JP2006519950A - ラジアルピストンポンプ - Google Patents

Abstract

本発明は、ポンプハウジング（１）と、ポンプシャフトと、該ポンプシャフトに対して半径方向に配置された少なくとも１つのシリンダインサート（２）とを備えた、燃料噴射システムにおける燃料高圧発生のためのラジアルピストンポンプに関する。シリンダインサート（２）内にはシリンダ室（３）が形成されており、該シリンダ室（３）内ではピストン（４）が往復運動可能に案内されている。シリンダインサート（２）の１つの端面（５）は、ポンプハウジング（１）に設けられた平らに加工された平坦部（６）と緊締手段によって緊締されている。シリンダインサート（２）は吸込通路（８）と高圧通路（９）とを有している。ポンプハウジング（１）に対してシリンダインサート（２）をシールするために、シリンダインサート（２）の端面（５）および／またはポンプハウジング（１）の平坦部（６）が、意図的に加工成形された隆起したシール範囲（１２，１３，１４）を有しており、該シール範囲が、シリンダインサート（２）の端面（５）全体ならびにポンプハウジング（１）の平坦部（６）全体に比べて小さく形成されている。これいより、当該シール範囲（１２，１３，１４）で高い面圧が得られる。

Description

本発明は、燃料噴射システムにおける燃料高圧発生のためのラジアルピストンポンプに関する。

ドイツ連邦共和国特許第１９８４１６４２号明細書に基づき公知の燃料高圧ポンプは、１つのポンプハウジングと、シリンダインサートとして形成された複数のシリンダヘッドとを有している。各シリンダインサートはセンタリング付設部を介してポンプハウジング内に位置固定されている。ポンプハウジングには吸込管路が設けられており、この吸込管路はシリンダヘッドに通じている。燃料は吸込管路から吸込弁を介してシリンダ室へ流入する。シリンダ室内で燃料は圧縮され、そして引き続き高圧弁と高圧管路とを介してポンプハウジング内へ戻る。次いで燃料はポンプハウジングから共通の高圧アキュムレータ、つまり「コモンレール」に流入する。シリンダインサートとポンプハウジングとの間には、Ｏリングパッキンが配置されている。Ｏリングパッキンを収容するためにシリンダインサートは溝を有している。Ｏリングパッキンの嵌込みは、高い組付け手間を必要とし、Ｏリングパッキンが溝内に正し位置しなくなることが容易に起こり得る。その場合、シリンダインサートのねじ締結時に、両構成部分のシール面の間でＯリングパッキンが押し潰されて、損傷されてしまう。これにより、燃料高圧ポンプから燃料が漏出する危険がある。

したがって、本発明の課題は、シリンダインサートの簡単な組付けを保証すると同時に、燃料高圧ポンプの確実なシールを保証することである。

この課題は請求項１の特徴部に記載の特徴により解決される。本発明の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

本発明は、シリンダインサートの１つの端面が、ポンプハウジングに設けられた平らに加工された平坦部に接触していて、シリンダインサートの前記端面またはポンプハウジングの平坦部が、意図的に加工成形された隆起したシール範囲を有しており、該シール範囲が、シリンダインサートの前記端面全体ならびにポンプハウジングの平坦部全体に比べて小さく形成されており、これにより当該シール範囲で高い面圧が得られるようになっていることを特徴としている。これにより、付加的なＯリングを不要にすることができる。これにより、シリンダインサートの組付けは著しく簡単となる。組付け時におけるシール面の損傷は十分に回避されている。

本発明の有利な構成では、第１の隆起したシール範囲が吸込通路を取り囲むように形成されており、第２の隆起したシール範囲が高圧通路を取り囲むように形成されている。これにより、隆起したシール範囲をできるだけ小さく形成することができる。これにより、高い面圧が可能となる。

本発明の別の有利な構成では、第１および第２の隆起したシール範囲を取り囲むように、付加的な第３の隆起したシール範囲が形成されており、該第３の隆起したシール範囲が第１および第２の両シール範囲を完全に取り囲んでいる。これにより、第１の隆起したシール範囲および／または第２の隆起したシール範囲に不密性もしくは非シール性が発生した場合でも、燃料がシール面を介して外部へ漏出し得なくなり、周囲全体を取り囲む第３の隆起したシール範囲によりシール性が引き続き保証されたままとなることが保証されている。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１は、本発明による燃料高圧ポンプの詳細図であり、
図２は、本発明によるシリンダインサートの分解斜視図である。

