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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Brennstoffpumpe, bei welcher
die Brennstoffpumpe und der Brennstofffilter, die innerhalb eines
Brennstofftanks eines Fahrzeugs oder ähnlichem angeordnet sind, in
einem integralen Aufbau angeordnet sind.
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14 ist eine Seitenansicht,
die, teilweise im Schnitt, eine im US-Patent Nr. 5,391,062 offenbarte
herkömmliche
elektrische Brennstoffpumpe zeigt. 15 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in 14. 16 ist
eine Schnittansicht entlang der Line XVI-XVI in 15. 17 ist
eine Draufsicht, die eine Pumpenabdeckung zeigt, an welcher kein
Anschlagfreigabebereich vorgesehen ist.
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In
den Zeichnungen ist 1 ein Laufrad mit einer scheibenförmigen Gestalt,
in dessen äußeren Umfangsbereich
mehrere Flügelnutbereiche 1a ausgeformt
sind, die sich in radialer Richtung erstrecken, 2 ist eine
Pumpenabdeckung mit einer Gleitfläche 2a, die einer
Seitenfläche 1b des
Laufrads 1 mit einem geringen Zwischenraum gegenüberliegt
und das Laufrad 1 lagert, 3 ist eine Pumpenbasis
mit einer Gleitfläche 3a,
die der anderen Seitenfläche 1c des Laufrads 1 mit
einem geringen Zwischenraum gegenüberliegt und das Leiter 1 lagert. 4 ist
eine Pumpenkammer mit einer gebogenen Riemengestalt, die sich entlang
des äußeren Umfangsbereichs
des Laufrads 1 an der Außenseite der Gleitfläche 2a der Pumpenabdeckung 2 und
der Gleitfläche 3a der Pumpenbasis 3 erstreckt,
und 4a ist eine innere Seitenwand der inneren und äußeren Seite
der Pumpenkammer 4. 5 ist eine Brennstoffansaugöffnung,
die zur Seite der Pumpenabdeckung 2 vorgesehen ist, und 6 ist
ein Pumpenkammerauslass, der zur Seite der Pumpenbasis 3 vorgesehen
ist. Das Pumpengehäuse 7 besteht
aus der Pumpenabdeckung 2, der Pumpenbasis 3,
der Pumpenkammer 4, der Brennstoffansaugöffnung 5 sowie
dem Pumpenkammerauslass 6.
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Wie
in den 15 und 16 dargestellt, ist außerdem ein
Zwischenraum, der größer ist
als der in Verbindung mit dem Laufrad 1 definierte geringe
Zwischenraum, in der inneren Umfangsseite der Pumpenkammer 4 in
der Nähe
der Seite 6a gegenüber dem
Pumpenkammerauslass 6 der Gleitfläche 2a der Pumpenabdeckung 2 als
Anschlagfreigabebereich 2b bezüglich des Laufrads 1 vorgesehen,
wobei der Endbereich des Anschlagfreigabebereichs 2b einen sich
verjüngenden
Bereich 2c mit sehr sanfter Neigung hat. In einer Ausführungsform
beträgt
der Winkel θ (gezeigt
in 16) des sich verjüngenden
Bereichs 2c ungefähr
168°. 8 in 14 ist eine Motorwelle,
an welcher das Laufrad 1 angebracht ist, 9 ist ein
Anker, und 10 ist ein Magnet. 11 ist ein zylindrisches
Gehäuse
oder eine äußere Umhüllung, an
der der Magnet 10 angebracht ist und an welchem das Pumpengehäuse 7 angepasst
ist. Ein Motorbereich 12 besteht aus der Motorwelle 8,
dem Anker 9, dem Magneten 10 und dem Gehäuse 11. 13 ist
ein Motor, des Motorbereichs 12, und 14 ist eine
Brennstoffauslassöffnung.
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Bei
der herkömmlichen
elektrischen Brennstoffpumpe mit dem oben erläuterten Aufbau dreht sich,
wenn der Motorbereich 12 betrieben wird, das Laufrad 1 und
saugt den Brennstoff (nicht dargestellt) von der Brennstoffansaugöffnung 5 an,
wobei der Druck des angesaugten Brennstoffs in der Pumpenkammer 4 angehoben
wird, und der Brennstoff wird dann durch den Pumpenkammerauslass 6 in
die Motorkammer 13 hinein geleitet und durch die Brennstoffauslassöffnung 14 hindurch
nach außen
ausgelassen.
