DE10325311A1

DE10325311A1 - Kraftstoffkreiselpumpe

Info

Publication number: DE10325311A1
Application number: DE10325311A
Authority: DE
Inventors: Junichi Atsugi Motojima; Masaaki Atsugi Iljima
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: US6796764B2; DE10325311B4; KR20030095271A; CN1467380A; KR100524339B1; US20030228212A1; CN1191431C; JP2004011556A

Abstract

Eine Kraftstoffkreiselpumpe weist auf: einen Mantel zum Aufnehmen eines Elektromotors; ein an dem Mantel vorgesehenes Pumpengehäuse sowie ein Flügelrad, das drehbar in dem Pumpengehäuse angeordnet ist. Das Pumpengehäuse weist eine Kraftstoffkanal zwischen einem Einlassanschluss und einem Auslassanschluss auf. Der Kraftstoffkanal enthält einen Flußweg, der einen Querschnitt S festlegt. Beim Flügelrad ist der Außenumfang mit einem Flügel versehen, der zwangsweise den Kraftstoff in den Kraftstoffkanal transportiert, wenn das Flügelrad durch den Elektromotor gedreht wird. Der Flügel legt eine Höhe H und eine Dicke T fest. Der Kraftstoffkanal legt die folgende typische Abmessung Rm fest: Rm = S/(2H+T). Eine Wand des Flussweges, der den Querschnitt S festlegt, ist mit einer Profillänge Lp profiliert. Die Profillänge Lp dividiert durch die typische Abmessung Rm führt dazu, dass ein Abmessungsverhältnis Lp/Rm in einem ersten Bereich von 11 bis 16 liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffkreiselpumpe, die vorzugsweise beispielsweise dazu eingesetzt wird, Kraftstoff einem Einspritzventil und dergleichen einer in einem Fahrzeug vorgesehenen Brennkraftmaschine zuzuführen.
Üblicherweise ist zum Versorgen einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff eine elektronisch gesteuerte oder geregelte Kraftstoffeinsprituzeinrichtung bei einem Fahrzeug (Personenkraftfahrzeug) und dergleichen vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung besteht aus einem Einspritzventil, einer Kraftstoffpumpe, usw. Das Einspritzventil dient zum Einspritzen in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine, wogegen die Kraftstoffpumpe zum Abgeben des Kraftstoffs (in einem Kraftstofftank, der im hinteren Bereich des Fahrzeugs vorgesehen ist) an das Einspritzventil dient.

Die japanische Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. Showa 60 81985)-47894 (= JP 60047894 ), die dem US-Patent Nr. 4,938,659 entspricht, beschreibt eine Kraftstoffkreiselpumpe, wobei im US-Patent Nr. 4,938,659 der Titel "Kraftstoffpumpe" lautet. Die Kraftstoffkreiselpumpe im US-Patent Nr. 4,938,659 weist einen Mantel auf, einen oberen Deckel, ein Pumpengehäuse, und ein Flügelrad. Der Mantel ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, und nimmt in sich einen Elektromotor auf. Der obere Deckel ist an einer ersten Seite des Mantels angeordnet. Das Pumpengehäuse befindet sich am zweiten Ende des Mantels auf solche Weise, dass der Elektromotor zwischen dem oberen Deckel und dem Pumpengehäuse gehaltert wird. Weiterhin weist das Pumpengehäuse einen ringförmigen Kraftstoffkanal zwischen einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß zum Zuführen bzw. Abgeben des Kraftstoffs auf. Das Flügelrad ist in dem Pumpengehäuse aufgenommen, und wird durch den Elektromotor gedreht.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Kraftstoffkreiselpumpe.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Verbesserung des Pumpenwirkungsgrades der Kraftstoffkreiselpumpe, durch Auslegung des Profils eines Flußweges in Bezug auf die Profillänge und dergleichen des Flußweges.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftstoffkreiselpumpe zur Verfügung gestellt, welche aufweist:

i) einen Mantel zur Aufnahme eines Elektromotors in diesem;
ii) ein an dem Mantel vorgesehenes Pumpengehäuse, das mit einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß zum Zuführen bzw. Abgeben von Kraftstoff versehen ist, wobei das Pumpengehäuse einen Kraftstoffkanal zwischen dem Einlaßanschluß und dem Auslaßanschluß aufweist, und der Kraftstoffkanal einen Flußweg umfasst, der einen Querschnitt 5 festlegt; und
iii) ein Flügelrad, das drehbar in dem Pumpengehäuse angeordnet ist, wobei das Flügelrad einen Außenumfang aufweist, der mit einem Flügel versehen ist, der zwangsweise den Kraftstoff in den Kraftstoffkanal des Pumpengehäuses transportiert, wenn das Flügelrad durch den Elektromotor gedreht wird, wobei das Flügelrad von dem Flußweg umgeben ist, und der Flügel des Flügelrades eine Höhe H und eine Dicke T festlegt.

Der Kraftstoffkanal legt die folgende typische Abmessung Rm in Bezug auf den Querschnitt S des Flußweges relativ zur Höhe H des Flügels und der Dicke T des Flügels fest: Rm = S/(2H + T).

Eine Wand des Flußweges, der den Querschnitt S festlegt, ist mit einer Profillänge Lp profiliert, wobei die Profillänge Lp geteilt durch die typische Abmessung Rm ein Verhältnis der Abmessungen Lp/Rm in einem ersten Bereich von 11 bis 16 aufweist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Pumpengehäuse zur Verfügung gestellt, welches aufweist:

i) einen Kraftstoffkanal, der zwischen einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß zum Zuführen bzw. Abgeben von Kraftstoff vorgesehen ist, wobei der Kraftstoffkanal einen Flußweg aufweist, der einen Querschnitt S festlegt; und
ii) einFlügelrad, das drehbar in dem Pumpengehäuse angeordnet ist, und einen Außenumfang aufweist, der mit einem Flügel versehen ist, der zwangsweise den Kraftstoff in dem Kraftstoffkanal des Pumpengehäuses transportiert, wenn das Flügelrad durch einen Elektromotor gedreht wird, wobei das Flügelrad von dem Flußweg umgeben ist, und der Flügel des Flügelrades eine Höhe H und eine Dicke T festlegt.

Der Kraftstoffkanal legt die folgende typische Abmessung Rm in Bezug auf den Querschnitt S des Flußweges relativ zur Höhe H des Flügels und der Dicke T des Flügels fest: Rm = S (/2H + T).