図１には、燃料高圧ポンプの詳細図が示されている。図１には、ポンプハウジング１の一部ならびにシリンダインサート２が図示されている。通常では、複数の、有利には３つの、互いに１２０゜の角度でずらされたシリンダインサートが設けられている。シリンダインサート２はセンタリング付設部を介してポンプハウジング１内に位置固定されている。この場合、シリンダインサート２の端面５はポンプハウジング１に設けられた平らに加工された平坦部６に接触している。シリンダインサート２は緊締手段（図示しない）、有利にはねじを介して、ポンプハウジング１と緊締される。シリンダインサート２には、吸込通路８と高圧通路９とが加工成形されている。吸込通路８と高圧通路９とは、それぞれ端面５に開口している。ポンプハウジング１は吸込通路８に対応する第１の通路１０と、高圧通路９に対応する第２の通路１１とを有しており、第１第２の両通路１０，１１はポンプハウジング１の平坦部６に向かって開口している。第１の通路１０は吸込通路８に対してほぼ整合するように配置されており、第２の通路１１は高圧通路９に対してほぼ整合するように配置されている。

燃料はポンプハウジング１から第１の通路１０を介して吸込通路８に流入し、そして吸込弁を介してシリンダ室３に流入する。このシリンダ室３内で燃料は圧縮され、引き続き高圧弁と高圧通路９と第２の通路１１とを介して共通の高圧アキュムレータ（図示しない）へ流入する。

シリンダインサート２の、ポンプハウジング１の平らに加工された平坦部６に接触している端面５は、複数の隆起した範囲１２，１３，１４を有している。これらの隆起した範囲１２，１３，１４により、シール範囲、つまり平坦部６に載着される載着面は減小され、この場合、同じ引付け力でも、平坦な端面の場合よりも著しく高い面圧が達成されるようになる。これにより、ポンプハウジング１に対するシリンダインサート２の確実なシールが達成される。当然ながら、隆起した範囲をポンプハウジング１の平らに加工された平坦部６に形成することも可能である。また、隆起した範囲をシリンダインサート２にもポンプハウジング１にも形成することも可能である。ただし、コスト上の理由から、隆起した範囲をシリンダインサートまたはポンプハウジングのいずれか一方の構成部分にのみ設け、他方の構成部分に設けられる対応する面を平坦な面として形成することが有利である。この場合、この平坦なシール面の高い品質を不要にすることができる。なぜならば、高い面圧に基づき、シール面の範囲における材料の弾性的な変形によって凹凸面の補償が可能となるからである。

図１に示した実施例では、第１の隆起したシール範囲１２が吸込通路８を取り囲むように形成されており、第２の隆起したシール範囲１３が高圧通路９を取り囲むように形成されている。これにより、シール力が、シールしたい範囲の近傍へ意図的に導入される。これによりシール面を最小限に抑えることができる。このことはシール範囲における高い面圧をもたらす。

第１の隆起したシール範囲１２および第２の隆起したシール範囲１３に対して付加的に、第３の隆起したシール範囲１４が形成されている。この第３の隆起したシール範囲１４は第１第２の両シール範囲１２，１３を完全に取り囲んでいる。これにより、第１のシール範囲および／または第２のシール範囲に不密性もしくは非シール性が発生した場合でもシール面を介して燃料が外部へ漏出し得るのではなく、周囲全体を取り囲む第３のシール範囲によって引き続きシール性が保証されたままとなることが保証されている。第１のシール範囲１２と第２のシール範囲１３とを完全に取り囲む第３の隆起したシール範囲１４により、中空室１５が形成される。第１のシール範囲１２もしくは第２のシール範囲１３の非シール性が発生した場合、液体はこの中空室１５内へ流出することができる。中空室１５内で液体圧が増圧し得ないようにするためには、排出通路１６が設けられていると有利である。この排出通路１６を介して燃料は再び燃料タンクへ戻ることができる。それと同時に、中空室１５は監視目的のためにも使用され得る。このためには、中空室内部に、相応するセンサを配置することができる。このセンサは第１のシール範囲および／または第２のシール範囲の非シール性が発生した場合に、相応する評価ユニットへ信号を送出する。

図２には、第１の隆起したシール範囲１２と、第２の隆起したシール範囲１３とを備えた、図１の実施例で使用されたシリンダインサート２の分解斜視図が示されている。第１の隆起したシール範囲１２および第２の隆起したシール範囲１３は、吸込通路８もしくは高圧通路９の中心をほぼリング状もしくは環状に取り囲むように形成されている。第１第２の両隆起したシール範囲１２，１３は、第３の隆起したシール範囲１４によって完全に取り囲まれる。両シール面のいずれか一方のシール面に場合によっては非シール性が発生すると、燃料は中空室１５へ流入し、そして排出通路１６を介して燃料タンクへ戻ることができる。図２からよく判るように、意図的に加工成形された、隆起したシール範囲１２，１３，１４はシリンダインサート２の端面５全体に比べて小さい。これにより、シール範囲における高い面圧が生ぜしめられ、ひいては確実なシールが得られる。

極めて高い燃料圧の場合には、付加的に高圧通路９の範囲にエラストマパッキンを設けることができる。このエラストマパッキンは有利には支持リング１８と一緒に、高圧通路９を取り囲む切欠き（図示しない）内へ同心的に配置される。

