JPS5827869A - 電動式燃料ポンプ装置 - 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】 本発明は燃料溜め円の液体熱料を燃料消費設備へ圧送す
るのに用いられる電動式燃料ボンデ装置に係り、より具
体的には１例えば車輛の燃料タンク内の液体燃料を二と
ジン燃焼室へ圧送するのに用いられる電動式燃料ポンプ
装置に係る。

一般に車輛の燃料タンク円の液体燃料をエンジン燃焼室
へ圧送するのに用いられる電子式燃料噴射装置用の電動
式燃料ボンデ装置は、２乃至３ｑ／ｃＩＩＬ１１の比較
的高い吐出圧力で燃料を給送している・七のため、はと
んどの燃料ポンプ装置は定容積型のポンプを用いている
。５ず巻ボンゾを用いた燃料ポンプ装置もあるが、との
よ５なポンプ装置は１　ｈ　／　ｃｍ’以下という比較
的低い吐出圧力で燃料を給送する場合に限られている。

定容積型のボンデを用いた燃料ポンプ装置は、製作精度
を高めないと所望の性能が得られないため、コストが高
（、また、吐出圧力の脈動が大きいために振動及び騒音
が高くなるという欠点を有している。また、５ず巻ボン
ゾを用いた燃料ポンプ装置は低圧力大流量を得ることは
できるが、高圧力小流量を得ることが困難である。

上記問題点を解消するための方法として、本発明者等は
、燃料ボンデ装置のポンプ部に再生ポンプを用いること
を考え付いた。再生ポンプはウェスコボンデとも呼ばれ
、吐出圧力に脈動かな（、作動が静かで、吐出圧力を高
くできるものであり。

特にその再生ポンプとして閉羽根式のインペラを５、有
する再生ボンデを用いることによって、２乃至３　ｈ　
／　ｃｍ”の高い吐出圧力を容易に得ることかできる。

しかしながら、この再生ポンプを用いた場合、ボンデ室
を間に画定するボンデケーシングの軸線方向両端面と、
インペラの軸線方向両端面との間に夫々適宜の間隙を常
に保って、そのケーシングの内面とインペラの端面とが
直接接触しないようにし、もってその直接接触に起因す
る摩擦トルクの増大によって生じるポンプ性能の低下を
防止しなければならないという問題がある。この問題に
対する解決策として１次の２つの方法か考えられる。第
１の方法は、インペラを回転軸に正確に位置決めして固
定することである。第２の方法は、インペラを回転軸上
に軸線方向移動可能に装着し、インペラの軸線方向両側
の圧力を正確にバランスさせてやることである。しかし
ながら、これらの方法はいずれも１部品の製作精度を相
当に高めることが必要とされるがために、装置全体のコ
ストかアップしてしまうという別の問題か生じてしまう
。

本発明の第１の目的は、吐出圧力に脈動がなく、作動が
静かで、しかも高い吐出圧力を得ることかできる電動式
燃料ポンプ装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、ボンデケーシングの内面とイン
ペラの端面との接触による耐久性及びポンプ性能の低下
を防止するとともに、その接触による異音の発生を少な
（し、しかもコストダウンを計り得る電動式燃料−ンゾ
装置を提供することにある。

すなわち本発明によれは、再生ポンプ部と、再生ポンプ
部を駆動する電気モータ部とを有し、上記再生ポンプ部
が、軸線方向に互いに離隔して対向した第１及び第２の
内面を有し、これら内面間にポンプ室を形成するポンプ
ケーシングと、ポンプ室内に収納され、電気モータ部に
よって回転駆動される回転軸上に一体回転および軸線方
向移動可能に嵌装されたインペラとを備えるとともに。

上記インペラが、＠１の間隙を挾んでボンデケーシング
の第１の内面に対向する軸線方向一端面と、ｊＪ！２の
間隙を挾んでポンプケーシングの第２の内面に対向する
軸線方向他端面とを有しており、さらに、上記ｌ！１及
び＠２０間隙内に導びかれた燃料の流れ方向の下流側へ
向けてこれら間隙の巾を徐々に狭くしていくような形状
の軸線方向推力発生面を、上記ボンデケーシングの第１
の内面と第２の内面とに設けることによって、インペラ
の作動中の、インペラと上記Ｉ１１及び第２の内面との
接触を少なくする構成にしたことを特徴とする電動式燃
料ポンプ装置が提供される。

以下本発明を図示実施例によって説明する。

第１図乃至第８図は本発明の第１実施例の電動式燃料ポ
ンプ装置を示している。この燃料ポンプ装置は例えば車
輛の燃料タンク内の液体燃料に沈められて設置されるよ
うになっている。まずｊ１！１図を参照すれば、このポ
ンプ装置に概ね円筒状のハウジング１０を有し、そのハ
ウジングは開口１１及び１２を夫々備えた軸線方向一端
［１１３及び他端！１１４を有している。ポンプ装置は
更に、・　ハウジング１０の軸線方向一端１１１３に接
してそのハウジング内に配備された再生ポンプ部ｉ５と
、その再生メンデ部Ｋ１１ｌＩ接してハウジング１０内
に配備された電気モータ部１４１とを有し、そのモータ
部１６は再生ボンデ部１５に作動連結されていてそのポ
ンプ部を駆動するようになっている。

再生ポンプ部１５はボンデケーシングを有し、そのボン
デケーシングはハウジング１０の軸線方向一端壁１３に
設けられている開口１１を実質的に閉じる外面及び内面
１Ｔを有する第１のケーシング部分１８と、その第１の
ケージジグ部分１８の内面１７との間にポンプ室を画定
する内面１９を有する第２のケーシング部分２１とで構
成されている。

