CN110062845A - 泵、尤其燃料喷射系统的高压泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵(1)、尤其燃料喷射系统的高压泵，具有缸盖组件(3)和挺杆组件(9)，其中，所述挺杆组件(9)具有泵活塞(13)，所述泵活塞与驱动装置共同作用地通过所述挺杆组件(9)在所述挺杆组件(9)的纵轴线(8)的方向上平移地上下运动，并且其中，所述挺杆组件(9)此外具有挺杆体(21)，其中，所述挺杆体(21)与所述驱动装置、尤其凸轮轴(5)的凸轮(11)处于接触中，并且其中，所述挺杆体(21)具有导向槽(18)，所述导向槽与导向销(4)处于接触中，由此防止所述挺杆体(21)绕着所述纵轴线(8)旋转。根据本发明，所述导向销(4)在此以双扁平部(17)支撑在所述挺杆体(21)的导向槽(18)中。

Description

泵、尤其燃料喷射系统的高压泵

技术领域

本发明涉及一种泵、尤其燃料喷射系统的高压燃料泵，该泵具有权利要求1前序部分的特征。

背景技术

由DE 10 2006 012 458 A1已知一种燃料喷射系统的高压泵。该泵具有泵缸，所述泵缸又具有缸孔。在所述缸孔中布置有泵活塞，该泵活塞能够平移地上下运动并且经由挺杆组件与驱动单元共同作用，其中，泵活塞与弹簧座圈连接并且贴靠在挺杆组件上。此外，密封元件布置在泵活塞和缸孔之间并且挺杆弹簧经由弹簧座圈支撑在挺杆组件的挺杆体中。此外，该泵这样地构造，使得它例如可以被装入到内燃机的曲轴箱中并且不具有自身的驱动轴。在泵活塞向下运动时，经由与泵的接管状地构造的低压接头共同作用的抽吸阀使燃料进入到所述泵的泵工作室中。所说明的泵是用于将高度压缩的燃料输入到用于供给内燃机燃烧室的高压存储器中的插接泵，其中，该插接泵包括具有泵工作室的壳体，该泵工作室通过抽吸管路与抽吸阀连接并且通过高压管路与高压阀连接。插接泵尤其可以被装入到内燃机的曲轴箱中并且例如在DE 10 2008 041 383 A1中进行说明。在DE 10 2006 012458 A1中说明了泵的一种有利的设计形式，在所述泵中，挺杆组件在装配时通过导向销定位。为此，导向销构成到曲轴箱的连接并且与挺杆体这样地贴靠，使得防止挺杆组件绕着纵轴线旋转。尤其在插接泵中，为了确保泵的功能，需要防止挺杆组件的旋转。

避免挺杆组件绕着纵轴线旋转由于两种原因是重要的：首先，为了在装配时确保插接泵这样地被导入到内燃机的曲轴箱中，使得挺杆组件的滚子在正确的位置中与凸轮轴凸轮的滚动轨迹进入贴靠中。滚子绕着挺杆组件的纵轴线的扭转将引起，滚子不再完全与凸轮轴的凸轮的滚动轨迹处于接触中。其次，必须保证，防止挺杆体在泵运行期间旋转，因为在泵运行期间可能发生能够造成挺杆体扭转的动态的旋转效应。

一旦出现挺杆组件绕着纵轴线的旋转，滚子与凸轮轴的凸轮形成的接触面的尺寸减小。由此，构件滚子和凸轮的表面承受增加的负荷，该增加的负荷导致整个插接泵的使用寿命减少。此外，可能发生整个挺杆体在曲轴箱中的倾斜，这甚至能够引起插接泵的完全的功能丧失。

由DE 10 2006 012 458 A1已知的、具有抽吸阀的燃料喷射系统的高压泵可能具有一些缺点，在该高压泵中使用与曲轴箱处于连接中的导向销，以便防止挺杆组件绕着纵轴线旋转。一旦发生挺杆体绕着纵轴线的扭转，圆形导向销的使用、尤其在与挺杆体的导向槽的接触区域中的使用就导致在构件导向销和挺杆体之间的线形的和因此小的接触面。

