説明

燃料供給装置

【課題】軸受の内側にあるシャフトの部分を中心にシャフトが傾くことを抑制することができる燃料供給装置を得る。
【解決手段】シャフト27およびマグネット28を有したロータ14と、マグネット28に対向して配置されたコア25およびコイル26を有したステータ13と、シャフト27に固定されたプレート23と、シャフト27を支持する軸受16aと、内側に燃料が供給されるシリンダ18aと、シリンダ18aの内側に挿入されたピストン19aと、ピストン19aを付勢するスプリング20aとを備え、マグネット28は、マグネット28とコア25との間に発生する磁力により、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心とした回動力をシャフト27に発生させる凹部28aを有し、プレート23は、シャフト27の軸線に垂直な面に対して傾斜して配置され、回転することによりピストン19aを押圧する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、燃料タンクから燃料噴射装置へ燃料を圧縮して送り出す燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、モータの駆動により回転するシャフトを備えた燃料供給装置が知られている。シャフトは、筐体に固定された軸受により回転自在に支持されている。シャフトの先端部には、プレートが固定されている。プレートは、シャフトの軸線に垂直な面に対して傾斜して配置されている。シャフトの軸線方向にプレートよりも軸受から離れた位置には、シリンダと、シリンダに挿入され頭部がプレートに押圧されるピストンと、シリンダからピストンが抜かれる方向にピストンを付勢するスプリングが配置されている。シリンダ、ピストンおよびスプリングは、シャフトの周方向に複数個、並べて配置されている。シャフトの回転によりプレートが回転して、プレートは、ピストンがシリンダ内で往復運動するようにスプリングの付勢力に逆らってピストンを押圧する(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−1766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、複数のピストンのうちの一部のピストンの行程が燃料を圧縮する圧縮行程であるときに、他のピストンの行程は燃料を吸入する吸入行程であるので、プレートが各ピストンから受ける力は、それぞれのピストンにより異なる。これにより、プレートには、偏荷重が加えられ、シャフトには、軸受の内側にあるシャフトの部分を中心に傾く力が加えられる。シャフトは、軸受の内側にあるシャフトの部分を中心に傾く力が加えられた状態で回転するので、歳差運動をすることになる。その結果、シャフトの回転むらが増加したり、軸受とシャフトとの衝突による異音の発生や燃料供給装置の振動が増加したり、軸受の偏摩耗を発生させたりするという問題点があった。
【0005】
この発明は、軸受の内側にあるシャフトの部分を中心にシャフトが傾くことを抑制することができる燃料供給装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係る燃料供給装置は、シャフトおよび前記シャフトの周囲に設けられ前記シャフトに対して固定されたマグネットを有した回転子と、前記シャフトの径方向に前記マグネットから離れて設けられ前記マグネットに対向して配置されたコアおよび前記コアを磁化させるコイルを有した固定子と、前記シャフトの軸線方向に前記マグネットから離れて設けられ、前記シャフトに対して固定されたプレートと、前記マグネットと前記プレートとの間に設けられ、前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、前記シャフトの軸線方向に前記プレートよりも前記マグネットから離れて設けられ、内側に燃料が供給されるシリンダと、前記シリンダの内側に挿入されたピストンと、前記シリンダから前記ピストンが抜かれる方向に前記ピストンを付勢する付勢体とを備え、前記マグネットは、前記マグネットと前記コアとの間に発生する磁力により、前記軸受の内側にある前記シャフトの部分を中心とした回動力を前記シャフトに発生させる回動力発生部を有し、前記プレートは、前記シャフトの軸線に垂直な面に対して傾斜して配置され、回転することにより前記ピストンが前記シリンダ内で往復運動するように前記付勢体の付勢力に逆らって前記ピストンを押圧する。
【発明の効果】
【0007】
この発明に係る燃料供給装置によれば、マグネットの回動力発生部は、マグネットとコアとの間に発生する磁力により、軸受の内側にあるシャフトの部分を中心としたシャフトの回動力をシャフトに発生させるので、ピストンからプレートが受ける力により軸受の内側にあるシャフトの部分を中心としたシャフトの傾きを妨げるように、シャフトに回動力を発生させることにより、軸受の内側にあるシャフトの部分を中心にシャフトが傾くことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】この発明の実施の形態1に係る燃料系システムを示す構成図である。
【図2】図1の燃料供給装置を示す断面図である。
【図3】図2のロータとプレートとを示す斜視図である。
