CN100370133C - 具有内润滑槽的供油泵 - Google Patents

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Abstract

一种供油泵(1)，其包括壳体(11)、凸轮轴(14)和凸轮环(15)。所述凸轮轴(14)可旋转地被支撑在壳体(11)上。所述凸轮环(15)围绕凸轮轴(14)的凸轮部(142)被支撑，使得凸轮环(15)相对于凸轮部(142)可转动。一个垫圈件(20)被设置于凸轮部(142)的轴端面(142)与壳体(11)之间，从而凸轮部(142)与凸轮轴(14)轴向对准。一个轴承(21)沿圆周方向被插入凸轮部(142)的端面(142a)与凸轮环(15)之间。凸轮环(15)的轴端面(152)限定了油槽(153)，从而润滑油从凸轮室(13)流入间隙(149)中，所述间隙(149)形成于所述凸轮部(142)与所述轴承(21)之间。润滑油被充分地供应至凸轮部(142)的外围，从而供油泵(1)中的凸轮轴(14)不会发生卡塞。

Description

具有内润滑槽的供油泵
技术领域
本发明涉及一种用于共轨型喷油装置的供油泵，它位于燃料箱与喷油装置之间以便将高压燃料供应给喷油装置。
背景技术
供油泵压缩来自燃料箱的燃料，并使之增压，从而高压燃料被供应给一个喷油装置。在传统的供油泵中，如JP-A-2002-310039中图9所示，供油泵50具有凸轮轴54、凸轮环55和活塞56。所述凸轮轴54可转动地设置在壳体51中。凸轮轴54具有凸轮部542。凸轮环55可转动地设置在凸轮部542的外围，使得凸轮环55相对于凸轮部542可转动，从而凸轮环55做垂直往复运动。活塞56与凸轮环55相连，从而活塞56与凸轮环55一起进行垂直往复运动。与位于活塞56与凸轮环55之间的连接部相对的活塞56的端部插入一个压力腔52中，其中高压燃料被导入所述压力腔52内。当活塞56到达其顶部死点时，导入压力腔52的燃料被增压，并且高压燃料被供应给喷油装置。
凸轮部542的外圆周限定了一个油槽543。流入凸轮腔53内的低压油作为润滑油被引入油槽543中。该润滑油从油槽543中被完全地分配给凸轮部542的外圆周。因此，能够限制凸轮部542和凸轮环55之间的卡塞。
在传统的供油泵50中，垫圈件60被分别设置在凸轮环55的轴端面与壳体51的平直表面之间，其中所述壳体的平直表面与凸轮部542的轴端面相对。每个垫圈件60沿着轴向与凸轮轴54对准。在这种结构中，形成于凸轮环55的每个轴端面与相应垫圈件60的对向轴端面之间的间隙较小。当该间隙较小时，从凸轮室53引入间隙中的润滑油的量也较少，那么润滑油就不会完全地分配给凸轮部542的外圆周上。在这种情况下，就会发生卡死，供油泵50将损坏。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的一个目的就是制造一种供油泵，其具有一个结构，在该结构中润滑油能够被充分地导入旋转件，以便防止该旋转件的卡塞。
为了达到上述目的，本发明提供了一种供油泵，该供油泵被设置在燃料箱与喷油装置之间。供油泵将来自燃料箱的燃料供应给喷油装置。所述供油泵包括壳体、凸轮轴和凸轮环。壳体确定出一个凸轮室，使得润滑油从凸轮室中被供应。凸轮轴可旋转地安置于所述壳体中。凸轮轴包括一个在凸轮室中旋转的凸轮部。凸轮环与凸轮轴可转动地相连。
凸轮环具有轴端部，该轴端部限定了一个连通凸轮室和一间隙的油槽，所述间隙大致沿圆周位于凸轮部与凸轮环之间。因此，润滑油能够从凸轮室通过油槽流入大致沿圆周位于凸轮部与凸轮环之间的间隙中。
或者，壳体具有一个表面，该表面大致沿着凸轮轴的轴向与凸轮部的轴端部相对。所述壳体的表面限定了一个连通凸轮室与一间隙之间的油槽，所述间隙大致沿圆周位于凸轮部与凸轮环之间。因此，通过油槽，润滑油能够从凸轮室流入大致沿圆周位于凸轮部与凸轮环之间的间隙。
或者，垫圈件限定了一个连通凸轮室和一间隙的油槽，所述间隙大致沿圆周位于凸轮部与凸轮环之间。润滑油能够从凸轮室通过油槽流入大致沿圆周位于凸轮部与凸轮环之间的间隙。
附图说明
本发明的以上和其它目的、特征和优点通过下面参考附图所作的描述，将会变得更加清楚，其中：
