DE102016115148A1

DE102016115148A1 - Hochdruckpumpe und Dichtungseinheit derselben

Info

Publication number: DE102016115148A1
Application number: DE102016115148.3A
Authority: DE
Inventors: Hiroki INATANI
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2016-08-16
Publication date: 2017-03-09
Also published as: JP2017053419A; JP6406548B2

Abstract

Eine Dichtungseinheit (15) mit einem zylindrischen mittleren Abschnitt (28c) ist in eine ringförmige Dichtungsnut (24) eingefügt, die bei einem Zylinder (3) ausgebildet ist, in welchem ein Kolben (5) beweglich aufgenommen ist. Ein erster innenliegender Lippenabschnitt (28d, 281) und ein erster außenliegender Lippenabschnitt (28f, 283) sind auf einer axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) ausgebildet. Ein zweiter innenliegender Lippenabschnitt (28d, 282) und ein zweiter außenliegender Lippenabschnitt (28f, 283) sind auf der anderen axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) ausgebildet. Sowohl der erste als auch der zweite innenliegende Lippenabschnitt (281, 282) erstrecken sich ausgehend von einem radial innenliegenden Abschnitt der axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) in einer axialen Richtung hin zu einer axialen Endfläche (242) der Dichtungsnut (24). Sowohl der erste als auch der zweite außenliegende Lippenabschnitt (283, 284) erstrecken sich ausgehend von einem radial außenliegenden Abschnitt der axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) in der axialen Richtung hin zu der axialen Endfläche (243) der Dichtungsnut (24). Ein komprimierbarer Rand (28k) ist bei jedem axialen Endabschnitt des ersten und des zweiten außenliegenden Lippenabschnitts (283, 284) ausgebildet, wobei der komprimierbare Rand (28k) elastisch verformt ist, wenn die Dichtungseinheit in die Dichtungsnut eingefügt ist.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Hochdruckpumpe und eine Dichtungseinheit derselben. Die Dichtungseinheit mit einer zylindrischen Gestalt ist in eine ringförmige Dichtungsnut eingefügt, die bei einer Position ausgebildet ist, welche in einer radialen Richtung einer äußeren Umfangsfläche eines sich hin und her bewegenden Wellenelements gegenüberliegt, um eine Flüssigkeitsleckage ausgehend von einer axialen Seite der Dichtungsnut hin zu der anderen axialen Seite der Dichtungsnut zu verhindern.
Eine Hochdruckpumpe ist bekannt, wobei die Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffzuführsystem für eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist und die Hochdruckpumpe Kraftstoff verdichtet und den verdichteten Kraftstoff hin zu der Verbrennungskraftmaschine führt.
In der Hochdruckpumpe wird der Kraftstoff ausgehend von einem Kraftstoffzuführdurchlass gemäß einer Hin- und Herbewegung eines Kolbens, welcher in einem Zylinder beweglich aufgenommen ist, in eine Kraftstoff-Verdichtungskammer gesaugt, und der Kraftstoff wird gemäß der Hin- und Herbewegung des Kolbens in der Kraftstoff-Verdichtungskammer verdichtet. Bei einer der bekannten Hochdruckpumpen wird der Kolben durch eine Rotation einer Nockenwelle der Maschine hin und her bewegt.
Bei der Hochdruckpumpe des vorstehenden Typs ist es nicht nur notwendig, eine Kraftstoffleckage ausgehend von einer Pumpenseite hin zu einer Maschinenseite über einen Freiraum zwischen dem Kolben und dem Zylinder zu verhindern, sondern es ist ebenso notwendig, eine Maschinenölleckage ausgehend von der Maschinenseite hin zu der Pumpenseite über den Freiraum zu verhindern. Wenn der Kraftstoff von der Pumpenseite hin zu der Maschinenseite austritt, wird der Kraftstoff mit dem Maschinenöl vermischt, wodurch die Schmierung der Maschine verschlechtert wird, und ein Kraftstoffverbrauchsverhältnis wird nachteilig beeinflusst. Wenn andererseits das Maschinenöl von der Maschinenseite hin zu der Pumpenseite austritt, kann sich ein Aspekt des von der Hochdruckpumpe hin zu der Maschine zu führenden Kraftstoffes verschlechtern.
Wie beispielsweise in dem japanischen Patent mit der Nummer 4705138 offenbart, ist bei einem Gleitabschnitt zwischen einem Kolben und einem Zylinder ein Dichtungselement vorgesehen, um eine Leckage einer Flüssigkeit (Kraftstoff und/oder Maschinenöl) ausgehend von einer von axialen Seiten hin zu der anderen axialen Seite des Kolbens zu verhindern. Das Dichtungselement ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet und in eine ringförmige Dichtungsnut eingefügt, welche bei einer Position ausgebildet ist, die einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens in einer radialen Richtung gegenüberliegt. Eine innere Umfangsfläche und eine äußere Umfangsfläche des Dichtungselements stehen entsprechend mit einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens und einer inneren Seitenwandfläche der Dichtungsnut in Kontakt, so dass jeder von Freiräumen zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kolbens und dem Dichtungselement und zwischen der inneren Seitenwandfläche der Dichtungsnut und dem Dichtungselement flüssigkeitsdicht abgedichtet ist. Gemäß dem Dichtungselement des vorstehenden Standes der Technik ( JP-Patent mit der Nummer 4705138 ) besitzt das Dichtungselement in dessen Querschnitt eine U-Gestalt und einen innenliegenden Lippenabschnitt und einen außenliegenden Lippenabschnitt. Bei einem axialen Ende des innenliegenden Lippenabschnitts ist ein elastischer Vorsprung ausgebildet und dieser ist in einer axialen Richtung hin zu einer axialen Endfläche der Dichtungsnut vorstehend ausgebildet. Der elastische Vorsprung steht mit der axialen Endfläche der Dichtungsnut in einem Zustand, bei welchem der elastische Vorsprung elastisch verformt ist, in Kontakt, wenn das Dichtungselement in die Dichtungsnut eingefügt ist.
Bei dem vorstehenden Stand der Technik ist es notwendig, das Dichtungselement in einer solchen Art und Weise vorzusehen, dass sich das Dichtungselement aus der Dichtungsnut nicht lösen kann. Eine der Gegenmaßnahmen zum Verhindern eines Herausfallens bzw. Lösens des Dichtungselements liegt darin, beide axialen Enden des Dichtungselements hin zu bzw. auf jede von axialen Endflächen der Dichtungsnut zu drücken. Gemäß dieser Gegenmaßnahme kann jedoch eine Gestalt des Dichtungselements verändert werden und dadurch kann eine Dichtleistung verringert sein, da durch eine Toleranz und/oder eine thermische Ausdehnung des Dichtungselements Spannungen auf beide axialen Enden des Dichtungselements aufgebracht werden.
Eine weitere Gegenmaßnahme liegt darin, eine axiale Länge der Dichtungsnut im Wesentlichen größer als diese des Dichtungselements zu gestalten, um zu verhindern, dass solche Spannungen auf das Dichtungselement aufgebracht werden, so dass zwischen jedem der axialen Enden des Dichtungselements und jeder der axialen Endflächen der Dichtungsnut ein Raum ausgebildet ist. Bei dieser Gegenmaßnahme kann das Dichtungselement jedoch gemäß der Hin- und Herbewegung des Kolbens in der axialen Richtung in der Dichtungsnut bewegt werden. Außerdem kann das Dichtungselement abgenutzt bzw. verschlissen werden und/oder die Gestalt des Dichtungselements kann verändert werden. Im Allgemeinen wird nicht angenommen, dass die äußere Umfangsfläche des Dichtungselements auf der inneren Seitenwandfläche der Dichtungsnut gleitet. Daher kann die äußere Umfangsfläche des Dichtungselements besonders abgenutzt werden.
Gemäß dem Dichtungselement des vorstehenden Standes der Technik ( JP-Patent mit der Nummer 4705138 ) ist der sich von dem axialen Ende des innenliegenden Lippenabschnitts erstreckende elastische Vorsprung ausgebildet und der elastische Vorsprung steht mit der axialen Endfläche der Dichtungsnut unter einer Bedingung in Kontakt, dass der elastischer Vorsprung elastisch verformt ist. Daher kann die auf das axiale Ende des Dichtungselements aufgebrachte Spannung durch den elastischen Vorsprung absorbiert werden. Zusätzlich wird die axiale Bewegung des Dichtungselements in der Dichtungsnut verhindert.
Gemäß dem Dichtungselement des vorstehenden Standes der Technik kann die elastische Kraft des elastischen Vorsprungs jedoch einen Kontaktzustand zwischen der inneren Umfangsfläche des Dichtungselements und der äußeren Umfangsfläche des sich hin und her bewegenden Wellenelements (des Kolbens) negativ beeinflussen.
Die vorliegende Offenbarung erfolgt mit Blick auf das vorstehende Problem. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Hochdruckpumpe und eine in der Hochdruckpumpe zu verwendende Dichtungseinheit vorzusehen. Gemäß der Dichtungseinheit der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, bei welcher durch eine Toleranz und/oder eine thermische Ausdehnung Spannungen auf beide axialen Enden der Dichtungseinheit aufgebracht werden können und die Dichtungseinheit mit Bezug auf eine Dichtungsnut in einer axialen Richtung bewegt werden kann. Folglich ist es möglich, einen stabilen Kontaktzustand zwischen der Dichtungseinheit und einer äußeren Umfangsfläche eines sich hin und her bewegenden Wellenelements aufrechtzuerhalten.
Gemäß einem der Merkmale der vorliegenden Offenbarung ist eine Dichtungseinheit (15) in einer Dichtungsnut (24) mit einer ringförmigen Gestalt vorgesehen, wobei die Dichtungsnut (24) bei einer Position gegenüberliegend einer äußeren Umfangsfläche (55) eines sich hin und her bewegenden Wellenelements (5) in einer radialen Richtung der Dichtungseinheit ausgebildet ist.
Die Dichtungseinheit (15) besitzt einen Dichthauptkörper (28) mit einer zylindrischen Gestalt, wobei der Dichthauptkörper (28) eine innere Umfangsfläche (28b) besitzt, welche mit der äußeren Umfangsfläche (55) des sich hin und her bewegenden Wellenelements (5) in Kontakt stehen soll, um eine Leckage einer Flüssigkeit ausgehend von einem axialen Ende hin zu dem anderen axialen Ende des sich hin und her bewegenden Wellenelements (5) zu verhindern, und der Dichthauptkörper (28) eine äußere Umfangsfläche (28a) besitzt, welche mit einer zylindrischen Seitenwandfläche (241) der Dichtungsnut (24) in Kontakt stehen soll.
Ein komprimierbarer Rand (28k, 28l, 28m) ist bei zumindest einem axialen Endabschnitt des Dichthauptkörpers (28) ausgebildet, wobei sich der komprimierbare Rand ausgehend von einer radial außenliegenden Position des axialen Endabschnitts des Dichthauptkörpers (28) in einer Richtung hin zu einer axialen Endwandfläche (242, 243) der Dichtungsnut (24) erstreckt, so dass der komprimierbare Rand in einer axialen Richtung der Dichtungseinheit elastisch verformt wird, wenn der komprimierbare Rand mit der axialen Endwandfläche (242, 243) der Dichtungsnut (24) in Kontakt steht.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich eine Situation zu vermeiden, bei welcher die Dichtungseinheit in der axialen Richtung in der Dichtungsnut bewegt werden kann, da der komprimierbare Rand bei zumindest einem der axialen Enden des Dichthauptkörpers ausgebildet ist. Zusätzlich kann der komprimierbare Rand eine mögliche Veränderung einer Gestalt der Dichtungseinheit absorbieren, welche durch eine Toleranz und/oder eine thermische Ausdehnung hervorgerufen werden kann. Entsprechend ist es möglich eine Situation zu vermeiden, bei welcher Spannungen auf axiale Enden der Dichtungseinheit aufgebracht werden können und die Gestalt der Dichtungseinheit dadurch verändert wird. Zusätzlich ist es möglich eine Situation zu vermeiden, bei welcher der komprimierbare Rand eine innere Umfangsfläche der Dichtungseinheit negativ beeinflussen kann, da der komprimierbare Rand bei dem radial außenliegenden Abschnitt der Dichtungseinheit ausgebildet ist. Folglich ist es möglich, einen stabilen Kontaktzustand zwischen der inneren Umfangsfläche der Dichtungseinheit und einer äußeren Umfangsfläche des sich hin und her bewegenden Wellenelements aufrechtzuerhalten.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Offenbarung weist eine Hochdruckpumpe (100) auf:
einen Kolben (5);
einen Zylinder (3) zum beweglichen Aufnehmen des Kolbens (5) in einer solchen Art und Weise, dass sich der Kolben (5) in einer axialen Richtung des Kolbens (5) hin und her bewegt, wobei der Zylinder eine zylindrische Dichtungsnut (24) bei einer Position besitzt, welche in einer radialen Richtung einer äußeren Umfangsfläche (55) des Kolbens (5) gegenüberliegt;
eine Kraftstoffeinlass-Ventileinheit (1) zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffeinlasses, welcher mit einer Kraftstoff-Verdichtungskammer (17) in Verbindung steht, die durch eine innere Umfangsfläche des Zylinders (3) und eine axiale Endfläche (53) des Kolbens (5) ausgebildet ist;
eine Kraftstoffauslass-Ventileinheit (4), welche in einem Kraftstoff-Abgabedurchlass (23) zum Abgeben des in der Kraftstoff-Verdichtungskammer (17) verdichteten Kraftstoffes vorgesehen ist, wobei die Kraftstoffauslass-Ventileinheit (4) den Kraftstoff-Abgabedurchlass (23) öffnet und schließt; und
eine Dichtungseinheit (15), welche in der Dichtungsnut (24) vorgesehen ist, wobei die Dichtungseinheit (15) das vorstehend erläuterte Merkmal aufweist.