【図4】図2の燃料供給装置のロータ回転角度とピストンリフト量との関係を示すグラフである。
【図5】図4のロータ回転角度がA角度であるときのプレートとピストンとを示す平面図である。
【図6】図4のロータ回転角度がB角度であるときのプレートとピストンとを示す平面図である。
【図7】この発明の実施の形態2に係る燃料供給装置を示す断面図である。
【図8】この発明の実施の形態3に係る燃料供給装置を示す断面図である。
【図9】この発明の実施の形態4に係る燃料供給装置のシャフトとマグネットと樹脂部材とプレートとを示す断面図である。
【図10】この発明の実施の形態5に係る燃料供給装置のマグネットを着磁する様子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、この発明の各実施の形態を図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当の部材、部位については、同一符号を付して説明する。
【0010】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る燃料系システムを示す構成図である。図において、燃料を貯留する燃料タンク1には、燃料が内部を通過するときに燃料に含まれる異物を除去するフィルタ2が設けられている。燃料タンク1内には、低圧燃料配管3の一端部が挿入されている。フィルタ2は、低圧燃料配管3の内部に配置されている。これにより、燃料が低圧燃料配管3を通過することにより、燃料に含まれる異物が除去される。
【0011】
低圧燃料配管3の他端部には、燃料供給装置4が接続されている。燃料供給装置4は、低圧燃料配管3を介して燃料タンク1から燃料を吸い込み、吸い込んだ燃料を圧縮して、圧縮された燃料を吐き出す。燃料供給装置4には、高圧燃料配管5の一端部が接続されている。
【0012】
高圧燃料配管5の他端部には、燃料噴射装置6が接続されている。燃料供給装置4が吐き出した燃料は、高圧燃料配管5を介して燃料噴射装置6に供給される。燃料噴射装置6は、燃料を吸気管(図示せず)へ噴射する。
【0013】
高圧燃料配管5には、燃料供給装置4から吐き出された燃料の圧力を調整する圧力調整装置7が設けられている。圧力調整装置7と燃料タンク1との間には、燃料の圧力を調整する際に圧力調整装置7から出された燃料を燃料タンク1へ流す低圧燃料配管8が設けられている。
【0014】
燃料供給装置4および燃料噴射装置6の駆動は、制御装置9により制御される。燃料供給装置4は、制御装置9から駆動信号が送られる。燃料供給装置4は、制御装置9の駆動信号により、駆動して、燃料を吸い込み、吸い込まれた燃料を圧縮し、圧縮された燃料を吐き出す。燃料噴射装置6は、エンジンの回転速度や負荷量等に基づいて制御装置9から駆動信号が送られる。燃料噴射装置6は、制御装置9の駆動信号により、噴射タイミングおよび噴射量が制御される。
【0015】
燃料系システムは、燃料タンク1、フィルタ2、低圧燃料配管3、燃料供給装置4、高圧燃料配管5、燃料噴射装置6、圧力調整装置7、低圧燃料配管8および制御装置9を備えている。
【0016】
図2は図1の燃料供給装置4を示す断面図である。図において、燃料供給装置4は、制御装置9(図1)により駆動が制御されるモータ部10と、モータ部10の駆動により、燃料を吸い込み、吸い込んだ燃料を圧縮し、圧縮された燃料を吐き出すポンプ部11とを備えている。
【0017】
モータ部10は、モータハウジング12と、モータハウジング12の内側でモータハウジング12に固定されたステータ(固定子)13と、ステータ13の内側に設けられたロータ(回転子)14と、ステータ13とロータ14との間に設けられた隔壁体15と、隔壁体15に固定された一対の軸受16a、16bとを有している。
【0018】
ポンプ部11は、隔壁体15を介してモータハウジング12と重ねられたポンプハウジング17と、ポンプハウジング17の内側でポンプハウジング17に固定された3個のシリンダ18a、18b、18cと、シリンダ18a、18b、18cの内側に挿入された3個のピストン19a、19b、19cと、シリンダ18a、18b、18cとピストン19a、19b、19cとに渡って設けられた3個のスプリング(付勢体)20a、20b、20cと、シリンダ18a、18b、18c内への燃料の吸込みを調整する吸込みバルブ21と、シリンダ18a、18b、18c外への燃料の吐出しを調整する吐出しバルブ22と、ロータ14に設けられたプレート23と、隔壁体15とポンプハウジング17との間に設けられたOリング24とを有している。
【0019】
ステータ13は、円筒形状のコア25と、コア25に設けられ通電されることによりコア25を磁化させるコイル26とを有している。コア25は、複数の電磁鋼板が重ねられることにより構成された積層鋼板である。コイル26は、コア25の周方向について複数個並べて配置されている。コイル26は、複数の相を有している。コイル26は、制御装置9からの駆動信号により、励磁されるコイル26の相が切り替えられる。これにより、コイル26には、回転磁界が発生する。
【0020】
