JPH06288381A - 再生ポンプおよびそのケーシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インペラの回転によりポンプ流路の終端で発
生する騒音を低減する。 【構成】 ケーシングカバー３７には溝状のポンプ流路
４４が形成されており、そのポンプ流路４４の終端部に
は緩衝部５１が吐出口４６よりさらに延在して形成され
ている。この緩衝部５１は、ポンプ流路４４より浅く、
しかも垂直壁５１ａで囲繞されており、さらにインペラ
の羽根片を徐々に仕切り部４７に侵入させてゆく斜方向
壁面（境界線）５１ｃを有して、インペラの回転方向に
沿って先細である。この形状によると、騒音が低減され
るとともに、ケーシングカバーの平面精度を高めるため
に切削加工を加えても緩衝部５１の形状変化が抑えられ
る。なお、騒音は、ポンプ流路の主たる範囲より浅い緩
衝部が吐出口４６よりさらに延在して形成されたこと、
またはポンプ流路の終端にインペラの羽根片を徐々に仕
切り部４７に侵入させてゆく斜方向壁面（境界線）５１
ｃを形成したことにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体を加圧圧送する再
生ポンプおよびそのケーシングに関し、自動車用燃料ポ
ンプとして利用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、再生ポンプは、粘度が低い液体
を少量送って高揚程にする小型ポンプとして利用され、
近年では例えば自動車用の燃料ポンプとして使用されて
いる。この燃料ポンプについても、近年の省資源化・地
球環境保護という社会的要求から、ポンプ効率向上によ
る燃費改善（オルタネータ負荷低減）が近年の重要な技
術的課題となっている。

【０００３】ところで、この種の再生ポンプでは、イン
ペラにより圧送された流体はポンプ流路の終端部に衝突
してから吐出口に送られる。このとき、ケーシング本体
側、即ち吐出口が設けられている側の流体は吐出口に逃
げることができるが、ケーシングカバー側、即ち吐出口
の無い側では、流路内周側が行き止まりとなることから
流体の圧力が特に上昇する。しかも、インペラの周方向
に着目すると、羽根片の前面側（流体の流れの下流側）
近傍の流体の圧力が最も高いので、回転により羽根片が
流路終端部に位置する毎に周期的に圧力が上昇し、羽根
片枚数×回転数に対応した周波数の騒音を発生する。

【０００４】このような流路終端部における騒音を防止
する技術として以下の技術が知られている。実開昭５６
−１２０３８９号公報には、再生ポンプ（ウエスコポン
プ）を利用した水ポンプが開示されている。このもの
は、図 ２２ に示すようにケーシングカバー２１に形
成された流体通路２２の終端部に傾斜面２３を形成した
ものである。従って、インペラ２４の回転により流体通
路２２を圧送されてきた流体は傾斜面２３に順次衝突す
るので、終端部が垂直の壁で閉塞されている構成に比べ
て、流体の衝突による騒音を低減することができる。

【０００５】また、実開平２−１０３１９４号公報には
再生ポンプを利用した燃料ポンプが開示されている。こ
の燃料ポンプは、インペラ両面の角部に羽根溝を形成
し、このインペラをケーシング内に収容したものであ
る。しかも、この従来技術では騒音低減を図っている。
このものは、図 ２３ に示すケーシングカバー２５の
流体流路２６の終端部に、図 ２４ に示すような面取
り面２７を形成している。これにより、流路終端におけ
る騒音が低減される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ごとき従来技術の構成では充分に騒音を低減することが
できないという問題点があった。その原因として以下の
ような理由を挙げることができる。例えば、図２２に図
示のものでは、傾斜面２３の終端がインペラの羽根と平
行な直線状に閉鎖されていることから、傾斜面２３に衝
突した流体が、最終的に傾斜面２３の終端の境界線に一
斉に衝突するので、騒音が十分に低減されないと思われ
る。また、図２３に図示のように流路終端が円形になっ
ているものでもその円形の終端面に燃料がほとんど時間
差なく一斉に衝突するので騒音が充分に低減されないと
思われる。さらに、図２２、あるいは図２３に図示され
る形状ではインペラの羽根がそのほぼ全面で同時に仕切
り部に侵入してゆくので騒音が充分に低減されないと思
われる。

【０００７】また、上記のごとき傾斜面あるいは面取り
面ではケーシング内側面の平面精度を維持しながらポン
プ流路の形状を所望の形状に加工することが困難である
という問題点もあった。ケーシング本体及びケーシング
カバーの内側面はインペラが摺動することから、高い平
面精度が要求される。従って、ダイカスト成形されたケ
ーシング本体及びケーシングカバーの内側面を切削加工
することにより所定の平面精度を得るようにしている。
この場合、上記従来技術に見られるような傾斜面或いは
面取り面をケーシングカバー、あるいはケーシング本体
に形成すると、内側面の切削加工に伴い傾斜面の終端
線、面取り面の終端線がずれる。

【０００８】また、傾斜面或いは面取り面をケーシング
カバーとケーシング本体との両方に形成すると、ケーシ
ング本体とケーシングカバーとの内側面が別々に切削加
工されるため、ケーシングカバー側の終端線とケーシン
グ本体側の終端線とが製品毎に 図 ２４ に破線で示
すようにずれてしまうことがある。このような終端線の
ずれは、吐出口と吸入口との間に形成されるシール部の
長さにばらつきを生じさせることとなり、性能にばらつ
きを来すおそれがあった。