Bei der Hochdruckpumpe der vorliegenden Offenbarung können die gleichen Vorteile wie diese der Dichtungseinheit erhalten werden.
Die vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, welche mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, ersichtlicher. In den Abbildungen sind:
1 eine schematische Querschnittsansicht, welche relevante Abschnitte einer Hochdruckpumpe zeigt;
2 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte der Hochdruckpumpe, wie in 1 mit einer gestrichelte Linie A umgeben (nachfolgend ein Bereich A), gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte des Bereichs A gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
4 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte des Bereichs A gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
5 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte des Bereichs A gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
6 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte des Bereichs A gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt;
7 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte des Bereichs A gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt;
8 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte des Bereichs A gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt;
9 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte des Bereichs A gemäß einer achten Ausführungsform zeigt; und
10 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Dichtungseinheit und deren relevante Abschnitte des Bereichs A gemäß einer neunten Ausführungsform zeigt.
Die vorliegende Offenbarung ist nachfolgend mit Hilfe mehrerer Ausführungsformen und/oder Modifikationen mit Bezug auf die Abbildungen erläutert. Bei den mehreren Ausführungsformen und Modifikationen sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen oder ähnlichen Teilen oder Abschnitten zugeordnet, um eine sich wiederholende Erläuterung zu vermeiden.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist mit Bezug auf 1 und 2 erläutert.
Eine Hochdruckpumpe 100 ist in einem Fahrzeug eingebaut und Kraftstoff wird durch eine Niederdruckpumpe (nicht gezeigt) ausgehend von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) hin zu der Hochdruckpumpe 100 geführt. Die Niederdruckpumpe ist ebenso als eine Förderpumpe bezeichnet. Die Hochdruckpumpe 100 verdichtet den von der Förderpumpe zugeführten Kraftstoff und gibt den auf diese Art und Weise verdichteten Kraftstoff hin zu einem Common-Rail (nicht gezeigt) ab, welches mit Kraftstoffinjektoren (nicht gezeigt) verbunden ist. Der in dem Common-Rail gesammelte Hochdruckkraftstoff wird in jede von Verbrennungskammern einer Verbrennungskraftmaschine (beispielsweise einer Dieselmaschine) eingespritzt. Eine Kraftstoffzuführleitung (nicht gezeigt) ist mit einer Kraftstoff-Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 100 verbunden, so dass der Kraftstoff ausgehend von der Förderpumpe in die Hochdruckpumpe 100 geführt wird.
Die Hochdruckpumpe 100 besitzt einen Zylinder 3, welche einen äußeren Körper der Hochdruckpumpe 100 bildet. Ein zylindrischer Aufnahmeraum 16, welcher sich in einer Aufwärts-Und-Abwärtsrichtung in 1 (einer axialen Richtung des Zylinders 3) erstreckt, ist innerhalb des Zylinders 3 ausgebildet. Ein Kolben 5 mit einer zylindrischen Stabgestalt (ein sich hin und her bewegendes Wellenelement) ist in dem zylindrischen Aufnahmeraum 16 beweglich aufgenommen. Der Kolben 5 ist in einer Richtung einer Achslinie L1 des Kolbens 5 beweglich, so dass der Kolben 5 in der axialen Richtung in dem Zylinder 3 hin und her bewegt wird und mit Bezug auf eine innere Wandoberfläche des zylindrischen Aufnahmeraums 16 gleitet. Genauer gesagt, eine äußere Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 steht nicht in vollständigem oder engem Kontakt mit der inneren Wandoberfläche des zylindrischen Aufnahmeraums 16, sondern zwischen diesen ist ein winziger Freiraum (beispielsweise ein Freiraum von wenigen μm) ausgebildet.
Der Kolben 5 weist einen Abschnitt 51 mit großem Durchmesser, welcher auf einer Seite näher an einer Kraftstoff-Verdichtungskammer 17 (nachfolgend die Verdichtungskammer 17) angeordnet ist, und einen Abschnitt 52 mit kleinem Durchmesser, welcher auf einer Seite entgegengesetzt zu der Verdichtungskammer 17 angeordnet ist, auf, wobei der Abschnitt 52 mit kleinem Durchmesser einen kleineren Durchmesser besitzt als der Abschnitt 51 mit großem Durchmesser und der Abschnitt 52 mit kleinem Durchmesser mit einem axialen Endabschnitt 54 verbunden ist. Der axiale Endabschnitt 54 ist auf einer unteren Seite des Kolbens 5, entgegengesetzt zu einer oberen Seite davon mit einer axialen Endfläche 53, angeordnet. Der Abschnitt 51 mit großem Durchmesser und der Abschnitt 52 mit kleinem Durchmesser sind koaxial und integral zueinander ausgebildet. Ein Teil des Kolbens 5 (ein Teil des Abschnitts 51 mit großem Durchmesser und des Abschnitts 52 mit kleinem Durchmesser) ist in einer Bohrung 121 angeordnet, welche in einem Maschinenblock 12 ausgebildet ist. Genauer gesagt, die Bohrung 121 ist in dem Maschinenblock 12 so ausgebildet, dass sich diese in der axialen Richtung gerade erstreckt, und die Bohrung 121 ist mit einem Nocken-Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Nockenelements 14 und einer Nockenwelle 13 verbunden. Ein Abschnitt 31 des Zylinders 3 auf der unteren Seite ist in einer konvexen Gestalt ausgebildet, so dass der Abschnitt 31 auf der unteren Seite (nachfolgend ein konvex gestalteter Abschnitt 31) in einer oberen Seite der Bohrung 121 eingepasst ist. Ein Teil des Kolbens 5 (der Abschnitt 52 mit kleinem Durchmesser) erstreckt sich ausgehend von einem Ende des zylindrischen Aufnahmeraums 16 auf der unteren Seite, welches bei dem konvex gestalteten Abschnitt 31 des Zylinders 3 ausgebildet ist, in der axialen Richtung nach außen hin zu der Nockenwelle 13.
Das Nockenelement 14 ist mit der Nockenwelle 13 verbunden. Das Nockenelement 14 ist in dem Nocken-Aufnahmeraum bei einer Position angeordnet, welche der Bohrung 121 in der axialen Richtung gegenüberliegt. Eine Stößeleinheit ist in der Bohrung 121 beweglich vorgesehen. Die Stößeleinheit besitzt eine Walze 9, welche zwischen dem Nockenelement 14 und dem Kolben 5 in einer solchen Art und Weise vorgesehen ist, dass die Walze 9 auf einer Nockenoberfläche des Nockenelements 14 gleitet, und die Walze 9 wird in Abhängigkeit einer Drehposition des Nockenelements 14 (das heißt, eines Nockenprofils) in der axialen Richtung nach oben oder nach unten bewegt. Die Walze 9 ist durch einen Stößelkörper 8 über einen Stift 10 und eine Hülse 11 drehbar getragen. Der Stößelkörper 8 ist in der Bohrung 121 zwischen dem Kolben 5 und der Walze 9 beweglich angeordnet, so dass der Stößelkörper 8 in einer hin und her gehenden Art und Weise in einer Richtung ausgehend von dem Nockenelement 14 hin zu dem Kolben 5, oder umgekehrt, beweglich ist. Der Stößelkörper 8 besitzt im Querschnitt eine H-Gestalt. Genauer gesagt, der Stößelkörper 8 besitzt eine zylindrische Seitenwandfläche 81, welche mit einer zylindrischen Innenwandfläche der Bohrung 121 in Gleitkontakt steht, einen Vertiefungsabschnitt 82 auf der unteren Seite, welcher in der axialen Richtung ausgehend von dessen unteren Ende (auf einer Seite näher an dem Nockenelement 14) hin zu dem Kolben 5 ausgenommen ist, und einen Vertiefungsabschnitt 83 auf der oberen Seite, welcher ausgehend von dessen oberen Ende (auf einer Seite näher an dem Kolben 5) in der axialen Richtung hin zu dem Nockenelement 14 ausgenommen ist. Die Walze 9 ist in dem Vertiefungsabschnitt 82 auf der unteren Seite angeordnet.
Der Abschnitt 52 mit kleinem Durchmesser des Kolbens 5 ist in dem Vertiefungsabschnitt 83 auf der oberen Seite angeordnet. Der axiale Endabschnitt 54 des Abschnitts 52 mit kleinem Durchmesser steht mit einer Bodenwandfläche des Vertiefungsabschnitts 83 auf der oberen Seite in Kontakt. Ein unterer Sitz 7, welcher ebenso bei dem Vertiefungsabschnitt 83 auf der oberen Seite angeordnet ist, steht mit einer bei dem axialen Endabschnitt 54 ausgebildeten Stufenfläche in Kontakt. Eine Kolbenfeder 6 ist zwischen dem konvex gestalteten Abschnitt 31 des Zylinders 3 und dem unteren Sitz 7 vorgesehen, so dass der axiale Endabschnitt 54 in der axialen Richtung zu der Bodenwandfläche des Vertiefungsabschnitts 83 auf der oberen Seite vorgespannt ist, das heißt, in der Richtung hin zu dem Nockenelement 14.
Wenn die Walze 9 gemäß einer Rotation des Nockenelements 14 in der Richtung hin zu dem Kolben 5 nach oben bewegt wird, wird die Walze 9 mit einer Bodenwand des Stößelkörpers 8 zwischen den Vertiefungsabschnitten 83 und 82 auf den oberen und unteren Seiten in Kontakt gebracht, und dadurch wird der Stößelkörper 8 in der Richtung hin zu dem Kolben 5 bewegt. Der Kolben 5 wird dann durch die Aufwärtsbewegung des Stößelkörpers 8 gegen die Vorspannkraft der Kolbenfeder 6 nach oben bewegt. Wenn die Walze 9 andererseits gemäß der Rotation des Nockenelements 14 nach unten bewegt wird und die Walze 9 von der Bodenwand des Stößelkörpers 8 getrennt wird, werden der Kolben 5, der untere Sitz 7 und der Stößelkörper 8 durch die Vorspannkraft der Kolbenfeder 6 in der Richtung hin zu dem Nockenelement 14 nach unten gedrückt. Wie vorstehend angegebenen, wird der Kolben 5 gemäß der Rotation des Nockenelements 14 in der axialen Richtung hin und her bewegt.
Die axiale Endfläche 53 des Kolbens 5, welche auf der oberen Seite davon ausgebildet ist, ist zu der Verdichtungskammer 17 freiliegend. Die Verdichtungskammer 17 entspricht einem Raum, welcher durch die axiale Endfläche 53 und die zylindrische Innenwandfläche des Zylinders 3 ausgebildet ist. Die Verdichtungskammer 17 entspricht dem Raum, dessen Volumen in Abhängigkeit der Hin- und Herbewegung des Kolbens 5 verändert wird.
Die Hochdruckpumpe 100 besitzt eine Kraftstoffeinlass-Ventileinheit 1 zum Steuern eines in die Verdichtungskammer 17 zu führenden Kraftstoffbetrags. In dem Zylinder 3 ist ein Kraftstoff-Zuführdurchlass 21 zum Zuführen des Kraftstoffes von der Förderpumpe hin zu der Kraftstoffeinlass-Ventileinheit 1 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Kraftstoffeinlass-Ventileinheit 1 bei einer Position angeordnet, welche in der axialen Richtung von der Verdichtungskammer 17 getrennt ist. Die Kraftstoffeinlass-Ventileinheit 1 kann jedoch bei einer Position angeordnet sein, welche in einer radialen Richtung des Kolbens 5 von der Verdichtungskammer 17 getrennt ist.
Die Kraftstoffeinlass-Ventileinheit 1 ist aus einem zylindrischen Ventilkörper 18, einem Saugventil 19, einer Nadel 20, einen elektromagnetischen Ventil 2 usw. gebildet. In dem Ventilkörper 18 ist ein Durchgangsloch ausgebildet, und dieses steht mit der Verdichtungskammer 17 in Verbindung. Das Saugventil 19 ist in dem Durchgangsloch beweglich angeordnet. Ein Sitzabschnitt 181 mit einer kegelförmigen Gestalt ist bei einem offenen Ende des in dem Ventilkörper 18 ausgebildeten Durchgangslochs ausgebildet. Ein vorderes Ende 191 des Saugventils 19 ist bei dem Sitzabschnitt 181 angeordnet. Eine Saugkammer 22, welche mit dem Kraftstoffzuführdurchlass 21 verbunden ist, ist in dem Ventilkörper 18 ausgebildet. Die Saugkammer 22 steht mit der Verdichtungskammer 17 über das Durchgangsloch, in welchem das Saugventil 19 beweglich angeordnet ist, wirksam in Verbindung. Die Nadel 20 mit einer stabförmigen Gestalt steht mit einem Ende des Saugventils 19 auf der oberen Seite in Kontakt, wobei das Ende auf der oberen Seite einem axialen Ende entgegengesetzt zu dem vorderen Ende 191 entspricht. Die Nadel 20 erstreckt sich durch das Innere des elektromagnetischen Ventils 2.
