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JP2016223323A - Fuel pump - Google Patents

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JP2016223323A
JP2016223323A JP2015108630A JP2015108630A JP2016223323A JP 2016223323 A JP2016223323 A JP 2016223323A JP 2015108630 A JP2015108630 A JP 2015108630A JP 2015108630 A JP2015108630 A JP 2015108630A JP 2016223323 A JP2016223323 A JP 2016223323A
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impeller
plane
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planes
end portion
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JP2015108630A
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Japanese (ja)
Inventor
裕二 日高
Yuji Hidaka
裕二 日高
酒井 博美
Hiromi Sakai
博美 酒井
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel pump capable of suppressing abrasion of an impeller.SOLUTION: An outer wall surface of an output end portion 37 includes a pair of first planes 51, 52 in parallel with each other. An inner wall surface of a fitting hole 44 includes a pair of second planes 61, 62 in parallel with each other, and engaged with one first plane 51 or the other first plane 52 when a rotating shaft 31 is rotated in a prescribed rotating direction. A value obtained by dividing a width across flats S by an outer diameter D of the output end portion 37 is 0.75 or less. By setting the width across flats S in this manner, restriction force acting on an impeller 39 from the output end portion 37 is increased, and frictional force between the output end portion 37 and the impeller 39 is increased. Thus a situation that the force due to axial difference of pressure applied to the impeller 39 from a fuel becomes more than the frictional force between the output end portion 37 and the impeller 39, hardly occurs. Accordingly, sliding of the fitting hole 44 and the output end portion 37 is suppressed, and abrasion of the impeller 39 can be suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、燃料ポンプに関する。   The present invention relates to a fuel pump.

モータと、モータの回転軸の出力端部に連結されているインペラと、インペラを収容しているケースとを備える燃料ポンプが知られている。ケースは、ポンプ室と、ポンプ室から軸方向の一方へ貫通している吸入孔と、ポンプ室から軸方向の他方へ貫通している吐出孔とを有する。
この種の燃料ポンプでは、インペラの嵌合穴に回転軸の出力端部が嵌合することによりインペラと回転軸とが回転伝達可能に連結される。例えば特許文献1に開示されているように、嵌合穴の横断面形状は、非円形状であって、D字状または多角形状などである。
There is known a fuel pump that includes a motor, an impeller coupled to an output end of a rotating shaft of the motor, and a case that houses the impeller. The case has a pump chamber, a suction hole penetrating from the pump chamber in one axial direction, and a discharge hole penetrating from the pump chamber in the other axial direction.
In this type of fuel pump, the output end of the rotating shaft is fitted into the fitting hole of the impeller, so that the impeller and the rotating shaft are coupled so as to be able to transmit rotation. For example, as disclosed in Patent Document 1, the cross-sectional shape of the fitting hole is non-circular, and is D-shaped or polygonal.

特開2014−173456号公報JP 2014-173456 A

ところで、従来の燃料ポンプでは、使用するにつれインペラの嵌合穴が摩耗するという問題があった。本発明者らの研究によると、上記摩耗の主要因は、インペラが回転軸に対して軸方向へ相対移動して嵌合穴と出力端部とが摺動することであると分かった。さらに研究を重ねた結果、燃料からインペラにかかる圧力は吸入孔側と吐出孔側とで差があり、この圧力差による力が、出力端部とインペラとの摩擦力よりも大きいときに、インペラの相対移動が起こることが判明した。特に、燃料ポンプの吐出先に高圧ポンプが設けられ、この高圧ポンプにおいて発生する燃圧の脈動が燃料ポンプに伝わると、上記圧力差が一層大きくなり、インペラの摩耗が発生し易い。   By the way, the conventional fuel pump has a problem that the fitting hole of the impeller is worn as it is used. According to the studies by the present inventors, it has been found that the main cause of the wear is that the impeller slides relative to the rotating shaft in the axial direction and the fitting hole and the output end slide. As a result of further research, the pressure applied from the fuel to the impeller is different between the suction hole side and the discharge hole side, and when the force due to this pressure difference is larger than the frictional force between the output end and the impeller, the impeller It was found that relative movement occurred. In particular, when a high-pressure pump is provided at the discharge destination of the fuel pump and the pulsation of the fuel pressure generated in the high-pressure pump is transmitted to the fuel pump, the pressure difference becomes larger and the impeller is likely to be worn.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インペラの摩耗を抑制できる燃料ポンプを提供することである。   This invention is made | formed in view of the above-mentioned point, The objective is to provide the fuel pump which can suppress abrasion of an impeller.

