JPH0311191A - 燃料供給ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は燃料供給ポンプに関する。

（従来技術） 燃料供給ポンプとしては回転駆動され、外周部にＩＪ＠
の羽根溝を０する少なくとも１つのインペラと、該イン
ペラの各々を羽根溝周囲において取囲んで羽根溝との間
に円周方向の流路を形成するポンプケーシングと、該ポ
ンプケーシングに前記流路の各々に対応してその上下に
設けられ、互いに円周方向に適宜間隔を隔てて配置され
た入口穴及び出口穴とを有して構成されたウェス］型の
ポンプ部を―えたものが知られており、例えば複数のイ
ンペラを備えた多段式のものでは一段目の入口穴から流
入した燃料は対応するインペラの円周方向の流路を通っ
て昇圧された後−段目の出口穴すなわち二段目の入口穴
を経て同様に対応するインペラの円周方向の流路を通っ
てさらにＩ１１圧された後二段目の出口穴すなわち三段
目の入口穴に至り、このように燃料が次々に昇圧されて
最終段の出口穴より吐出される。

従来、この種のポンプにおいて流路面積は各流路におい
て入口穴から出口穴に至り常に一定に設定されており、
また燃料の吸入口である１段目の入口穴は流路面積より
もかなり大きく設定されでいる。

（発明が解決しようとする課題） 従来のポンプでは燃料の流路面積が１段目の入口穴から
対応する流路に至り急激に狭くなっている。このため燃
料の流速が急激に変化して圧力降下を生じ、キャビテー
ションが発生して昇圧性能の低下及び流Ｍの低下を引起
こし、ポンプ効率が悪い欠点を有していた。

また上記のように圧力の低下を生ずることから、ポンプ
をｔｆＡ温で再始動さけた場合には多量の燃料ベーパが
発生し、高温再始動性が悪い欠点を有していた。

（：１題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明の燃料供給ポンプは回転
駆動され、外周部に複数の羽根溝を有する少なくとも１
つのインペラと、該インペラの各々を前記羽根溝周囲に
おいて取囲んで前記羽根溝との間に円周方向の流路を形
成するポンプケーシングと、該ポンプケーシングに前記
流路の各々に対応してその上下に設けられ、互いに円周
方向に通官聞隔を隔てて配置された入口穴及び出口穴と
を有する燃料供給ポンプであって、ｉｙＪ記入口穴のう
ら最も上流側の入口穴に連続する前記流路の適宜範囲の
人口部の面積を、該入口部の下流側の前記流路の面積よ
りも大きく設定し、かつ前記入口部の面積を下流側に至
り徐々に小さくなるように設定して構成される。

（作用） 本発明の燃料供給ポンプにおいて、入口穴のうち最も上
流側の入口穴１なわち燃料の吸込口から対応する流路内
に流入した燃料は該流路の入口部において急激な変化を
伴うことなく徐々に界圧しＵ’Ｆ流鱈の流路に導かれる
。

（実施例） 次に本発明の第１実施例による燃料供給ポンプを第１図
〜第７図を参照して説明する。

第１図において、円筒状のケーシング１の内部には一部
のみを図示したモータ部２が設置ｊられ（いる。本実７
１Ｊｉ＠においてモータ部２はアーマチ」−ア３とケー
シング１の内周面に取付けられたマグネット４とを有し
ており、ケーシング１の上端部に取付けられた図示しな
いカバーに設けられた端子５．５を介してアーマチュア
３に通電することで７−マチ１ア３をケーシング１と同
軸で回転させるように構成されている。なお、このよう
なモータ部２の構成は周知であり、詳しい説明は省略す
る。またモータ部２としては図示した以外の他の形式の
ものも利用できる。モータ部２のアーマチュア３のシャ
フト７の下部はケーシング１の下端にかしめつけられた
ポンプカバー８（後述するポンプケーシング１４の一部
を構成している）にベアリング９を介して支承されてお
り、シャフト７はベアリング９を＾通してさらに下方に
延出している。

次に上記モータ部２により駆動されるポンプ部１０の構
成を説明すると、ポンプ部１０はウェスコ型のもので、
上記ロータ２のシャフト７の下端に該シャフト７に対し
直角に取付けられた円板状の第１インペラ１１及び第２
インペラ１２とを右している。第１インペラ１１及び第
２インペラ１２は同一構成のもので、上下面の外周部に
複数の羽根溝１３をそれぞれ籠えている。ここでシャフ
ト７の下端はＤ型断面を有し、第１インペラ１１及び第
２インペラ１２は中心部に対応するＤ型の穴を有してシ
せフト７にＴ！ｔｉｉＩ！されており、第１インペラ１
１及び第２インペラ１２はシャフト７に対し追従回転可
能及び軸方向に移動可能となつＣいる。

