DE102018107053A1

DE102018107053A1 - Kraftstoffpumpe mit einem Ansaugventil

Info

Publication number: DE102018107053A1
Application number: DE102018107053.5A
Authority: DE
Inventors: Naoya Takahashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2018-10-25
Also published as: JP6836177B2; JP2018178945A

Abstract

Ein Druckbeaufschlagungsdurchlasselement (10), das in einer Kraftstoffpumpe vorgesehen ist, weist eine ringförmige Dichtungsoberfläche (10f) auf, welche die Druckbeaufschlagungskammer (10p) umgibt. Ein Ansaugdurchlasselement (30) in der Kraftstoffpumpe weist einen Dichtungsvorsprung (14) auf, welcher eine Form aufweist, welche die Druckbeaufschlagungskammer (10p) umgibt und hin zu der ringförmigen Dichtungsoberfläche (10f) hervorsteht, und der Dichtungsvorsprung wird durch die axiale Kraft gegen die Dichtungsoberfläche (10f) gedrückt, um so mit dieser in Kontakt gebracht zu werden. Ferner weist das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement (10) einen Kontaktvorsprung (15) auf, welcher sich radial nach außerhalb des Dichtungsvorsprungs (14) befindet und das Ansaugdurchlasselement (30) kontaktiert. Der axiale Kraft aufnehmende Abschnitt (30g) in dem Ansaugdurchlasselement (30), welcher die axiale Kraft aufnimmt, befindet sich in der radialen Richtung zwischen dem Dichtungsvorsprung (14) und dem Kontaktvorsprung (15).

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffpumpe mit einem Ansaugventil.
Hintergrund
Wie in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 2010-7521 (die nachfolgend als Dokument 1 bezeichnet werden wird) gezeigt wird, weist eine Kraftstoffpumpe einen Stößel, welcher Kraftstoff in einer Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer beaufschlagt, ein Ansaugdurchlasselement, das einen Ansaugdurchlass aufweist, durch welchen der Kraftstoff in die Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer angesaugt wird, ein Ansaugventil, das derart konfiguriert ist, dass dieses von einem Ventilsitz, der in dem Ansaugdurchlass ausgebildet ist, getrennt ist oder darauf sitzt bzw. daran anliegt, um den Ansaugdurchlass zu öffnen bzw. schließen, auf. Das Ansaugdurchlasselement ist an einem Druckbeaufschlagungselement angebracht. Das Druckbeaufschlagungselement weist die Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer und den Ventilsitz auf.
Durch Anwenden einer axialen Kraft auf das Ansaugdurchlasselement werden die gesamten zugewandten Oberflächen (zugewandte Oberflächen) des Ansaugdurchlasselements und des Druckbeaufschlagungselements in engen Kontakt miteinander gebracht, und deren zugewandte Oberflächen fungieren als Dichtungsoberflächen. Im Ergebnis verhindert dies, dass Hochdruckkraftstoff aus einer Grenzoberfläche zwischen dem Ansaugdurchlasselement und dem Druckbeaufschlagungselement ausleckt.
Kurzfassung
In den letzten Jahren lag ein Trend dahingehend vor, den Druck des Kraftstoffs zu erhöhen, sodass der Oberflächendruck, der für die Dichtungsoberflächen erforderlich ist, höher wird. Allerdings wird, falls die axiale Kraft erhöht wird, um den Oberflächendruck zum Beispiel dann zu erhöhen, wenn die axiale Kraft durch ein Befestigen bzw. Anziehen einer Schraube erhöht wird, eine Beschädigung der Schraube, wie beispielsweise ein Bruch des Gewindeabschnitts verursacht, sodass eine Grenze für die Erhöhung der axialen Kraft vorliegt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Kraftstoffpumpe vorzusehen, welche eine Dichtungsperformance bzw. -leistung verwirklicht, indem diese den Oberflächendruck der Dichtungsoberflächen erhöht, während diese eine Erhöhung der axialen Kraft unterbindet.
Gemäß einem Aspekt bzw. einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein folgendes technisches Mittel angepasst, um die vorstehende Aufgabe zu erzielen. Die in Klammern stehenden Bezugszeichen, die in den Ansprüchen und in den vorstehenden Absätzen beschrieben werden, geben eine Entsprechung mit spezifischen Merkmalen an, die bei später erläuterten Ausführungsformen als eine Ausführungsform beschrieben werden, und sind nicht dazu gedacht, den technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
Gemäß einem Aspekt bzw. einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Kraftstoffpumpe einen Stößel (11), der dazu konfiguriert ist, einen Kraftstoff in einer Druckbeaufschlagungskammer (10p) zu beaufschlagen, ein Druckbeaufschlagungsdurchlasselement (10, 101, 102, 103), das die Druckbeaufschlagungskammer aufweist, oder einen Verbindungsdurchlass, der mit der Druckbeaufschlagungskammer in Verbindung steht, ein Ansaugdurchlasselement (30), das einen Ansaugdurchlass (30b) aufweist, um Kraftstoff in die Druckbeaufschlagungskammer anzusaugen, und das Ansaugdurchlasselement, das an dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement angebracht ist, ein Ansaugventil (20), das dazu konfiguriert ist, auf einem Ventilsitz (30s), welcher in dem Ansaugdurchlasselement ausgebildet ist, zu sitzen und sich von diesem zu trennen, um so den Ansaugdurchlass zu öffnen und schließen, und ein axiale Kraft anwendendes Element (40), das dazu konfiguriert ist, eine axiale Kraft auf das Ansaugdurchlasselement anzuwenden, und das axiale Kraft anwendende Element, das dazu konfiguriert ist, das Ansaugdurchlasselement durch die axiale Kraft gegen das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement zu drücken, damit diese miteinander in Kontakt stehen.
Ferner beinhaltet die Kraftstoffpumpe eine ringförmige Dichtungsoberfläche (10f, 30f, 304f, 305f), die dem Ansaugdurchlasselement oder dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement vorgesehen ist, um so die Druckbeaufschlagungskammer oder den Ansaugdurchlass zu umgeben, einen Dichtungsvorsprung (14, 31), der in dem entsprechend anderen von dem Ansaugdurchlasselement und dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement vorgesehen sowie in einer ringförmigen Form ausgebildet ist, welche die Druckbeaufschlagungskammer oder den Ansaugdurchlass umgibt, um sich so hin zu der Dichtungsoberfläche zu erstrecken, und den Dichtungsvorsprung, der dazu konfiguriert ist, durch die axiale Kraft gegen die Dichtungsoberfläche gedrückt zu werden, um so mit der Dichtungsoberfläche in Kontakt gebracht zu werden, einen Kontaktvorsprung (15, 32) auf einer radial äußeren Seite des Dichtungsvorsprungs, der derart konfiguriert ist, dass dieser mit dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement in Kontakt steht, wenn der Kontaktvorsprung in dem Ansaugdurchlasselement vorgesehen ist, oder der Kontaktvorsprung derart konfiguriert ist, dass dieser mit dem Ansaugdurchlasselement in Kontakt steht, wenn der Kontaktvorsprung in dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement vorgesehen ist, und einen axiale Kraft aufnehmenden Abschnitt (30g) in dem Ansaugdurchlasselement, welcher die axiale Kraft aufnimmt, die in der radialen Richtung zwischen dem Dichtungsvorsprung und dem Kontaktvorsprung eingeschoben ist.
Bei der vorliegenden Offenbarung ist die Dichtungsoberfläche in dem Ansaugdurchlasselement oder dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement vorgesehen, und der Dichtungsvorsprung ist in dem entsprechend anderen von dem Ansaugdurchlasselement und dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement vorgesehen. Daher wird verglichen mit der Konfiguration, bei welcher keine Vorsprünge ausgebildet sind, das heißt die gesamte gegenüberliegende Oberfläche mit der Dichtungsoberfläche in Kontakt gebracht wird, so wie in dem Stand der Technik, die Dichtungsfläche reduziert, sodass der Oberflächendruck erhöht werden kann, während die Erhöhung der axialen Kraft unterbunden wird.
