DE102007000509A1

DE102007000509A1 - Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE102007000509A1
Application number: DE102007000509A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kariya Hazama; Eiji Kariya Iwanari; Kenichi Kariya Tomomatsu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2008-04-30
Also published as: US20080089776A1; US8007226B2

Abstract

Eine Kraftstoffpumpe hat ein drehbares Laufrad (30) mit einer Vielzahl von Schaufeln (33) und Schaufelaussparungen (34, 35) an seinem Umfang, einen Motorabschnitt (13) zum Antreiben des Laufrads (30) und ein Gehäusebauteil, das das Laufrad (30) aufnimmt und hat zumindest einen Kraftstoffdurchgang (200, 220) entlang eines Außenumfangs des Laufrads (30). Der Kraftstoffdurchgang (200, 220) steht mit den Schaufelausnehmungen (34, 35) in Verbindung. Darüber hinaus ist eine radial innen liegende Innenfläche des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) bezüglich einer Drehachse des Laufrads (30) von einer Mittellinie (201, 221) auf einem Boden des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) zu einem radial innen liegenden Rand (204, 224) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) als in etwa viertelkreisförmig gekrümmte Fläche ausgeformt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe, die einen aus einem Kraftstofftank gesaugten Kraftstoff einer Brennkraftmaschine zuführt.
Hintergrund der Erfindung
Kraftstoffpumpen, die einen Motorabschnitt und einen Pumpenabschnitt aufweisen, der ein Laufrad aufweist, das durch den Motorabschnitt gedreht wird, um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank herauf zu pumpen und unter Druck zu setzen, wie sie in der JP-A-5-187382 , der JP-A-5-508460 , der JP-A-7-167081 , der JP-A-2003-336558 , der JP-A-2005-120834 und der JP-A-2004-11556 offenbart sind, sind bekannt.
Wie es in 9 gezeigt ist, hat der Pumpenabschnitt 400 ein Laufrad 402, eine Gehäuseabdeckung 404 und ein Pumpengehäuse 406. Die Gehäuseabdeckung 404 und das Pumpengehäuse 406 bilden ein Gehäusebauteil, das das Laufrad 402 aufnimmt und drehbar stützt. Die Gehäuseabdeckung 404 hat eine Kraftstoffansaugöffnung (nicht gezeigt), durch die Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (nicht gezeigt) in Kraftstoffdurchgänge 410, 411 heraufgepumpt wird. Die Kraftstoffdurchgänge 410, 411 sind jeweils als C-förmige Nuten entlang einem Außenumfang des Laufrads 402 in der Gehäuseabdeckung 404 und dem Pumpengehäuse 406 ausgebildet. Das Laufrad 402 ist scheibenförmig und eine Vielzahl von Schaufeln und Schaufelaussparungen 408, 409 sind abwechselnd an dem Außenumfang des Laufrads 402 ausgeformt. Wenn sich das Laufrad 402 dreht, strömt Kraftstoff aus den Schaufelaussparungen 408, 409 entlang deren außenseitigen Wänden und strömt in die Kraftstoffdurchgänge 410, 411. Der Kraftstoff kehrt aus den Kraftstoffdurchgängen 410, 411 entlang der radial inneren Wände der Schaufelaussparungen 408, 409 zu den Schaufelaussparungen 408, 409 zurück und strömt aus den Schaufelaussparungen 408, 409 entlang deren radial außenseitigen Wänden wieder aus. Nachdem der Kraftstoff das vorstehende Herausströmen und Rückkehren wiederholt, wird der Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und bildet eine Zirkulationsströmung 412, 413 wie sie in 9 gezeigt ist.
Dem Kraftstoff wird eine beträchtliche kinetische Energie von dem sich drehenden Laufrad 402 in dessen Drehrichtung unmittelbar nach einem Ausströmen aus den Schaufelaussparungen 408, 409 des Laufrads 402 verliehen. Deshalb ist die Geschwindigkeitskomponente in der Drehrichtung der Kraftstoffströmungen 412, 413 größer. Bevor jedoch der Kraftstoff in den Kraftstoffdurchgängen 410, 411 in die Schaufelaussparungen 408, 409 zurückkehrt, nimmt die kinetische Energie der Kraftstoffströmungen 412, 413 aufgrund der Reibung mit den Innenwänden der Kraftstoffdurchgänge 410, 411 ab. Anders gesagt ist die Geschwindigkeitskomponente in der Drehrichtung der Kraftstoffströmungen 412, 413 eine Hauptgeschwindigkeitskomponente bei der ersten Stufe dieser Kraftstoffströmungen 412, 413 in den Kraftstoffdurchgängen 410, 411. Andererseits ist die Geschwindigkeitskomponente in der radialen Richtung der Kraftstoffströmungen 412, 413 eine Hauptgeschwindigkeitskomponente bei dem späteren Zustand der Kraftstoffströmungen in den Kraftstoffdurchgängen 410, 411. Folglich, wenn Kraftstoff näher an den Innenwänden der Kraftstoffdurchgänge 410, 411 bei dem späteren Zustand strömt, nähert sich die Strömungsrichtung des Kraftstoffs der radialen Richtung des Laufrads 402 an.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wenn die kinetische Energie der Kraftstoffströmung 412, 413 in der späteren Phase abnimmt, wird die Strömungsrichtung des Kraftstoffs dazu gezwungen, sich in großem Maße durch die radial inneren Wände der Kraftstoffdurchgänge 410, 411 in Bezug auf die Drehachse des Laufrads 402 zu ändern und der Kraftstoff strömt in die Schaufelaussparungen 408, 409. Infolgedessen nimmt die kinetische Energie der Kraftstoffströmung 412, 413 weiter ab, d.h., der Pumpenwirkungsgrad nimmt ab.
Der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe wird als das Produkt des Motorwirkungsgrads und des Pumpenwirkungsgrads ausgedrückt. Folglich, wenn sich der Pumpenwirkungsgrad verbessert, verbessert sich der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe ebenfalls.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Kraftstoffpumpe vorzusehen, die einen hohen Pumpenwirkungsgrad aufweist.
Erfindungsgemäß hat eine Kraftstoffpumpe ein drehbares Laufrad, mit einer Vielzahl von Schaufeln und Schaufelaussparungen an seinem Umfang, einen Motorabschnitt zum Antreiben des Laufrads und ein Gehäusebauteil, das das Laufrad aufnimmt und zumindest einen Kraftstoffdurchgang entlang einem Außenumfang des Laufrads aufweist. Der Kraftstoffdurchgang steht mit den Schaufelaussparungen in Verbindung. Darüber hinaus ist eine radial innen liegende Innenfläche des Kraftstoffdurchgangs von einer Mittellinie auf einer Bodenseite des Kraftstoffdurchgangs zu einem radial innen liegenden Rand des Kraftstoffdurchgangs als eine in etwa viertelkreisförmig gekrümmte Fläche ausgebildet.
