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HNTERGRUND 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. 2003-193992A 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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Weitere Flügelräder, die in Scheibenform gestaltet sind und eine obere Fläche und eine untere Fläche sowie Ausnehmungen wiederholt entlang einer Umfangsrichtung auf der oberen Fläche und der unteren Fläche aufweisen, sind ferner aus der
DE 195 04 079 A1 , der
DE 102 61 319 B4 und der
DE 25 00 854 A1 bekannt.
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Die
DE 195 04 079 A1 offenbart eine Strömungspumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, die ein in der Pumpenkammer umlaufendes Laufrad aufweist, das an seinen beiden axial ausgerichteten Stirnseiten jeweils einen Kranz von Flügeln aufweist, zwischen denen jeweils Zwischenräume vorhanden sind, und das mit einem den Flügeln zugeordneten Förderkanal zum Fördern des Kraftstoffs zusammenwirkt.
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Die
DE 102 61 319 B4 bezieht sich auf eine Treibstoffpumpe, die ein Flügelrad aufweist, das sich in einem Pumpengehäuse dreht, wobei das Flügelrad eine scheibenähnliche Gestalt mit einer Gruppe von Ausnehmungen aufweist, die in einem Bereich ausgebildet sind, der sich entlang der äußeren Ränder der Vorder- und Rückseite des Flügelrads erstreckt.
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Die
DE 25 00 854 A1 bezieht sich auf eine Schaufel eines Schaufelrads für Hochleistungs-Zentrifugalpumpen, die sich dadurch auszeichnet, dass ein Druckende oder die Schaufelspitze auf einem ersten Radius durch die Schaufeldrehachse liegt, einem Ansaugende, das gegenüber dem Druckende auf einem zweiten Radius durch die Schaufeldrehachse liegt, wobei der erste und zweite Radius im Winkelabstand zueinander liegen.
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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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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein scheibenförmiges Flügelrad gemäß einem der unabhängigen Patentansprüchen 1, 19 oder 20 bzw. durch eine Kraftstoffpumpe gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 23. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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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 Oberfläche, 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 konkaven 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:
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 bogenfömige 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 Link 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 identisch 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 E1 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 Oberfläche 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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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).
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
