JP4414966B2 - 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム - Google Patents

高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム Download PDF

Info

Publication number
JP4414966B2
JP4414966B2 JP2006006928A JP2006006928A JP4414966B2 JP 4414966 B2 JP4414966 B2 JP 4414966B2 JP 2006006928 A JP2006006928 A JP 2006006928A JP 2006006928 A JP2006006928 A JP 2006006928A JP 4414966 B2 JP4414966 B2 JP 4414966B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
fuel
lubricating oil
ring
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006006928A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007187114A (ja
Inventor
純一 中山
信行 江口
民雄 稲村
耕吉 濱本
宏史 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Denso Corp
Original Assignee
Nok Corp
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2006006928A priority Critical patent/JP4414966B2/ja
Application filed by Nok Corp, Denso Corp filed Critical Nok Corp
Priority to EP06834652.7A priority patent/EP1975402B1/en
Priority to CN2006800512107A priority patent/CN101360910B/zh
Priority to KR1020087019078A priority patent/KR101347772B1/ko
Priority to US12/087,848 priority patent/US8573112B2/en
Priority to PCT/JP2006/324898 priority patent/WO2007080739A1/ja
Priority to CN2010102428735A priority patent/CN101929409A/zh
Publication of JP2007187114A publication Critical patent/JP2007187114A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4414966B2 publication Critical patent/JP4414966B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/02Packing the free space between cylinders and pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/442Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston means preventing fuel leakage around pump plunger, e.g. fluid barriers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/04Draining
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F04B53/162Adaptations of cylinders
    • F04B53/164Stoffing boxes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Description

