(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に多数の羽根片と羽根溝とを交互に形成したインペラと、
このインペラを収容し、前記インペラの外周部を取り巻く有端環状のポンプ流路を形成すると共に、このポンプ流路の始端部および終端部にそれぞれ連通する吸入口および吐出口を形成したケーシングと
を備えた再生ポンプにより構成され、
前記インペラの一方の側面が上向きとなるように前記ケーシングの前記吸入口を内燃機関用の液体燃料中に浸して前記インペラを回転することにより、前記液体燃料を前記吸入口から前記ポンプ流路内に吸入し、その吸入した液体燃料を前記ポンプ流路の終端部に向けて送りながら昇圧させて前記吐出口から吐出するようにした内燃機関用燃料ポンプにおいて、
前記ポンプ流路を始端側の燃料導入部とこの燃料導入部以降の昇圧流路部とから構成し、
更に前記燃料導入部のうち前記インペラの上向きにされる前記一方の側面と対向する側の内側部を、始端から途中部までは前記昇圧流路部よりも深いほぼ一定の深さとなるように形成して当該深さ一定の部分をベーパ溜め部とすると共に、このベーパ溜め部の終端から前記昇圧流路部までは次第に浅くなるように形成したことを特徴とする内燃機関用燃料ポンプ。
【請求項２】
外周部に多数の羽根片と羽根溝とを交互に形成したインペラと、
このインペラを収容し、前記インペラの外周部を取り巻く有端環状のポンプ流路を形成すると共に、このポンプ流路の始端部および終端部にそれぞれ連通する吸入口および吐出口を形成したケーシングと
を備えた再生ポンプにより構成され、
前記インペラの一方の側面が上向きとなるように前記ケーシングの前記吸入口を内燃機関用の液体燃料中に浸して前記インペラを回転することにより、前記液体燃料を前記吸入口から前記ポンプ流路内に吸入し、その吸入した液体燃料を前記ポンプ流路の終端部に向けて送りながら昇圧させて前記吐出口から吐出するようにした内燃機関用燃料ポンプにおいて、
前記ポンプ流路を始端側の燃料導入部とこの燃料導入部以降の昇圧流路部とから構成し、
更に前記燃料導入部のうち前記インペラの上向きとなる前記一方の側面と対向する側の内側部を、途中部は前記昇圧流路部よりも深い最深部に形成して当該最深部をベーパ溜め部とすると共に、始端から前記ベーパ溜め部までは次第に深くなるように形成し、前記ベーパ溜め部から前記昇圧流路部までは次第に浅くなるように形成したことを特徴とする内燃機関用燃料ポンプ。
【請求項３】
前記ベーパ溜め部の深さは、前記昇圧流路部の深さに対する倍率で１．２〜３倍に設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関用燃料ポンプ。
【請求項４】
前記ベーパ溜め部の深さは、前記昇圧流路部の深さに対する倍率で１．３〜１．７倍に設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関用燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は再生ポンプにより構成される内燃機関用燃料ポンプに係り、特にベーパの吸い込みによる流量低下の問題を解消するための燃料導入部の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
再生ポンプは、周知のように、外周部に多数の羽根片と羽根溝とを交互に形成したインペラを、有端環状のポンプ流路を有したケーシング内に収納して構成され、インペラの回転により、ケーシングの吸入口からポンプ流路内に液流体を吸入し、その吸入した液流体を羽根溝とポンプ流路との間で循環させながら昇圧させて最終的に高圧の液流体にし、吐出口から吐出する。
【０００３】
このようなポンプ作用を呈する再生ポンプは、粘性の低い流体に対してもかなり高い吐出圧力を得ることができるので、従来より、内燃機関の燃料ポンプとして良く用いられている。ところが、ガソリンに代表される内燃機関の液体燃料は、気化し易いという性質があるため、内燃機関用燃料ポンプに用いられた再生ポンプでは、ベーパの吸い込みによる吐出流量の低下という問題を生じ易くなる。
【０００４】
すなわち、インペラが回転すると、ポンプ流路の始端側は負圧となり、これによって燃料タンクに溜められている液体燃料が吸入口からポンプ流路内に吸い込まれる。吸入口からポンプ流路内に吸入された液体燃料は、吸入口部分が負圧となっていることにより圧力低下して一部気化し、液体燃料中にベーパが気泡となって混入した状態になる。そして、ポンプ流路内にベーパが混入すると、インペラが有効なるポンプ作用を発揮することができず、吐出流量の低下を来す。
