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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpe.
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Die
japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2009-209838 offenbart eine Kraftstoffpumpe, die einen Kraftstoff, der durch eine Förderpumpe aus einem Kraftstofftank (hoch) gepumpt wird, mit Druck beaufschlagt und abgibt. Die Kraftstoffpumpe, die in diesem Dokument offenbart ist, weist ein Pumpengehäuse mit einem Zylinder und einem säulenförmigen Kolben auf, der innerhalb des Zylinders angeordnet ist. Ein Endabschnitt des Kolbens ist in einen Innenraum des Zylinders eingesetzt, und der andere Endabschnitt steht von dem Zylinder nach außen vor. In diesem Zustand ist der Kolben angeordnet, um entlang seiner Mittelachse hin und her gleiten zu können. An dem Endabschnitt des Kolbens, der von dem Zylinder nach außen vorsteht, ist eine Nut, die sich in Umfangsrichtung entlang einer Außenumfangsfläche des Kolbens erstreckt, ausgebildet. Eine gelochte, scheibenförmige Platte ist mit der Nut des Kolbens in Eingriff. Ein Nocken, der den Kolben in dem Inneren des Zylinders hin- und herbewegt, ist unter (unterhalb) der Pumpe angeordnet. Eine Hubeinrichtung ist zwischen dem Nocken und dem Endabschnitt des Kolbens angeordnet, der von dem Zylinder nach außen vorsteht. Zwischen einem unteren Abschnitt der Kraftstoffpumpe und der Platte ist eine Spiralfeder angeordnet, um die Platte gegen eine obere Fläche der Hubeinrichtung zu drücken.
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17A zeigt ein Beispiel einer Spiralfeder, die in der vorstehend beschriebenen Kraftstoffpumpe eingebaut wird. Wie in 17A gezeigt ist, hat in der Nähe (Umgebung) von Endabschnitten der Spiralfeder die Spiralfeder einen kleineren Windungsabstand in Richtung des Abschlussendes der Windung. In der Spiralfeder, die vorstehend beschrieben ist, variiert die Elastizität (Federkraft) gegen ein Zusammendrücken abhängig von der Position rund um eine Mittelachse L der Spiralfeder. Zum Beispiel ist der Elastizitätsmodul in Längsrichtung in einem linken Teil X, in dem der Windungsabstand in der Umgebung (Nähe) der Endabschnitte relativ weit ist, kleiner als der in einem rechten Teil Y, in dem der Windungsabstand relativ eng ist. Daher wird, wie in 17B gezeigt ist, wenn eine Zusammendrückkraft Fc auf die Spiralfeder aufgebracht wird, die Spiralfeder in dem Teil X stärker kontrahiert als in dem Teil Y. Daher krümmt (biegt) sich die Spiralfeder derart, dass sich ein zentraler Teil nach rechts wölbt. Als Ergebnis wird eine nach rechts wirkende Seitenkraft Fs in der Spiralfeder erzeugt.
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In der vorstehend beschriebenen üblichen Kraftstoffpumpe wird, wenn eine derartige Seitenkraft, wie vorstehend beschrieben ist, in der Spiralfeder erzeugt wird, die Seitenkraft über die Platte zu dem Kolben übertragen. Zu dieser Zeit wirkt ein Moment auf den Kolben in einer Richtung, die in Bezug zu dem Zylinder geneigt ist. Wenn sich der Kolben aufgrund des Moments neigt, erhöht sich die Reibung lokal, die an einer Gleitfläche zwischen dem Kolben und dem Zylinder auftritt, wodurch mögliche Abnormalitäten beim Verschleiß oder eine Wärmeerzeugung in dem Kolben oder Zylinder verursacht werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, ist gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung in der Platte ein Verbindungsanschluss, der eine Außenumfangsfläche der Platte mit der Innenumfangsfläche der Platte verbindet, an einer Stelle vorgesehen, die im Allgemeinen zu der entgegenwirkenden Seitenkraft aus Sicht entlang der Mittelachse der Spiralfeder ausgerichtet ist, oder ist ein radialer Spalt zwischen der Innenumfangsfläche der Platte und der Nut an einer Stelle, die im Allgemeinen zu der entgegenwirkenden Seitenkraft ausgerichtet ist, größer als an anderen Stellen, wenn eine Mittelachse der Platte und eine Mittelachse des Kolbens übereinstimmen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Explosionsperspektivansicht der Kraftstoffpumpe;
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3 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Bestätigen der Richtung einer Seitenkraft beschreibt, die in einer Spiralfeder der Kraftstoffpumpe erzeugt wird;
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4 ist eine Draufsicht der Spiralfeder, die das Verfahren zur Bestätigung der Richtung einer Seitenkraft beschreibt;
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5 ist eine Bodenansicht der Spiralfeder;
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6 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 6-6 in 5;
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7 ist eine Bodenansicht einer Platte der Kraftstoffpumpe;
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8 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 8-8 in 7;
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9 ist eine Draufsicht einer Hubeinrichtung der Kraftstoffpumpe;
