JP2007187010A - Fuel pump - Google Patents
Fuel pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007187010A JP2007187010A JP2006003409A JP2006003409A JP2007187010A JP 2007187010 A JP2007187010 A JP 2007187010A JP 2006003409 A JP2006003409 A JP 2006003409A JP 2006003409 A JP2006003409 A JP 2006003409A JP 2007187010 A JP2007187010 A JP 2007187010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- thickness direction
- fuel inlet
- impeller
- passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転方向に複数形成された羽根溝を有するインペラの回転により吸入した燃料を昇圧する燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel pump that pressurizes fuel sucked by rotation of an impeller having a plurality of blade grooves formed in the rotation direction.
従来、円板状のインペラの回転方向に複数の羽根溝を形成し、インペラが回転することにより昇圧通路に吸入した燃料を昇圧する燃料ポンプが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような燃料ポンプにおいては、例えば燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の微粒化の向上等の要求から、吐出圧の高圧化が求められている。燃料ポンプのモータ部に供給する電流を増加すれば燃料ポンプの吐出圧を高圧化することはできるが、燃料ポンプの消費電力が増加するという問題が生じる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel pump that forms a plurality of blade grooves in the rotation direction of a disk-shaped impeller and pressurizes fuel sucked into a pressure increasing passage when the impeller rotates (see, for example, Patent Document 1). In such a fuel pump, for example, a higher discharge pressure is required due to a demand for improving atomization of fuel spray injected from a fuel injection valve. If the current supplied to the motor unit of the fuel pump is increased, the discharge pressure of the fuel pump can be increased, but there is a problem that the power consumption of the fuel pump increases.
そこで、ポンプ部のポンプ効率を向上することにより、モータ部の消費電力を極力増加せずに燃料ポンプの吐出圧を高圧化することが考えられる。例えば、特許文献1では、燃料入口から昇圧通路に向けて徐々に通路面積を減少することによりポンプ部のポンプ効率を向上し、燃料ポンプの効率を向上しようとしている。ここで燃料ポンプの効率は、(モータ効率)×(ポンプ効率)で表されるので、ポンプ効率が向上すると燃料ポンプの効率は向上する。モータ効率およびポンプ効率は、燃料ポンプのモータ部に供給する駆動電流をI、印加する電圧をV、モータ部のトルクをT、モータ部の回転数をN、燃料ポンプが吐出する燃料の吐出圧をP、燃料吐出量をQとすると、(モータ効率)=(T×N)/(I×V)、(ポンプ効率)=(P×Q)/(T×N)で表される。したがって、(燃料ポンプの効率)=(モータ効率)×(ポンプ効率)=(P×Q)/(I×V)である。ポンプ効率が向上すれば、燃料ポンプの消費電力を極力増加せずに燃料吐出圧を高圧化または燃料吐出量を増加することができる。
しかしながら、特許文献1のように燃料入口から昇圧通路に向けて徐々に通路面積を減少することによりポンプ効率を向上することに加え、燃料吐出圧の高圧化、または燃料吐出量の増加の要求に応じて、ポンプ効率をさらに向上することが求められている。
Therefore, it is conceivable to increase the discharge pressure of the fuel pump without increasing the power consumption of the motor unit as much as possible by improving the pump efficiency of the pump unit. For example, Patent Document 1 attempts to improve the pump efficiency of the pump unit by gradually reducing the passage area from the fuel inlet toward the pressure increasing passage, thereby improving the efficiency of the fuel pump. Here, since the efficiency of the fuel pump is expressed by (motor efficiency) × (pump efficiency), if the pump efficiency is improved, the efficiency of the fuel pump is improved. The motor efficiency and the pump efficiency are: the drive current supplied to the motor part of the fuel pump is I, the applied voltage is V, the torque of the motor part is T, the rotational speed of the motor part is N, and the discharge pressure of the fuel discharged from the fuel pump Is P and the fuel discharge amount is Q, (motor efficiency) = (T × N) / (I × V), (pump efficiency) = (P × Q) / (T × N). Therefore, (fuel pump efficiency) = (motor efficiency) × (pump efficiency) = (P × Q) / (I × V). If the pump efficiency is improved, the fuel discharge pressure can be increased or the fuel discharge amount can be increased without increasing the power consumption of the fuel pump as much as possible.
However, in addition to improving the pump efficiency by gradually reducing the passage area from the fuel inlet toward the pressure increasing passage as in Patent Document 1, there is a demand for increasing the fuel discharge pressure or increasing the fuel discharge amount. Accordingly, there is a demand for further improving pump efficiency.
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、ポンプ効率を向上する燃料ポンプを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a fuel pump that improves pump efficiency.
