JP4414966B2 - 高圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプ用シールシステム - Google Patents
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Description
本発明は、高圧燃料ポンプと、これを用いるシールシステムに関するものである。
図１１に示すように、従来の高圧燃料ポンプにおいては、そのプランジャー（軸）５１の外周側にゴムタイプのオイルシール５２が摺動自在に配置され、このオイルシール５２によりガソリン（燃料）Ｇとエンジンオイル（潤滑油）Ｏの２液を分離・密封している。また、この高圧燃料ポンプにおいては、プランジャー５１とその軸受であるシリンダー（ハウジング）５３の間から僅かに漏れ出るガソリンＧをフューエルタンクに戻すべく、リターン配管５４がシリンダー５３に設けられている（特許文献１参照）。
上記高圧燃料ポンプにおいては現在、その構造を簡素化すべく、リターン配管５４によるガソリン回収回路を省略することが鋭意研究されているが、このようにガソリン回収回路を省略すると、プランジャー５１およびシリンダー５３間から漏れ出るガソリンＧがそのまま滞留するために、吐出圧（約１０ＭＰａ）と同圧となる可能性があり、このような高圧の状況下ではオイルシール５２が早期に破損する虞がある。またこれを防ぐため、フューエルポンプから高圧燃料ポンプの吸入口につなぐ配管をリターン口へ分配することで、オイルシール５２に加わる圧力をフューエルポンプの最下圧（約０．５ＭＰａ）とすることができるが、この圧力でもなお、オイルシール５２に与える影響は小さくない。また、プランジャー５１はエンジンの稼動に伴って極めて高速で往復動するものである。
しかしながら、このような「高速」「高圧」「耐燃料油」と云う過酷な条件下で使用可能なオイルシールの単体製品は未だ開発されておらず、よってこのような過酷な条件に対応可能な新たなシールシステムの開発が求められている。
本発明は以上の点に鑑みて、上記したような「高速」「高圧」「耐燃料油」の条件下で使用することが可能なシールシステムを備えた高圧燃料ポンプとこれに用いるシールシステムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による高圧燃料ポンプは、ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの内周であって潤滑油側に設けられた溝状のシール装着部と、前記潤滑油側のシール装着部に装着され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、前記潤滑油側シールは、金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項２による高圧燃料ポンプは、ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項２による高圧燃料ポンプは、ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項３による高圧燃料ポンプは、上記した請求項１又は２記載の高圧燃料ポンプにおいて、ゴム状弾性体製Ｏリングは、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接することを特徴とする。
また、本発明の請求項４による高圧燃料ポンプは、上記した請求項１又は２記載の高圧燃料ポンプにおいて、燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャが配置されることを特徴とする。
また、本発明の請求項５によるシールシステムは、高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの内周であって潤滑油側に設けられた溝状のシール装着部と、前記潤滑油側のシール装着部に装着され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、前記潤滑油側シールは、金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項６によるシールシステムは、高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項６によるシールシステムは、高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項７によるシールシステムは、上記した請求項５又は６記載のシールシステムにおいて、ゴム状弾性体製Ｏリングは、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接することを特徴とする。
更にまた、本発明の請求項８によるシールシステムは、上記した請求項５又は６記載のシールシステムにおいて、燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャが配置されることを特徴とする。
