特許 6333400 内燃機関用のピストン燃料ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6333400

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】内燃機関用のピストン燃料ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F02M 59/44 20060101AFI20180521BHJP

   F02M 59/02 20060101ALI20180521BHJP

【ＦＩ】

   F02M59/44 D

   F02M59/02

   F02M59/44 B

【請求項の数】15

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-552572(P2016-552572)

(86)(22)【出願日】2014年12月23日

(65)【公表番号】特表2017-511858(P2017-511858A)

(43)【公表日】2017年4月27日

(86)【国際出願番号】EP2014079159

(87)【国際公開番号】WO2015120946

(87)【国際公開日】20150820

【審査請求日】2016年8月17日

(31)【優先権主張番号】102014202809.4

(32)【優先日】2014年2月17日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ゼーレン シュトリッツェル

(72)【発明者】

【氏名】ハイコ ヤーン

【審査官】 松永 謙一

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第１０２００８０４３８４６（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２２４４１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００４０２６８９３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特表２０００−５１５２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２６９１５５８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ５９／４４

Ｆ０２Ｍ ５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプピストン（２８）によって確定される圧送室（３４）が内部に構成されている、ポンプケーシング（２６）であって、前記圧送室（３４）は、電気的に制御可能な流入弁（３６）を介して、ポンプ入口に接続されている、ポンプケーシング（２６）と、
ポンプシリンダ（４０）と、
前記ポンプシリンダ（４０）内で軸方向に摺動可能なポンプピストン（２８）と、
を備えている、内燃機関用のピストン燃料ポンプ（１８）であって、
前記ピストン燃料ポンプ（１８）は、前記ポンプピストン（２８）の周囲に配置されたシール（４６）を有しており、該シール（４６）は、前記ポンプピストン（２８）に被せ嵌められたキャップ（１０１）と、前記ポンプピストン（２８）に構成されたまたは前記ポンプピストン（２８）に固定された段部（４４）と、の間で軸方向において保持されており、前記キャップ（１０１）は、前記シール（４６）の前記圧送室（３４）に向いた側に配置されており、前記段部（４４）は、前記シール（４６）の前記圧送室（３４）とは反対の側に配置されていることを特徴とする、ピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項2】

前記キャップ（１０１）は、スリーブの形状を有している、請求項１記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項3】

前記キャップ（１０１）は、カップの形状を有している、請求項１記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項4】

前記キャップ（１０１）は、開いた端部を先頭にして前記ポンプピストン（２８）に被せ嵌められている、請求項３記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項5】

前記キャップ（１０１）は、該キャップ（１０１）の底部が前記ポンプピストン（２８）に当接するまで、前記ポンプピストン（２８）に被せ嵌められている、請求項４記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項6】

前記キャップ（１０１）は、前記ポンプピストン（２８）に半径方向に圧着されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項7】

前記キャップ（１０１）は、前記ポンプピストン（２８）に隙間無く当接している、請求項１から６までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項8】

前記キャップ（１０１）は鋼から成っている、請求項１から７までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項9】

前記キャップ（１０１）は深絞り部材である、請求項１から８までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項10】

前記シール（４６）は、前記キャップ（１０１）と、前記ポンプピストン（２８）に固定された保持部材（１０２）の前記段部（４４）との間で軸方向において保持されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項11】

前記シール（４６）は、前記キャップ（１０１）により軸方向に予荷重を加えられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項12】

前記シール（４６）は、繊維強化された熱可塑性材料を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項13】

前記シール（４６）は、炭素繊維により強化されたポリエーテルエーテルケトンから成る、請求項１から１２までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項14】

前記シール（４６）は、該シール（４６）に軸方向の予荷重を加えるための少なくとも１つの突起（４６１）を有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【請求項15】

前記シール（４６）は、軸方向の射出方向を有する環状の射出成形体である、請求項１から１４までのいずれか１項記載のピストン燃料ポンプ（１８）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載のピストン燃料ポンプに関する。

【0002】

市場から知られている内燃機関の燃料系の場合、燃料が燃料タンクから、機械的に駆動されるピストン燃料ポンプにより高圧下で燃料レールに圧送され、そこからインジェクタを介して内燃機関の燃焼室に到達するようになっている。

