專利名稱：燃料泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料泵，其抽吸燃料并且在將抽吸的燃料加壓之后將所述抽吸的 燃料排出。
背景技術(shù)：
例如，日本未審專利公報(bào)No. 2005-127290A教導(dǎo)了一種包括旋轉(zhuǎn)部件和流動(dòng)通道 部件的燃料泵。旋轉(zhuǎn)部件被構(gòu)造成大致圓盤形的形狀并且包括多個(gè)葉片和環(huán)部分。葉片沿 周向方向逐一布置。環(huán)部分呈環(huán)形并且被置于葉片的徑向外部。流動(dòng)通道部件包括容納部 分(容納室)和流動(dòng)通道槽。容納部分以可旋轉(zhuǎn)的方式容納旋轉(zhuǎn)部件。流動(dòng)通道槽形成泵 流動(dòng)通道，在旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述泵流動(dòng)通道沿旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)燃料并且與旋 轉(zhuǎn)部件協(xié)同工作加壓燃料。流動(dòng)通道槽被構(gòu)造成沿周向方向呈拱形地延伸的拱形形狀。在上述具有包括環(huán)部分的旋轉(zhuǎn)部件的燃料泵中，旋轉(zhuǎn)部件可以在環(huán)部分的軸向端 表面沿容納部分的內(nèi)壁表面滑動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)，其中所述環(huán)部分呈環(huán)形并且被置于葉片的徑向外 部。因此，在燃料的加壓過程中，可以使從泵流動(dòng)通道到旋轉(zhuǎn)部件的徑向外側(cè)的燃料的泄漏 被限制或最小化，在所述徑向外側(cè)處的燃料壓力低于泵流動(dòng)通道的燃料壓力。也就是說，泵效率可得以改善。這里，泵效率由(PXQ)/(TXN)表示。在所述式子 中，“T”表示驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件的馬達(dá)裝置的轉(zhuǎn)矩，“N”表示馬達(dá)裝置的旋轉(zhuǎn)速度。此外，“P”表 示排出的燃料的燃料壓力，“Q”表示排出的燃料的量。然而，由于形成于環(huán)部分的軸向端表面與設(shè)置在容納部分的內(nèi)壁表面中的滑動(dòng)表 面之間的軸向滑動(dòng)間隙被設(shè)置得非常小，因此包含在燃料中并且被抽吸到所屬軸向滑動(dòng)間 隙中的雜質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件和流動(dòng)通道部件的磨損增大，和/或?qū)е滦D(zhuǎn)部件和流動(dòng) 通道部件之間的滑動(dòng)阻力增大，從而引起泵效率的惡化。在日本未審專利公報(bào)NO.2005-127290A所記載的燃料泵的情況下，排出口被形成 為沿軸向面對環(huán)部分的軸向端表面，以使得泵流動(dòng)通道的位于鄰近于排出口位置的部份沿 徑向延伸跨過環(huán)部分的軸向端表面。在以上述方式構(gòu)成的泵流動(dòng)通道的情況下，被抽吸進(jìn)軸向滑動(dòng)間隙中的雜質(zhì)在旋 轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)時(shí)被旋轉(zhuǎn)部件帶起，并且從沿徑向延伸跨過環(huán)部分的軸向端表面的排出口被排 出。利用所述結(jié)構(gòu)，可以減小與軸向滑動(dòng)間隙中雜質(zhì)侵入相關(guān)的不利影響。然而，正如以上所論述的那樣，部份泵流動(dòng)通道沿徑向延伸跨過環(huán)部分的軸向端 表面，以使得經(jīng)加壓的燃料不僅流入排出口中而且流入環(huán)部分的外周壁表面和容納部分的 內(nèi)周壁表面之間的徑向間隙中。所述徑向間隙還與泵流動(dòng)通道連通，從而泵效率可能會(huì)惡 化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決以上缺陷。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種燃料泵，其提供用于將 雜質(zhì)從燃料泵排出而不惡化泵流動(dòng)通道的液體密封性的改善的排出(或泵出)能力。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的所述目的，提供了一種燃料泵，其抽吸燃料并且在將抽吸的燃 料加壓之后將所述抽吸的燃料排出。所述燃料泵包括旋轉(zhuǎn)部件和流動(dòng)通道部件。旋轉(zhuǎn)部件 被構(gòu)造成大致圓盤形的形狀，并且包括沿周向方向被逐一布置的多個(gè)葉片以及呈環(huán)形并且 被置于所述多個(gè)葉片的徑向外部的環(huán)部分。流動(dòng)通道部件包括容納部分、流動(dòng)通道槽、吸入 口和排出口。容納部分以可旋轉(zhuǎn)的方式容納旋轉(zhuǎn)部件。流動(dòng)通道槽形成泵流動(dòng)通道，在旋 轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述泵流動(dòng)通道沿旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)燃料并且與旋轉(zhuǎn)部件協(xié)同工作 加壓燃料。流動(dòng)通道槽被構(gòu)造成沿周向方向呈拱形地延伸的拱形(arcuate)形狀并且在容 納部分的內(nèi)壁表面中沿軸向凹入以沿軸向面對旋轉(zhuǎn)部件的軸向端表面。所述吸入口與泵流 動(dòng)通道連通以通過所述吸入口將燃料抽吸到泵流動(dòng)通道中。所述排出口與泵流動(dòng)通道連通 以通過所述排出口將經(jīng)加壓的燃料從泵流動(dòng)通道中排出。