Alternativ sind bei dem Fall, dass eine Kraftstoffpumpe zwei Kraftstoffdurchgänge hat, die axial an beiden Seiten des Laufrads angeordnet sind, ein Außendurchmesser D des Laufrads und eine Dicke t des Laufrads eingestellt, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert (D/t) gleich wie oder kleiner als 8,4 ist, und Abstände L1, L2 von der Mitte des Laufrads bezüglich der Dickenrichtung zu den Bodenseiten der Kraftstoffdurchgänge und die Dicke t von dem Laufrad eingestellt sind, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, das der Wert von (t/2) gleich wie oder größer als sowohl (L1)/2, als auch (L2)/2 ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden. In den Zeichnungen:
1 ist eine Längsquerschnittansicht, die eine Kraftstoffpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts um Kraftstoffdurchgänge der Kraftstoffpumpe herum, die in 1 gezeigt ist;
3A ist eine perspektivische Querschnittansicht, die einen Pumpenabschnitt der in 1 gezeigten Kraftstoffpumpe zeigt;
3B ist eine Draufsicht von der Richtung B in der 3A, die eine Kraftstoffströmung in dem Pumpenabschnitt zeigt;
4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts um Kraftstoffdurchgänge von der Kraftstoffpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts um die Kraftstoffdurchgänge der Kraftstoffpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts um Kraftstoffdurchgänge der Kraftstoffpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7A ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts um Kraftstoffdurchgänge von der Kraftstoffpumpe gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7B ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts um Kraftstoffdurchgänge einer Prototypkraftstoffpumpe herum;
8 ist ein graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Menge an abgegebenem Kraftstoff und einem Wert von (D/t) in der Kraftstoffpumpe gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
9 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts um Kraftstoffdurchgänge einer herkömmlichen Kraftstoffpumpe herum.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Eine Kraftstoffpumpe 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Die Kraftstoffpumpe 10 ist eine Turbinenpumpe der tankinternen Art, die gewöhnlich in einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs untergebracht ist, wie beispielsweise einem Zweiradfahrzeug oder einem Vierradfahrzeug. Die Kraftstoffpumpe 10 beaufschlagt aus dem Kraftstofftank gesaugten Kraftstoff mit Druck und führt den mit Druck beaufschlagten Kraftstoff einer Brennkraftmaschine zu.
Die Kraftstoffpumpe 10 hat einen Pumpenabschnitt 12 und einen Motorabschnitt 13, der den Pumpenabschnitt 12 antreibt. Der Pumpenabschnitt 12 und der Motorabschnitt 13 sind in einem Gehäuse 14 untergebracht. Eine Gehäuseabdeckung 20 ist an ihrem Außenumfang durch den Randabschnitt des Gehäuses 14 verstemmt. Bei diesem Aufbau kann das Pumpengehäuse 22 zwischen der Gehäuseabdeckung 20 und einer Stufe 15 gehalten werden, die an der Innenfläche des Gehäuses 14 ausgeformt ist.
Der Pumpenabschnitt 12 ist eine Turbinenpumpe, die die Gehäuseabdeckung 20, ein Pumpengehäuse 22 und ein Laufrad 30 aufweist. Der Pumpenabschnitt 12 ist in der axialen Richtung der Drehachse eines Ankers 50 von dem Motorabschnitt 13 an der stromaufwärtigen Seite des Motorabschnitts 13 angeordnet. Das Laufrad 30 (als Drehbauteil) ist an einer Drehwelle 56 (als Drehachse) montiert. Die Gehäuseabdeckung 20 und das Pumpengehäuse 22 bilden ein Gehäusebauteil, das das Laufrad 30 aufnimmt und drehbar stützt. Die Gehäuseabdeckung 20 hat eine Kraftstoffansaugöffnung 21, durch die Kraftstoff aus dem Kraftstofftank in Kraftstoffdurchgänge 200, 220 heraufgepumpt wird. die Kraftstoffdurchgänge 200, 220 sind jeweils als C-förmige Nuten entlang einem Außenumfang des Laufrads 30 in der Gehäuseabdeckung 20 und dem Pumpengehäuse 22 ausgebildet.
Das Laufrad 30 ist scheibenförmig und hat einen Körper 31, einen ringförmigen Abschnitt 32, Schaufeln 33, Schaufelaussparungen 34, 35 und Trennwände 37. Eine Vielzahl von Schaufeln 33 und Schaufelaussparungen 34, 35 sind abwechselnd an seinem Außenumfang ausgebildet. Der ringförmige Abschnitt 32 ist außerhalb der Schaufeln 33 und Schaufelaussparungen 34, 35 positioniert und ist mit dem Außenrand der Schaufeln 33 verbunden. Die Schaufeln 33 sind bezüglich der axialen Richtung des Laufrads 30 beinahe bei dem Mittelabschnitt gefaltet, so dass der Mittelabschnitt der Schaufeln 33 vor den beiden Enden der Schaufeln 33 in der Drehrichtung des Laufrads 30 positioniert sind. Mit diesem Aufbau stehen die Kraftstoffdurchgänge 200, 220 jeweils mit den Schaufelaussparungen 34, 35 in Verbindung.
Die Trennwände 37 sind von dem Körper 31 entlang einem gefalteten Abschnitt der Schaufeln 33 verlängert und sind teilweise in einem körperseitigen Raum zwischen den Nachbarschaufeln 33 angeordnet, wie es in den 2 und 3A gezeigt ist. Darüber hinaus haben die Trennwände 37 leicht kurvenförmige Flächen, um eine zirkulierende Strömung in den Schaufelaussparungen 34 auszuformen. Mit diesem Aufbau sind die Schaufelaussparungen 34, 35 jeweils axial an beiden Seiten der Trennwände 37 ausgeformt. Insbesondere sind die Schaufelaussparungen 34 an der Abdeckungsseite der Trennwände 37 ausgeformt und sind die Schaufelaussparungen 35 auf der Gehäuseseite der Trennwände 37 ausgeformt.