【0003】

例えば独国特許出願公開第１０２００４０６３０７４号明細書から公知のピストン燃料ポンプには、摺動可能に支持されたポンプピストンが設けられており、このポンプピストンは、ピストン燃料ポンプの圧送室内で燃料を圧縮する。ポンプピストンは、ピストンブシュ内で、密な嵌合に基づき滑り式に、且つ小さなシールギャップを有して案内されている。ピストンブシュは、支持及びギャップシールを介したシールのために、ある程度の長さを有している必要があり、場合によっては大きな横方向力をも吸収せねばならない。よってピストンブシュは、鋼から製造されることが多い。更に、製造誤差に対する高度な要求に基づいて、いわゆる「ピストンペアリング」が用いられる、即ち、各ポンプケーシングには、それぞれ特定のピストンが対応配置される。更にシリンダは、ポンプケーシング内に手間をかけてホーニング加工せねばならない。より少ない手間で製造される燃料ピストンポンプに対する要求が生じることになる。

【0004】

発明の開示
本発明の根底を成す問題は、請求項１記載の特徴を有する燃料ピストンポンプによって解決される。本発明の有利な改良は、従属請求項に記載されている。更に、本発明にとって重要な別の特徴は、以下の説明及び図面に記載されている。

【0005】

本発明による燃料ピストンポンプは、ピストンブシュ、及びピストンブシュにおけるピストンの相応する高精度の嵌合が最早必ずしも必要とはされず、これによりかなりのコストを節約することができる、という利点を有している。その代わりに当該ピストン燃料ポンプは、ポンプピストンの周囲に配置されたシールを有しており、このシールは、ポンプピストンに被せ嵌められたキャップにより、軸方向において保持されている。特に当該ピストン燃料ポンプは、ポンプピストンに被せ嵌められたキャップと、ポンプピストンに形成された又はポンプピストンに固定された段部との間で軸方向において保持された、ポンプピストンの周囲に配置されたシールを有している。

【0006】

基本的に、ポンプピストンの周囲に配置されたシールは、キャップがシールに当接するようになっている限りは、ポンプピストンに被せ嵌められたキャップにより、軸方向において保持されていてもよい。本発明の改良では、シールはキャップにより予荷重を加えられている。この場合は特に、シールとキャップとの間に、好適にはシールを軸方向に圧縮する力が作用することになる。

【0007】

燃料ピストンポンプは、特にポンプピストンによって画定される作業室が内部に形成されたポンプケーシングを有するポンプである。燃料の圧縮は、特に前記作業室内で、特にこの作業室を縮小するポンプピストンの軸方向運動によって行われる。特に、作業室内の燃料の、高い圧力レベル、例えば１００ｂａｒ〜６００ｂａｒへの圧縮が行われる。

【0008】

本発明によるシールは、特にポンプの作業室と、低圧領域との間に形成されている。低圧領域内の圧力は、ポンプの作業室に生ぜしめられる高い圧力レベルよりも低いものである。低圧領域内の圧力レベルは、例えば３ｂａｒ〜１０ｂａｒであり、別個のプレポンプによって生ぜしめられていてもよい。

【0009】

作業室は、特に流出弁を介してポンプ出口に接続されていると共に、特に電気的に制御可能な流入弁を介してポンプ入口に接続されている。電気的に制御可能な流入弁は、特に流量制御弁として形成されていてもよい。付加的にポンプ入口と作業室との間には、更にポンプの低圧領域における脈動を弱めるための緩衝装置が任意に設けられていてもよい。

【0010】

低圧領域における脈動を弱めるための緩衝装置は、例えば２つのダイヤフラム間に封入されたガス体積を有していてもよく、この緩衝装置の細部は、独国特許出願公開第１０３２７４０８号明細書に記載されたように形成されていてもよい。

【0011】

ポンプ出口と作業室との間に配置され、流出弁に対して逆平行に配置された別の弁が設けられていてもよく、特にポンプに接続可能な高圧アキュムレータ用の圧力制限弁として作用してもよい。

【0012】

好適には、流出弁及び／又は流入弁及び／又は圧力制限弁は、ポンプケーシングに対して位置固定されており、この場合にはポンプシリンダに対しても位置固定的に固定されている。この場合は特に、ポンプピストンに対する前記各構成部材の位置固定は除外する。ポンプピストンの質量が小さく、延いてはポンプのダイナミクス若しくは動きやすさが改善されている、という利点が得られる。

