JPH11324839A - 燃料ポンプ - Google Patents
燃料ポンプInfo
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- JPH11324839A JPH11324839A JP10319399A JP31939998A JPH11324839A JP H11324839 A JPH11324839 A JP H11324839A JP 10319399 A JP10319399 A JP 10319399A JP 31939998 A JP31939998 A JP 31939998A JP H11324839 A JPH11324839 A JP H11324839A
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Classifications
-
- 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
- F02M37/041—Arrangements for driving gear-type pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/0042—Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
- F04C15/0049—Equalization of pressure pulses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
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- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料ポンプのポンプ効率向上と低騒音・低振
動とを両立させる。 【解決手段】 トロコイドギヤ式のポンプ部１２の内部
に、インナーロータ２６とアウタロータ２５を互いに偏
心させて配置し、モータ部１３により両ロータ２５，２
６を回転させることで、両ロータ２５，２６のトロコイ
ド歯で区画された多数のポンプ室の容積を連続的に増加
・減少して、燃料を吸入・吐出する。金属製又は樹脂製
の円盤状部材３８をポンプ側板２２の外側面に密着する
ように取り付け、ポンプ部１２から吐出された燃料を円
盤状部材３８の内側面に円弧状に形成された流路１９に
流す。この流路１９には、多数のフィン状の突起４０を
放射状に形成し、ポンプ部１２から流路１９に吐出され
た燃料が各突起４０に衝突して、各突起４０の前後で乱
流が発生する。この乱流は、燃料の吐出圧の脈動を拡散
して低減する役割を果たし、圧力脈動による騒音・振動
を低減する。
動とを両立させる。 【解決手段】 トロコイドギヤ式のポンプ部１２の内部
に、インナーロータ２６とアウタロータ２５を互いに偏
心させて配置し、モータ部１３により両ロータ２５，２
６を回転させることで、両ロータ２５，２６のトロコイ
ド歯で区画された多数のポンプ室の容積を連続的に増加
・減少して、燃料を吸入・吐出する。金属製又は樹脂製
の円盤状部材３８をポンプ側板２２の外側面に密着する
ように取り付け、ポンプ部１２から吐出された燃料を円
盤状部材３８の内側面に円弧状に形成された流路１９に
流す。この流路１９には、多数のフィン状の突起４０を
放射状に形成し、ポンプ部１２から流路１９に吐出され
た燃料が各突起４０に衝突して、各突起４０の前後で乱
流が発生する。この乱流は、燃料の吐出圧の脈動を拡散
して低減する役割を果たし、圧力脈動による騒音・振動
を低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプ部から燃料
を吐出する際に発生する吐出圧の脈動を低減する機能を
備えた燃料ポンプに関するものである。
を吐出する際に発生する吐出圧の脈動を低減する機能を
備えた燃料ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車に搭載されている燃料
ポンプは、ウエスコ式（タービン式）等の非容積式ポン
プと、トロコイドギヤ式、ローラ式等の容積式ポンプと
の２通りがある。非容積式ポンプは、例えばポンプケー
シング内でインペラ（タービン）を回転させて燃料を吸
入・吐出するポンプであり、容積式ポンプと異なり、ポ
ンプ室の容積が変化しないため、吐出圧の脈動が小さ
く、低騒音・低振動であるという利点がある。
ポンプは、ウエスコ式（タービン式）等の非容積式ポン
プと、トロコイドギヤ式、ローラ式等の容積式ポンプと
の２通りがある。非容積式ポンプは、例えばポンプケー
シング内でインペラ（タービン）を回転させて燃料を吸
入・吐出するポンプであり、容積式ポンプと異なり、ポ
ンプ室の容積が変化しないため、吐出圧の脈動が小さ
く、低騒音・低振動であるという利点がある。
【０００３】一方、容積式ポンプは、ポンプケーシング
内にトロコイドギヤ、ローラ等によって複数の容積（ポ
ンプ室）を区画して、その容積の変化により燃料を吸入
・吐出するため、非容積式ポンプと比較してポンプ効率
が高いという利点があるが、容積変化によって吐出圧の
脈動が大きくなり、騒音・振動が大きくなるという欠点
がある。
内にトロコイドギヤ、ローラ等によって複数の容積（ポ
ンプ室）を区画して、その容積の変化により燃料を吸入
・吐出するため、非容積式ポンプと比較してポンプ効率
が高いという利点があるが、容積変化によって吐出圧の
