JPH0835498A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエスコ式燃料ポンプの離隔部における漏れ
を防止してポンプ効率を向上することのできる燃料ポン
プを提供すること。 【構成】 離隔部１８により離隔された燃料吸入口と燃
料吐出口との間にほぼＣ字状に形成された燃料通路１５
を有する少なくとも１個のポンプ室１４を備えたポンプ
ハウジング１０と、外周部に放射方向へ延びる羽根３１
を有しその羽根３１が燃料通路１５内を回転可能に設け
られた少なくとも１個のインペラ３０と、を備えた燃料
ポンプであって、燃料通路１５の離隔部１８に、インペ
ラ３０の羽根３１の外周縁および両側面に相対したラビ
リンスシール１９が設けられてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車等に用いられる
燃料ポンプ、特にウエスコ式の燃料ポンブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のウエスコ式燃料ポンプと
しては、離隔部により離隔された燃料吸入口と燃料吐出
口との間にほぼＣ字状に形成された燃料通路を有する少
なくとも１個のポンプ室を備えたポンプハウジングと、
外周部に放射方向へ延びる羽根を有しその羽根が燃料通
路内を回転可能に設けられた少なくとも１個のインペラ
と、を備えた燃料ポンプが知られている。そしてインペ
ラの回転により、インペラの羽根溝内の燃料が燃料通路
内に流出するとともに、燃料通路内の燃料が羽根側面か
ら羽根溝内に流入し、このインペラの回転遠心力によ
り、、燃料が燃料通路内で圧力を高められ、燃料吐出口
より吐出するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来構成の燃料ポンプにおいては、インペラとポンプハウ
ジングとの間のすきまを通る漏れがあり、ポンプ効率を
低下させていた。そのため、インペラ外縁部に相対する
ポンプハウジングにラビリンスシールを設け、上記すき
まからの漏れを減少するようにした燃料ポンプが提案さ
れている。（例えば、特開昭５７−１７１０９２号公報
参照）。しかし、インペラの羽根の回転に引き摺られて
燃料吐出口より離隔部を通って燃料吐出口へ漏れる量が
多く、上述のラビリンスシール構造では、十分な漏れ防
止ができなかった。

【０００４】この発明は上記にかんがみてなされたもの
であり、その目的とするところは、ウエスコ式燃料ポン
プの離隔部における漏れを防止してポンプ効率を向上す
ることのできる燃料ポンプを提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、本発明の燃料ポンプ
は、離隔部により離隔された燃料吸入口と燃料吐出口と
の間にほぼＣ字状に形成された燃料通路を有する少なく
とも１個のポンプ室を備えたポンプハウジングと、外周
部に放射方向へ延びる羽根を有しその羽根が前記燃料通
路内を回転可能に設けられた少なくとも１個のインペラ
と、を備えた燃料ポンプであって、前記燃料通路の離隔
部に、前記インペラの羽根の外縁部および両側面に相対
したラビリンスシールが設けられてなることを特徴とす
る燃料ポンプである。

【０００６】また、ラビリンスシールが、前記インペラ
の羽根の一側面に相対する一側面溝と、該羽根の外縁部
に相対し前記一側面溝に屈曲して連続する外周溝と、該
羽根の他側面に相対し前記外周溝に屈曲して連続する他
側面溝と、からなり、前記インペラの羽根をコ字状に包
囲して設けられてなることを特徴とする。

【０００７】また、ラビリンスシールの側面溝の長さ
が、前記インペラの羽根の長さとほぼ同じ長さに形成さ
れてなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明は上記のように構成されたものであ
り、ラビリンスシールは、燃料通路の離隔部におけるイ
ンペラ外縁部側のすきまシール性を向上するとともに、
インペラの羽根両側面において、羽根の回転に引き摺ら
れて燃料吸入口へ向かう漏洩流を弱めて、離隔部を通る
経由する燃料の漏れを防止する。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の燃料ポンプの一実施例を図
面に基づいて説明する。

【００１０】この燃料ポンプは、円筒状をした金属製の
ハウジング１の下部に組込まれたポンプ部５と、その上
側に組込まれたモータ部４０とからなり、ポンプ部５
は、離隔部１８，２８および燃料通路１５，２５を有す
るポンプ室１４，２４を備えたポンプハウジング１０
と、２個のインペラ３０，３０とを備え、離隔部１８，
２８には、インペラ３０，３０の羽根３１の外縁部およ
び両側面に相対したラビリンスシール１９，２９がそれ
ぞれ設けられて構成されている。