【０００９】このように従来の技術では、騒音を充分に
低減することができないばかりか、その形状が実用化に
は向かないという問題点があった。本発明は上記のよう
な従来技術の問題点に鑑み、従来にない新しい構成でポ
ンプ流路終端において発生する騒音を低減した再生ポン
プを提供することを目的とする。

【００１０】また本発明は、実用的な構成で流路終端に
おいて発生する騒音を低減した再生ポンプを提供するこ
とを目的とする。また本発明は、実用的な構成で流路終
端において発生する騒音を低減したケーシングを提供す
ることを他の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、吸入口と吐出口とをつなぐ溝状の流体流
路が円弧状に形成されたケーシングと、このケーシング
に対して回転自在に設けられ、前記溝状流体流路に面す
る複数の羽根片が形成されたインペラとを備えた再生ポ
ンプにおいて、前記溝状流体流路の吐出口側の終端部
に、前記吐出口に対応する位置よりさらに前記インペラ
の回転方向に沿って延在し、かつ前記溝状流体流路の主
たる範囲より浅い溝状の緩衝部を備えるという技術的手
段を採用する。

【００１２】なお前記溝状の緩衝部は、前記インペラの
羽根片を徐々に仕切り部へ侵入させる境界線をもって区
画されていることが望ましい。本発明は、上記目的を達
成するために、吸入口と吐出口とをつなぐ溝状の流体流
路が円弧状に形成されたケーシングと、このケーシング
に対して回転自在に設けられ、前記溝状流体流路に面す
る複数の羽根片が形成されたインペラとを備えた再生ポ
ンプにおいて、前記溝状流体流路の吐出口側の終端部
に、前記吐出口に対応する位置よりさらに前記インペラ
の回転方向に沿って延在し、かつ前記ケーシングの内側
面に対してほぼ垂直となる垂直壁で囲繞された溝状の緩
衝部を備えるという技術的手段を採用する。

【００１３】なお前記緩衝部は、前記溝状流体流路の主
たる範囲より浅いことが望ましい。さらに前記垂直壁
は、前記インペラの羽根片を徐々に仕切り部へ侵入させ
る壁面を含むことが望ましい。また、前記ケーシングは
前記インペラを両側から挟む範囲に広がっており、前記
溝状流体流路は前記インペラの一方側面に面する第１部
分と、他方側面に面する第２部分とを有し、さらに前記
吐出口は前記第１部分の終端から前記インペラの側面に
対して垂直に延びていることが望ましい。

【００１４】そして、前記第２部分の終端部にのみ、あ
るいは前記第２部分の終端部と前記第１部分の終端部と
の両方、あるいは前記第１部分の終端部にのみのいずれ
かで前記緩衝部が形成されるとよい。本発明は上記目的
を達成するために、吸入口と吐出口とをつなぐ溝状の流
体流路が円弧状に形成されたケーシングと、このケーシ
ングに対して回転自在に設けられ、前記溝状流体流路に
面する複数の羽根片が形成されたインペラとを備えた再
生ポンプにおいて、前記溝状流体流路の吐出口側の終端
部を、前記羽根片を徐々に仕切り部へ侵入させる境界線
をもって区画したという技術的手段を採用する。

【００１５】なお、以上に述べた本発明のいずれかの構
成において、前記インペラは円板状に形成され、その一
方の端面と他方の端面とに別々の羽根片が形成されても
よい。また、前記インペラは円板状に形成され、その一
方の端面から他方の端面にわたり連続する羽根片が形成
されてもよい。

【００１６】また、前記インペラの羽根片は該インペラ
の回転方向に向けて凹であってもよい。なお、以上に述
べた本発明のいずれかの構成は内燃機関に燃料を供給す
る燃料ポンプとして利用することができる。本発明は、
上記目的を達成するために、複数の羽根片と羽根溝とが
交互に環状に形成されたインペラと協動して流体を加圧
するケーシングにおいて、流体吸入口に対応する始端か
ら流体吐出口に対応する終端まで、前記インペラの環状
の羽根片列に対応して円弧状に形成された溝状の流体流
路を有し、前記溝状流体流路の終端が、前記羽根片を徐
々に仕切り部へ侵入させる境界線をもって区画されてい
るという技術的手段を採用する。

【００１７】なお、前記境界線は前記流体吐出口に対応
する位置よりさらに前記インペラの回転方向に沿って延
在して設けられた溝状の緩衝部を区画していることが望
ましい。なお、羽根片を徐々に仕切り部へ侵入させる壁
面、あるいは境界線は、羽根片に対して傾斜しているこ
とが望ましく、少なくともインペラの羽根片のピッチに
対応した範囲に渡って傾斜していることがより望まし
い。

【００１８】

【作用】以上に述べた本発明の作用を説明する。インペ
ラが回転すると、このインペラの外周部に形成された羽
根片の移動に応じて吸入口から流体が吸入されて吐出口
に圧送される。このとき、流体はケーシングに形成され
た溝状の流体通路を通って流れてゆき、吐出口へ出る前
に溝状流体流路の終端部に衝突する。また、インペラの
羽根片は溝状流体流路の終端から仕切り部に侵入してゆ
き、再び吸入口側に出てゆく。

【００１９】このとき、本発明によると終端部からさら
にインペラの回転方向に沿って延在して浅い溝状の緩衝
部が形成されているので、騒音の発生が抑制される。ま
た、本発明によると終端部からさらにインペラの回転方
向に沿って延在して溝状の緩衝部が形成され、しかもそ
の緩衝部が垂直壁で囲繞されているので、溝状の緩衝部
により騒音の発生が抑制されるとともに、ケーシングの
内側面を平面精度のために切削した場合でも、緩衝部の
形状が変形することがない。

