高壓燃料泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓燃料泵。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種將高壓燃料供應(yīng)到內(nèi)燃機(諸如，柴油機)的高壓燃料泵。高壓燃料泵包括凸輪軸、柱塞和加壓室。凸輪軸連接到內(nèi)燃機的曲軸并且由內(nèi)燃機的曲軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)時，柱塞在形成在殼體中的氣缸中可滑動地往復(fù)。加壓室形成在氣缸中并且具有在柱塞往復(fù)時變化的可變?nèi)莘e。燃料被供應(yīng)到加壓室并且通過柱塞的往復(fù)而被加壓。然后，當(dāng)被加壓的燃料的壓力達(dá)到預(yù)定的壓力時，排出閥打開。因此，被加壓的燃料供應(yīng)到內(nèi)燃機的共軌。例如，JP2013-155698A(對應(yīng)于US2013/0195692A1)公開了一種這樣的高壓燃料泵，其包括放置在柱塞的遠(yuǎn)端處的挺桿體和由挺桿體保持的輥。在這個高壓燃料泵中，沿著凸輪軸的外周面以預(yù)定的間隔一個接一個布置的凸輪凸角和每個形成在對應(yīng)的相鄰的兩個凸輪凸角之間的凸輪凹谷交替地布置并且凸輪軸和輥被布置以彼此接觸。當(dāng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)時，凸輪凸角和凸輪凹谷交替地接觸輥以在使得輥旋轉(zhuǎn)的同時使得挺桿體沿柱塞的軸向方向往復(fù)。以此方式，柱塞可滑動地往復(fù)以使得供應(yīng)到加壓室的燃料被加壓。
[0003]在上述高壓燃料泵中，在預(yù)定的間隙介于輥的外圓周面與挺桿體之間的同時，輥由挺桿體保持以實現(xiàn)在接收凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向上的驅(qū)動力時輥繞輥的圓的圓心(也就是，輥的橫截面的圓的圓心)旋轉(zhuǎn)。供應(yīng)到凸輪軸與殼體之間的空隙的潤滑油進(jìn)入這個間隙以形成油膜并且從而實現(xiàn)輥的平滑旋轉(zhuǎn)。在以上述方式構(gòu)造的挺桿體和輥中，輥接收在凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向上的驅(qū)動力。因此，在垂直于輥的旋轉(zhuǎn)軸線的垂直方向(也就是，在切向方向，其是垂直于凸輪軸和輥沿著其彼此接觸的接觸線的垂直方向)產(chǎn)生力。在這個滾動接觸狀態(tài)下，其中輥接收在圍繞輥中心的旋轉(zhuǎn)方向上施加的旋轉(zhuǎn)力，由于輥和/或凸輪軸的磨損，輥可能接觸凸輪軸以使得凸輪軸局部接觸輥的沿著接觸線定位在前側(cè)上的前側(cè)部或輥的沿著接觸線定位在后側(cè)上的后側(cè)部。由于上述的局部接觸，輥的在輥的前側(cè)部處的旋轉(zhuǎn)力和輥的在輥的后側(cè)部處的旋轉(zhuǎn)力中的一個可能增大以至于輥可能繞挺桿體的挺桿體沿著其滑動的滑動軸線翻轉(zhuǎn)。也就是，限制了輥繞輥的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)，并且產(chǎn)生了輥繞挺桿體的滑動軸線翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象(使得輥的旋轉(zhuǎn)軸線翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象)。這個現(xiàn)象也稱為翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。由于輥的翻轉(zhuǎn)，輥與凸輪軸之間的接觸狀態(tài)從滾動接觸狀態(tài)變?yōu)榛瑒咏佑|狀態(tài)，在滑動接觸狀態(tài)，輥不繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)而相對于凸輪軸滑動。從而，在輥的旋轉(zhuǎn)速度與凸輪軸的旋轉(zhuǎn)速度之間產(chǎn)生相對速度以至于可能通過輥與挺桿體之間的接觸而出現(xiàn)輥的卡住。輥的卡住限制了輥繞輥的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)以至于柱塞的往復(fù)被干涉。結(jié)果，可能干涉高壓燃料泵的用于加壓燃料并且將加壓的燃料供應(yīng)到共軌的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明鑒于上述缺點而作出并且本發(fā)明的目的是提供一種高壓燃料泵，其能夠限制輥的卡住以在使得燃料加壓和供應(yīng)被加壓的燃料的功能方面提高高壓燃料泵的可靠性。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種高壓燃料泵，其包括外殼本體、凸輪主體、柱塞、挺桿體和輥。外殼本體包括構(gòu)造為圓筒形式的氣缸。凸輪主體包括徑向向外突出的多個凸輪凸角。凸輪主體連接到與內(nèi)燃機的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的凸輪軸。柱塞在外殼本體的氣缸內(nèi)側(cè)沿著滑動軸線可滑動地往復(fù)。挺桿體放置在柱塞的凸輪主體被放置于此的一側(cè)上。挺桿體與柱塞一體地可滑動地往復(fù)。輥由挺桿體保持并且接觸凸輪主體。輥通過凸輪軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)并且具有構(gòu)造為圓形的橫截面。當(dāng)柱塞通過挺桿體往復(fù)時，抽吸到形成在氣缸中的加壓室中的燃料被壓縮并且從高壓燃料泵排出，其中所述挺桿體又由通過凸輪軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的多個凸輪凸角往復(fù)。輥和凸輪主體被布置以使得當(dāng)在凸輪軸的軸線的方向上觀察輥和凸輪主體時，所述輥與所述凸輪主體在此彼此接觸的接觸點從所述柱塞的滑動軸線與輥的橫截面的圓在接觸點處的切線在此彼此相交的相交點在與凸輪主體的旋轉(zhuǎn)方向相反的凸輪主體的反向旋轉(zhuǎn)方向上移位。
