JPS61175297A - 車両用電動式燃料ポンプ - Google Patents

車両用電動式燃料ポンプ

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JPS61175297A
JPS61175297A JP1765185A JP1765185A JPS61175297A JP S61175297 A JPS61175297 A JP S61175297A JP 1765185 A JP1765185 A JP 1765185A JP 1765185 A JP1765185 A JP 1765185A JP S61175297 A JPS61175297 A JP S61175297A
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JP
Japan
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groove
fuel
pump
impeller
liquid sealing
Prior art date
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Pending
Application number
JP1765185A
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English (en)
Inventor
Ko Hiratsuka
平塚 耕
Kanji Tachibana
立花 完二
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Automob Antipollut & Saf Res Center
Automobile Appliance Anti Pollution and Safety Research Center
Original Assignee
Automob Antipollut & Saf Res Center
Automobile Appliance Anti Pollution and Safety Research Center
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Publication date
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、特に高い燃料圧力が得られるポンプ羽根車直
径が20〜50WIIlのフィード型ポンプからなる燃
料タンク内蔵式の車両用・上動式燃料ポンプの改良に関
するものである。
〔発明の背景〕
この種のポンプは、ポンプ室内に空気が流入すると、燃
料ポンプとして十分な自吸性ヲ拘していないことが知ら
れている。自吸装置を備えた車両用燃料ポンプは、!+
1開昭49−113922号によって知られているが、
ポンプ装置全体が大型となるため、燃料タンク内蔵式燃
料ポンプとして装九性が悪いこと、及び特別な自吸装置
を設けるためコスト高となることの欠点がある。なた、
特公昭46mm26442号のように、再生ポンプを用
いてそのポンプ室の吸込孔から吐出孔に至る流路内に通
気孔を設は自吸性の改善を行った車両用燃料ポンプも知
られている。この公知例を前記フィード型ポンプに適用
した場合、自吸性を回復する捷での時間が約7秒から、
自吸性が全く回復しないものまで大きなばらつき幅を持
つことが判った。これは気化器に十分な燃料を圧送する
ことができないときには、エンジンの息伺き捷たはエン
ジン停止に至る。一般的な波相では、車両用燃料ポンプ
として笑用上問題のない上記自吸性が回復するまでの時
間は約5秒以下である。
そこで本発明者らは、ポンプ室内の気化燃料の流れを可
視化し、実験的に求め上記問題を究明するためのモデル
全作成し次のことが判明した。ポンプ室内が気化燃料で
充満した場合を、第10図。
第11図により説明する。第10図、第11図は本発明
を実施していないポンプ室内での気化燃料の流れを示す
。図において、3は羽根車であシ羽根車3はエンドカバ
ー1及びケーシング2間に配設され断面半円状溝部を有
し、この溝部には円周方向に所定のピッチで複数の羽根
