JP4447332B2 - Fuel pump - Google Patents
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Description
本発明は、ガソリン等の燃料を吸入して昇圧し、昇圧した燃料を吐出する燃料ポンプに関するものである。特に、燃料ポンプの昇圧性能を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a fuel pump that sucks fuel such as gasoline and boosts the pressure, and discharges the boosted fuel. In particular, the present invention relates to a technique for improving the boosting performance of a fuel pump.
略円板形状のインペラと、そのインペラを回転可能に収容しているケーシングを備える燃料ポンプが知られている。図13を参照にして、典型的な燃料ポンプの構成を以下に列挙する。
・インペラ20の外周から内側に所定距離を隔てて周方向に伸びる領域には、周方向に繰返す凹所群20aがインペラ20の表裏両面のそれぞれに形成されている。
・表裏の凹所20aの底部同士は連通している。
・凹所群20aはインペラ20の外周壁によってインペラ20の外周面から隔てられている。
・インペラ20の表面に対向するケーシング内面には、インペラ20の凹所群20aに対向する領域を上流端から下流端まで伸びており、その上流端で燃料吸入口と連通している吸入口側溝102が形成されている。
・インペラ20の裏面に対向するケーシング内面には、インペラ20の凹所群20aに対向する領域を上流端から下流端まで伸びており、その下流端で燃料吐出口と連通している吐出口側溝が形成されている。
・燃料吸入口の近傍における吸入口側溝の外側側面190(即ち上流端近傍の外側側面)は、インペラ20の凹所群20aの外周端20eの位置でインペラ20に対してほぼ垂直に形成されている。
・燃料吸入口の近傍における吸入口側溝の内側側面192(即ち上流端近傍の内側側面)は、インペラ20の凹所群20aの内周端近傍20fの位置でインペラ20に対してほぼ垂直に形成されている。
There is known a fuel pump including a substantially disc-shaped impeller and a casing that rotatably accommodates the impeller. With reference to FIG. 13, typical fuel pump configurations are listed below.
In a region extending in the circumferential direction at a predetermined distance from the outer periphery of the
-The bottoms of the
The
A suction side groove that extends from an upstream end to a downstream end of a region facing the
-On the inner surface of the casing facing the back surface of the
The outer side surface 190 (that is, the outer side surface near the upstream end) of the inlet side groove in the vicinity of the fuel inlet is formed substantially perpendicular to the
The
上記した構成の燃料ポンプでは、インペラが回転すると燃料吸入口から燃料が吸入される。吸入された燃料は、上流端近傍における吸入口側溝の外側側面と内側側面に沿ってインペラの方向に流れる。これにより、燃料吸入口から吸入された燃料がインペラの凹所内に導入される。また、ケーシング内ではインペラの回転に起因した遠心力が燃料に作用し、インペラの表面側凹所と吸入口側溝にまたがる旋回流が発生する。この旋回流は、吸入口側溝から表面側凹所内の内周側に入り込み、表面側凹所に沿って表面側凹所内を内周側から外周側に向けて流れ、表面側凹所内の外周側から吸入口側溝に戻る流路を形成する。また、裏面側凹所と吐出口側溝にまたがる旋回流も発生する。この旋回流は、裏面側凹所に沿って裏面側凹所内を内周側から外周側に向けて流れ、裏面側凹所内の外周側から吐出口側溝に戻る流路を形成する。
吸入された燃料は、旋回流を形成しながら吸入口側溝と吐出口側溝に沿って下流側に進む。この過程で燃料が昇圧され、昇圧された燃料は燃料吐出口からケーシング外に吐出される。
なお特許文献1には、従来の燃料ポンプの一例が開示されている。
The sucked fuel advances downstream along the suction side groove and the discharge side groove while forming a swirling flow. In this process, the pressure of the fuel is increased, and the pressurized fuel is discharged out of the casing from the fuel discharge port.
Patent Document 1 discloses an example of a conventional fuel pump.
燃料ポンプは、旋回流が発生しにくくなると、昇圧性能が上がらない。旋回流をうまく発生させることによって昇圧性能を向上させることが好ましい。
従来の燃料ポンプ(図13で示した燃料ポンプ)では、吸入口側溝の上流端近傍において、燃料吸入口から吸入された燃料が、上記した外側側面及び内側側面に沿ってインペラの表面側凹所に向けて流れることになる。この場合、インペラの表面側凹所に向って流れる燃料と、その表面側凹所内の外周側から吸入口側溝に戻る旋回流とが衝突してしまう。このために、吸入口側溝の上流端近傍では、インペラの表面側凹所と吸入口側溝をまたがる旋回流に乱れが生じてしまう。これにより、燃料ポンプの昇圧性能が下がってしまうという問題があった。
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、燃料ポンプの昇圧性能を向上させることができる技術を提供することを目的とする。
When the swirl flow is less likely to occur in the fuel pump, the boosting performance does not increase. It is preferable to improve the boosting performance by generating a swirl flow well.
