JPH07167080A - Fuel pump device - Google Patents
Fuel pump deviceInfo
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- JPH07167080A JPH07167080A JP5312298A JP31229893A JPH07167080A JP H07167080 A JPH07167080 A JP H07167080A JP 5312298 A JP5312298 A JP 5312298A JP 31229893 A JP31229893 A JP 31229893A JP H07167080 A JPH07167080 A JP H07167080A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は燃料ポンプ装置に係り、
特にインペラを用いて燃料の圧送付勢を行うインペラ型
の燃料ポンプ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel pump device,
In particular, the present invention relates to an impeller-type fuel pump device that uses an impeller to send fuel under pressure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】燃料ポンプ装置として、燃料タンクに内
蔵され、インペラ（羽根溝車）で燃料を圧送する構成と
したいわゆるインペラ型の燃料ポンプ装置が知られてい
る。このインペラ型の燃料ポンプ装置は、大略するとモ
ータ部とタービン式ポンプ部とにより構成されており、
燃料の供給を円滑に行うためのチェックバルブ，リリー
フバルブ，及びフィルタ等も合わせて組み込まれた構造
とされている。2. Description of the Related Art As a fuel pump device, there is known a so-called impeller type fuel pump device which is built in a fuel tank and configured to pump fuel by an impeller (impeller). This impeller type fuel pump device is roughly composed of a motor section and a turbine type pump section,
It has a structure in which a check valve, a relief valve, a filter, and the like for smoothly supplying fuel are also incorporated.
【０００３】タービン式ポンプ部は、上記モータにより
回転駆動されるインペラと、燃料の圧力を高めるポンプ
室を有するポンプハウジングと、ポンプハウジングにイ
ンペラを装着した状態でポンプハウジングを閉蓋するポ
ンプカバーとにより構成されている。The turbine type pump portion includes an impeller rotatably driven by the motor, a pump housing having a pump chamber for increasing the fuel pressure, and a pump cover for closing the pump housing with the impeller mounted on the pump housing. It is composed by.
【０００４】そして、モータの回転と共にインペラが回
転すると、インペラの外周部分に形成されているインペ
ラ羽根がその前後で流体摩擦の作用により圧力差が生じ
る。この圧力差が繰り返し発生することにより、ポンプ
室内部に渦流が発生しポンプ室内の燃料の圧力が昇圧さ
れ、これにより燃料ポンプ装置より燃料が圧送される構
成とされている。When the impeller rotates along with the rotation of the motor, a pressure difference is produced before and after the impeller blades formed on the outer peripheral portion of the impeller due to the action of fluid friction. When this pressure difference is repeatedly generated, a vortex flow is generated in the pump chamber to increase the pressure of the fuel in the pump chamber, whereby the fuel is pumped from the fuel pump device.
【０００５】ところが、上記構成の燃料ポンプ装置で
は、〔インペラのインペラ羽根の数〕×〔１秒当たりの
回転数〕で表される周波数を持つ高周波音（いわゆるイ
ンペラ音）が発生することが知られている。近年のよう
に車室内の静粛性の向上に伴い、このインペラ音が車室
内の騒音に占める割合が相対的に大きくなり、インペラ
音に対する消音対策の必要性が高くなってきている。However, in the fuel pump device having the above-mentioned structure, it is known that a high frequency sound (so-called impeller sound) having a frequency represented by [number of impeller blades of impeller] × [number of rotations per second] is generated. Has been. As the quietness in the vehicle compartment has improved in recent years, the ratio of the impeller noise to the noise in the vehicle compartment has become relatively large, and the need for noise reduction measures against the impeller noise has increased.
【０００６】そこで、インペラ音に対する消音対策を行
った燃料ポンプ装置として、例えば実開平２−１０３１
９４号公報に開示された燃料ポンプ装置が知られてい
る。[0006] Therefore, as a fuel pump device having a noise suppression measure against the impeller noise, for example, an actual Kaihei 2-1031.
The fuel pump device disclosed in Japanese Patent Publication No. 94 is known.
【０００７】同公報に開示された燃料ポンプ装置は、図
９（Ａ），（Ｂ）に示すように、消音対策としてインペ
ラ１の外周部に形成されるインペラ羽根２をインペラ１
の上下両面に夫々形成し、かつ上下のインペラ羽根２，
３が交互に配設した構成としている。As shown in FIGS. 9 (A) and 9 (B), the fuel pump device disclosed in the above publication has an impeller blade 2 formed on the outer peripheral portion of the impeller 1 as a noise suppression measure.
On the upper and lower sides of the
3 are arranged alternately.
【０００８】また、他の消音構造として、インペラ音が
燃料流が急激にインペラ羽根により剪断されることによ
り発生する圧力波に起因するとの推定の下に、図１０に
示すようにポンプ室４のインペラ羽根２，３（同図では
インペラ羽根２）と交差するする部分に面取り部５を形
成し、これにより剪断力を弱めインペラ音を消音する構
成が開示されている。As another sound deadening structure, it is assumed that the impeller sound is caused by a pressure wave generated by the fuel flow being rapidly sheared by the impeller blades. As shown in FIG. There is disclosed a configuration in which a chamfered portion 5 is formed at a portion intersecting with the impeller blades 2 and 3 (in the figure, the impeller blade 2), thereby weakening the shearing force and silencing the impeller sound.