本発明は、高圧燃料ポンプと、これを用いるシールシステムに関するものである。
図11に示すように、従来の高圧燃料ポンプにおいては、そのプランジャー(軸)51の外周側にゴムタイプのオイルシール52が摺動自在に配置され、このオイルシール52によりガソリン(燃料)Gとエンジンオイル(潤滑油)Oの2液を分離・密封している。また、この高圧燃料ポンプにおいては、プランジャー51とその軸受であるシリンダー(ハウジング)53の間から僅かに漏れ出るガソリンGをフューエルタンクに戻すべく、リターン配管54がシリンダー53に設けられている(特許文献1参照)。
上記高圧燃料ポンプにおいては現在、その構造を簡素化すべく、リターン配管54によるガソリン回収回路を省略することが鋭意研究されているが、このようにガソリン回収回路を省略すると、プランジャー51およびシリンダー53間から漏れ出るガソリンGがそのまま滞留するために、吐出圧(約10MPa)と同圧となる可能性があり、このような高圧の状況下ではオイルシール52が早期に破損する虞がある。またこれを防ぐため、フューエルポンプから高圧燃料ポンプの吸入口につなぐ配管をリターン口へ分配することで、オイルシール52に加わる圧力をフューエルポンプの最下圧(約0.5MPa)とすることができるが、この圧力でもなお、オイルシール52に与える影響は小さくない。また、プランジャー51はエンジンの稼動に伴って極めて高速で往復動するものである。
しかしながら、このような「高速」「高圧」「耐燃料油」と云う過酷な条件下で使用可能なオイルシールの単体製品は未だ開発されておらず、よってこのような過酷な条件に対応可能な新たなシールシステムの開発が求められている。
特開平8−68370号公報(図2)
本発明は以上の点に鑑みて、上記したような「高速」「高圧」「耐燃料油」の条件下で使用することが可能なシールシステムを備えた高圧燃料ポンプとこれに用いるシールシステムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の請求項1による高圧燃料ポンプは、ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの内周であって潤滑油側に設けられた溝状のシール装着部と、前記潤滑油側のシール装着部に装着され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Oリングよりなり、前記潤滑油側シールは、金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項2による高圧燃料ポンプは、ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Oリングよりなり、前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項3による高圧燃料ポンプは、上記した請求項1又は2記載の高圧燃料ポンプにおいて、ゴム状弾性体製Oリングは、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接することを特徴とする。
また、本発明の請求項4による高圧燃料ポンプは、上記した請求項1又は2記載の高圧燃料ポンプにおいて、燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャが配置されることを特徴とする。
また、本発明の請求項5によるシールシステムは、高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの内周であって潤滑油側に設けられた溝状のシール装着部と、前記潤滑油側のシール装着部に装着され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Oリングよりなり、前記潤滑油側シールは、金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項6によるシールシステムは、高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Oリングよりなり、前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項7によるシールシステムは、上記した請求項5又は6記載のシールシステムにおいて、ゴム状弾性体製Oリングは、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接することを特徴とする。
更にまた、本発明の請求項8によるシールシステムは、上記した請求項5又は6記載のシールシステムにおいて、燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャが配置されることを特徴とする。
上記従来技術に係るゴムタイプのオイルシールと比較して樹脂製シールリングには一般に、「高速」および「高圧」の条件に対応する耐摩耗性、ならびに「耐燃料油」の条件に対応する耐油性が備えられているので、本発明ではこの樹脂製シールリングを燃料側シールとして燃料側のシール装着部に装着することにより燃料をシールする。また、この樹脂製シールリングの軸追随性を確保するために、バックアップリングとしてゴム状弾性体製Oリングを併用する。また、潤滑油側シールとしてはオイルシールを潤滑油側のシール装着部に装着するかまたはハウジングの外周側に嵌合することにより潤滑油をシールする。オイルシールとしては特に、軸が高速で往復動することを考慮すると、シールリップと軸の接触状態が最も安定する金属環付きタイプのオイルシールを用いるのが好ましい。更にオイルシールは、潤滑油をシールする向きにシールリップを配置する。このように潤滑油をシールする向きにシールリップを配置すると、樹脂製シールリングが形成する油膜(燃料油膜)から僅かに垂れてくるものがオイルシールにより掻き出されるため、これにより燃料側シールおよび潤滑油側シール間に蓄圧現象が発生するのを防止することが可能となる。また、このようにシールリップを漏れ出る燃料は極微量であるために、ポンプ機器に問題を生じることも無い。
