CN205478047U - 用于高压油泵的外部出油阀以及相应的高压油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高压油泵的外部出油阀(10)，所述高压油泵具有至少一个柱塞泵单元，所述柱塞泵单元具有柱塞套(11)和进油阀(17)，所述进油阀(17)设置在所述柱塞套(11)内，其中，所述高压油泵还具有位于所述柱塞套(11)外的外部出油阀(10)，所述外部出油阀(10)被构造成适于输出经由所述柱塞泵单元加压的高压燃油。还公开了一种包括该外部出油阀(10)的高压油泵。根据本实用新型，可减少高压油泵的柱塞套中需要具有耐磨和密封特性的接合面的数量。因此，可相应地降低制造费用和柱塞套中的部件损坏的可能性。同时，还会使高压油泵的主体结构变得更加紧凑。此外，还为高压油泵在汽车发动机处的安装使用提供了更大的灵活性。

Description

用于高压油泵的外部出油阀以及相应的高压油泵

技术领域

本实用新型涉及一种用于高压油泵的外部出油阀以及一种相应的高压油泵。

背景技术

目前，车辆发动机的供油方式广泛采用共轨技术。共轨技术是指在由高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小发动机供油压力随发动机转速的变化而变化，从而，克服了传统发动机燃油压力变化的缺陷。

高压油泵用于将燃油从低压加压到高压后输送到共轨。目前高压油泵广泛采用柱塞泵的方式。柱塞泵依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。

图1示出了现有技术的高压油泵的一部分的剖视图。如图1所示，该高压油泵包括两个并列布置的柱塞泵单元。每个柱塞泵单元包括柱塞套1和可滑动地安装在柱塞套1中的柱塞2(仅示出了其一部分)，其中，进油阀体3、进油阀芯4、出油阀体5、出油阀芯6以及阀保持器7相继地设置在所述柱塞套1中。进油阀体3和进油阀芯4构成进油阀，出油阀体5和出油阀芯6构成出油阀。柱塞2例如通过凸轮机构(未示出)被驱动，使得在相应的柱塞套1中往复运动，以将燃油通过入口8吸入并对其进行加压，然后经由出油阀和阀保持器7上的出口9将高压燃油注入到共轨中。工作中，这两个柱塞泵单元交替地进行加压操作，从而，出口9交替地向共轨供油。

可以看出，多个部件，例如进油阀、出油阀和阀保持器需要安装在柱塞套中。由于在柱塞套、进油阀、出油阀和阀保持器之间需要保持减摩和密封特性，因此在它们之间必须形成至少三个耐磨和密封接合面，以便确保具有合适的减摩和密封特性，从而，这些部件应以非常高的精度加工和组装。在这种情况下，难以降低制造成本和组装成本。

更重要的是，由于在泵组装好之后上述接合面均隐藏在柱塞套的内部中，因此难以检测或确定每个接合面是否满足减摩和密封要求。例如，如果出油阀体5与阀保持器7之间的接合面在泵首次启动之前或操作较长时间之后损坏，几乎不可能通过人的肉眼快速地确定这种损坏。通常，仅在燃油从正在操作的泵泄漏出之后才能视觉地辨识出这种损坏，但显然为时已晚。

因此，迫切需要提供一种能够减少安装在柱塞套中的部件数量、从而降低燃油从泵泄漏的可能性，同时又能降低泵的制造成本的高压油泵。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够克服上述缺点的用于高压油泵的外部出油阀以及一种相应的高压油泵。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种用于高压油泵的外部出油阀，所述高压油泵具有至少一个柱塞泵单元，所述柱塞泵单元具有柱塞套和进油阀，所述进油阀设置在所述柱塞套内，其中，所述高压油泵还具有位于所述柱塞套外的外部出油阀，所述外部出油阀被构造成适于输出经由所述柱塞泵单元加压的高压燃油。

根据本实用新型的一个可选实施例，所述柱塞泵单元还具有阀保持器，所述阀保持器抵靠着所述进油阀安装于所述柱塞套，且设有与所述外部出油阀液压连接的出口；和/或所述高压油泵具有交替地进行加压操作的两个柱塞泵单元。