ハウジング１０と共軸１関係を゛なして延在する回転軸
２５の軸線方向一端部２６は第２のケーシング部分２１
に設けられている軸線方向中央孔２Ｔに圧入された軸受
２ＢＩＣよって回転可能に支持されている。軸２５の軸
線方向一端部２６はポンプ室を貫通して、１に１のケー
シング部分１８の内面１７に形成されている中央凹所３
１内に位置する軸線方向端面を有している。

概ね円板状をなすインペラ３２はポンプ室内で回転可能
なように回転軸２５に装着されている。

インペラ３２は軸２５の軸線方向一端部２６か嵌合せら
れる軸線方向中央孔３３（第２ｗ１）を有し、その中央
孔３３の壁面には直径方向に対向した−対の軸線方向溝
３４が形成されている。断面円形のビン３６は軸２５の
軸線方向一端部２６を貫通して延在し、また、一対の軸
線方向＊３４に夫々嵌合された端部を有している。こう
して、インペラ３２は軸２５に相対して軸線方向移動可
能Ｋ。

しかしその軸２５に相対して回転不可能にその軸に装着
されている。インペラ３２は、１！１の間隙Ｗ１を挾ん
でポンプケーシングの第１の内面即ち第１のケーシング
部分１８の内面１Ｔと対向する軸線方向一端面３８、及
び第２の間隙Ｗｓを挾んでポンプケーシングの第２の内
面即ち第２のケーシング部分２１の内面１９と対向する
軸線方向他端面３９を有している。これら間ＩＩＷｌ及
びｗ２は実際には極めて小さく、第１図には誇張して示
されている。

第１のケーシング部分１８に設けられている凹所３１は
回転軸２５の軸線方向一端部２６の外周面及び端面と協
働してＷ１４３を画定している。第２のケーシング部分
２１に設けられている軸線方向中央孔２Ｔは軸受２Ｂの
軸線方向端面及び軸２５の軸線方向一端部２６の外周面
と協働して富４４を画定している。第２図に明瞭に示さ
れるごとく、インペラ３２に設けられている軸線方向中
央孔３３の壁面には直径方向、に対向せられた第２の一
対の軸線方向溝４５が形成されている。室４３及び４４
はその第２の一対の軸線方向溝４５によって互いに連通
せられていてそれら室４３及び４４間の圧力がバランス
されるようになっている。

インペラ３２はポンプケーシング１８及び２１内には′
ｉ環状のポンプ流路４６を画定する外周部を有し、その
外周部には軸線方向一端面３８及び他端面３９にインペ
ラ３２０円周方向に互いに等間隔をなして離隔された複
数個の半径方向羽根溝４Ｔが形成されている。図示され
ているインペラ３２は、その軸線方向一端面３８に形成
されている羽根溝４Ｔの底面がインペラ３２の軸線方向
他端面３９に交差していす、またその軸線方向他端面３
８に形成されている羽根＃１１４７の床間が軸線方向一
端面３Ｂに交差していない、いわゆる閉羽根弐のもので
ある。

ポンプ流路４６は第１のケーシング部分１８に設けられ
た吸込口５１を介して図示していない燃料溜め内の液体
燃料に連通され、また、第２のケーシング部分２１に設
けられた吐出口５２を介してハウジング１０内の空間に
連通されている。

電気モータ部１６は回転軸２５と同心関係をなしてハウ
ジング１０内に配置された２つの略半円筒状永久磁石６
１と、その永久磁石６１に対し同心円関係をなして回転
軸２５に固定して装着されたアーマチュア６２と、その
アーマチュア６２に接続されて回転軸２５に固着された
コン（チータロ３とを有している。コンミテータ６３に
はシラシロ４が摺動接触せられている。ブラシ６４は端
部ブロック６７に固着されたデラシホル／１６によって
保持されている。その端部ゾロツク６７はハウジング１
０の軸線方向他端１１１４に設けられている開口１２を
実質的に閉じるようそのハウジング内に配備されている
。端部ゾロツク６１は））ウジフグ１０内空間に面する
軸線方向一端面に形成された中央凹所Ｔ１及びその中央
凹所の底面に形成された第２の中央凹所Ｔ２を有してい
る。そのＩ！りの凹所Ｔ２の壁面には局方向に互いに離
隔されて複数個の＃Ｉ７３が形成され、その溝７３は傾
斜した底面を有しているとともに中央凹所７２の底面に
開口する端を有している。ｍ部ブロック３７はそれの軸
線方向他端面から外力に集めする中空突出部Ｔ４を有し
、その中空突出部７４の中空部は第２の凹所Ｔ２に連通
している。その中空突出部Ｔ４は図示していない燃料消
費設備、例えばニンジンへ接続されるようになっている
。

軸２５の軸線方向他端部８１は軸受８２に回転可能に支
持され、その軸受８２は第２の凹所Ｔ２に面取シして形
成された座８３に着座せられているとともに中央凹所７
１に配備された環状リテーナ８５により所定の位置に保
持されている。そのリテーナ８５は局方向に互いに離隔
して形成された複数個の孔８６を有している。軸２５は
環状リテーナ８５により所定の位置に保持されている。

軸２５は軸受８２の軸線方向一端面に当接してその軸２
５に装着されたスペー？８゛Ｔ及び軸受２８の軸線方向
一端面に当接してその軸２５＃Ｃ装着されたスペーサ８
８により軸線方向所定の位置に保持されるよ５ＩＣなっ
ている。

