CN103261661B - 高压泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压泵（1），其尤其用做空气压缩的自动点火式内燃机的燃料喷射系统的径向活塞泵或直列式活塞泵，该高压泵包括泵组件（15）和驱动轴（3），驱动轴具有配置给泵组件（15）的凸轮。这里泵组件（15）包括在凸轮（10）的工作面（11）上滚动的滚轮（27）和滚轮（27）轴向支承在其上的挺杆体（18）。在滚轮（27）的至少一个侧面（37，38）上和/或在挺杆体（18）的至少一个启动面（35，36）上构造润滑剂凹槽（40至49,60至62），滚轮借助其侧面（37，38）轴向支承在该启动面上。由此可实现有利的润滑以减轻磨损。

Description

高压泵

技术领域

本发明涉及一种高压泵，尤其是径向活塞泵或直列式活塞泵。具体地，本发明涉及空气压缩的自动点火式内燃机的燃料喷射系统的燃料泵领域。

背景技术

从DE102005046670A1已知一种内燃机的燃料喷射设备的高压泵。已知的高压泵包括泵壳体，泵元件布置在所述泵壳体中，泵元件包括通过驱动轴在行程运动中被驱动的泵活塞。泵活塞在泵壳体的一部分的气缸孔中可移动地被导向并且在气缸孔中界定泵工作空间。泵活塞通过中空圆柱形挺杆支承在驱动轴上，其中，所述挺杆在所述泵壳体的一部分的孔中在朝向泵活塞的纵轴线方向上可移动地被导向。在挺杆中，在它的面向驱动轴的端部区域中支承一个支承元件，滚子可转动地安装在支承元件中，所述滚子在所述驱动轴的凸轮上滚动。所述滚子的旋转轴线至少近似平行于所述驱动轴的旋转轴线。

从DE102005046670A1已知的高压泵具有的缺点是因滚子轴向支承在挺杆中而产生了摩擦力和因而产生磨损。在这里，通过泵驱动器的动力学，尤其是力，滚子推压在挺杆的轴向工作面上，由此分别各工作和接触区域中在滚子和挺杆之间产生摩擦力和磨损。在这里也可能通过磨损产生微粒，可能进一步导致泵的破坏。

发明内容

根据本发明的、具有权利要求1的特征的高压泵具有改进泵组件的运行行为的优点。具体地，滚轮的安装能够被改进，因而避免或至少减轻因摩擦引起的磨损。此外，可能避免或许出现的气蚀损害。

通过在从属权利要求中实现的措施是权利要求1中给送的高压泵的有利构型。

有利地，在所述滚轮的侧面上设置至少一个构造为凹陷的润滑剂凹槽。在运行中，所述滚轮的侧面与所述挺杆体的工作面相协作，以实现轴向支承。通过所述凹陷，润滑剂，尤其是柴油燃料，在这里形成接触区域，以降低出现的摩擦。因此改进液压润滑。在这里还有利的是，所述凹陷在所述滚轮的侧面上对于滚轮的工作面向内设有位于滚轮的径向方向和旋转方向之间的路径。具体地，所述凹陷在某角度下引入到所述滚轮的侧面中。由此能够获得在一定程度上通过润滑剂凹槽向接触区域输送润滑剂的输送效果。因此润滑被进一步改善。

还有利地，在所述滚轮的侧面上设置至少一个构造为盲孔的润滑剂凹槽。在滚轮旋转期间，润滑剂，尤其是柴油燃料，能够由所述盲孔容纳，然后再次给送。由此能够改善所述滚轮和挺杆体之间的接触区域的润滑。在这里有利的是，所述盲孔的轴线向外至少部分地在滚轮的旋转方向上取向。由此在所述盲孔中得到润滑剂的某动态压力，因而改善液压的润滑。

当然还有利的是，所述盲孔构成为至少近似平行于所述滚轮的旋转轴线。由此能够容易地制造具有一个或多个盲孔的滚轮。此外，所述盲孔构成为比较长。

还有利的是，在所述滚轮侧面上设置四个或多个构造为盲孔的润滑剂凹槽，它们均匀地围绕旋转轴线分布，通到所述滚轮的侧面上，并且所述侧面至少在所述旋转轴线的区域中轴向支承在所述挺杆体的工作面上。由此得到在运行期间在四个盲孔的情形下，每一个或两个盲孔从工作面的区域旋出，并且因此充满润滑剂，而其余盲孔向所述滚轮的侧面和挺杆体的工作面之间给送润滑剂。由此在挺杆体的工作面上的旋转轴线区域能够有利地被润滑，在挺杆体的工作面上至少基本上与滚轮发生摩擦。

