(57)【要約】【課題】ポンプ効率を改善するタービン流体ポンプインペラを提供する。【解決手段】タービン燃料ポンプインペラが、円形ハブとリング形帯輪とリング形ベーン列とを具備する。該ハブはその外側周縁の周りに概して延びるハブ外側面を有する。該帯輪はその内側周縁の周りに概して延びる内側輪面を有する。該ハブと該帯輪と該ベーン列は概して同心であり、該ベーン列は該ハブと該帯輪の間で径方向位置に配置され、該ベーン列は複数ベーンと複数ベーンポケットを有し、該ベーンポケットは該ベーンの間に形成される。該複数ベーンの各々は線形基部と曲線先端部とを有する。該線形基部は該ハブ外側面から第一方向に延び、該曲線先端部は該基部の外側端から該内側輪面に延びている。該曲線先端部の接線が第二方向を向いている。該第一方向は該第二方向に対して、該インペラの回転方向に関して、ある角度だけ後にある。【選択図】　　　図１
2004028102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン流体ポンプインペラであって、
円形ハブを具備し、該ハブはその外側周縁の周りに延びるハブ外側面を有し、リング形帯輪を具備し、該帯輪はその内側周縁の周りに延びる内側輪面を有し、
リング形ベーン列を具備し、該ハブと該帯輪と該ベーン列は略同心であり、該ベーン列は該ハブと該帯輪の間に径方向に位置し、該ベーン列は複数ベーンと複数ベーンポケットを有し、該ベーンポケットは隣り合う該ベーンの間に形成され、
該複数ベーンの各々は
１）該ハブ外側面から第一方向に延びる線形基部と、
２）該基部の外側端から該内側輪面に延びる曲線先端部を有し、
該曲線先端部の接線が第二方向に延びており、
該第一方向は該第二方向に対して、該インペラの回転方向に関して、後側にある角度θを成したことを特徴とする上記インペラ。
【請求項２】
前記曲線先端部の前記接線が前記曲線先端部の先行面の径方向最外側点の接線であり、前記角度θは１５°から３５°の範囲にある請求項１記載のインペラ。
【請求項３】
前記第一方向は前記インペラの半径に対して、該インペラの回転方向に関して、後側にあって、角度Ψを成し、その角度は５°から１５°の範囲にある請求項１記載のインペラ。
【請求項４】
前記第二方向は前記インペラの半径に対して、該インペラの回転方向に関して、前側にあって、ある角度を成し、その角度は１０°から２５°の範囲にあり、前記曲線先端部の前記接線が前記曲線先端部の先行面の径方向最外側点における接線である請求項１記載のインペラ。
【請求項５】
前記先端部の先行面が前記内側輪面と結合する点が、前記基部の先行面と前記ハブ外側面と結合する点に対して、該インペラの回転方向に関して、後にあり、角度βを成し、その角度は０°から５°の範囲にある請求項１記載のインペラ。
【請求項６】
前記ハブ外側面は概して環状の張出部を有し、前記内側輪面は概して平坦である請求項１記載のインペラ。
【請求項７】
前記張出部は前記ベーンポケットの各々内で上側及び下側凹部を形成し、上側及び下側凹部の各々は、上側ケーシングに形成された上側溝と、下側ケーシングに形成された下側溝との各々と共に作用する請求項６記載のインペラ。
【請求項８】
前記上側及び上側溝の各々は、第一及び第二径方向部を有する横断面形状を有し、該第一及び第二径方向部は円弧状で、平坦部を介して互いに連結された請求項７記載のインペラ。
【請求項９】
前記曲線先端部は１．００ｍｍから５．００ｍｍの範囲にある半径の円弧により少なくとも部分的に形成された請求項１記載のインペラ。
【請求項１０】
前記複数ベーンの各々は、上半分と下半分とを有し、該上半分と下半分はＶ形を成し、該Ｖ形は前記インペラの回転方向に開いている請求項１記載のインペラ。
【請求項１１】
前記上半分と下半分が成すＶ形は、軸方向基準線に対して傾斜角αを成し、前記基部での該傾斜角α（Ｒ）は前記先端部での該傾斜角α（Ｔ）より小さい請求項１０記載のインペラ。
【請求項１２】
前記基部での径方向最内側点における前記傾斜角α（Ｒ）は２０°から３０°の範囲にある請求項１１記載のインペラ。
【請求項１３】
前記先端部での径方向最外側点における前記傾斜角α（Ｔ）は３０°から４０°の範囲にある請求項１１記載のインペラ。
【請求項１４】
前記上半分と下半分は、前記インペラの回転軸に垂直で、各前記ベーンを半分に分ける仮想面に対して対称である請求項１０記載のインペラ。
【請求項１５】
各前記ベーンは、前記インペラの周方向において、先行及び追従ベーン面の間のベーン厚さが一様である請求項１記載のインペラ。
【請求項１６】
各前記ベーンは、側壁面と、追従ベーン面と、それらの間の円弧面とを有する請求項１記載のインペラ。
【請求項１７】
前記円弧面はその径方向厚さが一様であり、前記ハブ外側面と前記内側輪面の間に径方向に延びている請求項や角１６記載のインペラ。
【請求項１８】
前記リング形帯輪は複数列ベーンインペラの中間帯輪である請求項１記載のインペラ。
【請求項１９】
前記インペラは複数列ベーンインペラであって、複数のリング形帯輪と複数のリング形ベーン列を有する請求項１記載のインペラ。
【請求項２０】
前記複数列ベーン列に関し、内側ベーン列のベーンが、第一傾斜角により決まるＶ形を成し、外側ベーン列のベーンが、第二傾斜角により決まるＶ形を成し、該第一傾斜角は該第二傾斜角より小さい請求項１９記載のインペラ。
【請求項２１】
前記流体ポンプは自動車の燃料供給システムに使用される燃料ポンプである請求項１記載のインペラ。
【請求項２２】
タービン流体ポンプインペラであって、
円形ハブを具備し、該ハブは張出部を備えたハブ外側面を有し、該ハブ外側面と該張出部は共に該ハブの外側周縁の周りに延設され、
リング形帯輪を具備し、該帯輪は、概して平坦で該帯輪の内側周縁の周りに延びる内側輪面を有し、
リング形ベーン列を具備し、該ハブと該帯輪と該ベーン列は概して同心であり、該ベーン列は該ハブと該帯輪の間に径方向に位置し、該ベーン列は複数ベーンと複数ベーンポケットを有し、該ベーンポケットは隣り合う該ベーンの間に形成され、
該複数ベーンの各々は
上半分と下半分とを有し、該上半分と下半分はＶ形を成し、該Ｖ形は該インペラの回転方向に開いており、
該ハブ外側面から概して第一方向に延びる基部を有し、
該基部の外側端から該内側輪面に延びる先端部を有し、
該先端部は概して第二方向に延びており、
