JP4372999B2 - 燃料高圧供給のためのポンプ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射システム、特にコモンレール噴射システムにおける燃料高圧供給のためのポンプ装置であって、燃料が高圧で供給される複数のポンプエレメントを有するポンプケーシングが設けられており、高圧で供給された燃料が高圧通路システムを介して個々のポンプエレメントから共通の高圧接続孔へ圧送される形式のものに関する。
【０００２】
今日の内燃機関の燃料噴射システム、特にディーゼルエンジンのコモンレール噴射システムでは、最高２０００バールの燃料圧が生ぜしめられる。この高い燃料圧には、従来のポンプ装置はしばしば増大されなかった。
【０００３】
従来のポンプ装置の場合、最高２０００バールの圧力において、圧送方向で許容不能に高い圧力が、高圧通路システム、とりわけ個々の通路の接合点において検出されていた。
【０００４】
従って本発明の課題は、個々のポンプエレメントと高圧接続部との間の高圧通路案内を最適化することである。特に、圧力ピークが孔切込み部において最小限にされることが望ましい。
【０００５】
この課題を解決するために、内燃機関の燃料噴射システム、特にコモンレール噴射システムにおける燃料高圧供給のためのポンプ装置であって、燃料が高圧で供給される複数のポンプエレメントを有するポンプケーシングが設けられており、高圧で供給された燃料が高圧通路システムを介して個々のポンプエレメントから共通の高圧接続孔へ圧送される形式のものにおいて、高圧通路システムが複数の高圧通路を有しており、これらの高圧通路が、それぞれポンプエレメントに接続されており且つ当該高圧通路が合流する共通の高圧接続孔とは別の１平面内に配置されており、高圧接続孔の配置された平面と高圧通路の配置された平面とが、互いに平行に延びているようにした。
【０００６】
高圧通路を１平面内に配置することにより、各高圧弁に同一部品を使用することができる。共通の高圧接続孔を高圧通路とは別の１平面内に配置することにより、高圧通路は偏心的に高圧接続孔を貫通することができる。これは、高圧通路の中心線が高圧接続孔の中心線とは交差しないということを意味する。これにより、孔切込み部における圧力ピークが低下される。このことは、ポンプケーシングの耐久限度が最大２０００バールの圧力においても保証されているという利点をもたらす。更に、本発明によるポンプ装置は、廉価に製作され得るという利点を有している。
【０００７】
本発明の特別な構成では、高圧通路の内の少なくとも１本が、高圧接続孔の外側をほぼ接線方向で貫通している。この場合、高圧接続部を有する平面は、高圧通路を有する平面に対して、高圧通路が高圧接続孔を偏心的に接線方向で貫通する程度にずらされている。これにより、接合部における死水領域が回避される。このことは、より一層好適な流動条件だけでなく、製作時における高圧通路システムの最適な浄化が保証されているという利点をも、もたらす。「接線方向」及び「接している」という概念は、本発明では必ずしも満たされる必要のない選択的なものであると理解される。構造の点では、製作誤差（角度、位置、真直度、直径）を考慮する必要がある。なぜならば、孔は強度の理由から横方向孔の外周面に部分的に切り込まれてはならないので、構造的に最大製作誤差位置に関して守られねばならない。圧力の低下は既に、強制的に接線方向でなくともよい、孔の偏心的な貫通において達成される。
【０００８】
本発明の別の特別な構成では、高圧通路の内の少なくとも１本が、高圧接続孔の球形に形成された流出部に開口している。高圧接続孔のこの球形の構成により、従来のドリルによって得られる孔の場合よりも大きな角度を有する孔切込み部が実現され得る。更に、高圧接続孔の流出部における付加的な溝が回避される。
【０００９】
本発明の更に別の特別な構成では、高圧通路が止り孔を偏心的に貫通している。これにより圧力が低下される。
【００１０】
本発明は全体として、高圧通路と高圧接続孔との大きな直径差が、流体技術的に好適に実現され得るという利点をもたらす。
【００１１】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
本発明によるポンプ装置は、例えばラジアルピストンポンプであってよい。ラジアルピストンポンプは、特にディーゼルエンジンに燃料を供給するためのコモンレール噴射システムにおいて使用される。この場合、「コモンレール」は、「共通管路」、「共通レール」又は「共通分配レール」と同じ意味である。分割された管路を介して燃料が個々の燃焼室に圧送される従来の高圧噴射システムとは異なり、コモンレール噴射システムにおける噴射ノズルは共通の管路から供給される。
【００１３】
ラジアルピストンポンプのポンプエレメントは、駆動軸に対して半径方向で配置された複数のシリンダ室によって形成されてよく、これらのシリンダ室内には各１つのピストンが往復運動可能に収容されている。ピストンは、燃料をシリンダ室に高圧で供給するために働く。高圧で供給された燃料は、次いで高圧通路システムと高圧接続部とを介して共通の分配レールに圧送される。
【００１４】
図１には高圧ポンプの断面図が示されている。ポンプケーシング部分２には、３つの止り孔３，４，５が描かれており、これらの止り孔は、孔（図示せず）を介してそれぞれポンプエレメントの内の１つに接続されている（図２も参照）。止り孔３，４，５に対してそれぞれ垂直方向で２本の高圧通路６，７が延びている。高圧通路６は、止り孔３，４を相互に接続しており且つ高圧接続孔８を貫通している。この高圧接続孔８の直径は、高圧通路の直径よりも大きい。
【００１５】
高圧通路６，７は、図１の図平面に相応する平面内で延びている。図２，３に示した断面図から判るように、高圧接続孔８は１平面内で延びていて、この平面は、高圧通路６，７それぞれが延びている平面に対して平行に延びている。平行な平面の間隔は、高圧通路６が高圧接続孔８をほぼ接線方向で貫通するように選択されている。図２では、高圧通路６の外周面が一方では高圧接続孔８の外周面に接しており、他方ではほぼ垂直方向で高圧接続孔の外周面を貫通していることを見ることができる。
【００１６】
高圧通路７は、止り孔５を高圧接続孔８に接続している。この場合、高圧通路７は図３に示した断面図から判るように、偏心的にほぼ接線方向で高圧接続孔８に開口している。
【００１７】
更に、高圧通路６，７が止り孔３，４，５を、やはりほぼ接線方向で偏心的に貫通していることが判る。
【００１８】
図４、図５及び図６に示した本発明の実施例は、大体において図１、図２及び図３に示した実施例と同じである。反復を避けるために、以下の説明では主に両実施例の相違点について検討する。両実施例の構成部材には、便宜上、同一符号が付されている。
【００１９】
図４から判るように、高圧接続孔８は球形の流出部１１を有している。図１に示した実施例は、約１２０°の角度で先端が尖っており且つ標準的なドリルビットによって生ぜしめられる流出部１０を有している。図３の断面図に示したように、高圧通路７と高圧接続孔８の流出部１０との間の角度αは約６０°である。これと比較して図６の断面図では、高圧通路７と高圧接続孔８の流出部１１との間の角度αは約７５°であることが示されており、このことは、孔切込み部における圧力の高さに関連して且つ流体技術的に、より一層好適である。
【００２０】
本発明では、全ての高圧通路が偏心的にほぼ接線方向で、より大きな直径を有する高圧孔に移行している。この場合、高圧通路はそれぞれ同一平面内に配置されているにもかかわらず、ほぼ接線方向の貫通が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例によるポンプ装置を図２のＦ−Ｆ線に沿って断面して示した図である。
【図２】 図１のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図３】 図１のＧ−Ｇ線に沿った断面図を２：１の縮尺で部分的に拡大して示した図である。
【図４】 本発明の第２実施例によるポンプ装置を図５のＦ−Ｆ線に沿って断面した図である。
【図５】 図４のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図６】 図４のＧ−Ｇ線に沿った断面図を２：１の縮尺で部分的に拡大して示した図である。
【符号の説明】
２ ポンプケーシング部分、３，４，５ 止り孔、６，７ 高圧通路、８ 高圧接続孔、１０，１１ 流出部

