燃料ポンプ

申请号 JP2015099405 申请日 2015-05-14 公开(公告)号 JP2016217161A 公开(公告)日 2016-12-22
申请人 株式会社デンソー; 发明人 酒井 博美; 古橋 代司;
摘要 【課題】ポンプ効率の低下を抑制する 燃料 ポンプを提供する。 【解決手段】燃料ポンプは、回転するインナロータ及びアウタロータと、両ロータを軸方向両側から挟み、両ロータを回転可能に収容するロータ収容室を画成するポンプハウジング111と、ポンプハウジング111を外周側から囲む筒状に形成される筒部107及び筒部107に対して径が絞られる絞り部108を有する外周側ハウジング102とを備える。燃料ポンプは、両ロータが回転することにより、燃料をロータ収容室に吸入してから吐出する。ポンプハウジング111のポンプカバー112は、ロータ収容室に対して燃料を吸入する吸入口112aと、両ロータが摺動する摺動面部112bとを有する。ポンプカバー112の外周部170は、絞り部108が係合する係合部172と、係合部172の隣において凹み、外周部170の弾性変形を許容する凹部174とを有する。 【選択図】図2
权利要求

回転するロータ(120,130)と、 前記ロータを軸方向両側から挟み、前記ロータを回転可能に収容するロータ収容室(156)を画成するポンプハウジング(111)と、 前記ポンプハウジングを外周側から囲む筒状に形成される筒部(107)と、前記筒部に対して径が絞られる絞り部(108)とを有する外周側ハウジング(102)とを備え、 前記ロータが回転することにより、燃料を前記ロータ収容室に吸入してから吐出し、 前記ポンプハウジングは、 前記ロータ収容室に対して前記燃料を吸入又は吐出する燃料口(112a)と、 前記ロータが摺動する摺動面部(112b)とを有し、 前記ポンプハウジングの外周部(170)は、 前記絞り部が係合する係合部(172)と、 前記係合部の隣において凹み、前記外周部の弾性変形を許容する凹部(174,274,374)とを有することを特徴とする燃料ポンプ。前記凹部は、前記摺動面部と前記係合部との間に設けられることを特徴とする請求項1に記載の燃料ポンプ。回転駆動する回転軸(180a)を有する電動モータ(180)と、 前記回転軸を前記ロータと中継することで、前記ロータを回転させるジョイント部材(160)とを備え、 前記ロータは、軸方向に沿って凹む挿入穴(126)を有し、 前記ジョイント部材は、 前記回転軸と嵌合する本体部(162)と、 前記本体部の嵌合箇所よりも外周側箇所から軸方向に沿って延伸し、前記挿入穴に隙間をあけて挿入される挿入部(164)とを有し、 前記ポンプハウジングは、 前記本体部を収容するジョイント収容室(158)と、 前記摺動面部の一部を形成し、前記燃料口と前記ジョイント収容室とを隔てる隔壁(112c)を有す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。前記絞り部及び前記係合部は、全周に亘って設けられることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料ポンプ。前記凹部(174,274)は、全周に亘って設けられることを特徴とする請求項4に記載の燃料ポンプ。前記燃料口は、前記ポンプハウジングに対して偏心方向(Dt)に偏心して設けられ、 前記凹部(374)は、前記外周部の周方向の一部分に、前記偏心方向における前記燃料口の外側を含んで設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の燃料ポンプ。前記凹部(174,374)は、断面V字状の溝であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の燃料ポンプ。前記凹部(274)は、断面円弧状の溝であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の燃料ポンプ。

说明书全文

本発明は、燃料をロータ収容室に吸入してから吐出する燃料ポンプに関する。

従来、燃料をロータ収容室に吸入してから吐出する燃料ポンプが知られている。特許文献1に開示の燃料ポンプは、回転するロータと、ロータを軸方向両側から挟み、ロータを回転可能に収容するロータ収容室を画成するポンプハウジングと、ポンプハウジングを外周側から囲む筒状に形成される筒部と、筒部に対して径が絞られる絞り部とを有する外周側ハウジングとを備えている。

