JPS58197495A - ポンプ装置 - 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】 本発明は例えば燃料溜め内の液体燃料を燃料消費設備へ
圧送するのに用いられる電動式燃料ポンプ装置、より具
体的には、例えば車輌の燃料タンク内の液体燃料をエン
ジン燃焼室へ圧送するのに用いられる電動式燃料ポンプ
装置として用いることがテキ、又、一般用流体圧送ポン
プとしても使えるポンプ装置に係る。

一般に車輌の燃料タンク内の液体燃料をエンジン燃焼室
へ圧送するのに用いられる電子式燃料噴射装置用の電動
式燃料ポンプ装置は、２乃至５　ｋｙ／　ｃｗＬ”の比
較的高い吐出圧力で燃料を給送している。そのため、は
とんどの燃料ポンプ装置は定容積型のポンプを用いてい
る。うず巻ポンプを用いた燃料ポンプ装置もあるが、こ
のようなポンプ装置は１　ｋｉ　／　ｃｍ”以下という
比較的低い吐出圧力で燃料を給送する場合に限られてい
る。

定容積型のポンプを用いた燃料ポンプ装置は、製作精度
を高めないと所望の性能が得られないため、コストが高
く、また、吐出圧力の脈動が大きいために振動及び騒音
が高くなるという欠点を有している。また、うず巻ポン
プを用いた燃料ポンプ装置は低圧力大流量を得ることは
できるが、高圧力小流量を得ることが困難である。

１ 上記問題点を解消するための方法として、本発明者等は
、燃料ポンプ装置のポンプ部に再生ポンプを用いること
を考え付いた。再生ポンプはウニ作動が静かで、吐出圧
力を高くできるものであり、特にその再生ポンプとして
閉羽根式のインペラを有する再生ポンプを用いることに
よって、２乃至５　ｋｙ　／　ｃｍ２の高い吐出圧力を
容易に得ることができる。しかしながら、この再生ポン
プを用いた場合、ポンプ室を間に画定するポンプケーシ
ングの軸線方向他端面と、インペラの軸線方向両端面と
の間に夫々適宜の間隙を常に保って、そのケーシングの
内面とインペラの端面とが直接接触しないようにし、も
ってその直接接触に起因する摩擦トルクの増大によって
生じるポンプ性能の低下を防止しなければならないとい
う問題がある。この問題に対する解決策として、次の２
つの方法が考えられる。第１の方法は、インペラを回転
軸に正確に位置決めして固定することである。第２の方
法は、インペラを回、転軸上に軸線方向移動可能に装着
し、インペラの軸線方向両側の圧力を正確にバランスさ
せてやることである。しがしながら、これらの方法はい
ずれも、部品の製作精度を相当に高めること、あるいは
、製品の体格を大きくする事等が必要とされるがために
、装置全体のコストがアップしてしまうという別の問題
が生じてしまう。

本発明の第１の目的は、吐出圧力に脈動がなく、作動が
静かで、しかも高い吐出圧力を得ることができるポンプ
装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、ポンプケーシングの内面とイン
ペラの端面との接触による耐久性及びポンプ性能の低下
を防止するとともに、その接触による異音の発生を少な
くし、しかもコストダウンを計り得るポンプ装置を提供
することにある。

すなわち本発明によれば、再生ポンプ部と、再生ポンプ
部を駆動する駆動部とを有し、上記再生ポンプ部が、軸
線方向に互いに離隔して対向した第１及び第２の内面を
有し、これら内面間にポンプ室を一形成するポンプケー
シングと、ポンプ室内に収納され、駆動部によって回転
駆動される回転軸上に一体回転および軸線方向移動可能
に嵌装されたインペラとを備えるとともに、上記インペ
ラが、第１の間隙を挾んでポンプケーシングの第１の内
面に対向する軸線方向一端面と、第２の間隙を挾んでポ
ンプケーシングの第２の内面に対向する軸線方向他端面
とを有しており、さらに、上記第１の内面と第２の内面
とのそれぞれに軸線方向推力発生用の凹所を設け、これ
ら凹所のそれぞれが、上記第１及び第２の間隙のそれぞ
れへ導ひかれた流体の流れ方向へ延びる平坦な底面と、
各凹所の底面と上記第１及び第２の内面のそれぞれとを
連結し上記流体の流れ方向の上流側に面している下流端
面と、上記インペラの外周部を包囲するポンプ流路と上
記回転軸の外周部を包囲するポンプ室部分とのいずれか
一方に開口する上流端とを有する構成にすることによっ
て、インペラ作動中の、インペラと上記第１及び第２の
内面との接触を少なくする構成にしたことを特徴とする
ポンプ装置が提供される。