また、燃料側シールの漏れ量を最小限に抑えるには、燃料側シールおよび潤滑油側シール間の軸方向間隔を軸の往復動距離よりも大きく設定するのが有効であり、各部品の寸法公差等を考慮すると、両シール間の間隔を軸の往復動距離よりも0.5mm以上大きく設定するのが望ましい。そして、このように両シール間の間隔を軸の往復動距離よりも大きく設定すると、軸の作動時、潤滑油側シールは、燃料側シールが形成する油膜(上記垂れ分を除く)に届かないことになるため、これにより潤滑油側シールが油膜(燃料)を潤滑油側へ掻き出すのを防止することが可能となる。
また、樹脂製シールリングとゴム状弾性体製Oリングの組み合わせよりなる燃料側シールは、軸方向に対称な形状であるのが一般的であるところ、このように軸方向に対称な形状であると、軸の作動方向によって形成される油膜厚さが軸の往動時も復動時も同じと云うことになって、シール方向性を持つリップタイプシールと比較してシール性に劣ることが懸念される。そこで、本発明ではこの懸念に対処するため、Oリングを保持するハウジングの内面を潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状とし、これにより軸に対するシールリングの面圧分布のピークを燃料側へ移動させることにした。このようにシールリングの面圧分布のピークを燃料側へ移動させると、軸が燃料側から潤滑油側へ作動するときに形成される油膜厚さを薄くすることが可能となる。従来、樹脂製シールリップの形状をリップタイプにする例は数多く見られるが、加工にコストがかかることと、Oリングを介しての軸との接触になるため、接触状態は不安定なものとならざるを得ない。
更にまた、樹脂製シールリングおよびゴム状弾性体製Oリングがハウジングから抜け出さないように規制する必要がある場合には、これら燃料側シールの更に燃料側にワッシャを組み込むと良い。また、このワッシャの配置からして、ワッシャ内径及びプランジャー外径との間の隙間部分による燃料圧脈動吸収の効果を期待することも可能となる。
本発明は、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明の請求項1又は2による高圧燃料ポンプにおいては、耐摩耗性および耐油性に優れた樹脂製シールリングを燃料側のシール装着部に装着することにより燃料をシールするとともに、シールリップと軸の接触状態が最も安定する金属環付きタイプのオイルシールを潤滑油側のシール装着部に装着するかまたはハウジングの外周側に嵌合することにより潤滑油をシールする。したがって、このように適材適所のシール構成を実現したことにより、「高速」「高圧」「耐燃料油」と云う過酷な条件下で使用されるのに適したシールシステムを備える高圧燃料ポンプを提供することができる。
また、オイルシールとして、シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシールを用いることにしたために、樹脂製シールリングから漏れ出る微量の燃料をシールリップを通過させて潤滑油側へ放出することが可能とされている。したがって、燃料側シールおよび潤滑油側シール間に蓄圧が発生するのを防止することができ、シールに過大な負荷がかかるのを防止することができる。尚、この場合、オイルシールを漏れ出る燃料は極微量であることから、潤滑油に混入しても機器に問題を生じることは無い。
また、燃料側シールと潤滑油側シールの間隔を軸の往復動距離よりも大きく設定するようにしたために、軸の作動時、潤滑油側シールが、燃料側シールが形成する油膜(上記垂れ分を除く)に届くのを防止することが可能とされている。したがって、潤滑油側シールが油膜(燃料)を潤滑油側へ掻き出すのを防止することができ、垂れ流れてきた最低限の燃料のみに漏れを抑えることができる。
また、本発明の請求項3による高圧燃料ポンプにおいては、ゴム状弾性体製Oリングを、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接させるようにしたために、軸に対する樹脂製シールリングの面圧分布のピークを軸方向対称形状の場合よりも燃料側へ移動させることが可能とされている。したがって、軸が燃料側から潤滑油側へ作動するときに形成される油膜厚さを薄くすることができ、よってこの点からも燃料漏れ量を低減させることができる。
また、本発明の請求項4による高圧燃料ポンプにおいては、燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャを配置するようにしたために、ワッシャ内径及びプランジャー外径との間の隙間部分による燃料圧脈動吸収の効果を期待することができる。
また、本発明の請求項5又は6によるシールシステムにおいては、耐摩耗性および耐油性に優れた樹脂製シールリングを燃料側のシール装着部に装着することにより燃料をシールするとともに、シールリップと軸の接触状態が最も安定する金属環付きタイプのオイルシールを潤滑油側のシール装着部に装着するかまたはハウジングの外周側に嵌合することにより潤滑油をシールする。したがって、このように適材適所のシール構成を実現したことにより、「高速」「高圧」「耐燃料油」と云う過酷な条件下で使用されるのに適した高圧燃料ポンプ用シールシステムを提供することができる。
