JP4912090B2 - インペラ及びインペラを用いた燃料ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、インペラ及びインペラを用いた燃料ポンプに関する。

特許文献１は、従来技術に係るインペラを開示している。このインペラには、表面及び裏面に、周方向に繰返す凹所群が形成されている。各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、インペラの内周側から外周側へ向かう方向において凹状に形成されている。各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、インペラの内周側から外周側へ向かう方向において凸状に形成されている。
このインペラは、通常、ポンプケーシング内に回転可能に収容されて使用される。ポンプ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る溝が形成される。インペラがポンプケーシング内に収容されると、インペラの各凹所と、ポンプケーシング内面に形成された溝によって燃料流路が形成される。インペラがポンプケーシング内で回転すると、燃料流路内に燃料が吸入される。燃料流路内に吸入された燃料は、インペラの回転による遠心力を受けて、インペラの凹所とポンプケーシングの溝との間で旋回しながら、ポンプケーシングの溝を上流側から下流側へ流れる。これによって、燃料が昇圧され、昇圧された燃料が燃料流路の下流端からポンプケーシング外に吐出される。

特開２００３−１９３９９２号公報

上述したように、この種の燃料ポンプでは、インペラがポンプケーシング内で回転すると、インペラの凹所とポンプケーシングの溝との間で燃料が旋回しながら、ポンプケーシングの溝内を上流側から下流側へ流れる。インペラの凹所とポンプケーシングの溝との間で燃料が旋回するときに燃料の流れに乱れが生じると、燃料が効率よく旋回することができず、ポンプ効率が低下する。一方、インペラの凹所とポンプケーシングの溝との間で燃料が旋回するときに燃料がスムーズに旋回することができると、ポンプ効率を向上することができる。

そこで、本発明は、燃料の流れの乱れを抑制し、好適に燃料を昇圧することができるインペラを提供することを目的とする。

本発明の燃料ポンプは、略円盤状のインペラと、このインペラを回転可能に収容するポンプケーシングとを有する。インペラの表面及び裏面に、周方向に繰返す凹所群が形成されている。表面の各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面のうち内周端と外周端の中間部より内周側の面は、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面において凸状となるように形成されている。裏面の各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面のうち内周端と外周端の中間部より内周側の面は、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面において凸状となるように形成されている。ポンプケーシングの内面のうちのインペラの表面と対向する第１内面に、表面の凹所群に沿って伸びる溝が形成されている。ポンプケーシングの内面のうちのインペラの裏面と対向する第２内面に、裏面の凹所群に沿って伸びる溝が形成されている。インペラを回転させたときに、表面の凹所群と第１内面の溝によって形成されている空間内に燃料の第１の旋回流が形成され、裏面の凹所群と第２内面の溝によって形成されている空間内に第１の旋回流とは反対回りに旋回する燃料の第２の旋回流が形成される。
この燃料ポンプは、凹所の前側の壁面の内周側の面が凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面において凸状となるように形成されているので、インペラの回転時に燃料が凹所内にスムーズに流入する。したがって、このインペラによれば、燃料の流れの乱れが抑制され、好適に燃料を昇圧することができる。

上述したインペラは、前記内周側の面が、前記縦断面において凸状の曲線となるように形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、凹所内によりスムーズに燃料を流入させることができる。

上述したインペラは、各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面のうち内周端と外周端の中間部より外周側の面が、前記縦断面において凸状となるように形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、凹所内から凹所外への燃料の流れがスムーズとなり、凹所内の燃料の流れをよりスムーズなものとすることができる。

上述したインペラでは、各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部がインペラの回転方向に対して内周端及び外周端よりも後側に位置するように形成されており、各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部がインペラの回転方向に対して内周端及び外周端よりも後側に位置するように形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、凹所内への燃料の流入がスムーズなものとなり、凹所内の燃料の流れをよりスムーズなものとすることができる。

上述したインペラは、各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端がインペラの回転方向に対して最も前側に位置するように形成されており、各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端がインペラの回転方向に対して最も前側に位置するように形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、インペラの回転方向前側から後側に向かって凹所の開口の面積が徐々に増大するため、凹所内によりスムーズに燃料を流入させることができる。

また、上述したインペラは、各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部と内周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凸状に形成されており、中間部と外周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凹状に形成されており、各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部と内周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凹状に形成されており、中間部と外周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凸状に形成されていてもよい。
このような構成によれば、インペラの回転時に凹所外から凹所内および凹所内から凹所外への燃料の流れがスムーズになるので、燃料の流れの乱れを抑制することができる。

上述したインペラは、各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と内周側壁面とのなす角度が６０度以下となるように形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、インペラの回転方向前側から後側に向かって凹所の開口面積が徐々に増大するため、凹所内によりスムーズに燃料を流入させることができる。

上述したインペラは、各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と内周側壁面とが滑らかに接続されるように形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、凹所内によりスムーズに燃料を流入させることができる。

上述したインペラは、各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と外周側壁面とが滑らかに接続されるように形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、インペラの回転時に凹所内から凹所外へ燃料がスムーズに流出する。

上述したインペラは、各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と外周側壁面とが半径Ｒ１の円弧状に接続され、前側壁面と内周側壁面とが半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の円弧状に接続されるように形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、凹所内へ流入する燃料の流体抵抗と凹所内から凹所外へ流出する燃料の流体抵抗が好適な関係となり、凹所内の燃料の流れをよりスムーズなものとすることができる。

上述したインペラは、各凹所の開口部は、隣接する凹所間の隔壁が内周端と外周端の中間部から内周端に向かうに従って薄くなるよう形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、隔壁が均一な厚さで形成されている場合に比べて凹所の内周側の幅が広くなっているので、凹所内に燃料が流入する際の流体抵抗が低くなる。したがって、凹所内によりスムーズに燃料を流入させることができる。

上述したインペラは、各凹所の底面は、外側壁面及び内側壁面と滑らかな曲面によって接続されていることが好ましい。
このような構成によれば、インペラの回転時に凹所内を開口から底方向に向かって流れる燃料が、好適に流れの向きを変える。したがって、凹所内の燃料の流れをよりスムーズなものとすることができる。

上述したインペラは、各凹所の底面は、インペラの回転方向に対して後側の壁面と滑らかな曲面によって接続されていることが好ましい。
このような構成によれば、インペラの回転時に凹所内を開口から底方向に向かって流れる燃料が、好適に流れの向きを変える。したがって、凹所内の燃料の流れをよりスムーズなものとすることができる。

上述したインペラは、インペラ表面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、少なくとも底近傍においては、インペラの回転方向に傾斜してインペラ表面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、インペラ裏面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、少なくとも底近傍においては、インペラの回転方向に傾斜してインペラ裏面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、各凹所の底面と前側壁面とのなす角度βと前記角度αとの和が１８０度未満となっていることが好ましい。
このような構成によれば、インペラの回転時に凹所内を開口から底方向に向かって流れる燃料が、凹所の底面に好適に案内されて流れの向きを変える。したがって、凹所内の燃料の流れをよりスムーズなものとすることができる。

