(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なシャフトを有するポンプを潤滑するための潤滑流体の第一の領域と低圧にある燃焼流体の第二の領域との間の圧力を等しくするための装置であって、
ポンプ内に配置される孔にして、その第一の端が前記第一の領域に流体的に連通されるよう構成され第二の端が前記第二の領域に流体的に連通されるよう構成されている孔を郭定する壁と、
前記孔内に配置される等圧化要素であって、前記潤滑流体と前記燃焼流体とを分離し、前記第一の領域及び前記第二の領域の間の圧力差に応答して少なくとも部分的に移動可能である要素とを
含む装置。
【請求項２】
請求項１の装置であって、前記等圧化要素がシャトルを含んでいる装置。
【請求項３】
請求項１の装置であって、前記等圧化要素がダイアフラムを含んでいる装置。
【請求項４】
請求項２の装置であって、更に、前記孔内にて前記潤滑流体に対し前記シャトルをバイアスして、前記第二の領域にある前記燃焼流体に対して前記第一の領域にある潤滑流体の圧力を増大するようにする手段を含む装置。
【請求項５】
請求項４の装置であって、
前記孔が前記回転可能なシャフト内に配置され、前記回転可能なシャフトが前記孔内に連通する窪みを含み、前記バイアス手段がコイルばねを含み、該コイルばねがその一方の端に直径の拡大された部分を有し、前記直径の拡大された部分が前記窪み内に配置されている装置。
【請求項６】
請求項４の装置であって、少なくとも一つのシールが前記壁に対して摺動するよう前記シャトル上に配置されている装置。
【請求項７】
請求項６の装置であって、前記少なくとも一つのシールが前記シャトルの両端に配置されている一対のリップシールを含んでいる装置。
【請求項８】
請求項６の装置であって、前記シャトルが前記シャトルの長手方向軸線に沿って横方向に隔置された一対の窪みを含み、前記少なくとも一つのシールが二つのＯリングを含み、それらの各々が前記シャトルの対応する窪み内に装着可能である装置。
【請求項９】
請求項８の装置であって、前記シャトルの移動中に於いて前記Ｏリングの各々が潤滑流体若しくは燃焼流体の対応する方に接触する孔の部分のみに係合するように、前記孔の軸方向長さの寸法と前記シャトルの前記窪みの間隔の寸法が定められている装置。
【請求項１０】
請求項９の装置であって、前記シャトルが概ね円筒形状である装置。
【請求項１１】
請求項４の装置であって、
前記ポンプがポンプハウジングを含み、前記回転可能なシャフトが前記ポンプハウジングのポンプキャビティ内に配置され、
前記回転可能なシャフトと前記ポンプハウジングの間に第一の軸受及び第二の軸受が介在され、前記第一の軸受が前記潤滑流体の第一の領域内に据え付けられ、前記第二の軸受が前記燃焼流体の第二の領域に据え付けられている装置。
【請求項１２】
請求項１１の装置であって、前記第一及び第二の軸受がニードル軸受を含んでいる装置。
【請求項１３】
請求項１１の装置であって、前記第一の軸受がボール軸受を含み、前記第二の軸受がウェットブッシュを含んでいる装置。
【請求項１４】
請求項３の装置であって、前記ダイアフラムが装着リブを含んでいる装置。
【請求項１５】
請求項１４の装置であって、前記ダイアフラムが前記孔の断面積よりも実質的に大きくなるような寸法に構成されている装置。
【請求項１６】
請求項１１の装置であって、
前記回転可能なシャフトが外輪郭を有し、
前記ポンプがコモンレールへ比較的高い圧力にて燃焼流体を供給し、
前記ポンプが更に、
前記回転シャフトの外輪郭に摺動するよう係合する少なくとも一つのシュー手段と、
前記回転可能なシャフトの回転中に於いて前記回転可能なシャフトの前記外輪郭に対して前記シュー手段を押すための保持手段と、
プランジャボア内に配置され前記シュー手段に作動的に係合する少なくとも一つのポンププランジャにして、該プランジャの各々が、前記軸線に対して放射方向外端及び内端と、前記プランジャの前記内端にて前記キャビティへ向かって開き且つ前記プランジャの前記外端にて前記プランジャ孔の前記外端へ向かって開いている内部チャージング通路とを有し、前記シュー手段が前記プランジャの往復運動を提供するよう構成された前記外輪郭上に摺動するようになっているポンププランジャと、
