CN2703907Y - 一种用于液体的叶轮泵 - Google Patents

Abstract

一种用于液体的叶轮泵，包括一旋转叶轮(10；20)和一泵壳(4)。泵壳形成有第一泵通道(51)和第二泵通道(71)。叶轮设置在泵壳内且分别与第一泵通道和第二泵通道相对。从第一泵通道排出的液体和从第二泵通道排出的液体在交汇通道(62)处汇聚。一脉动消除装置用于消除分别从第一泵通道和第二泵通道排出的液体的脉动。碰撞降低装置(155，175；357；455，457；555，557)用于减小由来自第一泵通道的液流和来自第二泵通道的液流中的至少一个产生的碰撞。

Description

一种用于液体的叶轮泵

技术领域

本申请要求日本专利申请系列号2002-226308的优先权，在此引用其内容，作为参考。

背景技术

本发明的技术领域

本发明涉及一种已知型式的叶轮泵，例如带有旋转叶轮的威斯特科泵(Westco pumps)、再生或摩擦泵、级联泵和周流泵。

相关技术的描述

图23和24表示一种已知的威斯特科泵，图中的威斯特科泵包括一个可旋转地安装在泵壳104内的单级叶轮110。叶轮110大致呈圆盘形状且随电机部分(未示出)转子的轴109a旋转而旋转。预定数量的凹槽112在叶轮110的每个上和下表面内形成，且这些凹槽沿圆周方向以一预定间距设置。在下表面内形成的凹槽112和在上表面内形成的凹槽112彼此对称设置。因此，在下表面内形成的凹槽112和在上表面内形成的凹槽112彼此设置在相同的圆周位置上。

参见图23，泵体104上形成有泵通道151和171，这些泵通道分别与叶轮110上表面内形成的凹槽112和下表面内形成的凹槽112相对。吸入口152和172分别与泵通道151和171的起始端连通。排出口153和173分别与泵通道151和171的终止端连通。如图24所示，泵通道151的吸入口152和排出口153由形成一阻断区域的分隔壁105a彼此分隔开。同样，泵通道171的吸入口172和排出口173由分隔壁107a彼此分隔开。一燃料吸入通道170在泵体104内形成且通向吸入侧区域。燃料吸入通道170与吸入口152和172连通。燃料排出通道150在泵体104内形成且通向排出侧区域。燃料排出通道150与排出口153和173连通。顺便说一下，如图24所示，排出口153和173设置在叶轮110圆周方向的相同位置。

参见图23，为了执行泵送操作，使叶轮旋转，将燃料从吸入侧通过燃料吸入通道170抽入。随后，燃料转入入口152和172，然后进入泵通道151和171。进入泵通道151和171的燃料，从叶轮110的凹槽112(即由凹槽112形成的翼片)接收动能且被压缩后通过泵通道151和171。被输送到泵通道151终止端的燃料和被输送到泵通道171终止端的燃料，在分别通过排出口153和173后汇聚在一起。然后，经燃料排出通道150将燃料排出。

但是，在已知的威斯特科泵中，下表面内形成的凹槽112和上表面内形成的凹槽112在沿叶轮110圆周方向的相同位置设置。另外，泵通道151的排出口153和泵通道171的排出口173也沿叶轮110圆周方向的相同位置设置。因此，从泵通道151排出的燃料的脉动相位与从泵通道171排出的燃料的脉动相位彼此相同，故从排出口153和173排出的燃料的汇聚作用，使燃料的脉动加剧。结果，由脉动引起的泵噪音增大。在此，术语“脉动”通常是指泵工作当中燃料压力的周期性变化。

此外，在已知的威斯特科泵中，从泵通道151和171分别流向排出口153和173的燃料流动方向以大致直角变化。因此，燃料与泵通道151和171终止端的角部161a和171a(见图24)冲撞。由该冲撞引起的碰撞使泵的噪音增大。因此，希望能够降低由液体脉动和碰撞引起的泵的噪音。

日本公开专利申请3-18688，8-14814和2000-329085公开了带有碰撞降低装置的威斯特科泵。但是，在这些公开文本涉及的威斯特科泵中，将液体从设置在叶轮一侧的吸入口抽入，然后从设置在叶轮另一侧的排出口排出。叶轮带有多个凹槽，这些凹槽在叶轮的每个上和下表面内形成且彼此沿圆周方向隔开一预定间距。所设置的碰撞降低装置用于减小液体的碰撞，其中碰撞在液体的流动方向朝着排出口改变时产生。但是，公开文本中的威斯特科泵没有提供从设置在叶轮上和下两侧面上的两个排出口排出液体的结构。因此，公开文本并没有讲授涉及成或试图降低可能由于从排出口排出的液体的汇聚而加剧的液体脉动的碰撞降低装置。

