JP2015505011A - 燃料ポンプ用のポンプヘッド - Google Patents

Abstract

高圧燃料ポンプ用のポンプヘッド（１４）が開示される。ポンプヘッドは、本体部（２４）および本体部（２４）から延びるタレット部（３０）を含むヘッドハウジングと、本体部（２４）内に画定されたポンプ室（３６）と、使用時にポンプ要素（３２）を受け入れるためのポンプ要素穴（３４）であって、ポンプ室（３６）からタレット部（３０）を通って延びるポンプ要素穴（３４）と、漏れ戻し通路（７４）とを備える。ポンプヘッド（１４）は、ポンプ要素穴（３４）から漏れ戻し通路（７４）への燃料の流れを可能にする漏れ流路（７２）を画定するようにタレット部（７０）の周りに配置されたスリーブ（７０）をさらに備える。このポンプヘッドは、エンジンオイルと燃料の汚染が最小化できるので、ポンプのカム駆動装置がエンジンオイルによって潤滑されるタイプの燃料ポンプにおける使用に適している。したがって、貫通通路（８０）は、タレット部（３０）内のポンプ要素穴（３４）、またはポンプ要素（３２）に設けられた回収溝（８２）と連通する。【選択図】図２

Description

本発明は、ポンプ用のポンプヘッドに関する。詳細には、限定するものではないが、本発明は、ポンプされる燃料が燃料ポンプ組立体の駆動機構から隔離されるタイプの高圧燃料ポンプ組立体用のポンプヘッドに関する。

最近のコモンレール燃料噴射システムでは、特にディーゼル燃料噴射システムでは、燃料を燃料噴射器に非常に高圧で供給することが望ましい。

高圧で燃料をコモンレールに供給するのに適した燃料ポンプ組立体のある知られたタイプは、少なくとも１つのポンプ要素またはポンププランジャを備え、これは、コモンレールへ送り出すためにポンプ室内の燃料を加圧するようにカム駆動装置によって駆動される。

カム駆動装置は、駆動シャフトによって回転可能な偏心カム面を備える。カム面の回転は、中間駆動装置によってプランジャの往復直線運動に変換される。

例えば、ある知られた構成では、プランジャは、関連したシューおよびローラ装置によって往復直線運動で駆動させられる。このローラは、カム面と協働する。シューは、プランジャと協働するように配置されており、ローラがカム面の上に乗るときに、プランジャ穴内でプランジャを往復運動させるようにシューが駆動され、それによって関連したポンプ室内の燃料の加圧を生じさせるようになっている。

別の知られた構成では、プランジャと協働するスリッパタペットなどのフラットタペットの形態のカム従動子が設けられる。タペットは、カム面と直接協働することができ、または代替として、駆動は、ライダによってカム面からタペットへ伝達されてもよい。さらに知られた構成では、プランジャの端部は、一体プランジャフットの中に形成され、これはタペットの代わりをすると共に、直接またはライダによってカム面と協働する。

そのような構成では、典型的には、ポンプ室は、ポンプ組立体のポンプヘッド内に設けられる。ポンプヘッドは、プランジャが摺動可能に受け入れられるプランジャ穴を備え、ポンプ室は、プランジャ穴の端部で画定される。入口逆止弁などの適切な入口手段が、充填中またはポンプ室の容積が増大するプランジャの戻りストローク中に燃料がポンプ室に入ることを許可するように設けられる。通常は出口逆止弁の形態である適切な出口手段も、ポンプ中またはポンプ室の容積が減少するプランジャの前方ストローク中にコモンレールへ高圧で燃料を吐出するように設けられる。

ポンプ室内の燃料は大変高圧に到達するので、ポンプヘッドは、使用時に比較的高い周期的応力を受ける可能性がある。したがって、ポンプヘッドは、そのような応力に耐えると共に疲労損傷および他の故障モードに強いように設計されなければならない。典型的には、ポンプヘッドは、単一部品の金属鋳造で形成され、これは次いでプランジャ穴およびポンプ室を含む必要な穴および通路を形成するように機械加工される。ポンプヘッドは、プランジャの一端がポンプヘッドに受け入れられると共にプランジャの他端がハウジングに受け入れられてカム駆動装置と協働するように、ポンプ組立体のハウジングに取り付けられる。