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Bei
der herkömmlichen
elektrischen Brennstoffpumpe mit der eben beschriebenen Anordnung wird
ein Leckageverlust innerhalb des zwischen den Seitenflächen 1b, 1c des
Laufrads 1 und den Gleitflächen 2a, 3a der
Pumpenabdeckung 2 und der Pumpenbasis 3 mit Kontakt
zu den Seitenflächen 1b, 1c definierten
Zwischenraums erzeugt, und ebenso innerhalb des zwischen der Seite 6a gegenüber dem Pumpenkammerauslass 6 und
der Brennstoffansauföffnung 5 definierten
Zwischenraums, d. h. dem Dammbereich 2a-1. Um das Absinken
der Ausgabeeffizienz der Pumpe aufgrund dieses Leckageverlustes
zu verhindern, wird der Zwischenraum in Schubrichtung zwischen den
Seitenflächen 1b, 1c des
Laufrads 1 und den Gleitflächen 2a, 3a sehr
klein gemacht. Wenn der Brennstoffdruck innerhalb der Pumpenkammer 4 aufgrund
der Drehung der Flügelnuten 1a in
Richtung der Pumpenkammerauslassöffnung 6 von
der Brennstoffansaugöffnung 5 gesteigert wird,
tendiert das Laufrad 1 daher dazu, in Kontakt mit der Position
der Gleitfläche 2a der
Pumpenabdeckung 2 in der Nähe der Seite 6 gegenüber dem Pumpenkammerauslass 6 in
dem Pumpengehäuse 7 zu
geraten, und zwar aufgrund des Druckungleichgewichts zwischen dem
bei dem Pumpenkammerauslass 6 in dem Pumpengehäuse 7 und
der Brennstoffansaugöffnung 5 in
dem Pumpengehäuse 7.
Wenn kein Anschlagfreigabebereich 2b in der Pumpenabdeckung 2 vorgesehen
ist, wie in 17 dargestellt ist,
unterliegt die Gleitfläche 2a der
Pumpenabdeckung 2 um die Seite 6a gegenüber dem
Pumpenkammerauslass 6 des Pumpengehäuses 7 herum der Erzeugung
von Schrammen 15. Bei der herkömmlichen Vorrichtung ist der
Anschlagfreigabebereich 2b in diesem Bereich vorgesehen,
um zu versuchen, den Kontakt des Laufrads 1 zu verhindern.
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Wie
in 15 dargestellt, ist
jedoch der Dammbereich 2a-1 nur in dem Zwischenbereich
der Seite 6a gegenüber
dem Pumpenkammerauslass 6 und der Brennstoffansaugöffnung 5 vorgesehen,
um ein Absinken der Ausgabeeffizienz der Pumpe aufgrund des zwischen
der Seite 6a gegenüber
dem Pumpenkammerauslass 6 und der Brennstoffansaugöffnung 5 erzeugten
Leckageverlustes zu verhindern. Bei der Position des Dammbereichs 2a-1, wo
kein Anschlagfreigabebereich 2b vorgesehen ist, wird daher
der Laufrad 1 in Kontakt mit dem Pumpengehäuse 7 gebracht.
Als Ergebnis steigt der Rotationsreibwiderstand des Laufrads 1 an,
die Drehung des Motors 2 wird langsamer, und der elektrische Stromverbrauch
steigt an, wodurch die Ausgabeeffizienz der elektrischen Brennstoffpumpe
nachteilig reduziert wird.
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Eine
weitere Flüssigkeitspumpe
in Form einer Seitenkanalpumpe ist aus
US 5,558,490 bekannt. Die Pumpenkammer
ist durch zwei Seitenkanäle
in einer Saugabdeckung bzw. einem Zwischengehäuse ausgebildet. Der Seitenkanal,
der sich in der Saugabdeckung erstreckt, und der in dem Bereich
einer Auslassöffnung
ein blindes Ende hat, ist mit einer Endflanke versehen, die steil
vom Boden des Seitenkanals zur inneren Oberfläche der Saugabdeckung ansteigt,
und zwar auf der Seite, die zu einem Pumpenlaufrad hinweist. In
der Saugabdeckung ist ein verbreiterter Raum ausgeformt durch Verbreiternder Nut
in der axialen und radialen Richtung. Dies bedeutet, dass der verbreiterte
Raum breiter und tiefer ist als der Rest des Seitenkanals. Am Ende
des verbreiterten Raums kann der Seitenkanal außerdem in einen verschließenden Kanal
münden,
der sich bis zum Ende des Seitenkanals hin erstreckt. Der verschließende Kanal
hat Nutenflanken, die sich bis zu einem Punkt verjüngen, an
dem eine sanfte Unterbrechung des Stroms im Bereich des Endes des
Kanals erzielt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung ist gemacht worden, um das oben diskutierte Problem zu
lösen,
und das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer elektrischen
Brennstoffpumpe, bei welcher der Kontakt zwischen dem Laufrad und
dem Pumpengehäuse
vermindert ist und der Rotationsreibwiderstand gering ist.
