活塞泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及活塞泵，尤其高壓燃料泵，具有一個殼體(1)，一個活塞及一個帶有凸輪區(qū)段(3)的驅(qū)動軸(2)，活塞至少間接地通過一個可轉(zhuǎn)動地支承在一個滾子推桿(4)中的滾子(5)支撐在該凸輪區(qū)段上，其中凸輪區(qū)段(3)的向著兩側(cè)的側(cè)邊各設(shè)有一個邊緣(6)，該邊緣在徑向上超過凸輪區(qū)段(3)地伸出，其中邊緣(6)在一個向著滾子(5)的端面處向著邊緣(6)的外圓周變窄，其中邊緣(6)尤其錐形地成型，以致得到一個張開的斜坡，其中滾子(5)在其一個向著邊緣(6)的端面上具有一個凸拱面，該面尤其具有半徑(r)。變換地邊緣也可具有一個凸拱面及滾子錐形地變窄。
【專利說明】活塞泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及活塞泵，尤其高壓燃料泵，它具有一個殼體，一個活塞及一個帶有凸輪區(qū)段的驅(qū)動軸，活塞至少間接地通過一個可轉(zhuǎn)動地支承在一個滾子推桿中的滾子支撐在該驅(qū)動軸上，其中凸輪區(qū)段的向著兩側(cè)的側(cè)邊各設(shè)有一個邊緣，該邊緣在徑向上超過凸輪區(qū)段地伸出。
[0002]本發(fā)明的應用領(lǐng)域涉及一些活塞泵，尤其高壓燃料泵，它們用于機動車中的內(nèi)燃機。

【背景技術(shù)】
[0003]由WO 2004/097219 A公知了一種活塞泵，它具有一個殼體，一個活塞及一個驅(qū)動軸。驅(qū)動軸具有一個凸輪區(qū)段，活塞間接地通過一個可轉(zhuǎn)動地支承在一個滾子推桿中的滾子支撐在該凸輪區(qū)段上。凸輪區(qū)段的向著兩側(cè)的側(cè)邊各設(shè)有一個邊緣，該邊緣在徑向上超過凸輪區(qū)段地伸出。兩個邊緣構(gòu)成滾子的助滑面，滾子在軸向移動和/或扭轉(zhuǎn)離開理想位置時接觸在這些助滑面上。
[0004]此外EP 2 079 923 BI公開了機動車的內(nèi)燃機的活塞泵，它用于輸送燃料。為此該活塞泵具有一個可在一個缸中往復運動的活塞。在此情況下活塞通過一個凸輪軸的凸輪抵抗一個彈簧的力來移動，其中彈簧用作復位彈簧并導致滾子推桿始終與凸輪軸的凸輪形成接觸。滾子推桿通常由一個推桿體組成，滾子可轉(zhuǎn)動地支承及保持在該推桿體上。滾子在凸輪軸的凸輪區(qū)段上滾動，由此使凸輪軸與活塞之間的摩擦減小。向著凸輪區(qū)段的兩側(cè)各設(shè)置了一個在徑向上超過凸輪區(qū)段地伸出的邊緣，以致通過邊緣使軸向運動和/或離開理想位置的扭轉(zhuǎn)限制在一個確定的度量上。此外通過滾子與邊緣的在摩擦上適當?shù)呐鋵墒節(jié)L子上及邊緣上的磨損保持這樣地小，以致它不會導致活塞泵的功能故障或縮短其工作壽命。此外滾子通過其碰在一個邊緣上形成的摩擦將導致扭轉(zhuǎn)，如果滾子通過凸輪區(qū)段與滾子之間的滾動摩擦總歸不能扭轉(zhuǎn)的話。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)本發(fā)明的任務(wù)在于給出一種活塞泵，它在滾子的滾動方向的角度偏移時克服與邊緣的角接觸，減小邊緣與角的磨損及斷裂的危險并促使?jié)L子復位到其原始位置。
[0006]該任務(wù)將基于根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的活塞泵結(jié)合其特征部分的特征來解決。本發(fā)明的有利的進一步構(gòu)型由接著的從屬權(quán)利要求來得到。
[0007]根據(jù)第一實施形式邊緣在一個向著滾子的端面處向著邊緣的外圓周變窄及尤其錐形地成型，以致得到一個張開的斜坡，其中滾子在其一個向著邊緣的端面上具有一個凸拱面，該面尤其具有一個半徑。該邊緣的構(gòu)型能可靠地防止?jié)L子與邊緣的角接觸。角接觸受到高的面壓緊力的擠壓并可導致邊緣的破碎。邊緣破碎對活塞泵的工作可靠性帶來很大危險并可導致不希望的活塞泵的工作故障。
