(57)【要約】  【目的】海水が含まれた燃料がポンプ部に吸入されても、モータ部の巻線にカルシウムが生成されることなく、且つ錆の発生のない海上使用に適する電動燃料ポンプを提供する。  【構成】ハウジング１の一端にポンプ部Ｐが配置され、他端に吐出部Ｔが配置され中間部にモータ部Ｍが配置される。ポンプ部Ｐより吐出される燃料はハウジング１内のモータ部Ｍの外周を通過し、吐出路１３より吐出される。モータ部Ｍは、ステータ６に巻線７が巻回され、ヨーク１１とマグネット１２により形成されるロータ１０がポンプ部Ｐを回転駆動する回転軸８に取着される。ヨーク１０、マグネット１２にメッキ、樹脂モールド等の防錆処理をし、巻線７に樹脂モールドする。【選択図】図１
2006022733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に収納されるモータ部と、ハウジングの端部に配置されるポンプ部と、を備え、
前記モータ部が、巻線が巻回されたステータと、ヨークに固定配置されたマグネットを備えるロータと、により形成されるブラシレスモータであり、
前記モータ部により駆動されるポンプ部によって昇圧された燃料が、ハウジング内に供給され、ブラシレスモータの周囲を介してハウジングの端部の吐出路より外部に向けて吐出される電動燃料ポンプにおいて、
ロータ１０のヨーク１１及びマグネット１２にメッキ、樹脂モールド等の防錆処理をし、ステータ６の巻線７に樹脂モールドしたことを特徴とする電動燃料ポンプ。
【請求項２】
前記、ステータの巻線７に電気を供給する導線であり、且つハウジング１内に配置される内部導線１２ａに樹脂モールドしたことを特徴とする請求項１記載の電動燃料ポンプ。
【請求項３】
前記ハウジングのモータ収納室を形成するハウジング１をアルミニウム又は鉄で形成し、その内周面１ｃに防錆処理したことを特徴とする請求項１記載の電動燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の燃料を吸入して昇圧し、この昇圧された燃料を燃料噴射弁に向けて供給する電動燃料ポンプに関し、この電動燃料ポンプは、自動車、二輪車、汎用機、海上用機関等の内燃機関の燃料供給装置に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動燃料ポンプは特公平８−９９９５号公報に開示される。
図２により説明すると、３０は両端が開口する円筒状のハウジングであり、鉄、アルミニウム等の金属材料にて形成されるもので、ハウジング３０の下端にはポンプ部Ｐが配置され、上端には吐出部Ｔが配置され、中間部にはモータ部Ｍが配置される。
ポンプ部Ｐはポンプケーシング３１とポンプカバー３２とによりポンプ室３３が形成され、このポンプ室３３内に再生ポンプ形式の羽根車３４が回転自在に配置される。
又、ポンプカバー３２には、ポンプ室３３内に向かうポンプ吸入路３５ａが下方に向かって開口して形成され、ポンプケーシング３１にはポンプ室３３からハウジング３０内に開口するポンプ吐出路３５ｂが形成される。
以上の如く、ハウジング３０の下端開口はポンプケーシング３１とポンプカバー３２とにより閉塞され、この部位に前記ポンプ部Ｐが形成される。
モータ部Ｍはアーマチェア３６と界磁磁石３７とにより形成され、アーマチュア３６の中心に配置される回転軸３８の下端は、軸受３９ａを介してポンプケーシング３１に回転自在に支持され、回転軸３８の上端は軸受３９ｂを介してベアリング保持部材４０に回転自在に支持される。
そして前記回転軸３８の下端は羽根車３４の係合孔３４ａ内に係合され、回転軸３８の回転が羽根車３４に伝達される。
又、ハウジング３０の上端の開口は、前記ベアリング保持部材４０とその上方に配置されるハウジングカバー４１とによって閉塞されるもので、ベアリング保持部材４０の縦孔４０ａにはブラシ４２が上下方向移動自在に配置され、ブラシ４２の下端４２ａはスプリング４３に押圧され、アーマチュア３６の面形整流子３６ａ上に弾性的に付勢される。
前記ブラシは、ハウジングカバー４１から突出する端子棒４４に、チョークコイル４５、ブラシ押え板４６、ピッグテール４７を介して電気接続される。