脈動が大きくなり、騒音・振動が大きくなるという欠点
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年の自動車は、静粛
性・快適性が重要視されるため、低騒音・低振動の特長
を持つ非容積式の燃料ポンプが主流となっている。しか
し、非容積式の燃料ポンプは、容積式の燃料ポンプと比
較してポンプ効率が低く、その分、消費電力が増加した
り、ポンプ部が大型化するという欠点がある。
性・快適性が重要視されるため、低騒音・低振動の特長
を持つ非容積式の燃料ポンプが主流となっている。しか
し、非容積式の燃料ポンプは、容積式の燃料ポンプと比
較してポンプ効率が低く、その分、消費電力が増加した
り、ポンプ部が大型化するという欠点がある。
【０００５】一方、容積式の燃料ポンプを用いる場合に
は、低騒音化・低振動化のために、燃料ポンプの吐出側
に圧力脈動減衰用のダンパ装置を設けたり、燃料配管を
弾性材で形成したり、車体に遮音材を張り付ける等の騒
音対策を施す必要があり、コスト高になるという欠点が
ある。
は、低騒音化・低振動化のために、燃料ポンプの吐出側
に圧力脈動減衰用のダンパ装置を設けたり、燃料配管を
弾性材で形成したり、車体に遮音材を張り付ける等の騒
音対策を施す必要があり、コスト高になるという欠点が
ある。
【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、ポンプ効率向上の要
求と、低騒音・低振動・低コスト化の要求とを両立させ
ることができる燃料ポンプを提供することにある。
たものであり、従ってその目的は、ポンプ効率向上の要
求と、低騒音・低振動・低コスト化の要求とを両立させ
ることができる燃料ポンプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の燃料ポンプは、ポンプ部の吐出
側に圧力脈動低減用の流路を設け、この流路に、前記ポ
ンプ部から吐出される燃料の流れに乱流を生じさせる突
起又は凹溝部を形成したものである。この構成では、ポ
ンプ部から吐出された燃料が圧力脈動低減用の流路を流
れる過程で、燃料の流れが突起又は凹溝部の内壁面に衝
突して、そこで旋回流が発生し、燃料の流れに乱流が発
生する。この乱流は、燃料の吐出圧の脈動を拡散して低
減する役割を果たし、圧力脈動による騒音・振動が低減
される。しかも、突起又は凹溝部付きの流路を設けるだ
けで良いので、構成も簡単であり、低コスト化の要求も
満たすことができる。
に、本発明の請求項１の燃料ポンプは、ポンプ部の吐出
側に圧力脈動低減用の流路を設け、この流路に、前記ポ
ンプ部から吐出される燃料の流れに乱流を生じさせる突
起又は凹溝部を形成したものである。この構成では、ポ
ンプ部から吐出された燃料が圧力脈動低減用の流路を流
れる過程で、燃料の流れが突起又は凹溝部の内壁面に衝
突して、そこで旋回流が発生し、燃料の流れに乱流が発
生する。この乱流は、燃料の吐出圧の脈動を拡散して低
減する役割を果たし、圧力脈動による騒音・振動が低減
される。しかも、突起又は凹溝部付きの流路を設けるだ
けで良いので、構成も簡単であり、低コスト化の要求も
満たすことができる。
【０００８】この場合、圧力脈動低減用の流路をある程
度長くすると、圧力脈動低減効果を高めることができる
ため、請求項２のように、圧力脈動低減用の流路をポン
プ部の側面に沿って円弧状に形成すると良い。このよう
にすれば、ポンプ部側面の狭いスペースを有効に利用し
て流路を長く形成することができ、コンパクト化の要求
を満たしながら圧力脈動低減効果を高めることができ
る。
度長くすると、圧力脈動低減効果を高めることができる
ため、請求項２のように、圧力脈動低減用の流路をポン
プ部の側面に沿って円弧状に形成すると良い。このよう
にすれば、ポンプ部側面の狭いスペースを有効に利用し
て流路を長く形成することができ、コンパクト化の要求
を満たしながら圧力脈動低減効果を高めることができ
る。
【０００９】また、請求項３のように、圧力脈動低減用
の流路を途中で折り返すように形成しても良い。このよ
うにしても、狭いスペースを有効に利用して流路を長く
形成することができ、コンパクト化の要求を満たしなが
ら圧力脈動低減効果を高めることができる。
の流路を途中で折り返すように形成しても良い。このよ
うにしても、狭いスペースを有効に利用して流路を長く
形成することができ、コンパクト化の要求を満たしなが
ら圧力脈動低減効果を高めることができる。
【００１０】本発明の燃料ポンプは、ウエスコ式（ター
ビン式）等の非容積式の燃料ポンプにも適用可能である
が、請求項４のように、トロコイドギヤ式、ローラ式等
の容積式の燃料ポンプに適用すると、大きな効果が得ら
れる。つまり、非容積式ポンプと比較してポンプ効率が
高い容積式ポンプは、吐出圧の脈動が大きいため、上述
した突起又は凹溝部付きの流路によって圧力脈動を低減
すれば、高いポンプ効率を確保しながら、低騒音・低振
動の要求も満たすことができ、しかも、ポンプ騒音対策
に要するコストも低減できる。尚、本発明をウエスコ式
等の非容積式の燃料ポンプに適用した場合には、非容積
式の燃料ポンプの利点（低騒音・低振動）を更に向上さ
せることができる。
ビン式）等の非容積式の燃料ポンプにも適用可能である
が、請求項４のように、トロコイドギヤ式、ローラ式等
の容積式の燃料ポンプに適用すると、大きな効果が得ら
れる。つまり、非容積式ポンプと比較してポンプ効率が
高い容積式ポンプは、吐出圧の脈動が大きいため、上述
