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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Hochdruckpumpe.
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Hintergrund
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Herkömmlich ist eine Hochdruckpumpe, welche einen Hochdruck-Kraftstoff fördert, in einer Kraftstoffzuführvorrichtung vorgesehen, welche einen Kraftstoff hin zu einer Maschine führt. Eine Komponente, welche ein Volumen zum Aufnehmen bzw. Speichern des von der Hochdruckpumpe geförderten Hochdruck-Kraftstoffes besitzt, entspricht einem Kraftstoff-Rail. Da in dem Kraftstoff-Rail ein Druck aufrechterhalten wird, wird der Kraftstoff von einem Injektor eingespritzt.
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Eine Fehlfunktion eines in der Hochdruckpumpe enthaltenen Anpassungs- bzw. Stellventils kann jedoch beispielsweise einen ungewöhnlich hohen Druck hervorrufen, welcher höher als ein zulässiger Bereich in dem Kraftstoff-Rail ist, und das Kraftstoff-Rail und der Injektor können beschädigt werden. In Patentdokument 1 (
JP 2009-114868 A ) wurde eine Hochdruckpumpe mit einem Überdruckventil vorgeschlagen, welches geöffnet wird, wenn ein Druck in einem Kraftstoff-Rail ungewöhnlich bzw. übermäßig ansteigt. Bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Hochdruckpumpe kann der Druck in dem Kraftstoff-Rail durch Öffnen des Überdruckventils verringert werden.
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Bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Hochdruckpumpe nimmt der Druck in dem Kraftstoff-Rail ab, nachdem das Ventilelement das Überdruckventil für eine Zeitspanne öffnet, und eine Verdrängungskraft wird größer als eine Kraft, welche das Überdruckventil öffnet. Daher wird das einmal geöffnete Überdruckventil geschlossen und das Überdruckventil wird nicht erneut geöffnet, sofern der Druck in dem Kraftstoff-Rail nicht auf einen vorbestimmten Wert ansteigt. Folglich kann der Druck in dem Kraftstoff-Rail erneut ungewöhnlich ansteigen und entsprechend kann das Kraftstoff-Rail und der Injektor beschädigt werden.
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Kurzfassung
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Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Hochdruckpumpe vorzusehen, welche verhindert, dass ein Druck in einem Kraftstoff-Rail erneut übermäßig ansteigt, nachdem ein Überdruckventil einmal geöffnet wird.
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Gemäß einem Aspekt umfasst eine Hochdruckpumpe der vorliegenden Offenbarung: einen Druckaufbau- bzw. Druckerzeugungsabschnitt mit einem Druckaufbauraum, dessen Volumen durch eine Bewegung eines Kolbens variiert wird, um einen Kraftstoff unter Druck setzen zu können; einen Abgabeabschnitt, welche den in dem Druckaufbauraum unter Druck gesetzten Kraftstoff hin zu einem Kraftstoff-Rail abgibt; einen Körperabschnitt mit einem Überdruckdurchlass, einem Einlass, einem Ventilsitz und einem Auslass; ein Ventilelement mit einem Abschnitt mit großem Durchmesser und einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser, wobei der Abschnitt mit kleinem Durchmesser zwischen dem Ventilsitz und dem Abschnitt mit großem Durchmesser angeordnet ist und einen Außendurchmesser besitzt, welcher kleiner ist als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Durchmesser, der Abschnitt mit kleinem Durchmesser mit dem Ventilsitz in Kontakt steht, um den Einlass des Körperabschnitts zu verschließen, wenn ein Druck in dem stromabwärtigen Durchlass unter einem vorbestimmten Druck liegt, und sich das Ventilelement in einer Trennrichtung von dem Ventilsitz weg bewegt, um den Einlass des Körperabschnitts zu öffnen, wenn der Druck in dem stromabwärtigen Durchlass auf oder über dem vorbestimmten Druck liegt; ein Verdrängungselement, welches das Ventilelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz drängt; ein Ventilhalteelement, welches den Abschnitt mit großem Durchmesser umgibt und hält; und einen Beschränkungsabschnitt, welcher eine Bewegung des Ventilhalteelements in der Trennrichtung beschränken kann. Der Einlass entspricht einem Einlass des Körperabschnitts, durch welchen der Kraftstoff ausgehend von einem stromabwärtigen Durchlass, welcher stromabwärts des Abgabeabschnitts angeordnet ist, hin zu einem stromaufwärtigen Durchlass, welcher stromaufwärts des Abgabeabschnitts angeordnet ist, strömt. Der Auslass entspricht einem Auslass des Körperabschnitts, über welchen der Überdruckdurchlass und der stromabwärtige Durchlass miteinander in Verbindung stehen. Auf einer radial äußeren Seite des Einlasses ist ein Ventilsitz vorgesehen und dieser besitzt eine ringförmige Gestalt.