Wenn sich das Laufrad 30 mit der Drehwelle 56 durch Drehen des Ankers 50 von dem Motorabschnitt 13 dreht, strömt ein Kraftstoff aus den Schaufelaussparungen 34, 35 des Laufrads 30 in Richtung der Innenfläche der Kraftstoffdurchgänge 200, 220. Der Kraftstoff kehrt von der Innenfläche der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 in die Schaufelaussparungen 34, 35 zurück und strömt wieder aus den Schaufelaussparungen 34, 35 des Laufrads 30 aus. Nachdem der Kraftstoff das vorstehende Ausströmen und Rückkehren wiederholt, wird der Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und bildet zirkulierende Strömungen 300, 301 in den Kraftstoffdurchgängen 200, 220. Dadurch kann Kraftstoff durch die Kraftstoffansaugöffnung 21 heraufgepumpt werden und durch das sich drehende Laufrad 30 in den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 mit Druck beaufschlagt werden. In den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 mit Druck beaufschlagter Kraftstoff strömt in einer Auslassöffnung 23 des Pumpengehäuses 22 zusammen und wird durch die Ausstoßöffnung 23 in den Motorabschnitt 13 abgegeben.
Der Motorabschnitt 13 hat Permanentmagneten 40, 41, den Anker 50, einen Kommutator 60, eine Bürste 80 und eine Drosselspule 82. Die Permanentmagnete 40, 41 haben jeweils bogenförmige Querschnitte und sind an der Innenfläche des Gehäuses 14 mit einem Klebmittel mit gleichmäßigen Abständen befestigt, so dass der S-Pol und der N-Pol positioniert sind. Folglich sind zwei Spalte zwischen Randseiten der Permanentmagnete 40, 41 ausgeformt, die in der Umfangsrichtung des Gehäuses 14 angeordnet sind. Eine Blattfeder 42 ist in einem Spalt angeordnet und ein Stützbauteil 72 und ein Lagerhalter 70, der sich in Richtung des Pumpenabschnitts 12 erstreckt, ist in einem anderen Spalt angeordnet. Die Blattfeder 42 und das Stützbauteil 72 können die Permanentmagnete 40, 41 daran hindern, sich in der Umfangsrichtung zu verlagern.
Der Anker 50 ist drehbar innerhalb der zwei Permanentmagnete 40, 41 positioniert, so dass ein Zwischenraum als ein Kraftstoffdurchgang 58 zwischen Innenflächen der Permanentmagnete 40, 41 und einer Außenfläche des Ankers 50 ausgeformt ist. Der Anker 50 hat einen Kern 52, der aus den geschichteten magnetischen Stahllagen gemacht ist, und Wicklungen, die um den Kern 52 gewickelt sind. Der Kern 52 hat eine Vielzahl an Magnetpolkernen 54, die in der Drehrichtung des Ankers 50 angeordnet sind. Die Wicklungen sind um jeden von den Magnetpolkernen 54 gewickelt. Darüber hinaus ist die Drehwelle 56 in einen Kern 52 eingeführt. Ein Metalllager 24 stützt ein Ende der Drehwelle 56 drehbar und ein Metalllager 26 stützt das andere Ende der Drehwelle 56 drehbar. Das Lager 24 ist in dem Pumpengehäuse 22 angeordnet und das Lager 26 ist in dem Lagerhalter 70 angeordnet.
Der Kommutator 60 ist als eine flache Scheibenform ausgeformt und ist in Bezug auf den Anker 50 auf der gegenüberliegenden Seite des Laufrads 30 angeordnet. Der Kommutator 60 hat eine Vielzahl von Segmenten 62, die in der Drehrichtung des Ankers 50 angeordnet sind. Die Segmente 62 sind beispielsweise aus Karbon hergestellt und elektrisch mit den Wicklungen des Ankers 50 verbunden. Die benachbarten Segmente 62 sind durch einen Spalt oder einen Isolationskunststoff getrennt. Dies verhindert, dass die benachbarten Segmente 62 elektrisch verbunden sind. Mit diesem Aufbau, wenn sich der Anker 50 dreht, gelangt jedes Segment 62 nacheinander mit der Bürste 80 in Kontakt und ein den Wicklungen von dem Anker 50 zuzuführender Antriebsstrom wird kommutiert. Ein Anschluss 64 ist in eine Endabdeckung 74 eingeführt. Ein Antriebsstrom wird den Wicklungen des Ankers 50 von einer externen Stromquelle durch den Anschluss 64, die Bürste 80 und den Kommutator 60 zugeführt. Die Endabdeckung 74 ist an ihrem Außenumfang durch den Randabschnitt des Gehäuses 14 verstemmt, wie es in 1 gezeigt ist. Mit diesem Aufbau kann der Lagerhalter 70 zwischen der Endabdeckung 74 und einer Stufe 16 gehalten werden, die an der Innenfläche des Gehäuses 14 ausgeformt ist. Eine Ausstoßöffnung 76 ist an der Endabdeckung 74 angeordnet und nimmt ein Rückschlagventil 90 zum Verhindern einer Rückströmung des Kraftstoffs, auf, der aus der Ausstoßöffnung 76 abgegeben wird. Der Lagerhalter 70 und die Endabdeckung 74 sind aus Kunststoff hergestellt.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird aus der Ausstoßöffnung 23 des Pumpenabschnitts 12 abgegebener Kraftstoff der Brennkraftmaschine durch die Spalte zwischen Randseiten von Permanentmagneten 40, 41 dem Kraftstoffdurchgang 58 und die Ausstoßöffnung 76 zugeführt. Somit strömt in dem Pumpenabschnitt 12 mit Druck beaufschlagter Kraftstoff in den Motorabschnitt 13. Folglich kühlt der Kraftstoff, der in den Motorabschnitt 13 strömt, den Motorabschnitt 13 und verbessert die Schlüpfrigkeit eines Gleitbauteils in dem Motorabschnitt 13.
