專利名稱：燃油泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃油泵，其吸入燃油(例如汽油等)并對所吸入的燃油加壓，然后噴出被加壓的燃油。
背景技術：
通常，采用燃油泵將燃油箱內的燃油供給至內燃機中。這樣的燃油泵一般具有近似呈圓盤形狀的葉輪。葉輪可轉動地容置在殼體內。在葉輪表面上形成有一組凹部，并且在殼體內表面上形成有自上游端延伸至下游端的槽，形成該槽的區域與葉輪的一組凹部相對。槽的上游端經由吸入孔與殼體外部相連通，槽的下游端經由噴出孔與殼體外部相連通。
在這樣的燃油泵中，當葉輪轉動時，燃油從吸入孔被吸入至殼體內。然后，吸入殼體內的燃油沿殼體的槽從吸入孔流向噴出孔。之后燃油隨著在槽內自上游端流向下游端的過程中，燃油被加壓，被加壓后的燃油自噴出孔被噴出至殼體外部。
在這樣的燃油泵中，由殼體的槽和葉輪的一組凹部來形成泵流路，通過燃油在泵流路中的流動來對燃油加壓。由此，如果能設置多個泵流路，則可以增大燃油泵的泵容量。因此，開發出這樣一種燃油泵(例如日本實開昭62-66292號公報)，其在葉輪上形成有呈同心圓的兩組凹部，并且，在殼體內表面上形成分別與各組凹部面對的兩個槽，由對應的凹部和槽來構成兩個獨立的泵流路。
對于上述的泵而言，通過設置多組凹部和多個槽來構成多個獨立的泵流路，從而增大了泵容量。但是，在這種燃油泵中，位于內側的泵流路(由內側的一組凹部和槽構成)的流路長度與位于外側的泵流路(由外側的一組凹部和槽構成)的流路長度不同(也就是說，內側的泵流路較短，外側的泵流路較長。)，由此使得在各泵流路中燃油被加壓的程度不相同。進而使得作用在葉輪的內側和外側上的燃油壓力也不同，從而使葉輪發生傾斜，進而導致葉輪發生磨損的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種燃油泵，其包括多個泵流路，所述多個泵流路由形成于葉輪上的多組凹部、以及形成于殼體內表面上的多個槽構成，并且，該燃油泵能抑制葉輪發生傾斜。
根據本發明的一個方案，燃油泵包括殼體和在該殼體中轉動的近似圓盤形狀的葉輪。在該葉輪的至少一個表面上形成有多組凹部，所述多組凹部相對于該葉輪的轉軸設置為多個同心圓。在該殼體的內表面中形成多個槽，該內表面面對形成有所述多組凹部的表面。各所述槽自上游端延伸至下游端。在該殼體上形成有吸入孔和噴出孔，該吸入孔從各殼體的外部通向各所述槽的上游端，并且該噴出孔從各殼體的外部通向各所述槽的下游端。各所述槽至少包括第一槽部，其與所述多組凹部中的一組凹部面對；第二槽部，其面對另一組凹部，所述另一組凹部不同于該第一槽部所面對的所述一組凹部；以及第三槽部，其連通該第一槽部和該第二槽部。
在這種燃油泵中，殼體的所述多個槽的一部分與葉輪的多組凹部中的一個面對，所述多個槽的其它部分與葉輪的其它組凹部面對。由此，由葉輪的多組凹部以及殼體內表面的槽構成泵流路，該泵流路形成為跨越在葉輪的多組凹部中的至少兩組凹部上。由此，各槽可以分別具有與內周側的一組凹部面對的部分、以及與外周側的一組凹部面對的部分，從而可以減小各槽(泵流路)的流路長度差。由此，可以減小通過各泵流路所加壓的燃油的壓力差，進而可以抑制葉輪發生傾斜。
在上述燃油泵中，優選地，各所述槽的上游端至下游端的長度近似相等。根據這樣的結構，各泵流路中的被加壓的燃油壓力可以近似相等，從而可以有效地抑制葉輪的傾斜。
另外，優選地，各所述槽的上游端設置在相對于該葉輪的轉軸對稱的位置，并且，優選地，各所述槽的下游端設置在相對于該葉輪的轉軸對稱的位置。根據這樣的結構，可以使作用于葉輪上的燃油壓力的平衡性得以改善，從而可以有效地抑制葉輪的傾斜。
為了改善燃油泵，這些方案和特征可以單獨地或結合地使用。而且，本發明的其它目的、特征和優點在閱讀以下結合附圖和權利要求書的詳細描述后將變得更易于理解。當然，在此公開的附加特征和方案也可以單獨地或結合上述方案和特征使用。
圖1為本發明的代表性實施例的燃油泵的剖視圖。
