JPS58101263A - モ−タ式燃料ポンプ - 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】 本発明は自動車の燃料をエンジンは′圧送しエンジン内
に燃料を噴射するに使用するモータ式燃料ポンプに関す
る。

従来、この種の燃料ホンプは、ローラポンプを使用した
容積型ホン１が一般的であり、例えば米国特許第４．１
８１．４７３号がある。しかし、このポンプはローラと
ポンプ室内壁とが摺動し、かつ吐出圧力が脈動するため
騒音が大きく、静かさを要求される近年の自動車の特に
後部座席では耳ざわすな場合があり、かつ部品数が多い
という問題をもっていた。

この問題を解決するために、他のポンプを調査した結果
、非容積型のポンプで吐出圧力をかせぐには、公坤の違
心ポンプよりも再生ポンプ（周辺型ポンプ又はウェスコ
ポンプとも呼ばれる）の方が適していることが判明した
。事実、再生ポンプは高揚程の水道用ポンプとして使用
されているし、又、米国特許第３．２５９．０７２号に
て示される如く再生ポンプ方式の燃料ポンプも既に公知
である。

そして、この再生ポンプ方式の燃料ポンプを使用するこ
とにより、一応所定の吐出圧力を非容積型ポンプで達成
することができたが、このポンプは第５図に示すような
ポンプ室形状を有するが、ポンプ室を形成するために比
較的多量の材料となる例えば合成樹脂を必要とする。よ
って、更にこのものよりも、効率を向上させ、モータ本
体を小型化することが要望された。又、この第５図のも
のでは吐出口２４から出た燃料）壁２７ａに衝突し、こ
の部分の動圧を高め、仕切り壁２７前面の漏れ通路を経
由する燃料漏れも大となった。

本発明は上記の問題点に鑑み、再生ポンプを使用し、燃
料タンク内に配置され、下部から吸込んだ燃料を高吐出
圧で上部に圧送する効率の良い小型そ一夕式燃料ポンプ
にすることを目的とする。

そのために本発明は再生ポンプのインペラが収納された
ポンプ室に連通ずる吐出口よりも下流側の形状および構
造を工夫したものであり、ポンプ室から出た燃料が最終
的にモータハウジングの外部に、このモータハウジング
と並んで配置された吐出パイプから出ていくように構成
し、前記インペラ外周の燃料圧送間隙から出た燃料が前
記インペラ中心を中心とする円の実質的に接線方向に伸
びる直線部に導かれて、この直線部にて動圧を低下させ
、且つ接線方向に吐出することにより燃料の流れ損失お
よび漏れ損失を少なくし、これによりポンプ効率の鉤上
を計り、かつ比較的長い直線部を有するにもかかわらず
、外径寸法および１１ウジング構成材料の削減を計った
ものである。

以下一実施例を第１図ないし第４図に示して説明する。

１はポンプハウジングであり吸入口２を有している。３
は閉羽根式の再生ポンプを構成するインベラズありモー
タ本体４の出力軸５に連結されｔ第３図の矢印り方向に
回転する。６は第１モータハウジング、７は第２モータ
ハウジングとなるブラシハウジングである。８はモータ
本体の界磁を威すマグネット９外周に設けられた金属性
の第３モータハウジングとなるローラである。そして、
このローラ８の下端はポンプハウジングｌの下部−に位
置する鮫着部８ａを持っている。

１０は出力軸５をモータハウジング６に支持させるベア
リングである。１１はアーマチユア、１２は平画状整状
子、１３はモータ本体の出力軸の他方を軸支するベアリ
ングである。１４はブラシであり、外部リード練１５に
接続されている。１６もブラシであり図示せぬ他方の外
部リード線から給電される。１７はポンプ室１Ｂ内とモ
ータハウジング６内とを連通ずる小孔であり、ポンプ室
１８内燃料の一部をアーマチェアｌｌ側に送り、アーマ
チユア１１およびブラシ１４．１６を冷却して絶縁カバ
ー２０に設けた図示せぬ他方の小孔から燃料を、このポ
ンプが収納されてい２る燃料タンク内に戻している。

２１は燃料圧送間隙でありポンプ室１８の内周壁２２・
とインペラ３の外周端２３との間に形成され吸入口２か
ら吐出口２４に至る略Ｃ字形状を有し、かつインペラ３
の中心２６を中心とする円形に沿っている。

２７は漏れ防止壁であり、この壁２７とインペラ３の外
周端２３との間の寸法間隙はきわめて小さくしてありイ
ンペラ３の回転を阻止せず、かつ燃料が吐出口２４側か
ら吸入口２倒へ極力漏れないようにしても−る。

３０は吐出口２４の下流に形成された直線部であり燃料
の流れの上流側から下流側へ至るに従って流路断面積が
拡開されている。又、この直線部３０は実質的にインペ
ラ３の中心２６を中心とする円の接線方向に伸び出して
おり、燃料圧送間隙２１と吐出パイプ３１とを結んでい
る。

