KR101869836B1 - 연료 펌프 - Google Patents

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히로미 사카이
다이지 후루하시
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가부시키가이샤 덴소
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Abstract

이너 기어(20)는, 이너 기어(20)의 축방향 양측에서, 외치(24a)를 포함하는 외주부(24)에 각각 환상으로 설치되어, 펌프하우징(10)으로 슬라이딩하는 슬라이딩면부(25); 각각의 슬라이딩면부(25)보다도 내주측에 각각 설치되어, 연료가 유입되는 연료실(58)을 펌프하우징(10)과의 사이에 형성하는 오목부(26); 각각의 오목부(26)의 사이를 연통하는 연통구멍(27); 및 연통구멍(27)에 있어서 오목부(26)와 연통하는 개구의 가장자리부인 연통 가장자리부(28)에서, 이너 기어(20)의 회전 진행측의 가장자리부에 슬라이딩면부(25)의 내주 가장자리부(25a)와 인접하는 인접 부분(28a, 28b, 28c)을 피하여 설치되고, 연통구멍(27)의 중심부를 향할수록 안측으로 경사지는 사면부(29)를 갖는다.

Description

연료 펌프{FUEL PUMP}
본 출원은 2015년 1월 15일에 출원된 일본 특허출원번호 제2015―6177호에 기초하는 것으로, 여기에 그 기재 내용을 원용한다.
본 개시는 연료를 각 펌프실로 차례 차례 흡입하고나서 토출하는 연료 펌프에 관한 것이다.
종래, 연료를 차례 차례 펌프실로 흡입하여 토출하는 연료 펌프에 응용 가능한 기술로서, 특허문헌 1의 펌프가 개시되어 있다. 이 펌프에서는 내치를 복수개 갖는 아우터 기어(outer gear)와, 외치를 복수개 갖고 아우터 기어와는 편심방향으로 편심되어 맞물리는 이너 기어(inner gear)와, 아우터 기어 및 이너 기어를 회전 가능하게 수용하는 펌프하우징을 구비하고 있다. 아우터 기어 및 이너 기어는 이들 양 기어 사이에 복수개 형성되는 펌프실의 용적을 확대 축소시키면서 회전함으로써, 기름을 각 펌프실로 차례 차례 흡입하고나서 토출하는 것이다.
또한, 이 이너 기어는 이너 기어의 축방향 양측에 있어서, 외치를 포함하는 외주부에 각각 환상으로 설치되어, 펌프하우징으로 슬라이딩하는 슬라이딩면부와, 각각의 슬라이딩면부보다도 내주측에 각각 설치되어, 기름이 유입되는 오일실을 펌프하우징과의 사이에 형성하는 오목부를 갖는다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개 제2012―197709호 공보
특허문헌 1의 이너 기어에서는 펌프실로부터의 기름이 펌프하우징과 슬라이딩면부의 계면으로부터 누출되어 유입되고, 축방향 양측의 오목부에 축적된다고 생각된다. 그러나, 이 구성을 연료 펌프에 적용한 경우에는, 축방향 양측에 있어서의 연료의 누출량의 차이에 의해, 오목부 간의 연료실의 연료 압력이 불균형하게 되기 때문에 펌프하우징과 슬라이딩면부의 사이에 마찰이 발생하기 쉽고, 그 결과, 펌프 효율에 악영향을 초래하고 있었다.
