CN107709711B - 用于活塞泵的滚子挺杆、活塞泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于活塞泵的滚子挺杆(1)，用于将可行程运动的泵活塞(2)支撑在驱动轴(4)的凸轮(3)或偏心轮上，其包括挺杆体(5)和空心柱形的滚子(6)，滚子局部地接收在挺杆体(5)端侧的凹槽(7)中并且直接地或者间接通过支承衬套(8)地以能转动的方式支承在销栓(9)上，从而在滚子(6)和销栓(9)之间或在滚子(6)和支承衬套(8)之间构造有径向支承间隙(10)，径向支承间隙可通过构造在挺杆体(5)中且通到凹槽(7)中的钻孔(11)供给以润滑介质。根据本发明，滚子(6)在其外周面(12)的区域中和/或在其内周面(13)的区域中和/或在至少一个端面(14)的区域中具有影响润滑介质流动的几何结构(15)。

Description

用于活塞泵的滚子挺杆、活塞泵
技术领域
本发明涉及一种具有根据本发明的用于活塞泵(尤其是燃料高压泵)的滚子挺杆。所述滚子挺杆用于将活塞泵的泵活塞支撑在驱动轴的凸轮或者偏心轮上。此外，本发明涉及一种活塞泵、尤其是用于给内燃发动机供给燃料的燃料高压泵，所述活塞泵具有这样的滚子挺杆。
背景技术
示例性地，从公开文献DE 10 2012 223 413 A1得知以上所提到的类型的滚子挺杆。已知的滚子挺杆具有挺杆部分，所述挺杆部分可通过能转动地支承在挺杆部分中的滚子支撑在驱动装置上。为了使在支承区域中的磨损最小化并且以此方式提高泵的使用寿命，提出通过至少一个设置在挺杆部分中的通道和槽对支承区域进行更好地润滑。通道使挺杆部分的内部区域与挺杆部分的外壳连接，在所述内部区域中布置有滚子的支承结构。通道的布置以这样的方式进行：所述通道汇到所述槽中。在此，槽在挺杆部分的邻接滚子的朝向其旋转轴线方向的端侧的周缘区域中设置在其内壳中并且在滚子挺杆的纵轴线的方向上延伸。因此，通过通道到达挺杆部分的内部区域中的润滑剂首先供给在滚子和挺杆部分的内壳之间的轴向支承间隙。
发明内容
从以上所引用的现有技术出发，本发明以这样的任务为基础：改进在用于活塞泵的滚子挺杆的径向支承间隙的区域中的润滑，所述区域构造在滚子和用于可转动地支承滚子的销栓之间或者构造在滚子和支承衬套之间。以此方式，要建议一种较不易受磨损影响的滚子挺杆。
为了解决所述任务，提出一种滚子挺杆，用于活塞泵的滚子挺杆，所述活塞泵尤其是燃料高压泵，所述滚子挺杆用于将可行程运动的泵活塞支撑在驱动轴的凸轮或者偏心轮上，所述滚子挺杆包括挺杆体和空心柱形的滚子，所述滚子局部地接收在所述挺杆体的端侧凹槽中并且直接地或间接通过支承衬套地以能转动的方式支承在销栓上，从而在所述滚子和所述销栓之间或者在所述滚子和所述支承衬套之间构造有径向支承间隙，所述径向支承间隙能通过构造在所述挺杆体中并且通到所述凹槽中的至少一个钻孔供给以润滑介质，其中，所述滚子在其外周面的区域中和/或在其内周面的区域中和/或在至少一个端面的区域中具有至少一个影响所述润滑介质的流动的几何结构，其中，所述几何结构是构造在所述内周面的区域中并且位于所述径向支承间隙之前的环绕凸出部，所述凸出部具有朝向所述径向支承间隙的侧面，所述侧面相对于所述内周面以一角度倾斜，其中该角度小于90°。
