JPH11218087A - 力均衡横みぞ型燃料ポンプ - Google Patents
力均衡横みぞ型燃料ポンプInfo
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- JPH11218087A JPH11218087A JP10305439A JP30543998A JPH11218087A JP H11218087 A JPH11218087 A JP H11218087A JP 10305439 A JP10305439 A JP 10305439A JP 30543998 A JP30543998 A JP 30543998A JP H11218087 A JPH11218087 A JP H11218087A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
- F02M37/048—Arrangements for driving regenerative pumps, i.e. side-channel pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/188—Rotors specially for regenerative pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
- F04D5/002—Regenerative pumps
- F04D5/003—Regenerative pumps of multistage type
- F04D5/005—Regenerative pumps of multistage type the stages being radially offset
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機により駆動される横みぞ型燃料ポンプ
において、固定子に形成された燃料ポンプチャネル内で
生じる燃料圧によりロータの上面に作用する力によっ
て、ロータが固定子に対し振動または傾動する傾向があ
り、さらにロータと固定子の間に摩擦を生じ出力が減少
する。 【解決手段】 固定子に第２チャネル並びにこれと連通
する複数の空所を設け、これら第２チャネルと空所内で
発生する燃料圧により生ずる力が燃料ポンプ内で発生す
る力と結合して、ロータの下面にわたって実質的に均一
な正味力を提供することにより、ロータの上面に作用す
る出口燃料により生ずる力がロータを固定子に対し振動
または傾動させる傾向がなくなる。さらに、第２チャネ
ルとすべての空所がロータの下面に上向きに作用する総
力を増加させ、ロータを固定子の方へ押しつけるロータ
上の正味力の強度を低下させるので、ロータと固定子の
間の摩擦力が減少することになる。
において、固定子に形成された燃料ポンプチャネル内で
生じる燃料圧によりロータの上面に作用する力によっ
て、ロータが固定子に対し振動または傾動する傾向があ
り、さらにロータと固定子の間に摩擦を生じ出力が減少
する。 【解決手段】 固定子に第２チャネル並びにこれと連通
する複数の空所を設け、これら第２チャネルと空所内で
発生する燃料圧により生ずる力が燃料ポンプ内で発生す
る力と結合して、ロータの下面にわたって実質的に均一
な正味力を提供することにより、ロータの上面に作用す
る出口燃料により生ずる力がロータを固定子に対し振動
または傾動させる傾向がなくなる。さらに、第２チャネ
ルとすべての空所がロータの下面に上向きに作用する総
力を増加させ、ロータを固定子の方へ押しつけるロータ
上の正味力の強度を低下させるので、ロータと固定子の
間の摩擦力が減少することになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は概括的には燃料ポン
プ、より詳細にはタービンタイプの燃料ポンプに関す
る。
プ、より詳細にはタービンタイプの燃料ポンプに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】燃料を作動機関に送給するために、合衆
国特許第４、７１５、７７７号に開示されたような横も
しくは側方みぞ型燃料ポンプが使用可能である。これら
のポンプは平坦面を有し、この平坦面に形成され燃料出
口と連通する円周方向に延びる溝またはチャネルを備え
た固定体を利用している。
国特許第４、７１５、７７７号に開示されたような横も
しくは側方みぞ型燃料ポンプが使用可能である。これら
のポンプは平坦面を有し、この平坦面に形成され燃料出
口と連通する円周方向に延びる溝またはチャネルを備え
た固定体を利用している。
【０００３】このチャネルと連通する羽根を備えたロー
タがこの固定体に近接して回転するように配置され、チ
ャネルの入り口と出口との間で生じる圧力増加により、
該チャネルの入り口から出口へと燃料を移動させる。チ
ャネルの出口は加圧燃料を放出し、このためロータの上
面に均一に作用する力が生じてロータを固定体の方向に
押しつけ、ロータと固定体との間に比較的高レベルの摩
擦を起こすので、ポンプの出力圧が大幅に制限される。
タがこの固定体に近接して回転するように配置され、チ
ャネルの入り口と出口との間で生じる圧力増加により、
該チャネルの入り口から出口へと燃料を移動させる。チ
ャネルの出口は加圧燃料を放出し、このためロータの上
面に均一に作用する力が生じてロータを固定体の方向に
押しつけ、ロータと固定体との間に比較的高レベルの摩
擦を起こすので、ポンプの出力圧が大幅に制限される。
【０００４】チャネル内の燃料圧は入り口から出口へと
増加するので、チャネル内の燃料はロータと固定子を分
離するような力を生じ、これはチャネルの入り口から出
口までの燃料圧の関数として変化する。
増加するので、チャネル内の燃料はロータと固定子を分
離するような力を生じ、これはチャネルの入り口から出