上記従来技術に係るゴムタイプのオイルシールと比較して樹脂製シールリングには一般に、「高速」および「高圧」の条件に対応する耐摩耗性、ならびに「耐燃料油」の条件に対応する耐油性が備えられているので、本発明ではこの樹脂製シールリングを燃料側シールとして燃料側のシール装着部に装着することにより燃料をシールする。また、この樹脂製シールリングの軸追随性を確保するために、バックアップリングとしてゴム状弾性体製Ｏリングを併用する。また、潤滑油側シールとしてはオイルシールを潤滑油側のシール装着部に装着するかまたはハウジングの外周側に嵌合することにより潤滑油をシールする。オイルシールとしては特に、軸が高速で往復動することを考慮すると、シールリップと軸の接触状態が最も安定する金属環付きタイプのオイルシールを用いるのが好ましい。更にオイルシールは、潤滑油をシールする向きにシールリップを配置する。このように潤滑油をシールする向きにシールリップを配置すると、樹脂製シールリングが形成する油膜（燃料油膜）から僅かに垂れてくるものがオイルシールにより掻き出されるため、これにより燃料側シールおよび潤滑油側シール間に蓄圧現象が発生するのを防止することが可能となる。また、このようにシールリップを漏れ出る燃料は極微量であるために、ポンプ機器に問題を生じることも無い。
また、燃料側シールの漏れ量を最小限に抑えるには、燃料側シールおよび潤滑油側シール間の軸方向間隔を軸の往復動距離よりも大きく設定するのが有効であり、各部品の寸法公差等を考慮すると、両シール間の間隔を軸の往復動距離よりも０．５ｍｍ以上大きく設定するのが望ましい。そして、このように両シール間の間隔を軸の往復動距離よりも大きく設定すると、軸の作動時、潤滑油側シールは、燃料側シールが形成する油膜（上記垂れ分を除く）に届かないことになるため、これにより潤滑油側シールが油膜（燃料）を潤滑油側へ掻き出すのを防止することが可能となる。
また、樹脂製シールリングとゴム状弾性体製Ｏリングの組み合わせよりなる燃料側シールは、軸方向に対称な形状であるのが一般的であるところ、このように軸方向に対称な形状であると、軸の作動方向によって形成される油膜厚さが軸の往動時も復動時も同じと云うことになって、シール方向性を持つリップタイプシールと比較してシール性に劣ることが懸念される。そこで、本発明ではこの懸念に対処するため、Ｏリングを保持するハウジングの内面を潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状とし、これにより軸に対するシールリングの面圧分布のピークを燃料側へ移動させることにした。このようにシールリングの面圧分布のピークを燃料側へ移動させると、軸が燃料側から潤滑油側へ作動するときに形成される油膜厚さを薄くすることが可能となる。従来、樹脂製シールリップの形状をリップタイプにする例は数多く見られるが、加工にコストがかかることと、Ｏリングを介しての軸との接触になるため、接触状態は不安定なものとならざるを得ない。
更にまた、樹脂製シールリングおよびゴム状弾性体製Ｏリングがハウジングから抜け出さないように規制する必要がある場合には、これら燃料側シールの更に燃料側にワッシャを組み込むと良い。また、このワッシャの配置からして、ワッシャ内径及びプランジャー外径との間の隙間部分による燃料圧脈動吸収の効果を期待することも可能となる。
本発明は、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明の請求項１又は２による高圧燃料ポンプにおいては、耐摩耗性および耐油性に優れた樹脂製シールリングを燃料側のシール装着部に装着することにより燃料をシールするとともに、シールリップと軸の接触状態が最も安定する金属環付きタイプのオイルシールを潤滑油側のシール装着部に装着するかまたはハウジングの外周側に嵌合することにより潤滑油をシールする。したがって、このように適材適所のシール構成を実現したことにより、「高速」「高圧」「耐燃料油」と云う過酷な条件下で使用されるのに適したシールシステムを備える高圧燃料ポンプを提供することができる。
また、オイルシールとして、シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシールを用いることにしたために、樹脂製シールリングから漏れ出る微量の燃料をシールリップを通過させて潤滑油側へ放出することが可能とされている。したがって、燃料側シールおよび潤滑油側シール間に蓄圧が発生するのを防止することができ、シールに過大な負荷がかかるのを防止することができる。尚、この場合、オイルシールを漏れ出る燃料は極微量であることから、潤滑油に混入しても機器に問題を生じることは無い。
また、燃料側シールと潤滑油側シールの間隔を軸の往復動距離よりも大きく設定するようにしたために、軸の作動時、潤滑油側シールが、燃料側シールが形成する油膜（上記垂れ分を除く）に届くのを防止することが可能とされている。したがって、潤滑油側シールが油膜（燃料）を潤滑油側へ掻き出すのを防止することができ、垂れ流れてきた最低限の燃料のみに漏れを抑えることができる。
