压力时，阀芯17f反抗加载弹簧机构17g的 加载力向上移动，槽底边通孔4e和第一连通孔17b打开成连通状态， 燃料泵1内的燃料从这些通孔4e、第一连通孔17b进入凹孔4c内， 从位于凹孔4c开口侧的第二连通17d流出到上侧托架4的外部，即， 流出到燃料箱2的内侧。在这样构成的燃料泵l中，当从连接到联结器部13h上的外部联 结器(图中未示出)经由第一端子板16、导电性板16a、第二端子板 16b向电刷7供应电源、马达部M驱动时，伴随着电枢轴5a的旋转， 泵部P的叶轮成一整体地旋转。借此，从燃料箱2以已经过滤过的状 态J^存在燃料供应部13f内的燃料，经由燃料吸入部10c，被吸入到泵 部P内。将形成在叶轮叶片部lla的对向部的下侧托架环状凹部9d
和泵托架的环状凹部10b作为流路，将该被吸入的燃料引导向上侧托 架9的马达侧排出部9e及泵托架10的燃料排出部10d，经过燃料引 导通路13g的燃料被引导向发动机侧。在这种情况下，在燃料泵P内 的压力比压力调整装置17的加载弹簧机构17g的加载力小的状态下， 阀芯17f被推压在第一连通孔17b上，变成将第一连通孔17b闭锁的 状态。并且，在燃料泵P的泵取动作的过程中，在燃料泵l内的压力 高、比加载弹簧机构17g的加载力大的情况下，阀芯17f打开，燃料 逃逸到燃料箱侧，借此，调整燃料泵l内的压力。这时，由于在空气进入燃料泵1内的情况下，该空气滞留在燃料 泵1内的上侧，可以和燃料一起从位于轭3的上侧的第一连通孔17b 高效率地将空气排出。进而，在这种情况下，贮存在燃料供应部13f内的燃料以从形成 于泵部P的泵托架10上的燃料吸入部10c至燃料排出部10d的部位 作为流路进行移动，在马达部M的i兹轭3 (7JUf兹体8)的内周面与电 枢5之间不形成燃料流路，借此，可以将马达部M的轭3(永;磁体8) 的内周面与电枢5之间的间隙设定得尽可能地小，另外，由于燃料流 路只在泵部P上，所以，相应地，可以减少压力损失。另外，燃料排 出部10d经由与泵撑条单元13的燃料供应部13e邻接配置的燃料引导 通路13g，被引导到发动机测，因此，没有必要像现有技术的燃料供 应装置那样，制成将从燃料泵的燃料排出部通向发动机侧的配管从燃 料箱以密封状引出的复杂结构，可以将燃料供应装置紧凑化。在如上所述构成的本实施形式中，构成燃料供应装置的燃料泵l， 成为电刷7与设置在电枢轴5a上的整流子6滑动接触的结构，以电枢 5的外周与设置在磁轭3内周面上的永磁体8的内周面相互靠近的状 态设置。在这种情况下，燃料泵l呈竖立状设置，在位于下侧的泵部 P的泵托架10上形成燃料吸入部10c和燃料排出部10d两者，尽管燃 料充满马达部M侧，但是，在磁轭3内，即，在固定有永磁体8的磁 轭3的内周面与电枢5的外周面之间不形成流路，所以，可以紧凑化。 此外，由于燃料排出部10d朝向燃料箱2的下方形成，可以缩短通向
发动机侧的配管，所以，可以减少压力损失，不仅可以使燃料泵紧凑 化，而且可以将燃料供应装置紧凑化。其中，由于压力调整装置17设置在泵部P的直径以内，所以， 可以进一步紧凑化。而且，其中，由于燃料排出部10d形成在燃料泵l的泵部P侧， 另一方面，将作为排气机构的压力调整装置17设置在马达部M侧， 所以，通过燃料泵1内的压力到达规定的压力，使燃料返回到燃料箱 2内，调整燃料泵1内的压力，同时，在使前述燃料返回到燃料箱2 侧时，燃料不会停滞，产生运动，借此，可以将进入马达部M侧的空 气和燃料一起排出到燃料箱2内，空气不会滞留在马达部M内，可以 总是使马达部M处于液体气氛下，可以提高燃料泵l的耐久性。进而，在实施本发明的结构中，由于将作为排气机构的压力调整 装置17设置在构成燃料泵1上端部的上侧托架4上，所以，在马达部 M内，可以更有效地将滞留在上方的空气排出，所以，可以制成耐久 性优异的燃料泵l。