用于高压泵的推杆组件和带有至少一个推杆组件的高压泵.pdf

本发明涉及一种用于特别是用于输送燃料的高压泵的推杆组件以及具有这种推杆组件的高压泵，其中所述推杆组件具有空心圆柱形的推杆体(52)，在该推杆体内在推杆体(52)的纵轴线(53)的方向上插入有滚子座(56)，其中一滚子(60)可旋转地支承在该滚子座(56)内。滚子座(56)垂直于滚子(60)的旋转轴线(61)地以小的间隙或者无间隙地设置在推杆体(52)内，而在滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上以比在垂直于滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上大的间隙设置在推杆体(52)内。滚子座(56)由此可以在推杆体(52)内以有限的程度执行翻转运动，从而使得滚子(60)的旋转轴线(61)在驱动推杆组件(50)作往复直线运动的驱动轴(12)的旋转轴线(13)的方向上定向并避免了滚子(60)在驱动轴(12)的凸轮(26)或偏心轮上的边棱支承。

1.  用于高压泵的、特别是用于燃料输送的高压泵的推杆组件，具有一空心圆柱形的推杆体(52)，在该推杆体中在该推杆体(52)的纵轴线(53)的方向上装入了一滚子座(56)，其中，一滚子(60)可旋转地支承在该滚子座(56)中，其特征在于，该滚子座(56)在垂直于该滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上被以小的间隙或者无间隙地设置在所述推杆体(52)中以及在该滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上以比在垂直于该滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上大的间隙被设置在所述推杆体(52)中。

2.  根据权利要求1的推杆组件，其特征在于，所述滚子座(56)被压入所述推杆体(52)中，并且在垂直于所述滚子(60)的旋转轴线(61)方向上在所述滚子座(56)和所述推杆体(52)之间存在一压配合。

3.  根据权利要求1或2的推杆组件，其特征在于，所述滚子座(56)在垂直于所述推杆体(52)的纵轴线(53)的横截面中具有比所述滚子座(56)在所述滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上的直径(d)大的直径(D)。

4.  根据权利要求3的推杆组件，其特征在于，所述滚子座(56)在垂直于所述推杆体(52)的纵轴线(53)的横截面中构造成长圆形。

5.  根据权利要求1至4中任一项的推杆组件，其特征在于，所述滚子座(56)在所述推杆体(52)的纵轴线(53)的方向上靠触在一止挡(62)上，所述所述滚子座(56)至少基本上仅在一垂直于所述滚子(60)的旋转轴线(61)地穿过所述滚子座(56)延伸的中心平面(55)的区域中靠触在该止挡(62)上。

6.  根据权利要求5的推杆组件，其特征在于，所述滚子座(56)在其面向所述止挡(62)的一侧上在所述中心平面(55)的区域中具有一凸起(68)，所述滚子座(56)以该凸起靠触在所述止挡(62)上。

7.  根据权利要求2至6中任一项的推杆组件，其特征在于，所述推杆体(52)在所述滚子座(56)被压入时变形，使得所述推杆体(52)在垂直于所述滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上具有比所述推杆体(52)在所述滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上的外径(d’)大的外径(D’)。

8.  高压泵，特别是用于对一内燃机的燃料喷射装置高压地输送燃料的高压泵，具有一带有至少一个凸轮(26)或偏心轮的驱动轴(12)以及具有至少一个泵单元(32)，该泵单元具有一泵活塞(34)，该泵活塞通过一推杆组件(50)支撑在该驱动轴(12)的该凸轮(26)或偏心轮上以及通过该凸轮或偏心轮被驱动做往复直线运动，其特征在于，所述推杆组件(50)是根据权利要求1至7中任一项被构造的。

