(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向に沿って多数配置された羽根溝（１２０）と前記羽根溝（１２０）の外周側に環状に形成されたリング部（１２１）とを有する円板状のインペラ（１２）と、前記インペラ（１２）を回転自在に収容するポンプケーシング（１０、１１）と、前記インペラ（１２）を回転駆動するモータ（２）とを備え、
前記ポンプケーシング（１０、１１）は、前記インペラ（１２）の一端側に位置する第１ポンプケーシング（１０）と前記インペラ（１２）の他端側に位置する第２ポンプケーシング（１１）とから成り、
前記第１ポンプケーシング（１０）は、前記羽根溝（１２０）と対向する領域にて前記インペラ（１２）の回転向きに沿って始端部から終端部まで延びる第１流路溝（１００）と、前記第１流路溝（１００）の始端部に外部から流体を導く吸入通路（１０１）とを有し、
前記第２ポンプケーシング（１１）は、前記羽根溝（１２０）と対向する領域にて前記インペラ（１２）の回転向きに沿って始端部から終端部まで延びる第２流路溝（１１０）と、前記第２流路溝（１１０）の終端部から外部へ流体を導く吐出通路（１１１）とを有し、
前記第１ポンプケーシング（１０）および前記第２ポンプケーシング（１１）のうち少なくとも一方に、前記流路溝の始端部の外周側に位置して前記流路溝と連通する拡大溝（１０２、１１２）が設けられ、この拡大溝（１０２、１１２）は、前記リング部（１２１）の端面と対向するとともに、前記インペラ（１２）の軸方向に見たときに前記インペラ（１２）の投影面内に位置し、
さらに、前記拡大溝（１０２、１１２）は、前記リング部（１２１）の端面における内周側から外周側の全域に渡って広がる溝であることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記拡大溝（１０２）は、前記第１ポンプケーシング（１０）および前記第２ポンプケーシング（１１）のうち少なくとも前記第１ポンプケーシング（１０）に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を昇圧して吐出するポンプに関し、特に、ガソリン等の液体燃料用のポンプに好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料ポンプは、回転向きに沿って多数配置された羽根溝とこの羽根溝の外周側に環状に形成されたリング部とを有する円板状のインペラを備え、このインペラを回転自在に収容するポンプケーシングには、羽根溝と対向する領域にてインペラの回転向きに沿って延びる流路溝を形成し、インペラをモータにて回転駆動することにより燃料を昇圧して吐出するようになっている。そして、このポンプでは、リング部の端面とポンプケーシングとの対向面がシール面となり、流路溝の外周側がそのシール面によってシールされているため、流路溝から外周側に向かっての燃料漏れは低減できるが、逆に流路中の異物をリング部の外側に排出し難いという問題がある。そこで、特許文献１に示された燃料ポンプは、流路溝をシール面よりもさらに外側まで伸ばすことにより、流路中の異物をリング部の外側に排出し易くしている。
【特許文献１】特開２００５−１２７２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示された燃料ポンプは、流路溝をシール面よりもさらに外側まで延ばしているためシール性が低下し、リング部の外側を通って吐出側から吸入側へ漏れる燃料が増加して効率が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記点に鑑みて、異物の排出性とシール性を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転方向に沿って多数配置された羽根溝（１２０）と羽根溝（１２０）の外周側に環状に形成されたリング部（１２１）とを有する円板状のインペラ（１２）と、インペラ（１２）を回転自在に収容するポンプケーシング（１０、１１）と、インペラ（１２）を回転駆動するモータ（２）とを備え、ポンプケーシング（１０、１１）は、インペラ（１２）の一端側に位置する第１ポンプケーシング（１０）とインペラ（１２）の他端側に位置する第２ポンプケーシング（１１）とから成り、第１ポンプケーシング（１０）は、羽根溝（１２０）と対向する領域にてインペラ（１２）の回転向きに沿って始端部から終端部まで延びる第１流路溝（１００）と、第１流路溝（１００）の始端部に外部から流体を導く吸入通路（１０