した突起又は凹溝部付きの流路によって圧力脈動を低減
すれば、高いポンプ効率を確保しながら、低騒音・低振
動の要求も満たすことができ、しかも、ポンプ騒音対策
に要するコストも低減できる。尚、本発明をウエスコ式
等の非容積式の燃料ポンプに適用した場合には、非容積
式の燃料ポンプの利点（低騒音・低振動）を更に向上さ
せることができる。
【００１１】また、請求項５のように、ポンプ部と、こ
れを駆動するモータとの間に、突起又は凹溝部付きの流
路が形成された金属製又は樹脂製の円盤状部材を配置し
た構成としても良い。このようにすれば、ポンプ部とモ
ータとの間の空きスペースに１つの円盤状部材を配置す
ることで、簡単に突起付きの流路を形成できて、組立性
を向上できると共に、最小限の設計変更で済み、低コス
トで突起付きの流路を形成することができる。
れを駆動するモータとの間に、突起又は凹溝部付きの流
路が形成された金属製又は樹脂製の円盤状部材を配置し
た構成としても良い。このようにすれば、ポンプ部とモ
ータとの間の空きスペースに１つの円盤状部材を配置す
ることで、簡単に突起付きの流路を形成できて、組立性
を向上できると共に、最小限の設計変更で済み、低コス
トで突起付きの流路を形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】［実施形態（１）］以下、本発明
をトロコイドギヤ式の燃料ポンプに適用した実施形態
（１）を説明する。まず、図１に基づいて燃料ポンプ全
体の構成を概略的に説明する。円筒状のハウジング１１
内にトロコイドギヤ式のポンプ部１２とモータ部１３と
が組み付けられている。ハウジング１１の一端（下端）
には、ポンプ部１２をカバーするポンプカバー１４がか
しめ等により固定され、このポンプカバー１４に燃料吸
入口１５が形成され、この燃料吸入口１５から燃料タン
ク（図示せず）内の燃料がポンプ部１２内に吸入され
る。ハウジング１１の他端（上端）には、モータ部１３
をカバーするモータカバー１６がかしめ等により固定さ
れ、このモータカバー１６には、モータ部１３に通電す
るためのコネクタ１７と燃料吐出口１８とが設けられて
いる。ポンプ部１２から後述する圧力脈動低減用の流路
１９を経て吐出された燃料は、モータ部１３の外周側に
形成された燃料通路２０を通って燃料吐出口１８から吐
出される。
をトロコイドギヤ式の燃料ポンプに適用した実施形態
（１）を説明する。まず、図１に基づいて燃料ポンプ全
体の構成を概略的に説明する。円筒状のハウジング１１
内にトロコイドギヤ式のポンプ部１２とモータ部１３と
が組み付けられている。ハウジング１１の一端（下端）
には、ポンプ部１２をカバーするポンプカバー１４がか
しめ等により固定され、このポンプカバー１４に燃料吸
入口１５が形成され、この燃料吸入口１５から燃料タン
ク（図示せず）内の燃料がポンプ部１２内に吸入され
る。ハウジング１１の他端（上端）には、モータ部１３
をカバーするモータカバー１６がかしめ等により固定さ
れ、このモータカバー１６には、モータ部１３に通電す
るためのコネクタ１７と燃料吐出口１８とが設けられて
いる。ポンプ部１２から後述する圧力脈動低減用の流路
１９を経て吐出された燃料は、モータ部１３の外周側に
形成された燃料通路２０を通って燃料吐出口１８から吐
出される。
【００１３】次に、図１乃至図４に基づいてトロコイド
ギヤ式のポンプ部１２の構成を説明する。２枚の円形の
ポンプ側板２１，２２の間に円筒ハウジング２３が挟み
込まれ、これら三者が複数本のねじ２４で締め付け固定
されてポンプケーシングが構成されている。このポンプ
ケーシングの内部には、アウタロータ２５とインナーロ
ータ２６とが収納されている。アウタロータ２５の内周
側とインナーロータ２６の外周側には、それぞれトロコ
イド歯２７，２８が形成され、インナーロータ２６のト
ロコイド歯２８の歯数がアウタロータ２５のトロコイド
歯２７の歯数よりも１つ少なく形成されている。アウタ
ロータ２５は、円筒ハウジング２３に偏心して形成され
た円形穴２９内に回転自在に嵌合されている。このアウ
タロータ２５の内側にはインナーロータ２６が偏心して
収納され、両ロータ２５，２６のトロコイド歯２７，２
８の噛合い又は接触によって多数のポンプ室３０が形成
されている。この場合、アウタロータ２５とインナーロ
ータ２６とが互いに偏心しているため、回転時に両ロー
タ２５，２６のトロコイド歯２７，２８の噛合い量が連
続的に増加・減少し、各ポンプ室３０の容積が連続的に
増加・減少する動作を１回転を周期として繰り返す。
ギヤ式のポンプ部１２の構成を説明する。２枚の円形の
ポンプ側板２１，２２の間に円筒ハウジング２３が挟み
込まれ、これら三者が複数本のねじ２４で締め付け固定
されてポンプケーシングが構成されている。このポンプ
ケーシングの内部には、アウタロータ２５とインナーロ
ータ２６とが収納されている。アウタロータ２５の内周
側とインナーロータ２６の外周側には、それぞれトロコ
イド歯２７，２８が形成され、インナーロータ２６のト
ロコイド歯２８の歯数がアウタロータ２５のトロコイド
歯２７の歯数よりも１つ少なく形成されている。アウタ
ロータ２５は、円筒ハウジング２３に偏心して形成され
た円形穴２９内に回転自在に嵌合されている。このアウ
タロータ２５の内側にはインナーロータ２６が偏心して
収納され、両ロータ２５，２６のトロコイド歯２７，２
８の噛合い又は接触によって多数のポンプ室３０が形成
されている。この場合、アウタロータ２５とインナーロ
