WO2015064037A1 - 燃料ポンプ - Google Patents

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WO2015064037A1
WO2015064037A1 PCT/JP2014/005242 JP2014005242W WO2015064037A1 WO 2015064037 A1 WO2015064037 A1 WO 2015064037A1 JP 2014005242 W JP2014005242 W JP 2014005242W WO 2015064037 A1 WO2015064037 A1 WO 2015064037A1
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WO
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side cover
suction
suction side
flow path
fuel pump
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/005242
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English (en)
French (fr)
Inventor
喜芳 長田
裕一郎 太田
酒井 博美
Original Assignee
株式会社デンソー
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to US15/033,334 priority Critical patent/US20160265495A1/en
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    • F02M37/22Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/32Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
    • F02M37/50Filters arranged in or on fuel tanks
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    • F04D29/70Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/708Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning specially for liquid pumps

Definitions

  • This disclosure relates to a fuel pump.
  • a fuel pump that includes a pump unit and a motor unit provided in a cylindrical housing, and the motor unit sucks fuel by rotating an impeller of the pump unit, and boosts and discharges the fuel.
  • This type of fuel pump is provided, for example, in a fuel tank of a vehicle and is used to pump fuel to the engine.
  • the fuel pump disclosed in Patent Document 1 employs a brushless motor for the motor part, and employs a pump part having a ring part surrounding the outer periphery of each blade.
  • the brushless motor can solve the problem of noise, sparks, and electrical noise due to brush friction in a motor with a brush, and the problem of durability reduction due to brush wear.
  • the impeller having the ring portion has an advantage that the clearance that affects the efficiency inside the pump can be reduced, and the pump efficiency can be increased.
  • the outer diameter of the pump is relatively small, for example 38 mm, from the viewpoint of mountability.
  • FFV Flexible Fuel Vehicle
  • This disclosure is intended to provide a fuel pump that can maintain the mountability and can prevent the occurrence of vapor lock even if the discharge flow rate is increased while ensuring the life by brushless.
  • a fuel pump includes a cylindrical housing, a suction side cover provided at one end of the housing, a discharge side cover provided at the other end of the housing, A brushless motor provided between the suction-side cover and the discharge-side cover, a casing defining a pump chamber between the suction-side cover in the housing, and a rotatable inside the pump chamber. With an impeller.
  • the suction side cover has a cylindrical projecting portion that protrudes out of the housing, and has a suction channel that can communicate with the outside through the inside of the projecting portion.
  • the discharge-side cover has a discharge channel that can communicate with the outside.
  • the casing has a discharge hole penetrating from the pump chamber to the discharge side cover side.
  • the end of the output shaft of the brushless motor extends through the casing into the pump chamber.
  • the impeller surrounds a disk-shaped boss connected to the end of the output shaft of the brushless motor so as to be able to transmit rotation, a plurality of blades projecting radially outward from the boss, and each blade.
  • An annular ring portion is formed.
  • the suction side cover has a concave portion recessed on the opposite side of the impeller with respect to the sliding inner surface slidable with the impeller, and a thrust bearing that receives an end of the output shaft is provided at the bottom of the concave portion.
  • the outer peripheral surface of the protruding part of the suction side cover is a sealing surface when connecting to the suction filter.
  • the suction flow path has a bottomed cylindrical introduction hole extending from the front end surface of the protrusion of the suction side cover to the pump chamber side, and a connection hole penetrating from the introduction hole to the pump chamber.
  • the bottom surface of the introduction hole is positioned between the sliding inner surface of the suction side cover and the bottom surface of the recess in the axial direction.
  • the cross-sectional area of the suction flow path can be expanded to just before the pump chamber without changing the outer diameter of the housing. That is, by attaching the suction filter to the outer peripheral surface of the protrusion of the suction side cover, the substantial flow cross-sectional area of the suction flow path resulting from mounting the coupling pipe portion of the suction filter inside the suction flow path Reduction can be avoided. Further, by positioning the bottom surface of the introduction hole of the suction channel closer to the sliding inner surface than the bottom surface of the recess, the introduction hole, which is a portion of the suction channel having a relatively large channel cross-sectional area, is provided immediately before the pump chamber. Can be extended.
  • the generation of fuel vapor in the suction channel can be suppressed even in a large flow rate region. Therefore, according to the present disclosure, it is possible to suppress the occurrence of vapor lock even when the discharge flow rate is increased while maintaining the mountability.
  • the fuel pump according to the first embodiment of the present disclosure is an in-tank type pump installed in a fuel tank of a vehicle, and sucks fuel from an inlet 33 shown in the lower part of FIG. It discharges to the engine which is not illustrated from the discharge port 37 shown on the upper part.
  • the fuel pump 10 will be described with reference to FIGS.
  • the fuel pump 10 is roughly divided into a motor unit 40 and a pump unit 60, and an outer shell is constituted by a housing 20, a suction side cover 30 and a discharge side cover 34.
  • the housing 20 has a stepped cylindrical shape, and forms a first cylindrical portion 21, a second cylindrical portion 22, and a third cylindrical portion 23 in order from one side in the axial direction.
  • the first cylindrical portion 21 and the third cylindrical portion 23 are thinner than the second cylindrical portion 22.
  • the second cylindrical portion 22 has an annular end surface 24 radially inward of the first cylindrical portion 21, and has an annular end surface 25 radially inward of the third cylindrical portion 23.
  • the suction side cover 30 is provided inside one end of the housing 20, that is, inside the end on the first cylindrical portion 21 side, and is fixed by crimping the edge of the first cylindrical portion 21 inward.
  • the suction side cover 30 forms a protrusion 31 that protrudes outside the housing 20, and has a suction flow path 32 that penetrates the inside of the protrusion 31 in the axial direction.
  • the suction port 33 is an inlet of the suction flow path 32.
  • the discharge side cover 34 is provided at the other end of the housing 20, that is, inside the end on the third cylindrical portion 23 side, and is fixed by crimping the edge of the third cylindrical portion 23 inward. . Further, the discharge side cover 34 forms a cylindrical portion 35 that protrudes outside the housing 20, and has a discharge flow path 36 that penetrates the inside of the cylindrical portion 35 in the axial direction. The discharge port 37 is an outlet of the discharge flow path 36. Further, the discharge side cover 34 forms a cylindrical portion 38 that protrudes into the housing 20, and a bearing 39 is fitted into the cylindrical portion 38. (Motor part)
  • the motor unit 40 is a brushless motor and includes a stator 41 and a rotor 51.
