电动燃料

申请号 CN98119750.7 申请日 1998-09-22 公开(公告)号 CN1126872C 公开(公告)日 2003-11-05
申请人 三菱电机株式会社; 发明人 吉冈浩;
摘要 一种电动 燃料 泵 ,在用泵座的滑动面与泵盖的滑动面支承 叶轮 的 泵壳 上设置的、在与泵盖滑动面的泵室出口相对的一侧附近且在泵室内周侧形成间隙大于叶轮与滑动面之间的微小间隙的 接触 退让部,在该接触退让部的与泵室出口相对的一侧的下游端部形成阶梯 侧壁 ,该阶梯侧壁的倾斜 角 度在90度到135度之间,该燃料泵可减小泵壳与叶轮的摩擦阻 力 ,防止降低 电动机 转速及耗电量的增加,提高排出效率。
权利要求

1.一种电动燃料,其特征在于,具有:在圆板状外周缘部具有叶轮槽部的叶轮;旋转驱动该叶轮的电动机部;在以微小间隙与所述叶轮的两侧面相对而形成支承所述叶轮的滑动面的同时、在所述滑动面的外周侧形成沿所述叶轮的外周缘部延伸的圆弧带状的泵室、并在所述圆弧带状的一端部设有燃料吸入口、在另一端部设有泵室出口的泵壳;设置在该泵壳上的、在与所述泵室出口相对的一侧附近形成于所述泵室内周侧的、具有的间隙比所述微小间隙大的接触退让部;在该接触退让部的与所述泵室出口相对的一侧的下游端部形成的阶梯侧壁,该阶梯侧壁的倾斜度范围为90度到135度。
2.如权利要求1所述的电动燃料泵,其特征在于,所述接触退让部内周侧的形状形成为:随着向所述叶轮的旋转方向移动,离开所述叶轮旋转中心的半径逐渐扩大,并在所述接触退让部内周侧的端部设置阶梯侧壁。
3.如权利要求1所述的电动燃料泵,其特征在于,在与所述泵壳的所述泵室出口相对的一侧的所述滑动面的所述燃料吸入口附近形成比所述微小间隙大的间隙部,在该间隙部的所述泵室的开始端部的下游端部设置阶梯侧壁。
4.如权利要求2所述的电动燃料泵,其特征在于,在与所述泵壳的所述泵室出口相对的一侧的所述滑动面的所述燃料吸入口附近形成比所述微小间隙大的间隙部,在该间隙部的所述泵室的开始端部的下游端部设置阶梯侧壁。
5.如权利要求3所述的电动燃料泵,其特征在于,所述间隙部内周侧的形状形成为:随着向所述叶轮的旋转方向移动,离开所述叶轮旋转中心的半径逐渐扩大。
6.如权利要求5所述的电动燃料泵,其特征在于,在所述间隙部内周侧的端部设置阶梯侧壁。
7.如权利要求1~6中任一项所述的电动燃料泵,其特征在于,将设置在所述泵壳上的、所述圆弧带状的泵室的内部侧壁的角度和所述接触退让部的阶梯侧壁及间隙部的阶梯侧壁两方或任一方的阶梯侧壁的角度做成相同角度。