ータ２６とが互いに偏心しているため、回転時に両ロー
タ２５，２６のトロコイド歯２７，２８の噛合い量が連
続的に増加・減少し、各ポンプ室３０の容積が連続的に
増加・減少する動作を１回転を周期として繰り返す。
【００１４】吐出側（図１の上側）のポンプ側板２２の
中心部に形成された挿通孔３１には円筒状の軸受３２が
嵌着され、この軸受３２の内径部にモータ部１３の回転
軸３３が回転自在に挿通され、該軸受３２の外径部にイ
ンナーロータ２６が回転自在に嵌合されている。モータ
部１３の回転軸３３の先端部にはカップリング３４が固
定され、このカップリング３４がインナーロータ２６に
係合されている。これにより、モータ部１３の回転軸３
３が回転すると、これと一体的にインナーロータ２６が
回転し、更に、このインナーロータ２６と噛み合うアウ
タロータ２５も回転する。
中心部に形成された挿通孔３１には円筒状の軸受３２が
嵌着され、この軸受３２の内径部にモータ部１３の回転
軸３３が回転自在に挿通され、該軸受３２の外径部にイ
ンナーロータ２６が回転自在に嵌合されている。モータ
部１３の回転軸３３の先端部にはカップリング３４が固
定され、このカップリング３４がインナーロータ２６に
係合されている。これにより、モータ部１３の回転軸３
３が回転すると、これと一体的にインナーロータ２６が
回転し、更に、このインナーロータ２６と噛み合うアウ
タロータ２５も回転する。
【００１５】図３に示すように、吸入側のポンプ側板２
１には、燃料吸入口１５からポンプ室３０に燃料を吸い
込む吸入ポート３５が形成されている。この吸入ポート
３５は、ロータ２５，２６の回転により容積が増加する
複数のポンプ室３０に連通するように三日月状に形成さ
れている。
１には、燃料吸入口１５からポンプ室３０に燃料を吸い
込む吸入ポート３５が形成されている。この吸入ポート
３５は、ロータ２５，２６の回転により容積が増加する
複数のポンプ室３０に連通するように三日月状に形成さ
れている。
【００１６】また、図４に示すように、吐出側のポンプ
側板２２には、吐出ポート３６が形成されている。この
ポンプ側板２２の内側面（ロータ２５，２６側の面）に
は、吐出ポート３６へ燃料を案内する燃料溝３６ａが形
成されている。この燃料溝３６ａは、ロータ２５，２６
の回転により容積が減少する複数のポンプ室３０に連通
するように三日月状に形成されている。吐出側のポンプ
側板２２の外側面には、吐出ポート３６から吐出された
燃料を該ポンプ側板２２の外側面に沿って円周方向に流
す流路３７が円弧状に形成されている。
側板２２には、吐出ポート３６が形成されている。この
ポンプ側板２２の内側面（ロータ２５，２６側の面）に
は、吐出ポート３６へ燃料を案内する燃料溝３６ａが形
成されている。この燃料溝３６ａは、ロータ２５，２６
の回転により容積が減少する複数のポンプ室３０に連通
するように三日月状に形成されている。吐出側のポンプ
側板２２の外側面には、吐出ポート３６から吐出された
燃料を該ポンプ側板２２の外側面に沿って円周方向に流
す流路３７が円弧状に形成されている。
【００１７】図１に示すように、吐出側のポンプ側板２
２とモータ部１３との間のスペースを利用して、金属製
又は樹脂製の円盤状部材３８がポンプ側板２２の外側面
に密着するように取り付けられている。この円盤状部材
３８の内側面（ポンプ側板２２側の面）には、図５に示
すように、吐出ポート３６から吐出された燃料を該円盤
状部材３８の内側面に沿って円周方向に流す流路１９が
円弧状に形成され、この流路１９の終点部に、燃料をモ
ータ部１３側に吐出する吐出口３９が形成されている。
この円盤状部材３８の流路１９とポンプ側板２２の流路
３７とが組み合わされて、１本の圧力脈動低減用の流路
が構成されている。また、円盤状部材３８の流路１９に
は、多数のフィン状の突起４０が所定間隔で放射状に形
成され、各突起４０によって流路１９，３７の流路断面
積が狭められる。各突起４０は、流路１９，３７内の燃
料の流れ方向とほぼ直角に形成されている。
２とモータ部１３との間のスペースを利用して、金属製
又は樹脂製の円盤状部材３８がポンプ側板２２の外側面
に密着するように取り付けられている。この円盤状部材
３８の内側面（ポンプ側板２２側の面）には、図５に示
すように、吐出ポート３６から吐出された燃料を該円盤
状部材３８の内側面に沿って円周方向に流す流路１９が
円弧状に形成され、この流路１９の終点部に、燃料をモ
ータ部１３側に吐出する吐出口３９が形成されている。
この円盤状部材３８の流路１９とポンプ側板２２の流路
３７とが組み合わされて、１本の圧力脈動低減用の流路
が構成されている。また、円盤状部材３８の流路１９に
は、多数のフィン状の突起４０が所定間隔で放射状に形
成され、各突起４０によって流路１９，３７の流路断面
積が狭められる。各突起４０は、流路１９，３７内の燃
料の流れ方向とほぼ直角に形成されている。
【００１８】以上のように構成したトロコイドギヤ式の
燃料ポンプでは、モータ部１３が回転してインナーロー
タ２６とアウタロータ２５が回転すると、両ロータ２
５，２６のトロコイド歯２７，２８の噛合い量が連続的
に増加・減少し、両トロコイド歯２７，２８間に形成さ
れた各ポンプ室３０の容積が連続的に増加・減少する動
作を１回転を周期として繰り返す。これにより、容積が
拡大するポンプ室３０では、吸入ポート３５から燃料を
吸い込みながら吐出ポート３６の方向へ燃料を移送し、
容積が縮小するポンプ室３０では、移送した燃料を燃料
