JP2003113750A - タービン式燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】タービン式燃料ポンプにおいて、燃料吸入通路
における燃料の流れを滑らかにし、ポンプ流路の始端部
における圧力の損失、局所的な負圧の発生を防止し、ポ
ンプ効率を上昇させることである。 【解決手段】タービン式燃料ポンプは、羽根部５３と羽
根溝５２とを有するインペラ５０と、第１及び第２ハウ
ジング２６及び４０とから成りインペラ５０を回転可能
に収納するポンプハウジング３８とら成る。第１ハウジ
ング２６はＣ字形状の側部溝２７と、その始端部２８か
ら中心に向かう方向に屈曲し外側面２６ｃで開口（３
６）した燃料吸入通路３３とを有する。第２ハウジング
４０はＣ字形状の側部溝４３と、その終端部に連通する
燃料吸入口とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両において燃料
タンク内の燃料を燃料噴射装置へ圧送するタービン式燃
料ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両において、燃料タンク内
の燃料を燃料噴射装置に圧送するために、タービン式燃
料ポンプが使用されることがある。タービン式燃料ポン
プ（「ウエスコポンプ」とも言う）は、通常、円板状で
その外周面に複数の羽根片及び羽根溝が円周方向に交互
に形成されたインペラと、羽根溝に連通されるＣ字形状
のポンプ流路を持ちインペラを回転可能に収納するモー
タハウジングと、該インペラを駆動するモータとを含
む。

【０００３】近年、燃料ポンプを含む燃料供給装置に
は、車両の燃費の向上や、低エミッションとなる燃料の
微粒化等の観点から高効率化のニーズがある。そのため
に、インペラの羽根部及び羽根溝の形状や、モータハウ
ジングのポンプ流路の終端部が連通される燃料吐出口の
形状が改良されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、モータハウジ
ングのポンプ流路の始端部が連通される燃料吸入口にお
ける燃料の円滑な流れの検討は十分とは言い難い。例え
ば、図１２及び図１３に示すタービン式燃料ポンプ（特
開平１１−１１７８９０号公報参照）では、モータハウ
ジング１３０は、ポンプハウジング１３５に取り付けら
れ、インペラ１３０の一側面（下面）１３１側に位置す
るポンプカバー１２２と、インペラ１３０の他側面（上
面）１３２側に位置するポンプケーシング１２６とから
成る。

【０００５】ポンプカバー１２２及びポンプケーシング
１２６により円形のインペラ収納空間とＣ字形状のポン
プ流路１２５とが形成されている。ポンプカバー１２２
には始端部125aに連通する燃料吸入口１２３が形成さ
れ、ポンプケーシング１２６にはポンプ流路１２５の終
端部125bに連通する燃料吐出口１２７が形成されてい
る。インペラ１３０は外周部に交互に形成された複数の
羽根部１３３と羽根溝１３４とを持ち、インペラ収納空
間に収納され、羽根溝１３４がポンプ流路１２５に連通
している。

【０００６】上記燃料吸入口１２３はポンプカバー１２
２を軸方向（図１２において上下方向）に貫通してい
る。そのため、燃料吸入口１２３から始端部125aに吸入
される燃料の流れる方向はインペラ１３０の回転方向と
直角を成し、またポンプ流路１２５内における燃料の流
通方向と直角を成す。そして、始端部125aにおいてその
流れ方向をほぼ直角に変えられる。

【０００７】その結果、始端部125aにおいて燃料の流速
が低下し、燃料の圧力の損失（圧損）が生じる。これに
より、始端部125aにおいて燃料の圧力に局所的な負圧が
発生し、燃料の一部が気化し、その分ポンプ流路１２５
内の流通量が減る。特に、燃料の温度が高温になると、
局所的負圧による燃料の気化の影響が強くなり、燃料の
流通量の低下が顕著になる。

【０００８】これにより、始端部125aから終端部125bに
向かって圧送される燃料の流量が低下し、燃料吐出口１
２７からの燃料の吐出量が低下する。その結果、ポンプ
効率が上昇し難い、及び燃料が高温の場合におけるポン
プ性能が低下する、という課題があった。

【０００９】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、ポンプ流路の始端部における燃料の圧力の損失及び
それに基づく局所的な負圧が防止され、ポンプ効率と高
温性能が向上したタービン式燃料ポンプを提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、一方側部
溝の始端部において、燃料の吸引方向とインペラの回転
方向及び一方側部溝内における燃料の流れ方向とが直交
しない第１ハウジングの構成について研究した。その結
果、燃料吸入口を単なるポート（口）ではなく所定長さ
を持つ燃料吸入通路とすることを思い付いて、本発明を
完成した。

