(57)【要約】      （修正有）【課題】流体ポンプにおいて、漏れ損失を低減し、ポンプケーシングに対してインペラの張り付きを防止する技術を提供する。【解決手段】流体ポンプは、ポンプケーシング４５と、ポンプケーシング内に回転可能に収容された円板状のインペラ４１とを有する。ポンプケーシングは、インペラの側面４１ａ，４１ｂと対向する内壁面３５ａ，９ａと、内壁面の一方側に設けられた吸入口３７と、内壁面の他方側に設けられた排出口３９とを有し、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面９ａと反対側の内壁面３５ａには、インペラの周縁部に沿って延在するとともに、一端が吸入口に連通され、他端が排出口に連通されている通路５１が形成されている。また少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面９ａと反対側の内壁面３５ａには、通路から、等圧線に沿い、通路の吸入口側端部と排出口側端部の間の端部間シール領域６１に延在する溝５５が形成されている。【選択図】図３
2008095538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプケーシングと、前記ポンプケーシング内に回転可能に収容された円板状のインペラとを有し、
前記ポンプケーシングは、前記インペラの側面と対向する内壁面と、前記内壁面の一方側に設けられた吸入口と、前記内壁面の一方側または他方側に設けられた排出口とを有し、少なくとも、前記排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、前記インペラの周縁部に沿って延在するとともに、一端が前記吸入口に連通され、他端が前記排出口に連通されている通路が形成されている流体ポンプであって、
少なくとも、前記排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、前記通路から、等圧線に沿い、前記通路の吸入口側端部と排出口側端部の間の端部間シール領域に延在する溝が形成されていることを特徴とする流体ポンプ。
【請求項２】
ポンプケーシングと、前記ポンプケーシング内に回転可能に収容された円板状のインペラとを有し、
前記ポンプケーシングは、前記インペラの側面と対向する内壁面と、前記内壁面の一方側に設けられた吸入口と、前記内壁面の一方側または他方側に設けられた排出口とを有し、少なくとも、前記排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、前記インペラの周縁部に沿って延在するとともに、一端が前記吸入口に連通され、他端が前記排出口に連通されている通路が形成されている流体ポンプであって、
少なくとも、前記排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、前記通路から、等圧線に沿って延在し、前記通路の内側の内側シール領域内で終端する溝が形成されていることを特徴とする流体ポンプ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の流体ポンプであって、
少なくとも、前記排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、前記インペラの中央部と対向する箇所に凹部が形成されており、
前記溝は、前記凹部を通る等圧線に沿って延在していることを特徴とする流体ポンプ。
【請求項４】
請求項１または２に記載の流体ポンプであって、
少なくとも、前記排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、前記インペラの中央部と対向する箇所に凹部が形成されており、
前記溝は複数設けられており、前記複数の溝のうちの一つは、前記凹部を通る等圧線に沿って延在していることを特徴とする流体ポンプ。
【請求項５】
請求項１または３あるいは４のいずれか１つに記載の流体ポンプであって、
前記溝は複数設けられており、前記複数の溝のうちの少なくとも一つは、前記通路から、等圧線に沿って延在し、前記通路の内側の内側シール領域内で終端していることを特徴とする流体ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプケーシング内に収容された円板状のインペラが回転動作することによって吸入口から吸入した流体を搬送して排出口から排出する流体ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の流体ポンプは、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する装置として使用することが知られている。このような流体ポンプは、例えば特開平６−２１３１９５号公報（特許文献１）に開示されている。
公報に開示された流体ポンプ（燃料ポンプ）は、円板状のインペラの側面と、ポンプケーシングの内壁面がインペラの回転動作を許容する微少な隙間を置いて対向している。ポンプケーシングの内壁面には、一端が吸入口に連通され、他端が排出口に連通されたポンプ通路がインペラの周縁部に沿って円弧状に設けられている。そして、インペラが回転動作することによって、吸入口から吸入された燃料がポンプ通路を搬送されつつ昇圧されて排出口から排出される構成である。この種の流体ポンプでは、排出側に搬送された高圧燃料が、インペラ側面とそれに対面するポンプケーシングの内壁面間の隙間を通じて低圧側である吸入側に漏れてしまう。このため、公報に記載の流体ポンプでは、インペラの側面と対面するポンプケーシングの内壁面に、当該インペラの側面とポンプケーシングの内壁面間に作用する燃料圧力、すなわちポンプ部圧力の等圧線に沿って延びる溝を設けることで燃料の漏れを低減している。