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Gemäß dieser
Erfindung wird dieses Ziel erreicht mittels einer elektrischen Brennstoffpumpe
gemäß dem Anspruch
1.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform hat
der innere Umfang des Anschlagfreigabebereichs eine solche Ausgestaltung,
dass in der Drehrichtung des Laufrads der Radius von dem Drehmittelpunkt
des Laufrads aus nach und nach ansteigt, und dass eine gestufte
Seitenwand am Endbereich der inneren Umfangsseite des Anschlagfreigabebereichs
vorgesehen ist.
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Außerdem ist
ein Zwischenraum, der größer ist
als der geringe Zwischenraum, in der Nähe der Brennstoffansaugöffnung der
Gleitfläche
auf der Seite definiert, die dem Pumpenkammerauslass des Pumpengehäuses gegenüberliegt,
wobei eine gestufte Seitenwand in dem Zwischenraum bei dem Endbereich
stromabwärts
eines Startendbereichs der Pumpenkammer angeordnet ist.
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Der
innere Umfang des Anschlagfreigabebereichs ist außerdem so,
dass in Drehrichtung des Laufrads der Radius von dem Drehmittelpunkt
des Laufrads aus nach und nach ansteigt, und dass eine gestufte
Seitenwand am Endbereich der inneren Umfangsseite des Anschlagfreigabebereichs
vorgesehen ist.
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Außerdem ist
eine gestufte Seitenwand am Endbereich der inneren Umfangsseite
des Anschlagfreigabebereichs vorgesehen.
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Der
Winkel der inneren Seitenwand der gebogenen riemenförmigen Pumpenkammer,
die in dem Pumpengehäuse
angeordnet ist, und der Winkel zumindest einer der gestuften Seitenwände des
Anschlagfreigabebereichs und des Zwischenraumbereichs sind außerdem die
gleichen Winkel.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ergibt sich deutlicher aus der nun folgenden
ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, zusammen mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen:
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1 eine teilweise weggeschnittene
Seitenansicht der elektrischen Brennstoffpumpe der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 ist eine Draufsicht, die
die Pumpenabdeckung zeigt, und zwar entlang der Linie II-II in 1;
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3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang
der Linie III-III in 2;
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4 ist eine Ansicht zum Erläutern der
vorteilhaften Ergebnisse der gestuften Seitenwand der Pumpenabdeckung
der elektrischen Brennstoffpumpe der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine Draufsicht, die
die Pumpenabdeckung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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6 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang
der Linie VI-VI in 5;
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7 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang
der Linie VII-VII in 5;
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8 ist eine Draufsicht, die
die Pumpenabdeckung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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9 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang
der Linie IX-IX aus 8;
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10 ist eine Draufsicht,
die die Pumpenabdeckung der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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11 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang
der Linie XI-XI in 10;
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12 ist eine Ansicht, die
den Schritt zur Herstellung des Pumpengehäuses der fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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13 ist eine Ansicht, die
den Schritt zur Herstellung des Pumpengehäuses der fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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14 ist eine Seitenansicht,
die, teilweise im Schnitt, eine herkömmliche elektrische Brennstoffpumpe
zeigt;
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15 ist eine Schnittansicht
entlang der Linie XV-XV aus 14;
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16 ist eine Schnittansicht
entlang der Linie XVI-XVI in 15;
und
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17 ist eine Draufsicht,
die als Bezug eine Pumpenabdeckung zeigt, in welcher kein Anschlagfreigabebereich
vorgesehen ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform 1
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1 ist eine Seitenansicht,
die, teilweise im Schnitt, eine elektrische Brennstoffpumpe der
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist
eine Schnittansicht, die die Pumpenabdeckung entlang der Linie II-II in 1 zeigt. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang
der Linie III-III in 2. 4 ist eine Ansicht zum Erläutern der
vorteilhaften Ergebnisse der gestuften Seitenwand der Pumpenabdeckung.
