JP2008502838A - High pressure pump for fuel injection device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
高圧ポンプは少なくとも1つのプランジャエレメント(18)を有し、このプランジャエレメントは、ポンプハウジング部(10)のシリンダボア(22)内に摺動可能に案内された、ストローク運動で駆動されるプランジャ(20)を有しており、このプランジャ(20)はシリンダボア(22)内にプランジャ作動チャンバ(24)を規定し、このプランジャ作動チャンバ(24)は吸い込み弁(28)を介してプランジャ(20)の吸い込み行程において燃料で充填可能になっている。この吸い込み弁(28)は、プランジャ作動チャンバ(24)内に開放し、且つバルブシート(42)と協働する弁構成要素(44)を有している。プランジャ(20)はその吸い込み弁(28)に面した端部領域に盲穴(46)を有し、この盲穴(46)内に吸い込み弁(28)の弁構成要素(44)が侵入されていると共に、盲穴(46)内に弁構成要素(44)に作用する閉じバネ(50)が配置されており、この閉じバネ(50)が一方ではプランジャ(20)にそして他方では弁構成要素(44)に支えられている。弁構成要素(44)はプランジャ(20)の盲穴(46)内に摺動可能に案内されている。 The high-pressure pump has at least one plunger element (18) which is slidably guided in a cylinder bore (22) of the pump housing part (10) and is driven by a stroke movement (20). The plunger (20) defines a plunger actuation chamber (24) in the cylinder bore (22) which is connected to the plunger (20) via a suction valve (28). It can be filled with fuel in the suction stroke. The suction valve (28) has a valve component (44) that opens into the plunger actuation chamber (24) and cooperates with the valve seat (42). The plunger (20) has a blind hole (46) in the end region facing its suction valve (28), into which the valve component (44) of the suction valve (28) is inserted. And a closing spring (50) acting on the valve component (44) is arranged in the blind hole (46), this closing spring (50) on the one hand on the plunger (20) and on the other hand on the valve configuration. Supported by element (44). The valve component (44) is slidably guided in the blind hole (46) of the plunger (20).
Description
背景技術
本発明は、請求項1の上位概念に記載の内燃機関の燃料噴射装置用の高圧ポンプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high pressure pump for a fuel injection device for an internal combustion engine according to the superordinate concept of claim 1.
このような高圧ポンプはドイツ連邦共和国特許出願公開第19848035号明細書に開示されている。この高圧ポンプは少なくとも1つのプランジャエレメントを有し、このプランジャエレメントはストローク運動中に駆動されるプランジャを備え、このプランジャはシリンダボア内に摺動可能に案内されており、そして、このシリンダボア内にプランジャ作動チャンバが規定されている。このプランジャ作動チャンバは吸い込み弁を介して燃料によって充填可能となっている。この吸い込み弁はプランジャ作動チャンバ内に開放する弁構成要素を有しており、この弁構成要素はバルブシートと協働する。上記プランジャはその吸い込み弁に面した端部領域に盲穴を有する。この盲穴に上記吸い込み弁の弁構成要素が侵入していると共に、この盲穴内には弁構成要素に作用する閉じバネが配置されている。この閉じバネは一方ではプランジャにそして他方では弁構成要素に支えられている。弁構成要素は閉じバネに囲まれたシャフトを有しており、このシャフトによって弁構成要素は閉じバネ内で摺動可能に案内されている。閉じバネの外径は、プランジャ内の盲穴の直径よりも単に僅かに小さいだけであり、このため、閉じバネはプランジャの盲穴内に案内されている。上述の実施例においては、これにより、単に精確ではない弁構成要素の案内が生ずる。これは吸い込み弁の機能にとっては悪影響となる。これは、また、プランジャ作動チャンバの充填を妨害する場合があり、ひいては高圧ポンプの機能全体に悪影響を及ぼす場合がある。 Such a high-pressure pump is disclosed in DE 19848035. The high-pressure pump has at least one plunger element, the plunger element comprising a plunger that is driven during a stroke movement, the plunger being slidably guided in the cylinder bore, and the plunger in the cylinder bore A working chamber is defined. This plunger operating chamber can be filled with fuel via a suction valve. The suction valve has a valve component that opens into the plunger actuation chamber, which cooperates with the valve seat. The plunger has a blind hole in the end region facing the suction valve. The valve component of the suction valve has entered the blind hole, and a closing spring acting on the valve component is disposed in the blind hole. This closing spring is supported on the one hand by the plunger and on the other hand by the valve component. The valve component has a shaft surrounded by a closing spring by which the valve component is slidably guided in the closing spring. The outer diameter of the closing spring is only slightly smaller than the diameter of the blind hole in the plunger, so that the closing spring is guided in the blind hole of the plunger. In the above-described embodiment, this results in valve component guidance that is not merely accurate. This has an adverse effect on the function of the suction valve. This may also interfere with the filling of the plunger working chamber and thus adversely affect the overall function of the high pressure pump.
