DE102006039167A1

DE102006039167A1 - Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE102006039167A1
Application number: DE102006039167A
Authority: DE
Inventors: Masaharu Obu Hayakawa
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2007-03-15
Also published as: JP2007056705A; US20070041825A1; CN1920290A

Abstract

Eine Kraftstoffpumpe (10) kann ein Gehäuse (18) und ein im Wesentlichen scheibenförmiges Flügelrad (20), das sich innerhalb des Gehäuses dreht, enthalten. Eine Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen (20a, 20b), die in konzentrischen Kreisen in Bezug zur Rotationsachse des Flügelrads angeordnet sind, kann in zumindest einer Oberfläche des Flügelrads geformt sein. Eine Mehrzahl von Kanälen (24a, 24b, 24c) kann in der inneren Oberfläche des Gehäuses geformt sein, die auf die Oberfläche gerichtet ist, in der die Gruppen von Ausnehmungen geformt sind. Jeder Kanal erstreckt sich von einem stromaufwärtigen Ende zu einem stromabwärtigen Ende. Kraftstoff wird von der Umgebung des Gehäuses bis zu den stromaufwärtigen Enden von jedem der Kanäle (24a, 24b, 24c) angesaugt, und der in das Gehäuse gesaugte Kraftstoff wird zur Umgebung des Gehäuses von den stromabwärtigen Enden von jedem der Kanäle (24a, 24b, 24c) abgegeben. Jeder der Mehrzahl von Kanälen (24a, 24b, 24c) kann zumindest auf zwei oder mehr der Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen (20a, 20b), die in dem Flügelrad geformt sind, gerichtet sein.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpe zum Einsaugen von Kraftstoff (z.B. Benzin), Erhöhen von dessen Druck und Abgeben des unter Druck gesetzten Kraftstoffs.

Eine Kraftstoffpumpe wird eingesetzt, um Kraftstoff in einen Kraftstofftank oder an einen Verbrennungsmotor zuzuführen. Diese Kraftstoffpumpe enthält normalerweise ein im Wesentlichen scheibenförmiges Flügelrad. Das Flügelrad ist drehbar im Inneren eines Gehäuses untergebracht. Eine Gruppe von Ausnehmungen ist in der Oberfläche des Flügelrads geformt, und ein Kanal, der sich von dem stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende erstreckt, ist in der inneren Oberfläche des Gehäuses in einem Gebiet gegenüber der Gruppe der Ausnehmungen des Flügelrads geformt. Das stromaufwärtige Ende des Kanals ist mit der Außenseite des Gehäuses durch ein Einlassloch verbunden, und das stromabwärtige Ende des Kanals ist mit der Umgebung des Gehäuses durch ein Abgabeloch verbunden.

Mit dieser Kraftstoffpumpe wird Kraftstoff in das Gehäuse von dem Einlassloch eingesaugt, wenn sich das Flügelrad dreht. Der in das Gehäuse gesaugte Kraftstoff strömt von dem Einlassloch entlang des Kanals in Richtung auf das Abgabeloch. Der Kraftstoff wird unter Druck gesetzt, wenn er im Inneren des Kanals von dem stromaufwärtigen Ende zu dem stromabwärtigen Ende des Kanals strömt, und der unter Druck gesetzte Kraftstoff wird zur Umgebung des Gehäuses von dem Abgabeloch abgegeben.

Mit dieser Kraftstoffpumpe wird ein Pumpenweg durch den Kanal des Gehäuses und die Gruppe der Ausnehmungen des Flügelrads geformt, und der Kraftstoff wird unter Druck gesetzt, indem er durch den Pumpenweg strömt. Wenn somit eine Mehrzahl von Pumpenwegen vorgesehen werden können, kann die Pumpkapazität der Kraftstoffpumpe erhöht werden. Entsprechend wurden Kraftstoffpumpen entwickelt, bei denen zwei Gruppen von Ausnehmungen in konzentrischen Kreisen in dem Flügelrad geformt sind, zwei Kanäle, die jeweils einer Gruppe der Aus nehmungen gegenüberliegen, in der inneren Oberfläche des Gehäuses geformt sind, und die entsprechenden Gruppen von Ausnehmungen und Kanälen unabhängig zwei Pumpenwege bilden (siehe beispielsweise japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 62-66292).

