DE112018002953T5

DE112018002953T5 - Hochdruckkraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE112018002953T5
Application number: DE112018002953.0T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Usui; Masashi Nemoto; Moritsugu AKIYAMA
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-03-05
Also published as: CN110832187A; CN110832187B; JP6851481B2; JPWO2019012998A1; WO2019012998A1

Abstract

Eine Aufgabe ist es, eine Hochdruckkraftstoffpumpe mit einem Dichtungsabschnittschutzmechanismus bereitzustellen und gleichzeitig die Bauteilform zu vereinfachen. Somit umfasst die Hochdruckkraftstoffpumpe einen Kolben 2 mit einem Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und einem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser, eine Druckbeaufschlagungskammer 11, deren Volumen durch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 erhöht oder verringert wird, und einen Dichtungsabschnitt, der auf einer Außenumfangsseite des Abschnitts 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 angeordnet ist und zwischen einem Außenumfangsseitenraum (Teilkammer 7a) des Abschnitts 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 und einem äußeren Raum eine Dichtung schafft. Das Regulierungselement 16 ist zwischen dem Dichtungsabschnitt 13 und der unteren Fläche 2c des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Kolbens 2 angeordnet und reguliert die Bewegung des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Kolbens 2 zu der der Druckbeaufschlagungskammer 11 gegenüberliegenden Seite. Das Regulierungselement 16 umfasst die Stirnfläche 16c, die der unteren Fläche 2c des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser zugewandt ist, und ein Spaltabschnitt 16e ist zwischen dem innersten Umfangsabschnitt der Stirnfläche 16c und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser gebildet. Zusätzlich zu dem Spaltabschnitt 16e ist ein Verbindungsweg 16d gebildet,

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe, insbesondere eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die mit einem Dichtungsabschnittschutzelement versehen ist.
Technischer Hintergrund
Technischer Hintergrund auf diesem technischen Gebiet ist z.B. Patentliteratur 1 ( JP 2016-118211 A ). In Patentliteratur 1 gibt es eine Offenbarung, dass „ein Dichtungsabschnitt 13 an dem unteren Ende eines Federhalters 7 von einem Dichtungshalter 15 und einem Federhalter 7 gehalten wird, die eingepresst und an einer zylindrischen Innenumfangsfläche 7c eines Federhalters 7 befestigt sind. Die Mittelachse des Dichtungsabschnitts 13 wird koaxial zu der Mittelachse der zylindrischen Innenumfangsfläche 7c des Federhalter 7 gehalten und gleichzeitig wird die Mittelachse eines zylindrischen Passabschnitts 7e auch koaxial gehalten. Der Kolben 2 und der Dichtungsabschnitt 13 sind gleitbar an dem unteren Ende des Zylinders 6 montiert.
Der Dichtungsabschnitt 13 verhindert, dass der Kraftstoff in einer Dichtungskammer 10f in einen Motor auf der Seite eines Stößels 3 fließt. Gleichzeitig wird verhindert, dass Schmieröl (einschließlich Motoröl), das einen Gleitabschnitt in einem Maschinenraum schmiert, in einen Pumpenhauptkörper 1" fließt. (Siehe Absätze 0078 und 0079) .
Literaturliste
Patentliteratur
PTL 1: JP 2016-118211 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In Patentliteratur 1 wird der Kolben 2 von der Feder 4 in Richtung des Dichtungsabschnitts 13 gedrückt, bevor die Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor montiert wird. Um zu verhindern, dass der Kolben 2 mit dem Dichtungsabschnitt 13 in Kontakt kommt und beschädigt wird, ist der Dichtungshalter 15 mit einer Dichtungsabschnittschutzfunktion (Anschlag) versehen, so dass der Kolben 2 nicht direkt mit dem Dichtungsabschnitt 13 in Kontakt kommt und nicht beschädigt wird.
Wenn jedoch dieser Regulierungsabschnitt vorgesehen ist, ist der Spalt zwischen dem Kolbenabschnitt 2b mit kleinem Durchmesser und dem Dichtungsabschnittschutz(Anschlag)-Abschnitt des Dichtungshalters 15 klein und wird die Kraftstoffzirkulation um den Dichtungsabschnitt 13 herum verschlechtert. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass die durch die Reibung zwischen dem Kolbenabschnitt 2b mit kleinem Durchmesser und dem Dichtungsabschnitt 13 erzeugte Wärme nicht ausreichend abgegeben wird (der Dichtungsabschnitt wird nicht gekühlt) und der Harzabschnitt des Dichtungsabschnitts 13 die zulässige Temperatur des Dichtungsabschnitts 13 überschreitet und schmilzt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochdruckkraftstoffpumpe bereitzustellen, bei der die Kühlleistung eines Dichtungsabschnitts durch Kraftstoffzirkulation verbessert wird, während der Dichtungsabschnitt geschützt wird, ohne die Bauteilform zu verkomplizieren.
Lösung des Problems
Um das vorstehend genannte Problem zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hochdruckkraftstoffpumpe vorgesehen, die umfasst: einen Kolben, der einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser umfasst; eine Druckbeaufschlagungskammer, deren Volumen durch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens erhöht oder verringert wird; einen Dichtungsabschnitt, der auf einer Außenumfangsseite des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des Kolbens angeordnet ist und zwischen einem Außenumfangsseitenraum des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des Kolbens und einem äußeren Raum eine Dichtung schafft; und ein Regulierungselement, das zwischen dem Dichtungsabschnitt und einer unteren Fläche des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser angeordnet ist und die Bewegung des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser zu einer der Druckbeaufschlagungskammer gegenüberliegenden Seite reguliert, wobei das Regulierungselement eine Stirnfläche umfasst, die der unteren Fläche des Abschnitts mit großem Durchmesser zugewandt ist, ein Spaltabschnitt zwischen einem innersten Umfangsabschnitt der Stirnfläche und dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser gebildet ist, und ferner zusätzlich zu dem Spaltabschnitt ein Verbindungsweg gebildet ist, der einen oberen Raum der Stirnfläche mit einem unteren Raum verbindet.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die Hochdruckkraftstoffpumpe bereitzustellen, bei der die Kühlleistung des Dichtungsabschnitts durch Kraftstoffzirkulation verbessert wird, während der Dichtungsabschnitt geschützt wird, ohne die Bauteilform zu verkomplizieren. Andere Konfigurationen, Abläufe und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden in den folgenden Beispielen ausführlich beschrieben.