本発明者らが回転軸の出力端部の形状について検討を重ねた結果、(1)出力端部の外壁面は平行な一対の平面を含むものが好ましく、(2)一対の平面間の距離である二面幅が小さい方が、出力端部からインペラに作用する拘束力が大きくなって、出力端部とインペラとの摩擦力が大きくなることが分かった。回転を伝達するために軸に平行な二面を設ける際、JIS B 1002に規定されているように、二面幅は、軸の外径に対して0.8倍くらいに設定するのが通常である。これに対し本発明者らは、出力端部とインペラとの摩擦力を、燃料からインペラにかかる圧力の軸方向差による力よりも大きくすることを狙って、通常よりも出力端部の二面幅を小さくする考えに至り、本発明を完成させた。   As a result of repeated studies on the shape of the output end of the rotating shaft by the present inventors, (1) it is preferable that the outer wall surface of the output end includes a pair of parallel planes, and (2) the distance between the pair of planes. It was found that the smaller the two-surface width, the greater the restraining force acting on the impeller from the output end, and the greater the frictional force between the output end and the impeller. When two surfaces parallel to the shaft are provided to transmit the rotation, the width of the two surfaces is usually set to about 0.8 times the outer diameter of the shaft as defined in JIS B 1002. It is. On the other hand, the present inventors aim to make the frictional force between the output end and the impeller larger than the force due to the axial difference in pressure applied from the fuel to the impeller. The idea of reducing the width was reached and the present invention was completed.

本発明による燃料ポンプは、モータと、モータの回転軸の出力端部に嵌合している嵌合穴を有するインペラと、ケースとを備える。ケースは、インペラを収容しているポンプ室、ポンプ室から軸方向の一方へ貫通している吸入孔、および、ポンプ室から軸方向の他方へ貫通している吐出孔を有する。
出力端部の外壁面は、互いに平行な一対の第1平面を含む。嵌合穴の内壁面は、インペラの軸心に直交する断面において互いに平行であって、回転軸が所定の回転方向へ回転するとき一方の第1平面または他方の第1平面と係合する一対の第2平面を含む。一対の第1平面間の距離を二面幅と呼ぶ場合において、二面幅を出力端部の外径で割った値は0.75以下である。
A fuel pump according to the present invention includes a motor, an impeller having a fitting hole that is fitted to an output end portion of a rotating shaft of the motor, and a case. The case has a pump chamber accommodating the impeller, a suction hole penetrating from the pump chamber in one axial direction, and a discharge hole penetrating from the pump chamber to the other axial direction.
The outer wall surface of the output end includes a pair of first planes parallel to each other. A pair of inner wall surfaces of the fitting holes are parallel to each other in a cross section orthogonal to the axis of the impeller, and engage with one first plane or the other first plane when the rotation shaft rotates in a predetermined rotation direction. Of the second plane. In a case where the distance between the pair of first planes is referred to as a dihedral width, a value obtained by dividing the dihedral width by the outer diameter of the output end is 0.75 or less.

このように二面幅を設定することにより、出力端部からインペラに作用する拘束力が大きくなって、出力端部とインペラとの摩擦力が大きくなる。そのため、燃料からインペラにかかる圧力の軸方向差による力が、出力端部とインペラとの摩擦力よりも大きくなる状況は、起こりにくくなる。したがって、嵌合穴と出力端部との摺動が抑えられ、インペラの摩耗が抑制できる。   By setting the two-surface width in this way, the restraining force that acts on the impeller from the output end increases, and the frictional force between the output end and the impeller increases. Therefore, a situation in which the force due to the axial difference in pressure applied from the fuel to the impeller is greater than the frictional force between the output end and the impeller is less likely to occur. Therefore, sliding between the fitting hole and the output end portion is suppressed, and wear of the impeller can be suppressed.

本発明の第1実施形態による燃料ポンプの縦断面を示す図である。It is a figure which shows the longitudinal cross-section of the fuel pump by 1st Embodiment of this invention. 図1のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1のインペラを示す図である。It is a figure which shows the impeller of FIG. 図1のIV部分の拡大図である。It is an enlarged view of the IV part of FIG. 図1のV−V線断面図であって、回転軸の出力端部およびインペラの嵌合穴の拡大図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 1, Comprising: It is an enlarged view of the output end part of a rotating shaft, and the fitting hole of an impeller. 図5の回転軸の出力端部とインペラとが二箇所で接触して回転する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the output end part and impeller of a rotating shaft of FIG. 5 contact and rotate in two places. 図5の状態から出力端部の一方の第1平面が嵌合穴の一方の第2平面に接するよう移動した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moved so that one 1st plane of an output edge part might contact | connect one 2nd plane of a fitting hole from the state of FIG. 本発明の第2実施形態による燃料ポンプの縦断面のうち、回転軸の出力端部とインペラとの嵌合部分を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the fitting part of the output-end part of a rotating shaft, and an impeller among the longitudinal cross-sections of the fuel pump by 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による燃料ポンプは、車両の燃料タンク内に設置されるインタンク式のポンプであり、図1の下部に示す吸入口14から燃料を吸入して昇圧し、図1の上部に示す吐出口18から図示しないエンジンに吐出する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[First Embodiment]
The fuel pump according to the first embodiment of the present invention is an in-tank type pump installed in a fuel tank of a vehicle. The fuel pump sucks fuel from a suction port 14 shown in the lower part of FIG. It discharges to the engine which is not illustrated from the discharge port 18 shown on the upper part.

