专利名称：燃油泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃油泵，其吸入燃油(例如汽油等)并对所吸入的燃油加压，然后喷出被加压的燃油。
背景技术：
通常，采用燃油泵将燃油箱内的燃油供给至内燃机中。这样的燃油泵一般具有近似呈圆盘形状的叶轮。叶轮可转动地容置在壳体内。在叶轮表面上形成有一组凹部，并且在壳体内表面上形成有自上游端延伸至下游端的槽，形成该槽的区域与叶轮的一组凹部相对。槽的上游端经由吸入孔与壳体外部相连通，槽的下游端经由喷出孔与壳体外部相连通。
在这样的燃油泵中，当叶轮转动时，燃油从吸入孔被吸入至壳体内。然后，吸入壳体内的燃油沿壳体的槽从吸入孔流向喷出孔。之后燃油随着在槽内自上游端流向下游端的过程中，燃油被加压，被加压后的燃油自喷出孔被喷出至壳体外部。
在这样的燃油泵中，由壳体的槽和叶轮的一组凹部来形成泵流路，通过燃油在泵流路中的流动来对燃油加压。由此，如果能设置多个泵流路，则可以增大燃油泵的泵容量。因此，开发出这样一种燃油泵(例如日本实开昭62-66292号公报)，其在叶轮上形成有呈同心圆的两组凹部，并且，在壳体内表面上形成分别与各组凹部面对的两个槽，由对应的凹部和槽来构成两个独立的泵流路。
对于上述的泵而言，通过设置多组凹部和多个槽来构成多个独立的泵流路，从而增大了泵容量。但是，在这种燃油泵中，位于内侧的泵流路(由内侧的一组凹部和槽构成)的流路长度与位于外侧的泵流路(由外侧的一组凹部和槽构成)的流路长度不同(也就是说，内侧的泵流路较短，外侧的泵流路较长。)，由此使得在各泵流路中燃油被加压的程度不相同。进而使得作用在叶轮的内侧和外侧上的燃油压力也不同，从而使叶轮发生倾斜，进而导致叶轮发生磨损的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃油泵，其包括多个泵流路，所述多个泵流路由形成于叶轮上的多组凹部、以及形成于壳体内表面上的多个槽构成，并且，该燃油泵能抑制叶轮发生倾斜。
根据本发明的一个方案，燃油泵包括壳体和在该壳体中转动的近似圆盘形状的叶轮。在该叶轮的至少一个表面上形成有多组凹部，所述多组凹部相对于该叶轮的转轴设置为多个同心圆。在该壳体的内表面中形成多个槽，该内表面面对形成有所述多组凹部的表面。各所述槽自上游端延伸至下游端。在该壳体上形成有吸入孔和喷出孔，该吸入孔从各壳体的外部通向各所述槽的上游端，并且该喷出孔从各壳体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，其与所述多组凹部中的一组凹部面对；第二槽部，其面对另一组凹部，所述另一组凹部不同于该第一槽部所面对的所述一组凹部；以及第三槽部，其连通该第一槽部和该第二槽部。
在这种燃油泵中，壳体的所述多个槽的一部分与叶轮的多组凹部中的一个面对，所述多个槽的其它部分与叶轮的其它组凹部面对。由此，由叶轮的多组凹部以及壳体内表面的槽构成泵流路，该泵流路形成为跨越在叶轮的多组凹部中的至少两组凹部上。由此，各槽可以分别具有与内周侧的一组凹部面对的部分、以及与外周侧的一组凹部面对的部分，从而可以减小各槽(泵流路)的流路长度差。由此，可以减小通过各泵流路所加压的燃油的压力差，进而可以抑制叶轮发生倾斜。
在上述燃油泵中，优选地，各所述槽的上游端至下游端的长度近似相等。根据这样的结构，各泵流路中的被加压的燃油压力可以近似相等，从而可以有效地抑制叶轮的倾斜。
另外，优选地，各所述槽的上游端设置在相对于该叶轮的转轴对称的位置，并且，优选地，各所述槽的下游端设置在相对于该叶轮的转轴对称的位置。根据这样的结构，可以使作用于叶轮上的燃油压力的平衡性得以改善，从而可以有效地抑制叶轮的倾斜。
为了改善燃油泵，这些方案和特征可以单独地或结合地使用。而且，本发明的其它目的、特征和优点在阅读以下结合附图和权利要求书的详细描述后将变得更易于理解。当然，在此公开的附加特征和方案也可以单独地或结合上述方案和特征使用。
