專利名稱：葉片泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉片泵。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知的傳統(tǒng)的葉片泵包括例如如圖10所示的葉 片泵。該葉片泵1包括轉(zhuǎn)子室2和偏心地容納在所述轉(zhuǎn)子室2內(nèi) 的轉(zhuǎn)子3。在轉(zhuǎn)子3中沿徑向形成多個(gè)葉片槽19，并且葉片4在 各自的葉片槽19中可滑動(dòng)地移動(dòng)。每個(gè)葉片4沿轉(zhuǎn)子3的徑向自 由地移動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)子3被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的葉片4的前端與轉(zhuǎn)子 室2的內(nèi)周表面2a滑動(dòng)接觸，因而由轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)側(cè)表面、轉(zhuǎn)子 3的外周表面3a和葉片4所包圍的工作室5經(jīng)歷容積變化，并且 從入口 6被吸入工作室5中的工作流體通過(guò)出口 7被排出。例如， 日本專利公開(kāi)文獻(xiàn)No. S62-291488公開(kāi)了與圖IO所示相同的葉 片泵。
如圖10所示的葉片泵可以通過(guò)從轉(zhuǎn)子3的外周表面3a伸出 的葉片4將工作室5中的工作流體加壓。然而，因?yàn)樵谙噜彽娜~ 片4之間的轉(zhuǎn)子3的外周表面3a的對(duì)應(yīng)部分具有均勻的、平滑圓 弧形狀，所以很難在工作室中使得流速足夠大。因此，工作室5 內(nèi)的流體壓力并不是足夠高，所以需要進(jìn)一步提高泵性能。

發(fā)明內(nèi)容
參照上述，本發(fā)明提供了一種葉片泵，其適于增加工作室中
的工作流體的壓力，并通過(guò)出口將工作流體高效地泵出，從而改 進(jìn)泵性能。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種葉片泵，包括容納在轉(zhuǎn) 子室中的轉(zhuǎn)子；連接至所述轉(zhuǎn)子的多個(gè)葉片，每個(gè)葉片具有適于 與所述轉(zhuǎn)子室的內(nèi)周表面滑動(dòng)接觸的前端；工作室，所述工作室 由所述轉(zhuǎn)子室的內(nèi)側(cè)表面、所述轉(zhuǎn)子的外周表面和所述葉片包圍， 隨著所述轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，所述工作室適于經(jīng)歷容積變化；入口， 工作流體通過(guò)所述入口被吸入容積正增加的工作室；以及出口， 工作流體通過(guò)所述出口從容積正減小的工作室排出；以及一個(gè)或 多個(gè)葉片基部構(gòu)件，所述葉片基部構(gòu)件從所述轉(zhuǎn)子的外周表面上 的位于彼此相鄰的所述葉片之間的部分伸出。
通過(guò)設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子中的葉片基部構(gòu)件，在形成在 轉(zhuǎn)子的外周表面與轉(zhuǎn)子室的內(nèi)周表面之間的工作室中，在工作流 體中產(chǎn)生渦流。因此，工作室中的工作流體的壓力增加，從而通 過(guò)出口將工作流體高效地泵出。
優(yōu)選地，沿轉(zhuǎn)子的周向設(shè)置多個(gè)葉片基部構(gòu)件，并且所述葉 片基部構(gòu)件從彼此相鄰的葉片之間的對(duì)應(yīng)部分伸出，并且在彼此
相鄰的葉片基部構(gòu)件之間形成葉片基部凹槽，并且所述葉片基部 凹槽開(kāi)設(shè)在所述轉(zhuǎn)子的上側(cè)推力表面和下側(cè)推力表面中的一個(gè)或 兩個(gè)上。
通過(guò)提供在所述轉(zhuǎn)子的推力表面上開(kāi)設(shè)的葉片基部凹槽，葉 片基部凹槽中的工作流體可與朝向?qū)?yīng)開(kāi)口的轉(zhuǎn)子室的內(nèi)側(cè)表面 接觸，以產(chǎn)生工作流體的流動(dòng)。因此，工作室中的工作流體的壓 力可以增加，從而通過(guò)出口將工作流體高效地泵出。
優(yōu)選地，葉片基部凹槽開(kāi)設(shè)在一個(gè)推力表面上，并且沿轉(zhuǎn)子
的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去；在每個(gè)葉片基部構(gòu)件的前側(cè)上形成引導(dǎo)表面， 并且設(shè)置在所述一個(gè)推力表面的側(cè)部上的所述引導(dǎo)表面的至少一 部分被構(gòu)造成，所述引導(dǎo)表面的一部分越靠近所述一個(gè)推力表面， 則沿所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去，所述引導(dǎo)表面的該部分就越位 于后側(cè)。
