(57)【要約】【課題】  燃料ポンプの性能を向上させることができる技術を提供すること。【解決手段】  本発明の燃料ポンプは、略円板形状のインペラと、そのインペラを回転可能に収容しているポンプカバー１４を備える。ポンプカバー１４には、インペラの凹所群に対向する領域を上流端から下流端２４ｂまで伸びる吐出側溝２４が形成されている。また、吐出側溝２４の下流端２４ｂの近傍とポンプカバー１４外とを連通する燃料吐出流路２６が形成されている。そして、燃料吐出流路２６の開口２７の内周端２７ａが、インペラの凹所の半径方向での中間位置に沿って円弧状に形成されている。【選択図】  図６
2005214106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円板形状のインペラと、そのインペラを回転可能に収容しているケーシングとを備える燃料ポンプであり、
インペラの外周から内周側に所定距離を隔てて周方向に伸びる領域には、周方向に繰返す凹所群がインペラの表裏両面のそれぞれに形成されており、表裏の凹所の底部同士は連通しており、凹所群はインペラの外周壁によってインペラの外周面から隔てられており、
インペラの表面に対向するケーシング内面には、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、
インペラの裏面に対向するケーシング内面には、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、
ケーシングには、第１溝の上流端の近傍とケーシング外とを連通する燃料吸入流路と、第２溝の下流端の近傍とケーシング外とを連通する燃料吐出流路とが形成されており、
インペラの裏面に対向するケーシング内面における燃料吐出流路の開口の最も内周側の境界が、インペラの凹所群の半径方向での略中間位置にあることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
インペラの裏面に対向するケーシング内面における燃料吐出流路の開口の最も内周側の境界が、インペラの凹所群の半径方向での略中間位置に沿って円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１の燃料ポンプ。
【請求項３】
インペラの裏面に対向するケーシング内面における燃料吐出流路の開口の最も下流側の境界が、第２溝の下流端よりさらに下流側にあることを特徴とする請求項１又は２の燃料ポンプ。
【請求項４】
インペラの裏面に対向するケーシング内面における燃料吐出流路の開口の最も外周側の境界が、インペラの凹所群の外周端より外周側であってインペラの外周面より内周側である所定位置に沿って円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン等の燃料を吸入して昇圧し、昇圧した燃料を吐出する燃料ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
略円板形状のインペラと、そのインペラを回転可能に収容しているケーシングを備える燃料ポンプが知られている。典型的な燃料ポンプの構成を以下に説明する。従来の燃料ポンプの一例が、特許文献１に記載されている。
・インペラの外周には、周方向に繰返す凹所群がインペラの表裏両面のそれぞれに形成されている。
・インペラの表面に対向するケーシング内面には、インペラの外周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。
・インペラの裏面に対向するケーシング内面には、インペラの外周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。
・ケーシングには、第１溝の上流端の近傍とケーシング外とを連通する燃料吸入流路と、第２溝の下流端の近傍とケーシング外とを連通する燃料吐出流路とが形成されている。
・第１溝と第２溝の下流端よりも下流で上流端よりも上流の領域では、ケーシング内面がインペラの外周に極めて接近し、第１溝と第２溝の下流端と上流端の間を実質的に分離している。インペラの外周に極めて接近して第１溝と第２溝の下流端と上流端の間を実質的に分離するケーシング内面は、ラジアルシールと称される。
【０００３】
上記した構成の燃料ポンプでは、インペラが回転すると燃料吸入流路からケーシング内に燃料が吸入される。吸入された燃料はインペラ外周の凹所内に導入される。インペラの回転に起因した遠心力が凹所内の燃料に作用し、インペラの表面側凹所と第１溝にまたがる旋回流と、裏面側凹所と第２溝にまたがる旋回流が発生する。ケーシング内に吸入された燃料は、旋回流を形成しながら第１溝と第２溝に沿って下流側に進む。この過程で燃料が昇圧され、昇圧された燃料は燃料吐出流路からケーシング外に吐出される。
