(57)【要約】  本発明は、ばねエレメント（４）により予負荷された閉鎖体（３）を備えた、ポンプのための入口弁または出口弁に関する。閉鎖体（３）は、弁座（２）に設けられた通路を解放もしくは閉鎖することができる。さらに、弁は閉鎖体（３）を案内するためのガイドエレメント（５）を有している。その際、閉鎖体（３）はガイドエレメント（５）内で少なくとも第１のガイド領域（９）と、第２のガイド領域（１０）とに沿って案内されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプのための入口弁または出口弁であって、ばねエレメント（４）により予負荷された閉鎖体（３）が設けられており、該閉鎖体（３）が、弁座（２）に設けられた通路を解放もしくは閉鎖することができ、さらに、ガイドエレメント（５）が設けられており、閉鎖体（３）がガイドエレメント（５）内で少なくとも、上側の端部領域に設けられた第１のガイド領域（９）と、第２のガイド領域（１０）とに沿って案内されている形式のものにおいて、閉鎖体（３）が下側の端部領域で、閉鎖体の運動方向で案内されており、かつ弁が、軸方向で通流されるように形成かつ配置されていることを特徴とする、ポンプのための入口弁もしくは出口弁。
【請求項２】
ガイドエレメント（５）がプラスチックから製作されている、請求項１記載の弁。
【請求項３】
ガイドエレメント（５）がプレスばめにより弁座（２）に結合されている、請求項１または２記載の弁。
【請求項４】
ガイドエレメント（５）が、弁座（２）に形成された切欠き（１２）内に固定されている、請求項３記載の弁。
【請求項５】
ガイドエレメント（５）が弁座（２）の切欠き（１２）内に摩擦力結合により固定されている、請求項４記載の弁。
【請求項６】
ガイドエレメント（５）が、円筒状の領域（７）と、該円筒状の領域（７）にインテグラルに形成された、少なくとも２つの腕（８）とを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の弁。
【請求項７】
ガイドエレメント（５）が、閉鎖体（３）のストロークを制限するためのストッパ面（１１）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の弁。
【請求項８】
ガイドエレメント（５）がばね座部（１３）を有しており、該ばね座部（１３）が同時にばねエレメント（４）のセンタリングをも提供する、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁。
【請求項９】
ガイドエレメント（５）が３つの腕（８）を有しており、その結果、２つの隣接する腕の間に、その都度１つの流過通路が軸方向（Ｘ−Ｘ）で形成されている、請求項６から８までのいずれか１項記載の弁。
【請求項１０】
少なくとも１つのガイド領域（９，１０）が円筒状に形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の弁。
【請求項１１】
少なくとも１つのガイド領域が凸状に形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の弁。
【請求項１２】
弁座（２）が平座として形成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の弁。
【請求項１３】
閉鎖体（３）が、円筒状のシャフトを有しており、該シャフトが、ガイド領域（９，１０）の内の１つにより案内される、請求項１から１２までのいずれか１項記載の弁。
【請求項１４】
閉鎖体（３）が、平らなシールディスク（１７）を有しており、該シールディスク（１７）が側方でガイド領域（９，１０）の内の１つにより案内される、請求項１から１３までのいずれか１項記載の弁。
【請求項１５】
シールディスクが、テーパを成すように、特に円錐形に形成されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の弁。
【請求項１６】
