JP2019157721A

JP2019157721A - Fuel pump

Info

Publication number: JP2019157721A
Application number: JP2018043733A
Authority: JP
Inventors: 健浩前田; Takehiro Maeda; 隆志横谷; Takashi Yokoya; 大江　慎一; Shinichi Oe; 慎一大江; 豪俊竹山; Taketoshi Takeyama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2019-09-19

Abstract

To need a seal structure capable of rotating with lower driving force, in order to enhance the efficiency of a fuel pump.SOLUTION: A fuel pump comprises an impeller mounted on a shaft of a motor, and a cover forming a pump chamber that boosts and discharges fuel by rotating the impeller. The impeller has a blade groove part provided on an outer periphery, and a concave part formed in an annular shape in a circumferential direction between an inner diameter side of the blade groove part and a center part of the impeller. The cover has an annular protrusion part in the circumferential direction in which a surface facing an axial direction is formed with a gap from a side surface of the concave part on the inner diameter side of the blade groove part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は燃料ポンプに関するものである。 The present application relates to a fuel pump.

燃料タンク内の燃料を昇圧して内燃機関まで圧送するための燃料ポンプは、ハウジング内部にモータを内蔵したモータ室と、モータで駆動されるインペラが内蔵されたポンプ室で形成されたものがある。このような燃料ポンプでは、インペラの外周付近に流体翼が設けられており、この翼部分の回転によって流体を周方向に回転運動を発生させ、上下面のポンプ室に設けられた勾配によって燃料を昇圧することで、ガソリンタンク内の燃料を圧送している。
このような燃料ポンプにおいて、インペラによる回転運動による昇圧の効率を上げるため、インペラの流体翼周辺にて燃料のシール性を高める必要がある。 Some fuel pumps for boosting fuel in a fuel tank and pumping it to an internal combustion engine include a motor chamber having a motor built in a housing and a pump chamber having an impeller driven by the motor. . In such a fuel pump, fluid blades are provided in the vicinity of the outer periphery of the impeller. The rotation of the blade portions causes the fluid to rotate in the circumferential direction, and the fuel is supplied by the gradient provided in the upper and lower pump chambers. By boosting the pressure, the fuel in the gasoline tank is pumped.
In such a fuel pump, it is necessary to improve the fuel sealing performance around the fluid blades of the impeller in order to increase the efficiency of pressure increase by the rotational motion by the impeller.

一般的な燃料ポンプでは、吐出側カバーと、吸込側カバーの間に円盤状のインペラを入れ、両部品をハウジングの中に組込んでハウジング部分を曲げることにより、ポンプ室を構成している（例えば、特許文献１参照）。インペラの流体翼周辺のシール性はインペラの上下面と、吸込側カバーと吐出側カバーとの間の隙間を小さくすることで確保している。 In a general fuel pump, a disc-shaped impeller is inserted between a discharge side cover and a suction side cover, both parts are assembled in the housing, and the housing portion is bent to form a pump chamber ( For example, see Patent Document 1). The sealing performance around the impeller fluid blade is ensured by reducing the gap between the upper and lower surfaces of the impeller and the suction side cover and the discharge side cover.

また、ハウジングにめねじを設け、ポンプ室を形成している吸込側カバーにおねじを設け、おねじとめねじを係合させる。これにより、吐出側カバーに吸込側カバーが押圧固定された状態でポンプ室を構成することとなり、インペラとポンプ室内のクリアランスを精度よく確保することで、シール性を確保している（例えば、特許文献２参照）。 A female screw is provided in the housing, a screw is provided in the suction side cover forming the pump chamber, and the male screw and the female screw are engaged with each other. As a result, the pump chamber is configured with the suction side cover being pressed and fixed to the discharge side cover, and the sealing performance is ensured by ensuring the clearance between the impeller and the pump chamber with high accuracy (for example, patents). Reference 2).

また、繊維強化樹脂にて成形されるインペラに対して、円盤状部品を繊維強化樹脂で成形する場合、樹脂の流れにより繊維は円周方向に配向することが多い。これに対し、ガラス繊維をインペラ板厚方向に配向させて成形することで、インペラの膨潤による板厚方向の寸法変化を抑制し、インペラとポンプ室のクリアランスを精度よく管理できるようにしている（例えば、特許文献３参照）。 In addition, when a disk-shaped part is molded with a fiber reinforced resin with respect to an impeller molded with a fiber reinforced resin, the fibers are often oriented in the circumferential direction due to the flow of the resin. On the other hand, glass fiber is oriented and molded in the impeller plate thickness direction to suppress dimensional changes in the plate thickness direction due to impeller swelling, and the clearance between the impeller and the pump chamber can be managed accurately ( For example, see Patent Document 3).

特開２０１５−８６８０４号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-86804 特開２０１７−１７２３７８号公報（１頁４〜１４行、図１）Japanese Patent Laying-Open No. 2017-172378 (1 page, lines 4 to 14, line 1) 特開２００７−２４７６３４号公報（２頁３８〜４６行、図１）JP 2007-247634 A (2 pages 38 to 46, FIG. 1)

このように、燃料ポンプの高効率化のためにはインペラ周辺の高いシール性が必要であり、よりシール性の高い構造が必要である。しかし、インペラ、又はポンプ室を精度よく構成したとしても、インペラとポンプ室との隙間が小さくなるに従って流体の粘性に起因してインペラの回転運動に対する抵抗力が発生するため、インペラの回転数が低下してポンプの能力が低下することとなる。そのため、上述した構造ではシール性に限界があり、より低い動力で回転可能なシール構造が必要である。 Thus, in order to increase the efficiency of the fuel pump, a high sealing performance around the impeller is required, and a structure with a higher sealing performance is required. However, even if the impeller or the pump chamber is configured with high accuracy, resistance to the rotational motion of the impeller is generated due to the viscosity of the fluid as the gap between the impeller and the pump chamber becomes smaller. The capacity of the pump will be reduced. Therefore, the above-described structure has a limit in sealing performance, and a seal structure that can rotate with lower power is required.