【０００９】尚、図９及び図１０において、梨地で示す
６はインペラ羽根２，３を構成するためインペラ１に形
成された溝部である。Incidentally, in FIGS. 9 and 10, the reference numeral 6 indicated by a satin finish is a groove portion formed in the impeller 1 for constituting the impeller blades 2, 3.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記のようにインペラ
音はインペラ羽根とポンプ室の壁面との間で燃料が剪断
されることにより発生する。このため、図９に示すイン
ペラ羽根２，３をインペラ１の上下で交互に形成した構
成では、インペラ１の上面とインペラ１の下面とで夫々
別個に燃料の剪断が発生し、上下の各面でインペラ音
（圧力波）が発生してしまう。また、このようにインペ
ラ１の上下各面で発生する圧力波は独立しており、相互
に干渉することはないため上下各面で発生する圧力波が
相殺されることはない。このため、インペラ羽根２，３
をインペラ１の上下で交互に形成してもインペラ音は消
音することはできない。As described above, the impeller noise is generated by shearing the fuel between the impeller blades and the wall surface of the pump chamber. Therefore, in the configuration in which the impeller blades 2 and 3 shown in FIG. 9 are alternately formed on the upper and lower sides of the impeller 1, fuel is sheared separately on the upper surface of the impeller 1 and the lower surface of the impeller 1, and the upper and lower surfaces are respectively separated. Causes an impeller sound (pressure wave). Further, since the pressure waves generated on the upper and lower surfaces of the impeller 1 are independent as described above and do not interfere with each other, the pressure waves generated on the upper and lower surfaces are not canceled. Therefore, the impeller blades 2, 3
The impeller sound cannot be silenced even if the above and below are alternately formed.
【００１１】また、図１０に示すポンプ室４のインペラ
羽根２，３と交差するする部分に面取り部５を形成した
構成では、剪断力が弱まることにより若干の消音効果は
奏するものの、燃料の圧送力とこの剪断力は相関関係に
あり、消音効果を充分に行うために面取り部５を大きく
形成し剪断力を弱めると燃料の圧送力が低下し、燃料噴
射に影響が生じ、また燃料噴射を適宜に行うのに必要な
圧送力を得ようとすると上記剪断力を強める必要があり
インペラ音が発生するという問題点があった。Further, in the structure shown in FIG. 10 in which the chamfered portion 5 is formed in the portion of the pump chamber 4 that intersects with the impeller blades 2 and 3, although the shearing force is weakened, a slight noise reducing effect is obtained, but the fuel is pumped. There is a correlation between the force and this shearing force, and if the chamfered portion 5 is made large to weaken the shearing force in order to sufficiently perform the sound deadening effect, the pumping force of the fuel is reduced and the fuel injection is affected. There is a problem in that the impeller noise is generated because it is necessary to increase the shearing force in order to obtain the pressure-feeding force necessary for proper operation.
【００１２】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、インペラに第１及び第２のインペラ羽根を形成
し、各インペラ羽根で発生する圧力波が相殺されるよう
構成することにより、インペラ音の発生を抑制した燃料
ポンプ装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and by forming the first and second impeller blades in the impeller and by arranging so that the pressure waves generated in the respective impeller blades cancel each other, An object of the present invention is to provide a fuel pump device that suppresses the generation of impeller noise.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、下記の手段を講じたことを特徴とするも
のである。In order to solve the above problems, the present invention is characterized by taking the following means.
【００１４】請求項１の発明では、外周部に溝を形成す
ることにより複数のインペラ羽根が形成されてなるイン
ペラと、このインペラを回転駆動する回転駆動手段と、
上記インペラ羽根と対向形成されており、インペラの回
転に伴い流入する燃料の圧力を高めるポンプ室が形成さ
れてなるハウジングとを具備する燃料ポンプ装置におい
て、上記インペラの少なくとも片面外周部に二重の溝部
を形成するこにより第１及び第２のインペラ羽根を形成
し、かつ、この第１のインペラ羽根と該第２のインペラ
羽根とが互い違いとなるよう配設したことを特徴とする
ものである。According to the first aspect of the present invention, an impeller in which a plurality of impeller blades are formed by forming a groove on the outer peripheral portion, and a rotary drive means for rotationally driving the impeller,
A fuel pump device comprising a housing that is formed to face the impeller blades and that has a pump chamber that increases the pressure of the fuel that flows in as the impeller rotates. The first and second impeller blades are formed by forming the groove portion, and the first impeller blade and the second impeller blade are arranged so as to be staggered from each other. .
【００１５】また、請求項２の発明では、外周部に溝を
形成することにより複数のインペラ羽根が形成されてな
るインペラと、上記インペラを回転駆動する回転駆動手
段と、上記インペラ羽根と対向形成されており、インペ
ラの回転に伴い流入する燃料の圧力を高めるポンプ室が
形成されてなるハウジングとを具備する燃料ポンプ装置
において、上記インペラの少なくとも片面外周部に半径
方向に対して斜めに延出する溝部を形成すると共に、こ
の溝部の上記斜めにする度合いを示すインペラの外周部
から内周部へのずれＸ2 を、下式のように設定したこと
を特徴とするものである。Further, according to the invention of claim 2, an impeller in which a plurality of impeller blades are formed by forming a groove on the outer peripheral portion, a rotation driving means for rotationally driving the impeller, and an impeller blade opposed to the impeller blade. And a housing in which a pump chamber is formed to increase the pressure of the fuel flowing in with the rotation of the impeller, and the impeller extends obliquely to at least one outer peripheral surface of the impeller with respect to the radial direction. A groove X is formed, and a deviation X 2 from the outer peripheral portion to the inner peripheral portion of the impeller, which indicates the degree to which the groove portion is inclined, is set according to the following equation.
【００１６】Ｘ2 ＝２×π×ｒIN×（ｍ／ｎ） 但し、ｒIN ：インペラの中心点より溝部の内側位置ま
での径寸法 ｍ ：正の整数 ｎ ：インペラ羽根の羽根数X 2 = 2 × π × r IN × (m / n) where r IN : diameter dimension from the center point of the impeller to the inner position of the groove m: positive integer n: number of impeller blades
【００１７】[0017]
【作用】上記の各手段は下記のように作用する。The above-mentioned means operate as follows.