【００１１】本願の第１発明にかかるタービン式燃料ポ
ンプは請求項１に記載したように、円板状を成し、外周
部の一側面及び他側面にそれぞれ複数の羽根部と複数の
羽根溝とが円周方向に交互に形成されたインペラと、該
インペラを回転可能に収納するポンプハウジングとを備
える。ポンプハウジングは、インペラの一側に位置して
いる円板状の第１ハウジングとインペラの他側に位置し
ている円板状の第２ハウジングとから成る。第１ハウジ
ングはその内側面に形成され始端部から終端部まで延び
た略Ｃ字形状の一方側部溝と、一方側部溝の始端部から
半径方向内側かつ終端部側に向かって延び、外側面で開
口している燃料吸入通路とを有する。一方、第２ハウジ
ングはその内側面に形成され始端部から終端部まで延び
た略Ｃ字形状の他方側部溝と、他方側部溝の終端部に連
通する燃料吐出口とを有する。そして、インペラを回転
させ、燃料吸入通路から吸入された燃料を燃料吐出口に
送る間に昇圧させることを特徴とする。

【００１２】この燃料ポンプにおいて、燃料吸入通路は
一方側部溝の始端部から終端部側に向かって延び、外側
面で開口している。よって、燃料吸入通路から始端部に
流入する燃料は一方側部溝内における燃料の流れ方向に
もインペラの回転方向にも直交しない。その結果、合流
時の流速の低下が少なく始端部での圧力の損失が防止さ
れるとともに、一方側部溝内の燃料に円滑に合流する。
加えて、燃料吸入通路内の燃料に遠心力が作用し流速が
上昇する。

【００１３】本願の第２発明にかかるタービン式燃料ポ
ンプは請求項１１に記載したように、円板状を成し、外
周部の一側面及び他側面にそれぞれに複数の羽根部と複
数の羽根溝とが円周方向に交互に形成されたインペラ
と、インペラを回転可能に収納するポンプハウジングと
を備える。ポンプハウジングは、インペラの一側に位置
している円板状の第１ハウジングと、インペラの他側に
位置している円板状の第２ハウジングとから成る。第１
ハウジングはその内側面に形成され始端部から終端部ま
で延びた略Ｃ字形状の一方側部溝と、一方側部溝の始端
部から外側面の開口まで延び、開口が前記始端部に対し
て半径方向において内側でかつ円周方向において終端部
に近い側に位置している燃料吸入通路とを有する。一
方、第２ハウジングはその内側面に形成された略Ｃ字形
状の他方側部溝と、他方側部溝の終端部に連通する燃料
吐出口とを有する。そして、インペラを回転させ、燃料
を燃料吸入通路から吸入された燃料を燃料吐出口に送る
間に昇圧させることを特徴とする。

【００１４】この燃料ポンプにおいて、外側面の開口は
始端部に対して半径方向において内側でかつ円周方向に
おいて終端部に近い側に位置している。よって、燃料吸
入通路から始端部に流入する燃料は一方側部溝内におけ
る燃料の流れ方向にもインペラの回転方向にも直交しな
い。その結果、合流時の流速の低下が少なく始端部での
圧力の損失が防止されるとともに、一方側部溝内の燃料
に円滑に合流する。加えて、燃料吸入通路内の燃料に遠
心力が作用し流速が上昇する。

【００１５】請求項２、１２に記載のタービン式燃料ポ
ンプは、請求項１、１１において、燃料吸入通路は直線
状に延びている。この燃料ポンプによれば、燃料吸入通
路における燃料の流れが円滑になる。

【００１６】請求項３、１３に記載のタービン式燃料ポ
ンプは、請求項２、１２において、燃料吸入通路は第１
ハウジングの内側面の平面視において、始端部における
接線に対して傾斜している。この燃料ポンプによれば、
燃料の吸入方向が一方側部溝内の燃料の流れ方向と直交
せず、始端部で流速があまり低下せず、圧力損失が防止
される。

【００１７】請求項１、１４に記載のタービン式燃料ポ
ンプは、請求項２，１２において、燃料吸入通路は軸方
向断面において、一方側部溝の溝底面に対して傾斜して
いる。この燃料ポンプによれば、燃料の吸入方向がイン
ペラの回転方向と直交せず、始端部で流速があまり低下
せず圧力損失が防止されるとともに、羽根溝内への燃料
の流入が円滑になる。

【００１８】請求項５，１５に記載のタービン式燃料ポ
ンプは、請求項１、１１において、燃料吸入通路の長さ
は、第１ハウジングの厚さの２から４倍である。この燃
料ポンプによれば、燃料吸入通路の長さがそれ程長くな
いので、該燃料吸入通路内を流れる間の圧力損失が少な
い。

【００１９】請求項６に記載のタービン式燃料ポンプ
は、請求項４において、燃料吸入通路は、一方側部溝の
溝底面に対して傾斜し深さが漸増する傾斜溝と、傾斜溝
に対して傾斜し第１ハウジングの他側面で開口している
貫通孔とを含む。この燃料ポンプによれば、燃料吸入通
路内における燃料の流れが円滑になる。