【００１１】ポンプ部５を構成するポンプハウジング１
０は、実施例では、合成樹脂製のポンプボデー１２およ
び隔壁２０ならびにポンプカバー２２からなり、ポンプ
ボデー１２と隔壁２０との間に低圧側のポンプ室１４が
形成され、隔壁２０とポンプカバー２２との間に高圧側
のポンプ室２４が形成されている。

【００１２】ポンプ室１４には、その外周部にほぼＣ字
状の燃料通路１５が形成されており、燃料通路１５の始
端には燃料吸入口１６が設けられ、その終端には、始端
との間に離隔部１８を挟んで、燃料吐出口となる連通孔
２１が設けられている。

【００１３】また、ポンプ室２４には、その外周部にほ
ぼＣ字状の燃料通路２５が形成されており、燃料通路２
５の始端には、上記連通孔２１の一端が高圧側ポンプ室
２４の燃料吸入口として開口し、その終端には、始端と
の間に離隔部２８を挟んで、燃料吐出口２７が設けられ
ている。従って、燃料吸入口１６から燃料吐出口２７ま
でが螺旋状をなすように連通されている。

【００１４】上記ポンプ室１４，２４および燃料通路１
５，２５を形成しているポンプボデー１２，隔壁２０，
ポンプカバー２２の形状について、図２〜１０を参照し
て詳述する。

【００１５】燃料通路１５は、ポンプボデー１２上面に
設けられた通路溝１５ａと、隔壁２０下面に設けられた
通路溝１５ｂとにより構成されている。ポンプボデー１
２の上面には、インペラ３０の肉厚にほぼ等しい深さの
ポンプ室１４が設けられ、ポンプ室１４の外周に、イン
ペラ３０の直径よりも大径で、かつポンプ室１４より深
いＣ字状の通路溝１５ａが設けられている。また、通路
溝１５ａの外方には、環状の立上がり壁１３が形成さ
れ、通路溝１５ａの始端と終端との間には、インペラ３
０の外縁部にすきまを介して近接した幅広部１３ａが形
成されている（図３参照）。なお、通路溝１５ａの始端
には燃料吸入口１６が設けられている。

【００１６】一方、隔壁２０の下面には、燃料通路１５
のほぼ上半部を形成する通路溝１５ｂが設けられてい
る。この通路溝１５ｂは、通路溝１５ａとほぼ対称状に
形成されるとともに、その終端に連通孔２１が設けられ
ている（図４参照）。

【００１７】上記燃料通路１５の始端と終端との間の離
隔部１８には、ラビリンスシール１９が設けられてい
る。ラビリンスシール１９は、ポンプボデー１２側に形
成され、放射方向に延びた側面溝１９ａ、およびそれに
連続して幅広部１３ａの内側端部にインペラ３０の回転
軸線に平行して設けられた外周溝１９ｂと、隔壁２０側
に形成されて側面溝１９ａに相対するとともに外周溝１
９ｂに連続する側面溝１９ｃとからなり、所定間隔をお
いた４条のコ字状溝群により形成されている（図８〜１
０参照）。また、側面溝１９ａ，１９ｃの長さは、後述
するインペラ３０の羽根３１の長さＬと同じか、または
若干長く設定することが望ましい。

【００１８】燃料通路２５は、隔壁２０上面に設けられ
た通路溝２５ａと、ポンプカバー２２下面に設けられた
通路溝２５ｂとにより構成されている。隔壁２０の上面
には、燃料通路２５のほぼ下半部を形成するとともに通
路溝２５ｂとほぼ対称状の通路溝２５ａが設けられてお
り、その始端には、連通孔２１の下流端が開口している
（図５参照）。

【００１９】一方、ポンプカバー２２の下面には、イン
ペラ３０の肉厚にほぼ等しいポンプ室２４が設けられ、
ポンプ室２４の外周に、インペラ３０の直径よりも大径
で、ポンプ室２４より深いＣ字状の通路溝２５ｂが設け
られている。また、通路溝２５ｂの外方には、環状の立
上がり壁２３が形成され、通路溝２５ｂの始端と終端と
の間には、インペラ３０の外周に近接した幅広部２３ａ
が形成されている。なお、通路溝２５ｂの終端には、モ
ータ室４５内に連通した燃料吐出口２７が設けられてい
る（図６参照）。

