JP6358159B2

JP6358159B2 - 燃料ポンプ

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Publication number: JP6358159B2
Application number: JP2015082665A
Authority: JP
Inventors: 酒井　博美; 博美酒井; 代司古橋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2035-04-14
Also published as: JP2016200129A; US9841019B2; US20160305426A1

Description

本発明は、燃料をポンプ室に順次吸入してから吐出する燃料ポンプに関する。

従来、燃料をポンプ室に順次吸入してから吐出する燃料ポンプが知られている。特許文献１に開示の燃料ポンプは、内歯を複数有するアウタギアと、外歯を複数有し、アウタギアとは偏心方向に偏心して嵌合するインナギアと、両ギアを回転可能に収容するポンプハウジングと、回転駆動する回転軸を有する電動モータとを備えている。アウタギア及びインナギアは、それら両ギア間に複数形成されるポンプ室の容積を拡縮させつつ回転することにより、燃料を各ポンプ室に順次吸入してから吐出する。そして、ジョイント部材が、回転軸とインナギアとを連結している。つまり、回転軸の駆動力がジョイント部材を介してインナギアへ伝達される。

特開平６−１２３２８８号公報

ジョイント部材とインナギアの連結部分の拡大図が図１９である。図１９において、インナギアの軸方向上端部には燃料が入り込む第１バランス溝が形成されており、インナギアの軸方向下端部には、同様に燃料が入り込む第２バランス溝が形成されている。そして、第１バランス溝に入り込む燃料によってインナギアに対して下方向に働く圧力と、第２バランス溝に入り込む燃料によってインナギアに対して上方向に働く圧力とで均衡をとることができるため、インナギアは安定して回転することができる。

ここで、図１９に示すように、上方向におけるジョイント部材の端面と第１バランス溝の下方向側端面との間に大きな隙間領域Ａを形成する場合には、インナギアの安定した回転が困難となる場合があることを本発明者らは見出した。具体的には、隙間領域Ａに燃料が入り込んだ状態でジョイント部材が回転軸からの駆動力により繰り返し動くと、ジョイント部材の動きによって隙間領域Ａに入り込んだ燃料の圧力が変化する。そうすると、インナギアに対して上方向に働く圧力と下方向に働く圧力との均衡がくずれ、インナギアが不安定な状態で回転することになる。

また、図２０のように、足部の第１方向側端部が第１方向側に形成された凹溝の第１方向側端部よりも第１方向側に配置されている場合には、足部が貫通孔から大きく突出することになるため、他の部材と接触する可能性があることを本発明者らは見出した。そうすると、ジョイント部材に不要な力が加わることとなり、ひいてはジョイント部材からインナギアに対して安定して駆動力を伝達することが困難となるため、インナギアの安定した回転を阻害する虞がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、インナギアを安定して回転させることのできる燃料ポンプを提供することを目的とする。

本発明のひとつである燃料ポンプは、内歯（１３２ａ）を複数有するアウタギア（１３０）と、外歯（１２４ａ）を複数有し、アウタギアとは偏心方向（Ｄｅ）に嵌合するインナギア（１２０）と、アウタギア及びインナギアを回転可能に収容するポンプハウジング（１１０）と、回転駆動する回転軸（１０４ａ）を有するモータ（１０４）と、回転軸をインナギアと中継することで、インナギアを周方向に回転させるジョイント部材（１６０）とを備える燃料ポンプであって、インナギアは、ギア本体部（１２０ａ）と、ギア本体部を回転軸の軸方向に貫通する貫通孔（１２７）と、軸方向の両端部において貫通孔に連続して軸方向に凹むように形成された凹溝（１２１、１５３）と、貫通孔に隣接するギア本体部の角が面取りされた面取り部（１５４、１２８）を備え、ジョイント部材は、回転軸に嵌合するジョイント本体部（１６２）と、ジョイント本体部から軸方向に延伸し、貫通孔に挿入される足部（１６４）を備え、軸方向のうち、足部が貫通孔に挿入される方向を第１方向とし、第１方向と反対側の方向を第２方向とすると、軸方向に垂直な方向にみたときに、足部の第１方向側端部の少なくとも一部は、第１方向側に形成された面取り部の第２方向側端部と、第１方向側に形成された凹溝の第１方向側端部との間に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記足部の半分以上が前記貫通孔に挿入された状態において、前記軸方向に垂直な方向からみたときに、前記足部の前記第１方向側端部の少なくとも一部は、前記第１方向側に形成された前記面取り部の前記第２方向側端部と、前記第１方向側に形成された前記凹溝の前記第１方向側端部との間に配置されている。そのため、燃圧変化による軸方向の不均衡や、ジョイント部材と他の部材との接触を抑制できる。したがって、インナギアを安定して回転させることのできる燃料ポンプを提供することが可能となる。

