DE102004023225A1

DE102004023225A1 - Rückschlagventil für eine Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE102004023225A1
Application number: DE200410023225
Authority: DE
Inventors: Masayuki Kariya Nakamura; Hisashi Kariya Endo
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2004-12-09
Also published as: JP2004360675A

Abstract

Ein Saugventil (31) als ein Rückschlagventil ist an einem oberen Ende eines Tauchkolbens (41) in einer Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet. Ein Ventilsitzabschnitt (71) und ein Trennwandabschnitt (76) sind in Ventilkörpern (66, 67) des Saugventils (31) zum Begrenzen einer Bewegungsdistanz eines Kugelventils (70) in einer Ventilkammer (75) ausgebildet. Somit ist eine Schraubenfeder überflüssig, und ein Innenvolumen der Ventilkammer (75) wird reduziert, auch wenn das Kugelventil (70) mit einer automatischen Mitteneinstellfunktion als ein Ventilelement des Saugventils (31) verwendet wird. Daher wird eine Vergrößerung der Gesamtlänge des Saugventils (31) und insbesondere eine Vergrößerung der Kraftstoffeinspritzpumpe in deren Höhenrichtung unterbunden. Infolgedessen ist die Montierbarkeit der Kraftstoffeinspritzpumpe einschließlich des Saugventils (31) an eine Kraftmaschine verbessert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil für eine Kraftstoffeinspritzpumpe, die bei einem Druckakkumulations-Kraftstoffeinspritzsystem verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Saugventil einer Saugkraftstoffmengensteuer-Kraftstoffeinspritzpumpe, um Kraftstoff mit einem hohen Druck zu beaufschlagen, der in eine Druckbeaufschlagungskammer von einem Saugsteuerventil durch das Saugventil eingezogen wird, und um den mit Druck beaufschlagten Kraftstoff unter Druck zu einer Common-Rail zu fördern.

Üblicherweise werden zum Beispiel ein niederdruckseitiges Saugventil und ein hochdruckseitiges Auslassventil als Rückschlagventile einer Kraftstoffeinspritzpumpe für ein Druckakkumulations-Kraftstoffeinspritzsystem verwendet. Das Saugventil öffnet oder schließt einen Kraftstoffsaugkanal, der zum Einführen des Kraftstoffes in eine Druckbeaufschlagungskammer (eine Tauchkolbenkammer) verwendet wird. Das Auslassventil öffnet oder schließt den Kraftstoffdruckförderkanal, der zum Fördern des Kraftstoffes unter Druck verwendet wird, der durch eine Hin- und Herbewegung eines Tauchkolbens zu einer Kraftstoffeinspritzdüse mit Druck beaufschlagt wird. Insbesondere ist bei einer Saugkraftstoffmengensteuer-Kraftstoffeinspritzpumpe zur Druckbeaufschlagung des Kraftstoffes, der in mehrere Druckkammern 102 von einem Saugsteuerventil durch das Saugventil eingezogen wird, und zwar auf einen hohen Druck, und zum Fördern des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffes unter Druck ein Ventilelement 101 des Saugventils an einer oberen Endseite der Druckbeaufschlagungskammer 102 angeordnet, wie dies in der 6 gezeigt ist.

Um daher eine Vergrößerung eines Raumes in einer radialen Richtung (eine Hubrichtung eines Tauchkolbens 103) zu unterbinden, werden das Ventilelement 101 mit der Form eines runden Konus und eine Schraubenfeder 109 als ein Ventilaufbau des Saugventils in einigen Fällen verwendet, wie dies in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-2000-282929, Seiten 1 bis 13 und 2 bis 4, sowie JP-2001-082230, Seiten 1 bis 18 und 2 bis 4 und JP-2001-500593, Seiten 1 bis 15 und 1 bis 4 offenbart ist. Das Ventilelement 101 wird an einem Kontaktabschnitt 108 eines Ventilkörpers 107 gesetzt oder davon getrennt. Der Ventilkörper 107 ist an einer oberen Endfläche der Druckbeaufschlagungskammer 102 gemäß der 6 durch verschrauben und befestigen eines Steckers 106 an einen konkaven Abschnitt 105 an einem oberen Ende eines Zylinderkopfes 104 montiert. Die Schraubenfeder 109 spannt das Ventilelement 101 in einer Ventilschließrichtung vor.

Ein Kraftstoffloch 111 zum Einführen des Kraftstoffes von einem Saugsteuerventil zu einer Ventilkammer 110 des Saugventils ist in dem Zylinderkopf 104 und dem Ventilkörper 107 ausgebildet. Ein Auslassloch 112 zum Fördern des Kraftstoffes unter Druck von der Druckbeaufschlagungskammer 102 zu einem Auslassloch des Auslassventils ist in dem Zylinderkopf 104 ausgebildet. Die Schraubenfeder 109 um die Welle 113 eingeordnet, die mit dem Ventilelement 101 integriert ist. Ein Ende von der Schraubenfeder 109 ist durch einen konkaven Halteabschnitt 114 des Ventilkörpers 107 gehalten, und das andere Ende von der Schraubenfeder 109 ist an einem oberen Ende der Welle 113 gemäß der 6 durch einen C-förmigen Ring 115 und eine Unterlegscheibe 116 gehalten. Ein Führungsabschnitt 117 mit der Form eines runden Ringes ist an dem Ventilkörper 107 angeordnet. Die Welle 113, die mit dem Ventilelement 101 integriert ist, ist in den Führungsabschnitt 117 eingefügt. Der Führungsabschnitt 117 begrenzt eine Bewegungsrichtung des Ventilelementes 101.

Bei der herkömmlichen Saugkraftstoffmengensteuer-Kraftstoffeinspritzpumpe besteht eine Möglichkeit, dass das Ventilelement 101 an dem Kontaktabschnitt 108 so gesetzt sein kann, dass das Ventilelement 101 und die Welle 113 hinsichtlich einer Mittelachse des Führungsabschnittes 117 aufgrund eines Spieles an dem Führungsabschnitt 117 und dergleichen geneigt werden, wie dies in der 7 gezeigt ist. In diesem Fall steigt eine Kontaktstützspannung zwischen dem Ventilelement 101 und dem Kontaktabschnitt 108 des Ventilkörpers 107 übermäßig an. Infolgedessen wird ein anormaler Verschleiß (teilweiser Verschleiß) zwischen dem Ventilelement 101 und dem Kontaktabschnitt 108 des Ventilkörpers 107 hervorgerufen.

Falls die Druckkraft des Kraftstoffes, die durch die Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens 103 erzeugt wird, auf die Druckbeaufschlagungskammer 102 aufgebracht wird, dann frisst sich das Ventilelement 101 in den anormal verschlissenen Abschnitt (der teilweise verschlissene Abschnitt) des Ventilkörpers 107, und das Ventilelement 101 wird an dem anormal verschlissenen Abschnitt des Ventilkörpers 107 fixiert. In diesem Fall wird ein Zwischenraum in einem Raum zwischen dem Ventilelement 101 und dem Kontaktabschnitt 108 außer für jenen Raum ausgebildet, bei dem das Ventilelement 101 fixiert ist. Infolgedessen tritt ein Austreten von Kraftstoff aufgrund einer unzureichenden Fluiddichtigkeit auf. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 102 nicht auf einen hohen Druck während eines Druckbeaufschlagungs- und Druckförderhubes beaufschlagt werden kann, bei dem sich der Tauchkolben 103 von einer unteren Totpunktposition zu einer oberen Totpunktposition bewegt.

