(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧共通レールガソリン燃料供給ポンプであって、縦軸と、内部に同軸で配置された空洞とを有するハウジングと、前記空洞の中に配置され、1回転中に前記軸に対して偏心した回転円を規定する外部輪郭を有する回転可能な駆動部材と、燃料を充填された前記空洞を少なくとも２バールの圧力に維持する手段と、空洞から半径方向に延在し、半径方向外側および内側の端を有する複数のプランジャー・ボアと、個々のプランジャー・ボア内で半径方向に往復運動するのに適した複数の給送プランジャーとを備え、各プランジャーが、前記軸に対して半径方向外側および内側の端部と、プランジャーの外端部でプランジャー・ボアの前記外側端に向かって開く内部充填通路とを有し、さらに、前記駆動部材の回転中に前記外部輪郭上を摺動し、それによって個々のプランジャー・ボア内で前記プランジャーの往復運動を起動させるため、各プランジャーの内端と駆動部材の外部輪郭との間に接続されたシュー手段と、回転中に、前記シュー手段を前記駆動部材の外部輪郭に押しつける保持手段と、各プランジャー・ボアの外側端からハウジングに入る吐出通路と、前記プランジャー・ボアから離れる方向の流れのみを許可する、前記吐出通路内の吐出逆止め弁と、ハウジング内に位置し、吐出逆止め弁の下流で前記吐出通路全部と流体接続する共通レールとを備え、これによって各プランジャーの往復運動が、給送ボアの外側端に低圧を誘発して、動作の充填段階で空洞から前記充填通路を通って給送ボアの外側端へと燃料を引き込む、内側限界位置への運動と、給送ボアの外側端に高圧を生成して、動作の吐出段階で燃料を前記吐出逆止め弁を通じて前記共通レールに吐出する、外側限界位置への運動とを含むポンプ。
【請求項２】
前記ハウジングが、前記縦軸に沿った前後端と、ハウジングの後端から空洞へと同軸で延在するドライブ・シャフト・ボアとを有し、回転可能なドライブ・シャフトがドライブ・シャフト・ボア内に同軸で配置され、前後端を有する半湿式ブッシュ手段によってそこにジャーナル接続され、前記空洞の前記駆動部材としっかり接続され、前記ドライブ・シャフト・ボアが、空洞とブッシュの前端との間に挟まれてこれと流体連絡する前記密封チャンバと、ブッシュの後端と大気圧状態との間に挟まれてこれと流体連絡する後部密封チャンバとを含み、さらに、空洞内の燃料がドライブ・シャフト・ボアを通って流れないように密封する、前記密封チャンバ内の高圧密封手段と、高圧シールおよび半湿式ブッシュのボアを通って、ハウジングの後部から漏れた燃料の流れがブッシュの後端へと漏れるのを防止する後部密封空洞の低圧密封手段とを備えた、請求項１に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項３】
燃料供給ポンプが低圧燃料タンクと流体接続し、前記ポンプが、前記ハウジングを通って後部密封チャンバからハウジングの低圧安全弁へと通る漏れ戻し通路を含み、前記安全弁がタンクに流体接続して、漏れた燃料を後部密封チャンバから前記タンクへと戻す、請求項2に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項４】
ハウジング内で、レールと流体接続する高圧側と、空洞と連絡する低圧側とを有するレール圧力調節器と、高圧側を低圧側から分離する、ばねを装填した弁とを含む、請求項1に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項５】
ハウジングの前端が選択的に着脱可能なハウジング・カバーを備え、前記レール圧力調節器が少なくとも部分的に前記ハウジング・カバー内に配置される、請求項４に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項６】
前記圧力調節器が、制御端および反対側の被制御端とを有する制御ピストン・チャンバと、制御ピストン・チャンバ内で変位するよう配置され、個々の制御端と被制御端とを有する制御ピストンと、制御ピストンに制御ピストン・チャンバの被制御側へのバイアスを加える手段と、制御ピストン・チャンバの制御端にある弁座と、制御チャンバの被制御端と制御ピストンの被制御端との間に挟まれた弁部材とを備え、前記弁部材が制御ピストンの変位に応じて、前記座に対する座負荷を受け、さらに、弁座をレール圧力に曝す手段と、流制限器を通してピストンの制御端をレール圧力に曝す手段と、ピストン・チャンバの制御端を空洞圧力に曝す手段と、調節した制御弁を通してピストンの制御端を空洞圧力に曝す手段とを備えた、請求項４に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項７】
調節した弁が比例電磁弁であり、レール圧力変更要求信号に応じて変位可能である、請求項６に記載の供給ポンプ。
【請求項８】
前記ハウジングが、前記縦軸に沿った前後端を有し、前端が、ハウジングから選択的に着脱可能なカバーによって規定され、ドライブ・シャフトの主ボアがハウジングの後端を通って空洞へと同軸で延在して、ドライブ・シャフトの補助ボアが前記空洞からハウジング・カバー内へと延在し、回転可能なドライブ・シャフトが、ハウジングの後端を通ってカバーへと同軸で配置されて、駆動部材にしっかり接続され、ドライブ・シャフトが、内部の第1湿式ブッシュによって主ボアに、内部の第2湿式ブッシュによって補助ボアにジャーナル接続され、前記ドライブ・シャフトの主ボアが、ハウジングの後端でシャフトにもたれ掛かり、前記第1湿式ブッシュに隣接して、燃料が湿式ブッシュより先まで漏れてハウジングの後端から出るのを防止する密封手段を含み、手段が第1湿式ブッシュの内部を第２湿式ブッシュの内部と流体接続して、その間の圧力差のバランスをとる、請求項1に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項９】
内部を流体接続する前記手段が、シュー手段と位置合わせされた駆動部材の外部輪郭上で交差する、請求項８に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項１０】
前記ハウジングが細長く、その中に位置して、前記回転可能な駆動部材を回転するモータ・シャフトを有する電気モータを含む、請求項1に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項１１】
前記供給ポンプが、ほぼ大気圧の燃料を含む燃料タンクに取り付けられ、モータを有する前記ハウジングが、含まれる燃料に浸漬するため、燃料タンク内に延在する、請求項10に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項１２】
燃料タンクからの燃料が、モータを通ってポンプ・シャフト沿いに前記空洞内へと流れる、請求項1１に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項１３】