この構成の燃料ポンプは、第１溝と第２溝の下流端にある昇圧された燃料が第１溝と第２溝の上流端側に漏れないようにする必要があり、第１溝と第２溝の下流端と上流端の間を実質的に分離するラジアルシールの形状精度がポンプ性能に直結する。
インペラの凹所群が外周に開放され、第１溝と第２溝の下流端と上流端の間をラジアルシールで分離する形式の燃料ポンプでは、ポンプ性能を安定させるために非常に高い形状精度が要求され、生産コストを低減することができない。
【０００４】
そこで、特許文献２に記載の燃料ポンプが開発された。その燃料ポンプの構成を以下に説明する。
・インペラの外周から内周側に所定距離を隔てて周方向に伸びる領域には、周方向に繰返す凹所群がインペラの表裏両面のそれぞれに形成されている。即ち、凹所群はインペラの外周に開放されず、インペラの外周壁によってインペラの外周面から隔てられている。表裏の凹所の底部同士は連通している。
・インペラの表面に対向するケーシング内面には、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。
・インペラの裏面に対向するケーシング内面には、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。
・ケーシングには、第１溝の上流端の近傍とケーシング外とを連通する燃料吸入流路と、第２溝の下流端の近傍とケーシング外とを連通する燃料吐出流路とが形成されている。
・燃料吐出流路は、インペラの裏面に対向するケーシング内面に開口している。
【０００５】
上記した構成の燃料ポンプでは、インペラが回転すると燃料吸入流路からケーシング内に燃料が吸入される。吸入された燃料はインペラの表面側凹所内に導入される。凹所内の燃料にはインペラの回転に起因した遠心力が作用し、インペラの表面側凹所と第１溝にまたがる旋回流が発生する。この旋回流は、第１溝から表面側凹所内の内周側に入り込み、表面側凹所内を内周側から外周側に向けて流れ、表面側凹所内の外周側から第１溝に戻る流路を形成する。またインペラの表裏の凹所は連通しているために、インペラの裏面側凹所内にも燃料が導入され、裏面側凹所と第２溝にまたがる旋回流も発生する。この旋回流は、第２溝から裏面側凹所内の内周側に入り込み、裏面側凹所内を内周側から外周側に向けて流れ、裏面側凹所内の外周側から第２溝に戻る流路を形成する。
ケーシング内に吸入された燃料は、旋回流を形成しながら第１溝と第２溝に沿って下流側に進む。この過程で燃料が昇圧され、昇圧された燃料は燃料吐出流路からケーシング外に吐出される。
【０００６】
図１４と図１５を参照して、上記した燃料吐出流路の構成についてもう少し詳しく説明する。図１４は、インペラの裏面に対向するケーシング内面を平面視した場合における燃料吐出流路付近の拡大図である。図１５は、図１４のXV−XV線断面図である。
符合５１４がケーシングの一部であり、符号５２４が第２溝であり、符号５２６が燃料吐出流路である。図１５には、燃料吐出流路５２６がケーシング内面に対して開口している様子がよく示されている（開口は破線で示しており符号５２７を付している）。符号５２７ａは、インペラ２０の裏面（図１５の上面）に対向するケーシング内面における燃料吐出流路５２６の開口５２７の最も内周側の境界を示している。符号５２７ｂは、インペラ２０の裏面に対向するケーシング内面における燃料吐出流路５２６の開口５２７の最も外周側の境界を示している。図１５をみるとわかるように、上記した内周側の境界５２７ａはインペラ２０の凹所２０ａの内周端と同位置にあり、外周側の境界５２７ｂはインペラ２０の凹所２０ａの外周端と同位置にある。
なお、符号２０ｄは、凹所群の外周側をリング状に伸びる外周壁であり、凹所群が外周に開放されていないために、ラジアルシールを必要としない。
【特許文献１】特開平１０−２１３０８９号
【特許文献２】特開２０００−３２９０８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した従来の燃料ポンプの場合、図１５の矢印Ｄ１’で示されるように、燃料吐出流路５２６と凹所２０ａとにまたがる旋回流が発生する。この旋回流Ｄ１’が発生することにより、燃料吐出流路５２６内ではインペラ２０に向かう燃料の流れ（矢印ＤＸ）が生じてしまう。燃料吐出流路５２６内において、反吐出方向への燃料の流れが形成されるために、吐出方向に燃料がスムーズに流れない。このために昇圧性能が低下してしまう。