上記した電動式燃料ポンプ装置は次のように作動する。

即ち、図示しない電源からブラシ６４に電流が流れると
アーマチェアロ２が回転し、そのアーマチュア６２の回
転が回転軸２５によりインペラ３２に伝えられて、イン
ペラがｗｃ２図中矢印で示した時計方向へ回転する。イ
ンペラ３２の回転により燃料溜め内の液体燃料は吸込口
５１からポンプ流路４６へ導入される。燃料はインペラ
３２の羽根溝４Ｔによりポンプ流路４６内で昇圧され、
吐出口５２を通ってハウジング１０内空間へ吐出され、
永久磁石６１とアーマチュア６゛２との間の環状間隙、
リテーナ８５に設けられている孔８６、端部ブロック６
７に設げられている溝１３及び中空突出部７４の中空部
を通って燃料消費設備へ送られる。

しかして、上記の如く燃料ポンプ装置か作動する間に、
インペラ３２の軸線方向他端面３９とボンデケーシング
の第２の内面１９との間の間隙、即ち既述のｌＩ２０間
隙Ｗ２内には＠１０ｖｌに矢印で示したような燃料の流
九が生じ、またインペラ３２の軸線方向一端面３８とボ
ンデケーシングの第１の内面１Ｔとの間の間隙、即ち既
述の第１の間隙Ｗｌ内には、回転軸２５の軸線に垂直な
面に対して第１０図と対称な燃料の流れが生じる。即ち
インペラ３２が回転してポンプ作用が生じているときに
は、ポンプ流路４６内の圧力は吸込側から吐出口側へ向
けてはソ直線的に上昇してい（。

またこのときにはポンプ流路４Ｂから、第１及び第２の
間隙ｗ１．　ｗＩＩを通して１回転軸２５を包囲するポ
ンプ室部分即ち室４３．４４内に燃料が導びかれていく
ため、室４３，４４内の圧力が吐出圧の４０乃至４５−
程度になる。従って、＠１及び第２の間＠ＷｚｅＷ寓内
の燃料の流れは、ポンプ流路４６と室４３，４４との圧
力差によって影響されたものになり、ボンデ流路４６の
吸入口５１から吐出口５２に至る過程の前半部分、即ち
上流側部分には室４３．４４からボンデ流路４６へ向う
半径方向の流れが生じ、一方後半部分即ち下流側部分に
は、ポンプ流路４６から室４３．４４へ向う半径方向の
流れが生じる。また、インペラ３２が回転しているため
、第１及び第２の間隙Ｗ１゜Ｗ、内には燃料の粘性に応
じた円周方向の流れが生じる。モして関ｌ！１Ｗｌｊ　
Ｗｚ内の実際の流れは上記半径方向の流れと円周方向の
流れとのベクトル和になる。従って、第２の間隙Ｗ２内
の燃料の流れは第１０図に矢印で示した如きものになり
、また第１の間隙Ｗｌ内には１回転軸２５０軸線Ｋｉ！
直な面に対して第１０ｍと対称した燃料の流れが生じる
のである。

なお、第８ｖＩＪは本発明者等が行った実験の結果得ら
れたものである。この実験は、燃料ポンプ装置の再生ポ
ンプ部を実際の寸法の８倍に拡大し、ボンデケーシング
をアクリル社で形成して内部を透視できるようにすると
ともに、第１及び第２の間隙におけるレイノルズ数と流
れの方向とが実際の再生ポンプ部のそれと同一になって
相似の流れが得られるように構成した模型を使用して行
ったものである。なお、この模型のポンプケーシングと
しては、後述の推力発生面が形成されていないものを使
用した。

既述の如（、上記燃料ポンプ装置の性能を向上させるた
めには、インペラ３２０回転中に＠１の間隙Ｗｌと第２
の間隙Ｗ３との巾をはソ同−値に維持し、インペラ３２
の端面３Ｂ、３９とポンプケーシングの内面１７．１９
との接触をできるだけ少な（することか必要である。こ
の目的のため、本発明の燃料ポンプ装置には、インペラ
３２をボンデケーシングの両内面１７．１９間のはソ中
央位置に維持し、インペラ３２に外力か作用してインペ
ラ３２が回転軸２５上でポンプケーシングの内面１Ｔ又
は１９へ向けて軸線方向へ移動したときには、その移動
方向と反対方向へ向けてインペラ３２を押戻すための構
成が採用されている。

すなわち第１実施例においては、８３図乃至第７図に示
したように、ポンプケーシングの第２の内面、即ち第２
のケーシング部分２１の内面１９に、それぞれ傾斜底面
即ち推力発生面１００　ａ’乃至１００　ｅ’を有する
５個の凹所１ｏｏａ乃至１００ｅが形成されている。ま
たｗｃ６図に示したように、ボンデケーシングの第１の
内面、即ち第１のケーシング部分１Ｂの内面１７に：も
、同様の推力発生面１０１　＆’乃至１０１　ｅ’を有
する複数の凹所１０１ａ乃至１０１ｅが形成されている
。

第３図と第１０図とを比較すればわかるよ５Ｋ。

ｌＩ２のケーシング部分２１０内面１９に形成された凹
所１００１Ｌ乃至１００ｅの底面即ち推力発生面１００
１Ｌ’乃至１００　＠’は、第２の間隙ｗｓ内の燃料の
流れに応じた方向に延びている。そして、凹所１００１
Ｌ及びその推力発生［１００＆’ハ第４゜５図に示した
横断面形状を有しており、また凹所１００ｂ及びその推
力発生面１００１）’も同様の横断面形状を有している
。すなわちこれら凹所１００ａ、１００１）は、最深部
か、回転軸２５を包囲するポンプ室部分である室４４に
開口し、これら凹所の推力発生面１０　Ｇ　＆’　＃　
１００１）’は、室４４の位置から各凹所１００ａ、１
００ｂの長手方向へ向けて各凹所１ｏｏａ、ｔｅｏｂの
深さを徐々に減少させ、燃料の流れ方向の下流側へ向け
て第２の間１！ｉ　Ｗｘの巾を徐々に減少させていくよ
うに傾斜している。