还有利地，在所述挺杆体上设置至少一个构造为润滑剂通道的润滑剂凹槽，并且所述润滑剂通道的一个端部通到所述挺杆体的工作面上。还有利地，所述润滑剂通道构成为从挺杆体的位于内部的工作面到所述挺杆体的外侧在泵组件的输送方向上倾斜。由此特别是在润滑剂（尤其是柴油燃料）的输送行程期间，导致轴向支承在所述滚轮和挺杆体之间的接触区域上。因为在所述输送行程期间所产生的力特别大，并因此通过泵驱动器的动力学行为（所述滚轮推压到所述挺杆体的轴向工作面中）产生的力也是大的，恰好明显地改善部件之间的液压润滑。在这里还有利的是，在挺杆体上设置至少三个构造为润滑剂通道的润滑剂凹槽，并且所述润滑剂通道的端部围绕所述滚轮的旋转轴线分布，通到所述挺杆体的工作面上。因此能够恰好润滑尤其因摩擦而加载的区域。

附图说明

在下面的描述中将参照附图，更详细地阐明本发明的优选实施例，在附图中，对应的元件设有一致的附图标记。在附图中：

图1以示意性轴向剖视图示出对应本发明第一实施例的高压泵；

图2示出对应本发明第二实施例，在图1中所示高压泵从用II表示的观察方向的泵组件的滚轮；

图3示出对应本发明的第三实施例的图2中所示的高压泵的泵组件的滚轮；

图4示出对应本发明的第四实施例，在图1中用II表示的观察方向的泵组件的滚轮和挺杆体；和

图5以概略的示意性剖面图示出对应本发明的第五实施例，在图1中用V表示的高压泵的剖切图。

具体实施方式

图1以示意性的轴向剖视图示出对应本发明第一实施例的高压泵1。高压泵1能够尤其构造为径向或直列式活塞泵。具体地，高压泵1适用于空气压缩的自动点火式内燃机的燃料喷射系统的燃料泵。高压泵1优选的用途是具有燃料分配器压板的燃料喷射系统，高压柴油燃料被存储。然而，根据本发明的高压泵1也适用于其他应用情形。

高压泵1具有一个多件式泵壳体2和一个布置在泵壳体2中的驱动轴3。泵壳体2在这个实施例中包括一个基体4，一个与基体相联接的法兰5和一个汽缸盖6。驱动轴3在法兰5上的一侧安装在轴承7上，在基体4上的另一侧安装在轴承8上。在运行中，驱动轴3围绕轴线9旋转。

驱动轴3具有至少一个凸轮10。在凸轮10上构造工作面11。概念凸轮10在这里做一般理解。凸轮10例如也能够构造为多面凸轮。凸轮10还可能通过驱动轴3的偏心轴段构成。

高压泵1具有泵组件15。泵组件15配置给凸轮10。在这里，凸轮10也可能配置给其他的泵组件。除凸轮10外还可能设置其他凸轮，它们再次配置给泵组件。由此按照高压泵1的构型，可能实现径向活塞泵或直列式活塞泵。

泵组件15基本上布置在泵壳体2的孔16中。在这里，汽缸盖6的凸缘17突出到孔16中。泵组件15具有中空圆柱形挺杆体18，挺杆体18在孔16中沿着轴线19被导向。携动元件20布置在挺杆体18中，携动元件20位于挺杆体18的凸肩21上并且靠着凸肩21由挺杆弹簧22加载，挺杆弹簧22以附加方式环绕凸缘17。

泵组件15具有泵活塞23。汽缸盖6具有气缸孔24，气缸孔24沿着轴线19穿过汽缸盖6的凸缘17延伸。泵活塞23沿着轴线19在气缸孔24中被导向。在这里，泵活塞23通过携动元件20导向。泵活塞23具有活塞根部25。还有，滚轮支座26插入到挺杆体18中。活塞根部25由携动元件20靠着滚轮支座26保持。泵组件15的滚轮27安装在滚轮支座26中。在运行中，滚轮27在凸轮10的工作面28上滚动，其中，滚轮27围绕它的旋转轴线29旋转。因此，通过凸轮10的行程运动，泵活塞23的操作交替地在泵组件15的输送方向30上和逆着泵组件15的输送方向30起作用。