说明书全文

电动燃料

技术领域

发明涉及安装在汽车燃料箱内、将燃料压送到发动机的内箱式电动燃料泵。

背景技术

图14是对日本发明公开1993年第187382号揭示的现有的电动燃料泵进行局部剖切而表示的侧视图。图15是沿图14中XV-XV线的剖视图。图16是是沿图15中XVI-XVI线的剖视图。图17是参考性表示未设置接触退让部(当り逃し部)的泵盖的俯视图。
图中,1是呈圆板状且在外周缘部放射状形成多个叶轮槽部1a的叶轮,2是以微小间隙与叶轮1的一侧面1b相对且具有支承叶轮1的滑动面2a的泵盖,3是以微小间隙与叶轮1的另一侧面1c相对且具有支承叶轮1的滑动面3a的泵座。4是在泵盖2的滑动面2a及泵座3的滑动面3a的外周侧沿叶轮1外周缘部延伸的形成圆弧带状的泵室,4a是泵室4的内周侧及外周侧的内部侧壁。5是设置在泵盖2一侧的燃料吸入口,6是设置在泵座3一侧的泵室出口。另外,由泵盖2、泵座3、泵室4、燃料吸入口5及泵室出口6形成泵壳7。
另外,如图15、图16所示,在泵盖2滑动面2a的与泵室出口6相对的一侧6a的附近且在泵室4的内周侧,形成比与叶轮1的微小间隙还大的间隙,做成与叶轮1相对的接触退让部2b,该接触退让部2b的端部形成非常平缓的锥状2c。该锥状2c的度θ(如图16所示),作为一实施例而形成约168度。图14所示的8是嵌合叶轮1的电动机轴,9是转子,10是磁。11是做成外壳的筒状壳体,安装磁铁10并嵌装着泵壳7。另外,电动机部12包括:电动机轴8;转子9;磁铁10;壳体11。13是电动机部12的电动机室,14是燃料排出口。
对于如此的现有的电动燃料泵,当电动机部12动作时,叶轮1旋转而从燃料吸入口5吸入燃料(未图示),吸入后的燃料在泵室4中升压,通过泵室出口6而进入电动机室13,再从燃料排出口14向外部排出。
在上述那样的现有的电动燃料泵中,在叶轮1的侧面1b、1c与该侧面1b、1c接触的泵盖2及泵座3的滑动面2a、3a的间隙中,在与泵室出口6相对的一侧6a与燃料吸入口5之间,即在切断部2a-1产生漏泄损失。为防止因该漏泄损失而降低泵的排出效率,要将叶轮1的侧面1b、1c与滑动面2a、3a之间的轴向的间隙做得非常小。因此,当泵室4内的燃料压因叶轮槽1a的旋转而从燃料吸入口5向泵室出口6上升时,叶轮1因处于泵壳7的泵室出口6附近与处于泵壳7的燃料吸入口5附近之间的压力不平衡而欲在与泵壳7中的泵室出口6相对的一侧6a附近、泵盖2的滑动面2a的位置接触。当在泵盖2上未设置接触退让部2b的情况下,如图17所示,在与壳7的泵室出口6相对的一侧6a附近、泵盖2的滑动面2a上产生滑动痕迹15。在现有的装置中,在该部分设置接触退让部2b,以防止叶轮1的接触。
但是,如图15所示,对于切断部分2a-1,为防止因在与泵室出口6相对的一侧6a和燃料吸入口5之间产生的漏泄损失而降低泵的排出效率,泵盖2的接触退让部2b仅设置在与泵室出口6相对的一侧6a和燃料吸入口5的中间部分。因此,在未设置切断部分2a-1的接触退让部2b的部位,依然发生泵壳7与叶轮1的接触,其结果,叶轮1的旋转摩擦阻力增大,电动机部12的转速降低,耗电也增大,从而存在着电动燃料泵排出效率降低的问题。

发明内容

为解决上述那样的问题,本发明的目的是,提供一种能缓和泵壳与叶轮的接触且旋转摩擦阻力较小的电动燃料泵。
为达到上述目的,本发明的电动燃料泵包括:在圆板状的外周缘部具有叶轮槽部的叶轮;旋转驱动该叶轮的电动机部;在以微小间隙与叶轮的两侧面相对而形成支承叶轮的滑动面的同时、在滑动面的外周侧形成沿叶轮的外周缘部而延伸的圆弧带状的泵室并在圆弧带状的一端部设置燃料吸入口、在另一端部设置泵室出口的泵壳;设置在该泵壳上的、在与泵室出口相对的一侧附近形成于泵室内周侧的、具有的间隙比微小间隙大的接触退让部;在接触退让部的与室出口相对的一侧的下游端部形成的阶梯侧壁,该阶梯侧壁的倾斜角度在90度到135度之间。
另外,接触退让部内周侧的形状形成为:随着向叶轮的旋转方向移动,离开叶轮旋转中心的半径逐渐扩大,并在接触退让部内周侧的端部设置阶梯侧壁。
另外,在与泵壳的泵室出口相对的一侧的滑动面的燃料吸入口附近形成比微小间隙大的间隙部,在比该间隙部的泵室的开始端部还下游侧的端部设置阶梯侧壁。
另外,间隙部内周侧的形状形成为:随着向叶轮的旋转方向移动,离开叶轮旋转中心的半径逐渐扩大。
另外,在间隙部内周侧的端部设置阶梯侧壁。
又,将设置在泵壳上的、圆弧带状的泵室的内部侧壁的角度和接触退让部的阶梯侧壁及间隙部的阶梯侧壁两者中任一个的阶梯侧壁的角度做成相同角度。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的电动燃料泵局部剖切的侧视图。
图2是沿图1中II-II线看到的表示泵盖的俯视图。
图3是沿图2中III-III线的放大剖视图。
图4是表示本发明电动燃料泵泵盖的阶梯侧壁效果的说明图。
图5是表示本发明实施例2的泵盖的俯视图。
图6是沿图5中VI-VI线的放大剖视图。
图7是沿图5中VII-VII向的剖视图。
图8是表示本发明实施例3的泵盖的俯视图。
图9是沿图8中IX-X的放大剖视图。
图10是表示本发明实施例4的泵盖的俯视图。
图11是沿图10中XI-XI线的放大剖视图。
图12是表示对本发明实施例5的泵壳进行制造的工序的制造工序图。
图13是表示对本发明实施例5的泵壳进行制造的工序的制造工序图。
图14是表示现有的电动燃料泵局部剖切的侧视图。
图15是沿图14中XV-XV线的剖视图。
图16是沿图15中XVI-XVI线的剖视图。
图17是参考性表示未设置接触退让部的泵盖的俯视图。