[0008]本發(fā)明包含一個技術(shù)準則，即滾子的縱軸線的一個垂線與向著邊緣的外圓周變窄的端面之間的角在0.1°與10°之間及滾子的向著邊緣的端面的半徑在Imm與40mm之間。為了促使線接觸及避免一個尖銳邊緣上的點接觸，提出了應保持對于邊緣的給定角度及對于滾子的給定半徑。此外另一優(yōu)點在于:滾子與邊緣之間的接觸點在邊緣上位于邊緣上邊沿與邊緣下邊沿之間。
[0009]根據(jù)第二實施例邊緣在其一個向著滾子的端面上具有一個凸拱面，該面尤其具有一個半徑及滾子在其向著邊緣的端面處向著滾子的一個端側(cè)變窄，其中該端面尤其錐形地成型，以致得到一個張開(封閉)的斜坡。該邊緣構(gòu)型能可靠地防止?jié)L子與邊緣的角接觸。角接觸受到高的面壓緊力的擠壓并可導致邊緣的破碎。邊緣破碎對活塞泵的工作可靠性帶來很大危險并可導致活塞泵的工作故障。
[0010]最好滾子的縱軸線的一個垂線與向著邊緣(滾子)的外圓周變窄的端面之間的角在0.1°與10°之間及滾子(邊緣)的向著邊緣(滾子)的端面的半徑在Imm與40mm之間。這種接觸面的構(gòu)型促使線接觸并由此防止尖銳邊緣上的點接觸。此外滾子與邊緣之間的接觸點在邊緣上位于邊緣上邊沿與邊緣下邊沿之間。
[0011]根據(jù)本發(fā)明邊緣與凸輪區(qū)段構(gòu)成一體。此外邊緣和/或滾子由一種可硬化的鐵材料組成。在制造技術(shù)上及從組裝的觀點看整體的結(jié)構(gòu)能提供在凸輪軸上可靠并簡單地構(gòu)成邊緣的可能性。此外邊緣與滾子的接觸面上的耐磨損強度可通過表面處理來提高。
[0012]邊緣和/或滾子具有一個用于減小摩擦的表面處理部分。對于表面處理應理解為覆層或表面特性可能的機械的或化學的變化.這種表面特性的變化尤其可通過研磨、拋光或腐蝕來實現(xiàn)。
[0013]此外還提出，邊緣具有一個小于滾子的直徑的一半的高度。邊緣的小高度與滾子的大復位力相關(guān)聯(lián)及由此也減小了邊緣與滾子的接觸面的磨損。
[0014]以下與借助附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的說明一起來詳細地描述本發(fā)明的其它的改進措施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1:根據(jù)本發(fā)明的一個活塞泵的概要截面圖，
[0016]圖2:圖1中包括一個凸輪區(qū)段連同邊緣及滾子的標出區(qū)域的概要放大截面圖，
[0017]圖3:根據(jù)第二實施例的圖2中所示的帶有邊緣的凸輪區(qū)段及滾子的概要截面圖，
[0018]圖4:邊緣與位于其中間的滾子的概要視圖。
實施例
[0019]圖1中表示一個活塞泵，它包括一個殼體I，在該殼體中一個驅(qū)動軸2通過兩個軸承7a及7b來支承。此外驅(qū)動軸2在兩個軸承7a與7b之間還包括一個橫截面為橢圓形的凸輪區(qū)段3。該活塞泵用作機動車中的內(nèi)燃機的高壓燃料泵。借助該泵使燃料壓縮到很高的壓力上及輸送到一個這里未示出的燃料收集導管。在此情況下活塞泵的驅(qū)動軸2直接地被內(nèi)燃機驅(qū)動。因此驅(qū)動軸2設(shè)有一個相應的耦合區(qū)段8，該耦合區(qū)段設(shè)置在殼體I的外面。
[0020]活塞泵的這里未示出的活塞可由驅(qū)動軸2的凸輪區(qū)段3間接地驅(qū)動。在活塞與凸輪區(qū)段3之間設(shè)有一個滾子推桿4。該滾子推桿包括一個推桿體9及一個滾子5。借助一個圖中未示出的活塞彈簧使?jié)L子推桿4與活塞一起壓在凸輪區(qū)段3上，以保證:滾子5不會從驅(qū)動軸2的凸輪區(qū)段3上抬起。