在滑動(dòng)表面中形成擴(kuò)大空間，所 述滑動(dòng)表面設(shè)置在容納部分的內(nèi)壁表面中并且在旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)時(shí)環(huán)部分的軸向端表面沿 所述滑動(dòng)表面滑動(dòng)。擴(kuò)大空間被置于從滑動(dòng)表面上的一個(gè)周緣點(diǎn)沿周向延伸到另一個(gè)周緣 點(diǎn)的滑動(dòng)表面的預(yù)定周向范圍內(nèi)?；瑒?dòng)表面上的所述一個(gè)周緣點(diǎn)沿第一假想徑向線位于吸 入口的前側(cè)端部的徑向外部，所述第一假想徑向線從旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸線延伸穿過吸入口 的前側(cè)端部。所述吸入口的前側(cè)端部沿旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向位于吸入口的前側(cè)端。滑動(dòng)表 面上的所述另一個(gè)周緣點(diǎn)沿第二假想徑向線位于泵流動(dòng)通道的預(yù)定位置的徑向外部，所述 第二假想徑向線從旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸線延伸穿過泵流動(dòng)通道的預(yù)定位置。在旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn) 時(shí)，泵流動(dòng)通道的預(yù)定位置處的燃料壓力大致等于徑向間隙的相應(yīng)位置處的燃料壓力，所 述相應(yīng)位置沿第二假想徑向線位于泵流動(dòng)通道的預(yù)定位置的徑向外部并且形成于環(huán)部分 的外周壁表面和容納部分的內(nèi)周壁表面之間。擴(kuò)大空間與泵流動(dòng)通道連通并且具有一軸向 間隙尺寸，所述軸向間隙尺寸在擴(kuò)大空間的軸向底表面和環(huán)部分的軸向端表面之間沿軸向 測得，并且大于滑動(dòng)表面和環(huán)部分的軸向端表面之間的軸向滑動(dòng)間隙的尺寸。


通過以下描述、所附權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明及其其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將被最佳 地理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料泵的示意性橫截面視圖，其中示出了燃 料泵的整個(gè)結(jié)構(gòu)；圖2是示出了圖1的燃料泵的泵裝置的局部橫截面視圖；圖3是沿圖2中的線III-III截取的橫截面視圖；圖4是沿圖2中的線IV-IV截取的橫截面視圖；圖5是示出了泵流動(dòng)通道中的燃料壓力與圖1的燃料泵中的徑向間隙中的燃料壓 力之間的關(guān)系的曲線圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的燃料泵的泵裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面視 圖；圖7是沿圖6中的線VII-VII截取的橫截面視圖；以及圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的燃料泵的泵裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面視 圖。
具體實(shí)施例方式將參考附圖描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式。在以下實(shí)施方式中，類似的構(gòu)件將由相 同的附圖標(biāo)記表示并且在后面的實(shí)施方式中不再重復(fù)描述。(第一實(shí)施方式)現(xiàn)在，將參考圖1至5描述本發(fā)明的第一實(shí)施方式。燃料泵10是容納在被安裝到車輛(例如摩托車或四輪汽車)上的未示出的燃料 箱中的箱內(nèi)渦輪泵。燃料泵10從燃料箱中抽吸出燃料并且將抽吸的燃料朝向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)泵送。如圖1所示，燃料泵10包括泵裝置11和馬達(dá)裝置60。馬達(dá)裝置60驅(qū)動(dòng)泵裝置 11。被構(gòu)造成大致圓筒形管狀體的殼體72既作為泵裝置11的殼體又作為馬達(dá)裝置60 的殼體。殼體72通過卷邊(即通過使殼體72的一個(gè)軸向端部抵靠蓋12徑向向內(nèi)彎曲和 使殼體72的另一個(gè)軸向端部抵靠端蓋61徑向向內(nèi)彎曲)將泵裝置11的蓋12保持在其一 個(gè)軸向端處并且將端蓋61保持在其另一個(gè)軸向端處。當(dāng)殼體72通過卷邊保持蓋12時(shí)，殼 主體13被夾在蓋12和殼體72的臺(tái)階14之間。此外，當(dāng)殼體72通過卷邊保持端蓋61時(shí)， 支承保持件62被夾在端蓋61和殼體72的臺(tái)階63之間。支承保持件62和端蓋61由樹脂 材料制成。馬達(dá)裝置60是有刷直流(DC)電動(dòng)機(jī)并且包括多個(gè)拱形的永磁體64和銜鐵65。 永磁體64被緊固到殼體72的內(nèi)周壁表面上并且沿殼體72的內(nèi)周壁表面在周向方向上被 逐一布置。銜鐵65被置于永磁體64的徑向內(nèi)部。銜鐵65以可旋轉(zhuǎn)的方式被容納在馬達(dá)裝置60內(nèi)。此外，線圈纏繞銜鐵65的芯體 66。換向器67具有被構(gòu)造成大致圓盤形的形狀并且被置于銜鐵65的頂部處的換向器片。 電力通過連接器68的端子69 (端子69被嵌入連接器68的樹脂中)、電刷70和換向器67 從未示出的電源被供給到線圈。當(dāng)銜鐵65通過供給電力至其上而旋轉(zhuǎn)時(shí)，銜鐵65的旋轉(zhuǎn) 軸71與葉輪(作為旋轉(zhuǎn)部件)40 —起旋轉(zhuǎn)。