图1为根据本发明第一实施例的供油泵的局剖前视图；
图2为根据本发明第一实施例的凸轮部和凸轮环的局剖前视图；
图3为根据本发明第一实施例的沿图2中III-III线的位于凸轮环中油槽的侧视图；
图4为根据本发明第二实施例的垫圈件中油槽的侧视图；
图5为根据本发明第二实施例的垫圈件中油槽的前视图；
图6为根据第二实施例的垫圈件、凸轮部和凸轮环的局剖前视图；
图7为根据本发明第三实施例的壳体、凸轮部和凸轮环的局剖前视图；
图8为根据第三实施例的沿图7中VIII-VIII线的壳体中油槽的侧视图；
图9为现有技术中供油泵的横剖前视图。
具体实施方式
(第一实施例)
如图1所示，供油泵1(供给泵)将燃料从燃料箱100导出，并通过共轨型(压力累积型)喷油装置中的共轨102将高压燃料供应至喷油装置101中。然而，本发明的结构也能够被应用于任何其它类型的供油泵中。
供油泵1具有壳体11，该壳体11包括一个第一壳体111、多个第二壳体112和一个第三壳体113。所述第一壳体111可旋转地支撑着一个凸轮轴14。每个第二壳体112在其内部形成有一个压力腔12。所述第三壳体113被固定在所述第一壳体111上，从而第一壳体、第二壳体及第三壳体111、112、113在它们之间构成一个凸轮室13。
凸轮轴14具有轴部141和凸轮部142。轴部141由第一壳体111可转动地支撑着。凸轮部142围绕着相对于轴部141的旋转中心偏置的凸轮部142的旋转中心转动。凸轮环15和活塞16围绕着凸轮部142设置。凸轮环15由凸轮部142可转动地支撑。活塞16能够与凸轮环15一起进行往复运动。一个滑轮(未示出)被设置在凸轮轴14的一个轴端。该滑轮藉由诸如皮带(未示出)等传输装置与发动机(未示出)的曲轴相连。进给泵17被设置在凸轮轴14的另一轴端。进给泵17与凸轮轴14一起转动。
第二壳体112的数目依赖于活塞16的数目。在第一实施例中，两个活塞16被安置在两个第二壳体112中。
在图1中，进给泵17以在供油泵1中的侧视图表示，而供油泵1以不包括进给泵17和进给泵17外围部的前视图表示。特别地，图中进给泵17处于这样一种状况，即进给泵17相对于图1中纸平面水平旋转90°。进给泵17以侧视图示出是为了以下描述的方便。原先，作为进给泵17旋转中心的轴部位于图1中以点划线表示的凸轮轴14的轴部141的延长部分上。原先，进给泵17的轴部应当以局剖前视图表示。然而，进给泵17和进给泵17的外围部以侧视图表示以便解释燃料流动。
而且，凸轮轴14藉由轴承18可旋转地由第一壳体111支撑。油封19位于轴部141的一侧与第一壳体111之间。油封19与轴承18并排设置。垫圈件20限制凸轮部142的轴端面的轴向移动。每个垫圈件20轴向位于凸轮部142的轴端面与第一壳体111之间。垫圈件20轴向位于凸轮部142的轴端面，即轴端面142a(图2)与第三壳体113之间。因此，凸轮轴14沿其轴向定位。垫圈件20位于凸轮部142的两个轴端部上，使得垫圈件20与凸轮轴14的轴部141可自由活动地连接在一起。垫圈件20与凸轮部142之间沿轴向形成间隙，从而油可以穿过所述间隙。
如图2和3所示，凸轮环15被成型为矩形(图3)，其具有一个孔部151，凸轮轴14的凸轮部142轴向穿过该孔部151。凸轮环15和凸轮部142之间径向插入一个轴承21，从而凸轮环15与轴承21接合，凸轮环15相对于凸轮部142的外圆周可旋转。活塞16(图1)分别与凸轮环15的上下表面以面-面接触的方式相连接。
每个活塞16具有一个平面安置部161，在这里活塞16与凸轮环15在活塞的一个轴端部相连。特别地，活塞16的平面安置部161的轴端面与凸轮环15的径向向外平直端面相接触。活塞16在其另一个端部具有一个销部162。活塞16的销部162被插入压力腔12内。活塞16由围绕活塞16外表设置的盘簧22驱动而到达凸轮环15的侧边。盘簧22沿圆周方向围绕第二壳体112。在图1中，凸轮轴14转动，从而凸轮部142转动，并且凸轮环14垂直往复运动。因此，与凸轮环15协力，活塞16使导入压力腔12中的低压燃料增压。