口までの燃料圧の関数として変化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ロータの上面全体にわ
たるほぼ均一な力とチャネル内に発生する変動力に起因
して、ロータを固定子に対して振動または傾動させる傾
向がある変動正味力がロータ面にわたって生じるので、
ロータと固定子の不均一な磨耗を引き起こし、ポンプの
有効寿命を減少させ効率を低下させる。典型的には、ロ
ータと固定体との間に生じる摩擦のため、横みぞタービ
ンは１０ｐｓｉ（０．７Ｋｇ／ｃｍ2）以下の燃料圧し
か出力できない。
たるほぼ均一な力とチャネル内に発生する変動力に起因
して、ロータを固定子に対して振動または傾動させる傾
向がある変動正味力がロータ面にわたって生じるので、
ロータと固定子の不均一な磨耗を引き起こし、ポンプの
有効寿命を減少させ効率を低下させる。典型的には、ロ
ータと固定体との間に生じる摩擦のため、横みぞタービ
ンは１０ｐｓｉ（０．７Ｋｇ／ｃｍ2）以下の燃料圧し
か出力できない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は、ポンプチャネルと第２チャネルとを有する
固定子を備え、これらチャネルの各々が電動機により回
転駆動されるロータの１組の羽根と共働して、ポンプチ
ャネルと第２チャネル内に圧力を生じさせる横みぞ型燃
料ポンプを提供する。
め本発明は、ポンプチャネルと第２チャネルとを有する
固定子を備え、これらチャネルの各々が電動機により回
転駆動されるロータの１組の羽根と共働して、ポンプチ
ャネルと第２チャネル内に圧力を生じさせる横みぞ型燃
料ポンプを提供する。
【０００７】第２チャネルとすべての空所に発生した燃
料圧によって生じた力が、ポンプチャネル内に生じた力
と結合した時、ロータ面にわたって実質的に同じ正味力
を提供するように、第２チャネルと望ましくはこれと連
通する複数の空所が配置され、ロータが固定子に対して
振動または傾動する傾向を著しく減少させるか、実質的
に除去する。
料圧によって生じた力が、ポンプチャネル内に生じた力
と結合した時、ロータ面にわたって実質的に同じ正味力
を提供するように、第２チャネルと望ましくはこれと連
通する複数の空所が配置され、ロータが固定子に対して
振動または傾動する傾向を著しく減少させるか、実質的
に除去する。
【０００８】さらに第２チャネルとすべての空所がロー
タの下面に上向きにかかる力の強度を高め、ロータを固
定子の方へ押しつけるロータ上の正味力の強度を完全に
相殺することにより、ロータと固定子との間の摩擦力を
大幅に減少させる。ロータが固定子に対し振動または傾
動しないようにロータと固定子との間の摩擦力を減少さ
せロータ面にわたる力の均衡をとることにより、ポンプ
の効率が増加し、ロータと固定子の間の磨耗が減って燃
料ポンプの寿命を長引かせると共に、ポンプによる出力
圧を増加させる。
タの下面に上向きにかかる力の強度を高め、ロータを固
定子の方へ押しつけるロータ上の正味力の強度を完全に
相殺することにより、ロータと固定子との間の摩擦力を
大幅に減少させる。ロータが固定子に対し振動または傾
動しないようにロータと固定子との間の摩擦力を減少さ
せロータ面にわたる力の均衡をとることにより、ポンプ
の効率が増加し、ロータと固定子の間の磨耗が減って燃
料ポンプの寿命を長引かせると共に、ポンプによる出力
圧を増加させる。
【０００９】第２チャネルはポンプチャネルの半径方向
内側または外側に形成してもよく、あるいはポンプチャ
ネルの半径方向内側の部分と半径方向外側の部分とで２
つを組み合わせて形成してもよい。１つの実施例では、
使用中は加圧液体燃料で満たされるよう別々の空所を第
２チャネルと連通して固定子に形成してもよく、戦略的
に配置してロータ上の力の大きさを変えて、ロータを振
動または傾動させる力の均衡をとると共にこれに対抗し
て、ロータと固定子との間の摩擦力を減少させる。
内側または外側に形成してもよく、あるいはポンプチャ
ネルの半径方向内側の部分と半径方向外側の部分とで２
つを組み合わせて形成してもよい。１つの実施例では、
使用中は加圧液体燃料で満たされるよう別々の空所を第
２チャネルと連通して固定子に形成してもよく、戦略的
に配置してロータ上の力の大きさを変えて、ロータを振
動または傾動させる力の均衡をとると共にこれに対抗し
て、ロータと固定子との間の摩擦力を減少させる。
【００１０】本発明の目的、特徴、及び利点としては、
力の均衡したロータを有し、ロータと固定子の間の摩擦
を減じ、出力圧を増加させると共に、設計が比較的簡単
で経済的に製作組立が出来、効率が良く、頑丈で、信頼
性があり、使用に際して耐用年数が長い横みぞ型燃料ポ
ンプを提供することを含む。
力の均衡したロータを有し、ロータと固定子の間の摩擦
を減じ、出力圧を増加させると共に、設計が比較的簡単
で経済的に製作組立が出来、効率が良く、頑丈で、信頼
性があり、使用に際して耐用年数が長い横みぞ型燃料ポ
ンプを提供することを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】さらに詳細に図面を参照して、図
１は固定子１２を有する電動機タービン型燃料ポンプ１
０を示す。固定子１２の上面１８に形成された燃料ポン
プチャネル１４と第２チャネル１６とがロータ２６の下
面２４に形成された別々の羽根組２０、２２と連通し、
燃料ポンプ１０の電動機２８によってロータ２６が回転
駆動されると、ポンプチャネル１４と第２チャネル１６
内に圧力を発生させる。
１は固定子１２を有する電動機タービン型燃料ポンプ１
０を示す。固定子１２の上面１８に形成された燃料ポン
プチャネル１４と第２チャネル１６とがロータ２６の下
面２４に形成された別々の羽根組２０、２２と連通し、
燃料ポンプ１０の電動機２８によってロータ２６が回転
駆動されると、ポンプチャネル１４と第２チャネル１６
内に圧力を発生させる。
