JPH05508460A - 特に自動車のリザーバタンクから内燃機関に燃料を圧送するための円周流式ポンプ - 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】 特に自動車のリザーバタンクから内燃機関に燃料を圧送するための円周流式ポン プ 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の円周流式ポンプから出発する 。このようなポンプは既に公知である（米国特許第３３１５６０７号明細書）。

この公知のポンプでは、百円弓形状区分の共通の中心が、羽根車と室壁との間の 軸方向ギャップに位置している。しかし、このような円周流式ポンプの効率は満 足し得るものではない。

発明の利点 請求項１の特徴部に記載の本発明による円周流式ポンプは、従来のものに比べて 次のような利点を持っている。すなわち、ポンプ出力が、満足し得る程度にまで 高められる。なぜならば、他の点では全く同じ条件において循環流Ｑｃを約２０ ％だけ増大させることができるからである。これによって、同じ外寸法と同じ運 転条件において最大吐出圧を相応に増大させることができる。

請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載の円周流式ポンプの有利な改 良が可能になる。

−図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。第１図は、縦断面図で示 した円周流式ポンプを備えた燃料フィード装置を示しており、第２図は、第１図 のＩ！で示した範囲を拡大した円周流式ポンプの拡大図を示しており、第３図は 、第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って断面した円周流式ポンプの横断面図を示し ており、第４図は、εの関数として循環流のための上昇ファクタを示す線図を示 している。

実施例の説明 第１図に示した装置ｌＯは、自動車の燃料のリザーバタンク（図示しない）から 内燃機１＄ｉ（同じ（図示しない）に燃料を圧送するために働く、この燃料フィ ード装置ＩＯは流れポンプ１２を有している。この流れポンプの羽根車１４は電 気的な態動モータ（図示しない）によって運動される軸１６によって、−緒に回 転するように結合されている。この羽根車１４は軸受はジャーナル１８に装着さ れていて、ポンプ室１９に配置されている。このポンプ室は、羽根車１４の軸方 向で見て両側で壁２０，２２によって仕切られている。

軸受はジャーナル１８は壁２０に配置されている。壁２２は駆動軸１６のための 軸受は部２４を有している６燃料フイード装置１０の運転時に、流れポンプ１２ は吸込管片２６を通じて燃料を吸い込んで、この媒体を壁２２に設けられたポン プ出口２８を介して室３０に吐出する。この室には、電気モータ（図示しない） が収納されている。この場所から、燃料は出口管片または吐出管片３２を介して 内燃機関に供給される。流れポンプ１２も電気モータ（図示しない）も、吸込管 片２６と吐出管片３２とを備えている共通のケーシング３３に収納されていて、 したがって燃料は燃料フィード装置１０を貫流するようになっているので、この 燃料フィード装置はいわばリザーバタンクから内燃機関に通じたフィード導管の 一部を形成している。

第３図から認められるように、流れポンプ１２の羽根車１４は中央の板状の範囲 ３４を有している。この範囲は中心に軸受はブシュ３６を備えており、この軸受 はブシュには、壁２０に設けられた軸受はジャーナル１８が支承されている。羽 根車１４もしくほこの羽根車の中央の範囲３４は多数の半径方向の羽根３８を有 している。この羽根は、中央の範囲３４とは反対の側の自由端部で環状のリング ４０によって互いに結合されている。しかし、このことは必ずしも必要とは限ら ない０羽根３８は、羽根車１４に共通のピッチ円に沿って配置された複数の貫通 部４２の間にウェブが残されて、このウェブが貫通部４２を周方向で仕切ること により形成されている。各貫通部４２の軸線は羽根車の回転軸線に対して平行に 延びている。外側のリング４０の配置は必ずしも必要ではないので、周方向で互 いに隣接し合う羽根３８の間に残った間！１１４２は羽根溝とも呼ぶことができ る。特に第２図から判るように、この羽根溝の溝底部は特殊に成形されている。

