(57)【要約】【課題】ブラシの押付け荷重を増加させることなく、ブラシとコンミテータとの間に燃料の液膜ができるのを抑制する。【解決手段】ケーシング１の一端側にはポンプ部２を取付け、他端側には吐出カバー９を取付けると共に、ケーシング１内にはポンプ部２を駆動するための電動モータ１７を設ける。また、電動モータ１７のブラシ２１は、燃料通路部２７の途中に位置して吐出カバー９のブラシガイド９Ｄ内に取付けると共に、ばね２０を用いてコンミテータ１９に常時付勢され、コンミテータ１９に摺接している。そして、ブラシ２１にはコンミテータ１９との摺接面に開口した逃し穴２６を形成する。これにより、ブラシ２１とコンミテータ１９との間に入り込んだ燃料を逃し穴２６内に逃すことができる。【選択図】　　　図１
2004011527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、該ケーシングの一端側に設けられ吸込口から吸込んだ燃料を吐出口からケーシング内に吐出するポンプ部と、前記ケーシングの他端側に設けられ前記ポンプ部によりケーシング内に吸込んだ燃料を吐出ポートから前記ケーシング外に吐出する吐出カバーと、該吐出カバーとポンプ部との間に位置して前記ケーシング内に設けられ外部から給電することにより前記ポンプ部を駆動する電動モータとからなり、該電動モータは前記吐出カバーに設けられコンミテータに向けて付勢された状態で摺接し外部から給電するブラシを有してなる燃料ポンプにおいて、
前記ブラシには、前記コンミテータとの摺接面に位置して開口し当該摺接面間に入り込む燃料を逃す逃し穴を設ける構成としたことを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
前記逃し穴は、一端側が前記コンミテータとの摺接面に開口し、他端側が閉塞した有底穴によって構成してなる請求項１に記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
前記逃し穴は、一端側が前記コンミテータとの摺接面に開口し、他端側が該摺接面とは異なる面に開口した貫通孔によって構成してなる請求項１に記載の燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用エンジンの噴射弁等に向けて燃料を供給するのに好適に用いられる燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、乗用車等の車両には、エンジンに燃料を供給するための電子制御式燃料噴射装置が搭載され、この燃料噴射装置は、エンジンの燃焼室に向けて燃料を噴射させる噴射弁と、車両の後部側等に設けた燃料タンク内の燃料を前記噴射弁に向けて吐出供給する燃料ポンプ等とにより構成されている。
【０００３】
そして、この種の従来技術による燃料ポンプは、例えば特開平１１−４４２７０号公報等に記載されているように、ケーシングと、該ケーシングの一端側に設けられたポンプ部と、前記ケーシングの他端側に設けられた吐出カバーと、該吐出カバーとポンプ部との間に位置して前記ケーシング内に設けられた電動モータとによって大略構成されている。また、吐出カバーには電動モータのブラシが設けられ、該ブラシはコンミテータに摺接している。
【０００４】
そして、従来技術による燃料ポンプは、ブラシ等を通じて外部から電動モータに給電し、該電動モータによってポンプ部を駆動する。これにより、ポンプ部は吸込口から吸込んだ燃料を吐出口からケーシング内に吐出すると共に、ケーシング内に吐出された燃料は吐出カバーの吐出ポートを通じてケーシング外に吐出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による燃料ポンプでは、ケーシング内を燃料が流通するから、該燃料が電動モータのブラシとコンミテータとの摺接面にも供給されることになる。このとき、ブラシとコンミテータとの摺接面に燃料の液膜が形成されるから、ブラシとコンミテータとの間で整流火花が発生し、ブラシの寿命が短くなる傾向があった。
【０００６】