また、本発明の請求項３による高圧燃料ポンプにおいては、ゴム状弾性体製Ｏリングを、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接させるようにしたために、軸に対する樹脂製シールリングの面圧分布のピークを軸方向対称形状の場合よりも燃料側へ移動させることが可能とされている。したがって、軸が燃料側から潤滑油側へ作動するときに形成される油膜厚さを薄くすることができ、よってこの点からも燃料漏れ量を低減させることができる。
また、本発明の請求項４による高圧燃料ポンプにおいては、燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャを配置するようにしたために、ワッシャ内径及びプランジャー外径との間の隙間部分による燃料圧脈動吸収の効果を期待することができる。
また、本発明の請求項５又は６によるシールシステムにおいては、耐摩耗性および耐油性に優れた樹脂製シールリングを燃料側のシール装着部に装着することにより燃料をシールするとともに、シールリップと軸の接触状態が最も安定する金属環付きタイプのオイルシールを潤滑油側のシール装着部に装着するかまたはハウジングの外周側に嵌合することにより潤滑油をシールする。したがって、このように適材適所のシール構成を実現したことにより、「高速」「高圧」「耐燃料油」と云う過酷な条件下で使用されるのに適した高圧燃料ポンプ用シールシステムを提供することができる。
また、オイルシールとして、シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシールを用いることにしたために、樹脂製シールリングから漏れ出る微量の燃料をシールリップを通過させて潤滑油側へ放出することが可能とされている。したがって、燃料側シールおよび潤滑油側シール間に蓄圧が発生するのを防止することができ、シールに過大な負荷がかかるのを防止することができる。尚、この場合、オイルシールを漏れ出る燃料は極微量であることから、潤滑油に混入しても機器に問題を生じることは無い。
また、燃料側シールと潤滑油側シールの間隔を軸の往復動距離よりも大きく設定するようにしたために、軸の作動時、潤滑油側シールが、燃料側シールが形成する油膜（上記垂れ分を除く）に届くのを防止することが可能とされている。したがって、潤滑油側シールが油膜（燃料）を潤滑油側へ掻き出すのを防止することができ、垂れ流れてきた最低限の燃料のみに漏れを抑えることができる。
また、本発明の請求項７によるシールシステムにおいては、ゴム状弾性体製Ｏリングを、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接させるようにしたために、軸に対する樹脂製シールリングの面圧分布のピークを軸方向対称形状の場合よりも燃料側へ移動させることが可能とされている。したがって、軸が燃料側から潤滑油側へ作動するときに形成される油膜厚さを薄くすることができ、よってこの点からも燃料漏れ量を低減させることができる。
更にまた、本発明の請求項８によるシールシステムにおいては、燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャを配置するようにしたために、燃料圧脈動吸収の効果を期待することができる。
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第一実施例・・・
図１は、本発明の実施例に係る高圧燃料供給ポンプ１の断面を示している。
図１は、本発明の実施例に係る高圧燃料供給ポンプ１の断面を示している。
当該実施例に係る高圧燃料供給ポンプ１は、燃料であるガソリンを図示しない吸入口から吸入するシリンダー２、吸入したガソリンを加圧して圧送するプランジャー（軸）４、加圧したガソリンの吐出量を制御する電磁弁５、およびプランジャー４を復帰動させるリターンスプリング６等を備え、特に以下のように構成された密封装置であるシールシステム２１を備える点に特徴を有している。このシールシステム２１は、上記シリンダー２の下部に組み付けたスプリングリテーナー兼用のシールハウジング（ハウジング）７と、このシールハウジング７の軸孔内周に往復動自在に挿通したプランジャー４との間の環状空間に組み込まれ、上記燃料であるガソリンＧと潤滑油であるエンジンオイルＯとを分離・密封するものであって、以下のように構成されている。
すなわち、図２に拡大して示すように、シールハウジング７の内周であってガソリンＧ側に溝状のシール装着部８が設けられて、このシール装着部８に燃料側シール３１が装着されており、またシールハウジング７の内周であってエンジンオイルＯ側に同じく溝状のシール装着部９が設けられて、このシール装着部９に潤滑油側シール４１が装着されている。
燃料側シール３１は、樹脂製のシールリング３２と、このシールリング３２をバックアップするゴム状弾性体製のＯリング３３との組み合わせよりなり、シールリング３２はプランジャー４の周面に摺動自在に密接し、その外周側にＯリング３３が嵌合されている。
