CN205117639U - 柱塞泵及包括柱塞泵的高压燃油泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种柱塞泵，包括一个或多个柱塞组件，每个柱塞组件包括柱塞套和位于柱塞套中的柱塞，柱塞泵的驱动轴上的凸轮经由凸轮从动组件驱动柱塞在柱塞套中往复运动，凸轮从动组件包括与所述凸轮直接接触的可转动的滚子，和支撑着所述滚子并且驱动柱塞进行往复移动的挺柱体，其中，所述滚子限定出沿其转动轴线延伸的轴向方向和垂直于轴向方向的周向方向，并且包括沿其轴向方向间隔开设置的两个或更多个圆环形的凸冠部，所述两个或更多个圆环形的凸冠部中的至少两个在所述柱塞泵的操作过程中同时与凸轮接触。本实用新型还涉及一种高压燃油泵，其包括由上述柱塞泵构成的高压部分。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种柱塞泵，以及包括由这种柱塞泵构成的高压部分的高压燃油泵。
背景技术
高压燃油泵，例如用于车辆共轨喷射系统中的高压燃油泵，用于产生高压燃油和将高压燃油供应到共轨喷射系统的共轨组件。通常所述高压燃油泵包括低压部分和由柱塞泵构成的高压部分。
柱塞泵包括由柱塞套和在柱塞套内往复运动的柱塞构成的柱塞组件，柱塞泵的驱动轴上具有对应于柱塞组件的凸轮，经由位于柱塞组件和驱动轴的凸轮之间的凸轮从动组件，驱动轴驱动柱塞进行往复运动。凸轮从动组件主要包括挺柱体，与凸轮轴上的凸轮直接接触的滚子，和销轴，销轴穿过滚子的中心孔将滚子可转动地支撑于挺柱体中。在凸轮轴转动时，凸轮驱动滚子和挺柱体相应地移动，从而驱动柱塞在柱塞套内相应地运动。
图1示出了具有传统结构的滚子经过其中心孔的中心轴线的纵向剖视图。图1中的滚子用附图标记40表示，滚子40具有中心孔42，滚子40的外周面41不是规则的圆柱形外周面。在图1中代表滚子40的外表面41的边缘不是直线，而是凸形式的曲线，称为凸冠部45，以避免在柱塞泵的工作过程中滚子40和凸轮25(图2)之间的接触位置发生边缘效应。
然而，滚子40只有一个凸冠部45，即在滚子40的轴向方向上滚子40和凸轮25只有一个接触点。该接触点位于滚子40轴向方向上的大致中间位置，这样滚子40在柱塞泵的操作过程中可能会侧向震动，即滚子40与凸轮25之间的接触在轴向方向上不稳定。
此外，在柱塞泵的工作过程中，滚子40始终与凸轮轴20的凸轮25接触，如图2中的计算机模拟显示，在该接触点处产生的接触压力最高可达近30MPa，有时更大，因而导致滚子和凸轮之间快速磨损。
希望能够解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是降低柱塞泵中凸轮从动组件的滚子和驱动轴的凸轮之间的接触压力，以到达减小两者之间的磨损的目的。
为此，本实用新型提供了一种柱塞泵，包括一个或多个柱塞组件，每个柱塞组件包括柱塞套和位于柱塞套中的柱塞，柱塞泵的驱动轴上的凸轮经由凸轮从动组件驱动柱塞在柱塞套中往复运动，凸轮从动组件包括与所述凸轮直接接触的可转动的滚子，和支撑着所述滚子并且驱动柱塞进行往复移动的挺柱体，其中，所述滚子限定出沿其转动轴线延伸的轴向方向和垂直于轴向方向的周向方向，并且包括沿其轴向方向间隔开设置的两个或更多个圆环形的凸冠部，所述两个或更多个圆环形的凸冠部中的至少两个在所述柱塞泵的操作过程中同时与凸轮接触。
