JP2003527516A - 燃料高圧発生用のラジアルピストンポンプ - Google Patents

燃料高圧発生用のラジアルピストンポンプ

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Abstract

(57)【要約】 ラジアルピストンポンプは、長手方向運動可能なポンプピストン（１６）をシリンダ室（３２）内に有しており、該シリンダ室（３２）は吸込み弁（１８）と接続されている。吸込み弁（１８）の閉鎖体（２８）が、ケーシング固定の弁座（２７）に向かって作用する弁閉鎖ばね（３５）によって負荷されている。弁閉鎖ばね（３５）はポンプピストン（１６）に支持されている。ラジアルピストンポンプは、内燃機関の燃料噴射系、特にコモンレール噴射系において使用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 従来の技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式のラジアルピストンポンプ
に関する。
【０００２】 ドイツ連邦共和国特許第２３３８４８９号明細書に基づいて公知のこのような
形式のラジアルピストンポンプでは、吸込み弁が、その閉鎖体からポンプピスト
ンに対して同軸的に延びるシャフトを有しており、このシャフトにおいてシリン
ダ室の外側に弁閉鎖ばねが位置している。この弁閉鎖ばねは一方ではシャフトに
、かつ他方では間接的にポンプケーシングに支持されている。吸込み弁の開放時
にはしたがって、行程に連れてばねの閉鎖力が増大する。
【０００３】 複数のポンプピストン（ポンプエレメント）を備えたこのようなラジアルピス
トンポンプでは、均一な吐出もしくは圧送に対して高い要求が課せられる。すな
わち圧送量がわずかな場合でもすべてのポンプエレメントが吐出を行い、かつ個
々のポンプエレメントの圧送量にほとんど差のないことが望まれている。ラジア
ルピストンポンプに供給される燃料が低圧の場合、ポンプエレメントの吸込み弁
の開放圧にわずかでも差があると、前記要求を満たすことは困難である。
【０００４】 冒頭に述べた形式のラジアルピストンポンプでは吸込み弁の開放動作は、次の
ことによって助成されるようになっている。すなわちこの場合弁の、シリンダ室
内に位置している閉鎖体が、ポンプピストンの上死点においてポンプピストンに
よってほとんど取り囲まれており、したがってピストンが吸込み行程時に閉鎖体
に対して吸込み作用を加えるようになっている。
【０００５】 発明の利点 請求項１の特徴部に記載のように構成された本発明によるラジアルピストンポ
ンプは、公知のものに比べて次のような利点を有している。すなわち本発明によ
るラジアルピストンポンプでは、吸込み弁の開放動作が供給される燃料の低圧時
に次のことによって、すなわちポンプピストンの吸込み行程の増大に連れて弁閉
鎖ばねの閉鎖力が低減することによって、助成される。これによって複数のピス
トンポンプが設けられている場合でも、すべての吸込み弁の開放動作が確実に行
われ、かなり高い程度で均一な圧送が可能になる。したがって吸込み弁の開放圧
調節は省くことができるか、又は低い精度で行うことができる。
【０００６】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４０６８０３号明細書に基づいて公知のラ
ジアルピストンポンプでは、軸方向に貫流されるポンプピストンが設けられてお
り、このポンプピストン内に吸込み弁が配置されていて、この吸込み弁の弁閉鎖
ばねは一方では吸込み弁の閉鎖体に、かつ他方ではポンプピストンに係合してい
るが、しかしながらこの公知の構成では吸込み弁の開放時に、行程の増大に連れ
てばねの閉鎖力は上昇してしまう。
【０００７】 請求項１に記載された本発明によるラジアルピストンポンプの別の有利な構成
は請求項２以下に記載されている。
【０００８】 請求項２記載のように構成されていると、ラジアルピストンポンプの構造寸法
を減じることができる。それというのは弁閉鎖ばねは実質的にポンプピストンの
構造容積の内部に配置されているからである。このような配置形式によって同時
に、弁閉鎖ばねの案内も達成される。
【０００９】 請求項３記載のようにラジアルピストンポンプを構成することによって、請求
項２記載の構成と構造的に同様に、閉鎖体の十分な案内と同時に、ポンプのデッ
