JP2003314408A - 内燃機関の燃料ポンプ - Google Patents

内燃機関の燃料ポンプ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】プランジャのストローク量が増大した場合で
も、シール部材の耐久性を確保して潤滑油及び燃料をシ
ールする燃料加圧ポンプを提供する。 【解決手段】内燃機関の燃料ポンプであって、シリンダ
411と、該シリンダ411に摺動可能に嵌合され、そ
の往復動によって前記シリンダ部411の一端側に形成
される加圧室413内の燃料を加圧するプランジャ41
2と、前記シリンダ411の内周面411aと前記プラ
ンジャ412の外周面412aとの間をシールする潤滑
油用シール部材44と、この潤滑油シール44よりも前
記加圧室413側に設けられ、前記シリンダ411の内
周面411aと前記プランジャ412の外周面412a
との間をシールする耐摩耗材を用いた燃料用シール部材
45と、を備えて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料ポ
ンプに関し、特に、燃料の圧力を十分に高い圧力まで加
圧する高圧燃料ポンプにおける潤滑油及び燃料をシール
する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】筒内に燃料を直接噴射する筒内直噴式内
燃機関においては、燃料ポンプによって燃料タンクから
燃料噴射弁(インジェクタ)に圧送される燃料の圧力を
十分に高い圧力(例えば、3〜12MPa)まで加圧す
る必要があるため、カムシャフトに連結された機械式の
高圧燃料ポンプを併用するものが知られている。
【0003】この種の高圧燃料ポンプは、機関の吸・排
気弁用のカムシャフトに追加されたポンプ駆動用カムに
よってシリンダ内でプランジャを往復動作させることで
燃料を加圧するのであるが、このプランジャの往復動作
に伴う潤滑油及び燃料をシールするため、プランジャ外
周面にそのリップ部を当接させるシール部材が設けられ
ている(特開平8−68370号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のもの
は、1つのシール部材により潤滑油及び燃料をシールす
る構成であるため、これを高出力・大排気量エンジンに
適用する場合には、以下のような問題がある。すなわ
ち、かかる場合はエンジン要求燃料流量が増加するた
め、前記プランジャのストローク量を増加させる必要が
あるが、これにより前記プランジャ外周面とシール部材
との摺動距離も増加することになるため、シール部材の
耐久性を更に向上させる必要がある。
【0005】また、潤滑油及び燃料は、その大部分が前
記シール部材によってせき止められるものの、プランジ
ャ表面(外周面)とシール部材との間には薄い液膜が残
り、前記プランジャの往復動の際に、微量の潤滑油及び
燃料が前記シール部材を通過するため、前記プランジャ
のストローク量が増加すると、潤滑油と燃料が直接的
(積極的)に接触する領域も拡大することになり、潤滑
油と燃料の二液混合が促進されて、燃料に混合した潤滑
油が燃焼することで排気エミッションが悪化したり、混
合した燃料によって潤滑油が希釈化されて潤滑性能が低
下したりするという問題もある。
【0006】そこで、本発明はこのような問題に着目し
てなされたものであり、プランジャのストローク量が増
加した場合であっても、シール部材の耐久性を確保し、
潤滑油及び燃料の混合を効果的に防止できる内燃機関の
燃料ポンプを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る内燃機関の燃料ポンプは、シリンダ
と、該シリンダに摺動可能に嵌合され、その往復動によ
って前記シリンダの一端側に形成される加圧室内の燃料
を加圧するプランジャと、前記シリンダ内周面と前記プ
ランジャ外周面との間をシールする潤滑油用シール部材
と、該潤滑油用シール部材よりも前記加圧室側に設けら
れ、前記シリンダ内周面と前記プランジャ外周面との間
をシールする燃料用シール部材と、を備え、少なくとも
前記燃料用シール部材の前記プランジャ外周面と摺動す
る部分に耐摩耗材を用いるようにした。
【0008】このように潤滑油用シール部材と燃料用シ
ール部材という2つの独立したシール部材を備えること
で、シール部材が常に潤滑油及び燃料の双方に浸漬した
状態で摺動されることを回避して各シール部材の摩耗を
低減できる。また、少なくとも前記燃料用部材の前記プ
ランジャ外周面と摺動する部分に耐摩耗材を用いること
で、前記加圧室内で発生した圧力の影響を直接受けなが
らプランジャ外周面と摺動する燃料用シール部材の耐久
性を確保できる。
【0009】ここで、前記潤滑油用シール部材と燃料用
