特許 6348092 外接歯車式の燃料ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6348092

(24)【登録日】2018年6月8日

(45)【発行日】2018年6月27日

(54)【発明の名称】外接歯車式の燃料ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/18 20060101AFI20180618BHJP

   F02M 37/08 20060101ALI20180618BHJP

   F02M 59/12 20060101ALI20180618BHJP

   F04C 15/00 20060101ALI20180618BHJP

【ＦＩ】

   F04C2/18 311E

   F02M37/08 E

   F02M59/12

   F04C2/18 321A

   F04C15/00 H

   F04C15/00 B

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-213416(P2015-213416)

(22)【出願日】2015年10月29日

(65)【公開番号】特開2017-82715(P2017-82715A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2017年7月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100080045

【弁理士】

【氏名又は名称】石黒 健二

(74)【代理人】

【識別番号】100124752

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷 真司

(72)【発明者】

【氏名】有川 文明

(72)【発明者】

【氏名】桂 涼

【審査官】 冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２７８３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−８２３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平５−３０４８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平４−４２２７８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ２／１８

Ｆ０２Ｍ ３７／０８

Ｆ０２Ｍ ５９／１２

Ｆ０４Ｃ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軽油よりも低粘度の燃料を吸入して昇圧し、エンジン側へ吐出する外接歯車式の燃料ポンプ（１）において、
互いに噛み合って回転する一対のギヤ（４、５）と、
前記一対のギヤの回転軸（ＲＬ１、ＲＬ２）方向の両側に配置される一対のサイドプレート（１１、１２）とを備え、
前記一対のギヤは、その回転軸方向の両側に形成されるギヤ側面（３１、３２）をそれぞれ有し、
前記一対のサイドプレートは、前記一対のギヤの各ギヤ側面が回転摺動可能に接触する接触面（５１、５２）をそれぞれ有し、
前記一対のギヤの各ギヤ側面または前記一対のサイドプレートの各接触面のうちのいずれか一方には、前記燃料ポンプにおける吐出側空間（４５）と前記燃料ポンプにおける吸入側空間（４４）とを連通して前記低粘度の燃料の一部を前記一対のギヤと前記一対のサイドプレートとの接触部に供給する複数の油溝（６１〜６６、７１〜７４、８１〜８８、９１〜９４）が形成されており、
前記複数の油溝における各溝深さをｈとした場合、
５μｍ≦ｈ≦１０μｍの関係を満たすことを特徴とする外接歯車式の燃料ポンプ。

【請求項2】

請求項１に記載の外接歯車式の燃料ポンプにおいて、
前記軽油よりも低粘度の燃料は、ジメチルエーテルを主成分としたＤＭＥ燃料であることを特徴とする外接歯車式の燃料ポンプ。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の外接歯車式の燃料ポンプにおいて、
前記軽油よりも低粘度の燃料は、２５℃における動粘度が１ｃｓｔ以下の液体燃料であることを特徴とする外接歯車式の燃料ポンプ。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の外接歯車式の燃料ポンプにおいて、
前記複数の油溝は、径方向に延びる複数の径方向油溝（６１、６２、８１、８２、８５、８６、９１、９２）を有していることを特徴とする外接歯車式の燃料ポンプ。

【請求項5】

請求項４に記載の外接歯車式の燃料ポンプにおいて、
前記複数の径方向油溝は、径方向外側から径方向内側へ向かって溝幅が次第に狭くなっていることを特徴とする外接歯車式の燃料ポンプ。

【請求項6】

請求項４または請求項５に記載の外接歯車式の燃料ポンプにおいて、
前記複数の油溝は、周方向に延びる周方向油溝（６３、６４、８３、８４、８７、８８、９３、９４）を有し、
前記周方向油溝は、前記複数の径方向油溝と交差して前記複数の径方向油溝を連結していることを特徴とする外接歯車式の燃料ポンプ。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の外接歯車式の燃料ポンプにおいて、
前記一対のサイドプレートの長軸（ＣＬ）方向を上下方向とし、前記上下方向に垂直な短軸方向を左右方向とした場合、
前記複数の油溝は、前記上下方向に延びる複数の縦溝（７１、７２）、および前記左右方向に延びる複数の横溝（７３、７４）を有し、
前記複数の縦溝は、前記複数の横溝と垂直に交差して前記複数の横溝を連結していることを特徴とする外接歯車式の燃料ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軽油よりも低粘度の燃料を吸入して昇圧し、エンジン側へ送油する外接歯車式の燃料ポンプに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、燃料タンクから吸入した燃料を昇圧し、エンジン側へ送油する外接歯車式の燃料ポンプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この燃料ポンプは、互いに噛み合って回転する一対のギヤと、一対のギヤの回転軸方向の両側に設置された一対のサイドプレートと、一対のサイドプレート間に形成されるギヤ室とを備えている。
ギヤ室には、燃料ポンプにおける吐出側の空間と、燃料ポンプにおける吸入側の空間とが形成されている。また、ギヤ室内には、一対のギヤが回転可能に収容されている。
そして、少なくとも一方のサイドプレートは、弾性部材によって軸方向両側から一対のギヤの各側面に押し付けられている。これにより、一対のサイドプレートの各接触面に一対のギヤの各側面が回転摺動する。

