JP2007255405A - Fuel pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel pump.
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への供給電流を増加させることにより、燃料ポンプの吐出圧を高圧化することは可能であるが、燃料ポンプの消費電力が増加するという問題がある。 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. Although it is possible to increase the discharge pressure of the fuel pump by increasing the supply current to the motor part of the fuel pump, 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させることによりポンプ部のポンプ効率を高め、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。
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, in
しかしながら、上述したような燃料ポンプではインペラを回転自在に収容するポンプカバーとインペラとの間に摺動クリアランスが設けられているため、インペラとポンプカバーとの間を燃料が流れることにより、インペラによる燃料の昇圧効率が低下し、ポンプ効率が低下するという問題がある。 However, in the fuel pump as described above, since a sliding clearance is provided between the impeller and the pump cover that rotatably accommodates the impeller, the fuel flows between the impeller and the pump cover. There is a problem that the boosting efficiency of the fuel is lowered and the pump efficiency is lowered.
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであって、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-described problems, and an object thereof is to provide a fuel pump that improves pump efficiency.
請求項1から請求項3に記載の発明では、インペラに環状の外周部を設けることにより、燃料がインペラとケース部材との間を流れることを抑制している。したがって、インペラの外周部の回転径方向の幅を広げてインペラとケース部材との間に形成される流路の流路抵抗を増大させることにより、燃料の昇圧効率を高めることができる。
ところがインペラの外周部の回転径方向の幅を広げると、インペラとケース部材との摺動抵抗も増大する。すなわち燃料ポンプのポンプ効率を高めるためには、インペラの外周部の回転径方向の幅を所定範囲に設定する必要がある。
In the first to third aspects of the invention, the annular outer peripheral portion of the impeller is provided to prevent the fuel from flowing between the impeller and the case member. Therefore, by increasing the width of the outer peripheral portion of the impeller in the rotational diameter direction and increasing the flow resistance of the flow path formed between the impeller and the case member, the fuel boosting efficiency can be increased.
However, when the width of the outer peripheral portion of the impeller is increased in the radial direction, the sliding resistance between the impeller and the case member also increases. That is, in order to increase the pump efficiency of the fuel pump, it is necessary to set the width of the outer peripheral portion of the impeller in the rotational radial direction within a predetermined range.
そこで請求項1から請求項3に記載の発明では、上述したようにインペラの外周部の回転径方向の幅を1.3mm〜2.2mmに設定することにより、吐出圧300〜500kPa、回転数6000〜10000r/min、吐出量150〜250L/hで使用する燃料ポンプのポンプ効率を高めている。
Accordingly, in the inventions according to
一方、インペラとケース部材とのインペラの回転軸方向の間隔を小さくしたり、インペラとケース部材とのインペラの回転径方向の間隔を小さくすることにより、すなわちインペラとケース部材との摺動クリアランスを小さくすることにより、インペラとケース部材との間に形成される流路の流路面積を減少させ、その流路抵抗を増大させることができる。 On the other hand, by reducing the distance between the impeller and the case member in the rotation axis direction of the impeller, or by reducing the distance between the impeller and the case member in the radial direction of the impeller, that is, the sliding clearance between the impeller and the case member is reduced. By reducing the size, the flow channel area of the flow channel formed between the impeller and the case member can be reduced, and the flow channel resistance can be increased.
ところが、上述したインペラとケース部材との間隔の下限値は、インペラ及びケース部材の寸法公差やインペラの膨潤を考慮して設計される。したがって、インペラとケース部材との間隔を上述のようにして設計される下限値より小さくしようとすると、インペラやケース部材の寸法公差の管理を厳格にしたり、インペラやケース部材を耐膨潤性の高い材料で形成する等の必要性が生じることにより、燃料ポンプの製造コストが増大する。 However, the lower limit value of the distance between the impeller and the case member described above is designed in consideration of the dimensional tolerance of the impeller and the case member and the swelling of the impeller. Therefore, if the interval between the impeller and the case member is to be made smaller than the lower limit designed as described above, the dimensional tolerance of the impeller and the case member is strictly controlled, and the impeller and the case member are highly resistant to swelling. Due to the necessity of being formed of a material or the like, the manufacturing cost of the fuel pump increases.
