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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flügelräder und Kraftstoffpumpen, die
mit einem Flügelrad
versehen sind.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Die
japanische offengelegte Patentveröffentlichung
Nr. 2003-193992 offenbart ein Flügelrad. Das Flügelrad ist
in einer Scheibenform gestaltet und enthält eine obere Fläche und
eine untere Fläche.
Ausnehmungen sind sich wiederholend entlang einer Umfangsrichtung
auf der oberen Fläche
und der unteren Fläche
angeordnet. Das Flügelrad
dreht sich zentriert auf einer Rotationsachse.
15 ist
eine vergrößerte Zeichnung
der Ausnehmungen
100 eines herkömmlichen Flügelrads und zeigt eine Draufsicht,
bei der die Ausnehmungen von der Öffnungsseite her betrachtet
sind. Der Pfeil
105 in
15 gibt die
Rotationsrichtung für
das Flügelrad
an. In der vorliegenden Spezifikation ist eine Rotationsrichtung des
Flügelrads
durch den Ausdruck „vorne" bezeichnet, und
die Richtung entgegengesetzt dazu ist durch den Ausdruck „hinten" bezeichnet. In
15 ist
die Richtung des Pfeils
105 in Richtung nach „vorne" gerichtet, und die
Richtung des Pfeils
106 ist in Richtung nach „hinten" gerichtet. Der Pfeil
107 in
15 ist
in der Richtung auf das Rotationszentrum des Flügelrads gerichtet, und der
Pfeil
108 in
15 ist in der Richtung auf die
Umgebung des Flügelrads
hin gerichtet. In der vorliegenden Spezifikation wird die Richtung
in Richtung auf das Rotationszentrum des Flügelrads (d.h. die Richtung
des Pfeils
107) mit „innen" bezeichnet, und
die Richtung in Richtung auf die Umgebung des Flügelrads (d.h. die Richtung
des Pfeils
108) wird durch „außen" bezeichnet. Daher bezeichnet in den
Abschnitten der Innenoberfläche
jeder Ausnehmung
100 Referenzzeichen
101 eine „vordere
Oberfläche", Referenzziffer
102 eine „hintere
Oberfläche", Referenzziffer
103 eine „innere
Oberfläche" und Referenzziffer
104 eine „äußere Oberfläche". Die hintere Oberfläche
102 der
Ausnehmung hat eine konkave Form. Die vordere Oberfläche
101 der
Ausnehmung hat eine konvexe Form. Zusätzlich hat die Ausnehmung eine
Bodenoberfläche.
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Normalerweise
ist dieses Flügelrad
so eingebaut, dass es innerhalb eines Pumpengehäuses drehbar ist. Auf der Innenoberfläche des
Pumpengehäuses
ist ein Kanal geformt, der sich von einem stromaufwärtigen Ende
zu einem stromabwärtigen Ende
eines Gebiets erstreckt, das der Gruppe von Ausnehmungen des Flügelrads
gegenüberliegt. Wenn
das Flügelrad
in dem Pumpengehäuse
eingebaut ist, wird ein Kraftstoffweg durch die Gruppe von Ausnehmungen
des Flügelrads
und den Kanal, der auf der Innenoberfläche des Pumpengehäuses geformt
ist, gebildet. Wenn sich das Flügelrad
im Inneren des Pumpengehäuses
dreht, wird Kraftstoff in den Kraftstoffweg gesaugt. Der Kraftstoff,
der in den Kraftstoffweg gesaugt ist, wird einer Zentrifugalkraft unterworfen,
die durch die Rotation des Flügelrads hervorgerufen
wird. Dadurch wirbelt der Kraftstoff zwischen den Ausnehmungen des
Flügelrads
und dem Kanal des Pumpengehäuses
(d.h. innerhalb des Kraftstoffwegs) und strömt durch den Kanal des Pumpengehäuses von
der stromaufwärtigen
Seite zur stromabwärtigen
Seite. Dabei nimmt der Kraftstoffdruck zu und dieser Kraftstoff
unter Druck wird von dem stromabwärtigen Ende des Kraftstoffwegs zur
Umgebung des Pumpengehäuses
abgegeben.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Wie
oben beschrieben wirbelt in einer Kraftstoffpumpe dieser Art, wenn
sich das Flügelrad
im Inneren des Pumpengehäuses
dreht, der Kraftstoff zwischen den Ausnehmungen in dem Flügelrad und dem
Kanal in dem Pumpengehäuse,
und er strömt dadurch
durch den Kanal des Pumpengehäuses
von der stromaufwärtigen
Seite zur stromabwärtigen
Seite. Wenn die Strömung,
in der der Kraftstoff wirbelt, unterbrochen oder gestört wird,
ist es nicht möglich, den
Kraftstoff effizient unter Druck zu setzen. Daher wird die Pumpeneffizienz
verringert. Wenn im Gegensatz dazu der Kraftstoff gleichmäßig zwischen den
Ausnehmungen des Flügelrads
und dem Kanal in dem Pumpengehäuse
wirbeln kann, ist es möglich, die
Pumpeneffizienz zu erhöhen.
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Somit
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Lehren, ein Flügelrad vorzusehen,
das Kraftstoffströmungsunterbrechungen
oder -störungen
vermeiden kann und vorteilhaft den Kraftstoff unter Druck setzen kann.
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Bei
einem Aspekt der vorliegenden Lehren enthält ein scheibenförmiges Flügelrad eine
obere Fläche
und eine untere Fläche.
Eine Mehrzahl von Ausnehmungen sind in sich wiederholender Weise entlang
der Umfangsrichtung auf der oberen Fläche und der unteren Fläche angeordnet.
Jede Ausnehmung enthält
eine vordere Oberfläche,
eine hintere Oberfläche,
eine innere Oberflä che,
eine äußere Oberfläche und
eine Bodenoberfläche.
Jede vordere Oberfläche
enthält
ein vorderes inneres Gebiet, das zwischen einem inneren Ende der
vorderen Oberfläche
und einem mittleren Bereich der vorderen Oberfläche geformt ist. Jedes vordere
innere Gebiet hat eine konvexe Gestalt bei Betrachtung als Querschnitt in
Längsrichtung.
Der Querschnitt in Längsrichtung ist
als ein Querschnitt mittels einer Längsebene definiert, die durch
die Dicke des Flügelrads
angebracht ist und entlang der Umfangsrichtung ausgerichtet ist.
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Es
ist anzumerken, dass in der vorliegenden Beschreibung der Bereich,
der durch den Ausdruck „mittlerer
Bereich (oder mittlerer Punkt)" bezeichnet ist,
entsprechend den Worten bestimmt wird, die in Zusammenhang mit dem
Ausdruck „mittlerer
Bereich" verwendet
werden. Beispielsweise bezeichnet in dem Ausdruck „zwischen
einem inneren Rand und einem mittleren Bereich" der Ausdruck „mittlerer Bereich" den Bereich, der
zwischen einem „inneren Rand" und „äußeren Rand" dazwischenliegend
ist. Zusätzlich
bezeichnet beispielsweise in dem Ausdruck „zwischen einem vorderen Rand
und einem mittleren Bereich" der
Ausdruck „mittlerer
Bereich" den dazwischenliegenden
Bereich zwischen einem „vorderen
Rand" und einem „hinteren
Rand".
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Bei
diesem Flügelrad
ist das vordere innere Gebiet in einer konvexen Form gestaltet,
wenn es als ein Längsquerschnitt
betrachtet wird. Während
der Rotation des Flügelrads
strömt
daher der Kraftstoff gleichmäßig in die
Ausnehmungen. Somit ist es möglich,
Kraftstoffunterbrechungen zu vermeiden. Dies bedeutet, dass dieses
Flügelrad
vorteilhaft den Kraftstoff unter Druck setzen kann.
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Es
ist bevorzugt für
den Längsquerschnitt von
jedem vorderen inneren Gebiet, dass er so geformt ist, dass er eine
gekrümmte
Gestalt aufweist. Entsprechend einer solchen Struktur strömt der Kraftstoff
gleichmäßig in jede
Ausnehmung.
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Es
wird bevorzugt, dass jede vordere Oberfläche ein vorderes äußere Gebiet
enthält,
das zwischen einem äußeren Rand
der vorderen Oberfläche und
dem mittleren Bereich der vorderen Oberfläche geformt ist, wobei der
Längsquerschnitt
von jeder vorderen äußeren Fläche eine
konvexe Gestalt hat. Gemäß einer
solchen Struktur strömt
Kraftstoff von der Innenseite von jeder Ausnehmung zur Außenseite
jeder Ausnehmung gleichmäßiger. Daher
wird die Strömung
des Kraftstoffs im Inneren einer Ausnehmung gleichmäßiger.
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Jede
Ausnehmung kann einen vorderen Öffnungsrand,
der an der Schnittstelle der vorderen Oberfläche und der oberen oder unteren
Fläche
des Flügelrads
geformt ist, und einen hinteren Öffnungsrand,
der an der Schnittstelle der hinteren Oberfläche und der oberen oder unteren
Fläche
des Flügelrads geformt
ist, enthalten.
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In
diesem Fall kann jeder vordere Öffnungsrand
so geformt sein, dass ein mittlerer Punkt des vorderen Öffnungsrands
sich weiter in Richtung nach hinten als das innere Ende des vorderen Öffnungsrands
und das äußere Ende
des vorderen Öffnungsrands
befindet. Ferner kann jeder hintere Öffnungsrand so geformt sein,
dass der mittlere Punkt des hinteren Öffnungsrands weiter in Richtung
nach hinten als das innere Ende des hinteren Öffnungsrands und das äußere Ende
des hinteren Öffnungsrands
positioniert ist. Gemäß einer
solchen Struktur strömt
der Kraftstoff in jede Ausnehmung gleichmäßiger. Daher wird die Strömung des
Kraftstoffs im Inneren jeder Ausnehmung gleichmäßiger.
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Ferner
kann jeder vordere Öffnungsrand
so geformt sein, dass das innere Ende des vorderen Öffnungsrands
sich an der am weitesten vorne liegenden Position des vorderen Öffnungsrands
befindet. Zusätzlich
kann jeder hintere Öffnungsrand
so geformt sein, dass ein inneres Ende des hinteren Öffnungsrands
sich an der am weitesten vorne liegenden Position des hinteren Öffnungsrands
befindet. Gemäß einer
solchen Struktur nimmt die Fläche
der Öffnung
einer Ausnehmung nach und nach von der Vorderseite in Richtung auf
die Rückseite
bezüglich der
Rotationsrichtung des Flügelrads
zu. Daher strömt
der Kraftstoff in eine Ausnehmung gleichmäßiger.