9.  高压泵，特别是用于对一内燃机的燃料喷射装置高压地输送燃料的高压泵，具有一带有至少一个凸轮(26)或偏心轮的驱动轴(12)以及具有至少一个泵单元(32)，该泵单元具有一泵活塞(34)，该泵活塞通过一推杆组件(50)支撑在该驱动轴(12)的该凸轮(26)或偏心轮上以及通过该凸轮或偏心轮被驱动做往复直线运动，其中，所述推杆组件(50)具有一推杆体(52)，该推杆体(52)在该高压泵的一壳体件(10)的一孔(54)中可移动地被导向，所述推杆组件(50)具有一滚子座(56)，一滚子(60)可旋转地支承在该滚子座中，该滚子在所述驱动轴(12)的所述凸轮(26)或偏心轮上滚动，其特征在于，所述推杆体(52)在相对于所述滚子(60)的旋转轴线(61)垂直的方向上以小的间隙以及在所述滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上以较大的间隙被设置在所述泵壳体件(10)的所述孔(54)中。

10.  根据权利要求9的高压泵，其特征在于，所述推杆体(52)在相对于所述滚子(60)的旋转轴线(61)垂直的方向上具有比所述推杆体(52)在所述滚子(60)的旋转轴线(61)的方向上的外径(d’)大的外径(D’)。