发明内容

因此，本发明的发明目的是提供使叶轮泵的噪音降低或减小的改进技术，其中，噪音可能由液体的脉动和碰撞产生。

按照本发明的一个方面，用于液体的叶轮泵包括一旋转叶轮和一泵体。泵体内形成一第一泵通道和一第二泵通道。叶轮可以安装在泵体内且分别与第一泵通道和第二泵通道相对。因此，当叶轮旋转时，液体在第一和第二两个泵送通道处接收由叶轮引起的泵送作用。从第一泵通道排出的液体和从第二泵通道排出的液体汇聚在一起。从第一泵通道和第二泵通道排出的液体存在脉动，例如由为产生泵送作用形成的叶轮上的凹槽引起的脉动。一脉动消除装置可以消除从第一和第二泵通道排出的液体的脉动。另外，碰撞降低装置可以减小由来自第一泵通道的液体的流动和/或来自第二泵通道的液体的流动产生的碰撞。例如，当液体与端壁(例如沿旋转方向形成泵通道的端部的隔壁)冲撞时产生的碰撞。

因为脉动消除装置可以消除脉动、碰撞降低装置可以减小碰撞，所以由脉动和碰撞产生的噪音就可以被降低或减小。特别是由于脉动消除装置和碰撞降低装置的协同作用，会进一步使噪音减小。

根据本发明的另一个方面，碰撞降低装置用来改变从第一排出口排出的液流的脉动相位，使其与从第二排出口排出的液体的脉动相位不同，因而这些脉动相互低销。假设从第一排出口排出的液体的脉动周期与从第二排出口排出的液体的脉动周期相同，相位改变可以设定为脉动周期的一半。

更确切地讲，如果叶轮在其每个侧面上形成若干凹槽且它们彼此隔开一预定间隔，相位适合用下面的方式改变：(1)移动叶轮一个侧面上的凹槽，使其与叶轮另一个侧面上的凹槽相距半个凹槽间距的距离；或者(2)移动第一吸入口(其与第一泵通道连通)，使其与第二吸入口(其与第二泵通道连通)相距半个凹槽间距的距离。

根据本发明的另一个方面，碰撞降低装置可用于逐渐减小第一泵通道和/或第二泵通道的终止端一部分(特别是与叶轮凹槽相对的部分)的截面面积。优选的，终止端部分的截面面积可以沿叶轮的旋转方向减小。按照这一方案，可以逐渐改变液流方向且可减小脉动的高阶频率分量。这样，就可以降低和减小噪音。脉动的高阶频率(HOF)可由下面的表达式确定：

HOF＝K·Z·N(K≥2)

上式中，Z是叶轮的数量、N是叶轮(或多个叶轮)的旋转速度(rps)。在这种情况下，脉动的基本频率(BSF)可以用“BSF＝Z·N”表示且HOF分量是那些比BSF频率高的分量。

例如，终止端部分的截面面积可以通过减小叶轮径向宽度和/或终止端部分的轴向深度而减小。

根据本发明的另一个方面，在叶轮内至少可以形成一个连通孔。该连通孔分别将限定在叶轮的第一表面和第二表面内的一对凹槽连通，上述凹槽彼此沿叶轮的轴向相反设置。叶轮第一表面内的凹槽和叶轮第二表面内的凹槽分别与第一泵通道和第二泵通道相对。因此，第一泵通道和第二泵通道可通过至少一个连通孔彼此连通。这样，第一泵通道和第二泵通道内的压力相等，因而叶轮可以平稳地旋转。从而提高了泵的效率。

根据本发明的另一个方面，叶轮泵还可以包括一个用于旋转或驱动叶轮的马达部分。当叶轮泵用作泵送贮存在汽车油箱内的燃油用的箱内油泵时，这一方案特别有利。

附图说明

在结合附图阅读下面的详细说明以及权利要求书之后，可以很快地理解本发明附加的目的、特点和优点。其中：

图1是本发明的基本典型威斯特科泵的纵向断面图；

图2是基本典型威斯特科泵的泵部分的放大断面图；

图3是沿图2中III-III截取的断面图；

图4是沿图2中IV-IV截取的断面图；

图5是基本典型威斯特科泵的第一泵体的断面图；

图6是基本典型威斯特科泵的第二和另一种泵体的断面图；

图7是从第一方向看去的第一叶轮的视图；

图8是图7中VIII区域的放大视图；

图9是沿图8中IX-IX截取的断面图；

图10与图9相似，但只表示出第二和另一个叶轮；

图11是第一典型威斯特科泵的泵体和叶轮一部分的局部断面图；

图12是在第一和第二排出口和交汇通道处形成燃料脉动的图表；

图13是第二典型威斯特科泵的泵体和叶轮一部分的局部断面图；

图14是围绕第三典型威斯特科泵的第一排出口的泵体一部分的叶轮侧面视图；

图15是沿图14中XV-XV的断面图；

图16是围绕第四典型威斯特科泵的第一排出口的泵体一部分的叶轮侧面视图；

图17是沿图16中XVII-XVII的断面图；

图18表示测量出来的第四典型威斯特科泵和已知威斯特科泵的频率和声压之间关系的图表；

图19是围绕第五典型威斯特科泵的第一排出口的泵体一部分的叶轮侧面的视图；

图20是沿图19中XX-XX的断面图；

图21是沿图19中XXI-XXI的断面图；

图22是沿图19中XXII-XXII的断面图；

图23是已知威斯特科泵的泵部分的断面图；以及

图24表示图23中泵部分的放大视图。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，叶轮泵(例如威斯特科泵)包括一旋转叶轮。叶轮带有彼此相对的第一表面和第二表面。每个第一和第二表面可以包括多个沿叶轮圆周方向设置的凹槽，且这些凹槽彼此间隔一预定间距。叶轮可以安装在泵体内，该泵体形成一第一泵通道和一第二泵通道。

