KR20240033281A

KR20240033281A - 고압 연료 펌프

Info

Publication number: KR20240033281A
Application number: KR1020247006237A
Authority: KR
Inventors: 토마스 프로이호퍼; 라이너 코른하스; 구이도 브레덴펠트; 슈테판 베르
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2024-03-12
Also published as: EP4377566A1; CN118043547A; WO2023006288A1; DE102021208117A1

Abstract

본 발명은 고압 영역(29)을 저압 영역(28)에 유동적으로 연결하며 상기 저압 영역(28)을 향해 개방되는 압력 제한 밸브(22)를 갖는 고압 연료 펌프(10)에 관한 것이다. 상기 압력 제한 밸브(22)는 펌프 본체(12b)를 관통하는 관통 보어로서 설계된 압력 제한 밸브 보어(22a)에 배열되고, 댐핑 영역(28a)으로부터 단차 챔버(28d)로 연장되며, 댐핑 영역(28a)을 향한 측에서 압입된 폐쇄부(56, 57)에 의해 폐쇄된다. 압력 제한 밸브 보어(22a)는 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션(22.1), 더 작은 직경을 갖는 제 2 섹션(22.3), 및 상기 제 1 섹션(22.1)과 상기 제 2 섹션(22.3) 사이에 형성된 환형 단차(22.2)를 포함하는 계단형 보어로 설계되어 있다. 압력 제한 밸브(22)는 압력 제한 밸브 보어(22a) 내로 가압되는 밸브 시트 본체(38)를 갖고, 압력 제한 밸브(22)는 홀딩 요소(46)에 의해 폐쇄 방향으로 가압되는 밸브 요소(44)를 갖고, 상기 홀딩 요소(46)는 환형 단차(22.2)에 지지되는 나선형 스프링(52)에 의해 폐쇄 방향으로 가압된다.

Description

고압 연료 펌프

본 발명은 독립 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 고압 연료 펌프에 관한 것이다.

예를 들어 출원인의 DE 10 2018 221 702 B1에 나타난 종래 기술에는, 연료를 공급하기 위한 입구, 압축된 연료를 분배하기 위한 출구, 펌프 하우징, 상기 펌프 하우징 내에 배열된 송출 챔버, 상기 펌프 하우징에서 길이 방향을 따라 변위 가능하며 상기 송출 챔버의 경계를 정하는 펌프 피스톤, 상기 입구와 상기 송출 챔버 사이에 배열되며 상기 송출 챔버를 향해 개방되는 입구 밸브, 상기 송출 챔버와 상기 출구 사이에 배열되며 상기 송출 챔버로부터 멀리 개방되는 출구 밸브, 상기 출구 밸브와 상기 출구 사이에서 유동적으로 연장되는 고압 영역, 상기 입구와 상기 입구 밸브 사이에 유동적으로 연장되는 저압 영역, 및 상기 고압 영역을 상기 저압 영역에 유동적으로 연결하고 상기 저압 영역을 향해 개방되어, 상기 고압 영역의 연료와 상기 저압 영역의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역으로부터 상기 저압 영역으로 흘러가게 하는 압력 제한 밸브를 포함하는 고압 연료 펌프가 이미 알려져 있다.

전술한 종래 기술에 개시된 펌프에서, 펌프 피스톤은 송출 챔버에 가깝고 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션, 더 작은 직경을 갖고 송출 챔버로부터 먼 제 2 섹션을 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 제 1 섹션과 펌프 하우징 사이에 고압 시일이 배열되어 송출 챔버를 저압 영역으로부터 분리하고, 상기 고압 시일 내에서 펌프 피스톤이 변위 가능하다. 상기 제 2 섹션과 펌프 하우징에 고정된 시일 캐리어 사이에 저압 시일이 배열되어 상기 저압 영역을 고압 연료 펌프 외부의 공간으로부터 분리하고, 상기 시일 캐리어와 상기 펌프 하우징 사이에 상기 저압 영역의 단차 챔버가 위치하고, 상기 압력 제한 밸브는 고압 영역을 저압 영역의 단차 챔버에 유동적으로 연결하고 상기 단차 챔버를 향해 개방되어, 고압 영역의 연료와 저압 영역의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 고압 영역으로부터 단차 챔버 내로 흘러가게 하고, 펌프 하우징은 서로 연결되어 있는 펌프 본체와 펌프 커버를 포함하고, 저압 영역에 속하는 댐핑 영역은 상기 펌프 본체와 상기 펌프 커버에 의해 경계가 정해지고, 상기 댐핑 영역 내에 적어도 하나의 멤브레인 댐퍼가 배열된다.

전술한 종래 기술에 개시된 펌프에 있어서, 압력 제한 밸브는 압력 제한 밸브 보어 내로 압입된 밸브 시트 본체를 포함하고, 상기 밸브 시트 본체에는 원추형 밸브 시트가 형성되고, 압력 제한 밸브는, 볼 형상을 가지며 밸브 시트에 밀봉 접촉되는 밸브 요소를 갖고, 상기 밸브 요소는 홀딩 요소에 의해 폐쇄 방향으로 가압되고, 상기 홀딩 요소는 나선형 스프링에 의해 폐쇄 방향으로 가압된다.

전술한 종래 기술에 개시된 펌프에서는, 압력 제한 밸브가 펌프 본체의 막힌 구멍으로 설계된 압력 제한 밸브 보어 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어는 단차 챔버로부터 연장되고, 나선형 스프링은 압력 제한 밸브 보어 내로 압입된 별도의 부품에 지지된다.

본 발명의 과제는 고압 연료 펌프를 간단하고 효율적으로 제조하는 것이다.

단차 챔버로부터 연장되는 펌프 본체의 막힌 구멍으로서 압력 제한 밸브 보어를 구현하는 것은 나선형 스프링을 지지하기 위해 압력 제한 밸브를 조립할 때 별도의 조립 단계에서 압력 제한 밸브 보어 내로 압입되어야 하는 별도의 관류 가능한 부품이 필요하다는 점에서 불리한 것으로 입증되었다. 여기서 나선형 스프링에서 생성되어 밸브 요소 또는 밸브 시트에 작용하는 폐쇄력은 압력 제한 밸브의 개방 압력을 정의한다. 따라서 매우 정확하게 조정 가능해야 한다.

그러나 본 발명에 따른 해결책은, 압력 제한 밸브가 펌프 본체를 관통하는 관통 보어로서 설계된 압력 제한 밸브 보어 내에 배열되고, 압력 제한 밸브 보어가 댐핑 영역으로부터 단차 챔버까지 연장되고 댐핑 영역을 향한 측에서 압력 제한 밸브 보어 내로 압입된 볼 또는 압력 제한 밸브 보어 내로 압입된 플러그에 의해 폐쇄되고; 압력 제한 밸브 보어는 더 큰 직경을 가지며 댐핑 영역에 가까운 제 1 섹션, 더 작은 직경을 가지며 단차 챔버에 가까운 제 2 섹션, 및 상기 제 1 섹션과 상기 제 2 섹션 사이에 형성되며 나선형 스프링이 지지된 환형 단차를 갖는 계단형 보어로 설계되는 점에서 이전에 알려진 해결책과는 다르다.

본 발명에 따른 펌프의 압력 제한 밸브는 댐퍼 챔버에 가까운 펌프 하우징의 측에서 간단하고 효율적인 방식으로 장착될 수 있으며, 바람직하게는 나선형 스프링이 가장 먼저 장착되어 환형 단차에 접촉하게 된다. 압력 제한 밸브가 압력 제한 밸브 보어 내에 장착된 후, 상기 압력 제한 밸브 보어는 댐핑 영역을 향한 측에서 볼이나 플러그의 압입에 의해 쉽게 폐쇄될 수 있다.