此外，提出一种活塞泵，所述活塞泵包括可行程运动的泵活塞，所述泵活塞通过上述滚子挺杆支撑在驱动轴的凸轮或者偏心轮上，其中，所述滚子挺杆的挺杆体可行程运动地接收在所述活塞泵的壳体部分的气缸钻孔中。
在下面说明本发明的有利的拓展方案。
为了将可行程运动的泵活塞支撑在驱动轴的凸轮或者偏心轮上，所建议的滚子挺杆包括挺杆体和空心柱形的滚子，所述滚子局部地接收在挺杆体的端侧凹槽中并且直接地或者间接通过支承衬套地以能转动的方式支承在销栓上。在此，构造在滚子和销栓之间或者构造在滚子和支承衬套之间的径向支承间隙可通过至少一个构造在挺杆体中并且通到挺杆体端侧凹槽中的钻孔供给以润滑介质。根据本发明，滚子在其外周面的区域中和/或在其内周面的区域中和/或在至少一个端面的区域中具有至少一个影响润滑介质流动的几何结构。
由于通过所述几何结构影响润滑介质的流动，润滑介质的至少一部分量可有针对性地供给所述径向支承间隙。因此，优选地，所述影响在于润滑介质流动的转向。结果，供给所述径向支承间隙的润滑量提高，这伴随着在对所述径向支承间隙限界的构件区域中的更好的润滑和更小的磨损。
润滑介质流动的影响也可在于：截获并且维持润滑介质的至少一部分量，从而在各运行状态下在所述径向支承间隙的区域中存在着用于润滑和冷却滚子挺杆的足够量的润滑介质以供使用。
为了确保滚子挺杆在各运行状态下存在着足够量的润滑介质以供使用，到迄今必须维持明确地提高的润滑量。在使用根据本发明的滚子挺杆的情况下，可减少润滑量，因为可通过所建议的几何结构实现在所述径向支承间隙中的所限定的润滑状态。润滑量的减少又导致***的效率提高。
根据本发明的优选的第一实施方式，所述几何结构是构造在滚子的内周面的区域中并且位于所述径向支承间隙之前的环形槽。通过所述环形槽可截获通过设置在挺杆体中的钻孔所供给的润滑介质的至少一部分量，从而构成一种用于润滑介质的储藏部。润滑介质可从所述储藏部连续地供给所述径向支承间隙，以确保必需的润滑。
为此，用作储藏部的环形槽设置在滚子的内周面的区域中，更确切地说设置在所述径向支承间隙之前。由此，一方面确保润滑介质的至少一部分流供给储藏部，另一方面确保从储藏室获得的润滑介质到达所述径向支承间隙中。
此外，本发明的该实施方式利用离心力，所述离心力由滚子的旋转运动引起并且导致在环形槽中提高的液压压力。所述提高的液压压力促进以储藏在环形槽中的润滑介质供给所述径向支承间隙。
设置在滚子的内周面的区域中的环形槽既可通过材料去除的方法制造，又可通过材料施加的方法制造。
根据本发明的优选的第二实施方式，所述几何结构是构造在滚子的内周面的区域中并且位于所述径向支承间隙之前的环绕的凸出部，所述凸出部具有朝向所述径向支承间隙的侧面，所述侧面以一角度相对于内周面倾斜，该角度小于90°。优选地，该角度小于70°，还优选地小于50°。突出的环绕凸出部的倾斜的侧面形成给料斗，通过所述给料斗将润滑介质有针对性地供给所述径向支承间隙。在此，由滚子的旋转运动引起的离心力也有利地发挥作用，因为其通过倾斜的侧面加强了强制引导。
根据本发明的优选的第三实施方式，所述几何结构是构造在滚子的内周面的区域中并且位于所述径向支承间隙之前的槽，所述槽从滚子的端面延伸直至所述径向支承间隙并且以一角度逆着滚子的转动方向设置。这意味着，槽背离端面地沿与滚子的转动方向相反的方向延伸。槽与滚子的转动运动组合地有助于，在所述径向支承间隙的边缘上构建液压压力，所述液压压力有助于构建恒定的润滑膜。优选地，多个同类的槽以彼此相同的角距离布置在滚子的内周面的区域中，因为通过所述多个槽可加强该有利效果。