Figurenliste

[1] 1 zeigt ein Konfigurationsdiagramm eines Motorsystems, in dem eine Hochdruckkraftstoffpumpe der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird.
[2] 2 ist eine Längsschnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe einer Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform.
[3] 3 ist eine horizontale Schnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe der Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform von oben gesehen.
[4] 4 ist eine Längsschnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe der Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform aus einer anderen Richtung als 1.
[5] 5 ist eine Vogelperspektive auf ein Regulierungselement 16 der ersten Ausführungsform.
[6] 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Kolben 2 und dem Regulierungselement 16, bevor die Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor befestigt wird, in der ersten Ausführungsform darstellt.
[7] 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kolben 2 und dem Regulierungselement 16, nachdem die Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor befestigt wurde, in der ersten Ausführungsform darstellt.
[8] 8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kolben 2 und dem Regulierungselement 16, bevor die Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor befestigt wird, in der zweiten Ausführungsform darstellt.
[9] 9 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kolben 2 und dem Regulierungselement 16, nachdem die Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor befestigt wurde, in der zweiten Ausführungsform darstellt.
[10] 10 ist eine Vogelperspektive auf ein Regulierungselement 16 der dritten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm des Motorsystems. Ein von der gestrichelten Linie umgebener Abschnitt kennzeichnet einen Hauptkörper der Hochdruckkraftstoffpumpe (nachstehend als eine Hochdruckkraftstoffpumpe bezeichnet) und Mechanismen/Komponenten, die auf der Innenseite der gestrichelten Linie dargestellt sind, sind als in einen Pumpenkörper 1 integriert gekennzeichnet. 1 ist eine schematische Zeichnung, die den Betrieb des Motorsystems darstellt, und die ausführliche Konfiguration kann von der Konfiguration einer Hochdruckkraftstoffpumpe, wie in 2 und nachfolgenden Zeichnungen gezeigt, abweichen. 2 ist eine Längsschnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe der vorliegenden Ausführungsform und 3 ist eine horizontale Schnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe von oben gesehen. Ferner ist 4 eine Längsschnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe aus einer anderen Richtung als 2.
Der Kraftstoff in einem Kraftstofftank 20 wird von einer Förderpumpe 21 auf der Grundlage eines Signals von einer Motorsteuereinheit 27 (nachstehend: ECU) hoch gepumpt. Dieser Kraftstoff wird mit Druck beaufschlagt, bis er einen entsprechenden Förderdruck erreicht, und durch ein Saugrohr 28 zu einer Niederdruckkraftstoffeinlassöffnung 10a der Hochdruckkraftstoffpumpe geleitet.
Der Kraftstoff, der einen Ansaugstutzen 51 von der Niederdruckkraftstoffeinlassöffnung 10a passiert hat, passiert Dämpferkammern (10b, 10c), in denen ein Druckpulsationsreduzierungsmechanismus 9 vorgesehen ist, um eine Ansaugöffnung 31b des Magnetventilmechanismus 300 zu erreichen, der einen Mechanismus mit variabler Kapazität darstellt. Insbesondere stellt der Magnetventilmechanismus 300 einen Magneteinlassventilmechanismus dar.
Der Kraftstoff, der in den Magnetventilmechanismus 300 geflossen ist, passiert eine Einlassöffnung, die von dem Einlassventil 30 geöffnet und geschlossen wird, und fließt in eine Druckbeaufschlagungskammer 11. Die Kraft der Hin- und Herbewegung wird von einem Nockenmechanismus 93 eines Motors auf einen Kolben 2 aufgebracht. Durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 wird während eines Abwärtshubs des Kolbens 2 Kraftstoff aus dem Einlassventil 30 angesaugt und während eines Aufwärtshubs der Kraftstoff mit Druck beaufschlagt. Über einen Auslassventilmechanismus 8 wird der druckbeaufschlagte Kraftstoff zu einer gemeinsamen Kraftstoffleitung 23 gepumpt, an der ein Drucksensor 26 montiert ist. Auf Grundlage eines Signals von einer ECU 27 spritzt eine Einspritzeinrichtung 24 Kraftstoff in den Motor ein. Die vorliegende Ausführungsform ist eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die bei einem sogenannten Direkteinspritzmotorsystem angewendet wird, bei dem die Einspritzeinrichtung 24 Kraftstoff direkt in ein Zylinderrohr des Motors einspritzt. Die Hochdruckkraftstoffpumpe gibt Kraftstoff mit einer Durchflussrate der erwünschten Kraftstoffzufuhr durch ein Signal von der ECU 27 an den Magnetventilmechanismus 300 ab.
Wie in 2 und 3 dargestellt, ist die Hochdruckkraftstoffpumpe der vorliegenden Ausführungsform in engem Kontakt mit einem Hochdruckkraftstoffpumpenbefestigungsabschnitt 90 des Verbrennungsmotors befestigt. Insbesondere ist, wie in 3 dargestellt, in einem in dem Pumpenkörper 1 vorgesehenen Befestigungsflansch 1a ein Schraubenloch 1b gebildet und ist eine Mehrzahl von Schrauben (nicht dargestellt) darin eingesetzt. Dadurch wird der Befestigungsflansch 1a in engen Kontakt mit dem Hochdruckkraftstoffpumpenbefestigungsabschnitt 90 des Verbrennungsmotors gebracht und daran befestigt. In dem Pumpenkörper 1 ist ein O-Ring 61 für die Dichtung zwischen dem Hochdruckkraftstoffpumpenbefestigungsabschnitt 90 und dem Pumpenkörper 1 eingebaut, um ein Austreten von Motoröl nach außen zu verhindern.