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Wenn demgemäß der Druck in dem stromabwärtigen Durchlass ungewöhnlich ansteigt, bewegt sich das Ventilelement von dem Ventilsitz weg und öffnet den Einlass. Das Ventilhalteelement bewegt sich zusammen mit dem Ventilelement von dem Ventilsitz weg. Eine Bewegung des Ventilhalteelements von dem Ventilsitz weg ist durch den Beschränkungsabschnitt eingeschränkt. Das Ventilelement bewegt sich in der Trennrichtung relativ zu dem Ventilhalteelement gegen eine Einspann- bzw. Klemmkraft des Ventilhalteelements. Das Ventilelement umfasst den Abschnitt mit kleinem Durchmesser, welcher zwischen dem Ventilsitz und dem Abschnitt mit großem Durchmesser angeordnet ist, und welcher den kleineren Außendurchmesser besitzt als der Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Durchmesser. Entsprechend nimmt das Ventilelement durch eine Spann- bzw. Klemmkraft hinsichtlich der Größe in einer radialen Richtung ab.
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Wenn das Ventilelement mit dem Ventilsitz in Kontakt kommt, nachdem sich das Ventilelement in der Trennrichtung bewegt hat, wird das Ventilelement durch einen Randabschnitt des Ventilhalteelements, welcher der Trennrichtung zugewandt ist, gestoppt. Folglich ist das Ventilhalteelement zwischen dem Ventilelement und dem Körperabschnitt eingefügt und das Ventilhalteelement verhindert, dass das Ventilelement mit dem Ventilsitz in Kontakt kommt. Entsprechend wird verhindert, dass ein Druck in dem stromabwärtigen Durchlass ungewöhnlich zunimmt.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen
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Die Offenbarung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen davon aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den beigefügten Abbildungen am besten ersichtlich, wobei:
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1 eine Abbildung ist, welche eine Hochdruckpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
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2 eine Abbildung ist, welche einen Druckanpassungsabschnitt gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
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3 eine Abbildung ist, welche ein Ventilhalteelement gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
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4 eine Abbildung ist, welche den Druckanpassungsabschnitt gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, wenn ein Einlass geöffnet ist;
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5 eine Abbildung ist, welche einen Druckanpassungsabschnitt gemäß einer Modifikation der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
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6 eine Abbildung ist, welche einen Druckanpassungsabschnitt gemäß einer weiteren Modifikation der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nachfolgend mit Bezug auf Abbildungen beschrieben. Bei den Ausführungsformen kann ein Teil, welcher einem bei einer vorangehenden Ausführungsform beschriebenen Gegenstand entspricht, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein und auf eine sich wiederholende Erläuterung für den Teil kann verzichtet werden. Wenn bei einer Ausführungsform lediglich ein Teil einer Konfiguration beschrieben ist, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, auch wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, auch wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, unter der Voraussetzung, dass in der Kombination kein Nachteil liegt.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine Niederdruckpumpe 31, welche einen Kraftstoff fördert, ist in einem Kraftstofftank 30 vorgesehen, in welchem der Kraftstoff aufgenommen bzw. gespeichert ist. Die Niederdruckpumpe 31 wird unter Verwendung einer Batterie als eine Leistungsquelle angetrieben. Der von der Niederdruckpumpe 31 abgeführte Kraftstoff wird über einen Niederdruckdurchlass 33 hin zu einer Hochdruckpumpe 10 geführt.