発明の利点
請求項1に記載の特徴部を有する本発明に係る高圧ポンプ、即ち、弁構成要素がプランジャの盲穴内に摺動可能に案内されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置用の高圧ポンプは、従来のものに比べて、吸い込み弁の弁構成要素が精確にプランジャ内に案内されており、これにより吸い込み弁の機能、ひいては高圧ポンプの機能が改良された、という利点を有している。
Advantages of the Invention A high-pressure pump according to the present invention having the features according to claim 1, i.e., the valve component is slidably guided in the blind hole of the plunger. Compared to conventional high-pressure pumps, the valve components of the suction valve are accurately guided in the plunger, which improves the function of the suction valve and hence the function of the high-pressure pump. Have.
本発明の従属項には、本発明に係る高圧ポンプの有利な実施形態及び変化実施例が記載されている。請求項3記載の実施例は、閉じバネが場所をとらないように配置するのと同時に、盲穴における弁構成要素のガイド長さを大きくすることができる。請求項4記載の実施形態は、弁構成要素の運転中にスプリングチャンバを充填すること及び空にすることを可能にする。この場合、弁構成要素において少なくとも1つの開口部を適切な寸法に設定することにより、開口運動及び又は閉鎖運動に適切に影響を及ぼすことができる。請求項5記載の実施形態は、バルブシートに関連して弁構成要素を極めて精確に案内することができる。これは、プランジャのシリンダボア及びバルブシートを1つの製造装置によって製造することができ、従って、シリンダボアとバルブシートとを互いに極めて精確に位置合わせすることができるためである。 The dependent claims of the invention describe advantageous embodiments and variants of the high-pressure pump according to the invention. The embodiment as claimed in claim 3 can increase the guide length of the valve component in the blind hole at the same time that the closing spring is placed out of space. The embodiment as claimed in claim 4 makes it possible to fill and empty the spring chamber during operation of the valve component. In this case, the opening and / or closing movement can be appropriately influenced by setting at least one opening in the valve component to an appropriate size. The embodiment as claimed in claim 5 can very accurately guide the valve components in relation to the valve seat. This is because the cylinder bore and valve seat of the plunger can be manufactured with a single manufacturing device, and therefore the cylinder bore and valve seat can be very precisely aligned with each other.
図面
本発明の実施例が図面に示されており、本発明の実施例は以下の記述においてより詳細に説明されている。図1は縦断面図において内燃機関の燃料噴射装置用の高圧ポンプを示し、図2は吸い込み弁を備える高圧ポンプの図1において符号IIによって示される一部をその開状態において示し、そして、図3はこの吸い込み弁を含む上記部分IIを閉鎖状態において示している。
Drawings Embodiments of the invention are shown in the drawings, which are described in more detail in the following description. 1 shows a high-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine in a longitudinal section, FIG. 2 shows a part of the high-pressure pump provided with a suction valve, indicated by reference numeral II in its open state, and FIG. 3 shows the part II including the suction valve in a closed state.
