JP2023508380A

JP2023508380A - fuel high pressure pump

Info

Publication number: JP2023508380A
Application number: JP2022538865A
Authority: JP
Inventors: ハラスパトリック
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2023-03-02
Also published as: DE102020200596A1; WO2021129966A1; CN114901940A; KR20220113530A; EP4081707A1

Abstract

本発明は、燃料高圧ポンプであって、ケーシングと、ケーシング内に配置された圧送室と、圧送室を画定する、軸線方向で摺動可能にケーシング内に配置されている圧送ピストンとを備えた燃料高圧ポンプに関する。半径方向での圧送ピストンのガイドと、圧送ピストンをケーシングからの脱落に対して保護するストッパスリーブとが、単一のハイブリッド構成部材により一緒に実現されており、ハイブリッド構成部材は、金属部分と、この金属部分に材料結合式に結合されているプラスチック部分とを有し、圧送ピストンは、ケーシングからの脱落を防止するために環状ショルダでハイブリッド構成部材の金属部分に軸線方向で当て付けられることができ、圧送ピストンは、半径方向でハイブリッド構成部材のプラスチック部分に当接することにより、半径方向で位置固定されていることが規定されている。

The present invention is a high pressure fuel pump comprising a casing, a pumping chamber disposed within the casing, and a pumping piston axially slidably disposed within the casing defining the pumping chamber. It relates to a fuel high pressure pump. The radial guidance of the pumping piston and the stop sleeve which protects the pumping piston from falling out of the casing are realized together by a single hybrid component, which comprises a metal part, The pumping piston can bear axially against the metal part of the hybrid component with an annular shoulder to prevent it from falling out of the casing. It can be provided that the pumping piston is radially fixed by bearing radially against the plastic part of the hybrid component.

Description

先行技術
独国特許出願公開第１０２００４０６３０７５号明細書からは、内燃機関のための燃料高圧ポンプが知られている。この燃料高圧ポンプは、ケーシングとピストンとを含んでおり、ピストンは作業室を画定し、作業室とは反対に向いた段部を有している。ピストンの作業室側の端部は、ケーシング内に先に導入され、ケーシングにはストッパエレメントが取り付けられており、ストッパエレメントは、少なくとも一時的に段部と協働するストッパを有していることが知られている。 PRIOR ART From DE 10 2004 063 075 A1, a high-pressure fuel pump for internal combustion engines is known. The high pressure fuel pump includes a casing and a piston defining a working chamber and having a step facing away from the working chamber. The working-chamber-side end of the piston is introduced first into the casing, and the casing is fitted with a stop element, which has a stop that at least temporarily cooperates with the step. It has been known.

独国特許出願公開第１０２０１３２２６０６２号明細書からは、内燃機関のためのピストン燃料ポンプが知られている。このピストン燃料ポンプは、ポンプシリンダと、このポンプシリンダ内に摺動可能に収容されたポンプピストンとを含んでいる。ポンプピストンは、少なくとも１つの第１のガイド部分および少なくとも１つの第２のガイド部分により半径方向でガイドされており、第１のガイド部分と第２のガイド部分とは、軸線方向で互いに離間しており、第１のガイド部分が、ピストン燃料ポンプのポンプシリンダ内に配置されており、第２のガイド部分が、半径方向外側で駆動部に面した端部部分の領域に配置されていることが知られている。さらに、ピストン燃料ポンプは、第１のガイド部分において、ポンプピストンのための支持兼シールアセンブリを有しており、この支持兼シールアセンブリは、ポンプシリンダ内のポンプピストンを半径方向でガイドするためのガイド領域と、シールリップを有するシール領域とを含んでいる。 From DE 10 2013 226 062 A1, a piston fuel pump for internal combustion engines is known. The piston fuel pump includes a pump cylinder and a pump piston slidably received within the pump cylinder. The pump piston is radially guided by at least one first guide portion and at least one second guide portion, the first guide portion and the second guide portion being axially spaced from each other. The first guide part is arranged in the pump cylinder of the piston fuel pump and the second guide part is arranged in the region of the end part facing radially outwards towards the drive. It has been known. In addition, the piston fuel pump has a support and seal assembly for the pump piston in the first guide portion for radially guiding the pump piston within the pump cylinder. It includes a guide area and a sealing area with a sealing lip.

独国特許出願公開第１０２０１７２１２４９８号明細書からは、内燃機関のための燃料高圧ポンプが知られている。この燃料高圧ポンプは、ポンプケーシングと、ポンプピストンと、少なくともポンプケーシングおよびポンプピストンにより画定された圧送室とを含んでいる。この場合、ポンプピストンとポンプケーシングとの間に、圧送室をシールするためのシールと、ポンプピストンをガイドするための別個のガイドエレメントとが配置されている。シールは、実質的にスリーブ形のベース部分を備えたプラスチックリングとして形成されている。 DE 10 2017 212 498 A1 discloses a high-pressure fuel pump for internal combustion engines. The high pressure fuel pump includes a pump casing, a pump piston, and a pumping chamber defined by at least the pump casing and the pump piston. In this case, a seal for sealing the pumping chamber and a separate guide element for guiding the pump piston are arranged between the pump piston and the pump housing. The seal is formed as a plastic ring with a substantially sleeve-shaped base portion.

発明の開示
本発明の起点となる要望は、簡単かつ確実、ひいては経済的に製造可能かつ組付け可能である、性能のよい長寿命の燃料高圧ポンプを提供することである。この要望は、請求項１に記載の燃料高圧ポンプにより実現される。 DISCLOSURE OF THE INVENTION The underlying desire of the present invention is to provide a high performance, long life fuel high pressure pump that is simple, reliable and thus economical to manufacture and install. This need is fulfilled by a high pressure fuel pump according to claim 1 .