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10 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 10-10 in 9;
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11 ist eine Teilschnittansicht, die eine Umgebung der Hubeinrichtung der Kraftstoffpumpe in einer vergrößerten Weise zeigt;
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12 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 12-12 in 11;
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13 ist eine Teilschnittansicht, die die Umgebung der Hubeinrichtung zeigt, wenn eine Seitenkraft der Kraftstoffpumpe erzeugt wird;
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14 ist eine Teilschnittansicht, die die Umgebung eines Vorsprungsendabschnitts eines Kolbens einer Kraftstoffpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer vergrößerten Weise zeigt;
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15 ist eine Draufsicht einer Platte der Kraftstoffpumpe;
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16 ist eine Teilschnittansicht, die die Umgebung einer Hubeinrichtung einer Kraftstoffpumpe gemäß einer Modifikation zeigt;
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17A ist eine Seitenansicht einer Spiralfeder in einer entspannten Position (Ruheposition); und
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17B ist eine Seitenansicht einer Spiralfeder, die zusammengedrückt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffpumpe der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezug auf 1 bis 13 beschrieben. Die Kraftstoffpumpe ist eine Pumpe, die einen Kraftstoff, der durch eine Förderpumpe aus einem Kraftstofftank (hoch) gepumpt wird, mit Druck beaufschlagt und den Kraftstoff zu einer Versorgungspumpe abgibt, und die Pumpe wird als eine Hochdruckkraftstoffpumpe einer Direkteinspritzbrennkraftmaschine verwendet. In der nachstehenden Beschreibung ist die Oben-Unten-Richtung definiert, wie in 1 und 2 gezeigt ist.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist die Kraftstoffpumpe einen Pumpenkörper 10 auf, der an einem Zylinderkopfdeckel einer Direkteinspritzbrennkraftmaschine angebracht werden kann. In dem Pumpenkörper 10 ist ein Zylinder 11 vorgesehen, der sich in der Oben-Unten-Richtung erstreckt. Der Zylinder 11 ist nach unten hin offen.
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Ein im Wesentlichen säulenförmiger Kolben 12 ist in einem Innenraum des Zylinders 11 angeordnet. Ein Endabschnitt des Kolbens 12 ist in den Innenraum des Zylinders 11 eingesetzt, und der andere Endabschnitt steht von dem Zylinder 11 nach außen vor. In diesem Zustand ist der Kolben 12 angeordnet, um entlang einer Mittelachse L0 hin und her gleiten zu können. Eine Druckkammer 13 zum Druckbeaufschlagen des Kraftstoffs ist in dem Innenraum des Zylinders 11 ausgebildet. Die Druckkammer 13 ist durch einen Bodenabschnitt des Zylinders 11 und eine Endfläche eines Endabschnitts des Kolbens 12 definiert, der in dem Zylinder 11 eingesetzt ist. Nachstehend ist der eine Endabschnitt des Kolbens 12, der in dem Innenraum des Zylinders 11 eingesetzt ist, als ein einsetzseitiger Endabschnitt 12a beschrieben und ist der andere Endabschnitt des Kolbens 12, der von dem Zylinder 11 nach außen vorsteht, als ein vorsprungsseitiger Endabschnitt 12b beschrieben.
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Eine Kraftstoffkammer 14 ist in einem Innenraum des Pumpenkörpers 10 vorgesehen. Die Kraftstoffkammer 14 ist mit einer Niederdruckkraftstoffleitung verbunden, die zu einer Förderpumpe führt, die in der Direkteinspritzbrennkraftmaschine eingebaut ist. Ein Kraftstoff, der durch die Förderpumpe aus einem Kraftstofftank gepumpt wird, wird in die Kraftstoffkammer 14 eingebracht.
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Ein Solenoideinlassventil 15 ist an dem Pumpenkörper 10 angebracht. Die Kraftstoffkammer 14 ist über das Solenoideinlassventil 15 mit der Druckkammer 13 verbunden. Wenn das Solenoideinlassventil 15 erregt wird/ist, wird/ist das Solenoideinlassventil 15 geschlossen, um eine Zirkulation des Kraftstoffs zwischen der Kraftstoffkammer 14 und der Druckkammer 13 abzusperren. Andererseits öffnet, wenn die Erregung des Solenoideinlassventils 15 beendet wird, das Solenoideinlassventil 15, um die Zirkulation des Kraftstoffs zwischen der Kraftstoffkammer 14 und der Druckkammer 13 zu ermöglichen.
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Des Weiteren ist ein Rückschlagventil 16 an dem Pumpenkörper 10 angebracht. Die Druckkammer 13 des Pumpenkörpers 10 ist ferner mit dem Rückschlagventil 16 verbunden. Das Rückschlagventil 16 ist ein immer geschlossenes Differentialdruckregelventil. Daher öffnet das Rückschlagventil 16, wenn der Druck des Kraftstoffs innerhalb der Druckkammer 13 ein vorbestimmter Ventilöffnungsdruck oder höher ist. Das Rückschlagventil 16 ist mit einer Hochdruckkraftstoffleitung verbunden, die zu einer Versorgungsleitung führt, die in der Direkteinspritzbrennkraftmaschine eingebaut ist. Wenn das Rückschlagventil 16 öffnet, wird der Kraftstoff innerhalb der Druckkammer 13 zu der Versorgungsleitung abgegeben.