Als ein Verfahren zum Lösen des vorstehend genannten Problems kann ein Kugelventil mit einer automatischen Mitteneinstellfunktion verwendet werden. In diesem Fall ist eine Druckkammer (eine Federkammer) zum Aufnehmen einer Schraubenfeder erforderlich, die das Kugelventil in einer Ventilschließrichtung vorspannt. Falls das Kugelventil mit der automatischen Mitteneinstellfunktion einfach als das Ventilelement des Saugventils der Saugkraftstoffmengensteuer-Kraftstoffeinspritzpumpe verwendet wird, dann wird eine vertikale Länge des Saugventils vergrößert, dass an der unteren Endseite der Druckbeaufschlagungskammer gemäß der 6 angeordnet ist. Dementsprechend wird die Körpergröße der Kraftstoffeinspritzpumpe in ihrer Höhenrichtung vergrößert. Infolgedessen ist die Montierbarkeit der Kraftstoffeinspritzpumpe an die Kraftmaschine verschlechtert. Außerdem ist die Druckkammer erforderlich, die mit der Druckbeaufschlagungskammer in Verbindung ist, und ein Totraum innerhalb des Saugventils ist vergrößert. Somit wird die Möglichkeit zum Erhöhen des Kraftstoffdruckes in der Druckbeaufschlagungskammer, durch die Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens verschlechtert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rückschlagventil für eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorzusehen, die einen Totraum innerhalb des Rückschlagventils reduzieren und eine Vergrößerung der Gesamtlänge des Rückschlagventils unterbinden kann. Es gehört auch zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rückschlagventil für eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorzusehen, das die Montierbarkeit der Kraftstoffeinspritzpumpe an eine Kraftmaschine verbessert. Ebenso gehört es zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rückschlagventil für eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorzusehen, dass eine Reduzierung einer möglichen Vergrößerung eines Kraftstoffdruckes in einer Druckbeaufschlagungskammer durch eine Hin- und Herbewegung eines Tauchkolbens verhindern kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Rückschlagventil für eine Kraftstoffeinspritzpumpe einen Ventilkörper an einer Endseite eines Tauchkolbens in einer Richtung einer Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens und stromaufwärts von einer Druckbeaufschlagungskammer hinsichtlich einer Strömungsrichtung von Kraftstoff. Der Ventilkörper ist mit einem Ventilloch ausgebildet, das mit einem Kraftstoffsaugkanal in Verbindung ist, und er ist mit einem Verbindungskanal ausgebildet, der mit der Druckbeaufschlagungskammer in Verbindung ist. In dem Rückschlagventil ist ein Ventilelement, das eine im Wesentlichen sphärische Form aufweist, welches das Ventilloch öffnet oder schließt, in einer Ventilkammer bewegbar untergebracht. Das Rückschlagventil hat einen Begrenzungsabschnitt zum Begrenzen einer Bewegungsdistanz des Ventilelementes in der Ventilkammer von einer vollständig geschlossenen Position zu einer vollständig geöffneten Position. Auch wenn das im Wesentlichen sphärische Ventilelement als das Ventilelement des Saugventils verwendet wird, kann daher die Bewegungsdistanz des Ventilelementes in der Ventilkammer durch den Begrenzungsabschnitt begrenzt werden. Somit kann ein Totraum in dem Rückschlagventil der Kraftstoffeinspritzpumpe (ein Innenvolumen der Ventilkammer) reduziert werden. Währendessen kann eine Vergrößerung der Gesamtlänge des Rückschlagventils unterbunden werden. Insbesondere kann eine Vergrößerung einer Körpergröße der Kraftstoffeinspritzpumpe in einer Richtung einer Hin- und Herbewegung eines Tauchkolbens unterbunden werden. Somit kann die Montierbarkeit der Kraftstoffpumpe, die das Saugventil mit der Funktion des Rückschlagventils an der Endseite des Tauchkolbens in der Richtung der Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens aufweist, an die Kraftmaschinen verbessert werden.

Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen werden ebenso wie die Betriebsweisen und die Funktionen der dazugehörigen Bauteile aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich, die allesamt Bestandteil dieser Anmeldung sind. Zu den Zeichnungen:
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Schnittansicht eines Saugventilaufbaus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
3A zeigt eine Schnittansicht eines Saugventilaufbaus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
3B zeigt eine Ansicht des Saugventilaufbaus der Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der 3A entlang einer Pfeilmarkierung IIIB;
4A zeigt eine Schnittansicht eines Saugventilaufbaus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4B zeigt eine Ansicht des Saugventilaufbaus der Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der 4A entlang einer Pfeilmarkierung IVB;
5A zeigt eine Schnittansicht eines Saugventilaufbaus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5B zeigt eine Ansicht einer Feder des Saugventilaufbaus der Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel;
6 zeigt eine Schnittansicht eines Ventilaufbaus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem Stand der Technik; und
7 zeigt eine Schnittansicht des Ventilaufbaus der Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem Stand der Technik.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Unter Bezugnahme auf die 1 ist ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Ventilaufbau einer Kraftstoffeinspritzpumpe des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems ist in der 2 gezeigt.
Das Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles ist ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem (ein Druckakkumulations-Kraftstoffeinspritzsystem), das als ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine wie z.B. eine Mehrzylinder-Dieselkraftmaschine bekannt ist. Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles akkumuliert Kraftstoff mit hohem Druck in einer Common-Rail 1, und es spritzt den in der Common-Rail 1 akkumulierten Kraftstoff mit hohem Druck in Brennkammern von verschiedenen Zylindern der Kraftmaschine durch mehrere Einspritzvorrichtungen (Elektromagnet-Kraftstoffeinspritzventile) 2 ein , die entsprechend den jeweiligen Zylindern angebracht sind.
Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem hat die Common-Rail 1, die vielen Einspritzvorrichtungen 2, eine Saugkraftstoffmengesteuer-Kraftstoffeinspritzpumpe 4 und eine Kraftmaschinensteuereinheit (nachfolgend eine ECU). Die Kraftstoffeinspritzpumpe 4 beaufschlagt den Kraftstoff mit Druck, der in die vielen Druckbeaufschlagungskammern (Tauchkolbenkammern) 51, 52 durch ein Saugsteuerventil (ein SCV) 5 eingezogen wird, und zwar auf einen hohen Druck. Die ECU steuert Elektromagnetventile 3 der vielen Einspritzvorrichtungen 2 und das Saugsteuerventil 5 der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 elektronisch. In der 1 ist nur eine Einspritzvorrichtung 2 entsprechend einem Zylinder von den vielen Zylindern der vier Zylinder-Kraftmaschinen gezeigt.
Die Common-Rail 1 ist dazu erforderlich, den Kraftstoff fortlaufend unter einem hohen Druck zu akkumulieren, und zwar entsprechend einem Kraftstoffeinspritzdruck. Daher wird der Hochdruckkraftstoff von der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 zu der Common-Rail 1 durch ein Hochdruckkraftstoffrohr 6 unter Druck gefördert. Die Common-Rail 1 hat einen Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 1 (einen Common-Rail-Druck) und eine Druckbegrenzungsvorrichtung 7 zum Begrenzen des Common-Rail-Druckes auf einen festgelegten Grenzdruck oder darunter, indem sie öffnet, wenn der Common-Rail-Druck den festgelegten Grenzdruck überschreitet.
Die Kraftstoffeinspritzung von der Einspritzvorrichtung 2 in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Kraftmaschine wird elektronisch gesteuert, indem die Erregung des Elektromagnetventils 3 ein- und ausgeschaltet wird, dass den Kraftstoffdruck in einer Staudrucksteuerkammer der Einspritzvorrichtung 2 steuert. Die Staudrucksteuerkammer steuert einen Betrieb eines Steuerkolbens, der sich einstückig mit einer Düsennadel in der Einspritzvorrichtung 2 bewegt. Insbesondere wird der in der Common-Rail 1 unter hohem Druck akkumulierte Kraftstoff in die Brennkammer des Zylinders der Kraftmaschine eingespritzt, während das Eiektromagnetventil 3 der Einspritzvorrichtung 2 erregt ist und die Düsennadel der Einspritzvorrichtung 2 offen ist. Somit wird die Kraftmaschine betrieben. Austretender Kraftstoff, der aus den Einspritzvorrichtungen 2, der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 und der Druckbegrenzungsvorrichtung 7 zu einer Niederdruckseite des Kraftstoffssystems ausströmt, kehrt zu einem Kraftstoffbehälter 9 durch einen Kraftstoffrückführungskanal 8 zurück.
Die Kraftstoffeinspritzpumpe 4 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles hat eine Pumpenantriebswelle (eine Nockenwelle) 11, die durch die Kraftmaschine drehend angetrieben wird. Eine Antriebsriemenscheibe ist an einem Aussenumfang eines Spitzenendes der Nockenwelle 11 angebracht (das linke Ende der Nockenwelle 11 gemäß der 1). Die Antriebsriemenscheibe ist mit einer Kurbelriemenscheibe einer Kurbelwelle der Kraftmaschine durch einen Riemen verbunden, und sie wird durch die Verbindung angetrieben. In der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 ist eine Innennocken-Förderpumpe (Niederdruckförderpumpe) 12 eingebaut. Die Förderpumpe 12 zieht Kraftstoff unter niedrigem Druck von dem Kraftstoffbehältern 9 durch einen Kraftstoffförderkanal 10 ein, wenn sich die Nockenwelle 11 gemäß der Drehung der Kurbelwelle der Kraftmaschine dreht. In der 1 ist die Förderpumpe 12 in jenem Zustand gezeigt, bei dem die Förderpumpe 12 um einen Winkel von 90° gedreht ist. Ein Kraftstofffilter 13 ist in dem Kraftstoffförderkanal 10 zum Filtern oder zum Sammeln von Unreinheiten angeordnet, die in dem Kraftstoff enthalten sind, der durch die Förderpumpe 12 von dem Kraftstoffbehälter 9 eingezogen wird.
Wenn sich die Nockenwelle 11 zum Antreiben der Förderpumpe 12 dreht, dann wird der Kraftstoff von dem Kraftstoffbehälter 9 in einen Kraftstoffeinführungskanal 15 durch den Kraftstofffilter 13 und einem Kraftstoffeinlass 14 eingeführt, der aus einem Buchsenanschlussstück und einer Schraube ausbildet ist. Dann wird der Kraftstoff zu einer Saugseite der Förderpumpe 12 eingezogen. Die Förderpumpe 12 beaufschlagt den eingezogenen Kraftstoff auf einen vorbestimmten Druck und den lässt den Kraftstoff in eine Kraftstoffsumpfkammer 17 des Saugsteuerventils 5 durch einen Kraftstoffführungskanal 16 aus.