圖2為從葉輪一側觀察泵蓋的俯視圖。
圖3為葉輪的俯視圖。
圖4為自葉輪一側觀察本發明的另一代表性實施例的泵蓋的俯視圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發明的代表性實施例的燃油泵10進行說明。燃油泵10可以使用在機動車中，其在燃油箱內進行工作，將燃油供至機動車的發動機中。如圖1所示，燃油泵10包括馬達部70和泵部12。
馬達部70具有外殼72、馬達蓋73、磁體74、75、以及轉子76。外殼72近似呈圓筒狀。通過將外殼72的上端72a鉚接住馬達蓋73，可以將馬達蓋73連接在外殼72上。在馬達蓋73上形成噴出孔73a。磁體74、75固定在外殼72的內壁上。轉子76具有主體77、以及豎直延伸貫穿主體77的軸78。主體77具有固定在軸78上的芯79、纏繞在芯79上的線圈(圖中未示出)、以及填充在線圈周圍的樹脂部80。在主體77的上端設有整流器84。在整流器84的上端面上抵接著電刷90。彈簧92的一端固定在馬達蓋73上，電刷90受到彈簧92向下方的加載。當電刷90磨損后，電刷90可以隨著其磨損而相應的向下方移動，從而維持電刷90抵接在整流器84上的狀態。軸78的上端部78a經由軸承81可轉動地安裝在馬達蓋73上。軸78的下端部78b經由軸承82可轉動地安裝在泵部12的泵蓋14上。
泵部12具有殼體18以及葉輪20，葉輪20近似呈圓盤形狀。如圖3所示，在葉輪20的外周部形成第一組凹部20a。第一組凹部20a通過葉輪20的外周壁20d與葉輪20的外周面20f相隔離。
在相對于形成有葉輪20的第一組凹部20a的內側位置形成有第二組凹部20b。第二組凹部20b通過葉輪20的表面20c與第一組凹部20a相隔離。
如圖3所示，第一組凹部20a和第二組凹部20b相對于葉輪20的轉軸設置成為同心圓。第一組凹部20a的各凹部以沿葉輪20的圓周方向等間隔地設置。同樣，第二組凹部20b的各凹部也沿葉輪20的圓周方向等間隔地設置，而且，第二組凹部20b的各凹部在周向上的設置位置與第一組凹部20a的各凹部在周向上的設置位置相對應。由此，第一組凹部20a的凹部的個數等于第二組凹部20b的凹部的個數。并且，由于第一組凹部20a形成在第二組凹部20b的外部，使第一組凹部20a的凹部在周向上的大小(寬度)大于第二組凹部20b的凹部在周向上的大小(寬度)。另一方面，第一組凹部20a的凹部和第二組凹部20b的凹部在葉輪20的徑向上具有相等的大小(長度)。
如圖1所示，在葉輪20的下表面上，與葉輪20的上表面相同，也形成有第一組凹部21a和第二組凹部21b。第一組凹部21a和第二組凹部21b具有與上述第一組凹部20a和上述第二組凹部20b相同的結構。第一組凹部20a和第一組凹部21a在它們的底部通過通孔(圖中未示出)相互連通，第二組凹部20b和第二組凹部21b也在它們的底部通過通孔相互連通。并且，在葉輪20的中心部形成有在厚度方向上延伸貫通葉輪20的配合孔20e(參照圖3)。
殼體18由泵蓋14和泵體16組成。如圖1和圖2所示，在泵蓋14的葉輪一側的表面(即下表面)上，形成有凹部14a。凹部14a的直徑近似與葉輪20的直徑相等，凹部14a的深度近似與葉輪20的厚度相等。葉輪20可轉動地嵌入在凹部14a中。
通過在葉輪20裝入泵蓋14的凹部14a中的狀態下，將外殼72的下端72b鉚接住殼體18，可以使殼體18固定在外殼72上。對于軸78的下端部78b而言，其被軸承82所支承的部位的更下方部分壓配合入葉輪20的配合孔20e中。由此，當轉子76轉動時，葉輪20也隨著轉動。在軸78的下端和泵體16之間夾裝著止推軸承33，該止推軸承33承受著轉子76的軸向負荷。如圖2所示，在泵蓋14的凹部14a的底面(以下稱為泵蓋的下表面)上形成有三個槽24a、24b、24c。