閉鎖体（３）に、付加的なリング状の段部（１８）が形成されており、該段部（１８）とガイドエレメント（５）のストッパ面（１１）との間に、流体で満たされたスペース（１９）が、閉鎖体（３）の運動をハイドロリック式に緩衝するために形成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の弁。
【請求項１７】
当該弁が、ピストンポンプ、特に燃料ピストンポンプの入口弁として使用される、請求項１から１６までのいずれか１項記載の弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の、ポンプのための入口弁もしくは出口弁に関する。
【０００２】
ポンプのための入口弁もしくは出口弁は種々異なる構成で知られている。例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７４４５７７号明細書に示されている、燃料高圧供給のためのラジアルピストンポンプはばね負荷された入口弁を有している。入口弁はプレート内に配置されており、プレートには横方向孔が設けられており、この横方向孔を通して、吸込ストローク時に燃料が、開弁された入口弁を通して流動することができる。その際、入口弁は閉鎖ねじに設けられた切欠き内に配置されている。閉鎖体は実質的にＴ字形に形成されており、円筒状の閉鎖体区分は鍔ブシュ内で案内されており、鍔ブシュはルーズに、閉鎖ねじに設けられた切欠き内に配置されており、同時に入口弁の戻しばねのためのばね座部としても役立つ。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許第４３２１８００号明細書から公知の逆止弁は、軸方向の入口と、半径方向で配置された出口孔とを有している。弁は閉鎖体を有しており、閉鎖体はガイドエレメント内に軸方向で可動に案内されており、上側の端部領域と、第２の領域、つまり閉鎖体のほぼ中央部とで案内される。閉鎖体は弁座が存在する端部領域で、閉鎖体がこの領域で半径方向に弾性変形できるように形成されている。
【０００４】
軸方向の通流方向を有する、高圧ポンプの公知の入口弁（逆止弁）の場合、閉鎖体の正確な案内の点で問題がある。それというのは、閉鎖体が、自由に可動な鍔ブシュ内に支承されているからである。これにより、閉鎖体の傾斜位置が発生する可能性があって、このことは特にポンプの高回転数時に座部摩耗および入口弁機能に対してネガティブに働く。さらに、多くの場合、軸方向の通流方向を有する入口弁の流過は不十分に解決されているに過ぎず、付加的な損失につながる。
【０００５】
それゆえ本発明の課題は、構造が簡単で、製作が簡単かつ安価である上に、特に閉鎖体の傾斜位置が効果的に阻止されることのできる、ポンプのための入口弁もしくは出口弁を提供することである。
【０００６】
上記課題は請求項１の特徴部に記載された特徴を備えた入口弁により解決される。従属請求項は本発明の有利な構成を示す。
【０００７】
本発明による、軸方向で通流される、ポンプのための入口弁もしくは出口弁は、ばねエレメントにより予負荷された閉鎖体を有しており、該閉鎖体が、弁座に設けられた通路を解放もしくは閉鎖することができる。さらに、弁は閉鎖体を案内するためのガイドエレメントを有している。本発明によりその際、閉鎖体がガイドエレメント内で少なくとも、その上側の端部領域に設けられた第１のガイド領域と、その下側の端部領域に設けられた第２のガイド領域とに沿って案内されている。本発明により、閉鎖体を、閉鎖体の上側の端部および下側の端部で案内することにより、閉鎖体の両ガイド領域は可能な限り広く互いに離れており、その結果、初めて閉鎖体の正確かつ確実な案内が、軸方向で通流される弁において達成されることができる。これにより、閉鎖体が開弁もしくは閉弁運動中に傾斜位置を取ることは確実に防止されることができ、これにより、閉鎖体が弁座もしくは閉鎖体のためのストッパ面に座着する際の、望ましくないエッジ負荷は回避され得る。これにより、特にその他の弁構成部分における損傷が回避され得るので、本発明による弁は特に長い寿命を有している。特に有利には、本発明による弁はピストンポンプ、特に燃料ピストンポンプにおいて使用される。特に蓄圧式噴射システムでは極めて高い圧力が燃料ポンプにより生ぜしめられなければならないので、閉鎖体の、二重の案内は例えば弁の閉弁時の傾斜位置を確実に防止することができる。
