CN105074194A - 具有壳体、至少一个可轴向运动地布置在壳体中的活塞和耦合区段的燃料活塞式插接泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃料活塞式插接泵(24)，其具有壳体(27)、至少一个可轴向运动地布置在所述壳体(27)中的活塞(23)和耦合区段(38)，所述耦合区段在运行时可插入附装结构(32)的装入开口(40)中并且承载用于在耦合区段(38)和附装结构(32)之间密封的壳体密封件(42)。根据本发明，所述耦合区段(38)为独立于所述壳体(27)的元件。

Description

具有壳体、至少一个可轴向运动地布置在壳体中的活塞和耦合区段的燃料活塞式插接泵

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的燃料活塞式插接泵，以及根据并列权利要求所述的燃料活塞式插接泵的组。

背景技术

从市场已知用于内燃机的燃料系统，所述燃料系统此外具有燃料高压泵，借助于燃料高压泵可以在相应的所想要的压力下将相应的所需的燃料量输送到燃料存储器或者燃料分配器中。这样的燃料高压泵例如实施为插接泵。在这里，通过径向地位于凸轮轴和平衡轴上的活塞将旋转运动转变为往复直线运动。通过活塞的冲程可以压缩在燃料高压泵的工作空间中的燃料并且将其输送到燃料高压泵或者燃料系统的高压侧上。在此，燃料高压泵相对不易弯曲地位于附装结构、例如内燃机的缸头上。

发明内容

以本发明为基础的问题通过根据权利要求1所述的燃料活塞式插接泵以及根据并列权利要求所述的燃料活塞式插接泵的组解决。在从属权利要求中给出有利的拓展方案。此外，对于本发明来说重要的特征可在下面的说明和附图中找到，其中，对于本发明来说，这些特征不仅单独地、而且以不同组合的特征都是重要的，对此不需要再次明确指出。

本发明具有这样的优点：可以减小燃料活塞式插接泵的总重量，其中，燃料活塞式插接泵的相对厚壁的壳体的区段由相对薄壁的板材深拉伸元件取代。同样可以降低成本，因为可以减少用于燃料活塞式插接泵的壳体的材料使用和切削耗费。在制造燃料活塞式插接泵时，同样可以平衡在壳体中的活塞导向装置和在燃料活塞式插接泵的耦合区段(密封载体)中的活塞密封件的接收区域之间的同心度误差。在此，可以减小借助于活塞密封件传递到燃料活塞式插接泵的活塞上的横向力。因此，可以降低在活塞和壳体中的活塞导向装置之间的磨损。同样也可以减小活塞密封件的磨损。

本发明涉及一种燃料活塞式插接泵，其具有壳体、至少一个可轴向运动地布置在壳体中的活塞和一耦合区段，所述耦合区段在运行时可插入附装结构的装入开口中并且承载用于在耦合区段和附装结构之间密封的壳体密封件。燃料活塞式插接泵例如是用于(尤其在机动车中)内燃机的燃料系统的元件。壳体密封件的预先已知的任务是，阻止或者至少最小化液态的介质(例如机油)从附装结构泄漏到内燃机的其余区域中。根据本发明，所述的耦合区段为独立于壳体的元件。由于这种特别的结构类型，可以以不同的实施形式但是相对简单地实施该耦合区段。在此，也可以最小化在活塞方面由公差决定的径向的不对称性。

当耦合区段为板材深拉伸元件时，燃料活塞式插接泵可以特别简单地制造。由此可以减小燃料活塞式插接泵的重量和节省成本。

在燃料活塞式插接泵的构型中，耦合区段与壳体流体密封地焊接或者压紧。由此可以在耦合区段和壳体之间建立特别持久的燃料密封的连接。优选可以在第一制造步骤中进行压紧并且在随后的第二制造步骤中进行焊接。

尤其可以这样设置，即耦合区段具有用于保持活塞密封件的保持区段。活塞密封件包围活塞的径向外部的区段，从而可以防止或者至少最小化燃料从燃料活塞式插接泵泄漏到附装结构中或者反之防止液体介质(例如机油)从附装结构泄漏到燃料活塞式插接泵中。借助于集成在耦合区段中的保持区段可以特别简单并且因此成本低廉地制造燃料活塞式插接泵。