Kurze Darstellung der Erfindung

Bei der oben beschriebenen Kraftstoffpumpe sind eine Mehrzahl von unabhängigen Pumpenwegen in ihr geformt, indem eine Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen und eine Mehrzahl von Kanälen vorgesehen werden, wodurch ihre Pumpenkapazität erhöht wird. Bei dieser Kraftstoffpumpe gibt es jedoch Ungleichheiten zwischen der Länge des Pumpenweges auf der inneren Seite (der Gruppe von Ausnehmungen und dem Kanal, die auf der inneren Seite geformt sind) und der Länge des Pumpenwegs auf der äußeren Seite (der Gruppe von Ausnehmungen und dem Kanal, die auf der äußeren Seite geformt sind) (mit anderen Worten ist der Pumpenweg auf der inneren Seite kurz und der Pumpenweg auf der äußeren Seite lang), und somit unterscheidet sich das Maß, in dem der Kraftstoff in jedem Pumpenweg unter Druck gesetzt wird. Aufgrund dessen trat ein Problem auf, dass der Kraftstoffdruck, der auf die innere Seite und die äußere Seite des Flügelrads aufgebracht wird, auseinanderdriftet, und dadurch bewirkt, dass das Flügelrad sich schräg stellt und Abnutzung erzeugt wird.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Lehren, eine Kraftstoffpumpe vorzusehen, die eine Mehrzahl von Pumpenwegen enthält, die durch Ausbilden einer Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen in dem Flügelrad und durch Ausbilden einer Mehrzahl von Kanälen in der inneren Oberfläche des Gehäuses gebildet werden, die ein Schrägstellen des Flügelrads verhindern kann.

Diese Aufgabe wird mit einer Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 4 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann eine Kraftstoffpumpe ein Gehäuse und ein im Wesentlichen scheibenförmiges Flügelrad, das sich innerhalb des Gehäuses dreht, enthalten. Eine Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen, die in konzentrischen Kreisen in Bezug auf die Rotationsachse des Flügelrads angeordnet sind, kann in zumindest einer Oberfläche des Flügelrads geformt sein. Eine Mehrzahl von Kanälen kann in der inneren Oberfläche des Gehäuses geformt sein, die auf die Oberfläche gerichtet ist, in der die Gruppe von Ausnehmungen geformt ist. Jeder Kanal erstreckt sich von einem stromaufwärtigen zu einem stromabwärtigen Ende. Ein Einlassloch und ein Abgabeloch können in dem Gehäuse geformt sein, wobei das Einlassloch von der Umgebung des Gehäuses zum stromabwärtigen Ende von jedem Kanal führt und das Abgabeloch von der Umgebung des Gehäuses zum stromabwärtigen Ende von jedem Kanal führt. Jeder der Mehrzahl von Kanälen kann zumindest einen ersten Kanalbereich enthalten, der auf eine der Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen gerichtet ist, einen zweiten Kanalbereich, der auf eine Gruppe von Ausnehmungen gerichtet ist, die sich von der Gruppe von Ausnehmungen unterscheidet, die die Gruppe von Ausnehmungen ist, die auf den ersten Kanalbereich gerichtet ist, und einen dritten Kanalbereich, der den ersten Kanalbereich und den zweiten Kanalbereich verbindet.

Bei dieser Kraftstoffpumpe ist ein Teil der Kanäle des Gehäuses auf eine der Gruppe von Ausnehmungen des Flügelrads gerichtet, und der andere Teil der Kanäle ist auf die andere Gruppe der Ausnehmungen des Flügelrads gerichtet. Somit wird ein Pumpenweg, der durch eine Gruppe von Ausnehmungen in dem Flügelrad und einen Kanal in der inneren Oberfläche des Gehäuses geformt ist, über zumindest zwei der Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen in dem Flügelrad geformt sein. Aufgrund dessen kann jeder Kanal einen Bereich, der auf eine Gruppe von Ausnehmungen auf einer inneren Umfangsseite gerichtet ist, und einen Bereich, der auf eine Gruppe von Ausnehmungen auf einer äußeren Umfangsseite gerichtet ist, aufweisen, und somit kann die Längendifferenz der verschiedenen Kanäle (d.h. der Pumpenweg) verringert werden. Daher können die Unterschiede im Kraftstoffdruck des unter Druck gesetzten Kraftstoffs in den verschiedenen Pumpenwegen verringert werden, und ein Schrägstellen des Flügelrads kann verhindert werden.

Bei der oben beschriebenen Kraftstoffpumpe wird es bevorzugt, dass die Länge von dem stromaufwärtigen Ende zu dem stromabwärtigen Ende von jedem Kanal im Wesentlichen gleich ist. Aufgrund dieser Konfiguration kann der Kraftstoffdruck des in jedem Pumpenweg unter Druck gesetzten Kraftstoffs im Wesentlichen ausgeglichen werden, und das Schrägstellen des Flügelrads kann effektiv verhindert werden.

Zusätzlich wird es bevorzugt, dass das stromaufwärtige Ende von jedem Kanal in symmetrischen Positionen bezüglich der Rotationsachse des Flügelrads angebracht ist, und vorzugsweise dass das stromabwärtige Ende von jedem Kanal in symmetrischen Positionen in Bezug auf die Rotationsachse des Flügelrads angebracht ist. Entsprechend dieser Konfiguration kann das Gleichge wicht des Kraftstoffdrucks, der auf das Flügelrad aufgebracht wird, verbessert werden, und das Schrägstellen des Flügelrads kann effektiv verhindert werden.