Eine Wand des Flußweges, der den Querschnitt S festlegt, ist mit einer Profillänge Lp profiliert, wobei die Profillänge Lp dividiert durch die typische Abmessung Rm ein Abmessungsverhältnis Lp/Rm in einem ersten Bereich von 11 bis 16 aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt einer Kraftstoffkreiselpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 einen Querschnitt eines vergrößerten, wesentlichen Teils einschließlich eines Pumpengehäuses 9 und dergleichen in 1;
3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in 2, einschließlich eines inneren Gehäuses 12 und eines Flügelrades 20;
4 ein vergrößertes, wesentliches Teil einschließlich eines Kraftstoffkanals 15 gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ein Diagramm, das Eigenschaften des Kraftstoffkanals 15 angibt, nämlich ein Abmessungsverhältnis Lp/Rm relativ zu einem Pumpenwirkungsgrad η (%);
6 eine ähnliche Darstellung wie 2, wobei jedoch ein Querschnitt eines vergrößerten, wesentlichen Teils einschließlich eines Pumpengehäuses 31 und dergleichen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist; und
7 eine ähnliche Darstellung wie 5, wobei jedoch ein vergrößertes, wesentliches Teil einschließlich eines Kraftstoffkanals 35 gemäß der zweiten Ausführungsform gezeigt ist.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zur Erleichterung des Verständnisses enthält die folgende Beschreibung verschiedene Richtungsbegriffe wie links, rechts, oben, unten, vorn, hinten und dergleichen. Diese Begriffe sollen sich jedoch nur auf eine oder mehrere Zeichnungen beziehen, in denen das entsprechende Teil eines Elements dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 wird im einzelnen der Aufbau einer Kraftstoffkreiselpumpe gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geschildert.
In den 1 bis 5 ist eine Kraftstoffkreiselpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Es ist ein Mantel 1 vorgesehen, der im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist, und die äußere Hülle einer Kraftstoffpumpe bildet. Der Mantel 1 besteht aus einem Metallrohrmaterial oder dergleichen. Der Mantel 1 weist ein erstes Ende (oben in 1) auf, das durch einen nachstehend geschilderten Auslaßdeckel 2 abgesperrt wird, sowie ein zweites Ende (unten in 1), das durch ein nachstehend geschildertes Pumpengehäuse 9 abgesperrt wird.
Der Auslaßdeckel 2 ist an der ersten Seite (oben in 1) angeordnet, und im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Wie aus 1 hervorgeht, weist der Auslaßdeckel 2 einen Auslaßanschluß 2A und einen Verbinderabschnitt 2B auf, die beide nach oben hin vorspringen. Im wesentlichen im oberen, mittleren Teil der Kraftstoffkreiselpumpe in 1 weist der Auslaßdeckel 2 einen Axialaufnahmezylinder 2C auf, der sich nach unten erstreckt.
Im Auslaßdeckel 2 ist ein Rückschlagventil 3 vorgesehen, um einen Kraftstoffrestdruck aufrecht zu erhalten. Wenn ein nachstehend erläuterter Elektromotor 7 sich dreht, wird das Rückschlagventil 3 durch Kraftstoff geöffnet, das durch den Mantel 1 fließt, wodurch der Kraftstoff von dem Auslaßanschluß 2A an ein äußeres Kraftstoffrohr (nicht in 1 gezeigt) ausgestoßen wird. Wenn im Gegensatz der Elektromotor 7 abgeschaltet ist, ist das Rückschlagventil 3 geschlossen, wodurch verhindert wird, dass der Kraftstoff in dem äußeren Kraftstoffrohr (nicht in 1 gezeigt) zurück in den Mantel 1 fließt. Zusammenfassend kann der Kraftstoffdruck in dem äußeren Kraftstoffrohr (nicht in 1 gezeigt) auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden (dem Kraftstoffrestdruck).
Es ist eine erste Buchse 4 vorgesehen, die ein Lager darstellt, das im Eingriff mit dem Axialaufnahmezylinder 2C des Auslaßdeckels 2 steht. Zusammen mit einer nachstehend erläuterten, zweiten Buchse 5 am Pumpengehäuse 9 lagert die erste Buchse 4 eine nachstehend erläuterte Drehwelle 6 so, dass sich die Drehwelle 6 drehen kann.
Es ist eine zweite Buchse 5 zum Lagern der Drehwelle 6 in Kombination mit der ersten Buchse 4 vorgesehen. Die Drehwelle 6 ist drehbar zwischen der ersten Buchse 4 und der zweiten Buchse 5 angeordnet. Die zweite Buchse 5 stellt ein weiteres Lager dar, das an der Seite des Pumpengehäuses 9 angeordnet ist. Die zweite Buchse 5 ist in ein nachstehend erläutertes, abgestuftes Loch 12e (sh. 2) eines nachstehend erläuterten, inneren Gehäuses 12 eingepaßt. Die Drehwelle 6 ist gleitbeweglich in den Innenumfang der zweiten Buchse 5 eingeführt.
Die Drehwelle 6 wird zwischen dem Auslaßdeckel 2 und dem Pumpengehäuse 9 über die erste Buchse 4 und die zweite Buchse 5 gelagert. Im Mantel 1 erstreckt sich die Drehwelle 6 in Axialrichtung entlang einer Axiallinie O-O, wie in 3 gezeigt ist. Im Mantel 1 sind ein nachstehend erläuterter Rotor 7B und dergleichen des Elektromotors 7 drehbar durch die Drehwelle 6 gehaltert.
Ein erstes Ende (oben in 1) der Drehwelle 6 ist in den Axialaufnahmezylinder 2C des Auslaßdeckels 2 eingeführt, und drehbeweglich durch die erste Buchse 4 im Axialaufnahmezylinder 2C gelagert. Andererseits ist ein zweites Ende (unten in 1) der Drehwelle 6 so ausgebildet, dass es in das Pumpengehäuse 9 über die zweite Buchse 5 vorspringt. Gemäß 3 ist die Seite, welche das zweite Ende (unten) der Drehwelle 6 festlegt, mit einem nachstehend geschilderten Schrägflächenabschnitt 6A versehen, der mit einem nachstehend erläuterten Flügelrad 20A in Eingriff gelangt, wenn sich das Flügelrad 20 nicht dreht.