Das elektromagnetische Ventil 2 entspricht einem Stellglied zum axialen Antreiben der Nadel 20. Das elektromagnetische Ventil 2 ist aus einer Spule, einer Feder, einem festgelegten Kern, einem beweglichen Kern usw. gebildet. Der bewegliche Kern ist integral mit der Nadel 20 verbunden. Wenn elektrische Leistung hin zu der Spule geführt wird, wird zwischen dem festgelegten Kern und dem beweglichen Kern eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt. Der bewegliche Kern wird in einer Richtung hin zu dem festgelegten Kern, das heißt, in der axialen Richtung von der Verdichtungskammer 17 weg, bewegt. Da eine Aufwärtsbewegung des Saugventils 19 nicht länger durch die Nadel 20 beschränkt ist, wird das Saugventil 19 mit dem Sitzabschnitt 181 in Anlage gebracht. Wenn das Saugventil 19 mit dem Sitzabschnitt 181 in Anlage gebracht wird, ist die Verbindung zwischen der Saugkammer 22 und der Verdichtungskammer 17 blockiert.
Wenn die elektrische Leistungszuführung zu der Spule abgeschnitten ist, verschwindet die elektromagnetische Anziehungskraft. Dann werden der bewegliche Kern und die Nadel 20 durch die Feder in der Richtung hin zu der Verdichtungskammer 17 bewegt. Das Saugventil 19 wird dadurch durch die Nadel 20 in der Richtung hin zu der Verdichtungskammer 17 nach unten gedrückt. Das Saugventil 19 wird von dem Sitzabschnitt 181 gelöst, so dass die Saugkammer 22 und die Verdichtungskammer 17 miteinander verbunden werden.
Auf einer radial äußeren Seite der Verdichtungskammer 17 ist ein Kraftstoff-Abgabedurchlass 23 ausgebildet, und dieser steht mit der Verdichtungskammer 17 in Verbindung. Eine Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 ist in dem Kraftstoff-Abgabedurchlass 23 vorgesehen. Die Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 ist aus einem Kugelabschnitt, welcher den Kraftstoff-Abgabedurchlass 23 wirksam öffnet oder schließt, einer Feder zum Vorspannen des Kugelabschnitts in einer Richtung zum Schließen des Kraftstoff-Abgabedurchlasses 23 usw. gebildet. Wenn ein auf den Kugelabschnitt aufgebrachter Kraftstoffdruck der Verdichtungskammer 17 höher als die Vorspannkraft der Feder und ein Kraftstoffdruck auf einer stromabwärtigen Seite der Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 wird, wird der Kraftstoff-Abgabedurchlass 23 durch die Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 geöffnet. Wenn die Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 geöffnet ist, steht die Verdichtungskammer 17 mit dem Kraftstoff-Abgabedurchlass 23 in Verbindung, so dass der in der Verdichtungskammer 17 verdichtete Kraftstoff ausgehend von dem Kraftstoff-Abgabedurchlass 23 abgegeben wird.
Ein Teil des Kraftstoffes in der Verdichtungskammer 17 kann über den winzigen Freiraum zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 und der inneren Wandoberfläche des Zylinders 3 (der inneren Wandoberfläche des zylindrischen Aufnahmeraums 16) in einer Richtung hin zu dem Abschnitt 52 mit kleinem Durchmesser strömen. Ein Kraftstoff-Sammeldurchlass 25 ist in dem Zylinder 3 ausgebildet, um zu verhindern oder zu unterdrücken, dass ein Teil des überströmenden Kraftstoffes, welcher den winzigen Freiraum zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 und der inneren Wandoberfläche des Zylinders 3 durchlaufen hat, ausgehend von der Hochdruckpumpe 100 hin zu einer Maschinenseite austreten kann. Ein Ende (eine stromabwärtige Seite) des Kraftstoff-Sammeldurchlasses 25 ist mit einer Überströmungs-Kraftstoffauslassöffnung (der OF-Kraftstoffauslassöffnung) verbunden. Das andere Ende (eine stromaufwärtige Seite) des Kraftstoff-Sammeldurchlasses 25 ist mit einem oberen Ende einer Dichtungsnut 24 (nachstehend erläutert) auf einer Seite näher an der Verdichtungskammer 17 verbunden.
Die Hochdruckpumpe 100 besitzt eine in die Dichtungsnut 24 eingefügte Dichtungseinheit 15, welche nachstehend erläutert ist.
Nachstehend ist ein Betrieb der Hochdruckpumpe 100 erläutert. Wenn der Kolben 5 gemäß der Rotation des Nockenelements 14 ausgehend von dessen oberen Totpunkt in Richtung hin zu dessen unteren Totpunkt bewegt wird, wird das Volumen der Verdichtungskammer 17 erhöht und dadurch wird der Kraftstoffdruck darin verringert. Die Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 wird durch diese Druckabnahme geschlossen. Da die elektrische Leistungszuführung hin zu der Spule des elektromagnetischen Ventils 2 während dieses Vorgangs (der Abwärtsbewegung des Kolbens 5) unterbrochen wird, wird das Saugventil 19 in dessen geöffneten Ventilzustand gehalten. Folglich wird der Kraftstoff ausgehend von der Saugkammer 22 in die Verdichtungskammer 17 geführt. Dieser Vorgang entspricht einem Vorgang eines Kraftstoffansaugtaktes.
Wenn der Kolben 5 gemäß der Rotation des Nockenelements 14 von dem unteren Totpunkt in Richtung hin zu dem oberen Totpunkt angehoben wird, wird das Volumen der Verdichtungskammer 17 verringert. Die elektrische Leistungszuführung hin zu der Spule des elektromagnetischen Ventils 2 befindet sich bis zu einer vorbestimmten Zeit nach wie vor in einem unterbrochenen Zustand und dadurch wird das Saugventil 19 in dessen geöffneten Ventilzustand gehalten. Der einmal in die Verdichtungskammer 17 geführte Kraftstoff wird in die Saugkammer 22 zurückgedrückt. Die elektrische Leistungszuführung hin zu der Spule wird zu der vorbestimmten Zeit gestartet, während der Kolben 5 angehoben wird, so dass das Saugventil 19 geschlossen wird. Dieser Vorgang entspricht einem Vorgang eines Kraftstoffbetrag-Anpassungstaktes.
Der Kraftstoffdruck in der Verdichtungskammer 17 wird gemäß einer weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 erhöht, nachdem das Saugventil 19 geschlossen ist. Wenn der Kraftstoffdruck der Verdichtungskammer 17, welcher auf die Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 aufgebracht werden soll, höher als eine Summe der Vorspannkraft der Feder und des auf die Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 von der stromabwärtigen Seite der Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 aufgebrachten Kraftstoffdrucks wird, wird die Kraftstoffauslass-Ventileinheit 4 geöffnet. Folglich wird der in der Verdichtungskammer 17 verdichtete Kraftstoff von dem Kraftstoff-Abgabedurchlass 23 abgegeben bzw. abgeführt. Dieser Vorgang entspricht einem Vorgang eines Kraftstoffverdichtungstaktes.
Wie vorstehend angegeben ist, wiederholt die Hochdruckpumpe 100 den Kraftstoffansaugtakt, den Kraftstoffbetrag-Anpassungstakt und den Kraftstoffverdichtungstakt, um den verdichteten Kraftstoff abzugeben. Es ist möglich, den Kraftstoffabgabebetrag anzupassen, wenn die Zeit zum Schließen des Saugventils 19 angepasst wird.
Ein mechanischer Abschnitt der Hochdruckpumpe 100, wie ein mechanischer Abschnitt zum Hin- und Herbewegen des Kolbens 5, ist in der Bohrung 121 des Maschinenblocks 12 angeordnet. Ein innenliegender Raum des Maschinenblocks 12 befindet sich in einer Verwendungsumgebung des Maschinenöls. Ein Teil der Hochdruckpumpe 100, welcher in der Bohrung 121 angeordnet ist, wird durch Maschinenöl geschmiert. Gemäß einer solchen Struktur ist eine Schmiereigenschaft für den mechanischen Abschnitt zum Hin- und Herbewegen des Kolbens 5 bei einem Gleitabschnitt, wie der Walze 9 und dem Nockenelement 14, sichergestellt.
Da sich, wie vorstehend angegeben, der Teil der Hochdruckpumpe 100 in der Verwendungsumgebung des Maschinenöls befindet, kann ein Teil des Maschinenöls ausgehend von der Maschinenseite hin zu dem Inneren der Hochdruckpumpe 100 (genauer gesagt, in die Verdichtungskammer 17) austreten. Andererseits befinden sich die Verdichtungskammer 17, die Kraftstoffeinlass-Ventileinheit 1 usw. der Hochdruckpumpe 100 in einer Verwendungsumgebung des Kraftstoffes und der Kraftstoff kann ausgehend von der Seite der Hochdruckpumpe 100 hin zu der Maschinenseite austreten. Die mögliche Leckage des Maschinenöls oder des Kraftstoffes kann insbesondere über den winzigen Freiraum zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 und der inneren Wandoberfläche des Zylinders 3 (dem zylindrischen Aufnahmeraum 16) auftreten. Die Dichtungseinheit 15 ist in der Hochdruckpumpe 100 vorgesehen, um die Leckage des Maschinenöls und/oder des Kraftstoffes zu verhindern oder zu unterdrücken. Eine detaillierte Struktur der Dichtungseinheit 15 ist nachstehend erläutert.
Die Dichtungseinheit 15 ist bei einer Position nahe an einem unteren Ende des Abschnitts 51 mit großem Durchmesser des Kolbens 5 angeordnet, das heißt, einem axialen Ende des Abschnitts 51 mit großem Durchmesser entgegengesetzt zu der Verdichtungskammer 17. Die Dichtungseinheit 15 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, welche eine äußere Umfangsfläche des Abschnitts 51 mit großem Durchmesser (das heißt, einen Teil der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5) umgibt.
Die Dichtungsnut 24 mit einer ringförmigen Gestalt ist bei dem Zylinder 3 bei einer Position ausgebildet, welche von dem unteren Ende des Abschnitts 51 mit großem Durchmesser in einer Richtung nach axial oben geringfügig getrennt ist und der äußeren Umfangsfläche des Abschnitts 51 mit großem Durchmesser in der radialen Richtung gegenüberliegt.
Ein zylindrischer Vorsprungsabschnitt 32 (2) ist bei einem unteren Ende des konvex gestalteten Abschnitts 31 des Zylinders 3 ausgebildet, wobei der konvex gestaltete Abschnitt 31 in dem Maschinenblock 12 angeordnet ist. Ein konkaver Abschnitt 32a ist bei dem zylindrischen Vorsprungsabschnitt 32 ausgebildet. Der konkave Abschnitt 32a ist ausgehend von einer unteren Endfläche 33 des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 in der Richtung nach axial oben hin zu der Verdichtungskammer 17 ausgenommen bzw. vertieft. Ein becherförmiges Abdeckelement 26 ist bei dem zylindrischen Vorsprungsabschnitt 32 angebracht.
Wie in 2 gezeigt ist, besitzt das Abdeckelement 26 einen ersten zylindrischen Abschnitt 261 und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 262. Der erste zylindrische Abschnitt 261 besitzt einen Innendurchmesser, welcher annähernd gleich einem Außendurchmesser des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 ist. Der zweite zylindrische Abschnitt 262 ist auf einer unteren Seite des ersten zylindrischen Abschnitts 261, das heißt, auf einer axialen Seite des ersten zylindrischen Abschnitts 261 näher an dem Nockenelement 14, ausgebildet und besitzt einen Innendurchmesser, welcher kleiner als dieser des ersten zylindrischen Abschnitts 261 ist. Eine innere Umfangsfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 261 und eine innere Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Abschnitts 262 sind über eine Stufenfläche 243 miteinander verbunden, welche auf einer flachen Ebene senkrecht zu der axialen Richtung ausgebildet ist. Die innere Umfangsfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 261 steht mit einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 in Kontakt. Der Innendurchmesser des zweiten zylindrischen Abschnitts 262 ist größer als ein Außendurchmesser des Kolbens 5, so dass zwischen der inneren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Abschnitts 262 und der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 ein ringförmiger Spalt 27 ausgebildet ist. Der ringförmige Spalt 27 ist größer als der winzige Freiraum, welcher zwischen der inneren Umfangsfläche des Zylinders 3 und der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 ausgebildet ist. Die untere Endfläche 33 des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 steht mit der Stufenfläche 243 in Kontakt. Ein ringförmiger, innenliegender Teil der Stufenfläche 243 steht mit der unteren Endfläche 33 des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 nicht in Kontakt, so dass der ringförmige, innenliegende Teil zu einem zylindrischen Raum, welcher durch den konkaven Abschnitt 32a (das heißt, die Dichtungsnut 24) ausgebildet ist, freiliegend ist.