以下本発明を図示実施例によって説明する０第１図乃至
第８図は本発明の第１実施例の電動式燃料ポンプ装置を
示している。この燃料ポンプ装置は例えば車輌の燃料タ
ンク内の液体燃料に沈められて設置されるようになって
いる。まず第１図を参照すれば、このポンプ装置は概ね
円筒状のハウジング１０を有し、そのハウジングは開口
１１及び１２を夫々備えた軸線方向一端壁１３及び他端
壁１４を有している。ポンプ装置は更に、ハウジング１
０の軸線方向一端壁１３に接してそのハウジング内に配
備された再生ポンプ部１５と、その再生ポンプ部に隣接
してハウジング１ｏ内に配　□備された電気モータ部１
６とを有し、そのモータ部１６は再生ポンプ部１５に作
動連結されていてそのポンプ部を駆動するようになって
いる。

再生ポンプ部１５はポンプケーシングを有し、そのポン
プケーシングはハウジング１ｏの軸線方向一端壁１３に
設けられている開口１１を実質的に閉じる外面及び内面
１７を有する第１のケーシング部分１８と、その第１の
ケーシング部分１８の内面１７との。間にポンプ室を画
定すそ内面１９を有する第２のケーシング部分２１とで
構成されている。

ハウジング１ｏと弁軸線関係をなして延在する回転軸２
５の軸線方向一端部２６は第２のケーシング部分２１に
設けられている軸線方向中央孔２７に圧入された軸受２
８によって回転可能に支持されている。軸２５の軸線方
向一端部２６はポンプ室を貫通して、第１のケーシング
部分１Ｂの内面１１に形成されている中央凹所３１内に
位置する軸線方向端面を有している。

概ね円板状をなすインペラ３２はポンプ室内で回転可能
なように回転軸２５に装着されている。

インペラ３２は軸２５の軸線方向一端部２６が嵌合せら
れる１Ｍ１１１ｉ１方向中央孔３３（第２図）を有し、
その中央孔３３の壁面には直径方向に対向した一刺の軸
線方向＃１３４が形成されている。断面円形のピン３６
は軸２５の軸線方向一端部２６ｔ−貫通して延在し、ま
た、一対の軸線方向溝３４に夫々嵌合された端部會有し
ている。こうして、インペラ３２は軸２５に相対して軸
線方向移動可能に、しかしその軸２５鈍相対して回転不
可能にその軸に装着されている。インペラ３２は、第１
の間隙町を挾んでポンプケーシングの第１の内面即ち第
１のケーシング部分１８の内面１Ｔと対向する軸線方向
一端面３８、及び第２の間隙Ｗ２を挾んでポンプケーシ
ングの第２の内面即ち第２のケーシング部分２１の内面
１９と対向する軸線方向他端面３９を有している。これ
ら間隙Ｗ工及びＷ２は実際には極めて小さく、第１図に
は誇張して示されている。

ｍｌのケーシング部分１８に設けられている凹所３１は
回転軸２５の軸線方向一端部２６の外周面及び端面と協
働して室４３を画定している。第２のケーシング部分２
１に設けられている＠線方向中央孔２７は軸受２８の軸
線方向端面及び軸２５の軸線方向一端部２６の外周面と
協働して室４４を画定している。第２図に明瞭に示され
るごとく、インペラ３２に設けられている軸線方向中央
孔３３の壁面には直径方向に対向せられた第２の一対の
軸線方向溝４５が形成されている。室４３及び４４はそ
の第２の一対の軸線力向＃Ｉ４５によって互いに連通せ
られていてそれら室４３及び４４間の圧力がバランスさ
れるようになっている。

インペラ３２はポンプケーシング１Ｂ及び２１内にはソ
項状のポンプ流路４６を画定する外周部を有し、その外
周部には軸線方向一端面３８及び他端面３９にインペラ
３２０円周方向に互いに等間隔をなして離隔された複数
個の半径方向羽根溝４７が形成されている。図示されて
いるインペラ３２は、その軸線方向一端面３８に形成さ
れている羽根溝４７の底面がインペラ３２の軸線方向他
端面３９に交差していす、またその軸線方向他端面３９
に形成されている羽根＃＄４７の底面が軸線方向一端面
３８に交差していない、いわゆる閉羽根式のものである
。