ポンプヘッド内のプランジャ穴は、使用時にプランジャのためのガイドとして働く。プランジャがガイドされる長さを最大にするために、典型的には、ポンプヘッドの一部が、ハウジングの内部に向かって延ばされてポンプヘッドのほぼ円筒形または切頭円錐形のタレットを形成し、これを通ってプランジャ穴が延びる。そのような構成では、圧縮ばねの形態である切頭円錐戻しばねは、典型的には、タレットの周りに環状に配置される。戻しばねの一端は、ポンプヘッドを支えると共に他端は中間駆動装置の一部を支え、ばねが、中間駆動装置のカム面（またはライダ）との接触を維持し、その充填ストローク中にプランジャを駆動するようになっている。

一部のディーゼル燃料ポンプ応用については、ディーゼル燃料が、カム駆動装置を潤滑するように使用される。他の構成では、特に低品質の燃料が使用され得る状況において耐久性および性能を改善するために、カム駆動装置が燃料ではなくエンジンオイルまたは別の潤滑流体を用いて潤滑されることが望ましいものであり得る。そのような場合には、燃料がポンプ室からプランジャ穴の下方へ向かいカム駆動機構の中に漏れる場合、望ましくないエンジンオイルの汚染が生じる可能性がある。

ＥＰ１３６３０１６Ａは、カム駆動機構とポンプヘッドのプランジャ穴に一部が受け入れられたポンププランジャとを有する燃料ポンプ組立体を記載している。燃料がカム駆動機構に到達する危険を減少させるためにポンプ室からプランジャ穴の下方へ漏れる燃料を捕獲するための構成が設けられ、それによってカム駆動機構が エンジンオイルを用いて潤滑されることを可能にする。

詳細には、ＥＰ１３６３０１６Ａに開示された構成では、プランジャ穴は、環状の回廊または回収溝を備えると共に、戻し通路は、回収溝と連通する。戻し通路は、低圧ドレインに接続され、ポンプ室からプランジャ穴の下方へ漏れる燃料が回収溝によって受け取られ、低圧ドレインに運ばれるようになっている。この構成は、プランジャ穴の下方へ向かい続けてカム駆動機構に到達する燃料の量を実質的に減少させる。

ポンプ効率を最大にするために、そのような構成において低圧ドレインへ失われる燃料の量を最小にすることが望ましい。しかし、ポンプ圧力がより高くなるほど、プランジャ穴の下方へ向かう燃料の漏れは、増加する傾向があり、望ましくない効率損失をもたらす。

この背景に対して、カム駆動機構へ燃料の漏れを減少させる改善された構成を有するポンプ組立体を提供することが望ましい。

本発明の第１の態様によれば、本体部およびこの本体部から延びるタレット部を含むヘッドハウジングと、本体部内に画定されたポンプ室と、使用時にポンプ要素を受け入れるためのポンプ要素穴と、漏れ戻し通路とを備える高圧燃料ポンプ用のポンプヘッドが提供される。ポンプ要素穴は、ポンプ室からタレット部を通って延びる。ポンプヘッドは、ポンプ要素穴から漏れ戻し通路への燃料の流れを可能にする漏れ流路を画定するようにタレット部の周りに配置されたスリーブをさらに備える。ポンプは、ポンプ要素穴と漏れ流路の間でタレット部を通って延びる少なくとも１つの貫通通路をさらに備える。上記または各貫通通路は、タレット部内のポンプ要素穴、またはポンプ要素に設けられた回収溝と連通する。

漏れ流路を画定するようにスリーブを設けることによって、ポンプ室から比較的大きい距離で、タレット部の端部内のまたは端部における位置で、ポンプ要素穴から漏れ燃料を捕獲し、したがって、ポンプの容積効率に対しての本発明の影響を最小にすることが可能である。さらに、漏れ流路が、タレット部とスリーブの間に画定できるので、タレット部自体の内に穿孔または通路を設ける必要がなく、それによってポンプヘッドの強度および耐疲労性のかなりの損失を防ぐ。したがって、漏れ戻し通路は、本体部内に画定することができ、この場合には、漏れ戻し通路は、タレット部の中に延びなくてもよい。

本体部は、使用時に燃料ポンプのハウジングに取り付けるための取付け面を備えることができ、漏れ戻し通路が、タレット部に隣接した取付け面へ開口していてもよい。

漏れ戻し通路は、ポンプヘッド内の応力集中を最小にするように配置されることが好ましい。例えば、漏れ戻し通路は、ポンプ要素穴に対して約４５°傾けられてもよい。

好ましくは、漏れ流路は、スリーブとタレット部の間に環状空間を備える。この構成は、漏れの流れに対して比較的大きい断面積をもたらすが、環状空間およびスリーブ自体は、タレット部の直径をさほど増大させないように半径方向に比較的薄くすることができる。このようにして、漏れ流路は、ポンプヘッドの寸法またはポンプのパッケージを大きく変更することなく設けることができる。