第一泵通道和第二泵通道与在叶轮的第一表面内形成的凹槽和第二表面内形成的凹槽分别相对。第一泵通道与第一吸入口和第一排出口连通，上述第一吸入口和第一排出口由第一隔壁彼此隔开。第二泵通道与第二吸入口和第二排出口连通，上述第二吸入口和第二排出口由第二隔壁彼此隔开。

第一和第二排出口可与交汇通道连通，这样从第一排出口排出的液体和从第二排出口排出的液体在交汇通道汇聚。

脉动消除装置可消除分别从第一排出口和第二排出口排出的液体脉动。

碰撞降低装置可以降低或减小液体的碰撞，该碰撞是从第一泵通道向第一排出口排出的液流和/或从第二泵通道向第二排出口排出的液流方向的变化引起的。

因为脉动消除装置可以消除脉动，碰撞降低装置可以减小碰撞，因此可以降低或减小由脉动和碰撞产生的噪音。特别是由于脉动消除装置和碰撞降低装置的协同作用，可以进一步降低噪音。

根据本发明的另一个实施例，脉动消除装置可以改变第一排出口排出的液流的脉动相位，使其与第二排出口排出的液流的脉动相位不同。

例如，为了改变相位，在第一表面内形成的叶轮凹槽与在第二表面内形成的凹槽相距一预定距离，例如叶轮的半个凹槽间距。在这种情况下，第一排出口和第二排出口可以设置在沿叶轮圆周方向的同一位置上。

另一种方式是：第一排出口可以与第二排出口相距一个对应叶轮半个凹槽间距的距离。在这种情况下，在第一表面内形成的叶轮的凹槽和在第二表面内形成的叶轮的凹槽可以设置在沿叶轮圆周方向的相同位置上。

在本发明的另一个实施例中，碰撞降低装置用于逐渐减小第一泵通道和/或第二泵通道的终止端的一部分的截面面积，特别是与叶轮凹槽相对的一部分的面积。优选的，终止端一部分的截面面积可以沿着叶轮的旋转方向减小。

例如，碰撞降低装置可包括一个宽度减小区域，该区域由第一泵通道和/或第二泵通道的终止端形成，这样与凹槽相对部分的宽度可以沿叶轮旋转方向逐渐减小。宽度减小区域可沿着叶轮的旋转方向延伸或者沿着从第一泵通道和/或第二泵通道径向向外的方向延伸。

另一种方式，碰撞降低装置包括一深度减小区域，该区域设置在第一泵通道和/或第二泵通道的终止端，这样，与凹槽相对部分的深度沿叶轮的旋转方向逐渐减小。

优选的，深度减小区域可包括一倾斜表面，该表面沿着叶轮的旋转方向倾斜。

在本发明的另一个实施例中，在叶轮内至少形成一个连通孔。该连通孔分别连通在第一表面和第二表面内形成的一对凹槽，且上述凹槽沿叶轮的轴向彼此相反。因此，第一泵通道和第二泵通道可通过连通孔彼此连通。结果，第一泵通道内的压力和第二泵通道内的压力相等，因而叶轮可平稳旋转。因而，提高了泵的效率。这种连通孔可以在相对的每对凹槽上设置，或者可以仅在预定数量的相对的每对凹槽上形成。

上面和下面公开的每个附加特征和讲授，都可以单独或着与其它特征和讲授结合使用，以提供改进的叶轮泵且利用这种叶轮泵。下面结合附图详细说明在本发明典型的示例中，单独利用和结合利用这些附加技术特征和讲解的示例。该详细说明的目的仅在于指导本领域技术人员应用本发明优选方面的更多详情，而不是限制本发明的保护范围。只有权利要求书限定了本发明的范围。因此，下面说明书中公开的特征和步骤的结合，不是本发明最广意义上的实施，只是对本发明中典型示例的特别说明。而且，典型示例和附加权利要求的各种特征可以通过未特别阐述的方式结合，以便为本发明提供另外的有用的实施例。

下面，参照附图1-22说明各种典型叶轮泵。典型叶轮泵可用作安装在交通工具(例如汽车)油箱内的燃料泵。为了达到说明的目的，参照附图1-10说明典型叶轮泵的基本结构，然后，参照附图11-22说明典型叶轮泵的详细结构。

参见图1，图中表示出包括典型叶轮泵基本结构的叶轮泵。图1所示的叶轮泵下面称之为“基本典型的叶轮泵”。基本典型的叶轮泵可以是威斯特科泵结构且通常包括一大致圆筒形泵壳1、马达部分2和泵部分3。泵部分可以安装在泵壳1内且用作驱动源。泵部分3可由马达部分2驱动。