【００２０】また、本発明によると溝状流体流路の終端
部がインペラの羽根片を徐々に仕切り部へ侵入させてゆ
くから、羽根片の全面が一斉に仕切り部に侵入する場合
に比べて騒音の発生が抑制される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を自動車用の燃料ポンプに適用
した第１実施例について、図面を参照して説明する。図
１は自動車のエンジン１の燃料供給装置２を模式的に示
す構成図である。燃料供給装置２は、燃料タンク３内に
設けられた燃料ポンプ４と、この燃料ポンプ４から吐出
された燃料の圧力を調整するレギュレータ５と、燃料を
エンジン１の各気筒に噴射供給するインジェクタ６と、
これらを接続する配管を有する。燃料ポンプ４は車載バ
ッテリ７から給電されて作動し、フィルタ８を通して燃
料を吸引し、吐出管９に吐出する。一方、レギュレータ
５から放出された余剰燃料はリターン管１０により燃料
タンク３内に戻される。

【００２２】次に、燃料ポンプ４の構成を説明する。図
２は燃料ポンプ４の縦断面図である。燃料ポンプ４はポ
ンプ部３１とこのポンプ部３１を駆動するモータ部３２
とから構成されている。このモータ部３２はブラシ付き
の直流モータであり、円筒状のハウジング３３内に永久
磁石３４を環状に配置し、この永久磁石３４の内周側に
同心状に電機子３５を配置した構成となっている。

【００２３】次に、ポンプ部３１の構成を説明する。図
３はポンプ部３１の拡大図、図４はケーシング本体３６
の斜視図、図５はケーシングカバー３７の斜視図、図６
は図２のＡ−Ａ断面断面矢視図である。図３において、
ポンプ部３１は、ケーシング本体３６，ケーシングカバ
ー３７及びインペラ３８等から構成され、ケーシング本
体３６とケーシングカバー３７は、例えばアルミのダイ
カスト成形により形成されている。ケーシング本体３６
は、ハウジング３３の一端に圧入固定され、その中心に
嵌着された軸受４０に電機子３５の回転シャフト４１が
貫通支持されている。一方、ケーシングカバー３７は、
ケーシング本体３６に被せられた状態でハウジング３３
の一端にかしめ付け等により固定される。このケーシン
グカバー３７の中心にはスラスト軸受４２が固定され、
これによって回転シャフト４１のスラスト荷重が受けら
れるようになっている。これらケーシング本体３６とケ
ーシングカバー３７とで１つのケーシングが構成され、
その内部にインペラ３８が回転自在に収納されている。

【００２４】インペラ３８の中心には、図６に示すよう
に、ほぼＤ字形の嵌合孔３８ａが形成され、この嵌合孔
３８ａが回転シャフト４１のＤカット部４１ａに嵌合さ
れている。これにより、インペラ３８は、回転シャフト
４１と一体的に回転するが、軸方向にはわずかに移動可
能となっている。図４、図５に示すように、ケーシング
本体３６とケーシングカバー３７の内側面には、円弧状
のポンプ流路４４が形成されている。さらに、ケーシン
グカバー３７に、ポンプ流路４４の一端に連通する吸込
口４５が形成され、ケーシング本体３６に、ポンプ流路
４４の他端に連通する吐出口４６が形成されている。こ
れら吸込口４５と吐出口４６との間には、燃料の逆流を
防止する仕切部４７が形成されている。ケーシングカバ
ー３７のポンプ流路４４の終端には、三角形の浅い溝で
ある緩衝部５１が形成されている。この緩衝部５１はそ
の周囲が垂直壁５１ａで囲まれている。

【００２５】上記吐出口４６は、ケーシング本体３６を
貫通してモータ部３２内の空間に連通している。従っ
て、吐出口４６から吐出された燃料は、モータ部３２内
の空間部を通過して、ハウジング３３の他端側に設けら
れた燃料吐出口４８（図２参照）から吐出されるように
なっている。一方、吸込口４５の外側にはフィルタ８
（図１参照）が装着されている。

【００２６】インペラ３８は、例えばガラス繊維入りの
フェノール樹脂やＰＰＳ等により形成されている。この
インペラ３８は、樹脂の型成形により成形され、その両
端面と、外周面とが切削されて製造される。図３および
図６において、円板状のインペラ３８の外周には、その
両面に複数の羽根片４９が羽根溝５０を挟んで一定ピッ
チで形成されている。これら羽根片４９は両面において
交互に形成されている。また、羽根溝５０は、図３に示
すようにその底面が曲面で構成され、インペラ３８の外
周に向けて徐々に深くなるように形成されている。

【００２７】次に、緩衝部５１の形状を詳しく説明す
る。図７は、図５の矢印Ｂ方向から見たケーシングカバ
ー３７の平面図である。図８は図７の一点鎖線に沿った
Ｃ−Ｃ断面図であり、インペラ３８とケーシング本体３
６とケーシングカバー３７との位置関係を図示したもの
である。なお、図８では、インペラ３８とケーシング本
体３６との間のクリアランス、およびインペラ３８とケ
ーシングカバー３７との間のクリアランスを誇張して図
示している。

【００２８】図７において、ケーシングカバー３７に形
成されたポンプ流路４４の終端部には三角形の緩衝部５
１が形成されている。この緩衝部５１は、ポンプ流路４
４より浅い溝として形成されている。この緩衝部５１
は、インペラ３８の回転方向に沿って先細となるように
形成されていると共に、ケーシングカバー３７の内側面
と垂直となる垂直壁５１ａで囲繞されている（図８参
照）。