シール部材との間隔を、前記プランジャのストローク量
よりも大きく設定すれば、両シール部材間に引き込まれ
た潤滑油又は燃料が、それぞれ燃料又は潤滑油と直接的
(積極的)に混合されることはない。また、前記シリン
ダの内周面、前記プランジャの外周面、前記潤滑油用シ
ール部材及び前記燃料用シール部材で形成される空間
を、該空間内よりも相対的に圧力の低い経路に連通させ
るようにすれば、かかる経路によって圧力が逃げること
になるので、前記空間内の圧力が上昇することはない。
【0010】
【発明の効果】本発明に係る内燃機関の燃料ポンプによ
れば、潤滑油及び燃料の漏洩・混合の防止を、潤滑油用
シール部材と燃料用シール部材という2つの独立したシ
ール部材によって行うことで、それぞれに適したシール
部材を採用できると共に、各シール部材が潤滑油及び燃
料の双方に浸漬した状態で摺動されることを回避でき
る。また、少なくとも燃料用シール部材のプランジャと
の摺動部に耐摩耗材を用いるので、加圧室で発生する圧
力の影響を直接受けながらプランジャ外周面と摺動する
燃料用シール部材の耐久性を確保できる。これにより、
潤滑油シール部材及び燃料用シール部材の寿命を伸ばす
ことができ、高出力化・大排気量化に伴い前記プランジ
ャのストローク量を増大させた場合であっても、長期間
に亘って安定したシール性を確保できる。
【0011】また、請求項2に係る発明によれば、前記
潤滑用シール部材と燃料用シール部材との間隔を、前記
プランジャのストローク量よりも大きくしたので、前記
プランジャの往復動の際に、両シール部材の間に引き込
まれた潤滑と燃料とが直接的(積極的)に混合されるこ
とを防止できるので、潤滑油及び燃料の漏洩・混合を効
果的に抑制できる。
【0012】また、請求項3に係る発明によれば、前記
シリンダの内周面、前記プランジャの外周面、前記潤滑
油用シール部材及び前記燃料用シール部材で形成される
空間を、該空間内よりも相対的に圧力の低い経路に連通
させたので、前記プランジャの往復動に際し、この空間
内に引き込まれる潤滑油及び燃料と、この空間から持ち
出される潤滑油及び燃料と、のバランスがくずれた場合
であっても、前記空間の圧力が上昇するようなことはな
く、前記潤滑油用シール部材及び燃料用シール部材の異
常な入力が加わることを防止できる。これにより、両シ
ール部材の変形、破損等を防止でき、安定したシール性
を確保できる。
【0013】また、請求項4に係る発明によれば、前記
経路を、余剰燃料を燃料タンクへ戻すリターン通路とし
たので、前記空間を大気圧に略等しい経路に連通させて
該空間内の圧力の上昇を防止できる。また、請求項5に
係る発明によれば、前記耐摩耗材を耐熱性、耐磨耗性に
優れ、高潤滑性を有するテフロン(登録商標)とするの
で、(燃料用)シール部材の耐久性を確保し、燃料の漏
洩を効果的に防止できる。
【0014】また、請求項6に係る発明によれば、前記
シール部材のうち少なくとも潤滑油用シール部材は、そ
の先端部を前記プランジャ外周面に当接させるリップシ
ール構造を有するものとしたので、前記空間内に引き込
まれる潤滑油及び燃料と、この空間から持ち出される潤
滑油及び燃料と、のバランスがくずれて該空間の圧力が
上昇した場合であっても、前記潤滑油用シール部材が一
時的に変形して潤滑油側へと圧力を逃がし、燃料用シー
ル部材への圧力の入力及びこれによる燃料用シール部材
の変形を防止し、その後元の形状に戻るので、引き続き
安定したシール性を確保できる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1は、本発明の第1実施形
態に係る高圧燃料ポンプを適用した内燃機関の燃料供給
装置の概略構成図である。図1に示すように、この燃料
供給装置1は、燃料タンク2と、低圧燃料ポンプユニッ
ト3と、高圧燃料ポンプ4と、インジェクタ5と、エン
ジンコントロールユニット(ECU)6と、を備えて構
成されている。前記前記低圧燃料ポンプユニット3と前
記高圧燃料ポンプ4とは、低圧燃料通路7により接続さ
れており、前記高圧燃料ポンプ4と前記インジェクタ5
とは、高圧燃料通路8により接続されている。
【0016】前記低圧燃料ポンプユニット3は、前記燃
料タンク2内に設置されており、フィードポンプ31
と、燃料フィルタ32と、低圧プレッシャーレギュレー
タ33と、を含んで構成されている。前記フィードポン
プ31は、前記燃料タンク2内の燃料を吐出し、前記燃
料フィルタ32は、前記フィードポンプ31により吐出
された燃料をろ過する。また、前記低圧プレッシャーレ
ギュレータ33は、前記低圧燃料通路7にバイパスして
設けられており、前記フィードポンプ31により吐出さ
れた燃料の圧力を一定の圧力(低圧)に調整する。
【0017】前記高圧燃料ポンプ4は、図1及び図2に
