CN102483017B - 燃料高压泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机的燃料高压泵，其设有泵壳体(1)，为了操作至少一个设置在该泵壳体(1)中的泵部件，在该泵壳体中一个具有凸轮或偏心轮传动装置(3)的驱动轴(2)被接收并可绕驱动轴纵轴线(4)转动地被支撑，其中，用于接收并可转动地支撑该驱动轴(2)的该泵壳体(1)包括一个具有轴承孔(6)的、与该泵壳体(1)连接的壳体件(5)。根据本发明，该壳体件(5)通过摩擦锁合的压配合连接(7)与该泵壳体(1)连接，其中，该摩擦锁合的压配合连接(7)这样地构成，使得该壳体件(5)具有至少一个区段(a，b)，该至少一个区段相对该泵壳体(1)的空槽(8)具有一个径向的裕量，该壳体件(5)置入在该空槽(8)中。

Description

燃料高压泵
技术领域
本发明涉及内燃机的燃料高压泵。
背景技术
这种高压泵已由现有技术充分地公知。它们尤其在机动车中用于使燃料–尤其柴油燃料–输送到高压储存器中，燃料再由那里在高压下被喷射到内燃机的燃烧室中。为此这种高压泵具有一个带有凸轮或偏心轮传动装置的驱动轴，借助该驱动轴使至少一个泵部件驱动成升降运动。在泵活塞的抽吸冲程中由一个低压区域吸入燃料及在泵活塞的输送冲程中在泵工作室中压缩燃料，以便使处于高压下的燃料输送到高压储存器中。
由于高的输送压力在这种泵中通常存在问题，即在驱动轴上作用有大的力，确切地是相对驱动轴纵轴线在径向及轴向上作用的力，该力必需由驱动轴的轴承装置来接收。为了避免在出现高的径向力及随之而来的驱动轴的倾斜位置时在轴承装置的边缘区域中的高的边缘压力例如在公开文献DE102006051332A1中提出：驱动轴被接收在轴承孔中的轴区段或轴承孔的轮廓被作成球状，以致在轴承中间留有比轴承边缘区域中小的轴承气隙。因此可较好地容许驱动轴由于边缘力的作用产生的一定倾斜位置。为了接收轴向力轴承装置构成在一个法兰盘部件中，该法兰盘部件通过至少一个螺丝连接与高压泵的壳体形锁合地连接。
发明内容
由上述类型及根据其分类的高压泵为出发点本发明的任务在于：给出具有改善的驱动轴的轴承装置的高压泵。该高压泵尤其能简单地并由此成本上有利地制造。
所提出的燃料高压泵设有一个泵壳体，为了操作至少一个设置在泵壳体中的泵部件在该泵壳体中接收并可绕驱动轴纵轴线转动地支撑着一个具有凸轮或偏心轮传动装置的驱动轴。为了接收并可转动地支撑驱动轴泵壳体包括一个具有轴承孔的壳体件。根据本发明该壳体件通过一个摩擦锁合的压配合连接与泵壳体连接，其中摩擦锁合的压配合连接被这样地构成，即所述壳体件具有至少一个区段，该区段相对泵壳体的空槽具有一个径向的裕量，在该空槽中将置入壳体件。这里压配合连接最好这样地设计，以致通过它也可接收由驱动轴导入的轴向力。因此螺丝连接并非必需的，以致可实现壳体件在泵壳体上不用螺丝的固定。并且一个法兰盘的构型也非需要的，以使得总的材料及由此重量可以节省。此外可取消用于接收固定螺丝的空槽的高成本的制造，故使整个制造简化并由此成本上有利地构成。
根据一个优选的实施形式壳体件具有相对泵壳体的空槽有径向的裕量的第一区段a与第二区段b以构成摩擦锁合的压配合连接，以致构成两个用于使壳体件与泵壳体摩擦锁合连接压配合连接。其中第一区段a及第二区段b在关于驱动轴纵轴线的轴向上相互隔开地布置。一个大的轴向距离能使壳体件定位在轴向的大长度上及由此保证壳体件相对泵壳体的同轴性。因此轴向距离优选地以相应的方式选择得尽可能大些。
