CN107532556A - 挺杆辊子保持方案 - Google Patents
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Abstract
一种辊子组件,该辊子组件包括:辊子承座,该辊子承座具有底表面和位于所述底表面处的凹槽,所述凹槽具有半圆形部分和从该半圆形部分延伸出的笔直部分,该半圆形部分具有第一直径,并且该笔直部分具有第一宽度;和位于所述辊子承座的凹槽中的圆柱形辊子,该圆柱形辊子具有第二直径,其中所述第一宽度大于或等于所述第一直径,并且所述第二直径小于所述第一宽度。
Description
技术领域
本公开一般而言涉及用于将燃料供应到内燃发动机的高压燃料泵,更具体地说,涉及制造成本较低的具有辊子组件的高压燃料泵。
背景技术
一般来说,辊子组件与凸轮相配合,通过该凸轮机械地驱动高压燃料泵。在传统的高压燃料泵中,辊子承座具有用于保持辊子的基本为圆弧形的凹槽。由于辊子组件的各种部分的复杂尺寸要求(例如,凹槽形状、辊子的相关形状、以及轮滚导靴的周边形状),辊子组件的总体制造成本较高。因而,在本领域中需要有一种用于将旋转运动转换成往复运动的辊子组件,该辊子组件能够降低总体制造成本。
发明内容
在一个实施方式中,本公开提供了一种辊子组件,该辊子组件包括:辊子承座,该辊子承座具有底表面和位于所述底表面处的凹槽,所述凹槽具有半圆形部分和从该半圆形部分延伸出的笔直部分,该半圆形部分具有第一直径,并且该笔直部分具有第一宽度;和位于所述辊子承座的凹槽中的圆柱形辊子,该圆柱形辊子具有第二直径;其中所述第一宽度大于或等于所述第一直径,并且所述第二直径小于所述第一宽度。根据该实施方式的一个方面,所述辊子承座进一步包括位于远端的第一部分、位于近端的第二部分和从所述第一部分延伸到所述第二部分的环状底切部。在该实施方式的另一个方面中,所述凹槽延伸穿过所述第一部分和所述环状底切部。在该实施方式的又一个方面中,所述半圆形部分的中心比所述第一部分更靠近所述近端。该实施方式的另一个方面进一步包括具有远端和内孔的挺杆本体,所述辊子承座被压配合到所述挺杆本体的远端内。在该实施方式的再一个方面中,所述内孔具有小于所述第一部分的外径和所述第二部分的外径的第三直径,该第三直径小于或等于所述环状底切部的外径。
在本公开的另一个实施方式中,一种方法包括:将圆柱形辊子插入辊子承座中;将圆柱形辊子定位在挺杆本体内;响应于将所述圆柱形辊子定位在挺杆本体内而在所述圆柱形辊子的第一部分和所述挺杆本体的内孔之间的交界处产生径向力;响应于在所述圆柱形辊子的第一部分和所述挺杆本体的内孔之间的交界处产生的径向力使所述圆柱形辊子中的凹槽变形;响应于使所述凹槽变形而将辊子承座保持在所述圆柱形辊子中;以及将所述辊子承座保持在完全插入位置同时使所述圆柱形辊子突出。根据该实施方式的一个方面,在所述圆柱形辊子的第一部分和所述挺杆本体的内孔之间的交界处对变形进行控制。
在一个实施方式中,本公开提供一种制造物品,该制造物品包括:辊子承座,该辊子承座具有底表面和位于所述底表面的凹槽,所述凹槽具有半圆形部分和从该半圆形部分延伸出的笔直部分,该半圆形部分具有第一直径,并且该笔直部分具有第一宽度;和位于所述辊子承座的凹槽中的圆柱形辊子,该圆柱形辊子具有第二直径;其中所述第一宽度大于或等于所述第一直径,并且所述第二直径小于所述第一宽度。根据该实施方式的一个方面,所述辊子承座进一步包括位于远端处的第一部分、位于近端处的第二部分和从所述第一部分延伸到所述第二部分的环状底切部。在该实施方式的另一个方面中,所述凹槽延伸穿过所述第一部分和所述环状底切部。在该实施方式的又一个方面中,所述半圆形部分的中心比所述第一部分更靠近所述近端定位。该实施方式的另一个方面进一步包括具有远端和内孔的挺杆本体,所述辊子承座被压配合到所述挺杆本体的远端内。在该实施方式的再一个方面中,所述内孔具有小于所述第一部分的外径和所述第二部分的外径的第三直径,该第三直径小于或等于所述环状底切部的外径。