示すように、ポンプ本体41と、電磁制御弁42と、吐
出チェック弁43と、を含んで構成されている。前記ポ
ンプ本体41は、機関(エンジン)のシリンダヘッド等
に取り付けらており、シリンダ411と、このシリンダ
411に摺動可能に嵌合される円柱状のプランジャ41
2と、このシリンダ411の上部(図で見て上側)の閉
塞端の内壁面と前記プランジャ412の頂面とによって
画成される加圧室413と、を備えている。
【0018】前記プランジャ412は、その外周面41
2aと前記シリンダ411の内周面411aとの間に所
定の嵌合隙間を有して設けられており、その下端部がリ
フタ414と接続している。このリフタ414は、リタ
ーンスプリング415によってポンプ駆動用カム9aが
形成された機関の吸・排気弁駆動用のカムシャフト9側
へと常時付勢されており、このカムシャフト9が回転す
ることにより前記プランジャ412が図中矢印方向(Y
−Y')に往復駆動され、前記加圧室413内に導入さ
れた燃料を加圧する。
【0019】前記加圧室413は、連通部416によっ
て前記低圧燃料通路7に接続する燃料供給通路417と
連通しており、また、連通部418によって前記高圧燃
料通路8に接続する燃料吐出通路419と連通してい
る。前記加圧室413と前記燃料供給通路417とを連
通する連通部416は、前記電磁制御弁42により開閉
される。すなわち、リターンスプリング421の付勢力
により弁体422が着座している閉弁状態から、ソレノ
イド423が通電されることによって前記弁体422を
前記リターンスプリング421の付勢力に抗して移動さ
せて開弁状態とする。
【0020】一方、前記加圧室413と前記燃料吐出通
路419とを連通する連通部418は、前記吐出チェッ
ク弁43によって開閉される。この吐出チェック弁43
は、前記燃料吐出通路417内に設けられており、リタ
ーンスプリング431の付勢力によって弁体432が前
記連通部418に押し付けられている閉弁状態から、前
記加圧室413内の燃圧が前記高圧燃料通路8内の燃圧
よりも高くなることによって前記弁体432が移動し、
開弁状態となる。
【0021】前記シリンダ411の開放端側、すなわ
ち、前記加圧室413と反対側には、前記シリンダ41
1の内周面411aと前記プランジャ412の外周面4
12aとの間をシールする2つの独立したシール部材が
設けられている。この2つのシール部材のうち、前記ポ
ンプ駆動用カム9a側に設けられているものが、主とし
てポンプ摺動を潤滑させる目的でポンプ内に導入される
潤滑油の漏洩を防止する潤滑油用シール部材44であ
り、前記加圧室413側の設けられているものが、主と
して燃料の漏洩を防止する燃料用シール部材45であ
る。そして、前記潤滑油用シール部材44及び燃料用シ
ール部材45は、その間隔Lが前記カムシャフト9の回
転による前記プランジャ412のストローク量よりも大
きくなるように配設されている。
【0022】なお、前記潤滑油用シール部材44及び燃
料用シール部材45としては、耐摩耗性に優れた材質を
用いた硬質シールを使用するのが好ましいが、本実施形
態においては、前記燃料用シール部材45のみを、耐熱
性、耐摩耗性に優れたテフロン(登録商標)材を用いた
ものとした(全体として又は摺動部分のみのコーティン
グ等部分的に用いる場合の双方を含む)。これは、一般
にテフロン(登録商標)材を用いたシール部材は高価で
あるため、前記加圧室413内で発生した圧力の影響を
直接受け、より過酷な条件である燃料用シール部材45
のみに用いるようにしたものであり、両シール部材4
4、45に用いてもよい。
【0023】また、前記シリンダ411の内周面411
a、前記プランジャ412の外周面412a、前記潤滑
油用シール部材44及び前記燃料用シール部材45によ
って形成される空間46は、ポンプ内の余剰燃料を前記
燃料タンク2へと戻すリターン通路(図示省略)に通じ
る第1の連通路47と連通しており、内部に発生した圧
力を逃がすことができるようになっている。
【0024】更に、前記燃料用シール部材45の前記加
圧室413側には、前記シリンダ411の内周面411
a、前記プランジャ412の外周面412a及び前記燃
料用シール部材45によって第1の燃料溜り部48が形
成されており、この第1の燃料溜り部48は、前記リタ
ーン通路(図示省略)に通じる第2の連通路49と連通
している。これにより、前記プランジャ412の往復動
によって前記加圧室413内で発生した圧力を逃がし、
前記燃料用シール部材45に直接加わることを防止でき
ると共に、燃料を滞留させずに前記燃料タンク2へと戻
すことができるようになっている。
【0025】更にまた、前記シリンダ411と前記プラ
ンジャ412とが摺動する摺動部には、前記シリンダ4
