CN100417814C - 高压泵 - Google Patents

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Abstract

一种高压泵，具有至少一个泵单元(18)，该泵单元具有一个泵活塞(20)，在泵活塞的抽吸行程中燃料被通过一个进入阀(34)吸入一泵工作室。该进入阀具有一个活塞形的阀元件(56)，该阀元件用一个密封面(60)与一个阀座(52)相互配合。阀元件用一个其上构造了密封面的头部(58)设置在泵工作室中及用一个与头部连接的柄(62)由泵工作室伸出。阀座被构成在壳体部件上在由缸孔向一个与它连接的、直径上较小的孔(50；150)的过渡部分上。阀元件用其柄穿过孔(50)伸入到壳体部件的一个背离泵工作室的区域(54)中；在该区域中设有一个作用在阀元件的柄上的闭合弹簧(64)。

Description

高压泵
技术领域
本发明涉及一种高压泵、尤其是用于内燃机燃料喷射装置的高压泵。
背景技术
这种高压泵已由DE 197 29 790 A1公开。该高压泵具有至少一个泵单元，该泵单元具有一个在高压泵的一个壳体部件的缸孔中可移动地被导向的、被驱动进行往复运动的泵活塞。该泵活塞在该缸孔中限定一个泵工作室，泵活塞在其抽吸行程中将燃料通过一个进入阀吸入该泵工作室，并且在其输送行程中泵活塞由该泵工作室压出燃料。进入阀具有一个活塞形的阀元件，该阀元件在一个与高压泵的壳体部件连接的阀壳体中可移动地被导向。该阀元件具有一个密封面，它用该密封面与一个构成在阀壳体上的阀座相互配合，用于控制泵工作室与燃料输入部的连接。阀元件通过一个设在阀壳体中的闭合弹簧及通过泵工作室中具有的压力在关闭方向被向着阀座加载，及通过燃料输入部中具有的压力在打开方向上被加载。燃料输入部通入阀壳体中，其中阀壳体与阀元件及闭合弹簧构成一个预装配的结构单元，该结构单元被置入高压泵的壳体部件中。由于单独的阀壳体，该高压泵在加工及制造时费事及由此费用高。此外，泵工作室被阀壳体覆盖，以致在高压泵的壳体部件与阀壳体之间需要一个抵抗泵工作室中高压的费事的密封。
发明内容
按照本发明，提出了一种高压泵、尤其是用于内燃机燃料喷射装置，具有至少一个泵单元，该泵单元具有一个在高压泵的一个壳体部件的缸孔中可移动地被导向的、被驱动进行往复运动的泵活塞，该泵活塞在缸孔中构成一个泵工作室的边界，在泵活塞的抽吸行程中燃料被通过一个进入阀吸入该泵工作室，并且在泵活塞的输送行程中燃料被由该泵工作室压出，其中，进入阀具有一个活塞形的阀元件，该阀元件用一个密封面与一个阀座相互配合，用于控制泵工作室与燃料输入部的连接，其中阀元件通过一个闭合弹簧及通过泵工作室中具有的压力在关闭方向被加载及通过燃料输入部中具有的压力在打开方向上被加载，其中阀元件用一个其上构造了密封面的头部设置在泵工作室中及用一个与头部连接的柄由泵工作室伸出，其中，闭合弹簧被设置在泵工作室的外面及作用在柄上，其中：阀座被构成在壳体部件上在由缸孔向一个与它连接的、直径上较小的孔的过渡部分上；阀元件用其柄穿过孔伸入到壳体部件的一个背离泵工作室的区域中；闭合弹簧被设置在壳体部件的该区域中。
相比之下，根据本发明上述方案的高压泵具有其优点，即对于进入阀不需要单独的阀壳体及由此也不需要相对泵工作室中的高压的密封。在此，在壳体部件上仅需附加地制造一个阀座，该阀座可用简单的方式从缸孔内侧来加工。在此，阀元件从缸孔内侧用其柄向前***及由壳体部件的与缸孔对立的外侧套入闭合弹簧并与阀元件的柄相连接。
在下面说明中给出了本发明的高压泵的有利构型及进一步构型。有利的是，壳体部件的其中设有闭合弹簧的区域在向着壳体部件的外侧方向上被借助一个封闭元件密封地封闭，燃料输入部通入该区域中，通过上述构型能作到燃料输入部在制造上简单的分布。有利的是，孔具有一个通入到泵工作室中的第一区段，在该第一区段与阀元件的柄之间空出一个通流横截面；孔具有一个通入到该区域中的第二区段，在该第二区段中，阀元件的柄可移动地被导向；孔的第一区段与所述区域相连接，根据上述构型能实现阀元件的导向及由此实现进入阀的可靠的密封作用以及使密封面及阀座的磨损很小。有利的是，阀元件的密封面被构造成向着阀座凸的弯拱形，尤其至少近似球段形，根据上述构型即使无阀元件的导向也能实现进入阀的可靠的密封作用。