Ein Druckregulierventil 18 ist nahe der Förderpumpe 12 angeordnet. Das Druckregulierventil 18 reguliert einen Auslassdruck des aus der Förderpumpe 12 zu der Kraftstoffsumpfkammer 17 des Saugsteuerventils 5 ausgelassenen Kraftstoffes auf einen vorbestimmten Kraftstoffdruck oder darunter. Überschüssiger Kraftstoff, der aus dem Saugsteuerventil 5 ausströmt, wird zu der Saugseite der Förderpumpe 12 durch einen Kraftstoffrückführungskanal 20 und den Kraftstoffeinführungskanal 15 zurückgeführt. Ein Teil des aus der Förderpumpe 12 ausgelassenen Kraftstoffes schmiert Gleitabschnitte von Pumpenelementen und dergleichen, und er wird zu dem Kraftstoffbehältern 9 durch einen Kraftstoffauslass 19 zurückgeführt, der aus einem Buchsenanschlussstück und einer Schraube ausgebildet ist, und durch den Kraftstoffrückführungskanal 8.
Der Kraftstoff in der Kraftstoffsumpfkammer 17 wird in die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 durch das Saugsteuerventil 5 und das erste bzw. zweite Saugventil 31, 32 eingezogen. Das Saugsteuerventil 5 ist in den Kraftstoffsaugkanälen 21 angeordnet, die von der Kraftstoffsumpfkammer 17 zu dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 führen. Das Saugsteuerventil 5 ist ein Normal-Offen-Elektromagnetströmungssteuerventil. Das Saugsteuerventil 5 hat ein Ventil (ein Ventilelement) 23, das in einem buchsenförmigen Gehäuse 22 gleitbar gehalten ist, eine Ventilelementantriebseinrichtung (eine Solenoidspule) 24 zum Antreiben des Ventilelementes 23 in einer Ventilschließrichtung, und eine Ventilelementvorspanneinrichtung (eine Schraubenfeder) 25 zum Vorspannen des Ventilelementes 23 in einer Ventilöffnungsrichtung.
Die Solenoidspule 24 ist durch ein Gehäuse 26 auf Kunststoffbasis gehalten, das an dem rechten Ende des buchsenförmigen Gehäuses 21 gemäß der 1 befestigt ist. Die Solenoidspule 24 zieht einen Tauchkolben (ein bewegbares Element) 27 an, das sich mit dem Ventilelement 23 bewegt, und zwar unter Verwendung einer elektromagnetischen Kraft. Das Ventilelement 23 wird durch eine Vorspannkraft der Schraubenfeder 25 geöffnet, wenn die Solenoidspule 24 nicht erregt wird. Falls die Solenoidspule 24 erregt wird, dann wird das Ventilelement 23 gegen die Vorspannkraft der Schraubenfeder 25 geöffnet.
Ein erster und ein zweiter Zylinderkopf 33, 34 sind an einer oberen Endfläche bzw. einer unteren Endfläche eines Pumpengehäuses 35 der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 befestigt. Ein erster und ein zweiter Tauchkolben 41, 42 sind in entsprechenden Gleitlöchern des ersten und des zweiten Zylinderkopfes 33, 34 so untergebracht, dass sich der erste und der zweite Tauchkolben 41, 42 gleitend hin- und herbewegen können. Die erste Druckbeaufschlagungskammer 51 ist durch eine untere Endfläche des ersten Saugventils 31 und eine Innenumfangswandfläche des ersten Zylinderkopfes 33 an der oberen Endfläche des ersten Tauchkolbens 41 gemäß der 1 vorgesehen. Die zweite Druckbeaufschlagungskammer 52 ist durch eine obere Endfläche des zweiten Saugventils 32 und eine Innenumfangswandfläche des zweiten Zylinderkopfes 34 an der unteren Endfläche des zweiten Tauchkolbens 42 gemäß der 1 vorgesehen.
Die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 sind so ausgebildet, dass Niederdruckkraftstoff von dem Auslass des Saugsteuerventils 5 in die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 durch die Kraftstoffsaugkanäle 21 und das erste sowie das zweite Saugventil 31, 32 strömt. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bilden der erste und der zweite Tauchkolben 41, 42 sowie der erste und der zweite Zylinderkopf 33, 34 das Pumpenelement (die Hochdruckzuführungspumpe) der Kraftstoffeinspritzpumpe 4.
Der in der ersten Druckbeaufschlagungskammer 51 mit druckbeaufschlagte Kraftstoff wird aus einem ersten Auslassventil 61 durch ein erstes Auslassloch 62 ausgelassen. Der in der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 52 mit druckbeaufschlagte Kraftstoff wird aus einem zweiten Auslassventil durch einen zweiten Kraftstoffdruckförderkanal ausgelassen. Das erste Auslassventil 61 und das zweite Auslassventil wirken als Rückschlagventile zum Verhindern einer Rückströmung des Kraftstoffes von dem ersten Auslassloch 62 und einem zweiten Auslassloch zu der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52. Das erste Auslassventil 61 hat ein Kugelventil 53 zum Öffnen und zum Schließen des ersten Auslassloches 62, und eine Schraubenfeder 54 zum Vorspannen des Kugelventils 53 in einer Ventilschließrichtung.
Der von dem ersten Auslassloch 62 und dem zweiten Auslassloch ausgelassene Hochdruckkraftstoff strömt in das Hochdruckkraftstoffrohr 6 durch einen Kraftstoffdruckförderkanal 64 in einem ersten Buchsenanschlussstück (ein Rohrstecker) 63 bzw. einen anderen Kraftstoffdruckförderkanal in einem zweiten Buchsenanschlussstück (ein Rohrstecker), und nachfolgend mündet er in das Hochdruckkraftstoffrohr 6. Dann wird der Hochdruckkraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffrohr 6 in die Common-Rail 1 zugeführt.
Die Nockenwelle 11, die synchron mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine drehend angetrieben wird, ist in das Pumpengehäuse 35 eingefügt, das aus einem metallischen Material besteht. Die Nockenwelle 11 ist durch ein Gleitlager drehbar gehalten. Ein exzentrischer Nocken 44 ist einstückig an einem Außenumfang eines mittleren Abschnittes der Nockenwelle 11 ausgebildet. Der erste und der zweite Tauchkolben 41, 42 sind an symmetrischen Positionen quer über den exzentrischen Nocken 44 in einer vertikalen Richtung gemäß der 1 angeordnet. Der exzentrische Nocken 44 ist hinsichtlich der Mittelachse der Nockenwelle 11 exzentrisch angeordnet. Ein Bereich des exzentrischen Nockens 44 hat eine runde Form.
Ein Nockenring 45, dessen Profil im Wesentlichen mit einer rechteckigen Form ausgebildet ist, ist um den Außenumfang des exzentrischen Nockens 44 durch eine Buchse 43 mit der Form eines Kreisringes gleitbar gehalten. Ein hohler Abschnitt mit einem runden Bereich ist im Inneren des Nockenringes 45 ausgebildet. Die Buchse 43 und der exzentrischen Nocken 44 sind in dem hohlen Abschnitt untergebracht. Ein erstes Plattenelement 46, das einstückig mit dem ersten Tauchkolben 41 ausgebildet ist, wird gegen die obere Endfläche des Nockenringes 45 gemäß der 1 durch eine erste Schraubenfeder 36 gedrückt, die um den Außenumfang des ersten Tauchkolbens 41 angeordnet ist. Ein zweites Plattenelement 47, das einstückig mit dem zweiten Tauchkolben 42 ausgebildet ist, wird gegen die untere Endfläche des Nockenringes 45 gemäß der 1 durch eine zweite Schraubenfeder 37 gedrückt, die um den Außenumfang des zweiten Tauchkolbens 42 angeordnet ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau umläuft der Nockenring 45 einen vorbestimmten runden Orbitalkreis, falls der einstückig mit der Nockenwelle 11 ausgebildete exzentrische Nocken 44 gedreht wird, und das erste und das zweite Plattenelement 46, 47 bewegen sich an der oberen Endfläche und an der unteren Endfläche des Nockenringes 45 jeweils gleitend hin- und her. Dementsprechend beaufschlagen der erste und der zweite Tauchkolben 41, 42 den Kraftstoff in der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 auf einen hohen Druck durch die vertikale gleitende Hin- und Herbewegung an den Gleitflächen in dem ersten bzw. zweiten Zylinderkopf 33, 34.
Das erste Saugventil (das niederdruckseitige Rückschlagventil) 31 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles ist im Inneren des ersten Zylinderkopfes 33 so gehalten, dass das erste Saugventil 31 der oberen Endfläche (der oberen Spitzenfläche) des ersten Tauchkolbens 41 gemäß der 1 zugewandt ist. Das zweite Saugventil (das niederdruckseitige Rückschlagventil) 32 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles ist im Inneren des zweiten Zylinderkopfes 34 so gehalten, dass das zweite Saugventil 32 der unteren Endfläche (die untere Spitzenfläche) des zweiten Tauchkolbens 42 gemäß der 1 zugewandt ist. Insbesondere sind das erste und das zweite Saugventil 31, 32 so gehalten, dass das erste und das zweite Saugventil 31, 32 an der oberen Seite des ersten Tauchkolbens 41 bzw. der unteren Seite des zweiten Tauchkolbens 42 entlang der Richtung der Hin- und Herbewegung angeordnet sind.