又、４８はハウジングカバー４１から上方に向かって突出して開口する吐出路であり、吐出路４８には下方に向かう燃料流れを阻止する逆止弁４９が配置される。
以上によると、端子棒４４からチョークコイル４５、ブラシ押え板４６、ピッグテール４７、ブラシ４２、面形整流子３６ａを介してアーマチュア３６に電流が供給されてアーマチュア３６がハウジング３０内において回転し、このアーマチュア３６の回転が回転軸３８を介して羽根車３４に伝達される。
そして羽根車３４がポンプ室３３内において回転することによると、羽根車の外周にある羽根溝前後で圧力差を生じ、これを多数の羽根溝でくり返えすことにより、ポンプ吸入路３５ａよりポンプ室３３内に燃料を吸入し、このポンプ室３３内において昇圧された燃料がポンプ吐出路３５ｂよりハウジング３０内に吐出され、更にこの燃料がモータ部Ｍの周囲を通って吐出路４８を介して外部に連なる燃料配管へと吐出される。
【特許文献１】特公平８−９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる従来の電動燃料ポンプは、船外機用エンジン、船内機用エンジン、等の海上で使用されるエンジンの燃料供給装置として用いられるもので、この海上用エンジンにおいては、使用されるガソリン燃料中に海水が侵入する場合がある。
そして、この海水を含む燃料が、ポンプ室３３からハウジング３０内に吐出されてモータ部Ｍの電極間に触れると、海水中に溶けているカルシウム、マグネシウム等の金属イオンと結合してカルシウム等を生成し、この異物が吐出路４８より燃料配管を介して燃料噴射弁に向けて供給される。
一方、前記燃料配管にはフィルターが配置され、かかる異物を除去するものであるが前記カルシウム等が生成されて吐出されることによると前記フィルターのメンテナンス作業領度を高める必要がある。
又、海水を含む燃料がハウジング３０内のピッグテール４７等の内部導線に接触すると、プラス、マイナス間で電流が流れて電気分解作用が生じ、プラス側端子を含む内部導線を溶かして腐蝕を促進させる。
更に、エンジンの停止状態において、面形整流子３６ａとブラシ４２の下端４２ａとの接触部分を除く他の面形整流子３６ａは直接的に海水を含む燃料中にさらされるもので、エンジンの長期保存状態において、他の面形整流子３６ａにおいて酸化被膜を生成し、エンジンの長期停止後における始動時において、モータ部Ｍの起動に支障をきたす恐れがある。
更に又、近年環境問題から含酸素燃料としてガソリンにアルコールをブレンドして使用する傾向があり、これによるとアルコールの介在によってガソリンと海水との混合が促進され、前記不具合はより助長されて好ましいものでない。
【０００４】
ここで前記不具合を解消する為に図５に示すように、ハウジング内に配置されるポンプ部とモータ部とを遮断し、ポンプ部より吐出される燃料をモータ部の一部に接触させない構造が考慮される。
これはハウジング５０の下端に内側端板５１とスペーサ５２と外側端板５３とを積層配置し、スペーサ５２内にインナーロータ５４が配置され、ポンプ部Ｐはトロコイドポンプから成る。
内側端板５１より上方のハウジング５０の内方は、筒状のシール部材５５によって内方室５０ａと外方室５０ｂとに区分される。
そして外方室５０ｂには巻線５６が巻回されたステータ５７が配置され、内方室５０ａにはヨーク５８の外周に配置されたマグネット５９を有するロータ６０が配置され、前記ロータは外側端板５３に固定して立設された軸６１に軸受６２ａ，６２ｂを介して回転自在に配置される。
又、前記ロータの回転は伝達部材６３を介してインナーロータ５４に伝達され、インナーロータ５４とロータ６０とは同期的に回転する。
尚、６４はポンプ部Ｐ内の燃料の一部を内方室５０ａ内へ導入する為の挿通孔であり、内側端板５１に貫通して穿設される。
【０００５】