附图说明
在附图中表示出本发明的两个实施例及在以下的说明中详细地描述。
图1表示用于内燃机燃料喷射装置的高压泵的一个纵截面图，
图2表示具有根据第一实施例的一个进入阀的高压泵的在图1中用II标明的局部的放大视图，及
图3表示具有根据第二实施例的一个进入阀的局部II。
具体实施方式
图1至3表示用于一个内燃机的燃料喷射装置的高压泵。该高压泵具有一个多件式的泵壳体10，在其中可转动地支承着一个可由内燃机旋转地驱动的驱动轴12。该驱动轴12通过两个在驱动轴12的旋转轴线13的方向上彼此间隔开的支承部位可转动地支承在壳体10的基体14中。壳体10的基体14也可多件式地构成及这些支承部位可设置在基体14的不同部件中。基体14由具有用于支承驱动轴12所需强度的材料构成，尤其由轻金属如铝或铝合金构成。
在位于两个支承部位之间的区域中驱动轴12具有至少一个相对其旋转轴线13偏心的区段16或凸轮，其中该凸轮16也可构造成多重凸轮(Mehrfachnocken)。高压泵具有至少一个或多个设置在泵壳体10中的泵单元18，每个泵单元具有一个泵活塞20，该泵活塞通过驱动轴12的偏心区段16或凸轮被驱动进行在相对驱动轴12的旋转轴线13的至少近似径向上的往复运动。在每个泵单元18的区域中设有一个与基体相连接的壳体部件22，它被构造成缸头。壳体部件22具有一个靠触在基体14的一个外面上的法兰24及一个通过基体14中的孔15向着驱动轴12方向伸入的、大致圆柱形的、具有比法兰24小的直径的凸出部26。
泵活塞20在一个构造在壳体部件22中的缸孔28中密封地可移动地被导向及用其背离驱动轴12的端面在缸孔28中构成了一个泵工作室30的边界。该泵工作室30被设置在壳体部件22的法兰24的区域中并且缸孔28一直延伸到壳体部件22的凸出部26的向着驱动轴12的端部。泵工作室30通过一个延伸在泵壳体10中的燃料输入通道32具有一个与燃料输入部、例如一个输送泵的连接。在燃料输入通道32到泵工作室30的入口处设有一个向泵工作室30内打开的进入阀34。此外，泵工作室30通过一个延伸在泵壳体10中的燃料输出通道36具有一个与一个出口的连接，该出口例如与一个高压存储器110连接。与高压存储器110连接着一个或优选多个设置在内燃机气缸上的喷射器120，通过这些喷射器，燃料被喷射到内燃机的气缸中。在燃料输出通道36到泵工作室30的接口处设有一个从泵工作室30向外打开的排出阀38。壳体部件22由具有高强度的材料构成，因为当泵活塞20的输出行程时在泵工作室30中具有高压力。该壳体部件22例如可由钢或灰铸铁构成。
在泵活塞20与驱动轴12的偏心区段16或凸轮之间可设置一个滑块40形式的支撑件，泵活塞20通过它至少可间接地支撑在凸轮16上。在此，泵活塞20与滑块40以未详细示出的方式在其纵向轴线21的方向上相耦合。滑块40可直接地支撑在偏心区段16或凸轮上。在此，在驱动轴12的区段16上可转动地支承着一个环42，滑块40靠触在该环上。对于每个泵单元，环42具有一个削平部分44，滑块40靠触在该削平部分上。当驱动轴12绕其转动轴线13旋转运动时，通过环42及滑块40将泵活塞20驱动进行往复运动，其中环42不与驱动轴12一起转动，而是方位固定的。滑块40可移动地支承在泵壳体10的基体14中或可移动地支承在壳体部件22上并且接收在驱动轴12的旋转运动转换成泵活塞20的往复运动时出现的横向力，使得这些横向力不作用到泵活塞20上。在滑块40上作用有一个被预加载的复位弹簧48，通过该复位弹簧使滑块40及与其连接的泵活塞20压向区段16。