Das erste und das zweite Saugventil 31, 32 haben jeweils einen ersten und einen zweiten Ventilkörper 66, 67 und ein Kugelventil (ein Ventilelement) 70 mit einer im Wesentlichen sphärischen Form, wie dies in der 2 gezeigt ist. Das Kugelventil 70 hat eine automatische Mitteneinstellfunktion, und es öffnet oder schließt ein Ventilloch 69, das in dem Ventilkörper 66 ausgebildet ist. Das erste und das zweite Saugventil 31, 32 dienen als Rückschlagventile zum Verhindern der Rückströmung des Kraftstoffes aus der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 zu dem Saugsteuerventil 5. Das erste Saugventil 31 ist zwischen dem Kraftstoffsaugkanal 21 und der ersten Druckbeaufschlagungskammer 51 angeordnet, und das zweite Saugventil 32 ist zwischen dem Kraftstoffsaugkanal 21 und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 53 angeordnet.
Die Ventilkörper 66, 67 sind durch Verschrauben und Befestigen eines Steckers 59 in einem konkaven Abschnitt 48 montiert, der in dem oberen Ende oder dem unteren Ende des Pumpengehäuses 35 gemäß der 1 ausgebildet ist. Ein O-Ring 50 zum Verhindern des Kraftstoffaustrittes zu der Außenseite ist zwischen dem Innenumfang des konkaven Abschnittes 48 des Pumpengehäuses 35 und dem Außenumfang des Steckers 49 eingepasst.
Der Ventilkörper 66 ist mit einem Ventilsitzabschnitt (ein erster Ventilsitzabschnitt) 71 ausgebildet. Das Kugelventil 70 wird an den Ventilsitzabschnitt 71 gesetzt, wenn das Kugelventil 70 das Ventilloch 69 schließt. Der Ventilsitzabschnitt 71 begrenzt die Bewegungsdistanz des Kugelventils 70 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches (z.B. ein Bereich von 0,5 bis 0,9 mm) in einer Ventilkammer 75, die durch die Ventilkörper 66, 67 umgeben ist. Der Ventilsitzabschnitt 71 ist mit einer Sitzfläche (eine erste Begrenzungsfläche) ausgebildet, die im Wesentlichen die Form eines umgekehrten Konus (eine abgeschrägte Form) zum Begrenzen der Bewegung des Kugelventils 70 an dessen vollständig geschlossener Position aufweist.
Eine Einlasskammer 72 ist zwischen dem Ventilkörper 66 und dem Stecker 49 ausgebildet. Ein Kraftstoffloch 74 zum Verbinden des Ventilloches 69 mit dem Kraftstoffsaugkanal 21 ist in einer radialen Richtung von dem Ventilloch 69 des Ventilkörpers 66 ausgebildet. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist ein ringförmiger Kanal 73 zum Verbinden des Kraftstoffsaugkanals 21 mit dem Kraftstoffloch 74 zwischen dem Innenumfang des konkaven Abschnittes 48 des Pumpengehäuses 35 und dem Außenumfang des Ventilkörpers 66 ausgebildet.
Der Ventilkörper 67 ist mit einem Trennwandabschnitt (einen zweiten Ventilsitzabschnitt) 76 ausgebildet. Das Kugelventil 70 wird an dem Trennwandabschnitt 76 gesetzt, wenn das Kugelventil 70 das Ventilloch 69 öffnet. Der Trennwandabschnitt 76 gegrenzt die Bewegungsdistanz des Kugelventils 70 in der Ventilkammer 75 auf einen vorbestimmten Bereich (z.B. ein Bereich von 0,5 bis 0,9 mm). Der Trennwandabschnitt 76 ist mit einer zweiten Begrenzungsfläche ausgebildet, die schwach gekrümmt ist. Die zweite Begrenzungsfläche begrenzt die Bewegung des Kugelventils 70 an dessen vollständig geöffneter Position. Der Trennwandabschnitt 76 trennt die Ventilkammer 75 jeweils von der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52. Der Trennwandabschnitt 76 ist mit mehreren Verbindungskanälen 77 ausgebildet, um die Ventilkammer 75, in der das Kugelventil 70 bewegbar untergebracht ist, mit der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 jeweils zu verbinden. Die vielen Verbindungskanäle 77 sind hinsichtlich der Mittelachse des Kugelventils 70 versetzt, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Kugelventils 70 erstreckt.
Das Kugelventil 70, das das Ventilelement jeweils von dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 bildet, wird an die Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71, des Ventilkörpers 66 gesetzt, um das Ventilloch 69 in einem normalen Zustand zu schließen. Falls der Niederdruckkraftstoff von dem Saugsteuerventil 5 durch den Kraftstoffsaugkanal 21 einströmt, dann öffnet der Kraftstoffdruck das Kugelventil 70, und der Kraftstoff wird jeweils in die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 eingezogen. Wenn der Kraftstoffdruckbeaufschlagungsvorgang gestartet wird, dann wird das Ventilelement jeweils von dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 durch den Kraftstoffdruck in der entsprechenden ersten und zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 geschlossen, und der Zustand wird beibehalten, bis der Kraftstoffdruckbeaufschlagungsvorgang abgeschlossen ist.
Als nächstes wird auf der Grundlage der 1 und 2 ein Betrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 beschrieben, die bei dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles verwendet wird.
Falls die Nockenwelle 11 der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 durch die Kurbelwelle der Kraftmaschine durch den Riemen drehend angetrieben wird dann dreht sich der exzentrische Nocken 44, der einstöckig mit der Nockenwelle 11 ausgebildet ist. Dementsprechend umläuft der Nockenring 45 mit dem im Wesentlichen rechteckigen Profil den vorbestimmten runden Orbitalkreis, und das erste und das zweite Plattenelement 46, 47 bewegen sich an der oberen Endfläche und an der unteren Endfläche des Nockenrings 45 gleitend hin- und her. Der erste und der zweite Tauchkolben 41, 42 bewegen sich gemäß der 1 an den Gleitflächen in dem ersten und dem zweiten Zylinderkopf 33, 34 gleitend und vertikal hin- und her. Der erste und der zweite Tauchkolben 41, 42 heben sich gemäß dem Umlaufen des Nockenringes 45 abwechseln an. Gemäß der 1 ist der Tauchkolben 41 ab der oberen Totpunktposition angeordnet, und der zweite Tauchkolben 42 ist entsprechend an der unteren Totpunktposition angeordnet.
Falls sich der erste Tauchkolben 41 von der oberen Totpunktposition absenkt, dann verringert sich der Druck in der ersten Druckbeaufschlagungskammer 51. Falls der Kraftstoffdruck in der Einlasskammer 72 sich über einen Ventilöffnungsdruck des ersten Saugventils 31 erhöht, dann trennt das Kugelventil 70 des ersten Saugventils 31 von der Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 66 und öffnet das Ventilloch 69. Somit wird der Kraftstoff in die erste Druckbeaufschlagungskammer 51 von dem Kraftstoffsaugkanal 21 durch den ringförmigen Kanal 73, das Kraftstoffloch 74, das Ventilloch 69, die Ventilkammer 75 und die vielen Verbindungskanäle 77 eingezogen.
Falls sich der erste Tauchkolben 41 anhebt, nachdem er die untere Totpunktposition erreicht hat, wird der Druck in der ersten Druckbeaufschlagungskammer 51 erhöht, und das Kugelventil 70 des ersten Saugventils 31 wird an die Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 66 gesetzt, da der Kraftstoffdruck erhöht ist. Somit wird das Ventilloch 69 geschlossen, und der Kraftstoffdruck in der ersten Druckbeaufschlagungskammer 51 wird weiter erhöht. Falls der Kraftstoffdruck in dem ersten Auslassloch 62, das mit der ersten Druckbeaufschlagungskammer 51 in Verbindung ist, über eine Ventilöffnungsdruck des ersten Auslassventils 61 erhöht wird, dann öffnet sich das Kugelventil 53 des ersten Auslassventils 61, und der Kraftstoff wird von der ersten Druckbeaufschlagungskammer 51 in die Common-Rail 1 durch das erste Auslassloch 62, den Kraftstoffdruckförderkanal 64 in dem ersten Buchsenanschlussstück 63 und den Hochdruckzuführungskanal in den Hochdruckkraftstoffrohr 6 unter Druck gefördert.
Ähnlich wie der erste Tauchkolben 41 bewegt sich der zweite Tauchkolben 42 zwischen der oberen Totpunktposition und der unteren Totpunktposition gleitend hin- und her, um den Kraftstoff in der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 52 in die Common-Rail 1 von dem zweiten Auslassloch durch das zweite Auslassventil, das zweite Buchsenanschlussstück und das Hochdruckkraftstoffrohr 6 unter Druck zu fördern. Somit führt die Kraftstoffeinspritzpumpe 4 zwei Zyklen bestehend aus einem Saughub und einem Druckförderhub durch, während sich die Nockenwelle 11 einmal umdreht. Der in der Common-Rail 1 akkumulierte Hochdruckkraftstoff wird die Brennkammer der verschiedenen Zylinder der Kraftmaschine bei einer vorbestimmten beliebigen Einspritzzeitgebung eingespritzt, indem die Elektromagnetventile 3 der Einspritzvorrichtung 2 bei der vorbestimmten Einspritzzeitgebung angetrieben werden.
