(57)【要約】【課題】サイドチャンネル型の摩擦再生式燃料ポンプのポンプ効率を向上させて消費電力を低減する。【解決手段】燃料を主流路３ａ，４ａに導くための導入通路３ｂ，４ｂをそれぞれの主流路３ａ，４ａに対応して独立して設けるとともに、導出通路３ｃ，４ｃを２つの主流路３ａ，４ａを併合してインペラ５の外周端の外側に設けたので、インペラ５の翼列５ｂ部に設けられていた従来の連通孔１０２ｂ（図１０参照）が廃止でき、導入通路３ｂ，４ｂの終点（主流路３ａ，４ａの始点）間近から翼列５ｂ内に旋回流が発生するので吐出圧の昇圧作用が始まりポンプ効率が向上する。結果として燃料ポンプの消費電力を低減することができる。【選択図】　　　　図１
2004100675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのケーシングの間に収容され回動可能にモータの回転軸に連結された、円盤面に翼列を持つインペラと、前記２つのケーシングに刻設された２つの主流路によりポンプ部を構成するサイドチャンネル型の摩擦再生式燃料ポンプにおいて、前記ポンプ外の燃料を前記主流路に導くための導入通路をそれぞれの主流路に対応して独立して設けるとともに、導出通路を前記２つの主流路を併合して前記インペラの外周端の外側に設けたことを特徴とする摩擦再生式燃料ポンプ。
【請求項２】
前記導入通路を前記主流路の接線方向に接続配置したことを特徴とする請求項１記載の摩擦再生式燃料ポンプ。
【請求項３】
前記導入通路が前記ケーシングに穿設された孔により構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の摩擦再生式燃料ポンプ。
【請求項４】
前記導入通路を前記主流路から偏心させたことを特徴とする請求項３記載の摩擦再生式燃料ポンプ。
【請求項５】
前記導入通路の断面形状を前記ケーシングの厚み方向に対して扁平な断面形状としたことを特徴とする請求項３または４記載の摩擦再生式燃料ポンプ。
【請求項６】
前記インペラ平面において、前記導入通路の入口と前記導出通路とが角度的に重なるよう構成されたことを特徴とする請求項３ないし５記載の摩擦再生式燃料ポンプ。
【請求項７】
前記インペラ平面において、前記導入通路が前記主流路の接線方向より外側に屈曲するよう構成されたことを特徴とする請求項３ないし６記載の摩擦再生式燃料ポンプ。
【請求項８】
前記インペラ平面において、前記導出通路が前記主流路の接線方向より外側に屈曲するよう構成されたことを特徴とする請求項７記載の摩擦再生式燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の摩擦再生式燃料ポンプに関し、詳しくは、ポンプ効率を向上させて消費電力を低減させることができる摩擦再生式燃料ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ケーシング内に収容されモータの駆動軸により回動可能に構成されたインペラの円盤面に翼列を持ついわゆるサイドチャンネル型の摩擦再生式燃料ポンプにおいては、図１０に示すように、外径寸法を極力縮小してコンパクトな燃料ポンプ１０１を形成するため、燃料の吸入口１０１ａはインペラ１０２の円盤面に下側から垂直に流入するよう形成されている。吸入口１０１ａから流入した燃料をインペラ１０２の反対側の主流路１０３ａにも流す必要があるため翼列１０２ａ部にはインペラ１０２の両面に通じる複数の連通孔１０２ｂが穿設されている。この連通孔１０２ｂにより燃料をインペラ１０２の両側の主流路１０３ａ，１０４ａに均等に流すことによりポンプ効率を向上させている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１８３８８号公報（図１参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吸入口１０１ａ付近においては連通孔１０２ｂを通過する流れにより、インペラ１０２の翼列１０２ａ内の旋回流を発生させることができないため吸入口１０１ａ直後から昇圧作用を発生させることができず、更なるポンプ効率向上の阻害要因となっている。そのため、回転数を上げざるを得ず結果として消費電力の増大を来たすおそれがある。そこで本発明は、サイドチャンネル型の摩擦再生式燃料ポンプのポンプ効率を向上させて消費電力の増大を防止することができる燃料ポンプを提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決を目的としてなされた請求項１の発明は、２つのケーシングの間に収容され回動可能に駆動軸に連結された、円盤面に翼列を持つインペラと、前記２つのケーシングに刻設された２つの主流路によりポンプ部を構成するサイドチャンネル型の摩擦再生式燃料ポンプにおいて、前記ポンプ外の燃料を前記主流路に導くための導入通路をそれぞれの主流路に対応して２つ設けるとともに、導出通路を前記２つの主流路を併合して前記インペラの外周端の外側に設けたことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２の発明は、前記導入通路を前記主流路の接線方向に接続配置したことを特徴とする。