본 개시는 이상 설명한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 펌프 효율이 높은 연료 펌프를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 하나의 양태의 연료펌프는 내치를 복수개 갖는 아우터 기어와, 외치를 복수개 갖고 아우터 기어와는 편심방향으로 편심되어 맞물리는 이너 기어와, 아우터 기어 및 이너 기어를 회전 가능하게 수용하는 펌프하우징을 구비하고, 아우터 기어 및 이너 기어는 이들 양 기어 사이에 복수개 형성되는 펌프실의 용적을 확대 축소시키면서 회전함으로써 연료를 각 펌프실로 차례 차례 흡입하고, 이너 기어는 상기 이너 기어의 축방향 양측에 있어서, 외치를 포함하는 외주부에 각각 환상으로 설치되어, 펌프하우징으로 슬라이딩하는 슬라이딩면부와, 각각의 슬라이딩면부보다도 내주측에 각각 설치되어, 연료가 유입되는 연료실을 펌프하우징과의 사이에 형성하는 오목부와, 각각의 오목부의 사이를 연통하는 연통구멍과, 연통구멍에 있어서 오목부와 연통하는 개구의 가장자리부인 연통 가장자리부 에서, 이너 기어의 회전 진행측의 가장자리부에 슬라이딩면의 내주 가장자리부와 인접하는 인접 부분을 피하여 설치되고, 연통구멍의 중심부를 향할수록 안측으로 경사지는 사면부를 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 양태에 따르면, 슬라이딩면부와, 상기 슬라이딩면부보다도 내주측의 오목부가 축방향 양측에 설치된 이너 기어에서는 이들 오목부의 사이를 연통구멍이 연통해 있다. 이 연통구멍에 의해 각각의 오목부가 형성하는 연료실의 사이에서 연료의 유동을 발생시킬 수 있기 때문에, 이너 기어의 축방향 양측에서의 압력 밸런스를 유지할 수 있다. 그리고, 연통구멍의 중심부를 향할수록 안측으로 경사지는 사면부는 연통구멍의 연통 가장자리부에서, 이너 기어의 회전 진행측의 가장자리부에 설치되어 있다. 이 사면부에 의해, 이너 기어가 회전할 때에 연료가 연통구멍으로 유도되어 연료의 유동이 촉진되고, 액막 윤활 상태가 형성된다. 또한, 이 사면부는 슬라이딩면부의 내주 가장자리부와 인접하는 인접 부분을 피하여 설치되기 때문에 펌프실로부터의 연료가 지나치게 누출되지 않도록 할 수 있다. 이상에 의해, 펌프하우징과 슬라이딩면의 사이의 슬라이딩 손실(loss)을 억제하여, 펌프 효율이 높은 연료 펌프를 제공할 수 있다.
본 개시에 대해서의 상기 목적 및 그 밖의 목적, 특징이나 잇점은 첨부의 도면을 참조하면서 하기의 상세한 기술에 의해 보다 명확해진다. 그 도면은,
도 1은 일 실시 형태에 있어서의 연료 펌프를 도시한 부분 단면 정면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ―Ⅱ선 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ―Ⅲ선 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ―Ⅳ선 단면도이다.
도 5는 일 실시 형태에 있어서의 이너 기어를 격납 공간측에서 본 도면이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ―Ⅵ선 단면도이다.
도 7은 일 실시 형태에 있어서의 조인트 부재를 도시한 정면도이다.
도 8은 변형예 1 중의 일례에 있어서의 도 5에 대응하는 도면이다.
도 9는 변형예 1 중의 일례에 있어서의 도 5에 대응하는 도면이다.
도 10은 변형예 1 중의 일례에 있어서의 도 5에 대응하는 도면이다.
이하, 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일 실시 형태에 의한 연료 펌프(100)는 차량에 탑재되는 용적식의 트로코이드 펌프(trochoid pump)이다. 연료 펌프(100)는 원통상의 펌프보디(body)(2) 내부에 수용된 펌프본체(3) 및 전동모터(4)를 구비하고 있다. 상기 연료펌프(100)는 펌프보디(2)에서, 축방향으로 전동모터(4)를 사이에 두고 펌프본체(3)와는 반대측단으로부터 외부로 돌출한 사이드커버(5)를 구비하고 있다. 여기에서, 사이드커버(5)는 전동모터에 통전하기 위한 전기커넥터(5a)와 연료를 토출하기 위한 토출포트(5b)를 구비하고 있다. 이러한 연료펌프(100)에서는 전기커넥터(5a)를 통한 외부회로로부터의 통전에 의해 전동모터(4)가 회전 구동된다. 그 결과, 전동모터(4)가 구비한 회전축(4a)의 회전력을 이용하여 펌프본체(3)에 의해 흡입 및 가압된 연료는 토출포트(5b)로부터 토출되게 된다. 또한, 연료펌프(100)는 가솔린보다도 점성이 높은 경유를 연료로서 토출하는 것이다.
본 실시 형태에서는 전동모터(4)로서 이너 로터형의 브러시리스 모터가 채용되고 있다. 이 전동모터(4)는 기동 시에 있어서, 통상의 회전방향과는 역회전되게(즉, 후술하는 회전방향(Rig)에 대하여 역방향으로 회전하게) 되어 있다.
또한, 이하의 설명에서, '회전 진행측'이란 회전방향(Rig)의 정(+) 방향으로 되는 측을 나타낸다. 또한, '회전 반대측'이란 회전방향(Rig)의 부(-) 방향으로 되는 측을 나타낸다.
이하, 펌프본체(3)에 대하여 상세히 설명한다. 펌프본체(3)는 펌프하우징(10), 이너 기어(20) 및 아우터 기어(30)를 구비하고 있다. 여기에서, 펌프하우징(10)은 펌프커버(12)와 펌프케이싱(16)을 적층하여 이루어진다.
펌프커버(12)는 금속에 의해 원반상으로 형성되어 있다. 펌프커버(12)는 펌프보디(2)에서, 축방향으로 전동모터(4)를 사이에 두고 사이드커버(5)와는 반대측단으로부터 외부로 돌출해 있다.
