DE60029896T2

DE60029896T2 - Laufrad für eine Seitenströmungspumpe

Info

Publication number: DE60029896T2
Application number: DE60029896T
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Kawaguchi-shi Nakada
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: EP1096153A2; EP1096153B1; JP3907888B2; DE60029896D1; JP2001123987A; US6533537B1; EP1096153A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laufrad für eine Seitenströmungspumpe, die als eine Im-Tank-Kraftstoffpumpe eines Kraftwagens verwendet wird.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Eine Im-Tank-Seitenströmungspumpe, die besser dafür geeignet ist, in einem Fahrzeug angebracht zu werden und eine geringe Geräuschentwicklung sowie eine kleine Druckänderung hat, ist herkömmlich in einer Kraftstoffpumpe für eine elektronisch gesteuerte Einspritzpumpe eines Kraftwagens verwendet worden.
17 bis 19 zeigen eine Seitenströmungspumpe 51 für einen Kraftwagen. Die in diesen Zeichnungen gezeigte Seitenströmungspumpe ist innerhalb eines (nicht gezeigten) Kraftstofftanks angeordnet und derart strukturiert, dass dem Kraftstoff durch eine am Außenumfang eines Laufrades ausgebildeten Schaufel 54 Energie verliehen wird, wenn das Laufrad 52 von einem Motor 53 derart gedreht wird, dass der Druck des aus einer Kraftstoffeinlassöffnung 55 in einen Pumpenströmungsdurchgang strömenden Kraftstoffs erhöht und der Kraftstoff mit dem erhöhten Druck an eine Motorseite aus einer Kraftstoffabgabeöffnung 57 abgegeben wird.
Bei der oben erwähnten Seitenströmungspumpe 51 ist es nötig, um einen pumpenwirkungsgrad und einen Abgabedruck in einem gewünschten Zustand aufrechtzuerhalten, Lücken w1 und w2 in eine Seite der Seitenflä chen 58a und 58b des Laufrades 52 mit einer vorbestimmten Größe zu setzen, um den Betrag der ausgelaufenen Strömung zu reduzieren.
Damit ferner bei der oben erwähnten Seitenströmungspumpe 51 verhindert wird, dass die eine Seitenfläche 58a des Laufrads 52 gegen das Pumpengehäuse 50 gepresst wird und die andere Seitenfläche 58b des Laufrads 52 gegen eine Pumpenabdeckung 61 gepresst wird, ist, indem die Lücken w1 und w2 in der Seite der Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 in einer geeigneten Größe gehalten sind, ein zu beiden Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 offenes Druckeinstellloch 62 ausgebildet, das die Lücken w1 und w2 in der Seite der beiden Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 verbindet. Bei der derart strukturierten Seitenströmungspumpe 51 ist durch das Druckeinstellloch 62 ein Druckausgleich in der Seite der beiden Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 erreicht, das Laufrad 52 dreht sich glatt, etwas entfernt von dem Pumpengehäuse 60 und der Pumpenabdeckung 61, und ein Abrieb der Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 ist verhindert, so dass eine durch den Abrieb der Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 bewirkte Größenänderung verhindert ist, und eine verbesserte Pumpenfunktion lässt sich für lange Zeit erreichen.
Da das Laufrad 52 der oben erwähnten herkömmlichen Seitenströmungspumpe stets in Kontakt mit dem Kraftstoff in dem Kraftstofftank steht, ist ein Phenol- oder PPS-Harz verwendet, das hervorragende Lösungsmittelbeständigkeit besitzt, wobei das Laufrad 52 durch Spritzgießen in einer gewünschten Gestalt geformt wird. Dann wird das Druckeinstellloch 62 des oben erwähnten Laufrads 52 durch einen Stift 64 gebildet, der in einen Hohlraum 63 gestellt ist (vgl. 20).
Wenn sich jedoch, wie in 20 gezeigt, der Stift 64 für das Druckeinstellloch 62 an einer von einem Axiallochformabschnitt 65 entfernten Position befindet, wird ein Teil der Harzschmelzenströmung 67, die von einem Einspritzeinlauf 66 eingespritzt wird, in Kontakt mit dem Stift gebracht und verzweigt, und danach wird die Harzschmelzenströmung 67 in einer Seite stromabwärts des Stifts 64 kombiniert, so dass sich ein Nachteil (ein Schweißphänomen) ergibt, nämlich, dass sich die Oberflächengenauigkeit des kombinierten Abschnitts verschlechtert. Ferner wird bei der oben erwähnten herkömmlichen Struktur die Metallspritzgussform 68 teuer, da es erforderlich ist, mehrere schmale Stifte 64 in dem Hohlraum anzuordnen, und die Struktur der Metallspritzgussform 68 kompliziert ist, wodurch eine Reduzierung der Herstellungskosten für das Laufrad 52 verhindert wird.