シールリング３２は、所定の樹脂にて断面矩形状に成形されているが、その材質としては、耐燃料油性に優れ、高速・高圧化での使用を考慮し、摺動材で、耐摩耗性に優れたＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を用いるのが特に望ましい。
また、Ｏリング３３は、所定のゴム状弾性体にて断面Ｏ字状に成形されているが、その材質としては、耐燃料油性、耐アルコール性に優れたゴム材料であるフッ素系のゴムを用いるのが特に望ましい。
一方、潤滑油側シール４１は、金属環４３にゴム状弾性体製のシールリップ４４を加硫接着したシングルリップタイプのオイルシール４２の単体よりなり、金属環４３によりシールハウジング７の内周側に嵌合されるとともに、シールリップ４４によりプランジャー４の周面に摺動自在に密接している。シールリップ４４は、エンジンオイルＯを有効にシールするようエンジンオイルＯ側へ向けて配置されており、更にこのシールリップ４４には締め代調整用のガータースプリング４５が嵌合されている。このオイルシール４２は、シールリップ４４とプランジャー４との接触状態が最も安定するものとして、金属環４３付きタイプのオイルシールが選定されている。
また、上記燃料側シール３１と潤滑油側シール４１との間隔（シールリング３２摺動面のエンジンオイルＯ側端部からシールリップ４４のリップ端までの間隔）Ａは、プランジャー４の往復動距離Ｂよりも実寸で０．５ｍｍ以上大きく設定されている（Ａ＞Ｂ）。プランジャー４の往復動距離Ｂは、プランジャー４の往復動に伴う移動距離のことを云い、この距離にしたがってプランジャー４の周面上に油膜が形成されることになる。
上記構成の高圧燃料ポンプ１は、そのシールシステム２１が上記したようにポンプ内で往復動するプランジャー４とシールハウジング７間の環状空間に装着されて、ガソリンＧとエンジンオイルＯとを分離・密封するものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
すなわち先ず、上記したように耐摩耗性および耐燃料油性に優れたＰＴＦＥよりなるシールリング３２がガソリンＧをシールするとともに、シールリップ４４とプランジャー４との接触状態が最も安定の良い金属環４３付きタイプのオイルシール４２がエンジンオイルＯをシールする。ＰＴＦＥよりなるシールリング３２は、その材質上の特性から、高速・高圧の条件下で使用されても摺動摩耗しにくく、かつガソリンＧに侵されにくいものである。またオイルシール４２は、プランジャー４に安定良く接触するため、やはり摩耗しにくいものである。したがって、このように適材適所のシール構成が実現されていることから、上記「高速」「高圧」「耐燃料油」と云う過酷な条件下で使用されるのに適している。
また、オイルシール４２として、シールリップ４４をエンジンオイルＯ側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシールが用いられているために、シールリング３２から漏れ出る微量のガソリンＧをシールリップ４４を通過させてエンジンオイルＯ側へ放出することが可能とされている。したがって、燃料側シール３１および潤滑油側シール４１間に蓄圧現象が発生するのを防止することができ、オイルシール４２に過大な負荷が作用して異常摩耗等の不具合が発生することを防止することができる。また、オイルシール４２を漏れ出るガソリンＧは極微量であることから、エンジンオイルＯに混入しても問題を生じることは無い。
また、燃料側シール３１と潤滑油側シール４１の間隔Ａがプランジャー４の往復動距離Ｂよりも大きく設定されているために、プランジャー４の往動時（図２矢印）、潤滑油側シール４１は、燃料側シール３１が形成する油膜（図２ではこの油膜をプランジャー４上に付した多数の点々にて示している）に届かないよう構成されている。したがって、潤滑油側シール４１がこの油膜（ガソリンＧ）をエンジンオイルＯ側へ掻き出すことがないために、垂れ流れてきた最低限の燃料のみに漏れを抑えることができる。
尚、このようにシールが油膜に届かないと云う状態は、図３に示すように軸方向反対向きに、プランジャー４の復動時（図３矢印）にも発生するので、潤滑油側シール４１が形成する油膜（図３ではこの油膜をプランジャー４上に付した多数の点々にて示している）が燃料側シール３１の摺動部に浸入するのを防止することもできる。
また、上記第一実施例に係る高圧燃料供給ポンプ１は、その構成を以下のように付加・変更しても良い。
第二実施例・・・
上記第一実施例では、燃料側シール３１のＯリング３３を保持するシール装着部８の内周面８ａが円筒面状に形成されているが、図４に示すように、このシール装着部８の内周面８ａをエンジンオイルＯ側からガソリンＧ側へかけて漸次縮径するテーパー面状（円錐面状）に形成すると、図５に示すように、プランジャー４に対するシールリング３２の面圧分布のピークをガソリンＧ側へ移動させることが可能となる。図５では、シール装着部８の内周面８ａが円筒状の場合を実線で示し、テーパー状の場合を点線で示している。また、前者円筒状の場合のピーク位置をＰ１で示すとともに後者テーパー状の場合のピーク位置をＰ２で示しており、このようにピーク位置がＰ１からＰ２へとガソリンＧ側へ移動する。そして、このようにシールリング３２の面圧分布のピークがガソリンＧ側へ移動すると、プランジャー４がガソリンＧ側からエンジンオイルＯ側へ作動するときに形成される油膜厚さ（ガソリン油膜の厚さ）を薄くできることから、これによってもガソリン漏れ量を低減させることができる。
