JP4254534B2

JP4254534B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP4254534B2
Application number: JP2003502406A
Authority: JP
Inventors: 正敏岡田; 巌平良; 忠安彦; 洋介近藤; 一記武野; 一郎山根
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: KR20040008208A; EP1394452A1; US20080258405A1; US20070182103A1; CN1513095A; CN1320295C; US20040164496A1; EP2290268A2; EP2290267B1; EP2290268A3; EP1394452A4; EP2290267A3; US20070169621A1; EP2290267A2; US8348639B2; JPWO2002099320A1; EP2290268B1; WO2002099320A1

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料を高圧力に加圧するための高圧燃料ポンプの往復動用シールとして使用される密封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等において、低燃費や高出力等の性能向上を図るために、シリンダ内に高圧力の燃料を直接噴射して燃焼させる筒内直接噴射方式のものが開発されている。
【０００３】
そして、この様な筒内直接噴射方式のエンジンでは、燃料を高圧力に加圧するための高圧燃料ポンプが必要であり、この高圧燃料ポンプに高圧なシール性が要求される往復動用密封装置が使用されている。
【０００４】
従来の往復動用の密封装置としては、第９図に示すようなものがある。第９図に示す密封装置１０１は、燃料噴射を行うエンジンに使用される高圧燃料ポンプから軸方向に往復動する軸１１０の密封対象側である高圧側Ｈに供給される高圧燃料のシールを目的として採用されるものである。
【０００５】
第９図において、密封装置１０１は、高圧側Ｈから高圧の密封対象流体である燃料（ガソリンや軽油等）が作用し、ハウジング１１１の軸ガイド部の摺動部を通過したものをシールするように、ハウジング１１１の端部に設置されている。また、密封装置１０１の低圧側Ｌには、潤滑や冷却を目的とするオイルが密封されている。
【０００６】
そして、密封装置１０１は、ハウジング１１１の端部外周に嵌合する筒部１０２ａを有する金属環１０２と、この金属環１０２の筒部１０２ａ低圧側Ｌ端に設けられた内向きフランジ部１０２ｂからゴム状弾性体製で高圧側Ｈ及び低圧側Ｌにそれぞれ延出して軸１１０に摺動する第１、第２シールリップ１０３，１０４と、を備えた構成である。
【０００７】
しかしながら、上記従来技術の第９図に示す密封装置では、高圧燃料の圧力が高くなった場合のシールリップの過大摩耗、ゴム状弾性体部分の破損等による燃料漏れの発生を防止するため、密封装置に係る高圧燃料の圧力を常用０〜０．６ＭＰａに抑えるポンプ構造とする必要があった。
【０００８】
このため、ゴム状弾性体部分が薄肉形状であり、１ＭＰａ以上の高圧燃料の圧力がかかると一発作動破損するおそれがあった。
【０００９】
また、使用燃料に潤滑性がないため、高圧燃料の圧力が高くなる程、シールリップに異常摩耗が生じ、燃料漏れが発生し易くなるものであった。
【００１０】
アルコール入り燃料等に対しては、ゴム状弾性体部分が膨潤し、ゴム状弾性体の硬度、強度が低下し、一発作動破損、もしくはシールリップのしめ代がなくなり、燃料漏れが発生してしまう。
【００１１】
さらに、装置が大きく、省スペース化を図ることができなかった。
【００１２】
一方、ポンプ構造を簡素化するためにドレーンポートを廃止することが考えられるが、ドレーンポートを廃止すると高圧燃料の圧力が高くなるため、高圧燃料の圧力を常用０〜０．６ＭＰａに抑えるためには廃止できず、ポンプ構造の簡素化は図れなかった。
【００１３】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するものであり、その目的とするところは、耐圧性に優れ、破損防止が図れる高性能な密封装置を提供することにある。
