專利名稱：具有改善的用于凸輪軸支承的支承裝置結(jié)構(gòu)的輸送燃料的高壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求的前序部分中規(guī)定的類型的用于共軌燃料噴 射系統(tǒng)的輸送燃料的高壓泵。
背景技術(shù)：
這里所感興趣的類型的用于輸送燃料的高壓泵優(yōu)選構(gòu)有一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng) 裝置，以致凸輪軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在泵體中和/或一個(gè)安裝在該泵體中的法蘭 體中。在高壓泵工作時(shí)，凸輪軸繞凸輪軸軸線旋轉(zhuǎn)及使推桿單元做往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，該推桿單元與一個(gè)閥單元配合作用以輸送燃料。由于共軌燃料噴射系 統(tǒng)的高工作壓力，通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)裝置在凸輪軸上作用了大的力。該力被設(shè) 置在凸輪驅(qū)動(dòng)裝置的左側(cè)及右側(cè)上的滑動(dòng)支承裝置接收，這些滑動(dòng)支承裝 置包括用于接收徑向力的徑向軸承襯套，其中設(shè)有一個(gè)止推軸承盤，該止 推軸承盤接收凸輪軸軸線方向上的力。凸輪軸或在凸輪軸軸線的兩個(gè)方向 上被一個(gè)止推軸承盤軸向地支承，其中可設(shè)有具有單個(gè)軸向支承裝置的裝 置。在此情況下徑向軸承襯套及止推軸承盤被構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的部件，其中 根據(jù)結(jié)構(gòu)上的實(shí)施方式止推軸承盤及徑向軸承襯套可被作成單件式的及彼 此材料統(tǒng)一地構(gòu)成，或者止推軸承盤被接合在徑向軸承襯套的端側(cè)上。止 推軸承盤與徑向軸承襯套的連接可材料鎖合或形鎖合地實(shí)現(xiàn)，其中優(yōu)選使 用焊接連接。應(yīng)該指出，現(xiàn)有技術(shù)中也提供了一些高壓泵，其中止推軸承盤及徑向 軸承襯套彼此分開地安裝在殼體中。止推軸承盤的固定用夾緊銷來(lái)實(shí)現(xiàn)， 其中為此需要附加部件及附加的安裝過(guò)程，因此由止推軸承盤與徑向軸承 襯套組成一個(gè)單元是被優(yōu)先采用的。在高壓泵中凸輪軸的這種支承方面產(chǎn)生出問(wèn)題，即不能保證止推軸承 盤在泵體中平面接觸面上的平面接觸，因?yàn)橹雇戚S承盤的彈性變形在凸輪 軸軸向支承的大軸向負(fù)荷下不能被維持。在此情況下可導(dǎo)致止推軸承盤與4齊平地接觸在泵體中的 平面接觸面上時(shí)產(chǎn)生，由此在不利的載荷時(shí)可在止推軸承盤與平面接觸面 之間出現(xiàn)應(yīng)力峰值及最大的單位面積壓力，它們將引起過(guò)載及由此引起焊 縫斷裂。發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的任務(wù)在于，給出一種用于輸送燃料的高壓泵，它具有改 善的用于在泵體內(nèi)部支承凸輪軸的支承裝置。該任務(wù)將由根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于輸送燃料的高壓泵出發(fā) 結(jié)合其特征部分的特征來(lái)解決。本發(fā)明的有利的進(jìn)一步構(gòu)型給出在從屬權(quán) 利要求中。本發(fā)明包含這樣的技術(shù)教導(dǎo)，即，止推軸承盤在未安裝狀態(tài)中在一個(gè)相對(duì)所述凸輪軸軸線小于90°的徑向延伸方向上延伸，其中該徑向延伸方向 向著所述徑向軸承襯套及在安裝狀態(tài)中借助所述止推軸承盤的彈性變形可 改變到一相對(duì)所述凸輪軸軸線為90°延伸的止推軸承平面中。在此，本發(fā)明以這樣的構(gòu)思為出發(fā)點(diǎn)所述止推軸承盤通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的幾何構(gòu)型在安裝狀態(tài)中在焊縫區(qū)域中引起一個(gè)應(yīng)力狀態(tài)，在該應(yīng)力狀 態(tài)中不會(huì)出現(xiàn)焊縫的斷裂。