燃料泵的制作方法

专利名称：燃料泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料泵，其具有叶轮和可旋转地收容该叶轮的壳体。
背景技术：
作为将燃料箱内的燃料向内燃机(例如，车辆的发动机等)供给的装置，已知燃料 泵。在这种燃料泵中，泵部具有壳体；以及大致圆盘状的叶轮，其可旋转地收容在壳体内。 在叶轮的吸入侧面上，沿叶轮的外周部以环状形成有叶片槽部。在叶轮的排出侧面上，与形 成于吸入侧的叶片槽部对应的位置处形成叶片槽部。形成于叶轮的吸入侧面和排出侧面上 的叶片槽部，通过底部连通。 在与叶轮的吸入侧面和排出侧面相对的壳体内表面上，各自在与形成于叶轮上的 叶片槽部相对的区域上，沿叶轮的旋转方向形成从上游端延伸至下游端的泵通路。吸入侧 的泵通路的上游端，通过燃料吸入口与壳体外连通，排出侧的泵通路的下游端，通过燃料排 出口与壳体外连通。 在该燃料泵中，如果使叶轮旋转，则从吸入口向壳体内吸入燃料，吸入的燃料被导 入至叶轮的叶片槽部以及泵通路中。向被吸入至壳体内的燃料，作用由叶轮的旋转引起的 离心力。被吸入至壳体内的燃料， 一边由于叶轮的离心力而升压， 一边沿泵通路向下游侧流 动，从排出口向壳体外排出。 燃料泵所吸入的燃料内，多数混入有异物(固体)。如果被吸入至壳体内的燃料通 过叶轮的旋转而被搅拌，则与燃料相比质量较大的异物，通过叶轮的离心力而与燃料分离， 堆积在叶轮的外周部附近的壳体内表面上。通常，考虑泵的效率，将叶轮和壳体内表面之间 的间隔设置为数ym至数十ym的程度。因此，如果在壳体内表面上堆积异物，则有时堆积 的异物与叶轮发生接触。如果叶轮与堆积的异物接触，则使叶轮以及/或者壳体内表面磨 损而产生来自泵通路的燃料泄漏，从而使泵的效率降低。 因此，在与叶轮表面相对的壳体内表面的比叶轮的外周更靠近外侧的位置上，形 成凹槽。在该燃料泵中，将通过叶轮进行搅拌而从燃料中分离出的异物堆积在形成于壳体 内表面上的凹槽中。因此，可以抑制叶轮与异物的接触，从而抑制叶轮的磨损。由此，可以 维持较高的泵效率。作为这种燃料泵的现有技术的例子，可以举出例如专利文献1。
专利文献1 :日本特开2008-51020号公报

发明内容
在专利文献1所示的燃料泵中，大量异物被吸入至泵中的情况下，异物超过凹槽 的容许堆积量而从凹槽入口溢出，开始在叶轮的外周部附近的壳体内表面上堆积。这样，异 物开始与叶轮接触，使叶轮产生磨损，泵的效率开始下降。在长期吸入少量的异物的情况 下，也产生相同的现象。 本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种燃料泵，其可以防 止堆积在叶轮的外周附近的异物与叶轮之间的接触，从而防止泵的效率降低。
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本发明的燃料泵，具有大致圆盘状的叶轮，其通过电动机部进行旋转；以及壳 体，其可旋转地收容所述叶轮，在所述叶轮的正反面上，与外周隔着规定的距离在内侧沿周 方向延伸的区域上，分别形成由周方向上连续的凹部群构成的第1叶片槽群以及第2叶片 槽群，在与所述叶轮正面相对的所述壳体的内表面上，在与所述第1叶片槽群相对的区域 上形成从上游端延伸至下游端的第1泵通路，在与所述叶轮反面相对的所述壳体的内表面 上，在与所述第2叶片槽群相对的区域上形成从上游端延伸至下游端的第2泵通路，在所述 壳体上，形成有燃料吸入口，其将所述第1泵通路的上游端附近和所述壳体的外部连通； 以及燃料排出口，其将所述第2泵通路的下游端附近和所述壳体的外部连通，在该燃料泵 中，在与所述叶轮相对的所述壳体内表面上形成异物排出通路，其位于与夹在所述叶轮的 外周和第1叶片槽群、第2叶片槽群之间的区域相对的位置上，且沿所述叶轮的旋转方向观 察，位于除去从所述燃料排出口直至所述燃料吸入口为止的部分以外的圆周上，该异物排 出通路用于将混入在从所述燃料吸入口向所述壳体内吸入的燃料内的异物，向所述燃料排 出口排出。 