また、オイルシールとして、シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシールを用いることにしたために、樹脂製シールリングから漏れ出る微量の燃料をシールリップを通過させて潤滑油側へ放出することが可能とされている。したがって、燃料側シールおよび潤滑油側シール間に蓄圧が発生するのを防止することができ、シールに過大な負荷がかかるのを防止することができる。尚、この場合、オイルシールを漏れ出る燃料は極微量であることから、潤滑油に混入しても機器に問題を生じることは無い。
また、燃料側シールと潤滑油側シールの間隔を軸の往復動距離よりも大きく設定するようにしたために、軸の作動時、潤滑油側シールが、燃料側シールが形成する油膜(上記垂れ分を除く)に届くのを防止することが可能とされている。したがって、潤滑油側シールが油膜(燃料)を潤滑油側へ掻き出すのを防止することができ、垂れ流れてきた最低限の燃料のみに漏れを抑えることができる。
また、本発明の請求項7によるシールシステムにおいては、ゴム状弾性体製Oリングを、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接させるようにしたために、軸に対する樹脂製シールリングの面圧分布のピークを軸方向対称形状の場合よりも燃料側へ移動させることが可能とされている。したがって、軸が燃料側から潤滑油側へ作動するときに形成される油膜厚さを薄くすることができ、よってこの点からも燃料漏れ量を低減させることができる。
更にまた、本発明の請求項8によるシールシステムにおいては、燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャを配置するようにしたために、燃料圧脈動吸収の効果を期待することができる。
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第一実施例・・・
図1は、本発明の実施例に係る高圧燃料供給ポンプ1の断面を示している。
当該実施例に係る高圧燃料供給ポンプ1は、燃料であるガソリンを図示しない吸入口から吸入するシリンダー2、吸入したガソリンを加圧して圧送するプランジャー(軸)4、加圧したガソリンの吐出量を制御する電磁弁5、およびプランジャー4を復帰動させるリターンスプリング6等を備え、特に以下のように構成された密封装置であるシールシステム21を備える点に特徴を有している。このシールシステム21は、上記シリンダー2の下部に組み付けたスプリングリテーナー兼用のシールハウジング(ハウジング)7と、このシールハウジング7の軸孔内周に往復動自在に挿通したプランジャー4との間の環状空間に組み込まれ、上記燃料であるガソリンGと潤滑油であるエンジンオイルOとを分離・密封するものであって、以下のように構成されている。
すなわち、図2に拡大して示すように、シールハウジング7の内周であってガソリンG側に溝状のシール装着部8が設けられて、このシール装着部8に燃料側シール31が装着されており、またシールハウジング7の内周であってエンジンオイルO側に同じく溝状のシール装着部9が設けられて、このシール装着部9に潤滑油側シール41が装着されている。
燃料側シール31は、樹脂製のシールリング32と、このシールリング32をバックアップするゴム状弾性体製のOリング33との組み合わせよりなり、シールリング32はプランジャー4の周面に摺動自在に密接し、その外周側にOリング33が嵌合されている。
シールリング32は、所定の樹脂にて断面矩形状に成形されているが、その材質としては、耐燃料油性に優れ、高速・高圧化での使用を考慮し、摺動材で、耐摩耗性に優れたPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を用いるのが特に望ましい。
また、Oリング33は、所定のゴム状弾性体にて断面O字状に成形されているが、その材質としては、耐燃料油性、耐アルコール性に優れたゴム材料であるフッ素系のゴムを用いるのが特に望ましい。
一方、潤滑油側シール41は、金属環43にゴム状弾性体製のシールリップ44を加硫接着したシングルリップタイプのオイルシール42の単体よりなり、金属環43によりシールハウジング7の内周側に嵌合されるとともに、シールリップ44によりプランジャー4の周面に摺動自在に密接している。シールリップ44は、エンジンオイルOを有効にシールするようエンジンオイルO側へ向けて配置されており、更にこのシールリップ44には締め代調整用のガータースプリング45が嵌合されている。このオイルシール42は、シールリップ44とプランジャー4との接触状態が最も安定するものとして、金属環43付きタイプのオイルシールが選定されている。
また、上記燃料側シール31と潤滑油側シール41との間隔(シールリング32摺動面のエンジンオイルO側端部からシールリップ44のリップ端までの間隔)Aは、プランジャー4の往復動距離Bよりも実寸で0.5mm以上大きく設定されている(A>B)。プランジャー4の往復動距離Bは、プランジャー4の往復動に伴う移動距離のことを云い、この距離にしたがってプランジャー4の周面上に油膜が形成されることになる。
上記構成の高圧燃料ポンプ1は、そのシールシステム21が上記したようにポンプ内で往復動するプランジャー4とシールハウジング7間の環状空間に装着されて、ガソリンGとエンジンオイルOとを分離・密封するものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
すなわち先ず、上記したように耐摩耗性および耐燃料油性に優れたPTFEよりなるシールリング32がガソリンGをシールするとともに、シールリップ44とプランジャー4との接触状態が最も安定の良い金属環43付きタイプのオイルシール42がエンジンオイルOをシールする。PTFEよりなるシールリング32は、その材質上の特性から、高速・高圧の条件下で使用されても摺動摩耗しにくく、かつガソリンGに侵されにくいものである。またオイルシール42は、プランジャー4に安定良く接触するため、やはり摩耗しにくいものである。したがって、このように適材適所のシール構成が実現されていることから、上記「高速」「高圧」「耐燃料油」と云う過酷な条件下で使用されるのに適している。