參考圖1和2，泵裝置11包括葉輪40、殼主體13和蓋12。葉輪40由樹脂材料制 成并且被構(gòu)造成大致圓盤形的形狀。葉輪40包括多個(gè)葉片41、多個(gè)葉片槽(葉片到葉片的 間隙)42和環(huán)形的環(huán)部分44。葉片41從葉輪40的主體80沿徑向向外延伸并且在葉輪40 周圍沿周向方向被逐一設(shè)置。每一個(gè)葉片槽42形成于相應(yīng)的沿周向鄰近的兩個(gè)葉片41之 間。環(huán)部分44被構(gòu)造成大致環(huán)形體并且被置于葉片41的徑向外部。葉輪40還包括多個(gè) 凸起43，每一個(gè)所述凸起43設(shè)置在相應(yīng)的一個(gè)葉片槽42中。特別地，各個(gè)凸起43從相應(yīng) 的葉片槽42的徑向內(nèi)端壁表面的軸向中心部分朝向環(huán)部分44的內(nèi)周壁表面凸出。殼主體13和蓋12例如由鋁壓鑄而制成。如圖1所示，當(dāng)殼主體13和蓋12被組 裝到一起時(shí)，容納部分(容納室)20形成于它們之間以按可旋轉(zhuǎn)的方式容納葉輪40。殼主體13與殼體72的端部的內(nèi)周壁表面穩(wěn)固地壓配合，軸承(支承件)50被安 裝到殼主體13的中心。通過在蓋12被安裝到殼主體13上的狀態(tài)下將殼體72的所述一個(gè) 端部彎曲抵靠蓋12，從而蓋12被固定到殼體72的所述一個(gè)端部上。推力軸承51與蓋12 的中心壓配合。銜鐵65的旋轉(zhuǎn)軸71的一個(gè)端部由軸承(徑向軸承)50以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐，旋轉(zhuǎn)軸71的軸向負(fù)載由推力軸承51支撐。旋轉(zhuǎn)軸71的另一個(gè)軸向端部由軸承(徑向軸承)52 以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。如圖2和3所示，蓋側(cè)泵流動(dòng)通道(作為第一泵流動(dòng)通道)27形成于蓋12中以沿 周向方向延伸，葉片41沿所述周向方向被逐一設(shè)置。更特別地，蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27被構(gòu)造 成沿周向方向呈拱形地延伸的拱形形狀(C形形狀)，并且沿軸向面對葉輪40的蓋12側(cè)軸 向端表面(作為第一軸向端表面)。蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27與葉片槽42連通。在本實(shí)施方式中，蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27由蓋側(cè)流動(dòng)通道槽(作為第一流動(dòng)通道 槽)28形成。蓋側(cè)流動(dòng)通道槽28形成于容納部分20的蓋12側(cè)內(nèi)壁表面(作為第一側(cè)內(nèi)壁 表面)21a (也被稱作蓋12的內(nèi)壁表面21a)中，所述內(nèi)壁表面21a沿軸向面對葉輪40的蓋 12側(cè)軸向端表面。此外，如圖2和3所示，吸入口(進(jìn)口)36與蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27連接以 通過其抽吸燃料。吸入口 36的出口端通到蓋側(cè)流動(dòng)通道槽28的后側(cè)端部(上游側(cè)端部)， 所述后側(cè)端部沿葉輪40的旋轉(zhuǎn)方向位于蓋側(cè)流動(dòng)通道槽28的后側(cè)。吸入口 36的進(jìn)口端 在蓋12的外表面中開口。吸入口 36的進(jìn)口端與未示出的燃料過濾器連接。燃料過濾器移 除包含在燃料中的相對大的雜質(zhì)(例如碎屑、雜質(zhì)顆粒)。如圖2和4所示，類似于蓋12，主體側(cè)泵流動(dòng)通道(作為第二泵流動(dòng)通道)29形成 于殼主體13中以沿周向方向延伸，葉片41沿所述周向方向被逐一設(shè)置。更特別地，主體側(cè) 泵流動(dòng)通道29被構(gòu)造成沿周向方向呈拱形地延伸的拱形形狀(C形形狀)，并且沿軸向面對 葉輪40的殼主體13側(cè)軸向端表面(作為第二軸向端表面)。主體側(cè)泵流動(dòng)通道29與葉片 槽42連通并且還通過葉片槽42與蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27連通。在本實(shí)施方式中，主體側(cè)泵流動(dòng)通道29由主體側(cè)流動(dòng)通道槽(作為第二流動(dòng)通道 槽)30形成。主體側(cè)流動(dòng)通道槽30形成于容納部分20的殼主體13側(cè)內(nèi)壁表面(作為第 二側(cè)內(nèi)壁表面)21b (也被稱作殼主體13的內(nèi)壁表面21b)中，所述內(nèi)壁表面21b沿軸向面 對葉輪40的殼主體13側(cè)軸向端表面。此外，參考圖2和4，排出口 38與主體側(cè)泵流動(dòng)通 道29連接以排出燃料，所述燃料已經(jīng)在主體側(cè)泵流動(dòng)通道29和蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27中被加 壓。排出口 38的進(jìn)口端通到主體側(cè)流動(dòng)通道槽30的前側(cè)端部(下游側(cè)端部)，所述前側(cè)端 部沿葉輪40的旋轉(zhuǎn)方向位于主體側(cè)流動(dòng)通道槽30的前側(cè)端。排出口 38的出口端的在殼 主體13的外表面中開口以將燃料排出到殼體72的內(nèi)部中。蓋側(cè)流動(dòng)通道槽28的后側(cè)端 部的周向位置和前側(cè)端部的周向位置分別與主體側(cè)流動(dòng)通道槽30的后側(cè)端部的周向位置 和前側(cè)端部的周向位置大致重合。