特表 2024-522883 ポンプ、特に燃料噴射ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-06-21

(54)【発明の名称】ポンプ、特に燃料噴射ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F02M 59/44 20060101AFI20240614BHJP

   F02M 59/02 20060101ALI20240614BHJP

【ＦＩ】

F02M59/44 D

F02M59/02

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023579491

(86)(22)【出願日】2022-06-01

(85)【翻訳文提出日】2024-02-13

(86)【国際出願番号】 EP2022064850

(87)【国際公開番号】W WO2023280482

(87)【国際公開日】2023-01-12

(31)【優先権主張番号】102021207001.9

(32)【優先日】2021-07-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・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】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(74)【代理人】

【識別番号】100182626

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 剛

(72)【発明者】

【氏名】グラスペウントナー，クリスチャン

【テーマコード（参考）】

3G066

【Ｆターム（参考）】

3G066BA18

3G066BA43

3G066CA09

3G066CD10

(57)【要約】

本発明は、ポンプ（１）、特に燃料噴射ポンプであって、シリンダ孔（３）を備えたハウジング部分（２）を有しており、前記シリンダ孔（３）内でストロークロッド（４）が往復移動可能に受けられており、前記シリンダ孔（３）内に、媒体分離のための、特に第１の媒体としての燃料を第２の媒体としての潤滑剤から分離するためのロッドシール（５）が組み込まれている形式のものに関する。本発明によれば、前記ハウジング部分（２）が、前記ストロークロッド（４）のストロークを制限する第１のストッパ面（６）を形成しており、該第１のストッパ面（６）が前記ストロークロッド（４）に形成された第２のストッパ面（７）と連動してストッパを形成するようになっており、少なくとも一方のストッパ面（６，７）に少なくとも１つの逃がし溝（８）が形成されており、前記ストロークロッド（４）が前記ハウジング部分（２）の前記ストッパ面（６）に当接すると、前記逃がし溝（８）を介して前記シリンダ孔（３）が媒体をガイドする圧力室（９）に接続される。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプ（１）、特に燃料噴射ポンプであって、シリンダ孔（３）を備えたハウジング部分（２）を有しており、前記シリンダ孔（３）内でストロークロッド（４）が往復移動可能に受けられており、前記シリンダ孔（３）内に、媒体分離のための、特に第１の媒体としての燃料を第２の媒体としての潤滑剤から分離するためのロッドシール（５）が組み込まれている形式のものにおいて、
前記ハウジング部分（２）が、前記ストロークロッド（４）のストロークを制限する第１のストッパ面（６）を形成しており、該第１のストッパ面（６）が前記ストロークロッド（４）に形成された第２のストッパ面（７）と連動してストッパを形成するようになっており、少なくとも一方のストッパ面（６，７）に少なくとも１つの逃がし溝（８）が形成されており、前記ストロークロッド（４）が前記ハウジング部分（２）の前記ストッパ面（６）に当接すると、前記逃がし溝（８）を介して前記シリンダ孔（３）が媒体をガイドする圧力室（９）に接続されることを特徴とする、ポンプ（１）。

【請求項2】

少なくとも１つの前記逃がし溝（８）が前記シリンダ孔（３）および／または前記ストロークロッド（４）の縦軸線（Ａ）を基準にして半径方向に延在していることを特徴とする、請求項１記載のポンプ（１）。

【請求項3】

複数の逃がし溝（８）が、互いに同じ角度間隔を保って例えば十字形または星形に、２つの前記ストッパ面（６，７）の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載のポンプ（１）。

【請求項4】

少なくとも１つの前記逃がし溝（８）が、角のある例えば三角形または四角形、台形の横断面、あるいは円形の横断面を有していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のポンプ（１）。

【請求項5】

前記ストロークロッド（４）の前記ストッパ面（７）が前記ストロークロッド（４）の環状つば（１０）に形成されており、該環状つば（１０）が、前記ストロークロッド（４）の直径拡大部によってまたは前記ストロークロッド（４）に配置された別個の部材によって形成されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のポンプ（１）。

【請求項6】

前記ハウジング部分（２）の前記ストッパ面（６）が、前記シリンダ孔（３）を取り囲むプラトー（１１）に形成されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のポンプ（１）。

【請求項7】

少なくとも１つの前記逃がし溝（８）を介して前記シリンダ孔（３）に接続された、媒体をガイドする前記圧力室（９）が、前記ポンプ（１）の運転中、第１の媒体としての燃料により負荷されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のポンプ（１）。

