CN105464962B - 柴油机燃料泵 - Google Patents

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Abstract

一种柴油机燃料泵，包括：被设置到壳体的汽缸；活塞，该活塞被配置为通过被可往复运动地设置于汽缸而与汽缸共同形成汽缸室。当活塞在往复运动期间沿第一方向运动时压缩汽缸室中的燃料，并且当活塞在往复运动期间沿第二方向运动时将燃料引导到汽缸室中。球型止回阀包括：圆形的球；阀座，该阀座具有被设置有截断锥面形状的内表面的通孔；以及压缩螺旋弹簧，该压缩螺旋弹簧被设置在汽缸室内部，且具有接触球的一个端部和接触汽缸的另一端部。压缩螺旋弹簧的卷绕直径的值在一个端部减小。

Description

柴油机燃料泵
技术领域
本发明涉及一种柴油机燃料泵，其被配置为将燃料供应给柴油发动机。
背景技术
如图1所示的柴油机燃料泵301是迄今已公知的(注册号为3154559的日本实用新型)。
柴油机燃料泵301包括壳体303、设置有套件轴(凸轮盘的驱动件)305的驱动轴307、套件309、活塞311以及形成与活塞311结合的汽缸室313的汽缸315。
驱动轴307由轴承317和319支撑，并且从而被制成为能够相对于壳体303旋转。同时，套件309通过多个滚针321由套件轴305支撑，并且从而被制成为能够相对于套件轴305旋转。
在活塞311中，形成在活塞311的一个端部的平面部分323被压缩螺旋弹簧327的偏压力朝向形成在套件309的外周上的部分的平面部分325偏压。从而，平面部分323和平面部分325彼此面接触。同时，活塞311的中间部分与汽缸315配合。因此，活塞311被配置为通过驱动杆307的旋转，活塞311相对于与壳体303一体的汽缸315往复运动。
同时，壳体303设置有被引导进入到汽缸室313中的燃料所穿过的止回阀329，以及从汽缸室313(压缩燃料)被喷出的燃料所穿过的另一止回阀(图1中未示出)。
而且，汽缸室313的容积随着活塞311的往复运动而变化，燃料由此被引导进入汽缸室313，随后压缩被引导进入汽缸室313的燃料，并且压缩燃料从汽缸室313被喷出。被喷出的燃料穿过燃料喷嘴(未示出)，并且被喷射到柴油发动机的汽缸室中。
发明内容
同时，传统的柴油机燃料泵301的止回阀329的阀体331部分地设置有截锥形区域333。截锥形区域333被由压缩螺旋弹簧339产生的偏压力偏压，并且与设置于阀座335的截锥形凹槽337接触。从而区域333和凹槽337起到止回阀的作用。
因此，传统的柴油机燃料泵301需要阀体331的截锥形区域333和设置于阀座335的截锥形凹槽337的精确加工，这导致了制造成本增加的问题。
本发明的目的是提供能抑制止回阀的制造成本的柴油机燃料泵。
本发明的第一方面提供了一种柴油机燃料泵，其包括：被设置于壳体的汽缸；活塞，该活塞被配置为通过被能够往复运动地设置于汽缸而与汽缸共同形成汽缸室，从而当活塞在往复运动期间沿第一方向运动时压缩在汽缸室内部的燃料，并且当活塞在往复运动期间沿第二方向运动时将燃料引导到汽缸室中；球型止回阀，该球型止回阀包括圆形的球、具有设置有截断锥面形状的内表面的通孔的阀座以及设置在汽缸室内部压缩螺旋弹簧，该压缩螺旋弹簧具有接触球的第一端部和接触汽缸的第二端部，且在第一端部的卷绕直径的值减小。当燃料被引导到汽缸室中时，压缩螺旋弹簧被压缩，从而打开阀座中的通孔并且允许燃料从该通孔穿过。
压缩螺旋弹簧的接收球的部分可具有减小的卷绕半径。
汽缸可包括活塞进入的通孔。该通孔可包括设置于第三端部的第一区域、设置在第四端部的第二区域以及形成在第一区域和第二区域之间的第三区域。压缩螺旋弹簧可被配置为进入第一区域并且与第一区域配合。第二区域的内直径可被制成为比第一区域的内直径小。活塞可与用于往复运动的第二区域配合。而且，第三区域的内直径可被制成为比第一区域的内直径小并且比第二区域的内直径稍大。
台阶部可形成在汽缸的外周上，并且比台阶部靠近第三端部的区域的外直径可被制成为大于比台阶部靠近第四端部的区域的外直径。通过使得比台阶部靠近第三端部的区域与壳体配合，汽缸可被安装到壳体中。而且，在汽缸的中心轴线的延伸方向上，第二区域和第三区域之间的边界可被设置为比台阶部更靠近驱动轴。
附图说明
图1是传统的柴油机燃料泵的剖视图。
图2是根据本发明的实施方式的柴油机燃料泵的剖视图。
图3是沿图2中的线L3-L3所取的视图。
图4是沿图2中的线L4-L4所取的视图。
图5A是图2中的P5A部分的放大视图。
图5B是图2中的P5B部分的放大视图。
图6是图2中的P6部分的放大视图。
图7是示出了根据本发明的实施方式的设置于柴油机燃料泵的球型止回阀的球和压缩螺旋弹簧的示意图。
图8A是示出了根据本发明的实施方式的设置于柴油机燃料泵的余摆线泵的泵底座的示意图。
图8B是沿图8A中的线L8B-L8B所取的剖视图。
图9A是示出了根据本发明的实施方式的柴油机燃料泵的套件的示意图。
图9B是沿图10A中的箭头A10B的方向观察的示意图。
图10A是示出了根据本发明的实施方式的设置于柴油机燃料泵的余摆线泵的外壳体的示意图。