溝３６ａを通して吐出ポート３６から圧力脈動低減用の
流路１９，３７に吐出する。
燃料ポンプでは、モータ部１３が回転してインナーロー
タ２６とアウタロータ２５が回転すると、両ロータ２
５，２６のトロコイド歯２７，２８の噛合い量が連続的
に増加・減少し、両トロコイド歯２７，２８間に形成さ
れた各ポンプ室３０の容積が連続的に増加・減少する動
作を１回転を周期として繰り返す。これにより、容積が
拡大するポンプ室３０では、吸入ポート３５から燃料を
吸い込みながら吐出ポート３６の方向へ燃料を移送し、
容積が縮小するポンプ室３０では、移送した燃料を燃料
溝３６ａを通して吐出ポート３６から圧力脈動低減用の
流路１９，３７に吐出する。
【００１９】このようにして、吐出ポート３６から吐出
された燃料は、流路１９，３７を流れる過程で、各突起
４０に衝突して旋回しながら流れ、各突起４０の前後で
乱流が発生する。トロコイドギヤ式のポンプ部１２の吐
出圧は、比較的大きく脈動するが、この圧力脈動が流路
１９，３７内を伝搬する過程で、各突起４０の前後で発
生する乱流によって圧力脈動が拡散され、低減される。
この結果、燃料ポンプの燃料吐出口１８から圧力脈動の
少ない燃料が吐出され、圧力脈動による騒音・振動が低
減される。これにより、トロコイドギヤ式のポンプ部１
２の利点である高いポンプ効率を損なうことなく、従来
の欠点である騒音・振動の問題を解消することができ、
静粛性・快適性の要求も満たすことができる。
された燃料は、流路１９，３７を流れる過程で、各突起
４０に衝突して旋回しながら流れ、各突起４０の前後で
乱流が発生する。トロコイドギヤ式のポンプ部１２の吐
出圧は、比較的大きく脈動するが、この圧力脈動が流路
１９，３７内を伝搬する過程で、各突起４０の前後で発
生する乱流によって圧力脈動が拡散され、低減される。
この結果、燃料ポンプの燃料吐出口１８から圧力脈動の
少ない燃料が吐出され、圧力脈動による騒音・振動が低
減される。これにより、トロコイドギヤ式のポンプ部１
２の利点である高いポンプ効率を損なうことなく、従来
の欠点である騒音・振動の問題を解消することができ、
静粛性・快適性の要求も満たすことができる。
【００２０】しかも、ポンプ部１２とモータ部１３との
間のスペースに１つの円盤状部材３８を配置するだけ
で、簡単に圧力脈動低減用の突起４０付きの流路１９，
３７を形成できるため、組立性を向上できると共に、最
小限の設計変更で済み、低コストで突起４０付きの流路
１９，３７を形成することができる。更に、突起４０付
きの流路１９，３７を形成するスペースとして、ポンプ
部１２とモータ部１３との間の空きスペースを有効に利
用できるため、燃料ポンプのサイズを大きくする必要が
なく、コンパクト化の要求も満たすことができる。ま
た、ポンプ部１２とモータ部１３との間に圧力脈動低減
用の流路を形成しているので、圧力脈動低減用の流路の
下流側のモータ部１３の圧力脈動による余分な振動を抑
えることもできる。
間のスペースに１つの円盤状部材３８を配置するだけ
で、簡単に圧力脈動低減用の突起４０付きの流路１９，
３７を形成できるため、組立性を向上できると共に、最
小限の設計変更で済み、低コストで突起４０付きの流路
１９，３７を形成することができる。更に、突起４０付
きの流路１９，３７を形成するスペースとして、ポンプ
部１２とモータ部１３との間の空きスペースを有効に利
用できるため、燃料ポンプのサイズを大きくする必要が
なく、コンパクト化の要求も満たすことができる。ま
た、ポンプ部１２とモータ部１３との間に圧力脈動低減
用の流路を形成しているので、圧力脈動低減用の流路の
下流側のモータ部１３の圧力脈動による余分な振動を抑
えることもできる。
【００２１】また、本実施形態（１）では、圧力脈動低
減用の流路１９，３７をポンプ部１３の側面に沿って円
弧状に形成したので、ポンプ部１３側面の狭いスペース
を有効に利用して流路１９，３７を長く形成することが
でき、コンパクト化の要求を満たしながら圧力脈動低減
効果を高めることができる。但し、本発明は、流路１
９，３７を例えば直線状に形成しても良い。
減用の流路１９，３７をポンプ部１３の側面に沿って円
弧状に形成したので、ポンプ部１３側面の狭いスペース
を有効に利用して流路１９，３７を長く形成することが
でき、コンパクト化の要求を満たしながら圧力脈動低減
効果を高めることができる。但し、本発明は、流路１
９，３７を例えば直線状に形成しても良い。
【００２２】尚、本実施形態（１）では、円盤状部材３
８の流路１９に突起４０を形成したが、これとは反対
に、ポンプ側板２２の流路３７に突起を形成しても良
く、また、突起の形状を適宜変更しても良い。或は、ポ
ンプ側板２２に流路３７を形成せずに、ポンプ側板２２
で円盤状部材３８の流路１９を閉鎖するだけの構成とし
ても良い。
８の流路１９に突起４０を形成したが、これとは反対
に、ポンプ側板２２の流路３７に突起を形成しても良
く、また、突起の形状を適宜変更しても良い。或は、ポ
ンプ側板２２に流路３７を形成せずに、ポンプ側板２２
で円盤状部材３８の流路１９を閉鎖するだけの構成とし
ても良い。
【００２３】［実施形態（２）］上記実施形態（１）で
は、流路１９に多数の突起４０を所定間隔で形成して吐
出圧の脈動を低減するようにしたが、図６及び図７に示
す本発明の実施形態（２）では、円盤状部材３８の外周
部に沿って円弧状の流路５０を形成すると共に、この円
弧状の流路５０の内周側に所定間隔で多数の凹溝部５１
を軸受３２の近傍まで延ばすように形成している。尚、