【００２９】しかも、この緩衝部５１は、図８に図示さ
れるように吐出口４６の垂直方向投影位置よりもさらに
インペラ３８の回転方向に沿って下流側へ向けて延びて
いる。図７には、吐出口４６の垂直方向投影位置が二点
鎖線で図示されている。また、緩衝部５１の垂直壁５１
ａは、インペラ３８の回転周方向と略平行に延びインペ
ラ３８の羽根片４９の根元と略対応して延びる周方向壁
面５１ｂと、インペラ３８の回転周方向に対して斜め方
向に外側から内側へと延びる斜方向壁面５１ｃとを有し
ている。そして、斜方向壁面５１ｃは羽根片４９の最外
周の先端から根元までに略対応して延びている。また、
この斜方向壁面５１ｃはケーシングカバー３７の内側面
と境界線を介して接しており、この境界線が緩衝部５１
を区画している。一方、周方向壁面５１ｂは、ポンプ流
路４４の内側に沿って延びている。

【００３０】尚、本実施例では、インペラ３８の直径を
３０ｍｍに設定し、インペラ３８の両側面とケーシング
本体３６の内面及びケーシングカバー３７の内面との間
の隙間（クリアランス）をそれぞれ数μｍ〜数十μｍ程
度に設定している。更に、各羽根片４９間の羽根溝の幅
を１．２ｍｍ程度に設定し、各羽根片４９の外周端とポ
ンプ流路４４内面との間の隙間（クリアランス）を０．
５〜１．５ｍｍに設定している。

【００３１】また、緩衝部５１は、その深さｄｄを０．
２ｍｍとし、ポンプ流路終端の円形部の中心からその三
角形溝の先端までの長さＬｄを４ｍｍとした。なお、ポ
ンプ流路４４の深さｄは０．６ｍｍである。次に、上記
構成の作用について説明する。モータ部３２の電機子３
５のコイル（図示せず）に通電して、電機子３５を回転
させると、この電機子３５の回転シャフト４１と一体的
にインペラ３８が図７に示す矢印Ａ方向に回転する。こ
れにより、インペラ３８の外周部の羽根片４９が円弧状
のポンプ流路４４に沿って回転してポンプ作用を生じ、
燃料が吸込口４５からポンプ流路４４内に吸い込まれ
て、この燃料が各羽根片４９から運動エネルギを受けて
ポンプ流路４４内を吐出口４６側に圧送される。そし
て、吐出口４６から吐出された燃料は、モータ部３２内
の空間部を通過して燃料吐出口４８からインジェクタに
圧送される。

【００３２】このような燃料ポンプの作動中には騒音が
発生するが、上記実施例では緩衝部５１を設けているの
で騒音が低減される。このような騒音低減効果が得られ
る理由としては、以下のような理由が寄与していると思
われる。ポンプ動作時には、ポンプ流路４４内を圧送さ
れる燃料がポンプ流路の終端部に衝突して吐出口４６へ
方向転換するので、その衝突音が騒音源となる。この場
合、吸込口４５から吸い込んだ燃料に高速回転するイン
ペラ３８の羽根片４９が衝突する際に発生する衝突音も
騒音源となる。（但し、吸込口４５側で発生する騒音
は、吐出口４６側で発生する騒音に比して小さい。）し
かしながら、本実施例では、ポンプ流路４４のポンプケ
ーシング３７側の終端部に緩衝部５１が形成されている
ので、終端部に到達した燃料の一部、特にインペラ３８
に近い部分に位置していた燃料は終端部から緩衝部５１
に流入してこれを囲繞している垂直壁５１ａに衝突す
る。このとき、緩衝部５１は斜方向壁面５１ｃをもって
形成されているので、燃料が一気に衝突することが防止
され、騒音が低減されると思われる。

【００３３】また、斜方向壁面５１ｃは羽根片４９の最
外周の先端から根元までに略対応して斜めに延びている
ため、羽根片４９は斜方向壁面５１ｃによって徐々に仕
切り部４７の中に隠れてゆく。このため、羽根片４９が
一気に仕切り部４７に隠れる場合と比べて騒音が低減さ
れると思われる。以上に説明した第１実施例によると、
ポンプ流路の終端に緩衝部５１を設けたのでポンプ流路
終端における騒音の発生を抑制することができる。しか
も、緩衝部５１は垂直壁５１ａで囲繞して構成されるた
め、ケーシングカバー３７の内側面を切削しても、その
形状が変化することがなく、仕切部４７の長さを変化さ
せることがない。このため、ポンプ性能に影響を与える
ことなく所望の形状の緩衝部を形成することができる。

【００３４】また、緩衝部５１は、インペラ３８の羽根
片４９を徐々に仕切り部４７に侵入させる斜方向壁面５
１ｃを有するので、特に高い騒音防止効果が得られる。
なお、上記第１実施例では緩衝部を垂直壁で囲んだが、
緩衝部を斜面をもって形成し、その斜面とケーシング内
側面とが交差する境界線を斜方向壁面５１ｃに対応した
位置に位置させてもよい。この構成によれば、ケーシン
グの内側面を切削する際に境界線が移動するが、境界線
がインペラの羽根片に対して斜めになるので高い騒音防
止効果が得られる。

【００３５】また、上記第１実施例ではケーシングカバ
ー３７にのみ緩衝部５１を形成したが、ケーシング本体
３６側にも同様の緩衝部を形成してもよい。このように
両側に緩衝部を形成することで、インペラ３８の両面に
作用する圧力を平衡させることができる。また、上記第
１実施例では緩衝部５１の底面を平面としたが、これを
僅かな斜面としても上記第１実施例と同様に騒音低減効
果が得られる。