特に、特許文献３のようにインペラとポンプ室を構成する部品を精度よく管理する必要がある場合、部品加工においては、高い加工精度が必要とされ、組立工程においては部品を変形させないよう管理する必要がある。このような管理には手間が発生する。また、インペラ全面、又はポンプ室を構成する部品全面の寸法を測定するためには、広い面積にわたってシール面の３次元形状を測定する必要がある。このため、高価な測定器を用いて長い時間をかけて測定する必要があり、生産性が低いという問題がある。本願は上記のような課題を解決するための技術を開示するものである。 In particular, as in Patent Document 3, when it is necessary to accurately manage the components constituting the impeller and the pump chamber, high machining accuracy is required in the component machining, and the components are managed so as not to be deformed in the assembly process. There is a need. Such management is troublesome. Further, in order to measure the dimensions of the entire surface of the impeller or the entire parts constituting the pump chamber, it is necessary to measure the three-dimensional shape of the seal surface over a wide area. For this reason, it is necessary to perform measurement using an expensive measuring instrument over a long time, and there is a problem that productivity is low. This application discloses the technique for solving the above problems.

本願に開示される燃料ポンプは、モータの軸に取付けられたインペラと、軸方向にインペラと対向して配置され、インペラの回転により燃料を昇圧して吐出するポンプ室を形成するカバーとを備えており、
インペラは、外周部に設けられた翼部と、翼部の内径側とインペラの中心部との間に、円周方向に環状に形成されている凹部とを有し、
カバーは、凹部の翼部内径側の側面と隙間を開けて軸方向に対向する面が形成された、円周方向に環状の突起部を有していることを特徴とする。 A fuel pump disclosed in the present application includes an impeller attached to a shaft of a motor, and a cover that is disposed to face the impeller in the axial direction and forms a pump chamber that boosts and discharges fuel by rotation of the impeller. And
The impeller has a wing portion provided on the outer peripheral portion, and a recess formed annularly in the circumferential direction between the inner diameter side of the wing portion and the center portion of the impeller,
The cover is characterized in that it has an annular protrusion in the circumferential direction in which a gap is formed between the side surface of the concave portion on the wing inner diameter side and a surface facing the axial direction is formed.

本願に開示される燃料ポンプによれば、インペラの羽根溝部から中心方向への燃料の漏れが少なくなり、燃料ポンプの効率を高めることができる。 According to the fuel pump disclosed in the present application, fuel leakage from the impeller blade groove portion toward the center is reduced, and the efficiency of the fuel pump can be increased.

実施の形態１に係る燃料ポンプの縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a fuel pump according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る燃料ポンプをインペラ側から見た吐出側カバーの平面図である。It is a top view of the discharge side cover which looked at the fuel pump which concerns on Embodiment 1 from the impeller side. 実施の形態１に係る燃料ポンプの吐出側から見たインペラの平面図である。2 is a plan view of an impeller viewed from the discharge side of the fuel pump according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る燃料ポンプをインペラ側から見た吸込側カバーの平面図である。It is a top view of the suction side cover which looked at the fuel pump which concerns on Embodiment 1 from the impeller side. 図１中、破線Ａで示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale shown with the broken line A in FIG. 実施の形態２に係る燃料ポンプのガス抜き穴部分を含む縦断面図である。6 is a longitudinal sectional view including a gas vent hole portion of a fuel pump according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態２に係る燃料ポンプをインペラ側から見た吸込側カバーの平面図である。It is the top view of the suction side cover which looked at the fuel pump which concerns on Embodiment 2 from the impeller side. 実施の形態３に係る燃料ポンプのガス抜き穴部分を含む縦断面図である。6 is a longitudinal sectional view including a gas vent hole portion of a fuel pump according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態３に係る燃料ポンプをインペラ側から見た吸込側カバーの平面図である。It is a top view of the suction side cover which looked at the fuel pump which concerns on Embodiment 3 from the impeller side. 実施の形態４に係る燃料ポンプの縦断面図である。6 is a longitudinal sectional view of a fuel pump according to Embodiment 4. FIG. 実施の形態４に係る燃料ポンプの吐出側から見たインペラの平面図である。FIG. 6 is a plan view of an impeller viewed from the discharge side of a fuel pump according to a fourth embodiment.

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る燃料ポンプの縦断面図、図２は燃料ポンプをインペラ側から見た吐出側カバーの平面図、図３は図１の燃料ポンプの吐出側から見たインペラの平面図、図４は燃料ポンプをインペラ側から見た吸込側カバーの平面図である。 Embodiment 1 FIG.
1 is a longitudinal sectional view of a fuel pump according to Embodiment 1, FIG. 2 is a plan view of a discharge side cover when the fuel pump is viewed from the impeller side, and FIG. 3 is a view of the impeller when viewed from the discharge side of the fuel pump of FIG. FIG. 4 is a plan view of the suction side cover of the fuel pump as viewed from the impeller side.

実施の形態１の燃料ポンプは、燃料を吸入し、内部で昇圧して外部に吐出可能なもので、図１に示すように、回転する動力を発生するモータ部１０と、モータ部１０の動力を受けてインペラ２２を回転させて燃料を昇圧するポンプ部２０とから構成される。
モータ部１０は、ハウジング２に固定された吐出部１１と、回転子１２とから構成される。回転子１２は、ポンプ部２０の構成部品である吐出側カバー２１によって固定されている。 The fuel pump according to the first embodiment is capable of sucking in fuel, boosting the pressure inside and discharging it to the outside. As shown in FIG. 1, the motor unit 10 that generates rotating power, and the power of the motor unit 10 And a pump unit 20 that rotates the impeller 22 to boost the fuel.
The motor unit 10 includes a discharge unit 11 fixed to the housing 2 and a rotor 12. The rotor 12 is fixed by a discharge side cover 21 that is a component of the pump unit 20.