In den Zeichnungen sind die Komponenten 1, 1a, 3, 4–6, 6a, 8–14 gleich wie
bei der oben beschriebenen herkömmlichen
Vorrichtung, und auf ihre Erläuterung
wird hier verzichtet.
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16 ist
eine Pumpenabdeckung, die eine Gleitfläche 16a hat, die gegenüber einer
Seitenfläche 1b des
Laufrads 1 mit einem geringen Zwischenraum dazwischen angeordnet
ist und das Laufrad 1 lagert. Ein Zwischenraum, der größer ist
als der eben erwähnte
geringe Zwischenraum zwischen dem Laufrad 1 und der Gleitfläche 16a,
ist in Verbindung mit der inneren Seitenwand 4a der Gleitfläche 16a auf der
inneren Umfangsseite der Pumpenkammer 4 in der Nähe der Seite
6a gegenüber
dem Pumpenkammerauslass 6 definiert, wobei dieser Zwischenraum ein
Anschlagfreigabebereich 16b mit Bezug zu dem Laufrad 1 ist.
Eine gestufte Seitenwand 16c (gezeigt in 3) ist bei einem stromabwärtigen Endbereich 19 des
Brennstoffstroms der Seite 6a gegenüber dem Pumpenkammerauslass 6 des
Anschlagfreigabebereichs 16b angeordnet, d. h. bei einer
Position (schattierter Bereich in 2)
entgegen der Drehrichtung 18 des Laufrads 1. Der
Winkel θ dieser
gestuften Seitenwand 16c liegt vorzugsweise in einem Bereich
zwischen 90 und 135°,
gemäß den Ergebnissen
verschiedener Experimente mit unterschiedlichen Winkeln.
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Während die
Konfiguration dieses Anschlagfreigabebereichs 16b so gestaltet
ist, dass sie mit der Position der Schrammen 15 an der
Pumpenabdeckung 2 zusammenfällt, die durch den Kontakt
mit dem Laufrad 1 erzeugt werden, soweit der Dammbereich 16a-1 betroffen
ist, ist der Anschlagfreigabebereich 16b nur bis zu dem
Zwischenbereich zwischen der Brennstoffansaugöffnung 5 und der Seite 6a gegenüber dem
Pumpenkammerauslass 6 vorgesehen, um eine Reduzierung der
Pumpen-Ausgabeeffizienz aufgrund des zwischen der Brennstoffansaugöffnung 5 und
der Seite 6a gegenüber
dem Pumpenkammerauslass 6 erzeugten Leckageverlustes zu
verhindern. So sind die Pumpenabdeckung 16 und die Pumpenbasis 3 kombiniert,
so dass sie ein Pumpengehäuse 17 mit
einer darin vorgesehenen Pumpenkammer 4 definieren.
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Wie
in 4 dargestellt, wird,
wenn die Pumpenabdeckung 16, die eine stationäre Wand
des Pumpengehäuses 17 ist,
und der das Laufrad 1, das eine bewegliche Wand ist, einander
mit einem geringen Zwischenraum C dazwischen gegenüberliegen und
das Laufrad 1 eine Drehbewegung in Richtung eines Pfeils
U ausführt,
ein Brennstoffstrom (gezeigt durch einen Pfeil V) in der gleichen
Richtung wie der Pfeil U innerhalb des Anschlagfreigabebereichs 16b erzeugt,
und zwar aufgrund der Viskosität
des Brennstoffs. Dieser Brennstoffstrom trifft auf die gestufte Seitenwand 16c am
Abschlussendbereich des Anschlagfreigabebereichs 16b, gesehen
in Stromrichtung des Brennstoffs, und strömt in den kleinen Zwischenraum
C hinein, so dass ein lokaler Druckaufbau in der Nähe der gestuften
Seitenwand 16c erzeugt wird. Dieser Druck erzeugt eine
Belastung W in der Richtung, die dazu tendiert, das Laufrad 1 von
der Gleitfläche 16a der
Pumpenabdeckung 16 weg zu bewegen. Dabei ist das Verteilungsprofil
des auf die gegenüberliegende
Fläche
des Laufrads 1 gegenüber
dem Anschlagfreigabebereich 16b in der Nähe der gestuften
Seitenwand 16c einwirkenden Drucks so, wie es in einer
Kurve Z gezeigt ist (gezeigt in 4).