【００１２】第２チャネル１６内に生じた燃料圧によっ
て、ポンプチャネル１４内の変動燃料圧によりロータ２
６にわたって生じる力と、ロータ２６の上面３０に作用
する出口燃料圧とが均衡するように、第２チャネル１６
は配置されている。ロータ２６にわたる力を均衡させる
ことにより、ロータの食い違いや傾きが減少し、またロ
ータを固定子の方へ押す正味力を減らすことによって、
ロータ２６が回転駆動されるにつれロータ２６と固定子
１２の間の摩擦力またはドラッグが減少する。これによ
りポンプ１０の効率を高め、ロータ２６と固定子１２の
磨耗を減少させ、ポンプ１０の寿命を増加させるととも
に使用時ポンプ１０によって発生する出力圧を増加させ
る。
て、ポンプチャネル１４内の変動燃料圧によりロータ２
６にわたって生じる力と、ロータ２６の上面３０に作用
する出口燃料圧とが均衡するように、第２チャネル１６
は配置されている。ロータ２６にわたる力を均衡させる
ことにより、ロータの食い違いや傾きが減少し、またロ
ータを固定子の方へ押す正味力を減らすことによって、
ロータ２６が回転駆動されるにつれロータ２６と固定子
１２の間の摩擦力またはドラッグが減少する。これによ
りポンプ１０の効率を高め、ロータ２６と固定子１２の
磨耗を減少させ、ポンプ１０の寿命を増加させるととも
に使用時ポンプ１０によって発生する出力圧を増加させ
る。
【００１３】燃料ポンプ１０は筒状外壁３４を含むハウ
ジング３２を有する。外壁３４の開口端部３６、３８の
一方は、燃料ポンプ出口４１を設けた出口端部キャップ
４０と、内側に延びるリム４２に当接して端部キャップ
４０に接するシールを提供するＯ−リング４３を収容し
ている。外壁３４の他端３８は、固定子１２の半径方向
に延びる円形フランジ４４の周囲に、両者の間に挿入さ
れたＯ−リング等のシール部材４６と共に巻き込まれて
いる。
ジング３２を有する。外壁３４の開口端部３６、３８の
一方は、燃料ポンプ出口４１を設けた出口端部キャップ
４０と、内側に延びるリム４２に当接して端部キャップ
４０に接するシールを提供するＯ−リング４３を収容し
ている。外壁３４の他端３８は、固定子１２の半径方向
に延びる円形フランジ４４の周囲に、両者の間に挿入さ
れたＯ−リング等のシール部材４６と共に巻き込まれて
いる。
【００１４】フランジ４４の上端４８は外壁３４の肩部
５０に当接して固定子１２を保持する。ロータ２６の円
筒孔５６を通り固定子１２の中空盲穴５８内に収容され
る軸５４により、電機子装置５２がハウジング３２内に
回転可能に軸支されている。電機子装置５２はその他端
で、中心軸６０により出口端部キャップ４０内に軸支さ
れている。電機子磁石６２が電機子５２に隣接して外壁
３４内に収容されている。
５０に当接して固定子１２を保持する。ロータ２６の円
筒孔５６を通り固定子１２の中空盲穴５８内に収容され
る軸５４により、電機子装置５２がハウジング３２内に
回転可能に軸支されている。電機子装置５２はその他端
で、中心軸６０により出口端部キャップ４０内に軸支さ
れている。電機子磁石６２が電機子５２に隣接して外壁
３４内に収容されている。
【００１５】ロータ２６に相補形状に形成された穴６８
内に収容された数個の指部６６を有するクリップ６４に
より、ロータ２６は軸５４と共動回転するように該軸５
４と連結している。電機子５２とロータ２６の間のスペ
ーサ及び／またはバネとして働くように、０−リング７
０を軸５４に取り付けてもよい。またその代わりにロー
タ２６と固定子１２の間の燃料漏れを減らすため、ロー
タ２６を押しつける足とクリップ６４に支持された中央
部をもつスパイダバネ板（図示せず）によって、ロータ
２６を固定子１２の方へ押圧してもよい。
内に収容された数個の指部６６を有するクリップ６４に
より、ロータ２６は軸５４と共動回転するように該軸５
４と連結している。電機子５２とロータ２６の間のスペ
ーサ及び／またはバネとして働くように、０−リング７
０を軸５４に取り付けてもよい。またその代わりにロー
タ２６と固定子１２の間の燃料漏れを減らすため、ロー
タ２６を押しつける足とクリップ６４に支持された中央
部をもつスパイダバネ板（図示せず）によって、ロータ
２６を固定子１２の方へ押圧してもよい。
【００１６】図４及び５に示すように、数個の小さい燃
料入り口通路７６がロータ２６を貫通して、ロータ２６
から下流の燃料を第２チャネル１６に連通させる。ロー
タ２６が回転駆動されると、ロータ２６の頂部及び電機
子軸５４に接する燃料は、燃料ポンプハウジング３２内
で旋回し、その遠心力によってごみや他の汚染物をロー
タ２６の外端７８または外周の方へ移動させるので、よ
り清潔な燃料が入り口通路７６に入り、ロータ２６と固
定子１２の間にたまった汚染物を減少させる。
料入り口通路７６がロータ２６を貫通して、ロータ２６
から下流の燃料を第２チャネル１６に連通させる。ロー
タ２６が回転駆動されると、ロータ２６の頂部及び電機
子軸５４に接する燃料は、燃料ポンプハウジング３２内
で旋回し、その遠心力によってごみや他の汚染物をロー
タ２６の外端７８または外周の方へ移動させるので、よ
り清潔な燃料が入り口通路７６に入り、ロータ２６と固
定子１２の間にたまった汚染物を減少させる。
【００１７】ロータ２６の下部平坦面２４に開口するよ
うに形成された第１組の羽根２０が、ロータ２６が回転
する際ポンプチャネル１４内に圧力を発生させるように
構成されている。第１組の羽根２０の半径方向内側に形
成され平坦面２４に開口する第２組の羽根２２は、ロー
タ２６が回転する際第２チャネル１６内に圧力を発生さ
せるように構成されている。
うに形成された第１組の羽根２０が、ロータ２６が回転
する際ポンプチャネル１４内に圧力を発生させるように
構成されている。第１組の羽根２０の半径方向内側に形
成され平坦面２４に開口する第２組の羽根２２は、ロー
タ２６が回転する際第２チャネル１６内に圧力を発生さ
せるように構成されている。