추가 개발에서, 출구 밸브는 펌프 하우징의 출구 밸브 보어 내에 배열되고, 출구 밸브 보어와 압력 제한 밸브 보어는 특히 직각으로 교차한다. 이러한 방식으로 압력 제한 밸브를 고압 영역에 통합하는 것은 추가 고압 밀봉점 없이 공간 절약 방식으로 이루어진다.

특히 공간을 절약하는 방식으로, 출구 밸브는 이동식 밸브 요소, 상기 밸브 요소의 상류에 배열된 밀봉 시트 부분, 및 상기 밸브 요소의 하류에 배열된 펌프 기밀 방식 카운터 플레이트을 포함하고, 상기 밀봉 시트 부분은 밀봉 시트 부분 고정 섹션에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되고, 상기 밸브 요소와 상호 작용하는 밀봉 시트는 상기 밀봉 시트 부분에 형성되고, 상기 카운터 플레이트는 카운터 플레이트 고정 섹션에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되어 하류 방향으로 밸브 요소의 이동성을 제한한다. 압력 제한 밸브 보어는 밀봉 시트 부분 고정 섹션과 카운터 플레이트 고정 섹션 사이에서 출구 밸브 보어와 교차한다. 그런 다음 압력 제한 밸브 보어는 출구 밸브에 속하는 구성 요소가 장착되는 공간과 교차하므로 이 공간은 말하자면 이중 용도로 사용된다.

또한, 펌프 하우징과 출구 포트 사이에는 출구 포트 챔버가 형성될 수 있다. 출구 포트 챔버는 한편으로는 펌프 하우징에 가까운 포트의 내부 공간의 부분으로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 출구 포트 챔버는 추가로 출구 포트에 의해 덮이는 펌프 본체 내의 리세스를 포함할 수 있으며, 특히 이러한 두 개의 부분 공간들로 구성된다. 대안적으로, 출구 포트 챔버는 출구 포트에 의해 덮이는 펌프 본체 내의 리세스로 구성될 수 있다.

출구는 펌프 하우징에 고정된 출구 포트로서 설계되고, 펌프 하우징과 출구 포트 사이에는 출구 포트 챔버가 형성되고, 출구 밸브는 펌프 하우징의 출구 밸브 보어에 고정되고, 출구 밸브 보어는 출구 포트 챔버로부터 연장되고, 압력 제한 밸브 보어는, 출구 포트 챔버로부터 연장되며 고압 영역에 위치한 고압 연결 보어를 통해 출구 포트 챔버에 연결된다. 이 경우, 펌프 본체 내의 압력 제한 밸브 보어의 배열 유연성이 이전에 설명한 해결책에 비해 증가한다.

출구 밸브 보어와 고압 연결 보어가 서로 평행하게, 예를 들어 길이 방향에 수직으로 배열되면, 이들은 예를 들어 동일한 도구를 사용하거나 함께 쉽게 제조될 수 있다.

출구 밸브 보어와 고압 연결 보어가 서로 0°이외의 각도로, 예를 들어 길이 방향에 수직으로 배열된 경우, 펌프 본체에서 내부 윤곽을 위해 사용할 수 있는 설치 공간이 최적화된 방식으로 사용될 수 있거나 펌프 본체의 크기가 잠재적으로 더 작아질 수 있다.

출구 밸브 보어의 가상(경우에 따라 연장된) 중심축이 펌프 피스톤의 가상(경우에 따라 연장된) 중심축, 즉 길이방향 축과 교차하는 것이 항상 제공될 수 있다. 그런 다음 연료는 더 이상 편향되지 않고 송출 챔버로부터 출구 밸브를 통해 흐를 수 있으므로 특히 마찰이 적다.

반면, 펌프 본체에서 사용 가능한 설치 공간을 최적으로 사용하기 위해, 출구 밸브 보어의 가상(경우에 따라 연장된) 중심 축이 펌프 피스톤의 가상(경우에 따라 연장된) 중심 축, 즉 길이방향 축과 교차하지 않는 경우도 바람직할 수 있다.

여기서 청구된 제 1 추가 대상에서는, 내연 기관용 연료 시스템의 고압 연료 펌프가 제공되고, 상기 고압 연료 펌프는 연료를 공급하기 위한 입구, 압축된 연료를 분배하기 위한 출구, 펌프 하우징, 상기 펌프 하우징 내에 배열된 송출 챔버, 상기 펌프 하우징 내에서 길이 방향을 따라 변위 가능하며 상기 송출 챔버의 경계를 정하는 펌프 피스톤, 상기 입구와 상기 송출 챔버 사이에 배열되며 상기 송출 챔버를 향해 개방되는 입구 밸브, 상기 송출 챔버와 상기 출구 사이에 배열되며 상기 송출 챔버로부터 멀리 개방되는 출구 밸브, 상기 출구 밸브와 상기 출구 사이에서 유동적으로 연장되는 고압 영역, 상기 입구와 상기 입구 밸브 사이에서 유동적으로 연장되는 저압 영역, 및 상기 고압 영역을 상기 저압 영역에 유동적으로 연결하고 상기 저압 영역을 향해 개방되어, 상기 고압 영역의 연료와 상기 저압 영역의 연료 사이의 압력차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역으로부터 상기 저압 영역으로 흘러가게 하는 압력 제한 밸브를 포함하고, 상기 펌프 피스톤은 송출 챔버에 가깝고 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션, 및 더 작은 직경을 갖고 송출 챔버로부터 먼 제 2 섹션을 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 제 1 섹션과 펌프 하우징 사이에 고압 시일이 배열되어 송출 챔버를 저압 영역으로부터 분리하고, 상기 고압 시일 내에서 펌프 피스톤이 변위 가능하고, 상기 제 2 섹션과 펌프 하우징에 고정된 시일 캐리어 사이에 저압 시일이 배열되어 상기 저압 영역을 고압 연료 펌프 외부의 공간으로부터 분리하고, 상기 시일 캐리어와 상기 펌프 하우징 사이에 저압 영역의 단차 챔버가 위치하고, 상기 압력 제한 밸브는 고압 영역을 저압 영역의 단차 챔버에 유동적으로 연결하고 상기 단차 챔버를 향해 개방되어, 고압 영역의 연료와 저압 영역의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 고압 영역으로부터 단차 챔버 내로 흘러가게 하고, 출구 밸브는 펌프 하우징의 출구 밸브 보어 내에 배열되며, 이동식 밸브 요소, 상기 밸브 요소의 상류에 배열된 밀봉 시트 부분, 및 상기 밸브 요소의 하류에 배열된 펌프 기밀 방식 카운터 플레이트을 포함하고, 상기 밀봉 시트 부분은 밀봉 시트 부분 고정 섹션에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되고, 밸브 요소와 상호 작용하는 밀봉 시트는 상기 밀봉 시트 부분에 형성되고, 상기 카운터 플레이트는 카운터 플레이트 고정 섹션에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되어 하류 방향으로 상기 밸브 요소의 이동성을 제한하고, 상기 압력 제한 밸브는 펌프 하우징 내의 압력 제한 밸브 보어 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어는 길이 방향으로 연장되고 단차 챔버로부터 출구 밸브 보어로 개방되며, 특히 밀봉 시트 부분 고정 섹션과 카운터 플레이트 고정 섹션 사이에서 개방된다.