【特許文献１】特開平６−２１３１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ポンプケーシングが、インペラを間にして当該インペラの軸方向の一方に吸入口を有し、他方に排出口を有する構成では、インペラが吸入側の側面あるいは排出側の側面に作用する圧力によって軸方向に移動し、インペラの側面とポンプケーシングの内壁面間の隙間が縮小したとき、高速で回転するインペラに作用する遠心力により当該隙間には燃料が供給され難いことから、インペラが内壁面に張り付く現象が生じ、その結果として摺動抵抗の増加、異常摩耗、あるいは焼き付き等が発生する可能性がある。このような張り付き現象は、燃料の圧力が低い吸入側に生ずる確率が高い。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、流体ポンプにおいて、流体の漏れ損失を低減しつつポンプケーシングに対するインペラの張り付き現象を防止できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するため、特許請求の範囲の請求項に記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、ポンプケーシングと、ポンプケーシング内に回転可能に収容された円板状のインペラとを有する流体ポンプが構成される。ポンプケーシングは、インペラの側面と対向する内壁面と、内壁面の一方側に設けられた吸入口と、内壁面の一方側または他方側に設けられた排出口とを有し、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、インペラの周縁部に沿って延在するとともに、一端が吸入口に連通され、他端が排出口に連通されている通路が形成されている。
【０００６】
本発明の流体ポンプは、特徴的構成として、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、通路から、等圧線に沿い、通路の吸入口側端部と排出口側端部の間の端部間シール領域に延在する溝が形成されている。なお本発明における「通路の吸入口側端部と排出口側端部の間の端部間シール領域」とは、吸入口と連通する通路の吸入口側端部と、排出口と連通する通路の排出口側端部との間で、通路の内径寸法および外径寸法でインペラの回転軸線を中心として周方向に円弧状に延びている線により囲まれる領域をいう。また「端部間シール領域に延在する」とは、溝の端部が端部間シール領域内に達している（終わっている）態様を包含するが、好ましくは、溝が端部間シール領域の外径側と内径側間を突っ切って延びるように構成される。また本発明における「溝」は、単数、複数のいずれであっても構わない。
【０００７】
本発明によれば、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面に溝を設けている。そして溝は、通路の吸入口側端部と排出口側端部間の端部間シール領域に延在する構成としている。このような溝を設けることによって、端部間シール領域に関し、ラビリンスシールにおいて生ずるような漏れ抑制効果が発揮され、シール効果が高められる。これにより、通路を経て吸入側から排出側へと搬送された流体の、排出口側端部から吸入口側端部への漏れを低減することができる。
また溝は、通路から、等圧線に沿って延在する構成とされる。すなわち、溝の一端が通路と連通する構成のため、インペラに作用する遠心力の影響を受けることなく、当該溝に流体が常時に満たされた状態を維持することが可能となり、当該溝を経てインペラの側面と、ポンプケーシングの排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面間に流体を供給できる。その結果、インペラに作用する軸方向（特に排出側から当該排出側の反対側に向う）の圧力でインペラがポンプケーシングに張り付くといった現象を防止し、当該張り付き現象に基づく、摺動抵抗の増大、インペラあるいはポンプケーシングの異常摩耗、あるいは焼き付きといった問題を解消できる。また溝は、等圧線に沿って延びているため、溝が延びている方向に関する漏れの流れが防止され、漏れ損失が悪化しない。
【０００８】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、ポンプケーシングと、ポンプケーシング内に回転可能に収容された円板状のインペラとを有する流体ポンプが構成される。ポンプケーシングは、インペラの側面と対向する内壁面と、内壁面の一方側に設けられた吸入口と、内壁面の一方側または他方側に設けられた排出口とを有し、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、インペラの周縁部に沿って延在するとともに、一端が吸入口に連通され、他端が排出口に連通されている通路が形成されている。
【０００９】
本発明の流体ポンプは、特徴的構成として、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、通路から、等圧線に沿って延在し、通路の内側の内側シール領域内で終端する溝が形成されている。なお本発明における「内側シール領域」とは、通路の内径寸法でインペラの回転軸線を中心とする線により囲まれる円形の領域がこれに該当する。また本発明における「溝」は、単数、複数のいずれであっても構わない。