11.  根据权利要求10的高压泵，其特征在于，所述推杆体(52)在垂直于该推杆体的纵轴线(53)的横截面中构造成长圆形。

用于高压泵的推杆组件和带有至少一个推杆组件的高压泵
技术领域
本发明涉及一种根据权利1权利要求所述类型的用于高压泵的推杆组件和一种根据权利要求8或9所述类型的带有至少一个推杆组件的高压泵。
背景技术
这种推杆组件和高压泵由DE103 45 061A1已知。该高压泵具有至少一个推杆组件，该推杆组件又具有空心圆柱形的推杆体和沿该推杆体的纵轴线装入该推杆体中的滚子座，在该滚子座中可转动地支承有一滚子。高压泵具有至少一个泵单元，该泵单元又具有一泵活塞，通过该泵活塞限定一泵工作室。推杆组件设置在泵活塞与高压泵的被旋转驱动的驱动轴之间，其中驱动轴具有至少一个凸轮或偏心轮，滚子在该凸轮或偏心轮上运行。推杆体在高压泵的壳体件的孔中可移动地被导向。推杆组件用于将驱动轴的旋转运动转变成泵活塞的往复直线运动，其中通过推杆组件应至少基本上吸收在此产生的侧向力，使得该侧向力不作用在泵活塞上。滚子的旋转轴线必须尽可能精确地平行于驱动轴的旋转轴线地定向，因为否则当滚子的旋转轴线倾斜于驱动轴的旋转轴线延伸并且滚子仅在一个端部上靠触在凸轮或偏心轮上时，会出现所谓的边棱支承()。另一方面，推杆组件必须首先可靠地吸收垂直于滚子和驱动轴的旋转轴线作用的侧向力，以便该侧向力不作用在泵活塞上。为了实现滚子及驱动轴的旋转轴线的精确平行的延伸，在已知的高压泵中必需以很小的制造公差构造全部构件，这相应地增大了制造成本。
发明内容
而按照本发明的、具有根据权利要求1所述特征的推杆组件具有这样的优点，即，滚子座在推杆体内部能以确定的程度执行翻转运动并能这样定向，使得滚子的旋转轴线平行于驱动轴的旋转轴线地延伸以及因而避免了边棱支承，而另一方面在相对滚子及驱动轴的旋转轴线的垂直方向上作用的侧向力通过所述小的间隙被吸收。对根据权利要求8的高压泵，得到相应的优点。在具有根据权利要求9所述特征的高压泵中，推杆体在泵壳体件的孔内的翻转运动这样被实现，使得滚子的旋转轴线能平行于驱动轴的旋转轴线地定向以及因而避免了边棱支承。
在从属权利要求中给出了按照本发明的推杆组件或高压泵的有利的构型和改进方案。通过根据权利要求2和3以及10和11的构型，以简单的方式实现了在滚子或驱动轴的旋转轴线方向上的必需的较大间隙以及在垂直于滚子或驱动轴的旋转轴线的方向上的必需的小的间隙。
附图说明
在附图中示出本发明的多个实施例，并在下述说明中对其详细阐述。图中：
图1以纵剖视图示出一高压泵，
图2以沿着图1中的线II-II的横剖视图示出该高压泵，
图3以放大图示出在图1中以III标出的带有推杆组件的局部，
图4以沿着图3中的线IV-IV的横剖视图示出根据第一实施例的推杆组件，
图5示出根据第二实施例的推杆组件的横剖视图，
图6示出根据第三实施例的推杆组件的纵剖视图，
图7示出滚子座沿图6中的箭头方向VII的视图，以及
图8示出根据第四实施例的推杆组件的纵剖视图。
具体实施方式
在图1至8中示出用于内燃机燃料喷射装置的高压泵。该高压泵具有构造成多件式的壳体10，在该壳体内设置有一旋转地被驱动的驱动轴12。驱动轴12通过两个在驱动轴12的旋转轴线13的方向上彼此隔开一定距离的支承部位可旋转地支承在壳体10内。这些支承部位可设置在壳体10的不同的件14、16中。
在位于这两个支承部位之间的区域内，驱动轴12具有至少一个凸轮26或偏心轮，其中凸轮26也可构造成多路凸轮(Mehrfachnocken)。高压泵具有至少一个或多个分别设置在一壳体件18内的、分别具有一个泵活塞34的泵单元32，该泵活塞通过驱动轴12的凸轮26间接地被驱动，以在相对于驱动轴12的旋转轴线13的至少近似的径向方向上进行往复直线运动。泵活塞34在壳体件18的圆柱孔36中密封地可移动地被导向并以其背离驱动轴12的端面在圆柱孔36中构成泵工作室38的边界。泵工作室38具有通过在壳体10中延伸的燃料输入通道40与燃料流入装置、例如输送泵的连接。在燃料输入通道40到泵工作室38的入口上设置有向泵工作室38中敞开的进入阀42，该进入阀具有被弹簧加载的阀元件43。此外，泵工作室38具有通过在壳体件18中延伸的燃料排出通道44与排出装置、例如与高压储存器110的连接。该高压储存器110与一个或者优选多个设置在内燃机的气缸上的喷射器120相连接，通过这些喷射器将燃料喷射到内燃机的气缸中。在燃料排出通道44到泵工作室38中的入口上设有一个从泵工作室38向外敞开的排出阀46，该排出阀同样具有一个被弹簧加载的阀元件47。