Ein Laufrad nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der US-A-4,451,213 bekannt. Ein weiteres Laufrad ist in der JP-A-10 259 789 beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Laufrad für eine Seitenströmungspumpe vorzusehen, welche die Struktur einer Metallspritzgussform kompakt machen kann, ohne ein Schweißphänomen zu erzeugen.
Nach einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Laufrad für eine Seitenströmungspumpe vorgesehen, die mit mehreren Schaufelnuten in einer äußeren Umfangsseite eines scheibenartigen Kunstharzelements versehen ist, das von einem Motor gedreht wird, und drehbar innerhalb eines im Wesentlichen scheibenartigen Raums aufgenommen ist, der zwischen einem Pumpengehäuse und einer Pumpenabdeckung ausgebildet ist. Bei dieser Struktur ist ein axiales Loch, das mit einer Antriebswelle des Motors in Eingriff steht, in einem Mittenabschnitt des scheibenartigen Elements ausgebildet, und eine Druckeinstellnut, die zu beiden Seitenflächen des scheibenartigen Elements offen ist, ist in einem Drehverhinderungsabschnitt des axialen Lochs ausgebildet.
Nach der vorliegenden Erfindung mit der oben erwähnten Struktur funktioniert die in dem axialen Loch ausgebildete Druckeinstellnut derart, dass der Druck ausgeglichen ist, der auf beide Seitenflächen des Laufrads aufgebracht wird. Als Ergebnis dreht sich das Laufrad gleichmäßig, da eine kleine Lücke zwischen dem Pumpengehäuse und der Pumpenabdeckung gehalten wird.
Nach einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Laufrad für eine Seitenströmungspumpe nach dem oben erwähnten ersten Gesichtspunkt vorgesehen, bei welcher ein ringförmiger Ausnehmungsabschnitt zum Anordnen eines Ringeingusses zum Spritzgießen an einer Position ausgebildet ist, die sich um eine vorbestimmte Strecke von einer äußeren Umfangsseite des axialen Lochs entfernt befindet.
Da innerhalb des ringförmigen Ausnehmungsabschnitts selbst dann ein Grat aufgenommen werden kann, wenn der Grat zum Zeitpunkt des Trennens des Ringeingusses für das Spritzgießen erzeugt wird, wird die Oberflächengenauigkeit der Laufradseitenfläche durch den Grat nicht verschlechtert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Vorderaufrissansicht, die einen Teil einer Seitenströmungspumpe nach einer ersten Ausführungsform in gestrichelten Linien zeigt;
2 ist eine Ansicht, die einen Teil von 1 vergrößert zeigt;
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen kombinierten Zustand zwischen einem Pumpengehäuse und einer Pumpenabdeckung zeigt;
4A und 4B sind Ansichten zum Erläutern eines Betriebszustandes der Seitenströmungspumpe, wobei 4A eine schematische Draufsicht zum Erläutern eines Betriebszustandes der Seitenströmungspumpe ist und 4B eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in 4A ist;
5 ist eine Aufrissansicht eines Laufrads von oben (aus der Sicht des Pfeils C in 7);
6 ist eine Aufrissansicht eines Laufrads von unten (aus der Sicht des Pfeils D in 7);
7 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie B-B in 5;
8 ist eine Ansicht, welche die Gestalt einer Schaufelnut aus der Sicht von einer äußeren Umfangsflächenseite des Laufrads zeigt;
9 ist eine Perspektivansicht, die teilweise das äußere Erscheinungsbild eines äußeren Umfangsendabschnitts des Laufrads zeigt;
10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Beziehung zwischen dem Laufrad und einem Ringeinguss zeigt (eine Querschnittsansicht längs der Linie E-E in 11);
11 ist eine Draufsicht, die eine Beziehung zwischen dem Laufrad und dem Ringeinguss zeigt;
12 ist eine Querschnittsansicht, die ein erstes Beispiel einer Metallspritzgussform zeigt;
13 ist eine Querschnittsansicht, die ein zweites Beispiel einer Metallspritzgussform zeigt;
14 ist eine Draufsicht eines Abschnitts zum Ausbilden eines axialen Lochs der Metallspritzgussform;
15 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem dimensionslosen Betrag (L/2t) und einem Nicht-Abflussdruck zeigt;
16 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem dimensionslosen Betrag (L/2t) und einem Abflussströmungsbetrag zeigt;
17 ist eine Vorderaufrissansicht, die einen Teil einer herkömmlichen Seitenströmungspumpe in gestrichelten Linien zeigt;
18 ist eine Ansicht, die einen Teil von 17 vergrößert zeigt;
19 ist eine Seitenaufrissansicht eines Laufrads nach einer herkömmlichen Ausführungsform; und
20 ist eine Ansicht, die ein Problemerzeugungszustand (ein Schweißphänomen) nach der herkömmlichen Ausführungsform zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden im Einzelnen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 und 2 sind Ansichten, die eine Seitenströmungspumpe nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen. Dabei ist 1 eine Vorderaufrissansicht, die einen Teil einer Seitenströmungspumpe 1 in gestrichelten Linien zeigt. Ferner ist 2 eine Ansicht, die einen Teil von 1 vergrößert zeigt.
