JP2003336558A - インペラ及びタービン式燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インペラ及び／燃料ポンプに改良を加えて、優
れたポンプ効率を持つ燃料ポンプを提供することであ
る。 【解決手段】インペラ４０等の外周に環状部５４等を形
成して一側の羽根溝５０等と他側の羽根溝５０等とを独
立させた。その上で、羽根溝の前方壁面４７ａなど及び
後方壁面４６ａ等を所定方向に傾斜させる、一側の羽根
溝１６６等と他側の羽根溝１７１等とを千鳥状に形成す
る、ポンプハウジング８１の連通通路８４に案内面９２
ａを形成する、インペラ１６０に連通孔１７６を形成す
る等の改良を施した。

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インペラ及び
これを含む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部及び羽根溝が形成されたイン
ペラと、羽根溝に連通する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ポンプハウジングと、イ
ンペラを駆動するモータとを含む。

【０００３】燃料ポンプにおいては、ポンプ効率が良い
ことが要求される。この要求を満たすためには、燃料
がポンプ流路からインペラの羽根溝にスムーズに流入
し、羽根溝からポンプ流路にスムーズに流出すること、
一側の羽根溝から流出する燃料と他側の羽根溝から流
出する燃料との間によどみが生じず、衝突しないこと、
羽根溝及び側部溝内をより多量の燃料が旋回するこ
と、側部溝の終端部において燃料に脈動が生じないこ
と、及び羽根溝の緒元（形状、大きさ）が燃料の昇圧
を重視して決定できることが必要である。

【０００４】ポンプ効率を上昇させるべく、特開平６−
２７２６８５号公報に開示された燃料ポンプ（第１従来
例）は、羽根溝の回転方向の前方壁面を傾斜させたイン
ペラを含む。図２５及び図２６に示すように、インペラ
３００の隔壁３０２の両側に羽根部３０４と羽根溝３０
６とが円周方向に交互に形成され、ポンプハウジング３
１０には一対の側部溝３１１を含むＣ字形状のポンプ流
路３１２が形成されている。インぺラ３００はポンプハ
ウジング３１０内においてｘ方向に回転する。

【０００５】羽根溝３０６の前方壁面３０７はインペラ
３００の側面３０１と直交する平面Ｐに対して回転方向
ｘとは反対側（後方側）に傾斜している。これにより、
前方壁面３０７付近での渦流をスムーズに流し、その付
近での負圧の発生がなくし、乱流の発生を発生を防止せ
んとしている。

【０００６】特開平６−２７２６８５号公報に開示され
た燃料ポンプ（第２従来例）は、図２７に示すように、
インペラ３２０には隔壁３２３の両側に羽根部３２１及
び羽根溝３２２が交互に形成されている。隔壁３２３の
外周面３２３ａの外径は羽根部３２１の外周面３２１ａ
の外径と等しい。ポンプハウジング３２５は、左右両側
の側部溝３２６と、両者を連通する連通溝３２７とから
成るＣ字形状のポンプ流路を有する。

【０００７】燃料は矢印で示すように、側部溝３２６か
ら羽根溝３２２の内周側内に流入する。その後、インペ
ラ３２０の回転に基づく遠心力により隔壁３２３の両側
面３２３ｂに案内されつつ羽根溝３２２内を半径方向外
向きに流れ、昇圧される。昇圧された燃料は、羽根溝３
２２の外周側から連通溝３２７及び側部溝３２６に流出
し、後方側の羽根溝３２２内に再度流入する。

【０００８】図２８に示す燃料ポンプ（第３従来例）で
は、インペラ３４０の隔壁３４３の外周面３４３ａの外
径は羽根部３４１の外周面３４１ａの外径よりも小さ
く、しかも隔壁３４３の幅は外周面３４３ａにおいて非
常に小さくなっている。その結果、左右の羽根溝３４２
は隔壁３４３の外周側の環状空間３４４により連通され
ている。また、ポンプハウジング３４５のポンプ流路は
左右両側の側部溝３４６と、両側部溝３４６を連通する
連通路３４７とから成る。

【０００９】側部溝３４６から羽根溝３４２の内周側か
ら流入した燃料は、インペラ３４０の回転に基づく遠心
力により隔壁３４３の両側面３４３ｂに案内されつつ羽
根溝３４２内を半径方向外向きに流れる。それに伴い昇
圧された燃料は、羽根溝３４２の外周側から環状空間３
４４及び連通路３４７に流出し、後方側の羽根溝３４２
内に再度流入する。

【００１０】更に、図２９に示す燃料ポンプ（第４従来
例）では、インペラ３６０の隔壁３６３の案内面３６３
ｂ即ち羽根溝３６２の溝底面の幅が最外周部において漸
増し、隔壁３６３及び羽根部３６１の外周側に環状部３
６８が形成されている。一方、ポンプハウジング３６５
には左右両側の側部溝３６６と、両側部溝３６６を連通
する連通路３６７とを含むＣ字形状のポンプ流路が形成
されている。

【００１１】特許第２９６２８２８号に開示されたイン
ペラ及びハウジング（第５従来例）では、ポンプハウジ
ングに連通部を形成せず、インペラに連通孔を形成して
いる。即ち、図３０及び図３１に示すように、インペラ
４００の吐出側の一側面４０１及び吸入側の他側面４０
６には複数の羽根溝４０２及び４０７が円周方向に隔設
されている。これにより隣接する羽根溝４０２及び４０
７間に羽根部４０３及び４０８が形成され、またインペ
ラ４００の外周縁には環状部４１１が形成されている。

【００１２】一側面４０１の羽根溝４０２及び他側面４
０６の羽根溝４０７はそれぞれ円弧状の溝底面４０４及
び４０９を有する。双方の溝底面４０４及び４０９は軸
方向の中間部で交差し、これにより交差部４０５の半径
方向外方に、一側面４０１から他側面４０６に軸方向に
貫通する連通孔４１３が形成されている。羽根溝４０２
と４０７とは連通孔４１３により互いに連通している。

【００１３】図３０において、ハウジング４１５は吐出
側ハウジング４１６、吸入側ハウジング４２１及び外側
ハウジング４２６から成る。吐出側ハウジング４１６の
内側面の外周寄りに形成された一方の側部溝４１７は、
始端部から燃料吐出口に連通された終端部（何れも不図
示）までＣ字形状に延びている。

【００１４】また、吸入側ハウジング４２１の内側面の
外周部に形成された他方の側部溝４２２は、燃料吸引口
に連通された始端部から終端部（何れも不図示）まで延
びている。外側ハウジング４２６は吐出側ハウジング４
１６及び吸入側ハウジング４２１の外周面を覆ってい
る。

【００１５】吸入側ハウジング４２１の始端部から羽根
溝４０７に燃料が流入し、インペラ４００の連通孔４１
３を介して反対側の羽根溝４０２の始端部及び吐出側ハ
ウジング４１６の始端部に流れる。回転するインペラ４
００の羽根部４０３及び４０８が羽根溝４０２及び４０
７内に流入した燃料に円周方向の押出し力を与え、それ
に伴い発生する遠心力により溝底面４０４及び４０９に
沿って半径方向外向きに流す。

【００１６】その後、インペラ４００の環状部４１１に
衝突して軸方向外向きに分流し、側部溝４１７及び４２
２に案内されて羽根溝４０２及び４０７に戻る。この羽
根溝４０２及び４０７と側部溝４１７及び４２２との間
の循環を繰り返しつつ、燃料はポンプ流路内を始端部か
ら終端部に向かって螺旋状に流れる。吸入側ハウジング
４２１の終端部に至った昇圧された燃料は連通孔４１３
を介して吐出側ハウジング４１６の終端部に流入し、燃
料吐出口から吐出される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】図２５及び図２６に示
した第１従来例の羽根溝３０６の構成はポンプ効率を向
上させる上で十分とは言えない。即ち、燃料は羽根溝３
０６内において、半径方向では図２５に矢印ｙで示すよ
うに、羽根溝３０６の内周側から流入し、隔壁３０２の
側面３０３に案内されて半径方向外向きに流れ、羽根溝
３０６の外周側から流出する。また、円周方向では、図
２６に矢印ｚで示すように、前方壁面３０７側から羽根
溝３０６内に流入し、後方壁面３０８側から流出する。

【００１８】羽根溝３０６の前方壁面３０７即ち羽根部
３０４の後方壁面を回転方向ｘに対して後方側に傾斜さ
せたことにより、羽根溝３０６への燃料の流入はある程
度スムーズになる。しかし、羽根溝３０６の後方壁面３
０８即ち羽根部３０４の前方壁面は平面Ｐと平行である
ので羽根溝３０６からの燃料の流出が十分にスムーズと
は言い難い。また、隔壁３０２の両側からポンプ流路内
に流出した燃料の間によどみが生じ、循環する流量が減
少し易い。さらに、図２６に示すように、羽根溝３０６
の軸方向長さが浅く、多量の燃料が循環するとは言い難
い。

【００１９】図２７に示した第２従来例では、羽根溝３
２２内の燃料は隔壁３２３の案内面３２３ｂに案内され
て半径方向外向きに流れ、連通溝３２７の端部に衝突
し、流れ方向を幅方向外向きに変えられ、連通溝３２７
の中間部即ち隔壁３２３の外周縁３２３ａの外方に存在
する燃料はよどみ易い。その結果、羽根溝３２２とポン
プ流路３２６及び３２７との間を循環する燃料の循環量
が減少し易い。

【００２０】図２８に示した第３従来例では、羽根溝３
４２内の燃料は隔壁３４３の案内面３４３ｂに案内され
て半径方向外向きに流れ、連通路３４７の中間部に衝突
し、その後流れ方向をほぼ幅方向両外向きに変えられ
る。その結果、燃料の流速が低下し易い。

【００２１】第１から第３従来例の不具合は、インペラ
３００，３２０及び３４０が隔壁３０２、３２３及び３
４３の外周部に環状部を備えていないことに原因の一つ
があると考えられる。

【００２２】図２９に示した第４従来例によれば、隔壁
３６３の幅が最外周に進むにつれて漸増しているが、十
分ではない。また、燃料の脈動の防止及び旋回流量の増
大のために特別の工夫がなされていない。

【００２３】第２従来例のインペラ３２０の羽根溝３２
２、第３従来例のインペラ３４０の羽根溝３４１及び第
４従来例のインペラ３６０の羽根溝３６２も軸方向長さ
が浅く、多量の燃料が循環するとは言い難い。

【００２４】図３０及び図３１に示した第５従来例にお
いて、羽根溝４０２及び４０７の諸元（形状や大きさ）
は、燃料の最適な昇圧を重視して決定されることが望ま
しい。しかるに、羽根溝４０２及び４０７の諸元を選定
する際、連通孔４１３の諸元を考慮に入れる必要があ
る。例えば、羽根溝４０２及び４０７を大きくすること
は燃料の昇圧の面では有効であるが、連通孔４１３が小
さくなり吐出側ハウジング４１６と吸入側ハウジング４
２１との間の燃料の円滑な流通が妨げられる。つまり、
連通孔４１３の存在が羽根溝４０２及び４０７の諸元の
自由な設計を制約する。

【００２５】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
インペラの隔壁の外周に環状部を形成して一側及び他側
の羽根溝を独立させ、その上で、インペラ及び／又はポ
ンプハウジングを改良することにより、優れたポンプ効
率を持つインペラ及びタービン式燃料ポンプを提供する
ことを目的とする。