Die Dichtungsnut 24 ist durch den konkaven Abschnitt 32a und den freiliegenden, ringförmigen, innenliegenden Teil der Stufenfläche 243 ausgebildet. Die Dichtungsnut 24 besitzt eine zylindrische Seitenwandfläche 241, welche der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 in der radialen Richtung gegenüberliegt, und ein Paar von axialen Endwandflächen, welche sich jeweils ausgehend von der zylindrischen Seitenwandfläche 241 in einer Richtung nach radial innen erstrecken. Genauer gesagt, eine der axialen Endwandflächen entspricht einer ersten axialen Endwandfläche 242, welche bei dem Zylinder 3 bei einem axialen Ende der Dichtungsnut 24 auf der oberen Seite ausgebildet ist. Die andere der axialen Endwandflächen entspricht einer zweiten axialen Endwandfläche 243, welche gleich dem freiliegenden, ringförmigen, innenliegenden Teil der Stufenfläche 243 ist. Jede der ersten und zweiten axialen Endwandflächen 242 und 243 ist auf der flachen Ebene senkrecht zu der axialen Richtung des Kolbens 5, das heißt, senkrecht zu der äußeren Umfangsfläche 55, ausgebildet. Ein Querschnitt der Dichtungsnut 24 auf der flachen Ebene senkrecht zu der axialen Richtung besitzt eine ringförmige Gestalt. Mit anderen Worten, ein Querschnitt der zylindrischen Seitenwandfläche 241 auf der flachen Ebene senkrecht zu der axialen Richtung besitzt eine kreisförmige Gestalt.
Die Dichtungseinheit 15 besitzt einen Dichthauptkörper 28 und diese ist mit Bezug auf deren Achslinie L2 des Dichthauptkörpers 28 in einer rotationssymmetrischen Gestalt ausgebildet. Die Dichtungseinheit 15 ist insbesondere in einer zylindrischen Gestalt mit einem Einführungs-Durchgangsloch 15a ausgebildet, welches sich in einer axialen Richtung der Achslinie L2 erstreckt und durch welches der Kolben 5 beweglich eingefügt ist. Die Dichtungseinheit 15 ist mit Bezug auf eine flache Ebene 200, welche sich in der Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Achslinie L2 erstreckt, in einer symmetrischen Gestalt ausgebildet. Die Dichtungseinheit 15 ist in einem Zustand, bei welchem der Kolben 5 durch das Einführungs-Durchgangsloch 15a beweglich eingefügt ist, in die Dichtungsnut 24 eingepresst. Die Dichtungseinheit 15 besitzt zusätzlich zu dem Dichthauptkörper 28 eine Feder 29 mit einer ringförmigen Gestalt, welche einen äußeren Rahmen der Dichtungseinheit 15 bildet.
Der Dichthauptkörper 28 ist aus Harz, beispielsweise PTFE (Polytetrafluorethylen) hergestellt, so dass der Dichthauptkörper 28 dessen Dichtfunktion bereitstellt. Der Dichthauptkörper 28 ist mit Bezug auf die Achslinie L2 in der rotationssymmetrischen Gestalt ausgebildet. Der Dichthauptkörper 28 ist in einer ringförmigen Gestalt (der zylindrischen Gestalt) mit einer äußeren Umfangsfläche 28a und einer inneren Umfangsfläche 28b (bei dem Einführungs-Durchgangsloch 15 ausgebildet) ausgebildet. Der Dichthauptkörper 28 ist in einer solchen Art und Weise in die Dichtungsnut 24 eingefügt, dass die innere Umfangsfläche 28b mit der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 in einer gleitenden Art und Weise in Kontakt steht, während die äußere Umfangsfläche 28a mit der zylindrischen Seitenwandfläche 241 in Kontakt steht. Die Achslinie L2 des Dichthauptkörpers 28 fällt mit der Achslinie L1 des Kolbens 5 zusammen, wenn der Dichthauptkörper 28 in der Dichtungsnut 24 angeordnet ist. Eine Richtung der Achslinie L2 ist als eine axiale Richtung der Dichtungseinheit 15 oder des Dichthauptkörpers 28 bezeichnet, während eine Richtung senkrecht zu der axialen Richtung als eine radiale Richtung bezeichnet ist.
Der Dichthauptkörper 28 besitzt einen mittleren Abschnitt 28c und Lippenabschnitte (nachstehend erläutert), welche jeweils bei jeder von axialen Seiten des mittleren Abschnitts 28c ausgebildet sind und sich in der axialen Richtung erstrecken. Die Lippenabschnitte sind aus innenliegenden Lippenabschnitten 28d und außenliegenden Lippenabschnitten 28f gebildet, wobei jeder der innenliegenden Lippenabschnitte 28d bei einem radial innenliegenden Abschnitt des mittleren Abschnitts 28c ausgebildet ist, während jeder der außenliegenden Lippenabschnitte 28f bei einem radialen außenliegenden Abschnitt des mittleren Abschnitts 28c ausgebildet ist. Genauer gesagt, die innenliegenden Lippenabschnitte 28d umfassen einen Lippenabschnitt 281 auf der oberen Seite (einen ersten innenliegenden Lippenabschnitt 281), welcher sich ausgehend von einer axialen Seite des mittleren Abschnitts 28c auf der oberen Seite (der axialen Seite auf der Seite näher an der Verdichtungskammer 17) in einer Richtung nach axial oben erstreckt, und einen Lippenabschnitt 282 auf einer unteren Seite (einen zweiten innenliegenden Lippenabschnitt 282), welcher sich ausgehend von einer axialen Seite des mittleren Abschnitts 28c auf der unteren Seite (der axialen Seite näher an dem Nockenelement 14) in einer Richtung nach axial unten erstreckt. In gleicher Art und Weise umfassen die außenliegenden Lippenabschnitte 28f einen Lippenabschnitt 283 auf der oberen Seite (einen ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283), welcher sich ausgehend von der axialen Seite des mittleren Abschnitts 28c auf der oberen Seite (der axialen Seite näher an der Verdichtungskammer 17) in der Richtung nach axial oben erstreckt, und einen Lippenabschnitt 284 auf der unteren Seite (einen zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284), welcher sich ausgehend von der axialen Seite des mittleren Abschnitts 28c auf der unteren Seite (der axialen Seite näher an dem Nockenelement 14) in der Richtung nach axial unten erstreckt.
Die ersten und zweiten innenliegenden Lippenabschnitte 281 und 282 sind mit Bezug auf die flache Ebene 200 senkrecht zu der axialen Richtung symmetrisch ausgebildet. Jeder der ersten und zweiten innenliegenden Lippenabschnitte 281 und 282 ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, welche sich in einer Umfangsrichtung des Dichthauptkörpers 28 kontinuierlich erstreckt. Eine innere Umfangsfläche jedes innenliegenden Lippenabschnitts 28d (281, 282) bildet einen Teil der inneren Umfangsfläche 28b des Dichthauptkörpers 28. Ein innenliegender Vorsprung 28e, welcher in einer Richtung nach radial innen vorsteht, ist auf der inneren Umfangsfläche jedes innenliegenden Lippenabschnitts 28d ausgebildet. Der innenliegende Vorsprung 28e ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, welche sich in der Umfangsrichtung des Dichthauptkörpers 28 kontinuierlich erstreckt. Der innenliegende Vorsprung 28e steht mit der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 in Kontakt.
Ein Neigungswinkel für den innenliegenden Vorsprung 28e, das heißt, ein Winkel, welcher zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 und einer ein axiales Ende des innenliegenden Lippenabschnitts 28d und ein oberes Ende des innenliegenden Vorsprungs 28e verbindenden Linie ausgebildet ist, und/oder ein Winkel, welcher zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 und einer ein unteres Ende des innenliegenden Vorsprungs 28e und das obere Ende des innenliegenden Vorsprungs 28e verbindenden Linie ausgebildet ist, ist auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, um eine Flüssigkeitsleckage über einen innenliegenden radialen Freiraum zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 und dem innenliegenden Vorsprung 28e wirkungsvoll zu verhindern.
Eine Breite jedes innenliegenden Lippenabschnitts 28d (das heißt, eine Dicke in der radialen Richtung) ist kleiner als diese des mittleren Abschnitts 28c. Eine Länge jedes innenliegenden Lippenabschnitts 28d in der axialen Richtung ist um einen komprimierbaren Rand 28k (später erläutert) kleiner als dieser des außenliegenden Lippenabschnitts 28f. Gemäß der vorstehenden Strukturen ist in der axialen Richtung zwischen dem innenliegenden Lippenabschnitt 28d und jeder der axialen Endwandflächen 242 und 243 der Dichtungsnut 24 ein axialer Spalt ausgebildet. Jeder axiale Spalt besitzt einen vorbestimmten Wert, welcher ausreichend groß ist, dass jeder innenliegende Lippenabschnitt 28d nicht mit irgendeiner der axialen Endwandflächen 242 und 243 in Kontakt gebracht wird, auch wenn eine Gestalt des Dichthauptkörpers 28 aufgrund einer Toleranz, einer thermischen Ausdehnung oder dergleichen verändert wird. Mit anderen Worten, der innenliegende Lippenabschnitt 28d steht mit den axialen Endwandflächen 242 und 243 nicht in Kontakt.
Die innere Umfangsfläche 28b des Dichthauptkörpers 28 steht mit der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 lediglich bei den innenliegenden Vorsprüngen 28e in Kontakt. Ein innenliegender konkaver Abschnitt 28h, welcher einem Teil der inneren Umfangsfläche 28b mit Ausnahme der innenliegenden Vorsprünge 28e entspricht, ist ausgehend von den innenliegenden Vorsprüngen 28e in einer Richtung nach radial außen vertieft. Der innenliegende konkave Abschnitt 28h steht mit der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 nicht in Kontakt, um dadurch zwischen dem innenliegenden konkaven Abschnitt 28h und der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 einen innenliegenden radialen Spalt auszubilden. Der innenliegende konkave Abschnitt 28h ist zwischen dem ersten innenliegenden Lippenabschnitt 281 auf der oberen Seite und dem zweiten innenliegenden Lippenabschnitt 282 auf der unteren Seite ausgebildet.
Da die Dichtungseinheit 15 lediglich bei den innenliegenden Vorsprüngen 28e mit der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 in Kontakt steht, ist es beim Vergleich der vorliegenden Ausführungsform mit einem Fall, bei welchem eine gesamte innere Umfangsfläche der Dichtungseinheit 15 mit der äußeren Umfangsfläche 55 in Kontakt steht, einfacher, einen Dichtflächendruck abzusenken. Daher ist es möglich, eine Leckage der Flüssigkeit (des Kraftstoffes oder des Maschinenöls) wirkungsvoll zu verhindern.
Der innenliegende radiale Spalt ist in der radialen Richtung zwischen dem innenliegenden konkaven Abschnitt 28h und der äußeren Umfangsfläche 55 ausgebildet, wobei der innenliegende konkave Abschnitt 28h in der axialen Richtung zwischen den innenliegenden Vorsprüngen 28e ausgebildet ist. Es ist möglich, eine Situation zu vermeiden, bei welcher eine gesamte Oberfläche des innenliegenden konkaven Abschnitts 28h feucht werden kann, auch wenn ein Teil der Flüssigkeit über den innenliegenden radialen Freiraum zwischen einem der innenliegenden Vorsprünge 28e und der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 in den innenliegenden radialen Spalt eintreten kann. Zusätzlich kann eine Situation vermieden werden, bei welcher die Flüssigkeit, welche über einen der innenliegenden radialen Freiräume zwischen dem innenliegenden Vorsprung 28e und der äußeren Umfangsfläche 55 in den innenliegenden radialen Spalt eintreten kann, über den anderen innenliegenden radialen Freiraum zwischen dem anderen innenliegenden Vorsprung 28e und der äußeren Umfangsfläche 55 von dem innenliegenden radialen Spalt nach außerhalb davon austreten kann.
Eine Strecke in der axialen Richtung zwischen den innenliegenden Vorsprüngen 28e weist einen vorbestimmten Wert auf, welcher größer als ein Hub der Hin- und Herbewegung des Kolbens 5 ist. Dadurch kann eine Situation vermieden werden, bei welcher die Flüssigkeit, welche über einen der innenliegenden radialen Freiräume zwischen einem der innenliegenden Vorsprünge 28e und der äußeren Umfangsfläche 55 in den innenliegenden radialen Spalt eintritt, einen Bereich benachbart zu dem anderen innenliegenden radialen Freiraum zwischen dem anderen innenliegenden Vorsprung 28e und der äußeren Umfangsfläche 55 erreichen kann.