【0003】

ここで、特許文献１には、サイドプレートの接触面に、吐出側の空間と吸入側の空間とを連通する油溝を設けた燃料ポンプが開示されている。この燃料ポンプは、吐出側の空間から吸入側の空間へ向けて燃料を流し、一対のギヤと一対のサイドプレートとの接触部における潤滑性を高めるように構成されている。
ところが、軽油よりも粘度が低いＤＭＥ燃料を潤滑油として使用した場合には、吐出側の空間から吸入側の空間へリークするＤＭＥ燃料が軽油よりも増加する。このため、燃料ポンプでＤＭＥ燃料を昇圧する昇圧効率が低下するので、ポンプ効率が低下するという問題がある。
したがって、ＤＭＥ燃料を潤滑油として使用する場合には、接触部における潤滑性を高めるとともに、ポンプ効率の低下を抑えることが可能な外接歯車式の燃料ポンプが要望される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−０８２３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、軽油よりも粘度が低い燃料を潤滑油として使用する場合であっても、接触部における潤滑性を高めるとともに、ポンプ効率の低下を抑えることのできる外接歯車式の燃料ポンプを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の発明によれば、燃料ポンプにおける吐出側空間と燃料ポンプにおける吸入側空間とを連通して低粘度の燃料の一部を一対のギヤと一対のサイドプレートとの接触部に供給する複数の油溝における各溝深さをｈとした場合、
５μｍ≦ｈ≦１０μｍの関係を満たしている。
ここで、複数の油溝における各溝深さが５μｍよりも小さいと、吐出側空間から吸入側空間へリークする低粘度の燃料量が少なく、接触部における潤滑性を維持することができない。
複数の油溝における各溝深さが１０μｍよりも大きいと、油溝を流れる低粘度の燃料量が多くポンプ効率を低下させる。
したがって、軽油よりも粘度が低い燃料を潤滑油として使用する場合であっても、接触部における潤滑性を高めるとともに、ポンプ効率の低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】外接歯車式の燃料ポンプを示した断面図である（実施形態１）。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である（実施形態１）。

【図3】サイドプレートの接触面を示した正面図である（実施形態１）。

【図4】燃料リーク量と溝面積／接触部全面積を示したグラフである（実施形態１）。

【図5】（ａ）は条件１のサイドプレートの接触面を示した説明図で、（ｂ）は（ａ）の断面図で、（ｃ）は条件２のサイドプレートの接触面を示した説明図で、（ｄ）は（ｃ）の断面図である（実施形態１）。

【図6】サイドプレートの接触面を示した正面図である（実施形態２）。

【図7】サイドプレートの接触面を示した正面図である（実施形態３）。

【図8】サイドプレートの接触面を示した正面図である（実施形態４）。

【図9】サイドプレートの接触面を示した正面図である（実施形態５）。

【図10】燃料の流れを示した説明図である（実施形態５）。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。

【0009】

［実施形態１の構成］
図１ないし図５は、本発明を適用した実施形態１を示したものである。

【0010】

本実施形態の燃料供給装置は、自動車に搭載された走行用エンジン（以下エンジン）の燃料として、軽油よりも低粘度で、しかも大気圧下で気化する成分が含まれたジメチルエーテルを主成分としたＤＭＥ燃料を使用している。
ＤＭＥ燃料は、２５℃における動粘度が０．２７ｃｓｔの液体燃料である。
燃料供給装置は、燃料タンク（図示せず）からＤＭＥ燃料を吸入して昇圧する外接歯車式の低圧燃料ポンプ１と、この低圧燃料ポンプ１から送油されたＤＭＥ燃料を加圧する高圧燃料ポンプ（図示せず）とを備えている。さらに、燃料供給装置は、高圧燃料ポンプからＤＭＥ燃料が導入されるコモンレール（図示せず）と、このコモンレールからＤＭＥ燃料が分配供給される複数の燃料噴射弁（図示せず）とを備えている。

