(57)【要約】【課題】  インペラとポンプケーシングとの摺動抵抗を低減させるとともに、インペラとポンプケーシングとのクリアランスを小さくすることによって、ポンプ効率を向上させることできるウエスコポンプを提供する。【解決手段】  吐出側ケーシング３８の頂部３８ｂと吸入側ケーシング４０の頂部４０ｂは対向しておらず、頂部４０ｂの方が頂部３８ｂよりも外周側に配置されており、収容部５６は、吸入側に突出した傘のような形状とされる。燃料浸漬後のインペラ３６は、吸入側に突出するように反り、収容部５６の形状に沿う形状となる。従って、インペラ３６とポンプケーシング３８，４０との間の無駄なクリアランスを減らすことができる。【選択図】  図６
2008232060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプケーシングと、ポンプケーシング内で回転する略円板形状のインペラと、を備えており、
インペラの表面に対向する第１ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されており、
インペラの裏面に対向する第２ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されており、
インペラの表裏両面のうちインペラが流体に浸漬されたときに伸び量の少ない側の面に対向するケーシング内面に形成された凸部の頂部が、他方のケーシング内面に形成された凸部の頂部に比して中心側に配置されていることを特徴とするウエスコポンプ。
【請求項２】
ポンプケーシングと、ポンプケーシング内で回転する略円板形状のインペラと、を備えており、
インペラの表面に対向する第１ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されており、
インペラの裏面に対向する第２ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されており、
インペラの表裏両面のうちインペラ成形時の残留歪みの少ない側の面に対向するケーシング内面に形成された凸部の頂部が、他方のケーシング内面に形成された凸部の頂部に比して中心側に配置されていることを特徴とするウエスコポンプ。
【請求項３】
ポンプケーシングと、ポンプケーシング内で回転する略円板形状のインペラと、を備えており、
インペラの表裏両面のそれぞれには、周方向に繰返す凹所群が形成されており、
インペラの表面と対向する第１ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されると共に、その外周部にインペラの凹所群に対向する領域を上流端から下流端まで伸びている第１溝が形成されており、
インペラの裏面と対向する第２ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されると共に、その外周部にインペラの凹所群に対向する領域を上流端から下流端まで伸びている第２溝が形成されており、
インペラの表裏両面のうちの少なくとも一方の面が、中心から外周に向かうに従って軸方向の位置が変化する形状に形成されることで、その面とその面に対向するケーシング内面とのクリアランスが、凸部の頂部よりも外周側の方が中心側に比して小さくなることを特徴とするウエスコポンプ。
【請求項４】
インペラの軸方向の厚みは、凸部の頂部に対向する位置よりも外周側の方が中心側に比して厚くされており、
インペラの表面と第１ケーシング内面とのクリアランス並びにインペラの裏面と第２ケーシング内面とのクリアランスが、凸部の頂部よりも外周側の方が中心側に比して小さくなることを特徴とする請求項３のウエスコポンプ。
【請求項５】
ポンプケーシングには、第１溝の上流端とポンプケーシング外とを連通する流体吸入口と、第２溝の下流端とポンプケーシング外とを連通する流体吐出口が形成されており、
インペラの裏面と第２ケーシング内面とのクリアランスが、凸部の頂部よりも外周側の方が中心側に比して小さくなることを特徴とする請求項３のウエスコポンプ。
【請求項６】
インペラは、その中心部が第１ケーシング内面に向かって凸となるように屈曲又は湾曲していることを特徴とする請求項５のウエスコポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を吸入して昇圧し、昇圧した流体を吐出するウエスコポンプに関する。特に、ウエスコポンプのポンプ効率を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インペラが回転することによってハウジング内に流体を吸入して昇圧し、昇圧した燃料をハウジング外に吐出するウエスコポンプが知られている。ウエスコポンプは、例えば、燃料タンク内の燃料を内燃機関（例えば、自動車のエンジン等）に供給する装置として利用されている。一般的に、ウエスコポンプは、円筒状のハウジングと、ハウジングの一端を閉じるポンプケーシングと、ハウジングの他端を閉じる吐出カバーを備えている。吐出カバーの上面には吐出ポートが突設されている。ハウジング、ポンプケーシング及び吐出カバーによって囲まれるモータ室内（ハウジング内の空間）にはモータが収容される。モータのシャフトの下端はポンプケーシングに回転可能に支持され、その上端は吐出カバーに回転可能に支持される。ポンプケーシング内にはインペラが収容され、インペラはシャフトの下端近傍に取付けられている。インペラの表裏両面には、周方向に繰返す凹所群がそれぞれ形成されている。ポンプケーシングの両内面には、インペラの凹所群と対向する領域を上流端から下流端まで伸びる円弧状の溝が形成されている。インペラの凹所群とポンプケーシングの円弧状の溝によって、ポンプケーシング内にポンプ流路が形成されている。ポンプケーシングには、ポンプ流路の上流端とポンプケーシング外とを連通する流体吸入口と、ポンプ流路の下流端とポンプケーシング外とを連通する流体吐出口とが形成されている。モータが回転するとインペラが回転し、流体吸入口からポンプ流路に流体が吸入される。ポンプ流路に吸入された流体は、昇圧されながらポンプ流路の下流に向かって流れる。昇圧された流体は、流体吐出口よりモータ室に流れ、モータ室を通って吐出ポートより吐出される。
【０００３】
このウエスコポンプでは、ポンプケーシングと、ポンプケーシング内で回転するインペラとの間にクリアランスが設けられている。このクリアランスが大きいと、ポンプ流路内の流体がこのクリアランス内に漏れ出やすくなり、高いポンプ効率が得られにくい。従って、高いポンプ効率を得るためには、このクリアランスを小さくし、流体の漏れ量を低減する必要がある。しかし、このクリアランスを小さくし過ぎると、ポンプケーシングとインペラが面接触して摺動抵抗が大きくなり、却ってポンプ効率が低下してしまう。