【００２６】具体的には、第１の発明は、燃料がポンプ
流路から羽根溝にスムーズに流入し、羽根溝からポンプ
流路にスムーズに流出し、羽根溝内において燃料の流れ
が加速され、ポンプ流路における燃料の流れのよどみが
防止できるタービン式燃料ポンプの提供を目的とする。

【００２７】第２発明は、両側の羽根溝から流出する燃
料のよどみ及び衝突が防止でき、羽根溝及び側部溝内に
より多量の燃料を循環させることができ、ポンプ流路の
終端部における脈動が防止できるタービン式燃料ポンプ
の提供を目的とする。

【００２８】第３発明は、より高いポンプ効率を実現で
きる羽根溝の諸元を連通手段の諸元から独立して決定で
き、圧力のアンバランスに起因するポンプハウジング内
でのインペラの移動が防止できるインペラ及び燃料ポン
プの提供を目的とする。

【００２９】第４発明は、より高いポンプ効率を実現で
きる羽根溝の諸元を連通手段の諸元から独立して決定で
き、羽根溝内における燃料の循環量が増加するインペラ
及び燃料ポンプの提供を目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】第１発明に関し、燃料の
羽根溝へのスムーズな流入を損ねるのは羽根部の後方壁
面の内周側からの流れの剥離であること、羽根溝内にお
ける流速はインペラの側面側及び幅方向中央部側におけ
る羽根溝の幅（円周方向長さ）に影響されること、羽根
溝からの勢いのある燃料の流出は前方壁面の外周側の形
状により決まること、及び流れのよどみを防止するため
には最外周においてインペラの幅を増大させれば良いこ
とに気付いた。併せて、インペラの成形容易性にも注目
した。即ち、ポンプ効率のみを考慮して羽根部及び羽根
溝の形状を決めると、羽根溝の形状によっては成形後の
型抜きが不可能になることがある。

【００３１】第１発明の燃料ポンプは、請求項１に記載
したように、円板状を呈し、外周部の一側面及び他側面
にそれぞれ円周方向において交互に形成された羽根部及
び羽根溝と、各該羽根溝の外周側の環状部とを有し、羽
根溝の回転方向における前方壁面及び後方壁面が回転方
向に対して後方に傾斜しているインペラと；一側及び他
側の各前記羽根溝にそれぞれ連通する一側及び他側の略
Ｃ字形状の側部溝と、一側の該側部溝の始端部に連通す
る燃料吸入口と、他側の該側部溝の終端部に連通する燃
料吐出口とを有し、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、該インペラの回転により、一
側及び他側の該側部溝と一側及び他側の各該羽根溝との
間で燃料を独立して循環させて昇圧する。

【００３２】この燃料ポンプよれば、インペラの回転方
向に対して後向に傾斜した羽根部の前方壁面は燃料を羽
根溝内にスムーズに導き、同方向に傾斜した後方壁面は
羽根溝から流出する燃料に勢いを付与する。また、環状
部が燃料の流れのよどみを防止する。

【００３３】請求項２の燃料ポンプによれば、羽根溝内
への燃料の流入及び羽根溝からの燃料の流出が円滑にな
る。請求項３から７の燃料ポンプによれば、インペラを
成形した後の金型の型抜きが容易になる。

【００３４】第２発明の第１タービン式燃料ポンプは請
求項８に記載したように、円板状を呈し、外周部の一側
面及び他側面にそれぞれ円周方向において交互に形成さ
れた羽根部及び羽根溝と、各該羽根溝の外周側に環状部
とを有し、羽根溝の回転方向における前方壁面及び後方
壁面が回転方向に対して後方に傾斜しているインペラ
と；一側及び他惻の各前記羽根溝にそれぞれ連通する一
側及び他側の略Ｃ字形状の側部溝と、一側の該側部溝の
始端部に連通する燃料吸入口と、他側の該側部溝の終端
部に連通する燃料吐出口と、前記側部溝の始端部と他側
の前記側部溝の始端部とを連通する始端側の連通部と、
一側の前記側部溝の終端部と他側の前記側部溝の終端部
とを連通する終端側の連通部とを有し、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、該インペ
ラの回転により、各該側部溝と一側及び他側の各該羽根
溝との間で燃料を独立して循環させて昇圧する。

【００３５】この燃料ポンプによれば、インペラの環状
部とポンプハウジングの連通溝により、ポンプ流路内に
おける燃料のよどみ及び衝突が回避される。

【００３６】第２発明の第２タービン式燃料ポンプは請
求項１１に記載したように、円板状を呈し、外周部の一
側面に円周方向において交互に形成された一側の羽根部
及び羽根溝と、他側面に円周方向において交互にしかも
一側の前記羽根部及び前記羽根溝に対して円周方向にず
れて形成された他側の羽根部及び羽根溝と、一側及び他
側の各前記羽根溝の外周側の環状部とを有するインペラ
と；一側及び他側の各前記羽根溝にそれぞれ連通する一
側及び他側の略Ｃ字形状の側部溝と、一側の該側部溝の
始端部に連通する燃料吸入口と、他側の該側部溝の終端
部に連通する燃料吐出口と、を有し、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、該インペラ
の回転により、一側及び他側の前記側部溝と一側及び他
側の各前記羽根溝との間で燃料を独立して循環させて昇
圧する。

【００３７】この燃料ポンプによれば、インペラの環状
部と一側の羽根溝と他側の羽根溝との千鳥配置とによ
り、ポンプ流路の終端部における圧力脈動が防止され
る。

【００３８】請求項９の燃料ポンプによれば、始端部及
び終端部における燃料の流れが円滑になる。請求項１０
の燃料ポンプによれば、終端部における脈動が防止され
る。請求項１２の燃料ポンプによれば、羽根溝内におけ
る燃料の流れが円滑になる。請求項１３の燃料ポンプに
よれば、燃料のよどみ、衝突が防止される。

【００３９】第３発明の第１インペラは、請求項１４に
記載したように、円板状を呈し、該外周部は、その一側
面に円周方向に隔設された複数の一側の羽根溝と；その
他側面に円周方向に隔設され該一側の羽根溝から隔絶さ
れた複数の他側の羽根溝と；一側及び他側の該羽根溝か
ら半径方向に内方又は外方に外れた部分を該一側面から
該他側面に貫通した複数の連通孔と；を備える。

【００４０】このインペラによれば、一側及び他側の羽
根溝内には燃料を吸入側から吐出側に流通させるための
連通孔は形成されていない。よって、連通孔の形状等の
選定から独立して、最適な燃料の昇圧を実現できる一側
及び他側の羽根溝の大きさや形状を選定することができ
る。

【００４１】第３発明の第２インペラは、請求項１５に
記載したように、円板状を呈し、該外周部は、一側面に
円周方向において交互に形成された複数の羽根部及び複
数の羽根溝と；他側面に円周方向において交互に形成さ
れ該一側の羽根溝から隔絶された複数の羽根部及び複数
の羽根溝と；一側及び他側の羽根部の外周側に位置する
外側環状部と；該一側及び他側の羽根溝から半径方向内
方又は外方に外れた部分に形成され該一側面から該他側
面に貫通する複数の連通孔と；備える。

【００４２】このインペラによれば、一側及び他側の羽
根溝を区画する隔壁部等には燃料を吸入側から吐出側に
流通させるための連通孔は形成されていない。よって、
連通孔の形状等の選定から独立して、最適な燃料の昇圧
を実現できる一側及び他側の羽根溝の大きさや形状を選
定すべく、外側環状部、一側及び他側の羽根部等の諸元
を選定することができる。

【００４３】請求項１６のインペラによれば、少ない圧
力脈動で効率的に昇圧できる。請求項１７のインペラに
よれば、一側及び他側の羽根溝が半径方向外周寄りに形
成され回転半径が大きくなるので、燃料の圧力が効果的
に昇圧される。請求項１８のインペラによれば、円周方
向にずらせて（千鳥状に）形成された一側の羽根溝と他
側の羽根溝とが連通孔により連通される。

【００４４】請求項１９のインペラでは、羽根溝と同数
の連通孔は各一側連通溝と各他側連通溝とを連通させ、
羽根溝の数よりも少ない数の連通溝が一部の一側の羽根
溝と他側の羽根溝とを連通させる。請求項２０のインペ
ラでは、一側及び他側の羽根溝が始端部の連通部及び終
端部の連通部に対向しない場合でも、一側及び他側浅溝
が一側の羽根溝と他側の羽根溝とを連通する。

【００４５】請求項２１のインペラでは、一側及び他側
の羽根溝を連通孔との間にある程度の肉厚が確保され、
この部分が破損等し難い。請求項２２のインペラでは、
一側及び他側の羽根溝が始端部の連通部及び終端部の連
通部に対向しない場合でも、一側及び他側突部に形成さ
れた一側及び他側浅溝が一側の羽根溝と他側の羽根溝と
を連通する。

【００４６】請求項２３のインペラでは、連通孔と同数
の一側及び他側浅溝は各連通孔と各羽根溝とを連通さ
せ、連通孔よりも少ない数の一側及び他側浅溝は一部の
連通孔と一部の羽根溝とを連通する。請求項２４のイン
ペラでは、一側及び他側浅溝が連通孔とともに千鳥状に
形成された一側の羽根溝と他側の羽根溝とを連通する。

【００４７】第３発明のタービン式燃料ポンプは、請求
項２５に記載したように、円板部と外周部とから成り、
該外周部の一側面に円周方向に隔設された複数の一側の
羽根溝と、他側面に円周方向に隔設され該一側の羽根溝
から隔絶された複数の他側の羽根溝と、該外周部の該一
側及び他側の羽根溝から半径方向に内方又は外方に外れ
た部分を該一側面から該他側面に貫通した複数の連通孔
と、を備えたインペラと；複数の該連通孔の一側開口に
対向する第１連通部を燃料吸入口に連通された一側始端
部から該一側開口に対向する第２連通部を備えた一側終
端部まで延びた略Ｃ字形状の一側の側部溝と、複数の該
連通孔の他側開口に対向する第３連通部を備えた他側始
端部から該他側開口に対向する第４連通部を備え燃料吐
出口に連通された他側終端部まで延びた略Ｃ字形状の他
側の側部溝とを有する、インペラを回転可能に収納され
たポンプハウジングと；該ポンプハウジング内で該イン
ペラを回転させるモータと；から成り、該第１連通部に
流入した燃料の一部が該インペラの連通孔を介して該第
３連通部に流れ、燃料は該一側始端部及び該他側始端部
からそれぞれ該一側終端部及び該他側終端部まで流れ、
昇圧した該第２連通部の燃料は該インペラの連通孔を介
して該第４連通部に流れる。

【００４８】この燃料ポンプでは、第１連通部に流入し
た燃料の一部がインペラの連通孔を介して第３連通部に
流れる。これにより、燃料は一側の羽根溝と一側の側部
溝との間及び他側の羽根溝と他側の側部溝との間で循環
しながら、一側始端部及び他側始端部から一側終端部及
び他側終端部まで螺旋状に流れる。そして、昇圧した第
２連通部の燃料はインペラの連通孔を介して第４連通部
に流れる。これにより、高いポンプ効率が達成されると
ともに、連通孔を流れる燃料の圧力によりインペラに半
径方向の力が加わることが防止される。

