JPH0318688A - ウエスコ型ポンプ機構 - 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） この発明はウエスコ型ボンブ機構にｌ！ｌスる。

（従来技術） 一般に、ウエスコ型ポンプ機構は回転駆動され、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
ｄされた入口穴及び出口穴とを有して構成されており、
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流体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一段目の出口穴すなわち
二段目の入口穴を経て同様に対らするインペラの円周方
向の流路を通つ−（さらに青圧された後二段目の出口穴
寸なわら三段目の入口穴に至り、このように流体が次々
に賀圧されて最終段の出口穴より吐出される。

この種のウエスコ型ボンブ機構におい（従来入口穴及び
出口穴はインペラの面に対して直角方向に形成されてお
り、このため流体Ｕ流路の各出入口部で直角に曲がって
流れるようになっていた。

（発明が解決しようとする課題） 従来のウエスコ型ポンプ機構で・は上記のように流体は
流路の各出入口部で直角に西がって流れるため、第１２
図に示したように流れの変換部で渦Ｅ−Ｅを生じ、この
ためボンブ効率が悪くなり、さらには騒音の原因となる
欠点を右していた。なお第１２図中Ｐは前段の流路、Ｑ
は次段の流路、Ｒは前段の流路Ｐの出口穴ずなわら次段
の流路Ｑの入口穴を示す。

（課題を解決するための手段〉 上記従来技術の課題を解決するため本発明のウエスコ型
ボンブ機構は回転駆動され、外周部に複数の羽根溝を右
する少なくとも１つのインペラと、該インペラの各々を
前記羽根満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ウエスコ型ボンブ機構であっ
て、前記入口穴および前記出口穴をそれらの方向がそれ
ぞれ対応する前記流路における流体の流れ方向に対し鋭
角となるように構戚される。

（作用） 本発明のウエスコ型ボンブ機構では各流路に対して流体
は入口穴より鋭角状に流入して出口穴より鋭角状に流出
するため入口穴及び出口穴における流れの変換の度合が
小さくなり、流れの変換部における渦の発生が抑制され
る。

（丈庵例〉 次に本発明の一実施例を添付の図面を参照して説明する
。

第１図はウエスコ型ボンブを利用した電動燃料ボンブを
示すもので、車両のエンジンへの燃料供給に利用される
ものである。

図中、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が設けられている。図示した実施例にお
いてモータ部２はマグネットを外周部に備えたロータ３
とケーシング１の内周面に取付けられたステータ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６ノられた端子５，５を介し゜Ｃス
テータ４のコイル６に通電することでＬコータ３をケー
シング１と同軸で回転させるように構戚されている。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Ｃは図示した以外
の他の形式のものも利用できる。［一タ部２のロータ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
られたボングカバー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を貝通してさらに
下方に延出している。

次に上記モータ部２により駆動されるボンブ部１０の構
成を説明すると、ポンプ部１０はウエスコ型のもので、
上記【』一夕２のシャフト７の下端に該シ１ｐ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は同一構或のもので、上下面の外
周部に複数の羽根溝１３をそれぞれ備えでいる。ここで
シャフト７の下端はＤ型断面を右し、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
してシャフト７に遊嵌されてａ３り、第１インペラ１１
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っている。

１４は第１インペラ１１及び第２インペラ１２を取囲ん
でこれらの羽根溝１３の周囲に円周方向の第１流路１５
及び第２流路１６をそれぞれ形戚するボンプケーシング
で、図中下方よりボンプボデ−１７，第１スベーサ１８
，センタープレート１９．第２スベーサ２０及び上記で
説明したポンプ力バー８とから構威されており、これら
はポンプ力バー８に螺合する複数のスクリュ２１（図は
一木のみを示す）により相互に重ね合わせ状態で固定さ
れている。

