CN111601964B - 燃油泵挺柱 - Google Patents

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Abstract

一种燃油泵挺柱包括：筒状壳体(1)；凸轮接触部(3)，其整体具有板形形状并且凸轮接触部(3)固定于筒状壳体(1)的轴向一端，凸轮接触部(3)形成有朝向轴向一端侧凸出且用于与凸轮接触的弧形的凸轮接触面(31s)；以及垫片(2)，其安装于筒状壳体(1)的内部且用于抵接柱塞。该燃油泵挺柱能够保证实现将凸轮轴的旋转运动转换成柱塞的往复运动的功能要求；另外，该燃油泵挺柱采用凸轮接触部(3)代替了现有技术的滚子式燃油泵挺柱采用的外圈、滚针和销轴的结构，因此该燃油泵挺柱的结构更简单、组装过程更简单且重量更小，从而降低了燃油泵挺柱的成本并且节省了能量。

Description

燃油泵挺柱
技术领域
本发明涉及一种燃油泵挺柱。
背景技术
在发动机的燃料供给系统中，为了将凸轮轴的旋转运动转换成柱塞的往复运动，需要在凸轮轴和柱塞之间设置燃油泵挺柱来实现这种转换。
作为燃油泵挺柱的示例，如图1a至图1c所示，存在一种如下的滚子式燃油泵挺柱。该滚子式燃油泵挺柱包括筒状壳体10、垫片20、外圈30、多个滚针40和销轴50。
具体地，筒状壳体10具有中空的圆筒形状，该筒状壳体10的内侧的中空部在筒状壳体10的轴向A上是贯通的。
筒状壳体10的侧壁形成有两个朝向内侧的中空部凹陷的内凹部101，这两个内凹部101隔着筒状壳体10的中心轴线彼此相对。
另外，筒状壳体10的侧壁的在轴向A上的大致中央部位形成有一个通孔102和从筒状壳体10的内周面朝向内侧的中空部凸出的卡接部103，该通孔102与卡接部103隔着筒状壳体10的中心轴线彼此相对，并且通孔102、卡接部103和两个内凹部101在筒状壳体10的周向上错开布置。
进一步地，垫片20安装于筒状壳体10在轴向A上的大致中央部位。该垫片20包括垫片主体201以及从垫片主体201的在径向R上的两侧凸出的第一安装部202和第二安装部203。
第一安装部202伸入筒状壳体10的通孔102并从该通孔102伸出，第二安装部203卡接于筒状壳体10的卡接部103。另外，筒状壳体10的两个内凹部101的轴向另一端(图1a和图1b中的下端)能够抵接于垫片主体201以支撑垫片20。通过第一安装部202与通孔102相配合、第二安装部203与卡接部103相配合以及两个内凹部101与垫片主体201相配合，使得垫片20安装于筒状壳体10的在轴向A上的大致中央部位。
另外，垫片主体201形成为朝向轴向另一端侧凸出的形状，垫片主体201用于抵接从轴向另一端侧伸入筒状壳体10的柱塞。
进一步地，销轴50安装于筒状壳体10，销轴50的两端部分别插入筒状壳体10的两个内凹部101形成的轴承孔内。多个滚针40沿着销轴50的周向均匀地布置在销轴50的外侧并且在多个滚针40的外侧套装外圈30，使得多个滚针40被夹在外圈30与销轴50之间并且外圈30能够相对于销轴50旋转。
这样，当发动机的燃料供给系统正常工作时，具有上述结构的滚子式燃油泵挺柱能够在凸轮的作用下进行往复运动。具体地，凸轮轴的凸轮从筒状壳体10的轴向一端侧(图1b中的上侧)周期性地朝向轴向另一端侧(图1b中的下侧)推动外圈30，使得外圈30在凸轮的作用下推动筒状壳体10和垫片20朝向轴向另一端侧运动，进而垫片20推动柱塞朝向轴向另一端侧运动；当凸轮转到基圆位置时，滚子式燃油泵挺柱在燃油泵弹簧力的作用下朝向轴向一端侧运动。在上述往复过程中，外圈30还相对于销轴50进行旋转。
虽然具有上述结构的滚子式燃油泵挺柱能够实现将凸轮轴的旋转运动转换成柱塞的往复运动的功能要求，但是该滚子式燃油泵挺柱的部分设计及部分组装过程复杂，而且重量较大。这增加了滚子式燃油泵挺柱的成本并且在滚子式燃油泵挺柱的往复运动过程中会消耗过多的不必要的能量。
发明内容