吐出部１１の吐出側に設けられた吐出口１１ａは、吐出側（Ｚ軸正側）から吸込側（Ｚ軸負側）に向かって貫通穴が設けられている。またこの吐出口１１ａの内側には、圧縮ばね１１ｂと圧縮ばね１１ｂによって吸込側に押付けられている逆止弁１１ｃが設けられており、燃料が昇圧された際は圧力によって逆止弁１１ｃが吐出側へ移動して、燃料を吐出できる流路が確保されるようになっている。また、吐出部１１には電源端子（図示せず）が設けられており、電源端子に電源を供給することでモータ部１０に電力を送り、回転子１２が回転することで動力を発生する。
回転子１２は、中央にシャフト１２ａを有しており、シャフト１２ａを軸とした回転子１２の回転をインペラ２２に伝達することができる。以下実施の形態で軸方向とはシャフト１２ａの方向（Ｚ軸方向）をいう。 The discharge port 11a provided on the discharge side of the discharge unit 11 is provided with a through hole from the discharge side (Z-axis positive side) toward the suction side (Z-axis negative side). Further, a compression spring 11b and a check valve 11c pressed against the suction side by the compression spring 11b are provided inside the discharge port 11a. When the fuel is pressurized, the check valve 11c is discharged by pressure. The flow path which can move to the side and can discharge a fuel is ensured. Further, the discharge unit 11 is provided with a power supply terminal (not shown), and power is supplied to the motor unit 10 by supplying power to the power supply terminal, and power is generated by the rotation of the rotor 12.
The rotor 12 has a shaft 12 a in the center, and can transmit the rotation of the rotor 12 about the shaft 12 a to the impeller 22. In the following embodiments, the axial direction refers to the direction of the shaft 12a (Z-axis direction).

ポンプ部２０は、吐出側カバー２１、吸込側カバー２３、及びインペラ２２から構成されている。すなわち、ハウジング２の吸込側の内面に設けられた吸込側段差２ｂに吐出側カバー２１を組み付け、吐出側カバー２１の凹部にインペラ２２を入れた状態で、吸込側カバー２３を組み付けてハウジング２をかしめ、又は曲げる。これにより、ハウジング２に吸込側カバー２３を押付けることによって固定し、ポンプ部２０を構成している。 The pump unit 20 includes a discharge side cover 21, a suction side cover 23, and an impeller 22. That is, the discharge-side cover 21 is assembled to the suction-side step 2 b provided on the suction-side inner surface of the housing 2, and the suction-side cover 23 is assembled to the housing 2 with the impeller 22 inserted in the recess of the discharge-side cover 21. Caulking or bending. Thereby, the suction side cover 23 is pressed against the housing 2 to be fixed, and the pump unit 20 is configured.

吐出側カバー２１は図２に示すように、円盤状の底板部２１ａと、底板部２１ａの外周部に沿い、かつ吸込側カバー２３側（Ｚ軸負側）に向けて軸方向に突出した環状部２１ｂ（図１参照）と、円盤状の底板部２１ａ上の内周側に、環状部２１ｂと同方向に、軸方向寸法が環状部２１ｂより小さく突出した吐出側カバーシール部２１ｃとが一体形成された底筒状のものである。また、環状部２１ｂの外径はハウジング２の吸込側段差２ｂより開口端側に位置する内径と略同一になるよう形成されている。
また、吐出側カバー２１の底板部２１ａの中心には軸方向に貫通する軸受穴が設けられ、また軸受穴に軸受２１ｄが圧入され、この軸受２１ｄにシャフト１２ａが挿通されている。また、底板部２１ａの吸込側カバー２３との対向面側には、環状部２１ｂと吐出側カバーシール部２１ｃとの間に環状部２１ｂと同心の円弧状の加圧溝２１ｅが形成されるとともに、加圧溝２１ｅの終端側に、インペラ２２で昇圧された燃料をモータ部１０に吐出する吐出穴２１ｆが形成され、この吐出穴２１ｆは底板部２１ａを貫通し、ポンプ部２０側に開口している。 As shown in FIG. 2, the discharge-side cover 21 has a disc-shaped bottom plate portion 21a and an annular shape that protrudes in the axial direction toward the suction-side cover 23 side (Z-axis negative side) along the outer periphery of the bottom plate portion 21a. The portion 21b (see FIG. 1) and the discharge side cover seal portion 21c projecting in an axial direction smaller than the annular portion 21b in the same direction as the annular portion 21b are integrally formed on the inner peripheral side of the disc-shaped bottom plate portion 21a. It is a formed bottom cylinder. The outer diameter of the annular portion 21b is formed to be substantially the same as the inner diameter located on the opening end side of the suction side step 2b of the housing 2.
A bearing hole penetrating in the axial direction is provided at the center of the bottom plate portion 21a of the discharge side cover 21, and a bearing 21d is press-fitted into the bearing hole, and the shaft 12a is inserted into the bearing 21d. In addition, an arcuate pressure groove 21e concentric with the annular portion 21b is formed between the annular portion 21b and the discharge-side cover seal portion 21c on the side of the bottom plate portion 21a facing the suction side cover 23. A discharge hole 21f for discharging the fuel pressurized by the impeller 22 to the motor unit 10 is formed on the terminal end side of the pressurizing groove 21e. The discharge hole 21f penetrates the bottom plate portion 21a and opens to the pump unit 20 side. ing.

インペラ２２は、図３に示すように、全体が略円盤状のものであって、その軸方向の上下対面にはそれぞれ外周面から径方向に所定の距離を隔てて周方向に連続する羽根溝２２ａが円環状に形成されている。羽根溝２２ａで流体の回転運動を発生させる翼部を形成する。また、インペラ２２の中心部には軸方向に貫通するＤ字状の係合穴２２ｂが形成されており、この係合穴２２ｂにシャフト１２ａ（図１参照）が挿通されている。
また、インペラ２２の上下面の羽根溝２２ａの内径側から係合穴２２ｂの周辺部までの間を凹部形状に形成し、吸込側逃がし部２２ｄと吐出側逃がし部２２ｃを構成することにより（図１参照）、上下面ともにインペラ２２の全円周にわたって板厚が薄くなるようする。 As shown in FIG. 3, the impeller 22 has a substantially disk shape as a whole, and the upper and lower surfaces of the impeller 22 are blade grooves that are continuous in the circumferential direction at a predetermined distance in the radial direction from the outer circumferential surface. 22a is formed in an annular shape. A blade portion that generates a rotational movement of the fluid is formed by the blade groove 22a. Further, a D-shaped engagement hole 22b penetrating in the axial direction is formed at the center of the impeller 22, and the shaft 12a (see FIG. 1) is inserted into the engagement hole 22b.
Further, by forming a concave shape from the inner diameter side of the blade groove 22a on the upper and lower surfaces of the impeller 22 to the peripheral portion of the engagement hole 22b, the suction side relief portion 22d and the discharge side relief portion 22c are configured (FIG. 1), and the upper and lower surfaces are made thin across the entire circumference of the impeller 22.