【００１８】請求項１の発明によれば、第１のインペラ
羽根及び該第２のインペラ羽根はインペラの同一面に形
成されているため、第１のインペラ羽根で発生する圧力
波と第２のインペラ羽根で発生する圧力波は相互に干渉
し合う。かつ、第１のインペラ羽根と該第２のインペラ
羽根は互い違いに形成されているため、第１のインペラ
羽根で発生する圧力波と第２のインペラ羽根で発生する
圧力波は互いに逆位相となっている。According to the invention of claim 1, since the first impeller blade and the second impeller blade are formed on the same surface of the impeller, the pressure wave generated by the first impeller blade and the second impeller blade are generated. The pressure waves generated by the impeller blades interfere with each other. Moreover, since the first impeller blade and the second impeller blade are formed alternately, the pressure wave generated in the first impeller blade and the pressure wave generated in the second impeller blade have opposite phases to each other. ing.
【００１９】このため、第１のインペラ羽根で発生する
圧力波と第２のインペラ羽根で発生する圧力波は互いに
相殺され、インペラ音の低減を図ることができる。Therefore, the pressure wave generated by the first impeller blade and the pressure wave generated by the second impeller blade cancel each other out, and the impeller noise can be reduced.
【００２０】また、請求項２の発明によれば、インペラ
の少なくとも片面外周部に半径方向に対して斜めに延出
する溝部を形成すると共に、この溝部の上記斜めにする
度合いを示すインペラの外周部から内周部へのずれＸ2
を、 Ｘ2 ＝２×π×ｒIN×（ｍ／ｎ） 但し、ｒIN ：インペラの中心点より溝部の内周位置ま
での径寸法 ｍ ：正の整数 ｎ ：インペラ羽根の羽根数 と設定することにより、インペラの外周側で発生する圧
力波（外周側圧力波）と内周側で発生する圧力波（内周
側圧力波）を逆位相とすることができ、外周側圧力波と
内周側圧力波は互いに相殺され、インペラ音の低減を図
ることができる。Further, according to the invention of claim 2, a groove portion extending obliquely with respect to the radial direction is formed on the outer peripheral portion of at least one surface of the impeller, and the outer periphery of the impeller showing the degree of inclination of the groove portion. From inner part to inner part X 2
X 2 = 2 × π × r IN × (m / n) where r IN is the diameter dimension from the center of the impeller to the inner circumferential position of the groove m is a positive integer n is the number of impeller blades By doing so, the pressure wave generated on the outer peripheral side of the impeller (outer peripheral pressure wave) and the pressure wave generated on the inner peripheral side (inner peripheral pressure wave) can be made to have opposite phases, and the internal pressure wave and the outer peripheral pressure wave The circumferential pressure waves cancel each other out, and the impeller noise can be reduced.
【００２１】[0021]
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
【００２２】図２は本発明の第１実施例である燃料ポン
プ装置１０を示す縦断面図である。同図に示す燃料ポン
プ装置１０はインペラ型の燃料ポンプ装置であり、大略
するとタービン式ポンプ部１１とモータ本体２３とによ
り構成されている。以下、各構成について詳述する。FIG. 2 is a vertical sectional view showing the fuel pump device 10 according to the first embodiment of the present invention. The fuel pump device 10 shown in the figure is an impeller type fuel pump device, and is roughly composed of a turbine type pump portion 11 and a motor body 23. Hereinafter, each configuration will be described in detail.
【００２３】図２において、１４は本発明の要部となる
合成樹脂製のインペラであり、外周部に多数の溝部１４
ｃを形成することにより第１及び第２のインペラ羽根１
４ａ，１４ｂが形成された、いわゆる閉羽根型式の再生
ポンプインペラである。この第１及び第２のインペラ羽
根１４ａ，１４ｂは、本実施例においてはインペラ１４
の両側面に夫々形成されている。In FIG. 2, reference numeral 14 designates an impeller made of synthetic resin, which is an essential part of the present invention, and has a large number of groove portions 14 on its outer peripheral portion.
By forming c, the first and second impeller blades 1
This is a so-called closed blade type regenerative pump impeller in which 4a and 14b are formed. The first and second impeller blades 14a and 14b are the impeller 14 in this embodiment.
Are formed on both side surfaces of, respectively.
【００２４】ここでインペラ１４を図１に拡大して示
す。同図に示されるように、溝部１４ｃは最外周部に形
成された外側溝部１４ｃ-1と、それより内側に形成され
た内側溝部１４ｃ-2とにより構成されており、従って溝
部１４ｃの存在により形成されるインペラ羽根も、最外
周部分に第１のインペラ羽根１４ａが、またその内側に
第２のインペラ羽根１４ｂが形成された構成となる。ま
た、外側溝部１４ｃ-1と内側溝部１４ｃ-2とは相互に互
い違いとなるよう形成されているため、第１のインペラ
羽根１４ａと第２のインペラ羽根１４ｂも相互に互い違
いの構成となる。尚、インペラ１４を上記のような構成
としたことによる作用効果は説明の便宜上後述する。The impeller 14 is shown enlarged in FIG. As shown in the figure, the groove portion 14c is composed of an outer groove portion 14c-1 formed at the outermost peripheral portion and an inner groove portion 14c-2 formed inside the outer groove portion 14c-1. The formed impeller blades also have a configuration in which the first impeller blade 14a is formed on the outermost peripheral portion and the second impeller blade 14b is formed on the inner side thereof. Since the outer groove portion 14c-1 and the inner groove portion 14c-2 are formed so as to be staggered with respect to each other, the first impeller blades 14a and the second impeller blades 14b are also staggered with respect to each other. The operational effect of the impeller 14 having the above-described configuration will be described later for convenience of description.