【0013】

好適には、付加的又は択一的に、ポンプピストンは中実体として形成されており、これによりポンプピストンは、燃料噴射時、特にガソリン直接噴射時に作用する高い圧力に、変形することなく耐えられるようになっている。この場合、長手方向におけるポンプピストンの通流性は除外する。

【0014】

作業室、流出弁及び圧力制限弁の、ポンプボデーにおける相互配置の別の細部は、例えば独国特許出願公開第１０２００４０１３３０７号明細書に記載されたように形成されていてもよい。

【0015】

ポンプシリンダは、ポンプボデー内に固定されたブシュに形成されていてもよい。択一的にポンプシリンダは、ポンプボデーに直接に設けられていてもよい。

【0016】

ポンプボデー、ポンプピストン、ポンプシリンダ、及び／又は燃料と接触する全てのポンプ構成部材は、好適には鋼とプラスチックのみから成っており、その結果、エタノール含有燃料及び／又は他の攻撃的な燃料に対しても高い耐久性が与えられている。

【0017】

本発明により、シールを軸方向において保持するキャップが設けられたことにより、シールに関連するシール及び支持機能が、ポンプの耐用年数にわたって防護される。

【0018】

更に、キャップからシールに対して軸方向に力が作用した場合には、シールに予荷重が加えられ、更に改善されたシール機能及び支持機能を果たすことができるようになる。

【0019】

キャップは、本発明に基づきポンプピストンに被せ嵌められている。この中には基本的には部分的な被せ嵌めが含まれているが、複合体の安定性の改善若しくは運動質量の最小化のためには、キャップの長手方向延在部の大部分、又はそれどころか全体が、ポンプシリンダに被せ嵌められていると有利である。

【0020】

つまり、キャップから見てポンプピストンは、特にキャップの内側に配置されており、特にポンプピストンは、キャップの内側の大部分を部分的に（例えばキャップの内側の容積の３０％又は５０％又は８５％を上回って）満たしているか、それどころかキャップの内側全体を満たしている。

【0021】

好適には、キャップはポンプピストンに固定されており、例えば圧着されている。この場合、好適にはキャップとポンプピストンとの間に、半径方向の力が作用する。キャップとポンプピストンとの間の圧着は、考えられる他の結合方法に比べ、特に頑丈で廉価である、という利点を有している。

【0022】

好適にはキャップは一体的であり、例えばスリーブ又はカップとして形成されている。

【0023】

例えば円筒周面状のカップ壁と、例えば円面状のカップ底部とを備えたカップとしてキャップを形成することは、カップ壁を先頭にしてキャップをポンプピストンに被せ嵌めることができる、という利点を有している。更に、カップ底部は、ポンプピストンにキャップを被せ嵌める際にストッパとして働くことができる。この場合、カップ底部は、好適にはポンプピストンの端面に当接することになる。好適にはカップ底部だけが、軸方向においてピストンを越えて突出しており、カップ壁は突出していない。

【0024】

カップ底部には、好適には孔が設けられており、カップがピストンに被せ嵌められる際には、この孔を通じてカップ内の空気等が流出することができるようになっている。好適には、前記孔は小さな孔として形成されている、即ち、孔の横断面積は、カップ底部の横断面積の１／２未満、それどころか特に１／１０未満である。

【0025】

キャップをスリーブとして、つまり特に２つの側に開いたリング又は２つの側に開いた管として形成することは、材料と重量の節減、及びポンプ運転時に運動する質量の最小化の利点を有している。このスリーブは、好適にはその長手方向延在部の大部分に沿ってピストンに被せ嵌められているか、又はそれどころかその長手方向延在部全体に沿ってピストンに被せ嵌められている。特に、スリーブは軸方向においてピストンを越えて突出してはいない。

【0026】

キャップがポンプピストンに隙間無く当接することが好適であってもよい。特に、キャップとポンプピストンとの間には、半径方向にも軸方向にも、隙間又は開いた中空室又は閉じた中空室は生じていない。