【発明の開示】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
燃料ポンプにおける往復移動する軸とハウジングとの間に形成される環状隙間を密封する密封装置であって、
前記軸表面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材と、該樹脂製シール部材を前記軸表面に付勢する付勢部材と、から構成されて燃料の存在する高圧側を密封する第１シール部と、
該第１シール部の低圧側に配置されて低圧側に密封されたオイルを密封するとともに、前記第１シール部で減圧された燃料を密封する第２シール部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
したがって、第１シール部からの微少かき出し漏れも第２シール部で密封する２重シール構造とすることができ、常用０〜２ＭＰａで使用でき、５ＭＰａ以上の高圧燃料の圧力がかかっても破損することがない。
【００１６】
また、第１シール部には一方の対向面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材を使用するので、潤滑状態の悪い燃料についても異常摩耗が発生せず、シール耐久性が向上する。
【００１７】
さらに、アルコール入り燃料に対しても、第１シール部では、樹脂製シール部材を使用するので膨潤がほとんどなく、付勢部材も従来技術の密封装置と異なり薄肉部がないことから破損することがなく、しめ代低下による漏れも発生し難くなる。
【００１８】
さらにまた、第１、第２シール部が簡単な構成であり、従来技術のシールリップを備えた密封装置構成よりも小型化、省スペース設計ができる。
【００１９】
そして、常用０〜２ＭＰａと高圧燃料の圧力が高くても使用できるので、ドレーンポートを廃止し、ポンプ構造の簡素化を図ることができる。
【００２０】
前記ハウジング端部の内径が高圧側から低圧側に向かって拡径されることによって形成される、小径部と大径部とそれらをつなぐ段差面とからなる段差部に、前記大径部における前記段差面から低圧側に離間した位置に嵌合され、前記段差面を高圧側溝側壁とし前記段差面に対向する面を低圧側溝側壁として前記第１シール部が嵌め込まれる取付溝を形成するとともに、前記第２シール部が嵌め込まれる第２取付溝を有するシール押さえ部材を備えることが好適である。
【００２１】
これにより、簡単な構成で２重シール構造のシールを構成できる。
【００２２】
前記第２シール部は、スクィーズパッキンであることが好適である。
【００２３】
これにより、シール性の向上が図れる。
【００２４】
前記第２シール部は、前記軸表面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材と、該樹脂製シール部材を前記軸表面に付勢する付勢部材と、から構成されることが好適である。
【００２５】
これにより、装置の更なる高圧下での使用が可能となる。
【００２６】
前記第２シール部は、低圧側へ向けて延びるとともに前記軸表面に摺動自在に密封接触する第１のシールリップ部と、低圧側へ向けて延びるとともに前記第２シール部が装着される取付溝の溝底面に密封接触する第２のシールリップ部と、前記第１のシールリップ部と前記第２のシールリップ部との間において低圧側に開口するように設けられる溝と、を備え、背圧リーク特性を有するパッキンであることが好適である。
【００２７】
これにより、第１シール部と第２シール部との間に蓄圧が生じても、第２シール部の背圧リーク特性を有するパッキンから蓄圧を開放でき、耐久性の向上が図れる。
【００２８】
前記第２シール部は、それぞれ前記軸表面に摺動自在に密封接触する、高圧側のシールリップ部と低圧側のシールリップ部とを備えることが好適である。