因此，隨著轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)表面在工作流體中產(chǎn)生渦 流，從而從葉片基部凹槽流向上側(cè)推力表面。因此，工作室中的 工作流體的壓力增加，因而通過(guò)出口高效地泵出工作流體。
優(yōu)選地，沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的每個(gè)葉片基部構(gòu)件的前 側(cè)被形成為，沿轉(zhuǎn)子的推力方向的前側(cè)的中央部分位于沿轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的前側(cè)的兩個(gè)相反端部的后側(cè)。
因此，隨著轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在葉片基部凹槽中的工作流體 中產(chǎn)生渦流，以沿轉(zhuǎn)子的推力方向從兩側(cè)流向中央。因此，工作 室中的工作流體的壓力增加，并且工作流體可以通過(guò)出口被高效 地泵出。
優(yōu)選地，從轉(zhuǎn)子的外周表面伸出的每個(gè)葉片基部構(gòu)件的自由 端部朝向轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的前側(cè)延伸。
因此，隨著轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在葉片基部凹槽中的工作流體 中產(chǎn)生渦流，以從葉片基部構(gòu)件的伸出端部流向其基部端部。結(jié) 果，工作室中的工作流體的壓力增加，并且工作流體可以通過(guò)出 口被高效地泵出。


結(jié)合附圖、通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例的以下說(shuō)明，將清楚本發(fā)明的目 的和特點(diǎn)，其中-
圖l是剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示意性葉片泵；
圖2是如圖1所示的葉片泵的分解透視圖3是透視圖，示出了轉(zhuǎn)子的葉片基部構(gòu)件；
圖4A示出了沿圖1的線A-A的豎直剖視圖4B示出了沿圖1的線B-B的豎直剖視圖5是透視圖，示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的葉片泵的轉(zhuǎn)子的 葉片基部構(gòu)件；
圖6A是放大豎直剖視圖，示出了葉片基部構(gòu)件的附近部分；
圖6B和圖6C是放大豎直剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí) 施例的葉片泵的葉片基部構(gòu)件的附近部分；
圖7A至7C是示出了根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的葉片泵的轉(zhuǎn)子 的葉片基部構(gòu)架的視圖8A至8B示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的葉片泵的轉(zhuǎn)子的 葉片基部構(gòu)架的視圖9是水平剖視圖，示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的葉片泵的轉(zhuǎn) 子的葉片基部構(gòu)件；并且
圖10是剖視圖，示出了傳統(tǒng)的葉片泵。
具體實(shí)施例方式
此后，將參照作為本發(fā)明 一部分的附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí) 施例。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的如圖1至4B所示的葉片泵1被用作為 將燃料例如輸送到燃料電池的泵，并且包括殼體IO，所述殼體具 有轉(zhuǎn)子室2，在其中偏心地容納轉(zhuǎn)子3。多個(gè)葉片4安裝至轉(zhuǎn)子3，
其中每個(gè)葉片具有與轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)周表面2a滑動(dòng)接觸的前端。殼 體10設(shè)有引至轉(zhuǎn)子室2的入口 6和出口 7。隨著轉(zhuǎn)子3被旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)，由轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)側(cè)表面、轉(zhuǎn)子3的外周表面3a和葉片4所包 圍的工作室5經(jīng)歷容積變化，并且從入口 6吸入工作室5中的工 作流體通過(guò)出口 7被排出。以下將詳細(xì)說(shuō)明葉片泵1的這種結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子3的推力方向(轉(zhuǎn)子3的軸向)豎直地 延伸。其中容納轉(zhuǎn)子3的殼體10是由位于轉(zhuǎn)子3上方的上側(cè)殼體 11和位于轉(zhuǎn)子3下方的下側(cè)殼體12形成，所述上側(cè)殼體和所述 下側(cè)殼體這兩者與夾置在它們之間的填料13結(jié)合在一起。圖1 中的附圖標(biāo)記14代表了緊固件孔，緊固件穿過(guò)所述緊固件孔，以 將上側(cè)殼體11和下側(cè)殼體12連接在一起。上側(cè)殼體11具有上側(cè) 凹部15，所述凹部從與下側(cè)殼體12相連的上側(cè)殼體的連接表面 向上凹設(shè)。下側(cè)殼體12具有下側(cè)凹部16，所述凹部從與上側(cè)殼 體11相連的下側(cè)殼體的連接表面向下凹設(shè)。上側(cè)凹部15和下側(cè) 凹部16結(jié)合在一起，以形成轉(zhuǎn)子室2。