ポンプ流路４６は第１のケーシング部分１８に設けられ
九吸込口５１を介して図示していない燃料溜め内の液体
燃料に連通され、また、第２のケーシング部分２１に設
けられた吐出口５２ｆ：介してハウジング１０内の空間
に連通されている。

電気モータ部１６は回転軸２５と同心関係をなしてハウ
ジング１０内に配置された２つの略半円筒状永久磁石６
１と、その永久磁石６１に対し同心円関係をなして回転
軸２５に固定して装着されたアーマチュア６２と、その
アーマチュア６２に接続されて回転軸２５に固着された
コンミテータ６３とを有している。コンミテータ６３に
はブラシ６４が摺動接触せられている。ブラシ６４は端
部ブロック６７に固着されたブラシホルダ６６によって
保持されている。その端部ブロック６７はハウジング１
０の軸線方向他端壁１４に設けられている開口１２を実
質的に閉じるようその・・ウジング内に配備されている
。端部ブロック６Ｔは・・ウジング１０内空間に面する
軸線方向一端面に形成された中央凹所７１及びその中央
凹所の底（３）に形成された第２の中央凹所７２ｔ−有
している。その第２の凹所７２の壁面には周方向に互い
に離隔されて複数個の＃１７３が形成され、その溝７３
は傾斜した底面を有しているとともに中央凹所７２の底
面に開口する端含有している。端部ゾロツク６７はそれ
の軸線方向他端面から外方に突出する中空突出部７４を
有し、その中空突出部７４の中空部は第２の凹所７２に
連通している。その中空突出部Ｔ４は図示していない燃
料消費設備、例えばエンジンへ接続されるようになって
いる。

軸２５の軸線方向他端壁Ｂ１は軸受８２に回転可能に支
持され、その軸受８２は第２の凹所７２に面取りして形
成された座８３に着座せられているとともに中央凹所７
１に配備された環状リテーナ８５によシ所定の位置に保
持されて・いる。そのリテーナ８５は周方向に互いに離
隔して形成された複数個の孔８６を有している。軸２５
は環状リテーナ８５によシ所定の位置に保持されている
。

軸２５は軸受８２の軸線方向一端面に当接してその軸２
５に装着されたスペーサ８Ｔ及び軸受２８のＳ＊方向一
端面に当接してその軸２５に装着されたスペーサ８８に
より軸線方向所定の位置に保持されるようになっている
。

上記した電動式燃料ポンプ装置は次のように作動する。

即ち、図示しない電源からブラシ６４に電流が流れると
アーマチュア６２が回転し、そのアーマチュア６２０回
転が回転軸２５によ）イン　。

ペラ３２に伝えられて、インペラが第２図中矢印で示し
た時計方向へ回転する。インペラ３２の回転によシ燃料
溜め内の液体燃料は吸込口５１からポンプ流路４６へ導
入される。燃料はインペラ３２の羽根壽４７によりポン
プ流路４６内で昇圧され、吐出口５２を通ってハウジン
グ１０内空間へ吐出され、永久磁石６１とアーマチュア
６２との間の環状間隙、リテーナ８５に設けられている
孔８６、端部ブロック６７に設けられている擲７３及び
中空突出部７４の中空部を通って燃料消費設備へ送られ
る。

しかして、上記の如く燃料ポンプ装置が作動する間に、
インペラ３２の軸線方向他端面３９とポンプケーシング
の第２の円面１９との間の間隙。

即ち既述の第２の間隙Ｗ２内には第１０図に矢印で示し
たような燃料の流れが生じ、またインペラ３２の軸線方
向一端面３Ｂとボンゾケーシ／グの第１の内（３）１７
との間の間隙、即ち既述の第１の間隙Ｗ□内には、回転
軸２５の軸線に垂直な面に対して第１０図と対称な燃料
の流れが生じる。即ちインペラ３２が回転してポンプ作
用が生じているときには、ポンプ流路４６内の圧力は吸
込側から吐出口側へ向けてはソ直線的に上昇していく。