ガソリンを多気筒内燃機関に直接噴射するため、ガソリンを少なくとも約１００バールのほぼ一定した圧力で供給する高圧共通レール・ポンプであって、内部に配置されたほぼ円筒形の空洞を有し、縦軸を規定するハウジングと、ハウジングに貫入するドライブ・シャフトと、ドライブ・シャフトから縦方向に固定状態で延在し、前記縦軸に対して非対称で前記空洞内に配置された駆動部材とを備え、前記シャフトを回転すると、前記軸に対して駆動部材が偏心回転し、前記駆動部材が、偏心回転中に回転円を規定する外部輪郭を有し、さらに、ガソリンを最大約５バールの圧力で前記ハウジングに送出し、ガソリンを少なくとも約２バールの圧力に維持した状態で前記空洞を充填する供給ポンプと、軸に対して半径方向に空洞からハウジング内へと延在し、半径方向外側および内側の端を有する、等角度で間隔をあけた複数のプランジャー・ボアと、前記軸に対して半径方向外側および内側の端を有し、個々のプランジャー・ボア内で半径方向に往復運動するよう配置された給送プランジャーとを備え、前記プランジャーは、プランジャーの内側端で空洞に対して開き、プランジャーの外側端でプランジャー・ボアの前記外側端に対して開く内部充填通路を含み、さらに、各プランジャーの内側端と駆動部材の外部輪郭との間に旋回状態で接続されたシュー手段を備え、これによって前記駆動部材の回転中に前記シュー手段が前記外部輪郭上で摺動して、個々のプランジャー・ボア内で前記プランジャーの往復運動を起動し、さらに、回転中に前記シュー手段を前記駆動部材の外部輪郭に押しつけるため、前記シュー手段全部に広がる保持手段と、各プランジャー・ボアの外側端からハウジング内への吐出通路と、前記プランジャー・ボアから離れる方向でのみ流れを許可する前記吐出通路内の吐出逆止め弁と、ハウジング内に配置され、吐出逆止め弁の下流で前記吐出通路全部と流体接続する共通レールとを備え、これによって各プランジャーの往復運動が、給送ボアの外側端に低圧を生成して、動作の充填段階で空洞から給送プランジャーの前記充填通路を通って給送ボアの外側端へとガソリンを引き込む、内側限界位置への運動と、給送ボアの外側端に高圧を生成して、動作の吐出段階で前記吐出逆止め弁を通じて前記共通レールにガソリンを吐出する、外側限界位置への運動とを含むポンプ。
【請求項１４】
シュー手段が、プランジャーの内側端にある充填通路の開口から、駆動部材の外部輪郭まで延在するシュー・ボアを含み、これにより動作の給送段階で、シュー手段が駆動部材と密接に接触することによって、シュー・ボアが貫通する燃料の通路に封止され、保持手段が、保持力で前記シュー手段をそれぞれ外部輪郭に向かって押しやり、それによって各プランジャーの動作の充填段階で、各シューを駆動部材の外部輪郭から順次瞬間的に分離することができ、それによって空洞からの燃料がシュー・ボアに入って、充填通路を通過してプランジャー・ボアの外側端に向かう、請求項１３に記載の供給ポンプ。
【請求項１５】
シュー手段が、プランジャーの内側端にある充填通路の開口から、駆動部材の外部輪郭まで延在するシュー・ボアを含み、これにより動作の給送段階で、シュー手段が駆動部材と密接に接触することによって、シュー・ボアが貫通する燃料の通路に封止され、駆動部材の外部輪郭が、駆動部材の回転中に、各プランジャーの動作の充填段階でシュー手段と位置合わせされるスロットを含み、これによって空洞からの燃料がシュー・ボアに入り、充填通路を通過してプランジャー・ボアの外側端に向かう、請求項１３に記載の供給ポンプ。
【請求項１６】
ポンプが３つのプランジャーを有し、駆動部材は断面が円形であり、スロットが駆動部材の円周の約９０°から１１０°に広がる、請求項１５に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項１７】
駆動部材は断面が円形であり、各シューが、駆動部材の外部輪郭に密接に合致するほぼ均一の曲率半径を有する弓形下面と、前記下面に広がる少なくとも１本の溝とを有する、請求項１５に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項１８】
多気筒内燃機関の共通レール・ガソリン燃料噴射システムで、前記システムが燃料タンクと、燃料をタンクから引き出し、高圧で燃料を共通レールに吐出する高圧燃料供給ポンプに燃料を送出する低圧供給ポンプとを備え、供給ポンプがハウジングと、ハウジング内の空洞と、前記空洞内に配置されて偏心外部輪郭を有する回転可能な駆動部材と、空洞から半径方向に延在して、半径方向外側および内側の端を有する複数のプランジャー・ボアと、半径方向に往復運動するため個々のプランジャー・ボア内に配置された複数の給送プランジャーとを備え、各プランジャーが前記軸に対して半径方向外側および内側の端、およびプランジャーの内側端で空洞に向かって開き、プランジャーの外側端でプランジャー・ボアの前記外側端に向かって開く内部充填通路を有し、さらに各プランジャー・ボアの外側端からハウジング内への排出通路と、前記プランジャー・ボアから離れる流れのみを許容する、前記吐出通路内の吐出逆止め弁とを備え、前記システムを操作する方法であって、低圧燃料を供給ポンプから前記空洞へと、空洞を燃料で充填して、空洞内の燃料を約２バールを超える圧力に維持する供給圧力で供給するステップと、給送ボアの外側端に低圧が生成する間、内側限界位置へと移動させて、動作の充填段階で燃料を空洞から給送プランジャーの前記充填通路を通って給送ボアの外側端へと引き込み、動作の吐出段階で外側限界位置へと移動させて、燃料を前記吐出逆止め弁を通って前記共通レールへと吐出するステップと、燃料を全てのプランジャー・ボアから、ポンプ・ハウジング内に配置された内部共通レール部分へと吐出するステップと、燃料を内部共通レール部分から１つの外部共通レール部分へと送出するステップを含み、外部レール部分は供給ポンプからエンジンへと至り、エンジンのそれぞれのシリンダで個々の燃料噴射器と流体接続し、さらに、噴射器の直接開ループ噴射制御を提供するステップを含む方法。
【請求項１９】
プランジャーの充填通路の開放下端が、シュー手段の半径方向外側に配置され、常に空洞内の燃料に露出し、充填通路が、前記開放下端で燃料の圧力に抵抗して常時閉状態であるが、動作の前記充填段階中、プランジャーの内側端から外側端への流れのみを許容するよう開く充填逆止め弁を含む、請求項１３に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項２０】
駆動部材が円形の断面であり、各シューが、駆動部材の外部輪郭に密接に合致するよう、ほぼ均一の曲率半径を有する弓形の下面と、前記下面に広がる少なくとも１本の溝とを有する、請求項１９に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項２１】
前記少なくとも１本の溝が、前記軸にほぼ平行に下面に広がる、間隔をあけた２本の溝を備える、請求項２０に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項２２】
各シューが、前記軸の方向に間隔をあけた２つの端と、駆動部材の回転方向に間隔をあけた２つの側部とを有し、前記側部がそれぞれ肩を規定し、前記保持手段が、それぞれ各シューの各肩から各隣接シューの肩まで延在するおおむね弓形の保持器区間を含み、区間が、シューの側部を収容する角度つきの断面を有し、これによって各シューが捕捉され、互いに対する半径方向または軸方向の動きが制限される、請求項１９に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項２３】