Wie in diesen Zeichnungen gezeigt, ist die Seitenströmungspumpe 1 nach der vorliegenden Ausführungsform durch einen Pumpenabschnitt 2 und einen Motorabschnitt 3 gebildet. Dabei ist der Pumpenabschnitt 2 mit einem Pumpengehäuse 4 versehen, das in einem unteren Endabschnitt des Motorabschnitts 3 angeordnet ist, einer Pumpenabdeckung 5, die in einer unteren Flächenseite des Pumpengehäuses 4 eingebaut ist, und einem im Wesentlichen scheibenartigen Laufrad 7, das drehbar innerhalb eines im Wesentlichen scheibenartigen Raums 6 aufgenommen ist, der zwischen dem Pumpengehäuse 4 und der Pumpenabdeckung 5 ausgebildet ist.
Da das Laufrad 7 innerhalb eines (nicht gezeigten) Kraftstofftanks angeordnet ist, ist ein Phenol- oder PPS-Harz verwendet, das hervorragende Lösungsmittelbeständigkeit besitzt, und das Laufrad 7 wird durch Spritzgießen in einer gewünschten Gestalt geformt.
Das Laufrad 7 ist derart strukturiert, dass mehrere Schaufelnuten 12 in jeder der beiden Seitenflächen 10 und 11 in einem äußeren Umfangsendschnitt eines scheibenförmigen Elements 8 ausgebildet sind, und Schaufeln 13 zwischen den Schaufelnuten 12 und 12 sind um eine Halbteilung zwischen einer Seite der Seitenfläche 10 und einer anderen Seite der Seitenfläche 11 verschoben, wie dies in 5 bis 9 im Einzelnen gezeigt ist. Ferner ist ein scheibenartiger Ausnehmungsabschnitt 14 mit einem vorbestimmten Radius um ein Drehzentrum des Laufrads 7 in beiden Seitenflächen 10 und 11 des Laufrads 7 ausgebildet. Ferner ist ein axiales Loch 15 in einem Mittenabschnitt des Laufrads 7 ausgebildet; und eine Druckeinstellnut 17, die mit den Ausnehmungsabschnitten 14 und 14 in beiden Seitenflächen 10 und 11 des Laufrads 7 in Verbindung steht, ist in einem Drehverhinderungsabschnitt 16 des axialen Lochs 15 ausgebildet. Diese Druckeinstellnut 17 ist derart strukturiert, dass der auf beide Seitenflächen 10 und 11 des Laufrads 17 aufgebrachte Druck ausgeglichen wird, so dass sich das Laufrad 7 in etwas Abstand von dem Pumpengehäuse 4 und der Pumpenabdeckung 5 drehen kann. Demnach wird das Laufrad 7 nicht abgerieben, weil es an das Pumpengehäuse 4 oder die Pumpenabdeckung 5 gedrückt wird, und kann sich lange Zeit gleichmäßig drehen.