壳体件与泵壳体通过两个轴向相互隔开的压配合连接的摩擦锁合的连接还具有一个优点，即在具有径向的裕量的两个区段a与b之间可构成一个作为回流槽用的环形室。最好一个回流孔通入该环形室以将轴承润滑量导回到系统回流部分中。回流孔可被构成径向空槽或在壳体件的一个壁区域中倾斜延伸的空槽。作为回流槽的一个环形室、即一个环绕的回流槽具有其优点，即当壳体件中的回流孔与泵壳体中的回流孔具有不同的角度位置时也可保证对系统回流部分的连接。环绕的回流槽优选地通过位于很内部的压配合连接相对泵内室密封。由此可取消一个密封圈的设置。如果仍出现不密封性，估计不会有严重的影响，因为泄漏发生在泵内室。
最好壳体件的第一区段a相对泵壳体的空槽的径向的裕量与第二区段b的径向的裕量相互不同。此外最好将第二区段b的径向的裕量选择得大于第一区段a的径向的裕量。通过区段a与b的相应构型一方面保证两个区段中足够的压配合连接，另一方面使压配合过程变得容易。
压配合连接有利地在第二区段b的区域中还具有密封功能。在小需求的应用中，这就是说作用在驱动轴上的力小的情况下，压配合连接由此可替代一个密封圈以相对外部空间密封该环形室。
为了建立压配合连接最好这样地选择区段a和/或区段b的径向的裕量及轴向延伸，即最小压配合力>5kN并可接收约1kN的常规轴向压力。
由于压配合裕量在压配合连接的区域中可引起轴承孔及与其邻接的构件的变形。为了构成滑动轴承例如可在轴承孔中接收一个滑动轴承衬套，以致压配合裕量可引起轴承衬套的变形。由此可能降低轴承的负荷能力。为了避免这种变形在泵壳体中至少一个压配合连接的区域中设有一个环形槽，该环形槽将引起泵壳体的弹性变形及由此引起压配合连接的区域中的脱耦。由此可实现高的保持力而无邻接构件的塑性变形及无压配合区域中应用的形成。由于脱耦压配合力甚至还可再提高。
根据一个优选的实施形式为了泵壳体的脱耦而设置的环形槽相对在其中置入壳体件的泵壳体的空槽优选同轴地布置。环形槽从泵壳体的端面起基本上轴向地延伸及有利地以一个对缺口应力集中不敏感的半径构成。也可变换地或补充地在壳体件的一个端面中构成一个相应的环形槽，以便阻止不希望的变形。只要滑动轴承衬套设置在壳体件的轴承孔中，该轴承衬套可被构成圆柱形或带肩环套。
如果为了泵壳体的脱耦使用了环形槽，则最好它的轴向延伸被选择得大于相应压配合区段的径向延伸，环形槽有助于该压配合区段的去负荷。这就是说，环形槽的轴向延伸最好被选择得大于具有径向的裕量的相应区段a或b的径向延伸。由此可避免纵向上的不同面压力。此外环形槽的轴向延伸优选被选择得比相应的压配合区域的轴向延伸大出至少20%。
根据一个优选实施形式为了在泵壳体的空槽内保持壳体件的轴向位置附加地设有壳体件与泵壳体之间的形锁合的连接。该形锁合的连接例如通过至少一个螺丝或至少一个销来产生。最好该至少一个螺丝或至少一个销相对驱动轴纵轴线垂直地导向。为了形成形锁合的连接也可变换地使用一个卡圈或挡圈。由于附加的形锁合的连接该高压泵也适用于特别高需求的应用。
壳体件与泵壳体有利地由相同的材料组成，以致壳体件与泵壳体在杨氏弹性模量及温度膨胀系数方面具有相同的值。由此可尽量地排除至少一个压配合连接由工作引起的松弛。因此通常不需要形锁合的连接。此外持续地保证在压配合区域可能的密封功能。如果使用不同的材料来制造壳体件及泵壳体，则–尤其唯一地通过至少一个压配合连接将壳体件固定在泵壳体上时–必需保证：最小压配合力是足够的，以便保证在工作温度的所有范围上的保持功能。
以下借助附图来详细描述本发明的实施例。
附图说明
图1：公知的高压泵在驱动轴的轴承区域中的一个部分截面图，