Im Gehäuse 1 ist der Elektromotor 7 vorgesehen. Der Elektromotor 7 weist ein Joch 7A auf, einen Rotor 7B, einen Kommutator 7C, zwei Bürsten (nicht gezeigt), und dergleichen. Angeordnet zwischen dem Auslaßdeckel 2 und dem Pumpengehäuse 9 ist das Joch 7A in den Mantel 1 eingepaßt. Das Joch 7A, das im wesentlichen die Form eines Zylinders aufweist, haltert einen Stator (nicht gezeigt), der aus einem Permanentmagneten besteht. Der Rotor 7B ist so in das Joch 7A eingeführt, dass dazwischen ein Spalt vorhanden ist. Der Rotor 7B ist an der Drehwelle 6 so angebracht, dass er sich zusammen mit der Drehwelle 6 dreht. Die beiden Bürsten (nicht gezeigt) stoßen gleitbeweglich an den Kommutator 7C an.
Wird der Verbinderabschnitt 2B des Auslaßdeckels 2 von außerhalb mit Strom versorgt, so wird dieser dem Rotor 7B über die Bürsten (nicht gezeigt) und den Kommutator 7C zugeführt, was dazu führt, dass sich der Rotor 7B zusammen mit der Drehwelle 6 dreht, wodurch das Flügelrad 20 gedreht wird.
Zwischen dem Joch 7A und dem Rotor 7B ist ein Kanalabschnitt 8 für den Kraftstoff vorgesehen. Über den Spalt und dergleichen zwischen dem Joch 7A und dem Rotor 7B kann der Kanalabschnitt 8 den Kraftstoff vom Einlaßanschluß 14 des Pumpengehäuses 9 zur Seite des Auslaßdeckels 2 transportieren.
Das Pumpengehäuse 9 ist an der zweiten Seite (unten in 1) des Mantels 1 angeordnet. Das Pumpengehäuse 9 besteht aus einem nachstehend erläuterten, äußeren Gehäuse 10 (unten in 1) und einem inneren Gehäuse 12 (oben in 1), wobei das äußere Gehäuse 10 körperlich mit dem inneren Gehäuse 12 verbunden ist. Das Flügelrad 20 ist drehbar im Pumpengehäuse 9 aufgenommen.
Das äußere Gehäuse 10 bildet ein Gehäuseteil des Pumpengehäuses 9. Wie aus den 1 und 2 hervorgeht, steht das äußere Gehäuse 10 im Eingriff mit einem unteren Ende des Mantels 1, beispielsweise durch Bördeln und dergleichen, so dass der Mantel 1 nach außen hin abgesperrt ist. Darüber hinaus besteht das äußere Gehäuse 10 aus einem Metallmaterial, etwa Aluminium und dergleichen, das durch ein Verfahren wie Aluminiumdruckguß und dergleichen hergestellt ist. Darüber hinaus weist das äußere Gehäuse 10 einen Einlaßanschluß 11 zum Zuführen des Kraftstoffs auf.
Wie aus 2 hervorgeht, ist im wesentlichen im Zentrum des äußeren Gehäuses 10 ein vertiefter Abschnitt 10A vorgesehen, der im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Gemäß 2 ist das äußere Gehäuse 10 mit einer Bogennut 10B versehen, die sich in Umfangsrichtung um die Axiallinie O-O außerhalb des Flügelrades 20 erstreckt, und einen Querschnitt im wesentlichen in Form eines Halbkreises aufweist. In Kombination mit einer nachstehend erläuterten Umfangsnut 12D des Innengehäuses 12 bildet die bogenförmige Nut 10B einen nachstehend erläuterten, zweiten Flußweg 18. Weiterhin erstreckt sich die Bogennut 10B in Umfangsrichtung in einem Bereich, der durch einen vorgegebenen Winkel θ abgedeckt wird, wie aus 3 hervorgeht.
Das innere Gehäuse 12 bildet in Kombination mit dem äußeren Gehäuse 10 das Pumpengehäuse 9. Wie das äußere Gehäuse 10 ist das innere Gehäuse 12 mit einem Verfahren wie beispielsweise Aluminiumdruckguß und dergleichen hergestellt. Körperlich mit dem äußeren Gehäuse 10 verbunden, ist das innere Gehäuse 12 in dem Mantel 1 eingepaßt.
Wie aus den 2 bis 4 hervorgeht, ist das innere Gehäuse 12 mit einem Zylinderabschnitt 12A und einem Deckelteil 12B versehen. Hierdurch stellt das innere Gehäuse 12 im wesentlichen einen ebenen, abgedeckten Zylinder dar. Im einzelnen ist der Zylinderabschnitt 12A eine Umfangswand des inneren Gehäuses 12, während das Deckelteil 12B den Zylinderabschnitt 12A abdeckt.
An einer inneren Seite des Zylinderabschnitts 12A ist ein Aufnahmevertiefungsabschnitt 13 vorgesehen, der im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Das Flügelrad 20 ist im Aufnahmevertiefungsabschnitt 13 aufgenommen. Weiterhin ist eine Verbindungsoberfläche 12C zum körperlichen Verbinden des äußeren Gehäuses 10 mit dem inneren Gehäuse 12 vorhanden. Der Aufnahmevertiefungsabschnitt 13 ist zur Seite der Verbindungsoberfläche 12C geöffnet.
Der Zylinderabschnitt 12A des inneren Gehäuses 12 ist mit einer Umfangsnut 12D versehen, die im wesentlichen die Form eines Bogens aufweist. Die Umfangsnut 12D ist unterhalb eines nachstehend erläuterten, ringförmigen Vorsprungs 16 angeordnet. In Kombination mit der Bogennut 10B des äußeren Gehäuses 10 bildet die Umfangnut 12D einen zweiten Flußweg 18 (unten in 2).
Andererseits ist im wesentlichen im Zentrum des Deckelteils 12D des inneren Gehäuses 12 ein abgestuftes Loch 12E vorhanden, das in 2 gezeigt ist. Die zweite Buchse 5 ist sicher in das abgestufte Loch 12E eingepaßt. Das Deckelteil 12B weist einen Außenumfang auf, der mit einem Auslaßanschluß 14 versehen ist, der nach oben und unten verläuft, wie in 2 durch doppelt gestrichelte Linien angedeutet ist.
Ein Kraftstoffkanal 15 ist im Pumpengehäuse 9 vorgesehen. Der Kraftstoffkanal 15 ist außerhalb des Aufnahmevertiefungsabschnitts 13 angeordnet, und im wesentlichen ringförmig ausgebildet. Weiterhin erstreckt sich der Kraftstoffkanal 15 in Umfangsrichtung in Form des Buchstabens "C" des englischen Alphabets um ein axiales Zentrum O, wie aus 3 hervorgeht. Der ringförmige Vorsprung 16 teilt den Kraftstoffkanal 15 in zwei Teile auf, nämlich einen ersten Flußweg 17 (oben in 2) und einen zweiten Flußweg 18 (unten in 2).
Wie aus 3 hervorgeht, weist der Kraftstoffkanal 15 ein Anfangsende auf, das mit dem Einlaßanschluß 11 in Verbindung steht, und ein hinteres Ende, das mit dem Auslaßanschluß 14 in Verbindung steht. Um das Anfangsende des Kraftstoffkanals 15 herum ist ein Einlaßkanalabschnitt 15A vorgesehen, der dadurch hergestellt wird, dass teilweise der Zylinderabschnitt 12A und das Deckelteil 12B des inneren Gehäuses 12 ausgeschnitten werden. Der Kraftstoff, der vom Einlaßanschluß 11 zugeführt wird, kann glatt dem Kraftstoffkanal 15 durch den Einlaßkanalabschnitt 15A zugeführt werden.