Ferner ist ein ringförmiger Ausnehmungsabschnitt 18 an einer Position in vorbestimmtem Abstand von dem axialen Loch 15 in dem Ausnehmungsabschnitt 14 in der Seite einer Seitenfläche 10 des Laufrads 7 ausgebildet. Der ringförmige Ausnehmungsabschnitt 18 ist derart strukturiert, dass der Ringeinguss 20 zum Spritzgießen angeordnet ist, wie dies in 10 bis 12 gezeigt ist. In diesem Fall bedeutet „vorbestimmter Abstand von dem axialen Loch 15" einen solchen Abstand, dass die Festigkeit eines Umfangskantenabschnitts des axialen Lochs 15 gewährleistet ist, und einen Abstand, der je nach der Auslegung des Laufrads 7 geeignet geändert wird. Da ein vorderes Ende des Ringeingusses 20 an einer tieferen Position als der Ausnehmungsabschnitt 14 des Laufrads 7 ist, was oben erwähnt wurde, haben der Grat und die Oberflächenrauhigkeit keinen schlechten Einfluss auf die Oberflächengenauigkeit in der Seite der Seitenfläche 10 des Laufrads 7, selbst wenn der Grat und die Oberflächenrauhigkeit erzeugt werden, indem der Ringeinguss 20 von dem Laufrad 7 getrennt wird, nach dem Spritzgießen beendet ist.
In diesem Fall greift der Drehverhinderungsabschnitt 16 in einen Kerbabschnitt 22 der Antriebswelle 21 ein, so dass er eine von dem Motorabschnitt 3 übertragene Antriebskraft erhält. Ferner ist die Schaufelnut 12 des oben erwähnten Laufrads 7 derart strukturiert, dass eine Form in der Seite der Seitenfläche und eine Form in der Seite der äußeren Umfangsfläche in im Wesentlichen rechteckiger Form ausgebildet sind, und ein innerer Endabschnitt in radialer Richtung ist aufgeschnitten, so dass im Wesentlichen eine Kreisbogenform gebildet ist.
15 und 16 sind Graphen, die eine Beziehung zwischen dem Radius des Ausnehmungsabschnitts 14 in dem spritzgegossenen Laufrad 7 und der Pumpenleistung zeigen, d.h. eine Beziehung zwischen einer Größe des Dichtungsabschnitts S und der Pumpenleistung (vgl. 2). In diesen Zeichnungen entspricht eine horizontale Achse einem dimensionslosen Betrag, der durch ein Verhältnis zwischen einer Größe (L) des Dichtungsabschnitts und einer Lücke (2t) der Laufradseitenfläche ausgedrückt ist. Ferner entspricht eine vertikale Achse in 15 einem Nicht-Abflussdruck, und eine vertikale Achse in 16 entspricht einem Abflussströmungsbetrag. In diesem Fall, in 2 ist in dem Falle, dass eine Lücke zwischen einer Seitenfläche 10 des Laufrads 7 und dem Pumpengehäuse 4 auf t1 gesetzt ist und eine Lücke zwischen einer anderen Seitenfläche 11 des Laufrads 7 und der Pumpenabdeckung 5 auf t2 gesetzt ist, die Summe (2t) der Lücken in beiden Seitenflächen 10 und 11 des Laufrads 7 durch eine Formel (2t) = (t1) + (t2) ausgedrückt. Ferner ist in dem Falle, dass ein Radius des scheibenartigen Elements 8 auf R0 gesetzt ist, ein Radius des scheibenartigen Ausnehmungsabschnitts 14 auf R1 gesetzt ist und eine radiale Nutenlänge der Schaufelnut 12 auf H gesetzt ist, die Größe (L) des Dichtungsabschnitts S durch eine Formel (L) = (R0) – (H) – (R1) ausgedrückt. Ferner ist in 15 P0 ein Nicht-Abflussdruck, der für eine Kraftstoffpumpe erforderlich ist, und V0 in 16 ist ein Abflussströmungsbetrag, der für eine Kraftstoffpumpe erforderlich ist.