【0011】

高圧燃料ポンプは、公知の構成を備え、シリンダ内をプランジャが往復移動することによって加圧室に吸入したＤＭＥ燃料を加圧して高圧化し、エンジン側へ吐出する。
コモンレールは、公知の構成を備え、内部にＤＭＥ燃料を蓄圧する蓄圧室を有している。
複数の燃料噴射弁は、公知の構成を備え、蓄圧室に蓄圧されたＤＭＥ燃料をエンジンの気筒内に噴射する。

【0012】

［実施形態１の特徴］
低圧燃料ポンプ１は、燃料タンク内に設置されている。なお、低圧燃料ポンプ１を燃料タンク外に設置しても良い。
低圧燃料ポンプ１は、吸入したＤＭＥ燃料を昇圧して高圧燃料ポンプに向かって送油する。この低圧燃料ポンプ１は、電子制御装置（以下ＥＣＵ）によって通電制御される電動モータ２と、この電動モータ２の駆動軸３によって回転駆動される一対のギヤ（以下駆動ギヤ４、従動ギヤ５）とを備えている。

【0013】

低圧燃料ポンプ１は、電動モータ２のブラケット６に取り付けられるポンプケース７と、駆動ギヤ４の回転軸ＲＬ１方向の両側および従動ギヤ５の回転軸ＲＬ２方向の両側に配置される一対のサイドプレート１１、１２と、駆動ギヤ４および従動ギヤ５とサイドプレート１１、１２との間の隙間をなくすための隙間調整用スクリュー１３、１４とを備えている。
電動モータ２は、電力の供給を受けると、駆動ギヤ４を回転駆動する回転動力を発生する。この電動モータ２は、ＥＣＵによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、バッテリ（図示せず）に電気接続されている。

【0014】

駆動ギヤ４は、金属によって形成されている。この駆動ギヤ４は、図１に示す回転軸ＲＬ１を軸に所定の回転方向に回転する。
また、駆動ギヤ４は、駆動軸３の先端側の外周にキー１５を介して固定されている。また、駆動ギヤ４は、駆動軸３と一体回転可能に連結している。
駆動ギヤ４の回転軸ＲＬ１方向の両側には、サイドプレート１１、１２に対してそれぞれ回転摺動可能なギヤ側面２１、２２が形成されている。この駆動ギヤ４は、内部に軸方向に延びる貫通孔２３が形成された円筒状のスリーブ２４、およびこのスリーブ２４の外周面から径方向外側へ突出する円環状の歯形成部２５を有している。
スリーブ２４の内部には、駆動軸３の先端側が挿し込まれている。このスリーブ２４は、歯形成部２５のモータ側が、ベアリング２６を介して回転可能に支持されている。また、スリーブ２４は、歯形成部２５のモータ側に対して反対側が、ベアリング２７を介して回転可能に支持されている。
歯形成部２５の外周には、周方向全体に従動ギヤ５と噛み合う複数のギヤ歯部２８が設けられている。

【0015】

従動ギヤ５は、金属によって形成されている。この従動ギヤ５は、図１に示す回転軸ＲＬ２を軸に所定の回転方向に回転する。
従動ギヤ５の回転軸ＲＬ２方向の両側には、サイドプレート１１、１２に対してそれぞれ回転摺動可能なギヤ側面３１、３２が形成されている。この従動ギヤ５は、内部に軸方向に延びる貫通孔３３が形成された円筒状のスリーブ３４、およびこのスリーブ３４の外周面から径方向外側へ突出する円環状の歯形成部３５を有している。
スリーブ３４は、内部が空洞である。このスリーブ３４は、歯形成部３５のモータ側が、ベアリング３６を介して回転可能に支持されている。また、スリーブ３４は、歯形成部３５のモータ側に対して反対側が、ベアリング３７を介して回転可能に支持されている。 歯形成部３５の外周には、周方向全体に複数のギヤ歯部２８と噛み合う複数のギヤ歯部３８が設けられている。

【0016】

ブラケット６は、電動モータ２のフロント側に一体的に取り付けられている。このブラケット６は、複数のスクリュー（図示せず）を用いてポンプケース７のフランジ（図示せず）を締結固定している。また、ブラケット６のポンプ側端面には、ポンプケース７を結合する結合端面が形成されている。また、ブラケット６には、駆動軸３が回転可能に摺動する軸受孔４１が形成されている。
ポンプケース７は、ブラケット６のポンプ側端面との間にポンプ室４２を形成している。
このポンプ室４２内には、駆動ギヤ４および従動ギヤ５を回転可能に収容している。また、ポンプ室４２内には、サイドプレート１１、１２が収容されている。