また、請求項３の発明は、前記導入通路が前記ケーシングに穿設された孔により構成されたことを特徴とする。また、請求項４の発明は、前記導入通路を前記主流路から偏心させたことを特徴とする。また、請求項５の発明は、前記導入通路の断面形状を前記ケーシングの厚み方向に対して扁平な断面形状としたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項６の発明は、前記インペラ平面において、前記導入通路の入口と導出通路とが角度的に重なるよう構成されたことを特徴とする。また、請求項７の発明は、前記インペラ平面において、前記導入通路が前記主流路の接線方向より外側に屈曲するよう構成されたことを特徴とする。また、請求項８の発明は、前記インペラ平面において、前記導出通路が前記主流路の接線方向より外側に屈曲するよう構成されたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの縦断面図、図２はその導入通路の拡大縦断面図である。図１および図２において、摩擦再生式燃料ポンプ１を構成するケース２内下部に２つのケーシング３，４が重合して配設されている。上のケーシング３の重合面には凹部３ｅが刳り抜かれており、凹部にはインペラ５が遊嵌されている。インペラ５はモータ６の回転軸６ａに係合しモータ６の回転により凹部３ｅ内で回転するよう構成されている。インペラ５の両側の円盤面全周には複数の羽根５ａが刻設され翼列５ｂを構成している。
【０００９】
ケーシング３，４の翼列５ｂに対応する位置には主流路３ａ，４ａが刻設されている。主流路３ａ，４ａの一端には燃料ポンプ１外の燃料を主流路３ａ，４ａに導くための導入通路３ｂ，４ｂが設けられ、導入通路３ｂ，４ｂは刻設された溝形状として構成されている。導入通路３ｂ，４ｂは主流路３ａ，４ａに対してそれぞれ独立して設けられ、合計２個の導入通路３ｂ，４ｂが設けられている。主流路３ａ，４ａの他端は２つの主流路３ａ，４ａを合流させる導出通路３ｃ，４ｃがインペラ５の外周にかけて設けられ排出口３ｄから燃料ポンプ１の内部通路１ａに開口する。ケース２の上部にはアッパーカバー７が設けられモータ６の一端を軸支するとともにモータ６周辺を通過した燃料を外部に吐出するための吐出口７ａが設けられている。
【００１０】
次に本実施形態の作用について説明する。モータ６が回転すると回転軸６ａに直結されたインペラ５が回転し翼列５ｂ（２箇所）と主流路３ａ，４ａにより構成されたポンプ部１ｂ，１ｃの摩擦再生原理により燃料ポンプ１外の燃料が導入通路３ｂ，４ｂから吸引される。吸引された燃料は主流路３ａ，４ａを略一周した後、導出通路３ｃ，４ｃを経て排出口３ｄからモータ６周辺に吐出され吐出口７ａから燃料ポンプ１外へ吐出される。この時、インペラ５の翼列５ｂ部には従来技術のような連通孔（図１０参照）が開けられていないため導入通路３ｂ，４ｂの終点（主流路３ａ，４ａの始点）間近から翼列５ｂ内に旋回流が発生するので吐出圧の昇圧作用が始まる。
【００１１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は本発明の第２の実施形態に係る燃料ポンプの導入通路の横断面図である。図３において、ケーシング１３に設けられる導入通路１３ｂは主流路１３ａの接線方向に接続配置されている。なお、他の構成については第１の実施形態と同一であるため説明は省く。
【００１２】
次に、本実施形態の作用について説明する。導入通路１３ｂは主流路１３ａの接線方向に接続配置されているので、導入通路１３ｂの入口１３ｅから流入した燃料は乱れなく主流路１３ａに流入できるため、吸入抵抗が低減されポンプ効率が向上する。
【００１３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図４は本発明の第３の実施形態に係る燃料ポンプの導入通路の拡大縦断面図である。図４において、ケーシング２３，２４に設けられた導入通路２３ｂ，２４ｂは穿設された孔形状により構成されている。なお、他の構成については第２の実施形態と同一であるので説明は省く。
【００１４】
次に、本実施形態の作用について説明する。導入通路２３ｂ，２４ｂは孔形状により構成されているため導入通路２３ｂ，２４ｂ内を通過する燃料がケーシング２３，２４とインペラ５との隙間２３ｃ、２４ｃから漏洩することがない。そのためポンプ効率が向上する。
【００１５】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図５は本発明の第４の実施形態に係る燃料ポンプの導入通路の拡大縦断面図および燃料旋回流を示す概念図である。図５において、ポンプ部３１ａ，３１ｂの軸心（黒点で示す）と導入通路３３ｂ，３４ｂの軸心とが所定値Ｃだけ偏心して構成されている。なお、導入通路３３ｂ，３４ｂの軸心はポンプ部３１ａ，３１ｂの軸心と平行でも良いし所定の角度を有していてもよい。なお、他の構成については第３の実施形態と同一であるため説明は省く。