D.h., 15 zeigt eine Beziehung zwischen dem Wert (L/2t) und dem Nicht-Abflussdruck. Kraftstoff kann an eine Motorseite mit einem im Wesentlichen konstanten Nicht-Abflussdruck (P0) abgegeben werden, indem der Wert so gesetzt wird, dass einer Beziehung 66 ≤ (L/2t) genügt wird. Ferner zeigt 16 eine Beziehung zwischen dem Wert (L/2t) und dem Abflussströmungsbetrag. Der Kraftstoff kann mit einem im Wesentlichen konstanten Abflussströmungsbetrag (V0) abgegeben werden, indem der Wert so gesetzt wird, dass auf die gleiche Weise wie bei der Beziehung zwischen dem Wert (L/2t) und dem Nicht-Abflussbetrag der Beziehung 66 ≤ (L/2t) genügt wird. Dann sind nach der vorliegenden Erfindung die Grö ßen der Abschnitte in dem Laufrad 7 jeweils derart eingestellt, dass einer Beziehung 66 = (L/2t) genügt wird. Als ein Ergebnis kann die Oberflächengenauigkeit des Dichtungsabschnitts S verbessert werden, da es nach der vorliegenden Ausführungsform möglich ist, die Größe L des Dichtungsabschnitts S in dem Laufrad 7 im Vergleich zu der herkömmlichen Ausführungsform (vgl. 18 und 19) kleiner zu machen, bei welcher im Wesentlichen der ganze Bereich der Seitenfläche 10 des Laufrads 7 auf einen Dichtungsabschnitt eingestellt ist. Demnach kann das spritzgegossene Laufrad 7 verwendet werden, wie es ist, ohne dass ein Polieren erforderlich wäre. Da in diesem Fall der Bereich beider Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 groß ist und es bei der herkömmlichen Ausführungsform (vgl. 18 und 19) schwierig ist, beide Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 mit hoher Genauigkeit zu formen, werden beide Seitenflächen 58a und 58b des Laufrads 52 poliert.
10 bis 12 zeigen ein Verfahren zu Ausbilden des Laufrads 7. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt, ist die Struktur derart gemacht, dass ein Ringeinguss 20 zum Einspritzen eines Kunstharzes in einen Hohlraum 23 zum Ausbilden des Laufrads in einem Abschnitt angeordnet ist, der dem ringförmigen Ausnehmungsabschnitt 18 des Laufrads 7 entspricht. In diesem Fall zeigt 12 ein Beispiel einer Metallspritzgussform 24. Die Metallspritzgussform 24 ist eine zweigeteilte Metallform, die ein oberes Werkzeug 25 und ein unteres Werkzeug 26 aufweist, und der Hohlraum 23 zum Ausbilden des Laufrads ist an einer gemeinsamen Fläche zwischen dem oberen Werkzeug 25 und dem unteren Werkzeug 26 ausgebildet. Ferner ist der oben erwähnte Ringeinguss 20 derart gebildet, dass er sich zu dem Hohlraum 23 in der Seite des oberen Werkzeugs 25 und dem Abschnitt öffnet, der dem ringförmigen Ausnehmungsabschnitt 18 in dem Laufrad 7 öffnet.
Ferner zeigt 13 ein weiteres Beispiel der Metallspritzgussform 24. Die Metallspritzgussform 24 ist durch ein erstes oberes Werkzeug 27 zum Ausbilden des Ausnehmungsabschnitts 14 in der Seite einer Seitenfläche 10 des Laufrads 7, ein zweites oberes Werkzeug 28, das in einer äußeren Umfangsseite des ersten oberen Werkzeugs 27 angeordnet ist, ein erstes unteres Werkzeug 30 zum Ausbilden des Ausnehmungsabschnitts 14 in der Seite der anderen Seitenfläche 11 des Laufrads 7 und ein zweites unteres Werkzeug 31 gebildet, das in einer äußeren Umfangsseite des ersten unteren Werkzeugs 30 angeordnet ist, eine Trennfläche 32 zwischen dem ersten oberen Werkzeug 27 und dem zweiten oberen Werkzeug 28 und eine Trennfläche 33 zwischen dem ersten unteren Werkzeug 30 und dem zweiten unteren Werkzeug 31 sind innerhalb des Ausnehmungsabschnitts 14 positioniert. Ferner ist der Ringeinguss 20 in dem ersten oberen Werkzeug 27 und in dem Abschnitt ausgebildet, der dem ringförmigen Ausnehmungsabschnitt 18 des Laufrads 7 entspricht.
Wie oben erwähnt, sind nach der vorliegenden Ausführungsform die Trennflächen 32 und 33 der Metallspritzgussform 24 in dem Ausnehmungsabschnitt 14 positioniert, und der Ringeinguss 20 ist in dem ringförmigen Ausnehmungsabschnitt 18 positioniert, wodurch ein Grat und ein rauer Oberflächenabschnitt, die an den Trennflächen 32 und 33 der Metallspritzgussform 24 erzeugt werden, innerhalb des Ausnehmungsabschnitts 14 aufgenommen werden, und ein Grat und ein rauer Oberflächenabschnitt, die an einer freigegebenen Oberfläche des Ringeingusses 20 erzeugt werden, werden innerhalb des ringförmigen Ausnehmungsabschnitts 18 aufgenommen, so dass die Oberflächengenauigkeit der beiden Seitenflächen 10 und 11 (des Dichtungsabschnitts S) in dem Laufrad 7 nicht verschlechtert ist, und es entsteht nicht der Nachteil, dass die Lücken (t1 und t2) in der Seite der beiden Seitenflächen 10 und 11 des Laufrads 7 vergrößert werden.
