JPH02215995A - 電動ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は電動ポンプに関する。

（従来技術） 従来電動ポンプとしては回転駆動されるインペラと、こ
のインペラを取囲むポンプケーシングとを有し、このポ
ンプケーシングは、円周方向に適宜位置を隔てて設けら
れた入口部及び出口部と、インペラの外周部に設けられ
た羽根を取囲んで入口部より前記出口部に至る円周方向
の流路を形成する流路溝とを備えたいわゆるウェスコ型
式の電動ポンプが知られており、このようなウェスコ型
式の電動ポンプは自動車等の車両において燃料タンク内
から燃料を汲上げてエンジンに供給するための燃料ポン
プとして広く利用されている。

このようなウェスコ型式の電動ポンプでは流体がポンプ
ケーシングの入口と出口との間の仕切部に衝突する際に
インペラ羽根枚数スインペラ回転数で決定される高周波
帯域の騒音が発生し、このため特公昭筒３９−９７３８
号公報、同３９−１３６９２号公報及び実公昭第４６−
８７４５号公報等に示されるように仕切部の形状を種々
に変形し、あるいは実公昭第３９−１４３号公報及び特
開昭筒５８−１０１２６３号公報に示されるように出口
側の流路を接線方向に逃がすことにより仕切部への衝突
を緩和する構成が提案されている。

（充用が解決しようとする課題） しかしながら電動ポンプの騒音は仕切部への衝突速度の
みならずインペラの羽根により生ずる半径方向の螺旋渦
流が主要因となって発生するものであり、上記従来の電
動ポンプにおいてはこのような螺旋渦流の減少は考慮さ
れておらず、騒音減少効果に乏しい欠点を有していた。

（課題を解決するための手段） 本発明の電動ポンプはモータ部により回転駆動されるイ
ンペラと、このインペラを取囲むポンプケーシングとを
有し、前記ポンプケーシングは、仕切部により円周方向
に適宜位置を隔てて設けられた入口部及び出口部と、前
記インペラの外周部に設けられた羽根を取囲んで前記入
口部より前記出口部に至る円周方向の流路とを備えてな
る電動ポンプであって、前記流路には前記出口部に臨む
部位において前記インペラの軸方向の流路拡大部を設け
て構成される。

（作用） 本発明の電動ポンプでは出口部に臨む部位において流路
拡大部を設けたので゛、流路拡大部に至った流体は体積
の増大により流速が減少すると同時に半径方向の螺旋渦
流が減少し、低速かつ螺旋渦流の少ない状態で仕切部に
衝突する。また、流路拡大部はインペラの軸方向に設け
られものであり、例えば従来型式の電動ポンプにおいて
その流路を形成するポンプケーシングの流路溝をインペ
ラ軸方向に掘り込むことで形成でき、電動ポンプ全体の
寸法形状に影響しない。

（実施例） 次にこの発明の一実施例を添附の図面を参照して説明す
る。

第１図に示した電動ポンプ１において、中空筒状のケー
シング２の上下端にはモータカバー３及びポンプカバー
４がそれぞれかしめつけられており、モータカバー３及
びポンプカバー４にはケーシング２のほぼ内部中央に配
置されたアーマチュア５の軸５ａが軸受６．７を介して
上下端を支承されている。ケーシング２の内面にはアー
マチュア５に対し所定の隙間を隔てて一対のマグネット
８．８が固定されており、モータカバー３にはアーマチ
ュア５のコンミュテータ９に通電するためのブラシ１０
と外部接続端子１１とがそれぞれホルダ１２．１３を介
して取付けられている。

上記アーマチュア５、マグネット８．８、コ・ンミュテ
ータ９、ブラシ１ｏ及び外部接続端子１１はアーマチュ
ア５の下部に配置されたポンプａｌ１１４を駆動するた
めのモータ部１５を構成している。

