專利名稱：尤其是用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的高壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的、尤其是用于內(nèi)燃機燃料 噴射裝置的高壓泵。
背景技術(shù)：
通過DE 199 07 311 Al已知這種高壓泵。這種高壓泵具有驅(qū)動軸，該驅(qū) 動軸具有至少一個凸輪或偏心輪。該高壓泵還具有至少一個泵元件，它具有 泵活塞，該泵活塞被驅(qū)動軸的凸輪或偏心輪驅(qū)動進行行程運動。在泵活塞與 驅(qū)動軸的凸輪或偏心輪之間設(shè)置一支承元件并且在支承元件中可旋轉(zhuǎn)地支承 一個滾子，它在驅(qū)動軸的凸輪或偏心輪上滾動。已經(jīng)確認，在高壓泵運行時 在該滾子上也作用了朝向其旋轉(zhuǎn)軸線方向的力，其中在滾子運動到相鄰構(gòu)件 上時在該滾子和/或這些構(gòu)件上可能產(chǎn)生磨損，它導(dǎo)致滾子與相鄰構(gòu)件之間增 加的摩擦。這種增加的摩擦妨礙滾子的旋轉(zhuǎn)運動，由此在滾子與驅(qū)動軸的凸 輪或偏心輪之間出現(xiàn)滑動，它在這里也導(dǎo)致磨損。

發(fā)明內(nèi)容
相比之下，按照本發(fā)明的具有權(quán)利要求1特征的高壓泵具有的優(yōu)點是， 減少滾子和/或支撐裝置的磨損并由此避免在這里增加摩擦。
在從屬權(quán)利要求中給出按照本發(fā)明的高壓泵的有利擴展結(jié)構(gòu)和改進方案。


在附圖中示出本發(fā)明的多個實施例并且在下面的描述中詳細解釋。附圖 示出
圖1 用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的高壓泵的縱剖面， 圖2該高壓泵沿圖1中線II-II的橫剖面，
圖3 按照第一實施例的高壓泵的在圖1中以in標記的局部的放大圖， 圖4按照第二實施例的高壓泵的局部III，
圖5按照第三實施例的高壓泵的局部III，
圖6 按照第四實施例的高壓泵的一部分和
圖7該高壓泵沿圖2中線VII-VII的剖面的一個局部。
具體實施例方式
在圖1至6中示出一個用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的高壓泵。該高壓泵具 有多件式的泵殼體10,在其中設(shè)置有被內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動軸12。該驅(qū)動 軸12例如通過兩個在驅(qū)動軸12的旋轉(zhuǎn)軸線13的方向上相互間隔開的軸承位 置可旋轉(zhuǎn)地支承。這些軸承位置可以設(shè)置在泵殼體10的不同零件中，例如可 以在泵殼體10的基體14中設(shè)置第一軸承位置并且在與基體14連接的法蘭件 15中設(shè)置第二軸承位置。
在位于兩個軸承位置之間的區(qū)域中，驅(qū)動軸12具有至少一個凸輪16或 相對于其旋轉(zhuǎn)軸線13偏心地構(gòu)成的區(qū)段，其中凸輪16也可以構(gòu)造為多重凸 輪。該高壓泵具有至少一個或多個設(shè)置在外殼10中的泵元件18，它們各具有 一個泵活塞20，該泵活塞被驅(qū)動軸的凸輪16驅(qū)動在相對于驅(qū)動軸12的旋轉(zhuǎn) 軸線13至少近似徑向的方向上進行行程運動。在每個泵元件18的區(qū)域中設(shè) 置有一個與基體14連接的泵殼體件22，它構(gòu)造為缸頭。該泵殼體件22具有 一個貼靠在基體14外側(cè)面上的法蘭24和一個穿過基體14中的孔朝向驅(qū)動軸 12突出的、至少近似圓柱形的突頭26，該突頭具有與法蘭24相比更小的直 徑。泵活塞20在泵殼體件22中的一個在突頭26中構(gòu)成的圓柱孔28中被密 封地、可移動地導(dǎo)向并且以其背離驅(qū)動軸12的端面在圓柱孔28中限定一個 泵工作室30的邊界。圓柱孔28可以一直延伸到法蘭24中，泵工作室30就 設(shè)置在該法蘭中。該泵工作室30通過在泵殼體10中延伸的燃料輸入通道32 與例如一個輸送泵的燃料輸入口連接。在燃料輸入通道32到泵工作室30中 的相貫口上設(shè)置有一個向泵工作室30中打開的進氣閥34。泵工作室30此外 還通過一個在泵殼體10中延伸的燃料排出通道36與出口連接，該出口例如 與高壓存儲器110連接。 一個或者最好多個設(shè)置在內(nèi)燃機汽缸上的噴射器120 與高壓存儲器110連接，通過噴射器將燃料噴入內(nèi)燃機的汽缸中。在燃料排 出通道36到泵工作室30的相貫口上設(shè)置有一個向泵工作室30外打開的排氣 閥38。