ここで、ボンプボデ−１７とセンタープレート１９とは
相対する側に第２図及び第３図に示すように上記第１流
路１５の上下方向の壁山をそれぞれ形成する流路満２３
．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。またボンブボデ−１
７には第１図及び第４図に示すように第１流路１５への
入口穴２５が、またセンタープレート１９には第５図に
示すように第１流路１５からの出口穴と第２流路１６へ
の入口穴を兼用する連通穴２６がそれぞれ設けられてお
り、第２図及び第３図ｋ示づように第１スベーサ１８に
は第１流路１５を入口穴２５と連通穴２６との間で仕切
る隔壁２７が形成されている。なお同第２図及び第３図
に示すように連通穴２６は第１インペラ１１の外周縁よ
りも半径方向外側位置において設けられており、第１流
路１５は下流側においでほぼ接線方向に伸びて連通穴２
６につながっている。このため入口穴２５がら汲上げら
れた燃料等の流体は下流側において羽根溝１３から徐々
に離れて、羽根溝１３により生ずる螺旋渦流が緩和され
た状態で隔壁２７に衝突することとなり、隔壁２７への
衝突時の騒音が緩和され、かつポンプ効率が向上する。

また、センタープレート１９とポンプ力バー８とは相対
する側に第６図及び第７図に示すように上記第２流路１
６の上下方向の壁面をそれぞれ形成する流路溝２８．２
９を有しており、第２スベーサ２０は第２流路１６の半
径方向の壁面を形成している。またボンブカバー８には
第１図及び第８図に示すように第２流路１６の出口穴３
０が設けられており、第６図及び第７図に示づように第
２スベーサ２０には第２流路１６を連通穴２６と出口穴
３０との間で仕切る隔壁３１が形成されている。また上
記と同様に出口穴３０は第２インペラ１２の外周縁より
も半径方向外側位置において設けられており、第２流路
１６はＦ流側においてほぼ接線方向に伸びて出口穴３０
につながっている。このため達通穴２６から汲上げられ
た燃料等の流体は第２流路１６の下流側において羽根溝
１３から徐々に離れ、同様な騒音抑制及びポンプ効率の
向上効果をもたらす。

なお出口穴３０から出た燃料はケーシング１内に入った
後、上端のカバーに設けられた吐出口３２より吐出され
る。

次に第４図、第５図及び第８図に戻り、同図に示すよう
に入口穴２５は矢印Ａで示した第１流路１゛５の流れ方
向に対し上下方向に鋭角の角度θをなし、同様に連通穴
２６は第１流路１５の流れ方向Ａ及び矢印Ｂで示した第
２流路１６の流れｈ向に対しそれぞれ上下方向に角度θ
をなし、出口穴３０も第２流路１６の流れ方向Ｂに対し
上下方向に角度θをなして形成されている。

また本実施例において第１インペラ１１と弟２インペラ
１２とは平行になっており、従って第１流路１５の流れ
方向Ａと第２流路１６の流れ方向Ｂも同様に平行となっ
〔いる。

なお入口穴２５，連通穴２６及び出口穴３０は平面視に
おいて対応する第１流路１５及び第２流路１６に対しほ
ぼ接線方向に延びでいる本実施例のポンプ部１０では上
記のように入口穴２５，連通穴２６及び出口穴３０の方
四を対応する第１流路１５及び第２流路１６に対し鋭角
の角度θをなして形或したので流体は第１流路１５及び
第２流路１６に対し鋭角状に流入し、かつ鋭角状に流出
するため入口穴２５，連通穴２６及び出口穴３０におけ
る流れの変換の度合が小さくなり、流れの変換部におけ
る渦の発生が抑制される。

このため先に述べたように第１流路１５及び第２流路１
６の下流側を対応する第１インペラ１１及び第２インペ
ラ１２より半径方向外側に逃がしたことによる騒音低減
効果に加えて、入口穴２５，連通穴２６及び出口穴３０
において発生する渦による流れの抵抗が減少するため流
潰が増加するとともにボンブ効率が向上し、かつ渦の減
少により騒音が減少する効果を生ずる。