通過(guò)所述止推軸承盤的有目的的設(shè)置，可在結(jié)合了所述由止推軸承盤與徑向軸承襯套組成的單元后保證所述止推軸承 盤可靠地置靠在所述泵體的平面接觸面上及可避免焊縫的斷裂。所述止推軸承盤由所述小于90°的徑向延伸方向到所述平面的軸向支承面的變形通過(guò)彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此情況下僅利用了止推軸承盤的彈性作用，以致該 止推軸承盤既在徑向內(nèi)側(cè)也在徑向外側(cè)平面地貼靠在所述平面接觸面上。 所述泵體有利地具有一個(gè)平面接觸面，該平面接觸面由切削精加工得 到所要求的精度，以致止推軸承盤在安裝狀態(tài)中能平面地置靠在該平面接觸面上。止推軸承盤有利地在未安裝狀態(tài)中的徑向延伸方向與凸輪軸軸線夾持一個(gè)80°至89.99。的角度及優(yōu)選為86°至89.9°。優(yōu)先地選擇一個(gè)接近90°的角度，以便通過(guò)止推軸承盤在安裝狀態(tài)中的彈性彎曲使焊縫的負(fù)荷保持最小。在此情況下89°的角度特別有利，其中該角度也與止推軸承盤的厚度 有關(guān)。徑向軸承襯套與止推軸承盤具有多組分的結(jié)構(gòu)，以致一個(gè)鋼包套構(gòu) 成支承套筒或止推軸承盤的基本形狀，及在鋼包套中裝入作為用于構(gòu)成滑 動(dòng)支承的滑動(dòng)表面的PEEK材料或碳纖維增強(qiáng)材料。但止推軸承盤的彈性彎 曲被限制在鋼包套上，其中焊縫連接著止推軸承盤與徑向軸承襯套的相應(yīng) 的鋼組分。因此可假設(shè)在鋼組分較厚的實(shí)施情況下優(yōu)選一個(gè)接近直徑的 角度，而在鋼組分的較薄結(jié)構(gòu)的情況下可以與直角有較大的偏差，因?yàn)樵?此情況下由于剛性小，所出現(xiàn)的彎曲力也小。出于結(jié)構(gòu)的原因特別有利的是，徑向軸承襯套被壓入設(shè)在泵體中和/或 法蘭體中的支承孔中。由于安裝的原因，設(shè)有一個(gè)法蘭體，它也接收凸輪 軸的支承裝置。因此， 一個(gè)支承裝置位于泵體本身中及另一支承裝置位于 法蘭體中。在裝配高壓泵時(shí)，首先將第一支承裝置壓入泵體中，由此接著 可將凸輪軸導(dǎo)入該支承裝置中。接著將第二支承裝置壓入到法蘭體中，最 后將該法蘭體置入泵體中及與該泵體用螺紋連接。因此得到了凸輪軸的可 安裝及可拆卸的支承裝置，其中第一支承裝置被設(shè)置在泵體中及第二支承 裝置被設(shè)置在法蘭體中。徑向軸承襯套被壓入到泵體或法蘭體的相應(yīng)孔中 提供了特別簡(jiǎn)單的接合方案，這里應(yīng)注意徑向軸承襯套的到支承孔中的壓入力必需足夠大，以便克服止推軸承盤的彈性力，及保證將止推軸承盤 保持在平面接觸面上，以致由于止推軸承盤的彈性作用，使徑向軸承襯套 不能自行地由支承孔中往回移。但也可具有其它接合方案，例如也可在徑 向止推墊圈與支承孔之間形成間隙配合，徑向軸承襯套或止推軸承盤的軸 向固定借助附加部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。止推軸承盤與平面接觸面之間的單位面積壓力有利地在止推軸承盤的 徑向?qū)挾壬暇哂芯鶆虻姆植?。在此情況下，可這樣選擇止推軸承盤的延伸 方向與凸輪軸軸線之間的角度，以致從止推軸承盤的內(nèi)側(cè)一直到徑向外側(cè) 出現(xiàn)均勻的單位面積壓力。在此情況下，在止推軸承盤的半徑上的彎矩向 外均勻地下降，以致在安裝狀態(tài)中形成了平面的軸向支承面。此外有利的是，平面接觸面與泵體中的支承孔之間的過(guò)渡部分包括一 個(gè)倒角。該倒角結(jié)構(gòu)當(dāng)然也可設(shè)置在法蘭體中，以致焊縫可在止推軸承盤與徑向軸承襯套之間的縫中得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)空間，從而該倒角可釋放出該 結(jié)構(gòu)空間。此外平面接觸面與止推軸承盤之間的單位面積壓力不是直接開 始于止推軸承盤的徑向內(nèi)側(cè)，而是在徑向上斜面結(jié)束后才開始。因此得到 一個(gè)有利的幾何構(gòu)型及到焊縫中的改善的應(yīng)力導(dǎo)入。
均勻的應(yīng)力分布也適用于止推軸承盤與凸輪軸的平面止推之間的單位 面積壓力，從而這里在止推軸承盤的徑向?qū)挾壬弦灿欣爻霈F(xiàn)單位面積壓 力的均勻分布。由此也使止推軸承盤與徑向軸承襯套之間的焊縫被卸載。