請求項2に記載の発明では、インペラとケース部材とのインペラの回転軸方向の間隔が5μm〜45μmである。したがって、請求項1に記載の発明による燃料ポンプの製造コストを増大させることなく、そのポンプ効率を高めることができる。
In the invention described in
請求項3に記載の発明では、インペラとケース部材とのインペラの回転径方向の間隔が50μm〜300μmである。したがって、請求項1に記載の発明による燃料ポンプの製造コストを増大させることなく、燃料ポンプのポンプ効率を高めることができる。
In the invention according to
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300〜500kPa、吐出量は150〜250L/h、回転数は6000〜10000rpm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
(燃料ポンプの構成)
燃料ポンプ10は、図2に示すようにポンプ部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およびポンプカバー20をかしめている。
(Configuration of fuel pump)
As shown in FIG. 2, the
ポンプ部12は、ポンプカバー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。ポンプカバー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。ポンプカバー20、22は、インペラ30を回転自在に収容するケース部材である。ポンプカバー20、22とインペラ30との間には、図3に示すように、それぞれC字状の昇圧通路202、203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。尚、図3の矢印302はインペラ30の回転方向を示している。
The
図4に示すように、円板状に形成されたインペラ30には、回転方向に複数の羽根溝36が設けられ、それら羽根溝36の回転径方向外側に環状の外周部32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の回転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の回転径方向内側に流入する。
As shown in FIG. 4, the
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(図3参照)で昇圧される。インペラ30の回転によりポンプカバー20に設けられた燃料入口200(図3(B)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、ポンプカバー22に設けられた吐出口206(図3(A)参照)からモータ部13側に圧送される。
By repeating such outflow and inflow of the fuel many times between the
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42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。図3(B)に示すポンプカバー20に設けた空気抜き孔204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。
The fuel pressurized by the
図2に示すように、永久磁石42はハウジング14の内周壁に円周上に複数取り付けられている。隣り合う永久磁石42は、回転方向に極の異なる磁極を形成している。
電機子50のインペラ30と反対側の端部には整流子70が組み付けられている。電機子50のシャフト51は軸受部材24により軸受けされ、シャフト51両側の軸受部材24はそれぞれベアリングホルダ40とポンプカバー22とに支持されている。
整流子70が回転しながら図示しないブラシと順次接触することにより、電機子50のコイルに供給される電流が整流される。永久磁石42、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。
As shown in FIG. 2, a plurality of
A
As the
(インペラ近傍の流路構成)
図4に示すように、羽根溝36の回転周方向幅は不均一である。そのため羽根溝36は回転方向に不等ピッチで配置される。インペラ30の回転方向に隣り合う羽根溝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(図5(B)参照)。また、羽根溝36の回転径方向内側は、図1に示すように羽根溝36の回転径方向内側から回転径方向外側に向けて突出する仕切壁35によりその一部を仕切られ、羽根溝36の回転径方向外側は回転軸方向に貫通している。
この結果、回転軸方向両側の昇圧通路202、203から羽根溝36内に流入した燃料が仕切壁35により回転軸方向両側で逆方向に回転する旋回流300となることにより、燃料入口200から吸入された燃料は昇圧通路200、202で昇圧される。
(Flow path configuration near the impeller)
As shown in FIG. 4, the circumferential width of the
As a result, the fuel that has flowed into the
ところが、インペラ30とポンプカバー20、22との間には、摺動クリアランスが設けられているため、燃料がインペラ30とポンプカバー20、22との間を流れることにより、インペラ30による燃料の昇圧効率は低下する。具体的には、吐出圧300〜500kPa、吐出量150〜250L/h、回転数6000〜10000rpmの範囲に設定されている燃料ポンプ10では、図6に示すようにインペラ30の外周部32の回転径方向の幅(以下、外周部32の幅という。)Wが1.3mmより狭いと、インペラ30とポンプカバー20、22との間に形成される流路の流路抵抗が低減し、インペラ30とポンプカバー20、22との間を流れる燃料の流量が増大する。このように、インペラ30とポンプカバー20、22との間を流れる燃料の流量が増大すると、燃料の昇圧効率は低下する。一方、外周部32の幅Wが2.2mmより広いと、インペラ30とポンプカバー20、22との摺動抵抗が増大する。
However, since a sliding clearance is provided between the
そこで、インペラ30の外周部32の幅Wを1.3mm〜2.2mmに設定することにより、インペラ30とポンプカバー20、22との摺動抵抗を抑制しつつ、燃料の昇圧効率を高めることで、燃料ポンプ10のポンプ効率を高めている。
Therefore, by setting the width W of the outer
また、インペラ30とポンプカバー20、22との回転軸方向の間隔Ds(図1参照)を5μm〜45μmに設定し、インペラ30とポンプカバー22との回転径方向の間隔Dr(図1参照)を50μm〜300μmに設定している。
Further, the distance Ds (see FIG. 1) between the
ここで、インペラ30とポンプカバー20、22との回転軸方向の間隔(以下、サイドクリアランスという。)Dsを5μmより小さくしたり、インペラ30とポンプカバー22との回転径方向の間隔(以下、ラジアルクリアランスという。)Drを小さくすると、インペラ30やポンプカバー20、22の寸法公差の管理を厳格にしたり、インペラ30やポンプカバー20、22を耐膨潤性の高い材料で形成する等の必要性が生じることにより、燃料ポンプ10の製造コストが増大する。一方、サイドクリアランスDsを45μmより大きくしたり、ラジアルクリアランスDrを300μmより大きくすると、インペラ30とポンプカバー20、22との間に形成される流路の流路面積が増大し、その流路抵抗が低減することにより、燃料の昇圧効率は低下し、燃料の吐出量は減少する(図7、図8参照)。