图1为本发明的代表性实施例的燃油泵的剖视图。
图2为从叶轮一侧观察泵盖的俯视图。
图3为叶轮的俯视图。
图4为自叶轮一侧观察本发明的另一代表性实施例的泵盖的俯视图。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的代表性实施例的燃油泵10进行说明。燃油泵10可以使用在机动车中，其在燃油箱内进行工作，将燃油供至机动车的发动机中。如图1所示，燃油泵10包括马达部70和泵部12。
马达部70具有外壳72、马达盖73、磁体74、75、以及转子76。外壳72近似呈圆筒状。通过将外壳72的上端72a铆接住马达盖73，可以将马达盖73连接在外壳72上。在马达盖73上形成喷出孔73a。磁体74、75固定在外壳72的内壁上。转子76具有主体77、以及竖直延伸贯穿主体77的轴78。主体77具有固定在轴78上的芯79、缠绕在芯79上的线圈(图中未示出)、以及填充在线圈周围的树脂部80。在主体77的上端设有整流器84。在整流器84的上端面上抵接着电刷90。弹簧92的一端固定在马达盖73上，电刷90受到弹簧92向下方的加载。当电刷90磨损后，电刷90可以随着其磨损而相应的向下方移动，从而维持电刷90抵接在整流器84上的状态。轴78的上端部78a经由轴承81可转动地安装在马达盖73上。轴78的下端部78b经由轴承82可转动地安装在泵部12的泵盖14上。
泵部12具有壳体18以及叶轮20，叶轮20近似呈圆盘形状。如图3所示，在叶轮20的外周部形成第一组凹部20a。第一组凹部20a通过叶轮20的外周壁20d与叶轮20的外周面20f相隔离。
在相对于形成有叶轮20的第一组凹部20a的内侧位置形成有第二组凹部20b。第二组凹部20b通过叶轮20的表面20c与第一组凹部20a相隔离。
如图3所示，第一组凹部20a和第二组凹部20b相对于叶轮20的转轴设置成为同心圆。第一组凹部20a的各凹部以沿叶轮20的圆周方向等间隔地设置。同样，第二组凹部20b的各凹部也沿叶轮20的圆周方向等间隔地设置，而且，第二组凹部20b的各凹部在周向上的设置位置与第一组凹部20a的各凹部在周向上的设置位置相对应。由此，第一组凹部20a的凹部的个数等于第二组凹部20b的凹部的个数。并且，由于第一组凹部20a形成在第二组凹部20b的外部，使第一组凹部20a的凹部在周向上的大小(宽度)大于第二组凹部20b的凹部在周向上的大小(宽度)。另一方面，第一组凹部20a的凹部和第二组凹部20b的凹部在叶轮20的径向上具有相等的大小(长度)。
如图1所示，在叶轮20的下表面上，与叶轮20的上表面相同，也形成有第一组凹部21a和第二组凹部21b。第一组凹部21a和第二组凹部21b具有与上述第一组凹部20a和上述第二组凹部20b相同的结构。第一组凹部20a和第一组凹部21a在它们的底部通过通孔(图中未示出)相互连通，第二组凹部20b和第二组凹部21b也在它们的底部通过通孔相互连通。并且，在叶轮20的中心部形成有在厚度方向上延伸贯通叶轮20的配合孔20e(参照图3)。
壳体18由泵盖14和泵体16组成。如图1和图2所示，在泵盖14的叶轮一侧的表面(即下表面)上，形成有凹部14a。凹部14a的直径近似与叶轮20的直径相等，凹部14a的深度近似与叶轮20的厚度相等。叶轮20可转动地嵌入在凹部14a中。
通过在叶轮20装入泵盖14的凹部14a中的状态下，将外壳72的下端72b铆接住壳体18，可以使壳体18固定在外壳72上。对于轴78的下端部78b而言，其被轴承82所支承的部位的更下方部分压配合入叶轮20的配合孔20e中。由此，当转子76转动时，叶轮20也随着转动。在轴78的下端和泵体16之间夹装着止推轴承33，该止推轴承33承受着转子76的轴向负荷。如图2所示，在泵盖14的凹部14a的底面(以下称为泵盖的下表面)上形成有三个槽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在与叶轮20上表面的第二组凹部20b面对的区域内延伸，第二槽部28c在与叶轮20上表面的第一组凹部20a面对的区域内延伸，第三槽部28b将第一槽部28a的下游端和第二槽部28c的上游端连接在一起。第一槽部28a的上游端27a为槽24a的上游端，第二槽部28c的下游端29a为槽24a的下游端。