图10B是沿图10A中的线L10B-L101B所取的剖视图。
图11A是示出了根据本发明的实施方式的设置于柴油机燃料泵的余摆线泵的内壳体的示意图。
图11B是沿图11A中的线L11B-L11B所取的剖视图。
具体实施方式
根据本发明的实施方式的柴油机燃料泵(用于柴油发动机的燃料喷射泵)被配置为将高压燃料喷射到柴油发动机的汽缸中。如图2至图11B所示，柴油机燃料泵1包括壳体3、驱动轴5、套件7、第一汽缸9(9A)、第一活塞11(11A)、第二汽缸9(9B)以及第二活塞11(11B)。
驱动轴5包括作为凸轮盘(偏心凸轮)的驱动件的柱状套件轴13。驱动轴5被壳体3可旋转地支撑。
柱状套件轴13的中心轴线C3与驱动轴5的旋转中心轴线C1平行，并且离开驱动轴5的旋转中心轴线C1预定的距离设置。换言之，套件轴13相对于驱动轴5的旋转中心轴线C1是偏心的。
而且，驱动轴5被设置在壳体3内部。驱动轴5通过一对滚动轴承15(15A、15B)由壳体3支撑，该对滚动轴承15(15A、15B)在旋转中心轴线C1的延伸方向上(图2中的左-右方向)被设置在一端侧和另一端侧。套件轴13在驱动轴5的旋转中心轴线C1的延伸方向上位于该对滚动轴承15(15A、15B)之间。
驱动轴5由应用了柴油机燃料泵1的柴油发动机(未示出)相对于壳体3旋转地驱动。
套件7被形成为圆柱形，该圆柱形的内直径等于套件轴13的外直径。套件7的内周表面与驱动轴5的套件轴13的外周表面配合。从而，套件7与套件轴13一起形成了滑动副，并且被制成为相对于套件轴13可旋转(能够自由地旋转)。
此处，如图2所示，套件7通过滚动轴承由套件轴13支撑，并且从而被制成为能够相对于套件轴13自由地旋转。
套件轴13的中心轴线C3和套件7的中心轴线彼此重合，并且套件7被配置为当使用套件轴13的中心轴线作为旋转中心时围绕套件轴13旋转(围绕套件轴13的轴线旋转)。同时，由于套件轴13的中心轴线C3相对于驱动轴5的旋转中心轴线C1是偏心的，所以套件7被配置为围绕驱动轴5的旋转中心轴线C1旋转。
第一汽缸(第一汽缸结构构件)9A与壳体3成为一体。
第一活塞11A可往复运动地(能够自由地往复运动)设置于第一汽缸9A。第一活塞11A和第一汽缸9A共同形成了第一汽缸室17(17A)(第一汽缸室被配置为将燃料引导到内部、压缩燃料并且喷出压缩燃料)。
同时，通过使用弹性体19(19A)(第一弹性体；诸如压缩螺旋弹簧)偏压第一活塞11A，使得第一活塞11A接触套件7。而且，第一活塞11A被配置为与套件7一起形成滑动副，并且被配置为沿这样的方向运动，以响应驱动轴5的旋转而接近驱动轴5的旋转中心轴线C1，并且从而将燃料引导到第一汽缸室17A中。
另外，第一活塞11A被配置为与套件7一起形成滚动副，并且被配置为沿这样的方向运动，以通过使用来自套件7的与驱动轴5的旋转相关的压力，抵抗压缩螺旋弹簧19A的偏压力，从驱动轴5的旋转中心轴线C1后退，并且从而压缩在第一汽缸室17A中的燃料。
第二汽缸(第二汽缸结构构件)9B在与第一汽缸9A相对的一侧与壳体3成为一体，同时在第二汽缸9B和第一汽缸9A之间插入驱动轴5。
如同第一活塞11A，第二活塞11B在与第一汽缸9A相对的一侧可往复运动地设置于第二汽缸9B，同时在第二汽缸9B和第一汽缸9A之间插入驱动轴5。第二活塞11B和第二汽缸9B共同形成了与第一汽缸室17A相似的第二汽缸室17(17B)。
同时，如同第一活塞11A，第二活塞11B由弹性体19(19B)(第二弹性体；诸如压缩螺旋弹簧)和驱动轴5的旋转进行操作，并且被配置为通过使用第二汽缸室17(17B)来执行燃料压缩等。
一个柴油机燃料泵1仅设置两个汽缸室17。而且，柴油机燃料泵1被配置为通过驱动轴5的旋转，将燃料引入到第二汽缸室17B中(或在第二汽缸室17B中压缩燃料)，同时在第一汽缸室17A中压缩燃料(或将燃料引入到第一汽缸室17A中)。此处，两个汽缸室17A被形成为相同的结构。如已理解的，两个汽缸室17被相对于驱动轴5的旋转中心轴线C1大致彼此对称地布置。
进一步详细地描述，当驱动轴5沿恒定的方向从驱动轴5被设置为预定的旋转角度(原始旋转角度)的位置点被旋转180°时(当驱动轴5从图4中所示的状态旋转180°，并且驱动轴5的旋转角度被设为0°时)，第一活塞11A被套件7挤压，并且从而沿从驱动轴5的旋转中心轴线C1后退的方向(图3中的向上方向)运动。因此，燃料在第一汽缸室17A中被压缩。压缩燃料从第一汽缸室17A中被喷出。同时，第二活塞11B被压缩螺旋弹簧19B挤压，并且从而沿接近驱动轴5的旋转中心轴线C1的方向(图3中的向上方向)运动。因此，燃料被引导到第二汽缸室17B中。
同时，当驱动轴5沿恒定的方向从驱动轴5自原始旋转角度(图3中所示的状态)旋转180°的位置点旋转360°时，第一活塞11A被压缩螺旋弹簧19A挤压，并且从而沿接近驱动轴的旋转中心轴线C1的方向(图3中的向下方向)运动，其中燃料被引导到第一汽缸室17A中。随后，第二活塞11B被套件7挤压，并且从而沿从驱动轴5的旋转中心轴线C1后退的方向(图3中的向下方向)运动。因此，燃料在第二汽缸室17B中被压缩。随后，压缩燃料从第二汽缸室17B中被喷出。