马达部分2可以是电刷型直流电机。泵体4可安装在泵壳1一端(见图1的下端)。马达盖8可安装在泵壳1的另一端(见图1的上端)。在泵壳1内形成一空间2a。磁铁M安装在泵体4的内圆周壁上且可与空间2a相对。电枢9可安装在空间2a内且带有从电枢向上和向下延伸的轴9a。电枢9的轴9a的一端(图1中下端)由泵体4可旋转地支承。另外，轴9a的另一端(图1中上端)由马达盖8可旋转地支承。一燃料出口8a在马达盖8内形成，从空间2a向泵外排出燃料。一燃料输送管(未示出)可与燃料出口8a连接且可向汽车发电机(未示出)输送燃料。

为了使电枢9旋转，DC电力可从DC电源(未示出)通过安装在马达盖8上的端点(未示出)供应到电枢9(可以是电枢线圈)。马达部分2的其他元件与电枢9连接是公知技术，因此，在此不必对这些元件进行解释。此外，其它型式的已知马达都可用作马达部分2。

泵部分3可以是威斯特科泵，下面对其描述。参见图2，泵部分3可包括泵体4和可旋转地安装在泵体4内的单级叶轮10。优选的，泵体4可以由三个壳体元件组件构成，即是上泵盖5、隔板6和泵主体7，分别安装在上、中、下位置。泵体4形成一容纳叶轮空间，这样叶轮10可在容纳叶轮空间内旋转。

参见图7，叶轮10大致呈盘形结构且在叶轮10的中心形成大致D形的轴孔11。叶轮10的轴孔11与从电枢9向下延伸的轴9a的一端接合，这样在轴9a旋转时叶轮10旋转。

在叶轮的第一表面和相对第一表面的第二表面的圆周区域内各形成预定数量的凹槽12。分别在第一和第二表面内形成的凹槽12，彼此沿叶轮10的圆周方向以一预定间距等间隔设置。翼片14可作为每两个相邻凹槽12之间的隔离物。

参见图9，设置在叶轮第一表面侧上的凹槽12(以下也称为“第一侧凹槽12”)和设置在第二表面侧上的凹槽(以下也称为“第二侧凹槽12”)可以沿着叶轮10的圆周方向彼此相距对应半个凹槽12间距的距离。第一侧凹槽12的间距和第二侧凹槽12的间距彼此相等。下面将带有与第二侧凹槽12相距半个间距的第一侧凹槽12的叶轮10称为“第一叶轮”。

另一方面，参见图10，叶轮10的第一侧凹槽12和第二侧凹槽12可以沿圆周方向安装在相同位置。图10所示的叶轮下称“第二叶轮”且用图10中的附图标记20代替附图标记10。除了第一侧凹槽12和第二侧凹槽12的相互位置，叶轮20与叶轮10具有相同的结构。因此，在此不再更多说明叶轮20。

现在说明每个凹槽12的结构。参见图8，每个凹槽12形成一个大致长方形的开口。开口包括前边12a、后边12b、内边12c和外边12d。前边12a可以定位在沿图8中箭头10Y所示的叶轮的旋转方向的前侧面。后边12b可以定位在沿着叶轮10的旋转方向的后侧面(见图8的左侧)。内边12c可以定位在沿着叶轮10径向的内侧面(见图8的下侧)。外边12d可以定位在沿着叶轮10的径向的外侧面(见图8的上侧)。

前边12a和后边12b大致沿叶轮10的径向延伸且带有沿着叶轮10的旋转方向弯曲的外端部分(箭头10Y所示的方向)。内边12c沿着前边12a和后边12b的径向与内端部分平滑连接。外边12d沿着前边12a和后边12b的径向与外端部分平滑连接。

参见图9和10，每个凹槽12的开口带有一后壁12f，该后壁从开口的后边12b向底部12e延伸。后壁12f形成一个翼片14的前壁。后壁12f沿着大致垂直于叶轮10的第二表面(或第一表面)的方向延伸。此外，前壁12h可从前边12a向底部12e延伸且形成一翼片14的后壁。前壁12h的横截面大致呈弧形，这样凹槽12的深度在邻近后壁12f的底部12e的位置最大。

再参见图9，每两个相对凹槽12(一个在叶轮10的第一表面内形成、另一个在第二表面内形成)可通过连通孔16彼此连通。连通孔16可在叶轮的两侧打开。更具体地说，叶轮10(在此是“第一叶轮”)的连通孔的具体结构是：连通叶轮10的第一表面(见图9的下表面)内形成的凹槽12的前壁12h和叶轮10的第二表面(见图9的上表面)内形成的凹槽12的底部12e。另一种方式中第一叶轮10的连通孔16的具体结构是：连通在第一表面(见图9的下表面)内形成的凹槽12的底部12e和在第二表面(见图9的上表面)内形成的凹槽12的前壁12h。按照这种方式，连通孔16的位置可以各种方式变化。

另一方面，如图10所示，第二叶轮20的连通孔16的具体结构是：连通在叶轮20的第一表面(见图10的下表面)内形成的凹槽12的底部12e和在叶轮20的第二表面(见图10的上表面)内形成的凹槽12的底部12e。另一种方式中第二叶轮20的连通孔16可以设计成将在叶轮20的第一表面内形成的凹槽12的前壁12h和在第二表面内形成的前壁12h连通起来。而且，第二叶轮20的连通孔16的位置可以不同方式变化。