適宜、上記または各貫通通路は、タレット部を通って半径方向に延びる。例えば環状または弧状とすることができる回収溝は、使用時にポンプ要素穴に沿って漏れる燃料を回収するように働く。代替としてまたは加えて、回収溝は、燃料ポンプのポンプ要素に設けることができ、これと共にポンプ用ヘッドが使用され、この場合には、ポンプ要素における回収溝は、ポンプサイクルの少なくとも一部の間に上記または各貫通通路と位置合わせ可能であり得る。

スリーブは、タレット部から流出する燃料の漏れを減少させるまたは防ぐために、タレット部を通ってポンプ要素を受け入れるためのタレット部の端面に隣接して配置された封止部材を備えることができる。有利な構成では、封止部材は、プランジャ穴から漏れ流路へ流れることを可能にする半径方向流路を間に画定するようにタレット部の端面から間隔をおいて配置される。半径方向流路が、タレット部に１つまたは複数の貫通穴に代えてまたはそれに加えて設けられてもよい。

好ましくは、スリーブは、タレット部に係合する係合手段を備える。係合手段は、タレット部に対してのスリーブの正確な位置決めを助けると共に、特に、スリーブが、タレット部に対して同軸に配置されることを確実にするのを助ける。一例では、係合手段が、タレット部の遠位端領域と締り嵌めを形成するスリーブの小径部分を備える。別の例では、係合手段は、タレット部と係合するスリーブに複数の軸方向に延びる凹凸を備える。

ポンプヘッドは、スリーブと協働すると共に、スリーブと本体部の間で燃料の流れを防ぐようにハウジングの本体部と協働する封止手段をさらに備えることができる。例えば、封止手段は、スリーブの外側に向けられた鍔領域を備えることができ、適宜この封止部材はＯリングの形態である。

同様に、スリーブは、その近位端に外側に延びる鍔部を備えることができ、鍔部は、ポンプの戻しばねのためのばね座部を画定することができる。このようにして、戻しばねは、使用時にスリーブを所定の位置に保持するのを助ける。

本発明は、第２の態様において、本発明の第１の態様によるポンプヘッドと、ポンプ要素穴内に摺動可能に受け入れられるポンプ要素と、ポンプ室の容積を増減させるために往復直線運動でポンプ要素を駆動する駆動機構とを備えた燃料ポンプにまで及ぶ。

本発明の第３の態様によれば、本体部およびこの本体部から延びるタレット部を含むヘッドハウジングと、本体部内に画定されたポンプ室と、使用時にポンプ要素を受け入れるためのポンプ要素穴と、漏れ戻し通路とを備える高圧燃料ポンプ用のポンプヘッドが提供される。ポンプ要素穴は、ポンプ室からタレット部を通って延びる。ポンプヘッドは、ポンプ要素穴から漏れ戻し通路への燃料の流れを可能にする漏れ流路を画定するようにタレット部の周りに配置されたスリーブをさらに備える。ポンプ要素穴は、環状空間と連通し、この環状空間はスリーブによって画定される。

ポンプ用ヘッドは、タレット部の端面に隣接して配置された封止部材を備えることができる。

ポンププランジャ穴は、封止部材とタレット部の端面との間の間隙を通じて環状空間と連通することができる。間隙は、プランジャ要素穴から漏れ流路への流れを可能にする半径方向流路を画定することができる。

本発明の第１の態様の提案した特徴および／または適宜の特徴は、本発明の第２の態様および／または第３の態様においても、単独でまたは適切な組み合わせで使用することもできる。

次に、本発明が、添付図面を参照して例のみによって説明される。同じ参照符号は、同じ特徴に用いられる。

本発明の第１の実施形態によるポンプヘッドを有するポンプ組立体の一部の断面図である。 図１のポンプ組立体の一部をより詳細に示す拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態によるポンプヘッドを有するポンプ組立体の一部を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態によるポンプヘッドを有するポンプ組立体の一部を示す断面図である。

本明細書全体を通じて、「上」および「下」などの用語は、添付図面に示されるような構成要素の向きを基準にして用いられる。しかし、構成要素は、使用時に異なる向きに配置されてもよいことを理解されよう。

添付図面の図１を参照すると、ポンプハウジング１２（その一部のみが図１に示されている）と、ポンプハウジング１２に取り付けられたポンプヘッド１４とを備える燃料ポンプ組立体１０が示される。