14 zeigt die Gestalt der Form zum Ausbilden des axialen Lochs 5 des Laufrads 7 und ist eine Ansicht aus der Richtung F in 12 und der Richtung G in 13. Wie in 14 gezeigt, ist ein Abschnitt 34 zum Ausbilden eines axialen Lochs, der in dem oberen Werkzeug 25 (dem ersten oberen Werkzeug 27) und dem unteren Werkzeug 26 (dem ersten unteren Werkzeug 30) ausgebildet ist, um das axiale Loch 15 des Laufrads 7 auszubilden, im Wesentlichen an einem Mittenabschnitt des oberen Werkzeugs 25 und des unteren Werkzeugs 26 positioniert. Dann ist ein konvexer Abschnitt 36 zum Ausbilden einer Druckeinstellnut einstückig zum Ausbilden der Druckeinstellnut 17 in einem Abschnitt 35 zum Ausbilden eines Drehverhinderungsabschnitts des Abschnitts 34 zum Ausbilden eines axialen Lochs ausgebildet. Der konvexe Abschnitt 36 zum Ausbilden der Druckeinstellnut ist in Breitenrichtung (vertikale Richtung in 14) des Abschnitts 35 zum Ausbilden des Drehverhinderungsabschnitts im Wesentlichen in einem Mittenabschnitt positioniert, seine Querschnittsgestalt ist im Wesentlichen kreisbogenförmig, und ein Eckenabschnitt 37, der mit dem Drehverhinderungsabschnitt 16 verbunden ist, ist kreisbogenförmig abgeschrägt.
Da es, wie oben erwähnt, unnötig ist, den Stift zum Ausbilden des Druckeinstellochs, der bei der herkömmlichen Ausführungsform verwendet wird, innerhalb des Hohlraums unabhängig anzuordnen, wenn das Laufrad 7 von der Metallspritzgussform 24 ausgebildet wird, die einstückig mit dem konvexen Abschnitt 36 zum Ausbilden der Druckeinstellnut in dem Abschnitt 34 zum Ausbilden des axialen Lochs versehen ist, kommt es zu keinem Schweißphänomen, und die Struktur der Metallspritzgussform 24 kann einfach gemacht sein. Demnach erzeugt das durch die oben erwähnte Metallspritzgussform 24 gebildete Laufrad 7 nicht die Oberflächenrauhigkeit aufgrund des Schweißphänomens, und man kann ins Auge fassen, die Kosten für die Metallform zu reduzieren, und man kann ins Auge fassen, die Produktionskosten zu reduzieren.
3 ist eine Ansicht, die einen kombinierten Zustand zwischen dem Pumpengehäuse 4 und der Pumpenabdeckung 5 zeigt. Ferner ist 4 eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Pumpenströmungsdurchgang 38, einer Kraftstoffeinlassöffnung 40, einer Kraftstoffauslassöffnung 41 und dem Laufrad 7 zeigt. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt, ist der im Wesentlichen scheibenartige Raum 6 zum drehbaren Aufnehmen des Laufrads 7 an der gemeinsamen Fläche zwischen dem Pumpengehäuse 4 und der Pumpenabdeckung 5 ausgebildet. Ferner stehen die Kraftstoffeinlassöffnung 40 der Pumpenabdeckung 5 und die Kraftstoffauslassöffnung 41 des Pumpengehäuses 4 mit dem Pumpenströmungsdurchgang 38 in Verbindung, der in einer äußeren Umfangsseite des scheibenartigen Raums 6 ausgebildet ist.
Wie in 1 und 4 gezeigt, strömt nach der vorliegenden Ausführungsform mit der oben erwähnten Struktur dann, wenn das Laufrad 7 gedreht und von einem Motor 3a des Motorabschnitts 3 angetrieben wird, der Kraftstoff innerhalb des (nicht gezeigten) Kraftstofftanks von der Kraftstoffeinlassöffnung 40 in den Pumpenströmungsdurchgang 38. Dann erhält der von der Kraftstoffeinlassöffnung 40 in den Pumpenströmungsdurchgang 38 strömende Kraftstoff Energie von dem rotierenden Laufrad 7, und der Druck des Kraftstoffs wird durch das Laufrad 7 erhöht, während er sich entlang des im Wesentlichen ringförmigen Pumpenströmungsdurchgangs 38 zu der Kraftstoffauslassöffnung 41 bewegt. Dann läuft der Kraftstoff mit ausreichend erhöhtem Druck durch einen (nicht gezeigten) Strömungsdurchgang des Motorabschnitts 3 von der Kraftstoffauslassöffnung 41 und wird von einer Kraftstoffabflussöffnung 42 an den (nicht gezeigten) Motor geliefert.