が配設され燃料液体封止部9を挾んだ両側に吸込口4、
吐出部8を有し吸込口4及び吐出部8を連通した断面半
円状の環状溝路5がエンドカバー1上の羽根車3の回転
面に対向し設けられている。可視状態でみた場合、ポン
プ室内の吸込孔4から吐出部8に至るおシ、環状溝路5
の内周壁13Vcは殆んど燃料のない空気が集まってい
る。環状溝路5の外周壁10に沿って流れる気化燃料1
4は、吸込孔4と吐出部8とを区切る液封止部9にさえ
ぎられる。
そして、液封止部9で吐出部8側に衝突して吐出部8よ
シミ動機内部に入るもの、羽根車3の羽根溝22の中に
入シ液封止部9上全通過し吸込孔4に戻るもの、環状婢
路5の空気の集っている内周壁13に沿って吐出部8か
ら吸込孔4へ逆流しているものとがある。
そこで、特公昭46mm26442号における通気孔を
エンドカバー1の環状溝部5内に設けた場合、第1O図
、第11図に示すように、ポンプ室内において密度の高
い気化燃料14は、環状溝路5の外周壁lOで、かつ、
羽根車3の羽根溝22の先端部に最も近い所に巣中して
おシ、残りはほとんど燃料のない密度の低い気化燃料、
即ち、空気が充満しているため、上記通気孔は空気の充
満しているところに開孔していることになる。また、通
気孔VCはポンプ外にある燃料、lニジ表向張力が働い
ている。ポンプ室内が上記気化燃料で満たされているこ
とは、ポンプ作用がほとんどないことであシ、上記空気
を圧縮し、上記表面張力に押し)勝って上記空気をポン
プ外に押し出す作用はほとんどない。そこで、燃料密度
の高い気化燃料14は羽根車3の回転によシエネルギー
は蓄えられているため、気化燃料14’にポンプ外に排
出することは可能であるからそれによシ吸込孔4と通気
孔との間にわずかなポンプ作用を働かして吸込孔4よ多
燃料を連続的に入れてポンプ室内の気化燃料の密度を高
めることによって自吸性分回復する必要がある。
そして、特公昭46mm26442号における通気孔を
フィード型ポンプに適用した場合、自吸性を回復するま
での時間に大きなばらつき幅を持つのは、環状通路5と
羽根車3の羽根溝22とによ多形成されるポンプ室内の
燃料密度の高い気化燃料14と燃料密度の低い気化燃料
、即ち、空気との比率によることになる。気化燃料14
が多ければ通気孔からポンプ外に気化燃料14を刊出し
易いし、空気の量が多ければ自吸性を回復しないと云う
ことになる。気化燃料14と空気との比率は吸込孔4が
ら空気の入っている時間、気化燃料14を吸い込んだ時
のポンプの回転数、ポンプの姿勢等によりばらつきがで
る。
〔発明の目的〕
本発明は上記の状況に鑑みなされたものであシ、特別な
自吸装置を設けないでポンプ室内の残存する空気及び燃
料とが混合された気化燃料を短時間にポンプ外に排出し
適切な自吸性の回復時間を得ることができる車両用電動
式燃料ポンプを提供することを目的としたものである。
〔発明の概要〕
本発明の車両用電動式燃料ポンプは、車両用燃料タンク
内でポンプのエンドカバー及びケーシング間に配設され
断面がほぼ半円状の溝を有し該溝を介し燃料全駆動する
電動機に回転駆動される羽根車と、上記エンドカバー上
における該羽根車の方向に挾んだ位置に吸込口及び吐出
部が開口てれ該液封止部を除く該吸込口及び該吐出部間
に断面はぼ半円状の溝でほぼ環状に形成された環状溝路
−とを設けてなり、上記液封止部−ヒで上記環状溝路の
上記吐出部側に連通し上記羽根車の回転面対向部に形成
された外部と、該溝部から外部に連通し開口された通気
口とを設けたものである。本発明は、ポンプ室内の気化
燃料の流れ全実験的に可視化したモデルを作成し観際し
た結果、燃料密度が高い気化燃料は、環状溝路の外周壁
に沿って流れ、液封止部の吐出側に集中するため液封止
部に気化燃料を導く溝及びポンプ外に排出する通気口を
設けたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の車両用電動式燃料ポンプを実施例を用い、
第10図、第11図と同部品は同符号で示し第1図ない
し第4図により説明する。第1図は一部を断面で示した
正面図、第2図は第1図の■−■矢視断面図、第3図は
第2図の■−■矢視て、6は羽根車3の駆動シャフト、
7は吐出管、11は通気孔、12は溝部である。シャフ
ト6の回転によ)シャフト6と4動的に設置された羽根
