专利名称：燃油泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃油泵，它是如此构成的，固定轴位于外壳的中央，并且电机单元和泵单元绕着固定轴转动。
但是，在上述普通结构中，由于电机单元13和泵单元17在外壳11中沿着轴向方向在它们之间设有间隙，燃油泵的尺寸沿着其轴向方向变得较大。
在上述传统结构中，必须提供空间用来将支承部件16插入在用于支承电机单元13的电枢14的管部件15和固定轴12之间。因此，管部件15的外径增加，使用于电枢14的存储空间在外壳11中减小。因此，用于电枢绕组的空间减小，电机输出减小，并且泵的排出能力也减小。另一方面，当外壳11的外径增加从而确保了电枢14的绕组空间而且防止了电机输出减小且防止了排出能力减小时，燃油泵的外径增加。
在上述传统的结构中，支承部件16的内圆周表面与固定轴的外圆周表面滑动接触。由此，支承部件16的内径和外径其尺寸和同心度都要精确。当支承部件16的内径和外径在尺寸和同心度方面的精确度减小时，该燃油泵的装配变得困难。另外，在燃油泵工作时电枢14会振动并且会产生噪音。因此，必须精确地机加工出支承部件16的内径和外径，从而确保内径和外径在尺寸和同心度方面的精确度。因此，与机加工该支承部件16相关的时间和成本会增加，并且该燃油泵的整体制造成本会增加。
在本发明的第一方面中，本发明的燃油泵包括用于抽取和排放燃油的泵单元、用于驱动泵单元的电机单元、用于容纳泵单元和电机单元的外壳、固定在外壳的中央处的固定轴、设置在电机单元的电枢的中央处并且插入在固定轴上面的管部件以及单独用来在固定轴上可转动地支承管部件的两个端部的支承部件。一部分所述电枢和泵单元的转动体设置在位于泵单元的侧面上的支承部件上，从而它们相互重叠以便一体地转动。通过采用这种结构，用于电机单元和泵单元的存放空间在外壳中沿着轴向方向减小了，并且燃油泵的轴向尺寸减小。
在一个方面中，优选这样形成燃油泵，从而与泵单元的转动体重叠的电枢部分与转动体啮合，从而将电枢的转动力传递给转动体。通过采用这种结构，电枢和泵单元的转动体之间的啮合结构(连接结构)紧凑地形成在支承部件上。在另一个方面中，优选的是与泵单元的转动体重叠的电枢部分由树脂制成。
为了实现第二目的，在另一个方面中，管部件的端部可以设置在固定轴和支承部件之间。通过采用这种结构，就不必提供用于将支承部件插入在管部件和固定轴之间的空间，并且因此可以减小管部件的外径。因此，在外壳中用于电枢的存放空间可以增加，用于电枢的绕组空间可以增加，并且电机输出和泵排出能力可以增加。换句话说，即使将外壳的外部尺寸做得较小，固定用于电枢的绕组空间也几乎和在传统情况中的一样大。另外，燃油泵的外径可以减小，同时泵的排出能力可以保持在传统泵的水平上。
为了获得第三目的，在另一个方面中，在支承部件的中央处可以形成阶梯形通孔。另外，固定轴可以可转动地插入进直径较小的一部分通孔中(被称为“小直径孔”)，并且直径较大的一部分通孔(被称为“大直径孔”)可以支承管部件的端部。通过采用这种结构，由于不必提供用于将支承部件插入在管部件和固定轴之间的空间，所以可以获得有益的效果。
由于用于支承管部件的大直径孔和用于插入在固定轴上面的小直径孔同心地形成在支承部件的内圆周侧面上，所以可以采用切削刀具机加工出支承部件的内圆周侧面，同时支承部件的外圆周在支承部件的机加工期间由卡盘固定着。因此在支承部件的内圆周侧面上可以精确地形成用于支承管部件的大直径孔和用于插入在固定轴上面的小直径孔，同时这两个孔的轴心相互精确地重合。因此，机加工支承部件变得简单，同时确保了支承部件所要求的尺寸精度和精确的同心度。另外，机加工成本降低了。