(全体構成)
先ず、燃料ポンプ10の全体構成について図1〜図3を参照して説明する。
燃料ポンプ10は、外郭と駆動部と昇圧部とに大別される。外郭は、ハウジング11、吸入側カバー12および吐出側カバー15から構成されている。
(overall structure)
First, the overall configuration of the fuel pump 10 will be described with reference to FIGS.
The fuel pump 10 is roughly divided into an outer shell, a driving unit, and a boosting unit. The outer shell includes a housing 11, a suction side cover 12, and a discharge side cover 15.

ハウジング11は筒状に形成されている。
吸入側カバー12は、ハウジング11の一端部に設けられている。また、吸入側カバー12は、軸方向へ貫通する吸入孔13を有する。吸入口14は、吸入孔13の入口である。
吐出側カバー15は、ハウジング11の他端部に設けられている。また、吐出側カバー15は、ハウジング11外へ突き出す筒部16を形成し、当該筒部16の内側に形成された吐出流路17を有する。吐出口18は、吐出流路17の出口である。吐出側カバー15の中央部には軸受19が設けられている。
The housing 11 is formed in a cylindrical shape.
The suction side cover 12 is provided at one end of the housing 11. The suction side cover 12 has a suction hole 13 penetrating in the axial direction. The suction port 14 is an inlet of the suction hole 13.
The discharge side cover 15 is provided at the other end of the housing 11. Further, the discharge side cover 15 forms a cylindrical portion 16 that protrudes outside the housing 11, and has a discharge flow path 17 formed inside the cylindrical portion 16. The discharge port 18 is an outlet of the discharge flow channel 17. A bearing 19 is provided at the center of the discharge side cover 15.

駆動部は、モータ20から構成されており、固定子21および回転子22を備える。
固定子21は、ハウジング11内に設けられており、ステータコア23、インシュレータ24、巻線25および端子26を有する。ステータコア23は、磁性材料から成り、筒状のヨーク部27と、ヨーク部27から径方向内側に突き出す複数のティース部28とを形成している。インシュレータ24は、ステータコア23のティース部28に装着されている。巻線25は、インシュレータ24に巻回されている。本実施形態では、巻線25は、U相巻線部とV相巻線部とW相巻線部とを含む。端子26は、3つ設けられ、各相の巻線部を外部の制御装置に接続可能である。
The drive unit includes a motor 20 and includes a stator 21 and a rotor 22.
The stator 21 is provided in the housing 11 and includes a stator core 23, an insulator 24, a winding 25, and a terminal 26. The stator core 23 is made of a magnetic material, and forms a cylindrical yoke portion 27 and a plurality of teeth portions 28 that protrude radially inward from the yoke portion 27. The insulator 24 is attached to the tooth portion 28 of the stator core 23. The winding 25 is wound around the insulator 24. In the present embodiment, winding 25 includes a U-phase winding portion, a V-phase winding portion, and a W-phase winding portion. Three terminals 26 are provided, and the winding portions of each phase can be connected to an external control device.

ハウジング11と固定子21との間には燃料流路29が区画形成されている。吐出側カバー15は、燃料流路29と吐出流路17とを接続する図示しない燃料流路を有する。
回転子22は、固定子21の内側に設けられており、回転軸31、ロータコア32および複数の磁石33〜36を有する。回転軸31は、軸受19および後述の軸受43により回転可能に支持されている。ロータコア32は、筒状であり、回転軸31に嵌合して固定されている。磁石33〜36は、ロータコア32の外周部に設けられている。各磁石33〜36は、径方向外側の極性が周方向で交互に異なるよう設けられている。
A fuel flow path 29 is defined between the housing 11 and the stator 21. The discharge side cover 15 has a fuel flow path (not shown) that connects the fuel flow path 29 and the discharge flow path 17.
The rotor 22 is provided inside the stator 21, and includes a rotation shaft 31, a rotor core 32, and a plurality of magnets 33 to 36. The rotating shaft 31 is rotatably supported by the bearing 19 and a bearing 43 described later. The rotor core 32 is cylindrical and is fitted and fixed to the rotating shaft 31. The magnets 33 to 36 are provided on the outer periphery of the rotor core 32. The magnets 33 to 36 are provided such that the polarities on the outer side in the radial direction are alternately different in the circumferential direction.

このように構成されたモータ20では、固定子21の巻線25の各相巻線部にそれぞれ位相差を持つ電流が流れると回転磁界が発生し、この回転磁界が回転子22の磁極を引っ張ることによって回転子22が回転する。   In the motor 20 configured as described above, when a current having a phase difference flows in each phase winding portion of the winding 25 of the stator 21, a rotating magnetic field is generated, and this rotating magnetic field pulls the magnetic pole of the rotor 22. As a result, the rotor 22 rotates.