Diese Aspekte und Merkmale können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um verbesserte Kraftstoffpumpen vorzusehen. Zusätzlich werden andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren unmittelbar nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen verständlich. Selbstverständlich können die hier offenbarten zusätzlichen Merkmale und Aspekte auch einzeln oder in Kombination mit dem oben beschriebenen Aspekt und den Merkmalen verwendet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß einer repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren.
2 ist eine Draufsicht auf eine Pumpenabdeckung, wenn sie von der Seite des Flügelrads betrachtet wird.
3 ist eine Draufsicht auf ein Flügelrad.
4 ist eine Draufsicht auf eine Pumpenabdeckung gemäß einer anderen repräsentativen Ausführungsform, wenn sie von der Seite des Flügelrads betrachtet wird.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Eine Kraftstoffpumpe 10 gemäß einer repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren wird unter Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Die Kraftstoffpumpe 10 kann in einem Kraftfahrzeug oder Auto verwendet werden, wobei die Kraftstoffpumpe 10 innerhalb eines Kraftstofftanks verwendet wird und zum Zuführen von Kraftstoff an einen Motor des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Gemäß der Darstellung in 1 enthält die Kraftstoffpumpe 10 einen Motorbereich 70 und einen Pumpenbereich 12.
Der Motorbereich 70 enthält ein Gehäuse 72, eine Motorabdeckung 73, Magnete 74, 75, und einen Rotor 76. Das Gehäuse 72 ist im Wesentlichen in einer zylindrischen Form gestaltet. Die Motorabdeckung 73 ist an dem Gehäuse 72 durch Verstemmen des oberen Endes 72a des Gehäuses 72 angebracht. Eine Abgabeöffnung 73a ist in der Motorabdeckung 73 geformt. Die Magnete 74, 75 sind an den inneren Wänden des Gehäuses 72 befestigt. Der Rotor 76 hat einen Hauptkörper 77 und eine Welle 78, die sich vertikal durch den Hauptkörper 77 erstreckt. Der Hauptkörper 77 enthält einen Kern 79, der an der Welle 78 befestigt ist, eine Spule (nicht dargestellt in den Zeichnungen), die um den Kern 79 gewunden ist, und einen Harzteil 80, der den Raum um die Spule füllt. Ein Kommutator 84 ist auf dem oberen Ende des Hauptkörpers 77 angebracht. Eine Bürste 90 ist in Berührung mit der oberen Endfläche des Kommutators 84. Die Bürste 90 wird nach unten durch eine Feder 92 gedrückt, die an einem Ende an der Motorabdeckung 73 befestigt ist. Wenn sich die Bürste 90 abnutzt, bewegt sich die Bürste 90 nach unten als Antwort auf die Abnutzung, und die Bürste 90 und der Kommutator 84 bleiben somit in Berührung miteinander. Das obere Ende 78a der Welle 78 ist drehbar auf der Motorabdeckung 73 über ein Lager 81 montiert. Das untere Ende 78b der Welle 78 ist drehbar auf einer Pumpenabdeckung 14 des Pumpenbereichs 12 über ein Lager 82 montiert.
Der Pumpenbereich 12 enthält ein Gehäuse 18 und ein im Wesentlichen scheibenförmiges Flügelrad 20. Gemäß der Darstellung in 3 ist eine erste Gruppe von Ausnehmungen 20a in dem äußeren Umfangsbereich des Flügelrads 20 geformt. Die erste Gruppe von Ausnehmungen 20a ist von der äußeren Umfangsoberfläche 20f des Flügelrads 20 durch eine äußere Umfangswand 20d des Flügelrads 20 getrennt.
Eine zweite Gruppe von Ausnehmungen 20b ist innenliegend bezüglich der Position, in der die erste Gruppe von Ausnehmungen 20a des Flügelrads 20 geformt ist, geformt. Die zweite Gruppe von Ausnehmungen 20b ist von der ersten Gruppe von Ausnehmungen 20a durch eine Oberfläche 20c des Flügelrads 20 getrennt.
Wie aus 3 deutlich ist, sind die erste Gruppe von Ausnehmungen 20a und die zweite Gruppe von Ausnehmungen 20b in konzentrischen Kreisen in Bezug auf die Rotationsachse des Flügelrads 20 angeordnet. Jede Ausnehmung der ersten Gruppe von Ausnehmungen 20a ist angeordnet, so dass die Ausnehmungen gleichmäßig in der Umfangsrichtung des Flügelrads 20 beabstandet sind. In ähnlicher Weise ist jede Ausnehmung der zweiten Gruppe von Ausnehmungen 20b so angeordnet, dass die Ausnehmungen gleichmäßig in der Umfangsrichtung des Flügelrads 20 beabstandet sind, und so, dass die Position von jeder Ausnehmung der ersten Gruppe von Ausnehmungen 20a ihnen entspricht. Aufgrund dessen ist die Anzahl von Ausnehmungen der ersten Gruppe von Ausnehmungen 20a gleich zur Anzahl von Ausnehmungen der zweiten Gruppe von Ausnehmungen 20b. Da die erste Gruppe von Ausnehmungen 20a außerhalb von der zweiten Gruppe von Ausnehmungen 20b geformt ist, sind die Ausnehmungen der ersten Gruppe von Ausnehmungen 20a zusätzlich in der Umfangsrichtung größer als die Ausnehmungen der zweiten Gruppe von Ausnehmungen 20b. Die Ausnehmungen der ersten Gruppe von Ausnehmungen 20a und die Ausnehmungen der zweiten Gruppe von Ausnehmungen 20b haben jedoch die gleiche Größe (d.h. Länge) in der Radialrichtung des Flügelrads 20.