图2：以放大视图表示的根据本发明的高压泵的轴承区域中的一个部分截面图，及
图3：以放大视图表示的根据本发明的高压泵的一个变换实施形式的轴承区域中的一个部分截面图。
具体实施方式
图1中所示的并由现有技术公知的高压泵包括一个泵壳体1，在该泵壳体中为了接收及可绕驱动轴的纵轴线4转动地支承驱动轴2容纳了一个被构成法兰盘形式的壳体件5。为了构成滑动轴承在壳体件5的轴承孔6中置入一个滑动轴承衬套。将驱动轴2穿过滑动轴承衬套11地导移及其端部侧保持在泵壳体1中的被构成另一滑动轴承的轴承装置内。为了输送燃料在两个滑动轴承之间驱动轴2具有一个用于操作至少一个泵部件（未示出）的一个泵活塞（也未示出）的凸轮传动部分3。
壳体件5通过其法兰盘14轴向地止挡在泵壳体1上。为了固定通过至少一个螺丝15使法兰盘14与泵壳体连接。通常为了固定壳体件5在法兰盘14上以相互均匀的角度间隔设置了4或6个螺丝15。螺丝15起到形锁合的连接的作用，通过这些螺丝可接收通过驱动轴2导入的轴向力。此外壳体件5通过法兰盘14上的一个圆柱形凸缘在径向上支撑在泵壳体1的一个空槽口8中。
在泵壳体1的空槽口8与壳体件5之间设有至少一个密封圈13，它将防止一定的轴承润滑剂量的外逸。一个轴密封圈16具有相应的功能，它向外密封驱动轴2与壳体件5之间的轴承间隙。
此外在壳体件5的端面中构有一个环形槽12，该环形槽将保证壳体件5在轴承的边缘区域中一定的弹性可变形性。当由凸轮传动部分3将高的横向力作用在驱动轴2上并由此导致驱动轴2相对驱动轴纵轴线4翻转时，由该环形槽12引起的弹性可变形性尤其有利。在这种情况下轴承的边缘区域受到高的负荷，但通过相应的弹性变形可使该负荷降低。
按照图2及3所示的根据本发明的高压泵与上述高压泵的区别在于：壳体件5与泵壳体1通过压配合连接7摩擦锁合地连接，其中该摩擦锁合的压配合连接这样地造成，即壳体件5在至少一个区段a，b中相对泵壳体1的空槽8–在该空槽中接收壳体件5–具有一个径向的裕量。因此壳体件5与泵壳体1的螺丝连接可以取消，以致法兰盘14的构型也是不需要的。由此节省力材料及重量。因此图2及3的实施形式的壳体件5基本上并构成圆柱形。
尽管压配合连接7仅构成在一个具有裕量的区段a上对于将壳体件5固定在泵壳体1上被认为是足够的，但出于下述的理由具有两个压配合连接更可取。
在图2中所示的第一实施例中壳体件5具有两个区段a及b，它们相对泵壳体1的空槽8具有一个径向的裕量。因此在区段a及b中各造成一个压配合连接7。区段a及在轴向上相互隔开地设置在壳体件5上，以致在区段a与b之间构成一个环形室9。环形室9被用作回流槽，以便通过一个回流孔10使一定的轴承润滑剂量再输入到一个系统回流部分（未示出）中。在图2的实施例中回流孔10被构成径向空槽。环形室9相对泵内室通过区段a的压配合连接7来密封，该压配合连接的径向的裕量这样地设定，以致压配合连接7同时承担密封功能。相反地区段具有不足以承担密封功能的轴向裕量，由此环形室9对外通过一个密封圈13来密封。当区段b相对泵壳体1的空槽8的径向的裕量提高到相应的尺度时，该密封圈13可被取消。驱动轴相对壳体件5的密封由一个轴密封圈16来承担。
在图2的实施例中在壳体件5的轴承孔6中插入了一个作为滑动轴承衬套11的带肩环套。为了抵制由于区段a的压配合裕量引起的滑动轴承衬套11的变形，壳体件5在该区域中具有一个开在端面中的环形槽12，由于该环形槽可使壳体部件5的边缘区域弹性地变形。由此可防止滑动轴承衬套的变形，以致进一步保证了轴承的负荷能力。