そこで、従来技術では、ブラシをコンミテータに向けて付勢する押付け荷重を増加し、液膜をできにくくする方法が取られている。しかし、この場合には、ブラシとコンミテータとの間の摺動抵抗が増大して熱損失等が発生し易く、燃料ポンプの効率を低下させるという問題がある。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ブラシの押付け荷重を増加させることなく、ブラシとコンミテータとの間に燃料の液膜ができるのを抑制できるようにした燃料ポンプを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、ケーシングと、該ケーシングの一端側に設けられ吸込口から吸込んだ燃料を吐出口からケーシング内に吐出するポンプ部と、前記ケーシングの他端側に設けられ前記ポンプ部によりケーシング内に吸込んだ燃料を吐出ポートから前記ケーシング外に吐出する吐出カバーと、該吐出カバーとポンプ部との間に位置して前記ケーシング内に設けられ外部から給電することにより前記ポンプ部を駆動する電動モータとからなり、該電動モータは前記吐出カバーに設けられコンミテータに向けて付勢された状態で摺接し外部から給電するブラシを有してなる燃料ポンプに適用される。
【０００９】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ブラシには、前記コンミテータとの摺接面に位置して開口し当該摺接面間に入り込む燃料を逃す逃し穴を設ける構成としたことにある。
【００１０】
このように構成したことにより、ブラシとコンミテータとの間に燃料が侵入したときでも、この燃料を逃し穴に逃すことができる。これにより、ブラシとコンミテータとの間に燃料の液膜が形成されるのを抑制することができるから、ブラシとコンミテータとの間の整流火花を防ぎ、ブラシの耐久性を向上させることができる。
【００１１】
また、従来技術に比べてブラシの押付け荷重を低減することができるから、ブラシとコンミテータとの間の摺動抵抗を低減することができ、燃料ポンプの効率を向上させることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、前記逃し穴は、一端側が前記コンミテータとの摺接面に開口し、他端側が閉塞した有底穴によって構成している。
【００１３】
これにより、ブラシとコンミテータとの間に燃料が侵入したときでも、この燃料を有底穴の内部に逃すことができ、ブラシとコンミテータとの間に燃料の液膜が形成されるのを抑制することができる。
【００１４】
請求項３の発明では、前記逃し穴は、一端側が前記コンミテータのと摺接面に開口し、他端側が該摺接面とは異なる面に開口した貫通孔によって構成している。
【００１５】
これにより、貫通孔は、コンミテータとの摺接面から侵入した燃料を摺接面とは異なる面に開口した他端側から排出することができ、ブラシとコンミテータとの間に侵入した燃料の排出を促進することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による燃料ポンプを、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
ここで、図１ないし図４は本発明の実施の形態による燃料ポンプとしてのタービン型燃料ポンプを示している。
【００１８】
図において、１は軸方向両端が開口した筒状のケーシングで、該筒状のケーシング１は、その軸方向一側に後述のポンプ部２が取付けられ、軸方向他側に吐出カバー９が取付けられると共に、内部に電動モータ１７が配置されている。
【００１９】
２はケーシング１の一端側に設けられたポンプ部で、該ポンプ部２は、後述の外側ハウジング３、内側ハウジング５およびタービンベーン８等によって構成されている。
【００２０】
３はポンプ部２の一部を構成する円板状の外側ハウジングで、該外側ハウジング３には燃料の吸込口４が形成されている。５は外側ハウジングと共にポンプハウジングを構成する円板状の内側ハウジングで、該内側ハウジング５には、外側ハウジング３との対向面にタービン収容凹部５Ａが形成され、外周側には軸方向に吐出口６が穿設されている。
【００２１】
７はタービン収容凹部５Ａの外周側に位置してポンプ部２内に設けられた略Ｃ字状の燃料通路で、該燃料通路７は、その一端側が吸込口４に連通し、他端側が吐出口６に連通している。そして、燃料通路７からタービン収容凹部５Ａにかけてポンプ部２内には、クローズドベーン型のタービンベーン８が回転可能に収容されている。
【００２２】