【００３６】また、上記第１実施例では緩衝部５１を三
角形としているが、この形状を適宜変更してもよい。次
に、本発明を適用した第２実施例を説明する。この第２
実施例は、第１実施例のインペラ３８を特願平５−３５
４０５に開示されるインペラに変更したものである。

【００３７】図９ないし図１０は第２実施例を示してお
り、第１実施例で説明した構成と対応する部分には同一
符号を付し、変更部分について説明する。この第２実施
例ではインペラ３８に形成された羽根片５３が図１０に
示すようにインペラ３８の両面に渡っている。つまり、
インペラ３８には羽根溝５２を挟んで羽根片５３が一定
ピッチで形成されていると共に、羽根溝５２は隔壁５４
により両面に向けて二分割されている。そして、ケーシ
ングカバー３７のポンプ通路４４の終端部には第１実施
例と同一形状の溝状の緩衝部５１が形成されている。

【００３８】この第２実施例でも、終端部から緩衝部５
１に流入した燃料が緩衝部５１を囲繞している斜方向壁
面５１ｃに順次衝突するので、第１実施例と同様に燃料
の衝突による騒音を低減することができる。この第２実
施例のインペラでは羽根片５３が両面に渡り形成される
ため、第１実施例で説明したインペラに比べて羽根片５
３が仕切り部４７に侵入するときの騒音が大きくなる。
しかし、この第２実施例では緩衝部５１を備えているの
で騒音の上昇を抑えることができ、高いポンプ効率の得
られるインペラを使用することができる。

【００３９】図１１は上記実施例による騒音の周波数特
性を示すもので、緩衝部５１を備える場合を（Ａ）に、
緩衝部５１を備えない場合を（Ｂ）に示す。この周波数
特性に見られるように、緩衝部５１を設けた場合には騒
音のピークが４０ｄＢ−Ａから３０ｄＢ−Ａに低減して
いることが分る。尚、騒音の計測は、燃料ポンプの上方
１０ｃｍの位置で測定した。

【００４０】次に、本発明を適用した第３実施例を説明
する。この第３実施例ではケーシングカバー３７とケー
シング本体３６との両方に緩衝部を形成する。そしてイ
ンペラには第２実施例のインペラを使用し、他の構成は
第１実施例と同様である。図１２は第３実施例のケーシ
ング本体３６を示したもので、図６と同様の断面におい
てインペラ３８を取り去った状態である。図１３は第３
実施例のケーシングおよびインペラの形状を示す図８と
同様の断面図である。

【００４１】この第３実施例では、ケーシング本体３６
に緩衝部５５を形成している。この緩衝部５５は第１実
施例で説明した緩衝部５１と同様の形状である。緩衝部
５５はその周囲が周方向壁面５５ｂと斜方向壁面５５ｃ
とからなる垂直壁５５ａで囲まれている。この実施例に
よると、ポンプ流路４４の終端部ではインペラ３８は両
側から燃料により均等に圧力を受けることになるので、
圧力バランスが向上する。また、一方にのみ緩衝部を設
けたものと比べると、インペラの両面に一対の緩衝部５
１、５５が設けられるので、騒音防止効果が高められる
が、発明者らの実験によると騒音の減少はわずかであっ
た。

【００４２】また、ケーシング本体３６に緩衝部５５を
形成し、ケーシングカバー３７に緩衝部５１を形成した
場合、ポンプ流路４４の終端部ではインペラ３８は両側
から燃料により均等に圧力を受けることになるので、圧
力バランスが向上する。この際、インペラ３８の両側面
において流体の圧力を受ける位置はインペラ３８を挟ん
で対向する位置となることが望ましい。

【００４３】ここで、第３実施例の緩衝部５１、５５
は、ケーシング本体３６及びケーシングカバー３７の内
側面に垂直となる垂直壁５１ａ、５５ａで囲繞されてい
るので、ダイカスト成形されたケーシング本体３６及び
ケーシングカバー３７の内側面を切削加工することによ
り所定の平面精度を得るにしても、緩衝部５１、５５を
所望の位置に形成することができる。従って、ポンプ流
路の終端に傾斜面或いは面取り面を形成した従来技術の
ようにポンプ流路の終端位置が変化してしまうといった
不具合がなく、インペラ３８の両側に印加する流体の圧
力位置がずれてしまうことがないので、燃料の衝突によ
る騒音を低減しながら、インペラ３８が軸方向に振動し
てしまうことを防止することが可能となる。

【００４４】次に本発明の第４実施例を説明する。この
第４実施例は、ポンプ流路４４終端に第１実施例の図７
に表れるような円形部を備えず、しかもポンプ流路４４
と同じ深さをもって緩衝部を形成したものである。図１
４は第４実施例のポンプカバー３７の部分平面図であ
る。

【００４５】上記第１実施例では、ポンプ流路４４の終
端部に浅い溝状の緩衝部５１を連結して形成したが、こ
の第４実施例では、図１４に示すようにポンプ流路４４
の終端部を先細に形成し、その部分を緩衝部５６とし
た。この場合、緩衝部５６は垂直壁５６ａで囲繞され、
その垂直壁５６ａは周方向壁面５６ｂと斜方向壁面５６
ｃとをもって形成されている。そして、この緩衝部５２
の垂直壁５２ａはポンプ流路４４の内外の斜面４４ａに
向けて滑らかに続いており、垂直壁５２ａと斜面４４ａ
との間には壁面の角度が徐々に変化する接続部４４ｂが
設けられている。