Es ist ein ringförmiger Vorsprung 16 auf dem Zylinderabschnitt 12A des inneren Gehäuses 12 vorgesehen. Im wesentlichen in Form eines Berges springt der ringförmige Vorsprung 16 in Radialrichtung nach innen zum Außenumfang des Flügelrades 20 vor, wie in 2 gezeigt ist, so dass in Axialrichtung der Kraftstoffkanal 15 in zwei Teile aufgeteilt wird, nämlich den ersten Flußweg 17 (oben in 2) und den zweiten Flußweg 18 (unten in 2).
Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung des ersten Flußweges 17 erläutert:
bearbeite (fräse) eine innere Ecke zwischen dem Zylinderabschnitt 12A und dem Deckelteil 12B des inneren Gehäuses 12 so, dass eine konkave Nut ausgebildet wird, die im Querschnitt im wesentlichen bogenförmig ist, oder die Form des Buchstabens "U" des englischen Alphabets aufweist, und um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Axiallinie O-O geneigt ist.
Andererseits ist der zweite Flußweg 18 mit der Bogennut 10B des äußeren Gehäuses 10 und der Umfangsnut 12D des inneren Gehäuses 12 versehen.
Wie aus 3 hervorgeht, erstreckt sich zusammen mit dem ersten Flußweg 17 und dem zweiten Flußweg 18 der ringförmige Vorsprung 16 in Umfangsrichtung um das Flügelrad 20 in dem durch den vorgegebenen Winkel θ angegebenen Bereich (beispielsweise θ = 250 ° bis 270 °), wodurch ein Stau und dergleichen des Kraftstoffs verhindert wird, der vom Einlaßanschluß 11 durch den Kraftstoffkanal 15 zum Auslaßanschluß 14 fließt.
Weiterhin umgibt der Kraftstoffkanal 15 einschließlich des ersten Flußweges 17 und des zweiten Flußweges 18 das Flügelrad 20 und legt einen Querschnitt S fest, wie in 4 gezeigt ist. Genauer gesagt stellt der Querschnitt S die Addition eines Querschnitts SA des Flußweges am äußeren Umfang (in 4 nach rechts oben schraffiert), eines Querschnitts SB1 des Flußweges an einer ersten Seite (in 4 nach links oben schraffiert), und eines Querschnitts SB2 eines Flußweges an einer zweiten Seite (in 4 nach links oben schraffiert) dar, wie aus dem folgenden Ausdruck 1 hervorgeht: <Ausdruck 1> S = SA + SB1 + SB2
Weiterhin legt der Kraftstoffkanal 15 eine typische Abmessung Rm fest, die durch folgenden Ausdruck 2 gegeben ist: <Ausdruck 2> Rm = S/(2·H + T) wobei H die Höhe eines Flügels 20A des Flügelrades 10 bezeichnet, und T die Dicke des Flügels 20A des Flügelrades 20.
Das Profil des Querschnitts, der durch den ersten Flußweg 17 und den zweiten Flußweg 18 festgelegt wird, weist eine Profillänge Lp entlang einer Wand des ersten Flußweges 17 und einer Wand des zweiten Flußweges 18 auf. Anders ausgedrückt wird die Profillänge Lp des Kraftstoffkanals 15 im wesentlichen durch einen Bogen bestimmt, der einen ersten Punkt A, einen zweiten Punkt B, einen dritten Punkt C, einen vierten Punkt D und einen fünften Punkt E verbindet, wie in Figur gezeigt ist.
Der Kraftstoffkanal 15 ist so profiliert, dass der folgende Ausdruck 3 erfüllt wird, der das Verhältnis der Profillänge Lp zur typischen Abmessung Rm angibt: <Ausdruck 3> Lp/Rm = 11 bis 16 (ein nachstehend geschilderter erster Bereich α)
Nachstehend wird Lp/Rm als "Abmessungsverhältnis" bezeichnet.
Vorzugsweise ist der Kraftstoffkanal 15 so profiliert, dass der folgende Ausdruck 4 erfüllt ist, der das Verhältnis der Profillänge Lp zur typischen Abmessung Rm angibt: <Ausdruck 4> Lp/R = 12 bis 15 (ein nachstehend erläuterter, zweiter Bereich β)
Es ist eine Dichtungstrennwand 19 an der Seite des Zylinderabschnitts 12A des inneren Gehäuses 12 vorhanden, wie aus 3 hervorgeht. Die Dichtungstrennwand 19 ist ein Vorsprung in Form eines Bogens, der vom Zylinderabschnitt 12A des inneren Gehäuses 12 zu einer Position in der Nähe des Außenumfangs des Flügelrades 20 vorspringt, wie in 3 gezeigt ist. Weiterhin dichtet zwischen dem Einlaßanschluß 11 und dem Auslaßanschluß 14 die Dichtungstrennwand 19 den Außenumfang des Flügelrades 20 ab, und unterstützt daher das Fließen des Kraftstoffes vom Einlaßanschluß 11 entlang dem Kraftstoffkanal 15.
Das Flügelrad 20 ist drehbeweglich in dem Aufnahmevertiefungsabschnitt 13 des Pumpengehäuses 9 aufgenommen. Das Flügelrad 20 besteht beispielsweise aus einem verstärkten Kunststoffmaterial, und ist im wesentlichen scheibenförmig. Am Außenumfang des Flügelrades 20 sind mehrere in einem Feld angeordnete Flügel 20A vorgesehen. Hierbei legt jeder der Flügel 20A des Flügelrades 20 eine Höhe H und eine Dicke T fest, wie aus 4 hervorgeht.
Der Außenumfang des Flügelrades 20 ist mit Bogenvertiefungsabschnitten 20B versehen, die jeweils zwischen zwei Flügeln 20A angeordnet sind. Hierbei sind die Bogenvertiefungsabschnitte 20B in oberen und unteren Teilen des Außenumfangs des Flügelrades 20 angeordnet, wie aus 4 hervorgeht. In Bezug auf die Krümmung entspricht jeder der Bogenvertiefungsabschnitte 20B im wesentlichen dem ersten Flußweg 17 und dem zweiten Flußweg 18 in dem Pumpengehäuse 9, wie in 4 gezeigt ist. Weiterhin ist im wesentlichen im Zentrum des Flügelrades 20 ein angepaßtes Loch 20C für die Drehwelle 6 vorgesehen, während ein Durchgangsloch 20D um das angepaßte Loch 20C herum vorgesehen ist, wie in 3 gezeigt ist. In 3 sind beispielsweise drei Durchgangslöcher 20D vorhanden.
