JP2005127290A - 燃料ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】 昇圧された燃料が溝の下流端を閉じる壁面に衝突する時に発生する騒音を低減することができる燃料ポンプを提供する。
【解決手段】 溝20の下流端部20bは、内周縁上の点20aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝31の下流端部31bは、内周縁上の点31aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝20と溝31を重ね合わせると、屈折開始点である点20aと点31aは同一箇所となる。点20a,31aにおける内周縁の接線Lと、下流端部20bの内縁20cとが成す角度をαとし、同接線Lと下流端部31bの内縁31cとが成す角度をβとすると、角度αと角度βは異なっており、下流端部31bの内縁20cと下流端部20bの内縁31cは重ならず、周方向にずれている。
【選択図】 図4
【解決手段】 溝20の下流端部20bは、内周縁上の点20aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝31の下流端部31bは、内周縁上の点31aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝20と溝31を重ね合わせると、屈折開始点である点20aと点31aは同一箇所となる。点20a,31aにおける内周縁の接線Lと、下流端部20bの内縁20cとが成す角度をαとし、同接線Lと下流端部31bの内縁31cとが成す角度をβとすると、角度αと角度βは異なっており、下流端部31bの内縁20cと下流端部20bの内縁31cは重ならず、周方向にずれている。
【選択図】 図4
Description
本発明は、ガソリンやメタノール等の燃料を吸引して昇圧し、昇圧した燃料を吐出する燃料ポンプに関する。
燃料ポンプは、ケーシング内で略円板状のインペラを回転させる。インペラの表裏両面には半径方向に伸びる隔壁を隔てて周方向に繰返す凹所群が形成されている。ケーシング内面のインペラの凹所群に対向する領域には、燃料流路となる溝が形成されている。その溝は円の一部を欠いた略円弧状であり、インペラの回転方向に沿って上流端から下流端まで連続して伸びている。下流端よりも下流で上流端よりも上流の範囲、すなわち、下流端と上流端の間には溝が形成されておらず、ケーシング内面が溝の下流端と上流端を仕切るシール面となっている。
インペラが回転すると燃料は溝を上流端から下流端まで流れる。このときに、インペラの凹所とケーシングの溝で取囲まれる領域内で燃料が旋回し、燃料の圧力が高められる。盛んに旋回して昇圧された燃料は、インペラの凹所が溝の下流端に至ってシール面に移行する際に、溝の下流端(ここからシール面が始まっている)を閉じる壁面に衝突する。この衝突がポンプ駆動時の騒音を発生させる。単位時間当りに溝の下流端を閉じる壁面を横切っていく凹所の数に等しい周波数の騒音が発生してしまう。
この騒音対策に多くの技術が提案されている。例えば、特許文献1に示された燃料ポンプでは、吸入孔から吸入した燃料を複数の分岐路に分岐させ、各分岐路を経た燃料とインペラの凹所との接触のタイミングをずらし、相殺することによって騒音を低減させる。
インペラが回転すると燃料は溝を上流端から下流端まで流れる。このときに、インペラの凹所とケーシングの溝で取囲まれる領域内で燃料が旋回し、燃料の圧力が高められる。盛んに旋回して昇圧された燃料は、インペラの凹所が溝の下流端に至ってシール面に移行する際に、溝の下流端(ここからシール面が始まっている)を閉じる壁面に衝突する。この衝突がポンプ駆動時の騒音を発生させる。単位時間当りに溝の下流端を閉じる壁面を横切っていく凹所の数に等しい周波数の騒音が発生してしまう。
この騒音対策に多くの技術が提案されている。例えば、特許文献1に示された燃料ポンプでは、吸入孔から吸入した燃料を複数の分岐路に分岐させ、各分岐路を経た燃料とインペラの凹所との接触のタイミングをずらし、相殺することによって騒音を低減させる。
特許文献1の燃料ポンプでは、ポンプ部における燃料の流路の構成が複雑であり、成形コストが高くなってしまう。また、ケーシングの形成が各分岐路の脈動を相殺するタイミングが微妙であり、調整が難しく、ケーシング形成時の僅かな誤差が騒音の原因となることがあるため、成形や組付けに手間を要する。
本発明では、昇圧された燃料が溝の下流端を閉じる壁面に衝突する時に発生する騒音を低減することができる燃料ポンプを提供することを目的とする。
本発明では、昇圧された燃料が溝の下流端を閉じる壁面に衝突する時に発生する騒音を低減することができる燃料ポンプを提供することを目的とする。
本発明の燃料ポンプは、ケーシング内で回転する略円板状のインペラを備えている。その略円板状インペラの外周から所定の距離を隔てた内側を周方向に伸びる領域には半径方向に伸びる隔壁を隔てて周方向に繰返す凹所群がインペラの表裏両面に形成されている。そして、ケーシング内面の前記凹所群に対向する領域にはインペラの回転方向に沿って上流端から下流端まで連続して伸びる溝が形成されており、その溝は下流端近傍で下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、溝の下流端は前記凹所群に対向する領域から突出している。