【０００８】
ガイドエレメントの簡単かつ安価な製作可能性を可能にするために、ガイドエレメントは有利にはプラスチックから製作されている。その際特に有利には、ガイドエレメントが射出成形により製作される。それにより、ガイドエレメントの、切削によらない製作可能性が保証され得る一方でさらに、プラスチックから製作されるガイドエレメントは安価に、高度な製作公差で製作されることができる。さらに、このことにより、ガイドエレメント内の、製作に由来しかつ組立てに起因する応力は大幅に引き下げられる。
【０００９】
本発明による弁の簡単な前組立て可能性を可能にするために、ガイドエレメントは有利にはプレスばめにより弁座に結合されている。その際、前組立てのためには勿論最初に閉鎖体をばねエレメントと共にガイドエレメント内に配置し、引き続いて、ガイドエレメントを弁座に固定しなければならない。
【００１０】
ガイドエレメントを弁座に特に簡単に固定することは、ガイドエレメントが、弁座に形成された溝内に固定可能である場合に可能である。その際特に有利には、ガイドエレメントが弁座の溝内に摩擦力結合（Ｒｅｉｂｓｃｈｌｕｓｓ：摩擦力による束縛）により固定される。
【００１１】
有利には、ガイドエレメントがブシュとして、該ブシュにインテグラルに形成された少なくとも２つの腕を備えて形成されている。これにより、特に簡単に構成される弁が提供され、この弁は特に軸方向での良好な流過を可能にする。その際、それにもかかわらず本発明による弁は極めてコンパクト、特に軸方向でコンパクトに形成されていることができる。
【００１２】
部品の点数を可能な限り少なくするために、ガイドエレメントに、有利にはストッパ面も形成されており、ストッパ面は閉鎖体のためのストローク制限部を成す。
【００１３】
特に有利には、ガイドエレメントのストッパ面は同時にばねエレメントの座でもある。さらに、ストッパ面はばねエレメントのセンタリングをも提供することができる。
【００１４】
本発明の特に有利な構成では、ガイドボディが１つの円筒状の領域と３つの腕とから形成されているので、３つの流過通路が軸方向でガイドエレメントに形成され、流過通路はその都度２つの隣接する腕の間に位置している。
【００１５】
特に有利には、ガイドエレメントの、両ガイド領域の内の１つが円筒状に形成されている。これにより、この第１のガイド領域のための長いガイド区間を可能にすることができる。
【００１６】
本発明の別の有利な構成では、両ガイド領域の内の１つが凸状に形成されている。その際、ガイド領域の、凸状の形状は閉鎖体のガイドシャフトの傾倒を阻止する。
【００１７】
さらに有利には、弁座が平座として形成されている。有利にはこの場合、閉鎖体が、平らなシールディスクを備えて形成されているので、特に確実な閉鎖が可能になる。さらに有利には、閉鎖体が円筒状のガイドシャフトを有しているので、閉鎖体に沿って、長い第１のガイド区間が形成されている。
【００１８】
本発明の別の有利な構成では、閉鎖体のシールディスクが、テーパを成すように、特に円錐形に形成されている。
【００１９】
さらに、ハイドロリック式の緩衝を弁の開弁時に提供するために、有利には閉鎖体に付加的な段部が形成されているので、液圧媒体が、閉鎖体とガイドエレメントとの間のスペースに配置されている。弁の開弁時に、液圧媒体が、付加的な段部とガイドエレメントとの間に存在するスリットを通して押し出されるので、ハイドロリック式の緩衝が提供される。
【００２０】
本発明による弁は特に有利には入口弁として燃料ピストンポンプにおいて使用される。この場合、実験から判明したことであるが、弁は、二重にその両端部領域で案内される閉鎖体によって、ピストンポンプにおける、これまで公知の入口弁に比べて明らかに長い寿命を有している。その際、組み込まれたハイドロリック式の緩衝器を設けることにより、弁の寿命をさらに延ばすことができる。さらに、本発明による弁を、特に不連続な圧送を行うその他のポンプ、例えばダイヤフラムポンプ等で使用してもよいことを付記しておく。
