JP2011506838A

JP2011506838A - 高圧燃料ポンプ

Info

Publication number: JP2011506838A
Application number: JP2010538524A
Authority: JP
Inventors: ベッキングフリードリヒ
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: US8522755B2; EP2235368B1; DE102007060772A1; EP2235368A1; CN101903654A; ATE519944T1; WO2009077274A1; JP5044701B2; US20100269795A1; CN101903654B

Abstract

本発明は、ポンプ、特に高圧燃料ポンプであって、駆動軸（１２）を有し、駆動軸はその回転軸線（１３）に対して偏心の区分（２０）を有し、該区分にリング（２２）が回転可能に支承される形式のものに関する。ポンプは、少なくとも１つのポンプピストン（２６）を有し、ポンプピストンはそのピストン足部（４２）でもって直接に、又は支持要素（５４；６４）を介してリング（２２）に支持されていて、駆動軸（１２）の回転に際して往復駆動される。リング（２２）は、ピストン足部（４２）又は支持要素（５４；６４）を支持する領域に、少なくともほぼ平らな支え面（４０）を有し、ピストン足部（４２）又は支持要素（５４；６４）の支持面（４６；５６；６６）は、ポンプピストン（２６）のシャフトの横断面よりも大きくなっている。ピストン足部（４２）又は支持要素（５４；６４）の支持面（４６；５６；６６）の、駆動軸（１２）の回転軸線（１３）に関する接線の方向の寸法（ａ）は、駆動軸（１２）の回転軸線（１３）の方向の寸法（ｂ）よりも大きくなっている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のポンプ、特に高圧燃料ポンプに関する。

高圧燃料ポンプとして形成される上記形式のポンプは、独国特許出願公開第１９８１４５０６Ａ１号明細書により公知である。該ポンプの駆動軸は該駆動軸の回転軸線に対して偏心して形成された区分を備えており、該区分にリングが回転可能に支承されている。ポンプは少なくとも１つのポンプピストンを有しており、該ポンプピストンは直接にそのピストン足部を介して、或いは支持要素を介してリングに支えられていて、駆動軸の回転に際して該駆動軸によって往復駆動される。リングは、ピストン足部若しくは支持要素を支える領域に、少なくともほぼ平らな支え面を有している。ピストン足部若しくは支持要素の、リングと接する支持面は、ポンプピストンのシャフトの横断面よりも大きくなっている。ピストン足部若しくは支持要素の支持面は、一般的に円形に形成されていて、ピストン足部若しくは支持要素に対するリングの傾倒運動を避けるためにできるだけ大きくすることが求められる。特に外側へ駆動軸から離れる方向に進行する吐出行程運動から内側へ駆動軸に接近する方向に進行する吸込行程運動に移る際に、リングは傾倒する傾向にある。該傾倒に起因して、駆動軸の回転数の高い場合には、リング及び／又はピストン足部若しくは支持要素の損傷が発生している。ポンプはできるだけコンパクトな構造で形成しなければならないので、特に駆動軸の回転軸線の方向の寸法の大きな支持面を有するピストン足部若しくは支持要素の取り付けは困難である。

請求項１に記載の本発明に係るポンプの構成によれば、利点として、支持面の、駆動軸の回転軸線に関する接線の方向の大きな寸法により、リングの傾倒は避けられ、駆動軸の回転軸線の方向の小さい寸法によりポンプのコンパクトな構造が可能である。

従属請求項に、本発明に係るポンプの有利な構成が記載してある。請求項２に記載の実施の形態によれば、リングの傾倒はさらに効果的に避けられる。請求項５に記載の実施の形態によれば、ピストン足部若しくは支持要素の案内が改良される。

次に、本発明の複数の実施の形態を図面に示して詳細に説明する。

第１の実施の形態に基づくポンプの縦断面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った拡大横断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。第２の実施の形態に基づくポンプを示す図である。第３の実施の形態に基づくポンプを示す図である。