【００４６】なお、ケーシング本体３６側にも同様の形
状の緩衝部を設けてもよい。次に本発明の第５実施例を
説明する。この第５実施例は、第１実施例で説明した三
角形の緩衝部５１を四角形に変更したものである。図１
５は第５実施例のケーシングカバー３７の一部平面図で
ある。図１６は図１５のＤ−Ｄ断面図である。この第５
実施例では、浅い溝状の緩衝部５７を形成し、しかもそ
の底面をインペラ３８の回転方向に沿って徐々に浅くし
ている。しかし、緩衝部５７の周囲は垂直壁５７ａで囲
まれている。

【００４７】この第５実施例では緩衝部を全く備えない
従来品に比べると騒音が低減されるが、第１実施例の緩
衝部５１と比べると騒音防止効果が劣る。これは、第５
実施例の緩衝部５７が斜方向壁面を備えないためと思わ
れる。このことから、インペラの羽根片を徐々に仕切り
部へ侵入させる斜方向壁面が、優れた騒音防止効果を得
る上で大きく寄与していることが推測される。

【００４８】次に本発明の第６実施例を説明する。この
第６実施例は、第１実施例で説明した緩衝部を２つの斜
方向壁面をもって形成したものである。図１７は第６実
施例のケーシングカバー３７の平面図である。ポンプ流
路４４の終端には、三角形の浅い溝状の緩衝部５８が形
成されている。この緩衝部５８は、インペラ３８の羽根
片４９の半径方向中央に頂点を有する三角形として形成
されており、インペラ３８の羽根片４９のほぼ根元に対
応する位置から延びる斜方向壁面５８ｂと、羽根片４９
のほぼ先端に対応する位置から延びる斜方向壁面５８ｃ
とをもって囲まれている。

【００４９】この第６実施例によると、緩衝部５８を垂
直壁５８ａで囲んだのでケーシングカバー３７の内側面
の切削時の緩衝部５８の形状変化を防止することができ
る。また、緩衝部５８を斜方向壁面により形成したの
で、羽根片の到来に伴う高圧の燃料が徐々に衝突すると
ともに、インペラ３８の羽根片４９が根元側と先端側と
の両方から徐々に仕切り部４７に隠れてゆくので高い騒
音防止効果が得られる。

【００５０】次に本発明の第７実施例を説明する。この
第７実施例は、第１実施例で説明した緩衝部を内側に位
置する斜方向壁面と外側に位置する周方向壁面とをもっ
て形成したものである。図１８は第７実施例のケーシン
グカバー３７の平面図である。ポンプ流路４４の終端に
は、三角形の浅い溝状の緩衝部５９が形成されている。
この緩衝部５９は、インペラ３８の羽根片４９の半径方
向先端に頂点を有する三角形として形成されており、イ
ンペラ３８の羽根片４９のほぼ根元に対応する位置から
延びる斜方向壁面５９ｂと、羽根片４９のほぼ先端から
周方向に延びる周方向壁面５９ｃとをもって囲まれてい
る。

【００５１】この第７実施例によると、緩衝部５９を垂
直壁５９ａで囲んだのでケーシングカバー３７の内側面
の切削時の緩衝部５９の形状変化を防止することができ
る。また、緩衝部５９の内側の境界線を斜方向壁面によ
り形成したので、羽根片の到来に伴う高圧の燃料が徐々
に衝突するとともに、インペラ３８の羽根片４９が根元
側と先端側との両方から徐々に仕切り部４７に隠れてゆ
くので高い騒音防止効果が得られる。

【００５２】次に、本発明を適用した第８実施例を説明
する。この第８実施例は、第３実施例のインペラ３８を
特願平５−２５４１３５号に開示されるインペラに変更
したものである。図１９はこの第８実施例のインペラの
部分破断斜視図である。この第８実施例のインペラ３８
は、第２実施例で説明したインペラをさらに改良したも
ので、羽根片が回転方向に向けて凹になるように湾曲し
ている。

【００５３】この第８実施例のインペラでは、高いポン
プ効率が得られるが羽根片５３が両面に渡り連続して形
成されるため、第１実施例で説明したインペラに比べて
羽根片５３が仕切り部４７に侵入するときの騒音が大き
くなる。しかし、この第８実施例では第３実施例で説明
したようにポンプ流路４４の終端においてケーシング本
体３６側とケーシングカバー３７側との両方に緩衝部５
１、５５を備えているから、高いポンプ効率の得られる
インペラを使用しても騒音の発生を充分に抑えることが
できる。

【００５４】発明者らの実験によると、図１９に示した
ようなインペラと図１３に示したようなケーシングとの
組み合わせが、最も高いポンプ効率を示し、しかも低い
騒音を実現できることが確認された。次に、緩衝部の深
さに関する実験結果を説明する。図２０は、第３実施例
で示した構成において緩衝部５１、５５の深さを変えた
場合の騒音を示すグラフである。この実験では、緩衝部
５１、５５の先端部を０．５ｍｍのＲとしている。ま
た、ポンプ流路４４の終端部の円形状の中心から緩衝部
５１の先端部までの長さＬを４ｍｍとしている。また。
ポンプ流路４４の深さを０．６ｍｍとしている。