此外，可能的是，所使用的导向销由于通过挺杆体在两个转动方向上的扭转而引起的动态负荷松动并且可能从曲轴箱脱落。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1特征的泵具有以下优点：借助支撑在挺杆体导向槽中的导向销的双扁平部的构型在构件之间产生较大的接触面。因此，在两个构件中、尤其在双扁平部和导向槽的区域中的应力小，因为尤其与两个构件具有点状的并且因此小的接触面的现有技术相比，来自扭转脉冲的力可以分布到更大的接触面上。此外，通过由于双扁平部的构型而产生更大的接触面来减少由于构件之间摩擦而引起的热生成，因为力可以分布到更大的接触面上并且因此可以减少热生成。此外，在泵的根据本发明的构型中，由此产生由于在构件导向销中的摩擦引起的更少的热生成，因为通过环流的润滑剂可以进行更好的冷却，因为导向销具有与由现有技术的导向销相比更大的直径，并且因为通过双扁平部的造型，构件的表面与现有技术相比增大。由此可以减小防扭转结构的失效概率，由此可以提高整个泵的使用寿命。

通过在从属权利要求中列举的措施能够实现在权利要求1中给定的泵的有利扩展方式。

根据权利要求2，借助间隙配合构成导向销与导向部中的接收部的连接。这提供以下优点：导向销尤其在所构造的双扁平部与挺杆体的导向槽处于接触中的区域中可以更好地适配挺杆体的动态运动。这尤其在高动态的泵运行时和在负荷峰值时适用，所述负荷峰值在现有技术中所说明的、无间隙地配合的导向销的情况下可能导致，导向销松动并且从接收部运动出来。此外，根据权利要求2的导向销和导向部的连接在结构上的实施方式具有以下优点：防扭转结构具有提高的使用寿命，因为在挺杆体扭转时导向销的双扁平部和挺杆体的导向槽能够形成更均匀的贴靠面。

这减少了失效概率并且提高了整个泵的使用寿命。

根据权利要求3和4，通过保险销和/或保险螺钉嵌入到导向销中的方式保险导向销以防从接收部运动出来。

通过根据本发明的该构型可以改进导向销和导向部中的接收部的连接的复杂性，因为导向销现在不再必须如在现有技术中必要的那样借助压配合被压入到接收部中，以便将导向销保险以防脱落。在现有技术中所说明的压配合要求费事地加工导向销的外径和接收部的内径。此外，在现有技术中可能必要的是，在每次装配之前在将导向销压入到接收部中之前必须关于公差配对的偏差测量导向销的外径和接收部的内径，以便确保最优的压配合。根据权利要求3和4的根据本发明的泵的实施方式的优点提供以下优点：可以取消构件导向销和接收部的该费事且成本高的加工步骤，正如取消在装配两个构件之前在偏差方面的费事且成本高的测量那样。因此，可以减少加工和装配时间并且因此可以减少加工成本和装配成本。

根据权利要求5，双扁平部在纵轴线的方向上在与导向槽的接触区域中可以具有宽度鼓起。泵，并且尤其双扁平部的该根据本发明的构型相对于现有技术提供优点。在挺杆体和因此挺杆组件(在挺杆组件中，导向槽仅以小的力压向双扁平部的侧面线)绕着纵轴线的低扭矩的情况下，构件仅形成小的接触区域。然而，由于小的扭矩和小的力，尽管小的接触区域在构件中也不形成大的应力并且仅形成少的摩擦热。

然而，一旦挺杆体的扭矩变得更大，双扁平部的侧面线就由于垂直于侧面线作用的力而弹性地变形并且侧面线的宽度鼓起减小。由此，双扁平部的侧面线和挺杆组件的导向槽形成更大的接触区域，由此，在构件中的由于通过更大的扭矩引起的提高的力引入而形成的应力能够保持恒定。因此可以保证，在小扭矩的情况下在构件之间仅形成小的接触区域，并且在扭矩增加和因此力引入更大的情况下，构件导向销和挺杆体之间的接触区域增大。一方面，这提供以下优点：在小扭矩的情况下，由于构件之间的小接触面仅形成少的摩擦热并且因此可以避免构件和周围介质受损。因此可以减少介质由于温度损耗的老化，所述介质尤其可以是燃料和/或油。另一方面，双扁平部的侧面线的弹性可变形性提供以下优点：在大扭矩的情况下，在构件导向销和挺杆体之间形成大的接触面并且由此可以在构件中减小应力负荷、尤其表面应力。这使得能够实现构成防扭转结构的两个构件挺杆体和导向销的更高的使用寿命，并且因此减小整个泵的失效概率。