【００２５】再び図２に戻り説明を続ける。同図中、１
６はモータ本体２３のモータ出力軸であり、インペラ１
４と接続されてインペラ１４を回転駆動するよう設けら
れている。また、１７はケーシングポンプであり、ポン
プ部１１とモータ本体２３を画成している。この、ケー
シングポンプ１７にはモータ出力軸１６の一端を軸承す
る軸受１８及びポンプカバー凹部２０が形成されてい
る。また、ケーシングポンプ１７には、前記したインペ
ラ１４を配設した状態でその開口部分を覆うカバーポン
プ２１が取り付けられている。このカバーポンプ２１に
は、モータ出力軸１６がその内部に位置する凹部２２、
及び燃料の吸引口２５が形成されている。Returning to FIG. 2 again, the explanation will be continued. 1 in the figure
Reference numeral 6 denotes a motor output shaft of the motor main body 23, and the impeller 1
4 is provided to drive the impeller 14 in rotation. Further, 17 is a casing pump, which defines the pump portion 11 and the motor main body 23. The casing pump 17 is provided with a bearing 18 for bearing one end of the motor output shaft 16 and a pump cover recess 20. Further, the casing pump 17 is provided with a cover pump 21 that covers the opening portion of the casing pump 17 with the impeller 14 arranged therein. The cover pump 21 includes a recess 22 in which the motor output shaft 16 is located,
Also, a fuel suction port 25 is formed.
【００２６】ポンプハウジング２４は筒状形状を有し、
その内部にポンプ部１１及びモータ本体２３が収納され
る。また、このポンプハウジング２４はモータ本体２３
のヨークとしても機能する。The pump housing 24 has a cylindrical shape,
The pump unit 11 and the motor main body 23 are housed therein. In addition, the pump housing 24 has a motor body 23.
Also functions as a yoke.
【００２７】また、ポンプハウジング２４の図中右端部
にはモータ出力軸１６の他端を軸承する軸受ケーシング
３０が内設されている。この軸受ケーシング３０はモー
タ出力軸１６を軸承すると共に、後述するコネクタ２９
及びチェックバルブ３２が内設されている。この軸受ケ
ーシング３０のチェックバルブ３６の配設位置は、燃料
の圧送口３３とされている。A bearing casing 30 for bearing the other end of the motor output shaft 16 is provided inside the right end portion of the pump housing 24 in the figure. The bearing casing 30 supports the motor output shaft 16 and also has a connector 29 described later.
And the check valve 32 is internally provided. The position of the check valve 36 of the bearing casing 30 is the fuel pressure feed port 33.
【００２８】モータ本体２３は直流マグネットモータで
あり、界磁用のマグネット２６，回転子２７，アーマチ
ャコア２８等により構成されている。このアーマチャコ
ア２８には、軸受ケーシング３０に形成されているコネ
クタ２９を介して電力が供給され、回転子２７が回転す
る構成とされている。この回転子２７が回転することに
より、回転子２７と一体的に設けられたモータ出力軸１
６も回転し、これによりインペラ１４が回転駆動され
る。尚、１２はチョークコイルを示している。The motor main body 23 is a DC magnet motor and is composed of a field magnet 26, a rotor 27, an armature core 28, and the like. Electric power is supplied to the armature core 28 via a connector 29 formed in the bearing casing 30 so that the rotor 27 rotates. When the rotor 27 rotates, the motor output shaft 1 provided integrally with the rotor 27
6 also rotates, which drives the impeller 14 to rotate. In addition, 12 has shown the choke coil.
【００２９】また、上記したケーシングポンプ１７とイ
ンペラ１４との間、及びカバーポンプ２１とインペラ１
４との間であって、第１のインペラ羽根１４ａと対向す
る位置には第１のポンプ室３１が形成されており、また
第２のインペラ羽根１４ｂと対向する位置には第２のポ
ンプ室３２が形成されている。この第１のポンプ室３１
と第２のポンプ室３２とは連通された構造とされてい
る。Further, between the casing pump 17 and the impeller 14 and between the cover pump 21 and the impeller 1 described above.
4, a first pump chamber 31 is formed at a position facing the first impeller blade 14a, and a second pump chamber 31 is formed at a position facing the second impeller blade 14b. 32 is formed. This first pump chamber 31
The second pump chamber 32 is communicated with the second pump chamber 32.
【００３０】そして、インペラ１４の回転に伴い第２の
インペラ羽根１４ｂが第２のポンプ室３２内で回転する
と、第２のインペラ羽根１４ｂと第２のポンプ室３２と
の間に介在する燃料は昇圧され第１のポンプ室３１内に
進入する。第１のポンプ室３１内に進入した燃料は、第
１のインペラ羽根１４ａが第１のポンプ室３１内で回転
することにより更に高圧となり、ケーシングポンプ１７
に形成されている流出孔３４を通りモータ本体２３側に
圧送される。そして、モータ本体２３側に圧送された燃
料はモータ本体２３の外周部に形成された流路３５を通
りチェックバルブ３６に到り、圧送口３３から燃料噴射
弁に向け圧送される。When the second impeller blades 14b rotate in the second pump chamber 32 as the impeller 14 rotates, the fuel interposed between the second impeller blades 14b and the second pump chamber 32 is generated. The pressure is increased and enters the first pump chamber 31. The fuel that has entered the first pump chamber 31 has a higher pressure due to the rotation of the first impeller blades 14 a in the first pump chamber 31, and the casing pump 17
It is pressure-fed to the motor main body 23 side through the outflow hole 34 formed in. Then, the fuel pressure-fed to the motor main body 23 side passes through the flow passage 35 formed on the outer peripheral portion of the motor main body 23, reaches the check valve 36, and is pressure-fed from the pressure feed port 33 toward the fuel injection valve.