図１〜図６に示すポンプは、特に内燃機関の燃料噴射装置のための高圧燃料ポンプである。ポンプのケーシング１０は、複数の構成部分によって形成されていてよいものであり、ケーシング内には回転駆動可能な駆動軸１２が配置されている。駆動軸１２はケーシング１０内では、駆動軸１２の回転軸線１３の方向で互いに離間する２つの支承部位１４，１５によって回転可能に支承されている。両方の支承部位１４，１５は、ケーシング１０の互いに異なる構成部分に配置することができる。駆動軸１２の回転方向は、矢印１７によって示してある。

駆動軸１２は、両方の支承部位１４，１５間に位置する領域に、駆動軸自体の回転軸線１３に対して偏心的に形成された区分２０を有しており、該区分は円柱状の形状を有しており、該区分にはリング２２が回転可能に支承されている。ポンプには１つ若しくは複数のポンプ要素２４が設けられており、該ポンプ要素はポンプピストン２６を含んでおり、ポンプピストンは駆動軸１２の区分２２及び、該区分に支承されたリング２２によって往復駆動される。

ポンプが２つのポンプ要素２４を有している場合には、該ポンプ要素は、図１から推測されるように、例として互いに直径方向で相対して位置し、即ち駆動軸１２の回転軸線１３を基準として互いに１８０°の角度間隔で配置されている。ポンプが３つのポンプ要素２４を有している場合には、ポンプ要素は、例として駆動軸１２の回転軸線１３を基準として互いに１２０°の角度間隔で配置されている。

ポンプピストン２６は、ポンプのケーシング部分の各シリンダー孔２８内に摺動自在にかつ密に案内されていて、該ポンプピストンの、駆動軸１２とは逆の側の端面でもってポンプ作業室３０を画定している。ポンプピストン２６の、内側へ駆動軸１２に向かう吸込行程時に、ポンプピストン２６は入口弁３２を介して、流入部から燃料をポンプ作業室３０内に吸い込む。外側へ駆動軸１２から離れる方向に向かう吐出行程時に、ポンプピストン２６は、ポンプ作業室３０内の燃料を圧縮して、該燃料を、出口弁３４を介して流出部へ押し出すようになっており、流出部は例えば蓄圧器に通じている。ポンプピストン２６の吸込行程時の戻り運動は、戻しばね３６によって形成される。リング２２は、各ポンプピストン２６に対してそれぞれ１つの少なくともほぼ平らな支え面４０を有しており、該支え面に、ポンプピストン２６は該ポンプピストンのピストン足部４２でもって直接に支えられ、或いは支持要素５４又は６４（図５又は図６）を介して支えられる。

図２には、第１の実施の形態に基づくポンプが示してあり、この場合にポンプピストン２６は、該ポンプピストンのピストン足部４２でもってリング２２の支え面４０に直接に支えられている。ピストン足部４２の支持面４６は、ポンプピストン２６の、シリンダー孔２８内に配置されているシャフトの横断面よりも大きくなっている。戻しばね３６は、ピストン足部４２とポンプのケーシング部分との間に締め込まれている。支持面４６は少なくともほぼ平らに形成され、かつ、図３に示してあるように、駆動軸１２の回転軸線１３に関する接線の方向で、回転軸線１３の方向でよりも大きな寸法を有している。支持面４６の接線の方向の寸法は、符号ａで表してあり、支持面４６の、回転軸線１３の方向の寸法は、符号ｂで表してある。さらに、支持面４６は、駆動軸１２の回転軸線１３に関する接線の方向で見て、ポンプピストン２６の縦軸線２７から駆動軸１２の回転方向１７と逆の方向には、駆動軸１２の回転方向１７でよりも大きな寸法を有している。支持面４６の縦軸線２７から回転方向１７と逆の方向の寸法は、符号ｃで表してあり、支持面４６の縦軸線２７から回転方向１７の寸法は、符号ｄで表してある。