ロータ14は、軸受16a、16bに回転自在に支持されたシャフト27と、シャフト27の周囲に設けられたマグネット28と、マグネット28をシャフト27に固定する樹脂部材29とを有している。シャフト27は、シャフト27の軸線がコア25の軸線と重なるように配置されている。マグネット28は、シャフト27の周方向に複数個並べられたマグネット片から構成されている。なお、マグネット28は、複数のマグネット片から構成されたマグネットに限らず、例えば、リング状に形成されたマグネットであってもよい。
【0021】
コア25は、シャフト27の径方向にマグネット28から離れて配置されている。また、コア25は、シャフト27の径方向にマグネット28に対向して配置されている。マグネット28およびコア25は、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の寸法と、シャフト27の軸線方向についてのコア25の寸法とが一致するように形成されている。マグネット28は、マグネット28の外周面の全領域がコア25に対向するように配置されている。
【0022】
樹脂部材29は、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の両端面に当接している。これにより、シャフト27の軸線方向についての樹脂部材29に対するマグネット28の移動が防止される。マグネット28は、インサート樹脂成形によって、樹脂部材29を介してシャフト27に固定される。マグネット28は、シャフト27の軸線方向についてのマグネットの反ポンプ部11側の端部に凹部(回動力発生部)28aを有している。
【0023】
隔壁体15は、コア25の内側に挿入された円筒形状の挿入部30と、挿入部30からシャフト27の径方向外側に突出したフランジ部31をと有している。フランジ部31は、挿入部30のポンプ部11側の部分に配置されている。挿入部30には、コア25の軸線方向にフランジ部31側から反ポンプ部11側へ延びた挿入穴部30aが形成されている。隔壁体15は、磁界への影響がないように、樹脂材料を用いたモールド成形により形成されている。
【0024】
ロータ14は、挿入穴部30aに挿入されている。軸受16a、16bおよびマグネット28は、挿入穴部30aの内側に配置されている。軸受16aは、マグネット28とプレート23との間に配置されている。軸受16bは、マグネット28よりも軸受16aから離れて配置されている。この例では、軸受16a、16bとして、すべり軸受が用いられている。なお、軸受16a、16bとして、転がり軸受を用いてもよい。
【0025】
軸受16aには、シャフト27の軸線方向に延びた貫通孔が形成されている。この貫通孔により、ポンプ部11に燃料が供給されたときに、挿入穴部30aには、燃料が満たされる。
【0026】
フランジ部31は、モータハウジング12の内壁に嵌合される第1の嵌合部31aと、ポンプハウジング17の内壁に嵌合される第2の嵌合部31bとを有している。第1の嵌合部31aがモータハウジング12の内壁に嵌合されることにより、シャフト27の径方向についてのモータハウジング12に対する隔壁体15の移動が防止される。第2の嵌合部31bがポンプハウジング17の内壁に嵌合されることにより、シャフト27の径方向についてのポンプハウジング17に対する隔壁体15の移動が防止される。これにより、モータハウジング12とポンプハウジング17とを互いに同軸上に配置した状態が維持される。
【0027】
ポンプ部11内の燃料は、隔壁体15により、コア25およびコイル26に進入することが防止されている。これにより、コア25およびコイル26が燃料により腐食されることが防止される。
【0028】
ポンプハウジング17には、燃料タンク1から燃料を吸い込む吸込みポート17aと、燃料噴射装置6へ燃料を吐き出す吐出しポート17bとが形成されている。
【0029】
シリンダ18a、18b、18cは、シャフト27の軸線方向にプレート23よりもマグネット28から離れて配置されている。シリンダ18a、18b、18cは、底板32と、底板32に重ねられたシリンダ本体33とから構成されている。シリンダ本体33には、吸込みポート17aからポンプハウジング17内に吸い込まれた燃料がシリンダ18a、18b、18c内へ流れるための吸込み流路が形成されている。底板32には、シリンダ18a、18b、18cの内側から外側へ燃料が流れるための吐出し流路が形成されている。吸込みバルブ21は、吸込み流路を開閉することにより、シリンダ18a、18b、18c内への燃料の吸込みを調整する。吐出しバルブ22は、吐出し流路を開閉することにより、シリンダ18a、18b、18c外への燃料の吐出しを調整する。シリンダ18a、18b、18cは、シャフト27の周方向に等間隔に並べられている。
【0030】
ピストン19a、19b、19cは、シリンダ18a、18b、18cにモータ部10側から挿入されている。シリンダ18a、18b、18cとピストン19a、19b、19cとにより、燃料が圧縮される3個の増圧室34が形成されている。スプリング20a、20b、20cは、シリンダ18a、18b、18cからピストン19a、19b、19cが抜かれる方向にピストン19a、19b、19cを付勢する。吸込みバルブ21は、吸込みポート17aからポンプハウジング17内に進入した燃料を増圧室34へ送り込む吸入行程のときに、吸込み流路を開く。吐出しバルブ22は、増圧室34で圧縮された燃料を吐出しポート17bからポンプハウジング17外へ吐き出すときに、吐出し流路を開く。