また、オイルシール42として、シールリップ44をエンジンオイルO側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシールが用いられているために、シールリング32から漏れ出る微量のガソリンGをシールリップ44を通過させてエンジンオイルO側へ放出することが可能とされている。したがって、燃料側シール31および潤滑油側シール41間に蓄圧現象が発生するのを防止することができ、オイルシール42に過大な負荷が作用して異常摩耗等の不具合が発生することを防止することができる。また、オイルシール42を漏れ出るガソリンGは極微量であることから、エンジンオイルOに混入しても問題を生じることは無い。
また、燃料側シール31と潤滑油側シール41の間隔Aがプランジャー4の往復動距離Bよりも大きく設定されているために、プランジャー4の往動時(図2矢印)、潤滑油側シール41は、燃料側シール31が形成する油膜(図2ではこの油膜をプランジャー4上に付した多数の点々にて示している)に届かないよう構成されている。したがって、潤滑油側シール41がこの油膜(ガソリンG)をエンジンオイルO側へ掻き出すことがないために、垂れ流れてきた最低限の燃料のみに漏れを抑えることができる。
尚、このようにシールが油膜に届かないと云う状態は、図3に示すように軸方向反対向きに、プランジャー4の復動時(図3矢印)にも発生するので、潤滑油側シール41が形成する油膜(図3ではこの油膜をプランジャー4上に付した多数の点々にて示している)が燃料側シール31の摺動部に浸入するのを防止することもできる。
また、上記第一実施例に係る高圧燃料供給ポンプ1は、その構成を以下のように付加・変更しても良い。
第二実施例・・・
上記第一実施例では、燃料側シール31のOリング33を保持するシール装着部8の内周面8aが円筒面状に形成されているが、図4に示すように、このシール装着部8の内周面8aをエンジンオイルO側からガソリンG側へかけて漸次縮径するテーパー面状(円錐面状)に形成すると、図5に示すように、プランジャー4に対するシールリング32の面圧分布のピークをガソリンG側へ移動させることが可能となる。図5では、シール装着部8の内周面8aが円筒状の場合を実線で示し、テーパー状の場合を点線で示している。また、前者円筒状の場合のピーク位置をPで示すとともに後者テーパー状の場合のピーク位置をPで示しており、このようにピーク位置がPからPへとガソリンG側へ移動する。そして、このようにシールリング32の面圧分布のピークがガソリンG側へ移動すると、プランジャー4がガソリンG側からエンジンオイルO側へ作動するときに形成される油膜厚さ(ガソリン油膜の厚さ)を薄くできることから、これによってもガソリン漏れ量を低減させることができる。
第三実施例・・・
また、上記第一実施例では、シールハウジング7の内周側にOリング33が直接嵌合されているが、図6に示すように、シールハウジング7の内周側に環状のシールホルダー34を嵌合し、このシールホルダー34の内周面に設けた溝状のシール装着部35にシールリング32およびOリング33の組み合わせよりなる燃料側シール31を装着する。また、このシールリング32およびOリング33の組み合わせよりなる燃料側シール31がシール装着部35から脱落することがないよう、同図に示すように、燃料側シール31のガソリンG側にワッシャ36を装着する。また、このワッシャ36については、ワッシャ内径及びプランジャー外径との間の隙間部分によって、燃料圧に発生する脈動を吸収する燃料圧脈動吸収の効果を発揮することができる。
第四実施例・・・
図7および図8の例では、ワッシャ36の一面に径方向溝37aおよび環状溝37bが設けられ、燃料通路を形成している。また、ワッシャ36の他面にも同様の径方向溝及び環状溝を設けても構わない。尚、図7に示したように、シールシステム21はその全体をシリンダー2に直接組み付けるようにしても良い。
第五実施例・・・
また、潤滑油側シール41のオイルシール42の構造に関しては、図9に示すように、金属環43にガソリンG側へ延びる筒状部43aを設けても良く、この場合には、この筒状部43aの内周側に、シールホルダー34、燃料側シール31およびワッシャ36等の構成部品を組み付けることができる。
第六実施例・・・
また、図10に示すように、この筒状部43aを利用して、オイルシール42をシールハウジング7の外周側に嵌合することも考えられる。
本発明の第一実施例に係る高圧燃料ポンプの断面図 同ポンプに備えられるシールシステム(プランジャー往動時)の断面図 同シールシステム(プランジャー復動時)の断面図 本発明の第二実施例に係るシールシステムの断面図 同シールシステムにおけるシールリング面圧分布のピーク発生状態を示す説明図 本発明の第三実施例に係る高圧燃料ポンプの断面図 本発明の第四実施例に係る高圧燃料ポンプの断面図 ワッシャの単品図 本発明の第五実施例に係るシールシステムの要部断面図 本発明の第六実施例に係るシールシステムの要部断面図 従来例に係る高圧燃料ポンプの要部断面図
1 高圧燃料供給ポンプ
2 シリンダー
3 チェック弁部
4 プランジャー
5 電磁弁
6 リターンスプリング
7 シールハウジング
8,9,35 シール装着部
8a 内周面
21 シールシステム
31 燃料側シール
32 シールリング
33 Oリング
34 シールホルダー
36 ワッシャ
37 溝
41 潤滑油側シール
42 オイルシール
43 金属環
43a 筒状部
44 シールリップ
45 ガータースプリング
G ガソリン(燃料)
O エンジンオイル(潤滑油)