轉(zhuǎn)子3具有位于所述上側(cè)凹部15中的上側(cè)部分以及位于所述 下側(cè)凹部16中的下側(cè)部分。上側(cè)凹部15的內(nèi)徑大于轉(zhuǎn)子3的外 徑，而下側(cè)凹部16的內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子3的外徑大致相同。換句話說(shuō)， 下側(cè)凹部16被成形為內(nèi)徑小于上側(cè)凹部15的內(nèi)徑，從而在上側(cè) 殼體11和下側(cè)殼體12結(jié)合在一起時(shí)，下側(cè)凹部16就像轉(zhuǎn)子3 那樣稍微與上側(cè)凹部15偏心地被定位。環(huán)構(gòu)件17裝配至上側(cè)凹 部15的內(nèi)周，從而環(huán)構(gòu)件17的內(nèi)周表面形成轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)周表 面2a。
盡管在沿轉(zhuǎn)子3的推力方向觀察時(shí)轉(zhuǎn)子室2具有圓形橫截面， 但在沿轉(zhuǎn)子3的推力方向觀看時(shí)，通過(guò)改變環(huán)構(gòu)件17的內(nèi)周的內(nèi) 周形狀，內(nèi)周表面2a還可以容易地改變成任意形狀，例如橢圓形等。此外，在上側(cè)殼體11中形成入口 6，工作流體通過(guò)所述入口 被吸入工作室5中；以及出口 7，工作流體通過(guò)所述出口從工作
室5排出。入口 6和出口 7經(jīng)由通孔17a與轉(zhuǎn)子室2也就是工作 室5連通。在下側(cè)殼體12的下側(cè)部分，靠近下側(cè)凹部16的內(nèi)底 側(cè)表面設(shè)置定子23。
轉(zhuǎn)子3具有中央支承部分18，并且在沿推力方向觀看時(shí)形成 圓形形狀。在轉(zhuǎn)子3的上側(cè)部分上沿轉(zhuǎn)子3的周向以它們之間具 有規(guī)定間隔的方式形成沿轉(zhuǎn)子3的徑向細(xì)長(zhǎng)的多個(gè)葉片槽19 (在 該實(shí)施例中，四個(gè)葉片槽)，每個(gè)葉片槽19在轉(zhuǎn)子3的外周表面 3a和上側(cè)表面上開(kāi)設(shè)。此外，由磁鐵制成的磁體22 —體地連接 至轉(zhuǎn)子3的下側(cè)部分。
轉(zhuǎn)子3的支承部分18可旋轉(zhuǎn)地裝配至豎直延伸通過(guò)轉(zhuǎn)子室2 的旋轉(zhuǎn)軸20，而轉(zhuǎn)子3可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在轉(zhuǎn)子室2中，從而轉(zhuǎn)子3 的外周表面3a朝向轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)周表面2a，并且轉(zhuǎn)子3的推力 表面(頂側(cè)表面3b)朝向轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)頂表面(inner ceiling surface) 2b，其是上側(cè)凹部15的底側(cè)表面。旋轉(zhuǎn)軸20不可旋轉(zhuǎn) 地固定至軸固定部分21，其中所述軸固定部分設(shè)置在轉(zhuǎn)子室2的 內(nèi)頂表面2b的偏心位置以及下側(cè)凹部16的內(nèi)底側(cè)表面的中心位 置。
葉片4可滑動(dòng)地插入轉(zhuǎn)子3的對(duì)應(yīng)的葉片槽19中。因而，對(duì) 應(yīng)的葉片4沿轉(zhuǎn)子3的徑向自由移動(dòng)，并且自由伸出到轉(zhuǎn)子3的 外周表面3a之上并縮到之下。
在轉(zhuǎn)子3安置在轉(zhuǎn)子室2中時(shí)，磁體22安置成靠近定子23， 并且磁體22和定子23構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部件，以沿圖1中的箭頭"a"所 示的方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3。換句話說(shuō)，在電流從電源(未示出)輸入 至定子23時(shí)，驅(qū)動(dòng)部件通過(guò)定子23與磁體22之間的磁性相互作