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Die Hochdruckpumpe 10 entspricht einer Pumpe, welche einen Kolben 41 umfasst, der sich in einem Druckaufbauraum bzw. Druckerzeugungsraum 42 mit einer kreisförmigen, zylindrischen Gestalt hin und her bewegt. Die Hochdruckpumpe 10 saugt durch die hin und hergehende Bewegung des Kolbens 41 einen Kraftstoff an und führt diesen ab. Der Kolben 41 wird durch eine Rotation eines bei einer Nockenwelle 44 einer Maschine integrierten Nockens 43 angetrieben. Ein Anpassungsventil bzw. Stellventil 50 ist auf einer Einlassseite der Hochdruckpumpe 10 vorgesehen. Das Stellventil 50 entspricht einem Solenoidventil vom normalerweise offenen Typ. Bei einem Einlass- bzw. Ansaugvorgang der Hochdruckpumpe 10 ist das Stellventil 50 geöffnet und Kraftstoff wird in den Druckaufbauraum 42 gesaugt. Der Kolben 41 bewegt sich bei dem Ansaugvorgang nach unten. Bei einem Abführ- bzw. Abgabevorgang des Stellventils 50 steuert ein Steuerungsabschnitt eine Schließphase bzw. -dauer des Stellventils 50, um einen Betrag eines von der Hochdruckpumpe 10 abgeführten Kraftstoffes anzupassen, und entsprechend wird einen Kraftstoffdruck (Abgabedruck) gesteuert. Der Kolben 41 bewegt sich bei dem Abgabevorgang nach oben. Der Steuerungsabschnitt kann eine Ventilschließphase gemäß einem Bereich einer Kurbelwellenposition steuern, welche sich von einer Ventilschließzeit, zu welcher das Stellventil 50 geschlossen wird, hin zu einem oberen Totpunkt des Kolbens 41 erstreckt.
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Wenn der Kraftstoffdruck erhöht ist, wird die Ventilschließzeit (Bestromungszeit) des Stellventils 50 früh eingestellt, so dass die Ventilschließphase des Stellventils 50 lang ist, und entsprechend ist der Betrag des von der Hochdruckpumpe 10 abgeführten Kraftstoffes erhöht. Wenn der Kraftstoffdruck verringert ist, ist die Ventilschließzeit des Stellventils 50 spät eingestellt, so dass die Ventilschließphase des Stellventils 50 kurz ist, und entsprechend ist der Betrag des von der Hochdruckpumpe 10 abgeführten Kraftstoffes verringert.
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Ein Abgabeabschnitt 60, welcher verhindert, dass ein abgeführter Kraftstoff zurück strömt, ist auf einer Auslassseite der Hochdruckpumpe 10 vorgesehen. Der von der Hochdruckpumpe 10 abgegebene Kraftstoff wird durch einen Hochdruckdurchlass 34 hin zu einem Kraftstoff-Rail (Hochdruck-Kraftstoffdurchlass) 20 gefördert und der Kraftstoff in dem Kraftstoff-Rail 20 wird hin zu einem bei jedem Zylinder einer Maschine angebrachten Injektor 21 verteilt. Der Hochdruckpumpe 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist bei einem Fahrzeug installiert.
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Die Hochdruckpumpe 10 umfasst ferner einen Kraftstoff-Rückführungsdurchlass 90, durch welchen der Kraftstoff in dem Hochdruckdurchlass 34 und dem Kraftstoff-Rail 20 hin zu dem Niederdruckdurchlass 33 zurückgeführt wird. Ein Druckanpassungsabschnitt 70 ist in dem Kraftstoff-Rückführungsdurchlass 90 vorgesehen. Der Druckanpassungsabschnitt 70 umfasst ein Ventilelement 71, welches geöffnet ist, wenn ein Kraftstoffdruck in einem Hochdruck-Kraftstoffdurchlass höher als ein vorbestimmter oberer Grenzdruck (beispielsweise 35 MPa) ist.
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Wenn gemäß dieser Konfiguration der Kraftstoffdruck in sowohl dem Hochdruckdurchlass 34 als auch dem Kraftstoff-Rail 20 während eines Antreibens einer Maschine (der Hochdruckpumpe 10) höher als der obere Grenzdruck ist, wird das Ventilelement 71 geöffnet, so dass der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckdurchlass 34 und bei dem Kraftstoff in dem Kraftstoff-Rail 20 auf oder unter dem oberen Grenzdruck gehalten wird.
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Nachfolgend ist mit Bezug auf 2 der Druckanpassungsabschnitt (Überdruckventil) 70 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der Druckanpassungsabschnitt 70 umfasst einen Körperabschnitt 73, ein Ventilelement 71, ein Verdrängungselement 77 und ein Halteelement 72.