与权利要求7和8相关地，两个摩擦副的热处理和/或涂层提供以下优点：使导向销的双扁平部和挺杆体中的导向槽的磨损最小化，由此提高使用寿命并且减小两个元件的失效概率。此外，减少两个摩擦副的材料损害并且因此可以减少周围元件通过磨蚀性颗粒引起的损伤，所述周围元件被尤其可以是燃料和/或油的介质环绕冲刷。

根据权利要求9和10，可以通过有针对性的润滑和因此摩擦副导向销的双扁平部和挺杆体中的导向槽的摩擦系数的(尤其由于减少摩擦的介质引起的)减小实现以下优点：减少出现的热能。一方面，通过热能的减少来减少周围构件的损伤，并且另一方面减少周围介质的老化，因为介质不那么强地被加热。由此可以提高泵的使用寿命和内燃机的使用寿命。此外，根据权利要求9和10的泵的根据本发明的构型引起，摩擦副尤其通过介质的供应和导出被冷却并且因此减少由于热生成引起的磨损。由此可以提高摩擦副的使用寿命并且最终提高整个泵的使用寿命。

附图说明

在附图中示出并且在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。附图示出了：

图1在立体示图中的根据本发明的泵，

图2在放大示图中的泵的在图1中用II标记的局部，该局部具有挺杆体和邻接的导向部，

图3挺杆体和邻接的导向部的在图2中用A-A标记的截面，

图4在放大示图中的泵的在图2中用III标记的局部，该局部具有导向部、保险销和导向销，

图5在放大示图中的泵的在图2中用III标记的局部，该局部具有导向部、保险螺钉和导向销，

图6在图2中用B-B标记的导向销的双扁平部的俯视图。

具体实施方式

图1示出泵1的立体示图，该泵构造为燃料高压泵并且优选安装在共轨喷射系统中，并且该泵尤其具有抽吸阀2。借助泵1将由具有至少一个箱、过滤器和低压泵的燃料低压系统提供的燃料经由高压接头7输送到高压存储器中，在那里储存的燃料被燃料喷射器从所述高压存储器中提取用于喷射到内燃机所配属的燃烧室中。此外，可看到挺杆组件9的区域，所述挺杆组件与未示出的驱动单元共同作用，所述驱动单元尤其具有如在图2中所示那样的凸轮轴5，该凸轮轴将挺杆组件9和因此与该挺杆组件连接的泵活塞13置于平移的上下运动中。泵1具有缸盖组件3和挺杆组件9，它们又具有其它零件，其中，挺杆组件9还具有泵活塞13、挺杆弹簧19和挺杆体21。

图2以放大示图示出泵1的局部的截面示图，所述局部具有示意性地示出的根据本发明的泵1的挺杆体21和邻接的导向部24。泵1具有挺杆组件9，该挺杆组件又具有挺杆体21和滚子25。泵1的另一方面在于，挺杆体21的纵轴线8和凸轮轴5的旋转轴线10相对彼此垂直地布置，其中，挺杆体21的纵轴线8在挺杆体21和因此挺杆组件9在泵运行时的平移的上下运动的方向上延伸。此外，凸轮轴5具有凸轮11，其中，凸轮11与挺杆组件9的滚子25处于接触中。

此外，在图2中示出，挺杆体21和因此挺杆组件9在泵运行期间的平移的上下运动时通过导向部24的缸孔29被导向，以防倾斜。此外，导向部24具有接收部6，该接收部尤其作为缺口和/或钻孔垂直于纵轴线8在导向部24中延伸。导向销4沿插入轴线26的方向被导入到该接收部6中，所述导向销伸进导向部24的内径中并且因此伸进缸孔29中。在导向销4伸进导向部24的缸孔29中的一侧上，导向销4在端侧沿插入轴线26的方向具有双扁平部17，其中，插入轴线26平行于旋转轴线10延伸。此外，插入轴线26沿导向销4尤其借助间隙配合12插入到导向部24的接收部6中的方向延伸。