第１実施形態における燃料ポンプを示す部分断面正面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面を平面視した断面平面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を平面視した断面平面図である。図１のＩＶ−ＩＶ線断面を平面視した断面平面図である。第１実施形態におけるインナギアの平面図である。第１実施形態におけるジョイント部材の部分断面図である。第１実施形態におけるジョイント部材とインナギアとの嵌合部分の拡大図である。図７の二点鎖線部分の拡大図である。第２実施形態におけるジョイント部材とインナギアとの嵌合部分の拡大図である。図９の二点鎖線部分の拡大図である。第１後退部への燃料の衝突を説明するための図である。第３実施形態におけるジョイント部材とインナギアとの嵌合部分の拡大図である。図１２の二点鎖線部分の拡大図である。第２後退部への燃料の衝突を説明するための図である。図１３の他形態を示す図である。図１３の他形態を示す図である。図１３の他形態を示す図である。図１３の他形態を示す図である。比較例１の説明図である。比較例２の説明図である。比較例３の説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態による燃料ポンプ１０１は、車両に搭載される容積式のトロコイドポンプである。燃料ポンプ１０１は、円筒状のポンプボディ１０２内部に収容されたポンプ本体１０３及び電動モータ１０４を軸方向に挟んでポンプ本体１０３とは反対側端から外部に張り出したサイドカバー１０５を、備えている。ここでサイドカバー１０５は、電動モータ１０４に通電するための電気コネクタ１０５ａと、燃料を吐出するための吐出ポート１０５ｂとを、備えている。こうした燃料ポンプ１０１では、電気コネクタ１０５ａを介した外部回路からの通電により、電動モータ１０４の回転軸１０４ａが回転駆動される。その結果、電動モータ１０４が有する回転軸１０４ａの駆動力を利用して、ポンプ本体１０３のアウタギア１３０及びインナギア１２０の回転により吸入及び加圧された燃料は、吐出ポート１０５ｂから吐出されることになる。なお、燃料ポンプ１０１については、ガソリンよりも粘性が高い軽油を、燃料として吐出するものである。

本実施形態では、電動モータ１０４として、マグネット１０４ｂを４極、及びコイル１０４ｃを６スロットに形成配置されたインナロータ型のブラシレスモータが採用されている。例えば、車両のＩＧ−ＯＮや、車両のアクセルペダルが踏込操作されると、これに応じて電動モータ１０４は、駆動回転側又は駆動回転逆側に回転軸１０４ａを回転させる位置決め制御を行なう。その後、電動モータ１０４は、位置決め制御にて位置決めされた位置から、駆動回転側に回転軸１０４ａを回転させる駆動制御を行なう。本実施形態においては、電動モータ１０４が、特許請求の範囲における「モータ」に相当する。

ここで、駆動回転側とは、インナギア１２０の周方向のうち回転方向Ｒｉｇの正方向となる側を示す。また、駆動回転逆側とは、インナギア１２０の周方向のうち回転方向Ｒｉｇの負方向となる側を示す。

以下、ポンプ本体１０３について詳細に説明する。ポンプ本体１０３は、ポンプハウジング１１０、インナギア１２０、アウタギア１３０、及びジョイント部材１６０を備えている。ここでポンプハウジング１１０は、ポンプカバー１１２とポンプケーシング１１６を重ね合わせてなる。

ポンプカバー１１２は、金属により円盤状に形成されている。ポンプカバー１１２は、ポンプボディ１０２のうち電動モータ１０４を軸方向に挟んでサイドカバー１０５とは反対側端から、外部へ張り出している。

図１，２に示すポンプカバー１１２は、外部から燃料を吸入するために、円筒穴状の吸入口１１２ａ及び円弧溝状の吸入通路１１３を形成している。吸入口１１２ａは、ポンプカバー１１２のうちインナギア１２０のインナ中心線Ｃｉｇから偏心した特定の開口箇所Ｓｓを、ポンプカバー１１２の軸方向に沿って貫通している。吸入通路１１３は、ポンプカバー１１２のうちポンプケーシング１１６側に開口している。図２に示すように吸入通路１１３の内周部１１３ａは、インナギア１２０の回転方向Ｒｉｇ（図４も参照）に沿って半周未満の長さに延伸している。吸入通路１１３の外周部１１３ｂは、アウタギア１３０の回転方向Ｒｏｇに沿って半周未満の長さに延伸している。

ここで吸入通路１１３は、始端部１１３ｃから回転方向Ｒｉｇ，Ｒｏｇの終端部１１３ｄに向かう程、拡幅している。また、吸入通路１１３は、溝底部１１３ｅの開口箇所Ｓｓに吸入口１１２ａを開口させることで、当該吸入口１１２ａと連通している。特に図２に示すように、吸入口１１２ａが開口する開口箇所Ｓｓの全域では、吸入通路１１３の幅が吸入口１１２ａの幅よりも小さく設定されている。