上述したインペラには、表面の凹所の底面とその凹所と対応するインペラの裏面の凹所とを連通する連通孔が凹所毎に形成されており、各連通孔は各凹所の底面のインペラの回転方向に対して中間部よりも前側に開口していることが好ましい。
このような構成によると、凹所内から凹所外へ流れる燃料と、凹所内から連通孔内に流れる燃料とが互いに作用して燃料の流れが乱れることを抑制することができる。また、凹所外から凹所内へ流入する燃料は、インペラの回転方向より後側の底面に案内されて流れの向きを変え、凹所内から凹所外へ流出する。このため、凹所内の燃料の流れをスムーズにすることができる。

上述したインペラは、インペラ表面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、少なくとも底近傍においては、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面においてインペラの回転方向に傾斜する直線となるように形成されており、インペラ裏面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、少なくとも底近傍においては、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面においてインペラの回転方向に傾斜する直線となるように形成されており、各連通孔のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、各連通孔をインペラの周方向に切断したときの縦断面において、インペラの厚み方向中間部よりも表面側の領域では、表面の凹所の後側壁面の直線部分と略同一角度で傾斜する直線となるように形成されており、インペラの厚み方向中間部よりも裏面側の領域では、裏面の凹所の後側壁面の直線部分と略同一角度で傾斜する直線となるように形成されていることが好ましい。
このような構成によると、凹所内の燃料がスムーズに連通孔内に流れることができる。

上述したインペラには、表面の凹所の底面とその凹所と対応するインペラの裏面の凹所とを連通する連通孔が凹所毎に形成されており、各連通孔は、各凹所の底面の外周端と内周端の中間部よりも外周側における開口面積が、中間部よりも内周側における開口面積より大きいことが好ましい。
このような構成によると、凹所の内周側から凹所内に流入した燃料が凹所の内周側の底面に案内されるため、凹所内の燃料の流れがスムーズとなる。

上述したインペラは、各凹所の内周側壁面は、インペラの外周側から内周側に向かう方向においては、内周側に傾斜していることが好ましい。
このような構成によると、凹所内に流入する燃料が内周側壁面に案内されて凹所内をスムーズに流れることができる。

また、本発明は、燃料の流れの乱れを抑制することができる新規なインペラを提供する。
このインペラは、略円盤状であって、表面及び裏面に、周方向に繰返す凹所群が形成されており、各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部と内周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凸状に形成されており、中間部と外周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凹状に形成されており、各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部と内周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凹状に形成されており、中間部と外周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凸状に形成されている。
このインペラによれば、インペラの回転時に凹所外から凹所内および凹所内から凹所外へ燃料がスムーズに流れるので、燃料の流れの乱れを抑制することができる。

また、本発明は、燃料の流れの乱れを抑制することができる新規なインペラを提供する。
このインペラは、略円盤状であって、表面及び裏面に、周方向に繰返す凹所群が形成されており、各凹所の開口部は、隣接する凹所間の隔壁が内周端と外周端の中間部から内周端に向かうに従って薄くなるよう形成されている。
このインペラによれば、隔壁が均一な厚さで形成されている場合に比べて凹所の内周側の幅が広くなっているので、凹所内により多くの燃料を流入させることができる。

また、本発明は、燃料の流れの乱れを抑制することができる新規なインペラを提供する。
このインペラは、略円盤状であって、表面及び裏面に、周方向に繰返す凹所群が形成されており、各凹所の底面は、平面状に形成されており、インペラ表面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、少なくとも底近傍においては、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面においてインペラの回転方向に傾斜する直線となるように形成されており、その直線部分とインペラ表面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、インペラ裏面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、少なくとも底近傍においては、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面においてインペラの回転方向に傾斜する直線となるように形成されており、その直線部分とインペラ裏面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、各凹所において、底面と前記直線部分とのなす角度βと前記角度αとの和が１８０度未満となることを特徴とする。
このインペラによれば、インペラの回転時に凹所内を開口から底方向に向かって流れる燃料が、凹所の底面に好適に案内されて流れの向きを変える。したがって、凹所内の燃料の流れをよりスムーズなものとすることができる。

上述したインペラには、表面の凹所の底面とその凹所と対応するインペラの裏面の凹所とを連通する連通孔が凹所毎に形成されており、各連通孔は各凹所の底面のインペラの回転方向に対して中間部よりも前側に開口していることが好ましい。
このような構成によると、凹所内から凹所外へ流れる燃料と、凹所内から連通孔内に流れる燃料とが互いに作用して燃料の流れが乱れることを抑制することができる。

上述したインペラは、各連通孔のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、各連通孔をインペラの周方向に切断したときの縦断面において、インペラの厚み方向中間部よりも表面側の領域では、表面の凹所の後側壁面の直線部分と略同一角度で傾斜する直線となるように形成されており、インペラの厚み方向中間部よりも裏面側の領域では、裏面の凹所の後側壁面の直線部分と略同一角度で傾斜する直線となるように形成されていることが好ましい。
このような構成によると、凹所内の燃料がスムーズに連通孔内に流れることができる。

なお、上述した本発明のインペラは燃料ポンプに好適に用いることができる。この燃料ポンプは、上述した本発明のインペラのいずれかと、そのインペラを回転可能に収容するポンプケーシングとを有している。
このような構成によれば、ポンプ効率の高い燃料ポンプを構成することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）ウエスコポンプは、略円盤状のインペラと、そのインペラを回転可能に収容するポンプケーシングを有している。
（形態２）インペラの表面及び裏面には、周方向に繰返す凹所群が形成されている。
（形態３）各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面において凸状の曲線となるように形成されている。
（形態４）各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部がインペラの回転方向に対して内周端及び外周端よりも後側に位置するように形成されており、各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部がインペラの回転方向に対して内周端及び外周端よりも後側に位置するように形成されている。
（形態５）各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端がインペラの回転方向に対して最も前側に位置するように形成されており、各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端がインペラの回転方向に対して最も前側に位置するように形成されている。
（形態６）各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と内周側壁面とのなす角度が６０度以下となるように形成されている。
（形態７）各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と内周側壁面とが滑らかに接続され、インペラの回転方向に対して前側の壁面と外周側壁面とが滑らかに接続されるように形成されており、これによって各凹所の開口部では、インペラの回転方向に対して前側の壁面と外周側壁面とが半径Ｒ１の円弧状に接続され、前側壁面と内周側壁面とが半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の円弧状に接続されている。
（形態８）各凹所の開口部は、隣接する凹所間の隔壁が内周端と外周端の中間部から内周端及び外周端に向かうに従って薄くなるよう形成されている。
（形態９）各凹所の底面は、外側壁面及び内側壁面と滑らかな曲面によって接続されている。
（形態１０）各凹所の底面は、インペラの回転方向に対して後側の壁面と滑らかな曲面によって接続されている。
（形態１１）インペラ表面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、底近傍においては、インペラの回転方向に傾斜してインペラ表面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、インペラ裏面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、底近傍においては、インペラの回転方向に傾斜してインペラ裏面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、各凹所の底面と前側壁面とのなす角度βが９０°となっている。
（形態１２）インペラには、表面の凹所の底面とその凹所と対応するインペラの裏面の凹所とを連通する連通孔が凹所毎に形成されており、各連通孔は各凹所の底面のインペラの回転方向に対して中間部よりも前側に開口している。
（形態１３）各連通孔のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、インペラの厚み方向中間部よりも表面側の領域では、表面の凹所の後側壁面の底近傍と略同一角度で傾斜しており、インペラの厚み方向中間部よりも裏面側の領域では、裏面の凹所の後側壁面の底近傍と略同一角度で傾斜している。
（形態１４）各連通孔は、各凹所の底面の外周端と内周端の中間部よりも外周側における開口面積が、中間部よりも内周側における開口面積より大きい。
（形態１５）各凹所の内周側壁面は、インペラの外周側から内周側に向かう方向においては、内周側に傾斜している。

