(57)【要約】【課題】  回転するシャフトとの衝突によるインペラの摩耗を低減する燃料ポンプを提供する。【解決手段】  燃料ポンプ１は、複数の巻線２３を有する筒状のステータ２０、ステータ２０の径方向内側に回転可能に設けられるロータ２４、ロータ２４と同軸に設けられロータ２４と一体に回転可能なシャフト２５、シャフト２５が回転すると吸入口１５１から吸入した燃料を加圧し吐出口１７１から吐出するインペラ３５、及び、インペラ３５と一体に回転するよう設けられる嵌合部材４０を備える。嵌合部材４０は、シャフト２５の端部２５２が嵌合している嵌合孔４００を有し、インペラ３５を形成する材料に比べ耐摩耗性が高い材料から形成されている。【選択図】  図１
2017014931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を吸入する吸入口（１５１）、及び、燃料を吐出する吐出口（１７１）を有するポンプケース（１０、１５、１７）と、
複数の巻線（２３）を有し、前記ポンプケースに固定される筒状のステータ（２０）と、
前記ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータ（２４）と、
前記ロータと同軸に設けられ、前記ロータと一体に回転可能なシャフト（２５、６５）と、
前記ポンプケース内に回転可能に設けられ、前記シャフトが回転すると前記吸入口から吸入した燃料を加圧し前記吐出口から吐出するインペラ（３５、４５、５５、７５）と、
前記インペラと一体に回転するよう設けられ、前記インペラを形成する材料に比べ耐摩耗性が高い材料から形成され、前記シャフトの一方の端部（２５２、６５２）が嵌合している嵌合孔（４００、５００、６００、７００）を有する嵌合部材（４０、５０、６０、７０）と、
を備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
前記嵌合部材は、径方向外側に突出する突部（５２）を有し、
前記突部は、前記インペラに係合することを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
前記嵌合部材は、前記嵌合部材の中心軸（ＣＡ４０）方向の厚み（Ｄ４０）が前記インペラの前記嵌合部材の中心軸方向の厚み（Ｄ３５）に比べ薄いことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ポンプ。
【請求項４】
前記インペラは、前記インペラの中心軸（ＣＡ５５）に対して周方向かつ等間隔に配置される複数の空間を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
【請求項５】
前記嵌合部材は、前記インペラにモールド成形されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
【請求項６】
前記巻線を流れる電流を制御可能な制御部（６８）をさらに備え、
前記制御部は、前記巻線を流れる電流の大きさが閾値を超えると、前記吸入口から吸入した燃料を加圧するとき前記シャフトが回転する方向である正回転方向（Ｒ１、Ｒ３）とは反対方向（Ｒ２）に前記シャフトを回転した後、前記シャフトを正回転方向に回転するよう前記巻線を流れる電流を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
インペラを有するポンプ部、及び、インペラに連結するシャフトを有しインペラを回転可能な回転トルクを発生するモータ部を備え、インペラの回転によって燃料タンクの燃料をエンジンに圧送する燃料ポンプが知られている。燃料ポンプでは、シャフトはインペラが有する嵌合孔に嵌合し、シャフトとインペラとが一体となって回転する。例えば、特許文献１には、嵌合孔に嵌合しているシャフトの外壁と嵌合孔を形成するインペラの内壁との間に設けられシャフトの回転時にシャフトと衝突するインペラの摩耗を防止する付勢部材を備える燃料ポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０６−３７５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料ポンプでは、嵌合孔に嵌合しているシャフトの外壁と嵌合孔を形成するインペラの内壁との間の隙間は比較的狭いため、付勢部材がシャフトとインペラとの衝突を防止する程度の付勢力を発生することは難しい。