根据本实用新型的一个可选实施例，所述外部出油阀通过管道液压连接到所述出口；和/或所述外部出油阀具有两个输入端口和至少一个输出端口。

根据本实用新型的一个可选实施例，所述外部出油阀具有第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口以及第二输出端口，所述第一输入端口和第二输入端口分别相应地连接到所述两个柱塞泵单元，在第一输入端口被供给高压燃油的状态下，所述第一输入端口被打开而与所述第一输出端口连通，在第二输入端口被供给高压燃油的状态下，所述第二输入端口被打开而与所述第二输出端口连通。

根据本实用新型的一个可选实施例，所述外部出油阀具有第一输入端口、第二输入端口以及单个输出端口，所述第一输入端口和第二输入端口分别相应地连接到所述两个柱塞泵单元，在第一输入端口被供给高压燃油的状态下，所述第一输入端口被打开而与所述单个输出端口连通，在第二输入端口被供给高压燃油的状态下，所述第二输入端口被打开而与所述单个输出端口连通。

根据本实用新型的一个可选实施例，所述外部出油阀具有壳体、第一滑动部件、第二滑动部件、第一弹性元件、第二弹性元件以及静止结构，所述第一滑动部件、第二滑动部件、第一弹性元件、第二弹性元件以及静止结构位于所述壳体内，静止结构具有第一端以及第二端，第一弹性元件夹持在所述第一滑动部件与静止结构的第一端之间，所述第二弹性元件夹持在所述第二滑动部件与静止结构的第二端之间，在第一输入端口被供给高压燃油的状态下，第一滑动部件克服第一弹性元件的作用力而打开第一输入端口，在第二输入端口被供给高压燃油的状态下，第二滑动部件克服第二弹性元件的作用力而打开第二输入端口。

根据本实用新型的一个可选实施例，所述静止结构被构造成适于：在第一输入端口被供给高压燃油而打开的状态下，高压燃油向第二滑动部件的背向第二输入端口的一端施加朝向第二输入端口的压力，在第二输入端口被供给高压燃油而打开的状态下，高压燃油向第一滑动部件的背向第一输入端口的一端施加朝向第一输入端口的压力。

根据本实用新型的一个可选实施例，所述外部出油阀通过两个单独的单向阀组合而成，所述两个单独的单向阀的输入端口分别连接到相应的柱塞泵单元，所述两个单独的单向阀的输出端口彼此独立或彼此相连。

根据本实用新型的一个可选实施例，所述第一滑动部件和/或第二滑动部件为球形；和/或所述第一弹性元件和/或第二弹性元件是螺旋弹簧；和/或所述静止结构安装于所述壳体内或与所述壳体一体成型。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种高压油泵，所述高压油泵包括所述外部出油阀。

根据本实用新型，可减少高压油泵的柱塞套中需要具有耐磨和密封特性的接合面的数量。因此，可相应地降低制造费用和柱塞套中的部件损坏的可能性。同时，还会使高压油泵的主体结构变得更加紧凑。此外，还为高压油泵在汽车发动机处的安装使用提供了更大的灵活性。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本实用新型，可以更好地理解本实用新型的原理、特点和优点。附图包括：

图1示出了现有技术的高压油泵的一部分的剖视图。

图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的高压油泵的原理示意图。

图3示意性地示出了根据第一个示例性实施例的外部出油阀的基本结构。

图4示意性地示出了根据第二个示例性实施例的外部出油阀的基本结构。

图5示意性地示出了根据第三个示例性实施例的外部出油阀的基本结构。

图6示出了根据本实用新型的另一个示例性实施例的高压油泵的原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而不是用于限定本实用新型的保护范围。

图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的高压油泵的原理示意图。如图2所示，出油阀被从高压油泵的柱塞套中移除而改设在柱塞套的外部，从而，可减少需要安装在柱塞套中的部件的数量。换言之，可减少高压油泵的柱塞套中需要具有耐磨和密封特性的接合面的数量。因此，可相应地降低高压油泵的制造费用和柱塞套中的部件损坏的可能性。同时，这还会使得高压油泵的主体结构变得更加紧凑，因为高压油泵的主体结构的高度和重量也可得到降低。将出油阀设置在柱塞套的外部还为高压油泵在汽车发动机处的安装使用提供了更大的灵活性。