Zusätzlich hat der Ingenieur der vorliegenden Ausführungsform die Erkenntnis erlangt bzw. erkannt, dass bei der Dichtungsstruktur mit dem Dichtungsvorsprung das folgende Problem auftritt, falls im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform der Kontaktvorsprung nicht vorgesehen ist. Das heißt, dass in dem Ansaugdurchlasselement zwischen dem axiale Kraft aufnehmenden Abschnitt und der Dichtungsendoberfläche eine Biegebelastung erzeugt wird und das Ansaugdurchlasselement sich biegt und verformt. Im Ergebnis wird der Oberflächendruck bei der Dichtungsendoberfläche nicht gleichförmig, und das Ansaugdurchlasselement kann beschädigt werden, wenn zum Beispiel bei dem Rand auf der äußeren peripheren Seite der Dichtungsendoberfläche eine Belastungskonzentration auftritt. Als eine Gegenmaßnahme gegen das Problem treten Einschränkungen beim Layout auf, wie beispielsweise dass die radiale Position der axialen Mittellinie und der Dichtungs-Mittellinie übereinstimmen.
In Hinblick auf diese Erkenntnis wird der Kontaktvorsprung ausgebildet, der auf der radial äußeren Seite des Dichtungsvorsprungs positioniert ist, und der axiale Kraft anwendende Abschnitt ist zwischen dem Dichtungsvorsprung und dem Kontaktvorsprung in der radialen Richtung positioniert. Daher ist es möglich, die Biegeverformung zu unterbinden, die in dem Ansaugdurchlasselement auftritt, während es unnötig wird, dass die radiale Position des axiale Kraft anwendenden Abschnitts mit der radialen Position des Dichtungsvorsprungs übereinstimmt, wodurch das Problem der Verschlechterung der Dichtungsperformance und der Beschädigung des Ansaugdurchlasselements reduziert wird.
Figurenliste
Es zeigt/es zeigen:

1 ein Blockdiagramm, das eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe bei einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht des Zustands veranschaulicht, in welchem ein elektromagnetischer Aktuator von der Kraftstoffpumpe in 1 entfernt wird.
3 ein Diagramm, das eine schematische Ansicht des Zustands veranschaulicht, in welchem ein Ansaugdurchlasselement angebracht wird.
4 ein Diagramm, das eine Draufsicht des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements veranschaulicht, wenn dieses von der Seite des Ansaugdurchlasselements betrachtet wird.
5 ein Diagramm, das ein Vergleichsbeispiel bezüglich der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
6 ein Diagramm, das eine schematische Ansicht der Kraftstoffpumpe bei einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
7 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements bei einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
8 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements bei einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
9 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht des Ansaugdurchlasselements bei einer fünften Ausführungsform veranschaulicht.
10 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht des Ansaugdurchlasselements bei einer sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
11 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht des Ansaugdurchlasselements und des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements bei einer siebten Ausführungsform veranschaulicht; und
12 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht des Ansaugdurchlasselements und des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements bei einer achten Ausführungsform veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung
Eine Mehrzahl von Ausführungsformen bei der vorliegenden Offenbarung wird untenstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Bei jeder der Ausführungsformen kann einem Teil, das einem Gegenstand entspricht, der bei einer vorangegangenen Ausführungsform beschrieben wurde, das gleiche Bezugszeichen zugeordnet werden. Falls ein Teil der Merkmale bei jeder Ausführungsform erläutert wird, kann der verbleibende Teil der Merkmale auf den verbleibenden Teil der Merkmale bei anderen Ausführungsformen angewendet werden.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 gezeigt wird, ist eine Kraftstoffpumpe 1 auf einem Fahrzeug montiert und pumpt einen beaufschlagten Kraftstoff zu einer Common-Rail. Der beaufschlagte Kraftstoff wird produziert, indem ein Niedrigdruckkraftstoff, der ausgehend von einem Kraftstofftank zugeführt wird, mittels einer (nicht näher dargestellten) Förderpumpe beaufschlagt wird. Der Hochdruckkraftstoff, der zu der Common-Rail gepumpt wird, wird bei einem Kraftstoffeinspritzventil aufgeteilt, das auf jedem Zylinder einer Maschine mit interner Verbrennung vorgesehen ist. Der Hochdruckkraftstoff wird in die Brennkammer eingespritzt und verbrennt darin.
Die Kraftstoffpumpe 1 wird durch einen Drehmoment einer Antriebswelle 2, die mit einer Kurbelwelle der Maschine mit interner Verbrennung verbunden ist, als eine Antriebsquelle betrieben. Die Kraftstoffpumpe 1 beinhaltet ein Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10, einen Stößel 11, ein Ansaugventil 20, ein Ansaugdurchlasselement 30, ein axiale Kraft anwendendes Element 40 und einen elektromagnetischen Aktuator 50.
Ein Teil des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements 10 fungiert als ein Zylinder, der eine Gleitoberfläche 10a aufweist, auf welcher der Stößel 11 gleitet. Der Stößel 11 bewegt sich durch einen Nocken 3, der an der Antriebswelle 2 angebracht ist, vorwärts und rückwärts in dem Zylinder, um den Kraftstoff so in die Druckbeaufschlagungskammer 10p zu pumpen. Ein Niedrigdruckdurchlass 10b und ein Hochdruckdurchlass 10c sind in dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 ausgebildet. Der Niedrigdruckkraftstoff, der ausgehend von der Förderpumpe zugeführt wird, wird durch den Niedrigdruckdurchlass 10b in die Druckbeaufschlagungskammer 10p angesaugt. Der Hochdruckkraftstoff, der in der Druckbeaufschlagungskammer 10p gepumpt wird, wird durch den Hochdruckdurchlass 10c zu der Common-Rail gepumpt.
In dem Hochdruckdurchlass 10c ist ein Rückschlagventil 12 vorgesehen. Das Rückschlagventil 12 verhindert eine Rückströmung des Hochdruckkraftstoffs zu der Druckbeaufschlagungskammer 10p ausgehend von der Seite der Common-Rail. Das Rückschlagventil 12 ist geöffnet, wenn der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 10p über dem vorgegebenen Wert liegt. Im Ergebnis wird der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 10p durch den Stößel 11 gepumpt, bis der Kraftstoffdruck den vorgegebenen Wert annimmt. Der Niedrigdruckdurchlass 10b und der Hochdruckdurchlass 10c sind so ausgebildet, um sich senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Stößels 11 zu erstrecken, das heißt einer Richtung einer Achse C (vergleiche 2) des Zylinders.
Wie in den 1 und 2 gezeigt wird, weist das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 ein Gehäuseloch 10d und ein Gewindeloch 10e auf. Das Ansaugdurchlasselement 30 ist in dem Gehäuseloch 10d untergebracht und das axiale Kraft anwendende Element 40 ist in das Gewindeloch 10e geschraubt. Das Ansaugdurchlasselement 30 und das axiale Kraft anwendende Element 40 sind in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich in der Richtung der Achse C erstreckt, und das Gehäuseloch 10d und das Gewindeloch 10e sind koaxial zu der Achse C.