このため、回転するシャフトがインペラに衝突し、インペラが摩耗するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、回転するシャフトとの衝突によるインペラの摩耗を低減する燃料ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、燃料ポンプであって、吸入口及び吐出口を有するポンプケース、ステータ、ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータ、ロータと同軸に設けられロータと一体に回転可能なシャフト、ポンプケース内に回転可能に設けられシャフトが回転すると吸入口から吸入した燃料を加圧し吐出口から吐出するインペラ、及び、インペラと一体に回転するよう設けられインペラを形成する材料に比べ耐摩耗性が高い材料から形成されシャフトの一方の端部が嵌合している嵌合孔を有する嵌合部材を備える。
【０００７】
本発明の燃料ポンプでは、シャフトの一方の端部が嵌合している嵌合孔を有する嵌合部材がインペラに設けられている。嵌合部材は、インペラと一体に回転するよう設けられ、インペラを形成する材料に比べ耐摩耗性が高い材料から形成されている。これにより、シャフトが回転するとき、シャフトとインペラとは直接衝突しないため、回転するシャフトとの衝突によるインペラの摩耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一実施形態による燃料ポンプの断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態による燃料ポンプが備えるインペラ及び嵌合部材の模式図である。
【図３】本発明の第一実施形態による燃料ポンプの部分断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態による燃料ポンプが備えるインペラ及び嵌合部材の模式図である。
【図５】本発明の第二実施形態による燃料ポンプの部分断面図である。
【図６】本発明の第三実施形態による燃料ポンプが備えるインペラ及び嵌合部材の模式図である。
【図７】本発明の第四実施形態による燃料ポンプの部分断面図である。
【図８】本発明の第五実施形態による燃料ポンプの断面図である。
【図９】本発明の第五実施形態による燃料ポンプが備えるインペラ及び嵌合部材の模式図である。
【図１０】本発明の第五実施形態による燃料ポンプの作用を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による燃料ポンプについて、図１〜図３に基づいて説明する。
【００１１】
燃料ポンプ１は、ハウジング１０、モータ部６、ポンプ部７、ポンプカバー１５、及び、カバーエンド１７などから構成される。燃料ポンプ１では、モータ部６及びポンプ部７は、ハウジング１０、ポンプカバー１５、及び、カバーエンド１７により形成される空間に収容されている。燃料ポンプ１は、図示しない燃料タンク内の燃料を吸入口１５１から吸入し、吐出口１７１からエンジンに吐出する。なお、図１、５では、上側を「天側」、下側を「地側」とする。ハウジング１０、ポンプカバー１５、及び、カバーエンド１７は、特許請求の範囲に記載の「ポンプケース」に相当する。
【００１２】
ハウジング１０は、鉄などの金属により円筒状に形成されている。ハウジング１０の二つの端部１０１、１０２のそれぞれに金属からなるポンプカバー１５、及び、樹脂から成るカバーエンド１７が設けられている。
【００１３】
ポンプカバー１５は、ハウジング１０の地側の端部１０１を塞ぐよう設けられている。ポンプカバー１５は、端部１０１の縁が内側へ加締められるとハウジング１０の内側で固定される。ポンプカバー１５は、地側に開口する吸入口１５１を有している。吸入口１５１は、ポンプカバー１５を天地方向に貫く吸入通路１５２と連通している。ポンプカバー１５の天側には、吸入通路１５２と連通する溝１５３が形成されている。
また、ポンプカバー１５は、天側の略中央にシャフト２５の「一方の端部」としての地側の端部２５２が位置する窪み１５５を有する。
【００１４】
カバーエンド１７は、樹脂から成形され、ハウジング１０の天側の端部１０２を塞ぐよう設けられている。カバーエンド１７は、端部１０２の縁が加締められるとハウジング１０の内側で固定される。カバーエンド１７は、天側に開口する吐出口１７１を有している。吐出口１７１は、カバーエンド１７を天地方向に貫く吐出通路１７２と連通している。また、カバーエンド１７は、吐出通路１７２が形成されている部位とは異なる部位に外部から供給される電力を受電する接続端子２０１を収容する電気コネクタ部１７３が設けられている。カバーエンド１７の地側には、略筒状に形成される軸受収容部１７４が設けられている。軸受収容部１７４には、軸受２６が嵌め込まれている。軸受２６は、シャフト２５の天側の端部２５１を回転可能に支持している。