【００３１】続いて、上記構成の燃料ポンプ１０におい
てインペラ１４に第１及び第２のインペラ羽根１４ａ，
１４ｂを設けた作用効果について以下説明する。Subsequently, in the fuel pump 10 having the above structure, the impeller 14 has the first and second impeller blades 14a,
The operation and effect of providing 14b will be described below.
【００３２】前記したようにインペラ１４は、最外周部
分に第１のインペラ羽根１４ａが形成されると共に、そ
の内側に第２のインペラ羽根１４ｂが形成された構成と
されている。かつ、第１のインペラ羽根１４ａと第２の
インペラ羽根１４ｂは相互に互い違いとなるよう構成さ
れている。As described above, the impeller 14 is constructed such that the first impeller blade 14a is formed at the outermost peripheral portion and the second impeller blade 14b is formed inside thereof. Moreover, the first impeller blades 14a and the second impeller blades 14b are configured to be staggered from each other.
【００３３】ここで、各インペラ羽根１４ａ，１４ｂが
夫々回転することにより発生する圧力変動を夫々独自に
見ると、図３に示されるように正弦波状の圧力変動とな
る。しかるに、本実施例においては第１のインペラ羽根
１４ａと第２のインペラ羽根１４ｂは相互に互い違いと
なるよう構成されているため、発生する正弦波状の圧力
変動は位相がずれた圧力変動となる。これを図４
（ａ），（ｂ）に示す。When the pressure fluctuations caused by the rotation of the impeller blades 14a and 14b are individually observed, the pressure fluctuations are sinusoidal as shown in FIG. However, in the present embodiment, since the first impeller blades 14a and the second impeller blades 14b are configured to be staggered with each other, the generated sinusoidal pressure fluctuations are phase-shifted pressure fluctuations. Figure 4
Shown in (a) and (b).
【００３４】同図に示されるように、第１のインペラ羽
根１４ａと第２のインペラ羽根１４ｂを互い違いに配設
することにより、各インペラ羽根１４ａ，１４ｂで発生
する正弦波状の圧力変動は逆の位相となる。また、第１
のインペラ羽根１４ａと第２のインペラ羽根１４ｂは共
にインペラ１４の同一側の面に重ねて配設されているた
め、各インペラ羽根１４ａ，１４ｂが回転することによ
り発生する圧力変動は相互に干渉することとなる。As shown in the figure, by arranging the first impeller blades 14a and the second impeller blades 14b alternately, the sinusoidal pressure fluctuations generated in the respective impeller blades 14a and 14b are reversed. It becomes a phase. Also, the first
Since both the impeller blades 14a and the second impeller blades 14b are arranged so as to overlap with each other on the same side surface of the impeller 14, pressure fluctuations generated by rotation of the impeller blades 14a and 14b interfere with each other. It will be.
【００３５】即ち、第２のインペラ羽根１４ｂが回転す
ることにより圧力変動を有した燃料の昇圧が第２のポン
プ室３２で行われ、この昇圧された燃料は第１のポンプ
室３１に圧送される。そして、第１のポンプ室３１では
第１のインペラ羽根１４ａが回転することにより圧力変
動を有した燃料の昇圧が行われる。上記のように、第２
のポンプ室３２の昇圧時における圧力変動は、第１のポ
ンプ室３１の昇圧時における圧力変動と逆位相であるた
め、各圧力変動は互いに相殺するように作用し、よって
第１のインペラ羽根１４ａの回転により発生する圧力変
動と第２のインペラ羽根１４ｂの回転により発生する圧
力変動は相互に相殺され全体としての合成圧力変動は図
４（ｃ）に示すように極めて小さなものとなる。That is, as the second impeller blades 14b rotate, the pressure of the fuel, which has pressure fluctuation, is boosted in the second pump chamber 32, and the boosted fuel is pumped to the first pump chamber 31. It Then, in the first pump chamber 31, the pressure of the fuel having the pressure fluctuation is increased by the rotation of the first impeller blade 14a. As mentioned above, the second
Since the pressure fluctuation of the pump chamber 32 during the pressurization is in the opposite phase to the pressure fluctuation of the first pump chamber 31 during the pressurization, the respective pressure fluctuations act so as to cancel each other, and thus the first impeller blade 14a 4 and the pressure fluctuation generated by the rotation of the second impeller blade 14b cancel each other out, and the total combined pressure fluctuation becomes extremely small as shown in FIG. 4C.
【００３６】このようにポンプ部１１で発生する圧力変
動は全体として小さくなるため、この圧力変動に起因し
て発生するインペラ音の低減を図ることができ、車室内
における静粛性の向上を図ることができる。Since the pressure fluctuations generated in the pump section 11 are reduced as a whole as described above, the impeller noise generated due to the pressure fluctuations can be reduced, and the quietness in the passenger compartment can be improved. You can
【００３７】尚、上記した実施例においては、第１のイ
ンペラ羽根１４ａと第２のインペラ羽根１４ｂをインペ
ラ１４の両側面に形成した構成としたが、いずれか一方
の側面のみに形成した構成としても本願発明の効果を得
ることができる。但し、この場合においても、一方の側
面に第１のインペラ羽根１４ａ及び第２のインペラ羽根
１４ｂを共に形成しなければならないことは勿論であ
る。In the above embodiment, the first impeller blade 14a and the second impeller blade 14b are formed on both side surfaces of the impeller 14, but they may be formed on only one side surface. Also, the effect of the present invention can be obtained. However, even in this case, it goes without saying that the first impeller blade 14a and the second impeller blade 14b must be formed together on one side surface.