【００１８】各羽根組２０、２２は対応するチャネル１
４、１６と相補する形状に構成された環状通路に沿って
配置された、羽根８４、８６をもつ複数の個別ポケット
８０、８２を含む。好適には各羽根８４、８６は、ロー
タ面２４でロータの回転方向に対しその上端が下端に遅
れるように、鋭角でロータの回転軸に対し傾斜してい
る。
４、１６と相補する形状に構成された環状通路に沿って
配置された、羽根８４、８６をもつ複数の個別ポケット
８０、８２を含む。好適には各羽根８４、８６は、ロー
タ面２４でロータの回転方向に対しその上端が下端に遅
れるように、鋭角でロータの回転軸に対し傾斜してい
る。
【００１９】図１及び２に示すように、固定子１２には
燃料がポンプチャネル１４に引き込まれる入り口通路９
０と入り口ポート９２が設けてある。ポンプチャネル１
４の出口ポート９４は、固定子１２の端部に設けた円周
方向に延びる溝９６に開口し、該溝９６は外壁３４と固
定子１２及びロータ２６の外端上部との間に設けた空隙
１００を介して、ロータ２６の下流でハウジング３２内
に画定された室９８と連通している。
燃料がポンプチャネル１４に引き込まれる入り口通路９
０と入り口ポート９２が設けてある。ポンプチャネル１
４の出口ポート９４は、固定子１２の端部に設けた円周
方向に延びる溝９６に開口し、該溝９６は外壁３４と固
定子１２及びロータ２６の外端上部との間に設けた空隙
１００を介して、ロータ２６の下流でハウジング３２内
に画定された室９８と連通している。
【００２０】図２に示すように、固定子１２の上面１８
に開口するポンプチャネル１４は、好適には３３０゜か
ら３５０゜にわたるほぼ環状で、固定子１２の外端から
半径方向内側に間隔をおいて配置されている。燃料はポ
ンプチャネル１４を介して反時計方向（図２に見るよう
に）に、入り口９２から出口９４に流れる。
に開口するポンプチャネル１４は、好適には３３０゜か
ら３５０゜にわたるほぼ環状で、固定子１２の外端から
半径方向内側に間隔をおいて配置されている。燃料はポ
ンプチャネル１４を介して反時計方向（図２に見るよう
に）に、入り口９２から出口９４に流れる。
【００２１】移行部１０２は上流部１０４と、これより
横断面が小さい下流部１０６とを合体させる。ポンプチ
ャネル１４内で横断面が変化することにより、移行部１
０２において圧力が増加し、下流部１０６における圧力
を増加させる。
横断面が小さい下流部１０６とを合体させる。ポンプチ
ャネル１４内で横断面が変化することにより、移行部１
０２において圧力が増加し、下流部１０６における圧力
を増加させる。
【００２２】ポンプチャネル１４に形成された放出ポー
ト１０８はポンプの始動時に燃料蒸気を放出し、急速に
ポンプ１０を始動させる。放出ポート１０８は、燃料ポ
ンプ１０の全体効率にそれほど影響を及ぼさない程度の
寸法と配置になっている。
ト１０８はポンプの始動時に燃料蒸気を放出し、急速に
ポンプ１０を始動させる。放出ポート１０８は、燃料ポ
ンプ１０の全体効率にそれほど影響を及ぼさない程度の
寸法と配置になっている。
【００２３】固定子１２の上面１８に開口する第２チャ
ネル１６は、約３３０゜乃至３５０゜にわたるほぼ環状
であり、ポンプチャネル１４から半径方向内側に間隔を
おいて配置されている。第２チャネル１６は円周方向に
間隔をおいた入り口１１０と出口１１２とを有し、これ
らは望ましくはポンプチャネル１４の移行部１０２即ち
中間点にほぼ隣接して設けられる。
ネル１６は、約３３０゜乃至３５０゜にわたるほぼ環状
であり、ポンプチャネル１４から半径方向内側に間隔を
おいて配置されている。第２チャネル１６は円周方向に
間隔をおいた入り口１１０と出口１１２とを有し、これ
らは望ましくはポンプチャネル１４の移行部１０２即ち
中間点にほぼ隣接して設けられる。
【００２４】ほぼ円弧状の細長い溝１１４が固定子の上
面１８に開口し、１端を第２チャネルの入り口１１０と
連通させ、第２チャネル１６の半径方向内側に設けられ
ている。溝１１４は孔５６を取り巻く環状凹部１１８に
開口する分岐１１６をもつ。第２チャネル１６は入り口
通路７６、環状凹部１１８、分岐部１１６、並びに溝１
１４を介して室９８と連通する。
面１８に開口し、１端を第２チャネルの入り口１１０と
連通させ、第２チャネル１６の半径方向内側に設けられ
ている。溝１１４は孔５６を取り巻く環状凹部１１８に
開口する分岐１１６をもつ。第２チャネル１６は入り口
通路７６、環状凹部１１８、分岐部１１６、並びに溝１
１４を介して室９８と連通する。
【００２５】１端で第２チャネルの入り口１１２と連通
する空所１２０が、第２チャネル１６のほぼ半径方向内
側に配設されている。１対の離隔した溝１２２、１２４
が１端で計量スロット１２６、１２８を介して空所１２
０と連通し、他端では、環状凹部１１８と溝１１４の間
に分岐部１１６の両側に形成された別々の空所１３０、
１３２と通じている。
する空所１２０が、第２チャネル１６のほぼ半径方向内
側に配設されている。１対の離隔した溝１２２、１２４
が１端で計量スロット１２６、１２８を介して空所１２
０と連通し、他端では、環状凹部１１８と溝１１４の間
に分岐部１１６の両側に形成された別々の空所１３０、
１３２と通じている。
【００２６】計量スロット１２６、１２８は空所１２０
から別々の空所１３０、１３２のそれぞれに制御された
燃料流を流すように構成配置され、空所１３０、１３２
内の燃料圧を制御するとともに、これら空所１３０、１
３２に隣接するロータ２６にわたって作用する力を均衡
させる。空所１３０、１３２内の燃料圧はスロット１２
６、１２８のサイズを変えることによって変更できる。
から別々の空所１３０、１３２のそれぞれに制御された
燃料流を流すように構成配置され、空所１３０、１３２
内の燃料圧を制御するとともに、これら空所１３０、１
３２に隣接するロータ２６にわたって作用する力を均衡
させる。空所１３０、１３２内の燃料圧はスロット１２