进给泵17被可旋转地支撑在第三壳体113中。进给泵17具有内转子171和外转子172，使得从进口(供给口)25通过过滤器26而导入进入通道27的燃料经过出口通道28被输送至一个流量控制阀29。该流量控制阀29通过一个循环通道30而与压力腔12及凸轮室13连通。
燃料出口端(出口)31与压力腔12连通。漏泄阀32与凸轮室13连通。供应的燃料在压力腔12中增压，并被供给至喷油装置101中。供给至凸轮室13的燃料用作润滑油，用来润滑凸轮轴14的转动部。
在凸轮室13中聚集的燃料(润滑油)被充分地供应到旋转部，即间隙149(图2)中，该间隙沿圆周方向形成于相互接合的凸轮轴14的凸轮部142与轴承21之间。当不设置轴承21时，燃料(润滑油)被供应至形成于彼此接合的凸轮部142的外圆周与凸轮环15的内圆周之间的间隙中，以便在两者之间润滑。轴承21的结构将在下面描述。
如图2和3所示，从凸轮室13通向凸轮部142的燃油通道具有供润滑油穿过的油槽153，该油槽153在第一实施例中位于凸轮环15的轴端面152的侧边上。也就是说，油槽153位于凸轮环15的轴端部15a上。
如图3所示，油槽153在凸轮环15的轴端面中被限定为相对于孔部151中心的一个十字形，该轴端面与垫圈件20轴向相对。凸轮部142穿过凸轮环15的孔部151。也就是说，线性油槽位于凸轮环15的端面，该端面在凸轮环15的侧视图中呈矩形。线性油槽153从凸轮环15的外圆周至凸轮环15的孔部151的中心设置。凸轮轴14的凸轮部142的外圆周大致沿凸轮轴14的轴向部分地限定一个油槽143。油槽143相对于凸轮轴14的轴心倾斜。
油槽153不必为一个朝向孔部151中心的槽，只要油槽153的方位是从凸轮环15的外圆周至凸轮环15的孔部151即可。油槽153不必为线性形状，也可以为弯曲状或Z字形。通过油槽153的润滑油的数量比通过凸轮环15的轴端面152与凸轮环15两侧上的垫圈件20之间的间隙中的润滑油的数量要多得多。
轴承21径向设置在凸轮环15与凸轮部142之间。一般而言，轴承21沿着凸轮环15的内圆周被压入，从而润滑油被供应至形成于凸轮部142的外圆周与轴承21的内圆周之间的间隙149中。因此，通过凸轮轴14的旋转，润滑油从形成于凸轮部142的外圆周与轴承21的内圆周之间的间隙149而供应到形成于凸轮部142的外圆周上的油槽143中。因此，润滑油被完全分配给凸轮部142的外圆周上。
下面将描述具有上述结构的供油泵1的操作。
再参照图1，供油泵1被设置在燃料箱100与喷油装置101之间。特别地，供油泵1具有一个结构，使得供油泵1将高压燃料供给共轨102，该轨道为压力累积和燃料分配设备。
来自燃料箱100的燃料从供油泵1的进口25被导入。从进口25导入的燃料穿过过滤器26。当燃料穿过过滤器26时，灰尘和碎片从燃料中被去除，燃料通过供油泵1的进入通道27而流入进给泵17。
从进入通道27导入的燃料流进形成于进给泵17的内转子171与外转子172之间的间隙中，从而流入间隙的燃料通过内转子171和外转子172的转动而运动，并且燃料被输送至出口通道28中。
被输送至出口通道28中的燃料流入流量控制阀29中，从而燃料的压力被控制在一个预定值，燃料作为低压燃料被传输。通过循环通道30，低压燃料的一部分被输送至每个第二壳体112的每个压力腔12中，剩余的低压燃料被供应至凸轮室13中。
被导入压力腔12中的低压燃料通过活塞16结合凸轮环15的往复运动而增压。活塞16的往复运动由凸轮轴14的凸轮部142的偏心转动而产生。低压燃料在压力腔12中被增压至高压燃料，所述高压燃料通过共轨102而被输送至喷油装置101中。
输送至凸轮室13中的剩余的低压燃料作为润滑旋转滑动部的润滑油而被引入凸轮轴14的一个旋转滑动部中。即，如图2和3所示，通过位于凸轮环15的轴端面152上的油槽153，在凸轮室13中聚集的润滑油被引入位于凸轮轴14的凸轮部142的外圆周与轴承21的内圆周之间的间隙149中。润滑油被部分地导入凸轮轴14的轴部141的外圆周上，并被输送至形成于彼此接合的凸轮轴14的轴部141与轴承18之间的间隙中，从而轴部141的外围上的润滑性能得以改善。