ポンプハウジング１２は、駆動シャフト（図示せず）によって駆動されるカム１８を格納するチャンバまたは内部容積１６を画定する。カム１８および駆動シャフトは共に、カム駆動機構の一部を形成する。円筒形ポート２０は、内部容積１６からポンプハウジング１２の取付け面２２まで延在する。

ポンプヘッド１４は、ハウジング本体部２４を備え、このハウジング本体部２４は、ポンプハウジング１２の外側に取り付けられると共にポンプヘッドの取付け面２６を画定する。ポンプヘッド１４は、それぞれポンプハウジング１２の取付け面２２およびポンプヘッド１４の本体部２４の取付け面２６を互いに締め付けてそれによってポート２０を閉鎖および封止する働きをする適切な留め具２８によってポンプハウジング１２に取り付けられる。

ポンプヘッド１４は、本体部２４の取付け面２６から突出するハウジングタレット部３０をさらに備える。タレット部３０は、内部容積１６に向かってポンプハウジング１２内のポート２０の中に延在する。

ポンププランジャ３２の形態のポンプ要素が、一部において、ポンプヘッド１４のプランジャ穴３４内に摺動可能に受け入れられる。プランジャ穴３４は、タレット部３０を通ってポンプヘッド１４の本体部２４の中に延びる盲穴（blind bore）である。ポンプ室３６が、プランジャ穴３４の盲端（blind end）に設けられ、ポンプ室３６は、一部においてプランジャ穴３４によると共に一部においてプランジャ３２の上端によって画定されるようになっている。

燃料は、入口穿孔３８と、ポンプ用ヘッド１４の覆い４２によって画定された外部チャンバ４０と、供給穿孔４６を通って外部チャンバ４０から供給を受ける入口弁装置４４とによって燃料貯蔵部（図示せず）からポンプ室３６へ供給される。燃料は、出口弁装置（図示せず）と連通する出口穿孔４８を通ってポンプ室３６を退出することができる。

ポンプ室３６の反対側にあるプランジャ３２の下端は、カム駆動機構の中間駆動組立体５０と協働する。本実施形態では、中間駆動組立体５０は、プランジャ３２の端部と協働するシュー５２と、カム１８の表面と協働するローラ５４とを備えるカム従動子装置を含む。シュー５２は、ほぼ管状のシューガイド５８の中央穴５６に受け入れられ、シューガイド５８は、ポンプハウジング１２におけるポート２０に受け入れられる。カム１８が回転するとき、ローラ５４およびシュー５２は、上向きに押し込まれてそのポンプストロークでプランジャ３２を駆動し、このプランジャ３２がポンプ室３６内で燃料を圧縮し、出口弁へ至る出口穿孔４８から燃料を押し出す。

リング状のつば（collar）部６０が、プランジャ３２の周りかつシューガイド５８の穴５６の上端内に配置される。つば部６０は、プランジャへの圧入である。穴５６の上端近くで、シューガイド５８の穴５６は、肩部６２を画定するように段が付けられ、つば部６０は、肩部６２から間隔をおいて配置され、潤滑流体が、シューガイド５８の穴５６の中に自由に流れることができるようになっている。圧縮ばねの形態の戻しばね６４は、ポート２０内に設けられる。プランジャ３２は、戻しばね６４を通って延在しており、ばね６４は、ローラ５４がカム１８に接触し続けると共にその戻りストロークでプランジャ３２を駆動し入口弁装置を通じてポンプ室３６を燃料で補充するようにつば部６０に作用する。

使用時、特にポンプストローク中、燃料が、プランジャ３２とプランジャ穴３４の間でポンプ室３６から漏れる傾向がある。次に説明されるように、本発明は、漏れ燃料がポート２０に入る前にそのような漏れ燃料を回収する手段を提供し、それによってポンプハウジング１２のポート２０および内部容積１６の中に漏れる燃料の量を最小にする。これによりエンジンオイルなどの燃料以外の流体を用いてカム駆動機構が潤滑されることを可能にする。