【００２１】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。
【００２２】
以下に図１〜図３を参照しながら、本発明の第１の実施例による入口弁について説明する。図１〜図３に示した入口弁は、燃料を蓄圧式噴射システムのために圧送するラジアルピストンポンプにおいて使用される。
【００２３】
特に図１に示されているように、本発明による弁１は弁座２、閉鎖体３，ばねエレメント４およびガイドエレメント５を有している。その際、本発明による弁１は、上に列挙した個別部分が前組立てされることができて、その後、前組立てされた状態でポンプのハウジング１４内に、切欠き１５内に配置されることができるように構成されている。その際、前組立てされた弁１は閉鎖ねじ６によりハウジング１４内に固定される。
【００２４】
図２には、ガイドエレメント５が詳細に示されている。図２に示されているように、ガイドエレメント５は、内部に貫通孔を備えた円筒状の領域７と、該円筒状の領域７の外周にインテグラルに、つまり一体的に形成された３つの腕８とを有している。その際、ガイドエレメント５は有利にはプラスチックから射出成形により製作されている。ガイドエレメント５は第１のガイド領域９を円筒状の領域７の内部に有しており、かつ３つの腕８の内面により形成される第２のガイド領域１０を有している。
【００２５】
図３には、弁１の、組立てられた状態が示されている。図３から判るように、閉鎖体３は断面で見てＴ字形に形成されており、閉鎖体３は円筒状の領域１６と、該円筒状の領域１６にインテグラルに形成されたシールディスク１７とを有している。その際、円筒状の領域１６は、組立てられた状態では、ガイドエレメント５の第１のガイド領域９内で案内され、シールディスク１７は第２のガイド領域１０で腕８の内面に沿って案内される。本実施例では、ガイドエレメント５に、３つの腕８が形成されているに過ぎない。ただし、腕８の個数は任意であることを付記しておく。その際、確実な案内のためには少なくとも２つの腕が設けられていなければならない。ただし、入口弁１は軸方向Ｘ−Ｘで流過されるので、腕の個数は多すぎてはならず、その結果、まだ十分な流過領域が弁１に存在している。図２から判るように、腕８が３つある場合、ガイドエレメント５に沿って３つの流過領域が生ぜしめられ、流過領域はその都度２つの隣り合う腕８の間に位置している。
【００２６】
さらに、ガイドエレメント５にばね座部もしくはばね受１３が形成されており、ばね座部１３に、コイルばねであるばねエレメント４が支持される。その他端で、ばねエレメント４はシールディスク１７の下面に支持される（図３参照）。
【００２７】
本発明による弁の、簡単な前組立て可能性を可能にするために、ガイドエレメント５と弁座２との間で、プレスばめが行われている。このために、弁座２に切欠き状のリング溝１２が形成されており、リング溝１２内に、３つの腕８の端部がプレスばめにより圧入されている。これにより、弁１の簡単な前組立て可能性が達成され得る。
【００２８】
以下に、本発明による弁１の機能を説明する。弁１は吸込管路２１と、高圧ポンプに通じる管路２２との間に配置されている。その際、管路２２は分岐管路として、蓄圧式噴射システムの高圧領域に通じる管路２３から分岐している。ポンプの吸込ストローク時に、燃料は吸込管路２１を通して吸い込まれるが、その際、発生する負圧により、閉鎖体３は右方向に運動する。これにより、シールディスク１７は弁座２に設けられた平座２４から離間する。これにより、燃料は腕８の間の流過領域と管路２２とを通して高圧ポンプへと流動できる。この場合、高圧領域に通じる管路２３にはやはり逆止弁が、高圧領域から高圧ポンプへの燃料の逆流を阻止するために配置されていることを付記しておく。
【００２９】