また、凹所１００ｅ及びその推力発生面１００・′は第
６図及び第７図の形状を有し、凹所１００　Ｑ。

１００ｄ及びその推力発生面１ｏｎｅ’、ｔｏｏａ’も
同様である。即ち、これら凹所１０００乃至１００・は
その最深部においてポンプ流路４６に連通し、これら凹
所の推力発生面１０００’乃至１００　＠’は、ポンプ
流路４６の位置から各凹所１０口Ｃ乃至１００・の長手
方向へ向けて各凹所１００Ｃ乃至１００・の深さを徐々
に減少させ、燃料の流れ方向の下流側へ向けて第２の間
隙ＷＱの巾を徐々に狭くしていくよ５に傾斜している。

Ｉｌｌのケーシング部分の内面１７に形成した凹所１０
１ａ乃至１０１・は、それぞれ［Ｉ２のケーシング部分
２１０内面１９に形成した凹所１００ａ乃至１００ｅと
同様のものであり、凹所１０１ａ乃至１０１ｅは１回転
軸２５の軸線ＫＦＩｆｔ直な面に対して凹所１００１Ｌ
乃至１００・のそれぞれに対称した位置に設けられてい
る。そして、凹所１０１ａ乃至１０１ｅの推力発生面１
０１１Ｌ’乃至１０１８’は第１の間隙ｗｌ内の燃料の
流れに応じた方向へ延びている。また、凹所１０１ａ、
１０１ｂの最深部と、凹所１０１０，１０１１１１０１
ｅの最深部とは、それぞれ回転軸２５を包囲するポンプ
室部分である室４３と、ポンプ流路４６とに開口し、こ
れら凹所１０１ａ乃至１０１・の推力発生面１０１　＆
’乃至１０１・′は、燃料の流れ方向の下流側へ向けて
ｗｃ１０閲隙ｗｌの巾を徐々に狭くしていくように傾斜
している。

なお、第３図及び第８図において各凹所内に記されてい
る多数の横方向へ延びる細線は各凹所の等探線を示して
いる。

上記の如き推力発生面１００　ａ’乃至１００θ′、及
び１０１　ｅＬ’乃至１０１０′を設ければ、燃料ポン
プ装置の作動時に後述の楔効果による軸線方向推力をイ
ンペラ３２に作用させ、インペラ３２を。

第１のケーシング部分１８の内面１Ｔとｇ　２　Ｏ，ケ
ーシング部分２１の内面１Ｂとの間のほり中央位置に維
持できるのである。

第９Ａ図乃至第９Ｃ図は楔効果を説明する図である。第
９Ａ図に示したように、固定ｗ１１０の傾斜表面１１０
＆と移動ｗ１１１の水平表面１１１ａとが狭い関＠ａを
隔てて対向し、水平表面１１１＆か矢印Ｕの方向へ移動
した場合には、間隙０内に、その巾の広い側から狭い側
へ向う流体の流れ（矢印Ｖ参照）が生じる。そしてこの
流体の流れは間隙０内に楔を打込んでい（ように作用し
て、即ち横効果を生じて、水平表面１１１ａに、この水
平表面を傾斜表面１１０ａから遠ざけようとする荷重Ｗ
を加えるのであるやまたこのときに水平壁面１１０１Ｌ
に加えられる圧力Ｐの分布は曲線２のよう−になる。

表面１１０１Ｌとが近づ（につれて、即ち間隙Ｃが狭く
なるにつれて、太き（なる。また、水平表面１１１ａが
矢印■の方向へ移動せず静止していた場合にも、矢印Ｖ
の如き流体の流れが生じれば上記した如き楔効果が生じ
て水平表面１１１＆に荷重Ｗが加えられる。

第３図乃至ＩＪｉ６ｍに示した推力発生面１００　ａ’
乃至１００・′とこれに対向するインペラ３２の端゛　
　面３３との関係は、第９五図の傾斜表面１１０己と水
平表面１１１１Ｌとの関係と同様のものになる。

第９Ｂ図は上記推力発生面の１つ１００　＆’とインペ
ラ３２の端面３９との関係概略的に示している。

即ち第９ＢＩＮにおいてインペラ３２は矢印Ｕ方向に回
転し、燃料は第２の隙間Ｗ３の巾の広い側から狭い側へ
向けて矢印Ｖの如（流れる。従って、インペラ３２の端
面３９に、その端面３９を推力発生面１００ｓＬ′から
遠ざけようとする荷重Ｗが加えられるのである。なお、
第９Ｂ図には推力発生面１０　Ｇ　＆’とインペラ３２
の端面３９との関係のみを図示したが、推力発生面１０
０１）’乃至１ｏｏｅ’と端面３Ｂとの関係、及びｌ！
１のケーシング部分の内面１７１Ｃ形成した推力発生面
１０１　ａ’乃至１０１６′とインペラ３２の端面３８
との関係もこれと同様である。

既述の如く、第１実施例における凹所１０Ｏａの最深部
は室４４に開口しているが、凹所１００ａを室４４に開
口させず、第９０図の凹所１００のような形状にするこ
とももちろん可能である。しかるに、第９０図の如き凹
所１００を設けた場合には、燃料が凹所１００の推力発
生面１００′に沿って円滑に流れず、端面３９に十分な
荷重Ｗが加えられない恐れがある。しかして第１実施例
の如（凹所１００ａの最深部を室４４ＩＣ開口させれば
。