Wie in 2 und 4 dargestellt, ist an dem Pumpenkörper 1 ein Zylinder 6 befestigt, der die Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 führt und zusammen mit dem Pumpenkörper 1 eine Druckbeaufschlagungskammer 11 bildet. Das heißt, der Kolben 2 bewegt sich innerhalb des Zylinders hin und her, um das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer zu verändern. Der Magnetventilmechanismus 300 zur Kraftstoffzufuhr in die Druckbeaufschlagungskammer 11 und ein Auslassventilmechanismus 8 zum Auslassen von Kraftstoff aus der Druckbeaufschlagungskammer 11 in den Auslassdurchgang sind vorgesehen.
Der Zylinder 6 ist mit dem Pumpenkörper 1 auf der Außenumfangsseite davon eingepresst. Der Pumpenkörper 1 ist mit einem Einsetzloch zum Einsetzen des Zylinders 6 von unten gebildet und ein konvexer Innenumfangsabschnitt ist so gebildet, dass er zu der Innenumfangsseite hin verformt wird, so dass er mit der unteren Fläche eines festen Abschnitts 6a des Zylinders 6 an dem unteren Ende des Einsetzlochs in Kontakt kommt. Die obere Fläche des konvexen Innenumfangsabschnitts des Pumpenkörpers 1 drückt den festen Abschnitt 6a des Zylinders 6 in der Zeichnung nach oben und der in der Druckbeaufschlagungskammer 11 an der oberen Endfläche des Zylinders 6 mit Druck beaufschlagte Kraftstoff wird so abgedichtet, dass er nicht zu der Niederdruckseite austritt.
An dem unteren Ende des Kolbens 2 ist ein Stößel 92 vorgesehen, der die Drehbewegung des an einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors befestigten Nockens 93 in eine vertikale Bewegung umwandelt und auf den Kolben 2 überträgt. Der Stößel 2 ist über eine Feder 4 durch einen Halter 15 mit dem Stößel 92 druckverbunden. Dadurch kann zusammen mit der Drehbewegung des Nockens 93 auch der Kolben 2 auf und ab bewegt werden.
Eine Kolbendichtung 13, die an dem unteren Ende des Innenumfangs des Dichtungshalters 7 gehalten wird, ist in einem gleitbaren Kontakt mit dem Außenumfang des Kolbens 2 am unteren Teil des Zylinders 6 in der Figur installiert. Dadurch wird beim Gleiten des Kolbens 2 der Kraftstoff in einer Teilkammer 7a abgedichtet, um zu verhindern, dass der Kraftstoff in den Verbrennungsmotor fließt. Gleichzeitig wird verhindert, dass Schmieröl (einschließlich Motoröl), das den Gleitabschnitt in dem Verbrennungsmotor schmiert, in den Pumpenkörper 1 fließt.
Am oberen Teil der Kolbendichtung 13 ist ein Regulierungselement 16 befestigt, um ein Fallen des Kolbens 2 zu verhindern, wenn die Hochdruckkraftstoffpumpe nicht an dem Motor befestigt ist. Das Regulierungselement 16 ist aus einem Metallelement gebildet und ist in den Dichtungshalter 7 eingepresst und daran befestigt. Wenn die Hochdruckkraftstoffpumpe nicht an dem Motor befestigt ist, bewegt sich der Kolben 2 durch die Schwerkraft nach unten, aber wird der Kolben 2 durch den Außenumfangsabschnitt des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser, der mit der unteren Fläche des Regulierungselements 16 in Kontakt kommt, am Fallen gehindert.
Wie in 3 und 4 dargestellt, ist an der Seitenfläche des Pumpenkörpers 1 der Hochdruckkraftstoffpumpe ein Ansaugstutzen 51 befestigt. Der Ansaugstutzen 51 ist mit einer Niederdruckleitung verbunden, die Kraftstoff von dem Kraftstofftank 20 des Fahrzeugs zuführt, und der Kraftstoff wird von hier aus in das Innere der Hochdruckkraftstoffpumpe geleitet. Ein Saugfilter 52 dient dazu, zu verhindern, dass Fremdstoffe, die zwischen dem Kraftstofftank 20 und der Niederdruckkraftstoffeinlassöffnung 10a vorhanden sind, durch den Kraftstofffluss in die Hochdruckkraftstoffpumpe gelangen.
Der Kraftstoff, der die Niederdruckkraftstoffeinlassöffnung 10a passiert hat, gelangt über einen Niederdruckkraftstoffansaugdurchgang, der mit dem in 4 dargestellten Pumpenkörper 1 in vertikaler Richtung in Verbindung ist, zu dem Druckpulsationsreduzierungsmechanismus 9. Der Druckpulsationsreduzierungsmechanismus 9 ist in den Dämpferkammern (10b, 10c) zwischen einer Dämpferabdeckung 14 und der oberen Endfläche des Pumpenkörpers 1 angeordnet und wird von unten durch ein Halteelement 9a gestützt, das an der oberen Endfläche des Pumpenkörpers 1 angeordnet ist. Insbesondere ist der Druckpulsationsreduzierungsmechanismus 9 ein Metalldämpfer, der durch Überlagerung von zwei Metallmembranen konfiguriert ist. Ein Gas von 0,3 MPa bis 0,6 MPa wird innerhalb des Druckpulsationsreduzierungsmechanismus 9 abgedichtet und der äußere Umfangsrand wird durch Schweißen daran befestigt.
Die obere und untere Fläche des Druckpulsationsreduzierungsmechanismus 9 sind mit der Niederdruckkraftstoffeinlassöffnung 10a und den Dämpferkammern (10b, 10c), die mit dem Niederdruckkraftstoffansaugdurchgang verbunden sind, gebildet. Obwohl in der Figur nicht dargestellt, ist das Halteelement 9a mit einem Durchgang gebildet, der die Oberseite und die Unterseite des Druckpulsationsreduzierungsmechanismus 9 verbindet.
Der Kraftstoff, der die Dämpferkammern (10b, 10c) passiert hat, gelangt dann über den Niederdruckkraftstoffansaugdurchgang 10d, der in vertikaler Richtung in Verbindung mit dem Pumpenkörper gebildet ist, in die Ansaugöffnung 31b des Magnetventilmechanismus 300. Die Ansaugöffnung 31b ist so gebildet, dass sie mit dem Einlassventilsitzelement 31 in Verbindung steht und in vertikaler Richtung einen Einlassventilsitz 31a bildet. Der Anschluss 46 ist mit dem Steckverbinder integral geformt und das andere Ende kann mit der Seite der Motorsteuereinheit verbunden werden.