ここで、前記第２シール部は、それぞれ金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成された高圧側オイルシールと低圧側オイルシールとを軸方向に並べて構成されており、前記高圧側のシールリップ部は、前記高圧側オイルシールにおいて高圧側へ向けて延びているシールリップ部であり、前記低圧側のシールリップ部は、前記低圧側オイルシールにおいて低圧側へ向けて延びているシールリップ部であってもよく、あるいは、前記第２シール部は、前記ハウジングに取り付けられる金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成されたオイルシールと、前記オイルシールに対して高圧側の領域において前記ハウジングに形成された取付溝に配置されたパッキンと、から構成されており、前記高圧側のシールリップ部は、前記パッキンにおいて前記軸表面に摺動自在に密封接触するシールリップ部であり、前記低圧側のシールリップ部は、前記オイルシールにおいて低圧側へ向けて延びているシールリップ部であってもよく、あるいは、前記第２シール部は、前記ハウジングに取り付けられる金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成されたオイルシールであり、前記高圧側のシールリップ部は、前記オイルシールにおいて高圧側へ向けて延びているシールリップ部であり、前記低圧側のシールリップ部は、前記オイルシールにおいて低圧側へ向けて延びているシールリップ部であってもよい。
【００２９】
これにより、装置の更なるシール性の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３１】
（第１の実施の形態）
第１図は第１の実施の形態に係る密封装置１を示す図である。第２図は第１図の密封装置１が適用される周辺システムを示す図である。
【００３２】
第１図の密封装置１は、シリンダ内に高圧力の燃料を直接噴射して燃焼させる筒内直接噴射方式のエンジンに用いる燃料を高圧力に加圧するための高圧燃料ポンプにおける、高圧なシール性が要求される往復動用密封装置として使用されるもので、軸方向に往復動する軸１０の密封対象側である高圧側Ｈに供給される高圧燃料のシールを目的として採用される。
【００３３】
第１図において、密封装置１は、高圧側Ｈから高圧の密封対象流体である燃料（ガソリンや軽油等）が作用し、ハウジング１１の軸ガイド部の摺動部を通過したものをシールするように、ハウジング１１の端部に設置されている。また、密封装置１の低圧側Ｌには、潤滑や冷却を目的とするオイルが密封されている。
【００３４】
密封装置１は、内径が拡径されたハウジング１１端部に、高圧側Ｈから第１シール部２、第２シール部３の順に取り付けられている。
【００３５】
第１シール部２が嵌め込まれる取付溝は、ハウジング１１端部の内径が拡径される段差部を高圧側溝側壁とし、シール押さえ部材としてのシール押さえ４を低圧側Ｌに配置することで形成されている。
【００３６】
この取付溝に嵌め込まれる第１シール部２は、軸１０に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材としての樹脂リング２１と、樹脂リング２１を軸１０に付勢する付勢部材としてのＯリング２２と、から構成される。
【００３７】
第１シール部２の樹脂リング２１は、断面矩形の円環形状であり、四フッ化エチレン系の樹脂材料を使用している。この材料を用いると、耐燃料性に優れ耐熱性、耐摩耗性及び摺動性に優れることができる。この樹脂リング２１の内周面は、軸１０に当接・摺動する摺動面となっている。
【００３８】
Ｏリング２２は、樹脂リング２１のハウジング１１側（溝底側）の背面に配置されたゴム状弾性体製のものである。このＯリング２２が径方向につぶれる際の反作用として発生する付勢力によって樹脂リング２１が軸１０に付勢される。Ｏリング２２は、フッ素系ゴム、アクリルゴム等を使用する。この材料を用いると、耐燃料性及び耐熱性に優れることができる。好ましくは耐低温性にも優れるフッ素系ゴム（例えばＤｕｐｏｎｔ社のバイトンＧＬＴ）を使用することがよい。
【００３９】
一方、第１シール部２が嵌め込まれる取付溝の低圧側溝側壁を形成するシール押さえ４は、拡径したハウジング１１端部内周に嵌合される金属等の円環状部材である。シール押さえ４の内周には、第２シール部３を嵌め込むための第２取付溝が形成されている。
【００４０】
このシール押さえ４の第２取付溝には、第２シール部３が嵌め込まれ、第２シール部３が軸１０に当接・摺動して低圧側Ｌのシールを行っている。
【００４１】
第２シール部３は、スクィーズパッキンであるＸリング３１を用いている。なお、第２シール部３に用いるスクィーズパッキンとしてはＯリング、Ｄリング等でも構わない。スクィーズパッキンの材料には、耐燃料性、耐熱性に優れるフッ素系ゴム、アクリルゴムを使用する。好ましくはフッ素系ゴムを使用する。
