燃料泵本申请以2014年11月11日提交的日本专利申请第2014-229156号，该申请的内容
援引于本说明书中。
技术领域
本发明涉及将燃料从吸入口吸入到泵室并从该泵室喷出的燃料泵。
背景技术
以往，周知在具有多个内齿的外齿轮和具有外齿的内齿轮之间形成泵室的容积式
的燃料泵。
例如在专利文献1、2所公开的燃料泵中，内齿轮向偏心方向偏心而与外齿轮啮合
并旋转，由此，两个齿轮间的泵室的容积扩大或缩小。这时，燃料被吸入到容积扩大的一侧
的泵室，该泵室伴随着两齿轮的旋转而成为容积减少的一侧，从而将燃料以加压状态喷出。
在此，设置在外齿轮的内齿和内齿轮的外齿的最接近部位间的泵室多个相连，所以能够通
过各个泵室同时实现燃料的吸入及喷出。
在专利文献1、2所公开的燃料泵中，在可旋转地容纳两齿轮的泵外壳中，形成有用
于将燃料吸入到泵室的吸入口。在此，在偏心方向定义基准轴，在内齿轮的旋转方向定义从
基准轴的偏角，并定义相对于基准轴具有直角的偏角的正交轴，在专利文献1、2所公开的燃
料泵中，相对于基准轴及正交轴，吸入口所配置的偏角的范围不同。
具体地说，在专利文献1所公开的燃料泵中，关于偏角，在比正交轴更向小角度侧
偏离的范围内配置着吸入口的整个区域。像这样配置的情况下，位于偏角的小角度侧的小
容积的泵室与吸入口对置，所以实际向该吸入口的对置泵室吸入的燃料量变少。结果，在与
吸入口相比偏角更接近大角度侧的泵室中，穿过泵外壳和两齿轮之间而从吸入口的对置泵
室补给的燃料量减少，所以泵效率下降。
另一方面，在专利文献2所公开的燃料泵中，在内齿轮的旋转方向上，吸入口的中
央位置的偏角被设定为直角，从而将吸入口配置在正交轴上。这种配置的情况下，位于正交
轴上的大容积的泵室与吸入口对置，从而增加了能够向泵室吸入的燃料量。但是，如果为正
交轴上的吸入口确保抑制压力损失的大的开口面积，则在与吸入口对置的泵室中，与偏角
相关的每单位角度的容积扩大量过度增大，所以与该容积扩大量相应地实际吸入的燃料量
不足。结果，在与吸入口相比偏角更接近大角度侧的泵室中，穿过泵外壳和两齿轮之间而从
吸入口的对置泵室补给的燃料量减少，所以泵效率下降。
在这样的状况下，本发明人着眼于关于偏角每单位角度的各泵室的容积扩大量成
为最大量的峰值角度，发现了相对于该峰值角度及正交轴适当地设定吸入口所配置的偏角
范围，从而提高泵效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-197709号公报
专利文献2：日本特开2011-132894号公报
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种泵效率高的燃料泵。
在本发明中，提供一种燃料泵，具备：外齿轮，具有多个内齿；内齿轮，具有多个外
齿，向偏心方向偏心地与外齿轮啮合；以及泵外壳，形成有吸入燃料的吸入口，将外齿轮及
内齿轮可旋转地容纳。外齿轮及内齿轮一边使形成于两齿轮间的泵室的容积扩大或缩小一
边旋转，从而将燃料从吸入口吸入到泵室并从该泵室喷出。泵室被规定在内齿和外齿的最
接近部位之间，由此多个相连。在偏心方向上定义基准轴，在内齿轮的旋转方向上定义从基
准轴的偏角，并且相对于基准轴定义具有直角的偏角的正交轴。这种情况下，吸入口在上述
旋转方向上的中央位置的偏角被设定在比正交轴更靠小角度侧，并且吸入口相对于偏角从
每单位角度的各泵室的容积扩大量成为最大量的峰值角度向小角度侧偏移，并且配置在正
交轴上
根据该燃料泵的构造，在内齿轮的旋转方向上，虽然中央位置的偏角比正交轴更