도 1, 2에 도시한 펌프커버(12)는 외부로부터 연료를 흡입하기 위해, 원통 구멍 형상의 흡입구(12a) 및 원호홈 형상의 흡입통로(13)를 형성하고 있다. 흡입구(12a)는 펌프커버(12)에서, 이너 기어(20)의 이너 중심선(Cig)으로부터 편심한 특정 부분(Ss)을 펌프커버(12)의 축방향을 따라서 관통하고 있다. 흡입통로(13)는 펌프커버(12)에서, 펌프케이싱(16)측으로 개구해 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 흡입통로(13)의 내주부(13a)는 이너 기어(20)의 회전방향(Rig)(도 4도 참조)을 따라서 반주(半周) 미만의 길이로 연신해 있다. 흡입통로(13)의 외주부(13b)는 아우터 기어(30)의 회전방향(Rog)(도 4도 참조)을 따라서 반주 미만의 길이로 연신해 있다.
여기에서, 흡입통로(13)는 시단부(13c)로부터 회전방향(Rig, Rog)의 종단부(13d)를 향할수록 폭이 확대되어 있다. 또한, 흡입통로(13)는 홈 저부(13e)의 특정 부분(Ss)으로 흡입구(12a)를 개구시킴으로써 해당 흡입구(12a)와 연통해 있다. 특히, 도 2에 도시한 바와 같이, 흡입구(12a)가 개구하는 특정 부분(Ss)의 전역에서는 흡입통로(13)의 폭이 흡입구(12a)의 직경보다도 작게 설정되어 있다.
도 1, 3, 4에 도시한 펌프케이싱(16)은 금속에 의해 바닥(bottom)을 구비한 원통상으로 형성되어 있다. 펌프케이싱(16)에서, 개구부(16a)는 펌프커버(12)에 의해 덮임으로써 전체 둘레에 걸쳐서 밀폐되어 있다. 펌프케이싱(16)의 내주부(16b)는 특히, 도 1, 4에 도시한 바와 같이, 이너 기어(20)의 이너 중심선(Cig)으로부터 편심된 원통구멍 형상으로 형성되어 있다.
펌프케이싱(16)은 펌프보디(2)와 전동모터(4) 사이의 연료 통로(6)를 통하여 연료를 토출포트(5b)로부터 토출하기 위해, 원호구멍 형상의 토출구(17)를 형성하고 있다. 토출구(17)는 펌프케이싱(16)의 오목 저부(16c)를 축방향을 따라서 관통하고 있다. 환언하면, 오목 저부(16c)는 토출구(17)에 인접하는 부분에 설치되어 있다. 특히, 도 3에 도시한 바와 같이, 토출구(17)의 내주부(17a)는 이너 기어(20)의 회전방향(Rig)을 따라서 반주 미만의 길이로 연신해 있다. 토출구(17)의 외주부(17b)는 아우터 기어(30)의 회전방향(Rog)을 따라서 반주 미만의 길이로 연신해 있다. 여기에서, 토출구(17)는 시단부(17c)로부터 회전방향(Rig, Rog)의 종단부(17d)를 향할수록 폭이 축소되어 있다.
또한, 펌프케이싱(16)은 토출구(17)에 있어서, 보강리브(16d)를 갖고 있다. 본 실시 형태의 보강리브(16d)는 토출구(17)의 대략 중앙에 있어서 1개 설치되어 있다. 보강리브(16d)는 금속에 의해 펌프케이싱(16)과 일체로 형성되어 있고, 이너 기어(20)의 회전방향(Rig)에 대하여 교차하는 교차 방향으로 토출구(17)를 가로지름으로써 펌프케이싱(16)을 보강하는 리브이다. 구체적으로, 보강리브(16d)는 회전방향(Rig)을 따라서 연신하는 토출구(17)에 대하여 펌프케이싱(16)의 교차 방향의 변형을 억제한다. 이와 같은 보강리브(16d)에 의해 토출구(17)는 시단측 통로(17e)와 종단측 통로(17f)로 분단되어 있다. 또한, 토출구(17)는 시단측 통로(17e)와 종단측 통로(17f)의 양쪽에서, 도 1에 도시한 연료 통로(6)와 연통해 있다.