发明的效果 根据本发明的燃料泵，由于使通过叶轮进行搅拌而从燃料中分离出的异物，从形 成于壳体内表面上的异物排出通路向泵的外部排出，所以异物不会堆积在泵的内部，可以 抑制叶轮与异物之间的接触，从而抑制叶轮的磨损，由此，可以维持较高的泵效率。


图1是表示本发明的实施方式1所涉及的燃料泵的纵剖面图。 图2是放大表示图1中的泵部的要部纵剖面图。 图3是表示图1中的叶轮的俯视图。 图4是在图1中从叶轮侧观察泵体的俯视图。 图5是在图1中从叶轮侧观察泵罩的俯视图。 图6是放大表示图2中的异物排出通路附近的要部纵剖面图。
具体实施方式

实施方式l 基于附图，说明本发明所涉及的实施方式1。 首先，参照图l，说明燃料泵的机械结构。如图l所示，燃料泵10由电动机部70和 泵部12构成。 电动机部70具有外壳72、电动机罩73、磁体74、75以及转子76。外壳72形成为大 致圆筒状。电动机罩73通过将外壳72的上端72a(将图1的上下作为燃料泵10的上下) 向内侧凿紧，而固定在外壳72上。在电动机罩73上形成朝上方开口的排出口 73a。磁体 74、75固定在外壳72的内壁上。转子76具有主体77(由层叠铁芯和线圈等构成)以及上 下贯穿主体77的轴78。轴78的上端部78a经由轴承79可旋转地安装在电动机罩73上。 轴78的下端部78b经由轴承82可旋转地安装在泵部12的泵罩14上。由于电动机部70 采用与现有的燃料泵相同的结构，所以省略更进一步的详细说明。 图2将图1中的泵部12抽出而放大地示出。泵部12具有壳体18和叶轮20。
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如图3所示，叶轮20为大致圆盘状。在叶轮20的吸入侧面上，与外周面20e隔着 规定的距离以环状形成由周方向上连续的凹部群构成的第1叶片槽群20b。 S卩，第1叶片槽 群20b与叶轮20的外周面20e，被叶轮20的外周壁20d隔开。在叶轮20的排出侧面上， 在与形成于叶轮20的吸入侧面上的第1叶片槽群20b对应的位置(即，与外周面20e之间 隔着规定的距离的区域)处，以环状形成有由周方向上连续的凹部群构成的第2叶片槽群 20c。此外，第1叶片槽群20b的底部和第2叶片槽群20c的底部，通过连通孔(省略图示) 连通。在叶轮20的中心部，形成贯穿厚度方向的卡合孔20a，其在与轴成直角的方向上的剖 面为大致D字状。轴78与卡合孔20a卡合。如果向转子76的线圈通电，则轴78旋转，由 此使叶轮20旋转。 壳体18是由泵罩14和泵体16组合而成的。如图2、图5所示，在泵罩14的叶轮 侧的面(即，图l的下表面)上，形成俯视为圆形的凹部14a。凹部14a的直径与叶轮20的 直径大致相同，凹部14a的深度与叶轮20的厚度大致相同。在凹部14a中可旋转地嵌入叶 轮20。 在泵罩14的凹部14a的底面(以下称为"泵罩14的下表面")上，与叶轮20的第 2叶片槽群20c相对的区域上，形成沿周方向延伸的槽状的第2泵通路31。