【００１０】
本発明によれば、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面に溝を設けている。そして溝は、等圧線に沿って延在し、通路の内側の内側シール領域内で終端する構成としている。このような溝を設けることによって、内側シール領域に関し、ラビリンスシールにおいて生ずるような漏れ抑制効果が発揮され、シール効果が高められる。これにより、通路を経て吸入側から排出側へと搬送された流体の、排出口から吸入口側への漏れを低減することができる。
また溝は、通路から、等圧線に沿って延在する構成とされる。すなわち、溝の一端が通路と連通する構成のため、インペラに作用する遠心力の影響を受けることなく、当該溝に流体が常時に満たされた状態を維持することが可能となり、当該溝を経てインペラの側面とポンプケーシングの排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面間に流体を供給できる。その結果、インペラに作用する軸方向（特に排出側から当該排出側の反対側に向う）の圧力でインペラがポンプケーシングに張り付くといった現象を防止し、当該張り付き現象に基づく、摺動抵抗の増大、インペラあるいはポンプケーシングの異常摩耗、あるいは焼き付きといった問題を解消できる。また溝は、等圧線に沿って延びているため、溝が延びている方向に関する漏れの流れが防止され、漏れ損失が悪化しない。
【００１１】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の流体ポンプにおいて、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、インペラの中央部と対向する箇所に凹部が形成されている。そして溝は、凹部を通る等圧線に沿って延在している。なお本発明における「凹部」は、典型的には、インペラの軸を回転可能に支持する軸受を収容するためにポンプケーシングに形成される断面円形の軸受収容空間がこれに該当する。この軸受収容空間としての凹部は、排出口から排出される高圧流体の排出空間に対して、軸と軸受の摺動面の隙間、あるいは軸とインペラの嵌合面の隙間等によって連通されている。このため、凹部には常時に流体が存在する。本発明によれば、溝は、凹部を通る等圧線に沿って延在する構成としたことによって、当該溝に流体が満たされた状態をより維持し易くなり、インペラの側面とポンプケーシングの排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面間に対する流体の供給性が向上する。その結果、ポンプケーシングに対するインペラの張り付き現象の防止効果をより高めることができる。
【００１２】
（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の流体ポンプにおいて、少なくとも、排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面には、インペラの中央部と対向する箇所に凹部が形成されている。そして溝は複数設けられており、複数の溝のうちの一つは、凹部を通る等圧線に沿って延在している。すなわち、本発明は、通路から、等圧線に沿い、通路の吸入口側端部と排出口側端部の間の端部間シール領域に延在する、あるいは通路の内側の内側シール領域で終端する複数の溝を設け、その溝のうちの１つが凹部を通る等圧線に沿って延在する構成としたので、内側シール領域あるいは内側シール領域と端部間シール領域のシール効果、およびインペラの側面とポンプケーシングの排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面間への流体の供給効果をより一層高めることが可能となる。
【００１３】
（請求項５に記載の発明）
請求項５に記載の発明によれば、請求項１または３あるいは４のいずれか１つに記載の流体ポンプにおける溝は複数設けられている。そして複数の溝のうちの少なくとも一つは、通路から、等圧線に沿って延在し、通路の内側の内側シール領域内で終端している。本発明によれば、上記のような構成とすることで、インペラの側面とポンプケーシングの排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面間への流体の供給効果、および内側シール領域のシール効果を更に高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、流体の漏れ損失を低減しつつポンプケーシングに対するインペラの張り付き現象を防止できる技術が提供されることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態につき、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、流体ポンプの一例として、燃料タンク内の燃料を自動車の内燃機関に供給する電動式燃料ポンプを用いて説明する。図１には電動式燃料ポンプの全体構成が示される。電動式燃料ポンプは、円筒状に形成されたハウジング５に組み込まれたモータ１と、当該モータ１の下部においてハウジング５に組み込まれ、モータ１によって駆動されるポンプ部３とを主体にして構成されている。
【００１６】