对泵单元32配设有一个推杆组件50，泵活塞34通过该推杆组件支撑在驱动轴12的凸轮26上。推杆组件50包括一空心圆柱形的推杆体52，该推杆体在高压泵的壳体10的件14的孔54中可移动地被导向。泵活塞34具有比推杆体52小的直径并且以其背离泵工作室38的端部区域从圆柱形的孔36伸出并伸入推杆体52中。泵活塞34在其背离泵工作室38的端部上可具有一相对于该泵活塞的其余区域在直径中增大的活塞基座35。
在推杆体52中，从其面向驱动轴12的一侧上沿推杆体52的纵轴线53的方向装入了一滚子座56。在该滚子座56中，在一个部分圆柱形的接收部58中，在滚子座56的面向驱动轴12的凸轮26的一侧上一圆柱形滚子60可旋转地被支承。滚子60的旋转轴线用61标出。滚子座56在推杆体52中沿纵轴线53的方向靠触在止挡62上，该止挡例如由从推杆体52径向向内伸出的环形支撑体来构成。如图4和5所示，滚子座56具有一个或者优选多个开口57，这些开口在推杆组件50做往复直线运动时允许燃料的通过。
推杆组件50和泵活塞34通过被预加载的弹簧64被压向驱动轴12的凸轮26。弹簧64构造成围绕泵活塞34的、并伸入推杆体52中的螺旋压簧。弹簧64在一侧支撑在泵壳体件18上，在另一侧支撑在弹簧挡板65上。弹簧挡板65与泵活塞34连接并支撑在环形支撑体62的背离滚子座56的一侧上。因此，弹簧64通过弹簧挡板65既作用在泵活塞34上又作用在推杆体52上。
根据本发明的第一实施例提出，滚子座56这样设置在推杆体52中，使得滚子座56在推杆体52中在滚子60的旋转轴线61的方向上比在垂直于滚子60的旋转轴线61的方向上具有大的间隙。滚子座56特别是被压入推杆体52中，其中，挤压在垂直于滚子60的旋转轴线61的方向上实现，从而在这些方向上在滚子座56和推杆体52之间不存在间隙。滚子座56因此在图2的图平面内没有间隙地设置在推杆体52中。在滚子60的旋转轴线61的方向上，在滚子座56和推杆体52之间存在间隙。滚子座56在图1的图平面内具有间隙地设置在推杆体52内。滚子座56因而能在推杆体52中围绕想象的翻转轴线进行有限的翻转运动，所述翻转轴线垂直于滚子60的旋转轴线61并垂直于推杆体52的纵轴线53地与该纵轴线相交地延伸，从而使得滚子60的旋转轴线61可以至少近似平行于驱动轴12的旋转轴线13地定向。滚子座56的翻转运动在图3、6和8中用箭头K示出。
优选地，推杆体52至少在压入滚子座56之前具有恒定的内径。前面阐述的、滚子座56在推杆体52中的翻转运动可根据在图4中示出的第一实施例这样来实现，即，在垂直于推杆体52的纵轴线53的横截面内观察，滚子座56在垂直于滚子60的旋转轴线61的方向上比在滚子60的旋转轴线61的方向上具有更大的直径D，在旋转轴线61的方向上直径用d标出。在此，滚子座56的直径为D的区域在滚子座56的、与推杆体52的纵轴线53相交的中心平面55的两侧延伸，直径为d的区域在滚子座56的、包含滚子60的旋转轴线61的中心平面的两侧延伸。在具有大直径D的区域与具有小直径d的区域之间的过渡部可被圆整，例如大致呈正弦形。具有大直径D的区域和具有小直径d的区域分别以恒定的直径D或d圆柱形地构成。在图4中，直径D和d之差为清晰起见被很夸张地示出。直径D和d之差例如根据应用情况的不同可以约为10至100μm。滚子座56例如由被硬化的钢制成，其中，具有不同直径D和d的区域可在滚子座56的硬化处理之前或者之后构造在该滚子座上，例如借助于滚子座56的磨削加工。
在图5中示出根据第二实施例的滚子座56，其中，该滚子座在垂直于推杆体52的纵轴线53的横截面中观察被构造成长圆形，例如椭圆形。滚子座56在垂直于滚子60的旋转轴线61的方向上具有大直径D，而在滚子60的旋转轴线61的方向上具有小直径d。滚子座56的直径在直径D和d之间连续地变化。滚子座56的长圆形横截面形状可以在该滚子座的硬化处理之前就已或者之后例如通过在初始状态下具有圆形横截面的滚子座56的磨削来产生。直径D和d之差例如根据应用情况的不同可以约为10至100μm。