上記第一実施例では、燃料側シール３１のＯリング３３を保持するシール装着部８の内周面８ａが円筒面状に形成されているが、図４に示すように、このシール装着部８の内周面８ａをエンジンオイルＯ側からガソリンＧ側へかけて漸次縮径するテーパー面状（円錐面状）に形成すると、図５に示すように、プランジャー４に対するシールリング３２の面圧分布のピークをガソリンＧ側へ移動させることが可能となる。図５では、シール装着部８の内周面８ａが円筒状の場合を実線で示し、テーパー状の場合を点線で示している。また、前者円筒状の場合のピーク位置をＰ１で示すとともに後者テーパー状の場合のピーク位置をＰ２で示しており、このようにピーク位置がＰ１からＰ２へとガソリンＧ側へ移動する。そして、このようにシールリング３２の面圧分布のピークがガソリンＧ側へ移動すると、プランジャー４がガソリンＧ側からエンジンオイルＯ側へ作動するときに形成される油膜厚さ（ガソリン油膜の厚さ）を薄くできることから、これによってもガソリン漏れ量を低減させることができる。
第三実施例・・・
また、上記第一実施例では、シールハウジング７の内周側にＯリング３３が直接嵌合されているが、図６に示すように、シールハウジング７の内周側に環状のシールホルダー３４を嵌合し、このシールホルダー３４の内周面に設けた溝状のシール装着部３５にシールリング３２およびＯリング３３の組み合わせよりなる燃料側シール３１を装着する。また、このシールリング３２およびＯリング３３の組み合わせよりなる燃料側シール３１がシール装着部３５から脱落することがないよう、同図に示すように、燃料側シール３１のガソリンＧ側にワッシャ３６を装着する。また、このワッシャ３６については、ワッシャ内径及びプランジャー外径との間の隙間部分によって、燃料圧に発生する脈動を吸収する燃料圧脈動吸収の効果を発揮することができる。
また、上記第一実施例では、シールハウジング７の内周側にＯリング３３が直接嵌合されているが、図６に示すように、シールハウジング７の内周側に環状のシールホルダー３４を嵌合し、このシールホルダー３４の内周面に設けた溝状のシール装着部３５にシールリング３２およびＯリング３３の組み合わせよりなる燃料側シール３１を装着する。また、このシールリング３２およびＯリング３３の組み合わせよりなる燃料側シール３１がシール装着部３５から脱落することがないよう、同図に示すように、燃料側シール３１のガソリンＧ側にワッシャ３６を装着する。また、このワッシャ３６については、ワッシャ内径及びプランジャー外径との間の隙間部分によって、燃料圧に発生する脈動を吸収する燃料圧脈動吸収の効果を発揮することができる。
第四実施例・・・
図７および図８の例では、ワッシャ３６の一面に径方向溝３７ａおよび環状溝３７ｂが設けられ、燃料通路を形成している。また、ワッシャ３６の他面にも同様の径方向溝及び環状溝を設けても構わない。尚、図７に示したように、シールシステム２１はその全体をシリンダー２に直接組み付けるようにしても良い。
図７および図８の例では、ワッシャ３６の一面に径方向溝３７ａおよび環状溝３７ｂが設けられ、燃料通路を形成している。また、ワッシャ３６の他面にも同様の径方向溝及び環状溝を設けても構わない。尚、図７に示したように、シールシステム２１はその全体をシリンダー２に直接組み付けるようにしても良い。
第五実施例・・・
また、潤滑油側シール４１のオイルシール４２の構造に関しては、図９に示すように、金属環４３にガソリンＧ側へ延びる筒状部４３ａを設けても良く、この場合には、この筒状部４３ａの内周側に、シールホルダー３４、燃料側シール３１およびワッシャ３６等の構成部品を組み付けることができる。
また、潤滑油側シール４１のオイルシール４２の構造に関しては、図９に示すように、金属環４３にガソリンＧ側へ延びる筒状部４３ａを設けても良く、この場合には、この筒状部４３ａの内周側に、シールホルダー３４、燃料側シール３１およびワッシャ３６等の構成部品を組み付けることができる。
第六実施例・・・
また、図１０に示すように、この筒状部４３ａを利用して、オイルシール４２をシールハウジング７の外周側に嵌合することも考えられる。
また、図１０に示すように、この筒状部４３ａを利用して、オイルシール４２をシールハウジング７の外周側に嵌合することも考えられる。
１ 高圧燃料供給ポンプ
２ シリンダー
３ チェック弁部
４ プランジャー
５ 電磁弁
６ リターンスプリング
７ シールハウジング
８，９，３５ シール装着部
８ａ 内周面
２１ シールシステム
３１ 燃料側シール
３２ シールリング
３３ Ｏリング
３４ シールホルダー
３６ ワッシャ
３７ 溝
４１ 潤滑油側シール
４２ オイルシール
４３ 金属環
４３ａ 筒状部
４４ シールリップ
４５ ガータースプリング