羽根車１４の一方の端面４４から出発して、溝底部４６は円弓形状に延びている 。このことは同じく羽根車１４の他方の端面についても云える。この場所では端 面４８から出発して溝底部５０が同じ（円弓形状に延びている１円弓形状の両溝 底部４６．５０は羽根車１４の中心範囲でスムーズに互いに内外に移行している 。

羽根車１４は１つの型で製造されると有利であるので、成形可能性を改善する理 由から両溝底部４６．５０は、羽根車の回転軸線に対して平行に延びる水平な短 い端区分５２を介して端面４４，４８に案内されなければならない１両室壁２０ ．２２には、はぼ環状の各１つのフィード通路５４．５８が配置されている。フ ィード通路５４の底部５８と、フィード通路５６の底部６０とは、同じく円弓形 状に形成されている６円弓形状区分４６．５８と円弓形状区分５０．６０は両者 共にそれぞれ共通の中心６２．６４を有している。各溝底部４６．５０の半径は 第２図に符号６８で示されている。フィード通路５４．５６の各底部５８．６０ の半径は第２図に符号６６で示されている。本発明の大きな特徴は、両日弓形状 区分６８．６６の中心６２；６４が同一であり、しかも羽根車１４の輪郭の内部 に位置している点に認められる（第２図）、さらに第２図から判るように、両中 心６２．６４は羽根車１４の隣接し合う各端面４４．４８から見て寸法７０分だ け羽根車輪郭の内部に押し込まれている。さらに、両中心６２．６４は（羽根車 回転軸線に関して）半径７２を有する共通のピッチ円に沿って配置されているこ とが認められる。

円周流式ポンプの圧力は、関係文献によれば次のよう−な方程式に基づき、はぼ 正確に計算することができる： １）−：＄／ＡＸＱｃＸ（ｓＲ−Ｑｔ／Ａ）　（１）Ｐ冨密度 Ａ冨フィード通路横断面積 ―＝羽根車の角速度 Ｒ１１羽根車の半径 Ｑｔ−内部雪れを含めた吐出量 ＱＣｇ循環流（通路と羽根車との間で変換される１秒当たりの液体量）である。

Ｑｃは式 ％式％（２） によりほぼ正確に算出することができる。ただし、Ｃはポンプジオメトリにのみ 関連した定数である。

すなわち、他の点では全く等しい運転条件でポンプができるだけ高い吐出圧を得 るようにするためには、前記Ｃファクタができるだけ高いことが重要となる訳で ある。

ＱｃもしくはＣは測定結果から逆算することができる。

測定結果のない場合、つまりまだポンプが存在していない場合には、ジオメトリ と運転データとから有限要素を用いて、ＱｃもしくはＣをほぼ正確に算出するこ とができる。このような計算においては、上記方程式（１）および（２）に関与 しているパラメータ全体を一定に保持した場合に、ポンプジオメトリが次のよう な特徴を有していると定数Ｃが最大値を有することが判っている： １、通路横断面が円弓形状区分である。

２、円ジオメトリの中心点が、Ｓ：εｘｒ分だけ、羽根車縁部から離されて羽根 車の内部に位置しており、ただし、εの値は０．１５〜０．３５、有利には０． ２〜０．３であることが望ましい。

この場合、ｒは横断面の通路半径（寸法６６）を表し、Ｓは羽根車縁部（端面） からｒの中心までの距離（寸法７０）を表す、第４図に示した線図では、横座標 に値εがとられており、縦座標に所属のＣファクタＣ（ε）対ε＝０のためのＣ ファクタ、Ｃ（ε；０）の比、つまりＣ（ε）／Ｃ（ε；０）がとられている。

曲線７５では、Ｒに関しては１７．５■、Ａに関しては４．５２ｍｍ”がそれぞ れ想定されている９曲線８０では、Ｒ１：！＄ｌＩＬ、ては値１７．５ｍが維持 されているが、Ａは１４．２ｍ”にまで増大させられている０曲線８５では、値 Ｒ＝１４．２．Ａ−４，５２ｍ”である。