【００３８】また、上記した実施例においては、インペ
ラ１４に第１のインペラ羽根１４ａ及び第２のインペラ
羽根１４ｂの２枚のインペラ羽根を形成したが、インペ
ラ羽根の形成枚数は、偶数枚であれば２枚以上形成して
も本願発明の効果を得ることができる。Further, in the above embodiment, the two impeller blades of the first impeller blade 14a and the second impeller blade 14b are formed on the impeller 14, but the number of the impeller blades formed may be an even number. For example, the effect of the present invention can be obtained even if two or more sheets are formed.
【００３９】図５は、本発明の第２実施例に用いられる
インペラ４０を拡大して示す概略構成図である。FIG. 5 is an enlarged schematic view showing the impeller 40 used in the second embodiment of the present invention.
【００４０】本実施例においてもインペラ４０は、外周
部に多数の溝部４１（梨地で示す）を形成することによ
り多数のインペラ羽根４２が形成された、いわゆる閉羽
根型式の再生ポンプインペラである。このインペラ羽根
４２もインペラ４０の両側面に夫々形成されている。Also in this embodiment, the impeller 40 is a so-called closed-blade type regenerative pump impeller in which a large number of groove portions 41 (shown in satin) are formed in the outer peripheral portion to form a large number of impeller blades 42. The impeller blades 42 are also formed on both side surfaces of the impeller 40, respectively.
【００４１】ここでインペラ１４に形成されたインペラ
羽根４２の形状に注目する。本実施例に係るインペラ１
４は、溝部４１が半径方向に対して斜めに延在するよう
形成されており、これに伴いインペラ羽根４２もインペ
ラ１４の半径方向に対して斜めに延在する形状とされて
いることを特徴とする。以下、インペラ羽根４２を上記
構成とした理由について説明する。Attention is paid to the shape of the impeller blades 42 formed on the impeller 14. Impeller 1 according to the present embodiment
No. 4 is characterized in that the groove portion 41 is formed to extend obliquely with respect to the radial direction, and accordingly, the impeller blades 42 are also shaped to extend obliquely with respect to the radial direction of the impeller 14. And Hereinafter, the reason why the impeller blades 42 have the above configuration will be described.
【００４２】いま、インペラ４０の周方向に対する空間
周波数スペクトル（インペラの形状をフーリエ変換した
もの）を考える。Now, consider the spatial frequency spectrum (the Fourier transform of the shape of the impeller) in the circumferential direction of the impeller 40.
【００４３】図９に示した従来のインペラ１で発生する
圧力波の空間パワースペクトルを考察すると、図６に示
すように空間パワースペクトルのピークはインペラ１の
整数次数成分のみに現れる。これは、複数のインペラ羽
根２，３が従来ではインペラ１の半径方向に沿った直線
状の形状をしており、この直線状の各インペラ羽根２，
３が燃料流を急激に剪断することにより、この剪断の瞬
間に圧力波が発生し、これが空間パワースペクトルのピ
ークとなって現れるものと推定される。この空間パワー
スペクトルにインペラ回転数（インペラ回転速度）及び
伝達関数を乗算した値が圧力波の圧力変動となる。従っ
て、上記事項より圧力変動の一次成分を低減するには、
インペラ１の上記空間パワースペクトルの一次成分を低
下させれば良いことが判る。Considering the spatial power spectrum of the pressure wave generated in the conventional impeller 1 shown in FIG. 9, the peak of the spatial power spectrum appears only in the integer order component of the impeller 1 as shown in FIG. This is because the plurality of impeller blades 2 and 3 conventionally have a linear shape along the radial direction of the impeller 1, and each of the linear impeller blades 2 and 3 has a linear shape.
It is estimated that the pressure wave is generated at the moment of the shearing due to the rapid shearing of the fuel flow by 3 and this appears as the peak of the spatial power spectrum. A value obtained by multiplying the space power spectrum by the impeller rotation speed (impeller rotation speed) and the transfer function becomes the pressure fluctuation of the pressure wave. Therefore, to reduce the primary component of pressure fluctuation from the above matters,
It is understood that the primary component of the above spatial power spectrum of the impeller 1 should be reduced.
【００４４】そこで、インペラ１の空間パワースペクト
ルＹ（ω）を求める。いま、インペラに形成されるイン
ペラ羽根のインペラの中心を基点とした範囲角度をθ，
インペラ羽根の高さをｈ（θ，ｒ），インペラ中心から
インペラ羽根までの距離をｒ（インペラの中心点より溝
部の外周位置までの径寸法をｒOUT ，インペラの中心点
より溝部の内周位置までの径寸法ｒINとする）とし、Ｆ
を空間におけるフーリエ変換とする。すると、空間パワ
ースペクトルＹ（ω）は下式のように示すことができ
る。Therefore, the spatial power spectrum Y (ω) of the impeller 1 is obtained. Now, the range angle with the center of the impeller of the impeller blade formed on the impeller as the base point is θ,
The height of the impeller blade is h (θ, r), the distance from the impeller center to the impeller blade is r (diameter from the center point of the impeller to the outer peripheral position of the groove is r OUT , the inner circumference of the groove is from the center point of the impeller. The diameter dimension up to the position is r IN ) and F
Is the Fourier transform in space. Then, the spatial power spectrum Y (ω) can be expressed by the following equation.