此处，燃料是诸如轻油的液体，并且能被视为不可压缩的流体。当在第一汽缸室17A中的燃料被压缩并且燃料被引导到第二汽缸室17B中时，第一活塞11A和套件7之间产生的压力值(第一活塞11A挤压套件7的力的幅值)比第二活塞11B和套件7之间产生的压力值(第二活塞11B挤压套件7的力的幅值)更大。
另外，套件7相对于套件轴13是可旋转的。出于这个原因，当在第一汽缸室17A中的燃料被压缩且将燃料引导到第二汽缸室17B中时，第一活塞11A和套件7彼此形成了滚动副。同时，第二活塞11B和套件7彼此形成滑动副。
另一方面，当在第二汽缸室17B中的燃料被压缩且将燃料引导到第一汽缸室17A中时，第二活塞11B和套件7彼此形成了滚动副，同时，第一活塞11A和套件7彼此形成了滑动副。
每个活塞11的一端(基端；靠近驱动轴5的一端)都设置有接触套件7的平面部分21。平面部分21被制成为平行于驱动轴5的旋转中心轴线C1。而且，第一活塞11A的平面部分21和第二活塞11B的平面部分21被制成为互相平行且彼此相对，同时驱动轴5的旋转中心轴线C1插入它们之间。然而，第一活塞11A的平面部分21和驱动轴5的旋转中心轴线C1之间的距离，以及第二活塞11B的平面部分21和驱动轴5的旋转中心轴线C1之间的距离根据驱动轴5的旋转可变。
与第一汽缸9A配合的第一活塞11A的运动方向(与驱动轴5的旋转相关的运动方向)和与第二汽缸9B配合的第二活塞11B的运动方向(与驱动轴5的旋转相关的运动方向)均与平面部分21正交。
与驱动轴5的旋转相关的活塞11的往复运动的冲程分别互相相等，并且活塞11自驱动轴5的旋转中心轴线C1的距离的变化范围分别互相相等。同时，当第一活塞11A(第一活塞11A的平面部分21)和驱动轴5的旋转中心轴线C1之间的距离变到最小时，第二活塞11B(第二活塞11B的平面部分21)和驱动轴5的旋转中心轴线C1之间的距离变到最大。另一方面，当第一活塞11A和驱动轴5的旋转中心轴线C1之间的距离变到最大时，第二活塞11B和驱动轴5的旋转中心轴线C1之间的距离变到最小。
同时，第一活塞11A的平面部分21与套件7的外周表面上的生成线相互接触。因此，第一活塞11A和套件7彼此线接触。实际上，第一活塞11A的平面部分21挤压套件7的外周表面。结果是，根据赫兹接触理论，第一活塞11A的平面部分21和套件7略微地弹性变形，从而第一活塞11A和套件7彼此面接触，同样地，第二活塞11B和套件7彼此面接触。
将详细描述套件轴13和套件7之间的配合的方面。不使用任何滚动轴承而是通过衬套(诸如铜合金类金属衬套)23(见图9A以及图9B)，使得套件轴13和套件7相互配合并同时彼此形成滑动副。
同时，柴油机燃料泵1设置有强制润滑单元25。该强制润滑单元25被配置为在套件7和套件轴13互相配合并同时彼此形成滑动副的区域使用燃料进行强制润滑(在套件7和套件轴13之间的边界表面上使用燃料进行强制润滑)。
强制润滑单元25被设置于壳体3。强制润滑单元25被配置为，通过使用由驱动轴5的旋转驱动的泵(低压泵)27(被配置为增加燃料的压力并且将供应增压的燃料)将燃料强制地供应给套件7(衬套23)和套件轴13彼此形成滑动副的区域(边界表面)。
此处，燃料从未示出的燃料箱通过燃料接头53被供应到低压泵27。
低压泵27是余摆线泵，其包括泵基座29、外转子31以及内转子33(见图6)。所有的泵基座29、外转子31和内转子33都通过下列方式被形成：通过精压将这些构件从平整的钢板压制出来，钢板在厚度方向上具有承受加工工艺(诸如抛光)的两个表面；并且将压制的构件去毛刺。
此处，可通过精压平板材料受而形成至少一个泵基座29、外转子31和内转子33来生产低压泵27。
由余摆线泵27加压至低压的燃料也被供应到汽缸室17。具体地，由余摆线泵27加压至低压的燃料穿过设置于壳体3的低压燃料通道35到达汽缸室17。将要到达的燃料通过汽缸室17中的、由活塞11的运动产生的负压被引导到汽缸室17中。
此处，为了描述方便，驱动轴5的旋转中心轴线C1的延伸方向被定义为前后方向。在前后方向上从前侧朝向后侧，进口单元37(来自柴油发动机的旋转驱动力被输入的区域)、主滚动轴承15A(诸如柱状滚子轴承)、套件轴13、副滚动轴承15B(诸如深槽滚珠轴承)以及余摆线泵27被顺序布置地在驱动轴5中。
被设置于壳体3的低压燃料通道35的一部分形成为环状，并且被设置于与副滚动轴承15B(诸如深槽滚珠轴承)的外圈配合的区域。
进一步详细的描述，由余摆线泵27产生的低压燃料依次穿过设置于盖部39的低压燃料通道41和设置于壳体3的低压燃料通道35，并且到达该对汽缸室17中的每个汽缸室。按照前后方向，汽缸室17被设置为靠近套件轴13，而壳体3的低压燃料通道35被设置在从壳体3的后端到汽缸室17的范围内(被设置为靠近副滚动轴承15B)。
组成壳体3的低压燃料通道的一部分的环状槽43被设置于具有柱状侧表面(形成在壳体3中的内部空间的内周表面)的、与副滚动轴承15B的外圈配合的区域。例如，环状槽43通过切削加工被形成。环状槽43从与副滚动轴承15B配合的内周表面朝向外部凹陷(槽43的半径被制成比内周表面的半径更大)，并且位于就前后方向而言的内周表面的中心部分。结果是，当副轴承15B被安装于壳体3中时，环状槽43由副轴承15B的外圈密封，从而环状槽43被形成为被壳体3的主体部和副轴承15B的外圈包围的环状的空间。
