JPH10220321A - 高圧燃料ポンプユニット及び高圧燃料ポンプアセンブリー - Google Patents
高圧燃料ポンプユニット及び高圧燃料ポンプアセンブリーInfo
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- JPH10220321A JPH10220321A JP10016169A JP1616998A JPH10220321A JP H10220321 A JPH10220321 A JP H10220321A JP 10016169 A JP10016169 A JP 10016169A JP 1616998 A JP1616998 A JP 1616998A JP H10220321 A JPH10220321 A JP H10220321A
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- high pressure
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/0001—Fuel-injection apparatus with specially arranged lubricating system, e.g. by fuel oil
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/02—Pumps 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
- F02M59/10—Pumps 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
- F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, 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
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンププランジャーに作用する側荷重を効果
的に減少すること。 【解決手段】 高圧燃料ポンプユニット１０は、プラン
ジャー１２２に働く側荷重を最小にすると共にプランジ
ャー１２２へ軸方向荷重を伝達するためにタペットアセ
ンブリー１２４とプランジャー１２２との間に位置され
る力伝達装置１４４を含む。力伝達装置１４４は、延長
部材１４６を含み、延長部材１４６とプランジャー１２
２とは連結解除力伝達境界面１６９を介して当接されて
いる。従って、プランジャー１２２と延長部材１４６と
は相対的に横移動可能となっている。
的に減少すること。 【解決手段】 高圧燃料ポンプユニット１０は、プラン
ジャー１２２に働く側荷重を最小にすると共にプランジ
ャー１２２へ軸方向荷重を伝達するためにタペットアセ
ンブリー１２４とプランジャー１２２との間に位置され
る力伝達装置１４４を含む。力伝達装置１４４は、延長
部材１４６を含み、延長部材１４６とプランジャー１２
２とは連結解除力伝達境界面１６９を介して当接されて
いる。従って、プランジャー１２２と延長部材１４６と
は相対的に横移動可能となっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は作動中のプランジャ
ーへの側荷重（サイドロード）を効果的に最小にするポ
ンププランジャーを含む、高圧燃料ポンプアセンブリー
に関するものである。
ーへの側荷重（サイドロード）を効果的に最小にするポ
ンププランジャーを含む、高圧燃料ポンプアセンブリー
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃料システムは、しばしば性
能やコストに最も影響するエンジン部品である。それゆ
え、内燃エンジン用の燃料システムには内燃エンジンの
開発に費された全労力のうちのかなりの部分を受けてい
る。この理由のため、今日のエンジン設計者は、既知の
燃料システム概念において非常に多種の選択肢と変更の
可能性を持っている。設計努力は典型的には、コスト、
サイズ、信頼性、性能、製造の容易さ、及び既存のエン
ジン設計との後ろ向きの互換性の間の非常に複雑で希薄
な妥協点を含んでいる。
能やコストに最も影響するエンジン部品である。それゆ
え、内燃エンジン用の燃料システムには内燃エンジンの
開発に費された全労力のうちのかなりの部分を受けてい
る。この理由のため、今日のエンジン設計者は、既知の
燃料システム概念において非常に多種の選択肢と変更の
可能性を持っている。設計努力は典型的には、コスト、
サイズ、信頼性、性能、製造の容易さ、及び既存のエン
ジン設計との後ろ向きの互換性の間の非常に複雑で希薄
な妥協点を含んでいる。
【０００３】今日のエンジン設計者にとって、挑戦すべ
き課題は、燃料効率の維持や改善と共に政府からの強制
的なエミッション削減基準値に対応するために、非常に
増大している。これらの基準を満たすために、より高い
噴射圧を達成することができる燃料システムを作ること
が必要である。非常に高い噴射圧を作ることができるひ
とつのシステムがＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９４／２７０
４１で、本発明の譲受人に譲られている、タイトルがＣ
ｏｍｐａｃｔ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆ
ｕｅｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ａｃｃｕｍｕｌａｔ
ｏｒにおいて開示されている。この、アキュムレーター
ポンプタイプの燃料噴射システムは、別々の輸送管によ
り燃料パルスを各噴射装置に分配するために高圧アキュ
ムレーターの下流に配置された分配装置、即ち、ロータ
リーディストリビューターと、噴射のタイミングや調整
の決定のために、アキュムレーターと分配装置との間の
燃料回路にそって配置されたタイミング及び調量（メー
タリング）装置を含んでいる。高圧燃料ポンプは燃料を
エンジンに噴射するために、アキュムレーターの中の燃
料を非常に高圧に保つ働きをする。高圧ポンプは２つの
ポンプユニットを持ち、それぞれは、アキュムレーター
に接続されたポンプバレルの中に形作られたボアに往復
運動するようにマウントされたポンププランジャーによ
り構成されている。ポンププランジャーは、カムシャフ
ト、及びプランジャーとカムの間に配置されたそれぞれ
のタペットアセンブリーによって作動される。タペット
アセンブリーは、ポンプハウジングに、往復運動用にマ
ウントされている。タペットが往復運動するときにタペ
ットハウジングとポンプハウジングの間のスムーズな滑
り接触を保持するために、タペットガイド表面はポンプ
ケースの中に機械加工される。タペットガイド面とプラ
ンジャーボアは異なった部品に作られるために、製造や
部品の組み立てにおける固有の公差や調整の差が必然的
に、プランジャーとタペットアセンブリーのそれぞれの
往復運動の軸間のある程度のミスアラインメントを生じ
る。その結果、往復運動の間、プランジャーとタペット
はお互いに対して横運動（横移動）する傾向を持つこと
がある。このような相対的な横運動を許すためにプラン
ジャーの外端は、スライド可能境界面でタペットとスラ
イド可能に当接するボタンと当接するように位置され
る。スプリングリテイナーは、プランジャーをボタンに
当接するように付勢し、従って、ボタンをタペットに当
接するように付勢するバイアススプリングのスプリング
シートを形成すためにプランジャーの外端に留められ
る。スプリングリテイナーはタペットハウジングとは接
しない。この構成が、ボタンが、プランジャーとタペッ
トアセンブリーの往復運動中に当接しているタペット表
面上を横にスライドすることを許容する。しかしなが
ら、前記のポンプアセンブリーはそれぞれのバレルのボ
アの中でプランジャーが止まる傾向があるという結果と
なることがわかってきた。それに加えて、プランジャー
とボタンの間のスライド可能な境界面はプランジャーを
支えているバレルから不必要に大きな距離を置いて位置
されている。