用對(duì)磁體22產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩。磁體22和轉(zhuǎn)子3通過(guò)由此產(chǎn)生的力 矩被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
隨著容納在轉(zhuǎn)子室2內(nèi)的轉(zhuǎn)子3通過(guò)驅(qū)動(dòng)部件被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)， 對(duì)應(yīng)的葉片4在由于轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)所施加的離心力的影響下從轉(zhuǎn) 子3的外周表面3a徑向向外伸出。因此，葉片4的前端可以與轉(zhuǎn) 子室2的內(nèi)周表面2a滑動(dòng)接觸。因而，轉(zhuǎn)子室2被劃分成多個(gè)工 作室5，每個(gè)工作室被轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)側(cè)表面(內(nèi)周表面2a，內(nèi)頂 表面2b等)、轉(zhuǎn)子3的外周表面3a和葉片4包圍。因?yàn)檗D(zhuǎn)子3 設(shè)置在轉(zhuǎn)子室2中的偏心位置，所以轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)周表面2a與轉(zhuǎn) 子3的外周表面3a之間的距離隨著轉(zhuǎn)子3的周向位置而改變，并 且類(lèi)似地，葉片4相對(duì)于轉(zhuǎn)子3的伸出量根據(jù)轉(zhuǎn)子3的周向位置 而改變。
換句話說(shuō)，轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)對(duì)應(yīng)的工 作室5,在此過(guò)程中，每個(gè)工作室5的容積在其下界限與其上界 限之間改變。也就是說(shuō)，在每個(gè)工作室5定位成與入口 6連通時(shí)， 工作室的容積隨著轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)而增加。在每個(gè)工作室5定位成 與出口 7連通時(shí)，工作室的容積隨著轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)而減小。因此， 如果轉(zhuǎn)子3被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，則工作流體被吸入與入口 6連通的工作 室5中，并且然后，在工作室5中被加壓，從而通過(guò)出口7排出 工作流體。這就實(shí)現(xiàn)了泵的功能。
在此，在每個(gè)相鄰的葉片4之間的轉(zhuǎn)子3的外周表面3a的對(duì) 應(yīng)部分(葉片槽19)中，多個(gè)葉片基部構(gòu)件27沿轉(zhuǎn)子3的周向 與外周表面3a—體地形成。對(duì)應(yīng)的葉片基部構(gòu)件27沿轉(zhuǎn)子3的 周向形成有它們之間的規(guī)則的間隔。對(duì)應(yīng)的葉片基部構(gòu)件27從轉(zhuǎn) 子3的外周表面3a沿徑向向外伸出，并且每個(gè)葉片基部構(gòu)件27 的伸出長(zhǎng)度設(shè)置成這樣的長(zhǎng)度，其不與轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)周表面2a
接觸。沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向(由箭頭"a"所示的方向)的每個(gè)葉 片基部構(gòu)件27的前側(cè)垂直于轉(zhuǎn)子3的周向。
在轉(zhuǎn)子3的外周表面3a上開(kāi)設(shè)的葉片基部凹槽28形成在葉 片基部構(gòu)件27之間，并且沿轉(zhuǎn)子3的推力方向的葉片基部凹槽 28的兩個(gè)端部封閉。通過(guò)如上所述將葉片基部構(gòu)件27設(shè)置成在 彼此相鄰的葉片4之間從轉(zhuǎn)子3的外周表面3a伸出，在形成在轉(zhuǎn) 子3的外周表面3a與轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)周表面2a之間的工作室5中， 在工作流體中產(chǎn)生渦流，如圖1中的箭頭"b"所示。因此，工作 流體的壓力增加，并且因而，工作流體通過(guò)出口 7被高效地泵出。
而且，盡管根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的每個(gè)葉片基部凹槽28 在沿轉(zhuǎn)子3的推力方向的兩端封閉，但是優(yōu)選的是，每個(gè)葉片基 部凹槽28在轉(zhuǎn)子3的上側(cè)和下側(cè)推力表面3b中的一個(gè)或兩個(gè)上 開(kāi)設(shè)。在如圖5和6A所示的實(shí)施例中，沿推力方向形成轉(zhuǎn)子3 的兩個(gè)推力表面中的一個(gè)推力表面的頂側(cè)表面(也就是，轉(zhuǎn)子3 的上側(cè)推力表面3b)被設(shè)置為開(kāi)放側(cè)推力表面3b，從而沿推力方 向的每個(gè)葉片基部凹槽28的一個(gè)端部開(kāi)設(shè)在開(kāi)放側(cè)推力表面3b 上。在如圖6A所示的實(shí)例中，每個(gè)對(duì)應(yīng)的葉片基部構(gòu)件27的伸 出端側(cè)表面是與轉(zhuǎn)子3的徑向垂直的平坦表面。
在沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向觀看時(shí)，每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的伸出 端側(cè)表面的橫截面形狀可具有如圖6所示的與轉(zhuǎn)子3的徑向垂直 的平坦的平坦的橫截面，或者可以是如圖6B和6C所示的橫截面 形狀。
在圖6B中，葉片基部構(gòu)件27的伸出端側(cè)表面具有弧形的彎 曲表面，其被構(gòu)造成，伸出端側(cè)表面的一部分越靠近開(kāi)放側(cè)推力 表面3b,則伸出端側(cè)表面的該部分就沿轉(zhuǎn)子3的徑向越定位在內(nèi) 側(cè)(越靠近轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸線)，方式為逐漸凸向轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸線。
在如圖6C所示的實(shí)例中，緊靠開(kāi)放側(cè)推力表面3b的每個(gè)葉
片基部構(gòu)件27的伸出端側(cè)表面的一個(gè)半部具有弧形彎曲表面，其 被構(gòu)造成，伸出端側(cè)表面的一部分越靠近開(kāi)放側(cè)推力表面3b，則 伸出端側(cè)表面的該部分就沿轉(zhuǎn)子3的徑向越定位在內(nèi)側(cè)(越靠近 轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸線)，方式為逐漸凸向轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸線。此外， 定位成遠(yuǎn)離開(kāi)放側(cè)推力表面3b的伸出端側(cè)表面的相反的半部具 有弧形彎曲表面，其被構(gòu)造成，越靠近開(kāi)放側(cè)推力表面3b的相反 側(cè)，伸出端側(cè)表面的一部分就沿轉(zhuǎn)子3的徑向越定位在內(nèi)側(cè)，方 式為逐漸凸向轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸線。在圖6A至6C中，沿轉(zhuǎn)子3的 推力方向的每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的一個(gè)端側(cè)表面與開(kāi)放側(cè)推力 表面3b平齊。
如上所述，在彼此相鄰的葉片基部構(gòu)件27之間形成的葉片基 部凹槽28在轉(zhuǎn)子3的開(kāi)放側(cè)也就是上側(cè)推力表面3b上開(kāi)設(shè)。因 此，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子3的葉片基部凹槽28中的工作流體通過(guò)對(duì)應(yīng)的開(kāi) 口與轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)頂表面2b接觸，然后在它們之間產(chǎn)生工作流體 的流動(dòng)。因此，工作室5中的工作流體的壓力增加，并且工作流 體通過(guò)出口 7被高效地泵出。
在如圖6A至6C所示的實(shí)施例中，每個(gè)葉片基部凹槽28僅 僅開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子3的兩個(gè)推力表面3b中的一個(gè)推力表面上，但是沿 轉(zhuǎn)子3的推力方向的每個(gè)葉片基部凹槽的每個(gè)端部可開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子 3的上側(cè)和下側(cè)推力表面上。在這種情況中，在轉(zhuǎn)子3的每個(gè)葉 片基部凹槽28中的工作流體可與朝向轉(zhuǎn)子3的上側(cè)和下側(cè)推力表 面的轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)頂表面2b和內(nèi)底側(cè)表面接觸，從而可以在每個(gè) 葉片基部凹槽28中的工作流體中產(chǎn)生較強(qiáng)烈的渦流。