該第一方向は該第二方向に対して、該インペラの回転方向に関して、後側にあって、前記先端部の先行面が前記内側輪面と結合する点が、前記基部の先行面と前記ハブ外側面と結合する点に対して、該インペラの回転方向に関して、後にあり、ある角度βを成したことを特徴とする上記インペラ。
【請求項２３】
前記第一方向は前記インペラの半径方向に対して、該インペラの回転方向に関して、後側にあって、角度Ψを成し、その角度は５°から１５°の範囲にある請求項２２記載のインペラ。
【請求項２４】
前記第二方向は前記インペラの半径方向に対して、該インペラの回転方向に関して、前側にあって、ある角度を成し、その角度は１０°から２５°の範囲にあり、前記曲線先端部の前記第二方向が前記曲線先端部の先行面の径方向最外側点における接線である請求項２２記載のインペラ。
【請求項２５】
前記角度βは０°から５°の範囲にある請求項２２記載のインペラ。
【請求項２６】
前記角度βは約２°である請求項２５記載のインペラ。
【請求項２７】
前記張出部は前記ベーンポケットの各々内で上側及び下側凹部を形成し、上側及び下側凹部の各々は、上側ケーシングに形成された上側溝と下側ケーシングの各々に形成され共に作用する請求項２２記載のインペラ。
【請求項２８】
前記上側及び上側溝の各々は、第一及び第二径方向部を有する横断面形状を有し、該第一及び第二径方向部は円弧状で、平坦部を介して互いに連結された請求項２７記載のインペラ。
【請求項２９】
前記先端部は曲線部であり、前記先端部は前記インペラの回転方向に開いている請求項２２記載のインペラ。
【請求項３０】
前記曲線先端部は１．００ｍｍから５．００ｍｍの範囲にある半径の円弧部により少なくとも部分的に形成された請求項２９記載のインペラ。
【請求項３１】
前記上半分と下半分が成すＶ形は、軸方向基準線に対して傾斜角αを成し、前記基部での該傾斜角α（Ｒ）は前記先端部での該傾斜角α（Ｔ）より小さい請求項２２記載のインペラ。
【請求項３２】
前記基部での径方向最内側点における前記傾斜角α（Ｒ）は２０°から３０°の範囲にある請求項３１記載のインペラ。
【請求項３３】
前記先端部での径方向最外側点における前記傾斜角α（Ｔ）は３０°から４０°の範囲にある請求項３１記載のインペラ。
【請求項３４】
前記上半分と下半分は、前記インペラの回転軸に垂直で各前記ベーンを半分に分ける仮想面に対して対称である請求項３１記載のインペラ。
【請求項３５】
各前記ベーンは、前記インペラの周方向において、先行及び追従ベーン面の間のベーン厚さが一様である請求項２２記載のインペラ。
【請求項３６】
各前記ベーンは、側壁面と、追従ベーン面と、それらの間の円弧面とを有する請求項２２記載のインペラ。
【請求項３７】
前記円弧面はその径方向厚さが一様であり、前記ハブ外側面と前記内側輪面の間に径方向に延びている請求項３６記載のインペラ。
【請求項３８】
前記インペラは複数列ベーンインペラであって、複数のリング形帯輪と複数のリング形ベーン列を有する請求項２２記載のインペラ。
【請求項３９】
前記複数列ベーン列に関し、内側ベーン列のベーンが、第一傾斜角により決まるＶ形を成し、外側ベーン列のベーンが、第二傾斜角により決まるＶ形を成し、該第一傾斜角は該第二傾斜角より小さい請求項３８記載のインペラ。
【請求項４０】
前記流体ポンプは自動車の燃料供給システムに使用される燃料ポンプである請求項２２記載のインペラ。
【請求項４１】
一段式複数ベーン列流体ポンプインペラであって、
円形ハブを具備し、該ハブは張出部を備えたハブ外側面を有し、該ハブ外側面と該張出部は共に該ハブの外側周縁の周りに延設され、
リング形内側ベーン列を具備し、該ベーン列は、複数内側ベーンと複数内側ベーンポケットを有し、該内側ベーンポケットは隣り合う該内側ベーンの間に形成され、
リング形中間帯輪を有し、該中間帯輪は内側輪面と外側輪面とを備え、該外側輪面は張出部を備え、該内側輪面は概して平坦で該中間帯輪の内側周縁の周りに延び、該外側輪面と該張出部は該中間帯輪の外側周縁の周りに延びており、
リング形外側ベーン列を具備し、該外側ベーン列は複数外側ベーンと複数外側ベーンポケットを有し、該外側ベーンポケットは隣り合う該外側ベーンの間に形成され、
リング形外帯輪を具備し、該外帯輪は内側輪面を備え、該内側輪面は概して平坦で該外帯輪の内側周縁の周りに延び、
該ハブと該内側ベーン列と該中間帯輪と該外側ベーン列と該外帯輪は概して同心であり、該内側ベーン列は該ハブと該中間帯輪の間に径方向に位置し、該外側ベーン列は該中間帯輪と該外帯輪の間に径方向に位置し、該ハブ張出部は該内側ベーンポケット内に径方向に部分的に延びて、上側・下側の内側ベーンポケット部を形成し、該中間帯輪の該張出部は該外側ベーンポケット内に径方向に部分的に延びて、上側・下側の外側ベーンポケット部を形成し、該内側又は外側ベーンポケットの一つ内の流体がそのポケットを出なくとも該上側・下側のベーンポケット部間で通じることを特徴とする上記インペラ。
【請求項４２】
前記ハブの張出部と前記中間帯輪の張出部の各々は、前記内側・外側ベーン列の各前記ベーンポケットの上側・下側凹部の各々を形成し、前記内側ベーン列の該上側凹部は上側ケーシング内に形成された外側溝と共に作用し、
前記外側ベーン列の該上側凹部は前記上側ケーシング内に形成された外側溝と共に作用し、
前記内側ベーン列の該下側凹部は下側ケーシング内に形成された内側溝と共に作用し、
前記外側ベーン列の該下側凹部は前記下側ケーシング内に形成された外側溝と共に作用する請求項４１記載のインペラ。
【請求項４３】
前記上側・下側ケーシングの前記上側及び上側溝の各々は、第一及び第二径方向部を有する横断面形状を有し、該第一及び第二径方向部は円弧状で、平坦部を介して互いに連結された請求項４２記載のインペラ。
【請求項４４】
前記上側及び下側の内側溝の統合横断面は、前記上側及び下側の外側溝の統合横断面より小さい請求項４２記載のインペラ。
【請求項４５】
前記流体ポンプは自動車の燃料供給システムに使用される燃料ポンプである請求項４１記載のインペラ。
【請求項４６】
自動車の燃料供給システムに使用されるタービン燃料ポンプアセンブリであって、
燃料入口路と頂面を有する下側ケーシングと、
燃料出口路と底面を有する上側ケーシングと、
該頂面と該底面の間に形成され該燃料入口路と該燃料入口路とに通じるインペラキャビティと、
回転シャフトを有する電気モータと、
該シャフトに作動連結されたインペラとを具備し、該シャフトの回転により該インペラが該インペラキャビティ内で回転し、
該インペラは、