Ｎ４４から凹所１００１Ｌの推力発生面１０ｏ＆′に沿
って第２の間隙ＷＳ内に燃料を良好に導入させ（第９Ｂ
図参照）、それによって十分な楔効果を生じてインペラ
３２の端面３８に十分な大ぎさの荷重Ｗを加えることが
できるのである。同様の目的で、第１実施例における凹
所ｔｏｏｂ、及び凹所１００Ｃ乃至１００・の最深部は
、それぞれ室４４、及びポンプ流路４６に開口し、また
凹所１０１１１１０１１）、及び凹所１０１Ｃ乃至１０
１ｂの最深部は、それぞれ富４３及びポンプ流路４６に
開口している。

以上より明らかなよ５に、ボンデケーシングの円面１７
，１９に推力発生面１０１　ａ’乃至１０１ｅ′。

及び１００１Ｌ’乃至１００・′を設ければ、燃料ボン
デ装置の作動時に、インペラ３２は、第１の間隙ＷＩＫ
導入された燃料によって第１図左方へ押圧されるととも
［、第２の間隙Ｗ、に導入された燃料によって第１図右
方へ押圧される。そして、例えばインペラ３２が外力を
うけて第１図左方へ移動して［１の隙間Ｗ１が広くなり
がつ第２の隙間Ｗ３が狭くなった場合には、第１の隙間
ｖｌに導入された燃料の楔効果によってインペラを左方
へ押圧する力が小さくなる一万、第２の隙間Ｗｇ　Ｋ導
入された燃料の楔効果によってインペラを右方へ押圧す
る力か太き（なる、従って、インペラ３２は第１の隙間
Ｗｌとｌ］Ｉ２の隙間Ｗａとを実質的に等しくする位置
まで押戻される。同様にインペラ３２か第１図右方へ移
動した場合にも、インペラ３２は両隙間Ｗｌ、　Ｗ、、
を実質的に等しくする位置まで押戻される。このように
して、インペラ３２は燃料ポンプの作動中にボンデケー
シングの第１の内面１７と＠２の内面１９との間のはソ
中央位置に維持され、インペラと両内面１７．１９との
接触が極めて少な（なるのである。

第１１図は、上記第１実施例の燃料ポンプ装置を作動し
た際のインペラ３２の挙動を時間を追って測定した結果
を示している。このｗｉ９Ｆｉ！：ｉに線Ｓで示されて
いるように、燃料ボンデ装置の始動とともにインペラ３
２はボンデケーシングの内面１１と１９との間のはソ中
央位置まで移動し、その後燃料ポンプ装置の作動が続け
られる間に上記中央位置附近に維持される。従って、イ
ンペラ３２とボンデケーシングの内面ＩＴ、１９との接
触は殆ど又は完全に防止される。

８１２図は、ポンプケーシングの内面１７．１９置の性
能と、上記凹所を形成した第１実施例の燃料ボンデ装置
の性能とを比較した実験結果を示している。即ち第１２
図において、実線！及びＹは。

それぞれ第１実施例の燃料ポンプ装置の効率η（チ）及
び吐出圧Ｐ（ｈ／（ＩＩ”）を吐出量Ｑ　（ｊ／ｈｒ）
との関係で示しており、また点Ｉｓｒ及びＹ′は、それ
ぞれ上記凹所が設けられていない燃料ポンプ装置の効率
及び吐出圧を吐出量との関係で示している。

同図より明らかなように、ポンプケーシングの内ｆｆ１
１７．１９に凹所１０１ａ乃至１０１８．及び１００ａ
乃至１００・を設けることによって吐出圧及び効率が上
昇し、燃料ポンプ装置の性能かかなり向上する。

次に、上記第１実施例の推力発生面１０　Ｇ　ＳＬ’乃
至１００６’、及び１０１　ｔＬ’乃至１０１　＠’ノ
形状、数等を変更したＩ！２実施料乃至Ｗｃ５実施例に
ついて、第１６図乃至１！２９ｍによって説明する。な
お、既述の如（、第１実施例においてはポンプケーシン
グの第１の内面即ち内面１Ｔに形成した推力発生面１０
１　！Ｌ’乃至１０１・′と、第２の内面即ち内面１９
に形成した推力発生面１００１Ｌ’乃至１０００′とは
、回転軸２５の軸線に−直な面に対して対称した位置に
あり、また内面１７に形成した各推力発生面と内面１９
に形成した各推力発生面とは上記垂直な面に対して互に
対称した形状のものになっているが、この点の構成は第
２実施例乃至第５実施例においても同様である。従って
、後述のｇｇ２実施例乃至８５実施例の記載においては
、ポンプケーシングの謳２の内面１９に形成した推力発
生面についてのみ説明し、第１の内面１Ｔに形成した推
力発生面の説明は省略する。

第１３ｖ！ｉ’乃至第１７図は本発明の第２実施例を示
している。この８１！２実施例はポンプケーシングの内
面１９に、それぞれが推力発生面２００１Ｌ’乃至２０
０６’を有する凹所２００＆乃至２００・を形成したも
のである。これら凹所２００！Ｌ乃至２００・は第１実
施例の凹所１００ａ乃至１００・に類似するものである
が、凹所２００ａ及び２００ｂの最深部がＮ４４に開口
せず、また凹所２００Ｃ乃至２０Ｏｅの最深部がポンプ
流路４−６に開口していない点において第１実施例とは
異なっている。この第２実施例の構成でも既述の楔効果
を得ることはできるが、第１実施例の方が望ましいもの
であることは、１！９Ｂ図及び第９ａｍな参照して既に
説明した通りである。