プランジャーが、空洞と流体連絡する下端と、部分的に給送チャンバを規定する上端と、上端から延在して充填通路と流体連絡する弁チャンバとを有し、弁チャンバと充填通路との接合部に位置する弁部材と、弁部材が位置する時に、固定され、弁部材から間隔をあけた関係で弁チャンバ内に自動的に保持される弁保持要素とを備える、請求項１９に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項２４】
プランジャーの充填通路の開放下端が、シュー手段の半径方向外側に配置され、常に空洞内の燃料に露出し、充填通路が、前記開放下端で燃料の圧力に抵抗して常時閉状態であるが、動作の前記充填段階中、プランジャーの内側端から外側端への流れのみを許容するよう開く充填逆止め弁を含む、請求項１に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項２５】
駆動部材が円形の断面であり、各シューが、駆動部材の外部輪郭に密接に合致するよう、ほぼ均一の曲率半径を有する弓形の下面と、前記下面に広がる少なくとも１本の溝とを有する、請求項２４に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項２６】
前記少なくとも１本の溝が、前記軸にほぼ平行に下面に広がる、間隔をあけた２本の溝を備える、請求項２５に記載の燃料供給ポンプ。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は内燃機関に燃料噴射する供給ポンプ、特に共同燃料噴射システムで高圧を維持する供給ポンプに関する。
直接ガソリン噴射には、エミッションおよび燃費について明瞭な利点が幾つかある。これは主に、高オクタン価（鉛）ガソリンを必要とせずにエンジンの圧縮比（熱サイクルの効率に直接影響する）を上昇させることができるからである。
多くの乗用車メーカーは現在このようなシステムを開発しようとしているが、主な障害の一つは、比較的高い圧力を生成できる確実かつ安価なポンプが入手できないことである。ディーゼル共通レール用途のために産業で現在開発されている高圧供給ポンプは、理論的にはガソリン直接噴射共通レールシステムに使用するよう簡単に改造することができる。しかし、このようなポンプは、必要となる妥協点全てのために、その設計に固有の重大な欠点が幾つかある。
ポンプ・ハウジング（特にカム・ボックス）内の蒸気空隙の形成を防止し、燃料品質の変動（冬期の燃料）に対処して、予想できるあらゆる状態（温度および高度）で作動するため、ポンプ・ハウジングは常に少なくとも約２バールまで加圧しなければならない。
（電気）供給ポンプは、タンク自体の中またはそのすぐ近傍に配置しなければならない。暑い夏の日やタンクが一部しか充填されていない（燃料の再循環がより速くなる）場合、タンク内の燃料の温度は最高１４０°Ｆの推定レベルに到達することがある。ガソリンの蒸気圧が低いので、いわゆるプラスの吸込み高さを確保するため、供給ポンプはタンクの予想最低燃料レベルより下に設置しなければならない。
従来通りの低圧で大抵は間接ガソリン噴射、またはマニホルド・ガソリン噴射とも呼ばれる噴射で使用する典型的な電気供給ポンプは、通常、約３〜４バールの圧力範囲で作動する。このような供給圧力は、ガソリンをポンプで注入するようになっているディーゼル供給ポンプに使用するには不十分である。
断続的に作動するカムの充填時間が短くて、ガソリン・エンジンの速度範囲が比較的高く、収縮力で補助したプランジャー／シュー／ローラ・アセンブリの逆転動作がなく、必要とされる比較的高いハウジング圧力を克服する必要があることを考慮すると、供給ポンプが生成しなければならない最低圧力は約７バールを大幅に上回り、これはほぼ典型的な燃料フィルタの圧力限界である。
ガソリンが少量漏れただけでも火災の危険があるので、動的または静的シールは全て、比較的高い圧力の適切な密封を確保するよう改造しなければならず、また、どのシールも別の冗長シールでバックアップしなければならない。こうすると、既に典型的な比較的小さいガソリン・エンジンには大きすぎるディーゼル・ポンプの全体的な寸法が、大幅に増加することになる。
１２０バールの圧力レベルで、燃料の圧縮性によってレールに保存され、噴射に使用できる燃料の量は最少になる。開ループ制御噴射器の操作に必要な多少一定のレール圧力を維持するためには、蓄圧器のボリュームを大きくするか、何らかの種類の蓄圧器補助手段を設ける必要がある。しかし、その結果、蓄圧器の「ばね率」が低下するので、（入口で計量するポンプでも、ウェイスト・ゲートで制御するポンプでも）満足できるシステムの動力性能を確保するために、ポンプ容量をさらに増加させる必要があり、その結果、多くの潜在的問題がさらに発生する。例えば、供給ラインの直径の増加、燃料フィルタの容量増加、供給ポンプ容量（とそれに伴う寄生パワーおよび熱損失）の増加、制御弁（放出または入口での計量）サイズおよびその電気的要件などである。
発明の概要
したがって、ガソリン噴射に合わせて最適化された高圧共通レール燃料供給ポンプを提供することが、本発明の目的である。特に、従来通りの電気ガソリン供給ポンプと組み合わせて、このような燃料供給ポンプを提供することが目的である。
蒸気空胴の形成を阻止するようなガソリン供給ポンプを提供することが、別の目的である。
ポンプのドライブ・シャフトが一回転する間、一定のレール圧力を維持することができ、それによって開ループによる噴射の直接制御を容易にすることができるような高圧供給ポンプを提供することが、本発明のさらなる目的である。
ポンプ外部の高圧蓄圧器を使用せずに、直接開ループ噴射器制御を達成する多気筒内燃機関用の共通レール・ガソリン燃料噴射システムを操作する方法を提供することが、本発明のさらに別の目的である。
コンパクトであり、生成する液圧ノイズが小さい高圧ガソリン燃料供給ポンプを提供することが、さらに別の目的である。
さらなる目的は、比例した弁で制御されるサーボ・ダンプ弁で可変レール圧が達成されるガソリン燃料供給ポンプを提供することである。
別の目的は、非常に効率的な密封構成が、非常にコンパクトなポンプ・ハウジングからの漏れを防止する高圧ガソリン供給ポンプを提供することである。
さらに別の目的は、別個の供給ポンプを必要とせず、タンクから燃料供給の流れを引き出すよう、燃料タンクに直接取り付けることができるガソリン供給ポンプを提供することである。
本発明のさらなる目的は、ハウジング内に取り付けられ、往復プランジャーを受けて、これを案内し、製造および設置が簡単なプランジャー・プラグを提供することである。