１４は第１インペラ１１及び第２インペラ１２を取凹ん
でこれらの羽ｍ溝１３の周囲に円周方向の第１１％ｉ路
１５及び第２１路１６をそれぞれ形成するポンプケーシ
ングで、図中下方よりポンプボデー１７．第１スペーサ
１８．センタープレート１９、第２スペーサ２０及び上
記で説明したポンプカバー８とから構成されており、こ
れらはポンプカバー８に螺合する４本のスクリュ２１（
図１よ一本のみを示す）により相互に重ね合わせ状態で
固定されている。

ここで、ポンプボデー１７とセンタープレート１９とは
相対する側に上記第１流路１５の１下方向の壁面をそれ
ぞれ形成する流路１ｆ１２３．２４を有しており、第１
スペーサ１８は第１流路１５の半径方向の壁面を形成し
ている。またポンプボデー１７には第１１路１５への入
口穴２５すなわち燃料の吸込み口が、またセンタープレ
ート１９に第１′ＦＮ路１５からの出口穴と第２流路１
６への入口穴を兼用する図示しない連通穴がそれぞれ設
けられており、第２図に示すように第１スベーリ１８に
は第１流路１５を入口穴２５と連通穴との間で仕切る隔
壁２７が形成されている。

また、センタープレート１９とポンプカバー８とは相対
する側に上記第２流路１６の上下方向の壁面をそれぞれ
形成する流路溝２８．２９を有しており、第２スペーサ
２０は第２流路１６の半径方向の壁面を形成している。

またポンプカバー８には第２流路１６の出口穴３０が設
けられており、第２スペーサ２０には第２流路１６を連
通穴と出口穴３０との間で仕切る隔壁（図示しない）が
形成されている。

また、上記第１流路１５の入口穴２５には燃料フィルタ
３１が接続されており、モータ部２の駆ＩＪＪによりポ
ンプ部１０の第１インペラ１１及び第２インペラ１２を
回転させると、燃料は燃料フィルタ３１を介して入口穴
２５より第１流路、連通穴及び第２流路１６を経て出口
穴３０よりケーシング１内に流入し、ケーシング１の上
端部に設けられた吐出口３２より外部に吐出される。

ここで、第３図に示すように、入口穴２５に連続する第
１流路１５には、入口穴２５を起点とする角度θ（−７
０°）　（第２図参照）の範囲において、流路面積が入
口穴２５に向かうにつれ徐々に拡大する入口部１５ａが
設けられている。このような流路面積の拡大は第１流路
１５の幅を一定としてその高さを変化させることにより
得られている。このような高さの変化は第１１路１５を
形成するポンプボデー１７の流路溝２３とセンタープレ
ート１９の流路溝２４とをそれぞれ同一の割合で入口穴
２５に至り徐々に深くなるように形成することで達成さ
れており、入口部１５ａにおいＣも第１インペラ１１上
下の流路の対称性が保たれている。

上記のように構成された第１流路１５の入口部１５ａか
らその下流側の流路部分に至る流れに直角な方向の断面
形状の変化が第４図、第５図及び第６図に順次示されて
いる。ここで第４図は入口部１５ａの上流側端部におけ
る流路断面形状を、第５図は人１」部１５ａの下流側端
部における流路断面形状を、また第６図は入口部１５ａ
の下流の流路断面形状をそれぞれ示しており、流路面積
は入口部１５ａの下流側において一定の流路面積を保っ
て次段の連通穴に至っている。

ざらに、第３図に戻り、入口穴２５と第１流路１５を形
成するポンプボデー１７の流路溝２３との連続部３３は
同図に示すようになだらかな曲面状に形成されている。

また上記第１流路１５の入口部１５ａの好ましい寸法例
として、例えば入口穴２５の径が８−で流路溝２３．２
４の幅を３．６ｍｇ＋とじ、第６図に示した入口部１５
ａの下流の流路断面における流路溝２３，２４の深さが
０．８５鱈で断面積を２゜１ｊＷ２　とした場合には、
第４図に示した断面における流路溝２３．２４の深さは
２ｔａａで断面積は６゜２ｉｌｌｌ、第５図に示した断
面における流路溝２３゜２４の深さは１層で断面積は２
．６層ｍ　　　、にそれぞれ設定され、連続１３３の曲
面のＲは１．５層ｍ＋に設定される。