吸込側カバー２３は、図４に示すように、円盤部２３ａと、この円盤部２３ａから軸方向のインペラ２２と反対方向に突出した突出部２３ｂ（図１参照）とが一体形成されたものである。また、この円盤部２３ａの中心には平軸受２３ｄが圧入されており、この平軸受２３ｄにシャフト１２ａの他端側が装着されている。また、円盤部２３ａには、吐出側カバー２１と対面する側に、前述した吐出側カバー２１の加圧溝２１ｅと同一半径を有する円弧状の加圧溝２３ｅが形成されている。この加圧溝２３ｅの終端側に燃料を吸い込むための吸入穴２３ｆが設けられている。この吸入穴２３ｆは円盤部２３ａから突出部２３ｂを貫通して外部に開口している。さらに、円盤部２３ａの加圧溝２３ｅより内側に環状に形成され、吐出側（Ｚ軸正側）に突出した吸込側カバーシール部２３ｃが設けられている（図１参照）。また、加圧溝２３ｅ上には加圧溝２３ｅから円盤部２３ａを貫通して、設けられたガス抜き穴２３ｉが設けられている。 As shown in FIG. 4, the suction side cover 23 is formed by integrally forming a disk portion 23 a and a protruding portion 23 b (see FIG. 1) protruding from the disk portion 23 a in the opposite direction to the axial impeller 22. is there. A flat bearing 23d is press-fitted into the center of the disk portion 23a, and the other end of the shaft 12a is attached to the flat bearing 23d. Further, the disk portion 23 a is formed with an arcuate pressure groove 23 e having the same radius as the pressure groove 21 e of the discharge side cover 21 described above on the side facing the discharge side cover 21. A suction hole 23f for sucking fuel is provided on the terminal end side of the pressure groove 23e. The suction hole 23f extends from the disk portion 23a through the protrusion 23b and opens to the outside. Further, a suction side cover seal portion 23c is provided which is formed in an annular shape inside the pressure groove 23e of the disk portion 23a and protrudes to the discharge side (Z-axis positive side) (see FIG. 1). Further, a gas vent hole 23i is provided on the pressure groove 23e through the disk portion 23a from the pressure groove 23e.

ここで、図１中の破線Ａの部分拡大図である図５に示すように、吐出側カバー２１に設けられた吐出側カバーシール部２１ｃの外周面である吐出側カバーシール面２１ｇは、インペラ２２に設けられた、吐出側逃がし部２２ｃの外径側側面にあたるインペラ吐出側シール部２２ｅよりわずかに大きい寸法で構成する。これにより、吐出側カバーシール面２１ｇとインペラ吐出側シール部２２ｅとの間には隙間が形成される。また、吸込側カバー２３に設けられた吸込側カバーシール部２３ｃの外周面である吸込側カバーシール面２３ｇは、インペラ２２に設けられた吸込側逃がし部２２ｄの外径側側面にあたるインペラ吸込側シール部２２ｆよりわずかに大きい寸法で構成されている。これにより、吸込側カバーシール面２３ｇとインペラ吸込側シール部２２ｆとの間には隙間が形成される。
また、インペラ２２の外周部の板厚は吐出側カバー２１の環状部２１ｂの軸方向長さよりわずかに小さく設定され、吸込側カバー２３と合わせてハウジング２内で組み合わされたとき、吐出側カバー２１と吸込側カバー２３とのわずかな隙間を確保して、モータ部１０からの動力によりインペラ２２が回転できるよう構成されている。
このとき、吐出側カバーシール部２１ｃの軸方向端面は、インペラ２２の吐出側逃がし部２２ｃの吐出側面である吐出側逃がし部底面２２ｇに接触しない軸方向寸法に設定されている。また、吸込側カバーシール部２３ｃの軸方向端面は、インペラ２２の吸込側逃がし部２２ｄの吐出側面である吸込側逃がし部底面２２ｈに接触しない軸方向寸法に設定されている。 Here, as shown in FIG. 5 which is a partially enlarged view of the broken line A in FIG. 1, the discharge side cover seal surface 21g which is the outer peripheral surface of the discharge side cover seal portion 21c provided on the discharge side cover 21 is an impeller. 22 is configured with a size slightly larger than the impeller discharge side seal portion 22e corresponding to the outer diameter side surface of the discharge side relief portion 22c. As a result, a gap is formed between the discharge side cover seal surface 21g and the impeller discharge side seal portion 22e. Also, the suction side cover seal surface 23g, which is the outer peripheral surface of the suction side cover seal portion 23c provided on the suction side cover 23, is an impeller suction side seal corresponding to the outer diameter side surface of the suction side relief portion 22d provided on the impeller 22. The size is slightly larger than that of the portion 22f. Thus, a gap is formed between the suction side cover seal surface 23g and the impeller suction side seal portion 22f.
Further, the plate thickness of the outer peripheral portion of the impeller 22 is set to be slightly smaller than the axial length of the annular portion 21b of the discharge side cover 21, and when combined with the suction side cover 23 in the housing 2, the discharge side cover 21. The impeller 22 can be rotated by the power from the motor unit 10 while ensuring a slight gap between the suction side cover 23 and the suction side cover 23.
At this time, the axial end surface of the discharge side cover seal portion 21c is set to an axial dimension that does not contact the discharge side relief portion bottom surface 22g which is the discharge side surface of the discharge side relief portion 22c of the impeller 22. Also, the axial end surface of the suction side cover seal portion 23c is set to an axial dimension that does not contact the suction side relief portion bottom surface 22h, which is the discharge side surface of the suction side relief portion 22d of the impeller 22.