泵组件15的泵活塞23在气缸孔24限定泵工作空间31。在这里，通过进气阀32，泵工作空间31在逆着输送方向30在泵活塞23的一个行程中充满。在泵活塞23接着在输送方向30上的操作时，泵工作空间31中燃料压力猛烈上升，其中，通过排气阀33，高压燃料能够通过燃料管道34输送到燃料分配器压板等。

挺杆体具有工作面35、36。滚轮27具有侧面37、38。在这里，滚轮27的侧面37面向挺杆体18的工作面35。还有，滚轮27的侧面38面向挺杆体18的工作面36。通过挺杆体18的工作面35、36保证滚轮27的轴向支承。滚轮27的径向安装通过滚轮支座26实现。

通过泵驱动器的动力学行为尤其也形成一个将滚轮27推压到挺杆体18的轴向工作面35、36上的力。通过形成的摩擦力可能使滚轮27和挺杆体18磨损，具体地，在滚轮27的侧面37、38和挺杆体18的各配置的工作面35、36之间的各工作和接触区域中产生。在这里，也能够通过摩擦效应产生微粒，可能导致泵损害。

在泵壳体2的内部空间39中存在高压泵1运行中柴油燃料（柴油），驱动轴3的凸轮10也位于内部空间39中。这些柴油燃料在这里例如能够用于润滑轴承7、8。因此能够设置适当的润滑循环，从而在内部空间39中存在例如低压柴油燃料。柴油燃料在这里也通过泵活塞23和气缸孔24之间的泄露从泵工作空间31到达内部空间39。这些柴油燃料能够在滚轮支座26中和挺杆体18的工作面35、36上有利地润滑滚轮27的安装。具体地，对于滚轮27的轴向支承，柴油燃料必须引入到滚轮27的侧面37、38和挺杆体18的工作面35、36之间的接触区域中。在这个实施例中，滚轮27不仅在侧面37的区域中而且在侧面38的区域中各具有多个润滑剂凹槽40、41、42、43，它们在图1中所示的剖视图中示出并且用附图标记标示出润滑剂凹槽40至43。在这里，在侧面37上设置例如四个润滑剂凹槽40、41。在侧面38上还可能设置四个润滑剂凹槽42、43。润滑剂凹槽40至43在这里优选分别均匀地围绕滚轮27的旋转轴线29布置。

在图1中所示的滚轮27的位置时，滚轮27的润滑剂凹槽40、42从内部空间39充满柴油燃料。润滑剂凹槽41、43在滚轮27的所示位置中位于用于滚轮27的挺杆体18的凹槽内部。在这里，用作润滑剂的柴油能够从润滑剂凹槽41、43被给送。因此保证一方面在滚轮27的侧面37和挺杆体18的工作面35之间的润滑和另一方面在滚轮27的侧面38和挺杆体18的工作面36之间的润滑。由此避免出现摩擦力以导致磨损或形成微粒。因此能够在寿命周期上避免高压泵1的损害。

在这个实施例中，润滑剂凹槽40至43构造为盲孔40至43。盲孔40至43在这里分别平行于滚轮27的旋转轴线29延伸。因此独立于滚轮27的旋转方向，通过滚轮27的润滑剂凹槽40至43保证一定的润滑。因此改善对滚轮27的安装的润滑。作为附加优点能够避免可能的气蚀。还改善了部件之间的液压润滑。

图2示出对应第二实施例，从用II表示的观察方向观察图1中所示高压泵1的泵组件15的滚轮27。在这个实施例中，滚轮27在它的侧面38上具有润滑剂凹槽42、43、44、45、46、47、48和49。润滑剂凹槽42至49在这里在这个实施例中延伸直到滚轮27的滚动面50，滚轮27利用滚动面50在凸轮10的工作面11上滚动。

通过旋转轴线29界定滚轮27的侧面38的中点29‘，在这里示例性地示出径向半直线51，它从中点29‘沿径向向外延伸。径向半直线51或者径向方向52在这里垂直于旋转轴线29地取向。径向半直线51及径向方向52还垂直于滚动面50。

润滑剂凹槽42至49在这个实施例中构成为凹陷42至49。凹陷42至49在这里引入到滚轮27的侧面38中。侧面38的区域53围绕旋转轴线29或者中点29‘在这里是自由的，其中，滚轮27相对于轴向支承至少基本上与挺杆体18的工作面36协作。凹陷42至49因而不延伸到区域53中，而是在区域53的边缘54结束。边缘54构成为至少近似圆周形的。区域53能够例如构成为圆形山顶形。