처음에 인용한 종래 기술과 비교하여, 특히 압력 제한 밸브 보어가 밀봉 시트 부분 고정 섹션과 카운터 플레이트 고정 섹션 사이에서 출구 밸브 보어로 개방되는 배열로 인해, 압력 제한 밸브는 추가 고압 밀봉점 없이 고압 영역에 공간 절약 방식으로 통합될 수 있다는 장점이 있다. 출구 밸브에 속하는 구성 요소가 장착되는 공간은 압력 제한 밸브 보어의 입구 영역이기도 하며, 이러한 방식으로 말하자면 이중 용도가 주어진다.

제 1 추가 대상은 바람직하게는 종속 청구항들 제 2 항, 제 3 항, 제 7 항 및/또는 제 8 항의 특징들 및/또는 도 6 및/또는 이를 참조하는 설명에 개시된 특징들을 사용하여 바람직하게 추가로 개발될 수 있다.

여기서 청구된 제 2 추가 대상에서는, 내연 기관용 연료 시스템의 고압 연료 펌프가 제공되고, 상기 고압 연료 펌프는 연료를 공급하기 위한 입구, 압축된 연료를 분배하기 위한 출구, 펌프 하우징, 상기 펌프 하우징 내에 배열된 송출 챔버, 상기 펌프 하우징 내에서 길이 방향을 따라 변위 가능하며 상기 송출 챔버의 경계를 정하는 펌프 피스톤, 상기 입구와 상기 송출 챔버 사이에 배열되며 상기 송출 챔버를 향해 개방되는 입구 밸브, 상기 송출 챔버와 상기 출구 사이에 배열되며 상기 송출 챔버로부터 멀리 개방되는 출구 밸브, 상기 출구 밸브와 상기 출구 사이에서 유동적으로 연장되는 고압 영역, 상기 입구와 상기 입구 밸브 사이에서 유동적으로 연장되는 저압 영역, 및 상기 고압 영역을 상기 저압 영역에 유동적으로 연결하고 상기 저압 영역을 향해 개방되어, 상기 고압 영역의 연료와 상기 저압 영역의 연료 사이의 압력차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역으로부터 상기 저압 영역으로 흘러가게 하는 압력 제한 밸브를 포함하고, 상기 펌프 피스톤은 송출 챔버에 가깝고 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션, 및 더 작은 직경을 갖고 송출 챔버로부터 먼 제 2 섹션을 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 제 1 섹션과 펌프 하우징 사이에 고압 시일이 배열되어 송출 챔버를 저압 영역으로부터 분리하고, 상기 고압 시일 내에서 펌프 피스톤이 변위 가능하고, 상기 제 2 섹션과 펌프 하우징에 고정된 시일 캐리어 사이에 저압 시일이 배열되어 상기 저압 영역을 고압 연료 펌프 외부의 공간으로부터 분리하고, 상기 시일 캐리어와 상기 펌프 하우징 사이에 저압 영역의 단차 챔버가 위치하고, 상기 압력 제한 밸브는 고압 영역을 저압 영역의 단차 챔버에 유동적으로 연결하고 상기 단차 챔버를 향해 개방되어, 고압 영역의 연료와 저압 영역의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 고압 영역으로부터 단차 챔버 내로 흘러가게 하고, 출구 밸브는 펌프 하우징의 출구 밸브 보어 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브는 펌프 하우징 내의 압력 제한 밸브 보어 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어는 길이 방향으로 연장되고 단차 챔버로부터 펌프 하우징 내의 고압 연결 보어로 개방되고, 상기 고압 연결 보어는 고압 영역에 배열되며 출구 밸브 보어에 대해 0°이외의 각도로 배향되고, 특히 출구는 펌프 하우징에 고정된 출구 포트로서 설계되고, 특히 상기 펌프 하우징과 상기 출구 포트 사이에는 출구 포트 챔버가 형성되고, 특히 상기 출구 밸브 보어와 상기 고압 연결 보어는 둘 다 출구 포트 챔버로부터 연장된다.

처음에 인용한 종래 기술과 비교하여, 특히 고압 연결 보어가 출구 밸브 보어에 대해 0°이외의 각도로 배향되어 있는 배열로 인해, 펌프 본체 내에서 내부 윤곽을 위해 사용 가능한 설치 공간은 최적화된 방식으로 사용될 수 있거나 펌프 본체의 크기가 잠재적으로 더 작아질 수 있다.

제 2 추가 대상은 바람직하게는 출구 밸브 보어와 고압 연결 보어가 모두 출구 포트 챔버로부터 연장된다는 특징을 가지고 유리하게 개발될 수 있다. 보어들은 간단한 방식으로, 예를 들어 동일한 도구를 사용하여 제조될 수 있다.

제 2 추가 대상은 청구항 제 7 항 또는 제 8 항의 특징들 및/또는 도 7 및/또는 이를 참조하는 설명에 개시된 특징들을 사용하여 바람직하게 추가로 개발될 수 있다.

본 발명의 맥락에서, 보어(특히 출구 밸브 보어, 압력 제한 밸브 보어, 저압 연결 보어, 고압 연결 보어 등)는 특히 회전 트위스트 드릴에 의해 외부로부터 펌프 하우징 또는 펌프 본체 내로 가공되는, 펌프 하우징 또는 펌프 본체의 내부 윤곽을 의미하는 것으로 이해된다. 특히, 보어는 축 대칭을 가지며, 그 대칭 축은 트위스트 드릴의 회전 축에 해당한다. 그러면 이 대칭축은 보어가 향하는 방향을 나타낸다. 본 경우, 보어는 기본적으로 펌프 하우징 또는 펌프 본체를 관통하는 관통 보어일 수 있거나, 펌프 하우징 또는 펌프 본체에 배열된 보어 바닥에서 끝나는 막힌 구멍일 수 있다. 본 발명의 맥락에서, 보어의 출구는 드릴이 펌프 하우징 또는 펌프 본체에 들어갈 때 기계 가공에 의해 처음 생성되는 보어의 측면이다. 막힌 구멍의 경우 이는 항상 보어 바닥 반대편 측면이다. 따라서 보어 입구는 보어가 펌프 하우징 또는 펌프 본체의 다른 내부 윤곽과 만나거나 펌프 하우징 또는 펌프 본체에서 나오는 경우 보어 출구 반대편의 보어 측면이다. 본 발명의 보어들에는 특히 출구로부터 볼 때 언더컷들이 없다.

본 발명의 맥락에서, 관통 보어의 경우 보어 벽은 관통 보어에 의해 표현되는 내부 윤곽이고; 막힌 구멍의 경우 보어 벽은 보어 바닥이 아닌 관통 보어에 의해 표현되는 내부 윤곽의 부분이다.

본 발명의 맥락에서, 고압 영역은 추가 어려움 없이, 특히 추가 중간 밸브 없이 출구와 연통하여 고압 영역에 균일한 압력, 예를 들어 펌프가 작동 중일 때는 500bar가 설정되는 전체 공간을 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명의 맥락에서, 저압 영역은 추가 어려움 없이, 특히 추가 중간 밸브 없이 입구와 연통하여 저압 영역에 균일한 압력, 예를 들어 펌프가 작동 중일 때 그리고 저압 펌프가 입구에 연결된 경우 5bar가 설정되는 전체 공간을 의미하는 것으로 이해된다.

특히, 연료가 흐르는 고압 연료 펌프의 내부 윤곽은 저압 영역, 송출 챔버 및 고압 영역으로 구성된다. 이러한 영역들은 입구 밸브, 출구 밸브 및 압력 제한 밸브에 의해 서로 분리된다.

연료는 예를 들어 가솔린과 같은 연료일 수 있다.

본 발명의 맥락에서 0°이외의 각도가 사용되는 경우, 이는 0°와 상당히 다른 각도, 예를 들어 적어도 2°또는 적어도 5°일 수 있다. 예를 들어, 2°내지 90°의 각도일 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 설명한다.