【0031】
プレート23は、シャフト27の軸線方向にマグネット28から離れて配置されてシャフト27に固定されている。プレート23は、シャフト27の軸線に垂直な面に対して傾斜して配置されている。プレート23は、シャフト27の回転により、シャフト27の軸線を中心に回転する。プレート23は、プレート23が回転することにより、ピストン19a、19b、19cがシリンダ18a、18b、18c内で往復運動するようにスプリング20a、20b、20cの付勢力に逆らってピストン19a、19b、19cを押圧する。
【0032】
Oリング24は、フランジ部31の第2の嵌合部31bに形成された溝内に配置されている。ポンプ部11内の燃料は、Oリング24により、隔壁体15とポンプハウジング17との間から漏れ出ることが防止されている。
【0033】
マグネット28の磁極位置は、プレート23の位置と相対的に決められる。この例では、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときに、シリンダ18a、18b、18cに最も近づいたプレート23の部分である最接近部23aとマグネット28の極磁界とを一致させている。マグネット28を着磁する際に、プレート23を着磁ヨークに対して位置決めすることにより、プレート23の最接近部23aに対して所定の相対位置にマグネット28を着磁することができる。このように、プレート23の最接近部23aとマグネット28の着磁位置とが所定の範囲となるように管理することにより、プレート23への負荷印加状態とモータ発生トルクとの関係を管理することができる。その結果、製造された燃料供給装置4の固体ばらつきの発生を抑制することができる。
【0034】
図3は図2のロータ14とプレート23とを示す斜視図である。図において、ロータ14は、シャフト27の軸線方向にモータ部10からポンプ部11に向かって視たときに、反時計回りに回転する。凹部28aは、シリンダ18a、18b、18c(図2)から最も離れたプレート23の部分である最離間部23bとシャフト27の軸線とを含む基準面と、シャフト27の軸線を中心にシャフト27の回転方向に所定の角度だけ基準面を回動させた回動面との間に配置されている。凹部28aは、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最離間部23b側の部分に配置されている。
【0035】
基準面と回動面との間に挟まれたマグネット28の部分は、凹部28aが形成されていることにより、磁力がマグネット28の他の部分よりも弱くなっている。マグネット28に凹部28aを形成することにより、モータトルクが低下するので、基準面から回動面へと回動させた所定の角度は、できるだけ狭い小さいことが望ましい。この例では、基準面から回動面へと回動させた所定の角度が、120°を超えない範囲の角度にしている。
【0036】
凹部28a内には、樹脂部材29が充填されている。これにより、マグネット28に凹部28aを形成することにより発生するシャフト27の軸線を中心としたロータ14の慣性モーメントのアンバランスが低減される。また、シャフト27の周方向についての樹脂部材29に対するマグネット28の移動が防止される。
【0037】
次に、動作について説明する。図4は図2の燃料供給装置4のロータ回転角度とピストンリフト量との関係を示すグラフ、図5は図4のロータ回転角度がA角度であるときのプレート23とピストン19a、19b、19cとを示す平面図である。図において、プレート23は、最接近部23aと最離間部23bとを通りかつシャフト27の軸線に沿った平面を境にして、一方のプレート23の部分が圧縮部23cと、他方のプレート23の部分が吸入部23dとを有している。
【0038】
図5では、圧縮部23cは、プレート23が回転することにより、増圧室34内の燃料を圧縮するようにスプリング20a、20b、20c(図2)の付勢力に逆らってピストン19a、19b、を押圧する。吸入部23dは、プレート23が回転することにより、ピストン19cを押圧している吸入部23dの部分がシリンダ18c(図2)から離れる方向へ移動する。これにより、ピストン19cは、スプリング20cの付勢力によりシリンダ18cから抜かれる方向に移動する。その結果、増圧室34内へ燃料が吸入される。
【0039】
ピストン19a、19bの行程は、圧縮行程となっている。ピストン19cの行程は、吸入行程となっている。プレート23のピストン19a、19b、19cから受ける力の中で、圧縮行程にあるピストン19a、19bから受ける力が、吸入行程にあるピストン19cから受ける力よりも大きい。プレート23のピストン19a、19bから受ける力の中で、最接近部23aにより近い方であるピストン19aから受ける力が、ピストン19bから受ける力よりも大きい。これにより、プレート23には、偏荷重が加えられる。その結果、シャフト27には、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心に傾く力が加えられる。このときシャフト27に働く力のモーメントは、軸受16aを中心として、軸受16aよりも反プレート23側のシャフト27の部分が吸入部23d側に傾く傾転モーメントMpとなる。