【００２０】この燃料通路２５の始端と終端との間の離
隔部２８には、ラビリンスシール２９が設けられてい
る。ラビリンスシール２９は、隔壁２０側に形成され、
放射方向に延びた側面溝２９ａと、側面溝２９ａに連続
するとともにポンプカバー２２に形成され、幅広部２３
ａの内側端部にインペラ３０の回転軸線に平行して設け
られた外周溝２９ｂ、およびそれに連続し側面溝２９ａ
に相対した側面溝２９ｃとからなり、所定間隔をおいた
４条のコ字状溝群により形成されている（図９参照）。
上記側面溝２９ａ，２９ｃの長さは、インペラ３０の羽
根３１の長さＬと同じか、または若干長く設定すること
が望ましい。

【００２１】インペラ３０は、円板状をなし、外周部の
両側面（図１，２における上，下両側面）に、羽根溝３
２によって所定の長さＬに形成されて放射方向へ延びる
多数の羽根３１が設けられている（図７〜９参照）。こ
のインペラ３０，３０は、モータ部４０のシャフト４３
下端部に取付けられて、それぞれポンプ室１４，２４内
で回転するように配設されている。

【００２２】モータ部４０は、ハウジング１の内周面に
固着されて固定子となるマグネツト４１と、ロータ４２
とを有し、ロータ４２のシャフト４３の上下端部は、ハ
ウジング１の上端部に取付けられたモータカバー５０お
よびポンプカバー２２に、それぞれ軸受４４，４４を介
して回転可能に支持されている。そして、ハウジング１
内のモータカバー５０とポンプカバー２２との間に、モ
ータ室４５が形成されている。

【００２３】モータカバー５０には、ロータ４２のコミ
ュテータ４６に弾性的に摺接するブラシ４７が組込まれ
ており、ブラシ４７はチョークコイル４８を介して外部
接続端子（図示省略）に電気的に接続されている。ま
た、モータカバー５０には、例えば自動車用エンジンの
燃料噴射弁に通じる燃料供給パイプ接続用の燃料送出口
５２が設けられており、燃料送出口５２には、燃料の逆
流を阻止するチェックバルブ５１が組込まれている。

【００２４】次に、このように構成された燃料ポンプの
動作について説明する。

【００２５】本発明の燃料ポンプは、自動車等のバッテ
リ（図示省略）を電源としてモータ部４０を駆動するに
伴って、ポンプ部５のインペラ３０，３０が回転する。
これにより、燃料タンク内の燃料が、燃料吸入口１６よ
りポンプ室１４に汲み上げられる。この汲み上げられた
燃料は、インペラ３０の回転によって昇圧され、燃料通
路１５を通って連通孔２１よりポンプ室２４へ吐出され
る。そして、ポンプ室２４において更に昇圧され、燃料
通路２５を経て燃料吐出口２７より吐出されてモータ室
４５に入り、その後、モータカバー５０の燃料送出口５
２から吐出される。

【００２６】このとき、ポンプ室１４の燃料は、燃料通
路１５の燃料吸入口１６より連通孔２１へ進むに従って
昇圧され、燃料吐出口である連通孔２１部分の圧力が最
高になる。

【００２７】燃料通路１５の離隔部１８には、インペラ
３０の外縁部と幅広部１３ａの内側端部との間のすき
ま、およびその羽根３１の両側面とポンプボデー１２，
隔壁２０との間のすきまがあり、昇圧された連通孔２１
部分の燃料は、インペラ３０外縁部のすきまを燃料吸入
口１６方向へ向かう漏洩流が生ずる。また、羽根３１の
両側面部分のすきまには、羽根３１の回転に引き摺られ
て燃料吸入口１６方向へ向かう漏洩流が生ずる。

【００２８】これらの漏洩流は、離隔部１８に設けられ
た側面溝１９ａ，外周溝１９ｂ，側面溝１９ｃからなる
ラビリンスシール１９により流れを弱められ、燃料吸入
口１６への漏れが防止される。

【００２９】また、ポンプ室２４の燃料は、上記と同様
に燃料通路２５の燃料吸入口である連通孔２１より燃料
吐出口２７へ進むに従って昇圧され、燃料吐出口２７部
分の圧力が最高になる。

