JPH07166996A - 自動車用燃料ポンプ - Google Patents

自動車用燃料ポンプ

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JPH07166996A
JPH07166996A JP6212975A JP21297594A JPH07166996A JP H07166996 A JPH07166996 A JP H07166996A JP 6212975 A JP6212975 A JP 6212975A JP 21297594 A JP21297594 A JP 21297594A JP H07166996 A JPH07166996 A JP H07166996A
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JP
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pump
fuel
cover
channel
fuel pump
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JP6212975A
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Dequan Yu
ユ デクアン
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Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
    • F04D5/002—Regenerative pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
    • F04D5/002—Regenerative pumps
    • F04D5/007—Details of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/30—Arrangement of components
    • F05B2250/32—Arrangement of components according to their shape
    • F05B2250/323—Arrangement of components according to their shape convergent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/50—Inlet or outlet
    • F05B2250/503—Inlet or outlet of regenerative pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車用燃料ポンプのポンプ室から燃料出口
への燃料のより合理的な搬送のため、漸進的に収束する
幅および深さを備えた燃料ポンプ流路を備えることによ
り従来の欠点が克服され、ポンプ効率が高められた燃料
ポンプを提供すること。 【構成】 ポンプ・ハウジング（１４）、延長軸（３
４）を有するモータ（３２）、前記軸に取り付けられた
回転ポンプ作用エレメント（２６）、底部流路（１８）
を有するポンプ底部（１６）、カバー流路（２４）を有
するポンプ・カバー（２２）等を主要な構成要素とし、
前記ポンプ底部および前記ポンプ・カバーが相まって前
記ポンプ作用エレメントのための環状ポンプ室（２１）
を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用燃料ポンプ、
特に、燃料出口に向かい一層浅く且つ一層狭くなる流路
を備えた再生タービン燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】自動
車の再生タービン燃料ポンプは一般に、ポンプ・ハウジ
ング内のモータ軸に回転エレメント、例えばインペラ、
を取り付けることにより作動する。回転エレメントの外
周を囲むポンプ室は、二つの半部分、ポンプ・カバー内
のカバー流路およびポンプ底部内の底部流路、で形成さ
れる。カバー流路の始点に位置し且つ出口流路の始点か
ら軸線方向に横切る燃料入口へ引き入れられた燃料は、
カバー流路または底部流路のいずれかに流れる。室の各
流路内には、回転エレメントのポンプ作用により一次渦
が形成され、底部流路の端部に位置する燃料出口を経て
排出される前に各流路の端部へ推し進められる。一次渦
がカバー流路の端部に達するとポンプ損失が生ずるの
で、燃料出口へクロスオーバしなければならない。カバ
ー流路の形状は、加圧された燃料をカバー流路から底部
流路へ燃料出口を経て適当に消散させる際に重要とな
る。
【０００３】従来技術の流動室の場合、カバー流路は、
それが燃料出口と軸線方向に整合されるまで一定の深さ
を維持する。従って、図６および図７に示す如く、ポン