燃料高圧ポンプは、燃料を高圧、たとえば３５０バールまたは５００バールあるいはそれ以上に圧縮するためのポンプであってもよい。たとえばガソリンのような燃料を使用することができる。 The high pressure fuel pump may be a pump for compressing fuel to high pressure, for example 350 bar or 500 bar or more. For example, a fuel such as gasoline can be used.

特に、たとえば内燃機関のカムシャフトを介して駆動可能であるピストンポンプであってもよい。 In particular, it may be a piston pump that can be driven, for example, via a camshaft of an internal combustion engine.

圧送ピストンが本発明により段付きピストンとして形成されており、この段付きピストンが、圧送室に向いた、大小２つの直径のうちの大きな直径を有する部分と、圧送室から離れるほうに向いた、大小２つの直径のうちの小さな直径を有する部分と、これらの部分の間で低圧室内に配置されている環状ショルダとを備えることによって、圧送ピストンのストローク運動によって、圧送室の容積だけではなく、低圧室の容積も反相関的に変化し、このことは低圧室から圧送室を満たすことを容易にする。 The pumping piston is embodied according to the invention as a stepped piston, which has a portion with the larger of the two diameters facing the pumping chamber and a portion facing away from the pumping chamber, By providing a portion with the smaller of the two diameters, and an annular shoulder disposed in the low-pressure chamber between these portions, the stroke movement of the pumping piston changes the volume of the pumping chamber as well as The volume of the low pressure chamber also varies anticorrelatively, which facilitates filling the pumping chamber from the low pressure chamber.

燃料高圧ポンプのケーシングに位置固定されている低圧シール支持体に位置固定されている本発明によるストッパスリーブを設けることと組み合わせて、圧送ピストンを、ケーシングからの脱落に対して保護することができ、このことは、特に内燃機関における燃料高圧ポンプの組付け時に、圧送ピストンがまだカムシャフトのカムにおける当付けによりケーシングからの脱落から保護されていない間に有利である。 In combination with the provision of the stop sleeve according to the invention, which is fixed in a low-pressure seal support fixed in the housing of the high-pressure fuel pump, the pumping piston can be protected against falling out of the housing, This is advantageous, especially during the installation of a high-pressure fuel pump in an internal combustion engine, while the pumping piston is not yet protected against falling out of the housing by a bearing on the cam of the camshaft.

半径方向で圧送ピストンを位置固定するための本発明によるガイドによって、一方では、圧送ピストンの半径方向の遊びを最小限にするか、もしくは最適化し、これにより圧送ピストンと、圧送ピストンと協働する構成要素との摩耗を最小限にすることができる。 By means of the guide according to the invention for radially fixing the pumping piston, on the one hand the radial play of the pumping piston is minimized or optimized, so that the pumping piston cooperates with the pumping piston. Wear with components can be minimized.

低圧シールおよび高圧シールとは別個にガイドを設けることは、半径方向で高圧シールおよび低圧シールに作用する力およびそれに伴う摩耗現象から高圧シールおよび低圧シールを解放する。さらに、これらのシールに関して、たとえば、これらのシールが側方のガイドを実施する必要がなく、つまり、たとえばケーシング内で側方に摺動可能であってもよく、これにより本来のシール機能を最適化することができる、という点にまさに現れ得る新規の構成可能性が生じる。 Providing guides separate from the low and high pressure seals relieves the high and low pressure seals from the forces acting on them in the radial direction and the attendant wear phenomena. Furthermore, these seals may, for example, not have to carry out lateral guidance, i.e. they may be able to slide laterally, for example within the casing, thereby optimizing the intrinsic sealing function. New configurability arises that can just appear in the fact that it can be

本発明により、ガイドとストッパスリーブとが、単一のハイブリッド構成部材により一緒に実現されており、このハイブリッド構成部材が、金属部分と、この金属部分に材料結合式かつ／または形状結合式に結合されたプラスチック部分とを有しており、圧送ピストンがケーシングからの脱落を防止するために、その環状ショルダでハイブリッド構成部材の金属部分に軸線方向で当て付けられることができ、圧送ピストンは、半径方向でハイブリッド構成部材のプラスチック部分に当接することによって半径方向で位置固定されていることにより、多数の利点が生じる。 According to the invention, the guide and the stop sleeve are realized together by a single hybrid component, which is connected to the metal part in a material- and/or form-fitting manner to the metal part. The pumping piston can bear axially with its annular shoulder against the metal part of the hybrid component in order to prevent it from falling out of the casing, the pumping piston being radially A number of advantages result from the radial fixation by bearing on the plastic part of the hybrid component in the direction.

したがって、ガイドおよびストッパスリーブの別個の組付けを行う必要性およびこれに関連する取扱い手間が省かれる。その代わりに、単一のハイブリッド構成部材が組み付けられればよい。他方で、ハイブリッド構成部材は、２つの別個の構成部材で可能であるよりも、よりコンパクトに実現可能かつ組付け可能であるので、ポンプ全体をよりコンパクトに実現することができるか、もしくは新たな構成の余地が生じる。 Thus, the need for separate assembly of the guide and stop sleeve and the handling effort associated therewith are eliminated. Instead, a single hybrid component may be assembled. On the other hand, the hybrid component can be realized and assembled more compactly than is possible with two separate components, so that the overall pump can be realized more compactly or a new There is room for configuration.

全体として、従来から知られている解決手段と比較して、コストおよび機能に関する利点が実現される。 Overall, cost and functional advantages are realized compared to previously known solutions.

１つの改良形は、ハイブリッド構成部材が、圧送ピストンが内部で摺動可能である貫通孔の他に、１つまたは複数の別の貫通部、たとえば孔を有していることを規定している。このことは、ガイドが圧送ピストンにきつく当接されている場合でさえも、ストッパスリーブの、圧送室に面した側に位置する低圧室の部分と、ストッパスリーブの、圧送室とは反対の側に位置する低圧室の部分との間の圧力補償を可能にする。 A refinement provides that the hybrid component, in addition to the through hole in which the pumping piston is slidable, has one or more further through holes, for example holes. . This means that even when the guide rests tightly against the pumping piston, the portion of the low-pressure chamber located on the side of the stopper sleeve facing the pumping chamber and the side of the stopper sleeve facing away from the pumping chamber allows pressure compensation between the parts of the low-pressure chamber located at .