Claims (8)

  1. ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、
    前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの内周であって潤滑油側に設けられた溝状のシール装着部と、前記潤滑油側のシール装着部に装着され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、
    前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Oリングよりなり、
    前記潤滑油側シールは、金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、
    前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
  2. ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、
    前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、
    前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Oリングよりなり、
    前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、
    前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
  3. 請求項1又は2記載の高圧燃料ポンプにおいて、
    ゴム状弾性体製Oリングは、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接することを特徴とする高圧燃料ポンプ。
  4. 請求項1又は2記載の高圧燃料ポンプにおいて、
    燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャが配置されることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
  5. 高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、
    前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの内周であって潤滑油側に設けられた溝状のシール装着部と、前記潤滑油側のシール装着部に装着され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、
    前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Oリングよりなり、
    前記潤滑油側シールは、金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、
    前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ用シールシステム。
  6. 高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、
    前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、
    前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Oリングよりなり、
    前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、
    前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ用シールシステム。
  7. 請求項5又は6記載のシールシステムにおいて、
    ゴム状弾性体製Oリングは、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接することを特徴とする高圧燃料ポンプ用シールシステム。
  8. 請求項5又は6記載のシールシステムにおいて、
    燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャが配置されることを特徴とする高圧燃料ポンプ用シールシステム。
JP2006006928A 2006-01-16 2006-01-16 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム Active JP4414966B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006006928A JP4414966B2 (ja) 2006-01-16 2006-01-16 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム
CN2006800512107A CN101360910B (zh) 2006-01-16 2006-12-14 高压燃料泵和高压燃料泵用密封系统
KR1020087019078A KR101347772B1 (ko) 2006-01-16 2006-12-14 고압연료펌프 및 고압연료펌프용 시일 시스템
US12/087,848 US8573112B2 (en) 2006-01-16 2006-12-14 High-pressure fuel pump and seal system for high-pressure fuel pump
EP06834652.7A EP1975402B1 (en) 2006-01-16 2006-12-14 High-pressure fuel pump and seal system for high-pressure fuel pump
PCT/JP2006/324898 WO2007080739A1 (ja) 2006-01-16 2006-12-14 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム
CN2010102428735A CN101929409A (zh) 2006-01-16 2006-12-14 高压燃料泵和高压燃料泵用密封系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006006928A JP4414966B2 (ja) 2006-01-16 2006-01-16 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007187114A JP2007187114A (ja) 2007-07-26
JP4414966B2 true JP4414966B2 (ja) 2010-02-17

