CN110714866A - 挺柱体和包括其的燃料喷射泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于燃料喷射泵的挺柱体和燃料喷射泵，挺柱体包括：设置在挺柱体的底部的第一凹腔；通过销轴可滚动并且可轴向移动地保持在第一凹腔中的滚轮；设置于挺柱体的顶部的第二凹腔，该第二凹腔具有垂直于挺柱体的纵向中心轴线的内端面；其中，该内端面中设有相对于挺柱体的纵向中心轴线对称的至少一个凹槽。根据本申请的挺柱体能够大大减小弹簧座和挺柱体之间的接触面积，从而减少滚轮的左右侧端面以及挺柱体的第一凹腔的左右内侧面间因摩擦而导致的磨损，延长挺柱体及保持在其上的滚轮的使用寿命。

Description

挺柱体和包括其的燃料喷射泵

技术领域

本申请涉及内燃机的燃料进给***，尤其涉及一种挺柱体和包括其的燃料喷射泵。

背景技术

内燃机的燃料进给***是公知的。采用共轨***的燃料进给***通常包括燃料喷射泵装置、共轨***以及多个燃料喷射阀。其中，燃料喷射泵装置用于将燃料从燃料箱抽吸并加压输送到共轨***，共轨***用于储存来自燃料喷射泵装置的高压燃料，每个燃料喷射阀设置在内燃机的多个缸体中的对应一个缸体内，以使共轨***中的高压燃料进给到各个缸体中。

请参阅图1、图2和图3所示，现有技术中的燃料喷射泵装置1包括燃料喷射泵9。现有的燃料喷射泵9包括：形成有一个直立孔21或并排设置的两个直立孔21和与直立孔21连通的腔室28的壳体19；被装配在直立孔21中的柱塞套13，柱塞套13中分别插有能在其中往复移动的柱塞11；被可转动地支撑的凸轮轴17，凸轮轴17上形成有与柱塞11相对应并且位于腔室28中的驱动凸轮25、27。柱塞11的下端被安放在相应的挺柱体15上，在挺柱体15朝向驱动凸轮25、27的一侧形成有第一凹腔29，由安装在挺柱体15上的销轴31将滚轮33可绕销轴31滚动并且可沿着销轴31轴向移动地保持在第一凹腔29中。在柱塞套13与挺柱体15之间还设置有弹簧35和弹簧座36。在挺柱体15的远离驱动凸轮25、27的一侧形成有第二凹腔30，且弹簧座36容纳在第二凹腔30内。弹簧座36的一侧与弹簧35接触，另一侧与挺柱体15的内端面47(即，第二凹腔30的内端面)接触。弹簧35通过弹簧座36将挺柱体15向着凸轮轴17偏压，使得滚轮33总是与相应的驱动凸轮25、27保持接触。这样，当凸轮轴17旋转时，随着驱动凸轮25、27的轮廓位置变化，柱塞11通过保持在挺柱体15上的滚轮33抵靠驱动凸轮25、27的外轮廓往复地上下移动。

然而，在随挺柱体15上下移动的过程中，由于螺旋弹簧的固有属性，弹簧35的反复压缩和伸长会导致弹簧扭转而对弹簧座36产生扭矩，进而通过弹簧座36与挺柱体15的内端面47之间的摩擦而对挺柱体15产生扭矩。由于挺柱体15的内端面47为围绕中心突部16设置的环形平面，所以弹簧座36与挺柱体15的内端面47的接触面积较大，使得两者之间的摩擦力也较大，从而导致挺柱体15的滚轮33的左右侧端面会随之扭转，而与挺柱体15的第一凹腔29的左右内侧面相接触并发生摩擦。这种摩擦会导致滚轮33的左右侧端面以及挺柱体15的第一凹腔29的左右内侧面发生磨损，会缩短挺柱体15及保持在其上的滚轮33的使用寿命。

因此，需要对现有技术中的挺柱体进行改进。

发明内容

本申请的一个目的是要克服上述现有技术中的缺陷，提供一种挺柱体和包括其的燃料喷射泵。

根据本申请的一个方面，提供一种用于燃料喷射泵的挺柱体，所述挺柱体包括：设置在所述挺柱体的底部的第一凹腔；通过销轴可滚动并且可轴向移动地保持在所述第一凹腔中的滚轮；设置于所述挺柱体的顶部的第二凹腔，所述第二凹腔具有垂直于所述挺柱体的纵向中心轴线的内端面；其中，所述内端面中设有相对于所述挺柱体的纵向中心轴线对称的至少一个凹槽。