本実施例の燃料ポンプでは入口穴２５を起点とする角度
θ（−７０°）の範囲において、流路の高さを変えるこ
とにより、すなわち対応する流路ｉ萬２３．２４の深さ
を変えることにより流路面積が人口穴２５に向かうにつ
れ徐々に拡大する入口Ｍ１５ａが設けられており、かつ
ポンプボデー１７の流路溝２３との連続部３３はなだら
かな曲面状に形成されているので、入口穴２５から第１
流路１５に流入した燃料は入口部１５ａにおいて急激な
変化を伴うことなく徐々に昇圧して下流側の流路に導か
れる。

このため燃料の昇圧能力が向上してキャビテージョンの
発生が抑制され、ポンプｆｆ１ｆｌｌの増加とともにポ
ンプ効率の向上が得られ、ざらには高温始動時における
ベーパの発生が抑ｖ１されて高温始動性が向上する利点
を有する。

第７図には上記第１実施例の燃料供給ポンプにおける角
度（入口穴２５を起点と１６第１魔路１５の流れ方向の
角度＞（ｄｅＱ）−圧力（Ｋｇ／　ｃｊ！＞特性が従来
の燃料ポンプとの比較で示しである。

図中実線は本実施例の特性を、破線は従来例の特性を示
し、本実施例では入口穴２５直後における従来例のよう
な圧力降下部分く図中にハンチングで示す）がなくなり
スムーズな昇圧が得られる。

次に本発明の第２実施例を第８図〜第１４図を参照して
説明づる。

なお本実施例の燃料供給ポンプの基本的な＃４造は上記
第１実施例の燃料供給ポンプと同様であり、同様な部材
には同一符号を付してその説明を省略する。

第８図に示すように、入口穴２５に連続する第１流路１
５には、入口穴２５を起点とする上記第１実施例と周様
な角度θ（＝７０”）（第９図参照）の範囲において、
流路面積が入口穴２５に向かうにつれ徐々に拡大する入
口部１５ｂが設けられている。このような流路面積の拡
大は第１流路１５の高さを一定としてその幅を変化させ
ることにより得られている。このような幅の変化は第１
流路１５を形成するポンプボデー１７の流路溝２３とセ
ンタープレート１９の流路溝２４とをそれぞれ同一の割
合で入口穴２５に至り徐々に広くなるように形成するこ
とで達成されており、入口部１５ｂにおいて流路溝２３
と流路ｔｌｔ２４の半径方向内側の縁部は入口穴２５に
向かうにつれｗ１１インペラ１１の羽根溝１３の半径方
向内側の縁部よりも徐々に内側に移行し、かつ、半径方
向外側の縁部も徐々に外側に移行して形成されている。

上記のように構成された第１流路１５の入口部１５ｂか
うその下流側のｉ路部分に至る流れに１′１角な方向の
断面形状の変化が第１０図、第１１図。

第１２図及び第１３図に順次示されている。ここで第１
０図はΔ口部１５ｂにおける流路断面形状を、第１１図
は入口穴２５の下流側に近接する部位の流路断面形状を
、第１２図は入口部１５ｂの下流側端部における流路断
面形状を、また第１３図は入口部１５ｂの下流の流路断
面形状をそれぞれ示しており、流路面積は入口部１５ｂ
の下流側において一定の流路面積を保って次段の連通穴
に至っている。

以上のように本実施例では第１流路１５の入口部１５．
ｂの流路断面積が対応する流路溝２３．２４の幅を変え
ることにより入口穴１５に至り徐々に大きくなってＪ３
す、入口穴２５から第１流路１５に流入した燃料は人口
部１５ｂにおいて急激な変化を伴うことなく徐々に昇圧
して下流側の流路に導かれる。

このため上記第１実施例のと同様に燃料の弁圧能力が向
トしてキャビテーションの発生が抑υ１され、ボン７流
出の増加とともにポンプ効率の向上が得られ、さらには
高温始動時におけるベーパの発生が抑制されて高温始動
性が向上する利点を有する。

また特に本実施例の入口部１５ｂでは第１０図に示した
ように入口穴２５の部位において第１インペラ１１の先
端部と第１スペーサ１８との闇の幅Ｗが大きくなってい
るため入口穴２５１１ＩＪの流路部分とその反対側の流
路部分とのＩＸｌの圧力差がなくなり、昇圧が入口部１
５ｂにおいて第１インペラ１１の両側で円滑に行われる
利点を有する。