替代地或者补充地，建议，所述几何结构是构造在外周面的区域中的槽，所述槽从滚子的中部朝向端面去地延伸并且以一角度逆着滚子的转动方向设置。该实施方式利用在滚子的外周面上的拖拽流，从而将在外周侧围绕滚子的润滑介质有针对性地导向到要润滑的支承区域中。在此，一方面涉及所述径向支承间隙，另一方面涉及轴向支承间隙，所述轴向支承间隙构造在挺杆体和滚子的端面和/或支承衬套之间。优选地，多个同类的槽以彼此相同的角距离构造在外周面的区域中。在此，槽优选这样倾斜，使得其从滚子的中部沿滚子的转动方向倾斜向外朝向相应端面的方向导向。
为了以润滑介质供给所述径向支承间隙所设置的钻孔优选地从挺杆体的外周缘向径向内部延伸直至所述凹槽，滚子局部地接收在所述凹槽中。以此方式，围绕挺杆体的润滑介质可用于润滑滚子支承结构。为此，钻孔确保挺杆体的凹槽(滚子接收在所述凹槽中)与气缸钻孔(挺杆体接收在所述气缸钻孔中)的必要连接。
优选地，钻孔在轴向支承间隙的区域中通到所述凹槽中，所述轴向支承间隙的区域构造在挺杆体和滚子的端面和/或支承衬套之间。以此方式，确保不仅给所述径向支承间隙而且给所述轴向支承间隙充分地供给润滑介质。在此，钻孔尤其可在径向上或者倾斜地穿过挺杆体的壁导向。
此外，建议一种活塞泵、尤其是用于内燃发动机燃料供给的燃料高压泵，所述活塞泵包括可行程运动的泵活塞，所述泵活塞通过根据本发明的滚子挺杆支撑在驱动轴的凸轮或者偏心轮上。在此，滚子挺杆的挺杆体可行程运动地接收在活塞泵的壳体部分的气缸钻孔中。在包括所述滚子挺杆的泵的情况下也具有根据本发明的滚子挺杆的优点，因为在滚子挺杆的支承区域中降低的磨损具有延长泵的使用寿命的效果。
优选地，挺杆体以防扭转的方式固定在气缸钻孔中。当所建议的用于影响润滑介质流动的几何结构依赖于滚子的转动方向时，防扭转装置尤其是有意义的。通过所述防扭转装置确保滚子的转动方向总是相同。
有利地，设置在挺杆体中的钻孔衔接到发动机内部的压力油供给管路上，所述钻孔用于以润滑介质供给所述径向支承间隙。因此，不必维持单独的润滑介质。此外，在压力油供给管路中的压力促进将润滑介质供给到滚子支承结构的区域中。
附图说明
以下根据附图详细地阐释本发明的优选实施方式。附图示出：
图1穿过根据本发明的活塞泵的、在滚子挺杆的区域中的示意性纵截面，
图2穿过根据优选的第一实施方式的、根据本发明的滚子挺杆的、在设置在滚子上的几何结构的区域中的示意性纵截面，
图3穿过根据优选的第二实施方式的、根据本发明的滚子挺杆的、在设置在滚子上的几何结构的区域中的示意性纵截面，
图4穿过根据优选的第三实施方式的、根据本发明的滚子挺杆的、在设置在滚子上的几何结构的区域中的示意性纵截面，
图5以放大图示出图4的滚子的内周面的示意性俯视图，
图6根据优选的第四实施方式的、根据本发明的滚子挺杆的示意性俯视图，
图7穿过根据优选的第五实施方式的、根据本发明的滚子挺杆的示意性纵截面。
具体实施方式
