CN108603478A - 燃料泵 - Google Patents

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Abstract

一种高压燃料泵(10)具有围绕圆柱形柱塞(14)接合并被压缩在弹簧座(20)和泵送头部(12)之间的弹簧。所述弹簧座(20)包括外周圆盘部分(32)和中央部分(28)，所述中央部分(28)设有中央孔口(34)，该中央孔口允许所述柱塞(14)穿过并定位在最终位置。所述弹簧座(20)进一步包括接合孔口(34)，该接合孔口(34)使得所述柱塞的末端(18)能够贯穿地接合在与所述最终位置不同的初步接合位置，所述接合孔口(34)通向所述中央孔口(34)，从而使得所述柱塞(14)能够从所述接合位置移动到所述最终位置。

Description

燃料泵
技术领域
本发明涉及一种适合于布置在内燃发动机的燃料喷射设备中的凸轮致动的高压燃料泵。本发明的重点特别在于弹簧座在柱塞末端上的布置。
背景技术
燃料喷射设备包括高压泵，高压泵的目的在于在燃料流到喷射器之前以几千巴对所述燃料进行加压，所述喷射器将燃料喷射到内燃发动机的燃烧室中。
已知的高压燃料泵包括设有孔的泵送头部，活塞在所述孔中沿着所述孔的泵送轴线平移，从而执行泵送循环。活塞(也被称为柱塞)在上止点(TDC)位置和下止点(BDC)位置之间执行泵送循环，在该上止点左右，压缩室内的燃料被压缩，而在该下止点左右，压缩腔室渴求燃料。活塞在围绕垂直于泵送轴线的凸轮轴线旋转的凸轮影响下往复运动。该凸轮由组合至活塞外末端的凸轮随动件跟随，所述凸轮随动件通常具有杯状体构件，在该杯状体构件中，辊子围绕垂直于活塞轴线并平行于凸轮轴线的滚动轴线自由转动。
围绕柱塞布置并被压缩在泵送头部和与凸轮随动件相配合并固定至柱塞末端的弹簧座之间的弹簧保持辊子与凸轮的外轨道抵靠接触。弹簧将凸轮随动件永久地偏压在凸轮上，并且由于弹簧座构件和柱塞的接合而还在活塞从上止点(TDC)位置到下止点(BDC)位置行进时拉动活塞。
弹簧座为轴对称零件，该轴对称零件具有与柱塞末端互补布置的中央圆形部分、从中央部分的圆形边缘轴向地延伸出的垂直圆柱形部分以及用于接收弹簧的外周环状圆盘部分。中央和外周部分在被圆柱形部分彼此分开的平行平面内延伸。
在已知的布置中，弹簧座通过挤压安装至活塞的外径。弹簧座构件可以固定地安装至活塞，从而抑制相对运动。
另选地，安装套环可以例如通过压配合而固定地安装至活塞的外径，以支撑弹簧座构件。在该布置中，弹簧座构件可以相对于活塞移动，但是通过弹簧的作用而被操作地偏压在套环上。此外，弹簧座和套环都可以压配合在柱塞上。尽管这样解决了一些问题，例如包装问题，但是这种类型的布置的问题在于，活塞和弹簧座构件不是模块化的，这是因为为了拆下弹簧座，需要首先将套环拆下。
另一种替换方式是形成用于将弹簧座构件安装至活塞的键接口。键接口可能不需要压配合布置，但是需要机加工在活塞和/或弹簧座构件上形成该键接口。
这些组装需要柱塞和弹簧座都具有高精度，并且制造昂贵。
发明内容
因而，本发明的目的是通过提供一种高压燃料泵而解决上述问题，其中接合在圆柱形柱塞周围的弹簧被压缩在泵送头部与布置并保持在柱塞末端处的弹簧座之间，在该泵送头部中柱塞被可滑动地引导并且被布置成执行泵送循环。
更准确地说，所述弹簧座包括由接收所述弹簧的外周圆盘部分包围的中央部分，所述中央部分设有中央孔口，该中央孔口允许所述柱塞穿过并定位在最终位置。
所述弹簧座进一步包括接合孔口，该接合孔口使得所述柱塞的末端能够贯穿地接合在与所述最终位置不同的初步接合位置，所述接合孔口通向所述中央孔口，从而使得所述柱塞能够从所述接合位置移动到所述最终位置。
此外，所述柱塞的末端设有贯通的径向通孔，从所述孔的两个末端突出的销接合在该孔中，所述接合孔口使所述销能够穿过直到所述柱塞在所述中央孔口中被最终定位。
而且，所述接合孔口具有矩形节段，该矩形节段形成了从所述圆形中央孔口径向延伸的径向对置槽，从而使得所述柱塞和所述销能够在旋转至所述最终位置之前穿过所述中央孔口和所述接合孔口。
所述弹簧座进一步设有在所述弹簧座的中央部分中形成凹部的矩形凹口，所述凹口从所述圆形中央孔口径向地延伸，从而使得在所述柱塞位于最终位置时所述销能够定位在所述凹口中。
在优选实施方式中，所述最终位置与所述接合位置分开90°。
更准确地说，所述弹簧座可以包括从第一圆形边缘轴向地延伸至相对的第二圆形边缘的圆柱形部分，其中布置有所述中央开口的所述中央部分从所述第一圆形边缘径向向内延伸，并且用于接收所述弹簧的所述外周圆盘部分从所述第二圆形边缘径向向外延伸。
在进一步的实施方式中，所述接合孔口在所述圆柱形部分的壁中部分地开口。
附图说明
现在参照附图以示例方式描述本发明，其中：
图1是根据本发明的高压泵的轴向剖面。