11と前記プランジャ412との嵌合隙間よりも部分的
に大きな隙間を有する第2の燃料溜り部50が形成され
ており、この第2の燃料溜り部50は、前記燃料供給通
路417に通じる第3の連通路51と連通している。こ
れにより、前記プランジャ412の往復動により前記加
圧室413内で発生した圧力を逃がすことができると共
に、燃料を循環させることができるようになっている。
なお、この第2の燃料溜り部50は、前記シリンダ41
1の内周面411a又は前記プランジャ412の外周面
412aのいずれか又は双方に溝を設けることで形成す
る。
【0026】前記インジェクタ5は、機関の各気筒に設
けられており、所定の噴射タイミングで前記エンジンコ
ントロールユニット(ECU)6から送信されるパルス
信号に応じて開弁制御され、燃圧調整された燃料を各気
筒の燃焼室内に噴射供給する。なお、燃料供給装置1に
異常が発生し高圧となった場合に、燃料はリリーフ通路
10、リリーフバルブ11を介して燃料タンク2に戻さ
れる。
【0027】前記エンジンコントロールユニット(EC
U)6は、前記高圧燃料通路8に設けられた燃圧センサ
12を含む各種センサからの入力信号に基づく所定の演
算処理を実行し、燃料噴射制御等の各種制御を実行す
る。従って、前記フィードポンプ31、前記電磁制御弁
42、前記インジェクタ5は、このエンジンコントロー
ルユニット(ECU)6からの制御信号によって駆動さ
れることになる。
【0028】次に、以上のように構成された燃料供給装
置の動作について説明する。前記燃料タンク2内の燃料
は、前記低圧燃料ポンプユニット3より所定の低圧に調
整されて低圧燃料通路7に送り出される。前記ポンプ駆
動用カム9aのプロフィールにより前記プランジャ41
2が下降(図中矢印Y'方向)する吸入行程では、前記
エンジンコントロールユニット(ECU)6によって前
記電磁制御弁42が開弁するように制御される(すなわ
ち、電磁制御弁42のソレノイド423へ通電する)。
これにより、前記低圧燃料通路7に送り出された燃料が
前記燃料供給通路417を介して前記加圧室413内へ
と送り込まれる。このとき、この加圧室413内に送り
込まれる燃圧よりも前記高圧燃料通路8内の燃圧の方が
高いため、前記吐出チェック弁43は閉弁状態となって
いる。
【0029】一方、前記ポンプ駆動用カム9aのプロフ
ィールにより前記プランジャ412が上昇(図中矢印Y
方向)する吐出行程では、前記エンジンコントロールユ
ニット(ECU)6によって前記電磁制御弁42が閉弁
するように制御される(すなわち、電磁制御弁42のソ
レノイド423への通電を停止する)。なお、この電磁
制御弁42の閉弁時期を調節することで高圧燃料ポンプ
4から吐出される燃料の量を調整する。前記電磁制御弁
42が閉弁した後、前記プランジャ412の上昇に伴い
前記加圧室413内に導入された燃料が加圧される。そ
して、この加圧室413内の燃圧が、前記高圧燃料通路
8内の燃圧よりも高くなると、前記吐出チェック弁43
が開弁して高圧燃料が吐出され、前記高圧燃料通路8を
介して前記インジェクタ5へと送られる。
【0030】なお、かかる吐出行程において前記加圧室
413内で発生する圧力(波)は、前記第3の連通路5
1又は第2の連通路47によって前記燃料供給通路41
7又はリターン通路へと開放されるので、発生した圧力
(波)の全てが前記シリンダ部411とプランジャ41
2との嵌合隙間を通って前記燃料用シール部材45に伝
達されるような事態を回避している。
【0031】また、前記プランジャ412の上昇及び下
降動作(往復動作)によって、前記プランジャ412の
外周面412aとシール部材とが摺動することになる
が、本実施形態においては、前記潤滑油用シール部材4
4及び前記燃料用シール部材45という2つの独立した
シール部材を備えているので、それぞれに適したシール
部材を採用できると共に、潤滑油及び燃料の双方に浸漬
した状態での摺動を回避でき、1つのシール部材しか備
えていない場合に比べて、それぞれのシール部材の寿命
を延ばすことができる。更に、本実施形態においては、
前記加圧室413内で発生した圧力(波)の影響を直接
受ける燃料用シール部材45としてテフロン(登録商
標)材を用いた硬質シールを使用するので、燃料用シー
ル部材45の耐久性も確保できる。これにより、前記プ
ランジャ412のストローク量が大きくなった場合であ
っても長期間に亘って良好なシール性を確保できる。
【0032】ここで、前記プランジャ412の往復動の
際に、潤滑油及び燃料の大部分は、それぞれ前記潤滑油
用シール部材44又は前記燃料用シール部材45によっ
てせき止められることになるが、前記プランジャ412
の外周面412aと前記潤滑油用シール部材44との間
には潤滑油が薄い油膜として残り、前記プランジャ41
