(57)【要約】【課題】燃料温度上昇を防ぎ、高信頼性の燃料供給装置の提供。【解決手段】燃料供給装置は、吸入口、吐出口、電動機室およびポンプ装置室を持つハウジングを備え、電動機室とポンプ装置室は互いに連通しているが、吸入口と吐出口はポンプ室だけに直接連通しており、吸入口からポンプ装置室内に吸引された燃料は、電動機室内を通過せずにポンプ装置に吸入されて吐出口へ吐出される。モータ固定子はハウジング璧内に埋設されている。電動機をブラシレスモータあるいはステッピングモータとし、燃料噴射弁の消費流量に応じて回転数制御することもできる。【効果】燃料温度の上昇が防げ、信頼性が高まる。【選択図】図１
2008157055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口、吐出口、電動機室およびポンプ装置室を持つハウジングと、
上記電動機室内に設けられた電動機と、
上記ポンプ装置室内に設けられたポンプ装置とを備え、
上記電動機室および上記ポンプ装置室が互いに連通した燃料供給装置において、
上記吸入口から上記ポンプ装置室内に吸引された燃料は、上記電動機室内を通過することなく上記ポンプ装置に吸入され、上記吐出口へ吐出されることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
上記電動機がブラシレスモータであることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
上記電動機がステッピングモータであることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項４】
上記電動機の固定子が、上記ハウジングのハウジング璧内にインサート成形されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項５】
上記電動機を燃料噴射弁の消費流量に応じて回転数制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項６】
吸入口、吐出口、電動機室およびポンプ装置室を持つハウジングと、
上記電動機室内に設けられた電動機と、
上記ポンプ装置室内に設けられたポンプ装置とを備え、
上記電動機室および上記ポンプ装置室が互いに連通した燃料供給装置において、
上記吸入口および吐出口が共に上記ポンプ装置室に直接連通していることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項７】
吸入口、吐出口、電動機室およびポンプ装置室を持つハウジングと、
上記電動機室内に設けられた電動機と、
上記ポンプ装置室内に設けられたポンプ装置とを備え、
上記電動機室および上記ポンプ装置室が互いに連通した燃料供給装置において、
上記電動機がブラシレスモータであることを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環境問題から排ガス規制、燃費向上の観点から燃料供給装置がメカ式のキャブレターから燃料噴射弁を有する電子制御式システムに変更されており、近年の自動車はすべて後者のシステムを採用している。近年、環境問題の規制は自動車だけでなく、二輪車、船外機、その他特殊車両にまで拡大されつつあり、自動車で採用される燃料供給装置は、燃料タンク内に設置する遠心ポンプを採用したインタンク式燃料供給装置（図示せず）が主流となっているが、そのために比較的大きな燃料タンクが必要となり、燃料タンクが小さい小型排気量、搭載スペースの問題から燃料タンクにインタンク式燃料供給装置が配置できない車両は、環境問題への対応が困難となり、燃料タンク外に搭載可能となるインライン式燃料供給装置が必要となっている。
【０００３】
従来の燃料供給装置としては、例えば特許文献１に記載されている様に、自吸性に優れた容積形のポンプとＤＣブラシモータで構成されたインライン式燃料供給装置がある。ポンプは、吸入バルブ、吐出バルブ、ピストンと摺動可能に嵌合されたシリンダ、シリンダと共に燃料加圧室を構成するプレート、ピストンをアキシャル方向に移動させる斜板、ピストンと斜板との間でピストンと共動し、斜板に対して摺動するシュー、ピストンを斜板に押圧するスプリング、スプリングの座面となるスプリングホルダから構成されている。モータは、永久磁石、永久磁石を固定し、磁気回路となるヨーク、斜板と一体に固定された回転するシャフト、シャフトに圧入固定され、巻き線を有するステータ、電気的接点となるブラシ、図示しないバッテリとブラシを繋ぐリード線から構成されている。ポンプとモータとはボディあるいは、ハウジングにより互いに一体に連結されていて、燃料はハウジングのモータ側に設けられた吸入口から吸引されてモータを通り抜けてポンプに入り、加圧されてハウジングのポンプ側に設けられた吐出口から燃料通路内に供給される。
【０００４】