１）とを有し、第２ポンプケーシング（１１）は、羽根溝（１２０）と対向する領域にてインペラ（１２）の回転向きに沿って始端部から終端部まで延びる第２流路溝（１１０）と、第２流路溝（１１０）の終端部から外部へ流体を導く吐出通路（１１１）とを有し、第１ポンプケーシング（１０）および第２ポンプケーシング（１１）のうち少なくとも一方に、流路溝の始端部の外周側に位置して流路溝と連通する拡大溝（１０２、１１２）が設けられ、この拡大溝（１０２、１１２）は、リング部（１２１）の端面と対向するとともに、インペラ（１２）の軸方向に見たときにインペラ（１２）の投影面内に位置し、さらに、前記拡大溝（１０２、１１２）は、前記リング部（１２１）の端面における内周側から外周側の全域に渡って広がる溝であることを特徴とする
【０００６】
これによると、シール面に流入した異物は、インペラ（１２）の回転に伴って拡大溝（１０２、１１２）まで移動したときに拡大溝（１０２、１１２）内に落とされ、拡大溝（１０２、１１２）内に落とされた異物は流路溝を介して吐出通路（１１１）から排出される。また、拡大溝（１０２、１１２）は低圧側である流路始端部に設けられており、シール面よりもさらに外側までは延びていないため、シール性の低下を抑制することができる。したがって、異物の排出性とシール性を両立させることができる。
【０００８】
また、シール面に流入した異物がインペラ（１２）の回転に伴って拡大溝（１０２、１１２）まで移動したときに、その異物を拡大溝（１０２、１１２）内に確実に導くことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のポンプにおいて、拡大溝（１０２）は、第１ポンプケーシング（１０）および第２ポンプケーシング（１１）のうち少なくとも第１ポンプケーシング（１０）に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
インペラ（１２）は吐出圧により第１ポンプケーシング（１０）側に押されているため、インペラ（１２）と第２ポンプケーシング（１１）とのシール面に異物が介在している場合よりも、インペラ（１２）と第１ポンプケーシング（１０）とのシール面に異物が介在している場合の方が、異物によるインペラ（１２）の摺動抵抗増加が大きい。したがって、拡大溝（１０２）を少なくとも第１ポンプケーシング（１０）に設けることにより、異物によるインペラ（１２）の摺動抵抗増加が効果的に抑制される。
【００１１】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係るポンプの正面断面図、図２は図１のポンプにおける要部の拡大断面図、図３は図１のポンプにおけるインペラの斜視図、図４は図１のポンプにおけるカバーの平面図、図５は図１のポンプにおけるケーシングの下面図である。
【００１４】
このポンプは、車両等の燃料タンク内に収容され、燃料タンクから吸入した燃料をエンジン側に供給する燃料ポンプとして用いられる。図１に示すように、ポンプは、燃料を昇圧して吐出するポンプ部１と、このポンプ部１のインペラ１２を回転駆動するモータ２とを備え、ポンプ部１およびモータ２は、円筒状のハウジング３内に収容されている。
【００１５】
モータ２は、直流モータであり、ハウジング３の内周壁に永久磁石２０が環状に配置され、この永久磁石２０の内周側に同心円上に電機子２１が配置されている。電機子２１のシャフト２２は、ベアリングホルダ２３に支持された軸受部材２４と、ポンプ部１のケーシング１１に支持された軸受部材２４とにより、回転自在に保持されている。電機子２１における反ポンプ部側の端部に整流子２５が配設されており、図示しない電源から、ターミナル２６、図示しないブラシ、および整流子２５を介して、電機子２１のコイルに電力が供給される。
【００１６】
図１、図２に示すように、ポンプ部１は、第１ポンプケーシングとしてのカバー１０、第２ポンプケーシングとしてのケーシング１１、およびインペラ１２等から構成されている。カバー１０およびケーシング１１は、例えばアルミニウム合金よりなり、インペラ１２は、例えばガラス繊維入りのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）よりなる。
【００１７】
ケーシング１１は、カバー１０よりもモータ２側に配置され、その径方向中心部に軸受部材２４が挿入されている。カバー１０とケーシング１１により空間が形成され、その空間にインペラ１２が回転自在に収容されている。
【００１８】