本発明の基本的な態様によると、個々の給送プランジャー・ボアおよび関連する給送チャンバが、ポンプ・ハウジング内に、等角度で間隔をあけ、半径方向に取り付けられる。給送プランジャーは、半径方向外側に起動され、ポンプのドライブ・シャフトおよび関連の捕捉された摺動シューによる偏心回転によって、内側に引き込まれる。シューは３６０°の一回転にわたって偏心に従うよう強制されるので、シュー自体が、半径方向外側に各プランジャーの充填通路を通る流れを制御する入口逆止め弁の機能を、それぞれのプランジャー給送チャンバに実現するため、不可欠の役割を果たすことができる。各プランジャーが半径方向内側に移動し、それによってプランジャーが駆動部材に、シューがポンプの中心に引きつけられる間、給送チャンバに真空が生成される。駆動部材を囲むポンプ空胴の比較的低い圧力の燃料が、プランジャーの半径方向内側端部にある開口を通り、プランジャーの入口通路を通って給送チャンバに引き込まれる。低圧の燃料が空胴からプランジャーの入口通路まで辿る通路は、様々な方法で実現することができる。例えば、プランジャーの半径方向内側の側壁から中心入口通路内へと直接流したり、各シューの穴と位置合わせされ、プランジャーの入口通路と流体連絡している駆動部材のスロットを通して流したり、あるいは、シューを駆動部材に当てて保持すると、シューと駆動部材とを瞬間的にわずかに分離して、低圧の燃料がシューの基部にある穴に入れることができ、これはプランジャーの入口通路と流体接続している。共通レールは、ハウジング内に配置し、吐出した逆止め弁の下流で、給送チャンバからの吐出通路全部に流体接続することが好ましい。
本発明の別の態様は、供給圧でドライブ・シャフトと空胴との間に密封を確立し、そこから燃料を給送チャンバへ引き込み、ドライブ・シャフトに沿った燃料の漏れ、したがってポンプ・ハウジングからの漏れを防止する種々の配置構成を含む。これは、種々の実施形態で、最も外側のチャンバが例えば燃料タンクと流体接続する複数の密封チャンバを設けるか、別の実施形態では、スラスト・プレートに空胴の境界を形成する仮想シールを設け、したがって隣接するシール・チャンバを、燃料タンクへの燃料戻りラインと接続するために低圧に維持することにより達成される。
本発明の別の態様では、プランジャーのボアを設け、吐出逆止め弁を取り付けて、吐出通路を確立するために、それぞれがチャックを１回設定する間に完全に機械加工することができるユニット式構成要素を２つしか使用せずに、新規のプランジャー・プラグ構成をポンプ本体に固定する。
本発明のさらに別の態様では、高圧ガソリン燃料供給ポンプ・ハウジング、特に本体が、電気モータ・ユニットのハウジングも形成し、これによってポンプとモータのユニットを燃料タンクに取り付けることができる。これは、場合によっては一次ポンプまたは供給ポンプを必要とせずに、燃料をポンプ空胴からプランジャーを通って給送チャンバへと直接引き込むか、仮想的に燃料タンクから直接引き込むポンプの機能を利用する。
【図面の簡単な説明】
本発明の以上および他の目的および利点について、添付図面類に関してさらに詳細に説明する。
図１は、本発明によるガソリン供給ポンプの略図である。
図２は、本発明の第１の実施形態による供給ポンプの第１の実施形態の上面図である。
図３は、図２の線３−３に沿って切り取った縦断面図である。
図４は、図３の線４−４に沿って切り取った断面図である。
図５は、図２に示したポンプを右側から見た端面図である。
図６は図３に示した給送プランジャーおよび関連の駆動部材の詳細図である。
図７は、シューが駆動部材から瞬間的に分離し、図６のプランジャー給送チャンバへ送出するため、低圧の燃料が入口通路に入れるようにした時点における、図６に示した給送プランジャーと駆動シューとの間の旋回接続の詳細図である。
図８は、シューの負荷およびベアリングの負荷が最大になった瞬間の、シューと駆動部材間の不均衡区域の略図である。
図９は、図５の線９−９に沿って切り取った縦断面図である。
図１０は、低圧燃料をプランジャーの入口通路を通して給送チャンバへと送出する、本発明の第２の実施形態の詳細図である。
図１１は、低圧燃料をプランジャーの入口通路を通して給送チャンバへと送出する、第３の実施形態の詳細図である。
図１２は、図３に示したポンプをさらに開発し、可変レール圧力制御システムをポンプ・ハウジングのカバーに統合した縦断面図である。
図１３は、図１２に示した開発により実現したレール圧力調整機構の略図である。
図１４は、図２の実施形態に対する代替シャフト密封実施形態の略図である。
図１５は、駆動部材のスロットによって低圧燃料を給送プランジャーの入口通路に導入する、図３に示したポンプの第３の実施形態の縦断面図である。
図１６は、図１５の線１６−１６に沿って切り取った断面図であり、シューを駆動部材に当てて保持する代替配置構成も示す。
図１７（ａ）〜（ｄ）は、給送チャンバの１つが操作の充填段階にある間に、駆動部材のスロットと３つのプランジャーとシュー構成との関係を詳細に示す。
図１８は、図１６に示したシュー部材の１つの実施形態の拡大断面図である。
図１９は、駆動部材と噛み合う図１８のシューの表面の平面図である。
図２０は、図１８で描いたシューの代替実施形態である。
図２１は、図２０のシューの表面の平面図である。
図２２は、軸方向の寸法が比較的小さいハウジング内で駆動チャンバに沿ってシールを実現する、図１４に示したポンプの代替実施形態である。
図２３は、製造も設置も容易な好ましいプランジャー・プラグ構成の拡大図である。
図２４は、２つの構成要素を入れ子状に重ねて図２３に示すプランジャー・プラグ構成を形成する方法を示す組立分解斜視図である。
図２５は、ポンプ本体が電子モータ・ユニットのハウジングも形成し、ポンプを燃料タンクに取り付け、燃料をタンクからポンプ空胴へと直接引き込むことができる、別のポンプの実施形態を示す。
好ましい実施形態の説明
図１は、ガソリン燃料噴射システム１０の略図であり、燃料タンク１２と、燃料を低圧燃料ラインまたは吸引ライン１６を介して２〜５バールの範囲、好ましくは３〜４バールの範囲で高圧燃料供給ポンプに送出する関連の圧力調整器を有する低圧供給ポンプ１４とを備える。この供給ポンプ１４は、従来通りの電気ポンプでよい。共有ポンプ１４からの燃料は、供給通路２０を通って供給ポンプ１８に入り、ここで燃料の圧力が１００バールを超える値まで増加し、これがポンプ内部にある共通レール２２内で維持される。このレール圧力は、複数の燃料噴射器２６へと送出する外部共通レール２４に加えられ、燃料噴射器はそれぞれ、燃料噴射器の枝線２８から供給され、関連の噴射器制御弁３０で制御される。噴射器制御弁３０は、噴射器コントローラ３２に制御され、これはエンジン（図示せず）の電子制御ユニットの制御下にある。噴射器２６はそれぞれ、この分野の既知の方法で、多気筒内燃機関の１本のシリンダーと関連する。