請求項1から4に記載の発明では、羽根溝を形成する回転方向後方の後方面の少なくともインペラの厚み方向の燃料入口側は、インペラの厚み方向の中心から燃料入口側端部に向けて回転方向前方に傾斜しており、後方面の径方向内側端からインペラの半径上を径方向外側に延びる直線に対し、後方面の径方向内側端と径方向外側端とを結ぶ線分は径方向外側に向かうにしたがい回転方向後方に傾斜している。燃料入口と昇圧通路とを接続する接続壁面は燃料入口から昇圧通路に向かうにしたがい徐々に立ち上がって昇圧通路に近づいている。このように、羽根溝の後方面のインペラの厚み方向の燃料入口側が厚み方向の中心から厚み方向の燃料入口側に向けて回転方向前方に傾斜する傾斜面になっているので、羽根溝から流出する燃料の旋回流が羽根溝から回転方向前方に向けて受けるエネルギー成分が大きくなり、旋回流の回転方向のピッチが短くなる。その結果、昇圧通路を流れる間に旋回流が羽根溝に出入りする回数が増加するので、燃料の昇圧効率が向上する。 According to the first to fourth aspects of the present invention, at least the fuel inlet side in the thickness direction of the impeller on the rear surface behind the rotation direction forming the blade groove rotates from the center in the thickness direction of the impeller toward the end portion on the fuel inlet side. The line segment connecting the radially inner end and the radially outer end of the rear surface is the radial direction with respect to a straight line that is inclined forward in the direction and extends radially outward from the radially inner end of the rear surface to the radial direction of the impeller. As it goes outward, it tilts backward in the direction of rotation. The connecting wall surface connecting the fuel inlet and the pressure increasing passage gradually rises from the fuel inlet toward the pressure increasing passage and approaches the pressure increasing passage. As described above, the fuel inlet side in the thickness direction of the impeller on the rear surface of the blade groove is an inclined surface that is inclined forward in the rotational direction from the center in the thickness direction toward the fuel inlet side in the thickness direction. The energy component that the swirling flow of the fuel receives from the blade groove toward the front in the rotation direction increases, and the pitch in the rotation direction of the swirling flow decreases. As a result, the number of times the swirling flow enters and exits the blade groove while flowing through the pressure increasing passage increases, so that the fuel pressure increasing efficiency is improved.
この構成において、燃料入口から接続壁面に案内されながら前記昇圧通路に近づき絞られながら羽根溝に向けて燃料が流入するときに、インペラの羽根溝の後方面に沿って燃料が羽根溝内に流入することがポンプ効率を向上する上で望ましい。ここで、接続壁面の燃料入口側端と昇圧通路端とを結ぶ傾斜直線と、後方面の厚み方向の中心から後方面の燃料入口側端を通り傾斜直線に達する線分とが回転方向前方に形成する角度αが90°>痾であると、燃料入口から接続壁面に案内されてインペラの羽根溝内に流入する燃料流れが、高速で回転するインペラの羽根溝の後方面に大きな角度で衝突する。また、α>130°であると、接続壁面に案内されて羽根溝に向かう燃料流れと羽根溝の後方面との開きが大きくなるので、燃料が羽根溝内に流入しにくくなる。
そこで請求項1から4に記載の発明では、90°≦α≦130°に設定することにより、高速で回転するインペラに対し、羽根溝の後方面に沿って燃料が羽根溝内に滑らかに流入する。その結果、ポンプ効率が向上する。
In this configuration, when the fuel flows toward the blade groove while being narrowed down while being guided to the connection wall surface from the fuel inlet, the fuel flows into the blade groove along the rear surface of the blade groove of the impeller. It is desirable to improve pump efficiency. Here, an inclined straight line connecting the fuel inlet side end of the connection wall surface and the boost passage end and a line segment that reaches the inclined straight line from the center in the thickness direction of the rear surface through the fuel inlet side end of the rear surface are forward in the rotational direction. If the angle α to be formed is 90 °> 痾, the fuel flow guided from the fuel inlet to the connecting wall surface and flowing into the impeller blade groove collides with the rear surface of the impeller blade groove rotating at high speed at a large angle. To do. Further, when α> 130 °, the difference between the fuel flow guided to the connecting wall surface and the fuel flow toward the blade groove and the rear surface of the blade groove becomes large, so that the fuel hardly flows into the blade groove.
Accordingly, in the invention described in claims 1 to 4, by setting 90 ° ≦ α ≦ 130 °, the fuel smoothly flows into the blade groove along the rear surface of the blade groove with respect to the impeller rotating at high speed. To do. As a result, pump efficiency is improved.