円形ハブを具備し、該ハブはその外側周縁の周りに概して延びるハブ外側面を有し、
リング形帯輪を具備し、該帯輪はその内側周縁の周りに概して延びる内側輪面を有し、
リング形ベーン列を具備し、該ハブと該帯輪と該ベーン列は概して同心であり、該ベーン列は該ハブと該帯輪の間に径方向に位置し、該ベーン列は複数ベーンと複数ベーンポケットを有し、該ベーンポケットは隣り合う該ベーンの間に形成され、
該複数ベーンの各々は
該ハブ外側面から第一方向に延びる線形基部と、
該基部の外側端からと該内側輪面に延びる曲線先端部を有し、
該曲線先端部の接線が第二方向に延びており、
該第一方向は該第二方向に対して、該インペラの回転方向に関して、後側にあって、ある角度θを成したことを特徴とする上記ポンプアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は一般的にはタービン燃料ポンプに関し、より詳しくは、自動車の燃料供給システムに使用されるタービン燃料ポンプに関する。
【０００２】
【背景技術】
電気モータ駆動タービン流体ポンプは、習慣的に自動車などの燃料システムに使用されている。これらのポンプは一般的には外側スリーブを有し、そのスリーブは内側ハウジングを囲み互いに支持し、その内側ハウジングは燃料供給タンク内に没するように構成されている。そのポンプそのタンクから燃料を引く入口と、加圧した燃料を内燃エンジンに送る出口を有する。その電気モータの下に延びるシャフトは、円盤状ポンプインペラに連結してそれを駆動する。そのインペラはその外縁付近に円周方向に配置した一連のベーンを有する。前記内側ハウジングに形成された円弧ポンプチャネルは、概してそのインペラの外縁を囲み、入口孔から反対側出口孔に延びている。インペラの隣接ベーンと周囲のチャネルの間に形成されるポケット内に液体燃料が供給され、ベーンの３次元形状とインペラの回転とにより渦作用により燃料が加圧される。
【０００３】
タービンポンプのインペラのベーンは、広範囲変化例が可能な三次元外形又は形状を有する。この形状は使用する円盤インペラの形式と周囲のポンプハウジングに依る。例えば、燃料ポンプのインペラベーンは、一般的には、平坦直線的に径方向外側に延びている。別のインペラベーンでは、平坦直線的で、インペラの径方向に対して傾斜している。更に別のベーンデザインでは、例えば、２０００年９月５日発行のタラスキ氏による米国特許第６１１３３６３号公報に記載されているように、ベーンが傾斜していて、インペラが回転する方向に、ベーンの先端がその基部よりも後に来る配置であり、ベーンは軸方向及び径方向に沿って概して弓形で、外側に延びている。尚、その米国特許公報はここで引用する。
【０００４】
一般的に二種類の円盤状ポンプインペラがあり、インペラベーンの外形が定まっている。それらは一般的には、ガイドリング式又はフープ式と呼ばれている。
【０００５】
ガイドリング式ポンプは、ポンプのハウシングに堅く取りつけられた固定ガイドリングと共に使用される。ガイドリングは、鉛直入口孔から燃料流を分岐して、概して水平な弓形又は円形チャネルを通って燃料を案内し、その円形チャネル内の動いているインペラベーンから燃料を吸い上げて、向きを変えて概して鉛直な出口孔に燃料を押し出す。その弓形チャネルはそのガイドリング式インペラの周縁近くに延設されて、その入口及び出口孔の間で約２７０°から３３０°の角度範囲であり、径方向外側にガイドリングにより形成され、径方向内側にインペラの外縁により形成されている。前述の米国特許第６１１３３６３号公報に記載されたようなベーンでは、その自由端または先端は、インペラから略径方向外側に、そのチャネル内に横方向に延設されている。ガイドリングのストリップ部は、径方向にそのチャネルに相対し、入口及び出口ポートに間で周方向に向いている。インペラが回転すると、ベーンの動いている先端が、ガイドのストリッパー部分を密接して擦り、加圧された燃料をインペラから吸い上げて、燃料をそのチャネルから出口ポートに向きを変える。そのストリッパー部分は、ベーンの先端を閉じる方向に構成され、加圧された燃料が低圧入口ポートに漏れるのを防ぐ。ガイドリングとインペラベーンの先端と間のこのストリッピング機能は、高コストの製作精度が必要であり、時間の経過と共に摺りへって、ポンプ効率を下げて、更に部品を必要として、製作・保守コストを増加させ得る。
【０００６】
フープ式インペラでは、例えば、２００２年２月２１日公開日のピッケルマン氏等による米国特許出願第２００２／００２１９６１−Ａ１号公報、及び、１９９８年９月１５日発行のドブラー氏等による米国特許第５８０７０６８号公報、に記載されているように、インペラと一体の周縁フープ（帯輪）を有する。尚、これらの二つの公報をここで引用資料とする。このフープはインペラベーンの環状列径方向外側端と係合し支持される。インペラポケットは、隣接するベーンの間に周方向に形成され、ポンプハウジングに形成された上側及び下側溝内に通じる。インペラフープのデザインでは、インペラポケットとチャネルとの間は軸方向又は側面方向に通じる。不都合には、そのフープ式インペラのその公知の三次元ベーンの外形は制限されて、ポンプの全体的効率は比較的低い。
【０００７】
公知のタービン燃料ポンプの全体効率は、約３５〜４５％であり、組み合わされる電気モータの効率が４５〜５０％であると、その種の電気モータ式タービン燃料ポンプの全体効率は、約１６〜２２％の間にある。更に、自動車燃料ポンプにより高い流速と圧力が必要であると、通常の３６ｍｍから３９ｍｍ直径の再生タービンポンプの能力を超えることになる。燃料の出力と圧力を増すために、ポンプはより高速度で運転されなければならない。しかし、これはキャビテーションが生じる可能性があり、開発を継続する必要がある。即ち、効率増加のために、その種の燃料ポンプインペラのデザインと構造を改良する必要が依然としてある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的の一つは、タービン流体ポンプインペラを提供し、ポンプ効率を改善し、付加部品無しで排出量を増加させ、高温燃料の性能を改善することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明の概要