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Bei
der Alternative kann jeder vordere Öffnungsrand so geformt sein,
dass ein inneres Gebiet zwischen einem inneren Ende des vorderen Öffnungsrands
und einem mittleren Punkt des vorderen Öffnungsrands in einer konvexen
Form gestaltet ist, und ein äußeres Gebiet
zwischen dem mittleren Punkt des vorderen Öffnungsrands und einem äußeren Ende
des vorderen Öffnungsrands
in einer konkaven Form gestaltet ist. Ferner kann jeder hintere Öffnungsrand
so geformt sein, dass ein inneres Gebiet zwischen einem inneren
Ende des hinteren Öffnungsrands
und einem mittleren Bereich des hinteren Öffnungsrands in einer konkaven
Gestalt geformt ist und ein äußeres Gebiet
zwischen dem mittleren Punkt des hinteren Öffnungsrands und einem äußeren Ende
des hinteren Öffnungsrands
in einer konvexen Form gestaltet ist. Gemäß einer solchen Struktur wird
während
der Rotation des Flügelrads
die Strömung
des Kraftstoffs von der Umgebung einer Ausnehmung in das Innere
einer Ausnehmung und die Strömung
des Kraftstoffs vom Inneren einer Ausnehmung zur Umgebung einer
Ausnehmung gleichmäßiger. Daher
ist es möglich,
jede Unterbrechung oder Störung
der Kraftstoffströmung
zu vermeiden.
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Jede
Ausnehmung kann weiter einen inneren Öffnungsrand enthalten, der
an der Schnittstelle der inneren Oberfläche und der oberen oder unteren Fläche des
Flügelrads
geformt ist. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass der Winkel zwischen
dem vorderen Öffnungsrand
und dem inneren Öffnungsrand
jeder Ausnehmung weniger als 60 Grad ist an dem Punkt, an dem sie
sich kreuzen. Gemäß einer
solchen Struktur nimmt die Fläche
der Öffnung
von jeder Ausnehmung nach und nach von der Vorderseite in Richtung
auf die Rückseite
bezüglich
der Richtung der Rotation des Flügelrads
zu. Daher strömt
der Kraftstoff gleichmäßiger in
jede Ausnehmung.
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Es
wird auch bevorzugt, dass der innere Öffnungsrand jeder Ausnehmung
gleichmäßig mit
dem vorderen Öffnungsrand
jeder Ausnehmung verbunden ist. Gemäß einer solchen Struktur strömt der Kraftstoff
in jede Ausnehmung gleichmäßiger.
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Jede
Ausnehmung kann weiter einen äußeren Öffnungsrand
enthalten, der an der Schnittstelle der äußeren Oberfläche und
der oberen oder unteren Fläche
des Flügelrads
geformt ist. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass der äußere Öffnungsrand
jeder Ausnehmung gleichmäßig mit
dem vorderen Öffnungsrand
jeder Ausnehmung verbunden ist. Gemäß einer solchen Struktur strömt der Kraftstoff
aus dem Inneren jeder Ausnehmung zur Umgebung jeder Ausnehmung gleichmäßiger aus.
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Ein
erster Verbindungsbereich, der den äußeren Öffnungsrand und den vorderen Öffnungsrand verbindet,
und ein zweiter Verbindungsbereich, der den inneren Öffnungsrand
und den vorderen Öffnungsrand
verbindet, können
in jeder Ausnehmung geformt sein. In diesem Fall kann der erste
Verbindungsbereich in jeder Ausnehmung in einer kreisförmigen Bogenform
mit einem ersten Radius geformt sein. Der zweite Verbindungsbereich
kann auch in einer kreisförmigen
Bogenform mit einem zweiten Radius geformt sein, der kleiner als
der erste Radius ist. Gemäß einer
solchen Struktur gibt es eine vorteilhafte Beziehung zwischen dem
Fluidwiderstand der Kraftstoffströmung von der Umgebung jeder
Ausnehmung in das Innere jeder Ausnehmung und dem Kraftstoffwiderstand
der Kraftstoffströmung
vom Inneren jeder Ausnehmung nach außen zur Umgebung von jeder
Ausnehmung. Daher wird die Kraftstoffströmung im Inneren jeder Ausnehmung
gleichmäßiger.
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Es
ist auch bevorzugt, dass jedes Paar von benachbarten Ausnehmungen
durch eine Trennwand getrennt ist, wobei jede Trennwand so geformt ist,
dass die Breite der Trennwand sich von dem mittleren Bereich der
Trennwand in Richtung auf das innere Ende der Trennwand verengt.
Entsprechend einer solchen Struktur weitet sich die Breite des inneren
Endes der Ausnehmung auf im Vergleich zu einem Fall, in dem die
Trennwand eine gleichmäßige Dicke
hat. Als Folge ist der Kraftstoffwiderstand des Kraftstoffs, der
in jede Ausnehmung strömt,
verringert. Daher kann der Kraftstoff in jede Ausnehmung gleichmäßiger strömen.
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Weiter
wird es bevorzugt, dass die Bodenoberfläche gleichmäßig mit sowohl der inneren
Oberfläche
als auch der äußeren Oberfläche mit
einer gekrümmten
Oberfläche
in jeder Ausnehmung verbunden ist. Gemäß der erwähnten Struktur ändert sich die
Ausrichtung der Kraftstoffströmung,
die durch das Innere jeder Ausnehmung strömt, von der Öffnung in Richtung
auf die Bodenoberfläche
vorteilhaft. Daher strömt
der Kraftstoff durch das Innere einer Ausnehmung gleichmäßiger.
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Es
wird auch bevorzugt, dass die Bodenoberfläche gleichmäßig mit der hinteren Oberfläche durch
eine gekrümmte
Oberfläche
in jeder Ausnehmung verbunden ist. Gemäß einer solchen Struktur ändert sich
die Ausrichtung der Kraftstoffströmung, die durch das Innere
jeder Ausnehmung strömt,
von der Öffnung
in Richtung auf die Bodenoberfläche
vorteilhaft. Daher strömt
der Kraftstoff durch das Innere jeder Ausnehmung gleichmäßiger.
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Jede
Ausnehmung auf der oberen Fläche kann
ein erstes vorderes Bodengebiet enthalten, das ein Teil der vorderen
Oberfläche
nahe bei der Bodenoberfläche
ist. Zusätzlich
kann jede Ausnehmung auf der unteren Fläche ein zweites vorderes Bodengebiet
enthalten, das ein Teil der vorderen Oberfläche in der Nähe der Bodenfläche ist.
In diesem Fall kann das erste vordere Bodengebiet in Richtung der
Richtung der Rotation des Flügelrads
geneigt sein. Es wird bevorzugt, dass der Neigungswinkel des ersten vorderen
Bodengebiets bezüglich
der oberen Fläche des
Flügelrads
ein spitzer Winkel W1 ist, der Winkel zwischen der Bodenoberfläche und
dem ersten vorderen Bodengebiet ein Winkel W2 ist und der Gesamtwinkel,
der die Summe des spitzen Winkels W1 und des Winkels W2 ist, weniger
als 180 Grad ist. Ferner kann das zweite vordere Bodengebiet in
der Richtung der Rotation des Flügelrads
geneigt sein. Es wird bevorzugt, dass der Neigungswinkel des zweiten
vorderen Bodengebiets bezüglich
der unteren Fläche
des Flügelrads
ein spitzer Winkel W3 ist, der Winkel zwischen der Bodenoberfläche und
dem zweiten vorderen Bodengebiet ein Winkel W4 ist und der Gesamtwinkel,
der die Summe des spitzen Winkels W3 und des Winkels W4 ist, geringer
als 180 Grad ist. Gemäß einer
solchen Struktur wird der Kraftstoff, der durch das Innere einer
Ausnehmung von der Öffnung
in Richtung auf die Bodenoberfläche strömt, vorteilhaft
zur Bodenoberfläche
geführt
und die Ausrichtung der Strömung ändert sich
gleichmäßig. Daher
strömt
der Kraftstoff im Inneren der Ausnehmung gleichmäßiger.
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Wenn
jedes Paar von Ausnehmungen auf der oberen und unteren Fläche über ein
Durchgangsloch in Verbindung steht, kann jedes Durchgangsloch eine
vordere Öffnung
enthalten, die in einem Gebiet zwischen einem vorderen Ende der
Bodenoberfläche und
einem mittleren Bereich der Bodenoberfläche angebracht ist. Jedes Durchgangsloch
kann auch eine hintere Öffnung
enthalten, die in einem Gebiet zwischen einem hinteren Ende der
Bodenoberfläche und
dem mittleren Bereich der Bodenoberfläche angebracht ist. Es wird
bevorzugt, dass die vordere Öffnung
größer als
die hintere Öffnung
ist. Gemäß einer solchen
Struktur werden Kraftstoffströmungsunterbrechungen,
die durch Kraftstoffströmungen
vom Inneren jeder Ausnehmung zur Umgebung jeder Ausnehmung und die
Kraftstoffströmungen
vom Inneren jeder Ausnehmung in das Durchgangsloch, die aufeinander
einwirken, hervorgerufen werden, vermieden. Zusätzlich wird der Kraftstoff,
der von der Umgebung jeder Ausnehmung in das Innere jeder Ausnehmung
einströmt,
durch ein rückseitiges
Gebiet der Bodenoberfläche
(d.h. das Gebiet zwischen dem hinteren Ende der Bodenoberfläche und
dem mittleren Bereich der Bodenoberfläche) geführt, und die Ausrichtung der
Strömung ändert sich
gleichmäßig. Daher
strömt
der Kraftstoff durch das Innere jeder Ausnehmung gleichmäßiger.
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Jede
Ausnehmung auf der oberen Fläche kann
weiter ein erstes hinteres Bodengebiet enthalten, das der Teil der
hinteren Oberfläche
in der Nähe der
Bodenoberfläche
ist. Zusätzlich
kann jede Ausnehmung auf der unteren Fläche weiter ein zweites hinteres
Bodengebiet enthalten, das der Teil der hinteren Oberfläche in der
Umgebung der Bodenoberfläche
ist. In diesem Fall kann jedes Durchgangsloch eine hintere Oberfläche enthalten,
die ein oberes Gebiet und eine unteres Gebiet aufweist, wobei das obere
Gebiet ein Gebiet höher
als ein mittlerer Bereich des Flügelrads
in der Dickenrichtung ist, und das untere Gebiet ein Gebiet niedriger
als der mittlere Bereich ist. Ferner kann jedes erste hintere Bodengebiet
in Richtung der Rotation des Flügelrads
geneigt sein, und jedes zweite hintere Bodengebiet kann auch in
Richtung der Rotation geneigt sein. Zusätzlich wird es bevorzugt, dass
jedes obere Gebiet in Richtung der Rotation unter einem Winkel geneigt
ist, der identisch zum Winkel des ersten hinteren Bodengebiets ist,
und jedes untere Gebiet in Richtung der Rotationsrichtung unter
einem Winkel geneigt ist, der identisch zu einem Winkel des zweiten
hinteren Bodengebiets ist. Gemäß einer
solchen Struktur strömt der
Kraftstoff im Inneren einer Ausnehmung gleichmäßig zum Inneren des Durchgangslochs.