润滑剂凹槽42至49在这个实施例构成为在径向方向52上不断开。在这个实施例中预先给定滚轮27的旋转方向55。滚轮27为此关于驱动轴3的旋转方向以适当的方式布置在滚轮支座26和凸轮10之间。润滑剂凹槽42至49在这个实施例中构成为线性的。在这里，轴线56形象地说明构成为凹陷42的润滑剂凹槽42沿着它延伸。轴线56在这里相对于径向半直线51在旋转方向55上倾斜正角度57。由此润滑剂凹槽42构成有位于径向方向52和旋转方向55之间的凹陷56。理论上可设想凹陷42在旋转方向55上的走向在这里形成圆环形的凹陷，例如沿着边缘54。因为凹陷42的走向56位于径向方向52和旋转方向55之间，在这个实施例中，凹陷42从区域53的边缘54延伸直到滚轮27的滚动面50。因此，凹陷42在运行中在内部空间39的区域中从滚动面50充满柴油。穿过凹陷的柴油然后在边缘54上进入区域53中。由此滚轮27的侧面38的区域53专门使用用作润滑剂的柴油润湿。

其他润滑剂凹槽43至49构成为与润滑剂凹槽42一致，并且同样有助于改善润滑。因为润滑剂凹槽42至49围绕旋转轴线29均匀分布地布置在侧面38上，在运行中，在接触区域中得到均匀地润滑。

构成为凹陷42至49的润滑剂凹槽42至49尤其能够侧面38中的切口42至49构成。在滚轮27的另一侧面37上设置具有润滑剂凹槽的对应构型。因此，柴油能够在滚轮27的两侧面37、38上朝向工作面35、36的方向上在旋转轴线29上输送并由此在两侧改善润滑。

图3示出对应第三实施例的图2中所示的滚轮27。在这个实施例中，润滑剂凹槽42至4通过盲孔42至45构成。盲孔42至45在这里与按照图1所描绘的第一实施例不同，它们不构成为平行于滚轮27的旋转轴线29。在这个实施例中，也就是说关于滚轮27的旋转方向55，盲孔42至45的指向构型设置在侧面38上。示例性地示出盲孔42的轴线56。盲孔42的轴线56向外在滚轮27的旋转方向55上取向。在这个实施例中，轴线56相同地在旋转方向55上观察倾斜约正角度57。当轴线56投影在显示平面中时，半直线51与轴线56在这个实施例中包围角度57，至少近似90°。当然也可以设想其他角度57。盲孔42的轴线56此外还具有旋转轴线29的分量。在运行中，盲孔42然后在高压泵1的内部空间39的区域中充满柴油。因为轴线56以分量方式逆着流动方向取向，在盲孔42中设立柴油的燃料压力。通过积聚的柴油进一步改善滚轮27的侧面38和挺杆体18的工作面36之间的润滑。

其余盲孔43、44、45与盲孔42一致地构成。在这里，旋转方向55及中点29‘分别用作盲孔43、44、45取向的基数。

图4示出对应第四实施例，从用II表示的观察方向观察，图1中所示高压泵1的泵组件15的滚轮27和挺杆体18。在这个实施例中，所述构型不依赖于滚轮27的预先给定的旋转方向55。

在这个实施例中，润滑剂凹槽60、61、62设置在挺杆体18上，它们构造为润滑剂通道60至62。具体地，润滑剂凹槽60至62能够构成为润滑剂孔60至62。润滑剂凹槽60至62从挺杆体18的工作面36延伸直到挺杆体18的外侧63。因此，柴油能够从挺杆体18的外侧63被传输到滚轮27的侧面38和挺杆体18的内工作面36之间的区域53中。由此，适宜的燃料通道可进入到关键的工作区域中。相应地，可设置用于滚轮28的侧面37的可比较的润滑剂凹槽，它们从挺杆体18的外侧63向挺杆体18的内工作面35延伸。

图5以示意性概略的剖切图示出对应第五实施例，高压泵1的泵组件15的、在图1中用V表示的截面。在这个实施例中，润滑剂凹槽61不构成为平行于滚轮27的旋转轴线29，而是从挺杆体18的内工作面36向挺杆体18的外侧63在泵组件15的输送方向30上倾斜。由此尤其是在泵组件15的输送行程中，柴油通过润滑剂通道61传输到滚轮27的侧面38和挺杆体18的工作面36之间的区域中。由此直接在输送行程时进行更强化的润滑，其中，作用力是大的。