도 1은 내연 기관용 연료 시스템의 단순화된 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한다.
도 3은 실시예들에서 사용될 수 있는 압력 제한 밸브의 상세도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예를 도시한다.

도 1은 도시되지 않은 내연 기관용 연료 시스템(1)을 단순화된 개략도로 도시한다. 연료 시스템(1)이 작동하는 동안, 연료는 연료 탱크(2)로부터 흡입 라인(4)을 거쳐, 프리피드(prefeed) 펌프(6)를 거쳐, 저압 라인(8)을 거쳐, 입구 포트(20)를 거쳐, 피스톤 펌프로 설계된 고압 연료 펌프(10)에 공급된다. 입구 밸브(14)는 입구 포트(20)의 하류에 배열된다. 고압 연료 펌프(10)의 저압 영역(28)은 입구 포트(20)와 입구 밸브(14) 사이에 유동적으로 배치된다. 고압 연료 펌프(10)의 송출 챔버(16)는 입구 밸브(14)의 하류에 배치된다. 저압 영역(28)의 압력 맥동은 압력 댐퍼 장치에 의해 감쇠될 수 있다. 입구 밸브(14)는 여기에서 전자기 액추에이터(30)로서 설계된 작동 장치를 통해 강제로 개방될 수 있다. 작동 장치 및 입구 밸브(14)는 제어 유닛(32)을 통해 제어될 수 있다.

고압 연료 펌프(10)의 펌프 피스톤(18)은 여기서 캠 디스크로 설계된 드라이브(36)에 의해, 길이 방향(LA)으로 연장되며 펌프 피스톤(18)에 대해 축 대칭인 종축을 따라 위아래로 움직일 수 있으며, 이는 도 1에 이중 화살표(40)로 표시되어 있다. 출구 밸브(37)는 송출 챔버(16)와 고압 연료 펌프(10)의 출구 포트(35) 사이에 유동적으로 배열되며, 이는 출구 포트(35)와 더 하류에 위치하는 고압 어큐뮬레이터(45)("레일")를 향해 개방될 수 있다. 결과적으로, 고압 연료 펌프(10)의 고압 영역(29)은 출구 밸브(37)와 출구 포트(35) 사이에서 유동적으로 연장된다.

고압 영역(29)과 저압 영역(28)은, 고압 연료 펌프(10)의 고압 영역(29) 또는 이것과 연통하는 고압 어큐뮬레이터(45)에서 한계 압력이 초과될 때 열리는 압력 제한 밸브(22)를 통해 서로 직접 연결된다. 압력 제한 밸브(22)는 스프링 장착형 체크 밸브로 설계되어 고압 연료 펌프(10)의 저압 영역(28)을 향해 개방될 수 있다. 이러한 방식으로, 고압 연료 펌프(10)에 의해 고압 어큐뮬레이터(45)에 생성될 수 있는 압력이 제한된다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예로서 고압 연료 펌프(10)의 단면도를 도시한다.

고압 연료 펌프(10)는 입구 포트(20)로서 설계된 입구(11)를 갖는다. 밸브의 개재 없이, 입구(11)는 고압 연료 펌프(10)의 저압 영역(28) 전체와 연통한다.

고압 연료 펌프(10)는 출구 포트(35)로서 설계된 출구(34)를 갖는다. 밸브의 개재 없이, 출구(34)는 고압 연료 펌프(10)의 고압 영역(29) 전체와 연통한다.

출구 포트(35) 및 입구 포트(20)는 펌프 하우징(12)에 고정되고, 상기 펌프 하우징(12)에는 길이 방향(LA)을 따라 변위될 수 있는 펌프 피스톤(18)에 의해 경계가 정해지는 송출 챔버(16)가 배열되어 있다.

저압 영역(28)은, 이 단면에서는 보이지 않는 유체 연결을 통해 입구(11)에 연결되며 펌프 하우징(12)의 펌프 본체(12a)와 펌프 하우징(12)의 펌프 커버(12b) 사이에 형성되는 댐퍼 챔버(28a)를 포함한다. 댐퍼 챔버(28a)에는 멤브레인 댐퍼(55)가 배열되고, 이 멤브레인 댐퍼(55)는 2개의 금속 멤브레인들로 형성된 편평하고 압축 가능한 캔의 형상을 가질 수 있다.

입구(11)와 댐퍼 챔버(28a) 사이의 보이지 않는 유체 연결은 예를 들어 필터 요소가 배열되는 필터 보어를 포함할 수 있으며, 상기 필터 요소는 상기 필터 보어를 통해 흐르는 연료로부터 최소 크기 이상의 혼입된 고체 입자를 제거한다.

도 2에서 펌프 본체(12a)의 하부 섹션에는 시일 캐리어(60)가 고정되고, 단차 챔버(28d)는 펌프 본체(12a)와 시일 캐리어(60) 사이에 형성된다. 단차 챔버(28d)는 이 단면에서 보이지 않는, 펌프 본체(12a)를 관통하는 관통 보어를 통해 댐퍼 챔버(28a)와 연통하고, 따라서 저압 영역(28)의 부분이다.

송출 챔버(16)는 대응하는 압력 차가 있을 때 송출 챔버(16)를 향해 개방되는 입구 밸브(14)에 의해 저압 영역(28)으로 제한된다.

고압 연료 펌프(10)의 송출량을 제어하기 위해, 액추에이터(30)에 의해 구동되는 태핏(31)에 의해 입구 밸브(14)가 강제 개방될 수 있다. 이를 위해 액추에이터(30)는 펌프 하우징(12)에 고정되는 액추에이터 하우징(30a)을 갖는다. 고압 연료 펌프(10)의, 외부에서 접근 가능한 전기 연결부(30c)를 통해 전력을 공급받을 수 있는 전자기 코일(30b)이 상기 액추에이터 하우징(30a) 내에 배열된다.

기하학적 측면에서 입구 밸브(14)와 액추에이터(30) 사이에, 저압 영역(28)의 입구 밸브 영역(28c)이 펌프 하우징 내에 형성된다. 이는 이 단면에서 볼 수 있는 보어(28f)를 통해 댐핑 영역(28a)과 연통한다.

송출 챔버(16)는 대응하는 압력 차가 있을 때 송출 챔버(16)로부터 멀리 개방되는 출구 밸브(37)에 의해 고압 영역(29)으로 제한된다. 이 예에서, 상기 출구 밸브(37)는 펌프 하우징(12) 또는 펌프 본체(12a)의 출구 밸브 보어(37a)에 배열된다. 상기 출구 밸브(37)는 밸브 요소(37.1)의 상류에 펌프 기밀 방식으로 배열된 밀봉 시트 부분(37.2)에 형성된 밀봉 시트(37.4)와 협력하는 이동식 밸브 요소(37.1)를 갖는다. 하류 방향으로의 밸브 요소(37.1)의 이동성은 펌프에 고정된 카운터 플레이트(37.5)에 의해 제한된다. 출구 밸브 보어(37a)는 출구 포트(35)와 펌프 하우징(12) 또는 펌프 본체(12a) 사이에 있는 출구 포트 챔버(35a)로부터 연장된다.

펌프 피스톤(18)은 계단형 피스톤으로 설계된다. 이는 송출 챔버(16)에 가까운, 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션(18.1)과 송출 챔버로부터 먼, (제 1 섹션(18.1)의 직경에 비해) 더 작은 직경을 갖는 제 2 섹션(18.2)을 갖는다. 제 1 섹션과 제 2 섹션(18.1, 18.2) 사이에는 도 2에서 수직으로 아래쪽을 가리키는 환형 단차(18.3)가 형성된다.