【００５５】図２０から分かるように、緩衝部５１の深
さは０．２ｍｍ以上で充分な効果を発揮する。しかも
０．２ｍｍから０．８ｍｍの範囲でその効果がほとんど
変わらない。ここで、ケーシングカバー３７をアルミダ
イキャストとし、内側面を切削して平面精度を出す場合
には、素材のばらつきに加えて加工のばらつきが重畳さ
れて内側面の切削量が変動し、緩衝部５１の深さが変動
することとなるが、上述のように０．２ｍｍ以上では騒
音低減効果に大きな差が出ないことから、緩衝部の深さ
は０．４ｍｍ程度に設定すれば大量生産に伴う寸法精度
の低下を考慮しても充分な騒音低減効果を得ることがで
きる。

【００５６】次に、緩衝部の形状の違いによる騒音低減
効果について図２１により説明する。図２１において、
（ａ）は第２実施例に示したインペラを緩衝部を備えな
いケーシングに収容した場合の騒音を示している。また
（ｂ）は第２実施例の騒音を示している。また（ｃ）は
第６実施例の騒音を示している。また、（ｄ）は第７実
施例の騒音を示している。さらに、（ｅ）は第５実施例
の騒音を示している。なお、どの実験例も第２実施例で
示したインペラを用い、ケーシングカバー３７側にのみ
緩衝部を形成した場合のものである。この実験では、緩
衝部の角部を０．５ｍｍのＲとしている。また、ポンプ
流路４４の終端部の円形状の中心から緩衝部５１の先端
部までの長さＬｄを４ｍｍとしている。また、緩衝部の
深さｄｄを０．４ｍｍとしている。また。ポンプ流路４
４の深さを０．６ｍｍとしている。

【００５７】このグラフに見られるように、第５実施例
のような四角形の緩衝部でも僅かながら騒音防止効果が
得られている。また、同様な深さの緩衝部であっても第
２実施例、第６実施例あるいは第７実施例のようにイン
ペラの羽根片に対して斜方向に延びる境界線をもつ緩衝
部では大きな騒音低減効果が得られている。また、三角
形の緩衝部においては、緩衝部の長さＬｄは短くしすぎ
ると騒音低減効果が減少して騒音が増加し、一方長さＬ
ｄを長くすると騒音低減効果が向上して騒音が低下する
傾向がある。これは、インペラの羽根片に対して緩衝部
の斜方向境界線がなす角度を大きくとることが騒音低減
に寄与しているためと思われる。ところが、長さＬｄを
長くしすぎると仕切り部４７の長さが充分とれなくなる
ので、ポンプ効率の低下を招く。このため緩衝部のイン
ペラ回転方向への長さはあまり延長するべきではない。
従って、緩衝部の長さＬｄは、緩衝部を囲む境界線と羽
根片とのなす角度と、仕切り部の長さとを考慮しながら
適度な長さに設定されるべきである。

【００５８】なお、上述の各実施例では、図８、図１３
に図示したように、斜方向壁面に常に少なくともひとつ
の羽根片が重なるように、つまり羽根片のピッチより長
い範囲にわたって斜行するように斜方向壁面を設定して
いる。そしてこの構成により高い騒音防止効果が得られ
ることから、斜方向の境界線は少なくとも羽根片のピッ
チの範囲に渡り形成されることが望ましいと思われる。

【００５９】また、斜方向の境界線は羽根片の径方向根
元から径方向先端に渡って形成されることが望ましい
が、羽根片の径方向の一部範囲に渡ってのみ形成しても
よい。このように、騒音低減効果を向上するためにはイ
ンペラの羽根片に対して大きい角度をなす境界線をもっ
て緩衝部を区画することが重要であろうと推測される。
このことから、第５実施例のような四角形の緩衝部にあ
っても、その終端側の境界線とインペラの羽根片とのな
す角度を大きくして騒音低減効果の向上を狙ってもよ
い。また、緩衝部の境界線をインペラの羽根片が段階的
に徐々に仕切り部へ侵入するようにしてもよい。

【００６０】以上本発明を適用した複数の実施例を説明
したが、本発明は、自動車の燃料ポンプに限定されず、
水等の種々の流体を圧送するポンプとして広く適用でき
る。また、インペラは、外周にのみ羽根片と羽根溝を設
けたものに限らず、円板状インペラの端面に複数のチャ
ンネルを形成したいわゆるサイドチャンネル型のポンプ
に本発明を適用してもよい。さらに本発明は、要旨を逸
脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、低騒
音の再生ポンプならびに燃料ポンプおよびそれらのケー
シングを提供することができる。しかも、垂直壁により
緩衝部を形成することで緩衝部の形状変形を防止でき、
確実に所望の騒音防止効果と所望のポンプ性能とが得ら
れる実用的な構成とすることができる。

【００６２】また、インペラの羽根片が徐々に仕切り部
へ侵入するよう溝状流体流路の境界線を形成することで
高い騒音防止効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は車両用燃料供給装置の構成を示す構成図