【００１５】
モータ部６は、電力が供給されると発生する磁界を利用して回転トルクを発生する。モータ部６は、ステータ２０、ロータ２４、シャフト２５などから構成されている。なお、第一実施形態による燃料ポンプ１のモータ部６は、ステータ２０に対するロータ２４の位置をシャフト２５の回転によって検出可能なブラシレスモータである。
【００１６】
ステータ２０は、円筒状に形成され、ハウジング１０の径方向外側に収容されている。ステータ２０は、六つのコア２１、六つのボビン２２、六つの巻線２３、及び、三つの接続端子２０１などを有している。ステータ２０は、これらを樹脂によりモールドすることで一体に形成される。
【００１７】
コア２１は、それぞれ板状の鉄など磁性材料が複数枚重なることにより形成されている。コア２１は、周方向に並べられ、ロータ２４の磁石２４３に対向する位置に設けられている。
【００１８】
ボビン２２は、樹脂材料から形成されており、成形時にコア２１がインサートされてコア２１と一体となって設けられる。
【００１９】
巻線２３は、例えば、表面が絶縁皮膜で被覆された銅線である。一つの巻線２３は、コア２１がインサートされたボビン２２に巻回されることによって一つのコイルを形成する。巻線２３は、電気コネクタ部１７３に収容されている接続端子２０１と電気的に接続する。
【００２０】
接続端子２０１は、カバーエンド１７を貫通しボビン２２の天側に固定されている。第一実施形態による燃料ポンプ１では、接続端子２０１は三つ設けられ、図示しない制御部からの３相電力を受電する。
【００２１】
ロータ２４は、ステータ２０の内側に回転可能に設けられている。ロータは、鉄心２４２の周囲に磁石２４３が設けられている。磁石２４３は、周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されている。
【００２２】
シャフト２５は、地側の端部２５２を除く部位の中心軸に垂直な断面が略円形状となるよう形成されている。シャフト２５は、ロータ２４の中心軸上に形成された軸穴２４１に圧入固定されている。これにより、シャフト２５は、ロータ２４と一体に回転する。
シャフト２５の地側の端部２５２は、中心軸に垂直な断面が略矩形状となるよう形成されている。地側の端部２５２は、ポンプ部７と接続している。地側の端部２５２は、天地方向に延び平面状に形成されるシャフト当接面２５３、２５４を有している。
【００２３】
ポンプ部７は、モータ部６が発生する回転トルクを利用して吸入口１５１から吸入した燃料を加圧しハウジング１０内に吐出する。ポンプ部７は、ポンプケーシング３１、インペラ３５などから構成されている。
【００２４】
ポンプケーシング３１は、金属から略円板状に形成され、ポンプカバー１５とステータ２０との間に設けられている。ポンプケーシング３１の中心部には、ポンプケーシング３１を板厚方向に貫く貫通孔３１１が形成されている。貫通孔３１１には、軸受２７が設けられている。軸受２７は、シャフト２５の地側の端部２５２を回転可能に支持している。これにより、ロータ２４及びシャフト２５は、カバーエンド１７及びポンプケーシング３１に対し回転可能となっている。
【００２５】
また、ポンプケーシング３１の地側であって、ポンプカバー１５の溝１５３に対向する位置に溝３１２が形成されている。溝３１２には、ポンプケーシング３１を天地方向に貫く燃料通路３１３が連通している。
【００２６】
インペラ３５は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により略円板状に形成されている。インペラ３５は、ポンプカバー１５とポンプケーシング３１との間に形成されているポンプ室３００に収容されている。インペラ３５は、中央に嵌合部材４０を収容可能な収容孔３５０を有する。
【００２７】
インペラ３５は、収容孔３５０の径方向外側に複数の羽根溝３５１を有する。羽根溝３５１は、溝１５３及び溝３１２に対応する位置に設けられる。羽根溝３５１は、図２に示すように、インペラ３５の径方向外側の端部に周方向に等間隔に設けられる。
【００２８】
嵌合部材４０は、金属からなる筒状の部材である。嵌合部材４０は、例えば、モールド成形によってインペラ３５と一体になるよう形成されている。嵌合部材４０は、インペラ３５が有する収容孔３５０に収容されている。嵌合部材４０は、中央にシャフト２５の地側の端部２５２が嵌合可能な嵌合孔４００を有する。嵌合部材４０は、地側の端部２５２と嵌合孔４００とが嵌合するとシャフト２５と一体に回転する。すなわち、嵌合部材４０は、シャフト２５とインペラ３５とが一体に回転可能なようシャフト２５とインペラ３５とを連結している。