プ・カバー６２のカバー流路６４は燃料入口６８に始ま
り、円周方向に流路端部７６まで延びる。カバー流路６
４は、それが出口６０に接近する際にせばまりもしなけ
れば浅くもならない。その結果、一次渦６５はカバー流
路端部７６で突然に停止し、方向を９０°変更し、燃料
出口６０から放出される前に一次渦５９をクロスオーバ
する。このカバー流路設計の結果としてポンプ損失が生
じ、従ってポンプ効率が低減される。
【０００４】米国特許第４，４７８，５５０号の設計に
よれば、燃料出口９０と軸線方向に対向するカバー流路
９４に凹所１０４が設けられる。付属の図８および図９
に示す如く、一次渦９５が凹所１０４へ流入して２７０
°の方向変換を行い、出口９０へクロスオーバする。多
分インペラ上への望ましくない力が減少されるとして
も、この設計には、出口における交差損失がポンプ効率
を更に減少させる、という欠点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記に論議した従来技術
には、乱れや交差損失を生ずることなく、インペラを横
切って燃料出口へ燃料流を円滑に導くための、カバー流
路の幅および深さの、有利な漸進的低減が提言されてい
ない。
【０００６】従って本発明の目的は、ポンプ室から燃料
出口への燃料のより良い運送のため漸進的に収束する幅
および深さを備えた燃料ポンプ流路を提供することによ
り、従来技術の燃料ポンプ設計の欠点を克服することに
ある。
【０００７】本発明の別の目的は、ポンプ室における一
次渦間の交差損失を低減させ従ってポンプ効率を増大さ
せる燃料ポンプ・カバー流路を提供することにある。
【０００８】本発明の更に別の目的は、ポンプ出口を経
て排出される一次渦のために円滑な収束経路をもたら
す、燃料ポンプ・カバー流路を提供することにある。
【０００９】これらの目的は、自動車用機関に燃料を供
給する燃料ポンプにして、ポンプ・ハウジング、および
ハウジング内に取り付けられ且つそこから延びる軸を有
するモータ、ならびに軸へ固定的に取り付けられた回転
ポンプ作用エレメント、例えばインペラ、を含む燃料ポ
ンプを提供することにより達成される。ハウジング内に
取り付けられたポンプ底部には孔があり、それを貫いて
軸が回転ポンプ作用エレメントへ延びる。ポンプ底部は
また環状ポンプ室の底部流路部分を第一端部に、そして
燃料出口をその第二端部に有する。ポンプ・カバーがハ
ウジングの端部に取り付けられ且つポンプ底部に、回転
ポンプ作用エレメントをそれとの間にして付着される。
ポンプ・カバーはまた、燃料入口を有する環状ポンプ室
のカバー流路部分を備え、ポンプ・カバーおよびポンプ
底部は、回転ポンプ作用エレメントのための完全なポン
プ室を形成すべく協働する。カバー流路は燃料入口から
遷移部分へ円周方向に延び、そこでカバー流路の幅およ
び深さがそれぞれ徐々に狭く且つ浅くなり、従ってカバ
ー流路が、ポンプ・カバーの面と整合する回転ポンプ作
用エレメントと同じ高さになり、燃料出口と部分的に連
通する。
【００１０】好適な実施例においては、遷移部分がカバ
ー流路の約１５ないし２５°のアーク・セグメントに沿
って延び且つ、燃料出口の中心から円周方向に０ないし
５°で遷移部分が終わる。
【００１１】
【実施例】ここで図１について説明すると、燃料ポンプ
１０は、その内部構成諸要素を包有するハウジング１４
を備えている。モータ、望ましくは電動機３２は、図２
に更に詳細に示した燃料ポンプ１０のポンプ作用部分に
向けて左方へそこから延びる軸３４を回転させるべく、
モータ・スペース３３内に取り付けられている。回転ポ
ンプ作用エレメント、望ましくはインペラ２６、は軸３
４にはめ込まれ、ポンプ底部１６とポンプ・カバー２２
との中に包まれている。インペラ２６は、軸３４の軸線
と合致する中心軸線を備えている。軸３４は、ポンプ底
部１６の軸開口部３５を貫き、インペラ２６を貫き、ポ
ンプ・カバー２２のカバー凹所１２内に進む。軸３４は
軸受内に支承される。ポンプ底部１６は、ポンプ・カバ
ー２２の環状カバー流路２４とポンプ底部１６の環状底
部流路１８とによりインペラ２６の周囲に沿って形成さ
れたポンプ室２１から来る燃料出口２０を備えている。
加圧燃料が燃料出口２０を経てモータ・スペース３３へ
排出され、入口２８と軸線方向で反対側の、ポンプ１０
の端部のポンプ出口４０に向けてそれを通過する間にモ
ータ３２を冷却する。
【００１２】燃料は、ポンプ１０を取り付けることもで
きる燃料タンク（図示せず）から、ポンプ・カバー２２
の燃料入口２８を経て、ポンプ室２１のカバー流路２４
または底部流路１８内へ、インペラ２６の回転ポンプ作
用により引き出される。インペラ２６が回転すると、そ
れぞれカバー流路２４と底部流路１８とに一次渦２５，
１９（図５）が形成され、環状ポンプ室２１の周りへ円
周方向に推進される。渦２５は遷移部分３０（図３）に
遭遇し、そこでカバー流路２４が徐々に狭く且つ浅くな
り、従って底部流路１８に向かい燃料流を強いて収束さ