以下将借助图2来描述根据第一实施例的进入阀34。在壳体部件22的缸孔28上向着壳体部件22的背离驱动轴12的外侧连接着一个孔50，该孔具有比缸孔28小的直径。在从缸孔28向孔50的过渡部分上构成了一个环形肩，在该环形肩上构造了一个阀座52，该阀座例如至少近似地为截锥形。在孔50上向着壳体部件22的外侧连接着具有大得多的直径的另一孔54。进入阀34具有一个活塞形的阀元件56，该阀元件具有一个头部58，该头部被设置在泵工作室30中及因此在缸孔28中。在阀元件56的头部58的向着阀座52的面上构造了一个密封面60，该密封面优选被构造成凸的弯拱形。该密封面60可至少近似地被构造成球段形。在阀元件56的头部58上连接着一个在直径上比头部58小的柄62，该柄穿过孔50一直伸到所述另一孔54中，该孔54构成壳体部件22的背着泵工作室30的区域。在该另一孔54中设有一个被预加载的闭合弹簧64，它被构造成螺旋压簧。闭合弹簧64的一侧支撑在一个构成在孔50到另一孔54的过渡部分上的、在壳体部件22上的环形肩55上，及另一侧通过一个与柄62连接的弹簧盘66支撑在阀元件56上。因此，通过闭合弹簧64使阀元件56在闭合方向上被加载，其中阀元件56在其闭合位置中用其密封面60靠触在阀座52上。阀元件56的柄62的直径小于孔50的直径，这样在柄62及孔50之间留有一个环形缝隙63形式的通流横截面。
所述另一孔54在向着壳体部件22的外侧方向上被借助一个封闭元件68密封地封闭，该封闭元件被置入在孔54中。该封闭元件68例如可如图2中所示地被构造成封闭螺钉，这里该封闭螺钉具有外螺纹，用该外螺纹该封闭螺钉可被拧入到孔54的内螺纹中。变换地，封闭元件68也可用其它方式与壳体部件22相连接，例如被压配合在孔54中或与壳体部件22焊接。为了密封，在封闭元件68与孔54之间夹紧着一个弹性的密封件70，例如一个O型密封圈形式的密封件。封闭元件68在其向着阀元件56的一侧上具有一个凹槽69，例如为一个盲孔的形式，在该凹槽中设置阀元件56的柄62及包围该阀元件的闭合弹簧64。封闭元件68未完全延伸到从另一孔54到孔50的过渡部分上的环形肩，这样在另一孔54中通过封闭元件68限定了一个空间72。燃料输入通道32通入该空间72，该燃料输入通道与孔50和阀元件56之间的环形缝隙63形成连接。在空间72中具有升高的输入压力，该输入压力作用在阀元件56的头部58的设置在阀座52之内的端面上及在阀元件56上产生了一个向着打开方向的力。通过作用在阀元件56的头部58的背着阀座52的端面上的、泵工作室30中具有的压力在阀元件56上产生一个向着闭合方向上的力。
孔50，54及阀座52可用简单的方式在壳体部件22上制造出，因为在壳体部件22与基体14组装前阀座52可从缸孔28的内侧被触及到，以便加工。在壳体部件22与基体14组装前阀元件56可从缸孔28的内侧用其柄62预先***，使得该柄穿过孔50向外伸出，接着装配闭合弹簧64及弹簧盘66及最后装入封闭元件。
在泵活塞20的抽吸行程中该泵活塞与滑块40一起通过复位弹簧48的作用径向向内地运动，在该抽吸行程时在泵工作室30中具有很小的压力，使得进入阀34打开，其方式是该进入阀的阀元件56用其密封面60由阀座52上抬起，因为通过在燃料输入通道32中具有的压力在打开方向上产生出一个比闭合弹簧64的力与由泵工作室30中具有的压力所产生的力的和大的力。在进入阀34打开的情况下燃料由空间72通过环形缝隙63流入到泵工作室30中。当泵工作室30在其注入燃料期间压力小的情况下排出阀38关闭。在泵活塞20的输送行程中该泵活塞与滑块40一起径向向外地运动，在该输送行程时通过泵活塞20压缩泵工作室30中的燃料，以致由于泵工作室30中压力的增高使进入阀34关闭，而处于高压下的燃料通过燃料输出通道36在排出阀38打开的情况下被输送到高压存储器110。进入阀34的阀元件56未被导向，其中在阀元件56的关闭运动时通过它的凸弯拱形的密封面60及截锥形阀座52得到对中，由此密封面60可靠地密封阀座52并且泵工作室30与燃料输入通道32分隔开。