従来の燃料ポンプでは、インペラが回転し、ケーシングの溝で昇圧された燃料が溝の下流端を閉じる壁面に衝突する時に音が発生するため、単位時間当りに溝の下流端を閉じる壁面を横切っていく凹所の数に等しい周波数で、インペラ音と呼ばれる脈動音が発生する。
本発明の燃料ポンプでは、ケーシングの溝の下流端近傍は、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所群に対向する領域内から突出している。従って、溝で昇圧された燃料は、溝の屈折開始点から下流端までの部分(以後、下流端部とする)の内縁で、その内縁を閉じる壁面に衝突し、インペラの凹所に閉じ込められる。凹所と下流端部の内縁とは緩やかな角度で接触するため、昇圧された燃料は緩やかに半径方向外側に逸れながら凹所に閉じ込められる。従来の燃料ポンプでは、昇圧された燃料が一度に壁面に衝突するため、その衝撃は大きくなり、脈動の振幅が大きくなる。しかし、本発明の燃料ポンプでは、昇圧された燃料が時間を掛けて壁面に衝突するため、その衝撃は一度に衝突するときに比べて小さくなり、脈動の振幅が小さく緩やかになる。これによって、燃料ポンプの脈動音を低減することができる。
本発明の燃料ポンプでは、ケーシングの溝の下流端近傍は、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所群に対向する領域内から突出している。従って、溝で昇圧された燃料は、溝の屈折開始点から下流端までの部分(以後、下流端部とする)の内縁で、その内縁を閉じる壁面に衝突し、インペラの凹所に閉じ込められる。凹所と下流端部の内縁とは緩やかな角度で接触するため、昇圧された燃料は緩やかに半径方向外側に逸れながら凹所に閉じ込められる。従来の燃料ポンプでは、昇圧された燃料が一度に壁面に衝突するため、その衝撃は大きくなり、脈動の振幅が大きくなる。しかし、本発明の燃料ポンプでは、昇圧された燃料が時間を掛けて壁面に衝突するため、その衝撃は一度に衝突するときに比べて小さくなり、脈動の振幅が小さく緩やかになる。これによって、燃料ポンプの脈動音を低減することができる。
また、本発明の燃料ポンプの溝の下流端近傍における内縁の位置は、インペラを挟む両側で周方向に異なっていることが好ましい。
インペラを挟む両側のケーシングに形成された溝のそれぞれの下流端部の内縁が重ならず、周方向にずれていると、インペラの両側でそれぞれ燃料の脈動が発生してもその2つの脈動は同調しない。脈動の振幅が小さくなるため、脈動音をより低減することができる。
なお、下流端部の外縁についてはずれていてもずれていなくても構わない。溝の半径方向の断面積が上流から下流まで等しく形成され、燃料流路が確保されていればよい。
インペラを挟む両側のケーシングに形成された溝のそれぞれの下流端部の内縁が重ならず、周方向にずれていると、インペラの両側でそれぞれ燃料の脈動が発生してもその2つの脈動は同調しない。脈動の振幅が小さくなるため、脈動音をより低減することができる。
なお、下流端部の外縁についてはずれていてもずれていなくても構わない。溝の半径方向の断面積が上流から下流まで等しく形成され、燃料流路が確保されていればよい。
さらに、本発明の燃料ポンプの溝の下流端は、インペラの外周に連通していることが好ましい。
ケーシングの溝の下流端がインペラの外周に連通していると、昇圧された燃料の一部はインペラの凹所に閉じ込められることなく、インペラ外周面の外側を通過して直接吐出孔に送り出される。これによって、脈動音をさらに低減することができる。
ケーシングの溝の下流端がインペラの外周に連通していると、昇圧された燃料の一部はインペラの凹所に閉じ込められることなく、インペラ外周面の外側を通過して直接吐出孔に送り出される。これによって、脈動音をさらに低減することができる。
(形態1) 溝の下流端部は、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。ケーシングの吸入孔側のポンプボディに形成された溝とケーシングの吐出孔側のポンプカバーに形成された溝を重ね合わせると、屈折開始点は同位置であるが、屈折開始点における内周縁の接線とそれぞれの下流端部の内縁とが成す角度が異なっており、ポンプボディの下流端部の内縁とポンプカバーの下流端部の内縁は重ならず、周方向にずれている。
(形態2) 溝の下流端部は、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。ポンプボディの下流端部とポンプカバーの下流端部は同一形状であるが、重ね合わせたときに屈折開始点が所定角度だけずれており、ポンプボディの下流端部の内縁とポンプカバーの下流端部の内縁は重ならず、周方向にずれている。
(形態3) 溝の下流端部は、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。ポンプボディの溝とポンプカバーの溝は、重ね合わせたときにそれぞれの屈折開始点が所定角度だけずれており、2つの下流端部の内縁は平行であり、重ならず、周方向にずれている。