き課題は、燃料効率の維持や改善と共に政府からの強制
的なエミッション削減基準値に対応するために、非常に
増大している。これらの基準を満たすために、より高い
噴射圧を達成することができる燃料システムを作ること
が必要である。非常に高い噴射圧を作ることができるひ
とつのシステムがＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９４／２７０
４１で、本発明の譲受人に譲られている、タイトルがＣ
ｏｍｐａｃｔ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆ
ｕｅｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ａｃｃｕｍｕｌａｔ
ｏｒにおいて開示されている。この、アキュムレーター
ポンプタイプの燃料噴射システムは、別々の輸送管によ
り燃料パルスを各噴射装置に分配するために高圧アキュ
ムレーターの下流に配置された分配装置、即ち、ロータ
リーディストリビューターと、噴射のタイミングや調整
の決定のために、アキュムレーターと分配装置との間の
燃料回路にそって配置されたタイミング及び調量（メー
タリング）装置を含んでいる。高圧燃料ポンプは燃料を
エンジンに噴射するために、アキュムレーターの中の燃
料を非常に高圧に保つ働きをする。高圧ポンプは２つの
ポンプユニットを持ち、それぞれは、アキュムレーター
に接続されたポンプバレルの中に形作られたボアに往復
運動するようにマウントされたポンププランジャーによ
り構成されている。ポンププランジャーは、カムシャフ
ト、及びプランジャーとカムの間に配置されたそれぞれ
のタペットアセンブリーによって作動される。タペット
アセンブリーは、ポンプハウジングに、往復運動用にマ
ウントされている。タペットが往復運動するときにタペ
ットハウジングとポンプハウジングの間のスムーズな滑
り接触を保持するために、タペットガイド表面はポンプ
ケースの中に機械加工される。タペットガイド面とプラ
ンジャーボアは異なった部品に作られるために、製造や
部品の組み立てにおける固有の公差や調整の差が必然的
に、プランジャーとタペットアセンブリーのそれぞれの
往復運動の軸間のある程度のミスアラインメントを生じ
る。その結果、往復運動の間、プランジャーとタペット
はお互いに対して横運動（横移動）する傾向を持つこと
がある。このような相対的な横運動を許すためにプラン
ジャーの外端は、スライド可能境界面でタペットとスラ
イド可能に当接するボタンと当接するように位置され
る。スプリングリテイナーは、プランジャーをボタンに
当接するように付勢し、従って、ボタンをタペットに当
接するように付勢するバイアススプリングのスプリング
シートを形成すためにプランジャーの外端に留められ
る。スプリングリテイナーはタペットハウジングとは接
しない。この構成が、ボタンが、プランジャーとタペッ
トアセンブリーの往復運動中に当接しているタペット表
面上を横にスライドすることを許容する。しかしなが
ら、前記のポンプアセンブリーはそれぞれのバレルのボ
アの中でプランジャーが止まる傾向があるという結果と
なることがわかってきた。それに加えて、プランジャー
とボタンの間のスライド可能な境界面はプランジャーを
支えているバレルから不必要に大きな距離を置いて位置
されている。
【０００４】エン他（Ｙｅｎ ｅｔ ａｌ）に付与さ
れ、本出願の譲受人に譲渡されたＵＳ特許Ｎｏ．５，４
０４，８５５は、ローラータペットにつながれていない
高圧ポンププランジャーを変位させるためのカム駆動ロ
ーラータペットについて開示している。ポンププランジ
ャーは、ポンプチャンバー内の燃料圧だけでタペットに
当接するように付勢される。さらに、タペットバイアス
スプリングはローラータペットをカムと係合させるよう
に付勢するためポンププランジャーを囲む。しかしなが
ら、プランジャーとタペットアセンブリーとの当接は運
動サイクルの間、燃料圧によって保持されない。その
上、この参考資料は、ポンププランジャーとタペットバ
イアススプリングによる当接のためにポンププランジャ
ーとローラータペットの間に配置されたスプリングリテ
イナーの使用については開示していない。
れ、本出願の譲受人に譲渡されたＵＳ特許Ｎｏ．５，４
０４，８５５は、ローラータペットにつながれていない
高圧ポンププランジャーを変位させるためのカム駆動ロ
ーラータペットについて開示している。ポンププランジ
ャーは、ポンプチャンバー内の燃料圧だけでタペットに
当接するように付勢される。さらに、タペットバイアス
スプリングはローラータペットをカムと係合させるよう
に付勢するためポンププランジャーを囲む。しかしなが
ら、プランジャーとタペットアセンブリーとの当接は運
動サイクルの間、燃料圧によって保持されない。その
上、この参考資料は、ポンププランジャーとタペットバ
イアススプリングによる当接のためにポンププランジャ
ーとローラータペットの間に配置されたスプリングリテ
イナーの使用については開示していない。
【０００５】ロング他（Ｌｏｎｇ ｅｔ ａｌ）に付与
され、本出願の譲受人に譲渡されたＵＳ特許Ｎｏ．５，
０７２，７０９は、、インジェクターボディー内に往復
運動するようにマウントされたタイミングプランジャー
と圧縮力をタイミングプランジャーに伝達する連結部材
とを含むユニット型燃料噴射装置を開示している。タイ
ミングプランジャーはタイミングプランジャーに作用す
る油圧によって連結部材のフラットな面に当接状態に維
持されるフラットな外側面を含む。タイミングプランジ
ャーは機械的には連結部材とは連結されていない。タイ
ミングプランジャーの連結を解除することは、タイミン
グプランジャーに働くサイドロードを最小にし、そし
て、ロードからひきおこされるボア内のタイミングプラ
ンジャーの焼き付きやシージング（止まること）を防
ぐ。しかし、タイミングプランジャーと連結部材の間の
スライド可能境界面は、プランジャーを支えるバレルか
ら不必要に大きく離れて置かれれている。
され、本出願の譲受人に譲渡されたＵＳ特許Ｎｏ．５，
０７２，７０９は、、インジェクターボディー内に往復
運動するようにマウントされたタイミングプランジャー
と圧縮力をタイミングプランジャーに伝達する連結部材
とを含むユニット型燃料噴射装置を開示している。タイ
ミングプランジャーはタイミングプランジャーに作用す
る油圧によって連結部材のフラットな面に当接状態に維
持されるフラットな外側面を含む。タイミングプランジ
ャーは機械的には連結部材とは連結されていない。タイ
ミングプランジャーの連結を解除することは、タイミン
グプランジャーに働くサイドロードを最小にし、そし
て、ロードからひきおこされるボア内のタイミングプラ
ンジャーの焼き付きやシージング（止まること）を防
ぐ。しかし、タイミングプランジャーと連結部材の間の
スライド可能境界面は、プランジャーを支えるバレルか
ら不必要に大きく離れて置かれれている。
【０００６】英国特許出願２１３１８７３はポンププラ
ンジャー、カムフォロワ及びプランジャーをカムシャフ
トに向かって付勢するためのコイルスプリングを含むユ
ニット型燃料噴射機を開示している。英国特許出願２０
７９３８２は同様の燃料噴射ポンプアセンブリーの開示
に言及している。
ンジャー、カムフォロワ及びプランジャーをカムシャフ
トに向かって付勢するためのコイルスプリングを含むユ
ニット型燃料噴射機を開示している。英国特許出願２０
７９３８２は同様の燃料噴射ポンプアセンブリーの開示
に言及している。
【０００７】結果として、ポンププランジャーの側荷重
を効果的に最小にする簡単で廉価な高圧燃料ポンプアセ
ンブリーの必要性がある。
を効果的に最小にする簡単で廉価な高圧燃料ポンプアセ
ンブリーの必要性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、既存
技術の不利な点を解消し、作動中のプランジャーに働く
側荷重を効果的に最小にするプランジャーを含む、高圧
燃料ポンプアセンブリーを提供することである。
技術の不利な点を解消し、作動中のプランジャーに働く
側荷重を効果的に最小にするプランジャーを含む、高圧
燃料ポンプアセンブリーを提供することである。