円盤状部材３８の流路５０と凹溝部５１の側面開口を塞
ぐポンプ側板２２の側面は、平坦に形成されているが、
流路５０と凹溝部５１に対応する部分を凹溝状に形成し
ても良い。その他の構成は、前記実施形態（１）と同じ
である。
は、流路１９に多数の突起４０を所定間隔で形成して吐
出圧の脈動を低減するようにしたが、図６及び図７に示
す本発明の実施形態（２）では、円盤状部材３８の外周
部に沿って円弧状の流路５０を形成すると共に、この円
弧状の流路５０の内周側に所定間隔で多数の凹溝部５１
を軸受３２の近傍まで延ばすように形成している。尚、
円盤状部材３８の流路５０と凹溝部５１の側面開口を塞
ぐポンプ側板２２の側面は、平坦に形成されているが、
流路５０と凹溝部５１に対応する部分を凹溝状に形成し
ても良い。その他の構成は、前記実施形態（１）と同じ
である。
【００２４】本実施形態（２）では、流路５０を流れる
燃料が凹溝部５１内に流入して該凹溝部５１の内壁面に
衝突して旋回しながら流れる。これにより、凹溝部５１
の入口付近で乱流が発生し、この乱流によって圧力脈動
が拡散され、低減される。この結果、燃料ポンプの燃料
吐出口１８から圧力脈動の少ない燃料が吐出され、圧力
脈動による騒音・振動が低減される。
燃料が凹溝部５１内に流入して該凹溝部５１の内壁面に
衝突して旋回しながら流れる。これにより、凹溝部５１
の入口付近で乱流が発生し、この乱流によって圧力脈動
が拡散され、低減される。この結果、燃料ポンプの燃料
吐出口１８から圧力脈動の少ない燃料が吐出され、圧力
脈動による騒音・振動が低減される。
【００２５】ところで、本発明者の実験結果によれば、
凹溝部５１（突起）によって圧力脈動を低減させる効果
は、次のような傾向があることが判明した。 凹溝部５１（突起）の数が多いほど、圧力脈動低減効
果が大きくなる。 絞り比（最大流路断面積と最小流路断面積の比）が大
きいほど、圧力脈動低減効果が大きくなる。 凹溝部５１の開口幅（突起の間隔）が長いほど、圧力
脈動低減効果が大きくなる。 絞り長（流路断面積が狭くなった部分の長さ）が長い
ほど、圧力脈動低減効果が大きくなる。
凹溝部５１（突起）によって圧力脈動を低減させる効果
は、次のような傾向があることが判明した。 凹溝部５１（突起）の数が多いほど、圧力脈動低減効
果が大きくなる。 絞り比（最大流路断面積と最小流路断面積の比）が大
きいほど、圧力脈動低減効果が大きくなる。 凹溝部５１の開口幅（突起の間隔）が長いほど、圧力
脈動低減効果が大きくなる。 絞り長（流路断面積が狭くなった部分の長さ）が長い
ほど、圧力脈動低減効果が大きくなる。
【００２６】これらの条件のうち、、、について
は、流路５０を長くするほど、有利となるが、流路５０
の長さは、円盤状部材３８の大きさによって制限され
る。また、については、最小流路断面積を小さくする
と、絞り比が大きくなるが、最小流路断面積を小さくす
るほど、流路５０の圧損が大きくなり、吐出能力が低下
してしまう。従って、最小流路断面積部分でも、圧損が
大きくなり過ぎないように、例えば１０ｍｍ2 程度又は
それ以上の流路断面積を確保することが好ましい。
は、流路５０を長くするほど、有利となるが、流路５０
の長さは、円盤状部材３８の大きさによって制限され
る。また、については、最小流路断面積を小さくする
と、絞り比が大きくなるが、最小流路断面積を小さくす
るほど、流路５０の圧損が大きくなり、吐出能力が低下
してしまう。従って、最小流路断面積部分でも、圧損が
大きくなり過ぎないように、例えば１０ｍｍ2 程度又は
それ以上の流路断面積を確保することが好ましい。
【００２７】この点、本実施形態（２）では、円弧状の
流路５０の内周側の空きスペースを利用して、流路５０
の内周側に凹溝部５１を軸受３２の近傍まで延ばすよう
に長く形成しているので、最小流路断面積を例えば１０
ｍｍ2 程度又はそれ以上に確保して圧損を少なくしなが
ら、凹溝部５１の長さ（深さ）によって最大流路断面積
を大きくすることができ、絞り比を大きくすることがで
きる。これにより、圧損低減と圧力脈動低減効果増大と
を両立させることができる。
流路５０の内周側の空きスペースを利用して、流路５０
の内周側に凹溝部５１を軸受３２の近傍まで延ばすよう
に長く形成しているので、最小流路断面積を例えば１０
ｍｍ2 程度又はそれ以上に確保して圧損を少なくしなが
ら、凹溝部５１の長さ（深さ）によって最大流路断面積
を大きくすることができ、絞り比を大きくすることがで
きる。これにより、圧損低減と圧力脈動低減効果増大と
を両立させることができる。
【００２８】本発明者は、この圧力脈動低減効果を確認
するために、本実施例形態（２）の構造の燃料ポンプを
試作し、燃料ポンプの燃料吐出口１８直下流部での圧力
脈動を測定したので、その測定結果を図１１に示す。
するために、本実施例形態（２）の構造の燃料ポンプを
試作し、燃料ポンプの燃料吐出口１８直下流部での圧力
脈動を測定したので、その測定結果を図１１に示す。
【００２９】周知の如く、トロコイドギヤはアウターギ
ヤとインナーギヤで構成される。インナーギヤの歯数は
アウターギヤより１つ少なく、今回の試作品はインナー
ギヤの歯数が１２，アウターギヤの歯数が１３である。
コロコイドギヤ式燃料ポンプの発生脈動は、インナーギ
ヤの歯数に１秒間のモータ回転数を乗じた周波数にて最
も大きく発生する（以下、この脈動を「ギヤ１次脈動」
という）。
ヤとインナーギヤで構成される。インナーギヤの歯数は
アウターギヤより１つ少なく、今回の試作品はインナー