【００２０】請求項７に記載のタービン式燃料ポンプ
は、請求項４において、燃料吸入通路と一方側部溝との
境界部は丸くなっている。この燃料ポンプによれば、燃
料吸入通路内における燃料の流れが更に円滑になる。

【００２１】請求項８に記載のタービン式燃料ポンプ
は、請求項１において、一方側部溝は同心円状に形成さ
れた内側側部溝と外側側部溝とを含み、内側側部溝の始
端部及び外側側部溝の始端部は燃料吸入通路に形成され
ている。この燃料ポンプによれば、圧送される燃料の流
量が倍増してポンプ効率が上昇し、しかも１個の燃料吸
入通路を２個の一方側部溝に共用できる。

【００２２】請求項９に記載のタービン式燃料ポンプ
は、請求項１において、 インペラは更に、一側面及び
他側面の複数の羽根部及び複数の羽根溝の半径方向内側
に、一側面から他側面に貫通する複数の連通孔を有す
る。この燃料ポンプによれば、ポンプ流路の始端部及び
終端部において燃料がインペラの連通孔を流通するの
で、第１ハウジング及び第２ハウジングに連通部を形成
することが不要となる。

【００２３】請求項１０に記載のタービン式燃料ポンプ
は、請求項１において、一方側部溝の始端部及び終端部
の外周側に第１連通部及び第２連通部が形成され、他方
側部溝の始端部及び終端部の外周側にはそれぞれ第１連
通部及び第２連通部に連通する第３連通部及び第４連通
部が形成されている。この燃料ポンプによれば、ポンプ
流路の始端部及び終端部において燃料はポンプハウジン
グの第１から第４連通部を流通するので、インペラに連
通孔を形成することが不要となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】＜インペラ＞インペラは、円板状
を成し、中心部の両側面を第１及び第２ハウジングによ
り案内されている。外周部には、半径方向及び円周方向
に伸びる隔壁が形成され、その一側面及び他側面にはそ
れぞれ複数の羽根部と複数の羽根溝とが円周方向に交互
に形成されている。

【００２５】羽根部及び羽根溝の具体的形状や列数には
特別の制約はない。例えば、一側面の羽根溝と他側面の
羽根溝とは円周方向で同じ位置に形成しても良いし、ず
れて（千鳥状に）形成しても良い。一側面及び他側面の
羽根部はインペラの軸線と平行に延びても良いし、軸線
に対して傾斜しても良い。

【００２６】また、インペラは一側面及び他側面の羽根
部及び羽根溝の半径方向内側を軸方向に貫通する複数の
連通孔を持つことができる。この連通孔は一方側部溝の
始端部から他方側部溝の始端部への燃料の流通路、及び
一方側部溝の終端部から他方側部溝の終端部への燃料の
流通路として作用する。 ＜ポンプハウジング＞ ポンプハウジングは全体的に円板形状を持ち、インペ
ラの一側に位置する円板状の第１ハウジング（ポンプカ
バー）と、他側に位置する円板状の第２ハウジング（ポ
ンプケーシング）とから成る。ポンプカバー及びポンプ
ケーシングがほぼ対称の容器形状を持つことも、ポンプ
カバーが円板形状でポンプケーシングが容器形状を持つ
こともできる。何れの場合も、第１ハウジングと第２ハ
ウジングとにより扁平な円板形状のインペラ収納空間
と、始端部から終端部まで延びる略Ｃ字形状のポンプ流
路とが区画されている。

【００２７】ここで、「略Ｃ字形状」とは、円周方向に
少し離れて配置された始端部から終端部まで湾曲してい
る形状のことである。曲率が一定の場合も、一定でない
場合もある。曲率が一定のポンプ流路は半周程度のこと
も、ほぼ全周のこともある。 第１ハウジング 始端部から終端部まで延びている略Ｃ字形状の一方側部
溝は、その内側面の外周縁に沿って形成されている。一
方側部溝の断面形状や本数には特別の制約はない。

【００２８】第１ハウジングにおいて、燃料吸入通路
は、一方側部溝の始端部から第１ハウジングの外側面の
開口まで半径方向内側かつ終端部側に向かって延びてい
る。より詳しくは、第１ハウジングの内側面の平面視に
おいて、始端部における接線方向の延長線と始端部と中
心とを結ぶ直線とで囲まれた領域に形成されている。始
端部に対する開口の相対位置によって燃料吸入通路の平
面視での傾斜方向、軸方向断面での傾斜角度及び長さが
決まる。

【００２９】傾斜方向に関し、例えば、開口を半径方向
において始端部の内側で、上記延長線において終端部側
に選定すれば、通路は始端部から中心に向かって屈曲し
延長戦及び直線に対して鋭角を成す。余りに延長線に近
づくと燃料の流れ方向が急激に変化することになり、余
りに直線に近づくと終端部との距離が短くなって、始端
部と終端部との間のシール性が低下する。