【００４９】請求項２６の燃料ポンプによれば、一側及
び他側の側部溝の形成が容易になる。請求項２７及び２
８の燃料ポンプによれば、一側及び他側始端部並びに一
側及び他側終端部の連通部が、インペラの一側及び他側
の羽根溝の半径方向内側に形成された連通孔の一側開口
及び他側開口に対向し、他側の側部溝から一側の側部溝
への燃料の流通が促進される。

【００５０】第４発明の第１インペラは、請求項２９に
記載したように、円板状を呈し、外周部に、一側面に円
周方向において交互に形成された複数の羽根部及び複数
の羽根溝と、他側面に円周方向において交互に形成され
た複数の他側の羽根溝と、該外周部の該一側及び他側の
羽根溝から半径方向に内方又は外方に外れた部分を該一
側面から該他側面に貫通した複数の連通孔と、を含み、
一側及び他側の羽根溝の軸方向先端部が軸方向中間部を
こえている。

【００５１】第４発明の第２インペラは、請求項３０に
記載したように、円板状を呈し、外周部に、一側面に円
周方向において交互に形成された複数の羽根部及び複数
の羽根溝と、他側面に円周方向において交互に形成され
た複数の羽根部及び複数の羽根溝と、一側及び他側の該
羽根部の外周側に位置する環状部と、を含み、軸線を含
む断面において、一側の該羽根溝と他側の該羽根溝とが
軸方向で重なっている。

【００５２】これらのインペラによれば、高いポンプ効
率を実現できる羽根溝の諸元を連通部の諸元から独立し
て決定でき、しかも羽根溝内における燃料の運動量が増
加するような羽根溝の形状を確保できる。

【００５３】請求項３１のインペラによれば、羽根溝内
への燃料の流入が円滑になり、流出時に勢いを付与す
る。請求項３２のインペラによれば、少ない圧力脈動で
効果的に昇圧できる。請求項３３のインペラによれば、
連通孔の諸元から独立して羽根溝の諸元を決めることが
できる。請求項３４のインペラによれば、千鳥状の一側
及び他側の羽根溝同士をうまく連通できる。請求項３５
のインペラによれば、一側及び他側の羽根溝が連通部に
対向しなくても浅溝により連通される。第４発明のター
ビン式燃料ポンプは、請求項３６に記載したように、円
板状を呈し、外周部に、一側面に円周方向において交互
に形成された複数の羽根部及び複数の羽根溝と、他側面
に円周方向において交互に形成された複数の他側の羽根
溝と、該外周部の該一側及び他側の羽根溝から半径方向
に内方又は外方に外れた部分を該一側面から該他側面に
貫通した複数の連通孔と、を含み、一側及び他側の羽根
溝の軸方向先端部が軸方向中間部をこえているインペラ
と；一側及び他側の各前記羽根溝にそれぞれ対向する一
側及び他側の略Ｃ字形状の側部溝と、一側の該側部溝の
始端部に連通する燃料吸入口と、他側の該側部溝の終端
部に連通する燃料吐出口とを有し、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、該インペラを
回転させることにより、各該側部溝と一側及び他側の各
該羽根溝との間で循環させて昇圧させる。

【００５４】この燃料ポンプによれば、高いポンプ効率
を実現できる羽根溝の諸元を連通部の諸元から独立して
決定でき、しかも羽根溝内における燃料の運動量が増加
するような羽根溝の形状を確保できる。

【００５５】

【発明の実施の形態】＜インペラ＞インペラは円板部と
その外周側の環状の外周部とから成る。円板部はポンプ
ハウジングにより案内される部分であり、外周部はポン
プハウジングと共同して燃料を循環させつつ圧力を上昇
させる部分である。外周部は、環状部と、隔壁部と、複
数の羽根部及び複数の羽根溝と、を含むことができる。 環状部、隔壁部 環状部は半径方向外側に位置し、軸方向に所定の幅を持
ち、円周方向に延びている。隔壁部は、インペラの軸方
向中間部において軸方向に所定の厚さを有し、円周方向
に延びている。その厚さ（軸方向寸法）は半径方向外向
きに進むにつれて始め減少し、その後増加することが望
ましい。 羽根溝 隔壁部の一側及び他側の複数の羽根溝は燃料が流入及び
流出する空間であり、円周方向に所定ピッチで形成され
る。一側の羽根溝及び他側の羽根溝の個数は例えば３０
個から７０個とでき、列数は１列又は２列とできる。

【００５６】一側の羽根溝と他側の羽根溝とが軸方向に
対向していれば、一側の側部溝内の燃料と他側の側部溝
内の燃料とが同様に昇圧され、両者間の圧力バランスが
良くなる。これに対して、一側の羽根溝と他側の羽根溝
とが円周方向にずれていれば（千鳥状）、一側の側部溝
内の圧力変動と他側の側部溝内の圧力変動との位相がず
れ、合流部での圧力変動を小さくできる。円周方向のず
れ量は、例えば形成ピッチの半分とすることできる。

【００５７】一側の羽根溝及び他側の羽根溝の前方壁面
及び後方壁面はインペラの一側面及び他側面に対して直
角を成しても良いし、回転方向において後方に、即ち奥
側が入口側よりも回転方向後方となるように傾斜してい
ても良い。一側の羽根溝及び他側の羽根溝の幅（円周方
向の長さ）は全長に亘って均一でも良いし、側面から軸
方向中間部に進むにつれて漸変しても良い。軸方向（深
さ方向）の断面形状は例えば半円形状又はこれに近似す
る形状を持つことができる。

【００５８】一側の羽根溝及び他側の羽根溝の軸方向先
端部（最奥部）はインペラの軸方向中間部より手前まで
延びても、中間部に延びても、中間部を超えて延びても
良い。中間部を超えて延びた場合、両方の羽根溝は軸線
を含む断面でオーバラップ（重複）する。 羽根部 複数の一側の羽根部及び他側の羽根部は、一側の及び他
側の羽根溝内に流入した燃料に円周方向の力を与えるも
のである。一側及び他側の羽根部の形状は一側及び他側
の羽根溝の形状に関連し、隔壁部の一側及び他側にそれ
ぞれ所定ピッチで形成され、内側環状部と外側環状部と
の間に延び、内側環状部の外周面及び外側環状部の内周
面と共に一側及び他側の羽根溝を区画する。

【００５９】羽根部の前方壁面の外周部の側面からの傾
斜角度は５０度より大きく、望ましくは６０から７０度
の範囲で選択できる。一方、後方壁面の内周部の側面か
らの傾斜角度は５０度よりも小さく、望ましくは３０か
ら４０度の範囲で選択できる。また、前方壁面の内周部
の側面からの傾斜角度は５０から６０度の範囲で、後方
壁面の外周部の側面からの傾斜角度は３５から５０度の
範囲で、それぞれ選択できる。 連通孔 複数の連通孔は、インペラの一側面から他側面に貫通
し、吸入側の第１連通溝から吐出側の第３連通溝への燃
料の流入、及び吸入側の第２連通溝から吐出側の第４連
通溝への燃料の流入を可能にする。複数の連通孔は、一
側及び他側の羽根溝から少し半径方向内方に離れて、又
は一側及び他側の羽根溝の内側ぎりぎりに形成できる。
前者の場合、各羽根溝と連通孔との間に軸方向に少し突
出した突部が形成される。

【００６０】連通孔の個数は、燃料の吸入及び吐出の際
の圧力損失や生産性等考慮して選定され、一側及び他側
の羽根溝の個数と同数又はこれより少ない。側面形状
（幅、高さ）は燃料の吸入及び吐出の際の圧力損失や生
産性等を考慮して選定され、矩形状又は円形状にでき
る。幅、高さは全長に亘って均一にできる。 突部、浅溝 複数の一側及び他側浅溝は複数の一側及び他側の羽根溝
と複数の連通孔とを連通する。例えば、一側及び他側の
羽根溝と連通孔との間の突部に形成され、半径方向に延
びる。一側及び他側浅溝の個数は連通孔の個数と同じ
か、又はこれよりも少ない。但し、羽根溝と連通孔を連
通させる役割上、連通孔が形成されていない円周方向の
部分には浅溝は形成しない。尚、一側及び他側浅溝の個
数や幅及び深さは、連通孔との接続部における圧力損失
等を考慮して選定される。 ＜ポンプハウジング＞ポンプハウジングは、一側及び他
側の略Ｃ字形状の側部溝、燃料吸入口、及び燃料吐出口
及び内周面を有する。ポンプハウジングは、インペラの
一側（吸入側）の第１ハウジングと、他側（吐出側）の
第２ハウジングとから成る。第１ハウジングと第２ハウ
ジングとはほぼ対称の容器形状を持つこともできるし、
何れか一方が容器形状で他方が蓋形状を持つこともでき
る。

【００６１】一側の側部溝が第１ハウジングに、他側の
側部溝が第２ハウジングに形成される。一側の側部溝は
一側始端部から一側終端部まで延び、一側の羽根溝の側
方に位置し、他側の側部溝は他側始端部から他側終端部
まで延び、他側の羽根溝の側方に位置する。他側の側部
溝の始端部が燃料吸入口に連通され、一側の側部溝の終
端部が燃料吐出口に連通される。他側の側部溝の始端部
と他側の側部溝の始端部と、及び一側の側部溝の終端部
と他側の側部溝の終端部とはポンプハウジングに形成さ
れた連通路又はインペラに形成された連通孔により連通
される。

【００６２】インペラが連通孔を備えていない場合、ポ
ンプハウジングは、始端部及び終端部の外周側に軸方向
に形成され一側の側部溝の始端部と他側の側部溝の始端
部とを連通する始端側の連通通路と、外周側に軸方向に
形成され一側の側部溝の終端部と他側の側部溝の終端部
とを連通する終端側の連通通路とを有する。

【００６３】インペラが連通孔を備えている場合、始端
部及び終端部における第１から第４連通部は連通孔に対
向して、始端部及び終端部の内周側に形成される。例え
ば、第１及び第２連通部は一側の始端部及び終端部の半
径方向内側に形成され、第３及び第４連通部は、他側の
始端部及び終端部の半径方向内側に形成される。

【００６４】

【実施例】以下、本発明の各実施例を添付図面を基にし
て説明する。 ＜第１実施例＞ （構成） 全体構成 図１を参照しつつタービン式燃料ポンプの全体を説明す
る。円筒状のポンプハウジング７５内にポンプ部１０と
モータ部６０とが軸方向に並べて組み付けられている。
ポンプ部１０では、ポンプハウジング７５の下端部にポ
ンプケーシング３０及びポンプカバー１１を固定し、そ
の内部に羽根部４５と羽根溝５０とが交互に形成された
インペラ４０を収容している。ポンプカバー１１には、
燃料吸入口１６が形成され、ポンプケーシング３０には
燃料吐出口３３が形成されている。ポンプ部１０につい
ては後に詳しく説明する。

【００６５】モータ部６０では、円筒状のマグネット６
１の内周側にアーマチュア６２が同心状に配置されてい
る。アーマチュア６２は、コアにコイルを装着したもの
を樹脂部材６３でモールド成形して成り、ポンプハウジ
ング７５の中心部に固定された固定軸６４に軸受部材６
６ａ及び６６ｂを介して回転及び摺動自在に支持されて
いる。固定軸６４の下端部６４ｂは、ポンプカバー１１
の中心部に固定され、上端部６４ａは、ポンプハウジン
グ７５の上端部に固定されたブラシホルダ６７の中心部
に挿入、固定されている。