ここで、外周側ハウジングには、当該外周側ハウジングを周方向に一巡する溝が設けられている。そして、燃料ポンプを製造する際、溝から絞り部を折り曲げることにより、絞り部とポンプハウジングの係合部とを係合させている。すなわち、溝における外周側ハウジングの厚さを薄くすることにより、スプリングバックを生じ難くさせ、絞り部を係合部に強く押し付けることなく、絞り部と係合部とが係合されるのである。これにより、ポンプハウジングの歪みが抑制される。

特開2009−250087号公報

しかしながら、特許文献1の構成では、外周側ハウジングに溝を設けているので、例えば使用環境が高温になる等して、絞り部が外周側に一度開いてしまうと弾性反で元に戻り難いため、緊迫力が低下する。このような緊迫力の低下に伴うポンプ機能の低下が懸念されている。

そこで、上記構成において絞り部が開いた場合の緊迫力を維持するためには、結局絞り部を係合部に強く押し付ける必要が生ずる。そうすると、ポンプハウジングにおいてロータが摺動する摺動面部の一部は、絞り部から受ける力により、ロータ収容室側に隆起してしまうため、ロータが回転する際の摺動抵抗は増大してしまう。したがって、ポンプ効率が低下してしまうのである。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ポンプ効率の低下を抑制する燃料ポンプを提供することにある。

本発明の燃料ポンプは、回転するロータ(120,130)と、 ロータを軸方向両側から挟み、ロータを回転可能に収容するロータ収容室(156)を画成するポンプハウジング(111)と、 ポンプハウジングを外周側から囲む筒状に形成される筒部(107)と、筒部に対して径が絞られる絞り部(108)とを有する外周側ハウジング(102)とを備え、 ロータが回転することにより、燃料をロータ収容室に吸入してから吐出し、 ポンプハウジングは、 ロータ収容室に対して燃料を吸入又は吐出する燃料口(112a)と、 ロータが摺動する摺動面部(112b)とを有し、 ポンプハウジングの外周部(170)は、 絞り部が係合する係合部(172)と、 係合部の隣において凹み、外周部の弾性変形を許容する凹部(174,274,374)とを有することを特徴とする。

このような発明によると、ポンプハウジングの外周部にて、凹部が係合部の隣において凹んでいる。これによれば、係合部が、外周側ハウジングの絞り部に係合されても、凹部により外周部の弾性変形が許容されることで、絞り部から受ける力を吸収することが可能となるため、摺動面部に当該力の影響が及び難くなる。詳細には、摺動面部の一部がロータ収容室側に隆起することが抑制されるので、ロータが回転して、摺動面部に摺動する場合の摺動抵抗の増大が抑制される。これにより、ロータがスムーズに回転しながら、燃料がロータ収容室に吸入されてから吐出される。以上により、ポンプ効率の低下を抑制する燃料ポンプを提供することができる。

なお、括弧内の符号は、記載内容の理解を容易にすべく、後述する実施形態において対応する構成を例示するものに留まり、発明の内容を限定することを意図したものではない。

第1実施形態における燃料ポンプを示す部分断面正面図である。

図1のポンプカバーを拡大した拡大断面図である。

図3のIII方向からポンプカバーを見た矢視図である。

図3のIV方向からポンプカバーを見た矢視図である。

図1のV−V線断面図である。

図1のVI−VI線断面図である。

第1実施形態における燃料ポンプの製造方法のうち、凹部形成工程を説明するための図である。

第1実施形態における燃料ポンプの製造方法のうち、配置工程を説明するための図である。

第1実施形態における燃料ポンプの製造方法のうち、係合工程を説明するための図である。

第2実施形態における凹部周辺を示す部分拡大断面図である。

第3実施形態における図4に対応する図である。

変形例1のうちの一例における図10に対応する図である。

変形例1のうちの一例における図10に対応する図である。

変形例1のうちの一例における図10に対応する図である。

変形例1のうちの一例における図10に対応する図である。

変形例2における図10に対応する図である。

変形例3のうちの一例における図4に対応する図である。

変形例3のうちの一例における図4に対応する図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

(第1実施形態) 図1において、本発明の第1実施形態における燃料ポンプ100は、容積式のトロコイドポンプである。また、燃料ポンプ100は、車両に搭載され、内燃機関の燃焼に用いる燃料であって、ガソリンよりも粘性の高い軽油を、圧送するために用いられるディーゼルポンプである。燃料ポンプ100は、外周側ハウジング102、電動モータ180、及びポンプ本体110を備えている。こうした燃料ポンプ100では、電動モータ180の回転軸180aが回転駆動される。回転軸180aの駆動力を利用して、ロータ収容室156を画成するポンプ本体110のインナロータ120及びアウタロータ130が回転することにより、当該ロータ収容室156に吸入及び加圧された燃料としての軽油が、ロータ収容室156外に吐出される。