以下將借助附圖通過(guò)總地對(duì)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明 的其它改善的措施。


圖1:具有一個(gè)凸輪軸的高壓泵的側(cè)視橫截面圖，該凸輪軸借助一個(gè)左 側(cè)的及一個(gè)右側(cè)的徑向軸承襯套及至少一個(gè)軸向支承套筒可轉(zhuǎn)動(dòng)地被接收 在泵體內(nèi)部；
圖2:由徑向軸承襯套及一個(gè)焊接在其上的止推軸承盤組成的單元在未 安裝狀態(tài)中的橫截面圖；及
圖3:由所述徑向軸承襯套及所述止推軸承盤組成的單元在安裝到泵體 中的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
圖1中所示的高壓泵1包括一個(gè)泵體2，在該泵體中在凸輪軸軸線6 的方向上可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著一個(gè)凸輪軸4。該凸輪軸4包括一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)裝置 3，它使一個(gè)推桿單元16產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以致該推桿單元可與一個(gè)閥單元 17配合作用，以便輸送燃料。凸輪軸4的支承通過(guò)兩個(gè)支承裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)， 即， 一個(gè)設(shè)置在所述凸輪驅(qū)動(dòng)裝置左側(cè)的第一徑向軸承襯套7a安裝在一個(gè) 法蘭體5中， 一個(gè)第二徑向軸承襯套7b在右側(cè)安裝在泵體2自身中。因此 既在凸輪驅(qū)動(dòng)裝置3的左側(cè)也其右側(cè)具有徑向支承裝置，其中在左側(cè)設(shè)有 一個(gè)止推軸承盤8，它焊接在徑向軸承襯套7a上。止推軸承盤8用于接受 沿軸向作用在凸輪軸軸線6的方向上的力，該力或從外部或通過(guò)所述凸輪 驅(qū)動(dòng)裝置傳入凸輪軸4中。止推軸承盤8置靠在法蘭體5上，其中徑向軸承襯套7及止推軸承盤8被壓配合到法蘭體5中。此外，徑向軸承襯套7b 被壓配合到泵體2中，以致相應(yīng)的徑向軸承襯套7a及7b軸向上被固定地 設(shè)置。
圖2表示支承單元在未安裝狀態(tài)中的視圖，該支承單元包括至少一個(gè) 徑向軸承襯套7及一個(gè)止推軸承盤8。止推軸承盤8通過(guò)一個(gè)環(huán)繞的焊縫 12與徑向軸承襯套7連接。根據(jù)本發(fā)明，所述止推軸承盤具有徑向的延伸 方向9，該延伸方向相對(duì)凸輪軸軸線6具有小于90°的值。止推軸承盤8的 定位在其圓周上是均勻的，以致徑向的延伸方向9相對(duì)凸輪軸軸線6與圓 周方向無(wú)關(guān)地具有同一小于90°的角度。止推軸承盤8通過(guò)焊縫12與徑向 軸承襯套7連接，其中焊縫12被設(shè)置在支承裝置的整個(gè)圓周上。
圖3表示在安裝到泵體2中的狀態(tài)下的、根據(jù)圖2的支承裝置。為了 安裝，將徑向軸承襯套7壓入到支承孔13中，以致止推軸承盤8平面地貼 靠在泵體2的平面接觸面11上。由此引起止推軸承盤8的彈性變形，以使 得該止推軸承盤在整個(gè)半徑上從內(nèi)側(cè)直至徑向外側(cè)均平面地貼靠在平面接 觸面11上。因此使焊縫12減載，以致無(wú)不利的應(yīng)力峰值出現(xiàn)在焊縫中， 避免焊縫的破裂。平面接觸面11到支承孔13的過(guò)渡部分具有倒角14，以 致止推軸承盤8在平面接觸面8上的平面貼靠?jī)H在半徑大于支承孔13的半 徑上才幵始。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)保證了止推軸承盤8總地為所述凸輪軸 提供了一個(gè)平面的止推面，以便無(wú)論在所述凸輪軸與止推軸承盤8之間還 是在止推軸承盤8與泵體2的平面接觸面11之間都引起單位面積壓力的均 勻分布。
本發(fā)明在其實(shí)施形式上不應(yīng)被限制在以上所給出的優(yōu)選實(shí)施例上。而 是可想到多個(gè)變型，它們即使在基本上不同類型的實(shí)施方式的情況下也利 用所述的方案。
權(quán)利要求