Erfindungsgemäß ist jede radial innen liegende Innenfläche der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 von Mittellinien 201, 221 an den Böden der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 zu radial inneren Rändern 204, 224 der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 als eine in etwa viertelkreisförmig gekrümmte Fläche ausgeformt.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel sind stetig kurvenförmige Flächen 202, 203, 222, 223 bei der Unterseite jeder Seitenwand der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 ausgeformt. Mit diesem Aufbau sind Strecken von Mittellinien 201, 221 auf den Böden der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 zu radial innen liegenden Rändern 204, 224 durch die innen liegenden kurvenförmigen Flächen 202, 222 kürzer als Strecken von Mittellinien 201, 221 zu radial außen liegenden Rändern 205, 225 durch die außen liegenden kurvenförmigen Flächen 203, 223 wie es in 2 gezeigt ist. Der Krümmungsradius der innen liegenden kurvenförmigen Flächen 202, 222 ist länger als derjenige der außen liegenden kurvenförmigen Flächen 203, 223. Anders gesagt sind die innen liegenden gekrümmten Flächen 202, 222 leichter gekrümmt als die außen liegenden gekrümmten Flächen 203, 223. Die Seitenwände der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 sind bei den radial innen liegenden Rändern 204, 224 der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 orthogonal zu äußeren Flächen 38, 39 des Laufrads 30. Mit diesem Aufbau ist der außen liegende Querschnittsbereich S2 der Kraftstoffdurchgänge 200, 220, der der Querschnittsbereich der Außenseite der imaginären Ebene 500 ist, die die Mittellinien 201, 221 verbindet, größer als der innen liegende Querschnitt S1 der Kraftstoffdurchgänge 200, 220, der der Querschnittsbereich des Inneren der imaginären Ebene 500 ist, wie es in 2 gezeigt ist.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel strömt Kraftstoff von einer vorderen Schaufelaussparung 34, 35 in die Kraftstoffdurchgänge 200, 220 aus und strömt in weitere hintere Schaufelaussparungen 34, 35 aus den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 in Bezug auf die Drehrichtung des Laufrads 30. Kraftstoff wird mit hoher kinetischer Energie in der Drehrichtung des Laufrads 30 von dem sich drehenden Laufrad 30 unmittelbar nach einem Ausströmen aus den Schaufelaussparungen 34, 35 versehen. Deshalb ist die Geschwindigkeitskomponente in der Drehrichtung der Kraftstoffströmungen 300, 301 größer. Folglich strömt jeder Kraftstoff in den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 unmittelbar nach einem Ausströmen aus den Schaufelaussparungen 34, 35 in beinahe der Drehrichtung des Laufrads 30.
Bevor jedoch der Kraftstoff, der in den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 strömt, in die Schaufelaussparungen 34, 35 aus den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 rückkehrt, nimmt jede kinetische Energie der Kraftstoffströmung 300, 301 aufgrund der Reibung mit der Innenwand der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 ab. Anders gesagt ist die Geschwindigkeitskomponente in der Drehrichtung eine Hauptgeschwindigkeitskomponente bei der ersten Phase des Kraftstoffs, der in den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 strömt. Andererseits ist die Geschwindigkeitskomponente in der radialen Richtung eine Hauptkomponente einer Geschwindigkeit in der späteren Phase des Kraftstoffs, der in den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 strömt. Folglich, wenn Kraftstoff in der späteren Phase näher an der Innenwand der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 strömt, nähert sich die Strömungsrichtung des Kraftstoffs der radialen Richtung des Laufrads 30 an.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind leicht gekrümmte Flächen 202, 203, 222, 223 an der Bodenseite der Seitenwand der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 ausgeformt. Darüber hinaus ist der Krümmungsradius der innen liegenden gekrümmten Flächen 202, 222 länger als derjenige der außen liegenden gekrümmten Flächen 203, 223. Anders gesagt sind die innen liegenden gekrümmten Flächen 202, 222 leichter gekrümmt als die außen liegenden gekrümmten Flächen 203, 223. Genauer gesagt ist jede der radial innen liegenden Innenflächen von den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 von einer Mittellinie 201, 221 an Böden der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 zu radial innen liegenden Rändern 204, 224 der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 als eine in etwa viertelkreisförmig gekrümmte Fläche ausgeformt. Mit diesem Aufbau wird die Strömungsrichtung von Kraftstoff dazu gezwungen, sich allmählich entlang den Innenflächen des Innenbereichs der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 zu ändern. Dies reduziert die Verminderung bei der kinetischen Energie der Kraftstoffströmungen 300, 301. Deshalb wird die Effizienz von in den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff und der Pumpwirkungsgrad des Pumpenabschnitts 12 verbessert.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der außen liegende Querschnittsbereich S2 der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 größer als der innen liegende Querschnittsbereich S1 des Kraftstoffdurchgangs 200, 220. Dies verhindert die Verkleinerung des Querschnittsbereichs der Kraftstoffdurchgänge 200, 220, d.h., die Abnahme bei der Kraftstoffmenge, die in den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 strömt.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Seitenwände der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 bei den radial innen liegenden Rändern 204, 224 der Kraftstoffdurchgänge 200, 220 orthogonal zu äußeren Flächen 38, 39 des Laufrads 30. Folglich strömt Kraftstoff sanft von den Kraftstoffdurchgängen 200, 220 in die Schaufelaussparungen 34, 35.
Im Übrigen sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel die innen liegenden gekrümmten Flächen 202, 222 als viertelkreisförmig gekrümmte Flächen ausgebildet. Anders gesagt ist jede Krümmung von innen liegenden gekrümmten Flächen 202, 222 konstant. Jedoch kann die Krümmung von einer von den innen liegenden Flächen 202, 222 variiert werden. Auch, eher als stetig gekrümmt zu sein, können sie durch eine Vielzahl von geraden Segmenten, die zusammen eine im Allgemeinen viertelkreisförmige Krümmung definieren, gebildet werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Eine Kraftstoffpumpe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die gleichen oder ähnliche Bezugszeichen kennzeichnen nachstehend den gleichen oder im Wesentlichen gleichen Teil, Abschnitt oder Komponente des ersten Ausführungsbeispiels.