  • the stator 41 is accommodated in the housing 20 and has a stator core 42, an insulator 45, a winding 46 and a terminal 47.
  • the stator core 42 is made of a magnetic material, and forms a cylindrical yoke portion 43 and a plurality of teeth portions 44 protruding radially inward from the yoke portion 43.
  • winding 46 is wound around the insulator 45.
  • winding 46 includes a U-phase winding portion, a V-phase winding portion, and a W-phase winding portion.
  • Three terminals 47 are provided, and each phase winding portion can be connected to an external control device.
  • the stator 41 is molded integrally with the discharge side cover 34. That is, the discharge side cover 34 is formed by cooling and solidifying the molten resin poured into the mold in which the stator 41 is installed. Thereby, the stator 41 is fixed to the housing 20 via the discharge side cover 34.
  • a fuel flow path 48 is defined between the housing 20 and the stator 41.
  • the discharge side cover 34 has a fuel flow path 49 that connects the fuel flow path 48 and the discharge flow path 36.
  • the rotor 51 is rotatably provided inside the stator 41 and has a shaft 52 and a rotor 53.
  • the shaft 52 is rotatably supported by a bearing 39 and a bearing 64 described later.
  • the rotor 53 has a cylindrical shape and is fitted and fixed to the shaft 52.
  • the rotor 53 includes an inner core 54 that is press-fitted into the shaft 52 and a plurality of permanent magnets 55 that are provided outside the inner core 54.
  • the permanent magnets 55 are provided so that the polarities on the outer side in the radial direction are alternately different in the circumferential direction.
  • the pump unit 60 includes a suction side cover 30, a casing 61, and an impeller 65.
  • the suction side cover 30 constitutes an outer shell of the fuel pump 10 and also constitutes a pump unit 60.
  • the casing 61 has a bottomed cylindrical shape, is provided between the suction side cover 30 and the stator 41, and is sandwiched between the end surface 25 of the second cylindrical portion 22 of the housing 20 and the suction side cover 30 in the axial direction. Has been. Further, the casing 61 defines a pump chamber 62 between the casing 61 and the suction side cover 30, and has a through hole 63 penetrating in the axial direction at the center. A bearing 64 is fitted in the through hole 63.
  • the impeller 65 is a disk-shaped impeller, and is provided to be rotatable in the pump chamber 62. As shown in FIGS. 1 and 2, the impeller 65 is a disc-like member that is rotatably connected to the end of a shaft 52 that extends through the through-hole 63 of the casing 61 and extends into the pump chamber 62. A boss portion 66, a plurality of blades 67 projecting radially outward from the boss portion 66, and an annular ring portion 68 surrounding each blade 67 are formed.
  • Each blade 67 of the impeller 65 divides the space between the boss portion 66 and the ring portion 68 into a suction side blade groove 69 on the suction flow path 32 side and a discharge side blade groove 71 on the discharge hole 77 side.
  • the suction side cover 30 has a recess 73 that is recessed on the opposite side of the impeller 65 with respect to the sliding inner surface 72 that can slide on the impeller 65.
  • a thrust bearing 74 that receives the end of the shaft 52 is provided at the bottom of the recess 73.
  • the wall portion on the impeller 65 side of the suction side cover 30 has a pressure increasing flow path 75 formed of a C-shaped groove extending in the circumferential direction around the recess 73 when viewed in the axial direction.
  • the suction flow path 32 communicates with an upstream end portion located behind the pressure increasing flow path 75 in the rotation direction.
  • the wall portion on the impeller 65 side of the casing 61 has a pressure increasing channel 76 formed of a C-shaped groove extending in the circumferential direction around the through hole 63 when viewed in the axial direction.
  • the casing 61 has a discharge hole 77 that communicates with a downstream end portion that is positioned forward in the rotation direction in the pressure increasing flow path 76 and penetrates from the bottom surface of the pressure increasing flow path 76 to the discharge side cover 34 side.
  • the impeller 65 rotates together with the rotor 51 of the motor unit 40, fuel is sucked into the pump chamber 62 from the suction port 33 via the suction flow path 32.
  • the fuel flows so as to spiral between the impeller 65 and the pressure increasing flow paths 75 and 76, and the pressure is increased from the suction flow path 32 toward the discharge hole 77.
  • the boosted fuel is guided to the discharge flow path 36 via the discharge hole 77, the fuel flow path 48 and the fuel flow path 49, and is discharged from the discharge port 37.
  • the fuel pump 10 has an outer diameter D1 of 38 mm so that it can be easily mounted on a fuel tank having an inner diameter of 110 mm.
  • the outer peripheral surface 81 of the protruding portion 31 of the suction side cover 30 is a sealing surface when connected to the suction filter 82. That is, the coupling tube portion 83 of the suction filter 82 is fitted and fixed to the outer peripheral surface 81 of the protruding portion 31 of the suction side cover 30.
  • the suction flow path 32 penetrates from the leading end surface 84 of the protrusion 31 of the suction side cover 30 to the pump chamber 62 side in the axial direction and a bottomed cylindrical introduction hole 85 and from the introduction hole 85 to the pump chamber 62.
  • the connection hole 87 is formed.
  • the bottom surface 86 of the introduction hole 85 is located between the sliding inner surface 72 of the suction side cover 30 and the bottom surface 88 of the recess 73 in the axial direction.
  • An inner diameter D2 of the introduction hole 85 of the suction flow path 32 is 10 mm.
  • the outer diameter D3 of the impeller 65 is 33.66 mm.
  • the radial width W1 of the suction side blade groove 69 and the radial width W2 of the discharge side blade groove 71 are 4.00 mm.
  • the ratio of the width W1 of the suction side blade groove 69 to the outer diameter D3 of the impeller 65 and the ratio of the width W2 of the discharge side blade groove 71 to the outer diameter D3 of the impeller 65 are 11.88%.
  • the outer diameter D4 of the protrusion 31 of the suction side cover 30 is 12 mm.
  • the radial width W3 of the boost channel 75 and the radial width W4 of the boost channel 76 are 4.0 mm.