高圧供給ポンプ１８は、ポンプ・ハウジング３４と内部空胴３６によって構成され、内部空胴には、供給通路２０を介して低圧燃料が供給される。空胴は少なくとも２バールの供給圧力で燃料が充填されることを理解されたい。電子駆動部材３８は、以下の方法で内部共通レール２２への燃料の圧力を増加させるため、空胴３６内のパイロット・シャフト４０の周囲で回転することができる。複数のプランジャー・ボア４２が、通常は等角度で空胴から半径方向に延在する。駆動部材３８の偏心回転の結果、半径方向で往復運動するよう、給送プランジャー４４がそれぞれのボア４２内に位置する。給送チャンバ４６は、各プランジャー４４の半径方向外側の端部に形成される。燃料は供給圧力で、空胴入口４８から空胴に入る。この燃料は、空胴３６に入るにつれ、同様に個々の充填通路５０も充填し、これは充填逆止め弁５２によって通常は閉じている。以下でさらに詳細に説明する方法で、プランジャー４４は捕捉された摺動シューによって起動し、これは３６０°回転の偏心輪に強制的に従う。本発明の重要な態様では、シュー自体が入口逆止め弁の機能を果たすことができる。駆動部材３８と接触している間に、各プランジャー４４を半径方向内側に引くと、給送チャンバ４６内の圧力が低下し、それによって充填逆止め弁５２が開き、燃料が空胴圧力で給送チャンバ４６に送出される。その後、プランジャー４４が駆動部材３８の回転によって半径方向外側に押しやられるにつれ、給送チャンバ４６内の燃料が高圧を受けて吐出逆止め弁５４を開き、吐出通路５６を通って内部共通レール２２に流入する。
各給送チャンバ４６のこのサイクルを通して、気化を誘発するような最低圧力は３〜４バールｐｓｉの範囲であり、ハウジング内のいずれの場所でも空隙がないことが好ましい。
レール圧力調整器５８を、ハウジング内の内部共通レール２２と空胴３６との間に挟み、レール圧力が所定の限界値を超えないよう保証することができる。
任意選択で、低圧燃料再循環ライン６０を空胴３６と燃料タンク１２との間に設け、ポンプが生成した熱の一部を散逸させることができる。
図２から図９は、図１で概略的に示したような本発明の第１の実施形態を示す。特に図２および図３を参照すると、燃料供給ポンプ１８は本体６２および着脱式カバー６４を有する。本体は、カバーと反対の端部で、エンジンと接続するフランジ６６を形成する。ポンプのドライブ・シャフト６８は、当技術分野で周知の方法で、エンジンによって直接または間接的に起動される。ドライブ・シャフト６８はポンプ１４の縦軸７０を中心に回転する。ポンプ・ハウジング３４は、本発明では、ポンプ本体６２、ポンプ・カバー６４、およびそれと一体の構成要素の組合せを構成すると見なすことができ、それによってハウジングの後端６２とハウジングの前端７４とを識別することができる。ポンプ本体６２は、ハウジングの後端から空胴３６へと同軸上に延在するドライブ・シャフトのボア７４を含む。回転可能なドライブ・シャフト６８が、ドライブ・シャフト・ボア７６内に同軸で位置し、前後端部を有する半湿式ブッシュ７８によってそこにジャーナル接続される。ドライブ・シャフトは、空胴３６内で偏心駆動部材３８にしっかり（好ましくは一体）接続される。ドライブ・シャフト・ボア７６は、空胴３６とブッシュ７８の前端との間に挟まれ、それと流体連絡する前部密封チャンバ８０と、ハウジング７８の後端と大気圧状態との間に挟まれ、それと流体連絡する後部密封チャンバ８２とを含む。空胴３６内でドライブ・シャフト・ボア７６を通して燃料が流れないよう密封するため、第１および第２前部シール８４、８６が前部密封チャンバ８０内に位置する。また、ハウジングの後部から漏れ、燃料の流れが高圧シールを通し、半湿式ブッシュのボアを通してブッシュの後端へと漏れるのを防止するため、低圧後部シール８８も後部密封チャンバ８２内に位置する。前部密封手段８４、８６は、ハウジングからの燃料の漏れを十分に防止しなければならない。にもかかわらず、半湿式ブッシュ７８を通って漏れる場合には、第３のバックアップ・シールが漏れに対して物理的バリアを提供するばかりでなく、これは高圧にも曝されない。ブッシュ側が常に、好ましくは低圧戻りライン８３を通して燃料タンクへと液抜きされているからである。
次に図３から図６を参照しながら、給送プランジャー４４間の相互作用の一実施形態を詳細に説明する。通常、プランジャーはハウジング本体６２に貫入する着脱式プランジャー・プラグ９０内に配置されることを理解されたい。しかし、本発明の説明では、プランジャー・プラグ９０はポンプ・ハウジング３４と一体であり、したがってその一部であると仮定することができる。各プランジャー４４は、好ましくは旋回可能な方法でカム・シュー９２に接続され、付勢リング９４などの保持手段がシュー９２を偏心駆動部材８３の外部輪郭に押しつける。
組み立てたポンプ１８を、例えば図５に示すように前端７４から見ると、６本のカバー・ボルト９６、さらに外部レール（図示せず）用の高圧接続部９８、レール圧力制限器を含むプラグ５８、および任意選択の低圧再循環ラインのコネクタ６０が見える。この実施形態では、供給入口４８の接続部は縦軸７０を中心とする。
特に図４および図６を参照しながら、燃料充填構成の第１の実施形態について、さらに詳細に説明する。各プランジャー４４は外端１００および内端１０２を有する。本明細書では、「端」という用語は、部材の終点にある部分、または部材の中心より終点に近い方に位置する部分を意味すると理解されたい。充填通路１０４は、プランジャー４４を通ってほぼ同軸上に延在するが、断面積は均一である必要はない。プランジャー内端１０２は、シュー９２から延在する受台などに填るよう、ほぼ球形の形状で形成することが好ましい。プランジャーの半径方向内側の端１０２は、通路１０４に充填する内部開口１０６を有し、これはシューのボア１１４と位置合わせされる。ほぼ円形の付勢リングを、受台１１２のいずれかの側で各シュー９２に巻き付け、これによって全てのシュー９２を偏心駆動部材３８の外部輪郭１１０に押しつける。
駆動部材３８が偏心回転するにつれ、各プランジャー４４は順次、プランジャー・ボア４２の外端にある給送チャンバ４６の低圧を含む内部限界位置と、給送チャンバ内に高圧を生成する外部限界位置へと往復する。多少従来通りの方法で、給送チャンバ４６内で高圧をかけた燃料を、吐出逆止め弁５４を通して吐出通路５６へと吐出し、これはポンプ本体６２の前部に向かう内部共通レール２２と流体連絡する。
本発明の注目すべき態様では、プランジャー４４および関連のシュー９２が、図１に概略的に示した充填通路５０および充填逆止め弁５２の機能を実行する。リング９４を保持するシューのサイズおよび弾性を適切に選択すると、駆動部材が、プランジャー４４が半径方向外側の限界位置にあるポイントから回転し続けるにつれ、瞬間的にわずかなギャップまたは空間を生成できることが理解できる。この状態を図７に示す。ここではリフト空間１２０が駆動部材の外部輪郭１１０とシュー９２の弓形の摺動表面との間で逆転している。シュー９２との「バックラッシュがない」接続のためにピストン４４が半径方向内側へ移動する間に給送チャンバ４６内に低圧が生成される状態と、シューのボア１１４が、したがって充填通路１０４が空胴内の供給圧力の燃料に曝される状態とが同時に発生し、給送チャンバ４４への充填流が発生する。この流れは、シュー９２の摺動表面に溝１１６を設けることによって強化することができる。本質的に、これらの溝は、駆動部材の回転サイクルの、シューがぴったり従い、したがって外部輪郭１１０に封止される部分の間、燃料のアキュムレータとして作用する。最大の密封接触は、内部足形１１８で外部輪郭１１０に対して生じる。
この接触を図８に示す。ここで負荷表面１１２を直交平行線で示す。図８では、半径Ｒ1がシュー・ボアの入口に対応し、大きい方の半径Ｒ2がプランジャーの外径に対応する。対応する区域、したがって個々の力によってシューの負荷が減少するが、持ち上げるという望ましくない状態にするには十分でないよう、これらの半径を選択することにより、駆動部材に対するシューの負荷を、シャフトへの許容可能なトルク負荷およびプランジャーへの副次的負荷を生成する満足できるレベルに維持し、その結果、全構成要素の摩耗を減少させることができる。
