摩擦式燃料

申请号 CN02819358.X 申请日 2002-11-20 公开(公告)号 CN1561436A 公开(公告)日 2005-01-05
申请人 株式会社京浜; 发明人 伊藤敏英; 新井敏弘; 福田充;
摘要 提供了一种在 发动机 再起动时,可以无时间延迟地向 燃料 喷射 阀 供给升压的燃料的,再起动性良好的摩擦式燃料 泵 。在泵室(7)内配置着由配置在 电机 室(9)内的电机驱动转动的 叶轮 (8),在泵室(7)上打开有向着外部开口的燃料流入路(6)和电机室(9)的排出孔(5)。输出孔(5)中具有在发动机停止时,可阻止空气从泵室(7)流入电机室(9)的燃料保持功能。
权利要求

1.一种摩擦式燃料,具有:
泵壳体和覆盖它的泵盖构成的泵室;
可自由转动地配置在泵室内,由电机室内的电机驱动转动,在外 周上具有连通表面和背面的多个叶片槽的叶轮
还具有,在面向泵壳体的泵室的下侧面上,沿着叶轮的叶片槽在 圆周方向凹设燃料流路;在叶轮转动方向的终端凹设的连通泵室和电 机室的排出孔;其特征在于,上述排出孔(5)具有在燃料泵停止时,由燃料的表面张,阻力 空气从泵室(7)流入电机室(9)中的燃料保持功能。
2.根据权利要求1所述的摩擦式燃料泵,其特征在于,上述排出 孔中具有面向泵室(7)的台阶部分(5B),该台阶部分在泵壳体(3) 的下侧面(3C)上有开口。
3.根据权利要求1所述的摩擦式燃料泵,其特征在于,随着叶轮 的转动方向向前方进行,可以减小上述排出孔的开口面积。
4.根据权利要求2所述的摩擦式燃料泵,其特征在于,使上述台 阶部分的形状与排出孔相似。

说明书全文

技术领域

发明涉及安装在汽车、摩托车等上的燃料,特别涉及通过利 用电动机使配置在泵室内的叶轮转动,设置在叶轮的外周上的叶片槽 的前后产生压差,通过连续增加该压力差提高燃料压力输出的摩擦 式燃料泵。