昇圧部は、ケーシング38、インペラ39および吸入側カバー12を備える。吸入側カバー12は、燃料ポンプ10の外郭を構成するとともに、昇圧部も構成している。
ケーシング38は、有底筒状に形成されており、固定子21と吸入側カバー12との間に設けられ、吸入側カバー12と組み合わされている。また、ケーシング38は、吸入側カバー12との間にポンプ室41を区画形成している。ケーシング38の中央部には通孔42が形成されている。この通孔42には軸受43が嵌め込まれている。回転軸31の出力端部37は、軸受43を挿通してポンプ室41内に突き出している。
The pressure increasing unit includes a casing 38, an impeller 39, and the suction side cover 12. The suction side cover 12 constitutes an outer shell of the fuel pump 10 and also constitutes a booster.
The casing 38 is formed in a bottomed cylindrical shape, is provided between the stator 21 and the suction side cover 12, and is combined with the suction side cover 12. The casing 38 defines a pump chamber 41 between the suction side cover 12 and the casing 38. A through hole 42 is formed in the center of the casing 38. A bearing 43 is fitted into the through hole 42. The output end 37 of the rotating shaft 31 is inserted through the bearing 43 and protrudes into the pump chamber 41.

インペラ39は、円板状の羽根車であり、ポンプ室41に収容されている。インペラ39の中央部には嵌合穴44が形成されている。嵌合穴44は、回転軸31からインペラ39に回転を伝達可能なよう、回転軸31の出力端部37に嵌合している。   The impeller 39 is a disk-shaped impeller and is accommodated in the pump chamber 41. A fitting hole 44 is formed at the center of the impeller 39. The fitting hole 44 is fitted to the output end 37 of the rotating shaft 31 so that rotation can be transmitted from the rotating shaft 31 to the impeller 39.

吸入側カバー12のうち、インペラ39と対向する壁部には、周方向へ延びるC字状の吸入側昇圧流路45が形成されている。吸入孔13は、吸入側昇圧流路45のうち、インペラ39の回転方向とは反対側の端部に位置する上流側端部に連通している。ケーシング38のうち、インペラ39と対向する壁部には、周方向へ延びるC字状の吐出側昇圧流路46が形成されている。ケーシング38は、吐出側昇圧流路46のうち、回転方向の端部に位置する下流側端部に連通している吐出孔47を有する。吸入孔13はポンプ室41から軸方向の一方へ貫通する孔であり、また、吐出孔47はポンプ室41から軸方向の他方へ貫通する孔である。ケーシング38および吸入側カバー12は、ケース48を構成している。   A C-shaped suction side pressure increasing flow path 45 extending in the circumferential direction is formed in a wall portion of the suction side cover 12 facing the impeller 39. The suction hole 13 communicates with an upstream end portion located at an end portion on the opposite side to the rotation direction of the impeller 39 in the suction side pressurizing flow path 45. A C-shaped discharge side pressurizing flow path 46 extending in the circumferential direction is formed in a wall portion of the casing 38 facing the impeller 39. The casing 38 has a discharge hole 47 that communicates with a downstream end located at an end in the rotational direction of the discharge side pressurizing flow path 46. The suction hole 13 is a hole penetrating from the pump chamber 41 in one axial direction, and the discharge hole 47 is a hole penetrating from the pump chamber 41 in the other axial direction. The casing 38 and the suction side cover 12 constitute a case 48.

このように構成された昇圧部では、回転軸31と共にインペラ39が回転すると、吸入口14から吸入孔13を経由してポンプ室41に燃料が吸入される。ポンプ室41の燃料は、インペラ39と昇圧流路45、46との間を螺旋状に旋回するように流れ、吸入孔13から吐出孔47に向かうにしたがって昇圧される。昇圧された燃料は、吐出孔47および燃料流路29等を経由して吐出流路17に導かれ、吐出口18から吐出される。   In the booster configured as described above, when the impeller 39 rotates together with the rotating shaft 31, fuel is sucked into the pump chamber 41 from the suction port 14 via the suction hole 13. The fuel in the pump chamber 41 flows in a spiral manner between the impeller 39 and the pressure increasing passages 45 and 46, and is pressurized as it goes from the suction hole 13 toward the discharge hole 47. The boosted fuel is guided to the discharge channel 17 via the discharge hole 47 and the fuel channel 29 and discharged from the discharge port 18.

(特徴構成)
次に、燃料ポンプ10の特徴構成について図4〜図7を参照して説明する。なお、図4〜図7は、構成を分かり易くするために模式的に示されている。図面に示された各部の寸法、角度および寸法比は、必ずしも正確なものではない。
(Feature configuration)
Next, a characteristic configuration of the fuel pump 10 will be described with reference to FIGS. 4 to 7 are schematically shown for easy understanding of the configuration. The dimensions, angles and dimensional ratios of the parts shown in the drawings are not necessarily accurate.