ポンプの別の態様では、図９に示すように、レール圧力調整器が、少なくとも一部はカバー６４に、一部は本体６２に配置される。図９に示す実施形態では、調整器５８が、内部レール２２と流体接続する高圧側１２４と、通路１２６を介して空胴３６に接続する低圧側１２８とを有する。ばね１３０によって座１３４に押しつけられる従来通りのボール弁部材１３２を、規定のレール限界圧力で開くよう予め設定することができる。
図１０は、プランジャー４４を通して充填する第２の実施形態を示す。この実施形態では、作動リング９２’が他の実施形態として、シューの受台１１２のいずれかの側に配置され、一時的に分離する必要なく、シュー手段のそれぞれを駆動部材の外部輪郭に押しつける。この実施形態では、充填逆止め弁１３６が全面的に、プランジャー４４と一緒に形成される。作動ばね１３８が弁ボール１４０に作用し、給送チャンバ４６に加圧するため、プランジャー４４が半径方向外側に移動する間、座１４２を封止する。ばね１３８は、ホルダー１４４によって保持され、これは貫通ボア１４６を有する。充填口１４８は、空胴３６内の燃料に連続的に曝されるよう、プランジャー４４の内部端でシューと座１４２との間に配置される。前述した実施形態と同様、駆動部材の外部輪郭に従って、プランジャー４４がシュー９２によって半径方向内側に引かれるにつれ、給送チャンバ内に低圧が生成され、これが充填口１４８および充填逆止め弁１３６を通って燃料を引き込み、充填逆止め弁は、空胴内が給送チャンバの低圧より圧力が高いので、開いている。この実施形態では、シュー９２の弓形の摺動表面には、入口ボアまたは他の特殊な構成または構造が必要ない。プランジャー内部に小さい逆止め弁を有することの主な利点は、運転性の双方向性である。
図１１は、充填逆止め弁の第３の実施形態を示し、これはシューが通常は駆動部材から分離せず、充填弁が燃料をプランジャー内に配置した充填口から引き込むという点で、図１０に示した実施形態に類似しているが、さらにバランス通路１５０を含み、これは弁座１４２’の半径方向外側にある充填通路１０４’から、駆動部材の外部輪郭１１０に面するシューのボア１１４’へと延在する。この実施形態はシュー溝１１６を含むこともできる。図１１に示すバランス通路の配置構成は、正味垂直力を減少させ、これは熱およびプランジャー側の負荷を減少させた。
図１２および図１３は、改善された可変レール圧力制御機構を示し、これは大部分が改造したカバー６４’に組み込むことができる。この圧力調節機構１５６は、カバー６４’に取り付けられた比例電磁弁１５８、および弁１５８からカバーを通ってレール圧力と流体連絡する通路１６０を含む。また、別の圧力通路１６２が、空胴３６と流体連絡するため、電磁弁１５８からカバーを通って延在する。カバー６４’内の弁の配置構成１５６を、被制御端１６６および制御端１６８を有する制御ピストン・チャンバ１６４を含む状態で、図１３に概略的に示す。制御ピストン１７０は、個々の被制御端１７２および制御端１７４とともに制御ピストン・チャンバ１６４内に位置する。制御ピストン１７０は、ばね１７６によって作動し、弁部材１８０をチャンバ１６４の被制御端で弁座１７８に押しつける。レール圧力通路１６２は、圧力を弁部材１８０の下流側に加えるレール圧力第１支線１８２と、流制限部１９０を通ってピストンの被制御端１７４と流体連絡するレール圧力第２支線１８４とに分岐する。空胴圧力通路１６２は、空胴圧力第１支線１８６に分岐し、これはチャンバ１６４の被制御端１６６と流体連絡し、ピストン１７０と組み合わされて、座１７８に対する弁部材１８０の座負荷に影響を与える。制御オリフィス１９２は、ピストン・チャンバ１６４の制御端１６８と流体連絡する。制御弁部材１９４が、オリフィス１９２を通る流れの断面を調整するために取り付けられる。空胴圧力通路１６２からの空胴圧力第２支線１８８が、弁部材１９４の上流側と流体連絡する。制御弁部材１９４は、比例電磁弁１５８を構成するよう比例電磁弁の制御下にあり、これによってピストン１７０の制御端１７４を調節した制御弁１５８を通して空胴圧力に曝す。
したがって、これは以下の記号を参照して理解することができる。
ｐ0＝空胴圧力
ｐ1＝レール圧力
ｐ2＝ピストンの制御側１７４にかかる流体圧力
ａ＝通路１８２の面積
ａ1＝制限部１６４の面積
ａ3＝制御ピストン・チャンバ１６４の面積
ｆ＝ピストン１７０に作用するばね力
これらのパラメータを調節することにより、調整機構は顧客の要求通りに作動する。
以上の調整機構は、特に低馬力エンジンで使用するようになっている。高馬力エンジンでは、空胴圧力通路１６２の比較的低い圧力でも、所望の値より高い。したがって、通路１６２は、タンク圧力通路１６２’によって置換され（想像線参照）、これは燃料タンクと流体接続し、したがって空胴内で通常維持される３〜４バールｐｓｉの圧力より低い圧力である。
図１２の実施形態では、空胴入口４８’を、図５に示す前面位置に対して、本体６２を斜めに通る位置へと移転させ、後部密封チャンバからの低圧ラインまたは通路１５２の経路を、図１５４として想像線で示す低圧シンクに変更できることを理解されたい。
次に図３に関して開示した最初の実施形態に戻ると、幾つかの最終用途では、ポンプの全体的な縦方向の寸法をさらに短縮するという要求がある。このような状況では、比較的長いシャフト６８と関連の細長い半湿式ブッシュ７８は、関連の前後密封チャンバ８０、８２とともに、容易に実現することができない。寸法要件を満たすよう、本体６２をさらに短縮し、後部密封チャンバ８２を削除することが想像できるが、ポンプ後部からガソリンが漏れる危険性と、それに伴うエンジン室の火災の危険は、このような改造に悪影響を及ぼす。
図１４は、短縮と漏れ防止の両方を達成した本発明の実施形態を示す。この実施形態では、主ドライブ・シャフト２０６が、前部カバー２０２内に延長部１９８を有する。主シャフトは主ボア２０８内にあって、空胴にすぐ隣接する。同様に、補助湿式ブッシュ２１０が空胴の前側にすぐ隣接する。理解されるように、前部カバー２０２を通る漏れの危険はない。補助ボア１９６のキャップを、周知の方法で容易に回転シャフトの終点に配置することができるからである。これに対して、主シャフト２０６は、歯車、ベルトなどと噛み合うためにポンプの後端から突き出さねばならず、したがってキャップで密封することができない。にもかかわらず、本体２０４内のポンプの後端には、湿式ブッシュ２００の後側でチャンバ内に第１および第２シール２１２、２１４を設け、ポンプ後端での燃料漏れを防止する。湿式ブッシュは、空胴から個々のシャフト部分に沿った燃料の縦方向の流れに対してバリアを提供するが、このような密封は必ずしも完全ではない。にもかかわらず、後部シール２１２、２１４に作用する圧力は、空胴内の圧力より大幅に低い。第１および第２シール２１２、２１４に作用する圧力が、例えば０．５バールなどの低い値を超えないよう、２つのバランス圧力通路２１６、２１８を設け、これはそれぞれ主ドライブ・シャフト２０６の主湿式ブッシュ２００に面する表面、および補助湿式ブッシュ２１０に面する補助ドライブ・シャフトまたはシャフト延長部１９８の表面から開始する。これらの通路２１６、２１８は、ドライブ・シャフトを通って斜めに穿孔され、シューのボア１１４と位置合わせするため、駆動部材の外部輪郭上にある共通の開口で終了する。このような位置合わせは、各プランジャーの動作の充填段階中に発生し、この時、給送チャンバ内の圧力は真空に近づく。上述したように、これは、燃料を空胴から給送チャンバに引き込むばかりでなく、低圧が、燃料が漏れた場合にそれを湿式ブッシュから給送プランジャーへと引き込む。したがって、３つのプランジャーを有する実施形態では、ドライブ・シャフトの１回転につき３回、湿式ブッシュの圧力の平衡をとる。