また、ポンプカバー１１２は、インナ中心線Ｃｉｇ上のインナギア１２０と対向する箇所において、ジョイント部材１６０の本体部１６２が回転可能に配置される凹み穴状の配置空間１５８を形成している。

図１，３，４に示すポンプケーシング１１６は、金属により有底円筒状に形成されている。ポンプケーシング１１６のうち開口部１１６ａは、ポンプカバー１１２により覆われることで、全周に亘って密閉されている。ポンプケーシング１１６の内周部１１６ｂは、特に図１，４に示すように、インナギア１２０のインナ中心線Ｃｉｇから偏心した円筒穴状に形成されている。

ポンプケーシング１１６は、ポンプボディ１０２及び電動モータ１０４間の燃料通路１０６を通じて燃料を吐出ポート１０５ｂから吐出するために、円弧穴状の吐出通路１１７を形成している。吐出通路１１７は、ポンプケーシング１１６の凹底部１１６ｃを軸方向に沿って貫通している。特に図３に示すように吐出通路１１７の内周部１１７ａは、インナギア１２０の回転方向Ｒｉｇに沿って半周未満の長さに延伸している。吐出通路１１７の外周部１１７ｂは、アウタギア１３０の回転方向Ｒｏｇに沿って半周未満の長さに延伸している。ここで吐出通路１１７は、始端部１１７ｃから終端部１１７ｄに向かう程、縮幅している。

また、ポンプケーシング１１６は、吐出通路１１７において、補強リブ１１６ｄを有している。補強リブ１１６ｄは、ポンプケーシング１１６と一体に形成されており、インナギア１２０の回転方向Ｒｉｇに対して交差方向に吐出通路１１７を跨ぐことにより、ポンプケーシング１１６を補強するリブである。

ポンプケーシング１１６の凹底部１１６ｃのうちインナギア１２０，アウタギア１３０間のポンプ室１４０（後に詳述）を挟んで吸入通路１１３と対向する箇所には、特に図３に示すように、吸入通路１１３を軸方向に投影した形状と対応させて、円弧溝状の吸入溝１１８が形成されている。これによりポンプケーシング１１６では、吐出通路１１７が吸入溝１１８とその輪郭をおよそ線対称に設けられている。一方で特に図２に示すように、ポンプカバー１１２のうちポンプ室１４０を挟んで吐出通路１１７と対向する箇所には、吐出通路１１７を軸方向に投影した形状と対応させて、円弧溝状の吐出溝１１４が形成されている。これによりポンプカバー１１２では、吸入通路１１３が吐出溝１１４とその輪郭をおよそ線対称に設けられている。

図１に示すように、ポンプケーシング１１６の凹底部１１６ｃのうちインナ中心線Ｃｉｇ上には、電動モータ１０４の回転軸１０４ａを径方向に軸受するために、ラジアル軸受１５０が嵌合固定されている。一方で、ポンプカバー１１２のうちインナ中心線Ｃｉｇ上には、回転軸１０４ａを軸方向に軸受するために、スラスト軸受１５２が嵌合固定されている。

図１，４に示すように、ポンプケーシング１１６の凹底部１１６ｃ及び内周部１１６ｂは、インナギア１２０及びアウタギア１３０を収容する収容空間１５６をポンプカバー１１２と共同して画成している。インナギア１２０及びアウタギア１３０は、それぞれの歯をトロコイド曲線した、所謂トロコイドギアである。

図１，図４、図５に示すインナギア１２０は、インナ中心線Ｃｉｇを回転軸１０４ａと共通にすることで、収容空間１５６内では偏心して配置されている。インナギア１２０の内周部１２２は、ラジアル軸受１５０により径方向に軸受されていると共に、軸方向両側の摺動面１２５を、ポンプケーシング１１６の凹底部１１６ｃとポンプカバー１１２により軸受されている。

また、インナギア１２０は、ギア本体部１２０ａと、配置空間１５８と対向する箇所において、軸方向に沿って凹む挿入穴１２７を有している。本実施形態における挿入穴１２７は、回転方向Ｒｉｇに沿った周方向に等間隔に複数（本実施形態では５つ）設けられ、各挿入穴１２７は、凹底部１１６ｃ側まで貫通している。各挿入穴１２７にジョイント部材１６０のそれぞれ対応する足部１６４が挿入されることにより、回転軸１０４ａの駆動力がジョイント部材１６０を介してインナギア１２０に伝達されるようになっている。こうしてインナギア１２０は、電動モータ１０４の回転軸１０４ａの回転に応じて、摺動面１２５を凹底部１１６ｃ及びポンプカバー１１２に摺動させながら、インナ中心線Ｃｉｇ周りとなる周方向において回転可能となっている。挿入穴１２７は、特許請求の範囲における「貫通孔」に相当する。