在如圖6A至6C所示的在開(kāi)放側(cè)推力表面(也就是，頂側(cè)推 力表面)3b上開(kāi)設(shè)每個(gè)葉片基部凹槽28的情況中，優(yōu)選的是， 在沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向觀看的每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的前側(cè)上形成 引導(dǎo)表面29。至少在緊鄰開(kāi)放側(cè)推力表面3b的每個(gè)葉片基部構(gòu) 件27的前側(cè)的一部分上形成引導(dǎo)表面29。引導(dǎo)表面29優(yōu)選被構(gòu) 造成，引導(dǎo)表面29的一部分越靠近開(kāi)放側(cè)推力表面3b，則沿轉(zhuǎn) 子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去，引導(dǎo)表面29的該部分就越位于后側(cè)。
如圖7A至7C所示的每個(gè)葉片基部凹槽28開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子3的 兩個(gè)推力表面中的一個(gè)推力表面上，也就是開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子3的開(kāi)放 側(cè)推力表面3b (頂側(cè)表面)上。在圖7A中，每個(gè)葉片基部構(gòu)件 27傾斜成，每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的一部分越靠近開(kāi)放側(cè)推力表 面3b，則沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去，每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的 該部分就越位于后側(cè)。沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的每個(gè)葉片基 部構(gòu)件27的前側(cè)具有傾斜的平坦表面，其被構(gòu)造成，傾斜的平坦 表面的一部分越靠近開(kāi)放側(cè)推力表面3b，則沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向 看過(guò)去，傾斜的平坦表面的該部分就越位于后側(cè)。傾斜的平坦表 面功能用作為引導(dǎo)表面29。
此外，在圖7B中，每個(gè)葉片基部構(gòu)件27彎曲成，凸向轉(zhuǎn)子 3的旋轉(zhuǎn)軸線的弧形，從而每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的一部分越靠近 開(kāi)放側(cè)推力表面3b，則沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去，每個(gè)葉片基 部構(gòu)件27的該部分就越位于后側(cè)。因此，沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向觀 看的每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的前側(cè)具有弧形表面，其被彎曲成，弧 形表面的一部分越靠近開(kāi)放側(cè)推力表面3b，則沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方 向看過(guò)去，弧形表面的該部分就越位于后側(cè)?；⌒伪砻嬗米鳛橐?導(dǎo)表面29。
而且，在圖7C中，每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的橫截面形成為V 形，其中，在開(kāi)放側(cè)推力表面(也就是，上側(cè)推力表面)3b側(cè)上
的每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的前側(cè)的一個(gè)半部具有傾斜的平坦表面， 其被構(gòu)造成，平坦表面的一部分越靠近上側(cè)或下側(cè)推力表面3b，
則沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去，平坦表面的該部分就越位于后側(cè)。 平坦表面功能用作為引導(dǎo)表面29。此外，在圖7A至7C中，沿 轉(zhuǎn)子3的推力方向的每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的上端側(cè)表面與開(kāi)放側(cè) 推力表面(也就是，上側(cè)推力表面)3b平齊。
如圖7A至7C所示，在沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的每個(gè)葉 片基部構(gòu)件27的前側(cè)上形成引導(dǎo)表面29。因此，隨著轉(zhuǎn)子3被 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在每個(gè)基部凹槽28中的工作流體中產(chǎn)生渦流，如圖 7A至7C中箭頭所示，沿引導(dǎo)表面29從每個(gè)葉片基部凹槽28流 向開(kāi)放側(cè)推力表面3b。因此，工作流體的壓力增加，并且工作室 5中的工作流體通過(guò)出口 7被高效地泵出。