蓋側(cè)滑動(dòng)表面(作為第一側(cè)滑動(dòng)表面)22形成于蓋12的內(nèi)壁表面21a中。當(dāng)葉 輪40旋轉(zhuǎn)時(shí)，環(huán)部分44的蓋12側(cè)軸向端表面(作為第一軸向端表面)45在蓋側(cè)滑動(dòng)表面 22上滑動(dòng)。軸向滑動(dòng)間隙23形成于蓋側(cè)滑動(dòng)表面22和環(huán)部分44的蓋12側(cè)軸向端表面 45之間。主體側(cè)滑動(dòng)表面(作為第二側(cè)滑動(dòng)表面)24形成于殼主體13的內(nèi)壁表面21b中。 當(dāng)葉輪40旋轉(zhuǎn)時(shí)，環(huán)部分44的殼主體13側(cè)軸向端表面(作為第二軸向端表面)46在主體 側(cè)滑動(dòng)表面24上滑動(dòng)。軸向滑動(dòng)間隙25形成于主體側(cè)滑動(dòng)表面24和環(huán)部分44的殼主體 13側(cè)軸向端表面46之間。當(dāng)葉輪40旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于葉片41和葉輪40的葉片槽42的徑向內(nèi)部的葉輪40的主 體80的軸向端表面47、48還在容納部分20的內(nèi)壁表面2la、2lb上滑動(dòng)。徑向間隙26沿徑向形成于葉輪40的環(huán)部分44的外周壁表面49和容納部分20的內(nèi)周壁表面21c (也被 稱作殼主體13的內(nèi)周壁表面21c)之間。接下來，將描述燃料泵10的加壓操作。參考沿圖3中的線II-II或沿圖4中的線II-II截取的視圖的圖2，當(dāng)葉輪40在 銜鐵65旋轉(zhuǎn)時(shí)隨旋轉(zhuǎn)軸71整體地旋轉(zhuǎn)時(shí)，燃料從吸入口 36被抽吸到蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27 和主體側(cè)泵流動(dòng)通道29中。被抽吸進(jìn)泵流動(dòng)通道27、29中的燃料形成兩個(gè)漩渦流，所述漩 渦流分別在相應(yīng)的凸起43的一個(gè)軸向側(cè)和另一個(gè)軸向側(cè)上建立，如圖2中的順時(shí)針和逆時(shí) 針箭頭所指示的那樣。被抽吸進(jìn)蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27的燃料沿圖2中的順時(shí)針箭頭方向從 相應(yīng)的葉片槽42的徑向內(nèi)端部的底側(cè)(凸起43的蓋12側(cè))沿凸起43的拱形表面朝向相 應(yīng)的葉片槽42的徑向外端部流動(dòng)。然后，已經(jīng)到達(dá)相應(yīng)的葉片槽42的徑向外端部的燃料 與環(huán)部分44的內(nèi)周壁表面碰撞并且向下排入蓋側(cè)流動(dòng)通道槽28中。供給到蓋側(cè)流動(dòng)通道槽28中的燃料沿著蓋側(cè)流動(dòng)通道槽28流動(dòng)，然后被供給到 接下來的葉片槽42的徑向內(nèi)端部，所述徑向內(nèi)端部沿葉輪40的旋轉(zhuǎn)方向位于前一個(gè)葉片 槽42的后側(cè)(即在圖3中的順時(shí)針側(cè))。相對地，被抽吸進(jìn)主體側(cè)泵流動(dòng)通道29的燃料沿 圖2中示出的逆時(shí)針箭頭方向從相應(yīng)的葉片槽42的徑向內(nèi)端部的頂側(cè)(凸起43的殼主體 13側(cè))沿凸起43的拱形表面朝向相應(yīng)的葉片槽42的徑向外端部流動(dòng)。然后，已經(jīng)到達(dá)相 應(yīng)的葉片槽42的徑向外端部的燃料與環(huán)部分44的內(nèi)周壁表面碰撞并且向上排入主體側(cè)流 動(dòng)通道槽30中。供給到主體側(cè)流動(dòng)通道槽30中的燃料沿著主體側(cè)流動(dòng)通道槽30流動(dòng)，然 后被供給到接下來的葉片槽42的徑向內(nèi)端部，所述徑向內(nèi)端部沿葉輪40的旋轉(zhuǎn)方向位于 前一個(gè)葉片槽42的后側(cè)。如以上所論述的那樣，被抽吸進(jìn)泵流動(dòng)通道27、29的燃料形成兩個(gè)漩渦流，所述 兩個(gè)漩渦流通過重復(fù)地從泵流動(dòng)通道27、29流動(dòng)到葉片槽42中然后流回泵流動(dòng)通道27、29 等而分別在相應(yīng)的凸起43的一個(gè)軸向側(cè)和另一個(gè)軸向側(cè)上建立。所述漩渦流隨著它們沿 葉輪40的旋轉(zhuǎn)方向在各自的泵流動(dòng)通道27、29中朝向前側(cè)行進(jìn)而逐漸被加壓到較高的壓 力?，F(xiàn)在將參考圖5描述各自的泵流動(dòng)通道27、29中的燃料壓力與環(huán)部分44的外周 壁表面49和容納部分20的內(nèi)周壁表面21c之間的徑向間隙26中的燃料壓力之間的關(guān)系。這里，將描述蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27中的燃料壓力與徑向間隙26中的燃料壓力之間 的關(guān)系。主體側(cè)泵流動(dòng)通道29中的燃料壓力與蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27中的燃料壓力大致相同。 因此，為了簡化起見，主體側(cè)泵流動(dòng)通道29中的燃料壓力與徑向間隙26中的燃料壓力之間 的關(guān)系的描述將不作說明。蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27被構(gòu)造成與蓋12的中心(葉輪40的旋轉(zhuǎn)軸線)同軸的拱形 形狀。