靠小角度侧的吸入口配置在正交轴上，但是从相对于偏角每单位角度的各泵室的容积扩大
量成为最大量的峰值角度向小角度侧偏离。由此，位于正交轴上的大容积的泵室与吸入口
对置，从而增大了能够向泵室吸入的燃料量。而且，在与吸入口对置的泵室，每单位角度的
容积扩大量被抑制得比最大量更小，从而能够防止与该容积扩大量相应地实际吸入的燃料
量不足。由此，在与吸入口相比偏角更接近大角度侧的泵室中，能够确保穿过泵外壳和两齿
轮之间从吸入口的对置泵室补给的燃料量，所以能够提高泵效率。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的燃料泵的部分截面正面图。
图2是表示一个实施方式的燃料泵的图，是图3的II-II线截面图。
图3是图2的III-III线向视图。
图4图2的IV-IV线截面图。
图5是图2的V-V线截面图。
图6是图2的VI-VI线截面图。
图7是用于说明一个实施方式的燃料泵的详细构造的示意图。
图8是用于说明一个实施方式的燃料泵的特性的图表。
图9是用于说明一个实施方式的燃料泵的泵效率的图表。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的一个实施方式。
如图1所示，本发明的一个实施方式的燃料泵1是容积式的次摆线泵(trochoid
pump)。燃料泵1具备容纳在圆筒状的泵体2内部的泵主体3及电动马达4。并且，燃料泵1具备
侧罩5，该侧罩5在轴方向上隔着泵体2中的电动马达4从泵主体3的相反侧端向外部伸出。在
此，侧罩5一体地具有用于向电动马达4通电的电连接器5a和用于喷出燃料的喷出端口5b。
在这样的燃料泵1中，通过经由电连接器5a从外部电路通电，电动马达4被旋转驱动。结果，
利用电动马达4的旋转力，通过泵主体3吸入及加压的燃料从喷出端口5b喷出。另外，关于燃
料泵1，作为燃料可以喷出汽油，也可以喷出轻油。
以下详细说明泵主体3。如图1、2所示，泵主体3具备泵外壳10、内齿轮20及外齿轮
30。在此，泵外壳10是将泵盖12和泵壳14重叠而成的。
泵盖12由金属形成为圆盘状。泵盖12在轴方向上隔着泵体2中的电动马达4而从侧
罩5的相反侧端向外部伸出。
如图1、3、4所示，泵盖12为了从外部吸入燃料而形成有圆筒孔状的吸入口120和圆
弧槽状的吸入通路122。吸入口120沿着泵盖12的轴方向将泵盖12中的从内齿轮20的内中心
线Cig偏心的特定部位Ss贯通。吸入通路122在泵盖12中的泵壳14侧开口。如图4所示，吸入
通路122的内周部122a沿着内齿轮20的旋转方向Rig(参照图6)延伸到不满半周的长度。吸
入通路122的外周部122b沿着外齿轮30的旋转方向Rog(参照图6)延伸到不满半周的长度。
在此，吸入通路122从前端部122c起，越朝向旋转方向Rig、Rog的末端部122d，其宽
度越大。此外，通过在槽底部122e的特定部位Ss使吸入口120开口，吸入通路122与该吸入口
120连通。进而，如图3、4所示，在吸入口120开口的特定部位Ss的整个区域，径方向上的吸入
通路122的宽度Wip比吸入口120的直径φ小。
如图2所示，泵壳14由金属形成为有底圆筒状。泵壳14中的开口部140被泵盖12覆
盖，从而遍及整周被密闭。如图2、5、6所示，泵壳14的内周部147形成为从内齿轮20的内中心
线Cig偏心的圆筒孔状。
如图1、5所示，泵壳14形成有圆弧孔状的喷出通路142，以使燃料穿过泵体2及电动
马达4间的燃料通路6而从喷出端口5b喷出。喷出通路142沿着轴方向贯通泵壳14的凹底部