前記プランジャボアの外端から前記ハウジング内への吐出通路にして前記コモンレールに連通している吐出通路と、前記プランジャボアから出る流れのみを許す前記吐出通路内に配置された吐出逆止弁と
を含み、
これにより、各々のプランジャの往復動が、前記プランジャ孔の前記外端に低圧を誘起しこれにより作動のチャージング相に於いて前記ポンプキャビティから前記チャージング通路を通って前記プランジャ孔の外端まで燃焼流体を引き込むようにする内側制限位置までの動きと、前記プランジャ孔の外端に於いて高い圧力を生成しこれにより前記吐出逆止弁を通して前記作動の吐出層に於いて前記コモンレールへ燃料流体を吐出するようにする外側制限位置へ向かう動きとを含んでいる装置。
【請求項１７】
請求項１６の装置であって、前記チャージング通路が前記内端にて通常は閉鎖されているが、前記作動のチャージング相に於いてプランジャの前記内端から前記外端への流れを許すよう開くようになっているチャージング逆止弁を含んでいる装置。
【請求項１８】
請求項１６の装置であって、前記潤滑流体が潤滑オイルを含み、前記燃焼流体がガソリンを含んでいる装置。
【請求項１９】
ポンプを潤滑するための潤滑流体と前記ポンプの低圧側に配置される燃焼流体との間の圧力を等しくするための装置であって、
前記ポンプ内に配置される孔にしてその第一の端が潤滑流体を受容するよう構成されその第二の端が燃焼流体を受容するよう構成されている孔を郭定する壁と、
前記孔内に配置され前記潤滑流体と前記燃焼流体とを分離し、前記潤滑流体と前記燃焼流体との間の圧力差に応答して移動可能であるシャトルと
を含む装置。
【請求項２０】
低圧にて燃焼流体を受容し高圧にて燃焼流体を供給するための回転可能なシャフトを有するポンプに於ける前記ポンプを潤滑するための潤滑流体の第一の領域と低圧にある燃焼流体の第二の領域との間の圧力を等しくするための装置であって、
前記回転可能なシャフト内に配置された孔にして、その第一の端が前記第一の領域に流体的に連通するよう構成され前記孔の第二の端が前記第二の領域に流体的に連通するよう構成されている孔を郭定する壁手段と、
前記孔内に配置され、前記第一の領域と第二の領域との間の圧力を等しくするよう構成されているシャトルと
を含む装置。
【請求項２１】
請求項２０の装置であって、更に、前記孔内にて前記潤滑流体に対し前記シャトルをバイアスして、前記第二の領域にある前記燃焼流体に対して前記第一の領域にある潤滑流体の圧力を増大するようにする手段を含む装置。
【請求項２２】
請求項２１の装置であって、更に、前記回転可能なシャフト周りに配置され前記第一の領域及び第二の領域に配置されているシールを含む装置。
【請求項２３】
請求項２２の装置であって、前記第一の領域が、一方の端にて前記第一の端と前記シャトルとの間のチャンバに連通し他方の端にて前記シールの一方の側に連通し前記シャフトを通る通路を含んでいる装置。
【請求項２４】
請求項２３の装置であって、前記第二の領域が前記シールのもう一つの側に連通した主キャビティを含んでいる装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプに係り、より詳細には、潤滑流体と供給ポンプにより加圧されるべき燃焼流体との間の圧力を等しくするための装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
直接ガソリン噴射は、エンジンの排出及び燃費に関して、主としてエンジンの効率が増大することによって、従来の技術のシステムよりも幾つかの顕著な利点を有している。
【０００３】