2の外周面412aと前記前記燃料用シール部材45と
の間には燃料が薄い油膜として残ることになる。このた
め、前記プランジャ412の往復動に伴い(微量ではあ
るが)前記空間46の外側から内側へと潤滑油及び燃料
の移動が発生するが、本実施形態においては、前記潤滑
油用シール部材44と前記燃料用シール部材45との間
隔Lを、前記プランジャ412のストローク量以上に大
きく設定しているので、前記空間46内に引き込まれる
潤滑油と燃料とが直接的(積極的)に混合する領域を最
小限なものとしている。これにより、潤滑油及び燃料の
混合を効果的に抑制できることになる。
【0033】また、前記プランジャ412が下降する吸
入行程においては、図3(a)に示すように、燃料が前
記空間46内に引き込まれると共に、この空間46内に
ある潤滑油及び燃料が持ち出され、前記プランジャ41
2が上昇する吐出行程では、図3(b)に示すように、
潤滑油が前記空間46内に引き込まれると共に、この空
間46内にある潤滑油及び燃料が持ち出されることにな
る。このため、前記空間46が密閉されている場合に
は、粘度変化やシール性のバラツキ等によってこの空間
46内に引き込まれる潤滑油と燃料の量が、該空間46
内から持ち出される潤滑油と燃料の量よりも多くなる
と、該空間46内の圧力が上昇して前記潤滑油用シール
部材44及び燃料用シール部材45に異常入力が加わ
り、図3(c)に示すように、シール部材が該空間46
の外側に向かって変形したり、破損したりしてしまい、
シール性能を損なう場合がある。
【0034】しかし、本実施形態においては、上述した
ように、前記空間46をリターン通路へ通じる前記第1
の連通路47に連通させているので、発生した圧力を逃
がすことができ、前記潤滑油用シール部材44及び燃料
用シール部材45に異常入力が掛かるような事態を確実
に防止できる。これにより、潤滑油及び燃料のシール部
における耐久性が向上する。
【0035】以上のように、本実施形態によれば、長期
間に亘って安定したシール性を確保でき、潤滑油及び燃
料の混合を最小限に抑えることができる。なお、以上の
説明では、前記第1の連通路47を前記燃料タンク2へ
通じるリターン通路(図示省略)に直接連通させるよう
にしているが、前記空間46がこの空間46内よりも相
対的に圧力の低い経路に通じるように構成するものであ
ればよく、例えば、図4に示すように、前記第1の連通
路47を、前記第1の燃料溜り部48と前記リターン通
路(図示省略)とを連通する第2の連通路49に接続よ
うに構成してもよい(第2実施形態)。
【0036】次に、本発明の第3実施形態に係る高圧燃
料ポンプについて説明する。本実施形態は、図5に示す
ように、前記第1、2実施形態(図2、図4)に対し
て、リップシール構造を有するシール部材44'を前記
潤滑油用シール部材として用いている点、及び、前記第
1の連通路47を設けていない点が異なる(その他の構
成については、前記第1実施形態と同じであるので説明
を省略する)。
【0037】なお、前記リップシール構造を有するシー
ル部材44'としては、図5のA部拡大図である図6に
示すように、例えば、ゴム製のリップシール441と、
このリップシール441を保持する保持部材442とで
構成され、前記保持部材411をシリンダ411の内周
面411aに対して圧入等して固定するタイプのもの
(図6(a))や、そのような保持部材を有さず、X字
の一片をなくした形状のリップシール443を前記シリ
ンダ411の内周に設けた溝部411bに嵌め込むタイ
プのもの(図6(b))等があり、いずれのタイプのも
のであってもよいが、図6に示すように、それぞれのリ
ップシール(441又は443)が潤滑油側方向(すな
わち、前記ポンプ駆動用カム9a側方向)に斜めに伸び
て前記プランジャ412の外周面412aに当接するよ
うに構成する。なお、この場合において、前記リップシ
ール(441又は443)の表面を、テフロン(登録商
標)等の耐熱性・耐摩耗性に優れた材料でコーティング
をするようにしてもよい。
【0038】このように構成することで、前記シリンダ
411の内周面411a、前記プランジャ412の外周
面412a、前記リップシール構造を有する潤滑油用シ
ール部材44'及び前記燃料用シール部材45によって
形成される空間46'内の圧力が、潤滑油側に逃げやす
い構造とすることができる。すなわち、密閉された前記
空間46'内の圧力が上昇した場合には、前記リップ構
造を有する潤滑油用シール部材44'のリップシール
(441又は443)が一時的に変形することで圧力を
逃がし、前記燃料用シール部材45の変形を防止でき
る。そして、圧力を逃がした後においては、前記リップ
シール(441又は443)は元の形状に戻るので、引