Der Hubgrad des Ventilelementes 23 des Saugsteuerventils 5 oder die Öffnungsflächeninhalte der Kraftstoffsaugkanäle 21 können dadurch reguliert werden, dass die Pumpenantriebsstromstärke gesteuert wird, die in die Solenoidspule 24 durch die ECU eingespeist wird. Somit kann die Saugmenge des Kraftstoffes reguliert werden, die in der erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 von der Förderpumpe 12 durch das Saugsteuerventil 5, die Kraftstoffsaugkanäle 21 und das erste sowie das zweite Saugventil 31, 32 eingezogen wird. Somit wird die Auslassmenge des Kraftstoffes gesteuert, die aus der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 von der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 in die Common-Rail 1 durch das erste Auslassventil 61, das zweite Auslassventil, das erste Buchsenanschlussstück 43, das zweite Buchsenanschlussstück und das Hochdruckkraftstoffrohr 6 ausgelassen wird.
Insbesondere kann die Saugmenge des Kraftstoffes, der in die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 eingezogen wird, proportional zu der Pumpenantriebsstromstärke reguliert werden, die in die Solenoidspule 24 durch die Pumpenantriebsschaltung eingespeist wird, indem das Saugsteuerventil 5 durch das Pumpenantriebssignal elektronisch gesteuert wird, das von der ECU abgegeben wird. Somit wird die Auslassmenge des Kraftstoffes geändert, der aus der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 ausgelassen wird. Somit kann der Common-Rail-Druck entsprechend dem Kraftstoffeinspritzdruck des Kraftstoffes reguliert werden, der von den Einspritzvorrichtungen 2, die an den verschiedenen Zylindern der Kraftmaschinen angebracht sind, in die Brennkammern der Zylinder eingespritzt wird, indem die Auslassmenge des aus der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 ausgelassenen Kraftstoffes geändert wird.
Wie dies bei der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 vorstehend beschrieben ist, die bei dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles verwendet wird, ist das Kugelventil 70 jeweils des ersten bzw. des zweiten Saugventiles (die niederdruckseitigen Rückschlagventile) 31, 32 mit der Funktion des Rückschlagventiles in der Ventilkammer 75 bewegbar untergebracht, die zwischen den Ventilkörpern 66, 67 ausgebildet ist. Der Kraftstoff wird von dem Kraftstoffsaugkanal 21 in die Einlasskammer 72 durch den ringförmigen Kanal 73 und das Kraftstoffloch 74 eingeführt. Falls der Kraftstoffdruck in der Einlasskammer 72 den Druck jeweils der ersten bzw. der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 überschreitet, dann öffnet sich das Kugelventil 70, in dem es sich zu der Bodenwandfläche des Ventilkörpers 67 bewegt.
Um zu verhindern, dass das Kugelventil 70 die vielen Verbindungskanäle 77 dabei blockiert, sind die vielen Verbindungskanäle 77 an Positionen ausgebildet, die von der Mittelachse des Kugelventils 70 abweichen, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Kugelventils 70 erstreckt, wie dies in der 2 gezeigt ist. Daher wird der Kraftstoff aus der Einlasskammer 72 jeweils in die erste bzw. zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 durch das Ventilloch 69, die Ventilkammer 75 und die vielen Verbindungskanäle 77 eingezogen. Falls der Druckbeaufschlagungsvorgang des Kraftstoffes, der jeweils in die erste bzw. die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 eingeführt wird, durch das hin- und herbewegen des entsprechenden ersten und zweiten Tauchkolbens 41, 42 gestartet wird, dann schließt sich das Kugelventil 70, während es seine Mittelachse automatisch einstellt, in dem es mit der Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 66 in Kontakt tritt, der im Wesentlichen die Form des umgekehrten runden Konus aufweist.
Wie dies bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben ist, sind der Ventilsitzabschnitt 71 und der Trennwandabschnitt 76 in den Ventilkörpern 66, 67 jeweils von dem ersten bzw. dem zweiten Saugventil 31, 32 so ausgebildet, dass die Bewegungsdistanz des Kugelventils 70 von der vollständig geschlossenen Position zu der vollständig geöffneten Position in der Ventilkammer 75 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches begrenzt werden kann (z.B. ein Bereich von 0,5 bis 0,9 mm). Daher kann die Bewegungsdistanz des Kugelventils 70 in der Ventilkammer 75 begrenzt werden, auch wenn das Kugelventil 70 mit der automatischen Mitteneinstellfunktion als das Ventilelement jeweils des ersten bzw. zweiten Saugventiles 31, 32 verwendet wird. Daher kann das Innenvolumen der Ventilkammer 75 jeweils des ersten bzw. zweiten Saugventils 31, 32 reduziert werden. Zusätzlich kann eine Schraubenfeder zum Vorspannen des Kugelventils 70 in der Ventilschließrichtung weggelassen werden.
Daher kann der Totraum jeweils in dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 reduziert werden (das Innenvolumen der Ventilkammer 75). Währendessen kann die Vergrößerung der Gesamtlänge jeweils des ersten und des zweiten Saugventils 31, 32 unterbunden werden. Insbesondere kann die Vergrößerung der Körpergröße der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 in der Richtung der Hin- und Herbewegung des ersten und des zweiten Tauchkolbens 41, 42 oder in der Höhenrichtung unterbunden werden. Außerdem kann die Anzahl der Bauteile und der Montagearbeitsgänge reduziert werden. Somit kann die Montierbarkeit der Kraftstoffeinspritzpumpe 4, bei der das erste und das zweite Saugventil 31, 32 mit der Funktion des Rückschlagventils so angeordnet sind, dass das erste und das zweite Saugventil 31, 32 der oberen Endfläche des ersten Tauchkolbens 41, und der unteren Endfläche des zweiten Tauchkolbens 42 jeweils gemäß der 1 zugewandt sind, an die Kraftmaschine verbessert werden.
Währendessen können die Kosten reduziert werden, da die Anzahl der Bauteile und der Montagearbeitsgänge reduziert ist.
Der Trennwandabschnitt 76 des Ventilkörpers 67 trennt die Ventilkammer 75 des ersten und des zweiten Saugventils 31, 32 jeweils von der ersten bzw. der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 des Pumpenelementes. Somit kann die Vergrößerung des Volumens jeweils von der ersten bzw. der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 unterbunden. Daher wird die Fähigkeit zum Erhöhen des Kraftstoffdruckes in der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 durch das Hin- und Herbewegen des ersten und des zweiten Tauchkolbens 41, 42 nicht verschlechtert.
Die vielen Verbindungskanäle 77, die in dem Trennwandabschnitt 76 des Ventilkörpers 67 ausgebildet sind, sind hinsichtlich der Mittelachse des Kugelventils 70 versetzt, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Kugelventils 70 erstreckt. Somit blockiert das Kugelventil 70 nicht die vielen Verbindungskanäle 77, auch wenn sich das Kugelventil 70 zu der vollständig geöffneten Position bewegt und mit dem Trennwandabschnitt 76 in Kontakt gelangt. Auch in jenem Fall, wenn das Kugelventil 70 jeweils des ersten bzw. des zweiten Saugventils 31, 32 das Ventilloch 69 öffnet und an die Begrenzungsfläche des Trennwandabschnittes 76 gesetzt wird, kann daher der Kraftstoff in der Einlasskammer 72 stromaufwärts von dem Ventilloch 69 hinsichtlich der Strömungsrichtung des Kraftstoffes jeweils in die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 durch das Ventilloch 69, die Ventilkammer 75 und die vielen Verbindungskanäle 77 eingezogen werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Als nächstes wird auf der Grundlage der 3A und 3B ein Saugventilaufbau einer Kraftstoffeinspritzpumpe 4 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Jeweils in dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles ist eine Plattenfeder (ein Stockelement, eine Tellerfeder) 90 zum Vorspannen eines Kugelventils 70 in einer Ventilschließrichtung innerhalb einer Ventilkammer 75 angeordnet, die zwischen Ventilkörpern 66, 67 angeordnet ist, wie dies in der 3A gezeigt ist. Somit kann das Kugelventil 70 sicher in der Ventilöffnungsrichtung oder in der Ventilschließrichtung bewegt werden. Die Plattenfeder 90 hat einen ringförmigen Flangeabschnitt 91, der zwischen den Ventilkörpern 66, 67 angeordnet und gehalten ist, sowie mehrere vorstehende Abschnitte 92, die an der Innenumfangsseite des Flangeabschnittes 91 in einem vorbestimmten Intervall (z.B. in einem Winkelintervall von 90°) ausgebildet sind, wie dies in der 3B gezeigt ist.
Die vorstehenden Abschnitte 92, bilden plattenförmige elastische Elemente, die ihre Formen elastisch ändern können. Die vorstehenden Abschnitte 92 können das Kugelventil 70 an der Mittelachse des Kugelventils 70 halten, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Kugelventils 70 erstreckt, wenn das Kugelventil 70 geöffnet wird. Somit kann die Bewegungsdistanz des Kugelventils 70 in der Ventilkammer 75 von der vollständig geschlossenen Position zu der vollständig geöffneten Position innerhalb eines vorbestimmten Bereiches begrenzt werden (ein Bereich, der kleiner ist als bei dem ersten Ausführungsbeispiel). Ein verformtes Loch (ein Kraftstoffkanal) 93 ist an der Innenumfangsseite der Plattenfeder 90 ausgebildet.