【0027】

しかしまた他方では、キャップがポンプピストンに部分的にのみ、特にキャップの軸方向の１部分領域においてのみ、当接することが好適であってもよい。キャップのその他の軸方向の部分領域において、キャップとポンプピストンとの間には、隙間が形成されていてもよい。キャップがポンプピストンに当接する領域が減少されていることにより、この領域に特に高い半径方向力を生ぜしめることができるようになっている。よってピストンに対するキャップの取付けを、特に頑強に実施することができるようになっている。

【0028】

キャップは、好適には鋼から成っており、好適にはポンプピストンと同じ鋼、例えばステンレス鋼から成っている。択一的に、キャップとポンプピストンとには、それぞれ異なる鋼が使用されてもよい。

【0029】

特に６〜１６ｍｍの範囲のキャップ直径及び／又は８〜１８ｍｍの範囲のキャップ長さにおいては、キャップが０．６〜１．６ｍｍの壁厚さを有していることが好適である。キャップは、深絞り部材として廉価に製造されていてもよい。

【0030】

本発明では、シールはキャップにより軸方向において保持されており、特に軸方向に予荷重を加えられている。特にこの場合、シールはキャップにより、軸方向において片側を保持されている、若しくは片側に予荷重を加えられていてもよく、更に逆方向における保持若しくは予荷重が想定されていてもよい。

【0031】

つまり、シールはキャップと、ポンプピストンの段部との間で軸方向において保持されており、特に軸方向に予荷重を加えられていてもよい。ポンプピストンの前記のような段部は、例えばピストンを取り囲むリングの形状を有していてもよい。段部は、ポンプピストンと一体的に形成されていてもよい。

【0032】

択一的に、段部はポンプピストンに結合される別の構成部材に形成されていることも考えられる。例えば、ポンプピストンの溝に挿入されたスナップリングであってもよい。

【0033】

これに関する別の有利な択一的な構成では、シールは、キャップと、ポンプピストンに固定された別の保持部材との間で軸方向において保持されており、特に軸方向に予荷重を加えられている。ポンプピストンに固定された別の保持部材は、例えばやはりポンプピストンに軸方向に被せ嵌められており、且つポンプピストンに半径方向及び／又は軸方向において支持されていてもよい。好適には、ポンプピストンに固定された別の保持部材は、ポンプピストンに軸方向に被せ嵌められており、且つキャップが、ポンプピストンに固定された別の保持部材に、半径方向及び／又は軸方向に被せられている。

【0034】

本発明の、特にこの択一的な構成の改良では、シールの領域のポンプピストンは、特にそれどころかポンプピストン全体は、不変の直径を有している。段部又はステップが設けられたポンプピストンに比べ、製造手間が大幅に削減されている。例えばこの改良によるポンプピストンは、通過研削法で、つまり位置固定された研削盤を用いて加工され得る。

【0035】

以下に、本発明の例を添付の図面につき詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】内燃機関の燃料系を、本発明によるピストン燃料ポンプの一部と共に概略的に示した図である。

【図2】図１に示したピストン燃料ポンプの一部の拡大断面図である。

【図3】ピストン燃料ポンプの択一的な実施形態を示す図である。

【図4】ピストン燃料ポンプの別の択一的な実施形態を示す図である。

【図5】シールを軸方向上側から見た図である。

【図6】シールを軸方向下側から見た図である。

【図7】シールの軸方向端部領域の拡大図である。

【0037】

実施形態
図１では、内燃機関の燃料系全体に符号１０が付されている。燃料系１０は燃料タンク１２を有しており、燃料タンク１２からは、電動プレフィードポンプ１４によって燃料が低圧管路１６へ圧送される。低圧管路１６は、ピストン燃料ポンプ１８の形態の高圧ポンプに通じている。ピストン燃料ポンプ１８からは、高圧管路２０が燃料レール２２に通じている。この燃料レール２２には複数のインジェクタ２４が接続されており、これらのインジェクタ２４は、それぞれ対応配置された燃焼室（図示せず）に、燃料を直接に噴射する。

【0038】

ピストン燃料ポンプ１８はポンプケーシング２６（部分的にのみ図示）を有しており、ポンプケーシング２６内にはポンプピストン２８が摺動可能に案内若しくは支持されている。このポンプピストン２８は、カム駆動装置（図示せず）によって往復運動させることができ、このことは側方に示した二重矢印３０によって示唆されている。ポンプピストン２８はコイルばね３２によって、図１では下側の下死点に向かって押圧される。ポンプピストン２８とポンプケーシング２６とは、圧送室３４を画定している。圧送室３４は、流入弁３６を介して低圧管路１６に接続可能である。更に圧送室３４は、流出弁３８を介して高圧管路２０に接続可能である。