き続き安定したシール性を確保できることになる。
【0039】なお、本実施形態(第3実施形態)では、
前記空間46'に通じる連通路がない場合(すなわち、
該空間46'が密閉される場合)について説明したが、
前記第1、2実施形態のように前記空間46'をリター
ン通路に通じる連通路(第1の連通路)を設けるように
してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に形態に係る高圧燃料ポン
プを適用した燃料供給装置の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプの断
面図である。
【図3】シリンダ内周面、プランジャ外周面、潤滑油用
シール部材及び燃料用シール部材で形成される空間内へ
の潤滑油、燃料の引き込みと該空間からの潤滑油、燃料
の持ち出しを説明する図である。
【図4】本発明の他の実施形態に係る高圧燃料ポンプの
断面図である。
【図5】同じく他の実施形態に係る高圧燃料ポンプの断
面図である。
【図6】図5のA部拡大図であり、リップシール構造を
有する潤滑油用シール部材の例を示す図である。
【符号の説明】
4 … 高圧燃料ポンプ 9a … ポンプ駆動用カム 41 … ポンプ本体 42 … 電磁制御弁 43 … 吐出チェック弁 44 … 潤滑油用シール部材 45 … 燃料用シール部材 46 … 潤滑油用シール部材と燃料用シール部材の間
の空間 47 … リターン通路へと通じる連通路(第1の連通
路) 411 … シリンダ 412 … プランジャ 413 … 加圧室

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダと、 該シリンダに摺動可能に嵌合され、その往復動によって
    前記シリンダの一端側に形成される加圧室内の燃料を加
    圧するプランジャと、 前記シリンダ内周面と前記プランジャ外周面との間をシ
    ールする潤滑油用シール部材と、 該潤滑油用シール部材よりも前記加圧室側に設けられ、
    前記シリンダ内周面と前記プランジャ外周面との間をシ
    ールする燃料用シール部材と、 を備え、 少なくとも前記燃料用シール部材の前記プランジャと摺
    動する部分に耐摩耗材を用いたことを特徴とする内燃機
    関の燃料ポンプ。
  2. 【請求項2】前記潤滑油用シール部材と前記燃料用シー
    ル部材との間隔を、前記プランジャのストローク量より
    も大きくしたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関
    の燃料ポンプ。
  3. 【請求項3】前記シリンダの内周面、前記プランジャの
    外周面、前記潤滑油用シール部材及び前記燃料用シール
    部材で形成される空間を、該空間内よりも相対的に圧力
    の低い経路に連通させたことを特徴とする請求項1又は
    請求項2記載の内燃機関の燃料ポンプ。
  4. 【請求項4】前記経路が、余剰燃料を燃料タンクへ戻す
    ためのリターン通路であることを特徴とする請求項3記
    載の内燃機関の燃料ポンプ。
  5. 【請求項5】前記耐摩耗材が、テフロン(登録商標)で
    あることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか
    1つに記載の内燃機関の燃料ポンプ。
  6. 【請求項6】前記シール部材のうち少なくとも前記潤滑
    油用シール部材は、その先端部を前記プランジャ外周面
    に当接させるリップシール構造を有するものとしたこと
    を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1つに記
    載の内燃機関の燃料ポンプ。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005100794A1 (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Nok Corporation ポンプ用プランジャシール
WO2009044812A1 (ja) * 2007-10-05 2009-04-09 Yanmar Co., Ltd. サプライポンプ
WO2010022219A3 (en) * 2008-08-21 2010-06-24 Cummins Intellectual Properties, Inc. Fuel pump
JP2012097712A (ja) * 2010-11-05 2012-05-24 Isuzu Motors Ltd Dmeサプライポンプのシール構造