６、１２８のサイズを変えることによって変更できる。
【００２７】空所１２０、１３０、１３２、溝１１４、
１１６、スロット１２６、１２８及び凹部１１８は各々
固定子の上面１８に開口し、その上のロータ部分と連通
しており、液体燃料で満たされてロータ２６にわたって
作用する変動力を均衡させ、ロータ２６に隣接して液体
軸受けを提供するように構成されている。各空所１２
０、１３０、１３２、溝１１４、１１６、スロット１２
６、１２８及び空所１１８により生じロータ２６にかか
る力は、ロータ２６に露出する各部分の表面積と各々の
内部の燃料圧を変えることによって変更できる。
１１６、スロット１２６、１２８及び凹部１１８は各々
固定子の上面１８に開口し、その上のロータ部分と連通
しており、液体燃料で満たされてロータ２６にわたって
作用する変動力を均衡させ、ロータ２６に隣接して液体
軸受けを提供するように構成されている。各空所１２
０、１３０、１３２、溝１１４、１１６、スロット１２
６、１２８及び空所１１８により生じロータ２６にかか
る力は、ロータ２６に露出する各部分の表面積と各々の
内部の燃料圧を変えることによって変更できる。
【００２８】さらに、ロータ２６の横断方向及び円周方
向で各種の領域に作用する正味力を均衡させるために、
固定子１２の空所１２０、１３０、１３２、溝１１４、
１１６、スロット１２６、１２８及び空所１１８の位置
を動かすことによって、この力がロータ２６にかかる領
域を変えることができる。
向で各種の領域に作用する正味力を均衡させるために、
固定子１２の空所１２０、１３０、１３２、溝１１４、
１１６、スロット１２６、１２８及び空所１１８の位置
を動かすことによって、この力がロータ２６にかかる領
域を変えることができる。
【００２９】名目４０ｐｓｉ（２．８ｋｇ／ｃｍ2 ）の
出力圧を有する燃料ポンプ１０では、ポンプチャネル１
４の入り口９２では低圧であり、名目０ｐｓｉである。
ポンプチャネル１４の出口９４並びに室９８では、燃料
ポンプ１０の出力圧４０ｐｓｉ（２．８ｋｇ／ｃｍ2）
と同じかやや上である。従って特に入り口９２の近くで
ロータ２６にわたり著しい圧力差が存在し、ロータ２６
の上面３０は約４０ｐｓｉ（２．８ｋｇ／ｃｍ2）であ
る室９８内の液体燃料の作用を受ける一方、ロータ２６
の下面２４は入り口圧、即ち約０ｐｓｉである。
出力圧を有する燃料ポンプ１０では、ポンプチャネル１
４の入り口９２では低圧であり、名目０ｐｓｉである。
ポンプチャネル１４の出口９４並びに室９８では、燃料
ポンプ１０の出力圧４０ｐｓｉ（２．８ｋｇ／ｃｍ2）
と同じかやや上である。従って特に入り口９２の近くで
ロータ２６にわたり著しい圧力差が存在し、ロータ２６
の上面３０は約４０ｐｓｉ（２．８ｋｇ／ｃｍ2）であ
る室９８内の液体燃料の作用を受ける一方、ロータ２６
の下面２４は入り口圧、即ち約０ｐｓｉである。
【００３０】著しく減少した圧力差が出口９４の近くに
存在し、ポンプチャネル内の圧力は４０ｐｓｉ（２．８
ｋｇ／ｃｍ2）に近づく。しかし上面３０上の燃料はチ
ャネル１４における燃料よりもさらに広い表面積にわた
って作用するので、チャネル１４の出口９４の近くでさ
えも、チャネル１４内よりはるかに大きな力が上面３０
に創出される。ロータ２６上のこの力はロータ２６を固
定子１２の方へ押しつけ、両者の間に重大な摩擦力を起
こさせる。そしてポンプチャネル１４内の燃料圧によっ
てロータ２６の下面２４にかかる変動力により、ロータ
は振動あるいは傾斜しがちである。
存在し、ポンプチャネル内の圧力は４０ｐｓｉ（２．８
ｋｇ／ｃｍ2）に近づく。しかし上面３０上の燃料はチ
ャネル１４における燃料よりもさらに広い表面積にわた
って作用するので、チャネル１４の出口９４の近くでさ
えも、チャネル１４内よりはるかに大きな力が上面３０
に創出される。ロータ２６上のこの力はロータ２６を固
定子１２の方へ押しつけ、両者の間に重大な摩擦力を起
こさせる。そしてポンプチャネル１４内の燃料圧によっ
てロータ２６の下面２４にかかる変動力により、ロータ
は振動あるいは傾斜しがちである。
【００３１】ほぼ４０ｐｓｉ（２．８ｋｇ／ｃｍ2））
である室９８内の燃料の１部は、入り口通路７６を介し
て第２チャネル１６の入り口１１０に流れ込む。第２チ
ャネル１６内の燃料圧はその入り口１１０から出口１１
２に向かって増加するので、出口１１２及び空所１２０
における圧力は４０ｐｓｉ（２．８ｋｇ／ｃｍ2）以上
となる。
である室９８内の燃料の１部は、入り口通路７６を介し
て第２チャネル１６の入り口１１０に流れ込む。第２チ
ャネル１６内の燃料圧はその入り口１１０から出口１１
２に向かって増加するので、出口１１２及び空所１２０
における圧力は４０ｐｓｉ（２．８ｋｇ／ｃｍ2）以上
となる。
【００３２】説明を簡単にするため、ポンプチャネル１
４と第２チャネル１６のそれぞれの入り口９２、１１０
に近い半分を、これらの「低圧区域」と名付ける。同様
に各チャネル１４、１６の出口９４、１１２に近い残り
半分を、たとえ上記のように第２チャネル１６の「低圧
区域」がポンプチャネル１４の「高圧区域」よりも高圧
であっても「高圧区域」と称することにする。
４と第２チャネル１６のそれぞれの入り口９２、１１０
に近い半分を、これらの「低圧区域」と名付ける。同様
に各チャネル１４、１６の出口９４、１１２に近い残り
半分を、たとえ上記のように第２チャネル１６の「低圧
区域」がポンプチャネル１４の「高圧区域」よりも高圧
であっても「高圧区域」と称することにする。
【００３３】以上のように命名した各チャネル１４、１
６の入り口９２、１１０と出口９４、１１２は円周方向
に約１８０゜離れているので、第２チャネル１６の高圧
区域がポンプチャネル１４の低圧区域即ち入り口部分に
隣接することになり、ロータ２６面にわたって最大の圧
力差が存在する。また第２チャネル１６の低圧区域はポ