Claims (4)

1. 内燃機関の燃料噴射システム、特にコモンレール噴射システムにおける燃料高圧供給のためのポンプ装置であって、燃料が高圧で供給される複数のポンプエレメントを有するポンプケーシング（２）が設けられており、高圧で供給された燃料が高圧通路システムを介して個々のポンプエレメントから共通の高圧接続孔（８）へ圧送される形式のものにおいて、
   高圧通路システムが複数の高圧通路（６，７）を有しており、これらの高圧通路が、それぞれポンプエレメントに接続されており且つ当該高圧通路（６，７）が合流する共通の高圧接続孔（８）とは別の１平面内に配置されており、高圧接続孔（８）の配置された平面と高圧通路（６，７）の配置された平面とが、互いに平行に延びていることを特徴とする、燃料高圧供給のためのポンプ装置。
2. 高圧通路（６）の内の少なくとも１本が、高圧接続孔（８）の外側をほぼ接線方向で貫通している、請求項１記載のポンプ装置。
3. 高圧通路（７）の内の少なくとも１本が、球形に形成された高圧接続孔（８）の流出部（１１）に開口している、請求項１又は２記載のポンプ装置。
4. 各ポンプエレメントが止り孔（３，４，５）を介して各高圧通路（６，７）に接続しており、高圧通路（６，７）が止り孔（３，４，５）を偏心的に貫通している、請求項１から３までのいずれか１項記載のポンプ装置。

Images