【００４２】
以上のような構成の密封装置１は、第２図に示すようなシステムに適用されている。即ち、第２図において、エンジンに直結しているカム５の作動回転により、軸１０が往復移動し、高圧側Ｈの高圧燃料を高圧化している。バネ６は常に軸１０をカム５に接触するようにして、カム５の作動が軸に直接つながるようにしている。
【００４３】
ここで、第１シール部２と第２シール部３との間の距離は、軸１０の往復動ストロークに対して長く設定することにより、第１シール部２での密封対象流体が第２シール部への侵入を防ぐことができる。また、Ｘリング３１の軸１０に接する２つのリップ間の距離は、軸１０の往復動ストロークに対して短く設定することにより、潤滑油を両リップに行き渡らせて潤滑性を保持し、リップの摩耗を低減し長寿命化を図ることができる。
【００４４】
この様な密封装置１は、高圧側Ｈの高圧燃料を第１シール部２でシールし、低圧側Ｌのカム５側からのエンジンオイル等のオイルを第２シール部３でシールし、さらに第１シール部２から微少にかき出し漏れた高圧燃料を第２シール部３でシールする２重シール構造となっている。
【００４５】
したがって、本実施の形態に係る密封装置１は、常用０〜２ＭＰａで使用でき、５ＭＰａ以上の高圧燃料の圧力がかかっても破損することがない。
【００４６】
また、第１シール部２には軸１０に摺動自在に密封接触する樹脂リング２１を使用するので、潤滑状態の悪い燃料についても異常摩耗が発生せず、シール耐久性が向上する。
【００４７】
さらに、アルコール入り燃料に対しても、第１シール部２では、樹脂リング２１を使用するので膨潤がほとんどなく、Ｏリング２２も従来技術の密封装置と異なり薄肉部がないことから破損することがなく、しめ代低下による漏れも発生し難くなる。
【００４８】
さらにまた、第１、第２シール部２，３が簡単な構成であり、従来技術のシールリップを備えた密封装置構成よりも小型化、省スペース設計ができる。
【００４９】
そして、常用０〜２ＭＰａと高圧燃料の圧力が高くても使用できるので、ドレーンポートを廃止し、ポンプ構造の簡素化を図ることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、第１シール部２の樹脂リング２１を断面矩形のものを用いていたが、これに限られず、第３図に示す断面形状の樹脂リング２３，２４を用いても良い。第３図（ａ）に示す樹脂リング２３は、摺動面の軸方向中央を突出させて低圧側Ｌをテーパ面に形成したものであり、第３図（ｂ）に示す樹脂リング２４は、摺動面の高圧側Ｈを高圧側へ行く程軸から離すテーパ面を形成したものである。これにより、シールの面圧分布が高圧側Ｈの密封対象流体をシールするようになると共に、第１シール部２と第２シール部３との間の蓄圧された圧力を高圧側Ｈへ排出可能である。
【００５１】
また、密封装置の装着自体も、まず、第１シール部２である樹脂リング２１とＯリング２２とを取付溝の高圧側溝側壁まで押し込み、次にシール押さえ４に第２シール部３のＸリング３１を嵌め込んだ状態で、シール押さえ４をハウジング１１に嵌合することで行え、容易である。
【００５２】
（第２の実施の形態）
第４図は第２の実施の形態に係る密封装置１を示す半断面図である。なお、各部材の形状、材質等は第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００５３】
第４図の密封装置１では、第２シール部３は、第１シール部２と同様の軸１０に摺動自在に密封接触する第２樹脂リング３２と、第２樹脂リング３２を軸１０に付勢する第２Ｏリング３３と、から構成される。
【００５４】
上記構成であっても、第１の実施の形態と同様な効果を発揮する。また、この第２シール部３の構成であると高圧に対して耐久性が増すので、装置の更なる高圧下での使用が可能となる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
第５図は第３の実施の形態に係る密封装置１を示す半断面図である。なお、シール押さえ４を用いていない点以外、各部材の形状、材質等は第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００５６】