【００４５】[0045]
【数１】 [Equation 1]
【００４６】従って、インペラの空間パワースペクトル
の一次成分を低下させるには、Ｙ（ω）＝０となるｈ
（θ，ｒ）を求めるとよい。この条件を満たすインペラ
羽根の形状として、図５に示されるようなインペラ１４
の半径方向に対して斜めに延在する形状が考えられる。Therefore, in order to reduce the first-order component of the impeller spatial power spectrum, Y (ω) = 0 h
(Θ, r) should be calculated. As the shape of the impeller blade that satisfies this condition, the impeller 14 as shown in FIG.
It is conceivable that the shape extends obliquely with respect to the radial direction.
【００４７】また、斜めにする度合いは、いま溝部４１
の斜めにする度合いを示すためにインペラ１４の外周部
から内周部へのずれをＸ2 とすると、このずれＸ2 を下
式のように設定すればよい（図８（Ａ）参照）。The degree of slanting is now the groove 41.
Assuming that the displacement from the outer peripheral portion to the inner peripheral portion of the impeller 14 is X 2 in order to indicate the degree of slanting, the displacement X 2 can be set according to the following equation (see FIG. 8A).
【００４８】Ｘ2 ＝２×π×ｒIN×（ｍ／ｎ） … 但し、ｒIN ：インペラの中心点より溝部の内周位置ま
での径寸法 ｍ ：正の整数 ｎ ：インペラ羽根の羽根数 上記構成とすることにより、インペラの外周側で発生す
る圧力波（外周側圧力波）と内周側で発生する圧力波
（内周側圧力波）を逆位相とすることができ、外周側圧
力波と内周側圧力波は互いに相殺され、インペラ音の低
減を図ることができる。X 2 = 2 × π × r IN × (m / n), where r IN : diameter dimension from the center point of the impeller to the inner circumferential position of the groove part m: positive integer n: number of impeller blades With the above configuration, the pressure wave generated on the outer peripheral side of the impeller (outer peripheral pressure wave) and the pressure wave generated on the inner peripheral side (inner peripheral pressure wave) can be in opposite phases, and the outer peripheral pressure The waves and the pressure wave on the inner circumference side cancel each other out, so that the impeller noise can be reduced.
【００４９】尚、上記した第２実施例に係るインペラの
構造と異なる構造ではあるが同様の効果を実現できるも
のとして、例えば図８（Ｂ），（Ｃ）に示されるインペ
ラ４０が考えられる。An impeller 40 shown in FIGS. 8 (B) and 8 (C) is conceivable as a structure different from the structure of the impeller according to the second embodiment described above but capable of achieving the same effect.
【００５０】[0050]
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、第１のイン
ペラ羽根及び該第２のインペラ羽根はインペラの同一面
に形成されているため第１のインペラ羽根で発生する圧
力波と第２のインペラ羽根で発生する圧力波は相互に干
渉し合い、かつ第１のインペラ羽根と該第２のインペラ
羽根は互い違いに形成されているため第１のインペラ羽
根で発生する圧力波と第２のインペラ羽根で発生する圧
力波は互いに逆位相となるため、第１のインペラ羽根で
発生する圧力波と第２のインペラ羽根で発生する圧力波
は互いに相殺され、よってインペラ音の低減を図ること
ができる等の特長を有する。As described above, according to the present invention, since the first impeller blade and the second impeller blade are formed on the same surface of the impeller, the pressure wave generated by the first impeller blade and the second impeller blade Pressure waves generated in the impeller blades of the first impeller blade and the second impeller blades are formed alternately so that the pressure waves generated in the first impeller blade and the second impeller blade Since the pressure waves generated by the impeller blades have opposite phases to each other, the pressure wave generated by the first impeller blade and the pressure wave generated by the second impeller blade cancel each other out, so that the impeller sound can be reduced. It has features such as being able to.
【００５１】また、請求項２の発明によれば、インペラ
の少なくとも片面外周部に半径方向に対して斜めに延出
する溝部を形成すると共に、この溝部の上記斜めにする
度合いを示すインペラの外周部から内周部へのずれＸ2
を、 Ｘ2 ＝２×π×ｒIN×（ｍ／ｎ） 但し、ｒIN ：インペラの中心点より溝部の内周位置ま
での径寸法 ｍ ：正の整数 ｎ ：インペラ羽根の羽根数 と設定することにより、インペラの外周側で発生する圧
力波（外周側圧力波）と内周側で発生する圧力波（内周
側圧力波）を逆位相とすることができ、外周側圧力波と
内周側圧力波は互いに相殺され、インペラ音の低減を図
ることができる。Further, according to the invention of claim 2, a groove portion extending obliquely with respect to the radial direction is formed on the outer peripheral portion of at least one surface of the impeller, and the outer periphery of the impeller showing the degree of inclination of the groove portion. From inner part to inner part X 2
X 2 = 2 × π × r IN × (m / n) where r IN is the diameter dimension from the center of the impeller to the inner circumferential position of the groove m is a positive integer n is the number of impeller blades By doing so, the pressure wave generated on the outer peripheral side of the impeller (outer peripheral pressure wave) and the pressure wave generated on the inner peripheral side (inner peripheral pressure wave) can be made to have opposite phases, and the internal pressure wave and the outer peripheral pressure wave The circumferential pressure waves cancel each other out, and the impeller noise can be reduced.
【図１】本発明の第１実施例である燃料ポンプ装置に取
付けられるインペラを拡大して示す図である。FIG. 1 is an enlarged view showing an impeller attached to a fuel pump device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例である燃料ポンプ装置の縦
断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the fuel pump device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】一つのインペラから発生する圧力変動を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing pressure fluctuations generated from one impeller.
【図４】本発明になる燃料ポンプ装置の効果を説明する
ための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining effects of the fuel pump device according to the present invention.