ハウジング５の上部側にはモータカバー７が取り付けられ、ハウジング５の下部側にはポンプカバー９が取り付けられ、これによりハウジング５にはモータ室１１が形成されている。モータ室１１内にはアーマチュア１３が配置され、当該アーマチュア１３の軸１５は、上下方向に延在されるとともに、その上下端部がモータカバー７およびポンプカバー９にそれぞれ軸受１７、１９を介して回転可能に支持されている。ハウジング５の内壁面には、マグネット２１が配設されている。アーマチュア１３の軸１５上には、コイルと接続されるコミュテータ２３が設けられ、アーマチュア１３とともに回転される。
【００１７】
モータカバー７には、アーマチュア１３のコミュテータ２３と摺接するブラシ２５およびブラシ２５を付勢するスプリング２７が組み込まれている。ブラシ２５は、チョークコイル２９を介して外部接続端子と接続されている。モータカバー７に設けた吐出口３１には、チェックバルブ３３が組み込まれており、燃料供給パイプが接続される。
【００１８】
ポンプ部３は、ポンプケーシング４５と、当該ポンプケーシング４５内に収容されるインペラ４１とを主体として構成されている。ポンプケーシング４５は、ポンプカバー９と当該ポンプカバー９の下方に配置されたポンプボディ３５とを互いに突き合わることによって形成されている。ポンプボディ３５は、ポンプカバー９に突き合わせた（重ねた）状態でハウジング５の下端部にかしめ付けによって取り付けられている。ポンプボディ３５とポンプカバー９により形成される内部空間、すなわちポンプ室には、アーマチュア１３とともに回転するインペラ４１が収容されている。そしてポンプボディ３５には、燃料の吸入口３７が設けられ、ポンプカバー９には燃料の排出口３９が設けられている。すなわち、ポンプケーシング４５は、インペラ４１の下側の側面４１ａと対向するポンプボディ３５側に吸入口３７を有し、インペラ４１の上側の側面４１ｂと対向するポンプカバー９側に排出口３９を有する構成とされる。以下の説明では、下側の側面４１ａを吸入側の側面４１ａといい、上側の側面４１ｂを排出側の側面４１ｂという。
【００１９】
インペラ４１は、円板状に形成されており、吸入側（下側）の側面４１ａと排出側の側面４１ｂには、それぞれ外周面から内側に所定距離を置いた周縁領域に多数の羽根溝４３が形成されている。吸入側の側面４１ａと排出側の側面４１ｂの羽根溝４３は、その底部において連通孔４３ａによって互いに連通されている。
【００２０】
またインペラ４１の中心部には、断面Ｄ字形の貫通孔が設けられ、この貫通孔にアーマチュア１３の軸１５に形成された断面Ｄ字形の軸部が嵌合されている。これにより、インペラ４１は、アーマチュア１３の軸１５に対して追従回転可能で、かつ、軸方向に僅かに移動可能に連結されている。なおアーマチュア１３の軸１５のポンプ側軸端部は、ポンプボディ３５に取り付けられたスラスト軸受４６によって支持されており、これにより、軸１５に作用するスラスト荷重が受けられる。インペラ４１の外周面は、全周にわたって凹凸のない円周面に形成され、ポンプカバー９の周壁９ｂの内周面に対してインペラ４１の回転動作を支障しない微少な隙間を置いて対面している。インペラ４１の吸入側の側面４１ａおよび排出側の側面４１ｂは、羽根溝４３が形成された領域を除いては平滑面に形成されている。
【００２１】
ポンプボディ３５は、インペラ４１の吸入側の側面４１ａに対して当該インペラ４１の回転動作を支障しない微少な隙間を置いて対面する平坦な内壁平面３５ａを有する。内壁平面３５ａは、本発明における「内壁面」に対応する。ポンプカバー９は、インペラ４１の排出側の側面４１ｂに対して当該インペラ４１の回転動作を支障しない微少な隙間を置いて対面する平坦な内壁平面９ａを有する。ポンプボディ３５の内壁平面３５ａの中央部には、スラスト軸受４６を収容するための円形凹状のスラスト軸受収容室４９が形成されている。ポンプカバー９の内壁平面９ａの中央部には、スラスト軸受４６を収容するための円形の軸受収容空間４７が軸方向に貫通状に形成されている。スラスト軸受収容室４９および軸受収容空間４７は、本発明における「凹部」に対応する。軸受収容空間４７は、軸受１９と軸１５の摺動面に存在する微少な隙間によってモータ室１１と連通され、またスラスト軸受収容室４９は、インペラ４１と軸１５のＤ字形嵌合面に存在する隙間によって軸受収容空間４７と連通されている。
【００２２】
またポンプボディ３５の内壁平面３５ａと、ポンプカバー９の内壁平面９ａには、それぞれインペラ４１の回転中心回りに周方向に延びるポンプ通路５１，５３（図２参照）が設けられている。ポンプ通路５１，５３は、本発明における「通路」に対応する。ポンプ通路５１，５３は、断面略半円弧状の溝によって形成されている。ポンプボディ３５のポンプ通路５１は、インペラ４１の回転方向に沿って吸入側から排出側まで連続して延びており、その一端が直接に吸入口３７に連通され、他端がインペラ４１の連通孔４３ａを介して排出口３９と連通される。一方、ポンプカバー９のポンプ通路５３は、インペラ４１の回転方向に沿って吸入側から排出側まで連続して延びており、その一端がインペラ４１の連通孔４３ａを介して吸入口３７に連通され、他端が直接に排出口３９と連通される。
【００２３】
上記のように構成される電動式燃料ポンプにおいて、モータ１を通電駆動してインペラ４１を回転すると、燃料タンク内の燃料が吸入口３７よりポンプ室に吸入される。ポンプ室に吸入された燃料の一部は、ポンプボディ３５のポンプ通路５１に沿って排出側に搬送されて昇圧される。またポンプ室に吸入された残りの燃料は、インペラ４１の連通孔４３ａを経てポンプカバー９のポンプ通路５３に流れ、当該ポンプ通路５３に沿って排出側に搬送されて昇圧される。ポンプボディ３５のポンプ通路５１を搬送されて昇圧された燃料は、インペラ４１の連通孔４３ａを経て排出口３９からモータ室１１に排出される。ポンプカバー９のポンプ通路５３を搬送されて昇圧された燃料は、排出口３９からモータ室１１に排出される。モータ室１１に排出された高圧燃料は、モータカバー７の吐出口３１から燃料供給パイプを経てポンプ外部に吐出される。