【０００９】本発明のもうひとつの目的は、燃料ポンプ
アセンブリーの使用のための、プランジャーの側荷重が
最小となる、交換可能な高圧燃料ポンプユニットの提供
である。
アセンブリーの使用のための、プランジャーの側荷重が
最小となる、交換可能な高圧燃料ポンプユニットの提供
である。
【００１０】本発明のもうひとつの目的は、動作中のプ
ランジャーの焼付やシージングを減少する高圧燃料ポン
プアセンブリーの提供である。
ランジャーの焼付やシージングを減少する高圧燃料ポン
プアセンブリーの提供である。
【００１１】本発明のさらなる目的とは、プランジャー
を駆動するメカニズムからプランジャーの連結を解除す
る高圧燃料ポンプアセンブリーの提供である。
を駆動するメカニズムからプランジャーの連結を解除す
る高圧燃料ポンプアセンブリーの提供である。
【００１２】本発明のさらなる目的は、バレル内に配置
されたプランジャーとプランジャーと駆動アセンブリー
との間で、横方向移動を許容する連結解除境界面とを有
し、連結解除境界面とプランジャーを支持するバレルの
外側端部の間の距離を最小とする高圧燃料ポンプアセン
ブリーの提供である。
されたプランジャーとプランジャーと駆動アセンブリー
との間で、横方向移動を許容する連結解除境界面とを有
し、連結解除境界面とプランジャーを支持するバレルの
外側端部の間の距離を最小とする高圧燃料ポンプアセン
ブリーの提供である。
【００１３】本発明のさらにもうひとつの目的は、力伝
達装置によって作動されるプランジャーを有し、ポンプ
チャンバーに供給される加圧燃料がプランジャーを力伝
達装置との当接状態に維持する高圧燃料ポンプアセンブ
リーの提供である。
達装置によって作動されるプランジャーを有し、ポンプ
チャンバーに供給される加圧燃料がプランジャーを力伝
達装置との当接状態に維持する高圧燃料ポンプアセンブ
リーの提供である。
【００１４】本発明のさらにもうひとつの目的は、プラ
ンジャーの側荷重、プランジャーのシージングの傾向を
減少させるための高価な燃料ポンプアセンブリーの再設
計をすることなく、ポンプヘッドとドライブシャフトを
含む既存の高圧燃料ポンプアセンブリーに後から改装可
能で交換可能な燃料ポンプユニットの提供である。
ンジャーの側荷重、プランジャーのシージングの傾向を
減少させるための高価な燃料ポンプアセンブリーの再設
計をすることなく、ポンプヘッドとドライブシャフトを
含む既存の高圧燃料ポンプアセンブリーに後から改装可
能で交換可能な燃料ポンプユニットの提供である。
【００１５】これらの、そして他の目的は、回転可能カ
ムシャフトにより作動されるタペットアセンブリーとこ
のタペットアセンブリーをカムシャフトへ係合するよう
に付勢するための内側放射状範囲（空間）を有する、燃
料ポンプアセンブリーに使用される交換可能な高圧燃料
ポンプユニットを提供することで達成される。この燃料
ポンプユニットはボアとこのボアの一部を形成する外端
を持つポンプバレルと、前進位置と後退位置との間の往
復運動のためにボアにマウントされたポンププランジャ
ーと、プランジャー上の側荷重を最小にすると共に、プ
ランジャーに軸方向荷重を伝えるためにタペットアセン
ブリーとプランジャーの間に配置された力伝達装置とを
含む。力伝達装置は、タペットアセンブリーからバイア
ススプリングの内側放射方向空間（範囲）に延出し、ポ
ンププランジャーの被駆動端に対して非連結当接状態に
位置されて連結解除力伝達境界面を形成する末梢支持端
を含んだ延長部材を含む。ポンププランジャーと延長部
材は、ポンププランジャーが前進位置にあるときに、ポ
ンプバレルの外端から空間的な軸方向距離を持つように
位置された連結解除力伝達境界面において、相対的に横
方向へ動くことができる。延長部材は、ポンプバレルの
外端と連結解除力伝達境界面との間の空間的軸方向距離
を最小にするために所定の軸方向長さを持って作られ
る。交換可能な高圧燃料ポンプユニットは、燃料ポンプ
アセンブリー上にポンプユニットを支持可能にマウント
するためにポンプバレルを囲むポンプリテイナーを含ん
でもよい。ポンプチャンバーは、プランジャーの被駆動
端を延長場材の末梢支持端と当接状態にに保持する加圧
燃料を受けるために、ボアの端部に形成される。延長部
材の末梢支持端は、プランジャーの外端と当接状態にお
いて単一ベアリング面に位置されたフラットな表面を含
むことができる。望ましくは、プランジャーが前進位置
まで動いたときに延長部材は全体的にベアリング面の一
方の側に位置し、バレルの外端と連結解除力伝達境界面
との間の空間的な軸方向距離を最小にすることを許容す
る。延長部材は、バイアススプリングによる当接のため
のシート表面と、バイアススプリングの横運動を抑える
ための環状の保持面とを含むことができる。延長部材
は、タペットアセンブリーへの潤滑油の出し入れのため
の潤滑油通路を含むであろう。潤滑油通路は、延長部材
に形成されたキャビティーと、延長部材を貫通して流体
的にキャビティーにつなぐための少なくとも１本の輸送
通路を含むことができる。輸送通路は延長部材の両側に
形成された２つの通路を含むであろう。さらに、延長部
材は末梢支持端の反対側に位置されたスプリング保持端
とスプリング保持端と末梢支持端とを結合する切頭円錐
（円錐台）形の中間部分を含んでもよい。そして、輸送
通路は中間部分に作られる。また、スプリング保持端
は、望ましくは、延長部材の横運動を防止するようにタ
ペットアセンブリー上にマウントされる。さらに加え
て、プランジャーは、バレルとほぼ同じ長さの軸方向の
長さを持つように設計されるであろう。そして、プラン
ジャーはセラミック材料で作られ、環状の溝のない外側
シリンダー状表面を含むであろう。
ムシャフトにより作動されるタペットアセンブリーとこ
のタペットアセンブリーをカムシャフトへ係合するよう
に付勢するための内側放射状範囲（空間）を有する、燃
料ポンプアセンブリーに使用される交換可能な高圧燃料
ポンプユニットを提供することで達成される。この燃料
ポンプユニットはボアとこのボアの一部を形成する外端
を持つポンプバレルと、前進位置と後退位置との間の往
復運動のためにボアにマウントされたポンププランジャ
ーと、プランジャー上の側荷重を最小にすると共に、プ
ランジャーに軸方向荷重を伝えるためにタペットアセン
ブリーとプランジャーの間に配置された力伝達装置とを
含む。力伝達装置は、タペットアセンブリーからバイア
ススプリングの内側放射方向空間（範囲）に延出し、ポ
ンププランジャーの被駆動端に対して非連結当接状態に
位置されて連結解除力伝達境界面を形成する末梢支持端
を含んだ延長部材を含む。ポンププランジャーと延長部
材は、ポンププランジャーが前進位置にあるときに、ポ
ンプバレルの外端から空間的な軸方向距離を持つように
位置された連結解除力伝達境界面において、相対的に横
方向へ動くことができる。延長部材は、ポンプバレルの
外端と連結解除力伝達境界面との間の空間的軸方向距離
を最小にするために所定の軸方向長さを持って作られ
る。交換可能な高圧燃料ポンプユニットは、燃料ポンプ
アセンブリー上にポンプユニットを支持可能にマウント
するためにポンプバレルを囲むポンプリテイナーを含ん
でもよい。ポンプチャンバーは、プランジャーの被駆動
端を延長場材の末梢支持端と当接状態にに保持する加圧
燃料を受けるために、ボアの端部に形成される。延長部
材の末梢支持端は、プランジャーの外端と当接状態にお
いて単一ベアリング面に位置されたフラットな表面を含
むことができる。望ましくは、プランジャーが前進位置
まで動いたときに延長部材は全体的にベアリング面の一
方の側に位置し、バレルの外端と連結解除力伝達境界面
との間の空間的な軸方向距離を最小にすることを許容す
る。延長部材は、バイアススプリングによる当接のため
のシート表面と、バイアススプリングの横運動を抑える
ための環状の保持面とを含むことができる。延長部材
は、タペットアセンブリーへの潤滑油の出し入れのため
の潤滑油通路を含むであろう。潤滑油通路は、延長部材
に形成されたキャビティーと、延長部材を貫通して流体
的にキャビティーにつなぐための少なくとも１本の輸送
通路を含むことができる。輸送通路は延長部材の両側に
形成された２つの通路を含むであろう。さらに、延長部