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Eine Nut 17, die sich in Umfangsrichtung entlang einer Außenumfangsfläche des Kolbens 12 erstreckt, ist in dem vorsprungsseitigen Endabschnitt 12b des Kolbens 12 ausgebildet. Eine ringförmige, scheibenförmige Platte 18 ist an dem vorsprungsseitigen Endabschnitt 12b des Kolbens 12 angebracht. Die Platte 18 ist an dem vorsprungsseitigen Endabschnitt 12b des Kolbens 12 durch einen Eingriff zwischen einer Innenumfangsfläche der zentralen Öffnung der scheibenförmigen Platte 18 und der Nut 17 angebracht. Eine Spiralfeder 19 ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen der Platte 18 und dem Pumpenkörper 10 angeordnet. Daher wird die Platte 18 durch die Spiralfeder 19 nach unten gedrückt. Die Platte 18 ist mit einem unteren Ende der Spiralfeder 19 derart in Kontakt, dass eine Mittelachse L2 der scheibenförmigen Platte 18 mit einer Mittelachse L1 der Spiralfeder 19 übereinstimmt.
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Ferner hat die Kraftstoffpumpe eine Hubeinrichtung 20 um den vorsprungsseitigen Endabschnitt 12b des Kolbens 12 herum. Die Hubeinrichtung 20 hat eine zylindrische Form mit einem Boden und hat ein geöffnetes oberes Ende. Die Hubeinrichtung 20 ist angeordnet, um den vorsprungsseitigen Endabschnitt 12b zu umgeben, der an der Platte 18 angebracht ist. Die Hubeinrichtung 20 hat eine Innenbodenfläche 20a, die mit einer Endfläche des vorsprungsseitigen Endabschnitts 12b des Kolbens 12 in Kontakt gebracht wird. Eine Rolle (Welle) 21 ist drehbar an einem unteren Abschnitt der Hubeinrichtung 20 gestützt. Die Rolle 21 ist mit einem Nocken 23 zum Antriebspumpen in Kontakt, der sich mit einer Nockenwelle 22 der Direkteinspritzbrennkraftmaschine dreht. Die Hubeinrichtung 20 ist zwischen der Endfläche des vorsprungsseitigen Endabschnitts 12b des Kolbens 12 und dem Nocken 23 angeordnet. Die Rolle 21 wird gegen den Nocken 23 durch eine Drängkraft der Spiralfeder 19 gedrückt, die über die Platte 18 und den Kolben 12 übertragen wird.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Hubeinrichtungsführung 24, die eine zylindrische Form hat, an einem unteren Abschnitt des Pumpenkörpers 10 vorgesehen. Die Hubeinrichtungsführung 24 erstreckt sich entlang einer Mittelachse L0 des Kolbens 12. Die Hubeinrichtungsführung 24 ist angeordnet, um den Kolben 12, die Platte 18 und die Spiralfeder 19 von der Außenseite zu umgeben. Die Hubeinrichtung 20 ist innerhalb der Hubeinrichtungsführung 24 derart eingebaut, dass deren Außenumfangsfläche mit einer Innenumfangsfläche der Hubeinrichtungsführung 24 in Gleitkontakt gebracht wird. Eine Führungsnut 25, die sich entlang der Mittelachse L0 des Kolbens 12 erstreckt, ist in der Hubeinrichtungsführung 24 vorgesehen. Die Hubeinrichtung 20 hat einen Vorsprung 26, der in die Führungsnut 25 eingesetzt ist. Der Vorsprung 26 steht von der Außenumfangsfläche der Hubeinrichtung 20 in radialer Richtung nach außen vor. Durch den Vorsprung 26, der mit der Führungsnut 25 in Eingriff ist, wird eine Drehung der Hubeinrichtung 20 um die Mittelachse L0 mit Bezug auf den Pumpenkörper 10 begrenzt bzw. verhindert bzw. eingeschränkt.
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Der Pumpenkörper 10 hat ein Verbindungsglied 27, das von einer Seitenfläche des Pumpenkörpers 10 vorsteht. Das Verbindungsglied 27 ist mit einer Niederdruckkraftstoffleitung verbunden, die in der Direkteinspritzbrennkraftmaschine eingebaut ist.
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In der vorstehend beschriebenen Kraftstoffpumpe bewegt sich, wenn die Direkteinspritzbrennkraftmaschine in Betrieb gestellt wird, um die Nockenwelle 22 zu drehen, die Hubeinrichtung 20 in der Oben-Unten-Richtung gemäß einer Profilform des Nockens 23. Der Kolben 12 hält dadurch das Drücken der Endfläche des vorsprungsseitigen Endabschnitts 12b gegen die Bodenfläche der Hubeinrichtung 20 durch die Spiralfeder 19, während er in dem Innenraum des Zylinders 12 hin- und her gleiten kann.