上記構成の燃料ポンプ１の動作について説明する。図１に示すように、吐出部１１に設けられた電源端子（図示せず）に接続された電源から電力を供給すると、回転子１２が回転し、これにともないポンプ部２０のインペラ２２が回転する。インペラ２２の回転によりポンプ室２０aの内部に負圧が発生することで、燃料が吸込側カバー２３に設けられた突出部２３ｂの内側にある吸入穴２３ｆよりポンプ室２０ａに吸い込まれる。ポンプ室２０ａに吸い込まれた燃料は、インペラ２２の羽根溝２２ａの回転運動により円周方向に移動し、吐出側カバー２１に設けられた加圧溝２１ｅ（図２参照）、吸込側カバー２３（図４参照）に設けられた加圧溝２３ｅによって吐出方向に移動しながら加圧され、吐出側カバー２１に設けられた吐出穴２１ｆよりモータ部１０へ吐出される。モータ部１０に吐出された燃料はモータ部１０内の隙間を通過して、吐出側へと移動し、圧縮ばね１１ｂの力に打ち勝って逆止弁１１ｃを吐出方向へ移動させ、吐出口１１ａから吐出される。 The operation of the fuel pump 1 having the above configuration will be described. As shown in FIG. 1, when power is supplied from a power source connected to a power supply terminal (not shown) provided in the discharge unit 11, the rotor 12 rotates, and the impeller 22 of the pump unit 20 rotates accordingly. To do. The negative pressure is generated inside the pump chamber 20 a by the rotation of the impeller 22, whereby the fuel is sucked into the pump chamber 20 a from the suction hole 23 f inside the protrusion 23 b provided in the suction side cover 23. The fuel sucked into the pump chamber 20a is moved in the circumferential direction by the rotational movement of the blade groove 22a of the impeller 22, and the pressure groove 21e (see FIG. 2) provided in the discharge side cover 21 and the suction side cover 23 ( The pressure is applied while moving in the discharge direction by the pressure groove 23e provided in FIG. 4), and the pressure is discharged from the discharge hole 21f provided in the discharge side cover 21 to the motor unit 10. The fuel discharged to the motor unit 10 passes through the gap in the motor unit 10 and moves to the discharge side, overcomes the force of the compression spring 11b, moves the check valve 11c in the discharge direction, and from the discharge port 11a. Discharged.

この際、インペラ２２の回転と、吐出側カバー２１に設けられた加圧溝２１ｅと、吸込側カバー２３に設けられた加圧溝２３ｅとによって昇圧された燃料は、圧力が低い周囲へ流出しようとする漏れ流れが発生する。これに対し、図５に示すような構造により、インペラ２２の吐出側面からポンプ室２０ａの中心側へ通過する燃料は、吐出側カバーシール面２１ｇに阻害され、吐出側カバーシール面２１ｇとインペラ吐出側シール部２２ｅのわずかな隙間を軸方向（Ｚ軸方向）に流れることで通過し、吐出側カバーシール部２１ｃの吐出側逃がし部底面２２ｇと対向する面にて、再びポンプ室２０ａの半径方向（Ｘ軸方向）への流れと変化して流れることとなる。
また、インペラ２２の吐出側面から燃料ポンプ１の中心側へ通過する燃料は、吸込側カバーシール面２３ｇに阻害され、吸込側カバーシール面２３ｇとインペラ吸込側シール部２２ｆのわずかな隙間を軸方向（Ｚ軸方向）に流れることで通過し、吸込側カバーシール部２３ｃの吸込側逃がし部底面２２ｈと対向する面にて、再びポンプ室２０ａの半径方向（Ｘ軸方向）への流れと変化して流れることとなる。 At this time, the fuel pressurized by the rotation of the impeller 22, the pressurization groove 21 e provided in the discharge side cover 21, and the pressurization groove 23 e provided in the suction side cover 23 will flow out to the surroundings where the pressure is low. Leakage flow occurs. On the other hand, with the structure shown in FIG. 5, the fuel passing from the discharge side surface of the impeller 22 to the center side of the pump chamber 20a is obstructed by the discharge side cover seal surface 21g, and the discharge side cover seal surface 21g and the impeller discharge are discharged. The radial direction of the pump chamber 20a again passes through the slight gap of the side seal portion 22e by flowing in the axial direction (Z-axis direction) and faces the discharge side relief portion bottom surface 22g of the discharge side cover seal portion 21c. The flow changes in the direction (X-axis direction).
Further, the fuel passing from the discharge side surface of the impeller 22 to the center side of the fuel pump 1 is blocked by the suction side cover seal surface 23g, and passes through a slight gap between the suction side cover seal surface 23g and the impeller suction side seal portion 22f in the axial direction. The flow changes in the radial direction (X-axis direction) of the pump chamber 20a again on the surface facing the suction-side escape portion bottom surface 22h of the suction-side cover seal portion 23c. Will flow.

以上のように、従来技術におけるポンプ室構造では、ポンプ中央への燃料の漏れ流れはポンプ半径方向への一様な流れであったが、実施の形態１では前述したように吐出側カバーシール部２１ｃと吸込側カバーシール部２３ｃにより、漏れ流れは、一度軸方向に流れを変える必要があり、流れに対する抵抗が大きくなるため、従来技術より高いシール性を確保することができる。 As described above, in the conventional pump chamber structure, the fuel leakage flow toward the center of the pump is a uniform flow in the radial direction of the pump, but in the first embodiment, as described above, the discharge side cover seal portion 21c and the suction side cover seal portion 23c need to change the flow of the leak once in the axial direction, and the resistance to the flow increases, so that higher sealing performance can be ensured than in the prior art.