さらに図２を参照すると、ポンプヘッド１４のタレット部３０は、覆いまたはスリーブ７０を備える。タレット部３０は、その近位端に本体部２４に隣接した比較的大きい直径の管状領域３０ａと、その遠位端に本体部２４から最も離れたより小さい直径の管状領域３０ｂと、２つの管状領域を接続する切頭円錐中間領域３０ｃとを有する。スリーブ７０は、タレット部３０の外側に対してほぼ相補的な形状を有し、したがってその近位端の比較的大きい直径の管状領域７０ａと、その遠位端の比較的小さい直径の管状領域７０ｂと、切頭円錐中間領域７０ｃとを備える。加えて、スリーブ７０は、スリーブ７０の近位端にある外側に延びる鍔領域７０ｄと、スリーブ７０の遠位端にある内側に延びる鍔領域７０ｅとを備える。

スリーブ７０の管状領域７０ａ、７０ｂおよび中間領域７０ｃは、タレット部３０の対応する領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃの外径より大きい内径を有し、環状空間７２が、タレット部３０の外側とスリーブ７０の内側との間にスリーブ７０の長さに沿って画定されるようになっている。

環状空間７２は、燃料用の漏れ流路を画定し、その上端で、ポンプヘッド１４の本体部２４の取付け面２６から延びる漏れ戻し通路７４と連通する。漏れ戻し通路７４は、プランジャ穴３４の軸に対して約４５°の角度で傾けられる。漏れ戻し通路７４は、（図１に最も明確に示される）コネクタ７６を備え、それによって使用時に戻りライン（図示せず）が漏れ戻し通路７４に接続されることを可能にする。漏れ戻し通路７４は、使用時に燃料貯蔵部などの低圧燃料ドレインに接続される。

再び図２を参照すると、スリーブ７０の遠位管状領域７０ｂは、タレット部３０の遠位管状領域３０ｂの下部に密接な締り嵌めで係合する小径部分７０ｆをその下端に備える。小径部分７０ｆおよび内側に向けられた鍔領域７０ｅは共に、環状空間７２の下端を閉鎖する働きをし、それによってスリーブ７０とタレット部３０の間における環状空間７２からポート２０への漏れを実質的に防ぐ。

スリーブ７０の外側に向けられた鍔領域７０ｄは、ポンプヘッド１４の本体部２４の取付け面２６に当接する。鍔領域７０ｄは、内側環状部分７０ｇおよび外側環状部分７０ｈを画定するように段が付けられ、ポンプヘッド１４の本体部２４の取付け面２６は、内側環状部分７０ｇと外側環状部分７０ｈの両方が取付け面２６に対して平らになるように形成される。戻しばね６４は、鍔領域７０ｄの内側環状部分７０ｇに対して作用し、それによって本体部２４に対してかつポンプヘッド１４のタレット部３０の周りでスリーブ７０を所定の位置に保持する働きをする。

内側環状部分７０ｇと外側環状部分７０ｈの間の段７０ｉは、Ｏリング７８用の台座を与え、この台座が、スリーブ７０と本体部２４の間における環状空間７２からポート２０への漏れを防ぐための封止手段を形成する。

環状空間７２は、タレット部３０を通って半径方向に延びる貫通通路８０によってプランジャ穴３４と連通する。たった１つの貫通通路８０が図１および図２に示されるが、２つ以上のそのような通路８０が設けられてもよいことが理解されよう。貫通通路８０は、タレット部３０の遠位領域３０ｂ内のプランジャ穴３４に形成された回収溝８２としてこの後知られる環状の溝またはチャネルに開口している。

使用時、燃料がプランジャ３２とプランジャ穴３４の間でポンプ室３６から漏れるとき、プランジャ穴３４の下方への燃料の流れは、回収溝８２によって遮られる。ポンプストローク中、漏れ戻し通路７４は、プランジャ穴３４内の漏れ燃料の圧力に比べて比較的低い圧力で維持されるので、回収溝８２に回収する燃料は、プランジャ穴３４の下方へ続く代わりに、貫通通路８０を通って環状空間７２の中にそして漏れ戻し通路７４を通ってポンプ用ヘッド１４から外へ流れる傾向がある。このようにして、ポンプハウジング１２のポート２０および内部容積１６の中に漏れる燃料の量が最小にされる。

有利なことに、回収溝８２は、ポンプヘッド１４のタレット部３０に、より詳細には、タレット部３０の遠位領域３０ｂに配置されるので、ポンプ室３６と回収溝８２の間の距離は、代わりに回収溝８２がポンプヘッド１４の本体部２４に配置された場合よりも長い。プランジャ穴３４に沿った圧力降下は、ポンプ室３６からの距離と共に増加し、したがって、ポンプ室３６と回収溝８２の間の距離を最大にすることによって、漏れ戻し通路７４を通って退出する加圧燃料の量は、最小にされる。このようにして、ポンプ組立体の容積効率を最大にすることができる。