根据一个可行实施例，每个凸冠部具有在垂直于轴向方向的横截面中距所述转动轴线的半径最大的顶点部，从顶点部开始在轴向方向上朝向最近的滚子端部延伸并且距所述转动轴线的半径逐渐减小的端侧曲线延伸部，以及从顶点部开始在轴向方向上朝向相邻的凸冠部延伸并且距所述转动轴线的半径逐渐减小的中间侧曲线延伸部，使得在所述柱塞泵的操作过程中所述两个或更多个圆环形的凸冠部中的至少两个的顶点部同时与凸轮接触。
根据一个可行实施例，所述滚子具有中心孔，并且经由穿过所述中心孔的销轴可转动地支撑于所述挺柱体中，所述中心孔的中心轴线限定所述转动轴线。
根据一个可行实施例，所述凸冠部与限定出所述中心孔的滚子本体是一体的，并且在制造滚子的同一形成工艺步骤中形成。
根据一个可行实施例，所述凸冠部被单独形成然后附接到限定出所述中心孔的滚子本体。
根据一个可行实施例，在经过所述滚子的转动轴线的纵向剖面中，所述凸冠部的外轮廓具有2500-3240μm之间的半径。
根据一个可行实施例，相邻的凸冠部之间形成存储润滑油的沟槽。
根据一个可行实施例，所述沟槽至少部分地由相邻的两个凸冠部的中间侧曲线延伸部形成。
本实用新型还提供了一种高压燃油泵，其包括由上述柱塞泵构成的高压部分。
根据一个可行实施例，所述高压燃油泵是在高压共轨系统中使用的高压燃油泵。
根据本实用新型，柱塞泵的滚子具有两个凸冠部，这样滚子和驱动轴的凸轮之间就有两个接触点，分布在每个接触点上的最大接触压力得以大大降低，从而减小了滚子和凸轮之间的摩擦。另外，滚子的两个凸冠部之间形成沿周向方向延伸的凹槽，可以用于保持润滑油，从而能够更好地润滑滚子和凸轮之间的接触表面。
附图说明
本领域内的技术人员在阅读了下面结合附图给出的、对优选实施例的详细描述之后能够更容易地理解本实用新型的上述和其它目的和优势。
图1是在根据现有技术的柱塞泵中使用的滚子的纵向剖视图；
图2是计算机模拟得到的、图1的滚子与柱塞泵的凸轮相接触的情形的放大图；
图3是包括根据本实用新型的滚子的柱塞泵、经过其柱塞组件的柱塞的横截面的截面图；和
图4是与图2相对应的根据本实用新型构造的滚子与凸轮相接触的情形的放大图。
具体实施方式
下面参考图3和4描述根据本实用新型的优选实施例。这里应指出，不同附图中相同的参考标记表示结构或功能相同或相似的零部件。
图3是包括根据本实用新型的滚子40的柱塞泵10经过其柱塞组件的柱塞的横截面的剖视图。
图3中示出的柱塞泵10可以包括一个或多个柱塞组件，每一个柱塞组件包括柱塞套12和在柱塞套12内往复运动的柱塞14。柱塞泵10的驱动轴20上具有对应于每一个柱塞组件的凸轮25，经由位于柱塞组件和驱动轴20的凸轮25之间的凸轮从动组件，驱动轴20驱动柱塞14进行往复运动。
凸轮从动组件主要包括挺柱体30，根据本实用新型构造的滚子40和销轴50。销轴50穿过滚子40的中心孔42将滚子40可转动地支撑于挺柱体30中，在凸轮轴20转动时，凸轮25驱动滚子40和挺柱体30相应地移动，从而驱动柱塞14在柱塞套12内相应地运动。
下面参考图4描述根据本实用新型的滚子结构。图4是根据本实用新型构造的滚子40与凸轮25相接触的情形的放大图，与图2中传统结构的滚子形成对比。
从图4中可以看出，根本实用新型的滚子40具有中心孔42并且在其外周面41上包括两个凸冠部45，中心孔42的中心轴线限定滚子40的转动轴线。