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Die Druckkammer 13 hat ein kleineres Volumen, wenn der Kolben 12 hoch fährt, um sich der Druckkammer 13 anzunähern. Andererseits hat die Druckkammer 13 ein größeres Volumen, wenn der Kolben 12 hinunter fährt, um sich dem Nocken 23 anzunähern. Daher wird, wenn der Kolben 12 hinunter fährt, wenn das Solenoideinlassventil 15 offen ist, der Kraftstoff innerhalb der Kraftstoffkammer 14 in die Druckkammer 13 in Erwiderung auf eine Erhöhung des Volumens der Druckkammer 13 eingebracht. Wenn der Kolben 12 hoch fährt, wird, wenn das Solenoideinlassventil 15 offen ist, der Kraftstoff, der in die Druckkammer 13 eingebracht wird, zu der Kraftstoffkammer 14 in Erwiderung auf eine Reduktion des Volumens der Druckkammer 13 rückgeführt.
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Wenn das Solenoideinlassventil 15 während des Hochfahrens des Kolbens 12 geschlossen ist, wird, da die Druckkammer 13 hermetisch abgedichtet ist, das Volumen der Druckkammer 13 reduziert und wird der Kraftstoff innerhalb der Druckkammer 13 mit Druck beaufschlagt. Dann öffnet, wenn der Druck des Kraftstoffs innerhalb der Druckkammer 13 einen Ventilöffnungsdruck des Rückschlagventils 16 erreicht hat, das Rückschlagventil 16 und wird der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff innerhalb der Druckkammer 13 abgegeben. Als Ergebnis des wiederholten Einlassens und Abgebens des Kraftstoffs wird der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe zu der Versorgungsleitung gefördert. Ferner wird durch Ändern der Ventilöffnungsdauer des Solenoideinlassventils 15 während eines Hochfahrens des Kolbens 12, das heißt während der Erregungsdauer des Solenoideinlassventils 15, die mit Druck zu beaufschlagende Fördermenge des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe zu der Versorgungsleitung zu fördern ist, eingestellt.
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Wie in 3 gezeigt ist, wird in der Kraftstoffpumpe, die vorstehend beschrieben ist, eine Seitenkraft Fs in der Spiralfeder 19 erzeugt, die durch ein Hochfahren des Kolbens 12 zusammengedrückt wird. Die Seitenkraft Fs wirkt in einer Richtung senkrecht zu einer Gleitrichtung des Kolbens 12. Die Richtung der Seitenkraft Fs, die in der Spiralfeder 19 erzeugt wird, kann auf die folgende Weise bestätigt werden. Zunächst wird, wie in 3 gezeigt ist, die Spiralfeder 19 zusammengedrückt, wobei ein Endabschnitt der Spiralfeder 19 an einem fixierten Gegenstand befestigt (fixiert) ist und der andere Endabschnitt in einer radialen Richtung der Spiralfeder 19 beweglich gestützt ist. Wenn die Spiralfeder 19 zusammengedrückt wird, wie vorstehend beschrieben ist, wird, wie in 4 gezeigt ist, eine zentrale Position (Mittenposition) C2 des anderen Endabschnitts der Spiralfeder 19 aufgrund der Seitenkraft Fs, die aufgrund des Zusammendrückens erzeugt wird, in eine radiale Richtung der Spiralfeder 19 von einer zentralen Position C1 des einen Endabschnitts verschoben (verlagert, versetzt). Die Richtung der Verschiebung (Verlagerung, Versetzung) der zentralen Position C2 in Bezug auf die zentrale Position (Mittenposition) C1 zu dieser Zeit korrespondiert zu der Richtung der Seitenkraft Fs, die während des Zusammendrückens der Spiralfeder 19 erzeugt wird. Die Richtung der Seitenkraft Fs kann somit durch Ermitteln der Richtung der Verlagerung der Mittenpositionen C1 und C2 an beiden Enden der Spiralfeder 19 bestätigt werden. Wenn die Spiralfedern 19 identische Spezifikationen haben, ist die Richtung der Seitenkraft Fs gleich. Daher ist es ausreichend, die Richtung der Seitenkraft Fs, die in der Spiralfeder 19 bei der Bauart oder der Produktionslosgröße der Spiralfeder 19 erzeugt wird, zu bestätigen.
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Wie in 5 und 6 gezeigt ist, ist ein Aussparungsabschnitt 28 in einer unteren Endfläche der Spiralfeder 19 ausgebildet, die mit der Platte 18 in Kontakt gebracht wird. Der Aussparungsabschnitt 28 ist aus Sicht entlang der Mittelachse L1 der Spiralfeder 19 an einer Position ausgebildet, die zu der Seitenkraft Fs, die während des Zusammendrückens der Spiralfeder 19 erzeugt wird, ausgerichtet ist.