【００２４】
ところで、上記のように構成され、かつ、作用する電動式燃料ポンプにおいては、ポンプ通路５１，５３を経て排出口３９側に搬送されて昇圧された燃料が、インペラ４１の側面４１ａ，４１ｂとそれに対面するケーシング側の内壁平面３５ａ、９ａ間の隙間を通って吸入側に漏れることは、構造的に避けられない。
また、インペラ４１が吸入側の側面４１ａあるいは排出側の側面４１ｂに作用する圧力によって軸方向に移動し、側面４１ａと内壁平面３５ａ間の隙間、あるいは側面４１ｂと内壁平面９ａ間の隙間が縮小し、しかも高速で回転するインペラ４１に作用する遠心力により当該隙間には燃料が供給され難いことから、インペラ４１が内壁平面３５ａあるいは内壁平面９ａに張り付く現象が生じ、その結果として摺動抵抗の増加、異常摩耗、あるいは焼き付きが発生する可能性がある。このような張り付き現象は、燃料の圧力が低い吸入側のポンプボディ３５側で生ずる確率が高い。ポンプボディ３５の内壁平面３５ａは、本発明における「排出口が設けられている側の内壁面と反対側の内壁面」に対応する。
【００２５】
そこで本実施の形態においては、インペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと、ポンプボディ３５およびポンプカバー９の内壁平面３５ａ、９ａとの隙間に関する燃料の漏れを低減すること、および内壁平面３５ａ、９ａに対するインペラ４１の貼り付き現象を防止することを目的として、インペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと対面するポンプボディ３５の内壁平面３５ａおよびポンプカバー９の内壁平面９ａのそれぞれに、図２に示すような第１〜第３の複数種類の溝５５，５７，５９を形成した。
【００２６】
ポンプボディ３５の内壁平面３５ａおよびポンプカバー９の内壁平面９ａに形成される第１の溝５５は、当該ポンプ通路５１，５３の吸入口側端部と排出口側端部との間の端部間シール領域６１を横切ってポンプ通路５１，５３の内径側の内側シール領域６３を延在している。端部間シール領域６１は、本発明における「端部間シール領域」に対応し、内側シール領域６３は、本発明における「内側シール領域」に対応する。また第１の溝５５は、インペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと、内壁平面３５ａ，９ａとの間に作用する軸方向の燃料圧力が略等圧のライン、つまりポンプ部圧力の等圧線に沿って延在するとともに、その一端がポンプ通路５１，５３に連通されている。このような第１の溝５５は、本実施の形態では、各内壁平面３５ａ、９ａにつき、６本ずつ設けられている。なおここでポンプ通路５１，５３の端部間シール領域６１とは、吸入口３７と排出口３９との間で、ポンプ通路５１５３の内径寸法および外径寸法でインペラ４１の回転軸線を中心として周方向に円弧状に延びている線により囲まれる領域をいう。また内側シール領域６３とは、ポンプ通路５１，５３の内径寸法でインペラ４１の回転軸線を中心とする線により囲まれる円形の領域をいう。なお端部間シール領域６１および内側シール領域６３については、図３に破線の斜線によって示す。
【００２７】
ポンプボディ３５の内壁平面３５ａに形成される第２の溝５７は、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａの中央領域に形成されたスラスト軸受収容室４９を経由してポンプ通路５１から等圧線に沿って端部間シール領域６１を横切って延びている。またポンプカバー９の内壁平面９ａに形成される第２の溝５７は、ポンプカバー９の内壁平面９ａの中央領域に形成された軸受収容空間４７を経由してポンプ通路５３から等圧線に沿って端部間シール領域６１を横切って延びている。すなわち、第２の溝５７は、ポンプ通路５１，５３の端部間シール領域６１を横切り、かつ、内側シール領域６３を等圧線に沿って延在するとともに、スラスト軸受収容室４９あるいは軸受収容空間４７を経由してポンプ通路５１，５３に連通されている。このような第２の溝５７は、本実施の形態では、各内壁平面３５ａ，９ａにつき、１本ずつ設けられている。
【００２８】
ポンプボディ３５の内壁平面３５ａおよびポンプカバー９の内壁平面９ａに形成される第３の溝５９は、ポンプ通路５１，５３の内側シール領域６３を等圧線に沿って延在するとともに、一端がポンプ通路５１，５３に連通し、他端が内側シール領域６３内で終る溝であり、内側シール領域６３中の、第１の溝５５が形成された領域と、第２の溝５７が形成された領域との間に設けられている。このような第３の溝５９は、本実施の形態では、各内壁平面３５ａ、９ａにつき、４本ずつ設けられている。
【００２９】
上述のように構成された本実施の形態によれば、ポンプ通路５１，５３の吸入口側端部と排出口側端部との間の端部間シール領域６１を横切って延びる、第１の溝５５および第２の溝５７を設けたことにより、当該端部間シール領域６１に関し、ラビリンスシールにおいて生ずるような漏れ抑制効果が発揮され、シール効果が高められる。これにより排出側に搬送された高圧燃料の吸入側への漏れを低減し、ポンプ効率を向上できる。
【００３０】