Wie in 4 gezeigt, ist in diesem Fall ein Trennwandabschnitt 43 zwischen der Kraftstoffeinlassöffnung 40 und der Kraftstoffauslassöffnung 41 ausgebildet. Eine Lücke t3 zwischen einer Umfangsfläche 43a des Trennwandabschnitts 43 und einer äußeren Umfangsfläche 44 des Laufrads 7 ist derart eingestellt, dass sie kleiner als eine Lücke t4 zwischen einer Umfangsfläche 38a des Pumpenströmungsdurchgangs 38 und der äußeren Umfangsfläche 44 des Laufrads 7 ist. Ferner ist eine Lücke zwischen beiden Seitenflächen 43b und 43c des Trennwandabschnitts 43 und den beiden Seitenflächen 10 und 11 des Laufrads 7 auf eine Größe eingestellt, die gleich der Lückengröße (t1 und t2) des Dichtungsabschnitts S in dem Laufrad 7 ist. D.h., die Lücke in der Seite der äußeren Umfangsfläche 44 des Laufrads 7 und in der Seite der beiden Seitenflächen 10 und 11 wird rasch von dem Trennwandabschnitt 43 verengt, wodurch verhindert wird, dass der Kraftstoff mit dem erhöhten Druck von der Seite der Kraftstoffauslassöffnung 41 zu der Seite der Kraftstoffeinlassöffnung 40 ausläuft. Ferner wird durch den Dichtungsabschnitt S des Laufrads 7 verhindert, dass der Kraftstoff innerhalb des Pumpenströmungsdurchgangs 38 in radialer Richtung nach innen ausläuft.
Da, wie oben erwähnt, das Laufrad 7 nach der vorliegenden Erfindung derart strukturiert ist, dass die Druckeinstellnut 17 in dem Drehverhinderungsabschnitt 16 des axialen Lochs 15 ausgebildet ist, und es unnötig ist, den Stift zum Ausbilden des Druckeinstellnut innerhalb des Hohlraums 23 unabhängig anzuordnen, wird kein Schweißphänomen erzeugt, und das Laufrad 7 kann in einem Zustand unmittelbar nach dem Spritzgießen verwendet werden.
Da es, wie oben erwähnt, nach der vorliegenden Ausführungsform unnötig ist, den Stift zum Ausbilden des Druckeinstellochs innerhalb des Hohl raums 23 unabhängig anzuordnen, und die Struktur der Metallspritzgussform 24 einfach gemacht ist, kann man ins Auge fassen, die Kosten für die Metallspritzgussform 24 zu reduzieren, und ferner lassen sich die Produktionskosten für das Laufrad reduzieren.
Da ferner nach der vorliegenden Ausführungsform die Struktur derart gemacht ist, dass der ringförmige Ausnehmungsabschnitt 18 zum Anordnen des Ringeingusses 20 zum Spritzgießen innerhalb des Ausnehmungsabschnitts 14 ausgebildet ist, der an der Seitenfläche des Laufrads 7 ausgebildet ist, ist der Grat innerhalb des ringförmigen Ausnehmungsabschnitts 18 oder des Ausnehmungsabschnitts 14 aufgenommen, selbst wenn der Grat zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, wo der Ringeinguss 20 freigegeben wird, so dass die Oberflächengenauigkeit der Seitenfläche 10 nicht verschlechtert wird.
In diesem Fall kann bei der oben erwähnten Ausführungsform jede Druckeinstellnut 17 verwendet werden, sofern die Druckeinstellnut 17 einstückig mit dem axialen Loch 15 ausgebildet ist und beide Seitenflächen 10 und 11 verbindet, z.B. kann eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform oder eine im Wesentlichen V-förmige Querschnittsform zusätzlich zu dem im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt verwendet werden.