从图1得知根据本发明的活塞泵，所述活塞泵具有滚子挺杆1，用于将可行程运动的泵活塞2支撑在旋转的驱动轴4的凸轮3上。由于泵活塞2通过滚子挺杆1支撑在凸轮3上，驱动轴4的旋转被转换为泵活塞2的行程运动。为此，滚子挺杆1包括挺杆体5和滚子6，所述挺杆体可行程运动地接收在活塞泵的壳体部分20的气缸钻孔19中，所述滚子局部地接收在挺杆体5的端侧的凹槽7中并且可转动地被支承。通过销栓9实现滚子6的可转动的支承，所述销栓在凹槽7的区域中横穿挺杆体5并且在其端部上固定在挺杆体5中。在图1中所示出的滚子挺杆1中，在销栓9和滚子6之间布置有支承衬套8，然而所述支承衬套不是强制必需的。滚子6可绕旋转轴线22转动，所述旋转轴线垂直于滚子挺杆1的纵轴线23并且平行于驱动轴4的纵轴线24布置。
如从图1进一步得知，压力油供给管路21通到壳体部分20的气缸钻孔19中，通过所述压力油供给管路将油作为润滑介质供给气缸钻孔19。润滑介质通过构造在挺杆体5和壳体部分20之间的环形间隙25到达滚子6的支承区域。为了确保用润滑介质供给构造在滚子6和支承衬套8之间的径向的支承间隙10，在挺杆体5中设置有至少一个钻孔11，所述钻孔从挺杆体5的外周缘倾斜地向径向内部延伸并且通到凹槽7中。在此，钻孔11布置为使得其在轴向支承间隙18的区域中通到凹槽7中，更确切地说，使得通入区域在轴向支承间隙18上与径向支承间隙10相对置。以此方式，由滚子的旋转运动引起的离心力可被用于分配润滑介质。
此外，为了优化径向支承间隙10的润滑，图1的滚子挺杆1的滚子6具有布置在其内周面13的区域中的、呈位于径向支承间隙10之前的环形槽形式的几何结构15。通过钻孔11到达轴向支承间隙18中的润滑介质在环形槽中积聚，从而在径向支承间隙10的输入部上构成润滑介质储备部，通过所述润滑介质储备部可将润滑介质连续地供给径向支承间隙10。
从图2得出实施为环形槽的几何结构15的放大图。箭头示出润滑介质的流动方向。润滑介质首先通过离心力被压向径向外部。因为构造为环形槽的几何结构15位于径向支承间隙10之前，所以润滑介质的一部分量被截获。通过在环形槽中积聚的润滑介质而提高在环形槽中的压力，从而由此还促进用润滑介质对径向支承间隙10的供给。
从图3得知另一几何结构15。其构型为环绕的凸出部，所述凸出部具有位于径向支承间隙10之前的倾斜的侧面16，从而构造给料斗。通过侧面16将润滑介质有针对性地供给径向支承间隙10。
从图4可得知几何结构15的另一可行的构型。在此，替代于环绕的槽，设置有多个反向于滚子6的转动方向17设置并且在内周面13上均匀分布地布置的槽(见图5)。所述槽实现：将润滑介质的一部分量有针对性地供给径向支承间隙10。
在图6中示出一种另外的用于构造几何结构15的可行性。在此，滚子6的外周面12具有多个槽，所述槽从滚子6的中部倾斜地向外导向，更确切地说，逆着滚子6的转动方向17导向。所述槽延伸直至滚子6的侧向端面14，从而由此尤其将润滑介质从挺杆体5的凹槽7引导到轴向支承间隙18中。当通过在轴向方向上穿过挺杆体5(也见图7)的钻孔11’进行润滑介质到凹槽7中的供给时，这特别适用。因为该作用依赖于滚子6的转动方向17，所以挺杆体5具有防扭转装置26，所述防扭转装置呈外周侧的凹槽形式用于接收销钉或类似物。
从图7得知一种用于优化润滑的拓展措施。在此，这样选择凹槽7的横截面形状，使得在滚子6的外周面12和挺杆体5之间保留的间隙具有沿滚子6的转动方向17减小的间隙宽度。这导致在该间隙中的压力上升，所述压力上升尤其加强类似于图6实施方式的外周侧槽的作用。
所有根据附图所说明的、用于优化润滑的措施可单个地或以不同组合的方式使用。

Claims (13)