고압 시일(80)은 제 1 섹션(18.1)과 펌프 하우징(12) 사이에 배열되며, 상기 고압 시일(80) 내에서 펌프 피스톤(18)이 변위 가능하다. 고압 시일(80)은 송출 챔버(16)를 저압 영역(28)으로부터 밀봉식으로 분리한다.

고압 시일(80)은 예를 들어 출원인의 WO 19 015 862 A1에 더 자세히 설명된 바와 같이 예를 들어 금속 또는 플라스틱으로 만들어진 별도의 밀봉 링일 수 있다. 고압 시일(80)은 또한 예를 들어 출원인의 WO 06 069 819 A1에 더 자세히 설명된 바와 같이, 펌프 피스톤(18)과 부싱 사이 또는 펌프 피스톤(18)과 펌프 하우징(12) 사이에 특정 길이에 걸쳐 연장되는 좁은 갭일 수도 있다.

저압 시일(78)은 제 2 섹션(18.2)과 전술한 시일 캐리어(60) 사이에 배열되어, 저압 영역(28)의 단차 챔버(28d)를 고압 연료 펌프(10) 외부에 위치하는 공간(100)으로부터 분리한다. 펌프 피스톤(18)은 저압 시일(78) 내에서 변위될 수 있다.

펌프 피스톤(18)은 펌프 피스톤(18)에 고정된 스프링 플레이트(19.1) 및 상기 스프링 플레이트(19.1)와 시일 캐리어(60) 사이에 고정된 펌프 스프링(19.2)을 통해 도 2에서 아래쪽을 가리키는 길이 방향(LA)으로 예압을 받는다.

본 발명에 따른 고압 연료 펌프(10)는, 고압 영역(29)을 저압 영역(28)에 유동적으로 연결하며 저압 영역(28)을 향해 개방되는 압력 제한 밸브(22)를 구비하여, 고압 영역(29)의 연료와 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 고압 영역(29)으로부터 저압 영역(28)으로 흘러가게 한다.

압력 제한 밸브(22)는 도 3에 확대되어 예로서 도시되어 있다. 이는 압력 제한 밸브 보어(22a) 또는 압력 제한 밸브(22)의 하우징 내로 압입된 밸브 시트 본체(38)를 갖고, 상기 밸브 시트 본체(38)에는 원추형 밸브 시트(42)가 형성된다. 압력 제한 밸브(22)는 또한 볼 형상을 가지며 밸브 시트(42)와 밀봉 접촉되는 밸브 요소(44)를 갖는다. 밸브 요소(44)는 홀딩 요소(46)에 의해 폐쇄 방향으로 가압되고, 상기 홀딩 요소(46)는 나선형 스프링(52)에 의해 폐쇄 방향으로 가압된다. 나선형 스프링(52)은 압력 제한 밸브(22)의 하우징에 지지되거나 펌프 하우징(12)에 직접 지지된다. 나선형 스프링(52)은 홀딩 요소(46)의 반경방향 외부 영역(464)에 놓인다. 홀딩 요소(46)의 반경방향 내부 영역(465)은 나선형 스프링(52)에 의해 수용된다. 압력 제한 밸브(22)의 개방 압력, 따라서 고압 연료 펌프(10)가 입구(11)와 출구(34) 사이에 생성할 수 있는 최대 압력 차는 나선형 스프링(52)의 강성과 압력 제한 밸브(22)에 작용하는 표면에 의해 정의된다.

이제, 본 발명에 따른 고압 연료 펌프(10) 내에 압력 제한 밸브(22)의 배열이 예로서 설명될 것이다.

본 발명(독립 청구항 제 1 항)의 범위 내에서, 압력 제한 밸브(22)는 고압 영역(29)을 저압 영역(28)의 단차 챔버(28d)에 유동적으로 연결하고 단차 챔버(28d)를 향해 개방되어, 고압 영역(29)의 연료와 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우 연료가 고압 영역(29)으로부터 단차 챔버(28d)로 흘러가게 하고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 펌프 본체(12b)를 관통하는 관통 보어로 설계된 압력 제한 밸브 보어(22a) 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어(22a)는 댐핑 영역(28a)으로부터 단차 챔버(28d)까지 연장되고, 댐핑 영역(28a)을 향한 측에서 압력 제한 밸브 보어(22a) 내로 압입되는 볼(56) 또는 압력 제한 밸브 보어(22a) 내로 압입되는 플러그(57)에 의해 폐쇄되고, 상기 압력 제한 밸브 보어(22a)는 더 큰 직경을 갖고 댐핑 영역(28a)에 가까운 제 1 섹션(22.1), 더 작은 직경을 갖고 단차 챔버(28d)에 가까운 제 2 섹션(22.3), 및 상기 제 1 섹션(22.1)과 상기 제 2 섹션(22.3) 사이에 형성된 환형 단차(22.2)를 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 압력 제한 밸브(22)의 위에서 언급한 나선형 스프링(52)은 압력 제한 밸브 보어(22a)의 환형 단차(22.2)에 지지된다.

본 발명의 제 1 실시예(도 2 및 도 3)에 따르면, 출구 밸브 보어(37a)와 압력 제한 밸브 보어(22a)가 특히 직각으로 교차하는 것이 추가로 제공된다. 이 예에서 교차는 고압 영역(29) 내에서 발생한다.

더 상세하게는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 교차는, 밀봉 시트 부분(37.2)이 밀봉 시트 부분 고정 섹션(37.3)에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되고, 카운터 플레이트(37.5)가 카운터 플레이트 고정 섹션(37.6)에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되며, 상기 압력 제한 밸브 보어(22a)는 밀봉 시트 부분 고정 섹션(37.3)과 카운터 플레이트 고정 섹션(37.6) 사이에서 출구 밸브 보어(37a)와 교차하는 방식으로 이루어진다.

본 예에서는 출구 밸브 보어(37a)의 가상 중심축이 펌프 피스톤(18)의 가상 중심축, 즉 고압 가솔린 펌프의 길이방향 축과 교차하는 것이 제공된다.

도 4a는 본 발명의 제 2 실시예를 단면도로, 도 4b는 반투명하게 도시된 펌프 본체(12a)의 평면도로 도시한다. 제 2 실시예는 출구 밸브 보어(37a)와 압력 제한 밸브 보어(22a)가 교차하는 것이 제공되지 않는다는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 대신, 제 2 실시예에서는, 압력 제한 밸브 보어(22a)가, 출구 포트 챔버(35a)로부터 연장되어 고압 영역(29)에 위치하는 고압 연결 보어(29a)를 통해 출구 포트 챔버(35a)에 연결되는 것이 제공된다.

출구 밸브 보어(37a)와 고압 연결 보어(29a)는 서로 0°이외의 각도로, 특히 적어도 20°의 각도로 그리고 각각 길이 방향(LA)에 수직으로 배열된다.

출구 밸브 보어(37a)의 가상 중심축은 특히 펌프 피스톤(18)의 가상 중심축과 교차한다.

도 5a는 본 발명의 제 3 실시예를 단면도로, 도 5b는 반투명하게 도시된 펌프 본체(12a)의 평면도로 도시한다. 제 3 실시예는 출구 밸브 보어(37a)와 고압 연결 보어(29a)가 서로 평행하게 배열된다는 점에서 제 2 실시예와 다르다.

본 예에서는 이 2개의 보어(22a, 37a)들이 길이 방향(LA)에 수직으로 배열되어 있다. 출구 밸브 보어(37a)의 가상 중심축은 펌프 피스톤(18)의 가상 중심축과 교차하지 않거나 반드시 교차할 필요는 없다.