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Der Körperabschnitt 73 besitzt eine mit einem Boden versehene, kreisförmige, zylindrische Gestalt. Der Körperabschnitt 73 ist beispielsweise aus Edelstahl hergestellt. Der Körperabschnitt 73 definiert einen stromabwärtigen Überdruckdurchlass (Überdruckdurchlass) 731a. Der Körperabschnitt 73 definiert einen Einlass 732a, über welchen der stromabwärtige Überdruckdurchlass 731a und der Hochdruckdurchlass 34, wie in 1 dargestellt, miteinander in Verbindung stehen. Der Hochdruckdurchlass 34 kann einem Raum auf einer stromabwärtigen Seite entsprechen. Der Körperabschnitt 73 definiert einen Auslass 733a, über welchen der stromabwärtige Überdruckdurchlass 731a und der Niederdruckdurchlass 33, wie in 1 dargestellt, miteinander in Verbindung stehen. Der Körperabschnitt 73 definiert ferner einen stromaufwärtigen Überdruckdurchlass 735a zwischen dem stromabwärtigen Überdruckdurchlass 731a und dem Auslass 733a. Der Kraftstoff strömt über den Einlass 732a in den Druckanpassungsabschnitt 70 und dieser strömt über den Auslass 733a aus. Der Niederdruckdurchlass 33 kann einem Raum auf einer stromaufwärtigen Seite entsprechen.
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Der Körperabschnitt 73 umfasst in dem zylindrischen Abschnitt davon insbesondere einen einen stromabwärtigen Durchlass definierenden Abschnitt (einen Abschnitt, welcher einen stromabwärtigen Überdruckdurchlass definiert) 731, welcher den Überdruckdurchlass 731a definiert, und einen einen Auslass definierenden Abschnitt 733, welcher den Auslass 733a definiert. Darüber hinaus umfasst der Körperabschnitt 73 einen einen Einlass definierenden Abschnitt 732, welcher den Einlass 732a definiert, und einen einen stromaufwärtigen Durchlass definierenden Abschnitt (Abschnitt, welcher den stromaufwärtigen Überdruckdurchlass 735a definiert) 735, welcher den stromaufwärtigen Überdruckdurchlass 735a definiert.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht der den Einlass definierende Abschnitt 732 einer Innenwandfläche des Körperabschnitts 73, welche den Einlass 732a definiert. Der den Auslass definierende Abschnitt 733 entspricht einer Innenwandfläche des Körperabschnitts 73, welche den Auslass 733a definiert. Der den stromabwärtigen Durchlass definierende Abschnitt 731 entspricht einer Innenwandfläche des Körperabschnitts 73, welche den Überdruckdurchlass 731a definiert. Der den stromaufwärtigen Durchlass definierende Abschnitt 735 entspricht einer Innenwandfläche des Körperabschnitts 73, welche den stromaufwärtigen Überdruckdurchlass 735a definiert.
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Der Einlass 732a, der stromabwärtige Überdruckdurchlass 731a, der stromaufwärtige Überdruckdurchlass 735a und der Auslass 733a sind ausgehend von der stromabwärtigen Seite in dieser Reihenfolge angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Einlass 732a bei einer Fläche vorgesehen, welche sich mit einer Achse des Körperabschnitts 73 überschneidet (senkrecht dazu ist). Der Auslass 733a ist auf der stromaufwärtigen Seite des Einlasses 732a vorgesehen. Der stromabwärtige Überdruckdurchlass 731a ist durch die Innenwandfläche des Körperabschnitts 73 definiert, welche sich längs zu der axialen Richtung des Körperabschnitts 73 befindet. Der stromaufwärtige Überdruckdurchlass 735a ist ebenso durch die Innenwandfläche des Körperabschnitts 73 definiert, welche sich längs zu bzw. entlang der axialen Richtung des Körperabschnitts 73 befindet.
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Ein Durchmesser des stromabwärtigen Überdruckdurchlasses 731a ist größer als ein Durchmesser des stromaufwärtigen Überdruckdurchlasses 735a. Der Körperabschnitt 73 umfasst einen Beschränkungsabschnitt (Beschränkungsfläche) 736, welcher sich ausgehend von einem Randabschnitt des den stromabwärtigen Durchlass definierenden Abschnitts 731 auf der stromaufwärtigen Seite hin zu einem Randabschnitt des den stromaufwärtigen Durchlass definierenden Abschnitts 735 auf der stromabwärtigen Seite erstreckt, und entsprechend verbindet der Beschränkungsabschnitt 736 den den stromabwärtigen Durchlass definierenden Abschnitt 731 und den den stromaufwärtigen Durchlass definierenden Abschnitt 735. Der Beschränkungsabschnitt 736 erstreckt sich ausgehend von der Innenwand des Körperabschnitts 73 in Richtung hin zu der Achse des Körperabschnitts 73. Der Beschränkungsabschnitt 736 kann sich in einer Richtung senkrecht zu der Axialrichtung des Körperabschnitts 73 erstrecken.