本発明を具現化した一実施例のウエスコポンプ１０について説明する。
図１に示すウエスコポンプ１０は、自動車等の燃料タンク中の燃料に浸漬された状態で使用され、燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する。
図１に示すように、ウエスコポンプ１０は、モータ部１２とポンプ部１４がハウジング１６内に収容されて構成されている。モータ部１２は回転子１８を有する。回転子１８は、シャフト２０と、シャフト２０に固定されている積層鉄芯２２と、積層鉄芯２２に巻かれている図示されていないコイルと、そのコイルの端部が接続されている整流子２４を有している。シャフト２０は、ハウジング１６に対して、軸受２６，２８によって回転可能に支持されている。ハウジング１６の内側には、回転子１８を取囲むように、永久磁石３０が固定されている。ハウジング１６の上部に取り付けられたトップカバー３２には、図示されない端子が設けられており、モータ部１２に電気が供給される。モータ部１２に電気を供給すると、ブラシ３４と整流子２４を介してコイルに電流が流れ、回転子１８が回転し、シャフト２０も回転する。また、トップカバー３２には、吐出ポート４８が形成されている。

ハウジング１６の下部にはポンプ部１４が収容されている。ポンプ部１４は、略円盤状のインペラ５０と、インペラ５０を収容するポンプケーシング３９を備えている。
インペラ５０は、ポンプケーシング３９内に収容されている。インペラ５０の上面５０ａ及び下面５０ｂは平面状に形成されている。図２、図３に示すように、インペラ５０の中心には、断面略Ｄ字形の貫通孔５２が形成されている。貫通孔５２には、シャフト２０の下端が係合されている。これによって、インペラ５０はシャフト２０の軸方向に移動可能である一方で、シャフト２０に対して相対回転不能となっている。したがって、シャフト２０が回転するとインペラ５０も回転する。図２に示すように、インペラ５０の下面５０ｂには、外周に沿って周方向に連続する凹所群５４，５４，・・・が設けられている。図３に示すように、インペラ５０の上面５０ａには、外周に沿って周方向に連続する凹所群５６，５６，・・・が設けられている。各凹所５６は、インペラ５０の上面５０ａに形成されている凹所５４とそれぞれ対応する位置に形成されている。

図４、図５は、凹所５４の開口５４ｅの拡大図を示している。図５に示すように、凹所５４は、インペラ５０の回転方向に対して前側の壁面５４ａ、インペラ５０の回転方向に対して後側の壁面５４ｂ、インペラ５０の外周側の壁面５４ｃ、インペラ５０の内周側の壁面５４ｄを有している。

後述するが、凹所５４の前側壁面５４ａは、開口５４ｅ近傍（図７の５４ｇ）では凸状の球面に形成されている。したがって、前側壁面５４ａの開口端線５５ａは円弧となっている。図５の点線Ａ’は、前側壁面５４ａの内周端Ａとインペラ５０の中心を結んだ直線を示し、点線Ｂ’は、前側壁面５４ａの外周端Ｂとインペラ５０の中心を結んだ直線を示し、点線Ｃ’は、前側壁面５４ａの内周端Ａと外周端Ｂの中間部Ｃとインペラ５０の中心を結んだ直線を示している。点線Ａ’〜Ｃ’から分かるように、前側壁面５４ａは、開口５４ｅにおいては中間部Ｃがインペラ５０の回転方向に対して最も後ろ側に位置し、内周端Ａがインペラ５０の回転方向に対して最も前側に位置するように形成されている。

凹所５４の後側壁面５４ｂは、インペラ５０の内周側から外周側に向かう方向においては、凹状の円弧形状となるように形成されている。したがって、後側壁面５４ｂの開口端線５５ｂは円弧となっている。後側壁面５４ｂは、開口５４ｅにおいては、内周端Ｄと外周端Ｅの中間部Ｆがインペラ５０の回転方向に対して最も後ろ側に位置し、内周端Ｄがインペラ５０の回転方向に対して最も前側に位置するように形成されている。

凹所５４の外周側壁面５４ｃは、インペラ５０の外周面に平行（すなわち、インペラ５０の回転軸を軸心とする円筒面と略平行）であり、インペラ５０の下面５０ｂに対して垂直（図９参照）な平面状に形成されている。したがって、外周側壁面５４ｃの開口端線５５ｃは略直線状となっている。

凹所５４の内周側壁面５４ｄは、インペラ５０の外周面に平行（すなわち、インペラ５０の回転軸を軸心とする円筒面と略平行）であり、インペラ５０の内周側にインペラ５０の厚み方向に対して角度ψだけ傾斜（図９参照）した平面状に形成されている。したがって、内周側壁面５４ｄの開口端線５５ｄは略直線状となっている。