従来技術流体ポンプの前述の課題は、この発明のタービン流体ポンプインペラにより解決される。そのポンプは、ある実施例では、円形ハブと、リング形状の帯輪と、リング状のベーン列を有する。ハブのハブ外側面は、概してその内側環状部から延設され、ベーン列は複数のベーンとベーンポケットとを有し、ベーンポケットは概してベーンの間に形成されている。各ベーンは、（ｉ）第一方向に延びる直線基部と、（ｉｉ）曲線先端部とを備え、曲線先端部の接線は、第二方向に延びている。第一方向は第二方向よりもインペラの回転方向に関して角度が大きい。
【００１０】
別の実施例では、タービン流体ポンプインペラはまた、円形ハブと、リング形状の帯輪と、リング状のベーン列を有する。しかし、各ベーンは、（ｉ）概してＶ形の上下半分と、（ｉｉ）第一方向に延びた基部と、（ｉｉｉ）第二方向に延びた先端部とを備えている。その先端部が内側輪面に結合する点は、基部がハブ外側面と結合する点より、インペラの回転方向に関して、後にある。
【００１１】
更に別の実施例では、単一段の複数ベーン列式タービン流体ポンプインペラであり、そのインペラは、円形ハブと、リング状内側ベーン列と、リング状中間帯輪と、リング状外側ベーン列と、リング状外帯輪とを有する。ハブと中間帯輪の各々は、環状の張出部を有する。ハブと、内側ベーン列と、中間帯輪と、外側ベーン列と、外帯輪は概して同心である。内側ベーン列は、径方向にハブと中間帯輪の間に配置され、外側ベーン列は、径方向に中間帯輪と外帯輪の間に配置される。ハブと中間帯輪の張出部の各々は、径方向に隣接するベーンポケット内に部分的に延設されていて、上下ベーンポケット部を形成して、一つのベーンポケット部内に流体がそのポケットから出ないで、他のベーンポケット部に通じる。
【００１２】
更に別の実施例では、自動車の燃料供給システムに使用されるこの発明のインペラを有するタービン燃料ポンプアセンブリを提供する。
【００１３】
この発明の目的・特徴・優位性には、タービン流体ポンプインペラを提供し、ポンプ効率を改善し、付加部品無しで排出量を増加させ、高温燃料の性能を改善し、多段ポンプより容易に製作でき、圧力と電圧に関して平坦な性能を有し、多工程が著しいコストと複雑さの増加がなく、有っても少しである。更に、現在のデザインは、比較的簡明で、経済的に製作ができ、使用有効寿命が著しく延びる。
【００１４】
この発明のこれらの及び他の目的・特徴・優位性は、以下の好適実施例の詳細説明、請求項の記載、添付図から明らかになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明のインペラを使用したタービン燃料ポンプアセンブリ３０の一例を示していて、好ましくは、インペラは電気モータ３６により回転軸３４の周りに回転・駆動される。ポンプアセンブリ３０は種々の流体のポンピングに使用可能であるが、好ましくは、記載する目的に使用され、自動車の燃料供給システムに使用され、そのポンプアセンブリは内燃エンジン（非図示）を有する車輛の燃料タンク内に典型的には搭載される。ポンプアセンブリ３０の外側ハウジング又はスリーブ３８は、電気モータ３６とポンプ部３２とを直立姿勢に支持する。使用状態では、回転軸３４は、電気モータ３６の下方に位置するポンプ部３２に関して略鉛直方向に延びている。
【００１６】
ポンプ部３２は上側ケーシング４２と下側ケーシング４４とを有し、それらは、外側ハウジング３８により外から囲まれて支持される。上側ケーシング４２と下側ケーシング４４は略同心に配置され、それらの間にインペラキャビティ４６が形成され、回転軸３４の周りに回転するこの発明によるインペラ４８がそこに保持される。ロータ（非図示）と、モータの一体シャフト３５と、インペラとは、回転軸３４の周りに同心に回転する。シャフト３５は上側ケーシング４２を貫通して下に突出して、インペラと固定され、更に延びて下側ケーシング内の内ボア５１内にあるベアリング４９に軸支される。
【００１７】
燃料入口路５０が略軸方向に下側ケーシング４４を通って設けられ、そこを通って低圧燃料が燃料リザーバ又は周囲の燃料タンク（非図示）からインペラキャビティ４６に流れる。同様に、上側ケーシング４２は燃料出口路５２（仮想線で図示）を保持して、そこを通って、加圧した燃料が軸上方向にインペラキャビティ４６から流れ出る。インペラ４８の内側・外側環状ベーン列５６Ａ、５６Ｂは、環状に延びる内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂを通る燃料を加圧する。内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂは主として上側ケーシング４２、下側ケーシング４４の間に配置されている。内側・外側環状ベーン列５６Ａ、５６Ｂは各々、径方向に、内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂの各々に心が合っていて、図３により明瞭に図示されていように、内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂは約３００°〜３５０°に角度範囲に、何れの場合も３６０°よりも小さい角度範囲に延設されている。内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂは回転軸３４の回りに、燃料入口路５０から燃料出口路５２（図３には非図示）迄延設されている。内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂの間流体の横断流通は一般的には無く、在っても少しだけで、動いている面の潤滑剤として機能するように、ポンプチャンバ間の極限られた流体の横断流通があることが望ましい。
【００１８】