【0040】
シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の両端面とシャフト27の軸線方向についてのコア25の両端面とが一致しており、さらに、マグネット28は、シャフト27の軸線方向についてのマグネットの反ポンプ部11側の端部に凹部28aを有しているので、凹部28aが形成されたマグネット28の部分は、コア25に対してシャフト27の軸線方向に軸受16a側へずれて配置された状態となる。これにより、凹部28aが形成されたマグネット28の部分には、コア25との間に発生する磁気吸引力により、シャフト27の軸線方向に軸受16aから離れる力が加えられる。その結果、シャフト27には、軸受16aを中心に回動する回動力が発生する。シャフト27に働く力のモーメントは、軸受16aを中心として、軸受16aよりも反プレート23側のシャフト27の部分が圧縮部23c側に傾く相殺モーメントMrとなる。相殺モーメントMrにより、傾転モーメントMpが低減される。その結果、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心にシャフト27が傾くことが抑制される。
【0041】
図6は図4のロータ回転角度がB角度であるときのプレート23とピストン19a、19b、19cとを示す平面図である。図において、圧縮部23cは、ピストン19bを押圧している。吸入部23dは、ピストン19a、19cを押圧している。したがって、プレート23には、偏荷重が加えられ、シャフト27には、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心に傾く力が加えられる。このときシャフト27に働く力のモーメントは、軸受16aを中心として、軸受16aよりも反プレート23側のシャフト27の部分が吸入部23d側に傾く傾転モーメントMpとなる。つまり、プレート23の回転にともなって、傾転モーメントMpの方向がシャフト27の周方向へ変化する。
【0042】
マグネット28は、プレート23とともに回転するので、相殺モーメントMrの方向もシャフト27の周方向へ変化する。つまり、プレート23の回転により、傾転モーメントMpが変化するものの、相殺モーメントMrも同時に変化することにより、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心にシャフト27が傾くことが常に抑制される。
【0043】
以上説明したように、この発明の実施の形態1に係る燃料供給装置4によれば、マグネット28の凹部28aは、マグネット28とコア25との間に発生する磁力により、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としたシャフト27の回動力をシャフト27に発生させるので、ピストン19a、19b、19cからプレート23が受ける力により軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としたシャフト27の傾きを妨げるように、シャフト27に回動力を発生させることにより、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としてシャフト27が傾くことを抑制することができる。これにより、ロータ14の回転の安定化を図ることができ、また、ポンプ作動音や燃料供給装置4の振動の低減を図ることができ、また、軸受16a、16bの偏摩耗を防止することができる。軸受16a、16bの偏摩耗を防止することにより、軸受16a、16bの信頼性を向上させることができる。これにより、モータ部10の負荷低減を図ることができ、モータ部10の消費電流を低減させることができる。その結果、モータ部10の発熱量が低減され、モータ部10から燃料への伝熱量が低減されて、燃料の気化温度に対するマージンが得られるので、燃料が気化しにくくなり、燃料供給装置4の性能安定性の向上を図ることができる。
【0044】
また、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の端部に凹部28aが形成されているので、部品点数を増やすことなく、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としたシャフト27の回動力をシャフト27に容易に発生させることができる。
【0045】
なお、この発明の実施の形態1では、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の反ポンプ部11側の端部に凹部28aが配置された構成について説明したが、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28のポンプ部11側の端部に凹部28aが配置された構成であってもよい。この場合、凹部28aは、最接近部23aとシャフト27の軸線とを含む基準面と、シャフト27の軸線を中心にシャフト27の回転方向に所定の角度だけ基準面を回動させた回動面との間に配置される。また、凹部28aは、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最接近部23a側の部分に配置される。
【0046】
実施の形態2.