总体上，每个凸冠部45是形成在滚子40外周面41上的凸环的形式，在垂直于滚子40的转动轴线的周向方向上，沿滚子40的整个圆周延伸。从图4中示出的滚子40的纵向剖视图中，在沿着滚子40的转动轴线延伸的轴向方向上，每个凸冠部45具有距该转动轴线的最大半径处，即顶点部A，并且具有从顶点部A开始在轴向方向上朝向与该凸冠部45邻近的滚子40端部半径逐渐减小的端侧曲线延伸部45-1和从顶点部A开始在轴向方向上朝向相邻的凸冠部45半径逐渐减小的中间侧曲线延伸部45-2。各凸冠部45的顶点部A距该转动轴线的半径大致相等。在柱塞泵的工作过程中，滚子40的每个凸冠部45的顶点部A与凸轮25同时接触，在滚子40与凸轮25之间形成两个接触点。
根据本实用新型的滚子40，因为其外表面41上存在两个凸冠部45，所以滚子40和凸轮25之间有两个接触点，每个接触点处的最大接触压力较现有技术中只具有一个凸冠部的滚子结构大大降低。计算机模拟显示，在其它条件相同的情况下，该最大接触压力由大约30MPa降低至大约20MPa。因而，滚子40和凸轮25之间的摩擦得以有效地降低。
另外，在柱塞泵的工作过程中，由于在滚子40的轴向方向上具有两个凸冠部45，与凸轮25具有两个接触点，与现有技术中只具有一个凸冠部相比，滚子40在侧向上更稳定。
如图4所示，两个凸冠部45沿滚子40的轴向方向间隔开，形成凹槽46。在柱塞泵的操作过程中，被凸轮25带起的润滑油可以储存在凹槽46内，从而能够更好地润滑滚子40和凸轮25之间的接触表面，起到改进滚子40和凸轮25之间的接触位置的润滑的作用。
在图示实施例中，两个凸冠部45的朝向彼此延伸的中间侧曲线延伸部45-2不相交，而是与沿着所述轴向方向距滚子40转动轴线的半径恒定的圆柱形外周面部分一起形成凹槽46。然而，本领域内的技术人员应理解，两个凸冠部45的朝向彼此延伸的曲线延伸部45-2可以彼此相交而直接形成盛纳润滑油的凹槽。
在图示实施例中，每个凸冠部45的朝向与该凸冠部45邻近的滚子40端部延伸的端侧曲线延伸部45-1都延伸至该相应滚子40端部，也就是，各凸冠部45与邻近的滚子40端部之间为曲线形外周面。然而，根据本实用新型的原理，这也不是必须的，各凸冠部45的端侧曲线延伸部45-1可不延伸至相邻的滚子端部。
根据本实用新型的原理，滚子也可以包括在轴向方向上间隔开设置的两个以上凸冠部，以进一步减小滚子与凸轮之间的接触压力，进而降低两者之间的磨损。在滚子具有两个以上凸冠部的情况下，所述两个以上凸冠部中的至少两个凸冠部、优选所有凸冠部同时与驱动轴的凸轮接触。
在一个例子中，在经过所述滚子的转动轴线的纵向剖面中，凸冠部45的外轮廓可具有2500-3240μm的半径R(图4)。然而，本领域内的技术人员应理解，根据需要，凸冠部45的该半径尺寸、凸冠部45的顶点部A之间的间距、以及凸冠部45的顶点部A距滚子40端部的距离可以改变。
在滚子具有两个以上凸冠部的情况下，各凸冠部不必须具有相同的半径。优选地，其中的至少两个凸冠部的顶点部A具有大致相等的最大半径即可，具有相等的最大半径的凸冠部将同时与驱动轴的凸轮接触，确保滚子和凸轮之间的接触点为至少两个。
具有优势地，滚子40的各凸冠部45可与限定出中心孔42的滚子本体是一体件，在这种情况下，各凸冠部45能够很容易地在同一个加工工艺中制造出来。然而，根据本实用新型的原理，凸冠部45不必须与滚子本体是一体件，凸冠部45可以单独地形成然而附接、比如焊接到滚子40的本体。
上面仅仅描述了根据本实用新型的原理的优选实施例，本领域内的技术人员应了解本实用新型并不意于限制于上面描述和附图示意的实施例。在不偏离由下面的权利要求限定的本实用新型的实质和范围的情况下，本领域内的技术人员可以对上述实施例进行各种修改和变异。
Claims (10)