Wie es in 4 gezeigt ist, sind geneigte Ebenen 230A, 231A an der Bodenseite der radial innen liegenden Seitenwände von Kraftstoffdurchgängen 200A, 220A ausgebildet. Mit diesem Aufbau in einem Pumpenabschnitt 12A sind Strecken von Mittellinien 201A, 221A an den Böden von Kraftstoffdurchgängen 200A, 220A zu radial innen liegenden Rändern 204A, 224A durch geneigte Ebenen 230A, 231A kürzer als diejenigen von Mittellinien 201, 221A zu radial außen liegenden Rändern 205, 225 durch außen liegende gekrümmte Flächen 203, 223. Anders gesagt ist jeder Querschnitt der Kraftstoffdurchgänge 200A, 220A bezüglich einer imaginären Linie 500A, die die Mittellinien 201A, 221A verbindet, asymmetrisch geformt. Mit diesem Aufbau ist jede der radial innen liegenden Innenflächen von den Kraftstoffdurchgängen 200A, 220A von Mittellinien 201A, 221A an Böden der Kraftstoffdurchgänge 200A, 220A zu radial innen liegenden Rändern 205, 225 von den Kraftstoffdurchgängen 200A, 220A als eine in etwa vierteilkreisförmig gekrümmte Fläche ausgeformt. Darüber hinaus ist jeder außen liegende Querschnitt S2A von den Kraftstoffdurchgängen 200A, 220A größer als jeder innen liegende Querschnitt S1A der Kraftstoffdurchgänge 200A, 220A, ähnlich zu dem Pumpenabschnitt 12, der bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Des Weiteren sind die radial innen liegenden Seitenwände von Kraftstoffdurchgängen 200A, 220A orthogonal zu äußeren Flächen 38, 39 eines Laufrads 30 bei den radial innen liegenden Rändern 204, 224. Folglich hat die in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene Kraftstoffpumpe den gleichen Vorteil wie diejenige, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Eine Kraftstoffpumpe gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Wie es in 5 gezeigt ist, sind geneigte Ebenen 230B, 231B bei der Bodenseite der radial innen liegenden Seitenwand von Kraftstoffdurchgängen 200B, 220B ähnlich zu dem Pumpenabschnitt 12A ausgeformt, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Andererseits sind viertelkreisförmig gekrümmte Flächen an der Bodenseite der radial außen liegenden Seitenwände der Kraftstoffdurchgänge 200B, 220B ausgeformt. Mit diesem Aufbau sind Strecken von Mittellinien 201B, 221B auf den Böden von Kraftstoffdurchgängen 200B, 220B zu radial innen liegenden Rändern 204B, 224B von Kraftstoffdurchgängen 200B, 220B durch geneigte Ebenen 230B, 231B kürzer als diejenigen von Mittellinien 201B, 221B zu radial außen liegenden Rändern 205, 225B von den Kraftstoffdurchgängen 200B, 220B durch außen liegende gekrümmte Flächen 203B, 223B. Darüber hinaus ist jeder außen liegende Querschnitt S2B von den Kraftstoffdurchgängen 200B, 220B größer als jeder innen liegenden Querschnitt S1B von den Kraftstoffdurchgängen 200B, 220B, ähnlich zu dem Pumpenabschnitt 12, der bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Des Weiteren sind die radial innen liegenden Seitenwände der Kraftstoffdurchgänge 200B, 220 orthogonal zu den äußeren Flächen 38, 39 des Laufrads 30 bei den radial innen liegenden Rändern 204B, 224B. Folglich hat die in dem dritten Ausführungsbeispiel beschriebene Kraftstoffpumpe den gleichen Vorteil wie diejenigen, die in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen beschrieben sind.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Eine Kraftstoffpumpe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Wie es in 6 gezeigt ist, hat ein Laufrad 30C keinen ringförmigen Abschnitt entsprechend dem ringförmigen Abschnitt 32, der in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Die anderen strukturellen Merkmale sind die gleichen wie diejenigen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Gemäß diesem Aufbau hat die Kraftstoffpumpe in dem vierten Ausführungsbeispiel den gleichen Vorteil wie diejenige, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Wie es vorstehend erwähnt ist, wird der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe als das Produkt des Motorwirkungsgrads und des Pumpenwirkungsgrads ausgedrückt. Folglich, wenn sich der Pumpwirkungsgrad verbessert, verbessert sich der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe ebenfalls.
Der Motorwirkungsgrad Neff, der Pumpenwirkungsgrad Peff und der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe Feff werden jeweils folgendermaßen ausgedrückt: Meff = (T × N)/(I × V) Peff = (P × Q)/(T × N) Feff = Meff × Peff (P × Q)/(I × V)wobei: I ein Antriebsstrom ist, der dem Motorabschnitt zugeführt wird, V eine Spannung ist, die an den Motorabschnitt angelegt wird, T ein Moment des Motorabschnitts ist, N eine Drehzahl des Motorabschnitts ist, P ein Druck eines Kraftstoffs ist, der aus der Pumpe abgegeben wird, und Q eine Kraftstoffmenge ist, die aus der Kraftstoffpumpe abgegeben wird.
Außerdem wird die Menge Q von abgegebenem Kraftstoff als das Produkt von einem Querschnitt S des Kraftstoffdurchgangs und einer Strömungsgeschwindigkeit v0 des Kraftstoffs ausgedrückt. In dem unter Bezugnahme auf 9 diskutierten Fall ist der Querschnitt S der Gesamtquerschnitt von beiden Kraftstoffdurchgängen 410, 411. Folglich, wenn entweder die Strömungsgeschwindigkeit v0 oder der Querschnitt S zunimmt, nimmt die Menge Q an abgegebenem Kraftstoff zu. Wenn eine Drehgeschwindigkeit des Laufrads 402 zunimmt, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit v0 ebenfalls zu. Jedoch verursacht die Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit v0 ein Geräusch oder eine Vibration der Kraftstoffpumpe und eine starke Abnutzung des Gleitbauteils in dem Pumpenabschnitt 400 und dem Motorabschnitt. Deshalb haben die Erfinder der Erfindung eine Prototypkraftstoffpumpe hergestellt, die Kraftstoffdurchgänge aufweist, deren Querschnitt S vergrößert ist, und haben die Kraftstoffströmung und die Abgabeeffizienz der Prototypkraftstoffpumpe analysiert. Das Ergebnis der Analyse ist Folgendes:
Wie es in 7B gezeigt ist, sind bei dem Aufbau der Prototypkraftstoffpumpe die abdeckungsseitige Achse C10 einer Drehung in der zirkulierenden Kraftstoffströmung 300E (entspricht der zirkulierenden Kraftstoffströmung 412, die in 9 gezeigt ist) und die gehäuseseitige Achse C20 einer Drehung der zirkulierenden Kraftstoffströmung 301E (die der zirkulierenden Kraftstoffströmung 413 entspricht, die in 9 gezeigt ist) außerhalb der Schaufelaussparungen 34E, 35E positioniert (die den Schaufelaussparungen 408, 409 entsprechen, die in 9 gezeigt sind). In diesem Fall, selbst wenn jede Achse C10, C20 einer Drehung etwas außerhalb der Schaufelaussparungen 34E, 35E positioniert ist, wird das Moment des Laufrads 30E (das dem Laufrad 402 entspricht, das in 9 gezeigt ist) nicht ausreichend zu einem Kraftstoff in den Schaufelaussparungen 34E, 35E übertragen. Infolgedessen wird die Abgabeeffizienz der Kraftstoffpumpe drastisch geringer.
Eine Kraftstoffpumpe gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die 1, 7 und 8 beschrieben.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist der Außenseitendurchmesser D (der in 1 gezeigt ist) des Laufrads in etwa 34 mm und die Dicke t (die in 1 gezeigt ist) des Laufrads ist gleich wie oder größer als in etwa 4,0 mm. Anders gesagt ist die Dicke t eingestellt, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert von D/t gleich wie oder kleiner als in etwa 8,4 ist.