具体地讲，如图2所示，传统的出油阀被替换为外部出油阀10，该外部出油阀10设置在柱塞套11的外部，且与高压油泵的主体结构12上的相应出口连接，优选如图2所示地通过管道13与高压油泵的阀保持器14上的相应出口连接。外部出油阀10具有两个输入端口，即第一输入端口15和第二输入端口16，所述第一输入端口15和第二输入端口16分别连接到相应的柱塞泵单元，从而，将传统的两个柱塞泵单元中的出油阀替换为一个共用的外部出油阀10。外部出油阀10与传统的位于高压油泵的柱塞套内的出油阀的功能相同，即，在柱塞泵单元吸入燃油时保持关闭，当柱塞泵单元将燃油加压到预定压力时打开，以将高压燃油供给共轨，同时出油阀应不允许共轨中的高压燃油向柱塞泵单元内反向流动。

从图2中可以清楚地看出，由于传统的出油阀被替换为设置在柱塞套的外部的外部出油阀10，因此，可以理解，由于管道13与阀保持器14之间的连接以及管道13与外部出油阀10之间的连接均可从外部观察到，从而当高压油泵操作时，可以快速、及时地观察到所述连接处的任何泄漏或可能的损坏。

而且，在根据本实用新型的这种结构布局中，每个柱塞套中仅需要安装两个部件，即进油阀17和阀保持器14，从而，安装在柱塞套中的部件的数量得以降低。

另一方面，由于外部出油阀10设置在柱塞套11的外部，因此，允许根据需要灵活地设计外部出油阀10。下面，将示例性地描述根据本实用新型的一些实施例的外部出油阀的结构。

图3示意性地示出了根据第一个示例性实施例的外部出油阀的基本结构。

如图3所示，该外部出油阀10包括限定出中空内腔21的壳体22，静止部件23固定在中空内腔21中，优选地布置在该中空内腔21的中间位置处。静止部件23具有第一端231和与第一端231相反的第二端232。第一滑动部件24邻近于静止部件23的第一端231设置在中空内腔21中而可以滑动，第二滑动部件25邻近于静止部件23的第二端232设置在中空内腔21中而可以滑动。在静止部件23的第一端231与第一滑动部件24之间设有第一弹簧26，在静止部件23的第二端232与第二滑动部件25之间设有第二弹簧27。由此可以看出，这种外部出油阀10基本上是以滑阀的方式设计的。

壳体22的两端分别设有一个输入端口，即，第一输入端口28和第二输入端口29，第一输入端口28和第二输入端口29分别通过管道连接到相应的柱塞泵单元的阀保持器上的出口，以接收高压燃油。静止部件23可通过任意合适的方式固定到壳体22的中空内腔21中，也可使静止部件23与壳体22一体地成型。

根据一个优选实施例，在静止部件23的第一端231设有朝向第一滑动部件24敞开的第一凹部233，在静止部件23的第二端232设有朝向第二滑动部件25敞开的第二凹部234。第一凹部233用于接收第一弹簧26的第一端261，第二凹部234用于接收第二弹簧27的第一端271。类似地，第一滑动部件24设有朝向静止部件23的第一端231敞开的第三凹部241，第二滑动部件25设有朝向静止部件23的第二端232敞开的第四凹部251。第三凹部241用于接收第一弹簧26的第二端262，第四凹部251用于接收第二弹簧27的第二端272。通过这种方式，可以使第一弹簧26和第二弹簧27得到稳固地保持。当然，用于保持弹簧的结构形式并不局限于此，而是可以采用任何合适的方式，在某些情况下，甚至可以不依赖于保持结构而将弹簧直接夹持在静止部件与相应的滑动部件之间。