かかる電動燃料ポンプによると、ステータ５７の巻線５６に電流が供給され、これによりステータ５７には回転磁界が形成され、この回転磁界によってマグネット５９、ヨーク５８を備えたロータ６０が回転し、ロータ６０の回転が伝達部材６３を介してポンプ部Ｐのインナーロータ５４に伝達されてインナーロータ５４が回転し、これにより外側端板５３に穿設された吸入孔６５からポンプ部Ｐ内に燃料が吸入され、且つインナーロータ５４の回転によりポンプ部Ｐ内の燃料が昇圧され、この昇圧された燃料が外側端板５３に穿設された吐出孔６６より吐出される。
一方、ポンプ部Ｐ内の燃料の一部は挿通孔６４を介して内方室５０ａ内に供給され、内方室５０ａ内に燃料を充満させる。
上記電動燃料ポンプによると、マグネット５９、ヨーク５８よりなるロータ６０は内方室５０ａ内に配置され、且つ内方室５０ａ内に燃料が充満して配置されるものでロータ６０に錆の発生する恐れがあり、長期に渡る使用時において、この錆によりロータ６０の回転に支障をきたす恐れがある。
尚、前記内方室５０ａ内にあっては積極的な燃料流れがないので、錆が蓄積する恐れがある。
又、シール部材５５はハウジング５０の内方に区分形成される外方室５０ｂ内に燃料が流入しないよう充分な気密をもって配置される必要があり、このとき特に内方室５０ａ内には３００ｋｐａ程度に昇圧された燃料が供給されるので、シール部材５５の寸法管理及び組付けには細心の注意を必要とする。
更に、ステータ５７の巻線５６は、外方室５０ｂ内の大気中に配置されるもので、巻線５６に電流が供給された際における渦電流による発熱を燃料循環による放熱に比較して効果的に放熱できない。
【０００６】
本発明になる電動燃料ポンプは上記不具合に鑑み成されたもので、ハウジングの一端にポンプ部が配置されるとともにハウジング内にモータ部が収納配置され、ポンプ部にて昇圧された燃料がハウジング内のモータ部の周囲を通って外部に向けて吐出される電動燃料ポンプにおいて、海水が混入された燃料がポンプ部内に吸入された場合にあっても、モータ部の巻線部分においてカルシウム等の異物が生成されることがなく、且つロータ部における錆の発生が抑止され、長期間に渡って安定した燃料の供給を行なうことのできる、特に海上用エンジンに採用して好ましい電動燃料ポンプを供給することを第１の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明になる電動燃料ポンプは前記目的達成の為に、ハウジング内に収納されるモータ部と、ハウジングの端部に配置されるポンプ部と、を備え、
前記モータ部が、巻線が巻回されたステータと、ヨークに固定配置されたマグネットを備えるロータと、により形成されるブラシレスモータであり、
前記モータ部により駆動されるポンプ部によって昇圧された燃料が、ハウジング内に供給され、ブラシレスモータの周囲を介してハウジングの端部の吐出路より外部に向けて吐出される電動燃料ポンプにおいて、
ロータのヨーク及びマグネットにメッキ、樹脂モールド等の防錆処理をし、ステータの巻線に樹脂モールドしたことを第１の特徴とする。
【０００８】
又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記、ステータの巻線に電気を供給する導線であり、且つハウジング内に配置される内部導線に樹脂モールドしたことを第２の特徴とする。
【０００９】
更に本発明は前記第１の特徴に加え、前記ハウジングのモータ収納室を形成するハウジングをアルミニウム又は鉄で形成し、その内周面に防錆処理したことを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の特徴によると、ロータのヨーク及びマグネットがメッキ又は樹脂モールドによって被膜され、海水を含む燃料が直接にヨーク、マグネットに接触することがないので、それらに錆が発生することがない。
又、ステータの巻線が樹脂モールドによって被膜され、海水を含む燃料が直接的に巻線に接触することがないので、海水中に溶けているカルシウム、マグネシウムの金属イオンが結合してカルシウムを生成することがない。
従って第１にはロータの回転を長期に渡って安定維持できるものでポンプの吐出性能の安定化を達成できる。