  • the axial depth H1 of the boost channel 75 and the axial depth H2 of the boost channel 76 are 1.6 mm.
  • a value obtained by dividing the depth H1 of the boost channel 75 by the width W3 and a value obtained by dividing the depth H2 of the boost channel 76 by the width W4 are 0.40.
  • a value obtained by dividing the depth H1 by the width W3 and a value obtained by dividing the depth H2 by the width W4 are referred to as “pressure-boosting channel dimension ratio”.
  • the inner diameter D5 of the recess 73 of the suction side cover 30 is 8.5 mm.
  • the number of blades 67 of the impeller 65 is 41.
  • the length L of the protruding portion 31 of the suction side cover 30 protruding in the axial direction from the outer peripheral edge of the suction side cover 30 is 3.5 mm.
  • the suction side cover 30 is made by subjecting the outer surface of an aluminum alloy molded product to an alumite treatment.
  • the inlet of the suction channel 101 that is, the inner diameter of the suction port 102 is 7 mm, and becomes narrower from the suction port 102 toward the back.
  • the widths of the pressure increasing channels 103 and 104 and the widths of the blade grooves 106 and 107 of the impeller 105 are also smaller than those of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the inner diameter (suction port diameter) of the suction flow path and the maximum discharge flow rate at a high temperature.
  • “High temperature” refers to a relatively high temperature within the assumed operating temperature range of the fuel pump.
  • the maximum discharge flow rate increases as the inner diameter of the suction channel increases. In particular, when the inner diameter is changed from 7 mm to 9 mm, the maximum discharge flow rate increases.
  • the required value of the maximum discharge flow rate is set to a large flow rate of 280 L / h, for example, the requirement is satisfied if the inner diameter is 9 mm or more.
  • the present embodiment satisfies the requirements, but the comparative embodiment does not satisfy the requirements.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the discharge flow rate and the vapor lock negative pressure.
  • the vapor lock negative pressure is a negative pressure at which vapor lock occurs.
  • the vapor lock negative pressure is kept small (the absolute value is large) when the discharge flow rate is 50 to 150 L / h, but the vapor lock negative pressure becomes large when the discharge flow rate exceeds 250 L / h. (Absolute value decreases).
  • the vapor lock negative pressure is kept small (the absolute value is large) even when the discharge flow rate exceeds 250 L / h.
  • the present embodiment satisfies the requirements, but this is a comparative form. And does not meet the requirements. As a result, according to the present embodiment, even when the discharge flow rate is maximum at high temperatures, the occurrence of engine stall due to vapor lock and the decrease in drivability are suppressed.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the boost channel size ratio and the pump efficiency.
  • the required pump efficiency value ⁇ idle as viewed from the allowable current value when the engine is idling is referred to as required pump efficiency ⁇ idle.
  • the required pump efficiency ⁇ idle is equal to or higher than the step-up flow path dimension ratio of 0.4 or lower.
  • the throttle is fully opened as shown by the alternate long and short dash line in FIG. In other words, the requirements for idling and full throttle opening are satisfied when the boost channel dimension ratio is 0.28 to 0.4.
  • the boosting flow path dimension ratio is set to 0.4 in consideration of the pump efficiency during idling.
  • the outer diameter D1 of the fuel pump 10 is 38 mm. Therefore, the fuel tank with a tank hole diameter of 110 mm can be mounted.
  • the outer peripheral surface 81 of the protruding portion 31 of the suction side cover 30 is a seal surface when connecting to the suction filter 82.
  • the suction flow path 32 has a bottomed cylindrical introduction hole 85 extending in the axial direction from the distal end surface 84 of the protrusion 31 of the suction side cover 30 toward the pump chamber 62, and the pump chamber 62 from the introduction hole 85. It is comprised from the connection hole 87 which has penetrated to.
  • the bottom surface 86 of the introduction hole 85 is located between the sliding inner surface 72 of the suction side cover 30 and the bottom surface 88 of the recess 73 in the axial direction.
  • the flow passage cross-sectional area of the suction flow passage 32 can be expanded to just before the pump chamber 62 without changing the outer diameter of the housing 20. That is, the suction flow path 32 caused by attaching the coupling pipe portion 83 to the inside of the suction flow path 32 by attaching the coupling pipe portion 83 of the suction filter 82 to the outer peripheral surface 81 of the protruding portion 31 of the suction side cover 30. It is possible to avoid a substantial reduction in the cross-sectional area of the channel.
  • the introduction hole 85 of the suction flow channel 32 which is a portion having a relatively large flow channel cross-sectional area.
  • the hole 85 can be extended to just before the pump chamber 62.
  • the generation of fuel vapor in the suction flow path 32 can be suppressed even in a large flow rate region. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of vapor lock even when the discharge flow rate is increased while maintaining the mountability.
  • the inner diameter D2 of the introduction hole 85 of the suction flow path 32 is 10 mm.
  • the maximum discharge flow rate at a high temperature can be increased, and the occurrence of vapor lock when the discharge flow rate is large can be suppressed.
  • the ratio of the width W1 of the suction side blade groove 69 to the outer diameter D3 of the impeller 65 and the ratio of the width W2 of the discharge side blade groove 71 to the outer diameter D3 of the impeller 65 are 11.88. %. Therefore, the volume of the blade grooves 69 and 71 of the impeller 65 can be increased without increasing the size of the fuel pump 10. That is, the discharge flow rate can be increased while maintaining the mountability of the fuel pump 10.
  • the outer diameter D4 of the protruding portion 31 of the suction side cover 30 is 12 mm.
  • the value obtained by dividing the depth H1 of the boost channel 75 by the width W3 and the value obtained by dividing the depth H2 of the boost channel 76 by the width W4 are 0.40.
  • the internal diameter D5 of the recessed part 73 of the suction side cover 30 is 8.5 mm.
  • the recessed part 73 is formed as small as possible, even if the said introduction hole 85 overlaps with the recessed part 73 in an axial direction by extending the introduction hole 85 to the pump chamber 62 side, it does not interfere with the introduction hole 85.
  • a recess 73 can be formed.
  • the maximum discharge flow rate at a high temperature can be increased.
  • the depth H3 of the suction side pressurizing flow path 93 and the depth H4 of the discharge side pressurizing flow path 94 are 1.1 mm.