せ、次いで、燃料出口２０を経て排出させる。
【００１３】遷移部分３０は、望ましくは、約１５ない
し２５°の角度θに沿って延び、そこでは、カバー流路
２４の中心からカバー面２７まで測ったカバー流路２４
の深さが、カバー流路端部３６でカバー面２７とカバー
流路２４とが同じ高さになるまで、徐々に減少する。ポ
ンプ・カバー２２とポンプ底部とが組み合わされると、
カバー面２７がインペラ２６と整合する。カバー流路２
４深さは、燃料入口２８から遷移部分３０の遷移開始点
３１までの約０．５ないし２．０ｍｍである。燃料入口
２８に始まる遷移開始点３１までのその長さに沿って一
定のままであるカバー流路２４の幅は、カバー流路端部
３６のある点に向けて徐々にせばまる。カバー流路２４
の、この漸進的なカバー流路２４の収束によれば、既に
論議されたその如き、燃料出口へ軸線方向に隣接する燃
料流に固有のクロスオーバ損失なしに燃料出口２０へ移
動するための、渦２５の円滑な経路が得られる。カバー
流路２４は、燃料入口２８から遷移開始点３１まで、約
２８５ないし２９５°延びる（図３）。
【００１４】収束カバー流路２４に加えて、カバー流路
端部３６と相対的な燃料出口２０位置は、適正な燃料流
にとって重要である。燃料出口２０は、ポンプ室２１を
形成すべくポンプ・カバー２２とポンプ底部１６とが組
み合わされた場合、それがカバー流路２４と部分的に重
なるよう、有利に位置している。燃料出口２０の出口中
心２０ａは、図３に示す如く、０ないし５°、望ましく
は２ないし３°、の範囲の角度αまで、カバー流路端部
３６から円周方向に隔離されている。燃料出口２０は、
出口中心２０ａがカバー流路端部３６から角度αだけ隔
離されていても、燃料出口２０がカバー流路端部３６と
軸線方向に重なり、燃料出口２０を通るカバー流路２４
からの燃料流を許容するに充分な直径になっている。線
４４は、図３および図４における、カバー流路端部３６
に対する出口中心２０ａの相対的な円周方向位置を示
す。出口中心２０ａは、燃料入口２８から逆時計周りに
円周方向へ約３０５ないし３１５°に位置している。
【００１５】丁度説明したポンプ室２１の構成によれ
ば、図５に示す如く、燃料出口２０におけるクロスオー
バ損失がほとんど除去されるので、燃料は一層効率的に
ポンプ輸送される。インペラ翼溝４６上の一次渦２５は
円滑に一次渦１９を通らせ、燃料出口２０を通過する。
【００１６】図２および図３に示す如く、カバー流路２
４には、蒸気のない液体燃料が機関（図示せず）に到達
するよう、ポンプ室２１からの燃料蒸気を放出すべく、
パージ・オリフィス３８が置かれている。パージ・オリ
フィス３８は、カバー流路２４の半径方向に内方の部分
で、ポンプ・カバー２２を軸線方向に貫いて延びる。燃
料蒸気は、ポンプ室２１からパージ・オリフィス３８を
経て、燃料タンク（図示せず）へ流れる。なるべくなら
パージ・オリフィス３８は、図３の角度βで示す如く、
燃料入口２８から約１００ないし１２０°に位置するこ
とが望ましい。
【００１７】カバー流路２４はポンプ・カバー２０と一
緒に、望ましくはアルミニウムで、ダイカストすること
ができ、若しくはポンプ・カバー２０内に機械加工する
こともできる。あるいはまたカバー流路２４およびポン
プ・カバー２２を、アセチルのようなプラスチック材料
または、当業者に周知され若しくはこの開示により提示
された、他のプラスチック若しくは非プラスチック材料
から一緒に、一体に成形することもできる。
【００１８】本発明の燃料ポンプ１０を用いれば、ポン
プ効率を従来技術のポンプから１０ないし１５％高めら
れる。図１０は、図７および図９、ならびに本発明の出
口形態を備えた燃料ポンプのポンプ効率を示す。本発明
についてのポンプ効率は、８．０および１３．５Ｖ作動
の双方の下でよりすぐれている。
【００１９】本発明の好適な実施例が開示されたが、添
付クレイムに説述された本発明の範囲を逸脱することな
く、各種の変更および修正をなし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料ポンプの断面図。
【図２】図１のポンプの拡大部分断面図。
【図３】図２の線３−３についての本発明のポンプ・カ
バーの内面図にして、カバー流路にて、それがポンプ・
カバーの内側の面と同じ高さになるまでそれが徐々に狭
くなり且つ浅くなる遷移部分へ燃料入口から円周方向に
延びるカバー流路を示す図。
【図４】図２の線４−４についての本発明のポンプ底部
の内面図にして、ポンプ底部がポンプ・カバーに付着さ
れた場合、ポンプ・カバー内の燃料入口と軸線方向に整
合する端部から燃料出口へ円周方向に延びる底部流路を
示す図。
【図５】ポンプからの燃料流を図式的に示す、燃料出口
の中心についての本発明のポンプ室の拡大断面図。
【図６】燃料からカバー流路の端部へ円周方向に延びる
カバー流路を示す、従来技術のポンプ・カバーの内面
図。
【図７】燃料出口と軸線方向に整合するカバー流路の端