実施例の説明
図1乃至図3には、内燃機関の燃料噴射装置用の高圧ポンプが示されている。この高圧ポンプはポンプハウジング10を備え、ポンプハウジング10内において、内燃機関によって回転駆動可能なドライブシャフト12が、回転可能に支承されている。例えば、ドライブシャフト12は、軸方向に互いに間隔をあけて配置された2つの支承部を介して支承されている。この2つの支承部の間にある範囲において、ドライブシャフト12は、その回転軸12に対して偏心している少なくとも1つの部分又は1つのカム16を有している。本実施例においては、カム16は多重カムとして形成されてもよい。この高圧ポンプはポンプハウジング10に配置された少なくとも1つ又は複数のプランジャエレメント18を有しており、このプランジャエレメント18は各々1つのプランジャ20を備えている。プランジャ20は、ドライブシャフト12の上記偏心部分又はカム16によって、ストローク運動中に、ドライブシャフト12の回転軸線13に対して少なくともほぼ半径方向に駆動される。
Description of Embodiments FIGS. 1 to 3 show a high-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine. The high-pressure pump includes a
プランジャ20は、ポンプハウジング10内に形成されているシリンダボア22内に密接して摺動可能に案内されており、ドライブシャフト12側とは反対側を向くプランジャ20の端面によりシリンダボア22内においてプランジャ作動チャンバ24を規定している。プランジャ作動チャンバ24は、ポンプハウジング10内を延びる燃料フィードポート26を介してフューエルフィード、例えばフィードポンプ14と接続している。プランジャ作動チャンバ24内に開口する、燃料フィードポート26の開口部には、プランジャ作動チャンバ24内に開く吸い込み弁28が配置されている。これに加えて、プランジャ作動チャンバ24は、ポンプハウジング10内を延びる燃料ドレインポート30を介して、例えば高圧アキュムレータ110に接続されている出口と接続している。高圧アキュムレータ110には、内燃機関のシリンダ近傍に配置された1つの又は好ましくは複数のインジェクタ120が接続されており、インジェクタ120を介して燃料が内燃機関のシリンダ内に噴射される。プランジャ作動チャンバ24内に開口する、燃料ドレインポート30の上記開口には、プランジャ作動チャンバ24内から開く排出バルブ32が配置されている。
The
プランジャ20と、ドライブシャフト12の上記偏心部分又はカム16との間には、タペット34形状の支持部材が配置されてもよく、このタペット34を介してプランジャ20は少なくとも間接的にカム16に支えられている。この場合、プランジャ20は、タペット34と、詳しく図示していない形式で、プランジャ20の長手方向軸線21方向において接続されている。タペット34は、直接に、上記偏心部分又はカム16において支えられていてもよい。タペット34はポンプハウジング10内においてボア36内を摺動可能に支承されていると共に、ドライブシャフト12の回転運動がプランジャ20のストローク運動に変換される際に発生する左右方向の力を受容する。これにより、この左右方向の力がプランジャ20に対して影響を与えることはない。タペット34を、プリロードのかけられたリターンスプリング38が付勢し、これにより、タペット34及びこれに接続されているプランジャ20が、カム16側に押しつけられる。
A support member in the form of a tappet 34 may be disposed between the
次いで、図2及び図3に基づいて、吸い込み弁28について詳細に説明する。ポンプハウジング10において、ポンプハウジング10のシリンダボア22に、ドライブシャフト12側とは反対側のポンプハウジング10の外側方向に向いて、少なくともほぼシリンダボア22と同軸のボア40が接続している。ボア40はシリンダボア22より小さい直径を有している。シリンダボア22からボア40への移行部には、環状肩部が形成されており、この環状肩部には、バルブシート42が形成されている。バルブシート42は、例えば少なくともほぼ円錐台形状を呈している。ボア40は燃料フィードポート26に開口している。吸い込み弁28は弁構成要素44を有しており、この弁構成要素44はプランジャ作動チャンバ24内に配置されている。また、弁構成要素44は、プランジャ作動チャンバ24の燃料フィードポート26との接続の制御のために、バルブシート42と協働する。弁構成要素44は、ピストン形状であってポット形に形成されており、この場合、弁構成要素44の閉鎖端部がバルブシート42方向に向けられている。弁構成要素44は、例えば少なくともほぼ円錐台形状のシール面45を有しており、このシール面45を用いて弁構成要素44はバルブシート42と協働する。
Next, the