如圖6A至6C的實(shí)施例所示，圖7A至7C的實(shí)施例還可被 構(gòu)造成，沿轉(zhuǎn)子3的推力方向的每個(gè)葉片基部凹槽28的兩個(gè)端部 相應(yīng)地開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子3的兩個(gè)推力表面上，以允許轉(zhuǎn)子3的每個(gè)葉 片基部凹槽28中的工作流體相應(yīng)地與朝向轉(zhuǎn)子3的上側(cè)和下側(cè)推 力表面的轉(zhuǎn)子室2的內(nèi)頂表面2b和內(nèi)底側(cè)表面接觸。
此外，如圖8A至8B所示，同樣優(yōu)選的是，沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn) 方向看過(guò)去的每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的前側(cè)被形成為，沿轉(zhuǎn)子3 的推力方向的前側(cè)的中央部分位于沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的 前側(cè)的兩個(gè)相反端部的后側(cè)上。在圖8A中，通過(guò)將每個(gè)葉片基 部構(gòu)件27形成為弧形而形成彎曲表面30。在圖8B中，通過(guò)將每 個(gè)葉片基部構(gòu)件27的橫截面形成為V形而形成彎曲表面30。
如圖8A和8B所示，沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的每個(gè)葉片 基部構(gòu)件27的前側(cè)表面被形成為，沿轉(zhuǎn)子3的推力方向的前側(cè)表 面的中央部分位于沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的前側(cè)表面的兩個(gè)
相反端部的后側(cè)。因而，隨著轉(zhuǎn)子3被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在每個(gè)基部凹
槽28中的工作流體中產(chǎn)生渦流，以沿彎曲表面30沿轉(zhuǎn)子3的推 力方向從兩個(gè)端側(cè)流向中央。因此，工作室5中的工作流體的壓 力增加，并且工作流體可通過(guò)出口7被高效地泵出。
此外，如圖9所示，優(yōu)選的是，從轉(zhuǎn)子3的外周表面3a伸出 的每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的自由端部朝向轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向的前側(cè) 延伸。在如圖9所示的實(shí)例中，沿轉(zhuǎn)子3的徑向從轉(zhuǎn)子3的外周 表面3a伸出的每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的伸出端部沿轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn) 方向看過(guò)去朝向前側(cè)彎曲。
如圖9所示，每個(gè)葉片基部構(gòu)件27的伸出端部沿轉(zhuǎn)子3的旋 轉(zhuǎn)方向看過(guò)去朝向前側(cè)彎曲。因此，在每個(gè)葉片基部凹槽28中的 工作流體中產(chǎn)生渦流，從而從葉片基部構(gòu)件27的伸出端部流向基 部端部。結(jié)果，工作室5中的工作流體的壓力增加，從而工作流 體可以通過(guò)出口 7被高效地泵出。
在上述實(shí)施例中，葉片4通過(guò)由于轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)所施加的離 心力向外伸出。然而，向外推壓葉片4的彈性構(gòu)件26 (見(jiàn)圖10) 可插入到葉片槽19中以確保，葉片4的前端可以可靠地與轉(zhuǎn)子室 2的內(nèi)周表面2a接觸，而不用取決于轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)速。而且，在上 述實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子3可旋轉(zhuǎn)地裝配至固定軸20。然而，還可以采 取這樣的結(jié)構(gòu)，其中，并非是固定軸20，固定至轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸 相對(duì)于轉(zhuǎn)子室2可旋轉(zhuǎn)地裝配。此外，在上述實(shí)施例中，用于可 旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3的驅(qū)動(dòng)部件是由彼此磁性相互作用的定子23 和磁體22形成。然而，還可以采用這樣的結(jié)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)部件，其 中，固定至轉(zhuǎn)子3的軸通過(guò)電機(jī)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。此外，在本發(fā)明實(shí) 施例中所述的葉片泵1被用作為將燃料輸送至燃料電池的泵，但 是并不限于此。而且，工作流體可以是任何氣體或液體。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例示出并說(shuō)明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的 范圍的前提下，可以實(shí)現(xiàn)不同的改變和改型。