Die ersten und zweiten außenliegenden Lippenabschnitte 283 und 284 sind gleichermaßen symmetrisch mit Bezug auf die flache Ebene 200 senkrecht zu der axialen Richtung ausgebildet. Jede der ersten und zweiten außenliegenden Lippenabschnitte 283 und 284 ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, welche sich in der Umfangsrichtung des Dichthauptkörpers 28 kontinuierlich erstreckt. Eine äußere Umfangsfläche jedes außenliegenden Lippenabschnitts 28f (283, 284) bildet einen Teil der äußeren Umfangsfläche 28a des Dichthauptkörpers 28. Ein außenliegender Vorsprung 28g, welcher in einer Richtung nach radial außen vorsteht, ist auf der äußeren Umfangsfläche jedes außenliegenden Lippenabschnitts 28f (283, 284) ausgebildet. Der außenliegende Vorsprung 28g ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, die sich in der Umfangsrichtung des Dichthauptkörpers 28 kontinuierlich erstreckt. Der außenliegende Vorsprung 28g steht mit der zylindrischen Seitenwandfläche 241 des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 (der Dichtungsnut 24) in Kontakt. Ein Neigungswinkel für den außenliegenden Vorsprung 28g ist auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, welcher gleich diesem des Neigungswinkels für den innenliegenden Vorsprung 28e ist.
Eine Breite jedes außenliegenden Lippenabschnitts 28f (das heißt, eine Dicke in der radialen Richtung) ist kleiner als diese des mittleren Abschnitts 28c. Eine Länge des außenliegenden Lippenabschnitts 28f in der axialen Richtung sowie eine Gestalt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f ist nachstehend erläutert.
Die äußere Umfangsfläche 28a des Dichthauptkörpers 28 steht mit der zylindrischen Seitenwandfläche 241 des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 lediglich bei den außenliegenden Vorsprüngen 28g in Kontakt. Ein außenliegender konkaver Abschnitt 28i, welcher einem Teil der äußeren Umfangsfläche 28a mit Ausnahme der außenliegenden Vorsprünge 28g entspricht, ist ausgehend von den außenliegenden Vorsprüngen 28g in der Richtung nach radial innen vertieft. Der außenliegende konkave Abschnitt 28i steht mit der zylindrischen Seitenwandfläche 241 des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 (der Dichtungsnut 24) nicht in Kontakt, um dadurch einen außenliegenden radialen Spalt zwischen dem außenliegenden konkaven Abschnitt 28i und der zylindrischen Seitenwandfläche 241 der Dichtungsnut 24 auszubilden. Der außenliegende konkave Abschnitt 28i ist zwischen dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283 der oberen Seite und dem zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284 der unteren Seite ausgebildet.
In ähnlicher Art und Weise zu der inneren Umfangsfläche 28b ist es für die äußere Umfangsfläche 28a des Dichthauptkörpers 28 einfacher, einen Dichtflächendruck abzusenken. Daher ist es möglich, die Leckage der Flüssigkeit (des Kraftstoffes oder des Maschinenöls) wirkungsvoll zu verhindern.
Der außenliegende radiale Spalt ist in der radialen Richtung zwischen dem außenliegenden konkaven Abschnitt 28i und der zylindrischen Seitenwandfläche 241 ausgebildet, wobei der außenliegende konkave Abschnitt 28i in der axialen Richtung zwischen den außenliegenden Vorsprüngen 28g ausgebildet ist. Es ist möglich eine Situation zu verhindern, bei welcher eine gesamte Oberfläche des außenliegenden konkaven Abschnitts 28i feucht werden kann, auch wenn ein Teil der Flüssigkeit über einen außenliegenden radialen Freiraum zwischen einem der außenliegenden Vorsprünge 28g und der zylindrischen Seitenwandfläche 241 in den außenliegenden radialen Spalt eintreten kann. Zusätzlich kann eine Situation verhindern werden, bei welcher die Flüssigkeit, welche über einen der außenliegenden radialen Freiräume zwischen dem außenliegenden Vorsprung 28g und der zylindrischen Seitenwandfläche 241 in den außenliegenden radialen Spalt eintritt, ausgehend von dem außenliegenden radialen Spalt über den anderen außenliegenden radialen Freiraum zwischen dem anderen außenliegenden Vorsprung 28g und der zylindrischen Seitenwandfläche 241 zu einer Außenseite davon austreten kann.
In ähnlicher Art und Weise zu den innenliegenden Vorsprüngen 28e weist eine Strecke in der axialen Richtung zwischen den außenliegenden Vorsprüngen 28g einen vorbestimmten Wert auf, welcher größer als der Hub des Kolbens 5 ist. Dadurch kann eine Situation verhindert werden, bei welcher die Flüssigkeit, welche über einen der außenliegenden radialen Freiräume zwischen einem der außenliegenden Vorsprünge 28g und der zylindrischen Seitenwandfläche 241 in den außenliegenden radialen Spalt eintritt, einen Bereich benachbart zu dem anderen außenliegenden radialen Freiraum zwischen dem anderen außenliegenden Vorsprung 28g und der zylindrischen Seitenwandfläche 241 erreichen kann.
Eine innere Umfangsfläche des mittleren Abschnitts 28c bildet den innenliegenden konkaven Abschnitt 28h, während eine äußere Umfangsfläche des mittleren Abschnitts 28c den außenliegenden konkaven Abschnitt 28i bildet. Bei den inneren und äußeren Umfangsflächen des mittleren Abschnitts 28c existieren keine innenliegenden oder außenliegenden Vorsprünge.
Der erste innenliegende Lippenabschnitt 281 der oberen Seite und der erste außenliegende Lippenabschnitt 283 der oberen Seite sind bei solchen Positionen ausgebildet, welche einander in der radialen Richtung über einen ersten radialen Raum einer oberen Seite gegenüberliegen. In ähnlicher Art und Weise ist der zweite innenliegende Lippenabschnitt 282 der unteren Seite und der zweite außenliegende Lippenabschnitt 284 der unteren Seite bei solchen Positionen ausgebildet, welche einander in der radialen Richtung über einen zweiten radialen Raum einer unteren Seite gegenüberliegen. Eine ringförmige Federnut 28j der oberen Seite ist in dem ersten radialen Raum zwischen dem ersten innenliegenden Lippenabschnitt 281 und dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283 ausgebildet. In ähnlicher Art und Weise ist eine weitere ringförmige Federnut 28j der unteren Seite in dem zweiten radialen Raum zwischen dem zweiten innenliegenden Lippenabschnitt 282 und dem zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284 ausgebildet.
Die Feder 29 mit der Ringgestalt ist in jeder der ringförmigen Federnuten 28j angeordnet. Wie in 2 gezeigt ist, weist die Feder 29 im Querschnitt eine U-Gestalt auf. Die Feder 29 bringt auf die innenliegenden Vorsprünge 28e eine Druckkraft nach radial innen auf, während die Feder 29 auf die außenliegenden Vorsprünge 28g eine radial nach außen gerichtete Druckkraft aufbringt. Gemäß der vorstehenden Struktur und Funktion wird nicht nur dem innenliegenden radialen Freiraum zwischen jedem innenliegenden Vorsprung 28e und der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5, sondern ebenso dem außenliegenden radialen Freiraum zwischen jedem außenliegenden Vorsprung 28g und der zylindrischen Seitenwandfläche 241 des zylindrischen Vorsprungsabschnitts 32 (der Dichtungsnut 24) ein geeigneter Dichtflächendruck verlieren.
Eine Gestalt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f (genauer gesagt der ersten und der zweiten außenliegenden Lippenabschnitte 283 und 284) ist nun erläutert. Jeder außenliegende Lippenabschnitt 28f besitzt einen ersten Abschnitt, welcher sich in der axialen Richtung ausgehend von der axialen Seite des Dichthauptkörpers 28 erstreckt, und einen zweiten Abschnitt, welcher sich in der axialen Richtung ausgehend von einem axialen Endabschnitt des ersten Abschnitts erstreckt.
Der erste Abschnitt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f besitzt eine Länge, welche annähernd gleich dieser des innenliegenden Lippenabschnitts 28d ist. Der zweite Abschnitt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f ist ferner ausgehend von dem axialen Endabschnitt des innenliegenden Lippenabschnitts 28d in der axialen Richtung erweitert. Entsprechend weist die Länge jedes außenliegenden Lippenabschnitts 28f in der axialen Richtung (einschließlich des nachstehend erläuterten komprimierbaren Randes 28k) einen vorbestimmten Wert auf, welcher größer als dieser des innenliegenden Lippenabschnitts 28d ist. Genauer gesagt, jeder der außenliegenden Lippenabschnitte 28f weist eine solche Länge auf, dass der zweite Abschnitt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f mit jeder der axialen Endwandflächen 242 und 243 der Dichtungsnut 24 in Kontakt gebracht wird. Genauer gesagt, der zweite Abschnitt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f ist aus dem komprimierbaren Rand 28k gebildet, welcher so ausgebildet ist, dass der komprimierbare Rand 28k elastisch komprimiert und/oder verformt werden kann, wenn der komprimierbare Rand 28k gegen die axiale Endwandfläche 242 und 243 gedrückt wird. Der komprimierbare Rand 28k ist bei einer Position ausgebildet, welche sich benachbart zu der axialen Seite des Dichthauptkörpers 28 und in der radialen Richtung näher an der äußeren Umfangsfläche 28a als der inneren Umfangsfläche 28b befindet. Der komprimierbare Rand 28k ist durch einen dünnwandigen Abschnitt ausgebildet, so dass der komprimierbare Rand 28k elastisch verformt werden kann, wenn dieser mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 in Kontakt gebracht wird, wobei eine Dicke des dünnwandigen Abschnitts kleiner als diese des ersten Abschnitts des außenliegenden Lippenabschnitts 28f und des innenliegenden Lippenabschnitts 28d ist. Der komprimierbare Rand 28k des ersten außenliegenden Lippenabschnitts 283 und der komprimierbare Rand 28k des zweiten außenliegenden Lippenabschnitts 284 sind mit Bezug auf die flache Oberfläche 200 senkrecht zu der axialen Richtung der Dichtungseinheit 15 symmetrisch ausgebildet. Jeder der komprimierbaren Ränder 28k ist in einer ringförmigen Gestalt um die Achslinie L2 ausgebildet, um sich in der Umfangsrichtung des Dichthauptkörpers 28 kontinuierlich zu erstrecken.
Eine Mittellinie L3 des komprimierbaren Randes 28k, das heißt, eine Linie, welche eine Mitte des komprimierbaren Rands 28k in der Dickenrichtung durchläuft, entspricht einer gekrümmten Linie, welche in der axialen Richtung vorsteht. Mit anderen Worten, der komprimierbare Rand 28k ist in einer axialen vorstehenden und radial nach innen gekrümmten Gestalt ausgebildet. Eine äußere Umfangsfläche sowie eine innere Umfangsfläche des komprimierbaren Randes 28k sind ebenso wie die Mittellinie L3 entlang einer Linie ausgehend von einem Fußabschnitt des komprimierbaren Randes 28k hin zu einem vorderen Ende des komprimierbaren Randes 28k in einer gekrümmten Gestalt ausgebildet. Eine Richtung der gekrümmten Gestalt des komprimierbaren Randes 28k entspricht der Richtung nach radial innen. Mit anderen Worten, das vordere Ende des komprimierbaren Randes 28k zeigt in die Richtung nach radial innen, bevor die Dichtungseinheit 15 in die Dichtungsnut 24 eingefügt ist. Das vordere Ende des komprimierbaren Randes 28k ist bei einer Position angeordnet, welche ausgehend von dem Fußabschnitt des komprimierbaren Randes 28k in der Richtung nach radial innen verschoben ist.
Die axiale Länge jedes komprimierbaren Randes 28k (des zweiten Abschnitts des außenliegenden Lippenabschnitts 28f) zwischen dem Fußabschnitt und dem vorderen Ende des komprimierbaren Randes 28k ist so festgelegt, dass eine axiale Länge der Dichtungseinheit 15, bevor diese in die Dichtungsnut 24 eingefügt wird, (das heißt, eine axiale Länge zwischen dem vorderen Ende des komprimierbaren Randes 28k der oberen Seite und dem vorderen Ende des komprimierbaren Randes 28k der unteren Seite) größer bzw. länger ist als eine axiale Länge der Dichtungsnut 24 (das heißt, eine axiale Länge zwischen den axialen Endwandflächen 242 und 243).
Genauer gesagt, die axiale Länge des komprimierbaren Randes 28k ist auf einen solchen Wert eingestellt, dass die axiale Länge davon einen durch eine Toleranz hervorgerufenen Gestaltungsfehler der Dichtungseinheit 15, eine durch eine thermische Ausdehnung hervorgerufene Verformung der Dichtungseinheit 15 usw. absorbieren kann. Beispielsweise ist eine gesamte axiale Länge der komprimierbaren Ränder 28k der oberen Seite und der unteren Seite in einem Fall, bei welchem ein angenommener Betrag für den Gestaltungsfehler und die Verformung der Dichtungseinheit 15, welche durch die Toleranz und die thermische Ausdehnung hervorgerufen würden, gleich 0,5 mm ist, auf einen Wert größer als 0,5 mm (beispielsweise 1,0 mm) eingestellt. Wenn die gesamte axiale Länge der komprimierbaren Ränder 28k gleich 1,0 mm ist, ist eine axiale Länge für jeden komprimierbaren Rand 28k gleich 0,5 mm.