(形態4) ポンプボディの溝の下流端部の内縁と、ポンプカバーの溝の下流端部の内縁は、重ならず、周方向にずれてさえいればよい。
(形態2) 溝の下流端部は、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。ポンプボディの下流端部とポンプカバーの下流端部は同一形状であるが、重ね合わせたときに屈折開始点が所定角度だけずれており、ポンプボディの下流端部の内縁とポンプカバーの下流端部の内縁は重ならず、周方向にずれている。
(形態3) 溝の下流端部は、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。ポンプボディの溝とポンプカバーの溝は、重ね合わせたときにそれぞれの屈折開始点が所定角度だけずれており、2つの下流端部の内縁は平行であり、重ならず、周方向にずれている。
(形態4) ポンプボディの溝の下流端部の内縁と、ポンプカバーの溝の下流端部の内縁は、重ならず、周方向にずれてさえいればよい。
本発明を具現化した第1実施例を図1から図4を用いて説明する。図1は本実施例の燃料ポンプの一部断面図であり、図2は図1のII−II線断面図であり、図3は図1のIII−III線断面図であり、図4は図1のIV−IV線断面図の要部拡大図である。
この実施例の燃料ポンプは、自動車用の燃料ポンプであり、燃料タンク内で用いられ、自動車のエンジンヘ燃料を供給するために利用される。図1に示すように、燃料ポンプは、ポンプ部1と、そのポンプ部1を駆動するモータ部2とから構成されている。
この実施例の燃料ポンプは、自動車用の燃料ポンプであり、燃料タンク内で用いられ、自動車のエンジンヘ燃料を供給するために利用される。図1に示すように、燃料ポンプは、ポンプ部1と、そのポンプ部1を駆動するモータ部2とから構成されている。
モータ部2の構成について説明する。図1に示すように、モータ部2は、ブラシ3付きの直流モータであり、金属製でほぼ円筒形状のハウジング4内に、永久磁石で形成された瓦形状のマグネット5と、アーマチュア6が配設されている。2枚のマグネット5は対向してハウジング4の内壁面に密着している。アーマチュア6はこのマグネット5と同心状に配設されている。ブラシ3は整流子8に当接するように設置され、ばねにより常時押付けられている。
アーマチュア6のシャフト7の下部は、ハウジング4の下端部に取付けられたポンプカバー9に軸受10を介して回転可能に支持されている。シャフト7の下部には後述するポンプ部1のインペラ16が係合している。また、シャフト7の上部は、ハウジング4の上端部に取付けられたモータカバー12に軸受13を介して回転可能に支持されている。
上記の構成において、外部電源に接続されたブラシ3に電圧が印加されると、ブラシ3から整流子8を介して図示しないコイルに電流が流れ、アーマチュア6が回転する。この回転によりインペラ16が回転して吸入孔22から燃料を吸引する。吸引された燃料は後述するポンプ部1で昇圧され、モータ部2の内部空間2a内に送り出された高圧燃料が、吐出孔28に向かって送られる。
アーマチュア6のシャフト7の下部は、ハウジング4の下端部に取付けられたポンプカバー9に軸受10を介して回転可能に支持されている。シャフト7の下部には後述するポンプ部1のインペラ16が係合している。また、シャフト7の上部は、ハウジング4の上端部に取付けられたモータカバー12に軸受13を介して回転可能に支持されている。
上記の構成において、外部電源に接続されたブラシ3に電圧が印加されると、ブラシ3から整流子8を介して図示しないコイルに電流が流れ、アーマチュア6が回転する。この回転によりインペラ16が回転して吸入孔22から燃料を吸引する。吸引された燃料は後述するポンプ部1で昇圧され、モータ部2の内部空間2a内に送り出された高圧燃料が、吐出孔28に向かって送られる。
ポンプ部1の構成について説明する。ポンプ部1は、ポンプカバー9とポンプボディ15とインペラ16等から構成されている。ポンプカバー9とポンプボディ15は、例えばアルミのダイカスト成形により形成されており、両者が組み合わされることによって、内部にインペラ16を収容するケーシング17が構成される。
インペラ16は樹脂成形により略円板状に形成され、インペラ外周面16dから所定距離を隔てた内側を周方向に伸びる領域において、凹所16aが形成されている。凹所16aは周方向に繰返されて凹所16a群を形成している。凹所16a群はインペラ16の表裏両面に形成されており、表裏の凹所16aの底部同士は連通しており、連通口16cが形成されている。
インペラ16の中心に形成されている断面D字形の係合孔に、シャフト7の下端部の断面D字形の係合軸部7aが係合している。これにより、インペラ16がシャフト7に対して追従回転可能で軸方向に僅かに移動可能に連結されている。インペラ16の外周面16dは凹凸のない円周面となっている。
インペラ16の中心に形成されている断面D字形の係合孔に、シャフト7の下端部の断面D字形の係合軸部7aが係合している。これにより、インペラ16がシャフト7に対して追従回転可能で軸方向に僅かに移動可能に連結されている。インペラ16の外周面16dは凹凸のない円周面となっている。