背景技术

目前的摩擦式燃料泵如特开平7-197896号公报所示。
该摩擦式燃料泵(以下简称为燃料泵)由泵部和电动机构成。
泵壳体和与它对接的泵盖设置在作成圆筒形的壳体的下方,它们 固定配置在壳体的下方。
作成圆筒形的泵室由设在泵壳体的下方开口的有底的圆形凹部, 和封闭该凹部的泵盖的平面部分构成,在该泵室中向下方开口的燃料 流入通路,和向着机壳体内形成的电机室开口的排出孔开口地形成, 在泵室内配置着能自由转动的作为形成圆板形状的涡轮叶片的叶轮, 在叶轮的外周上穿设连通叶轮正反面的多个叶片槽,而且该叶轮与配 置在电机室内的电机的转动轴连接,通过电机的转动,叶轮在泵室内 转动。
另外,在构成泵室的泵壳体的下侧面上凹设燃料流路。该燃料流 路面向叶轮的叶片槽,形成向着泵室内开口的圆弧形。上述排出孔穿 设在叶轮的转动方向的终端的燃料流路上并开口。另一方面,在构成 泵室的泵盖的上侧面上凹设燃料流路,该燃料流路面向叶轮的叶片槽, 形成向着泵室内开口的圆弧形。上述燃料流入路开口,并穿设在叶轮 转动方向的始端的燃料流路上。
采用这种燃料泵,通过给电机通电,电机转动,可使叶轮在泵室 内转动,在叶轮的叶片槽前后产生压力差,通过由多个叶片槽使该压 力差反复,可将燃料从燃料流入路吸入至含有燃烧流路的泵室内。升 压的燃料,再从泵室通过排出孔输出至电机室内。
另外,供给电机室内的升压的燃料,利用燃料压力,将开口在壳 体上部的燃料输出路的单向打开,向着外部的燃料喷射阀供给。
另一方面,在这种摩擦式燃料泵中,设有用于防止泵室内的汽阻 的空气排出孔。这种燃料泵在特开平9-209864号公报中公开。
即:空气排出口的上端,通过设在泵壳上的燃料流路,向泵室开 口;而下端则由泵盖向外开口地穿设。
另外,由于在泵室内产生的蒸汽与泵室内的升压燃料(它只相当 于燃料的一部分)一起通过空气排出孔排出至泵室外,因此,可以抑 止在泵室内产生汽阻。
当采用这种目前的摩擦式燃料泵时,燃料泵配置在燃料箱内,在 燃料箱内形成的燃料液面比在泵壳体中形成的燃料流入路的开口低的 情况下,产生以下的问题。
即:在上述状态下,当随着发动机的停止燃料泵停止时,设在壳 体上部的燃料输出路内的单向阀,消除向着外方的燃料压力,由此, 自动关闭燃料输出路,可防止位于单向阀下游的燃料管路内的燃料, 向着燃料泵内的倒流。
另一方面,在上述状态下,燃料箱内的燃料液面位于比燃料流入 路下方开口和空气排出孔的下方开口低的位置,由此,在燃料液面上 部的空气,从空气排出孔流入泵室内,泵室内的燃料则通过燃料流入 路排出至燃料箱内。另外,如上所述,流入泵室内的空气通过叶轮的 叶片槽、泵壳体的燃料流路和排出孔流入电机室内,该空气与电机室 内的燃料慢慢地替换,使电机室内的燃料通过泵室和燃料流入路排出 至燃料箱内。
由此,随着经过发动机停止后的时间,电机室内的燃料会成为空 的状态。
另外,在电机室内的燃料在空的状态下,再开始进行发动机的启 动操作驱动燃料泵时,从泵室通过排出孔输出的燃料首先以燃料充满 电机室,升压,然后从燃料输出路向燃料喷射阀供给燃料。
这里,应当注意的是,由于压倒多数地电机室的室容积比泵室的 室容积大,在上述发动机再开始动作时,首先用燃料充满由大容积构 成的电机室内,并且至电机室内的燃料压力升压需要时间,这就使向 燃料喷射阀的燃料供给延迟,妨碍发动机的良好的再启动的性能。