ポンプ中に受けるかなりの負荷、例えば、ポンプ室３６内の燃料圧によるおよびプランジャ３２の側面負荷による負荷に耐えるようにポンプヘッド１４の能力を保つために、好ましくは、回収溝８２および貫通通路８０は、タレット部３０の遠位端から離れて距離をおいて配置される。言い換えれば、回収溝８２および貫通通路８０の位置は、加圧燃料の損失の最小化とポンプヘッド１４の強度の維持との間の妥協点である。

図３は、本発明の第２の実施形態を示す。図３に示されたポンプヘッドは、図１および図２に示された第１の実施形態に類似しており、同じ参照符号は、同じ部品に使用されており、第２の実施形態と第１の実施形態の間の違いだけを詳細に説明する。

本発明の第２の実施形態では、スリーブ７０の遠位管状領域７０ｂは、ポンプヘッド１４のタレット部３０の端部を越えて延ばされ、それによって内側に向けられた鍔領域７０ｅは、タレット部３０の端部から間隔をおいて配置される。環状封止部材８４が、プランジャの周りに配置されると共に、タレット部３０の端部と内側に向けられた鍔領域７０ｅの間の空間内に保持される。封止部材８４とタレット部３０の端部の間の間隙８６は、燃料がプランジャ穴３４の端部から環状空間７２の中に半径方向に流れることを可能にし、それによって貫通穿孔８０を通る流れを補い、プランジャ穴３４からポート２０の中に漏れる燃料の量をさらに減少させる。

本発明の第１の実施形態におけるのと異なり、この第２の実施形態では、スリーブ７０の遠位管状領域７０ｂは、小径部分は間隙８６から環状空間７２の中への燃料の流れを阻止するので、その下端に小径部分を備えない。代わりに、タレット部３０に対してスリーブ７０を正しい同軸位置に保持するために、複数の角度をなして離間した軸方向に延びる波形または凹凸（図示せず）が、凹凸の間の流れを可能にしつつタレット部３０の外面と係合するために遠位管状領域７０ｂに設けられ、または代替としてまたは加えて近位管状領域７０ａに設けられる。

封止部材８４は、任意の適切な種類のものである。例えば、封止部材８４は、グラファイトが充填されたＰＴＦＥから製造することができ、この材料の組み合わせは、良好な耐摩耗性および低い摩擦係数を与えて、封止部材８４の中央穴を通るプランジャ３４の滑り運動を助ける。封止部材８４は、平らな環状座金とすることができ、または図３に示されるように、封止部材８４は、封止部材８４の表面がプランジャ３４との接触を維持するように弾性構造で形成されてもよい。

図４は、本発明の第３の実施形態を示す。図４に示されたポンプヘッドは、図３に示された第２の実施形態に類似しており、同じ参照符号は、同じ部品に使用されており、第３の実施形態と第２の実施形態の間の違いだけを詳細に説明する。

この第３の実施形態では、回収溝および貫通穴が省かれ、代わりにプランジャ穴３４は、封止部材８４とタレット部３０の端部との間の間隙８６だけを通ってスリーブ７０によって画定された環状空間７２と連通する。本実施形態では、ポンプ室３６と間隙８６の間の距離が最大とされているので、漏れ戻し通路７４を通ってポンプヘッド１４から流出する加圧燃料の量は、最小にされる。

説明した実施形態のそれぞれにおいて、ポンプヘッド１４の設計は、その強度を最大にすると共に周期的な圧送負荷の下での疲労損傷を避けるために、ポンプヘッド１４内の応力集中を最小にするようになされている。例えば、タレット部３０は、その点において鋭い角が存在しないように丸みの付いた溝８８において、ポンプヘッド１４の本体部２４と出合う。

プランジャ穴３４の軸に対して約４５°の漏れ戻し通路７４の構成も、応力集中を減少させるのを助ける。しかし、漏れ戻し通路７４をプランジャ穴３４に対して異なる向きで配置することもできることを理解されよう。また、図示の例ではスリーブ７０が環状空間７２を与えるので、漏れ戻し通路７４は、ポンプヘッド１４内の任意の適切な角度位置で配置できる。

スリーブ７０が、プランジャ穴３４から漏れ戻し通路７４までの燃料用の漏れ流路を画定するように設けられるので、本発明においては、存在する場合には半径方向の貫通穿孔８０以外に、ポンプヘッド１４のタレット部３０内に何らかの通路を形成することが必要でない。結果として、タレット部３０の壁厚は、他の穿孔が存在する場合に必要とされるものより薄くすることができる。さらに、スリーブ７０は、比較的薄く、タレット部３０の有効直径を実質的に増大させない。これらのファクタは、戻しばね６４を収容するのに利用できる空間が本発明の構成によって損なわれないことを意味する。