図２、図３に示すように、円板状に形成されたインペラ１２には、インペラ１２の回転方向に沿って多数の羽根溝１２０が設けられ、それら羽根溝１２０の外周側に環状のリング部１２１が形成されている。隣り合う羽根溝１２０は、隔壁１２２により仕切られている。また、各羽根溝１２０は、インペラ１２の軸方向に貫通している。インペラ１２の径方向中心部には、電機子２１（図１参照）のシャフト２２が挿入されており、モータ２（図１参照）によりインペラ１２が回転駆動されるようになっている。
【００１９】
図２、図４に示すように、カバー１０には、インペラ１２の羽根溝１２０と対向する領域に、インペラ１２の回転向きＲに沿って始端部から終端部まで延びるＣ字状の第１流路溝１００が形成されている。カバー１０には、燃料タンク内から第１流路溝１００の始端部に燃料を導く吸入通路１０１が形成されている。
【００２０】
カバー１０には、第１流路溝１００の始端部の外周側に、第１流路溝１００と連通する拡大溝１０２が形成されている。この拡大溝１０２は、インペラ１２のリング部１２１の端面と対向するとともに、インペラ１２の軸方向に見たときにインペラ１２の投影面内に位置している。そして、本実施形態では、拡大溝１０２は、リング部１２１の端面における内周側から外周側の全域に渡って広がっている。
【００２１】
図２、図５に示すように、ケーシング１１には、インペラ１２の羽根溝１２０と対向する領域に、インペラ１２の回転向きＲに沿って始端部から終端部まで延びるＣ字状の第２流路溝１１０が形成されている。ケーシング１１には、昇圧された燃料を第２流路溝１１０の終端部からハウジング３内の空間へ導く吐出通路１１１が形成されている。
【００２２】
図１に示すように、ハウジング３における反ポンプ部側には、エンドカバー４が配置されている。エンドカバー４は、エンジンに接続される吐出口４０を備え、ポンプ１により昇圧されてハウジング３内の空間へ吐出された燃料は、吐出口４０および図示しない燃料配管を介してエンジンに供給されるようになっている。エンドカバー４は、吐出口４０の上流側に逆止弁４１が配置されており、この逆止弁４１により吐出口４０から吐出された燃料の逆流が防止される。
【００２３】
次に、上記構成になるポンプの作動について説明する。電機子２１のコイルに電力が供給されると電機子２１が回転駆動され、電機子２１のシャフト２２に固定されたインペラ１２も回転駆動される。インペラ１２の回転により、燃料タンク内の燃料は、吸入通路１０１から吸入され、第１流路溝１００および第２流路溝１１０を介して吐出通路１１１側へ向かって流れる。このとき、第１流路溝１００および第２流路溝１１０の通過燃料はインペラ１２の複数の羽根溝１２０の作用によって昇圧される。昇圧された燃料は、吐出通路１１１からハウジング３内の空間へ吐出され、吐出口４０および図示しない燃料配管を介してエンジンに供給される。
【００２４】
ここで、燃料中に混入していた異物が、インペラ１２のリング部１２１の端面とカバー１０とが対向する面であるシール面に流入した場合、そのシール面に流入した異物はインペラ１２の回転に伴ってシール面を移動する。拡大溝１０２はリング部１２１の端面と対向しているため、インペラ１２の回転に伴ってシール面を移動した異物は、拡大溝１０２まで移動したときに拡大溝１０２内に落とされる。拡大溝１０２内に落とされた異物は、カバー１０の第１流路溝１００に流入し、昇圧される燃料とともに吐出通路１１１からハウジング３内の空間へ排出される。
【００２５】
このように、シール面から異物が排出されることにより、異物によるインペラ１２の摺動抵抗増加が抑制される。なお、インペラ１２は吐出圧によりカバー１０側に押されているため、インペラ１２とケーシング１１とのシール面に異物が介在している場合よりも、インペラ１２とカバー１０とのシール面に異物が介在している場合の方が、異物によるインペラ１２の摺動抵抗増加が大きい。したがって、拡大溝１０２を少なくともカバー１０に設けることにより、異物によるインペラ１２の摺動抵抗増加が効果的に抑制される。
【００２６】
また、拡大溝１０２は低圧側である流路始端部に設けられており、シール面よりもさらに外側までは延びていないため、シール性の低下を抑制することができる。したがって、異物の排出性とシール性を両立させることができる。
【００２７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図６は第２実施形態に係るポンプにおける要部の正面断面図、図７は図６のポンプにおけるカバーの平面図、図８は図６のポンプにおけるケーシングの下面図である。本実施形態は、カバー１０およびケーシング１１の構成が第１実施形態と異なり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００２８】