図２を特に説明すると、内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂは、上側溝５８Ａ、５８Ｂと、下側溝６２Ａ、６２Ｂと、ベーンポケット６０Ａ、６０Ｂとの各々を有する。上側溝５８Ａ、５８Ｂは上側ケーシング４２の底面５９に形成され、下側溝６２Ａ、６２Ｂは下側ケーシング４４の頂面６９に形成され、ベーンポケット６０Ａ、６０Ｂはインペラのベーン間に形成されて上側・下側溝の両方と流通している。言い換えれば、環状に延びる内側ポンプチャンバ５４Ａは上側ケーシング４２に形成された５８Ａと、インペラ４８に形成されたベーンポケット６０Ａと、下側ケーシング４４に形成された６２Ａとを有する。それらは互いに流通して径方向に心があっていて、環状に共に延設されている。この特別な例では、上側・下側溝５８Ａ、６２Ａ互いに対称な形状・寸法であるが、非対称なデザインも可能である。内側ポンプチャンバ５４Ａの前述の説明は、同様に外側ポンプチャンバ５４Ｂにも適用でき、外側ポンプチャンバ５４Ｂは上側溝５８Ｂと、ベーンポケット６０Ｂと下側溝６２Ｂとを有し、内側径方向ポンプチャンバの径方向外側に位置する。図２に示す外側ポンプチャンバ５４Ｂは、その横断形状が内側ポンプチャンバ５４Ａより大きい。その二つのポンプチャンバの寸法が異なることで、インペラの効率を高める。これは、内側ポンプチャンバ５４Ａが外側ポンプチャンバ５４Ｂより低い接線速度と、より高い圧力係数で動くからである（内側ポンプチャンバの半径がより小さく、周方向長さがより短いからである）。内側ポンプチャンバの漏れと戻りを減らして出力流を最大にするために、内側ポンプチャンバ５４Ａは外側ポンプチャンバ５４Ｂと比較してより小さい横断面積であることが必要であり、それらは共に同じ回転速度で動く。しかし、内側ポンプチャンバの横断面積を減らすことを調整して、そのチャンバの漏れを最小にし出力流量を最大するようにする。
【００１９】
上側・下側溝５８Ａ、５８Ｂと下側溝６２Ａ、６２Ｂは同心の弓形溝であり、上側・下側ケーシングの面に円周方向に延設されていて、インペラキャビティ４６に開いている。好ましくは、これらの溝は楕円の横断面形であり、従来技術ポンプの一般的な半円の横断面形ではない。明確に説明するために、溝の形状に関する以下の説明は溝の一つに特に言及しているが、残りの溝にも同様に適用される。溝の楕円の横断面形は、第一円弧部６３と、線型または平坦部６４と、第二円弧部６５とを有し、ポンプチャンバにおいて燃料が止まって流れない滞留域を減らして、ポンプ効率を上げることが可能である。この滞留域は溝が深すぎる半円形横断面溝に時として生じて、燃料を溝底に溜めて滞留させて、燃料のその部分がポンプチャンバを通って流れない。二つの第一円弧部６３、第二円弧部６５は溝の円弧状部であり、同じ長さの半径（ｒ１、ｒ２で表示）でも、違う長さの半径でもよい。同様に、第一部分の溝は断面が変わっても一様でも良く、各径方向長さが変わっても良い。好適実施例では、平坦部６４は０．２５〜１．００ｍｍの間の長さである。中間平坦部６４により、中心Ｃ１、Ｃ２は半径ｒ１、ｒ２に対応し、ある距離離れている。この距離はポンプの特別な要求性能に合うよう変えることができて、その溝の他の寸法の一つの関数である。例えば、平坦部６４の長さと中心間距離との何れかが長さｒ１及び／又はｒ２の関数として決められる。上側溝５８Ａ、５８Ｂと下側溝６２Ａ、６２Ｂは、上側ケーシング４２、下側ケーシング４４に形成されているので、運転中も静止しているが、循環するベーンポケットと作用する。これについては、次に詳細に説明する。
【００２０】
ベーンポケット６０Ａ、６０Ｂはインペラ４８の一部であり、内側・外側ベーン列５６Ａ、５６Ｂの隣接するベーン間に各々形成されている。そのベーンポケット６０Ａ、６０Ｂは、その上側・下側端で開いていて、それらは対向面５９、６９であり、上側・下側溝に通じている。更に、内側ベーンポケットは面６６Ａを有し、外側ベーンポケットは面６６Ｂを有し、その各々の面はベーンポケットの径方向内側に位置し、円周方向に張出部又はリブ９２Ａ、９２Ｂを各々有する。各ベーンポケットは面６７Ａ又は面６７Ｂを有しそれらはベーンポケットの径方向外側に位置して平坦である。面６６Ａ、６６Ｂは部分的にリブ９２Ａ、９２Ｂにより分けられて、曲線部７３Ａ、７３Ｂが面６６Ａ、６６Ｂの上側軸方向半分に形成され、曲線部７５Ａ、７５Ｂが面６６Ａ、６６Ｂの下側軸方向半分に形成されている。内側ポンプチャンバ５４Ａはベーンポケット６０Ａを有し、ベーンポケット６０Ａはリブ９２Ａを有する面６６Ａが形成されている。その張出部は面６６Ａを分離して、上側・下側曲線部７３Ａ、７５Ａが形成される。これらに曲面は円弧状でも良く、好ましくは、対応する溝の第一円弧部６３と同じ曲率を有する。従って、各曲線部７３Ａ、７５Ａはリブ９２Ａから各々上側・下側面の方に延びて、溝とベーンポケットとを分ける小さい間隙まで延びている。曲線部７３Ａ、７５Ａが溝５８Ａ、６２Ａの第一円弧部６３に効果的に連続して、より大きい結合した円弧状を形成して張出部から平坦部６４に延びている。勿論、他のポンプチャンバの配置が採用されてもよく、例えば、溝の径方向長さは対応するベーンポケットより長くてもよい。
【００２１】
図３、４は下側ケーシング４４の斜視図であり、その斜視図では、下側溝６２Ａ、６２Ｂが頂面６９に形成され、それが図示されている。同様に、図５、６は上側ケーシング４２の斜視図であり、その斜視図では、底面５９に形成された上側溝５８Ａ、５８Ｂを図示している。
【００２２】
ポンプアセンブリ３０の前述の説明は、その主要素と同様に、この発明のインペラが使用される形式の流体ポンプを例示するためのものである。したがって、この発明にインペラは多くの他のタービン流体ポンプにも使用可能であり、その用途は、ここで説明し図示したポンプアセンブリ３０に限定するものではない。図７、８に転じて、この発明のインペラをより詳細に説明する。
【００２３】
この発明のインペラ４８は、矢印１０２で示した方向に、回転軸３４の回りに回転する。インペラ４８は、概して円盤状であり、上側ケーシングの底面５９に直接面する上面７７と、下側ケーシングの頂面６９に直接面する底面７９とを有する。内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂ間の横断流を防ぎまたは最小とするために、そして、概して燃料の漏れを防ぐために、上面７７は底面５９をシールし、底面７９は頂面６９をシールする関係にある。インペラ４８の円形ハブ７０はキー孔７１を有して、そこを通ってシャフト３５が延びており、そのシャフトとインペラは共に回転軸３４の回りに回転する。円形ハブ７０は径方向外側に内側環状ベーン列５６Ａの方に延びている。中間帯輪７２が径方向に内側・外側環状ベーン列５６Ａ、５６Ｂの間に配置されている。外帯輪７４が径方向に外側環状ベーン列５６Ｂから外側に配置されている。円形ハブ７０は外側に向いた面６６Ａにより径方向外側環状縁を形成している。面６６Ａは図２に関して前に説明している。この面から、これはハブ外側面６６Ａとして前述したものであるが、複数のベーンが概して径方向外側に延びている。
【００２４】