펌프케이싱(16)의 오목 저부(16c)에서, 양 기어(20, 30) 사이의 펌프실(40)(뒤에서, 상세히 서술)을 사이에 두고 흡입통로(13)와 대향하는 부분에는 특히 도 3에 도시한 바와 같이, 흡입통로(13)를 축방향으로 투영한 형상과 대응시켜서 원호홈 형상의 흡입홈(18)이 형성되어 있다. 이에 따라, 펌프케이싱(16)에서는 토출구(17)의 윤곽이 흡입홈(18)과 선대칭으로 제공된다. 한편, 특히 도 2에 도시한 바와 같이, 펌프커버(12)에서, 펌프실(40)을 사이에 두고 토출구(17)와 대향하는 부분에는, 해당 토출구(17)를 축방향으로 투영한 형상과 대응시켜서 원호홈 형상의 토출 홈(14)이 형성되어 있다. 이에 따라, 펌프커버(12)에서는 흡입통로(13)가 토출 홈(14)과는 선대칭으로 제공된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 펌프케이싱(16)의 오목 저부(16c)에서, 이너 중심선(Cig) 상에는, 전동모터(4)의 회전축(4a)을 직경 방향으로 축지지하기 위해, 레이디얼 베어링(50)이 끼워맞춤 고정되어 있다. 한편, 펌프커버(12)에서, 이너 중심선(Cig) 상에는, 회전축(4a)을 축방향으로 축지지하기 위해, 스러스트 베어링(52)이 끼워맞춤 고정되어 있다.
도 1, 4에 도시한 바와 같이, 펌프케이싱(16)의 오목 저부(16c) 및 내주부(16b)는, 펌프커버(12)와 공동으로, 이너 기어(20) 및 아우터 기어(30)를 수용하는 수용공간(56)을 구획하고 있다. 이너 기어(20) 및 아우터 기어(30)는 각각의 치의 치형곡선을 트로코이드 곡선으로 형성한, 이른바 트로코이드 기어이다.
이너 기어(20)는 이너 중심선(Cig)을 회전축(4a)과 공통으로 함으로써 수용공간(56) 내에서는 편심되어 배치되어 있다. 이너 기어(20)는 전동모터(4)에 의한 회전축(4a)의 회전에 따라서 이너 중심선(Cig) 주위로 되는 일정한 회전방향(Rig)으로 회전 가능하게 되어 있다.
이너 기어(20)는 그러한 회전방향(Rig)으로 등간격으로 나열하는 복수의 외치(24a)를 외주부(24)에 갖고 있다. 각각의 외치(24a)는 이너 기어(20)의 회전에 따라서 토출구(17), 흡입통로(13) 및 각각의 홈(14, 18)과 축방향으로 대향 가능하게 될 수 있다. 이에 따라, 외치(24a)가 오목 저부(16c) 및 펌프커버(12)로 들러붙는 것이 억제되어 있다.
아우터 기어(30)는 수용공간(56) 내에서는 동축 상에 배치되는 이너 기어(20)의 이너 중심선(Cig)에 대하여 편심되어 있다. 이에 따라, 아우터 기어(30)에 대해서는 하나의 직경 방향으로서의 편심방향(De)으로 이너 기어(20)가 편심되어 있다. 아우터 기어(30)의 외주부(34)는 펌프케이싱(16)의 내주부(16b)에 의해 직경 방향으로 축지지되어 있고, 또한 펌프케이싱(16)의 오목 저부(16c)와 펌프커버(12)에 의해 축방향으로 축지지되어 있다. 이들의 축지지에 의해 아우터 기어(30)는 이너 중심선(Cig)으로부터 편심된 아우터 중심선(Cog) 주위로 되는 일정한 회전방향(Rog)으로 회전 가능하게 되어 있다.
아우터 기어(30)는 그러한 회전방향(Rog)으로 등간격으로 나열하는 복수의 내치(32a)를 내주부(32)에 갖고 있다. 여기에서, 아우터 기어(30)에서의 내치(32a)의 수는 이너 기어(20)에서의 외치(24a)의 수보다도 1개 많도록 설정되어 있다. 각각의 내치(32a)는 아우터 기어(30)의 회전에 따라서 토출구(17), 흡입통로(13) 및 각각의 홈(14, 18)과 축방향으로 대향 가능하게 될 수 있다. 이에 따라, 내치(32a)가 오목 저부(16c) 및 펌프커버(12)로 들러붙는 것이 억제된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 아우터 기어(30)에 대하여 이너 기어(20)는 편심방향(De)으로의 상대적인 편심에 의해 맞물려 있다. 이에 따라, 수용 공간(56)에서, 양 기어(20, 30)의 사이에는 펌프실(40)이 복수 연속하여 형성되어 있다. 이와 같은 펌프실(40)은 아우터 기어(30) 및 이너 기어(20)가 회전함으로써, 그 용적이 확대 축소하게 되어 있다.