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Wenn
jedes Paar von Ausnehmungen auf der oberen und unteren Fläche über ein
Durchgangsloch in Verbindung ist, kann jedes Durchgangsloch eine äußere Öffnung enthalten,
die in einem Gebiet zwischen einem äußeren Ende der Bodenoberfläche und
einem mittleren Bereich der Bodenoberfläche angebracht ist. Jedes Durchgangsloch
kann ferner eine innere Öffnung
enthalten, die in einem Gebiet zwischen einem inneren Ende der Bodenoberfläche und
dem mittleren Bereich der Bodenoberfläche angebracht ist. Es wird
bevorzugt, dass die äußere Öffnung größer als
die innere Öffnung
ist. Gemäß einer solchen
Struktur wird der Kraftstoff, der entlang der inneren Oberfläche in eine
Ausnehmung strömt,
vorteilhaft durch die Fläche
zwischen dem inneren Ende der Bodenoberfläche und dem mittleren Bereich
der Bodenoberfläche
geführt.
Daher strömt
der Kraftstoff durch das Innere jeder Ausnehmung gleichmäßiger.
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Es
ist bevorzugt, dass jede innere Oberfläche in Richtung des Zentrums
der Rotation des Flügelrads
geneigt ist, betrachtet als ein zweiter Längsquerschnitt. Der zweite
Längsquerschnitt
ist als ein Querschnitt mittels einer Längsebene definiert, die durch
die Dicke des Flügelrads
angebracht ist und entlang der Radialrichtung des Flügelrads
ausgerichtet ist. Gemäß einer
solchen Struktur wird der Kraftstoff, der in jede Ausnehmung strömt, durch
die innere Oberfläche
geführt.
Daher strömt
der Kraftstoff durch das Innere jeder Ausnehmung gleichmäßiger.
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Bei
einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann ein scheibenförmiges Flügelrad eine obere
Fläche
und eine untere Fläche
enthalten. Eine Mehrzahl von Ausnehmungen kann in sich wiederholender
Weise entlang der Umfangsrichtung der oberen Fläche und der unteren Fläche angebracht
sein. Jede Ausnehmung kann einen vorderen Öffnungsrand enthalten, der
an der Schnittstelle der vorderen Oberfläche und der oberen oder unteren
Fläche
des Flügelrads
geformt ist, und einen hinteren Öffnungsrand,
der an der Schnittstelle der hinteren Oberfläche und der oberen oder unteren
Fläche
des Flügelrads geformt
ist. In diesem Fall kann jeder vordere Öffnungsrand so geformt sein,
dass ein inneres Gebiet zwischen dem inneren Ende des vorderen Öffnungsrands
und dem mittleren Punkt des vorderen Öffnungsrands in einer konvexen
Form gestaltet ist, und ein äußeres Gebiet
zwischen dem mittleren Punkt des vorderen Öffnungsrands und dem äußeren Ende des
vorderen Öffnungsrands
in einer konkaven Gestalt geformt ist. Jeder hintere Öffnungsrand
kann so geformt sein, dass ein inneres Gebiet zwischen dem inneren
Ende des hinteren Öffnungsrands
und dem mittleren Punkt des hinteren Öffnungsrands in einer kon kaven
Gestalt geformt ist und ein äußeres Gebiet zwischen
dem mittleren Punkt des hinteren Öffnungsrands und dem äußeren Ende
des hinteren Öffnungsrands
in einer konvexen Gestalt geformt ist.
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Gemäß diesem
Flügelrad
strömt
der Kraftstoff von der Umgebung jeder Ausnehmung in das Innere jeder
Ausnehmung gleichmäßiger ein.
Zusätzlich
strömt
der Kraftstoff aus dem Inneren jeder Ausnehmung zur Umgebung jeder
Ausnehmung gleichmäßiger aus.
Daher ist es möglich,
Unterbrechungen oder Störungen
der Strömung
des Kraftstoffs zu vermeiden.
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Bei
einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann ein scheibenförmiges Flügelrad eine obere
Fläche
und eine untere Fläche
enthalten. Bei diesem Flügelrad
können
Ausnehmungen in sich wiederholender Weise entlang der Umfangsrichtung auf
sowohl der oberen Fläche
als auch der unteren Fläche
angeordnet sein, und jedes Paar von benachbarten Ausnehmungen kann
durch eine Trennwand getrennt sein. Jede Trennwand kann so geformt
sein, dass die Breite der Trennwand sich vom mittleren Bereich der
Trennwand in Richtung auf das innere Ende der Trennwand verengt.
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Im
Vergleich zu einem Fall, in dem die Trennwände so geformt, dass sie eine
gleichmäßige Dicke haben,
weitet sich die Breite des inneren Endes der Ausnehmung entsprechend
diesem Flügelrad
auf. Als Folge verringert sich der Fluidwiderstand des Kraftstoffs,
der in jede Ausnehmung strömt.
Daher kann der Kraftstoff in jede Ausnehmung gleichmäßiger strömen.
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Bei
einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann ein scheibenförmiges Flügelrad eine obere
Fläche
und eine untere Fläche
enthalten, wobei Ausnehmungen sich wiederholend entlang der Umfangsrichtung
auf sowohl der oberen Fläche
als auch der unteren Fläche
angeordnet sind. Jede Ausnehmung auf der oberen Fläche kann
ein erstes vorderes Bodengebiet enthalten, das ein Teil der vorderen
Oberfläche
in der Nähe
der Bodenoberfläche
ist, und jede Ausnehmung auf der unteren Fläche kann ein zweites vorderes
Bodengebiet enthalten, das ein Teil der vorderen Oberfläche in der
Umgebung der Bodenoberfläche
ist.
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Das
erste vordere Bodengebiet kann in Richtung der Rotationsrichtung
des Flügelrads
geneigt sein. Der Neigungswinkel des ersten vorderen Bodengebiets
bezüglich
der oberen Fläche
des Flügelrads
kann ein spitzer Winkel W1 sein, der Winkel zwischen der Bodenoberfläche und
dem ersten vorderen Bodengebiet kann ein Winkel W2 sein, und der Gesamtwinkel,
der die Summe des spitzen Winkels W1 und des Winkels W2 ist, kann
geringer als 180 Grad sein. Das zweite vordere Bodengebiet kann auch
in Richtung der Richtung der Rotation des Flügelrads geneigt sein. Der Neigungswinkel
des zweiten vorderen Bodengebiets bezüglich der unteren Fläche des
Flügelrads
kann ein spitzer Winkel W3 sein, der Winkel zwischen der Bodenoberfläche und dem
zweiten vorderen Bodengebiet kann ein Winkel W4 sein, und der Gesamtwinkel,
der die Summe des spitzen Winkels W3 und des Winkels W4 ist, kann
geringer als 180 Grad sein.
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Gemäß diesem
Flügelrad
wird der Kraftstoff, der durch das Innere jeder Ausnehmung von der Öffnung in
Richtung auf die Bodenoberfläche
strömt, vorteilhaft
durch die Bodenoberfläche
geführt,
und die Ausrichtung der Strömung
wird verändert.
Daher strömt
der Kraftstoff durch das Innere einer Ausnehmung gleichmäßiger.
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Das
oben beschriebene Flügelrad
kann für eine
Kraftstoffpumpe verwendet werden, die ein Gehäuse zum Aufnehmen des Flügelrads
enthält,
so dass sich das Flügelrad
innerhalb des Gehäuses
drehen kann. Unter Verwendung des oben beschriebenen Flügelrads
ist es möglich,
eine Kraftstoffpumpe vorzusehen, die eine hohe Pumpeneffizienz hat.
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Diese
Aspekte und Merkmale können
einzeln oder in Kombination zum Erzeugen von verbesserten Flügelrädern und
Kraftstoffpumpen verwendet werden. Zusätzlich werden weitere Aufgaben,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren unmittelbar nach dem
Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den
beigefügten
Zeichnungen und Ansprüchen
deutlich. Selbstverständlich können die
zusätzlichen
Merkmale und Aspekte, die hier offenbart sind, auch einzeln oder
in Kombination mit den oben beschriebenen Aspekten und Merkmalen
verwendet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Wesco-Pumpe 10;
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2 ist
eine Draufsichtszeichnung, die ein Flügelrad 50 betrachtet
von der Seite einer unteren Fläche 50b zeigt;
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3 ist
eine Draufsichtszeichnung, die das Flügelrad 50 zeigt, wenn
es von der Seite einer oberen Fläche 50a betrachtet
wird;
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4 ist
eine vergrößerte Zeichnung
einer Ausnehmung 54;
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5 ist
eine vergrößerte Zeichnung
der Ausnehmung 54;
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6 ist
eine vergrößerte Zeichnung
einer Ausnehmung 56;
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7 ist
eine Querschnittsansichtszeichnung entlang der Linie VII-VII aus 4;
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8 ist
eine Zeichnung, bei der eine Bodenoberfläche 54f aus der Richtung
des Pfeils X1 in 7 betrachtet wird;
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9 ist
eine Querschnittszeichnung entlang der Linie IX-IX in 7;
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10 ist
eine erklärende
Zeichnung, die die Kraftstoffströmung
in Wegen 44 und 46 zum unter Druck setzen zeigt;
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11 ist
eine vergrößerte Zeichnung
einer alternativen Ausführungsform
der Ausnehmung 54;
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12 ist
einer vergrößerte Zeichnung
einer alternativen Ausführungsform
der Ausnehmung 54;
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13 ist
eine Zeichnung, die eine Querschnittsgestalt, die 7 entspricht,
der Ausnehmungen 54 und 56 einer alternativen
Ausführungsform
darstellt;
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14 ist
eine Zeichnung, die eine Querschnittsform, die 7 entspricht,
der Ausnehmungen 54 und 56 einer alternativen
Ausführungsform zeigt;
und
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15 ist
eine vergrößerte Zeichnung
eines Flügelrads,
das die herkömmliche
Technologie repräsentiert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Zuerst
werden die Charakteristika der Ausführungsformen, die im Einzelnen
unten erklärt
werden, aufgelistet:
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- Charakteristikum 1: Die Wesco-Pumpe hat ein scheibenförmiges Flügelrad und
ein Pumpengehäuse,
das das Flügelrad
so aufnimmt, dass es drehbar ist.
- Charakteristikum 2: Eine Gruppe von Ausnehmungen, die in sich
wiederholender Weise entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind,
ist auf der oberen Fläche
und der unteren Fläche
des Flügelrads
geformt.
- Charakteristikum 3: Die Bodenoberfläche jeder Ausnehmung ist durch
eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche mit
der hinteren Oberfläche
verbunden.
- Charakteristikum 4: Jede Ausnehmung auf der oberen Fläche enthält ein erstes
vorderes Bodengebiet, das ein Teil der vorderen Oberfläche in der
Umgebung der Bodenoberfläche
ist, und jede Ausnehmung auf der unteren Fläche enthält ein zweites vorderes Bodengebiet,
das ein Teil der vorderen Oberfläche
in der Nähe
zur Bodenoberfläche
ist. Das erste vordere Bodengebiet ist in Richtung der Richtung
der Rotation des Flügelrads
geneigt, wobei der Neigungswinkel des ersten vorderen Bodengebiets
bezüglich
der oberen Fläche
des Flügelrads
ein spitzer Winkel W1 ist und der Winkel W2 zwischen der Bodenoberfläche und
dem ersten vorderen Bodengebiet etwa 90 Grad beträgt. Zusätzlich ist
das zweite vordere Bodengebiet in Richtung der Richtung der Rotation
des Flügelrads
geneigt, wobei der Neigungswinkel des zweiten vorderen Bodengebiets
bezüglich
der unteren Fläche des
Flügelrads
ein spitzer Winkel W3 ist und der Winkel W4 zwischen der Bodenoberfläche und
dem zweiten vorderen Bodengebiet etwa 90 Grad beträgt.