【００６６】アーマチュア６２の下端部には、数本の突
起６８が成形され、その先端部がインペラ４０を貫通し
ている。アーマチュア６２の上端面には、複数の整流子
片６９が放射状に設けられている。ブラシホルダ６７に
は整流子片６９に接触する一対のブラシ７１が移動自在
に保持され、スプリング７２によって整流子片６９に接
触した状態に付勢されている。 ポンプ部 次に、上記ポンプ部１０について図２から図６を参照し
て詳述する。

【００６７】図２に示すように、ポンプカバー１１の内
側面（図２において右側面）１１ａ側に底壁１２とその
周りの円周壁１３とが形成され、底壁１２の中心部がイ
ンペラ３０の案内面１２ａを形成している。図２及び図
３に示すように、内側面１１ａ上の外周部に断面半円形
状でＣ字形状の側部溝１４が形成されている。側部溝１
４は、ポンプカバー１１の軸線に対して所定角度をなし
て形成された燃料吸入口１６（図１参照）に連通した始
端部１７から、後述するポンプケーシング３０の側部溝
３１の終端部に連通された終端部１８まで伸びている。

【００６８】図３に示すように、ポンプカバー１１の側
部溝１４の始端部１７の外周側及び終端部１８の外周側
にはそれぞれ連通通路２１及び２２が形成されている。
連通通路２１及び２２は、ポンプカバー１１の円周方向
に所定長さを持ち、軸方向に所定幅を持ち、半径方向に
所定深さを持つ。

【００６９】ポンプケーシング３０の内側面（図２にお
いて左側面）の中心部３０ａがインペラ４０の案内面を
形成し、外周部に上記側部溝１４と同形状の断面半円形
状でＣ字形状の側部溝３１が形成されている。側部溝３
１は始端部からポンプケーシング３０の軸線と平行に形
成された燃料吐出部３３（図１参照）に連通された終端
部まで伸びている。

【００７０】双方の側部溝１４，３１間の間隔は、後述
するインペラ４０のシール部４９の幅に等しく、円周壁
１３の内周面１３ａは側部溝１４及び３１の外周縁と一
致している。尚、図示はしないが、ポンプケーシング３
０の側部溝３１の始端部及び終端部の外周側にも同様の
連通隙間が形成され、それぞれポンプカバー１１の連通
隙間２１及び２２と連通している。ポンプケーシング３
０の側部溝３１及び連通隙間と、ポンプカバー１１の側
部溝１４及び連通隙間２１及び２２とににより、Ｃ字形
状のポンプ流路が構成される。

【００７１】次に、インペラ４０について説明する。図
２及び図４から明らかなように、インペラ４０は樹脂製
で、円板状の本体４１と、その回りのリング状の隔壁４
２と、その左右両側に形成された羽根部４５及び羽根溝
５０と、その外周側に形成された環状部５４とから成る
（図４では環状部５４は一部省略している）。

【００７２】隔壁４２の幅は半径方向外向きに進むにつ
れて始め漸減し、その後漸増している。隔壁４２の左右
両側にはそれぞれ複数の羽根部４５と羽根溝５０とが千
鳥状に形成されている。即ち、インペラ４０の円周方向
において、左側（一側側）の羽根部４５が右側（他側
側）の羽根溝５０に対応し、左側の羽根溝５０が右側の
羽根部４５に対応している。

【００７３】インペラ４０の羽根部４５及び羽根溝５０
は側面４０ａと直交する平面Ｐ（図６参照）に対して回
転方向ｘと反対側に傾斜しており、側面４０ａに対して
羽根部４５の前方壁面４６及び後方壁面４７の成す角度
は、半径方向の各部分において異なる。即ち、図５及び
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、側面４０ａに対
して前方壁面４６が成す角度は、外周部４６ａでは６５
度（θｆ）で、中間部４６ｂでは６０度（θｆｍ）で、
内周部４６ｃでは５５度（θｆ’）である。一方、羽根
部４５の後方壁面４７が側面４０ａに対してなす角度
は、外周部４７ａでは４５度（θｒ’）、中間部では４
０度（θｒｍ）、内周部では３５度（θｒ）である。

【００７４】その結果、前方壁面４６の外周部４６ａの
角度θｆは、後方壁面４７の内周部４７ｃの角度θｒよ
りも大きい。後方壁面４７の外周部４７ａの角度θｒ’
は後方壁面４７の内周部４７ａの角度θｒよりも大き
い。前方壁面４６の外周部４６ａの角度θｆは前方壁面
４６の内周部４６ｃの角度θｆ’よりも大きい。そし
て、前方壁面４６の内周部４６ｃの角度θｆ’は後方壁
面４７の外周部４７ａの角度θｒ’よりも大きい。

【００７５】見方を変えれば、前方壁面４６の外周部４
６ａは角度６５度を成し、後方壁面４７の外周部４７ａ
は角度４５度を成す。前方壁面４６の中間部４６ｂは６
０度を成し、後方壁面４７の中間部４７ｂは角度４０度
を成す。そして、前方壁面４６の内周部４６ｃは角度５
５度を成し、後方壁面４７の内周部４７ｃは角度３５度
を成す。その結果、外周部、中間部及び内周部の何れに
おいてもインペラ４０の側面４０ａから幅方向中央部に
進むに連れて、羽根溝５０の幅（円周方向長さ）が漸減
している。

【００７６】尚、リング部５４の外周面５４ａが円周壁
１３の内周面１３ａに対向し、隔壁４２とリング部５４
とが左右の側部溝１４と３１とを隔離している。また、
本体４１と、隔壁４２及び左右の羽根部４５と、リング
部５４とは樹脂材料により一体的に成形されている （作用効果）図１及び図３において、燃料は燃料吸入口
１６から側部溝１４の始端部に１７に吸入され、連通通
路２１等を介してポンプケーシング３０の側部溝３１に
流入し、各側部溝から羽根溝５０に流入する。

【００７７】羽根溝５０内の燃料は図６において矢印ｘ
方向に回転するインペラ４０の羽根部４５から円周方向
の力を受ける。その結果、半径方向では、図２において
矢印ｙで示すように遠心力により隔壁４２の側面４２ａ
及びリング部５４に案内されつつ半径方向外向きに流れ
る。その際、リング部５４により左右両側の燃料の流れ
のよどみ及び燃料の衝突が回避される。さらに、インペ
ラ４０に形成した左右の羽根部４５及び羽根溝５０の千
鳥配置により、ポンプ流路の終端部１８等における圧力
脈動が防止される。

【００７８】その後、燃料はリング部５４の内面に案内
されて左右両側に分流し、左側の側部溝１４及び右側の
側部溝３１内に流入する。側部溝１４，３１内を半径方
向内向き及び軸方向内向きに流れ、円周方向において後
方側の羽根溝５０にその内周側から流入する。

【００７９】また、円周方向では、図６（ａ）に矢印ｚ
で示すように、羽根部５０の後方壁面４７から羽根溝５
０に流入して、前方壁面４６から流出する。ここで、内
周側断面を示す図６（ｃ）において、羽根部４５の後方
壁面４７がインペラ４０の回転方向ｘと反対方向に傾斜
し、側面４０ａと直交する平面Ｐに対して比較的小さい
角度３５度を成す。従って、羽根溝５０内に流入する燃
料が後方壁面４７の内周部４７ｃから剥離することが防
止される。また、外周側断面を示す図６（ａ）におい
て、羽根部４５の前方壁面４６がインペラ４０の回転方
向ｘと反対方向に傾斜し、側面４０ａに対して比較的大
きな角度６５度を成す。従って、羽根溝５０から流出す
る燃料が大きな押出し力が付与される。

【００８０】図７に示すように、前方壁面４６の外周部
４６ａの傾斜角度θｆ及び後方壁面４７の内周部４７ｃ
の傾斜角度θｒが大きくなるに連れてポンプ効率が上昇
する。従って、これらの傾斜角度θｆ及びθｒを上記の
ように選定したことは有意義である。

【００８１】ここで、前方壁面４６の外周部４６ａの傾
斜角度θｆが後方壁面４７の内周部４７ｃの傾斜角度θ
ｒよりも大きい。また、後方壁面４７の傾斜角度は内周
部４７ｃから外周部４７ａに向かって漸増し、前方壁面
４６の傾斜角度は内周部４６ｃから外周部４６ａに向か
って漸増している（図６（ａ）（ｃ）の二点鎖線参
照）。これは何れも羽根溝５０内における燃料の流れを
考慮したものであり、これにより羽根溝５０内での燃料
の流れが円滑になる。

【００８２】さらに、羽根溝５０の幅（円周方向の長
さ）は羽根部４５の外周部、中間部及び内周部の何れの
部分でも、インペラ４０の側面４０ａから幅方向中央部
に向かうにつれて漸減している。従って、燃料は後方壁
面４７に沿って羽根溝５０内に流入するにつれて、後方
壁面４７と前方壁面４６とにより絞られる状態になり、
流速が増加し、増加した流速で羽根溝５０から流出す
る。

【００８３】このように、左右の羽根溝５０と側部溝１
４、３１との間を別個独立に循環しつつ、燃料は始端部
１７等から終端部１８等に向かって流れ、その間に昇圧
される。側部溝１４で昇圧された燃料は終端部１８の連
通通路２２等を介して燃料吐出口３３に至る。ここで、
左右の羽根溝５０が側壁４２の幅方向中央部の近傍に達
する奥行きを持つので、羽根溝５０の容積が増大し、そ
の内部における燃料の循環性が向上し、燃料の吐出量が
増大する。

【００８４】次に、インペラ４０の成形性について説明
する。

【００８５】図６及び図８からから明らかなように、羽
根部４５の外周部４６ａの傾斜角度θｆ（図８において
直線ｍで図示）は外周部４７ａの傾斜角度θｒ’（図８
において直線ｌで図示）よりも大きく、内周部４６ｃの
傾斜角度θｆ’（図８において直線ｋで図示）は内周部
４７ｃの傾斜角度θｒ（図８において直線ｎで図示）よ
りも大きい。従って、羽根部４５の外周側同士でも内周
側同士でも「抜き勾配」が付いた状態になっている。

【００８６】また、直線ｋで示した内周部４６ｃの傾斜
角度θｆ’は直線ｍで示した外周部４６ａの傾斜角度θ
ｆよりも小さく、直線ｌで示した外周部４７ａの傾斜角
度θｒ’は直線ｎで示した内周部４７ｃの傾斜角度θｒ
よりも大きい。さらに、直線ｋで示した内周部４６ｃの
傾斜角度θｆ’は直線ｌで示した外周部４７ａの傾斜角
度θｒ’よりも大きく、直線ｍで示した外周部４６ａの
傾斜角度θｆは直線ｌで示した内周部４７ｃの傾斜角度
θｒ’よりも大きい。従って、抜き勾配が保たれてい
る。

【００８７】上記諸関係の結果、各傾斜角度の関係が直
線ｋとｌとで囲まれた範囲にあれば、インペラ４０の成
形後に成形金型を後退させるとき、その突部と羽根部５
０とが干渉することなく、成形金型を容易に型抜きする
ことができる。 ＜第２実施例＞ （構成）タービン式燃料ポンプの全体の構成は上記図１
の構成と同じであるので、説明を割愛する。