図7はこの発明の実施の形態2に係る燃料供給装置4を示す断面図である。図において、マグネット28は、シャフト27の軸線方向についてのマグネットのポンプ部11側の端部に凸部(回動力発生部)28bを有している。凸部28bは、シャフト27の軸線方向についてのコア25のポンプ部11側の端面からシャフト27の軸線方向に突出している。実施の形態1に記載の凹部28aと同様に、凸部28bは、最離間部23bとシャフト27の軸線とを含む基準面と、シャフト27の軸線を中心にシャフト27の回転方向に所定の角度だけ基準面を回動させた回動面との間に配置されている。また、凸部28bは、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最離間部23b側の部分に配置されている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
【0047】
シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の端面とシャフト27の軸線方向についてのコア25の端面とが一致しており、さらに、マグネット28は、シャフト27の軸線方向についてのマグネットのポンプ部11側の端部に凸部28bを有しているので、凸部28bが形成されたマグネット28の部分は、コア25に対してシャフト27の軸線方向に軸受16a側へずれて配置された状態となる。これにより、実施の形態1と同様にして、凸部28bが形成されたマグネット28の部分には、コア25との間に発生する磁気吸引力により、軸受16aから離れる方向への力が加えられる。その結果、シャフト27には、軸受16aを中心に回動する回動力が発生する。
【0048】
以上説明したように、この発明の実施の形態2に係る燃料供給装置4によれば、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の端部に凸部28bが形成されているので、実施の形態1に係る燃料供給装置4と同様に、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としてシャフト27が傾くことを抑制することができ、また、マグネット28に凹部28aを形成する場合と比較して、マグネット28の磁力の低下を防止することができる。
【0049】
なお、この発明の実施の形態2では、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28のポンプ部11側の端部に凸部28bが配置された構成について説明したが、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の反ポンプ部11側の端部に凸部28bが配置された構成であってもよい。この場合、凸部28bは、最接近部23aとシャフト27の軸線とを含む基準面と、シャフト27の軸線を中心にシャフト27の回転方向に所定の角度だけ基準面を回動させた回動面との間に配置される。また、凸部28bは、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最接近部23a側の部分に配置される。
【0050】
実施の形態3.
図8はこの発明の実施の形態3に係る燃料供給装置4を示す断面図である。図において、マグネット28は、シャフト27の軸線方向についてのマグネットの反ポンプ部11側の端部に傾斜面を含んだ傾斜部(回動力発生部)28cを有している。傾斜部28cの傾斜面は、シャフト27の軸線に垂直な面に対して傾斜している。シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最接近部23a側のマグネット28の部分は、マグネット28の他の部分よりも、シャフト27の軸線方向について長く形成されている。また、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最接近部23a側のマグネット28の部分は、シャフト27の軸線方向についての両端面が、シャフト27の軸線方向についてのコア25の両端面と一致するように形成されている。
【0051】
シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最離間部23b側のマグネット28の部分は、マグネット28の他の部分よりも、シャフト27の軸線方向について短く形成されている。また、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最離間部23b側のマグネット28の部分は、シャフト27の軸線方向についての反ポンプ部11側の端面が、シャフト27の軸線方向についてのコア25の反ポンプ部11側の端面よりも、ポンプ部11側に位置している。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
【0052】
シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最離間部23b側のマグネット28の部分は、シャフト27の軸線方向についての反ポンプ部11側の端面が、シャフト27の軸線方向についてのコア25の反ポンプ部11側の端面よりも、ポンプ部11側に位置しているので、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最離間部23b側のマグネット28の部分は、コア25に対してシャフト27の軸線方向に軸受16a側へずれて配置された状態となる。これにより、実施の形態1と同様にして、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最離間部23b側のマグネット28の部分には、コア25との間に発生する磁気吸引力により、軸受16aから離れる方向への力が加えられる。その結果、シャフト27には、軸受16aを中心に回動する回動力が発生する。
【0053】
以上説明したように、この発明の実施の形態3に係る燃料供給装置4によれば、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の端部には、シャフト27の軸線に垂直な面に対して傾斜した傾斜面を有した傾斜部28cが形成されているので、実施の形態1に係る燃料供給装置4と同様に、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としてシャフト27が傾くことを抑制することができ、また、マグネット28に凹部28aまたは凸部28bを形成する場合と比較して、マグネット28を容易に形成することができる。
【0054】
なお、この発明の実施の形態3では、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28の反ポンプ部11側の端部に傾斜部28cが配置された構成について説明したが、シャフト27の軸線方向についてのマグネット28のポンプ部11側の端部に傾斜部が配置された構成であってもよい。この場合、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最接近部23a側のマグネット28の部分は、マグネット28の他の部分よりも、シャフト27の軸線方向について短く形成される。また、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最接近部23a側のマグネット28の部分は、シャフト27の軸線方向についてのポンプ部11側の端面が、コア25のシャフト27の軸線方向についてのポンプ部11側端面よりも、反ポンプ部11側に位置するように形成される。
【0055】
実施の形態4.