在燃料活塞式插接泵的另一构型中，耦合区段两体式地实施，其具有承载壳体密封件的第一区段和保持区段作为第二区段。因此，可以特别简单并且成本低廉地制造该耦合区段，其中，两个部分分别可以实施有相对少的直径梯级。必要时也可以缩短耦合区段的总长度。

在燃料活塞式插接泵的又一构型中，耦合区段具有用于导向活塞弹簧的导向区段。活塞弹簧例如为受压的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧在燃料活塞式插接泵运行时将活塞轴向地压抵内燃机的驱动燃料活塞式插接泵的凸轮。通过将导向区段集成在耦合区段中可以节省成本。

此外，可以这样设置，即耦合区段通过轴向延伸的凸缘与壳体连接。借助于该凸缘可以(如以上已经部分地解释的)将耦合区段首先压紧并且然后焊接在壳体上。由此实现特别简单并且同时持久的连接。

此外，可以这样设置，即耦合区段通过径向延伸的法兰与壳体连接。因为(与以上所说明的轴向延伸的凸缘相反地)在耦合区段和壳体之间不存在径向的形状锁合，在制造燃料活塞式插接泵时，首先借助于保持区段和活塞密封件径向地定位在活塞上的耦合区段可以最优地相对于燃料活塞式插接泵的壳体在径向上定位。因此，尤其可以最小化上述的同心度误差。

当壳体密封件贴靠在耦合区段的凸肩上并且被遮盖元件轴向地固定在耦合区段上时，燃料活塞式插接泵被改进。在此，耦合区段的凸肩构成径向外部地布置在耦合区段上的环形槽的第一部分并且遮盖元件构成所属的第二部分。通过遮盖元件可以防止壳体密封件从耦合区段的环形槽轴向地脱出。由此实现燃料活塞式插接泵的特别可靠的装配或者运行。此外，可以考虑完全在耦合区段上实施环形槽，由此必要时可以省去遮盖元件。

如果在多个组(实施方式、结构类型)中实施燃料活塞式插接泵，则根据本发明可以这样设置，即一个组的燃料活塞式插接泵与其他组的燃料活塞式插接泵的区别基本上仅仅在于耦合区段的构型。由此一方面，当这些燃料活塞式插接泵成批地以不同的结构类型制造时，实现燃料活塞式插接泵的特别形式多样的实施方式。另一方面，这些实施方式可以特别成本低廉地实施，因为分别只有耦合区段是不同的。

附图说明

以下参照附图解释本发明的示例性的实施方式。附图示出：

图1用于内燃机的燃料输送装置的简化的示意图；

图2附装结构的区段和燃料活塞式插接泵的第一实施方式的区段的截面视图；

图3以不同的尺度并且用附加的细节描绘地示出图2的截面视图；

图4附装结构的区段和燃料活塞式插接泵的第二实施方式的区段的截面视图；和

图5附装结构的区段和燃料活塞式插接泵的第三实施方式的区段的截面视图。

对于在所有附图中也在不同实施方式中功能相当的元件和尺寸使用相同的附图标记。

具体实施方式

图1以十分简化的示图示出用于未示出的内燃机的燃料输送装置10。燃料从燃料箱12经过吸入管道14、借助于预输送泵16、经过低压管道18和经过可被电磁操作装置20(“电磁铁”)操作的量控制阀22供应给燃料高压泵(下面称作燃料活塞式插接泵24)。燃料活塞式插接泵24在下游通过高压管道26连接在高压存储器28(“共轨”)上。

此外，在图1中示意性地示出燃料活塞式插接泵24的活塞23、工作空间25和壳体27以及作用在活塞23的轴向的端部区段29上的凸轮盘31。在图1中未标记其它的元件、例如燃料活塞式插接泵24的阀。电磁的操作装置20由控制装置和/或调节装置30控制。

可以理解的是，量控制阀22也可以与燃料活塞式插接泵24一起构造为结构单元。例如量控制阀22可以是燃料活塞式插接泵24的可强制地打开的入口阀。

在燃料输送装置10的运行时，预输送泵16将燃料从燃料箱12输送到低压管道18中。在此，量控制阀22控制供应给燃料活塞式插接泵24的工作空间25的燃料量。可以根据对燃料的相应的需求关闭和打开量控制阀22。燃料例如为汽油或者柴油。