図2に示すように、ポンプカバー9の下面には、インペラ16の上面の凹所16a群に対向する領域9aにおいて、インペラ回転方向に沿って上流端から下流端まで連続して伸びる溝31が形成されており、溝31の下流端からポンプカバー9の上面に至る吐出孔24が形成されている。吐出孔24は、ケーシング17の内部と外部(モータ部2の内部空間2a)を連通させている。
ポンプカバー9の溝31は、下流端近傍の内周縁上の点31aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、点31aから下流端までの下流端部31bは真直ぐ伸び、インペラ16の上面の凹所16a群に対向する領域9a内から下流端が逸脱している。吐出孔24の半径方向外側部分は、インペラ外周面16dより半径方向外側に張出すように形成されており、ポンプカバー9の周壁9bの内周面9cの一部は吐出孔24の形状に抉られている。なお、溝31の下流端部31bの形状については後で詳述する。
ポンプカバー9の周壁9bの内周面9cは、吐出孔24の位置を除いた全周に亘って、インペラ外周面16dに微小なクリアランスを隔てて向い合う。図1、図2では、図示の明瞭化のために、各所のクリアランスが拡大されて表示されている。
ポンプカバー9の溝31は、下流端近傍の内周縁上の点31aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、点31aから下流端までの下流端部31bは真直ぐ伸び、インペラ16の上面の凹所16a群に対向する領域9a内から下流端が逸脱している。吐出孔24の半径方向外側部分は、インペラ外周面16dより半径方向外側に張出すように形成されており、ポンプカバー9の周壁9bの内周面9cの一部は吐出孔24の形状に抉られている。なお、溝31の下流端部31bの形状については後で詳述する。
ポンプカバー9の周壁9bの内周面9cは、吐出孔24の位置を除いた全周に亘って、インペラ外周面16dに微小なクリアランスを隔てて向い合う。図1、図2では、図示の明瞭化のために、各所のクリアランスが拡大されて表示されている。
図3に示すように、ポンプボディ15には、下面からケーシング17の内部に至る吸入孔22が形成されている。ポンプボディ15の上面には、インペラ16の下面の凹所16a群に対向する領域15aにおいて、インペラ回転方向に沿って上流端から下流端まで連続して伸びる溝20が形成されている。吸入孔22は、溝20の上流端に開口しており、ケーシング17の内部と外部を連通させている。
ポンプボディ15の溝20は、下流端近傍の内周縁上の点20aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、点20aから下流端までの下流端部20bは真直ぐ伸び、インペラ16の下面の凹所16a群に対向する領域15a内から下流端が逸脱している。溝20の下流端の半径方向外側部分はインペラ外周面16dより半径方向外側に張出すように形成されている。溝20の下流端部20bの形状については後で詳述する。
図1に示すように、ポンプボディ15は、ポンプカバー9に重ねた状態でハウジング4の下端部にかしめ付け等により固定されている。ポンプボディ15の中心部にスラストベアリング18が固定されている。スラストベアリング18によって、シャフト7のスラスト荷重が受けられる。
ポンプボディ15の溝20は、下流端近傍の内周縁上の点20aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、点20aから下流端までの下流端部20bは真直ぐ伸び、インペラ16の下面の凹所16a群に対向する領域15a内から下流端が逸脱している。溝20の下流端の半径方向外側部分はインペラ外周面16dより半径方向外側に張出すように形成されている。溝20の下流端部20bの形状については後で詳述する。
図1に示すように、ポンプボディ15は、ポンプカバー9に重ねた状態でハウジング4の下端部にかしめ付け等により固定されている。ポンプボディ15の中心部にスラストベアリング18が固定されている。スラストベアリング18によって、シャフト7のスラスト荷重が受けられる。
ポンプカバー9の周方向に伸びる溝31と、ポンプボディ15の周方向に伸びる溝20は、インペラ16の回転方向に沿って、吸入孔22から吐出孔24に至るまで伸びており、燃料の流路の一部を成している。モータ部2の駆動によってインペラ16が回転すると、燃料タンク内の燃料は吸入孔22からケーシング17内に吸入される。吸入孔22から吸入された燃料の一部は、溝20に沿って流れる。吸入孔22から吸入された燃料の残部は、インペラ16の凹所16aに入り、凹所16a内で旋回流を発生させながら連通口16cを通過して溝31に入り、溝31に沿って流れる。燃料は溝20,31に沿って流れるうちに昇圧される。溝31を流れて昇圧された燃料は、吐出孔24からモータ部2に送り出される。溝20を流れて昇圧された燃料は吐出孔24からモータ部2に送り出されるが、吐出孔24に向かうルートには、インペラ16の連通口16cを通過して溝31で昇圧された燃料と合流したのち吐出孔24に入るルートと、インペラ外周面16の外側を通過して直接吐出孔24に入るルートがある。モータ部2に送り出された高圧燃料は、モータ部2内部を通過して吐出孔28からポンプ外に送り出される。
ポンプカバー9に形成されている溝31の下流端部31bの形状と、ポンプボディ15に形成されている溝20の下流端部20bの形状について詳述する。