Im Aufnahmevertiefungsabschnitt 13 weist das Flügelrad 20 eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche auf, die schwebend zwischen einer oberen Oberfläche des äußeren Gehäuses 10 und einer unteren Oberfläche des Deckelteils 12b des inneren Gehäuses 12 abgedichtet sind, wie aus 4 hervorgeht. In diesem Zustand ermöglicht der Elektromotor 7, dass sich das Flügelrad 20 zusammen mit der Drehwelle 6 dreht. Jedes der Durchgangslöcher 20D des Flügelrades 20 unterstützt die Gleichförmigkeit des Kraftstoffdrucks zwischen dem Vertiefungsabschnitt 10A des äußeren Gehäuses 10 und der Seite des abgestuften Loches 12E des inneren Gehäuses 12.
Es ist ein Drucklager 21 am Boden des Vertiefungsabschnitts 10A des äußeren Gehäuses 10 vorhanden, wie aus 2 hervorgeht. Am Boden des Vertiefungsabschnitts 10A fängt das Drucklager 21 die Rxialdruckbelastung ab, die auf die Drehwelle 6 einwirkt, so dass sich die Drehwelle 6 drehen kann.
Mit dem voranstehend geschilderten Aufbau ist folgender Betriebsablauf bei der Kraftstoffkreiselpumpe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorhanden.
Wenn elektrischer Strom von außerhalb über den Verbinderabschnitt 2B des Auslaßdeckels 2 geliefert wird, so wird ein Antriebsstrom dem Rotor 7B des Elektromotors 7 zugeführt, so dass sich der Rotor 7B zusammen mit der Drehwelle 6 drehen kann, und sich darüber hinaus das Flügelrad 20 im Pumpengehäuse 9 dreht. Das Drehen des Flügelrades 20 führt dazu, dass der Kraftstoff in dem Kraftstofftank (nicht gezeigt) von dem Einlaßanschluß 11 aus in den Kraftstoffkanal 15 gesaugt wird. Jeder der Flügel 20A des Flügelrades transportiert dann zwangsweise den Kraftstoff entlang dem Kraftstoffkanal 15, wodurch der Kraftstoff vom Auslaßanschluß 14 in den Mantel 1 befördert wird.
Der Kraftstoff, der so in den Mantel 1 befördert wurde, gelangt dann zum Auslaßdeckel 2 über den Kanalabschnitt 8 des Elektromotors 7. Dann öffnet der Kraftstoff das Rückschlagventil im 3 im Auslaßanschluß 2a. Auf diese Weise wird der Kraftstoff aus dem Auslaßanschluß 2A über das äußere Kraftstoffrohr (nicht gezeigt) zum Einspritzventil (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) transportiert, mit einem Auslaßdruck von 200 kPa bis 500 kPa (Kilo-Pascal), und einer Flußrate von 30 L/h bis 200 L/h (Liter pro Stunde).
Der Kraftstoffkanal 15 im Pumpengehäuse 9 ist auf zwei Teile aufgeteilt, durch den ringförmigen Vorsprung 16, nämlich auf den ersten Flußweg 17 und den zweiten Flußweg 18, wodurch ein Stau und dergleichen des Kraftstoffs verhindert wird, der vom Einlaßanschluß 11 über den Kraftstoffkanal 15 zum Auslaßanschluß 14 fließt. Hierdurch kann der Kraftstoff glatt in dem ersten Flußweg 17 und dem zweiten Flußweg 18 fließen, wodurch der Wirkungsgrad der Kraftstoffabgabe und dergleichen verbessert wird.
Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung des inneren Gehäuses 12 erläutert.
Wie aus 2 hervorgeht, ist das innere Gehäuse 12 so aufgebaut, dass der ringförmige Vorsprung 16 in Radialrichtung nach innen vom Zylinderabschnitt 12A des äußeren Gehäuses 12 vorspringt. Die innere Seite des ringförmigen Vorsprungs 16 wird durch den ersten Flußweg 17 (oben in 2) gebildet.
Infolge der voranstehend erläuterten Konstruktion des inneren Gehäuses 12 kann die Herstellung des inneren Gehäuses 12 mit einem Gußverfahren wie beispielsweise Aluminiumdruckguß und dergleichen behindert werden, nämlich durch den ringförmigen Vorsprung 16. Genauer gesagt kann nämlich das Auseinanderziehen von Formhälften (nicht gezeigt) nach oben und unten nicht erreicht werden, da das Abziehen der Formhälften (nicht gezeigt) von dem Teil, welches dem ersten Flußweg 17 entspricht, infolge der Ausbildung des ringförmigen Vorsprungs 16 behindert werden kann.
Andererseits wird nachstehend das Verfahren zur Herstellung des äußeren Gehäuses 10 erläutert.
Wie aus 2 hervorgeht, weist das äußere Gehäuse 10 den Vertiefungsabschnitt 10A auf, die Bogennut 10B, und den Einlaßanschluß 11. Bei der Herstellung des äußeren Gehäuses mit einem Gußverfahren einschließlich Aluminiumdruckguß und dergleichen ist das Auseinanderziehen von Formhälften (nicht gezeigt) nach oben und unten einfach.
Die japanische Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. Showa 59 (1984)-141795 (= JP59141795) beschreibt ein Pumpengehäuse, das drei Teile enthält, und zwar im einzelnen ein äußeres Gehäuse (bezeichnet als "Teil 17" in ihrer englischen Zusammenfassung), ein inneres Gehäuse (bezeichnet als "Teil 18" in ihrer englischen Zusammenfassung), und einen ringförmigen Abstandsring (bezeichnet als "ringförmiges Abstandsstück 91" in ihrer englischen Zusammenfassung). Ein ringförmiger Vorsprung (bezeichnet als "vorspringendes Teil 91A" in ihrer englischen Zusammenfassung), der auf einem Innenumfang des Abstandsrings vorgesehen ist, ermöglicht die Herstellung der drei Teile mit einem Verfahren wie beispielsweise Aluminiumdruckguß und dergleichen.
Das Pumpengehäuse mit den voranstehend erläuterten drei Teilen gemäß der japanischen Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. Showa 59 (1984)-141795 (= JP59141795) kann Zeit und Arbeit beim Vorgang des Zusammenbauens erfordern. Weiterhin kann jedes der drei Teile eine Abmessungstoleranz, Abmessungsfehler und dergleichen aufweisen. Der Zusammenbau der drei Teile kann daher zu einer Änderung des Radialspalts und des Axialspalts zwischen einem Flügelrad (bezeichnet als "Flügelrad 32" in ihrer englischen Zusammenfassung) und jedem der drei Teile (17, 18, 91) führen.
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Herstellung und Bearbeitung des inneren Gehäuses 12 auf die folgenden zwei aufeinanderfolgenden Schritte aufgeteilt:

1. Erster Schritt: Aluminiumdruckguß und dergleichen.
2. Zweiter Schritt: Bearbeitung des ersten Flußweges 17 durch Fräsen und dergleichen

Nach den voranstehend erläuterten zwei Schritten besteht das Pumpengehäuse 9 aus zwei Teilen, nämlich dem äußeren Gehäuse 10 und dem inneren Gehäuse 12, wobei der Zylinderabschnitt 12A des inneren Gehäuses 12 mit dem ringförmigen Vorsprung 16 versehen ist, der radial nach innen vorsteht, und mit dem ersten Flußweg 17 (oben in 2), der an der Innenseite des ringförmigen Vorsprungs 16 vorgesehen ist.
Nachstehend wird der Kraftstoffkanal 15 näher erläutert.
Wenn das Profil des Kraftstoffkanals 15 den Ausdruck 2 erfüllt (mit der typischen Abmessung Rm = S/(2·H + T)), sowie den Ausdruck 3 (mit dem Abmessungsverhältnis Lp/Rm = 11 bis 16), und vorzugsweise den Ausdruck 4 (mit dem Abmessungsverhältnis Lp/Rm = 12 bis 15), wird eine erste Eigenschaftskurve 22, eine zweite Eigenschaftskurve 23, und eine dritte Eigenschaftskurve 24 erhalten, die einen verbesserten Pumpenwirkungsgrad η bedeuten, wie dies in 5 gezeigt ist.
In 5 ist der Pumpenwirkungsgrad η beim Auslaßdruck von 300 kPa und einer Auslaßflußrate von 80 L/h dargestellt. Die erste Eigenschaftskurve 22 wird mit dem Querschnitt S (des ersten Flußweges 17 und des zweiten Flußweges 18) erhalten, der beispielsweise annähernd gleich 4,7 mm² ist. Die zweite Eigenschaftskurve 23 wird mit einem Querschnitt S (des ersten Flußweges 17 und des zweiten Flußweges 18) erhalten, der beispielsweise annähernd gleich 5,3 mm² ist. Die dritte Eigenschaftskurve 24 wird mit dem Querschnitt S (des ersten Flußweges 17 und des zweiten Flußweges 18) erhalten, der beispielsweise annähernd gleich 5,9 mm² ist.
In 5 weist sowohl die erste Eigenschaftskurve 22 als auch die zweite Eigenschaftskurve 23 und die dritte Eigenschaftskurve 3 das Abmessungsverhältnis Lp/Rm im ersten Bereich α von 11 bis 16 auf, und vorzugsweise im zweiten Bereich β von 12 bis 15, wodurch der Pumpenwirkungsgrad η verbessert wird.
Zusammenfassend kann bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sicher der Pumpenwirkungsgrad η der Kraftstoffkreiselpumpe verbessert werden, wenn das Abmessungsverhältnis Lp/Rm (Kraftstoffkanal 15: Profillänge Lp in Bezug auf die typische Abmessung Rm) dem Ausdruck 3 genügt (erster Bereich α von 11 bis 16), und vorzugsweise dem Ausdruck 4 genügt (zweiter Bereich β von 12 bis 15). Weiterhin kann mit dem Pumpengehäuse 9, das zwei Teile enthält, nämlich das äußere Gehäuse 10 und das innere Gehäuse 12, die Anzahl an Teilen verringert werden, im Vergleich zu dem Pumpengehäuse, das drei Teile umfasst, wie es in der Veröffentlichung des ungeprüften japanischen Patents Nr. Showa 59 (1984)-141795 (= JP59141795) beschrieben wird. Das Pumpengehäuse 9 kann daher sicher die Handhabbarkeit beim Zusammenbau verbessern, und den Kraftstofffluß im Pumpengehäuse 9 glätten, was zur Verbesserung des Pumpenwirkungsgrades η beiträgt.
Weiterhin kann das Pumpengehäuse 9, das zwei Teile (anstelle von drei oder mehr Teilen) aufweist, nämlich das äußere Gehäuse 10 und das innere Gehäuse 12, Variationen in Bezug auf den Radialspalt und den Axialspalt zwischen dem Flügelrad 20 und der Wand des Kraftstoffkanals 15 verringern, was die Herstellung und Bearbeitbarkeit jedes Teils erleichtert.
In den 6 und 7 ist eine Kraftstoffkreiselpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In den 6 und 7 werden Teile und Abschnitte, die im wesentlichen ebenso wie bei der ersten Ausführungsform ausgebildet sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und wird auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
Bei der zweiten Ausführungsform wird der ringförmige Vorsprung 16, der den Kraftstoffkanal 15 auf den ersten Flußweg 17 und den zweiten Flußweg aufteilt, der bei der ersten Ausführungsform vorhanden ist, nicht verwendet, so dass ein einziger Flußweg für den Kraftstoff vorhanden ist.
Es ist ein Pumpengehäuse 31 vorhanden, das im wesentlichen ebenso aufgebaut ist wie das Pumpengehäuse 9 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Pumpengehäuse 31 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem nachstehend erläuterten äußeren Gehäuse 32 und einem nachstehend erläuterten inneren Gehäuse 33, die körperlich miteinander verbunden sind. Ein Flügelrad 20 ist drehbeweglich im Pumpengehäuse 31 aufgenommen.
Das äußere Gehäuse 32 bildet ein Gehäuseteil des Pumpengehäuses 31. Das äußere Gehäuse 32 ist im wesentlichen ebenso ausgebildet wie das äußere Gehäuse 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Im einzelnen weist das äußere Gehäuse 32 einen Vertiefungsabschnitt 32A und eine Bogennut 32B auf. Weiterhin ist das äußere Gehäuse 32 mit einem Einlaßanschluß 11 zum Zuführen des Kraftstoffs versehen.
Das innere Gehäuse 33 bildet in Kombination mit dem äußeren Gehäuse 32 das Gehäuseteil des Pumpengehäuses 31. Das innere Gehäuse 33 ist im wesentlichen ebenso aufgebaut wie das innere Gehäuse 12 gemäß der ersten Ausführungsform. Das innere Gehäuse 33 weist einen Zylinderabschnitt 33A und ein Deckelteil 33B auf. Das innere Gehäuse 33 ist im wesentlichen ein durch eine Ebene abgedeckter Zylinder. Im einzelnen ist der Zylinderabschnitt 33A eine Umfangswand des inneren Gehäuses 33, während das Deckelteil 33B den Zylinderabschnitt 33A abdeckt.
An einer Innenseite des Zylinderabschnitts 33A ist ein Aufnahmevertiefungsabschnitt 34 vorgesehen, der im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Das Flügelrad 20 ist drehbar im Aufnahmevertiefungsabschnitt 34 aufgenommen. Weiterhin ist eine Verbindungsoberfläche 33C vorgesehen, die zum körperlichen Verbinden des äußeren Gehäuses 32 mit dem inneren Gehäuse 33 dient. Der Aufnahmevertiefungsabschnitt 34 ist zur Seite der Verbindungsoberfläche 33C hin offen.