第一弹簧26和/或第二弹簧27优选为螺旋弹簧，但对于本领域的技术人员来说，显然并不局限于此，任何合适的弹性元件都是可行的。

壳体22优选在其两端附近、更优选在其一侧设有输出端口，即，第一输出端口30和第二输出端口31。第一输出端口30和第二输出端口31分别连接到共轨(未示出)。第一弹簧26趋向于使第一滑动部件24移动到隔离开第一输入端口28与第一输出端口30的位置。第二弹簧27趋向于使第二滑动部件25移动到隔离开第二输入端口29与第二输出端口31的位置。当高压燃油通过管道被泵送到第一输入端口28时，充当阀芯的第一滑动部件24在高压燃油的挤压作用下克服第一弹簧26的弹簧力而朝静止部件23的方向移动，以流体连通第一输入端口28和相应的第一输出端口30而允许将高压燃油输送到共轨。类似地，当高压燃油通过管道被泵送到第二输入端口29时，充当阀芯的第二滑动部件25在高压燃油的挤压作用下克服第二弹簧27的弹簧力而朝静止部件23的方向移动，以流体连通第二输入端口29和相应的第二输出端口31而允许将高压燃油输送到共轨。

弹簧的特性可根据柱塞泵单元的额定工作压力进行选择。滑动部件相对于静止部件所能移动的最大距离、端口的大小等可以根据具体情况进行优化设计。

图4示意性地示出了根据第二个示例性实施例的外部出油阀的基本结构。

图4所示的外部出油阀与图3所示的外部出油阀的区别在于，静止部件是空心的且该外部出油阀仅具有一个输出端口。具体地讲，静止部件41是中空的，第一滑动部件42被构造成在第一输入端口43打开时能够将来自第一输入端口43的高压燃油引导经过第一滑动部件42，进而又流过静止部件41到达输出端口44。类似地，第二滑动部件45被构造成在第二输入端口46打开时能够将来自第二输入端口46的高压燃油引导经过第二滑动部件45，进而又流过静止部件41到达同一个输出端口44。

对于图4所示的静止部件41，其可以是形成在壳体47的内壁上的用于保持相应的弹簧的一端的保持结构，例如，可以是形成在壳体47的内壁上的凸台。

在图4示出的外部出油阀中，输出端口44大致居中地设置，当然本实用新型并不局限于此，例如，输出端口也可偏向壳体47的一端布置，只要来自第一输入端口43和第二输入端口46的高压燃油能够传送到输出端口44即可。

图4所示的外部出油阀具有以下优点：当第一输入端口43被泵送给高压燃油而第二输入端口46关闭时，经过第一输入端口43泵送到壳体47内的高压燃油可向第二滑动部件45的背向第二输入端口46的一端施加朝向第二输入端口46的压力，从而使得第二滑动部件45被紧密地挤压来密封第二输入端口46。当然，当第二输入端口46被泵送给高压燃油而第一输入端口43关闭时，同样如此。换言之，图4所示的外部出油阀可有利于输入端口的密封。

图5示意性地示出了根据第三个示例性实施例的外部出油阀的基本结构。

在图5所示的外部出油阀中，第一滑动部件51和第二滑动部件52被实施为球体，即，使用的是球形阀芯。

对于本领域的技术人员来说，外部出油阀并不局限于以上描述的实施方式，而是可以采用任何合适的结构形式。例如，在图4所示的结构形式中，也可采用球形滑动部件，甚至两端采用不同形状的滑动部件。

根据另一个可选实施例，外部出油阀也可通过两个单向阀的连接组合而成。如图6所示，两个单独的单向阀61和62的输入端口分别连接到相应的柱塞泵单元，输出端口彼此连接后再连接到共轨。在这种情况下，该外部出油阀与图4所示的外部出油阀的工作过程类似，即，当一个单向阀工作时，另一个单向阀的输入端口可以得到有利密封。当然，这两个单向阀的输出端口也可直接连接到共轨，而不彼此连接，此时外部出油阀的工作过程类似于图3和5所示的外部出油阀。

此外，虽然上面以两个柱塞泵单元为例进行了详细描述，但本实用新型的原理对包括单个柱塞泵单元的高压油泵仍然适用。此时，可以使用具有单个输入端口和单个输出端口的外部出油阀，例如，止回阀。这种情况下，甚至可以考虑将外部出油阀直接固定到阀保持器上的相应出口处。显然，如果采用图6所示的单向阀的组合，也可考虑将单向阀分别直接固定到相应的出口处。

而且，对于本领域的技术人员而言，本实用新型的其他优点和替代性实施方式是显而易见的。因此，本实用新型就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施例。相反，本领域的技术人员可以在不脱离本实用新型的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。