請求項2に記載の発明では、後方面は厚み方向の中心から厚み方向両側に向けて回転方向前方に傾斜しているので、羽根溝の厚み方向両側において、羽根溝から流出する燃料の旋回流が羽根溝から回転方向前方に向けて受けるエネルギー成分が大きくなり、旋回流の回転方向のピッチが短くなる。その結果、インペラの厚み方向両側の昇圧通路を流れる間に旋回流が羽根溝に出入りする回数が増加するので、燃料の昇圧効率が向上し、ポンプ効率が向上する。 In the invention according to claim 2, since the rear surface is inclined forward in the rotational direction from the center in the thickness direction toward both sides in the thickness direction, the swirl flow of fuel flowing out from the blade grooves on both sides in the thickness direction of the blade grooves The energy component received from the blade groove toward the front in the rotational direction increases, and the pitch in the rotational direction of the swirl flow decreases. As a result, the number of times the swirling flow enters and exits the blade groove while flowing through the pressure increasing passages on both sides in the thickness direction of the impeller increases, so that the fuel pressure increasing efficiency is improved and the pump efficiency is improved.
ところで、燃料入口から昇圧通路に向かう接続壁面の立上がり角度である、接続壁面の燃料入口側端から昇圧通路側端に向かう傾斜直線の立上がり角度βが10°>βであると、接続壁面の燃料入口側端付近の角部の角度が90°に近くなるので、接続壁面の燃料入口側端付近で燃料入口から接続壁面に向かう燃料流れに剥離が生じ、燃料流れのエネルギーが低減する。また、β>30°であると、接続壁面の燃料入口側端付近の通路面積が大きくなり、燃料入口から接続壁面側に流入した燃料流れに昇圧通路に向かわず滞留する流れが生じるので、燃料流れのエネルギーが低減する。このように燃料流れのエネルギーが低減するとポンプ効率は低下する。
そこで請求項3に記載の発明では、10°≦β≦30°に設定することにより、燃料入口から接続壁面に向かう燃料流れに剥離および滞留が生じることを防止する。これにより、燃料流れのエネルギーの低減を抑制し、ポンプ効率を向上できる。
By the way, when the rising angle β of the inclined straight line from the fuel inlet side end of the connecting wall surface to the boosting passage side end which is the rising angle of the connecting wall surface from the fuel inlet to the boosting passage is 10 °> β, the fuel on the connecting wall surface Since the angle of the corner near the inlet side end is close to 90 °, separation occurs in the fuel flow from the fuel inlet toward the connection wall surface near the fuel inlet side end of the connection wall surface, and the energy of the fuel flow is reduced. Also, if β> 30 °, the passage area near the fuel inlet side end of the connection wall surface becomes large, and a fuel flow flowing from the fuel inlet to the connection wall surface side causes a flow that stays toward the boosting passage. The energy of the flow is reduced. Thus, when the energy of the fuel flow is reduced, the pump efficiency is lowered.
Therefore, in the invention described in claim 3, by setting 10 ° ≦ β ≦ 30 °, it is possible to prevent the fuel flow from the fuel inlet toward the connection wall surface from being separated and stayed. Thereby, reduction of the energy of a fuel flow can be suppressed and pump efficiency can be improved.
また、後方面の厚み方向の中心から厚み方向の端部に向けて回転方向前方に傾斜している傾斜面において、厚み方向の中心と厚み方向の端部とを結ぶ線分と、厚み方向の中心から周方向に沿って回転方向前方に延びる直線とが形成する角度γが40°>γであると、羽根溝内に流入した燃料流れの向きが回転方向前方に向けて急激に変わるので、旋回流のエネルギーが低減する。また、γ>60°であると、羽根溝から流出するときに旋回流が羽根溝から回転方向前方に向けて受けるエネルギー成分が小さくなる。その結果、旋回流の回転方向のピッチが長くなるので、旋回流が羽根溝から流出し回転方向後方の次の羽根溝に流入するまでの羽根溝同士の間隔が長くなる。すなわち、昇圧通路を流れる間に旋回流が羽根溝に出入りする回数が減少するので、燃料が十分に昇圧されない。
そこで請求項4に記載の発明では、40°≦γ≦60°に設定することにより、羽根溝から流出する旋回流のエネルギーの低減が抑制され、かつ昇圧通路を流れる間に旋回流が羽根溝に出入りする回数が増加する。これにより、燃料の昇圧効率が向上し、ポンプ効率が向上する。
Further, in the inclined surface that is inclined forward in the rotational direction from the center in the thickness direction of the rear surface toward the end in the thickness direction, a line segment that connects the center in the thickness direction and the end in the thickness direction, If the angle γ formed by the straight line extending forward in the rotational direction along the circumferential direction from the center is 40 °> γ, the direction of the fuel flow flowing into the blade groove changes suddenly forward in the rotational direction. The energy of the swirl flow is reduced. Further, when γ> 60 °, the energy component that the swirling flow receives from the blade groove toward the front in the rotation direction when it flows out of the blade groove becomes small. As a result, since the pitch in the rotational direction of the swirl flow is increased, the interval between the blade grooves until the swirl flow flows out of the blade groove and flows into the next blade groove behind the rotation direction is increased. That is, the number of times the swirling flow enters and exits the blade groove while flowing through the pressure increasing passage is reduced, so that the fuel is not sufficiently pressurized.