Ｇ ガソリン（燃料）
Ｏ エンジンオイル（潤滑油）
２ シリンダー
３ チェック弁部
４ プランジャー
５ 電磁弁
６ リターンスプリング
７ シールハウジング
８，９，３５ シール装着部
８ａ 内周面
２１ シールシステム
３１ 燃料側シール
３２ シールリング
３３ Ｏリング
３４ シールホルダー
３６ ワッシャ
３７ 溝
４１ 潤滑油側シール
４２ オイルシール
４３ 金属環
４３ａ 筒状部
４４ シールリップ
４５ ガータースプリング
Ｇ ガソリン（燃料）
Ｏ エンジンオイル（潤滑油）
Claims (8)
- ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、
前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの内周であって潤滑油側に設けられた溝状のシール装着部と、前記潤滑油側のシール装着部に装着され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、
前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、
前記潤滑油側シールは、金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、
前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムを設けた高圧燃料ポンプであって、
前記シールシステムは、前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、
前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、
前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、
前記燃料側シールおよび潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 請求項１又は２記載の高圧燃料ポンプにおいて、
ゴム状弾性体製Ｏリングは、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接することを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 請求項１又は２記載の高圧燃料ポンプにおいて、
燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャが配置されることを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、
前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの内周であって潤滑油側に設けられた溝状のシール装着部と、前記潤滑油側のシール装着部に装着され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、
前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、
前記潤滑油側シールは、金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、
前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ用シールシステム。 - 高圧燃料ポンプ内で往復動する軸と前記軸を挿通したハウジング間の環状空間に装着され、密封対象である燃料と潤滑油を分離・密封するシールシステムであって、
前記ハウジングの内周であって燃料側に設けられた溝状のシール装着部と、前記燃料側のシール装着部に装着され燃料をシールする燃料側シールと、前記ハウジングの外周側に嵌合され潤滑油をシールする潤滑油側シールとの組み合わせよりなり、
前記燃料側シールは、樹脂製シールリングと前記樹脂製シールリングをバックアップするゴム状弾性体製Ｏリングよりなり、
前記潤滑油側シールは、筒状部を有して前記筒状部が前記ハウジングの外周側に嵌合される金属環に被着したゴム状弾性体製シールリップを潤滑油側へ向けて配置するシングルリップタイプのオイルシール単体よりなり、
前記燃料側シールと潤滑油側シールは、その間隔を前記軸の往復動距離よりも大きく設定されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ用シールシステム。 - 請求項５又は６記載のシールシステムにおいて、
ゴム状弾性体製Ｏリングは、潤滑油側から燃料側へかけて漸次縮径するテーパー状に形成したハウジングの内面に密接することを特徴とする高圧燃料ポンプ用シールシステム。 - 請求項５又は６記載のシールシステムにおいて、
燃料側シールの更に燃料側に、ワッシャが配置されることを特徴とする高圧燃料ポンプ用シールシステム。
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