具体实施方式

实施例1图1是表示本发明实施例1的电动燃料泵局部剖切的侧视图。图2是表示沿图1中II-II线看到的泵盖的剖视图。图3是沿图2中III-III线的放大剖视图。图4是表示泵盖的阶梯侧壁效果的说明图。图中,1、1a、3、4~6、6a、8~14与上述现有装置相同,其说明省略。
16是泵盖,具有以微小间隙与叶轮1的一侧面1b相对且支承叶轮1的滑动面16a。在该滑动面16a的与泵室出口6相对的一侧6a的附近,形成与泵室4内周侧的内部侧壁4a相连通、比叶轮1与滑动面16a的微小间隙还大的间隙,从而形成使该间隙相对于叶轮1的接触退让部16b。在该接触退让部16b的与泵室出口6相对的一侧6a的燃料流动方向的下游端部19,即在与叶轮1的旋转方向18相对的位置(图2表示的斜线部分),形成阶梯侧壁16c(图3所示)。该阶梯侧壁16c的角度θ根据各种实验结果,最好做成90度到135度的范围。
该接触退让部16b的形状虽与现有装置中图14所示的、因与泵盖2中的叶轮1的接触而产生的滑动痕迹15的位置一致,但对于切断部分16a-1,为防止因在与泵室出口6相对的一侧6a和燃料吸入口5之间产生的漏泄损失而降低泵的排出效率,仅设置在与泵室出口6相对的一侧6a和燃料吸入口5之间的中间部分。组合如此的泵盖16与泵座3,来形成在内部具有泵室4的泵壳17。
如图4所示,作为泵壳17的固定壁的泵盖17和作为移动壁的叶轮1,隔开微小间隙C而相对,当叶轮1向箭头U方向旋转移动的时候,因燃料的粘性而在接触退让部16b内产生朝向与箭头U相同方向的燃料流动(箭头V所示),而由于该燃料的流动撞击到设置在接触退让部16b的燃料流动方向的终端部上的阶梯侧壁16c并流入微小间隙C,故在阶梯侧壁16c附近产生局部的压力上升。该压力对叶轮1产生欲将叶轮1离开泵盖16滑动面16a方向的负荷W。而此时,作用在与阶梯侧壁16c附近的接触退让部16b相对的叶轮1的相对面上的压力分布为曲线Z(图4所示)。
在如此构成的电动燃料泵中,当电动机部12动作时,叶轮1旋转而从燃料吸入口5吸入燃料(未图示),吸入后的燃料在泵室4中升压,通过泵室出口6而进入电动机室13,再从燃料排出口14向外部排出,但此时,因泵室4内的压力不平衡,故叶轮1特别欲接触到滑动面1 6a的与泵室出口6相对的一侧6a附近。
但是,在与泵壳17的滑动面16a的与泵室出口6相对的一侧6a附近,设置与泵室4内周侧的内部侧壁4a连通、比叶轮1与滑动面16a的微小间隙C还大的间隙,从而形成与叶轮1相对的接触退让部16b,并且,由于在该接触退让部16b的端部19形成阶梯侧壁16c,故在该阶梯侧壁16c部分产生的压力起到使叶轮1向离开滑动面16a的方向提起的作用,从而缓和了构成泵壳17的泵盖16与叶轮1的接触,减小了旋转摩擦阻力。
实施例2图5是表示本发明实施例2的泵盖的俯视图。图6是沿图5中VI-VI线的放大剖视图。图7是沿图5中VII-VII线的放大剖视图。图中,4、5、6a、16、16a、18与实施例1相同,其说明省略。