特許文献１のウエスコポンプは、上記の問題を解決するために開発されている。このウエスコポンプでは、ポンプケーシングのインペラの表裏両面と対向する両ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されている。このため、何らかの要因でインペラが軸移動したり傾斜したりして、インペラとポンプケーシングとが接触したとしても、その接触部分は凸部の頂部のみとなる。これによって、インペラとポンプケーシングの接触時の摺動抵抗が低減され、ポンプ効率を向上させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７３２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したウエスコポンプでは、インペラとポンプケーシングとのクリアランスを小さくすればするだけ、インペラとポンプケーシングとが接触する可能性が高くなる。ケーシング内面に凸部を形成することで、インペラとポンプケーシングの接触時の摺動抵抗が低く抑えられてはいても、インペラとポンプケーシングが接触する頻度が高くなると、その摺動損失は無視できなくなる。その結果、インペラとポンプケーシングとのクリアランスを小さく設定することには限界があり、ポンプ効率をより向上することができる技術（クリアランスをより小さくすることができる技術）の開発が望まれていた。
本発明は、インペラとポンプケーシングとのクリアランスをより小さく設定することを可能とし、これによって、ポンプ効率をさらに向上させることできるウエスコポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１のウエスコポンプは、インペラの表面に対向するケーシング内面に形成する凸部の頂部と、インペラの裏面に対向するケーシング内面に形成する凸部の頂部を、半径方向にずらすことでポンプ効率を向上する。
すなわち、インペラは、その材質や成形方法によって、流体（例えば、燃料）に浸漬されたときに若干の変形を生じることがある。例えば、ガラス繊維を含有する樹脂製のインペラは、通常、射出成形によって成形される。キャビティ内への樹脂の充填を開始した初期は、樹脂の射出圧力も低くキャビティの空隙率も大きいため、ゲートから射出された樹脂はキャビティ内をスムーズに流れる。一方、キャビティ内への樹脂の充填が完了する終期となると、樹脂の射出圧力も高くキャビティの空隙率も小さくなるため、ゲートから射出された樹脂はスムーズに流れ難い。樹脂の流れがスムーズな部位では、ガラス繊維を含んだ樹脂は直線状に配向する。一方、樹脂の流れが乱れる部位（淀む部位）では、ガラス繊維を含んだ樹脂は歪んだ状態で配向する。このようなインペラが流体に浸漬されると、歪んだ状態で樹脂が配向している部位は大きく変形（伸び変形）し、直線状に樹脂が配向する部位は小さく変形（伸び変形）する。通常、インペラの一方の面側にゲートが設けられるため、ゲートから射出された樹脂は、インペラの反ゲート側の面の近傍ではスムーズに流れ、インペラのゲート側の面の近傍（特に、ゲート近傍）で乱れた流れとなる。このため、インペラの反ゲート側の面の近傍では、樹脂が直線状に配向し、流体浸漬時の変形量が小さくなる。一方、インペラのゲート側の面の近傍では、樹脂が歪んだ状態で配向し、流体浸漬時の変形量が大きくなる。このため、インペラは、軸線を含む縦断面で、インペラの表裏両面のいずれか一方側（ゲート側）へ凸となる湾曲状を呈するように反ることとなる。
従来のウエスコポンプのように、ポンプケーシングの両ケーシング内面に凸部が形成されている場合、インペラが表裏両面のいずれか一方側に突出するように反ると、一方のケーシング内面では、凸部の頂部とインペラとのクリアランスが流体浸漬前より流体浸漬後の方が小さくなり、他方のケーシング内面では、凸部の頂部とインペラとのクリアランスが流体浸漬前より流体浸漬後の方が大きくなる。流体浸漬の前後に関係なくインペラと凸部との接触を回避するには、インペラと凸部とのクリアランスが小さくなる状態に合わせて初期クリアランスを設定しなければならない。すなわち、一方のケーシング内面については流体浸漬後のインペラの状態に合わせてクリアランスを設定し、他方のケーシング内面については流体浸漬前のインペラの状態に合わせてクリアランスを設定しなければならない。このとき、従来のウエスコポンプでは、インペラと各ケーシング内面との初期クリアランスがインペラの反り変形の方向に関係なく設定される。したがって、クリアランスが必要以上に大きな値に設定され、その分だけポンプ効率を低下させていた。
【０００７】
そこで、本発明の第１のウエスコポンプは、ポンプケーシングと、ポンプケーシング内で回転する略円板形状のインペラを備える。インペラの表面に対向する第１ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されている。インペラの裏面に対向する第２ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されている。そして、インペラの表裏両面のうちインペラが流体に浸漬されたときに伸び量の少ない側の面に対向するケーシング内面に形成された凸部の頂部が、他方のケーシング内面に形成された凸部の頂部に比して中心側に配置されている。
このウエスコポンプでは、第１又は第２ケーシング内面の一方の凸部の頂部が外周側に配置され、他方の凸部の頂部が内周側に配置される。このため、インペラを収容するポンプケーシングの収容部は、流体に浸漬されたときのインペラの形状に類似する形状（一方の面に向かって凸となる形状）となる。従って、インペラが流体に浸漬されたときに伸びない側の面を、凸部の頂部が中心側に位置している側のケーシング内面に対向させるように配置することによって、インペラが流体に浸漬されたときのインペラの形状がポンプケーシングの収容部の形状に沿うこととなる。これによって、インペラとポンプケーシングとの間の無駄なクリアランスを減らすことができる。
また、インペラが流体に浸漬されてインペラに反り変形が生じると、ケーシング内面の凸部の頂部とインペラとのクリアランスが変化する。このクリアランスの変化は、凸部の頂部を外周側に配置するほど大きくなり、凸部の頂部を内周側に配置するほど小さくなる。凸部の頂部を外周側に配置したケーシング内面では、インペラの反りによるクリアランス変化は大きいが、その変化の方向がインペラと凸部の頂部とのクリアランスが大きくなる方向となっている。このため、インペラと凸部の頂部との初期クリアランスを小さく設定しても、インペラと凸部の頂部とが接触することを防止することができる。一方、凸部の頂部を内周側に配置したケーシング内面では、インペラの反りによってインペラと凸部の頂部とのクリアランスは小さくなる。しかし、凸部の頂部を内周側に配しているため、その変化量は小さい。このため、インペラと凸部の頂部との初期クリアランスを小さく設定することができる。
このウエスコポンプでは、インペラの反り変形の方向を考慮して各ケーシング内面の凸部の位置を半径方向にずらすため、従来と比較して、インペラとケーシング内面とのクリアランスを小さくでき、ポンプ効率を向上することができる。
【０００８】