【００３０】第１ハウジングの軸方向断面における、燃
料吸入通路の一方側部溝の溝底面に対する燃料吸入通路
の傾斜角度と燃料吸入通路の長さとは密接な関係にあ
る。傾斜角度を大きくすれば長さは短くなり、傾斜角度
を小さくすれば長さは長くなる。傾斜角度は鋭角にし、
長さは第１ハウジングの２倍から４倍程度にすることが
できる。

【００３１】始端部と開口との間において、燃料吸入通
路は直線状態に延びても良いし、湾曲又は屈曲しても良
い。例えば、第１ハウジングの内側面又は一方側部溝の
延長線に対して所定の第１鋭角を成して該ポンプカバー
を貫通する貫通孔と、ポンプカバーの内側面に対して第
１鋭角よりも小さい所定の第２鋭角を成し、側部溝と貫
通孔とを連結する傾斜溝とを含むことができる。

【００３２】また、始端部と開口との間において燃料吸
入口通路の開口面積は一定でも良いし、漸変しても良
い。更に、燃料吸入通路と一方側部溝との境界部は丸く
なっていることが望ましい。

【００３３】一方側部溝の始端部及び終端部の外周側
に、第１及び第２連通部を形成することができる。 第２ハウジング 第２ハウジングの略Ｃ字形状の他方側部溝は、内側面の
外周縁に沿って形成される。その断面形状や本数には特
別の制約はないが、本数は一方側部溝の本数と等しくす
る。燃料吐出口の構成についても特別の制約はない。

【００３４】他方側部溝の始端部及び終端部の外周側
に、それぞれ一方側部溝の第１及び第２連通部に連通す
る第３及び第４連通部を形成することができる。インペ
ラが上記燃料の連通孔を有しない場合に、ポンプ流路の
始端部では一方側部溝から第１連通部及び第３連通部を
介して他方側部溝に燃料が流れ、ポンプ流路の終端部で
は一方側部溝から第４連通部及び第２連通部を介して、
他方側部溝に燃料が流れる。

【００３５】

【実施例】＜第１実施例＞以下、本発明の第１実施例を
図１から図５を参照しつつ説明する。

【００３６】図１において、タービン式燃料ポンプは、
上方のモータ部１０と、下方のポンプ部３５とに大別さ
れる。 （構成） モータ部 モータ部１０は、モータハウジング１１及びアーマチュ
ア１６等を含む。両端が開口した円筒状のモータハウジ
ング１１の上端部にはモータカバー１２が取り付けられ
ている。モータカバー１２にはアーマチュア１６のコン
ミュテータ１４と摺接するブラシ（不図示）組み込まれ
るとともに、吐出口１８が設けられている。モータハウ
ジング１１の下端部には後述するポンプケーシング４０
及びポンプカバー２６が取り付けられている。

【００３７】モータカバー１２とポンプケーシング４０
との間に形成されたモータ室１３に、コンミュテータ１
４を有するアーマチュア１６が配置されている。アーマ
チュア１６の軸１７の上端部１７ａはモータカバー１２
により、下端部１７ｂはポンプカバー２６により、それ
ぞれ回転可能に支持されている。モータハウジング１１
の内側面には一対のマグネット１７が固定されている。 ポンプ部 ポンプ部３５はポンプハウジング３８及びインペラ５０
等を含む。ポンプハウジング３８はポンプケーシング４
０とポンプカバー２６とから構成されている。

【００３８】図２及び図３に示すように、ポンプカバー
２６は全体として円板形状を持ち、その内側面２６ａに
は外周縁に沿ってＣ字形状の側部溝２７が形成されてい
る。側部溝２７は始端部２８から終端部２９まで伸び、
始端部２８の外周側及び終端部２９の外周側には第１及
び第２連通溝３１及び３２が形成されている。第１及び
第２連通溝３１及び３２は、円周方向及び軸方向に所定
の長さを持ち、半径方向に所定の深さを持つ。

【００３９】始端部２８には燃料吸入通路３３が連通し
ている。燃料吸入通路３３は、始端部２８から外側面２
６ｃの開口３６まで延びている。開口３６は始端部２８
に対して、半径方向で内側に、円周方向で始端部２８と
は反対側に位置し、ポンプカバー２６の厚さの３倍程度
の距離だけ始端部２８から離れている。その結果、ポン
プカバー２６の内側面２６ａの平面視において、始端部
２８を通る接線ｔ（よりり詳しくは始端部２８における
接線方向の延長線）に対して所定の鋭角θ１（約５０
度）を成し、始端部２８を通る法線ｎ（より詳しくは始
端部２８と中心２６ｂとを結ぶ直線乃至線分）に対して
所定の鋭角（９０度−θ１）を成し、始端部２８からポ
ンプカバー２６の中心部２６ｂに向かう方向に屈曲して
いる。