第１８図乃至第２０図は本発明の第３実施例を示してい
る。この＃Ｉ３実施例はポンプケーシングの内面１９に
、推力発生面３００　ｅ’を有する単一の凹所３００・
を形成したものである。この凹所３００ｅは第１実施例
の凹所１００・に類似のものであるが、巾及び長さか凹
所１００・のそれより大きく、また外方へ凸状になるよ
うにわずかにわん曲して長手方向へ延びている。また、
凹所３００ｅは最深部においてポンプ流路４６に開口し
、その推力発生面３００・′は、ポンプ流路４６の位置
から、上記の如（わん曲して延びる凹所３００ｅの長手
延在方向へ向けて凹所３００・の深さを徐々に減少させ
るように傾斜して延びている。なお、第１８図において
、凹所３００ｄ内を横切る多数の細線は等探線を示して
いる。上記第３実施例においても、推力発生面３００　
＠Ｉ’が第２の間隙Ｗｓ　（第１図参照）内に導びかれ
た燃料の流れ方向の下流側へ向けてその間隙ＷＳの巾を
除徐に狭くしてい（ため、既述の楔効果ＫＪ：つてイン
ペラに軸線方向推力を加えることができる。また、凹所
３００ｅ及びその推力発生面３０００′はかなり大きな
ものになっているため、第２の間隙内での燃料の流れ状
態が変化した場合にも楔効果が大きく減じられることが
ない。

第２１図乃至第２４図は本発明の第４実施例を示してい
る。この第４実施例では、ポンプケーシングの内面１９
の、円周方向にはｙ等間隔隔てられた６箇所に、それぞ
れが推力発生面４００１Ｌ’乃至４０００’を有する凹
所４００ａ乃至４００Ｃが形成されている。第２１図よ
り明らかなよ５Ｋ。

ボン−ケーシングの内面１９上で見た凹所４００ｂの形
状は、ポンプ流路４６にｇ４接して弧状に延びる半径方
向外縁部４００糎の両−と、富４４に隣接して弧状に延
びる半径方向内縁部４００−の両端とを、回転軸２５の
軸心を通って半径方向へ延びる線上にある２つの端縁部
４００　ｂｇ及び４００１１４で連結したものになって
いる。また、凹所４００ｂの推力発生面４００　ｔｌ’
は、インペラの回転方向、即ち第２１１１１ｉの時計方
向へ向けて凹所の深さを徐々に減少させてい（ように傾
斜している。

凹所４００１Ｌ、４００Ｑ、及びその推力発生面４００
ａ’、４００ｃ’の形状は、上記した凹所４００ｂ及び
その推力発生面４００　ｍ）’の形状と実質的に同一で
ある。但し、燃料を凹所４００＆及び４００ｃ内に良好
に導入できるようにするため、凹所４００１Ｌの半径方
向内縁部４ｏｏａ震、及び凹所４００ｃの半径方向外縁
部４０００Ｒは、それぞれ室４４及びポンプ流路４６に
開口している。

なお、第２１図において、各凹所４００　ａｔ４００ｂ
ｓ４００Ｃ内に記されている多数の半径方向に延びる細
線は、各凹所の等探線を示している。

上記第４実施例においても、各推力発生面４００１Ｌ’
乃至４００　Ｑ’が１［２０間隙Ｗｉ（１！１ｍ参照）
内に導びかれた燃料の流れ方向の下流側へ向けて第２の
間隙の巾を徐々に狭くしていくため、既述の楔効果によ
ってインペラに軸線方向推力を加えることができる。ま
た、各凹所４００ａ乃至４００Ｃが半径方向にかなり広
い巾を有して円周方向へ延びているため、第２の間［！
１ｉＷｓ内での燃料の流れ状態が変化した場合にも楔効
果が大きく減じられることがない。

既述の第１実施例乃至第４実施例においては、ポンプケ
ーシングの内面に形成した凹所の底面か推力発生面にな
っていたか、ポンプケーシングの内面に形成した凸部の
頂面を推力発生面にすることも可能である。

［Ｉ２５図乃至第２９図は本発明の第５実施例を示して
いる。この第５実施例では、室４４の位置から長手方向
へ徐々に高さを増加させた形状の凸部５００ａ、５００
ｂと、ポンプ流路４６の位置から長手方向へ徐々に高さ
を増加させた形状の凸部５００Ｃ乃至５００ｆとがポン
プケーシングの内面１９に形成され、各凸部の頂面が推
力発生面ｓ　ｏ　ｏ　ａ’乃至５００　ｆ’になってい
る。これら推力発生面５００／乃至５００ｅも、既述の
第１乃至第４実施例と同ａ！に、第２の間隙Ｗｓ　（第
１図参照）内に導入された燃料の流れ方向の下流側へ向
けてその間隙の巾を徐々に減少させていくように傾斜し
て延びている。また、推力発生面ｓ　ｏ　ｏ　ａ／。

ｓ　ｏ　ｏ　ｂ’は凸部５００ａ、５００ｂの高さか最
小の位置において室４４の一面に接合し、−力推力発生
面ｓ　ｏ　ｏ　ｃ’乃至５００　ｆ’は凸部５０００乃
至５００ｆの高さが最小の位置においてポンプ流路４６
の一面に接合している。なお、第２５図の凸部５００ａ
乃至５ｏｏｆ中に記されている多数の細線は各凸部の等
肩線を示している。