ンプチャネル１４の高圧区域にほぼ隣接しているので、
ロータ２６面にわたる圧力差はより少なくなるので、こ
の領域でロータ２６のバランスをとるためにはより小さ
い圧力または力が必要とされる。
６の入り口９２、１１０と出口９４、１１２は円周方向
に約１８０゜離れているので、第２チャネル１６の高圧
区域がポンプチャネル１４の低圧区域即ち入り口部分に
隣接することになり、ロータ２６面にわたって最大の圧
力差が存在する。また第２チャネル１６の低圧区域はポ
ンプチャネル１４の高圧区域にほぼ隣接しているので、
ロータ２６面にわたる圧力差はより少なくなるので、こ
の領域でロータ２６のバランスをとるためにはより小さ
い圧力または力が必要とされる。
【００３４】好適にはこの第２チャネル１６の位置決
め、並びに空所、溝、スロットの構造配置により、ロー
タ２６の下面２４の全体にわたってほぼ均一な力を提供
する。これに対し、ロータ２６の上面３０に作用する出
口燃料によって生じるロータ２６の上面３０にわたる実
質的に均一な力が対抗するので、ロータ２６が固定子１
２に対して振動または傾動することがなくなる。
め、並びに空所、溝、スロットの構造配置により、ロー
タ２６の下面２４の全体にわたってほぼ均一な力を提供
する。これに対し、ロータ２６の上面３０に作用する出
口燃料によって生じるロータ２６の上面３０にわたる実
質的に均一な力が対抗するので、ロータ２６が固定子１
２に対して振動または傾動することがなくなる。
【００３５】さらに、燃料圧によってポンプチャネル１
４、第２チャネル１６、空所、溝及びスロット内に作ら
れ、ロータ２６の下面２４に加えられるこのほぼ均一な
力は、上面３０における力よりごく僅かに小さいか実質
的に同じであるので、これに対抗してロータ２６と固定
子１２の間の摩擦力を減少させる。
４、第２チャネル１６、空所、溝及びスロット内に作ら
れ、ロータ２６の下面２４に加えられるこのほぼ均一な
力は、上面３０における力よりごく僅かに小さいか実質
的に同じであるので、これに対抗してロータ２６と固定
子１２の間の摩擦力を減少させる。
【００３６】図６ー８は燃料ポンプ２００の第２の実施
例を示し、第２チャネル２０２はポンプチャネル２０４
の半径方向外側で固定子１２’に形成され、ロータ２
６’はこれに従って構成された第１及び第２組の羽根２
０、２２を備える。ロータ２６’は、その下流端部２０
８に形成され電気子５２の底部を受けるように構成され
た、中央凹部２０６を有する改良構造のものであり、電
気子５２とは数個のピン２１０により連結している。該
ピン２１０は、ロータ２６’に形成した通孔２１２に摺
動可能に受け入れられ通孔２１２を分けるスポーク２１
３と係合してロータを回転させる。
例を示し、第２チャネル２０２はポンプチャネル２０４
の半径方向外側で固定子１２’に形成され、ロータ２
６’はこれに従って構成された第１及び第２組の羽根２
０、２２を備える。ロータ２６’は、その下流端部２０
８に形成され電気子５２の底部を受けるように構成され
た、中央凹部２０６を有する改良構造のものであり、電
気子５２とは数個のピン２１０により連結している。該
ピン２１０は、ロータ２６’に形成した通孔２１２に摺
動可能に受け入れられ通孔２１２を分けるスポーク２１
３と係合してロータを回転させる。
【００３７】図７に示すように、ポンプチャネル２０４
の出口ポート９４は、盲穴５８’と同心で固定子１２’
に形成された中央環状空所２１４に合流する。空所２１
４はロータ２６’に形成した穴２１２を介して電気子組
立体５２と連通するので、出口ポート９４から流出した
燃料はロータ２６’及び燃料ポンプハウジング３２を介
して空所２１４に流入し、出口端部キャップ４０に画定
された出口通路２１６を介して加圧され排出される。
の出口ポート９４は、盲穴５８’と同心で固定子１２’
に形成された中央環状空所２１４に合流する。空所２１
４はロータ２６’に形成した穴２１２を介して電気子組
立体５２と連通するので、出口ポート９４から流出した
燃料はロータ２６’及び燃料ポンプハウジング３２を介
して空所２１４に流入し、出口端部キャップ４０に画定
された出口通路２１６を介して加圧され排出される。
【００３８】このロータの構造は、燃料ポンプ２００の
出口圧にある液体燃料により作用されるロータ２６’の
上面３０’の表面積を減少させ、ロータ２６’に下向き
に作用する力を減少させる結果、ロータ２６’と固定子
１２’の間の摩擦力を減少させる。このため、第１実施
例の燃料ポンプ１０の各種空所１２０、１３０、１３
２、溝１１４、１１６、スロット１２６、１２８及び凹
部１１８が形成されないので、固定子１２’の構造を簡
単なものにすることが出来る。
出口圧にある液体燃料により作用されるロータ２６’の
上面３０’の表面積を減少させ、ロータ２６’に下向き
に作用する力を減少させる結果、ロータ２６’と固定子
１２’の間の摩擦力を減少させる。このため、第１実施
例の燃料ポンプ１０の各種空所１２０、１３０、１３
２、溝１１４、１１６、スロット１２６、１２８及び凹
部１１８が形成されないので、固定子１２’の構造を簡
単なものにすることが出来る。
【００３９】むしろ第２チャネル２０２自体は充分な表
面積と増加した圧力をもつので、ロータ２６’の下面２
４’の径方向並びに円周方向にほぼ均一な力を与えるの
で、ロータ２６’が固定子１２’に対して振動したり傾
動したりすることはない。ロータ２６’の下面２４’に
かかるこの均一な力はまた、ロータ２６’の上面３０’
上に出口燃料によって生じる力を実質的に、完全ではな
いにしても相殺するに充分であり、ロータ２６’と固定
子１２’の間の摩擦力を最小にする。第２実施例の燃料
ポンプ２００は、第１実施例の燃料ポンプ１０と実質的
に同様に機能するので、その作用についてはこれ以上説
明しない。
面積と増加した圧力をもつので、ロータ２６’の下面２
４’の径方向並びに円周方向にほぼ均一な力を与えるの