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Wie in 7 und 8 gezeigt ist, ist ein Verbindungsanschluss 29 in der Platte 18 ausgebildet, und der Verbindungsanschluss 29 verbindet eine Außenumfangsfläche der Platte 18 und eine Innenumfangsfläche des zentralen Lochs der Platte 18. Der Verbindungsanschluss 29 ist eine Auslassung (eng. „cut-away“), um zuzulassen, dass der Kolben 12 an der Innenumfangsfläche des Lochs der Platte 18 eingepasst ist, wenn die Platte 18 mit der Nut 17 des Kolbens 12 in Eingriff ist. Die Weite des Verbindungsanschlusses 29 ist im Wesentlichen gleich wie der Durchmesser eines Teils, der mit der Nut 17 des Kolbens 12 in Eingriff zu bringen ist. Ferner hat die Platte 18 einen Vorsprungsabschnitt 30 an einer vorderen Fläche, die mit der Spiralfeder 19 in Kontakt gebracht werden soll. Der Vorsprungsabschnitt 30 steht von einem Teil nahe einer Außenumfangskante (Außenumfangsrand) der Platte 18 nach oben vor. Der Vorsprungsabschnitt 30 hat eine Weite (Breite) entlang einer Umfangsrichtung der Platte 18. Der Aussparungsabschnitt 28 hat eine Weite (Breite) entlang einer Umfangsrichtung der Spiralfeder 19. Die Weite des Vorsprungsabschnitts 30 ist geringfügig kleiner als die Weite des Aussparungsabschnitts 28. Daher ist der Vorsprungsabschnitt 30 mit dem Aussparungsabschnitt 28 eingreifbar. Der Vorsprungsabschnitt 30 ist aus Sicht entlang der Mittelachse L2 der Platte 18 an einer Position gegenüberliegend zu dem Verbindungsanschluss 29 ausgebildet.
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Wie in 9 und 10 gezeigt ist, ist ein Vorsprungsabschnitt 31 an der Innenbodenfläche 20a der Hubeinrichtung 20 vorgesehen. Der Vorsprungsabschnitt 31 steht von einem Teil nahe einer Außenumfangskante (Außenumfangsrand) der Hubeinrichtung 20 nach oben vor. Der Vorsprungsabschnitt 31 hat eine Weite (Breite) entlang einer Umfangsrichtung der Hubeinrichtung 20. Die Weite des Vorsprungsabschnitts 31 ist geringfügig kleiner als die Weite des Verbindungsanschlusses 29. Daher ist der Vorsprungsabschnitt 31 mit dem Verbindungsanschluss 29 eingreifbar. In einem Zustand, in dem die Hubeinrichtung 20 in der Kraftstoffpumpe eingebaut ist, ist der Vorsprungsabschnitt 31 aus Sicht von einer Mittelachse L3 der Hubeinrichtung 20 an einer Position in derselben Richtung wie der Verbindungsanschluss 29 der Platte 18 vorgesehen.
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Wie in 11 gezeigt ist, sind die Spiralfeder 19, die Platte 18 und die Hubeinrichtung 20 entsprechend in der Kraftstoffpumpe eingebaut. In diesem Zustand ist der Vorsprungsabschnitt 30 der Platte 18 mit dem Aussparungsabschnitt 28 der Spiralfeder 19 in Eingriff und ist der Vorsprungsabschnitt 31 der Hubeinrichtung 20 mit dem Verbindungsanschluss 29 der Platte 18 in Eingriff. Das heißt, als Ergebnis des Eingriffs des Vorsprungsabschnitts 30 der Platte 18 mit dem Aussparungsabschnitt 28 der Spiralfeder 19 sind die Platte 18 und die Spiralfeder 19 in einem Zustand eingebaut, in dem eine relative Drehung um deren Mittelachsen L1 und L2 begrenzt bzw. verhindert bzw. eingeschränkt wird/ist. Ferner sind als ein Ergebnis des Eingriffs des Vorsprungsabschnitts 31 der Hubeinrichtung 20 mit dem Verbindungsanschluss 29 der Platte 18 die Platte 18 und die Hubeinrichtung 20 in einem Zustand eingebaut, in dem eine relative Drehung um deren Mittelachsen L2 und L3 begrenzt bzw. verhindert bzw. eingeschränkt wird.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Aussparungsabschnitt 28 der Spiralfeder 19 an einer Position in der Richtung einer Seitenkraft Fs aus Sicht der Mittelachse L1 der Spiralfeder 19 angeordnet. Ferner ist der Vorsprungsabschnitt 30 der Platte 18 an einer Position in der Richtung gegenüberliegend zu dem Verbindungsanschluss 29 aus Sicht der Mittelachse L2 der Platte 18 angeordnet. Daher ist, wie in 12 gezeigt ist, die Platte 18 mit dem Verbindungsanschluss 29 eingebaut, der aus Sicht der Mittelachse L1 der Spiralfeder 19 an einer Position in einer entgegengesetzten Richtung zu der Richtung einer Seitenkraft Fs angeordnet ist (d.h. in der entgegenwirkenden Seitenkraftrichtung).
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Anschließend sind Wirkungen und Betriebe der Kraftstoffpumpe, die vorstehend beschrieben ist, in Bezug auf 13 beschrieben.
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Wie in 13 gezeigt ist, wird, wenn die Spiralfeder 19 durch ein Hochfahren des Kolbens 12 zusammengedrückt wird, eine Seitenkraft Fs in der Spiralfeder 19 erzeugt. Die Seitenkraft Fs wird zunächst zu der Platte 18 übertragen, die mit der Spiralfeder 19 in Kontakt ist. Zu dieser Zeit wird, da die Platte 18 den Verbindungsanschluss 29 in/an einer Position in der entgegenwirkenden Seitenkraftrichtung hat, eine Bewegung in der Richtung der Seitenkraft Fs der Platte 18 in Bezug auf den Kolben 12 zugelassen. Daher wird eine Übertragung der Seitenkraft Fs von der Platte 18 zu dem Kolben 12 verhindert.