また第１〜第３の各溝５５，５７，５９は、ポンプ通路５１，５３の内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延在するとともに、一端がポンプ通路５１，５３に連通する構成としている。このため、ポンプ通路５１，５３に連通された各溝５５，５７，５９は、インペラ４１に作用する遠心力の影響を受けることなく、常時に燃料が満たされた状態に維持されることになり、当該溝５５，５７，５９を経てインペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと、それら側面４１ａ，４１ｂと対面する内壁平面３５ａ、９ａ間に流体を供給できる。その結果、インペラ４１に作用する軸方向の燃料圧力でインペラ４１が内壁平面３５ａ、９ａに張り付くといった現象を防止し、当該張り付き現象に基づく、摺動抵抗の増大、インペラ４１あるいはポンプケーシング４５の異常摩耗、あるいは焼き付きといった問題を解消できる。また各溝５５，５７，５９は、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延びているため、内側シール領域６３において、ラビリンスシールにおいて生ずるような漏れ抑制効果が発揮され、シール効果が高められる。これにより排出側に搬送された高圧燃料の吸入側への漏れを低減し、ポンプ効率を向上できる。また各溝５５，５７，５９は、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延びていることにより、溝５５，５７，５９が延びている方向に関する漏れの流れが防止され、漏れ損失が悪化しない。
【００３１】
また第２の溝５７は、ポンプボディ３５のスラスト軸受収容室４９あるいはポンプカバー９の軸受収容空間４７を経由して延びる構成、つまりスラスト軸受収容室４９あるいは軸受収容空間４７に連通されている。これらのスラスト軸受収容室４９および軸受収容空間４７は、前述したように、高圧燃料が排出されるモータ室１１と隙間を介して連通している。このため、スラスト軸受収容室４９および軸受収容空間４７は、常時に燃料が存在する流体溜まり部として機能する。したがって、第２の溝５７は、燃料の満たされた状態がより維持し易くなり、インペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと、それら側面４１ａ，４１ｂと対面する内壁平面３５ａ、９ａ間に燃料を効率的に供給できる。その結果、インペラ４１の内壁平面３５ａ、９ａに対する張り付き現象の防止効果をより高めることができる。
【００３２】
（本発明の第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態に係る電動式燃料ポンプにつき、図３を参照して説明する。この実施形態は、インペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと対面する、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａおよびポンプカバー９の内壁平面９ａに、それぞれ単一の溝６５を設ける構成としている。つまり前述した第１の実施の形態で説明した、第１〜第３の溝５５，５７，５９のうちの第２の溝５７に相当する溝６５を設けたものであり、この点を除いては、第１の実施形態と同様に構成される。
【００３３】
本実施の形態では、単一の溝６５は、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａの中央領域に形成されたスラスト軸受収容室４９を経由して、あるいはポンプカバー９の内壁平面９ａの中央領域に形成された軸受収容空間４７を経由して、端部間シール領域６１とポンプ通路５１，５３との間を延びている。すなわち、溝６５は、ポンプ通路５１，５３の端部間シール領域６１を横切り、かつ、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延在するとともに、スラスト軸受収容室４９あるいは軸受収容空間４７を経由してポンプ通路５１，５３に連通されている。
【００３４】
したがって、溝６５は、第１の実施形態の場合と同様に、ポンプ通路５１，５３の吸入口側端部と排出口側端部との間の端部間シール領域６１を横切って延びることによって、当該端部間シール領域６１に関し、ラビリンスシールにおいて生ずるような漏れ抑制効果が発揮され、シール効果を高めることができる。これにより排出側に搬送された高圧燃料の吸入側への漏れを低減し、ポンプ効率を向上できる。
【００３５】
また溝６５は、ポンプボディ３５のスラスト軸受収容室４９あるいはポンプカバー９の軸受収容空間４７を経由して延在するとともに、その端部がポンプ通路５１，５３に連通されている。このため、溝６５にはインペラ４１に作用する遠心力の影響を受けることなく、常時に燃料が満たされた状態が維持されることになり、当該溝６５に存在する燃料をインペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと内壁平面３５ａ、９ａ間に効率的に供給できる。これにより、インペラ４１の内壁平面３５ａ、９ａに対する張り付き現象を防止し、当該張り付き現象に基づく、摺動抵抗の増大、インペラ４１あるいはポンプケーシング４５の異常摩耗、あるいは焼き付きといった問題を解消できる。また溝６５は、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延びているため、内側シール領域６３において、ラビリンスシールにおいて生ずるような漏れ抑制効果が発揮され、シール効果が高められる。また溝６５は、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延びているため、溝６５が延びている方向に関する漏れの流れが防止され、漏れ損失が悪化しない。