Der Magnetventilmechanismus 300 wird mit Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wenn sich der Kolben 2 aufgrund der Drehung des Nockens 93 in Richtung des Nockens 93 bewegt und sich in dem Ansaughubzustand befindet, nimmt das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 11 zu und nimmt der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 11 ab. Wenn bei diesem Prozess der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 11 niedriger wird als der Druck in der Ansaugöffnung 31b, wird das Einlassventil 30 geöffnet. Wenn das Einlassventil 30 den maximalen Anhebezustand erreicht, kommt das Einlassventil 30 in Kontakt mit dem Anschlag 32. Wenn das Einlassventil 30 angehoben wird, wird die in dem Einlassventilsitzelement 31 gebildete Öffnung geöffnet und wird das Ventil geöffnet. Der Kraftstoff fließt durch die Öffnung des Einlassventilsitzelements 31 und fließt in die Druckbeaufschlagungskammer 11 durch ein in dem Pumpenkörper 1 in die Querrichtung gebildetes Loch.
Nachdem der Kolben 2 den Ansaughub beendet hat, beginnt sich der Kolben 2 nach oben zu bewegen und bewegt sich zu dem Aufwärtshub. Dabei bleibt die elektromagnetische Spule 43 in einem nicht mit Energie beaufschlagten Zustand und es wirkt keine magnetische Vorspannkraft. Die Stangenvorspannfeder 40 spannt einen Stangenvorsprung 35a vor, der zu der Außendurchmesserseite der Stange 35 konvex ist, und ist so eingestellt, dass sie eine Vorspannkraft hat, die notwendig und ausreichend ist, um das Einlassventil 30 in einem nicht mit Energie beaufschlagten Zustand offen zu halten. Das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 11 nimmt mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 ab. In diesem Zustand wird der in die Druckbeaufschlagungskammer 11 gesaugte Kraftstoff durch die Öffnung des Einlassventils 30 im geöffneten Zustand des Ventils wieder in den Ansaugdurchgang 10d zurückgeführt, so dass der Druck in der Druckbeaufschlagungskammer nicht steigt. Dieser Hub wird als ein Rückhub bezeichnet.
In diesem Zustand fließt, wenn ein Steuersignal von der ECU 27 an den Magnetventilmechanismus 300 angelegt wird, ein Strom durch die elektromagnetische Spule 43 über den Anschluss 46. Zwischen einem Magnetkern 39 und einem Anker 36 wirkt eine magnetische Anziehungskraft und der Magnetkern 39 und der Anker 36 kommen an der magnetischen Anziehungsfläche in Kontakt miteinander. Die magnetische Anziehungskraft überwindet die Vorspannkraft der Stangenvorspannfeder 40 und drückt auf den Anker 36. Der Anker 36 greift an dem Stangenvorsprung 35a an und bewegt die Stange 35 von dem Einlassventil 30 weg.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Einlassventil 30 durch die Vorspannkraft der Einlassventilvorspannfeder 33 und die Fluidkraft, die durch den in den Ansaugdurchgang10d strömenden Kraftstoff bewirkt wird, geschlossen. Nachdem das Ventil geschlossen ist, steigt der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 11 mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 an und wenn der Kraftstoffdruck gleich oder größer als der Druck in der Kraftstoffauslassöffnung 12 wird, wird Hochdruckkraftstoff durch den Auslassventilmechanismus 8 abgelassen und der gemeinsamen Kraftstoffleitung 23 zugeführt. Dieser Hub wird als ein Auslasshub bezeichnet.
Das heißt, der Aufwärtshub von dem unteren Startpunkt zu dem oberen Startpunkt des Kolbens 2 umfasst einen Rückhub und einen Auslasshub. Anschließend kann durch Steuern der Zeit der Energiebeaufschlagung der Spule 43 des Magnetventilmechanismus 300 die Menge an Hochdruckkraftstoff, die abgelassen wird, gesteuert werden.
Der Kolben 2 umfasst einen Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser und das Volumen einer Teilkammer 7a nimmt mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens zu oder ab. Die Teilkammer 7a steht mit den Dämpfungskammern (10b, 10c) über einen Kraftstoffdurchgang 10e in Verbindung. Beim Senken des Kolbens 2 fließt Kraftstoff von der Teilkammer 7a zu den Dämpferkammern (10b, 10c) und beim Heben fließt Kraftstoff von den Dämpferkammern (10b, 10c) zu der Teilkammer 7a.
Dadurch ist eine solche Funktion vorgesehen, dass die Kraftstoffdurchflussrate in die und aus der Pumpe während des Ansaughubs oder des Rückhubs der Pumpe reduziert werden kann und die innerhalb der Hochdruckkraftstoffpumpe erzeugte Druckpulsation reduziert wird.
Wie in 3 dargestellt, umfasst der an dem Auslass der Druckbeaufschlagungskammer 11 vorgesehene Auslassventilmechanismus 8 einen Auslassventilsitz 8a, ein Auslassventil 8b, das mit dem Auslassventilsitz 8a in Kontakt ist und von diesem getrennt wird, eine Auslassventilfeder 8c, die das Auslassventil 8b in Richtung des Auslassventilsitzes 8a vorspannt, und einen Auslassventilanschlag 8d, der den Hub (Bewegungsabstand) des Auslassventils 8b bestimmt. Der Auslassventilanschlag 8d und der Pumpenkörper 1 werden durch Schweißen an einem Anlageabschnitt 8e zum zur Trennung zwischen dem Kraftstoff und der Außenseite verbunden.