图2是图1的泵的放大剖面，特别放大了包括柱塞和弹簧座布置的本发明。
图3、图4和图5为本发明的等距视图和仰视图。
具体实施方式
参照图1，图1总体描述了具有泵送头部12的高压燃料泵10，其中低压燃料经由入口进入压缩室，在具有直径D14并在孔16中沿着泵送轴线X往复平移的圆柱形活塞14已经执行泵送循环之后，该燃料经由出口加压排出。
尽管首先认为本发明用于其中“低”压在几巴、小于10的范围内而“高”压范围高达几千巴的柴油燃料泵，但是所描述的发明可以应用于柴油泵，或者甚至应用于任何类型的凸轮致动流体泵。
如在本领域中已知的，活塞14突出到泵送头部12外部并且朝向外末端18延伸，在该外末端18处布置有与凸轮随动件22相配合的弹簧座20，该凸轮随动件22通过被压缩在泵送头部12的端面和弹簧座20之间的弹簧26而永久地保持抵靠接触旋转凸轮24的外轨道。当在使用中凸轮24旋转时，随动件22向活塞14施加产生所述泵送循环的往复运动。
活塞14被描述为在其从孔16内部的基端到外末端的整个长度上具有恒定直径D14。在另选设计中，柱塞的外末端可以具有比在孔中滑动的上末端略小的直径。
更精确地说，参照图2至图5，弹簧座20包括：中央圆形部分28；垂直圆柱形部分30，该垂直圆柱形部分30从中央圆形部分28的外周圆形边缘轴向地延伸至另一个远端圆形边缘；和外周环形圆盘部分32，该外周环形圆盘部分32从所述另一个远端圆形边缘向外延伸。中央部分28和外周部分32在横向于泵送轴线X的平行平面中延伸，并且彼此分开圆柱形部分30的高度。在中央部分28适合于布置在柱塞上的同时，周边环形部分32适合于接收弹簧26。这限定弹簧座20的取向，其中在图4中最佳示出的面对泵送头部的上侧与图5中最佳示出的面对凸轮的底侧相对。诸如上和下之类的术语仅仅用来简化并澄清该描述，没有任何限制本发明范围的意图。
如在图中所见，底侧具有凹入形状，圆柱形部分限定底部空间S。
柱塞的末端18设有销36，该销36固定地布置于在柱塞的所述外末端中贯穿的径向通孔38中。在优选实施方式中，从柱塞的两侧对称地突出的销36为弹性销，从而使得能够通过弹性接触压力挤压接合并固定在孔38中。螺旋销、带槽弹性销或实心圆柱形杆也是可行的另选方案。
弹簧座的中央部分28设有圆形中央孔口34，该圆形中央孔口34的直径D34略微大于柱塞的直径D14。从所述中央孔口34径向延伸出两个直径相对的横向矩形孔口40，所述矩形孔口40具有略微大于销的尺寸的尺寸，以便使销36能够贯穿地通过。横向矩形孔口40也标识为接合孔口34。
如图3、图4和图5中所示，在优选实施方式中，横向矩形延伸部40在弹簧座的中央部分28内延伸并且没有切割到圆柱形部分30内。在一个非代表性另选方案中，横向矩形延伸部40可以延伸至圆柱形部分并且将所述弹簧座的所述侧面切掉。此外，延伸部40和指定的“矩形”即使如图所示，所述延伸部的角也是倒圆的。
为了布置该实施方式，首先将销36接合在柱塞的孔38中，从而使所述销36从孔的两侧对称地突出。其次，在弹簧座被定向之前放置柱塞和销组件使之与中央孔口34及其横向矩形延伸部40轴向对准，然后再次，使所述柱塞和销组件轴向(X)接合穿过弹簧座的中央部分，所述柱塞14穿过中央孔口34，并且销36穿过横向矩形延伸部40。将销与横向孔口对准的中间位置标识为接合位置。第四，一旦在所述接合位置中销位于弹簧座的底侧中，则围绕轴线X将柱塞旋转90°，从而使销36不再与横向矩形延伸部40对准。将弹簧座不能从轴脱离的位置标识为最终位置。
再者，为了将所述柱塞和销组件的最终位置固定，并且防止以后发生使销36再次与横向矩形延伸部40对准而使弹簧座能够分离的旋转，弹簧座的中央部分的底侧设有径向对置并且从中央孔口34径向地延伸的两个横向凹口42。与横向延伸部34分开90°布置的所述凹口42设定所述最终位置，销36互补地布置在所述凹口中。在图4所示的另选形式中，从弹簧座的外侧径向地进行凹口42的机加工，从而在外周圆柱形端面30中形成圆形并可见的开口。在图3所示的另一个另选方案中，所述凹口42的机加工完全经由弹簧座的底侧进行而没有在圆柱形端面中留下开口。
弹簧座的接合位置和最终位置之间的角度被描述为90°，但是其它角度也是可行的，只要所述角度足以保持所述销远离所述横向延伸部即可。
另外，如在图2中可见，在所描述的实施方式中，空间S的高度被调节为在中央部分的底侧突出的柱塞的末端的长度。柱塞略微更长并且延伸到弹簧座下方的其他布置，或者相反，柱塞更短的布置都是可以的。
附图列表
X 泵送轴线
10 泵
12 泵送头部
14 活塞-柱塞
16 孔
18 活塞的末端
20 弹簧座
22 凸轮随动件
24 凸轮
26 弹簧
28 弹簧座的中央部分
30 圆柱形部分
32 环形圆盘部分
34 中央孔口
36 销
38 孔
40 横向矩形延伸部
42 凹口
D14 柱塞的直径
D34 中央孔口的直径
S 空间