Wie es in 7A gezeigt ist, wenn man den Abstand von der Mitte eines Laufrads 30D bezüglich der Dickenrichtung zu dem Boden der Kraftstoffdurchgänge 200D, 220D jeweils als L1, L2 kennzeichnet, ist der Wert von t/2 eingestellt, gleich wie oder größer als sowohl (L1)/2 als auch (L2)/2 zu sein. Mit diesem Aufbau ist die abdeckungsseitige Achse C1 einer zirkulierenden Strömung 300D um (L1)/2 entfernt von der axialen Mitte des Laufrads D in der Richtung dessen Dicke positioniert. Ähnlich ist die gehäuseseitige Achse C2 einer zirkulierenden Strömung 301D um (L2)/2 entfernt von der axialen Mitte eines Laufrads 300 in der Richtung dessen Dicke positioniert. Folglich sind die abdeckungsseitige Achse C1 und die gehäuseseitige Achse C2 innerhalb von Schaufelaussparungen 34D, 35D positioniert, wie es in 7A gezeigt ist.
Im Übrigen, wenn das Laufrad 30D kunststoffgeformt ist, wird eine Form des Abschnitts, der den Schaufelaussparungen 34D, 35D entspricht, in der Dickenrichtung des Laufrads 30D nicht ausgeformt. In diesem Fall liegen die abdeckungsseitige Form zum Ausformen des Kraftstoffdurchgangs 200D und die gehäuseseitige Form zum Ausformen des Kraftstoffdurchgangs 220D gemeinsam an dem Bereich an, der dem Rand der Trennwand 37D entspricht. Die Dicke des Rands der Trennwand 37D ist sehr viel kleiner als die Dicke t des Laufrads 30D (beispielsweise 0,2–0,3 mm).
8 zeigt Werte, die die Menge von Kraftstoff vergleichen, der von verschiedenen Kraftstoffpumpen abgegeben wird, die experimentell durch die Erfinder der Erfindung hergestellt wurden.
Die Erfinder stellten eine erste Prototypkraftstoffpumpe her, die sich von der einen unterscheidet, die in dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Bei dem ersten Prototyp ist die Dicke t1 des Laufrads in etwa 3,8 mm und der Außenseitendurchmesser t1 des Laufrads ist 32,5 mm. Deshalb ist der Wert (D1)/(t1) in etwa 8,6. Dieser Wert erfüllt die Bedingung des fünften Ausführungsbeispiels nicht, d.h., der Wert D/t ist gleich wie oder kleiner als 8,4. Die Erfinder haben die Kraftstoffmenge gemessen, die aus dem ersten Prototypen unter der Bedingung abgegeben wurde, dass die Drehgeschwindigkeit des Laufrads 700 upm ist. Infolgedessen erhielten die Erfinder ein erstes Testergebnis (das in 8 dem Bezugszeichen P1 entspricht), das die von dem ersten Prototyp abgegebene Kraftstoffmenge 0,22 m³/h ist.
Als nächstes haben die Erfinder eine zweite Prototypkraftstoffpumpe (in 7B gezeigt) hergestellt, die ähnlich dem ersten Prototyp ist. Bei dem zweiten Prototyp sind die Strecken L1, L2 länger als die entsprechenden Strecken des ersten Prototyps, so dass die Menge an abgegebenem Kraftstoff zunehmen wird. der Außenseitendurchmesser D2 des Laufrads 30E ist der gleiche wie der Außenseitendurchmesser D1 des ersten Prototyps. Ähnlich ist die Dicke t2 des Laufrads 30E die gleiche wie die Dicke t1 des ersten Prototyps. Deshalb ist der Wert (D2)/(t2) in etwa 8,6 und erfüllt nicht die Bedingung des fünften Ausführungsbeispiels. Die Erfinder haben die Kraftstoffmenge gemessen, die aus dem zweiten Prototypen unter der gleichen Bedingung abgegeben wird, die bei dem ersten Prototyp angewandt wird. Infolgedessen haben die Erfinder ein zweites Testergebnis (das in 8 dem Bezugszeichen P2 entspricht) erhalten, dass die aus dem zweiten Prototypen abgegebene Kraftstoffmenge 0,24 m³/h ist.
Darüber hinaus haben die Erfinder eine dritte Prototypkraftstoffpumpe ähnlich dem ersten Prototyp hergestellt, die jedoch den in dem fünften Ausführungsbeispiel (das in 7A gezeigt ist) beschriebenen Aufbau hat. Bei dem dritten Prototyp ist das Laufrad 30D dicker als bei dem ersten Prototyp, so dass die Menge von abgegebenem Kraftstoff zunimmt. Der Außenseitendurchmesser D3 des Laufrads 30D ist der gleiche wie der Außenseitendurchmesser D1 des ersten Prototyps. Vorausgesetzt, dass die Dicke des Laufrads 30D des dritten Prototyps als t3 definiert ist, dann ist der Wert von (D3)/(t3) in etwa 7,1. Dieser Wert erfüllt die Bedingung des fünften Ausführungsbeispiels. Die Abstände L1, L2 sind die gleichen wie die entsprechenden Abstände des ersten Prototypen. Mit diesem Aufbau sind die Querschnitte von sowohl dem gehäuseseitigen Durchgang als auch dem abdeckungsseitigen Durchgang bei dem dritten Prototyp und bei dem zweiten Prototyp die gleichen. Die Erfinder haben die Kraftstoffmenge gemessen, die aus dem dritten Prototypen unter der gleichen Bedingung abgegeben wird, die bei den ersten und zweiten Prototypen angewandt wird. Infolgedessen erhielten die Erfinder ein drittes Testergebnis (das in 8 dem Bezugszeichen P3 entspricht), dass die von der dritten Kraftstoffpumpe abgegebene Kraftstoffmenge 0,27 m³/h ist.
Bei einem Vergleich des zweiten Prototyps mit dem dritten Prototyp ist die von dem dritten Prototyp abgegebene Kraftstoffmenge größer als die von dem zweiten Prototyp abgegebene, obwohl die Querschnitte von sowohl dem gehäuseseitigen Durchgang als auch dem abdeckungsseitigen Durchgang für den dritten Prototyp und den zweiten Prototyp die gleichen sind. Dieser Vergleich zeigt, dass die Zunahme bei der Menge von abgegebenem Kraftstoff auf die Position der Drehachse einer zirkulierenden Strömung in jedem Prototyp zurückzuführen ist. Insbesondere ist die Kraftstoffmenge, die von dem dritten Prototyp abgegeben wird, größer, weil die Drehachsen C1, C2 einer zirkulierenden Strömung 300D, 301D bei dem dritten Prototyp innerhalb der Schaufelaussparungen 34D, 35D positioniert sind, wie es vorstehend beschrieben ist und in 7A gezeigt ist. Verglichen damit sind die Drehachsen C10, C20 einer zirkulierenden Strömung 300E, 301E bei dem zweiten Prototypen außerhalb der Schaufelaussparungen 34E, 35E positioniert, wie es in 7B gezeigt ist.