基于上述现有技术的缺陷而做出了本发明。本发明的目的在于提供一种新型的燃油泵挺柱，该燃油泵挺柱在保证能够实现将凸轮轴的旋转运动转换成柱塞的往复运动的功能要求的同时结构更简单、组装过程更简单且重量更小。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。
本发明提供了一种如下的燃油泵挺柱，所述燃油泵挺柱包括：筒状壳体；凸轮接触部，所述凸轮接触部整体具有板形形状并且所述凸轮接触部固定于所述筒状壳体的轴向一端，所述凸轮接触部形成有朝向轴向一端侧凸出且用于与凸轮接触的弧形的凸轮接触面；以及垫片，所述垫片安装于所述筒状壳体的内部且用于抵接柱塞，其中所述凸轮的旋转运动能够经由所述凸轮接触部、所述筒状壳体和所述垫片转换成所述柱塞的往复运动。
优选地，所述凸轮接触面的形状被形成为圆柱形状的侧面的一部分。
优选地，所述凸轮接触面涂覆有用于减小与所述凸轮接触的摩擦力的涂层。
优选地，所述凸轮接触部与所述筒状壳体形成为一体。
更优选地，所述筒状壳体的侧壁形成有朝向内侧凹陷的至少两个内凹部，所述至少两个内凹部在所述筒状壳体的周向上间隔开的形成，所述至少两个内凹部的轴向另一端均抵接所述垫片以支撑所述垫片。
优选地，所述凸轮接触部是独立于所述筒状壳体的部件，所述凸轮接触部铆接于所述筒状壳体的轴向一端，使得所述凸轮接触部固定于所述筒状壳体。
更优选地，所述筒状壳体的侧壁形成有朝向内侧凹陷的至少两个内凹部，所述至少两个内凹部在所述筒状壳体的周向上间隔开的形成，所述至少两个内凹部的轴向一端均抵接于所述凸轮接触部以支撑所述凸轮接触部，并且所述至少两个内凹部的轴向另一端均抵接于所述垫片以支撑所述垫片。
优选地，通过冲压形成所述凸轮接触部。
优选地，所述垫片包括垫片主体和从所述垫片主体伸出的第一安装部和第二安装部，所述筒状壳体的侧壁形成有与所述第一安装部对应的通孔和与所述第二安装部对应的卡接部，并且通过使所述第一安装部伸入所述通孔且所述第二安装部卡接于所述卡接部，将所述垫片安装于所述筒状壳体。
更优选地，所述垫片主体具有朝向轴向另一端侧凸出的形状，并且所述垫片主体用于抵接所述柱塞。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种新型的燃油泵挺柱，该燃油泵挺柱仅包括筒状壳体、设置于筒状壳体的轴向一端的板状的凸轮接触部和安装于筒状壳体的内部的垫片。一方面，根据本发明的燃油泵挺柱能够保证实现将凸轮轴的旋转运动转换成柱塞的往复运动的功能要求；另一方面，根据本发明的燃油泵挺柱采用凸轮接触部代替了现有技术的滚子式燃油泵挺柱采用的外圈、滚针和销轴的结构，因此根据本发明的燃油泵挺柱的结构更简单、组装过程更简单且重量更小，从而降低了燃油泵挺柱的成本并且节省了能量。
附图说明
图1a是示出了根据现有技术的滚子式燃油泵挺柱的示意性立体图；图1b是示出了图1a中的滚子式燃油泵挺柱的内部结构的示意图；图1c是示出了图1a中的滚子式燃油泵挺柱的示意性分解立体图。
图2a是示出了根据本发明的第一实施方式的燃油泵挺柱的示意性立体图；图2b是示出了图2a中的燃油泵挺柱的另一示意性立体图；图2c是示出了图2a中的燃油泵挺柱的内部结构的示意图；图2d是示出了图2a中的燃油泵挺柱的一部分的示意性立体图，其中包括筒状壳体和凸轮接触部；图2e是示出了图2d中的燃油泵挺柱的该部分的内部结构的示意图。
图3a是示出了根据本发明的第二实施方式的燃油泵挺柱的示意性立体图；图3b是示出了图3a中的燃油泵挺柱的内部结构的示意图；图3c是示出了图3a中的燃油泵挺柱的筒状壳体的示意性立体图；图3d是示出了图3a中的燃油泵挺柱的凸轮接触部的示意性立体图。
附图标记说明
10筒状壳体 101内凹部 102通孔 103卡接部 20垫片 201垫片主体 202第一安装部 203第二安装部 30外圈 40滚针 50销轴