【００１６】
次に、本実施形態の作用について説明する。ポンプ部３１ａ，３１ｂの軸心と導入通路３３ｂ，３４ｂとの軸心が所定値Ｃだけ偏心しているので、ポンプ部３１ａ，３１ｂにおける燃料の流れは図５（ａ）の矢印のように旋回しやすくなるためポンプ効率が向上する。導入通路３３ｂ，３４ｂの軸心がポンプ部３１ａ，３１ｂの軸心に対して角度を有する場合は図５（ｂ）に示す矢印のように更に旋回しやすくなるのでポンプ効率が更に向上する。
【００１７】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図６は本発明の第５の実施形態に係る燃料ポンプの導入通路入口形状を示す拡大縦断面図である。図６において、導入通路４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂの断面形状は円形ではなくポンプの軸方向に対して扁平な形状になるよう構成されている。なお、他の構成については第２ないし４の実施形態と同一であるため説明は省く。
【００１８】
次に、本実施形態の作用について説明する。円形断面に比べて扁平な断面形状では主流路４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａに対して導入通路４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂの偏心量を大きくとることができると同時に幅広く旋回作用を起こすため、燃料が導入通路４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂから主流路４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａへ流入した直後から流路断面において強い旋回流が発生する。そのためポンプ効率が向上する。また、インペラ５から発生する圧力脈動が外部に伝わり難くなるので騒音の発生を抑制することができる。
【００１９】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図７は本発明の第６の実施形態に係る燃料ポンプの導入通路と導出通路の関係位置を示す横断面図および側面図である。図７において、導入通路５３ｂの入口５３ｅの領域を示す角度αと導出通路５３ｃの領域を示す角度βとが重なるよう構成されている。すなわち、導入通路５３ｂと主流路５３ａとを合わせた流路が長いほどポンプ効率が向上する特性を利用してポンプ効率を向上させることができるよう構成させたものである。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について説明する。導入通路５３ｂの入口５３ｅと導出通路５３ｃとの領域を示す角度α，βが重なるよう構成したので、導入通路５３ｂと主流路５３ａとを合わせた流路をより長く構成できるのでポンプ部が長くなりポンプ効率がより向上する。
【００２１】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。図８は本発明の第７の実施形態に係る燃料ポンプの導入通路の横断面図である。図８において、導入通路６３ｂは主流路６３ａの接線方向に対してθだけ外側に屈曲して構成されている。そのため、ポンプ部の主要部分を構成する主流路６３ａの長さをより長く構成することができる。
【００２２】
次に、本実施形態の作用について説明する。導入通路６３ｂが主流路６３ａの接線方向に対して外側に屈曲しているので、その分主流路６３ａの終点と導入通路６３ｂとを接近させることができ結果的に主流路６３ａを長く取ることができる。そのため、ポンプ効率がより向上する。さらに、角度θを主流路６３ａでの主流速度（接線方向）成分と旋回流速度（半径方向）成分とのベクトル合成方向とすることで、強い旋回流を発生しポンプ効率がより向上する。
【００２３】
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。図９は本発明の第８の実施形態に係る燃料ポンプの導出通路の横断面図である。図９において、導出通路７３ｃは主流路７３ａの接線方向に対してγだけ外側に屈曲して構成されている。そのため、ポンプ部の主要部分を構成する主流路７３ａの長さをより長く構成することができる。
【００２４】