【0017】

サイドプレート１１、１２は、金属によって形成されている。
サイドプレート１１、１２間には、駆動ギヤ４および従動ギヤ５を収容するギヤ室４３を形成する。サイドプレート１１、１２は、ギヤ室４３を隔てて対向して配置されている。
また、ポンプ室４２は、低圧燃料ポンプ１における吸入側空間４４、および低圧燃料ポンプ１における吐出側空間４５を有している。
吸入側空間４４には、ポンプケース７に形成される吸入通路（図示せず）を介して、燃料タンクからＤＭＥ燃料が吸入される。この吸入側空間４４は、燃料吸入通路４４ａを介してギヤ室４３と連通している。
吐出側空間４５には、ポンプケース７に形成される吐出通路（図示せず）を介して、高圧燃料ポンプへＤＭＥ燃料が送油される。この吐出側空間４５は、燃料吐出通路４５ａを介してギヤ室４３と連通している。

【0018】

ここで、吸入側空間４４から燃料吸入通路４４ａを通ってポンプ室４２の吸入側に到達したＤＭＥ燃料は、駆動ギヤ４が回転軸ＲＬ１を軸に回転すると、複数のギヤ歯部２８の各歯面とギヤ室４３の内周面との間に吸入される。そして、駆動ギヤ４の外周側をギヤ回転方向に送られてポンプ室４２の吐出側に到達する。
また、ポンプ室４２の吸入側に到達したＤＭＥ燃料は、従動ギヤ５が回転軸ＲＬ２を軸に回転すると、複数のギヤ歯部３８の各歯面とギヤ室４３の内周面との間に吸入される。そして、従動ギヤ５の外周側をギヤ回転方向に送られてポンプ室４２の吐出側に到達する。
ポンプ室４２の吐出側に到達したＤＭＥ燃料は、駆動ギヤ４の外周側を通ってきたＤＭＥ燃料と合流した後に、燃料吐出通路４５ａを通って吐出側空間４５に到達する。そして、吐出側空間４５に到達したＤＭＥ燃料は、低圧燃料ポンプ１から高圧燃料ポンプへ送油される。

【0019】

サイドプレート１１、１２には、ベアリング２６、２７を介してスリーブ２４の外周面を軸受する軸受孔４６、およびベアリング３６、３７を介してスリーブ３４の外周面を軸受する軸受孔４７が形成されている。
サイドプレート１１、１２は、駆動ギヤ４および従動ギヤ５と摺動接触するプレート接触面５１〜５３をそれぞれ有している。
各プレート接触面５１は、駆動ギヤ４の各ギヤ側面３１、３２が摺接する。この各プレート接触面５１は、各軸受孔４６の周囲を周方向に取り囲むように環状に形成されている。
また、各プレート接触面５２は、従動ギヤ５の各ギヤ側面３１、３２が摺接する。この各プレート接触面５２は、各軸受孔４７の周囲を周方向に取り囲むように環状に形成されている。

【0020】

また、各プレート接触面５３は、複数のギヤ歯部２８と複数のギヤ歯部３８との噛合部分の各両側面が摺接する。各プレート接触面５３は、各プレート接触面５１と各プレート接触面５２とを連結している。
ここで、図３に示したように、サイドプレート１１、１２の長軸ＣＬ方向を上下方向とし、この上下方向に垂直な方向を左右方向とした場合には、各プレート接触面５１が各プレート接触面５３よりも上側に配置され、また、各プレート接触面５２が各プレート接触面５３よりも下側に配置される。
また、サイドプレート１１、１２の長軸ＣＬよりも右側が、ポンプ室４２およびギヤ室４３の吸入側となり、また、長軸ＣＬよりも左側が、ポンプ室４２およびギヤ室４３の吐出側となる。

【0021】

各プレート接触面５１、５２には、ポンプ室４２の吐出側空間４５とポンプ室４２の吸入側空間４４とを連通する複数の油溝６１〜６４が形成されている。これらの油溝６１〜６４は、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２との接触部にＤＭＥ燃料の一部を供給する。
複数の油溝６１は、各プレート接触面５１において径方向に延びる径方向油溝である。これらの油溝６１は、各軸受孔４６を中心にして、各プレート接触面５１において放射状に延びるように設けられている。
複数の油溝６２は、各プレート接触面５２において径方向に延びる径方向油溝である。これらの油溝６２は、各軸受孔４７を中心にして、各プレート接触面５２において放射状に延びるように設けられている。

【0022】

油溝６３は、各プレート接触面５１の径方向外側において、周方向に延びるように設けられている。この油溝６３は、各油溝６１を連結するように各油溝６１と交差している。 油溝６４は、各プレート接触面５２の径方向外側において、周方向に延びるように設けられている。この油溝６４は、各油溝６２を連結するように各油溝６２と交差している。 なお、複数の油溝６１、６２の溝幅および溝深さは、各プレート接触面５１、５２の径方向において一定である。また、油溝６３、６４の溝幅および溝深さは、各プレート接触面５１、５２の周方向において一定である。