ド容積を減じることができる。
【００１０】 請求項４記載の本発明の別の構成は、弁制御のために働く構成部材にばね力を
直接導入することによって、特徴付けられている。したがって数少ない構成部材
の寸法差しか、吸込み弁の調節に影響を及ぼさなくなる。
【００１１】 図面 次に図面を参照しながら本発明の１実施例を説明する。図１はラジアルピスト
ンポンプを示す断面図であり、図２は図１のＩＩで示された部分を拡大して示す
図である。
【００１２】 実施例の記載 図１に示された調節不能なラジアルピストンポンプ１０は、内燃機関の燃料噴
射系、特にコモンレール噴射系において燃料高圧を生ぜしめるために、設けられ
ている。ラジアルピストンポンプ１０はケーシング１１を有しており、このケー
シング１１内には、偏心体区分１３を備えた駆動軸１２が支承されている。偏心
体区分１３においては行程リング１４が案内されている。図１において行程リン
グ１４には、駆動軸１２に関して半径方向にポンプケーシング１１内において長
手方向運動可能に案内されたポンプピストン１６のピストン基部１５が支持され
ている。ピストン基部１５は、ポンプピストン１６に対して同軸的に配置された
ピストンばね１７の作用に基づいて、常に行程リング１４に接触させられており
、この場合ピストンばね１７は一方ではピストン基部１５に、かつ他方ではポン
プケーシング１１に係合している。ポンプピストン１６にはさらに吸込み弁１８
と圧力弁１９とが対応配置もしくは配属されている。吸込み弁１８には燃料例え
ばディーゼルオイルが、ポンプケーシング１１の通路２０を通して低圧で供給可
能である。圧力弁１９からはポンプケーシング１１の通路２１が延びており、こ
の通路２１は、ポンプピストン１６によって圧送された高圧下の燃料を導く。ピ
ストン基部１５を備えたポンプピストン１６、ピストンばね１７、吸込み弁１８
及び圧力弁１９は、ラジアルピストンポンプ１０のポンプエレメント２２を形成
している。ラジアルピストンポンプ１０は、さらに別の、例えば全部で３つのポ
ンプエレメント２２を備えて構成されており、これらのポンプエレメントは、図
示はされていないが、互いに１２０°ずつずらされて、駆動軸１２の軸線に対す
る半径方向平面において、ポンプケーシング１１内に配置されている。別のポン
プエレメント２２もまた同様に通路２０，２１と接続されている。したがって図
２を参照しながら行うポンプエレメント２２に関する下記の記載は、同様にその
他のポンプエレメントに対して言えることである。
【００１３】 吸込み弁１８は駆動軸１２に対して半径方向に、ポンプピストン１６に続いて
ポンプケーシング１１内に配置されている。吸込み弁１８は弁プレート２４を有
しており、この弁プレート２４はポンプケーシング１１の孔２６内において閉鎖
ねじ２６によって抑えられている。弁プレート２４には中空円錐形の弁座２７が
形成されている。この弁座２７はしたがってケーシングに対して位置固定に配置
されていて、低圧下の燃料を通す通路２０と接続されている。吸込み弁１８は円
錐形の弁皿２９を備えた閉鎖体２８を有しており、この閉鎖体２８の弁皿２９は
弁プレート２４の弁座２７と共働する。吸込み弁１８の閉鎖時に閉鎖体２８の弁
皿２９は、弁プレート２４のポンプピストン側の端面とほぼ同一平面を成す。
【００１４】 ポンプケーシング１１のシリンダ室（押し退け室）３２内に配置されたポンプ
ピストン１６は、袋孔として形成された長手方向孔３３を有しており、この長手
方向孔３３は平らな孔底部３４において終わっている。ポンプピストン１６に対
して同軸的に配置された長手方向孔３３には、圧縮コイルばねとして形成された
弁閉鎖ばね３５が受容されている。図２において上死点に位置しているポンプピ
ストン１６は、シリンダ室２２を制限する弁プレート２４の近くまで延びている
ので、弁閉鎖ばね３５の全長のほとんどの部分はポンプピストンの長手方向孔３
３内に位置している。弁閉鎖ばね３５は、ポンプピストン１６の長手方向孔３３
の直径にほぼ合わされた外径を有していて、一方では孔底部３４に、かつ他方で
は弁皿２９に係合している。吸込み弁１８の閉鎖体２８はピン状のシャフト３６
を備えており、このシャフト３６は弁閉鎖ばね３５の内部を通して案内されてい
て、ポンプピストン１６の図示の死点位置及び吸込み弁１８の閉鎖位置において