部を示し且つポンプ室のカバー流路内の一次渦を図式的
に示す、図６の従来技術のポンプ・カバーの断面図。
【図８】燃料入口から流路の端部へ円周方向に延びるカ
バー流路を示す、別の従来技術のポンプ・カバーの内面
図。
【図９】燃料出口と軸線方向に整合する凹所を備えたカ
バー流路の端部を示し且つポンプ室のカバー流路部分内
の一次渦を図式的に示す、図８の従来技術のポンプ・カ
バーの断面図。
【図１０】本発明のカバー流路設計についてのポンプ効
率を図６から図９に示された従来技術の設計のそれと比
較するグラフ。
【符号の説明】
１０ 燃料ポンプ １４ ハウジング １６ ポンプ底部 １８ 底部流路 ２０ 燃料出口 ２０ａ 出口中心 ２１ 環状ポンプ室 ２２ ポンプ・カバー ２４ カバー流路 ２６ インペラ ２７ カバー面 ２８ 燃料入口 ３０ 遷移部分 ３１ 遷移開始点 ３２ モータ ３４ 軸 ３５ 軸開口部 ３８ パージ・オリフィス

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車用機関に燃料を供給する燃料ポン
    プにして、 ポンプ・ハウジング、 前記ハウジング内に取り付けられ且つそこから延びる軸
    を有するモータ、 前記軸へ固定的に取り付けられた回転ポンプ作用エレメ
    ント、および前記軸が貫いて前記回転ポンプ作用エレメ
    ントへ延びる孔を有する、前記ハウジング内に取り付け
    られたポンプ底部を含み、前記ポンプ底部がまた環状ポ
    ンプ室の底部流路部分を第一端部に、そして燃料出口を
    その第二端部に有し、 前記ハウジングの端部に取り付けられ且つ前記ポンプ底
    部に、前記回転ポンプ作用エレメントをそれとの間にし
    て付着された、燃料入口を有する環状ポンプ室のカバー
    流路部分を備えたポンプ・カバーを含み、前記のポンプ
    ・カバーおよびポンプ底部が前記回転ポンプ作用エレメ
    ントのための完全なポンプ室を形成すべく協働し、前記
    カバー流路が前記燃料入口から遷移部分へ円周方向に延
    び、そこで前記カバー流路の幅および深さがそれぞれ徐
    々に狭く且つ浅くなり、従って前記カバー流路が、前記
    ポンプ・カバーの面と整合する回転ポンプ作用エレメン
    トと同じ高さになり、前記燃料出口と部分的に連通する
    ようにされた燃料ポンプ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、
    前記燃料出口が中心を有し、前記燃料出口の前記中心か
    ら約０ないし５°の点で前記カバー流路が終わるように
    された燃料ポンプ。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、
    前記遷移部分が、前記カバー流路の約１５ないし２５°
    のアーク・セグメントに沿って延びるようにされた燃料
    ポンプ。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、
    前記ポンプ・カバーおよび前記ポンプ底部が軸線方向に
    整合され、従って前記底部流路の前記第一端部が前記燃
    料入口と軸線方向整合をするようにされた燃料ポンプ。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、
    前記カバー流路が前記遷移部分の内側カバー面の下方に
    約０．５ないし２．０ｍｍの深さを有し、前記遷移部分
    の端部で前記整合カバー面に達するようにされた燃料ポ
    ンプ。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、
    前記燃料入口の中心から逆時計回りに円周方向へ約２８
    ５ないし２９５°で前記遷移が始まるようにされた燃料
    ポンプ。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、
    前記燃料入口の中心から逆時計回りに円周方向へ約３０
    ５ないし３１５°に前記燃料出口の前記中心が位置する
    ようにされた燃料ポンプ。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、
    前記ポンプ室から燃料蒸気を排出するため、前記カバー
    面の半径方向に内方の部分から前記ポンプ・カバーを貫
    いてパージ・オリフィスが軸線方向に延び、前記燃料入
    口の中心から逆時計回りに円周方向へ約１００ないし１
    ２０°に前記パージ・オリフィスが位置するようにされ
    た燃料ポンプ。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、
    前記燃料ポンプが自動車の燃料タンク内への取り付けに