既に説明したように、成形時の残留歪みが多いほど、流体に浸漬されたときに伸びやすい。このため、インペラは、インペラの表裏両面のうち残留歪みが多い面側が凸となる形状に反ることとなる。したがって、インペラの表裏両面の残留歪みの多い少ないに応じて、インペラの表裏両面に対向する各ケーシング内面の凸部の頂部の位置を半径方向にずらすことで、上記の第１のウエスコポンプと同様の作用効果を奏することができる。
すなわち、本発明の第２のウエスコポンプは、ポンプケーシングと、ポンプケーシング内で回転する略円板形状のインペラと、を備えている。インペラの表面に対向する第１ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されている。インペラの裏面に対向する第２ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されている。そして、インペラの表裏両面のうちインペラ成形時の残留歪みの少ない側の面に対向するケーシング内面に形成された凸部の頂部が、他方のケーシング内面に形成された凸部の頂部に比して中心側に配置されている。
このウエスコポンプによっても、インペラの反り変形の方向を考慮して各ケーシング内面の凸部の頂部の位置を半径方向にずらすため、従来と比較して、インペラとケーシング内面とのクリアランスを小さくでき、ポンプ効率を向上することができる。
【０００９】
なお、インペラが流体に浸漬されたときに伸びる側の面か伸びない側の面かを判断する方法としては、例えば、インペラの射出成形時に形成されたゲート跡を確認する方法がある。すなわち、インペラを射出成形によって成形する場合、ゲート跡がある側の面は溶融樹脂の流れが乱れ易く、ゲート跡がない側の面は溶融樹脂の流れがスムーズとなり易い。従って、ゲート跡がある側の面を、流体に浸漬されたときに伸びる側の面、ゲート跡がない側の面を、流体に浸漬されたときに伸びない側の面として判断することができる。
あるいは、ガラス繊維を含んだ樹脂でインペラを成形した場合は、ガラス繊維の配向の状態を観察することで、インペラが流体に浸漬されたときに伸びる側の面か伸びない側の面かを判断することができる。すなわち、樹脂中のガラス繊維は、射出時の樹脂の流れに沿って配向する傾向がある。キャビティ内にガラス繊維を含んだ樹脂を射出すると、ゲートから反ゲート側の面に向かって樹脂が流れて反ゲート側の面に衝突し、次いで、キャビティの外周側に流れる。このため、樹脂中のガラス繊維も、この流れに沿って配向する。このようなガラス繊維の配向の状態を判断することで、ゲート側か反ゲート側かを判断でき、これによって、インペラが流体に浸漬されたときに伸びる側の面か伸びない側の面かを判断することができる。あるいは、樹脂（ポリマー）の配向層によって判断することもできる。すなわち、インペラ中の樹脂（ポリマー）の配向は、ゲートの近傍が大きくなる傾向がある。このため、樹脂（ポリマー）の配向により、ゲート側か反ゲート側かを判断でき、これによって、インペラが流体に浸漬されたときに伸びる側の面か伸びない側の面かを判断することができる。
【００１０】
上記の第１又は第２のウエスコポンプでは、中心側に凸部の頂部が配置されたケーシング内面とインペラとの初期クリアランスが、外周側に凸部の頂部が配置されたケーシング内面とインペラとの初期クリアランスより大きくなるように設定されていることが好ましい。
このウエスコポンプにおいては、凸部の頂部が中心側に配置されたケーシング内面では、流体浸漬によるインペラの反り変形によって、ケーシング内面とインペラとのクリアランスが小さくなる。このため、中心側に凸部の頂部が配置されたケーシング内面とインペラとの初期クリアランスを、他方のケーシング内面とインペラとの初期クリアランスより大きくなるように設定することで、インペラとケーシング内面の凸部との接触を防止しつつ、インペラの反り変形後の両クリアランスのバランスを取ることができる。
【００１１】
また、本発明の第３のウエスコポンプは、ケーシング内面に形成された凸部に応じてインペラの形状を調整することで、インペラとケーシング内面とのクリアランスを小さくし、ポンプ効率を向上する。
すなわち、ポンプケーシングの各ケーシング内面に凸部を形成したウエスコポンプでは、凸部以外の部分では、インペラとケーシング内面とのクリアランスが必然的に大きくなる。特に、ポンプケーシングのケーシング内面のうち、インペラの凹所群に対向し、かつ、円弧状の溝が形成されていない領域（以下、デッドポイントと言う）において、ケーシング内面とインペラとのクリアランスが大きくなると、ポンプ流路の下流側（高圧側）から上流側（低圧側）への流体の漏れ量が多くなる。これによって、ポンプケーシングから吐出される流体の圧力が上昇しにくくなり、ポンプ効率は大きく低下してしまう。
そこで、本発明の第３のウエスコポンプは、ポンプケーシングと、ポンプケーシング内で回転する略円板形状のインペラと、を備えている。インペラの表裏両面のそれぞれには、周方向に繰返す凹所群が形成されている。インペラの表面と対向する第１ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されると共に、その外周部にインペラの凹所群に対向する領域を上流端から下流端まで伸びている第１溝が形成されている。インペラの裏面と対向する第２ケーシング内面は、インペラの回転軸を含む断面がインペラ側へ突出する凸部を有する形状に形成されると共に、その外周部にインペラの凹所群に対向する領域を上流端から下流端まで伸びている第２溝が形成されている。そして、インペラの表裏両面のうちの少なくとも一方の面は、中心から外周に向かうに従って軸方向の位置が変化する形状に形成されており、その面とその面に対向するケーシング内面とのクリアランスが、凸部の頂部よりも外周側の方が中心側に比して小さくなる。
このウエスコポンプでは、インペラの表裏両面の少なくとも一方の面は、中心から外周に向かうに従って軸方向の位置が変化する形状に形成されている。これによって、そのインペラの面とケーシング内面とのクリアランスが、凸部の頂部よりも外周側の方が中心側に比して小さくされている。ポンプ流路（インペラの凹所群とケーシング内面の溝によって構成される）は、ポンプケーシングの凸部の頂部の外側に形成されているため、デッドポイントも凸部の頂部の外側に位置している。このため、このウエスコポンプでは、インペラの表裏両面の少なくとも一方のデッドポイントにおいて、ポンプケーシングとインペラとのクリアランスが小さくされている。このため、ポンプ流路の下流側から上流側への漏れ流量が減少し、ポンプ効率を向上することができる。
【００１２】
上記の第３のウエスコポンプでは、インペラの軸方向の厚みを、凸部の頂部に対応する位置よりも外周側の方が中心側に比して厚くするようにしてもよい。この構成によると、インペラの表面と第１ケーシング内面とのクリアランスが、凸部の頂部よりも外周側の方が中心側に比して小さくなり、また、インペラの裏面と第２ケーシング内面とのクリアランスも、凸部の頂部よりも外周側の方が中心側に比して小さくなる。このため、インペラの表裏両面のそれぞれのデッドポイントにおいて、ポンプケーシングとインペラとのクリアランスが小さくされる。このため、ポンプ流路の下流側から上流側への漏れ流量がより少なくなり、ポンプ効率をさらに向上することができる。