Es ist anzumerken, dass eine erste Gruppe von Ausnehmungen 21a und eine zweite Gruppe von Ausnehmungen 21b in der unteren Oberfläche des Flügelrads 20 geformt sind und identisch zu denjenigen in der oberen Oberfläche des Flügelrads 20 sind, wie es in 1 gezeigt ist. Die erste Gruppe von Ausnehmungen 21a und die zweite Gruppe von Ausnehmungen 21b sind auf die gleiche Weise wie die erste Gruppe von Ausnehmungen 20a und die zweite Gruppe von Ausnehmungen 20b, die oben beschrieben sind, konstruiert. Basisbereiche von den beiden ersten Gruppen von Ausnehmungen 20a, 21a stehen über ein Durchgangsloch (nicht gezeigt in den Zeichnungen) in Verbindung, und Basisbereiche von den beiden zweiten Gruppen von Ausnehmungen 20b, 21b stehen ebenfalls über ein Durchgangsloch in Verbindung. Zusätzlich ist ein Einsatzloch 20e im Zentrum des Flügelrads 20 geformt und erstreckt sich durch das Flügelrad in der Dickenrichtung.
Das Gehäuse 18 enthält die Pumpenabdeckung 14 und einen Pumpenkörper 16. Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Ausnehmung 14a in der Oberfläche der Flügelradseite der Pumpenabdeckung 14 (d.h. der unteren Oberfläche) geformt. Der Durchmesser der Ausnehmung 14a ist näherungsweise der gleiche wie der Durchmesser des Flügelrads 20. Die Ausnehmung 14a hat nahezu die gleiche Tiefe wie die Dicke des Flügelrads 20. Das Flügelrad 20 ist zur Drehung in die Ausnehmung 14a eingesetzt.
Das Gehäuse 18 mit dem in der Ausnehmung 14a der Pumpenabdeckung 14 eingebauten Flügelrad wird an dem Gehäuse 72 durch Verstemmen des unteren Endes 72b des Gehäuses 72 befestigt. Das untere Ende 78b der Welle 78 ist durch Presspassung in das Einsatzloch 20e des Flügelrads 20 eingesetzt, mit dem Bereich davon, der weiter nach unten liegt bezüglich des durch das Lager 82 gestützten Bereichs. Aufgrund dessen dreht sich das Flügelrad 20, wenn sich der Rotor 76 dreht. Ein Schublager 33, das die Schublast des Rotors 76 aufnimmt, ist zwischen das untere Ende der Welle 78 und den Pumpenkörper 16 eingebaut.
Wie es in 2 gezeigt ist, sind drei Kanäle 24a, 24b, 24c in der Bodenoberfläche der Ausnehmung 14a der Pumpenabdeckung 14 geformt (anschließend bezeichnet als die „untere Oberfläche der Pumpenabdeckung").
Der Kanal 24a enthält einen ersten Kanalbereich 28a, der sich in einem Gebiet erstreckt, das auf die zweite Gruppe von Ausnehmungen 20b in der oberen Oberfläche des Flügelrads 20 gerichtet ist, einen zweiten Kanalbereich 28c, der sich in einem Gebiet erstreckt, das auf die erste Gruppe von Ausnehmungen 20a in der oberen Oberfläche des Flügelrads 20 gerichtet ist, und einen dritten Kanalbereich 28b, der das stromabwärtige Ende des ersten Kanalbereichs 28a und das stromaufwärtige Ende des zweiten Kanalbereichs 28c verbindet. Das stromaufwärtige Ende 27a des ersten Kanalbereichs 28a ist das stromaufwärtige Ende des Kanals 24a, und das stromabwärtige Ende 29a des zweiten Kanalbereichs 28c ist das stromabwärtige Ende des Kanals 24a.
Gemäß der Darstellung in 1 und 2 ist das stromaufwärtige Ende 27a des Kanals 24a mit einem Einlassloch 32a verbunden. Das Einlassloch 32a erstreckt sich vom dem Kanal 24a zur seitlichen Oberfläche der Pumpenabdeckung 14. Die Einlassöffnung des Kraftstoffeinlasslochs 32a (d.h. der Endbereich gegenüber der Seite des Kanals 24a) öffnet sich zur Umgebung über eine Öffnung, die in dem Gehäuse 72 geformt ist. Somit ist der Kanal 24a mit der Umgebung der Kraftstoffpumpe 10 über das Einlassloch 32a verbunden.
Im Gegensatz dazu ist das stromabwärtige Ende 29a des Kanals 24a mit einem Abgabeloch 26a verbunden. Das Abgabeloch 26a erstreckt sich von dem Kanal 24a zur oberen Oberfläche der Pumpenabdeckung 14. Das Abgabeloch 26a verbindet den Kanal 24a und die Umgebung des Gehäuses 18. Das Abgabeloch 26a öffnet sich zur oberen Oberfläche der Pumpenabdeckung 14.