このような効果を以下第９図、第１０図及び第１１図を
参照して説明する。

第９図は上記角度θと騒音（ｄＢ）及びボンブ効率〈％
〉との関係を示す特性線図で、同図に示すように角度θ
を鋭角に設定することによりボンブ騒音は確実に減少し
またボンブ効率も確実に上昇しする。なお効果が顕著に
認められる範聞は１０゜≦θ≦６０゜で、θ＝３０゜付
近で最大のボンブ騒音の低減及びボンブ効率の向上が得
られ、結局θ−３０±１０’に設定するのが最適である
。

なおボンブ効率は ボンブ効率＝吐出圧力×流組／入力電力て・求めたもの
である。

第１０図はθ−３０”とした場合のインペラ回転数（ｒ
ｏｍ）一ボンプ効率（％〉特性線図で、従来のθ＝９０
゜とした場合の特性が破線ぐ示してあり、同図に示寸よ
うに３５０Ｏｒｐｍ以上で従来に比して高い効率が得ら
れる。

第１１図は同様にθ−３０”　とした場合のインヘラ回
転数（ｒｐｍ）−５ｍ１Ｍ　（ｊ／ｈ）特性線図で、従
来のθ−９０’　とした場合の特性が破線で示してあり
、同図に示すように３００Ｏｒｐｍ以上で従来に比して
比例的に大ぎな流靖が得られる。

なお以上の実施例において入口穴２５，連通穴２６及び
出口穴３０の方向を対応する第１流路１５及び第２流路
１６に対し同様な鋭角の角度θをなして形成したが、こ
のような角度は鋭角であれば入口穴２５，連通穴２６及
び出口穴３０においてそれぞれ異なる値に設定づること
も町能である。

（効果〉 本発明のウエスコ型ポンプ機構では入口穴及び出口穴に
おける流れの変換の度合が小さくなり、流れの変換部に
おける渦の発生が抑制ざれるのでボンブ効率の向上、ポ
ンプ騒音の低下及びｌｌｆｉの増加が得られる利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜１１図は本発明の一実施例を示すもので、８ｆ
！１図はウエスコ型のボン！部を備えた゛逝動燃料ボン
ブの一部縦断面図、第２図は第１図の困−ｍ線断面図、
第３図は第１図のｍ一■線断面図、第４図は第２図のｒ
Ｖ−ＩＶ線断面をボンブボデーのみに関し示した図、第
５図は第３図のｖ−ｖ線断面をセンタープレートのみに
関し示した図、第６図は第１図のＶ［　−　Ｖｌ線断面
図、第７図は第１図の■−■［ｊ断面図、第８図は第７
図の■−■線断面をポンプ力バーのみに関し示した図、
第９図は第１図に示したポンプ部の入口穴，連通穴及び
出口穴の方向の対応する流路に対する角度θと騒畜（ｄ
Ｂ）及びポンプ効率（％）との関係を示す特性線図、第
１０図はθ＝３０゜とした場合のインペラ回転数（ｒｐ
ｍ）一ボンブ効率〈％〉特性線図、第１１図は同様にθ
＝３０゛とした場合のインペラ回転数（ｒｏｍ）一流冶
（ｊ！／ｉ）特性線図、第１２図は従来のウエスコ型ボ
ンブにおける流体の出入口での流れの状態を示ｉＪ説明
図ぐある。 第８図 １０・・・ボンブ部 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 １６・・・第２流路 ２５・・・人口穴 ２６・・・連通穴 ３０・・・出口穴 Ｅ

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
   穴とを有するウエスコ型ポンプ機構であって、前記入口
   穴および前記出口穴をそれらの方向がそれぞれ対応する
   前記流路における流体の流れ方向に対し鋭角となるよう
   に構成したことを特徴とするウエスコ型ポンプ機構。