본 발명의 제 4 실시예는 제 1 독립 청구항에 따라 설계되어 있으며 도 6의 단면도에 도시되어 있다. 이는 내연 기관용 연료 시스템의 고압 연료 펌프(10)이고, 이 고압 연료 펌프는 연료를 공급하는 입구(11), 압축된 연료를 분배하는 출구(34), 펌프 하우징(12), 상기 펌프 하우징 내에 배열된 송출 챔버(16), 상기 펌프 하우징(12)에서 길이 방향(LA)을 따라 변위 가능하며 상기 송출 챔버의 경계를 정하는 펌프 피스톤(18), 상기 입구(11)와 상기 송출 챔버(16) 사이에 배열되며 상기 송출 챔버(16)를 향해 개방되는 입구 밸브(14), 상기 송출 챔버(16)와 상기 출구(34) 사이에 배열되며 상기 송출 밸브(16)로부터 멀리 개방되는 출구 밸브(37), 상기 출구 밸브(20)와 상기 출구(34) 사이에서 유동적으로 연장되는 고압 영역(29), 상기 입구(11)와 상기 입구 밸브(14) 사이에 유동적으로 연장되는 저압 영역(28), 및 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역(28)에 유동적으로 연결하고 상기 저압 영역(28)을 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 저압 영역(28)으로 흘러가게 하는 압력 제한 밸브를 포함하고, 상기 펌프 피스톤(18)은 상기 송출 챔버(16)에 가깝고 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션(18.1), 및 더 작은 직경을 갖고 송출 챔버로부터 먼 제 2 섹션(18.2)을 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 제 1 섹션(18.1)과 상기 펌프 하우징(12) 사이에 고압 시일(80)이 배열되어 상기 송출 챔버(16)를 상기 저압 영역(28)으로부터 분리하고, 상기 고압 시일(80) 내에서 상기 펌프 피스톤(18)이 변위 가능하고, 상기 제 2 섹션(18.2)과 상기 펌프 하우징(12)에 고정된 시일 캐리어(60) 사이에 저압 시일(78)이 배열되어 상기 저압 영역(28)을 상기 고압 연료 펌프(10) 외부의 공간(100)으로부터 분리하고, 상기 시일 캐리어(60)와 상기 펌프 하우징(12) 사이에 상기 저압 영역(28)의 단차 챔버(28d)가 위치하고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역의 상기 단차 챔버(28d)에 유동적으로 연결하고 상기 단차 챔버(28d)를 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 단차 챔버(28d) 내로 흘러가게 하고, 상기 출구 밸브(37)는 상기 펌프 하우징(12)의 출구 밸브 보어(37.1) 내에 배열되며, 이동식 밸브 요소(37.1), 상기 밸브 요소(37.1)의 상류에 배열된 밀봉 시트 부분(37.2), 및 상기 밸브 요소(37.1)의 하류에 배열된 펌프 기밀 방식 카운터 플레이트를 포함하고, 상기 밀봉 시트 부분(37.2)은 밀봉 시트 부분 고정 섹션(37.3)에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되고, 상기 밸브 요소(37.1)와 상호 작용하는 밀봉 시트(37.4)는 상기 밀봉 시트 부분(37.2)에 형성되고, 상기 카운터 플레이트는 카운터 플레이트 고정 섹션(37.5)에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되어 하류 방향으로 상기 밸브 요소(37.1)의 이동성을 제한하고, 상기 압력 제한 밸브(37)는 상기 펌프 하우징(12) 내의 압력 제한 밸브 보어(37) 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어는 길이 방향(LA)으로 연장되고 상기 단차 챔버(28d)로부터 상기 출구 밸브 보어(22a)로 개방되며, 특히 상기 밀봉 시트 부분 고정 섹션(37.3)과 상기 카운터 플레이트 고정 섹션(37.6) 사이에서 개방된다.

본 발명의 제 5 실시예는 제 2 독립 청구항에 따라 설계되어 있으며, 도 7a에는 단면도로 그리고 도 7b에는 반투명하게 도시된 펌프 본체(12a)의 평면도로 도시되어 있다. 이는 내연 기관용 연료 시스템의 고압 연료 펌프(10)이고, 이 고압 연료 펌프는 연료를 공급하는 입구(11), 압축된 연료를 분배하는 출구(34), 펌프 하우징(12), 상기 펌프 하우징 내에 배열된 송출 챔버(16), 상기 펌프 하우징(12)에서 길이 방향(LA)을 따라 변위 가능하며 상기 송출 챔버의 경계를 정하는 펌프 피스톤(18), 상기 입구(11)와 상기 송출 챔버(16) 사이에 배열되며 상기 송출 챔버(16)를 향해 개방되는 입구 밸브(14), 상기 송출 챔버(16)와 상기 출구(34) 사이에 배열되며 상기 송출 밸브(16)로부터 멀리 개방되는 출구 밸브(37), 상기 출구 밸브(20)와 상기 출구(34) 사이에서 유동적으로 연장되는 고압 영역(29), 상기 입구(11)와 상기 입구 밸브(14) 사이에 유동적으로 연장되는 저압 영역(28), 및 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역(28)에 유동적으로 연결하고 상기 저압 영역(28)을 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 저압 영역(28)으로 흘러가게 하는 압력 제한 밸브를 포함하고, 상기 펌프 피스톤(18)은 상기 송출 챔버(16)에 가깝고 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션(18.1), 및 더 작은 직경을 갖고 송출 챔버로부터 먼 제 2 섹션(18.2)을 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 제 1 섹션(18.1)과 상기 펌프 하우징(12) 사이에 고압 시일(80)이 배열되어 상기 송출 챔버(16)를 상기 저압 영역(28)으로부터 분리하고, 상기 고압 시일(80) 내에서 상기 펌프 피스톤(18)이 변위 가능하고, 상기 제 2 섹션(18.2)과 상기 펌프 하우징(12)에 고정된 시일 캐리어(60) 사이에 저압 시일(78)이 배열되어 상기 저압 영역(28)을 상기 고압 연료 펌프(10) 외부의 공간(100)으로부터 분리하고, 상기 시일 캐리어(60)와 상기 펌프 하우징(12) 사이에 상기 저압 영역(28)의 단차 챔버(28d)가 위치하고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역의 상기 단차 챔버(28d)에 유동적으로 연결하고 상기 단차 챔버(28d)를 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 단차 챔버(28d) 내로 흘러가게 하고, 상기 출구 밸브(37)는 상기 펌프 하우징(12)의 출구 밸브 보어(37.1) 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 펌프 하우징(12) 내의 압력 제한 밸브 보어(22a) 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어(22a)는 길이 방향(LA)으로 연장되며 상기 단차 챔버(28d)로부터 상기 펌프 하우징(12) 내의 고압 연결 보어(29a)로 개방되고, 상기 고압 연결 보어(29a)는 상기 고압 영역(29) 내에 배열되며 상기 출구 밸브 보어(37a)에 대해 0°이외의 각도로, 예를 들어 5° 내지 15°의 각도로 배향되고, 특히 상기 출구(34)는 펌프 하우징(12)에 고정된 출구 포트(35)로서 설계되고, 특히 펌프 하우징(12)과 출구 포트(35) 사이에 출구 포트 챔버(35a)가 형성되고, 특히 출구 밸브 보어(37a)와 고압 연결 보어(29a)는 둘 다 출구 포트 챔버(35a)로부터 연장된다.