またこのときにはポンプ流路４６から、第１及び第２の
間ｌ！Ｊｗ１．ｗ２を通して、回転軸２５を包囲するポ
ンプ室部分即ち室４３．４４内に燃料が導ひかれていく
ため、室４３．４４内の圧力が吐出圧の４０乃至４５％
程度になる。従って、第１及び第２の間＠Ｗ工、Ｗ２内
の燃料の流れは、ポンプ流路４６と室４３．４４との圧
力差によって影舎されたものになり、ポンプ流路４６の
吸入口５１から吐出口５２に至る過程の前半部分、即ち
上流側部分には室４３．４４からポンプ流路４６へ向う
半径方向の流れが生じ、一方後半部分即ち下流ａｍ分に
は、ポンプ流路４６から室４３，４４へ向う半径方向の
流れが生じる。また、インペラ３２が回転しているため
、第１及び第２の間隙Ｗ１．　ｗ２内には燃料の粘性に
応じた円周方向の流れが生じる。そして間隙Ｗよ、Ｗ２
内の実際の流れは上記半径方向の流れと円周方向の流れ
とのベクトル和になる。従って、ｍ２の開Ｎ　Ｗ２内の
燃料の流れは第１０図に矢印で示した如きものになり、
また第１の間＠Ｗ４内には、回転軸２５の軸線に垂直な
面に対して第１０図と対称した燃料の流れが生じるので
ある。

なお、第１０図は本発明者等が行った実験の結果得られ
たものである。この実験は、燃料ポンプ装置の再生ポン
プ部を実際の寸法の８倍に拡大し７、ボンゾケーシング
會アクリル材で形成して内部を透視できるようにすると
ともに、第１及び第２の間隙におけるレイノルズ数と流
れの方向とが実際の再生ボンゾ部のそれと同一になって
相似の流れが得られるように構成した模型を使用して行
ったものである。なお、この模型のポンプケーシングと
しては、後述の軸線方向推力発生用の凹所が形成されて
いないものを使用した。

既述の如く、上記燃料ポンプ装置の性能を向上させる丸
めに社、インペラ３２０回転中に第１の間＠Ｗよと第２
の間＠Ｗ２との巾をはソ同−値に維持し、インペラ３２
の端面３８，３９とポンプケーシングの内面１７．１９
との接触をできるだけ少なくすることが必要である。こ
の目的のため、本発明の燃料ポンプ装置には、インペラ
３２をポンプケーシングの両内面１７．１９間のを１ソ
中央位置に維持し、インペラ３２に外力が作用してイン
ペラ３２が回転軸２５上でポンプケーシングの内面１７
又は１９へ向けて軸線方向へ移動したときには、その移
動方向と反対方向へ向けてインペラ３２を押戻すための
構成が採用されている。

すなわち第１実施例においては、第６図乃至第７図に示
したように、ポンプケーシングの第２の内面、即ち第２
のケーシング部分２１の内面１９に、それぞれ平坦な底
面ｉ　ｏ　ｏ　ａ’及び１００　ｂ’を有する２個の軸
線方向推力発生用の凹所１００ａ及び１００ｂが形成さ
れている。ｔｉ第８図に示したように、ポンプケーシン
グの第１の内面、即ち第１のケーシング部分１８の内面
１７にも、同様の平坦な底面１０１　ａ’及び１０１ｂ
”を有する２１伽の軸線方向推力発生用の凹所１０１ａ
及び１０１ｂが形成されている。

第５図と第１０図とを比較すればわかるように、第２の
ケーシング部分２１の内面１９に形成された凹所１００
ａ及び１００ｂの底面１００　ａ’及び１００　ｂ’は
、第２の間＠Ｗ２内の燃料の流れ方向に延びている。そ
して、凹所１００ａ及びその底面１００　ａ’は第４．
５図に示した横断面形状を有している。すなわちこの凹
所１００ａは、第２の間隙Ｗ２内の燃料の流れ方向の上
流端において、回転軸２５を包囲するポンプ室部分であ
る室４４に開口し、この凹所の底面１００　ａ’は、室
４４の位置から燃料の流れ方向の下流側へ向けて、第２
のケーシング部分２１の内面１９と平行に延びている。

また、凹所１００ａは、その底面１００　ａ’と内面１
９とを連結し燃料の流れ方向の上流側（第４図左方）に
面している下流端面１００　ａ’を有している。即ちこ
の下流端面１００　ａ’は、底面１００　ａ’の下流端
縁（第４図の右端縁）からその底面ｉ　ｏ　ｏ　ａ’に
対してはソ直角方向へ延びて内面１９に連結され、凹所
１００ａの下流漏即ち第４図の右端を閉じている。