図4はポンプカバー9とポンプボディ15を重ね、ポンプボディ15側から見たとき(図1のIV−IV線断面視)の、溝20の下流端部20b近傍と溝31の下流端部31b近傍であり、実線は溝20を示し、破線は溝31を示している。
溝20の下流端部20bは、内周縁上の点20aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝31の下流端部31bは、内周縁上の点31aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝20と溝31を重ね合わせると、屈折開始点である点20aと点31aは同一箇所となる。
ここで、点20aにおける内周縁の接線Lと下流端部20bの内縁20cとが成す角度をαとし、同接線Lと下流端部31bの内縁31cとが成す角度をβとすると、α<βの関係となっている。すなわち、接線Lに対する下流端部20bの屈折角度と、接線Lに対する下流端部31bの屈折角度は異なっており、下流端部31bの方が下流端部20bより大きく屈折している。下流端部31bの内縁31cと下流端部20bの内縁20cは重ならず、周方向にずれている。
なお、下流端部31bの外縁と下流端部20bの外縁はずれていてもずれていなくてもよい。溝20や溝31の半径方向の断面積が下流端まで等しくなるように成形されていればよい。
また、αとβは特定の値を持たないが、0<α<β<45°の関係を満たしていることが好ましい。また、αとβの関係は、0<β<α<45°でもよく、すなわち、下流端部20bの方が下流端部31bより大きく屈折していてもよい。下流端部31bの内縁31cと下流端部20bの内縁20cが、重ならず、ずれていればよい。
図4はポンプカバー9とポンプボディ15を重ね、ポンプボディ15側から見たとき(図1のIV−IV線断面視)の、溝20の下流端部20b近傍と溝31の下流端部31b近傍であり、実線は溝20を示し、破線は溝31を示している。
溝20の下流端部20bは、内周縁上の点20aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝31の下流端部31bは、内周縁上の点31aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝20と溝31を重ね合わせると、屈折開始点である点20aと点31aは同一箇所となる。
ここで、点20aにおける内周縁の接線Lと下流端部20bの内縁20cとが成す角度をαとし、同接線Lと下流端部31bの内縁31cとが成す角度をβとすると、α<βの関係となっている。すなわち、接線Lに対する下流端部20bの屈折角度と、接線Lに対する下流端部31bの屈折角度は異なっており、下流端部31bの方が下流端部20bより大きく屈折している。下流端部31bの内縁31cと下流端部20bの内縁20cは重ならず、周方向にずれている。
なお、下流端部31bの外縁と下流端部20bの外縁はずれていてもずれていなくてもよい。溝20や溝31の半径方向の断面積が下流端まで等しくなるように成形されていればよい。
また、αとβは特定の値を持たないが、0<α<β<45°の関係を満たしていることが好ましい。また、αとβの関係は、0<β<α<45°でもよく、すなわち、下流端部20bの方が下流端部31bより大きく屈折していてもよい。下流端部31bの内縁31cと下流端部20bの内縁20cが、重ならず、ずれていればよい。
インペラ16が回転し、ポンプボディ15の溝20で昇圧された燃料が、溝20の下流端でインペラ16の凹所16aと凹所16aの間の隔壁によって仕切られる時に、凹所16aが吐出孔24を通過する周波数でインペラ音と呼ばれる脈動音が発生する。同時に、ポンプカバー9の溝31で昇圧された燃料が、溝31の下流端でインペラ16の凹部16aと凹所16aの間の隔壁によって仕切られる時にも同様に脈動音が発生する。ここでは、溝31と凹所16a、または溝20と凹所16aに跨って旋回していた旋回流が凹所16aに閉じ込められることを隔壁によって仕切られるという。
本実施例の燃料ポンプは、ポンプボディ15の溝20の下流端部20bは、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所16a群に対向するポンプボディ15の領域15a内から逸脱している。また、ポンプカバー9の溝31の下流端部31bは、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所16a群に対向するポンプカバー9の領域9a内から逸脱している。従って、溝20で昇圧された燃料は、溝20の屈折開始点である点20aから下流端までの下流端部20bの内縁20cでインペラ16の凹所16aと凹所16aの間の隔壁によって仕切られ、溝31で昇圧された燃料は、溝31の屈折開始点である点31aから下流端までの下流端部31bの内縁31cでインペラ16の凹所16aと凹所16aの間の隔壁によって仕切られる。凹所16a群と各下流端部20b,31bの内縁20c,31cとは緩やかな角度で接触するため、昇圧された燃料は緩やかに半径方向外側に逸れながら仕切られる。昇圧された燃料は時間を掛けて隔壁面に衝突するため、その衝撃は、燃料が一度に隔壁面に衝突するときに比べて小さくなり、脈動の振幅が小さく緩やかになる。これによって燃料ポンプのインペラ音は低減される。