【請求項8】

前記シリンダ孔（３）が、該シリンダ孔（３）の前記ストッパ面（６）とは反対側の端部で、前記ポンプ（１）の運転中、潤滑剤により負荷されている圧力室（１２）に開口していることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のポンプ（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプ、特に燃料噴射ポンプに関する。燃料噴射ポンプは、内燃機関に燃料を供給するために用いられる。内燃機関によって例えば車両を駆動することができる。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、例えばシリンダ内で往復移動可能にガイドされたピストンを備えた燃料噴射ポンプが記載されている。ピストンの運転によって、燃料がポンプ作業室内に吸い込まれ次いで圧縮される。

【0003】

ピストンの運動は、駆動機構を必要とする。これに適した駆動機構は、例えばカムを備えたカム軸を有しており、このカムで以ってピストンは、そのポンプ作業室とは反対側の端部で支えられている。カム軸の回転運動は、ピストンの直線的な運動に変換される。リセットは、ピストンばねのばね力を用いて生ぜしめられる。駆動機構の具体的な構成とは無関係に、ピストンは、燃料噴射ポンプの運転中に潤滑剤によって負荷される駆動機構室内までガイドされなければならない。通常は、燃料は潤滑剤として使用されないので、媒体分離を保証する措置を講じる必要がある。例えばピストンのガイド領域内に環状のシールエレメントが配置されている。このようなシールエレメントはピストンの運動を介してダイナミックに負荷されるので、特にロバストなシールエレメントを設ける必要がある。したがって一般的に、いわゆるロッドシールが使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ヨーロッパ特許公開第１７２２０９８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記従来技術から出発して、本発明の課題は、ポンプ内、特に燃料噴射ポンプ内で媒体分離のために使用されるロッドシールの負荷を軽減することである。最終的に、このような形式でポンプのロバスト性およびひいては耐用年数が高められる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題を解決するために、請求項１の特徴を有するポンプが提案される。本発明の好適な実施態様は従属請求項に記載されている。

【0007】

提案されたポンプ、特に燃料噴射ポンプは、シリンダ孔を備えたハウジング部分を有しており、シリンダ孔内でストロークロッドが往復移動可能に受けられている。シリンダ孔内に、媒体分離のための、特に第１の媒体としての燃料を第２の媒体としての潤滑剤から分離するためのロッドシールが組み込まれている。本発明によれば、ハウジング部分が、ストロークロッドのストロークを制限する第１のストッパ面を形成しており、この第１のストッパ面がストロークロッドに形成された第２のストッパ面と連動してストッパを形成するようになっている。この場合、少なくとも一方のストッパ面に少なくとも１つの逃がし溝が形成されており、ストロークロッドがハウジング部分のストッパ面に当接すると、前記逃がし溝を介してシリンダ孔が媒体をガイドする圧力室に接続されるようになっている。

【0008】

ストロークロッドがストッパに達すると、２つのストッパ面の間に存在する媒体が少なくとも１つの逃がし溝を介して、媒体をガイドする圧力室内に漏れ出る。このような形式で、少なくとも１つの逃がし溝が、ストッパ領域内並びにシリンダ孔内でのロッドシールの前での流体せき止めに抗して作用する。つまり、少なくとも１つの逃がし溝を用いて、ロッドシールのシール機能および耐用年数に不都合な影響を及ぼし得る、シリンダ孔内の圧力ピークが避けられる。したがって、少なくとも１つの逃がし溝は、ロッドシールの負荷軽減を生ぜしめる。ロッドシールの負荷軽減は、シール自体の耐用年数を高めるだけでなく、さらにポンプの耐用年数を高める。少なくとも１つの逃がし溝の負荷軽減作用は、ストッパ面の大きさに伴って上昇する。何故ならば、ストッパ面の大きさに伴って押し退け体積も大きくなるからである。

【0009】

２つのストッパ面が共同で形成するストッパは、ストロークロッドの上死点または下死点を規定するストッパであってよい。少なくとも１つの逃がし溝を介して、媒体をガイドする圧力室内に漏れ出る媒体は、特に噴射しようとする燃料であってよい。

【0010】

好適には、少なくとも１つの逃がし溝は、シリンダ孔および／またはストロークロッドの縦軸線を基準にして半径方向に延在している。少なくとも１つの逃がし溝がハウジング部分のストッパ面に形成されている場合、この逃がし溝は好適な形式でハウジング部分の縦軸線Ａを基準にして半径方向に延在している。少なくとも１つの逃がし溝がストロークロッドのストッパ面に形成されている場合、この逃がし溝は好適な形式でストロークロッドの縦軸線Ａを基準にして半径方向に延在している。理想的なケースでは、ストロークロッドはシリンダ孔に対して同軸的に整列されているので、それぞれの縦軸線は共に、１つの共通の縦軸線Ａに合致する。少なくとも１つの逃がし溝の半径方向の経路は、シリンダ孔と媒体をガイドする圧力室との間の最短の接続部に相当するので、ストッパ面間に存在する媒体は最短の経路で圧力室内に押し退けられる。