ポンプ部１４は上記アーマチュア５の軸５ａの下端部に
連結されて回転駆動される同一構成の第１インペラ１６
及び第２インペラ１７と、これらのインペラ１６．１７
を取囲むポンプケーシング１８とからなっている。ポン
プケーシング１８は上記ポンプカバー４と該ポンプカバ
ー４に複数のスクリュ１９（図は１本のみを示す）を介
して固定されたポンプボデー２０と環状の第１スペーサ
２１と環状のプレート２２と環状の第２スペーサ２３（
第１スペーサ２１と同一構成）とにより構成されている
。ここで、プレート２２とポンプボデー２０は第１イン
ペラ１６を取囲む軸方向の壁部を、第１スペーサ２１は
第１インペラ１６を取囲む半径方向の壁部をそれぞれ形
成しており、ポンプカバー４とプレート２２とは第２イ
ンペラ１７を取囲む軸方向の壁部を、第２スペーサ２３
は第２インペラ１７を取囲む半径方向の壁部をそれぞれ
形成している。また、ポンプボデー２０とプレート２２
には第１インペラ１６の外周の羽根７６ａに相対する部
位に、ポンプボデー２０に設けられた入口穴２４とプレ
ート２２に設けられた第１出口穴２５との間において円
周方向の流路溝２０ａ、２２ａ　（第２図参照）がそれ
ぞれ設けられて第１スペーサ２１の内周面とにより第１
流路２６を形成しており、第１スペーサ２１には第１流
路２６を設けない側の入口穴２４と第１出口穴２５との
間においてこれらの間を仕切るために第３図に示すよう
に半径方向内側に張出した仕切部２７が設けられている
。一方、第２インペラ１７の外周の羽根１７ａに相対す
る部位においてプレート２２とポンプカバー４にはプレ
ート２２の第１出口穴２５とポンプカバー４に設けられ
た第２出０穴２８との間において円周方向の流路溝２２
ｂ。

４ａ（第４図参照）がそれぞれ設けられて第２スペーサ
２３の内周面とにより第２流路２９を形成しており、第
２スペーサ２３には第２流路２９を設けない側の第１出
口穴２５と第２出口穴２８・どの間においてこれらの間
を仕切るために第５図に示すように半径方向内側に張出
した仕切８５３０が設けられている。

ここで、第２流路２９を形成するるポンプカバー４の流
路溝４ａの第２出口穴２８に臨む部位には第１図のＶｌ
−Ｖｌ線断面図である第６図のそれぞれ■−ＶＩ線及び
■−■線断面図である第７図及び第８図に示すように第
２インペラ１７の軸方向の深溝部３１が設けられており
、この深溝部３１は第７図に良く示されるように第２出
口穴２８に至り徐々に上向きの傾斜状に形成されている
。（第７図及び第８図では図示の関係上、下向きとなっ
ている。）なおこのような深溝部３１は第２出口穴２８
に至り徐々に下向きの傾斜状とする以外にも第９図に示
すように円周方向にほぼ同一の断面形状を有する段状の
深溝部３１ａとしてもよい。

なおモータカバー３にはポンプ部１４によりケーシング
２内に汲上げられた燃料を逆止弁３２を介して外部に導
くための吐出口３３が設けられている。

本実施例の電動ポンプ１においては図示しないバッテリ
ーより外部接続端子１１を介してモータ部１５に通電し
、アーマチュア５を回転させると、それに伴ってポンプ
部１４の第１インペラ１６及び第２インペラ１７が回転
する。これにより流体例えば図示しない燃料タンク内の
燃料が入口穴２４よりポンプケーシング１８内に汲上げ
られ、燃料は第１流路２６を通って第１出口穴２５より
第２流路２９内に導かれ、これより第２出口穴２８を経
てケーシング２内に入り、吐出口３３を経て外部に吐出
され、図示しないエンジンに供給される。

ここで第２流路２９を形成するるポンプカバー４の流路
溝４ａの第２出口穴２８に臨む部位には深溝部３１が設
けられているため、この部分において流路面積が拡大し
、このため燃料等の流体は体積の増大により流速が減少
すると同時に半径方向の螺旋渦流が減少し、低速かつ螺
旋渦流の少ない状態で仕切部３０に衝突する。このため
インペラ羽根枚数Ｘインペラ回転数で決定される高周波
帯域の騒音が低減する。

このような騒音低減効果を第１０図を参照して説明する
と、同図中横軸は深溝部３１を設けた場合の対応する第
２流路２９部分の第２出口穴２８との境界部分の流路面
積（Ｓ１＋８２）と深溝部３１を設けない場合の流路面
積８１（第８図参照）との比及び深溝部３１を設けた場
合の対応する第２流路２９部分の体積（Ｖ１＋Ｖ２）と
深溝部３１を設けない場合の体積Ｖ１（第７図参照）と
の比を、縦軸には音圧低下ｆｆ１（ｄｂ）及び流ｍ低下
率（％）が示してあり、○は音圧低下量のデータをΔは
流分低下率のデータを示す。

第１０図から明らかなよう・に音圧は面積比及び体積比
の増大すなわち深溝部３１の第２出口穴２８との境界部
分の流路面積の増大及び深溝部３１の体積の増大に伴っ
て顕著な低下を示すが流量の低下は面積比が３１体積比
が２〜３までは殆どなく、結果として深溝部３１は面積
比が２〜３２体積比が１．５〜３の範囲で設計するのが
好ましい。