【0039】

流入弁３６と流出弁３８とは両方共、逆止弁として形成されている。但しこの場合、流入弁３６を流量制御弁として形成することも可能である（図示せず）。このような流量制御弁の場合、ポンプピストン２８の圧送行程中に流入弁３６を強制的に開くことができるようになっているので、燃料は燃料レール２２に圧送されるのではなく、低圧管路１６に戻される。これにより、ピストン燃料ポンプ１８から燃料レール２２に圧送される燃料量を調整することができるようになっている。

【0040】

ポンプピストン２８は、ポンプシリンダ４０内で案内されており、この場合、ポンプシリンダ４０は、ポンプケーシング２６の部分である。ポンプピストン２８は、圧送室３４に面した側の端部に、図１では上側の端部部分４２を有している。この上側の端部部分４２の周囲に、ポンプピストン２８は更に、半径方向に張り出した環状のカラーの形式の、円環状の段部４４を有している。ポンプピストン２８若しくは段部４４には、シール４６が当接する。

【0041】

ポンプピストン２８は更に、圧送室３４とは反対の側の端部に、図１では下側の端部部分５２を有している。この下側の端部部分５２の周囲で、ポンプケーシング２６にはガイドスリーブ５４が不動に配置されている。ガイドスリーブ５４とポンプケーシング２６との間では、Ｏリングシール５６が溝５８内に設けられている。ガイドスリーブ５４は円筒部分６０を有しており、円筒部分６０は、ポンプピストン２８に対して同軸に延びており且つコイルばね３２を案内している。コイルばね３２は、ピストン長手方向軸線６２に沿って少なくとも部分的に、ガイドスリーブ５４のばね収容溝６４に侵入しており、そこでガイドスリーブ５４に対して軸方向に支持されている。

【0042】

ガイドスリーブ５４は更に、内側に円筒状の収容部分６６を有しており、収容部分６６は、実質的に円筒部分６０の内周壁によって形成される。この収容部分６６内には、環状のシール部材６８がポンプケーシング２６に対して相対的に位置固定されて配置されており、この場合、シール部材６８はＨ形の横断面を有している。更に、円筒部分６０の突出した端部において半径方向内向きに延在するカラー部分７０には、ガイド部材７２が、やはりポンプケーシング２６に対して相対的に位置固定されて配置されている。つまり、ポンプピストン２８の軸方向に見てシール４６から著しく隔てられた前記ガイド部材７２は、シール４６と共に、ポンプピストン２８のガイド若しくは２点支持を提供している。

【0043】

シール４６の領域の構成及びシール４６の取付けは、本発明において特に重要である。よってこれらの態様について、後続の図２〜図７に基づき詳細に説明する。

【0044】

図２には、ピストン燃料ポンプ１８のシール４６の領域が示されている。図２では下側の領域において、シール４６は、ポンプピストン２８の段部４４を介して押しずらされており、その結果シール４６は、シール４６に形成されたショルダ４６９において、段部４４に軸方向に当接している。特に段部４４の外周面の半径方向外側に存在するシール４６の材料範囲は、支持領域若しくは案内領域４８を形成しており、この支持領域若しくは案内領域４８によって、ポンプピストン２８はポンプシリンダ４０内で滑り案内され且つ半径方向で支持されている。

【0045】

案内領域４８は、ポンプシリンダ４０の内周壁から、図面では認識不可能な約２／１００ｍｍの間隔を有している。案内領域４８に続いて圧送室３４に向かって軸方向に、即ちピストン長手方向軸線６２に沿って、シールリップ４６７として形成されたシール領域５０が延びている。この場合、シールリップ４６７は、案内領域４８に一体成形され且つ半径方向外側に向かって弾性的に予荷重が加えられた管部分として、ポンプピストン２８に対してほぼ同軸に延びている。シールリップ４６７は、ポンプシリンダ４０の内周壁に当接している。案内領域４８とシール領域５０とは、この例では一体的に形成されている。