  • a value obtained by dividing the depth H3 of the boost channel 93 by the width W3 and a value obtained by dividing the depth H4 of the boost channel 94 by the width W4 are 0.28. Therefore, as shown in FIG. 7, in the range that satisfies the requirements when idling and when the throttle is fully open (pressure increase flow passage dimension ratio 0.28 to 0.4), the setting is made with emphasis on the pump efficiency when the throttle is fully open. be able to.
  • the conventional fuel pump A employs a method in which the connection pipe portion of the suction filter is press-fitted on the inner side of the suction port.
  • this method there is a possibility that foreign matter such as resin shavings at the time of press-fitting will enter the inside of the pump chamber during press-fitting, and there is a risk of engine stall due to the pump chamber lock because the foreign matter in the process is caught and the foreign matter easily enters the pump chamber. Is expensive.
  • improvement in high-temperature performance can be realized with a configuration that avoids this risk by using a seal outside the protruding portion.
  • the inlet hole of the suction channel and the channel cross-sectional shape of the recess are not limited to a circle, and may be, for example, an ellipse or a polygon.
  • the “inner diameter” corresponds to the “minimum inner diameter”.
  • the inner diameter D2 of the introduction hole may be less than 9 mm.
  • the ratio of the width W1 of the suction side blade groove to the outer diameter D3 of the impeller and the ratio of the width W2 of the discharge side blade groove to the outer diameter D3 may be less than 10%.
  • the outer diameter D4 of the protrusion of the suction side cover may exceed 12 mm.
  • the boost channel dimension ratio may be less than 0.28 and may exceed 0.4.
  • the inner diameter D5 of the concave portion of the suction side cover may exceed 8.5 mm.
  • the protrusion length L of the protrusion of the suction side cover may be less than 3.5 mm.
  • the suction side cover may be made of a material other than an aluminum alloy, such as a resin.
  • the number of impeller blades may be other than 41.

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Abstract

 吸入側カバー(30)の突出部(31)の外周面(81)は、サクションフィルタ(82)と接続するときのシール面である。また、吸入流路(32)は、吸入側カバー(30)の突出部(31)の先端からポンプ室(62)側に延びている有底筒状の導入穴(85)、および、導入穴(85)とポンプ室(62)とを接続する接続孔(87)から構成されている。導入穴(85)の底面(86)は、軸方向において吸入側カバー(30)の摺動内面(72)と凹部(73)の底面(88)との間に位置している。これにより、ハウジング(20)の外径を変更することなく吸入流路(32)の流路断面積をポンプ室(62)の直前まで拡大可能である。そのため、吸入流路(32)の燃料の流速を低減して吸入流路(32)における負圧を抑制することで、大流量域においても吸入流路(32)での燃料ベーパの発生を抑制可能である。

Description

燃料ポンプ 関連出願の相互参照
 本開示は、2013年10月31日に出願された日本出願番号2013-226975号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、燃料ポンプに関する。
 筒状のハウジング内に設けられたポンプ部およびモータ部を備え、モータ部がポンプ部のインペラを回転駆動することによって燃料を吸入し、昇圧して吐出する燃料ポンプが知られている。この種の燃料ポンプは、例えば車両の燃料タンクに設けられ、燃料をエンジンに圧送するために用いられる。
 例えば特許文献1に開示された燃料ポンプは、モータ部にブラシレスモータを採用し、またポンプ部のインペラに、各羽根の外周を囲むリング部を有するものを採用している。ブラシレスモータは、ブラシ付きモータにおいてブラシの摩擦による騒音、火花、および電気ノイズが発生する問題、および、ブラシの摩耗による耐久性低下の問題を解消することができる。また、リング部を有するインペラは、ポンプ内部での効率に影響するクリアランスを小さくできるメリットがあり、ポンプ効率を高めることができる。
 近年、上述のような型式のものであって、例えば110mmのタンク穴径をもち、高圧フィルタを燃料タンクへ搭載する方式においては、搭載性の観点からポンプの外径が例えば38mmと比較的小型であり、例えば大排気量のFFV(Flexible Fuel Vehicle)などにも1つで対応することができる大流量吐出タイプの燃料ポンプが望まれている。