槽24a具有第一槽部28a、第二槽部28c、以及第三槽部28b。其中，第一槽部28a在與葉輪20上表面的第二組凹部20b面對的區域內延伸，第二槽部28c在與葉輪20上表面的第一組凹部20a面對的區域內延伸，第三槽部28b將第一槽部28a的下游端和第二槽部28c的上游端連接在一起。第一槽部28a的上游端27a為槽24a的上游端，第二槽部28c的下游端29a為槽24a的下游端。
如圖1和圖2所示，槽24a的上游端27a與吸入孔32a相連通。吸入孔32a自槽24a延伸至泵蓋14的側面。吸入孔32a的吸入口(與槽24a一側相對的端部)經由形成在外殼72上的開口而向燃油泵10外部敞開。由此，槽24a經由吸入孔32a與燃油泵10外部相連通。
另一方面，槽24a的下游端29a與噴出孔26a相連通。噴出孔26a自槽24a延伸至泵蓋14的上表面。噴出孔26a與槽24a以及殼體18外部相連通。噴出孔26a開口于泵蓋14的上表面。
如圖2所示，槽24b、24c具有與槽24a相同的結構，槽24b、24c的流路長度也與槽24a的流路長度相等。槽24b的上游端27b連接著吸入孔32a，槽24b的下游端29b連接著噴出孔26a。同樣，槽24c的上游端27c連接著吸入孔32a，在槽24c的下游端29c上連接著噴出孔26a。也就是說，槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c分別連接在吸入孔32a上，槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c分別連接在噴出孔26a上。由此，使槽24a、24b、24c構成獨立的燃油流路。
這里，在葉輪20的外周面20f和泵蓋14的凹部14a的側面之間，形成有細小的間隙。設置該間隙是為了使葉輪20更加流暢地轉動。
在泵體16的葉輪20一側的表面(即圖1的上表面)上，與形成于泵蓋14上的槽24a、24b、24c相類似地，形成有三個槽30a、30b、30c(這里在圖1中以附圖標記30表示)。
槽30a、30b、30c分別具有第一槽部、第二槽部、以及第三槽部，其中，第一槽部在與葉輪20下表面的第二組凹部21b面對的區域內延伸，第二槽部在與葉輪20下表面的第一組凹部21a面對的區域內延伸，第三槽部將第一槽部的下游端和第二槽部的上游端連接在一起。在各槽30a、30b、30c中，第一槽部的上游端為該槽的上游端，第二槽部的下游端為該槽的下游端。在各槽30a、30b、30c的上游端上，分別連通著形成于泵體16上的燃油吸入孔32b。在各槽30a、30b、30c的下游端上，分別連通著形成于殼體18上的噴出孔26b。槽30a、30b、30c也構成獨立的燃油流路。
并且，槽30a的上游端與槽24a的上游端27a設置在對稱的位置上。同樣，槽30a的下游端與槽24a的下游端29a也設置在對稱的位置上。類似地，槽30b與槽24b、以及槽30c與槽24c也調整為對準的(targeted)位置關系。
當葉輪20轉動時，在葉輪20的下側的凹部21a、21b以及泵體16的各槽30a、30b、30c之間產生盤旋流。也就是說，凹部21a、21b以及各槽30a、30b、30c內的燃油自槽30a、30b、30c流入凹部21a、21b的內側，然后燃油沿著凹部21a、21b穿過凹部21a、21b自內側流向外側，然后燃油再自凹部21a、21b的外側回流至槽30a、30b、30c。通過這樣的流動，在凹部21a、21b以及各槽30a、30b、30c中產生上述那樣的盤旋流。燃油如上述那樣循環的同時，沿著槽30a、30b、30c被加壓。燃油沿著槽30a、30b、30c被加壓后，隨之從吸入孔32b吸入燃油。在槽30a、30b、30c中被加壓的燃油自噴出孔26b被送出至馬達部70的外殼72內。送入外殼72內的燃油通過外殼72向上方流動，然后自馬達蓋73的噴出孔73a被噴出。