吐出パイプ３１はモータ本体４の軸方向に沿って立ち上
がっており、そ−タハウジングの一部を成すヨーク８か
ら少し離れて設けられている。３２は吐出パイプ３１内
に役けられた逆止弁である。

又、濁れ防止壁２７の吐出側の鋭角状先端部に第４Ｉ１
１の如く面取り部３５が設けられている。又吐出パイプ
３１と直線部３０との交点は屈曲部３０ａとなっており
、この部分３０ａはできるだけなめらかに屈曲するよう
曲げ半径は大きい方が良い。

次に、上記構成における作用を説明する。

モータ本体４の出力軸５と共にインペラ３が第３図の矢
印方向に回転すると、吸入口２から吸いこまれた燃料は
インペラ３の外周に放射状に設けられた溝３６の回転力
で燃料圧送間隙２１を進行しながら、しだいに圧力を増
し、直線部３０に流れこむ、このとき、燃料圧送間隙２
１に沿って円弧状に流れた燃料は接線方向に飛び出すた
め、流路の流れ方向変更による損失が少なくポンプ効率
の向上に寄与し、また接線方向とするごとによりポンプ
室を形成する材料１ａの量が少なくてすむ。

又、直線部３０に達した燃料は流路断面積が拡大するた
め流速が低下する。なお、この実施例では直線部３０が
しだいに流路断面積が拡開しており、燃料流速がしだい
に低下するようして速度エネルギーを圧力エネルギーに
効率良く変換し、吐出口２４下流側での損失を減らすよ
うにされている。

なお、このよう流路断面積がしだいに大きくなるような
直線部３０は、ある程度の長さｊ（第３図）が必要とな
る。この長さｌが短いと流路断面積を充分に大きくする
ことができず、流速を充分に低下させることができない
、これでは、一般的に流速が早い程、流体損失が大きく
なるので、損失が大きくなってしまう、又、短い寸法ｌ
の間で急漱に流路断面積を大きくすると渦が発生し、別
の損失が大となる。従って、寸法ｌは余り短くできない
、しかし、寸法ｌが長いとポンプの外径が大きくなる。

本発明では、接線方向に直線部３０を配置しているので
、寸法１のわりにはポンプ外径寸法Ｌｐ（第２図）小さ
くできる。

このことは第５図の従来技術のように略ラジアル方向に
伸び出す直線部３０１をもつものでは寸法ｌの分だけ、
第２図のポンプ外端部ｌｂ相当部がインペラ中心２６よ
り離れるので外径Ｌｐ（第２図）相当寸法が大きくなる
が、本発明では第３図で明らかなように直線部３０がポ
ンプ室のラジアル方向に伸び出しておらず、接線方向に
伸び出しているため、ポンプ室のラジアル方向に対して
直線部の１寸法は斜めに配置される。よって直線部３０
を接線方向に設けることは第２図の外径寸法１．ｐを小
さくすることに寄与する。

次に、この一実施例では、第３モータハウジングとなる
ヨーク８の下端を折り曲げて蚊着部８ａを形成し、ポン
プハウジング１の周辺下部にヨーク８を結合させている
。そして、このような鮫着部８ａは強度の点からポンプ
ハウジングｌの周辺３６０１にわたり連続して設けられ
ることが好ましい、しかし、本発明では吐出パイプ３１
を外部に設けているため第２図の突出部１ａの付は根（
部分１ｃｍ１ｄまでの部分）は斂着部８ａ（第１図）を
設けることができない、この蚊着できない部分を持って
いることは外部に吐出パイプ３１をもっている形式のポ
ンプにとっては宿命的なものである。

ところで、本発明では、上記宿命すなわち、軟着部８ａ
が形成できない突出部１ａの付は根（ＩＣ〜ｌｄ）を吸
入口２を形成するために有効に利用しているので以下に
説明する。

吸入口２の内周右端２ｂ（第１図）はポンプ室１８の内
周右端１８ｂに一致させるか、又は右端１８ｂよりも更
に外側に２ｂを位置させることが吸入燃料の流れをスム
ーズにできるため好ましい。

このようにすれば吸入口２内を垂直に上昇して燃料がポ
ンプ室１８内に入るのである。仮に、吸入口２の中心が
第１図よりもインペラ中心２６側に寄って位置すると吸
入口２の中を右に傾いて斜めに燃料が立ち上がらなけれ
ばポンプ室１８内に入ることができず、流体損失を大き
くする原因になる。

ところが、第１図のように外端２ｂと１８ｂが一致した
状態においてでも吸入口の円筒壁２ｃが邪魔になってロ
ーフ８の軟着部８ａを吸入口２の右端上部２ｄ（第１図
）近くでは設けることができない。

