專利名稱：渦輪燃油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合用于，例如為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射閥等輸送燃油的渦輪燃油泵。
背景技術(shù)：
通常，為了給發(fā)動(dòng)機(jī)輸送燃油，在小客車上安裝電于控制的燃油噴射系統(tǒng)，燃油噴射系統(tǒng)有把燃油噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的噴射閥，把例如在車輛后部等的油箱中的燃油輸送給噴射閥的燃油泵。最近，由于全球環(huán)境保護(hù)的社會(huì)需要，因此增加了對(duì)改進(jìn)車輛燃油消耗的需求。因此，對(duì)于由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的燃油泵的重要挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)提高效率(即減少電能消耗)和減小尺寸和重量。
在通常的使用中，燃油泵包括渦輪燃油泵，渦輪燃油泵具有一個(gè)容納電動(dòng)機(jī)的圓筒形外殼，一個(gè)安裝于外殼一端的上蓋，一個(gè)安裝于外殼另一端的用于支承電動(dòng)機(jī)并有在進(jìn)油口和出油口之間的環(huán)形燃油通道的殼體，以及一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于殼體內(nèi)的葉輪，當(dāng)葉輪被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉輪把從進(jìn)油口吸進(jìn)的燃油通過(guò)燃油通道送到出油口。
葉輪的形狀像一個(gè)圓盤，有在外圍沿圓周排列并徑向延伸的葉片和在葉片之間形成的葉片凹槽。從進(jìn)油口被吸進(jìn)的燃油通過(guò)燃油通道被引進(jìn)葉片凹槽內(nèi)，以接受來(lái)自葉片的動(dòng)能，然后又被排向通道。排向燃油通道的燃油在通道內(nèi)循環(huán)，然后燃油又被引到葉片凹槽內(nèi)。在通道內(nèi)的燃油在流入和流出的重復(fù)中增加壓力，并且通過(guò)出口被排出。
改善燃油泵的效率對(duì)提高電動(dòng)機(jī)的效率和泵部分的效率都是重要的。特別是，葉輪被在燃油中轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于燃油的粘性而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩?fù)p失。當(dāng)在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉輪也由于燃油的粘性而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩?fù)p失。這些轉(zhuǎn)矩?fù)p失與rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))的平方成正比地增加，因此當(dāng)燃油泵以高的rpm運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)矩?fù)p失變得非常大，導(dǎo)致泵效率的降低。
通過(guò)設(shè)置泵部分的尺寸規(guī)格，就能在低rpm下達(dá)到需要的流速，轉(zhuǎn)矩?fù)p失就能受到遏制。然而在這種情況下，驅(qū)動(dòng)葉輪所需要的轉(zhuǎn)矩增加。
此外，由于需要減小燃油泵的尺寸，電動(dòng)機(jī)也要減小尺寸。如上所述，在低rpm下產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩需要電動(dòng)機(jī)在低效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。借此，不僅通過(guò)設(shè)置泵部分的尺寸規(guī)格以便使轉(zhuǎn)矩?fù)p失最小對(duì)提高泵效率是重要的，而且設(shè)置電動(dòng)機(jī)的尺寸規(guī)格使之能在高效率范圍內(nèi)工作也是重要的。
在改善渦輪燃油泵效率方面，提出了各種改進(jìn)葉輪的方案。改進(jìn)方案之一公開在JP-A8-100780中，在其中葉輪的每個(gè)葉片都有一個(gè)沿葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向看向后彎曲的根部，并且頭部從彎曲部分直線地向后傾斜地沿徑向向外伸出。甚至在相對(duì)低的rpm范圍內(nèi)，葉片的這種形狀也能使燃油從葉片凹槽平滑地流向通道，防止流速隨rpm降低，提高了低壓性能和流速控制能力。
在JP-A8-100780中公開的燃油泵，如上所述，葉輪的每個(gè)葉片都有一個(gè)從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向看向后彎曲的根部，并且頭部從彎曲部分直線地向后傾斜地沿徑向向外伸出。用這種方式，葉輪能防止在相對(duì)低的rpm范圍內(nèi)流速隨rpm降低。但是，由于葉輪有直線地向后傾斜的頭部。燃油在后面的方向從葉片凹槽流出，不能給燃油較高的動(dòng)能。借此，要達(dá)到相對(duì)大的流速需要相當(dāng)大地增加rpm。這就導(dǎo)致在相對(duì)大的流速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩?fù)p失的增加，產(chǎn)生降低泵效率的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種能在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)提高泵效率的渦輪燃油泵。
本發(fā)明通常提供一種燃油泵，它具有一個(gè)容納電動(dòng)機(jī)的外殼，裝在外殼上的殼體，殼體具有在入口和出口之間的環(huán)形通道；能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的葉輪，葉輪具有排列在葉輪外圓周并沿其徑向延伸的葉片，當(dāng)葉片被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸送燃油通過(guò)通道，每個(gè)葉片具有一個(gè)沿葉輪的徑向延伸的直線部分和一個(gè)從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向看從直線部分的頭部成圓形地向葉輪的在前一側(cè)彎曲延伸的彎曲部分，直線部分有預(yù)先確定的長(zhǎng)度，該預(yù)先確定的長(zhǎng)度為(1/3至2/3)×H，其中H是葉輪的總長(zhǎng)度。