材は末梢支持端の反対側に位置されたスプリング保持端
とスプリング保持端と末梢支持端とを結合する切頭円錐
（円錐台）形の中間部分を含んでもよい。そして、輸送
通路は中間部分に作られる。また、スプリング保持端
は、望ましくは、延長部材の横運動を防止するようにタ
ペットアセンブリー上にマウントされる。さらに加え
て、プランジャーは、バレルとほぼ同じ長さの軸方向の
長さを持つように設計されるであろう。そして、プラン
ジャーはセラミック材料で作られ、環状の溝のない外側
シリンダー状表面を含むであろう。
【００１６】高圧燃料ポンプアセンブリーは、外側に開
いたポンプキャビティーを含むポンプハウジングと、ポ
ンプハウジングに回転可能にマウントされたカムシャフ
トと、外側に開いたポンプキャビティを閉じるようにポ
ンプハウジングにマウントされたポンプヘッドと、カム
シャフトの回転に応答してポンプキャビティー内での往
復運動用にマウントされたタペットアセンブリーと、タ
ペットアセンブリーをカムシャフトと当接するように付
勢するためのバイアススプリングと、の組合わされる前
述の交換可能な高圧燃料ポンプユニットを含む。
いたポンプキャビティーを含むポンプハウジングと、ポ
ンプハウジングに回転可能にマウントされたカムシャフ
トと、外側に開いたポンプキャビティを閉じるようにポ
ンプハウジングにマウントされたポンプヘッドと、カム
シャフトの回転に応答してポンプキャビティー内での往
復運動用にマウントされたタペットアセンブリーと、タ
ペットアセンブリーをカムシャフトと当接するように付
勢するためのバイアススプリングと、の組合わされる前
述の交換可能な高圧燃料ポンプユニットを含む。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１と図２は、従来型の高圧燃料
ポンプアセンブリーに対する本発明による改良型の高圧
燃料ポンプアセンブリーの利点を明らかに示すために用
意されている。図１は、アキュムレーターポンプ型の燃
料噴射システムに組み込まれている従来型の高圧燃料ポ
ンプアセンブリーを示している。このようなシステムの
１つが、ここでは、参照として組み込まれている、名称
が「アキュムレーターを備えるコンパクトな高性能燃料
システム（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ Ｆｕｅｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ａｃｃ
ｏｍｕｌａｔｏｒ）」の、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９４
／２７０４１で開示されている。燃料ポンプアセンブリ
ー１０は、外側に開いたキャビティー１４、１６を形成
するポンプハウジング１２と、それぞれのキャビティー
１４、１６にマウントされた交換可能なポンプユニット
１８、２０とを含んでいる。燃料ポンプアセンブリー１
０は、外に開いたキャビティー１４、１６を閉じるため
に、ポンプハウジング１２に固定マウントされているポ
ンプヘッド２２をも含む。回転可能にマウントされたカ
ムシャフト２４は、カム２６、２８を持ち、ポンプハウ
ジング１２に延びており、タペットアセンブリー３０、
３２を介してポンプユニット１８、２０を作動する機能
を持っている。ポンプコントロールバルブ３４、３６
は、ポンプユニット１８、２０からそれぞれ送出された
高圧燃料の量を制御するためにポンプヘッド２２にマウ
ントされている。その燃料は、たとえば、燃料噴射装置
を通して最終的ににはエンジンのシリンダーに送るため
のポンプヘッド２２に作られた、例えばアキュムレータ
ーチャンバー（図示されていない）、に送られるもので
ある。
ポンプアセンブリーに対する本発明による改良型の高圧
燃料ポンプアセンブリーの利点を明らかに示すために用
意されている。図１は、アキュムレーターポンプ型の燃
料噴射システムに組み込まれている従来型の高圧燃料ポ
ンプアセンブリーを示している。このようなシステムの
１つが、ここでは、参照として組み込まれている、名称
が「アキュムレーターを備えるコンパクトな高性能燃料
システム（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ Ｆｕｅｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ａｃｃ
ｏｍｕｌａｔｏｒ）」の、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９４
／２７０４１で開示されている。燃料ポンプアセンブリ
ー１０は、外側に開いたキャビティー１４、１６を形成
するポンプハウジング１２と、それぞれのキャビティー
１４、１６にマウントされた交換可能なポンプユニット
１８、２０とを含んでいる。燃料ポンプアセンブリー１
０は、外に開いたキャビティー１４、１６を閉じるため
に、ポンプハウジング１２に固定マウントされているポ
ンプヘッド２２をも含む。回転可能にマウントされたカ
ムシャフト２４は、カム２６、２８を持ち、ポンプハウ
ジング１２に延びており、タペットアセンブリー３０、
３２を介してポンプユニット１８、２０を作動する機能
を持っている。ポンプコントロールバルブ３４、３６
は、ポンプユニット１８、２０からそれぞれ送出された
高圧燃料の量を制御するためにポンプヘッド２２にマウ
ントされている。その燃料は、たとえば、燃料噴射装置
を通して最終的ににはエンジンのシリンダーに送るため
のポンプヘッド２２に作られた、例えばアキュムレータ
ーチャンバー（図示されていない）、に送られるもので
ある。
【００１８】図２についてみると、燃料ポンプアセンブ
リー１０の交換可能なポンプユニット１８、２０は、構
造的には同じである。それゆえ、ポンプユニット１８の
みが以下において述べられるであろう。交換可能なポン
プユニット１８は、ボア４０を有するポンプバレル３８
と、ポンプヘッド２２にシール当接状態にバレル３８を
固定するポンプリテイナー４２と、ボア４０内に往復運
動するようにマウントされたプランジャー４４とを持
つ。プランジャー４４の外端はボタン４６を介してタペ
ットアセンブリー３０によって往復運動駆動させる。プ
ランジャ４４の外端は、球状に作られており、スプリン
グリテイナー５０を通して、バイアススプリング４８に
よりボタン４６に作られた相補的な形状の表面と当接す
るように付勢されている。スプリングリテイナー５０は
リテイニング（保持）リング５２によってプランジャー
４４の外端に連結されており、ボタン４６とプランジャ
ー４４の外端の回りにボタン４６とリテイニングリング
５２とを係合するように位置されている。タペットアセ
ンブリー３０はタペットハウジング５４を含み、スライ
ド可能力伝達境界面５５を作るために、タペットハウジ
ング５４はボタン４６の外端に作られた相補的なフラッ
トベアリング面５８による係合のためにフラットなベア
リング面５６を持つ。このように、バイアススプリング
４８は、連続的に軸方向力をプランジャー４４の外端に
スプリングリテイナー５０によって作用させる。それ
は、プランジャー４４をボタン４６と当接状態に保持
し、それにより、タペットアセンブリー３０とプランジ
ャー４４の往復運動中にタペットハウジング５４にボタ
ン４６を当接状態に保持するためである。
リー１０の交換可能なポンプユニット１８、２０は、構
造的には同じである。それゆえ、ポンプユニット１８の
みが以下において述べられるであろう。交換可能なポン
プユニット１８は、ボア４０を有するポンプバレル３８
と、ポンプヘッド２２にシール当接状態にバレル３８を
固定するポンプリテイナー４２と、ボア４０内に往復運
動するようにマウントされたプランジャー４４とを持
つ。プランジャー４４の外端はボタン４６を介してタペ
ットアセンブリー３０によって往復運動駆動させる。プ
ランジャ４４の外端は、球状に作られており、スプリン
グリテイナー５０を通して、バイアススプリング４８に
よりボタン４６に作られた相補的な形状の表面と当接す
るように付勢されている。スプリングリテイナー５０は
リテイニング（保持）リング５２によってプランジャー
４４の外端に連結されており、ボタン４６とプランジャ