【０００５】
液体燃料の気化し易さは、高温になるに従って高くなるため、高温時には、燃料タンク中に溜められている液体燃料が沸騰して気化するようなるので、燃料ポンプが液体燃料を吸入する際、その液体燃料中に混入している気泡も吸入するようになる。従って、高気温時にあっては、燃料ポンプは、吸入口部分の負圧による気化量が通常時よりも増加することに加え、ポンプ流路内に吸入される液体燃料中がもともと気泡（ベーパ）を含んでいることから、ポンプ流路内に多量のベーパが混入することとなり、吐出流量が著しく低下する。
【０００６】
ベーパ混入による吐出流量の低下を防止するために、例えば特開平５−１９５９７７号公報では、ポンプ流路の始端側（吸入口側）をインペラの回転中心側に向かって拡張することにより、そのポンプ流路の始端側を内容積の大なるベーパ溜め部とし、そのベーパ溜め部の終端部にベーパ抜き孔を形成する構成としている。
【０００７】
このように構成することにより、ポンプ流路内に吸入された液体燃料中に混入していたベーパ、或いは液体燃料が吸入口からポンプ流路内に吸入された際に発生するベーパは一旦ベーパ溜め部に溜められる。そして、ベーパ溜め部に溜められたベーパはインペラの回転に伴って少量ずつベーパ溜め部の終端側へと送られてベーパ抜き孔から抜き出されるようになる。これにより、ベーパがベーパ溜め部以降のポンプ流路である昇圧流路部にまで流れ入ることが防止されるので、吐出流量の低下を防ぐことができるようになる、というものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ベーパ溜め部を形成するケーシングの内側面は、インペラの側面と微少な隙間をもって対向し、ケーシングの中心部に駆動用シャフトを挿入するために形成された凹部とポンプ流路との間をシールする機能を有する。このようなシール機能を有するケーシングの内側面に、特開平５−１９５９７７号公報に示されたように、ポンプ流路の始端部を中心側に拡大することによって内容積の大なるベーパ溜め部を形成するようにした場合には、ベーパ溜め部（ポンプ流路）と中心の凹部との間の距離が短くなることを意味し、そのシール性の低下をもたらすこととなって好ましくない。
【０００９】
これに対し、ベーパ溜め部の他の公知の構成例として、燃料ポンプのケーシングがインペラの一方の側面が上向きとなるように燃料タンク内に縦軸型にして配置されることに鑑み、図１１に示すように、ポンプ流路１のうちインペラ２の上側に位置する内側部を、吸入口３側の始端が最も深くなるように且つこの始端の最深部４ａから深さ一定の昇圧流路部５に向かって次第に浅くなるように上側に拡張し、この拡張部分をベーパ溜め部４としたものがある。
【００１０】
このものでは、ポンプ流路１の始端部分をケーシング６の軸方向に拡大することによって内容積の大なるベーパ溜め部４を形成する構成であるため、ベーパ溜め部４とケーシング６の中心の凹部（図示せず）との間のシール性を良好に維持できる。しかしながら、この構成のものでは、ベーパはベーパ溜め部４の最深部４ａに溜められるが、その最深部４ａはベーパ溜め部４の始端に存在して昇圧流路部５から遠く離れているため、当初最深部４ａに溜められたベーパは回転するインペラ２に引き寄せられにくく、ベーパ溜め部４の終端部に存在するベーパ抜き孔７に到達し難くなる。
【００１１】
換言すれば、ベーパ溜め部４にある程度多量のベーパが溜められて、そのベーパ層がインペラ２にある程度近付かないと、ベーパはインペラ２に引き寄せられないこととなる。ところが、ベーパ溜め部４にベーパが多量に溜められ、そのベーパがインペラ２に引き寄せられるようになると、それまでベーパ溜め部４に溜められていたベーパが一度に昇圧流路部５に向かって流れるようになる。しかしながら、このときには、昇圧流路部５側に向かって流れるベーパ量が多過ぎるため、その全てをベーパ抜き孔７から抜き出すことができず、この結果、ベーパの大半が昇圧流路部５へと流れ入るようになってベーパ吸い込みによる吐出流量低下を招く。
【００１２】
このように、従来、ケーシングの内側面とインペラの側面との間のシール性を損なうことなくベーパ溜め部を形成するために、ポンプ流路の始端部分をケーシングの軸方向に拡張することによりベーパを溜める部分を形成したものでは、ベーパ溜め部から多量のベーパが一度に流れ出るようになり勝ちで、その場合に多量のベーパを処理できなくなり、特に、液体燃料が気化し易くなる高温時には、ベーパ吸い込みによる吐出流量の低下が避けられなくなるという問題があった。