Therefore, in the invention described in claim 4, by setting 40 ° ≦ γ ≦ 60 °, the reduction of the energy of the swirling flow flowing out from the blade groove is suppressed, and the swirling flow flows in the blade groove while flowing through the pressure increasing passage. Increases the number of times you enter and exit Thereby, the boosting efficiency of the fuel is improved, and the pump efficiency is improved.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料ポンプを図2に示す。燃料ポンプ10は、例えば車両等の燃料タンク内に装着されるインタンク式のタービンポンプであり、燃料タンク内の燃料を図示しない燃料噴射弁に供給する。燃料ポンプ10の吐出圧は0.25〜1MPa、吐出量は50〜250L/h、回転数は4000〜12000rpmの範囲で設定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A fuel pump according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. The
燃料ポンプ10は、ポンプ部12と、ポンプ部12を回転駆動するモータ部13とを備えている。ハウジング14は、ポンプ部12およびモータ部13のハウジングを兼ねており、エンドカバー16およびポンプケース20をかしめている。
ポンプ部12は、ポンプケース20、22、およびインペラ30を有しているタービンポンプである。ポンプケース22はハウジング14内に圧入され、ハウジング14の段部15に軸方向に突き当てられている。ポンプケース20、22は、回転部材としてのインペラ30を回転自在に収容するケース部材である。ポンプケース20、22とインペラ30との間に、それぞれC字状の昇圧通路202、203(図3参照)が形成されている。つまり、昇圧通路202、203は、インペラ30の軸方向である厚み方向の両側にそれぞれ形成されている。
The
The
図5に示すように、円板状に形成されたインペラ30の外周縁部には回転方向に複数の羽根溝36が形成されている。図2に示す電機子50の回転によりインペラ30がシャフト51とともに回転すると、回転方向前方の羽根溝36の径方向外側から昇圧通路202、203に流出した燃料は回転方向後方の羽根溝36の径方向内側に流入する。このような燃料の流出、流入を羽根溝36同士で多数繰り返すことにより、燃料は旋回流300となって昇圧通路202、203で昇圧される。インペラ30の回転によりポンプケース20に設けられた燃料入口200(図3参照)から吸入された燃料は、インペラ30の回転によりインペラ30の厚み方向両側の昇圧通路202、203で昇圧され、ポンプケース22に設けられた吐出口206(図3参照)からモータ部13側に圧送される。インペラ30の燃料入口200側の昇圧通路202で昇圧された燃料は、吐出口206付近において、羽根溝36内を通過して吐出口206側の昇圧通路203に移動し、吐出口206からモータ部13内に圧送される。モータ部13内に圧送された燃料は、永久磁石40と電機子50との間の燃料通路208を通り、エンドカバー16に設けられた吐出口210からエンジン側に供給される。ポンプケース20に設けた空気抜き孔204(図3参照)は、昇圧通路202、203の燃料中に含まれる空気を燃料ポンプ10の外に排出するためのものである。
As shown in FIG. 5, a plurality of
4分の1の円弧状に形成されている永久磁石40は、ハウジング14の内周壁に円周上に4個取り付けられている。永久磁石40は回転方向に極の異なる磁極を4個形成している。
電機子50のインペラ30側の端部を金属製のカバー68が覆うことにより、電機子50の回転抵抗は低下している。また、電機子50のインペラ30と反対側の端部に整流子70が組み付けられている。電機子50の回転軸としてのシャフト51は、エンドカバー16とポンプケース22とにそれぞれ収容され支持されている軸受部材24により軸受けされている。
Four
Since the
電機子50は、回転中央部に中央コア52を有している。シャフト51は、断面六角形の筒状に形成された中央コア52に圧入されている。6個の磁極コア54は中央コア52の外周に回転方向に設置され、中央コア52と嵌合して結合している。各磁極コア54の外周に絶縁樹脂で成形されたボビン60が嵌合し、ボビン60の外周に巻線を集中巻してコイル62が形成されている。
The
各コイル62の整流子70側の端部はコイル端子64と電気的に接続している。コイル端子64は各コイル62の回転方向位置に対応しており、整流子70側の端子74と嵌合して電気的に接続している。コイル62の整流子70と反対側であるインペラ30側の端部はコイル端子66と電気的に接続している。6個のコイル端子66は、カバー68により互いに電気的に接続している。
The end of each
整流子70は一体に形成されたカセット式である。中央コア52にシャフト51を圧入した状態で、整流子70の貫通孔71にシャフト51を挿入して電機子50に整流子70を組み付けるとき、整流子70の電機子50側に突出している端子74は、それぞれ電機子50のコイル端子64に嵌合しコイル端子64と電気的に接続する。
The
整流子70は回転方向に設置された6個のセグメント72を有している。セグメント72は例えばカーボンで形成されており、セグメント72同士は、空隙および絶縁樹脂材76により電気的に絶縁されている。