如图1和图2所示，槽24a的上游端27a与吸入孔32a相连通。吸入孔32a自槽24a延伸至泵盖14的侧面。吸入孔32a的吸入口(与槽24a一侧相对的端部)经由形成在外壳72上的开口而向燃油泵10外部敞开。由此，槽24a经由吸入孔32a与燃油泵10外部相连通。
另一方面，槽24a的下游端29a与喷出孔26a相连通。喷出孔26a自槽24a延伸至泵盖14的上表面。喷出孔26a与槽24a以及壳体18外部相连通。喷出孔26a开口于泵盖14的上表面。
如图2所示，槽24b、24c具有与槽24a相同的结构，槽24b、24c的流路长度也与槽24a的流路长度相等。槽24b的上游端27b连接着吸入孔32a，槽24b的下游端29b连接着喷出孔26a。同样，槽24c的上游端27c连接着吸入孔32a，在槽24c的下游端29c上连接着喷出孔26a。也就是说，槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c分别连接在吸入孔32a上，槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c分别连接在喷出孔26a上。由此，使槽24a、24b、24c构成独立的燃油流路。
这里，在叶轮20的外周面20f和泵盖14的凹部14a的侧面之间，形成有细小的间隙。设置该间隙是为了使叶轮20更加流畅地转动。
在泵体16的叶轮20一侧的表面(即图1的上表面)上，与形成于泵盖14上的槽24a、24b、24c相类似地，形成有三个槽30a、30b、30c(这里在图1中以附图标记30表示)。
槽30a、30b、30c分别具有第一槽部、第二槽部、以及第三槽部，其中，第一槽部在与叶轮20下表面的第二组凹部21b面对的区域内延伸，第二槽部在与叶轮20下表面的第一组凹部21a面对的区域内延伸，第三槽部将第一槽部的下游端和第二槽部的上游端连接在一起。在各槽30a、30b、30c中，第一槽部的上游端为该槽的上游端，第二槽部的下游端为该槽的下游端。在各槽30a、30b、30c的上游端上，分别连通着形成于泵体16上的燃油吸入孔32b。在各槽30a、30b、30c的下游端上，分别连通着形成于壳体18上的喷出孔26b。槽30a、30b、30c也构成独立的燃油流路。
并且，槽30a的上游端与槽24a的上游端27a设置在对称的位置上。同样，槽30a的下游端与槽24a的下游端29a也设置在对称的位置上。类似地，槽30b与槽24b、以及槽30c与槽24c也调整为对准的(targeted)位置关系。
当叶轮20转动时，在叶轮20的下侧的凹部21a、21b以及泵体16的各槽30a、30b、30c之间产生盘旋流。也就是说，凹部21a、21b以及各槽30a、30b、30c内的燃油自槽30a、30b、30c流入凹部21a、21b的内侧，然后燃油沿着凹部21a、21b穿过凹部21a、21b自内侧流向外侧，然后燃油再自凹部21a、21b的外侧回流至槽30a、30b、30c。通过这样的流动，在凹部21a、21b以及各槽30a、30b、30c中产生上述那样的盘旋流。燃油如上述那样循环的同时，沿着槽30a、30b、30c被加压。燃油沿着槽30a、30b、30c被加压后，随之从吸入孔32b吸入燃油。在槽30a、30b、30c中被加压的燃油自喷出孔26b被送出至马达部70的外壳72内。送入外壳72内的燃油通过外壳72向上方流动，然后自马达盖73的喷出孔73a被喷出。