【００１３】
さらに、上記の第３のウエスコポンプでは、ポンプケーシングには、第１溝の上流端とポンプケーシング外とを連通する流体吸入口と、第２溝の下流端とポンプケーシング外とを連通する流体吐出口を形成することができる。この場合、インペラの裏面と第２ケーシング内面とのクリアランスが、凸部の頂部よりも外周側の方が中心側に比して小さくなることが好ましい。
このような構成によると、少なくとも吐出口側において、デッドポイントにおけるケーシング内面とインペラとのクリアランスが小さくされる。このため、最も圧力が高くなるポンプ流路の吐出口側から下流側への流体の漏れ流量が低減され、ポンプ効率を向上することができる。
なお、このウエスコポンプには、その中心部が第１ケーシング内面に向かって凸となるように屈曲又は湾曲しているインペラを用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）  吸入側のポンプケーシングの凸部の頂部は、吐出側のポンプケーシングの凸部の頂部に比して外周側に形成されている。インペラは、流体に浸漬されたときに伸びない側の面を吐出側とし、伸びる側の面を吸入側として配置する。
（形態２）  ポンプケーシングの凸部の頂部は、ポンプケーシングに形成された流体の流路（溝）よりも中心側に形成されている。
（形態３）  インペラは、中央は同厚で軸に垂直な平板状であり、外周側は外周に向かって軸方向の幅が拡大する端厚形状である。インペラの表裏両面のそれぞれと、インペラの表裏両面のそれぞれに対向するポンプケーシングのケーシング内面とのクリアランスは、凸部の頂部より外周側でともに小さくされている。
（形態４）  インペラは、中心から外周まで同厚であり、中心が突出した形状とされる。インペラの一方の面と、その面に対向するポンプケーシングのケーシング内面とのクリアランスは、凸部より外周側で小さくされている。
（形態５）  インペラは、中央は軸に垂直な平板状であり、外周側はインペラの上下両面とも吐出側へ屈曲している端折れ形状である。インペラの吐出側面と、その面に対向するポンプケーシングのケーシング内面とのクリアランスは、凸部より外周側で小さくされている。
（形態６）  インペラは、中心から外周まで同厚であり、中心が緩やかに突出した形状であり、軸を含む断面において、表裏両面は湾曲線を呈する。インペラの裏面と、その面に対向するポンプケーシングのケーシング内面とのクリアランスは、凸部より外周側で小さくされている。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）  本発明を具現化した第１実施例を図を用いて説明する。本実施例のウエスコポンプは、自動車用の燃料ポンプであり、燃料タンク内で用いられ、自動車のエンジンへ燃料を供給するために利用される。図１に示すように、ウエスコポンプは、モータ部１２とポンプ部１４がハウジング１６内に収容されて形成されている。モータ部１２は回転子１８を有している。回転子１８は、シャフト２０と、シャフト２０に固定されている積層鉄芯２２と、積層鉄芯２２に巻かれている図示されていないコイルと、そのコイルの端部が接続されている整流子２４を有している。シャフト２０は、ハウジング１６に対して、軸受２６，２８によって回転可能に支持されている。ハウジング１６の内側には、回転子１８を取囲むように、永久磁石３０が固定されている。ハウジング１６の上部に取り付けられたトップカバー３２には、図示されない端子が設けられており、モータ部１２に電気が供給される。ブラシ３４と整流子２４を介してコイルに通電すると、回転子１８とシャフト２０が回転する。
【００１６】
ハウジング１６の下部にはポンプ部１４が収容されている。ポンプ部１４は、略円板状のインペラ３６を備えている。図３に示すように、インペラ３６の下面（吸入側面）には、外周縁近傍に並ぶ凹所群３６ｂが設けられている。インペラ３６の上面（吐出側面）には、下面と同様に、外周縁近傍に並ぶ凹所群３６ａが設けられている。凹所群３６ａと凹所群３６ｂは底部で連通している。インペラ３６の中心にはシャフト２０と相対回転不能に係合する軸穴３６ｃが設けられており、シャフト２０が回転するとインペラ３６も回転する。
【００１７】
図１に示すように、インペラ３６はポンプケーシングの収容部５６に収容されている。ポンプケーシングは、吐出側ケーシング３８と吸入側ケーシング４０から構成される。吐出側ケーシング３８と吸入側ケーシング４０の形状の詳細な説明は後述するが、吐出側ケーシング３８には、吸入側が開放された略円筒形状の凹部が形成されており、この凹部の開放部が吸入側ケーシング４０によって塞がれることによって、インペラ３６の収容部５６が形成されている。
【００１８】
吐出側ケーシング３８には、凹所群３６ａに対向する領域に、凹所群３６ａの径方向の幅を有する溝３８ａが形成されている。溝３８ａは、インペラ３６の回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びる略Ｃ字型に形成されている。吐出側ケーシング３８には、溝３８ａの下流端から吐出側ケーシング３８の上面に至る吐出口５０が形成されている。吐出口５０は、ポンプケーシングの内部と外部（モータ部１２の内部空間）とを連通させている。
図２に示すように、吐出側ケーシング３８のインペラ３６に対向する面（ケーシング内面）はインペラ３６側に突出しており、頂部３８ｂが形成されている。頂部３８ｂは、シャフト２０周りに円環状に形成されている。頂部３８ｂとシャフト２０は同心状に配置されており、頂部３８ｂの半径はインペラ３６の半径の略１／２となっている。吐出側ケーシング３８の軸線を含む縦断面では、吐出側ケーシング３８のインペラ３６に対向する面は、頂部３８ｂを頂点としてインペラ３６側に突出する浅い略Ｖ字形状を呈する。
【００１９】
吸入側ケーシング４０には、凹所群３６ｂに対向する領域に、凹所群３６ｂの径方向の幅を有する溝４０ａが形成されている。溝４０ａも溝３８ａと同様に、インペラ３６の回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びる略Ｃ字型に形成されている。吸入側ケーシング４０には、吸入側ケーシング４０の下面から溝４０ａの上流端に至る吸入口４２が形成されている。吸入口４２は、ポンプケーシングの内部と外部（ウエスコポンプの外部）とを連通させている。
図２に示すように、吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面はインペラ３６側に突出しており、頂部４０ｂが形成されている。頂部４０ｂは、シャフト２０周りに円環状に形成されている。頂部４０ｂとシャフト２０は同心状に配置されており、頂部４０ｂの半径は、インペラ３６の半径の１／２より大きく、かつ、インペラ３６の半径より小さくされている。したがって、頂部４０ｂの半径は頂部３８ｂの半径よりも大きい。吸入側ケーシング４０の軸線を含む縦断面では、吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面は、頂部４０ｂを頂点としてインペラ３６側に突出する浅い略Ｖ字形状を呈する。