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Eine
Wesco-Pumpe 10 gemäß der repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Lehren wird erklärt. Die Wesco-Pumpe 10,
die in 1 gezeigt ist, wird verwendet, wobei sie in Kraftstoff
in dem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs eingetaucht ist. Die
Wesco-Pumpe 10 führt
Kraftstoff von dem Kraftstofftank an einen Motor unter Druck zu.
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Wie
es in 1 dargestellt ist, enthält die Wesco-Pumpe 10 einen
Motorbereich 12, einen Pumpenbereich 14 und ein
Gehäuse 16.
Der Motorbereich 12 und der Pumpenbereich 14 sind
in dem Gehäuse 16 untergebracht.
Der Motorbereich 12 hat einen Rotor 18. Der Rotor
enthält
eine Welle 20, einen laminierten Eisenkern 22,
der an der Welle 20 befestigt ist, eine (nicht dargestellte)
Spule, die um den laminierten Eisenkern 22 gewunden ist,
und Kommutatoren 24, mit denen der Endbereich der Spule
verbunden ist. Die Welle 20 wird durch Lager 26 und 28 gestützt, so
dass sie bezüglich
des Gehäuses 16 drehbar
ist. Im Inneren des Gehäuses 16 ist ein
Permanentmagnet 30 so befestigt, dass er den Rotor 18 umschließt. Anschlüsse (nicht
dargestellt) sind an einer oberen Abdeckung 32 vorgesehen,
die auf dem oberen Bereich des Gehäuses 16 installiert ist.
Elektrizität
wird von diesen Anschlüssen
an den Motorbereich 12 zugeführt. Wenn Elektrizität dem Motorbereich 12 zugeführt wird,
fließt
Strom an die Spule über
eine Bürste 34 und
die Kommutatoren 24. Dadurch dreht sich der Rotor 18 und
die Welle 20 dreht sich ebenfalls. Zusätzlich ist eine Abgabeöffnung 48 auf
der oberen Abdeckung 32 geformt.
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Der
Pumpenbereich 14 ist in dem Bodenbereich des Gehäuses 16 untergebracht.
Der Pumpenbereich 14 ist mit einem im Wesentlichen scheibenförmigen Flügelrad 50 und
einem Pumpengehäuse 39,
das das Flügelrad 50 aufnimmt,
versehen.
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Das
Flügelrad 50 ist
in dem Pumpengehäuse 39 untergebracht.
Eine obere Fläche 50a und
eine untere Fläche 50b des
Flügelrads 50 sind
in eine flache Oberflächenform
gestaltet. Wie es in 2 und 3 gezeigt
ist, ist ein Durchgangsloch 52, das im Wesentlichen D-förmig im
Querschnitt ist, im Zentrum des Flügelrads 50 geformt.
Das untere Ende der Welle 20 ist in dem Durchgangsloch 52 in
Eingriff. Dadurch kann sich das Flügelrad 50 entlang
der Axialrichtung der Welle 20 bewegen, kann sich jedoch im
Gegensatz dazu nicht relativ zu der Welle 20 drehen. Wenn
sich die Welle 20 dreht, dreht sich daher das Flügelrad 50 ebenfalls.
Es ist anzumerken, dass der Pfeil 201, der in 2 dargestellt
ist, und der Pfeil 201, der in 3 dargestellt
ist, die Rotationsrichtung (d.h. die „Vorwärtsrichtung") des Flügelrads bezeichnen.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, ist eine Gruppe von Ausnehmungen 54,
bei der die Ausnehmungen 54 nacheinander in der Umfangsrichtung
angeordnet sind, in der unteren Fläche 50b des Flügelrads 50 geformt.
Die Ausnehmungen 54 sind alle in einer identischen Gestalt
geformt. 3 zeigt eine Gruppe von Ausnehmungen 56,
wobei die Ausnehmungen 56 nacheinander in einer Umfangsrichtung
angeordnet sind, und in der oberen Fläche 50a des Flügelrads 50 geformt
sind. Die Ausnehmungen 56 sind alle in einer identischen
Gestalt geformt. Die Gestalt der Ausnehmungen 56 auf der
oberen Fläche 50a entspricht
direkt derjenigen der Ausnehmungen 54 auf der unteren Fläche 50b,
betrachtet durch das Flügelrad.
Jede der Ausnehmungen 56 in der oberen Fläche 50a ist
so geformt, dass sie direkt jeder der Ausnehmungen 54 auf
der unteren Fläche 50b entspricht,
bei Betrachtung durch das Flügelrad 50.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, enthält die Struktur des Pumpengehäuses 39 ein
Abgabegehäuse 38 und
ein Einlassgehäuse 40.
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Eine
Gehäusefläche 40b des
Einlassgehäuses 40 ist
in eine flache Oberflächenform
gestaltet, die parallel zur unteren Fläche 50b des Flügelrads 50 ist.
Ein Kanal 40a, der der Gruppe von Ausnehmungen 54 des
Flügelrads 50 gegenüber ist,
ist in der Gehäusefläche 40b geformt.
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Die
Gehäusefläche 38b des
Abgabegehäuses 38 ist
in eine flache Oberflächengestalt
geformt, die parallel zu der oberen Fläche 50a des Flügelrads 50 ist.
Ein Kanal 38a, der der Gruppe von Ausnehmungen 56 des
Flügelrads 50 gegenüber ist,
ist in der Gehäusefläche 38b geformt.
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Der
Kanal 38a und der Kanal 40a sind so geformt, dass
sie im Wesentlichen C-förmig
sind. Der Kanal 38a und der Kanal 40a erstrecken
sich beide von dem stromaufwärtigen
Ende zu dem stromabwärtigen
Ende entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads 50. Eine Einlassöffnung 42,
die mit dem stromaufwärtigen
Ende des Kanals 40a in Verbindung steht, ist in dem Einlassgehäuse 40 geformt. Eine
Abgabeöffnung 43,
die mit dem stromabwärtigen
Ende des Kanals 38a in Verbindung steht, ist in dem Abgabegehäuse 38 geformt.
Ein erster unter Druck setzender Weg (ein Teil des Kraftstoffswegs) 46 wird
durch die Gruppe von Ausnehmungen 54, die in der unteren
Fläche 50b des
Flügelrads 50 geformt sind,
und den Kanal 40a, der in dem Einlassgehäuse 40 gebildet
ist, geformt. Ein zweiter unter Druck setzender Weg (ein Teil des
Kraftstoffwegs) 44 wird durch die Gruppe von Ausnehmungen 56,
die in der oberen Fläche 50a des
Flügelrads 50 geformt
sind, und den Kanal 38a, der in dem Abgabegehäuse 38 geformt
ist, gebildet.
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Die
Gestalt von jeder Ausnehmung 54 wird im Einzelnen erklärt. Wie
oben beschrieben haben alle Ausnehmungen 54 eine identische
Form. 4 und 5 zeigen eine vergrößerte Zeichnung
des Öffnungsrands 54e einer
Ausnehmung 54, wenn die obere Fläche 50a in einer Draufsicht
betrachtet wird. Wie es in 5 gezeigt
ist, enthält
die Ausnehmung 54 eine vordere Oberfläche 54a in der Rotationsrichtung
des Flügelrads 50,
eine hintere Oberfläche 54b in
einer Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Flügelrads 50,
eine äußere Oberfläche 54c in
Richtung auf die äußere Umfangsseite
des Flügelrads 50,
und eine innere Oberfläche 54d auf
der Seite in Richtung des Zentrums des Flügelrads 50. 4 und 5 zeigen
jeweils die Formen eines vorderen Öffnungsrands 55a,
der der Öffnungsrand der
vorderen Oberfläche 54a ist;
eines hinteren Öffnungsrands 55b,
der der Öffnungsrand
der hinteren Oberfläche 54b ist;
eines äußeren Öffnungsrands 55c,
der der Öffnungsrand
der äußeren Oberfläche 54c ist;
und eines inneren Öffnungsrands 55d,
der der Öffnungsrand
der inneren Oberfläche 54d ist.
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Wie
nachfolgend beschrieben wird, ist die vordere Oberfläche 54a in
eine konvex kugelförmige Gestalt
in einem Gebiet (dem vorderen Öffnungsgebiet 54g in 7)
in der Umgebung des vorderen Öffnungsrands 55a geformt.
Daher hat der vordere Öffnungsrand 55a eine
konvex bogenförmige
Gestalt. Die gestrichelte Linie A1' in 5 bezeichnet
eine gerade Linie, die das innere Ende A1 des vorderen Öffnungsrands 55a und
das Zentrum des Flügelrads 50 verbindet;
die gestrichelte Linie B1' bezeichnet eine
gerade Linie, die das äußere Ende
B1 der vorderen Oberfläche 54a und
das Zentrum des Flügelrads 50 verbindet;
und die gestrichelte Linie C1' bezeichnet
eine gerade Linie, die den mittleren Punkt C1 und das Zentrum des
Flügelrads 50 verbindet. Der
mittlere Punkt C1 ist ein dazwischenliegender Punkt zwischen dem
inneren Ende A1 und dem äußeren Ende
B1. Wie aus den gestrichelten Linien A1' bis C1' zu verstehen ist, ist der mittlere
Punkt C1 am weitesten hinten am vorderen Öffnungsrand 55a positioniert,
und das innere Ende A1 ist am weitesten vorne am vorderen Öffnungsrand 55a positioniert.
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Die
hintere Oberfläche 54b der
Ausnehmung 54 ist so geformt, dass die Querschnittsgestalt
davon parallel zur unteren Oberfläche 50b des Flügelrads 50 eine
konkave Bogenform hat. Daher hat der hintere Öffnungsrand 55b eine
konkave Bogenform. Am hinteren Öffnungsrand 55b ist
der mittlere Punkt F1 zwischen einem inneren Ende D1 und einem äußeren Ende
E1 am weitesten hinten positioniert, und das innere Ende D1 ist
am weitesten vorne positioniert.
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Die äußere Oberfläche 54c der
Ausnehmung 54 ist in eine Planare Gestalt geformt, die
im Wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung des Flügelrads 50 und
senkrecht zur oberen Fläche 50a des
Flügelrads 50 ist
(siehe 9). Insbesondere ist die äußere Oberfläche 54c in eine Planare
Form gestaltet, die im Wesentlichen parallel zu der röhrenförmigen Oberfläche ist,
die auf der Rotationsachse des Flügelrads 50 zentriert
ist. Daher hat der äußere Öffnungsrand 55c eine
im Wesentlichen lineare Gestalt.
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Die
innere Oberfläche 54d der
Ausnehmung 54 ist in eine Planare Gestalt geformt. Daher
hat der innere Öffnungsrand 55d eine
im Wesentlichen lineare Gestalt. Die innere Oberfläche 54d ist
im Wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung des Flügelrads 50.