各セグメント72は中間端子73を介し端子74と電気的に接続している。絶縁樹脂材76は、セグメント72(図示しないブラシとの摺動面を除く)、中間端子73、および端子74をインサート成形によって一体化し、これにより整流子70が構成されている。整流子70が電機子50とともに回転することにより、各セグメント72は順次ブラシと接触する。整流子70が回転しながらブラシと順次接触することにより、コイル62に供給される電流が整流される。永久磁石40、電機子50、整流子70および図示しないブラシは直流電動機を構成している。
The
Each
次に、インペラ30および燃料入口200付近の通路構成について詳細に説明する。
インペラ30は樹脂により円板状に一体成形されている。図5に示すように、インペラ30の外周は環状部32に囲まれており、環状部32の内周側に回転方向に複数の羽根溝36が形成されている。羽根溝36の周方向幅は不均一である。その結果、羽根溝36は回転方向に不等ピッチで配置されている。図4に示すように、回転方向に隣接する羽根溝36は、インペラ30の厚み方向のほぼ中心からインペラ30の厚み方向の両端面31に向けて回転方向前方に傾斜するV字状の隔壁34により仕切られている。また、図6に示すように、羽根溝36は、羽根溝36の径方向内側から径方向外側に向けて突出する仕切壁35により径方向内側の一部を仕切られているが、仕切壁35の径方向外側で回転軸方向に貫通している。軸方向両側の昇圧通路202、203から羽根溝36内に流入した燃料は、この仕切壁35により回転軸方向両側で逆方向に回転する旋回流300となる。
Next, the passage configuration near the
The
図4に示すように、羽根溝36の回転方向後方の後方面37の少なくとも径方向内側は径方向内側から径方向外側に向けて回転方向後方に傾斜している。そして、羽根溝36の後方面37の径方向内側端37aと径方向外側端37bとを結ぶ線分110は、径方向内側端37aからインペラ30の半径102上を径方向外側に延びる直線104に対して、径方向外側に向かうにしたがい回転方向後方に傾斜している。図4において符号100はインペラ30の回転軸を示している。
As shown in FIG. 4, at least the radially inner side of the
また、羽根溝36の後方面37は、インペラ30の厚み方向の中心37cからインペラ30の厚み方向の両端面31側に向けて回転方向前方に傾斜している。つまり、後方面37は、インペラ30の厚み方向の中心37cからインペラ30の両端面31側に向けてV字状に形成されている。そして、後方面37の厚み方向の中心37cと後方面37のインペラ30の厚み方向両端37dとを結ぶ線分112と、厚み方向の中心37cから周方向に沿って回転方向前方に延びる直線106とが形成する前傾角度γは、40°≦γ≦60・の範囲に設定されている。直線106は中心軸100に直交している。
Further, the
図1に示すように、燃料入口200と昇圧通路202とは接続通路201により接続されている。接続通路201は、燃料入口200側から昇圧通路202に向けて通路面積が徐々に減少している。つまり、燃料入口200と昇圧通路202とを接続する接続通路201の接続壁面21は、燃料入口200から昇圧通路202に向けて徐々に立ち上がり昇圧通路202に接続している。したがって、燃料入口200から吸入された燃料は、接続壁面21に案内されて羽根溝36に向かう流れとなる。
As shown in FIG. 1, the
ここで、接続壁面21の燃料入口側端21aと昇圧通路側端21bとを結ぶ傾斜直線108と、後方面37の厚み方向の中心37cから後方面37の厚み方向両端の一方である燃料入口側端37dを通り傾斜直線108に達する線分114とが回転方向前方に形成する角度をαとすると、90°≦α≦130°に設定されている。
Here, the inclined
90°>αであると、高速で回転するインペラ30の羽根溝36内に、燃料入口200から接続壁面21に案内されて流入する燃料流れは、羽根溝36の後方面37に大きな角度で衝突する。また、α>130°であると、燃料入口200から接続壁面21に案内されて羽根溝36に向かう燃料流れと羽根溝36の後方面37との開きが大きくなるので、燃料流れが羽根溝36内に流入しにくくなる。そこで、90°≦α≦130°に設定することにより、高速で回転するインペラ30に対し、羽根溝36の後方面37に沿って燃料が羽根溝36内に滑らかに流入する。その結果、図7に示すように、ポンプ部12におけるポンプ効率が向上する。
When 90 °> α, the fuel flow introduced into the
また、燃料入口200から昇圧通路202に向かう接続壁面21の立ち上がり角度、つまり燃料入口200から昇圧通路202に向かう傾斜直線108の立ち上がり角度をβとすると、10°≦β≦30°に設定されている。
ここで、10°>βであると、燃料入口200から接続壁面21に向かうときに燃料入口200と接続壁面21との角部、つまり接続壁面21の燃料入口側端21a付近で燃料流れに剥離が生じ、燃料流れのエネルギーが低減する。また、β>30°であると、接続通路201の燃料入口側端21a付近の通路面積が大きくなり、燃料入口200から接続壁面21側に流入した燃料流れに昇圧通路202に向かわず滞留する流れが生じるので、燃料流れのエネルギーが低減する。このように燃料流れのエネルギーが低減するとポンプ効率は低下する。そこで、10°≦β≦30°に設定することにより、燃料入口200から接続壁面21に向かう燃料流れに剥離および滞留が生じることを防止する。これにより、燃料流れのエネルギーの低減を抑制し、ポンプ効率を向上できる。
Further, if the rising angle of the connecting
Here, when 10 °> β, the fuel flow is separated at the corner portion of the
また、前述した前傾角度γがγ<40°の範囲に設定されると、羽根溝36に流入した旋回流300の向きが急激に回転方向前方に変えられて羽根溝36から流出するので、旋回流300のエネルギーが低減する。
そこで、前傾角度γを40°≦γの範囲に設定することにより、羽根溝36から流出する旋回流300のエネルギーの低減を抑制している。