In the conventional fuel pump (the fuel pump shown in FIG. 13), in the vicinity of the upstream end of the suction side groove, the fuel sucked from the fuel suction port is recessed along the outer side surface and the inner side surface of the impeller. It will flow toward. In this case, the fuel flowing toward the surface side recess of the impeller collides with the swirling flow returning from the outer peripheral side in the surface side recess to the inlet side groove. For this reason, in the vicinity of the upstream end of the inlet side groove, the swirl flow over the impeller surface side recess and the inlet side groove is disturbed. Thereby, there existed a problem that the pressure | voltage rise performance of a fuel pump fell.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a technique capable of improving the boosting performance of a fuel pump.
本発明の燃料ポンプは、円環状に複数の凹所群が形成されているインペラと、そのインペラを回転可能に収容するケーシングとを備える。インペラの凹所群は、インペラの外周から内側に所定距離を隔てて周方向に伸びる領域に形成されているとともに、インペラの外周壁によってインペラの外周面から隔てられている。ケーシングの「インペラの凹所群と対向する領域」には、燃料吸入口に連通している吸入口側溝と燃料吐出口に連通している吐出口側溝が形成されている。また、吸入口側溝の「上流端近傍の外側側面」は、インペラの凹所群の外周端より内側の位置でインペラに対してほぼ垂直に形成されている略垂直面と、この略垂直面からインペラの凹所群の外周端に向けて傾斜して形成されている傾斜面とを有する。略垂直面は、燃料吸入口の開口の下流端よりも上流側に延びている部分を有している。略垂直面の前記部分は、インペラの凹所群の半径方向でのほぼ中間位置に形成されている。 The fuel pump of the present invention includes an impeller in which a plurality of recess groups are formed in an annular shape, and a casing that rotatably accommodates the impeller. The recess group of the impeller is formed in a region extending in the circumferential direction at a predetermined distance from the outer periphery of the impeller, and is separated from the outer peripheral surface of the impeller by the outer peripheral wall of the impeller. In the “region facing the group of recesses of the impeller” of the casing, an inlet side groove communicating with the fuel inlet and an outlet side groove communicating with the fuel outlet are formed. Further, the “outer side surface in the vicinity of the upstream end” of the inlet side groove is formed by a substantially vertical surface formed substantially perpendicular to the impeller at a position inside the outer peripheral end of the recess group of the impeller, and the substantially vertical surface. And an inclined surface that is inclined toward the outer peripheral end of the recess group of the impeller. The substantially vertical surface has a portion extending upstream from the downstream end of the opening of the fuel inlet. The portion of the substantially vertical surface is formed at a substantially intermediate position in the radial direction of the recess group of the impeller.
上記の構成の燃料ポンプでは、上流端近傍における吸入口側溝の外側側面を構成する略垂直面が、インペラの凹所群の外周端より内側の位置に形成されている。このために、略垂直面に沿ってインペラの方向に流れる燃料は、インペラの表面側凹所内の内周側に入り込むように案内される。インペラの表面側凹所に入り込んだ燃料は、その表面側凹所に沿って表面側凹所内を外周側に流れ、次いで表面側凹所内の外周側から吸入口側溝に戻る。吸入口側溝に戻った燃料は、傾斜面に沿って反インペラ方向に流れて、略垂直面に沿ってインペラ方向に流れる燃料と合流する。傾斜面が設けられているために、表面側凹所から吸入口側溝に戻って反インペラ方向に流れる燃料と略垂直面に沿ってインペラ方向に流れる燃料とがスムーズに合流することができる。吸入口側溝の上流端近傍において乱れのない旋回流を形成することができる。本発明の燃料ポンプは昇圧性能に優れている。 In the fuel pump having the above configuration, the substantially vertical surface constituting the outer side surface of the inlet side groove near the upstream end is formed at a position inside the outer peripheral end of the recess group of the impeller. For this reason, the fuel flowing in the direction of the impeller along the substantially vertical plane is guided so as to enter the inner peripheral side in the surface side recess of the impeller. The fuel that has entered the surface-side recess of the impeller flows along the surface-side recess to the outer peripheral side, and then returns to the inlet side groove from the outer peripheral side in the surface-side recess. The fuel that has returned to the inlet side groove flows in the anti-impeller direction along the inclined surface, and merges with the fuel that flows in the impeller direction along the substantially vertical surface. Since the inclined surface is provided, the fuel flowing in the anti-impeller direction returning from the surface side recess to the inlet side groove can smoothly merge with the fuel flowing in the impeller direction along the substantially vertical surface. An undisturbed swirling flow can be formed in the vicinity of the upstream end of the inlet side groove. The fuel pump of the present invention is excellent in boosting performance.
上記した傾斜面は、ほぼ一定の傾斜角で傾斜するテーパ面であってもよい。
この場合、テーパ面に沿って反インペラ方向に流れる燃料と、略垂直面に沿ってインペラ方向に流れる燃料とがスムーズに合流することができる。
The inclined surface described above may be a tapered surface inclined at a substantially constant inclination angle.