因此，蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27的各個(gè)相應(yīng)位置將被描述為相應(yīng)的徑向線沿葉輪40的旋 轉(zhuǎn)方向相對于參考線的角度(在下文中被稱作流動(dòng)通道角度)，所述相應(yīng)的徑向線沿徑向 在泵流動(dòng)通道27中的相應(yīng)位置和蓋12的中心(葉輪40的旋轉(zhuǎn)軸線)之間連接，所述參考 線沿徑向在吸入口 36的中心和蓋12的中心之間連接。如圖5所示，當(dāng)葉輪40沿著由圖3中的箭頭表示的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過吸入口 36被抽吸的燃料在形成以上所論述的漩渦流的同時(shí)在蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27中朝向排出口 38 被引導(dǎo)。如圖5所示，蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27中的燃料壓力從吸入口 36側(cè)朝向排出口 38側(cè)逐步地增大。燃料壓力在流動(dòng)通道角度e為大約300度的位置最大。在300到360度之間的流動(dòng)通道角度0的范圍內(nèi)，圖5中示出的燃料壓力是在葉 輪40的葉片41的軸向端表面和容納部分20的內(nèi)壁表面21a之間的軸向滑動(dòng)間隙中的燃 料壓力。由于徑向間隙26沿葉輪40的整個(gè)周邊沿周向延伸，因此徑向間隙26中的燃料壓 力大致恒定。如圖5所示，在從0度到大約180度的流動(dòng)通道角度0的預(yù)定周向范圍內(nèi)，蓋側(cè) 泵流動(dòng)通道27中的燃料壓力小于徑向間隙26中的燃料壓力。在大約180度的位置，蓋側(cè) 泵流動(dòng)通道27中的燃料壓力大致等于徑向間隙26中的燃料壓力。在大于大約180度的流 動(dòng)通道角度9的隨后的周向范圍內(nèi)，蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27中的燃料壓力大于徑向間隙26中 的燃料壓力。特別地，在蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27中的燃料壓力小于徑向間隙26中的燃料壓力的預(yù) 定周向范圍內(nèi)，徑向間隙26中的燃料通過軸向滑動(dòng)間隙23流入蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27中(見 圖3中示出的表示燃料流動(dòng)方向的實(shí)線箭頭)。相對地，當(dāng)泵流動(dòng)通道27中的燃料壓力大于徑向間隙26中的燃料壓力時(shí)，泵流動(dòng) 通道27中的燃料通過軸向滑動(dòng)間隙23流入徑向間隙26中(見圖3中示出的表示燃料流 動(dòng)方向的虛線箭頭)。在泵流動(dòng)通道27、29的前側(cè)端部(下游端部)處，經(jīng)加壓的燃料從排出口 38被排 出。當(dāng)經(jīng)加壓的燃料從排出口 38被排出時(shí)，葉輪40承受響應(yīng)于通過排出口 38排出經(jīng)加壓 的燃料而產(chǎn)生的反作用力。葉輪40被所述反作用力推動(dòng)抵靠蓋12側(cè)的容納部分20的內(nèi) 壁表面21a。從排出口 38被排出的燃料通過相應(yīng)的鄰近的兩個(gè)永磁體64之間的周向間隙流 動(dòng)，還通過永磁體64的內(nèi)周表面和銜鐵65的外周表面之間的燃料通道73流動(dòng)，并且從燃 料泵10通過出口 74朝向發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)被輸出。如以上所論述的那樣，在泵裝置11中加壓的經(jīng)加壓的燃料流動(dòng)通過馬達(dá)裝置60 的內(nèi)部。因此，燃料冷卻馬達(dá)裝置60和潤滑馬達(dá)裝置60中的滑動(dòng)構(gòu)件。止回閥75容納在出口 74中以限制從出口 74排出的燃料的回流。在本實(shí)施方式中，葉輪40按如下方式構(gòu)成。即，當(dāng)葉輪40旋轉(zhuǎn)時(shí)，主體80的軸向 端表面47、48和環(huán)部分44的軸向端表面45、46沿容納部分20的內(nèi)壁表面2la、2lb滑動(dòng)。 因此，蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27和主體側(cè)泵流動(dòng)通道29的流體密封性可得以改善。因此，泵效率得以提高。泵效率由(PXQ)/(TXN)表示。在所述式子中，“T”表示 馬達(dá)裝置60的轉(zhuǎn)矩，“N”表示馬達(dá)裝置60的旋轉(zhuǎn)速度。此外，“P”表示排出的燃料的燃料 壓力，“Q”表示排出的燃料的量?，F(xiàn)在，將參考圖2、3和5描述本實(shí)施方式的特征。如圖2和3所示，擴(kuò)大空間31形成于蓋側(cè)滑動(dòng)表面22中并且通過擴(kuò)大空間31的 徑向開口與蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27沿徑向連通。擴(kuò)大空間31具有預(yù)定的周向尺寸。擴(kuò)大空間 31具有軸向間隙尺寸(軸向距離)，所述軸向間隙尺寸在擴(kuò)大空間31的軸向底表面和環(huán)部 分44的軸向端表面45之間沿軸向測得，并且大于環(huán)部分44的蓋側(cè)滑動(dòng)表面22和軸向端表 面45之間的軸向 動(dòng)間隙23的尺寸。擴(kuò)大空間31的周向尺寸被設(shè)定為預(yù)定的長度。參考圖3和5，擴(kuò)大空間31被置于在蓋側(cè)滑動(dòng)表面22上從一個(gè)周緣點(diǎn)沿周向延伸到另一個(gè) 周緣點(diǎn)的蓋側(cè)滑動(dòng)表面22的預(yù)定周向范圍(擴(kuò)大空間可形成范圍)內(nèi)。