JP2012215097A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Mazda Motor Corp 火花点火式エンジンの高圧燃料ポンプ構造およびエンジンの制御装置
JP2012533010A (ja) * 2009-07-08 2012-12-20 デルファイ・テクノロジーズ・ホールディング・エス.アー.エール.エル. ポンプ装置
JP2013050081A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Denso Corp 高圧ポンプ
KR20160037772A (ko) * 2014-09-27 2016-04-06 만 디젤 앤 터보 에스이 연료 펌프
KR20160037780A (ko) * 2014-09-27 2016-04-06 만 디젤 앤 터보 에스이 연료 펌프
JP2016142197A (ja) * 2015-02-03 2016-08-08 株式会社デンソー 燃料供給装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4414966B2 (ja) * 2006-01-16 2010-02-17 Nok株式会社 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム
US20110146600A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Caterpillar Inc. Method of cooling a high pressure plunger
US8776764B2 (en) 2011-01-04 2014-07-15 Ford Global Technologies, Llc Fuel system for a multi-fuel engine
ITMI20110959A1 (it) * 2011-05-27 2012-11-28 Ceme Spa Elettropompa del tipo a cursore oscillante
WO2015032533A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-12 Continental Automotive Gmbh High pressure pump
US9587578B2 (en) 2013-12-06 2017-03-07 Ford Global Technologies, Llc Adaptive learning of duty cycle for a high pressure fuel pump
US9243598B2 (en) 2014-02-25 2016-01-26 Ford Global Technologies, Llc Methods for determining fuel bulk modulus in a high-pressure pump
US9458806B2 (en) 2014-02-25 2016-10-04 Ford Global Technologies, Llc Methods for correcting spill valve timing error of a high pressure pump
US9874185B2 (en) 2014-05-21 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Direct injection pump control for low fuel pumping volumes
DE102014220705B4 (de) * 2014-10-13 2016-05-04 Continental Automotive Gmbh Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
GB2610401B (en) * 2021-09-02 2023-12-06 Delphi Tech Ip Ltd Pump assembly for a fuel pump
FR3128742A1 (fr) * 2021-10-29 2023-05-05 Renault S.A.S Pompe à haute pression pour moteur à combustion interne de véhicule automobile

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958903A (en) * 1972-08-14 1976-05-25 Capelli Raymond A Positive displacement device
JPH04353262A (ja) * 1991-05-29 1992-12-08 Nippondenso Co Ltd 燃料噴射装置