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Ferner wird, da eine Erhöhung eines Spalts zwischen der Nut 17 des Kolbens 12 und der gesamten Innenumfangsfläche des Lochs der Platte 18 auch eine Bewegung in der Richtung der Seitenkraft Fs der Platte 18 in Bezug auf den Kolben 12 ermöglicht, eine Übertragung der Seitenkraft Fs von der Platte 18 zu dem Kolben 12 verhindert. Jedoch ist es in diesem Fall möglich, dass sich ein Ruckeln/Klappern/Rattern der Platte 18 erhöht, sodass ein Zusammenstoß der Platte 18 mit dem Kolben 12 und der Hubeinrichtung 20 während des Betriebs der Kraftstoffpumpe verursacht wird, wodurch ein Geräusch erzeugt wird. Hinsichtlich dieses Punkts ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Position des Verbindungsanschlusses 29 zum Anbringen der Platte 18 an dem Kolben 12 gemäß der Position in der Richtung einer Seitenkraft Fs festgelegt. Da die Übertragung der Seitenkraft Fs zu dem Kolben 12 dadurch begrenzt bzw. verhindert wird, tritt eine Erhöhung des Ruckelns/Klapperns/Ratterns der Platte 18 nicht auf.
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Die vorstehend beschriebene Kraftstoffpumpe kann die nachstehenden Wirkungen bereitstellen.
- (1) Die Platte 18 ist mit dem Verbindungsanschluss 29 eingebaut, der an einer Position in einer entgegengesetzten Richtung zu der Richtung einer Seitenkraft Fs angeordnet ist, die während des Zusammendrückens der Spiralfeder 19 erzeugt wird. Gemäß dieser Anordnung wird, da eine Bewegung in der Richtung der Seitenkraft Fs der Platte 18 in Bezug auf den Kolben 12 zugelassen wird, eine Übertragung der Seitenkraft Fs zu dem Kolben 12 verhindert.
- (2) Die Position des Verbindungsanschlusses 29 ist gemäß der Richtung einer Seitenkraft Fs festgelegt. Eine Bewegung in der Richtung der Seitenkraft Fs der Platte 18 in Bezug auf den Kolben 12 wird dadurch zugelassen. Daher kann eine Übertragung der Seitenkraft Fs zu dem Kolben 12 verhindert werden, ohne dass sich ein Ruckeln/Klappern/Rattern der Platte 18 erhöht, was eine Geräuscherzeugung verursachen würde.
- (3) Durch den Vorsprungsabschnitt 30 der Platte 18, der mit dem Aussparungsabschnitt 28 der Spiralfeder 19 in Eingriff ist, wird verhindert, dass sich die Spiralfeder 19 und die Platte 18 relativ um die Mittelachse L1 der Spiralfeder 19 drehen. Daher kann eine Verschiebung (Verlagerung, Versetzung) der Position des Verbindungsanschlusses 29 von einer regulären Position in einer entgegengesetzten Richtung zu der Richtung einer Seitenkraft Fs als ein Ergebnis des Drehens der Platte 18 aufgrund einer Schwingung oder dergleichen, was während des Betriebs der Kraftstoffpumpe erzeugt wird, begrenzt bzw. verhindert werden. Demgemäß kann der Effekt zum Verhindern der Übertragung der Seitenkraft Fs an den Kolben 12 aufrechterhalten werden.
- (4) Eine Drehung der Hubeinrichtung 20 um die Mittelachse L0 des Kolbens 12 in Bezug auf den Pumpenkörper 10 wird begrenzt bzw. verhindert. Ferner wird als ein Ergebnis des Eingriffs des Vorsprungsabschnitts 31 der Hubeinrichtung 20 mit dem Verbindungsanschluss 29 der Platte 18 eine relative Drehung um die vorstehend beschriebene Mittelachse L0 der Platte 18 und der Hubeinrichtung 20 auch begrenzt bzw. verhindert. Andererseits wirkt eine Druckkraft aufgrund der Zusammendrückreaktionskraft der Spiralfeder 19 auf Kontaktflächen der Spiralfeder 19 und des Pumpenkörpers 10. Daher wird durch eine Reibung, die zwischen den Kontaktflächen der vorstehend beschriebenen Bauteile erzeugt wird, eine Drehung der Spiralfeder 19 in Bezug auf den Pumpenkörper 10 auch begrenzt bzw. verhindert. In diesem Fall wird eine relative Drehung der Platte 18 in Bezug auf die Spiralfeder 19 nicht nur von dem Pumpenkörper 10, sondern auch von der Hubeinrichtung 20 begrenzt bzw. verhindert bzw. eingeschränkt. Demgemäß kann eine Verschiebung (Verlagerung, Versetzung) der Position des Verbindungsanschlusses 29 von einer regulären Position weiter begrenzt werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffpumpe der vorliegenden Erfindung ausführlich in Bezug auf 14 und 15 beschrieben. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind jene Komponenten, die gleich wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, um deren ausführliche Beschreibungen wegzulassen.