 ところが、ポンプ体格を従来並とし、且つ、要求される最大吐出流量を確保するためには、インペラの回転を高速化することによって対応するしかなかった。これによると、燃料ポンプの吸入流路における燃料の流速が増大し、高温時の減圧沸騰による燃料ベーパが生じて必要流量の燃料がエンジンに供給できなくなるベーパロック現象が発生するおそれがあった。
特開2013-201820号公報
 本開示は、搭載性を維持しつつ、ブラシレス化により寿命を確保した上で、吐出流量を大きくしてもベーパロックの発生を抑制することができる燃料ポンプを提供することを目的とする。
 本開示の一態様によれば、燃料ポンプは、筒状のハウジングと、ハウジングの一端部に設けられている吸入側カバーと、ハウジングの他端部に設けられている吐出側カバーと、ハウジング内で吸入側カバーと吐出側カバーとの間に設けられているブラシレスモータと、ハウジング内で吸入側カバーとの間にポンプ室を区画形成しているケーシングと、ポンプ室内で回転可能に設けられているインペラとを備えている。
 吸入側カバーは、ハウジング外へ突き出す筒状の突出部を形成し、当該突出部の内部を通って外部と連通可能な吸入流路を有している。吐出側カバーは、外部と連通可能な吐出流路を有している。ケーシングは、ポンプ室から吐出側カバー側へ貫通している吐出孔を有している。ブラシレスモータの出力軸の端部は、ケーシングを挿通してポンプ室内に延びている。インペラは、ブラシレスモータの出力軸の端部に回転伝達可能に連結されている円板状のボス部、当該ボス部から径方向外側に放射状に突き出している複数の羽根、および、各羽根を囲む環状のリング部を形成している。吸入側カバーは、インペラと摺動可能な摺動内面に対して当該インペラとは反対側に凹む凹部を有し、当該凹部の底部には、出力軸の端部を受けるスラスト軸受が設けられている。
 吸入側カバーの突出部の外周面は、サクションフィルタと接続するときのシール面である。
 吸入流路は、吸入側カバーの突出部の先端面からポンプ室側に延びている有底筒状の導入穴、および、導入穴からポンプ室まで貫通している接続孔を有している。そして、導入穴の底面は、軸方向において吸入側カバーの摺動内面と凹部の底面との間に位置している。
 このように構成することで、ハウジングの外径を変更することなく、吸入流路の流路断面積をポンプ室の直前まで拡大することができる。すなわち、サクションフィルタを吸入側カバーの突出部の外周面に取り付けることによって、サクションフィルタの結合管部を吸入流路の内側に取り付けることに起因した、吸入流路の実質的な流路断面積の減少を回避することができる。また、吸入流路の導入穴の底面を凹部の底面よりも摺動内面側に位置させることによって、吸入流路のうち流路断面積が比較的大きい部分である導入穴をポンプ室の直前まで延ばすことができる。
 そのため、吸入流路の燃料の流速を低減して、吸入流路における負圧を抑制することによって、大流量域においても吸入流路での燃料ベーパの発生を抑制することができる。したがって、本開示によれば、搭載性を維持しつつ、吐出流量を大きくしてもベーパロックの発生を抑制することができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
本開示の第1実施形態による燃料ポンプの概略構成を説明する断面図である。 図1のインペラをケーシング側から見た図である。 図1のIII部分を拡大して示す断面図である。 図3の吸入流路の断面を回転方向に沿って示す図である。 吸入流路の内径と最大吐出流量との関係を示す図である。 吐出流量と、ベーパロックが発生する負圧との関係を示す図である。 昇圧流路の深さと幅との寸法比と、ポンプ効率との関係を示す図である。 本開示の第2実施形態による燃料ポンプのポンプ部を拡大して示す断面図である。 従来の燃料ポンプと、第1実施形態による燃料ポンプと、第2実施形態による燃料ポンプとの仕様を示す図である。 比較形態による燃料ポンプのポンプ部を拡大して示す断面図である。 図10の吸入流路の断面を回転方向に沿って示す図である。
 以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
<第1実施形態>
 本開示の第1実施形態による燃料ポンプは、車両の燃料タンク内に設置されるインタンク式のポンプであり、図1の下部に示す吸入口33から燃料を吸入して昇圧し、図1の上部に示す吐出口37から図示しないエンジンに吐出する。
[全体構成]
 先ず、燃料ポンプ10の全体構成について図1~図3を参照して説明する。
 図1に示すように、燃料ポンプ10は、モータ部40とポンプ部60とに大別され、外郭がハウジング20、吸入側カバー30および吐出側カバー34から構成されている。
(外郭)
 ハウジング20は、段付き円筒状であり、軸方向の一方から順に第1円筒部21、第2円筒部22および第3円筒部23を形成している。第1円筒部21および第3円筒部23は、第2円筒部22よりも薄肉である。第2円筒部22は、第1円筒部21に対し径方向内側に環状の端面24を有し、また第3円筒部23に対し径方向内側に環状の端面25を有している。
 吸入側カバー30は、ハウジング20の一端部、すなわち第1円筒部21側の端部の内側に設けられており、第1円筒部21の縁が内側へ加締められることにより固定されている。また、吸入側カバー30は、ハウジング20外へ突き出す突出部31を形成しており、当該突出部31の内部を軸方向へ貫通する吸入流路32を有している。吸入口33は、吸入流路32の入口である。
 吐出側カバー34は、ハウジング20の他端部、すなわち第3円筒部23側の端部の内側に設けられており、第3円筒部23の縁が内側へ加締められることにより固定されている。また、吐出側カバー34は、ハウジング20外へ突き出す筒部35を形成しており、当該筒部35の内部を軸方向へ貫通する吐出流路36を有している。吐出口37は、吐出流路36の出口である。また、吐出側カバー34はハウジング20内へ突き出す筒部38を形成しており、当該筒部38内には、軸受39が嵌め込まれている。
(モータ部)
 モータ部40は、ブラシレスモータであり、固定子41および回転子51を備えている。固定子41は、ハウジング20内に収容されており、ステータコア42、インシュレータ45、巻線46および端子47を有している。ステータコア42は、磁性材料から成り、筒状のヨーク部43と、ヨーク部43から径方向内側に突き出す複数のティース部44とを形成している。
 インシュレータ45は、ステータコア42のティース部44に装着されている。巻線46は、インシュレータ45に巻回されている。本実施形態では、巻線46は、U相巻線部とV相巻線部とW相巻線部とを含む。端子47は、3つ(図1には1つのみ図示する)設けられ、各相巻線部を外部の制御装置と接続可能である。
 固定子41は、吐出側カバー34に一体にモールドされている。つまり、吐出側カバー34は、固定子41が設置された型内に流し込まれた溶融樹脂を冷却固化することによって成形されている。これにより、固定子41は、吐出側カバー34を介してハウジング20に固定されている。ハウジング20と固定子41との間には燃料流路48が区画形成されている。吐出側カバー34は、燃料流路48と吐出流路36とを接続する燃料流路49を有している。