【附圖說明】
[0006]本文所描述的附圖僅僅是為了示出的目的并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0007]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的高壓燃料泵的橫截面圖；
[0008]圖2是圖1的放大的局部橫截面圖，其示出根據(jù)第一實施例的彼此接觸的輥與凸輪主體之間的位置關(guān)系；
[0009]圖3A和圖3B是用于描繪根據(jù)第一實施例在使得輥旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的力的描繪性視圖；
[0010]圖3C和圖3D是用于描繪根據(jù)第一實施例限制輥的翻轉(zhuǎn)的恢復(fù)力的描繪性視圖；
[0011]圖4是示出根據(jù)第一實施例柱塞的傾斜角度與高壓燃料噴射泵處燃料的排出量之間的關(guān)系的特征圖；
[0012]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例彼此接觸的輥和凸輪主體的放大局部橫截面圖；
[0013]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例彼此接觸的輥和凸輪主體之間的位置關(guān)系的放大局部橫截面圖；和
[0014]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例彼此接觸的輥和凸輪主體的放大局部橫截面圖。
【具體實施方式】
[0015]將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在下面的描述中，在全部實施例中相似的部件將通過相同的附圖標(biāo)記表示并且為了簡化將不再冗余地描述。而且，在下面的實施例中，任何兩個或更多實施例以及其修改的特征可以組合到一起，只要關(guān)于這種組合沒有問題，即使這種組合沒有在本發(fā)明中明確地討論。
[0016](第一實施例)
[0017]圖1和圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的高壓燃料泵I是用在例如燃燒柴油燃料的內(nèi)燃機中的高壓燃料泵。高壓燃料泵I包括外殼本體10、凸輪主體21和可滑動裝置30。高壓燃料泵I連接到燃料箱和共軌(都未示出)。高壓燃料泵I從燃料箱接收燃料并且將加壓的燃料供應(yīng)到共軌。在該實施例中，遠(yuǎn)端側(cè)是外殼本體10的放置凸輪主體21的一側(cè)，并且基端側(cè)是與遠(yuǎn)端側(cè)相反的一側(cè)。
[0018]外殼本體10構(gòu)造為圓筒形式并且由具有高的剛度以承受高壓的鋼鐵材料制成。外殼本體10包括凸輪室12和氣缸11。凸輪室12形成在外殼本體10的遠(yuǎn)端側(cè)處并且構(gòu)造以具有圓形橫截面。凸輪室12接收凸輪主體21。氣缸11構(gòu)造為圓筒形式并且與凸輪室12連通以接收可滑動裝置30。基端本體部13固定到氣缸11的基端側(cè)開口，加壓室14和燃料通道15形成在所述基端本體部13中?？刂崎y40和排出閥50安裝到基端本體部13。形成在外殼本體10內(nèi)側(cè)的氣缸11相對于連接到凸輪本體21的凸輪軸20在相反方向上(在下文中稱為凸輪主體21的反向旋轉(zhuǎn)方向)傾斜，所述相反方向與繞凸輪主體21的中心(旋轉(zhuǎn)中心)P4旋轉(zhuǎn)的凸輪主體21的旋轉(zhuǎn)方向R相反。
[0019]安裝在氣缸11的內(nèi)側(cè)中的可滑動裝置30包括柱塞31、挺桿體32和輥33。柱塞31構(gòu)造為圓柱形式并且可滑動地接收在被形成以在基端本體部13中從基端側(cè)朝向遠(yuǎn)端側(cè)延伸的空間中。這個空間的其中柱塞31不被插入的部分形成加壓室14并且燃料被供應(yīng)到這個加壓室14。
[0020]挺桿體32設(shè)置到柱塞31的遠(yuǎn)端側(cè)。具體地，挺桿體32放置在柱塞31的放置凸輪主體21的一側(cè)上。挺桿體32的遠(yuǎn)端部是凹入的以形成半圓柱形凹部，其用作具有半圓柱形橫截面的保持部321。輥33被保持在保持部321中以使得在保持部321的內(nèi)周面與輥33的外圓周面之間形成間隙。輥33具有構(gòu)造為圓形(也就是，由輥33的外圓周面形成的圓形)的橫截面。
[0021]如上所述，在間隙(預(yù)定間隙)介于輥33與挺桿體32之間的同時，輥33由挺桿體32保持。具體地，輥33被放置以使得輥33的外圓周面的定位在輥33的橫截面的圓的圓心P3 (下文中稱為棍33的圓的圓心P3)的遠(yuǎn)端側(cè)上的一半由挺桿體32局部地覆蓋。棍33的圓的圓心P3是輥33的旋轉(zhuǎn)中心，輥33繞所述