したがって、Ｃ（ε）／Ｃ（０）の最大値の位置はＡおよびＲの絶対値とはほと んど無関係に、約０．２〜０゜７、有利にはほぼε；０．２５であることが認め られる。

要約書 提案した円周流式ポンプは、自動車のリザーバタンクから内燃機関に燃料を圧送 するために働く、この円周流式ポンプは、ポンプ室内を回転する円筒状の羽根車 を有しており、この羽根車は、その両端面のうちの少なくとも一方の端面に、前 記羽根車の周方向で互いに間隔をおいて配置された複数の羽根の羽根クラウンを 有しており、ポンプ縦断面図で見て、互いに隣接し合う２つの羽根の間の溝状に 形成された隙間の隙間底部が、一方の円弓形状区分を形成しており、該一方の円 弓形状区分の中心が、他方の円弓形状区分の中心、つまり羽根クラウンに向い合 って位置するようにポンプ室の壁に配置されているほぼ環状のフィード通路の底 部によって形成されている方の円弓形状区分の中心と少なくともほぼ合致してい る。＊記両円弓形状区分の中心が、羽根車の輪郭の内部に位置していると、円周 流式ポンプの効率の著しい増大が得られる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．特に自動車のリザーバタンクから内燃機関に燃料を圧送するための円周流式 ポンプであって、ポンプ室内を回転ずる円筒状の羽根車が設けられていて、該羽 根車が、その両端面のうちの少なくとも一方の端面に、前記羽根車の周方向で互 いに間隔をおいて配置された複数の羽根の羽根クラウンを有しており、ポンプ縦 断面図で見て、互いに隣接し合う２つの羽根の間の溝状に形成された隙間の隙間 底部が、一方の円弓形状区分を形成しており、該一方の円弓形状区分の中心が、 他方の円弓形状区分の中心、つまり羽根クラウンに向い合って位置するようにポ ンプ室壁に配置されているほぼ環状のフィード通路の底部によって形成されてい る円弓形状区分の中心と少なくともほぼ合致している形式のものにおいて、前記 両内弓形状区分（４６，５８；５０，６０）の中心（６２，６４）が、羽根車（ １４）の輪郭の内部に位置していることを特徴とする、特に自動車のリザーバタ ンクから内燃機関に燃料を圧透するための円周流式ポンプ。
2. ２．前部隙間底部（４６，５０）の半径（６８）が、前記フィード連路の底部（ ５８，６０）の半径（６６）に相当している、請求項１記載の円層流式ポンプ。
3. ３．左側の前記隙間底部（４６，５０）の半径が、前記フィード通路の底部（５ ８，６０）の半径（６６）よりも大きく形成されている、請求項１記載の円周流 式ポンプ。
4. ４．羽根車（１４）の回転軸線に交差する端面（４８；４４）から前記中心（６ ２；６４）までの距離で測定した寸法（７０）が、ｒ×εであり、この場合、ｒ は前記フィード通路の底部（５８，６０｝の半径（６６）であり、εは、０．１ ５〜０．３５の範囲の大きさを有する定数である、請求項１から３までのいずれ か１項記載の円周流式ポンプ。
5. ５．定数εの大きさが、０．２〜０．３の範囲にある、請求項４記載の円周流式 ポンプ。
6. ６．前記隙間底部を形成する円弓形状区分（４６；５０）が、前記フィード通路 の底部を形成する円弓形状区分（５８，６０）に対して同心的に形成されている 、請求項１から５までのいずれか１項記載の円周流式ポンプ。
7. ７．羽根車（１４）がその両端面（４４，４８）に複数の羽根（３８）の各１つ の羽根クラウンを有しており、各羽根クラウンに、ポンプ室（１９）の前記羽根 クラウンに隣接した壁（２０，２２）に設けられたほぼ環状のフィード通路（５ ４，５６）が対応している、請求項１から６までのいずれか１項記載の円周流式 ポンプ。
8. ８．前記羽根（３８）の自由端部が、環状のリング（４０）によって互いに結合 されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の円周流式ポンプ。