同时，盖部39的低压燃料通道41由设置在盖部39的主体部中的一个孔形成。壳体3的低压燃料通道35由环状槽43以及设置在壳体3的主体部中的一个第一通道(孔)45和两个第二通道(孔)47形成。
而且，由余摆线泵27加压的低压燃料穿过盖部39的低压燃料通道41和壳体3的第一通道45，并且到达由壳体3的环状槽43形成的空间。低压燃料被壳体3中的环状空间分为两路。一路穿过主第二通道47并且到达第一汽缸室17A，而另一路穿过副第二通道47并且到达第二汽缸室17B。
同时，通过汽缸室17内部的压缩，燃料略微漏出到壳体3的内部空间49(套件7、滚动轴承15、用于偏压活塞11的压缩螺旋弹簧19等被设置于该空间)。另外，由于强制润滑单元25的强制润滑，燃料来到壳体3的内部空间49。燃料穿过设置于壳体3的回流单元(回流接头)51(见图4)并且回流到未示出的燃料箱。
而且，柴油机燃料泵1设置了球型止回阀(球型逆止阀)55。
每个球型止回阀55包括圆形的球57、阀座59以及压缩螺旋弹簧61。例如，球57由钢或陶瓷制成。
阀座59与汽缸9成为一体。而且，阀座59包括通孔65，通孔65设置有具有截断锥面形状的内表面。此处，例如，具有截断锥面形状的内表面63的截锥形的顶角在侧视图中被设为60°。
压缩螺旋弹簧61被设置在汽缸室17内部，并且压缩螺旋弹簧61的一端部(第一端部)接触球57，而其另一端(第二端部)接触汽缸9的台阶部64。压缩螺旋弹簧61的卷绕直径(盘绕直径)的值并非恒定。具体地，该值在该一端部(接触球57的区域)小，而在除该一端部以外的区域中(该一端部和该另一端部之间的部分；从在该一端部的附近中的靠近该一端部的区域到接近该另一端部的区域的范围)(同样见图7)大。
而且，当燃料在汽缸室17中被压缩时，球57被压缩螺旋弹簧61压至阀座59的通孔65的截断锥面形状的内表面63，并且与之接触，从而阀座59的通孔65被密封。当燃料被引导到汽缸室17中时，压缩螺旋弹簧61被压缩，从而球57与阀座59的通孔65的截断锥面形状的内表面63分离。结果是，阀座59的通孔65被打开，并且燃料从其穿过。
进一步详细地描述，当活塞11沿一个方向运动以压缩燃料时，球57被燃料的压力和压缩螺旋弹簧61挤压抵靠在阀座59的通孔65的截断锥面形状的内表面63上。因此，阀座59的通孔65被封住，以便堵住阀座59的通孔65中的燃料通道。此处，当活塞11完成沿该一个方向的运动(当活塞11在往复运动期间位于远离套件轴13的远端侧时)时，为了增加燃料的压缩率(见图2和图5A中的第一活塞11A)，活塞11的细长柱状区域67(延伸出平面部分21的区域)的顶端部(与平面部分21相对的球57侧的端部)被设计为进入压缩螺旋弹簧61的内部(进入卷绕直径的值较大的区域中)。
另一方面，当活塞11沿另一方向运动时，汽缸室17的容积增加，并且其中的压力减小。因此，球57移动，并且从而将压缩螺旋弹簧61压缩。结果是，球57与阀座59的通孔65的截断锥面形状的内表面63分离，以便燃料能穿过阀座59的通孔63。
此处，球型止回阀55的压缩螺旋弹簧61的卷绕半径在接收球57的部分减小(例如，仅在接收球57的部分和靠近该部分的位置)。
进一步详细地描述，压缩螺旋弹簧61的端部被形成为闭合端(圆的)。具体地，当使得仅在端部的弹簧线与邻近的卷绕线接触时且当改变该处的卷绕角度时，在端部上发生碾磨等。因此球57被稳定地安装在端部。而且，压缩螺旋弹簧61的卷绕直径仅在一端部(例如，在一圈的范围内)减小。此处，压缩螺旋弹簧61的位于远离该一端部的部分的卷绕直径仅在邻近该一端部的一圈的范围内逐渐地增加。在直径增加之后，增加的卷绕直径的值保持恒定。换言之，压缩螺旋弹簧61被形成为除了该一端部的两圈之外具有恒定的卷绕直径的柱状螺旋弹簧。
汽缸9被形成为柱状，并且设置有活塞11进入的通孔69。此处，通孔69沿汽缸9的中心轴线C5贯穿汽缸9。
进一步详细地描述，如图5A所示，汽缸9的通孔69包括：第一区域(第一柱状空间)71，其被设置在汽缸9的中心轴线C5的延伸方向上(在活塞11的往复运动的方向上)的一个端部(第三端部)；第二区域(第二柱状空间)73，其被设置在汽缸9的中心轴线C5的延伸方向上的另一端部(第四端部)；以及第三区域(第三柱状空间)75，其被形成在第一区域71和第二区域73之间。
球型止回阀55的压缩螺旋弹簧61进入第一区域71并且从而与第一区域71配合。第二区域73的内直径被制成为比第一区域71的内直径更小，并且比活塞11的细长柱状区域67的外直径稍大。活塞11(细长柱状区域67)进入第一区域73并且与之配合，同时形成滑动副，例如，用于往复运动的滑动副。第三区域75的内直径被制成为比第一区域71的内直径更小，并且比第二区域73的内直径稍大(见图5B)。与压缩螺旋弹簧61接触的台阶部64被形成在第一区域71和第三区域75之间。