Further, when the aforementioned forward tilt angle γ is set in the range of γ <40 °, the direction of the
Therefore, by setting the forward tilt angle γ within the range of 40 ° ≦ γ, the energy reduction of the swirling
また、前傾角度γがγ>60°の範囲に設定されると、羽根溝36から流出するときに回転方向前方に向けて旋回流300が羽根溝36から受けるエネルギー成分が小さくなるので、旋回流300の回転方向のピッチが長くなる。その結果、旋回流300が羽根溝36から流出し、回転方向後方の次の羽根溝36に流入するまでの羽根溝36同士の間隔が長くなる。すなわち、昇圧通路202を流れる間に旋回流300が羽根溝36に出入りする回数が減少するので、燃料が十分に昇圧されない。
Further, when the forward tilt angle γ is set in the range of γ> 60 °, the energy component that the swirling
そこで、γ≦60°の範囲に前傾角度γを設定することにより、羽根溝36から流出するときに旋回流300が羽根溝36から回転方向前方に向けて受けるエネルギー成分が大きくなるので、旋回流300の回転方向のピッチが短くなる。その結果、昇圧通路202を流れる間に旋回流300が羽根溝36に出入りする回数が増加するので、燃料の昇圧効率が向上し、ポンプ効率が向上する。
Therefore, by setting the forward tilt angle γ within the range of γ ≦ 60 °, the energy component that the swirling
また、本実施形態では、羽根溝36の回転方向前方の前方面38は、後方面37と同様に、インペラ30の厚み方向の中心37cからインペラ30の両端面31に向けてV字状に形成されている。このように、羽根溝36の後方面37と前方面38の形状をほぼ同一にすることにより、羽根溝36から流出する燃料の流出量と羽根溝36に流入する燃料の流入量とがほぼ等しくなる。その結果、燃料の昇圧効率が向上し、ポンプ効率が向上する。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、羽根溝36の径方向外側を環状部32が覆っており、インペラ30の外周側に昇圧通路が形成されていない。その結果、昇圧通路202で昇圧される燃料圧力の回転方向の差圧がインペラ30の径方向に直接加わらないので、インペラ30に径方向に加わる力が減少する。これにより、インペラ30の回転中心がずれることを防止できるので、インペラ30が滑らかに回転できる。
本実施形態では、このようにポンプ効率を向上することにより、燃料ポンプ10の燃料吐出量および燃料吐出を増加できる。
Further, in the present embodiment, the
In this embodiment, the fuel discharge amount and fuel discharge of the
(変形形態)
本実施形態では、接続壁面21を平面状に形成したが、図8に示すように接続壁面21を凸面状に形成してもよい。図8の凸面状の接続壁面21も、燃料入口200から昇圧通路202に向けて徐々に立ち上がり昇圧通路202に接続している。したがって、燃料入口200から吸入された燃料は、接続壁面21に案内されて羽根溝36内に向かう流れとなる。変形形態においても、90°≦α≦130°に設定されている。
(Deformation)
In the present embodiment, the
(他の実施形態)
燃料入口200から燃料入口200側の昇圧通路202に向かう接続壁面21の立ち上がり角度である傾斜直線108の立ち上がり角度βの範囲は、上記実施形態のように10°≦β≦30°が望ましいが、立ち上がり角度βはこの角度範囲に限るものではない。
また上記実施形態では、厚み方向の中心37cから厚み方向両側に向けて後方面37を回転方向前方に40°≦γ≦60°の範囲で傾斜させたが、羽根溝の後方面の厚み方向の燃料入口200側だけを厚み方向の中心から燃料入口200側に向けて回転方向前方に40°≦γ≦60°の範囲で傾斜させてもよい。また、前傾角度γの範囲は40°≦γ≦60°が望ましいが、前傾角度γはこの角度範囲に限るものではない。
(Other embodiments)
The range of the rising angle β of the inclined
In the above-described embodiment, the
また上記実施形態では、インペラ30の厚み方向両側の昇圧通路202、203で燃料を昇圧し、インペラ30を挟んで厚み方向の一方側の燃料入口200から吸入した燃料を厚み方向の他方側のモータ部13内に圧送した。これに対し、例えばモータ部13内に昇圧した燃料を圧送しない構成であれば、インペラに対し燃料入口200と厚み方向反対側の昇圧通路203を設けず、燃料入口200側の昇圧通路202だけで燃料を昇圧してもよい。
In the above embodiment, the pressure of the fuel is increased by the
また上記実施形態では、接続壁面21を平面状または凸面状に形成したが、接続壁面21を凹面状に形成してもよい。
また上記実施形態では、羽根溝36の径方向外側を環状部32(図5参照)で覆ったが、本発明では、環状部32を設けず羽根溝36の径方向外側を開放してもよい。また上記実施形態では、羽根溝36の回転方向前方の前方面38の形状を後方面37の形状に合わせたV字状にしたが、羽根溝36の前方面を厚み方向に沿った平面にしてもよい。
また上記複数の実施形態では、燃料ポンプのモータ部をブラシモータにしたが、モータ部をブラシレスモータにしてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the