【0023】

ここで、複数の油溝６１〜６４における各溝深さをｈとした場合、
５μｍ≦ｈ≦１０μｍの関係を満たすように設けられる。
なお、複数の油溝６１〜６４における各溝深さ（ｈ）を５μｍよりも浅くした場合には、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２との接触部にＤＭＥ燃料が流れ難く、ポンプ効率の低下を抑制できるが、接触部における潤滑性が低下する傾向にある。
また、複数の油溝６１〜６４における各溝深さ（ｈ）を１０μｍよりも深くした場合には、複数の油溝６１〜６４を介して、吐出側空間４５から吸入側空間４４へ大量にＤＭＥ燃料が漏れるため、接触部における潤滑性を確保できるが、ポンプ効率が低下する傾向にある。

【0024】

また、吐出側空間４５から吸入側空間４４へ漏れる燃料リーク量（Ｑ）と各溝深さ（ｈ）との関係を示す演算式を下記の数１の式に示す。
［数１］
Ｑ＝｛（ｂ・ｈ³ ）÷（１２・μ・Ｌ）｝×ΔＰ
但し、μは液体燃料の動粘度で、Ｌは吐出側空間４５と吸入側空間４４との直線距離で、ｂは複数の油溝６１〜６４における各溝幅で、ｈは複数の油溝６１〜６４における各溝深さである。また、ΔＰは吸入側空間４４内の燃料圧と吐出側空間４５内の燃料圧との圧力差である。

【0025】

［実施形態１の効果］
以上のように、本実施形態の低圧燃料ポンプ１においては、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２とが一周に渡り、接触することがないように、複数の油溝６１、６２が径方向に延びるように設けられている。さらに、ＤＭＥ燃料が全面に行き渡るように複数の油溝６１、６２と交差して複数の油溝６１、６２を周方向に連結する油溝６３、６４が周方向に延びるように設けられている。

【0026】

これによって、軸受孔４６、４７を介して、複数の油溝６１〜６４によって吐出側空間４５と吸入側空間４４とが連通しているので、複数の油溝６１〜６４内にＤＭＥ燃料の流れが常時に形成される。これにより、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２との局所的な摺動抵抗によって発熱が生じ、複数の油溝６１〜６４内のＤＭＥ燃料が局所的に気化した場合であっても、速やかに気化燃料を吸入側空間４４へ排出することができる。したがって、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２との接触部における焼き付きを防止することができる。

【0027】

ここで、特許文献１には、一対のギヤの各ギヤ側面と一対のサイドプレートの各接触面との摺動性を確保するための油溝が、燃料ポンプにおける吐出側空間と吸入側空間とを連通しない構成も開示されている。
しかしながら、沸点の低いＤＭＥ燃料を潤滑油として使用した場合には、各ギヤ側面と各接触面との摺動抵抗による発熱が生じる恐れがある。この場合には、ＤＭＥ燃料の温度上昇に伴って飽和蒸気圧が上昇するため、油溝内に液体状態で供給されたＤＭＥ燃料の一部が気化する恐れがある。
したがって、特許文献１の燃料ポンプでは、油溝が連通していない構成を採用しているので、油溝中のＤＭＥ燃料が置換されず、気相状態のＤＭＥ燃料がそのまま滞ってしまう恐れがある。このため、ＤＭＥ燃料が気相状態の領域の潤滑が非常に低下し、摺動抵抗の増加、さらには各ギヤ側面と各接触面との接触部が焼き付く恐れがある。

【0028】

そこで、本実施形態の低圧燃料ポンプ１においては、接触部を潤滑するという目的で、吐出側空間４５と吸入側空間４４とを連通する油溝６１〜６４を設け、これらの油溝６１〜６４中を液体状態のＤＭＥ燃料が常時に流れるようにしている。これにより、接触部における潤滑性を高めることができる。
また、油溝６１〜６４における各溝深さｈを、１０μｍ以下と極浅くする。望ましくは各溝深さｈを、５〜１０μｍと極浅くすることで、吐出側空間４５から油溝６１〜６４を通って吸入側空間４４へ流出するＤＭＥ燃料量を最少としている。これにより、ポンプ効率の低下を抑制することができる。

【0029】

［実施形態１の実験結果］
次に、溝面積／接触部全面積を種々変化させて、低圧燃料ポンプ１における吐出側空間４５から吸入側空間４４へ漏れる燃料リーク量がどのように変化するかについて調査した実験について説明する。
実験は、溝面積／接触部全面積を変化させ、燃料リーク量について調査したもので、その実験結果を図４のグラフに示した。