【0046】

ポンプピストン２８にはキャップ１０１が軸方向に被せ嵌められており、キャップ１０１はシール４６に、シールリップ４６７の半径方向内側であり且つショルダ４６９の作業室側において当接する。キャップ１０１は、半径方向に圧着されることによりポンプピストン２８に固定されており且つ軸方向に作用する力をシール４６に加える。これにより、キャップ１０１とポンプピストン２８の段部４４との間に配置されたシール４６は、軸方向の予荷重が加えられた状態になる。

【0047】

キャップ１０１は、この例ではスリーブ１０１ａとして形成されている、即ち、キャップ１０１は２つの側に開いたリング又は管部分の形態を有している。スリーブ１０１ａは、ポンプピストン２８に完全に被せ嵌められており、ポンプピストン２８と作業室側で合致している。択一的に、ポンプピストン２８にスリーブ１０１ａを更に引き続き被せ嵌めること、若しくはスリーブ１０１ａを作業室側に突出させることも、基本的には可能であり且つ場合によっては有効である。

【0048】

図３には、スリーブ１０１ａとして形成されたキャップ１０１に対して択一的に、カップ１０１ｂとして形成されたキャップ１０１が示されている。カップ１０１ｂは、カップ底部とカップ壁とを有しており、且つその開いた端部を先頭にして、ポンプピストン２８に被せ嵌められている。

【0049】

図３に示した実施例において、カップ１０１ｂは完全にポンプピストン２８に被せ嵌められている。この場合、カップ１０１ｂの底部はピストンの端面に当接することになる。

【0050】

この例では、カップ底部は図３の断面で見ると小さな孔３００を有しており、ポンプピストン２８にカップ１０１ｂを被せ嵌める際にはこの孔３００を通じて、空気がカップから流出することができるようになっている。

【0051】

キャップ１０１は基本的には、特にスリーブ１０１ａ又はカップ１０１ｂとしての各実施形態では深絞り部材として、例えば鋼から製造されていてもよい。好適には、キャップ１０１は、熱膨張係数がポンプピストン２８の熱膨張係数と合致する、又はほぼ合致する材料から成っている。キャップ１０１は、例えばポンプピストン２８と同じ材料から成っていてもよい。キャップ１０１は更に、例えば１ｍｍの壁厚さを備えて形成されていてもよい。

【0052】

先行例においてシール４６は、軸方向に見てキャップ１０１と、ポンプピストン２８に一体的に形成された段部４４との間に形成されている。基本的に、一体性は必ずしも必要とはされていない。段部４４が、ポンプピストン２８の溝に挿入されたスナップリングによって実現されていることにより、製造技術的な簡略化が可能である。

【0053】

これに関する更に別の構成が図４に示されている。この場合、帽子形の保持部材１０２が、その開口を先頭にして、ポンプピストン２８の作業室側の端部に被せられている。このとき保持部材１０２の底部１０２ａは、ポンプピストン２８の端面に軸方向に当接し、保持部材１０２の側壁１０２ｃは、半径方向においてポンプピストン２８に接触することになる。保持部材１０２の底部１０２ａの軸方向反対側に位置する、保持部材１０２のつば１０２ｂは半径方向に広げられており、この場合、段部４４を形成している。

【0054】

図２及び図３に示した例と同様に、シール４６は、この場合同じ機能を有するように設けられた段部４４に当接している。

【0055】

この例では、ポンプピストン２８は、その全長に沿って均一な直径を有している。このようにして、特に簡単且つ廉価な製造、例えば通過研削による、即ち位置固定された研削盤を用いたポンプピストン２８の加工、が可能である。

【0056】

図２、図３及び図４に示した各実施例において、シール４６は、一体的に成形された、軸方向に向いた少なくとも１つの突起４６１を有しており、シール４６は、この少なくとも１つの突起４６１を介して軸方向に当接する。例えば、これらの例においてシール４６は、それぞれ作業室３４の方を向いた複数の突起４６１を有しており、これらの突起４６１を介してシール４６がキャップ１０１に当接することによって、軸方向に予荷重が加えられることになる。この例では、突起４６１は半球形の形態を有している。択一的に、突起４６１は円錐形又は円錐台形であってもよい。突起４６１は、例えば約０．６ｍｍの直径（シール４６の直径の約１０％）及び約０．３ｍｍの高さ（シール４６の高さの約１０％）を有している。