【００１３】
最近、内燃機関の高出力化のために、その燃料ポンプには大吐出流量化、吐出流量の安定化などが要求されてきている。再生ポンプでは、吐出流量の増大化の要求は、インペラの回転速度の高速化により達成するが、インペラの回転速度が高まると、吸入口部分の負圧化が高くなるため、液体燃料は一層ベーパ化し易くなり、より多量のベーパを発生する。そして、高気温時には、液体燃料は更に多量のベーパを発生するため、吐出流量の変動を抑制しながら、大吐出流量化の要求を満たすためには、再生ポンプのベーパ排出性を改善する必要がある。
【００１４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、再生ポンプにより構成される内燃機関用燃料ポンプであって、ポンプ流路の始端部分にベーパを溜める機能をもたせるために、ポンプ流路の始端部分をケーシングの軸方向に拡大する構成のものにおいて、ポンプ流路の始端部分に溜められたベーパを徐々に抜き出すことができ、高温時における吐出流量の低下を極力防止できる内燃機関用燃料ポンプを提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の手段は上記の課題を解決するために、
外周部に多数の羽根片と羽根溝とを交互に形成したインペラと、
このインペラを収容し、前記インペラの外周部を取り巻く有端環状のポンプ流路を形成すると共に、このポンプ流路の始端部および終端部にそれぞれ連通する吸入口および吐出口を形成したケーシングと
を備えた再生ポンプにより構成され、
前記インペラの一方の側面が上向きとなるように前記ケーシングの前記吸入口を内燃機関用の液体燃料中に浸して前記インペラを回転することにより、前記液体燃料を前記吸入口から前記ポンプ流路内に吸入し、その吸入した液体燃料を前記ポンプ流路の終端部に向けて送りながら昇圧させて前記吐出口から吐出するようにした内燃機関用燃料ポンプにおいて、
前記ポンプ流路を始端側の燃料導入部とこの燃料導入部以降の昇圧流路部とから構成し、
更に前記燃料導入部のうち前記インペラの上向きにされる前記一方の側面と対向する側の内側部を、始端から途中部までは前記昇圧流路部よりも深いほぼ一定の深さとなるように形成して当該深さ一定の部分をベーパ溜め部とすると共に、このベーパ溜め部の終端から前記昇圧流路部までは次第に浅くなるように形成する、という技術手段を採用する。
【００１６】
この第１の手段では、ポンプ流路内に吸入された液体燃料中に混入していたベーパや、ポンプ流路内に吸入された際に液体燃料の一部が気化することにより発生したベーパは、燃料導入部のベーパ溜め部に溜められる。ベーパ溜め部は、その始端から終端までの深さがほぼ一定であるため、ベーパはベーパ溜め部の全域にほぼ均一に溜められるようになる。このため、ベーパ溜め部に溜められたベーパ層は昇圧流路部に比較的近い部分に存在することとなる。
【００１７】
また、ベーパ溜め部は深さ一定であるため、それ程深くしなくても、十分な内容積を確保できる。このため、ベーパ溜め部に溜められたベーパ層はインペラに比較的近い位置に存在することとなり、回転するインペラに引き寄せられ易くなる。
【００１８】
更に、燃料導入部のうちベーパ溜め部の終端から昇圧流路部までの部分は昇圧流路部に向かって次第に浅くなるように形成されているから、その部分の底面は傾斜面になっており、燃料導入部の始端側に溜められたベーパはその傾斜面の案内作用により昇圧流路部側に流れ易くなる。
【００１９】
以上のことから、燃料導入部にベーパが溜められると、そのベーパは少量ずつ燃料導入部から昇圧流路部に向かって流動し、ベーパ抜き孔から抜け出るようになる。また、仮にベーパ抜き孔が設けられていなくとも、一度に多量のベーパが昇圧流路部に流入することがないから、高温時におけるベーパ吸い込みによる吐出流量低下を極力防止できる。
【００２０】
前記の課題を解決するための本発明の第２の手段は、
外周部に多数の羽根片と羽根溝とを交互に形成したインペラと、
このインペラを収容し、前記インペラの外周部を取り巻く有端環状のポンプ流路を形成すると共に、このポンプ流路の始端部および終端部にそれぞれ連通する吸入口および吐出口を形成したケーシングと
を備えた再生ポンプにより構成され、
前記インペラの一方の側面が上向きとなるように前記ケーシングの前記吸入口を内燃機関用の液体燃料中に浸して前記インペラを回転することにより、前記液体燃料を前記吸入口から前記ポンプ流路内に吸入し、その吸入した液体燃料を前記ポンプ流路の終端部に向けて送りながら昇圧させて前記吐出口から吐出するようにした内燃機関用燃料ポンプにおいて、