蓋側(cè)滑動(dòng)表面22 上的所述一個(gè)周緣點(diǎn)沿第一假想徑向線Pa位于吸入口 36的前側(cè)端部37的徑向外部，所述 第一假想徑向線Pa從旋轉(zhuǎn)部件40的旋轉(zhuǎn)軸線(蓋12的中心)沿徑向延伸穿過吸入口 36 的前側(cè)端部37。所述吸入口 36的前側(cè)端部37沿葉輪40的旋轉(zhuǎn)方向位于吸入口 36的前 側(cè)端。蓋側(cè)滑動(dòng)表面22上的所述另一個(gè)周緣點(diǎn)沿第二假想徑向線Pb位于蓋側(cè)泵流動(dòng)通道 27的預(yù)定位置的徑向外部，所述第二假想徑向線Pb從旋轉(zhuǎn)部件40的旋轉(zhuǎn)軸線延伸穿過蓋 側(cè)泵流動(dòng)通道27的預(yù)定位置。在旋轉(zhuǎn)部件40旋轉(zhuǎn)時(shí)，蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27的所述預(yù)定位置 處的燃料壓力大致等于徑向間隙26的相應(yīng)位置中的燃料壓力，所述相應(yīng)位置沿第二假想 徑向線Pb位于蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27的預(yù)定位置的徑向外部。在本實(shí)施方式中，擴(kuò)大空間31由凹槽33形成，所述凹槽33沿與葉輪40相反的軸 向在蓋側(cè)滑動(dòng)表面22中凹入，并且沿徑向向內(nèi)地通到蓋側(cè)流動(dòng)通道槽28。凹槽33的兩個(gè) 相對的周向端都位于以上所述的擴(kuò)大空間可形成范圍內(nèi)。在所述的特定實(shí)施方式中，參考圖5，凹槽33形成于從90度到180度的流動(dòng)通道 角度0的周向范圍內(nèi)。如圖2所示，凹槽33的外周邊緣34的徑向位置與環(huán)部分44的外 周邊緣的徑向位置大致重合。接下來，將描述擴(kuò)大空間31的優(yōu)點(diǎn)。如以上所論述的那樣，當(dāng)葉輪40旋轉(zhuǎn)時(shí)，在蓋側(cè)泵流動(dòng)通道27和徑向間隙26之 間產(chǎn)生壓力差。因此，在軸向滑動(dòng)間隙23中建立燃料流。因此，包含在燃料中的雜質(zhì)(例 如碎屑、雜質(zhì)顆粒)可能被抽吸進(jìn)軸向滑動(dòng)間隙23中。當(dāng)葉輪40旋轉(zhuǎn)時(shí)，被抽吸進(jìn)軸向滑動(dòng)間隙23中的雜質(zhì)沿葉輪40的旋轉(zhuǎn)方向被帶 到軸向滑動(dòng)間隙23中。沿葉輪40的旋轉(zhuǎn)方向被帶到軸向滑動(dòng)間隙23中的雜質(zhì)被排入擴(kuò) 大空間31中，所述擴(kuò)大空間31具有大于軸向滑動(dòng)間隙23的軸向間隙尺寸。擴(kuò)大空間31形成于以上所述的周向范圍內(nèi)，從而建立燃料流從徑向間隙26通過 擴(kuò)大空間31朝向泵流動(dòng)通道27。因此，被排入擴(kuò)大空間31的雜質(zhì)被所述燃料流帶走而不 會(huì)在擴(kuò)大空間31的下游側(cè)再次進(jìn)入軸向滑動(dòng)間隙23，并且在經(jīng)過排出口 38之后從燃料泵 10中被排出。利用所述結(jié)構(gòu)，被抽吸進(jìn)軸向滑動(dòng)間隙23中的雜質(zhì)可以通過擴(kuò)大空間31從軸向 滑動(dòng)間隙23中被迅速排出。由此，可以提高從燃料泵10中排出雜質(zhì)的排出能力。此外，從徑向間隙26朝向泵流動(dòng)通道27流動(dòng)的燃料流通過擴(kuò)大空間31建立，從 而可以將在到達(dá)擴(kuò)大空間31之前已經(jīng)被加壓的經(jīng)加壓的燃料的流動(dòng)在所述周向位置處限 制到徑向間隙26中。即使當(dāng)擴(kuò)大空間31形成于以上所述位置時(shí)，也可以限制泵流動(dòng)通道27的流體密 封性的降低。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以限制由(PXQ)/(TXN)表示的泵效率的降低。如上所述，當(dāng)擴(kuò)大空間31形成于蓋側(cè)滑動(dòng)表面22中的以上所述位置時(shí)，可以提 供能夠在泵流動(dòng)通道27的流體密封性不惡化的情況下提高排出雜質(zhì)的排出性能的燃料泵 10。此外，根據(jù)本實(shí)施方式，擴(kuò)大空間31由凹槽33形成。能夠提供以上所述優(yōu)點(diǎn)的擴(kuò) 大空間31可以通過簡單地在蓋12上添加凹槽33而形成。
此外，在本實(shí)施方式中，凹槽33被形成為使得凹槽33的外周邊緣34的徑向位置 與環(huán)部分44的外周邊緣35的徑向位置大致重合。利用所述結(jié)構(gòu)，被抽吸進(jìn)軸向滑動(dòng)間隙 23中的雜質(zhì)可以有效地被排入擴(kuò)大空間31中。在本實(shí)施方式中，排出口 38形成于殼主體13中。如以上所論述的那樣，當(dāng)在泵流 動(dòng)通道27、29中加壓的燃料通過排出口 38排出時(shí)，反作用力被施加到葉輪40上。反作用 力沿與燃料的排出方向相反的方向、即朝向蓋12的方向指向。葉輪40在被所述反作用力 推動(dòng)抵靠蓋12側(cè)容納部分20的內(nèi)壁表面21a時(shí)旋轉(zhuǎn)。由此，軸向滑動(dòng)間隙23的軸向間隙 尺寸變得小于軸向滑動(dòng)間隙25的軸向間隙尺寸(見圖2)。當(dāng)軸向滑動(dòng)間隙的軸向間隙尺 寸變得較小時(shí)，變得更加難以將被抽吸進(jìn)軸向滑動(dòng)間隙中的雜質(zhì)從軸向滑動(dòng)間隙中排出。在本實(shí)施方式中，如以上所論述的那樣，軸向滑動(dòng)間隙23設(shè)置在蓋側(cè)滑動(dòng)表面22 上，以使得雜質(zhì)可以通過擴(kuò)大空間31從軸向滑動(dòng)間隙23中有效地排出。(第二實(shí)施方式)本發(fā)明的第二實(shí)施方式是第一實(shí)施方式的變化形式。