 回転子51は、固定子41の内側で回転可能に設けられており、シャフト52およびロータ53を有している。シャフト52は、軸受39および後述の軸受64により回転可能に支持されている。ロータ53は、筒状であり、シャフト52に嵌合して固定されている。本実施形態では、ロータ53は、シャフト52に圧入されているインナーコア54と、インナーコア54の外側に設けられている複数の永久磁石55とから構成されている。各永久磁石55は、径方向外側の極性が周方向で交互に異なるように設けられている。
 このように構成されたモータ部40では、固定子41の巻線46の各相巻線部にそれぞれ位相差を持つ電流が流れると回転磁界が発生し、この回転磁界が回転子51の磁極を引っ張ることによって回転子51が回転する。
(ポンプ部)
 ポンプ部60は、吸入側カバー30、ケーシング61およびインペラ65を備えている。吸入側カバー30は、燃料ポンプ10の外郭を構成するとともに、ポンプ部60も構成している。ケーシング61は、有底筒状であり、吸入側カバー30と固定子41との間に設けられ、軸方向においてハウジング20の第2円筒部22の端面25と吸入側カバー30との間に挟持されている。また、ケーシング61は、吸入側カバー30との間にポンプ室62を区画形成しており、中心部で軸方向へ貫通する通孔63を有している。この通孔63には、軸受64が嵌め込まれている。
 インペラ65は、円板状の羽根車であり、ポンプ室62内で回転可能に設けられている。図1、図2に示すように、インペラ65は、ケーシング61の通孔63を挿通してポンプ室62内に延びているシャフト52の端部に回転伝達可能に連結されている円板状のボス部66、当該ボス部66から径方向外側に放射状に突き出している複数の羽根67、および、各羽根67を囲む環状のリング部68を形成している。
 インペラ65の各羽根67は、ボス部66とリング部68との間の空間を、吸入流路32側の吸入側羽根溝69と、吐出孔77側の吐出側羽根溝71とに仕切っている。図1に示すように、吸入側カバー30は、インペラ65と摺動可能な摺動内面72に対して当該インペラ65とは反対側に凹む凹部73を有している。凹部73の底部には、シャフト52の端部を受けるスラスト軸受74が設けられている。
 吸入側カバー30のうちインペラ65側の壁部は、軸方向に見て凹部73まわりの周方向へ延びているC字状の溝からなる昇圧流路75を有している。吸入流路32は、昇圧流路75のうち回転方向後方に位置する上流端部に連通している。ケーシング61のうちインペラ65側の壁部は、軸方向に見て通孔63まわりの周方向へ延びているC字状の溝からなる昇圧流路76を有している。ケーシング61は、昇圧流路76のうち回転方向前方に位置する下流端部に連通し、昇圧流路76の底面から吐出側カバー34側に貫通する吐出孔77を有している。
 このように構成されたポンプ部60では、モータ部40の回転子51と共にインペラ65が回転すると、吸入口33から吸入流路32を経由してポンプ室62に燃料が吸入される。この燃料は、インペラ65と昇圧流路75、76との間を螺旋状に旋回するように流れ、吸入流路32から吐出孔77に向かうに従い昇圧される。昇圧された燃料は、吐出孔77、燃料流路48および燃料流路49を経由して吐出流路36に導かれ、吐出口37から吐出される。
 次に、燃料ポンプ10の構成について図1、図3を参照して詳細に説明する。
(燃料ポンプの外径)
 燃料ポンプ10は、110mmの内径をもつ燃料タンクへの搭載性が良好なよう、外径D1が38mmである。
(サクションフィルタとの結合)
 図1、図3に示すように、吸入側カバー30の突出部31の外周面81は、サクションフィルタ82と接続するときのシール面である。すなわち、サクションフィルタ82の結合管部83は、吸入側カバー30の突出部31の外周面81に嵌合固定される。
(吸入流路の導入穴の底面の位置)
 吸入流路32は、吸入側カバー30の突出部31の先端面84からポンプ室62側に軸方向へ延びている有底筒状の導入穴85、および、導入穴85からポンプ室62まで貫通している接続孔87から構成されている。導入穴85の底面86は、軸方向において吸入側カバー30の摺動内面72と凹部73の底面88との間に位置している。
(吸入通路の導入穴の内径)
 吸入流路32の導入穴85の内径D2は10mmである。
(インペラの外径に対する羽根溝の幅の割合)
 インペラ65の外径D3は33.66mmである。吸入側羽根溝69の径方向の幅W1、および、吐出側羽根溝71の径方向の幅W2は、4.00mmである。インペラ65の外径D3に対する吸入側羽根溝69の幅W1の割合、および、インペラ65の外径D3に対する吐出側羽根溝71の幅W2の割合は、11.88%である。
(吸入側カバーの突出部の外径)
 吸入側カバー30の突出部31の外径D4は12mmである。
(昇圧流路の深さと幅との比)
 昇圧流路75の径方向の幅W3、および、昇圧流路76の径方向の幅W4は、4.0mmである。昇圧流路75の軸方向の深さH1、および、昇圧流路76の軸方向の深さH2は、1.6mmである。昇圧流路75の深さH1を幅W3で割った値、および、昇圧流路76の深さH2を幅W4で割った値は、0.40である。以下、深さH1を幅W3で割った値、および、深さH2を幅W4で割った値を「昇圧流路寸法比」と記載する。
(吸入側カバーの凹部の内径)
 吸入側カバー30の凹部73の内径D5は8.5mmである。
(インペラの羽根の枚数)
 インペラ65の羽根67の枚数は41枚である。
(吸入側カバーの突出部の突き出し長さ)
 吸入側カバー30の突出部31が当該吸入側カバー30の外周縁から軸方向へ突き出す長さLは、3.5mmである。
(吸入側カバーの材質)
 吸入側カバー30は、アルミニウム合金製の型成形品の外表面にアルマイト処理を施して作られる。
[比較形態との比較]
 ここで、図10、図11に示す比較形態と本実施形態との比較によって、本実施形態の有利な点を明らかにする。
 比較形態は、吸入流路101の入口すなわち吸入口102の内径が7mmであり、吸入口102から奥にいくにしたがって細くなっている。また、昇圧流路103、104の幅およびインペラ105の羽根溝106、107の幅も本実施形態と比べると小さい。
 図5は、吸入流路の内径(吸入口径)と高温時の最大吐出流量との関係を示す図である。「高温」とは、想定される燃料ポンプの動作温度範囲のなかで比較的高い温度のことである。吸入流路の内径が大きいほど、最大吐出流量は大きくなる。特に、内径が7mmから9mmになると、最大吐出流量は増大する。最大吐出流量の要求値が例えば280L/hと大流量に設定された場合、内径が9mm以上であれば要求を満たす。本実施形態であれば要求を満たすが、比較形態であると要求を満たさない。
 図6は、吐出流量とベーパロック負圧との関係を示す図である。ベーパロック負圧とは、ベーパロックが発生する負圧のことである。比較形態では、吐出流量が50~150L/hの場合にはベーパロック負圧は小さく(絶対値が大きく)保たれているが、吐出流量が250L/hを超える場合にはベーパロック負圧は大きくなる(絶対値が小さくなる)。これに対し、本実施形態では、吐出流量が250L/hを超えてもベーパロック負圧は小さく(絶対値が大きく)保たれている。例えば、使用する吐出流量範囲が60~280L/hに設定され、またベーパロック負圧の要求値が所定値P1以下に設定された場合、本実施形態であれば要求を満たすが、比較形態であると要求を満たさない。これにより、本実施形態であれば、高温時に吐出流量が最大であるときでも、ベーパロックによるエンストの発生およびドライバビリティの低下が抑制される。