【0011】

好適な形式で、複数の逃がし溝は、互いに同じ角度間隔を保って例えば十字形または星形に、２つの前記ストッパ面の少なくとも一方に配置されている。互いに同じ角度間隔を保って配置することによって、ストッパ領域内に存在する媒体は媒体をガイドする圧力室内に均一に押し退けられるので、ストッパ面間に圧力クッションが形成されることはない。

【0012】

少なくとも１つの逃がし溝が、角のある例えば三角形または四角形、台形の横断面、あるいは円形の横断面を有している。角のある横断面形状は、材料取り除きによる方法で特に簡単に製造することができ、大きい流過横断面を可能にする、という利点を有している。円形の横断面はとりわけ流過に最適である。

【0013】

本発明の好適な実施例によれば、ストロークロッドのストッパ面がストロークロッドの環状つばに形成されており、この環状つばが、ストロークロッドの直径拡大部によってまたはストロークロッドに配置された別個の部材によって形成されている。環状つばは、いずれにしてもストロークロッドに堅固に結合されているので、ハウジング部分のストッパ面と連動してストッパを形成することができる。設計された構成は、ストロークロッドの製造並びにポンプの組み立てを簡略化するという利点を有している。

【0014】

本発明の別の好適な実施例によれば、ハウジング部分のストッパ面が、シリンダ孔を取り囲むプラトーに形成されている。少なくとも１つの逃がし溝は、プラトーの相応の解放部によって形成され得るので、このような逃がし溝は簡単に製作することができる。プラトーは好適な形式で、シリンダ孔を基準にして同心的に配置された円形の基本形状を有している。このような形式で、環状の同じ幅を有していて少なくとも１つの逃がし溝によってのみ中断される、シリンダ孔を取り囲む環状のストッパ面が得られる。

【0015】

さらに、少なくとも１つの逃がし孔を介してシリンダ孔に接続された、媒体をガイドする圧力室が、ポンプの運転中、第１の媒体としての燃料により負荷されていることが提案される。したがって、ストッパは好適にはシリンダ孔の燃料側に配置されている。燃料は、特に噴射しようとする燃料である。シリンダ孔内に組み込まれたロッドシールは、圧力室内に存在する燃料がシリンダ孔の別の側の別の媒体、特にポンプの駆動機構を潤滑するための潤滑剤と混合されることを阻止する。

【0016】

したがって、本発明の実施態様によれば、シリンダ孔が、このシリンダ孔のストッパ面とは反対側の端部で、ポンプの運転中、潤滑剤により負荷されている圧力室に開口していることが提案される。シリンダ孔内に組み込まれたロッドシールによって、燃料と潤滑剤とは、持続的に確実に分離され得る。少なくとも１つのストッパ面に少なくとも１つの逃がし溝が設けられていることによって、ロッドシールの前の流体せき止めおよびひいては圧力ピークによるロッドシールの高められた負荷は避けられる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明によるポンプの、シリンダ孔内に組み込まれた、媒体分離のためのロッドシールの領域の概略的な縦断面図である。

【図2】図１に示したポンプの、シリンダ孔を有するハウジング部分の概略的な平面図である。

【図3】ａ）乃至ｃ）は、本発明によるポンプのための逃がし溝の様々な横断面形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の好適な実施例を、添付の図面を用いて以下に詳しく説明する。

【0019】

図１に示したポンプ１は、特に燃料噴射ポンプであってよく、この燃料噴射ポンプを用いて燃料が内燃機関の燃焼室内に噴射され得る。図示のポンプ１は、シリンダ孔３を備えたハウジング部分２を有しており、このシリンダ孔３内にストロークロッド４が往復移動可能に受けられているか若しくはガイドされている。ストロークロッド４の第１のセクションは、ポンプ１の運転中に第１の媒体、例えば燃料によって負荷されている第１の圧力室９内に侵入する。ストロークロッド４の第２のセクションは、シリンダ孔３の向こう側で第２の圧力室１２内に侵入し、この第２の圧力室１２はポンプ１の運転中に別の媒体、例えば潤滑剤によって負荷されている。確実な媒体分離のために、シリンダ孔３内にロッドシール５が組み込まれている。