ポンプピストン２６は、ポンプピストン２６の縦軸線２７が、駆動軸１２の回転軸線１３と交差するのではなく、回転軸線１３を基準として駆動軸１２の回転方向１７にずらされた位置を延びるように、配置されている。つまり、ポンプピストン２６の縦軸線２７は、支持面４６の領域で、駆動軸１２の回転軸線１３を含む仮想の１つの半径平面４８から所定の距離ｆにわたって回転方向１７にずらされた部位を延びている。

支持面４６は有利には、図２及び図３に示してあるように、駆動軸１２の回転軸線１３に関する接線の方向で見て支持面４６の中間点Ｍが少なくともほぼ半径平面４８内に位置するように、形成されている。つまり、支持面４６は、ポンプピストン２６の縦軸線２７に関して、該支持面の回転方向１７と逆の方向の寸法ｃが該支持面の回転方向１７の寸法ｄよりも大きいので、非対称に形成されている。しかしながら、支持面４６は、半径平面４８に関して対称的に形成されていて、支持面４６の中間点Ｍが半径平面４８内に位置している。

図４に示してあるように、リング２２には、駆動軸１２の回転軸線１３の方向で支持面４６に隣接して、支持面４６に対して垂直に延びる案内面５０を設けることができる。案内面５０は、少なくともほぼ平らに形成されており、該案内面間にピストン足部４２はわずかな遊びをもって配置されている。このような構成により、案内面５０は、ピストン足部４２のための案内を成しており、該案内は、ピストン足部４２が駆動軸１２の回転軸線１３の方向でリング２２に対して相対的に運動することを防止している。

例として図３に示してあるように、支持面４６は、駆動軸１２の回転軸線１３に関する接線の方向にある縁を円弧状に形成され、かつ回転軸線１３の方向にある縁を少なくともほぼ直線状に形成されている。

図５には、第２の実施の形態に基づくポンプを断面して示してあり、この場合に基本的な構造は第１の実施の形態のものと同じであり、しかしながら異なる点として、ポンプピストン２６は、プレート状の支持要素５４を介してリング２２の支え面４０に支えられている。支持要素５４は、ポンプピストン２６のピストン足部４２と結合されており、該ピストン足部の横断面は、ポンプピストン２６のシャフトの横断面に比べて増大されているものの、第１の実施の形態のものの横断面に比べて小さくなっている。支持要素５４は、リング２２とは逆の側に凹部５５を有しており、該凹部にはピストン足部４２がはめ込まれている。ピストン足部４２と支持要素５４との間の結合は、互いに動かないように形成され、若しくはヒンジ式に形成されていてよいものである。支持要素５４へのピストン足部４２の結合は、例えば、ピストン足部４２及び支持要素５４を取り囲むクランプ状の固定要素５８を用いて行われてよい。支持要素５４の、リング２２の支え面４０と接触する支持面５６は、第１の実施の形態に基づくピストン足部４２の支持面４６と同じに形成されている。

図６には、第３の実施の形態に基づくポンプを断面して示してあり、この場合にも基本的な構造は第１の実施の形態のものと同じであり、しかしながら異なる点として、ポンプピストン２６は、プレート状の支持要素６４を介してリング２２の支え面４０に支えられている。この場合に支持要素６４は、ほぼ円筒状に形成されたロッド内に挿入体として配置されている。ロッド６８は該ロッドの外周壁でもって、ポンプのケーシング部分の孔内に摺動可能に案内されているか、若しくは該ロッドの内周壁でもってポンプのケーシング部分のシリンダー状の突起部に被せ嵌められて摺動可能に案内されている。ポンプピストン２６はロッド６８内に入り込んでいて、該ポンプピストンのピストン足部４２でもって、支持要素６４の、リング２２とは逆の側に接触している。戻しばね３６はばね受け７０に支えられており、該ばね受けは、ピストン足部４２に支持され、かつロッド６８の内周壁から半径方向内側へ突出する突出部７２にも支持されていて、その結果、ロッド６８並びにポンプピストン２６をリング２２に向けて負荷し、ひいては該ロッド及びポンプピストンを介して支持要素６４をリング２２に向けて負荷するようになっている。支持要素６４は、リング２２に向けられかつ該リングの支え面４０と接触する支持面６６を有しており、該支持面は、第１の実施の形態に基づくピストン足部４２の支持面４６と同じに形成されている。