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14 zeigt einen Teil, in dem eine Platte 41 an einem Kolben 40 der Kraftstoffpumpe angebracht ist, in einer vergrößerten Weise. Wie in 14 gezeigt ist, ist in einem Zylinder 11 eines Pumpenkörpers 10 der Kolben 40 angeordnet, um entlang einer Mittelachse L0 des Kolbens 40 hin und her gleiten zu können. Die Platte 41 ist an einem vorsprungsseitigen Endabschnitt des Kolbens 40 angebracht. Eine Spiralfeder 19 ist zwischen der Platte 41 und dem Pumpenkörper 10 angeordnet.
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Der Kolben 40 weist einen Kolbenhauptkörperabschnitt 42 in einer Position, die höher ist als eine Eingriffsposition mit der Platte 41, und einen Kolbenendabschnitt 43 in einer Position auf, die niedriger ist als die Eingriffsposition mit der Platte 41. Der Kolbenhauptkörperabschnitt 42 ist aus einem Bauteil hergestellt, das von dem Kolbenendabschnitt 43 getrennt ist. Ein Innengewindeloch 44, das sich von einer unteren Endfläche 42a nach oben erstreckt, ist in dem Kolbenhauptkörperabschnitt 42 vorgesehen. Ein Innengewinde ist an einer Innenumfangsfläche des Innengewindelochs 44 ausgebildet. Der Kolbenendabschnitt 43 weist einen Kopfabschnitt 45 und einen Außengewindeabschnitt 46 auf, der von dem Kopfabschnitt 45 nach oben vorsteht. Ein Außengewinde ist an einer Außenumfangsfläche des Außengewindeabschnitts 46 ausgebildet. Die Platte 41 ist zwischen der unteren Endfläche 42a des Kolbens 42 und dem Kopfabschnitt 45 angeordnet. Durch Anziehen (Befestigen) des Außengewindeabschnitts 46 in dem Innengewindeloch 44 in diesem Zustand wird die Platte 41 an den Kolben 40 angebracht. In dem Kolben 40, der vorstehend beschrieben ist, wirkt der Teil zwischen der Endfläche 42a des Kolbens 42 und dem Kopfabschnitt 45 als eine Nut 47, die mit einer Innenumfangsfläche eines Eingriffslochs 48 der Platte 41 in Eingriff ist.
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Wie in 15 gezeigt ist, ist ein Eingriffsloch 48, das mit der Nut 47 des Kolbens 40 in Eingriff zu bringen ist, in der Mitte der Platte 41 ausgebildet. Ein Verbindungsanschluss, wie vorstehend in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist für die Platte 41 nicht erforderlich. Daher ist das Eingriffsloch 48 ein geschlossenes Loch und ist nicht mit einer Außenumfangsfläche der Platte 41 verbunden. Ferner ist ein Vorsprungsabschnitt 49, der mit einem Aussparungsabschnitt 28 der Spiralfeder 19 in Eingriff zu bringen ist, nahe einer Außenumfangskante (Außenumfangsrand) der Platte 41 ausgebildet. Das Eingriffsloch 48 ist aus Sicht entlang einer Mittelachse L2 der Platte 41 an einer Stelle, die zu dem Vorsprungsabschnitt 49 gegenüberliegend ist, größer ausgebildet als an anderen Stellen. Das heißt, das Eingriffsloch 48 hat einen Innenradius zwischen der Innenumfangsfläche des Eingriffslochs 48 und der Mittelachse L2, der an einer Stelle gegenüberliegend zu dem Vorsprungsabschnitt 49 größer ist als an den anderen Stellen. Andererseits ist der Aussparungsabschnitt 28 der Spiralfeder 19 aus Sicht entlang einer Mittelachse L1 an einer Position angeordnet, die zu einer Seitenkraft Fs ausgerichtet ist, die während des Zusammendrückens der Spiralfeder 19 erzeugt wird. Die Platte 41 ist somit in der Kraftstoffpumpe mit einem vergrößerten Durchmesserabschnitt 48a eingebaut, in dem das Eingriffsloch 48 vergrößert ist und der an einer Position angeordnet ist, die zu der Richtung einer Seitenkraft Fs entgegengesetzt ist.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung ist, wenn die Mittelachse L2 der Platte 41 und die Mittelachse L0 des Kolbens 40 übereinstimmen, ein radialer Spalt zwischen der Innenumfangsfläche des Eingriffslochs 48 der Platte 41 und der Nut 47 an einer Position in der entgegenwirkenden Seitenkraftrichtung aus Sicht der Mittelachse L1 der Spiralfeder 19 größer als an einem Teil, der von dieser verschieden ist. Es wird dadurch ermöglicht, dass sich die Platte 41 in der Richtung einer Seitenkraft Fs mit Bezug auf den Kolben 40 bewegt, wenn eine Seitenkraft Fs in der Spiralfeder 19 erzeugt wird. Daher wird eine Übertragung der Seitenkraft Fs von der Platte 41 zu dem Kolben 40 verhindert.
