JPH085355Y2 - タービン型ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、主に自動車に用いられるタービン型燃料
ポンプに関する。

（従来の技術） 従来、この種のものとして、例えば、特開昭62−2142
94号公報に示すようなものが知られている。

この従来のものを第４図〜第６図により説明する。第
４図において、円筒状ハウジング１の上下に上カバー２
と下カバー３が固着され、両カバー２、３にて軸４が回
転可能に支持される。軸４の下方に円板状の羽根車（ベ
ーン）５が固着され、下カバー３とポンプカバー６とで
形成されるケーシング（ポンプヘッド）７内で前記羽根
車５が回転するようになっている。

軸４には上方から下方にかけて、コミテータ８、アー
マチャ９を固着され、ハウジング１内周に固着された磁
石10及び図示せざるブラシにより一体的に、回転できる
ようになっている。

11はアーマチャ９への電力供給用電源端子、12は下カ
バー３に設けてある燃料の吸入口、13は上カバー２に設
けてある燃料の吐出口で、ポンプカバー６の吐出口13a
にハウジング１内の空所通路を経て連通しているもので
ある。

第５図に示すように、羽根車５は周辺に多数の溝14を
放射状に刻設し溝と溝との間に羽根部を構成しており、
この羽根車５がケーシング７内で矢印方向に回転し羽根
部での流体摩擦を起すことにより、溝14内の流体が角運
動量を受け、第６図に示すように、溝14内でラジアル方
向の流線15を生じ、ケーシング外周側壁16に衝突しこれ
に沿って溝14の根元に戻るような流れとなり、このよう
な流れを全部の溝14において生じて吸入口12から順次圧
力を高めて吐出口13aにて燃料液体を吐出するものであ
る。従来のものは、このようにして小型でありながら高
圧の液体燃料を吐出し自動車エンジンに供給しているも
のである。

（考案が解決しようとする課題） ところで、このような従来のタービンポンプは、ポン
プ回転数と溝数、即ち羽根部枚数との積に等しい、いわ
ゆるキーン音と呼ばれる高周波騒音を発することがあ
り、この騒音について本考案者が解析検討したところ、
ラジアル方向の音が大きく影響していることが分った。
この原因としては次のことが考えられる。

即ち、第５図及び第６図に示すように、ケーシング外
周側壁16と羽根車５の外周との間には、ポンプ性能上は
できるだけ小さく、製作加工上はできるだけ大きくした
いという相反する理由で定まる一定のラジアルクリアラ
ンス17が設けられており、このクリアランス17で羽根車
５により撹拌された燃料が流線15に沿って側壁16に直角
に衝突しこの衝突音又は衝撃音がラジアル方向の騒音と
なって発生するものであると考えられる。従来のもの
は、このようなポンプ騒音に対して、ポンプを収納する
燃料タンク自体を防音型にするとか、又は前記公報のよ
うにポンプベーパ逃し孔を燃料タンク内に連通する構造
にするなどの対策を行って対処しているが、これらは騒
音の根源に対処せず付加構成で行うため、それだけ高
価、複雑になるという問題点があった。

そこで、この考案は、ポンプ騒音の根源に対処し、低
価格、かつ簡単な構造で騒音を低下できるタービン型ポ
ンプを提供することにより前記問題点を解決することを
目的としている。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） この考案は、前記目的を達成するため、羽根車の周辺
に多数の溝を設けケーシング内で前記羽根車を前記ケー
シング内周側壁とラジアルクリアランスを介して対向し
て回転させる事により流体を圧送するようにしたタービ
ン型ポンプにおいて、前記溝の半径方向の断面形状を、
該溝内流体のラジアル方向の流れが、前記ケーシング内
周側壁に対し鈍角状に当たるように、大略、羽根車外周
より半径方向内側に中心を有する半径Ｒの円弧によって
形成したものである。

（作用） 溝内流体の流線がケーシング外周側壁に滑らかに当た
るので、衝突力が小さくなり、ラジアル方向の騒音が減
少する。その結果、特別な防音対策が不要となるため、
それだけ低価格となる。

（実施例） 以下、この考案の一実施例を第１図〜第３図に示す図
面により説明する。

まず、構成を説明するに、従来と同一のものについて
は同一の符号を用い説明を省略する。

第１図において、ベーン５′は従来同様円周上に多数
の溝14′を有するが、溝14′の断面形状は流線15′が側
壁16となす角度θが鈍角、例えば120°となっており、
流線15′が滑らかに側壁16と当たるようになっている。
溝14′は半径Ｒの円弧状を呈し周縁と鋭角に交わり、夫
が上下対象に形成され、夫々の流線が側壁16に対し対称
的に等しい鈍角θで当たるようになっており、この形状
は円周上のすべての溝14′において共通である。これに
より、第２図に示す吸入口及び第３図に示す吐出口にお
いても同じ関係になっている。