参见图3，第一泵通道51在泵盖5的壁表面内形成，该壁表面形成叶轮容纳空间的一部分且与叶轮10的第一侧凹槽12相对。优选的，第一泵通道51的结构大致为C形凹部。第一吸入口52和第一排出口53也在泵盖5内形成，且它们分别与第一泵通道51的起始端和终止端连通。泵盖5可形成一第一隔壁5a，该隔壁作为第一泵通道51的隔离区域。因此，第一吸入口52和第一排出口53由第一隔壁5a沿圆周方向彼此分隔开。

参见图4，第二泵通道71在泵主体7的壁表面内形成，该壁表面形成叶轮容纳空间的一部分且与叶轮10的第二侧凹槽12相对。优选的，第二泵通道71的结构大致为C形凹部。第二吸入口72和第二排出口73也在泵主体7内形成，且它们分别与第二泵通道71的起始端和终止端连通。泵主体7可形成一第二隔壁7a，该隔壁作为第二泵通道71的隔离区域。因此，第二吸入口72和第二排出口73由第二隔壁7a沿圆周方向彼此分隔开。

参见图5，第一排出口53和第二排出口73可以设置在沿叶轮10圆周方向的相同位置。以上述方式设置的带有第一排出口53和第二排出口73的泵体4，后面称之为“第一泵体”。第一吸入口52和第二吸入口72也可以沿着叶轮10的圆周方向的相同位置设置。但是，第一吸入口52和第二吸入口72的相互位置并不局限于该方案。

另一方面，参见图6，第一排出口53和第二排出口73可以彼此沿圆周方向错开相当于半个叶轮10凹槽12的间距的距离。以上述方式设置的带有排出口53和第二排出口73的泵体4，后面称之为“第二泵体”，用附图标记24表示第二泵体。第二泵体24的其它结构与第一泵体4相同，在此不再赘述。

回到图1，一燃料排出通道50在泵盖5内形成，交汇通道62在隔板6内形成。燃料排出通道50的一端(见图1的上端)与在马达部分2内形成的空间2a连通。燃料排出通道50的另一端(见图1的下端)与交汇通道62连通。第一排出口53和第二排出口73与交汇通道62连通，这样来自第一排出口53的燃料流和来自第二排出口73的燃料流在交汇通道62(见图2)处汇聚。燃料排出通道50和交汇通道62可以形成一交汇通路，燃料在汇聚后通过该交汇通路。

下面说明基本典型威斯特科泵的工作过程。参见图1，为了使电枢9旋转，将来自动力源的电力(DC动力)输送到马达部分2的电枢9(电枢线圈)。当电枢9旋转时，叶轮10沿着图7中箭头10Y所示的方向旋转。然后，叶轮10执行泵送操作，储存在燃料箱(未示出)内的燃料，通过泵体4的燃料入口70被抽入分配通道61。之后，燃料流被分入第一泵通道51和第二泵通道71(见图2)。

被输送到第一泵通道51和第二泵通道71的燃料，从叶轮10两个侧面上形成的凹槽12(翼片14)接收动能且在第一和第二泵通道51和71内被压缩，以便将燃料分别输送到第一和第二排出口53和73。已经到达第一和第二泵通道51和71的终止端的燃料，可以通过第一和第二排出口53和73导入交换通道62。然后，燃料可通过燃料排出通道50(见图1)进入马达部分2的空间2a。燃料还可以从马达部分2的空间2a通过马达盖8的燃料出口8a流到输送管。图1中的箭头表示出燃料的流动路径。

第一典型实施例

下面参照图11说明第一典型威斯特科泵。图11中，第一典型威斯特科泵包括基本典型威斯特科泵的第一泵体4(见图5)和第一叶轮10(见图9)的结合。因此，第一泵通道51的第一排出口53和第二泵通道71的第二排出口73可以设置在沿叶轮10的圆周方向相同的位置。此外，叶轮的第一侧凹槽12与第二侧凹槽12沿圆周方向相距半个凹槽间距的距离。这些设计可以起到消除后面将说到的燃料脉动的作用。

再者，如图11所示，与第一排出口53侧面上的第一泵通道51的终止端相对的第一隔壁5a的角部，被倒角而形成一倾斜表面155。同样，与第二排出口73侧面上的第二泵通道71的终止端相对第一隔壁7a的角部，被倒角而形成一倾斜表面175。倾斜表面155和175相对叶轮10彼此对称。因此，在第一排出口53侧面上的第一泵通道51的终止端处，倾斜表面155形成一个区域，在该区域中与叶轮10的第二侧凹槽12相对的第一通道51的深度51d，沿叶轮10的旋转方向逐渐减小。同样，在第二排出口73侧面上的第二泵通道71的终止端，倾斜表面175形成一个区域，在该区域中与叶轮10的第一侧凹槽12相对的第二通道71的深度71d，沿叶轮10的旋转方向逐渐减小。当液流方向从第一和第二泵通道51和71分别转向第一和第二排出口155和175时，燃料与隔板5a和7a冲撞而实施碰撞。但是，因为倾斜表面155、175的深度逐渐较小，可以减小隔板5a和7a的碰撞。因此，倾斜表面155和175可以起到碰撞降低装置的作用。