【００２０】
モータ部１２の駆動によってインペラ３６がポンプケーシングの収容部５６内で回転すると、燃料が吸入口４２からポンプケーシング内に吸引される。吸引された燃料の一部は溝４０ａに沿って流れる。吸引された燃料の残部は凹所群３６ｂに入り、凹所群３６ａへ抜け、溝３８ａに入り、溝３８ａに沿って流れる。燃料は溝４０ａ，３８ａに沿って流れる間に昇圧される。昇圧された燃料は吐出口５０からモータ部１２側に送り出される。モータ部１２に送り出された燃料は、モータ部１２を通過し、トップカバー３２に形成されているポート４８から外部に送り出される。
【００２１】
本実施例では、インペラ３６は、ガラス繊維を含有する樹脂を射出成形することによって成形されている。図４に示すように、射出成形に用いる金型には、インペラ３６の一方の面（図の上面）の軸穴３６ｃの近傍に相当する位置に３つのゲート３７ｇが設けられており、これらのゲート３７ｇからキャビティ３７ａ内に樹脂が充填される。キャビティ３７ａ内の樹脂の流れは、下記の通りであると思われる。すなわち、ゲート３７ｇからキャビティ３７ａ内に樹脂が射出されると、図中の矢印に示すように、射出された樹脂は反ゲート側の面３７ｆに向かって流れ、面３７ｆに衝突する。面３７ｆに衝突した樹脂は、キャビティ３７ａ内を外周面３７ｈに向かって流れ、キャビティ３７の外周部に充填されてゆく。このようにキャビティ３７ａ内を樹脂が流れるため、反ゲート側の面３７ｆの近傍では樹脂はスムーズに流れ、ゲート側の面３７ｅのゲート３７ｇ近傍では樹脂の流れに乱れが生じる。このため、樹脂の流れが乱れた部位（ゲート３７ｇ側の面３７ｅの近傍（特に、ゲート３７ｇの近傍））には、樹脂（ポリマー）が歪んで配向した層５４が形成される。これによって、インペラ３６のゲート側の面には残留歪みが発生する。また、樹脂中のガラス繊維５２は、樹脂の流れに沿って配向する傾向がある。このため、成形されたインペラ３６には、ゲート３７ｇから反ゲート側の面３７ｆに向かう樹脂の流れに沿ってガラス繊維５２が配向することとなる。また、樹脂中のガラス繊維５２は、反ゲート側が比較的高めとなり、ゲート側の近傍が低めとなっている。なお、図３に示すように、インペラ３６の一方の面の軸穴３６ｃ近傍には、３つのゲート跡３６ｄが形成される。
【００２２】
インペラ３６が燃料に浸漬されると、歪んだ状態の樹脂（ポリマー）の層５４が形成されたゲート跡３６ｄ側は歪みを解消するべく半径方向に伸びる。一方、ゲート跡３６ｄ側と反対の側はポリマーが多めに分布しているため、インペラ３６が燃料に浸漬されてもあまり伸びない。即ち、燃料浸漬後のインペラ３６は、ゲート跡３６ｄ側の伸び量とその反対の側の伸び量に差があるため、図５に示すように、インペラ３６は、軸線を含む縦断面において、インペラ３６の上面及び下面がいずれも中心を頂部としてゲート跡３６ｄ側へ突出する湾曲線を呈するように反る。
【００２３】
インペラ３６が収容部５６内に収容されるとき、上述の燃料浸漬後の変形によって突出する側（ゲート跡３６ｄ側）が吸入側となるように配置される。このとき、ゲート跡３６ｄを目視で確認することによって、インペラ３６の表裏を誤ることなく収容部５６内に配置することができる。なお、インペラ３６の裏表を確認する別の方法としては、光学顕微鏡を用いて歪んだ状態で配向する樹脂（ポリマー）の層５４を確認する方法がある。この方法の場合、層５４が確認された側の面が吐出側となるように配置される。あるいは、上述したゲート側の面から反ゲート側の面に向かう樹脂の流れに沿って配向するガラス繊維５２の配向状態によって、インペラ３６の裏表を確認することもできる。さらには、インペラ３６の樹脂（ポリマー）の配向によって、インペラ３６の裏表を確認することもできる。
【００２４】
本実施例のウエスコポンプでは、吐出側ケーシング３８の頂部３８ｂと吸入側ケーシング４０の頂部４０ｂは対向しておらず、頂部４０ｂの方が頂部３８ｂよりも外周側に配置されている。即ち、収容部５６は、吸入側に凸となる湾曲状を呈している。燃料浸漬後のインペラ３６は、吸入側に突出するように反り、図６に示すように、湾曲状の収容部５６に沿う形状となる。従って、インペラ３６とポンプケーシング３８，４０との間の無駄なクリアランスを減らすことができる。本実施例のウエスコポンプによれば、ポンプ効率を効果的に向上させることができる。
また、インペラ３６が燃料に浸漬されてインペラ３６に反り変形が生じると、インペラ３６と吐出側ケーシング３８の頂部３８ｂとのクリアランスは小さくなり、インペラ３６と吸入側ケーシング４０の頂部４０ｂとのクリアランスは大きくなる。吐出側ケーシング３８の頂部３８ｂは内周側に配置されているため、頂部３８ｂとインペラ３６とのクリアランスの変化量は小さく抑えられる。このため、頂部３８ｂとインペラ３６との初期クリアランスを小さく設定することができる。一方、吸入側ケーシング４０の頂部４０ｂは外周側に配置されているため、頂部４０ｂとインペラ３６とのクリアランスの変化量は大きい。しかし、燃料浸漬によってインペラ３６と頂部４０ｂとのクリアランスは大きくなる方向に変化するため、燃料浸漬によるクリアランス変化量が大きくても、頂部４０ｂとインペラ３６との初期クリアランスを小さく設定することができる。これによって、ポンプ効率を向上することができる。なお、インペラ３６と頂部３８ｂとのクリアランスは小さくなる方向に変化するため、インペラ３６と頂部３８ｂの初期クリアランスは、インペラ３６と頂部４０ｂとの初期クリアランスより大きめに設定される。これによって、インペラ３６とポンプケーシングの接触を防止しながら、インペラ３６とポンプケーシングのクリアランスを小さく設定することができる。
さらに、ウエスコポンプが作動してインペラ３６が回転すると、インペラ３６の吐出側のポンプ流路の燃料圧力が高くなり、吸入側のポンプ流路の燃料圧力が低くなる。また、モータ部１２側から軸受２８とシャフト２０の隙間を通って収容部５６側に漏れる高圧の燃料によって、インペラ３６が吸入側ケーシング４０に向かって押される。これらのため、ウエスコポンプが作動しているときは、インペラ３６が僅かに下方に移動する。これによって、ポンプ流路が形成される外周側(凸部の頂部より外周側)では、インペラ３６の吸入側のクリアランスが小さくなるように変化し、インペラ３６の吐出側のクリアランスが大きくなるように変化する。一方、本実施例のウエスコポンプでは、インペラ３６が燃料に浸漬されると、インペラ３６が吸入側に凸となるように湾曲する。したがって、ポンプ流路が形成される外周側(凸部の頂部より外周側)では、インペラ３６の吸入側のクリアランスが大きくなるように変化し、インペラ３６の吐出側のクリアランスが小さくなるように変化する。したがって、インペラ３６の回転時の下方への移動によるクリアランス変化を、インペラ３６の反り変形によるクリアランス変化が打ち消すこととなる。このため、インペラ３６の吸入側のクリアランスと吐出側のクリアランスのバランスが保たれ、ポンプ効率を向上することができる。
【００２５】