JP3302708B2 (ja) * 1991-09-06 2002-07-15 日本発条株式会社 ガスクッション装置
US5201174A (en) * 1991-12-02 1993-04-13 Deere & Company Auxiliary hydraulic pump system
EP0903490B1 (en) * 1997-03-25 2003-09-24 Isuzu Motors Limited Injector
JP3603678B2 (ja) * 1999-07-02 2004-12-22 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置の燃料洩れ防止装置
JP3424621B2 (ja) * 1999-10-01 2003-07-07 三菱自動車エンジニアリング株式会社 筒内噴射型内燃機関用燃料噴射装置
JP2001295728A (ja) * 2000-04-18 2001-10-26 Toyota Motor Corp 高圧ポンプ

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7513506B2 (en) 2004-04-13 2009-04-07 Nok Corporation Plunger seal for pump
US7717432B2 (en) 2004-04-13 2010-05-18 Nok Corporation Plunger seal for pump
US7753376B2 (en) 2004-04-13 2010-07-13 Nok Corporation Plunger seal for pump
WO2005100794A1 (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Nok Corporation ポンプ用プランジャシール
WO2009044812A1 (ja) * 2007-10-05 2009-04-09 Yanmar Co., Ltd. サプライポンプ
JP2009091956A (ja) * 2007-10-05 2009-04-30 Yanmar Co Ltd サプライポンプ
US9151289B2 (en) 2008-08-21 2015-10-06 Cummins Inc. Fuel pump
WO2010022219A3 (en) * 2008-08-21 2010-06-24 Cummins Intellectual Properties, Inc. Fuel pump
JP2012533010A (ja) * 2009-07-08 2012-12-20 デルファイ・テクノロジーズ・ホールディング・エス.アー.エール.エル. ポンプ装置
JP2012097712A (ja) * 2010-11-05 2012-05-24 Isuzu Motors Ltd Dmeサプライポンプのシール構造
JP2012215097A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Mazda Motor Corp 火花点火式エンジンの高圧燃料ポンプ構造およびエンジンの制御装置
JP2013050081A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Denso Corp 高圧ポンプ
KR20160037772A (ko) * 2014-09-27 2016-04-06 만 디젤 앤 터보 에스이 연료 펌프
KR20160037780A (ko) * 2014-09-27 2016-04-06 만 디젤 앤 터보 에스이 연료 펌프
JP2016070277A (ja) * 2014-09-27 2016-05-09 マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー 燃料ポンプ
JP2016070278A (ja) * 2014-09-27 2016-05-09 マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー 燃料ポンプ
KR102244311B1 (ko) * 2014-09-27 2021-04-26 만 에너지 솔루션즈 에스이 연료 펌프
KR102252934B1 (ko) * 2014-09-27 2021-05-18 만 에너지 솔루션즈 에스이 연료 펌프
JP2016142197A (ja) * 2015-02-03 2016-08-08 株式会社デンソー 燃料供給装置

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