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Bei
der elektrischen Brennstoffpumpe mit der oben beschriebenen Ausgestaltung
dreht sich, wenn der Motorbereich 12 betrieben wird, das
Laufrad 1, um den Brennstoff (nicht dargestellt) von dem
Brennstoffeinlass 5 anzusaugen, und der angesaugte Brennstoff
wird in der Pumpenkammer 4 unter Druck gesetzt, tritt in
die Motorkammer 13 durch den Pumpenkammerauslass 6 hindurch
ein und wird durch die Brennstoffauslassöffnung 14 hindurch
nach außen ausgelassen.
Dabei tendiert das Laufrad 1 dazu, in Kontakt mit der Seite
6a der Gleitfläche 16a gegenüber dem
Pumpenkammerauslass 6 gebracht zu werden, und zwar aufgrund
des Druckungleichgewichts innerhalb der Pumpenkammer 4.
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Es
ist jedoch ein Zwischenraum, der größer ist als der geringe Zwischenraum
C, zwischen dem Laufrad 1 und der Gleitfläche 16a vorgesehen
und mit der inneren Seitenwand 4a auf der inneren Umfangsseite
der Pumpenkammer 4 in der Nähe der Seite 6a gegenüber dem
Pumpenkammerauslass 6 der. Gleitfläche 16a des Pumpengehäuses 17 in
Verbindung gebracht, und dieser Zwischenraum wird als Anschlagfreigabebereich 16b verwendet.
Außerdem ist
die gestufte Seitenwand 16c am Endbereich des Anschlagfreigabebereichs 16b vorgesehen,
und der bei dieser gestuften Seitenwand 16c erzeugte Druck hebt
das Laufrad 1 weg von der Gleitfläche 16a. Daher wird
der Kontakt zwischen der Pumpenabdeckung 16, die das Pumpengehäuse 17 bildet,
und dem Laufrad 1 vermindert, was zu einem geringen Rotationsreibwiderstand
führt.
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Ausführungsform 2
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5 ist eine Draufsicht der
Pumpenabdeckung, die die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt. 6 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
entlang der Linie VI-VI in 5. 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht
entlang der Linie VII-VII in 5.
In diesen Zeichnungen sind die Komponenten 4, 5, 6a, 16, 16a und 18 gleich
wie bei den ersten Ausführungsformen,
so dass auf ihre Erläuterung
verzichtet wird.
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Ein
Zwischenraum, der größer ist
als der kleine Zwischenraum zwischen dem Laufrad 1 und
der Gleitfläche 16a,
ist in Verbindung mit der inneren Seitenwand 4a auf der
inneren Umfangsseite der Pumpenkammer 4 in der Nähe der Seite 6a gegenüber dem
Pumpenkammerauslass 6 in der Gleitfläche 16a der Pumpenabdeckung 16 definiert,
die das Pumpengehäuse 17 bildet,
so dass dieser Zwischenraum als Anschlagfreigabebereich 20 bezüglich des
Laufrads 1 dient, und gestufte Seitenwände 20a, 20b,
wie in 6 und 7 dargestellt, sind bei einem
Endbereich 21 des Anschlagfreigabebereichs 20 vorgesehen,
d. h. bei einer Position (schattierter Bereich in 5) entgegen der Drehrichtung 18 des
Laufrads 1. Die Konfiguration der inneren Umfangsseite
(des Bereichs, in welchem die gestufte Seitenwand 20b vorgesehen
ist) des Anschlagfreigabebereichs 20 ist außerdem so,
dass der Radius vom Drehmittelpunkt des Laufrads 1 aus
nach und nach in Richtung der Drehung 18 des Laufrads 1 ansteigt.
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Mit
der elektrischen Brennstoffpumpe mit einem solchen Aufbau kann ein
Druckaufbaueffekt ähnlich
dem, der in Verbindung mit der ersten Ausführungsform in 4 erläutert
worden ist, auch auf der inneren Umfangsseite des Anschlagfreigabebereichs 20 erzielt
werden (dem Bereich, in welchem die gestufte Seitenwand 20b vorgesehen
ist), das Laufrad 1 kann effektiver von der Gleitfläche 16a weggehoben
werden, der Kontakt zwischen der Pumpenabdeckung 16, die
das Pumpengehäuse 17 bildet,
und dem Laufrad 1 ist vermindert, was zu einem geringen
Rotationsreibwiderstand. führt.
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Ausführungsform 3
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8 ist eine Draufsicht der
Pumpenabdeckung, die die dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt. 9 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
entlang der Linie IX-IX in 8.