可以提出，推杆体52构造成相对薄壁的，其中在将如前述地构造的滚子座56压入推杆体52中时该推杆体的外形依照滚子座56的形状而改变。在滚子座56被压入后，推杆体52在垂直于滚子60的旋转轴线61的方向上具有比在滚子60的在旋转轴线61的方向上大的外径D’，在旋转轴线61方向上的直径用d’标出。推杆体52的这种构型实现了推杆体52也可以在泵壳体件14的孔54内进行有限的翻转运动，以实现滚子60的旋转轴线至少近似平行于驱动轴12的旋转轴线13地定向。在此，推杆体52在垂直于滚子60的旋转轴线61的方向上以很小的间隙地在孔54中被导向并在滚子60的旋转轴线61的方向上以较大的间隙地被设置。推杆体52在孔54中在垂直于旋转轴线61的方向上与在滚子60的旋转轴线61的方向上的间隙之差根据应用情况的不同可以约为10至100μm。
在图6至8中示出推杆组件50的实施例，其中，使滚子座56在推杆体52中的翻转运动进一步地变得容易。在图6和7所示的第三实施例中，滚子座56在其面向止挡62的上面上具有凸起68，但该凸起仅在滚子座56的包含推杆体52的纵轴线53的并垂直于滚子60的旋转轴线61的中心平面55两侧延伸，而滚子座56的该上面的在滚子60的旋转轴线61的方向上与中心平面55隔开一段距离地设置的边缘区域70在推杆体52的纵轴线53的方向上位置较低。在滚子座56的边缘区域70中必需的材料去除可以例如通过铣削或磨削来实现。通过滚子座56的前述构型实现了滚子座56在其上面上仅以其凸起68靠触在止挡62上，而边缘区域70离止挡62一定距离地被设置。由此实现了滚子座56能在推杆体52中进行前述的翻转运动，而该翻转运动不被止挡62妨碍。
在图8中示出根据第四实施例的滚子座56，其中滚子座56在其面向止挡62的上面上具有凸形的隆起，通过该隆起在滚子座56的上面上构成一凸起72，该凸起的最高线在滚子座56的中心平面55内延伸。在此，滚子座56的上面上的隆起仅存在于平行于滚子60的旋转轴线61的剖面内，而在垂直于滚子60的旋转轴线61的剖面内通过滚子座56在滚子座的上面上产生直的相交线。滚子座56的上面的隆起例如可以以较大的半径R通过轮廓的磨削来产生，该半径的中心点M位于推杆体52的纵轴线53的延长线上。通过滚子座56的上面的隆起得到滚子座56以其上面在止挡62上仅线形的接触，从而滚子座56能在推杆体52中执行前述的翻转运动，而该翻转运动不被止挡62妨碍。此外，对于泵活塞34的活塞基座35，同样得到在滚子座56的上面上的线形的接触，由此使滚子座56相对于泵活塞34的翻转运动变得容易。泵活塞34在图8中出于清晰的原因而未示出。
在高压泵的另一实施形式中也可提出，滚子座56刚性地设置在、例如被压入在推杆体52中，或者滚子座56与推杆体52构造成一体并且滚子座56不可以在推杆体52内作翻转运动。在此，推杆体52这样设置在泵壳体件14的孔54内，使得推杆体52在垂直于滚子60的旋转轴线61的方向上以比在滚子60的旋转轴线61的方向上小的间隙在孔54内被导向。在此，泵壳体件14内的孔54具有恒定的直径。在此，推杆体52可如前面对滚子座56所描述的那样地被构造以及因此在垂直于滚子60的旋转轴线61的方向上具有比在滚子60的旋转轴线61的方向上大的外径D’，在旋转轴线61方向上的直径为d’。推杆体52可类似于根据图4的滚子座56的构造地在横截面内具有大的外径D’的区域以及具有小的外径d’的区域，或者推杆体52可与根据图5的滚子座56的构造类似地在横截面内构造成长圆形。推杆体52的在垂直于旋转轴线61的方向上以及在滚子60的旋转轴线61的方向上在孔54内的间隙的差可根据应用情况的不同例如约为10至100μm。
通过被预加载的复位弹簧56，推杆组件50通过滚子60被保持靠触在驱动轴12的凸轮26上。在驱动轴12旋转运动时，推杆组件50被驱动做往复直线运动。在泵活塞34的抽吸行程中-在该抽吸行程中泵活塞34径向向内运动-泵工作室38通过燃料输入通道40在进入阀42已打开时被注以燃料，这时排出阀46是关闭的。在泵活塞34的输送行程中-在该输送行程中该泵活塞径向向外运动-通过泵活塞34将燃料在高压下通过燃料排出通道44在排出阀46已打开时输送至高压储存器10，这时进入阀42是关闭的。