前記ポンプ流路を始端側の燃料導入部とこの燃料導入部以降の昇圧流路部とから構成し、
更に前記燃料導入部のうち前記インペラの上向きとなる前記一方の側面と対向する側の内側部を、途中部は前記昇圧流路部よりも深い最深部に形成して当該最深部をベーパ溜め部とすると共に、始端から前記ベーパ溜め部までは次第に深くなるように形成し、前記ベーパ溜め部から前記昇圧流路部までは次第に浅くなるように形成する、という技術手段を採用する。
【００２１】
この第２の手段においては、ポンプ流路内に吸入された液体燃料中に混入していたベーパや、ポンプ流路内に吸入された際に液体燃料の一部が気化することにより発生したベーパは、燃料導入部のベーパ溜め部に溜められる。このベーパ溜め部は燃料導入部の途中に存在するため、溜められたベーパ層は昇圧流路部に比較的近い部分に存在することとなる。
【００２２】
また、ベーパ溜め部が燃料導入部の途中部に存在していることにより、燃料導入婦の始端部に存在する場合とは異なり、インペラはその回転により燃料導入部の始端部に存在する液体燃料を流動させてベーパ溜め部に溜められているベーパを引き込み易くなる。
更に、燃料導入部のうちベーパ溜め部の終端から昇圧流路部までの間は次第に浅くなるように形成されているから、その部分の底面は傾斜面になっており、ベーパ溜め部に溜められたベーパはその傾斜面の案内作用により昇圧流路部に流入し易くなる。
【００２３】
以上のことから、燃料導入部のベーパ溜め部にベーパが溜められると、そのベーパは少量ずつ昇圧流路部に向かって流動するようになり、第１の手段と同様に高温時におけるベーパ吸い込みによる吐出流量低下を極力防止できる。
【００２４】
本発明の第３の手段は、吐出流量低下の防止効果を確実なものとするために、昇圧流路部の深さに対するベーパ溜め部の深さの倍率を１．２〜３倍に設定したものである。
本発明の第４の手段は、吐出流量低下の防止効果を一層高めるために、昇圧流路部の深さに対するベーパ溜め部の深さの倍率を１．３〜１．７倍に設定したものである。
【００２５】
すなわち、上記した第１および第２の技術手段において、ベーパ溜め部の深さは、どの様な寸法であっても同じ効果を生ずるものではない。図９のグラフは、昇圧流路部の深さに対するベーパ溜め部の深さの倍率と吐出流量との関係を実験して求めた結果を示す。
【００２６】
同図から明らかなように、ベーパ溜め部の深さを昇圧流路部の深さの１．２〜３倍の範囲に設定すれば、吐出流量を増加させることに効果があり、本発明の第３の手段が有効であることが理解される。
更に、ベーパ溜め部の深さを昇圧流路部の深さの１．３〜１．７倍とすることにより、より吐出流量を増加させることができ、本発明の第４の手段がより一層有効であることが理解される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車の内燃機関用燃料ポンプに適用した一実施例につき図１〜図９を参照しながら説明する。
この燃料ポンプは、図８に示すように、モータ部１１と、このモータ部１１により駆動されるポンプ部１２とからなる。この燃料ポンプは、図示しない燃料タンク内にモータ部１１が上でポンプ部１２が下となるように縦軸型配設されるようになっている。
【００２８】
上記モータ部１１はブラシ付きの直流モータからなり、ハウジング１３の内部に永久磁石１４を環状に配置すると共に、この永久磁石１４の内側にアーマーチュア１５を配置した構成となっている。そして、ハウジング１３の上端部にはベアリングホルダ１６が圧入により固定されており、このベアリングホルダ１６にアーマーチュア１５のシャフト１７の上端部を支承するラジアル軸受１８が取り付けられている。
【００２９】
また、ハウジング１３の内部はポンプ部１２から吐出される液体燃料を受けて図示しない内燃機関の燃料噴射装置に送り出すためのチャンバー１９としても機能するようになっている。そして、上記ベアリングホルダ１６の上部にはカバーエンドサポート２０がハウジング１３にかしめ固定されており、このカバーエンドサポート２０に溝２１を介してチャンバー１９に連通する差し込み口２２が形成されている。この差し込み口２２には図示しないチューブが差し込まれ、チャンバー１９内に吐出された高圧の液体燃料がこのチューブを介して内燃機関の燃料噴射装置に供給されるようになっている。
【００３０】
一方、前記ポンプ部１２は再生ポンプからなる。このポンプ部１２は、円筒状周壁部２３ａおよびこの円筒状周壁部２３ａの一方の側面を閉塞する側壁部２３ｂを一体に有したケーシング本体２３と、円筒状周壁部２３ａの他方の側面を閉塞するケーシングカバー２４と、インペラ２４とから構成されている。なお、ケーシング本体２３とケーシングカバー２４とは共にアルミダイカストにより成形されている。