權(quán)利要求
1.一種葉片泵，包括容納在轉(zhuǎn)子室中的轉(zhuǎn)子；連接至所述轉(zhuǎn)子的多個(gè)葉片，每個(gè)葉片具有前端，適于與所述轉(zhuǎn)子室的內(nèi)周表面滑動(dòng)接觸；由所述轉(zhuǎn)子室的內(nèi)側(cè)表面、所述轉(zhuǎn)子的外周表面和所述葉片包圍的工作室，隨著所述轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，所述工作室適于經(jīng)歷容積變化；入口，工作流體通過(guò)所述入口被吸入容積正在增加的工作室；出口，所述工作流體通過(guò)所述出口從容積正在減小的工作室排出；以及一個(gè)或多個(gè)葉片基部構(gòu)件，所述葉片基部構(gòu)件從所述轉(zhuǎn)子的外周表面上的位于彼此相鄰的葉片之間的部分伸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片泵，其特征在于，沿所述轉(zhuǎn)子 的周向設(shè)置多個(gè)葉片基部構(gòu)件，并且所述葉片基部構(gòu)件從彼此相 鄰的葉片之間的部分伸出，并且在彼此相鄰的所述葉片基部構(gòu)件 之間形成葉片基部凹槽，并且所述葉片基部凹槽開(kāi)設(shè)在所述轉(zhuǎn)子 的上側(cè)推力表面和下側(cè)推力表面中的兩個(gè)或一個(gè)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉片泵，其特征在于，所述葉片基 部凹槽開(kāi)設(shè)在一個(gè)所述推力表面上，在沿所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向看 過(guò)去的每個(gè)所述葉片基部構(gòu)件的前側(cè)上形成引導(dǎo)表面，并且設(shè)置在所述一個(gè)推力表面中的側(cè)部上的所述引導(dǎo)表面的一部分被構(gòu)造成，所述引導(dǎo)表面的一部分越靠近所述一個(gè)推力表面， 則沿所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去，所述引導(dǎo)表面的該部分就越位 于后側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉片泵，其特征在于，沿所述 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的每個(gè)所述葉片基部構(gòu)件的前側(cè)被形成 為，沿所述轉(zhuǎn)子的推力方向的所述前側(cè)的中央部分位于沿所述轉(zhuǎn) 子的旋轉(zhuǎn)方向看過(guò)去的所述前側(cè)的兩個(gè)相反端部的后側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉片泵，其特征在于，從所述 轉(zhuǎn)子的外周表面伸出的每個(gè)所述葉片基部構(gòu)件的自由端部朝向所 述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的前側(cè)延伸。
全文摘要
公開(kāi)了一種葉片泵，包括容納在轉(zhuǎn)子室中的轉(zhuǎn)子；連接至所述轉(zhuǎn)子的多個(gè)葉片，每個(gè)葉片具有前端，適于與所述轉(zhuǎn)子室的內(nèi)周表面滑動(dòng)接觸；由所述轉(zhuǎn)子室的內(nèi)側(cè)表面、所述轉(zhuǎn)子的外周表面和所述葉片包圍的工作室，隨著所述轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，所述工作室適于經(jīng)歷容積變化；入口，工作流體通過(guò)所述入口被吸入容積正在增加的工作室；出口，所述工作流體通過(guò)所述出口從容積正在減小的工作室排出；以及一個(gè)或多個(gè)葉片基部構(gòu)件，所述葉片基部構(gòu)件在彼此相鄰的葉片之間從所述轉(zhuǎn)子的外周表面上的對(duì)應(yīng)部分伸出。
文檔編號(hào)F04C2/344GK101196190SQ20071019678
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者久保田俊幸, 日下部毅, 福木晴海, 西方政昭 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社