양 기어(20, 30)의 회전에 따라 흡입통로(13) 및 흡입홈(18)과 대향하여 연통하는 펌프실(40)에서 그 용적이 확대된다. 그 결과, 흡입구(12a)로부터 연료가 흡입통로(13)를 통하여 펌프실(40)로 흡입된다. 이때, 시단부(13c)로부터 종단부(13d)를 향할수록(도 2도 참조), 흡입통로(13)의 폭이 확대되어 있는 것에 의해 해당 흡입통로(13)를 통하여 흡입되는 연료량은 펌프실(40)의 용적 확대량에 따른 것으로 된다.
양 기어(20, 30)의 회전에 동반하여 토출구(17) 및 토출 홈(14)과 대향해서 연통하는 펌프실(40)에서 그 용적이 축소된다. 그 결과, 상기 흡입 기능과 동시에 펌프실(40)로부터 연료가 토출구(17)를 통하여 연료 통로(6)로 토출된다. 이때, 시단부(17c)로부터 종단부(17d)를 향할수록(도 3도 참조), 토출구(17)의 폭이 축소되어 있는 것에 의해 해당 토출구(17)를 통하여 토출되는 연료량은 펌프실(40)의 용적 축소량에 따른 것으로 된다.
이와 같은 방식으로, 연료는 연료 펌프(100)에 의해 각 펌프실(40)로 차례 차례 흡입되어, 해당 각 펌프실(40)로부터 토출구(17)로 토출되는 것이다.
(이너 기어의 주변 구성)
여기에서, 이너 기어(20)의 주변 구성에 대하여 상세히 설명한다. 이너 기어(20)는 도 5, 6에 도시한 바와 같이, 슬라이딩면부(25), 오목부(26), 연통구멍(27) 및 사면부(29)를 갖고 있다.
슬라이딩면부(25)는 이너 기어(20)의 축방향 양측에서, 외치(24a)를 포함하는 외주부(24)에 전체 둘레에 걸쳐서 각각 환상이며 평면상으로 설치되는 밀봉면이다. 펌프하우징(10)이 구획되어 있는 수용 공간(56)에 수용되어 있는 이너 기어(20)에서는, 회전방향(Rig)으로의 회전에 의해, 축방향에서의 전동모터(4)측의 슬라이딩면부(25)가 펌프케이싱(16)의 오목 저부(16c)로 슬라이딩한다(도 1도 참조). 또한, 이너 기어(20)에서는 회전방향(Rig)으로의 회전에 의해 축방향에서의 전동모터(4)와는 반대측의 슬라이딩면부(25)가 펌프커버(12)로 슬라이딩한다(도 1도 참조).
오목부들(26)은 각각의 슬라이딩면부(25)보다도 내주측에 각각 환형상으로 설치되어 있다. 전동모터(4)측의 오목부(26)는 이너 기어(20)에서 대응하는 슬라이딩면부(25)보다도 내측에 전동모터(4)와는 반대측으로 오목하게 되어, 펌프케이싱(16)과의 사이에 공간을 형성하고 있다. 전동모터(4)와는 반대측의 오목부는 이어 기어(20)에서 대응하는 슬라이딩면부(25)보다도 내측에 전동모터(4)측으로 오목하게 되어, 펌프커버(12)와의 사이에 공간을 형성하고 있다. 이들의 각 공간은 펌프실(40)로부터 슬라이딩면부(25)를 통하여 누출된 연료로 경유가 유입되는 연료실(58)로 되어 있다.
연통구멍(27)은 축방향을 따라서 이너 기어(20)를 관통하고, 또한 축방향 양측의 각각의 오목부(26)의 바닥의 사이를 연통하는 구멍이다. 본 실시 형태의 연통구멍(27)은 후술하는 조인트 부재(54)의 다리부(54c)에 대응하여 복수개 설치되어 있고, 구체적으로 5개 설치되어 있다. 복수의 연통구멍(27)은 이너 기어(20)의 회전방향(Rig)을 따라서 등간격으로 설치되어 있다. 각각의 연통구멍(27)의 횡단면의 형상은 대략 부채꼴형상(sectoral)의 부분 타원형상으로 되어 있다. 또한, 각각의 연통구멍(27)에서 각각의 오목부(26)와 연통하는 개구의 가장자리부인 연통 가장자리부(28)는 슬라이딩면부(25)의 내주 가장자리부(25a)의 인접 부분(28a, 28b, 28c)에서 부분적으로 인접해 있다. 인접 부분(28a∼28c) 중, 전체가 내주 가장자리부(25a)를 따라서 설치되는 변을 이하에서는 특히 인접 변(28a)으로 부른다.
사면부(29)는 각각의 연통구멍(27)에서 축방향 양측의 개구의 연통 가장자리부(28)에 각각 설치되어 있다. 각각의 사면부(29)는 대응하는 연통 가장자리부(28) 중 일부에 설치되고, 연통구멍(27)의 중심부를 향할수록 안측으로 경사져 있다. '안측'이란 연통구멍(27)에 있어서 오목부(26)의 바닥과 이격되는 측을 나타낸다. 본 실시 형태의 사면부(29)는 평면형상으로 설치되어 있지만, 볼록형상 또는 오목형상의 만곡면 형상으로 설치되어 있어도 좋다.