また、従来技術ではインペラの上下面と、吐出側カバー、及び吸込側カバーのインペラ側の面全体と、を用いてシールしていたため、結果としてインペラ上下面全体が周囲と狭い隙間で回転運動を行う必要があった。このため、狭い隙間にて発生するインペラの回転とポンプ室との粘性抵抗をインペラ全体で受ける必要があった。しかし、実施の形態１においては、吐出側カバーシール面２１ｇ、インペラ吐出側シール部２２ｅ、吸込側カバーシール面２３ｇ、及びインペラ吸込側シール部２２ｆから構成されるシール部分を羽根溝２２ａ周辺に限定し、吐出側逃がし部２２ｃ、吸込側逃がし部２２ｄを設けてシール部分以外はインペラ２２と周辺の隙間をシール部分より広く確保することにより、インペラ回転時の粘性抵抗が大きくなる面積を小さくできるようにした。これにより、回転時に発生する粘性抵抗を小さくすることができ、より小さな動力でインペラを回転させることができるため従来技術よりポンプの高効率化を図ることができる。 Further, in the prior art, since the upper and lower surfaces of the impeller and the entire impeller side surface of the discharge side cover and the suction side cover are sealed, as a result, the entire upper and lower surfaces of the impeller rotate in a narrow gap with the periphery. There was a need to do. For this reason, it is necessary to receive the rotation of the impeller generated in a narrow gap and the viscous resistance between the pump chamber and the entire impeller. However, in the first embodiment, the seal portion constituted by the discharge side cover seal surface 21g, the impeller discharge side seal portion 22e, the suction side cover seal surface 23g, and the impeller suction side seal portion 22f is limited to the periphery of the blade groove 22a. In addition, by providing the discharge side relief portion 22c and the suction side relief portion 22d and ensuring the clearance between the impeller 22 and the periphery other than the seal portion wider than the seal portion, the area where the viscous resistance during impeller rotation increases can be reduced. I made it. As a result, the viscous resistance generated during rotation can be reduced, and the impeller can be rotated with less power, so that the pump can be more efficient than the prior art.

また、従来技術ではインペラの上下面と、吐出側カバー、及び吸込側カバーのインペラ側の面全体を用いてシールしていたため、インペラの上下面、吐出側カバーと吸込側カバーのインペラ側の面全体を精度良く加工する必要があり、部品加工と組立時の部品の寸法管理が困難であった。しかし、実施の形態１ではインペラ２２において、インペラ吐出側シール部２２ｅ、及びインペラ吸込側シール部２２ｆの限られた面積のみ、高精度に管理することで、シール性を確保できるため、従来技術より加工、及び組立の際の寸法管理が容易となる。 Further, in the prior art, since the upper and lower surfaces of the impeller and the entire impeller side surface of the discharge side cover and the suction side cover are sealed, the upper and lower surfaces of the impeller, and the impeller side surface of the discharge side cover and the suction side cover It was necessary to machine the whole with high precision, and it was difficult to process parts and manage the dimensions of the parts during assembly. However, in the first embodiment, in the impeller 22, since only a limited area of the impeller discharge side seal portion 22 e and the impeller suction side seal portion 22 f is managed with high accuracy, sealing performance can be ensured. Dimension management during processing and assembly is facilitated.

また、繊維強化樹脂でインペラを構成する場合、インペラのような円盤形状では繊維は一般的に周方向に配向されるため、繊維による効果が薄い板厚方向は燃料による膨潤で寸法変化が発生しやすく、膨潤による寸法変化を考慮してシール面の隙間を大きく確保する必要があったが、実施の形態１におけるインペラ吐出側シール部２２ｅ、インペラ吸込側シール部２２ｆは、インペラ２２の周方向にシール面を設けており、膨潤による影響を受けにくく、シール面の隙間を小さく設計することができ、従来技術より高いシール性を確保することができる。 In addition, when an impeller is made of a fiber reinforced resin, the fiber is generally oriented in the circumferential direction in a disk shape like an impeller, and therefore the dimensional change occurs due to swelling by fuel in the plate thickness direction where the effect of the fiber is thin. Although it is easy to secure a large clearance between the sealing surfaces in consideration of dimensional changes due to swelling, the impeller discharge side seal portion 22e and the impeller suction side seal portion 22f in the first embodiment are arranged in the circumferential direction of the impeller 22. Since the sealing surface is provided, it is difficult to be affected by swelling, the clearance between the sealing surfaces can be designed small, and higher sealing performance can be ensured than in the prior art.

また、インペラ２２に吐出側逃がし部２２ｃ、吸込側逃がし部２２ｄを設けることで、インペラ２２自身の重量を低下させることで回転にかかる慣性力を低下させられる点においても、より小さな動力でインペラを回転させ、ポンプの高効率化に寄与する。同様にインペラ２２の体積を減少させることで、燃料膨潤による寸法変化を小さくすることができ、従来技術より高いシール性を確保することができる。 Further, by providing the discharge side relief portion 22c and the suction side relief portion 22d on the impeller 22, the impeller can be operated with less power in that the inertial force applied to the rotation can be reduced by reducing the weight of the impeller 22 itself. Rotates and contributes to higher pump efficiency. Similarly, by reducing the volume of the impeller 22, a dimensional change due to fuel swelling can be reduced, and higher sealing performance can be ensured than in the prior art.

なお、本実施の形態ではインペラ２２と吐出側カバー２１とが対向する双方の面、及びインペラ２２と吸込側カバー２３とが対向する双方の面に新たなシール面を設けたが、インペラ２２と吐出側カバー２１が対向する双方の面、又はインペラ２２と吸込側カバー２３とが対向する双方の面のいずれか一方に新たなシール面を設ける構成であっても従来技術より高い効果が得られることはいうまでもない。 In this embodiment, new seal surfaces are provided on both surfaces where the impeller 22 and the discharge side cover 21 face each other and on both surfaces where the impeller 22 and the suction side cover 23 face each other. Even if it is the structure which provides a new sealing surface in either one of the both surfaces where the discharge side cover 21 opposes, or both the surfaces where the impeller 22 and the suction side cover 23 oppose, a higher effect than a prior art is acquired. Needless to say.