【0030】

比較例１の条件ｊ１は、図４および図５（ａ）、（ｂ）に示したように、複数の油溝６５、６６における油溝幅ｂが０．８ｍｍで、油溝深さ（＝クリアランス）ｈが１５μｍである。
比較例１の条件ｊ２は、図４および図５（ｃ）、（ｄ）に示したように、複数の油溝６５、６６における油溝幅ｂが１．７ｍｍで、油溝深さ（＝クリアランス）ｈが１５μｍである。
実施例１の条件Ｊ１は、図４に示したように、複数の油溝６５、６６における油溝幅ｂが０．８ｍｍで、油溝深さ（＝クリアランス）ｈが８μｍである。
実施例１の条件Ｊ２は、図４に示したように、複数の油溝６５、６６における油溝幅ｂが１．７ｍｍで、油溝深さ（＝クリアランス）ｈが８μｍである。

【0031】

この図４のグラフからも確認できるように、溝深さｈが１５μｍの比較例１は、条件ｊ２から条件ｊ１へ向かって徐々に溝面積／接触部全面積を変化させた場合、溝面積を小さくなるにつれて燃料リーク量は低減する。しかし、比較例１は、条件ｊ１まで溝面積／接触部全面積を変化させた場合でも、ポンプ効率の低下抑制可能な目標値よりも燃料リーク量が多いことが分かる。
一方、溝深さｈが８μｍの実施例１は、条件Ｊ２から条件Ｊ１へ向かって徐々に溝面積／接触部全面積を変化させた場合、溝面積を小さくなるにつれて燃料リーク量は低減する。その上、実施例１は、条件Ｊ２の場合でも、ポンプ効率の低下抑制可能な目標値よりも燃料リーク量が少ないことが分かる。

【0032】

また、燃料リーク量（Ｑ）は、上記の数１に示したように、複数の油溝６１〜６４における各溝深さｈの３乗に反比例して少なくなる。すなわち、各溝深さｈを小さくすればする程、燃料リーク量（Ｑ）が少なくなる。
したがって、軸受孔４６、４７を介して、複数の油溝６１〜６４によって吐出側空間４５と吸入側空間４４とが連通させ、且つ複数の油溝６１〜６４における各溝深さｈを、５μｍ以上で、且つ１０μｍ以下とすることにより、ＤＭＥ燃料を潤滑油として使用する場合であっても、接触部における潤滑性の確保と、ポンプ効率の低下抑制との両立を図ることができる。

【0033】

［実施形態２の構成］
図６は、本発明を適用した実施形態２を示したものである。
ここで、実施形態１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

【0034】

本実施形態の各プレート接触面５１、５２には、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２との接触部にＤＭＥ燃料の一部を供給する複数の油溝７１〜７４が形成されている。
ここで、サイドプレート１１、１２の長軸ＣＬ方向を上下方向とし、その上下方向に垂直な短軸方向を左右方向とする。
この場合、複数の油溝７１〜７４は、各プレート接触面５１、５２において上下方向に延びる縦溝である複数の油溝７１、７２と、各プレート接触面５１、５２において左右方向に延びる縦溝である複数の油溝７３、７４とを備えている。

【0035】

複数の油溝７１は、各プレート接触面５１において各油溝７３を連結するように各油溝７３と垂直に交差している。
複数の油溝７２は、各プレート接触面５２において各油溝７４を連結するように各油溝７４と垂直に交差している。
以上のように、本実施形態の低圧燃料ポンプ１においては、実施形態１と同様な効果を奏する。

【0036】

［実施形態３の構成］
図７は、本発明を適用した実施形態３を示したものである。
ここで、実施形態１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

【0037】

本実施形態の各プレート接触面５１、５２には、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２との接触部にＤＭＥ燃料の一部を供給する複数の油溝８１〜８４が形成されている。
複数の油溝８１は、各プレート接触面５１において径方向に延びる径方向油溝である。これらの油溝８１は、各プレート接触面５１において径方向に対して図７の矢印ＲＤ１が示すギヤ回転方向に向かって所定の角度分だけ傾斜している。

【0038】

複数の油溝８２は、各プレート接触面５２において径方向に延びる径方向油溝である。これらの油溝８２は、各プレート接触面５２において径方向に対して図７の矢印ＲＤ２が示すギヤ回転方向に向かって所定の角度分だけ傾斜している。
油溝８３は、各プレート接触面５１の径方向外側において、周方向に延びるように設けられている。この油溝８３は、各油溝８１を連結するように各油溝８１と交差している。 油溝８４は、各プレート接触面５２の径方向外側において、周方向に延びるように設けられている。この油溝８４は、各油溝８２を連結するように各油溝８２と交差している。 以上のように、本実施形態の低圧燃料ポンプ１においては、実施形態１及び２と同様な効果を奏する。