在该情况中，虽然在支承部件的大直径孔和管部件的端部之间可以插入单独的部件，但是优选的是管部件的端部被推进并且固定在支承部件的大直径孔上。该结构使得管部件的轴心与支承部件的大直径孔的轴心精确地重合。因此管部件、支承部件和固定轴之中在同心度方面的精确度与在支承部件的大直径孔和管部件的端部之间插入单独部件的情况相比提高了。另外，可以防止出现由低同心度(非同心情况)引起的电枢偏转的现象。
在用于支承泵单元的转动体的结构中，虽然泵单元的转动体可以插入在固定轴上面，但是在固定轴和转动体之间产生滑动摩擦。结果，泵性能因此降低了，并且当转动体由树脂形成时转动体会由于摩擦热而熔接在固定轴上。
考虑到这种情况，在泵单元的转动体的中央处形成有直径稍大于支承部件的外径的导向孔。支承部件安装进该转动体的导向孔中。设在电机单元的电枢上的连接突起与形成在转动体上的啮合部件啮合。从而电枢的转动力被传递给转动体。通过采用这种结构，泵单元的转动体转动同时转动体由与电枢一体地转动的支承部件的外圆周表面引导。因此，转动体的转动摩擦减小，泵性能因此提高了，并且即使在转动体由树脂制成时也能够防止由于摩擦热而引起的转动体熔接在支承部件上。
另外，泵盖可以构成在电机单元侧面上的外壳的端面，并且在泵盖上可以形成有用于固定固定轴的端部的固定孔。另外，在固定孔中在电机单元的侧面上可以形成锥形部分。通过采用这种结构，在该燃油泵的制造和装配过程中当固定轴的端部被插入进或被推进位于泵盖上的固定孔中时，锥形部分将固定轴的端部引导到位于泵盖上的固定孔中。因此，方便了用于将固定轴的端部插入或推进位于泵盖上的固定孔的操作。
还有，泵盖可以由树脂制成。通过采用这种结构，就满足了降低制造成本和减轻部件重量的要求。当外壳由树脂制成的时，包括泵盖的外壳可以整体地用树脂形成。
从下面的详细说明中可以了解本发明进一步的适用性领域。应该理解的是，该详细的说明和特定的实施例虽然说明了本发明的优选实施方案但是只是打算用于进行举例说明而不是打算限制本发明的范围。
优选实施方案的详细说明第一实施方案下面将根据
图1和图2来说明本发明的第一实施方案。首先简要说明一下燃油泵的整体结构。泵单元32和电机单元33沿着轴向方向布置，并且安装在燃油泵的圆柱形外壳31中。泵单元32如此构成，即金属的或树脂的泵壳34和35通过填缝等固定在外壳31的底端上，并且树脂的或金属的叶轮36(转动体)存放在泵壳34和35中。在下泵壳34上形成有燃料抽吸(抽取)口37。通过燃油抽吸口37将燃油容器(未示出)中的燃油抽进泵壳34和35中。从形成在上泵壳35上的排出口(未示出)排出的燃油在通过形成在电枢38和电机单元33的磁铁39之间的间隙之后从燃油排出口40排出。
以圆柱形布置在电机单元33的内圆周表面上的磁铁39固定在外壳31的内圆周表面上。电枢38同心地安放在磁铁39内部。电枢38如此构成，即电枢线圈(未示出)安放在芯部42的狭缝中并且用树脂43模制在一起。电枢38可转动地由支承结构支承在固定在外壳31的中央处的固定轴41上，这将在下面说明。固定轴41的底端通过压力配合(将它推压在上面)固定在位于下泵壳34的中央处的孔上，并且固定轴41的顶端通过压力配合(将它推压在上面)固定或粘接在位于泵盖44的中央处的固定孔53上，该泵盖通过填缝固定在外壳31的顶端上。
在该情况中，泵盖44例如由树脂形成，并且锥形部分54形成在位于电机单元33侧面上的固定孔53的一部分(在下侧上)上。在制造和装配过程中当固定轴41的端部被插进或被推进泵盖44中的固定孔53中时，锥形部分54用来将固定轴41的端部引导到位于泵盖44上的固定孔53上。因此，方便了将固定轴41的端部推进或插入位于泵盖44上的固定孔53中。当外壳31由树脂形成时，包括泵盖44的外壳31可以用树脂一体地形成。