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Ein Ventilsitz 734, welcher sich ausgehend von einem Randabschnitt des den Einlass definierenden Abschnitts 732 auf der stromaufwärtigen Seite in Richtung hin zu einer radial äußeren Seite erstreckt, ist bei dem Körperabschnitt 73 vorgesehen. Der Ventilsitz 734 kann auf der radial äußeren Seite bei dem Randabschnitt des den Einlass definierenden Abschnitts 732 eine ringförmige Gestalt besitzen. Der Einlass 732a entspricht einem Einlass, durch welchen der Kraftstoff in den Druckanpassungsabschnitt 70 strömt. Der Auslass 733a entspricht einem Auslass, durch welchen der Kraftstoff aus dem Druckanpassungsabschnitt 70 ausströmt.
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Das Ventilelement 71, das Verdrängungselement 77 und das Halteelement 72 sind innerhalb des Körperabschnitts 73 vorgesehen. Das Ventilelement 71 steht mit dem Ventilsitz 734 in Kontakt. Ein erstes Ende des Verdrängungselements 77 ist an einer Fläche des Ventilelements 71 entgegengesetzt zu einer Fläche des Ventilelements 71, welche mit dem Ventilsitz 734 in Kontakt steht, fixiert (steht mit dieser in Kontakt). Das Verdrängungselement 77 drangt das Ventilelement 71 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 734. Ein zweites Ende des Verdrängungselements 77 entgegengesetzt zu dem an dem Ventilelement 71 fixierten ersten Ende ist an dem Halteelement 72 fixiert (steht mit diesem in Kontakt).
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Das Ventilelement 71 kommt gemäß dem Kraftstoffdruck in dem Hochdruckdurchlass 34 mit dem Ventilsitz 734 in Kontakt und löst sich von diesem. Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht eine Richtung, in welcher sich das Ventilelement 71 von dem Ventilsitz 734 weg bewegt, einer Trennrichtung, und eine Richtung entgegengesetzt zu der Trennrichtung entspricht einer Kontaktrichtung. Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Trennrichtung der gleichen Richtung wie eine stromaufwärtige Richtung. Die Kontaktrichtung entspricht der gleichen Richtung wie eine stromabwärtige Richtung.
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Das Ventilelement 71 umfasst einen vorderen Endabschnitt 715 und einen Außenwandabschnitt 713. Das Ventilelement 71 ist beispielsweise aus Edelstahl hergestellt und besitzt eine kreisförmige, zylindrische Gestalt. Der vordere Endabschnitt 715 und der Außenwandabschnitt 713 sind ausgehend von der Kontaktrichtung in Richtung hin zu der Trennrichtung in dieser Reihenfolge angeordnet. Der vordere Endabschnitt 715 und der Außenwandabschnitt 713 können ausgehend von der stromabwärtigen Seite in dieser Reihenfolge angeordnet sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht ein Abschnitt mit großem Durchmesser dem Außenwandabschnitt 713 und ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser entspricht dem vorderen Endabschnitt 715.
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Ein Durchmesser des Außenwandabschnitts 713 ist größer als ein Durchmesser des vorderen Endabschnitts 715. Das Ventilelement 71 umfasst eine Eingriffsfläche 716, welche sich von einem Randabschnitt des Außenwandabschnitts 713, welcher der Kontaktrichtung zugewandt ist, hin zu einem Randabschnitt des vorderen Endabschnitts 715, welcher der Trennrichtung zugewandt ist, erstreckt, und entsprechend verbindet die Eingriffsfläche 716 den Außenwandabschnitt 713 und den vorderen Endabschnitt 715. Die Eingriffsfläche 716 kann sich ausgehend von dem vorderen Endabschnitt 715 nach außen erstrecken.
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Der vordere Endabschnitt 715 umfasst eine Druckaufnahmefläche 711 und einen Sitzabschnitt (Ventilsitzabschnitt) 718. Der Sitzabschnitt 718 steht mit dem Ventilsitz 734 in Kontakt und entsprechend verschließt das Ventilelement 71 den Einlass 732a.