另外，在葉輪20的上側的凹部20a、20b以及泵蓋14的各槽24a、24b、24c之間產生盤旋流。也就是說，凹部20a、20b以及各槽24a、24b、24c內的燃油自槽24a、24b、24c流入凹部20a、20b的內側，然后20a、20b沿著凹部20a、20b穿過凹部20a、20b由內側流向外側，然后自凹部20a、20b的外側回流至槽24a、24b、24c，通過這樣的流動，在凹部20a、20b以及各槽24a、24b、24c中產生上述那樣的盤旋流。燃油如上述那樣循環的同時，沿著槽24a、24b、24c被加壓。燃油沿著槽24a、24b、24c被加壓后，隨之從吸入孔32b吸入燃油。在槽24a、24b、24c中被加壓的燃油自噴出孔26b被送出至馬達部70的外殼72內。送入外殼72內的燃油通過外殼72向上方流動，然后自馬達蓋73的噴出孔73a被噴出。
這里，如圖2所示，形成于泵蓋14內表面上的各槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c被設置于相對于葉輪20的轉軸對稱的位置上。也就是說，各槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c與葉輪20的轉軸等距離，并且，沿葉輪20的在周向等間隔(120度)。另外，形成于泵蓋14內表面上的各槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c也被設置于相對于葉輪20的轉軸對稱的位置上。也就是說，各槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c與葉輪20的轉軸等距離，并且，沿葉輪20的周向等間隔(120度)。
各槽24a、24b、24c的流路長度相等，各槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c處的燃油壓力近似相等，各槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c處的燃油壓力也近似相等。由此，燃油壓力可以近似均勻地作用于葉輪20的整個上表面上。特別是，通過將各槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c以及各槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c等間距地設置在周向上，可以使葉輪20處于類似于被三點支撐的狀態，從而有效地防止葉輪20發生傾斜。
另外，由于泵體16的各槽30a、30b、30c也與泵蓋14的各槽24a、24b、24c具有相同的構造，由此，燃油的壓力近似均勻地作用于葉輪20的整個下表面上。由此，可以防止葉輪20發生傾斜。
如上所述，在該代表性的實施例的燃油泵10中，在葉輪20上表面上形成有兩組凹部20a、20b，并且，在與葉輪20的上表面面對的殼體18的內表面上，形成有槽24a、24b、24c，由此構成三個獨立的泵流路。另外，在葉輪20下表面上形成有兩組凹部21a、21b，并且，在與葉輪20下表面面對的殼體18內表面上，形成有槽30a、30b、30c，由此構成三個獨立的泵流路。通過提供多個獨立的泵流路，可以使燃油泵10的泵容量增大，從而能提高泵效率。
另外，雖然提供了多個泵流路(槽24a、24b、24c、30a、30b、30c)，由于這些泵流路跨越葉輪20的兩組凹部20a、20b(或21a、21b)，從而使這些泵流路的流路長度相等。由此，流動于各泵流路中的燃油的壓力可以近似均勻地作用于葉輪20的整個表面，進而能防止葉輪20發生傾斜。由此，能抑制葉輪20的偏磨損。另外，通過降低葉輪20的轉動阻力，還能提高泵效率。
這里，在上述實施例中，通過在與葉輪20面對的殼體的內表面中分別形成三個槽24a、24b、24c(或30a、30b、30c)，可以在葉輪20的上下各表面上分別提供三個泵流路。然而，本發明并不僅限于這種構造，形成于殼體內表面的泵流路的個數也不僅限于三個。例如，如圖4所示，也可以在殼體內表面上形成兩個槽124、126。各槽124、126分別與形成于葉輪20上的第一組凹部20a和第二組凹部20b局部地面對。槽124的上游端124a與槽126的上游端126a與吸入孔相連通，槽124的下游端124b與槽126的下游端126b與噴出孔相連通。