第５図の密封装置１では、第２シール部３には、背圧リーク特性を有するパッキンとしてＵパッキン３４を用いている。なお、第２シール部３に用いる背圧リーク特性を有するパッキンとしては、Ｕパッキン３４に限られず、その他のパッキンを用いても構わない。このパッキンの材料には、耐燃料性、耐熱性に優れるフッ素系ゴム、アクリルゴムを使用する。好ましくはフッ素系ゴムを使用する。
【００５７】
上記構成であっても、第１の実施の形態と同様な効果を発揮する。また、第１シール部２と第２シール部３との間に蓄圧が生じても、第２シール部３のＵパッキン３４から蓄圧を低圧側Ｌに開放でき、耐久性の向上が図れる。
【００５８】
ここで、本実施の形態では、第１シール部２が嵌め込まれる取付溝は、ラインＡの部分で分割されている。このため、ラインＡの部分でハウジング１１を分割して第１シール部２の樹脂リング２１及びＯリング２２を嵌め込むことができ、特に樹脂リング２１が変形し難いこともあり、樹脂リング２１及びＯリング２２の装着を容易にしている。
【００５９】
また、本実施の形態では、第１シール部２と第２シール部３とが配置された間の間隔が軸１０の往復動ストロークより長く設定されており、燃料が第２シール部３に到達し難く、燃料の第２シール部３への侵入を防止している。
【００６０】
（第４の実施の形態）
第６図は第４の実施の形態に係る密封装置１を示す半断面図である。なお、各部材の形状、材質等は第３の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００６１】
第６図の密封装置１では、第２シール部３には、シールリップ部を有するシール部材としてオイルシール３５，３６を用いている。オイルシール３５が高圧側Ｈに配置され、オイルシール３６が低圧側Ｌに配置されている。
【００６２】
オイルシール３５，３６は、両者とも金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成されている。ゴム状弾性体の材料には、両方のオイルシール３５，３６に同じ耐燃料性、耐熱性に優れるフッ素系ゴム、アクリルゴムを使用する。好ましくはフッ素系ゴムを使用する。また、オイルシール３５の金属環のシールリップ部が焼き付けられた内径先端をできるだけ小さく設定し、シールリップ部の変形を抑えるようにして耐圧性を向上している。
【００６３】
それぞれのオイルシール３５，３６のシールリップ部は、ガータスプリングによって軸１０表面に押し付けられている。
【００６４】
このオイルシール３５，３６のシールリップ部の互いのリップ先端間の間隔が軸１０の往復動ストロークよりも短く設定されており、潤滑油が両オイルシール３５，３６に行き渡るようにしている。
【００６５】
ここで、オイルシール３５のシールリップ部は、高圧側Ｈへ向けて延びている。オイルシール３５で、高圧側Ｈの燃料の漏れを十分にシールするためである。このオイルシール３５のシールリップ部は、軸１０表面に接触するリップ先端部位の形状を円弧形状としている。この円弧形状によって、軸１０表面との摺動抵抗を低下させて、特に燃料での摺動でも摩耗を防止できるようにしており、かつ軸１０表面を介して低圧側Ｌから送られる油のかき出し漏れを防止するようにしている。
【００６６】
また、オイルシール３６のシールリップ部は、低圧側Ｌへ向けて延びている。オイルシール３６で、低圧側Ｌのオイルの漏れをシールするためである。
【００６７】
ここで、オイルシール３５は嵌合部をゴム状弾性体で覆い、ゴム嵌合として漏れのないようにしている。また、オイルシール３６は嵌合部は金属環だけで構成されており、金属嵌合としてオイルシール３５，３６を固定するようにしている。
【００６８】
上記構成であっても、第１の実施の形態と同様な効果を発揮する。また、第２シール部３にシールリップ部を有するオイルシール３５，３６を用いたので、装置の更なるシール性の向上が図れる。
【００６９】
なお、本実施の形態でも、第３の実施の形態と同様に第１シール部２が嵌め込まれる取付溝をラインＡの部分で分割できる。また、第１シール部２と第２シール部３とが配置された間の間隔が軸１０の往復動ストロークより長く設定されている。この効果は第３の実施の形態で述べた通りである。
【００７０】
（第５の実施の形態）
第７図は第５の実施の形態に係る密封装置１を示す半断面図である。なお、各部材の形状、材質等は第３の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００７１】