此外，导向销4的该双扁平部17伸进挺杆体21的导向槽18中。导向部24例如可以位于泵壳体中或位于内燃机的曲轴箱中。导向槽18尤其构造为平行于挺杆组件9的纵轴线8延伸的纵向槽。通过挺杆体21中的导向槽18与导向销4的双扁平部17处于贴靠中，这些构件构成防扭转结构，所述导向销又被保持在导向部24的接收部6中。由此能够实现，挺杆体21和因此挺杆组件9可以在两个旋转方向上被保险以防扭转。通过导向槽18作为纵向槽的构造形式，整个挺杆组件9在泵1运行期间可以沿纵轴线8的方向平移地上下运动。此外，在图3所示的图2的截面A-A中以俯视图示出，导向销4的双扁平部17如何在导向槽18中被导向，并且其中，防止挺杆体21绕着纵轴线8的扭转。在导向销4的双扁平部17与导向槽18接触的区域中，双扁平部17具有经热处理的和/或经涂覆的接触区域20。挺杆体21也具有经热处理的和/或经涂覆的移动区域22，尤其在导向槽18与导向销4的双扁平部17接触的区域中。

此外，两个摩擦副在接触区域中能够有针对性地被润滑或者冷却，尤其通过介质的供应和导出，所述介质尤其是油。由此，摩擦副双扁平部17和导向槽18可以被冷却并且因此在构件中减少由于热生成引起的磨损。

此外，在图2中示出，导向销4被保险销14和/或保险螺钉16保险以防从导向部24中的接收部6脱落。为此，保险销14和/或保险螺钉16沿纵轴线8的方向被压入和/或旋入到导向部24中。导向销4借助配合间隙12被导入到导向部24的接收部6中，由此，导向销4能够更好地适配挺杆体21的动态运动。在此，导向销4由于配合间隙12在高动态的泵运行时可以部分地适配挺杆体21的运动，而导向销4不松动并且不从接收部6脱落。

图4以放大示图示出泵1的具有导向部24、保险销14和导向销4的局部。在此，保险销14尤其沿纵轴线8的方向被压入到导向部24中。在此，保险销14通过压入被力锁合地保持在导向部24中并且因此保险导向销以防从导向部24运动出来。在此，保险销14以其面向导向销4的端部23嵌入到导向销4的缺口28中，并且由此将导向销4沿插入轴线26的方向形状锁合地固定，阻碍导向销从接收部6运动出来。导向销4借助保险销14的该固定是必要的，因为导向销4借助间隙配合12位于导向部24的接收部6中，并且导向销4在泵运行时可能沿旋转轴线10的方向从接收部6运动出来。

图5以放大示图示出泵1的具有导向部24、保险螺钉16和导向销4的局部。与在图4中类似地示出那样，在此，导向销4在插入轴线26的方向上被固定，其方式是：保险螺钉16以面向导向销4的端部23嵌入到导向销4的缺口28中。由此，将导向销4沿插入轴线26的方向形状锁合地固定并且阻碍导向销从接收部6运动出来。

然而，为了固定导向销4，在图5中使用保险螺钉16，该保险螺钉沿纵轴线8的方向被旋入到导向部24的螺纹27中。与借助图4的保险销14保险导向销4相比，导向销4借助旋入的保险螺钉16进行固定提供以下优点：该连接可以无问题地松开，其方式是：可以旋出保险螺钉16并且因此在需要时可以拆卸导向销4。这在维修时提供优点。

在图6中示出在图2中用B-B标记的、双扁平部17在插入轴线26方向上的俯视图。在此示出，双扁平部17的至少一条平行于纵轴线8延伸的侧面线15如之前已经示出的那样与挺杆体21的导向槽18处于接触中并且优选具有对称的鼓起。该对称的鼓起可以如在图6中所示的那样存在于双扁平部17的接触面的两条侧面线15上，所述侧面线可以与挺杆体21的导向槽18根据旋转方向而定地处于接触中，以便构成防扭转结构。如在图6中所示地，双扁平部17的侧面线15沿纵轴线8的方向在插入轴线26的高度上具有最大厚度和/或鼓起。侧面线15这样地实施，使得该最大厚度和/或鼓起在离开插入轴线26的两个方向上沿纵轴线8的方向减小并且因此在侧面线15的两侧缩回。