141。如图5所示，喷出通路142的内周部142a沿着内齿轮20的旋转方向Rig延伸到不满半周
的长度。喷出通路142的外周部142b沿着外齿轮30的旋转方向Rog延伸到不满半周的长度。
在此，喷出通路142从前端部142c起，越朝向旋转方向Rig、Rog的末端部142d，其宽
度越小。此外，喷出通路142通过用于抑制泵壳14的径方向变形的加强肋143而被分断为前
端部142c侧和末端部142d侧。进而，喷出通路142在前端部142c侧和末端部142d侧的双方与
图1所示的燃料通路6连通。
如图1、5所示，在泵壳14的凹底部141中的、隔着两齿轮20、30间的泵室40(详细情
况留待后述)与吸入通路122对置的部位，与将通路122沿轴方向投影的形状对应地形成有
圆弧槽状的吸入槽144。由此，在泵壳14中，喷出通路142与吸入槽144线对称地设置。另一方
面，如图1、4所示，在泵盖12中的隔着泵室40与喷出通路142对置的部位，与将通路142沿轴
方向投影的形状对应地形成有圆弧槽状的喷出槽124。由此，在泵盖12中，吸入通路122与喷
出槽124线对称地设置。
如图1、2所示，在泵壳14的凹底部141中的内中心线Cig上，为了在径方向上承接电
动马达4的旋转轴4a而嵌合固定有径向轴承146。另一方面，在泵盖12中的内中心线Cig上，
为了在轴方向上承接旋转轴4a而嵌合固定有推力轴承126。
如图2、6所示，泵壳14的凹底部141及内周部147与泵盖12一起划分出容纳内齿轮
20及外齿轮30的容纳空间148。内齿轮20及外齿轮30是将各自的齿200、300的齿形曲线形成
为次摆曲线的所谓次摆线齿轮。
内齿轮20中，通过使内中心线Cig与旋转轴4a一致，在容纳空间148内偏心地配置。
内齿轮20的内周部202通过径向轴承146在径方向上被承接，并且通过泵壳14的凹底部141
和泵盖12在轴方向上被承接。通过这些轴承，内齿轮20能够绕着内中心线Cig向一定的旋转
方向Rig旋转。
内齿轮20在外周部204具有在这样的旋转方向Rig上等间隔地排列的多个外齿
200。如图1、6所示，各外齿200能够与内齿轮20的旋转对应地在轴方向上与通路122、142及
槽124、144对置，从而抑制向凹底部141及泵盖12的伸出。
如图2、6所示，外齿轮30相对于内齿轮20的内中心线Cig偏心，从而在容纳空间148
内配置在同轴上。由此，相对于外齿轮30，内齿轮20在作为一个径方向的偏心方向De上偏
心。外齿轮30的外周部302通过泵壳14的内周部147在径方向上被承接，并且通过泵壳14的
凹底部141和泵盖12在轴方向上被承接。通过这些轴承，外齿轮30能够绕着从内中心线Cig
偏心的外中心线Cog向一定的旋转方向Rog旋转。
外齿轮30在内周部304具有在这样的旋转方向Rog上等间隔地排列的多个内齿
300。在此，外齿轮30上的内齿300的数量比内齿轮20上的外齿200的数量多一个。如图1、6所
示，各内齿300能够与外齿轮30的旋转相对应地在轴方向上与通路122、142及槽124、144对
置，从而抑制向凹底部141及泵盖12的伸出。
内齿轮20通过向偏心方向De的相对偏心而与外齿轮30啮合。由此，在容纳空间148
中的两齿轮20、30之间，如图6所示，泵室40有多个相连而形成。
在此，如图7所示，在内齿轮20相对于外齿轮30的偏心方向De上定义基准轴Ae，在
内齿轮20的旋转方向Rig上定义从基准轴Ae的偏角θ。此外，在相对于基准轴Ae成直角(90
度)的偏角θ的正交方向Do上定义正交轴Ao。进而，将偏角θ为0度～180度的区域定义为吸入