第2泵通路31 的上游端31a，形成在与后述的第1泵通路30的上游端30a相对的位置的附近。在第2泵 通路31的下游端31b上，形成燃料排出口 41 。燃料排出口 41从第2泵通路31延伸至泵罩 14的上表面(图1的上表面)，将第2泵通路31和壳体18的外部(即，外壳72内的电动 机部70)连通。 在叶轮20和泵罩14的凹部14a之间，形成图6中A所示的轴向的微小间隙，而且， 在叶轮20和泵罩14的凹部14a的内周面14b之间，形成图6中B所示的微小间隙。这些 间隙是为了使叶轮20顺利地旋转而设置的。 另外，如图2、图5所示，在泵罩14的与叶轮20相对的面、即凹部14a的底面上，形 成俯视为圆形的凹部14c。凹部14c的直径比叶轮20的直径小。凹部14c的深度与叶轮 20的厚度相比极小，从外周侧向中心逐渐变大，在凹部14c的内周部处为十几P m的程度。 因此，泵罩14的下表面为向下侧的凹形状。 此外，图中示意地将叶轮20和泵罩14之间的间隙放大表示，但实际为数iim 数 十Pm的程度。 在泵罩14的凹部14a上形成用于扩大间隙的异物排出通路IOO，其位于与夹在叶 轮20的外周面20e和第2叶片槽群20c之间的外周壁相对的位置上，且沿叶轮的旋转方向 P观察，位于除去第2泵通路31的从下游端31b至上游端31a的部分之外的圆周上。
异物排出通路100的深度，与叶轮20和泵罩14的凹部14a之间的轴向间隙A相 比较大，且小于或等于由叶轮20的外周面20e和泵罩14的凹部14a的内周面14b形成的 径向间隙B(参照图6)。 异物排出通路100的半径方向的宽度，在第2泵通路31的下游端31b附近朝向第 2泵通路31缓慢地变窄(参照图5)。 另外，异物排出通路100的外周侧角部100a，如图2所示进行倒角或者倒圆角。
如图2、图4所示，在泵体16的叶轮20侧的面(S卩，图1的上侧的面)上，形成俯 视为圆形的凹部16a。凹部16a的直径比叶轮20的直径小。凹部16a的深度与叶轮20的厚度相比极小，从外周侧向中心逐渐变大，在凹部16a的内周部处为数Pm的程度。因此， 泵体16的上表面为向上侧的凹形状。 在泵体16的上表面，与叶轮20的第1叶片槽群20b相对的区域上，形成沿周方向 延伸的槽状的第1泵通路30。在第1泵通路30的上游端30a上，设置燃料吸入口 40。在 第1泵通路30的上游端30a和下游端30b之间设置蒸汽逃逸孔30c，其上下(图1的上下) 贯穿泵体16。在泵体16的上表面16a的中心部形成凹部16b，在凹部16b内，与轴78同心 地配置推力轴承33。推力轴承33承受转子76的推力负荷。 在泵体16的第1泵通路30的外周侧形成用于扩大间隙的异物排出通路101，其位 于与夹在叶轮20的外周面20e和第1叶片槽群20b之间的外周壁20d相对的位置上，且沿 叶轮的旋转方向P观察，位于除去夹在第1泵通路30的下游端30b和上游端30a之间的部 分以外的圆周上。异物排出通路101的外周直径与上述泵罩14的凹部14a的内周面14b 相匹配。 异物排出通路101的深度，与叶轮20和泵罩14的凹部14a之间的轴向间隙A相 比较大，且小于或等于由叶轮20的外周面20e和泵罩14的凹部14a的内周面14b形成的 径向间隙B(参照图6)。 异物排出通路101的半径方向的宽度，在第1泵通路30的下游端30b附近朝向第 1泵通路30缓慢地变窄(参照图4)。 另外，异物排出通路101的外周侧角部101a，如图2所示进行倒角或者倒圆角。