プランジャ20は、そのバルブシート42方向に向く端部領域に、少なくともほぼその長手方向軸線21に対して同軸的に延びる盲穴46を有している。この盲穴46内には、吸い込み弁28の弁構成要素44の開放した端部が侵入している。この場合、弁構成要素44は、ポンプハウジング20において、盲穴46の長手方向に延在する領域の大部分にわたって盲穴46内を僅かな半径方向の遊びを持って移動可能に案内されている。プランジャ20及び弁構成要素44により、盲穴46内においてスプリングチャンバ48が規定されている。このスプリングチャンバ48内において、一方ではプランジャ20の盲穴46の底部に、他方では弁構成要素44に支えられている、吸い込み弁28の閉じバネ50が配置されている。閉じバネ50は、圧縮コイルスプリングとして形成されており、また、弁構成要素44内に突入している。閉じバネ50はさらに、弁構成要素44内において、弁構成要素44の内のり横断面の収縮部によって形成された環状肩部に支えられている。閉じバネ50によって弁構成要素44はバルブシート42に向かって押しつけられている。
The
弁構成要素44には、少なくとも1つの開口部52が設けられており、この開口部52を介して、スプリングチャンバ48はプランジャ作動チャンバ24に接続されている。上記少なくとも1つの開口部52は、弁構成要素44のプランジャ20に対する相対運動の際に、スプリングチャンバ48の充填及び吐き出しを可能にする。この場合、上記少なくとも1つの開口部52の設計寸法によって、スプリングチャンバ48の充填及び吐き出しの際の体積流量に影響を与えることができる。
The
プランジャ20の吸い込み行程において、このときプランジャ20はタペット34と共にリターンスプリング38によって半径方向内側に動かされて、プランジャ作動チャンバ24内により低い圧力が生ずる。これにより、吸い込み弁28が開く。これは、燃料フィードポート26内を占める圧力により、閉じバネ50の力とプランジャ作動チャンバ24内を占める圧力によって生じる力との総和より大きな力が、開方向に生ぜしめられるので、吸い込み弁28の弁構成要素44のシール面45がバルブシート42から浮揚することによる。図2には、プランジャ20の吸い込み行程の間において開放された状態の吸い込み弁28が示されている。燃料フィードポート26から開放された吸い込み弁28を介して燃料がプランジャ作動チャンバ24内に流れる。プランジャ20の吸い込み行程の際、プランジャ20は、プランジャ20に支えられた閉じバネ50と共に吸い込み弁28のバルブシート42から離れていき、これにより、閉じバネ50のプリロードが減少する。このため、吸い込み弁28は、燃料フィードポート26とプランジャ作動チャンバ24との間の小さな圧力差によって容易に開く。少なくとも1つの開口部52の適切な設定寸法により、弁構成要素44において以下のことを達成することができる。即ち、スプリングチャンバ48を単にゆっくりと燃料で満たすことができ、これにより、弁構成要素44がプランジャ20の吸い込み行程においてプランジャ20と共に動かされ、これにより、迅速に且つ広範囲の吸い込み弁28の開放が可能になる。弁構成要素44は盲穴46内に高い精度を持ってバルブシール42に対して同軸に移動可能に案内されている。これは、プランジャ20がその内部に案内されているシリンダボア22と、バルブシート42とが、同じポンプハウジング10内に形成されているためである。このため、この構成により、弁構成要素44は、閉じる際に、シール面45が確実にバルブシート42に到達し、従って、確実に閉まる。
During the suction stroke of the
プランジャ作動チャンバ24内が低い圧力の場合、プランジャ作動チャンバ24の充填の間には、排出バルブ32が閉じられている。プランジャ20の圧送行程において、このときプランジャ20はタペット34と共に半径方向外側に移動し、プランジャ20によって燃料がプランジャ作動チャンバ24内で圧縮される。これにより、吸い込み弁28は、プランジャ作動チャンバ24内において圧力が高められた結果として閉じ、一方、高い圧力状態にある燃料が、燃料ドレインポート30を介して排出バルブ32が開放されている際に高圧アキュムレータ110に圧送される。図3には、プランジャ20の圧送行程の間における閉じられている状態の吸い込み弁28が示されている。
When the pressure inside the
上述のように説明した実施例とは別に、以下のような構成が備えられていてもよい。即ち、バルブシート42が、内部にプランジャ20が案内されているシリンダボア22にではなく、ポンプハウジング10の他の部分に形成されているようにしてもよい。しかしながら、この場合、シリンダボア22に対するバルブシート42の必要な同軸合わせを実現するために、バルブシート42が形成されているポンプハウジング10の部分が、内部にシリンダボア22が形成されているポンプハウジング10の部分に対して、極めて精確に正しい位置に位置合わせされていることが確保されていなければならない。
Apart from the embodiment described above, the following configuration may be provided. That is, the
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