In einem Zustand, in dem kein Kraftstoffdifferenzdruck zwischen der Druckbeaufschlagungskammer 11 und einer Auslassventilkammer 12a vorhanden ist, ist das Auslassventil 8b durch die Vorspannkraft der Auslassventilfeder 8c mit dem Auslassventilsitz 8a druckverbunden und befindet sich in einem geschlossenen Zustand. Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 11 höher wird als der Kraftstoffdruck in der Auslassventilkammer 12a, öffnet sich das Auslassventil 8b gegen die Auslassventilfeder 8c. Der Hochdruckkraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 11 wird über die Auslassventilkammer 12a, einen Kraftstoffauslassdurchgang 12b und die Kraftstoffauslassöffnung 12 zu der gemeinsamen Kraftstoffleitung 23 abgelassen. Beim Öffnen des Auslassventils 8b kommt es mit dem Auslassventilanschlag 8d in Kontakt und wird der Hub begrenzt. Somit wird der Hub des Auslassventils 8b durch den Auslassventilanschlag 8d geeignet bestimmt. Dadurch wird eine Situation verhindert, in der der mit hohem Druck in die Auslassventilkammer 12a abgelassene Kraftstoff aufgrund der durch den zu großen Hub bewirkten Verzögerung beim Schließen des Auslassventils 8b wieder in die Druckbeaufschlagungskammer 11 zurückfließt, so dass eine Reduzierung des Wirkungsgrads der Hochdruckkraftstoffpumpe unterdrückt werden kann.
Wenn der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 11 mit Druck beaufschlagt wird und das Auslassventil 8b geöffnet wird, passiert der Hochdruckkraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 11 eine Auslassventilkammer 80 und einen Kraftstoffauslassdurchgang und wird aus der Kraftstoffauslassöffnung 12 abgelassen. Die Kraftstoffauslassöffnung 12 ist in einem Auslassstutzen 60 gebildet, und der Auslassstutzen 60 ist durch einen Schweißabschnitt mit dem Pumpenkörper 1 verschweißt und verbunden, um einen Kraftstoffdurchgang zu gewährleisten.
Als Nächstes wird ein in 2 und 3 dargestellter Überdruckventilmechanismus 200 beschrieben.
Der Überdruckventilmechanismus 200 umfasst einen Überdruckkörper 201, ein Überdruckventil 202, einen Überdruckventilhalter 203, eine Überdruckfeder 204 und einen Federanschlag 205. Der Überdruckkörper 201 ist mit einem verjüngten Sitzabschnitt versehen. Das Ventil 202 wird über den Ventilhalter 203 mit der Last der Überdruckfeder 204 belastet und gegen den Sitzabschnitt des Überdruckkörpers 201 gedrückt, um den Kraftstoff in Zusammenwirkung mit dem Sitzabschnitt zu blockieren.
Wenn der Druck der Kraftstoffauslassöffnung 12 durch einen Ausfall des Magneteinlassventils 300 der Hochdruckkraftstoffpumpe ungewöhnlich hoch wird und den Einstelldruck des Überdruckventils 200 überschreitet, wird der Kraftstoff mit anormalem Hochdruck über einen Überdruckdurchgang 213 in die Dämpfungskammer 10c auf der Niederdruckseite abgelassen. In dieser Ausführungsform ist das Auslassziel des Überdruckventilmechanismus 200 eine Dämpferkammer 10b, kann aber auch die Druckbeaufschlagungskammer 11 sein.
Als Nächstes wird die Konfiguration um den Dichtungsabschnitt 13 (Kolbendichtung) der vorliegenden Ausführungsform herum mit Bezugnahme auf 5, 6 und 7 beschrieben.
5 ist eine Vogelperspektive auf das Regulierungselement 16.
6 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Kolben 2 und dem Regulierungselement 16 zeigt, bevor die Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor befestigt wird. Bevor die Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor befestigt wird, bewegt sich der Kolben 2 durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 4 in 4 nach unten, aber wird ein Außenumfangsabschnitt 2c des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Kolbens 2 auf einer unteren Fläche 16c des Regulierungselements 16c, das damit in Kontakt ist, gestützt.
7 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Kolben 2 und dem Regulierungselement 16 nach der Befestigung der Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor zeigt. Da in diesem Fall von der Vorspannfeder 4 in 4 eine Aufwärtsvorspannkraft aufgebracht wird, wird der Kolben 2 von der Vorspannfeder 4 durch den Halter 15 nach oben vorgespannt. Somit wird der Kolben 2 nach der Befestigung an dem Motor in vertikaler Richtung angetrieben, ohne mit der unteren Fläche 16c des Regulierungselements 16c in Kontakt zu kommen.
Der Dichtungsabschnitt 13 verhindert, dass der Kraftstoff in der Hochdruckkraftstoffpumpe in den Motor fließt oder dass das Öl in dem Motor in die Hochdruckkraftstoffpumpe fließt. Der Dichtungsabschnitt 13 umfasst eine Feder 13a, deren oberer und unterer Teil sich in radialer Richtung erstrecken. Dadurch wird der Dichtungsabschnitt 13 zwischen dem Kolben 2 und dem Dichtungshalter 7 mit der von der Feder 13a in die radiale Richtung erzeugten Druckkraft gehalten. Ferner ist in dem Dichtungsabschnitt 13 ein vertiefter Abschnitt 13b, der von der einer Teilkammer 7b zugewandten Stirnfläche (oberen Fläche) zu der gegenüberliegenden Seite (Unterseite) der Teilkammer 7b vertieft ist, in der gesamten Umfangsrichtung auf der radialen Außenseite des Abschnitts 2b mit kleinem Durchmesser gebildet.
Eine Reibungskraft wird auch zwischen dem Dichtungsabschnitt 13 und einem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 durch eine Druckkraft in radiale Richtung erzeugt, die durch die Feder 13a erzeugt wird. Wenn der Motor gestartet wird und sich die Hochdruckkraftstoffpumpe in einem Fahrzustand befindet, wird der durchschnittliche Druck von der Förderpumpe 21 auf den Dichtungsabschnitt 13 aufgebracht und der Dichtungsabschnitt 13 in 7 nach unten gedrückt. Selbst wenn eine Reibungskraft zwischen dem Dichtungsabschnitt 13 und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 erzeugt wird, kann der Dichtungsabschnitt 13 gegen die untere Fläche des Dichtungshalters 7 gedrückt werden.