【００８８】ポンプ部について、図９から図１３を参照
しつつ説明する。図９に示すように、吸入側のポンプカ
バー８１の内側面（図９において右側面）８１ａ側に底
壁８２とその周りの円周壁８３とが形成され、底壁８２
の中心部がインペラ１００の案内面１０２ａを形成して
いる。図９及び図１０に示すように、内側面８１ａ上の
外周部に断面半円形状でＣ字形状の側部溝８４が形成さ
れている。側部溝８４は、ポンプカバー８１の軸線に対
して所定角度をなして形成された燃料吸入口８６に連通
した始端部８７から、後述するポンプケーシング１００
の側部溝１０１の終端部に連通された終端部８８まで伸
びている。

【００８９】図１０に示すように、ポンプカバー８１の
側部溝８４の始端部８７の外周側及び終端部８８の外周
側にはそれぞれ連通通路９１及び９２が形成されてい
る。連通通路９１及び９２は、ポンプカバー８１の円周
方向に所定長さを持ち、軸方向に所定幅を持ち、半径方
向に所定深さを持つ。尚、図９及び図１３に示すよう
に、終端部８７の連通通路９２の一面（側部溝８４内に
おける燃料の流通方向（図１３において上方）の前面）
に、燃料の流通方向に対して所定の鈍角を成す傾斜案内
面９２ａが形成されている。

【００９０】ポンプケーシング１００の内側面（図９に
おいて左側面）の中心部１００ａがインペラ１１０の案
内面を形成し、外周部に上記側部溝８４と同形状の断面
半円形状でＣ字形状の側部溝１０１が形成されている。
側部溝１０１は始端部からポンプケーシング１００の軸
線と平行に形成された燃料吐出部３３（図１参照）に連
通された終端部まで伸びている。

【００９１】尚、図示はしないが、ポンプケーシング１
００の側部溝１０１の始端部及び終端部の外周側にも同
様の連通隙間が形成され、それぞれポンプカバー８１の
連通通路９１及び９２と連通している。ポンプケーシン
グ１００の側部溝１０１とポンプカバー８１の側部溝８
４とによりＣ字形状のポンプ流路が構成される。

【００９２】図９から明らかなように、インぺラ１１０
の本体１１１の外側の環状の隔壁１１２の幅は半径方向
外向きに進むにつれて始め漸減し、その後漸増してい
る。図１１及び図１２（ａ）から明らかなように、隔壁
１１２の左右両側にはそれぞれ複数の羽根部１１３、１
１６と羽根溝１１１、１１７とが千鳥状に形成されてい
る。即ち、インペラ１１０の円周方向において、左側
（一側側）の羽根部１１３が右側（右側側）の羽根溝１
１７に対応し、左側の羽根溝１１４が右側の羽根部１１
６に対応している。

【００９３】しかも、インペラ１１０の回転方向におい
て、左側面１１８に対して、羽根部１１３の後方壁面１
１３ａ（羽根溝１１４の前面）のなす角度θ１のほう
が、羽根部１１３の前方壁面１１３ｂ（羽根溝１１４の
後面）のなす角度θ２よりも小さくなっている。その結
果、左側面１１８から幅方向中央部ｌに進むに連れて、
羽根部１１３の厚さは漸増し、羽根溝１１４間の間隔は
漸減している。これは右側の羽根部１１６及び羽根溝１
１７についても同様である。また、左側の羽根溝１１４
は隔壁１１２の幅方向中央部ｌに至る幅方向長さ（奥行
き）を持ち、内側面１１４ｃは中央部ｌ付近にある。こ
れは右側の羽根溝１１７についても同様である（図１２
（ｂ）参照）。

【００９４】リング部１１９の外周面１１９ａが円周壁
８３の内周面８３ａに対向し、左側の側部溝８４と右側
の側部溝１０１とを隔離している。尚、本体１１１と、
隔壁１１２及び左右の羽根部１１３，１１６と、シール
部１１９とは樹脂材料により一体的に成形されている。 （作用効果）前記図１及び図１０において、燃料は燃料
吸入口８６から始端部８７に吸入される。燃料吸入口８
６はポンプカバー８１の内側面８１ａに対して傾斜して
いるので、燃料は側部溝８４内にスムーズに流入する。
燃料は連通通路９１等を介してポンプケーシングの側部
溝１０１に流入する。

【００９５】燃料は図１２（ａ）の矢印ｚ方向に回転す
るインペラ１１０の羽根部１１３，１１６から円周方向
及び幅方向内向きの力を受け、羽根溝１１４、１１７内
において図１２（ａ）の矢印ｙで示すように、羽根溝１
１４、１１７の後面内径側から前面外径側に流れる。こ
こで、羽根部１１３，１１６及び羽根溝１１４，１１７
は回転方向前方に傾斜し、しかも角度θ１の方がθ２よ
りも小さくなっている。その結果、燃料が羽根溝１１
４，１１７内に流入し易くなり、内部よどみがなくなる
ことから高い効率が得られる。

【００９６】また、燃料は回転に起因する遠心力により
羽根溝１１４、１１７内において図９及び図１２（ｂ）
の矢印ｘで示すように、隔壁１１２の両側面１１２ａに
案内されつつ半径方向外向きに流れる。その際、隔壁１
１２とリング部１１９とにより左右両側の燃料の流れの
よどみ及び燃料の衝突が回避される。

【００９７】さらに、インペラ１１０に形成したリング
部１１９と、左側の羽根部１１３及び羽根溝１１４と右
側の羽根部１１６及び羽根溝１１７との千鳥配置とによ
り、左右両側の燃料が流出するタイミングがずれる。そ
の結果、ポンプ流路の終端部１８等における圧力脈動が
防止される。その後、燃料はリング部１１９の内面に案
内されて左右両側に分流し、左側の側部溝８４及び右側
の側部溝１０１内に流入する。側部溝８４，１０１内を
半径方向内向き及び軸方向内向きに流れ、円周方向にお
いて後方側の羽根溝１１４、１１７にその内周側から流
入する。

【００９８】このように、左側の羽根溝１１４と側部溝
８４との間、及び右側の羽根溝１１７と側部溝１０１と
の間を別個独立に循環しつつ、燃料は始端部８７等から
終端部８８等に向かって流れ、その間に昇圧される。側
部溝８４の終端部８６に至った燃料は傾斜案内面９２ａ
により流れ方向を軸方向に変えられ、連通通路９２等を
介して側部溝１０１の終端部の流れと合流する。ここ
で、左側及び右側の羽根溝１１４及び１１７が中央部ｌ
付近まで延びているので、羽根溝１１４，１１７の容積
が増大し、その内部における燃料の循環性が向上し、燃
料吐出量３３（図１参照）からの吐出量が増大する。 ＜第３実施例＞ （構成）タービン式燃料ポンプの全体図である図１４に
示すように、燃料ポンプは筒状のポンプハウジング１３
０と、該ポンプハウジング内１３０に収容されたモータ
部１３５及びポンプ部１４０とから成る。

【００９９】ポンプハウジング１３０はケーシング１３
１及びホルダ１３６を含む。ホルダ１３６には燃料噴射
装置に燃料を供給する燃料供給部１３７が形成されてい
る。ケーシング１３１の内周面に環状の永久磁石１３３
が取り付けられ、その内側にアーマチュア１３４が配置
されている。アーマチュア１３４から上方に突出した軸
１３８ａがホルダ１３６により回転可能に支承され、下
方に突出した軸１３８ｂは次述するポンプハウジング１
４１により回転可能に支承されている。永久磁石及１３
３及びアーマチュア１３４がモータ部１５５を構成す
る。

【０１００】図１５から図１８を参照しつつポンプ部１
４０について説明する。ポンプ部１４０はポンプハウジ
ング１４１とインペラ１６０とに大別される。ポンプハ
ウジング１４１は吐出側（上側）のポンプケーシング１
５５と、該ポンプケーシング１５５に一体化された吸入
側（下側）のケーシングカバー１４２とから成る。モー
タ部１５５とポンプ部１４０との間にチャンバ１５９が
形成されている。

【０１０１】図１５及び図１７に示すように、吸入側の
ポンプカバー１４２は容器形状を有し、円形の底壁部１
４３とその周りの周壁部１４４とから成る。底壁部１４
３の内側面（底面）１４３ａの外周部に所定形状の溝底
面を持つ一方の側部溝１４６が形成されている。図１５
に示すように、側溝部１４６は始端部１４７、終端部１
４８、及び始端部１４７から終端部１４８まで延びるＣ
字形溝部１４９を持ち、始端部１４７において燃料吸入
口（不図示）に連通されている。始端部１４７及び終端
部１４８はそれぞれ半径方向内側に第１及び第２の連通
くぼみ１４７ａ及び１４８ａを備えている。

【０１０２】図１６及び図１７に示すように、吐出側の
ポンプケーシング１５５は平板状を呈し、その内側面１
５５ａの外周部に所定形状の溝底面を持つ他方の側部溝
１５６が形成され、上記側部溝１４６と対向している。
図１６に示すように、側溝部１５６は、始端部１５７、
終端部１５８、及び始端部１５７から終端部１５８まで
延びるＣ字形溝部１５９を持ち、始端部１５７において
燃料吐出口１５９に連通されている。始端部１５７及び
終端部１５８はそれぞれ半径方向内側に第３及び第４の
連通くぼみ１５７ａ及び１５８ａを備えている。

【０１０３】ポンプカバー１４２の内側面１４３ａとポ
ンプケーシング１５５の内側面１５５ａとが一定幅で円
形状のインペラ収納空間を形成している。また、ポンプ
カバー１４２の側溝部１４６とポンプケーシング１５５
の側溝部１５６とが、始端部１４７及び１５７から終端
部１４８及び１５８まで延びるＣ字形状のポンプ流路を
形成している。

【０１０４】図１７、図１８及び図１９から明かなよう
に、合成樹脂から成るインペラ１６０は円形状の本体部
１６１と、その外周側の環状の外周部１６５とから成
る。本体部１６１は上記ケーシング本体１４３の内側面
１４３ａに案内される一側面１６１ａと、ケーシングカ
バー１５５の内側面１５５ａに案内される他側面１６１
ｂとを有する。外周部１６５の一側面１６５ａ及び他側
面１６５ｂには、外周面１６５ｃから少し半径方向内側
にずれた部分に、多数の羽根溝１６６及び１７１が、円
周方向に等しいピッチで隔設されている。

【０１０５】図１９から明かなように、一方の羽根溝１
６６の開口部の側面形状は概ね半径方向に細長い矩形状
である（より正確には外周側の幅（円周方向の寸法）が
内周側のそれよりも少し大きい）。図１７から明かなよ
うに、羽根溝１６６の深さ方向における断面形状は概ね
半円形状で、径方向の長さは側部溝１４６の径方向の長
さとほぼ等しい。羽根溝１６６の深さはインペラ１６０
の板厚の半分よりも小さい。

【０１０６】図２０から明らかなように、羽根溝１６６
と１７１とはこれらの形成ピッチの１／２に相当する距
離だけ円周方向にずれて形成されている。その結果、図
２０から明らかなように、羽根溝１６６と１７１とは千
鳥状に配置され、また羽根部１６８と１７３とは千鳥状
に配置されている。

【０１０７】羽根溝１６６はインペラ１６０の回転方向
Ｙに対して奥側が入口（開口）側よりも後方となるよう
に傾斜し、奥側に進むにつれて幅が狭くなっている。よ
り詳しくは、外周部１６５の一側面１６５ａに対して羽
根部の後方壁面（羽根溝１６６の前方壁面）１６７ａが
成す角度θ１の方が、一側面１６５ａに対して羽根部１
６８の前方壁面（羽根溝１６６の後方壁面）１６７ｂが
成す角度θ２よりも小さくなっている。上記事情は他方
の羽根溝１７１についても同じである。