壳体18(包括泵罩14和泵体16)是在向泵罩14的凹部14a中装入叶轮20后的 状态下，通过将外壳72的下端72b向内侧凿紧，而固定在外壳72上的。
另外，在将壳体18固定在外壳72上的状态下，轴78的下端部78b，在与由轴承82 进行支撑的部位相比更靠近下方的部位，插入至叶轮20的卡合孔20a中。在轴78的下端 和泵体16之间，安装推力轴承33(参照图1)。 在上述燃料泵10中，如果使电流流过转子76，从而使叶轮20旋转，则燃料箱(省 略图示)内的燃料通过燃料吸入口 40，被吸入至壳体18内。被吸入至壳体18内的燃料，首 先，流入第1泵通路30的上游端30a。如图6所示，流入至第1泵通路30中的燃料，通过叶 轮20的旋转，而在第1泵通路30和第1叶片槽群20b之间形成旋流S，由此升高压力。另 外，流入至第1泵通路30中的燃料，一边通过叶轮的旋转而升压，一边在第1泵通路30中 从上游端30a向下游端30b流动。因此，通过离心力，将混入在燃料内的异物(与燃料相比 比重较大)向叶轮的半径方向外侧分离。 分离出的异物被旋流S押出，流入形成于泵体16上的异物排出通路101内，通过 异物排出通路101，流入至第1泵通路30的下游端30b。异物通过泵罩14的凹部14a和叶 轮20的外周面20e之间的间隙B而流动，从位于泵罩14的第2泵通路31的下游端31b处 的燃料排出口 41向电动机部70排出。 由于异物排出通路101的深度与叶轮20和泵罩14的凹部14a之间的轴向间隙A 相比较大，所以异物不向上述轴向间隙A流入，而选择性地向异物排出通路101流入。另外， 由于异物排出通路101的深度小于或等于由泵罩14的凹部14a和叶轮20的外周面20e形 成的径向间隙B ，所以可以抑制由来自上述径向间隙B的燃料泄漏引起的压力下降，且同时 使异物顺利地通过上述径向间隙B，而被引导至燃料排出口 41。CN 另一方面，从叶轮20的第1叶片槽群20b通过连通孔(省略图示)向第2叶片槽 群20c流入，并流入至泵罩14的第2泵通路31中的异物，也相同地通过由叶轮20的旋转 产生的离心力，而向叶轮的半径方向外侧分离。分离出的异物流入形成于泵罩14上的异物 排出通路100内，通过异物排出通路100，从位于第2泵通路31的下游端31b处的燃料排出 口 41向电动机部70排出。 由于异物排出通路100的半径方向的宽度，在第2泵通路31的下游端31b附近朝 向第2泵通路31缓慢地变窄，所以异物沿异物排出通路100的外周面，顺利地被引导至燃 料排出口 41。另夕卜，由于对异物排出通路100的外周侧角部100a进行倒角或者倒圆角，所 以在通路剖面内，不存在使流速变慢的部位，不会使异物在通路内堆积。异物排出通路101 也同样具有这些效果。 由于异物排出通路100U01与叶轮20的外周相比形成在外侧，所以不会使一边受 到离心力一边从异物排出通路100、101内的外周侧流过的异物与叶轮20接触。因此，叶轮 20可以不与异物接触地进行旋转，所以可以将旋转阻力抑制为较低，从而可以顺利地旋转。
通过形成于第2泵通路31的下游端的燃料排出口 41向电动机部70排出的燃料， 在电动机部70内流动，从形成于电动机罩73上的排出口 73a，向燃料泵10外排出。