Bevor die Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motorkopf befestigt wird, wird der Kolben 2 in 6 oder 7 durch die Vorspannfeder 4 nach unten gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt besteht die Möglichkeit, dass der Außenumfangsabschnitt 2c des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Kolbens 2 direkt mit dem Dichtungsabschnitt 13 in Kontakt kommt und den Dichtungsabschnitt 13 beschädigt. Somit ist ein Regulierungselement 16 als ein Schutzelement für den Dichtungsabschnitt 13 vorgesehen. Dabei ist der Außenumfangsabschnitt 2c des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Kolbens 2 in Kontakt mit der unteren Fläche 16c des Regulierungselements 16 und wird der Kolben 2 ferner so reguliert, dass er sich durch den Dichtungsabschnitt 13 nach unten bewegt. Aus diesem Grund kann der Dichtungsabschnitt 13 geschützt werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Außenumfangsabschnitt 2c, der einen Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und den Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser verbindet, durch eine Ebene rechtwinklig zu der Richtung der Kolbenachse gebildet. Gemäß dieser Konfiguration kann die Kontaktfläche mit einer Stirnfläche 16c (Regulierabschnitt) mit einer flachen Fläche ausreichend gewährleistet werden, wodurch die Zuverlässigkeit verbessert wird. Dementsprechend ist es möglich, sowohl die Schutzfunktion des Dichtungsabschnitts 13 vor der Montage der Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor als auch die Kühlfunktion während der Fahrt leichter zu erreichen.
Das Regulierungselement 16 ist vorzugsweise aus einem Metallelement gemacht und durch Formpressen hergestellt. Dies ermöglicht eine kostengünstige Massenproduktion.
Die Unterseite des Dichtungsabschnitts 13 (Außenseite der Pumpe) ist dem Öl ausgesetzt. Da der Dichtungsabschnitt 13 ein Harzmaterial ist, beeinflussen Änderungen der Kraftstofftemperatur und der Öltemperatur die Abnahme der Festigkeit des Dichtungsabschnitts 13. Ferner steigt die Temperatur des Dichtungsabschnitts 13 auch durch die Gleitwärme, die durch das Auf- und Abgleiten des Kolbens 2 entsteht. Grundsätzlich nimmt die Festigkeit mit zunehmender Temperatur des Dichtungsabschnitts 13 ab. Somit ist es notwendig, einen Raum für die Zirkulation eines Kraftstoffs mit einer Temperatur, die niedriger ist als die des Öls, zwischen dem Regulierungselement 16 und dem Dichtungsabschnitt 13 über dem Dichtungsabschnitt 13, der dem Kraftstoff ausgesetzt ist (innerhalb der Pumpe), vorzusehen. Die Länge dieses Raumes in Kolbenachsenrichtung ist vorzugsweise größer als z.B. die Metalldicke des Regulierungselements 16. Damit kann der Dichtungsabschnitt 13 durch den Kraftstoff gekühlt werden. Es ist wichtig, einen Raum zwischen dem Regulierungselement 16 und dem Dichtungsabschnitt 13 zuverlässig zu gewährleisten und den Dichtungsabschnitt 13 zu kühlen.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die Hochdruckkraftstoffpumpe der vorliegenden Ausführungsform den Kolben 2 mit dem Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser, die Druckbeaufschlagungskammer 11, deren Volumen durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 erhöht oder verringert wird, und den Dichtungsabschnitt (Kolbendichtung 13), der auf der Außenumfangsseite des Abschnitts 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 angeordnet ist und zwischen dem Außenumfangsseitenraum (Teilkammer 7a) des Abschnitts 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 und dem äußeren Raum (Motorseitenraum) eine Dichtung schafft. Das Regulierungselement 16 ist zwischen dem Dichtungsabschnitt 13 und der unteren Fläche 2c des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Kolbens 2 angeordnet und reguliert die Bewegung des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Kolbens 2 zu der der Druckbeaufschlagungskammer 11 gegenüberliegenden Seite. Das Regulierungselement 16 umfasst die Stirnfläche 16c, die der unteren Fläche 2c des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser zugewandt ist, und ein Spaltabschnitt 16e ist zwischen dem innersten Umfangsabschnitt der Stirnfläche 16c und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser gebildet. Zusätzlich zu dem Spaltabschnitt 16e ist ein Verbindungsweg 16d gebildet, der den oberen Raum (Teilkammer 7a) der Stirnfläche 16c mit dem unteren Raum 7b verbindet.
Dadurch kann der Zirkulationszustand des Kraftstoffs um den Dichtungsabschnitt 13 herum verbessert, die durch die Reibung zwischen dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 und dem Dichtungsabschnitt 13 erzeugte Wärme abgegeben und der Dichtungsabschnitt 13 ausreichend gekühlt werden. Somit kann eine Hochdruckkraftstoffpumpe erlangt werden, die die zulässige Temperatur nicht überschreitet.
Insbesondere ist der Verbindungsweg 16d durch eine Kerbe ausgebildet, die so gebildet ist, dass sie radial nach außen von dem innersten Umfangsabschnitt des Regulierungselements 16 (Innenumfangsabschnitt des Spaltabschnitts 16e) vertieft ist. Ferner ist der Verbindungsweg 16d vorzugsweise an einer Position gebildet, die den Verbindungsabschnitt (Außenumfangsabschnitt 2c) aus der Richtung der Kolbenachse aus betrachtet zwischen dem Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser überlappt. Da sich der Kraftstoff durch den Verbindungsabschnitt (Außenumfangsabschnitt 2c) auf und ab bewegt, ist der Verbindungsweg 16d so gebildet, dass er diesen überlappt. Die Menge des Kraftstoffs, die zwischen dem oberen Raum (Teilkammer 7a) und dem unteren Raum 7b hin- und hergeht, kann somit erhöht und die Kühlwirkung des Dichtungsabschnitts 13 weiter verbessert werden. Das Regulierungselement 16 umfasst einen geneigten Abschnitt 16a, der an dem Zwischenabschnitt geneigt ist, und einen geneigten Abschnitt 16a, der mit dem geneigten Abschnitt des Dichtungshalters 7 in Kontakt ist, um in axiale Richtung reguliert und gehalten zu werden. Der Verbindungsweg 16d ist vorzugsweise so gebildet, dass die Länge von dem innersten Umfangsabschnitt (Innenumfangsabschnitt des Spaltabschnitts 16e) zu dem äußersten Umfangsabschnitt des Verbindungsweges 16d größer ist als die Länge zwischen dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser und dem innersten Umfangsabschnitt (Innenumfangsabschnitt des Spaltabschnitts 16e).