で、ロータ２６’が固定子１２’に対して振動したり傾
動したりすることはない。ロータ２６’の下面２４’に
かかるこの均一な力はまた、ロータ２６’の上面３０’
上に出口燃料によって生じる力を実質的に、完全ではな
いにしても相殺するに充分であり、ロータ２６’と固定
子１２’の間の摩擦力を最小にする。第２実施例の燃料
ポンプ２００は、第１実施例の燃料ポンプ１０と実質的
に同様に機能するので、その作用についてはこれ以上説
明しない。
【００４０】図９は、改良型固定子１２”を示し、ポン
プチャネル２５２の入り口２５４が第２チャネル２５６
の半径方向内側に、出口２５８が第２チャネル２５６の
半径方向外側に配置され、固定子１２”に形成されてい
る。ポンプチャネルの曲線移行部分２６４が、第２チャ
ネル２５６の入り口２６０と出口２６２の間で交叉して
いる。第２チャネル２５６の入り口２６０はポンプチャ
ネル２５２の半径方向内側に、また出口２６２はポンプ
チャネル２５２の半径方向外側に配置されている。第２
チャネル２５６の曲線移行部分２６６は、ポンプチャネ
ル２５２の入り口２５４と出口２５８の間で交叉してい
る。望ましくはチャネル２５２、２５６は分離してい
て、互いに交叉したり直接連絡することはない。
プチャネル２５２の入り口２５４が第２チャネル２５６
の半径方向内側に、出口２５８が第２チャネル２５６の
半径方向外側に配置され、固定子１２”に形成されてい
る。ポンプチャネルの曲線移行部分２６４が、第２チャ
ネル２５６の入り口２６０と出口２６２の間で交叉して
いる。第２チャネル２５６の入り口２６０はポンプチャ
ネル２５２の半径方向内側に、また出口２６２はポンプ
チャネル２５２の半径方向外側に配置されている。第２
チャネル２５６の曲線移行部分２６６は、ポンプチャネ
ル２５２の入り口２５４と出口２５８の間で交叉してい
る。望ましくはチャネル２５２、２５６は分離してい
て、互いに交叉したり直接連絡することはない。
【００４１】半径方向に内外に取り付けた２組の環状羽
根組をもつロータが設けられ、ロータが回転するにつれ
各チャネルに圧力を発生させる。好適には各チャネルは
ほぼ同一幅であり、各羽根組は同一幅で使用時各チャネ
ルと共動するようになっている。改良固定子１２”をも
つポンプは、燃料ポンプ１０と実質的に同じ方法で機能
するので、その作用についてはこれ以上説明しない。
根組をもつロータが設けられ、ロータが回転するにつれ
各チャネルに圧力を発生させる。好適には各チャネルは
ほぼ同一幅であり、各羽根組は同一幅で使用時各チャネ
ルと共動するようになっている。改良固定子１２”をも
つポンプは、燃料ポンプ１０と実質的に同じ方法で機能
するので、その作用についてはこれ以上説明しない。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、第２チャネル並び
にこれと連通する複数の空所を設け、これら第２チャネ
ルと空所内で発生する燃料圧により生ずる力が燃料ポン
プ内で発生する力と結合して、ロータの下面にわたって
実質的に均一な正味力を提供することにより、ロータの
上面に作用する出口燃料により生ずる力がロータを固定
子に対し振動または傾動させる傾向がなくなる。
にこれと連通する複数の空所を設け、これら第２チャネ
ルと空所内で発生する燃料圧により生ずる力が燃料ポン
プ内で発生する力と結合して、ロータの下面にわたって
実質的に均一な正味力を提供することにより、ロータの
上面に作用する出口燃料により生ずる力がロータを固定
子に対し振動または傾動させる傾向がなくなる。
【００４３】さらに、第２チャネルとすべての空所がロ
ータの下面に上向きに作用する総力を増加させ、ロータ
を固定子の方へ押しつけるロータ上の正味力の強度を低
下させるので、ロータと固定子の間の摩擦力が減少する
ことになる。従ってポンプの有効性が高められ、ロータ
と固定子の磨耗が減少するので、燃料ポンプとしての寿
命が延び、ポンプによる出力圧が増大する効果が得られ
る。
ータの下面に上向きに作用する総力を増加させ、ロータ
を固定子の方へ押しつけるロータ上の正味力の強度を低
下させるので、ロータと固定子の間の摩擦力が減少する
ことになる。従ってポンプの有効性が高められ、ロータ
と固定子の磨耗が減少するので、燃料ポンプとしての寿
命が延び、ポンプによる出力圧が増大する効果が得られ
る。
【図１】本発明を実施する燃料ポンプの縦断面図であ
る。
る。
【図２】図１の燃料ポンプの固定子の頂面図である。
【図３】図１の燃料ポンプの固定子の側面図である。
【図４】図１の燃料ポンプのロータの断面図である。
【図５】図１の燃料ポンプのロータの底面図である。
【図６】本発明を実施する第２の燃料ポンプの縦断面図
である。
である。
【図７】図６の燃料ポンプの固定子の頂面図である。
【図８】図６の燃料ポンプのロータの底面図である。
【図９】固定子の代替え実施例の頂面図である。
１０、２００ 燃料ポンプ １２、１２’、１２” 固定子 １４、２０４ ポンプチャネル １６、２０２ 第２チャネル ２０、２２ 羽根 ２６、２６’ ロータ ３２ ポンプハウジング ５２ 電機子 １２０、１３０、１３２ 空所 １１４、１１６ 溝 １２６、１２８ スロット
Claims (15)
- 【請求項１】 モータにより回転駆動されるロータと、 固定子と、 上記ロータと固定子との間に設けられ入り口及び出口を
有するポンプチャネルと、 ロータに設けられ、上記ポンプチャネル内に圧力を発生
させポンプチャネル内の燃料圧を該入り口から出口まで
増加させるように構成された第１組の羽根と、 ロータと固定子の間に設けられ、入り口と出口を有する
第２チャネルと、 ロータに設けられ、該第２チャネル内に圧力を発生させ
るよう構成された第２組の羽根とを含み、 上記第２チャネルがロータに及ぼす力がポンプチャネル
の出口近くにおけるよりポンプチャネルの入り口近くで
の方がより大きく、ポンプチャネルと第２チャネルの双