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Ferner ist der Teil, an dem der Spalt zwischen der Innenumfangsfläche des Eingriffslochs 48 der Platte 41 und der Nut 47 relativ groß ist, aus Sicht der Mittelachse L1 der Spiralfeder 19 auf eine Position in der entgegenwirkenden Seitenkraftrichtung begrenzt. Daher kann eine Übertragung der Seitenkraft Fs zu dem Kolben 40 verhindert werden, ohne, dass sich ein Ruckeln/Klappern/Rattern der Platte 41 erhöht, wodurch eine Geräuscherzeugung verursacht werden würde.
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Die vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispiele können wie folgt modifiziert werden.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine relative Drehung der Hubeinrichtung 20 und der Platte 18 durch den Vorsprungsabschnitt 31 der Hubeinrichtung 20 begrenzt, die mit dem Verbindungsanschluss 29 der Platte 18 in Eingriff ist. Stattdessen kann eine relative Drehung der Hubeinrichtung 20 und der Platte 18 durch einen Eingriff eines Vorsprungsabschnitts der Hubeinrichtung 20 mit einem Aussparungsabschnitt oder einem Loch begrenzt bzw. verhindert werden, der oder das in einem Teil vorgesehen ist, der von dem Verbindungsanschluss 29 der Platte 18 verschieden ist. Alternativ kann umgekehrt zu der vorstehend beschriebenen Anordnung ein Vorsprungsabschnitt an der Platte 18 vorgesehen sein und kann ein Aussparungsabschnitt an der Hubeinrichtung 20 vorgesehen sein.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel kann eine relative Drehung der Platte 18 und der Hubeinrichtung 20 mittels eines Verfahrens begrenzt bzw. verhindert werden, das sich von dem Aussparung-Vorsprung-Eingriff unterscheidet. Zum Beispiel kann, wie in 16 gezeigt ist, eine relative Drehung der Hubeinrichtung 20 und der Platte 18 durch Anfügen der Platte 18 an eine Kontaktfläche W der Innenbodenfläche 20a der Hubeinrichtung 20 verhindert werden. Zum Beispiel können durch Schweißen oder Kleben die Innenbodenfläche 20a der Hubeinrichtung 20 und die Platte 18 miteinander verbunden werden.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Aussparungsabschnitt 28 in der unteren Endfläche der Spiralfeder 19 ausgebildet, um mit der Platte 18, 41 in Kontakt gebracht zu werden, an einer Position in der Richtung einer Seitenkraft Fs aus Sicht der Mittelachse L1 der Spiralfeder 19. Ferner sind die Vorsprungsabschnitte 30 und 49 in der vorderen Fläche der Platte 18, 41, um mit der Spiralfeder 19 in Kontakt gebracht zu werden, aus Sicht der Mittelachse L2 der Platte 18, 21 an einer Position in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Verbindungsanschluss 29 oder dem vergrößerten Durchmesserabschnitt 48a des Eingriffslochs 48 ausgebildet. Die Position des Aussparungsabschnitts 28 in der Umfangsrichtung der Spiralfeder 19 und die Position des Vorsprungsabschnitts 30, 49 in der Umfangsrichtung der Platte 18, 41 können geeignet geändert werden. Jedoch ist es erforderlich, dass durch ein Eingreifen des Verbindungsabschnitts 30, 49 mit dem Aussparungsabschnitt 28 eine relative Drehung der Spiralfeder 19 und der Platte 18, 41 mit dem Verbindungsanschluss 29 oder dem vergrößerten Durchmesserabschnitt 48a des Eingriffslochs 48 zu verhindert bzw. begrenzt wird, der aus Sicht der Mittelachse L1 der Spiralfeder 19 an einer Position in einer entgegenwirkenden Seitenkraftrichtung angeordnet ist. Alternativ kann umgekehrt zu der vorstehend beschriebenen Anordnung ein Vorsprungsabschnitt an der Spiralfeder 19 vorgesehen sein und kann ein Aussparungsabschnitt an der Platte 18, 41 vorgesehen sein.
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Die Aussparung und der Vorsprung können an der Spiralfeder 19 und der Platte 18, 41 weggelassen werden, solange eine relative Drehung der Spiralfeder 19 und der Platte 18, 41 durch eine Reibung zwischen Kontaktflächen beider Bauteilen begrenzt bzw. verhindert wird, die durch ein Drücken aufgrund einer Zusammendrückreaktionskraft der Spiralfeder 19 erzeugt wird.
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Eine Kraftstoffpumpe weist eine gelochte, scheibenförmige Platte und eine Spiralfeder auf, um die Platte zu einer Hubeinrichtung hin zu drücken. Die Platte hat eine Innenumfangsfläche, die mit einer Nut in einem vorsprungsseitigen Endabschnitt eines Kolbens in Eingriff ist. Ferner ist ein Verbindungsanschluss, der die Innenumfangsfläche der Platte mit ihrer Außenumfangsfläche verbindet, in der Platte vorgesehen. Die Spiralfeder ist zwischen der Platte und einem Pumpenkörper angeordnet. Die Platte ist in der Kraftstoffpumpe derart eingebaut, dass der Verbindungsanschluss an einer Position in einer entgegengesetzten Richtung zu der Richtung einer Seitenkraft angeordnet ist, die während eines Zusammendrückens der Spiralfeder aus Sicht einer Mittelachse der Spiralfeder erzeugt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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