【図５】本発明の第２実施例である燃料ポンプ装置に取
付けられるインペラを拡大して示す図である。FIG. 5 is an enlarged view showing an impeller attached to a fuel pump device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】空間パワースペクトルの求め方を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing how to obtain a spatial power spectrum.
【図７】圧力変動パワースペクトルを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a pressure fluctuation power spectrum.
【図８】本発明の原理を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
【図９】従来の燃料ポンプ装置に取付けられていたイン
ペラを拡大して示す図である。FIG. 9 is an enlarged view showing an impeller attached to a conventional fuel pump device.
【図１０】従来の燃料ポンプ装置に取付けられていたイ
ンペラを拡大して示す図である。FIG. 10 is an enlarged view showing an impeller attached to a conventional fuel pump device.
１０ 燃料ポンプ １１ ポンプ部 １４，４０ インペラ １４ａ 第１のインペラ羽根 １４ｂ 第２のインペラ羽根 １４ｃ，４１ 溝部 １４ｃ-1 外側溝部 １４ｃ-2 内側溝部 １６ モータ出力軸 １７ ケーシングポンプ ２３ モータ本体 ２４ ポンプハウジング ２５ 吸引口 ２６ マグネット ２７ 回転子 ２８ アーマチャコア ２９ コネクタ ３１ 第１のポンプ室 ３２ 第ふのポンプ室 ３３ 圧送口 ４２ スペクトル羽根 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel pump 11 Pump part 14,40 Impeller 14a 1st impeller blade 14b 2nd impeller blade 14c, 41 Groove part 14c-1 Outer groove part 14c-2 Inner groove part 16 Motor output shaft 17 Casing pump 23 Motor main body 24 Pump housing 25 Suction port 26 Magnet 27 Rotor 28 Armature core 29 Connector 31 First pump chamber 32 Second pump chamber 33 Pressure feed port 42 Spectral blade
Claims (2)
インペラ羽根が形成されてなるインペラと、 該インペラを回転駆動する回転駆動手段と、 該インペラ羽根と対向形成されており、該インペラの回
転に伴い流入する燃料の圧力を高めるポンプ室が形成さ
れてなるハウジングとを具備する燃料ポンプ装置におい
て、 該インペラの少なくとも片面外周部に二重の溝部を形成
するこにより第１及び第２のインペラ羽根を形成し、 かつ、該第１のインペラ羽根と該第２のインペラ羽根と
が互い違いとなるよう配設したことを特徴とする燃料ポ
ンプ装置。1. An impeller in which a plurality of impeller blades are formed by forming a groove on an outer peripheral portion, a rotation driving means for rotationally driving the impeller, and an impeller formed so as to face the impeller blades. In a fuel pump device comprising a housing in which a pump chamber for increasing the pressure of fuel flowing with rotation is formed, a double groove portion is formed on at least one outer peripheral portion of the impeller to form a first groove and a second groove. A fuel pump device, wherein an impeller blade is formed, and the first impeller blade and the second impeller blade are arranged so as to be staggered.
インペラ羽根が形成されてなるインペラと、 該インペラを回転駆動する回転駆動手段と、 該インペラ羽根と対向形成されており、該インペラの回
転に伴い流入する燃料の圧力を高めるポンプ室が形成さ
れてなるハウジングとを具備する燃料ポンプ装置におい
て、 該インペラの少なくとも片面外周部に半径方向に対して
斜めに延出する溝部を形成すると共に、 該溝部の上記斜めにする度合いを示すインペラの外周部
から内周部へのずれＸ 2 を、下式のように設定したこと
を特徴とするものである。 Ｘ2 ＝２×π×ｒIN×（ｍ／ｎ） 但し、ｒIN ：インペラの中心点より溝部の内周位置ま
での径寸法 ｍ ：正の整数 ｎ ：インペラ羽根の羽根数2. A plurality of grooves are formed by forming a groove on the outer peripheral portion.
An impeller having impeller blades formed thereon, a rotation driving means for rotationally driving the impeller, and an impeller formed so as to face the impeller blades.
A pump chamber is formed to increase the pressure of the fuel flowing in
And a fuel pump device including a housing
The radial direction on at least one outer surface of the impeller.
The outer peripheral portion of the impeller, which forms a groove extending obliquely and indicates the degree to which the groove is inclined
To inner circumference X 2Is set as follows:
It is characterized by. X2= 2 × π × rINX (m / n) where rIN : From the center of the impeller to the inner circumference of the groove
In diameter m: Positive integer n: Number of impeller blades
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312298A JPH07167080A (en) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | Fuel pump device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312298A JPH07167080A (en) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | Fuel pump device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07167080A true JPH07167080A (en) | 1995-07-04 |
Family
ID=18027571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5312298A Pending JPH07167080A (en) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | Fuel pump device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07167080A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003528257A (en) * | 2000-03-21 | 2003-09-24 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Pressure pump |
| KR100492214B1 (en) * | 1997-11-10 | 2005-08-17 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | Centrifugal Blower for Engine Cooling System |
| CN105782109A (en) * | 2016-03-06 | 2016-07-20 | 亿德机电科技（福建）有限公司 | Vortex impeller of pump special for combustor |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP5312298A patent/JPH07167080A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492214B1 (en) * | 1997-11-10 | 2005-08-17 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | Centrifugal Blower for Engine Cooling System |
| JP2003528257A (en) * | 2000-03-21 | 2003-09-24 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Pressure pump |
| JP4955889B2 (en) * | 2000-03-21 | 2012-06-20 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Pump |
| CN105782109A (en) * | 2016-03-06 | 2016-07-20 | 亿德机电科技（福建）有限公司 | Vortex impeller of pump special for combustor |
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