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公開番号2025135098
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-18
出願番号2024032699
出願日2024-03-05
発明の名称非容積型ポンプ
出願人株式会社ミツバ
代理人個人,個人,個人
主分類F04D 5/00 20060101AFI20250910BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ポンプケースとインペラとの摺動抵抗を低減でき、ポンプ性能を向上できる非容積型ポンプを提供する。
【解決手段】インペラ40は、外周面40aよりも径方向の内側に周方向に並んで形成された複数の羽根部62及び複数の貫通流路63と、を有する。ポンプケース41は、ブラケット45と、インレット42と、インレット42に形成される吸入口53と、ブラケット45に形成される吐出口48と、を有する。インレット42の第2摺接面のうち、羽根部62及び貫通流路63よりも径方向の外側で、かつ回転軸方向でインペラ40の外周面40aと重なる位置に、回転軸方向からみて円環状の外側凹部73が形成されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
円板状のインペラと、
前記インペラの全体を覆うように形成され、前記インペラにおける径方向の中心を回転中心として前記インペラを回転自在に収容したポンプケースと、
を備え、
前記インペラは、
前記インペラの外周面よりも径方向の内側に周方向に並んで形成された複数の羽根部と、
周方向に隣接する前記羽根部の間に形成されるとともに、前記インペラにおける厚さ方向の両側のインペラ第１端面及びインペラ第２端面を連通する複数の貫通流路と、
を有し、
前記ポンプケースは、
前記インペラ第１端面と対向するケース第１端面を有する第１壁部と、
前記インペラ第２端面と対向するケース第２端面を有する第２壁部と、
前記第１壁部に形成され、前記第１壁部を貫通するとともに前記貫通流路に連通し、前記ポンプケース内に液体が吸入される吸入口と、
前記第２壁部に形成され、前記第２壁部を貫通するとともに前記貫通流路に連通し、前記ポンプケース外に前記液体が吐出される吐出口と、
を有し、
前記ケース第１端面のうち、前記羽根部及び前記貫通流路よりも径方向の外側で、かつ回転軸方向で前記インペラの前記外周面と重なる位置に、回転軸方向からみて環状の外側凹部が形成されている、
ことを特徴とする非容積型ポンプ。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記ケース第１端面のうち、前記羽根部及び前記貫通流路よりも径方向の内側に回転軸方向からみて環状の内側凹部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の非容積型ポンプ。
【請求項３】
前記インペラにおける径方向の中心には、前記インペラの厚さ方向に貫通し、前記インペラを回転させるための入力シャフトが取り付けられるシャフト取付孔が形成されており、
前記内側凹部は、前記シャフト取付孔に連通されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の非容積型ポンプ。
【請求項４】
前記ケース第１端面で、かつ前記吸入口から回転軸方向で前記吐出口と対向する箇所に至る間に、前記貫通流路に連通するように周方向に沿う流路溝が形成されており、
前記ケース第１端面には、前記外側凹部と前記流路溝との間に、前記流路溝から前記外側凹部への前記液体の漏出を抑制する外側シール面が形成されており、
前記外側シール面と前記インペラとの間隙の大きさは、前記外側凹部の底面と前記インペラとの間隙の大きさよりも小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の非容積型ポンプ。
【請求項５】
前記ケース第１端面で、かつ前記吸入口から回転軸方向で前記吐出口と対向する箇所に至る間に、前記貫通流路に連通するように周方向に沿う流路溝が形成されており、
前記ケース第１端面には、前記内側凹部と前記流路溝との間に、前記流路溝から前記内側凹部への前記液体の漏出を抑制する内側シール面が形成されており、
前記内側シール面と前記インペラとの間隙の大きさは、前記内側凹部の底面と前記インペラとの間隙の大きさよりも小さい、
ことを特徴とする請求項２に記載の非容積型ポンプ。
【請求項６】
前記インペラの前記外周面と前記ポンプケースとの間に間隙が形成されており、
前記間隙と前記外側凹部とが連通されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の非容積型ポンプ。
【請求項７】
円板状のインペラと、
前記インペラの全体を覆うように形成され、前記インペラにおける径方向の中心を回転中心として前記インペラを回転自在に収容したポンプケースと、
を備え、
前記インペラは、
前記インペラの外周面よりも径方向の内側に周方向に並んで形成された複数の羽根部と、
周方向に隣接する前記羽根部の間に形成されるとともに、前記インペラにおける厚さ方向の両側のインペラ第１端面及びインペラ第２端面を連通する複数の貫通流路と、
を有し、
前記ポンプケースは、
前記インペラ第１端面と対向するケース第１端面を有する第１壁部と、
前記インペラ第２端面と対向するケース第２端面を有する第２壁部と、
前記第１壁部に形成され、前記第１壁部を貫通するとともに前記貫通流路に連通し、前記ポンプケース内に液体が吸入される吸入口と、
前記第２壁部に形成され、前記第２壁部を貫通するとともに前記貫通流路に連通し、前記ポンプケース外に前記液体が吐出される吐出口と、
を有し、