In this case, the fuel flowing in the anti-impeller direction along the tapered surface and the fuel flowing in the impeller direction along the substantially vertical surface can smoothly merge.
また上記した傾斜面は、前記略垂直面からインペラの凹所群の外周端に向うにつれて傾斜角が大きくなるR面であってもよい。
この場合も、乱れのない旋回流を発生させることができる。
Further, the inclined surface described above may be an R surface whose inclination angle increases from the substantially vertical surface toward the outer peripheral end of the recess group of the impeller.
Also in this case, it is possible to generate a swirling flow without any disturbance.
上記した吸入口側溝は、その上流端より特定距離だけ下流側の位置からその上流端に向うにつれて溝幅が内側に狭くなるように形成されていてもよい。この場合、インペラの表面に対向するケーシング内面には、以下の3つの構成、即ち、(1)インペラの凹所群に対向する領域を、吸入口側溝の上流端より前記した特定距離だけ下流側の位置から少なくとも吸入口側溝の上流端まで伸びている、(2)吸入口側溝の外側で吸入口側溝と連通している、(3)所定深さ以下である、という構成を有する特別溝を形成することができる。
上記した「所定深さ以下」とは、燃料吸入口から吸入されてインペラ方向に流れてくる燃料が入り込まない程度に僅かな深さの溝であることを意味する。
この特別溝は、インペラの凹所内に残ったまま吸入口側溝の下流端から上流端に戻ってきた高圧燃料を受け止めるために機能する。特別溝と吸入口側溝が連通しているために、特別溝で受け止められた高圧燃料は吸入口側溝に導入される。特別溝を設けることによって、燃料ポンプが作動する際のノイズを抑えることができる。また、吸入口側溝の外側に特別溝を設けているために、遠心力によって外向きに流れる高圧燃料をうまく受け止めることができ、ノイズの発生を効果的に防止することができる。
The inlet-side groove described above may be formed such that the groove width becomes narrower inward from the position downstream of the upstream end by a specific distance toward the upstream end. In this case, the casing inner surface facing the surface of the impeller has the following three configurations: (1) a region facing the recess group of the impeller downstream from the upstream end of the inlet side groove by the specific distance described above. A special groove that extends from the position of at least the upstream end of the inlet side groove, (2) communicates with the inlet side groove outside the inlet side groove, and (3) has a configuration of a predetermined depth or less. Can be formed.
The “below the predetermined depth” means that the groove has a depth that is so small that the fuel sucked from the fuel inlet and flowing in the impeller direction does not enter.
This special groove functions to receive high-pressure fuel that has returned from the downstream end to the upstream end of the inlet side groove while remaining in the recess of the impeller. Since the special groove and the inlet side groove communicate with each other, the high-pressure fuel received in the special groove is introduced into the inlet side groove. By providing the special groove, noise when the fuel pump operates can be suppressed. In addition, since the special groove is provided outside the inlet side groove, the high-pressure fuel flowing outward by centrifugal force can be well received, and the generation of noise can be effectively prevented.
上記した特別溝は、吸入口側溝の上流端より前記した特定距離だけ下流側の位置から吸入口側溝の上流端に向うにつれて溝幅が広くなるように形成されてもよい。 The above-mentioned special groove may be formed so that the groove width becomes wider from the upstream side of the inlet side groove toward the upstream end of the inlet side groove from the position downstream of the specific distance.
上記した特別溝は、吸入口側溝の上流端よりさらに上流側に伸びるようにしてもよい。
このようにすると、ノイズの発生を効果的に防止することができる。
The special groove described above may extend further upstream than the upstream end of the inlet side groove.
In this way, generation of noise can be effectively prevented.
吸入口側溝と特別溝は、吸入口側溝の上流端より前記した特定距離未満の距離だけ下流側の位置と、吸入口側溝の上流端より前記した特定距離だけ下流側の位置との間のみが連通するようにしてもよい。
このようにすると、より下流側で、特別溝から吸入口側溝に燃料を導入させることができる。
The inlet side groove and the special groove are only between a position downstream from the upstream end of the inlet side groove by a distance less than the specified distance and a position downstream from the upstream end of the inlet side groove by the specified distance. You may make it communicate.
In this way, the fuel can be introduced from the special groove into the inlet side groove further downstream.