如图3的第二实施例中所示的，也可在泵壳体1的一个端面上构成一个环形槽12。在本例中该环形槽12补偿区段b的压配合连接7的压配合裕量，其方式是它允许泵壳体1的弹性变形。
图3的实施例与图2的实施例的区别还在于，滑动轴承衬套11被构成圆柱形而非带肩环套。为了将滑动轴承衬套11保持在其轴向位置中，在壳体件5上可构成一个肩环区域18。此外作为另一区别特征的是回流孔10不是作成径向空槽，而是倾斜延伸的空槽。该回流孔10通过环形室10与壳体空槽17形成连接，后者又连接到系统回流部分上。
结合图2及3的实施例所描述的不同装置特征可各变换地或以任意组合地来应用。因此应强调本发明不被限制在所述的实施例上。

Claims (10)

1.内燃机的燃料高压泵，设有泵壳体（1），为了操作至少一个设置在该泵壳体（1）中的泵部件，在该泵壳体中一个具有凸轮或偏心轮传动装置（3）的驱动轴（2）被接收并可绕驱动轴纵轴线（4）转动地被支撑，其中，用于接收并可转动地支撑该驱动轴（2）的该泵壳体（1）包括一个具有轴承孔（6）的壳体件（5），该壳体件（5）通过摩擦锁合的压配合连接（7）与该泵壳体（1）连接，其中，该摩擦锁合的压配合连接（7）这样地构成，使得该壳体件（5）具有至少一个区段（a，b），该至少一个区段相对该泵壳体（1）的空槽（8）具有一个径向的裕量，该壳体件（5）置入在该空槽（8）中，其特征在于：所述壳体件（5）具有相对所述泵壳体（1）的所述空槽（8）具有径向的裕量的、用于构成所述摩擦锁合的压配合连接（7）的第一区段（a）和第二区段（b），其中，所述第一区段（a）及第二区段（b）在关于所述驱动轴纵轴线（4）的轴向上相互隔开，在所述两个区段（a，b）之间留有一个作为回流槽的环形室（9），回流孔（10）通入该环形室中。
2.根据权利要求1的燃料高压泵，其特征在于：所述壳体件（5）的所述第一区段（a）的与所述第二区段（b）的相对所述泵壳体（1）的所述空槽（8）的径向的裕量相互不同。
3.根据以上权利要求中任一项的燃料高压泵，其特征在于：所述压配合连接在所述第二区段（b）的区域中还具有密封功能。
4.根据权利要求1或2的燃料高压泵，其特征在于：为了避免所述壳体件（5）的所述轴承孔（6）或设在所述轴承孔（6）中的滑动轴承衬套（11）的变形，在所述泵壳体（1）中在至少一个压配合连接（7）的区域中设有环形槽（12），该环形槽引起所述泵壳体（1）的弹性变形及由此引起在所述压配合连接（7）的区域中的脱耦。
5.根据权利要求4的燃料高压泵，其特征在于：所述环形槽（12）在所述泵壳体（1）中的轴向延伸被选择得大于具有径向的裕量的各区段（a，b）的轴向延伸。
6.根据权利要求1或2的燃料高压泵，其特征在于：为了所述壳体件（5）在所述泵壳体（1）的所述空槽（8）内的轴向位置保持，附加地设有所述壳体件（5）与所述泵壳体（1）的形锁合的连接。
7.根据权利要求1或2的燃料高压泵，其特征在于：所述壳体件（5）与所述泵壳体（1）由相同的材料组成。
8.根据权利要求2的燃料高压泵，其特征在于：所述第二区段（b）的径向的裕量选择得更大。
9.根据权利要求4的燃料高压泵，其特征在于：所述环形槽（12）相对所述泵壳体（1）的所述空槽（8）优选同轴地布置及以一个对缺口应力集中不敏感的半径构成。
10.根据权利要求5的燃料高压泵，其特征在于：所述环形槽（12）的轴向延伸优选被选择得大出至少20%。
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