另外,当将上述燃料泵配置在各种燃料箱内时,燃料泵可从其布 局点垂直倾斜和横向放置,或配置在各种方向上,由此在上述各种配 置状态下,从空气排出孔流入泵室内的空气的流入有差异,使泵室内 的残留燃料不均匀,得不到稳定的发动机再启动的性能。
另一方面,特开平2001-27160号公报说明了在将单向阀配置在 排出孔上,在燃料泵停止时,保持电机室内的压力的结构。采用这种 结构,则零件数目和装配工序数目增加,制造成本不能降低,并且在 狭窄的排出孔内配置单向阀的设计极其困难。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出一种摩擦式燃料泵,其主要目的是要 提供一种可在发动机停止后再启动时,将由燃料泵升压的燃料即时地 向着燃料喷射阀供给,可以得到良好而稳定的发动机再启动性能的摩 擦式燃料泵。
为了达到上述目的,本发明的摩擦式燃料泵第一个方面为,具有: 由泵壳体和覆盖它的泵盖构成的泵室;
可自由转动地配置在泵室内,由电机室内的电机驱动转动,在外 周上具有连通表面和背面的多个叶片槽的叶轮;
还具有,在面向泵壳体的泵室的下侧面上,沿着叶轮的叶片槽在 圆周方向凹设燃料流路;在叶轮转动方向的终端凹设的,连通泵室和 电机室的排出孔;其特征在于,
上述排出孔5中,具有在燃料泵停止时,由燃料的表面张力,阻 止空气从泵室流入电机室中的燃料保持功能。
本发明的第二个方面为,根据上述第一方面,上述排出孔中具有 面向泵室的台阶部分,该台阶部分在泵壳体的下侧面上有开口。
本发明的第三个方面为,根据上述第一个方面,随着叶轮的转动 方向向前方进行,可以减小上述排出孔的开口面积。
本发明的第四个方面为,根据上述第二个方面,上述台阶部分 与排出孔形状相似。
根据本发明的第一个方面,当随着发动机的停止,燃料泵停止时, 在泵室内的燃料通过燃料流入路向外部排出,空气流入泵室内的状态 下,在作为排出孔的大气侧的泵室内的开口端部上,形成燃料膜,发 挥由电机室内的燃料的表面张力产生的燃料保持功能。
由此,由于上述表面张力形成的燃料膜阻止空气从泵室内流入电 机室内,因此,电机室内的空气不能与燃料进行置换作用,电机室内 的燃料不能通过泵室、燃料流入路排出至燃料箱内,燃料可滞留保持 在电机室内。因此,在发动机再启动时,不产生将燃料供给燃料喷射 阀时的滞后,发动机可得到良好的再启动性能。
另外根据本发明的第二个方面,由于在排出孔的下端具有台阶部 分在泵壳体的下侧面上开口,因此即使在排出孔下端形成的由表面张 力产生的燃料膜在下方弯曲形成,该燃料膜也不与配置在泵室内的叶 轮接触,可以可靠地形成燃料膜。
另外,根据本发明的第三个方面,随着叶轮的转动方向向前方进 行,排出孔的开口面积变窄,从该狭窄部分形成燃料膜,可以可靠地 形成燃料膜。
又根据本发明的第四个方面,将台阶部分的形状作成与排出孔相 似,可使台阶部分紧凑。
附图说明
图1为本发明的摩擦式燃料泵的纵截面图。
图2为从图1所用的泵壳体的下方看的平面图。
图3为图2中的沿X-X线的主要部分纵截面图。
图4为从图1所用的泵盖的上方看的平面图。