外周側ハウジング102は、例えば金属により形成され、筒部107、絞り部108、及びサイドカバー105を有している。筒部107は、ポンプ本体110と電動モータ180が軸方向に並んだ配置にて、ポンプ本体110及び電動モータ180を外周側から囲む円筒状に形成されている。絞り部108は、外周側ハウジング102におけるポンプ本体110側の端部にて、全周に亘って設けられており、筒部107に対して内周側に曲げられることで、筒部107に対して径が絞られた形状を呈している。サイドカバー105は、外周側ハウジング102における電動モータ180側の端部にて、外部に張り出して形成されている。そして、当該サイドカバー105に設けられた吐出ポート105bから、ポンプ本体110にて吸入及び加圧された燃料が外部へ吐出されるようになっている。

電動モータ180は、外周側ハウジング102のモータ収容部103内に収容されている。本実施形態では、電動モータ180として、回転子186においてマグネットを4極、及び固定子182においてコイルを6スロットに形成配置されたインナロータ型のブラシレスモータが採用されている。電動モータ180のうち固定子182は、外周側ハウジング102に対して固定されている。電気コネクタ105aを介した外部回路からの通電により、電動モータ180のうち回転子186は、共に回転することで、回転軸180aを回転させる。

本実施形態では、例えば車両のIG−ONや、車両のアクセルペダルが踏込操作されると、これに応じて電動モータ180は、駆動回転側又は駆動回転逆側に回転軸180aを回転させる位置決め制御を行なう。その後、電動モータ180は、位置決め制御にて位置決めされた位置から、駆動回転側に回転軸180aを回転させる駆動制御を行なう。なお、回転駆動側とは、後述する回転方向Rigの正方向となる側を示す。また、駆動回転逆側とは、回転方向Rigの負方向となる側を示す。

ここで、図2〜6も用いつつ、ポンプ本体110について詳細に説明する。ポンプ本体110は、ポンプハウジング111、インナロータ120、ジョイント部材160、及びアウタロータ130を主として備えている。ポンプハウジング111は、ポンプカバー112とポンプケーシング116を軸方向に重ね合わせることで、インナロータ120及びアウタロータ130を軸方向両側から挟み、インナロータ120及びアウタロータ130が回転可能に収容されるロータ収容室156を画成している。

図1〜4に示すポンプカバー112は、ポンプハウジング111の一構成部品である。ポンプカバー112は、鉄鋼材等の剛性を有する金属からなる基材に、めっき等の表面処理を施すことにより、耐摩耗性を有する円盤状に形成されている。ポンプカバー112の基材としては、例えばJIS G 4051:2009に規定されたS20CないしはS10C等の炭素含有量が0.05%以上である鉄鋼材が用いられる。ポンプカバー112では、外周側ハウジング102のうち電動モータを軸方向に挟んでサイドカバーとは反対側端から、張出部112dが外部へ張り出している。

ポンプカバー112は、外部から燃料を吸入するために、燃料口として円筒穴状の吸入口112a、及び円弧溝状の吸入通路113を形成している。吸入口112aは、ポンプカバー112の中心となるインナロータ120のインナ中心線Cigに対して吸入口偏心方向Dtに偏心して設けられ、インナ中心線Cigから外れた開口箇所Ssを、軸方向に沿って貫通している。吸入通路113は、ポンプカバー112のうちロータ収容室156側に開口している。図3に示すように、吸入通路113の内周縁部113aは、インナロータ120の回転方向Rig(図6も参照)に沿って半周未満の長さに延伸している。吸入通路113の外周縁部113bは、アウタロータ130の回転方向Rogに沿って半周未満の長さに延伸している。

ここで吸入通路113は、始端部113cから回転方向Rig,Rogの終端部113dに向かう程、拡幅している。また、吸入通路113は、溝底部113eの開口箇所Ssに吸入口112aを開口させることで、当該吸入口112aと連通している。特に図2,3に示すように、吸入口112aが開口する開口箇所Ssの全域では、吸入口112aの幅Wtが吸入通路113の幅Wipよりも大きく設定されている。