图3中表示根据第二实施例的进入阀34，它相对第一实施例作了如下的改动，即设有一个用于阀元件56的导向装置。在缸孔28上如第一实施例中那样连接着具有较小直径的孔50，但在这里该孔具有一个通入到缸孔28的第一区段150及一个通入另一个孔54的、具有比第一区段150小的直径的第二区段250。在从缸孔28到第一孔区段150的过渡部分上设置了该阀座52，该阀座例如至少近似地被构造成截锥形。从第一孔区段150到第二孔区段250的过渡部分可至少近似截锥形地延伸。孔区段150，250被设置在壳体部件22的一个凸起部74中，该凸起部伸入到一个构成在壳体部件22的外面上的凹腔76中。第一孔区段150通过壳体部件22的凸起部74中的至少一个、优选多个孔78与凹腔76相连接。阀元件56具有设置在泵工作室30中的带有密封面60的头部58，该密封面例如可被构造成凸的弯拱形，尤其至少近似球段形，或至少近似为截锥形。在头部58上连接着阀元件56的直径上较小的柄62，其中柄62在第二孔区段250中带有很小间隙地可移动地被导向及在第一孔区段150与柄62之间具有一个环形缝隙63形式的通流横截面。弹簧盘66与阀元件56的柄62的由孔区段250伸出的端部区域相连接，闭合弹簧64被夹紧在该弹簧盘与凹腔76的底部之间。
凹腔76在向外的方向上被借助一个封闭元件68密封地封闭，其中封闭元件68与壳体部件22可用螺钉连接、压配合或焊接。通过封闭元件68在凹腔76中限定了一个空间72，燃料输入部32通入到该空间中，其中空间72通过这些孔78与包围阀元件56的柄62的环形缝隙63相连接。当进入阀34打开时燃料由凹腔76通过孔78流入环形缝隙63及由该环形缝隙流入泵工作室30。阀元件56在其打开及关闭运动时用其柄62在第二孔区段250中被导向。

Claims (7)

1. 高压泵，具有至少一个泵单元(18)，该泵单元具有一个在高压泵的一个壳体部件(22)的缸孔(28)中可移动地被导向的、被驱动进行往复运动的泵活塞(20)，该泵活塞在缸孔(28)中构成一个泵工作室(30)的边界，在泵活塞(20)的抽吸行程中燃料被通过一个进入阀(34)吸入该泵工作室，并且在泵活塞(20)的输送行程中燃料被由该泵工作室压出，其中，进入阀(34)具有一个活塞形的阀元件(56)，该阀元件用一个密封面(60)与一个阀座(52)相互配合，用于控制泵工作室(30)与燃料输入部(32)的连接，其中阀元件(56)通过一个闭合弹簧(64)及通过泵工作室(30)中具有的压力在关闭方向被加载及通过燃料输入部(32)中具有的压力在打开方向上被加载，其中阀元件(56)用一个其上构造了密封面(60)的头部(58)设置在泵工作室(30)中及用一个与头部(58)连接的柄(62)由泵工作室(30)伸出，其中，闭合弹簧(64)被设置在泵工作室(30)的外面及作用在柄(62)上，其特征在于：阀座(52)被构成在壳体部件(22)上在由缸孔(28)向一个与它连接的、直径上较小的孔(50；150)的过渡部分上；阀元件(56)用其柄(62)穿过孔(50)伸入到壳体部件(22)的一个背离泵工作室(30)的区域(72)中；闭合弹簧(64)被设置在壳体部件(22)的该区域(72)中。
2. 根据权利要求1的高压泵，其特征在于：壳体部件(22)的其中设有闭合弹簧(64)的区域(72)在向着壳体部件(22)的外侧方向上被借助一个封闭元件(68)密封地封闭；燃料输入部(32)通入该区域(72)中。
3. 根据权利要求2的高压泵，其特征在于：阀元件(56)的柄(62)与孔(50)之间具有一个自由的通流横截面(63)，在阀元件(56)的打开状态中，燃料由该区域(72)通过该通流横截面流入到泵工作室(30)中。
4. 根据权利要求2的高压泵，其特征在于：孔(50)具有一个通入到泵工作室(30)中的第一区段(150)，在该第一区段与阀元件(56)的柄(62)之间空出一个通流横截面(63)；孔(50)具有一个通入到该区域(72)中的第二区段(250)，在该第二区段中，阀元件(56)的柄(62)可移动地被导向；孔(50)的第一区段(150)与所述区域(72)相连接。
5. 根据以上权利要求中一项的高压泵，其特征在于：阀元件(56)的密封面(60)被构造成向着阀座(52)凸的弯拱形。
6. 根据权利要求1的高压泵，其特征在于：所述高压泵是用于内燃机燃料喷射装置的高压泵。
7. 根据权利要求1至4中一项的高压泵，其特征在于：阀元件(56)的密封面(60)被构造成至少球段形。
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