【００３６】
（本発明の第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態に係る電動式燃料ポンプにつき、図４を参照しつつ説明する。この実施の形態は、図２に示す第１の実施形態における、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａおよびポンプカバー９の内壁平面９ａに形成される第１および第２の溝５５，５７の構成に関する変更例である。すなわち、一端がポンプ通路５１，５３に連通してポンプ部圧力の等圧線に沿って延在する第１〜第３の溝５５，５７，５９のうちの、第１の溝５５および第２の溝５７については、内側シール領域６３内で終端する構成としたものであり、第３の溝５９については、第１の実施形態と同様に構成したものである。
【００３７】
本実施の形態は、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａおよびポンプカバー９の内壁平面９ａに形成される等圧線に沿った複数の溝５５，５７，５９の全てがポンプ通路５１，５３の内側の内側シール領域６３で終わる構成としている。このため、本実施の形態によれば、ポンプ通路５１，５３に連通された第１〜第３の各溝５５，５７，５９は、インペラ４１に作用する遠心力の影響を受けることなく、常時に燃料が満たされた状態に維持されることになり、当該溝５５，５７，５９を経てインペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと、それら側面４１ａ，４１ｂと対面する内壁平面３５ａ、９ａ間に流体を供給できる。これにより、インペラ４１に作用する軸方向の燃料圧力でインペラ４１が内壁平面３５ａ、９ａに張り付くといった現象を防止し、当該張り付き現象に基づく、摺動抵抗の増大、インペラ４１あるいはポンプケーシング４５の異常摩耗、あるいは焼き付きといった問題を解消できる。
【００３８】
また各溝５５，５７，５９は、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延びているため、内側シール領域６３において、ラビリンスシールにおいて生ずるような漏れ抑制効果が発揮され、シール効果が高められる。これにより排出側に搬送された高圧燃料の吸入側への漏れを低減し、ポンプ効率を向上できる。また各溝５５，５７，５９は、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延びているため、溝５５，５７，５９が延びている方向に関する漏れの流れが防止され、漏れ損失が悪化しない。
【００３９】
また第２の溝５７については、ポンプボディ３５のスラスト軸受収容室４９あるいはポンプカバー９の軸受収容空間４７を経由して延びる構成、つまりスラスト軸受収容室４９あるいは軸受収容空間４７に連通されている。このため、前述した第１の実施形態の場合と同様に、第２の溝５７については、燃料の満たされた状態がより維持し易くなり、インペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと、それら側面４１ａ，４１ｂと対面する内壁平面３５ａ、９ａ間に燃料を効率的に供給できる。その結果、インペラ４１の内壁平面３５ａ、９ａに対する張り付き現象の防止効果をより高めることができる。
【００４０】
（本発明の第４の実施形態）
次に本発明の第４の実施形態に係る電動式燃料ポンプにつき、図５を参照しつつ説明する。この実施の形態は、図３に示す第２の実施形態における、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａおよびポンプカバー９の内壁平面９ａに形成される単一の溝６５の構成に関する変更例である。すなわち、この実施の形態では、ポンプ部圧力の等圧線に沿って延在する単一の溝６５が内側シール領域６３内で終端する構成としたものである。
【００４１】
本実施の形態によれば、溝６５は、第２の実施に形態と同様に、ポンプボディ３５のスラスト軸受収容室４９あるいはポンプカバー９の軸受収容空間４７を経由して延在するとともに、その端部がポンプ通路５１，５３に連通されている。このため、溝６５にはインペラ４１に作用する遠心力の影響を受けることなく、常時に燃料が満たされた状態が維持されることになり、当該溝６５に存在する燃料をインペラ４１の側面４１ａ，４１ｂと内壁平面３５ａ、９ａ間に効率的に供給できる。これにより、インペラ４１の内壁平面３５ａ、９ａに対する張り付き現象を防止し、当該張り付き現象に基づく、摺動抵抗の増大、インペラ４１あるいはポンプケーシング４５の異常摩耗、あるいは焼き付きといった問題を解消できる。また溝６５は、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延びているため、内側シール領域６３において、ラビリンスシールにおいて生ずるような漏れ抑制効果が発揮され、シール効果が高められる。また溝６５は、内側シール領域６３をポンプ部圧力の等圧線に沿って延びているため、溝６５が延びている方向に関する漏れの流れが防止され、漏れ損失が悪化しない。
【００４２】