图2以截面示图示出燃料活塞式插接泵24的区段。在此，燃料活塞式插接泵24的所示出的区段围绕纵向轴线33基本上旋转对称地实施。

燃料活塞式插接泵24包括壳体27，所述壳体在本例中构造为坚固的壳体块并且具有活塞导向装置36，活塞23可轴向运动地布置在所述活塞导向装置中。燃料活塞式插接泵24尤其在图2的中间的区域中包括(在本例中一件式的)耦合区段38。耦合区段38在本例中实施为板材深拉伸元件。

燃料活塞式插接泵24用耦合区段38插入附装结构32(例如内燃机的缸头)的装入开口40中。装入开口40在本例中基本上圆柱形地实施并且包括两个直径梯级(没有附图标记)。在耦合区段38的径向外部的凸肩41上布置在周向上环绕的壳体密封件42，所述壳体密封件在本例中实施为O形环。

耦合区段38同样基本上旋转对称地实施并且在所示出的截面视图中近似具有T形状。在燃料活塞式插接泵24的在附图中下方中间的区域中，耦合区段38具有保持区段44，活塞密封件46布置在所述保持区段中。朝向壳体27，活塞密封件46由在本例中实施为环形盘的封闭盘47保持，所述封闭盘布置在耦合区段38径向内部，例如与该耦合区段夹紧(verclipst)。活塞密封件46包围活塞23的径向外部的区段，所述区段在本例中在附图中下方区域中实施有减小的直径。活塞23的端部区段29可以紧贴在凸轮盘31上(见图1)。

在图2的中间的区域中，在耦合区段38上和在壳体密封件42上布置在本例中实施为环形盘的遮盖元件48。在此，遮盖元件48将耦合区段38补充成径向环绕的槽(环形槽49)，从而壳体密封件42形状锁合地布置在其中并且因此防止其从环形槽49脱出。

在活塞23的在附图中下方的端部区段29的区域中，弹簧座50与该端部区段固定地连接。轴向地在弹簧座50的在附图中上方的轴向的端部区段和盘状的遮盖元件48的在附图中下方的端面之间布置实施为螺旋弹簧的活塞弹簧52。在此，活塞弹簧52的轴向的区段包围耦合区段38的径向外部的区域，由此，在耦合区段38上构成用于导向活塞弹簧52的导向区段54。

在图2中，耦合区段38在其在附图中上方的端部上具有轴向延伸和径向环绕的凸缘58。耦合区段38借助于轴向地延伸的凸缘58与壳体27连接。为此，在图2中，壳体27的在附图中下方的端部区段具有直径梯级(没有附图标记)，耦合区段38的轴向延伸的凸缘58布置在所述直径梯级上。在附图中上方的区域中示出与壳体27耦合的泵法兰56，在图3中还将详细地解释所述泵法兰。

凸缘58与壳体27的连接借助于压紧(轴向的力锁合或者径向的形状锁合)和焊接(“材料锁合”)建立，由此产生流体密封的连接。这在图2中由箭头59标示。

在燃料活塞式插接泵24运行时，活塞23的端部区段29通过旋转的凸轮盘31(见图1)周期性地轴向运动。由此，燃料活塞式插接泵24可以以已知的方式将燃料输送到高压存储器28中(见图1)。

图3以不同的尺度示出根据图2的燃料活塞式插接泵24的实施方式。现在，尤其至少部分地旋转对称地实施的泵法兰56的径向外部的边缘区段是可见的，泵法兰56以所述边缘区段平放在附装结构32上。此外，泵法兰56的孔57是可见的，借助于所述孔可以将泵法兰56并且因此将燃料活塞式插接泵24拧紧在附装结构32上。

图4以与图2类似的截面示图示出燃料活塞式插接泵24的第二实施方式。在本例中，耦合区段38在附图中上方的区域中具有径向延伸的法兰60，耦合区段借助于所述法兰与壳体27连接(例如焊接)。相应地，壳体27的在附图中下方的端部区段基本上平地实施。与在根据图2的实施方式中不同，在图4中，在耦合区段38和壳体27之间不存在力锁合的压紧连接。