1.高壓泵(1)，尤其是用于為共軌燃料噴射系統(tǒng)輸送燃料的高壓泵(1)，包括一泵體(2)，在該泵體中接收了至少一個(gè)具有一凸輪軸(4)的凸輪驅(qū)動(dòng)裝置(3)，其中，該凸輪軸借助所述泵體(2)中和/或一法蘭體(5)中的至少一個(gè)支承裝置可繞一凸輪軸軸線(6)轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承，其中，所述支承裝置包括一延伸在所述凸輪軸軸線(6)方向上的徑向軸承襯套(7)及一止推軸承盤(8)，該止推軸承盤成型在所述徑向軸承襯套(7)的端側(cè)上和/或與所述徑向軸承襯套連接，其特征在于所述止推軸承盤(8)在未安裝狀態(tài)中在一相對(duì)所述凸輪軸軸線(6)小于90°的徑向延伸方向(9)上延伸，其中，該徑向延伸方向(9)向著所述徑向軸承襯套(7)及在安裝狀態(tài)中可借助所述止推軸承盤(8)的彈性變形而改變到一相對(duì)所述凸輪軸軸線(6)為90°延伸的止推軸承平面(10)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的高壓泵，其特征在于所述泵體(2)具有一平面 接觸面(11)，所述止推軸承盤(8)在安裝狀態(tài)中平面地置靠在該平面接 觸面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的高壓泵，其特征在于在未安裝狀態(tài)中，所 述止推軸承盤(8)的徑向延伸方向(9)與所述凸輪軸軸線(6)成一 80° 至89.99。的角度(15)，優(yōu)選為86°至89.9°的角度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)的高壓泵，其特征在于所述止推軸承 盤(8)借助一焊縫(12)被焊接在所述徑向軸承襯套(7)上。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的高壓泵，其特征在于所述徑向軸承襯 套(7)被壓配合在一設(shè)置在所述泵體(2)中和/或所述法蘭體(5)中的 支承孔(13)中。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的高壓泵，其特征在于所述止推軸承盤 (8)與所述平面接觸面(11)之間的單位面積壓力在所述止推軸承盤(8)的徑向?qū)挾壬暇哂芯鶆虻姆植肌?br> 7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的高壓泵，其特征在于所述平面接觸面 (11)與所述泵體(2)中的支承孔(13)之間的過(guò)渡部分具有一倒角(14)。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的高壓泵，其特征在于在所述凸輪軸(4)的平面止推的情況下，在所述凸輪軸與所述止推軸承盤(8)之間出現(xiàn)一在 所述止推軸承盤(8)的徑向延伸上均勻的單位面積壓力，以使得所述焊縫 (12)被卸載。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓泵(1)，尤其是用于為共軌燃料噴射系統(tǒng)輸送燃料，包括一泵體(2)，在該泵體中接收了至少一個(gè)具有一凸輪軸(4)的凸輪驅(qū)動(dòng)裝置(3)，其中，該凸輪軸借助所述泵體(2)中和/或一法蘭體(5)中的至少一個(gè)支承裝置可繞一凸輪軸軸線(6)轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承，其中，所述支承裝置包括一延伸在所述凸輪軸軸線(6)方向上的徑向軸承襯套(7)及一止推軸承盤(8)，該止推軸承盤成型在所述徑向軸承襯套(7)的端側(cè)上和/或與所述徑向軸承襯套連接，其中，所述止推軸承盤(8)在未安裝狀態(tài)中在一相對(duì)所述凸輪軸軸線(6)小于90°的徑向延伸方向(9)上延伸，其中，該徑向延伸方向(9)向著所述徑向軸承襯套(7)及在安裝狀態(tài)中可借助所述止推軸承盤(8)的彈性變形而改變到一相對(duì)所述凸輪軸軸線(6)為90°延伸的止推軸承平面(10)中。
文檔編號(hào)F02M59/10GK101646860SQ200880008615
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者A·杜特, A·默茨, G·邁爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司