Family

ID=38256151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006006928A Active JP4414966B2 (ja) 2006-01-16 2006-01-16 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8573112B2 (ja)
EP (1) EP1975402B1 (ja)
JP (1) JP4414966B2 (ja)
KR (1) KR101347772B1 (ja)
CN (2) CN101360910B (ja)
WO (1) WO2007080739A1 (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009021170A1 (de) * 2009-05-13 2010-12-16 Compart Compressor Technology Gmbh Zylinder- und Kolbenstangenabdichtung eines Linearverdichters
IT1396143B1 (it) * 2009-11-03 2012-11-16 Magneti Marelli Spa Pompa carburante con ridotta usura di una guarnizione per un sistema di iniezione diretta
DE102010014823A1 (de) * 2010-04-13 2011-10-13 Continental Automotive Gmbh Hochdruckpumpe
JP5068344B2 (ja) * 2010-05-24 2012-11-07 株式会社伊藤製作所 ポンプ
JP5724303B2 (ja) * 2010-11-05 2015-05-27 いすゞ自動車株式会社 Dmeサプライポンプのシール構造
IT1403119B1 (it) * 2010-12-16 2013-10-04 Interpump Engineering Srl Pompa con guida pistone
JP5673284B2 (ja) * 2011-03-28 2015-02-18 株式会社デンソー 高圧ポンプ
JP5382551B2 (ja) * 2011-03-31 2014-01-08 株式会社デンソー 高圧ポンプ
BR112013032348A2 (pt) * 2011-06-14 2017-07-04 Volvo Lastvagnar Ab sistema de combustível e método para redução de vazamento de combustível a partir de um sistema de combustível
JP2013050081A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Denso Corp 高圧ポンプ
EP2620633A1 (en) * 2012-01-30 2013-07-31 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Pump head for a fuel pump
DE102012224317B4 (de) 2012-12-21 2015-07-23 Continental Automotive Gmbh Steckpumpe
KR101815796B1 (ko) 2013-09-04 2018-01-05 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 고압펌프
IN2013DE03058A (ja) * 2013-10-14 2015-04-17 Continental Automotive Gmbh
DE102014202794A1 (de) 2014-02-17 2015-08-20 Robert Bosch Gmbh Kolben-Kraftstoffpumpe für eine Brennkraftmaschine
JP6256117B2 (ja) * 2014-03-11 2018-01-10 Nok株式会社 密封装置
JP2016102425A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 株式会社デンソー ポンプ
JP2016148293A (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 株式会社デンソー 高圧ポンプ
US10161410B2 (en) 2015-02-24 2018-12-25 Geiger Pump & Equipment Seal bracket assembly and pump and motor system including same
CN105927739B (zh) * 2016-05-25 2017-11-03 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 一种燃油泵用密封装置
US20180010600A1 (en) 2016-07-08 2018-01-11 Delphi Technologies, Inc. High-pressure fuel pump
WO2023041611A1 (en) 2021-09-17 2023-03-23 Delphi Technologies Ip Limited High-pressure fuel pump
CN107917028B (zh) * 2016-10-10 2022-01-18 罗伯特·博世有限公司 柱塞式高压泵及其高压组件、柱塞套
TWI658207B (zh) * 2018-04-18 2019-05-01 日益電機股份有限公司 Upright pump that blocks corrosive gases
JP7139442B2 (ja) * 2018-10-19 2022-09-20 日立Astemo株式会社 高圧燃料ポンプ
CN109630661A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 南京高速齿轮制造有限公司 带有过滤功能的密封结构的风电变桨齿轮箱
US11672661B2 (en) 2019-08-22 2023-06-13 Silara Medtech Inc. Annuloplasty systems and methods
KR102308064B1 (ko) * 2020-09-03 2021-10-05 주식회사 현대케피코 고압펌프
WO2022147230A1 (en) * 2020-12-31 2022-07-07 Cummins Inc. Fuel pump
USD999885S1 (en) 2021-04-30 2023-09-26 Shape Technologies Group, Inc. High pressure seal body
CN113682633B (zh) * 2021-08-27 2022-10-28 芜湖集拓橡胶技术有限公司 一种低硬度低散发的三元乙丙橡胶密封件