ー４４の外端の回りにボタン４６とリテイニングリング
５２とを係合するように位置されている。タペットアセ
ンブリー３０はタペットハウジング５４を含み、スライ
ド可能力伝達境界面５５を作るために、タペットハウジ
ング５４はボタン４６の外端に作られた相補的なフラッ
トベアリング面５８による係合のためにフラットなベア
リング面５６を持つ。このように、バイアススプリング
４８は、連続的に軸方向力をプランジャー４４の外端に
スプリングリテイナー５０によって作用させる。それ
は、プランジャー４４をボタン４６と当接状態に保持
し、それにより、タペットアセンブリー３０とプランジ
ャー４４の往復運動中にタペットハウジング５４にボタ
ン４６を当接状態に保持するためである。
【００１９】作動中、プランジャー４４とタペットアセ
ンブリー３０は、部品の製造や組立におけるの固有の公
差や位置合わせの差によって相互に横運動する傾向があ
るであろう。特に、タペットハウジング５４は、タペッ
トアセンブリー３０が往復運動するときにポンプハウジ
ング１２に機械加工されたタペットガイド面によってガ
イドされる。タペットガイド面とバレル３８のボア４０
は、異なった部品で作られるために避けられないある程
度のミスアラインメントがプランジャー４４とタペット
アセンブリー３０のそれぞれの往復運動の軸の間に存在
する。そして、結果として、相対的にわずかな横方向の
運動を起こす。このような横運動は、スライド可能境界
面５５により可能となり、ベアリング面５８に対するベ
アリング面５６の横運動を結果としてもたらす。スプリ
ングリテイナー５０は、タペットハウジング５４から軸
方向と横方向との両方に離間される。スプリングリテイ
ナー５０は、タペットハウジング５４と接触していない
ため、バイアススプリング４８の外端、スプリングリテ
イナー５０、ボタン４６は、タペットハウジング５４と
ベアリング面５６に対してどんなミスアラインメントを
も補償するために横にシフトすることが許容される。
ンブリー３０は、部品の製造や組立におけるの固有の公
差や位置合わせの差によって相互に横運動する傾向があ
るであろう。特に、タペットハウジング５４は、タペッ
トアセンブリー３０が往復運動するときにポンプハウジ
ング１２に機械加工されたタペットガイド面によってガ
イドされる。タペットガイド面とバレル３８のボア４０
は、異なった部品で作られるために避けられないある程
度のミスアラインメントがプランジャー４４とタペット
アセンブリー３０のそれぞれの往復運動の軸の間に存在
する。そして、結果として、相対的にわずかな横方向の
運動を起こす。このような横運動は、スライド可能境界
面５５により可能となり、ベアリング面５８に対するベ
アリング面５６の横運動を結果としてもたらす。スプリ
ングリテイナー５０は、タペットハウジング５４から軸
方向と横方向との両方に離間される。スプリングリテイ
ナー５０は、タペットハウジング５４と接触していない
ため、バイアススプリング４８の外端、スプリングリテ
イナー５０、ボタン４６は、タペットハウジング５４と
ベアリング面５６に対してどんなミスアラインメントを
も補償するために横にシフトすることが許容される。
【００２０】図１と図２の従来型燃料ポンプアセンブリ
ー１０は、タペットハウジング５４とプランジャー４４
との間の横運動を許容するが、この従来の設計は、プラ
ンジャー４４の過度の側荷重を結果として引き起こし、
その側荷重は、運転中に望ましくない、プランジャーの
焼付やシージングを引き起こす。プランジャー４４にか
かる過度の側荷重は、少なくとも３つの設計特性から引
き起こされる。第一に、スプリングリテイナー５０は、
プランジャー４４に堅く連結されており、また、堅くボ
タン４６に当接している、それゆえ、バイアススプリン
グ４８及び／又は、スプリングリテイナー５０によって
かかるあらゆる横方向力、即ち、スプリングダイナミク
ス（spring dynamics ）がフランジ４４の外端に直接伝
達され得る。第二に、バイアススプリング４８、スプリ
ングリテイナー５０、及びボタン４６のプランジャー４
４の外端への取付は、慣性質量を作り出し、プランジャ
ー４４上へのあらゆる横方向に導かれた力の悪影響を増
加させる傾向がある。第三に、スライド可能力伝達境界
面５５は、プランジャー４４を支えているバレル３８の
外端から不必要に大きな距離を置いて位置されている。
結果として、プランジャー４４の外端に作用する横力や
側荷重は、プランジャーの外端とバレルの外端との間の
不必要な距離、即ち、モーメントアーム、によってプラ
ンジャー／バレルの境界面に好ましくない大きな側荷重
をつくり出す。例えば、前進位置においては、バレル３
８の外端とスライド可能力伝達境界面５５との間の距離
と同じ長さ（Ｄ1 と示される）のモーメントアームを通
して、側荷重が作用される。後退位置においては、プラ
ンジャー４４の外側部分に作用する横力によって引き起
こされるバレル３８に対するプランジャー上の側荷重
は、距離Ｄ2 と同じ長さのモーメントアームを通して作
用しうる。
ー１０は、タペットハウジング５４とプランジャー４４
との間の横運動を許容するが、この従来の設計は、プラ
ンジャー４４の過度の側荷重を結果として引き起こし、
その側荷重は、運転中に望ましくない、プランジャーの
焼付やシージングを引き起こす。プランジャー４４にか
かる過度の側荷重は、少なくとも３つの設計特性から引
き起こされる。第一に、スプリングリテイナー５０は、
プランジャー４４に堅く連結されており、また、堅くボ
タン４６に当接している、それゆえ、バイアススプリン
グ４８及び／又は、スプリングリテイナー５０によって
かかるあらゆる横方向力、即ち、スプリングダイナミク
ス（spring dynamics ）がフランジ４４の外端に直接伝
達され得る。第二に、バイアススプリング４８、スプリ
ングリテイナー５０、及びボタン４６のプランジャー４
４の外端への取付は、慣性質量を作り出し、プランジャ
ー４４上へのあらゆる横方向に導かれた力の悪影響を増
加させる傾向がある。第三に、スライド可能力伝達境界
面５５は、プランジャー４４を支えているバレル３８の
外端から不必要に大きな距離を置いて位置されている。
結果として、プランジャー４４の外端に作用する横力や
側荷重は、プランジャーの外端とバレルの外端との間の
不必要な距離、即ち、モーメントアーム、によってプラ
ンジャー／バレルの境界面に好ましくない大きな側荷重
をつくり出す。例えば、前進位置においては、バレル３
８の外端とスライド可能力伝達境界面５５との間の距離
と同じ長さ（Ｄ1 と示される）のモーメントアームを通
して、側荷重が作用される。後退位置においては、プラ
ンジャー４４の外側部分に作用する横力によって引き起
こされるバレル３８に対するプランジャー上の側荷重
は、距離Ｄ2 と同じ長さのモーメントアームを通して作
用しうる。
【００２１】図３に関していうと、前述の従来技術によ
る燃料ポンプアセンブリーの不利な点は、本発明による
改良型高圧燃料ポンプアセンブリーによって最小化され
る。図３は、交換可能な高圧燃料ポンプユニット１０２
と１０４を組み込んだ、改良型高圧燃料ポンプアセンブ
リー１００を概略的に図示している。それぞれの交換可
能な高圧燃料ポンプ１０２、１０４は、ポンプユニット
凹部１０８に置かれた、ポンプリテイナー１０６を含
み、このポンプリテイナー１０６はポンプハウジング
（図示されていない）によって作られるキャビティ中に
外方へ延出している。図３には示されていないが、改良
型の高圧燃料ポンプアセンブリー１００は、図１と図２
で開示されたと同様のポンプハウジングとカムシャフト
アレンジメント（構造）を含む。ポンプリテイナー１０
６は、キャビティ１１０を形成するように、ほぼシリン
ダー状で、ポンプユニット１０８の内側面上に形成され
る相補的なねじと噛合するために、外側にねじ（雄ね
じ）を持つ上側部分１１２を含む。リテイナー１０６
は、ポンプキャビティに延出するより小さな直径部分１
１４を含む。ポンプユニット１０２は、キャビティ１１
０にマウントされた、リテイナー１０６が凹部１０８に
完全にねじこまれた時に、ポンプヘッド１１８に形成さ
れた環状の表面に対して圧縮当接関係に維持されるポン