【００３１】
そして、ケーシング本体２３はハウジング１３の下端部に圧入して固定され、またケーシングカバー２４はケーシング本体２３の円筒状周壁部２３ａにかぶせられた状態でハウジング１３の下端にかしめ等により固定されている。このようにしてケーシング本体２３とケーシングカバー２４とを結合することにより、円筒状周壁部２３ａの内側空間を密閉されたインペラ室２６としたケーシング２７が構成される。
【００３２】
ここで、ポンプ部１２の駆動軸である前記アーマーチュア１５のシャフト１７の下端部はケーシング２７の中心部に形成された凹部２８内に挿入され、その凹部２８に嵌着されたラジアル軸受２９に支承されていると共に、凹部２８の底面部に固定されたスラスト軸受３０により下向きのスラスト荷重が受けられるようになっている。
【００３３】
前記インペラ２５は、例えばガラス繊維入りのフェーノール樹脂やＰＰＳ等によりほぼ円板状に一体成形されており、図６にも示すように、その外周部には羽根片３１と羽根溝３２とが円周方向に沿って交互に形成されている。なお、羽根片３１と羽根溝３２とは軸方向中央部の隔壁３３の両側に存在している。
【００３４】
かかるインペラ２５は前記インペラ室２６内に回転可能に収納され、図７に示すように、その中心に形成されたほぼＤ字形の嵌合孔３４が前記シャフト１７のＤカット部１７ａに軸方向に摺動可能に嵌合されている。これにより、インペラ２５はシャフト１７から回転伝達されて該シャフト１７と一体的に回転するが、シャフト１７に対しては軸方向に移動自在になされる。
【００３５】
さて、前記ケーシング２７の構成部品のうち、下側に位置されたケーシングカバー２４には上下に延びる吸入口３５が形成されており、その下端は燃料タンク内の液体燃料中に開口している。これに対し、上側に位置するケーシング本体２３の側壁部２３ｂには上下に延びる吐出口３６が形成されており、その上端は前記チャンバー１９内に開口されている。そして、インペラ室２８の内周部には吸入口３５と吐出口３６とを繋ぐ有端環状のポンプ流路３７が形成されており、インペラ２５の羽根片３１はこのポンプ流路３７内に突出している。以下、ポンプ流路３７の両端部のうち、吸入口３５側の端部を始端部、吐出口３６側の端部を終端部と称することとする。
【００３６】
上記ポンプ流路３７のうち、羽根片３１の外周側の部分はケーシング本体２３の円筒状周壁部２３ａの内径寸法をインペラ２５の外形寸法よりも大きく形成することによって形成され、羽根片３１の上下両側の部分は、図４および図５に示すように、ケーシング本体２３の側壁部２３ｂの内面およびケーシングカバー２４の内面に有端の環状溝３８および３９を形成することにより形成されている。
【００３７】
そして、円筒状周壁部２３ａのうち、吸入口３５と吐出口３６との間に位置して内径寸法の拡大から残された部分はインペラ室２６内に向かって円弧状に突出しており、この突出部分はインペラ２５の外周面とごく僅かな隙間をもって近接するラジアルシール部４０とされている。このラジアルシール部４０は吸入口３５と吐出口３６との間をシールし、高圧側である吐出口３６から低圧側である吸入口３５への液体燃料の漏れを防止する。
【００３８】
また、ケーシング本体２３の側壁部２３ｂの内側面およびケーシングカバー２４の内側面はインペラ２５の上下内側面とごく僅かな隙間をもって近接するアキシャルシール面４１，４２とされている。このアキシャルシール面４１，４２によりポンプ流路３７とケーシング２７の中央部に形成された前記凹部２８との間がシールされ、両者間での液体燃料の漏れが防止される。
【００３９】
しかして、ポンプ流路３７は始端側の燃料導入部４３（図  にαで示す）と、この燃料導入部４３の終端から吐出口３６の始端までの昇圧流路部４４（同図にβで示す）とに分けられている。後者の昇圧流路部４４は、十分なるポンプ作用を呈し得る一定の流路寸法に形成されて流路断面積が一定の領域であり、液体燃料は主としてこの昇圧流路部４４を流れる間にインペラ２５によって十分に昇圧される。
【００４０】
これに対し、燃料導入部４３は、流路断面積の大なる吸入口３５から吸入される液体燃料を流路断面積の小なる昇圧流路部４４に円滑に流し出すように機能する。そのために、燃料導入部４３を構成する上下両側の環状溝３８，３９の始端側部分は、その径方向幅が始端では幅広に形成され、この始端から昇圧流路部４４側に向かう所定の長さ範囲では次第に幅狭となるように形成されており、これにより開口幅の大なる吸入口３５から幅狭の昇圧流路部４４に向かって液体燃料が円滑に流れるように構成している。