在构成泵壳17的泵盖16滑动面16a的与泵室出口6相对的一侧6a附近,形成与泵室4内周侧的内部侧壁4a连通、比叶轮1与滑动面16a的微小间隙还大的间隙,从而将该间隙做成与叶轮1相对的接触退让部20,在该接触退让部20的端部21,即在与叶轮1旋转方向18相对的位置(图5所示的斜线部分),形成阶梯侧壁20a、20b,如图6、图7所示。另外,接触退让部20内周侧(具有阶梯侧壁20b的部分)的形状形成为:随着向叶轮旋转方向18移动,离开叶轮1旋转中心P的半径逐渐扩大。
采用如此结构的电动燃料泵,由于即使在接触退让部20的内周侧(具有阶梯侧壁20b的部分)也能获得与在实施例1中所说的相同的压力所产生效果,故能更有效地使叶轮1向离开滑动面16a的方向提起,从而缓和了构成泵壳17的泵盖16与叶轮1的接触,进一步减小了旋转摩擦阻力。
实施例3图8是表示本发明实施例2的泵盖的俯视图。图9是沿图8中IX-IX线的放大剖视图。图中,4、5、6a、16、16a、16b、16c、18、19与实施例1相同,其说明省略。
在构成泵壳17的泵盖16的滑动面16a上,除了实施例1所示的接触退让部16b外,还在滑动面16a的燃料吸入口5附近,形成与泵室4内周侧的内部侧壁4a连通、比叶轮1与滑动面16a的微小间隙还大的间隙部30,在该间隙部30的泵室4的开始端部4b的燃料流动方向的下游端部31,即在与叶轮1的旋转方向18相对的位置(图8表示的斜线部分)设置阶梯侧壁30a。
采用如此结构的电动燃料泵,在间隙部30的端部31中,由于能获得与实施例1中如图4所说的相同的压力所产生效果,故能更有效地使叶轮1向离开滑动面16a的方向提起,从而缓和了构成泵壳17的泵盖16与叶轮1的接触,进一步减小了旋转摩擦阻力。
另外,将上述间隙部30与由实施例2中所示的间隙产生的接触退让部20组合,也可获得同样的效果。
实施例4图10是表示本发明实施例4的泵盖的俯视图。图11是沿图10中XI-XI线的剖视图。图中,4、5、6a、16、16a、16b、16c、18、19、30与实施例3相同,说明省略。
在构成泵壳17的泵盖16的滑动面16a上形成的间隙部30内周侧的形状形成为:随着向叶轮1旋转方向18移动,离开叶轮1旋转中心P的半径逐渐扩大,并在其端部32形成阶梯侧壁30b。
采用如此结构的电动燃料泵,由于即使在间隙部30内周侧的端部32也可获得与实施例1中按图4所说的相同的压力产生效果,,故可更有效地使叶轮1向离开滑动面16a的方向提起,从而缓和了构成泵壳17的泵盖16与叶轮1的接触,进一步减小了旋转摩擦阻力。
另外,将上述间隙部30与由实施例2中所示的间隙产生的接触退让部20组合,也可获得同样的效果。
实施例5图12、图13是表示制造本发明实施例5中泵壳工序的制造工序图,图12是表示在构成泵壳的泵盖滑动面上加工泵室的工序图,图13是在泵盖滑动面上加工接触退让部的图。图中,4、4a、16、16a与实施例1相同,说明省略。
下面详细说明其制造工序。
第1工序(参照图12)40是安装在未图示的切削机械上并旋转的刀具。圆弧带状的泵室4(与图2所示的相同),利用刀具40在构成泵壳的泵盖16的滑动面16a上机械切削加工而形成规定的形状。泵室4的内部侧壁4a,仍按着刀具40的顶端形状40a来加工。本实施例5所示的内部侧壁4a的角度θ1,在图12中作为一例子而加工成135度。