ここで、発明者らが行った研究について説明する。発明者らは、インペラの嵌合穴の摩耗を低減したいと考え、この摩耗の要因について解析した。その結果、嵌合穴の摩耗の主要因は、インペラが回転軸に対して軸方向へ相対移動して嵌合穴と出力端部とが摺動することであると分かった。さらに解析した結果、燃料からインペラにかかる圧力は吸入孔側と吐出孔側とで差があり、この圧力差による力が、出力端部とインペラとの摩擦力よりも大きいときに、インペラの相対移動が起こることが判明した。特に、燃料ポンプの吐出先に高圧ポンプが設けられ、この高圧ポンプにおいて発生する燃圧の脈動が燃料ポンプに伝わると、上記圧力差が一層大きくなり、インペラの摩耗が発生し易い。   Here, the research conducted by the inventors will be described. The inventors wanted to reduce the wear of the fitting hole of the impeller and analyzed the cause of this wear. As a result, it has been found that the main factor of wear of the fitting hole is that the impeller moves relative to the rotation shaft in the axial direction and the fitting hole and the output end slide. As a result of further analysis, the pressure applied from the fuel to the impeller has a difference between the suction hole side and the discharge hole side, and when the force due to this pressure difference is larger than the frictional force between the output end and the impeller, the relative impeller It was found that movement occurred. In particular, when a high-pressure pump is provided at the discharge destination of the fuel pump and the pulsation of the fuel pressure generated in the high-pressure pump is transmitted to the fuel pump, the pressure difference becomes larger and the impeller is likely to be worn.

上記結果を受けて、燃料ポンプ10では、出力端部37とインペラ39との摩擦力を、燃料からインペラ39にかかる圧力の軸方向差による力よりも大きくすることを狙って、以下の構成を採用している。
図4〜図6に示すように、出力端部37の外壁面は、互いに平行な一対の第1平面51、52を含む。第1平面51、52は回転軸31の軸心AX1と平行である。
In response to the above result, the fuel pump 10 has the following configuration with the aim of making the frictional force between the output end 37 and the impeller 39 larger than the force due to the axial difference in pressure applied from the fuel to the impeller 39. Adopted.
As shown in FIGS. 4 to 6, the outer wall surface of the output end portion 37 includes a pair of first planes 51 and 52 that are parallel to each other. The first planes 51 and 52 are parallel to the axis AX1 of the rotation shaft 31.

また、出力端部37の外壁面は、周方向において一方の第1平面51と他方の第1平面52との間に位置し、且つ、径方向の外側へ凸となる一対の第1曲面53、54を含む。第1実施形態では、第1曲面53、54の曲率中心は軸心AX1と一致する。さらに、第1曲面53の半径は第1曲面54の半径と同じである。すなわち、第1曲面53と第1曲面54は、軸心AX1を中心とする仮想的な円筒面に沿うよう形成されている。
つまり、出力端部37は、互いに平行な一対の第1平面51、52を有する二面取り形状の軸である。この二面取り形状の軸は、Iカット軸またはダブルDカット軸とも称される。
Further, the outer wall surface of the output end portion 37 is located between the first flat surface 51 and the other first flat surface 52 in the circumferential direction, and is a pair of first curved surfaces 53 that protrude outward in the radial direction. , 54. In the first embodiment, the centers of curvature of the first curved surfaces 53 and 54 coincide with the axis AX1. Further, the radius of the first curved surface 53 is the same as the radius of the first curved surface 54. That is, the first curved surface 53 and the first curved surface 54 are formed along a virtual cylindrical surface centered on the axis AX1.
That is, the output end portion 37 is a two-chamfered shaft having a pair of first planes 51 and 52 parallel to each other. This two-chamfered shaft is also referred to as an I-cut shaft or a double D-cut shaft.

嵌合穴44の内壁面は、互いに平行な一対の第2平面61、62を含む。第2平面61、62はインペラ39の軸心AX2と平行である。第2平面61は、径方向において第1平面51と対向しており、回転軸31が所定の回転方向へ回転するとき第1平面51と係合する。第2平面62は、径方向において第1平面52と対向しており、回転軸31が所定の回転方向へ回転するとき第1平面52と係合する。   The inner wall surface of the fitting hole 44 includes a pair of second planes 61 and 62 that are parallel to each other. The second planes 61 and 62 are parallel to the axis AX2 of the impeller 39. The second plane 61 faces the first plane 51 in the radial direction, and engages with the first plane 51 when the rotation shaft 31 rotates in a predetermined rotation direction. The second plane 62 faces the first plane 52 in the radial direction, and engages with the first plane 52 when the rotation shaft 31 rotates in a predetermined rotation direction.