【００４１】
また、燃料導入部４３はベーパ溜め部としての機能を果たすようにするために、内容積が拡大されている。この内容積の拡大は、燃料ポンプを燃料タンク中に縦軸型に配設したとき、インペラ２５の上向きとなる一方の側面に対向する内側部をインペラ２５から遠去かる方向（上向き）に拡張することによりなされる。
【００４２】
すなわち、図１に示すように、ケーシングカバー２４に形成された環状溝３９の始端側は、燃料導入部４３のうちインペラ２５の下側の側面と対向する内側部を構成し、またケーシング本体２３に形成された環状溝３８の始端側は、燃料導入部４３のうちインペラ２５の上側の側面と対向する内側部を構成する。そして、燃料導入部４３の下側の内側部である環状溝３９の始端側は、昇圧流路部４１の下側の内側部を構成する部分と同一深さに形成されている。従って、この環状溝３９は、燃料導入部４３と昇圧流路部４４とで深さに差はなく、吸入口３５側の始端から吐出口３６側の終端まで同一深さに形成されている。
【００４３】
これに対し、燃料導入部４３の上側の内側部であるケーシング本体２３の環状溝３８は、燃料導入部４３の始端から途中までは、その深さＤ１が昇圧流路部４４の上側の内側部を構成する部分の深さＤ２よりも深いほぼ一定の深さに形成され、それ以降昇圧流路部４４の始端までは漸次浅くなるように形成されている。ここで、燃料導入部４３のうち、深さ一定の部分をベーパ溜め部４５とし、それ以降の部分を案内部４６とする。
【００４４】
従って、燃料導入部４３のうち、ベーパ溜め部４５の底面４５ａはケーシング本体２３のアキシャルシール面４１とほぼ平行となっており、それ以降の案内部４６の底面は昇圧流路部４４に向かって下降するように傾斜する傾斜面４６ａに形成されている。
【００４５】
そして、燃料導入部４３の終端からやや昇圧流路部４４に入った部位には、その昇圧流路部４４の下側の内側部を構成するケーシングカバー２４の環状溝３９の底面からケーシングカバー２４を貫通して下側に開口するベーパ抜き孔４７が形成されており、ベーパ溜め部４５に溜められたベーパは昇圧流路部４４に流入した際、このベーパ抜き孔４７から燃料タンク内に抜け出るようになっている。
【００４６】
ここで、ポンプ流路３７の各部の寸法について述べる。
まず、燃料導入部４３の長さは、短いとその機能を十分に発揮できず、長いと燃料昇圧部４４の長さが短くなってしまい液体燃料の昇圧不足を招く。そこで、燃料導入部４３の長さは昇圧流路部４４の長さの５〜３０％とすることが好ましく、この本実施例では、燃料導入部４３の領域角度αは７０°、昇圧流路部４４の領域角度βは２３３°に設定している。
【００４７】
また、燃料導入部４３のうち、ベーパ溜め部４５の領域角度γは４８°、案内部４６の領域角度δは２２°に設定されている。この実施例では、ポンプ流路３７の直径Ｄを２８．５ｍｍに定めていることから、ベーパ溜め部４５の流路長さは約１１．９ｍｍ、案内部４６の流路長さは約５．５ｍｍになっている。
【００４８】
更に、ベーパ溜め部４５の深さＤ１は、昇圧流路部４１の深さＤ２の１．２〜３倍に設定されており、中でも、後の図９の説明から理解されるように、１．３〜１．７倍に設定することが特に好ましい。この実施例では、昇圧流路部４１の深さＤ２は１ｍｍに設定されているので、ベーパ溜め部４５の深さは１．２〜３ｍｍに設定されているものであり、特には１．３〜１．７ｍｍにすることが好ましいものである。
【００４９】
次に上記構成の作用を説明する。
モータ部１１が起動すると、アーマーチュア１６のシャフト１７によりインペラ２５が回転される。これによりインペラ２５の羽根片３１がポンプ流路３７に沿って図７に矢印Ａで示す方向に回転してポンプ作用を生じ、図示しない燃料タンク内の液体燃料を吸入口３５からポンプ流路３７内に吸入する。ポンプ流路３７内に吸入された液体燃料は図６に矢印ＢおよびＣで示すように羽根溝３２内に吸入され、そして羽根片３１から運動エネルギーを受けてポンプ流路３７内に送り出されることを繰り返すことにより、圧力上昇しながらポンプ流路３７内を終端の吐出口３６に向かって流れる。そして、最終的に高圧の液体燃料となって吐出口３６から内燃機関の燃料噴射装置に圧送されるものである。
【００５０】
ところで、燃料タンク内の液体燃料は高温になるほどベーパ化して気泡を発生する傾向が高くなる。このため、燃料ポンプのポンプ流路３７内に吸引された液体燃料中には気泡（ベーパ）が混入している場合があり、更に、ポンプ流路３７内に吸入された液体燃料は吸入口３５部分が負圧となっていることにより一部気化する。