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、燃料吐出流路において吐出方向に燃料をスムーズに流すことができる技術を提供することを目的とする。これにより、優れた昇圧性能をもつ燃料ポンプを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の燃料ポンプは、略円板形状のインペラと、そのインペラを回転可能に収容しているケーシングを備える。この燃料ポンプは以下の構成を有する。
・インペラの外周から内周側に所定距離を隔てて周方向に伸びる領域には、周方向に繰返す凹所群がインペラの表裏両面のそれぞれに形成されている。
・表裏の凹所の底部同士は連通している。
・凹所群はインペラの外周壁によってインペラの外周面から隔てられている。
・インペラの表面に対向するケーシング内面には、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。
・インペラの裏面に対向するケーシング内面には、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。
・ケーシングには、第１溝の上流端の近傍とケーシング外とを連通する燃料吸入流路と、第２溝の下流端の近傍とケーシング外とを連通する燃料吐出流路とが形成されている。
・インペラの裏面に対向するケーシング内面における燃料吐出流路の開口の最も内周側の境界（このことを以下では「燃料吐出流路の開口の内周端」と簡単に記載することがある）が、インペラの凹所群の半径方向での略中間位置にある。
【０００９】
上記の「インペラの凹所群の半径方向での略中間位置」は、インペラの凹所群の半径方向でのちょうど真ん中の位置であることに限定されない。本発明の技術が効果的に機能する位置が「インペラの凹所群の半径方向での略中間位置」であり、例えば、インペラの凹所群の内周端と外周端との間の距離の１／４を特定距離とした場合に、インペラの凹所群の内周端よりも特定距離だけ外周側の位置と、インペラの凹所群の外周端よりも特定距離だけ内周側の位置との間のいずれかの位置とすることができる。その中でも、インペラの凹所群の半径方向でのちょうど真ん中の位置を、「インペラの凹所群の半径方向での略中間位置」として採用することが好ましい。
本発明の燃料ポンプでは、燃料吐出流路の開口の内周端がインペラの凹所群の半径方向での略中間位置にあり、その略中間位置より内周側では燃料吐出流路が開口していない。従って、燃料吐出流路からインペラ凹所の内周側へ向う燃料の流れがほとんど形成されない。燃料吐出流路内で反吐出方向への燃料の流れが形成されることがないために、燃料吐出流路内では吐出方向に向って燃料がスムーズに流れることができる。本発明の燃料ポンプは、燃料吐出流路において燃料の流れのロスがないために優れた昇圧性能を発揮する。
【００１０】
燃料吐出流路の開口が大きい方が、燃料をスムーズに吐出することができる。燃料吐出流路の開口を大きく確保する場合、燃料吐出流路の開口の内周端が、インペラの凹所群の半径方向での略中間位置に沿って円弧状に形成されるようにすることが好ましい。
このようにすると、燃料吐出流路の開口を周方向に大きく確保することができる。しかも、燃料をスムーズに吐出することができる。極めて優れた昇圧性能を発揮する燃料ポンプを実現することができる。
【００１１】
上記の燃料ポンプにおいて、インペラの裏面に対向するケーシング内面における燃料吐出流路の開口の最も下流側の境界（このことを以下では「燃料吐出流路の開口の下流端」と簡単に記載することがある）が、第２溝の下流端よりさらに下流側にあるようにしてもよい。
このようにすると、第２溝の下流端から燃料吐出流路の開口の下流端までの間で、第２溝からインペラの凹所内に燃料が流れることがない。このために、第２溝の下流端と燃料吐出流路の開口の下流端との間では、インペラの凹所内における燃料の流れが小さくなる。この影響により、燃料ポンプの作動中のノイズを低減できることが確認されている。本発明によると、燃料ポンプの作動音を抑えることができる。
【００１２】
上記の燃料ポンプにおいて、インペラの裏面に対向するケーシング内面における燃料吐出流路の開口の最も外周側の境界（このことを以下では「燃料吐出流路の開口の外周端」と簡単に記載することがある）が、インペラの凹所群の外周端より外周側であってインペラの外周面より内周側である所定位置に沿って円弧状に形成されるようにしてもよい。
燃料吐出流路の開口の外周端がインペラの外周面より内周側にあるために、インペラの外周面とそれに対向するケーシング内面との間に燃料が侵入してしまうことを防止できる。しかも、燃料吐出流路の開口の外周端を外周側に広く確保することができる。燃料吐出流路の開口の外周端を外周側に広くすると、燃料ポンプの作動中のノイズを低減できることが確認されている。本発明の構成によれば、燃料吐出流路の開口をしっかりとシールしながらも、燃料吐出流路の開口を大きく確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（形態１）インペラの裏面に対向するケーシング内面（第２溝（吐出側溝）が形成されている）における燃料吐出流路の開口の最も上流側の境界（このことを以下では「燃料吐出流路の開口の上流端」と簡単に記載することがある）よりも上流側では、第２溝が部分的に深く形成されている。この深い溝は、燃料吐出流路の開口の幅と同じ幅を有しており、下流側に向うにつれて徐々に深くなっていく。この深い溝の下流端は燃料吐出流路の開口の上流端に連続している。
第２溝を部分的に深く形成し、その深く形成された部分を燃料吐出流路に連続させることによって、燃料吐出流路にスムーズに燃料を導入することができる。
（形態２）燃料吐出流路の開口の内周端は、その全範囲に亘って第２溝が隣接している。即ち、燃料吐出流路は、内周側では第２溝内で開口する。この場合、燃料吐出流路の開口の下流端と第２溝の下流端はほぼ同位相に存在する。
（形態３）燃料吐出流路の開口の上流側の部分では、燃料吐出流路の開口の内周端に第２溝が隣接している。燃料吐出流路の開口の下流側の部分に対応する範囲には第２溝が存在しない。この場合、燃料吐出流路の開口の下流端が、第２溝の下流端よりさらに下流側に位置する。
（形態４）燃料吐出流路の開口の最も下流側の部分だけ、燃料吐出流路の開口の外周端を外周側に広げるようにしてもよい。
このようにしても、燃料ポンプの作動中のノイズを低減できることが確認されている。
【実施例】
【００１４】
（第１実施例）  図面を参照にしながら本発明の実施例について説明する。図１は、燃料ポンプ１０の縦断面図である。燃料ポンプ１０は自動車用であり、燃料タンク内の燃料に浸漬した状態で動作し、エンジンに燃料を圧送する。
図１に示されているように、燃料ポンプ１０は、モータ部７０とポンプ部１２とから構成されている。
モータ部７０は、ハウジング７２とモータカバー７３とマグネット７４，７５と回転子７６等を備えている。ハウジング７２は略円筒状に形成されている。モータカバー７３は、ハウジング７２の上端７２ａ（図１の上下を燃料ポンプ１０の上下とする）を内側にカシメることによってハウジング７２に固定されている。モータカバー７３には、上方に向かって開口している吐出ポート７３ａが形成されている。マグネット７４，７５は、ハウジング７２の内壁に固定されている。回転子７６は、本体７７と、本体７７を上下に貫くシャフト７８を有している。本体７７は、シャフト７８に固定された鉄心７９と、鉄心７９に巻付けられたコイル（図示省略）と、コイルの周りを充填する樹脂部８０を備えている。シャフト７８の上端部７８ａは、ベアリング８１を介してモータカバー７３に回転可能に装着されている。シャフト７８の下端部７８ｂは、ベアリング８２を介してポンプ部１２のポンプカバー１４に回転可能に装着されている。
【００１５】
ポンプ部１２は、ケーシング１８とインペラ２０等を備えている。インペラ２０は略円板状である。図２には、インペラ２０の平面図が示されている。図２に示されるように、インペラ２０の外周部には、周方向に複数並んだ凹所群２０ａが形成されている。図２では、全ての凹所群に符号を付していない。インペラ２０の中心部には、厚さ方向に貫通する軸直角方向断面が略Ｄ字状の係合孔２０ｃが形成されている。
図３には、図２のIII−III線断面図が示されている。図３によく示されるように、凹所２０ａは、インペラ２０の上下(表裏）両面に形成されており、上下の凹所２０ａ同士は、底部で連通孔２０ｂによって連通されている。凹所群２０ａは、インペラ２０の外周壁２０ｄによってインペラ２０の外周面２０ｅから隔てられている。
【００１６】
ケーシング１８は、ポンプカバー１４とポンプボディ１６が組合わされたものである。図１に示されるように、ポンプカバー１４のインペラ側の面（即ち下面）には、平面視すると円形の凹部１４ａが形成されている。この凹部１４ａの径は、インペラ２０の直径とほぼ同じである。凹部１４ａは、インペラ２０の厚みとほぼ同じ大きさの深さである。この凹部１４ａに、インペラ２０が回転可能に嵌まり込んでいる。
ケーシング１８（ポンプカバー１４、ポンプボディ１６）は、ポンプカバー１４の凹部１４ａにインペラ２０を組込んだ状態でハウジング７２の下端７２ｂが内側にカシメられることによってハウジング７２に固定されている。回転子７６のシャフト７８は、その下端部７８ｂにおいて、ベアリング８２に支持されている部位よりもさらに下方で、インペラ２０の係合穴２０ｃに係合した状態で挿入されている。このため、回転子７６が回転すると、それにともなってインペラ２０も回転する。シャフト７８の下端とポンプボディ１６の間には、回転子７６のスラスト荷重を受止めるスラストベアリング３３が介装されている。
【００１７】
図４は、ポンプボディ１６をインペラ２０側から見た（即ち図１の上側から見た）平面図である。ポンプボディ１６のインペラ２０側の面１６ａ（即ち図１の上面）には、平面視すると略Ｃ字形状の溝３０が形成されている。溝３０は、インペラ２０の凹所群２０ａに対向する領域を伸びている。図４の符号３０ａは溝３０の上流端であり、符号３０ｂは溝３０の下流端である。
溝３０には、ポンプボディ１６を上下（図１の上下）に貫通している貫通孔３２が設けられている。この貫通孔３２はベーパ抜きとして機能する。溝３０は、貫通孔３２から下流端３０ｂまでの間がほぼ一定の深さに形成されている。溝３０は、貫通孔３２から上流に向うにつれて徐々に深くなっていく。溝３０は、その上流端３０ａの近傍で燃料吸入流路３１と連通している。図１に示されるように、燃料吸入流路３１は、溝３０からポンプボディ１６の下面（図１の下面）まで続いている。燃料吸入流路３１は、溝３０とケーシング１８外とを連通している。図４に示されるように、ポンプボディ１６を平面視すると、燃料吸入流路３１の一部がポンプボディ１６の上面（図１の上面）に開口している様子を見ることができる。なお、以下では、溝３０のことを吸入側溝と呼ぶことにする。
【００１８】
図５は、ポンプカバー１４をインペラ２０側から見た（即ち図１の下側から見た）平面図である（インペラ２０の回転方向が図４とは逆向きとなるように図示されている）。ポンプカバー１４の凹部１４ａの底面（以下では「ポンプカバーの下面」ということがある）には、平面視すると略Ｃ字形状の溝２４が形成されている。この溝２４は、凹部１４ａに組込まれたインペラ２０の凹所群２０ａに対向する領域を伸びている。図５の符号２４ａは溝２４の上流端であり、符号２４ｂは溝２４の下流端である。溝２４は、下流端２４ｂの近傍で燃料吐出流路２６と連通している。燃料吐出流路２６は、溝２４からポンプカバー１４の上面（図１の上面）まで続いている。燃料吐出流路２６は、溝２４とケーシング１８外とを連通している。燃料吐出流路２６は、ポンプカバー１４の下面に開口している。なお、以下では、溝２４のことを吐出側溝と呼ぶことにする。
【００１９】
ポンプカバー１４の形状について、もう少し詳しく説明する。図６には、燃料吐出流路２６付近を拡大して示している。ポンプカバー１４の下面における燃料吐出流路２６の開口２７（以下では「燃料吐出流路２６の開口２７」と簡単に記載する）は、吐出側溝２４に沿って周方向に伸びるように形成されている。図中の符号２７ａは、ポンプカバー１４の下面と開口２７の最も内周側の境界を示している。符号２７ｂは、ポンプカバー１４の下面と開口２７の最も外周側の境界を示している。また符号２７ｃは、ポンプカバー１４の下面と開口２７の最も上流側の境界を示している。符号２７ｄは、ポンプカバー１４の下面と開口２７の最も下流側の境界を示している。以下では、符号２７ａのことを「燃料吐出流路２６の開口２７の内周端」といい、符号２７ｂのことを「燃料吐出流路２６の開口２７の外周端」といい、符号２７ｃのことを「燃料吐出流路２６の開口２７の上流端」といい、符号２７ｄのことを「燃料吐出流路２６の開口２７の下流端」という。
吐出側溝２４の内周端は、下流端２４ｂの近傍（範囲Ｘで示している）において徐々に狭くなるように形成されている。吐出側溝２４の下流端２４ｂと燃料吐出流路２６の開口２７の下流端２７ｄとはほぼ同位相に位置している。
符号１３０は溝２４の一部であり、下流に向うにつれて徐々に深くなっていく部分である。この部分１３０は他の部分の溝２４よりも深い。この深い溝１３０は、燃料吐出流路２６の開口２７の幅と同じ大きさの幅を有している。深い溝１３０の下流端は、燃料吐出流路２６の開口２７の上流端２７ｃに連続している。この溝１３０は、燃料吐出流路２６に燃料がスムーズに導入されるように設けられている。
【００２０】
図７は、図６のVII−VII線断面図である。図７では、ポンプボディ１６とインペラ２０の断面も示している。図７をみると、ポンプカバー１４の下面に対して燃料吐出流路２６が開口している様子がよくわかる（図７では開口２７を破線で示している）。
燃料吐出流路２６の内周側側面２６ａと外周側側面２６ｂはインペラ２０に対してほぼ垂直に形成されている。このため、インペラ２０側からポンプカバー１４を平面視しても燃料吐出流路２６の内周側側面２６ａと外周側側面２６ｂを視認することはできず、燃料吐出流路２６の開口２７の範囲でポンプカバー１４の向こう側を視認することができる。
吐出側溝２４の内周端とインペラ凹所２０ａの内周端１００は、半径方向において同じ位置にある。燃料吐出流路２６の開口２７の外周端２７ｂとインペラ凹所２０ａの外周端１０２は、半径方向において同じ位置にある。燃料吐出流路２６の開口２７の内周端２７ａは、インペラ凹所２０ａの内周端１００よりも外周側に位置している。この内周端２７ａは、インペラ凹所２０ａの半径方向での中間に位置している。即ち、燃料吐出流路２６の幅（開口２７の半径方向での長さ）は、インペラ凹所２０ａの半径方向での長さの半分である。
インペラ２０の外周面２０ｅと、ポンプカバー１４の凹所１４ａの側面１４ｂとの間には、わずかな隙間Ｍが形成されている（図７ではやや誇張して隙間Ｍを示している）。この隙間Ｍは、インペラ２０がスムーズに回転するために設けられている。
なお、図７をみるとよくわかるように、図６のVII−VII線の位置では、ポンプボディ１６に吸入側溝３０が形成されていない（浅い吸入側溝３０を形成するようにしてもよい）。図７では、図６のVII−VII線よりもさらに上流側におけるポンプボディ１６の断面を二点鎖線で示している。図６のVII−VII線よりも上流側では、二点鎖線で示される吸入側溝３０がポンプボディ１６に形成されている。
【００２１】
図６をみるとわかるように、燃料吐出流路２６の開口２７の内周端２７ａは、インペラ凹所２０ａの半径方向での中間位置に沿って円弧状に形成されている。また、燃料吐出流路２６の開口２７の外周端２７ｂは、インペラ凹所２０ａの外周端１０２に沿って円弧状に形成されている。本実施例では、燃料吐出流路２６の開口２７の内周端２７ａ及び外周端２７ｂを円弧状に形成することによって、燃料吐出流路２６の開口２７を大きく確保している。
【００２２】
インペラ２０が回転すると、インペラ２０の下側の凹所２０ａとポンプボディ１６の吸入側溝３０とにまたがる旋回流が発生する。この旋回流を図７の二点鎖線の矢印Ｄ２’で示している。旋回流Ｄ２’は、吸入側溝３０からインペラ凹所２０ａの内周側に入り込み、インペラ凹所２０ａに沿ってインペラ凹所２０ａ内を内周側から外周側に流れ、インペラ凹所２０ａの外周側から吸入側溝３０に戻る流路を形成している。燃料は、旋回しながら吸入側溝３０に沿って流れて昇圧される。燃料が吸入側溝３０に沿って昇圧されると、それにともなってポンプボディ１６の燃料吸入流路３１から燃料が吸い込まれる。吸入側溝３０で昇圧された燃料は、インペラ２０の連通孔２０ｂ（図３参照）を通過し、インペラ２０の上側の凹所２０ａに存在する燃料と合流する。ケーシング１８内の燃料は、吐出側溝２４に沿っても昇圧される。
インペラ２０の上側の凹所２０ａと吐出側溝２４とにまたがる旋回流も発生する。図７の矢印Ｄ１で、インペラ凹所２０ａと吐出側溝２４とにまたがる旋回流を示している。この旋回流Ｄ１は、吐出側溝２４からインペラ凹所２０ａの内周側に入り込み、インペラ凹所２０ａに沿ってインペラ凹所２０ａ内を内周側から外周側に流れ、燃料吐出流路２６が存在しない範囲ではインペラ凹所２０ａの外周側から吐出側溝２４に戻る流路を形成している。燃料吐出流路２６が存在する範囲では、インペラ凹所２０ａの外周側から出た燃料は燃料吐出流路２６に沿って吐出方向に流れていく。
図７の矢印Ｄ２で示されるように、燃料吐出流路２６が開口している位置にある下側のインペラ凹所２０ａ内の燃料は、上側のインペラ凹所２０ａに向かい、吐出側溝２４に形成されている旋回流Ｄ１と合流する。
吐出側溝２４で昇圧された燃料と、それと合流した吸入側溝３０で昇圧された燃料は、燃料吐出流路２６（図６等参照）からモータ部７０のハウジング７２内に送り出される。ハウジング７２内に送り出された燃料は、ハウジング７２内を上方に向けて流れ、モータカバー７３の吐出ポート７３ａから吐出される。
【００２３】
図１４は、従来の燃料ポンプのポンプカバー５１４を平面視した場合に、燃料吐出流路５２６の付近を拡大して示したものである。図中の符号５２４は吐出側溝である。また、符号５２７ａは燃料吐出流路５２６の開口５２７の内周端を示しており、符号５２７ｂは燃料吐出流路５２６の開口５２７の外周端を示している。
図１５は、図１４のXV−XV線断面図を示している。燃料吐出流路５２６の開口５２７の内周端５２７ａは、インペラ２０の凹所２０ａの内周端と同位置に存在している。また、燃料吐出流路５２６の開口５２７の外周端５２７ｂは、インペラ２０の凹所２０ａの外周端と同位置に存在している。
このような従来の構成の場合、インペラ２０の上側の凹所２０ａと燃料吐出流路５２６とにまたがる旋回流（矢印Ｄ１’）が発生する。この場合、旋回流Ｄ１’の影響によって、燃料吐出流路５２６からインペラ凹所２０ａに入り込もうとする燃料の流れ（矢印ＤＸ）が生じてしまう。即ち、吐出方向への燃料の流れを阻害する流れが形成されてしまう。
本実施例の燃料ポンプ１０によると、燃料吐出流路２６の開口２７の内周端２７ａが、インペラ凹所２０ａの半径方向での中間位置に形成されている（図６、図７参照）。このように構成しているために、燃料吐出流路２６においてインペラ凹所２０ａの方向へ燃料が流れるという事象をほとんど無くすことができる。燃料吐出流路２６において、吐出方向へのスムーズな燃料の流れを確保することができる。これにより、高性能な燃料ポンプ１０を実現している。
【００２４】
図８に、横軸に吐出圧力（ｋＰａ）をとり、縦軸に効率（％）をとった座標平面を示している。ここでの効率とは、吐出圧力と吐出流量との積を、モータ部７０への印加電圧と消費電流との積で除したものである。効率は、燃料ポンプ１０の昇圧性能を示す指標である。座標平面上のグラフＧ１は、印加電圧が１２Ｖの場合における本実施例の燃料ポンプ１０の吐出圧力と効率の関係を示している。グラフＧ１’は、印加電圧が１２Ｖの場合における従来の燃料ポンプ（図１４、図１５参照）の吐出圧力と効率の関係を示している。グラフＧ２は、印加電圧が８Ｖの場合における本実施例の燃料ポンプ１０の吐出圧力と効率の関係を示しており、グラフＧ２’は、同電圧の場合における従来の燃料ポンプの吐出圧力と効率の関係を示している。グラフＧ３は、印加電圧が６Ｖの場合における本実施例の燃料ポンプ１０の吐出圧力と効率の関係を示しており、グラフＧ３’は、同電圧の場合における従来の燃料ポンプの吐出圧力と効率の関係を示している。
図８をみると明らかなように、本実施例の燃料ポンプ１０は、従来の燃料ポンプよりも優れた効率を示している。本実施例の燃料ポンプ１０は、昇圧性能が非常に優れている。なお、従来に対しての効率のアップ率は、印加電圧が大きくなればなるほど大きくなることを把握することができる。
【００２５】
（第２実施例）
ここでは、第１実施例と異なる部分を中心に説明する。本実施例では、吐出側溝の下流端近傍の形状が第１実施例と異なる。図９に、本実施例における吐出側溝２２４の下流端２２４ｂ近傍の平面図を示している。本実施例では、吐出側溝２２４の下流端２２４ｂが、燃料吐出流路２６の開口２７の下流端２７ｄよりもかなり上流側に位置している。即ち、燃料吐出流路２６の下流側の部分に沿って吐出側溝２２４が形成されていない。
図１０は、図９のX−X線断面図である。燃料吐出流路２６の開口２７の内周端２７ａがインペラ凹所２０ａの半径方向での中間位置にある点と、燃料吐出流路２６の開口２７の外周端２７ｂがインペラ凹所２０ａの外周端と同位置にある点は、第１実施例と同様である。図１０に示される位置では吐出側溝２２４が形成されていない。この場合、インペラ凹所２０ａと吐出側溝２２４にまたがる旋回流が発生しない。インペラ凹所２０ａから燃料吐出流路２６への流れ（矢印Ｄ３）のみが生じる。
本実施例のように構成すると、燃料ポンプ１０の作動中に発生するノイズを低減できることが確認されている。なお、本実施例のような構成にしても、第１実施例と比較してポンプ効率が低くなることはほとんどない。従来と比較すると、高いポンプ効率を発揮することができる。
【００２６】
（第３実施例）
ここでは、第１実施例と異なる部分を中心に説明する。本実施例では、燃料吐出流路の形状が第１実施例と異なる。図１１には、本実施例における燃料吐出流路３２６を示している。図中の符号３２７は燃料吐出流路３２６の開口である。また、符号３２７ａは燃料吐出流路３２６の開口３２７の内周端であり、符号３２７ｂは燃料吐出流路３２６の開口３２７の下流端である。本実施例では、燃料吐出流路３２６の開口３２７の外周端３２７ｂが第１実施例よりも外周側に位置している。燃料吐出流路３２６の開口３２７の外周端３２７ｂが円弧状に形成されている点は第１実施例と同様である。
図１２は、図１１のXII−XII線断面図である。燃料吐出流路３２６の開口３２７の内周端３２７ａがインペラ凹所２０ａの半径方向での中間に位置する点は第１実施例と同様である。図１２によく示されるように、燃料吐出流路３２６の開口３２７の外周端３２７ｂは、インペラ凹所２０ａの外周端１０２より外周側であって、インペラ２０の外周面２０ｅより内周側に位置している。本実施例のようにすると、燃料吐出流路３２６の容積を第１実施例の場合より大きくすることができる。燃料吐出流路３２６の開口３２７の外周端３２７ｂがインペラ２０の外周面２０ｅよりも内周側にあるために、インペラ２０の外周面２０ｅとポンプカバー１４の側面１４ｂとの間の隙間Ｍに燃料が入り込んでしまうことを防止することができる。
本実施例のように、燃料吐出流路３２６を外周側に拡大させると（即ち燃料吐出流路３２６の外周側側面３２６ｂをより外周側に位置させると）、矢印Ｄ４で示される旋回流が外側側面３２６ｂに強く衝突することを防止することができる。これにより、ポンプ作動中のノイズを低減できることが確認されている。本実施例では、燃料吐出流路３２６をしっかりとシールしながら、燃料吐出流路３２６を大きく確保することができる。本実施例の構成でも、第１実施例と同様に高いポンプ効率を発揮することができる。
【００２７】
（第４実施例）
ここでは、第１実施例と異なる部分を中心に説明する。本実施例では、燃料吐出流路の形状が第１実施例と異なる。図１３には、本実施例における燃料吐出流路４２６の開口４２７を示している。本実施例の燃料吐出流路４２６は、途中で外周側に折れ曲がっている（符号４５０）。そして、この折れ曲がり部分４５０より下流側では周方向に伸びている（符号４５２）。符号４５２で示される部分の燃料吐出流路４２６の外周端４２７ｂは、インペラ凹所２０ａの外周面２０ｅよりも内周側に位置している。これにより、図７に示される隙間Ｍに燃料が侵入してしまうことが防止されている。
燃料吐出流路４２６を途中で外周側への折れ曲がるようにすると、上記した第３実施例で燃料吐出流路を外周側に拡大させたのと同様に、ポンプ作動中のノイズを低減することができる。本実施例の構成を採用しても、第１実施例と同様に高いポンプ効率を発揮することができる。
【００２８】
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、燃料吐出流路２６の内周側側面２６ａ及び／又は外周側側面２６ｂ（図７参照）は、インペラ２０に対して垂直でなくてもよい。例えば、燃料吐出流路２６の内周側側面２６ａを内周側に傾斜させるようにしてもよい。このようにすると、燃料吐出流路２６の容積を大きく確保することができる。また例えば、燃料吐出流路２６の外周側側面２６ｂを外周側に傾斜させるようにしても、燃料吐出流路２６の容積を大きく確保することができる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書また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】
【００２９】
【図１】燃料ポンプの縦断面図である。
【図２】インペラの平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】ポンプボディの平面図である。
【図５】ポンプカバーの平面図である。
【図６】ポンプカバーの一部を拡大して示した図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】吐出圧力とポンプ効率の関係を示したグラフである。
【図９】ポンプカバーの一部を拡大して示した図である（第２実施例）。
【図１０】図９のX−X線断面図である。
【図１１】ポンプカバーの一部を拡大して示した図である（第３実施例）。
【図１２】図１１のXII−XII線断面図である。
【図１３】ポンプカバーの一部を拡大して示した図である（第４実施例）。
【図１４】従来の燃料ポンプのポンプカバーの一部を拡大して示した図である。
【図１５】図１４のXV−XV線断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０：ポンプ
１２：ポンプ部
１４：ポンプカバー、１４ａ：ポンプカバーの凹部、１４ｂ：内側側壁
１６：ポンプボディ
１８：ケーシング
２０：インペラ、２０ａ：凹所、２０ｂ：連通孔、２０ｃ：係合穴、２０ｄ：外周壁、２０ｅ：外周面
２４：吐出側溝、２４ａ：上流端、２４ｂ：下流端
２６：燃料吐出流路
２７：燃料吐出流路の開口、２７ａ：開口の内周端、２７ｂ：開口の外周端、２７ｃ：開口の上流端、２７ｄ：開口の下流端
３０：吸入側溝、３０ａ：上流端、３０ｂ：下流端
３１：燃料吸入流路
３２：ベーパ抜き孔
３３：スラストベアリング
７０：モータ部
７２：ハウジング、７２ａ：上端、７２ｂ：下端
７３：モータカバー、７３ａ：吐出ポート
７４、７５：マグネット
７６：回転子
７７：本体
７８：シャフト、７８ａ：上端部、７８ｂ：下端部
７９：鉄心、７９ａ：上端面
８０：樹脂部
８１、８２：ベアリング
１００：インペラの凹所の内周端
１０２：インペラの凹所の外周端
【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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