此处，为了便于描述，在进行进一步的详细的描述的同时定义正交于前后方向的特定方向为左右方向。
在左右方向上从驱动轴5的旋转中心轴线C1向右方，套件轴13、套件7、第一活塞11A、第一汽缸室17A以及球型止回阀55被顺序地布置。
对于第一活塞11A，平面部分21位于驱动轴5的旋转中心轴线C1的一侧(左侧)，并且柱状区域67从平面部分21向右侧突出。设置于球型止回阀55的阀座59的通孔65在左右方向上贯穿阀座59的主体部。通孔65的截断锥面形状的内表面63被设置在通孔65的端部(左侧的端部；第一活塞11A一侧的端部)，并且面对第一汽缸室17A。因此，通孔65的内直径的值在第一活塞11A的一侧是最大的，随后随着它远离第一活塞11A(朝向右侧)逐渐地变小，并且内直径在其减小到预定的值之后被设为恒定的值。
球型止回阀55的球57被设置在阀座59一侧并且被设置在阀座59和活塞11A之间。球型止回阀55的压缩螺旋弹簧61被设置在比球57所在的位置更靠近活塞11A(驱动轴5)的位置。而且压缩螺旋弹簧61偏压球57，以致球57挤压通孔65的截断锥面形状的内表面63。
第一汽缸室17A是被第一汽缸9A的内壁、球型止回阀55和第一活塞11A包围的空间。第一汽缸室17的容积被制成为随着第一活塞11A的、与驱动轴5相关的在左右方向上的运动可变。进一步详细地描述，当第一活塞11A通过驱动轴5的旋转在远离驱动轴5的方向上(向右)运动时，第一汽缸室17A的容积减小，从而压缩燃料。
此处，也可以说，球型止回阀55的球57和压缩螺旋弹簧61被设置在第一汽缸室17A内部。
同时，相对于驱动轴5的旋转中心轴线C1，与第一活塞11A、第一汽缸室17A以及在第一汽缸室17A一侧的球型止回阀55对称地布置第二活塞11B、第二汽缸室17B以及在第二汽缸室17B一侧的球型止回阀55。换言之，就左右方向而言，从驱动轴5的旋转中心轴线C1向左方，套件轴13、套件7、第二活塞11B、第二汽缸室17B以及球型止回阀(该球型止回阀与在右侧的球型止回阀55不同)55被顺序地布置。
台阶部77被形成在各个汽缸9的外周上。就汽缸9的中心轴线C5的延伸方向而言(左右方向；相对应的活塞11的往复运动的方向)，比台阶部77更靠近一端侧(第三端部侧)的区域79的外直径被制成为大于比台阶部77更靠近另一端侧(第四端部侧)的区域81的外直径。比台阶部77更靠近一端侧的区域79与壳体3配合(例如，更靠近一端侧的区域79被压配合到壳体3中)。从而，汽缸9与壳体3成为一体(被安装到壳体3中)。同时，在左右方向上，汽缸9的通孔69的第二区域73和第三区域75之间的边界被设置为比台阶部77更靠近驱动轴5。
换言之，台阶部77被形成在第一汽缸9A的外周上，并且就左右方向而言，在台阶部77的右侧的区域79的外直径被形成为比在台阶部77的左侧的区域81的外直径更大。由于在台阶部77的右侧的区域79被安装到壳体3中，因此第一汽缸9A与壳体3成为一体。同时，台阶部77在左右方向上被设置在汽缸9A的通孔69的第二区域73和第三区域75之间的边界的右侧。
另一方面，台阶部77被形成在第二汽缸9B的外周上，并且就左右方向而言，在台阶部77的左侧的区域79的外直径被形成为比在台阶部77的右侧的区域81的外直径更大。由于在台阶部77的左侧的区域79与壳体3配合，因此第二汽缸9B与壳体3成为一体。同时，台阶部77在左右方向上被设置在汽缸9B的通孔69的第二区域73和第三区域75之间的边界的左侧。
顺带一提，各个汽缸9的通孔69的第三区域75可被省略。在这种情况下，第一区域71和第二区域73之间的边界被设置为比台阶部77更靠近驱动轴5，即，靠近图5A中所示的Z1的尺寸。
现在，将进一步详细地描述柴油机燃料泵1。
壳体3包括圆柱状的主体部83以及被形成为圆柱状的、且在左右方向上从主体部83的中间部突出的一对汽缸安装部85。此处，在圆柱状的主体部83内部的空间和由一对汽缸安装部85限定的圆柱状的内部空间相互连接，并且壳体3的后端表面被形成为平面形状。
盖部39的前端表面被形成为平整的表面。该平整的表面与壳体3的后端表面面接触。从而，盖部39在壳体3的后方与壳体3成为一体。同时，盖部39的后端表面也被形成为平整的表面，并且通孔87以这样的方式被形成在盖部39中：在前后方向上贯穿盖部39的中心部分。通孔87被连接到壳体3的主体部83的内部空间。
在驱动轴5中，锥形进口单元37、第一油封配合单元、主滚动轴承(第一滚动轴承)15A被安装于其中的第一轴承配合单元、套件轴13、副滚动轴承(第二滚动轴承)15B被安装于其中的第二轴承配合单元、第二油封配合单元以及余摆线泵27的内转子33被一体地安装于其中的内转子安装部被从前侧到后侧顺序地布置。此处，锥形进口单元37从壳体3的主体部83朝前突出。第一油封配合单元、用于第一滚动轴承15A的第一轴承配合单元、套件轴13以及用于第二滚动轴承15B的第二轴承配合单元位于壳体3的主体部83内部。第二油封配合单元位于盖部39内部。内转子安装部从盖部39略微地向后突出，但位于余摆线泵27内部。
滑轮(未示出)被安装在锥形进口单元37中，并且驱动轴5由缠绕该滑轮的带子旋转。