前側壁面５４ａと内周側壁面５４ｄは滑らかな曲面によって接続されている。これによって、前側壁面５４ａの開口端線５５ａと内周側壁面５４ｄの開口端線５５ｄは半径Ｒ１の円弧によって接続されている。図５の点Ｚは、前側壁面５４ａの開口端線５５ａをインペラ５０の内周側に延長した線と、内周側壁面５４ｄの開口端線５５ｄをインペラ５０の回転方向前側に延長した線との交点を示している。点Ｚにおける開口端線５５ａの延長線と開口端線５５ｄの延長線とのなす角度θは、開口５４ｅにおける前側壁面５４ａと内周側壁面５４ｄとの角度を示している。前側壁面５４ａ及び内周側壁面５４ｄは、角度θが約４０°（６０°以下）となるように形成されている。
前側壁面５４ａと外周側壁面５４ｃは滑らかな曲面によって接続されている。これによって、前側壁面５４ａの開口端線５５ａと外周側壁面５４ｃの開口端線５５ｃは半径Ｒ１よりも大きい半径Ｒ２の円弧によって接続されている。
後側壁面５４ｂと内周側壁面５４ｄは滑らかな曲面によって接続されている。これによって、後側壁面５４ｂの開口端線５５ｂと内周側壁面５４ｄの開口端線５５ｄは円弧によって接続されている。
後側壁面５４ｂと外周側壁面５４ｃは滑らかな曲面によって接続されている。これによって、後側壁面５４ｂの開口端線５５ｂと外周側壁面５４ｃの開口端線５５ｃは円弧によって接続されている。

図４に示すように、各凹所５４を隔離する各隔壁５３は、インペラ５０の内周側から外周側へ向かう方向において、内周端（図４の矢印ＡＤの部分）と外周端（図４の矢印ＢＥの部分）の中間部（図４の矢印ＣＦの部分）が厚く、中間部ＣＦから内周端ＡＤ及び外周端ＢＥに向かうに従って薄くなるように形成されている。

図６は、各凹所５６の開口５６ｅの拡大図を示している。図６に示すように、各凹所５６は、インペラ５０の回転方向に対して前側の壁面５６ａ、インペラ５０の回転方向に対して後側の壁面５６ｂ、インペラ５０の外周側の壁面５６ｃ、インペラ５０の内周側の壁面５６ｄを有している。

図６に示すように、凹所５６は、図５の凹所５４に対応する形状に形成されている。
すなわち、凹所５６の前側壁面５６ａは、開口５６ｅ近傍（図７の５６ｇ）では凸状の球面に形成されており、これによって、前側壁面５６ａの開口端線５７ａは円弧となっている。前側壁面５６ａは、開口５６ｅにおいては内周端Ｇと外周端Ｈの中間部Ｉがインペラ５０の回転方向に対して最も後ろ側に位置し、内周端Ｇがインペラ５０の回転方向に対して最も前側に位置するように形成されている。
凹所５６の後側壁面５６ｂは、インペラ５０の内周側から外周側に向かう方向においては、凹状の円弧形状となるように形成されている。したがって、後側壁面５６ｂの開口端線５７ｂは円弧となっている。後側壁面５６ｂは、開口５６ｅにおいては、内周端Ｊと外周端Ｋの中間部Ｌがインペラ５０の回転方向に対して最も後ろ側に位置し、内周端Ｊがインペラ５０の回転方向に対して最も前側に位置するように形成されている。
凹所５６の外周側壁面５６ｃは、インペラ５０の外周面に平行（すなわち、インペラ５０の回転軸を軸心とする円筒面と略平行）であり、インペラ５０の上面５０ａに対して垂直（図９参照）な平面状に形成されている。したがって、外周側壁面５６ｃの開口端線５７ｃは略直線状となっている。
凹所５６の内周側壁面５６ｄは、インペラ５０の外周面に平行（すなわち、インペラ５０の回転軸を軸心とする円筒面と略平行）であり、インペラ５０の内周側にインペラ５０の厚み方向に対して角度ψだけ傾斜（図９参照）した平面状に形成されている。したがって、内周側壁面５６ｄの開口端線５７ｄは略直線状となっている。
前側壁面５６ａと内周側壁面５６ｄは滑らかな曲面によって接続されている。これによって、前側壁面５６ａの開口端線５７ａと内周側壁面５６ｄの開口端線５７ｄは半径Ｒ１の円弧によって接続されている。前側壁面５６ａ及び内周側壁面５６ｄは、開口５６ｅにおける角度θが約４０°（６０°以下）となるように形成されている。前側壁面５６ａと外周側壁面５６ｃは滑らかな曲面によって接続されている。これによって、前側壁面５６ａの開口端線５７ａと外周側壁面５６ｃの開口端線５７ｃは半径Ｒ２の円弧によって接続されている。後側壁面５６ｂと内周側壁面５６ｄは滑らかな曲面によって接続されている。これによって、後側壁面５６ｂの開口端線５７ｂと内周側壁面５６ｄの開口端線５７ｄは円弧によって接続されている。後側壁面５６ｂと外周側壁面５６ｃは滑らかな曲面によって接続されている。これによって、後側壁面５６ｂの開口端線５７ｂと外周側壁面５６ｃの開口端線５７ｃは円弧によって接続されている。
各凹所５６を隔離する各隔壁５９は、インペラ５０の内周側から外周側へ向かう方向において、内周端と外周端の中間部が厚く、中間部から内周端及び外周端に向かうに従って薄くなるように形成されている。

図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図を示している。図７に示すように、凹所５４の後側壁面５４ｂは、インペラ５０の厚み方向においては、後側壁面５４ｂとインペラ５０の下面５０ｂとのなす角度（反凹所側の角度）が所定の角度Ａ（≒６０°）となるように傾斜した直線状に形成されている。また、凹所５４の前側壁面５４ａの開口近傍５４ｇは、点６０を中心とした凸状の球面に形成されている。前側壁面５４ａの底近傍５４ｈは、インペラ５０の厚み方向においては、インペラ５０の中心断面ＣＳとのなす角度（反凹所側の角度）がＡとなるように傾斜した直線状に形成されている。したがって、インペラ５０の厚み方向においては、前側壁面５４ａの底近傍５４ｈと後側壁面５４ｂはインペラ５０に対して略同一角度で傾斜している。また、インペラ５０の厚み方向の略中間部近傍には、凹所５４の底面５４ｆが形成されている。底面５４ｆは、後側壁面５４ｂ及び前側壁面５４ａの底近傍５４ｈに対して略直角となる平面状に形成されている。底面５４ｆと後側壁面５４ｂは、Ｒ状の曲面によって滑らかに接続されている。
また、凹所５６の後側壁面５６ｂは、インペラ５０の厚み方向においては、断面がインペラ５０に対して角度Ａ（反凹所側の角度がＡ）だけ傾斜した直線状に形成されている。また、凹所５６の前側壁面５６ａの開口近傍５６ｇは、点６２を中心とした凸状の球面に形成されている。凹所５６の前側壁面５６ａの底近傍５６ｈは、インペラ５０の厚み方向においては、断面がインペラ５０に対して角度Ａ（反凹所側の角度がＡ）だけ傾斜した直線状に形成されている。したがって、インペラ５０の厚み方向においては、前側壁面５６ａの底近傍５６ｈと後側壁面５６ｂは略同一角度で傾斜している。また、インペラ５０の厚み方向の略中間部近傍には、凹所５６の底面５６ｆが形成されている。底面５６ｆは、後側壁面５６ｂ及び前側壁面５６ａの底近傍５６ｈに対して略直角となる平面状に形成されている。底面５６ｆと後側壁面５６ｂは、Ｒ状の曲面によって滑らかに接続されている。