次に前記実施例の作用を説明する。この実施例におい
ても、従来のものの第４図及び第５図は援用できるの
で、これらの図をも用いて以下説明する。

電源端子11に給電することにより、アーマチャ９に電
流が流れ、磁石10に対してコミテータ８の整流のもとに
アーマチャ10、軸４及び羽根車５′が共に回転する。第
１図に示すように、羽根車５′の回転により溝14′内で
はラジアル方向の流線15′が生じ、この流線15′が側壁
16に対し滑らかに当って、再び溝14′の根元に戻る。こ
の流れは各溝14′において発生し、しかも流体摩擦によ
り順次円周上において吸入口12より遠ざかるにつれ昇圧
し吐出口13aにおいて最高となり、そこで流体を吐出す
る。この吐出口13aを出た流体はハウジング１内の空所
通路を通り、アーマチャ９などを冷却しつつ上カバー２
の吐出口13より吐出される。

上記の溝15′内の流体の流れにおいて、ラジアルクリ
アランス17の流体が撹拌されて溝14′内に流入しそれが
ラジアル方向の流線15′となって側壁16と衝突すると
き、この衝突の方向は鈍角θで当たり円滑であるため、
ラジアル方向の衝突力、衝撃力は極めて小さいものとな
る。これによりラジアル方向の音の発生も著るしく小さ
なものとなる。この場合、角度θを120°前後にするこ
とにより、スラスト方向、即ち軸方向の衝突音をそれほ
ど増加させず、かつ、溝14′内への循環流を維持してポ
ンプ性能を低下させずに済むものである。なお、溝14′
の断面積を従来の溝14（第６図）と同程度に形成すれ
ば、ほぼ同様のポンプ性能を維持するものと思われる。

更に、第２図及び第３図に示すように、溝14′の形状
を半径Ｒの円弧状に形成することにより、吸入及び吐出
の際の流体が円弧状に流れることになり、吸入効率及び
吐出効率が増加すると同時に吐出口13aと吸入口12の間
のしきり部であるラジアルクリアランス17a（第５図）
を通る燃料流体の流れも小となりその圧力を下げてポン
プロスを低下することになる。以上の２点からポンプ効
率を向上できるものである。

かくして、前記実施例によれば、騒音低減とポンプ効
率の向上とを同時に達成できる事になる。

なお、この考案は、前記実施例に限定されるものでは
ない。

このように、この考案では、タービン型ポンプの騒音
を根源において対策処理したので、防音等の特別の付加
構成が必要とならないものであり、又、騒音対策を施せ
ば更に騒音の低減を実効ならしめるものである。

［考案の効果］ 以上に説明してきたように、この考案は、タービン型
ポンプの羽根車溝内流体のラジアル方向の流線をケーシ
ング外周側壁に滑らかに当たるようにしたため、ポンプ
騒音の低減とポンプ効率の向上とを達成できるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のポンプ要部の一実施例を示す断面図
で、第５図のＩ部の断面相当のもの、第２図は同じく吸
入口の部分の断面図で第５図のII部断面相当のもの、第
３図は同じく吐出口の部分の断面図で第５図のIII部断
面相当のもの、第４図は従来のものの縦断面図で第５図
のIV−IV線による断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に
よる断面図、第６図は第５図のVI−VI線による断面図で
ある。 １…ハウジング ２…上カバー ３…下カバー ４…軸 5.5′…羽根車（ベーン） ６…ポンプカバー ７…ケーシング ８…コミテータ ９…アーマチャ 10…磁石 11…電源端子 12…吸入口 13.13a…吐出口 14.14′…溝 15.15′…流線 16…ケーシング外周側壁 17…ラジアルクリアランス 17a…しきり部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】羽根車の周辺に多数の溝を設けケーシング
   内で前記羽根車を前記ケーシング内周側壁とラジアルク
   リアランスを介して対向して回転させる事により流体を
   圧送するようにしたタービン型ポンプにおいて、前記溝
   の半径方向の断面形状を、該溝内流体のラジアル方向の
   流れが、前記ケーシング内周側壁に対し鈍角状に当たる
   ように、大略、羽根車外周より半径方向内側に中心を有
   する半径Ｒの円弧によって形成したことを特徴とするタ
   ービン型ポンプ。