現在、直接ガソリン噴射に用いられるコモンレールシステムに燃料を供給するのに必要な比較的高い圧力（１２０バール及びそれ以上）を生成することのできるポンプであって、信頼性があり廉価なものを開発することに努力が表れている。そのようなポンプの一つは、１９９８年２月２７日付出願の米国特許出願第０９／０３１，８５９号の「ガソリンコモンレールのための供給ポンプ」（国際公開第ＷＯ９９／４３９４９号にて公開された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ９９／０３８３０）に示されている（本発明の現在の譲受人に譲渡されその全内容は、ここに於いて参照として組み込まれている。）。この供給ポンプは、概ね典型的なポンプであるが、潤滑流体（オイル）又はポンプの低圧側に配置される燃焼流体（燃料）の何れかにより潤滑されるベアリングを有する回転シャフトを含む。燃料は、例えば、燃料タンク内にて離して配置される別の供給ポンプにより３若しくは４バールまで加圧される。リップシールの如きシールが回転シャフトの周りに放射方向に延在し、流体の逃げ或いは混合を防ぐために用いられる。
【０００４】
前記国際公開に記載されている供給ポンプは、その意図された目的には適したものであるが、供給ポンプに関してある問題を生ずる。即ち、ポンプ内にてオイルの圧力と燃料の圧力との差圧により、リップシールが一方向に傾斜されたり、回転シャフトに接触しその摩耗を早めることとなっている。
【０００５】
オイルと燃料との間の差圧によりもう一つの問題も生じ得る。特に、シールの傾き若しくはその他の要因によりシールを通るオイル若しくは燃料の逃げが生じ、これらの流体の不適切な混合を生ずることとなる。一方の方向に於いては、燃料がオイルへ混合しオイルの潤滑性が低減されることとなる。理解されるように、オイルの潤滑性が低減すると、例えば、ポンプ及びエンジンのその他のシステムの摩耗が早まることとなる。また、オイル／燃料混合物を廃棄することに関連して潜在的な危険物廃棄に係る問題を生じ得る。反対の方向に於いては、オイルが燃料に混合し、エンジンの性能が低減することとなる。
【０００６】
【発明の概要】
従って、本発明の一つの目的は、潤滑流体とポンプの低圧側に配置される燃焼流体との間に於けるポンプ内の圧力を等しくする装置を提供することである。
【０００７】
もう一つの目的は、上記の如き装置であって、潤滑流体の圧力が燃焼流体の圧力よりも僅かに高くなるよう調節することのできる装置を提供することである。
【０００８】
本発明の更なる目的は、マルチシリンダ内燃エンジンのためのコモンレールガソリン燃料噴射システムを提供するためのポンプを提供することである。
【０００９】
本発明の一つの局面によれば、回転可能なシャフトを有するポンプを潤滑するための潤滑流体の第一の領域と低圧にある燃焼流体の第二の領域との間の圧力を等しくするための装置が提供される。装置は、ポンプ内に配置される孔を郭定する壁を含み、そこにおいて、孔の第一の端は、第一の領域から潤滑流体を受容するよう構成され、孔の第二の端は、第二の領域から燃焼流体を受容するよう構成されている。また、潤滑流体と燃焼流体とを分離するための等圧化要素又はシャトルが孔内に配置されるように設けられる。シャトルは、例えば熱膨脹により惹起される体積の変化によって生ずる第一の領域と第二の領域との間の圧力の差に応答して少なくとも部分的に移動可能である。
【００１０】
本発明の或る特定の局面に於いては、等圧化要素は、シャトル若しくはダイヤフラムの何れかを含む。第二の領域に於ける燃焼流体に対する第一の領域に於ける潤滑流体の圧力を増大するようシャトルをバイアスするための手段が提供されてよい。回転シャフトは、孔に連通する窪みを含み、バイアス手段はコイルばねを含む。コイルばねは、一方の端に於いて拡大された直径を有し、その一方の端は、回転シャフトの窪み内に配置される。
【００１１】
もう一つの局面に於いて、シャトル上に少なくとも一つのシールが配置され、シールは、シャトルの両端に於いて配置される一対のリップシールを含んでいてよい。任意に、シャトルは、該シャトルの長手方向軸線に沿って横方向に隔置された一対の窪みを含んでいてよく、少なくとも一つのシールは、二つのＯリングを含み、それらの各々は、シャトルの対応する窪み内に配置される。孔の軸線方向長さ及びシャトルの窪みの間隔は、シャトルの移動中に於いて各々のＯリングが対応する潤滑流体又は燃焼流体に接触する孔の部分のみに係合するような寸法に構成される。また、シャトルは、概ね円筒状であってよい。
【００１２】