車3が回転することによるポンプ作用に上り、燃料がエ
ンドカバー1の吸込口4からエンドカバー1に設けであ
る環状溝路5に流入する。環状溝路5に流入した燃料は
羽根車3の回転((よって遠心力及び燃料の摩擦力によ
ってエネルギーが蓄積されてケーシング2の吐出口(図
示せず)から電動機23内部を通シ吐出管7から配管中
に圧送される。
第2図の吸込口4から吐出部8に至る環状溝路5におい
て、燃料密度が高い気化燃料14は螺旋状に回転しなが
ら環状溝路5の外周壁lOに沿って流れており液封止部
9にさえぎられ、常に液封止部9で吐出部8側に衝突す
る。そこで、気化燃料14を液封止部9上に設けた溝部
12に導き、溝部12に設けた通気孔11よシボンプ外
に排出する構造となっている。環状溝路5の外周10に
Cq) 沿って流れる気化燃料14は、燃料密度が高いため羽根
車3の回転によシエネルギーは蓄えられておシ、ポンプ
外の燃料によって通気孔11に働らいている表面張力に
押し勝ってポンプ外に排出される。これは環状通路5を
通って吸込孔4と通気孔11との間にポンプ作用が働く
ため吸込口4に燃料が連続的に入ることによシ、自吸性
が回復されるのである。即ち、本笑流例では、車両用燃
料ポンプとして適切な自吸性の回復時間を得るために、
溝部12及び通気孔11に働いている表面張力に押し勝
って燃料がポンプ外に排出されている。
本発明者らは、車両用燃料ポンプとして適切な自吸性の
回復時間を得るために、溝部12及び通気孔11の寸法
諸元を求めるため各種の実験を行った。尚、第3図にお
いて、Dは通気孔llの直径、Tは溝部12の深さ寸法
、Wは溝部12の半径方向幅寸法、WPは環状溝路5の
幅寸法、θ1は羽根車3の回転中心全中心とする半径の
弧の液封止部9の角度、θ2は同じ弧の液封止部上の吐
出部側からの溝部12の角度、W丁は環状溝路5の深さ
寸法である。第6図は横軸に通気孔1λの寸法をとシ縦
軸に自吸性が回復する寸での時間をとシ、WとWpとを
ほぼ等しく、T ” O−2W Tの条件の場合の特性
を示す。そして、羽根車3の直径が20〜50wnで、
WPが4 nrm 、W Tが2rranのとき、通気
孔11の寸法φは0.8〜1.6脳が実用可能な範囲で
あるが、製作上及びポンプ効率から判断すると1.0〜
1.4間が燃料ポンプとして最も適切な範囲である。
第7図は横軸に(溝部12深さ寸法T)/(環状溝路5
の深さ寸法wT)iとり、縦軸に自吸性が回復するまで
の時間をと)、通気孔11の寸法φk l−21mn 
、溝部12の幅寸法Wと環状溝路5の幅寸法Wpとをほ
ぼ等しくした条件での特性を示す。これによると、溝部
12深さ寸法Tは、0.05〜0.5 W Tが実用範
囲であるが、0.07〜0.4Tが燃料ポンプとして最
も適切な範囲である。
第8図は横軸に(溝部12幅寸法W)/環状溝路5の幅
寸法Wp )をとシ、縦軸に自吸性が回復するまでの時
間をとり、通気孔110寸法φを1.2箇、溝部12深
さ寸法T = 0.2 W Tの条件においての特性を
調べたものである。これによると溝部12の幅寸法Wは
環状溝路5の幅寸法Wpに対し、0.4〜1.0 W 
pが実用可能な範囲であるが、0.5〜1゜OWpが燃
料ポンプとして最も適切な範囲である。
第9図は横軸k(溝部12の角度θ2)/(液封止部9
の角度θl )をとシ縦軸に締切吐出圧力をとり、通気
孔11寸法1.2 rEmφ、W = Wp 、 ’ま
た、T−”0.2WTの条件において、溝部12角度 
   □θ2による締切吐出圧力の特性を示す。これに
よると構造上及びポンプ性能から判断して溝部12角度
θ2は液体封止部角度θlに対し0.2〜0.4θ1が
燃料ポンプとして最も適切な範囲である。
このように本実施例の車両用電動式燃料ポンプはフィー
ド型ポンプにおいて、液洩封止部の羽根車回転面対向部
に設けられた溝部に外部へ連通する通気孔を設け、通気
孔4寸法0.8〜1.6m、溝部深さ寸法を環状溝路深
さ寸法の0.07〜0.4倍、溝部幅寸法を環状溝路幅
寸法の0.5〜1.0倍、溝部角夏を液体封止部角度の
0.2〜0.4倍の範囲とすることにより、特別な自吸
装置を設けないでポンプ室内に流入した空気とポンプ室
内に残存する燃料とが混合された気化燃料を短時間にポ
ンプ外に排出して適切な自吸性の回復時間を得ることが