Moreover, in the said embodiment, although the radial direction outer side of the blade groove |
In the above embodiments, the motor unit of the fuel pump is a brush motor, but the motor unit may be a brushless motor.
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
10:燃料ポンプ、12:ポンプ部、13:モータ部、20、22:ポンプケース(ケース部材)、21:接続壁面、30:インペラ、31:端面、34:隔壁、36:羽根溝、37:後方面、37a:径方向内側端、37b:径方向外側端、37c:厚み方向の中心、37d:厚み方向両端(燃料入口側端)、100:回転軸、102:半径、104、106:直線、108:傾斜直線、110、112、114:線分、200:燃料入口、201:接続通路、202、203:昇圧通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Fuel pump, 12: Pump part, 13: Motor part, 20, 22: Pump case (case member), 21: Connection wall surface, 30: Impeller, 31: End surface, 34: Partition, 36: Blade groove, 37: Rear surface, 37a: radially inner end, 37b: radially outer end, 37c: thickness direction center, 37d: thickness direction both ends (fuel inlet side end), 100: rotating shaft, 102: radius, 104, 106: straight line 108: Inclined straight line, 110, 112, 114: Line segment, 200: Fuel inlet, 201: Connection passage, 202, 203: Boost passage
Claims (4)
前記インペラを回転自在に収容し、前記燃料入口および前記昇圧通路を形成するケース部材と、
を備え、
前記羽根溝の回転方向後方の後方面の少なくとも前記インペラの厚み方向の前記燃料入口側は、前記厚み方向の中心から前記厚み方向の前記燃料入口側に向けて回転方向前方に傾斜しており、前記後方面の少なくとも径方向内側は径方向内側から径方向外側に向けて回転方向後方に傾斜し、前記後方面の径方向内側端から前記インペラの半径上を径方向外側に延びる直線に対し、前記後方面の前記径方向内側端と径方向外側端とを結ぶ線分は径方向外側に向かうにしたがい回転方向後方に傾斜しており、
前記燃料入口と前記昇圧通路とを接続する前記ケース部材の接続壁面は前記燃料入口から前記昇圧通路に向かうにしたがい徐々に立ち上がって前記昇圧通路に接続しており、前記接続壁面の前記燃料入口側端と前記昇圧通路側端とを結ぶ傾斜直線と、前記後方面の前記厚み方向の中心から前記後方面の前記燃料入口側端を通り前記傾斜直線に達する線分とが回転方向前方に形成する角度をαとすると、90°≦α≦130°である燃料ポンプ。 An impeller that is rotated by the rotational driving force of the motor unit, has a plurality of blade grooves provided in the rotation direction, and pressurizes the fuel sucked into the pressure increasing passage formed along the blade grooves from the fuel inlet;
A case member that rotatably accommodates the impeller and forms the fuel inlet and the pressure increasing passage;
With
At least the fuel inlet side in the thickness direction of the impeller on the rear surface behind the rotation direction of the blade groove is inclined forward in the rotation direction from the center in the thickness direction toward the fuel inlet side in the thickness direction, At least the radially inner side of the rear surface is inclined rearward in the rotational direction from the radially inner side toward the radially outer side, and with respect to a straight line extending radially outward from the radially inner end of the rear surface on the radius of the impeller, A line segment connecting the radially inner end and the radially outer end of the rear surface is inclined rearward in the rotational direction as it goes radially outward.