Eine Dichtungsoberfläche 30f, welche eine niedrigere Endoberfläche des Ansaugdurchlasselements 30 ist, steht mit dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 in Kontakt, und eine obere Endoberfläche (ein axiale Kraft aufnehmender Abschnitt 30g) des Ansaugdurchlasselements 30 steht in Kontakt mit dem axiale Kraft anwendenden Element 40. Das heißt, das Ansaugdurchlasselement 30 ist in der Richtung der Achse C zwischen dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 und dem axiale Kraft anwendenden Element 40 eingeschoben. Das Ansaugdurchlasselement 30 weist ein Durchgangsloch 30a und einen Ansaugdurchlass 30b auf.
Das Durchgangsloch 30a durchdringt in der Richtung der Achse C und verläuft koaxial zu der Achse C. Das Ansaugventil 20 ist dazu konfiguriert, sich in dem Durchgangsloch 30a in der Richtung der Achse C vorwärts und rückwärts zu bewegen. Der Ansaugdurchlass 30b stellt zwischen dem Niedrigdruckdurchlass 10b und der Druckbeaufschlagungskammer 10p sowie zwischen dem Niedrigdruckdurchlass 10b und dem Durchgangsloch 30a eine Verbindung her.
Das Ansaugventil 20 weist eine Sitzoberfläche 20s auf, welche auf einem Ventilsitz 30s, der auf einer Endoberfläche des Ansaugdurchlasselements 30 ausgebildet ist, sitzt bzw. an diesen angrenzt und sich von diesem trennt. Wenn sich das Ansaugventil 20 hin zu der Druckbeaufschlagungskammer 10p bewegt, ist die Sitzoberfläche 20s von dem Ventilsitz 30s getrennt, um so den Ansaugdurchlass 30b zu öffnen. Im Ergebnis stehen der Ansaugdurchlass 30b und die Druckbeaufschlagungskammer 10p miteinander in Verbindung. Wenn sich das Ansaugventil 20 hin zu der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer 10p bewegt, grenzt die Sitzoberfläche 20s an den Ventilsitz 30s, um so den Ansaugdurchlass 30b zu schließen. Im Ergebnis werden der Ansaugdurchlass 30b und die Druckbeaufschlagungskammer 10p unterbrochen.
Das Ansaugventil 20 ist mit einem Stopper 21 vorgesehen. Der Stopper 21 steht mit dem Ansaugdurchlasselement 30 in Kontakt, um so die Bewegung des Ansaugventils 20 zu der Seite der Ventilöffnung einzuschränken. Im Detail ist der Stopper 21 in einer zylindrischen Form ausgebildet und weist ein Durchgangsloch auf, in welchem das Ansaugventil 20 eingesetzt wird. Eine Endoberfläche des Stoppers 21 auf einer gegenüberliegenden Seite (der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer) der Druckbeaufschlagungskammer 10p steht mit einem in Eingriff stehenden Abschnitt 20b, der in dem Ansaugventil 20 ausgebildet ist, in Eingriff und eine Endoberfläche des Stoppers 21 auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer 10p steht mit dem Ansaugdurchlasselement 30 in Kontakt. Im Ergebnis ist in einem Zustand, in welchem der Stopper 21 auf dem Ansaugdurchlasselement 30 kontaktiert, die Bewegung hin zu der Seite (einer Seite des Öffnungsventils) der Ansaugkammer eingeschränkt, da der Stopper 21 mit dem in Eingriff stehenden Abschnitt 20b in Eingriff steht. Ferner wird der Stopper 21 durch die elastische Kraft, die durch ein elastisches Element 22 angewendet wird, gegen den in Eingriff stehenden Abschnitt 20b gedrückt.
Das axiale Kraft anwendende Element 40 weist eine zylindrische Form auf, die sich in der Richtung der Achse C erstreckt, und weist ein Einsetzloch 40a auf, in welches bei dem Mittelpunkt des axiale Kraft anwendenden Elements 40 ein Stab 54 eingesetzt ist. Auf einer äußeren peripheren Oberfläche des axiale Kraft anwendenden Elements 40 ist ein Gewindeabschnitt 40n ausgebildet, und der Gewindeabschnitt 40n ist an dem Gewindeloch 10e befestigt, das in der inneren peripheren Oberfläche des axiale Kraft anwendenden Elements 40 ausgebildet ist. Ferner weist das axiale Kraft anwendende Element 40 einen ersten zylindrischen Abschnitt 42 und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 43 auf, der sich in der Richtung der Achse C erstreckt. Der Stopper 21 ist radial nach innerhalb des ersten zylindrischen Abschnitts 42 positioniert und das Ansaugdurchlasselement 30 ist radial nach innerhalb des zweiten zylindrischen Abschnitts 43 positioniert.
Ein hervorstehender Abschnitt 41, der in der Richtung der Achse C hin zu der Druckbeaufschlagungskammer hervorsteht, und ein zweiter zylindrischer Abschnitt 43, der auf der radial äußeren Seite des hervorstehenden Abschnitts 41 vorgesehen ist, sind auf der Endoberfläche auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer des ersten zylindrischen Abschnitts 42 ausgebildet. Der hervorstehende Abschnitt 41 weist eine Form auf, die sich ringförmig um das Ansaugventil 20 und den Stopper 21 erstreckt, und weist eine sich verjüngende Form auf, bei welcher eine Querschnittsfläche in der Richtung der Achse C hin zu der Seite der Druckbeaufschlagungskammer abnimmt, wie in der Querschnittsansicht von 2 gezeigt wird. Indem der Gewindeabschnitt 40n an dem Gewindeloch 10e befestigt wird, wird die Druckoberfläche 41a, welche die Endoberfläche auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer des hervorstehenden Abschnitts 41 ist, in der Richtung der Achse C gegen das Ansaugdurchlasselement 30 gedrückt. Im Ergebnis wird die axiale Kraft F (vergleiche 3) aufgrund des Anziehens einer Schraube auf das Ansaugdurchlasselement 30 angewendet, und das Ansaugdurchlasselement 30 wird durch die axiale Kraft F gegen das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 gedrückt und in engen Kontakt mit dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 gebracht. Die enge Kontaktstruktur wird später detailliert beschrieben werden.
Der elektromagnetische Aktuator 50, der in 1 gezeigt wird, weist eine elektromagnetische Spule 51, einen festen Kern 52, einen beweglichen Kern 53, einen Stab 54 und ein elastisches Element 55 auf. Die elektromagnetische Spule 51 ist ringförmig um die Achse C gewunden. Der feste Kern 52 ist radial nach innerhalb der elektromagnetischen Spule 51 angeordnet. Der bewegliche Kern 53 ist in der Richtung der Achse C auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer des festen Kerns 52 angeordnet.
Der Stab 54 weist eine Form auf, die sich in der Richtung der Achse C erstreckt, und wird zu dem beweglichen Kern 53 zusammengesetzt. Der bewegliche Kern 53 und der Stab 54 bewegen sich in der Richtung der Achse C integral vorwärts und rückwärts. Die Endoberfläche 54a auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer des Stabs 54 steht mit der Endoberfläche 20a auf der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer des Ansaugventils 20 in Kontakt.
Zwischen dem beweglichen Kern 53 und dem festen Kern 52 ist in einem Zustand, in welchem die Leistungszufuhr zu der elektromagnetischen Spule 51 gestoppt ist, ein Spalt ausgebildet. Der bewegliche Kern 53 und der Stab 54 bewegen sich durch die elastische Kraft des elastischen Elements 55 zu der Seite der Druckbeaufschlagungskammer. Im Ergebnis wird das Ansaugventil 20 durch den Stab 54 angeschoben und bewegt sich entgegen der elastischen Kraft des elastischen Elements 22 hin zu der Druckbeaufschlagungskammer (Ventilöffhungsbetrieb). Im Ergebnis ist die Sitzoberfläche 20s des Ansaugventils 20 von dem Ventilsitz 30s getrennt und die Druckbeaufschlagungskammer 10p und der Niedrigdruckdurchlass 10b stehen über den Ansaugdurchlass 30b in Verbindung.