In Richtung der Kolbenachse ist der äußerste Umfangsabschnitt des Verbindungsweges 16d so ausgebildet, dass er den vertieften Abschnitt 13b, der zu der dem oberen Raum 7a des Dichtungsabschnitts 13 gegenüberliegenden Seite vertieft ist, überlappt. Dabei tritt der Kraftstoff selbst dann, wenn der Raum 7b des Regulierungselements 16 klein ist, in den vertieften Abschnitt 13b ein, so dass die Kühlleistung des Dichtungsabschnitts 13 verbessert werden kann.
Eine Mehrzahl von Verbindungswegen 16d ist aus der Richtung der Kolbenachse aus betrachtet vorzugsweise in gleichen Abständen in die Umfangsrichtung gebildet. Dadurch ist es möglich, die für die Kühlung notwendige Kraftstoffströmung bereitzustellen. Wie in 2 und 4 dargestellt, ist das Einlassventil 30, das den Strömungsweg öffnet und schließt, auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Druckbeaufschlagungskammer 11 vorgesehen und steht der obere Raum (Teilkammer 7a) der Stirnfläche 16c mit einem Niederdruckraum 10c auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Einlassventils 30 in Verbindung. Dann bewegt sich der Kraftstoff zusammen mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 zwischen dem Niederdruckraum 10c und dem oberen Raum (Teilkammer 7a) der Stirnfläche 16c hin und her.
Das Regulierungselement 16 ist aus einem zylindrischen Metallelement gemacht und die Stirnfläche 16c ist aus einer unteren Fläche 16c gebildet, die so angeordnet ist, dass sie dem Außenumfangsabschnitt 2c des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Kolbens 2 zugewandt ist. Ferner hält der Dichtungshalter 7 den Dichtungsabschnitt 13 und bildet einen Außenumfangsseitenraum (Teilkammer 7a) des Abschnitts 2b mit kleinem Durchmesser. Der Dichtungshalter 7 ist an dem Pumpenkörper 1, der die Druckbeaufschlagungskammer 11 bildet, befestigt und ist dazu ausgebildet, das Regulierungselement 16 in axiale Richtung des Kolbens auf der Innenumfangsseite zu stützen.
Wie vorstehend beschrieben, ist es wichtig, den Spaltabschnitt 16d zwischen der Kolbendichtung 13 und dem Regulierungselement 16 ausreichend zu gewährleisten. Denn der um die Kolbendichtung 13 herum vorhandene Kraftstoff passiert den Spaltabschnitt 16d und tritt ein und aus, so dass die Kühlwirkung des Dichtungsabschnitts 13 durch den Kraftstoff zu erwarten ist.
Das in der vorliegenden Ausführungsform zu lösende Problem wird dann besonders bedeutend, wenn der Durchmesserunterschied zwischen dem Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens klein ist. Denn der Innendurchmesser des Regulierabschnitts des Dichtungshalters 15 muss kleiner als der Kolbenabschnitt 2a mit großem Durchmesser und größer als der Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser sein und somit wird der Spalt zwischen dem Kolbenabschnitt 2b mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt des Dichtungshalters 15 mit Dichtungsabschnittschutzfunktion (Anschlag) strukturell reduziert.
Somit ist die vorstehend beschriebene Wirkung besonders effektiv, wenn ein großer Durchmesserunterschied zwischen dem Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 gewährleistet werden kann. Wenn z.B. der Durchmesser des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser 10 mm und der Durchmesser des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des Kolbens 6 mm ist, ist die Durchmesserdifferenz 4 mm und können 2 mm als die Höhe eines Stufenabschnitts 2c gewährleistet werden. Wenn ein Abstand von 1 mm zwischen dem Dichtungsabschnitt 13 und dem Regulierungselement 16 gewährleistet ist, ist die Kühlwirkung des Dichtungsabschnitts ausreichend und kann die Fläche des Anschlags 16c ausreichend gewährleistet werden.
Andererseits ist, wenn die Durchmesserdifferenz zwischen dem Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser des Kolbens 2 klein ist, die Situation anders. Wenn z.B. der Durchmesser des Kolbenabschnitts 2a mit großem Durchmesser 8 mm und der Durchmesser des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 6 mm ist, beträgt die Durchmesserdifferenz 2 mm. In diesem Fall ist die Höhe des Stufenabschnitts 2c 1 mm. Der Abstand zwischen dem Dichtungsabschnitt 13 und dem Regulierungselement 16 muss unter Berücksichtigung von Toleranzen und dergleichen auf einen Medianwert von ca. 0,5 mm eingestellt werden. Dann besteht das Problem, dass die Kühlfunktion des vorstehend genannten Dichtungsabschnitts unzureichend ist und der Dichtungsabschnitt 13 bei hoher Temperatur und Stärke unzureichend ist, was zu Schäden führt.
Somit ist in dieser Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, eine Struktur vorgesehen, bei der der fehlende Abschnitt 16d auf der Stirnfläche 16c (Regulierabschnitt) des Regulierungselements 16 vorgesehen ist. Durch die Verwendung einer solchen Struktur spielt der fehlende Abschnitt 16d die gleiche Rolle wie der Abstand zwischen dem Dichtungsabschnitt 13 und dem Regulierungselement 16, ist die Kühlwirkung des Dichtungsabschnitts 13 ausreichend gewährleistet und kann die Stirnfläche 16c (Regulierabschnitt) auch vorgesehen werden. Da der Aufbau einfach ist, kann das Regulierungselement 16 zudem durch Formpressen hergestellt und in der Massenproduktion kostengünstig in Serie hergestellt werden.
Zweite Ausführungsform
8 und 9 zeigen die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kolben 2 und dem Regulierungselement 16 vor der Befestigung der Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor zeigt.
9 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Kolben 2 und dem Regulierungselement 16 nach der Befestigung der Hochdruckkraftstoffpumpe an dem Motor zeigt.