また、凹Ｐｊｒ１００ｂ及びその底面１００　ｂ’は第
６図及び第７図の形状を有している。すなわちこの凹所
１００ｂは、第２の間Ｎ　Ｗ２内の燃料の流れ方向の上
流端においてポンプ流路４６に開口し、その凹ｆｆ１１
００ｂの底面１００　ｂ’は、ポンプ流路４６の位置か
ら燃料の流れ方向の下流側へ向けて、第２のケーシング
部分２１の内面１９と平行に延ひている。また、凹所１
００ｂは、その底面１００　ｂ’と内面１９とを連結し
燃料の流れ方向の上流側（第６図左方）に面している下
流端面１００ｂ’を有する。この下流端面１００ｂ“は
、凹所１００ａの下流端面１０　Ｑ　＆”と同様に、底
面１００　ｂ’の下流端縁（第６図の右端縁）からその
底面１００　ｂ’に対してはｙｒｆＬ角方向へ延びて内
面１９に連結され、凹所１００ｂの下流端を閉じている
。

第１のケーシング部分の内面１７に形成した凹所１０１
ａ及び１０１ｂは、それぞれ第２のケーシング部分２１
の内面１９に形成した凹所１００ａ及び１００ｂと同様
のものであシ、凹所１０１ａ及び１０１ｂは、回転軸２
５の軸線に垂直な面に対して凹所１００ａ及び１００ｂ
のそれぞれに対称した位置に設けられている。そして、
凹所１０１ａ及び１０１ｂの底面１０１　ａ’及び１０
　ｌ　ｂ’は第１の間隙Ｗよ内の燃料の流れ方向へ向け
て第１のケーシング部分の内面１７と平行に姑ひている
。また、凹所１’０１ａ及び１０１ｂの上流端は、それ
ぞれ回転軸２５を包囲するポンプ室部分である室４３と
、ポンプ流路４６とに開口し、これら凹所１０１ａ及び
１０１ｂの下流端は、既述の凹所１００ａ、１００ｂの
下流端面１００　ａ’　。

１００ｂ“と同様の下流端面１α１　ａＩ及び１０１ｂ
′によって閉鎖されている。

上記の如き凹所１００ａ、１００ｂ、１０１ａ。

１０１ｂを設けれに１燃料ポンプ装置の作動時に線速の
せき止め効果による軸線方向推力をインペラ３２に作用
させ、インペラ３２を、第１のケーシング部分１８の内
面１１・□と第２のケーシング部分２１の内面１９との
間のはソ中央位置に維持できるのである。なお、第１実
施例では、後述の第２５ｊｉ！施例と異なシ、燃料の流
れ方向にはソ直角方向に沖］定した各凹所１　ｏｏａ　
、１００ｂ　１１０１ａ１１０１ｂの巾が、その流れ方
向の全ての位置において＃１ソ等しくなっている。

第９Ａ図及び第９Ｂ図はせき止め効果を説明する図であ
る。同図に示したように、固定壁１１０の表面１１０ａ
と移動壁１１１の表面１１１ａとが狭い間隙Ｃを隔てて
対向し、表面１１０ａに凹ＰｊＴ１１２が形成されてい
て、その凹所１１２の底面１１２ａと表面１１１ａとの
間隙Ｃ′が上記間隙Ｃよシも広くなっている場合には、
水平表面１１１ａが矢印Ｕ方向へ移動すると、上記間隙
ＣＩ。

Ｃ内に、凹所１１２が開口している側（即ち第９Ａ図の
左１ｌｌ）から閉じている側（第９Ａ図の右側）へ向う
流体の流れ（矢印■参照）が生じる。そしてこの流体の
流れは凹所１１２の閉じている側でせき止められ、せき
止められ九部分の近辺で圧力を発生させるような作用を
生じて、即ちせき止め効果を生じて、表面１１１ａに、
この表面１１１ａを底面１１２ａ及び底面１１０ａから
遠ざけようとする荷１Ｗｔ−加えるのである。またこの
ときに表面１１１ａに加えられる圧力の分布は曲＃ＭＺ
のようになる。

なお、上記荷重Ｗは、間＠、ｃｌ　、　ｃが狭くなるに
つれて大きくなる。また、表面１１１ａが矢印（Ｊの方
向へ移動せず静止していた場合にも、矢印Ｖの如き流体
の流れが生じれば上記したせき止め効果が生じて表面１
１１ａに荷重Ｗが加えられる第６図乃至第７図に示した
第２ケーシング部分の内面１９及び凹所１００ａ、１０
０ｂの底面１００ａ’１１００ｂ’と、これに対向する
インペラ３２の端ＵｋＵ３９との関係は、第９Ａ図の底
面１１０ａ及び底面１１２ａと、表面１１１ａとの関係
と同様のものになる。即ちインペラ３２及びその端面３
９は、それぞれ第９Ａ図の移動壁１１１及び表面１１１
ａに対応し、また第２ケーシング部分の内面１９、凹所
１００ａ　、　１　ｏｏｂ及び底面１００　ａ’　＋　
１００　ｂ’は、それぞれ第９Ａ。