【００２９】
インペラ３５とともに嵌合部材４０をポンプ室３００に収容すると、嵌合部材４０のポンプケーシング３１側の端面４０１とポンプケーシング３１のインペラ３５側の端面３１４との間、及び、嵌合部材４０のポンプカバー１５側の端面４０２とポンプカバー１５のインペラ３５側の端面１５４との間に隙間が形成される。すなわち、嵌合部材４０は、図３に示すように、中心軸ＣＡ４０方向の厚みＤ４０がインペラ３５の中心軸ＣＡ４０方向の厚みＤ３５に比べ薄くなるよう形成されている。
【００３０】
次に、燃料ポンプ１の作用について、図１に基づいて説明する。
【００３１】
燃料ポンプ１では、接続端子２０１を介してモータ部６の巻線２３に電力が供給されるとロータ２４及びシャフト２５とともにインペラ３５が回転する。インペラ３５が回転すると、燃料ポンプ１を収容する燃料タンク内の燃料が吸入口１５１からポンプ室３００に吸入される。吸入された燃料は、インペラ３５の回転によって羽根溝３５１と溝１５３、３１２の間を螺旋状の旋回流となって流れ、昇圧される。昇圧された燃料は、燃料通路３１３を通り、ポンプケーシング３１とモータ部６との間に形成される中間室１００に導かれる。
【００３２】
中間室１００に導かれた燃料は、ハウジング１０の内壁とステータ２０の外壁との間に形成される燃料通路１０３、ロータ２４とステータ２０との間に形成される燃料通路１０４などを通って軸受収容部１７４の径方向外側に形成されている燃料通路１０５に導かれる。燃料通路１０５に導かれた燃料は、吐出通路１７２及び吐出口１７１を介して外部に吐出される。
【００３３】
燃料ポンプ１は、インペラ３５と一体に回転する嵌合部材４０を備える。嵌合部材４０は、シャフト２５が嵌合する嵌合孔４００を有している。これにより、シャフト２５の回転トルクは、嵌合部材４０を介してインペラ３５に伝えられる。シャフト２５が回転するとき、シャフト２５の地側の端部２５２は嵌合孔４００を形成する嵌合部材４０の内壁に衝突するが、嵌合部材４０は、インペラ３５を形成するポリフェニレンサルファイド樹脂に比べ耐摩耗性が高い金属から形成されているため、インペラ３５に比べて摩耗しにくい。これにより、シャフト２５とインペラ３５とが直接衝突することなくシャフト２５の回転トルクがインペラ３５に伝わるため、シャフト２５の回転によるインペラ３５の摩耗を低減することができる。
【００３４】
嵌合部材４０は、中心軸ＣＡ４０方向の厚みＤ４０がインペラ３５の中心軸ＣＡ４０方向の厚みＤ３５に比べ薄くなるよう形成されている。これにより、インペラ３５とともに嵌合部材４０がポンプ室３００で回転してもいずれも金属からなるポンプケーシング３１及びポンプカバー１５と嵌合部材４０とが摺動することを防止することができる。したがって、金属どうしの摩擦によって嵌合部材４０がポンプケーシング３１またはポンプカバー１５に焼き付くことを防止し、インペラ３５の回転に不具合が発生することを防止することができる。
【００３５】
また、嵌合部材４０の厚みＤ４０をインペラ３５の厚みＤ３５に比べ薄くすると、嵌合部材４０とポンプケーシング３１及びポンプカバー１５との間の隙間が比較的大きくなる。これにより、金属からなる嵌合部材４０と金属からなるポンプケーシング３１及びポンプカバー１５との間に異物が噛み込まれにくくなるため、異物の噛み込みによってインペラ３５の回転がロックされることを防止することができる。
【００３６】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態による燃料ポンプを図４、５に基づいて説明する。第二実施形態は、嵌合部材の形状が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３７】
第二実施形態による燃料ポンプ２が備えるインペラ４５及び嵌合部材５０の模式図を図４に示す。
【００３８】
インペラ４５は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により略円板状に形成されている。インペラ４５は、ポンプカバー１５とポンプケーシング３１との間に形成されているポンプ室３００に収容されている。インペラ４５は、中央に嵌合部材５０を収容可能な収容孔４５０を有する。また、インペラ４５は、収容孔４５０の径方向外側に溝１５３及び溝３１２に対応するよう設けられる複数の羽根溝４５１を有する。
【００３９】