被设置在壳体3的主体部83内部的第一油封89与驱动轴5的第一油封配合单元配合。被设置在盖部39中的第二油封91与盖部39的第二油封配合单元配合。第一油封89防止燃料从壳体3的主体部83的内部朝前漏出。将在下文描述第二油封91的运作。
同时，驱动轴5的第一轴承配合单元被安装于设置在壳体3的主体部83内部的第一滚动轴承15A。驱动轴5的第二轴承配合单元被安装于设置在壳体3的主体部83内部的第二滚动轴承15B。结果是，驱动轴5被制成为能够相对于壳体3和盖部39旋转。此处，内部空间49被限定在第一滚动轴承15A和第二滚动轴承15B之间。
如图8A和8B所示，泵基座29被形成为三角形平板状。允许驱动轴5贯穿的圆形通孔被形成在泵基座29的中心部分。用于将燃料供应给余摆线泵27的通孔93被设置在上述通孔的一侧，并且允许由余摆线泵27加压的燃料通过的通孔95被设置在上述通孔的另一侧。
同时，泵基座29的厚度方向上的一个表面接触盖部39的后端表面。从而，泵基座29与盖部39成为一体。
泵壳体97如同泵基座29一样被形成为三角形平板状。然而，泵壳体97比泵基座29更厚，并且允许外转子31和内转子33的进入的盘状槽99被形成于在泵壳体97的厚度方向上的一个表面上。
同时，在泵壳体97的前端的平面部分与在泵基座29的厚度方向上的一个表面(后端表面)接触。从而，泵壳体97与泵基座29成为一体。进一步详细地描述，通过使用螺栓，盖部39、泵基座29和泵壳体97与壳体3成为一体。
如图10A和10B所示，外转子31的外周被形成为圆形形状。而且，在厚度方向上贯穿外转子31的通孔被形成在外转子31的中心部分。多个齿状部被形成在该通孔的内周上。此处，外转子31的外直径被制成比泵壳体97的槽99的内直径稍小。外转子31的厚度被制成比泵壳体97的槽的深度稍小。而且，如图2所示，外转子31进入泵壳体97的槽99，并且从而被制成为能够相对于泵壳体97旋转。
如图11A和11B所示，多个齿状部被形成在内转子33的外周上。内转子33的厚度等于外转子31的厚度。内转子33位于外转子31内部，并且内转子33的几个齿状部与外转子31的几个齿状部啮合。而且，内转子33与驱动轴5配合，并且被配置为与驱动轴5的旋转一致地旋转。
当内转子33旋转时，外转子31以比内转子33的旋转角速度更低的旋转角速度来旋转。因此，互相啮合的齿状部适当地移动，从而外转子31和内转子33之间的空间形状适当的变化。该变化将燃料从泵基座29的通孔93引导到外转子31和内转子33之间的空间。被引导的燃料被压缩至低压，并且被从泵基座29的通孔95喷出。
如前面所述，每个汽缸9设置有大直径区域79和小直径区域81，并且从而台阶部77被形成在汽缸9的外周上。如前面所述，汽缸9的通孔69包括第一区域71、第二区域73和第三区域75。此处，允许阀座59进入的柱状槽101被形成在第一区域71的端部(就第一汽缸9A而言是右端部，或者就第二汽缸9B而言是左端部)。
同时，与偏压活塞11的压缩螺旋弹簧19的一个端部配合的柱状区域103被形成在小直径区域81的端部(就第一汽缸9A而言是左端部，或者就第二汽缸9B而言是右端部)。区域103的外直径被制成为比小直径区域81的外直径更小，并且大致等于压缩螺旋弹簧19的内直径。
如前面所述，每个汽缸9的大直径区域79被安装到壳体3的对应的汽缸安装部85的通孔中，并且从而与壳体3成为一体。每个汽缸9的通孔69在左右方向上延伸。
每个活塞11包括组成平面部分21的盘状区域105，以及从盘状区域105的中心部分突出到一侧的小直径柱状区域67。
对于第一活塞11A，盘状区域105位于左侧，而柱状区域67向右侧突出，使得柱状区域67进入到第一汽缸9A的通孔69。从而，第一活塞11A被制成为能够在左右方向上相对于汽缸9移动。
对于第二活塞11B，盘状区域105位于右侧，而柱状区域67向左侧突出，使得柱状区域67进入到第二汽缸9B的通孔69。从而，第二活塞11B被制成为能够在左右方向上相对于汽缸9移动。
如前所述，每个压缩螺旋弹簧19的一个端部与对应的汽缸9配合，而每个压缩螺旋弹簧19的另一端部与对应的活塞11的盘状区域105接触。从而，每个活塞11被朝向驱动轴5偏压，并且每个活塞11的平面部分21接触套件7的外周并且挤压套件7。
壳体3的内部空间49被限定在第一汽缸9A和第二汽缸9B之间。活塞11的平面部分21和压缩螺旋弹簧19位于内部空间49的内部。
每个阀座59均被形成为圆柱状，并且组成如前所述的球型止回阀55。阀座59的一个端部进入汽缸9的柱状槽101。
每个插塞107均被形成为其外周设置有阳螺纹的柱状。该阳螺与形成在壳体3的汽缸安装部85的内周上的阴螺纹螺纹配合。从而，插塞107与壳体3成为一体。进一步详细地描述，插塞107被设置在汽缸9和阀座59的外部(在距驱动轴5的远侧)。随后，插塞107朝向驱动轴5挤压阀座59和汽缸9。在汽缸9的外周上的台阶部77接触壳体3的汽缸安装部85的台阶部。从而，壳体3、汽缸9、阀座59和插塞107共同成为一体。