【００５１】
このようにしてポンプ流路３７内に吸入された液体燃料中に混入していたベーパや、ポンプ流路３７内に吸入された液体燃料の一部が気化することにより発生したベーパは、液体燃料中を浮かび上がって燃料導入部４３のうちベーパ溜め部４５内に溜められる。
【００５２】
このベーパ溜め部４５は燃料導入部４４の始端から所定の長さ範囲に渡って一定深さに形成されているため、図１１に示すように始端を最も深くし、そこから昇圧流路部５まで次第に浅くなるように形成するものとは異なり、ベーパ溜め部４５にとって必要な内容積を確保するために、その深さをそれ程深く形成しなくと済む。このため、ベーパ溜め部４５は比較的浅底にできるので、このベーパ溜め部４５に溜められるベーパはインペラ２５の近くに位置することとなる。しかも、深さ一定のベーパ溜め部４５に溜められたベーパは当該ベーパ溜め部４５全体に広がって昇圧流路部４４に近付くようになる。
【００５３】
以上のことから、ベーパ溜め部４５に溜められたベーパはインペラ２５の回転に伴って発生する負圧によりインペラ２５に引き寄せられるようになって少量ずつベーパ溜め部４５から案内部４６へと移動してゆくようになる。このとき、案内部４６の底面（上面）は傾斜面４６ａとなっているので、ベーパはインペラ２５の回転によりその案内部４６の傾斜面４６ａに沿って昇圧流路部４４へ移動し易くなる。そして、案内部４６を移動してゆく過程で液体燃料の圧力が上昇されるため、少量ずつ昇圧流路部４４へと移動してゆくベーパは、その圧力によりベーパ抜き孔４７から抜き出されてゆく。
【００５４】
このようにベーパ溜め部４５に溜められたベーパは少量ずつベーパ溜め部４５から案内部４６に案内されるようにして昇圧流路部４４側へと流動し、ベーパ抜き孔４７から抜き出されるようになる。従って、ベーパ溜め部４５内に多量のベーパが溜まるおそれがなく、ベーパ溜め部４５に多量に溜まったベーパがインペラ２５の回転に追従するようにして一度に昇圧流路部４４に向かって流れ出てゆくという事態の発生を極力防止できる。この結果、昇圧流路部４４にはベーパが流入せず、流入しても僅かな量となるので、インペラ２５のポンプ作用が減殺されるおそれがない。
【００５５】
このため、高気温時において、ベーパを多量に含んだ液体燃料がポンプ流路３７内に吸入され、更に吸入された際に負圧となることに液体燃料がベーパを発生しても、そられベーパをベーパ抜き孔４７から抜き出して昇圧流路部４４に流れ込まないようにすることができ、高気温時において吐出流量が減少することを効果的に防止できる。
【００５６】
図９は本発明において、昇圧流路部４４の深さＤ２に対するベーパ溜め部４５の深さＤ１の倍率（Ｄ１／Ｄ２）を種々変えて、その深さＤ１と吐出流量との関係を求めた実験の結果を示す。本実験は、リード蒸気圧が  ０．８８ｋｇ／ｃｍ２のガソリン中に燃料ポンプを縦軸型に配置し、その燃料ポンプを吐出圧力３５０ｋＰａで１４５Ｌ／ｈの吐出流量が得られる駆動条件にて運転した。そして、この運転状態でガソリンの温度を常温から徐々に上昇させて各温度における吐出流量を求め、そのうち最も低い吐出流量を図９に示した。
【００５７】
なお、上記のリード蒸気圧とは、ガソリンにおいて、規定温度（３７．８℃）における蒸気圧を言う。リード蒸気圧を求める試験は耐圧容器に試料を封入し、規定温度のときの圧力を測定することにより行う。リード蒸気圧が高い程気化し易く、低い過ぎると内燃機関の始動性を悪くする。レギュラーガソリンではリード蒸気圧は一般に０．６〜０．７ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【００５８】
この図９から明らかなように、Ｄ１／Ｄ２を１．２〜３の範囲に設定すると、Ｄ１／Ｄ２が１のときと比べ、最低吐出流量が高くなる。換言すれば、Ｄ１／Ｄ２を１．２〜３の範囲に設定すると、駆動条件から得られる筈である１４５Ｌ／ｈに比べ、吐出流量の減少量が少ないといい得、これはベーパの排出性が向上してベーパ吸い込みによる吐出流量の減少防止効果が高いことを意味する。
【００５９】
また、Ｄ１／Ｄ２を１．３〜１．７とした場合には、最低となる吐出流量は一層高くなり、内燃機関の高出力化の下で、高温時でも吐出流量の低下を抑制することが要求される燃料ポンプにあって、その要求を十分に満たし得ることが理解される。
【００６０】