润滑油从彼此接合的凸轮部142与轴承21之间的间隙149流入位于凸轮部142中的油槽143中，从而通过凸轮部142的转动，润滑油被完全分配至凸轮部142的外圆周上。因此，在凸轮部142的外围处能够被充分地润滑。
油槽153位于凸轮环15的轴端面152上。凸轮环15与凸轮轴14的凸轮部142接合，从而凸轮环15相相对于凸轮部142可转动。间隙149位于凸轮部142与轴承21之间，油槽153从凸轮室13至间隙149，从而在第一实施例中，润滑油能够被充分地供应给供油泵1的凸轮部142的外围。因此，能够限制凸轮部142外围的卡塞，从而增强了供油泵1的耐用性。
这里，油槽153可位于凸轮环15的任一轴端面上，也可位于凸轮环15的两个轴端面上。
(第二实施例)
如图4-6所示，一个孔部201位于垫圈件20的中央，使得凸轮轴14的轴部141穿过孔部201。垫圈件20被装配到凸轮轴14的轴部141上，从而十字型的油槽203(图4)相对于垫圈件20的中心轴而形成于垫圈件20的表面202上。垫圈件20的表面202与轴端面，即凸轮部142的轴端部142a(图6)或凸轮环15轴向相对。在第一实施例中位于凸轮环15的轴端面152上的油槽153不需要被设置，只要垫圈件20中设置油槽203即可。但是，在凸轮环15的轴端面152上可以设置油槽153。这里，油槽203可以位于任一个垫圈件20上，也可以位于两个垫圈件20上。
通过位于垫圈件20中的油槽203，聚集在凸轮室13中的润滑油被导入间隙149中，该间隙149位于彼此接合的凸轮轴14的凸轮部142的外圆周与轴承21的内圆周之间。润滑油以与第一实施例中相同的方式被供应到凸轮部142的油槽143中。通过凸轮部142的旋转，凸轮部142的油槽143中的润滑油被完全分配给凸轮部142的外圆周上，从而润滑性能被进一步改善。
位于垫圈件20中的油槽203比形成于凸轮环15的轴端面152与垫圈件20之间的轴向间隙要大得多。通过油槽203，从凸轮室13流入的润滑油被充分地供应至凸轮轴14的凸轮部142的外圆周上。当凸轮轴14的凸轮部142旋转时，供应至油槽203中的润滑油被输送至位于凸轮部142与凸轮环15之间的间隙(接合间隙)149中。因此，在凸轮部142的外围不会出现卡住，从而能够防止供油泵发生卡死。
(第三实施例)
如图7和8所示，在该实施例中，垫圈件20没有被设置在供油泵的凸轮轴14的轴部141上，即凸轮轴14没有应用垫圈件20而轴向对准。除了垫圈件20与油槽之外，第三实施例中供油泵1的结构与第一和第二实施例中的结构大致相同。在第三实施例的结构中，按照与垫圈件20中的油槽203相同的方式，十字型槽113a(图8)位于与相应的轴端面，即凸轮部142的轴端部142a轴向相对的第三壳体113的表面上。另外，十字型槽111a位于与凸轮部142的相应轴端面相对的第一壳体111的表面上。
位于第一和第三壳体111、113的至少一个上的油槽111a、113a比位于轴向彼此相反的凸轮环15的其中一个轴端面152与第一和第三壳体111、113的其中一个之间的轴向间隙要大许多。
通过油槽111a、113a，从凸轮室13流入的润滑油被充分地供应至凸轮轴14的凸轮部142的外圆周上。当凸轮轴14的凸轮部142旋转时，油槽111a、113a中的润滑油被输送至凸轮部142与凸轮环15之间的间隙(接合间隙)149中。因此，在凸轮部142的外围不会出现卡住，从而能够防止供油泵发生卡死。
在上述实施例中，油槽153、203、111a和113a被限定于凸轮环15的其中一个轴端面152、垫圈件20和/或壳体11上。在形成于凸轮环15的轴端面152与垫圈件20和/或壳体11之间的轴向间隙中，油槽153、203、111a和113a朝向凸轮轴14的中轴线。因此，润滑油被充分地供应至间隙149中，该间隙149形成于彼此接合的凸轮轴14的凸轮部142的外圆周与轴承21的内圆周之间。因此，从凸轮室13中能够供应充足量的润滑油，从而供油泵1的耐用性得以提高，而不会出现凸轮部142的卡死。
以上第一至第三实施例可以被结合以改善供油泵1的润滑性能。
在不脱离本发明的精神的前提下，可以对以上实施例进行各种改变和变型。

Claims (7)

1.一种供油泵(1)，其位于燃料箱(100)与喷油装置(101)之间并将燃料从燃料箱(100)供应至喷油装置(101)中，所述供油泵(1)包括：