1筒状壳体 11内凹部 12通孔 13卡接部 14铆接部 2垫片 21垫片主体 22第一安装部 23第二安装部 3凸轮接触部 31弧形部 31s凸轮接触面 32翼部
A轴向 R径向
具体实施方式
以下将结合说明书附图详细说明本发明的具体实施方式。在以下的具体实施方式中，如无特殊说明，“轴向”、“径向”和“周向”分别是指筒状壳体的轴向、径向和周向；“轴向一端侧”是指图2c和图3b中的上侧，“轴向另一端侧”是指图2c和图3b中的下侧。
(第一实施方式)
如图2a至图2e所述，根据本发明的第一实施方式的气门顶杆包括筒状壳体1、垫片2和凸轮接触部3。根据本发明的第一实施方式的燃油泵挺柱的筒状壳体1和垫片2与根据现有技术的滚子式燃油泵挺柱的筒状壳体1和垫片2在结构和形状方面基本相同。
具体地，在本实施方式中，筒状壳体1具有圆筒形状，其内侧具有中空部。
筒状壳体1的侧壁形成有两个朝向内侧的中空部凹陷的内凹部11，两个内凹部11在筒状壳体1的周向上间隔开的形成并且这两个内凹部11隔着筒状壳体1的中心轴线彼此相对。
另外，筒状壳体1的侧壁的在轴向A上的大致中央部位形成有一个通孔12和从筒状壳体1的内周面朝向内侧的中空部凸出的卡接部13，该通孔12与卡接部13隔着筒状壳体1的中心轴线彼此相对，并且通孔12、卡接部13和两个内凹部11在筒状壳体1的周向上错开布置。
在本实施方式中，垫片2安装于筒状壳体1的在轴向A上的大致中央部位。该垫片2包括垫片主体21以及从垫片主体21的在径向R上的两侧凸出的第一安装部22和第二安装部23。
第一安装部22伸入筒状壳体1的通孔12并且从该通孔12伸出，第二安装部23卡接于筒状壳体1的卡接部13。另外，筒状壳体1的两个内凹部11的轴向另一端抵接于垫片主体21，以支撑垫片2。通过第一安装部22与通孔12相配合、第二安装部23与卡接部13相配合以及两个内凹部11与垫片主体21相配合，使得垫片2安装于筒状壳体1的在轴向A上的大致中央部位。
另外，垫片主体21还形成为朝向轴向另一端侧凸出的形状，该垫片主体21用于抵接从轴向另一端侧伸入筒状壳体1的柱塞。
在本实施方式中，凸轮接触部3整体具有板形形状，凸轮接触部3与筒状壳体1形成为一体，使得凸轮接触部3固定于筒状壳体1的轴向一端以从筒状壳体1的轴向一端侧盖住筒状壳体1。在本实施方式中，通过冲压形成凸轮接触部3。
凸轮接触部3形成有朝向轴向一端侧凸出的弧形部31，该弧形部31的外表面作为用于与凸轮接触的弧形的凸轮接触面31s。在本实施方式中，凸轮接触面31s的形状被形成为圆柱形状的侧面的一部分。进一步地，该凸轮接触面31s的沿着轴向A和径向R截取的截面中的弧形形状的曲率半径可以根据需要进行设定，例如可以根据燃油泵挺柱所受到的赫兹应力来计算该凸轮接触面31s的曲率半径。另外，为了减小该凸轮接触面31s与凸轮接触时的摩擦力，凸轮接触面31s可以涂覆有用于减小与凸轮接触的摩擦力的涂层。在本实施方式中，凸轮接触部3的弧形部31与垫片2的垫片主体21相对，凸轮接触部3能够将来自凸轮的驱动力传递到筒状壳体1。
当采用具有上述结构的燃油泵挺柱的发动机的燃料供给系统正常工作时，该燃油泵挺柱能够在凸轮的作用下进行往复运动。具体地，凸轮轴的凸轮从筒状壳体1的轴向一端侧周期性地朝向轴向另一端侧作用于凸轮接触面31s，从而推动凸轮接触部3，使得凸轮接触部3在凸轮的作用下推动筒状壳体1和垫片2朝向轴向另一端侧运动，进而垫片2推动柱塞朝向轴向另一端侧运动；当凸轮不朝向轴向另一端侧推动凸轮接触部3时，燃油泵挺柱在燃油泵弹簧力的作用下朝向轴向一端侧运动。
(第二实施方式)
如图3a至图3d所示，根据本发明的第二实施方式的燃油泵挺柱的基本结构与根据本发明的第一实施方式的燃油泵挺柱的基本结构大致相同，两者之间的不同之处在于：凸轮接触部3是独立于筒状壳体1的单独的部件，凸轮接触部3铆接于筒状壳体1的一端，使得凸轮接触部3固定于筒状壳体1；筒状壳体1的两个内凹部11的轴向一端均抵接凸轮接触部3以支撑凸轮接触部3并且两个内凹部11的轴向另一端均抵接垫片主体21以支撑垫片2。