上記第１及び＠２実施例における推力発生面は直線状に
傾斜しており、また第３及び第４実施例の推力発生面も
これらを第１９図及びｗ、２３図のＷｆＩＷＪ図で見た
ときには直線状に傾斜している。しかるにこの推力発生
面を第６０ム図の（ａ）　、　（ｂ）の如き凸状或いは
凹状の傾斜面とし、或いは第３０Ｂ図の（Ｃ）のような
階段状の面にすることも可能である。この点は、第５実
施例の推力発生面についても同様である。

また、上記した推力発生面を有する凹所又は凸部をボン
デケーシングの内面の円周方向に沿ってラビリンス状に
設けることによって、既述の楔効果を生じるとともにポ
ンプ流路からの漏れを減少させる構成にすることも可能
である。

以上より明らかな如（、本発明の電動式燃料Ｉンゾ装置
は４７７部に再生ポンプを使用しているために、吐出圧
力に脈動がな（１作動か静かで。

しかも燃料噴射式１ンジンに必要とされる高い吐出圧力
を得ることができる。また、上記第１の間隙と第２の間
隙とに導びかれた燃料の流れ方向の下流側へ向けてこれ
ら間隙の巾を徐々に狭くしてい（ような形状の推力発生
面かボンデケーシングの第１の内面と第２の内面とに設
けられているために、燃料ポンプ装置の作動中に横効果
による軸線方向推力をインペラに加えて、インペラを常
に上記第１の内面と第２の内面との間の＃ｔソ中央位置
に維持し、インペラに外力が作用してインペラか上記両
内面のいずれかへ向けて移動した場合にも、これを同円
面間のはソ中央位置まで押戻すことができる。従って、
インペラとボンデケージジグの内面との接触による異音
の発生を低減するとともに、その接触によるボンを装置
の耐久性及びポンプ性能の低下を防止することができる
。また、インペラがポンプケーシングの両内面のいずれ
か一力に片寄った状態で作動した場合には、インペラが
その内面に接触しな（てもボンデ性能か低下する（例え
ばボンデの効率は３〜５チ程度低下する）が、本発明で
は上記の如く片寄ったインペラは迅速に上記両内面のは
ソ中央位置に戻されるために、ポンプ性能が着しく向上
するものであるＧ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の＠１実施例の電動式燃料ボン！装置の
軸方向断面図、第２図は第１ＷＭの■−■断面図、第３
図は第１図を矢印■−■方向に見てポンプケーシングの
第２の内面に形成した推力発生面を示す図、第４図は第
５図のＩＶ−ＩＶ断面図、第５図は第３図のｖ−■断面
図、第６図は第３図のＶＩ−ＶＩＸ断面図第７ＦＩｌｉ
は第５Ｗｉの■−雀断面図、纂８図は第１図を矢印■−
■方向に見てポンプケーシングの第１の内面に形成した
推力発生面を示す図、第９五図乃至第９０図は楔効果を
説明する説明図、第１０図は第２の間隙内に導入された
燃料の流れ状態を示す図、第１１図は上記燃料ボンデ装
置の作動時におけるインペラの挙動を示す図、Ｇ１２図
は上記燃料ポンプ装置の性能を推力発生面を有していな
い装置と比較して示すＩＮ、纂１３図は本発明の第２実
施例の燃料ポンプ装置に設けた推力発生面を示す、第３
図と同様の図、第１４図は第１５図のＸ［Ｖ　−ＸＩＶ
断面図、第１５図は纂１３図のＸＶ　−ＸＶ断面図、第
１６図は第１３図のＸＶＩ　−ＸＶＩ断面図、第１７図
は！１３図の１−■断面図、第１８図は本発明の第３実
施例の燃料ポンプ装置に設けた推力発生面を示す、！Ｉ
［３１ｆｆｌと同様の図、Ｉ！１９図は第１８図のｍ−
Ｘ［Ｘ断面図。 第２０図は第１８図のＸＸ　−ＸＸ断面図、第２１図は
本発明の第４実施例の燃料ポンプ装置に設けた推力発生
面を示す、第３図と同様の図、第２２図は第２１図の■
−ｍ断面図、ｌｌ２Ａ図は第２１図の℃皿−℃皿断面図
、ｌｉ！２４図は第２１図のＸＸＩＶ　−）Ｏα断面図
、第２５図は本発明の第５実施例の燃料ボンデ装置にお
ける推力発生面を示す、第３図と同様の図、第２６図は
第２５図のＸＸＶＩ−■断面図、第２７図は１ｃ２５図
のｘｘｖｚ　−ｘｘｖｘ断面図、！　２８Ｆｉ１ハ第２
５１ＮノＸ）Ｇ１［−Ｘｍ１ｌｌ’ｒｌｊ１ｍ。 第２９図は第２５図のηα断面図、第６０Ａ図及びｗｃ
３０　Ｂｍは、推力発生面の形状の変形例を示す断面図
である。 １５・・・再生ポンプ部；１６・・・電気モータ部；１
Ｔ・・・第１のケーシング部分の内面（第１の内面）；
１Ｂ・・・第１のケーシング部分；１９・・・第２０ケ
ーシング部分の内面（第２の内面）；２１・・・第２０
ケーシング部分Ｊ　ｗｌ・・・第１の間隙；Ｗ２・・・
ＩＮ２の間隙ｓ２５・・・回転軸；３２・・・インペラ
；３８・・・インペラの軸線方向一端面；３９・・・イ
ンペラの軸線方向他端面３４３，４４・・・寅（回転軸
を包囲するポンプ室部分）；４６・・・ポンプ流路；５
１・・・吸込口ｉ　５２　・・・吐出口２１００！Ｌ　
〜１０１．１０１１Ｌ〜１Ｇ１６，２００ａ〜２００θ
、３００６゜４００！Ｌ　〜４０００・・・凹所ｔ５０
０ａ　〜５００ｆ・・・凸部ｓ　１００ａ’〜１００θ
′、１０１ａ〜１０１　＠’。 ２００　ａ’〜２００　ｅ／、　３００　ｅ’、４００