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種渦輪燃油泵，它具有一個(gè)容納電動(dòng)機(jī)的外殼，裝在外殼上的殼體，殼體具有在入口和出口之間的環(huán)形通道；能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的葉輪，葉輪具有排列在葉輪外圓周并沿其徑向延伸的葉片，當(dāng)葉片被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸送燃油通過(guò)通道，每個(gè)葉片有一個(gè)截面基本為矩形的板體，該板體有位于葉輪在前一側(cè)的前面，位于葉輪在后一側(cè)的后面，以及在前面和后面之間的一對(duì)側(cè)面，每個(gè)葉片有位于葉片根部一側(cè)一側(cè)沿葉輪的徑向延伸的倒角，這個(gè)倒角是通過(guò)傾斜地切掉葉片側(cè)面和后面之間的角得到的，倒角有預(yù)先確定的長(zhǎng)度，其中預(yù)先確定的長(zhǎng)度為(2/5至3/5)×L，其中L是通道的徑向長(zhǎng)度。


從以下參照附圖的描述，本發(fā)明的其他目標(biāo)和特征是顯而易見的，其中圖1是依據(jù)本發(fā)明的渦輪燃油泵的第一個(gè)實(shí)施例的縱剖面圖；圖2是圖1的局部放大視圖；圖3是沿著在圖2中的III-III線截取的剖面圖；圖4是葉輪葉片的放大透視圖；圖5是葉輪葉片的平面圖；圖6是示出葉片彎曲部分的起點(diǎn)位置和泵效率的關(guān)系的曲線圖；圖7是與圖6類似曲線圖，示出對(duì)應(yīng)于葉片彎曲部分向前傾斜長(zhǎng)度的角度和泵效率之間關(guān)系的曲線圖；圖8與圖2類似，示出本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例；圖9是圖8的進(jìn)一步的放大視圖；圖10與圖4類似，示出葉輪的葉片；圖11與圖5類似，示出葉輪的多個(gè)葉片；圖12與圖3類似，是沿著圖11中XII-XII線的剖面圖；圖13是類似于圖7的曲線圖，示出根部一側(cè)的倒角部分的傾斜角度和泵效率之間的關(guān)系；圖14是類似于圖13的曲線圖，示出根部一側(cè)的倒角部分的長(zhǎng)度和泵效率之間的關(guān)系；
圖15類似于圖1，示出本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例；圖16類似于圖8，示出圖15的主要部分；圖17類似于圖12，是沿著圖16中XVII-XVII線的剖面圖；圖18類似于圖9，示出圖17的主要部分；圖19與圖10類似，示出葉輪的多個(gè)葉片；圖20與圖11類似，示出葉輪的多個(gè)葉片；圖21類似于圖17，是沿著圖20中XXI-XXI線的剖面圖；圖22是類似于圖14的曲線圖，示出根部一側(cè)的倒角部分的傾斜角度和泵效率之間的關(guān)系；圖23是類似于圖22的曲線圖，示出根部一側(cè)的倒角部分的長(zhǎng)度和泵效率之間的關(guān)系；圖24與圖18類似，示出第三個(gè)實(shí)施例的第一種變型；以及圖25與圖19類似，示出第三個(gè)實(shí)施例的第二種變型。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，說(shuō)明實(shí)施本發(fā)明的渦輪燃油泵。
參照?qǐng)D1-7，示出本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。參照?qǐng)D1，渦輪燃油泵有一個(gè)圓筒形的外殼1，它構(gòu)成泵的外殼，并且有被輸送蓋2和泵殼體9封閉的軸向端部。
有蓋的圓筒的輸送蓋2裝配在外殼1的一端。如圖1所示，輸送蓋2設(shè)有向上突出的輸送管2A和連接器2B以及在中心向下延伸的軸承套2C。
止回閥3安裝在輸送管2A中用于保持剩余壓力。在電動(dòng)機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，止回閥3被流入外殼1中的燃油打開，以便使燃油能從輸送管2A壓到外面的燃油管中(未示出)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，止回閥3關(guān)閉，以防止燃油管內(nèi)的燃油流回外殼1，這樣使燃油管中保持一個(gè)預(yù)定的剩余壓力。
參照?qǐng)D2，軸襯4被嵌合安裝在輸送蓋2的軸承套2C內(nèi)，而軸襯5被嵌合安裝在內(nèi)殼體12的階梯形孔12E內(nèi)。軸襯4，5組成能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承旋轉(zhuǎn)軸6的軸承。
旋轉(zhuǎn)軸6通過(guò)軸襯4，5被支承在輸送蓋2和泵殼體9之間。如圖2所示，旋轉(zhuǎn)軸6在外殼1內(nèi)沿軸線O-O沿軸向延伸以便可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)子7B等。參照?qǐng)D3，在旋轉(zhuǎn)軸6的下端加工出平面(chamfer)6A以便與葉輪2以止轉(zhuǎn)狀態(tài)嚙合。
電動(dòng)機(jī)7被裝在外殼1中，并且有一個(gè)在輸送蓋2和泵殼體9之間裝配在外殼1內(nèi)的圓筒形軛7A，用于支承具有永久磁鐵的定子(未示出)，轉(zhuǎn)子7B和換向器7C有間隙地安裝在軛7A內(nèi)，并且裝配在旋轉(zhuǎn)軸6上與之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，一對(duì)電刷(未示出)滑動(dòng)地與換向器7C接觸。
就電動(dòng)機(jī)7來(lái)說(shuō)，當(dāng)通過(guò)輸送蓋2的連接器2B、電刷和換向器7C給轉(zhuǎn)子7B供電時(shí)，轉(zhuǎn)子7B與旋轉(zhuǎn)軸6一起轉(zhuǎn)動(dòng)，以便驅(qū)動(dòng)葉輪20在中到高的rpm，即5000-8000rpm的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在電動(dòng)機(jī)7的軛7A和轉(zhuǎn)子7B之間構(gòu)成燃油通道8，用于把從泵殼體9的出油口14排到外殼1中的燃油通過(guò)軛7A和轉(zhuǎn)子7B之間的間隙循環(huán)到輸送蓋2。
泵殼體9安裝在外殼1的另一端或下端，通過(guò)垂直鄰接外殼體10和內(nèi)殼體12得到。泵殼體9用于轉(zhuǎn)動(dòng)地容納葉輪20。
如圖1和2所示，泵殼體9的外殼體10通過(guò)例如填縫(calking)這樣的固定方式緊固地裝配在外殼1的下端，從外側(cè)封閉外殼1。外殼體10與進(jìn)油口11是一個(gè)整體。
外殼體10在軸中心(軸線O-O)有一個(gè)圓形凹部10A，有一個(gè)大體上半圓形截面的圓形凹槽10B，對(duì)應(yīng)于葉輪20的外圓周以軸線O-O為中心沿圓周延伸。如圖3所示，圓形凹槽10B在角θ的范圍內(nèi)沿圓周延伸，并且與內(nèi)殼體12的外圍壁凹槽12D一起構(gòu)成下對(duì)接側(cè)通道18內(nèi)殼體12用作為殼體部件和外殼體10一起組成泵殼體9。內(nèi)殼體12以與外殼體10對(duì)接的狀態(tài)被裝配在外殼1中。
如圖2所示，內(nèi)殼體12的形狀像一個(gè)帶蓋的平的圓筒，并且具有形成圓筒形外圍壁的圓筒部分12A和從上邊蓋住圓筒部分12A的蓋子部分12B。圓筒部分12A在內(nèi)邊緣成形有一個(gè)圓形的容納葉輪的凹座13，其開口在圓筒部分12A和外殼體10的接合面12C的一側(cè)。此外，圓筒部分12A成形有處于環(huán)形突起16之下的外圍壁凹槽12D。外圍壁凹槽12D與外殼體10上的圓形凹槽10B一起形成對(duì)接側(cè)通道18。蓋子部分12B上成形有階梯形孔12E，在其中插有軸襯5，蓋子部分12B的外邊緣有垂直延伸的出油口14。