Wie aus 2 deutlich ist, sind die Kanäle 24b und 24c auf die gleiche Weise wie der Kanal 24a konstruiert und haben die gleiche Weglänge wie der Kanal 24a. Das Einlassloch 32a ist mit dem stromaufwärtigen Ende 27b des Kanals 24b verbunden, und das Abgabeloch 26a ist mit dem stromabwärtigen Ende 29b des Kanals 24b verbunden. In ähnlicher Weise ist das Einlassloch 32a mit dem stromaufwärtigen Ende 27c des Kanals 24c verbunden, und das Abgabeloch 26a ist mit dem stromabwärtigen Ende 29c des Kanals 24c verbunden. Durch jeweiliges Verbinden der stromaufwärtigen Enden 27a, 27b, 27c der Kanäle 24a, 24b, 24c zum Einlassloch 32a und jewei liges Verbinden der stromabwärtigen Enden 29a, 29b, 29c der Kanäle 24a, 24b, 24c mit dem Abgabeloch 26a bilden die Kanäle 24a, 24b, 24c unabhängige Kraftstoffwege.
Es ist anzumerken, dass eine kleine Lücke zwischen der äußeren Umfangsoberfläche 20f des Flügelrads 20 und der seitlichen Oberfläche der Ausnehmung 14a der Pumpenabdeckung 14 geformt ist. Diese Lücke ist so vorgesehen, dass sich das Flügelrad 20 gleichmäßig dreht.
Wie die Kanäle 24a, 24b, 24c, die in der Pumpenabdeckung 14 geformt sind, sind drei Kanäle 30a, 30b, 30c in der Oberfläche des Pumpenkörpers 16 auf der Seite des Flügelrads 20 geformt (d.h. der oberen Oberfläche von 1) (es ist jedoch Referenzziffer 30 in 1 gezeigt).
Die Kanäle 30a, 30b, 30c enthalten jeweils einen ersten Kanalbereich, der sich in einem Gebiet erstreckt, das auf die zweite Gruppe von Ausnehmungen 21b in der unteren Oberfläche des Flügelrads 20 gerichtet ist, einen zweiten Kanalbereich, der sich in einem Gebiet erstreckt, das auf die erste Gruppe von Ausnehmungen 21a in der unteren Oberfläche des Flügelrads 20 gerichtet ist, und einen dritten Kanalbereich, der das stromabwärtige Ende des ersten Kanalbereichs und das stromaufwärtige Ende des zweiten Kanalbereichs verbindet. In jedem Kanal 30a, 30b, 30c ist das stromaufwärtige Ende des ersten Kanalbereichs das stromaufwärtige Ende dieses Kanals, und das stromabwärtige Ende des zweiten Kanalbereichs ist das stromabwärtige Ende dieses Kanals. Ein Kraftstoffeinlassloch 32b, das in dem Pumpenkörper 16 geformt ist, ist mit dem stromaufwärtigen Ende von jedem Kanal 30a, 30b, 30c verbunden. Ein Abgabeloch 26b, das in dem Gehäuse 18 geformt ist, ist mit dem stromabwärtigen Ende von jedem Kanal 30a, 30b, 30c verbunden. Die Kanäle 30a, 30b, 30c bilden auch unabhängige Kraftstoffwege.
Es ist anzumerken, dass das stromaufwärtige Ende des Kanals 30a und das stromaufwärtige Ende 27a des Kanals 24a in symmetrischen Positionen angeordnet sind, und dass das stromabwärtige Ende des Kanals 30a und das stromabwärtige Ende 29a des Kanals 24a ebenfalls in symmetrischen Positionen angeordnet sind. In ähnlicher Weise sind der Kanal 30b und der Kanal 24b sowie der Kanal 30c und der Kanal 24c auch für das angestrebte Positionsverhältnis eingestellt.
Wenn sich das Flügelrad 20 dreht, wird eine Wirbelströmung zwischen den Ausnehmungen 21a, 21b in der unteren Seite des Flügelrads 20 und jedem Kanal 30a, 30b, 30c des Pumpenkörpers 16 erzeugt. Mit anderen Worten wird eine Wirbelströmung in den Ausnehmungen 21a, 21b und jedem Kanal 30a, 30b, 30c erzeugt, wenn der Kraftstoff in den Ausnehmungen 21a, 21b und dem Kanal 30a, 30b, 30c zu den innenliegenden Seiten der Ausnehmungen 21a, 21b von den Kanälen 30a, 30b, 30c strömt, dann entlang der Ausnehmungen 21a, 21b von den innenliegenden Seiten zu den außenliegenden Seiten durch die Ausnehmungen 21a, 21b strömt und dann von der außenliegenden Seite der Ausnehmungen 21a, 21b zu den Kanälen 30a, 30b, 30c zurückkehrt. Der Kraftstoff wird entlang der Kanäle 30a, 30b, 30c unter Druck gesetzt, während er sich umwälzt, wie oben beschrieben. Der Kraftstoff wird durch das Einlassloch 32b eingesaugt, während er entlang der Kanäle 30a, 30b, 30c unter Druck gesetzt wird. Der in den Kanälen 30a, 30b, 30c unter Druck gesetzte Kraftstoff wird von dem Abgabeloch 26b in das Gehäuse 72 des Motorbereichs 70 zugeführt. Der in das Gehäuse 72 zugeführte Kraftstoff strömt dann nach oben durch das Gehäuse 72 und wird von der Abgabeöffnung 73a der Motorabdeckung 73 abgegeben.