【0020】

ハウジング部分２は、シリンダ孔３を取り囲む、ストッパ面６を備えたプラトー１１を形成し、ストッパ面６は、ストロークロッド４の環状つば１０に形成されたストッパ面７と連動してストッパを形成する。ストロークロッド４がポンプ１の運転中にストッパに向かう方向に移動すると、ストッパ領域内並びにシリンダ孔３内に流体せき止めが発生する。この場合、発生する圧力ピークがロッドシール５に高い負荷をかけるので、シール作用が損なわれるようになる。これを避けるために、ハウジング部分２のストッパ面６が、プラトー１１の解放部によって形成される複数の逃がし溝８を有している。ストロークロッド４がストッパに当接すると、両ストッパ面６，７間に存在する媒体が逃がし溝８を介して圧力室９内に漏れ出る。

【0021】

一例として図２に示されているように、逃がし溝８は十字形に配置されていて、それぞれシリンダ孔３から半径方向で外方に延びていてよい。一例として図２には４つの逃がし溝８が示されている。この数は、４つより少なくても、例えば２つ若しくは３つでもよく、または４つより多くても、例えば５つ若しくは６つでもよい。さらに、任意の溝横断面が選択されてよい。複数の実施例が図３ａ）、図３ｂ）、図３ｃ）に示されており、この場合、図３ａ）は丸い横断面を示し、図３ｂ）は四角形の横断面を示し、図３ｃ）は台形の横断面を示す。

【0022】

図１乃至図３に示した実施例の代わりに、少なくとも１つの逃がし溝８が、ストロークロッド４の環状つば１０のストッパ面７に形成されていてもよい。したがって、図２および図３において、符号６の後ろの括弧内に符号７が記されている。同様に、図２では、符号１１の後ろの括弧内に符号１０が記されている。

【符号の説明】

【0023】

１ ポンプ
２ ハウジング部分
３ シリンダ孔
４ ストロークロッド
５ ロッドシール
６，７ ストッパ面
８ 逃がし溝
９ 第１の圧力室
１０ 環状つば
１１ プラトー
１２ 第２の圧力室
Ａ 縦軸線

【図1】

【図2】

【図3a)】

【図3b)】

【図3c)】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプ（１）、特に燃料噴射ポンプであって、シリンダ孔（３）を備えたハウジング部分（２）を有しており、前記シリンダ孔（３）内でストロークロッド（４）が往復移動可能に受けられており、前記シリンダ孔（３）内に、媒体分離のための、特に第１の媒体としての燃料を第２の媒体としての潤滑剤から分離するためのロッドシール（５）が組み込まれている形式のものにおいて、
前記ハウジング部分（２）が、前記ストロークロッド（４）のストロークを制限する第１のストッパ面（６）を形成しており、該第１のストッパ面（６）が前記ストロークロッド（４）に形成された第２のストッパ面（７）と連動してストッパを形成するようになっており、少なくとも一方のストッパ面（６，７）に少なくとも１つの逃がし溝（８）が形成されており、前記ストロークロッド（４）が前記ハウジング部分（２）の前記ストッパ面（６）に当接すると、前記逃がし溝（８）を介して前記シリンダ孔（３）が媒体をガイドする圧力室（９）に接続されることを特徴とする、ポンプ（１）。

【請求項2】

少なくとも１つの前記逃がし溝（８）が前記シリンダ孔（３）および／または前記ストロークロッド（４）の縦軸線（Ａ）を基準にして半径方向に延在していることを特徴とする、請求項１記載のポンプ（１）。

【請求項3】

複数の逃がし溝（８）が、互いに同じ角度間隔を保って例えば十字形または星形に、２つの前記ストッパ面（６，７）の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載のポンプ（１）。

【請求項4】

少なくとも１つの前記逃がし溝（８）が、角のある例えば三角形または四角形、台形の横断面、あるいは円形の横断面を有していることを特徴とする、請求項１または２記載のポンプ（１）。

【請求項5】

前記ストロークロッド（４）の前記ストッパ面（７）が前記ストロークロッド（４）の環状つば（１０）に形成されており、該環状つば（１０）が、前記ストロークロッド（４）の直径拡大部によってまたは前記ストロークロッド（４）に配置された別個の部材によって形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載のポンプ（１）。

【請求項6】

前記ハウジング部分（２）の前記ストッパ面（６）が、前記シリンダ孔（３）を取り囲むプラトー（１１）に形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載のポンプ（１）。

【請求項7】

少なくとも１つの前記逃がし溝（８）を介して前記シリンダ孔（３）に接続された、媒体をガイドする前記圧力室（９）が、前記ポンプ（１）の運転中、第１の媒体としての燃料により負荷されていることを特徴とする、請求項１または２記載のポンプ（１）。

【請求項8】

前記シリンダ孔（３）が、該シリンダ孔（３）の前記ストッパ面（６）とは反対側の端部で、前記ポンプ（１）の運転中、潤滑剤により負荷されている圧力室（１２）に開口していることを特徴とする、請求項１または２記載のポンプ（１）。

【国際調査報告】