根据第一典型威斯特科泵，从第一排出口53(见图11)排出的燃料的脉动相位(如图12中线12L1所示)相对从第二排出口73(见图11)排出的燃料的脉动相位(如图12中线12L2所示)，变化半个脉动周期。因为从第一排出口53排出的燃料和从第二排出口73排出的燃料在交汇通道62(见图2)处汇聚，从第一排出口53排出的燃料的脉动与从第二排出口73排出的燃料的脉动(如图12的线12L3所示)彼此消除。在脉动消除之后，将燃料输送到燃料排出通道50(见图2)。因此，彼比相距半个凹槽间距的第一侧凹槽12和第二侧凹槽12的设计方案，可以起到脉动消除装置的作用。

由于碰撞降低装置和脉动消除装置的协同作用，可以降低或减小由燃料的冲撞和脉动产生的泵噪音。

此外，因为叶轮10的每个第一侧凹槽12都通过连通孔16和与其对应的第二侧凹槽12连通(见图11)，所以第一泵通道51内的燃料压力和第二泵通道71内的燃料压力彼此相等。因此，基本上没有轴向力施加到叶轮10上。结果，叶轮10可以平稳旋转，从而提高了泵效率。

第二典型实施例

下面，说明第二典型威斯特科泵。该第二典型威斯特科泵是第一典型威斯特科泵的改进型式。因此，在此仅说明其与第一典型威斯特科泵不同的特征，相同特征部分不再重复。

参见图13，第二典型威斯特科泵包括基本典型威斯特科泵的第二泵壳24(见图6)和第二叶轮20(见图10)的结合。

因而，叶轮20的第一侧凹槽12和第二侧凹槽12彼此设置在圆周方向的相同位置。第一泵通道51的第一排出口53和第二泵通道71的第二排出口73彼此沿圆周方向相距对应半个凹槽间距的距离。

再者，按第一典型实施例相同的方法，用作碰撞降低装置的倾斜表面155和175，分别在第一排出口55和第二排出口175侧面上的第一泵通道51和第二泵通道71终止端处的隔壁5a和7a上形成。

根据第二典型威斯特科泵，由于采用第一泵通道51的第一排出口53和第二泵通道71的第二排出口73彼此沿圆周方向相距半个凹槽间距的方案，从第一排出口53排出的燃料的脉动相位和从第二排出口73排出的燃料的脉动相位，变化了半个脉动周期。这一方案起到脉动消除装置的作用。因此，当来自第一排出口53的液流和来自第二排出口73的液流在交汇通道62处汇聚时(见图2)，可以相互消除液流脉动。

此外，因为倾斜表面155和157可以分别作为第一泵通道51和第二泵通道71的碰撞降低装置，可以降低或者减小从第一和第二泵通道51和71向第一和第二排出口53和73的流动方向的改变引起的燃料碰撞。

由于碰撞降低装置和脉动消除装置的协同作用，减小了燃料和脉动产生的泵噪音。

第三典型实施例

下面说明第三典型威斯特科泵。该第三典型威斯特科泵是第一典型威斯特科泵的改进型式。更确切地讲，第三典型威斯特科泵与第一典型威斯特科泵的区别仅在于碰撞降低装置的结构。因此，下面只对碰撞降低装置进行说明。

参见图14，在第一排出口53侧面上的第一泵通道51的终止端，可以从第一泵通道51成切线向外延伸。第一泵通道51在泵盖5内形成。因此，第一排出口53可沿叶轮10的凹槽12径向向外定位(见图7)。如图14所示，第一泵通道51具有与叶轮10的凹槽12沿径向的宽度相对应的宽度51。在延长的终止端处，与叶轮10的凹槽12相对的第一泵通道51的部分的宽度51，沿叶轮10的旋转方向逐渐减小。因此，延长的终止端结构形成一个宽度减小区域357。

此外，如图15所示，泵盖5在从第一泵通道51到第一排出口53的过渡点处形成一个内角部分。该角部分被倒角而形成一个倾斜表面358，从而燃料可以平滑地从第一泵通道51流到第一排出口53。

尽管图中未表示出，泵主体7的第二泵通道71也带有与图14所示的第一泵通道51相同的延长的终止端，而且泵主体7也在延长的终止端处形成宽度减小区域357和倾斜表面358。

根据第三典型威斯特科泵，因为与叶轮10的凹槽12相对的第一泵通道51的宽度部分，在宽度减小区域357逐渐减小(见图14)，会降低和减小从第一泵通道51(见图3)向第一排出口53的流动方向变化引起的燃料碰撞。同样，利用宽度减小区域357，可以降低和减小从第二泵通道71(见图4)向第二排出口73的流动方向变化引起的燃料碰撞。

为了消除燃料脉动，第三典型威斯特科泵可以引入第一泵体4(见图5)和第一叶轮10(见图9)的结合。但是，该结合也可用第二泵壳24(见图6)和第二叶轮(见图10)的结合替代。

第四典型实施例

下面说明第四典型威斯特科泵。第四典型威斯特科泵是第一典型威斯特科泵的改进型式。更确切地讲，第四典型威斯特科泵与第一典型威斯特科泵的不同之处仅在于碰撞降低装置的结构。因此，在此仅说明碰撞降低装置。