Wie in 2 gezeigt ist, wird, wenn die Dichtungseinheit 15 in die Dichtungsnut 24 eingefügt wird, der komprimierbare Rand 28k der oberen Seite mit der axialen Endwandfläche 242 der Dichtungsnut 24 (bei der Position näher an der Verdichtungskammer 17 angeordnet) in einem Zustand, bei welchem der komprimierbare Rand 28k elastisch verformt ist, in Kontakt gebracht, während der andere komprimierbare Rand 28k der unteren Seite mit der anderen axialen Endwandfläche 243 der Dichtungsnut 24 (bei der Position näher an dem Nockenelement 14 angeordnet) in einem Zustand, bei welchem der komprimierbare Rand 28k elastisch verformt ist, in Kontakt gebracht wird. Da der komprimierbare Rand 28k so ausgebildet ist, dass dieser in der Richtung nach radial innen gebogen ist, steht die äußere Umfangsfläche des komprimierbaren Randes 28k mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 in Kontakt. Das vordere Ende des komprimierbaren Randes 28k ist weiter in der Richtung nach radial innen gebogen, wenn dieses mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 in Kontakt gebracht wird. Wie vorstehend angegeben, steht der komprimierbare Rand 28k in einem Zustand mit der axialen Endwandfläche in Kontakt, bei welchem der komprimierbare Rand 28k in der Richtung nach radial innen weiter verformt ist.
Nachstehend sind Vorteile der vorliegenden Ausführungsform erläutert.

(A1) Bei der Hochdruckpumpe 100 der vorliegenden Ausführungsform ist die Dichtungseinheit 15 vorgesehen, welche auf beiden axialen Seiten des Dichthauptkörpers 28 die innenliegenden Lippenabschnitte 28d und die außenliegenden Lippenabschnitte 28f besitzt. Daher ist es möglich wirkungsvoll zu verhindern, dass die Flüssigkeit (der Kraftstoff und/oder das Maschinenöl) ausgehend von einem Kraftstoff-Umgebungsbereich auf der Seite der Dichtungsnut 24 näher an der Verdichtungskammer 17 hin zu einem Öl-Umgebungsbereich auf der entgegengesetzten Seite der Dichtungsnut 24 näher an der Maschine austritt, oder umgekehrt. Da die einzelne Dichtungseinheit 15 nicht nur eine Funktion zum Verhindern der Leckage des Kraftstoffes aufweist, sondern ebenso eine Funktion zum Verhindern der Leckage des Maschinenöls, ist es möglich, eine Anzahl von Bauteilen und Komponenten für die Dichtfunktion im Vergleich zu einem Fall zu reduzieren, bei welchem individuell eine Dichtungseinheit zum Verhindern der Leckage des Kraftstoffes und eine weitere Dichtungseinheit zum Verhindern der Leckage des Maschinenöls vorgesehen sind.
(A2) Da die Dichtungseinheit 15 mit Bezug auf die flache Ebene 200 senkrecht zu der axialen Richtung symmetrisch ausgebildet ist, ist es nicht notwendig, eine Montagerichtung der Dichtungseinheit 15 zu berücksichtigen. Beispielsweise ist es nicht notwendig zu entscheiden, welches axiale Ende der Dichtungseinheit 15 auf der Seite zu der Verdichtungskammer angeordnet werden soll, oder welches axiale Ende der Dichtungseinheit 15 auf der Seite zu der Maschine angeordnet werden soll. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Montageleistung für die Dichtungseinheit zu erhöhen bzw. zu verbessern.
(A3) Zusätzlich ist die Dichtungseinheit 15 in einer solchen Art und Weise in die Dichtungsnut 24 eingefügt, dass jeder komprimierbare Rand 28k mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 der Dichtungsnut 24 in Kontakt steht. Es ist möglich zu verhindern, dass sich die Dichtungseinheit 15 in der Dichtungsnut 24 bewegt, wenn der Kolben 5 hin und her bewegt wird. Dadurch ist es möglich, einen Verschleiß bei den innenliegenden Vorsprüngen 28e, welche mit der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 in Kontakt stehen, und/oder bei den außenliegenden Vorsprüngen 28g, welche mit der zylindrischen Seitenwandfläche 241 der Dichtungsnut 24 in Kontakt stehen, zu reduzieren. Es kann langfristig eine geeignete Dichtfunktion aufrechterhalten werden. Insbesondere ist nicht in einer positiven Art und Weise angenommen, dass die außenliegenden Vorsprünge 28g auf der zylindrischen Seitenwandfläche 241 der Dichtungsnut 24 gleiten. Die außenliegenden Vorsprünge 28g können ein geringeres Anti-Verschleiß-Verhalten aufweisen. Auch in einem solchen Fall ist es möglich, den Verschleiß bei den außenliegenden Vorsprüngen 28g zu unterdrücken.
(A4) Zusätzlich kann der komprimierbare Rand 28k den Gestaltungsfehler durch die Toleranz und/oder die Gestaltungsveränderung durch die thermische Ausdehnung durch bevorzugtes Verändern der Gestalt des komprimierbaren Randes 28k absorbieren. Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass die axialen Seiten des Dichthauptkörpers 28 eine Spannung aufnehmen können, welche andererseits die Gestalt der Dichtungseinheit 15 verändern würde und die Dichtleistung verringern würde.
(A5) Für die Dichtungseinheit 15 ist es insbesondere wichtig, die Dichtleistung zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 und dem Dichthauptkörper 28 aufrechtzuerhalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, eine solche Situation zu verhindern, bei welcher eine elastische Kraft zum Wiederherstellen der Gestalt des komprimierbaren Randes 28k ausgehend von dessen verformter Position hin zu dessen Ursprungszustand die Dichtleistung zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 und der inneren Umfangsfläche des Dichthauptkörpers 28 (das heißt, den innenliegenden Vorsprüngen 28e) negativ beeinflussen kann, da der komprimierbare Rand 28k bei der radial außenliegenden Position der Dichtungseinheit 15 ausgebildet ist. Entsprechend ist es möglich, einen stabilen Kontaktzustand zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 und der inneren Umfangsfläche des Dichthauptkörpers 28 aufrechtzuerhalten, um dadurch die geeignete Dichtfunktion aufzubringen. Darüber hinaus ist es möglich zu verhindern, dass sich der Abschnitt des Dichthauptkörpers 28 bei der radial außenliegenden Position in der axialen Richtung bewegt, da der komprimierbare Rand 28k bei der radial außenliegenden Position der Dichtungseinheit 15 ausgebildet ist, um dadurch den Verschleißbetrag bei der äußeren Umfangsfläche der Dichtungseinheit 15 (insbesondere bei den außenliegenden Vorsprüngen 28g) zu reduzieren.
(A6) Bei dem innenliegenden Lippenabschnitt 28d ist kein komprimierbarer Rand ausgebildet und der innenliegende Lippenabschnitt 28d steht mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 nicht in Kontakt. Dadurch ist es möglich, den stabilen Kontaktzustand zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 und der inneren Umfangsfläche der Dichtungseinheit 15, insbesondere bei den innenliegenden Vorsprüngen 28e, aufrechtzuerhalten.

Wie in 2 gezeigt, ist zwischen dem innenliegenden Lippenabschnitt 28d der oberen Seite (das heißt, dem ersten innenliegenden Lippenabschnitt 281) und der axialen Endwandfläche 242 ein Raum 300 ausgebildet. Obwohl in 2 nicht gezeigt, ist bei dem Zylinder 3 eine Einlassöffnung des Kraftstoff-Sammeldurchlasses 25 ausgebildet, um den Raum 300 der Dichtungsnut 24 zu öffnen. Da zwischen dem innenliegenden Lippenabschnitt 28d der oberen Seite und der axialen Endwandfläche 242 in der axialen Richtung ein ausreichender Abstand vorliegt, kann eine Größe des Raums 300 vergrößert werden, so dass der in den Raum 300 eintretende Kraftstoff auf einfache Art und Weise in den Kraftstoff-Sammeldurchlass 25 strömen kann. Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass der Kraftstoff hin zu der Maschinenseite austritt.

(A7) Da die komprimierbaren Ränder 28k auf beiden axialen Seiten des Dichthauptkörpers 28 der Dichtungseinheit 15 ausgebildet sind, kann die axiale Länge jedes komprimierbaren Randes 28k im Vergleich zu einem Fall, bei welchem der komprimierbare Rand 28k lediglich auf einer axialen Seite der Dichtungseinheit 15 ausgebildet ist, verkleinert werden. Durch den komprimierbaren Rand 28k mit einer kürzeren Länge ist es möglich, eine Situation zu verhindern, bei welcher der komprimierbare Rand 28k mit einem unerwarteten Abschnitt, welcher sich von den axialen Endwandflächen 242 oder 243 unterscheidet, beispielsweise der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5, einem Spalt 27 (2) oder dergleichen, in Kontakt gebracht werden kann. Der Spalt 27 ist zwischen der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 und einer inneren Umfangsfläche des Abdeckelements 26 ausgebildet. Dadurch ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, bei welcher die elastische Kraft des komprimierbaren Randes 28k in einer unerwarteten Richtung auf den unerwarteten Abschnitt wirken würde. Die Gestaltveränderung der Dichtungseinheit 15 und/oder die Abnahme der Dichtleistung, welche durch die Aktion der elastischen Kraft in der unerwarteten Richtung hervorgerufen würden, kann verhindert werden.
(A8) Da der komprimierbare Rand 28k so ausgebildet ist, dass dieser in der Richtung nach radial innen gebogen ist, ist es einfacher, eine Richtung der Gestaltungsveränderung (der Verformung) des komprimierbaren Randes 28k zu steuern. Genauer gesagt, der komprimierbare Rand 28k kann mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 unter der Bedingung in Kontakt gebracht werden, dass der komprimierbare Rand 28k in der Richtung nach radial innen weiter verformt wird. Dadurch ist es möglich, nicht nur zu verhindern, dass der komprimierbare Rand 28k in der unerwarteten Richtung verformt wird, sondern ebenso zu verhindern, dass die elastische Kraft des komprimierbaren Randes 28k in der unerwarteten Richtung wirkt.

Zusätzlich steht die äußere Umfangsfläche des komprimierbaren Randes 28k mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 in Kontakt, da der komprimierbare Rand 28k so ausgebildet ist, dass dieser in der Richtung nach radial innen gebogen ist. Die elastische Kraft zum Wiederherstellen der Gestalt des komprimierbaren Randes 28k hin zu der ursprünglichen Gestalt kann einfach und wirkungsvoll auf den komprimierbaren Rand 28k aufgebracht werden. Die elastische Kraft kann die Bewegung der Dichtungseinheit 15 in der Dichtungsnut 24 in der axialen Richtung verhindern und die Gestaltungsveränderung durch die Toleranz und/oder die thermische Ausdehnung absorbieren.
Darüber hinaus ist es möglich zu verhindern, dass der komprimierbare Rand 28k mit der zylindrischen Seitenwandfläche 241 der Dichtungsnut 24 in Kontakt steht, da der komprimierbare Rand 28k so ausgebildet ist, dass dieser in der Richtung nach radial innen gebogen ist. Da es möglich wird, die Richtung der Verformung des komprimierbaren Randes 28k zu steuern, ist es möglich, eine Kaltverformung des komprimierbaren Randes 28k zu verhindern, ohne dass dieser elastisch verformt wird.
(Zweite Ausführungsform)
Mit Bezug auf 3 ist eine Dichtungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Bei der Dichtungseinheit 15 der zweiten Ausführungsform ist der komprimierbare Rand 28k lediglich bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der oberen Seite (dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283) ausgebildet, während bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der unteren Seite (dem zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284) kein komprimierbarer Rand ausgebildet ist. Ein axialer Endabschnitt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f der unteren Seite steht mit der axialen Endwandfläche 243 der Dichtungsnut 24 ohne den komprimierbaren Rand in Kontakt. Die Länge des komprimierbaren Randes 28k ist auf einen solchen Wert eingestellt, mit welchem der komprimierbare Rand 28k den durch die Toleranz hervorgerufenen Gestaltungsfehler und/oder die Gestaltveränderung aufgrund der thermischen Ausdehnung absorbieren kann. Die Länge des komprimierbaren Randes 28k ist länger gestaltet als diese der ersten Ausführungsform, da der komprimierbare Rand bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der unteren Seite nicht ausgebildet ist. Die von den außenliegenden Lippenabschnitten 28f (283, 284) abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform können die gleichen Vorteile wie diese der ersten Ausführungsform erhalten werden. Zusätzlich können die Herstellungskosten für die Dichtungseinheit 15 reduziert werden, da der komprimierbare Rand 28k lediglich bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der oberen Seite (dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283) ausgebildet ist.
(Dritte Ausführungsform)
Eine Dichtungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist mit Bezug auf 4 erläutert.
Bei der Dichtungseinheit 15 der dritten Ausführungsform ist der komprimierbare Rand 28k lediglich bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der unteren Seite (dem zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284) ausgebildet, während bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der oberen Seite (dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283) kein komprimierbarer Rand ausgebildet ist. Ein axialer Endabschnitt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f der oberen Seite steht mit der axialen Endwandfläche 242 der Dichtungsnut 24 ohne den komprimierbaren Rand in Kontakt. Die von den außenliegenden Lippenabschnitten 28f (283, 284) abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform. Die Dichtungseinheit 15 der zweiten Ausführungsform (3) und die Dichtungseinheit 15 der dritten Ausführungsform (4) sind im Wesentlichen gleich. Zwischen 3 und 4 ist lediglich eine Einfügerichtung der Dichtungseinheit 15 in die Dichtungsnut 24 unterschiedlich. Bei der dritten Ausführungsform können die gleichen Vorteile wie diese der vorstehenden Ausführungsformen erhalten werden.