Zusätzlich
ist die innere Oberfläche 54d in
Richtung des Zentrums des Flügelrads
geneigt. Wie es in 9 gezeigt ist, ist die innere
Oberfläche 54d um
einen Winkel ψ bezüglich der
Dickenrichtung des Flügelrads 50 geneigt.
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Die
vordere Oberfläche 54a und
die innere Oberfläche 54d sind
durch eine gleichmäßige gekrümmte Oberfläche verbunden.
Daher sind der vordere Öffnungsrand 55a und
der innere Öffnungsrand 55d gleichmäßig verbunden.
Der vordere Öffnungsrand 55a und
der innere Öffnungsrand 55d sind durch
einen Bogen mit einem Radius R1 verbunden. Der Punkt Z1 in 5 gibt
an, wo die Linie, die den vorderen Öffnungsrand 55a zum
Zentrum des Flügelrads 50 verlängert, und
die Linie, die den inneren Öffnungsrand 55d in
einer Rotationsrichtung des Flügelrads 55 verlängert, sich
kreuzen. Der Winkel θ zwischen
der Linie, die sich von dem vorderen Öffnungsrand 55a aus
erstreckt, und der Linie, die sich von dem inneren Öffnungsrand 55d aus
erstreckt, am Punkt Z1 ist ungefähr
40° (d.h.
weniger als 60°).
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Die
vordere Oberfläche 54a und
die äußere Oberfläche 54c sind
durch eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden.
Daher sind der vordere Öffnungsrand 55a und
der äußere Öffnungsrand 55c gleichmäßig verbunden.
Der vordere Öffnungsrand 55a und
der äußere Öffnungsrand 55c sind
durch einen Bogen verbunden, der einen Radius R2 hat, der größer als
der Radius R1 ist.
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Die
hintere Oberfläche 54b und
die innere Oberfläche 54d sind
durch eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden.
Daher sind der hintere Öffnungsrand 55b und
der innere Öffnungsrand 55d gleichmäßig verbunden.
Der hintere Öffnungsrand 55b und
der innere Öffnungsrand 55d sind durch
einen Bogen verbunden.
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Die
hintere Oberfläche 54b und
die äußere Oberfläche 54c sind
durch eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden.
Daher sind der hintere Öffnungsrand 55b und
der äußere Öffnungsrand 55c gleichmäßig verbunden.
Der hintere Öffnungsrand 55b und
der äußere Öffnungsrand 55c sind durch
einen Bogen verbunden.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, sind benachbarte Ausnehmungen 54 durch
eine Trennwand 53 getrennt. Da alle der Ausnehmungen 54 eine
identische Gestalt haben, haben alle der Trennwände 53 eine identische
Gestalt. Wie es in 4 gezeigt ist, enthält jede
Trennwand 53 einen mittleren Bereich (dem Bereich, der
durch den Pfeil C1F1 in 4 bezeichnet ist) zwischen einem
inneren Rand (dem Bereich, der durch den Pfeil A1D1 in 4 bezeichnet ist)
und einem äußeren Rand
(den Bereich, der durch den Pfeil B1E1 in 4 bezeichnet
ist). Die Dicke der Trennwand 53 ist am mittleren Bereich
C1F1 am dicksten. Die Trennwand 53 wird dünner über ihre
Dicke vom mittleren Bereich C1F1 in Richtung auf den inneren Rand
A1D1, und wird dünner
von dem mittleren Bereich C1F1 in Richtung des äußeren Rands B1E1.
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Als
Nächstes
wird die Gestalt der Ausnehmung 56 erklärt. Wie oben beschrieben, haben
alle Ausnehmungen 56 eine identische Form. Die Ausnehmung 56 hat
eine Gestalt, die direkt derjenigen der Ausnehmung 54 entspricht,
bei einer Betrachtung durch das Flügelrad 50.
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6 zeigt
eine vergrößerte Zeichnung
des Öffnungsrands 56e einer
Ausnehmung 56. Wie es in 6 gezeigt
ist, enthält
jede der Ausnehmungen 56 eine vordere Oberfläche 56a,
eine hintere Oberfläche 56b,
eine äußere Oberfläche 56c und
eine innere Oberfläche 56d.
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Wie
nachfolgend beschrieben wird, ist die vordere Oberfläche 56a jeder
Ausnehmung 56 in eine konvex kugelförmige Gestalt an einem Gebiet (einem
vorderen Öffnungsgebiet 56g in 7)
in der Umgebung zu einem vorderen Öffnungsrand 57a geformt.
Daher ist der vordere Öffnungsrand 57a ein konvexer
Bogen. Am vorderen Öffnungsrand 57a ist der
mittlere Punkt I1 zwischen dem inneren Ende G1 und dem äußeren Ende
H1 am nächsten
zur Rückseite
auf dem vorderen Öffnungsrand 57a positioniert,
und das innere Ende G1 ist am nächsten
zur Vorderseite auf dem vorderen Öffnungsrand 57a positioniert.
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Die
hintere Oberfläche 56b der
Ausnehmung 56 ist so geformt, dass die Querschnittsform
parallel zur Oberfläche 50a des
Flügelrads 50 eine
konkav bogenförmige
Gestalt hat. Daher hat der hintere Öffnungsrand 57b eine
konkav bogenförmige
Gestalt. Am hinteren Öffnungsrand 56b ist
der mittlere Punkt L1 zwischen dem inneren Ende J1 und dem äußeren Ende
K1 am weitesten nach hinten auf dem hinteren Öffnungsrand 56b positioniert,
und das innere Ende J1 ist am weitesten vorne auf dem hinteren Öffnungsrand 56b positioniert.
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Wie
es in 9 gezeigt ist, ist die äußere Oberfläche 56c der Ausnehmung 56 in
eine Planare Gestalt geformt, die im Wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung
des Flügelrads 50 und
senkrecht zu der oberen Fläche 50a des
Flügelrads 50 ist.
Daher hat die Öffnungsrandlinie 57c der äußeren Oberfläche 56 eine
im Wesentlichen lineare Gestalt.
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Die
innere Oberfläche 56d der
Ausnehmung 56 ist in eine Planare Gestalt geformt, die
im Wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung des Flügelrads 50 ist
und sich in Richtung der inneren Umfangsseite des Flügelrads 50 neigt.
Die innere Oberfläche 56d neigt
sich ψ Grad
im Bezug auf die Dickenrichtung des Flügelrads 50. Daher
hat der innere Öffnungsrand 57d eine
im Wesentlichen lineare Gestalt.
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Die
vordere Oberfläche 56a und
die innere Oberfläche 56d sind
durch eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden.
Der vordere Öffnungsrand 57a und
der innere Öffnungsrand 57d sind
durch einen Bogen mit dem Radius R1 verbunden. Ein Winkel θ, unter
dem sich die Linie, die sich von dem vorderen Öffnungsrand 57a ausgehend
erstreckt, und die Linie, die sich von dem inneren Öffnungsrand 57d ausgehend
erstreckt, kreuzen, beträgt
ungefähr
40° (d.h.
weniger als 60°).
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Die
vordere Oberfläche 56a und
die äußere Oberfläche 56c sind
durch eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden.
Der vordere Öffnungsrand 57a und
der äußere Öffnungsrand 57c sind
durch einen Bogen verbunden, der einen Radius R2 hat, der größer als
der Radius R1 ist.
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Die
hintere Oberfläche 56b und
die innere Oberfläche 56d sind
durch eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden.
Der hintere Öffnungsrand 57b und
der innere Öffnungsrand 57d sind
durch einen Bogen verbunden.
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Die
hintere Oberfläche 56b und
die äußere Oberfläche 56c sind
durch eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden.
Der hintere Öffnungsrand 57b und
der äußere Öffnungsrand 57c sind
durch einen Bogen verbunden.
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Alle
der Trennwände 59,
die benachbarte Ausnehmungen 56 trennen, haben eine identische Form.
Die Trennwand 59 hat eine Gestalt, die unmittelbar der
Trennwand 53 entspricht, bei einer Betrachtung durch das
Flügelrad 50.
Insbesondere ist jede Trennwand 59 so geformt, dass der
mittlere Bereich zwischen dem inneren Ende und dem äußeren Ende
davon sich verdickt, und die Trennwand 59 wird dünner vom
mittleren Bereich in Richtung auf den inneren Rand und wird dünner von
dem dünneren
Bereich in Richtung auf den äußeren Rand.
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7 zeigt
eine Querschnittszeichnung entlang der Linie VII-VII in 4.
Insbesondere zeigt 7 die Gestalt eines Längsquerschnitts
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, ist die hintere Oberfläche 54b so
geformt, dass die Längsquerschnittsform
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads linear ist. Die hintere
Oberfläche 54b der Ausnehmung 54 ist
in der Rotationsrichtung des Flügelrads 50 geneigt.
Im Längsquerschnitt
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads ist der Winkel W3 zwischen
der hinteren Oberfläche 54b und
der unteren Fläche 50b etwa
60°.
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Das
Gebiet 54g (d.h. das vordere Öffnungsgebiet 54g)
der Ausnehmung 54 in der Nähe der Öffnung der vorderen Oberfläche 54a ist
in eine konvex kugelförmige
Gestalt geformt, die auf dem Punkt 60 zentriert ist. Das
Gebiet 54h (d.h. das vordere Bodengebiet 54h)
der vorderen Oberfläche 54a in
der Nähe der
Bodenoberfläche 54f ist
so geformt, dass die Längsquerschnittsgestalt entlang
der Umfangsrichtung des Flügelrads
linear ist. Das vordere Bodengebiet 54h ist in der Rotationsrichtung
des Flügelrads 50 geneigt.
Das Referenzzeichnen CS in 7 gibt eine
flache Oberfläche
an, die dem mittleren Bereich des Flügelrads in einer Dickenrichtung
entspricht. In einem Längsquerschnitt
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads ist der Winkel zwischen
dem vorderen Bodengebiet 54h und dem mittleren Bereich CS
der gleiche wie der Winkel W3. Das bedeutet, dass das vordere Bodengebiet 54h und
die hintere Oberfläche 54b unter
einem im Wesentlichen identischen Winkel bezüglich des Flügelrads 50 geneigt sind.
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Die
Bodenoberfläche 54f der
Ausnehmung 54 ist in eine flache Oberflächengestalt geformt, die im
Wesentlichen unter rechten Winkeln zum vorderen Bodengebiet 54h der
vorderen Oberfläche 54a und
der hinteren Oberfläche 54b ist.
Insbesondere beträgt
ein Winkel W4 zwischen der Bodenoberfläche 54f und dem vorderen
Bodengebiet 54h etwa 90°.
Die Bodenoberfläche 54f und
die hintere Oberfläche 54b sind
gleichmäßig durch
eine gekrümmte Oberfläche verbunden.
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Die
hintere Oberfläche 56b der
Ausnehmung 56 ist so geformt, dass die Längsquerschnittsgestalt entlang
der Umfangsrichtung des Flügelrads
linear ist. Die Bodenoberfläche 56f und
die hintere Oberfläche 56b sind
gleichmäßig durch
eine gekrümmte Oberfläche verbunden.