在装配燃料活塞式插接泵24时，通过活塞密封件46在活塞23上的定向首先进行耦合区段38相对于壳体27在径向上的定位。在耦合区段38在壳体27上进行径向定位之后，在根据图4的实施方式中，壳体27与径向延伸的法兰60(并且由此与耦合区段38)仅仅流体密封地焊接。

图5示出燃料活塞式插接泵24的第三实施方式。在本例中，耦合区段38两体式地实施，其具有在附图中在上方的第一区段38a和在附图中在下方的第二区段38b。在此，第二区段38b这样实施，使得该第二区段同时承担遮盖元件48(见图2至4)的功能。壳体密封件42主要布置在第一区段38a上。第二区段38b包括保持区段44和导向区段54。

壳体密封件42在第一区段38a和第二区段38b上的布置基本上相当于根据图2至4的实施方式。相应地，通过深拉伸第一或者第二区段38a或者38b进行的成型可与环形槽49类似。第一区段38a同样也以与图2类似的方式压紧和焊接在壳体27的直径梯级上。

此外，第一区段38a在其在附图中下方的端部上具有径向向内指向的弯曲(箭头62)，所述弯曲轴向地在附图中向上限制可供活塞密封件46使用的空间。因此，在燃料活塞式插接泵24运行时可以防止活塞密封件46轴向滑动。第一区段38a与第二区段38b在本例中流体密封地压紧。替代地或者补充地，可以在耦合区段38的第一区段38a和第二区段38b之间实施焊接连接。

可看出，两体式的耦合区段38借助于区段38a和38b分别具有比根据图2至4的一件式的实施方式更少的直径梯级。因此，相对简单的区段38a和38b分别可以成本特别低廉地制造为板材深拉伸元件。必要时，也可以这样实施区段38a和38b，即与图2至4的实施方式相比减小耦合区段38的轴向的总长度。

Claims (10)

1.一种燃料活塞式插接泵(24)，其具有一壳体(27)和一耦合区段(38)，所述耦合区段在运行时能够插入一附装结构(32)的装入开口(40)中并且承载一用于在耦合区段(38)和附装结构(32)之间进行密封的壳体密封件(42)，其特征在于，所述耦合区段(38)为独立于所述壳体(27)的元件。

2.根据权利要求1所述的燃料活塞式插接泵(24)，其特征在于，所述耦合区段(38)为板材深拉伸元件。

3.根据以上权利要求中任一项所述的燃料活塞式插接泵(24)，其特征在于，所述耦合区段(38)与所述壳体(27)流体密封地焊接或者压紧。

4.根据以上权利要求中任一项所述的燃料活塞式插接泵(24)，其特征在于，所述耦合区段(38)具有用于保持活塞密封件(46)的保持区段(44)。

5.根据权利要求4所述的燃料活塞式插接泵(24)，其特征在于，所述耦合区段(38)是两体式的，具有一承载所述壳体密封件(42)的第一区段(38a)和所述保持区段(44)作为第二区段(38b)。

6.根据以上权利要求中任一项所述的燃料活塞式插接泵(24)，其特征在于，所述耦合区段(38)具有用于导向活塞弹簧(52)的导向区段(54)。

7.根据以上权利要求中任一项所述的燃料活塞式插接泵(24)，其特征在于，所述耦合区段(38)通过一轴向延伸的凸缘(58)与所述壳体(27)连接。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料活塞式插接泵(24)，其特征在于，所述耦合区段(38)通过一径向延伸的法兰(60)与所述壳体(27)连接。

9.根据以上权利要求中任一项所述的燃料活塞式插接泵(24)，其特征在于，所述壳体密封件(42)贴靠在所述耦合区段(38)的凸肩(41)上并且被一遮盖元件(48)轴向地固定在所述耦合区段(38)上。

10.一种根据以上权利要求中任一项所述的燃料活塞式插接泵(24)的组，其特征在于，一个组的燃料活塞式插接泵(24)与其他组的燃料活塞式插接泵(24)的区别基本上仅仅在于所述耦合区段(38)的构型。