在容納葉輪的凹座13的外邊緣通過(guò)泵殼體9形成環(huán)形通道15，以大致C形的方式以軸線O為中心沿圓周延伸，如圖3所示。燃油通道15具有被環(huán)形突起16垂直地分割成的兩部分，即內(nèi)通道17和對(duì)接側(cè)通道18。
燃油通道15始端與進(jìn)油口11連接，終端與出油口14連接。此外，燃油通道15在始端有一個(gè)進(jìn)油通道部分15A，用于把通過(guò)進(jìn)油口11吸入的燃油平滑地引導(dǎo)到燃油通道15中。
環(huán)形突起16形成在內(nèi)殼體12的圓筒部分12A上。如圖2所示，環(huán)形突起16以山脈的形狀從圓筒部分12A沿徑向向內(nèi)，凸向葉輪20的外圍，如剖面圖所示，在葉輪20的軸向把燃油通道15分為上和下兩部分，即內(nèi)通道17和對(duì)接側(cè)通道18。
內(nèi)通道17是以內(nèi)殼體12的圓筒部分2A和蓋子部分12B之間的內(nèi)角形成的C形截面的槽。對(duì)接側(cè)通道18是由外殼體10的圓形凹槽10B和內(nèi)殼體12的外緣壁凹槽12D形成的C形截面的槽。
環(huán)形突起16，與通道17、18一起，沿葉輪20的圓周方向在角度θ(例等于250-270°)的范圍內(nèi)延伸，如圖3所示，這樣防止流經(jīng)燃油通道15的燃油的停滯等等的出現(xiàn)。
內(nèi)殼體12在圓筒部分12A一側(cè)有一個(gè)密封隔壁19。如圖3所示，密封隔壁19成一個(gè)圓形的突起從內(nèi)殼體12的圓筒部分12A凸向鄰近葉輪20外圓周的點(diǎn)。密封隔壁19密封住進(jìn)油口11和出油口14之間的葉輪20的外圍，使通過(guò)進(jìn)油口11吸入的燃油必定沿著燃油通道15流動(dòng)。
葉輪20的形狀，例如大致像一個(gè)由增強(qiáng)的塑性材料制造的圓盤，并且被能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在泵殼體9的葉輪容納凹座13內(nèi)。葉輪20被電動(dòng)機(jī)7帶著沿圖3中箭頭A的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，把通過(guò)進(jìn)油口11吸入的燃油經(jīng)過(guò)燃油通道15送到出油口14。
葉輪20在轉(zhuǎn)動(dòng)中心(軸線O-O)有一個(gè)嚙合孔21，旋轉(zhuǎn)軸6裝配在這個(gè)孔中。多個(gè)(例如三個(gè))通孔22布置在嚙合孔21的周圍。參看圖4，葉輪20在其圓周有許多沿周向排列徑向延伸的葉片23。在相鄰的葉片23之間有一對(duì)圓形的凹槽24，每個(gè)凹槽24有大致對(duì)應(yīng)于泵殼體9的通道17、18圓形形狀的曲率。
葉輪20，與旋轉(zhuǎn)軸6一起，被電動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)，在葉輪容納凹座13內(nèi)葉輪20的上和下面被浮動(dòng)地密封在外殼體10的上面和蓋子部分12B的下面之間。葉輪20的每個(gè)通孔22都有使在外殼體10的圓形凹部10A和內(nèi)殼體12的階梯形孔12E之間的燃油壓力等等均勻化的功能。
參看圖5，每個(gè)葉片23都有一個(gè)位于根部一側(cè)并且沿葉輪20的徑向直線延伸的直線葉片部分23A，和一個(gè)從直線葉片部分23A的頭部開始，沿沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向看，即箭頭A的方向，向著葉輪20的向前一側(cè)圓形彎曲延伸的彎曲葉片部分23B。
下面，詳細(xì)說(shuō)明葉片23的形狀。如圖5所示，從直線葉片部分23A的根部位置B到彎曲葉片部分23B的頭部位置C的長(zhǎng)度，即葉片23的全部長(zhǎng)度，被稱作總長(zhǎng)度H；從直線葉片部分23A的根部位置B到彎曲葉片部分23B的在該處開始的開始點(diǎn)位置D，即直線葉片部分23A的頭部位置D的長(zhǎng)度，被稱作直線部分長(zhǎng)度H1；從彎曲葉片部分23B的開始點(diǎn)位置D到頭部位置C的長(zhǎng)度被稱作彎曲部分長(zhǎng)度H2。
彎曲葉片部分23B在沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向向前傾斜的最向前位置E與直線葉片部分23A之間的向前傾斜的長(zhǎng)度用以葉輪20的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(軸線O-O)為基準(zhǔn)的角度α示出。
在第一個(gè)實(shí)施例中，顯示出當(dāng)直線葉片部分23A的直線部分長(zhǎng)度H1相對(duì)于葉片23的總長(zhǎng)度H，即，彎曲葉片部分23B的開始點(diǎn)位置D按照下面的公式(1)設(shè)置時(shí)，能獲得極好的泵效率1/3≤(H1/H)≤2/3 …(1)在這方面，顯示出當(dāng)在公式(1)中的H1/H被設(shè)置在由下面的公式(2)給出的范圍之內(nèi)時(shí)，能夠獲得更好的泵效率2/5≤(H1/H)≤3/5 …(2)
此外，顯示出當(dāng)對(duì)應(yīng)于彎曲葉片部分23B的向前傾斜長(zhǎng)度的角度α按照下面的公式(3)設(shè)置時(shí)，能獲得極好的泵效率0.5≤α≤2.0 …(3)在這方面，顯示出當(dāng)在公式(3)中的α被設(shè)置在由下面的公式(4)給出的范圍之內(nèi)時(shí)，能夠獲得更好的泵效率1.0≤α≤1.5 …(4)下面，說(shuō)明第一個(gè)實(shí)施例的運(yùn)行。當(dāng)通過(guò)輸送蓋2的連接器2B從外邊給泵供電時(shí)，輸送給電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)子7B的驅(qū)動(dòng)電流使轉(zhuǎn)子7B和旋轉(zhuǎn)軸6一起轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)泵殼體9內(nèi)的葉輪20。在葉輪20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，油箱(未示出)內(nèi)的燃油通過(guò)進(jìn)油口11被吸入燃油通道15，然后燃油被葉輪20的葉片23沿著燃油通道15輸送，并且通過(guò)出油口14壓到外殼1中。
被壓到外殼1中的燃油通過(guò)燃油通道8在外殼1中流通到輸送蓋2，以便打開輸送管2A中的止回閥3。然后，燃油從輸送管2A通過(guò)外油管(未示出)，例如以200-500kPa的壓力和30-200L/h的流速，輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)主體的噴射閥(未示出)。
作為我們對(duì)直線葉片部分23A的直線部分長(zhǎng)度H1和葉片23的總長(zhǎng)度H的比值的研究結(jié)果，證實(shí)當(dāng)比值H1/H被設(shè)置在公式(1)所示出的1/3-2/3的范圍內(nèi)時(shí)，最好，在公式(2)所示出的2/5-3/5的范圍內(nèi)時(shí)，能夠得到如圖6特性曲線所示出的較高的泵效率。在這種情況下，對(duì)應(yīng)于彎曲葉片部分23B的向前傾斜長(zhǎng)度的角度α被設(shè)置在大約1.2°。