インナギア１２０は、そうした回転方向Ｒｉｇに沿った周方向に等間隔に並ぶ複数の外歯１２４ａを、外周部１２４に有している。各外歯１２４ａは、インナギア１２０の回転に応じて各吸入通路１１３，１１７及び各溝１１４，１１８と軸方向に対向可能となっていることで、凹底部１１６ｃ及びポンプカバー１１２への張り付きを抑制されている。

図１，４に示すようにアウタギア１３０は、インナギア１２０のインナ中心線Ｃｉｇに対して偏心することで、収容空間１５６内では同軸上に配置されている。これによりアウタギア１３０に対しては、一径方向としての偏心方向Ｄｅにインナギア１２０が偏心している。アウタギア１３０の外周部１３４は、ポンプケーシング１１６の内周部１１６ｂにより径方向に軸受されていると共に、ポンプケーシング１１６の凹底部１１６ｃとポンプカバー１１２とにより軸方向に軸受されている。これらの軸受によりアウタギア１３０は、インナ中心線Ｃｉｇから偏心したアウタ中心線Ｃｏｇ周りとなる一定の回転方向Ｒｏｇへ回転可能になっている。

アウタギア１３０は、そうした回転方向Ｒｏｇに等間隔に並ぶ複数の内歯１３２ａを、内周部１３２に有している。ここでアウタギア１３０における内歯１３２ａの数は、インナギア１２０における外歯１２４ａの数よりも一つ多くなるように、設定されている。各内歯１３２ａは、アウタギア１３０の回転に応じて各通路１１３，１１７及び各溝１１４，１１８と軸方向に対向可能となっていることで、凹底部１１６ｃ及びポンプカバー１１２への張り付きを抑制されている。以下、軸方向上側を第１方向、軸方向下側を第２方向という。

インナギア１２０には、インナギア１２０の軸方向両端部に、第１バランス溝１２１および第２バランス溝１５３が形成されている。図１において第１方向側に配置されているのが第１バランス溝１２１、第２方向側に配置されているのが第２バランス溝１５３である。第１バランス溝１２１および第２バランス溝１５３は、それぞれインナギア１２０の軸方向両端面からインナギア１２０の内側へ凹むように形成されており、回転軸１０４ａを中心に、インナ中心線Ｃｉｇから遠ざかる方向へ延伸するような形状をなす。また、両溝は、挿入穴１２７と連通している。

第１バランス溝１２１および第２バランス溝１５３は、インナギア１２０が回転する過程において、一部の燃料が両溝に満たされた状態で、燃圧でもってインナギア１２０を軸方向に押圧して安定させる役割を担う。具体的には、第１バランス溝１２１に満たされた燃圧によって第２方向に作用する力と、第２バランス溝１５３に満たされた燃圧によって第１方向に作用する力とで、インナギア１２０の軸方向のバランスをとっている。なお、以下の説明において、インナギア１２０の第１方向側端部において第１バランス溝１２１が形成されていない部分の端面を挿入穴１２７上まで延出させた仮想面を第１溝端面１５１、第１バランス溝１２１の凹んだ部分の端面を挿入穴１２７上まで延出させた仮想面を第２溝端面１２３という。なお、第１バランス溝１２１および第２バランス溝１５３が、特許請求の範囲における「凹溝」に相当する。

インナギア１２０の挿入穴１２７に隣接する角部分には、面取りされた複数の面取り部が形成されている（図７、８参照）。この複数の面取り部を設けることで、挿入穴１２７に隣接する部分において鋭角をなす部分をなくし、想定以上の応力がかかった場合のクラック発生等を防止することができる。

なお、以下の説明において、第１方向側に形成された面取り部を第１面取り部１２８、第２面取り部１５４という。また、軸方向と直交する方向に見て、第１面取り部１２８および第２面取り部１５４の第２方向側の端部の位置にて軸方向と直交する方向に広がる仮想面を第１面取り端面１２６という（図８参照）。なお、軸方向と直交する方向に見て、第１面取り部１２８および第２面取り部１５４の第１方向側の端部の位置にて軸方向と直交する方向に広がる仮想面は第２溝端面１２３と一致する。第１面取り部１２８および第２面取り部１５４が、特許請求の範囲における「面取り部」に相当する。

第１面取り部１２８および第２面取り部１５４は、足部の中心線である足部中心線Ｊｉｇ対して線対称な位置に形成されている。

アウタギア１３０に対してインナギア１２０は、偏心方向Ｄｅへの相対的に偏心により噛合している。これにより、収容空間１５６のうちインナギア１２０，アウタギア１３０の間には、ポンプ室１４０が複数連なって形成されている。このようなポンプ室１４０は、アウタギア１３０及びインナギア１２０が回転することにより、その容積が拡縮するようになっている。