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Die
hintere Oberfläche 56b ist
in der Rotationsrichtung des Flügelrads 50 geneigt.
Im Längsquerschnitt
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads ist der Winkel W1 zwischen
der hinteren Oberfläche 56b und
der oberen Fläche 50a etwa
60°.
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Das
vordere Öffnungsgebiet 56g der
vorderen Oberfläche 56a ist
in eine konvex kugelförmige Gestalt
geformt, die auf dem Punkt 62 zentriert ist. Das vordere
Bodengebiet 56h der vorderen Oberfläche 56a ist so geformt,
dass die Längsquerschnittsgestalt
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads linear ist. Das vordere
Bodengebiet 56h neigt sich in der Rotationsrichtung des
Flügelrads 50.
In einem Längsquerschnitt
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads ist der Winkel zwischen
dem vorderen Bodengebiet 56h und dem mittleren Bereich
CS gleich wie der Winkel W1.
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Die
Bodenoberfläche 56f der
Ausnehmung 56 ist in eine Planare Gestalt geformt, die
im Wesentlichen unter rechten Winkeln zum vorderen Bodengebiet 56h der
vorderen Oberfläche 56a und
der hinteren Oberfläche 56b ist.
Insbesondere ist der Winkel W2 zwischen der Bodenoberfläche 56f und
dem vorderen Bodengebiet 56h etwa 90°. Die Bodenoberfläche 56f und
die hintere Oberfläche 56b sind
gleichmäßig durch
eine gekrümmte
Oberfläche
verbunden.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, ist ein Durchgangsloch 58 in
dem Flügelrad 50 gebildet,
das Durchgangsloch 58 steht mit der Bodenoberfläche 54f der
Ausnehmung 54 und der Bodenoberfläche 56f der entsprechenden
Ausnehmung 56 in Verbindung. 8 zeigt
eine Zeichnung, bei der die Bodenoberfläche 54f aus der Richtung,
die durch den Pfeil X1 in 7 bezeichnet
ist, betrachtet wird. Die Linie IX-IX in sowohl 7 als
auch 8 gibt die Position des mittleren Bereichs zwischen
dem vorderen Bodengebiet 54h und der hinteren Oberfläche 54b an. Wie
es in 7 und 8 gezeigt ist, öffnet sich
das untere Ende des Durchgangslochs 58 in ein Gebiet mehr
in Richtung auf die Vorderseite als der mittlere Bereich (d.h. Linie
IX-IX). Insbesondere öffnet
sich das untere Ende des Durchgangslochs 58 in einer Position,
die in Richtung auf die Vorderseite der Bodenoberfläche 54f versetzt
ist. Dabei hat die Öffnung des
Durchgangslochs 58 in dem vorderseitigen Gebiet der Bodenoberfläche 54f (d.h.
in dem Gebiet, das mehr zur Vorderseite als der mittlere Bereich IX-IX
zwischen der vorderen Oberfläche 54a und
der hinteren Oberfläche 54b liegt)
eine größere Fläche als
die Fläche
der Öffnung
des Durchgangslochs 58 in dem rückseitigen Gebiet der Bodenoberfläche 54f (d.h.
das Gebiet, das mehr in Richtung auf die Rückseite als der mittlere Bereich
IX-IX liegt) (siehe 7 und 8). Zusätzlich öffnet sich
das untere Ende des Durchgangslochs 58 in einer Position,
die zur äußeren Seite
der Bodenoberfläche 54f versetzt
ist. Dadurch hat die Öffnung
des Durchgangslochs 58 in dem außenseitigen Gebiet der Bodenoberfläche 54f (d.h.
dem Gebiet, das mehr in Richtung auf die äußere Seite als der mittlere
Bereich CL zwischen der inneren Oberfläche 54d und der äußeren Oberfläche 54c liegt)
eine Fläche,
die größer als
die Fläche
der Öffnung
des Durchgangslochs 58 in dem innerseitigen Gebiet der
Bodenoberfläche 54f ist
(d.h. dem Gebiet, das mehr in Richtung auf die innere Seite als der
mittlere Bereich CL liegt) (siehe 8).
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Das
obere Ende von jedem Durchgangsloch 58 ist so geformt,
dass es im Wesentlichen identisch zum unteren Ende des Durchgangslochs 58 ist.
Insbesondere ist die Öffnung
des oberen Endes des Durchgangslochs 58 so positioniert,
dass sie zur Vorderseite der Bodenoberfläche 56f versetzt ist.
Zusätzlich
ist die Öffnung
des oberen Endes des Durchgangslochs 58 positioniert, dass
sie zur äußeren Seite
der Bodenoberfläche 56f versetzt
ist.
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In
einem Gebiet des Flügelrads 50,
das niedriger als der mittlere Bereich CS ist, ist die vordere Oberfläche 58a des
Durchgangslochs 58 unter einem Winkel geneigt, der im Wesentlichen
iden tisch zu demjenigen des vorderen Bodengebiets 54h der Ausnehmung 54 ist.
Die vordere Oberfläche 58a,
die niedriger als der mittlere Bereich CS ist, bildet eine kontinuierliche
Oberfläche
mit dem vorderen Bodengebiet 54h. In einem Gebiet des Flügelrads 50,
das niedriger als der mittlere Bereich CS ist, ist die hintere Oberfläche 58b des
Durchgangslochs 58 unter einem Winkel geneigt, der im Wesentlichen
identisch zu demjenigen der hinteren Oberfläche 54b der Ausnehmung 54 ist.
In einem Gebiet des Flügelrads 50, das
höher als
der mittlere Bereich CS ist, ist die vordere Oberfläche 58a unter
einem Winkel geneigt, der identisch zu demjenigen des vorderen Bodengebiets 56h der
Ausnehmung 56 ist. Die vordere Oberfläche 58a, die höher als
der mittlere Bereich CS ist, bildet eine kontinuierliche Oberfläche mit
dem vorderen Bodengebiet 56h. In einem Gebiet des Flügelrads 50, das
höher als
der mittlere Bereich CS ist, ist die hintere Oberfläche 58b des
Durchgangslochs 58 unter einem Winkel geneigt, der im Wesentlichen
identisch zu demjenigen der hinteren Oberfläche 56b der Ausnehmung 56 ist.
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9 zeigt
einen Querschnitt des Flügelrads 50,
der durch die Linie IX-IX, die in 7 und 8 gezeigt
ist, genommen ist. Es ist anzumerken, dass der Pfeil 203 in 9 die
Richtung in Richtung auf das Zentrum des Flügelrads 50 bezeichnet
(d.h. die „innere
Richtung"), und
der Pfeil 204 die Richtung in Richtung auf die Umgebung
des Flügelrads 50 (d.h. die „äußere Richtung") bezeichnet. Wie
oben beschrieben, ist die äußere Oberfläche 54c der
Ausnehmung 54 im Wesentlichen senkrecht zur unteren Fläche 50b des
Flügelrads 50 und
ist in eine ebene Gestalt geformt, die im Wesentlichen parallel
zur röhrenförmigen Oberfläche ist,
die auf der Rotationsachse des Flügelrads 50 zentriert
ist. Die innere Oberfläche 54d der
Ausnehmung 54 ist in eine ebene Gestalt geformt, die um
einen Winkel ψ in
Richtung auf das Zentrum des Flügelrads 50 geneigt
ist. Die Bodenoberfläche 54f der
Ausnehmung 54 ist so gestaltet, dass sie im Wesentlichen
parallel zur unteren Fläche 50b des
Flügelrads 50 betrachtet
als der Querschnitt durch die Linie IX-IX ist. Die äußere Oberfläche 54c und
die Bodenoberfläche 54f sind
gleichmäßig durch
eine gekrümmte
Oberfläche
verbunden. Die innere Oberfläche 54d und
die Bodenoberfläche 54f sind
auch gleichmäßig durch
eine gekrümmte Oberfläche verbunden.
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Zusätzlich ist,
wie oben beschrieben, die äußere Oberfläche 56c der
Ausnehmung 56 im Wesentlichen senkrecht zur oberen Fläche 50a des
Flügelrads 50.
Ferner ist die innere Oberfläche 56d der Ausnehmung 56,
die in eine ebene Gestalt gebildet ist, die im Wesentlichen parallel
zu der röhrenförmigen Oberfläche ist,
die auf der Rotationsachse des Flügelrads 50 zentriert
ist, in eine ebene Gestalt geformt, die um einen Winkel ψ in Richtung
auf das Zentrum des Flügelrads 50 geneigt
ist. Die Bodenoberfläche 56f der
Ausnehmung 56 ist so geformt, dass sie im Wesentlichen
parallel zu der oberen Fläche 50a des
Flügelrads 50 betrachtet
als der Querschnitt entlang der Linie IX-IX ist. Die äußere Oberfläche 56c und
die Bodenoberfläche 56f sind
gleichmäßig durch
eine gekrümmte
Oberfläche
verbunden. Die innere Oberfläche 56d und
die Bodenoberfläche 56f sind
auch gleichmäßig durch
eine gekrümmte Oberfläche verbunden.
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Als
Nächstes
wird die Arbeitsweise der Wesco-Pumpe 10 erklärt.
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Wenn
Strom an die Spule des Rotors 18 über die Bürste 34 und die Kommutatoren 24 fließt, dreht sich
der Rotor 18 und die Welle 20 dreht sich dabei. Als
Folge dreht sich das Flügelrad 50 im
Inneren des Pumpengehäuses 39.
Wenn sich das Flügelrad 50 dreht,
wird Kraftstoff aus der Einlassöffnung 42 in
den Pumpenbereich 14 gesaugt. Der Kraftstoff, der in den Pumpenbereich 14 gesaugt
ist, strömt
in den ersten unter Druck setzenden Weg 46. Der Kraftstoff,
der in den ersten unter Druck setzenden Weg 46 geströmt ist,
strömt
von einer stromaufwärtigen
Seite zu einer stromabwärtigen
Seite durch den ersten unter Druck setzenden Weg 46 aufgrund
der Rotation des Flügelrads 50.
Zusätzlich
strömt
der Kraftstoff, wobei er gleichzeitig in dem ersten unter Druck
setzenden Weg 46, wie es durch die Pfeile M1, P1, Q1 und
R1 in 10 gezeigt ist, aufgrund der
Zentrifugalkraft wirbelt, die durch die Rotation des Flügelrads 50 hervorgerufen
ist.
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Wenn
der Kraftstoff im Inneren des ersten unter Druck setzenden Wegs 46 wirbelt,
wie es durch den Pfeil M1 in 10 gezeigt
ist, strömt
der Kraftstoff von dem Kanal 40a in die Ausnehmung 54 durch die
Seite der inneren Oberfläche 54d.
Dann strömt der
Kraftstoff von dem Kanal 40a in die Ausnehmung 56 von
der vorderen Seite in Richtung auf die hintere Seite. Insbesondere,
wie es durch den Pfeil N1 in 4 gezeigt
ist, strömt
der Kraftstoff von der Nachbarschaft des inneren Endes A1 der vorderen
Oberfläche 54a und
des inneren Endes D1 der hinteren Oberfläche 54b in die Ausnehmung 54.