図９を説明すると、内側環状ベーン列５６Ａは多くの各ベーン７８Ａを有し、各ベーンは面６６Ａから面６７Ａに径方向外側に延びていて、これは図２に関連して既に説明している。明確にするために、面６７Ａはこれから内側中間帯輪面６７Ａと呼ぶ。中間帯輪７２は径方向に中間輪面６７Ａを有する。同様に、外向き面６６Ｂはここでは、外側輪面６６Ｂと呼ぶ。外側環状ベーン列５６Ｂの各７８Ｂは面６６Ｂから面６７Ｂの方に径方向外側に突出している。外帯輪７４はインペラの外側縁に位置して、インペラの面と周縁８６との間に径方向に形成されている。明確に述べると、図９に示す面６６Ａ、６７Ａ、面６６Ｂ、６７Ｂは、図２に示すものと同じであり、それらは既に説明している。周縁８６は、図１に明瞭に示すように、上側ケーシング４２の下に延びる環状肩部８７に直接相対している。環状肩部８７の先の環状面は下側ケーシング４４の頂面６９にシール係合する。
【００２５】
内側環状ベーン列５６Ａの各ベーン７８Ａと外側環状ベーン列５６Ｂの各ベーン７８Ｂは、インペラ４８内で非線型に径方向に延びて、インペラのポンプ効率を増加する。ベーンは数個の図を参照して説明する。これらの図は異なった角度からベーンを見たものであり、又、ベーン及び／又はインペラの色々な姿勢について、要点を図示している。
【００２６】
図１０を説明すると、内側ベーン列５６Ａの拡大図であり、以下の説明は、別に記載がなければ外側ベーン列５６Ｂにも適用される。各ベーンは基部８８を有し、その基部はハブ外側面６６Ａから径方向外側に、線１３４で示したように、略直線的に突出している。線１３４、即ち基部６６は、インペラ回転方向１０２に関して、インペラの径１４４に対して少し後又は追従方向に伸びている。この図では、線１３４は点１１４を通りベーンの先行面に沿って延びている。しかし、この線１３４は、ベーン面に平行であれば、ベーンの追従側に沿って、又は、ベーンの中央を通って容易に引かれる。同様に、インペラ半径１４４は、点１１４を通るように引かれる。この直線基部８８の追従面は角度Ψを成し、その角度は線１３４とインペラ半径１４４との間の角度で定義される。そのインペラ半径は、無論インペラ中心を通る。角度Ψは好ましくは２°〜２０°の範囲であり、より好ましくは５°〜１５°の範囲にあり、最適には約１０°である。各ベーンの先端部９０は、基部８８の最外側部から中間輪面６７Ａに連続して延びている。その図に示したように、先端部９０は幾らか曲がっていて、回転方向１０２に対して、凹面である。即ち、先端部９０は、インペラが方向１０２に回転していると、直線基部と曲線先端部が燃料を捕捉するポケットを形成する。好ましくは、先端９０は仮想半径ｒ３により定義される円弧であり、その仮想半径は１．００ｍｍ〜５．００ｍｍの範囲にあり、より好ましくは、内側ベーン列５６Ａについては、２．２５ｍｍ〜３．２５ｍｍに範囲にあり、外側ベーン列５６Ｂについては、２．７５ｍｍ〜３．７５ｍｍに範囲にある。先端部９０は基部８８の先端から略径方向外側に突出（基部８８の先端はベーンの後又は追従部である）しているので、インペラの回転方向１０２に関して、先端部９０は直線基部より少し前に突出している。この前進した配置は角度θとして、図１０に図示されていて、この角度は、基部８８の先行面に沿って延びる後退線１３４と、前進線１４０との間の角度を示していて、尚、前進線１４０は先端部９０の先行面のある点における接線である。接線１４０の方向はその先端部の先行面と特定点に依るものであるので、角度θは先端部９０の径方向長さにより変わる。角度θは０°〜５０°の範囲にあり、１５°〜３５°が望ましく、最適には約２８°である。尚、この場合、前進線１４０は先端部の径方向最外端の接線である（その点は先端部が面６７Ａに交わる交点に近い）。前進先端角度θは、ポンプ効率を増加させる。何故ならば、燃料がインペラ４８を離れる時の前進速度はインペラの接線速度より大きくなるからである。図面では角度を特定していないが、前進線１４０は、回転方向１０２に関して、インペラ半径線１４４より前進した方向に延びている。角度θと同様に、その角度は先端部９０の径方向長さに渡って変わり、曲がった先端部先行面の接線用特定点に依存している。例えば、先端部９０の径方向最内側点の接線は、先端部９０の径方向最外側点の接線とは異なった角度になる。接線１４０とインペラ半径線１４４との間の角度の範囲は、０°〜３０°の範囲であり、望ましくは、１０°〜２５°の間にあり、好ましくは約１８°である。尚、この���合、前進線１４０はその先端部の径方向最外側端の点における接線である。更に、基部及び先端部は、好ましくは径方向に同じ長さであり、言い換えれば、好適実施例では、面６６Ａから基部８８の端迄の径方向距離は、先端部９０の内側端から面６７Ａ迄の径方向距離と略等しい。
【００２７】
先端部９０の周方向の前進距離は、基部８８の周方向後退距離と一般的には等しくない。即ち、面６６Ａと面６７Ａとの間のベーンの径方向全突出長部は、インペラ回転方向に関して、少し後ろに傾いている。言い換えれば、ベーンの先行面の径方向最内側点１１４は、回転方向に関して、ベーンの先行面の径方向最外側点１４２に比べて、前進している。この後退又は追従配置は、角度βであらわされ、インペラ半径線１４４と直線１４６との間の角度差を表している。尚、直線１４６は、点１１４と径方向最外点１４２を結ぶ線である。又、点１１４と径方向最外点１４２と間には特異点がある。角度βが０°〜１０°の範囲にあり、望ましくは、０°〜５°の範囲にあり、好ましくは、約２°である。
【００２８】
上側溝５８Ａ、５８Ｂ及び下側溝６２Ａ、６２Ｂと、対応する凹面部７３Ａ、７３Ｂ及び曲線部７５Ａ、７５Ｂの各々は、共に概して独立な、螺旋燃料流を形成する。しかし、上側溝５８Ａ、５８Ｂの各々は、隣接するベーンの間に形成される開ベーンポケットを介して、下側溝６２Ａ、６２Ｂと通じている。内側ベーン列の各ベーンポケット６０Ａは、隣接ベーン７８Ａの間に、径方向に面６６Ａ、６７Ａの間に円周方向に形成される。ベーンポケット６０Ａ、６０Ｂは、横方向又は軸外側方向に上側溝５８Ａ、５８Ｂ及び下側溝６２Ａ、６２Ｂの各々と通じる。この開いたポケットの構成により、燃料が燃料入口路５０から下側溝を通って、各上側溝に流れる。同様に、これにより、燃料が下側溝から各上側溝を通って流れて燃料出口路５２内に流れるようになる。
【００２９】
