(57)【要約】【課題】少なくとも１つのピストン（１０）を有する、新式の内燃機関のための燃料ポンプを提供する。【解決手段】少なくとも１つの吸入孔（１８）を介して互いに連通可能な吸入室（１６）と高圧室（１７）とがピストンと協働し、ピストン（１０）は、吸入孔（１８）を塞いで吸入室（１６）から高圧室（１７）への燃料流入を妨げるか、又は吸入孔（１８）を開放して吸入室（１６）からの燃料で高圧室（１７）が満たされるのを可能にする。燃料ポンプは吸入室（１６）から分離された排出室（１９）を備える。排出室（１９）は、少なくとも１つの排出溝（２４）と少なくとも１つの排出孔（２２）とを介して高圧室（１７）と連通可能とされ、ピストン（１０）は、吸入孔（１８）を開放して吸入室（１６）から高圧室（１７）へ燃料が流入するのを可能にするか、又は排出孔（２２）を開放して高圧室（１７）から排出室（１９）への燃料流出を可能にする。【選択図】図１
2009236114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのピストンを有する、内燃機関のための燃料ポンプであって、少なくとも１つの吸入孔を介して互いに連通可能な吸入室と高圧室とは前記それぞれのピストンと協働しており、前記それぞれのピストンが、前記それぞれの吸入孔を塞いで前記吸入室から前記高圧室への燃料流入を妨げるか、あるいは前記それぞれの吸入孔を開放して前記吸入室からの燃料で前記高圧室が満たされるのを可能にしている燃料ポンプにおいて、
前記吸入室（１６）から分離された排出室（１９）であって、少なくとも１つの排出溝（２４）と少なくとも１つの排出孔（２２）とを介して、前記高圧室（１７）と連通可能になっており、前記それぞれのピストン（１０）が、前記それぞれの吸入孔（１８）を開放して前記吸入室（１６）から前記高圧室へ燃料が流入するのを可能にするか、あるいは前記それぞれの排出孔（２２）を開放して前記高圧室（１７）から前記排出室（１９）へ燃料が流出するのを可能にしている排出室（１９）によって特徴付けられる燃料ポンプ。
【請求項２】
前記吸入室（１６）と前記排出室（１９）とが、前記ピストン（１０）の軸方向に互いに平行移動した関係で設けられ、仕切り壁（２０）によって互いに分離されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
前記吸入室（１６）と前記排出室（１９）とにおいて、異なる高さの圧力が調整可能であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の燃料ポンプ。
【請求項４】
前記それぞれの吸入孔（１８）と前記それぞれの排出孔（２２）とが、前記ピストン（１０）の軸方向に互いに平行移動した関係で設けられ、仕切り壁（２３）によって互いに分離されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
【請求項５】
前記吸入室（１６）が前記それぞれの吸入孔（１８）を介して前記高圧室（１７）と連通可能であり、かつ前記排出室（１９）が前記それぞれの排出溝（２４）と前記それぞれの排出孔（２２）とを介して前記高圧室（１７）と連通可能であって、前記吸入室（１６）か前記排出室（１９）のどちらかが前記高圧室（１７）と連通されており、前記吸入室（１６）と前記排出室（１９）とが同時に前記高圧室（１７）と連通されることは決してないことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
【請求項６】
前記それぞれの吸入孔（１８）と前記それぞれの排出孔（２２）との間の軸方向の距離は、一方で前記ピストン（１０）の制御エッジ（１３，１４）を介して規定される有効ストロークを得ることができ、他方で前記それぞれの吸入孔（１８）と前記それぞれの排出孔（２２）との間の前記仕切り壁（２３）が、調節される圧力負荷に耐えるように算定されることを特徴とする請求項４あるいは請求項５に記載の燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のおいて書きに記載の内燃機関のための燃料ポンプ、すなわち燃料噴射ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