又、第２にはカルシウムの生成及び錆の発生がないので、ハウジング内から吐出路を介して外部に向けて吐出される燃料中に前記カルシウム、錆が混入して吐出されることがないので、吐出路から燃料噴射弁に向かう吐出配管中に配置されるフィルターのメンテナンス領度を低くすることができる。
又、ポンプ部から吐出される燃料はモータ部の外周のハウジング内を通って吐出路より連続的に排出されるので、巻線の渦電流によって生ずる発熱を効果的に放熱できる。
又、燃料はハウジング内を通過するもので、吐出路の開口は従来と同様に、ポンプ部と反対側のハウジング端部に開口することができ、特に吐出管の配管レイアウトの変更を必要としない。
【００１１】
又、本発明の第２の特徴によると、ハウジング内に臨む内部導線が樹脂モールドによって被膜され、内部導線が直接海水に触れることがないので、電気分解作用による内部導線の腐蝕が抑止される。
【００１２】
又、本発明の第３の特徴によると、ハウジングのモータ収納室の内周面が防錆処理されるので、モータ収納室内の海水を含む燃料が直接モータ収納室の内周面に触れることがなく、この部における錆の発生を抑止できる。
特にこのモータ収納室は、ロータのヨークに沿って長く形成されるので、この部の錆の発生が抑止できたことは大きな効果を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、発明になる電動燃料ポンプの一実施例を図１により説明する。
１は両端が開口する円筒状のハウジングであり、アルミニウム又は鉄で形成される。
前記ハウジングには、その下端にポンプ部Ｐが配置され、その上端に吐出部Ｔが配置され、中間部にモータＭが配置される。
ポンプ部Ｐは、ハウジング１の下方底部１ａと、ハウジング１の下端開口を閉塞するポンプカバー２とによって形成されるポンプ室３内に羽根車４が回転自在に配置される再生ポンプである。
そしてポンプ室３には下方に向かって開口するポンプ収納路２ａが開口するとともに上方に向かうポンプ吐出路１ｂが開口するもので、ポンプ吐出路１ｂはハウジング１の下方底部１ａに穿設され、ハウジング１内へ開口する。
又、ハウジング１の上端開口はハウジングカバー１によって閉塞され、ハウジングカバー５の下端にはモータ部Ｍを構成するステータ６が固定配置される。
ステータ６は、ハウジング１の中心にあって、ハウジング１の内方に向かって下方にのびる筒部６ａを有し、筒部６ａの外周には巻線７が巻回される。
８はその上方部分が軸受９ａを介してスタータ６の上方鍔部６ｂに回転自在に支持され、下方部分が軸受９ｂを介してハウジング１の下方底部１ａに回転自在に支持される回転軸であり、この回転軸８はステータ６の筒部６ａの内方に配置される。
又、前記回転軸８の下端はポンプ室３内に向かって突出し、この突出部が羽根車４の係止孔４ａに係止される。例えば係止孔４ａの形状は欠円形状に形成される。
以上によると回転軸８の回転が羽根車４に伝達されるもので、羽根車４は回転軸８と同期的に回転する。
ロータ１０は、磁性材料にて形成される有底カップ状のヨーク１１と、ヨーク１１の内方に固定配置されるマグネット１２とにより構成され、ヨーク１１の底部１１ａが回転軸８に固定配置される。
尚、ロータ１０はハウジング１内において回転軸８と同期的に回転するもので、マグネット１２の内周部分と巻線７の外周部分との間に間隙が形成され、ヨーク１１の外周部分とハウジング１の内周面１ｃとの間に間隙が形成される。
以上の如く、モータ部Ｍは、巻線７が巻回されたステータ６と、ヨーク１１とマグネット１２を備えるロータ１０とにより構成される。
再びハウジングカバー５について説明すると、例えばバッテリー等の外部電源（図示せず）に接続されるリード線１５はハウジングカバー５内に進入配置され、リード線１５からハウジング１内にのびる内部導線１５ａがハウジング１内の巻線７に接続される。
又、ハウジング１内から外部に向けて吐出路１３が上方に向かって開口するもので、この吐出路１３内に逆止弁１４が配置される。
かかる吐出路１３、逆止弁１４をもって吐出部Ｔがハウジング１の上端に配置される。
【００１４】