ハイブリッド構成部材の一体性は、基本的に既に金属部分とプラスチック部分との間の材料結合によって確保されている。さらにこの一体性は、金属部分とプラスチック部分の間の形状結合により付加的に確保されていてもよい。この場合、金属部分とプラスチック部分とは、材料結合部の故障時でさえ、互いからの離脱が阻止されるように互いに係合することができる。たとえば、金属部分およびプラスチック部分から成る部材が、半径方向および／または軸線方向に向いたアンダカットを有していてもよく、このアンダカット内に、金属部分およびプラスチック部分から成る他方の部材が形状結合式に係合する。 The integrity of the hybrid component is basically already ensured by the material bond between the metal part and the plastic part. Furthermore, this integrity can additionally be ensured by a form-fitting connection between the metal part and the plastic part. In this case, the metal part and the plastic part can engage with each other in such a way that even in the event of failure of the material connection, separation from each other is prevented. For example, a member comprising a metal part and a plastic part may have radially and/or axially oriented undercuts in which the other member comprising a metal part and a plastic part is shaped. Engage in a combined manner.

１つの改良形は、プラスチック部分は、半径方向で圧送ピストンと金属部分との間に配置されていて、これにより圧送ピストンが金属部分から離間していることを規定している。これにより、金属部分とピストンとの間の直接接触およびこれに潜在的に伴う過度の摩耗が防止されている。 A refinement provides that the plastic part is arranged radially between the pumping piston and the metal part, so that the pumping piston is spaced from the metal part. This prevents direct contact between the metal part and the piston and potentially excessive wear associated therewith.

１つの改良形では、プラスチック部分が、ハイブリッド構成部材の、環状ショルダに向いた端部部分からセットバックされており、これによりハイブリッド構成部材の金属部分のみが、軸線方向で環状ショルダに当て付けられることができ、ハイブリッド構成部材のプラスチック部分は当て付けられることができない。これにより、プラスチック部材への機械的な荷重付与時に発生し得る流動効果または緩和効果を回避することができる。セットバックがプロセス確実な形式で実現可能である場合、たとえば少なくとも０．２ｍｍの公称寸法で十分である。 In one refinement, the plastic part is set back from the end part of the hybrid component facing the annular shoulder, so that only the metal part of the hybrid component bears axially against the annular shoulder. and the plastic part of the hybrid component cannot be applied. This makes it possible to avoid flow or relaxation effects that may occur during mechanical loading of the plastic component. A nominal dimension of at least 0.2 mm, for example, is sufficient if the setback can be realized in a process-reliable manner.

１つの改良形は、プラスチック部分が、環状ショルダに向いた端部部分において、環状に延びる面取りを有していることを規定している。この場合、ハイブリッド構成部材内への圧送ピストンの導入が容易にされている。 A refinement provides that the plastic part has an annularly extending chamfer at the end portion facing the annular shoulder. In this case, the introduction of the pumping piston into the hybrid component is facilitated.

１つの改良形は、ハイブリッド構成部材が軸線方向で高圧シールと低圧シールとの間に配置されていることを規定している。これは、圧送ピストンが、燃料高圧ポンプの製造時もしくは燃料高圧ポンプのピストン構成群の予備組付け時に、そのより小さな直径を有する部分を先にして低圧シール支持体を通して、次いでハイブリッド構成部材、次いで低圧シールを通して貫通させられる場合に、低圧シールへの押込み時に、圧送ピストンが既に半径方向で確実にガイドされ、センタリングされていることが保証されているという利点を有している。これにより、圧送ピストンの組付けを容易にすることができ、組付け工程中に低圧シールの損傷、たとえば低圧シールのシールリップの損傷を確実に排除することができる。 A refinement provides that the hybrid component is arranged axially between the high pressure seal and the low pressure seal. This is due to the fact that, during manufacture of the high-pressure fuel pump or during pre-assembly of the piston assembly of the high-pressure fuel pump, the pumping piston, with its smaller diameter portion first, passes through the low-pressure seal support, then the hybrid component, then the hybrid component. When pushed through the low-pressure seal, it has the advantage that it is ensured that the pumping piston is already reliably radially guided and centered when it is pushed into the low-pressure seal. This makes it possible to facilitate assembly of the pumping piston and to ensure that damage to the low-pressure seal, for example damage to the sealing lip of the low-pressure seal, is ruled out during the assembly process.

プラスチック部分は、たとえばＰＦＡ、ＰＥＥＫ等の熱可塑性に加工可能なプラスチックから成っていてもよい。したがって、プラスチック部分もしくはハイブリッド構成部材を、たとえば金属部分における液化したプラスチック材料の一体射出成形もしくは射出成形により実現することができる。 The plastic parts may consist of thermoplastically processable plastics, for example PFA, PEEK. Plastic parts or hybrid components can thus be realized, for example, by integral injection molding or injection molding of liquefied plastic material on metal parts.

さらに本発明による燃料高圧ポンプの製造のための有利な方法は、金属部分をプラスチック部分に材料結合および／または形状結合式に結合するか、または金属部分においてプラスチック部分を形成し、これにより金属部分をプラスチック部分に後から材料結合式に結合することにより、まずハイブリッド構成部材を製造し、次いでハイブリッド構成部材と低圧シールとを低圧シール支持体内に配置することにより、構成群を予備組付けし、次いで構成群をケーシングに結合し、低圧シール支持体をケーシングに流体密に結合することを規定している。 A further advantageous method for manufacturing the high-pressure fuel pump according to the invention is to connect the metal part to the plastic part in a material- and/or form-locking manner or to form the plastic part on the metal part, whereby the metal part to the plastic part in a material-bonded manner afterwards, and then pre-assembling the assembly by arranging the hybrid component and the low-pressure seal in the low-pressure seal support, It is then provided to connect the assembly to the casing and to connect the low-pressure seal carrier to the casing in a fluid-tight manner.