また、図示するように、インペラ５０には、凹所５４の底面５４ｆと、その凹所５４に対応する凹所５６の底面５６ｆとを連通する連通孔５８が、凹所毎に形成されている。図８は、図７の矢印Ｘ方向から底面５４ｆを矢視した図を示している。図７、８に示すように、連通孔５８は、底面５４ｆのインペラ５０の回転方向に対して前側近傍（すなわち、前側壁面５４ａと後側壁面５４ｂとの中間（ＩＸ−ＩＸ線）より前側）と、底面５６ｆのインペラ５０の回転方向に対して前側近傍に開口している。また、連通孔５８は、底面５４ｆの外周側に偏った位置に開口している。これによって、底面５４ｆのインペラ５０の内周側から外周側へ向かう方向における中間線ＣＬより外周側における連通孔５８の開口面積は、中間線ＣＬより内周側における開口面積より大きくなっている（図８参照）。また、底面５６ｆにおいても、連通孔５８は外周側に偏った位置に開口している。

連通孔５８の前側壁面５８ａは、インペラ５０の厚み方向における中間部ＣＳよりも下面５０ｂ側の領域では、凹所５４の前側壁面５４ａの底近傍５４ｈと連続しており、底近傍５４ｈと略同一角度で傾斜している（すなわち、インペラ５０の下面５０ｂに対して角度Ａだけ傾斜している（図７参照））。前側壁面５８ａは、インペラ５０の厚み方向における中間部ＣＳよりも上面５０ａ側の領域では、凹所５６の前側壁面５６ａの底近傍５６ｈと連続しており、底近傍５６ｈと略同一角度で傾斜している。連通孔５８の後側壁面５８ｂは、インペラ５０の厚み方向における中間部ＣＳよりも下面５０ｂ側の領域では、凹所５４の後側壁面５４ｂと略同一角度で傾斜している（すなわち、インペラ５０の下面５０ｂに対して角度Ａだけ傾斜している（図７参照））。後側壁面５８ｂは、インペラ５０の厚み方向における中間部ＣＳよりも上面５０ａ側の領域では、凹所５６の後側壁面５６ｂと略同一角度で傾斜している。

図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図を示している。上述したように、凹所５４の外周側壁面５４ｃは、インペラ５０の下面５０ｂに対して略垂直であり、インペラ５０の回転軸を軸心とする円筒面と略平行な平面状に形成されている。また、上述したように、凹所５４の内周側壁面５４ｄは、内周側にインペラ５０の厚み方向に対して角度ψだけ傾斜しており、インペラ５０の回転軸を軸心とする円筒面と略平行な平面状に形成されている。また、凹所５４の底面５４ｆは、インペラ５０の内周側から外周側に向かう方向においては、インペラ５０の下面５０ｂと略平行となるように形成されている。外周側壁面５４ｃと底面５４ｆは曲面によって滑らかに接続されている。内周側壁面５４ｄと底面５４ｆも曲面によって滑らかに接続されている。
また、上述したように、凹所５６の外周側壁面５６ｃは、インペラ５０の上面５０ａに対して略垂直であり、インペラ５０の回転軸を軸心とする円筒面と略平行な平面状に形成されている。また、上述したように、凹所５６の内周側壁面５６ｄは、内周側にインペラ５０の厚み方向に対して角度ψだけ傾斜しており、インペラ５０の回転軸を軸心とする円筒面と略平行な平面状に形成されている。また、凹所５６の底面５６ｆは、インペラ５０の内周側から外周側に向かう方向においては、インペラ５０の上面５０ａと略平行となるよう形成されている。外周側壁面５６ｃと底面５６ｆは曲面によって滑らかに接続されている。内周側壁面５６ｄと底面５６ｆも曲面によって滑らかに接続されている。

図１に示すように、ポンプケーシング３９は吐出側ケーシング３８と吸入側ケーシング４０とから構成されている。吸入側ケーシング４０のケーシング面４０ｂは、インペラ５０の下面５０ｂと平行な平面状に形成されている。ケーシング面４０ｂには、インペラ５０の凹所群５４，５４，・・・に対向する溝４０ａが形成されている。吐出側ケーシング３８のケーシング面３８ｂは、インペラ５０の上面５０ａと平行な平面状に形成されている。ケーシング面３８ｂには、インペラ５０の凹所群５６，５６，・・・に対向する溝３８ａが形成されている。溝３８ａと溝４０ａは、インペラ５０の回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びる略Ｃ字状に形成されている。吸入側ケーシング４０には、溝４０ａの上流端に連通する吸入口４２が形成されている。吐出側ケーシング３８には、溝３８ａの下流端に連通する吐出口４３が形成されている。インペラ５０の下面５０ｂに設けられた凹所群５４，５４，・・・と吸入側ケーシング４０に形成された溝４０ａによって第１昇圧路（燃料流路の一部）４６が形成され、インペラ５０の上面５０ａに設けられた凹所群５６，５６，・・・と吐出側ケーシング３８に形成された溝３８ａによって第２昇圧路（燃料流路の一部）４４が形成されている。

ブラシ３４と整流子２４を介して回転子１８のコイルに電流を流すと、回転子１８が回転し、シャフト２０が回転する。これによって、インペラ５０がポンプケーシング３９内で回転する。インペラ５０が回転すると、吸入口４２からポンプ部１４内に燃料が吸引される。ポンプ部１４内に吸引された燃料は、第１昇圧路４６に流入する。第１昇圧路４６内に流入した燃料は、インペラ５０の回転によって第１昇圧路４６内を上流側から下流側へ流れる。また、燃料は、インペラ５０の回転による遠心力によって、図１０の矢印Ｍ，Ｐ，Ｑ，Ｒに示すように第１昇圧路４６内を旋回しながら流れる。