【００４０】また、ポンプカバー２６の軸方向（厚さ方
向）断面において、燃料吸入口３３はポンプカバー２６
の内側面２６ａに対して所定の鋭角（約２０度から２５
度）を成し、ポンプカバー２６を軸線方向と約７０度を
成す斜め方向に貫通している。より詳しくは、図３及び
図４に示すように、燃料吸入通路３３は、ポンプカバー
２６の内側面２６ａに対して第１所定の鋭角θ２（約２
５度）を成し内側面２６ａ側から外側面２６ｃ側に貫通
して外側面２６ｃで開口する貫通孔３６と、側部溝２７
の溝底面に対して鋭角θ２よりも小さい第２所定の鋭角
θ３（約２０度）を成して内側面２６ａからの深さが漸
増している傾斜溝３４とからなる。傾斜溝３４は側部溝
２７と貫通口３６とを滑らかに連結している。側部溝２
７と３４とによりＣ字形状のポンプ流路が形成される。

【００４１】一方、図２及び図５に示すように、ポンプ
ケーシング４０は底壁４１とその周りの円周壁４２とか
ら成って容器形状を持ち、底壁４１の外周縁に沿って、
上記側部溝２７と同じＣ字形状の側部溝４３が形成され
ている。側部溝４３は始端部４６から終端部４７まで伸
び、それぞれの外周側には第３及び第４連通溝４８及び
４９が形成されている。第３及び第４連通溝４８及び４
９は円周方向及び軸方向に所定の長さを持ち、半径方向
に所定の深さを持ち、それぞれ上記第１及び第２連通溝
３１及び３２に連通されている。

【００４２】また、終端部４７には燃料吐出口（不図
示）が連通し、ポンプケーシング４０を軸線と平行に貫
通して外側面４０ｂにおいて開口している。燃料吐出口
は上記ポンプ室１３（図１参照）に連通している。 インペラ 図２に示すように、インペラ５０は円板状で、外周部に
は隔壁５１の一側面及び他側面にそれぞれ複数の羽根部
５３と複数の羽根溝５２とが円周方向に交互に形成され
ている。隔壁５１の外周面には環状部５４が設けられて
いる。インペラ５０はポンプハウジング３８の収納空間
２７内に回転可能に収納され、羽根溝５２が側部溝２
７、４３に連通している。 （作用効果）モータ部１０に通電してアーマチュア１６
を回転させると、軸１７の下端部１７ｂに取り付けられ
たインペラ５０が図３（ａ）において反時計方向に回転
する。これにより、燃料が燃料吸引通路３３より吸引さ
れ、側部溝２７、４３を始端部２８、４６から終端部２
９、４７に向かってらせん状に循環し、それに伴い圧力
が上昇する。

【００４３】即ち、燃料は羽根溝５３内に内周側から流
入し、回転による遠心力により羽根溝５３内を半径方向
外向きに流れる。その後、外周壁４２に衝突して左右に
分流し、左右の側部溝２７及び４３を半径方向内向きに
流れ、回転方向後方の羽根溝５３内に再度流入する。こ
れを繰り返す間に昇圧され、昇圧状態で燃料吐出口から
モータ室１３に入り、吐出口１８を経て燃料供給ライン
へ吐出される。

【００４４】燃料吸入通路３３における燃料の流れに注
目されたい。ポンプカバー２６の縦断面において、燃料
はポンプカバー２６の内側面２６ａに対して直角よりも
遙かに小さい鋭角（約２５度）を成す貫通孔３６及び傾
斜溝３４を通じて側部溝２７の始端部２８に流入する。
そして、インペラ５０の一側面５０ａと該鋭角を成して
羽根溝５２内に流入する。その後、隔壁５１の側面に案
内されて羽根溝５２内を半径方向外向きに流れる。

【００４５】ここで、ポンプカバー２６の内側面２６ａ
の平面視において、燃料吸入通路３３は、始端部２８に
おける延長線及び直線に対して鋭角を成し、中心２６ｂ
から所定距離離れている。また、貫通孔３６及び傾斜溝
３４の傾斜方向は隔壁５１の側面５１ａが成す方向と近
い。よって、側部溝２７への流入時における燃料の流れ
方向の変化の程度が従来よりも緩やかになり、始端部２
８、４６における圧力の損失が小さくなり、局所的な負
圧の発生が防止される。また、燃料は燃料吸入通路３３
を流れるとき遠心力により流速を得ることができ、始端
部２８における流速の低下が防止できる。 ＜第２実施例＞ （構成）図６から図１０に本発明の第２実施例を示す。
第２実施例は、上記第１実施例と比較して、主にインペ
ラ６０の構成、及びポンプカバー８０（特に燃料吸入通
路８５）の構成が異なり、その他の構成は同じである。
以下、異なる部分を中心に説明する。