壳体(11，111，112，113)，其确定一个凸轮室(13)，使得润滑油从凸轮室(13)中被供应；
凸轮轴(14)，其可转动地支承于所述壳体(11，111，112，113)中，所述凸轮轴(14)包括一个在所述凸轮室(13)中旋转的凸轮部(142)；
凸轮环(15)，其可转动地与所述凸轮轴(14)相连；
其特征在于：所述凸轮环(15)具有一个轴端部(15a)，所述轴端部(15a)限定了一个油槽(153)，该油槽(153)在一间隙(149)与所述凸轮室(13)之间将两者连通，所述间隙(149)大致沿圆周方向位于所述凸轮部(142)与所述凸轮环(15)之间，从而通过所述油槽(153)，所述润滑油能够从所述凸轮室(13)流入大致沿圆周方向位于凸轮部(142)与凸轮环(15)之间的间隙(149)中。
2.如权利要求1所述的供油泵，其特征在于进一步包括：
一个轴承(21)，其位于所述凸轮部(142)与所述凸轮环(15)之间，使得所述轴承(21)径向向外与所述凸轮部(142)接合，
其中所述油槽(153)在间隙(149)与所述凸轮室(13)之间将两者连通，该间隙(149)大致沿圆周方向位于彼此接合的所述凸轮部(142)与所述轴承(21)之间。
3.如权利要求1或2所述的供油泵，其特征在于：所述油槽(153)大致为线性形状。
4.一种供油泵(1)，其位于燃料箱(100)与喷油装置(101)之间并将燃料从燃料箱(100)供应至喷油装置(101)中，所述供油泵(1)包括：
壳体(11，111，112，113)，其确定一个凸轮室(13)，使得润滑油从所述凸轮室(13)中被供应；
凸轮轴(14)，其可转动地支承于所述壳体(11，111，112，113)中，所述凸轮轴(14)包括一个在所述凸轮室(13)中旋转的凸轮部(142)；
凸轮环(15)，其可转动地与所述凸轮轴(14)相连；
其特征在于：所述壳体(111，113)具有一个表面，该表面大致沿凸轮轴(14)的轴向与凸轮部(142)的轴端部(142a)相对，
所述壳体(111，113)的表面限定了一个油槽(111a，113a)，该油槽(111a，113a)在一间隙(149)与所述凸轮室(13)之间将两者连通，所述间隙(149)大致沿圆周方向位于所述凸轮部(142)与所述凸轮环(15)之间，从而通过所述油槽(111a，113a)，所述润滑油能够从所述凸轮室(13)流入大致沿圆周方向位于所述凸轮部(142)与所述凸轮环(15)之间的间隙(149)中。
5.如权利要求4所述的供油泵，其特征在于：所述油槽(111a，113a)大致为线性形状。
6.一种供油泵(1)，其位于燃料箱(100)与喷油装置(101)之间并将燃料从燃料箱(100)供应至喷油装置(101)中，所述供油泵(1)包括：
壳体(11，111，112，113)，其确定一个凸轮室(13)，使得润滑油从所述凸轮室(13)中被供应；
凸轮轴(14)，其可转动地支承于所述壳体(11，111，112，113)中，所述凸轮轴(14)包括一个在所述凸轮室(13)中旋转的凸轮部(142)；
凸轮环(15)，其可转动地与所述凸轮轴(14)相连；
垫圈件(20)，其位于凸轮部(142)的一个轴端部(142a)与壳体(111，113)的一个表面之间，所述壳体(111，113)的表面大致沿凸轮轴(14)的轴向与所述凸轮部(142)的轴端部(142a)相对，其中所述垫圈件(20)沿所述凸轮轴(14)的轴向力方向与所述凸轮轴(14)对准，
其特征在于：所述垫圈件(20)限定了一个油槽(203)，该油槽(203)在一间隙(149)与所述凸轮室(13)之间将两者连通，所述间隙(149)大致沿圆周方向位于所述凸轮部(142)与所述凸轮环(15)之间，从而通过所述油槽(203)，所述润滑油能够从所述凸轮室(13)流入大致沿圆周方向位于凸轮部(142)与凸轮环(15)之间的间隙(149)中。
7.如权利要求6所述的供油泵，其特征在于：所述油槽(203)大致为线性形状。
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