第四典型威斯特科泵的碰撞降低装置与日本专利公开号2000-329085公开的碰撞降低装置相同。

因此，在泵盖5内形成的第一泵通道51的第一排出口53可以沿图16所示的叶轮10的圆周方向延长。另外，在第一排出口53侧面上的第一泵通道51的终止端带有一宽度减小区域457。因此，与叶轮10的凹槽12相对的第一泵通道51的宽度51的一部分，在沿叶轮旋转方向的宽度减小区域457处逐渐减小。

另外，如图17所示，在与第一泵通道51的终止端相对位置处的泵盖5形成的角部分，被倒角形成一倾斜表面455。倾斜表面455的边缘沿叶轮10的旋转方向可以形成宽度减小区域457圆周边缘的一部分。倾斜表面455形成一深度减小区域，其中，在终止端处的第一泵通道51的深度51d，在沿圆周方向的倾斜表面455的长度区域内、沿叶轮10的旋转方向逐渐减小。

再者，在从第一泵通道51到第一排出口53的过渡点处的泵盖5形成的角部分，被倒角形成一倾斜表面458，这样燃料就可以从第一泵通道51平稳地流到第一排出口53。

再者，沿叶轮10旋转方向的第一排出口53的前壁，可被倒角形成倾斜表面459。而且，倾斜表面459和倾斜表面455之间的角部分还可以被倒角形成一端表面456。

尽管图中未表示出，宽度减小区域457、倾斜表面455、458和459以及端表面456都可以在第二泵通道71和第二排出口73的终止端处的泵主体7上形成。

根据第四典型威斯特科泵，深度减小区域455和宽度减小区域457可以起到碰撞降低装置的作用，该碰撞降低装置在燃料从第一泵通道51流向第一排出口53的方向改变时，降低了燃料碰撞。另外，由于深度减小区域和宽度减小区域457的协同作用，可进一步降低碰撞。

而且，为了消除燃料的脉动，第四典型威斯特科泵引入了第一泵体4(见图5)和第一叶轮10(见图9)的结合。然而，该结合也可以由第二泵壳24(见图6)和第二叶轮29(见图10)的结合替代。

对于第四典型威斯特科泵和传统的威斯特科泵，在声压方面做了对比试验。图18是对比试验结果的图表。在图18中，横轴代表频率(Hz)、纵轴代表声压(dB)。对第四典型威斯特科泵测量的结果用实线L1表示，传统威斯特科泵的测量结果用虚线L2表示。如图18所示，测量出的第四典型威斯特科泵的声压值低于传统威斯特科泵的声压值。因此，说明第四典型威斯特科泵产生的噪音比传统威斯特科泵低。

第五典型实施例

下面说明第五典型威斯特科泵。第五典型威斯特科泵是第四典型威斯特科泵的改进型式。更确切地讲，第五典型威斯特科泵与第四典型威斯特科泵的不同之处仅在于碰撞降低装置的结构。因此，下面仅说明碰撞降低装置。

参见图19，第一泵通道51的终止端(在第一排出口53的侧面上)由泵盖5形成，且从第一泵通道51沿切线向外延伸。然后，终止端沿径向再向外弯曲，因而在终止端形成一个大致呈L形状的宽度减小区域557。第一排出口53定位在叶轮10的凹槽12的径向外侧(见图7)。采用这一方案，在宽度减小区域557、与叶轮10的凹槽12相对的第一泵通道51的宽度51W的一部分，沿着叶轮10的旋转方向逐渐减小。第一排出口53的位置可以对应宽度减小区域557的形状改变。

在宽度减小区域557中，倾斜表面555可以在第一泵通道51的第一排出口53侧面上的终止端处形成。倾斜表面555可以共同形成如图19所示的大致L形状。此外，从图20到22可以看出，倾斜表面555可以是大致V形的横截面。而且，倾斜表面555可以带有与宽度减小区域557周边相连的边缘。在第一泵通道51的终止端，特别是图19所示的上侧面上的倾斜表面555中的一个，能使相对叶轮10的凹槽12的第一泵通道51的一部分的深度51d(见图21)逐渐减小。更确切地讲，在这一结构中，深度51d沿着叶轮10的旋转方向逐渐减小。因此，倾斜表面555形成一深度减小区域。

尽管图中未表示出，宽度减小区域557和倾斜表面555也可以在第二排出口73侧面上的第二泵通道71的终止端处的泵主体7(见图4)上形成。

根据第五典型威斯特科泵，宽度减小区域557和由倾斜表面555形成的深度减小区域，都可以用作碰撞降低装置，该碰撞降低装置能够在液流方向从第一泵通道51向第一排出口53改变时减小燃料碰撞。此外，由于宽度减小区域557和深度减小区域的协同作用，进一步降低了碰撞。

而且，为了消除燃料的脉动，第五典型威斯特科泵可以引入第一泵体4(见图5)和第一叶轮10(见图9)的结合。然而，这种结合可以由第二泵壳24(见图6)和第二叶轮29(见图10)的结合替代。

尽管典型实施例是结合用于汽车的燃料泵的威斯特科泵进行说明的，本发明也可以作为泵送其它类型液体(例如液压油和水)的泵使用。

此外，连通每对相对的叶轮10(20)凹槽12的连通孔16的位置，可以适当地确定。而且，为了连通每对相对凹槽12，可以设置多个连通孔。

Claims (13)