此外，作為我們對(duì)對(duì)應(yīng)于彎曲葉片部分23B的向前傾斜長(zhǎng)度的角度α的研究結(jié)果，證實(shí)當(dāng)角度α被設(shè)置在公式(3)所示出的0.5-2.0°的范圍內(nèi)時(shí)，最好，在公式(4)所示出的1.0-1.5°的范圍內(nèi)時(shí)，能夠得到如圖7特性曲線所示出的較高的泵效率。在這種情況下，直線葉片部分23A的直線部分長(zhǎng)度H1和葉片23的總長(zhǎng)度H的比值被設(shè)置在大約1/2。
在這方面，顯示出當(dāng)直線葉片部分23A的直線部分長(zhǎng)度H1和葉片23的總長(zhǎng)度H的比值在2/5-3/5的范圍內(nèi)被設(shè)置在大約1/2，而對(duì)應(yīng)于彎曲葉片部分23B的向前傾斜長(zhǎng)度的角度α在1.0-1.5°的范圍內(nèi)被設(shè)置在大約1.2°，能夠得到最高的泵效率。
因此在第一個(gè)實(shí)施例中，在葉輪20的葉片23的彎曲部分23B開始彎曲的開始點(diǎn)位置D，即，直線部分長(zhǎng)度H1，被設(shè)置在相對(duì)于葉片23的總長(zhǎng)度H的2/5-3/5(大約1/2)的位置，同時(shí)對(duì)應(yīng)于彎曲葉片部分23B的向前傾斜長(zhǎng)度的角度α被設(shè)置在1.0-1.5°(大約1.2°)。
這使得葉片23能夠有一個(gè)從長(zhǎng)度方向中部緩和彎曲的、具有在葉輪20的轉(zhuǎn)動(dòng)方向得到的合適的向前傾斜長(zhǎng)度的彎曲葉片部分23B。
作為結(jié)果，當(dāng)葉輪20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，甚至在相對(duì)低的流速范圍內(nèi)，也能夠得到從葉片23之間的葉片凹槽到燃油通道15的平滑的燃油流動(dòng)，防止了相對(duì)于rpm的流速降低。此外，葉輪20提供合適的動(dòng)能給燃油，能夠阻止在相對(duì)大的流速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩?fù)p失的增加，并且能使泵在電動(dòng)機(jī)7的高效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致在泵的整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)達(dá)到較高的泵效率。
此外，由于葉片23的彎曲葉片部分23B是圓形彎曲形成的，燃油能沿著彎曲葉片部分23B的圓形表面平滑地流動(dòng)，能使燃油從葉片23之間的葉片凹槽平滑地流出。
參看圖8-14，這里示出本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，除去傾斜地切掉位于葉片35根部一側(cè)的葉片35的側(cè)面和后面之間的角得到的沿葉輪20徑向延伸的倒角39之外，第二個(gè)實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造基本相同。
參看圖8和9，環(huán)形燃油通道31位于第一個(gè)實(shí)施例的燃油通道15的位置。燃油通道31包含外殼體10的圓形凹槽10B，形成一個(gè)以軸線O-O為中心沿圓周延伸的、C形截面的、較大的垂直長(zhǎng)度的通道。
燃油通道31有形狀為圓形的上和下端部，燃油沿著它們?nèi)鐖D9中箭頭所示以環(huán)流的形式流動(dòng)，這樣當(dāng)燃油通過(guò)燃油通道31輸送時(shí)，燃油通道31的圓形部分中心的圓周形成通道中心F。通道中心F相對(duì)于從燃油通道31的內(nèi)端31A到外端31B徑向長(zhǎng)度L位于距離內(nèi)端31A大約1/2的距離L1處。燃油通道31的始端與進(jìn)油口11連接，而終端與出油口14連接。
葉輪32的形狀，例如，大致像一個(gè)由增強(qiáng)的塑性材料制成的圓盤，并且被能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在泵殼體9的葉輪容納凹座13內(nèi)。
葉輪32在轉(zhuǎn)動(dòng)中心(軸線O-O)有一個(gè)裝配旋轉(zhuǎn)軸6的嚙合孔33。多個(gè)(例如三個(gè))通孔34排列在嚙合孔33的周圍。參看圖10，葉輪20在其外圍有許多沿圓周排列并沿徑向延伸的葉片35。一對(duì)圓形凹槽36以山形的形式位于相鄰的葉片35之間，每個(gè)凹槽36具有大致對(duì)應(yīng)于泵殼體9的燃油通道31的圓形形狀的曲率。
參看圖10和11，葉片35成形為基本上矩形截面的板體，具有位于在葉輪32轉(zhuǎn)動(dòng)方向看，即箭頭A的方向，在前一側(cè)的前面35A，位于如沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向看，在后一側(cè)的后面35B，和位于前面35A和后面35B之間的一對(duì)側(cè)面35C。
葉片35在根部一側(cè)有沿葉輪32徑向直線延伸的直線葉片部分37，而在頭部一側(cè)有沿葉輪32的轉(zhuǎn)動(dòng)方向看在前一側(cè)圓形彎曲的彎曲葉片部分38。葉片部分37、38的形狀和尺寸按照上邊關(guān)于第一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明的公式(1)和(3)，最好是，公式(2)和(4)設(shè)置。
一對(duì)倒角39位于葉片35的根部一側(cè)沿著葉輪32的徑向延伸。參看圖10-12，每個(gè)倒角39是通過(guò)傾斜地切掉葉片35的側(cè)面35C和后面35B之間的角得到的。倒角39的總長(zhǎng)度T被設(shè)置為大約等于從燃油通道31的內(nèi)端31A到通道中心F的距離L1，即，(2/5至3/5)×L的值，其中L是燃油通道31的徑向長(zhǎng)度，按照下面的公式(5)2/5≤(T/L)≤3/5 …(5)倒角39的總長(zhǎng)度T，最好按照下面的公式(6)設(shè)定為(9/20至11/20)×L的值9/20≤(T/L)≤11/20 …(6)倒角39的總長(zhǎng)度T被設(shè)置在由公式(5)和(6)給出的范圍內(nèi)，最好，在相對(duì)于燃油通道31的徑向長(zhǎng)度L的1/2值。借此，倒角39構(gòu)成為延伸到燃油以環(huán)流形式流過(guò)燃油通道31時(shí)形成的通道中心F，使能達(dá)到燃油平滑地流入葉片35之間的葉片凹槽的最佳效果。
倒角39有位于根部一側(cè)、并且有基本不變的倒角寬度的大致矩形的根部一側(cè)的倒角部分39A，以及有從根部一側(cè)的倒角部分39A逐漸減小的倒角寬度的大致三角形的頭側(cè)倒角部分39B。
根部一側(cè)的倒角部分39A通過(guò)切掉一個(gè)角來(lái)形成，以具有不變的倒角寬度，得到從其根部一側(cè)流入葉片36之間的葉片凹槽的平滑的燃油流，能減小燃油流的阻力。另一方面，頭部一側(cè)的倒角部分39B構(gòu)成有向著其頭部逐漸減小的倒角寬度，實(shí)現(xiàn)在葉片35的后面35B和側(cè)面35C以及根部一側(cè)的倒角部分39A之間的平滑的連接，使燃油能平滑地流過(guò)其間。