第2工序(参照图13)接触退让部41及阶梯侧壁41a,是使用在上述第1工序中与切削加工泵室4相同顶端形状40a的刀具40而在构成泵壳的泵盖16的滑动面16a上形成与泵室4连通的接触退让部41,该接触退让部41端部的阶梯侧壁41a的角度θ2形成与泵室4的内部侧壁4a的角度θ1相同的角度。
另外,其制造工序图虽未图示,但由于图9所示的间隙部30的阶梯侧壁30a及图11所示的阶梯侧壁30b也可使用与切削加工泵室4相同的顶端形状40a的刀具40来进行加工,故可形成与泵室4的内部侧壁4a的角度θ1相同的角度。
另外,根据改变刀具40角度的各种实验结果,该泵室4的内部侧壁4a的角度θ1、接触退让部41的阶梯侧壁41a的角度θ2及间隙部30的阶梯侧壁30a、30b的角度最好做成在90度至135度的范围内,以获得排出效率较好的电动燃料泵。
另外,也可将泵室4的内部侧壁4a的角度θ1和接触退让部41的阶梯侧壁41a的角度θ2及间隙部30的阶梯侧壁30a、30b的角度两方或任一方的角度形成相同角度。
采用本实施例4,通过把在构成泵壳的泵盖16的滑动面16a上设置的、圆弧带状的泵室4的内部侧壁4a的角度θ1和与泵室4连通的接触退让部41的阶梯侧壁41a的角度θ2及间隙部30的阶梯侧壁30a、30b的角度两方或任一方的角度做成相同角度,可使用在切削加工形成泵室4时所用的刀具40,来切削加工接触退让部41及间隙部30,所以就不需要更换加工接触退让部41、间隙部30的专用刀具40及刀具40的时间,可缩短泵壳的加工时间,使制造变得容易。
本发明因做成如上所述的结构,故能达到如下的效果。
采用本发明的电动燃料泵,由于在以微小间隙与叶轮两侧面相对而支承叶轮的泵壳上设置的、在与泵室出口相对的一侧附近且在泵室的内周侧形成间隙比微小间隙大的接触退让部,在该接触退让部的与泵室出口相对的一侧的下游端部设置阶梯侧壁,故能缓和叶轮与泵壳滑动面的接触,减少叶轮的旋转摩擦阻力,电动机转速下降较小,从而能获得耗电下降且排出效率较好的电动燃料泵。
另外,由于接触退让部内周侧的形状形成为:随着向叶轮旋转方向移动,离开叶轮旋转中心的半径逐渐扩大,并在接触退让部内周侧的端部设置阶梯侧壁,故即使在内周侧,也能获得与实施例1同样的压力产生效果,从而能更有效地将叶轮向离开滑动面的方向提起,缓和泵壳与叶轮的接触,进一步减小旋转摩擦阻力。
另外,由于在与泵壳的泵室出口相对的一侧的滑动面的燃料吸入口附近形成大于微小间隙的间隙部,并在该间隙部的泵室的开始端部的下游端部设置阶梯侧壁,故能更有效地将叶轮向离开滑动面的方向提起,缓和泵壳与叶轮的接触,进一步减小旋转摩擦阻力。
另外,由于间隙部内周侧的形状形成为:随着向叶轮旋转方向移动,离开叶轮旋转中心的半径逐渐扩大,并在间隙部内周侧的端部设置阶梯侧壁,故即使在内周侧也能更有效地将叶轮向离开滑动面的方向提起,缓和构成泵壳的泵盖与叶轮的接触,减小旋转摩擦阻力。
此外,由于把在泵壳上设置的、圆弧带状的泵室内部侧壁4a的角度和接触退让部的阶梯侧壁及间隙部的阶梯侧壁两方或任一方的角度做成相同角度,故可使用在切削加工形成泵壳的泵室时所使用的刀具来切削加工泵壳的接触退让部,无需转换刀具的时间,从而可缩短泵壳的加工时间,使制造变得容易。
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