1.一种柱塞泵(10)，包括一个或多个柱塞组件，每个柱塞组件包括柱塞套(12)和位于柱塞套(12)中的柱塞(14)，柱塞泵的驱动轴(20)上的凸轮(25)经由凸轮从动组件驱动柱塞(14)在柱塞套(12)中往复运动，凸轮从动组件包括与所述凸轮(25)直接接触的可转动的滚子(40)，和支撑着所述滚子(40)并且驱动柱塞(14)进行往复移动的挺柱体(30)，其特征在于，
所述滚子(40)限定出沿其转动轴线延伸的轴向方向和垂直于轴向方向的周向方向，并且包括沿其轴向方向间隔开设置的两个或更多个圆环形的凸冠部(45)，所述两个或更多个圆环形的凸冠部(45)中的至少两个在所述柱塞泵(10)的操作过程中同时与凸轮(25)接触。
2.根据权利要求1所述的柱塞泵(10)，其特征在于，每个凸冠部(45)具有在垂直于轴向方向的横截面中距所述转动轴线的半径最大的顶点部(A)，从顶点部(A)开始在轴向方向上朝向最近的滚子端部延伸并且距所述转动轴线的半径逐渐减小的端侧曲线延伸部(45-1)，以及从顶点部开始在轴向方向上朝向相邻的凸冠部延伸并且距所述转动轴线的半径逐渐减小的中间侧曲线延伸部(45-2)，使得在所述柱塞泵(10)的操作过程中所述两个或更多个圆环形的凸冠部(45)中的至少两个的顶点部(A)同时与凸轮(25)接触。
3.根据权利要求2所述的柱塞泵(10)，其特征在于，所述滚子(40)具有中心孔(42)，并且经由穿过所述中心孔(42)的销轴(50)可转动地支撑于所述挺柱体(30)中，所述中心孔(42)的中心轴线限定所述转动轴线。
4.根据权利要求3所述的柱塞泵(10)，其特征在于，所述凸冠部(45)与限定出所述中心孔(42)的滚子本体是一体的，并且在制造滚子(40)的同一形成工艺步骤中形成。
5.根据权利要求3所述的柱塞泵(10)，其特征在于，所述凸冠部(45)被单独形成然后附接到限定出所述中心孔(42)的滚子本体。
6.根据权利要求1至5中任一所述的柱塞泵(10)，其特征在于，在经过所述滚子(40)的转动轴线的纵向剖面中，所述凸冠部(45)的外轮廓具有2500-3240μm之间的半径。
7.根据权利要求1至5中任一所述的柱塞泵(10)，其特征在于，相邻的凸冠部(45)之间形成存储润滑油的沟槽(46)。
8.根据权利要求2至5中任一所述的柱塞泵(10)，其特征在于，沟槽(46)至少部分地由相邻的两个凸冠部(45)的中间侧曲线延伸部(45-2)形成。
9.一种高压燃油泵，其特征在于，所述高压燃油泵包括由根据权利要求1-8中任一所述的柱塞泵(10)构成的高压部分。
10.根据权利要求9所述的高压燃油泵，其特征在于，所述高压燃油泵是在高压共轨系统中使用的高压燃油泵。
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| CN201520872415.8U CN205117639U (zh) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | 柱塞泵及包括柱塞泵的高压燃油泵 |
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| CN112576469A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-30 | 中国航发西安动力控制科技有限公司 | 内曲线径向柱塞马达的柱塞滚柱 |
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