【０１０８】図１７及び図１９に示すように、千鳥状に
配置された一側面１６５ａ上の羽根溝１６６と他側面１
６５ｂ上の羽根溝１７１とは互いに隔絶され、しかも羽
根溝１６６及び１７１はインペラ１６０の外周面１６５
ｃにおいて開口していない。その結果、図１８及び図１
９から明かなように、外周部１６５の一側面１６５ａ上
では隣接する羽根溝１６６間に羽根溝１６６と同数の羽
根部１６８が形成されている。羽根部１６８の厚さ及び
高さは羽根溝１６６の幅及び高さと同じである。これと
同様に、他側面１６５ｂでは隣接する羽根溝１７１間に
羽根溝１７１と同数の羽根部１７３が形成されている。

【０１０９】また、外周部１６５には羽根溝１６６及び
１７１の外周側には軸方向及び円周方向に延びる外側環
状部１８１が形成されている。更に、一方の羽根溝１６
６と他方の羽根溝１７１との間で、半径方向及び円周方
向に延びる隔壁部１８３が形成されている。

【０１１０】図１８及び図１９から明らかなように、羽
根溝１６６及び１７１から少し半径方向内方に外れ、か
つ円周方向（時計方向）にずれた位置に、一側面１６５
ａから他側面１６５ｂに向かって軸方向に貫通する連通
孔１７６が形成され、一側面１６５ａ及び他側面１６５
ｂにおいてそれぞれ開口している。各連通孔の各羽根溝
からのずれ量は、羽根溝の形成ピッチの１／２である。

【０１１１】連通孔１７６の個数は羽根溝１６６及び１
７１の個数と等しい。各連通孔１７６の側面形状は、幅
方向寸法よりも高さ方向（半径方向）寸法が少し長い矩
形状であり、外周側の幅は羽根溝１６６及び１７１の内
周側の幅より少し小さく、内周側の幅は該外周側の幅よ
りも少し狭い。隣接する連通孔１７６間の距離が上記側
部溝１４６の始端部１４７及び終端部１４８の連通くぼ
み１４７ａ及び１４８ａの円周方向の長さとほぼ等し
い。

【０１１２】また、連通孔１７６の高さは羽根溝１６６
及び１７１のそれの半分程度であり、上記ポンプカバー
１４２の側部溝１４６の始端部１４７及び終端部１４８
の連通くぼみ１４７ａ及び１４８ａの半径方向寸法とほ
ぼ等しい。尚、連通孔１７６の幅及び高さは全長に亘っ
て均一である。

【０１１３】羽根溝１６６及び１７１の半径方向内方に
一対の突部１７８及び１７９が形成されている。一側面
１６１ａでは突部１７８に浅溝１８６が形成され、他側
面１６１ｂでは突部１７９に浅溝１８７が形成されてい
る。ここで、羽根溝１６６と、一側面１６１ａ側から見
たとき該羽根溝１６６に対して１／２ピッチだけ時計方
向にずれている羽根溝１７１とに注目する。羽根溝１６
６の半径方向内方には該羽根溝１６６の幅よりも少し小
さな幅を持つ浅溝１８６が１／４ピッチだけ時計方向に
ずれて形成されている。また、羽根溝１７１の半径方向
内方には該羽根溝１７１の幅よりも少し小さな幅を持つ
浅溝１８７が１／４ピッチだけ反時計方向にずれて形成
されている。

【０１１４】その結果、一側面１６５ａから見た（平面
視）とき、浅溝１８６と１８７とはそれぞれの円周方向
の相当部分において重複している。この重複部分の半径
方向内側に連通孔１７６が形成されている。よって、羽
根溝１６６と羽根溝１７１とは、浅溝１８６、連通孔１
７６及び浅溝１８７によって互いに連通されている。

【０１１５】また、千鳥状に配置された羽根溝１６６と
１７１とが浅溝１８６、１８７及び連通孔１７６により
連通されている。浅溝１８６の幅は羽根溝１６６の内周
側の幅即ち連通孔１７６の外周側の幅とほぼ等しく、深
さは羽根溝１６６の深さの数分の一程度である。その結
果、浅溝１６６は一側面１６１ａからその深さ分凹んで
いる。この事情は他側面１６１ｂの突部１７９、及びそ
の上に形成された浅溝１８７についても同様である。

【０１１６】インペラ１６０は、互いに対向する面に所
定形状の凹部を持ち互い接近・離間する方向に移動可能
な一対の金型（不図示）により成形された。一方の金型
はキャビティの内壁面に、羽根溝１６６、連通孔１７６
の左半分及び浅溝１８６を形成するための凸部を持ち、
他方の金型は羽根溝１７１、連通孔１７６の右半分及び
浅溝１８７を形成するための凸部を持つ。

【０１１７】以上の構成になるインペラ１６０は、図１
７から明らかなように、ケーシング１４１のインペラ収
納空間内に回転可能に収納され、その一側面１６１ａを
ポンプカバー１４２の内側面１４３ａに、その他側面１
６１ｂをポンプケーシング１５５の内側面１５５ａにそ
れぞれ案内されている。この状態では、軸方向において
多数の羽根溝１６６及び羽根部１６８が側溝部１４６に
対向し、多数の羽根溝１７１及び羽根部１７３が側溝部
１５６に対向している。また、連通孔１７６の一側面１
６１ａ側の開口がケーシング本体１４２の始端部１４７
及び終端部１４８の連通くぼみ１４７ａ及び１４８ａに
対応し、他側面１６１ｂ側の開口がケーシングカバー１
５５の始端部１５７及び終端部１５８の連通くぼみ１５
７ａ及び１５８ａに対応している。

【０１１８】インペラ１６０の一側面１６１ａとポンプ
カバー１４２の内側面１４３ａとの間、及び他側面１６
１ｂとポンプケーシング１５５の内側面１５５ａとの間
には、浅溝１８６及び１８７の空間により隙間（図１７
参照）が形成されている。この隙間は羽根溝１６６及び
１７１と連通孔１７６とをそれぞれ連通している。 （作用）第３実施例の燃料ポンプにおいて、ポンプカバ
ー１４２の燃料吸入口１５４から供給される燃料は、側
溝部１４６の始端部１４７からインペラ１６０の羽根溝
１６６に流入する。これと同時に、始端部１４７内の燃
料は連通孔１７６を介してインペラ１６０の一側面１６
１ａ側から他側面１６１ｂ側に流れ、側溝部１５６の始
端部１５７及びインペラ１６０の羽根溝１７１に流入す
る。

【０１１９】羽根溝１６６及び１７１の内周寄りの部分
に流入した燃料は、回転するインペラ１６０の羽根部１
６８及び１７３から円周方向の力を受け、それに基づく
遠心力により図１７において羽根溝１６６及び１７１内
を半径方向外向きに流れる。その後、羽根溝１６６及び
１７１の外周寄りの部分に案内されて、燃料は軸方向外
向き（左右方向）に分流され、側部溝１４６及び側部溝
１５６内に流入し、半径方向内向き及び軸方向内向きに
案内されて羽根溝１６６及び１７１に戻る。これと同時
に、燃料は図１９において、羽根溝１６６及び１７１内
に羽根部１６８及び１７３の前方壁面１６７ｂ側から流
入し後方壁面１６７ａ側から流出する。

【０１２０】こうして、ポンプカバー１４２側に流入し
た燃料は、羽根溝１６６と側部溝１４６との間で循環を
繰り返しつつ、ポンプ流路内を始端部１４７から終端部
１４８に向かって螺旋状に流れる。また、ポンプケーシ
ング１５５側に流入した燃料は、羽根溝１７１と側部溝
１５６との間で循環を繰り返しつつ、ポンプ流路内を始
端部１５７から終端部１５８に向かって螺旋状に流れ
る。こうして終端部１４８及び１５８に燃料が次々に送
り込まれ、その圧力が上昇する。

【０１２１】羽根溝１６６及び側部溝１４６で昇圧され
終端部１４８に至った燃料は、終端部１４８の壁面によ
り流れ方向をほぼ９０度変更される。その後、インペラ
１６０の連通孔１７６を一面面１６１ａ側から他側面１
６１ｂ側に流れる。羽根溝１７１及び側部溝１５６で昇
圧され終端部１５８に至った燃料は、終端部１４８の壁
面により流れ方向をほぼ９０度変更される。こうして吸
入側と吐出側とで別個独立に加圧され、その後合流した
燃料は燃料吐出口（不図示）から上記チャンバ１３９を
経て燃料供給部１３７に供給される。 （効果）第３実施例によれば、第１に、羽根溝１６６内
にも羽根溝１７１内にも、インペラ１６０の一側面１６
１ａと他側面１６１ｂとを連通する連通手段は存在しな
い。また、インペラ１６０の最外周には外側環状部１８
１が存在し、羽根溝１６６も羽根溝１７１も外周面１６
５ｃにおいて開口していない。しかも、ポンプカバー１
４２にもポンプケーシング１５５にもインペラ１６０の
最外周において羽根溝１６６と１７１とを連通する連通
手段は形成されていない。その結果、一方の羽根溝１６
６及び側部溝１４６内での燃料の昇圧と、他方の羽根溝
１７１及び側部溝１５６での燃料の昇圧とは別個独立に
なされる。

【０１２２】従って、羽根溝１６６及び１７１の形状、
大きさ及び個数は燃料の昇圧を重視して選定することが
できる。そこで、羽根溝１６６及び１７１を全体的にイ
ンペラ１６０の回転方向前方に傾斜させ、しかも羽根溝
１６６及び１７１の開口側から奥側に進むにつれて幅が
狭くなるように選定している。これにより、燃料は一方
の羽根溝１６６と側部溝１４６との間、及び他方の羽根
溝１７１と側部溝１５６との間を螺旋状に循環しその間
に圧力が効率よく上昇する。

【０１２３】第２に、連通孔１７６は羽根溝１６６及び
１７１から半径方向内方に外れた部分に形成されてい
る。よって、吸入側の始端部１４７の連通くぼみ１４７
ａから吐出側の始端部１５７の連通くぼみ１５７ａへの
燃料の最適な流通、及び吸入側の終端部１４８の連通く
ぼみ１４８ａから吐出側の終端部１４８の連通くぼみ１
５８ａへの燃料の最適な流通を重視して連通孔１７６の
形状、大きさ及び個数を決定することができる。

【０１２４】これに関連して、羽根溝１６６及び側部溝
１４６と羽根溝１７１及び側部溝１５６とを連通させる
連通孔１７６をインペラ１６０自身に形成している。そ
のため、連通孔１７６の内壁面に作用する燃料の圧力に
よってインペラ１６０が何れかの半径方向に移動するこ
とが防止される。

【０１２５】第３に、突部１７８及び１７９には羽根溝
１６６又は１７１と連通孔１７６とを連通する、羽根溝
１６６又は１７１と同数の浅溝１８６及び１８７が形成
されている。これにより、連通孔１７６の一方の開口が
側溝部１４６の始端部１４７及び終端部１４８に対向せ
ず、連通孔１７６の他方の開口が側溝部１５６の始端部
１５７及び終端部１５８に対向しないときでも、羽根溝
１６６及び側部溝１４６と羽根溝１７１及び側部溝１５
６とは浅溝１８６、連通孔１７６及び１８７を介して互
いに連通されている。従って、何らかの理由により、羽
根溝１６６及び側部溝１４６内の燃料の圧力と羽根溝１
７１及び側部溝１５６内の燃料の圧力とがアンバランス
になったときは、圧力の高い方から低い方に燃料が流
れ、これにより双方の圧力がバランスされ、インペラ１
６０の軸方向における微妙なずれが防止される。