In diesen Zeichnungen sind die Komponenten 4, 5, 6a, 16, 16a, 16b, 16c, 18 und 19 gleich
wie in der ersten Ausführungsform,
so dass auf ihre Erläuterung
verzichtet wird.
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Bei
der Gleitfläche 16a der
Pumpenabdeckung 16, die das Pumpengehäuse 17 bildet, ist
zusätzlich
zu dem in der ersten Ausführungsform
gezeigte Anschlagfreigabebereich 16b ein Zwischenraumbereich 30 vorgesehen,
der größer ist
als der kleine Zwischenraum zwischen dem Laufrad 1 und der
Gleitfläche 16a,
und zwar in Verbindung mit der inneren Seitenwand 4a auf
der inneren Umfangsseite der Pumpenkammer 4 in der Nähe der Brennstoffansaugöffnung 5 in
der Gleitfläche 16a,
und eine gestufte Seitenwand 30a ist bei einem stromabwärtigen Endbereich 19 des
Brennstoffstroms der Seite 6a gegenüber dem Pumpenkammerauslass 6 des
Anschlagfreigabebereichs 16b vorgesehen, d. h. bei einer
Position (schattierter Bereich in 2)
entgegen der Drehrichtung 18 des Laufrads 1.
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Gemäß der elektrischen
Brennstoffpumpe mit einem solchen Aufbau kann ein Druckerzeugungseffekt ähnlich dem
in Verbindung mit 4 erläuterten
bezüglich
der ersten Ausführungsform selbst
bei dem Endbereich 31 des Zwischenraumbereichs 30 erzielt
werden, so dass das Laufrad 1 effektiver weg von der Gleitfläche 16a gehoben
werden kann, was den Kontakt zwischen der Pumpenabdeckung 16,
die das Pumpengehäuse 17 bildet,
und dem Laufrad 1 vermindert und den Rotationsreibwiderstand
weiter reduziert.
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Der
oben beschriebene Zwischenraumbereich 30 kann mit dem durch
den in der zweiten Ausführungsform
gezeigten Zwischenraum definierten Anschlagfreigabebereich 20 kombiniert
werden, und ein ähnlich
vorteilhaftes Ergebnis kann erzielt werden.
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Ausführungsform 4
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10 ist eine Draufsicht der
Pumpenabdeckung, die die vierte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt. 11 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in 10. In diesen Zeichnungen sind die Komponenten 4, 5, 6a, 16, 16a, 16b, 16c, 18, 19 und 30 gleich
wie in der dritten Ausführungsform,
so dass auf ihre Erläuterung
verzichtet wird.
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Die
Konfiguration der inneren Umfangsseite des Zwischenraumbereichs 30,
der in der Gleitfläche 16a der
Pumpenabdeckung 16, die das Pumpengehäuse 17 bildet, definiert
ist, ist so, dass der Radius von dem Drehmittelpunkt P des Laufrads 1 in
Drehrichtung 18 des Laufrads 1 nach und nach ansteigt, und
der Endbereich 32 ist mit einer gestuften Seitenwand 30b versehen.
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Gemäß der elektrischen
Brennstoffpumpe mit einem solchen Aufbau kann ein Druckerzeugungseffekt ähnlich dem
in Verbindung mit 4 bezüglich der
ersten Ausführungsform
erläuterten selbst
bei dem Endbereich 32 der inneren Umfangsseite des Zwischenraumbereichs 30 erzielt
werden, so dass das Laufrad 1 effektiver von der Gleitfläche 16a weggehoben
werden kann, was den Kontakt zwischen der Pumpenabdeckung 16,
die das Pumpengehäuse 17 bildet,
und dem Laufrad 1 vermindert und den Rotationsreibwiderstand
weiter reduziert.
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Der
oben beschriebene Zwischenraumbereich 30 kann mit dem durch
den in der zweiten Ausführungsform
gezeigten Zwischenraum definierten Rnschlagfreigabebereich 20 kombiniert
werden und ein ähnlich
vorteilhaftes Ergebnis kann erzielt werden.
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Ausführungsform 5
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Die 12 und 13 sind Ansichten, die die Schritte zur
Herstellung des Pumpengehäuses
der fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 12 eine Ansicht. ist, die den Schritt des
Bearbeitens der Pumpenkammer in der Gleitfläche der Pumpenabdeckung, die
das Pumpengehäuse
bildet, zeigt, und 13 eine
Ansicht ist, die den Schritt des Bearbeitens des Anschlagfreigabebereichs
in der Gleitfläche
der Pumpenabdeckung zeigt. In diesen Zeichnungen sind die Komponenten 4, 4a, 16 und 16a gleich
wie in der ersten Ausführungsform,
so dass auf ihre Erläuterung
verzichtet wird.