如图3所示，壳体3设置有一对外连接件109，每个外连接件109都以相似的方式被形成于球型止回阀55。外连接件109中的一个被连接到第一汽缸室17A。在第一汽缸室17A中压缩的燃料通过该一个外连接件109被喷出。另一外连接件109被连接到第二汽缸室17B。在第二汽缸室17B中压缩的燃料通过该另一外连接件109被喷出。
而且，盖部39设置有燃料接头53，并且燃料通过燃料接头53被供应到柴油机燃料泵1。具体地，穿过燃料接头53的燃料进一步穿过设置于盖部39的过滤器113，并且随后被供应给余摆线泵27。此处，如图4所示，泵基座29的通孔93和通孔95通过逆止阀115相互连接。当通孔95内部的压力变得很高时，部分燃料被引导到通孔93，并且从而将要从余摆线泵27喷出的燃料的压力被设为等于或低于预定值。
通过余摆线泵27被加压到低压的燃料的一部分穿过形成在盖部39中的低压燃料通道41、形成在壳体3中的低压燃料通道35、通孔117以及形成在阀座59中的通孔65，并且从而被供应到汽缸室17。
同时，通过余摆线泵27被加压到低压的燃料的一部分被强制润滑单元25使用。具体地，部分燃料穿过设置于盖部39的通孔119以及设置于驱动轴5的通孔121、123和125，并且从而被供应到套件轴13和套件7的衬套23之间的空间(边界部分)。
此处，如图6所示，通孔119的一部分被形成为小直径部127，并且从而形成作用为节流阀的阻塞件。因此，供应到汽缸室17的燃料的量被设为比由强制润滑单元25供应的燃料的量更大。
第二油封91防止从通孔119喷出的燃料朝向第二滚动轴承15B流动。通过设置第二油封91避免由强制润滑单元25供应的燃料的压力降低。
此处，为了防止燃料从诸如壳体3的构件的接合点漏出，柴油机燃料泵1适当地设置有密封组件(诸如O型环)129。
下面，将描述柴油机燃料泵1的操作。
当驱动轴5旋转时，将燃料从燃料接头53供应到余摆线泵27，并且所供应的燃料被压缩至低压。
被压缩至低压的燃料的非常少量的一部分被强制润滑单元25使用，并且剩余燃料被供应到汽缸室17。
供应到汽缸室17的燃料在汽缸室17内部被压缩至高压。压缩燃料从外连接件109被喷出到柴油机燃料泵1的外部。
此处，在汽缸室17中被压缩的燃料的非常少量的一部分穿过腔体9和活塞11之间的配合点之间的微小缝隙，并且漏到柴油机燃料泵1的内部，诸如内部空间49。从而漏出的燃料穿过回流单元51，并且在柴油机燃料泵1的外部被回收。因此，避免柴油机燃料泵1的诸如内部空间49的内部达到高压，而是保持在大约大气气压的压强。
根据柴油机燃料泵1，第一活塞11A在第一汽缸室17A中通过使用与驱动轴5的旋转相关的圆柱状套件7的压力来压缩燃料。在相对的一侧，同时在它们之间插入驱动轴5，第二活塞11B被配置为在第二汽缸室17B中通过使用与驱动轴5的旋转相关的圆柱状套件7的压力来压缩燃料。同时，套件7被配置为围绕套件轴13旋转。
而且，当燃料在第一汽缸室17A中被压缩且燃料被引导到第二汽缸室17B时，第一活塞11A和套件7彼此形成滚动副，而第二活塞11B和套件7彼此形成滑动副。另一方面，当燃料在第二汽缸室17B中被压缩且燃料被引导到第一汽缸室17A时，第二活塞11B和套件7彼此形成滚动副，而第一活塞11A和套件7彼此形成滑动副。
从而，即使在压缩燃料时套件7和活塞11之间的摩擦阻力很大(当在活塞11和套件7之间施加大负载时)，也可能减少柴油机燃料泵1的机械损耗。
同时，根据柴油机燃料泵1，即使套件7和活塞11之间的摩擦阻力很大，也能减少柴油机燃料泵1的机械损耗。因此可能的是，减少启动转矩并且容易应对启动停止系统。
而且，根据柴油机燃料泵1，套件轴13和套件7通过衬套23互相配合而不使用滚动轴承。从而，柴油机燃料泵1尺寸缩小并且柴油机燃料泵1的结构简化。结果是，可能减少柴油机燃料泵1的制造成本。
更进一步，根据柴油机燃料泵1，强制润滑单元25被配置为使用套件7和套件轴13互相配合处的区域中的燃料进行强制润滑。出于这个原因，进行高速驱动(驱动轴5的高速旋转)并且有效地压缩燃料是可能的。结果是，提高套件7和套件轴13的耐用性。
同时，根据柴油机燃料泵1，通过精压来生产泵基座29、外转子31以及内转子33。从而，容易制造余摆线泵27。
而且，根据柴油机燃料泵1，设置于壳体3的低压燃料通道35的一部分被形成为环状并且被设置在与第二滚动轴承(诸如深槽滚珠轴承)15B的外圈配合的区域。从而，容易形成低压燃料通道35。
更进一步，根据柴油机燃料泵1，应用了可商业获得的圆形的球57的球型止回阀55被使用来代替设置有截锥形区域的阀体。从而，可能降低制造成本。
同时，根据柴油机燃料泵1，球型止回阀55的压缩螺旋弹簧61(被设置于汽缸室17的内部的压缩螺旋弹簧)的一个端部接触止回阀55的球57，而其另一端部接触汽缸9。而且，压缩螺旋弹簧61的卷绕直径的值在球57侧的端部处较小，而卷绕直径的值在除了该端部之外的区域中较大。出于这个原因，即使当止回阀55的球57具有小直径时，球57也能被稳定地朝向阀座59的通孔65的截断锥面形状的内表面63偏压，并且压缩螺旋弹簧61中产生的应力的值也能减小。另外，即使活塞11的部分(尖端部)的直径没有减小，活塞的尖端部在压缩燃料的时候也能进入压缩螺旋弹簧61的内部。结果是，可能增加燃料的压缩率(增加汽缸17的最小容积和最大容积之间的比率)。