Here, the distance in the rotation axis direction between the
そこで、インペラ30とポンプカバー20、22との回転軸方向の間隔であるサイドクリアランスDsを5μm〜45μmに設定し、インペラ30とポンプカバー22との回転径方向の間隔であるラジアルクリアランスDrを50μm〜300μmに設定することにより、燃料ポンプ10の製造コストを増大させることなく、燃料の昇圧効率を高め、燃料ポンプ10のポンプ効率を高めている。
Therefore, the side clearance Ds that is the distance between the
(他の実施形態)
上記実施形態では、燃料ポンプ10の構成を具体的に説明した。しかし、本発明による燃料ポンプは、吐出圧が300〜500kPa、吐出量が150〜250L/h、回転数が6000〜10000rpmの範囲で設定された燃料ポンプであって、インペラ30の外周部32の回転径方向の幅、サイドクリアランスDs、ラジアルクリアランスDrがそれぞれ上記の寸法範囲である燃料ポンプであればよく、その構成は例示した燃料ポンプ10の構成に限定されるものではない。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the configuration of the
また、インペラ30の外周部32の回転径方向の幅を1.3mm〜2.2mmに設定することにより上記仕様を満たす燃料ポンプが設計可能な限り、サイドクリアランスDs又はラジアルクリアランスDrのいずれか一方を上記範囲外の寸法にしてもよいし、それらの両方を上記範囲外の寸法にしてもよい。
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。
As long as the fuel pump that satisfies the above specifications can be designed by setting the width of the outer
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、13:モータ部、20:ポンプカバー(ケース部材)、22:ポンプカバー(ケース部材)、30:インペラ、32:外周部、36:羽根溝 10: Fuel pump, 13: Motor part, 20: Pump cover (case member), 22: Pump cover (case member), 30: Impeller, 32: Outer peripheral part, 36: Blade groove
Claims (3)
前記モータ部に回転駆動され、回転方向に複数設けられている羽根溝と前記羽根溝の回転径方向の外側に環状に形成されている外周部とを有し、燃料を昇圧するインペラと、
前記インペラを回転自在に収容するケース部材と、を備え、
前記外周部の回転径方向の幅が1.3mm〜2.2mmであることを特徴とする燃料ポンプ。 A motor section;
An impeller that is rotationally driven by the motor unit and has a plurality of blade grooves provided in the rotation direction and an outer peripheral portion formed in an annular shape on the outer side in the rotation radial direction of the blade grooves, and pressurizes the fuel;
A case member that rotatably accommodates the impeller,
The fuel pump according to claim 1, wherein a width of the outer peripheral portion in the radial direction is 1.3 mm to 2.2 mm.
3. The fuel pump according to claim 1, wherein a distance between the impeller and the case member in a rotation radial direction is 50 μm to 300 μm.
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JP2011185152A (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Nippon Soken Inc | Fuel pump |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6469796A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-15 | Aisan Ind | Circular flow type fluid pump |
JPH05240185A (en) * | 1992-02-26 | 1993-09-17 | Aisan Ind Co Ltd | Fuel pump |
JPH10318178A (en) * | 1997-05-09 | 1998-12-02 | Robert Bosch Gmbh | Device for supplying fuel from storage tank into internal combustion engine in automobile |
JP2003193992A (en) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Aisan Ind Co Ltd | Fuel pump |
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2006
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6469796A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-15 | Aisan Ind | Circular flow type fluid pump |
JPH05240185A (en) * | 1992-02-26 | 1993-09-17 | Aisan Ind Co Ltd | Fuel pump |
JPH10318178A (en) * | 1997-05-09 | 1998-12-02 | Robert Bosch Gmbh | Device for supplying fuel from storage tank into internal combustion engine in automobile |
JP2003193992A (en) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Aisan Ind Co Ltd | Fuel pump |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011185152A (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Nippon Soken Inc | Fuel pump |
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