Claims (10)

1.一种用于高压油泵的外部出油阀(10)，所述高压油泵具有至少一个柱塞泵单元，所述柱塞泵单元具有柱塞套(11)和进油阀(17)，所述进油阀(17)设置在所述柱塞套(11)内，

其特征在于，所述高压油泵还具有位于所述柱塞套(11)外的外部出油阀(10)，所述外部出油阀(10)被构造成适于输出经由所述柱塞泵单元加压的高压燃油。

2.如权利要求1所述的外部出油阀(10)，其特征在于，

所述柱塞泵单元还具有阀保持器(14)，所述阀保持器(14)抵靠着所述进油阀(17)安装于所述柱塞套(11)，且设有与所述外部出油阀(10)液压连接的出口；和/或

所述高压油泵具有交替地进行加压操作的两个柱塞泵单元。

3.如权利要求2所述的外部出油阀(10)，其特征在于，

所述外部出油阀(10)通过管道(13)液压连接到所述出口；和/或

所述外部出油阀(10)具有两个输入端口和至少一个输出端口。

4.如权利要求3所述的外部出油阀(10)，其特征在于，

所述外部出油阀(10)具有第一输入端口(28)、第二输入端口(29)、第一输出端口(30)以及第二输出端口(31)，所述第一输入端口(28)和第二输入端口(29)分别相应地连接到所述两个柱塞泵单元，在第一输入端口(28)被供给高压燃油的状态下，所述第一输入端口(28)被打开而与所述第一输出端口(30)连通，在第二输入端口(29)被供给高压燃油的状态下，所述第二输入端口(29)被打开而与所述第二输出端口(31)连通。

5.如权利要求3所述的外部出油阀(10)，其特征在于，

所述外部出油阀(10)具有第一输入端口、第二输入端口以及单个输 出端口(44)，所述第一输入端口和第二输入端口分别相应地连接到所述两个柱塞泵单元，在第一输入端口被供给高压燃油的状态下，所述第一输入端口被打开而与所述单个输出端口(44)连通，在第二输入端口被供给高压燃油的状态下，所述第二输入端口被打开而与所述单个输出端口(44)连通。

6.如权利要求4或5所述的外部出油阀(10)，其特征在于，

所述外部出油阀(10)具有壳体、第一滑动部件、第二滑动部件、第一弹性元件、第二弹性元件以及静止结构，所述第一滑动部件、第二滑动部件、第一弹性元件、第二弹性元件以及静止结构位于所述壳体内，静止结构具有第一端(231)以及第二端(232)，第一弹性元件夹持在所述第一滑动部件与静止结构的第一端(231)之间，所述第二弹性元件夹持在所述第二滑动部件与静止结构的第二端(232)之间，在第一输入端口被供给高压燃油的状态下，第一滑动部件克服第一弹性元件的作用力而打开第一输入端口，在第二输入端口被供给高压燃油的状态下，第二滑动部件克服第二弹性元件的作用力而打开第二输入端口。

7.如权利要求6所述的外部出油阀(10)，其特征在于，

所述静止结构被构造成适于：在第一输入端口被供给高压燃油而打开的状态下，高压燃油向第二滑动部件的背向第二输入端口的一端施加朝向第二输入端口的压力，在第二输入端口被供给高压燃油而打开的状态下，高压燃油向第一滑动部件的背向第一输入端口的一端施加朝向第一输入端口的压力。

8.如权利要求3所述的外部出油阀(10)，其特征在于，

所述外部出油阀(10)通过两个单独的单向阀(61，62)组合而成，所述两个单独的单向阀(61，62)的输入端口分别连接到相应的柱塞泵单元，所述两个单独的单向阀的输出端口彼此独立或彼此相连。

9.如权利要求6所述的外部出油阀(10)，其特征在于，

所述第一滑动部件和/或第二滑动部件为球形；和/或

所述第一弹性元件和/或第二弹性元件是螺旋弹簧；和/或

所述静止结构安装于所述壳体内或与所述壳体一体成型。

10.一种高压油泵，其特征在于，所述高压油泵包括如权利要求1-9中任一所述的外部出油阀(10)。