在第二實(shí)施方式中，擴(kuò)大空 間32不同于第一實(shí)施方式地被設(shè)置到殼主體13的主體側(cè)滑動(dòng)表面24上，其中擴(kuò)大空間 31被設(shè)置到蓋12的蓋側(cè)滑動(dòng)表面22上。圖6示出了第二實(shí)施方式的燃料泵10的泵裝置 11的橫截面視圖，圖7示出了沿圖6中的線VII-VII的橫截面視圖。圖6是沿圖7中的線 VI-VI的橫截面視圖。如圖6和7所示，類似于第一實(shí)施方式的擴(kuò)大空間31，擴(kuò)大空間32被置于在主體 側(cè)滑動(dòng)表面24上從一個(gè)周緣點(diǎn)沿周向延伸到另一個(gè)周緣點(diǎn)的主體側(cè)滑動(dòng)表面24的預(yù)定周 向范圍內(nèi)。主體側(cè)滑動(dòng)表面24上的所述一個(gè)周緣點(diǎn)沿第一假想徑向線位于吸入口 36的前 側(cè)端部37的徑向外部，所述第一假想徑向線從旋轉(zhuǎn)部件40的旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向延伸穿過吸 入口 36的前側(cè)端部37。主體側(cè)滑動(dòng)表面24上的所述另一個(gè)周緣點(diǎn)沿第二假想徑向線位于 主體側(cè)泵流動(dòng)通道29的預(yù)定位置的徑向外部，所述第二假想徑向線從旋轉(zhuǎn)部件40的旋轉(zhuǎn) 軸線(殼主體13的中心)沿徑向延伸穿過主體側(cè)泵流動(dòng)通道29的預(yù)定位置。在旋轉(zhuǎn)部件 40旋轉(zhuǎn)時(shí)，主體側(cè)泵流動(dòng)通道29的預(yù)定位置處的燃料壓力大致等于徑向間隙26的相應(yīng)位 置中的燃料壓力，所述相應(yīng)位置沿第二假想徑向線位于主體側(cè)泵流動(dòng)通道29的預(yù)定位置 的徑向外部。即使當(dāng)擴(kuò)大空間32形成于主體側(cè)滑動(dòng)表面24中時(shí)，也可以獲得類似于在第一實(shí) 施方式中所論述的優(yōu)點(diǎn)。(第三實(shí)施方式)本發(fā)明的第三實(shí)施方式是第一實(shí)施方式的變化形式。在第三實(shí)施方式中，除了形 成于蓋側(cè)滑動(dòng)表面22中的擴(kuò)大空間31之外，在第二實(shí)施方式中論述的擴(kuò)大空間32形成于 主體側(cè)滑動(dòng)表面24中。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的燃料泵10的泵裝置11 的橫截面。如圖8所示，擴(kuò)大空間31、32可以同時(shí)形成于蓋12側(cè)滑動(dòng)表面22中和主體側(cè)滑 動(dòng)表面24中。這樣，可以進(jìn)一步提高從燃料泵10中排出雜質(zhì)的排出能力。在本實(shí)施方式中，擴(kuò)大空間31的周向位置與擴(kuò)大空間32的周向位置相同。備選 地，擴(kuò)大空間31的周向位置可以從擴(kuò)大空間32的周向位置偏移。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想到另外的優(yōu)點(diǎn)和變化形式。因此本發(fā)明在其廣義的概念上并不限于所示出和所描述的特定細(xì)節(jié)、代表性裝置和說明性示例。
權(quán)利要求
一種燃料泵，其抽吸燃料并且在將抽吸的燃料加壓之后將所述抽吸的燃料排出，所述燃料泵包括旋轉(zhuǎn)部件(40)，所述旋轉(zhuǎn)部件(40)被構(gòu)造成大致圓盤形的形狀，并且包括沿周向方向被逐一布置的多個(gè)葉片(41)以及呈環(huán)形并且被置于所述多個(gè)葉片的徑向外部的環(huán)部分(44)；以及流動(dòng)通道部件(12、13)，所述流動(dòng)通道部件(12、13)包括以可旋轉(zhuǎn)的方式容納旋轉(zhuǎn)部件(40)的容納部分(20)；形成泵流動(dòng)通道(27、29)的流動(dòng)通道槽(28、30)，在所述旋轉(zhuǎn)部件(40)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述泵流動(dòng)通道(27、29)沿所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)燃料并且與所述旋轉(zhuǎn)部件(40)協(xié)同工作加壓所述燃料，其中所述流動(dòng)通道槽(28、30)被構(gòu)造成沿周向方向呈拱形地延伸的拱形形狀并且在所述容納部分(20)的內(nèi)壁表面(21a、21b)中沿軸向凹入以沿軸向面對所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的軸向端表面；吸入口(36)，所述吸入口(36)與所述泵流動(dòng)通道(27、29)連通以通過所述吸入口(36)將燃料抽吸到所述泵流動(dòng)通道(27、29)中；以及排出口(38)，所述排出口(38)與所述泵流動(dòng)通道(27、29)連通以通過所述排出口(38)將經(jīng)加壓的燃料從所述泵流動(dòng)通道(27、29)中排出，其中在滑動(dòng)表面(22、24)中形成擴(kuò)大空間(31、32)，所述滑動(dòng)表面(22、24)設(shè)置在所述容納部分(20)的所述內(nèi)壁表面(21a、21b)中，并且在所述旋轉(zhuǎn)部件(40)旋轉(zhuǎn)時(shí)所述環(huán)部分(44)的軸向端表面(45、46)沿所述滑動(dòng)表面(22、24)滑動(dòng)；所述擴(kuò)大空間(31、32)被置于從所述滑動(dòng)表面(22、24)上的一個(gè)周緣點(diǎn)沿周向延伸到另一個(gè)周緣點(diǎn)的所述滑動(dòng)表面(22、24)的預(yù)定周向范圍內(nèi)；所述滑動(dòng