また、ポンプカバー112は、インナ中心線Cig上のインナロータ120と対向する箇所において、ジョイント部材160の本体部162が回転可能に収容されるジョイント収容室158を有している。ポンプカバー112は、吸入口112aとジョイント収容室158との間に、これらを互いに隔てる隔壁112cを有している。ここで隔壁112cの厚み寸法Twは、吸入口112aの幅Wt及び吸入通路113の幅Wipよりも小さくなっている。

図1,5,6に示すポンプケーシング116は、ポンプハウジング111の一構成部品である。ポンプケーシング116は、ポンプカバー112と同様の鉄鋼材等の剛性を有する金属からなる基材に、めっき等の表面処理を施すことにより、耐摩耗性を有する有底円筒状に形成されている。ポンプケーシング116のうち開口部116aは、ポンプカバー112に覆われることで、全周に亘って密閉されている。ポンプケーシング116の内周部116bは、特に図5,6に示すように、インナ中心線Cigから偏心した円筒穴状に形成されている。

ポンプケーシング116は、ロータ収容室156から燃料を吐出するために、円弧穴状の吐出通路117を形成している。吐出通路117は、ポンプケーシング116の凹底部116cを軸方向に沿って貫通している。特に図5に示すように吐出通路117の内周縁部117aは、インナロータ120の回転方向Rigに沿って半周未満の長さに延伸している。吐出通路117の外周縁部117bは、アウタロータ130の回転方向Rogに沿って半周未満の長さに延伸している。ここで吐出通路117は、始端部117cから回転方向Rig,Rogの終端部117dに向かう程、縮幅している。

また、ポンプケーシング116は、吐出通路117において、補強リブ116dを有している。補強リブ116dは、ポンプケーシング116と一体に形成されており、インナロータ120の回転方向Rigに対して交差方向に吐出通路を跨ぐことにより、ポンプケーシング116を補強するリブである。

ポンプケーシング116の凹底部116cのうち両ロータ120,130間のポンプ室140(後に詳述)を挟んで吸入通路113と対向する箇所には、同通路113を軸方向に投影した形状と対応させて、円弧溝状の吸入溝118が形成されている。これによりポンプケーシング116の凹底部116cでは、吐出通路117が吸入溝118とその輪郭をおよそ線対称に設けられている。

また、凹底部116cのうち、吐出通路117及び吸入溝118を除く箇所において、インナロータ120及びアウタロータ130が回転により摺動する。

一方で特に図3に示すように、ポンプカバー112のうちポンプ室140を挟んで吐出通路117と対向する箇所には、同通路117を軸方向に投影させた形状と対応させて、円弧溝状の吐出溝114が形成されている。これによりポンプカバー112のロータ収容室156側では、ジョイント収容室158を挟んで、吸入通路113が吐出溝114とその輪郭をおよそ線対称に設けられている。

また、ポンプカバー112は、図2にも示すように、ロータ収容室156側のうち、ジョイント収容室158、吸入通路113、及び吐出溝114を除く箇所において、インナロータ120及びアウタロータ130が回転により摺動する摺動面部112bを、平面状に有している。こうして、ポンプハウジング111は、ポンプカバー112に形成された摺動面部112b及び吸入口112aを、ロータ収容室156に対して軸方向の同じ側に有している。ここで、吸入口112aとジョイント収容室158との間の隔壁112cは、ロータ収容室156に露出することで、摺動面部112bの一部を形成している。

図1に示すように、ポンプケーシング116の凹底部116cのうちインナ中心線Cig上には、電動モータ180の回転軸180aを径方向に軸受するために、ラジアル軸受150が嵌合固定されている。一方で、ポンプカバー112のうちジョイント収容室158内のインナ中心線Cig上には、回転軸180aを軸方向に軸受するために、スラスト軸受152が嵌合固定されている。

インナロータ120及びアウタロータ130は、それぞれの歯をトロコイド曲線した、所謂トロコイドギアとなっている。具体的に、図1,6に示すインナロータ120は、インナ中心線Cigを回転軸180aと共通にすることで、ロータ収容室156内では偏心して配置されている。インナロータ120の内周部122は、ラジアル軸受150により径方向に軸受されていると共に、軸方向両側の軸受面125a,125bを、それぞれポンプケーシング116の凹底部116cとポンプカバー112の摺動面部112bとにより軸受されている。