プバレル１１６を含む。バレル１１６は、それを貫通す
るように延出する中心ボア１２０を含む。ポンプユニッ
ト１０２は、ポンプユニット１０２で示された前進位置
と、ポンプユニット１０４で示された後退位置との間の
運動のためにボア１２０に往復運動するようにマウント
されたプランジャー１２０を含む。
る燃料ポンプアセンブリーの不利な点は、本発明による
改良型高圧燃料ポンプアセンブリーによって最小化され
る。図３は、交換可能な高圧燃料ポンプユニット１０２
と１０４を組み込んだ、改良型高圧燃料ポンプアセンブ
リー１００を概略的に図示している。それぞれの交換可
能な高圧燃料ポンプ１０２、１０４は、ポンプユニット
凹部１０８に置かれた、ポンプリテイナー１０６を含
み、このポンプリテイナー１０６はポンプハウジング
（図示されていない）によって作られるキャビティ中に
外方へ延出している。図３には示されていないが、改良
型の高圧燃料ポンプアセンブリー１００は、図１と図２
で開示されたと同様のポンプハウジングとカムシャフト
アレンジメント（構造）を含む。ポンプリテイナー１０
６は、キャビティ１１０を形成するように、ほぼシリン
ダー状で、ポンプユニット１０８の内側面上に形成され
る相補的なねじと噛合するために、外側にねじ（雄ね
じ）を持つ上側部分１１２を含む。リテイナー１０６
は、ポンプキャビティに延出するより小さな直径部分１
１４を含む。ポンプユニット１０２は、キャビティ１１
０にマウントされた、リテイナー１０６が凹部１０８に
完全にねじこまれた時に、ポンプヘッド１１８に形成さ
れた環状の表面に対して圧縮当接関係に維持されるポン
プバレル１１６を含む。バレル１１６は、それを貫通す
るように延出する中心ボア１２０を含む。ポンプユニッ
ト１０２は、ポンプユニット１０２で示された前進位置
と、ポンプユニット１０４で示された後退位置との間の
運動のためにボア１２０に往復運動するようにマウント
されたプランジャー１２０を含む。
【００２２】タペットアセンブリー１２４は、ポンプハ
ウジング（図示されていない）に形成されたタペットガ
イド面に沿って往復運動するのに適するタペットハウジ
ング１２６を含む。タペットアセンブリー１２４は、ボ
ア１３２を貫通し、このボア１３２の両側のタペットハ
ウジング１２６上に形成された孔１３４に延出するピン
１３０によりハウジンズ１２６に回転可能に取り付けら
れたカムローラー１２８を含む。タペットハウジング１
２６は、内側支持面１４０を持つ凹部１３８を形成する
ようにポンプヘッド１１８方向に延出した環状のスカー
ト１３６を含む。コイルバイアススプリング１４２は、
リテイナー１０６に対して一端で当接するように置か
れ、タペットアセンブリー１２４を反対側においてそれ
ぞれのカムと当接するように付勢する。
ウジング（図示されていない）に形成されたタペットガ
イド面に沿って往復運動するのに適するタペットハウジ
ング１２６を含む。タペットアセンブリー１２４は、ボ
ア１３２を貫通し、このボア１３２の両側のタペットハ
ウジング１２６上に形成された孔１３４に延出するピン
１３０によりハウジンズ１２６に回転可能に取り付けら
れたカムローラー１２８を含む。タペットハウジング１
２６は、内側支持面１４０を持つ凹部１３８を形成する
ようにポンプヘッド１１８方向に延出した環状のスカー
ト１３６を含む。コイルバイアススプリング１４２は、
リテイナー１０６に対して一端で当接するように置か
れ、タペットアセンブリー１２４を反対側においてそれ
ぞれのカムと当接するように付勢する。
【００２３】高圧燃料ポンプユニット１０２はさらにタ
ペットアセンブリー１２４とプランジャー１２２との間
に置かれ、プランジャー上の側荷重を最小にすると共に
軸方向荷重をプランジャー１２２に伝えるための力伝達
装置１４４をも含む。力伝達装置１４４は、タペットハ
ウジング１２６の内側の支持面１４０と軸方向に当接す
るように位置されたスプリング保持端１４８を含む延長
部材１４６を含む。スプリング保持端１４８は延長部材
１４６の横方向運動を防ぐように環状スカート１３６の
内径に対応して大きさが決められる。スプリング保持端
１４８は、バイアススプリング１４２の外端を受け止め
るためのスプリングシート面１５０と横運動に対してバ
イアススプリング１４２を留めるような大きさの環状保
持面１５２とを含む。
ペットアセンブリー１２４とプランジャー１２２との間
に置かれ、プランジャー上の側荷重を最小にすると共に
軸方向荷重をプランジャー１２２に伝えるための力伝達
装置１４４をも含む。力伝達装置１４４は、タペットハ
ウジング１２６の内側の支持面１４０と軸方向に当接す
るように位置されたスプリング保持端１４８を含む延長
部材１４６を含む。スプリング保持端１４８は延長部材
１４６の横方向運動を防ぐように環状スカート１３６の
内径に対応して大きさが決められる。スプリング保持端
１４８は、バイアススプリング１４２の外端を受け止め
るためのスプリングシート面１５０と横運動に対してバ
イアススプリング１４２を留めるような大きさの環状保
持面１５２とを含む。
【００２４】延長部材１４６は、プランジャー１２２に
よる当接のための末梢支持端１５４と、スプリング保持
端１４８と末梢支持端１５４との間に延出する伸びる中
間部分１５６と、を含む。中間部分１５６は、より小さ
い末梢支持端１５４に向かって角度を付けて延出するよ
うにほぼ円錐台形（切頭円錐形）に形成されている。潤
滑油回路は、１５８で示されており、タペットアセンブ
リー１２４の構成部品に形成された様々な潤滑油通路１
５９を含む。さらに、潤滑油回路１５８は、タペットハ
ウジング１２６内に形成されたオープニング（開口）１
６２との連絡用のキャビティ１６０を含む。潤滑油回路
１５８は、円錐台形の中間部分１５６上に互いに向かい
合うように形成された２つの通路１６４、１６６をも含
む。通路１６４、１６６はタペットアセンブリー１２４
と延長部材１４６が作動中に往復運動する時に、オープ
ニング１６２からキャビティー１６０を介する凹部１３
８への潤滑油の流れと、凹部１３８からキャビティ１６
０を介するオープニング１６２への潤滑油の逆の流れを
許容するような働きを持つ。このデザインは最適な潤滑
と冷却の効果を達成するための燃料ポンプアセンブリー
を通る潤滑油の最適な流れを結果としてもたらす。
よる当接のための末梢支持端１５４と、スプリング保持
端１４８と末梢支持端１５４との間に延出する伸びる中
間部分１５６と、を含む。中間部分１５６は、より小さ
い末梢支持端１５４に向かって角度を付けて延出するよ
うにほぼ円錐台形（切頭円錐形）に形成されている。潤
滑油回路は、１５８で示されており、タペットアセンブ
リー１２４の構成部品に形成された様々な潤滑油通路１
５９を含む。さらに、潤滑油回路１５８は、タペットハ
ウジング１２６内に形成されたオープニング（開口）１
６２との連絡用のキャビティ１６０を含む。潤滑油回路
１５８は、円錐台形の中間部分１５６上に互いに向かい
合うように形成された２つの通路１６４、１６６をも含
む。通路１６４、１６６はタペットアセンブリー１２４
と延長部材１４６が作動中に往復運動する時に、オープ
ニング１６２からキャビティー１６０を介する凹部１３
８への潤滑油の流れと、凹部１３８からキャビティ１６
０を介するオープニング１６２への潤滑油の逆の流れを
許容するような働きを持つ。このデザインは最適な潤滑
と冷却の効果を達成するための燃料ポンプアセンブリー
を通る潤滑油の最適な流れを結果としてもたらす。
【００２５】延長部材１４６の末梢支持端１５４は、連
結解除力伝達境界面１６９を形成するために、プランジ
ャー１２２の被駆動端上に形成されたフラットな面と当
接するためのフラットな上面１６８を含む。ボア１２０
に形成されたポンプチャンバー１７０内の燃料圧による
プランジャーの内端に作用する燃料圧から生じる力によ
り、往復運動中、プランジャー１２２はフラット面１６
８に対して当接状態に保持される。プランジャー１２２
の引込み（後退）ストローク中、ポンプチャンバー１７
０に供給される燃料の圧力は、タペットアセンブリー１
２４の引込み（後退）速度にかかわらず、すべてのエン
ジンスピードにおいて、フラット面１６８に対して当接
状態にプランジャー１２２を保持するに充分なレベルに