In der ersten Ausführungsform ist der Außenumfangsabschnitt 2c, der den Abschnitt 2a mit großem Durchmesser mit dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser verbindet, durch eine Ebene rechtwinklig zu der Richtung der Kolbenachse gebildet, aber in dieser Ausführungsform ist dies durch eine geneigte Fläche (verjüngte Fläche) gebildet, die in Bezug auf die Richtung der Kolbenachse geneigt ist. Da die andere Konfiguration die gleiche ist wie die der ersten Ausführungsform, entfällt deren ausführliche Beschreibung. Das Regulierungselement 16 und der Dichtungshalter 7 können wie bei der ersten Ausführungsform pressgeformt werden.
Dritte Ausführungsform
10 zeigt ein Regulierungselement 16 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da der Teil des Regulierungselements 16 der gleiche ist wie in der ersten oder zweiten Ausführungsform, entfällt dessen Beschreibung. In dieser Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 16f vorgesehen. Die Verbindungslöcher 16f stehen nicht mit dem Spaltabschnitt 16e in Verbindung. Vor der Montage des Motors der Hochdruckkraftstoffpumpe kommt der Beschränkungsabschnitt 16c mit dem Stufenabschnitt 2c des Kolbens 2 in Kontakt und ist geschützt, ohne mit dem Dichtungsabschnitt 13 in Kontakt zu kommen. Das heißt, die Verbindungswege 16f sind durch Verbindungslöcher konfiguriert, die an Positionen an der radialen Außenseite in Bezug auf den innersten Umfangsabschnitt des Regulierungselements 16 (Innenumfangsabschnitt des Spaltabschnitts 16e) gebildet sind.
Dadurch kann sich der Kraftstoff, wenn der Motor montiert ist und tatsächlich angetrieben wird, entlang der Regulierabschnitte 16f durch die Verbindungswege 16f auf und ab bewegen, so dass der Dichtungsabschnitt 13 durch den Kraftstoff gekühlt werden kann. Folglich ist es möglich, eine Hochdruckkraftstoffpumpe zu erlangen, bei der der Dichtungsabschnitt 13 durch hohe Temperaturen nicht beschädigt wird.
Bezugszeichenliste

1: Pumpenhauptkörper
2: Kolben
2a: Abschnitt mit großem Durchmesser
2b: Abschnitt mit kleinem Durchmesser
2c: Außenumfangsabschnitt 2c
4: Vorspannfeder
7a: oberer Raum (Teilkammer)
7b: unterer Raum Dichtung
16: Regulierungselement
16a: geneigter Abschnitt
16c: Stirnfläche
16d: Verbindungsweg
16e: Spaltabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016118211 A [0002, 0004]

Claims

Hochdruckkraftstoffpumpe, umfassend: einen Kolben, der einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser umfasst; eine Druckbeaufschlagungskammer, deren Volumen durch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens erhöht oder verringert wird; einen Dichtungsabschnitt, der auf einer Außenumfangsseite des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des Kolbens angeordnet ist und zwischen einem Außenumfangsseitenraum des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des Kolbens und einem äußeren Raum eine Dichtung schafft; und ein Regulierungselement, das zwischen dem Dichtungsabschnitt und einer unteren Fläche des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser angeordnet ist und die Bewegung des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser zu einer der Druckbeaufschlagungskammer gegenüberliegenden Seite reguliert, wobei das Regulierungselement eine Stirnfläche umfasst, die der unteren Fläche des Abschnitts mit großem Durchmesser zugewandt ist, ein Spaltabschnitt zwischen einem innersten Umfangsabschnitt der Stirnfläche und dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser gebildet ist und ferner zusätzlich zu dem Spaltabschnitt ein Verbindungsweg gebildet ist, der einen oberen Raum der Stirnfläche und einen unteren Raum verbindet.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsweg durch eine Kerbe ausgebildet ist, die so gebildet ist, dass sie radial nach außen von dem innersten Umfangsabschnitt des Regulierungselements vertieft ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsweg durch ein Verbindungsloch ausgebildet ist, das an einer Position auf einer radialen Außenseite in Bezug auf den innersten Umfangsabschnitt des Regulierungselements gebildet ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbindungsweg an einer Position gebildet ist, die aus einer Richtung der Kolbenachse aus betrachtet einen Verbindungsabschnitt zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser überlappt.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Verbindungswegen aus einer Richtung der Kolbenachse aus betrachtet in gleichen Abständen in Umfangsrichtung gebildet ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, wobei ein Einlassventil, das einen Strömungsweg öffnet und schließt, auf einer stromaufwärts gelegenen Seite der Druckbeaufschlagungskammer vorgesehen ist und der obere Raum der Stirnfläche mit einem Niederdruckraum auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Einlassventils in Verbindung steht, und sich der Kraftstoff zusammen mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens zwischen dem Niederdruckraum und dem oberen Raum der Stirnfläche hin und her bewegt.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, wobei das Regulierungselement aus einem zylindrischen Metallelement gemacht ist und die Stirnfläche aus einer unteren Fläche gebildet ist, die so angeordnet ist, dass sie dem Abschnitt mit großem Durchmesser des Kolbens zugewandt ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Dichtungshalter, der den Dichtungsabschnitt hält und den Außenumfangsseitenraum des Abschnitts mit kleinem Durchmesser bildet, wobei der Dichtungshalter an einem Pumpenkörper, der die Druckbeaufschlagungskammer bildet, befestigt ist und dazu ausgebildet ist, das Regulierungselement in einer axialen Richtung des Kolbens auf einer Innenumfangseite zu stützen.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsweg so gebildet ist, dass eine Länge von einem innersten Umfangsabschnitt des Spaltabschnitts zu einem äußersten Umfangsabschnitt des Verbindungswegs größer ist als eine Länge zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser und einem Innenumfangsabschnitt des Spaltabschnitts.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, wobei in eine Richtung der Kolbenachse ein äußerster Umfangsabschnitt des Verbindungsweges so ausgebildet ist, dass er einen vertieften Abschnitt überlappt, der zu einer dem oberen Raum des Dichtungsabschnitts gegenüberliegenden Seite vertieft ist.