另外，在叶轮20的上侧的凹部20a、20b以及泵盖14的各槽24a、24b、24c之间产生盘旋流。也就是说，凹部20a、20b以及各槽24a、24b、24c内的燃油自槽24a、24b、24c流入凹部20a、20b的内侧，然后20a、20b沿着凹部20a、20b穿过凹部20a、20b由内侧流向外侧，然后自凹部20a、20b的外侧回流至槽24a、24b、24c，通过这样的流动，在凹部20a、20b以及各槽24a、24b、24c中产生上述那样的盘旋流。燃油如上述那样循环的同时，沿着槽24a、24b、24c被加压。燃油沿着槽24a、24b、24c被加压后，随之从吸入孔32b吸入燃油。在槽24a、24b、24c中被加压的燃油自喷出孔26b被送出至马达部70的外壳72内。送入外壳72内的燃油通过外壳72向上方流动，然后自马达盖73的喷出孔73a被喷出。
这里，如图2所示，形成于泵盖14内表面上的各槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c被设置于相对于叶轮20的转轴对称的位置上。也就是说，各槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c与叶轮20的转轴等距离，并且，沿叶轮20的在周向等间隔(120度)。另外，形成于泵盖14内表面上的各槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c也被设置于相对于叶轮20的转轴对称的位置上。也就是说，各槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c与叶轮20的转轴等距离，并且，沿叶轮20的周向等间隔(120度)。
各槽24a、24b、24c的流路长度相等，各槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c处的燃油压力近似相等，各槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c处的燃油压力也近似相等。由此，燃油压力可以近似均匀地作用于叶轮20的整个上表面上。特别是，通过将各槽24a、24b、24c的上游端27a、27b、27c以及各槽24a、24b、24c的下游端29a、29b、29c等间距地设置在周向上，可以使叶轮20处于类似于被三点支撑的状态，从而有效地防止叶轮20发生倾斜。
另外，由于泵体16的各槽30a、30b、30c也与泵盖14的各槽24a、24b、24c具有相同的构造，由此，燃油的压力近似均匀地作用于叶轮20的整个下表面上。由此，可以防止叶轮20发生倾斜。
如上所述，在该代表性的实施例的燃油泵10中，在叶轮20上表面上形成有两组凹部20a、20b，并且，在与叶轮20的上表面面对的壳体18的内表面上，形成有槽24a、24b、24c，由此构成三个独立的泵流路。另外，在叶轮20下表面上形成有两组凹部21a、21b，并且，在与叶轮20下表面面对的壳体18内表面上，形成有槽30a、30b、30c，由此构成三个独立的泵流路。通过提供多个独立的泵流路，可以使燃油泵10的泵容量增大，从而能提高泵效率。
另外，虽然提供了多个泵流路(槽24a、24b、24c、30a、30b、30c)，由于这些泵流路跨越叶轮20的两组凹部20a、20b(或21a、21b)，从而使这些泵流路的流路长度相等。由此，流动于各泵流路中的燃油的压力可以近似均匀地作用于叶轮20的整个表面，进而能防止叶轮20发生倾斜。由此，能抑制叶轮20的偏磨损。另外，通过降低叶轮20的转动阻力，还能提高泵效率。
这里，在上述实施例中，通过在与叶轮20面对的壳体的内表面中分别形成三个槽24a、24b、24c(或30a、30b、30c)，可以在叶轮20的上下各表面上分别提供三个泵流路。然而，本发明并不仅限于这种构造，形成于壳体内表面的泵流路的个数也不仅限于三个。例如，如图4所示，也可以在壳体内表面上形成两个槽124、126。各槽124、126分别与形成于叶轮20上的第一组凹部20a和第二组凹部20b局部地面对。槽124的上游端124a与槽126的上游端126a与吸入孔相连通，槽124的下游端124b与槽126的下游端126b与喷出孔相连通。