更なる局面に於いて、ポンプは、ポンプハウジングを含み、回転可能なシャフトは、ポンプハウジングのポンプキャビティ内に配置される。第一の軸受及び第二の軸受が回転可能なシャフトとポンプハウジングとの間に介在される。第一の軸受は、潤滑流体に接触した状態にあり、第二の軸受は、燃焼流体に接触した状態にあってよい。第一及び第二の軸受は、ニードル軸受を含んでいてよく、或いは任意に、第一の軸受がボール軸受であり、第二の軸受がウエットブシュを含むようになっていてよい。
【００１３】
更なる局面に於いて、回転可能なシャフトは、或る外輪郭を有し、ポンプは、比較的高圧の燃焼流体をコモンレールへ供給し、ポンプは、更に、以下のもの又は事項を含んでいてよい。回転可能なシャフトの外輪郭に摺動係合する少なくとも一つのシュー手段。回転可能なシャフトの回転中に於いて回転可能なシャフトの外輪郭に対しシュー手段を押し付けるための保持手段。プランジャボア外に配置されシュー手段に作動的係合する少なくとも一つのポンププランジャにして、その各々が、軸線に対し放射方向外端及び内端を有しプランジャの内端にてキャビティに向かって開きプランジャの外端に於いてプランジャボアの外端へ向って開いている内側チャージング通路を有するプランジャ。前記の外輪郭が、プランジャの往復運動を提供するよう構成され、シュー手段が、外輪郭上にて摺動すること。プランジャボアの外端からハウジングへの吐出通路。吐出通路に設けられプランジャボアから離れる流れのみを許す吐出逆止弁。吐出通路が、コモンレールに連通し、プランジャの各々の往復運動において、内側制限位置へ向う移動により、プランジャボアの外端に於いて低圧を生じ、これにより作動のチャージング相に於いて燃焼流体がポンプキャビティからチャ−ジング通路を介してプランジャボアの外端へ引き込まれるようになっており、外側制限位置へ向う移動により、プランジャボアの外側端に於いて高圧が得られ、これにより燃焼流体が作動の吐出層に於いて吐出逆止弁を介してコモンレールへ吐出されるようになっていること。
【００１４】
更にもう一つの局面に於いて、チャージング通路は、内側端にて通常閉じられているが、作動のチャージング相に於いてプランジャの内端から外端への流れを許すよう開くチャージング逆止弁を含む。潤滑流体は、潤滑オイルを含み、燃焼流体はガソリンを含んでいてよい。
【００１５】
本発明のもう一つの局面に於いて、ポンプを潤滑するための潤滑流体とポンプの低圧側に於いて配置される燃焼流体との間に於ける圧力を等しくするための装置が提供される。装置は、ポンプ駆動シャフト内に配置される孔を郭定する壁を含み、孔の第一の端は、潤滑流体を受容するよう構成され、孔の第二の端は燃焼流体を受容するよう構成される。孔内には潤滑流体と燃焼流体とを分離するためのシャトルが配置され、例えば、潤滑流体と燃焼流体との間に於ける熱膨張の差に応答して移動可能となっている。
【００１６】
本発明の更なる局面に於いて、低圧にて燃焼流体を受容し高圧にて燃焼流体を供給するための回転可能なシャフトを有するポンプに於いて、ポンプを潤滑するための潤滑流体の第一の領域と低圧にある燃焼流体の第二の領域との間の圧力を等しくするための装置が提供される。装置は、回転可能なシャフト内に配置される孔を郭定する壁手段を含み、その孔の第一の端は、前記第一の領域が潤滑流体を受容するよう構成され、前記孔の第二の端は、前記第二の領域から燃焼流体を受容するよう構成され、更に、装置は、前記孔内に配置されたシャトルを含み、そのシャトルは、第一の領域と第二の領域との間の圧力を等しくするよう構成されている。
【００１７】
本発明の更なる局面に於いて、孔に於いて潤滑流体に対して前記シャトルをバイアスし、第二の領域に於ける燃焼流体に対して第一の領域に於ける潤滑流体の圧力を増大するようにする手段が提供される。
【００１８】
更なる局面に於いて、回転可能なシャフト周りにシールが配置され、シールは、第一の領域及び第二の領域の間に配置される。
【００１９】
もう一つの局面に於いて、第一の領域は、シャトルと孔の閉じた端の間に郭定されたチャンバと、一方の端にて前記チャンバに連通し前記シャフトを貫通し、他方の端にて前記シールの一方の側に連通する通路を含む。第二の領域は、シールの第二の側に連通する主キャビティを含む。