代替的には、プラスチック部分を別個に製造し、締まり嵌めで金属部分内に圧入することも可能である。 Alternatively, the plastic part can be manufactured separately and pressed into the metal part with an interference fit.

内燃機関のための燃料システムの簡略化された概略図である。1 is a simplified schematic diagram of a fuel system for an internal combustion engine; FIG. 図１の燃料システムの燃料高圧ポンプの縦断面図である。2 is a vertical cross-sectional view of a high pressure fuel pump of the fuel system of FIG. 1; FIG. 図２の一部を示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a portion of FIG. 2; 第１のハイブリッド構成部材の詳細図である。FIG. 4 is a detailed view of the first hybrid component; 第２のハイブリッド構成部材の詳細図である。FIG. 4 is a detailed view of the second hybrid component; 第３のハイブリッド構成部材の詳細図である。FIG. 11 is a detailed view of the third hybrid component;

実施例
図１は、内燃機関（図示せず）のための燃料システム１０を簡略化した概略図で示している。燃料タンク１２から燃料が吸引管路１４を介して、前圧送ポンプ１６により、低圧管路１８、電磁的な操作装置２２により操作可能な流量制御弁２４の流入部２０を介して、燃料高圧ポンプ２８の圧送室２６に供給される。たとえば、流量制御弁２４は、燃料高圧ポンプ２８の強制的に開放可能な流入弁であってもよい。 Embodiment FIG. 1 shows in simplified schematic diagram a fuel system 10 for an internal combustion engine (not shown). Fuel is supplied from the fuel tank 12 via the suction line 14, by the forward pressure pump 16, via the low pressure line 18, via the inlet 20 of the flow control valve 24 operable by an electromagnetic actuation device 22, to the fuel high pressure pump. 28 pumping chambers 26 are supplied. For example, flow control valve 24 may be a forcefully openable inlet valve for high pressure fuel pump 28 .

本実施例では、燃料高圧ポンプ２８は、ピストンポンプとして構成されており、圧送ピストン３０は、カムディスク３２（「駆動部」）によって図面において鉛直方向に運動させることができる。液圧的に圧送室２６と燃料高圧ポンプ２８の流出部３６との間に、図１においてばねにより負荷を加えられた逆止弁として示された流出弁４０が配置されており、この流出弁４０が、流出部３６に向かって開くことができる。流出部３６は、高圧管路４４に接続されており、この高圧管路４４を介して高圧アキュムレータ４６（「コモンレール」）に接続されている。さらに、液圧的に流出部３６と圧送室２６との間に、同様にばねにより負荷を加えられた逆止弁として示されている圧力制限弁４２が配置されており、この圧力制限弁４２は、圧送室２６に向かって開くことができる。 In the present example, the high-pressure fuel pump 28 is designed as a piston pump, the pumping piston 30 of which can be moved vertically in the drawing by means of a cam disk 32 ("drive"). Arranged hydraulically between the delivery chamber 26 and the outlet 36 of the high-pressure fuel pump 28 is an outlet valve 40, shown as a spring-loaded non-return valve in FIG. 40 can open towards outflow 36 . The outlet 36 is connected to a high pressure line 44 and via this high pressure line 44 to a high pressure accumulator 46 ("common rail"). Furthermore, a pressure limiting valve 42, also shown as a spring-loaded non-return valve, is arranged hydraulically between the outlet 36 and the pumping chamber 26; can open towards the pumping chamber 26 .

燃料システム１０の運転中に、前圧送ポンプ１６は燃料を燃料タンク１２から低圧管路１８内に圧送する。流量制御弁２４は燃料に対するそれぞれの要求に応じて開閉することができる。これにより、高圧アキュムレータ４６に圧送される燃料量に影響が与えられる。電磁的な操作装置２２は、制御および／または調整装置４８により制御される。 During operation of the fuel system 10 , the forward pump 16 pumps fuel from the fuel tank 12 into the low pressure line 18 . The flow control valve 24 can be opened and closed according to the respective demand for fuel. This affects the amount of fuel pumped to the high pressure accumulator 46 . Electromagnetic operating device 22 is controlled by control and/or regulating device 48 .

図２は、図１の燃料高圧ポンプ２８を軸線方向の断面図で示している。燃料高圧ポンプ２８は、ケーシング５０を含んでおり、このケーシング５０は、フランジ５２により内燃機関のエンジンブロック５３にねじ締結されている。さらにケーシング５０は、複数の液圧通路５４，５５，５６，５８を有している。図２に示した上側の領域において、燃料高圧ポンプ２８が、カバー６０と圧力減衰器６２とを含んでいる。燃料高圧ポンプ２８は、軸線方向に向けられた長手方向軸線６４に対して少なくとも部分的に回転対称に構成されている。軸線方向は、圧送ピストン３０がケーシング５０内で摺動可能である方向にも一致する。 FIG. 2 shows the high pressure fuel pump 28 of FIG. 1 in axial cross section. The high-pressure fuel pump 28 includes a housing 50 which is screwed by means of a flange 52 to an engine block 53 of the internal combustion engine. Furthermore, the casing 50 has a plurality of hydraulic passages 54,55,56,58. In the upper region shown in FIG. 2, high-pressure fuel pump 28 includes cover 60 and pressure damper 62 . The high-pressure fuel pump 28 is at least partially rotationally symmetrical with respect to an axially oriented longitudinal axis 64 . The axial direction also corresponds to the direction in which the pumping piston 30 is slidable within the casing 50 .