９Ｂ図における固定壁１１０の表面１１０ａ、凹所１１
２及び底面１１２ａに対応する。従って、インペラ３２
が第９Ａ図の矢印Ｕの如く回転すると、燃料は第２の隙
間Ｗ２内を第９Ａ図の矢印■の如く流れ、インペラ３２
の端面３９に、その端面３９を第２ケーシング部分から
遠ざけようとする倒重、即ち第９Ａ図の荷ＺＷと同様の
荷重が加えられるのである。

なお、第１のケーシング部分の内面１７、凹所１０１ａ
、１０１ｂ％及び底面１０１　ａ’、１０１ｂ’と、イ
ンペラ３２の端面３８との関係も、上記した第９Ａ図の
関係と同様でおる。

既述の如く、軸線方向推力発生用の凹所１００ａ及び１
０１ａは、燃料の流れ方向の上流端において室４４及び
４３に開口し、また凹所１００ｂ及び１０１ｂは上流端
においてポンプ流路４６に開口している。このように各
凹所の上流端を室４４゜４３或いはポンプ流路４６に開
口させることによって、室４４．４３或いはポンプ流路
４６から各凹、所内に燃料を良好に導入させ、それによ
って十分なせき止め効果を生じてインペラの端面３８゜
３９に十分な大きさの荷重（第９Ａ図のＷ参照）、即ち
軸線方向推力を加えることができる。

なお、上記凹所１００ａ、１００ｂの深さを第２の間隙
Ｗ２の巾の約１．５倍とし、同様に凹所１０１ａ、１０
１ｂの深さを第１の関＠Ｗｘの巾の約１．５倍にするこ
とによって最も良好な結果が得られることが判明した。

但し、各凹所の深さ管かなシ大きくシ、例えば第１及び
第２の間隙Ｗ工。

Ｗ２の巾が６０乃至６０μのときに各凹所の深さを０．
５乃至１．０ｍ＋８度にした場合にも、かなりのせき止
め効果を得て、インペラの端面３８，３９にかなりの軸
線方向推力を加えることができるζ−とが、本発明者等
が行った実験の結果確認された。

以上より明らかなように、ボンデケーシングの内面１７
．１９に軸線方向推力発生用の凹所１０１　ａ　、　１
０１　ｂ及び１００ａ、１００ｂｔ−設けれは、燃料ポ
ンゾ装置の作動時に、インペラ３２は、第１の間隙Ｗ１
に導入された燃料によって第１図左方へ押圧されるとと
も・に、第２の間隙Ｗ２に導入された燃料によって第１
図右方へ押圧される。そして、例えばインペラ３２が外
力をうけて第１図左方へ移動して第１の隙間もが広くな
シかつ第２の隙間Ｗ２が狭くなった場合には、第１の隙
間Ｗ１に導入された燃料のせき止め効果によってインペ
ラを左方へ押圧する力が小さくなる一方、第２の隙間Ｗ
２に導入された燃料のせき止め効果によってインペラを
右方へ押圧する力が大きくなる。従って、インペラ３２
は第１の隙間Ｗよと第２の隙間Ｗ２とを実質的に等しく
する位置まで押戻される。同様にインペラ３２が第１図
右方へ移動した場合にも、インペラ３２は両隙間Ｗ工＋
　Ｗ２’を実質的に等しくする位ｉｔまで押戻される。

このようにして、インペラ３２は燃料ポンプの作動中に
ポンプケーシングの第１の内面１Ｔと第２の内面１９と
の間のはｙ中央位置に維持され、インペラと両内面１７
．１９との接触が極めて少なくなるのである。

ｆｓ１１図は、上記第１実施例の燃料ポンゾ装置管作動
した際のインペラ３２の挙動を時間を追って測定した結
果を示している。この第１１図に線Ｓで示されているよ
うに、燃料ポンプ装置の始動とともにインペラ３２はボ
ンデケーシングの内面１７と１９との間のはｙ中央位置
まで移動し、その後燃料ポンプ装置の作動が続けられる
間に上記中央位置附近に維持される。従って、インペラ
３２とボンデケーシングの内面１７．１９との接触は殆
ど又は完全に防止されゐ。

第１２図乃至第１７図は本発明の第２実施例を示してい
る。この第２夾施例は、ポンプケーシングの第２の内面
１９に、その内面１９と平行に延ひる底面２０　Ｇ　ａ
’　１２００　ｂ’及び底面２００ａ’。