【００２０】
【好ましい実施態様の説明】
図１を参照すると、本発明の第一の実施態様によるポンプが概ね１０にて示されている。ポンプは、ハウジング１２とフランジスリーブ１４を含み、それらの各々は、例えば、アルミニウム又は鋼鉄により合成されてよく、よく知られた態様にて鋳造されてよい。フランジカバー１４は、適当な留め具１６（点線にて示されている）を介してハウジング１２へ装着するフランジ１５を含む。Ｏリング１７がフランジカバー１４とハウジング１２との間にシールしながら係合するよう与えられる。
【００２１】
ハウジング１２は、燃料入口コネクタ１８と出口コネクタ２０とを含む。入口コネクタ１８は、例えば銅ワッシャ１９によりシールされ、ガソリン等の燃焼流体若しくは燃料２２を低圧供給ポンプ（図示せず）により、２−５バールの範囲、好ましくは３−４バールの範囲の供給圧力にて加圧された燃料タンク（図示せず）から受容する孔２１を含む。出口コネクタ２０は、コモンレール２３へ接続され、例えば内燃エンジン（図示せず）へ噴射するべく加圧された燃料をコモンレールへ通す。
【００２２】
ハウジング１２は、フランジカバー１４により閉鎖された主キャビティ２４を郭定する。主キャビティ２４は、入口コネクタ１８の孔に連通し、またポンプ１０を介して燃料を通過させるための出口コネクタ２０に間接的に連通している。
【００２３】
フランジカバー１４は、スリーブ２８により郭定された中央開口部２６を含む。回転シャフト３０がハウジング１２の窪み３６内にて第一の端３２及び第二の端３４に於いてスリーブ２８により支持されている。第一の軸受３８が回転シャフト３０とスリーブ２８との間に介在されている。第二の軸受４０が回転シャフト３０の第二の端３４とハウジング１２の窪み３６の間に介在されている。理解されるように、第一及び第二の軸受３８、４０の何れか若しくは双方が例示されている如くニードル軸受の如き適当な軸受を含んでいてよい。第一の軸受３８には、例示されている如くリップシールを含むシール４２、４２′が提供され、それらシールの各々はベース部分４３、４３′と、内方へ延在するリップ部分４４、４４′とを有する。シール４２、４２′は、以下に於いてより詳細に議論されるように、オイル４６の如き潤滑流体の損失とオイル４６と燃料２２の混合とを防ぐよう機能する。
【００２４】
回転シャフト３０は、鋼鉄の如き適当な強い耐久性のある材料から構成することができ、舌部４８、フランジ５０及び偏心プロファイル５２を含む。舌部４８は、回転シャフト３０へ回転力を与えるための適当な装置に接続するよう設けられる。フランジ５０は、スラストワッシャ５４に隣接し、ワッシャ５４は、底部スラストプレート５６と組合わさって回転シャフト３０の過剰な軸方向の動きを防ぐ。
【００２５】
回転可能なシャフト３０の偏心プロファイル５２が主キャビティ２４内に配置され、回転可能なシャフト３０の長手方向の軸線に対して偏心した外側表面を郭定する。理解されるように、回転可能なシャフト３０は、長手方向軸線からオフセットされたシャフトの部分（図示せず）を有する。オフセットされた部分を有する回転可能なシャフトの更なる詳細は、米国特許出願第０９／０３１，８５９号を参照して理解されるであろう。
【００２６】
ハウジング１２は、一方の端にて主キャビティ２４に、他方の端にて内部吐出通路（図示せず）を介して出口コネクタ２０に連通した少なくとも一つの孔６０を含む。カバー６２及び留具６４が、孔６０内に配置されるプランジャ組立体６６を内包するよう設けられる。カバー６２は、また、スペーサ６８と、Ｏリング７０の如き適当なシールを含んでいてよい。
【００２７】
プランジャ組立体６６は、スリーブ７２と、ポンププランジャ７４と、ポンプチャンバ７５と、逆止弁７６及びシュー７８を含む。スリーブ７２は、孔６０に面し、Ｏリング８０によりシールされ、逆止弁７６の高圧側から主キャビティ２４へ燃焼流体２２が侵入することを防ぐ。
【００２８】
逆止弁７６は、ばね８２と、スリーブ７２の上表面（符号を付されていない）にシールしながら係合可能であって出口コネクタ２０に連通する板８４とを含んでいる。