なお、上述した実施例では、燃料浸漬により反り変形したインペラが吸入側に凸となるようにポンプケーシングに収容したが、本発明はこのような形態に限られず、反り変形したインペラが吐出側に凸となるようにポンプケーシングに収容してもよい。この場合は、吐出側ケーシングの頂部が吸入側ケーシングの頂部よりも外周側に配置される。このようにしても、インペラとポンプケーシングとの初期クリアランスを小さく設定することができ、ウエスコポンプの効率を向上することができる。
【００２６】
（実施例２）  本発明を具現化した第２実施例を図を用いて説明する。本実施例のウエスコポンプも、第１実施例と同様に自動車用の燃料ポンプであり、その機械的構成も第１実施例と同一となる。ただし、本実施例のウエスコポンプでは、ポンプケーシングの両内面に形成される各凸部が半径方向にずらされておらず、その代わりにインペラの形状が端厚形状とされている点で相違する。従って、ここでは主に本実施例のウエスコポンプと第１実施例のウエスコポンプとの相違点について説明し、重複説明を省略する。また、本実施例のウエスコポンプと第１実施例のウエスコポンプとに共通の部材については同一符号を用いることとする。
【００２７】
図１０に示すように、インペラ３６の上下両面には、それぞれ屈曲部３６ｅ，３６ｆが形成されている。屈曲部３６ｅ，３６ｆは、インペラ３６の半径の略１／２の円周上の位置に形成されている。インペラ３６は、中心から屈曲部３６ｅ，３６ｆまでは回転軸に対して垂直な平板状であり、屈曲部３６ｅ，３６ｆから外周までは、インペラ３６の上面は吐出側へ屈曲し、下面は吸入側へ屈曲している。即ち、インペラ３６は、中心から屈曲部３６ｅ，３６ｆまでは同厚であり、屈曲部３６ｅ，３６ｆから外周に向かって軸方向の幅が拡大する端厚形状となっている。具体的には、インペラ３６の軸線を含む縦断面において、インペラ３６の上面及び下面は、中心から屈曲部３６ｅ，３６ｆまでの部分において軸に対して垂直に伸びる２直線となる。また、同縦断面において、屈曲部３６ｅから外周までの部分（インペラ３６の上面）は吐出側へ屈曲する直線を呈し、屈曲部３６ｆから外周までの部分（インペラ３６の下面）は吸入側へ屈曲する直線を呈する。インペラ３６の上面の屈曲部３６ｅから外周までの部分の傾斜角度（軸に垂直な平面に対する傾斜角度）は、インペラ３６の下面の屈曲部３６ｆから外周までの部分の傾斜角度（軸に垂直な平面に対する傾斜角度）と等しい。
【００２８】
図７に示すように、インペラ３６はポンプケーシングの収容部５６に収容されている。ポンプケーシングは、吐出側ケーシング３８と吸入側ケーシング４０とから構成される。
図７と図１０に示すように、吐出側ケーシング３８には、凹所群３６ａに対向する領域に、凹所群３６ａの径方向の幅を有する溝３８ａが形成されている。図８に示すように、溝３８ａは、インペラ３６の回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びる略Ｃ字型に形成されている。吐出側ケーシング３８には、溝３８ａの下流端から吐出側ケーシング３８の上面に至る吐出口５０が形成されている。吐出口５０は、ポンプケーシングの内部と外部（モータ部１２の内部空間）とを連通させている。
図１０に示すように、吐出側ケーシング３８のインペラ３６に対向する面には、インペラ３６側に突出する頂部（凸部の頂部）３８ｂが形成されている。頂部３８ｂは、インペラ３６の半径の略１／２程度の円周上に形成されている。吐出側ケーシング３８の軸線を含む縦断面では、吐出側ケーシング３８のインペラ３６に対向する面は、頂部３８ｂを頂点としてインペラ３６側に突出する浅い略Ｖ字形状を呈する。
【００２９】
図７と図１０に示すように、吸入側ケーシング４０には、凹所群３６ｂに対向する領域に、凹所群３６ｂの径方向の幅を有する溝４０ａが形成されている。図９に示すように、溝４０ａも溝３８ａと同様に、インペラ３６の回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びる略Ｃ字型に形成されている。吸入側ケーシング４０には、吸入側ケーシング４０の下面から溝４０ａの上流端に至る吸入口４２が形成されている。吸入口４２は、ポンプケーシングの内部と外部（ウエスコポンプの外部）とを連通させている。
図１０に示すように、吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面には、インペラ３６側に突出する頂部４０ｂ（凸部）が形成されている。頂部４０ｂは、インペラ３６の半径の１／２程度の円周上に形成されている。頂部４０ｂの半径は頂部３８ｂの半径に等しく、頂部４０ｂと頂部３８ｂはインペラ３６を挟んで対向している。吸入側ケーシング４０の軸線を含む縦断面では、吸入側ケーシング４０のインペラ３６に対向する面は、頂部４０ｂを頂点としてインペラ３６側に突出する浅い略Ｖ字形状を呈する。
【００３０】
インペラ３６の軸方向の位置は、収容部５６内の略中心に配置されており、インペラ３６と吐出側ケーシング３８とのクリアランスと、インペラ３６と吸入側ケーシング４０とのクリアランスは等しくされている。なお、インペラ３６とポンプケーシングの頂部３８ｂ，４０ｂとのクリアランスは他の部分に比してさらに小さくなっている。
【００３１】
ここで、図１１に示すように、インペラ３６の軸線を含む縦断面において、軸線から屈曲部３６ｅ（又は屈曲部３６ｆ）までの長さをＡとし、屈曲部３６ｅ（又は屈曲部３６ｆ）から外周縁までの長さをＢとする。また、同縦断面において、屈曲部３６ｅから外周縁までの部分の上面の傾斜角度（又は屈曲部３６ｆから外周縁までの部分の下面の傾斜角度）をθａとする。さらに、同縦断面において、軸線から頂部３８ｂまでの長さ（又は軸線から頂部４０ｂまでの長さ）をＣとする。また、同縦断面において、吐出側ケーシング３８（又は吸入側ケーシング４０）の頂部３８ｂ（又は頂部４０ｂ）から外周までの部分の上面（又は下面）の傾斜角度（軸に直交する平面に対する傾斜角度）をθｂとする。そして、頂部４０ｂ（又は頂部３８ｂ）とインペラ３６との距離をＤとする。これらの値には、ＡとＣとの関係に応じて、以下の関係式が成立するように、インペラ３６の形状とポンプケーシング３８，４０の形状が設計されている。
（１）Ａ＜Ｃのとき（屈曲部が頂部より内側のとき）
θａ＜θｂ
（２）Ａ＝Ｃのとき（屈曲部と頂部が半径方向に同一位置となるとき）
θａ≦θｂ
（３）Ａ＞Ｃのとき（屈曲部が頂部より外側となるとき）
（Ａ＋Ｂ−Ｃ）ｔａｎθｂ−Ｂｔａｎθａ≧Ｄ
【００３２】
すなわち、屈曲部３６ｅ，３６ｆが頂部３８ｂ，４０ｂより内側にあるときは、インペラ３６の傾斜角度θａがポンプケーシング３８，４０の傾斜角度θｂより小さくなる。また、屈曲部３６ｅ，３６ｆが頂部３８ｂ，４０ｂと半径方向に同一位置となるときは、インペラ３６の傾斜角度θａがポンプケーシング３８，４０の傾斜角度θｂ以下となる。また、屈曲部３６ｅ，３６ｆが頂部３８ｂ，４０ｂより外側にあるときは、頂部３６ｅ，３６ｆを基準としたときのポンプケーシング３８，４０の外周縁（インペラ３６の外周縁に対応する位置）の軸方向のシフト量（（Ａ＋Ｂ−Ｃ）ｔａｎθｂ）から、屈曲部３６ｅ，３６ｆを基準としたときのインペラ３６の外周縁の軸方向のシフト量（Ｂｔａｎθａ）を引いたものがＤより大きくなる。