下面将对用来使得固定轴41能够可转动地支承电枢38的支承结构进行说明。金属管部件45被推进并且固定在电枢38的芯部42的内圆周面上。管部件45插入在固定轴41上面。管部件45的内径稍微大于固定轴41的外径，并且在管部件45的内圆周表面和固定轴41的外圆周表面之间形成有小间隙。一个通孔具有包括小直径孔46a和大直径孔46b的台阶，并且形成在在两个端部处支承管部件45的支承部件46的中央处。管部件45的端部被推进并且固定在支承部件46的大直径孔46b上。固定轴41可转动地插入在小直径孔46a中。因此，电枢38可转动地由固定轴41支承。通过采用这种结构，管部件45的端部就位于固定轴41和支承部件46之间。
稍稍大于支承部件46的外径的圆形导向孔52形成在泵单元32的叶轮36的中央处，并且导向孔52安装在支承部件46上。叶轮36转动并且由与电枢38一体地转动的支承部件46的外圆周表面引导。
多个树脂连接突起47在电枢38的底端(在泵单元32的侧面上的端部)上朝向泵单元32伸出，并且以相等或恒定的间隔一体地形成从而包围着支承部件46。各个连接突起47的顶端插入进形成在叶轮36中的啮合凹槽48(啮合部件)并且与之啮合。该连接结构通过连接突起47将电枢38的转动力传递给叶轮36，并且叶轮36被驱动旋转。在上泵壳35的中央处形成有圆形孔49，用来使连接突起47能够绕着固定轴41自由地转动。
在该情况中，连接突起47是电枢38的一部分，并且部分电枢38(连接突起47)和叶轮36相互重叠，并且在泵单元32的侧面上在支承部件46上一体地转动。
在如上所述构成的燃油泵中，当向电机单元33提供电能时，电枢38转动。然后，转动力通过连接突起47被传递给叶轮36，并且叶轮36被驱动转动，从而在燃油容器(未示出)中的燃油通过燃油抽取(抽吸)口37被抽进泵壳34和35中。被抽出的燃油从形成在上泵壳35上的排出口(未示出)被排出，并且在通过形成在电枢38和电机单元33的磁铁39之间的间隙之后从排出口40中排出。
在根据上述第一实施方案的燃油泵的支承结构中，在支承部件46的中央处形成有具有包括小直径孔46a和大直径孔46b的台阶的通孔。管部件45的端部被推进并且固定在支承部件46的大直径孔46b上。固定轴41可转动地插入在小直径孔46a中。结果，电枢38可转动地由固定轴41支承。
在该第一实施方案中，由于支承电枢38的管部件45的端部安放在支承部件46的内圆周侧面上，所以不必提供用于将支承部件46插入在管部件45和固定轴41之间的空间，并且管部件45的外径因此可以减小。结果，在外壳31中用于电枢38的存放空间可以增加，用于电枢38的绕组空间可以增加并且电机输出和泵排出能力可以提高。换句话说，即使当外壳31的外径减小了与管部件45的直径减小量相对应的量，也可以确保几乎与在传统情况中一样大的用于电枢38的绕组空间。燃油泵的外径可以减小同时保持泵的排出能力几乎和在传统情况中一样大。
在该第一实施方案中，一部分电枢38(连接突起47)和叶轮36相互重叠，并且在泵单元32的侧面上在支承部件46上一体地转动。因此，用于电机单元33和泵单元32的存放空间沿着外壳31的轴向方向可以减小，并且燃油泵的尺寸沿着轴向方向可以减小。因此，在该第一实施方案中，可以减小燃油泵的外径和轴向长度。
在该第一实施方案中，用于容纳管部件的大直径孔46b和用于固定轴插入(容纳)的小直径孔46a可以同心地形成在支承部件46的内圆周侧面上。因此，在如图2中所示的支承部件46的机加工期间，通过利用切削刀具50切削支承部件46的内圆周侧面同时通过卡盘49a夹住支承部件46的外圆周，从而在支承部件46的内圆周侧面上可以精确地形成用于容纳管部件的大直径孔46b和用于容纳固定轴的小直径孔46a，同时这两个孔的轴心相互重合。因此，支承部件46的机加工变得简单了同时确保了支承部件46所要求在尺寸和同心度方面的精确度。结果，机加工成本降低了，从而降低成本的要求得到了满足。