【００２９】
シュー７８は、クレードル８６、係合肩部８８及び係合表面９０を含む。クレードル８６は、ポンププランジャ７４を受容するよう構成され、係合表面９０は、回転可能なシャフト３０の偏心プロファイル５２に一致するよう構成されている。係合肩部８８は、回転可能なシャフト３０に隣接してシューを保持する付勢ケージ９２に接触する。
【００３０】
ポンププランジャ７４は、スリーブ７２内に配置され、外端９４及び内端９６を含み、それらの間にはチャージング通路９８及び逆止弁１００が存在する。逆止弁１００は、ボール停止部１０２及びボール１０３を含む。
【００３１】
作動に於いて、シャフト３０が一回転する間に、シュー７８は、偏心プロファイル５２に接触した状態のままであり、これにより、ポンププランジャ７４が内側制限位置へ向かう間にポンプチャンバ７５内にて低圧力を生成し、外側制限位置まで向かう間にポンプチャンバ内に高い圧力を生成するよう往復動される。幾分か慣用的な態様に於いて、ポンプチャンバ７５内の高度に加圧された燃料は、吐出逆止弁７６を介して、出口コネクタ２０とコモンレール２３に流体的に連通する吐出通路１０４へ吐出される。
【００３２】
理解されるように、単一のポンププランジャが例示されているが、例えば、放射型多数チャンバポンプの形態に於いて、本発明の実施については複数のプランジャが典型的には採用されることとなろう。
【００３３】
本発明に関連して実施に適当な供給ポンプの作動の更に詳細な議論については、上記の米国特許出願第０９／０３１，８５９号を参照されたい。
【００３４】
本発明の特徴によれば、回転可能なシャフト３０には、長手方向孔１０６が設けられ、孔１０６は、等圧化要素、この実施態様に於いては、閉鎖された端１０８と開いた端１１０との間にて孔１０６内に配置されたシャトル１０７を有する。開いた端１１０は、流体的に主キャビティ２４に連通し、燃料２２がそれらの間を流れることができるようになっている。移送通路１１２がオイル４６を軸受３８からシャトル１０７及び閉鎖された端１０８の間に郭定されたチャンバ１１１へ及びチャンバ１１１から軸受３８へ供給するために閉鎖された端に流体的に連通されて配置されている。
【００３５】
好ましい実施態様に於いて、オイル４６は、ポンプ１０の組立て中に（以下に於いてより詳細に議論される）導入され、エンジンオイル（図示せず）には連通されない。しかしながら、理解されるように、オイル４６は、エンジンへの通路（図示せず）を通してエンジンオイルに連通されていてよい。適当な圧力調節器（図示せず）が、エンジンのオイルの圧力の変動を低減するために採用されてよい。しかしながら、ポンプ１０には、例えば、エンジンオイルに必要とされる酸性度を中和するための添加物が必要ではないので、オイル４６がエンジンオイルに連通することは好ましいことではない。更に、オイル４６の粘度は、エンジンオイルの粘度よりも低いであろう。
【００３６】
シャトル１０７は、概ね円筒形状であり、好ましくは、デュポンデネムールス社（DuPont de Nemours, E. I., Co. 米国デラウェア州ウィルミントン所在）から商標DELRINにて販売されている如きナイロン若しくはアセタール樹脂等のプラスチックのような任意の適当に強い鋳型可能な材料から構成することができる。シャトルは、テーパーの付けられた端部分１１３を含み、少なくとも一つのシールは、好ましくは、窪み１２０内に装着された一対のＯリング１１４を含む。シャトル１０７は、長手方向孔１０６内に移動可能に配置され、燃料２２に関連する圧力（約２−５バール）が、潤滑オイル４６の圧力に均衡化される又は等しくされる。例えば、潤滑オイル４６の圧力が燃料２２の圧力よりも大きい場合には、シャトル１０７は、燃料２２へ押され、逆の場合は逆となる。ここに用いられている圧力差の語は、例えば、体積の変化、特に、熱膨張の変動による体積の変化の影響により生ずる流体間の圧力レベルについて述べている。
【００３７】