在本公开的又一个实施方式中,一种高压燃料泵系统包括:具有孔的泵壳体;可滑动地布置在所述孔中的柱塞;凸轮;挺杆本体;以及在所述柱塞和所述凸轮之间布置在所述挺杆本体中的辊子组件;其中所述辊子组件包括:辊子承座,该辊子承座具有底表面和位于所述底表面处的凹槽,所述凹槽具有半圆形部分和从该半圆形部分延伸出的笔直部分,该半圆形部分具有第一直径,并且该笔直部分具有第一宽度;和可滑动地布置在所述辊子承座的凹槽中的圆柱形辊子,该圆柱形辊子具有第二直径,其中所述第一宽度大于或等于所述第一直径,并且所述第二直径小于所述第一宽度。根据该实施方式的一个方面,所述辊子组件被构造成将所述凸轮的旋转运动转换成所述柱塞的往复运动。
附图说明
通过参照结合附图给出的本公开的实施方式的如下描述,本发明的上述和其它特征以及获得这些特征的方式将变得更明显,并且将更好地理解公开本身,其中:
图1是示出了其中可以根据本公开的实现辊子组件的高压燃料泵的侧剖视图;
图2A是图1的辊子组件的视图;
图2B是图2的辊子组件的示例性辊子的侧视图;
图2C是图2的辊子组件的示例性辊子的侧视图;
图3A是示出了其中能够实现的图1的辊子组件的挺杆本体的侧视图;
图3B是示出了具有保持在其中的辊子组件的挺杆本体的侧剖视图;以及
图3C是辊子和变形辊子凹槽的正视图。
尽管这些图呈现了根据本公开的各种特征和部件的实施方式,但是这些附图不必是成比例的,并且为了更好地例示和说明本公开可以将一些特征夸大。这里阐述的示例举例说明了该公开的实施方式,并且这些示例并不是为解释为以任何方式限制该公开的范围。
具体实施方式
为了促进对该公开的原理的理解,现在讲参照附图中所示的实施方式并且在下面描述这些实施方式。然而,要理解并不是为了由此限制该公开。该公开包括所示装置和所描述的方法中的任何改动和进一步修改以及该公开的原理的进一步应用,对于该公开所属领域的技术人员来说这些通常都容易想到。而且,选择这些实施方式进行描述是为了使得本领域技术人员能够实践该公开。
参照图1,高压燃料泵100被描绘为具有泵壳体102、辊子组件104、内孔106、柱塞108、凸轮110和挺杆本体112。泵壳体102限定内孔106,柱塞108安装在该内孔106内,以在发动机驱动的凸轮装置(未示出)的影响作用下通过压缩和收回行程进行往复运动。泵壳体102进一步包括纵向轴线160。内孔106为大体圆柱形,具有与泵壳体102的纵向轴线160同轴的纵向轴线。内孔106包括纵向地延伸到泵壳体102内的泵送孔168。泵送腔室162在柱塞108的近端和入口圆盘164的远端之间形成到泵送孔168内,当柱塞108被发动机(未示出)驱动时,泵送腔室162内的燃料被加压至相对较高水平。泵壳体102及相关部件可以由能够承受通过它们处理的流体的压力和热的任何材料构成。例如,热处理钢是合适的材料。柱塞108具有比泵送孔168的内径小的外径,以形成允许柱塞108在泵送孔168内往复运动同时产生部分流体密封的环状空隙。柱塞108通过旋转凸轮110和辊子组件104驱动。挺杆本体112为具有远端122和近端124的大体圆柱形,并且孔126从远端122纵向地延伸到近端124。挺杆本体112具有位于远端112的内径D6。柱塞108布置在挺杆本体112的近端124处,并且辊子组件104布置在挺杆本体112的远端122处,从而使得柱塞108的下表面128和辊子组件的上表面130彼此接触。辊子组件104位于凸轮110和柱塞108之间,从而将凸轮110的旋转运动转换成柱塞108的往复运动。
现在参照图2A,辊子组件104被描绘为具有辊子承座230和辊子232。辊子232可以为大体圆柱形形状。辊子承座230具有带底表面202(远端)的第一部分210和带上表面130(近端)的第二部分212以及位于第一部分210和第二部分212之间的环状底切部214。第一部分210具有外径D3,该外径D3大于环状底切部214的外径D5。类似地,第二部分212具有外径D4,该外径D4大于环状底切部214的外径D5。辊子承座230的底表面202进一步包括用于保持辊子232的凹槽204。凹槽204具有两个部分:具有中心C1和第一直径D1的半圆形部分234和具有第一宽度W1的笔直部分236,从而半圆形部分234的第一直径D1等于凹槽204的笔直部分236的第一宽度W1。第二部分210位于凹槽204的半圆形部分234的中心C1下方。