1.用于活塞泵的滚子挺杆(1)，所述滚子挺杆用于将可行程运动的泵活塞(2)支撑在驱动轴(4)的凸轮(3)或者偏心轮上，所述滚子挺杆包括挺杆体(5)和空心柱形的滚子(6)，所述滚子局部地接收在所述挺杆体(5)的端侧凹槽(7)中并且直接地或间接通过支承衬套(8)地以能转动的方式支承在销栓(9)上，从而在所述滚子(6)和所述销栓(9)之间或者在所述滚子(6)和所述支承衬套(8)之间构造有径向支承间隙(10)，所述径向支承间隙能通过构造在所述挺杆体(5)中并且通到所述凹槽(7)中的至少一个钻孔(11)供给以润滑介质，
其中，所述滚子(6)在其外周面(12)的区域中和/或在其内周面(13)的区域中和/或在至少一个端面(14)的区域中具有至少一个影响所述润滑介质的流动的几何结构(15)，
其特征在于，所述几何结构(15)是构造在所述内周面(13)的区域中并且位于所述径向支承间隙(10)之前的环绕凸出部，所述凸出部具有朝向所述径向支承间隙(10)的侧面(16)，所述侧面相对于所述内周面(13)以一角度(α1)倾斜，其中该角度(α1)小于90°。
2.根据权利要求1所述的滚子挺杆，其特征在于，所述几何结构(15)是构造在所述外周面(12)的区域中的槽，所述槽从所述滚子(6)的中部朝向端面(14)延伸并且以一角度(α3)逆着所述滚子(6)的转动方向(17)设置。
3.根据权利要求1或2所述的滚子挺杆，其特征在于，用于给所述径向支承间隙(10)供给润滑介质的所述钻孔(11)从所述挺杆体(5)的外周缘向径向内部延伸直至所述凹槽(7)。
4.根据权利要求1或2所述的滚子挺杆，其特征在于，所述钻孔(11)在轴向支承间隙(18)的区域中通到所述凹槽(7)中，所述轴向支承间隙构造在所述挺杆体(5)和所述滚子(6)的端面(14)和/或所述支承衬套(8)之间。
5.根据权利要求1所述的滚子挺杆，其特征在于，所述滚子挺杆(1)设置为用于燃料高压泵。
6.根据权利要求1所述的滚子挺杆，其特征在于，所述角度(α1)小于70°。
7.根据权利要求1所述的滚子挺杆，其特征在于，所述角度(α1)小于50°。
8.根据权利要求2所述的滚子挺杆，其特征在于，具有多个所述槽，这些槽以彼此相同的角距离构造在所述外周面(12)的区域中。
9.根据权利要求3所述的滚子挺杆，其特征在于，所述钻孔(11)在径向上或者倾斜地延伸。
10.活塞泵，所述活塞泵包括可行程运动的泵活塞(2)，所述泵活塞通过根据以上权利要求中任一项所述的滚子挺杆(1)支撑在驱动轴(4)的凸轮(3)或者偏心轮上，其中，所述滚子挺杆(1)的挺杆体(5)可行程运动地接收在所述活塞泵的壳体部分(20)的气缸钻孔(19)中。
11.根据权利要求10所述的活塞泵，其特征在于，所述挺杆体(5)以防扭转的方式固定在所述气缸钻孔(19)中。
12.根据权利要求10或11所述的活塞泵，其特征在于，设置在所述挺杆体(5)中的钻孔(11)衔接到发动机内部的压力油供给管路(21)上，所述钻孔用于给所述径向支承间隙(10)供给以润滑介质。
13.根据权利要求10所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞泵是用于内燃发动机燃料供给的燃料高压泵。
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