1.一种用于液体的叶轮泵，包括：

一旋转叶轮(10；20)；

一泵壳(4)，其形成一第一泵通道(51)和一第二泵通道(71)，其中，旋转叶轮设置在泵壳内且分别与第一泵通道和第二泵通道相对，其特征是：

一交汇装置(62)，使从第一泵通道排出的液体和从第二泵通道排出的液体汇聚；

一脉动消除装置，用于消除分别从第一泵通道和第二泵通道排出的液体的脉动；以及

一碰撞降低装置(155，175；357；455，457；555，557)，用于减小由第一泵通道流出的液流和第二泵通道流出的液流中的至少一个产生的碰撞。

2.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征是：

旋转叶轮(10；20)，其带有彼此相对的一第一表面和一第二表面，每个第一和第二表面都包括多个沿叶轮圆周方向设置的凹槽(12)，且这些凹槽彼此间隔一预定间距；

第一泵通道(51)，其与叶轮的第一表面的凹槽相对，第一泵通道与第一吸入口(52)和第一排出口(53)连通，并且第一吸入口和第一排出口彼此由一第一隔壁(5a)分隔开；

第二泵通道(7)，其与叶轮的第二表面的凹槽相对，第二泵通道与第二吸入口(72)和第二排出口(73)连通，并且第二吸入口和第二排出口彼此由一第二隔壁(7a)分隔开；

交汇装置，包括一个与第一排出口和第二排出口连通的交汇通道(62)，这样从第一排出口排出的液体和从第二排出口排出的液体在交汇通道处汇聚；

脉动消除装置，设计和构造成用于消除分别从第一排出口和第二排出口排出的液体的脉动；以及

碰撞降低装置(155，175；357；455，457；555，557)，设计和构造成用于减小由从第一泵通道排向第一排出口的液流和从第二泵通道排向第二泵通道的液流中的至少一个的方向变化引起的液体碰撞。

3.根据权利要求2所述的叶轮泵，其特征是：脉动消除装置设计和构造成用来自第二排出口排出液流的脉动相位改变从第一排出口排出液流的脉动相位。

4.根据权利要求3所述的叶轮泵，其特征是：脉动消除装置设计和构造成使在第一表面内形成的叶轮(10)凹槽(12)与在第二表面内形成的凹槽(12)相距半个预定间距，并且第一排出口(53)和第二排出口(73)沿叶轮圆周方向的相同位置设置。

5.根据权利要求3所述的叶轮泵，其特征是：脉动消除装置设计和构造成使第一排出口(53)与第二排出口(73)相距对应半个叶轮(20)凹槽(12)的预定间距的距离，并且在第一表面内形成的叶轮的凹槽和在第二表面内形成的叶轮的凹槽沿叶轮圆周方向的相同位置设置。

6.根据权利要求2到5中的任一项所述的叶轮泵，其特征是：第一泵通道(51)和第二泵通道(71)包括分别与第一排出口(53)和第二排出口(73)连通的终止端，并且每个终止端至少具有这样的一个部分，该部分与对应的叶轮(10；12)的第一和第二表面中的一个上面形成的凹槽(12)相对，而且碰撞降低装置(155，175；357；455，457；555，557)设计和构造成沿叶轮的旋转方向、使终止端部分截面积逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的叶轮泵，其特征是：每个第一和第二泵通道(51，71)都带有一个沿叶轮(10；20)径向的宽度(51W)，碰撞降低装置包括一个宽度减小区域(357；457)，该宽度减小区域至少由第一和第二泵通道的终止端中的一个形成，并且宽度减小区域的形状是沿着旋转方向、使终止端中至少一个的部分宽度逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的叶轮泵，其特征是：宽度减小区域(357)沿叶轮的旋转方向延伸。

9.根据权利要求7所述的叶轮泵，其特征是：宽度减小区域(457)沿叶轮(10；20)的径向从至少第一和第二泵通道(51，71)中的一个向外延伸。

10.根据权利要求6所述的叶轮泵，其特征是：每个第一和第二泵通道(51，71)带有一个沿叶轮(10；20)的轴向深度(51d；71d)，碰撞降低装置包括一深度减小区域(155；175；455；555)，该区域设置在至少第一和第二泵通道(51，71)终止端中的一个处，并且深度减小区域的形状是沿着旋转方向、使至少一个终止端部分的深度逐渐减小。

11.根据权利要求10所述的叶轮泵，其特征是：深度减小区域包括一与凹槽(12)相对的倾斜表面(155；175；455；555)，其中，凹槽在对应的叶轮(10；20)的第一和第二表面中的一个上形成，其中，倾斜表面沿着叶轮的旋转方向倾斜。

12.根据权利要求2所述的叶轮泵，其特征是：还包括至少一个在叶轮(10；20)内形成的连通孔(16)，该连通孔连通分别在第一表面和第二表面内形成一对凹槽(12)，并且该对凹槽沿着叶轮的轴向彼此相对。

13.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征是：还包括一马达部分(2)，其设计和构造成使叶轮(10；20)旋转。

Images