Zusätzlich wird auch eine Wirbelströmung zwischen den Ausnehmungen 20a, 20b in der oberen Seite des Flügelrads 20 und jedem Kanal 24a, 24b, 24c der Pumpenabdeckung 14 erzeugt. Mit anderen Worten wird eine Wirbelströmung in den Ausnehmungen 20a, 20b und den Kanälen 24a, 24b, 24c erzeugt, wenn der Kraftstoff in den Ausnehmungen 20a, 20b und jedem Kanal 24a, 24b, 24c zu den innenliegenden Seiten der Ausnehmungen 20a, 20b von den Kanälen 24a, 24b, 24c strömt, dann entlang der Ausnehmungen 20a, 20b von den innenliegenden Seiten zu den außenliegenden Seiten durch die Ausnehmungen 20a, 20b strömt, und dann zu den Kanälen 24a, 24b, 24c von den außenliegenden Seiten der Ausnehmungen 20a, 20b zurückkehrt. Der Kraftstoff wird entlang der Kanäle 24a, 24b, 24c unter Druck gesetzt, während er sich umwälzt, wie oben beschrieben. Während er entlang der Kanäle 24a, 24b, 24c unter Druck gesetzt wird, wird der Kraftstoff durch das Einlassloch 32b eingesaugt. Der in den Kanälen 24a, 24b, 24c unter Druck gesetzte Kraftstoff wird von dem Abgabeloch 26b in das Gehäuse 72 des Motorbereichs 70 zugeführt. Der in das Gehäuse 72 zugeführte Kraftstoff strömt dann nach oben durch das Gehäuse 72 und wird von der Abgabeöffnung 73a der Motorabdeckung 73 abgegeben.
Wie aus 2 deutlich ist, sind die stromaufwärtigen Enden 27a, 27b, 27c von jedem Kanal 24a, 24b, 24c, der in der inneren Oberfläche der Pumpenabdeckung 14 geformt ist, in Positionen angeordnet, die symmetrisch in Bezug zur Rotationsachse des Flügelrads 20 sind. Mit anderen Worten sind die stromaufwärtigen Enden 27a, 27b, 27c jedes Kanals 24a, 24b, 24c äquidistant zur Rotationsachse des Flügelrads 20 und gleichmäßig in der Umfangsrichtung des Flügelrads 20 beabstandet (120 Grad). Zusätzlich sind die stromabwärtigen Enden 29a, 29b, 29c von jedem Kanal 24a, 24b, 24c, der in der inneren Oberfläche der Pumpenabdeckung 14 geformt ist, ebenfalls in Positionen angeordnet, die symmetrisch in Bezug zur Rotationsachse des Flügelrads 20 sind. Mit anderen Worten sind die stromabwärtigen Enden 29a, 29b, 29c von jedem Kanal 24a, 24b, 24c äquidistant zur Rotationsachse des Flügelrads 20 und gleichmäßig in der Umfangsrichtung des Flügelrads beabstandet (120 Grad).
Die Weglänge von jedem Kanal 24a, 24b, 24c ist gleich, der Kraftstoffdruck am stromaufwärtigen Ende 27a, 27b, 27c von jedem Kanal 24a, 24b, 24c ist im Wesentlichen gleich, und der Kraftstoffdruck am stromabwärtigen Ende 29a, 29b, 29c von jedem Kanal 24a, 24b, 24c ist im Wesentlichen gleich. Aufgrund dessen wird der Kraftstoffdruck im Wesentlichen gleichmäßig auf die gesamte obere Oberfläche des Flügelrads 20 aufgebracht. Insbesondere wird durch Anordnen der stromaufwärtigen Enden 27a, 27b, 27c und der stromabwärtigen Enden 29a, 29b, 29c von jedem Kanal 24a, 24b, 24c unter gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung das Flügelrad im Wesentlichen in dem gleichen Zustand platziert wie eines, von dem das Flügelrad 20 an drei Punkten gelagert ist, und das Flügelrad 20 wird effektiv daran gehindert, sich schräg zu stellen.
Da jeder Kanal 30a, 30b, 30c des Pumpenkörpers 16 auf die gleiche Weise wie jeder Kanal 24a, 24b, 24c der Pumpenabdeckung 14 konstruiert ist, wird zusätzlich der Kraftstoffdruck im Wesentlichen gleichmäßig auf die gesamte untere Oberfläche des Flügelrads 20 aufgebracht. Auf diese Weise wird das Flügelrad 20 an einer Schrägstellung gehindert.
Wie es aus der oben stehenden Beschreibung deutlich ist, werden bei der Kraftstoffpumpe 10 der repräsentativen Ausführungsform durch das Ausbilden der zwei Gruppen von Ausnehmungen 20a, 20b in der oberen Oberfläche des Flügelrads 20 und das Ausbilden der Kanäle 24a, 24b, 24c in der inneren Oberfläche des Gehäuses 18, die auf die obere Oberfläche des Flügelrads 20 gerichtet ist, drei unabhängige Pumpenwege vorgesehen. Zusätzlich werden durch Ausbilden der zwei Gruppen von Ausnehmungen 21a, 21b in der unteren Oberfläche des Flügelrads 20 und Ausbilden der Kanäle 30a, 30b, 30c in der inneren Oberfläche des Gehäuses 18, die auf die untere Oberfläche des Flügelrads 20 gerichtet ist, drei unabhängige Pumpenwege vorgesehen. Durch Vorsehen einer Mehrzahl von unabhängigen Pumpenwegen kann die Pumpenkapazität der Kraftstoffpumpe 10 erhöht werden und die Pumpeneffizienz verbessert werden.