嵌合部材５０は、金属からなる略筒状の部材である。嵌合部材５０は、インペラ４５が有する収容孔４５０に収容され、シャフト２５と一体に回転可能である。嵌合部材５０は、本体部５１及び複数の突部５２から形成されている。
本体部５１は、筒状に形成されている部位である。本体部５１は、中央にシャフト２５の地側の端部２５２が嵌合可能な嵌合孔５００を有する。
【００４０】
突部５２は、本体部５１の径方向外側の外壁に径外方向に突出するよう設けられている。突部５２は、周方向に等間隔に設けられている。第二実施形態では、突部５２は四個設けられている。突部５２は、インペラ４５が有する挿入孔４５２に挿入されている。挿入孔４５２は、図５に示すように、収容孔４５０を形成する内壁の略中央に形成されている。これにより、突部５２は、インペラ４５に係合可能である。
【００４１】
燃料ポンプ２では、突部５２は、挿入孔４５２を形成するインペラ４５の内壁に係合している。これにより、例えば、インペラ４５を形成するポリフェニレンサルファイド樹脂と嵌合部材５０を形成する金属との線膨張係数の違いによってインペラ４５と嵌合部材５０との間に隙間が形成されても、インペラ４５に対する嵌合部材５０の相対移動は規制される。したがって、第二実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともにインペラ４５に対する嵌合部材５０のがたつきを防止することができる。
【００４２】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態による燃料ポンプを図６に基づいて説明する。第三実施形態は、インペラの形状が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
第三実施形態による燃料ポンプが備えるインペラ５５及び嵌合部材４０の模式図を図６に示す。
【００４４】
インペラ５５は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により略円板状に形成されている。インペラ５５は、ポンプカバー１５とポンプケーシング３１との間に形成されているポンプ室３００に収容されている。インペラ５５は、中央に嵌合部材４０を収容可能な収容孔５５０を有する。また、インペラ５５は、収容孔５５０の径方向外側に溝１５３及び溝３１２に対応するよう設けられる複数の羽根溝５５１を有する。
【００４５】
インペラ５５は、収容孔５５０と羽根溝５５１との間に複数の貫通孔５５２を有する。第三実施形態では，インペラ５５は、六個の貫通孔５５２を有する。貫通孔５５２は、インペラ５５を天地方向に貫通するよう形成され、インペラ５５の中心軸ＣＡ５５に対して周方向かつ等間隔に形成されている。
【００４６】
第三実施形態による燃料ポンプでは、シャフト２５が回転するとき、地側の端部２５２と嵌合部材４０との衝突における衝撃によって嵌合部材４０が変形する場合がある。嵌合部材４０が変形すると、当該変形による応力が嵌合部材４０を収容しているインペラ５５に作用する。第三実施形態の燃料ポンプでは、インペラ５５の中心軸ＣＡ５５に対して周方向かつ等間隔に形成されている複数の貫通孔５５２によってインペラ５５内の応力を吸収し、当該応力によってインペラ５５が変形することを防止する。これにより、第三実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともに、シャフト２５と嵌合部材４０との衝突によって発生する応力がインペラ５５を破損することを防止することができる。
【００４７】
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態による燃料ポンプを図７に基づいて説明する。第二実施形態は、ポンプケーシング及びカバーエンドと嵌合部材との関係が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
第四実施形態による燃料ポンプ４の部分断面図を図７に示す。燃料ポンプ４は、インペラ３５、嵌合部材６０などを備える。
【００４９】
嵌合部材６０は、金属からなる略筒状の部材である。嵌合部材６０は、インペラ３５が有する収容孔３５０に収容されている。嵌合部材６０は、中央にシャフト２５の地側の端部２５２が嵌合可能な嵌合孔６００を有する。嵌合部材６０は、地側の端部２５２と嵌合孔６００とが嵌合するとシャフト２５と一体に回転する。
【００５０】
第四実施形態では、嵌合部材６０を収容するインペラ３５の収容孔３５０の内径は、ポンプケーシング３１の貫通孔３１１の内径Ｄ３１１及びポンプカバー１５の窪み１５５の内径Ｄ１５５に比べて小さい。すなわち、嵌合部材６０の外径Ｄ６０は、貫通孔３１１の内径Ｄ３１１及び窪み１５５の内径Ｄ１５５に比べて小さい。