このような面積比及び体積比で設計された電動ポンプ１
を利用して液中において音圧を測定した結果が従来例の
場合との比較で第１１図に示してあり、実線は本実施例
の電動ポンプ１の場合を、破線は従来例の電動ポンプの
場合を示す。同図に示すように周波数５゜５ＫｌｌＺ付
近で約３ｄＢの音圧低下（図中Ｃで示す）が有ることが
分かる。

なお、上記データが得られた電動ポンプはは第１インペ
ラ１６及び第２インペラ１７の直径Ｄ＝３５ｍ（第１図
参照）、第１流路２６の高さＨ−第２流路２９の高さＨ
＝３．９ｍａ＋（第７図〜第９図参照）、第１流路２６
の幅Ｂ＝第２流路の幅Ｂ−３，６ｍ＋）（第８図参照）
のものであり、・面積比３１体積比２のデータは傾斜状
の深溝部３１を長さＬ＝８．５ａａ１１．深さＰ＝７．
８ｍ（第７図参照）に設定した場合に、また面積比３１
体積比３のデータは段状の深溝部３１ａを同様に長さＬ
−８，５ａｓ、深さＰ−７，８ａｌｌ（第９図参照）に
設定した場合に得られたものである。

また本実施例の電動ポンプ１は深溝部３１を設けたこと
を除き従来の電動ポンプと同一構造であり、このような
ｆｆ溝部３１は従来型式の電動ポンプの対応する流路溝
をインペラ軸方向に掘り込む簡単な加工で形成でき、ま
たこのような深溝部３１を設けたことによる電動ポンプ
全体の寸法形状への影響は全くない。従って騒音防止効
果が得られる電動燃料ポンプを簡単な構造で得られると
同時に従来型式の′Ｆｉ動ポンプを簡単な加工で騒音防
止効果が得られる電動ポンプに構成できる。

なお以上の実施例では第２流路２９の第２出口穴２８に
臨む部位においてのみ深溝部３１を設けたが、同様な深
溝部を第１流路２６の第１出口穴２５に臨む部位に設け
てもよく、また深溝部３１の形状は上記実施例に上げた
もののみならず底面を曲線状とする等径々に設定できる
。

（発明の効果） 本発明の電動ポンプではポンプケーシング内に汲上げら
れた流体は低速かつ螺旋渦流の少ない状態で仕切部に衝
突するためインペラ羽根枚数×インペラ回転数で決定さ
れる高周波帯域の騒音が低減する。また流路拡大部は簡
単な加工で得ることができ、電動ポンプ全体の寸法形状
に影響しないため騒音低減効果を有する電動ポンプを簡
単かつ低コストで構成することができ、さらには従来型
式の電動ポンプを容易に転用できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は′Ｆｉ動
ポンプの縦断面図、第２図は第１図のＡ部拡大図、第３
図は第１図の■−■轢断面図、第４図は第１図のＢ部拡
大図、第５図は第１図のｖ−Ｖ線断面図、第６図は第１
図のＶｌ−Ｖｌｌ線面面図第７図は第６図の■−■線断
面図、第８図は第６図の■−■線新線図面図９図は別個
の深溝部を示す第７図と同様な断面図、第１０図は横軸
は深溝部を設けた場合の対応する流路部分の出口穴との
境界部分の流路面積と深溝部を設けない場合の流路面積
との比及び深溝部を設けた場合の対応する流路部分の体
積とａ！溝部を設けない場合の体積との比と、音圧低下
＠　（ｄＢ＾）及び流量低下率（％）との関係を示す図
、第１１図は本実施例の電動ポンプの音圧を液中におい
て測定した場合の周波数・（にＨ２）−音圧（ｄＢ＾）
特性を従来の電動ポンプとの比較で示した図である。 １・・・電動ポンプ ４ａ、２０ａ、２２ａ、２２ｂ・・・流路溝１６・・・
第１インペラ １７・・・第２インペラ １６ａ、１７ａ・・・羽根 １８・・・ポンプケーシング ２４・・・入口穴 ２５・・・第１出口穴 ２６．２９・・・流路 ２８・・・第２出口穴 ３１．３１８・・・深溝部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　モータ部により回転駆動されるインペラと、このイン
   ペラを取囲むポンプケーシングとを有し、前記ポンプケ
   ーシングは、仕切部により円周方向に適宜位置を隔てて
   設けられた入口部及び出口部と、前記インペラの外周部
   に設けられた羽根を取囲んで前記入口部より前記出口部
   に至る円周方向の流路とを備えてなる電動ポンプであっ
   て、前記流路には前記出口部に臨む部位において前記イ
   ンペラの軸方向の流路拡大部を設けたことを特徴とする
   電動ポンプ。