具体实施方式

以下,利用图1来说明本发明的摩擦式燃料泵的一个实施例
1为形成下方开口的圆筒形的壳体,上方的开口利用第一封闭件 2A和第二封闭件2B封闭。
具体地是,第一封闭件2A和第二封闭件2B与壳体1的上方接合 台阶1A接触配置,壳体1的上端,向着第二封闭件2B的肩部向内铆 接。另外,上述第1第二封闭件2A、2B的下端在壳体1内开口,上端 形成向上方开口的燃料输出路2C。在该燃料输出路2C上配置压力驱动 型单向阀2D,该单向阀利用从下方向上方的燃料压力打开该燃料输出 路。
另外,在第一封闭件2A的中心配置轴承G,其可自由转动地支承 后述的电机的上端,还在第二封闭件2B上设置用于从外部给电机的电 枢通电的电源用的接头2E。
壳体1的下方开口由泵壳体3和泵盖4封闭。
泵壳体3如图2所示,可以合用图1来说明。
泵壳体3作成实心圆筒形状,从下端3A向着上方穿设圆形凹部3B。 再在凹部中心的通孔内配置轴承B。
另外,在上述凹部的下侧面3C上凹设作成圆弧状的燃料流路3D, 在后述的叶轮转动方向A上的燃料流路3D的终端3E上,从下侧面3C 向着上侧面3F,贯通凹设排出孔5。
该排出孔5如图3所示。
泵盖4如图4所示,可结合图1来说明。
泵盖4作成实心圆筒形,在其上部具有与泵壳体3的下端3A接触, 封闭凹部3B的开口的平面4A。在该平面4A上凹设相对面对着泵壳体 3的燃料流路3D的凹形的燃料流路4B。在后述的叶轮转动方向A上的 燃料流路4B的开始部4C上,凹设向着泵壳体4外面开口的燃料流入 路6。
另外,4D为从燃料流路4B,向着泵盖4外面开口的空气排出孔。
上述的图2为从下方看的如图1所配置的泵壳体3的平面图。图3 为沿着图2的X-X线的主要部分的纵截面图。图4为从上方看的如图 1所配置的泵盖4的平面图。
在壳体1的下方接合台阶部1B上接触配置泵壳体3,泵盖4的平 面4A面向泵壳体3的下端3A接触配置。在这种状态下,壳体1的下 端向着泵盖4的肩部向内铆接,因此,泵壳体3和泵盖4固定配置在 壳体1的下端。
如上所述,构成泵壳体3的圆形的凹部3B,由泵盖4的平面4A 封闭形成泵室7,叶轮8自由转动地配置在泵室7内。
在叶轮8的外周上,凹设在连通叶轮8的表面和背面的同时,面 向着泵壳体3的燃料流路3D和泵盖4的燃料流路4B的多个叶片槽8A。 在叶片槽的中心贯通穿设作成D型形状的缺圆孔8B。
另一方面,在第一封闭件2A和泵壳体3之间的壳体1内形成电机 室9,电机M配置在该电机室9内。
电机M由电枢10,固定在电枢10的中心竖立设置的转动轴11, 和面向电枢10的外周的一对永久磁12构成。
另外,转动轴11的上端由第一封闭件2A的轴承G可旋转地支持, 转动轴11的下方则可自由转动地支承在泵壳体3的轴承G上,而转动 轴11的下端的D切部11A,插入叶轮8的缺圆孔8B中。
因此,当通过接头2E向电枢10供电,电机M转动时,叶轮8接 受来自转动轴11的转动力同步转动起来。由于叶轮8在泵室7内转动, 燃料从燃料吸入路6吸入泵室7内,在泵室7内升压的燃料,通过排 出孔5供给电机室9内。电机室9内的燃料再通过燃料输出路2C供给 图中没有示出的外部的燃料喷射阀。
采用本发明的燃料泵,排出孔5中,在燃料泵停止时,具有由燃 料的表面张力产生燃料膜的燃料保持功能。
即:当燃料泵停止时,空气从空气排出孔4D流入泵室7内,使泵 室7内残留的燃料,从燃料导入路6向外部排出,泵室7成为空的状 态。
在这个状态下,当着眼于排出孔5时,排出孔5的下端5A,面临 燃料空的状态下存在空气的泵室7开口。另一方面,与电机室9内部 连通的燃料,存在排出孔5中。由此,作为由燃料的表面张力产生的 燃料保持功能的燃料膜F,在排出孔5的下端5A上形成。这点由图3 可理解。
由此,在排出孔5中形成作为燃料保持功能的燃料膜F,使在泵室 7内存在的空气,由燃料膜F的阻力不会通过排出孔,流入电机室9 内。由此,电机室9内的空气和燃料的置换作用不能进行,因此可以 抑止滞留在电机室9内的燃料,通过排出孔5,泵室7燃料流入路6, 排出至外部去。