본 실시 형태에 있어서의 사면부(29)의 하나에 주목하여, 보다 상세히 설명한다. 사면부(29)는 연통 가장자리부(28)에서, 이너 기어(20)의 회전 진행측의 가장자리부에 내주 가장자리부(25a)와 인접하는 인접 부분(28b)을 피하여 형성되어 있다. 게다가, 사면부(29)는 연통 가장자리부(28)에서, 이너 기어(20)의 회전 반대측의 가장자리부에 내주 가장자리부(25a)와 인접하는 인접 부분(28c)을 피하여 형성되어 있다. 또한 덧붙여서, 사면부(29)는 연통구멍(27)의 개구 사이에서 인접 부분의 인접 변(28a)과는 반대측으로 되는 가장자리부에도 설치되어 있다. 환언하면, 사면부(29)는 연통 가장자리부(28)에서, 인접 변(28a)을 제외한 회전축(4a)측의 3변에 연속하여 설치되어 있다. 또한, 각각의 사면부(29)에 대해서도 마찬가지이다.
이와 같은 이너 기어(20)의 내주부(22)는 도 1에 도시한 바와 같이, 레이디얼 베어링(50)에 의해 직경 방향으로 축지지되어 있고, 또한 펌프케이싱(16)의 오목 저부(16c)와 펌프커버(12)에 의해 축방향으로 축지지되어 있다. 또한, 이너 기어(20)는 조인트 부재(54)를 통하여 회전축(4a)과 연결되어 있다.
도 1, 2, 7에 도시한 조인트 부재(54)는 펌프커버(12)에 있어서 전동모터(4)와는 반대측의 오목부(26)와 연통하여 형성된 오목 구멍 형상의 격납공간(60)에 격납되어 있다. 조인트 부재(54)는 예를 들면, 폴리페닐렌설피드 수지 등의 합성 수지에 의해 형성되고, 끼워맞춤부(54a) 및 휘어질 수 있는 복수의 다리부(54c)를 갖고 있다. 끼워맞춤부(54a)는 중앙에 끼워맞춤 구멍(54b)이 뚫려 있는 원환상으로 형성되어 있고, 해당 끼워맞춤 구멍(54b)에 회전축(4a)이 삽입됨으로써 회전축(4a)에 끼워맞춤 고정되어 있다. 다리부(54c)는 각각 끼워맞춤부(54a)로부터 축방향으로 이너 기어(20)를 향하여 돌출해 있다. 다리부(54c)는 연통구멍(27)의 수에 대응하여 구체적으로 5개 설치되어 있다. 각각의 다리부(54c)는 각각 대응하는 각 연통구멍(27)에 간극을 두고 삽입되어 있다.
이와 같은 방식으로, 조인트 부재(54)는 다리부(54c)를 통해서 회전축(4a)을 이너 기어(20)에 연결하고, 해당 회전축(4a)의 회전에 의하여 해당 이너 기어(20)는 회전하는 것이다.
이상 설명한 본 실시 형태의 작용 효과를 이하에 설명한다.
본 실시 형태에 따르면, 슬라이딩면부(25)와, 해당 슬라이딩면부(25)보다도 내주측의 오목부가 축방향 양측에 설치된 이너 기어(20)에서는 이들 오목부(26)의 사이를 연통구멍(27)이 연통해 있다. 이 연통구멍(27)에 의해 각각의 오목부(26)가 형성하는 연료실(58)의 사이에서 연료의 유동을 발생시킬 수 있기 때문에, 이너 기어(20)의 축방향 양측에서의 압력 밸런스를 유지할 수 있다. 그리고, 연통구멍(27)의 중심부를 향할수록 안측으로 경사지는 사면부(29)는 연통구멍(27)의 연통 가장자리부(28)에서, 이너 기어(20)의 회전 진행측의 가장자리부에 설치되어 있다. 이 사면부(29)에 의해 이너 기어(20)가 회전할 때에 연료가 연통구멍(27)으로 유도되어 연료의 유동이 촉진되고, 액막 윤활 상태가 형성된다. 또한, 이 사면부(29)는 슬라이딩면부(25)의 내주 가장자리부(25a)와 인접하는 인접 부분(28b)을 피하여 설치되기 때문에 펌프실(40)로부터의 연료가 지나치게 누출되지 않도록 할 수 있다. 이상에 의해, 펌프하우징(10)과 슬라이딩면부(25)의 사이의 슬라이딩 손실을 억제하여, 펌프 효율이 높은 연료 펌프(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 사면부(29)는 연통구멍(27)에서, 이너 기어(20)의 회전 반대측의 가장자리부에 인접 부분(28c)을 피하여 설치되어 있다. 이와 같이, 회전 반대측의 가장자리부에도 사면부(29)가 설치됨으로써 더한층 연통구멍(27)에 연료가 유입되기 쉬워지기 때문에 유량이 높아지고, 또한 액막 윤활 상태가 형성되기 쉬워진다. 