また、本実施例の燃料ポンプは、ポンプボディ15とポンプカバー9を重ねた時、下流端部20bの内縁20cと下流端部31bの内縁31cは重ならず、周方向にずれている。これによって、燃料が凹所16aと凹所16aの間の隔壁によって仕切られる際の脈動が同調しないために脈動の振幅が小さくなり、インペラ音が低減される。
さらに、本実施例の燃料ポンプは、ポンプボディ15の溝20の下流端の半径方向外側部分は、インペラ16の外周面16dより半径方向外側に張出しているため、昇圧された燃料の一部はインペラ16の凹所16aと凹所16aの間の隔壁に仕切られることなく、インペラ外周面16dの外側を通過して直接吐出孔24に送り出される。これによって、インペラ音はより低減される。
本実施例の燃料ポンプは、ポンプボディ15の溝20の下流端部20bは、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所16a群に対向するポンプボディ15の領域15a内から逸脱している。また、ポンプカバー9の溝31の下流端部31bは、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所16a群に対向するポンプカバー9の領域9a内から逸脱している。従って、溝20で昇圧された燃料は、溝20の屈折開始点である点20aから下流端までの下流端部20bの内縁20cでインペラ16の凹所16aと凹所16aの間の隔壁によって仕切られ、溝31で昇圧された燃料は、溝31の屈折開始点である点31aから下流端までの下流端部31bの内縁31cでインペラ16の凹所16aと凹所16aの間の隔壁によって仕切られる。凹所16a群と各下流端部20b,31bの内縁20c,31cとは緩やかな角度で接触するため、昇圧された燃料は緩やかに半径方向外側に逸れながら仕切られる。昇圧された燃料は時間を掛けて隔壁面に衝突するため、その衝撃は、燃料が一度に隔壁面に衝突するときに比べて小さくなり、脈動の振幅が小さく緩やかになる。これによって燃料ポンプのインペラ音は低減される。
また、本実施例の燃料ポンプは、ポンプボディ15とポンプカバー9を重ねた時、下流端部20bの内縁20cと下流端部31bの内縁31cは重ならず、周方向にずれている。これによって、燃料が凹所16aと凹所16aの間の隔壁によって仕切られる際の脈動が同調しないために脈動の振幅が小さくなり、インペラ音が低減される。
さらに、本実施例の燃料ポンプは、ポンプボディ15の溝20の下流端の半径方向外側部分は、インペラ16の外周面16dより半径方向外側に張出しているため、昇圧された燃料の一部はインペラ16の凹所16aと凹所16aの間の隔壁に仕切られることなく、インペラ外周面16dの外側を通過して直接吐出孔24に送り出される。これによって、インペラ音はより低減される。
本発明を具現化した第2実施例を説明する。本実施例は第1実施例とほぼ同様の構成であり、第1実施例とはポンプカバーの溝形状とポンプボディの溝形状が異なっている。従って、本実施例においては図1のIV−IV線断面図の要部拡大図に相当する図5を用い、第1実施例と異なる部分のみを説明する。なお、第1実施例と同様の箇所については同一の符号を付してある。
図5はポンプカバー9とポンプボディ15を重ね、ポンプボディ15側から見たとき(図1のIV−IV線断面視)の、ポンプボディ15に形成された溝40の下流端部40b近傍と、ポンプカバー9に形成された溝51の下流端部51b近傍であり、実線は溝40を示し、破線は溝51を示している。
溝40の下流端部40bは、内周縁上の点40aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝51の下流端部51bは、内周縁上の点51aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝40の下流端部40bと溝51の下流端部51bは同一形状であり、溝40の屈折開始点である点41aでの屈折角度と溝51の屈折開始点である点51aでの屈折角度は等しい。溝40と溝51は、重ね合わせたときに点40aと点51aが所定角度θ1だけずれるように成形されており、溝40の方が溝51より下流側で屈折している。これによって、下流端部51bの内縁51cと下流端部40bの内縁40cは重ならず、周方向にずれている。
なお、所定角度θ1は下流端部51bの内縁51cと下流端部40bの内縁40cがずれる程度の大きさであればよく、特定の角度限定を持たない。また、溝40や溝51の半径方向の断面積は下流端まで等しい。
図5はポンプカバー9とポンプボディ15を重ね、ポンプボディ15側から見たとき(図1のIV−IV線断面視)の、ポンプボディ15に形成された溝40の下流端部40b近傍と、ポンプカバー9に形成された溝51の下流端部51b近傍であり、実線は溝40を示し、破線は溝51を示している。