インナギア１２０，アウタギア１３０の回転に伴って、吸入通路１１３及び吸入溝１１８と対向して連通するポンプ室１４０にて、その容積が拡大する。その結果として、吸入口１１２ａから燃料が吸入通路１１３を通してポンプ室１４０に吸入される。このとき、始端部１１３ｃから終端部１１３ｄに向かう程（図２も参照）、吸入通路１１３が拡幅していることで、当該吸入通路１１３を通して吸入される燃料量は、ポンプ室１４０の容積拡大量に応じたものとなる。

インナギア１２０，アウタギア１３０の回転に伴って、吐出通路１１７及び吐出溝１１４と対向して連通するポンプ室１４０にて、その容積が縮小する。その結果として、上記吸入機能と同時に、ポンプ室１４０から燃料が吐出通路１１７を通して燃料通路１０６に吐出される。このとき、始端部１１７ｃから終端部１１７ｄに向かう程（図３も参照）、吐出通路１１７が縮幅していることで、当該吐出通路１１７を通して吐出される燃料量は、ポンプ室１４０の容積縮小量に応じたものとなる。

ジョイント部材１６０は、図１〜６に示すように、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の合成樹脂により形成され、回転軸１０４ａをインナギア１２０と中継することで、当該インナギア１２０を周方向に回転させる。ジョイント部材１６０は、本体部１６２、及び足部１６４を有している。本体部１６２が、特許請求の範囲における「ジョイント本体部」に相当する。

本体部１６２は、ポンプカバー１１２に形成された配置空間１５８に配置され、中央に嵌合穴１６２ａが開いている円環状に形成されており、当該嵌合穴１６２ａに回転軸１０４ａが挿通されることで、回転軸１０４ａに嵌合固定されている。

足部１６４は、インナギア１２０の挿入穴１２７の数に対応して複数設けられている。具体的に足部１６４は、電動モータ１０４のトルクリップルの影響を低減するために、電動モータ１０４の極数及びスロット数を避けた数であり、特に素数である５つ設けられている。このような複数の足部１６４は、本体部１６２の嵌合箇所である嵌合穴１６２ａよりも外周側の複数箇所（本実施形態では５箇所）から、軸方向に沿って延伸するものとして設けられている。そして複数の足部１６４は、周方向に等間隔に配置されている。各足部１６４は、弾性を有する素材、及び軸方向に沿って延伸する形状によって、弾性変形可能となっている。回転軸１０４ａが回転駆動する際に、各足部１６４が対応する挿入穴１２７に応じて弾性変形によりしなることで、製造時に生じ得る各挿入穴１２７及び各足部１６４の周方向の寸法誤差を吸収しつつ、足部１６４と挿入穴１２７とが接触する。これにより、ジョイント部材１６０は、複数の足部１６４を通じて、回転軸１０４ａの駆動力をインナギア１２０に伝達する。

このような各足部１６４は、軸方向に直交する方向において、対応する挿入穴１２７との間に隙間をあけて挿入されている。各足部１６４の先端１６４ａは、特に図１に示すように、インナギア１２０を軸方向に貫通する挿入穴１２７に対して、軸方向においてインナギア１２０の重心よりも電動モータ１０４側に延伸しているが、挿入穴１２７の外まで達しないように延伸している。また、各足部１６４の先端１６４ａは、特に図６に示すように、製造時の組み付けを容易にするためのガイド形状となっている。

各足部１６４は、平坦部１２７ａと周方向において対向する頂部１６５をそれぞれ有している。頂部１６５は、平面視において凸状に湾曲しており、特に本実施形態では軸方向に沿った母線を有する半円柱状に形成されている。

各足部１６４には、足部中心線Ｊｉｇから遠ざかる方向に突出する突出部１６６が形成されている（図８参照）。突出部１６６は、足部１６４の軸方向中央付近に形成されており、足部１６４を挿入穴１２７に挿入した状態において、突出部１６６と挿入穴１２７を構成するインナギア１２０の壁面との間に所定の隙間が形成されている。足部１６４を挿入穴１２７に挿入した状態において、突出部１６６はインナギア１２０と対向している。

突出部１６６は、軸方向に沿って、足部１６４の第２方向側端部まで延伸して形成されている。突出部１６６は、いずれの位置においても、軸方向に直交する方向に見て、突出量は同じである。

図７に示すように、挿入穴１２７に足部１６４が挿入された状態において、軸方向と直交する方向に見たときに、足部１６４の第１方向側端面は、第１面取り端面１２６と第１溝端面１５１との間に位置している。具体的には、本実施形態では、足部１６４の第１方向側端面は、第２溝端面１２３とほぼ一致している。つまり、軸方向と直交する方向における足部１６４の側面と第１バランス溝１２１の領域において満たされる燃料と接触する部分はほとんどない。