孔底部３４の近くまで達している。弁閉鎖ばね３５の内径にほぼ相当する外径を
有する、閉鎖体２８のシャフト３６は、弁皿２９を越えて少しだけ延長されてい
て、弁プレート２４内において長手方向運動可能に案内されている。ポンプピス
トン１６に対して同軸的に延びている、閉鎖体２８のシャフト３６は弁閉鎖ばね
３５と一緒にポンプピストン１６の長手方向孔３３の容積をほぼ満たしているの
で、図２に示されているように、ポンプのデッド容積はわずかである。図２に同
様に示されているように、シリンダ室３２は吸込み弁側においてポンプピストン
１６に対して直径をわずかだけ増大されていて、この増大された区分において圧
力弁１９と接続されている。
【００１５】 ポンプピストン１６の図示の位置において弁閉鎖ばね３５は、最大の閉鎖力を
吸込み弁１８の弁皿２９に対して加え、そしてこれを閉鎖状態に保つ。ポンプピ
ストン１６の吸込み行程時にポンプピストン１６は、図示の位置から駆動軸１２
の偏心体区分１３に向かって移動させられる。この場合弁閉鎖ばね３５はその閉
鎖力を減じる。吸込み弁１８における通路２０を通して供給された低圧下の燃料
は、ばね力とは逆向きの開放力を弁皿２９に対して加える。開放力がばね力を上
回ると、吸込み弁１８は開放され、つまり弁皿２９は弁座２７から持ち上がり、
わずかにシリンダ室３２内に移動する。吸込み弁１８の開放は、供給される燃料
の圧力に関連して行われる。すなわち高圧の場合に吸込み弁１８の開放は、ポン
プピストン１６のわずかな吸込み行程時に既に行われ、低圧時には、ポンプピス
トン１６が大きな吸込み行程を進んだ場合に、吸込み弁は開放される。弁閉鎖ば
ね３５はしかしながら次のように、すなわち、供給される燃料の圧力が低い場合
でも吸込み弁１８がポンプピストン１６の大きな吸込み行程時に確実に開放し、
シリンダ室３２の部分充填を行うように、設計されている。吸込み弁１８の確実
な開放に基づいて、同様な形式でラジアルピストンポンプ１０の残りのポンプエ
レメント２２の部分充填も行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ラジアルピストンポンプを示す断面図である。
【図２】 図１のＩＩで示された部分を拡大して示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA51 BA54 BA67 CA01S CA04T CE02 CE13 CE34 DA06 3H071 AA07 BB01 CC47 DD03 DD12

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射系、特にコモンレール噴射系における、
    燃料高圧発生用のラジアルピストンポンプ（１０）であって、長手方向運動可能
    なばね負荷されたポンプピストン（１６）がシリンダ室（３２）内に設けられて
    おり、該シリンダ室（３２）が吸込み弁（１８）と接続されていて、該吸込み弁
    （１８）の、少なくとも間接的にシリンダ室（３２）内に開放する閉鎖体（２８
    ）が、ケーシング固定の弁座（２７）に向かって作用する弁閉鎖ばね（３５）に
    よって負荷されている形式のものにおいて、弁閉鎖ばね（３５）がポンプピスト
    ン（１６）に支持されていることを特徴とする、燃料高圧発生用のラジアルピス
    トンポンプ。
  2. 【請求項２】 弁閉鎖ばね（３５）が圧縮コイルばねとして形成されていて
    、その全長の殆どの部分が、ポンプピストン（１６）の長手方向孔（３３）内に
    受容されている、請求項１記載のラジアルピストンポンプ。
  3. 【請求項３】 閉鎖体（２８）のピン状のシャフト（３６）が、弁閉鎖ばね
    （３５）の内部において案内されている、請求項２記載のラジアルピストンポン
    プ。
  4. 【請求項４】 弁閉鎖ばね（３５）がその一方の端部で、袋孔として形成さ
    れたポンプピストン（１６）の長手方向孔（３９）の底部（３４）に支持され、
    かつ他方の端部で吸込み弁（１８）の閉鎖体（２８）の弁皿（２９）に支持され
    ていて、該弁皿（２９）から閉鎖体（２８）のピン状のシャフト（３６）が延び
    ている、請求項３記載のラジアルピストンポンプ。
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