溝40の下流端部40bは、内周縁上の点40aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝51の下流端部51bは、内周縁上の点51aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝40の下流端部40bと溝51の下流端部51bは同一形状であり、溝40の屈折開始点である点41aでの屈折角度と溝51の屈折開始点である点51aでの屈折角度は等しい。溝40と溝51は、重ね合わせたときに点40aと点51aが所定角度θ1だけずれるように成形されており、溝40の方が溝51より下流側で屈折している。これによって、下流端部51bの内縁51cと下流端部40bの内縁40cは重ならず、周方向にずれている。
なお、所定角度θ1は下流端部51bの内縁51cと下流端部40bの内縁40cがずれる程度の大きさであればよく、特定の角度限定を持たない。また、溝40や溝51の半径方向の断面積は下流端まで等しい。
本実施例の燃料ポンプも第1実施例と同様に、ポンプボディ15の溝40の下流端部40bは、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所16a群に対向するポンプボディ15の領域15a内から逸脱している。また、ポンプカバー9の溝51の下流端部51bは、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所16a群に対向するポンプカバー9の領域9a内から逸脱している。また、ポンプボディ15とポンプカバー9を重ねた時、下流端部40bの内縁40cと下流端部51bの内縁51cは重ならず、周方向にずれている。さらに、ポンプボディ15の溝40の下流端の半径方向外側部分は、インペラ16の外周面16dより半径方向外側に張出している。これらのことによって、第1実施例と同様にインペラ音は低減される。
本発明を具現化した第3実施例を説明する。本実施例は第1実施例とほぼ同様の構成であり、第1実施例とはポンプカバーの溝形状とポンプボディの溝形状が異なっている。従って、本実施例においては図1のIV−IV線断面図の要部拡大図に相当する図6を用い、第1実施例と異なる部分のみを説明する。なお、第1実施例と同様の箇所については同一の符号を付してある。
図6はポンプカバー9とポンプボディ15を重ね、ポンプボディ15側から見たとき(図1のIV−IV線断面視)の、ポンプボディ15に形成された溝60の下流端部60b近傍と、ポンプカバー9に形成された溝71の下流端部71b近傍であり、実線は溝60を示し、破線は溝71を示している。
溝60の下流端部60bは、内周縁上の点60aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝71の下流端部71bは、内周縁上の点71aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝60と溝71は、重ね合わせたときにそれぞれの屈折開始点である点60aと点71aが所定角度θ2だけずれるように成形されており、溝60の方が溝71より下流側で屈折している。下流端部71bの内縁71cと下流端部60bの内縁60cは平行であり、重ならず、周方向にずれている。また、下流端部71bの外縁と下流端部60bの外縁は平行であり、重ならず、周方向にずれている。
なお、所定角度θ2は下流端部71bの内縁71cと下流端部60bの内縁60cがずれる程度の大きさであればよく、特定の角度限定を持たない。また、溝60や溝71の半径方向の断面積は下流端まで等しい。
図6はポンプカバー9とポンプボディ15を重ね、ポンプボディ15側から見たとき(図1のIV−IV線断面視)の、ポンプボディ15に形成された溝60の下流端部60b近傍と、ポンプカバー9に形成された溝71の下流端部71b近傍であり、実線は溝60を示し、破線は溝71を示している。
溝60の下流端部60bは、内周縁上の点60aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝71の下流端部71bは、内周縁上の点71aで、下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、直線的に半径方向外側に伸びている。溝60と溝71は、重ね合わせたときにそれぞれの屈折開始点である点60aと点71aが所定角度θ2だけずれるように成形されており、溝60の方が溝71より下流側で屈折している。下流端部71bの内縁71cと下流端部60bの内縁60cは平行であり、重ならず、周方向にずれている。また、下流端部71bの外縁と下流端部60bの外縁は平行であり、重ならず、周方向にずれている。
なお、所定角度θ2は下流端部71bの内縁71cと下流端部60bの内縁60cがずれる程度の大きさであればよく、特定の角度限定を持たない。また、溝60や溝71の半径方向の断面積は下流端まで等しい。
本実施例の燃料ポンプも第1実施例や第2実施例と同様に、ポンプボディ15の溝60の下流端部60bは、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所16a群に対向するポンプボディ15の領域15a内から逸脱している。また、ポンプカバー9の溝71の下流端部71bは、下流端に向けて半径方向外側に屈折し、凹所16a群に対向するポンプカバー9の領域9a内から逸脱している。また、ポンプボディ15とポンプカバー9を重ねた時、下流端部60bの内縁60cと下流端部71bの内縁71cは重ならず、周方向にずれている。さらに、ポンプボディ15の溝60の下流端の半径方向外側部分は、インペラ16の外周面16dより半径方向外側に張出している。これらのことによって、第1実施例や第2実施例と同様にインペラ音は低減される。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