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Wie
oben beschrieben, ist der erste Öffnungsrand 55a so
geformt, dass das innere Ende A1 davon am nächsten an der vorderen Seite
positioniert ist, und der mittlere Punkt C1 davon am nächsten an der
hinteren Seite positioniert ist. Zusätzlich ist der hintere Öffnungsrand 55b so
strukturiert, dass das innere Ende D1 davon an nächsten zur vorderen Seite positioniert
ist, und der mittlere Punkt EI davon am nächsten zur hinteren Seite positioniert
ist. Zusätzlich ist
die Ausnehmung 54 so geformt, dass der Winkel zwischen
dem vorderen Öffnungsrand 55a und
dem inneren Öffnungsrand 55d 40° ist (d.h.
weniger als 60° ist).
Zusätzlich
sind die vordere O berfläche 54a und
die innere Oberfläche 54d durch
eine gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden
und dadurch sind der vordere Öffnungsrand 55a und
der innere Öffnungsrand 55d durch
einen Bogen verbunden, der einen Radius R1 hat. Daher strömt der Kraftstoff gleichmäßig von
dem Kanal 40a in die Ausnehmung 54. Kraftstoffströmungsunterbrechungen
oder Störungen
werden dadurch vermieden.
-
Zusätzlich,
wie oben beschrieben, ist die Trennwand 53, die die Ausnehmungen 54 trennt,
so geformt, dass der mittlere Bereich C1F1 davon sich verdickt,
und die Trennwand 53 wird von dem mittleren Bereich C1F1
in Richtung auf den inneren Rand A1D1 dünner (siehe 4).
Da die Trennwand 53 auf eine solche Weise strukturiert
ist, wird im Vergleich zu einem Fall, in dem die Trennwand 53 mit
einer gleichmäßigen Dicke
gebildet ist, die Breite (der Pfeil D1A1 in 4) des inneren
Endes der Ausnehmung 54 weiter. Daher verringert sich der
Strömungswiderstand
des Kraftstoffs, der in die Ausnehmung 54 strömt, und
es ist möglich,
dass eine wesentliche Menge von Kraftstoff in die Ausnehmung 54 strömt.
-
Es
ist anzumerken, dass in der vorliegenden repräsentativen Ausführungsform
die Trennwand 53, die die Ausnehmungen 54 trennt,
so gebildet ist, dass sie von dem zentralen Bereich C1F1 von ihr
in Richtung auf den äußeren Rand
B1E1 von ihr dünner wird,
aber der äußere Rand
B1E1 muss nicht so gebildet sein, dass er dünner als der Zentrumsbereich C1F1
ist.
-
Zusätzlich,
wie oben beschrieben, hat das vordere Öffnungsgebiet 54g der
Ausnehmung 54 eine konvex kugelförmige Gestalt. Daher hat die Längsquerschnittsgestalt
des vorderen Öffnungsgebiets 54g (d.h.
die Längsquerschnittsgestalt
des Längsquerschnitts
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads 50) eine konvex
kreisförmige
Gestalt. Daher strömt
der Kraftstoff gleichmäßig von
dem Kanal 40a in die Ausnehmung 54, wie es durch
den Pfeil O1 in 7 gezeigt ist. Daher werden
Strömungsunterbrechungen
vermieden (d.h. Kraftstoffströmungen, die
sich von dem vorderen Öffnungsgebiet 54g ablösen, werden
vermieden).
-
Wie
es durch den Pfeil P1 in 10 gezeigt ist,
wird der Kraftstoff, der in die Ausnehmung 54 geströmt ist,
durch die Bodenoberfläche 54f geführt. Dabei ändert sich
die Ausrichtung der Kraftstoffströmung. Wie oben beschrieben,
ist die innere Oberfläche 54d der
Ausnehmung 54 um einen Winkel ψ in Richtung auf das Zentrum
des Flügelrads 50 geneigt. Wenn
der Kraftstoff in die Ausnehmung 54 strömt, wird daher der Kraftstoff
durch die innere Oberfläche 54d geführt. Daher ändert sich
die Ausrichtung der Kraftstoffströmung leicht (siehe Pfeil M1
in 10). Auf diese Weise wird der Kraftstoff durch
die innere Oberfläche 54d geführt, wenn
er einströmt.
Daher, wie es durch den Pfeil P1 gezeigt ist, werden, wenn die Ausrichtung
der Strömung
sich in der Ausnehmung 54 ändert, die Kraftstoffströmungsunterbrechungen
unterdrückt.
-
Zusätzlich,
wie oben beschrieben, ist die Bodenoberfläche 54f der Ausnehmung 54 gleichmäßig mit
der äußeren Oberfläche 54c und
der inneren Oberfläche 54d durch
die gekrümmte
Oberfläche verbunden.
Daher ändert
sich, wie es durch den Pfeil P1 in 10 gezeigt
ist, die Ausrichtung der Kraftstoffströmung gleichmäßig. Kraftstoffströmungsunterbrechungen
werden dadurch unterdrückt
(d.h. das Auftreten von Stagnation in der Kraftstoffströmung wird
unterdrückt).
-
Zusätzlich,
wie oben beschrieben, ist die Bodenoberfläche 54f der Ausnehmung 54 in
eine flache Oberfläche
geformt, die im Wesentlichen senkrecht zum vorderen Bodengebiet 54h der
hinteren Oberfläche 54b und
der vorderen Oberfläche 54a ist
(siehe 7). Zusätzlich
ist die Bodenoberfläche 54f gleichmäßig mit
der hinteren Oberfläche 56b durch eine
gekrümmte
Oberfläche
verbunden. Daher, wie es durch den Pfeil U1 in 7 gezeigt
ist, ändert
sich die Ausrichtung der Kraftstoffströmung gleichmäßig. Kraftstoffströmungsunterbrechungen
werden dadurch vermieden (d.h. das Auftreten von Stagnation in der
Kraftstoffströmung
wird vermieden).
-
Der
Kraftstoff, der in die Ausnehmung 54 geströmt ist,
strömt
aus der Ausnehmung 54 in den Kanal 40a durch die äußere Oberfläche 54c,
wie es durch den Pfeil Q1 in 10 und
durch den Pfeil V1 in 4 gezeigt ist.
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Wie
oben beschrieben, sind die vordere Oberfläche 54a und die äußere Oberfläche 54c durch eine
gleichmäßig gekrümmte Oberfläche verbunden. Daher
sind der Öffnungsrand 55a und
der äußere Öffnungsrand 55c durch
einen Bogen verbunden, der einen Radius R2 (> Radius R1) hat. Da eine solche Ausnehmung 54 gebildet
ist, ist der Strömungswiderstand
des Kraftstoffs, der ausströmt,
geringer als der Strömungswiderstand
des Kraftstoffs, der einströmt (Pfeil
N1 in 4). Daher kann der Kraftstoff in der Ausnehmung 54 zu
dem Kanal 40a gleichmäßig ausströmen. Kraftstoffströmungsunterbrechungen
in der Ausnehmung 54 können
dadurch vermieden werden.
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Der
Kraftstoff, der aus dem Kanal 40a ausströmt, strömt, wie
es durch den Pfeil R1 gezeigt ist, dann erneut zurück in die
Ausnehmung 54, wie es durch den Pfeil M1 gezeigt ist. Auf
diese Weise strömt
der Kraftstoff von der stromaufwärtigen
Seite zur stromabwärtigen
Seite, wobei er im Inneren des ersten unter Druck setzenden Wegs 46 wirbelt.
-
Wie
oben erklärt
ist, strömt
der Kraftstoff im Inneren des ersten unter Druck setzenden Wegs 46 von
der stromaufwärtigen
Seite in Richtung der stromabwärtigen
Seite, wobei er gleichmäßig wirbelt. Dadurch
wird der Kraftstoff vorteilhaft unter Druck gesetzt, wobei er durch
den ersten unter Druck setzenden Weg 46 strömt.
-
Während der
Kraftstoff in dem ersten unter Druck setzenden Weg 46 strömt, wobei
er wirbelt, strömt
ein Teil des Kraftstoffs in dem ersten unter Druck setzenden Weg 46 in
die Ausnehmung 56 durch das Durchgangsloch 58,
wie es durch den Pfeil S1 in 10 gezeigt
ist.
-
Wie
oben beschrieben, öffnet
sich ein Durchgangsloch 58 in einer Position, die in Richtung
auf eine Vorderseite der Bodenoberfläche 54f versetzt ist.
Insbesondere hat die Öffnung
des Durchgangslochs 58 in dem vorderseitigen Gebiet der
Bodenoberfläche 54f (d.h.
dem Gebiet, das weiter in Richtung auf die Vorderseite als der mittlere
Bereich IX-IX liegt) eine Fläche,
die größer als
die Öffnung
des Durchgangslochs 58 in dem rückseitigen Gebiet der Bodenoberfläche 54f ist
(d.h. dem Gebiet, das weiter in Richtung auf die Rückseite
liegt als der mittlere Bereich IX-IX) (siehe 7 und 8).
Zusätzlich öffnet sich
das Durchgangsloch 58 in einer Position, die in Richtung
auf eine äußere Seite
der Bodenoberfläche 54f versetzt
ist. Insbesondere hat die Öffnung des
Durchgangslochs 58 in dem außenseitigen Gebiet der Bodenoberfläche 54f (d.h.
dem Gebiet weiter in Richtung auf die äußere Seite als der mittlere
Bereich CL) eine Fläche,
die größer als
die Öffnung
des Durchgangslochs 58 in dem innenseitigen Gebiet der Bodenoberfläche 54f (d.h.
dem Gebiet weiter in Richtung auf die innere Seite als der mittlere
Bereich CL) (siehe 8) ist. Durch Ausbilden des
Durchgangslochs 58 auf diese Weise wird das Ausmaß, in dem die
Kraftstoffströmung,
die in der Ausnehmung 54 wirbelt, und die Kraftstoffströmung, die
von der Ausnehmung 54 in das Durchgangsloch 58 strömt, aufeinander
einwirken, verringert. Daher werden Kraftstoffströmungsunterbrechungen
vermieden.
-
Zusätzlich ist
in einem Gebiet des Flügelrads 50,
das niedriger als der mittlere Bereich CS ist, die hintere Oberfläche 58a des
Durchgangslochs 58 unter einem Winkel geneigt, der im Wesentlichen
identisch zu demjenigen der hinteren Oberfläche 54b der Ausnehmung 54 ist
(d.h. sie ist um einen Winkel W1 bezüglich der Bodenfläche 50b des
Flügelrads 50 geneigt
(siehe 7)). Daher kann der Kraftstoff gleichmäßig von
der Ausnehmung 54 in das Durchgangsloch 58 strömen und
Kraftstoffströmungsunterbrechungen
werden dadurch vermieden.
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Kraftstoff,
der von dem Durchgangsloch 58 in die Ausnehmung 56 strömt, strömt von der
stromaufwärtigen
Seite zur stromabwärtigen
Seite, wobei er durch den zweiten unter Druck setzenden Weg 44 wirbelt.