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Das Verdrängungselement 77 kann beispielsweise eine Spiralfeder sein und dieses drängt das Ventilelement 71 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 734.
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Das Halteelement 72 ist aus Edelstahl hergestellt und besitzt eine kreisförmige, zylindrische Gestalt. Das Halteelement 72 ist um einen vorbestimmten Abstand von dem Ventilelement 71 entfernt bzw. beabstandet positioniert. Das zweite Ende des Verdrängungselements 77 entgegengesetzt zu dem an dem Ventilelement 71 fixierten ersten Ende ist an dem Halteelement 72 fixiert.
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Daher wird das Ventilelement 71 durch das Verdrängungselement 77 und das Halteelement 72 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 734 gedrängt. Wenn ein Kraftstoffdruck in dem Hochdruckdurchlass 34, welcher mit dem Einlass 732a in Verbindung steht, unter einem vorbestimmten Druck liegt, verschließt das Ventilelement 71 den Einlass 732a durch eine Verdrängungskraft des Verdrängungselements 77. Mit anderen Worten, wenn sich der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckdurchlass 34, welcher mit dem Einlass 732a in Verbindung steht, auf oder über dem vorbestimmten Druck liegt, bewegt sich das Ventilelement 71 von dem Ventilsitz 734 weg und öffnet den Einlass 732a.
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Ein Ventilhalteelement 75, welches eine Außenwand des Ventilelements 71 greift bzw. einspannt, ist innerhalb des Körperabschnitts 73 angeordnet. Insbesondere greift bzw. spannt eine Innenwandfläche des Ventilhalteelements 75 eine Außenwandfläche 712 des Außenwandabschnitts 713 des Ventilelements 71 ein. Das Ventilhalteelement 75 ist zu dem Beschränkungsabschnitt 736 in der Kontaktrichtung versetzt. Das Ventilhalteelement 75 greift das Ventilelement 71 in dem stromabwärtigen Überdruckdurchlass 731a. Das Ventilhalteelement 75 kann in der Axialrichtung des Druckanpassungsabschnitts 70 zwischen dem Beschränkungsabschnitt 736 und dem Ventilsitz 734 angeordnet sein.
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Wenn daher der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckdurchlass 34 den vorbestimmten Druck übersteigt, und wenn sich das Ventilelement 71 in der Trennrichtung von dem Ventilsitz 734 weg bewegt, bewegt sich das Ventilhalteelement 75 zusammen mit dem Ventilelement 71. Das Ventilhalteelement 75 kann in der Axialrichtung des Körperabschnitts 73 des Druckanpassungsabschnitts 70 zwischen dem Beschränkungsabschnitt 736 und dem Ventilsitz 734 angeordnet sein.
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Der Beschränkungsabschnitt 736 beschränkt eine Bewegung des Ventilhalteelements 75 in der Trennrichtung. Daher bewegt sich das Ventilelement 71 in der Trennrichtung relativ zu dem Ventilhalteelement 75 gegen die Einspann- bzw. Klemmkraft des Ventilhalteelements 75.
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In der Folge bewegt sich das Ventilelement 71 in der Trennrichtung und entsprechend kann das Ventilhalteelement 75 die Außenwandfläche 712 nicht greifen. Nachdem sich das Ventilelement 71 in der Trennrichtung bewegt, kann sich das Ventilhalteelement 75 von der Außenwandfläche 712 lösen. Folglich nimmt das Ventilhalteelement 75 durch dessen eigene Spannkraft in einer radialen Richtung in der Größe ab und entsprechend greift das Ventilhalteelement 75 den vorderen Endabschnitt 715, welcher zwischen dem Außenwandabschnitt 713 und dem Ventilsitz 734 angeordnet ist.
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Nachdem der Einlass 732a geöffnet ist, nimmt der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckdurchlass 34 ab und entsprechend wird das Ventilelement 71 durch die Verdrängungskraft des Verdrängungselements 77 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 734 gedrängt. Eine Bewegung des Ventilelements 71 in der Kontaktrichtung ist jedoch durch das Ventilhalteelement 75 eingeschränkt, welches in der radialen Richtung hinsichtlich der Größe abgenommen hat.