燃料が第１昇圧路４６内を上流から下流に流れるときには、燃料は、図１０の矢印Ｍに示すように、内周側壁面５４ｄ側を通って溝４０ａから凹所５４内に流入する。また、燃料は、インペラ５０の回転方向に対して前側から後側に向かうように溝４０ａから凹所５６内に流入する。すなわち、燃料は、図４の矢印Ｎに示すように、前側壁面５４ａの内周端Ａ及び後側壁面５４ｂの内周端Ｄの近傍から凹所５４内に流入する。
上述したように、前側壁面５４ａは、内周端Ａがインペラ５０の回転方向に対して最も前側に位置し、中間部Ｃが最も後側に位置するように形成されている。また、後側壁面５４ｂも、内周端Ｄがインペラ５０の回転方向に対して最も前側に位置し、中間部Ｅが最も後側に位置するように形成されている。また、凹所５４は、開口５４ｅにおいては、前側壁面５４ａと内周側壁面５４ｄとのなす角度が４０°（６０°以下）となるように形成されている。また、前側壁面５４ａと内周側壁面５４ｄは滑らかな曲面によって接続されており、これによって前側壁面５４ａの開口端線５５ａと内周側壁面５４ｄの開口端線５５ｄが半径Ｒ１の円弧によって接続されている。したがって、燃料がスムーズに溝４０ａから凹所５４内に流入し、燃料の流れの乱れが抑制される。
また、上述したように、各凹所５４を隔離する各隔壁５３は、インペラ５０の内周側から外周側へ向かう方向において、内周端ＡＤと外周端ＢＥの中間部ＣＦが厚く、中間部ＣＦから内周端ＡＤに向かうに従って薄くなるよう形成されている（図４参照）。このように隔壁５３が形成されているので、隔壁５３を均一な厚さで形成した場合に比べて凹所５４の内周端の幅（図４の矢印ＤＡ）が大きくなっている。したがって、燃料の流入時の流体抵抗が低くなり、凹所５４内に多くの燃料を導入することができる。
なお、本実施例では、各凹所５４を隔離する各隔壁５３は、中間部ＣＦから外周端ＢＥに向かうに従って薄くなるよう形成されているが、この形状はインペラ５０の製造時の制約によるものであるので、外周端ＢＥは薄く形成されていなくてもよい。
また、上述したように、凹所５４の前側壁面５４ａの開口近傍５４ｇは、インペラ５０の厚み方向においては、図７に示すように凸状の球面に形成されている。したがって、燃料は図５の矢印Ｏに示すようにスムーズに溝４０ａから凹所５４内に流入し、燃料の流れの乱れが抑制される（燃料の流れが前側壁面５４ａの開口近傍５４ｇから剥離することが抑制され、燃料の流れの乱れが抑制される。）。

凹所５４内に流入した燃料は、図１０の矢印Ｐに示すように、底面５４ｆによって案内されて流れの向きを変える。上述したように、凹所５４の内周側壁面５４ｄは、内周側にインペラ５０の厚み方向に対して角度ψだけ傾斜している。したがって、凹所５４内に流入する際には、燃料が内周側壁面５４ｄに案内されて、インペラ５０の外周側に流れの向きをわずかに変える（図１０の矢印Ｍ参照）。このように、流入時に燃料が内周側壁面５４ｄに案内されるので、矢印Ｐに示すように凹所５４内で流れの向きを変える際に、燃料の流れの乱れが抑制される。
また、上述したように、凹所５４の底面５４ｆは、外周側壁面５４ｃ及び内周側壁面５４ｄと曲面によって滑らかに接続されている。したがって、図１０の矢印Ｐに示すように燃料がスムーズに流れの向きを変え、燃料の流れの乱れが抑制される（燃料の流れに淀みが発生することが抑制される）。
また、上述したように、凹所５４の底面５４ｆは、インペラ５０の厚み方向においては、後側壁面５４ｂ及び前側壁面５４ａの底近傍５４ｈに対して略直角となる平面状に形成されている（図７参照）。また、底面５４ｆは、後側壁面５６ｂとＲ状の曲面によって滑らかに接続されている。したがって、図７の矢印Ｕに示すように、燃料がスムーズに流れの向きを変え、燃料の流れの乱れが抑制される（燃料の流れに淀みが発生することが抑制される）。

凹所５６内で旋回した燃料は、図１０の矢印Ｑ及び図４の矢印Ｖに示すように、外周側壁面５４ｃ側を通って凹所５４から溝４０ａに流出する。
上述したように、前側壁面５４ａと外周側壁面５４ｃは滑らかな曲面によって接続されており、これによって前側壁面５４ａの開口端線５５ａと外周側壁面５４ｃの開口端線５５ｃが半径Ｒ２（＞半径Ｒ１）の円弧によって接続されている。このように、凹所５４が形成されているので、燃料の流出時の流体抵抗が流入時（図４の矢印Ｎ）に比べて低くなり、凹所５４内の燃料がスムーズに溝４０ａに流出することができる。したがって、凹所５４内での燃料の流れの乱れが抑制される。

溝４０ａに流出した燃料は、矢印Ｒに示すように流れ、矢印Ｍに示すように再度、凹所５４内に流入する。このようにして、燃料は第１昇圧路４６内を旋回しながら上流側から下流側へ流れる。

以上に説明したように、第１昇圧路４６内の燃料は、スムーズに旋回しながら上流側から下流側へ流れる。これによって、燃料は第１昇圧路４６内を流れるうちに好適に昇圧される。

第１昇圧路４６内の燃料が旋回しながら流れると、第１昇圧路４６内の燃料の一部が、図１０の矢印Ｓに示すように、連通孔５８を通って凹所５４から凹所５６内に流入する。
上述したように、連通孔５８は、底面５４ｆのインペラ５０の回転方向に対して前側近傍（すなわち、前側壁面５４ａと後側壁面５４ｂとの中間（ＩＸ−ＩＸ線）より前側（図８参照））に開口している。また、連通孔５８は、底面５４ｆの外周側に偏った位置に開口することによって、底面５４ｆのインペラ５０の内周側から外周側へ向かう方向における中間線ＣＬより外周側における連通孔５８の開口面積が、中間線ＣＬより内周側における開口面積より大きくなっている。このように連通孔５８が形成されているので、凹所５４及び溝４０ａ内で旋回する燃料の流れと、凹所５４から連通孔５８に流入する燃料の流れとが相互に作用して、凹所５４内に燃料の流れの乱れが発生することが抑制される。
また、連通孔５８の後側壁面５８ｂは、インペラ５０の厚み方向における中間部ＣＳよりも下面５０ｂ側の領域では、凹所５４の後側壁面５４ｂと略同一角度で傾斜している（すなわち、インペラ５０の下面５０ｂに対して角度Ａだけ傾斜している（図７参照））。したがって、凹所５４から連通孔５８にスムーズに燃料が流入し、燃料の流れの乱れを抑制される。

連通孔５８から凹所５６内に流入した燃料は、第２昇圧路４４内を旋回しながら上流側から下流側へ流れる。上述したように、凹所５６は、凹所５４と同様に形成されているので、第２昇圧路４４内の燃料は、第１昇圧路４６内を流れる燃料と同様に流れる。すなわち、第２昇圧路４４内の燃料は、スムーズに旋回しながら上流側から下流側へ流れる。したがって、燃料は、第２昇圧路４４内を流れるうちに好適に昇圧される。