在该第一实施方案中，由于管部件45的端部被推进并且固定在支承部件46的大直径孔46b内，所以这使得管部件45的轴心精确地与支承部件46的大直径孔46b的轴心重合。因此，与在支承部件46的大直径孔46b和管部件45的端部之间插入单独部件的情况相比提高了在管部件45、支承部件46和固定轴41之间在同心度方面的精确度。这就防止了由同心度不够而引起的电枢38的振动。
在该第一实施方案中，由于在泵单元32的叶轮36的中央处形成有稍微大于支承部件46的外径的圆形导向孔52并且该叶轮36的导向孔52安装在支承部件46上，所以叶轮36可以转动同时该叶轮36由与电枢38一体地转动的支承部件的外圆周表面引导。因此，叶轮36的转动摩擦减小，并且泵性能因此提高了。另外，防止了当叶轮36由树脂形成时由于摩擦热而引起的叶轮36熔接在相应部件(支承部件46)上，从而提高了可靠性和耐久性。
由于在叶轮36和支承部件46的外圆周之间形成有微小的间隙，所以叶轮36和支承部件46之间在热膨胀系数方面的差异可以由它们之间的间隙吸收，并且可以防止由于热应力而引起的在叶轮36上产生裂纹。由于叶轮36相对于支承部件46沿着轴向方向自由滑动，所以当泵壳34、35和支承部件46之间的位置关系改变时，叶轮36可以根据改变量沿着轴向方向移动从而将叶轮36设置在泵壳34、35之间的中央处。另外，可以防止由装配误差等引起的叶轮36和泵壳34、35之间的滑动摩擦。
在图4中所示的传统燃油泵中，叶轮18和管部件15的啮合部分形成为非圆形例如D形以防止它们在转动器件滑动并且传递转动力。通过采用这种结构，由于叶轮18和管部件15的轴心偏移，或者叶轮18的重心偏离转动中心(管部件15的轴心)，所以由于叶轮18的偏转所以会出现振动和噪音，或者在排出压力中会出现波动。
另一方面，在第一实施方案中，形成在叶轮36中心处的圆形导向孔52安装在支承部件46上并由它支承。通过这样做，可以能够将叶轮36的轴心与支承部件46的轴心精确地重合，并且叶轮36的中心与转动中心(管部件45的轴心)重合。因此，通过减小叶轮36的偏转从而减小了振动和噪音。另外，可以减小在排出压力中的波动。
虽然在第一实施方案中连接突起47是用模制树脂与电枢38一体形成的，但是可以采用内嵌模制将形成作为与电枢38分开的部件的连接突起固定在电枢38上。在电枢38和叶轮36之间的连接结构可以改变。例如，在电枢38上可以同心地设有管状连接突起。该管状连接突起的内圆周侧面可以插入在支承部件46上面。还有，该管状连接突起的横断面形成可以形成为非圆形例如D形，并且管状连接突起可以插入在形成在叶轮36的中央处的非圆形啮合孔中并且与之啮合。[第二实施方案]虽然在第一实施方案中连接突起47是与电枢38一体地形成的，但是在图3中所示的本发明的第二实施方案中，连接突起61形成在管状连接部件62上。连接部件62被安放并连接在电枢38的端面上，从而啮合连接部件62和电枢38以便防止滑动。连接突起61和连接部件62例如用树脂一体地形成。电枢38是如此装配的，即电枢芯部63沿着圆周方向被分成多个分开的芯部，绕组64缠绕在这些多个分开的芯部上，并且这些分开的芯部通过啮合连接成圆形。该结构的平衡基本上和第一实施方案的一样。相同标号表示相同的元件，因此那些元件的说明就可以省掉。
如上所述构成的第二实施方案具有与第一实施方案相类似的效果。在第一和第二实施方案中，虽然泵单元32构成为一种涡轮泵，但是可以采用其它类型的泵单元32，例如余摆线泵。可以将各种类型的改进方案例如适当地改变固定轴41的支承结构应用在本发明上。