【００３０】燃料通路２５の離隔部２８には、インペラ
３０の外縁部と幅広部２３ａの内側端部との間のすき
ま、およびその羽根３１の両側面と隔壁２０，ポンプカ
バー２２との間のすきまがあり、昇圧された燃料吐出口
２７部分の燃料は、インペラ３０外縁部のすきまを連通
孔２１方向へ向かう漏洩流が生ずる。また、羽根３１の
両側面部分のすきまには、羽根３１の回転に引き摺られ
て連通孔２１方向へ向かう漏洩流が生ずる。

【００３１】そして、これらの漏洩流は、離隔部２８に
設けられた側面溝２９ａ，外周溝２９ｂ，側面溝２９
ｃ、すなわちラビリンスシール２９に流れを弱められ、
連通口２１への漏れが防止される。

【００３２】図１１は、本実施例の効果を、吐出圧力を
一定（例えば２８４ｋｐａ）とした場合の、インペラ３
０の回転数Ｎと吐出流量Ｑとの関係を表わした特性曲線
図である。図１１において、実線はラビリンスシール１
９，２９の無い従来の燃料ポンプの特性を表わし、一点
鎖線は本実施例の燃料ポンプの特性を表わしている。図
でみるように、ラビリンスシール１９，２９を設けるこ
とにより平均流量が３Ｌ／ｈ増大し、無効流量回転数が
１５０ｒｐｍ減少した。

【００３３】なお、この発明は上述の説明および図例に
制限されることなく、この発明の技術的思想から逸脱し
ない範囲において、その実施態様を変更することができ
る。例えば、ポンプ室は１個のみでもよいことはもちろ
んである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃料ポンプ
によれば、燃料通路の離隔部に、インペラの羽根の外縁
部および両側面に相対するラビリンスシールを設けたの
で、離隔部における燃料吸入口と燃料吐出口との間のシ
ール性を向上し、インペラの回転に引き摺られて燃料吐
出口から、離隔部を通って燃料吸入口へ向かう燃料の漏
れを防止することができる。

【００３５】従って、同一回転数における吐出流量を増
大することができるとともに、燃料ポンプの無効流量回
転数を低くすることができ、ポンプ効率を大幅に向上す
ることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の燃料ポンプの全体断面図。

【図２】図１のポンプ部の拡大断面図。

【図３】ポンプハウジングのポンプボデーの平面図。

【図４】ポンプハウジングの隔壁の底面図。

【図５】ポンプハウジングの隔壁の平面図。

【図６】ポンプハウジングのポンブカバーの底面図。

【図７】インペラの平面図。

【図８】インペラを装着したポンプボデーの平面図。

【図９】図８のＡ−Ａ線断面図。

【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図。

【図１１】燃料ポンプのインペラ回転数と吐出流量との
関係を表わした特性曲線図。

【符号の説明】

５ ポンプ部 １０ ポンプハウジング １４，２４ ポンプ室 １５，２５ 燃料通路 １６ 燃料吸入口 １８，２８ 離隔部 １９，２９ ラビリンスシール １９ａ，２９ａ 側面溝 １９ｂ，２９ｂ 外周溝 １９ｃ，２９ｃ 側面溝 ２１ 連通孔 ３０ インペラ ３１ 羽根 ４０ モータ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 離隔部により離隔された燃料吸入口と燃
   料吐出口との間にほぼＣ字状に形成された燃料通路を有
   する少なくとも１個のポンプ室を備えたポンプハウジン
   グと、 外周部に放射方向へ延びる羽根を有しその羽根が前記燃
   料通路内を回転可能に設けられた少なくとも１個のイン
   ペラと、を備えた燃料ポンプであって、 前記燃料通路の離隔部に、前記インペラの羽根の外縁部
   および両側面に相対したラビリンスシールが設けられて
   なることを特徴とする燃料ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の燃料ポンプであって、 ラビリンスシールが、前記インペラの羽根の一側面に相
   対する一側面溝と、該羽根の外縁部に相対し前記一側面
   溝に屈曲して連続する外周溝と、該羽根の他側面に相対
   し前記外周溝に屈曲して連続する他側面溝と、からな
   り、前記インペラの羽根をコ字状に包囲して設けられて
   なることを特徴とする燃料ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１，２記載の燃料ポンプであっ
   て、 ラビリンスシールの側面溝の長さが、前記インペラの羽
   根の長さとほぼ同じ長さに形成されてなることを特徴と
   する燃料ポンプ。