(形態1)以下の構成を有する燃料ポンプも本発明の創作物である。
・インペラの外周から内側に所定距離を隔てて周方向に伸びる領域には、周方向に繰返す凹所群がインペラの表裏両面のそれぞれに形成されている。
・表裏の凹所の底部同士は連通している。
・凹所群はインペラの外周壁によってインペラの外周面から隔てられている。
・インペラの表面に対向するケーシング内面には、インペラの凹所群に対向する領域を上流端から下流端まで伸びており、その上流端で燃料吸入口と連通している吸入口側溝が形成されている。
・インペラの裏面に対向するケーシング内面には、インペラの凹所群に対向する領域を上流端から下流端まで伸びており、その下流端で燃料吐出口と連通している吐出口側溝が形成されている。
・吸入口側溝は、その上流端より特定距離だけ下流側の位置からその上流端に向うにつれて溝幅が内側に狭くなるように形成されている。
・インペラの表面に対向するケーシング内面には、以下の3つの構成、即ち、(1)インペラの凹所群に対向する領域を、吸入口側溝の上流端より前記した特定距離だけ下流側の位置から少なくとも吸入口側溝の上流端まで伸びている、(2)吸入口側溝の外側で吸入口側溝と連通している、(3)所定深さ以下である、という構成を有する特別溝が形成されている。
即ち、略垂直面とそれに続く傾斜面の存在の有無にかかわらず、上記の特別溝が形成されている燃料ポンプも非常に優れている。
(Embodiment 1) A fuel pump having the following configuration is also a creation of the present invention.
In a region extending in the circumferential direction at a predetermined distance from the outer periphery of the impeller, a group of recesses that repeat in the circumferential direction is formed on both the front and back surfaces of the impeller.
-The bottoms of the front and back recesses communicate with each other.
-The recess group is separated from the outer peripheral surface of the impeller by the outer peripheral wall of the impeller.
On the inner surface of the casing facing the impeller surface, an inlet side groove that extends from the upstream end to the downstream end in a region facing the recess group of the impeller and communicates with the fuel intake port at the upstream end is formed. ing.
-On the inner surface of the casing facing the rear surface of the impeller, a region facing the group of recesses of the impeller extends from the upstream end to the downstream end, and a discharge side groove that communicates with the fuel discharge port is formed at the downstream end. ing.
The inlet-side groove is formed such that the groove width becomes narrower inward from the position downstream of the upstream end by a specific distance toward the upstream end.
The casing inner surface facing the surface of the impeller has the following three configurations: (1) a region facing the group of recesses in the impeller is located downstream from the upstream end of the inlet side groove by the specific distance described above. A special groove is formed that extends to at least the upstream end of the inlet-side groove, (2) communicates with the inlet-side groove outside the inlet-side groove, and (3) is a predetermined depth or less. ing.
That is, the fuel pump in which the above-mentioned special groove is formed is very excellent regardless of the presence or absence of a substantially vertical plane and an inclined plane following the plane.
(第1実施例) 図面を参照にしながら本発明の実施例について説明する。図1は、燃料ポンプ10の縦断面図である。燃料ポンプ10は自動車用であり、燃料タンク内の燃料に浸漬した状態で動作し、エンジンに燃料を圧送する。
図1に示されているように、燃料ポンプ10は、モータ部70とポンプ部12とから構成されている。
モータ部70は、ハウジング72とモータカバー73とマグネット74,75と回転子76等を備えている。ハウジング72は、略円筒状に形成されている。モータカバー73は、ハウジング72の上端72a(図1の上下を燃料ポンプ10の上下とする)を内径側にカシメることによってハウジング72に固定されている。モータカバー73には、上方に向かって開口している吐出ポート73aが形成されている。マグネット74,75は、ハウジング72の内壁に固定されている。回転子76は、本体77と、本体77を上下に貫くシャフト78を有している。本体77は、シャフト78に固定された鉄心79と、鉄心79に巻付けられたコイル(図示省略)と、コイルの周りを充填する樹脂部80を備えている。シャフト78の上端部78aは、ベアリング81を介してモータカバー73に回転可能に装着されている。シャフト78の下端部78bは、ベアリング82を介してポンプ部12のポンプカバー14に回転可能に装着されている。
First Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the
As shown in FIG. 1, the
The
ポンプ部12は、ケーシング18とインペラ20等を備えている。ケーシング18は、ポンプカバー14とポンプボディ16が組合わされたものである。
インペラ20は略円板状である。図2には、インペラ20の平面図が示されている。図2に示されるように、インペラ20の外周部には、周方向に複数並んだ凹所20a群が形成されている。インペラ20の中心部には、厚さ方向に貫通する軸直角方向断面が略D字状の係合孔20cが形成されている。
図3には、図2のIII−III線断面図が示されている。図3によく示されるように、凹所20aは、インペラ20の上下(表裏)両面に形成されており、凹所20a同士は、底部で連通孔20bによって連通されている。凹所群20aは、インペラ20の外周壁20dによってインペラ20の外周面から隔てられている。
The
The
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As well shown in FIG. 3, the
図1に示されるように、ポンプカバー14のインペラ側の面(即ち下面)には、平面視すると円形の凹部14aが形成されている。この凹部14aの径は、インペラ20の直径と同じである。凹部14aは、インペラ20の厚みと同じ大きさの深さである。この凹部14aに、インペラ20が回転可能に嵌まり込んでいる。
ケーシング18(ポンプカバー14、ポンプボディ16)は、ポンプカバー14の凹部14aにインペラ20を組込んだ状態でハウジング72の下端72bが内方側にカシメられることによってハウジング72に固定されている。回転子76のシャフト78は、その下端部78bにおいて、ベアリング82に支持されている部位よりもさらに下方で、インペラ20の係合穴20cに係合した状態で挿入されている。このため、回転子76が回転すると、それにともなってインペラ20も回転する。シャフト78の下端とポンプボディ16の間には、回転子76のスラスト荷重を受止めるスラストベアリング33が介装されている。
As shown in FIG. 1, a
The casing 18 (the
図4は、ポンプカバー14をインペラ20側から見た(即ち図1の下側から見た)平面図である。ポンプカバー14の凹部14aの底面には、平面視すると略C字形状の溝24が形成されている。この溝24は、凹部14aに組込まれたインペラ20の凹所群20aに対向する領域を伸びている。図4の符号24aは溝24の上流端であり、符号24bは溝24の下流端である。溝24は、下流端24bで燃料吐出口26と連通している。この燃料吐出口26は、ポンプカバー14の上面(図1の上面)に形成されている。なお、以下では、溝24のことを吐出口側溝と呼ぶことにする。
FIG. 4 is a plan view of the
図5は、ポンプボディ16をインペラ20側から見た(即ち図1の上側から見た)平面図である。ポンプボディ16のインペラ20側の面16a(即ち図1の上面)には、平面視すると略C字形状の溝30が形成されている。溝30は、インペラ20の凹所群20aに対向する領域を伸びている。即ち、インペラ20を挟んでポンプカバー14の吐出口側溝24と対向する領域に形成されている。図5の符号30aは溝30の上流端であり、符号30bは溝30の下流端である。
溝30は、その下流端30bから上流側に伸びている第1溝100と、第1溝100の上流端100aからさらに上流側に伸びている第2溝102とから構成されている。図5の範囲H1は第1溝100が伸びる領域を示しており、範囲H2は第2溝102が伸びる領域を示している。第1溝100は第2溝102より浅い。第1溝100は、ほぼ一定の深さである。第1溝100には、ポンプボディ16を上下(図1の上下)に貫通している貫通孔104が設けられている。この貫通孔104はベーパ抜きとして機能する。第2溝102は、第1溝の上流端100aから上流に向うにつれて徐々に深くなっていく。第2溝102は、その上流端30aで燃料吸入口31と連通している。この燃料吸入口31は、ポンプボディ16の下面(図1の下面)に形成されている。図5によく示されるように、ポンプボディ16を平面視すると燃料吸入口31の一部を視認することができる。なお、以下では、溝30のことを吸入口側溝と呼ぶことにする。
FIG. 5 is a plan view of the
The
吸入口側溝30の第2溝102の形状について、もう少し詳しく説明する。図6には、図5のVI−VI線の断面図が示されている。図7には、図5のVII−VII線の断面図が示されている。
図6には、上流端30aの近傍における第2溝102の外側側面120,122と内側側面124が示されている。第2溝102の外側側面は、インペラ20に対してほぼ垂直に形成されている略垂直面120と、その垂直面120からインペラ20の凹所20aの外周端20eに向けて傾斜して形成されている傾斜面122とによって構成されている。
略垂直面120は、インペラ20の凹所20aの外周端20eより内側に形成されている。略垂直面120は、インペラ20の凹所20aの半径方向での中間位置に形成されている。即ち、図6のS1とS2は等しい。なお、図7でも略垂直面120が示されている。図7の符号128は第2溝102の底面である。
傾斜面122は、ほぼ一定の傾斜角で傾斜しているテーパ面である。図5に示されるように、テーパ面122は、平面視すると略三角形状に形成されている。テーパ面122の幅(インペラ20の半径方向での幅)は、テーパ面122の下流端から上流側に向うにつれて徐々に大きくなっていき、後述する特別溝130の下流端に対応する位置で最大になる。そして、テーパ面122の幅は、特別溝130の下流端に対応する位置から上流側に向うにつれて徐々に小さくなる。
図6に示されるように、内側側面124は、インペラ20に対してほぼ垂直に形成されている。
The shape of the
FIG. 6 shows the outer side surfaces 120 and 122 and the
The substantially
The
As shown in FIG. 6, the
図6の矢印D1は、燃料吸入口31から吸入された燃料が上方に向って流れていく様子を示している。矢印D1で示される上方に流れる燃料は、矢印D2に示されるように、第2溝102からインペラ20の凹所20aの内周側に入り込み、凹所20aで旋回して凹所20aの外周側から第2溝102に戻る旋回流を形成する。第2溝102に戻った燃料は、矢印D3に示されるように、テーパ面122に沿って下方に流れ、燃料吸入口31から吸入されて上方に向う燃料(矢印D1)と合流する。
図13には、従来の燃料ポンプの燃料吸入口付近における燃料の流れを示している。図13では、本実施例と同じ部材には同じ符号を付している。第2溝102の外周側側面190は、インペラ20の凹所群20aの外周端20eに向かって伸びる垂直面である。この場合、吸入されて上方に流れる燃料(矢印D4で示される)と、インペラ20の凹所20aから第2溝102に戻る燃料(矢印D5で示される)とが衝突してしまう。このために、旋回流が発生し難くなり、矢印D6で示すような乱れた流れが形成されてしまう。