Außerdem haben die Erfinder verschiedene Prototypkraftstoffpumpen ähnlich dem zweiten Prototyp hergestellt. In diesem Fall wurde der Außenseitendurchmesser der Laufräder von jedem der verschiedenen Prototypen verschiedenartig von dem Außenseitendurchmesser des zweiten Prototyps geändert. Die anderen Abmessungen der Kraftstoffpumpe und experimentellen Bedingungen wurden nicht geändert. Infolgedessen, wenn der Außenseitendurchmesser des Laufrads auf 43 mm eingestellt ist, stößt die vierte Prototypkraftstoffpumpe die gleiche von dem dritten Prototypen abgegebene Kraftstoffmenge aus (entspricht in 8 dem Bezugszeichen P4). Im Übrigen haben die Erfinder die Menge von abgegebenem Kraftstoff aus verschiedenen Prototypen ähnlich zu dem dritten Prototyp analysiert. Insbesondere haben dem dritten Prototyp ähnliche Prototypen verschiedene Dicken von jedem Laufrad. In diesem Fall sind die Drehachsen von verschiedenen Prototypen innerhalb von Schaufelaussparungen des Laufrads positioniert. Das Analyseergebnis ist als eine durchgezogene Linie R gezeigt, die in 8 gezeichnet ist.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel sind angesichts der vorstehend beschriebenen Testergebnisse die Abstände L1, L2 von der Mitte des Laufrads in Bezug auf die Dickenrichtung zu den Böden der Kraftstoffdurchgänge und die Dicken t des Laufrads eingestellt, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert t/2 jeweils gleich wie oder größer als sowohl (L1)/2 als auch (L2)/2 ist. Mit diesem Aufbau sind die abdeckungsseitige Achse C1 und die gehäuseseitige Achse C2 innerhalb von Schaufelaussparungen 34D, 35D des Laufrads 30D positioniert, wie es in 7A gezeigt ist. Darüber hinaus ist die Dicke t eingestellt, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert D/t gleich wie oder kleiner als 8,4 ist. Mit diesem Aufbau wird der Querschnitt des Kraftstoffdurchgangs verglichen mit demjenigen des ersten Prototyps vergrößert. Folglich kann dieser Aufbau die Verringerung der Abgabeeffizienz der Kraftstoffpumpe verhindern und gleichzeitig die Menge an von der Kraftstoffpumpe abgegebenem Kraftstoff verglichen mit der einen des ersten Prototyps erhöhen.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel hat das Laufrad 30D einen ringförmigen Abschnitt 32D, der außerhalb der Schaufeln und Schaufelaussparungen 34D, 35D positioniert ist und mit dem äußeren Rand der Schaufeln verbunden ist. Jedoch kann ein Laufrad verwendet werden, das den vorstehenden ringförmigen Abschnitt 32D nicht aufweist.
Außerdem ist der in dem fünften Ausführungsbeispiel beschriebene Pumpenabschnitt 12D zum Gebrauch mit der Kraftstoffpumpe geeignet, die ein Laufrad aufweist, dessen Außenseitendurchmesser gleich wie oder kleiner als 34 mm ist.
Des Weiteren ist es wünschenswert, dass die Dicke t eingestellt ist, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert D/t gleich wie oder kleiner als 7,8 ist, so dass die Menge an von der Kraftstoffpumpe abgegebenem Kraftstoff gleich wie oder größer als 0,25 m³/h sein kann, wenn die Drehgeschwindigkeit des Laufrads in einem Bereich von 6000m–8000 upm liegt. Der in dem fünften Ausführungsbeispiel beschriebene Pumpenabschnitt 12D ist zum Gebrauch mit der Kraftstoffpumpe geeignet, die eine hohe Kraftstoffströmung abgibt (beispielsweise ist die Menge an abgegebenem Kraftstoff gleich wie oder größer als 0,25 m³/h), weil der in dem fünften Ausführungsbeispiel beschriebene Pumpenabschnitt 12D eine bedeutende Wirkung eines Verhinderns der Abnahme der Abgabeeffizienz erzielt.
(Abwandlungen)
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind die Kraftstoffdurchgänge axial an beiden Seiten des Laufrads angeordnet. Jedoch kann ein Kraftstoffdurchgang axial an einer Seite des Laufrads angeordnet sein.
Verschiedene andere Modifikationen und Abwandlungen können bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen gemacht werden, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen. Daher, während die Erfindung in Verbindung damit beschrieben wurde, was gegenwärtig als die am meisten praktischen und bevorzugten Ausführungsbeispiele erachtet wird, ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern andererseits darauf abzielt, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die in dem Schutzbereich der beigefügten Ansprüche enthalten sind.
Eine Kraftstoffpumpe hat ein drehbares Laufrad (30) mit einer Vielzahl von Schaufeln (33) und Schaufelaussparungen (34, 35) an seinem Umfang, einen Motorabschnitt (13) zum Antreiben des Laufrads (30) und ein Gehäusebauteil, das das Laufrad (30) aufnimmt und hat zumindest einen Kraftstoffdurchgang (200, 220) entlang eines Außenumfangs des Laufrads (30). Der Kraftstoffdurchgang (200, 220) steht mit den Schaufelausnehmungen (34, 35) in Verbindung. Darüber hinaus ist eine radial innen liegende Innenfläche des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) bezüglich einer Drehachse des Laufrads (30) von einer Mittellinie (201, 221) auf einem Boden des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) zu einem radial innen liegenden Rand (204, 224) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) als in etwa viertelkreisförmig gekrümmte Fläche ausgeformt.