Selbst wenn eine Mehrzahl von Pumpenwegen (Kanäle 24a, 24b, 24c, 30a, 30b, 30c) vorgesehen sind, sind zusätzlich die Weglängen davon die gleichen, da die Pumpenwege beide der zwei Gruppen von Ausnehmungen 20a, 20b (oder 21a, 21b) des Flügelrads 20 überspannen. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdruck des Kraftstoffs, der in jedem Pumpenweg strömt, im Wesentli chen gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche des Flügelrads 20 aufgebracht, und somit wird verhindert, dass sich das Flügelrad 20 schräg stellt. Aufgrund dessen wird eine ungleichmäßige Abnutzung des Flügelrads 20 verhindert. Zusätzlich kann auch die Pumpeneffizienz verbessert werden, indem der Rotationswiderstand des Flügelrads 20 verringert wird.
Es ist anzumerken, dass bei der oben beschriebenen Ausführungsform drei Pumpenwege in sowohl der oberen als auch der unteren Oberfläche des Flügelrads 20 durch Ausbilden von drei Kanälen 24a, 24b, 24c (oder 30a, 30b, 30c) in einer inneren Oberfläche des Gehäuses, die auf das Flügelrad 20 gerichtet ist, vorgesehen sind. Die vorliegenden Lehren sind jedoch nicht auf diese Konfiguration eingeschränkt, und die Anzahl der Pumpenwege, die in einer inneren Oberfläche des Gehäuses geformt sind, ist nicht auf drei begrenzt. Beispielsweise können, wie es in 4 gezeigt ist, zwei Kanäle 124, 126 in einer inneren Oberfläche des Gehäuses geformt sein. Jeder Kanal 124, 126 ist teilweise auf die erste Gruppe von Ausnehmungen 20a und die zweite Gruppe von Ausnehmungen 20b, die in dem Flügelrad 20 geformt sind, gerichtet. Das stromaufwärtige Ende 124a des Kanals 124 und das stromabwärtige Ende 126a des Kanals 126 sind mit dem Einlassloch verbunden, und das stromabwärtige Ende 124b des Kanals 124 und das stromabwärtige Ende 126b des Kanals 126 sind mit dem Abgabeloch verbunden.
Selbst bei dieser Ausführungsform sind die Weglänge des Kanals 124 und des Kanals 126 gleich, und der Kraftstoff in den Pumpenwegen wird in gleichem Maß unter Druck gesetzt. Zusätzlich sind die stromaufwärtigen Enden 124a, 126a und die stromabwärtigen Enden 124b, 126b der Kanäle 124, 126 symmetrisch bezüglich der Rotationsachse des Flügelrads 20. Aufgrund dessen wird der Kraftstoffdruck des Kraftstoffs, der in dem Kanal 124 und dem Kanal 126 strömt, im Wesentlichen gleich auf die gesamte Oberfläche des Flügelrads 20 aufgebracht, und somit wird verhindert, dass sich das Flügelrad 20 schräg stellt.
Zusätzlich sind bei der oben beschriebenen Ausfrührungsform Pumpenwege in der oberen und unteren Oberfläche des Flügelrads geformt, wobei jedoch die vorliegenden Lehren nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt sind und Pumpenwege in nur einer der Oberflächen des Flügelrads geformt sein können.
Zusätzlich sind bei der oben beschriebenen Ausführungsform die in der oberen und unteren Oberfläche des Flügelrads geformten Pumpenwege jeweils mit dem Einlassloch und dem Abgabeloch verbunden, wobei jedoch die vorliegenden Lehren nicht auf diese Konfiguration einge schränkt sind und das Einlassloch mit nur einer der Oberflächen des Flügelrads verbunden sein kann und das Abgabeloch mit der anderen Oberfläche des Flügelrads verbunden sein kann.
Ferner sind bei der oben beschriebenen Ausführungsfonn zwei Gruppen von Ausnehmungen in dem Flügelrad geformt, wobei jedoch die Anzahl von Gruppen von Ausnehmungen, die in dem Flügelrad geformt ist, nicht auf zwei eingeschränkt ist und beispielsweise drei Gruppen von Ausnehmungen in dem Flügelrad geformt sein können.
Ferner kann die Technologie der vorliegenden Lehren auf verschiedene Typen von Kraftstoffpumpen außer dem Typ der Kraftstoffpumpe, der in der Ausführungsform oben beschrieben wurde, angewendet werden, z.B. können die vorliegenden Lehren auf eine Axialkraftstoffpumpe angewendet werden.
Wenngleich die bevorzugten Ausführungsformen im einzelnen beschrieben worden sind, sind schließlich die vorliegenden Ausführungsformen nur zu veranschaulichenden Zwecken und nicht einschränkend. Es ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Rahmen der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Zusätzlich können auch die zusätzlichen Merkmale und Aspekte, die hier offenbart sind, einzeln oder in Kombination mit den oben stehenden Aspekten und Merkmalen verwendet werden.