９はケーシング１の他端側に設けられた有蓋円筒状の吐出カバーで、該吐出カバー９は、略円筒状の筒部９Ａと蓋部９Ｂとによって構成されている。そして、蓋部９Ｂには、吐出カバー９の中心側に位置して下向きに延設された有底円筒状の軸受筒９Ｃと、該軸受筒９Ｃを挟んで径方向の両側に配設され、略台形の角筒状に形成された左，右一対のブラシガイド９Ｄ，９Ｄ等とが設けられている。
【００２３】
また、吐出カバー９の蓋部９Ｂには吐出ポート１０が上向きに突出して一体形成され、該吐出ポート１０は、ケーシング１内の燃料を燃料配管を介して噴射弁（図示せず）側に吐出させるものである。そして、吐出ポート１０内には残圧保持用のチェック弁１１が設けられ、該チェック弁１１は、後述する電動モータ１７の停止時に前記燃料配管内を所定の残圧状態に保持する構成となっている。
【００２４】
１２は吐出カバー９から吐出ポート１０と共に上向きに突出形成された電源用コネクタ部で、該電源用コネクタ部１２は略長方形の箱形状に形成され、その内側にはターミナル１３が植設されている。そして、電源用コネクタ部１２には電源側の外部配線が相手方のコネクタ（図示せず）を介して着脱可能に接続され、これにより電動モータ１７への給電がターミナル１３等を介して行われる。
【００２５】
１４はポンプ部２と吐出カバー９との間にブッシュ１５，１６を介して軸支された回転軸で、該回転軸１４の一端側は、内側ハウジング５に嵌合固着されたブッシュ１５内に挿通されると共に、ポンプ部２内に突出してタービンベーン８に嵌合され、タービンベーン８と一体回転する構成となっている。また、回転軸１４の他端側は、吐出カバー９の軸受筒９Ｃ内に挿入され、軸受筒９Ｃ内のブッシュ１６により回転可能に支持されている。
【００２６】
１７はポンプ部２と吐出カバー９との間に位置してケーシング１内に設けられた電動モータで、該電動モータ１７は、回転軸１４に挿着されて一体的に回転する回転子１８およびコンミテータ１９と、吐出カバー９の各ブラシガイド９Ｄ内に摺動可能に挿嵌され、各ばね２０によりコンミテータ１９に向けて常時付勢された一対のブラシ２１，２１と、回転子１８の外周側に位置してヨーク２２に支持された一対の固定子２３，２３等とからなり、直流電動モータを構成している。
【００２７】
そして、電動モータ１７は、ブラシ２１等を介して外部から給電されることにより回転子１８を回転駆動し、ポンプ部２内のタービンベーン８を回転軸１４と一体に回転させる構成となっている。
【００２８】
ここで、電動モータ１７のブラシ２１は、カーボン材料等により略台形の棒状体として形成され、ブラシガイド９Ｄ内に摺動可能に挿嵌されると共に、ブラシ２１およびコンミテータ１９は、後述する燃料通路部２７の途中に配設されている。また、ブラシガイド９Ｄの上端側には、ボール２４がカシメ等の手段で設けられ、該ボール２４とブラシ２１との間には、ばね２０が初期荷重（押付け荷重）を付与した状態で配設されている。さらに、ブラシ２１は、リード線２５を介してターミナル１３に電気的に接続されている。
【００２９】
２６はブラシ２１に設けられた逃し穴で、該逃し穴２６は、一端側がコンミテータ１９との摺接面２１Ａ中央に開口し、他端側が閉塞された有底穴によって形成され、コンミテータ１９からリード線２５に向けて略直線状に延びている。そして、逃し穴２６は、ブラシ２１の摺接面２１Ａ中央に例えば穴加工を施すことによって形成され、ブラシ２１とコンミテータ１９との間に入り込んだ燃料が収容可能となるように所定の容量をもって穿設（凹設）されている。
【００３０】
なお、２７は内側ハウジング５の吐出口６と吐出カバー９の吐出ポート１０との間を連通する燃料通路部で、該燃料通路部２７は、吐出口６からケーシング１内に吐出された燃料を、ヨーク２２と回転子１８との隙間等を介して吐出カバー９側へと流通させるものである。
【００３１】
本実施の形態によるタービン型燃料ポンプは上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００３２】
まず、吐出カバー９の電源用コネクタ部１２を通じて外部から給電を行うと、電動モータ１７の回転子１８に駆動電流が供給されることにより、回転子１８が回転軸１４と一体に回転し、タービンベーン８を回転駆動する。そして、タービンベーン８の回転により、燃料タンク（図示せず）内の燃料が吸込口４から燃料通路７へと吸込まれ、この燃料はタービンベーン８の羽根によって燃料通路７に沿って圧送されつつ、吐出口６からケーシング１内に吐出される。