【００４６】図６、図７及び図１０に示すように、イン
ペラ６０では、一側面６１ａには羽根部６２及び羽根溝
６３が円周方向において交互に形成され、他側面６１ｂ
には羽根部６５及び羽根溝６６が同様に形成されてい
る。その結果、外周環状部６８が形成されている。

【００４７】羽根溝６３と羽根溝６６とは、これらの形
成ピッチの半分に相当する距離だけ円周方向にずれてい
る。また、図７に示すように、羽根溝６３及び６６はイ
ンペラ６０の回転方向Ｘにおいて奥側が入口側よりも後
方となるように、換言すれば、入口側が奥側よりも前方
となるように傾斜し、前壁面６４ａ及び６７ａの傾斜角
度の方が後壁面６４ｂ及び６７ｂの傾斜角度よりも大き
くなっている。その結果、軸線と平行で羽根溝６３及び
６６の半径方向中間部を通過する平面で切断した断面図
において、羽根溝６３及び６６の円周方向の寸法は入口
側から奥側に向かって漸減している。

【００４８】更に、羽根溝６３はインペラ６０の軸方向
の中央部よりも他側面６１ｂ側まで延び、羽根溝６６は
中央部よりも一側面６１ａ側まで延びている。その結
果、図６に示すように、軸線を含む平面で切断した断面
図において、一方の羽根溝６３の最奥部と他方の羽根溝
６６の最奥部とは軸方向において重なる関係にある。

【００４９】図６及び図１０に示すように、羽根６３及
び６６の半径方向内側に、一側面６１ａから他側面６１
ｂまで貫通する、羽根溝６３及び６６と同数の連通孔７
１が形成されている。各連通孔７１は半径方向に長い矩
形状断面を持つ。

【００５０】一側面６１ａ及び他側面６１ｂには羽根溝
６３及び６６の半径方向内側に浅溝７３及び７５が形成
され、羽根溝６３及び６６に対してその形成ピッチの１
／４に相当する距離だけ円周方向にずれている。これに
より、一側面６１ａの羽根溝６３と他側面６１ｂの羽根
溝６６とは、浅溝７３、連通孔７１及び浅溝７５を介し
て連通されている。

【００５１】図８及び図９に示すように、ポンプカバー
８０の内側面８１ａには、始端部８２から終端部８３
（図６参照）まで延びた略Ｃ字形状の側部溝８５と、始
端部８２から外側面８１ｂの開口８７まで延びた燃料吸
入通路８８とが形成されている。図１０に示すように、
側部溝８５の半径方向長さ（幅）は、インペラ６０の羽
根溝６３及び６６の半径方向長さと連通孔７１の半径方
向長さとの合計にほぼ等しい。

【００５２】図９に示すように、ポンプカバー８０の内
側面８１ａの平面視において、燃料吸入通路８８は始端
部８２における延長線及び直線に対して第１実施例の燃
料吸入口通路３３と同じ鋭角θ１を成し、同じ傾斜方向
に形成されている。但し、本実施例では始端部８２と開
口８７との間の距離が第１実施例のそれより短く（約半
分）されている。その結果、図８（ｂ）に示すように、
燃料吸入通路８８の長さは燃料吸入通路３３の長さより
も短い。また、軸方向断面において、燃料吸入通路８８
がポンプカバー８０の内側面８１ａ即ち一方側部溝８５
の溝底面に対してなす傾斜角度θ４は、第１実施例の傾
斜角度θ２及びθ３よりも大きくなっている。更に、燃
料吸入通路８８と側部溝８５の始端部８２との境界部に
は、他の部分よりも傾斜角度が小さい緩傾斜部８９が形
成されている。

【００５３】尚、側部溝８５の始端部８２及び終端部８
３の外周側には、第１実施例における第１及び第２連通
部３１及び３２（図３（ａ）参照）は形成されていな
い。

【００５４】ポンプケーシング９０は第１実施例のポン
プケーシング４０と同様の構成を持つが、側部溝の始端
部（不図示）及び終端部９３の外周側に第１実施例にお
ける第３及び第４連通部４８及び４９（図５（ｂ）参
照）は形成されていない。 （作用効果）第２実施例では、第１実施例と比較して、
ポンプカバー８０の燃料吸入通路８８の傾斜角度θ４が
大きく、その結果燃料吸入通路８８の長さが短い。これ
により、燃料が燃料吸入通路８８を流れる時間、距離が
短く、その分圧力の損失が小さくなる。

【００５５】また、羽根溝６３及び６６がインペラ６０
の軸方向の中央部を超えて延びており、軸方向において
重なる成る関係にある。その結果、羽根溝６３及び６６
内に流せる燃料の運動量を増大させるための有効容積を
確保でき、ポンプ効率が上昇する。