在泵活塞20與驅(qū)動軸12的凸輪16之間設(shè)置一個推桿40，通過它，泵活
塞20至少間接地支撐在驅(qū)動軸12的凸輪16上。推桿40空心圓柱形地構(gòu)造 有圓形的外橫截面并且在泵殼體10的基體14的孔42中在泵活塞20的縱軸 線21方向上可移動地被導(dǎo)向。因此推桿40的縱軸線41與泵活塞20的縱軸 線21至少基本一致。在推桿40中在其面對驅(qū)動軸12的端部區(qū)域中嵌入一個 支撐元件44，在該支撐元件中可旋轉(zhuǎn)地支承一個滾子46,該滾子在驅(qū)動軸12 的凸輪16上滾動。該滾子46的旋轉(zhuǎn)軸線47至少近似平行于驅(qū)動軸12的旋 轉(zhuǎn)軸線13。支承元件44在其朝向驅(qū)動軸12的一側(cè)具有凹陷48，滾子46可 旋轉(zhuǎn)地支承在該凹陷中。支承元件44和推桿40也可以一體地構(gòu)成。
在推桿40上或泵活塞20上作用一個預(yù)緊的復(fù)位簧52，它支撐在泵殼體 件22上。通過復(fù)位簧52使泵活塞20和推桿40被朝向驅(qū)動軸12的凸輪16 加載，由此即使在泵活塞20的朝驅(qū)動軸12指向的抽吸行程中和在驅(qū)動軸12 的高轉(zhuǎn)速時也保證滾子46貼靠在凸輪16上。泵活塞20可以至少在其縱軸線 21的方向上與推桿40耦合。替換地，泵活塞20也可以不與推桿40連接，此 時則通過復(fù)位簧52保證泵活塞20貼靠在推桿40上。可以規(guī)定，復(fù)位簧52 例如通過彈簧座53作用在泵活塞20的直徑加大的活塞底腳上，由此使泵活 塞保持貼靠在一個在推桿40上從推桿外殼向內(nèi)伸出的法蘭上，該法蘭又保持 貼靠在支承元件44上，使得由泵活塞20、推桿40和支承元件44連同滾子 46組成的整個組合被朝向驅(qū)動軸12的凸輪16加載。
在旋轉(zhuǎn)軸線47的方向上在側(cè)面在滾子46旁邊為該滾子設(shè)置了一支撐裝 置60 ，通過它防止?jié)L子46在其旋轉(zhuǎn)軸線47方向上從支承元件44中移動出來。 滾子46可以在其面對支撐裝置60的側(cè)面56上凸形拱曲地構(gòu)成，例如至少近 似球形地拱曲。支撐裝置60的面對滾子46側(cè)面56的表面可以至少近似平面 地或拱曲地、尤其是凹形拱曲地構(gòu)成，如同在圖7中以圓柱體的區(qū)段所表示 的。因此，支撐裝置60的凹形拱曲只在按照圖7與推桿40縱軸線41垂直的 剖切平面中存在，而支撐裝置60在按照圖3至6平行于縱軸線41的剖切平 面中沒有拱曲。支撐裝置60如圖7所示可以構(gòu)造為圍繞滾子46的環(huán)或者只 在側(cè)面設(shè)置在滾子46的側(cè)面56旁邊。
滾子46的側(cè)面56和支撐裝置60的幾何特征在最小表面壓力和最大冷卻 方面是優(yōu)化的，因此滾子46和支撐裝置60的摩擦應(yīng)力是最小的。如果支撐 裝置60平面地構(gòu)成，如在圖7中在左半部所示，則滾子46側(cè)面56的凸形拱
曲的半徑R例如約為50至500mm，最好約為90至300mm。如果支撐裝置 60以半徑Rl凹形拱曲地構(gòu)成，如在圖7中右半部所示，則滾子46側(cè)面56 的凸形拱曲的半徑R約為支撐裝置60半徑R1的70。％至100%，最好約85% 至95%。
在此設(shè)置，滾子46和/或支撐裝置60至少在滾子46與支撐裝置60之間 的接觸區(qū)域中具有一個具有高磨損強度的表面。在此可以設(shè)置，滾子46總體 用具有高磨損強度的材料制成，例如用陶瓷材料或硬金屬制成。替換地或附 加地也可以設(shè)置，支撐裝置60總體用具有高磨損強度的材料制成，例如用陶 瓷材料或硬金屬制成。