実践から知られている、傾斜エッジ制御される、内燃機関のためのピストン式高圧燃料噴射ポンプは通常ピストンを有しており、吸入室および高圧室は燃料ポンプのピストンと協働する。燃料ポンプの吸入室および高圧室は通常、少なくとも１つの吸入孔を介して互いに連通されており、燃料ポンプのピストンはある位置においてはそれぞれの吸入孔を塞いで、吸入室から高圧室へ燃料が流入するのを妨げている。ピストンが別の位置にあれば、当該ピストンはそれぞれの吸入孔を開放し、吸入室からの燃料で高圧室が満たされるのを可能にする。燃料は、いわゆる前給送システムを介して燃料ポンプの吸入室内へと達し、燃料ポンプのピストンの位置に応じて吸入室からそれぞれの吸入孔を介して高圧室へと達するが、その際ピストンの位置はカムを介して制御される。
【０００３】
ピストンがそれぞれの吸入孔を塞いでいる場合には、吸入室から高圧室への燃料の流入は妨げられ、燃料は高圧室において大きく圧縮されるため、内燃機関のシリンダーに一定の圧力で噴射され得る。ピストンがそれぞれの吸入孔を再び開放し始めるとすぐに、噴射段階が終了し、燃料は高圧室から燃料ポンプの吸入室へと逆流する。
【０００４】
上記のような燃料ポンプのピストンは制御エッジ、すなわち給送開始制御エッジと給送終了制御エッジとを有しており、当該制御エッジは、いわゆる有効ストロークを決定し、それによって燃料ポンプの噴射量を決定する。吸入室を高圧室と連通させているそれぞれの吸入孔は、ピストンの制御エッジによって開閉される。それぞれの吸入孔が閉じているとき、高圧室にある燃料は、上方へ移動するピストンによってそれぞれの吸入孔へと押し戻され、当該逆流はそれぞれの吸入孔において、キャビテーションの泡を生み出す。それから、ポンプピストンの給送終了制御エッジがそれぞれの吸入孔を再び開放すると、それぞれの吸入孔の圧力が大きく上昇し、それによってキャビテーションの泡は内破しかねない。泡の内破により、ピストンの制御エッジ領域や、それぞれの吸入孔内部においてキャビテーション損傷をもたらしかねない。それゆえ、上記のようなキャビテーション損傷に対して耐久性のある燃料ポンプが、必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のことから、本発明の課題は、新式の燃料ポンプを提供することにある。当該課題は、請求項１に記載の燃料ポンプによって解決される。本発明に係る燃料ポンプは、吸入室から分離された排出室を備えている。当該排出室は、少なくとも１つの排出溝と少なくとも１つの排出孔とを介して高圧室と連通可能であり、排出室と高圧室とは、それぞれのピストンがそれぞれの吸入孔を開放して吸入室から高圧室へ燃料が流入するのを可能にするか、あるいはそれぞれの排出孔を開放して高圧室から排出室へ燃料が流出するのを可能にするよう、連通できるようになっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る燃料ポンプにおいては、高圧室への燃料の流入は、高圧室からの燃料の流出から分離されている。すなわち、燃料ポンプが、少なくとも１つの吸入孔を介して高圧室と連通可能な吸入室に加え、少なくとも１つの排出孔を介して高圧室と連通可能で、かつ吸入室から分離された排出室を備えることにより、燃料の流入と流出とが分離されている。
【０００７】
上記のように分離されていることにより、それぞれの吸入孔および吸入室において給送終了時に圧力上昇が生じて、当該圧力上昇によってそれぞれの吸入孔内にあるキャビテーションの泡が内破するのを回避することができる。キャビテーション損傷は非常に効果的に回避できる。
【０００８】
好適には、吸入室および排出室において異なる高さの圧力が調整可能であり、吸入室では排出室より高い圧力がかかる。それにより、キャビテーションの泡が発生するのを効果的に妨げることができる。さらに、排出室において、あってはならない圧力上昇が起こるのを防ぐことができる。
【０００９】
本発明の好ましいさらなる形態は、従属請求項と以下の記載とから明らかとなる。本発明の実施例は図に基づいて詳述されるが、それに限定されるものではない。図に示されるのは、以下である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る、内燃機関のための燃料ポンプの、概略断面図の抜粋である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明に係る燃料ポンプ、すなわち、特にディーゼル内燃機関で使用される、いわゆる傾斜エッジ制御されるピストン式高圧燃料噴射ポンプの概略断面図を示している。
【００１２】