このような関係が成立するようにインペラ３６とポンプケーシング３８，４０が設計されるため、インペラ３６の外周側（屈曲部又は頂部よりも外側）において、インペラ３６の上面（又は下面）とポンプケーシング３８，４０とのクリアランスが狭くなり過ぎることが防止される。このため、インペラ３６とポンプケーシング３８，４０との接触を好適に抑制することができる。
【００３３】
本実施例のウエスコポンプでは、ポンプケーシング３８，４０の形状は、中心と外周との中程を頂部としてインペラ３６側に突出した形状とされ、インペラ３６の形状は端厚形状とされている。この構成によれば、吐出側及び吸入側のデッドポイントにおけるポンプケーシング３８，４０とインペラ３６とのクリアランスをいずれも小さくすることができる。このため、吐出口５０側から吸入口４２側への燃料の漏れを効果的に抑制することができる。また、インペラ３６の外周側でインペラ３６とポンプケーシング３８，４０のクリアランスは狭くなるが、両者の間には充分なクリアランスが設定されているため、インペラ３６とポンプケーシング３８，４０の接触が効果的に抑制される。これによって、インペラ３６の摺動損失によるポンプ効率の低下を効果的に抑制することができる。これらにより、本実施例のウエスコポンプは、ポンプ効率を効果的に向上することができる。
【００３４】
（実施例３）  本発明を具現化した第３実施例を図を用いて説明する。本実施例のウエスコポンプは、第２実施例のウエスコポンプのインペラの形状を変更したものである。従って、ここでは主に本実施例のウエスコポンプと第２実施例のウエスコポンプとの相違点について説明し、重複説明を省略する。また、本実施例のウエスコポンプと第２実施例のウエスコポンプとに共通の部材については同一符号を用いることとする。
【００３５】
図１２に示すように、インペラ６６は、中心から外周まで同厚であり、中心が突出した形状に形成されている。軸線を含む縦断面では、インペラ６６の上面及び下面は平行な２直線を呈する。インペラ６６は、凸側面が吸入側となり、凹側面が吐出側となるように配置されている。
ウエスコポンプが作動していないときは、インペラ６６の中心の軸方向の位置が、収容部５６内の中心よりもわずかに吸入側に配置される。インペラ６６の外周側の軸方向の位置は、収容部５６内の中心よりも吐出側に位置する。ウエスコポンプ作動時には、モータ部１２側からの高圧の漏れ燃料等によって、インペラ６６の中心の軸方向の位置は、ウエスコポンプの非作動時の位置よりもさらに吸入側に変化する。このため、頂部３８ｂ,４０ｂよりも外周側において、インペラ６６と吸入側ケーシング４０とのクリアランスが大きくなり過ぎることが防止される。これによって、吸入側のデッドポイントにおける吐出口５０側から吸入口４２側への燃料の漏れが抑制される。
【００３６】
ここで、図１３に示すように、インペラ６６の軸線を含む縦断面において、インペラ６６の上面（又は下面）の傾斜角度（軸に直交する平面に対する傾斜角度）をθｃとする。さらに、同縦断面において、吐出側ケーシング３８（又は吸入側ケーシング４０）の頂部３８ｂ（又は頂部４０ｂ）から外周までの部分の上面（又は下面）の傾斜角度（軸に直交する平面に対する傾斜角度）をθｄとする。これらの値には以下の関係式が成立するように、インペラ３６の形状とポンプケーシング３８，４０の形状が設計されている。
θｃ＜θｄ
以上の関係式が成立することから、インペラ６６の上面（又は下面）とポンプケーシング３８，４０の間には充分なクリアランスが確保され、両者が接触することが効果的に抑制される。
【００３７】
本実施例のウエスコポンプでは、ポンプケーシング３８，４０の形状は、中心と外周との中程を頂部としてインペラ６６側に山状に突出した形状であり、インペラ６６の形状は吸入側に凸な傘形状である。この構成によれば、吐出側のデッドポイントにおける吐出側ケーシング３８とインペラ６６の上面とのクリアランスを小さくすることができるため、吐出口５０側から吸入口４２側への燃料の漏れを十分に抑制することができる。これによって、ポンプ効率を向上することができる。
【００３８】
（実施例４）  本発明を具現化した第４実施例を図を用いて説明する。本実施例のウエスコポンプは、第２実施例のウエスコポンプのインペラの形状を変更したものである。従って、ここでは主に本実施例のウエスコポンプと第２実施例のウエスコポンプとの相違点について説明し、重複説明を省略する。また、本実施例のウエスコポンプと第２実施例のウエスコポンプとに共通の部材については同一符号を用いることとする。
【００３９】
図１４に示すように、インペラ７６の上下両面には、それぞれ屈曲部７６ｃ，７６ｄが形成されている。インペラ７６の中心から屈曲部７６ｃ，７６ｄまでの距離は、インペラ７６の半径の１／２程度となっている。インペラ７６は、中心から屈曲部７６ｃ，７６ｄまでは軸に垂直な平板状であり、屈曲部７６ｃ，７６ｄから外周までは、インペラ７６の上下両面とも吐出側へ屈曲している端折れ形状である。インペラ７６の軸線を含む縦断面においては、インペラ７６の上面及び下面は、中心から屈曲部７６ｃ，７６ｄまでの部分では軸に対して垂直に伸びる２直線を呈し、屈曲部７６ｃ，７６ｄから外周までの部分では軸に対して傾斜する平行な２直線を呈する。即ち、同縦断面において、インペラ７６上面の屈曲部７６ｃから外周までの部分の傾斜角度（軸に垂直な平面に対する傾斜角度）と、インペラ７６下面の屈曲部７６ｄから外周までの部分の傾斜角度（軸に垂直な平面に対する傾斜角度）は等しい。
【００４０】
ウエスコポンプが作動していないときは、インペラ７６の中心の軸方向の位置は、収容部５６内の中心に位置している。このため、インペラ７６の中心から屈曲部７６ｃ，７６ｄまでの部分では、インペラ７６と吐出側ケーシング３８とのクリアランスは、インペラ７６と吸入側ケーシング４０とのクリアランスに等しい。屈曲部７６ｃ，７６ｄから外周までの部分では、インペラ７６と吐出側ケーシング３８とのクリアランスは、インペラ７６と吸入側ケーシング４０とのクリアランスより小さい。
一方、ウエスコポンプ作動時には、モータ部１２側からの高圧の漏れ燃料等によって、インペラ７６の中心の軸方向の位置が、収容部５６内の中心よりも吸入側に変化する。このため、頂部３８ｂ,４０ｂよりも外周側において、インペラ７６と吸入側ケーシング４０とのクリアランスが大きくなり過ぎることが防止される。これによって、吸入側のデッドポイントにおける吐出口５０側から吸入口４２側への燃料の漏れが抑制される。
【００４１】