説明を明確・簡明にするために、この段落は、内側ベーン列のベーンだけを説明し、外側ベーン列のベーン列は、他に記載がなければない、ほぼ同一である。図１１〜１３を説明すると、特に図１３に注目すると、リブ９２Ａを含む仮想面は、ベーンの先行凹面１０８の先行交叉線１０６に沿って、又、ベーンの追従凸面１１２の追従交叉線１１０に沿って、Ｖ形ベーン７８Ａを、上半分１００と下半分１０４に分ける。ベーンの先行凹面１０８は、隣接ベーン７８Ａの追従凸面に面している。ベーン７８Ａの上半分１００と下半分１０４とは、インペラの回転方向に対して、前側に傾斜している。即ち、それらは一般的には、リブ９２Ａを含む仮想面からインペラの上面及び底面７７、７９を含む仮想面の各々に延びている。上半分１００の傾斜は下半分１０４の傾斜と略鏡対称である。即ちそれらは好ましくは対称の関係にある。その傾斜角は０°より大きく、低電圧でポンプ効率を増加する。ベーンの前側傾斜は、燃料をベーンポケット６０Ａに入り易くして、図１４に見られるように燃料の螺旋流軌跡を生じる。言い換えれば、インペラ４８の機械的回転と燃料の渦状螺旋流の特性とにより、内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂ内で流れるときに、燃料が加圧される。燃料流の形は、各環状ベーン列５６Ａ、５６Ｂにより生じて、燃料が上側溝５８Ａ、５８Ｂ及び下側溝６２Ａ、６２Ｂに出入りを繰り返す。
【００３０】
インペラ４８の製作中に、インペラを回転して鋳型から離す必要がある。ベーンの基部８８の傾斜角α（Ｒ）は先端部９０の傾斜角α（Ｔ）と等しいか又は少し小さい（即ち、より軸方向に沿っている）。傾斜角α（Ｒ）、α（Ｔ）は、ベーンの先行側又は追従側から（それらは平行なので）測られ得る。好ましくは、内側ベーン列の傾斜角αは、基部８８から先端部９０に向けて次第に増加して、１０°〜５０°の範囲であり、２０°〜４０°が望ましく、好ましくは、基部の径方向最内側点で約２５°であり、先端部の径方向最外側点で約３５°である。外側ベーン列でも、同様な関係があり、１５°〜５５°の範囲であり、２０°〜４５°が望ましく、好ましくは、基部の径方向最内側点で約３０°であり、先端部の径方向最外側点で約４０°である。従って、基部の傾斜角と先端部の傾斜角には、内側及び外側ベーン列について、次式の関係がある。
１０°≦　α（Ｒ）　≦　α（Ｔ）　≦　５５°
基部の傾斜角α（Ｒ）は、回転軸３４と平行な鉛直または軸基準線１１３と、基部８８において先行面に沿った傾斜線１１６との間の角度である。前述したように、ベーンの上半分１００、下半分１０４の各々は、平行な先行凹面１０８、追従凸面１１２を有する。即ち、ベーンは周方向に一様な厚さを有する。このように、傾斜線１１６は、同様に追従面に沿っている。基準線１１３及び傾斜線１１６は互いに交叉して、その交点はベーンの先行面と半径線１４４の半径の上にある（図１１〜１３に非図示）。又、先行交叉線１０６と追従交叉線１１０との径方向最内端は、図１１、１２に明瞭に図示したように、リブ９２Ａと連続している。
【００３１】
先端部の傾斜角α（Ｔ）は、回転軸３４と１１３の両方に平行である鉛直又は軸方向基準線１２２と、傾斜線１２４との間の角度である。傾斜線１２４は、好ましくは、先端部９０の域でベーンの先行凹面１０８に沿っている。前述のように、傾斜線１１３は同様にベーンの追従凸面１１２に沿っていても良い。
【００３２】
又、内側環状ベーン列５６Ａのベーンの傾斜角α（Ｒ）、α（Ｔ）は、外側環状ベーン列５６Ｂのベーンの傾斜角よりも各々小さい。特にこれが便利なのは、この傾斜角の違いにより、製作中に単に鋳型を回転するだけで、インペラを取り出すことができることである。この傾斜角の配置はポンプ性能を犠牲にはしない。何故ならば、内側環状ベーン列５６Ａのベーンはより高い圧力率で運転でき、外側環状ベーン列５６Ｂのベーンよりもより小さい傾斜角で良く、性能を最適にする。
【００３３】
前述のように、基部８８はハブ外側面６６Ａから半径線１４４の半径方向に対して後または追従する方向に、径方向外側に延びている。そして、ベーンの上半分１００、下半分１０４を分ける先行交叉線１０６は、半径線１４４に関して、回転方向１０２について後ろ又は追従方向に延びる径方向内側部を有する。この先行交叉線１０６の径方向内側部は、リブ９２Ａから基部の径方向外側端に直線的に延びる部分である。先行交叉線１０６は、また、先端部９０のように、前進曲線方向に延びる径方向外側部を有する。この径方向外側部は、径方向内側部から繋がる先行交叉線１０６の部分であり、内側面６７Ａから外側に延びている。言い換えれば、先行交叉線１０６は、基部８８の部分である後側に直線的に伸びる径方向内側部と、先端部９０の部分である前側に曲線方向に伸びる径方向外側部と、を含んでいる。前述したように、径方向及び軸方向を考慮した、このポケットの形状又はカップ形ベーンの構成は、ポンプ効率を促進する。
【００３４】
図１３に図示したように、又、前述のように、各ベーン７８Ａの各上半分１００、下半分１０４は後退角γを有し、その角度は、好ましくは、相対する前側傾斜角α（Ｒ）、α（Ｔ）と等しい。従って、ベーンは周方向で一様厚さになり、鋳造工程後のインペラの開放作業を容易にする。しかし、後退角γは対応前側角より大きくすることも可能である（“対応”は、先行凹面１０８のその部分がベーンの径方向位置で同じであることを意味している）。従って、ベーンの前後面は、ベーンの軸方向壁または端に近づくと互いに終息する。故に、α（Ｒ）の最小値が１０°であり、α（Ｔ）がα（Ｒ）に等しいか大きいので、γの最小値は、ベーンの径方向長さの全域で、約１０°である。
【００３５】
各ベーンはまた、追従凸面１１２と隣接する上側・下側側壁１２１、１３１の間に縁に沿った二つの円弧部１２０、１３０を有する。側壁１３１は、図１０に明瞭に図示したように、ベーンのフィンガー状の面であり、インペラの底面と同じ面に概してあり、下側ケーシングの頂面６９に相対している。同様に、側壁１２１（図１０には非図示）は、ベーンのもう一方のフィンガー状の面で、インペラの軸方向反対側に位置し、インペラの上面７７と概して同じ面内にあり、上側ケーシングの底面５９に相対している。円弧部１２０は一様な丸みの面であり、ベーンの全径方向長さに渡って延びていて、基部８８の一部と先端部９０の一部とを含んでいる。その円弧部を特定の曲率半径（好適実施例では０．７ｍｍ）を有する丸い面に構成すると、ベーンの追従面を流入する燃料に方向を合わせることに寄与して、キャビテーションと好ましくない蒸気発生を減らしてポンプピ効率を向上させる。後退角γと円弧部１２０とは燃料流がベーンポケット６０Ａに入るときに燃料流の方向（図１３に矢印で図示）に可能な限り合わせるように選択される。実験の結果、この発明のインペラの丸い形状は、この分野で使用される平らなチャンバより好ましいことが分かった。