図9はこの発明の実施の形態4に係る燃料供給装置のシャフト27とマグネット28と樹脂部材29とプレート23とを示す断面図である。図において、マグネット28は、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最離間部23b側のマグネット28の部分に、薄肉部(回動力発生部)28dを有している。シャフト27の径方向についての薄肉部28dの厚みは、マグネット28の他の部分の厚みよりも薄く形成されている。これにより、薄肉部28dの磁束量は、マグネットの他の部分の磁束量よりも低下する。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
【0056】
マグネット28の他の部分とコア25との間に発生する磁力は、薄肉部28dの磁束量がマグネット28の他の部分の磁束量よりも低下するので、薄肉部28dとコア25との間に発生する磁力よりも強くなる。したがって、マグネット28には、薄肉部28dに対向するマグネット28の部分がその部分に対向するコア25の部分に近づく方向の力が加えられる。このとき、実施の形態1と同様にして、シャフト27に作用する力のモーメントは、軸受16aを中心として、軸受16aよりも反プレート23側のシャフト27の部分が圧縮部23c側に傾く相殺モーメントMrとなる。相殺モーメントMrにより、傾転モーメントMpが低減される。その結果、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心にシャフト27が傾くことが抑制される。
【0057】
以上説明したように、この発明の実施の形態4に係る燃料供給装置4によれば、マグネット28は、シャフト27の径方向についての厚みが、マグネット28の他の部分の厚みよりも薄い薄肉部28dを有しているので、実施の形態1に係る燃料供給装置4と同様に、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としてシャフト27が傾くことを抑制することができ、また、マグネット28に凹部28aまたは凸部28bを形成する場合と比較して、マグネット28を容易に形成することができる。
【0058】
なお、この発明の実施の形態4では、マグネット28が、マグネット28の他の部分よりもシャフト27の径方向についての厚みが薄い薄肉部28dを有する構成について説明したが、マグネット28が、マグネット28の他の部分よりもシャフト27の径方向についての厚みが厚い厚肉部を有する構成であってもよい。この場合、厚肉部は、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最接近部23a側のマグネット28の部分に配置される。
【0059】
実施の形態5.