)表面(22、24)上的所述一個(gè)周緣點(diǎn)沿第一假想徑向線(Pa)位于所述吸入口(36)的前側(cè)端部(37)的徑向外部，所述第一假想徑向線(Pa)從所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的旋轉(zhuǎn)軸線延伸穿過所述吸入口(36)的所述前側(cè)端部(37)，并且所述吸入口(36)的所述前側(cè)端部(37)沿所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的旋轉(zhuǎn)方向位于所述吸入口(36)的前側(cè)端；所述滑動(dòng)表面(22、24)上的所述另一個(gè)周緣點(diǎn)沿第二假想徑向線(Pb)位于所述泵流動(dòng)通道(27、29)的預(yù)定位置的徑向外部，所述第二假想徑向線(Pb)從所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的旋轉(zhuǎn)軸線延伸穿過所述泵流動(dòng)通道(27、29)的預(yù)定位置，并且在所述旋轉(zhuǎn)部件(40)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述泵流動(dòng)通道(27、29)的所述預(yù)定位置處的燃料壓力大致等于一徑向間隙(26)的相應(yīng)位置處的燃料壓力，所述相應(yīng)位置沿所述第二假想徑向線(Pb)位于所述泵流動(dòng)通道(27、29)的所述預(yù)定位置的徑向外部，并且形成于所述環(huán)部分(44)的外周壁表面(49)和所述容納部分(20)的內(nèi)周壁表面(21c)之間；并且所述擴(kuò)大空間(31、32)與所述泵流動(dòng)通道(27、29)連通并且具有一軸向間隙尺寸，所述軸向間隙尺寸在所述擴(kuò)大空間(31、32)的軸向底表面和所述環(huán)部分(44)的所述軸向端表面(45、46)之間沿軸向測得，并且大于所述滑動(dòng)表面(22、24)和所述環(huán)部分(44)的所述軸向端表面(45、46)之間的軸向滑動(dòng)間隙(23、25)的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料泵，其特征在于，所述擴(kuò)大空間(31、32)由凹槽(33)形 成，所述凹槽(33)沿與所述旋轉(zhuǎn)部件(40)相反的方向在所述滑動(dòng)表面(22、24)中沿軸向 凹入并且通過所述凹槽(33)的徑向開口與泵流動(dòng)通道(28、30)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料泵，其特征在于，所述凹槽(33)的外周邊緣的徑向位置 與所述環(huán)部分(44)的外周邊緣的徑向位置大致重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的燃料泵，其特征在于所述流動(dòng)通道槽(28)和所述泵流動(dòng)通道(27)分別為第一流動(dòng)通道槽(28)和第一泵 流動(dòng)通道(27)；所述容納部分(20)的所述內(nèi)壁表面(21a)為所述容納部分(20)的第一側(cè)內(nèi)壁表面 (21a)；所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的所述軸向端表面為所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的第一軸向端表面；所述環(huán)部分(44)的所述軸向端表面(45)為所述環(huán)部分(44)的第一軸向端表面(45)；所述流動(dòng)通道部件(12、13)還包括第二流動(dòng)通道槽(30)，所述第二流動(dòng)通道槽(30)與 所述排出口(36)連接并且形成第二泵流動(dòng)通道(29)，在所述旋轉(zhuǎn)部件(40)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第 二泵流動(dòng)通道(29)沿所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)所述燃料并且與所述旋轉(zhuǎn)部件(40)協(xié) 同工作加壓所述燃料；以及所述第二流動(dòng)通道槽(30)被構(gòu)造成沿周向方向呈拱形地延伸的拱形形狀，并且在與 所述容納部分(20)的所述第一側(cè)內(nèi)壁表面(21a)相對的所述容納部分(20)的第二側(cè)內(nèi)壁 表面(21b)中沿軸向凹入，從而沿軸向面對與所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的所述第一軸向端表面相 反的所述旋轉(zhuǎn)部件(40)的第二軸向端表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料泵，其包括葉輪(40)和蓋(12)。所述葉輪(40)包括呈環(huán)形且被置于葉片(41)的徑向外部的環(huán)部分(44)。所述蓋(12)具有拱形的泵流動(dòng)通道(27)。一擴(kuò)大空間(31)形成于所述蓋(12)的蓋側(cè)滑動(dòng)表面(22)中。所述擴(kuò)大空間(31)與所述泵流動(dòng)通道(27)連通并且具有一軸向間隙尺寸，所述軸向間隙尺寸在擴(kuò)大空間(31)的軸向底表面與環(huán)部分(44)的軸向端表面(45)之間沿軸向測得，并且大于滑動(dòng)表面(22)與環(huán)部分(44)的軸向端表面(45)之間的軸向滑動(dòng)間隙(23)。
文檔編號(hào)F02M37/08GK101865056SQ20101016391
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者小林厚茂, 若松良尚 申請人:株式會(huì)社電裝