また、インナロータ120は、ジョイント収容室158と対向する箇所において、軸方向に沿って凹む挿入穴126を有している。挿入穴126は、周方向に等間隔に複数設けられ、各挿入穴126は、凹底部116c側まで貫通している。

ここで、図1,6に示すジョイント部材160は、回転軸180aをインナロータ120と中継することで、インナロータ120を回転させる部材であり、本体部162及び挿入部164を有している。本体部162は、回転軸180aと嵌合穴162aにて嵌合している。挿入部164は、各挿入穴126に対応して複数設けられている。具体的に本実施形態の挿入穴126及び挿入部164は、電動モータ180のトルクリップルの影響を低減するために、当該電動モータ180の極数及びスロット数を避けた数であり、特に素数である5つずつ設けられている。各挿入部164は、本体部162の嵌合穴162aよりも外周側箇所から軸方向に沿って延伸している。

各挿入穴126には、それぞれ対応する挿入部164が隙間をあけて挿入されている。挿入部164が挿入穴126に押し当たることで、回転軸180aの駆動力が、ジョイント部材160を介してインナロータ120に伝達される。すなわち、インナロータ120は、インナ中心線Cig周りとなる回転方向Rigへ回転可能となっている。

インナロータ120は、回転方向Rigに等間隔に並ぶ複数の外歯124aを、外周部124に有している。各外歯124aは、インナロータ120の回転に応じて各通路113,117及び各溝114,118と軸方向に対向可能となっていることで、凹底部116c及び摺動面部112bへの張り付きを抑制されている。

図1,6に示すようにアウタロータ130は、インナロータ120のインナ中心線Cigに対して偏心することで、ロータ収容室156内では同軸上に配置されている。これによりアウタロータ130に対しては、当該アウタロータ130の一径方向としてのロータ偏心方向Deにインナロータ120が偏心している。アウタロータ130の外周部134は、ポンプケーシング116の内周部116bにより軸受されていると共に、凹底部116cと摺動面部112bとにより軸方向両側から軸受されている。これらの軸受によりアウタロータ130は、インナ中心線Cigから偏心したアウタ中心線Cog周りとなる一定の回転方向Rogへ回転可能となっている。

アウタロータ130は、そうした回転方向Rogに等間隔に並ぶ複数の内歯132aを、内周部132に有している。ここでアウタロータ130における内歯132aの数は、インナロータ120における外歯124aの数よりも1つ多くなるように、設定されている。各内歯132aは、アウタロータ130の回転に応じて各通路113,117及び各溝114,118と軸方向に対向可能となっていることで、凹底部116c及び摺動面部112bへの張り付きを抑制されている。

アウタロータ130に対してインナロータ120は、ロータ偏心方向Deへの相対的な偏心により噛合している。これによりロータ収容室156のうち両ロータ120,130の間には、ポンプ室140が複数連なって形成されている。このようなポンプ室140は、アウタロータ130及びインナロータ120が回転することにより、その容積が拡縮するようになっている。

両ロータ120,130の回転に伴って、吸入通路113及び吸入溝118と対向して連通するポンプ室140にて、その容積が拡大する。その結果として、吸入口112aから燃料が吸入通路113を通してロータ収容室156内のポンプ室に吸入される。このとき、始端部113cから終端部113dに向かう程(図3も参照)、吸入通路113が拡幅していることで、当該吸入通路113を通して吸入される燃料量は、ポンプ室140の容積拡大量に応じたものとなる。

両ロータ120,130の回転に伴って、吐出通路117及び吐出溝114と対向して連通するポンプ室140にて、その容積が縮小する。その結果として、上記吸入機能と同時に、ポンプ室140から燃料が吐出通路117を通してロータ収容室156外に吐出される。このとき、始端部117cから終端部117dに向かう程(図5も参照)、吐出通路117が縮幅していることで、当該吐出通路117を通して吐出される燃料量は、ポンプ室140の容積縮小量に応じたものとなる。