前記ケース第１端面のうち、前記羽根部及び前記貫通流路よりも径方向の外側で、かつ回転軸方向で前記インペラの前記外周面と重なる位置に、回転軸方向からみて環状の外側凹部が形成されており、
前記外側凹部は、少なくとも前記吐出口の近傍に配置されている、
ことを特徴とする非容積型ポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非容積型ポンプに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
非容積型ポンプは、例えば自動二輪車や四輪車等の車両用の液体供給装置（燃料ポンプ）として用いられる。この種の非容積型ポンプは、燃料タンク内に配置される。非容積型ポンプは、円板状のインペラと、インペラの全体を覆うように形成されたポンプケースと、を備えている。非容積型ポンプのうち、いわゆるウエスコポンプでは、インペラの外周に複数の羽根部が周方向に並んで形成されている。各羽根部の間には、インペラを厚さ方向に貫通する複数の貫通流路が形成されている。ポンプケースは、インペラを回転自在に収容する。また、ポンプケースには、羽根部及び貫通流路に対応する箇所に流路溝が形成されているとともに、インペラを挟んで両側に吸入口、及び吐出口が形成されている。
【０００３】
このような構成のもと、非容積型ポンプを駆動させてインペラを回転させると、ポンプケースの吸入口を介してインペラの貫通流路に燃料が入り込む。貫通流路に入り込んだ燃料は、流路溝を介してインペラの回転に伴って圧縮されながら吐出口へと送られる。この後、吐出口から燃料が吐出される。燃料が吐出された貫通流路には、インペラの回転に伴って再び吸入口を介して燃料が入り込む。
【０００４】
ここで、インペラを回転させた際に生じる吸入口側の圧力と吐出口側の圧力差とにより、インペラが回転軸線に対して僅かに傾いてしまう。このとき、ポンプケースのインペラと回転軸線方向で対向する内面のうち、吸入口側の内面にインペラが押し付けられる。これによりポンプケースとインペラとの摺動抵抗が増大してしまい、ポンプ性能が低下してしまう。このため、ポンプケースとインペラとの摺動抵抗を低減するために、さまざまな技術が開示されている。
【０００５】
例えば、インペラやポンプケースの内面に凹部（凹所）を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、ポンプケースとインペラとの接触面積を低減させることができるので、ポンプケースとインペラとの摺動抵抗を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平７－１５１０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、非容積型ポンプのインペラの中には、インペラの外周面よりも径方向の内側に羽根部や貫通流路を形成する場合がある。このような場合、インペラが傾くとポンプケースにインペラの外周縁が強く押し付けられてしまう。このため、上述の従来技術のような凹部を形成しただけでは十分に摺動抵抗を低減できないという課題があった。
そもそも上述の従来技術のようなウエスコポンプでは、インペラの外周面に対応する箇所に流路溝が形成されている。このため、ポンプケースにインペラの外周縁が押し付けられることが想定されていなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、インペラの外周面よりも径方向の内側に羽根部や貫通流路を形成された非容積型ポンプにおいて、ポンプケースとインペラとの摺動抵抗を低減でき、ポンプ性能を向上できる非容積型ポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の第１態様では、非容積型ポンプは、円板状のインペラと、前記インペラの全体を覆うように形成され、前記インペラにおける径方向の中心を回転中心として前記インペラを回転自在に収容したポンプケースと、を備え、前記インペラは、前記インペラの外周面よりも径方向の内側に周方向に並んで形成された複数の羽根部と、周方向に隣接する前記羽根部の間に形成されるとともに、前記インペラにおける厚さ方向の両側のインペラ第１端面及びインペラ第２端面を連通する複数の貫通流路と、を有し、前記ポンプケースは、前記インペラ第１端面と対向するケース第１端面を有する第１壁部と、前記インペラ第２端面と対向するケース第２端面を有する第２壁部と、前記第１壁部に形成され、前記第１壁部を貫通するとともに前記貫通流路に連通し、前記ポンプケース内に液体が吸入される吸入口と、前記第２壁部に形成され、前記第２壁部を貫通するとともに前記貫通流路に連通し、前記ポンプケース外に前記液体が吐出される吐出口と、を有し、前記ケース第１端面のうち、前記羽根部及び前記貫通流路よりも径方向の外側で、かつ回転軸方向で前記インペラの前記外周面と重なる位置に、回転軸方向からみて環状の外側凹部が形成されている。
【００１０】
このように構成することで、外側凹部によってポンプケースとインペラとの接触面積を低減できる。
インペラの外周面よりも径方向の内側に羽根部や貫通流路を形成された非容積型ポンプにおいて、インペラの回転に伴いインペラが傾いた場合であっても、外側凹部によってポンプケースにインペラの外周縁が押し付けられてしまうことを抑制できる。このため、ポンプケースとインペラとの摺動抵抗をさらに低減でき、ポンプ性能を向上できる。
外側凹部によって、インペラが回転した際の傾きの角度許容範囲が大きくなる。このため、インペラが傾いた際に生じるポンプケースとインペラとの隙間に液体（燃料）が流入しやすくなる。これにより、ポンプケースとインペラとの間に膜が形成され、ポンプケースとインペラとの摺動抵抗を確実に低減できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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