このような燃料供給装置において、モータが外部のバッテリにより回転すると、そのシャフトに固定してある斜板を回転させる。次に斜板が回転することで、斜板にスプリングによって押付けられたピストンがシリンダと摺動移動する。ピストンが下方に移動した際、ピストン、シリンダ、吸入バルブ、吐出バルブ、プレートで構成された燃料加圧室内の容積が増大する事で前記燃料加圧室内が減圧し、吸入バルブの開弁圧以下となった時点で、吸入バルブから燃料が吸引される。次にピストンが上方向に移動する事で、燃料加圧室内が加圧され、外部に設置された圧力調整装置で所定の圧力に調整されたデリバリーパイプ内圧以上まで加圧された段階で吐出バルブから燃料が吐出される。この動作が斜板の回転に合せて、同芯状に配置された複数のピストンで順に繰り返される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６５４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アキシャルピストンポンプは、燃料タンク内の大気圧下にある燃料を吸入する性能（以下、自吸性能）に優れた高効率なポンプであるが、吸入バルブの配置からモータはポンプの吸入側に配置されることとなる。このため、モータの電気的接点となるブラシが磨耗すると、その磨耗粉がポンプ内に侵入し、ポンプを破損させる可能性があった。また、モータの発熱により燃料温度が上昇して、燃料からベーパが発生し、そのベーパがポンプ内に侵入した場合、ベーパロック現象が発生し、ポンプ機能が著しく低下する問題があった。
【０００７】
また、ポンプとモータとの連結部に例えば、オイルシールやメカニカルシールの様なシール部材を配置することにより、ブラシ磨耗粉の侵入および燃料温度の上昇を抑制することができる。しかしながら、この場合にはシール部が破損あるいは劣化すると燃料が外部に漏れる虞があり、またシール部でトルク損失が発生すること、構造が複雑となってモータが大型化することが問題である。
【０００８】
従ってこの発明の目的は、燃料温度の上昇を防ぎ、信頼性の高い燃料供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の燃料供給装置は、吸入口、吐出口、電動機室およびポンプ装置室を持つハウジングと、上記電動機室内に設けられた電動機と、上記ポンプ装置室内に設けられたポンプ装置とを備え、上記電動機室および上記ポンプ装置室が互いに連通した燃料供給装置において、上記吸入口から上記ポンプ装置室内に吸引された燃料は、上記電動機室内を通過することなく上記ポンプ装置に吸入され、上記吐出口へ吐出されることを特徴とする燃料供給装置である。
【００１０】
また、この発明の燃料供給装置は、吸入口、吐出口、電動機室およびポンプ装置室を持つハウジングと、上記電動機室内に設けられた電動機と、上記ポンプ装置室内に設けられたポンプ装置とを備え、上記電動機室および上記ポンプ装置室が互いに連通した燃料供給装置において、上記吸入口および吐出口が共に上記ポンプ室に直接連通していることを特徴とする燃料供給装置である。
【００１１】
この発明の燃料供給装置はまた、吸入口、吐出口、電動機室およびポンプ装置室を持つハウジングと、上記電動機室内に設けられた電動機と、上記ポンプ装置室内に設けられたポンプ装置とを備え、上記電動機室および上記ポンプ装置室が互いに連通した燃料供給装置において、上記電動機がブラシレスモータであることを特徴とする燃料供給装置である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の燃料供給装置によれば、燃料温度の上昇を防ぎ、信頼性が高くなるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１に示す本発明の燃料供給装置は、全体としてほぼ中空円筒形のハウジング１と、ハウジング１内に設けられた電動機２と、ハウジング１内に設けられ、電動機２によって駆動されるポンプ装置３とを備えている。
【００１４】
ハウジング１はハウジング璧である円筒壁４および端壁５を持ち内部に電動機２を収容した電動機室６を形成する電動機ハウジング７と、円筒壁８および端壁９を持ち、内部にポンプ装置３を収容したポンプ装置室１０を形成するポンプ装置ハウジング１１とを備えている。電動機ハウジング７の開端には、ポンプ装置ハウジング１１の開端がカシメ等の適当な手段により強固に結合されていて、電動機室６とポンプ装置室１０とが互いに連通している。ポンプ装置ハウジング１１の円筒壁８には燃料の吸入口１２が設けられ、端壁９には燃料の吐出口１３が設けられている。電動機ハウジング７は、開端でポンプ装置ハウジング１１に連通している他は閉じている。
【００１５】
電動機２は、電動機ハウジング７の円筒壁８内に埋設された固定子１４と、円筒壁４の両端部に配置された軸受１５および１６により駆動軸１７が回転可能に支持されて、固定子１４の回転磁束により回転させられる回転子１８とを備えている。図示の例では、電動機２は、コアとコイルを持つ固定子１４が外部電源へのリード線１９と共に合成樹脂製の円筒壁４内に埋め込まれ、回転子１８は駆動軸１７あるいはコアに永久磁石が接着剤あるいはインサート成形により固定されたＤＣブラシレスモータである。
【００１６】