図１５から図１９は、空胴内の供給ポンプ圧力の燃料を、各プランジャーの通路を通して個々の給送チャンバに送出する、充填技術を実現するさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、空胴からの燃料を、シューを通してプランジャーの充填通路に送出するが、シューが偏心駆動部材との摺動接触状態から外れない。この実施形態による充填構成２２０は、駆動部材の外部輪郭にスロット２２４を含み、これは駆動部材の回転中、各プランジャーの動作の充填段階でシューのボアと位置合わせされ、これによって空胴からの燃料がシュー・ボアに入り、充填通路を通過して給送チャンバに向かう。カバーの燃料入口が、ポンプの縦軸上に同軸で配置され、スロット供給通路２２６が入口と流体連絡し、これによってシューに溝などを必要とせずに、供給燃料の十分な供給が確保される。
図１５から図１９でも示すように、各シュー２２８は軸方向に間隔をあけた前後端２３６、２３８と、駆動部材の回転方向に間隔をあけた２つの側部２４０、２４２とを有する。この実施形態の保持手段は、２つの環状合成保持器２２２を含み、それぞれがシューのそれぞれの前端および後端で肩を囲む。保持器は、角度をつけた断面を有し、これも全部のシューの側部を囲み、それによって各シューが捕捉され、半径方向の移動または他のシューに対する軸方向の移動が制限される。
図１７（ａ）は、スロット２２４のベースが垂直で、垂直方向のプランジャー４４ａの中心線からずれている基準開始位置を示し、図１７で示すように、動作の充填段階は、スロットが反時計回りに５°回転した時に開始する。充填段階が継続し、図１７（ｂ）で示すように、スロットが６０°回転した時にも、十分にその途中である。シューは、プランジャー４４ａの内端上で旋回し、引き続きシューのボアがプランジャーの吐出通路と位置合わせされていることを保証する。回転は、図１７（ｃ）および図１７（ｄ）で示すように、１２０°を超えて継続する。図１７（ｃ）は、スロットの前縁がシュー９２（ｂ）のシュー・ボアに近づくにつれ、スロットの後縁がシュー９２（ａ）のボアに近づくことを示す。プランジャー４４（ａ）の動作の充填段階は、駆動部材が１６８°回転した時に終了し、これは図１７（ｃ）で示した１２０°の回転と、図１７（ｄ）で示した１８０°の回転との中間である。駆動部材を断面で図示すると、スロットが円周の１２０°より大きく広がることが理解できる。同様に、所与のプランジャーおよび関連の給送チャンバ４４（ｂ）の動作の充填段階は、直前のプランジャー４４（ａ）および関連の給送チャンバの動作の充填段階が終了する前に開始することが好ましいことが理解できる。
図１８および図１９は、図１５および図１６の実施形態によるシュー２２８の好ましい特徴に関して追加の詳細を示す。シューは、シュー入口２５６のいずれかの側でシュー端部２３６、２３８間を通る２本の溝２３２、２３３を有する弓形の下面２３０を有する。溝の内部区間は枠を規定し、その中で入口が中心に配置される。シューの下面２３０全体が、（少なくとも環状保持器２２２の保持効果により）回転する駆動部材の外部輪郭と接触するが、プランジャー動作の給送段階の結果生じる半径方向内側への力は、溝で形成された区域内でのみ、駆動部材にかかる。ドライブ・シャフト回転中のシューの方向によって、過度の摩耗を生ぜずに、シューの最小および最大負荷を容易に許容することができる。
図２０および図２１は、図１８および図１９に関して述べた構成の代替配置構成を示す。シュー２５８のおおよその形状は類似し、溝２６０、２６２およびシュー入口通路２６６も類似している。しかし、この実施形態では、シュー入口２６４が前述した実施形態の延長方向とは異なる方向に延長する。したがって図２１に示した実施形態では、入口は駆動部材の回転方向ではなく、ポンプ軸の方向に延長する。更に、溝を１対しか設けず、これが入口の延長方向と平行に通る。
図２２は、駆動部材の回転軸方向に比較的短いポンプ・ハウジングの中にある、本発明の別の実施形態の縦断面図を示す。この実施形態２６８では、ポンプは本体２７０およびカバー２７２を有し、これは個々の前後端２７４、２７６を規定する。ドライブ・シャフト２７８は、本体２７０の貫通ボアを通ってカバー２７２内の盲ボア内へと延在し、したがって以前に開示した実施形態のように、偏心駆動部材が、本体２７０とカバー２７２の間に形成される空胴の中に位置する。ドライブ・シャフト２７８は、転がり軸受２８０内に支持され、これは本体２７０の肩２８２を規定する後側ポケットなどと噛み合う。密封チャンバ２８４は内部で、部分的に転がり軸受２８０、密封チャンバ壁２８６、およびドライブ・シャフトの円筒形部分２９４によって規定される。環状シール２８８がその中に位置し、密封チャンバ壁２８６に押しつけられた基部２９２と、回転する円筒形表面２９４に沿って位置し、ばねにより作動するリップ部分２９２とを有する。
本体は、Ｏリング・シール２９８を配置した肩２９６で前ポケットを規定する。環状スラスト・プレート３００は、外部分でシール２９８に接触し、スラスト・プレートの内部分は、シャフト２７８の円筒形表面に隣接して配置された溝３０２内に位置する。シャフトは、空胴内にあってスラスト・プレート３００の内部分と接触するフランジ３０４を含む。この配置構成は仮想シール３０６を生成し、それによって空胴内の燃料は、実際的な方法として、本体２７０の後側に向かう漏れが防止される。にもかかわらず、密封チャンバ２８４が低圧に維持され、通路３８５を介して戻りライン、さらに燃料タンク（図示せず）と流体接続しているので、空胴からチャンバへと実際に漏れた燃料は、燃料タンクに戻る。図２２に示す密封配置構成は、組立中にカバー２７２が外れている間に実装される。設置者は、ドライブ・シャフト２７８を左に押しやり、それによってフランジ３０４をスラスト・プレート３００に押しつけて、シール２９８を作動させる。これによって、転がり軸受２８０と軸受保持フランジ２８１との間にわずかなギャップが生じる。その結果、設置者は波形ワッシャ２９３などをギャップに滑り込ませ、軸受２８０とシャフト２７８とを軸方向反対側に押しやることができる。これは、設置者がいったんドライブ・シャフトへの軸力を解除すると、許容差を吸収する。フランジ３０４は引き続きスラスト・プレート３００の内部分と接触し、大幅に重なるので、その間に仮想シール３０６を確立する。