现在参照图2B描述辊子232。辊子232可以是具有纵向长度L1、第二直径D2和垂直于泵壳体102的纵向轴线160的纵向轴线238的大致圆柱形。辊子232的第二直径D2略微小于第一直径D1和第一宽度W1,从而当辊子232被插入到辊子承座230的凹槽204中时辊子232具有足够的运行空隙。辊子232的长度L1小于挺杆本体112的内径D6。在一个实施方式中,辊子232可以具有位于表面240(图2C)上的圆锥形突起,从而将辊子232的总长度增加至L2,该长度L2大于长度L1但是小于挺杆本体112的内径(如图2C所示)。
现在返回来参照图1,辊子232进一步接触凸轮110,并且凸轮110的旋转运动致使辊子232通过与凸轮110接触而围绕其轴线旋转,并且致使辊子组件104相对于纵向轴线160纵向地移动。当辊子组件104远离辊子232的纵向轴线238而纵向地移动时,其接触柱塞108并使柱塞108沿着纵向轴线160运动。柱塞108远离辊子232的纵向轴线238的纵向运动致使泵送腔室162中的燃料压缩或加压,从而产生压力行程,而柱塞108朝向辊子232的纵向轴线238的纵向运动将燃料吸入泵送腔室162,从而产生进气行程。
现在参照图3A,描绘了具有挺杆本体112的辊子组件104。辊子232被插入辊子承座230的凹槽204内。由于辊子232的第二直径D2略微小于笔直部分236的第一宽度W1和凹槽204的半圆形部分234的第一直径D1,辊子232滑动到凹槽204内,且一部分从辊子承座230的远端突出。辊子承座230然后被插入到挺杆本体112内,从而使得辊子232的一部分仍然从挺杆本体112的远端突出,该部分与凸轮116接触(如图3A所示)。
现在参照图3B,描绘了变形凹槽204。使用任何已知工艺例如干涉配合工艺将辊子组件104强制压入挺杆本体112内。辊子组件104和挺杆本体112之间的干涉在第一部分210和第二部分212处实现,这是因为挺杆本体112的内径D6小于第一部分210的外径D3和第二部分212的外径D4。然而,在挺杆本体112的内表面和环状底切部214之间存在非常轻微的干涉或没有干涉,由于环状底切部214的外径D5等于或小于挺杆本体112的内径D6,该环状底切部214顺利地滑动到挺杆本体112内。干涉量可以使得辊子232具有足够的旋转运行空隙,但是防止辊子232从辊子组件104脱落。该干涉可通过力-压力配合或任何类似工艺产生。压力配合可以利用压力机来完成,该压力机能够在两个位置处将辊子组件104和挺杆本体112挤压在一起:第一部分210的界面处和第二部分212的界面处。所施加的力的量应该足够使得辊子232不从辊子组件104脱落同时仍然具有足够的旋转运行空隙。这种挤压机可以是液压的:手动操作的诸如手扳压机,或者是自动的。由于辊子组件104被强制压入挺杆本体112内,径向力使第一部分210变形,这是因为挺杆本体112的内径D6小于第一部分210的外径D3。类似地,径向力使第二部分212变形,这是因为挺杆本体1112的内径D6小于第二部分212的外径D4。然而,环状底切部214顺畅地滑动到挺杆本体112内并且保持不变形/不受影响,这是因为挺杆本体112的内径D6大于或等于环状底切部214的外径D5。由于该径向力使第一部分210变形,凹槽204的笔直部分236(图2A)也变形,从而将凹槽204的两端推向彼此并将第一宽度W1减小到宽度W2(如图3C中所示),从而辊子232的第二直径D2大于凹槽204的笔直部分236的变形宽度W2。由于底表面202的这种变形,辊子232被保持到辊子承座230内。然而,凹槽204只变形到辊子232仍然具有足够的运行空隙的程度。凹槽204的半圆形部分234(图2A)保持不受影响,这是因为其基本位于环状底切部214内,由于环状底切部214的外径D5或者小于或者等于挺杆本体112的内径D6,因此该环状底切部也保持不受影响。
应该理解,辊子组件104被描述为安装在高压燃料泵100中,但是在某些情况下,辊子组件104(带有或不带有挺杆本体112)可以在其他设备中使用以将凸轮(或其它类似部件)的旋转运动转换成柱塞(或其它类似部件)的往复运动。