なお上述した各実施の形態は、図１に示すように、ポンプボディ３５に吸入口３７が形成され、ポンプカバー９に排出口３９が形成されている形式、つまりインペラ４１を挟んで一方の側面４１ａと対向する側に吸入口３７が設けられ、他方の側面４１ｂと対向する側に排出口３９が設けられている形式の電動式燃料ポンプを対象としたものであるが、これに限定されない。すなわち、図６に示すように、ポンプボディ３５に吸入口３７と排出口３９が形成されている形式、つまりインペラ４１の一方の側面４１ａと対向する側に吸入口３７と排出口３９が設けられている形式の電動式燃料ポンプにおいて、各実施の形態で説明した溝５５，５７，５９，６５を適用することが可能である。なお図６において、上記の点を除く電動式燃料ポンプの全体構成については、図１に示す実施形態の場合と概ね同様であるため、同一構成部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
吸入口３７と排出口３９がポンプボディ３５に形成される構成の電動式燃料ポンプの場合には、インペラ４１が内壁平面３５ａあるいは内壁平面９ａに張り付く現象は、燃料の圧力が低い側、つまり排出口３９が形成されたポンプボディ３５側と反対側のポンプカバー９の内壁平面９ａに生じ易い。したがって、溝５５，５７，５９あるいは６５は、ポンプカバー９の内壁平面９ａに側に設けることを必須とするが、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａに設けても一向に構わない。
【００４４】
また上述した各実施形態では、シール用および張り付き防止用としての溝５５，５７，５９，６５を、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａとポンプカバー９の内壁平面９ａとのそれぞれに設けたが、張り付き現象が生じ易い吸入側、すなわち吸入口３７が形成されたポンプボディ３５の内壁平面３５ａにのみ設けてもよい。
また上述した各実施形態では、ポンプ通路５１，５３をポンプボディ３５の内壁平面３５ａとポンプカバー９の内壁平面９ａとのそれぞれに設けたが、排出口３９が形成された側の内壁平面と反対側の内壁面にのみ設けてもよい。
また第１および第２の実施形態では、第１の溝５５および第２の溝５７が端部間シール領域６１を横切る構成としたが、溝５５，５７の端部が端部間シール領域６１内で終端となる構成に変更してもよい。
また各実施形態における、排出口３９が形成された側の内壁平面に形成される第１〜第３の溝５５，５７，５９については、ポンプ通路５１，５３に連通しない構成に変更しても構わない。
また第１の実施形態における、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａあるいはポンプカバー９の内壁平面９ａに形成される複数の溝は、その全てが等圧線に沿い、内壁平面３５ａ、あるいは９ａにおける端部間シール領域６１に延在するように構成してもよい。
また第３の実施形態における、ポンプボディ３５の内壁平面３５ａあるいはポンプカバー９の内壁平面９ａに形成される複数の溝は、その全てが等圧線に沿って延在するとともに、内壁平面３５ａ、あるいは９ａにおける内側シール領域６３内で終端するように構成してもよい。
また本実施の形態は、流体ポンプの一例として、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する電動式燃料ポンプの場合で説明したが、これに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】電動式燃料ポンプの全体構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る溝の構成を示す平面図である。
【図３】第２の実施形態に係る溝の構成を示す平面図である。
【図４】第３の実施形態に係る溝の構成を示す平面図である。
【図５】第４の実施形態に係る溝の構成を示す平面図である。
【図６】燃料の流れ方向に関する形式が異なる別の電動式燃料ポンプの全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  モータ
３  ポンプ部
５  ハウジング
７  モータカバー
９  ポンプカバー
９ａ  内壁平面（内壁面）
９ｂ  周壁
１１  モータ室
１３  アーマチュア
１５  軸
１７  軸受
１９  軸受
２１  マグネット
２３  コミュテータ
２５  ブラシ
２７  スプリング
２９  チョークコイル
３１  吐出口
３３  チェックバルブ
３５  ポンプボディ
３５ａ  内壁平面（内壁面）
３７  吸入口
３９  排出口
４１  インペラ
４１ａ  吸入側の側面
４１ｂ  排出側の側面
４３  羽根溝
４３ａ  連通孔
４５  ポンプケーシング
４６  スラスト軸受
４７  軸受収容空間
４９  スラスト軸受収容室（凹部）
５１  ポンプ通路（通路）
５３  ポンプ通路（通路）
５５  第１の溝
５７  第２の溝
５９  第３の溝
６１  端部間シール領域
６３  内側シール領域
６５  単一の溝
【図１】
2008095538.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008095538.tif 000005
【図４】
2008095538.tif 000006
【図５】
2008095538.tif 000007
【図６】
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