Wenn die Leistungszufuhr zu der elektromagnetischen Spule 51 gestartet wird, strömt ein magnetischer Fluss durch den Spalt zu dem beweglichen Kern 53 und dem festen Kern 52, wobei eine magnetische Anziehungskraft auf den beweglichen Kern 53 wirkt. Aufgrund der magnetischen Anziehungskraft bewegt sich der bewegliche Kern 53 in der Richtung der Achse C hin zu der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer. Im Ergebnis wird das Ansaugventil 20 von dem Stab 54 freigegeben und bewegt sich aufgrund der elastischen Kraft des elastischen Elements 22 hin zu der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer (Ventilschließbetrieb). Im Ergebnis grenzt die Sitzoberfläche 20s des Ansaugventils 20 an den Ventilsitz 30s und die Verbindung zwischen der Druckbeaufschlagungskammer 10p und dem Niedrigdruckdurchlass 10b ist unterbrochen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 3 und 4 die vorstehend beschriebene Struktur, bei welcher das Ansaugdurchlasselement 30 gegen das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 gedrückt und durch die axiale Kraft F in engen Kontakt mit dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 gebracht wird, detailliert beschrieben werden.
Die Endoberfläche auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer des Ansaugdurchlasselements 30 weist eine ebene Form auf, die sich senkrecht zu der Richtung der Achse C erstreckt und als eine Dichtungsoberfläche 30f fungiert, welche durch die axiale Kraft F in engem Kontakt mit dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 steht. Ein Dichtungsvorsprung 14, der hin zu der Dichtungsoberfläche 30f hervorsteht, ist auf der Endoberfläche des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements 10 auf der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer ausgebildet. Die Dichtungsendoberfläche 14a, welche eine Endoberfläche des Dichtungsvorsprungs 14 ist, weist eine ebene Form auf, die sich senkrecht zu der Richtung der Achse C erstreckt und durch die axiale Kraft F in engen Kontakt mit der Dichtungsoberfläche 30f des Ansaugdurchlasselements 30 gebracht wird. Die Dichtungsoberfläche 30f und die Dichtungsendoberfläche 14a sind in einer ringförmigen Form ausgebildet, um so die Druckbeaufschlagungskammer 10p zu umgeben (vergleiche 4).
Ferner weist ein radial äußerer Abschnitt des Dichtungsvorsprungs 14 bei der Endoberfläche auf der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements 10 einen Kontaktvorsprung 15 auf, welcher hin zu der Endoberfläche auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer des Ansaugdurchlasselements 30 hervorsteht, und kontaktiert das Ansaugdurchlasselement 30. Eine Kontaktendoberfläche 15a, welche eine Endoberfläche des Kontaktvorsprungs 15 ist, weist eine ebene Form auf, die sich senkrecht zu der Richtung der Achse C erstreckt und durch die axiale Kraft F in engen Kontakt mit der Dichtungsoberfläche 30f des Ansaugdurchlasselements 30 gebracht wird. Die Kontaktendoberfläche 15a ist in einer ringförmigen Form ausgebildet, welche die Dichtungsendoberfläche 14a umgibt (vergleiche 4).
In einem Zustand, in welchem der Gewindeabschnitt 40n mit einem vorgegebenen Drehmoment an dem Gewindeloch 10e befestigt wird, werden der Dichtungsvorsprung 14 und der Kontaktvorsprung 15 durch die axiale Kraft F zusammengedrückt und um eine vorgegebene Menge in der Richtung der Achse C elastisch verformt. In 3 wird ein Zustand zu der Zeit gezeigt, wenn die Anwendung der axialen Kraft F gestartet wird und der Dichtungsvorsprung 14 und der Kontaktvorsprung 15 nicht elastisch verformt sind. Die 1 und 2 zeigen einen Zustand, in welchem eine vorgegebene axiale Kraft F angewendet wird und der Dichtungsvorsprung 14 und der Kontaktvorsprung 15 elastisch verformt sind.
Durch die elastische Verformung des Dichtungsvorsprungs 14 wird der Oberflächendruck zwischen der Dichtungsoberfläche 30f und der Dichtungsendoberfläche 14a gleich oder höher als ein vorgegebener Wert, und die Dichtungsperformance wird vorgewiesen. Daher ist es möglich zu verhindern, dass der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 10p aus der Kontaktoberfläche zwischen dem Ansaugdurchlasselement 30 und dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 leckt. Außerdem wird die Dichtungsperformance bei der vorliegenden Ausfiihrungsform ferner durch den Oberflächendruck zwischen der Dichtungsoberfläche 30f und der Kontaktendoberfläche 15a auch durch die elastische Verformung des Kontaktvorsprungs 15 verbessert.
Die Menge an elastischer Verformung (Kompressionsmenge) des Dichtungsvorsprungs 14 in der Richtung der Achse C ist gleich der Menge an elastischer Verformung (Kompressionsmenge) des Kontaktvorsprungs 15. Ferner ist die Fläche (Dichtungsfläche) der Dichtungsendoberfläche 14a kleiner als die Fläche (Kontaktfläche) der Kontaktendoberfläche 15a, da die radiale Länge der Dichtungsendoberfläche 14a und die radiale Länge der Kontaktendoberfläche 15a gleich sind und der Durchmesser der Dichtungsendoberfläche 14a kleiner als der Durchmesser der Kontaktendoberfläche 15a ist. Daher ist die axiale Kraft (Oberflächendruck) pro Flächeneinheit bei der Dichtungsendoberfläche 14a größer als der Kontaktdruck bei der Kontaktendoberfläche 15a.
Der axiale Kraft aufnehmende Abschnitt 30g des Ansaugdurchlasselements 30, welcher die axiale Kraft F aufnimmt, befindet sich in der radialen Richtung des Dichtungsvorsprungs 14 zwischen dem Dichtungsvorsprung 14 und dem Kontaktvorsprung 15. Diese Positionsbeziehung wird untenstehend detaillierter beschrieben werden. Ein Mittelpunkt in der radialen Richtung der Dichtungsendoberfläche 14a wird als eine Dichtungs-Mittellinie C1 bezeichnet, und ein Mittelpunkt in der radialen Richtung der Kontaktendoberfläche 15a wird als eine Kontakt-Mittellinie C2 bezeichnet, und ein Mittelpunkt in der radialen Richtung bei dem axiale Kraft aufnehmenden Abschnitt 30g wird als eine Mittellinie C3 der axialen Kraft bezeichnet. Die Mittellinie C3 der axialen Kraft ist in der radialen Richtung zwischen der Dichtungs-Mittellinie C1 und der Kontakt-Mittellinie C2 angeordnet. Wenn dieser aus der Richtung der Achse C betrachtet wird, wird der axiale Kraft aufnehmende Abschnitt 30g so vorgesehen, um die Dichtungsendoberfläche 14a und die Kontaktendoberfläche 15a nicht zu überlappen. Mit anderen Worten befindet sich der innere periphere Rand des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g radial außerhalb des äußeren peripheren Rands der Dichtungsendoberfläche 14a, und der äußere periphere Rand des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g befindet sich radial innerhalb des inneren peripheren Rands der Kontaktendoberfläche 15a.
Wie vorstehend beschrieben ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Dichtungsoberfläche 30f auf dem Ansaugdurchlasselement 30 ausgebildet und auf dem Druckdurchlasselement 10 ist ein Dichtungsvorsprung 14 ausgebildet. Daher wird im Gegensatz zu der Konfiguration, bei welcher der Dichtungsvorsprung 14 nicht ausgebildet ist und die gesamte Endoberfläche des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements 10 in engen Kontakt mit der Dichtungsoberfläche 30f gebracht wird, die Dichtungsfläche klein. Daher kann der Oberflächendruck des Dichtungsvorsprungs 14 erhöht werden, während eine Erhöhung der axialen Kraft F unterbunden wird, und die Dichtungsperformance kann verbessert werden.