而且，根据柴油机燃料泵1，球型止回阀55的压缩螺旋弹簧61的卷绕半径仅在接收球57的部分和其周围的位置处减少。处于这个原因，当压缩螺旋弹簧61压缩时能够进一步减少压缩螺旋弹簧61中产生的应力的值，并且从而进一步提高燃料压缩率。
进一步，根据柴油机燃料泵1，汽缸9的通孔69的、被形成在第一区域71和与活塞11配合的第二区域73之间的第三区域75具有内直径，该内直径比第二区域73的内直径稍大。以这种方式，能够减小第二区域73的长度(减小柱状第二区域73的高度和内直径之间的比率)，并且容易制造汽缸9(执行第二区域73的加工，以与活塞11配合)。
同时，根据柴油机燃料泵1，比在汽缸9的外周上的台阶部77更靠近一个端部的区域79与壳体3配合(被安装于壳体3)，从而汽缸9与壳体3成为一体。而且，在汽缸9的中心轴线C5的延伸方向上，第二区域73和第三区域75之间的边界被设置为比台阶部77更靠近驱动轴5。出于这个原因，即使在将汽缸9安装到壳体3中时汽缸9略微地变形时，活塞11也能相对汽缸9平滑地运动。
同时，柴油机燃料泵1包括：与壳体成为一体的汽缸、设置于汽缸的可往复运动地活塞以及设置于壳体且配置为驱动活塞(引起活塞执行往复运动)的活塞驱动机构。当活塞在往复运动期间沿一个方向运动时，燃料在由汽缸和活塞形成的汽缸室中被压缩。在往复运动期间，压缩燃料从汽缸室中被喷出，并且燃料在当活塞沿与一个方向相反的另一方向运动时被引导到汽缸室中。活塞驱动机构包括驱动轴，该驱动轴可旋转地设置于壳体，并且具有被用作凸轮或圆柱状套件的驱动件的套件轴。套件的内周表面与套件轴的外周表面配合(与套件轴的外周表面面接触)，并且被制成为相对套件轴可旋转(能够自由地旋转)。套件的外周表面与活塞配合(例如，线接触)。套件轴和套件彼此形成滑动副。当通过驱动轴的旋转在汽缸室中压缩燃料时，活塞和套件之间的接触压力增加，并且从而活塞和套件被配置为彼此形成滚动副。当燃料通过驱动轴的旋转被引导到汽缸室中时，活塞和套件之间的接触压力减少，并且活塞和套件被配置为彼此形成滑动副。
另外，例如，柴油机燃料泵1设置有一对汽缸和一对活塞，并且活塞被配置为可选地通过驱动轴的旋转压缩燃料。
而且，当其中一个活塞在其中一个汽缸室中压缩燃料时，另一活塞被配置为将燃料引导到另一汽缸室中。同时，当所述一个活塞将燃料引导到所述一个汽缸室中时，所述另一活塞在所述另一汽缸室中压缩燃料。
同时，当所述一个活塞在所述一个汽缸室中压缩燃料时，所述一个活塞和套件之间的接触压力增加，并且套件被制成为相对于套件轴可旋转。此时，所述一个活塞和套件彼此形成滚动副。同时，当所述另一活塞和套件之间的接触压力减少并且所述一个活塞和套件彼此形成滚动副时，所述另一活塞和套件彼此形成滑动副。
另一方面，当所述另一活塞在所述另一汽缸室中压缩燃料时，在所述另一活塞和套件之间的接触压力增加。此时，所述另一活塞和套件彼此形成滚动副。同时，所述一个活塞和套件之间的接触压力减少。因此，所述一个活塞和套件彼此形成滑动副。

Claims (3)

1.一种柴油机燃料泵，其包含：
汽缸，所述汽缸被设置到壳体；
活塞，所述活塞被配置为通过能够往复运动地设置于所述汽缸而与所述汽缸共同形成汽缸室，当所述活塞在往复运动期间沿第一方向运动时压缩所述汽缸室中的燃料，并且当所述活塞在往复运动期间沿第二方向运动时将燃料引导到所述汽缸室中；以及
球型止回阀，所述球型止回阀包括:
圆形的球；
阀座，所述阀座具有设置有截断锥面形状的内表面的通孔；以及
压缩螺旋弹簧，所述压缩螺旋弹簧被设置在所述汽缸室内部，且具有接触所述球的第一端部和接触所述汽缸的第二端部，所述压缩螺旋弹簧仅在所述第一端部的卷绕直径的值减小；并且
当所述活塞沿第一方向运动以压缩汽缸室内的燃料时，所述活塞的顶端部进入所述压缩螺旋弹簧的内部，
当燃料被引导到所述汽缸室中时，所述压缩螺旋弹簧被压缩，从而打开所述阀座中的通孔并且允许燃料从所述通孔穿过。
2.根据权利要求1所述的柴油机燃料泵，其中，
所述汽缸包括所述活塞进入的通孔，
所述通孔包括：
第一区域，所述第一区域被设置于第三端部；
第二区域，所述第二区域被设置于第四端部；以及
第三区域，所述第三区域被形成于所述第一区域和所述第二区域之间；并且
所述压缩螺旋弹簧被配置为进入所述第一区域并且与所述第一区域配合，
所述第二区域的内直径被制成为比所述第一区域的内直径小，
所述活塞与用于往复运动的所述第二区域配合，并且
所述第三区域的内直径被制成为比所述第一区域的内直径小并且比所述第二区域的内直径稍大。
3.根据权利要求2所述的柴油机燃料泵，其中，
台阶部被形成于所述汽缸的外周，并且比所述台阶部靠近所述第三端部的区域的外直径被制成为大于比所述台阶部靠近所述第四端部的区域的外直径，
通过使得比所述台阶部靠近所述第三端部的区域与所述壳体配合，所述汽缸被安装到所述壳体中，并且
在所述汽缸的中心轴线的延伸方向上，所述第二区域和所述第三区域之间的边界被设置为比所述台阶部靠近驱动轴。
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