１０ケーシング、１２駆動軸、１３回転軸線、１４，１５支承部位、２０区分、２２リング、２４ポンプ要素、２６ポンプピストン、２８シリンダー孔、３０ポンプ作業室、３２入口弁、３４出口弁、３６戻しばね、４０支え面、４２ピストン足部、４６支持面、４８半径平面、５０案内面、５４支持要素、５６支持面、５８固定要素、６４支持要素、６６支持面、６８ロッド、７０ばね受け

Claims

ポンプ、特に高圧燃料ポンプであって、回転駆動可能な駆動軸（１２）を備えており、該駆動軸は、該駆動軸の回転軸線（１３）に対して偏心する区分（２０）を有しており、該区分にリング（２２）が回転可能に支承されており、少なくとも１つのポンプピストン（２６）を備えており、該ポンプピストンは該ポンプピストンのピストン足部（４２）でもって直接に前記リング（２２）に支えられ、若しくは支持要素（５４；６４）を介して前記リング（２２）に支えられていて、前記駆動軸（１２）の回転に際して往復駆動されるようになっており、前記リング（２２）は、前記ピストン足部（４２）若しくは前記支持要素（５４；６４）を支える領域に、少なくともほぼ平らな支え面（４０）を有しており、前記ピストン足部（４２）若しくは前記支持要素（５４；６４）の、前記リング（２２）と接する支持面（４６；５６；６６）は、前記ポンプピストン（２６）のシャフトの横断面よりも大きくなっている形式のものにおいて、前記ピストン足部（４２）若しくは前記支持要素（５４；６４）の前記支持面（４６；５６；６６）の、前記駆動軸（１２）の前記回転軸線（１３）に関する接線の方向の寸法（ａ）は、前記駆動軸（１２）の前記回転軸線（１３）の方向の寸法（ｂ）よりも大きくなっていることを特徴とする、ポンプ。
前記ピストン足部（４２）若しくは前記支持要素（５４；６４）の前記支持面（４６；５６；６６）の、前記駆動軸（１２）の前記回転軸線（１３）に関する接線の方向で前記ポンプピストン（２６）の縦軸線（２７）から前記駆動軸（１２）の回転方向（１７）と逆の方向に延びる部分の寸法（ｃ）は、該支持面（４６；５６；６６）の、前記ポンプピストン（２６）の前記縦軸線（２７）から前記駆動軸（１２）の回転方向（１７）に延びる部分の寸法（ｄ）よりも大きくなっている請求項１に記載のポンプ。
前記少なくとも１つのポンプピストン（２６）は、該ポンプピストンの縦軸線（２７）が前記駆動軸（１２）の前記回転軸線（１３）を基準として前記駆動軸（１２）の回転方向（１７）にずれた位置を延びるように配置されている請求項１又は２に記載のポンプ。
前記駆動軸（１２）の前記回転軸線（１３）に関する接線の方向で前記ピストン足部（４２）若しくは前記支持要素（５４；６４）の前記支持面（４６；５６；６６）の中間点（Ｍ）は少なくともほぼ、前記駆動軸（１２）の前記回転軸線（１３）を含む１つの半径平面（４８）内に配置されている請求項２又は３に記載のポンプ。
前記リング（２２）は前記駆動軸（１２）の前記回転軸線（１３）の方向で前記支持面（４６）に隣接して、該支持面に対して垂直に延びる案内面（５０）を有しており、該案内面間に、前記ピストン足部（４２）若しくは前記支持要素（５４；６４）は前記駆動軸（１２）の前記回転軸線（１３）の方向ではほぼ移動不能に案内されている請求項１から４のいずれか１項に記載のポンプ。