根据这种方式，槽124和槽126也可以具有相等的流路长度，从而使燃油在泵流路中被加压至相等的程度。另外，槽124、126的上游端124a、126a以及下游端124b、126b相对于叶轮20的转轴对称。由此，分别在槽124和槽126中流动的燃油的压力可以近似均匀地作用于叶轮20的整个表面上，从而能防止叶轮20发生倾斜。
另外，在上述实施例中，在叶轮的上面和下面都形成有泵流路，但本发明并不仅限于这样的实例，泵流路也可以仅形成在叶轮的一个表面上。
另外，在上述实施例中，分别将吸入孔和喷出孔连接在形成于叶轮的上面和下面上的泵流路上，但本发明并不仅限于这样的构造，并且可以仅在叶轮的一个表面上连接吸入孔，并仅在叶轮的另一个表面上连接喷出孔。
另外，在上述实施例中，在叶轮上形成了两组凹部，但形成于叶轮上的凹部的组数并不仅限于两组，例如也可以在叶轮上形成三个组凹部。
另外，本发明的技术除了可以应用于上述形式的燃油泵之外，还可以应用于其它各种类型的燃油泵，例如轴型燃油泵等。
最后，尽管已经详细描述了本发明的优选实施例，本实施例仅出于示范性的目的，并非限制性的。应当理解，在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下，可以进行各种变化和改型。此外，在此公开的附加的特征和方案也可以单独地或结合上述方案和特征使用。
权利要求
1.一种燃油泵，其包括壳体和在该壳体中转动的近似圆盘形状的叶轮，其特征在于在该叶轮的至少一个表面上形成有多组凹部，所述多组凹部相对于该叶轮的转轴设置为多个同心圆；在该壳体的内表面中形成有多个槽，该内表面面对形成有所述多组凹部的所述表面，各所述槽自上游端延伸至下游端；在该壳体中形成有吸入孔和喷出孔，该吸入孔从该壳体的外部通向各所述槽的上游端，并且该喷出孔从该壳体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，其与所述多组凹部中的一组凹部面对；第二槽部，其面对另一组凹部，所述另一组凹部不同于该第一槽部所面对的所述一组凹部；以及第三槽部，其连通该第一槽部和该第二槽部。
2.如权利要求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长度近似相等。
3.如权利要求2所述的燃油泵，其特征在于各所述槽的上游端设置在相对于该叶轮的转轴对称的位置，并且，各所述槽的下游端设置在相对于该叶轮的转轴对称的位置。
4.一种燃油泵，其包括壳体和在该壳体中转动的近似圆盘形状的叶轮，其特征在于在该叶轮的至少一个表面上形成有多组凹部，所述多组凹部相对于该叶轮的转轴设置为多个同心圆；在该壳体的内表面中形成有多个槽，该内表面面对形成有所述多组凹部的所述表面，各所述槽自上游端延伸至下游端；以及形成在该壳体的该内表面中的各所述槽面对形成在该叶轮中的所述多组凹部中的至少两组或多组凹部。
全文摘要
本发明的燃油泵(10)包括壳体(18)和在该壳体中转动的近似圆盘形状的叶轮(20)。在叶轮至少一个表面上可以形成多组凹部(20a、20b)，所述多组凹部相对于该叶轮的转轴设置为多个同心圆。在该壳体的内表面上，可以形成有多个槽(24a、24b、24c)，该内表面面对形成有所述多组凹部的表面。各所述槽自上游端延伸至下游端。燃油自壳体外部吸入至各所述槽(24a、24b、24c)的上游端，并且被吸入壳体的燃油从各所述槽(24a、24b、24c)的下游端喷出至壳体的外部。各所述槽(24a、24b、24c)可以面对形成在该叶轮上的所述多组凹部(20a、20b)中的至少两组或多组。
文档编号F02M37/00GK1920290SQ200610121430
公开日2007年2月28日 申请日期2006年8月22日 优先权日2005年8月22日
发明者早川正春 申请人:爱三工业株式会社