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Nun
werden die Herstellungsschritte im Detail beschrieben.
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(A) Der erste Schritt
(siehe 12)
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40 ist
eine Schneidvorrichtung, die an einer nicht dargestellten Schneidmaschine
so angebracht ist, dass sie sich drehen kann. Die Pumpenkammer 4 mit
einer kreisförmigen
gebogenen Riemengestalt (ähnlich
wie in 2) ist in der
Gleitfläche 16a der Pumpenabdeckung 16,
die das Pumpengehäuse
bildet, in einer vorbestimmten Gestalt durch Schneiden mit der Schneideinrichtung 40 ausgeformt.
Die innere Seitenwand 4a der Pumpenkammer 4 wird
gemäß der Gestalt
der Spitze 40a der Schneidvorrichtung 40 geformt.
In dem in 10 gezeigten
Beispiel beträgt der
Winkel θ1
der inneren Seitenwand 41, gezeigt in der fünften Ausführungsform,
135°.
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(B) Der zweite Schritt
(siehe 13)
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Der
Anschlagfreigabebereich 41 und die gestufte Seitenwand 41a werden
so ausgeformt, dass die Gleitfläche 16a der
Pumpenabdeckung 16, die das Pumpengehäuse bildet, durch die Verwendung der
Schneidvorrichtung 40 geschnitten wird, die eine Spitzengestalt 40a hat,
wie sie auch beim Schneiden der Pumpenkammer 4 in dem eben
erwähnten
ersten Schnitt verwendet wurde, um den Anschlagfreigabebereich 41 in
Verbindung mit der Pumpenkammer 4 zu bilden, wobei der
Winkel θ2
der gestuften Seitenwand 41a bei dem Endbereich dies Anschlagfreigabebereichs 41 der
gleiche Winkel ist wie der Winkel θ1 der inneren Seitenwand 4a der
Pumpenkammer 4.
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Obwohl
der Herstellschritt nicht dargestellt ist, können die gestufte Seitenwand 30a des
Zwischenraumbereichs 30 in 9 sowie
die gestufte Seitenwand 30b in 11 auch mittels der Schneidvorrichtung 40 mit
der Spitzengestalt 40a wie der beim Schneiden der Pumpenkammer 4 verwendeten ausgearbeitet
werden, und sie werden mit dem gleichen Winkel θ1 geformt wie die innere Seitenwand 4a der
Pumpenkammer 4.
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Der
Winkel θ1
der inneren Seitenwand 4a der Pumpenkammer 4,
der Winkel θ2
der gestuften Seitenwand 41a das Anschlagfreigabebereichs 41 sowie
der Winkel der gestuften Seitenwände 30a und 30b des
Zwischenraumbereichs 30 liegen im Bereich von 90 bis 135°, um eine
elektrische Brennstoffpumpe mit einer guten Ausgabeeffizienz zu
schaffen, und zwar gemäß den Ergebnissen
verschiedener Experimente mit unterschiedlichen Winkeln der Schneidvorrichtung 40.
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Der
Winkel θ1
der inneren Seitenwand 4a der Pumpenkammer 4 und
zumindest einer der Winkel θ2
der gestuften Seitenwand 41a des Anschlagfreigabebereichs 41 und
des Winkels der gestuften Seitenwände 30a und 30b des
Zwischenraumbereichs 30 können gleiche Winkel sein.
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Gemäß der vierten
Ausführungsform
sind der Winkel θ1
der inneren Seitenwand 4a der Pumpenkammer 4,
ausgebildet in der Gleitfläche 16a der Pumpenabdeckung 16,
die das Pumpengehäuse
bildet, und der Winkel θ2
der gestuften Seitenwand 41a des Anschlagfreigabebereichs 41 in
Verbindung mit der Pumpenkammer 4 und/oder der Winkel der
gestuften Seitenwände 30a und 30b des
Zwischenraumbereichs 30 gleich gemacht, so dass die gleiche Schneidvorrichtung 40,
die zum Ausbilden der Pumpenkammer 4 verwendet wird, auch
zum Schneiden des Anschlagfreigabebereichs 41 und der Zwischenraumbereichs 30 verwendet
werden kann, so dass keine Zeit für das Austauschen der speziellen Schneidvorrichtung 40 zum
Schneiden des Anschlagfreigabebereichs 41 und des Zwischenraumbereichs 30 notwendig
ist und die Schneidzeit für
das Pumpengehäuse
verkürzt
werden kann, was die Herstellung einfacher macht.