Wie vorstehend beschrieben hat der Erfinder der vorliegenden Ausführungsform erkannt, dass das folgende Problem aufritt, wenn eine Struktur übernommen wird, die mit dem Dichtungsvorsprung 14 abdichtet, falls im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform der Kontaktvorsprung 15 nicht vorgesehen ist. Das heißt, dass in dem Fall, bei welchem der Kontaktvorsprung 15 nicht auf dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10x vorgesehen ist, wie bei dem Vergleichsbeispiel, das in 5 gezeigt wird, in dem Ansaugdurchlasselement 30 zwischen dem axiale Kraft aufnehmenden Abschnitt 30g und der Dichtungsendoberfläche 14a eine Biegebelastung erzeugt wird und sich das Ansaugdurchlasselement 30 biegt und verformt. Im Ergebnis wird der Oberflächendruck bei der Dichtungsendoberfläche 14a nicht gleichförmig, und das Ansaugdurchlasselement 30 kann beschädigt werden, wenn zum Beispiel bei dem Rand auf der äußeren peripheren Seite der Dichtungsendoberfläche 14a eine Belastungskonzentration auftritt. Als eine Gegenmaßnahme gegen das Problem kann die Biegeverformung beseitigt werden, aber es treten Einschränkungen beim Layout auf, wie beispielsweise dass die radiale Position der Mittellinie C3 der axialen Kraft und der Dichtungs-Mittellinie C1 übereinstimmen, falls die radiale Position der Mittellinie C3 der axialen Kraft derart hergestellt ist, dass diese mit der radialen Position der Dichtungs-Mittellinie C1 zusammenfällt.
Insbesondere liegt bei der vorliegenden Ausführungsform eine Grenze vor, dass die Mittellinie C3 der axialen Kraft auf der ringförmigen inneren Seite des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g positioniert ist, da der Stopper 21 auf der ringförmigen inneren Seite des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g positioniert ist. Wenn der Druck des Kraftstoffs steigt bzw. zunimmt, ist es erforderlich, die Druck aufnehmende Fläche der Sitzoberfläche 20s zu reduzieren, sodass es erforderlich ist, die Durchmesserabmessung der Sitzoberfläche 20s zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Dichtungs-Mittellinie C1 radial innerhalb des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g zu positionieren, und es liegt eine Grenze vor, dass die Dichtungs-Mittellinie C1 radial außerhalb des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g positioniert ist. Aufgrund dieser Umstände wird bei der Kraftstoffpumpe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Mittellinie C3 der axialen Kraft radial außerhalb der Dichtungs-Mittellinie C1 positioniert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird unter Berücksichtigung des vorstehenden Umstands der Kontaktvorsprung 15 radial außerhalb des Dichtungsvorsprungs 14 ausgebildet, und das axiale Kraft anwendende Element 40 ist zwischen dem Dichtungsvorsprung 14 und dem Kontaktvorsprung 15 in der radialen Richtung positioniert. Gemäß dieser Konfiguration kontaktiert das Ansaugdurchlasselement 30 den Kontaktvorsprung 15 und wird durch den Kontaktvorsprung 15 gelagert, selbst falls das Ansaugdurchlasselement 30 bei dem Dichtungsvorsprung 14 als einem Drehpunkt und an dem axiale Kraft aufnehmenden Abschnitt 30g als einem Kraftpunkt gebogen und verformt wird. Also ist das vorstehend dargelegte Biegen und Verformen eingeschränkt. Daher ist es möglich, das Biegen und Verformen des Ansaugdurchlasselements 30 zu unterbinden, ohne die radialen Positionen des axiale Kraft anwendenden Elements 40 und des Dichtungsvorsprungs 14 auszurichten. Folglich ist es möglich, die Verschlechterung der Dichtungsperformance des Ansaugdurchlasselements 30 und die Möglichkeit einer Beschädigung des Ansaugdurchlasselements 30 zu beheben.
Außerdem erstreckt sich der Kontaktvorsprung 15 bei der vorliegenden Ausführungsform ringförmig, um so den Dichtungsvorsprung 14 zu umgeben. Daher kann die Funktion, den Kontaktvorsprung 15 zu lagern, indem dieser mit dem Ansaugdurchlasselement 30 kontaktiert, verbessert werden, und das Biegen und Verformen des Ansaugdurchlasselements 30 kann unterbunden werden.
Außerdem ist der axiale Kraft aufnehmende Abschnitt 30g bei der vorliegenden Ausführungsform ringförmig und erstreckt sich um die Achse C des Ansaugventils 20. Daher kann der Oberflächendruck bei der Dichtungsendoberfläche 14a in der Umfangsrichtung ausgeglichen werden und die Dichtungsperformance kann verbessert werden, da die axiale Kraft F, die ausgehend von dem axiale Kraft anwendenden Element 40 auf das Ansaugdurchlasselement 30 angewendet wird, verglichen mit dem nicht-ringförmigen Fall gleichförmig um die Achse C angewendet wird.
Außerdem ist der Stopper 21 bei der vorliegenden Ausführungsform auf eine derartige Weise an dem Ansaugventil 20 angebracht, dass der Stopper 21 die Bewegung des Ansaugventils 20 zu der Seite der Ventilöffnung einschränkt, indem dieser mit dem Ansaugdurchlasselement 30 in Kontakt kommt, und der Stopper 21 ist auf der ringförmigen inneren Seite des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g vorgesehen. Bei dieser Konfiguration ist es schwierig, dass die radiale Position der Dichtungs-Mittellinie C1 mit der radialen Position der Mittellinie C3 der axialen Kraft identisch ist, da es schwierig ist, dass sich die radiale Position des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g radial innerhalb befindet. Daher wird der Effekt, das Biegen und Verformen des Ansaugdurchlasselements 30 zu unterbinden, vorzugsweise vorgewiesen, indem der Kontaktvorsprung 15 vorgesehen wird.
Da die Dichtungsendoberfläche 14a für die Dichtungsfunktion erforderlich ist, ist es hierbei wünschenswert, deren Oberflächendruck zu erhöhen. Andererseits ist es nicht notwendig, dass der Oberflächendruck der Kontaktendoberfläche 15a höher hergestellt wird als der der Dichtungsendoberfläche 14a, da erforderlich ist, dass die Kontaktendoberfläche 15a die Funktion aufweist, die Verformung des Ansaugdurchlasselements 30 zu unterbinden. Daher kann die Dichtungsperformance verbessert werden, während die Erhöhung der axialen Kraft F unterbunden wird, falls der Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 14a höher hergestellt wird als der der Kontaktendoberfläche 15a. Daher ist es gemäß dieser Ausführungsform in Hinblick auf diesen Punkt möglich, die Erhöhung der axialen Kraft F zu unterbinden und die Dichtungsperformance zu verbessern, da der Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 14a derart gefördert wird, dass dieser größer ist als der Oberflächendruck der Kontaktendoberfläche 15a.
Zweite Ausführungsform
Bei der vorstehenden ersten Ausführungsform sind der Dichtungsvorsprung 14 und der Kontaktvorsprung 15 auf dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 ausgebildet. Bei der zweiten Ausführungsform sind der Dichtungsvorsprung 31 und der Kontaktvorsprung 32 auf dem Ansaugdurchlasselement 301 ausgebildet, wie in 6 gezeigt wird. Die Struktur, bei welcher das Ansaugdurchlasselement 301 gegen das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 101 gedrückt und durch die axiale Kraft F in engen Kontakt mit dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 101 gebracht wird, wird detailliert beschrieben werden.