根據這種方式，槽124和槽126也可以具有相等的流路長度，從而使燃油在泵流路中被加壓至相等的程度。另外，槽124、126的上游端124a、126a以及下游端124b、126b相對于葉輪20的轉軸對稱。由此，分別在槽124和槽126中流動的燃油的壓力可以近似均勻地作用于葉輪20的整個表面上，從而能防止葉輪20發生傾斜。
另外，在上述實施例中，在葉輪的上面和下面都形成有泵流路，但本發明并不僅限于這樣的實例，泵流路也可以僅形成在葉輪的一個表面上。
另外，在上述實施例中，分別將吸入孔和噴出孔連接在形成于葉輪的上面和下面上的泵流路上，但本發明并不僅限于這樣的構造，并且可以僅在葉輪的一個表面上連接吸入孔，并僅在葉輪的另一個表面上連接噴出孔。
另外，在上述實施例中，在葉輪上形成了兩組凹部，但形成于葉輪上的凹部的組數并不僅限于兩組，例如也可以在葉輪上形成三個組凹部。
另外，本發明的技術除了可以應用于上述形式的燃油泵之外，還可以應用于其它各種類型的燃油泵，例如軸型燃油泵等。
最后，盡管已經詳細描述了本發明的優選實施例，本實施例僅出于示范性的目的，并非限制性的。應當理解，在不脫離所附權利要求書的精神和范圍的情況下，可以進行各種變化和改型。此外，在此公開的附加的特征和方案也可以單獨地或結合上述方案和特征使用。
權利要求
1.一種燃油泵，其包括殼體和在該殼體中轉動的近似圓盤形狀的葉輪，其特征在于在該葉輪的至少一個表面上形成有多組凹部，所述多組凹部相對于該葉輪的轉軸設置為多個同心圓；在該殼體的內表面中形成有多個槽，該內表面面對形成有所述多組凹部的所述表面，各所述槽自上游端延伸至下游端；在該殼體中形成有吸入孔和噴出孔，該吸入孔從該殼體的外部通向各所述槽的上游端，并且該噴出孔從該殼體的外部通向各所述槽的下游端；以及各所述槽至少包括第一槽部，其與所述多組凹部中的一組凹部面對；第二槽部，其面對另一組凹部，所述另一組凹部不同于該第一槽部所面對的所述一組凹部；以及第三槽部，其連通該第一槽部和該第二槽部。
2.如權利要求1所述的燃油泵，其特征在于各所述槽的上游端至下游端的長度近似相等。
3.如權利要求2所述的燃油泵，其特征在于各所述槽的上游端設置在相對于該葉輪的轉軸對稱的位置，并且，各所述槽的下游端設置在相對于該葉輪的轉軸對稱的位置。
4.一種燃油泵，其包括殼體和在該殼體中轉動的近似圓盤形狀的葉輪，其特征在于在該葉輪的至少一個表面上形成有多組凹部，所述多組凹部相對于該葉輪的轉軸設置為多個同心圓；在該殼體的內表面中形成有多個槽，該內表面面對形成有所述多組凹部的所述表面，各所述槽自上游端延伸至下游端；以及形成在該殼體的該內表面中的各所述槽面對形成在該葉輪中的所述多組凹部中的至少兩組或多組凹部。
全文摘要
本發明的燃油泵(10)包括殼體(18)和在該殼體中轉動的近似圓盤形狀的葉輪(20)。在葉輪至少一個表面上可以形成多組凹部(20a、20b)，所述多組凹部相對于該葉輪的轉軸設置為多個同心圓。在該殼體的內表面上，可以形成有多個槽(24a、24b、24c)，該內表面面對形成有所述多組凹部的表面。各所述槽自上游端延伸至下游端。燃油自殼體外部吸入至各所述槽(24a、24b、24c)的上游端，并且被吸入殼體的燃油從各所述槽(24a、24b、24c)的下游端噴出至殼體的外部。各所述槽(24a、24b、24c)可以面對形成在該葉輪上的所述多組凹部(20a、20b)中的至少兩組或多組。
文檔編號F02M37/00GK1920290SQ200610121430
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月22日 優先權日2005年8月22日
發明者早川正春 申請人:愛三工業株式會社