２００　ｂ’の下流端縁からはソ直角に嫉ひる一ト流−
面２０　Ｇ　ａ’　ｌ　２００　ｂ’を有する軸線方向
推力発生用の凹所２００ａ、２００ｂｅ形成したもので
ある。これら凹所２００ａ及び２００ｂは、それぞれ第
１実施例の凹所１００ａ及び１００ｂに類似のものであ
るが、第２の隙間Ｗａ　（第１図）内に導びかれた燃料
の流れ方向に対してはソ直角方向の巾が、その流れ方向
の下流側へ向けて徐々に狭くなっている点において、第
１実施例の凹所１０Ｑａ、１００ｂとは異なっている。

なお、上記第２実施例では、ボンデケーシングの第１０
内面１１にも上記凹所２００ａ、２００ｂと同様の凹所
が形成されている。即ち第１の内面１７には、回転軸２
５（第１図）の軸線に垂直な面に対して凹所２００ａ及
び２００ｂと対称した位置に、上記垂直な面に対してそ
れぞれの凹所２００ａ及び２００ｂと対称した形状の凹
所が形成されている。

このように第１の内面１７と第２の内面１９とに同様の
凹所管形成する点は、第１実施例の場合と同様である。

上記第２実施例においては、第１実施例と同様のせき止
め効果に加えて、後述の押込め効果を得ることができる
。即ち、第２実施例における凹所２００ａ、２００ｂの
断面形状、即ち第１３図乃至第１６図に示された凹所２
００ａ、２００ｂの断面形状は、第１夾施例のそれ、即
ち第４図乃至第７図に示された凹所Ｉ　ＱＱａ　、１０
０ｂの断面形状と同様のものである。従って、１第２実
施例でも第９図で説明したせき止め効果を得ることがで
きることは明らかである。しかして第２実施例では、凹
所２００ａ、２００ｂの巾が燃料の流れ方向の下流側へ
向けて徐々に狭くなっているために、上記せき止め効果
に加えて押込め効果を得ることができるのである。即ち
これを第１７図を参照して１つの凹所２００ａについて
説明すれば、燃料は同図に矢印Ｖで示したように凹所２
００ａ内に流入する。そして、その流れは凹所内の上流
から下流へ向けて収れんしていくため、その下［１１へ
行くに従ってよシ強く押込まれて、即ち押込め効果を生
じて、流体圧は大きく上昇していく。従って、第９図で
説明した荷１ｗ方向の力、即ち軸線方向推力はよシ大き
くなシ、インペラとポンプケーシングとの接触をより有
効に防止できるのである。

なお、既述の第１実施例及び菖２実施例では、各凹所の
底面がポンプケーシングの内面と平行に延び、その凹所
の下流端面が、凹所の底面及びポンプケーシングの内面
に対してはソ直角に延びていて、凹所の底面、凹所の下
流端面及びポンプケーシングの内面が、それらの連結部
が互に直角になるようなステップ形状をなして連結され
た構成になっている。しかるに上記凹所の底面をポンプ
ケーシングの内面と平行にせず、燃料の流れ方向の下流
側へ向けてその凹所の深さを徐々に減じていくような傾
斜面にしてもよい。なお１本発明を２印／−以下の比較
的低い吐出圧のポンプに応用しても良いことは勿論であ
る。