따라서, 펌프 효율이 높은 연료 펌프(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 사면부(29)는 연통구멍(27) 중, 개구 사이에서 인접 부분의 인접 변(28a)과는 반대측의 가장자리부에 설치되어 있다. 이와 같이, 인접 부분과는 반대측의 가장자리부에도 사면부(29)가 설치됨으로써, 더한층 연통구멍(27)에 연료가 유입되기 쉬워지기 때문에 유량이 높아지고, 또한 액막 윤활 상태가 형성되기 쉬워진다. 따라서, 펌프 효율이 높은 연료 펌프(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 사면부(29)는 각각의 오목부(26)와 각각 연통하는 양측의 개구의 연통 가장자리부(28)에 설치되어 있다. 양측에 사면부(29)가 설치됨으로써, 연통구멍(27)에 있어서의 연료의 출입이 보다 개방적으로 되기 때문에 확실하게 축방향 양측의 압력의 밸런스가 유지되어, 액막 윤활 상태가 형성되기 쉬워진다. 따라서, 펌프 효율이 높은 연료 펌프(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 연통구멍(27)은 이너 기어(20)의 회전방향(Rig)을 따라서 복수 설치된다. 이와 같은 각각의 연통구멍(27)에 연료가 흘러서 액막이 균질로 형성되기 때문에, 이너 기어(20)의 축방향 양측에서의 압력 밸런스가 회전방향(Rig)의 각 부분에서 유지되므로 편마모를 억제할 수 있다. 따라서, 펌프 효율이 높은 연료 펌프(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 각각의 연통구멍(27)에는 전동모터(4)의 회전축(4a)이 연결되는 조인트 부재(54)의 각각의 다리부(54c)가 간극을 두고 삽입되어 있다. 그리고, 회전축(4a)이 어긋난 경우에는, 연통구멍(27)의 간극을 이용하여 이 축 어긋남(shaft shifting)을 흡수할 수 있다. 축 어긋남의 흡수에 의해 이너 기어(20)를 밸런스 좋게 회전시킬 수 있다. 또한, 이 간극을 이용하여 연료를 유동시킴으로써 액막 윤활 상태를 형성할 수 있기 때문에, 펌프 효율이 높은 연료 펌프(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 펌프하우징(10)은 한쪽의 오목부(26)와 연통하여 조인트 부재(54)를 격납하는 격납 공간(60)을 형성한다. 이 격납 공간(60)과 연통하는 오목부(26)와, 다른쪽의 오목부(26)가 연통구멍(27)으로 결합되어 있기 때문에, 이너 기어(20)의 축방향 양측에서의 압력 밸런스가 유지되며, 이에 의해 펌프 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 연료는 경유이다. 경유는 점성이 높지만, 연통구멍(27)의 입구인 연통 가장자리부(28)에 사면부(29)가 형성되어 있으면, 경유는 연통구멍(27)으로 흐르기 쉬워진다. 즉, 비교적 용이하게 펌프 효율을 높일 수 있다.
이상, 일 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 개시는 해당 실시 형태에 한정하여 해석되는 것은 아니고, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 실시 형태에 적용할 수 있다. 상기 실시 형태의 변형예에 대하여 이하에 서술한다.
구체적으로 변형예 1로서는, 사면부(29)는 연통 가장자리부(28)에서, 이너 기어(20)의 회전 진행측의 가장자리부에 슬라이딩면부(25)의 내주 가장자리부(25a)와 인접하는 인접 부분(28b)을 피하여 설치되어 있으면, 여러 가지 형태를 채용할 수 있다. 예를 들면, 도 8, 9에 도시한 바와 같이, 사면부(29)는 연통 가장자리부(28)에서, 이너 기어(20)의 회전 반대측의 가장자리부에 설치되어 있지 않아도 좋다. 또한 예를 들면, 도 8, 10에 도시한 바와 같이, 사면부(29)는 연통 가장자리부(28)에서, 개구 사이에서 인접 부분의 인접 변(28a)과는 반대측의 가장자리부에 설치되어 있지 않아도 좋다.
변형예 2로서는, 사면부(29)는 각각의 오목부(26)와 각각 연통하는 일측의 개구의 연통 가장자리부(28)에 설치되어 있어도 좋다. 이러한 예로서, 사면부(29)는 축방향 양측에서, 격납 공간(60)측의 연통 가장자리부(28)에 설치되어 있어도 좋다.