Claims

Kraftstoffpumpe (10), enthaltend ein Gehäuse (18) und ein im Wesentlichen scheibenförmiges Flügelrad (20), das sich innerhalb des Gehäuses dreht, wobei: eine Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen (20a, 20b, 21a, 21b), die in konzentrischen Kreisen in Bezug auf die Rotationsachse des Flügelrads angeordnet sind, in zumindest einer Oberfläche des Flügelrads (20) geformt sind, eine Mehrzahl von Kanälen (24a, 24b, 24c, 30a, 30b, 30c) in der inneren Oberfläche des Gehäuses geformt ist, die auf die Oberfläche gerichtet ist, in der die Gruppen von Ausnehmungen geformt sind, wobei jeder Kanal sich von einem stromaufwärtigen Ende zu einem stromabwärtigen Ende erstreckt, ein Einlassloch (32a) und ein Abgabeloch (26a) in dem Gehäuse geformt sind, wobei das Einlassloch von der Umgebung des Gehäuses zum stromaufwärtigen Ende von jedem Kanal führt, und das Abgabeloch von der Umgebung des Gehäuses zum stromabwärtigen Ende von jedem Kanal führt, und jeder der Mehrzahl von Kanälen zumindest einen ersten Kanalbereich (28a), der auf eine der Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen (20b, 21b) gerichtet ist, einen zweiten Kanalbereich (28c), der auf eine Gruppe von Ausnehmungen (20a, 21a) gerichtet ist, die sich von der Gruppe von Ausnehmungen (20b, 21b), die auf den ersten Kanalbereich gerichtet ist, unterscheidet, und einen dritten Kanalbereich (28b) enthält, der den ersten Kanalbereich (28a) und den zweiten Kanalbereich (28b) verbindet.
Kraftstoffpumpe (10) nach Anspruch 1, wobei die Länge vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende von jedem Kanal (24a, 24b, 24c, 30a, 30b, 30c) im Wesentlichen gleich ist.
Kraftstoffpumpe (10) nach Anspruch 2, wobei das stromaufwärtige Ende von jedem Kanal (24a, 24b, 24c, 30a, 30b, 30c) in einer symmetrischen Position in Bezug zur Rotationsachse des Flügelrads (20) angeordnet ist, und das stromabwärtige Ende von jedem Kanal (24a, 24b, 24c, 30a, 30b, 30c) in einer symmetrischen Position in Bezug zur Rotationsachse des Flügelrads (20) angeordnet ist.
Kraftstoffpumpe (10) enthaltend ein Gehäuse (18) und ein im Wesentlichen scheibenförmiges Flügelrad (20), das sich innerhalb des Gehäuses dreht, wobei: eine Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen (20a, 20b, 21a, 21b), die in konzentrischen Kreisen in Bezug zur Rotationsachse des Flügelrads (20) angeordnet sind, in zumindest einer Oberfläche des Flügelrads (20) geformt ist, eine Mehrzahl von Kanälen (24a, 24b, 24c, 30a, 30b, 30c) in der inneren Oberfläche des Gehäuses (18) geformt ist, die auf die Oberfläche gerichtet ist, in der die Gruppen von Ausnehmungen (20a, 20b, 21a, 21b) geformt sind, wobei sich jeder Kanal von einem stromaufwärtigen Ende zu einem stromabwärtigen Ende erstreckt, und jeder der Mehrzahl von Kanälen (24a, 24b, 24c, 30a, 30b, 30c), der in der inneren Oberfläche des Gehäuses (18) geformt ist, auf zumindest zwei oder mehr der Mehrzahl von Gruppen von Ausnehmungen (20a, 20b, 21a, 21b), die in dem Flügelrad geformt sind, gerichtet ist.