在上述燃料泵10中，通过在壳体18的内表面上形成异物排出通路IOOUOI，将燃 料中的异物从第1泵通路30、第2泵通路31中分离，可以抑制由燃料中的异物造成的叶轮 20以及/或者壳体18的内表面的磨损。由此，可以防止来自第1泵通路30以及第2泵通 路31的燃料泄漏等，可以长期地维持燃料泵10的泵效率。 另外，在上述燃料泵10中，由于仅在泵体16以及泵罩14上形成燃料排出槽，所以 其他部位可以使用现有的结构(部件)。 另外，由于将泵体16的上表面16a设为凹形状，所以可以使叶轮20不会在旋转中 发生倾斜。 此外，在上述实施方式中，形成于壳体18的内表面上的异物排出通路100、 101，是 分别形成于泵体16和泵罩14上的，但也可以仅在某一方上形成。 此外，本发明的各种变形或者变更，在不脱离本发明的范围和思想内，可以由相关 的熟练技术人员实现，应理解为不限于本说明书中记载的实施方式。
权利要求
一种燃料泵，其具有大致圆盘状的叶轮，其通过电动机部进行旋转；以及壳体，其可旋转地收容所述叶轮，在所述叶轮的正反面上，与外周隔着规定的距离在内侧沿周方向延伸的区域上，分别形成由周方向上连续的凹部群构成的第1叶片槽群以及第2叶片槽群，在与所述叶轮正面相对的所述壳体的内表面上，在与所述第1叶片槽群相对的区域上形成从上游端延伸至下游端的第1泵通路，在与所述叶轮反面相对的所述壳体的内表面上，在与所述第2叶片槽群相对的区域上形成从上游端延伸至下游端的第2泵通路，在所述壳体上，形成有燃料吸入口，其将所述第1泵通路的上游端附近和所述壳体的外部连通；以及燃料排出口，其将所述第2泵通路的下游端附近和所述壳体的外部连通，该燃料泵的特征在于，在与所述叶轮相对的所述壳体内表面上形成异物排出通路，其位于与夹在所述叶轮的外周和第1叶片槽群、第2叶片槽群之间的区域相对的位置上，且沿所述叶轮的旋转方向观察，位于除去从所述燃料排出口直至所述燃料吸入口为止的部分以外的圆周上，该异物排出通路用于将混入在从所述燃料吸入口向所述壳体内吸入的燃料内的异物，向所述燃料排出口排出。
2. 如权利要求l所述的燃料泵，其特征在于，所述异物排出通路的深度，大于所述叶轮和所述壳体之间的轴向间隙，而小于或等于 所述叶轮和所述壳体之间的径向间隙。
3. 如权利要求1或2所述的燃料泵，其特征在于，所述异物排出通路的径向宽度，在所述燃料排出口附近缓慢地变窄。
4. 如权利要求1或2所述的燃料泵，其特征在于， 对所述异物排出通路的外周侧角部进行倒角或者倒圆角。
5. 如权利要求1或2所述的燃料泵，其特征在于，所述壳体包含具有所述燃料吸入口的泵体、以及具有所述燃料排出口的泵罩，在所述 泵罩的所述叶轮侧的面上形成圆形的凹部，该凹部的深度与所述叶轮的厚度大致相同。
6. 如权利要求5所述的燃料泵，其特征在于，在所述凹部的底面上形成圆形的凹部，其直径小于所述叶轮的直径，并且其深度小于 所述叶轮的厚度，从外周侧向中心逐渐变大。
全文摘要
本发明提供一种燃料泵，其可以防止堆积在叶轮的外周附近的异物与叶轮之间的接触，可以防止泵的效率降低。该燃料泵具有大致圆盘状的叶轮(20)，其通过电动机部(70)进行旋转；以及壳体(18)，其可旋转地收容该叶轮，在与叶轮相对的壳体内表面上形成异物排出通路(100)、(101)，其位于与夹在叶轮的外周和第1叶片槽群(20b)、第2叶片槽群(20c)之间的区域相对的位置上，且沿叶轮的旋转方向观察，位于除去从燃料排出口(41)直至燃料吸入口(40)为止的部分以外的圆周上，该异物排出通路用于将混入在从燃料吸入口向壳体内吸入的燃料内的异物，向燃料排出口排出。
文档编号F04D29/42GK101749153SQ20091016195
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月7日 优先权日2008年12月18日
发明者吉冈浩 申请人:三菱电机株式会社