【図２】図２は本発明を適用した第１実施例の燃料ポン
プの縦断面図

【図３】図３は図２の燃料ポンプのポンプ部を拡大した
断面図

【図４】図４はケーシング本体の斜視図

【図５】図５はケーシングカバーの斜視図

【図６】図６は図２のＡ−Ａ矢視断面図

【図７】図７はケーシングカバーの平面図

【図８】図８は図７のＣ−Ｃ断面における燃料ポンプの
流路終端付近の断面図

【図９】図９は本発明を適用した第２実施例のポンプ部
の断面図

【図１０】図１０は第２実施例のインペラを示す斜視図

【図１１】図１１は第２実施例による騒音防止効果を説
明する周波数特性図

【図１２】図１２は本発明を適用した第３実施例のケー
シング本体を示す断面図

【図１３】図１３は第３実施例の燃料ポンプの流路終端
付近の断面図

【図１４】図１４は本発明を適用した第４実施例のケー
シングカバーの一部平面図

【図１５】図１５は本発明を適用した第５実施例のケー
シングカバーの一部平面図

【図１６】図１６は図１５のＤ−Ｄ断面図

【図１７】図１７は本発明を適用した第６実施例のケー
シングカバーの平面図

【図１８】図１８は本発明を適用した第７実施例のケー
シングカバーの平面図

【図１９】図１９は本発明を適用した第８実施例のイン
ペラの斜視図

【図２０】図２０は緩衝部の深さと騒音との関係を示す
グラフ

【図２１】図２１は各実施例と騒音との関係を示すグラ
フ

【図２２】図２２は従来の再生ポンプの仕切り部付近の
断面図

【図２３】図２３は従来の燃料ポンプのケーシングの平
面図

【図２４】図２４は図２３のポンプ流路終端付近の断面
図

【符号の説明】

３１ ポンプ部 ３２ モータ部 ３６ ケーシング本体 ３７ ケーシングカバー ３８ インペラ ４４ ポンプ流路（流体通路） ４５ 吸込口 ４６ 吐出口 ４９ 羽根片 ５９ 羽根溝 ５１ 緩衝部 ５１ａ 垂直壁 ５１ｂ 周方向壁面（境界線） ５１ｃ 斜方向壁面（境界線）

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入口と吐出口とをつなぐ溝状の流体流
   路が円弧状に形成されたケーシングと、 このケーシングに対して回転自在に設けられ、前記溝状
   流体流路に面する複数の羽根片が形成されたインペラと を備えた再生ポンプにおいて、 前記溝状流体流路の吐出口側の終端部に、前記吐出口に
   対応する位置よりさらに前記インペラの回転方向に沿っ
   て延在し、かつ前記溝状流体流路の主たる範囲より浅い
   溝状の緩衝部を備えることを特徴とする再生ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の再生ポンプにおいて、前
   記溝状の緩衝部は、前記インペラの羽根片を徐々に仕切
   り部へ侵入させる境界線をもって区画されていることを
   特徴とする再生ポンプ。
3. 【請求項３】 吸入口と吐出口とをつなぐ溝状の流体流
   路が円弧状に形成されたケーシングと、 このケーシングに対して回転自在に設けられ、前記溝状
   流体流路に面する複数の羽根片が形成されたインペラと
   を備えた再生ポンプにおいて、 前記溝状流体流路の吐出口側の終端部に、前記吐出口に
   対応する位置よりさらに前記インペラの回転方向に沿っ
   て延在し、かつ前記ケーシングの内側面に対してほぼ垂
   直となる垂直壁で囲繞された溝状の緩衝部を備えたこと
   を特徴とする再生ポンプ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の再生ポンプにおいて、前
   記緩衝部は、前記溝状流体流路の主たる範囲より浅いこ
   とを特徴とする。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４のいずれかに記
   載の再生ポンプにおいて、前記垂直壁は、前記インペラ
   の羽根片を徐々に仕切り部へ侵入させる壁面を含むこと
   を特徴とする再生ポンプ。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の再生ポンプにおいて、前記ケーシングは前記インペ
   ラを両側から挟む範囲に広がっており、前記溝状流体流
   路は前記インペラの一方側面に面する第１部分と、他方
   側面に面する第２部分とを有し、さらに前記吐出口は前
   記第１部分の終端から前記インペラの側面に対して垂直
   に延びていることを特徴とする。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の再生ポンプにおいて、
   前記第２部分の終端部に前記緩衝部が形成されているこ
   とを特徴とする。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７のいずれかに記
   載の再生ポンプにおいて、前記第１部分の終端部に前記
   緩衝部が形成されていることを特徴とする。
9. 【請求項９】 吸入口と吐出口とをつなぐ溝状の流体流
   路が円弧状に形成されたケーシングと、 このケーシングに対して回転自在に設けられ、前記溝状
   流体流路に面する複数の羽根片が形成されたインペラと
   を備えた再生ポンプにおいて、 前記溝状流体流路の吐出口側の終端部を、前記羽根片を
   徐々に仕切り部へ侵入させる境界線をもって区画したこ
   とを特徴とする再生ポンプ。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし請求項９のいずれかに
    記載の再生ポンプにおいて、前記インペラは円板状に形
    成され、その一方の端面と他方の端面とに別々の羽根片
    が形成されることを特徴とする。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項９のいずれかに
    記載の再生ポンプにおいて、前記インペラは円板状に形
    成され、その一方の端面から他方の端面にわたり連続す
    る羽根片が形成されたることを特徴とする。
12. 【請求項１２】 請求項１０または請求項１１に記載の
    再生ポンプにおいて、前記インペラの羽根片は該インペ
    ラの回転方向に向けて凹であることを特徴とする。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし請求項１２のいずれか
    に記載の再生ポンプにより内燃機関に燃料を供給するこ
    とを特徴とする。
14. 【請求項１４】 複数の羽根片と羽根溝とが交互に環状
    に形成されたインペラと協動して流体を加圧するケーシ
    ングにおいて、 流体吸入口に対応する始端から流体吐出口に対応する終
    端まで、前記インペラの環状の羽根片列に対応して円弧
    状に形成された溝状の流体流路を有し、 前記溝状流体流路の終端が、前記羽根片を徐々に仕切り
    部へ侵入させる境界線をもって区画されていることを特
    徴とするケーシング。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のケーシングにおい
    て、前記境界線は前記流体吐出口に対応する位置よりさ
    らに前記インペラの回転方向に沿って延在して設けられ
    た溝状の緩衝部を区画していることを特徴とする。