保たれる。
結解除力伝達境界面１６９を形成するために、プランジ
ャー１２２の被駆動端上に形成されたフラットな面と当
接するためのフラットな上面１６８を含む。ボア１２０
に形成されたポンプチャンバー１７０内の燃料圧による
プランジャーの内端に作用する燃料圧から生じる力によ
り、往復運動中、プランジャー１２２はフラット面１６
８に対して当接状態に保持される。プランジャー１２２
の引込み（後退）ストローク中、ポンプチャンバー１７
０に供給される燃料の圧力は、タペットアセンブリー１
２４の引込み（後退）速度にかかわらず、すべてのエン
ジンスピードにおいて、フラット面１６８に対して当接
状態にプランジャー１２２を保持するに充分なレベルに
保たれる。
【００２６】本発明の改良型高圧燃料ポンプアセンブリ
ー１００は、既存技術の欠点をいろいろな方法で克服す
る。第一に、プランジャー１２２は、連結解除力伝達境
界面１６９を除いて、いかなる方法でも延長部材部１４
６には連結されていない。連結解除力伝達境界面１６９
は、フラット面１６８とプランジャー１２２上に形成さ
れたフラット面との非連結当接により形成されるため、
連結解除力伝達境界面１６９は、プランジャー１２２
と、延長部材１４６との間の邪魔されない相対的な横運
動を許容し、例えば、位置合わせ差による往復運動中に
プランジャー１２２に伝達される側荷重を最小化する。
連結解除力伝達境界面１６９以外の残余部品例えばスプ
リングリテイナーとスプリングからのプランジャー１２
２を連結解除することによって、振動のような他の横力
の伝達は最小化される。プランジャー１２２の残余部品
からの連結解除は、また、プランジャーの外端に結合さ
れた慣性質量を減少させ、それゆえ、側荷重を最小化さ
せる。本発明は、重要なことに、連結解除力伝達境界面
１６９とバレル１１６の外端との距離を、プランジャー
１２２が引込み位置と前進位置の両方にある時に、減少
しかつ最小化する。例えば、前進位置において距離
Ｄ1 ’はプランジャー１２２を支えるバレル１１６の外
端と連結解除力伝達境界面１６９との間の最小の軸方向
距離を示す。ポンプユニット１０４に示されるように、
引込み位置において、距離Ｄ2 ’は図１及び図２の従来
のアセンブリーに比例して、連結解除力伝達境界面１６
９とバレル１１６の外端との間の減少された距離を示
す。力伝達装置１４４は、前進位置の時においてタペッ
トハウジング１２６の内側支持面１４０とバレル１１６
の外側端との間の、全体の軸方向の距離を実質的に占め
るに充分な、所定の軸長さを延長部材１４６に提供する
ことでこの利点を達成する。結果として、プランジャー
１２２の外端上の側荷重により連結解除力伝達境界面１
６９とバレル１１６の外端との距離に等しいモーメント
アームを通して作用するバレル１１６でのトルクの影響
は、トルクの影響をつくり出す距離即ち、モーメントア
ームを最小化することにより最小化されるであろう。例
えば、連結解除力伝達境界面１６９は、側荷重を最小化
するにもかかわらず、プランジャー１２２への最小側荷
重は、連結解除力伝達境界面１６９でのフラット面１６
８とプランジャー１２２の外端との摩擦力によって起こ
りうる。こうして、これらの摩擦荷重によるトルクの影
響は、モーメントアーム、即ちＤ1 ’とＤ2 ’を最小化
することによりこうして最小化されるであろう。このよ
うに、本発明は、プランジャー１２２を残余部品との連
結から完全に解除すると共に連結解除力伝達境界面１６
９を提供することによりプランジャー１２２の側荷重を
最小化し、非連結力伝達境界面１６９とバレル１１６の
外端との距離を最小化し、それゆえ、あらゆる側荷重の
てこの影響をも最小化し、プランジャーの往復運動中に
バレル１１６によるプランジャー１２２に与えられる支
持を最大化するように相互に作用をする。本発明アセン
ブリーは、既存のシステムのコストのかかる再設計をす
ることなく、プランジャーの側荷重の効果的な最小化を
許容するように、既存の燃料ポンプアセンブリーに後か
ら簡単に取り付けできうる簡単で低コストの装置として
働く。
ー１００は、既存技術の欠点をいろいろな方法で克服す
る。第一に、プランジャー１２２は、連結解除力伝達境
界面１６９を除いて、いかなる方法でも延長部材部１４
６には連結されていない。連結解除力伝達境界面１６９
は、フラット面１６８とプランジャー１２２上に形成さ
れたフラット面との非連結当接により形成されるため、
連結解除力伝達境界面１６９は、プランジャー１２２
と、延長部材１４６との間の邪魔されない相対的な横運
動を許容し、例えば、位置合わせ差による往復運動中に
プランジャー１２２に伝達される側荷重を最小化する。
連結解除力伝達境界面１６９以外の残余部品例えばスプ
リングリテイナーとスプリングからのプランジャー１２
２を連結解除することによって、振動のような他の横力
の伝達は最小化される。プランジャー１２２の残余部品
からの連結解除は、また、プランジャーの外端に結合さ
れた慣性質量を減少させ、それゆえ、側荷重を最小化さ
せる。本発明は、重要なことに、連結解除力伝達境界面
１６９とバレル１１６の外端との距離を、プランジャー
１２２が引込み位置と前進位置の両方にある時に、減少
しかつ最小化する。例えば、前進位置において距離
Ｄ1 ’はプランジャー１２２を支えるバレル１１６の外
端と連結解除力伝達境界面１６９との間の最小の軸方向
距離を示す。ポンプユニット１０４に示されるように、
引込み位置において、距離Ｄ2 ’は図１及び図２の従来
のアセンブリーに比例して、連結解除力伝達境界面１６
９とバレル１１６の外端との間の減少された距離を示
す。力伝達装置１４４は、前進位置の時においてタペッ
トハウジング１２６の内側支持面１４０とバレル１１６
の外側端との間の、全体の軸方向の距離を実質的に占め
るに充分な、所定の軸長さを延長部材１４６に提供する
ことでこの利点を達成する。結果として、プランジャー
１２２の外端上の側荷重により連結解除力伝達境界面１
６９とバレル１１６の外端との距離に等しいモーメント
アームを通して作用するバレル１１６でのトルクの影響
は、トルクの影響をつくり出す距離即ち、モーメントア
ームを最小化することにより最小化されるであろう。例
えば、連結解除力伝達境界面１６９は、側荷重を最小化
するにもかかわらず、プランジャー１２２への最小側荷
重は、連結解除力伝達境界面１６９でのフラット面１６
８とプランジャー１２２の外端との摩擦力によって起こ
りうる。こうして、これらの摩擦荷重によるトルクの影
響は、モーメントアーム、即ちＤ1 ’とＤ2 ’を最小化
することによりこうして最小化されるであろう。このよ
うに、本発明は、プランジャー１２２を残余部品との連
結から完全に解除すると共に連結解除力伝達境界面１６
９を提供することによりプランジャー１２２の側荷重を
最小化し、非連結力伝達境界面１６９とバレル１１６の
外端との距離を最小化し、それゆえ、あらゆる側荷重の
てこの影響をも最小化し、プランジャーの往復運動中に
バレル１１６によるプランジャー１２２に与えられる支
持を最大化するように相互に作用をする。本発明アセン
ブリーは、既存のシステムのコストのかかる再設計をす
ることなく、プランジャーの側荷重の効果的な最小化を
許容するように、既存の燃料ポンプアセンブリーに後か
ら簡単に取り付けできうる簡単で低コストの装置として
働く。
【００２７】本発明の高圧燃料ポンプユニットとアセン
ブリーは、高圧燃料システムのためのあらゆる往復運動
型の高圧ポンプアセンブリーにおいてプランジャーの側
荷重を最小化するために使われるであろう。しかし、特
に既存の高圧燃料システムに後から取り付けるアセンブ
リーとして有利である。
ブリーは、高圧燃料システムのためのあらゆる往復運動
型の高圧ポンプアセンブリーにおいてプランジャーの側
荷重を最小化するために使われるであろう。しかし、特
に既存の高圧燃料システムに後から取り付けるアセンブ
リーとして有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の高圧燃料ポンプアセンブリーの断面の一
部である。
部である。
【図２】交換可能なポンプユニットとタペットアセンブ
リーを含む、図１の従来の高圧燃料ポンプアセンブリー