方における燃料によりロータ面にわたってロータに加わ
る力を少なくとも部分的に均衡させると共に、ロータが
回転するにつれロータと固定子の間の摩擦力を減少させ
ることを特徴とする電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項２】 上記ポンプチャネルが上記第２チャネル
のほぼ半径方向内側に配置されていることを特徴とする
請求項１に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項３】 上記ポンプチャネルが上記第２チャネル
のほぼ半径方向外側に配置されていることを特徴とする
請求項１に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項４】 上記ポンプチャネルの少なくとも１部が
上記第２チャネルのほぼ半径方向内側に配置され、ポン
プチャネルの少なくとも１部が該第２チャネルのほぼ半
径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１
に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項５】 加圧液体燃料を受けるため上記第２チャ
ネルと連通する少なくとも１つの空所を固定子に形成
し、該空所がロータ面にわたる力を均衡させるためロー
タに向けて力を及ぼすように構成配置されていることを
特徴とする請求項１に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項６】 上記第２チャネルの入り口が、上記ポン
プチャネルの入り口から円周方向に離隔していることを
特徴とする請求項１に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項７】 上記第２チャネルの入り口が、上記ポン
プチャネルの入り口と出口とのほぼ中間に配置されてい
ることを特徴とする請求項６に記載の電動横みぞ型燃料
ポンプ。 - 【請求項８】 上記ポンプチャネルと上記第２チャネル
がほぼ環状で、ロータの回転軸とほぼ同心であることを
特徴とする請求項１に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項９】 上記ポンプチャネルの出口から下流の液
体燃料を第２チャネルと連通させる少なくとも１つの入
り口開口を、該ロータが含むことを特徴とする請求項１
に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項１０】 前記第１及び第２組の羽根が、それぞ
れロータの環状通路に形成された複数の個別の羽根を含
むことを特徴とする請求項１に記載の電動横みぞ型燃料
ポンプ。 - 【請求項１１】 上記ポンプチャネルがほぼ３３０゜乃
至３５０゜の角度範囲にわたることを特徴とする請求項
８に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項１２】 上記第２チャネルがほぼ３３０゜乃至
３５０゜の角度範囲にわたることを特徴とする請求項８
に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項１３】 １つの空所が第２チャネルの出口と連
通し、少なくとも１つの他の空所が計量スロットを介し
て該１つの空所と連通し、該少なくとも１つの他の空所
内の圧力を制御することを特徴とする請求項５に記載の
電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項１４】 上記ロータが中央空所を有し、上記ポ
ンプチャネルの出口が該中央空所と連通することを特徴
とする請求項１に記載の電動横みぞ型燃料ポンプ。 - 【請求項１５】 ロータの前記少なくとも１つの入り口
開口が、ロータの軸に隣接して配置された第２チャネル
の入り口と連通することを特徴とする請求項９に記載の
電動横みぞ型燃料ポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US96304697A | 1997-11-03 | 1997-11-03 | |
| US08/963046 | 1997-11-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218087A true JPH11218087A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=25506662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10305439A Pending JPH11218087A (ja) | 1997-11-03 | 1998-10-27 | 力均衡横みぞ型燃料ポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6162012A (ja) |
| JP (1) | JPH11218087A (ja) |
| DE (1) | DE19850158A1 (ja) |
| FR (1) | FR2770586A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001289190A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-10-19 | Walbro Corp | 燃料ポンプアセンブリ |
Families Citing this family (22)
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|---|---|---|---|---|
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