Ferner ist die Druckeinstellnut 17 im Wesentlichen in einem Mittenabschnitt in Breitenrichtung des Drehverhinderungsabschnitts 16 ausgebildet; die Struktur ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Druckeinstellnut 17 kann in einem geeigneten Abschnitt innerhalb eines Bereichs ausgebildet sein, der die Festigkeit des axialen Lochs 15 nicht beschädigt. Außerdem können mehrere Druckeinstellnuten 17 ausgebildet sein.
Ferner ist der Radius (R1) des Ausnehmungsabschnitts 14 nicht auf jede der oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt und kann geeignet innerhalb eines Bereichs 66 ≤ (L/2t) eingestellt sein, wobei die Oberflächengenauigkeit des Dichtungsabschnitts S berücksichtigt wird.
Ferner ist bei jeder der oben erwähnten Ausführungsformen der Ausnehmungsabschnitt 14 an beiden Seitenflächen 10 und 11 des Laufrads 7 symmetrisch ausgebildet; er ist aber nicht darauf beschränkt und kann an wenigstens einer Seitenfläche der beiden Seitenflächen 10 und 11 des Laufrads 7 ausgebildet sein, sofern die erforderliche Pumpleistung erfüllt wird. Ferner kann der Ausnehmungsabschnitt 14 unsymmetrisch ausgebildet sein, sofern der Radius (R1) des Ausnehmungsabschnitts 14 der Bedingung 66 ≤ (L/2t) genügt.
Ferner kann die vorliegende Erfindung beispielsweise auf ein Laufrad in einer Seitenströmungskreiselpumpe, wie sie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 9-79170 offenbart ist, oder auf eine Wirbelschichtpumpe angewendet werden, wie sie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-89292 offenbart ist.
Da, wie oben erwähnt, das Laufrad nach der vorliegenden Erfindung derart strukturiert ist, dass die Druckeinstellnut in dem Drehverhinderungsabschnitt in dem axialen Loch ausgebildet ist, und es unnötig ist, den Stift zum Ausbilden des Druckeinstellnut innerhalb des Hohlraums unabhängig anzuordnen, kommt es zu keiner Verschlechterung der Oberflächengenauigkeit aufgrund eines Schweißphänomens, und Polieren ist nicht nötig, so dass eine Reduzierung der Herstellungskosten ins Auge gefasst werden kann.
Da es ferner bei dem Laufrad nach der vorliegenden Erfindung unnötig ist, den Stift zum Ausbilden des Druckeinstellochs innerhalb des Hohlraums unabhängig anzuordnen, und die Struktur der Metallspritzgussform 24 einfach gemacht ist, lassen sich die Kosten für die Metallspritzgussform reduzieren, so dass die Produktionskosten für das Laufrad reduziert sind, wobei auch kein Polieren erforderlich ist.
Da ferner das Laufrad nach der vorliegenden Erfindung derart strukturiert ist, dass der ringförmige Ausnehmungsabschnitt zum Anordnen des Ringeingusses zum Spritzgießen innerhalb des Ausnehmungsabschnitts ausgebildet ist, der an der Seitenfläche des Laufrads ausgebildet ist, ist der Grat innerhalb des ringförmigen Ausnehmungsabschnitts oder des Ausnehmungsabschnitts aufgenommen, selbst wenn der Grat zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, wo der Ringeinguss freigegeben wird, so dass die Oberflächengenauigkeit der Seitenfläche nicht verschlechtert wird.

Claims

Laufrad (7) für eine Seitenströmungspumpe (1), das mit mehreren Schaufelnuten (12) in einer äußeren Umfangsseite eines scheibenartigen, von einem Motor (3a) zu drehenden Kunstharzelements (8) versehen ist und drehbar innerhalb eines im Wesentlichen scheibenartigen Raums (6) aufzunehmen ist, der zwischen einem Pumpengehäuse (4) und einer Pumpenabdeckung (5) ausgebildet ist, wobei ein axiales Loch (15) zum Eingriff mit einer Antriebswelle (21) des Motors (3a) in einem Mittenabschnitt des scheibenartigen Elements (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Druckeinstellnut (17) in einem Drehverhinderungsabschnitt (16) des axialen Lochs (15) so ausgebildet ist, dass sie zu beiden Seitenflächen (10, 11) des scheibenartigen Elements (8) offen ist.
Laufrad (7) für eine Seitenströmungspumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: ein ringförmiger Ausnehmungsabschnitt (18) zum Anordnen eines Ringeingusses (20) zum Spritzgießen an einer Position ausgebildet ist, die um eine vorbestimmte Strecke von einer äußeren Umfangsseite des axialen Lochs (15) entfernt ist.