【0057】

キャップ１０１は突起４６１に応力を加えるように当接するが、その結果生じる突起４６１の変形は比較的小さいので、周方向において各突起４６１間に位置するシール４６の領域に対するキャップ１０１の当接は行われない。

【0058】

図２、図３及び図４に関して、シール４６を上から見た図が図５に示されている。シール４６に一体的に成形された合計８つの突起４６１が作業室３４の方に向いていて、ピストン軸線６２を中心とした仮想の円環上に配置されており、且つ周方向に見てそれぞれ４５°の間隔を相互にあけていることが認識可能である。

【0059】

もちろん、突起４６１は付加的又は択一的に、シール４６の軸方向反対の側で段部４４に接して、それ以外は変えられずに形成されていてもよい。

【0060】

シール４６は、これらの例では繊維強化された熱可塑性材料ＰＥＥＫ１５０ＣＡ３０又はＰＡ６６ＣＦ２０から成っており、射出成形によって製造されている。以下に説明する射出成形技術、特にゲートポイント４６２及び空気抜きポイント４６３の配置形式によって、繊維の配向がランダムである、ということが達成され得る。

【0061】

この場合、射出成形は、図５に見られる複数のゲートポイント４６２を介して行われ、これらのゲートポイント４６２は、突起４６１と共に共通の仮想の円ライン上に位置しており且つ周方向において９０°の間隔を相互にあけて配置されている。ゲートポイント４６２は完成した製品において、例えば小さなリング形又は鎌形のバリとして、或いは小さな突起として現れる。ゲートポイントは、０．９ｍｍ以下の直径を有している。

【0062】

射出成形は更に、シール４６の軸方向反対の側、図２、図３及び図４では下側、に配置された、複数の空気抜きポイント４６３を介して行われる。これらの空気抜きポイント４６３は図６に見られる。本発明では、仮想の円ライン上に位置し且つ周方向において４５°の間隔を相互にあけて配置された、８つの空気抜きポイント４６３が設けられている。空気抜きポイント４６３は０．７ｍｍ以下の直径を有しており、完成した製品において、例えば小さなキャビティとして現れる。

【0063】

ゲートポイント４６２と空気抜きポイント４６３とは、常に周方向において互いにずらされて配置されている、ということが想定されていてもよい。このようにして、射出成形型内で、液化された射出成形材料がより良好に混合され、繊維の整列された配向が回避され、且つシール４６の異方性の材料特性が回避される。

【0064】

シール４６の一方の軸方向の端部領域４６４は、本発明ではシールリップ４６７の作業室側に形成されている。更に適宜拡大されたシール４６の部分が、図７に示されている。

【0065】

ポンプシリンダ４０の内面と向かい合う、シール４６の半径方向外側に位置する面は、シール４６の軸方向の端部領域４６４において、ポンプシリンダ４０の内壁に対して１０°〜６０°の角度αで、半径方向内側に向かって傾斜している。これにより生じる作用は、又は択一的に想定されているのは、ポンプシリンダ４０とポンプピストン２８との間の、特に作業室３４に向かう軸方向での相対運動が、ポンプシリンダ４０から半径方向内向きの方向へのシール４６の持上がりを促進する、という点である。この場合、シール４６とポンプシリンダ４０との間には、燃料から成る液膜が形成され、この液膜は僅かな漏れで、ピストン燃料ポンプ１８の摩耗を大幅に減少させる。

【0066】

この目的のために、シールリップ４６７には外向きの環状ウェブ４６８が一体成形されており、この環状ウェブ４６８は、縦断面においてほぼ二等辺三角の形を有しており、この二等辺三角のうち、２つの向かい合う鋭角の角隅部は、それぞれ軸方向に向いており、第３の鈍角の角隅部は、ポンプシリンダ４０に（静的に）当接している。ポンプシリンダ４０には、このウェブ４６８だけが（静的に）当接している一方で、シール４６若しくはシールリップ４６７は、その他の点ではギャップによってポンプシリンダ４０から隔離されている。ギャップの幅ｓは、例えば２０μｍである。上述したような相対運動においては更に、ウェブ４６８のポンプシリンダ４０からの持上がりも想定されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】