替換地規(guī)定，滾子46本身用具有較低磨損強度的材料制成并且按照在圖 3中所示的實施例在其面對支撐裝置60的側(cè)面56上分別設(shè)置有由具有高磨損 強度的材料構(gòu)成的覆層62。相對于滾子側(cè)面56的覆層替換地或附加地也可以 使支撐裝置60設(shè)置有由具有高磨損強度的材料構(gòu)成的覆層62。覆層62可以 由陶瓷材料、由硬金屬或者由碳化合物尤其是類似金剛石的碳化合物制成。 替換地，覆層62也可以由金屬氧化物或金屬氮化物制成，例如氮化鈦。覆層 62也可以通過碳氮共滲制成。
此外替換地規(guī)定，滾子46本身用具有較低磨損強度的材料制成并且按照 在圖4中所示的實施例在其面對支撐裝置60的側(cè)面56上分別具有一個用具 有高磨損強度的材料制成的嵌件64。在此嵌件64可以構(gòu)造為薄板，它接合到 滾子46的側(cè)面56的相應(yīng)凹陷中。相對于滾子46替換地或附加地也可以在支 撐裝置60中在其面對滾子46側(cè)面56的區(qū)域中分別嵌入一個由具有高磨損強 度的材料構(gòu)成的嵌件64。嵌件64可以由與上面對覆層62所給出的一樣的材 料制成。
也可以規(guī)定，覆層62按照在圖5中所示的實施例直接設(shè)置在推桿40上， 如圖5中左半部所示，或者設(shè)置在支承元件44上，如圖5中右半部所示，尤 其是設(shè)置在推桿40或支承元件44的在滾子旋轉(zhuǎn)軸線47方向上在側(cè)面與滾子 46鄰接的內(nèi)壁上。在此可以規(guī)定，在推桿40或支承元件44的該內(nèi)壁中設(shè)置 至少一個槽66，覆層62置入該槽中，其中在所述至少一個槽66中確保覆層 62良好地附著在推桿40或支承元件44上。覆層62例如可以通過注塑作為注 塑陶瓷施加上。
支撐裝置60可以通過推桿40或支承元件44的一部分構(gòu)成或者通過一個 單獨的、如圖6中左半部所示插入推桿40中的或者如圖6中右半部所示插入 支承元件44中的、尤其是環(huán)形的構(gòu)件構(gòu)成，該構(gòu)件則設(shè)置在滾子46與推桿 40或支承元件44之間。支撐裝置60可以接合、例如壓入到推桿40或支承元 件44中。在此，在推桿40中可以按照在圖6所示實施例構(gòu)成一個用于支撐 裝置60的接收部68。接收部68例如可以由推桿40的圍繞滾子46的內(nèi)壁的 一個內(nèi)徑加大的區(qū)域構(gòu)成。在此，推桿40的壁厚可以在接收部68的區(qū)域中 與推桿40或支承元件44的其余部分相比減小。相同構(gòu)成的、用于支撐裝置 60的接收部68也可以替換地如在圖6中右半部所示在支承元件44中構(gòu)成。 支撐裝置可以如前面所解釋的那樣構(gòu)成，即，本身由具有高磨損強度的材料 構(gòu)成或者具有由高磨損強度材料構(gòu)成的覆層或嵌件。
在泵活塞20的抽吸行程中，泵活塞徑向向內(nèi)運動，泵工作室30通過燃 料輸入通道32在進氣閥34打開的情況下被注入燃料，其中排氣閥38關(guān)閉。 在泵活塞20的輸送行程中，泵活塞徑向向外運動，通過泵活塞20使燃料在 高壓下通過燃料排出通道36在排氣閥38打開的情況下輸送給高壓存儲器 110，其中進氣閥34關(guān)閉。
權(quán)利要求
1. 尤其是用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的高壓泵，具有一驅(qū)動軸(12)，該驅(qū)動軸具有至少一個凸輪(16)或偏心輪，具有至少一個泵元件(18)，所述泵元件具有一泵活塞(20)，該泵活塞被所述驅(qū)動軸(12)的凸輪(16)或偏心輪驅(qū)動進行行程運動，其中在該泵活塞(20)與所述驅(qū)動軸(12)的凸輪(16)或偏心輪之間設(shè)置有一支撐元件(44)和一在該支撐元件中可旋轉(zhuǎn)地支承的、在凸輪(16)或偏心輪上滾動的滾子(46)，其特征在于，在所述滾子(46)的旋轉(zhuǎn)軸線(47)的方向上在該滾子旁邊設(shè)置有一用于該滾子(46)的支撐裝置(40；44；60)，該滾子(46)和/或該支撐裝置(40；44；60)至少在該滾子(46)與該支撐裝置(40；44；60)之間的接觸區(qū)域中具有一個具有高磨損強度的表面。