以下、本実施形態によって得られる効果について説明する。

（１）図１９に示すように、足部１６４の第１方向側端面が、第１面取り端面１２６よりも第２方向側に配置されている場合（比較例１）には、足部１６４の第１方向側端面と、第１バランス溝１２１の第２溝端面１２３との間に比較的大きな隙間領域Ａが形成される。この隙間領域Ａに燃料が満たされた状態でジョイント部材１６０が回転すると、隙間領域Ａの燃圧が変化することを本発明者らは見出した。そうすると、インナギア１２０に対して第２方向に加えられる力と第１方向に加えられる力とのバランスがくずれる。つまり、インナギア１２０の安定した回転が困難となる虞がある。

また、図２０のように、足部１６４の第１方向側端面が第１バランス溝１２１の第１溝端面１５１よりも第１方向側に配置されている場合（比較例２）には、足部１６４が挿入穴１２７から大きく突出することになるため、他の部材と接触する可能性があることを本発明者らは見出した。そうすると、ジョイント部材１６０に不要な力が加わることとなり、ひいてはジョイント部材１６０からインナギア１２０に対して安定して駆動力を伝達することが困難となるため、インナギア１２０の安定した回転を阻害する虞がある。

しかし、本実施形態では、軸方向に垂直な方向にみたときに、足部１６４の第１方向側端面は、第１面取り端面１２６と第１溝端面１５１との間に位置している。そのため、比較例１および比較例２のようにインナギア１２０の安定した回転を阻害することを抑制できる。したがって、本実施形態によれば、インナギア１２０を安定して回転させることのできる燃料ポンプ１０１を提供することが可能となる。

（２）図２１に示すように、軸方向に直交する方向にみたときに、ジョイント部材１６０の足部１６４の第１方向側の端面が、第２溝端面１２３と第１溝端面１５１との間に配置されている場合（比較例３）には、インナギア１２０が軸方向に安定しない虞がある。具体的には、比較例３のような場合、第１バランス溝１２１の領域内に配置されている部分において、足部１６４は、第１バランス溝１２１に満たされた燃料と、軸方向に直交する方向において接触することとなる。その場合、ジョイント部材１６０の回転によって、第１バランス溝１２１に満たされた燃料が撹拌され、燃圧が変化することに伴ってインナギア１２０に対して軸方向に加わる力のバランスが崩れる。そのため、インナギア１２０が安定して回転することが阻害される。

しかし、本実施形態によれば、足部１６４の第１方向側端面は、第２溝端面１２３とほぼ一致している。そのため、軸方向と直交する方向における足部１６４の側面と第１バランス溝１２１に満たされる燃料と接触する部分はほとんどない。ジョイント部材１６０の足部１６４が第１バランス溝１２１に満たされた燃料と、軸方向に直交する方向において接触することを抑制でき、ジョイント部材１６０の回転に伴う燃料の撹拌を抑制することができる。したがって、インナギア１２０を安定して回転させることが可能となる。

また、ジョイント部材１６０は樹脂製であるため、比較例３においては、軸方向に膨潤して体格が拡大した場合には、足部１６４の第１方向側の端面が第１溝端面１５１よりも第１方向側に突出する可能性もある。しかし、本実施形態によれば、膨潤時であっても足部１６４の第１方向側の端面が第１溝端面１５１よりも第１方向側に突出する可能性を低減でき、ジョイント部材１６０が他の部材に接触することを抑制できる。

（３）軸方向に垂直な方向にみたときに、足部１６４の第１方向側端面が、第１面取り端面１２６と第１溝端面１５１との間に位置するという構成を採用することに起因して、ジョイント部材１６０の回転に伴って、足部１６４の軸方向端部が、挿入穴１２７に隣接するインナギア１２０の角部分（図８における二点鎖線Ｇ１部分）に衝突する可能性がある。そうすると、図８にて二点鎖線Ｇ１で示した部分から最も離れたジョイント部材１６０の角部分（図８における二点鎖線Ｇ２部分）に集中して応力が加わり、クラックＣＲが発生する虞がある。しかし、本実施形態では、足部１６４には、足部１６４の軸方向中央付近に形成され、足部中心線Ｊｉｇから遠ざかる方向に突出する突出部１６６が形成されている。そのため、ジョイント部材１６０の回転に伴ってインナギア１２０に衝突するのは、軸方向中央付近に形成された突出部１６６であり、ジョイント部材１６０の回転に伴って足部１６４の軸方向先端がインナギア１２０の角部分に衝突することを抑制することができる。したがって、ジョイント部材１６０にクラックが発生することを抑制することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について図９〜図１１に基づいて説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については説明を簡略化または省略する。

本実施形態においては、図９、図１０に示すように、足部１６４は、回転方向Ｒｉｇにいくにつれて第１方向側の端面が第２方向側に後退する第１後退部１６７を有する。軸方向と直交する方向に見たときに、第１後退部１６７の反回転方向側の端部は、第２溝端面１２３とほぼ一致している。また、軸方向と直交する方向に見たときに、第１後退部１６７の回転方向側の端部は、第１面取り端面１２６とほぼ一致している。第１方向側において、足部１６４の端部の一部が第２溝端面１２３よりも第２方向側に後退しており、足部１６４の第１方向側の端面と第２溝端面１２３との間には所定の隙間Ｂが形成されている。