ポンプハウジング１における緊締時にシリンダインサート２のひっかかりを阻止するために、端面５の外側の角隅に４つの支持面１８が設けられていると有利である。

シール輪郭は有利には電気化学的な除去方法、スクリーン印刷法、エッチング、浸食加工または面押込み加工により形成され得る。隆起した範囲は有利には０.１〜０.３ｍｍの突出高さを有している。このことは、シリンダインサートとポンプハウジングとの緊締時に隆起した範囲だけが接触し、その他の面は接触しないことを保証する。それと同時に、必要となる材料除去量も小さくて済む。これにより、短い加工時間が得られる。

したがって、提案された発明により、ポンプハウジングに対するシリンダインサートの確実なシールが保証されている。隆起したシール範囲およびこれにより得られる高い面圧に基づき、高いシール力が得られる。たとえばＯリングのような付加的なシールエレメントが必要とならない。これにより、組付け手間が著しく減少する。さらに、誤組付けも十分に回避される。第１のシール範囲と第２のシール範囲とを取り囲む付加的な第３の隆起したシール範囲により、非シール性が発生した場合でも燃料がポンプハウジングから漏出し得ないことが確保される。

当然ながら、本発明は図示の実施例に限定されるものではない。特に隆起したシール範囲の種々様々な構成が可能である。すなわち、たとえば、隆起したシール範囲は互いに異なる高さを有していてもよい。これにより、高圧範囲には、たとえば低圧範囲におけるよりも高い面圧を導入することができる。

本発明による燃料高圧ポンプの詳細図である。 本発明によるシリンダインサートの分解斜視図である。

Claims (7)

1. 燃料噴射システムにおける燃料高圧発生のためのラジアルピストンポンプであって、
   −ポンプハウジング（１）が設けられており、
   −ポンプシャフトが設けられており、
   −該ポンプシャフトに対して半径方向に配置された少なくとも１つのシリンダインサート（２）が設けられており、該シリンダインサート（２）内にシリンダ室（３）が形成されており、該シリンダ室（３）内でピストン（４）が往復運動可能に案内されており、
   −シリンダインサート（２）の端面（５）が、ポンプハウジング（１）に設けられた平らに加工された平坦部（６）に接触していて、該平坦部（６）と緊締手段によって緊締されており、
   −シリンダインサート（２）が少なくとも１つの吸込通路（８）を有しており、該吸込通路（８）によって燃料がシリンダ室（３）に供給され得るようになっており、
   −シリンダインサート（２）が少なくとも１つの高圧通路（９）を有しており、該高圧通路（９）を介して燃料がシリンダ室（３）から流出し得るようになっており、
   −吸込通路（８）と高圧通路（９）とが、それぞれシリンダインサート（２）の端面（５）に開口しており、
   −ポンプハウジング（１）に第１の対応する通路（１０）と第２の対応する通路（１１）とが配置されており、両通路（１０，１１）がポンプハウジング（１）の平坦部（６）に開口していて、吸込通路（８）もしくは高圧通路（９）とほぼ整合している、
   形式のものにおいて、
   シリンダインサート（２）の端面（５）および／またはポンプハウジング（１）の平坦部（６）が、意図的に加工成形された隆起したシール範囲（１２，１３，１４）を有しており、該シール範囲が、シリンダインサート（２）の端面（５）全体ならびにポンプハウジング（１）の平坦部（６）全体に比べて小さく形成されていて、当該シール範囲（１２，１３，１４）で高い面圧が得られるようになっている
   ことを特徴とする、燃料噴射システムにおける燃料高圧発生のためのラジアルピストンポンプ。
2. 第１の隆起したシール範囲（１２）が吸込通路（８）を取り囲むように形成されており、第２の隆起したシール範囲（１３）が高圧通路（９）を取り囲むように形成されている、請求項１記載のラジアルピストンポンプ。
3. 第１および第２の隆起したシール範囲（１２，１３）が、吸込通路（８）もしくは高圧通路（９）の中心をほぼ環状に取り囲むように形成されている、請求項２記載のラジアルピストンポンプ。
4. 第１および第２の隆起したシール範囲（１２，１３）を取り囲むように、付加的な第３の隆起したシール範囲（１４）が形成されており、該第３の隆起したシール範囲（１４）が第１および第２の両隆起したシール範囲（１２，１３）を完全に取り囲んでいる、請求項２記載のラジアルピストンポンプ。
5. ポンプハウジング（１）の平坦部（６）に、第３の隆起したシール範囲（１４）により取り囲まれた面の内側で、第１の隆起したシール範囲および／または第２の隆起したシール範囲からの、場合によっては生じる漏れ流を排出しかつシールシステムを監視するための排出通路（１６）が形成されている、請求項４記載のラジアルピストンポンプ。
6. 高圧通路（９）を取り囲むように付加的なエラストマパッキンが配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のラジアルピストンポンプ。
7. 前記エラストマパッキンがリングパッキンとして形成されていて、該リングパッキンの外周面が支持リング（１８）によって支持されている、請求項６記載のラジアルピストンポンプ。

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