実施の形態２．
図６は実施の形態２に係る燃料ポンプ１１０の、ガス抜き穴２３ｉ部分を含む縦断面図、図７は燃料ポンプ１１０をインペラ２２０側から見た吸込側カバー２３０の平面図である。なお、実施の形態１における燃料ポンプ１と共通の構成要素については同じ符号にて説明を行う。
実施の形態２においては、ガス抜き性能を調節するためのガス抜き穴２３ｉが加圧溝２３ｅより内側に設けられている。また、吸込側カバーシール部２３ｃとインペラ２２０のインペラ吸込側シール部２２ｆはガス抜き穴２３ｉよりポンプ室中央側に設けられている。これによって、ガス抜き穴２３ｉと対向するインペラ２２０の面との間はわずかな隙間が形成され、加圧溝２３ｅからのポンプ室中心方向への漏れ流れをシールしているのに加え、インペラ吸込側シール部２２ｆと吸込側カバーシール部２３ｃとで形成される軸方向の隙間により、漏れ流れの抵抗が増す。これにより、実施の形態１での効果を確保しつつ、ガス抜き穴２３ｉからの流体の漏れをシールすることができ、ポンプの高効率化を図ることができる。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the fuel pump 110 according to the second embodiment including the gas vent hole 23i, and FIG. 7 is a plan view of the suction side cover 230 when the fuel pump 110 is viewed from the impeller 220 side. In addition, about the component which is common in the fuel pump 1 in Embodiment 1, it demonstrates with the same code | symbol.
In the second embodiment, the gas vent hole 23i for adjusting the gas vent performance is provided inside the pressurizing groove 23e. Further, the suction side cover seal portion 23c and the impeller suction side seal portion 22f of the impeller 220 are provided on the center side of the pump chamber from the gas vent hole 23i. As a result, a slight gap is formed between the degassing hole 23i and the surface of the impeller 220 that faces the degassing hole 23i. In addition to sealing the leakage flow from the pressurizing groove 23e toward the center of the pump chamber, the impeller suction The axial clearance formed by the side seal portion 22f and the suction side cover seal portion 23c increases the resistance to leakage flow. Thereby, it is possible to seal the leakage of fluid from the gas vent hole 23i while ensuring the effect of the first embodiment, and it is possible to increase the efficiency of the pump.

実施の形態３．
図８は実施の形態３に係る燃料ポンプ１１１のガス抜き穴２３ｉ部分を含む縦断面図、図９は燃料ポンプ１１１をインペラ２２１側から見た吸込側カバー２３１の平面図である。なお、実施の形態１における燃料ポンプ１と共通の構成要素については同じ符号にて説明を行う。
実施の形態３において、ガス抜き性能を確保するためガス抜き穴２３ｉが加圧溝２３ｅより内側に設けられているものである。本実施の形態においては、吸込側カバーシール部２３ｃはガス抜き穴２３ｉよりポンプ室の外周側に設けられている。これにより、ガス抜き穴２３ｉから燃料ポンプ１１１の外部へ漏れる流体の流れは、実施の形態１の図５で説明した、新たに設けたシール面である吸込側カバーシール面２３ｇ、インペラ吸込側シール部２２ｆの軸方向の隙間を通過して流れることになり、漏れ流れの抵抗が増すことにより従来技術よりガス抜き穴２３ｉからの流体の漏れを抑制することができ、燃料ポンプの高効率化を図ることができる。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view including the gas vent hole 23i portion of the fuel pump 111 according to Embodiment 3, and FIG. 9 is a plan view of the suction side cover 231 when the fuel pump 111 is viewed from the impeller 221 side. In addition, about the component which is common in the fuel pump 1 in Embodiment 1, it demonstrates with the same code | symbol.
In the third embodiment, the gas vent hole 23i is provided inside the pressurizing groove 23e in order to ensure the gas vent performance. In the present embodiment, the suction side cover seal portion 23c is provided on the outer peripheral side of the pump chamber from the gas vent hole 23i. Thereby, the flow of the fluid leaking from the gas vent hole 23i to the outside of the fuel pump 111 is the suction side cover seal surface 23g which is the newly provided seal surface described in FIG. 5 of the first embodiment, and the impeller suction side seal. It will flow through the gap in the axial direction of the portion 22f, and by increasing the resistance of the leakage flow, it is possible to suppress the leakage of fluid from the gas vent hole 23i as compared with the prior art, and to improve the efficiency of the fuel pump Can be planned.

実施の形態４．
図１０は実施の形態４に係る燃料ポンプ１１２の縦断面図、図１１は燃料ポンプ１１２の吐出側から見たインペラ２２２の平面図である。なお、実施の形態１における燃料ポンプ１と共通の構成要素については同じ符号にて説明を行う。
実施の形態４では実施の形態１の燃料ポンプ１に加えて、インペラ２２２の吐出側逃がし部２２ｃの一部に吐出側シール部２２ｉを、吸込側逃がし部２２ｄの一部に吸込側シール部２２ｊを設けたものである。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the fuel pump 112 according to the fourth embodiment, and FIG. 11 is a plan view of the impeller 222 viewed from the discharge side of the fuel pump 112. In addition, about the component which is common in the fuel pump 1 in Embodiment 1, it demonstrates with the same code | symbol.
In the fourth embodiment, in addition to the fuel pump 1 of the first embodiment, the discharge-side seal portion 22i is part of the discharge-side escape portion 22c of the impeller 222, and the suction-side seal portion 22j is part of the suction-side escape portion 22d. Is provided.

ここで吐出側シール部２２ｉの外径は、吐出側カバー２１２に設けられた吐出側カバーシール部２１ｃの内径にあたる吐出側カバーシール面２１ｈよりわずかに小さくなるよう設定されており、吸込側シール部２２ｊの外径は、吸込側カバー２３２に設けられた吸込側カバーシール部２３ｃの内径にあたる吸込側カバーシール面２３ｈよりわずかに小さくなるよう設定されている。 Here, the outer diameter of the discharge side seal portion 22i is set to be slightly smaller than the discharge side cover seal surface 21h corresponding to the inner diameter of the discharge side cover seal portion 21c provided in the discharge side cover 212, and the suction side seal portion The outer diameter of 22j is set to be slightly smaller than the suction side cover seal surface 23h corresponding to the inner diameter of the suction side cover seal portion 23c provided in the suction side cover 232.