【００５６】更に、ポンプカバー８０の燃料吸入通路８
８から側部溝８５の始端部８２に流入した燃料の一部
は、インペラ６０の浅溝７３、連通孔７１及び浅溝７５
を介してポンプケーシング９０の側部溝の始端部に流れ
る。その後、インペラ６０の羽根溝６６により側部溝の
終端部９３に送られて昇圧され、浅溝７５、連通孔７１
及び浅溝７３を介して側部溝８５の終端部８３に流れ
る。

【００５７】羽根溝６３と６６とを連通させる連通孔７
１と浅溝７３及び７５とをインペラ６０自身に形成した
ことにより、連通孔７１内を流通する燃料によりインペ
ラ６０が半径方向において何れかの方向に移動すること
が防止される。 ＜変形例＞図１１に示す変形例では、ポンプカバー１０
０の内側面に２本のＣ字形状の側部溝１０１及び１０３
が同心的に形成されている。内側の側部溝１０１の始端
部１０２及び外側の側部溝１０３の始端部１０４は燃料
吸入通路１０５に連通されている。燃料吸入通路１０５
は内側の側部溝１０１の始端部１０２における接線に対
して所定の鋭角を成して屈曲し、ポンプカバー１００の
中心部100bに向かって伸びている。

【００５８】尚、内側の側部溝１０１の終端部１０６及
び外側の側部溝１０３の終端部１０７はそれぞれ燃料吐
出口（不図示）に連通されている。また、ポンプケーシ
ング（不図示）にも２本の側部溝が形成され、インペラ
（不図示）には内周側の羽根部及び羽根溝と、外周側の
羽根部及び羽根溝とが形成されているが、何れも公知の
技術であるので、詳しい説明は省略する。

【００５９】この変形例において、燃料は、ポンプカバ
ー１００の内側面100aに対して小さい鋭角を成す燃料吸
入通路１０５を通じて内側の側部１０１の始端部１０２
及び外側側部溝１０３の始端部１０４に流入する。そし
て、インペラ９０（図２参照）の一側面と該鋭角を成し
て羽根溝内に流入する。

【００６０】この変形例では、燃料吸入通路１０５を内
側の側部溝１０１の始端部１０２及び外側の側部溝１０
３の始端部１０４に連通させる、即ち共用することがで
きる。また、ポンプカバー１００に内外２本の側部溝１
０１及び１０３が形成されているので、ポンプ効率が倍
増する。

【００６１】

【発明の効果】以上述べてきたように、本願の第１及び
第２発明のタービン式燃料ポンプによれば、燃料吸入通
路から始端部に流入する燃料は、インペラの回転方向に
直交せず、一方側部溝内における燃料の流れ方向にも直
交しない。その結果、合流時の流速の低下が少なく始端
部での圧力の損失が防止され、それに基づく局所的な負
圧が防止され、ポンプ効率及び高温性能が向上する効果
が奏される。また、燃料吸入通路内の燃料に遠心力が作
用してその流速が上昇するとともに、燃料が燃料吸入通
路から一方側部溝内の燃料に円滑に合流する効果が奏さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるタービン式燃料ポン
プを示す正面断面図である。