第７図の密封装置１では、第２シール部３には、シールリップ部を有するシール部材としてオイルシール３７を用いている。また、オイルシール３７の高圧側Ｈに補助シール部材としてサブパッキン３８を配置している。
【００７２】
オイルシール３７は、金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成されている。ゴム状弾性体の材料には、耐燃料性、耐熱性に優れるフッ素系ゴム、アクリルゴムを使用する。好ましくはフッ素系ゴムを使用する。オイルシール３７は、金属環でハウジング１１の外周を囲んで取り付けられている。
【００７３】
オイルシール３７のシールリップ部は、ガータスプリングによって軸１０表面に押し付けられている。
【００７４】
オイルシール３７のシールリップ部は、低圧側Ｌへ向けて延びている。オイルシール３７で、低圧側Ｌのオイルの漏れをシールするためである。
【００７５】
サブパッキン３８は、オイルシール３７の高圧側Ｈの角形の取付溝に配置されたＵパッキン等であり、パッキン外周面については突起を設けて面圧を増加させてシール性を向上させている。また、サブパッキン３８は、パッキン内周面については軸１０に摺動して高圧側Ｈの燃料の漏れを十分にシールする。さらに、サブパッキン３８は、低圧側Ｌにてハウジング１１が軸１０にできるだけ近接しているので、変形が抑えられて耐圧性が良い。このサブパッキン３８にもオイルシール３７のゴム状弾性体と同様の材料が用いられる。
【００７６】
上記構成であっても、第１の実施の形態と同様な効果を発揮する。また、第２シール部３にシールリップ部を有するオイルシール３７及びサブパッキン３８を用いたので、装置の更なるシール性の向上が図れる。さらに、コンパクトなオイルシール３７を用いたので、装置の軸方向の大きさのコンパクト化が図れる。
【００７７】
なお、本実施の形態でも、第３の実施の形態と同様に第１シール部２が嵌め込まれる取付溝をラインＡの部分で分割できる。また、第１シール部２と第２シール部３とが配置された間の間隔が軸１０の往復動ストロークより長く設定されている。この効果は第３の実施の形態で述べた通りである。
【００７８】
（第６の実施の形態）
第８図は第６の実施の形態に係る密封装置１を示す半断面図である。なお、各部材の形状、材質等は第３の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００７９】
第８図の密封装置１では、第２シール部３には、シールリップ部を有するシール部材としてオイルシール３９を用いている。
【００８０】
オイルシール３９は、金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成されている。ゴム状弾性体の材料には、耐燃料性、耐熱性に優れるフッ素系ゴム、アクリルゴムを使用する。好ましくはフッ素系ゴムを使用する。オイルシール３９は、嵌合力を高くするために金属嵌合として、金属環でハウジング１１の外周を囲んで取り付けられている。ここで、オイルシール３９の金属環とハウジング１１の間には、Ｏリング３９ａが挟み込まれている。Ｏリング３９ａによって、金属嵌合部分での漏れを防止するためである。
【００８１】
オイルシール３９のシールリップ部は、高圧側Ｈと低圧側Ｌにそれぞれ延びており、それぞれがガータスプリングによって軸１０表面に押し付けられている。
【００８２】
オイルシール３９のシールリップ部は、高圧側Ｈと低圧側Ｌにそれぞれ別れて延びていることから、その根本のゴム状弾性体が焼き付けられる金属環内周先端に両側に貫ける領域を広げるように周方向で先端を凹ませた複数の凹部を設けたり、周方向に複数の孔を設けたりすることで、成形時にゴム状弾性体の生地が２つのシールリップ部に行き渡るようにしておくと良い。
【００８３】
オイルシール３９の高圧側Ｈへ向けて延びているシールリップ部は、高圧側Ｈの燃料の漏れを十分にシールする。この高圧側Ｈへ向けて延びているシールリップ部には、軸１０表面に接触するリップ先端部位の形状を円弧形状としている。この円弧形状によって、軸１０表面との摺動抵抗を低下させて、特に燃料での摺動でも摩耗を防止できるようにしている。また、低圧側Ｌから軸１０表面を介して送られる油のかき出し漏れを防止できるようにしている。
【００８４】
また、オイルシール３９の低圧側Ｌへ向けて延びているシールリップ部は、低圧側Ｌのオイルの漏れをシールする。