理解されるように、シール４２′は、その一方の側に潤滑オイル４６を、その他方の側に燃料２２を含んでいる。シャトル１０７は、概ね、シール４２′の側部の圧力を等しくするので、シール４２′が実質的な圧力差により一方の方向（矢印１１５）若しくは他方（矢印１１５′）の方向に傾斜されるということが回避される。
【００３８】
本発明のもう一つの特徴によれば、直径の拡大された部分１１７を有するばね１１６が長手方向１０６の開いた端１１０の窪み１１８に装着される。ばね１１６は、オイル４６の方向にシャトルをバイアスするよう機能し、これにより、燃料２２の圧力に対してオイル４６の圧力を増大する。ばね１１６により与えられる適当な力は、約０．２２〜０．６７Ｎ（０．０５lbs〜０．１５lbs）の範囲であり、好ましくは約０．４５Ｎ（０．１lbs）であり、これによりオイル４６と燃料２２との間の圧力差は、約６．９×１０3〜２１×１０3Ｐａ（１．０psi〜３．０psi）の間の範囲にあり、好ましくは約１４×１０3Ｐａ（２．０psi）である。圧力差により、燃料２２がオイル４６に混合するのではなく、オイル４６が、例えばシール４２′を通って燃料２２に僅かに混合するといったことが生じ易くなる。上に議論した如く、流体間に於いて混合が生じないことは望ましいのであるが、オイルの潤滑性が低減するなどの問題が生じ得ることを考慮すればオイルが燃料に混合するよりも燃料がオイルに混合することの方が不適当である。
【００３９】
理解されるように、Ｏリング１１４の間の寸法は、シャトル１０７が孔１０６内にてある与えられた量移動するが、孔１０６内においてＯリングの何れもが、他方のＯリングの通過した部分を通り過ぎないように配置構成される。Ｏリング１１４による接触を或る特定の一方の流体のみに制限することにより、燃料２２及び潤滑オイル４６の混合の如きものが低減される一方でシャトルのシーリング作用が増大される。
【００４０】
ポンプ１０と共に回転可能なシャフト３０を組立てることを考慮して、孔１０６は、好ましくは適当な量のオイル４６で予め満たされ、その後、シャトル１０７が孔へ挿入される。任意に、その後、ばね１１６が孔１０６内へ挿入され、上記の機能に加えて、孔１０６を通るオイル４６の損失を防ぐよう機能する。
【００４１】
図２に於いて、本発明の実施に使用可能なシャトルのもう一つの実施態様が、概ね２０７にて示されている。この実施態様に於いて、シャトル２０７は、前の実施態様と同様に概ね円筒形状であってよいが、Ｏリングを採用するのではなくシャトルのシーリングがシャトルの両端２０８及び２１０にて配置構成されている。シールを提供するために、各々の端２０８、２１０は、外側にテーパーの付けられたリム２１２及び２１４を残すよう窪みが付けられている。各々のテーパーの付けられたリム２１２、２１４は、理解されるように、孔２０６の内側表面２１６に隣接してシーリング特性を提供する。シャトルは、例えばナイロンなどのプラスチック材料の如き充分に耐久性がある可撓性の材料から構成される。理解されるように、シャトルをバイアスするためのバイアス手段が例示されていないが、本実施態様に於いてもそのような手段は採用することができる。
【００４２】
図３を参照して、本発明の実施に於いて用いられるポンプのもう一つの実施態様が概ね３１０にて示されている。この実施態様に於いて、ポンプ３１０は、図１の実施態様に於いて提供されているニードル軸受ではなく、ボール軸受及びブッシュを含む。特に、ボール軸受３１２は、ウェットブッシュ３１６と共に回転可能なシャフト３１４のために設けられている。
【００４３】
軸受３１２の外側部分を覆うために拡大された舌部３１８が設けられている。更に、シール３２０及び３２２は、オイルリザーバ３２４によって分離されている。
【００４４】
図１に関して上に議論したものと同様のシャトル３２６が設けられているが、例示されているように、ここでは、一つのＯリング３２８しか設けられていない。理解されるように、この実施態様に於いて唯一のＯリングが示されているが、シャトル３２６は、一対のＯリングを含んでいてよい。又、理解されるように、シャトルを偏倚するためのばねが例示されていないが、この実施態様に関連して任意の適当なバイアスが採用されていてよい。また、更に理解されるよう、図３の軸受スキームは、図２に例示されているシャトル２０７と組合せて採用することができる。