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Insbesondere wenn das Ventilhalteelement 75 den vorderen Endabschnitt 715 hält, gelangt die Eingriffsfläche 716 des Ventilelements 71 in Kontakt mit einem Randabschnitt des Ventilhalteelements 75, welcher der Trennrichtung zugewandt ist, und entsprechend wird die Bewegung des Ventilelements 71 in der Kontaktrichtung eingeschränkt.
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3 ist eine Abbildung, welche das Ventilhalteelement aus Sicht der Richtung „A” von 2 darstellt. Wie in 3 gezeigt ist, besitzt das Ventilhalteelement 75 einen Spalt, welcher sich in der Trennrichtung erstreckt. Der Spalt des Ventilhalteelements 75 kann sich in der Trennrichtung ausgehend von einem Randabschnitt des Ventilhalteelements 75, welche der Kontaktrichtung zugewandt ist, erstrecken. Der Spalt des Ventilhalteelements 75 kann sich in der Axialrichtung des Körperabschnitts 73 des Druckanpassungsabschnitts 70 erstrecken. Der Kraftstoff von dem Hochdruckdurchlass 34 strömt über den Spalt des Ventilhalteelements 75 hin zu dem Niederdruckdurchlass 33, welcher einem Raum auf der stromaufwärtigen Seite entspricht. Das Ventilhalteelement 75 kann eine Ringgestalt mit einem Spalt darin aufweisen, so dass eine Querschnittsgestalt des Ventilhalteelements 75 in der radialen Richtung einer C-Gestalt entspricht.
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Nachfolgend sind Effekte der Hochdruckpumpe 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Die Hochdruckpumpe 10 umfasst den Druckaufbauabschnitt 40, den Abgabeabschnitt 60, den Körperabschnitt 73, das Ventilelement 71, das Verdrängungselement 77, das Ventilhalteelement 75 und den Beschränkungsabschnitt 736. Der Druckaufbauabschnitt 40 umfasst (definiert) den Druckaufbauraum 42, dessen Volumen durch eine Bewegung des Kolbens 41 variiert wird, und entsprechend kann der Kraftstoff in dem Druckaufbauraum 42 unter Druck gesetzt werden. Der Abgabeabschnitt 60 gibt den in dem Druckaufbauraum 42 unter Druck gesetzten Kraftstoff in das Kraftstoff-Rail 20 ab. Der Körperabschnitt 73 umfasst den den stromabwärtigen Durchlass definierenden Abschnitt (Abschnitt, welcher den stromabwärtigen Überdruckdurchlass definiert) 731, welcher den stromabwärtigen Überdruckdurchlass 731a definiert, durch welchen der Kraftstoff ausgehend von dem Hochdruckdurchlass 34, welcher dem Raum auf der stromabwärtigen Seite des Abgabeabschnitts 60 entspricht, hin zu dem Niederdruckdurchlass 33, welcher dem Raum auf der stromaufwärtigen Seite des Abgabeabschnitts 60 entspricht, strömt. Der Körperabschnitt 73 definiert den Einlass 732a, über welchen der stromabwärtige Überdruckdurchlass 731a und der Hochdruckdurchlass 34 miteinander in Verbindung stehen. Der Körperabschnitt 73 umfasst den Ventilsitz 734, welcher eine ringförmige Gestalt besitzt und auf der radial äußeren Seite des Einlasses 732a vorgesehen ist. Der Körperabschnitt 73 definiert den Auslass 733a, über welchen der stromabwärtige Überdruckdurchlass 731a und der Niederdruckdurchlass 33 miteinander in Verbindung stehen. Das Ventilelement 71 besitzt den Außenwandabschnitt 713. Das Ventilelement 71 besitzt den vorderen Endabschnitt 715 mit dem kleineren Außendurchmesser als der Außendurchmesser des Außenwandabschnitts 713. Der vordere Endabschnitt 715 ist zwischen dem Außenwandabschnitt 713 und dem Ventilsitz 734 angeordnet. Der vordere Endabschnitt 715 des Ventilelements 71 verschließt den Einlass 732a durch einen Kontakt mit dem Ventilsitz 734. Wenn der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckdurchlass 34 auf oder über dem vorbestimmten Druck liegt, bewegt sich der vordere Endabschnitt 715 von dem Ventilsitz 734 weg und öffnet den Einlass 732a. Das Verdrängungselement 77 drängt das Ventilelement 71 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 734. Das Ventilhalteelement 75 greift den Außenwandabschnitt 713, um den Außenwandabschnitt 713 darin zu halten. Der Beschränkungsabschnitt 736 beschränkt die Bewegung des Ventilhalteelements 75 in der Trennrichtung.