図10はこの発明の実施の形態5に係る燃料供給装置のマグネット28を着磁する様子を示す平面図である。図において、マグネット28は、マグネット28の他の部分よりも磁力が小さい小磁力部(回動力発生部)28eを有している。小磁力部28eがマグネット28の他の部分よりも磁力が低いので、実施の形態4と同様に、傾転モーメントMpを低減させる相殺モーメントMrが発生する。その結果、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としてシャフト27が傾くことが抑制される。
【0060】
マグネット28を着磁させる着磁装置35は、6個の着磁ヨーク35aを有している。小磁力部28eと小磁力部28eに対向する着磁ヨーク35aとの間の隙間G2は、マグネット28の他の部分とこの部分に対向する着磁ヨーク35aとの間の隙間G1よりも広くなっている。これにより、マグネット28に、小磁力部28eを容易に形成することができる。その他の構成は、実施の形態4と同様である。
【0061】
以上説明したように、この発明の実施の形態5に係る燃料供給装置4によれば、マグネット28は、他のマグネット28の部分よりも磁力が小さい小磁力部28eを有しているので、実施の形態4に係る燃料供給装置4と同様に、軸受16aの内側にあるシャフト27の部分を中心としてシャフト27が傾くことを抑制することができ、また、マグネット28に薄肉部28dを形成する場合と比較して、マグネット28を容易に形成することができる。
【0062】
なお、この発明の実施の形態5では、マグネット28が、マグネット28の他の部分よりも磁力が小さい小磁力部28eを有する構成について説明したが、マグネット28がマグネット28の他の部分よりも磁力が大きい大磁力部を有する構成であってもよい。この場合、大磁力部は、シャフト27の軸線方向にマグネット28およびプレート23を視たときのマグネット28の最接近部23a側のマグネット28の部分に配置される。
【0063】
また、この発明の実施の形態5では、小磁力部28eと小磁力部28eに対向する着磁ヨーク35aとの間の隙間G2が、マグネット28の他の部分とこの部分に対向する着磁ヨーク35aとの間の隙間G1よりも広くなっている構成について説明したが、小磁力部28eに対向する着磁ヨーク35aのコイル巻数を減らすこととで、小磁力部28eに着磁され磁力を小さくする構成であってもよい。
【符号の説明】
【0064】
1 燃料タンク、2 フィルタ、3 低圧燃料配管、4 燃料供給装置、5 高圧燃料配管、6 燃料噴射装置、7 圧力調整装置、8 低圧燃料配管、9 制御装置、10 モータ部、11 ポンプ部、12 モータハウジング、13 ステータ(固定子)、14 ロータ(回転子)、15 隔壁体、16a 軸受、16b 軸受、17 ポンプハウジング、17a 吸込みポート、17b 吐出しポート、18a シリンダ、18b シリンダ、18c シリンダ、19a ピストン、19b ピストン、19c ピストン、20a スプリング(付勢体)、20b スプリング(付勢体)、20c スプリング(付勢体)、21 吸込みバルブ、22 吐出しバルブ、23 プレート、23a 最接近部、23b 最離間部、23c 圧縮部、23d 吸入部、24 Oリング、25 コア、26 コイル、27 シャフト、28 マグネット、28a 凹部(回動力発生部)、28b 凸部(回動力発生部)、28c 傾斜部(回動力発生部)、28d 薄肉部(回動力発生部)、28e 小磁力部(回動力発生部)、29 樹脂部材、30 挿入部、30a 挿入穴部、31 フランジ部、31a 第1の嵌合部、31b 第2の嵌合部、32 底板、33 シリンダ本体、34 増圧室、35 着磁装置、35a 着磁ヨーク。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャフトおよび前記シャフトの周囲に設けられ前記シャフトに対して固定されたマグネットを有した回転子と、
前記シャフトの径方向に前記マグネットから離れて設けられ前記マグネットに対向して配置されたコアおよび前記コアを磁化させるコイルを有した固定子と、
前記シャフトの軸線方向に前記マグネットから離れて設けられ、前記シャフトに対して固定されたプレートと、
前記マグネットと前記プレートとの間に設けられ、前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、
前記シャフトの軸線方向に前記プレートよりも前記マグネットから離れて設けられ、内側に燃料が供給されるシリンダと、
前記シリンダの内側に挿入されたピストンと、
前記シリンダから前記ピストンが抜かれる方向に前記ピストンを付勢する付勢体とを備え、
前記マグネットは、前記マグネットと前記コアとの間に発生する磁力により、前記軸受の内側にある前記シャフトの部分を中心とした回動力を前記シャフトに発生させる回動力発生部を有し、
前記プレートは、前記シャフトの軸線に垂直な面に対して傾斜して配置され、回転することにより前記ピストンが前記シリンダ内で往復運動するように前記付勢体の付勢力に逆らって前記ピストンを押圧することを特徴とする燃料供給装置。
【請求項2】
前記回動力発生部は、前記シャフトの軸線方向についての前記マグネットの端部に形成された凹部または凸部であることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
【請求項3】
前記回動力発生部は、前記シャフトの軸線方向についての前記マグネットの端部に形成され前記シャフトの軸線に垂直な面に対して傾斜した傾斜面を有した傾斜部であることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
【請求項4】
前記回動力発生部は、前記シャフトの径方向についての厚みが、前記マグネットの他の部分と異なる厚肉部または薄肉部であることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
【請求項5】
前記回動力発生部は、磁力の大きさが、前記マグネットの他の部分と異なる大磁力部または小磁力部であることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate


【公開番号】特開2011−226449(P2011−226449A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−99412(P2010−99412)
【出願日】平成22年4月23日(2010.4.23)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】