その意味では、例示の実施形態における漏れ戻し通路７４が、ポンプヘッド１４の本体部２４内だけ延びると共にタレット部３０の中に侵入しないことが特に有利である。

示された例では、スリーブ７０によって画定された漏れ流路が、環状空間７２の形態であり、これにより、空間が半径方向に小さい場合でも燃料の流れに対して大きい流れの面積をもたらす。しかし、漏れ流路は、環状であることを必要とせず、代わりにスリーブによって少なくとも一部において画定された１つまたは複数の別個のチャネルまたは通路として形成されてもよいことが理解されよう。例えば、スリーブは、タレットに対して締り嵌めであり、溝がチャネルを形成するようにスリーブの内面に形成されてもよい。別の構成では、漏れ流路は、タレット部の外面に形成された溝またはチャネルによって一部において画定されてもよく、その場合には、スリーブは、再び、タレットに対して密接な嵌めとなり得る。スリーブの内面および／またはタレットの外面内の溝またはチャネルは、ほぼ軸方向に向けることができ、または例えば、らせん状の構成で配置することができる。

本発明の構成における漏れ流路７４内を流れる燃料は、スリーブ７０の内面の比較的大きい表面積にさらすことができ、スリーブ７０の外面の比較的大きい表面積が、ポート２０内でエンジンオイルなどの潤滑流体にさらされると理解されよう。有利には、したがって、ポンプ室３６内で圧縮により加熱される漏れ流路７２を通って低圧タンクに戻る流れの燃料は、燃料および潤滑流体が物理的に隔離されたままでも、ポート２０内の潤滑流体によって冷却することができる。この目的のために、本発明の一実施形態では、潤滑流体をスリーブ７０の外面に向ける手段が提案される。例えば、ポンプハウジング１２は、潤滑流体の１つまたは複数のジェットをスリーブ７０の外面に向かって向ける手段を備えてもよい。適切な手段は、適切な位置および角度でポート２０に開口しているポンプハウジング１２内の油路を含む。

例示の実施形態では、漏れ戻し通路７４は、コネクタ７６を介して低圧タンクに接続される。代替の構成では、漏れ戻し通路７４は、例えば、ポンプヘッド１４の本体部２４内の１つまたは複数のさらなる通路を通じてポンプヘッド１４の外部チャンバ４０と連通することができる。そのような構成では、プランジャ穴３４の下方へ漏れる燃料は、ポンプの入口手段に直接戻される。

漏れ戻し通路７４を通って環状空間７２に向かう燃料の逆流を防ぐことが好ましいことが理解されよう。したがって、逆止弁などの逆流を防ぐ手段および／またはベンチュリ装置もしくは補助ポンプなどの漏れ戻し通路７４内の圧力を減少させる手段が設けられてもよい。

本発明の別の実施形態では、図１から図３に示された環状回収溝が存在せず、代わりに１つまたは複数の貫通通路８０が、プランジャ穴３４に直接開口している。別の実施形態では、回収溝は、プランジャ３２に形成され、回収溝は、プランジャ３２のポンプサイクルの少なくとも一部の間に、上記または各貫通通路８０と位置合わせ可能である。

スリーブ７０は、任意の適切な材料とすることができると共に、任意の適切な製造方法によって形成することができる。一例では、スリーブ７０は、金属であり、深絞りによって形成される。

スリーブ７０の形状および構成は、例示の実施形態を参照して上述したものとは異なってもよい。例えば、代替の一構成では、外側に延びる鍔領域７０ｄは、例示の実施形態におけるものより大きい直径を有し、ポンプヘッド１４の本体部２４の取付け面２６とポンプハウジング１２の取付け面２２との間で延びる。この構成では、スリーブ７０の鍔領域７０ｄは、ポンプヘッド１４とポンプハウジング１２の間の封止をもたらす役割を担う。

ローラシュー構成の形態の中間駆動組立体５０で説明されたが、本発明は、スリッパ（slipper）タペット装置や一体プランジャフット装置などの代替の中間駆動組立体５０を有するポンプ装置に同様に適用可能であることが理解されよう。実際は、燃料がカム駆動機構を潤滑にするために使用される流体を汚染しないことを確実にする信頼できる手段を設けることによって、本発明は、潤滑剤として燃料を用いる可能なものと比べて強化された潤滑を必要とする中間駆動組立体のタイプの使用を可能にする。