參看圖12，詳細(xì)說(shuō)明倒角39的根部一側(cè)的倒角部分39A的形狀。根部一側(cè)的倒角部分39A相對(duì)于葉片35的側(cè)面35C的傾斜角β按照下邊的公式(7)被設(shè)置在30-70°的范圍內(nèi)30≤β≤70 …(7)公式(7)中的傾斜角β最好設(shè)置在按照下邊公式(8)的40-60°的范圍內(nèi)40≤β≤60 …(8)參看圖9，根部一側(cè)的倒角部分39A的長(zhǎng)度T1相對(duì)倒角39的總長(zhǎng)度T按照下邊的公式(9)被設(shè)置為(1/5至4/5)×T的值1/5≤(T1/T)≤4/5…(9)根部一側(cè)的倒角部分39A的長(zhǎng)度T1最好按照下邊的公式(10)被設(shè)置為(2/5-3/5)的值2/5≤(T1/T)≤3/5…(10)作為對(duì)根部一側(cè)的倒角部分39A相對(duì)于葉片35的側(cè)面35C的傾斜角β的研究結(jié)果，證實(shí)當(dāng)傾斜角β被設(shè)置在如公式(7)示出的30-70°的范圍內(nèi)，最好，在如公式(8)示出的40-60°的范圍內(nèi)，能得到如圖13中的特性曲線示出的較高的泵效率。
在這種情況下，根部一側(cè)的倒角部分39A的長(zhǎng)度T1與倒角39的總長(zhǎng)度T的比值被設(shè)置在大約為1/2。借此，根部一側(cè)的倒角部分39A的傾斜角β就可以被設(shè)置為大體上等于從葉片35的側(cè)面35C到其后面35B流動(dòng)的燃油的流動(dòng)角，導(dǎo)致形成沿著根部一側(cè)的倒角部分39A的平滑的燃油流動(dòng)。
此外，作為對(duì)根部一側(cè)的倒角部分39A的長(zhǎng)度T1與倒角39的總長(zhǎng)度T的比值的研究結(jié)果，證實(shí)當(dāng)比值T1/T被設(shè)置在如公式(9)示出的1/5-4/5的范圍內(nèi)時(shí)，最好，在如公式(10)示出的2/5-3/5的范圍內(nèi)時(shí)，能夠得到如圖14中的特性曲線示出的較高的泵效率。
在這種情況下，根部一側(cè)的倒角部分39A相對(duì)于葉片35的側(cè)面35C的傾斜角β被設(shè)置在大約50°。借此，根部一側(cè)的倒角部分39A遏制通過(guò)不變寬度的大凹槽在葉片35的根部一側(cè)可能產(chǎn)生的渦流，使燃油平滑地流入。
此外，我們的研究表明，由于頭部一側(cè)的倒角部分39B具有向著頭部逐漸減小的倒角寬度，保證了葉片35的后面35B和側(cè)面35C以及根部一側(cè)的倒角部分39A之間的平滑的連接，燃油能平滑地從葉片35的側(cè)面35C流向根部一側(cè)的倒角部分39A，以及從根部一側(cè)的倒角部分39A流向后面35B，能夠得到較高的泵效率。
在這方面，顯示出當(dāng)?shù)菇?9的總長(zhǎng)度T與燃油通道31的徑向長(zhǎng)度L的比值T/L在9/20-11/20的范圍內(nèi)被設(shè)置在1/2，根部一側(cè)的倒角部分39A相對(duì)于葉片35的側(cè)面35C的傾斜角β在40-60°的范圍內(nèi)被設(shè)置在50°，以及根部一側(cè)的倒角部分39A的長(zhǎng)度T1與倒角39的總長(zhǎng)度T的比值T1/T在范圍2/5-3/5內(nèi)被設(shè)置在1/2時(shí)，能得到最高的泵效率。
在第二個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)傾斜地切掉側(cè)面35C和后面35B之間的角得到的倒角39位于葉輪32的側(cè)面。因此，當(dāng)葉輪32轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，倒角39使燃油能沿著根部一側(cè)的倒角部分39A和頭部一側(cè)倒角部分39B平滑地流動(dòng)。
此外，這樣設(shè)計(jì)倒角39，即把在葉輪32沿其徑向延伸的總長(zhǎng)度T與燃油通道31的徑向長(zhǎng)度L的比值設(shè)置為9/20-11/20(最好為1/2)，根部一側(cè)的倒角部分39A相對(duì)于葉片35的側(cè)面35C的傾斜角β設(shè)置為40-60°(最好為50°)，以及根部一側(cè)的倒角部分39A的長(zhǎng)度T1與倒角39的總長(zhǎng)度T的比值設(shè)置為2/5-3/5(最好為1/2)。
借此，在第二個(gè)實(shí)施例中，倒角39(根部一側(cè)的倒角部分39A)的位置和長(zhǎng)度以及根部一側(cè)倒角39A的傾斜角可以對(duì)應(yīng)于燃油通過(guò)燃油通道31流入葉片35之間的葉片凹槽的流入位置設(shè)置，尺寸根據(jù)平滑流入的需要，角度使得能夠平滑流入，使得與第一個(gè)實(shí)施例相比，能更平滑地從葉片35之間的葉片凹槽流到燃油通道31，能夠達(dá)到更高的泵效率。
參看圖15-23，這些圖示出本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。參看圖15，渦輪燃油泵有一個(gè)圓筒形殼體101，它構(gòu)成泵的外殼，并且有被輸送蓋102和泵殼體109封閉的軸向端部。
帶蓋圓筒形的輸送蓋102位于外殼101的一端。如圖15所示，輸送蓋102設(shè)有向上突出的輸送管102A和連接器102B以及位于中心向下延伸的軸承套102C。
在輸送管102A中設(shè)有止回閥103用于保持剩余壓力。當(dāng)電動(dòng)機(jī)107轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止回閥103被流入外殼101內(nèi)的燃油打開，以便把燃油從輸送管102A輸送入外部的燃油管(未示出)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)107停止時(shí)，止回閥103被關(guān)閉以防止油管中的燃油流回外殼101，從而將燃油管保持在預(yù)定的剩余壓力。
參看圖16，軸襯104安裝在輸送蓋102的軸承套102C中，而軸襯105安裝在內(nèi)殼體112的階梯形孔112D中。軸襯104、105組成能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承旋轉(zhuǎn)軸106的軸承。
旋轉(zhuǎn)軸106通過(guò)軸襯104、105被支承在輸送蓋102和泵殼體109之間。如圖16所示，旋轉(zhuǎn)軸106在外殼101內(nèi)沿著軸線O-O軸向延伸，以便能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承電動(dòng)機(jī)107的轉(zhuǎn)子107B等。參看圖17，在旋轉(zhuǎn)軸106的下端構(gòu)成有一個(gè)平面(chamfer)106A，以便與葉輪117以止轉(zhuǎn)狀態(tài)嚙合裝配。
電動(dòng)機(jī)107裝在外殼101中，并且具有一個(gè)圓筒形軛107A，軛107A裝配在外殼101內(nèi)在輸送蓋102和泵殼體109之間，用于支承由永久磁鐵制成的定子(未示出)，轉(zhuǎn)子107B和換向器107C與軛107A有間隙安裝在軛107A內(nèi)，轉(zhuǎn)子107B和換向器107C裝配在旋轉(zhuǎn)軸106上以便一起整體轉(zhuǎn)動(dòng)，一對(duì)電刷(未示出)與換向器107C滑動(dòng)地接觸。
對(duì)于電動(dòng)機(jī)107，當(dāng)通過(guò)輸送蓋102的連接器102B、電刷以及換向器107C給轉(zhuǎn)子107B供電時(shí)，轉(zhuǎn)子107B與旋轉(zhuǎn)軸106一起轉(zhuǎn)動(dòng)，以帶動(dòng)葉輪117，例如以5000-8000rpm轉(zhuǎn)動(dòng)。