【０１２６】第４に、一対の金型によるインペラ１６０
の成形時に突部１７８及び１７９に破損が生じ難い。連
通孔１７６は羽根溝１６６及び１７１から半径方向内方
に少し離れて形成されており、両者の間に残存する突部
１７８及び１７９がある程度の厚さ（半径方向長さ）を
持つからである。 （インペラの変形例）第３実施例のインペラ１６０の第
１変形例を図２１に示す。このインペラが上記実施例と
異なる点は、上記浅溝１８６，１８７が形成されていな
い点である。即ち、羽根溝１９１及び１９４と連通孔１
９８との間に突部１９２及び１９５が存在するが、その
突出端に浅溝は形成されていない。

【０１２７】第１変形例では上記第１実施例における第
３の効果は得られない。しかし、上記第１、第２及び第
４の効果が享受でき、従来例に比べると種々の面で優れ
ている。

【０１２８】インペラの第２変形例を図２２に示す。こ
のインペラが第１実施例と異なる点は、上記突部１７
８、１７９及び浅溝１８６、１８７が形成されていない
点である。即ち、連通孔２０５が羽根溝２０１及び２０
３の半径方向内側にぎりぎりに形成されており、上記突
部１７８及び１７９に相当する部分は存在しない。

【０１２９】第２変形例では上記第１実施例における第
３及び第４の効果は得られない。しかし、上記第１及び
第２効果が享受でき、従来例に比べると種々の面で優れ
ている。 ＜第４実施例＞ （構成）本発明の第４実施例の要部（インペラ）を図２
３及び図２４に示す。第４実施例は、インペラ２２０の
羽根溝２３０及び２４５ａの半径方向内側に連通孔２２
３が形成され、ポンプハウジング（不図示）には連通部
が形成されていない点は、上記第３実施例と共通してい
る。しかし、一側及び他側の羽根溝２３０及び２３５の
構成（特に軸方向長さ）が異なる。

【０１３０】詳述すると、インペラ２２０の外周部は、
外側環状部２５２、隔壁部２５４及び複数の羽根部２４
０、２４５を含み、複数の羽根部２４０、２４５により
複数の羽根溝２３０、２３５が区画されている。

【０１３１】一側の羽根溝２３０の開口部の側面形状は
概ね半径方向に細長い矩形状で、深さ方向における断面
形状は概ね半円形状で、径方向の長さは側部溝２６１及
び２６２の径方向の長さとほぼ等しい。ここで、一側面
２２１ａ側の羽根溝２３０の軸方向長さ即ち深さに注目
されたい。深さはインペラ２２０の軸方向中央部を超え
て他側面２２１ｂ側に延びており、板厚の半分よりも深
くなっている。

【０１３２】羽根溝２３０は、インペラ２２０の回転方
向Ｘに対して奥側が入口（開口）側よりも後方となるよ
うに傾斜し、奥側に進むにつれて幅が狭くなっている。
より詳しくは、一側面２２１ａに対して羽根溝２３０の
前方壁面２３１が成す角度θ１の方が、後方壁面２３２
が成す角度θ２よりも小さくなっている。尚、他側の羽
根溝２３５は一側の羽根溝２３０と同様の構成を持つ。

【０１３３】図２４から明らかなように、羽根溝２３０
と２３５とはこれらの形成ピッチの１／２に相当する距
離だけ円周方向にずれて千鳥状に形成され、羽根部２４
０と２４５とは千鳥状に配置されている。その結果、図
２３から明らかなように、インペラ２２０の軸線を含む
平面で切断したとき、一側の羽根溝２３０の先端部（最
奥部）と他側の羽根溝２３５の先端部（最奥部）とは重
なっている。重なり量はインペラ２３０の厚さの数分の
一である。

【０１３４】羽根溝２３０及び２４５の半径方向内側に
は連通孔２２３が形成され、一対の突部２２５及び２２
６にはそれぞれ浅溝２２７及び２２８が形成されてい
る。その他の点は、上記第３実施例のインペラ１６０及
び燃料ポンプと同じである。 （作用効果）第４実施例の基本的な作用効果は上記第３
実施例と共通する。よって、羽根溝２３０及び２３５の
緒元を連通孔２２３の緒元とは別に決定でき、また圧力
のアンバランスによるインペラ２２０の移動が防止され
る。

【０１３５】これらに加えて、以下の特有の効果が得ら
れる。燃料は羽根溝２３０及び２３５の半径方向におい
て内側から外側に流れ（図２３参照）、羽根溝２３０及
び２３５の円周方向では前方壁面２３１側から流入し
て、後方壁面２３２側から流出する（図２４参照）。こ
のとき、羽根溝２３０及び２３５は軸方向に深いため、
先端部が軸方向の中央部よりも手前又は中央部にあるイ
ンペラに比べて、羽根溝２３０、２３５と側部溝２６
１，２６２との間で燃料の運動量を増加させることがで
きる。その結果、燃料ポンプのポンプ効率が上昇する。

【０１３６】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明のインペ
ラでは隔壁の外周に環状部を形成して一側の羽根溝と他
側の羽根溝とを独立させ、その上で、インペラ及び／又
は燃料ポンプに種々の改良を加えた。その結果、優れた
ポンプ効率を持つ燃料ポンプを得ることができる。

【０１３７】個別に説明すると、第１発明のタービン式
燃料ポンプでは、羽根部の前方壁面及び後方壁面を傾斜
させ、前方壁面の外周部の傾斜角度を後方壁面の内周部
の傾斜角度よりも大きくした。また、インペラの最外周
に環状部を形成した。その結果、ポンプ流路内の燃料が
内周側から円滑に羽根溝内に流入し、羽根溝内の燃料が
よどみを生ずることなく勢い良くポンプ流路に流出し、
ポンプ効率が向上する。

【０１３８】また、第２発明のタービン式燃料ポンプで
は、インペラに形成した環状部及びポンプハウジングに
形成した連通溝により、ポンプ流路内における燃料のよ
どみ及び燃料の衝突が回避される。その結果、ポンプ効
率が上昇する。また、インペラに形成した環状部と、一
側及び他側の羽根溝及び羽根溝の千鳥配置とにより、ポ
ンプ流路の終端部における圧力脈動が防止される。その
結果、燃料の昇圧が円滑になる。

【０１３９】更に、第３発明のインペラでは、一側面か
ら他側面に貫通する連通孔は羽根溝から半径方向に外れ
た部分に形成されている。その結果、最適なポンプ効率
を得る観点から一側及び他側の羽根溝の諸元を選定する
ことができる効果が奏される。このインペラを含む燃料
ポンプでは、ポンプハウジングが一側及び他側の側部溝
の始端部と終端部とが、インペラの連通孔の開口に対向
する連通通路を有する。よって、吸入側の始端部及び終
端部において、燃料がインペラの連通孔を介して吐出側
に流れる。その結果、高いポンプ効率が達成されるとと
もに、燃料の圧力によりインペラに半径方向の力が加わ
ることが防止される。

【０１４０】また、第４発明のインペラ及び燃料ポンプ
では、高いポンプ効率が達成されるとともに、燃料の圧
力によりインペラに半径方向の力が加わることが防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の実施例によるタービン式燃料ポンプ
を示す縦断面図である。

【図２】図１における要部拡大図である。

【図３】図１における３−３断面図である。

【図４】インペラの部分斜視図である。

【図５】インペラの縦断面図である。

【図６】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ図５におけ
るＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ断面図である。

【図７】羽根部の壁面の傾斜角度とポンプ効率との関係
を示すグラフである。

【図８】羽根部の壁面の傾斜角度の関係を示すグラフで
ある。

【図９】第２発明の実施例によるタービン式燃料ポンプ
の縦断面図である。

【図１０】ケーシング本体の内側面図である。

【図１１】インペラの要部斜視図である

【図１２】（ａ）は図９における１２−１２断面で、
（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図１３】図９における１３矢視図である。

【図１４】第３発明の実施例による燃料ポンプを示す縦
断面図である。

【図１５】ケーシング本体の平面図である。

【図１６】ケーシングカバーの平面図である。

【図１７】図１４のＡ部の拡大図で、第３発明のインペ
ラ及びその周辺を示す。

【図１８】図１４における１８−１８断面図である。

【図１９】図１８におけるＢ部拡大図である。

【図２０】図１４におけるＣ矢視図である。

【図２１】インペラの第１変形を示す要部断面図であ
る。

【図２２】インペラの第２変形例を示す要部断面図であ
る。

【図２３】第４発明の実施例によるインペラを示す縦断
面図である

【図２４】図２３における２４−２４断面図である

【図２５】第１従来例の要部縦断面図である。

【図２６】同じく横断面図である。

【図２７】第２従来例を示す要部断面図である。

【図２８】第３従来例を示す要部断面図である。

【図２９】第４従来例を示す要部断面図である。

【図３０】第５従来例を示す要部縦断面図である。

【図３１】インペラの側面図である。

【符号の説明】

１０：ポンプ部 １１：第１ハウ
ジング １４：一側の側部溝 ３０：第２ハウ
ジング ３１：他側の側部溝 ３８：ポンプハ
ウジング ４２：隔壁 ４５：羽根部 ５０：羽根溝 ５４：環状部