燃料が、昇圧路４４、４６内を旋回しながら流れ、第２昇圧路４４の下流端に達すると、燃料は、吐出口４３からモータ部１２側に送り出される。モータ部１２に送り出された燃料は、モータ部１２を通過し、吐出ポート４８から外部に送り出される。

以上に説明したように、本実施例のウエスコポンプでは、インペラの厚み方向においては、各凹所の前側壁面の開口近傍が凸状の球面に形成されている（すなわち、前側壁面の内周端と外周端の中間部より内周側の面が凸状の球面に形成されている）。また、各凹所の前側壁面は、内周端部がインペラの回転方向に対して最も前側に位置し、中間部がインペラの回転方向に対して最も後側に位置するように形成されている。また、凹所の開口においては、前側壁面と内側壁面とのなす角度が６０°以下となっている。また、凹所の開口においては、前側壁面と外周側壁面とが半径Ｒ１の円弧状に接続され、前側壁面と内周側壁面とが半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の円弧状に接続されている。また、隣接する凹所間の隔壁は、内周端と外周端の中間部から内周端に向かうにしたがって薄くなるように形成されている。したがって、インペラの回転時に燃料がケーシングに形成された溝から凹所内にスムーズに流入し、燃料の流れの乱れが抑制される。
また、上述したウエスコポンプでは、各凹所の内周側壁面は、インペラの外周側から内周側に向かう方向においては、内周側に傾斜している。また、凹所の前側壁面の底近傍は、インペラに対して鋭角な角度Ａで傾斜しており、各凹所の底面は、前側壁面に対して略直角となる平面状に形成されている。また、凹所の底面は、後側壁面とＲ状の曲面によって滑らかに接続されている。また、凹所の底面は、内側壁面及び外側壁面と滑らかな曲面によって接続されている。したがって、燃料が凹所内で淀むことなく好適に流れの向きを変え、燃料の流れの乱れが抑制される。
また、上述したウエスコポンプでは、インペラの表面の凹所とインペラの裏面の凹所を連通する連通孔は、凹所の底面のインペラの回転方向に対して中間部よりも前側に開口している。また、連通孔の後側壁面は、インペラの厚み方向中間部よりも表面側の領域では、表面の凹所の後側壁面の底近傍と略同一角度で傾斜しており、インペラの厚み方向中間部よりも裏面側の領域では、裏面の凹所の後側壁面の底近傍と略同一角度で傾斜している。また、連通孔は、各凹所の底面の外周端と内周端の中間部よりも外周側における開口面積が、中間部よりも内周側における開口面積より大きい。したがって、好適に凹所から連通孔内に燃料が流入し、燃料の流れの乱れが抑制される。

なお、上述した実施例では、各凹所５４（５６）が、前側壁面５４ａ（５６ａ）の内周端部Ａ（Ｇ）がインペラの回転方向に対して最も前側に位置し、中間部Ｃ（Ｉ）がインペラの回転方向に対して最も後側に位置し、後側壁面５４ｂ（５６ｂ）の内周端部Ｄ（Ｊ）がインペラの回転方向に対して最も前側に位置し、中間部Ｆ（Ｌ）が最も後側に位置するように形成されていた。しかし、各凹所５４（５６）は、図１１に示す形状に形成してもよい。図１１では、前側壁面５４ａの内周端Ａと中間部Ｃの間が凸状に形成されており、中間部Ｃと外周端Ｂの間が凹状に形成されている。また、後側壁面５４ｂの内周端Ｄと中間部Ｆの間が凹状に形成されており、中間部Ｆと外周端Ｅの間が凸状に形成されている。このように凹所５４が形成されていると、インペラの回転時に、凹所５４内の燃料が、図１１の矢印Ｔに示すようにインペラの回転方向に対して前側から後側へ向かって溝４０ａ内に流出する。したがって、凹所５４内からの燃料の流出がスムーズとなり、燃料の流れの乱れを抑制することができる。
また、上述した実施例では、インペラの製造時の制約のため、隔壁５３は、中間部ＣＦから外周端ＢＥに向かうに従って薄くなるよう形成されていたが、製造時に制約を受けない場合は、その様にインペラを形成する必要はない。例えば、凹所５４（５６）は、図１２に示す形状に形成してもよい。図１２では、前側壁面５４ａの内周端部Ａがインペラの回転方向に対して最も前側に位置し、後側壁面５４ｂの内周端部Ｄがインペラの回転方向に対して最も前側に位置するように形成されている。また、図１２では、隔壁５３が中間部ＣＦから内周端ＡＤに向かうにしたがって薄くなるように形成されている。一方、隔壁５３の外周端ＢＥは、中間部ＣＦよりも厚く形成されている。このような形状の凹所によっても、燃料の流れの乱れを抑制することができる。

また、上述した実施例では、各凹所の前側壁面は、図５に示すように開口近傍が凸状の曲面に形成されており、底近傍は、断面がインペラに対して傾斜した直線状となるように形成されていた。しかし、前側壁面は、図１３に示すように形成しても良い。このように凹所の前側壁面を形成しても、燃料の流れの乱れを抑制することができる。また、図１４に示すように、前側壁面の形状に応じて後側壁面の形状を凹状に形成しても良い。

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さまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

ウエスコポンプ１０の概略断面図。 インペラ５０を下面５０ｂ側から見た平面図。 インペラ５０を上面５０ａ側から見た平面図。 凹所５４の拡大図。 凹所５４の拡大図。 凹所５６の拡大図。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。 図７の矢印Ｘ方向から底面５４ｆを見た図。 図７のＩＸ−ＩＸ線断面図。 昇圧路４４、４６内での燃料の流れを示した説明図。 他の実施例の凹所５４の拡大図。 他の実施例の凹所５４の拡大図。 他の実施例の凹所５４、５６の、図７に対応する断面形状を示す図。 他の実施例の凹所５４、５６の、図７に対応する断面形状を示す図。

符号の説明

１０：ウエスコポンプ
１２：モータ部
１４：ポンプ部
１６：ハウジング
１８：回転子
２０：シャフト
２２：積層鉄芯
２４：整流子
３０：永久磁石
３２：トップカバー
３４：ブラシ
３８：吐出側ケーシング
３８ａ：溝
３８ｂ：ケーシング面
３９：ポンプケーシング
４０ａ：溝
４０ｂ：ケーシング面
４２：吸入口
４３：吐出口
４４：第２昇圧路
４６：第１昇圧路
４８：吐出ポート
５０：インペラ
５０ａ：上面
５０ｂ：下面
５２：貫通孔
５３：隔壁
５４：凹所
５４ａ：前側壁面
５４ｂ：後側壁面
５４ｃ：外周側壁面
５４ｄ：内周側壁面
５６：凹所
５６ａ：前側壁面
５６ｂ：後側壁面
５６ｃ：外周側壁面
５６ｄ：内周側壁面
５８：連通孔
５８ａ：前側壁面
５８ｂ：後側壁面
５９：隔壁