このようにして吐出通路117を通してモータ収容部103に吐出された燃料は、燃料通路106を通して吐出ポート105bから外部に吐出されるのである。

ここで、ポンプハウジング111のうち、摺動面部112bと吸入口112aの両方を有するポンプカバー112の外周部170について詳細に説明する。図2に示すように、ポンプカバー112の外周部170は、全体としては、フランジ状に外周側に張り出して形成されている。このような外周部170は、係合部172及び凹部174を有している。

係合部172は、外周部170においてロータ収容室156とは反対側の外周縁において、全周に亘って設けられ、湾曲凸面状に形成されている。係合部172は、外周側ハウジング102の絞り部108に係合されている。より詳細には、係合部172とは反対側への弾性変形状態となっている絞り部108について、当該絞り部108の内周側面108aが係合部172と全周に亘って当接している。

凹部174は、係合部172の隣において凹んで形成されている。具体的に、第1実施形態における凹部174は、摺動面部112bと係合部172との間において外周側を向く円筒面状の外周面170aから、径方向の内周側に凹んで設けられている。凹部174は、特に図3,4に示すように、外周部170の全周に亘って設けられている。また、凹部174は、特に図2に示すように、断面V字状の溝となっている。このような形状によって、凹部174は、剛性を有する金属を基材として形成されたポンプカバー112においても、外周部170の弾性変形を許容するようになっている。

なお、係合部172よりも内周側には、外部を向く平面状かつ円環状の平面部170bが、フランジ側面として形成されている。

以下では、燃料ポンプ100の製造方法における要点を簡単に説明していく。凹部形成工程として、ポンプカバー112に凹部174を形成する。具体的に、図7に示すように、V字カッター190をポンプカバー112の外周部170に当てて切削することで、凹部174が全周に亘って形成される。

その後、配置工程として、外周側ハウジング102よりも内周側にポンプカバー112等を配置する。具体的に、図8に示すように、外周側ハウジング102は、ポンプ本体110側の端部102aにおいて、まだ絞り部108が形成されていらず、径が一定の筒部107が形成されている。このような筒部107よりも内周側に、ポンプ本体110の各部品111,120,130,160等を配置する。このうちポンプカバー112は、外周部170が端部102aと径方向において対向するように配置される。

その後、係合工程として、包みかしめにより、絞り部108を係合部172に係合させる。具体的には、図9に示すように、円筒治具192を用いて、絞り部108を形成すると共に、絞り部108を係合部172に係合させる。用いられる円筒治具192は、外周側ハウジング102よりも硬度の高い金属により、円筒状に形成されている。円筒治具192において筒部107と対向する端部192aは、内周側において、絞り部108の形状に対応する部分円錐面状の傾斜面部193を有する。また、端部192aの外径は筒部107の外径よりも大きく設定され、傾斜面部193が設けられた側の内径は、筒部107の内径よりも小さく設定されている。

ここで、円筒治具192の端部192aを、筒部107の端部102aに押し当てることで、端部102aは内周側に折り曲げられる。すなわち、端部102aが弾塑性変形することにより、傾斜面部193に沿って、当該筒部107よりも径が絞られる絞り部108が形成される。絞り部108の形成と同時に、係合部172が絞り部108に係合される。このとき、係合部172は、絞り部108から力を受けるが、隣において凹む凹部174によって、外周部170の弾性変形が許容された状態となる。一方、絞り部108も、外周部170から弾性反力を受けることで弾性変形状態となり、所定以上の緊迫力を維持しながら、係合部172と係合するのである。

(作用効果) 以上説明した第1実施形態の作用効果を以下に説明する。

第1実施形態によると、ポンプハウジング111のうちポンプカバー112の外周部170にて、凹部174が係合部172の隣において凹んでいる。これによれば、係合部172が、外周側ハウジング102の絞り部108に係合されても、凹部174により外周部170の弾性変形が許容されることで、絞り部108から受ける力を吸収することが可能となるため、摺動面部112bに当該力の影響が及び難くなる。詳細には、摺動面部112bの一部がロータ収容室156側に隆起することが抑制されるので、ロータ120,130が回転して、摺動面部112bに摺動する場合の摺動抵抗の増大が抑制される。これにより、ロータ120がスムーズに回転しながら、燃料がロータ収容室156に吸入されてから吐出される。以上により、ポンプ効率の低下を抑制する燃料ポンプ100を提供することができる。