Die Endoberfläche auf der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements 101 weist eine ebene Form auf, die sich senkrecht zu der Richtung der Achse C erstreckt und als eine Dichtungsoberfläche 10f fungiert, welche durch die axiale Kraft F in engem Kontakt mit dem Ansaugdurchlasselement 301 steht. Ein Dichtungsvorsprung 31, der hin zu der Dichtungsoberfläche 10f hervorsteht, ist auf der Endoberfläche des Ansaugdurchlasselements 301 auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer ausgebildet. Die Dichtungsendoberfläche 31a, welche eine Endoberfläche des Dichtungsvorsprungs 31 ist, weist eine ebene Form auf, die sich senkrecht zu der Richtung der Achse C erstreckt und durch die axiale Kraft F in engen Kontakt mit der Dichtungsoberfläche 10f des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements 101 gebracht wird. Die Dichtungsoberfläche 10f und die Dichtungsendoberfläche 31a weisen eine ringförmige Form vor, um so die Druckbeaufschlagungskammer 10p zu umgeben.
Ferner weist ein radial äußerer Abschnitt des Dichtungsvorsprungs 31 bei der Endoberfläche auf der Seite der Druckbeaufschlagungskammer des Ansaugdurchlasselements 301 einen Kontaktvorsprung 32 auf, welcher hin zu der Endoberfläche auf der Seite gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer des Ansaugdurchlasselements 301 hervorsteht, und kontaktiert das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 101. Eine Kontaktendoberfläche 32a, welche eine Endoberfläche des Kontaktvorsprungs 32 ist, weist eine ebene Form auf, die sich senkrecht zu der Richtung der Achse C erstreckt und durch die axiale Kraft F in engen Kontakt mit der Dichtungsoberfläche 10f des Druckbeaufschlagungsdurchlasselements 101 gebracht wird. Die Kontaktendoberfläche 32a weist eine ringförmige Form auf, welche die Dichtungsendoberfläche 31a umgibt.
In einem Zustand, in welchem der Gewindeabschnitt 40n mit einem vorgegebenen Drehmoment an dem Gewindeloch 10e befestigt wird, werden der Dichtungsvorsprung 31 und der Kontaktvorsprung 32 durch die axiale Kraft F zusammengedrückt und um eine vorgegebene Menge in der Richtung der Achse C elastisch verformt. Durch die elastische Verformung des Dichtungsvorsprungs 31 wird der Oberflächendruck zwischen der Dichtungsoberfläche 10f und der Dichtungsendoberfläche 31a gleich oder höher als ein vorgegebener Wert, und die Dichtungsperformance wird vorgewiesen. Daher ist es möglich zu verhindern, dass der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 10p aus der Kontaktoberfläche zwischen dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 101 und dem Ansaugdurchlasselement 301 leckt. Außerdem wird die Dichtungsperformance bei der vorliegenden Ausführungsform ferner durch den Oberflächendruck zwischen der Dichtungsoberfläche 10f und der Kontaktendoberfläche 32a auch durch die elastische Verformung des Kontaktvorsprungs 32 verbessert.
Die Menge an elastischer Verformung (Kompressionsmenge) des Dichtungsvorsprungs 31 in der Richtung der Achse C ist gleich der Menge an elastischer Verformung (Kompressionsmenge) des Kontaktvorsprungs 32. Die radiale Länge der Dichtungsendoberfläche 31a und die radiale Länge der Kontaktendoberfläche 32a sind gleich.
Der axiale Kraft aufnehmende Abschnitt 30g des Ansaugdurchlasselements 301, welcher die axiale Kraft F aufnimmt, befindet sich in der radialen Richtung des Dichtungsvorsprungs 14 zwischen dem Dichtungsvorsprung 31 und dem Kontaktvorsprung 32. Im Detail wird ein Mittelpunkt in der radialen Richtung der Dichtungsendoberfläche 31a als eine Dichtungs-Mittellinie C1a bezeichnet, und ein Mittelpunkt in der radialen Richtung der Kontaktendoberfläche 32a wird als eine Kontakt-Mittellinie C2a bezeichnet, und ein Mittelpunkt in der radialen Richtung bei dem axiale Kraft aufnehmenden Abschnitt 30g wird als eine Mittellinie C3 der axialen Kraft bezeichnet. Die Mittellinie C3 der axialen Kraft ist in der radialen Richtung zwischen der Dichtungs-Mittellinie C1a und der Kontakt-Mittellinie C2a angeordnet. Wenn dieser aus der Richtung der Achse C betrachtet wird, wird der axiale Kraft aufnehmende Abschnitt 30g so vorgesehen, um die Dichtungsendoberfläche 31a und die Kontaktendoberfläche 32a nicht zu überlappen. Mit anderen Worten befindet sich der innere periphere Rand des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g radial außerhalb des äußeren peripheren Rands der Dichtungsendoberfläche 31a, und der äußere periphere Rand des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g befindet sich radial innerhalb des inneren peripheren Rands der Kontaktendoberfläche 32a.
Wie vorstehend beschrieben ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Dichtungsoberfläche 10f auf dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 101 ausgebildet und auf dem Ansaugdurchlasselement 301 ist der Dichtungsvorsprung 31 ausgebildet. Daher wird im Gegensatz zu der Konfiguration, bei welcher der Dichtungsvorsprung 31 nicht ausgebildet ist und die gesamte Endoberfläche des Ansaugdurchlasselements 301 in engen Kontakt mit der Dichtungsoberfläche 10f gebracht wird, die Dichtungsfläche klein. Daher kann der Oberflächendruck des Dichtungsvorsprungs 31 erhöht werden, während eine Erhöhung der axialen Kraft F unterbunden wird, und die Dichtungsperformance kann verbessert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Kontaktvorsprung 32 radial außerhalb des Dichtungsvorsprungs 31 ausgebildet, und das axiale Kraft anwendende Element 40 ist zwischen dem Dichtungsvorsprung 31 und dem Kontaktvorsprung 32 in der radialen Richtung positioniert. Gemäß dieser Konfiguration kontaktiert das Ansaugdurchlasselement 301 den Kontaktabschnitt 32 und wird durch den Kontaktvorsprung 32 gelagert, selbst falls das Ansaugdurchlasselement 301 bei dem Dichtungsvorsprung 31 als einem Drehpunkt und an dem axiale Kraft aufnehmenden Abschnitt 30g als einem Kraftpunkt gebogen und verformt wird. Also ist das vorstehend dargelegte Biegen und Verformen eingeschränkt. Daher ist es möglich, das Biegen und Verformen des Ansaugdurchlasselements 301 zu unterbinden, ohne die radialen Positionen des axiale Kraft anwendenden Elements 40 und des Dichtungsvorsprungs 31 auszurichten. Folglich ist es möglich, die Verschlechterung der Dichtungsperformance des Ansaugdurchlasselements 301 und die Möglichkeit einer Beschädigung des Ansaugdurchlasselements 301 zu beheben.
Dritte Ausführungsform
Bei dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind die Vorsprungshöhe des Dichtungsvorsprungs 14 und die des Kontaktvorsprungs 15 in der Richtung der Achse C derart eingestellt, dass diese gleich sind, bevor der Dichtungsvorsprung 14 und der Kontaktvorsprung 15 durch die axiale Kraft F elastisch verformt (zusammengedrückt und verformt) werden. Daher sind eine durch die axiale Kraft F zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs 14 und die zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs 15 gleich. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration ist, wie in 7 gezeigt wird, bei dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 102 gemäß der dritten Ausführungsform die Vorsprungshöhe L1 des Dichtungsvorsprungs 14 derart eingestellt, dass diese höher ist als die Vorsprungshöhe L2 des Kontaktvorsprungs 15, bevor der Dichtungsvorsprung 14 und der Kontaktvorsprung 15 durch die axiale Kraft F elastisch verformt (zusammengedrückt und verformt) werden. Daher ist die durch die axiale Kraft F zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs 14 größer als die zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs 15. Im Ergebnis ist es möglich, dass der Oberflächendruck auf der Dichtungsendoberfläche 14a größer ist als der Oberflächendruck auf dem Kontaktvorsprung 15a.