(Vierte Ausführungsform)
Mit Bezug auf 5 ist eine Dichtungseinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Bei der Dichtungseinheit 15 der vierten Ausführungsform ist ein komprimierbarer Rand 28l bei jedem der außenliegenden Lippenabschnitte 28f ausgebildet. Jeder der komprimierbaren Ränder 28l ist so ausgebildet, dass dieser in einer Richtung nach radial außen gebogen ist. Die von den außenliegenden Lippenabschnitten 28f (283, 284) abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform.
Wie in 5 gezeigt ist, steht der komprimierbare Rand 28l der oberen Seite in dem Zustand, bei welchem die Dichtungseinheit 15 in die Dichtungsnut 24 eingefügt ist, mit der axialen Endwandfläche 242 der oberen Seite in Kontakt und ist elastisch verformt, während der andere komprimierbare Rand 28l der unteren Seite mit der axialen Endwandfläche 243 der unteren Seite in Kontakt steht und elastisch verformt ist. Da der komprimierbare Rand 28l in der Richtung nach radial außen gebogen ist, steht eine innere Umfangsfläche jedes komprimierbaren Randes 28l mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 in Kontakt, und jedes vordere Ende des komprimierbaren Randes 28l ist in der Richtung nach radial außen ausgerichtet. Mit anderen Worten, jeder der komprimierbaren Ränder 28l ist weiter in der Richtung nach radial außen gebogen, wenn die Dichtungseinheit 15 in der Dichtungsnut 24 montiert ist und mit den jeweiligen axialen Endwandflächen 242, 243 in Kontakt gebracht ist. Die von dem komprimierbaren Rand 28l abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die gleichen Vorteile wie diese der vorstehenden Ausführungsformen erhalten werden. Zusätzlich wird verhindert, dass der komprimierbare Rand 28l mit der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 in Kontakt gebracht werden kann, da der komprimierbare Rand 28l in der Richtung nach radial außen gebogen ist. Darüber hinaus wird verhindert, dass der komprimierbare Rand 28l in dem zwischen der inneren Umfangsfläche des Abdeckelements 26 und der äußeren Umfangsfläche 55 des Kolbens 5 ausgebildeten ringförmigen Spalt 27 angeordnet sein kann. Darüber hinaus wird verhindert, dass der komprimierbare Rand 28l den Einlassanschluss des Kraftstoff-Sammeldurchlasses 25 verschließen kann, welcher hin hin zu dem in der Dichtungsnut 24 ausgebildeten Raum 300 geöffnet ist.
(Fünfte Ausführungsform)
Mit Bezug auf 6 ist eine Dichtungseinheit gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Bei der Dichtungseinheit 15 der fünften Ausführungsform ist der komprimierbare Rand 28l, welcher gleich diesem der vierten Ausführungsform ist, lediglich bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der oberen Seite (dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283) ausgebildet, während bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der unteren Seite (dem zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284) kein komprimierbarer Rand ausgebildet ist. Ein axialer Endabschnitt des zweiten außenliegenden Lippenabschnitts 284 steht mit der axialen Endwandfläche 243 der unteren Seite ohne den komprimierbaren Rand in Kontakt. Die von den außenliegenden Lippenabschnitten 28f (283, 184) abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform. Bei der fünften Ausführungsform können ebenso die gleichen Vorteile wie diese der ersten Ausführungsform erhalten werden.
(Sechste Ausführungsform)
Mit Bezug auf 7 ist eine Dichtungseinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Bei der Dichtungseinheit 15 der sechsten Ausführungsform ist der komprimierbare Rand 28l, welcher gleich diesem bei der vierten Ausführungsform (5) ist, lediglich bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der unteren Seite (dem zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284) ausgebildet, während bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der oberen Seite (dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283) kein komprimierbarer Rand ausgebildet ist. Ein axialer Endabschnitt des ersten außenliegenden Lippenabschnitts 283 steht mit der axialen Endwandfläche 242 der oberen Seite ohne den komprimierbaren Rand in Kontakt. Die von den außenliegenden Lippenabschnitten 28f (283, 284) abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform. Die Dichtungseinheit 15 der fünften Ausführungsform (6) und die Dichtungseinheit 15 der sechsten Ausführungsform (7) sind im Wesentlichen gleich. Zwischen 6 und 7 ist lediglich eine Einfügerichtung der Dichtungseinheit 15 in die Dichtungsnut 24 unterschiedlich. Bei der sechsten Ausführungsform können die gleichen Vorteile wie diese der vorstehenden Ausführungsformen erhalten werden.
(Siebte Ausführungsform)
Mit Bezug auf 8 ist eine Dichtungseinheit gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Bei der Dichtungseinheit 15 der siebten Ausführungsform ist ein komprimierbarer Rand 28m bei jedem der außenliegenden Lippenabschnitte 28f ausgebildet. Eine Gestalt des komprimierbaren Randes 28m unterscheidet sich von diesem der ersten Ausführungsform. Genauer gesagt, der komprimierbare Rand 28m ist nicht in einer gekrümmten Gestalt ausgebildet (in der Richtung nach radial innen oder in der Richtung nach radial außen gebogen), sondern dieser ist in einer sich gerade erstreckenden Gestalt ausgebildet, wobei sich eine Mittellinie L4 des komprimierbaren Randes 28m gerade erstreckt. Wie in 8 gezeigt ist, erstreckt sich der komprimierbare Rand 28m in einer Richtung (das heißt, der Richtung der Mittellinie L4) parallel zu der axialen Richtung der Dichtungseinheit 15 gerade. Mit anderen Worten, die Richtung der Mittellinie L4 ist senkrecht zu der axialen Endwandfläche 242 oder 243. Obwohl 8 zum Zwecke der Vereinfachung einen Zustand des komprimierbaren Randes 28m vor dessen elastischer Verformung zeigt, ist jeder der komprimierbaren Ränder 28m tatsächlich in der Richtung nach radial außen oder nach radial innen gebogen und steht mit der axialen Endwandfläche 242 oder 243 in Kontakt. Die von dem komprimierbaren Rand 28m abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform. Bei der siebten Ausführungsform können ebenso die gleichen Vorteile wie diese der vorstehenden Ausführungsformen erhalten werden.
(Achte Ausführungsform)
Mit Bezug auf 9 ist eine Dichtungseinheit gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Bei der Dichtungseinheit 15 der achten Ausführungsform ist der komprimierbare Rand 28m, welcher gleich diesem der siebten Ausführungsform ist, lediglich bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der oberen Seite (dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283) ausgebildet, während bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der unteren Seite (dem zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284) kein komprimierbarer Rand ausgebildet ist. Ein axialer Endabschnitt des außenliegenden Lippenabschnitts 28f der unteren Seite steht mit der axialen Endwandfläche 243 der unteren Seite ohne den komprimierbaren Rand in Kontakt. Die von den außenliegenden Lippenabschnitten 28f (283, 284) abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform. Bei der achten Ausführungsform können die gleichen Vorteile wie diese der ersten Ausführungsform erhalten werden.
(Neunte Ausführungsform)
Mit Bezug auf 10 ist eine Dichtungseinheit gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Bei der Dichtungseinheit 15 der neunten Ausführungsform ist der komprimierbare Rand 28m, welcher gleich diesem der siebten Ausführungsform (8) ist, lediglich bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der unteren Seite (dem zweiten außenliegenden Lippenabschnitt 284) ausgebildet, während bei dem außenliegenden Lippenabschnitt 28f der oberen Seite (dem ersten außenliegenden Lippenabschnitt 283) kein komprimierbarer Rand ausgebildet ist. Ein axialer Endabschnitt des ersten außenliegenden Lippenabschnitts 283 steht mit der axialen Endwandfläche 242 der oberen Seite ohne den komprimierbaren Rand in Kontakt. Die von den außenliegenden Lippenabschnitten 28f (283, 284) abweichenden Abschnitte der Dichtungseinheit 15 sind gleich diesen der ersten Ausführungsform. Die Dichtungseinheit 15 der achten Ausführungsform (9) und die Dichtungseinheit 15 der neunten Ausführungsform (10) sind im Wesentlichen gleich. Zwischen 9 und 10 ist lediglich eine Einfügerichtung der Dichtungseinheit 15 in die Dichtungsnut 24 unterschiedlich. Bei der neunten Ausführungsform können die gleichen Vorteile wie diese der vorstehenden Ausführungsformen erhalten werden.
(Weitere Ausführungsformen und/oder Modifikationen)
Die vorliegende Offenbarung sollte nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt sein, sondern diese kann weiter verschiedenartig modifiziert sein, ohne von einem Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.

(M1) Beispielsweise sind die komprimierbaren Ränder 28k, 28l und 28m bei der ersten (2), der vierten (5) und der siebten Ausführungsform (8) so ausgebildet, dass diese in der gleichen gekrümmten Richtung gebogen sind, oder dass sich diese in der gleichen geraden Richtung erstrecken. Der komprimierbare Rand der oberen Seite und der komprimierbare Rand der unteren Seite können jedoch so ausgebildet sein, dass diese in unterschiedlichen Richtungen zueinander gebogen sind, oder dass sich diese in unterschiedliche Richtungen gerade erstrecken. Genauer gesagt, der komprimierbare Rand der oberen Seite kann so ausgebildet sein, dass dieser in der Richtung nach radial innen oder in der Richtung nach radial außen gebogen ist, oder dass sich dieser in der axialen Richtung gerade erstreckt, während der komprimierbare Rand der unteren Seite in der Gestalt ausgebildet sein kann, welche sich von dieser der oberen Seite unterscheidet.
(M2) Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist jeder der komprimierbaren Ränder 28k, 28l und 28m in der ringförmigen Gestalt ausgebildet, die sich in der Umfangsrichtung der Dichtungseinheit kontinuierlich erstreckt. Der komprimierbare Rand kann jedoch in der ringförmigen Gestalt so ausgebildet sein, dass dieser von mehreren Teilen gebildet ist, die sich in der Umfangsrichtung in einer unterbrochenen Art und Weise erstrecken. Mit anderen Worten, die mehreren Teile des komprimierbaren Randes sind in der Umfangsrichtung angeordnet und bei gleichen Abständen voneinander getrennt.
(M3) Die Dichtungseinheit der vorliegenden Offenbarung kann auf die Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem angewendet werden, das sich von dem Kraftstoffeinspritzsystem vom Common-Rail-Typ unterscheidet. Die Dichtungseinheit der vorliegenden Offenbarung kann auf irgendwelche andere Vorrichtungen angewendet werden, welche sich von der Hochdruckpumpe unterscheiden.
(M4) Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist die Dichtungsnut 24 durch die Kombination des Zylinders 3 und des Abdeckelements 26 ausgebildet. Die Dichtungsnut kann jedoch lediglich durch den Zylinder 3 oder lediglich durch das Abdeckelement ausgebildet sein.
(M5) Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind die innenliegenden Vorsprünge 28e und die außenliegenden Vorsprünge 28g bei zwei Positionen des Dichthauptkörpers 28 ausgebildet. Es können jedoch mehr als zwei innenliegende und/oder außenliegende Vorsprünge in der axialen Richtung des Dichthauptkörpers 28 ausgebildet sein.
(M6) Bei den Ausführungsformen von 8 bis 10 erstreckt sich der komprimierbare Rand 28m gerade in der axialen Richtung senkrecht zu der axialen Endwandfläche 242 oder 243. Ein sich gerade erstreckender komprimierbarer Rand kann jedoch so ausgebildet sein, dass dieser mit Bezug auf die axiale Endwandfläche 242 oder 243 geneigt ist. Genauer gesagt, der komprimierbare Rand kann so ausgebildet sein, dass sich dieser in der Richtung nach radial innen oder in der Richtung nach radial außen gerade erstreckt. Gemäß einer solchen Struktur ist es möglich, eine Richtung auf einfache Art und Weise zu steuern, in welcher der komprimierbare Rand elastisch verformt wird.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4705138 [0005, 0005, 0008]

Claims

Dichtungseinheit (15), welche in einer Dichtungsnut (24) mit einer ringförmigen Gestalt vorzusehen ist, wobei die Dichtungsnut (24) bei einer Position gegenüberliegend einer äußeren Umfangsfläche (55) eines sich hin und her bewegenden Wellenelements (5) in einer radialen Richtung der Dichtungseinheit ausgebildet ist, und wobei die Dichtungseinheit (15) aufweist: einen Dichthauptkörper (28) mit einer zylindrischen Gestalt, wobei der Dichthauptkörper (28) eine innere Umfangsfläche (28b) besitzt, welche mit der äußeren Umfangsfläche (55) des sich hin und her bewegenden Wellenelements (5) in Kontakt stehen soll, um eine Leckage einer Flüssigkeit von einem axialen Ende hin zu dem anderen axialen Ende des sich hin und her bewegenden Wellenelements (5) zu verhindern, und der Dichthauptkörper (28) eine äußere Umfangsfläche (28a) besitzt, welche mit einer zylindrischen Seitenwandfläche (241) der Dichtungsnut (24) in Kontakt stehen soll; und einen komprimierbaren Rand (28k, 28l, 28m), welcher bei zumindest einem axialen Endabschnitt des Dichthauptkörpers (28) ausgebildet ist, wobei sich der komprimierbare Rand ausgehend von einer radial außenliegenden Position des axialen Endabschnitts des Dichthauptkörpers (28) in einer Richtung hin zu einer axialen Endwandfläche (242, 243) der Dichtungsnut (24) erstreckt, so dass der komprimierbare Rand in einer axialen Richtung der Dichtungseinheit elastisch verformt wird, wenn der komprimierbare Rand mit der axialen Endwandfläche (242, 243) der Dichtungsnut (24) in Kontakt steht.