【0039】

［実施形態４の構成］
図８は、本発明を適用した実施形態４を示したものである。
ここで、実施形態１〜３と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

【0040】

本実施形態の各プレート接触面５１、５２には、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２との接触部にＤＭＥ燃料の一部を供給する複数の油溝８５〜８８が形成されている。
複数の油溝８５は、各プレート接触面５１において径方向に延びる径方向油溝である。これらの油溝８５は、各プレート接触面５１において径方向に対して図８の矢印ＲＤ１が示すギヤ回転方向に向かって傾斜している。また、複数の油溝８５は、径方向外側から軸受孔４６側へ向かって溝幅が次第に狭くなっている。

【0041】

複数の油溝８６は、各プレート接触面５２において径方向に延びる径方向油溝である。これらの油溝８６は、各プレート接触面５２において径方向に対して図８の矢印ＲＤ２が示すギヤ回転方向に向かって傾斜している。また、複数の油溝８６は、径方向外側から軸受孔４７側へ向かって溝幅が次第に狭くなっている。
油溝８７は、各プレート接触面５１の径方向外側において、周方向に延びるように設けられている。この油溝８７は、各油溝８５を連結するように各油溝８５と交差している。 油溝８８は、各プレート接触面５２の径方向外側において、周方向に延びるように設けられている。この油溝８８は、各油溝８５を連結するように各油溝８５と交差している。

【0042】

ここで、駆動ギヤ４および従動ギヤ５の径方向内側よりも径方向外側の方が速度が速いため、図７の油溝８１、８２のように複数の油溝８５、８６の溝幅を径方向で一定とすると、複数の油溝８５、８６の径方向外周側に滞留し易くなる。このため、複数の油溝８５、８６の溝幅を径方向内周側よりも径方向外周側の方が広くすることにより、速度の違いによるＤＭＥ燃料の滞留を防ぐことができる。これにより、吐出側空間４５から各油溝８５〜８８を通って吸入側空間４４へ向かってＤＭＥ燃料が流れ易くなる。
以上のように、本実施形態の低圧燃料ポンプ１においては、実施形態１〜３と同様な効果を奏する。

【0043】

［実施形態５の構成］
図９および図１０は、本発明を適用した実施形態５を示したものである。
ここで、実施形態１〜４と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

【0044】

本実施形態の各プレート接触面５１、５２には、各ギヤ側面２１、２２および各ギヤ側面３１、３２と各プレート接触面５１、５２との接触部にＤＭＥ燃料の一部を供給する複数の油溝９１〜９４が形成されている。
複数の油溝９１は、各プレート接触面５１において径方向に延びる径方向油溝である。また、複数の油溝９１は、径方向外側から軸受孔４６側へ向かって溝幅が次第に狭くなっている。

【0045】

複数の油溝９２は、各プレート接触面５２において径方向に延びる径方向油溝である。また、複数の油溝９２は、径方向外側から軸受孔４７側へ向かって溝幅が次第に狭くなっている。
油溝９３は、各プレート接触面５１の径方向外側において、周方向に延びるように設けられている。この油溝９３は、各油溝９１を連結するように各油溝９１と交差している。 油溝９４は、各プレート接触面５２の径方向外側において、周方向に延びるように設けられている。この油溝９４は、各油溝９２を連結するように各油溝９２と交差している。

【0046】

ここで、吐出側空間４５に最も近い吐出側から吸入側空間４４に最も近い吸入側までの油溝９１を順番に油溝９１ａ〜９１ｇと呼ぶ場合がある。また、吐出側空間４５に最も近い吐出側から吸入側空間４４に最も近い吸入側までの油溝９２を順番に油溝９２ａ〜９２ｇと呼ぶ場合がある。
本実施形態の低圧燃料ポンプ１においては、比較的に高圧になる吐出側空間４５から比較的に低圧になる吸入側空間４４にＤＭＥ燃料がリークする。

【0047】

しかし、図３の油溝６１、６２のように油溝９１、９２の溝幅および溝深さを一定とすると、吐出側空間４５に最も近い吐出側の油溝９１ａ、９２ａからＤＭＥ燃料Ｆが流入する。この油溝９１ａ、９２ａから流入したＤＭＥ燃料Ｆは、油溝９３、９４、油溝９１ｂ、９２ｂおよび油溝９１ｃ、９２ｃを通って、吸入側空間４４に最も近い吸入側の油溝９１ｇ、９２ｇから流出する（図１０参照）。
この場合、油溝９１ａ、９２ａから流入したＤＭＥ燃料Ｆが、軸受孔４６、４７を介して油溝９１ｇ、９２ｇより流出する場合には、比較的に短い潤滑流路となる。この潤滑流路を通るＤＭＥ燃料量が多い場合には、それ以外の油溝９１ｄ〜９１ｆ、９２ｄ〜９２ｆへの燃料供給が不十分となる恐れがある。