在電動(dòng)機(jī)107的軛107A和轉(zhuǎn)子107B之間形成燃油通道108，用于通過(guò)軛107A和轉(zhuǎn)子107B之間的間隙把從泵殼體101的出油口114壓向外殼101的燃油流通到輸送蓋102。
泵殼體109設(shè)置在外殼101的另一端或下端，并且通過(guò)垂直地鄰接外殼體110和內(nèi)殼體112得到。泵殼體109用于能轉(zhuǎn)動(dòng)地容納葉輪117。
如圖15和16所示，泵殼體109的外殼體110通過(guò)諸如卷邊(calking)等固定方式咬合地裝配在外殼101的下端，從外側(cè)封閉外殼101。外殼體110與進(jìn)油口111構(gòu)成一個(gè)整體。
外殼體110有一個(gè)在軸中心(軸線O-O)形成的圓形凹部110A，和一個(gè)大體半圓形截面構(gòu)成的對(duì)應(yīng)于葉輪117的外圍的、以軸線O-O為中心沿圓周延伸的圓形凹槽10B。
內(nèi)殼體112位于外殼體110上，并且以對(duì)接在外殼體110上的狀態(tài)裝配在外殼101內(nèi)。如圖16所示，內(nèi)殼體112的形狀像一個(gè)帶蓋的平的圓筒，并且具有形成圓筒形的周圍的壁的圓筒形部分112A和從上邊蓋住圓筒形部分112A的蓋子部分112B。圓筒形部分112A在其內(nèi)周面有一個(gè)容納葉輪的圓形凹座113，它在圓筒形部分112A和外殼體110的接合面112C一側(cè)開口。
此外，圓筒形部分112A在其內(nèi)表面有環(huán)形燃油通道115。蓋子部分112B構(gòu)成有軸襯105插入其中的階梯形孔112D，在外邊緣有垂直延伸的出油口114。
在容納葉輪的凹座113的外邊緣通過(guò)泵殼體109形成燃油通道115，燃油通道115以軸線O為中心沿圓周延伸大致成C的形狀，如圖16和18所示。燃油通道115包含外殼體110的圓形凹槽110B。
燃油通道115有形狀為圓形的上和下端部，燃油沿著它們?nèi)鐖D18所示以環(huán)流的形式流動(dòng)，這樣當(dāng)燃油通過(guò)燃油通道115輸送時(shí)，燃油通道115的圓形部分的中心的圓周形成通道中心C。通道中心C相對(duì)于從燃油通道115的內(nèi)端115A到其外端115B的徑向長(zhǎng)度L位于距離內(nèi)端115A大約1/2L1的距離處。
燃油通道115有與進(jìn)油口111連接的始端，和與出油口114連接的終端。此外，燃油通道115在始端一側(cè)有進(jìn)油通道部分115C，用于把通過(guò)進(jìn)油口111吸入的燃油平滑地引入燃油通道115。
密封隔壁116設(shè)置在內(nèi)殼體112的圓筒形部分112A一側(cè)。如圖17所示，密封隔壁116構(gòu)成為從內(nèi)殼體112的圓筒形部分112A凸向鄰近葉輪117外圓周的點(diǎn)的圓形突起。密封隔壁116密封住進(jìn)油口111和出油口114之間的葉輪117的外圍，使經(jīng)進(jìn)油口111吸入的燃油一定沿著燃油通道115流動(dòng)。
葉輪117的形狀，例如，大致像一個(gè)由增強(qiáng)的塑性材料制成的圓盤，并且被能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在泵殼體109的容納葉輪的凹座113內(nèi)。葉輪117被電動(dòng)機(jī)107帶著沿圖17中箭頭A的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，把經(jīng)進(jìn)油口111吸入的燃油經(jīng)過(guò)燃油通道115輸送到出油口114。
葉輪117在轉(zhuǎn)動(dòng)中心(軸線O-O)有一個(gè)裝配旋轉(zhuǎn)軸106的嚙合孔118。多個(gè)(例如三個(gè))通孔119排列在嚙合孔118的周圍。參看圖19，葉輪117在其外圍有許多沿周向排列徑向延伸的葉片120。一對(duì)圓形凹槽121位于相鄰的葉片120之間，每個(gè)凹槽121具有大致對(duì)應(yīng)于泵殼體109的通道115的圓形形狀的曲率。
葉輪117，與旋轉(zhuǎn)軸106一起，被電動(dòng)機(jī)107驅(qū)動(dòng)，在容納葉輪的凹座13內(nèi)葉輪117的上和下面被浮動(dòng)地密封在外殼體110的上面和蓋子部分112B的下面之間。葉輪117的每個(gè)通孔119都有使在外殼體110的圓形凹部110A和內(nèi)殼體112的階梯形孔112D之間的燃油壓力均勻化的功能。
參看圖19和20，葉片120構(gòu)成為截面基本上為矩形的板體，具有位于沿葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向看，即箭頭A的方向，在前一側(cè)的前面120A，位于沿葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向看，在后一側(cè)的后面120B，和位于前面120A和后面120B之間的一對(duì)側(cè)面120C。
葉片120在根部一側(cè)有沿葉輪117徑向直線延伸的直線葉片部分122，而在頭部一側(cè)有向著所示的葉輪117的轉(zhuǎn)動(dòng)方向在前一側(cè)圓形彎曲的彎曲葉片部分123。直線葉片部分122和彎曲葉片部分123大約是葉片120總長(zhǎng)度的一半。
一對(duì)倒角124位于葉片120的根部一側(cè)，沿著葉輪117的徑向延伸。參看圖19-21，每個(gè)倒角124是通過(guò)傾斜地切掉葉片120的側(cè)面120C和后面120B之間的角得到的。倒角124的總長(zhǎng)度H被設(shè)置為大約等于從燃油通道115的內(nèi)端115A到其通道中心C的距離L1，即，(2/5-3/5)×L的值，其中L是燃油通道31的徑向長(zhǎng)度，按照下面的公式(11)2/5≤(T/L)≤3/5 …(11)倒角124的總長(zhǎng)度H，最好按照下面的公式(12)設(shè)定為(9/20-11/20)×L的值9/20≤(T/L)≤11/20 …(12)倒角124的總長(zhǎng)度H被設(shè)置在由公式(11)和(12)給出的范圍內(nèi)，最好，在相對(duì)于燃油通道115的徑向長(zhǎng)度L的1/2值。借此，倒角124構(gòu)成為延伸到燃油以環(huán)流形式流過(guò)燃油通道115時(shí)形成的通道中心C，使能達(dá)到燃油平滑地流入葉片120之間的葉片凹槽的最佳效果。
倒角124有位于根部一側(cè)并且有大體不變的倒角寬度的大致矩形的根部一側(cè)的倒角部分124A，以及有從根部一側(cè)的倒角部分124A逐漸減小的倒角寬度的大致三角形的頭部一側(cè)的倒角部分124B。
根部一側(cè)的倒角部分124A通過(guò)切掉一個(gè)角構(gòu)成，并具有大體不變的倒角寬度，得到從其根部一側(cè)流入葉片120之間的葉片凹槽的平滑的燃油流，使得能減小燃油流動(dòng)的阻力。另一方面，頭部一側(cè)的倒角部分124B構(gòu)成向其頭部逐漸減小的倒角寬度，實(shí)現(xiàn)在后面120B和側(cè)面120C以及根部一側(cè)的倒角部分124A之間的平滑的連接，使燃油能平滑地流過(guò)其間。