An arrow D1 in FIG. 6 shows a state in which the fuel sucked from the
FIG. 13 shows the flow of fuel in the vicinity of the fuel inlet of a conventional fuel pump. In FIG. 13, the same members as those in the present embodiment are denoted by the same reference numerals. The outer
旋回流を発生し易くすると、燃料ポンプ10の昇圧性能が向上することが知られている。本実施例は、略垂直面120とテーパ面122とによって、第2溝102の上流端近傍における外側側面を構成しているために、乱れのない旋回流を発生させることができる。
図8は、本実施例の燃料ポンプ10の流量を示したグラフである。横軸が燃料温度であり、縦軸が流量である。横軸の目盛線は、5℃間隔で付されている。縦軸の目盛線は、10(L(リットル)/h(時間))間隔で付されている。図中のグラフG1が本実施例の燃料ポンプ10のグラフであり、グラフG2が従来の燃料ポンプのグラフである。従来の燃料ポンプでは、燃料温度が37度を越えたあたりから流量が低下する。これに対して本実施例の燃料ポンプ10は、45度付近まで大きい流量を維持することができる。本実施例の燃料ポンプ10は、55℃を越える高温燃料を昇圧させる場合に、従来よりも約6(L/h)ほど大きい流量を確保することができる。
本実施例の燃料ポンプ10は、燃料吸入口31の近傍において乱れのない旋回流を発生させることができ、ケーシング18内への燃料の流入性能を向上させることができる。これにより、負圧の発生を抑えることができる。本実施例の燃料ポンプ10は昇圧性能に非常に優れている。
It is known that when the swirl flow is easily generated, the pressure boosting performance of the
FIG. 8 is a graph showing the flow rate of the
The
図5に示されるように、第2溝102は、上流端30aから所定距離だけ下流側の位置(特別溝130の下流端に対応する位置)で、その幅(インペラ20の半径方向の幅)が最大になっている。第2溝102の幅は、特別溝130の下流端に対応する位置から上流側に向うにつれて、内周側に狭くなっていく。
特別溝130は、僅かな深さを持つ溝である。図7をみると、ポンプボディ16の上面16aが僅かに削り込まれて特別溝130が形成されていることがよくわかる。特別溝130は、インペラ20の凹所群20aに対向する領域に形成されている。特別溝130は、第2溝102の外側で第2溝102と連通している。特別溝130の溝幅(インペラ20の半径方向での溝幅)は、第2溝102の溝幅が最大の位置から上流側に向うにつれて徐々に大きくなっていく。特別溝130の溝幅は、吸入口側溝30の上流端30aで最大となる。
特別溝130は、インペラ20の凹所内20aに残ったままで吸入口側溝30の下流端30bから上流端30aに戻ってきた高圧燃料を受け止める。仮に、特別溝130がない場合は、インペラ20の凹所群20aに残った高圧燃料が第2溝102に噴出することになり、その際に大きなノイズが発生してしまう。本実施例では、特別溝130が設けられているためにノイズを抑えることができる。
As shown in FIG. 5, the
The
The
図9は、横軸に周波数をとり縦軸にノイズレベルをとったグラフである。実線のグラフが、本実施例の燃料ポンプ10のものである。非常に小さいノイズレベルに抑えられている。なお、破線のグラフは、本出願人によって出願されて国際公開されたWO98/09082号の燃料ポンプのものである。この国際公開された燃料ポンプは、ノイズが非常に小さい。本実施例の燃料ポンプ10は、ノイズが非常に小さい従来の燃料ポンプと同等のノイズレベルに抑えることができる。また、周波数域によっては、従来の燃料ポンプよりも小さいノイズに抑えることができる。
特別溝130は、下流側に向うにつれて溝幅が外側に狭くなっていく。これにより、第2溝102を大きく確保することができる。ただし、特別溝130は、外側部分は下流側まで伸びるようになされている。高圧燃料が特別溝130に噴出されるときは、インペラ20の回転による遠心力によって高圧燃料が外方向に流れ出る。特別溝130の形状は、外方向に噴出される高圧燃料を受け止めることができるように考慮されている。
FIG. 9 is a graph with frequency on the horizontal axis and noise level on the vertical axis. The solid line graph is for the
The
図6によく示されるように、インペラ20が回転すると、インペラ20の下側の凹所20aとポンプボディ16の吸入口側溝30とにまたがる旋回流が発生する。燃料は、旋回しながら吸入口側溝30に沿って流れ、昇圧される。燃料が吸入口側溝30に沿って昇圧されると、それにともなってポンプボディ16の燃料吸入口31から燃料が吸い込まれる。吸入口側溝30で昇圧された燃料は、インペラ20の連通孔20bを通過し、インペラ20の上側の凹所20aに存在する燃料と合流する。ケーシング18内の燃料は、吐出口側溝24に沿っても昇圧される。インペラ20の上側の凹所20aと吐出口側溝24とにまたがる旋回流も発生する。吐出口溝24で昇圧された燃料と、それと合流した吸入口側溝30で昇圧された燃料は、燃料吐出口26(図4参照)からモータ部70のハウジング72内に送り出される。ハウジング72内に送り出された燃料は、ハウジング72内を上方に向けて流れ、モータカバー73の吐出ポート73aから吐出される。
As well shown in FIG. 6, when the
上記した本実施例の燃料ポンプ10は、燃料吸入口31の近傍において乱れのない旋回流を形成させることができる。本実施例の燃料ポンプ10は昇圧性能に非常に優れている。また、ケーシング18内への燃料の流入性能がよいために、負圧の発生を抑えることができる。
また、特別溝130が設けられているために、ノイズの発生を抑えることができる。特別溝130は、吸入口側溝30より外側に設けられているために、遠心力によって外方向に向って特別溝130に噴出する燃料をうまく受け止めることができる。ノイズの発生を効果的に防止することができる。
The
Moreover, since the
(第2実施例)
ここでは、第1実施例と異なる部分を中心に説明する。本実施例では、吸入口側溝30の傾斜面(第1実施例では符号122で示されている)の形状が第1実施例と異なる。図10に、本実施例の傾斜面200がよく示されている。
略垂直面120が、インペラ20の凹所20aの半径方向での中間位置に形成されている(即ちS1とS2が等しい)のは第1実施例と同じである。傾斜面200は、略垂直面
120の上端から凹所20aの外周側端部20eに向うにつれて傾斜角が大きくなっていくR面である。