【００３３】
このようにケーシング１内を流入した燃料は、該ケーシング１内を電動モータ１７の燃料通路部２７等を介して吐出カバー９側に向け流通し、吐出ポート１０内のチェック弁１１を開弁させつつ、この吐出ポート１０から外部の燃料配管を介してエンジン本体側の噴射弁（いずれも図示せず）側へと吐出供給されるものである。
【００３４】
然るに、電動モータ１７のブラシ２１およびコンミテータ１９は燃料通路部２７の途中に配設されているから、ケーシング１内に供給された燃料は、ブラシ２１等の周囲も流通する。このとき、燃料がブラシ２１とコンミテータ１９との間に入り込み、ハイドロプレーニング現象のように液膜を形成する傾向がある。
【００３５】
しかし、本実施の形態では、ブラシ２１には摺接面２１Ａに開口する逃し穴２６を形成したから、ブラシ２１とコンミテータ１９との間に侵入した燃料を逃し穴２６内に逃すことができ、ブラシ２１とコンミテータ１９との間に燃料の液膜が形成されるのを抑制することができる。この結果、ブラシ２１とコンミテータ１９との間で整流火花が発生するのを防ぐことができ、ブラシ２１の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また、逃し穴２６によって液膜の形成を抑制できるから、従来技術に比べてばね２０によってブラシ２１をコンミテータ１９に向けて付勢する押付け荷重（ばね２０のばね力）を低減することができる。このため、ブラシ２１とコンミテータ１９との間の摺動抵抗を低減することができ、燃料ポンプの効率を向上させることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、有底穴によって逃し穴２６を形成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図５に示す第１の変形例のように、一端側がブラシ２１の摺動面２１Ａに開口し、他端側がブラシ２１の側面に開口した略Ｌ字状の貫通孔２８を用いて逃し穴を形成してもよい。また、例えば図６に示す第２の変形例のように、ブラシ２１の摺動面２１Ａと側面との間に斜めに延びる貫通孔２９を用いて逃し穴を形成してもよい。
【００３８】
このように貫通孔２８，２９を用いて逃し穴を形成することによって、コンミテータ１９との摺接面２１Ａ側から侵入した燃料を摺接面２１Ａとは異なるブラシ２１の側面側から排出することができ、ブラシ２１とコンミテータ１９との間に侵入した燃料の排出を促進することができる。
【００３９】
また、前記実施の形態では、タービン型の燃料ポンプを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばトロコイド型の燃料ポンプ等、コンミテータとブラシを備えた種々の型式の燃料ポンプにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による燃料ポンプを示す縦断面図である。
【図２】図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向からみた燃料ポンプの縦断面図である。
【図３】図１中の電動モータのブラシ等を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】電動モータのブラシを単体で示す拡大断面図である。
【図５】第１の変形例による電動モータのブラシを示す拡大断面図である。
【図６】第２の変形例による電動モータのブラシを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１　ケーシング
２　ポンプ部
９　吐出カバー
１０　吐出ポート
１２　電源用コネクタ部
１４　回転軸
１７　電動モータ
１８　回転子
１９　コンミテータ
２１　ブラシ
２６　逃し穴
２８，２９　貫通孔
【図１】
2004011527.tif 000003
【図２】
2004011527.tif 000004
【図３】
2004011527.tif 000005
【図４】
2004011527.tif 000006
【図５】
2004011527.tif 000007
【図６】
2004011527.tif 000008