Wie oben beschrieben, strömt,
da jede Ausnehmung 56 identisch zu jeder Ausnehmung 54 geformt
ist, der Kraftstoff in dem zweiten unter Druck setzenden Weg 44 ähnlich zu
dem Kraftstoff, der durch den ersten unter Druck setzenden Weg 46 strömt. Insbesondere
strömt
der Kraftstoff in dem zweiten unter Druck setzenden Weg 44 gleichmäßig von
der stromaufwärtigen
Seite in Richtung der stromabwärtigen
Seite, wobei er wirbelt. Daher wird der Kraftstoff vorteilhaft unter
Druck gesetzt, wobei er durch den zweiten unter Druck setzenden
Weg 44 strömt.
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Wenn
der Kraftstoff durch die unter Druck setzenden Wege 44 und 46 geströmt ist,
wobei er wirbelt, und am stromabwärtigen Ende des zweiten unter
Druck setzenden Wegs 44 angekommen ist, wird der Kraftstoff
von der Abgabeöffnung 43 in
den Motorbereich 12 zugeführt. Der Kraftstoff, der in
den Motorbereich 12 zugeführt ist, gelangt durch den
Motorbereich 12 und wird zur Umgebung der Wesco-Pumpe 10 von
der Abgabeöffnung 48 zugeführt.
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Wie
es oben erklärt
ist, ist bei der Wesco-Pumpe 10 der vorliegenden repräsentativen Ausführungsform
das vordere Öffnungsgebiet 54g (56g)
in der Umgebung der Öffnung
in der vorderen Oberfläche 54a (56a)
der Ausnehmung 54 (56) in einer konvex kugelförmigen Gestalt
geformt. Insbesondere ist das vordere innere Gebiet zwischen dem mittleren
Bereich und dem inneren Ende der vorderen Oberfläche 54a (56a)
in eine konvexe Gestalt in dem Längsquerschnitt
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads 50 geformt.
Zusätzlich
ist der vordere Öffnungsrand 55a (57a)
der Ausnehmung 54 (56) so geformt, dass das innere
Ende A1 (D1) davon am nächsten
an der vorderen Seite positioniert ist und der mittlere Punkt C1
(I1) am weitesten zur hinteren Seite positioniert ist. Zusätzlich ist
der Winkel zwischen dem vorderen Öffnungsrand 55a (57a)
und dem inneren Öffnungsrand 55d (57d)
geringer als 60°.
Zusätzlich
sind der vordere Öffnungsrand 55a (57a)
und der äußere Öffnungsrand 55c (57c)
durch einen Bogen verbunden, der einen Radius R1 hat, und der vordere Öffnungsrand 55a (57a)
und der innere Öffnungsrand 55d (57d)
sind durch einen Bogen verbunden, der einen Radius R2 hat, der kleiner als
der Radius R1 ist. Zusätzlich
ist die Trennwand 53 (59) zwischen benachbarten
Ausnehmungen 54 (56) so geformt, dass sie von
dem mittleren Bereich des inneren Rands und des äußeren Rands in Richtung auf
den inneren Rand dünner
wird. Daher strömt während der
Rotation des Flügelrads 50 der
Kraftstoff gleichmäßig aus
den Kanälen 38a und 40a in
die Ausnehmungen 54 und 56. Daher werden Kraftstoffströmungsunterbrechungen
unterdrückt.
-
Zusätzlich ist
bei der oben beschriebenen Wesco-Pumpe 10 die innere Oberfläche 54d der Ausnehmung 54 (55)
in Richtung des Zentrums des Flügelrads 50 geneigt.
Zusätzlich
ist das vordere Bodengebiet 54h (56h) der vorderen
Oberfläche 54a der
Ausnehmung 54 (55) unter einem spitzen Winkel W1
(W3) bezüglich
des Flügelrads 50 geneigt.
Ferner beträgt
der Winkel W2 (W4) zwischen der Bodenoberfläche 54f (56f)
und der vorderen Oberfläche 54a (56a)
etwa 90°.
Das bedeutet, dass die Summe des Winkels W1 (W3) und des Winkels
W2 (W4) weniger als 180° ist.
Zusätzlich
ist die Bodenoberfläche 54f (56f)
der Ausnehmung 54 (56) gleichmäßig mit der hinteren Oberfläche 54b durch
eine gekrümmte Oberfläche verbunden.
Zusätzlich
ist die Bodenoberfläche 54f (56f)
der Ausnehmung 54 (56) mit der inneren Oberfläche 54d und
der äußeren Oberfläche 54c durch
eine gleichmäßige Oberfläche verbunden. Daher
strömt
der Kraftstoff ohne Stagnation in die Ausnehmung 54 (56).
Die Kraftstoffströmungsunterbrechungen
werden dadurch vermieden.
-
Zusätzlich ist
bei der oben beschriebenen Wesco-Pumpe 10 das Durchgangsloch 58 so
geformt, dass die Öffnungsfläche in dem
Gebiet näher an
der Vorderseite als der mittlere Bereich IX-IX der Bodenoberfläche 54f (56f)
größer als
die Öffnungsfläche in dem
Gebiet näher
an der Rückseite
des mittleren Bereichs IX-IX ist. Zusätzlich ist in dem Gebiet, das
höher als
der mittlere Bereich CS in der Dickenrichtung des Flügelrads
ist, die rückseitige
Oberfläche 58b des
Durchgangslochs 58 unter einem Winkel geneigt, der im Wesentlichen
identisch zu demjenigen der hinteren Oberfläche 56b der Ausnehmung 56 ist.
Zusätzlich
ist in dem Gebiet, das niedriger als der mittlere Bereich CS in
der Dickenrichtung des Flügelrads
ist, die hintere Oberfläche 58b des
Durchgangsloch 58 unter einem Winkel geneigt, der im Wesentlichen
identisch zu demjenigen der hinteren Oberfläche 54b der Ausnehmung 54 ist. Ferner
ist das Durchgangsloch 58 so geformt, dass die Fläche der Öffnung in
dem Gebiet näher
an der Außenseite
als der mittlere Bereich CL der Bodenoberfläche 54f (56f)
größer als
die Fläche
der Öffnung in
dem Gebiet näher
an der Innenseite des mittleren Bereichs CL ist. Daher strömt der Kraftstoff
gleichmäßig von
der Ausnehmung 54 (56) in das Durchgangsloch 58 und
Kraftstoffströmungsunterbrechungen werden
vermieden.
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Es
ist anzumerken, dass in der oben beschriebenen Ausführungsform
der vordere Öffnungsrand 55a (57a)
der Ausnehmung 54 (56) so geformt ist, dass das
innere Ende A1 (G1) davon am weitesten zur Vorderseite positioniert
ist, und der mittlere Punkt C1 (I1) davon am weitesten zur hinteren
Seite positioniert ist. Ferner ist der hintere Öffnungsrand 55b (57b)
so geformt, dass das innere Ende D1 (J1) davon am weitesten zur
vorderen Seite positioniert ist und der mittlere Punkt F1 (L1) davon
am weitesten zur hinteren Seite positioniert ist. Jede der Ausnehmungen 54 (56)
kann jedoch in die Gestalt gebildet sein, die in 11 gezeigt
ist. In 11 ist der vordere Öffnungsrand 55a so
geformt, dass das Gebiet zwischen dem inneren Ende A1 und dem mittleren Punkt
C1 konvex ist, und das Gebiet zwischen dem mittleren Punkt C1 und
dem äußeren Ende
B1 konkav ist. Zusätzlich
ist der hintere Öffnungsrand 55b so
geformt, dass das Gebiet zwischen dem inneren Ende D1 und dem mittleren
Punkt F1 konkav ist und das Gebiet zwischen dem mittleren Punkt
F1 und dem äußeren Ende
E1 konvex ist. Wenn eine Ausnehmung 54 auf diese Weise
geformt ist, strömt
der Kraftstoff in der Ausnehmung 54, wie es durch den Pfeil
T1 in 11 angegeben ist. Insbesondere strömt der Kraftstoff
in der Ausnehmung 54 in den Kanal 40a etwas in
Richtung auf die hintere Seite aus. Daher wird die Ausströmung des
Kraftstoffs aus der Ausnehmung 54 gleichmäßiger und
es ist möglich,
dadurch die Kraftstoffströmungsunterbrechungen
zu vermeiden.
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Ferner
sind bei der Ausführungsform,
die oben beschrieben ist, die Trennwände 53 so geformt, dass
sie von dem mittleren Bereich C1F1 in Richtung auf den äußeren Rand
B1E1 dünner
werden. Bei den vorliegenden Lehren ist jedoch das Ausbilden des Flügelrads
auf diese Weise nicht notwendig. Beispielsweise kann die Ausnehmung 54 (56)
in die Gestalt geformt sein, die in 12 gezeigt
ist. In 12 ist das innere Ende A1 des
vorderen Öffnungsrands 55a am
weitesten zur vorderen Seite positioniert. Das innere Ende D1 des
hinteren Öffnungsrands 55b ist am
weitesten zur Vorderseite positioniert. Zusätzlich wird in 12 die
Trennwand 53 von dem mittleren Bereich C1F1 in Richtung
auf den inneren Rand A1D1 dünner.
Im Gegensatz dazu ist der äußere Rand
B1E1 der Trennwand 53 so geformt, dass er dicker als der
mittlere Bereich C1F1 ist. Es ist auch möglich, Kraftstoffströmungsunterbrechungen
unter Verwendung einer Ausnehmung zu unterdrücken, die eine solche Form
hat.
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Ferner
ist bei der oben gezeigten Ausführungsform,
wie es in 5 gezeigt ist, in der vorderen
Oberfläche 54a (56a)
der Ausnehmung 54 (56) das vordere Öffnungsgebiet 54g (56g)
in eine konvex kugelförmige
Gestalt geformt. Wie es in 13 gezeigt
ist, kann jedoch bei der vorderen Oberfläche 54a (56a)
das vordere Öffnungsgebiet 54g (56g)
in eine flache ebene Gestalt geformt sein. In 13 hat die
vordere Oberfläche 54a (56a)
eine konvexe Gestalt, da die Winkel, unter denen das vordere Öffnungsgebiet 54g (56g)
und das vordere Bodengebiet 54h (56h) geneigt
sind, sich unterscheiden. Es ist auch möglich, die Kraftstoffströmungsunterbrechungen
durch Ausbilden der vorderen Oberfläche 54a (56a)
auf diese Weise zu unterdrücken.
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Zusätzlich kann,
wie es in 14 gezeigt ist, die Gestalt
der hinteren Oberfläche 54b (56b)
in eine konkave Gestalt in Abhängigkeit
von der Form der vorderen Oberfläche 54a (56a)
geformt sein.
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Wenngleich
die bevorzugte repräsentative Ausführungsform
im Einzelnen beschrieben worden ist, ist die vorliegende Ausführungsform
einzig für veranschaulichende
Zwecke und nicht beschränkend.
Es ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen
vorgenommen werden können,
ohne vom Rahmen der beigefügten
Ansprüche
abzuweichen. Zusätzlich
können
die hier offenbarten zusätzlichen
Merkmale und Aspekte auch einzeln oder in Kombination mit den oben
stehenden Aspekten und Merkmalen verwendet werden.