10: 고압 연료 펌프
11: 입구
12: 펌프 하우징
16: 송출 챔버
18: 펌프 피스톤
20: 출구 밸브
22: 압력 제한 밸브
28: 저압 영역
29: 고압 영역
34: 출구
35: 출구 포트
37: 출구 밸브
42: 밸브 시트
44: 밸브 요소
46: 홀딩 요소
52: 나선형 스프링

Claims

내연 기관용 연료 시스템의 고압 연료 펌프(10)로서, 연료를 공급하기 위한 입구(11), 압축된 연료를 분배하기 위한 출구(34), 펌프 하우징(12), 상기 펌프 하우징(12) 내에 배열된 송출 챔버(16), 상기 펌프 하우징(12) 내에서 길이 방향(LA)을 따라 변위 가능하며 상기 송출 챔버(16)의 경계를 정하는 펌프 피스톤(18), 상기 입구(11)와 상기 송출 챔버(16) 사이에 배열되며 상기 송출 챔버(16)를 향해 개방되는 입구 밸브(14), 상기 송출 챔버(16)와 상기 출구(34) 사이에 배열되며 상기 송출 챔버(16)로부터 멀리 개방되는 출구 밸브(37), 상기 출구 밸브(20)와 상기 출구(34) 사이에서 유동적으로 연장되는 고압 영역(29), 상기 입구(11)와 상기 입구 밸브(14) 사이에서 유동적으로 연장되는 저압 영역(28), 및 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역(28)에 유동적으로 연결하고 상기 저압 영역(28)을 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 저압 영역(28)으로 흘러가게 하는 압력 제한 밸브(22)를 포함하고, 상기 펌프 피스톤(18)은 상기 송출 챔버(16)에 가깝고 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션(18.1), 및 더 작은 직경을 갖고 상기 송출 챔버(16)로부터 먼 제 2 섹션(18.2)을 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 제 1 섹션(18.1)과 상기 펌프 하우징(12) 사이에 고압 시일(80)이 배열되어 상기 송출 챔버(16)를 상기 저압 영역(28)으로부터 분리하고, 상기 고압 시일(80) 내에서 상기 펌프 피스톤(18)이 변위 가능하고, 상기 제 2 섹션(18.2)과 상기 펌프 하우징(12)에 고정된 시일 캐리어(60) 사이에 저압 시일(78)이 배열되어 상기 저압 영역(28)을 상기 고압 연료 펌프(10) 외부의 공간(100)으로부터 분리하고, 상기 시일 캐리어(60)와 상기 펌프 하우징(12) 사이에 상기 저압 영역(28)의 단차 챔버(28d)가 위치하고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역의 상기 단차 챔버(28d)에 유동적으로 연결하고 상기 단차 챔버(28d)를 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 단차 챔버(28d)로 흘러가게 하고, 상기 펌프 하우징(12)은 서로 연결되어 있는 펌프 본체(12a)와 펌프 커버(12b)를 포함하고, 상기 저압 영역(28)에 속하는 댐핑 영역(28a)은 상기 펌프 본체(12a)와 상기 펌프 커버(12b)에 의해 경계가 정해지고, 상기 댐핑 영역 내에 적어도 하나의 멤브레인 댐퍼(55)가 배열되고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 펌프 본체(12b)를 관통하는 관통 보어로서 설계된 압력 제한 밸브 보어(22a) 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어(22a)는 상기 댐핑 영역(28a)으로부터 상기 단차 챔버(28d)까지 연장되고 상기 댐핑 영역(28a)을 향한 측에서 상기 압력 제한 밸브 보어(22a) 내로 압입된 볼(56) 또는 상기 압력 제한 밸브 보어(22a) 내로 압입된 플러그(57)에 의해 폐쇄되고, 상기 압력 제한 밸브 보어(22a)는 더 큰 직경을 가지며 상기 댐핑 영역(28a)에 가까운 제 1 섹션(22.1), 더 작은 직경을 가지며 상기 단차 챔버(28d)에 가까운 제 2 섹션(22.3), 및 상기 제 1 섹션(22.1)과 상기 제 2 섹션(22.3) 사이에 형성된 환형 단차(22.2)를 갖는 계단형 보어로 설계되고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 압력 제한 밸브 보어(22a) 내로 압입된 밸브 시트 본체(38)를 갖고, 상기 밸브 시트 본체(38)에는 원추형 밸브 시트(42)가 형성되고, 상기 압력 제한 밸브(22)는, 특히 볼 형상을 가지며 상기 밸브 시트(42)와 밀봉 접촉되는 밸브 요소(44)를 갖고, 상기 밸브 요소(44)는 홀딩 요소(46)에 의해 폐쇄 방향으로 가압되고, 상기 홀딩 요소(46)는 나선형 스프링(52)에 의해 폐쇄 방향으로 가압되고, 상기 나선형 스프링(52)은 상기 환형 단차(22.2)에 지지되는, 고압 연료 펌프(10).
제 1 항에 있어서, 상기 출구 밸브(37)는 상기 펌프 하우징(12)의 출구 밸브 보어(37a)에 배열되고, 상기 출구 밸브 보어(37a)와 상기 압력 제한 밸브 보어(22a)는 특히 직각으로 교차하는, 고압 연료 펌프(10).
제 2 항에 있어서, 상기 출구 밸브(37)는 이동식 밸브 요소(37.1), 상기 밸브 요소(37.1)의 상류에 배열된 밀봉 시트 부분(37.2), 및 상기 밸브 요소(37.1)의 하류에 배열된 펌프 기밀 방식 카운터 플레이트(37.5)를 갖고, 상기 밀봉 시트 부분(37.2)은 밀봉 시트 부분 고정 섹션(37.3)에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되고, 상기 밸브 요소(37.1)와 상호 작용하는 밀봉 시트(37.4)는 상기 밀봉 시트 부분(37.2)에 형성되고, 상기 카운터 플레이트(37.5)는 카운터 플레이트 고정 섹션(37.6)에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되어 하류 방향으로 상기 밸브 요소(37.1)의 이동성을 제한하고, 압력 제한 밸브 보어(22a)는 상기 밀봉 시트 부분 고정 섹션(37.3)과 상기 카운터 플레이트 고정 섹션(37.6) 사이에서 상기 출구 밸브 보어(37a)와 교차하는, 고압 연료 펌프(10).
제 1 항에 있어서, 상기 출구(34)는 상기 펌프 하우징(12)에 고정된 출구 포트(35)로서 설계되고, 상기 펌프 하우징(12)과 상기 출구 포트(35) 사이에 출구 포트 챔버(35a)가 형성되고, 상기 출구 밸브(37)는 상기 펌프 하우징(12)의 출구 밸브 보어(37a)에 고정되고, 상기 출구 밸브 보어(37a)는 상기 출구 포트 챔버(35a)로부터 연장되고, 압력 제한 밸브 보어(22a)는 상기 출구 포트 챔버(35a)로부터 연장되어 상기 고압 영역(29)에 위치하는 고압 연결 보어(29a)를 통해 상기 출구 포트 챔버(35a)에 연결되는, 고압 연료 펌프(10).
제 4 항에 있어서, 상기 출구 밸브 보어(37a)와 상기 고압 연결 보어(29a)는 서로 평행하고 상기 길이 방향(LA)에 수직으로 배열되는, 고압 연료 펌프(10).
제 4 항에 있어서, 상기 출구 밸브 보어(37a)와 상기 고압 연결 보어(29a)는 서로 0°이외의 각도로 그리고 각각 상기 길이 방향(LA)에 수직으로 배열되는, 고압 연료 펌프(10).
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출구 밸브 보어(37a)의 가상 중심 축은 상기 펌프 피스톤(18)의 가상 중심 축과 교차하는, 고압 연료 펌프(10).