2. 如權(quán)利要求1所述的高壓泵，其特征在于，所述滾子(46)在其面對 所述支撐裝置(40; 44; 60)的側(cè)面(56)上凸形拱曲地構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求2所述的高壓泵，其特征在于，所述滾子(46)的側(cè)面(56) 的凸形拱曲至少近似球形，所述支撐裝置(60)凹形拱曲地構(gòu)成并且滾子(46) 的側(cè)面(56)的拱曲的半徑(R)約為該支撐裝置(60)的拱曲的半徑(Rl) 的70%至100%、最好約85%至95%。
4. 如權(quán)利要求2所述的高壓泵，其特征在于，所述滾子(46)的側(cè)面(56) 的凸形拱曲至少近似球形，所述支撐裝置(60)至少近似平面地構(gòu)成并且該 滾子(46)的側(cè)面(56)的拱曲的半徑(R)約為50至500mm、最好約90 至300薩。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的高壓泵，其特征在于，所述滾子(46) 和/或支撐裝置(40; 44; 60)在接觸區(qū)域中設(shè)置有由具有高磨損強度的材料 構(gòu)成的覆層(62)。
6. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的高壓泵，其特征在于，在滾子(46) 中和/或所述支撐裝置(40; 44; 60)中在接觸區(qū)域中接合有由具有高磨損強 度的材料構(gòu)成的嵌件(64)。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的高壓泵，其特征在于，所述覆層(62)或嵌 件(64)由陶瓷材料構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求5或6所述的高壓泵，其特征在于，所述覆層(62)或嵌 件(64)由金屬氧化物或金屬氮化物構(gòu)成。
9. 如權(quán)利要求8所述的高壓泵，其特征在于，所述覆層(62)或嵌件(64) 由氮化鈦構(gòu)成。
10. 如權(quán)利要求5或6所述的高壓泵，其特征在于，所述覆層(62)或 嵌件(64)由碳化合物、尤其是類似金剛石的碳化合物構(gòu)成。
11. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的高壓泵，其特征在于，所述滾子 (46)和/或所述支撐裝置(60)由陶瓷材料制成。
12. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的高壓泵，其特征在于，所述支撐裝 置(60)構(gòu)造為圍繞所述滾子(46)的環(huán)。
13. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的高壓泵，其特征在于，所述支撐裝 置(60)接合到支承元件(44)中或者接收該支承元件(44)的推桿(40)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尤其是用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的高壓泵，具有一驅(qū)動軸(12)，該驅(qū)動軸具有至少一個凸輪(16)或偏心輪，具有至少一個泵元件(18)，所述泵元件具有一泵活塞(20)，該泵活塞被所述驅(qū)動軸(12)的凸輪(16)或偏心輪驅(qū)動進行行程運動。在該泵活塞(20)與所述驅(qū)動軸(12)的凸輪(16)或偏心輪之間設(shè)置有一支撐元件(44)和一在該支撐元件中可旋轉(zhuǎn)地支承的、在凸輪(16)或偏心輪上滾動的滾子(46)。在所述滾子(46)的旋轉(zhuǎn)軸線(47)的方向上在該滾子旁邊設(shè)置有一用于該滾子(46)的支撐裝置(60)。滾子(46)和/或該支撐裝置(60)至少在該滾子(46)與該支撐裝置(60)之間的接觸區(qū)域中具有一個具有高磨損強度的表面。
文檔編號F04B1/053GK101389858SQ200780006131
公開日2009年3月18日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者G·雷鵬, M·科赫, P·鮑爾, W·里特曼斯貝格爾 申請人:羅伯特·博世有限公司