 図7は、昇圧流路寸法比とポンプ効率との関係を示す図である。エンジンのアイドリング時において許容電流値から見たポンプ効率の要求値を要求ポンプ効率ηidleとし、エンジンのスロットル全開時において許容電流値から見たポンプ効率の要求値を要求ポンプ効率ηwotとする。図7に実線で示すアイドリング時の曲線において、要求ポンプ効率ηidle以上となるのは、昇圧流路寸法比が0.4以下のときである。一方、図7に一点鎖線で示すスロットル全開時の曲線において、要求ポンプ効率ηwot以上となるのは、昇圧流路寸法比が0.28~0.53のときである。つまり、アイドリング時およびスロットル全開時の要求を満たすのは、昇圧流路寸法比が0.28~0.4のときである。本実施形態では、アイドリング時のポンプ効率を重視して、昇圧流路寸法比は0.4に設定されている。
[効果]
 以上説明したように、第1実施形態では、燃料ポンプ10の外径D1は38mmである。そのため、タンク穴径が110mmの燃料タンクでも搭載が可能である。
 また、第1実施形態では、吸入側カバー30の突出部31の外周面81は、サクションフィルタ82と接続するときのシール面である。そして、吸入流路32は、吸入側カバー30の突出部31の先端面84からポンプ室62側に軸方向へ延びている有底筒状の導入穴85、および、導入穴85からポンプ室62まで貫通している接続孔87から構成されている。導入穴85の底面86は、軸方向において吸入側カバー30の摺動内面72と凹部73の底面88との間に位置している。
 このように構成することで、ハウジング20の外径を変更することなく、吸入流路32の流路断面積をポンプ室62の直前まで拡大することができる。すなわち、サクションフィルタ82の結合管部83を吸入側カバー30の突出部31の外周面81に取り付けることによって、結合管部83を吸入流路32の内側に取り付けることに起因した、吸入流路32の実質的な流路断面積の減少を回避することができる。また、吸入流路32の導入穴85の底面86を凹部73の底面88に対し摺動内面72側に位置させることによって、吸入流路32のうち流路断面積が比較的大きい部分である導入穴85をポンプ室62の直前まで延ばすことができる。
 そのため、吸入流路32の燃料の流速を低減して、吸入流路32における負圧を抑制することによって、大流量域においても吸入流路32での燃料ベーパの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、搭載性を維持しつつ、吐出流量を大きくしてもベーパロックの発生を抑制することができる。
 また、第1実施形態では、吸入流路32の導入穴85の内径D2は10mmである。
 そのため、高温時の最大吐出流量を大きくすることができ、また吐出流量が大きいときのベーパロックの発生を抑制することができる。
 また、第1実施形態では、インペラ65の外径D3に対する吸入側羽根溝69の幅W1の割合、および、インペラ65の外径D3に対する吐出側羽根溝71の幅W2の割合は、11.88%である。そのため、燃料ポンプ10の体格を大きくすることなくインペラ65の羽根溝69、71の容積を増加させることができる。つまり、燃料ポンプ10の搭載性を維持しつつ、吐出流量を増大させることができる。
 また、第1実施形態では、吸入側カバー30の突出部31の外径D4は12mmである。これにより、燃料ポンプの外径を変更しない方針のとき、突出部31を径方向外側へ寄せるには限界があるなか、突出部31の外径をできるだけ小さくして当該突出部31を薄肉にすることによって、吸入流路32をできるだけ径方向外側に位置させることができる。そのため、吸入流路32からインペラ65の吸入側羽根溝69へ燃料を円滑に流入させることができる。
 また、第1実施形態では、昇圧流路75の深さH1を幅W3で割った値、および、昇圧流路76の深さH2を幅W4で割った値は、0.40である。これにより、昇圧流路75、76での旋回流速を抑えてポンプ室62からの燃料の漏れを抑制し、ポンプ効率を高めることができる。
 また、第1実施形態では、吸入側カバー30の凹部73の内径D5は8.5mmである。このように凹部73をできるだけ小さく形成すれば、導入穴85をポンプ室62側に延ばすことによって当該導入穴85が軸方向において凹部73と重なることになっても、導入穴85と干渉することなく凹部73を形成することができる。
<第2実施形態>
 本開示の第2実施形態による燃料ポンプ90について図8を参照して説明する。
(吸入通路の導入穴の内径)
 第2実施形態では、吸入流路91の導入穴92の内径D6は9mmである。そのため、図5に示すように、高温時の最大吐出流量を大きくすることができる。
(昇圧流路の深さと幅との比)
 第2実施形態では、吸入側の昇圧流路93の深さH3、および、吐出側の昇圧流路94の深さH4は、1.1mmである。昇圧流路93の深さH3を幅W3で割った値、および、昇圧流路94の深さH4を幅W4で割った値は、0.28である。そのため、図7に示すように、アイドリング時およびスロットル全開時の要求を満たす範囲(昇圧流路寸法比0.28~0.4)のなかで、スロットル全開時のポンプ効率を重視した設定にすることができる。
<従来品との比較>
 ここで、従来の燃料ポンプA、Bと、第1実施形態による燃料ポンプ10と、第2実施形態による燃料ポンプ90との仕様を図9に示す。図9に示すように、前述した燃料ポンプ10および燃料ポンプ90の特徴は、従来の燃料ポンプA、Bには無い特徴である。
 従来の燃料ポンプAは、サクションフィルタの接続管部を吸入口内径側で圧入する方式を採用している。この方式は、圧入時にポンプ室内部に圧入時の樹脂削りカスのような異物が入る可能性と、工程上の異物を巻き込んでポンプ室内部に異物を入り易くするためポンプ室ロックによるエンストのリスクが高い。これに対し、第1実施形態および第2実施形態では、突出部の外側でのシールとすることで本リスクを回避した構成にて、高温性能の向上を実現できる。
<他の実施形態>
 本開示の他の実施形態では、吸入流路の導入穴、および凹部の流路断面形状は、円形に限らず、例えば楕円形や多角形などであってよい。その際、「内径」とは、「最小内径」に相当する。
 本開示の他の実施形態では、導入穴の内径D2は9mm未満であってもよい。
 本開示の他の実施形態では、インペラの外径D3に対する吸入側羽根溝の幅W1の割合、および、外径D3に対する吐出側羽根溝の幅W2の割合は、10%未満であってもよい。
 本開示の他の実施形態では、吸入側カバーの突出部の外径D4は12mmを超えてもよい。
 本開示の他の実施形態では、昇圧流路寸法比は、0.28未満であってもよく、また0.4を超えてもよい。
 本開示の他の実施形態では、吸入側カバーの凹部の内径D5は8.5mmを超えてもよい。
 本開示の他の実施形態では、吸入側カバーの突出部の突き出し長さLは3.5mm未満であってもよい。
 本開示の他の実施形態では、吸入側カバーは、例えば樹脂など、アルミニウム合金以外から構成されてもよい。
 本開示の他の実施形態では、インペラの羽根の枚数は、41枚以外であってもよい。
 本開示は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

Claims (9)

  1.  燃料を吸入し、昇圧して吐出可能な燃料ポンプ(10、90)であって、
     筒状のハウジング(20)と、