Claims

Kraftstoffpumpe mit; einem drehbaren Laufrad (30) mit einer Vielzahl von Schaufeln (33) und Schaufelaussparungen (34, 35) an seinem Umfang; einem Motorabschnitt (13) zum Antreiben des Laufrads (30); und einem Gehäusebauteil, das das Laufrad (30) aufnimmt und zumindest einen Kraftstoffdurchgang (200, 220) entlang einem Außenumfang des Laufrads (30) aufweist; wobei: eine radial innen liegende Innenfläche des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) in Bezug auf eine Drehachse des Laufrads (30) von einer Mittelinie (201, 221) auf einem Boden des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) zu einem radial innen liegenden Rand (204, 224) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) als eine in etwa viertelkreisförmig gekrümmte Fläche ausgeformt ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 1, wobei: der Kraftstoffdurchgang (200, 220) mit den Schaufelaussparungen (34, 35) in Verbindung steht; und in Bezug auf eine Drehachse des Laufrads eine Strecke entlang der radial innen liegenden Innenfläche von der Mittellinie (201, 221) zu dem radial innen liegenden Rand (204, 224) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) kürzer als eine Strecke von der Mittellinie (201, 221) zu einem radial außen liegenden Rand (205, 225) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 1, wobei: die radial innen liegende Innenfläche als eine stetig gekrümmte Fläche (202, 222) ausgeformt ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 1, wobei: die radial innen liegende Innenfläche zumindest eine flache, geneigte Fläche (230, 231) aufweist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 1, wobei: eine radial innen liegende Seitenwand des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) bei dem radial innen liegenden Rand (204, 224) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) orthogonal zu einer Außenfläche (38, 39) des Laufrads (30) ist.
Kraftstoffpumpe mit; einem drehbaren Laufrad (30) mit einer Vielzahl von Schaufeln (33) und Schaufelaussparungen (34, 35) an seinem Umfang; einem Motorabschnitt (13) zum Antreiben des Laufrads (30); und einem Gehäusebauteil, das das Laufrad (30) aufnimmt und zumindest einen Kraftstoffdurchgang (200, 220) entlang einem Außenumfang des Laufrads (30) aufweist; wobei: der Kraftstoffdurchgang (200, 220) mit den Schaufelaussparungen (34, 35) in Verbindung steht; und in Bezug auf eine Drehachse des Laufrads (30) eine Strecke entlang einer Innenfläche von einer Mittellinie (201, 221) an einem Boden des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) zu einem radial innen liegenden Rand (204, 224) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) kürzer als eine Strecke von der Mittellinie (201, 221) zu einem radial außen liegenden Rand (205, 225) von der Öffnung des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) ist, der dem innen liegenden Rand (204, 224) diametrisch gegenüberliegt.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 6, wobei: der Kraftstoffdurchgang (200, 220) eine Nut ist, die in Bezug auf das Laufrad (30) eine konkave Innenfläche aufweist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 7, wobei: eine stetig gekrümmte Fläche (202, 222) an der Bodenseite einer radial innen liegenden Seitenwand des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) ausgeformt ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 8, wobei: die radial innen liegende Seitenwand bei dem radial innen liegenden Rand (204, 224) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) orthogonal zu einer Außenfläche (38, 39) des Laufrads (30) ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 7, wobei: eine geneigte Fläche (230, 231) an der Bodenseite einer radial innen liegenden Seitenwand des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) ausgeformt ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 10, wobei: die radial innen liegende Seitewand bei dem radial innen liegenden Rand (204, 224) des Kraftstoffdurchgangs (200, 220) orthogonal zu einer Außenfläche des Laufrads (30) ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 6, wobei: zwei Kraftstoffdurchgänge (200, 220) vorgesehen sind, wobei an jeder Seite des Laufrads (30) einer axial angeordnet ist; ein Außendurchmesser D des Laufrads (30) und eine Dicke t des Laufrads (30) eingestellt sind, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert D/t gleich wie oder kleiner als 8,4 ist; und Abstände L1, L2 von der Mitte des Laufrads (30) bezüglich der Dickenrichtung zu den Böden der Kraftstoffdurchgänge (200, 220) und die Dicke t des Laufrads (30) eingestellt sind, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert t/2 gleich wie oder größer als sowohl (L1)/2 als auch (L2)/2 ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 12, wobei: eine Drehgeschwindigkeit des Laufrads (30) in einem Bereich von 6000–8000 upm liegt; und eine von der Kraftstoffpumpe (10) abgegebene Kraftstoffmenge gleich wie oder größer als 0,2 m³/h sein kann.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 12, wobei: eine Drehgeschwindigkeit des Laufrads (30) in einem Bereich von 6000–8000 upm liegt; eine von der Kraftstoffpumpe (10) ausgestoßene Kraftstoffmenge gleich wie oder größer als 0,25 m³/h sein kann; und der Außendurchmesser D des Laufrads (30) und die Dicke t des Laufrads (30) eingestellt sind, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert D/t gleich wie oder kleiner als 7,8 ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 12, wobei: der Außendurchmesser D des Laufrads (30) gleich wie oder kleiner als 34 mm ist.
Kraftstoffpumpe mit; einem drehbaren Laufrad (30D) mit einer Vielzahl von Schaufeln und Schaufelaussparungen (34D, 35D) an seinem Umfang; einem Motorabschnitt zum Antreiben des Laufrads (30D); und einem Gehäusebauteil, das das Laufrad (30D) aufnimmt und zwei Kraftstoffdurchgänge (200D, 220D) entlang einem Außenumfang des Laufrads (30D) aufweist; wobei: die zwei Kraftstoffdurchgänge (200D, 220D) jeweils axial an beiden Seiten des Laufrads (30D) angeordnet sind; ein Außendurchmesser D des Laufrads (30D) und eine Dicke t des Laufrads (30D) eingestellt sind, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert D/t gleich wie oder kleiner als 8,4 ist; und Abstände L1, L2 von der Mitte des Laufrads (30D) bezüglich der Dickenrichtung zu den Böden der Kraftstoffdurchgänge (200D, 220D) und die Dicke t des Laufrads (30D) eingestellt sind, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert t/2 gleich wie oder größer als sowohl (L1)/2 als auch (L2)/2 ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 16, wobei: eine Drehgeschwindigkeit des Laufrads (30D) in einem Bereich von 6000–8000 upm liegt; und eine von der Kraftstoffpumpe abgegebene Kraftstoffmenge gleich wie oder größer als 0,2 m³/h sein kann.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 16, wobei: eine Drehgeschwindigkeit des Laufrads (30D) in einem Bereich von 6000–8000 upm liegt; eine von der Kraftstoffpumpe abgegebene Kraftstoffmenge gleich wie oder größer als 0,25 m³/h sein kann; und der Außendurchmesser D des Laufrads (30D) und die Dicke t des Laufrads (30D) eingestellt sind, den Bedingungsausdruck zu erfüllen, dass der Wert D/t gleich wie oder kleiner als 7,8 ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 16, wobei: der Außendurchmesser D des Laufrads (30D) gleich wie oder kleiner als 34 mm ist.