また、嵌合穴44の内壁面は、周方向において一方の第2平面61と他方の第2平面62との間に位置し、且つ、径方向の外側へ凹となる一対の第2曲面63、64を含む。第1実施形態では、第2曲面63、64の曲率中心は軸心AX2と一致する。さらに、第2曲面63の半径は第2曲面64の半径と同じである。すなわち、第2曲面63と第2曲面64は、軸心AX2を中心とする仮想的な円筒面に沿うよう形成されている。   In addition, the inner wall surface of the fitting hole 44 is positioned between one second plane 61 and the other second plane 62 in the circumferential direction, and is a pair of second curved surfaces 63 that are recessed outward in the radial direction. 64. In the first embodiment, the centers of curvature of the second curved surfaces 63 and 64 coincide with the axis AX2. Further, the radius of the second curved surface 63 is the same as the radius of the second curved surface 64. That is, the second curved surface 63 and the second curved surface 64 are formed along a virtual cylindrical surface centered on the axis AX2.

図4および図5に示すように、一対の第1平面51、52間の距離を二面幅Sと呼ぶ場合において、二面幅Sを出力端部37の外径Dで割った値は0.75以下である。第1実施形態では、二面幅Sを外径Dで割った値は例えば0.74である。
図7に示すように、一方の第1平面51と一方の第2平面61とが接している状態において、他方の第1平面52と他方の第2平面62とのクリアランスCを二面幅Sで割った値は0.011以下である。第1実施形態では、クリアランスCを二面幅Sで割った値は0.011である。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the distance between the pair of first planes 51 and 52 is referred to as a two-surface width S, the value obtained by dividing the two-surface width S by the outer diameter D of the output end portion 37 is 0. .75 or less. In the first embodiment, the value obtained by dividing the dihedral width S by the outer diameter D is, for example, 0.74.
As shown in FIG. 7, in the state where one first plane 51 and one second plane 61 are in contact with each other, the clearance C between the other first plane 52 and the other second plane 62 is defined as a two-surface width S. The value divided by is 0.011 or less. In the first embodiment, the value obtained by dividing the clearance C by the dihedral width S is 0.011.

このように構成された燃料ポンプ10では、JIS B 1002に規定されているように二面幅を軸の外径に対して0.8倍くらいに設定する通常形態と比べて、クリアランスCおよび伝達トルクが同条件である場合、出力端部37からインペラ39に作用する拘束力が大きくなる。図6に示すように、拘束力Fbは、出力端部37とインペラ39との接触箇所において、出力端部37からインペラ39に作用する力Fのうち、第2平面61、62に垂直な方向の成分である。   In the fuel pump 10 configured as described above, the clearance C and the transmission are compared with the normal configuration in which the width of the two surfaces is set to about 0.8 times the outer diameter of the shaft as defined in JIS B 1002. When the torque is in the same condition, the restraining force acting on the impeller 39 from the output end 37 is increased. As shown in FIG. 6, the restraining force Fb is a direction perpendicular to the second planes 61 and 62 out of the force F acting on the impeller 39 from the output end 37 at the contact portion between the output end 37 and the impeller 39. It is a component.

(効果)
以上説明したように、第1実施形態では、出力端部37の外壁面は、互いに平行な一対の第1平面51、52を含む。嵌合穴44の内壁面は、互いに平行であって、回転軸31が所定の回転方向へ回転するとき一方の第1平面51または他方の第1平面52と係合する一対の第2平面61、62を含む。二面幅Sを出力端部37の外径Dで割った値は0.75以下である。
(effect)
As described above, in the first embodiment, the outer wall surface of the output end portion 37 includes a pair of first planes 51 and 52 that are parallel to each other. The inner wall surfaces of the fitting holes 44 are parallel to each other, and a pair of second planes 61 that engage with one first plane 51 or the other first plane 52 when the rotation shaft 31 rotates in a predetermined rotation direction. 62. A value obtained by dividing the two-surface width S by the outer diameter D of the output end portion 37 is 0.75 or less.

このように二面幅Sを設定することにより、前述の通常形態よりも出力端部37からインペラ39に作用する拘束力が大きくなって、出力端部37とインペラ39との摩擦力が大きくなる。そのため、燃料からインペラ39にかかる圧力の軸方向差による力が、出力端部37とインペラ39との摩擦力よりも大きくなる状況は、起こりにくくなる。したがって、嵌合穴44と出力端部37との摺動が抑えられ、インペラ39の摩耗を抑制できる。   By setting the two-surface width S in this way, the restraining force acting on the impeller 39 from the output end portion 37 becomes larger than in the above-described normal form, and the frictional force between the output end portion 37 and the impeller 39 becomes larger. . Therefore, a situation in which the force due to the axial difference in pressure applied from the fuel to the impeller 39 is greater than the frictional force between the output end 37 and the impeller 39 is less likely to occur. Therefore, sliding between the fitting hole 44 and the output end portion 37 is suppressed, and wear of the impeller 39 can be suppressed.