     前記ハウジングの一端部に設けられ、前記ハウジング外へ突き出す筒状の突出部(31)を形成し、当該突出部の内部を通って外部と連通可能な吸入流路(32、91)を有する吸入側カバー(30)と、
     前記ハウジングの他端部に設けられ、外部と連通可能な吐出流路(36)を有する吐出側カバー(34)と、
     前記ハウジング内で前記吸入側カバーと前記吐出側カバーとの間に設けられているブラシレスモータ(40)と、
     前記ハウジング内で前記吸入側カバーとの間に前記吸入流路と連通しているポンプ室(62)を区画形成し、前記ポンプ室から前記吐出側カバー側へ貫通している吐出孔(37)を有するケーシング(61)と、
     前記ケーシングを挿通して前記ポンプ室内に延びている前記ブラシレスモータの出力軸(52)の端部に回転伝達可能に連結されている円板状のボス部(66)、当該ボス部から径方向外側に放射状に突き出している複数の羽根(67)、および、各前記羽根を囲む環状のリング部(68)を形成し、前記ポンプ室内で回転可能に設けられているインペラ(65)と、
     を備え、
     前記吸入側カバーは、前記インペラと摺動可能な摺動内面(72)に対して当該インペラとは反対側に凹む凹部(73)を有し、
     前記吸入側カバーの前記凹部の底部には、前記出力軸の前記端部を受けるスラスト軸受(74)が設けられ、
     前記吸入側カバーの前記突出部の外周面(81)は、サクションフィルタ(82)と接続するときのシール面であり、
     前記吸入流路は、前記吸入側カバーの前記突出部の先端面(84)から前記ポンプ室側に延びている有底筒状の導入穴(85)、および、前記導入穴から前記ポンプ室まで貫通している接続孔(87)を有し、
     前記インペラの回転軸心に沿う方向を軸方向とすると、前記導入穴の底面(86)は、軸方向において前記吸入側カバーの前記摺動内面と前記凹部の底面(88)との間に位置していることを特徴とする燃料ポンプ。
  2.  前記導入穴の内径(D2)は9mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の燃料ポンプ。
  3.  各前記羽根は、前記インペラの前記ボス部と前記リング部との間の空間を、前記吸入流路側の吸入側羽根溝(69)と、前記吐出孔側の吐出側羽根溝(71)とに仕切っており、
     前記インペラの外径(D3)に対する前記吸入側羽根溝の径方向の幅(W1)の割合、および、前記インペラの外径に対する前記吐出側羽根溝の径方向の幅(W2)の割合は、10%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料ポンプ。
  4.  前記吸入側カバーの前記突出部の外径(D4)は12mm以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
  5.  前記吸入側カバーのうち前記ポンプ室側の壁部は、軸方向に見たとき周方向へ延びているC字状の溝からなる昇圧流路(75)を有し、
     前記昇圧流路の深さ(H1)を当該昇圧流路の径方向の幅(W3)で割った値は、0.28~0.40であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
  6.  前記吸入側カバーの前記凹部の内径(D5)は8.5mm以下であることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
  7.  前記羽根の枚数は41枚以上であることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
  8.  前記吸入側カバーの前記突出部が当該吸入側カバーの外周縁から軸方向へ突き出す長さ(L)は、3.5mm以上であることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
  9.  前記吸入側カバーは、アルミニウム合金製の型成形品の外表面にアルマイト処理を施したものであることを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6639880B2 (ja) * 2015-11-24 2020-02-05 愛三工業株式会社 渦流ポンプ
JP7350020B2 (ja) 2019-01-16 2023-09-25 株式会社ミツバ 非容積型ポンプ及び液体供給装置
JP7334680B2 (ja) * 2020-06-09 2023-08-29 トヨタ自動車株式会社 燃料供給システムの制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05321865A (ja) * 1992-05-21 1993-12-07 Toyota Motor Corp 電動式燃料ポンプ
JP2006022804A (ja) * 2004-03-29 2006-01-26 Mitsubishi Electric Corp 燃料供給装置
JP2006022759A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Aisan Ind Co Ltd 燃料ポンプ
JP2013201820A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Denso Corp ブラシレスモータとその製造方法およびそれを用いた燃料ポンプ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3307019B2 (ja) * 1992-12-08 2002-07-24 株式会社デンソー 再生ポンプ
DE4343078B4 (de) * 1993-12-16 2007-09-13 Robert Bosch Gmbh Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine
JP2000354392A (ja) * 1999-06-09 2000-12-19 Denso Corp ブラシレスモータ
JP4399743B2 (ja) * 2006-03-29 2010-01-20 株式会社デンソー 燃料供給装置
JP5338733B2 (ja) * 2009-11-05 2013-11-13 三菱電機株式会社 燃料供給装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05321865A (ja) * 1992-05-21 1993-12-07 Toyota Motor Corp 電動式燃料ポンプ
JP2006022804A (ja) * 2004-03-29 2006-01-26 Mitsubishi Electric Corp 燃料供給装置
JP2006022759A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Aisan Ind Co Ltd 燃料ポンプ
JP2013201820A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Denso Corp ブラシレスモータとその製造方法およびそれを用いた燃料ポンプ

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