図６、図７に示すように、本実施形態のカバー１０は、拡大溝１０２が廃止されている。また、図６、図８に示すように、ケーシング１１には、第２流路溝１１０の始端部の外周側に、第２流路溝１１０と連通する拡大溝１１２が形成されている。この拡大溝１１２は、インペラ１２のリング部１２１の端面と対向するとともに、インペラ１２の軸方向に見たときにインペラ１２の投影面内に位置している。そして、本実施形態では、拡大溝１１２は、リング部１２１の端面における内周側から外周側の全域に渡って広がっている。
【００２９】
本実施形態のポンプでは、燃料中に混入していた異物が、インペラ１２のリング部１２１の端面とケーシング１１とが対向する面であるシール面に流入した場合、そのシール面に流入した異物はインペラ１２の回転に伴ってシール面を移動する。拡大溝１１２はリング部１２１の端面と対向しているため、インペラ１２の回転に伴ってシール面を移動した異物は、拡大溝１１２まで移動したときに拡大溝１１２内に落とされる。拡大溝１１２内に落とされた異物は、ケーシング１１の第２流路溝１１０に流入し、昇圧される燃料とともに吐出通路１１１からハウジング３内の空間へ排出される。
【００３０】
このように、シール面から異物が排出されることにより、異物によるインペラ１２の摺動抵抗増加が抑制される。また、拡大溝１１２は低圧側である流路始端部に設けられており、シール面よりもさらに外側までは延びていないため、シール性の低下を抑制することができる。したがって、異物の排出性とシール性を両立させることができる。
【００３１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図９は第３実施形態に係るポンプにおける要部の正面断面図である。本実施形態は、ケーシング１１の構成が第１実施形態と異なり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００３２】
本実施形態のケーシング１１は、第２実施形態と同様に拡大溝１１２が形成されている。本実施形態のポンプでは、燃料中に混入していた異物が、インペラ１２のリング部１２１の端面とカバー１０とが対向する面であるシール面に流入した場合、その異物は第１実施形態と同様にしてハウジング３内の空間へ排出され、また、燃料中に混入していた異物が、インペラ１２のリング部１２１の端面とケーシング１１とが対向する面であるシール面に流入した場合、その異物は第２実施形態と同様にしてハウジング３内の空間へ排出される。したがって、異物によるインペラ１２の摺動抵抗増加が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るポンプの正面断面図である。
【図２】図１のポンプにおける要部の拡大断面図である。
【図３】図１のポンプにおけるインペラの斜視図である。
【図４】図１のポンプにおけるカバーの平面図である。
【図５】図１のポンプにおけるケーシングの下面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るポンプにおける要部の正面断面図である。
【図７】図６のポンプにおけるカバーの平面図である。
【図８】図６のポンプにおけるケーシングの下面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るポンプにおける要部の正面断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２      モータ
１０    カバー（第１ポンプケーシング）
１１    ケーシング（第２ポンプケーシング）
１２    インペラ
１００  第１流路溝
１０１  吸入通路
１０２  拡大溝
１１０  第２流路溝
１１１  吐出通路
１１２  拡大溝
１２０  羽根溝
１２１  リング部
【図１】
0005098707.tif 000002
【図２】
0005098707.tif 000003
【図３】
0005098707.tif 000004
【図４】
0005098707.tif 000005
【図５】
0005098707.tif 000006
【図６】
0005098707.tif 000007
【図７】
0005098707.tif 000008
【図８】
0005098707.tif 000009
【図９】
0005098707.tif 000010