Als nächstes wird ein Betrieb jeweils des ersten bzw. des zweiten Saugventils (die niederdruckseitigen Rückschlagventile) 31, 32 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles beschrieben. Das Kugelventil 70 ist zwischen dem Ventilkörper 66 und der Plattenfeder 90 bewegbar eingefügt. Das Kugelventil 70 wird gegen eine Sitzfläche eines Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 66 im Wesentlichen mit der Form eines umgekehrten runden Konus durch eine festgelegte Last der Plattenfeder 90 gedrückt. Der Kraftstoff wird von dem Kraftstoffsaugkanal 21 in eine Einlasskammer 72 durch einen ringförmigen Kanal 73 und ein Kraftstoffloch 74 eingeführt. Falls der Kraftstoffdruck in der Einlasskammer 72 die Summe des Druckes jeweils in der ersten bzw. zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 und der festgelegten Last der Plattenfeder 90 überschreitet, dann öffnet sich das Kugelventil 70, indem es sich von der Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 66 bewegt. Somit wird der Kraftstoff aus der Einlasskammer 72 jeweils in die erste bzw. zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 durch das Durchgangsloch 69, die Ventilkammer 75 und die vielen Verbindungskanäle 77 geschickt. Falls der Druckerhöhungsvorgang des jeweils in die erste bzw. die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 geschickten Kraftstoffes durch die Hin- und Herbewegung jeweils des erste bzw. zweiten Tauchkolbens 41, 42 gestartet wird, dann wird das Kugelventil 70 geschlossen, während es seine Mittelachse dadurch einstellt, dass es mit der Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 66 mit im Wesentlichen der Form des umgekehrten runden Konus in Kontakt gelangt.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Als nächstes wird auf der Grundlage der 1, 4A und 4B ein Saugventilaufbau einer Kraftstoffeinspritzpumpe 4 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein erstes Saugventil 31 der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles ist im Inneren des ersten Zylinderkopfes 33 so gehalten, dass das erste Saugventil 31 der oberen Endfläche (die Spitzenfläche) des ersten Tauchkolbens 41 zugewandt ist. Ein zweites Saugventil 32 der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 des gegenwärtige Ausführungsbeispieles ist im Inneren des zweiten Zylinderkopfes 34 so gehalten, dass das zweite Saugventil 32 der unteren Endfläche (die Spitzenfläche) des zweiten Tauchkolbens 42 zugewandt ist. Insbesondere ist das erste Saugventil 31 an der oberen Seite des ersten Tauchkolbens 41 positioniert, und das zweite Saugventil 32 ist an der unteren Seite des zweiten Tauchkolbens 42 in der Richtung der Hin- und Herbewegung gemäß der 1 wie bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel positioniert. Das erste und das zweite Saugventil 31, 32 haben jeweils einen Ventilkörper 80 und ein Kugelventil (ein Ventilelement) 70 mit der automatischen Mitteneinstellfunktion. Das Kugelventil 70 wird zum Öffnen oder Schließen eines Ventilloches 69 verwendet, das in dem Ventilkörper 80 ausgebildet ist. Das erste und das zweite Saugventil 31, 32 wirken als Rückschlagventile zum Verhindern der Rückströmung des Kraftstoffes von der ersten und er zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 zu dem Saugsteuerventil 5. Das erste Saugventil 31 ist zwischen den Kraftstoffsaugkanal 21 und der ersten Druckbeaufschlagungskammer 51 angeordnet, und das zweite Saugventil 32 ist zwischen dem Kraftstoffsaugkanal 21 und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 52 angeordnet.
Der Ventilkörper 80 ist durch Verschrauben und Befestigen eines Steckers 49 in einen konkaven Abschnitt 48 montiert, der an dem oberen Ende oder dem unteren Ende des Pumpengehäuses 35 gemäß der 1 ausgebildet ist. Ein O-Ring 50 zum Verhindern des Austrittes von Kraftstoff zu der Außenseite ist zwischen dem Innenumfang des konkaven Abschnittes 48 des Pumpengehäuses 35 und dem Außenumfang des Steckers 49 eingepasst, wie dies in der 4A gezeigt ist. Der Ventilkörper 80 ist mit einem Ventilsitzabschnitt 71 ausgebildet. Das Kugelventil 70 wird an den Ventilsitzabschnitt 71 gesetzt, wenn das Kugelventil 70 das Ventilloch 69 schließt. Der Ventilsitzabschnitt 71 begrenzt die Bewegungsdistanz des Kugelventils 70 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches (z.B. ein Bereich von 0,5 bis 0,9 mm) in einer Ventilkammer 75, die durch den Ventilkörper 80 und eine Plattenfeder 82 umgeben ist. Der Ventilsitzabschnitt 71 ist mit einer Sitzfläche ausgebildet, die im Wesentlichen die Form eines umgekehrten runden Konus (eine abgeschrägte Form) zum Begrenzen der Bewegung des Kugelventils 70 an dessen vollständig geschlossener Position aufweist.
Eine Einlasskammer 72 ist zwischen dem Ventilkörper 80 und dem Stecker 49 ausgebildet. Ein Kraftstoffloch 74 zum Verbinden des Ventilloches 69 mit dem Kraftstoffsaugkanal 21 ist in einer radialen Richtung von dem Ventilloch 69 des Ventilkörpers 80 ausgebildet. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist ein ringförmiger Strömungskanal 73 zum Verbinden des Kraftstoffsaugkanals 21 mit dem Kraftstoffloch 74 zwischen dem Innenumfang des konkaven Abschnittes 48 des Pumpengehäuses 35 und dem Außenumfang des Ventilkörpers 80 ausgebildet. Der Ventilkörper 80 hat einen vorstehenden Abschnitt 78 im Wesentlichen mit der Form eines runden Ringes, der die Ventilkammer 75 jeweils von der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 trennt. Der vorstehende Abschnitt 78 ist mit einem Verbindungskanal 79 zum Verbinden der Ventilkammer 75 ausgebildet. Die das Kugelventil 70 bewegbar unterbringt, jeweils mit der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52.
Das Kugelventil 70, dass das Ventilelement jeweils von dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 bildet, wird an die Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 80 gesetzt, um das Ventilloch 69 in einem normalen Zustand zu schließen. Falls der Niederdruckkraftstoff von dem Saugsteuerventil 5 durch den Kraftstoffsaugkanal 21 einströmt, dann wird das Kugelventil 70 durch den Kraftstoffdruck geöffnet, und der Kraftstoff wird jeweils in die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 eingezogen. Falls der Kraftstoffdruckbeaufschlagungsvorgang gestartet wird, dann wird das Ventilelement jeweils von dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 durch den Kraftstoffdruck jeweils in der ersten bzw. der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 geschlossen, und dieser Zustand wird beibehalten, bis der Kraftstoffdruckbeaufschlagungsvorgang beendet ist.
Das erste und das zweite Saugventil 31, 32 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles haben jeweils eine Plattenfeder (ein Stopperelement, eine Tellerfeder) 82 zum Vorspannen des Kugelventils 70 in einer Ventilschließrichtung. Somit kann das Kugelventil 70 sich in der Ventilöffnungsrichtung oder in der Ventilschließrichtung bewegt werden. Die Plattenfeder 82 hat einen gehaltenen Abschnitt 83, der durch den vorstehenden Abschnitt 78 des Ventilkörpers 80 gehalten wird, und ein rundes Halteloch 84 zum Halten des Kugelventils 70, wie dies in der 4B gezeigt ist. Die Plattenfeder 82 bildet ein plattenförmiges elastisches Element, das seine Form elastisch ändern kann, und dass das Kugelventil 70 an der Mittelachse des Kugelventils 70 halten kann, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Kugelventils 70 erstreckt, wenn das Kugelventil 70 geöffnet wird. Somit kann die Bewegungsdistanz des Kugelventils 70 in der Ventilkammer 75 von der vollständig geschlossenen Position zu der vollständig geöffneten Position innerhalb eines vorbestimmten Bereiches begrenzt werden. Da die Plattenfeder 82 so angeordnet ist, dass sie den Verbindungskanal 79 teilweise blockiert, ist die Ventilkammer 75 jeweils mit der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 kontinuierlich in Verbindung.