また、第1実施形態によると、凹部174は、摺動面部112bと係合部172との間に設けられる。これによれば、係合部172が絞り部108に係合されても、摺動面部112bとの間に設けられた凹部174が絞り部108から受ける力を吸収するので、摺動面部112bへの影響が、さらに及び難くなる。

また、第1実施形態によると、回転駆動する回転軸180aを有する電動モータ180と、回転軸180aをロータのうちインナロータ120と中継することで、ロータ120,130を回転させるジョイント部材160とを備える。そして、ジョイント部材160は、回転軸180aと嵌合する本体部162と、本体部162において、嵌合箇所よりも外周側箇所から軸方向に沿って延伸し、インナロータ120において軸方向に沿って凹む挿入穴126に隙間をあけて挿入される挿入部164とを有する。このような構成において、例えば車両の振動等により、回転軸180aが軸ずれした場合には、挿入穴126の隙間を利用して、この軸ずれを吸収できる。

ここで、ジョイント部材160の本体部162を収容するために、ポンプハウジング111のうちポンプカバー112にジョイント収容室158が設けられている。このような構成において設けられる凹部174によれば、摺動面部112bにおいて隆起し易い隔壁112c周辺への影響を抑制できる。

したがって、軸ずれの吸収と、摺動面部112bのロータ収容室156側への隆起の抑制とを両立できるので、ロータ120,130がスムーズに回転し、ポンプ効率が高まる。

また、第1実施形態によると、絞り部108及び係合部172は、全周に亘って設けられる。これによれば、絞り部108の係合部172への係合によって、ポンプハウジング111が外周側ハウジング102に対して回転してしまう事態を抑制しつつ、摺動面部112bの一部がロータ収容室156側に隆起することが抑制される。

また、第1実施形態によると、凹部174は、全周に亘って設けられる。全周に亘って設けられる係合部172が絞り部108に係合されても、全周に亘って設けられた凹部174により外周部の弾性変形が許容されていることで、全周に亘って設けられる絞り部108から受ける力は、周方向においてより均一化される。これにより、ポンプハウジング111が外周側ハウジング102に対して回転してしまう事態を抑制しつつ、摺動面部112bの一部がロータ収容室156側に隆起することが抑制される。

また、第1実施形態によると、凹部174は、断面V字状の溝である。これによれば、切削等により、凹部174を容易に形成することができるので、ポンプ効率の低下を抑制する燃料ポンプを容易に提供することができる。

(第2実施形態) 図10に示すように、本発明の第2実施形態は第1実施形態の変形例である。第2実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第2実施形態の凹部274は、第1実施形態と同様に、摺動面部112bと係合部172との間において外周側を向く円筒面状の外周面170aから、径方向の内周側に凹んで設けられ、また、外周部170の全周に亘って設けられている。

その一方で、第2実施形態の凹部274は、図10に示すように、断面円弧状の溝となっている。このような凹部274の断面における曲率半径は、当該凹部274の全箇所において実質一定となっている。

第2実施形態においても、外周部170は、係合部172の隣において凹み、当該外周部170の弾性変形を許容する凹部274を有するので、第1実施形態に準じた作用効果を奏することが可能となる。

また、第2実施形態によると、凹部274は、断面円弧状の溝である。これによれば、係合部172が絞り部108と係合しても、凹部274の一部に応力が集中することを避けつつ、摺動面部112bへの影響が及び難くなる。

(第3実施形態) 図11に示すように、本発明の第3実施形態は第1実施形態の変形例である。第3実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第3実施形態の凹部374は、第1実施形態と同様に、摺動面部112bと係合部172との間において外周側を向く円筒面状の外周面170aから、径方向の内周側に凹んで設けられ、また、断面V字状の溝となっている。

その一方で、第3実施形態の凹部374は、図11に示すように、外周部170において全周に亘って設けられておらず、外周部170の周方向の一部分に設けられている。より詳細に凹部374は、外周部170の周方向において複数箇所に等間隔で設けられている。特に本実施形態では、凹部374は、3箇所に120°間隔で設けられている。

凹部374の3箇所のうち1箇所は、ポンプカバー112に対する吸入口偏心方向Dtにおける吸入口112aの外側に設けられている。このような配置により、凹部374は、全体としても、吸入口偏心方向Dtにおける吸入口112aの外側を含んで設けられている。