の分解断面図である。
リーを含む、図１の従来の高圧燃料ポンプアセンブリー
の分解断面図である。
【図３】交換可能なポンプユニットとタペットアセンブ
リーを含む本発明の高圧燃料ポンプアセンブリーの一部
分の分解断面図である。
リーを含む本発明の高圧燃料ポンプアセンブリーの一部
分の分解断面図である。
１０、１００ ポンプアセンブリー １８、２０、１０２、１０４、１０８ 高圧燃料ポン
プユニット
プユニット
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 59/26 ３３０ Ｆ０２Ｍ 59/26 ３３０Ｊ 59/44 59/44 Ｊ Ｂ
Claims (20)
- 【請求項１】 交換可能な高圧燃料ポンプユニットで
あって、 回転可能なカムシャフトにより作動されるタペットアセ
ンブリーと、前記タペットアセンブリーを前記カムシャ
フトと係合するように付勢するための内側放射方向空間
を有するバイアススプリングとを備える燃料ポンプアセ
ンブリーに使用される交換可能高圧燃料ポンプユニット
であって、 ボアと前記ボアの一部を形成する外端を有するポンプバ
レルを備え、 前進位置と引込位置との間を往復運動するために前記ボ
ア内にマウントされたポンププランジャーを備え、前記
ポンププランジャーは被駆動端を含み、 前記ポンププランジャーへの軸方向荷重を伝達すると共
に前記ポンププランジャーへの側荷重を最小とするため
に前記タペットアセンブリーと前記ポンププランジャー
との間に位置される力伝達手段を備え、前記力伝達手段
は、前記タペットアセンブリーから前記バイアススプリ
ングの内側放射方向空間へ延出する延長部材を含み、前
記延長部材は、前記ポンププランジャーの前記被駆動端
に非連結状態に位置されて連結解除力伝達境界面を形成
する末梢支持端を有し、前記ポンププランジャーと前記
延長部材とは前記連結解除力伝達境界面において相対的
に横運動可能であり、前記連結解除力伝達境界面は、前
記ポンププランジャーが前記前進位置にある時に、前記
ポンプバレルの前記外側端から離間された軸方向距離に
位置し、前記延長部材は前記ポンプバレルの前記外側端
と前記連結解除力伝達境界面との間の前記離間された軸
方向距離を最小とするように所定の軸方向長さを備え
る、交換可能高圧燃料ポンプユニット。 - 【請求項２】 さらに、燃料ポンプアセンブリー上に
ポンプユニットを支持的にマウントするために、前記バ
レルを囲むポンプリテイナーを含む、請求項１の交換可
能高圧燃料ポンプユニット。 - 【請求項３】 加圧燃料を収容するために前記ボアの
一端に形成されたポンプチャンバーを更に有し、この燃
料の圧力は前記ポンププランジャーの前記被駆動端を前
記延長部材の前記末梢支持端との当接状態に維持する、
請求項１の交換可能高圧燃料ポンプユニット。 - 【請求項４】 前記延長部材の前記末梢支持端が前記
プランジャーの前記外端との当接状態において単一ベア
リング面に位置されたフラット面を含み、前記延長部材
が前記ベアリング面の一方の側に全体的に位置されてい
る請求項２の交換可能高圧燃料ポンプユニット。 - 【請求項５】 前記延長部材はバイアススプリングに
よる当接のためのシート表面と、バイアススプリングの
横方向移動を防ぐ環状保持表面とを有する、請求項４の
交換可能高圧燃料ポンプユニット。 - 【請求項６】 前記延長部材は、潤滑油をタペットア
センブリーへ及びタペットアセンブリーから送るための
潤滑油通路を有する、請求項１の交換可能高圧燃料ポン
プアセンブリー。 - 【請求項７】 前記延長部材は、前記末梢支持端とは
反対側に位置されるスプリング保持端と、前記スプリン
グ保持端と前記末梢支持端とを接続する円錐台形の中間
部分とを有し、前記潤滑油通路は前記円錐台形中間部分
に形成される、請求項６の交換可能高圧燃料ポンプアセ
ンブリー。 - 【請求項８】 前記プランジャーが前記バレルとほぼ
同じ長さである、請求項１の交換可能高圧燃料ポンプユ
ニット。 - 【請求項９】 前記プランジャーがセラミック材料で
形成されている、請求項１の交換可能ポンプユニット。 - 【請求項１０】 前記プランジャーが環状溝のない外
側シリンダー状面を含む、請求項９の交換可能高圧燃料
ポンプユニット。 - 【請求項１１】 高圧燃料ポンプアセンブリーであっ
て、外側に開いたポンプキャビティー含むポンプハウジ
ングを有し、 前記ポンプハウジング内に回転可能にマウントされたカ
ムシャフトを有し、 前記外側に開いたポンプキャビティを閉じるようにポン
プハウジングにマウントされたポンプヘッドを有し、 前記カムシャフトの回転に応答して、前記ポンプキャビ
ティー内で往復運動するようにマウントされたタペット
アセンブリーを有し、 前記ポンプヘッドにマウントされると共にボアを含むポ
ンプバレルを有し、 前記ポンププランジャーは被駆動端を有し、 前記ボア内で往復運動するようにマウントされたポンプ
プランジャーを有し、 前記プランジャーへ軸方向荷重を伝達すると共に前記プ
ランジャーへの側荷重を最小とするために前記タペット
アセンブリーと前記プランジャーとの間にマウントされ
た力伝達手段を有し、前記力伝達手段は前記バイアスス
プリングの内側放射方向空間内へ延出する延長部材を含
み、前記延長部材は前記ポンププランジャーの前記被駆
動端に非連結当接状態に位置されて連結解除力伝達境界
面を形成する末梢支持端を含み、前記ポンププランジャ
ーと前記延長部材とは前記連結解除力伝達境界面で相対
的に横方向移動可能であり、 潤滑油フローを前記燃料ポンプアセンブリーに提供する
ための潤滑油回路を有し、前記潤滑油回路は、前記延長
部材に形成された少なくとも一つの通路を含む、高圧燃
料ポンプアセンブリー。 - 【請求項１２】 さらに、前記ポンプバレルを前記ポ
ンプヘッド上に支持的にマウントするための前記バレル
を囲むポンプリテイナーをふくむ、請求項１１の高圧燃
料ポンプアセンブリー。 - 【請求項１３】 さらに、加圧燃料を収容するための
ボアの一端に作られたポンプチャンバーをさらに含み、
燃料圧が前記プランジャーの前記被駆動端を前記延長部
材の前記末梢支持端と当接状態に保持する、請求項１１
の高圧燃料ポンプアセンブリー。 - 【請求項１４】 前記延長部材の前記末梢支持端が前
記プランジャーの前記外端との当接状態にある単一ベア
リング面に位置されたフラット面を含み、前記延長部材
が前記ベアリング面の一方の側に全体的に位置されてい
る、請求項１１の高圧燃料ポンプアセンブリー。 - 【請求項１５】 前記延長部材が前記バイアススプリ
ングによる当接のためのシート面と、前記バイアススプ
リングの横運動を防止すめるための環状保持面を含む、
請求項１４の高圧燃料ポンプアセンブリー。 - 【請求項１６】 前記プランジャーがセラミック材料
で作られ、環状溝のない外側シリンダー状の面を含む、
請求項１１の高圧燃料ポンプアセンブリー。 - 【請求項１７】 前記少なくとも１つの通路が前記延
長部材に形成されたキャビティと、前記延長部材を通り
前記キャビティと流体的に結合するために延出している
少なくとも一つの輸送通路と、を有する、請求項１１の
高圧燃料ポンプアセンブリー。 - 【請求項１８】 前記少なくとも１つの輸送通路が前
記延長部材の両側に作られた２つの通路を含む、請求項
１７の高圧燃料ポンプアセンブリー。 - 【請求項１９】 前記延長部材が前記末梢支持端の反
対側に位置されたスプリング保持端と前記スプリング保
持端と前記末梢支持端とを接続する円錐台形の中間部分
とを含み、前記少なくとも１つの輸送通路が前記中間部
分に形成された、請求項１７の高圧燃料ポンプアセンブ
リー。 - 【請求項２０】 前記シート面が、前記延長部材のス
プリング保持端に形成され、スプリング保持端が前記延
長部材の横方向移動を防ぐように前記タペットアセンブ
リーに、マウントされる、請求項１５の高圧燃料ポンプ
アセンブリー。
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| JP3051103B2 JP3051103B2 (ja) | 2000-06-12 |
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