【００３６】
勿論、インペラの各要素、特に、直線基部、曲線先端部、周方向張出部、ベーンポケット、ベーン上半分、ベーン下半分、先行交叉線、追従交叉線、円弧部、又、全ての傾斜角、基準線、仮想面等、及びそれらの関連事項に関する前述の説明は、他に記載がなければ、外側環状ベーン列５６Ｂについても同様に適用される。更に、前述の説明は、二重列インペラに限らず、一個、三個、四個、又は、インペラとして実用的であれば、任意の数列のベーンにも同様に適用可能である。この発明によるインペラの実施例の一例である、単一ベーン列だけのものが、図１５、１６に図示されていて、そこでは同じ符号は同じ要素を指している。
【００３７】
運転状態では、インペラの回転により、燃料は共通の燃料燃料入口路５０を通って、ポンプ部３２内に流れる。燃料入口路５０は下側ケーシング４４により保持されて下側溝６２Ａ、６２Ｂと通じる。燃料は、インペラ４８の機械的回転により、独立内側・外側ポンプチャンバ５４Ａ、５４Ｂ内で、推されて渦状燃料流となり、加圧される。その渦状燃料流は、内側・外側環状ベーン列５６Ａ、５６Ｂにより、図１４に明瞭に図示したように、互いに独立に燃料に作用して、生じる。燃料がポンプチャンバの周方向端に到達すると、加圧された燃料は、上側溝５８Ａ、５８Ｂと通じる燃料出口路５２を通ってポンプ部３２を出る（非図示）。自動車に搭載されると、燃料出口路５２は、自動車の燃料供給装置の導管または他の要素に加圧された燃料を供給して、そこから燃料は内燃エンジンに送給される。
【００３８】
図１７に示す別の実施例では、タービン燃料ポンプアセンブリ３０”が図示されていて、そこでは、前述の実施例におけるインペラの外帯輪が除かれて、この技術で良き知られた静止ガイドリング１８０で置換されている。ガイドリング１８０は、インペラと一体ではなく、従って、インペラと共に回転しない。ガイドリング１８０は外側環状ベーン列のベーンの開端又は先端から燃料を切り離す吸引部（非図示）を有する。言い換えれば、外側周方向ポンプチャンバ５４Ｂ”はインペラの最外縁に沿って配置されて、最外側ベーンポケト６０Ｂ”は互いに軸方向及び径方向の両方で通じている。この種の配置はこの技術では“周縁ベーン技術”と呼ばれることもある。
【００３９】
このように、この発明により提供されたタービン燃料ポンプアセンブリは、ここで述べた目的と便宜性とを達成する。勿論、前述の説明はこの発明の好適実施例に関しており、この発明を限定するものではないことは理解される。種々の変化例と修正例がこの技術の熟練者には可能であることは明らかであり、それらの変化例と修正例は、この発明の範囲内にあると意図されている。
【００４０】
【発明の効果】
この発明によるタービン燃料ポンプアセンブリを提供し、ポンプ効率を改善し、付加部品無しで排出量を増加させ、高温燃料の性能を改善し、多段ポンプより容易に製作でき、圧力と電圧に関して平坦な性能を有し、多工程による著しいコストと複雑さの増加がなく、有っても少しである。更に、現在のデザインは、比較的簡明で、経済的に製作ができ、使用有効寿命が著しく延びる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のインペラを使用し得るタービン燃料ポンプアセンブリの一例を示す部分横断面図である。
【図２】図１に示す内側・外側ポンプチャンバの部分拡大図である。
【図３】図１に示すタービン燃料ポンプアセンブリの下側ケーシングの斜視図である。
【図４】図１に示すタービン燃料ポンプアセンブリの下側ケーシングの拡大横断面図である。
【図５】図１に示すタービン燃料ポンプアセンブリの上側ケーシングの斜視図である。
【図６】図１に示すタービン燃料ポンプアセンブリの上側ケーシングの拡大横断面図である。
【図７】この発明によるインペラの実施例の斜視図であり、部分的に取り除かれて内部を詳細に示している。
【図８】図７に示すインペラの上面図である。
【図９】図７に示すインペラの部分斜視図である。
【図１０】図７に示すインペラの拡大部分底面図である。
【図１１】図７に示すインペラの部分斜視図であり、径方向内側に見た図であり、部分的に取り除かれて、ベーンの先行面の内部詳細を示している。る。
【図１２】図７に示すインペラの部分斜視図であり、径方向内側に見た図であり、部分的に取り除かれて、ベーンの追従面の内部詳細を示している。
【図１３】図７に示すインペラの部分横断面図であり、径方向内側に見た図である。
【図１４】インペラとポンプチャンバ部分斜視図であり、径方向内側に見た図であり、部分的に取り除かれて、燃料の螺旋流軌跡を図解している。
【図１５】この発明によるインペラの第二実施例の斜視図であり、単一ベーン列を有し、部分的に取り除かれて内部を詳細に示している。
【図１６】図１５に示すインペラの上面図である。
【図１７】この発明のインペラの第三実施例を使用したタービン燃料ポンプアセンブリの一例を示す部分横断面図である。
【符号の説明】
３０、３０”　ポンプアセンブリ
３２　ポンプ部
３４　回転軸
３５　シャフト
３６　電気モータ
３８　外側ハウジング
４２　上側ケーシング
４４　下側ケーシング
４６　インペラキャビティ
４８　インペラ
４９　ベアリング
５０　燃料入口路
５２　燃料出口路
５４Ａ　内側ポンプチャンバ
５４Ｂ　外側ポンプチャンバ
５６Ａ　内側環状ベーン列
５６Ｂ　外側環状ベーン列
５９　底面
６０Ａ、６０Ｂ　ベーンポケット
６３　第一円弧部
６４　平坦部
６５　第二円弧部
６９　頂面
７０　円形ハブ
７２　中間帯輪
７３Ａ、７３Ｂ、７５Ａ、７５Ｂ　曲線部
７４　外帯輪
７７　上面
７８Ａ、７８Ｂ　ベーン
７９　底面
８８　基部
９０　先端部
９２Ａ、９２Ｂ　リブ
１０２　矢印
１０６　先行交叉線
１０８　先行凹面
１１０　追従交叉線
１１２　追従凸面
１２０、１３０　円弧部
１２１、１３１　側壁
１３４　後退線
１４０　前進線
１４４　半径線
１５２　第一部分
１５６　第二部分
１６０　フランジ
１６２　第三部分
１８０　ガイドリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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