傾斜面200をR形状にしても第1実施例と同様の効果を得ることができる。即ち、燃料吸入口31から吸入された燃料(矢印D1’)と、凹所20a及びR面200に沿って旋回した燃料(矢印D2’,D3’)とがスムーズに合流する。これにより、乱れのない旋回流を形成することができ、昇圧性能が向上する。
(Second embodiment)
Here, the description will focus on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the shape of the inclined surface (indicated by
The substantially
Even if the
(第3実施例)
ここでは、第1実施例と異なる部分を中心に説明する。本実施例では、特別溝(第1実施例では符号130で示されている)の形状が第1実施例と異なる。図11には、本実施例のポンプボディ16の平面図を示している。
第1実施例では、吸入口側溝30の上流端30aと特別溝130の上流端とが同位相になるように形成されている(図5参照)。これに対し本実施例の特別溝230は、吸入口側溝30の上流端30aよりもさらに上流側を伸びている(図11参照)。特別溝230は、その外側側面230aが第1実施例より上流側に伸びるようにして形成されている。
本実施例のように、特別溝230を上流側に伸ばして形成すると、ノイズをより抑えることができる。
なお、本実施例では、特別溝230の内側230bは第1実施例の場合と同様に形成されているが、内側230bをさらに上流側に伸ばすようにしてもよい。
(Third embodiment)
Here, the description will focus on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the shape of the special groove (indicated by
In the first embodiment, the
If the
In the present embodiment, the
(第4実施例)
ここでは、第1実施例と異なる部分を中心に説明する。本実施例では、特別溝(第1実施例では符号130で示されている)の形状が第1実施例と異なる。図12には、本実施例のポンプボディ16の平面図を示している。
図12に示されるように、第2溝102と特別溝330の間に隔壁332を設けて、第2溝102と特別溝330を連通させる部分を第1実施例より小さくしてもよい。この隔壁332は、ポンプボディ16の上面16aと同一面を構成している。隔壁332は、第2溝102の外側側面に沿って、上流端30aから下流側に伸びるように形成されている。特別溝330の下流端付近のみが第2溝102と連通している。
本実施例のようにしても、第1実施例と同程度にノイズを抑えることができる。また、本実施例では、特別溝330の下流端付近のみが第2溝102と連通しているために、特別溝330で受け止められた燃料を、より下流側で第2溝102に導入させることができる。
(Fourth embodiment)
Here, the description will focus on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the shape of the special groove (indicated by
As shown in FIG. 12, a
Even in this embodiment, noise can be suppressed to the same extent as in the first embodiment. Further, in this embodiment, since only the vicinity of the downstream end of the
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合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合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。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
10:ポンプ
12:ポンプ部
14:ポンプカバー
16:ポンプボディ
18:ケーシング
20:インペラ、20a:凹所、20b:連通孔、20c:係合穴、20d:外周壁
24:吐出口側溝、24a:上流端、24b:下流端
26:吐出口
30:吸入口側溝、30a:上流端、30b:下流端
31:吸入口
33:スラストベアリング
70:モータ部
72:ハウジング、72a:上端、72b:下端
73:モータカバー、73a:吐出ポート
74、75:マグネット
76:回転子
77:本体
78:シャフト、78a:上端部、78b:下端部
79:鉄心、79a:上端面
80:樹脂部
81、82:ベアリング
100:吸入口側溝の第1溝
102:吸入口側溝の第2溝
104:ベーパ抜き孔
120:略垂直面
122:傾斜面
124:内側側面
130:特別溝
10: pump 12: pump part 14: pump cover 16: pump body 18: casing 20: impeller, 20a: recess, 20b: communication hole, 20c: engagement hole, 20d: outer peripheral wall 24: discharge side groove, 24a: Upstream end, 24b: Downstream end 26: Discharge port 30: Suction side groove, 30a: Upstream end, 30b: Downstream end 31: Suction port 33: Thrust bearing 70: Motor part 72: Housing, 72a: Upper end, 72b: Lower end 73 : Motor cover, 73a:
Claims (7)
前記インペラを回転可能に収容するケーシングとを備え、
インペラの凹所群は、インペラの外周から内側に所定距離を隔てて周方向に伸びる領域に形成されているとともに、インペラの外周壁によってインペラの外周面から隔てられており、
前記ケーシングの「インペラの凹所群と対向する領域」には、燃料吸入口に連通している吸入口側溝と燃料吐出口に連通している吐出口側溝が形成されており、
前記吸入口側溝の「上流端近傍の外側側面」は、インペラの凹所群の外周端より内側の位置でインペラに対してほぼ垂直に形成されている略垂直面と、この略垂直面からインペラの凹所群の外周端に向けて傾斜して形成されている傾斜面とを有しており、
前記略垂直面は、前記燃料吸入口の開口の下流端よりも上流側に延びている部分を有しており、
前記略垂直面の前記部分は、インペラの凹所群の半径方向でのほぼ中間位置に形成されている
ことを特徴とする燃料ポンプ。 An impeller having a plurality of recess groups formed in an annular shape;
A casing for rotatably accommodating the impeller,