これにより、ポンプ昇圧時にポンプ吸込側の羽根溝２２ａ付近からポンプ中央へ向かう漏れ流れは、吸込側カバーシール部２３ｃによって一度軸方向に対し、吸込側から吐出側に向かう流れに変化し、吸込側シール部２２ｊによって再び流れが変化して、軸方向に対し、吐出側から吸込側へ向かう流れに変化することとなる。
また同様に吐出側では、吐出側カバーシール部２１ｃによって一度軸方向を吐出側から吸込側へ向かう流れに変化し、吐出側シール部２２ｉによって軸方向に対し、吸込側から吐出側に向かう流れに変化することになる。
これにより、ポンプ室中央への漏れ流れに対して実施の形態１より大きな抵抗が発生し、より高いシール性を確保することができ、ポンプの効率を高めることができる。 As a result, the leakage flow from the vicinity of the blade groove 22a on the pump suction side to the center of the pump at the time of pump pressurization is changed from the suction side to the discharge side with respect to the axial direction by the suction side cover seal portion 23c. The flow is changed again by the seal portion 22j, and the flow changes from the discharge side to the suction side with respect to the axial direction.
Similarly, on the discharge side, the discharge side cover seal portion 21c changes the axial direction once from the discharge side to the suction side, and the discharge side seal portion 22i changes the flow from the suction side to the discharge side relative to the axial direction. Will change.
Thereby, resistance larger than Embodiment 1 generate | occur | produces with respect to the leak flow to the pump chamber center, a higher sealing performance can be ensured, and the efficiency of a pump can be improved.

なお、実施の形態４では、吐出側カバーシール部２１ｃを１箇所、吸込側カバーシール部２３ｃを１箇所、インペラ２２の吐出側シール部２２ｉと吸込側シール部２２ｊをそれぞれ１箇所設けることで、実施の形態１より高いシール性を得ることができる構成としたが、これらのシール部の数は任意に増やすことができ、増やすにしたがってより高いシール性を得ることができるのはいうまでもない。 In the fourth embodiment, by providing one discharge side cover seal portion 21c, one suction side cover seal portion 23c, and one discharge side seal portion 22i and one suction side seal portion 22j of the impeller 22, Although it is set as the structure which can obtain higher sealing performance than Embodiment 1, it cannot be overemphasized that the number of these seal parts can be increased arbitrarily, and higher sealing performance can be acquired as it increases. .

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 Although this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may be applied to particular embodiments. The present invention is not limited to this, and can be applied to the embodiments alone or in various combinations.
Accordingly, countless variations that are not illustrated are envisaged within the scope of the technology disclosed herein. For example, the case where at least one component is deformed, the case where the component is added or omitted, the case where the at least one component is extracted and combined with the component of another embodiment are included.

１、１１０、１１１、１１２：燃料ポンプ、２：ハウジング、２ｂ：吸込側段差、
１０：モータ部、１１：吐出部、１１ａ：吐出口、１１ｂ：圧縮ばね、１１ｃ：逆止弁、１２：回転子、１２ａ：シャフト、２０：ポンプ部、２０ａ：ポンプ室、
２１、２１２：吐出側カバー、２１ａ：底板部、２１ｂ：環状部、
２１ｃ：吐出側カバーシール部、２１ｄ：軸受、２１ｅ、２３ｅ：加圧溝、
２１ｆ：吐出穴、２１ｇ、２１ｈ：吐出側カバーシール面、
２２、２２０、２２１、２２２：インペラ、２２ａ：羽根溝（翼部）、２２ｂ：係合穴、２２ｃ：吐出側逃がし部、２２ｄ：吸込側逃がし部、２２ｅ：インペラ吐出側シール部、
２２ｆ：インペラ吸込側シール部、２２ｇ：吐出側逃がし部底面、
２２ｈ：吸込側逃がし部底面、２２ｉ：吐出側シール部、２２ｊ：吸込側シール部、
２３、２３０、２３１、２３２:吸込側カバー、２３ａ：円盤部、２３ｂ：突出部、
２３ｃ：吸込側カバーシール部、２３ｄ：平軸受、２３ｉ：ガス抜き穴、
２３ｇ、２３ｈ：吸込側カバーシール面 1, 110, 111, 112: fuel pump, 2: housing, 2b: suction side step,
10: Motor part, 11: Discharge part, 11a: Discharge port, 11b: Compression spring, 11c: Check valve, 12: Rotor, 12a: Shaft, 20: Pump part, 20a: Pump chamber,
21, 212: discharge side cover, 21a: bottom plate portion, 21b: annular portion,
21c: discharge-side cover seal part, 21d: bearing, 21e, 23e: pressure groove,
21f: discharge hole, 21g, 21h: discharge side cover seal surface,
22, 220, 221, 222: impeller, 22a: blade groove (blade part), 22b: engagement hole, 22c: discharge side relief part, 22d: suction side relief part, 22e: impeller discharge side seal part,
22f: Impeller suction side seal part, 22g: Discharge side relief part bottom surface,
22h: suction side relief part bottom surface, 22i: discharge side seal part, 22j: suction side seal part,
23, 230, 231, 232: Suction side cover, 23a: disk part, 23b: protrusion part,
23c: suction side cover seal part, 23d: flat bearing, 23i: vent hole,
23g, 23h: suction side cover seal surface

Claims

In a fuel pump comprising an impeller attached to a shaft of a motor, and a cover that is arranged to face the impeller in the axial direction and forms a pump chamber that boosts and discharges fuel by rotation of the impeller.
The impeller has a wing portion provided on an outer peripheral portion, and a recess formed annularly in a circumferential direction between an inner diameter side of the wing portion and a center portion of the impeller,
The cover has a circumferential annular projecting portion formed with a surface facing the axial direction with a gap formed between the concave portion and a side surface of the wing portion on the inner diameter side. .

The pressure groove is formed in the cover so as to face the wing, and a gas vent hole communicating with the outside is formed between the pressure groove and the protrusion. The fuel pump according to 1.

2. The fuel pump according to claim 1, wherein a gas vent hole communicating with the outside is formed in the cover on an inner peripheral side of the protrusion.

2. The fuel pump according to claim 1, wherein the impeller is formed with a ring-shaped protruding portion in a circumferential direction having a surface facing the axial direction with a gap formed between a side surface on the inner diameter side of the protruding portion. .