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출구 밸브 보어(37a)의 가상 중심 축은 상기 펌프 피스톤(18)의 가상 중심 축과 교차하지 않는, 고압 연료 펌프(10).
내연 기관용 연료 시스템의 고압 연료 펌프(10)로서, 연료를 공급하기 위한 입구(11), 압축된 연료를 분배하기 위한 출구(34), 펌프 하우징(12), 상기 펌프 하우징(12) 내에 배열된 송출 챔버(16), 상기 펌프 하우징(12) 내에서 길이 방향(LA)을 따라 변위 가능하며 상기 송출 챔버(16)의 경계를 정하는 펌프 피스톤(18), 상기 입구(11)와 상기 송출 챔버(16) 사이에 배열되며 상기 송출 챔버(16)를 향해 개방되는 입구 밸브(14), 상기 송출 챔버(16)와 상기 출구(34) 사이에 배열되며 상기 송출 챔버(16)로부터 멀리 개방되는 출구 밸브(37), 상기 출구 밸브(20)와 상기 출구(34) 사이에서 유동적으로 연장되는 고압 영역(29), 상기 입구(11)와 상기 입구 밸브(14) 사이에서 유동적으로 연장되는 저압 영역(28), 및 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역(28)에 유동적으로 연결하고 상기 저압 영역(28)을 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(28)으로부터 상기 저압 영역(28)으로 흘러가게 하는 압력 제한 밸브(22)를 포함하고, 상기 펌프 피스톤(18)은 상기 송출 챔버(16)에 가깝고 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션(18.1), 및 더 작은 직경을 갖고 상기 송출 챔버(16)로부터 먼 제 2 섹션(18.2)을 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 제 1 섹션(18.1)과 상기 펌프 하우징(12) 사이에 고압 시일(80)이 배열되어 상기 송출 챔버(16)를 상기 저압 영역(28)으로부터 분리하고, 상기 고압 시일(80) 내에서 상기 펌프 피스톤(18)이 변위 가능하고, 상기 제 2 섹션(18.2)과 상기 펌프 하우징(18)에 고정된 시일 캐리어(60) 사이에 저압 시일(78)이 배열되어 상기 저압 영역(28)을 상기 고압 연료 펌프(10) 외부의 공간(100)으로부터 분리하고, 상기 시일 캐리어(60)와 상기 펌프 하우징(12) 사이에 상기 저압 영역(28)의 단차 챔버(28d)가 위치하고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역(28)의 상기 단차 챔버(28d)에 유동적으로 연결하고 상기 단차 챔버(28d)를 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 단차 챔버(28d) 내로 흘러가게 하고, 상기 출구 밸브(37)는 상기 펌프 하우징(12)의 출구 밸브 보어(37a) 내에 배열되며, 이동식 밸브 요소(37.1), 상기 밸브 요소(37.1)의 상류에 배열된 밀봉 시트 부분(37.2), 및 상기 밸브 요소(37.1)의 하류에 배열된 펌프 기밀 방식 카운터 플레이트(37.5)를 포함하고, 상기 밀봉 시트 부분(37.2)은 밀봉 시트 부분 고정 섹션(37.3)에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되고, 상기 밸브 요소(37.1)와 상호 작용하는 밀봉 시트(37.4)는 상기 밀봉 시트 부분(37.2)에 형성되고, 상기 카운터 플레이트(37.5)는 카운터 플레이트 고정 섹션(37.6)에 의해 펌프 기밀 방식으로 고정되어 하류 방향으로 상기 밸브 요소(37.1)의 이동성을 제한하고, 상기 압력 제한 밸브(37)는 상기 펌프 하우징(12) 내의 압력 제한 밸브 보어(37) 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어(37)는 길이 방향(LA)으로 연장되며 상기 단차 챔버(28d)로부터 상기 출구 밸브 보어(22a)로 개방되며, 특히 상기 밀봉 시트 부분 고정 섹션(37.3)과 상기 카운터 플레이트 고정 섹션(37.6) 사이에서 개방되는, 고압 연료 펌프(10).
내연 기관용 연료 시스템의 고압 연료 펌프(10)로서, 연료를 공급하기 위한 입구(11), 압축된 연료를 분배하기 위한 출구(34), 펌프 하우징(12), 상기 펌프 하우징(12) 내에 배열된 송출 챔버(16), 상기 펌프 하우징(12) 내에서 길이 방향(LA)을 따라 변위 가능하며 상기 송출 챔버(16)의 경계를 정하는 펌프 피스톤(18), 상기 입구(11)와 상기 송출 챔버(16) 사이에 배열되며 상기 송출 챔버(16)를 향해 개방되는 입구 밸브(14), 상기 송출 챔버(16)와 상기 출구(34) 사이에 배열되며 상기 송출 챔버(16)로부터 멀리 개방되는 출구 밸브(37), 상기 출구 밸브(20)와 상기 출구(34) 사이에서 유동적으로 연장되는 고압 영역(29), 상기 입구(11)와 상기 입구 밸브(14) 사이에서 유동적으로 연장되는 저압 영역(28), 및 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역(28)에 유동적으로 연결하고 상기 저압 영역(28)을 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 저압 영역(28)으로 흘러가게 하는 압력 제한 밸브(22)를 포함하고, 상기 펌프 피스톤(18)은 상기 송출 챔버(16)에 가깝고 더 큰 직경을 갖는 제 1 섹션(18.1), 및 더 작은 직경을 갖고 상기 송출 챔버(16)로부터 먼 제 2 섹션(18.2)을 갖는 계단형 피스톤으로 설계되고, 상기 제 1 섹션(18.1)과 상기 펌프 하우징(12) 사이에 고압 시일(80)이 배열되어 상기 송출 챔버(16)를 상기 저압 영역(28)으로부터 분리하고, 상기 고압 시일(80) 내에서 상기 펌프 피스톤(18)이 변위 가능하고, 상기 제 2 섹션(18.2)과 상기 펌프 하우징(18)에 고정된 시일 캐리어(60) 사이에 저압 시일(78)이 배열되어 상기 저압 영역(28)을 상기 고압 연료 펌프(10) 외부의 공간(100)으로부터 분리하고, 상기 시일 캐리어(60)와 상기 펌프 하우징(12) 사이에 상기 저압 영역(28)의 단차 챔버(28d)가 위치하고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 고압 영역(29)을 상기 저압 영역(28)의 상기 단차 챔버(28d)에 유동적으로 연결하고 상기 단차 챔버(28d)를 향해 개방되어, 상기 고압 영역(29)의 연료와 상기 저압 영역(28)의 연료 사이의 압력 차가 개방 압력을 초과하는 경우, 연료가 상기 고압 영역(29)으로부터 상기 단차 챔버(28d) 내로 흘러가게 하고, 상기 출구 밸브(37)는 상기 펌프 하우징(12)의 출구 밸브 보어(37a) 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브(22)는 상기 펌프 하우징(12) 내의 압력 제한 밸브 보어(22a) 내에 배열되고, 상기 압력 제한 밸브 보어(22a)는 길이 방향(LA)으로 연장되고 상기 단차 챔버(28d)로부터 상기 펌프 하우징(12) 내의 고압 연결 보어(29a)로 개방되고, 상기 고압 연결 보어(29a)는 상기 고압 영역(29)에 배열되며 상기 출구 밸브 보어(37a)에 대해 0°이외의 각도로 배향되고, 특히 상기 출구(34)는 상기 펌프 하우징(12)에 고정된 출구 포트(35)로서 설계되고, 특히 상기 펌프 하우징(12)과 상기 출구 포트(35) 사이에는 출구 포트 챔버(35a)가 형성되고, 특히 상기 출구 밸브 보어(37a)와 상기 고압 연결 보어(29a)는 둘 다 상기 출구 포트 챔버(35a)로부터 연장되는, 고압 연료 펌프(10).