Als nächstes wird ein Betrieb jeweils des ersten und des zweiten Saugventils (die niederdruckseitigen Rückschlagsventile) 31, 32 beschrieben. Das Kugelventil 70 ist zwischen den Ventilkörpern 80 und der Plattenfeder 82 bewegbar eingefügt. Das Kugelventil 70 wird gegen die Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 80 im Wesentlichen mit der Form eines umgekehrten runden Konus durch eine festgelegte Last der Plattenfeder 82 gedrückt. Der Kraftstoff wird von dem Kraftstoffsaugkanal 21 in eine Einlasskammer 72 durch einen ringförmigen Kanal 73 und ein Kraftstoffloch 74 eingeführt. Falls der Kraftstoffdruck in der Einlasskammer 72 die Summe der Drücke jeweils der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 und der festgelegten Last der Plattenfeder 82 überschreitet, dann öffnet sich das Kugelventil 70, indem es sich von der Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 80 im Wesentlichen mit der Form des umgekehrten runden Konus bewegt. Somit wird der Kraftstoff von der Einlasskammer 72 jeweils in die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 durch das Ventilloch 69, die Ventilkammer 75 und den Verbindungskanal 79 geschickt. Falls der Druckbeaufschlagungsvorgang des Kraftstoffes, der jeweils in die erste und die zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 geschickt ist, durch die Hin- und Herbewegung jeweils des ersten bzw. des zweiten Tauchkolbens 41, 42 gestartet wird, dann wird das Kugelventil 70 geschlossen, während es seine Mittelachse automatisch einstellt, in dem es mit der Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 80 im Wesentliche mit der Form des umgekehrten runden Konus in Kontakt tritt.
Bei dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles sind der Begrenzungsabschnitt zum Begrenzung der Bewegungsdistanz des Kugelventils 70 in der Ventilkammer 75 von der vollständig geschlossenen Position zu der vollständig geöffneten Position des Kugelventils 70 jeweils durch den Ventilsitzabschnitt 71 vorgesehen, der einstückig an dem Ventilkörper 80 ausgebildet ist, und durch die Plattenfeder 82, die das Kugelventil 70 an jener Position stoppt, bei der das Kugelventil 70 an dem Ventilsitzabschnitt 71 gesetzt ist. Währendessen ist die Ventilkammer 75 zum Unterbringen des Kugelventils 70 durch den Ventilkörper 80 und die Plattenfeder 82 umgeben. Somit ist der Ventilkörper, der in die beiden Abschnitte bei dem zweiten Ausführungsbeispiel unterteilt ist, durch ein einziges Teil von einem Ventilkörper 80 gebildet. Daher kann die Anzahl der Bauteile und der Montagearbeitsgänge reduziert werden. Somit können die Kosten verglichen mit dem zweiten Ausführungsbeispiel weiter reduziert werden. Die Plattenfeder 82 ist so ausgebildet, dass eine Sitzfläche des Kugelventils 70 durch den Hohlraum aufgenommen wird, der in der Plattenfeder 82 ausgebildet wird. Insbesondere kann das Totvolumen jeweils bei dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 reduziert werden, da das Halteloch 84 zum Halten des Kugelventils 70 in der Plattenfeder 82 ausgebildet ist.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Als nächstes auf der Grundlage der 5A und 5B ein Saugventilsaufbau einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie dies in der 5A gezeigt ist, ist eine Sitzfläche im Wesentlichen der Form einer hemisphärischen Fläche an einem Ventilsitzabschnitt 71 eines Ventilkörpers 80 von jeweils dem ersten und dem zweiten Saugventil 31, 32 der Kraftstoffeinspritzpumpe 4 bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die Sitzfläche begrenzt eine Bewegung eines Kugelventils 70 an dessen vollständig geschlossener Position. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird eine Feder 94 als ein Stopperelement verwendet. Die Feder 94 hat einen Schnitt im Wesentlichen mit einer runden Form. Die Feder 94 hat eine symmetrische Form hinsichtlich einer Mittelachse des Kugelventils 70, die senkrecht zu einer anderen Mittelachse des Kugelventils 70 ist, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Kugelventils 70 erstreckt. Beide Enden der Feder 94 sind entlang des Innenumfangs des Ventilkörpers 80 nach außen gekrümmt, um so Hakenabschnitte 95 vorzusehen.
Die Feder 94 hat einen Aufbau zum Aufnehmen einer Sitzfläche des Kugelventils 70 an einem hohlen Abschnitt der Feder 94.
Insbesondere ist die Feder 94 mit einem Paar gekrümmter Abschnitte 97 zwischen den beiden Hakenabschnitten 95 und einem Verbindungsabschnitt 96 ausgebildet, wie dies in der 5B gezeigt ist. Die gekrümmten Abschnitte 97 können das Kugelventil 70 an der Mittelachse des Kugelventils 70 halten, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Kugelventils 70 erstreckt. Somit wird ein Totvolumen jeweils innerhalb des ersten und des zweiten Saugventils 31, 32 reduziert. Der Ventilkörper 80 hat keinen vorstehenden Abschnitt 78. Der Ventilkörper 80 ist mit einer Haltenute 81 zum Halten sowohl der Hakenabschnitte 95 als auch des Verbindungsabschnittes 96 an einer Innenumfangsfläche des Ventilkörpers 80 ausgebildet, die einen Verbindungskanal 79 bereitstellt. In diesem Fall wird eine festgelegt Last der Feder 94 geändert, falls eine Distanz zwischen den Hakenabschnitten 95 der Feder 94 sich über ein vorbestimmtes Maß erhöht, wenn das Kugelventil 70 geöffnet wird. Daher können konvexe Stopperabschnitte zum Stoppen der jeweiligen Hakenabschnitte 95 bei einer vorbestimmten Distanz in der Haltenute 81 so ausgebildet sein, dass die festgelegte Last der Feder 94 nicht geändert wird. Der Schnitt der Feder 94 kann mit einer rechteckigen Form ausgebildet sein.
Als nächstes wird ein Betrieb jeweils des ersten und des zweiten Saugventils (die niederdruckseitigen Rückschlagventile) 31, 32 beschrieben. Das Kugelventil 70 ist zwischen dem Ventilkörper 80 und der Feder 94 bewegbar eingefügt. Das Kugelventil 70 wird gegen die Sitzfläche des Ventilssitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 80 mit der Form der hemisphärischen Fläche durch die festgelegte Last der Feder 94 gedrückt. Der Kraftstoff wird von dem Kraftstoffsaugkanal 21 in eine Einlasskammer 72 durch einen ringförmigen Kanal 73 und ein Kraftstoffloch 74 eingeführt. Falls der Kraftstoffdruck in der Einlasskammer 72 die Summe der Drück jeweils der ersten und der zweiten Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 und der festgelegten Last der Feder 94 überschreitet, dann öffnet sich das Kugelventil 70, indem es sich von der Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 bewegt. Somit wird der Kraftstoff von der Einlasskammer 72 jeweils in die erste bzw. zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 durch das Ventilloch 69, die Ventilkammer 75 und dem Verbindungskanal 79 geschickt. Falls der Druckbeaufschlagungsvorgang des Kraftstoffes, der jeweils in die erste bzw. zweite Druckbeaufschlagungskammer 51, 52 geschickt wird, durch die Hin- und Herbewegung jeweils des ersten bzw. des zweiten Tauchkolbens 41, 42 gestartet wird, dann schließt sich das Kugelventil 70, während es seine Mitte automatisch einstellt, indem es mit der Sitzfläche des Ventilsitzabschnittes 71 des Ventilkörpers 78 im Wesentlichen mit der Form der hemisphärischen Fläche in Kontakt gelangt.
(Abwandlungen)
Bei dem dritten oder vierten Ausführungsbeispiel verhindert die Plattenfeder 82 oder die Feder 94, dass das Kugelventil 70 aus dem Verbindungskanal 79 des Ventilkörpers 80 heraus fällt. Alternativ kann ein konvexer vorstehender Abschnitt zum Verhindern des Herausfallens des Kugelventils 70 an einer Innenumfangswandfläche des Ventilkörpers 80 ausgebildet sein, der dem Verbindungskanal 79 bereitstellt. In diesem Fall ist der konvexe vorstehende Abschnitt im Wesentlichen mit der Form eines runden Ringes oder eines teilweise runden Ringes ausgebildet. Alternativ kann ein Sicherungsring (ein Rückhaltering) in einer Haltenute gehalten sein, die in der Innenwandfläche des Ventilkörpers 80 ausgebildet ist, die den Verbindungskanal 79 bereitstellt, um zu verhindern, dass das Kugelventil 70 aus dem Verbindungskanal 79 heraus fällt. Die Feder als das Stopperelement kann mit der Form von Maschen oder eines Gitters ausgebildet sein.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die vorliegende Erfindung auf die Kraftstoffeinspritzpumpe 4 angewendet, die bei dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem verwendet wird. Alternativ kann die vorliegende Erfindung auf eine Verteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe oder auf eine In-Line-Kraftstoffeinspritzpumpe angewendet werden, die bei einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine verwendet werden. Die Anzahl der Pumpenelemente oder die Anzahl der Tauchkolben kann beliebig auf 1, 3 oder mehr festgelegt werden. Die Anzahl der Saugventile kann beliebig auf 1, 3 oder mehr festgelegt werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Kugelventil 70, das im Wesentlichen mit der Form einer Sphäre ausgebildet ist und die automatische Mitteneinstellfunktion aufweist, als das Ventilelement verwendet, das im Wesentlichen die Form einer Sphären aufweist. Alternativ kann ein Ventilelement verwendet werden, dass einen im Wesentlichen hemisphärischen Abschnitt an der Seite des Ventilloches 69 und einen Abschnitt im Wesentlichen mit der Form eines runden Zylinders und dergleichen an der Seite des Verbindungskanals 77, 79 aufweist, und dass die automatische Mitteneinstellfunktion aufweist. Die Ventilkörper 66, 67 können einstückig miteinander ausgebildet sein. Die Ventilkörper 66, 67 können jeweils mit dem ersten bzw. dem zweiten Zylinderkopf 33, 34 einstückig ausgebildet sein. Der Ventilkörper 80 kann jeweils mit dem ersten bzw. dem zweiten Zylinderkopf 33, 34 einstückig ausgebildet sein. Der Ventilkörper 66 kann einstückig mit dem Stecker 49 ausgebildet sein. Der Ventilkörper 80 kann einstückig mit dem Stecker 49 ausgebildet sein. Das Pumpengehäuse 35 kann jeweils mit dem erste bzw. dem zweiten Zylinderkopf 33, 34 einstückig ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann in vielfältiger Weise ausgeführt werden, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Ein Saugventil (31) als ein Rückschlagventil ist an einem oberen Ende eines Tauchkolbens (41) in einer Kraftstoffeinspritzpumpe (4) angeordnet. Ein Ventilsitzabschnitt (71) und ein Trennwandabschnitt (76) sind in Ventilkörpern (66, 67) des Saugventils (31) ausgebildet, um eine Bewegungsdistanz eines Kugelventils (70) in einer Ventilkammer (75) zu begrenzen. Somit ist eine Schraubenfeder überflüssige, und ein Innenvolumen der Ventilkammer (75) wird reduziert, auch wenn das Kugelventil (70) mit einer automatischen Mitteneinstellfunktion als ein Ventilelement des Saugventils (31) verwendet wird. Daher wird eine Vergrößerung der Gesamtlänge des Saugventils (31) und insbesondere eine Vergrößerung der Kraftstoffeinspritzpumpe (4) in deren Höhenrichtung unterbunden. Infolgedessen wird die Montierbarkeit der Kraftstoffeinspritzpumpe einschließlich des Saugventils (31) an eine Kraftmaschine verbessert.