図１の燃料ポンプは、ポンプシリンダー１１においてガイドされているピストン１０を備えており、ピストン１０はカム１２を介して制御され、ポンプシリンダー１１において上下に移動可能なようになっている。ピストン１０は、そのピストンヘッドの領域において、制御エッジすなわち給送開始制御エッジ１３と給送終了制御エッジ１４とを備えている。
【００１３】
２つの制御エッジ１３，１４は、共にいわゆる有効ストロークを規定しており、それによって燃料ポンプの噴射量を規定している。燃料ポンプのピストン１０は、ポンプハウジング１５に収められている吸入室１６およびポンプシリンダー１１の高圧室１７と協働し、吸入室１６は少なくとも１つの吸入孔１８を介して高圧室１７と連通可能である。図１には、吸入室１６を高圧室１７と連通可能にする吸入孔１８が、単に１つだけ示されている。上記のような吸入孔は、複数あってもよい。
【００１４】
本発明に係る燃料ポンプは、吸入室１６に加えて排出室１９を備えている。当該排出室１９は、同様にポンプハウジング１５に収められており、仕切り壁２０を介して吸入室１６から分離されている。ポンプピストン１０の軸方向に見て、吸入室１６は排出室１９から分離されており、すなわち吸入室１６は排出室１９よりも、導管２１に対して近い距離にあるように分離されており、高圧室１７で圧縮された燃料を内燃機関のシリンダーに噴射するため、高圧室１７は導管２１を介して、記載されていない噴射ノズルと連結されている。上記のような導管２１は、複数あってもよい。
【００１５】
排出室１９は、少なくとも１つの排出孔２２と少なくとも１つの排出溝２４とを介して高圧室１７と連通可能であり、それぞれの排出孔２２はそれぞれの吸入孔１８から空間的に分離されており、ピストン１０の軸方向に見て、仕切り壁２３によって互いに分離されるようになっている。排出室１９は、それぞれの排出孔２２とそれぞれの排出溝２４とを介して高圧室１７と連通可能であり、排出室１９と高圧室１７とは、ピストン１０がそれぞれの吸入孔１８を開放して吸入室１６から高圧室１７へ燃料が流入するのを可能にするか、あるいはそれぞれの排出孔２２を開放して高圧室１７からそれぞれの排出溝２４を介して排出室１９へ燃料が流出するのを可能にするよう、連通できるようになっている。
【００１６】
それゆえに、吸入室１６がそれぞれの吸入孔１８を介して高圧室１７と連通されるか、あるいは排出室１９がそれぞれの排出孔２２およびそれぞれの排出溝２４を介して高圧室１７と連通されるかのどちらかである。吸入室１６と排出室１９とが同時に、高圧室１７と連通されることは決してない。
【００１７】
それゆえ本発明の基本思想は、上下に設けられ空間的に互いに分離された孔、すなわち、互いに分離されるとともに離間した空間、つまり吸入室１６あるいは排出室１９に出口を有している、少なくとも１つの吸入孔１８および少なくとも１つの排出孔２２とによって、高圧室１７の燃料充満と、高圧室１７の排出とを空間的に互いに分離することである。
【００１８】
高圧室１７の燃料充満と排出とを空間的に互いに分離することにより、吸入室１６において給送終了時に、排出プロセスによる圧力上昇が生じず、その結果存在しているかもしれないキャビテーションの泡が、それぞれの吸入孔１８において内破できなくなる。給送終了制御エッジ１４がそれぞれの排出孔２２を開放すると、それぞれの導管２１を介して噴射弁へと送られない、高圧室１７の燃料は、それぞれの排出孔２２とそれぞれの排出溝２４とを介して排出室１９へと押しやられ得る。
【００１９】
吸入室１６と排出室１９とにおいて異なる高さの圧力を調整することが可能であり、吸入室１６の圧力は典型的に、排出室１９の圧力よりも高い。それによって、一方でキャビテーションの泡の発生を妨げることができ、他方で排出室１９において、あってはならない圧力上昇が生じるのを回避することができる。
【００２０】
それぞれの吸入孔１８とそれぞれの排出孔２２との間の軸方向の距離は、一方でピストン１０の制御エッジ１３，１４を介して規定される最大有効ストロークを得ることができ、他方でそれぞれの吸入孔１８とそれぞれの排出孔２２との間の仕切り壁２３が、調節される圧力負荷に耐えるように、算定される。
【符号の説明】
【００２１】
１０  ピストン
１１  ポンプシリンダー
１２  カム
１３  給送開始制御エッジ
１４  給送終了制御エッジ
１５  ポンプハウジング
１６  吸入室
１７  高圧室
１８  吸入孔
１９  排出室
２０  仕切り壁
２１  導管
２２  排出孔
２３  仕切り壁
２４  排出溝
【図１】
2009236114.tif 000003