ポンプ装置３は、ポンプ装置ハウジング１１内に設けられたシリンダブロック２０と、シリンダブロック２０に設けられた複数のシリンダ２１内で摺動してシリンダ２１内に可変容積のポンプ室を形成するプランジャ２２とを備えている。シリンダブロック２０にはまた、ポンプ装置室１０内の燃料をシリンダ２１内に供給するために吸入バルブ２３を持つ吸入通路２４と、シリンダ２１内で圧縮された燃料を吐出させるための吐出バルブ２５を持つ吐出通路２６とが設けられている。
【００１７】
プランジャ２２のシリンダ２１からの突出端にはバネ止め２７を介して圧縮ばね２８が設けられていて、プランジャ２２が電動機２の駆動軸１７に支持されて共に回転する回転斜板２９に常時摺動可能に接触するようにしてある。
【００１８】
電動機２が回転すると、回転斜板２９の回転によりプランジャ２２が順番にシリンダ２１内で往復運動をし、ポンプ装置室１０内の燃料を吸い込み吐出口１３から吐出させる。このとき、吸入口１２からポンプ装置室１０内に入った燃料は、電動機２が配置された電動機室６を通らずに、直接ポンプ装置３によって吸引されるので、電動機室６は燃料通路内にあるとは言えない。
【００１９】
このように、この燃料供給装置においては、ポンプとモータの連結部、即ち電動機室６とポンプ装置室１０との間には燃料の侵入を妨げるシール部材が配置されていない。また、吸入口１２も吐出口１３も、共にポンプ装置室１０だけに直接連通していて、電動機室６には直接連通しておらず、ポンプ装置室１０を通して、しかも軸受１６を通してだけ電動機室６に連通しており、電動機室６は燃料流れの淀み部分となっている。従って、図示の例ではＤＣブラシレスモータである電動機２は燃料通路外に配置されているということができる。また電動機２がブラシレスモータであって、燃料への異物混入や、スパーク発生の原因となるブラシが燃料通路内に無い。
【００２０】
この発明の燃料供給装置は、吸入口１２、吐出口１３、電動機室６およびポンプ装置室１０を持つハウジング１と、電動機室６内に設けられた電動機２と、ポンプ装置室１０内に設けられたポンプ装置３とを備え、電動機室６およびポンプ装置室１０が互いに連通しており、吸入口１２および吐出口１３が共にポンプ装置室１０に直接連通している。また、吸入口１２からポンプ装置室１０内に吸引された燃料は、電動機室６内を通過することなくポンプ装置３に吸入され、吐出口１３へ吐出される。
【００２１】
また、電動機２をブラシレスモータあるいはステッピングモータとすることも、電動機２を燃料噴射弁の消費流量に応じて回転数制御することも、あるいはブラシレスモータの固定子をハウジングのハウジング璧内に埋設することもできる。
【００２２】
従ってこの発明の燃料供給装置によれば、燃料温度の上昇を防ぐことができ、信頼性が高くなるという効果が得られる。
【００２３】
図示の燃料供給装置においては、電動機２の回転子１８が駆動軸１７に永久磁石を固定し、コア、巻き線およびリード線を燃料通路外であるハウジングの円筒壁内部に埋設したＤＣブラシレスモータを採用しているので、耐久性に優れ、ロストルクを抑えることができ、モータの小型化が可能である。また、ＤＣブラシレスモータのハウジングが金属より熱伝達率の小さなモールド樹脂であるので、発熱体となる巻き線で発生した熱のポンプ側への伝熱量を抑えることにより燃温の上昇を抑えることが可能となる。
【００２４】
また、ＤＣブラシレスモータは制御コントローラ（ＥＣＵ）からの励磁信号により回転数が決定するため、回転数制御が容易であり、燃料噴射弁の消費流量に合わせ、ポンプ回転数を制御することで、圧力制御装置から燃料タンクに戻されるリターン流量を最小限に抑えることも可能となり、ポンプのピストンとシリンダ間の摺動部で発生する摺動熱を最小に抑えることができる。
【００２５】
更に、回転子１８の永久磁石の固定方法として、従来は接着材を使用していて燃料により接着材が劣化する可能性があるが、これも永久磁石にボンド磁石を採用し、回転子１８（シャフト）にインサート成形することで信頼性の高いものとなる。
【００２６】
実施の形態２．
図１に示す例では、燃料供給装置の電動機２がＤＣブラシレスモータであるとして説明したが、ＤＣブラシレスモータは回転制御するために高価な駆動回路が必要となり、制御コントローラ（ＥＣＵ）が高価になるという問題があった。図２に示す燃料供給装置においては、この問題は図２に示すように、電動機２としてステッピングモータを採用することにより解決されている。その他の構成は図１の燃料供給装置と同様である。
【００２７】
即ち、ステッピングモータである電動機２は、図１の例と同様に駆動軸１７に固定された永久磁石を持つ回転子１８と、駆動磁界を発生するコイルである固定子１４とを備えている。このようなステッピングモータを用いれば、電動機２を回転させる制御コントローラの駆動回路を安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の燃料供給装置を示す断面図である。
【図２】この発明の燃料供給装置の別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ハウジング、２  電動機、３  ポンプ装置、４  ハウジング璧、６  電動機室、１０  ポンプ装置室、１２  吸入口、１３  吐出口、１４  固定子。
【図１】
2008157055.tif 000003
【図２】
2008157055.tif 000004