明示的に上述されていないいくつかのさらなる変形例および修正例も、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく可能である。

Claims (13)

1. 本体部（２４）および前記本体部（２４）から延びるタレット部（３０）を含むヘッドハウジングと、
   前記本体部（２４）内に画定されたポンプ室（３６）と、
   使用時にポンプ要素（３２）を受け入れるためのポンプ要素穴（３４）であって、前記ポンプ室（３６）から前記タレット部（３０）を通って延びるポンプ要素穴（３４）と、
   漏れ戻し通路（７４）と
   を備える高圧燃料ポンプ用のポンプヘッド（１４）であって、
   前記ポンプヘッド（１４）が、
   前記ポンプ要素穴（３４）から前記漏れ戻し通路（７４）への燃料の流れを可能にする漏れ流路（７２）を画定するように前記タレット部（７０）の周りに配置されたスリーブ（７０）と、
   前記ポンプ要素穴（３４）と前記漏れ流路（７２）の間で前記タレット部（３０）を通って延びる少なくとも１つの貫通通路（８０）と
   をさらに備える高圧燃料ポンプ用のポンプヘッド（１４）において、
   前記または各貫通通路（８０）が、前記タレット部（３０）内の前記ポンプ要素穴（３４）、または前記ポンプ要素（３２）に設けられた回収溝（８２）と連通することを特徴とする高圧燃料ポンプ用のポンプヘッド（１４）。
2. 前記漏れ戻し通路（７４）が、前記本体部（２４）内に画定された、請求項１に記載のポンプヘッド。
3. 前記本体部（２４）が、使用時に前記燃料ポンプのハウジング（１２）に取り付けるための取付け面（２６）を備え、前記漏れ戻し通路（７４）が、前記タレット部（３０）に隣接した前記取付け面（２６）で開口している、請求項１または２に記載のポンプヘッド。
4. 前記漏れ戻し通路（７４）が、前記ポンプ要素穴（３４）に対して約４５°で傾けられる、請求項１〜３のいずれかに記載のポンプヘッド。
5. 前記漏れ流路が、前記スリーブ（７０）と前記タレット部（３０）の間に環状空間（７２）を備える、請求項１〜４のいずれかに記載のポンプヘッド。
6. 前記または各貫通通路（８０）が、前記タレット部（３０）を通って半径方向に延びる、請求項１〜５のいずれかに記載のポンプヘッド。
7. 前記スリーブ（７０）が、前記ポンプ要素（３２）を受け入れるように前記タレット部（３０）の端面に隣接して配置された封止部材（８４）を備える、請求項１〜６のいずれかに記載のポンプヘッド。
8. プランジャ穴（３４）から前記漏れ流路（７２）へ流れることを可能にする半径方向流路（８６）を前記封止部材（８４）と前記タレット部（３０）の前記端面の間に画定するように、前記封止部材（８４）が前記タレット部（３０）の前記端面から間隔をおいて配置される、請求項７に記載のポンプヘッド。
9. 前記スリーブ（７０）が、前記タレット部（３０）を係合する係合手段（７０ｆ）を備える、請求項１〜８のいずれかに記載のポンプヘッド。
10. 前記係合手段が、前記タレット部（３０）の遠位端領域（３０ｂ）と締り嵌めを形成する前記スリーブ（７０）の小径部分（７０ｆ）を備える、請求項９に記載のポンプヘッド。
11. 前記スリーブ（７０）と前記本体部（２４）の間で燃料の流れを防ぐように前記スリーブ（７０）と協働すると共に前記ハウジングの前記本体部（２４）と協働する封止手段（７８）をさらに備える、請求項１〜１０のいずれかに記載のポンプヘッド。
12. 前記スリーブ（７０）が、その近位端に外側に延びる鍔部（７０ｄ）を備え、前記鍔部（７０ｄ）が、前記ポンプの戻しばねのためのばね座部（７０ｇ）を画定する、請求項１〜１１のいずれかに記載のポンプヘッド。
13. 請求項１から１２のいずれかに記載のポンプヘッド（１４）と、前記ポンプ要素穴（３４）内に摺動可能に受け入れられるポンプ要素（３２）と、前記ポンプ室（３６）の容積を増減させるために往復直線運動で前記ポンプ要素（３２）を駆動する駆動機構（１８、５０）とを備える燃料ポンプ（１０）。

Images