次に、本実施形態の作用について説明する。導出通路７３ｃが主流路７３ａの接線方向に対して外側に屈曲しているので、その分主流路７３ａの始点と導出通路７３ｃとを接近させることができ結果的に主流路７３ａをより長く取ることができる。そのため、ポンプ効率がより向上する。さらに、角度γを主流路７３ａでの主流速度（接線方向）成分と旋回流速度（半径方向）成分とのベクトル合成方向とすることで乱れなく流出してポンプ効率が向上する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。すなわち、請求項１の発明においては、インペラの翼列部には従来技術のような連通孔が開けられていないため導入通路の終点（主流路の始点）間近から翼列内に旋回流が発生するので吐出圧の昇圧作用が始まりポンプ効率が向上する。また、請求項２の発明においては、導入通路を主流路の接線方向に接続配置したので、導入通路の入口から流入した燃料は乱れなく主流路に流入できるため、吸入抵抗が低減されポンプ効率が向上する。また、請求項３の発明においては、導入通路が孔形状により構成されているため導入通路内を通過する燃料がケーシングとインペラとの隙間から漏洩することがないのでポンプ効率がより向上する。
【００２６】
また、請求項４の発明においては、ポンプ部の軸心と導入通路との軸心が偏心して構成されているためポンプ部の燃料の流れは旋回しやすくなるためポンプ効率がより向上する。また、請求項５の発明においては、導入通路の断面形状が円形ではなくポンプの軸方向に対して扁平な形状になるよう構成されているため、より偏心量を大きくとれ、かつ幅広く作用するため流れは旋回しやすくなる。そのため、燃料は導入通路から主流路へ流入した直後から流路断面において強い旋回流が発生しポンプ効率がより向上する。
【００２７】
また、請求項６の発明においては、導入通路の入口の領域を示す角度と導出通路の領域を示す角度とが重なるよう構成されているため、導入通路と主流路とを合わせた流路が長く取れるのでポンプ部が長くなりポンプ効率がより向上する。また、請求項７の発明においては、導入通路が主流路の接線方向に対して外側に屈曲しているため、主流路の長さをより長く構成することができるのでポンプ効率がより向上する。また、請求項８の発明においては、導出通路が主流路の接線方向に対して外側に屈曲しているため、主流路の長さをより長く構成することができるのでポンプ効率がより向上する。ポンプ効率の向上により、結果として、燃料ポンプの消費電力を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの導入通路の拡大縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの導入通路の横縦断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの導入通路の拡大縦断面図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の第４の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの導入通路の拡大縦断面図である。図５（ｂ）はそのポンプ部に発生する燃料の旋回流を示す概念図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの導入通路入口形状を示す拡大縦断面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの導入通路と導出通路の関係位置を示す横断面図および側面図である。
【図８】本発明の第７の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの導入通路の横断面図である。
【図９】本発明の第８の実施形態に係る摩擦再生式燃料ポンプの導出通路の横断面図である。
【図１０】従来の摩擦再生式燃料ポンプの縦断面図およびＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１　　燃料ポンプ
１ｂ　ポンプ部
３　　ケーシング
３ａ　主流路
３ｂ　導入通路
３ｃ　導出通路
４　　ケーシング
４ａ　主流路
４ｂ　導入通路
４ｃ　導出通路
５　　インペラ
５ｂ　翼列
６　　モータ
６ａ　回転軸
１３ａ　主流路
１３ｂ　導入通路
２３　　ケーシング
２３ｂ　導入通路
２４　　ケーシング
２４ｂ　導入通路
３１ａ　ポンプ部
３３ｂ　導入通路
３４ｂ　導入通路
４３　　ケーシング
４３ｂ　導入通路
４４　　ケーシング
４４ｂ　導入通路
４５　　ケーシング
４５ｂ　導入通路
４６　　ケーシング
４６ｂ　導入通路
５３ｂ　導入通路
５３ｅ　入口
６３ａ　主流路
６３ｂ　導入通路
７３ａ　主流路
７３ｃ　導出通路
【図１】
2004100675.tif 000003
【図３】
2004100675.tif 000004
【図２】
2004100675.tif 000005
【図４】
2004100675.tif 000006
【図５】
2004100675.tif 000007
【図８】
2004100675.tif 000008
【図９】
2004100675.tif 000009
【図６】
2004100675.tif 000010
【図７】
2004100675.tif 000011
【図１０】
2004100675.tif 000012