进而，本实施形式的燃料泵l，被泵撑条单元13的撑条片13c和 固定片13d支承在燃料箱2内，但是，在这种情况下，在泵撑条单元 13上形成有底筒状部13a，所述有底筒状部13a密封地覆盖燃料箱2 的底边2a的通孔2b，同时位于比燃料箱底边2a更靠下方地位置，在 该有底筒状部13a上形成燃料供应部13f，所述燃料供应部13f贮存用 于供应给燃料泵1的燃料吸入部10c的燃料。借此，没有必要独立地 设置支承燃料泵1的撑条构件和燃料供应部，可以减少部件的数目、 简化结构。而且，由于燃料供应部13f位于比燃料箱2更靠下的位置， 所以，即使燃料箱2的油面变化，也不会受到其影响，可以将燃料供 应给燃料泵1，并且，即使燃料箱2内的燃料变少，也能够可靠地供 应给燃料泵1，可以稳定地供应燃料。而且，由于可以增大燃料箱2 内的有效燃料的量，所以，可以将燃料箱进一步小型化。而且，在采用电刷式电动机作为马达部M的情况下，由于电刷的 磨损粉不会滞留在马达部M内，可以和燃料一起排出到燃料箱2侧， 所以，可以有效地进一步提高耐久性。另外，不言而喻，本发明并不局限于前述实施形式，作为排气机 构，除前述第一种实施形式那样的压力调整装置之外，也可以在泵部 设置通风阀(放气阀)，在这种情况下，通过燃料泵内的压力到达预 先设定的压力，排出马达部的燃料，和所述排出的燃料一起，可以排 出马达部内的空气。进而，也可以在构成马达部的上侧托架上形成贯通马达部内外的 通孔，在这种情况下，可以抽出燃料箱内的空气。另外，也可以利用无电刷型电动机构成马达部，在这种情况下， 马达部侧的燃料不会停滞，产生燃料流，可以和燃料的返回一起进行空气的排出。工业上的利用可能性本发明对于搭载在两轮摩托车等车辆上的燃料泵是有用的，由于 没有必要在磁轭内形成燃料流路，进而，燃料排出部朝向燃料箱的下 方构成，可以缩短通向发动机侧的配管，所以，可以降低压力损失， 不仅可以将燃料泵紧凑化，而且可以将燃料供应装置紧凑化。另外，由于在马达部设置压力调整装置，所以，可以总是使之处 于液体气氛下，可以提高燃料泵的耐久性。
权利要求
1.一种燃料泵，其特征在于，当利用内装在壳体下部的泵部和内装在壳体上部并用于驱动泵部的马达部构成设置在燃料箱底边上的燃料泵时，在壳体的泵部侧设置将燃料吸入泵部内的燃料吸入部、和将燃料排出到泵部的外部的燃料排出部，同时，在壳体的马达部侧设置排气机构。
2. 如权利要求l所述的燃料泵，其特征在于，排气机构形成于壳 体的上端面。
3. 如权利要求1或2中任何一项所述的燃料泵，其特征在于，排 气机构是由根据达到规定的压力而使壳体的内外开放的压力调整装置 构成的。
4. 如权利要求1或2中任何一项所述的燃料泵，其特征在于，排 气机构是由形成在壳体上的贯通孔构成的。
5. 如权利要求1至4中任何一项所述的燃料泵，其特征在于，经 由泵撑条将燃料泵支承在燃料箱内，在该泵撑条上形成燃料供应部， 所述燃料供应部与燃料箱连通，位于比燃料箱底边更靠下方的位置， 贮存燃料，并将燃料供应给吸入部。
6. 如权利要求1至5中任何一项所述的燃料泵，其特征在于，马 达部由电刷式的电动机构成。
全文摘要
本发明可以将燃料供应装置紧凑化，并且使之具有优异的耐久性。利用配置在筒状的磁轭(3)的下方的泵部(P)和配置在磁轭(3)的上方并驱动泵部(P)的电刷式的马达部(M)构成燃料泵(1)，在覆盖磁轭(3)的泵部(P)侧的端部的泵托架(10)上，设置将燃料吸入泵部(P)内的燃料吸入部(10c)和将燃料排出到泵部(P)的外部的燃料排出部(10d)，同时，在构成马达部(M)的上侧托架(4)上，设置压力调整装置(17)。
文档编号F02M37/08GK101213362SQ20068002387
公开日2008年7月2日 申请日期2006年7月5日 优先权日2005年7月6日
发明者叶山惠三, 堀底伸一郎, 成岛雅彦, 鵤木孝夫 申请人:株式会社美姿把;本田技研工业株式会社