【図２】図１における要部拡大図である。

【図３】（ａ）は第１実施例のポンプカバーを内側から
見た平面図、（ｂ）は該ポンプカバーを外側から見た平
面図である。

【図４】図３（ａ）における４−４断面図である。

【図５】（ａ）は第１実施例のポンプケーシングを内側
から見た平面図、（ｂ）は該ポンプケーシングを外側か
ら見た平面図である。

【図６】本発明の第２実施例によるタービン式燃料ポン
プを示す要部縦断面図である。

【図７】図６における７−７断面図である。

【図８】（ａ）は第２実施例のポンプカバーを内側から
見た平面図、（ｂ）は（ａ）における８−８断面図であ
る。

【図９】第２実施例のポンプケーシングを外側から見た
平面図である。

【図１０】第２実施例におけるポンプカバーとインペラ
との関係を示す平面説明図である。

【図１１】第１実施例の変形例を示す要部平面図である

【図１２】従来のタービン式燃料ポンプを示す要部正面
断面図である。

【図１３】 上記従来例のポンプカバーを内側から見た
平面図である。

【符号の説明】

１０：モータ部 ２６：ポンプカ
バー ３３：燃料吸入通路 ３５：ポンプ部 ３８：ポンプハウジング ２７，４３：側
部溝 ４０：ポンプケーシング ５０：インペラ ５２：羽根溝 ５３：羽根部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 元也 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 森 幸雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 岩成 栄二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円板状を成し、外周部の一側面及び他側面
   にそれぞれ複数の羽根部と複数の羽根溝とが円周方向に
   交互に形成されたインペラと、該インペラを回転可能に
   収納するポンプハウジングと、を備え、 該ポンプハウジングは該インペラの一側に位置している
   円板状の第１ハウジングと該インペラの他側に位置して
   いる円板状の第２ハウジングとから成り、該第１ハウジ
   ングはその内側面に形成され始端部から終端部まで延び
   た略Ｃ字形状の一方側部溝と、該一方側部溝の始端部か
   ら半径方向内側かつ前記終端部側に向かって延びその外
   側面で開口している燃料吸入通路とを有し、該第２ハウ
   ジングはその内側面に形成され始端部から終端部まで延
   びた略Ｃ字形状の他方側部溝と、該他方側部溝の終端部
   に連通する燃料吐出口とを有し、 前記インペラを回転させ、前記燃料吸入通路から吸入さ
   れた燃料を前記燃料吐出口に送る間に昇圧させることを
   特徴とするタービン式燃料ポンプ。
2. 【請求項２】前記燃料吸入通路は直線状に延びている請
   求項１に記載のタービン式燃料ポンプ。
3. 【請求項３】前記燃料吸入通路は前記第１ハウジングの
   内側面の平面視において、前記始端部における接線に対
   して傾斜している請求項２に記載のタービン式燃料ポン
   プ。
4. 【請求項４】前記燃料吸入通路は軸方向断面において、
   前記一方側部溝の溝底面に対して傾斜している請求項２
   に記載のタービン式燃料ポンプ。
5. 【請求項５】前記燃料吸入通路の長さは、前記第１ハウ
   ジングの厚さの２から４倍である請求項３又は４に記載
   のタービン式燃料ポンプ。
6. 【請求項６】前記燃料吸入通路は、前記一方側部溝の溝
   底面に対して傾斜し深さが漸増する傾斜溝と、該傾斜溝
   に対して傾斜し第１ハウジングの他側面で開口している
   貫通孔とを含む請求項４に記載のタービン式燃料ポン
   プ。
7. 【請求項７】前記燃料吸入通路と一方側部溝との境界部
   は丸くなっている請求項４に記載のタービン式燃料ポン
   プ。
8. 【請求項８】前記一方側部溝は同心円状に形成された内
   側側部溝と外側側部溝とを含み、該内側側部溝の始端部
   及び該外側側部溝の始端部は前記燃料吸入通路に形成さ
   れている請求項１に記載のタービン式燃料ポンプ。
9. 【請求項９】前記インペラは更に、一側面及び他側面の
   前記複数の羽根部及び前記複数の羽根溝の半径方向内側
   に、該一側面から該他側面に貫通する複数の連通孔を有
   する請求項１に記載のタービン式燃料ポンプ。
10. 【請求項１０】前記一方側部溝の始端部及び終端部の外
    周側にそれぞれ第１連通部及び第２連通部が形成され、
    前記他方側部溝の始端部及び終端部の外周側にはそれぞ
    れ該第１連通部及び第２連通部に連通する第３連通部及
    び第４連通部が形成されている請求項１記載のタービン
    式燃料ポンプ。
11. 【請求項１１】円板状を成し、外周部の一側面及び他側
    面にそれぞれに複数の羽根部と複数の羽根溝とが円周方
    向に交互に形成されたインペラと、該インペラを回転可
    能に収納するポンプハウジングと、を備え、 該ポンプハウジングは、該インペラの一側に位置してい
    る円板状の第１ハウジングと該インペラの他側に位置し
    ている円板状の第２ハウジングとから成り、該第１ハウ
    ジングはその内側面に形成され始端部から終端部まで延
    びた略Ｃ字形状の一方側部溝と、該一方側部溝の該始端
    部から外側面の開口まで延び、該開口が該始端部に対し
    て半径方向において内側でかつ円周方向において前記終
    端部に近い側に位置している燃料吸入通路とを有し、該
    第２ハウジングはその内側面に形成された略Ｃ字形状の
    他方側部溝と、該他方側部溝の終端部に連通する燃料吐
    出口とを有し、 前記インペラを回転させ、燃料を前記燃料吸入通路から
    吸入された燃料を前記燃料吐出口に送る間に昇圧させる
    ことを特徴とするタービン式燃料ポンプ。
12. 【請求項１２】前記一方側部溝の始端部と前記外側面の
    開口との間で、前記燃料吸入通路は直線状に延びている
    請求項１１に記載のタービン式燃料ポンプ。
13. 【請求項１３】前記燃料吸入通路は前記第１ハウジング
    の内側面の平面視において、前記始端部における接線に
    対して傾斜している請求項１２に記載のタービン式燃料
    ポンプ。
14. 【請求項１４】前記燃料吸入通路は軸方向断面におい
    て、前記一方側部溝の溝底面に対して傾斜している請求
    項１２に記載のタービン式燃料ポンプ。
15. 【請求項１５】前記燃料吸入通路の長さは、前記第１ハ
    ウジングの厚さの２から４倍である請求項１３又は１４
    に記載のタービン式燃料ポンプ。