Anders als das innere Gehäuse 12 gemäß der ersten Ausführungsform ist das innere Gehäuse 33 gemäß der zweiten Ausführungsform mit einer Umfangsnut 33D versehen, die so verläuft, dass sie eine Gruppe mit der Bogennut 32B des äußeren Gehäuses 32 bildet. Anders ausgedrückt beginnt die Umfangsnut 33D am Innenumfang des Zylinderabschnitts 33A, und erstreckt sich zum Deckelteil 33B, im wesentlichen in Form des Buchstabens "J" des englischen Alphabets, symmetrisch umgedreht. In Kombination mit der Bogennut 32B legt die Umfangsnut 33D das Profil eines nachstehend erläuterten Kraftstoffkanals 35 fest.
Im wesentlich im Zentrum des Deckelteils 33B des inneren Gehäuses 33 ist ein abgestuftes Loch 33E vorgesehen, wie aus 6 hervorgeht. Wie die zweite Buchse 5 gemäß der ersten Ausführungsform passt die zweite Buchse 5 gemäß der zweiten Ausführungsform sicher in das abgestufte Loch 33E. Das Deckelteil 33B weist einen Außenumfang auf, der mit der Auslaßöffnung 14 versehen ist, die sich nach oben und unten erstreckt, wie in 6 durch doppelt gestrichelte Linien angedeutet ist.
Der Kraftstoffkanal 35 ist im Pumpengehäuse 31 vorgesehen. Der Kraftstoffkanal 35 ist außerhalb des Aufnahmevertiefungsabschnitts 34 angeordnet, und im wesentlichen ringförmig ausgebildet. Der Kraftstoffkanal 35 gemäß der zweiten Ausführungsform ist im wesentlichen ebenso aufgebaut wie der Kraftstoffkanal 15 gemäß der ersten Ausführungsform. Um das Anfangsende des Kraftstoffkanals 35 herum ist ein Einlaßkanalabschnitt 35A vorgesehen, der so hergestellt wird, dass der Zylinderabschnitt 33A und das Deckelteil 33B des inneren Gehäuses 12 zum Teil ausgeschnitten werden.
Das Profil des Kraftstoffkanals 35 wird durch die Bogennut 32B des äußeren Gehäuses 32 und die Umfangsnut 33D des inneren Gehäuses 33 festgelegt. Anders als der Kraftstoffkanal 15 bei der ersten Ausführungsform ist der Kraftstoffkanal 35 gemäß der zweiten Ausführungsform als einziger Flußweg ausgebildet, anstatt auf zwei Flußwege (oberer und unterer) aufgeteilt zu sein.
Weiterhin umgibt der Kraftstoffkanal 35 das Flügelrad 20 und legt einen Querschnitt S fest, wie aus 7 hervorgeht. Im einzelne ist der Querschnitt S die Addition eines Querschnitts Sa des Flußweges am äußeren Umfang (in 7 nach rechts oben schraffiert dargestellt), eines ersten Querschnitts Sb1 des Flußweges an einer ersten Seite (in 7 nach links oben schraffiert dargestellt), und eines Querschnitts Sb2 des Flußweges an einer zweiten Seite (nach links oben schraffiert in 7 dargestellt), wie durch den folgenden Ausdruck 5 angegeben: <Ausdruck 5> S = Sa + Sb1 + Sb2
Wie der Kraftstoffkanal 15 gemäß der ersten Ausführungsform legt der Kraftstoffkanal 35 gemäß der zweiten Ausführungsform eine typische Abmessung Rm fest, die durch den Ausdruck 2 gegeben ist.
Andererseits wird die Profillänge Lp des Kraftstoffkanals 35 durch Bögen festgelegt, sowie im wesentlichen eine gerade Linie, wodurch ein erster Punkt a, ein zweiter Punkt b, ein dritter Punkt c und ein vierter Punkt d verbunden werden, wie in 7 dargestellt ist.
Weiterhin ist, wie der Kraftstoffkanal 15 gemäß der ersten Ausführungsform, der Kraftstoffkanal 35 gemäß der zweiten Ausführungsform so profiliert, dass der Ausdruck 3 erfüllt ist, der das Abmessungsverhältnis Lp/Rm betrifft (Verhältnis der Profillänge Lp zur typischen Abmessung Rm), jedoch bevorzugt den Ausdruck 4 erfüllt.
Die Kraftstoffkreiselpumpe mit dem voranstehend geschilderten Aufbau gemäß der zweiten Ausführungsform führt im wesentlichen zu denselben Auswirkungen wie jenen, die mit der Kraftstoffkreiselpumpe gemäß der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Hierdurch kann sicher der Pumpenwirkungsgrad η der Kraftstoffkreiselpumpe verbessert werden, wenn das Abmessungsverhältnis Lp/Rm (Kraftstoffkanal 35: Profillänge Lp in Bezug zur typischen Abmessung Rm) auf einen ersten Bereich α von 11 bis 16 festgesetzt wird, und vorzugsweise auf den zweiten Bereich β von 12 bis 15, wie dies durch die erste Eigenschaftskurve 22, die zweite Eigenschaftskurve 23 und die dritte Eigenschaftskurve 24 dargestellt ist.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt. Angesichts der voranstehend geschilderten Lehren werden Fachleuten auf diesem Gebiet Abänderungen und Variationen der voranstehend geschilderten Ausführungsformen auffallen.
So wird beispielsweise gemäß der ersten Ausführungsform die Innenseite des inneren Gehäuses 12 gefräst, um den ersten Flußweg 17 (oben in 2) auszubilden. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Es können andere Verfahren zur Bearbeitung des ersten Flußweges 17 eingesetzt werden, mit welchen eine konkave Nut erzeugt wird, die einen Querschnitt aufweist, der im wesentlichen die Form eines Bogens hat, oder die Form des englischen Buchstabens "U".
Die vorliegende Anmeldung beruht auf der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. P2002-167506 (in Japan am 07. Juni 2002 eingereicht). Der Gesamtinhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. P2002-167506, deren Priorität beansprucht wird, wird in die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen, als Schutz gegen eine fehlerhafte Übersetzung oder gegen weggelassene Abschnitte.
Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen und sollen von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein.