以上より明らかな如く、本発明のポンプ装置はポンプ部
に再生ポンプを使用しているために、吐出圧力に脈動が
なく、作動が静かである。また、ポンプケーシングの第
１及び第２の内面のそれぞれに、上記したせき止め効果
、或いはせき止め効果と押込め効果との両方を生じるよ
うな、軸線方向推力発生用の凹所が設けられているため
に、ポンプ装置の作動中に軸線方向推力をインペラに加
えて、インペラを常に上記第１の内面と第２の内面との
間のはソ中央位徽に維持し、インペラに外力が作用して
インペラが上記両内面のいずれかへ向けて移−した場合
にも、これを両内面間のはｙ中央位置まで押戻すことが
できる。従って、インペラとポンプケーシングの内面と
の接触による異音の発生を低減するとともに、その接触
によるポンプ装置の耐久性及びポンプ性能の低下を防止
することができる。また、インペラがポンプケーシング
の両内面のいずれか一方に片寄った状態で作動した場合
には、インペラがその内面に接触しなくてもポンプ性能
が低下する（例えばポンプの効率は６〜５％程度低下す
る）が、本発明では上記の如く片寄ったインペラは迅速
に上記両内面のほぼ中央位置に戻されるために、ポンプ
性能が著しく向上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の電動式燃料ポンプ装置の
軸方向断面図、第２図は第１図の１−１断面図、第６図
は第１図を矢印■−厘力方向見てポンプケーシングの第
２の内面に形成した軸線方向推力発生用の凹所を示す図
、第４図は第３図の［Ｖ−［Ｖ断面図、第５図は第６図
のｖ−ｖ断面図、第６図は第３図の■−■断面図、第７
図は第６図の■−■断面図、第８図は第１図を矢印■−
糧方向に見てポンプケーシングの第１の内面に形成した
軸線方向推力発生用の凹所を示す図、第９Ａ図はせき止
め効果を説明する説明図、第９Ｂ図は第９Ａ図に示され
ている固定壁とその固定壁に形成されている凹所とを示
す斜視図−１第１０図は第２の間隙内に導入された燃料
の流れ状態を示す図、第１１図は上記燃料ポンプ装置の
作動時におけるインペラの挙動を示す図、第１２図は本
発明の第２実施例の燃料ポンプ装置に設けた軸線方向推
力発生用の凹所を示す、第３図と同様の図、第１３図は
第１２図の■−■断面図、第１４図は第１２図の■−■
断面図、第１５図は第１２図のり−ｎ断面図、第１６図
は第１２図の届−■断面図、第１７図は、ポンプケーシ
ングの第２の内面上で見た凹所中に燃料が流入していく
状態を示す、押込め効果の説明図である。 １５・・・再生ポンプ部；１６・・・電気モータ部；１
Ｔ・・・第１のケーシング部分の内面（第１の内面）；
１８・・・第１のケーシング部分；１９・・・第２のケ
ーシング部分の内面（第２の内面）；２１・・・第２の
ケーシング部分；Ｗよ・・・第１の間隙；　Ｗ２・・・
第２の間隙；２５・・・回転軸；３２・・・インペラ；
３８・・・インペラの軸線方向一端面；３９・・・イン
ペラの軸脚方向他端面；４３，４４・・・室（回転軸を
包囲するポンプ室部分）；４６・・・ポンプ流路：５１
・・・吸込口；　５２　・・・吐出口；１００ａ＃１０
０ｂ、１０１ａ。 １０１　ｂ　ｌ　２００　ａ　ｌ　２００　ｂ　・・・
凹所；　１００　ａ’。 １００ｂ’、１０１ａ’、１０１ｂ’、２００ａ’。 ２００　ｂ’−・・凹所の底面；１００ａ’１１００ｂ
’１１０１ａ“、１０１ｂ“、２００ａ′、２００ｂ“
・・−凹ｂ［の下流端面。 代理人　　浅　村　　　皓 ５′外。４名 卑１０図 ５１ 牙１３図　　　　　第１４図 ２υ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）再生ポンプ部と、再生ポンプ部を駆動する駆動部
   とを有し、上記再生ポンプ部が、軸線方向に互いに離隔
   して対向した第１及び第２の内面を有し、これら内面間
   にポンプ室を形成するポンプケーシングと、ポンプ室内
   に収納され、駆動部によって回転駆動される回転軸上に
   一体回転および軸線方向移動可能に嵌装されたインペラ
   とを備えるとともに、上記インペラが、第１の間隙を挾
   んでポンプケーシングの第１の内面に対向する軸線方向
   一端面と、第２の間隙を挾んでポンプケーシングの第２
   の内面に対向する軸線方向他端面とを有しており、さら
   に、上記第１の内面と第２の内面とのそれぞれに軸線方
   向推力発生用の凹所を設け、これら凹所のそれぞれが、
   上記第１及び第２の間隙のそれぞれへ導ひかれた流体の
   流れ方向へ延びる平坦な底面と、各凹所の底面と上記第
   １及び第２の内面のそれぞれとを連結し上記流体の流れ
   方向の上流側に面している下流端面と、上記インペラの
   外周部を包囲するポンプ流路と上記回転軸の外周部を包
   囲するポンプ室部分とのいずれか一方に開口する上流端
   とを有する構成にすることによって、インペラ作動中の
   、インペラと上記第１及び第２の内面との接触を少なく
   する構成にしたことを特徴とするポンプ装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載のポンプ装置において
   、上記第１の内面と第２の内面とに設けられている凹所
   の、上記流体の流れ方向に対しは〈直角方向の巾が、そ
   の流れ方向の下流側へ向けて狭くなっていることを特徴
   とするポンプ装置。