润滑剂凹槽60至62还可能构成为平行于旋转轴线29，例如按照图4所示的实施例。还在按照图5所示实施例时还能够设置另外的润滑剂凹槽60、62。

如图4中形象地说明的，润滑剂凹槽60至62优选围绕旋转轴线29分布地设置在挺杆体18上。由此例如在输送方向30上观察时，润滑剂凹槽16的端部64在旋转轴线29的上部通到工作面36中。两个另外的润滑剂凹槽60、61能够至少近似在旋转轴线29的高度上通到工作面36中。挺杆体18这样构成，以使滚轮27的侧面38的中点29‘也位于挺杆体8的工作面36的内部。

本发明不限于所描述的实施例。

Claims (12)

1.高压泵(1)，该高压泵具有至少一个泵组件(15)和一个驱动轴(3)，所述驱动轴(3)具有至少一个配置给所述泵组件(15)的凸轮(10)，其中，所述泵组件(15)具有在所述凸轮(10)的工作面(11)上运动的滚轮(27)和挺杆体(18)，所述滚轮(27)轴向支承在所述挺杆体(18)上，其中，至少一个润滑剂凹槽(40-49、60-62)构造在滚轮(27)的至少一个侧面(37、38)上和/或在挺杆体(18)的至少一个工作面(35、36)上，滚轮(27)以它的侧面(37、38)轴向支承在该工作面上，其特征在于，至少一个构造为凹陷(42-49)的润滑剂凹槽(42-49)设置在所述滚轮(27)的侧面(37、38)上。

2.根据权利要求1所述的高压泵，其特征在于，所述滚轮(27)的侧面(37、38)上的凹陷(42-49)向着所述滚轮(27)的滚动面(50)设有位于径向方向(52)和滚轮(27)的旋转方向(55)之间的走向(56)。

3.根据任一项前述权利要求所述的高压泵，其特征在于，至少一个构成为盲孔(40-45)的润滑剂凹槽(40-45)设置在所述滚轮(27)的侧面(37、38)上。

4.根据权利要求3所述的高压泵，其特征在于，所述盲孔(42)的轴线(56)向外至少部分地在所述滚轮(27)的旋转方向上取向。

5.根据权利要求3所述的高压泵，其特征在于，所述盲孔(40-43)平行于所述滚轮(27)的旋转轴线(29)地构成。

6.根据权利要求1或2所述的高压泵，其特征在于，在所述滚轮(27)的侧面(37、38)上设置至少四个构成为盲孔(40-45)的润滑剂凹槽(40-45)，它们围绕旋转轴线(29)均匀分布地通到所述滚轮(27)的侧面(37、38)上，并且所述滚轮(27)以侧面(37、38)至少在旋转轴线(29)的区域(53)中轴向支承在所述挺杆体(18)的工作面(35、36)上。

7.根据权利要求1或2所述的高压泵，其特征在于，在所述挺杆体(18)上设置至少一个构成为润滑剂通道(60-62)的润滑剂凹槽(60-62)，并且所述润滑剂通道(61)的端部(64)通到所述挺杆体(18)的工作面(36)上。

8.根据权利要求7所述的高压泵，其特征在于，所述润滑剂通道(60-62)构成为从所述挺杆体(18)的内工作面(36)向所述挺杆体(18)的外侧(63)至少部分地在所述泵组件(15)的输送方向(30)上倾斜。

9.根据权利要求7所述的高压泵，其特征在于，在所述挺杆体(18)上设置至少三个构成为润滑剂通道(60-62)的润滑剂凹槽(60-62)，并且所述润滑剂通道(60-62)的端部(64)围绕所述滚轮(27)的旋转轴线(29)分布地通到所述挺杆体(18)的工作面(36)上。

10.根据权利要求8所述的高压泵，其特征在于，在所述挺杆体(18)上设置至少三个构成为润滑剂通道(60-62)的润滑剂凹槽(60-62)，并且所述润滑剂通道(60-62)的端部(64)围绕所述滚轮(27)的旋转轴线(29)分布地通到所述挺杆体(18)的工作面(36)上。

11.根据权利要求1所述的高压泵，其特征在于，所述高压泵是径向或直列式活塞泵。

12.根据权利要求1或10所述的高压泵，其特征在于，所述高压泵是用于空气压缩的自动点火式内燃机的燃料喷射系统。