Claims

Rückschlagventil (31, 32) für eine Kraftstoffeinspritzpumpe (4), wobei das Rückschlagventil (31, 32) als ein Saugventil zum Einführen von Kraftstoff von einem Kraftstoffsaugkanal (21) in eine Druckbeaufschlagungskammer (51, 52) wirkt, in der der Kraftstoff auf einen hohen Druck durch eine Hin- und Herbewegung eines Tauchkolbens (41, 42) beaufschlagt wird, der in einem Zylinder der Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gleitbar gehalten ist, und wobei es zum Verhindern einer Rückströmung des Kraftstoffes von der Druckbeaufschlagungskammer (51, 52) zu dem Kraftstoffsaugkanal (21) wirkt, gekennzeichnet durch einen Ventilkörper (66, 67, 80), der an einer Endseite des Tauchkolbens (41, 42) in einer Richtung der Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens (41, 42) und stromaufwärts von der Druckbeaufschlagungskammer (51, 52) hinsichtlich einer Strömung des Kraftstoffes angeordnet ist, wobei der Ventilkörper (66, 67, 80) mit einem Ventilloch (69), das mit dem Kraftstoffsaugkanal (21) in Verbindung ist, und mit einem Verbindungskanal (77, 79) ausgebildet ist, der mit der Druckbeaufschlagungskammer (51, 52) in Verbindung ist; ein Ventilelement (70), das im Wesentlichen mit einer sphärischen Form zum Öffnen und zum Schließen des Ventilloches (69) ausgebildet ist; eine Ventilkammer (75) zum bewegbaren Aufnehmen des Ventilelementes (70); und einen Begrenzungsabschnitt (71, 76, 90, 82, 94) zum Begrenzen einer Bewegungsdistanz des Ventilelementes (70) von einer vollständig geschlossenen Position zu einer vollständig geöffneten Position des Ventilelementes (70) in der Ventilkammer (75).
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (66, 67) durch einen ersten Ventilkörper (66), der mit dem Ventilloch (69) ausgebildet ist, und durch einen zweiten Ventilkörper (67) gebildet ist, der an der Seite der Druckbeaufschlagungskammer (51, 52) von dem ersten Ventilkörper (66) angeordnet ist und mit dem Verbindungskanal (77) ausgebildet ist, und die Ventilkammer (75) von dem ersten Ventilkörper (66) und dem zweiten Ventilkörper (67) umgeben ist.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 2, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungsabschnitt (71, 76) einen ersten Ventilsitzabschnitt (71), der einstückig an dem ersten Ventilkörper (66) so ausgebildet ist, dass das Ventilelement (70) an dem ersten Ventilsitzabschnitt (71) gesetzt wird, wenn das Ventilelement (70) das Ventilloch (69) schließt, und einen zweiten Ventilsitzabschnitt (76) aufweist, der einstückig an dem zweiten Ventilkörper (67) so ausgebildet ist, dass das Ventilelement (70) an dem zweiten Ventilsitzabschnitt (76) gesetzt wird, wenn das Ventilelement (70) das Ventilloch (69) öffnet.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 2, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungsabschnitt (71, 90) einen Ventilsitzabschnitt (71), der einstückig an dem ersten Ventilkörper (66) so ausgebildet ist, dass das Ventilelement (70) an dem Ventilsitzabschnitt (71) gesetzt wird, wenn das Ventilelement (70) das Ventilloch (69) schließt, und ein Stopperelement (90) aufweist, um das Ventilelement (70) an einer Position zu stoppen, an der das Ventilelement (70) an dem Ventilsitzabschnitt (71) gesetzt ist.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 4, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (90) ein elastisches Element ist, das seine Form elastisch ändert und das Ventilelement (70) in einer Richtung zum Setzen des Ventilelementes (70) an den Ventilsitzabschnitt (71) vorspannt.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 4 oder 5, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitzabschnitt (71) im Wesentlichen mit der Form einer sphärischen Fläche entsprechend der Form des Ventilelementes (70) ausgebildet ist.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilkörper (67) einen Trennwandabschnitt (76) zum Trennen der Ventilkammer (75) von der Druckbeaufschlagungskammer (51, 52) aufweist, und der Verbindungskanal (77) die Ventilkammer (75) mit der Druckbeaufschlagungskammer (51, 52) verbindet und von einer Mittelachse des Ventilelementes (70) versetzt ist, die sich entlang einer Bewegungsrichtung des Ventilelementes (70) erstreckt.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungsabschnitt (71, 82, 94) einen Ventilsitzabschnitt (71), der einstückig an dem Ventilkörper (80) so ausgebildet ist, dass das Ventilelement (70) an den Ventilsitzabschnitt (71) gesetzt wird, wenn das Ventilelement (70) das Ventilloch (69) schließt, und ein Stopperelement (82, 94) aufweist, um das Ventilelement (70) an einer Position zu stoppen, an der das Ventilelement (70) an dem Ventilsitzabschnitt (71) gesetzt ist, und die Ventilkammer (75) von dem Ventilkörper (80) und dem Stopperelement (82, 94) umgeben ist.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffpumpe (4) gemäß Anspruch 8, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (82, 94) ein elastisches Element ist, das seine Form elastisch ändert und das Ventilelement (70) in einer Richtung zum Setzen des Ventilelementes (70) an den Ventilsitzabschnitt (71) vorspannt.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 8 oder 9, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitzabschnitt (71) im Wesentlichen mit der Form einer sphärischen Fläche entsprechend der Form des Ventilelementes (70) ausgebildet ist.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 4, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (90) aus einer Feder mit der Form einer flachen Platte ausgebildet ist, die durch den Ventilkörper (67) an einem gesamten Umfang des Stopperelementes (90) gehalten ist und die mit einem Kraftstoffdurchlassloch an einer Innenumfangsseite des Stopperelementes (90) ausgebildet ist, wobei das Stopperelement (90) das Ventilelement (70) an einer Mittelachse des Ventilelementes (70) hält, die sich entlang einer Bewegungsrichtung des Ventilelementes (70) erstreckt, wenn das Ventilelement (70) geöffnet wird.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 8, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (82) aus einer Feder mit der Form einer flachen Platte ausgebildet ist, die durch den Ventilkörper (80) an einem Teil eines Außenumfanges des Stopperelementes (82) gehalten ist und das Ventilelement (70) an einer Mittelachse des Ventilelementes (70) hält, die sich entlang einer Bewegungsrichtung des Ventilelementes (70) erstreckt, wenn das Ventilelement (70) geöffnet wird, und der Ventilkörper (80) mit einem Kraftstoffdurchlassloch (79) radial außerhalb des Stopperelementes (84) ausgebildet ist.
Rückschlagventil (31, 32) für die Kraftstoffeinspritzpumpe (4) gemäß Anspruch 8, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (94) aus einer gekrümmten Feder mit der Form eines gekrümmten Stabs ausgebildet ist, der teilweise durch den Ventilkörper (80) gehalten ist und das Ventilelement (70) mit einem gekrümmten Abschnitt (97) des Stopperelementes (94) an einer Mittelachse des Ventilelementes (70) hält, die sich entlang einer Bewegungsrichtung des Ventilelementes (70) erstreckt, wenn das Ventilelemente (70) geöffnet wird.