区域Ti。此外，在吸入区域Ti，内齿轮20的外齿200和外齿轮30的内齿300最接近，所以将规
定泵室40的两端部的部位定义为使用正整数n的最接近部位Sa[n]。
在这些定义下，吸入区域Ti的各泵室40在跨过偏角θ的最接近部位Sa[n]和偏角θ
比其小的角度侧的最接近部位Sa[n－1]之间分别被规定。在此，在吸入区域Ti中，将决定各
泵室40的两端部的最接近部位Sa[n]、Sa[n-1]中的大角度侧的最接近部位Sa[n]处的偏角θ
特别定义为各泵室40的偏角(以下称作“泵室角”)θr。另外，在图7中，使用双点划线示意性
地示出最接近部位Sa[n]。
在以上的定义下，在从基准轴Ae起的偏角θ跨过正交轴Ao的范围的吸入区域Ti，关
于与吸入通路122及吸入槽144对置地连通的泵室40，作为偏角θ的泵室角θr越大，则容积越
扩大。其结果，在吸入区域Ti，燃料从吸入口120通过吸入通路122被吸入到泵室40。这时，从
前端部122c越朝向末端部122d(参照图4)、即偏角θ越大的位置，吸入通路122越扩宽，所以
通过该吸入通路122被吸入的燃料量对应于图8所示的泵室40的容积扩大量ΔV。进而，在吸
入区域Ti，使用与泵室角θr有关的单位角度Δθ，将从泵室角θr处的泵室40的容积减去泵室
角θr－Δθ处的泵室40的容积而得到的差分定义为每单位角度Δθ的容积扩大量ΔV。另外，
在图8中将单位角度Δθ设定为5度，但是可以也可以将单位角度Δθ设定为例如1度等。
这样的每单位角度Δθ的各泵室40的容积扩大量ΔV，在图8所示的吸入区域Ti中，
在作为泵室角θr的峰值角度θrp成为最大量。在此，在本实施方式中，使吸入口120所配置的
偏角θ的整个区域Ta从峰值角度θrp向小的角度侧偏离，并且设定到正交轴Ao上。同时，在本
实施方式中，将吸入口120的旋转方向Rig上的中央位置P处的偏角θ设定到比正交轴Ao小的
角度侧。
另一方面，相对于到此为止说明的吸入区域Ti，将偏角θ为180度～360度的区域定
义为喷出区域To。在该喷出区域To中，关于与喷出通路142及喷出槽124对置地连通的泵室
40，作为根据吸入区域Ti而定义的偏角θ的泵室角θr越大，则容积越缩小。其结果，在喷出区
域To，与吸入区域Ti中的上述吸入功能同时地，燃料从泵室40通过喷出通路142而喷出到燃
料通路6。这时，从前端部142c越朝向末端部142d、即偏角θ越大的位置，喷出通路142越缩
窄，所以通过该喷出通路142喷出的燃料量对应于泵室40的容积缩小量。此外，这时燃料通
路6与喷出端口5b连通，所以通过喷出通路142而来到燃料通路6的喷出燃料进一步从该喷
出端口5b喷出到外部。
在此，与通过了喷出通路142的燃料喷出量实质上成比例的泵效率η如图9所示，随
着吸入口120的旋转方向Rig上的中央位置P的偏角θ而变动。从该图9可知，即使内齿轮20的
转速Nr变换为4000rpm、6000rpm及8000rpm，泵效率η也表现出类似的变动趋势。在此，在本
实施方式中，将图3、4、6、7所示的中央位置P的偏角θ设定在泵效率η特别高的70度～85度的
范围Tp。另外，图9中示出了作为燃料设想了密度为843.6kg/m3及粘性系数为2.53×10-
3Pa·s的轻油、并且将泵外壳10的轴方向上的吸入通路122的深度设定为1.5mm的情况的例
子。
(作用效果)
以下说明以上说明的燃料泵1的作用效果。
根据燃料泵1，在内齿轮20的旋转方向Rig上中央位置P的偏角θ为比正交轴Ao更小