───────────────────────────────────────────────────── 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 ▲高▼木 雅敏 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 丸山 浩司 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 (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円板状を呈し、外周部の一側面及び他側面
   においてそれぞれ円周方向に交互に形成された羽根部及
   び羽根溝と、各該羽根溝の外周側の環状部とを有し、回
   転方向における該羽根溝の前方壁面及び後方壁面が回転
   方向に対して後方に傾斜しているインペラと、 一側及び他側の各前記羽根溝にそれぞれ連通する一側及
   び他側の略Ｃ字形状の側部溝と、一側の該側部溝の始端
   部に連通する燃料吸入口と、他側の該側部溝の終端部に
   連通する燃料吐出口とを有し、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、該インペラの回転
   により、一側及び他側の該側部溝と一側及び他側の各該
   羽根溝との間で燃料を独立して循環させて昇圧すること
   を特徴とするタービン式燃料ポンプ。
2. 【請求項２】一側及び他側の前記羽根部の前方壁面の外
   周部での傾斜角度を、該羽根部の後方壁面の内周部での
   傾斜角度よりも大きくした請求項１に記載のタービン式
   燃料ポンプ。
3. 【請求項３】一側及び他側の前記羽根部の後方壁面の外
   周部での傾斜角度を、該後方壁面の内周部での側面から
   の傾斜角度よりも大きくした請求項２に記載のタービン
   式燃料ポンプ。
4. 【請求項４】一側及び他側の前記羽根部の前方壁面の外
   周部での傾斜角度を、該前方壁面の内周部での傾斜角度
   よりも大きくした請求項２に記載のタービン式燃料ポン
   プ。
5. 【請求項５】一側及び他側の前記羽根部の前方壁面の内
   周部での傾斜角度を、該羽根部の後方壁面の外周部での
   傾斜角度よりも大きくした請求項２に記載のタービン式
   燃料ポンプ。
6. 【請求項６】一側及び他側の前記羽根部の前方壁面の内
   周部での傾斜角度を、該後方壁面の内周部での傾斜角度
   よりも大きくした請求項１に記載のタービン式燃料ポン
   プ。
7. 【請求項７】一側及び他側の前記羽根部の前方壁面の外
   周部での傾斜角度を後方壁面の外周部での側面からの傾
   斜角度よりも大きく、該羽根部の前方壁面の内周部での
   傾斜角度を後方壁面の内周部での傾斜角度よりも大きく
   した請求項１記載のタービン式燃料ポンプ。
8. 【請求項８】円板状を呈し、外周部の一側面及び他側面
   においてそれぞれ円周方向に交互に形成された羽根部及
   び羽根溝と、各該羽根溝の外周側の環状部とを有し、回
   転方向における該羽根溝の前方壁面及び後方壁面が回転
   方向に対して後方に傾斜しているインペラと、 一側及び他惻の各前記羽根溝にそれぞれ連通する一側及
   び他側の略Ｃ字形状の側部溝と、一側の該側部溝の始端
   部に連通する燃料吸入口と、他側の該側部溝の終端部に
   連通する燃料吐出口と、前記側部溝の始端部と他側の前
   記側部溝の始端部とを連通する始端側の連通部と、一側
   の前記側部溝の終端部と他側の前記側部溝の終端部とを
   連通する終端側の連通部とを有し、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、該インペラの
   回転により、各該側部溝と一側及び他側の各該羽根溝と
   の間で燃料を独立して循環させて昇圧することを特徴と
   するタービン式燃料ポンプ。
9. 【請求項９】一側及び他側の前記始端部の連通部及び一
   側及び他側の前記終端部の連通部は、該始端部及び該終
   端部の外周側に軸方向に形成されている請求項８に記載
   のタービン式燃料ポンプ。
10. 【請求項１０】一側の前記側部溝の終端部の前記連通部
    は、該側部溝内の燃料を他側の前記側部溝の終端部に案
    内する方向に傾斜した傾斜案内面を持つ請求項９に記載
    のタービン式燃料ポンプ。
11. 【請求項１１】円板形状を呈し、外周部の一側面におい
    て円周方向に交互に形成された一側の羽根部及び羽根溝
    と、他側面において円周方向に交互にしかも一側の該羽
    根部及び前記羽根溝に対して円周方向にずれて形成され
    た他側の羽根部及び羽根溝と、一側及び他側の各該羽根
    溝の外周側の環状部とを有するインペラと、 一側及び他側の各前記羽根溝にそれぞれ連通する一側及
    び他側の略Ｃ字形状の側部溝と、一側の該側部溝の始端
    部に連通する燃料吸入口と、他側の該側部溝の終端部に
    連通する燃料吐出口と、を有し、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、該インペラの回
    転により、一側及び他側の前記側部溝と一側及び他側の
    各前記羽根溝との間で燃料を独立して循環させて昇圧す
    ることを特徴とするタービン式燃料ポンプ。
12. 【請求項１２】一側及び他側の前記羽根溝は、回転方向
    に対して後方に傾斜している請求項１１に記載のタービ
    ン式燃料ポンプ。
13. 【請求項１３】一側及び他側の各前記羽根溝は、該イン
    ペラの側面から幅方向中央部に進むに連れて間隔が漸減
    している請求項１１に記載のタービン式燃料ポンプ。
14. 【請求項１４】円板状を呈し、外周部が、 その一側面において円周方向に隔設された複数の一側の
    羽根溝と、 その他側面において円周方向に隔設され該一側の羽根溝
    から隔絶された複数の他側の羽根溝と、 一側及び他側の該羽根溝から半径方向に内方又は外方に
    外れた部分を該一側面から該他側面に貫通した複数の連
    通孔と、を備えることを特徴とするインペラ。
15. 【請求項１５】円板状を呈し、外周部は、 一側面において円周方向に交互に形成された複数の羽根
    部及び複数の羽根溝と、 他側面において円周方向に交互に形成され該一側の羽根
    溝から隔絶された複数の羽根部及び複数の羽根溝と、 一側及び他側の該羽根部の外周側に位置する外側環状部
    と、 一側及び他側の該羽根溝から半径方向内方又は外方に外
    れた部分に形成され該一側面から該他側面に貫通する複
    数の連通孔と、備えることを特徴とするインペラ。
16. 【請求項１６】複数の前記一側の羽根溝と複数の前記他
    側の羽根溝とは円周方向にずれている請求項１４又は１
    ５に記載のインペラ。
17. 【請求項１７】複数の前記連通孔は複数の前記一側の羽
    根溝及び複数の前記他側の羽根溝の半径方向内側に形成
    されている請求項１４に記載のインペラ。
18. 【請求項１８】 複数の前記連通孔は、前記一側の羽根
    溝及び前記他側の羽根溝の半径方向の延長線から円周方
    向にずれている請求項１４又は１５に記載のインペラ。
19. 【請求項１９】前記連通孔の個数は前記一側の羽根溝及
    び前記他側の羽根溝の個数と同じ又はそれ以下である請
    求項１４又は１５に記載のインペラ。
20. 【請求項２０】更に、複数の前記一側の羽根溝及び複数
    の前記他側の羽根溝と複数の前記連通孔とを連通する複
    数の一側浅溝及び複数の他側浅溝が形成されている請求
    項１４に記載のインペラ。
21. 【請求項２１】更に、複数の前記一側の羽根溝及び複数
    の前記他側の羽根溝と前記連通孔との間に、軸方向に突
    出した複数の一側突部及び複数の他側突部が形成されて
    いる請求項１４に記載のインペラ。
22. 【請求項２２】複数の前記一側突部及び複数の前記他側
    突部に、複数の前記一側の羽根溝及び複数の前記他側の
    羽根溝と複数の前記連通孔とを連通する複数の一側浅溝
    及び複数の他側浅溝が形成されている請求項２１に記載
    のインペラ。
23. 【請求項２３】前記一側浅溝及び前記他側浅溝の個数
    は、複数の前記連通孔の個数と同じ又はそれ以下である
    請求項２０又は２２に記載のインペラ。
24. 【請求項２４】複数の前記一側浅溝及び複数の前記他側
    浅溝は、複数の前記一側の羽根溝及び複数の前記他側の
    羽根溝の半径方向の延長線、及び前記連通孔の半径方向
    の延長線に対して円周方向にずれている請求項１４又は
    １５に記載のインペラ。
25. 【請求項２５】円板部と外周部とから成り、該外周部の
    一側面において円周方向に隔設された複数の一側の羽根
    溝と、他側面において円周方向に隔設され該一側の羽根
    溝から隔絶された複数の他側の羽根溝と、該外周部の一
    側及び他側の該羽根溝から半径方向に内方又は外方に外
    れた部分を該一側面から該他側面に貫通した複数の連通
    孔と、を備えたインペラと、複数の該連通孔の一側開口
    に対向する第１連通部を備え燃料吸入口に連通された一
    側始端部から該一側開口に対向する第２連通部を備えた
    一側終端部まで延びた略Ｃ字形状の一側の側部溝と、複
    数の該連通孔の他側開口に対向する第３連通部を備えた
    他側始端部から該他側開口に対向する第４連通部を備え
    燃料吐出口に連通された他側終端部まで延びた略Ｃ字形
    状の他側の側部溝とを有し、インペラを回転可能に収納
    されたポンプハウジングと、 該ポンプハウジング内で該インペラを回転させるモータ
    と、から成り、該第１連通部に流入した燃料の一部が該
    連通孔を介して該第３連通部に流れ、燃料は該一側始端
    部及び該他側始端部からそれぞれ該一側終端部及び該他
    側終端部まで流れ、昇圧した該第２連通部の燃料は該連
    通孔を介して該第４連通部に流れることを特徴とするタ
    ービン式燃料ポンプ。
26. 【請求項２６】前記ポンプハウジングは吸入側の蓋形状
    の第１ハウジングと、吐出側の容器状の第２ハウジング
    とから成る請求項２５に記載の燃料ポンプ。
27. 【請求項２７】前記第１ハウジングの前記第１連通部及
    び前記第２連通部は該一側始端部及び該一側終端部の半
    径方向内側に形成され、複数の前記連通孔に対応する半
    径方向長さを持つ請求項２５に記載の燃料ポンプ。
28. 【請求項２８】前記第２ハウジングの前記第３連通部及
    び前記第４連通部は、該他側始端部及び該他側終端部の
    半径方向内側に形成され、複数の前記連通孔に対応する
    半径方向長さを持つ請求項２５に記載の燃料ポンプ。
29. 【請求項２９】円板状を呈し、外周部に、 一側面において円周方向に交互に形成された複数の羽根
    部及び複数の羽根溝と、 他側面において円周方向に交互に形成された複数の羽根
    部及び複数の羽根溝と、 一側及び他側の該羽根部の外周側に位置する環状部と、
    を含み、一側及び他側の該羽根溝の軸方向先端部が軸方
    向中間部をこえていることを特徴とするインペラ。
30. 【請求項３０】円板状を呈し、外周部に、 一側面において円周方向に交互に形成された複数の羽根
    部及び複数の羽根溝と、 他側面において円周方向に交互に形成された複数の羽根
    部及び複数の羽根溝と、 一側及び他側の該羽根部の外周側に位置する環状部と、
    を含み、軸線を含む断面において、一側の該羽根溝と他
    側の該羽根溝とが軸方向で重なっていることを特徴とす
    るインペラ。
31. 【請求項３１】前記一側の羽根溝及び前記他側の羽根溝
    の前方壁面及び後方壁面が回転方向に対して後方に傾斜
    している請求項３０又は３１に記載のインペラ。
32. 【請求項３２】前記一側の羽根溝と前記他側の羽根溝と
    は円周方向においてずれて形成されている請求項３０又
    は３１に記載のインペラ。
33. 【請求項３３】更に、前記一側面から前記他側面に貫通
    する複数の連通孔が形成されている請求項３０に記載の
    インペラ。
34. 【請求項３４】複数の前記連通孔は、前記一側の羽根溝
    及び前記他側の羽根溝の半径方向の延長線から円周方向
    にずれている請求項３３に記載のインペラ。
35. 【請求項３５】前記内側環状部は更に、複数の前記一側
    の羽根溝及び複数の前記他側の羽根溝と複数の前記連通
    孔とを連通する複数の一側浅溝及び複数の他側浅溝が形
    成されている請求項３０又は３１に記載のインペラ。
36. 【請求項３６】円板状を呈し、外周部に、一側面におい
    て円周方向に交互に形成された複数の羽根部及び複数の
    羽根溝と、他側面において円周方向に交互に形成された
    複数の羽根部及び複数の羽根溝と、一側及び他側の該羽
    根部の外周側に位置する環状部と、を含み、一側及び他
    側の該羽根溝の軸方向先端部が軸方向中間部を超えてい
    るインペラと、 一側及び他側の各前記羽根溝にそれぞれ対向する一側及
    び他側の略Ｃ字形状の側部溝と、一側の該側部溝の始端
    部に連通する燃料吸入口と、他側の該側部溝の終端部に
    連通する燃料吐出口とを有し、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、該インペラを回転
    させることにより、各該側部溝と一側及び他側の各該羽
    根溝との間で循環させて昇圧させることを特徴とするタ
    ービン式燃料ポンプ。