具体地，主要如图3d所示，该凸轮接触部3包括作为主体的弧形部31和从弧形部31朝向两侧伸出的翼部32。翼部32铆接于筒状壳体1的铆接部14，两个内凹部11从轴向另一端侧支撑弧形部31以支撑凸轮接触部3，从而使得凸轮接触部3固定于筒状壳体1的轴向一端。
根据本发明的第二实施方式的燃油泵挺柱的工作过程与根据本发明的第一实施方式的燃油泵挺柱的工作过程相同，在这里就不进行具体说明了。
虽然在以上的具体实施方式中详细地阐述了本发明的具体实施方式，但是还需要说明的是：
1.虽然在以上的具体实施方式中没有明确说明，但是本领域技术人员应当理解筒状壳体1的内凹部11对凸轮接触部3和垫片2除了具有在轴向A上的支撑作用以外还具有在周向上的定位作用。
2.虽然在以上的具体实施方式中说明了内凹部11的数量为两个，但是本发明不限于此，内凹部11的数量可以根据需要设定为大于两个。
3.虽然在以上的具体实施方式中说明了垫片2安装于筒状壳体1，但是本发明不限于此，垫片2也可以与筒状壳体1形成为一体。
4.需要说明的是，本发明的燃油泵挺柱主要用于直喷发动机的燃油泵，该燃油泵的油压在200巴(bar)以上。

Claims (10)

1.一种燃油泵挺柱，所述燃油泵挺柱包括：
筒状壳体；
凸轮接触部，所述凸轮接触部整体具有板形形状并且所述凸轮接触部设置于所述筒状壳体的轴向一端，所述凸轮接触部形成有朝向轴向一端侧凸出且用于与凸轮接触的弧形的凸轮接触面；以及
垫片，所述垫片安装于所述筒状壳体的内部且用于抵接柱塞，
其中所述凸轮的旋转运动能够经由所述凸轮接触部、所述筒状壳体和所述垫片转换成所述柱塞的往复运动。
2.根据权利要求1所述的燃油泵挺柱，其特征在于，所述凸轮接触面的形状被形成为圆柱形状的侧面的一部分。
3.根据权利要求1所述的燃油泵挺柱，其特征在于，所述凸轮接触面涂覆有用于减小摩擦力的涂层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃油泵挺柱，其特征在于，所述凸轮接触部与所述筒状壳体形成为一体。
5.根据权利要求4所述的燃油泵挺柱，其特征在于，所述筒状壳体的侧壁形成有朝向内侧凹陷的至少两个内凹部，所述至少两个内凹部在所述筒状壳体的周向上间隔开的形成，所述至少两个内凹部的轴向一端均抵接所述垫片以支撑所述垫片。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的燃油泵挺柱，其特征在于，所述凸轮接触部是独立于所述筒状壳体的部件，所述凸轮接触部铆接于所述筒状壳体的轴向一端，使得所述凸轮接触部固定于所述筒状壳体。
7.根据权利要求6所述的燃油泵挺柱，其特征在于，所述筒状壳体的侧壁形成有朝向内侧凹陷的至少两个内凹部，所述至少两个内凹部在所述筒状壳体的周向上间隔开的形成，所述至少两个内凹部的轴向一端均抵接于所述凸轮接触部以支撑所述凸轮接触部，并且所述至少两个内凹部的轴向另一端均抵接于所述垫片以支撑所述垫片。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的燃油泵挺柱，其特征在于，通过冲压形成所述凸轮接触部。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的燃油泵挺柱，其特征在于，所述垫片包括垫片主体和从所述垫片主体伸出的第一安装部和第二安装部，
所述筒状壳体的侧壁形成有与所述第一安装部对应的通孔和与所述第二安装部对应的卡接部，并且
通过使所述第一安装部伸入所述通孔且所述第二安装部卡接于所述卡接部，将所述垫片安装于所述筒状壳体。
10.根据权利要求9所述的燃油泵挺柱，其特征在于，所述垫片主体具有朝向轴向另一端侧凸出的形状，并且所述垫片主体用于抵接所述柱塞。
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