角度侧的吸入口120配置在正交轴Ao上，但是关于作为偏角θ的泵室角θr，每单位角度Δθ的
各泵室40的容积扩大量ΔV从成为最大量的峰值角度θrp向小角度侧偏离。由此，位于正交
轴Ao上的大容积的泵室40与吸入口120对置，从而能够向泵室40吸入的燃料量增大。而且，
在与吸入口120对置的泵室40中，每单位角度Δθ的容积扩大量ΔV被抑制得比最大量小，所
以能够防止与该容积扩大量ΔV相应地实际吸入的燃料量不足。由此，在与吸入口120相比
泵室角θr为大角度侧的泵室40中，能够确保从吸入口120的对置泵室40通过泵外壳10和两
齿轮20、30之间补给的燃料量，所以能够提高泵效率η。
此外，根据燃料泵1，配置在正交轴Ao上的吸入口120的中央位置P的偏角θ被设定
为70度～85度的范围Tp，所以能够尽可能大地确保与该吸入口120对置的泵室40的容积。而
且，中央位置P的偏角θ为70度～85度的范围Tp的吸入口120，即使为了抑制压力损失而增大
开口面积，也能够可靠地实现中央位置P比正交轴Ao更靠小角度侧的配置构造、且整个区域
Ta从峰值角度θrp偏离的配置构造。因此，能够保证提高泵效率η的效果的可靠性。
进而，根据燃料泵1，在从吸入口120吸入燃料的吸入区域Ti，与泵室40对置的吸入
通路122为，在偏角θ越大的位置则越扩宽。由此，作为偏角θ的泵室角θr越大，在容积扩大的
吸入区域Ti侧的泵室40中，对于从吸入口120实际吸入的燃料量，能够确保与吸入通路122
的大小相应的量而避免不足。因此，除了这样的向吸入通路122开口的吸入口120的特别的
配置构造所带来的上述作用，还能够实现高的泵效率η。
此外，根据燃料泵1，在吸入区域Ti，在隔着泵室40而与吸入通路122的对置部位，
吸入槽144形成为将该通路122投影的形状。由此，在泵室角θr比吸入口120更靠大角度侧的
泵室40中，能够可靠地确保通过泵外壳10和两齿轮20、30之间的吸入槽144而从吸入口120
的对置泵室40补给的燃料量。因此，不但能提高泵效率η，而且与吸入通路122对置的吸入槽
144特别有效。
此外，根据燃料泵1，形成为圆筒孔状的吸入口120，即使是相同的开口面积，自身
所配置的特定部位Ss的整个区域Ta在内齿轮20的旋转方向Rig上也能够尽可能地变窄。因
此，该吸入口120，即使为了抑制压力损失而增大开口面积，也容易实现整个区域Ta从峰值
角度θrp偏离的配置构造。因此，不但能提高泵效率η，而且圆筒孔状的吸入口120特别有效。
(其他实施方式)
以上说明了本发明的一个实施方式，但是本发明不限于该实施方式，在不脱离本
发明的主旨的范围内，能够适用于各种实施方式。
具体地说，在变形例1中，只要是比正交轴Ao更靠小角度侧，可以将吸入口120的中
央位置P的偏角θ设定为70度～85度的范围Tp外的角度。但是，在变形例1的情况下，当然也
需要使吸入口120的整个区域Ta从峰值角度θrp向小角度侧偏离而设定在正交轴Ao上。
在变形例2中，可以将吸入通路122的宽度设定为从前端部122c朝向末端部122d实
质上为恒定宽度。此外，在变形例3中，可以将喷出通路142的宽度设定为从前端部142c朝向
末端部142d实质上为恒定宽度。
在变形例4中，也可以在泵壳14不设置加强肋143而采用在两端部142c、142d之间
不分断的喷出通路142。此外，在变形例5中，也可以不设置吸入槽144及喷出槽124的至少某
一方。
在变形例6中，也可以将吸入口120形成为圆筒孔状以外的形状、例如椭圆孔状或
矩形孔状等。此外，在变形例7中，也可以使吸入口120在泵盖12中相对于轴方向倾斜地贯
通。