ギヤの歯数が１２，アウターギヤの歯数が１３である。
コロコイドギヤ式燃料ポンプの発生脈動は、インナーギ
ヤの歯数に１秒間のモータ回転数を乗じた周波数にて最
も大きく発生する（以下、この脈動を「ギヤ１次脈動」
という）。
【００３０】図１１のグラフはモータ回転数を電圧によ
り変化させ、ギヤ１次脈動周波数を５００Ｈｚから１２
００Ｈｚの間で変化させて１００Ｈｚ毎に脈動値を測定
したグラフである。このときの吐出燃料圧力は３００ｋ
Ｐａである。この測定結果から、本実施形態（２）の構
造の燃料ポンプは、従来の燃料ポンプと比べて、圧力脈
動が全周波数域で小さくなることが確認された。
り変化させ、ギヤ１次脈動周波数を５００Ｈｚから１２
００Ｈｚの間で変化させて１００Ｈｚ毎に脈動値を測定
したグラフである。このときの吐出燃料圧力は３００ｋ
Ｐａである。この測定結果から、本実施形態（２）の構
造の燃料ポンプは、従来の燃料ポンプと比べて、圧力脈
動が全周波数域で小さくなることが確認された。
【００３１】［実施形態（３）］一般に、突起又は凹溝
部付きの流路を長く形成するほど、圧力脈動を低減でき
ることを考慮し、図８乃至図１０に示す本発明の実施形
態（３）では、円盤状部材３８の外周部と内周部に沿っ
て円弧状の流路５２ａ，５２ｂを折り返すように形成す
ることで、流路５２ａ，５２ｂを長く形成している。こ
の場合、外周側の流路５２ａと内周側の流路５２ｂとの
仕切壁５３を矩形波状に形成することで、外周側の流路
５２ａの凹溝部５４ａと内周側の流路５２ｂの凹溝部５
４ｂとを交互に形成している。更に、流路５２ａ，５２
ｂの圧損が大きくなり過ぎないように、最小流路断面積
部分でも、例えば１０ｍｍ2 程度又はそれ以上の流路断
面積を確保するようにしている。ポンプ駆動中は、吐出
ポート３６から流路５２ａ内に吐出された燃料が、図９
に矢印で示すように外周側の流路５２ａを流れ、折り返
し部５２ｃでＵターンして内周側の流路５２ｂを逆方向
に流れ、吐出口３９からモータ部１３側に流出する。そ
の他の構成は、前記実施形態（１）と同じである。
部付きの流路を長く形成するほど、圧力脈動を低減でき
ることを考慮し、図８乃至図１０に示す本発明の実施形
態（３）では、円盤状部材３８の外周部と内周部に沿っ
て円弧状の流路５２ａ，５２ｂを折り返すように形成す
ることで、流路５２ａ，５２ｂを長く形成している。こ
の場合、外周側の流路５２ａと内周側の流路５２ｂとの
仕切壁５３を矩形波状に形成することで、外周側の流路
５２ａの凹溝部５４ａと内周側の流路５２ｂの凹溝部５
４ｂとを交互に形成している。更に、流路５２ａ，５２
ｂの圧損が大きくなり過ぎないように、最小流路断面積
部分でも、例えば１０ｍｍ2 程度又はそれ以上の流路断
面積を確保するようにしている。ポンプ駆動中は、吐出
ポート３６から流路５２ａ内に吐出された燃料が、図９
に矢印で示すように外周側の流路５２ａを流れ、折り返
し部５２ｃでＵターンして内周側の流路５２ｂを逆方向
に流れ、吐出口３９からモータ部１３側に流出する。そ
の他の構成は、前記実施形態（１）と同じである。
【００３２】本実施形態（３）では、円盤状部材３８の
外周部と内周部に沿って円弧状の流路５２ａ，５２ｂを
折り返すように形成しているので、前記実施形態
（１），（２）と比べて、流路５２ａ，５２ｂを長く形
成することができ、圧力脈動低減効果を高めることがで
きる。
外周部と内周部に沿って円弧状の流路５２ａ，５２ｂを
折り返すように形成しているので、前記実施形態
（１），（２）と比べて、流路５２ａ，５２ｂを長く形
成することができ、圧力脈動低減効果を高めることがで
きる。
【００３３】本発明者は、この圧力脈動低減効果を確認
するために、本実施形態（３）の構造の燃料ポンプを試
作し、前記実施形態（２）と同一評価条件にて吐出脈動
圧を測定したところ、図１１に示すように、本実施形態
（３）では、前記実施形態（２）よりも更に優れた圧力
脈動低減効果が得られることが確認された。
するために、本実施形態（３）の構造の燃料ポンプを試
作し、前記実施形態（２）と同一評価条件にて吐出脈動
圧を測定したところ、図１１に示すように、本実施形態
（３）では、前記実施形態（２）よりも更に優れた圧力
脈動低減効果が得られることが確認された。
【００３４】以上説明した各実施形態（１）〜（３）
は、いずれも本発明をトロコイドギヤ式の燃料ポンプに
適用したものであるが、本発明は、これに限定されず、
ローラ式、スクリュー式等の他の容積式の燃料ポンプに
適用しても良い。更に、本発明は、ウエスコ式（タービ
ン式）等の非容積式の燃料ポンプにも適用可能であり、
本発明によって非容積式の燃料ポンプの利点（低騒音・
低振動）を更に向上させることができる。
は、いずれも本発明をトロコイドギヤ式の燃料ポンプに
適用したものであるが、本発明は、これに限定されず、
ローラ式、スクリュー式等の他の容積式の燃料ポンプに
適用しても良い。更に、本発明は、ウエスコ式（タービ
ン式）等の非容積式の燃料ポンプにも適用可能であり、
本発明によって非容積式の燃料ポンプの利点（低騒音・
低振動）を更に向上させることができる。
【図１】本発明の実施形態（１）の燃料ポンプの部分破
断正面図
断正面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図
【図３】図１のＢ−Ｂ断面矢視図
【図４】図１のＣ−Ｃ断面矢視図
【図５】図１のＤ−Ｄ断面矢視図
【図６】本発明の実施形態（２）の燃料ポンプの部分縦
断正面図
断正面図