できポンプ効率を向上し安価に製作できる。
第5図は第4図と同部分の溝部及び通気孔の他の実施例
を示し、エンドカバー1の溝部12に穴24を設け、穴
24内に通気孔11を開口し穴24内にバルブ17を設
け、空気がポンプ室に入シポンプ作用がなくなると、ス
プリング16によりバルブ17はバルブストッパー19
4で押し戻され通気孔11はポンプ外と連通ずるように
開放されるようになっている。気化燃料はバルブストッ
パー19にある連通孔18よシ進入し通気孔11よシポ
ンブ外に排出される。そこでポンプ作用が開始され、ポ
ンプ室内の圧力が上昇するとバルブ17は通気孔11側
に押され通気孔11を閉じる。従って、気化燃料がポン
プ室内におる時のみ気化燃料をポンプ外に漏らす構造で
おるためボt1つ) ンブ効率を低下させることなく上記実施例と同様の作用
効果を有する。
〔発明の効果〕
以上記述した如く本発明の車両用電動式燃料ポンプは、
特別な自吸装置を設けないでポンプ室内の空気及び残存
する燃料とが混合された気化燃料を短時間にポンプ外に
排出し適切な自吸性の回復時間を得ることができポンプ
効率を向上できる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の車両用電動式燃料ポンプの実施例の一
部を断面で示した正面図、第2図は第1図のI−n矢視
平面図、第3図は第2図の■−■矢視断面図、第4図は
第3図のA部拡大図、第5図は第4図と同部分の他の実
施例の拡大図、第6図ないし第8図はそれぞれ第2図の
通気孔寸法。 溝部深さ及び溝部幅寸法に対する自吸性が回復するまで
の時間の特性図、第9図は第2図溝部角度の液封止部角
度に対する割合の締切圧力に及ぼす特性図、第10図は
本発明を実施しないエンド力バーの第2図と同部分の平
面図、第1.1図は第10図の要部断面図である。 l・・・エンドカバー、2・・・ケーシング、3・・・
羽根車、4・・・吸込孔、5・・・環状溝路、8・・・
吐出部、11・・・(ほか1名) 来1図 来2図 来3図 不年図 半5図 t、p田々−

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.車両用燃料タンク内でポンプのエンドカバー及びケ
    ーシング間に配設され断面がほぼ半円状の溝を有し該溝
    を介し燃料を駆動する電動機に回転駆動される羽根車と
    、上記エンドカバー上における該羽根車の上記溝の回転
    軌上に配設され該羽根車が摺動接触する液封止部を円周
    方向に挾んだ位置に吸込口及び吐出部が開口され該液封
    止部を除く該吸込口及び該吐出部間に断面ほぼ半円状の
    溝でほぼ環状に形成された環状溝路とを設けたものにお
    いて、上記液封止部上で上記環状溝路の上記吐出部側に
    連通し上記羽根車の回転面対向部に形成された溝部と、
    該溝部から外部に連通し開口された通気孔とを設けたこ
    とを特徴とする車両用電動式燃料ポンプ。
  2. 2.上記液封止部上面に設けられた上記溝部が、深さは
    上記環状溝路深さの0.05〜0.5倍であり、幅は該
    環状溝路の幅の0.04〜1.0倍に形成されている特
    許請求の範囲第1項記載の車両用電動式燃料ポンプ。
  3. 3.上記液封止部表面に設けられた上記溝部の上記環状
    溝路の円周方向角度が、上記液封止部角度の、0.2〜
    0.4倍の範囲を有している特許請求の範囲第1項記載
    の車両用電動式燃料ポンプ。
  4. 4.上記液封止部上の上記溝部に開口された通気孔が、
    上記羽根車の直径が20〜50mmの場合に0.8〜1
    .6mmφである特許請求の範囲第1項記載の車両用電
    動式燃料ポンプ。
  5. 5.上記溝部に穴を設け該穴に上記通気孔が開口されて
    いる特許請求の範囲第1項記載の車両用電動式燃料ポン
    プ。
  6. 6.上記穴内にポンプ室内の圧力が所定値以上に上昇し
    たときスプリングの張力に抗し上記通気孔を閉塞するバ
    ルブが取り付けられている特許請求の範囲第5項記載の
    車両用電動式燃料ポンプ。
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