Claims (6)

1.一种高压燃料泵(10)，其中围绕圆柱形柱塞(14)接合的弹簧(26)被压缩在弹簧座(20)与泵送头部(12)之间，所述弹簧座布置并保持在所述柱塞的末端(18)处，所述柱塞(14)在所述泵送头部中以可滑动的方式被引导并且布置成执行泵送循环，
所述弹簧座(20)包括被用于接收所述弹簧(26)的外周圆盘部分(32)包围的中央部分(28)，所述中央部分(28)设有中央孔口(34)，该中央孔口允许所述柱塞(14)穿过并定位在最终位置，
其特征在于，
所述弹簧座(20)进一步包括接合孔口(34)，该接合孔口使得所述柱塞的末端(18)能够贯穿地接合在与所述最终位置不同的初步接合位置，所述接合孔口(34)通向所述中央孔口(34)，从而使得所述柱塞(14)能够从所述接合位置移动到所述最终位置，并且其中：
所述柱塞的所述末端(18)设有贯通的径向通孔(38)，从所述径向通孔(38)的两个末端突出的销(36)接合在该径向通孔中，所述接合孔口(34)使所述销能够穿过直到所述柱塞(14)在所述中央孔口(34)中被最终定位。
2.根据权利要求1所述的高压燃料泵(10)，其中，所述接合孔口(34)具有矩形节段，该矩形节段形成从圆形的所述中央孔口(34)径向延伸的径向对置槽，从而使得所述柱塞(14)和所述销(36)能够在旋转至所述最终位置之前穿过所述中央孔口(34)和所述接合孔口(34)。
3.根据权利要求2所述的高压燃料泵(10)，其中，所述弹簧座(20)进一步设有在所述弹簧座的所述中央部分(32)中形成凹部的矩形凹口(42)，所述凹口(42)从圆形的所述中央孔口(34)径向地延伸，从而使得在所述柱塞位于最终位置时所述销(36)能够定位在所述凹口(42)中。
4.根据权利要求2或3所述的高压燃料泵(10)，其中，所述最终位置与所述接合位置分开90°。
5.根据前述权利要求中任一项所述的高压燃料泵(10)，其中，所述弹簧座(20)包括从第一圆形边缘轴向地延伸至相对的第二圆形边缘的圆柱形部分(30)，其中布置有所述中央孔口的所述中央部分(28)从所述第一圆形边缘径向向内延伸，并且用于接收所述弹簧(26)的所述外周圆盘部分(32)从所述第二圆形边缘径向向外延伸。
6.根据权利要求5所述的高压燃料泵(10)，其中，所述接合孔口(34)在所述圆柱形部分(30)的壁中部分地开口。
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