また、第1実施形態では、一方の第1平面51と一方の第2平面61とが接している状態において、他方の第1平面52と他方の第2平面62とのクリアランスCを二面幅Sで割った値は0.011以下である。
出力端部37からインペラ39に作用する拘束力は、二面幅Sが小さいほど大きくなるとともに、クリアランスCが小さいほど大きくなる。そのため、インペラ39の摩耗をさらに抑制できる。
In the first embodiment, in the state where one first plane 51 and one second plane 61 are in contact with each other, the clearance C between the other first plane 52 and the other second plane 62 is set to a two-plane width. The value divided by S is 0.011 or less.
The restraining force acting on the impeller 39 from the output end 37 increases as the two-surface width S decreases, and increases as the clearance C decreases. Therefore, the wear of the impeller 39 can be further suppressed.

[第2実施形態]
本発明の第2実施形態では、図8に示すように、嵌合穴71の内壁面は、第2平面72、73、第3平面74、75および第2曲面63、64を含む。
第2平面72および第2平面73は互いに平行である。第2平面72は、径方向において第1平面51と対向しており、回転軸31が所定の回転方向へ回転するとき第1平面51と係合する。第2平面73は、径方向において第1平面52と対向しており、回転軸31が所定の回転方向へ回転するとき第1平面52と係合する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the inner wall surface of the fitting hole 71 includes second planes 72 and 73, third planes 74 and 75, and second curved surfaces 63 and 64.
The second plane 72 and the second plane 73 are parallel to each other. The second plane 72 is opposed to the first plane 51 in the radial direction, and engages with the first plane 51 when the rotation shaft 31 rotates in a predetermined rotation direction. The second plane 73 faces the first plane 52 in the radial direction, and engages with the first plane 52 when the rotation shaft 31 rotates in a predetermined rotation direction.

第3平面74および第3平面75は互いに平行である。第3平面74は、周方向において第2平面72と第2曲面64との間に形成されている。第2平面72と第3平面74は、軸心AX2側に凸となる凸面を形成している。第3平面74は、回転軸31が回転方向とは反対方向へ回転すると第1平面51と係合する。第3平面75は、周方向において第2平面73と第2曲面63との間に形成されている。第2平面73と第3平面75は、軸心AX2側に凸となる凸面を形成している。第3平面75は、回転軸31が回転方向とは反対方向へ回転すると第1平面52と係合する。   The third plane 74 and the third plane 75 are parallel to each other. The third plane 74 is formed between the second plane 72 and the second curved surface 64 in the circumferential direction. The second plane 72 and the third plane 74 form a convex surface that is convex toward the axis AX2. The third plane 74 engages with the first plane 51 when the rotation shaft 31 rotates in the direction opposite to the rotation direction. The third plane 75 is formed between the second plane 73 and the second curved surface 63 in the circumferential direction. The second plane 73 and the third plane 75 form a convex surface that is convex toward the axis AX2. The third plane 75 engages with the first plane 52 when the rotation shaft 31 rotates in the direction opposite to the rotation direction.

一方の第3平面74と他方の第3平面75との間隔W1は、一方の第2平面72と他方の第2平面73との間隔W2よりも大きい。間隔W2は、二面幅Sよりも僅かに大きい程度である。一方、間隔W1は、二面幅Sよりも十分に大きい。   An interval W1 between one third plane 74 and the other third plane 75 is larger than an interval W2 between one second plane 72 and the other second plane 73. The interval W2 is slightly larger than the two-surface width S. On the other hand, the interval W1 is sufficiently larger than the two-surface width S.

第2実施形態では、二面幅Sを出力端部37の外径Dで割った値は0.75以下である。そのため、第1実施形態と同様に、嵌合穴71と出力端部37との摺動が抑えられ、インペラ39の摩耗が抑制できる。
また、第2実施形態では、回転軸31とインペラ39とが組み付けられるときは、一方の第3平面74と他方の第3平面75との間に出力端部37が挿入される。そして、回転軸31からインペラ39に回転が伝達されるときは、第1平面51、52と第2平面72、73とが係合する。そのため、組み付け性を犠牲にすることなく、回転伝達時の出力端部37と嵌合穴71とのクリアランスを可及的に小さくして、出力端部37からインペラ39に作用する拘束力を大きくすることができる。したがって、嵌合穴71と出力端部37との摺動を一層抑えることができる。
In the second embodiment, the value obtained by dividing the dihedral width S by the outer diameter D of the output end portion 37 is 0.75 or less. Therefore, similarly to the first embodiment, sliding between the fitting hole 71 and the output end portion 37 is suppressed, and wear of the impeller 39 can be suppressed.
In the second embodiment, when the rotating shaft 31 and the impeller 39 are assembled, the output end 37 is inserted between one third plane 74 and the other third plane 75. When the rotation is transmitted from the rotating shaft 31 to the impeller 39, the first planes 51 and 52 and the second planes 72 and 73 are engaged. Therefore, the clearance between the output end 37 and the fitting hole 71 at the time of rotation transmission is made as small as possible without sacrificing the assembling property, and the restraining force acting on the impeller 39 from the output end 37 is increased. can do. Therefore, sliding between the fitting hole 71 and the output end portion 37 can be further suppressed.