A connecting wall surface of the case member connecting the fuel inlet and the boosting passage rises gradually from the fuel inlet toward the boosting passage and is connected to the boosting passage, and the fuel inlet side of the connecting wall surface An inclined straight line connecting the end and the pressure increasing passage side end and a line segment that reaches the inclined straight line from the center in the thickness direction of the rear surface through the fuel inlet side end of the rear surface are formed forward in the rotational direction. A fuel pump in which 90 ° ≦ α ≦ 130 °, where α is an angle.
A line segment connecting the center in the thickness direction and the end in the thickness direction on the inclined surface inclined forward in the rotational direction from the center in the thickness direction of the rear surface toward the end in the thickness direction. The angle formed by a straight line extending forward in the rotational direction along the circumferential direction from the center in the thickness direction is 40 ° ≦ γ ≦ 60 °, according to any one of claims 1 to 3. Fuel pump.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006003409A JP2007187010A (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Fuel pump |
KR1020060109281A KR100838910B1 (en) | 2005-11-08 | 2006-11-07 | Impeller and fluid pump having the same |
DE102006035408.7A DE102006035408B4 (en) | 2005-11-08 | 2006-11-07 | Impeller and fluid pump, which has the impeller |
CN2006101439384A CN1963235B (en) | 2005-11-08 | 2006-11-07 | Impeller and fluid pump having the same |
US11/594,112 US7597543B2 (en) | 2005-11-08 | 2006-11-08 | Impeller and fluid pump having the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006003409A JP2007187010A (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Fuel pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007187010A true JP2007187010A (en) | 2007-07-26 |
Family
ID=38342354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006003409A Pending JP2007187010A (en) | 2005-11-08 | 2006-01-11 | Fuel pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007187010A (en) |
-
2006
- 2006-01-11 JP JP2006003409A patent/JP2007187010A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4789003B2 (en) | Fuel pump | |
JP4623217B2 (en) | Fuel supply pump | |
KR100838910B1 (en) | Impeller and fluid pump having the same | |
JP4618434B2 (en) | Fuel pump impeller and fuel pump using the same | |
JP2007321570A (en) | Fuel pump | |
JP2005320961A (en) | Impeller for fuel pump and fuel pump using the same | |
JP2006141113A (en) | Fuel pump and manufacturing method of the same | |
JP5747862B2 (en) | Fuel pump | |
US6361291B1 (en) | Fuel delivery system | |
JP2008101469A (en) | Fuel pump | |
JP2007187010A (en) | Fuel pump | |
US6220826B1 (en) | Fuel delivery unit | |
JP2006161723A (en) | Impeller and fuel pump using the same | |
US8007226B2 (en) | Fuel pump | |
JP4952180B2 (en) | Fuel pump | |
JP2004360678A (en) | Fuel pump | |
JP2007255405A (en) | Fuel pump | |
JP2006329124A (en) | Electric pump | |
JP2005036650A (en) | Fuel pump and method of manufacturing armature used therefor | |
JP4505797B2 (en) | Impeller and fluid pump using the same | |
JP2007166693A (en) | Axial motor and fuel pump | |
JP2006046212A (en) | Fuel pump | |
US7125218B2 (en) | Circumferential flow pump | |
JP2006177321A (en) | Fuel pump | |
JP7020276B2 (en) | pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20080128 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20091130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20100119 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20100309 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |