(57)【要約】【課題】ポンプケーシング内でのインペラの傾きを防止することによって、摺動損失や磨耗を防止し、ポンプ性能を向上させることができるウエスコポンプを提供する。【解決手段】インペラ３６が回転したときに、吐出側ケーシング３８に形成されている溝群３８ｂ内を中心側から外周側へ送り出される燃料によって、インペラ３６が押圧され、インペラ３６に揚力が発生する。インペラ３６の上面と下面の圧力差が大きい吐出口５０近傍（領域Ｂ）の溝群３８ｂは間隔密に形成され、それ以外（領域Ｃ）の溝群３８ｂは間隔粗に形成されている。溝間隔が密に形成されている領域Ｂでは、多くの燃料が中心側から外周側へ送り出されることから、インペラ３６の上面と下面の圧力差が相殺される。このことによって、インペラ３６が軸に対して傾くことを抑制し、摺動損失や磨耗を防止し、ポンプ性能を向上させることができる。【選択図】  図２
2007182851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体をハウジング内に吸入してハウジング外に吐出するウエスコポンプであり、
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状のインペラと、を備えており、
インペラの表裏両面の外周部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、
インペラの表面に対向するポンプ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円弧状の第１溝が形成されており、
インペラの裏面に対向するポンプ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円弧状の第２溝が形成されており、
ポンプケーシングには、凹所群、第１溝及び第２溝によって形成される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、該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おり、
インペラの表裏両面とそれぞれ対向するポンプケーシングの両内面の少なくとも一方には、インペラの回転方向へシフトしながら中心側から外周側へ伸びる溝群がさらに形成されており、その溝群が前記第１又は第２溝に応じてインペラの回転軸に対して非対称に形成されていることを特徴とするウエスコポンプ。
【請求項２】
ポンプケーシング内面の流体吐出口の近傍の領域及び／又は流体吸入口の近傍の領域では、流体吐出口及び／又は流体吸入口の近傍に形成されている前記溝群によって、それ以外の領域に比してインペラに発生する揚力が大きいことを特徴とする請求項１に記載のウエスコポンプ。
【請求項３】
前記溝群は、流体吐出口の近傍の領域及び／又は流体吸入口の近傍の領域にのみ形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウエスコポンプ。
【請求項４】
前記溝群を構成する各溝は、インペラの中心側から外周側へ螺旋状に伸びていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のウエスコポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体をハウジング内に吸入してハウジング外に吐出するウエスコポンプに関し、特に、インペラが回転したときの摺動損失や磨耗の発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプのハウジング内にインペラを備え、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燃料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固定されている。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燃料吸入口と、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燃料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、燃料吸入口からポンプ流路に燃料が吸入される。ポンプ流路に吸入された燃料は、昇圧されながらポンプ流路の下流に向かって流れる。昇圧された燃料は、燃料吐出口よりモータ室に流れ、モータ室を通って燃料吐出ポートより吐出される。
【０００３】
この種のポンプでは、インペラの上面と下面に作用する圧力が不均一となる傾向があり、インペラの上面と下面に作用する圧力の差も周方向の位置によって不均一となる傾向がある。例えば、流体は、吸入口からポンプケーシング内のポンプ流路に吸い込まれ、ポンプ流路内で昇圧されて吐出口から送り出される。吸入口が接続される近傍のポンプ流路では、インペラの一方の面から燃料が吸入される一方で、インペラの他方の面からは燃料が吸入されない。また、吐出口が接続される近傍のポンプ流路では、インペラの一方の面から燃料が吐出される一方で、インペラの他方の面からは燃料が吐出されない。このため、吐出口や吸入口の近傍においては、インペラの上面と下面が受ける圧力の差が大きくなる。周方向の位置によってインペラに作用する圧力の差が変化すれば、インペラが軸に対して傾き、インペラとポンプケーシングが接触することとなる。このような状態でインペラが回転し続ければ、摺動損失や磨耗によってポンプ性能が低下してしまう。
特許文献１は、この種のポンプの従来技術を開示している。特許文献１のポンプでは、ポンプケーシングに、インペラの周方向に亘ってポケット状の切欠きが均一に配置されている。インペラが回転すると切欠き内が燃料で満たされ、切欠き内の燃料の圧力によりインペラとケーシングの接触を防止するための力（いわゆる揚力）が発生する。これによって、ポンプケーシング内のインペラをセンタリングすることができ、インペラが傾くことを確実に回避することができるとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８９９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている１つの技術では、ポンプケーシングに形成されている切欠き群は、吸入口から燃料の昇圧用の溝（円弧状の溝）の中央部まで伸びる領域では、半径方向外側に向けられており、中央部から吐出口を超えて伸びる領域では、半径方向内側に向けられている。インペラが回転すると、インペラとポンプケーシングのクリアランス内の流体には遠心力が作用する。従って、外向きの切欠き内に流入しようとする燃料の流れは遠心力の作用方向と同一であるため、外向きの切欠き内に燃料がスムーズに満たされる。一方、内向きの切欠き内に侵入しようとする燃料の流れは遠心力の作用方向と逆であるため、内向きの切欠き内への燃料の流れは弱められてしまう。このことから、外向きの切欠きが形成された領域で発生する揚力と、内向きの切欠きが形成された領域で発生する揚力の差が大きくなりすぎて、実際には、インペラが傾くことを防止することは困難であった。
また、特許文献１に開示されている別の技術では、ポンプケーシングに形成されている切欠き群は、インペラの周方向に亘って均一に配置されており、全て半径方向外側に向けられている。これらの切欠きは全て同形同大であり、同形同大の切欠き内には同量の燃料が満たされる。従って、インペラに発生する揚力はいずれの領域においても均一となる。このことから、吐出口や吸入口の近傍における、インペラの上面と下面の圧力差を打ち消すことはできない。
以上のことから、特許文献１に開示されたいずれの技術によっても、インペラが傾くことを防止することは難しく、インペラとポンプケーシングの接触を充分に防止することが
できなかった。
本発明は、上記問題点に鑑みて創作されたものであり、ポンプケーシング内でのインペラの傾きを効果的に防止し、これによって、インペラの摺動損失や磨耗を低減して、ポンプ性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のウエスコポンプは、流体をハウジング内に吸入してハウジング外に吐出するウエスコポンプであり、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状のインペラと、を備えている。インペラの表裏両面の外周部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。インペラの表面に対向するポンプ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円弧状の第１溝が形成されている。インペラの裏面に対向するポンプ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円弧状の第２溝が形成されている。ポンプケーシングには、凹所群、第１溝及び第２溝によって形成される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、該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。そして、インペラの表裏両面とそれぞれ対向するポンプケーシングの両内面の少なくとも一方には、インペラの回転方向へシフトしながら中心側から外周側へ伸びる溝群がさらに形成されており、その溝群が前記第１又は第２溝に応じてインペラの回転軸に対して非対称に形成されている。
このウエスコポンプでは、インペラが回転すると、インペラとポンプケーシングとのクリアランス内の流体は、溝群に引込まれて中心側から外周側へ送り出される。この方向は、インペラが回転したときに、インペラとポンプケーシングとのクリアランス内の流体に作用する遠心力の方向と一致する。従って、インペラが回転したときに、溝群内の流体を中心側から外周側へ送り出す力が効率よく発生する。溝群内を中心側から外周側へ送り出される流体によって、ポンプケーシングのインペラに対向する面が押圧され、インペラに効果的に揚力が発生する。
また、このウエスコポンプでは、溝群は、インペラの回転方向に沿って上流端から下流端まで伸びる第１溝又は第２溝に応じて非対称に形成されている。溝群を非対称に形成することによって、インペラに発生する揚力の大きさを領域によって変えることができる。従って、第１溝又は第２溝に応じて溝群を非対称に形成することで、圧力差が大きい領域においてはインペラに発生する揚力を大きく、圧力差が小さい領域においてはインペラに発生する揚力を小さくすることができる。これによって、インペラの上面と下面の圧力差の不均一性を解消することができる。このことによって、インペラが軸に対して傾くことを抑制し、インペラとポンプケーシングが接触してしまうことを抑制することができる。
なお、溝群が非対称に形成されているものには、例えば、隣り合う溝の間隔が密な領域と粗な領域が形成されているものや、溝長さが長い領域と短い領域が形成されているものや、溝深さが深い領域と浅い領域が形成されているものや、溝幅が広い領域と狭い領域が形成されているものや、溝がある領域とない領域が形成されているもの等が含まれる。
【０００７】
上記のウエスコポンプにおいては、ポンプケーシング内面の流体吐出口の近傍の領域及び／又は流体吸入口の近傍の領域では、流体吐出口及び／又は流体吸入口の近傍に形成されている前記溝群によって、それ以外の領域に比してインペラに発生する揚力が大きいことが好ましい。
流体は、流体吸入口からポンプケーシング内のポンプ流路に吸い込まれ、ポンプ流路で昇圧されて流体吐出口から送り出される。このため、流体吐出口や流体吸入口の近傍において、インペラの上面と下面が受ける圧力の差が大きくなる傾向がある。流体吐出口及び／又は流体吸入口の近傍の領域において、それ以外の領域に比してインペラに発生する揚力が大きくなるような溝群を形成すれば、領域に応じた圧力差を効果的に相殺することができる。
あるいは、インペラに揚力を発生させるための溝群を、流体吐出口の近傍の領域及び／又は流体吸入口の近傍の領域にのみ形成されていてもよい。このような構成によると、流体吐出口の近傍の領域及び／又は流体吸入口の近傍の領域においてのみインペラに揚力が作用する。これによって、領域に応じた圧力差を効果的に相殺することができる。
なお、溝群を構成する各溝は、インペラの中心側から外周側へ螺旋状に伸びていることが好ましい。溝を中心側から外周側へ螺旋状に形成することで、溝内に流体をスムーズに引き込むことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のウエスコポンプでは、インペラが軸に対して傾くことを抑制することができるため、ポンプ部摺動面の磨耗や摺動損失を低減させることができる。このことによって、ポンプ性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）  インペラに揚力を発生させるための溝は、ポンプケーシングの吐出側ケーシング及び／又は吸入側ケーシングに形成されている。
（形態２）  インペラに揚力を発生させるための溝は全て同形同大である。吐出口及び／又は吸入口を中心とする領域に形成されている溝群は、それ以外の領域に形成されている溝群に比して間隔が密に形成されている。
（形態３）  インペラに揚力を発生させるための溝の形状は２種類ある。吐出口及び／又は吸入口を中心とする領域に形成されている溝群は、それ以外の領域に形成されている溝群に比して長さが長く、外周側の端部がより外周側に位置している。
（形態４）  インペラに揚力を発生させるための溝は全て同形同大である。溝群は、吐出口及び／又は吸入口を中心とする領域にのみ形成されており、それ以外の領域には形成されていない。
（形態５）  インペラに揚力を発生させるための溝群の外周側の端部と、昇圧路（ポンプ流路）を構成する溝の内周縁との間の領域には平滑面が形成されている。
【実施例】
【００１０】
（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１０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１０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。
【００１１】
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。インペラ３６の上面には、外周に沿って並ぶ凹所群３６ａが設けられている。インペラ３６の下面には、外周に沿って並ぶ凹所群３６ｂが設けられている。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貫通孔が設けられており、シャフト２０が回転するとインペラ３６も回転する。
【００１２】
インペラ３６を収容す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２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。凹所群３６ａと溝３８ａによって第１昇圧路（第１ポンプ流路）４４が形成されている。吐出側ケーシング３８の下面には、半径方向の中間部に並ぶ溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・が設けられている。溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・については、後で詳述する。
図３に示すように、吸入側ケーシング４０には、凹所群３６ｂに対向する領域に溝４０ａが形成されている。溝４０ａは、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１０の外部）とを連通させている。凹所群３６ｂと溝４０ａによって第２昇圧路（第２ポンプ流路）４６が形成されている。吸入側ケーシング４０の上面には、半径方向の中間部に並ぶ溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・が設けられている。溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・については、後で詳述する。
【００１３】
インペラ３６がポンプケーシング３８，４０内で回転すると、燃料が吸入口４２からポンプ部１４内に吸引されて昇圧路４４，４６に導入される。昇圧路４４，４６を流れるうちに昇圧された燃料は、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。
【００１４】
図２に示すように、吐出側ケーシング３８に形成されている溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・は全て同形同大である。溝３８ｂは、中心側から外周側に曲線状（螺旋状）に延びている。溝３８ｂの外周側の端部は、中心側の端部に対して、インペラ３６の回転方向（矢印Ａ）側にシフトしている。
隣り合う溝群３８ｂ，３８ｂ・・・間隔は、形成されている領域によって相違している。吐出口５０を中心とする領域Ｂ（領域Ｂの一方の端部は溝３８ａの上流端まで伸びている）に形成されている溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・は、それ以外の領域Ｃに形成されている溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・に比して間隔が密に形成されている。溝３８ｂの外周側の端部と溝３８ａの内周縁との間には距離Ｄが設けられている。即ち、溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・の外周側の端部と溝３８ａの内周縁との間の領域には幅Ｄのドーナツ形状の平滑面が形成されている。
【００１５】
図３に示すように、吸入側ケーシング４０に形成されている溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・は全て同形同大である。溝４０ｂは、中心側から外周側に曲線状に延びている。溝４０ｂの外周側の端部は、中心側の端部に対して、インペラ３６の回転方向（矢印Ｅ）側にシフトしている。
隣り合う溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・の互いの間隔は、形成されている領域によって相違している。溝４０ａの下流端を中心とする領域Ｆ（領域Ｆの一方の端部は吸入口４２まで伸びている）に形成されている溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・は、それ以外の領域Ｇに形成されている溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・に比して間隔が密に形成されている。溝４０ｂの外周側の端部と溝４０ａの内周縁との間には距離Ｈが設けられている。即ち、溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・の外周側の端部と溝４０ａの内周縁との間の領域には幅Ｈのドーナツ形状の平滑面が形成されている。
【００１６】
ウエスコポンプでは、燃料は、吸入口からポンプケーシング内に吸い込まれ、ポンプケーシング内で昇圧されて吐出口から送り出される。このため、吐出口と吸入口の近傍では、インペラの上面と下面が受ける圧力の差が大きくなる傾向がある。この差が大きくなると、インペラが軸に対して傾き、インペラとポンプケーシングが接触してしまうこととなる。このような状態でインペラが回転し続ければ、摺動損失や磨耗によってポンプ性能が低下してしまう。この不具合を予防するために、インペラとポンプケーシングとのクリアランスを大きめに確保する手段が考えられるが、クリアランスを大きくすれば、ポンプ流路内の燃料が漏れ出てしまうこととなり、却ってポンプ性能は低下してしまう。摺動損失や磨耗を抑制し、かつポンプ流路内からの燃料の漏れをも抑制することができる技術が求められてきた。
【００１７】
本実施例のウエスコポンプ１０では、吐出側ケーシング３８と吸入側ケーシング４０に、溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・と、溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・がそれぞれ形成されている。インペラ３６が回転すると、インペラ３６とポンプケーシング（３８，４０）のクリアランス内の燃料は、溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・と、溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・に引込まれる。溝３８ｂ，４０ｂの外側の端部は、内側の端部に対して、インペラ３６の回転方向側にシフトしている。このため、インペラ３６が回転すると、溝３８ｂ，４０ｂに燃料を引込む粘性力の方向は、インペラ３６の中心側から外周側へ向かう方向となる。この方向は、インペラ３６が回転したときに、インペラ３６とポンプケーシング（３８，４０）とのクリアランス内の燃料に作用する遠心力の方向と一致する。従って、インペラ３６が回転したときに、溝３８ｂ，４０ｂ内の燃料を中心側から外周側へ送り出す力が効率よく発生する。溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・と、溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・内を中心側から外周側へ送り出される燃料によって、インペラ３６が上下両面から押圧され、インペラ３６が吐出側ポンプケーシング３８と吸入側ポンプケーシング４０の中間に保持される。
また、吐出側ケーシング３８では、吐出口５０近傍（領域Ｂ）の溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・の間隔が密に形成され、それ以外（領域Ｃ）の溝群３８ｂ，３８ｂ，・・・は間隔が粗に形成されている。吸入側ケーシング４０では、溝４０ａの下流端近傍（領域Ｆ）の溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・は間隔が密に形成され、それ以外（領域Ｇ）の溝群４０ｂ，４０ｂ，・・・は間隔が粗に形成されている。溝間隔が密に形成されている領域Ｂ，Ｆでは、多くの燃料が中心側から外周側へ送り出されることから、インペラ３６に発生する揚力は大きく、インペラ３６の上面と下面の圧力差が相殺される。このことによって、インペラ３６が軸に対して傾くことを抑制し、インペラ３６とポンプケーシング３８，４０が接触してしまうことを抑制することができる。また、溝間隔が粗に形成されている領域Ｃ，Ｇでは、平滑面を多く有していることから、シール性を確保することができる。このことによって、インペラ３６の傾きを抑制しつつ、ポンプ流路内の燃料が漏れ出てしまうことを抑制することができる。
以上のことから、本実施例のウエスコポンプ１０によれば、摺動損失や磨耗を抑制し、かつポンプ流路内からの燃料の漏れをも抑制することができる。これらによって、ポンプ性能を効果的に向上させることが可能となる。
【００１８】
（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１００と第１実施例のウエスコポンプ１０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。ここでは、本実施例と第１実施例との相違点のみについて説明し、共通点については説明を省略する。
図４に示すように、吐出側ケーシング６８に形成されている溝群６８ｂ，６８ｂ，・・・は、中心側から外周側に曲線状に延びており、溝６８ｂの外周側の端部は、中心側の端部に対して、インペラ３６の回転方向（矢印Ｊ）側にシフトしている。隣り合う溝群６８ｂ，６８ｂ・・・の互いの間隔は全て等しい。
溝群６８ｂ，６８ｂ，・・の形状には２種類ある。吐出口５０を中心とする領域Ｋ（領域Ｋの一端は溝６８ａの上流端まで伸びている）に形成されている溝群６８ｂ１，６８ｂ１，・・は、それ以外の領域Ｌに形成されている溝群６８ｂ２，６８ｂ２，・・に比して長さが長く、外周側の端部がより外周側に位置している。即ち、溝６８ｂ１の外周側の端部と溝６８ａの内周縁との距離Ｍは、溝６８ｂ２の外周側の端部と溝６８ａの内周縁との距離Ｎに比して短い。溝群６８ｂ，６８ｂ，・・の外周側の端部と溝６８ａの内周縁との間の領域には平滑面が形成されている。
【００１９】
図５に示すように、吸入側ケーシング７０に形成されている溝群７０ｂ，７０ｂ，・・・は、中心側から外周側に曲線状に延びており、溝７０ｂの外周側の端部は、中心側の端部に対して、インペラ３６の回転方向（矢印Ｐ）側にシフトしている。隣り合う溝群７０ｂ，７０ｂ，・・・の互いの間隔は全て等しい。
溝群７０ｂ，７０ｂ，・・・の形状には２種類ある。溝７０ａの下流端を中心とする領域Ｑ（領域Ｑの一端は吸入口４２まで伸びている）に形成されている溝群７０ｂ１，７０ｂ１，・・・は、それ以外の領域Ｒに形成されている溝群７０ｂ２，７０ｂ２，・・・に比して長さが長く、外周側の端部がより外周側に位置している。即ち、溝７０ｂ１の外周側の端部と溝７０ａの内周縁との距離Ｓは、溝７０ｂ２の外周側の端部と溝７０ａの内周縁との距離Ｔに比して短い。溝群７０ｂ，７０ｂ，・・・の外周側の端部と溝７０ａの内周縁との間の領域には平滑面が形成されている。
【００２０】
本実施例のウエスコポンプ１００でも、第１実施例のウエスコポンプ１０と同様に、ポンプケーシングを構成する吐出側ケーシング６８と吸入側ケーシング７０に、インペラ３６に揚力を発生させるための溝群６８ｂ，６８ｂ，・・・と、溝群７０ｂ，７０ｂ，・・・がそれぞれ形成されている。吐出側ケーシング６８では、吐出口５０近傍（領域Ｋ）の溝群６８ｂ１，６８ｂ１，・・・の形状は長く、それ以外（領域Ｌ）の溝群６８ｂ２，６８ｂ２，・・・の形状は短い。吸入側ケーシング７０では、溝７０ａの下流端近傍（領域Ｑ）の溝群７０ｂ１，７０ｂ１，・・・の形状は長く、それ以外（領域Ｒ）の溝群７０ｂ２，７０ｂ２，・・・は短い。溝長さが長く形成されている領域Ｋ，Ｑでは、多くの燃料が中心側から外周側へ送り出されることから、インペラ３６の上面と下面の圧力差が相殺される。このことによって、インペラ３６が軸に対して傾くことを抑制し、インペラ３６とポンプケーシング６８，７０が接触してしまうことを抑制することができる。また、溝長さが短く形成されている領域Ｌ，Ｒでは、大きな平滑面を有していることから、シール性を確保することができる。このことによって、ポンプ作用室内の燃料が漏れ出てしまうことを抑制することができる。
以上のことから、本実施例のウエスコポンプ１００によれば、摺動損失や磨耗を抑制し、かつポンプ作用室内からの燃料の漏れをも抑制することができる。ポンプ性能を効果的に向上させることが可能となる。
【００２１】
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、第１実施例及び第２実施例では、ポンプケーシングにおいて、吐出口５０と吸入口４２の近傍の領域Ｂ，Ｆ，Ｋ，Ｑと、それ以外の領域Ｃ，Ｇ，Ｌ，Ｒの両方の領域に、インペラ３６に揚力を発生させるための溝３８ｂ，４０ｂ，６８ｂ，７０ｂが形成されていた。しかしながら、本発明はこのような構成に限られず、例えば、吐出口５０と吸入口４２の近傍の領域に、インペラ３６の上面と下面が受ける圧力の差を相殺できるだけの揚力を発生させる溝が形成されており、それ以外の領域にはインペラ３６に揚力を発生させるための溝が形成されていない構成であってもよい。すなわち、吐出口５０と吸入口４２の近傍の領域以外では、インペラ３６の上面と下面が受ける圧力の差はごく小さいためである。吐出口５０と吸入口４２の近傍にのみ溝群を形成することで、シール性がさらに向上し、ポンプ流路内の燃料が漏れ出てしまうことを効果的に抑制することができる。
【００２２】
また、インペラに揚力を発生させる溝の形状（例えば、溝幅、溝幅、溝深さ、流入角等）を変化させることによっても、同様の作用効果を得ることができる（表１参照）。例えば、図６に示すように、インペラの上面と下面の圧力差が大きい領域Ｂでは溝８８ｂの溝幅を大きくし、圧力差が小さい領域Ｃでは溝８８ｂの溝幅を小さくする。あるいは、図７〜９に示すように、インペラの上面と下面の圧力差が大きい領域Ｂでは溝９８ｂの溝深さｔ２を深くし（図９参照）、圧力差が小さい領域Ｃでは溝９８ｂの溝深さｔ１を浅くする（図８参照）。さらには、インペラの上面と下面の圧力差が大きい領域では流入角を鋭角とし、圧力差が小さい領域では流入角を鈍角としてもよい。
【００２３】
【表１】
2007182851.tif 000003
【００２４】
第１実施例及び第２実施例では、吐出側ケーシングと吸入側ケーシングの両方に、インペラに揚力を発生させるための溝が形成されていたが、このような溝を、吐出側ケーシングと吸入側ケーシングのいずれか一方のみに形成してもよい。ウエスコポンプが昇圧する流体の種類や、吸入口及び吐出口の構成等によっては、吐出側ケーシングと吸入側ケーシングのいずれか一方にのみ溝群を形成した方が、インペラの傾きを抑制することができるためである。
なお、インペラに形成される溝の本数、長さ、断面積形状等については適宜選択することができる。
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】
【００２５】
【図１】第１実施例のウエスコポンプの縦断面図。
【図２】図１のII−II線断面図。
【図３】図１のIII−III線断面図。
【図４】第２実施例の図１のII−II線断面図に相当する図。
【図５】第２実施例の図１のIII−III線断面図に相当する図。
【図６】本発明の他の実施例の溝形状を説明するための図。
【図７】本発明の他の実施例の溝形状を説明するための図。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図。
【図９】図７のIX−IX線断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１０：ウエスコポンプ（第１実施例）
１２：モータ部
１４：ポンプ部
１６：ハウジング、１６ａ：段部、１６ｂ：端部
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
３８：吐出側ケーシング、３８ａ：溝、３８ｂ：溝
４０：吸入側ケーシング、４０ａ：溝、４０ｂ：溝
４２：吸入口
４４：第１昇圧路
４６：第２昇圧路
４８：ポート
５０：吐出口
１００：ウエスコポンプ（第２実施例）
６８：吐出側ケーシング、６８ａ：溝、６８ｂ：溝
７０：吸入側ケーシング、７０ａ：溝、７０ｂ：溝
【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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