次に、本実施形態によって得られる効果について説明する。

第１バランス溝１２１に満たされた燃圧が十分に高くなる前の段階、つまりジョイント部材１６０が回転し始めた初期段階において、早急にジョイント部材１６０を第２方向側に押圧させたい要求がある。それは、ジョイント部材１６０を、スラスト軸受１５２に面接触させた状態でジョイント部材１６０を回転させることが目的である。そうすることで、足部１６４が軸方向に対して傾きにくくなり、足部１６４とインナギア１２０との接触を面接触させることができ、インナギア１２０に対して点接触することによる集中的な応力に起因したクラックの発生を抑止することができる。

しかし、足部１６４の第１方向側の端面が、軸方向に対して垂直である場合には、ジョイント部材１６０が回転し始めた初期段階においては、燃圧が十分高くないため、燃料がジョイント部材１６０に対して軸方向に加える力が十分でない。

そこで、本実施形態では、足部１６４は、回転方向Ｒｉｇにいくにつれて第１方向側の端面が第２方向側に後退する第１後退部１６７を有する。そうすることで、図１１に示すように、ジョイント部材１６０の回転中には、一部の燃料はジョイント部材１６０の第１方向側の端面に対して、軸方向に直交する方向以外の方向から衝突することになるため、端面に加わる力Ｆ１の成分として軸方向の成分である押圧力Ｆ１ａが生まれる。そのため、燃料が端面に衝突する力Ｆ１によって足部には軸方向に押圧力Ｆ１ａが加わることとなる。したがって、第１バランス溝１２１に満たされた燃圧が十分高くなる前の段階においても、ジョイント部材１６０に対して軸方向に力を加えることができ、ジョイント部材１６０を早急に第２方向側に押圧できる。

（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態について図１２〜図１４に基づいて説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態と重複する部分については説明を簡略化または省略する。

本実施形態では、図１２、図１３に示すように、第２実施形態における第１後退部１６７に加え、足部１６４は、反回転方向にいくにつれて第１方向側の端面が第２方向側に後退する第２後退部１６８を有する。第１後退部１６７と第２後退部１６８は、足部中心線Ｊｉｇに対して線対称に形成されている。軸方向に直交する方向に見て、第１後退部１６７と第２後退部１６８の交点は、第２溝端面１２３とほぼ一致している。軸方向と直交する方向に見たときに、第２後退部１６８の反回転方向側の端部は、第１面取り端面１２６とほぼ一致している。第１方向側において、足部１６４の端部の一部が第２溝端面１２３よりも第２方向側に後退しており、第２後退部１６８の端面と第２溝端面１２３との間には所定の隙間Ｃが形成されている。

ＩＧスイッチがＯＮしたタイミングなど、内燃機関の始動準備タイミングにおいて、電動モータ１０４がブラシレスモータである場合、回転方向Ｒｉｇ又は反回転方向に回転軸１０４ａを回転させる位置決め制御を行う。そのタイミングにおいて、第１バランス溝１２１に満たされた燃圧は十分に高くないため、ジョイント部材１６０を第２方向に押圧する力は十分でない。

しかし、本構成とすることで、ジョイント部材１６０が反回転方向に回転した際に、隙間Ｃに一部の燃料が導入される。その際、図１４に示すように、第２後退部１６８の端面に燃料が衝突することで、衝突した燃料が第２後退部１６８の端面に加える力Ｆ２の軸方向成分Ｆ２ａが生まれる。そのため、ジョイント部材１６０が回転方向Ｒｉｇに回転した際には第１後退部１６７の端面に衝突する燃料によって加わる力Ｆ１の軸方向成分である押圧力Ｆ１ａによってジョイント部材１６０を第２方向に押圧することができ、ジョイント部材１６０が反回転方向に回転した際には、第２後退部１６８の端面に衝突する燃料によって加わる力Ｆ２の軸方向成分Ｆ２ａがジョイント部材１６０に加わることでジョイント部材１６０は第２方向に押圧されることとなる。したがって、第１バランス溝１２１に満たされた燃料の燃圧が十分高くなる前の段階においても、ジョイント部材１６０に対して第２方向に力を加えることができ、ジョイント部材１６０を早急に第２方向側に押圧できる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り、以下のように変形させてもよい。また、各実施形態の要素を組み合わせたものであってもよい。

・足部１６４の第１方向端部の形状は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態が考えられる。たとえば、図１５のように、足部中心線Ｊｉｇから遠ざかるにつれて第１後退部１６７および第２後退部１６８の第１方向側端面が第１方向側に突出するような形状でもよい。このとき、第１後退部１６７の回転方向側端部と、第２後退部１６８の反回転方向側端部は第２溝端面１２３とほぼ一致するようにしてもよいし、そうでなくともよい。