ａ’〜４００ｏ’。 ｓ　ｏ　ｏ　ａ’〜５００　ｆ’・・・推力発生面。 第９Ａ図 第９Ｂ図 ２ 第９０図 第１Ｏ図 １ 第３０Ａ　Ｉ］　　　　　　　第３０Ｂ　ｌ］第　１１
　　図 第　１２　　図 第１３図 １′：ｊ 第１４図　　　第１５図 第１６図　　　　第１７図 １ 第出図 第１９図　　　　　第２０図 Ｉ 第２１図 ＋９ 第２２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）再生ボンゾ部と、再生ポンプ部を駆動する電気モ
   ータ部とを有し、上記再生ポンプ部が、軸線方向に互い
   に離隔して対向した第１及び第２の内面を有し、これら
   内面間にボンゾ室を形成するボンデケーシングと、ボン
   デ室内に収納され、電気モータ部によって回転駆動され
   る回転軸上に一体回転および軸線方向移動可能に嵌装さ
   れたインペラとを備えるとともに、上記インペラが、＠
   １の間隙を挾んでポンプケーシングの第１の内面に対向
   する軸線方向一端面と、第２の間隙を挾んでポンプケー
   シングの第２の内面に対向する軸線方向他端面とを有し
   ておシ、さらに、上記第１及び第２の間隙内に導びかれ
   た燃料の流れ方向の下流側へ向けてこれら間隙の巾を徐
   々に狭くしてい（ような形状の軸線方向推力発生面を、
   上記ボンデケーシングの第１の内面と第２の内面とに設
   けることによって、インペラの作動中の、インペラと上
   記第１及び第２の内面との接触を少なくする構成にした
   ことを特徴とする電動式燃料ボンゾ装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の燃料ポンプ装置にお
   いて、上記推力発生面が、ボンデケーシングの第１の内
   面と第２の内面とのそれぞれに形成した凹所の底面より
   構成され、各凹所が、それぞれ上記第１及びＩＩ２の間
   隙内に導入された燃料の流れ方向の下流側へ向けて深さ
   を減少させていく形状のものになっていることを特徴と
   すゐ燃料−ンゾ装置。 （３）　　４１許請求の範囲ｇ１項記載の燃料ボンゾ装
   置において、上記推力発生面か、ボンデケーシングの第
   １の内面と第２の内面とのそれぞれに突設した凸部の頂
   面より構成され、各凸部か、それぞれ上記第１及びＩｉ
   ２の間隙内に導入された燃料の流れ方向の下流側へ向け
   て高さを増加させてい（形状のものにたつ【いることを
   特徴とする燃料ポンプ装置。 （４）　　特許請求の範囲第２項記載の燃料ポンプ装置
   において、上記凹所がボンデケーシングの第１の内面と
   第２の内面とのそれぞれに複数個づつ形成されているこ
   とを特徴とする燃料ボンデ装置。 （５）特許請求の範囲第３項記載の燃料ポンプ装置にお
   いて、上記凸部がボンデケーシングの第１の円面と第２
   の内面とのそれぞれに複数個づつ形成されていることを
   特徴とする燃料ポンプ装置。 （６）　　特許請求の範囲ｌＩ４項記載の燃料ポンプ装
   置において、上記１１１１及び第２の内面のそれぞれに
   形成された複数個の凹所か、上記インペラの外周部を包
   囲するポンプ流路に最深部が開口している凹所と、上記
   回転軸の外局部を包囲するポンプ室部分に最深部が開口
   している凹所との少なくとも一方を含んでいることを特
   徴とする燃料ポンプ装置。 （７）　　特許請求の範囲第４項記載の燃料ポンプ装置
   において、上記第１の内面と第２の内面とのそれぞれに
   形成された凹所か、＠１及び第２の円面のそれぞれの面
   上で４７＋＝とぎに、インペラを包囲するポンプ流路に
   隣接して弧状に延びる半径方向外縁部の両端と、上記回
   転軸を包囲するポンプ室部分にｌｌ１Ｗして弧状に延び
   る半径方向内縁部の両端とを半径方向へ延びる２つの端
   縁部で連結した形状を有するとともに、各凹所が、イン
   ペラの回転方向へ向けて深さを徐々に減少させてい（形
   状のもの和なっていることを特徴とする燃料ポンプ装置
   。 （８）　　％許請求の範囲第７項記載の燃料ポンプ装置
   において、上記１！１の内面と第２の内面とのそれぞれ
   に形成されている複数個の凹所が、上記半径方向外縁部
   がポンプ流路に開口している凹所と、上記半径方向内縁
   部が上記ポンプ室部分に開口している凹所との少な（と
   も−万を含んでいることを特徴とする燃料ボンデ装置。 （９）　　４Ｉ許請求の範囲第２項記載の燃料ポンプ装
   置において、上記凹所がポンプケーシングのＩＦ１の内
   面と第２の内面とに１個づつ形成され、各凹所の底面か
   ら構成された各推力発生面かか：なり広い横巾な有して
   いて、それぞれＩＦ１及びＩＦ５のｉ内に導入された燃
   料の流れ方向の下流側へ向けてかなりの長さに亘って延
   びていることを特徴とする燃料ポンプ装置。 Ｑｌ　　％許請求の範囲第１項から第９項までの任意の
   １項に記載の燃料ポンプ装置において、上記再生ポンプ
   部のインペラか閉羽根式のインペラであることを特徴と
   する燃料ポンプ装置。