參看圖21，詳細(xì)說(shuō)明倒角124的根部一側(cè)的倒角部分124A的形狀。根部一側(cè)的倒角部分124A相對(duì)于葉片120的側(cè)面120C的傾斜角α按照下邊的公式(13)被設(shè)置在30-70°的范圍內(nèi)30≤α≤70 …(13)公式(7)中的傾斜角α最好被設(shè)置為按下邊公式(8)的40-60°的范圍內(nèi)40≤α≤60 …(14)參看圖18，根部一側(cè)的倒角部分124A的長(zhǎng)度H1相對(duì)于倒角124的總長(zhǎng)度H按照下邊的公式(15)被設(shè)置在(1/5≤4/5)×T的值1/5≤(H1/H)≤4/5 …(15)根部一側(cè)的倒角部分124A的長(zhǎng)度H1最好按照下邊的公式(16)被設(shè)置為(2/5-3/5)×H的值2/5≤(H1/H)≤3/5 …(16)下面，說(shuō)明第三個(gè)實(shí)施例的運(yùn)行。當(dāng)通過(guò)輸送蓋102的連接器102B從外邊給泵供電時(shí)，輸送給電動(dòng)機(jī)107的轉(zhuǎn)子107B的驅(qū)動(dòng)電流使轉(zhuǎn)子107B和旋轉(zhuǎn)軸106一起轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)泵殼體109內(nèi)的葉輪117。在葉輪117轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，油箱(未示出)內(nèi)的燃油通過(guò)進(jìn)油口111被吸入燃油通道115，然后燃油被葉輪117的葉片120沿著燃油通道115輸送，并且通過(guò)出油口114壓到外殼101中。
被壓到外殼101中的燃油通過(guò)燃油通道108等在外殼1中流通到出油口102，以便打開輸送管102A中的止回閥103。然后，燃油從輸送管102A通過(guò)外輸油管(未示出)，例如，以200-500kPa的壓力和30-200L/h的輸送速度，輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)主體的噴射閥(未示出)。
作為我們對(duì)根部一側(cè)的倒角部分124A相對(duì)于葉片120的側(cè)面120C的角α的研究結(jié)果，證實(shí)當(dāng)角α被設(shè)置在公式(13)示出的30-70°的范圍之內(nèi)，最好，在公式(14)示出的40-60°的范圍之內(nèi)時(shí)，能夠得到在300kPa輸送壓力和80L/h輸送速度的條件下由圖22中的特性曲線示出的較高的泵效率。
在這種情況下，根部一側(cè)的倒角部分124A的長(zhǎng)度H1與倒角124的總長(zhǎng)度H的比值被設(shè)置在大約1/2。借此，根部一側(cè)的倒角部分124A的傾斜角α能夠被設(shè)置為大體等于從葉片120的側(cè)面120C流到其后面120B的燃油的流動(dòng)角，實(shí)現(xiàn)燃油沿著根部一側(cè)的倒角部分124A平滑地流動(dòng)，導(dǎo)致燃油流動(dòng)阻力的降低。
此外，作為我們對(duì)根部一側(cè)的倒角部分124A的長(zhǎng)度H1與倒角124的總長(zhǎng)度H的比值的研究結(jié)果，證實(shí)當(dāng)把比值H1/H設(shè)置在公式(15)示出的1/5-4/5的范圍內(nèi)，最好，在公式(16)示出的2/5-3/5的范圍內(nèi)時(shí)，能夠得到如圖23中的特性曲線示出的較高的泵效率。
在這種情況下，根部一側(cè)的倒角部分124A相對(duì)于葉片120的側(cè)面120C的傾斜角α被設(shè)置為大約50°。借此，根部一側(cè)的倒角部分124A遏制了經(jīng)過(guò)不變寬度的大凹槽在葉片120的根部一側(cè)可能出現(xiàn)的渦流，能夠降低燃油流動(dòng)的阻力。
此外，我們的研究表明，由于頭部一側(cè)的倒角部分124B具有向著頭部逐漸減小的倒角寬度，這保證了葉片120的后面120B和側(cè)面120C以及根部一側(cè)的倒角部分124A之間的平滑的連接，燃油能平滑地從葉片120的側(cè)面120C流向根部一側(cè)的倒角部分120A以及從根部一側(cè)的倒角部分120A流向后面120B，能夠得到較高的泵效率。
在這方面，顯示出當(dāng)?shù)菇?24的總長(zhǎng)度H與燃油通道115的徑向長(zhǎng)度L的比值H/L在9/20-11/20的范圍內(nèi)被設(shè)置在1/2，根部一側(cè)的倒角部分124A相對(duì)于葉片120的側(cè)面120C的傾斜角α在40-60°的范圍內(nèi)被設(shè)置在50°，以及根部一側(cè)的倒角部分124A的長(zhǎng)度H1與倒角124的總長(zhǎng)度H的比值H1/H在范圍2/5-3/5內(nèi)被設(shè)置在1/2時(shí)，能得到最高的泵效率。
在第三個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)傾斜地切掉側(cè)面120C和后面120B之間的角得到的倒角124位于葉輪117的側(cè)面。這樣設(shè)計(jì)倒角124，即把在葉輪117沿徑向延伸的總長(zhǎng)度H與燃油通道115的徑向長(zhǎng)度L的比值設(shè)置為9/20-11/20(最好為1/2)，根部一側(cè)的倒角部分124A相對(duì)于葉片120的側(cè)面120C的傾斜角α設(shè)置為40-60°(最好為50°)，以及根部一側(cè)的倒角部分124A的長(zhǎng)度H1與倒角124的總長(zhǎng)度H的比值設(shè)置為2/5-3/5(最好為1/2)。
借此，在第三個(gè)實(shí)施例中，倒角124(根部一側(cè)的倒角部分124A)的位置和長(zhǎng)度以及根部一側(cè)倒角部分124A的傾斜角可以對(duì)應(yīng)于燃油通過(guò)燃油通道115流入葉片120之間的葉片凹槽的流入位置設(shè)置，尺寸根據(jù)平滑流入的需要，角度使得能夠平滑流入。
其結(jié)果是，當(dāng)葉輪117轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，倒角124使得燃油能夠沿著根部一側(cè)的倒角部分124A和頭部一側(cè)的倒角部分124B平滑流動(dòng)，以便降低燃油流動(dòng)阻力，實(shí)現(xiàn)燃油通過(guò)燃油通道115高效率地輸向出油口114，導(dǎo)致泵效率的提高。
在第三個(gè)實(shí)施例中，燃油通道115成形為一個(gè)大垂直長(zhǎng)度和C形截面的通道。最好，參看圖24，在第一種變型中，燃油通道131可能由被從燃油通道的中心133徑向地向里凸出的環(huán)形突起132垂直地分成兩個(gè)部分，即內(nèi)通道133和對(duì)接側(cè)通道134組成。
此外，在第三個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)葉片120在根部一側(cè)具有沿葉輪117徑向直線延伸的直線葉片部分122，而在頭部一側(cè)具有沿葉輪117的轉(zhuǎn)動(dòng)方向看向前側(cè)圓形地彎曲的彎曲葉片部分123。作為選擇，參看圖25，在第二種變型中，每個(gè)葉片141可能有從根部到頭部直線延伸的直線結(jié)構(gòu)。作為替換，葉片120可能有從根部到頭部沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向向前的圓形彎曲的彎曲結(jié)構(gòu)。
在按照直觀的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了說(shuō)明之后，應(yīng)該指出，本發(fā)明并不局限于此，可以在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)作各種變化和改進(jìn)。