図２２は、代替プランジャー・プラグ配置構成３０８も示し、これは言うまでもなく、ポンプ・ハウジングおよび漏れ防止技術の他の実施形態とともに使用することができる。このような代替プランジャー・プラグ３０８について、図２３および図２４でさらに詳細に述べる。プランジャー・プラグは２つのユニット式部片、つまりキャップ３１０およびプランジャー・ガイド３１２を備え、これがポンプ本体３１４に固定される。ポンプ本体は１次貫通ボア３１６を有し、これが空胴３６へと延在する。この１次貫通ボアは、３１８で示すように端ぐりし、ねじを着る。これは内肩３２０を形成する。プランジャー・ガイド３１２はプランジャー貫通ボア３２２を有し、これは上端３２４に開口を有し、好ましくは空胴３６内へと延在する下端または底部３２６を有する。プランジャー・ガイド３１２は、端部３２４、３２６の中間に外部の非円形（例えば多角形）フランジ３２８を有する。フランジ３２８は複数の隅３３０を規定し、これは内部の例えば環状の肩３２０と噛み合って、プランジャー・ガイド３１２の半径方向内側の位置を制限する。上部ガイド壁部分３３２は、フランジ３２８から上方向に延在し、ポンプ本体の１次ボア３１６と噛み合うため、Ｏリング・シール３３４がフランジの下の溝３３６に配置される。キャップ３１０は１次盲ボア３３８、肩を規定する第１座ぐり部３４０、および第２座ぐり部３４２を有する。キャップ３１０の上部露出部分は、任意の典型的な設置工具と噛み合うことができるヘッド３４４として形成される。ヘッド３４６の外部側壁にはねじを切り、ポンプ本体の座ぐり部分３１８の対合するねじと噛み合わせる。環状ベース部分３４８はねじ部分より下に延在し、環状なので、隅３３０でのみフランジ３２８と接触する。溝３５２をヘッド３４４のすぐ下に設けて、Ｏリング・シール３５０を受け、これを本体２７０のボアに押しつける。
１次ボア３３８は、コイルばねなどのバイアス手段を受けて、取り付けるポケットを形成し、バイアス手段は、好ましくは円盤形の吐出逆止め弁部材３５４を、プランジャー・ガイド３１２の上端３２４の開口を規定する円周表面で、弁座３５８に押しつける。給送チャンバ４６が、プランジャー４４の上端と弁部材３５４との間に規定される。プランジャーが半径方向外側に動かされるにつれ、弁部材３５４が持ち上がり、高圧の燃料が、プランジャー・ガイドの上ガイド壁３３２とキャップ３１０の第２端ぐりボア３４２との間の空間または環として規定された吐出通路３６０に入ることが理解できる。キャップ３１０のベース３４８とプランジャー・ガイド３１２のフランジとの境界面には、フランジの隅と隅との間に複数のギャップ３６２が存在する。燃料は、これらのギャップを通過して、例えば図１に示した２２のような内部共通レールに向かうことができる。
このような性質の部品の機械加工技術に通じている人には、キャップ３１０およびプランジャー・ガイド３１２がそれぞれ、チャックに１回取り付けるだけで、棒材から機械加工できることが理解される。さらに、組立中に、部品３１０、３１２を吐出逆止め弁、本体およびプランジャーとともに互いに簡単に接続し、取り付けることができる。
図２５は、エンジン室の中ではなく、車両に担持された燃料タンクに取り付けるのに適した高圧ガソリン供給ポンプ３６８のさらに別の実施形態３６４を示す。この実施形態では、ポンプ・ハウジングの一部を形成するポンプ本体３８６が、ポンプ・シャフト３８２、３８２’を回転させるため、関連の電気モータ・ユニット３７０のハウジング３８８も形成する。シャフトのこれら２つの部分の間で、本発明の他の実施形態について述べたのと同様の方法で、ポンプ駆動部材を空胴３８４内に配置する。図示の実施形態では、モータ・シャフト３８０はポンプ・シャフト３８２、３８２’と同軸である。モータ・シャフトは、高圧ポンプ３６８と反対側のモータ端部に位置する１次ポンプ３７８も駆動することができる。電気モータ・ユニット３７０およびこれと燃料インテーク区間３７４の接続部は、インテーク区間３７４のインテーク・スクリーン３７６が、常に通常の燃料レベル３７２より低くなるよう、タンクの底部に近い状態で、燃料タンク３６６の内側で支持される。タンクからの燃料は、スクリーン３７６を通って１次ポンプ３７８に引き込まれ、これが燃料流を電気モータ３７０を通してシャフト３８２沿いに空胴３８４へと送出する。空胴３８４内の燃料はｍ、次に、上述したのと同様の方法で給送チャンバ内で加圧するため、給送プランジャーに引き込まれる。当業者は、以前は従来通りのタイプの燃料噴射用ガソリン・ポンプで使用してきた、従来通りの電気モータ・ユニット３７０および関連のインテーク区間３７４を選択することができる。にもかかわらず、出願人の発明では、高圧共通レール構成を、非常に費用効果が高くエネルギー効率が良い方法で達成することができる。３７８のような電気供給ポンプで、燃料を空胴に提供するのが単純なためである。
さらに、図２５に示した実施形態の変形では、場合によっては別個の１次または供給ポンプ３７８を削除することができる。というのは、電気モータ３７０で駆動部材が回転したためにプランジャーが運動し、真空が誘発され、上述した方法により燃料を燃料タンクから空胴３８４へ、空胴からプランジャーへと直接引き込むからである。このような実施形態では特に、電気モータ・シャフトの軸をポンプのドライブ・シャフト３８２の軸からずらし、それによってこれらのシャフト間に配置される歯車を減少させて、プランジャーを起動する駆動部材の所望のトルクおよび／または速度の回転を提供することが望ましい。
【図１】
0004284429.tif 000002
【図２】
0004284429.tif 000003
【図３】
0004284429.tif 000004
【図４】
0004284429.tif 000005
【図５】
0004284429.tif 000006
【図６】
0004284429.tif 000007
【図７】
0004284429.tif 000008
【図８】
0004284429.tif 000009
【図９】
0004284429.tif 000010
【図１０】
0004284429.tif 000011
【図１１】
0004284429.tif 000012
【図１２】
0004284429.tif 000013
【図１３】
0004284429.tif 000014
【図１４】
0004284429.tif 000015
【図１５】
0004284429.tif 000016
【図１６】
0004284429.tif 000017
【図１７ａ】
0004284429.tif 000018
【図１７ｂ】
0004284429.tif 000019
【図１７ｃ】
0004284429.tif 000020
【図１７ｄ】
0004284429.tif 000021
【図１８】
0004284429.tif 000022
【図１９】
0004284429.tif 000023
【図２０】
0004284429.tif 000024
【図２１】
0004284429.tif 000025
【図２２】
0004284429.tif 000026
【図２３】
0004284429.tif 000027
【図２４】
0004284429.tif 000028
【図２５】
0004284429.tif 000029