・図１６、図１７のように、第１後退部１６７と第２後退部１６８が足部中心線Ｊｉｇに対して線対称でなくともよい。具体的には、第１後退部１６７と第２後退部１６８との境界が足部中心線Ｊｉｇより回転方向Ｒｉｇ側に偏っていてもよいし、反回転方向側に偏っていてもよい。電動モータ１０４が位置決め制御を行う時間、つまり、第２後退部１６８の第１方向側の端面に燃料が衝突する可能性のある時間ｔ１と、位置決め制御後にジョイント部材１６０を回転方向Ｒｉｇに回転させ始めてから燃圧が十分上昇するまでの期間、つまり、第１後退部１６７の第１方向側の端面に燃料が衝突する時間ｔ２とを比較すると、時間ｔ１よりも時間ｔ２のほうが長い。したがって、第１後退部１６７の第１方向側端面により多くの燃料が衝突するように、図１６のように、第１後退部１６７と第２後退部１６８の境界を反回転方向側に偏らせたほうが図１７の構成と比較すると、短い時間内でより大きな力をジョイント部材１６０に対して第２方向に加えることができるため、短時間でジョイント部材１６０をスラスト軸受１５２に面接触させることができる。

・図１８に示すように、第１後退部１６７および第２後退部１６８が、軸方向に直交する方向における足部１６４の端部にまで形成されていなくてもよい。

・足部１６４の第１方向側の端部の位置は、軸方向に直交する方向に見たときに、第１面取り端面１２６と第１溝端面１５１の間であればどこでもよい。

・突出部１６６は、足部１６４の軸方向中央でなくともよい。足部１６４の軸方向両端部に近接しない程度の位置に形成されていればよい。

・上記実施形態では、燃料ポンプ１０１を駆動する駆動源として電動モータ１０４を用いたが、例えば車載内燃機関のクランク軸等、走行駆動力の一部でインナギア１２０を回転駆動させてもよい。

・上記実施形態において、燃料は軽油を用いた例を示したが、ガソリンやアルコール等の液体燃料であってもよい。

１０１燃料ポンプ、１０４電動モータ、１０４ａ回転軸、１２０インナギア、１２０ａギア本体部、１２１第１バランス溝、１５１第１溝端面、１２３第２溝端面、１５３第２バランス溝、１５４第２面取り部、１２６第１面取り端面、１２７挿入穴、１２８第１面取り部、１６０ジョイント部材、１６２本体部、１６４足部、１６６突出部、１６７第１後退部、１６８第２後退部

Claims

内歯（１３２ａ）を複数有するアウタギア（１３０）と、
外歯（１２４ａ）を複数有し、前記アウタギアとは偏心方向（Ｄｅ）に嵌合するインナギア（１２０）と、
前記アウタギア及び前記インナギアを回転可能に収容するポンプハウジング（１１０）と、
回転駆動する回転軸（１０４ａ）を有するモータ（１０４）と、
前記回転軸を前記インナギアと中継することで、前記インナギアを周方向に回転させるジョイント部材（１６０）とを備える燃料ポンプであって、
前記インナギアは、ギア本体部（１２０ａ）と、前記ギア本体部を前記回転軸の軸方向に貫通する貫通孔（１２７）と、前記軸方向の両端部において前記貫通孔に連続して前記軸方向に凹むように形成された凹溝（１２１、１５３）と、前記貫通孔に隣接する前記ギア本体部の角が面取りされた面取り部（１５４、１２８）を備え、
前記ジョイント部材は、前記回転軸に嵌合するジョイント本体部（１６２）と、前記ジョイント本体部から軸方向に延伸し、前記貫通孔に挿入される足部（１６４）を備え、
前記軸方向のうち、前記足部が前記貫通孔に挿入される方向を第１方向とし、前記第１方向と反対側の方向を第２方向とすると、
前記軸方向に垂直な方向にみたときに、前記足部の前記第１方向側の端部の少なくとも一部は、前記第１方向側に形成された前記面取り部の前記第２方向側の端部と、前記第１方向側に形成された前記凹溝の前記第１方向側の端部との間に配置されていることを特徴とする燃料ポンプ。
前記足部の前記第１方向側の端部の少なくとも一部は、前記第１方向側に形成された前記凹溝の前記第２方向側の端部よりも前記第２方向側に配置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。
前記足部には、前記軸方向の途中に形成され、前記足部の径方向に突出する突出部（１６６）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ポンプ。
前記足部は、前記ジョイント部材の回転方向にいくにつれて、前記第１方向側の端面が徐々に前記第２方向側に後退する第１後退部（１６７）を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料ポンプ。
前記足部は、前記ジョイント部材の回転方向と反対の方向にいくにつれて、前記第１方向側の端面が徐々に前記第２方向側に後退する第２後退部（１６８）を備えることを特徴とする請求項４に記載の燃料ポンプ。