第１４図には上記第２実浦例の燃料供給ポンプにおける
角度（入口穴２５を起点とする第１２ｉ路１５の流れ方
向の角度）（ｄｅｇ）−圧力（ＫＶ　／−）特性が従来
の燃料ポンプとの比較で示しである。図中実線は本実施
例の特性を、破線は従来例の特性を示し、本実施例でも
上記第１実施例と同様に入口穴２５直侵における従来例
のような圧力降下部分（図中にハツチングで示す）がな
くなりスムーズな昇圧が得られる。

次に本発明の第３実施例を第１５図〜第２２図を参照し
て説明する。

なお本実施例の燃料供給ポンプの基本的な構造も上記第
１実施例の燃料供給ポンプと同様であり、同様な部材に
は同一符号を付してその説明を省略する。

第１５図は上記第１実施例の■−■線断面図である第２
図に対応する図で、同図に示すように、入口穴２５に連
続する第１流路１５には、入口穴２５を起点とする上記
第１実施例とｈ１様な角度θ（−７０”　）の範囲にお
いて、流路面積が入口穴２５に向かうにつれ徐々に拡大
する入口部１５ｃが設置ノられている。このような流路
面積の拡大は第１流路１５の高さ及び幅の双方を変化さ
「ることにより１１ノられている。ここで高さ方向の変
化は第１流路１５を形成するポンプボデー１７の流路溝
２３とセンタープレート１９の流路溝２４とをそれぞれ
同一の割合で入口穴２５に至り徐々に深くなるように形
成することで、また幅方向の変化流路溝２３と流路溝２
４とをそれぞれ同一の割合で入口穴２５に至り徐々に広
くなるように形成することで達成されており、入口部１
５ｂにおいて流路溝２３と流路溝２４の半径方向内側の
縁部は入口穴２５に向かうにつれ第１インペラ１１の羽
根溝１３の半径方向内側の縁部よりも徐々に内側に移行
し、かつ、半径方向外側の縁部も徐々に外側に移行して
形成されている。

また、第１６図に示すように、入口穴２５と第１流路１
５を形成するポンプボデー１７の流路溝２３との連続部
３４はなだらかな曲面状に形成されている。

上記のように構成された第１流路１５の入口ｆ’Ｊ１１
５ｃからぞの下流側の流路部分に至る流れに直角な方向
の断面形状の変化が第１７図、第１８図。

第１９図及び第２０図に順次水されている。ここで第１
７図は入口穴２５における流路断面形状を、第１８図は
入口穴２５の下流側に近接づる部位の流路断面形状を、
第１９図は入口部１５ｃの下流ｌｌｌ端部における流路
断面形状を、また第２０図は入口部１５ｃの下流の流路
断面形状をそれぞれ示しており、流路面積は入口部１５
ｃの下゛流側において一定の流路面積を保って次段の連
通穴に至っている。

また本実施例の入口部１５ｃでは上記第２実施例と同様
に、第１７図に示したように入口穴２５の部位において
第１インペラ１１の先端部と第１スペーサ１８との間の
幅Ｗが大きくなっているため人口穴２５側の流路部分と
その反対側の流路部分との間の圧力差がなくなり、昇圧
が入口部１５Ｃにおいて第１インペラ１１の両側で円滑
に行われる すなわら本実施例は上記第１実施例の構成と第２実施例
の構成とを組合わせたもので、第１流路１５の入口部１
５ｃの流路断面積が入口穴１５に争り徐々に大きくなっ
ており、入口穴２５から第１流路１５に流入した燃料は
入口部１５ｃにおい−（急激な変化を伴うことなく徐々
に昇圧して下流側の流路に導かれる。

このため上記第１実施例及び第２実ＩＭ例と同様に燃料
の昇圧能力が向上してキャビテーションの発生が抑制さ
れ、ポンプ流口の増加とともにポンプ効率の向上が得ら
れ、さらにはａｉｔｉ！始動時におけるベーパの発生が
抑制されて高−始動性が向上する利点を有する。

また特に本実施例では入口部１５ｃの流路面積の拡大を
高さ方向と幅方向の双方で行っているため流路面積の大
きな拡大が可能となる。このため上記で列挙した利点の
さらに向上が得られ、特に流量特性が著しく向上する。

第２１図には上記第３実施例の燃料供給ポンプにおける
角度（入口穴２５を起点とする第１流路１５の流れ方向
の角度）（ｄｅＱ）−圧力（Ｋｙ　／ｃｉ）特性が従来
の燃料ポンプとの比較で示しである。図中実線は本実施
例の特性を、破線は従来例の特性を示し、本実施例でも
上記第１実施例及び第２実施例と同様に入口穴２５直後
における従来例のような圧力降下部分く図中にハツチン
グで示す）がなくなりまた第１実施例及び第２実ｌｌ１
ＡＶＡの場合に比べてよりスムーズな昇圧が得られる。