ここで、リード線１５より内部導線１５ａを介して巻線７に電流が供給されると、ステータ６に回転磁界が形成され、この回転磁界によってマグネット１２、ヨーク１１を備えたロータ１０が回転駆動されるもので、ヨーク１１の回転により回転軸８が同期的に回転する。
そして、回転軸８の回転は係止孔４ａを介して羽根車４を回転させるもので、羽根車４の回転によると、ポンプ吸入路２ａより燃料をポンプ室３内に吸入し、ポンプ室３において昇圧された燃料はポンプ吐出路１ｂを介してハウジング１内へと供給される。
そしてハウジング１内に供給される燃料は、ハウジング１内を充満させ、次いで、吐出路１３を介して外部へ吐出され、この燃料が図示せぬ吐出配管を介して燃料噴射弁に向けて供給される。
【００１５】
ここで本発明になる電動燃料ポンプは前記目的を達成する為に以下の如くとする。
第１にはロータ１０を構成するヨーク１１及びマグネット１２にメッキ処理をする。
又はヨーク１１及びマグネット１２を合成樹脂材料によって樹脂モールドし、その外周を合成樹脂材料によって被膜する。
第２には、巻線７を合成樹脂材料によって樹脂モールドし、巻線７を合成樹脂材料によって被膜する。
以上によると、ポンプ部Ｐよりハウジング１内に海水が混入された燃料が供給されたとしても、ヨーク１１、マグネット１２がメッキ又は合成樹脂材料によって被膜されているのでそれらに錆が発生することがない。
又、巻線７にあっては、その外周が合成樹脂材料によって被膜されているので巻線７に通電されても金属イオンが結合してカルシウムが生成されることがない。
以上の如く、ロータ１０における錆の発生及び巻線７におけるカルシウムの生成を抑止できたことによると、錆及びカルシウムが吐出路１３を介して吐出配管内へ排出されることがなく、フィルター、燃料噴射弁等のメンテナンス領度を少なくすることができる。
又、錆の発生、蓄積を抑止できたことはヨーク１１の内、外周における間隙を常に一定に保持することができ、安定した回転磁界を維持できるのでモータ部の回転を長期に渡って安定維持できる。
又、電動燃料ポンプの構成そのものは従来のものと変わりがないので部品点数の増加、組立の変更を必要とするものでなく、製造コストを大きく上昇させることがない。
又、ポンプ部Ｐから吐出される燃料を、ハウジング内を介して吐出路１３に向けて排出できたことによると、巻線７の温度上昇を従来と同様のレベルで抑止できるとともに吐出路１３の開口位置も変更する必要がなく、従来の吐出配管をそのまま使用できる。
【００１６】
又、ハウジング１内にあって巻線７とリード線１５を接続する内部導線１５ａを合成樹脂材料によって樹脂モールドすると、電気分解により内部導線１５ａが腐蝕するという不具合を解決できるもので長期間に渡ってリード線の接続性を良好に維持できる。
そして前記内部導線１５ａは巻線７と同時に樹脂モールドすることもできる。
【００１７】
更に、ハウジング１のモータ部Ｍが収納される内周面１ｃに防錆処理をしたことによると、前記と同様に錆の発生を抑止できる。
このときモータ部Ｍが収納されるハウジング１の内周面１ｃの直径が大径であり、且つ上下方向に長く形成されることから、この部における錆の発生を抑止したことは錆の悪影響を大きく削減できる。
尚、モータ部Ｍが収納されるハウジング１内に臨んで配置される他の構成、例えば回転軸８、ハウジングカバー５の下端面、ハウジング１の下方底部１ａ等に防錆処理してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明になる電動燃料ポンプの一実施例を示す縦断面図。
【図２】従来の電動燃料ポンプの第１例を示す縦断面図。
【図３】従来の電動燃料ポンプの第２例を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１      ハウジング
６      ステータ
７      巻線
１０    ロータ
１１    ヨーク
１２    マグネット
１５ａ  内部導線
Ｍ      モータ部
Ｐ      ポンプ部
Ｔ      吐出部
【図１】
2006022733.tif 000003
【図２】
2006022733.tif 000004
【図３】
2006022733.tif 000005