【００８５】
上記構成であっても、第１の実施の形態と同様な効果を発揮する。また、第２シール部３にシールリップ部を有するオイルシール３９を用いたので、装置の更なるシール性の向上が図れる。
【００８６】
なお、本実施の形態でも、第３の実施の形態と同様に第１シール部２が嵌め込まれる取付溝をラインＡの部分で分割できる。また、第１シール部２と第２シール部３とが配置された間の間隔が軸１０の往復動ストロークより長く設定されている。この効果は第３の実施の形態で述べた通りである。
【産業上の利用の可能性】
【００８７】
以上説明したように本発明では、第１シール部と、第１シール部の反密封対象側に配置される第２シール部と、を備えたことで、第１シール部からの微少かき出し漏れも第２シール部で密封する２重シール構造とすることができ、常用０〜２ＭＰａで使用でき、５ＭＰａ以上の高圧燃料の圧力がかかっても破損することがない。
【００８８】
また、第１シール部には一方の対向面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材を使用するので、潤滑状態の悪い燃料についても異常摩耗が発生せず、シール耐久性が向上する。
【００８９】
さらに、アルコール入り燃料に対しても、第１シール部では、樹脂製シール部材を使用するので膨潤がほとんどなく、付勢部材も従来技術の密封装置と異なり薄肉部がないことから破損することがなく、しめ代低下による漏れも発生し難くなる。
【００９０】
さらにまた、第１、第２シール部が簡単な構成であり、従来技術のシールリップを備えた密封装置構成よりも小型化、省スペース設計ができる。
【００９１】
そして、常用０〜２ＭＰａと高圧燃料の圧力が高くても使用できるので、ドレーンポートを廃止し、ポンプ構造の簡素化を図ることができる。
【００９２】
第１シール部が嵌め込まれる取付溝の反密封対象側溝側壁を形成するシール押さえ部材を備え、シール押さえ部材には、第２シール部を嵌め込む第２取付溝が形成されていることで、簡単な構成で２重シール構造のシールを構成できる。
【００９３】
第２シール部は、スクィーズパッキンであることで、シール性の向上が図れる。
【００９４】
第２シール部は、一方の対向面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材と、樹脂製シール部材を一方の対向面に付勢する付勢部材と、から構成されることで、装置の更なる高圧下での使用が可能となる。
【００９５】
第２シール部は、背圧リーク特性を有するパッキンであることで、第１シール部と第２シール部との間に蓄圧が生じても、第２シール部の背圧リーク特性を有するパッキンから蓄圧を開放でき、耐久性の向上が図れる。
【００９６】
第２シール部は、一方の対向面に摺動自在に密封接触するシールリップ部を有するシール部材であることで、装置の更なるシール性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
第１図は、第１の実施の形態に係る密封装置を示す図である。
第２図は、第１の実施の形態に係る密封装置が適用される周辺システムを示す半断面図である。
第３図は、第１の実施の形態に係る密封装置の他の例を示す図である。
第４図は、第２の実施の形態に係る密封装置を示す図である。
第５図は、第３の実施の形態に係る密封装置を示す図である。
第６図は、第４の実施の形態に係る密封装置を示す図である。
第７図は、第５の実施の形態に係る密封装置を示す図である。
第８図は、第６の実施の形態に係る密封装置を示す図である。
第９図は、従来技術の密封装置を示す半断面図である。

Claims

燃料ポンプにおける往復移動する軸とハウジングとの間に形成される環状隙間を密封する密封装置であって、
前記軸表面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材と、該樹脂製シール部材を前記軸表面に付勢する付勢部材と、から構成されて燃料の存在する高圧側を密封する第１シール部と、
該第１シール部の低圧側に配置されて低圧側に密封されたオイルを密封するとともに、前記第１シール部で減圧された燃料を密封する第２シール部と、