Claims (23)

1. 略円盤状のインペラと、このインペラを回転可能に収容するポンプケーシングとを有する燃料ポンプであって、
   インペラの表面及び裏面に、周方向に繰返す凹所群が形成されており、
   表面の各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面のうち内周端と外周端の中間部より内周側の面は、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面において凸状となるように形成されており、
   裏面の各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面のうち内周端と外周端の中間部より内周側の面は、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面において凸状となるように形成されており、
   ポンプケーシングの内面のうちのインペラの表面と対向する第１内面に、表面の凹所群に沿って伸びる溝が形成されており、
   ポンプケーシングの内面のうちのインペラの裏面と対向する第２内面に、裏面の凹所群に沿って伸びる溝が形成されており、
   インペラを回転させたときに、表面の凹所群と第１内面の溝によって形成されている空間内に燃料の第１の旋回流が形成され、裏面の凹所群と第２内面の溝によって形成されている空間内に第１の旋回流とは反対回りに旋回する燃料の第２の旋回流が形成される、
   ことを特徴とする燃料ポンプ。
2. 前記内周側の面は、前記縦断面において凸状の曲線となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
3. 各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面のうち内周端と外周端の中間部より外周側の面が、前記縦断面において凸状となるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料ポンプ。
4. 各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部がインペラの回転方向に対して内周端及び外周端よりも後側に位置するように形成されており、
   各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部がインペラの回転方向に対して内周端及び外周端よりも後側に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料ポンプ。
5. 各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端がインペラの回転方向に対して最も前側に位置するように形成されており、
   各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端がインペラの回転方向に対して最も前側に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料ポンプ。
6. 各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部と内周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凸状に形成されており、中間部と外周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凹状に形成されており、
   各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部と内周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凹状に形成されており、中間部と外周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凸状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料ポンプ。
7. 各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と内周側壁面とのなす角度が６０度以下となるように形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料ポンプ。
8. 各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と内周側壁面とが滑らかに接続されるように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の燃料ポンプ。
9. 各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と外周側壁面とが滑らかに接続されるように形成されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料ポンプ。
10. 各凹所の開口部は、インペラの回転方向に対して前側の壁面と外周側壁面とが半径Ｒ１の円弧状に接続され、前側壁面と内周側壁面とが半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の円弧状に接続されるように形成されていることを特徴とする請求項９に記載の燃料ポンプ。
11. 各凹所の開口部は、隣接する凹所間の隔壁が内周端と外周端の中間部から内周端に向かうに従って薄くなるよう形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の燃料ポンプ。
12. 各凹所の底面は、外側壁面及び内側壁面と滑らかな曲面によって接続されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の燃料ポンプ。
13. 各凹所の底面は、インペラの回転方向に対して後側の壁面と滑らかな曲面によって接続されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の燃料ポンプ。
14. インペラ表面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、少なくとも底近傍においては、インペラの回転方向に傾斜してインペラ表面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、
    インペラ裏面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、少なくとも底近傍においては、インペラの回転方向に傾斜してインペラ裏面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、
    各凹所の底面と前記壁面とのなす角度βと前記角度αとの和が１８０度未満となることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の燃料ポンプ。
15. インペラには、表面の凹所の底面とその凹所と対応するインペラの裏面の凹所とを連通する連通孔が凹所毎に形成されており、
    各連通孔は各凹所の底面のインペラの回転方向に対して中間部よりも前側に開口していることを特徴とする請求項１４に記載の燃料ポンプ。
16. インペラ表面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、少なくとも底近傍においては、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面においてインペラの回転方向に傾斜する直線となるように形成されており、
    インペラ裏面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、少なくとも底近傍においては、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面においてインペラの回転方向に傾斜する直線となるように形成されており、
    各連通孔のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、各連通孔をインペラの周方向に切断したときの縦断面において、インペラの厚み方向中間部よりも表面側の領域では、表面の凹所の後側壁面の直線部分と略同一角度で傾斜する直線となるように形成されており、インペラの厚み方向中間部よりも裏面側の領域では、裏面の凹所の後側壁面の直線部分と略同一角度で傾斜する直線となるように形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の燃料ポンプ。
17. インペラには、表面の凹所の底面とその凹所と対応するインペラの裏面の凹所とを連通する連通孔が凹所毎に形成されており、
    各連通孔は、各凹所の底面の外周端と内周端の中間部よりも外周側における開口面積が、中間部よりも内周側における開口面積より大きいことを特徴とする請求項１４に記載の燃料ポンプ。
18. 各凹所の内周側壁面は、インペラの外周側から内周側に向かう方向においては、内周側に傾斜していることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の燃料ポンプ。
19. 略円盤状のインペラであって、
    表面及び裏面に、周方向に繰返す凹所群が形成されており、
    各凹所のインペラの回転方向に対して前側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部と内周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凸状に形成されており、中間部と外周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凹状に形成されており、
    各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、開口部において、内周端と外周端の中間部と内周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凹状に形成されており、中間部と外周端との間の領域がインペラの内周側から外周側に向かう方向において凸状に形成されていることを特徴とするインペラ。
20. 略円盤状のインペラであって、
    表面及び裏面に、周方向に繰返す凹所群が形成されており、
    各凹所の底面は、平面状に形成されており、
    インペラ表面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、少なくとも底近傍においては、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面においてインペラの回転方向に傾斜する直線となるように形成されており、その直線部分とインペラ表面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、
    インペラ裏面に形成された各凹所のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、少なくとも底近傍においては、各凹所をインペラの周方向に切断したときの縦断面においてインペラの回転方向に傾斜する直線となるように形成されており、その直線部分とインペラ裏面とのなす角度が鋭角な角度αとなっており、
    各凹所において、底面と前記直線部分とのなす角度βと前記角度αとの和が１８０度未満となることを特徴とするインペラ。
21. インペラには、表面の凹所の底面とその凹所と対応するインペラの裏面の凹所とを連通する連通孔が凹所毎に形成されており、
    各連通孔は各凹所の底面のインペラの回転方向に対して中間部よりも前側に開口していることを特徴とする請求項２０に記載のインペラ。
22. 各連通孔のインペラの回転方向に対して後側の壁面は、各連通孔をインペラの周方向に切断したときの縦断面において、インペラの厚み方向中間部よりも表面側の領域では、表面の凹所の後側壁面の直線部分と略同一角度で傾斜する直線となるように形成されており、インペラの厚み方向中間部よりも裏面側の領域では、裏面の凹所の後側壁面の直線部分と略同一角度で傾斜する直線となるように形成されていることを特徴とする請求項２１に記載のインペラ。
23. 請求項１９〜２２のいずれかに記載のインペラと、このインペラを回転可能に収容するポンプケーシングとを有する燃料ポンプ。
    

Images