변형예 3으로서는, 연통구멍(27)의 횡단면의 형상으로서, 원형상, 직사각형상, 삼각형상 등의 형상이 채용되어도 좋다.
변형예 4로서는, 연통가장자리부(28)는 슬라이딩면부(25)의 내주 가장자리부(25a)와 다소의 간극을 두고 인접해 있어도 좋다.
변형예 5로서는, 연통구멍(27)에 조인트 부재(54)의 다리부(54c)가 삽입되어 있지 않아도 좋다.
변형예 6으로서는, 이너 기어(20)는 조인트 부재(54)를 통하여 회전축(4a)과 연결되는 것은 아니고, 회전축(4a)과 직접연결 것이어도 좋다.
변형예 7로서는, 연통구멍(27)은 하나이어도 좋다.
변형예 8로서는, 연료 펌프(100)는 연료로서, 경유 이외의 가솔린, 또는 이에 준한 액체 연료를 흡입하여 토출하는 것이어도 좋다.
본 개시는 실시예에 토대하여 기술되었지만, 본 개시는 해당 실시예나 구조에 한정되는 것은 아니라고 이해된다. 본 개시는 여러 가지 변형예나 균등 범위 내의 변형도 포함한다. 덧붙여서, 여러 가지 조합이나 형태, 나아가서는, 이들중 하나의 요소만, 그 이상, 또는 그 이하를 포함하는 다른 조합이나 형태도 본 개시의 범주나 사상 범위에 들어가는 것이다.

Claims (8)

  1. 내치(32a)를 복수개 갖는 아우터 기어(30);
    외치(24a)를 복수개 갖고, 아우터 기어(30)와는 편심방향(De)으로 편심되어 맞물리는 이너 기어(20); 및
    상기 아우터 기어(30) 및 상기 이너 기어(20)를 회전 가능하게 수용하는 펌프하우징(10)을 구비하고,
    상기 아우터 기어(30) 및 상기 이너 기어(20)는 이들 양 기어 사이에 복수개 형성되는 펌프실(40)의 용적을 확대 축소시키면서 회전함으로써 연료를 상기 각각의 펌프실(40)로 차례 차례 흡입하고나서 토출하고;
    상기 이너 기어(20)는,
    상기 이너 기어(20)의 축방향 양측에서, 상기 외치(24a)를 포함하는 외주부(24)에 각각 환상으로 설치되어, 상기 펌프하우징(10)으로 슬라이딩하는 슬라이딩면부(25),
    상기 각각의 슬라이딩면부(25)보다도 내주측에 각각 설치되어, 연료가 유입되는 연료실(58)을 상기 펌프하우징(10)과의 사이에 형성하는 오목부(26),
    상기 각각의 오목부(26)의 사이를 연통하는 연통구멍(27), 및
    상기 연통구멍(27)에 있어서 상기 오목부(26)와 연통하는 개구의 가장자리부인 연통 가장자리부(28)에서, 상기 이너 기어(20)의 회전 진행측의 가장자리부에 상기 슬라이딩면부(25)의 내주 가장자리부(25a)와 인접하는 인접 부분(28a, 28b, 28c)을 피하여 설치되고, 상기 연통구멍(27)의 중심부를 향할수록 안측으로 경사지는 사면부(29)를 갖는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사면부(29)는 상기 연통 가장자리부(28)에서, 상기 이너 기어(20)의 회전 반대측의 가장자리부에 상기 인접 부분(28c)을 피하여 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 사면부(29)는 상기 연통 가장자리부(28) 중, 상기 개구 사이에서 상기 인접 부분(28a)과는 반대측으로 되는 가장자리부에 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 사면부(29)는 상기 각각의 오목부(26)와 각각 연통하는 양측의 상기 개구의 상기 연통 가장자리부(28)에 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연통구멍(27)은 상기 이너 기어(20)의 회전방향(Rig)을 따라서 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이너 기어(20)를 회전시키는 회전축(4a)을 갖는 전동모터(4), 및
    상기 각각의 연통구멍(27)에 대응하는 다리부(54c)를 통하여 상기 회전축(4a)을 상기 이너 기어(20)와 연결하는 조인트 부재(54)를 구비하고,
    상기 각각의 연통구멍(27)에는 상기 조인트 부재(54)의 상기 각각의 다리부(54c)가 간극을 두고 삽입되는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 펌프하우징(10)은 한쪽의 상기 오목부(26)와 연통하여 상기 조인트 부재(54)를 격납하는 격납 공간(60)을 형성하는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 각각의 오목부(26)에는 연료로서의 경유가 유입되는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
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