前記ハウジング端部の内径が高圧側から低圧側に向かって拡径されることによって形成される、小径部と大径部とそれらをつなぐ段差面とからなる段差部に、前記大径部における前記段差面から低圧側に離間した位置に嵌合され、前記段差面を高圧側溝側壁とし前記段差面に対向する面を低圧側溝側壁として前記第１シール部が嵌め込まれる取付溝を形成するとともに、前記第２シール部が嵌め込まれる第２取付溝を有するシール押さえ部材と、を備えたことを特徴とする密封装置。
前記第２シール部は、スクィーズパッキンであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の密封装置。
前記第２シール部は、前記軸表面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材と、該樹脂製シール部材を前記軸表面に付勢する付勢部材と、から構成されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の密封装置。
燃料ポンプにおける往復移動する軸とハウジングとの間に形成される環状隙間を密封する密封装置であって、
前記軸表面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材と、該樹脂製シール部材を前記軸表面に付勢する付勢部材と、から構成されて燃料の存在する高圧側を密封する第１シール部と、
該第１シール部の低圧側に配置されて低圧側に密封されたオイルを密封するとともに、前記第１シール部で減圧された燃料を密封する第２シール部と、を備え、
前記第２シール部は、低圧側へ向けて延びるとともに前記軸表面に摺動自在に密封接触する第１のシールリップ部と、低圧側へ向けて延びるとともに前記第２シール部が装着される取付溝の溝底面に密封接触する第２のシールリップ部と、前記第１のシールリップ部と前記第２のシールリップ部との間において低圧側に開口するように設けられる溝と、を備え、背圧リーク特性を有するパッキンであることを特徴とする密封装置。
燃料ポンプにおける往復移動する軸とハウジングとの間に形成される環状隙間を密封する密封装置であって、
前記軸表面に摺動自在に密封接触する樹脂製シール部材と、該樹脂製シール部材を前記軸表面に付勢する付勢部材と、から構成されて燃料の存在する高圧側を密封する第１シール部と、
該第１シール部の低圧側に配置されて低圧側に密封されたオイルを密封するとともに、前記第１シール部で減圧された燃料を密封する第２シール部と、を備え、
前記第２シール部は、それぞれ前記軸表面に摺動自在に密封接触する、高圧側のシールリップ部と低圧側のシールリップ部とを備えることを特徴とする密封装置。
前記第２シール部は、それぞれ金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成された高圧側オイルシールと低圧側オイルシールとを軸方向に並べて構成されており、
前記高圧側のシールリップ部は、前記高圧側オイルシールにおいて高圧側へ向けて延びているシールリップ部であり、
前記低圧側のシールリップ部は、前記低圧側オイルシールにおいて低圧側へ向けて延びているシールリップ部であることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の密封装置。
前記第２シール部は、前記ハウジングに取り付けられる金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成されたオイルシールと、前記オイルシールに対して高圧側の領域において前記ハウジングに形成された取付溝に配置されたパッキンと、から構成されており、
前記高圧側のシールリップ部は、前記パッキンにおいて前記軸表面に摺動自在に密封接触するシールリップ部であり、
前記低圧側のシールリップ部は、前記オイルシールにおいて低圧側へ向けて延びているシールリップ部であることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の密封装置。
前記第２シール部は、前記ハウジングに取り付けられる金属環にゴム状弾性体を焼き付けて構成されたオイルシールであり、
前記高圧側のシールリップ部は、前記オイルシールにおいて高圧側へ向けて延びているシールリップ部であり、
前記低圧側のシールリップ部は、前記オイルシールにおいて低圧側へ向けて延びているシールリップ部であることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の密封装置。