吐出ストローク中には、管路２２内の流動方向が逆転するので、閉鎖体３は再度左方向に運動し、シールディスク１７は平座２４に座着する。それにより、入口弁１が閉弁されているので、燃料は管路２３を介して蓄圧式噴射システムの高圧領域に圧送されることができる。軸方向Ｘ−Ｘでの閉鎖体３の運動中、閉鎖体３はその都度ガイドエレメント５の第１のガイド領域９および第２のガイド領域１０に沿って案内される。両ガイド領域が閉鎖体３のその都度の端部を案内するので、閉鎖体の傾倒もしくは軽微な傾斜姿勢は確実に阻止されることができる。これにより、閉鎖体３の運動中、平座２４またはストッパ１１に当接する際の、望ましくないエッジ負荷が発生しないことが保証される。それにより、確実に弁座もしくはガイドエレメント５における材料の摩滅も防止され得るので、ポンプもしくは下流に配置された別の構成部分の、摩滅による損傷の危険性は明らかに減じられている。閉鎖体３が二重に案内されているにもかかわらず、閉鎖体３もしくは弁１は相対的に小さな軸方向の構造長を有しており、弁の寿命全体にわたって、損傷のない確実な案内を可能にすることができる。
【００３０】
さらに、ガイドエレメント５がプラスチックから製作されているので、ガイドエレメントの、コスト高の製作方法、例えば切削加工もしくは打抜きおよび深絞りによる製作は省略されることができる。ただし、ガイドエレメント５を勿論上記の製作方法により製作してもよいことを付記しておく。
【００３１】
ただし、プラスチックからの製作は、ガイドエレメント５の腕８が相対的に弾性的であるので、組立てに起因する高い構成部分応力がガイドエレメント５内に発生しないという別の利点も有している。さらにその際、弁座に設けられた溝１２への組立てが簡単に実施されることができる。
【００３２】
以下に図４を参照しながら本発明による第２の実施例を説明する。その際、同一もしくは機能的に同一の部分には、第１の実施例と同じ符号を付与した。
【００３３】
第１の実施例とは異なり、第２の実施例の場合は付加的に、弁の開弁時のハイドロリック式の緩衝が統合されている。このために、シールディスク１７の、円筒状の領域１６側の面に、付加的な段部１８が設けられている。これにより、図４に示されているように、組立てられた状態では、燃料で満たされたスペース１９が生ぜしめられ、このスペース１９は開弁時のハイドロリック式の緩衝を請け負う。図４に示されているように、スペース１９と、シャフトとも呼ばれる円筒状の領域１６を取り巻く領域との間には、ギャップ２０が設けられており、ギャップ２０を介して、スペース１９内に存在する燃料が弁の開弁時に流出できる。これにより、弁の特にソフトな開弁が達成されるので、弁の寿命はさらに改善されることができる。同時に、付加的な段部１８はばねエレメント４を支持するためにも役立つ（図４参照）。それにより、第２の実施例による弁は、この簡単なリング状の段部１８を形成するだけで、弁の開弁中のハイドロリック式の緩衝までも有している。これにより、閉鎖体３の、ストッパ１１に対する当接エネルギは減じられる、もしくは完全に阻止されることができる。さらに、この場合もやはり、ガイドブシュとも呼ばれるガイドエレメント５は射出成形によりプラスチックから製作されていることができる。
【００３４】
総括すれば、本発明は、ばねエレメント４により予負荷された閉鎖体３を備えた、ポンプのための入口弁または出口弁（逆止弁）に関する。閉鎖体３は、弁座２に設けられた通路を解放もしくは閉鎖することができる。さらに、弁は閉鎖体３を案内するためのガイドエレメント５を有している。その際、閉鎖体３はガイドエレメント５内で、その両方の端部９，１０に沿って案内されている。
【００３５】
本発明は図示の実施例に限定されるものではない。本発明の範囲を逸脱することなく、種々異なる変更および改変が実施されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施例による、ピストンポンプのための入口弁の分解立体図である。
【００３７】
【図２】本発明の第１の実施例によるガイドエレメントの斜視図である。
【００３８】
【図３】本発明の第１の実施例による、組立てられた弁の断面図である。
【００３９】
【図４】本発明の第２の実施例による弁の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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