第3実施形態においても、外周部170は、係合部172の隣において凹み、当該外周部170の弾性変形を許容する凹部374を有するので、第1実施形態に準じた作用効果を奏することが可能となる。

また、第3実施形態によると、凹部374は、外周部170の周方向の一部分に、吸入口偏心方向Dtにおける吸入口112aの外側を含んで設けられる。吸入口112aの外側を含んで設けられる凹部374によって、摺動面部112bにおいて隆起し易い吸入口112a周辺への影響を抑制できる。

(他の実施形態) 以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

具体的に、変形例1としては、凹部174の断面形状として、種々の形状を採用可能である。この例として、図12に示すように、凹部174は、断面矩形状の溝であってもよい。また、図13に示すように、凹部174は、断面U字状の溝であってもよい。また、図14に示すように、凹部174は、軸方向に並んだ2箇所において、断面V字状の溝を設けたものであってもよい。また、図15に示すように、凹部174は、軸方向に並んだ2箇所において、断面矩形状の溝を設けたものであってもよい。

変形例2としては、凹部174は、係合部の隣において凹むものであれば、摺動面部112bと係合部172との間において外周側を向く円筒面状の外周面170aから、径方向の内周側に凹んでいるものでなくてもよい。この例として、図16に示すように、凹部174は、係合部172よりも内周側に位置して外部を向く平面状かつ円環状の平面部170bから、軸方向の摺動面部112b側に凹んでいるものであってもよい。このような凹部174によっても、外周部170の弾性変形が許容される。なお、この凹部174は、外周部170の全周に亘って、平面部170bに沿って設けられており、また、断面V字状の溝となっている。

第3実施形態に関する変形例3しては、凹部374は、外周部170の周方向の一部分に設けられているものであれは、種々の形態を採用可能である。図17に示す例では、凹部374は、ポンプカバー112に対する吸入口偏心方向Dtにおける吸入口112aの外側に1箇所設けられている。図18に示す例では、凹部374は、4箇所に90°間隔で設けられており、このうち1箇所は、吸入口偏心方向Dtにおける吸入口112aの外側に設けられている。この例として他に、凹部374は、2箇所に180°間隔で設けられてもよい。あるいは、凹部374は、外周部170の周方向において複数箇所に不等間隔で設けられていてもよい。さらには、凹部374は、吸入口偏心方向Dtにおける吸入口112aの外側を外して設けられていてもよい。

変形例4としては、絞り部108及び係合部172は、全周に亘って設けられておらず、周方向の一部分のみに設けられたものであってもよい。

変形例5としては、燃料ポンプ100は、ジョイント部材160を設けずに、回転軸180aとインナロータ120とが直結されたものであってもよい。したがって、ジョイント収容室158を設けられていないポンプカバー112に対しても、本発明は適用可能である。

変形例6としては、ポンプカバーは、摺動面部112bと、燃料口として吸入口112aに代えて、ロータ収容室156から燃料を吐出する吐出口とを、ロータ収容室156に対して軸方向の同じ側に有するものであってもよい。

変形例7としては、ポンプ本体110は、ロータが回転することにより、燃料をロータ収容室に吸入してから、吐出通路を通して吐出するものであれば、トロコイドギア以外が採用されたものであってもよい。例えば、アウタロータを設けずに、ロータとしてのインペラが回転して、燃料をロータ収容室に吸入してから吐出するようにしてもよい。

変形例8としては、燃料ポンプ100は、燃料として、軽油以外のガソリン、又はこれに準じた液体燃料を吸入して吐出するものであってもよい。

変形例9としては、ポンプカバー112への凹部174の形成は、カッター190による切削工程以外の、例えばメタルインジェクション工程、又はロストワックス工程等によって行われてもよい。

100 燃料ポンプ、102 外周側ハウジング、107 筒部、108 絞り部、111 ポンプハウジング、112a 吸入口(燃料口)、112b 摺動面部、112c 隔壁、120 インナロータ(ロータ)、126 挿入穴、130 アウタロータ、156 ロータ収容室、158 ジョイント収容室、160 ジョイント部材、162 本体部、164 挿入部、172 係合部、174,274,374 凹部、180 電動モータ、180a 回転軸、Dt 吸入口偏心方向(偏心方向)

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