[他の実施形態]
本発明の他の実施形態では、出力端部の外壁面は、一対の第1平面および一対の第1曲面から構成されるのみならず、一対の第1平面と、1または複数の他の平面とから構成されてもよい。要するに、出力端部の外壁面は一対の第1平面を含んでいればよい。
本発明の他の実施形態では、出力端部の外壁面の平面と曲面との角部、または、平面と平面との角部は、丸みを帯びていてもよい。
本発明の他の実施形態では、インペラは、樹脂製に限らず、例えば金属等の他の材料から構成されてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
[Other Embodiments]
In another embodiment of the present invention, the outer wall surface of the output end portion is not only composed of a pair of first planes and a pair of first curved surfaces, but also a pair of first planes and one or more other planes. May be configured. In short, the outer wall surface of the output end portion only needs to include a pair of first planes.
In another embodiment of the present invention, the corner between the plane and the curved surface of the outer wall surface of the output end or the corner between the plane and the plane may be rounded.
In another embodiment of the present invention, the impeller is not limited to resin, and may be made of other materials such as metal.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.

13・・・吸入孔 20・・・モータ
31・・・回転軸 37・・・出力端部
39・・・インペラ 41・・・ポンプ室
44・・・嵌合穴 47・・・吐出孔
48・・・ケース 51、52・・・第1平面
61、62、72、73・・・第2平面 D・・・外径
S・・・二面幅
13 ... Suction hole 20 ... Motor 31 ... Rotating shaft 37 ... Output end 39 ... Impeller 41 ... Pump chamber 44 ... Fitting hole 47 ... Discharge hole 48 ..Case 51, 52: First plane 61, 62, 72, 73: Second plane D: Outer diameter S: Width across flats

Claims (3)

モータ(20)と、
前記モータの回転軸(31)の出力端部(37)に嵌合している嵌合穴(44、71)を有するインペラ(39)と、
前記インペラを収容しているポンプ室(41)、前記ポンプ室から軸方向の一方へ貫通している吸入孔(13)、および、前記ポンプ室から軸方向の他方へ貫通している吐出孔(47)を有するケース(48)と、
を備え、
前記出力端部の外壁面は、互いに平行な一対の第1平面(51、52)を含み、
前記嵌合穴の内壁面は、前記インペラの軸心に直交する断面において互いに平行であって、前記回転軸が所定の回転方向へ回転するとき一方の前記第1平面または他方の前記第1平面と係合する一対の第2平面(61、62、72、73)を含み、
一対の前記第1平面間の距離を二面幅(S)と呼ぶ場合において、前記二面幅を前記出力端部の外径(D)で割った値は0.75以下であることを特徴とする燃料ポンプ。
A motor (20);
An impeller (39) having a fitting hole (44, 71) fitted to the output end (37) of the rotating shaft (31) of the motor;
A pump chamber (41) containing the impeller, a suction hole (13) penetrating from the pump chamber in one axial direction, and a discharge hole penetrating from the pump chamber to the other axial direction ( A case (48) having 47);
With
The outer wall surface of the output end includes a pair of first planes (51, 52) parallel to each other,
Inner wall surfaces of the fitting holes are parallel to each other in a cross section perpendicular to the axis of the impeller, and one of the first planes or the other first plane when the rotation shaft rotates in a predetermined rotation direction. A pair of second planes (61, 62, 72, 73) that engage with
In the case where the distance between the pair of first planes is referred to as a dihedral width (S), a value obtained by dividing the dihedral width by the outer diameter (D) of the output end is 0.75 or less. And fuel pump.
一方の前記第1平面と一方の前記第2平面とが接している状態において、他方の前記第1平面と他方の前記第2平面とのクリアランスを前記二面幅で割った値は0.011以下であることを特徴とする請求項1に記載の燃料ポンプ。   In a state where one of the first planes is in contact with one of the second planes, the value obtained by dividing the clearance between the other first plane and the other second plane by the width of the two surfaces is 0.011. The fuel pump according to claim 1, wherein: 前記嵌合穴(71)の内壁面は、互いに平行であって、前記回転軸が前記回転方向とは反対方向へ回転すると一方の前記第1平面または他方の前記第1平面と係合する一対の第3平面(74、75)を含み、
一方の前記第3平面と他方の前記第3平面との間隔(W1)は、一方の前記第2平面と他方の前記第2平面との間隔(W2)よりも大き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。
A pair of inner wall surfaces of the fitting hole (71) are parallel to each other and engage one of the first planes or the other first plane when the rotation shaft rotates in a direction opposite to the rotation direction. A third plane (74, 75) of
The distance (W1) between one of the third planes and the other third plane is greater than the distance (W2) between one of the second planes and the other second plane. The fuel pump according to 1 or 2.
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