なお、Ｄ１／Ｄ２を大きくすると、ベーパ溜め部４５の内容積が増加し、多量のベーパを溜め得るようになるので、吐出流量の低下をより効果的に防止できる筈であるが、図９に示す実験結果からすると、Ｄ１／Ｄ２が２．２、３と大きくなるほど低下している。これは、Ｄ１／Ｄ２を大きくすると、案内部４６の底面である傾斜面４６ａの角度が大きくなり、案内作用が低くなっているからと考えられる。従って、ベーパ溜め部４５と昇圧流路部４４との間に段差があってはならず、本実施例のように傾斜面４６ａを有する案内部４６にすると良いことが理解されると共に、その傾斜面４６ａも緩やかな傾斜であることがベーパ吸い込みの防止にとって効果的であることが理解される。
【００６１】
図１０は本発明の他の実施例を示す。この実施例が前記一実施例と異なるところは、燃料導入部４３のうちインペラ２５の上側の内側部を構成する上側の環状溝３８を、途中部は昇圧流路部４４よりも深い最深部に形成して当該最深部をベーパ溜め部４８とすると共に、始端からベーパ溜め部４８までは次第に深くなるように形成し、逆にベーパ溜め部４８から昇圧流路部４４までは次第に浅くなるように形成したところにある。
【００６２】
そして、ベーパ溜め部４８から昇圧流路部４４の始端までの部分を、底面（上面）が昇圧流路部４４に向かって下降するように傾斜する傾斜面４９となった案内部４９としている。
この実施例においても、前記一実施例と同様の理由で、ベーパ溜め部４８の深さＤ１は昇圧流路部４４の深さＤ２に対して１．２〜３倍、好ましくは１．２〜１．７倍になるように設定している。
【００６３】
このように構成した場合、ポンプ流路３７内に吸入された液体燃料中に含まれるベーパ、或いはポンプ流路３７内に吸入された際に液体燃料の一部が気化することにより発生したベーパは、燃料導入部４３の最深部であるベーパ溜め部４８に溜められる。このベーパ溜め部４８は、燃料導入部４３の途中に位置しているので、昇圧流路部４４からそれ程離間しておらず、しかも、燃料導入部４３の始端から離れている。
【００６４】
燃料導入部４３内の液体燃料は、その始端ではインペラ２５の吸入作用を未だ十分には受けないが、燃料導入部４３の始端から終端に行くに従ってインペラ２５の吸入作用を次第に強く受けるようになる。このことを考えると、ベーパ溜め部４８が上述のように燃料導入部４３の始端からある程度離れていることは、そのベーパ溜め部４８に溜められたベーパは、インペラ２５の吸入作用をより良く受けることとなり、これによりベーパはベーパ溜め部４８から少量ずつ引き出され、そして案内部４９の傾斜面４９ａの案内作用を受けて昇圧流路部４４に向かって流れ、ベーパ抜き孔４７から燃料タンクへと抜き出される。従って、この実施例のように構成しても、上述の一実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、例えば多段ポンプにおける１段目のポンプ流路に適用しても良い等、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、図２の  Ｉ−Ｉ  線に沿って展開して示すケーシングの断面図
【図２】ケーシング本体の平面図
【図３】ケーシングカバーの平面図
【図４】ケーシング本体の斜視図
【図５】ケーシングカバーの斜視図
【図６】ポンプ流路部分の拡大断面図
【図７】ポンプ部の横断面図
【図８】燃料ポンプ全体の縦断面図
【図９】昇圧流路部に対する燃料導入部の深さ比率と最低吐出流量との関係を求めた実験結果を示すグラフ
【図１０】本発明の他の実施例を示す図１相当図
【図１１】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
図中、１１はモータ部、１２はポンプ部、２３はケーシング本体、２４はケーシングカバー、２５はインペラ、２７はケーシング、３１は羽根片、３２は羽根溝、３５は吸入口、３６は吐出口、３７はポンプ流路、４３は燃料導入部、４４は昇圧流路部、４５はベーパ溜め部、４６は案内部、４７はベーパ抜き孔、４８はベーパ溜め部、４９は案内部である。
【図１】
0003564912.tif 000002
【図２】
0003564912.tif 000003
【図３】
0003564912.tif 000004
【図４】
0003564912.tif 000005
【図５】
0003564912.tif 000006
【図６】
0003564912.tif 000007
【図７】
0003564912.tif 000008
【図８】
0003564912.tif 000009
【図９】
0003564912.tif 000010
【図１０】
0003564912.tif 000011
【図１１】
0003564912.tif 000012