【図７】図６のＥ−Ｅ断面矢視図
【図８】本発明の実施形態（３）の燃料ポンプの部分縦
断正面図
断正面図
【図９】図８のＦ−Ｆ断面矢視図
【図１０】図８のＧ−Ｇ断面矢視図
【図１１】実施形態（２），（３）と従来の燃料ポンプ
の吐出脈動減衰特性の測定結果を示す図
の吐出脈動減衰特性の測定結果を示す図
１２…ポンプ部、１３…モータ部、１５…燃料吸入口、
１８…燃料吐出口、１９…流路、２１，２２…ポンプ側
板、２３…円筒ハウジング、２５…アウタロータ、２６
…インナーロータ、２７，２８…トロコイド歯、３０…
ポンプ室、３２…軸受、３３…回転軸、３４…カップリ
ング、３５…吸入ポート、３６…吐出ポート、３７…流
路、３８…円盤状部材、３９…吐出口、４０…突起、５
０…流路、５１…凹溝部、５２ａ，５２ｂ…流路、５２
ｃ…折り返し部、５４ａ，５４ｂ…凹溝部。
１８…燃料吐出口、１９…流路、２１，２２…ポンプ側
板、２３…円筒ハウジング、２５…アウタロータ、２６
…インナーロータ、２７，２８…トロコイド歯、３０…
ポンプ室、３２…軸受、３３…回転軸、３４…カップリ
ング、３５…吸入ポート、３６…吐出ポート、３７…流
路、３８…円盤状部材、３９…吐出口、４０…突起、５
０…流路、５１…凹溝部、５２ａ，５２ｂ…流路、５２
ｃ…折り返し部、５４ａ，５４ｂ…凹溝部。
Claims (5)
- 【請求項１】 ポンプ部で燃料を吸入・吐出する燃料ポ
ンプにおいて、 ポンプ部の吐出側に圧力脈動低減用の流路が設けられ、
この流路に、前記ポンプ部から吐出される燃料の流れに
乱流を生じさせる突起又は凹溝部が形成されていること
を特徴とする燃料ポンプ。 - 【請求項２】 前記流路は、前記ポンプ部の側面に沿っ
て円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に
記載の燃料ポンプ。 - 【請求項３】 前記流路は、該流路の途中で折り返すよ
うに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載の燃料ポンプ。 - 【請求項４】 前記ポンプ部は、容積式ポンプで構成さ
れていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
記載の燃料ポンプ。 - 【請求項５】 前記ポンプ部と、これを駆動するモータ
との間に、前記突起又は凹溝部付きの流路が形成された
金属製又は樹脂製の円盤状部材が配置されていることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料ポン
プ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31939998A JP3956511B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-11-10 | 燃料ポンプ |
| US09/236,383 US6082984A (en) | 1998-03-18 | 1999-01-25 | Fluid pump having pressure pulsation reducing passage |
| DE19908174A DE19908174B4 (de) | 1998-03-18 | 1999-02-25 | Fluidpumpe mit einem Kanal zur Reduzierung einer Druckschwingung |
| KR1019990007076A KR100312990B1 (ko) | 1998-03-18 | 1999-03-04 | 압력 맥동(脈動)을 저감하기 위한 유로(流路)를 갖는 유체 펌프 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-68031 | 1998-03-18 | ||
| JP6803198 | 1998-03-18 | ||
| JP31939998A JP3956511B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-11-10 | 燃料ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324839A true JPH11324839A (ja) | 1999-11-26 |
| JP3956511B2 JP3956511B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=26409266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31939998A Expired - Lifetime JP3956511B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-11-10 | 燃料ポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6082984A (ja) |
| JP (1) | JP3956511B2 (ja) |
| KR (1) | KR100312990B1 (ja) |
| DE (1) | DE19908174B4 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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