    適合するようにされた燃料ポンプ。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載の燃料ポンプにおい
    て、前記回転ポンプ作用エレメントが再生タービンを含
    むようにされた燃料ポンプ。
  11. 【請求項１１】 自動車用機関に燃料を供給する燃料ポ
    ンプにして、 ポンプ・ハウジング、 前記ハウジング内に取り付けられたモータにて、前記モ
    ータへの電流の付加と共に回転すべくそこから延びる軸
    を有するモータ、 燃料を回転自在にポンプ輸送すべく、前記軸へ固定的に
    取り付けられた回転ポンプ作用エレメント、および前記
    ハウジング内に取り付けられたポンプ底部にて、それを
    通る燃料出口を有し且つ、前記軸が貫いて前記回転ポン
    プ作用エレメントへ延びる孔を有するポンプ底部を含
    み、前記ポンプ底部がまた環状ポンプ室の底部流路を有
    し、 前記ハウジングの端部に取り付けられ且つ前記ポンプ底
    部に、前記回転ポンプ作用エレメントをそれとの間にし
    て付着された、燃料入口を有する環状ポンプ室のカバー
    流路を有するポンプ・カバーを含み、前記のポンプ・カ
    バーおよびポンプ底部が前記回転ポンプ作用エレメント
    のために完全なポンプ室を形成すべく協働し、前記カバ
    ー流路が前記燃料入口から遷移部分へ約２８５ないし２
    ９５°円周方向に延び、そこで前記カバー流路の幅およ
    び深さがそれぞれ徐々に狭く且つ浅くなり、従って前記
    カバー流路が、前記ポンプ・カバーの面と整合する回転
    ポンプ作用エレメントと同じ高さになり、前記ポンプ室
    から前記燃料出口への燃料流を円滑に運送すべく前記燃
    料出口と部分的に連通するようにされた燃料ポンプ。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の燃料ポンプにおい
    て、前記燃料出口が中心を有し、前記燃料出口の前記中
    心から約０ないし５°の点で前記カバー流路が終わるよ
    うにされた燃料ポンプ。
  13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の燃料ポンプにおい
    て、前記遷移部分が、前記カバー流路の約１５ないし２
    ５°のセグメントに沿って延びるようにされた燃料ポン
    プ。
  14. 【請求項１４】 請求項１１に記載の燃料ポンプにおい
    て、前記燃料入口の中心から逆時計回りに円周方向へ約
    ３０５ないし３１５°に前記燃料出口の前記中心が位置
    するようにされた燃料ポンプ。
  15. 【請求項１５】 請求項１１に記載の燃料ポンプにおい
    て、前記ポンプ室から燃料蒸気を排出するため、前記カ
    バー面の半径方向に内方の部分から前記ポンプ・カバー
    を貫いてパージ・オリフィスが軸線方向に延び、前記燃
    料入口の中心から逆時計回りに円周方向へ約１００ない
    し１２０°に前記パージ・オリフィスが位置するように
    された燃料ポンプ。
  16. 【請求項１６】 請求項１１に記載の燃料ポンプにおい
    て、前記燃料ポンプが自動車の燃料タンク内への取付け
    に適合するようにされた燃料ポンプ。
  17. 【請求項１７】 請求項１１に記載の燃料ポンプにおい
    て、前記回転ポンプ作用エレメントが再生タービンを含
    むようにされた燃料ポンプ。
JP6212975A 1993-09-07 1994-09-06 自動車用燃料ポンプ Pending JPH07166996A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US116843 1987-11-05
US08/116,843 US5401147A (en) 1993-09-07 1993-09-07 Automotive fuel pump with convergent flow channel

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JPH07166996A true JPH07166996A (ja) 1995-06-27

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ID=22369577

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JP6212975A Pending JPH07166996A (ja) 1993-09-07 1994-09-06 自動車用燃料ポンプ

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US (1) US5401147A (ja)
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