ケーシング５０内で、圧送室２６は、流入弁２４により低圧室８１から分離されている。さらに、ケーシング５０内で、圧送室２６は、流出弁４０により高圧室８３から分離されている。低圧室８１は、特に、カバー６０の下に配置され、圧力減衰器６２を収容する減衰室８１ａと、減衰室８１ａに液圧通路（図示せず）を介して流体接続し、図２ではケーシング５０の下側かつ低圧シール支持体６８の上側に位置する補償室８１ｂとを含んでいる。 Within casing 50 , pumping chamber 26 is separated from low-pressure chamber 81 by inlet valve 24 . Furthermore, within the casing 50 the pumping chamber 26 is separated from the high pressure chamber 83 by the outflow valve 40 . The low-pressure chamber 81 is arranged in particular under the cover 60 and fluidly connected to the damping chamber 81a, which accommodates the pressure damper 62 and the damping chamber 81a via hydraulic passages (not shown), which in FIG. a compensation chamber 81b located below 50 and above low pressure seal support 68;

図面で左側の領域において、燃料高圧ポンプ２８は、高圧管路４４に接続するための流出部３６を有する。流出部３６には、流出弁４０（図面では左側の部分）が液圧的に接続されており、圧力制限弁４２（真ん中の部分）はケーシング５０内に配置されている。図面においてケーシング５０の中央右側の部分には、流量制御弁２４が配置されている。 In the left-hand region of the drawing, the high-pressure fuel pump 28 has an outlet 36 for connection to the high-pressure line 44 . An outflow valve 40 (left part in the drawing) is hydraulically connected to the outflow part 36 and a pressure limiting valve 42 (middle part) is arranged in the casing 50 . A flow control valve 24 is arranged in the central right portion of the casing 50 in the drawing.

さらに、燃料高圧ポンプ２８は、圧送室２６、圧送ピストン３０およびライナ６６を含んでいる。長手方向軸線６４に沿って摺動可能な圧送ピストン３０は、いわゆる「段付きピストン」として構成されており、主に２つの部分、すなわち比較的大きな直径を有し、この直径によりライナ６６内でガイドされている第１の部分３０’（図面で上側）と、比較的小さな直径を有する第２の部分３０”（図面で下側）とを備えている。これらの部分間には、図２において下に向いている環状ショルダ３１が配置されている。 Additionally, high pressure fuel pump 28 includes pumping chamber 26 , pumping piston 30 and liner 66 . The pumping piston 30, which is slidable along the longitudinal axis 64, is configured as a so-called "stepped piston" and has two main parts, namely a relatively large diameter, which allows a It comprises a first guided portion 30' (top in the drawing) and a second portion 30'' (bottom in the drawing) having a relatively small diameter. A downward facing annular shoulder 31 is arranged at the .

ライナ６６と圧送ピストン３０との間のギャップシールとして図２に示した高圧シール７３の他に、たとえば既に述べた独国特許出願公開第１０２０１７２１２４９８号明細書に対応するプラスチックシールによって高圧シール７３を実現することも可能である。 In addition to the high-pressure seal 73 shown in FIG. 2 as a gap seal between the liner 66 and the pumping piston 30, the high-pressure seal 73 is realized by a plastic seal, for example according to the already mentioned DE 10 2017 212 498 A1. It is also possible to

図２の下側の領域は、枠ＩＩＩにより示されており、図３に拡大して図示されている。特に、図３は、ほぼポット形に形成された低圧シール支持体６８と、低圧シール支持体６８の一部分の周りに半径方向外側で配置されたコイルばねとして構成されたピストンばね７０とを示している。このピストンばね７０の端部部分は、低圧シール支持体６８に支持されており、したがって、この低圧シール支持体６８は「ばね受け」とも呼ばれる。図面で下側にあり駆動部に面している圧送ピストン３０の端部部分には、ピストンばね７０の端部部分が収容されているばねプレート７２が圧着されている。 The lower area of FIG. 2 is indicated by box III and is shown enlarged in FIG. In particular, FIG. 3 shows a generally pot-shaped low pressure seal support 68 and a piston spring 70 configured as a coil spring arranged radially outwardly around a portion of the low pressure seal support 68 . there is The end portion of this piston spring 70 rests on a low pressure seal support 68, which is therefore also called a "spring seat". A spring plate 72, in which the end portion of the piston spring 70 is accommodated, is pressed against the end portion of the pumping piston 30, which is lower in the drawing and faces the drive.

低圧シール支持体６８の半径方向内側には、圧送ピストン３０の（駆動部に面している）下側の第２の部分３０”を半径方向で取り囲み、補償室８１ｂをエンジンブロック５３に対して外側でシールする、低圧シール７４と呼ばれるピストンシールが配置されている。圧送ピストン３０は、長手方向軸線６４に沿って低圧シール７４に対して相対的に摺動可能である。近似的に、低圧シール７４は、全体的に環状の構造を有している。 Radially inwardly of the low-pressure seal support 68 radially surrounds the lower second portion 30 ″ of the pumping piston 30 (facing the drive) and the compensation chamber 81 b relative to the engine block 53 . There is an externally sealing piston seal, called a low pressure seal 74. The pumping piston 30 is slidable relative to the low pressure seal 74 along the longitudinal axis 64. Approximately, the low pressure Seal 74 has a generally annular configuration.

本実施例では、低圧シール７４に隣接して、低圧シール支持体６８の内部に配置された、同様にほぼ帽子形に形成されたストッパスリーブ７６が設けられている。このストッパスリーブ７６の機能は、圧送ピストン３０の環状ショルダ３１のためのストッパを実現し、これにより圧送ピストン３０をケーシング５０からの脱落に対して常に保護することである。 Adjacent to the low-pressure seal 74 in this embodiment, a stop sleeve 76 is also provided, which is arranged in the interior of the low-pressure seal support 68 and which is also substantially hat-shaped. The function of this stop sleeve 76 is to realize a stop for the annular shoulder 31 of the pumping piston 30 and thus always protect the pumping piston 30 against falling out of the casing 50 .