[0021]在驅(qū)動軸2上向著凸輪區(qū)段3的兩側(cè)各設(shè)有一個邊緣6a及6b。邊緣6a及6b在徑向上超過凸輪區(qū)段3地伸出，以使得當滾子5在工作期間在軸向上遷移和/或轉(zhuǎn)離理想位置時撞到兩個邊緣6a及6b的一個上。由此使工作期間滾子5的軸向運動和/或轉(zhuǎn)離理想位置限制在一個確定的尺度上。同時應關(guān)顧到:通過滾子5與邊緣6a及6b在摩擦上的適當配對無論使?jié)L子5上還是邊緣6a及6b上的磨損如此地小，以致它不會導致活塞泵的功能故障或縮短其工作壽命。
[0022]圖2中詳細描繪的凸輪區(qū)段3的區(qū)域表示設(shè)置在凸輪區(qū)段3的一個端側(cè)的徑向上超過凸輪區(qū)段3地伸出的邊緣6a。該邊緣6a具有一個指向滾子5的至少近似錐形地成型的端面。該端面這樣地傾斜，以致邊緣6a的寬度由外圓周向內(nèi)圓周增大，由此得到一個張開的斜坡。滾子5在其向著邊緣6a的端面上具有一個凸拱面，尤其具有半徑r。
[0023]此外邊緣6a還這樣地構(gòu)成，即其高度小于滾子5的直徑的一半。邊緣6a及滾子5的這種構(gòu)型能夠在滾子的滾動方向的角度偏移時由于滾子5與邊緣6a之間的邊緣支座或角接觸而避免高的壓緊力。此外有利的是，滾子與邊緣6a的接觸點位于邊緣上邊沿與邊緣下邊沿之間。根據(jù)本發(fā)明這將如此來滿足，即滾子5的縱軸線的一個垂線與向著邊緣6a的外圓周變窄的端面之間的角w在0.1°與10°之間及滾子5的向著邊緣6a的端面的半徑r 為 Imm 至 40mm η
[0024]圖3中表示凸輪區(qū)段3連同邊緣6a及滾子5的另一實施形式。邊緣6a在其一個向著滾子5的端面上具有一個凸拱面，尤其具有半徑r。滾子5在其向著邊緣6a的端面上至少近似錐形地成型。該端面這樣地傾斜，即向著滾子5的一個端側(cè)其直徑減小及向著滾子5的外圓周的端面離開邊緣6a，以致形成一個封閉的斜坡。此外邊緣6a還這樣地構(gòu)成，即其高度小于滾子5的直徑的一半。邊緣6a及滾子5的這種構(gòu)型能夠在滾子的滾動方向的角度偏移時由于滾子5與邊緣6a之間的邊緣支座或角接觸而避免高的壓緊力。此外有利的是，滾子5與邊緣6a的接觸點位于邊緣上邊沿與邊緣下邊沿之間。根據(jù)本發(fā)明這將如此來滿足，即滾子5的縱軸線的一個垂線與向著滾子5的外圓周變窄的端面之間的角w在
0.1°與10°之間及邊緣6a的向著滾子5的端面的半徑r為Imm至40mm。
[0025]圖4表示滾子5在凸輪區(qū)段3上的一個傾斜位置。在接觸點B上形成了滾子5與邊緣6a的接觸。距離a表示接觸點B離滾子寬度的中點M的間隔。該距離a和接觸點B與未扭轉(zhuǎn)狀態(tài)中的滾子縱軸線之間的距離相一致。距離b是接觸點B與滾子寬度的中點M之間的距離。角度c為滾子5的扭轉(zhuǎn)角度及可高至30°。在接觸點B上滾子5受到一個力的作用，該力由法向力Fn及滾子5通過與邊緣6a的接觸產(chǎn)生的摩擦力Fr合成。
[0026]這兩個力Fn及Fr引起一個轉(zhuǎn)矩，其中力Fr具有杠桿臂b及作為摩擦轉(zhuǎn)矩，它使扭轉(zhuǎn)角c增大。力Fn具有杠桿臂a及作為復位轉(zhuǎn)矩，它使扭轉(zhuǎn)角c變小。當復位轉(zhuǎn)矩大于摩擦轉(zhuǎn)矩時，滾子5將達到向原始位置的復位。這例如可當力Fr特別小時來達到，其中Fr的減小以這樣的方式來保證:邊緣6a及滾子5至少在滾子5與邊緣6a之間可能的接觸面上設(shè)置一個減小摩擦的覆層。
[0027]促使?jié)L子5復位的另一可能性是增大杠桿臂a和/或減小杠桿臂b。通過滾子的幾何半徑及邊緣6a處的角度的相互調(diào)整，可得到一個比例a/b，該比例使得在任何角度偏移時總能達到復位。在此情況下可確定容許的角度偏移。這可通過滾子5的尺寸變化來實現(xiàn)，其中滾子直徑應增大及滾子寬度應減小。此外邊緣6a愈小，距離a也增大。因此邊緣6a的高度應具有小于滾子5的直徑的一半的高度。
[0028]本發(fā)明不被限制在上述的優(yōu)選實施例上。而還可考慮到它們的變型，這些變型一起包括在下面的權(quán)利要求書的保護范圍內(nèi)。例如也可以是，取代減小摩擦的覆層的施加，其表面通過研磨、拋光或腐蝕得以光滑，以便導致減小摩擦的效果。此外還可考慮減小摩擦的材料配對及尤其是滾子5與邊緣6a及6b的摩擦面的潤滑。