Gemäß der dritten Ausführungsform ist die durch die axiale Kraft F zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs 14 größer als die zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs 15. Im Ergebnis macht die Dichtungsoberfläche 30f, die eine einfache Form (eine ebene Form) aufweist, es möglich, vielmehr den Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 14a zu erhöhen als den Oberflächendruck des Kontaktvorsprungs 15a.
Vierte Ausführungsform
Bei dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind die radiale Länge der Dichtungsendoberfläche 14a und die der Kontaktendoberfläche 15a derart eingestellt, dass diese gleich sind. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration ist, wie in 8 gezeigt wird, bei dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 103 gemäß der vierten Ausführungsform die radiale Länge L1a der Dichtungsendoberfläche 14a kürzer als die radiale Länge L2a der Kontaktendoberfläche 15a. Im Ergebnis macht die Dichtungsoberfläche 30f, die eine einfache Form (eine ebene Form) aufweist, es möglich, vielmehr den Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 14a zu erhöhen als den Oberflächendruck des Kontaktvorsprungs 15a.
Bei der vierten Ausführungsform sind die Vorsprungshöhe L1 des Dichtungsvorsprungs 14 und die Vorsprungshöhe L2 des Kontaktvorsprungs 15 in der Richtung der Achse C derart eingestellt, dass diese gleich sind, bevor der Dichtungsvorsprung 14 und der Kontaktvorsprung 15 durch die axiale Kraft F elastisch verformt werden. Allerdings kann die Vorsprungshöhe L1 des Dichtungsvorsprungs 14 auf die gleiche Weise wie bei der dritten Ausführungsform derart eingestellt sein, dass diese höher ist als die Vorsprungshöhe L2 des Kontaktvorsprungs 15.
Fünfte Ausführungsform
Bei dem Ansaugdurchlasselement 301 gemäß der zweiten Ausführungsform sind die Vorsprungshöhe des Dichtungsvorsprungs 31 und die des Kontaktvorsprungs 32 in der Richtung der Achse C derart eingestellt, dass diese gleich sind, bevor der Dichtungsvorsprung 31 und der Kontaktvorsprung 32 durch die axiale Kraft F elastisch verformt (zusammengedrückt und verformt) werden. Daher sind eine durch die axiale Kraft F zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs 31 und die zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs 32 gleich. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration ist, wie in 9 gezeigt wird, bei dem Ansaugdurchlasselement 302 gemäß der fünften Ausführungsform die Vorsprungshöhe L1b des Dichtungsvorsprungs 31 derart eingestellt, dass diese höher ist als die Vorsprungshöhe L2b des Kontaktvorsprungs 32, bevor der Dichtungsvorsprung 31 und der Kontaktvorsprung 32 durch die axiale Kraft F elastisch verformt (zusammengedrückt und verformt) werden. Daher ist die durch die axiale Kraft F zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs 31 größer als die zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs 32. Im Ergebnis ist es möglich, dass der Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 31a größer ist als der Oberflächendruck des Kontaktvorsprungs 32a.
Gemäß der fünften Ausführungsform ist die durch die axiale Kraft F zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs 31 größer als die zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs 32. Im Ergebnis macht die Dichtungsoberfläche 10f, die eine einfache Form (eine ebene Form) aufweist, es möglich, vielmehr den Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 31a zu erhöhen als den Oberflächendruck des Kontaktvorsprungs 32a.
Sechste Ausführungsform
Bei dem Ansaugdurchlasselement 301 gemäß der zweiten Ausführungsform sind die radiale Länge der Dichtungsendoberfläche 31a und die der Kontaktendoberfläche 32a derart eingestellt, dass diese gleich sind. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration ist, wie in 10 gezeigt wird, bei dem Ansaugdurchlasselement 303 gemäß der sechsten Ausführungsform die radiale Länge L1c der Dichtungsendoberfläche 31a kürzer als die radiale Länge L2c der Kontaktendoberfläche 32a. Im Ergebnis macht die Dichtungsoberfläche 10f, die eine einfache Form (eine ebene Form) aufweist, es möglich, vielmehr den Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 31a zu erhöhen als den Oberflächendruck des Kontaktvorsprungs 32a.
Bei der sechsten Ausführungsform sind die Vorsprungshöhe L1b des Dichtungsvorsprungs 31 und die Vorsprungshöhe L2b des Kontaktvorsprungs 32 in der Richtung der Achse C derart eingestellt, dass diese gleich sind, bevor der Dichtungsvorsprung 31 und der Kontaktvorsprung 32 durch die axiale Kraft F elastisch verformt werden. Allerdings kann die Vorsprungshöhe L1b des Dichtungsvorsprungs 31 auf die gleiche Weise wie bei der fünften Ausführungsform derart eingestellt sein, dass diese höher ist als die Vorsprungshöhe L2b des Kontaktvorsprungs 32.
Siebte Ausführungsform
Bei dem Ansaugdurchlasselement 30 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Dichtungsoberfläche 30f in einer ebenen Form ausgebildet, die sich senkrecht zu der Richtung der Achse C erstreckt. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration ist die Dichtungsoberfläche 304f bei dem Ansaugdurchlasselement 304 gemäß der siebten Ausführungsform linear geneigt angeordnet, sodass der Abstand von der Kontaktendoberfläche 15a länger ist als der Abstand von der Dichtungsendoberfläche 14a, wie in 11 gezeigt wird.
Daher kontaktiert die Dichtungsoberfläche 14a die Dichtungsoberfläche 304f, bevor diese die Kontaktendoberfläche 15a kontaktiert, wenn das Ansaugdurchlasselement 304 sich in der Richtung der Achse C hin zu dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 bewegt, wie durch einen Pfeil in 11 angegeben wird. Im Ergebnis ist es möglich, dass der Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 14a größer ist als der Oberflächendruck des Kontaktendoberfläche 15a, da die zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs 14 größer wird als die zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs 15.
Achte Ausführungsform
Bei dem Ansaugdurchlasselement 304 gemäß der siebten Ausführungsform weist die Dichtungsoberfläche 304f eine sich verjüngende Form auf, die linear geneigt ist. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration ist die Dichtungsoberfläche 305f bei dem Ansaugdurchlasselement 305 gemäß der achten Ausführungsform in einer gekrümmten Form ausgebildet, wie in 12 gezeigt wird. Im Detail ist die Sitzoberfläche 305f in einer Richtung gekrümmt, die hin zu dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 konvex ist.
Daher kontaktiert die Dichtungsoberfläche 14a die Dichtungsoberfläche 304f, bevor diese die Kontaktendoberfläche 15a kontaktiert, wenn das Ansaugdurchlasselement 305 sich in der Richtung der Achse C hin zu dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 bewegt, wie durch einen Pfeil in 12 angegeben wird. Im Ergebnis ist es möglich, dass der Oberflächendruck der Dichtungsendoberfläche 14a größer ist als der Oberflächendruck des Kontaktendoberfläche 15a, da die zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs 14 größer wird als die zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs 15.
Andere Ausführungsform
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vorstehend beschrieben worden sind, ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Modifikationen können wie untenstehend veranschaulicht hergestellt werden. Insbesondere ist es ebenfalls möglich, die Ausführungsformen teilweise zu kombinieren, selbst falls dies nicht explizit beschrieben wird, solange es kein Hindernis bei der Kombination gibt.