【0048】

そこで、ＤＭＥ燃料を各プレート接触面５１、５２における油溝９１〜９４全体に行き渡らせるために、複数の油溝９１の溝幅を各プレート接触面５１の径方向外側から径方向内側へ向かって次第に細くなる溝形状とした。同様に、複数の油溝９２の溝幅を各プレート接触面５２の径方向外側から径方向内側へ向かって次第に細くなる溝形状とした。
このような溝形状の複数の油溝９１、９２によって、油溝９１ａ、９２ａの入口には、十分なＤＭＥ燃料が流れる潤滑流路が形成される。これにより、油溝９１ａ、９２ａから軸受孔４６、４７に向かって溝幅が次第に狭くなるので、油溝９１ａ、９２ａを流れるＤＭＥ燃料量を溝幅および溝深さを一定とした場合と比べて少なくすることが可能となる。また、他の油溝９１ｂ〜９１ｆ、９２ｂ〜９２ｆに対しても、ＤＭＥ燃料を潤滑油として満足する程度に供給できるので、油溝９１〜９４全体へのＤＭＥ燃料の供給が可能となる。

【0049】

以上のように、本実施形態の低圧燃料ポンプ１においては、実施形態１〜４と同様な効果を奏する。
なお、本実施形態の油溝９１、９２のように各プレート接触面５１、５２の径方向外側から径方向内側へ向かって次第に細くなる溝幅としたものと同様な機能として、油溝９１、９２の溝深さを各プレート接触面５１、５２の径方向内側、つまり軸受孔４６、４７側に近い程、油溝９１、９２の溝深さを浅くするようにした場合でも、本実施形態と同様な効果が得られる。

【0050】

［変形例］
本実施形態では、軽油よりも低粘度の液体燃料として、２５℃における動粘度が０．２７ｃｓｔのＤＭＥ燃料を使用しているが、軽油よりも低粘度の液体燃料として、２５℃における動粘度が０．２７ｃｓｔよりも高粘度の液体燃料を使用しても良い。望ましくは、２５℃における動粘度が１ｃｓｔ以下の液体燃料を使用する。
エンジンの燃料および潤滑油（以下使用燃料とも言う）として、プロパン、イソブタン、ブタン、ブテン、プロピレンのいずれかの液体燃料を使用しても良い。あるいは使用燃料として、ＤＭＥ、プロパン、イソブタン、ブタン、ブテン、プロピレンのうちのいずれか２つを混合した混合燃料を使用しても良い。
また、使用燃料として、プロパン、イソブタン、ブタン、ブテン、プロピレンのうちのいずれか１つ以上と軽油とを任意の割合で混合した混合燃料を使用しても良い。
また、使用燃料として、ＤＭＥと軽油とを任意の割合で混合した高濃度ＤＭＥ混合燃料、あるいはＤＭＥ１００％燃料を使用しても良い。
また、使用燃料として、ＬＰＧを使用しても良い。また、使用燃料として、ガソリン油を使用しても良い。

【0051】

本実施形態では、本発明の燃料ポンプとして、燃料タンクから吸入した液体燃料を昇圧して高圧燃料ポンプに向かって送油する低圧燃料ポンプ１を採用しているが、本発明の燃料ポンプとして、燃料タンクから吸入した液体燃料を昇圧してエンジン側に向かって送油する燃料ポンプを採用しても良い。例えば燃料噴射弁に向かって液体燃料を送油する燃料ポンプを採用しても良い。
本実施形態では、一対のサイドプレート１１、１２の各プレート接触面５１、５２に複数の油溝６１〜６４、７１〜７４、８１〜８８、９１〜９４を設けているが、駆動ギヤ４および従動ギヤ５の各ギヤ側面２１、２２に複数の油溝６１〜６４、７１〜７４、８１〜８８、９１〜９４を設けても良い。
また、隙間調整用スクリュー１３、１４の代わりに、サイドプレート１１、１２を駆動ギヤ４および従動ギヤ５の各ギヤ側面に押し当てる方向に付勢力を発生するスプリング等の弾性部材を設置しても良い。これにより、駆動ギヤ４および従動ギヤ５とサイドプレート１１、１２との間の隙間をなくすことが可能となる。あるいは隙間を必要最少限とすることが可能となる。
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0052】

１ 低圧燃料ポンプ
４ 駆動ギヤ
５ 従動ギヤ
１１ サイドプレート
１２ サイドプレート
６１ 油溝（径方向油溝）
６２ 油溝（径方向油溝）
６３ 油溝（周方向油溝）
６４ 油溝（周方向油溝）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】