本发明的说明书在本质上主要是示例性的，因此不脱离本发明的要点的变化将被涵盖在本发明的范围内。这些变化不应被认为是脱离了本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种燃油泵，包括用于抽取和排出燃油的泵单元；用于驱动泵单元的电机单元；用于容纳泵单元和电机单元的外壳；固定在外壳中央处的轴；设置在所述电机单元的电枢中央处并且插入在所述固定轴上面的管部件；以及单独用来在所述固定轴上可转动地支承所述管部件的两个端部的支承部件，其中一部分所述电枢和所述泵单元的转动体设置在位于泵单元的侧面上的所述支承部件上，从而它们相互重叠以便一体地转动。
2.如权利要求1所述的燃油泵，其特征在于，其中与所述泵单元的转动体重叠的所述电枢部分与转动体啮合，从而将所述电枢的转动力传递给所述转动体。
3.如权利要求1所述的燃油泵，其特征在于，其中与所述泵单元的转动体重叠的所述电枢部分由树脂制成。
4.如权利要求2所述的燃油泵，其特征在于，其中与所述泵单元的转动体重叠的所述电枢部分由树脂制成。
5.一种燃油泵，包括用于抽取和排出燃油的泵单元；用于驱动泵单元的电机单元；用于容纳泵单元和电机单元的外壳；固定在外壳中央处的轴；设置在所述电机单元的电枢中央处并且插入在所述固定轴上面的管部件；以及单独用来在所述固定轴上可转动地支承所述管部件的两个端部的支承部件，其中所述管部件的端部设置在所述轴和所述支承部件之间。
6.一种燃油泵，包括用于抽取和排出燃油的泵单元；用于驱动泵单元的电机单元；用于容纳泵单元和电机单元的外壳；固定在外壳中央处的轴；设置在所述电机单元的电枢中央处并且插入在所述固定轴上面的管部件；以及单独用来在所述固定轴上可转动地支承所述管部件的两个端部的支承部件，其中在所述支承部件的中央处形成有阶梯形通孔，所述轴可转动地插入在直径较小的一部分所述通孔中，并且直径较大的一部分所述通孔支承着所述管部件的端部。
7.如权利要求6所述的燃油泵，其特征在于，其中所述管部件的端部被压进所述支承部件的大直径部分中。
8.如权利要求6所述的燃油泵，其特征在于，其中在所述泵单元的转动体的中央处形成有直径稍大于所述支承部件的外径的导向孔，所述支承部件安装进该转动体的导向孔中，并且设在所述电机单元的电枢上的连接突起与形成在所述转动体上的啮合部件啮合，从而将所述电枢的转动力被传递给所述转动体。
9.如权利要求7所述的燃油泵，其特征在于，其中在所述泵单元的转动体的中央处形成有直径稍大于所述支承部件的外径的导向孔，所述支承部件安装进该转动体的导向孔中，并且设在所述电机单元的电枢上的连接突起与形成在所述转动体上的啮合部件啮合，从而将所述电枢的转动力被传递给所述转动体。
10.如权利要求1所述的燃油泵，其特征在于，其中限定有固定孔的泵盖在电机单元侧面上构成所述外壳的端面，所述固定孔固定着所述固定轴的端部，并且在电机单元侧面上围绕着所述固定孔形成有锥形部分。
11.如权利要求9所述的燃油泵，其特征在于，其中限定有固定孔的泵盖在电机单元侧面上构成所述外壳的端面，所述固定孔固定着所述固定轴的端部，并且在电机单元侧面上围绕着所述固定孔形成有锥形部分。
12.如权利要求11所述的燃油泵，其特征在于，其中所述泵盖由树脂制成。
全文摘要
将管部件推压进电枢芯部的内圆周中以将该管部件固定在电枢上。管部件插入在固定轴上面。支承部件具有形成它们中心处的小孔和大孔。管部件端部被推压进大直径孔中并且固定在其上。固定轴插入在小直径孔中以可转动地支承电枢。导向孔形成在泵单元叶轮的中央处，并且固定在支承部件上，从而叶轮转动通过该叶轮由与电枢一体地转动的支承部件的外圆周表面引导。形成在电枢上的连接突起插入在形成在叶轮中的啮合凹槽中并与之啮合，从而将电枢的转动力传递给叶轮。
文档编号F04D29/04GK1400395SQ02127148
公开日2003年3月5日 申请日期2002年7月29日 优先权日2001年7月31日
发明者岩成荣二, 酒井博美 申请人:株式会社电装