[0029]此外應指出，“包括”并不排除其它的部件或步驟及“一個”(陰性)或“一個”(陽性)并不排除多數(shù)。還應指出，參照以上實施例的一個所描述的特征或步驟也可與上述實施例的另一個的其它特征及步驟組合地應用。權(quán)利要求書中的標號不應被看作一種限制。
【權(quán)利要求】
1.活塞泵，尤其高壓燃料泵，具有一個殼體(I)，一個活塞及一個帶有凸輪區(qū)段(3)的驅(qū)動軸(2)，活塞至少間接地通過一個可轉(zhuǎn)動地支承在一個滾子推桿(4)中的滾子(5)支撐在該凸輪區(qū)段上，其中凸輪區(qū)段⑶的向著兩側(cè)的側(cè)邊各設(shè)有一個邊緣(6)，該邊緣在徑向上超過凸輪區(qū)段(3)地伸出，其特征在于:邊緣(6)在一個向著滾子(5)的端面處向著邊緣(6)的外圓周變窄，其中邊緣(6)尤其錐形地成型，以致得到一個張開的斜坡，其中滾子(5)在其一個向著邊緣出)的端面上具有一個凸拱面，該面尤其具有半徑(r)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的活塞泵，其特征在于:滾子(5)的縱軸線的一個垂線(S)與向著邊緣(6)的外圓周變窄的端面之間的角(w)在0.1°與10°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的活塞泵，其特征在于:滾子(5)的向著邊緣(6)的端面的半徑(r)在Imm與40mm之間。
4.活塞泵，尤其高壓燃料泵，具有一個殼體(I)，一個活塞及一個帶有凸輪區(qū)段(3)的驅(qū)動軸(2)，活塞至少間接地通過一個可轉(zhuǎn)動地支承在一個滾子推桿(4)中的滾子(5)支撐在該凸輪區(qū)段上，其中凸輪區(qū)段⑶的向著兩側(cè)的側(cè)邊各設(shè)有一個邊緣(6)，該邊緣在徑向上超過凸輪區(qū)段⑶地伸出，其特征在于:邊緣(6)在其一個向著滾子(5)的端面上具有一個凸拱面，尤其具有半徑(r)，滾子(5)在其向著邊緣￠)的端面處向著滾子(5)的一個端側(cè)變窄，其中該端面尤其錐形地成型，以致得到一個封閉的斜坡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的活塞泵，其特征在于:滾子(5)的縱軸線的一個垂線(S)與向著滾子(5)的外圓周變窄的端面之間的角(w)在0.1°與10°之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的活塞泵，其特征在于:邊緣(6)的向著滾子(5)的端面的半徑(r)在Imm與40mm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4的活塞泵，其特征在于:邊緣(6)與凸輪區(qū)段(3)構(gòu)成一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4的活塞泵，其特征在于:邊緣(6)和/或滾子(5)由一種可硬化的鐵材料組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4的活塞泵，其特征在于:邊緣(6)和/或滾子(5)具有一個用于減小摩擦的表面處理部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或4的活塞泵，其特征在于:邊緣(6)具有一個小于滾子(5)的直徑的一半的高度。
【文檔編號】F02M59/10GK104145114SQ201380011975
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月5日
【發(fā)明者】G·邁爾, D·邁因策爾, M·舍特爾, J·阿萊克, A·真特, A·杜特, F·毛雷爾, M·格萊納 申請人:羅伯特·博世有限公司