低圧シール７４は、長手方向軸線６４に沿って圧送ピストン３０に半径方向外側で配置されている。低圧シール７４は、実質的に回転対称に構成されており、低圧シール７４の、図面における上側部分と下側部分とは、互いに軸線方向で鏡像対称に構成されている。 A low pressure seal 74 is located radially outwardly of the pumping piston 30 along the longitudinal axis 64 . The low-pressure seal 74 is constructed substantially rotationally symmetrical, and the upper and lower parts of the low-pressure seal 74 in the drawing are constructed axially as mirror images of each other.

本発明によれば、ストッパスリーブ７６が、ハイブリッド構成部材９０の枠内で実現されており、より正確にはハイブリッド構成部材９０の金属部分９０ａとして実現されていることが規定されている。さらにハイブリッド構成部材９０は、プラスチック部分９０ｂを有しており、プラスチック部分９０ｂは、金属部分９０ａに少なくとも材料結合式かつ／または形状結合式に結合されており、金属部分９０ａの半径方向内側に設けられている。 According to the invention, it is provided that the stop sleeve 76 is realized in the frame of the hybrid component 90, more precisely as a metal part 90a of the hybrid component 90. FIG. Furthermore, the hybrid component 90 has a plastics part 90b which is at least materially and/or form-fittedly connected to the metal part 90a and which is arranged radially inside the metal part 90a. It is

プラスチック部分９０ｂは、半径方向でせいぜい僅かな遊びを以て圧送ピストン３０に当接しており、これにより圧送ピストン３０を半径方向で位置固定し、つまりガイドする。 The plastic part 90b bears against the pumping piston 30 with at most a slight radial play and thus radially fixes or guides the pumping piston 30 .

改良形は、特にハイブリッド構成部材９０に関し、以下で図４から図６において説明する。 A refinement, particularly with respect to the hybrid component 90, is described below in FIGS.

図４に図示した実施形態によれば、ハイブリッド構成部材９０が、内部で圧送ピストン３０が摺動可能である貫通孔９０ｃの他に、１つ以上の別の貫通部９０ｄを有していることが規定されており、これにより、ストッパスリーブ７６の、圧送室２６に面した側にある低圧室８１の一部と、ストッパスリーブ７６の、圧送室２６とは反対側にある低圧室８１の一部との間の圧力補償を可能にすることができる。貫通部９０ｄは、たとえば、ハイブリッド構成部材９０の金属部分９０ａに加工された孔または打抜き部であってもよく、それぞれまたは合計で、内部で圧送ピストン３０が摺動可能である貫通孔９０ｃの横断面よりも小さな横断面を有している。 According to the embodiment illustrated in FIG. 4, the hybrid component 90 has, in addition to the through hole 90c in which the pumping piston 30 is slidable, one or more further through holes 90d. is defined, whereby a portion of the low-pressure chamber 81 on the side of the stopper sleeve 76 facing the pumping chamber 26 and a portion of the low-pressure chamber 81 on the opposite side of the stopper sleeve 76 from the pumping chamber 26 are defined. It can allow pressure compensation between the parts. The through-holes 90d may, for example, be holes or punchings machined into the metal portion 90a of the hybrid component 90, each or in total traversing the through-holes 90c in which the pumping piston 30 is slidable. It has a cross section smaller than the plane.

図５に図示した実施形態によれば、金属部分９０ａとプラスチック部分９０ｂとが、材料結合部の他に形状結合部９２によって互いに結合されていることが規定されている。図示の例では、この形状結合部９２は、金属部分９０ａに設けられたアンダカットされた切欠きであり、この切欠き内にプラスチック部分９０ｂが係合する。 According to the embodiment illustrated in FIG. 5, it is provided that the metal part 90a and the plastic part 90b are connected to each other by a form-fitting connection 92 in addition to the material connection. In the example shown, this form-locking part 92 is an undercut recess in the metal part 90a into which the plastic part 90b engages.

図６に図示した実施形態によれば、プラスチック部分９０ｂは、ハイブリッド部材９０の、環状ショルダ３１に向いた端部部分から、少なくとも０．２ｍｍだけセットバックされており、これにより、ハイブリッド構成部材９０の専ら金属部分９０ａのみが、軸線方向で環状ショルダ３１に当て付けられることができ、ハイブリッド構成部材９０のプラスチック部分９０ｂは、当て付けられることができない。さらに、プラスチック部分９０ｂは、環状ショルダ３１に向いた端部部分において、環状に延びる面取り部９４を有しており、これにより、ハイブリッド構成部材９０内への圧送ピストン３０の導入が容易にされている。面取り部９４は、同等の構成部材にとって通常である縁部破断を上回る。面取り部９４は、たとえば、軸線方向でｌ＝０．５～３ｍｍの長さ、半径方向でｄ＝０．２～２ｍｍの範囲にわたって延びていてもよい。 According to the embodiment illustrated in FIG. 6, the plastic part 90b is set back by at least 0.2 mm from the end part of the hybrid member 90 facing the annular shoulder 31, so that the hybrid component 90 Only the exclusively metal part 90a of the hybrid component 90 can rest against the annular shoulder 31 in the axial direction, the plastic part 90b of the hybrid component 90 cannot. Furthermore, the plastic part 90b has, at its end portion facing the annular shoulder 31, an annularly extending chamfer 94 which facilitates the introduction of the pumping piston 30 into the hybrid component 90. there is The chamfer 94 exceeds edge breaks that are normal for comparable components. The chamfer 94 may, for example, extend axially over a length of l=0.5-3 mm and radially over a range of d=0.2-2 mm.