通过侧面线15的该优选对称的鼓起以及导向销4和双扁平部17的材料的一定弹性，可能的是，双扁平部17的接触面可以优化地适配由于出现的挺杆体21的扭转力而引起的相应的载荷状况。

在通过挺杆体21引入低扭转力的情况下，双扁平部17如在图6中示的那样具有优选对称的鼓起，并且双扁平部17与挺杆体21的导向槽18仅形成小的接触线。然而，由于来自挺杆体21的低扭转力，在双扁平部17中的应力尽管接触面小也不会不允许地大。

一旦来自挺杆体21的扭转力由于提高的扭转脉冲而增大，侧面线15就由于双扁平部的材料的弹性而变形，并且优选对称地呈现出的鼓起缩回。由此，双扁平部17与挺杆体的导向槽18形成更大的接触面，由此，在构件双扁平部17中的应力尽管由挺杆体21引入的力较大而仍然能够保持恒定。即，双扁平部17由于优选对称的鼓起而优化地适配相应的载荷状况，而在双扁平部17中和因此在构件导向销4中的应力保持得小。

Claims (10)

1.一种泵(1)，尤其燃料喷射系统的高压泵，所述泵具有缸盖组件(3)和挺杆组件(9)，其中，所述挺杆组件(9)具有泵活塞(13)，所述泵活塞与驱动装置共同作用地通过所述挺杆组件(9)在所述挺杆组件(9)的纵轴线(8)的方向上平移地上下运动，并且其中，所述挺杆组件(9)具有挺杆体(21)和滚子(25)，其中，所述滚子(25)能旋转地支承在所述挺杆体(21)中并且与所述驱动装置、尤其凸轮轴(5)的凸轮(11)处于接触中，并且其中，所述挺杆体(21)具有导向槽(18)，所述导向槽与导向销(4)处于接触中，由此防止所述挺杆体(21)绕着所述纵轴线(8)扭转，其特征在于，所述导向销(4)以双扁平部(17)支撑在所述挺杆体(21)的导向槽(18)中。

2.根据权利要求1所述的泵(1)，其特征在于，所述导向销(4)以其长度的一部分位于导向部(24)中的接收部(6)中，其中，借助间隙配合(12)构成所述导向销(4)与所述接收部(6)的连接。

3.根据权利要求2所述的泵(1)，其特征在于，所述导向销(4)借助保险销(14)被保险以防沿所述滚子(25)的旋转轴线(10)的方向从所述接收部(6)运动出来，其中，所述保险销(14)沿所述挺杆组件(9)的纵轴线(8)的方向嵌入到所述导向销(4)中。

4.根据权利要求2所述的泵(1)，其特征在于，所述导向销(4)借助保险螺钉(16)被保险以防沿所述滚子(25)的旋转轴线(10)的方向从所述接收部(6)运动出来，其中，所述保险螺钉(16)沿所述纵轴线(8)的方向嵌入到所述导向销(4)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，所述双扁平部(17)在所述纵轴线(8)的方向上在与所述导向槽(18)的接触区域中具有侧面线(15)的宽度鼓起，其中，在此优选是由沿所述纵轴线(8)的方向在所述侧面线(15)的两侧处缩回引起的对称鼓起。

6.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，所述导向销(4)的双扁平部(17)在所述挺杆体(21)的导向槽(18)中这样地被导向，使得能够实现所述导向槽(18)和因此所述挺杆体(21)尤其平行于所述纵轴线(8)的平移的上下运动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，所述导向销(4)尤其在所述双扁平部(17)的区域中经过热处理和/或具有涂层。

8.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，所述挺杆体(21)的导向槽(18)经过热处理和/或具有涂层。

9.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，在所述导向槽(18)与所述导向销(4)的双扁平部(17)的接触区域中进行该摩擦副的润滑和/或冷却。

10.根据权利要求9所述的泵(1)，其特征在于，所述润滑和/或冷却通过介质、尤其油的供应和/或导出实现。