【００５１】
第四実施形態では、金属から形成されている嵌合部材６０がポンプケーシング３１及びポンプカバー１５に摺動しない位置に設けられている。これにより、第四実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００５２】
（第五実施形態）  
次に、本発明の第五実施形態による燃料ポンプを図８〜１０に基づいて説明する。第五実施形態は、巻線を流れる電流の大きさを検出可能な制御部を備える点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５３】
第五実施形態による燃料ポンプ５の断面図を図８に示す。燃料ポンプ５は、ハウジング１０、モータ部６、ポンプ部７、ポンプカバー１５、及び、カバーエンド１７、制御部６８などから構成される。
【００５４】
モータ部６が有するシャフト６５は、図９に示すように、「一方の端部」としての地側の端部６５２の中心軸に垂直な断面形状が略Ｄ字状になるよう形成されている。地側の端部６５２は、天地方向に延び平面状に形成されるシャフト当接面６５３及びシャフト当接面６５３の中心軸に略平行な両端を接続する曲面状のシャフト外壁６５４を有する。
【００５５】
ポンプ部７が有するインペラ７５は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により略円板状に形成されている。インペラ７５は、ポンプ室３００に収容されている。インペラ７５は、中央に嵌合部材７０を収容可能な収容孔７５０を有する。インペラ７５は、収容孔７５０の径方向外側に複数の羽根溝７５１を有する。羽根溝７５１は、溝１５３及び溝３１２に対応する位置に設けられる。
【００５６】
ポンプ部７が有する嵌合部材７０は、金属からなる略筒状の部材である。嵌合部材７０は、インペラ７５の収容孔７５０に収容されている。嵌合部材７０は、中央にシャフト６５の地側の端部６５２が嵌合可能な嵌合孔７００を有する。嵌合孔７００は、中心軸に垂直な形状がＤ字状となるよう形成されている。嵌合部材７０は、地側の端部６５２と嵌合孔７００とが嵌合するとシャフト６５と一体に回転する。
【００５７】
制御部６８は、カバーエンド１７に設けられている接続端子２０１と電気的に接続している。制御部６８は、巻線２３を流れる電流の大きさを制御可能である。また、制御部６８は、巻線２３を流れる電流の大きさを検出可能である。
【００５８】
制御部６８は、ポンプケーシング３１またはポンプカバー１５とインペラ７５との間に入り込む異物によってインペラ７５の回転に不具合が発生したとき、当該異物を取り除くよう巻線２３に電力を供給する。以下、異物を取り除く方法について図１０に基づいて説明する。
図１０には、シャフト６５の地側の端部６５２が嵌合孔７００に嵌合している状態を示す。地側の端部６５２の大きさは、嵌合孔７００の大きさより小さいため、図１０に示すように、地側の端部６５２の径方向外側の外壁と嵌合孔７００を形成する嵌合部材７０の内壁との間には隙間が形成されている。
【００５９】
燃料ポンプ５では、燃料タンク内の燃料を吸入し吐出するとき、シャフト６５は、一方の方向、具体的に図１０（ａ）では時計回りの方向Ｒ１に回転する。これにより、地側の端部６５２のシャフト当接面６５３のうちシャフト外壁６５４と接続する一方の側６５５が嵌合孔７００を形成する嵌合部材７０の内壁に当接し、嵌合部材７０及びインペラ７５にシャフト６５の回転トルクが伝わる。図１０（ａ）に示す時計回りの方向Ｒ１は、特許請求の範囲に記載の「吸入口から吸入した燃料を加圧するときシャフトが回転する方向」に相当する。
【００６０】
ポンプケーシング３１またはポンプカバー１５とインペラ７５との間に異物が入り込むと、異物が抵抗となってインペラ７５の回転が遅くなる。燃料ポンプ５では、制御部６８によって巻線２３を流れる電流を大きくし、所定の回転数を維持することが可能である。しかしながら、異物の抵抗が大きく巻線２３を流れる電流が事前に設定されている閾値を超えると、制御部６８は、電流の流れる方向を逆にし、図１０（ｂ）に示すように、シャフト６５を反時計回りの方向Ｒ２に回転する。これにより、地側の端部６５２のシャフト当接面６５３のうちシャフト外壁６５４と接続する他方の側６５６が嵌合孔７００を形成する嵌合部材７０の内壁に当接し、嵌合部材７０及びインペラ７５にシャフト６５の回転トルクが伝わる。このとき、シャフト当接面６５３の一方の側６５５が嵌合部材７０に当接しているシャフト６５は、反時計回りに回転するため、シャフト当接面６５３の他方の側６５６が勢いよく嵌合部材７０に当接する。図１０（ｂ）に示す反時計回りの方向Ｒ２は、特許請求の範囲に記載の「吸入口から吸入した燃料を加圧するときシャフトが回転する方向とは反対方向」に相当する。