図１５に示すように、インペラ７６の軸線を含む縦断面において、中心から屈曲部７６ｃ（又は屈曲部７６ｄ）までの長さをＥとし、屈曲部７６ｃ（又は屈曲部７６ｄ）から外周縁までの長さをＦとする。また、同縦断面において、屈曲部７６ｃから外周縁までの部分の上面の傾斜角度（又は屈曲部７６ｄから外周縁までの部分の下面の傾斜角度）をθｅとする。さらに、同縦断面において、吐出側ケーシング３８の中心から頂部３８ｂまでの長さ（又は吸入側ケーシング４０の中心から頂部４０ｂまでの長さ）をＧとする。また、同縦断面において、吐出側ケーシング３８（又は吸入側ケーシング４０）の頂部３８ｂ（又は頂部４０ｂ）から外周までの部分の上面（又は下面）の傾斜角度（軸に直交する平面に対する傾斜角度）をθｆとする。そして、頂部３８ｂ（又は頂部４０ｂ）とインペラ７６との距離をＨとする。これらの値には、ＥとＧとの関係に応じて、以下の関係式が成立するようにインペラ７６の形状とポンプケーシング３８，４０の形状が設計されている。
（１）Ｅ＜Ｇのとき（屈曲部が頂部より内側のとき）
θｅ＜θｆ
（２）Ｅ＝Ｇのとき（屈曲部と頂部が半径方向に同一位置となるとき）
θｅ≦θｆ
（３）Ｅ＞Ｇのとき（屈曲部が頂部より外側となるとき）
（Ｆ＋Ｅ−Ｇ）ｔａｎθｆ−Ｆｔａｎθｅ≧Ｈ
上記の関係式が第２実施例の関係式と同一であることから明らかなように、このような関係式が成立するようにインペラ７６とポンプケーシング３８，４０が設計されると、インペラ７６の外周側（屈曲部又は頂部よりも外側）において、インペラ７６の上面と吐出側ポンプケーシング３８とのクリアランスが小さくなり過ぎることが防止される。このため、インペラ７６と吐出側ポンプケーシング３８との接触を好適に抑制することができる。
【００４２】
本実施例のウエスコポンプでは、ポンプケーシング３８，４０の形状は、中心と外周との中程を頂部としてインペラ７６側に山状に突出した形状であり、インペラ７６の形状は吐出側に屈曲する端折れ形状である。この構成によれば、吐出側のデッドポイントにおける吐出側ケーシング３８とインペラ７６の上面とのクリアランスを小さくすることができるため、吐出口５０側から吸入口４２側への燃料の漏れを十分に抑制することができる。また、インペラ７６を吐出側に屈曲する形状としても、インペラ７６と吐出側ケーシング３８とのクリアランスが充分に確保されているため、インペラ７６の摺動損失を十分に抑えることができる。このため、本実施例のウエスコポンプによれば、ポンプ効率を向上させることができる。
【００４３】
（実施例５）  本発明を具現化した第５実施例を図を用いて説明する。本実施例のウエスコポンプは、第２実施例のウエスコポンプのインペラの形状を変更したものである。従って、ここでは主に本実施例のウエスコポンプと第２実施例のウエスコポンプとの相違点について説明し、重複説明を省略する。また、本実施例のウエスコポンプと第２実施例のウエスコポンプとに共通の部材については同一符号を用いることとする。
【００４４】
図１６に示すように、インペラ８６は、中心から外周まで同厚であり、中心が緩やかに吸入側に突出した形状である。軸線を含む縦断面では、インペラ８６の上面及び下面は同一の湾曲線を呈する。インペラ８６は、凸側面が吸入側となり、凹側面が吐出側となるように配置されている。
【００４５】
ウエスコポンプが作動していないときは、インペラ８６の中心の軸方向の位置は、収容部５６内の中心よりもわずかに吸入側に位置している。インペラ８６の外周の軸方向の位置は、収容部５６内の中心よりも吐出側に位置している。頂部３８ｂ，４０ｂよりも外周側では、インペラ８６と吐出側ケーシング３８とのクリアランスは、インペラ８６と吸入側ケーシング４０とのクリアランスに比して小さくなっている。
一方、ウエスコポンプ作動時には、モータ部１２側からの高圧の漏れ燃料等によって、インペラ７６の中心の軸方向の位置は、ウエスコポンプの非動作時の位置よりも吸入側に変化する。このため、頂部３８ｂ,４０ｂよりも外周側においては、インペラ８６と吸入側ケーシング４０とのクリアランスが大きくなり過ぎることが防止される。これによって、吸入側のデッドポイントにおける吐出口５０側から吸入口４２側への燃料の漏れが抑制される。
【００４６】
本実施例のウエスコポンプでは、ポンプケーシング３８，４０の形状は、中心と外周との中程を頂部としてインペラ８６側に山状に突出した形状であり、インペラ８６の形状は湾曲形状である。この構成によれば、吐出側のデッドポイントにおける吐出側ケーシング３８とインペラ８６の上面とのクリアランスを小さくすることができるため、吐出口５０側から吸入口４２側への燃料の漏れを十分に抑制することができる。また、インペラ８６を吐出側に湾曲する形状としても、インペラ８６と吐出側ケーシング３８とのクリアランスが充分に確保されているため、インペラ８６の摺動損失を十分に抑えることができる。このため、本実施例のウエスコポンプによれば、ポンプ効率を向上させることができる。
【００４７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上述した実施例では、屈曲形状、端折れ形状、湾曲状のインペラを吸入側が凸となるようにポンプケーシングに収容したが、本発明はこのような形態に限られず、このようなインペラを吐出側が凸となるようにポンプケーシングに収容してもよい。このようにすると、インペラと吸入側のポンプケーシングとのクリアランス（デッドポイントにおけるクリアランス）を充分に小さくすることができ、これによって燃料ポンプの効率を向上することができる。
本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１実施例のウエスコポンプの縦断面図。
【図２】要部縦断面概略図（燃料浸漬前）。
【図３】インペラの平面図。
【図４】インペラ成形時のキャビティ内の樹脂の流れを説明するための図。
【図５】燃料浸漬時のインペラの形状の変化を説明するための図。
【図６】要部縦断面概略図（燃料浸漬後）。
【図７】第２実施例のウエスコポンプの縦断面図。
【図８】図７のII−II線断面図（インペラの図示は省略）。
【図９】図７のIII−III線断面図（インペラの図示は省略）。
【図１０】図７の要部縦断面概略図。
【図１１】ポンプケーシングとインペラの形状を説明するための図。
【図１２】第３実施例のウエスコポンプの要部縦断面概略図。
【図１３】ポンプケーシングとインペラの形状を説明するための図。
【図１４】第４実施例のウエスコポンプの要部縦断面概略図。
【図１５】ポンプケーシングとインペラの形状を説明するための図。
【図１６】第５実施例のウエスコポンプの要部縦断面概略図。
【符号の説明】
【００４９】
１２：モータ部
１４：ポンプ部
１６：ハウジング
１８：回転子
２０：シャフト
２２：積層鉄芯
２４：整流子
２６：軸受
２８：軸受、２８ａ：外周面
３０：永久磁石
３２：トップカバー
３４：ブラシ
３６：インペラ、３６ａ，３６ｂ：凹所、３６ｃ：軸穴、３６ｄ：ゲート跡
３８：吐出側ケーシング、３８ａ：溝、３８ｂ：頂部
４０：吸入側ケーシング、４０ａ：溝、４０ｂ：頂部
４２：吸入口
４４：ポンプ流路
４８：ポート
５０：吐出口
５２：ガラス繊維
５４：ポリマー配向層
５６：収容部
６６：インペラ
７６：インペラ、７６ｃ：屈曲部、７６ｄ：屈曲部
８６：インペラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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