排出孔5,除了上述燃料保持功能以外,还必需具有确保所希望的 泵输出量的功能。例如发动机的排气量为660CC的小型客车的燃料泵, 需要有60L/H的泵输出量。在燃料泵中使用叶轮8的直径为33.6mm, 厚度为3.8mm,叶片槽8A有46个的情况下,通过将排出孔5的横截面 积设为7.884mm2,可以得到上述燃料的表面张力引起的燃料保持功能 和所希望的泵输出量。
上述数值只不过是一个实施例,排出孔的设定应组合泵的输出量 和形成由燃料表面张力产生燃料膜的燃料保持功能,从两方面来适当 设定。
如上所述,在燃料泵停止时,由于作为燃料保持功能的燃料膜F 在排出孔5中形成,电机室9内的燃料,在上述发动机停止时,不流 出至外部,可将燃料继续地滞留保持在电机室9内。因此,在从发动 机停止状态再次使发动机启动的发动机再启动时,当电动机M驱动时, 用燃料充满形成的极小容积的泵室7,并可立即将继续滞留在电机室9 内的燃料,通过燃料输出路2C供给图中没有示出的燃料喷射阀,可以 没有时间滞后地进行发动机的再启动。
另外,在上述排出孔5中形成的燃料膜F,即使燃料泵的配置状态 变化也不会变化,因此不论燃料泵的配置状态如何,在燃料泵停止时, 燃料可一般滞留保持在电机室9内。
因此,不论燃料泵的配置状态如何,总可以进行没有时间滞后的 的发动机的再启动。
另外,根据本发明,由于利用燃料泵所具有的排出孔中形成的燃 料膜F作为燃料保持功能,因此不需要新的零件。
因此不需增加零件的数目,和装配在工序数目,而且也不需要由 增加构成零件引起的耐久性的保证确认,可以极容易地在目前的燃料 泵中采用,并可抑止制造成本的提高。
另外,当在排出孔5的下端5A上具有向侧面变宽的台阶部分5B, 在泵壳体3的下侧面3C上有开口,在排出孔5的下端5A上形成由燃 料的表面张力引起的燃料膜F时,由于配置在泵室7内的叶轮8和燃 料膜F不接触,可以更可靠地形成燃料膜F。
如图3所示,在本实施例中,台阶部分5B凹设在比泵壳体3的燃 料流路3D的上侧部3G更上方。
要求该台阶部分5B起到在排出孔5的下端5A上形成的燃料膜F 不与其他零件接触的作用。
又因为随着叶轮8的转动方向A(图2中的顺时针方向转动)中向 前方进行,减小上述排出孔的开口面积,可以更可靠地形成燃料膜F。
即:在图2中,因为排出孔5的开口面积随着转动方向A向前方 进行形成前端细形状。由燃料的表面张力引起的燃料膜F的形成,首 先是在排出孔5的前端细的前端部形成。然后,该燃料膜F向着排出 孔5的后端成长。换句话说,在排出孔5的前端细的前端部初期形成 的燃料膜F,立刻通过整个排出孔5如波纹一样展开形成。
另外当将上述台阶部分5B的形状形成与排出孔5的形状相似的形 状时,对于可在排出孔5的下端5A上形成的燃料膜F,形成大致均等 的退槽B,因此可以更可靠地抑止叶轮8与燃料膜的接触,可以有效地 保持燃料膜F的形成。
另外,当用注塑成形法形成泵盖4时,由于可将与排出孔5相当 的拔模拆卸销和与台阶部分5B相当的拔模拆卸销作成相似形状,因此 可以容易地制造这些铸造拆卸销。
如上所述,根据本发明的摩擦式燃料泵,在使泵室和电机室连通 的泵壳体上设置的排出孔上具有燃料保持功能,它可以在燃料泵停止 时,利用燃料的表面张力,阻止空气从泵室流入电机室,由此,在燃 料泵配置在燃料箱内,燃料箱内的燃料液面比在泵盖上形成的燃料流 入路的开口低的情况下,在发动机停止燃料泵停止时,由作为在排出 孔内形成的燃料保持机能的燃料表面张力产生的燃料膜,滞留在电机 室内的燃料不会从燃料流入路排出至燃料箱内。
因此,在发动机再启动时,可以进行没有时间滞后即刻的发动机 的再启动,同时,在燃料泵的不同的配置状态下,也可以稳定地再启 动发动机。
又因在排出孔中具有燃料保持功能,因此不需特别的新的零件, 可以抑止制造成本的提高,同时极容易在目前的燃料泵上实施。
另外,在排出孔的下端具有台阶部分,它在泵壳体的下侧面上有 开口,因此,在排出孔下端形成的燃料膜不会由其他零件破坏,可以 稳定地形成和维持燃料膜。
又因为排出孔的开口面积随着叶轮的转动方向向前方进行而减小 形成,可以即刻而可靠地在排出孔的下端形成燃料膜。
又通过使在排出孔下端凹设的台阶部分和排出孔的形状相似,可 在排出孔下端凹设均匀的退槽,可以可靠地形成和保持燃料膜,并且 可以廉价地形成台阶部分。
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