【００４５】
本発明によるポンプの更にもう一つの実施態様が図４に於いて４１０にて概ね示されている。本発明の実施態様に於いて、上記のシャトルの代わりに以下に於いてより詳細に議論される可撓性のダイアフラムを含む等圧化要素が提供される。例示されているように、ポンプ４１０は、第一の軸受４１２と、回転可能なシャフト４１４と、第二の軸受４１６とを含む。一対のシール４１８及び４２０が設けられ、それらは、シールの間及び回転シャフト４１４の周りにて配置されるチャンネル４２３に置かれるオイル４２２の如き潤滑流体の外方への移動を防ぐよう助ける。
【００４６】
オイル／燃料の圧力界面チャンバが４２４に配置される。界面チャンバ４２４の一方の端４２６は、通路４２８に連通し、チャンネル４２３に連通する。界面チャンバ４２４の他方の端４３０は、中間通路４３４、４３６、４３８及び環状部分４４０に連通している。
【００４７】
可撓性ダイアフラム４４２は、界面チャンバ４２４内に中央に配置されてよい。ダイアフラム４４２は、合成ゴムの如き任意の適当な可撓性のある材料から構成され、装着リブ４４４を介してチャンバ４２４内に装着される。ダイアフラム４４２は、チャンバ４２４の断面積よりも実質的に大きい寸法に構成され、これにより折れ４４６が生ずる。使用に於いて、折れ４４６は、折れたり若しくは折れが戻ることにより、ダイアフラム４４２の中心（符号が付されていない）がチャンバ４２４の内側内にて移動することができる。
【００４８】
図１及び図２に関連して上記に議論したシャトル１０７及び２０７に類似して、可撓性ダイアフラム４４２は、例えば、体積変化を生成する熱膨張の係数の差、及びこれによりポンプ４１０内に配置されるオイル４２２及び燃料４４８の間の圧力の変動に基づいて移動可能である。従って、ダイアフラム４４２は、オイル４２２及び燃料４４８の間の圧力を等しくし、これにより、上記の態様と類似の態様にてシール４２０を通過することなどによる二つの流体の混合を低減する。
【００４９】
本発明は、最も好ましい実施態様であると現在考えられるものについて説明されているが、本発明がそれらの開示された実施態様に限定されることはないということは理解されるべきである。むしろ、本発明の概念及び範囲内に含まれる種々の変更及び等価な配置構成の全てを含むということが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施態様によるニードル軸受スキームを有し等圧化シャトルを採用するポンプの断面図。
【図２】本発明のもう一つの実施態様によるニードル軸受スキームを有し等圧化シャトルを採用するポンプの断面図。
【図３】本発明の更なる実施態様によるニードル軸受スキームを有し等圧化シャトルを採用するポンプの断面図。
【図４】本発明の更なる実施態様によるボール軸受スキームを有しダイヤフラムを採用するポンプの断面図。
【符号の説明】
１０…ポンプ
１２…ハウジング
１４…フランジスリーブ
１５…フランジ
１７…Ｏリング
２２…燃料
２３…コモンレール
３６…窪み
３８…第一の軸受
４０…第二の軸受
４２、４２′…シール
４６…オイル
５０…フランジ
５２…偏心プロファイル
５４…スラストワッシャ
５６…スラストプレート
６６…プランジャ組立体
７２…スリーブ
７４…ポンププランジャ
７６…逆止弁
７８…シュー
８６…クレードル
１００…逆止弁
１０４…吐出通路
１０６…孔
１０７…シャトル
１１４…Ｏリング
１２０…窪み
１１６…ばね
２０６…孔
２０７…シャトル
２１２、２１４…リム
３１０…ポンプ
３１２…ボール軸受
３１４…シャフト
３１６…ウェットブッシュ
３２４…オイルリザーバ
３２０、３２２…シール
３２８…Ｏリング
３２６…シャトル
４１０…ポンプ
４１４…シャフト
４２２…オイル
４２４…界面チャンバ
４４２…可撓性ダイアフラム
４４６…ダイアフラムの折れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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