The recess group of the impeller is formed in a region extending in the circumferential direction at a predetermined distance from the outer periphery of the impeller, and is separated from the outer peripheral surface of the impeller by the outer peripheral wall of the impeller.
In the "region facing the recess group of the impeller" of the casing, a suction side groove that communicates with the fuel suction port and a discharge side groove that communicates with the fuel discharge port are formed.
The “outer side surface in the vicinity of the upstream end” of the inlet side groove includes a substantially vertical surface formed substantially perpendicular to the impeller at a position inside the outer peripheral end of the recess group of the impeller, and the impeller from the substantially vertical surface. inclined toward the outer peripheral end of the concavities has closed the inclined surface is formed,
The substantially vertical surface has a portion extending upstream from the downstream end of the opening of the fuel inlet,
The fuel pump according to claim 1, wherein the portion of the substantially vertical surface is formed at a substantially intermediate position in the radial direction of the recess group of the impeller .
前記インペラを回転可能に収容するケーシングとを備え、
前記ケーシングの「インペラの凹所群と対向する領域」には、燃料吸入口に連通している吸入口側溝と燃料吐出口に連通している吐出口側溝が形成されており、
前記吸入口側溝の「上流端近傍の外側側面」は、インペラの凹所群の外周端より内側の位置でインペラに対してほぼ垂直に形成されている略垂直面と、この略垂直面からインペラの凹所群の外周端に向けて傾斜して形成されている傾斜面とを有しており、
前記吸入口側溝は、その上流端より特定距離だけ下流側の位置からその上流端に向うにつれて溝幅が内側に狭くなるように形成されており、
インペラの表面に対向するケーシング内面には、以下の3つの構成、即ち、
(1)インペラの凹所群に対向する領域を、前記吸入口側溝の上流端より前記特定距離だけ下流側の位置から少なくとも前記吸入口側溝の上流端まで伸びている、(2)前記吸入口側溝の外側で前記吸入口側溝と連通している、(3)所定深さ以下である、
を有する特別溝が形成されていることを特徴とする燃料ポンプ。 An impeller having a plurality of recess groups formed in an annular shape;
A casing for rotatably accommodating the impeller,
In the "region facing the recess group of the impeller" of the casing, a suction side groove that communicates with the fuel suction port and a discharge side groove that communicates with the fuel discharge port are formed.
The “outer side surface in the vicinity of the upstream end” of the inlet side groove includes a substantially vertical surface formed substantially perpendicular to the impeller at a position inside the outer peripheral end of the recess group of the impeller, and the impeller from the substantially vertical surface. And an inclined surface formed to be inclined toward the outer peripheral end of the recess group of
The inlet side groove is formed such that the groove width becomes narrower inwardly from the position downstream of the upstream end by a specific distance toward the upstream end,
The casing inner surface facing the surface of the impeller has the following three configurations:
(1) The region facing the recess group of the impeller extends from the position downstream of the specific distance from the upstream end of the inlet side groove to at least the upstream end of the inlet side groove. (2) The inlet Communicating with the inlet side groove on the outside of the side groove, (3) below a predetermined depth,
A fuel pump, characterized in that a special groove is formed.
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