【００６１】
嵌合部材７０及びインペラ７５が反時計回りに回転すると、ポンプケーシング３１またはポンプカバー１５とインペラ７５との間に入り込んでいた異物が排除される。異物が排除されると、制御部６８は、再び、シャフト６５を図１０（ｃ）に示す時計回りの方向Ｒ３に回転するよう巻線２３に電流を流す。これにより、嵌合部材７０及びインペラ７５は、燃料タンク内の燃料を吸入し吐出する可能なよう時計回りの方向Ｒ３に回転する。図１０（ｃ）に示す時計回りの方向Ｒ３は、特許請求の範囲に記載の「吸入口から吸入した燃料を加圧するときシャフトが回転する方向」に相当する。
【００６２】
燃料ポンプ５では、制御部６８は、巻線２３を流れる電流の大きさが閾値を越えると、巻線２３にプラスとマイナスとが逆転した電流を流す。これにより、インペラ７５及び嵌合部材７０は、燃料タンク内の燃料を吸入し吐出する場合とは逆方向に回転するため、ポンプケーシング３１またはポンプカバー１５とインペラ７５との間に入り込んでいる異物を排除することができる。また、第五実施形態では、シャフト６５が時計回りから反時計回り、または、反時計回りから時計回りへと回転を切り替えたとき、シャフト６５は金属からなる嵌合部材７０に衝突するため、インペラ７５がシャフト６５の回転方向の切替によって破損することはない。これにより、第五実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏するとともに、異物の入り込みによる燃料ポンプ５の停止を防止することができる。
【００６３】
（他の実施形態）
第一〜四実施形態では、インペラの嵌合孔に嵌合しているシャフトの地側の端部は、二つのシャフト当接面を有するとした。シャフト当接面は、第五実施形態のように、一つであってもよい。また、第五実施形態では、シャフト当接面は第一〜四実施形態のように二つあってもよい。
【００６４】
上述の実施形態では、嵌合部材は金属から形成されるとした。しかしながら、嵌合部材を形成する材料はこれに限定されない。例えば、ＰＥＫ樹脂などインペラを形成する材料に比べて耐摩耗性が高い材料であればよい。
【００６５】
上述の実施形態では、嵌合部材はインペラが有する収容孔に収容されるとした。しかしながら、嵌合部材は、インペラと一体に回転するよう設けられ、シャフトの地側の端部が嵌合可能な嵌合孔を有していればよい。
【００６６】
上述の実施形態では、嵌合部材は、インペラにモールド成形されることでインペラと一体になるとした。しかしながら、嵌合部材とインペラとを一体にする方法はこれに限定されない。嵌合部材をインサート成形してもよいし、嵌合部材とインペラとを溶着してもよい。
【００６７】
第二実施形態では、嵌合部材は、四個の突部を有するとした。突部の数はこれに限定されない。
【００６８】
第三実施形態では、インペラは、インペラ内の応力を吸収する貫通孔を有するとした。しかしながら、応力を吸収するのは貫通孔でなくてもよい。インペラの中心軸に対して周方向かつ等間隔に配置される空間であればよい。また、数も六個ではなくてもよい。
【００６９】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態により実施可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１、２、４、５・・・燃料ポンプ
１０・・・ハウジング（ポンプケース）
１５・・・ポンプカバー（ポンプケース）
１７・・・カバーエンド（ポンプケース）
２０・・・ステータ
２４・・・ロータ
２５、６５・・・シャフト
３５、４５、５５、７５・・・インペラ
４０、５０、６０、７０・・・嵌合部材
４００、５００、６００、７００・・・嵌合孔
【図１】
2017014931.tif 000003
【図２】
2017014931.tif 000004
【図３】
2017014931.tif 000005
【図４】
2017014931.tif 000006
【図５】
2017014931.tif 000007
【図６】
2017014931.tif 000008
【図７】
2017014931.tif 000009
【図８】
2017014931.tif 000010
【図９】
2017014931.tif 000011
【図１０】
2017014931.tif 000012