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3323806A (en) * 1962-12-14 1967-06-06 H W Loud Machine Works Inc Fluid seal
JP2817963B2 (ja) * 1989-08-30 1998-10-30 日本発条株式会社 ダイスプリング装置
JPH04353262A (ja) * 1991-05-29 1992-12-08 Nippondenso Co Ltd 燃料噴射装置
JP3199105B2 (ja) 1994-06-24 2001-08-13 株式会社デンソー 高圧燃料供給ポンプ
JPH10184927A (ja) * 1996-12-27 1998-07-14 Mitsubishi Automob Eng Co Ltd シール装置
JP2001295728A (ja) * 2000-04-18 2001-10-26 Toyota Motor Corp 高圧ポンプ
JP3830896B2 (ja) 2000-12-26 2006-10-11 トヨタ自動車株式会社 インジェクター用燃焼ガスシール及びこれを備えた密封構造
EP2290267B1 (en) * 2001-06-04 2018-04-11 NOK Corporation Sealing device
JP3787508B2 (ja) * 2001-07-19 2006-06-21 株式会社日立製作所 高圧燃料供給ポンプ
JP4010175B2 (ja) * 2002-04-19 2007-11-21 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料ポンプ
DE10322598A1 (de) * 2003-05-20 2004-12-09 Robert Bosch Gmbh Kolbenpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe
JP4066899B2 (ja) * 2003-06-30 2008-03-26 Nok株式会社 密封装置
DE102005018442A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-26 Weber-Hydraulik Gmbh Hydraulische Zylindereinheit

Also Published As

Publication number Publication date
CN101929409A (zh) 2010-12-29
KR20080084850A (ko) 2008-09-19
EP1975402A4 (en) 2011-04-13
EP1975402A1 (en) 2008-10-01
US20090008883A1 (en) 2009-01-08
CN101360910B (zh) 2011-09-14
US8573112B2 (en) 2013-11-05
CN101360910A (zh) 2009-02-04
JP2007187114A (ja) 2007-07-26
EP1975402B1 (en) 2013-10-23
KR101347772B1 (ko) 2014-01-03
WO2007080739A1 (ja) 2007-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4414966B2 (ja) 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム
WO2002099320A1 (fr) Dispositif d'etancheite
US11840995B2 (en) Piston device and pump device
JP5538430B2 (ja) 往復圧縮機の往復移動するピストンロッドをシールするためのシール装置
EP2923070B1 (en) High pressure pump
EP1884691A1 (en) Lip type seal
KR20120091172A (ko) 밀봉 장치
KR102229078B1 (ko) 왕복동 압축기용 밀봉 조립체
US20190145519A1 (en) Dust seal
JP2005147317A (ja) 密封装置及び燃料噴射ポンプ
JP4047024B2 (ja) ポンプの軸封装置
JP5326384B2 (ja) 密封装置
JP2019173874A (ja) シール構造及びプランジャポンプ
DE102008061870B4 (de) Dichtring, Dichtungsanordnung mit einem Dichtring und Verwendung einer Dichtungsanordnung und eines Dichtrings
JP2012137121A (ja) 密封装置
JP2010014205A (ja) 密封装置
JP5212670B2 (ja) ウォーターポンプ用密封装置
JP2009216180A (ja) 密封装置
CN219366200U (zh) 用于喷油器的高压连接器、喷油器组件和高压燃油系统
CN213392466U (zh) 一种高压泵
CN201100404Y (zh) 液压防滑刹车系统的活塞
JP2014169709A (ja) 密封装置
KR20130037791A (ko) 디메틸에테르 연료혼입방지 고압연료펌프 및 시일시스템
JP2006177501A (ja) 密封装置
CN115370513A (zh) 用于车辆的燃料泵

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090915

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091021

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091120

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4414966

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131127

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250