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Wenn gemäß dieser Konfiguration der Druck in dem Hochdruckdurchlass 34 ungewöhnlich ansteigt, bewegt sich das Ventilelement 71 von dem Ventilsitz 734 weg und öffnet den Einlass 732a. Das Ventilhalteelement 75 bewegt sich zusammen mit dem Ventilelement 71 in der Trennrichtung. Die Bewegung des Ventilhalteelements 75 in der Trennrichtung ist jedoch durch den Beschränkungsabschnitt 736 eingeschränkt. Daher bewegt sich das Ventilelement 71 in der Trennrichtung relativ zu dem Ventilhalteelement 75 gegen die Einspann- bzw. Klemmkraft des Ventilhalteelements 75. Das Ventilelement 71 besitzt auf der Kontaktseite eine Dimension in der radialen Richtung, welche kleiner ist als eine Dimension in der radialen Richtung auf der Trennseite. Folglich ist das Ventilhalteelement 75 in der radialen Richtung hinsichtlich der Größe verkleinert.
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Wenn sich das Ventilelement 71 in der Kontaktrichtung bewegt, nachdem sich das Ventilelement 71 einmal in der Trennrichtung bewegt und von dem Ventilsitz 734 löst, wird das Ventilelement 71 durch den Randabschnitt des Ventilhalteelements 75, welcher der Trennrichtung zugewandt ist, gestoppt. Folglich ist das Ventilhalteelement 75 zwischen dem Ventilelement 71 und dem Körperabschnitt 73 eingefügt und das Ventilhalteelement 75 verhindert, dass das Ventilelement 71 mit dem Ventilsitz 734 in Kontakt kommt. Entsprechend kann verhindert werden, dass der Druck in dem Hochdruckdurchlass 34 ungewöhnlich zunimmt.
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Das Ventilelement 71 umfasst die Eingriffsfläche 716, welche sich nach radial außen erstreckt, und die Eingriffsfläche 716 kann mit dem Randabschnitt des Ventilhalteelements 75 in Kontakt stehen, wenn das Ventilhalteelement 75 den vorderen Endabschnitt 715 hält. Die Eingriffsfläche 716 des Ventilelements 71 ist zwischen einer Fläche des Ventilelements 71, welche mit dem Ventilsitz 734 in Kontakt steht, und einem Teil des Außenwandabschnitts 713 angeordnet.
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Gemäß dieser Konfiguration steht die Eingriffsfläche 716, welche sich nach radial außen erstreckt, mit dem Randabschnitt des Ventilhalteelements 75, welcher der Trennrichtung zugewandt ist, in Kontakt. Daher wird das Ventilhalteelement 75, welches einmal in der Größe abnimmt, dahingehend eingeschränkt, dass dieses durch das Ventilelement 71 nicht in der Größe zunimmt.
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Bei der ersten Ausführungsform kann bei einer Innenwand des Ventilhalteelements 75 eine Nut (Einkerbung) 751 vorgesehen sein. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass der Kraftstoff in dem Hochdruckdurchlass 34 durch die Nut 751 in den Niederdruckdurchlass 33 strömt.
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Bei der ersten Ausführungsform kann als das Ventilelement ein Kugelventil 710 mit einer Kugelgestalt verwendet werden. In diesem Fall umfasst das Kugelventil 710 einen Abschnitt 7130 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 7150 mit kleinem Durchmesser, dessen Durchmesser im Vergleich zu dem Abschnitt 7130 mit großem Durchmesser klein ist.
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Bei der ersten Ausführungsform ist der Druckanpassungsabschnitt 70 zwischen dem Hochdruckdurchlass 34 und dem Niederdruckdurchlass 33 vorgesehen. Die Position des Druckanpassungsabschnitts 70 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Druckanpassungsabschnitt 70 kann beispielsweise zwischen dem Hochdruckdurchlass 34 und dem Druckaufbauraum 42 vorgesehen sein. Mit anderen Worten, der Kraftstoff in dem Hochdruckdurchlass 34 kann über den Druckanpassungsabschnitt 70 hin zu dem Druckaufbauraum 42 zurückkehren. Der Druckaufbauraum 42 kann als der stromaufwärtige Durchlass verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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