Claims

燃料高圧ポンプであって、
ケーシング（５０）と、
前記ケーシング（５０）内に配置された圧送室（２６）と、
前記ケーシング（５０）内に配置された低圧室（８１）と、
前記低圧室（８１）から前記圧送室（２６）に向かって開く流入弁（２４）と、
前記圧送室（２６）から、前記ケーシング内に配置された高圧室（８３）に向かって開く流出弁（４０）と、
前記ケーシング（５０）内で軸線方向に摺動可能に配置された圧送ピストン（３０）であって、該圧送ピストン（３０）は、前記圧送室（２６）を画定し、かつ段付きピストンとして形成されていて、前記圧送室（２６）に向いた、より大きな直径を備えた部分（３０’）を有し、かつ前記圧送室から離れるほうに向いた、より小さな直径を備えた部分（３０”）を有し、かつ前記部分（３０’，３０”）間で前記低圧室（８１）内に配置された環状ショルダ（３１）を有している、圧送ピストン（３０）と、
前記圧送室（２６）と前記低圧室（８１）との間に設けられた高圧シール（７３）であって、前記圧送ピストン（３０）が内部に摺動可能に配置されている、高圧シール（７３）と、
前記低圧室（８１）を前記燃料高圧ポンプ（２８）の周囲に対してシールする低圧シール（７４）であって、前記圧送ピストン（３０）が内部に摺動可能に配置されている、低圧シール（７４）と、
前記ケーシング（５０）に位置固定された低圧シール支持体（６８）であって、前記低圧シール（７４）が内部に配置されている、低圧シール支持体（６８）と、
前記圧送ピストン（３０）が内部に摺動可能に配置されている、半径方向で前記圧送ピストン（３０）を位置固定するための、前記低圧シール（７４）および前記高圧シール（７３）とは別個のガイド（８５）と、
前記低圧シール支持体（６８）内に位置固定されたストッパスリーブ（７６）であって、前記圧送ピストン（３０）を前記ケーシング（５０）からの脱落に対して、前記ストッパスリーブ（７６）への前記環状ショルダ（３１）の軸線方向の当付けにより保護するストッパスリーブ（７６）と
を備えた、燃料高圧ポンプにおいて、
前記ガイド（８５）および前記ストッパスリーブ（７６）は、単一のハイブリッド構成部材（９０）により一緒に実現されており、該ハイブリッド構成部材（９０）は、金属部分（９０ａ）と、該金属部分（９０ａ）に材料結合式および／または形状結合式に結合されているプラスチック部分（９０ｂ）とを有し、
前記圧送ピストン（３０）は、前記ケーシング（５０）からの脱落を阻止するために、前記環状ショルダ（３１）で前記ハイブリッド構成部材（９０）の前記金属部分（９０ａ）に軸線方向で当て付けられることができ、前記圧送ピストン（３０）は、半径方向で前記ハイブリッド構成部材（９０）の前記プラスチック部分（９０ｂ）に当接することにより半径方向で位置固定されていることを特徴とする、燃料高圧ポンプ。 A high pressure fuel pump,
a casing (50);
a pumping chamber (26) located within said casing (50);
a low pressure chamber (81) disposed within the casing (50);
an inflow valve (24) that opens from the low pressure chamber (81) toward the pumping chamber (26);
an outflow valve (40) opening from said pumping chamber (26) to a high pressure chamber (83) located in said casing;
A pumping piston (30) axially slidably disposed within said casing (50), said pumping piston (30) defining said pumping chamber (26) and formed as a stepped piston having a portion (30′) with a larger diameter facing said pumping chamber (26) and a portion (30″) with a smaller diameter facing away from said pumping chamber (26). ) and having an annular shoulder (31) located in said low pressure chamber (81) between said portions (30′, 30″);
a high pressure seal (73) provided between said pumping chamber (26) and said low pressure chamber (81), said pumping piston (30) being slidably disposed therein; 73) and
A low pressure seal (74) for sealing the low pressure chamber (81) to the periphery of the high pressure fuel pump (28), the low pressure seal (74) having the pumping piston (30) slidably disposed therein. (74) and
a low pressure seal support (68) fixed in said casing (50), said low pressure seal support (68) having said low pressure seal (74) disposed therein;
separate from said low pressure seal (74) and said high pressure seal (73) for radially position-fixing said pumping piston (30), in which said pumping piston (30) is slidably disposed; a guide (85) of
A stop sleeve (76) fixed in position within said low pressure seal support (68), said pumping piston (30) being secured to said stop sleeve (76) against disengagement from said casing (50). and a stopper sleeve (76) protecting the annular shoulder (31) by axial bearing,
Said guide (85) and said stopper sleeve (76) are realized together by a single hybrid component (90) comprising a metal part (90a) and a metal part (90a). a plastic part (90b) which is materially and/or form-fittedly connected to (90a);
The pumping piston (30) bears axially against the metal part (90a) of the hybrid component (90) with the annular shoulder (31) to prevent it from falling out of the casing (50). and wherein said pumping piston (30) is radially fixed by resting radially on said plastic part (90b) of said hybrid component (90). pump.

前記ハイブリッド構成部材（９０）は、前記圧送ピストン（３０）が内部で摺動可能である貫通孔（９０ｃ）の他に、１つまたは複数の別の貫通部（９０ｄ）を有し、これにより前記ストッパスリーブ（７６）の、前記圧送室（２６）に面した側に位置する前記低圧室（８１）の部分と、前記ストッパスリーブ（７６）の、前記圧送室（２６）とは反対の側に位置する前記低圧室（８１）の部分との間の圧力補償を可能にすることができる、請求項１記載の燃料高圧ポンプ。 Said hybrid component (90) has, besides a through hole (90c) in which said pumping piston (30) is slidable, one or more further throughs (90d), whereby The portion of the low-pressure chamber (81) located on the side of the stopper sleeve (76) facing the pumping chamber (26) and the side of the stopper sleeve (76) facing away from the pumping chamber (26). 2. A high-pressure fuel pump as claimed in claim 1, capable of enabling pressure compensation between the part of the low-pressure chamber (81) located at .