在此，在2002年9月3日提交的日本專利申請(qǐng)P2002-257988和2002年6月6日提交的日本專利申請(qǐng)P2002-165946的全部教導(dǎo)都合并起來(lái)，以備參考。
權(quán)利要求
1.一種渦輪燃油泵，它具有容納電動(dòng)機(jī)的外殼；裝在外殼上的殼體，該殼體具有在進(jìn)油口和出油口之間的環(huán)形通道；以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的葉輪，該葉輪具有多個(gè)在外圓周上排列的沿葉輪徑向延伸的葉片，當(dāng)葉片被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)通道輸送燃油，每個(gè)葉片包括沿葉輪徑向直線延伸的直線部分和從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向看從直線部分的頭部向葉輪的前側(cè)圓形彎曲延伸的彎曲部分，直線部分具有預(yù)定的長(zhǎng)度，該預(yù)定的長(zhǎng)度為(1/3至2/3)×H，其中H是葉輪的總長(zhǎng)度。
2.按照權(quán)利要求1所述的渦輪燃油泵，其特征在于，直線部分的預(yù)定長(zhǎng)度為(2/5至3/5)×H。
3.按照權(quán)利要求1所述的渦輪燃油泵，其特征在于，葉輪的彎曲部分以一個(gè)以葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為基準(zhǔn)的在葉輪的在前一側(cè)的預(yù)定角度彎曲，該預(yù)定角度為0.5至2.0°。
4.按照權(quán)利要求3所述的渦輪燃油泵，其特征在于，彎曲部分的預(yù)定角度為1.0至1.5°。
5.按照權(quán)利要求4所述的渦輪燃油泵，其特征在于，直線部分的預(yù)定長(zhǎng)度為1/2×H，彎曲部分的預(yù)定角度為1.2°。
6.按照權(quán)利要求1所述的渦輪燃油泵，其特征在于，每個(gè)葉輪葉片有一個(gè)大體矩形截面的板體，該板體有位于葉輪在前一側(cè)的前面，位于葉輪在后一側(cè)的后面，以及一對(duì)位于前面和后面之間的側(cè)面。
7.按照權(quán)利要求6所述的渦輪燃油泵，其特征在于，每個(gè)葉片有一個(gè)位于葉片根部一側(cè)沿葉輪徑向延伸的倒角，這個(gè)倒角是通過(guò)切掉葉片的側(cè)面和后面之間的角得到的。
8.按照權(quán)利要求7所述的渦輪燃油泵，其特征在于，倒角有預(yù)定的長(zhǎng)度，這個(gè)預(yù)定的長(zhǎng)度為(2/5至3/5)×L，其中L是通道的徑向長(zhǎng)度。
9.按照權(quán)利要求8所述的渦輪燃油泵，其特征在于，倒角的預(yù)定長(zhǎng)度為(9/20至11/20)×L。
10.按照權(quán)利要求8所述的渦輪燃油泵，其特征在于，倒角包括根部一側(cè)部分和頭部一側(cè)部分，其中根部一側(cè)部分有基本不變的倒角寬度和預(yù)定長(zhǎng)度，而頭部一側(cè)部分有從根部一側(cè)部分的頭部逐漸減小的倒角寬度。
11.按照權(quán)利要求10所述的渦輪燃油泵，其特征在于，根部一側(cè)部分的預(yù)定長(zhǎng)度為(1/5至4/5)×T，其中T是倒角的總長(zhǎng)度。
12.按照權(quán)利要求11所述的渦輪燃油泵，其特征在于，根部一側(cè)部分的預(yù)定長(zhǎng)度為(2/5至3/5)×T。
13.按照權(quán)利要求12所述的渦輪燃油泵，其特征在于，根部一側(cè)部分有相對(duì)于葉片側(cè)面的預(yù)定的傾斜角，此預(yù)定的傾斜角為30至70°。
14.按照權(quán)利要求13所述的渦輪燃油泵，其特征在于，根部一側(cè)部分的預(yù)定的傾斜角為40至60°。
15.按照權(quán)利要求14所述的渦輪燃油泵，其特征在于，倒角的預(yù)定長(zhǎng)度為1/2×L，根部一側(cè)部分的預(yù)定長(zhǎng)度為1/2×T，根部一側(cè)部分的預(yù)定的傾斜角為50°。
16.一種渦輪燃油泵，它具有容納電動(dòng)機(jī)的外殼；裝在外殼上的殼體，該殼體有在進(jìn)油口和出油口之間的環(huán)形通道；以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的葉輪，該葉輪具有多個(gè)在外圓周上排列的沿葉輪徑向延伸的葉片，當(dāng)葉片被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)通道輸送燃油；每個(gè)葉片有一個(gè)大體矩形截面的板體，該板體有位于葉輪在前一側(cè)的前面，位于葉輪在后一側(cè)的后面，以及一對(duì)位于前面和后面之間的側(cè)面；每個(gè)葉片有一個(gè)位于葉片根部一側(cè)沿葉輪徑向延伸的倒角，這個(gè)倒角是通過(guò)切掉葉片的側(cè)面和后面之間的角得到的，該倒角有預(yù)定的長(zhǎng)度，這個(gè)預(yù)定的長(zhǎng)度為(2/5至3/5)×L，其中L是通道的徑向長(zhǎng)度。
17.按照權(quán)利要求16所述的渦輪燃油泵，其特征在于，倒角的預(yù)定長(zhǎng)度為(9/20至11/20)×L。
18.按照權(quán)利要求16所述的渦輪燃油泵，其特征在于，倒角包括根部一側(cè)部分和頭部一側(cè)部分，根部一側(cè)部分有基本不變的倒角寬度和預(yù)定長(zhǎng)度，而頭部一側(cè)部分有從根部一側(cè)部分的頭部逐漸減小的倒角寬度。
19.按照權(quán)利要求18所述的渦輪燃油泵，其特征在于，根部一側(cè)部分的預(yù)定長(zhǎng)度為(1/5至4/5)×T，其中T是倒角的總長(zhǎng)度。
20.按照權(quán)利要求19所述的渦輪燃油泵，其特征在于，根部一側(cè)部分的預(yù)定長(zhǎng)度為(2/5至3/5)×T。
21.按照權(quán)利要求20所述的渦輪燃油泵，其特征在于，根部一側(cè)部分有相對(duì)于葉片側(cè)面的預(yù)定的傾斜角，其中預(yù)定的傾斜角為30至70°。
22.按照權(quán)利要求21所述的渦輪燃油泵，其特征在于，根部一側(cè)部分的預(yù)定的傾斜角為40至60°。
23.按照權(quán)利要求14所述的渦輪燃油泵，其特征在于，倒角的預(yù)定長(zhǎng)度為1/2×L，根部一側(cè)部分的預(yù)定長(zhǎng)度為1/2×T，根部一側(cè)部分的預(yù)定的傾斜角為50°。
全文摘要
渦輪燃油泵包括一個(gè)具有多個(gè)葉片的葉輪，每個(gè)葉片包括沿葉輪徑向直線延伸的直線葉片部分，和從直線葉片部分的頭部開始、向著從葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向看的在前一側(cè)圓形地彎曲延伸的彎曲葉片部分組成。直線葉片部分的長(zhǎng)度為(1/3至2/3)×H，其中H是葉輪的總長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)F04D29/18GK1467381SQ0313632
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月6日
發(fā)明者本島淳一, 昭, 飯島正昭 申請(qǐng)人:日立優(yōu)喜雅汽車配件有限公司