Gemäß jeder der vorstehenden Ausführungsformen weisen der Dichtungsvorsprung 14, 31 und der Kontaktvorsprung 15, 32 den gleichen Härtegrad auf. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration kann der Härtegrad des Dichtungsvorsprungs 14, 31 höher sein als der des Kontaktvorsprungs 15, 32, um so den Oberflächendruck der Dichtungsoberfläche 14a, 31a zu erhöhen.
Bei der Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird, wird die vorliegende Erfindung auf die Kraftstoffpumpe 1 angewendet, bei welcher die Sitzoberfläche 20s des Ansaugventils 20 in der Druckbeaufschlagungskammer 10p vorgesehen ist. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration kann die vorliegende Erfindung auf die Kraftstoffpumpe angewendet werden, bei welcher ein (nicht näher dargestellter) Verbindungsdurchlass, der mit der Druckbeaufschlagungskammer 10p in Verbindung steht, in dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 ausgebildet ist, und der Ansaugdurchlass 30b über den Verbindungsdurchlass mit der Druckbeaufschlagungskammer 10p in Verbindung steht. Hinsichtlich der vorstehenden Konfiguration wird der vorstehend dargelegte Verbindungsdurchlass als das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement bezeichnet, und in dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement kann der Kontaktvorsprung und/oder der Dichtungsvorsprung vorgesehen sein.
Bei der Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird, stehen das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 und das Ansaugdurchlasselement 30 direkt miteinander in Kontakt. Allerdings kann ein Dichtungselement wie beispielsweise eine Dichtungsplatte, ein Dichtungsring und dergleichen zwischen dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement 10 und dem Ansaugdurchlasselement 30 eingeschoben sein. Bei dieser Konfiguration wird die Dichtungsoberfläche, die sich in engem Kontakt mit dem Dichtungsvorsprung befindet, durch eine Oberfläche des Dichtungselements gebildet, und das Dichtungselement entspricht dem Ansaugdurchlasselement oder dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement.
Wenn dieser aus der Richtung der Achse C in 4 betrachtet wird, wird bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen der axiale Kraft aufnehmende Abschnitt 30g so vorgesehen, um die Dichtungsendoberfläche 14a und die Kontaktendoberfläche 15a nicht zu überlappen. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration kann ein Teil des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g die Dichtungsendoberfläche 14a überlappen und ein Teil des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts 30g kann die Kontaktendoberfläche 15a überlappen, wenn diese aus der Richtung der Achse C betrachtet werden.
Bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen wird die Dichtungsfunktion durch die elastische Verformung des Dichtungsvorsprungs 31 und durch die elastisehe Verformung des Kontaktvorsprungs 32 erhalten. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration kann der Kontaktvorsprung 32 nicht die Dichtungsfunktion aufweisen. Ferner kann der Kontaktvorsprung 32 sich nicht elastisch verformen.
Bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen ist die Fläche der Dichtungsendoberfläche 14a kleiner als die der Kontaktendoberfläche 15a. Andererseits kann die Fläche der Dichtungsendoberfläche 14a derart eingestellt sein, dass diese gleich der der Kontaktendoberfläche 15a ist, oder die Fläche der Dichtungsendoberfläche 14a kann derart eingestellt sein, dass diese größer ist als die der Kontaktendoberfläche 15a.

Claims

Kraftstoffpumpe, aufweisend: einen Stößel (11), der dazu konfiguriert ist, einen Kraftstoff in einer Druckbeaufschlagungskammer (10p) zu beaufschlagen; ein Druckbeaufschlagungsdurchlasselement (10, 101, 102, 103), das die Druckbeaufschlagungskammer beinhaltet, oder einen Verbindungsdurchlass, der mit der Druckbeaufschlagungskammer in Verbindung steht; ein Ansaugdurchlasselement (30), das einen Ansaugdurchlass (30b) beinhaltet, um Kraftstoff in die Druckbeaufschlagungskammer anzusaugen, und das Ansaugdurchlasselement, das an dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement angebracht ist; ein Ansaugventil (20), das dazu konfiguriert ist, auf einem Ventilsitz (30s), welcher in dem Ansaugdurchlasselement ausgebildet ist, zu sitzen und sich von diesem zu trennen, um so den Ansaugdurchlass zu öffnen und schließen; ein axiale Kraft anwendendes Element (40), das dazu konfiguriert ist, eine axiale Kraft auf das Ansaugdurchlasselement anzuwenden, und das axiale Kraft anwendende Element, das dazu konfiguriert ist, das Ansaugdurchlasselement durch die axiale Kraft gegen das Druckbeaufschlagungsdurchlasselement zu drücken, damit diese miteinander in Kontakt stehen; eine ringförmige Dichtungsoberfläche (10f, 30f, 304f, 305f), die in dem Ansaugdurchlasselement oder dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement vorgesehen ist, um so die Druckbeaufschlagungskammer oder den Ansaugdurchlass zu umgeben; einen Dichtungsvorsprung (14, 31), der in dem entsprechend anderen von dem Ansaugdurchlasselement oder dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement vorgesehen sowie in einer ringförmigen Form ausgebildet ist, welche die Druckbeaufschlagungskammer oder den Ansaugdurchlass umgibt, um sich so hin zu der Dichtungsoberfläche zu erstrecken, und den Dichtungsvorsprung, der dazu konfiguriert ist, durch die axiale Kraft gegen die Dichtungsoberfläche gedrückt zu werden, um so mit der Dichtungsoberfläche in Kontakt gebracht zu werden; einen Kontaktvorsprung (15, 32) auf einer radial äußeren Seite des Dichtungsvorsprungs, der derart konfiguriert ist, dass dieser mit dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement in Kontakt steht, wenn der Kontaktvorsprung in dem Ansaugdurchlasselement vorgesehen ist, oder der Kontaktvorsprung derart konfiguriert ist, dass dieser mit dem Ansaugdurchlasselement in Kontakt steht, wenn der Kontaktvorsprung in dem Druckbeaufschlagungsdurchlasselement vorgesehen ist; und einen axiale Kraft aufnehmenden Abschnitt (30g) in dem Ansaugdurchlasselement, welcher die axiale Kraft aufnimmt, die in der radialen Richtung zwischen dem Dichtungsvorsprung und dem Kontaktvorsprung eingeschoben ist.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 1, wobei ein Oberflächendruck, der durch die axiale Kraft zwischen dem Dichtungsvorsprung und der Dichtungsoberfläche erzeugt wird, größer ist als ein Oberflächendruck, der durch die axiale Kraft zwischen dem Kontaktvorsprung und dem Ansaugdurchlasselement erzeugt wird.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 2, wobei eine durch die axiale Kraft zusammengedrückte und verformte Menge des Dichtungsvorsprungs größer ist als eine durch die axiale Kraft zusammengedrückte und verformte Menge des Kontaktvorsprungs.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei eine Dichtungsfläche des Dichtungsvorsprungs kleiner ist als eine Kontaktfläche des Kontaktvorsprungs.
Kraftstoffpumpe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Härtegrad des Dichtungsvorsprungs höher ist als ein Härtegrad des Kontaktvorsprungs.
Kraftstoffpumpe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kontaktvorsprung in einer ringförmigen Form ausgebildet ist, um so den Dichtungsvorsprung zu umgeben.
Kraftstoffpumpe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der axiale Kraft aufnehmende Abschnitt in einer ringförmigen Form ausgebildet ist, um sich so um eine mittlere axiale Linie des Ansaugventils zu erstrecken.
Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 7, ferner aufweisend einen Stopper (21), der an dem Ansaugventil angebracht ist und dazu konfiguriert ist, die Bewegung des Ansaugventils zu der Seite der Ventilöffnung einzuschränken, indem diese mit dem Ansaugdurchlasselement in Kontakt steht, wobei der Stopper auf der ringförmigen inneren Seite des axiale Kraft aufnehmenden Abschnitts vorgesehen ist.