Claims

Kraftstoffkreiselpumpe, welche aufweist: i) einen Mantel zur Aufnahme eines Elektromotors in diesem; ii) ein Pumpengehäuse, das an dem Mantel vorgesehen ist, und mit einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß zum Zuführen bzw. Abgeben von Kraftstoff versehen ist, wobei das Pumpengehäuse einen Kraftstoffkanal zwischen dem Einlaßanschluß und dem Auslaßanschluß aufweist, und der Kraftstoffkanal einen Flußweg enthält, der einen Querschnitt S festlegt; und iii) ein drehbar in dem Pumpengehäuse angeordnetes Flügelrad, das einen Außenumfang aufweist, der mit einem Flügel versehen ist, der zwangsweise den Kraftstoff in den Kraftstoffkanal des Pumpengehäuses transportiert, wenn das Flügelrad durch den Elektromotor gedreht wird, wobei das Flügelrad von dem Flußweg umgeben ist, und der Flügel des Flügelrades eine Höhe H und eine Dicke T festlegt; wobei der Kraftstoffkanal eine folgende, typische Abmessung Rm festlegt, in Bezug auf den Querschnitt S des Flußweges in Bezug auf die Höhe H des Flügels und die Dicke T des Flügels: Rm = S/(2H + T), und wobei eine Wand des Flußweges, welcher den Querschnitt S festlegt, mit einer Profillänge Lp profiliert ist, und die Profillänge Lp dividiert durch die typische Abmessung Rm ein Abmessungsverhältnis Lp/Rm in einem ersten Bereich von 11 bis 16 festlegt.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profillänge Lp dividiert durch die typische Abmessung Rm das Abmessungsverhältnis Lp/Rm auf einen zweiten Bereich von 12 bis 15 festlegt.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse im wesentlichen die Form eines Zylinders aufweist, der in dem Pumpengehäuse vorgesehene Kraftstoffkanal im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist, und der Flügel, der zwangsweise den Kraftstoff in den Kraftstoffkanal des Pumpengehäuses transportiert, mehrere in einem Feld angeordnete Flügel umfasst.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffkreiselpumpe weiterhin eine Drehwelle aufweist, welche enthält: i) ein erstes Ende, das in einen Auslaßdeckel eingeführt ist, der entgegengesetzt zum Pumpengehäuse an dem Mantel vorgesehen ist; und ii) ein zweites Ende, das in das Pumpengehäuse vorspringt, und das zweite Ende der Drehwelle mit einem Schrägflächenabschnitt versehen ist, der im Eingriff mit dem Flügelrad steht, wenn sich das Flügelrad nicht dreht.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem Mantel vorgesehene Pumpengehäuse ein äußeres Gehäuse und ein inneres Gehäuse aufweist, und das äußere Gehäuse körperlich mit dem inneren Gehäuse verbunden ist.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Gehäuse mit einem unteren Ende des Mantels im Eingriff steht, wodurch der Mantel nach außen hin abgesperrt ist, das äußere Gehäuse mit dem Einlaßanschluß zum Zuführen des Kraftstoffs versehen ist, im wesentlichen im Zentrum des äußeren Gehäuses ein Vertiefungsabschnitt vorgesehen ist, der im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, das äußere Gehäuse mit einer Bogennut versehen ist, die sich in Umfangsrichtung um eine Axiallinie außerhalb des Flügelrades in einem Bereich erstreckt, der durch einen vorgegebenen Winkel abgedeckt wird, und einen Querschnitt aufweist, der im wesentlichen kreisförmig ist, und in Kombination mit einer Umfangsnut des inneren Gehäuses die Bogennut einen zweiten Flußweg des Kraftstoffkanals bildet, wobei der zweite Flußweg an der Seite des äußeren Gehäuses des Pumpengehäuses angeordnet ist.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse mit einem Zylinderabschnitt und einem Deckelteil versehen ist, so dass das innere Gehäuse im wesentlichen ein eben abgedeckter Zylinder ist, der Zylinderabschnitt eine Umfangswand des inneren Gehäuses darstellt, während das Deckelteil den Zylinderabschnitt abdeckt, ein Aufnahmevertiefungsabschnitt, der im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, an einer inneren Seite des Zylinderabschnitts vorgesehen ist, wobei das Flügelrad in dem Aufnahmevertiefungsabschnitt aufgenommen ist, der Aufnahmevertiefungsabschnitt zu einer Verbindungsoberfläche geöffnet ist, die zum körperlichen Verbinden des äußeren Gehäuses mit dem inneren Gehäuse dient, der Zylinderabschnitt des inneren Gehäuses mit der Umfangsnut versehen ist, die im wesentlichen bogenförmig ausgebildet ist, die Umfangsnut unterhalb eines ringförmigen Vorsprungs angeordnet ist, die Umfangsnut in Bezug mit der Bogennut des äußeren Gehäuses den zweiten Flußweg bildet, ein abgestuftes Loch im wesentlichen im Zentrum des Deckelteils des inneren Gehäuses vorgesehen ist, und das Deckelteil einen Außenumfang aufweist, der mit dem Auslaßanschluß versehen ist, der sich nach oben und unten erstreckt.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffkanal außerhalb des Aufnahmevertiefungsabschnitts angeordnet ist, der Kraftstoffkanal sich in Umfangsrichtung um ein axiales Zentrum erstreckt, und der ringförmige Vorsprung den Kraftstoffkanal auf zwei Teile aufteilt, nämlich einen ersten Flußweg und einen zweiten Flußweg des Kraftstoffkanals, wobei der erste Flußweg an der Seite des inneren Gehäuses des Pumpengehäuses angeordnet ist.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffkanal ein Anfangsende aufweist, das mit dem Einlaßanschluß in Verbindung steht, und ein hinteres Ende, das mit dem Auslaßanschluß in Verbindung steht, um das Anfangsende des Kraftstoffkanals herum ein Einlaßkanalabschnitt vorgesehen ist, der durch teilweises Ausschneiden des Zylinderabschnitts und des Deckelteils des inneren Gehäuses gebildet wird, und der von dem Einlaßanschluß zugeführte Kraftstoff durch den Einlaßkanalabschnitt in den Kraftstoffkanal geleitet wird.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Vorsprung auf dem Zylinderabschnitt des inneren Gehäuses angeordnet ist, im wesentlichen in Form eines Berges der ringförmige Vorsprung radial nach innen zum Außenumfang des Flügelrades vorspringt, wodurch in Axialrichtung der Kraftstoffkanal in den ersten Flußweg und den zweiten Flußweg aufgeteilt wird.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flußweg eine konkave Nut bildet, die einen Querschnitt aufweist, der im wesentlichen bogenförmig ist, der zweite Flußweg durch die Bogennut des äußeren Gehäuses und die Umfangsnut des inneren Gehäuses gebildet wird, und zusammen mit dem ersten Flußweg und dem zweiten Flußweg der ringförmige Vorsprung in Umfangsrichtung um das Flügelrad in jenem Bereich verläuft, der durch den vorgegebenen Winkel abgedeckt wird, wodurch ein Stau des Kraftstoffs verhindert wird, der von dem Einlaßanschluß über den Kraftstoffkanal zum Auslaßanschluß fließt.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungstrennwand an der Seite des Zylinderabschnitts des inneren Gehäuses angeordnet ist, die Dichtungstrennwand ein Vorsprung in Form eines Bogens ist, der von dem Zylinderabschnitt des inneren Gehäuses zu einer Position in der Nähe des Außenumfangs des Flügelrades vorspringt, und zwischen dem Einlaßanschluß und dem Auslaßanschluß die Dichtungstrennwand den Außenumfang des Flügelrades abdichtet, und so das Fließen des Kraftstoffs von dem Einlaßanschluß entlang dem Kraftstoffkanal unterstützt.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang des Flügelrades mit Bogenvertiefungsabschnitten versehen ist, die jeweils zwischen zweien der Flügel angeordnet sind, wobei die Bogenvertiefungsabschnitte in oberen und unteren Teilen des Außenumfangs des Flügelrades angeordnet sind, in Bezug auf die Krümmung jeder der Bogenvertiefungsabschnitte im wesentlichen dem ersten Flußweg und dem zweiten Flußweg in dem Pumpengehäuse entspricht, und im wesentlichen im Zentrum des Flügelrades ein passendes Loch für die Drehwelle vorgesehen ist, und ein Durchgangsloch um das passende Loch herum vorgesehen ist.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmevertiefungsabschnitt das Flügelrad eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, die schwebend zwischen einer oberen Oberfläche des äußeren Gehäuses und einer unteren Oberfläche des Deckelteils des inneren Gehäuses abgedichtet sind, ein Drucklager am Boden des Vertiefungsabschnitts des äußeren Gehäuses vorgesehen ist, und am Boden des Vertiefungsabschnitts das Drucklager die Axialdruckbelastung abfängt, die auf die Drehwelle einwirkt, wodurch die Drehwelle drehbar wird.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse mit der Umfangsnut versehen ist, die so verläuft, dass sie eine Gruppe mit der Bogennut des äußeren Gehäuses bildet, wobei die Umfangsnut und die Bogennut dazwischen keinen ringförmigen Vorsprung aufweisen, die Umfangsnut an einem Innenumfang eines Zylinderabschnitts beginnt, und sich zu einem Deckelteil erstreckt, die Umfangsnut in Kombination mit der Bogennut das Profil des Kraftstoffkanals festlegt, und der Kraftstoffkanal ein einziger Flußweg ist.
Pumpengehäuse, welches aufweist: i) einen Kraftstoffkanal, der zwischen einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß zum Zuführen bzw. Abgeben von Kraftstoff angeordnet ist, wobei der Kraftstoffkanal einen Flußweg aufweist, der einen Querschnitt S festlegt; und ii) ein Flügelrad, das drehbar an dem Pumpengehäuse angeordnet ist, und einen Außenumfang aufweist, der mit einem Flügel versehen ist, der zwangsweise den Kraftstoff in den Kraftstoffkanal des Pumpengehäuses transportiert, wenn das Flügelrad durch einen Elektromotor gedreht wird, wobei das Flügelrad von dem Flußweg umgeben ist, und der Flügel des Flügelrades eine Höhe H und eine Dicke T festlegt; wobei der Kraftstoffkanal eine folgende, typische Abmessung Rm in Bezug auf den Querschnitt S des Flußweges relativ zur Höhe H des Flügels und der Dicke T des Flügels festlegt: Rm = S/(2H + T), und wobei eine Wand des Flußweges, welcher den Querschnitt S festlegt, mit einer Profillänge Lp profiliert ist, wobei die Profillänge Lp dividiert durch die typische Abmessung Rm dazu führt, dass ein Abmessungsverhältnis Lp/Rm in einem ersten Bereich von 11 bis 16 liegt.
Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Profillänge Lp dividiert durch die typische Abmessung Rm dazu führt, dass das Abmessungsverhältnis Lp/Rm in einem zweiten Bereich von 12 bis 15 liegt.