そして本発明によれば、前述の直線部３０を接線方向と
しているため、吸入口２の右端上部２ｄ（第１図）と第
２図の突出部１ａの付は根（ｌｃ〜１ｄまでの部分）が
重なるようになる。従って本発明によれば吸入口２をで
きるだけインペラ中心２６から離して吸入時の流体損失
を少なくしながら、ローフ８の軟着部８ａがポンプハウ
ジングの外周の極力多い角度範囲内で形成されることを
可能にしている。よって、軟着部８ａが第２図のＩＣか
ら１ｄの部分を除く広い範囲内で形成できるため、振動
等によってポンプハウジングｌとモータハウジング６間
に隙間が生じることもなく、′ガタつきをなくすことが
でき、燃料濁れやインペラ３の摩耗を防止できる。

又、仕切り部となる漏れ防止壁２７の先端が鋭角状にな
るが、この先端部に画取り部３５を形成ルているので、
漏れ防止壁２７形成時のパリ等が漏れ防止壁２７とイン
ペラ外周端との間に入りこむことがなく、インペラ３の
回転を阻害することはない。

以上述べたように本発明にお゛いては次の効果を有する
。

吐出口に接線方向に伸び出した直線部を設けたから、燃
料圧送間隙から出た燃料の流れ方向が極端に変化しない
ため、流れ損失を少なくできを。

直線部が接線方向であり、このことは直線部がポンプ室
の半径方向に対して斜めの方向であるため、直線部の長
さをある程度長くしてもポンプ外径を比較的小さくでき
る。

又、充分な長さおよび流路断面積をもつ直線部によって
燃料圧送間隙から高速で吐出された燃料の速度を低下さ
せることができるから、高速流体に特有な流体損失を少
なくでき、特に屈曲部での流体速度を低下さぜＣ１この
部分での損失を少なくできる。

更に、直線部を接線方向とすることにより漏れ防止壁の
吐出口側の先端部が鋭角状になるが、このことは燃料圧
送間隙から出た燃料が漏れ防止壁とインペラとの藺の微
小な濁れ通路内に侵入するために相当に大きな流れ方向
の変更を必要とすることになるため、燃料の漏れ損失を
少なくすることができる。すなわち、流体の流れ方向に
対して濁れ通路が相当に大きな角度を持って配置されて
いるため、濁れ通路入口の動圧を小さくできるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ポンプの一部縦断面図、第２図は第ｉｍ
ｌの矢印Ａ−Ａ断面図、第３図は第１図の矢印Ｂ−Ｂ断
面図、第４図は第３図Ｃ部拡大図、第５図は従来ポンプ
のポンプ室を示す断面図である。 １・・・ポンプハウジング、３・・・インペラ、４・・
・モータ本体、６．７．８・・・モータハウジング、１
８・・・ポンプ室、２・・・吸入口、２４・・・吐出口
、２６・・・インペラ中心、２１・・・燃料圧送間隙、
２７・・・漏れ防止壁、３０・・・直線部、３１・・・
吐出パイプ、３０ａ・・・屈曲部、３５・・・面取り部
。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第１図 第２図 第３図　　　　　ｍ！４図 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプハウジング内で回転する再生ポンプのイン
   ペラ、 このインペラに結合され該インペラを回転させるモータ
   本体、 このモータ本体を包み前記ポンプハウジングに連結され
   たモータハウジング、 前記ポンプハウジング下部に設けられポンプ外部と前記
   インペラが回転するポンプ室とを前記インペラの周辺部
   にて連通する吸入口、 前記ポンプ室の内周壁と前記インペラの外周端との間に
   形成され前記吸入口から吐出口に至る４０字形状を有し
   、かつ前記インペラの中心を中心とする円形に沿う形状
   の燃料圧送間隙、および前記吐出口と前記吸入口との間
   の前記燃料圧送間隙が設けられていない仕切部分となる
   漏れ防止壁とを備えたものにおいて、 前記吐出口より下流の流体通路には前記燃料圧送間隙か
   ら前記インペラの中心を中心とする円の接線方向に実質
   的に伸び出し前記燃料圧送間隙よりも流路断面積の大き
   な直線部と、 該直線部に連通し前記モータ本体の軸方向に立上り前記
   モータハウジングの外部に配設された吐出パイプと前記
   直線部の交点となる屈曲部とを有することを特徴とする
   モータ式燃料ポンプ。
2. （２）前記直線部は吐出燃料の上流側から下流側に至る
   にしたがって断面積が歓開された形状を有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のモータ式燃
   料ポンプ。
3. （３）前記漏れ防止壁の前記吐出口側の鋭角状先端部に
   面取り部が設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載のモータ式燃料ポンプ。
4. （４）前記モータハウジングは前記ポンプハウジングに
   接する第１モータハウジング、およびブラシハウジング
   、第３モータハウジングから成り、前記第３モータハウ
   ジングはハ記第１千−タハウジングとブラシハウジング
   とを連結し、かつ自身の下端部が前記ホップハウジング
   下部周辺に畿着されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のうちいずれかに記載のモータ
   式燃料ポンプ。