尽管这些实施方式已经被描述为具有示例性设计,但是在本公开的精神和范围内可以进一步修改本公开。本申请因此旨在覆盖利用本公开的一般原理的本公开的任何变动、使用和修改。另外,本申请旨在覆盖落入本发明所属的领域中的已知或惯常实践内的来自于本公开的那些偏离。
Claims (16)
1.一种辊子组件,该辊子组件包括:
辊子承座,该辊子承座具有底表面和位于所述底表面处的凹槽,所述凹槽具有半圆形部分和从该半圆形部分延伸出的笔直部分,该半圆形部分具有第一直径,并且该笔直部分具有第一宽度;和
位于所述辊子承座的凹槽中的圆柱形辊子,该圆柱形辊子具有第二直径;
其中所述第一宽度大于或等于所述第一直径,并且所述第二直径小于所述第一宽度。
2.根据权利要求1所述的辊子组件,其中,所述辊子承座进一步包括位于远端处的第一部分、位于近端的第二部分和从所述第一部分延伸到所述第二部分的环状底切部。
3.根据权利要求2所述的辊子组件,其中,所述凹槽延伸穿过所述第一部分和所述环状底切部。
4.根据权利要求3所述的辊子组件,其中,所述半圆形部分的中心比所述第一部分更靠近所述近端。
5.根据权利要求1所述的辊子组件,该辊子组件进一步包括具有远端和内孔的挺杆本体,所述辊子承座被压配合到所述挺杆本体的远端内。
6.根据权利要求5所述的辊子组件,其中,所述内孔具有第三直径,所述第三直径小于所述第一部分的外径和所述第二部分的外径,所述第三直径小于或等于所述环状底切部的外径。
7.一种方法,该方法包括:
将圆柱形辊子插入辊子承座中;
将圆柱形辊子定位在挺杆本体内;
响应于将所述圆柱形辊子定位在挺杆本体内而在所述圆柱形辊子的第一部分和所述挺杆本体的内孔之间的界面处产生径向力;
响应于在所述圆柱形辊子的第一部分和所述挺杆本体的内孔之间的界面处产生的径向力使所述圆柱形辊子中的凹槽变形;
响应于使所述凹槽变形而将所述辊子承座保持在所述圆柱形辊子中;以及
将所述辊子承座保持在完全插入位置同时使所述圆柱形辊子突出。
8.根据权利要求8所述的方法,其中,在所述圆柱形辊子的第一部分和所述挺杆本体的内孔之间的界面处对变形进行控制。
9.一种制造物品,该制造物品包括:
辊子承座,该辊子承座具有底表面和形成在所述底表面中的凹槽,所述凹槽具有位于所述凹槽的中心处的半圆形部分和从该半圆形部分延伸出的笔直部分,该半圆形部分具有第一直径,并且该笔直部分具有第一宽度;和
位于所述辊子承座的凹槽中的圆柱形辊子,该圆柱形辊子具有第二直径;
其中所述第一宽度大于或等于所述第一直径,并且所述第二直径小于所述第一宽度。
10.根据权利要求9所述的制造物品,其中,所述辊子承座进一步包括位于远端处的第一部分、位于近端处的第二部分和从所述第一部分延伸到所述第二部分的环状底切部。
11.根据权利要求10所述的制造物品,其中,所述凹槽延伸穿过所述第一部分和所述环状底切部。
12.根据权利要求11所述的制造物品,其中,所述半圆形部分的中心比所述第一部分更靠近所述近端定位。
13.根据权利要求9所述的制造物品,该制造物品进一步包括具有远端、近端和内孔的挺杆本体,所述辊子承座被压配合到所述挺杆本体的远端内。
14.根据权利要求13所述的制造物品,其中,所述内孔具有第三直径,所述第三直径小于所述第一部分的外径和所述第二部分的外径,所述第三直径小于或等于所述环状底切部的外径。
15.一种高压燃料泵系统,该高压燃料泵系统包括:
具有孔的泵壳体;
以可滑动的方式布置在所述孔中的柱塞;
凸轮;
挺杆本体;以及
在所述柱塞和所述凸轮之间布置在所述挺杆本体中的辊子组件;
其中,所述辊子组件包括:辊子承座,该辊子承座具有底表面和位于所述底表面处的凹槽,所述凹槽具有半圆形部分和从该半圆形部分延伸出的笔直部分,该半圆形部分具有第一直径,并且该笔直部分具有第一宽度;和以可滑动的方式布置在所述辊子承座的凹槽中的圆柱形辊子,该圆柱形辊子具有第二直径,其中所述第一宽度大于或等于所述第一直径,并且所述第二直径小于所述第一宽度。
16.根据权利要求15所述的高压燃料泵,其中,所述辊子组件被构造成将所述凸轮的旋转运动转换成所述柱塞的往复运动。
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