前記１つの別の貫通部（９０ｄ）または前記複数の別の貫通部（９０ｄ）は、前記ハイブリッド構成部材（９０）の前記金属部分（９０ａ）に配置されている、請求項２記載の燃料高圧ポンプ。 3. Fuel high pressure according to claim 2, characterized in that the one further penetration (90d) or the plurality of further penetrations (90d) are arranged in the metal part (90a) of the hybrid component (90). pump.

前記１つの別の貫通部（９０ｄ）または前記複数の別の貫通部（９０ｄ）は、前記圧送ピストンが内部で摺動可能である前記貫通孔（９０ｃ）の横断面よりも、それぞれ小さい横断面および／または合計で小さい横断面を有している、請求項２または３記載の燃料高圧ポンプ。 Said one further penetration (90d) or said plurality of further penetrations (90d) each have a smaller cross section than the cross section of said through hole (90c) in which said pumping piston is slidable. 4. The high-pressure fuel pump as claimed in claim 2 or 3, and/or has a small total cross-section.

前記金属部分（９０ａ）および前記プラスチック部分（９０ｂ）は、付加的に形状結合部（９２）により互いに結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。 5. The high-pressure fuel pump as claimed in claim 1, wherein the metal part (90a) and the plastic part (90b) are additionally connected to each other by a form-fitting connection (92).

前記形状結合部（９２）は、アンダカットを有している、請求項５記載の燃料高圧ポンプ。 6. The high-pressure fuel pump as claimed in claim 5, wherein the form-locking portion (92) has an undercut.

前記プラスチック部分（９０ｂ）は、半径方向で前記圧送ピストン（３０）と前記金属部分（９０ａ）との間に配置されており、これにより前記圧送ピストン（３０）は、前記金属部分（９０ａ）から離間している、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。 Said plastic part (90b) is arranged radially between said pumping piston (30) and said metal part (90a), whereby said pumping piston (30) is moved from said metal part (90a). 7. The high pressure fuel pump as claimed in claim 1, wherein the high pressure fuel pump is spaced apart.

前記プラスチック部分（９０ｂ）は、前記金属部分（９０ａ）のコーティングであり、前記プラスチック部分（９０ｂ）の半径方向の延在長さは、前記金属部分（９０ｂ）の半径方向の延在長さよりもはるかに小さく、前記プラスチック部分（９０ｂ）の軸線方向の延在長さは、前記金属部分（９０ａ）の軸線方向の延在長さよりもはるかに小さい、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。 The plastic portion (90b) is a coating of the metal portion (90a), and the radial extension of the plastic portion (90b) is greater than the radial extension of the metal portion (90b). 8. Any one of claims 1 to 7, wherein the plastic part (90b) is much smaller and the axial extension of the plastic part (90b) is much smaller than the axial extension of the metal part (90a). Fuel high pressure pump as described.

前記プラスチック部分（９０ｂ）は、前記ハイブリッド構成部材（９０）の、前記環状ショルダ（３１）に向いた端部部分からセットバックされており、これにより前記ハイブリッド構成部材（９０）の前記金属部分（９０ａ）のみが軸線方向で前記環状ショルダ（３１）に当て付けられることができ、前記ハイブリッド構成部材（９０）の前記プラスチック部分（９０ｂ）は当て付けられることができない、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。 Said plastic part (90b) is set back from the end part of said hybrid component (90) facing said annular shoulder (31), whereby said metal part (90b) of said hybrid component (90) 90a) can only rest against the annular shoulder (31) in the axial direction and the plastic part (90b) of the hybrid component (90) cannot. A high pressure fuel pump according to any one of the preceding claims.

前記プラスチック部分（９０ｂ）は、前記環状ショルダ（３１）に向いた端部部分において、環状に延びる面取り部（９４）を有し、これにより前記圧送ピストン（３０）の、前記ハイブリッド構成部材（９０）内への導入が容易にされている、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。 Said plastic part (90b) has, at its end portion facing said annular shoulder (31), an annularly extending chamfer (94) so that said hybrid component (90) of said pumping piston (30) 10. A high pressure fuel pump according to any one of claims 1 to 9, wherein the introduction into the ) is facilitated.

前記ハイブリッド構成部材（９０）は、軸線方向で前記高圧シール（７３）と前記低圧シール（７４）との間に配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。 11. The high-pressure fuel pump as claimed in claim 1, wherein the hybrid component (90) is arranged axially between the high-pressure seal (73) and the low-pressure seal (74). .

請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ（２８）を製造する方法であって、金属部分（９０ａ）をプラスチック部分（９０ｂ）に材料結合式に結合するか、または前記金属部分（９０ａ）において前記プラスチック部分（９０ｂ）を形成し、これにより前記金属部分（９０ａ）を前記プラスチック部分（９０ｂ）に後から材料結合式に結合することにより、まずハイブリッド構成部材（９０）を製造し、次いで前記ハイブリッド構成部材（９０）と低圧シール（７４）とを低圧シール支持体（６８）内に配置することにより、構成群を予備組付けし、次いで該構成群をケーシング（５０）に結合し、前記低圧シール支持体（６８）を前記ケーシング（５０）に流体密に結合する、方法。 12. A method of manufacturing a high pressure fuel pump (28) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the metal part (90a) is materially bonded to the plastic part (90b) or the metal part (90b) is By forming said plastic part (90b) in part (90a) and subsequently connecting said metal part (90a) to said plastic part (90b) in a materially bonded manner, firstly the hybrid component (90) The assembly is preassembled by manufacturing and then placing the hybrid component (90) and the low pressure seal (74) in the low pressure seal support (68), which is then assembled into the casing (50). and fluid tight coupling said low pressure seal support (68) to said casing (50).

前記プラスチック部材（９０ｂ）を、射出成形により前記金属部分（９０ａ）上で直接に製造する、請求項１２記載の方法。 13. The method of claim 12, wherein the plastic member (90b) is manufactured directly on the metal part (90a) by injection molding.