また第２２図には上記第３実施例の燃料供給ポンプにお
ける吐出圧力Ｐ　＜Ｋｌ／ｄ＞−流ｍＱ　＜ｊ／［１）
特性が従来の燃料ポンプとの比較で示しである。Ｆ７！
４中実線は本実施例の特性を、破線は従来例の特性を示
し、本実施例の燃料供給ポンプでは従来のポンプに対し
同一吐出圧で顕著な流ω増大が見られる。

（効果） 本発明の燃料供給ポンプでは燃料の吸込口から対応する
流路内に流入した燃料が該流路の人口部において急激な
変化を伴うことなく徐々に讐汁して下流側の流路に導か
れるので燃料の昇圧能力が向上してキャビテーションの
発生が抑ｔｌ１１され、ポンプ流量の増加とともにポン
プ効率の向上が得られ、さらには＾温始動時におけるベ
ーパの発すが抑制されて高温始動性が向上する利貞を右
する。

なお、以上の実施例はいずれもインペラを２つ惟えた２
段式の燃料供給ポンプに関し説明したが単一のインペラ
を備えた単段式の燃料供給あるいはインペラを３つ以上
備えた燃料供給ポンプにおいても同様な楢成が適用可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の第１実施例を示すもので、第
１図は燃料供給ポンプの縦断面図、第２図は第１図の■
−■線断面図、第３図は第２図の■−ｍ線断面図、第４
図は第２図のＩＶ　−＋Ｖ線断面図、第５図は第２図の
ｖ−Ｖ線断面図、第６図はＭ２図のＶｒ　−ＶＩ　Ｊｌ
断面図、第７図は第１図〜第６図に示したポンプ部の最
も上流側の入口穴に連続する流路の入口穴を起点と１６
角度θ−圧力（Ｋｇ／　ｃｉ　）特性を従来例との比較
で示した図、第８図〜第１４図は本発明の第２実施例を
示すもので、第８図は燃料供給ポンプの縦断面図、第９
図は第８図のＩＸ　−ＸＸ線断面図、第１０図は第９図
のＸＸ線断面図、第１１図は第９図のＸＪ−ＸＸ線断面
図、第１２図は第９図ｆ７）Ｘｌｌ−Ｘｌｌ線断面図、
第１３図は第９図のＸｌｌｌ−Ｘ１ｌｌ線断面図、第１
４図は第８図〜第１３図に示した燃料供給ポンプの第７
図と同様な特性線図、第１５図〜第２２図は本発明の第
３実施例を示すもので、第１５図はｖ５Ｆｌ供給ポンプ
の第２図と対応する断面図、第１６図は第１５図ノＸＶ
Ｉ　−ＸＶＩ　１ｌｌＦｉｉ７１１．１１７ａＨ１ｍ１
５図（７）　ＸＶ［Ｉ−ＸＶＩＩｌｉｌ断面図、第１８
図は第１５図のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図、第１
９図は第１５図のＸＩＸ　−ＸＩＸ　＠％面図、第２０
図は第１５図のＸＸＸＸ線断面図、第２１図は第１５図
〜第２０図に示した燃料供給ポンプの第７図と同様な特
性線図、第２２図は第１５図〜第２０図に示した燃料供
給ポンプの吐出圧力Ｐ（Ｋｇ／ｃｉ）−流１ａ（ＩＩ／
ｈ）特性を従来例との比較で示した図である。 １０・・・ポンプ部 １４・・・ポンプケーシング １１・・・第１インペラ １２・・・第２インペラ １３・・・羽根溝 １５・・・第１流路 １５ａ、１５ｂ、１５ｃ・・・入口部 １６・・・第２流路 ２５・・・入口穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動され、外周部に複数の羽根溝を有する少なくと
   も１つのインペラと、該インペラの各々を前記羽根溝周
   囲において取囲んで前記羽根溝との間に円周方向の流路
   を形成するポンプケーシングと、該ポンプケーシングに
   前記流路の各々に対応してその上下に設けられ、互いに
   円周方向に適宜間隔を隔てて配置された入口穴及び出口
   穴とを有する燃料供給ポンプであつて、前記入口穴のう
   ち最も上流側の入口穴に連続する前記流路の適宜範囲の
   入口部の面積を、該入口部の下流側の前記流路の面積よ
   りも大きく設定し、かつ前記入口部の面積を下流側に至
   り徐々に小さくなるように設定したことを特徴とする燃
   料供給ポンプ。