Dichtungseinheit (15) nach Anspruch 1, wobei der komprimierbare Rand (28k, 28l, 28m) bei jedem der axialen Endabschnitte des Dichthauptkörpers (28) ausgebildet ist.
Dichtungseinheit (15) nach Anspruch 1, wobei der komprimierbare Rand (28k, 28l, 28m) lediglich bei einem axialen Endabschnitt des Dichthauptkörpers (28) ausgebildet ist.
Dichtungseinheit (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der komprimierbare Rand (28k, 28l) in einer gekrümmten Gestalt ausgebildet ist.
Dichtungseinheit (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der komprimierbare Rand (28k) in einer Richtung nach radial innen gebogen ist.
Dichtungseinheit (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der komprimierbare Rand (28l) in einer Richtung nach radial außen gebogen ist.
Dichtungseinheit (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Dichthauptkörper (28) aufweist: mehrere innenliegende Vorsprünge (28e), welche bei der inneren Umfangsfläche (28b) des Dichthauptkörpers (28) ausgebildet sind, wobei die mehreren innenliegenden Vorsprünge (28e) in der axialen Richtung voneinander getrennt sind, so dass die innenliegenden Vorsprünge (28e) mit der äußeren Umfangsfläche (55) des sich hin und her bewegenden Wellenelements (5) in Kontakt stehen sollen; und einen innenliegenden konkaven Abschnitt (28h), welcher bei der inneren Umfangsfläche (28b) des Dichthauptkörpers (28) ausgebildet ist, wobei der innenliegende konkave Abschnitt (28h) in der axialen Richtung zwischen den innenliegenden Vorsprüngen (28e) ausgebildet ist, um zwischen der inneren Umfangsfläche (28b) des innenliegenden konkaven Abschnitts (28h) und der äußeren Umfangsfläche (55) des sich hin und her bewegenden Wellenelements (5) einen innenliegenden radialen Spalt auszubilden.
Dichtungseinheit (15) nach Anspruch 7, wobei der Dichthauptkörper (28) aufweist: mehrere außenliegende Vorsprünge (28g), welche bei der äußeren Umfangsfläche (28a) des Dichthauptkörpers (28) ausgebildet sind, wobei die mehreren außenliegenden Vorsprünge (28g) in der axialen Richtung voneinander getrennt sind, so dass die außenliegenden Vorsprünge (28g) mit der zylindrischen Seitenwandfläche (241) der Dichtungsnut (24) in Kontakt stehen sollen; und einen außenliegenden konkaven Abschnitt (28i), welcher bei der äußeren Umfangsfläche (28a) des Dichthauptkörpers (28) ausgebildet ist, wobei der außenliegende konkave Abschnitt (28i) in der axialen Richtung zwischen den außenliegenden Vorsprüngen (28g) ausgebildet ist, um zwischen der äußeren Umfangsfläche (28a) des außenliegenden konkaven Abschnitts (28i) und der zylindrischen Seitenwandfläche (241) der Dichtungsnut (24) einen außenliegenden radialen Spalt auszubilden.
Dichtungseinheit (15) nach Anspruch 8, wobei der Dichthauptkörper (28) aufweist: einen zylindrischen mittleren Abschnitt (28c), wobei die innenliegenden Vorsprünge (28e) bei der inneren Umfangsfläche (28b) des zylindrischen mittleren Abschnitts (28c) nicht ausgebildet sind und die außenliegenden Vorsprünge (28g) bei der äußeren Umfangsfläche (28a) des zylindrischen mittleren Abschnitts (28c) nicht ausgebildet sind; einen innenliegenden Lippenabschnitt (28d), welcher sich in der axialen Richtung ausgehend von einer axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) erstreckt, wobei der innenliegende Lippenabschnitt (28d) in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet ist, die sich ausgehend von einem radial innenliegenden Abschnitt der axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) erstreckt, und wobei der innenliegende Vorsprung (28e) bei der inneren Umfangsfläche (28b) des innenliegenden Lippenabschnitts (28d) ausgebildet ist; und einen außenliegenden Lippenabschnitt (28f), welcher sich in der axialen Richtung ausgehend von der axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) erstreckt, wobei der außenliegende Lippenabschnitt (28f) in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet ist, die sich ausgehend von einem radial außenliegenden Abschnitt der axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) erstreckt, und wobei der außenliegende Vorsprung (28g) bei der äußeren Umfangsfläche (28a) des außenliegenden Lippenabschnitts (28f) ausgebildet ist, wobei der komprimierbare Rand (28k, 28l, 28m) bei einem axialen Endabschnitt des außenliegenden Lippenabschnitts (28f) ausgebildet ist, und wobei der innenliegende Lippenabschnitt (28d) mit der axialen Endwandfläche (242, 243) der Dichtungsnut (24) nicht in Kontakt steht.
Dichtungseinheit (15) nach Anspruch 9, ferner aufweisend: eine ringförmige Federnut (28j), welche in der radialen Richtung zwischen dem innenliegenden Lippenabschnitt (28d) und dem außenliegenden Lippenabschnitt (28f) ausgebildet ist; und eine Feder (29), welche in der ringförmigen Federnut (28j) vorgesehen ist, um in der radialen Richtung eine Druckkraft auf den innenliegenden Lippenabschnitt (28d) und den außenliegenden Lippenabschnitt (28f) aufzubringen.
Dichtungseinheit (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Dichtungseinheit (15) in einer Hochdruckpumpe (100) verwendet wird, welche aufweist: einen Kolben (5), welcher als das sich hin und her bewegende Wellenelement arbeitet; einen Zylinder (3) zum beweglichen Aufnehmen des Kolbens (5); und eine Kraftstoff-Verdichtungskammer (17), welche durch eine innere Umfangsfläche des Zylinders (3) und eine axiale Endfläche (53) des Kolbens (5) ausgebildet ist, und welche Kraftstoff zum Abführen eines verdichteten Hochdruckkraftstoffes verdichtet.
Hochdruckpumpe (100), aufweisend: einen Kolben (5); einen Zylinder (3) zum beweglichen Aufnehmen des Kolbens (5) in einer solchen Art und Weise, dass sich der Kolben (5) in einer axialen Richtung des Kolbens (5) hin und her bewegt, wobei der Zylinder eine zylindrische Dichtungsnut (24) bei einer Position, die in einer radialen Richtung einer äußeren Umfangsfläche (55) des Kolbens (5) gegenüberliegt, besitzt; eine Kraftstoffeinlass-Ventileinheit (1) zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffeinlasses, welcher mit einer Kraftstoff-Verdichtungskammer (17) in Verbindung steht, die durch eine innere Umfangsfläche des Zylinders (3) und eine axiale Endfläche (53) des Kolbens (5) ausgebildet ist; eine Kraftstoffauslass-Ventileinheit (4), welche in einem Kraftstoff-Abgabedurchlass (23) zum Abgeben des in der Kraftstoff-Verdichtungskammer (17) verdichteten Kraftstoffes vorgesehen ist, wobei die Kraftstoffauslass-Ventileinheit (4) den Kraftstoff-Abgabedurchlass (23) öffnet und schließt; und die Dichtungseinheit (15) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, welche in der Dichtungsnut (24) vorgesehen ist.
Hochdruckpumpe (100) für eine Verbrennungskraftmaschine, aufweisend: einen Kolben (5), welcher in dessen axialer Richtung beweglich ist; einen Zylinder (3) zum beweglichen Aufnehmen des Kolbens (5) in einer solchen Art und Weise, dass sich der Kolben (5) in der axialen Richtung des Kolbens (5) hin und her bewegt; eine Kraftstoff-Verdichtungskammer (17) zum Verdichten von Kraftstoff und Abgeben des verdichteten Kraftstoffes hin zu der Verbrennungskraftmaschine; eine zylindrische Dichtungsnut (24), welche bei dem Zylinder (3) bei einer Position ausgebildet ist, die einer äußeren Umfangsfläche (55) des Kolbens (5) in einer radialen Richtung gegenüberliegt; eine Dichtungseinheit (15) mit einer zylindrischen Gestalt, welche in die Dichtungsnut (24) eingefügt ist, zum Verhindern einer Leckage des Kraftstoffes ausgehend von einer Hochdruckpumpenseite hin zu einer Maschinenseite und zum Verhindern einer Leckage von Maschinenöl ausgehend von der Maschinenseite hin zu der Hochdruckpumpenseite, wobei die Dichtungseinheit (15) aufweist: einen Dichthauptkörper (28) mit einem zylindrischen mittleren Abschnitt (28c); einen ersten innenliegenden Lippenabschnitt (28d, 281), welcher auf einer ersten axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) ausgebildet ist und sich ausgehend von einem radial innenliegenden Abschnitt des mittleren Abschnitts (28c) in der axialen Richtung hin zu einer ersten axialen Endwandfläche (242) der Dichtungsnut (24) erstreckt; einen ersten außenliegenden Lippenabschnitt (28f, 283), welcher auf der ersten axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) ausgebildet ist und sich ausgehend von einem radial außenliegenden Abschnitt des mittleren Abschnitts (28c) in der axialen Richtung hin zu der ersten axialen Endwandfläche (242) der Dichtungsnut (24) erstreckt; einen zweiten innenliegenden Lippenabschnitt (28d, 282), welcher auf einer zweiten axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) ausgebildet ist und sich ausgehend von einem radial innenliegenden Abschnitt des mittleren Abschnitts (28c) in der axialen Richtung hin zu einer zweiten axialen Endwandfläche (243) der Dichtungsnut (24) erstreckt; einen zweiten außenliegenden Lippenabschnitt (28f, 284), welcher auf der zweiten axialen Seite des mittleren Abschnitts (28c) ausgebildet ist und sich ausgehend von einem radial außenliegenden Abschnitt des mittleren Abschnitts (28c) in der axialen Richtung hin zu der zweiten axialen Endwandfläche (243) der Dichtungsnut (24) erstreckt; wobei mehrere Oberflächenabschnitte (28e) einer inneren Umfangsfläche (28b) des Dichthauptkörpers (28) mit der äußeren Umfangsfläche (55) des Kolbens (5) in Kontakt stehen, so dass die mehreren Oberflächenabschnitte (28e) der inneren Umfangsfläche (28b) darauf gleiten; wobei mehrere Oberflächenabschnitte (28g) einer äußeren Umfangsfläche (28a) bis Dichthauptkörpers (28) mit einer zylindrischen Seitenwandfläche (241) der Dichtungsnut (24) in Kontakt stehen, wobei bei jedem axialen Endabschnitt der ersten und zweiten außenliegenden Lippenabschnitte (28f, 283, 284), welche sich in der axialen Richtung hin zu jeder der axialen Endwandflächen (242, 243) der Dichtungsnut (24) erstrecken, ein komprimierbarer Rand (28k, 28l, 28m) ausgebildet ist, und wobei jeder der komprimierbaren Ränder (28k, 28l, 28m) mit jeder der axialen Endwandflächen (242, 243) der Dichtungsnut (24) in Kontakt steht und in einem Zustand, bei welchem die Dichtungseinheit (15) in die Dichtungsnut (24) eingefügt ist, elastisch verformt ist.
Hochdruckpumpe (100) nach Anspruch 13, wobei eine innere Umfangsfläche (28h) des mittleren Abschnitts (28c) in einer Richtung nach radial außen vertieft ist, ein innenliegender Vorsprung (28e) bei jeder der inneren Umfangsflächen (28b) der innenliegenden Lippenabschnitte (28d) ausgebildet ist, so dass der Dichthauptkörper (28) lediglich bei den innenliegenden Vorsprüngen (28e) mit der äußeren Umfangsfläche (55) des Kolbens (5) in Kontakt steht, und ein außenliegender Vorsprung (28g) bei jeder der äußeren Umfangsflächen (28a) der außenliegenden Lippenabschnitte (28f) ausgebildet ist, so dass der Dichthauptkörper (28) lediglich bei den außenliegenden Vorsprüngen (28g) mit der zylindrischen Seitenwandfläche (241) der Dichtungsnut (24) in Kontakt steht.
Hochdruckpumpe (100) nach Anspruch 13 oder 14, wobei eine ringförmige Federnut (28j) in der radialen Richtung zwischen dem innenliegenden Lippenabschnitt (28d) und dem außenliegenden Lippenabschnitt (28f) ausgebildet ist; und eine Feder (29) in der ringförmigen Federnut (28j) vorgesehen ist, um eine Druckkraft in der radialen Richtung auf den innenliegenden Lippenabschnitt (28d) und den außenliegenden Lippenabschnitt (28f) aufzubringen.