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Diese
Erfindung hat mit dem oben beschriebenen Aufbau die folgenden vorteilhaften
Ergebnisse.
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Gemäß der elektrischen
Brennstoffpumpe dieser Erfindung ist in einem Pumpengehäuse gegenüber den
gegenüberliegenden
Seitenflächen
des Laufrads ein Anschlagfreigabebereich bei der inneren Umfangsseite
der Pumpenkammer in der Nähe der
Seite gegenüber
dem Pumpenkammerauslass vorgesehen, und zwar mit einem geringen
Zwischenraum dazwischen, um eine Gleitfläche zu definieren, die das
Laufrad stützt.
Dieser Anschlagfreigabebereich hat einen Zwischenraum, der größer ist
als der kleine Zwischenraum, und eine gestufte Seitenwand, die bei
einem Endbereich stromabwärts
der Seite des Anschlagfreigabebereichs gegenüber dem Pumpenkammerauslass
definiert ist, so dass der Kontakt zwischen dem Laufrad und der
Gleitfläche
des Pumpengehäuses
vermindert werden kann, wodurch der Rotationsreibwiderstand des
Laufrads sinkt, das Absinken der Drehgeschwindigkeit des Motorbereichs
reduziert wird, der Stromverbrauch reduziert wird und eine elektrische
Brennstoffpumpe mit einer großen Ausgabeeffizienz
geschaffen wird.
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Der
innere Umfang des Anschlagfreigabebereichs hat außerdem eine
solche Konfiguration, dass in Drehrichtung des Laufrads der Radius
vom Drehmittelpunkt des Laufrads aus nach und nach ansteigt und
dass eine gestufte Seitenwand bei dem Endbereich der inneren Umfangsseite
des Anschlagfreigabebereichs vorgesehen ist, so dass der Druckerzeugungseffekt
wie bei der ersten Ausführungsform selbst
bei der inneren Umfangsseite erzielt werden kann, so dass das Laufrad
effektiver von der Gleitfläche
weggehobne werden kann, was den Kontakt zwischen dem Pumpengehäuse und
dem Laufrad vermindert und den Rotationsreibwiderstand weiter reduziert.
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Außerdem ist
ein Zwischenraum, der größer ist
als der kleine Zwischenraum, in der Nähe der Brennstoffansaugöffnung der
Gleitfläche
auf der Seite gegenüber
dem Pumpenkammerauslass des Pumpengehäuses definiert, und eine gestufte
Seitenwand ist in dem Zwischenraum bei dem Endbereich stromabwärts eines
Startendbereichs der Pumpenkammer vorgesehen, so dass das Laufrad
effektiver von der Gleitfläche
weggehoben werden kann, wodurch der Kontakt zwischen dem Pumpengehäuse und
dem Laufrad vermindert wird und der Rotationsreibwiderstand weiter
reduziert wird.
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Die
Konfiguration des inneren Umfangs des Anschlagfreigabebereichs ist
außerdem
so, dass in Drehrichtung des Laufrads der Radius von dem Drehmittelpunkt
des Laufrads aus nach und nach ansteigt und eine gestufte Seitenwand
bei dem Endbereich der inneren Umfangsseite des Anschlagfreigabebereichs
vorgesehen ist, so dass das Laufrad selbst bei der inneren Umfangsseite
effektiver von der Gleitfläche
weggehoben werden kann, wodurch der Kontakt zwischen dem Pumpengehäuse und dem
Laufrad vermindert wird und der Rotationsreibwiderstand weiter absinkt.
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Der
Winkel der inneren Seitenwand der gebogenen riemenförmigen Pumpenkammer,
die in dem Pumpengehäuse
vorgesehen ist, und der Winkel zumindest einer der gestuften Seitenwände des Anschlagfreigabebereichs
und des Zwischenraumbereichs sind außerdem die gleichen Winkel,
so dass, da die gleiche Schneidvorrichtung für das Ausbilden der Pumpenkammer
des Pumpengehäuses beim
Schneiden des Anschlagfreigabebereichs des Pumpengehäuses verwendet
werden kann, die Zeit zum Austauschen der Schneidvorrichtung unnötig ist und
die Schneidzeit für
das Pumpengehäuse
verkürzt
werden kann, wodurch die Herstellung einfacher wird.