1:ポンプ部
2:モータ部
9:ポンプカバー、9a:凹所に対向する領域、9b:周壁、9c:内周壁
12:ポンプボディ
16:インペラ、16a:凹所、16d:外周面
20:溝、20a:屈折開始点、20b:下流端部
31:溝、31a:屈折開始点、31b:下流端部
40:溝、40a:屈折開始点、40b:下流端部
51:溝、51a:屈折開始点、51b:下流端部
60:溝、60a:屈折開始点、60b:下流端部
71:溝、71a:屈折開始点、71b:下流端部
2:モータ部
9:ポンプカバー、9a:凹所に対向する領域、9b:周壁、9c:内周壁
12:ポンプボディ
16:インペラ、16a:凹所、16d:外周面
20:溝、20a:屈折開始点、20b:下流端部
31:溝、31a:屈折開始点、31b:下流端部
40:溝、40a:屈折開始点、40b:下流端部
51:溝、51a:屈折開始点、51b:下流端部
60:溝、60a:屈折開始点、60b:下流端部
71:溝、71a:屈折開始点、71b:下流端部
Claims (3)
- ケーシング内で回転する略円板状のインペラを備え、
その略円板状インペラの外周から所定の距離を隔てた内側を周方向に伸びる領域には半径方向に伸びる隔壁を隔てて周方向に繰返す凹所群がインペラの表裏両面に形成されており、
ケーシング内面の前記凹所群に対向する領域にはインペラの回転方向に沿って上流端から下流端まで連続して伸びる溝が形成されており、その溝は下流端近傍で下流端に向けて半径方向外側に屈折しており、溝の下流端は前記凹所群に対向する領域から突出していることを特徴とする燃料ポンプ。 - 前記溝の下流端近傍における内縁の位置は、インペラを挟む両側で周方向に異なっていることを特徴とする請求項1の燃料ポンプ。
- 前記溝の下流端は、インペラの外周に連通していることを特徴とする請求項1又は2の燃料ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003366391A JP2005127290A (ja) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 燃料ポンプ |
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JP2003366391A JP2005127290A (ja) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 燃料ポンプ |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2003366391A Pending JP2005127290A (ja) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 燃料ポンプ |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101011367B1 (ko) | 2009-01-07 | 2011-01-28 | 현담산업 주식회사 | 자동차용 터빈형 전동기식 연료펌프의 구조 |
CN102844572A (zh) * | 2010-02-18 | 2012-12-26 | 鹌鹑研究与设计有限公司 | 改进型泵 |
US8517708B2 (en) | 2009-04-16 | 2013-08-27 | Denso Corporation | Fuel pump with axial slide gap |
CN104295422A (zh) * | 2013-07-16 | 2015-01-21 | 宁波贝斯特泵业有限公司 | 一种甲醇燃油泵 |
-
2003
- 2003-10-27 JP JP2003366391A patent/JP2005127290A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101011367B1 (ko) | 2009-01-07 | 2011-01-28 | 현담산업 주식회사 | 자동차용 터빈형 전동기식 연료펌프의 구조 |
US8517708B2 (en) | 2009-04-16 | 2013-08-27 | Denso Corporation | Fuel pump with axial slide gap |
CN102844572A (zh) * | 2010-02-18 | 2012-12-26 | 鹌鹑研究与设计有限公司 | 改进型泵 |
US9453511B2 (en) | 2010-02-18 | 2016-09-27 | Quail Research And Design Limited | Pump system |
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