根据一实施例，所述至少一个凹槽为环形凹槽，且被构造成其至少一部分位于所述内端面的靠近所述内端面的外周边的位置处。

根据一实施例，所述环形凹槽的至少一部分与所述挺柱体的纵向中心轴线的距离大于所述内端面的半径的三分之一。

根据一实施例，所述至少一个凹槽为多个径向凹槽或分散布置的凹槽，且被构造成其至少一部分位于所述内端面的靠近所述内端面的外周边的位置处。

根据一实施例，所述多个径向凹槽或分散布置的凹槽的至少一部分与所述挺柱体的纵向中心轴线的距离大于所述内端面的半径的三分之一。

根据一实施例，所述内端面上还设有中心突部，且所述至少一个凹槽围绕所述中心突部设置。

根据一实施例，所述挺柱体设有用于所述第一凹腔和所述第二凹腔连通的通孔，且所述至少一个凹槽的宽度大于所述通孔的直径。

根据本申请的另一个方面，提供一种燃料喷射泵，包括上述挺柱体。

根据一实施例，所述燃料喷射泵还包括：

形成有至少一个直立孔和与所述直立孔连通的腔室的喷射泵壳体，其中所述挺柱体被设置在所述直立孔中；

被固定地装配在所述直立孔中的柱塞套，所述柱塞套中插有柱塞，所述柱塞被放置在所述挺柱体上且能够在所述柱塞套中往复移动；

由所述喷射泵壳体可转动地支撑的凸轮轴，所述凸轮轴上形成有与所述柱塞相对应并且位于所述腔室中的驱动凸轮；

设置在所述柱塞套和所述挺柱体之间的弹簧和弹簧座，所述弹簧通过所述弹簧座将所述挺柱体的滚轮偏压在所述驱动凸轮上；和

设置在所述柱塞套上端的燃料进入和燃料排出阀组件，所述燃料进入和燃料排出阀组件被构造成随着所述凸轮轴的转动允许燃料被抽吸到所述燃料喷射泵中、以及使被抽吸到所述燃料喷射泵的燃料被进一步加压而被喷出。

本申请的积极效果在于：根据本申请的挺柱体能够大大减小弹簧座与挺柱体之间的接触面积，从而大大减少滚轮的左右侧端面以及挺柱体的第一凹腔的左右内侧面间因摩擦而导致的磨损，延长挺柱体及保持在其上的滚轮的使用寿命。

附图说明

从下述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本申请的理解。在附图中：

图1示出了现有技术的燃料喷射泵装置的纵向剖视图，用于显示燃料喷射泵泵体内的结构；

图2和图3分别示出了现有技术的挺柱体的局部剖透视图和剖视图；

图4示出了根据本申请的一实施例的燃料喷射泵装置的纵向剖视图；

图5和图6分别示出了根据本申请的一实施例的挺柱体的局部剖透视图和剖视图。

在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。

附图标记说明：燃料喷射泵装置1；叶片泵3；燃料计量单元5；溢流阀7；燃料喷射泵9；柱塞11；柱塞套13；挺柱体15；中心突部16；凸轮轴17；喷射泵壳体19；喷射泵壳体部件19a；喷射泵壳体部件19b；直立孔21；轴承23；驱动凸轮25、27；腔室28；第一凹腔29；第二凹腔30；销轴31；滚轮33；弹簧35；弹簧座36；燃料进入和燃料排出阀组件37；凹槽38；柱塞腔室39；阀保持件41；燃料喷射通道43；侧端面45；内端面47；通孔48。

具体实施方式

下面结合示例详细描述本申请的优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些示例性实施例并不意味着对本申请形成任何限制。

下面结合图4总体上描述本申请的燃料喷射泵装置的结构和工作过程。如图4所示，根据本申请的一个实施例的燃料喷射泵装置1大体包括组装在一起的叶片泵3、燃料计量单元5、溢流阀7和燃料喷射泵9。叶片泵3从燃料箱抽吸燃料并将燃料输送到燃料计量单元5，燃料计量单元5可以调节将被供给到燃料喷射泵9的燃料量，供给到燃料喷射泵9的燃料被加压喷出从而流到共轨***，随后燃料从共轨***被输送到各个燃料喷射阀。在被供给到燃料喷射泵9的燃料压力超过预定压力的情况下，溢流阀7可以动作以便从燃料喷射泵9排出部分燃料。此外，燃料喷射泵装置1还可包括一个泄流阀，用于使部分燃料返回燃料箱。

燃料喷射泵9包括两个柱塞11、相应的柱塞套13、相应的挺柱体15、和凸轮轴17。凸轮轴17被支撑在喷射泵壳体19上，使凸轮轴17的一端穿过喷射泵壳体19凸出，以从发动机(未示出)接收驱动转矩，使得凸轮轴17与发动机同步旋转。

喷射泵壳体19包括喷射泵壳体部件19a和喷射泵壳体部件19b。喷射泵壳体部件19b以及叶片泵壳体通过螺栓或类似装置安装到喷射泵壳体部件19a的两端，凸轮轴17通过轴承23可旋转地保持在喷射泵壳体19上。喷射泵壳体部件19a中形成有两个直立孔21。分别用于每个柱塞11的驱动凸轮25和27形成在凸轮轴17上，并且位于在直立孔21下方形成于喷射泵壳体部件19a内的腔室28中。需要注意的是，喷射泵壳体部件19a中也可以仅形成有一个直立孔21。各个柱塞套13被固定地装配在相应的直立孔21中，柱塞11分别被***各个柱塞套13中，柱塞11的下端被安放在相应的挺柱体15上，以便在柱塞套13中往复移动。关于挺柱体15的具体结构，将在下文中结合附图5和图6进行详细描述。

如图4所示，在柱塞套13上端设置有燃料进入和燃料排出阀组件37。柱塞腔室39形成在燃料进入和燃料排出阀组件37与每个柱塞11之间，形成在阀保持件41中的燃料喷射通道43位于燃料进入和燃料排出阀组件37上方。燃料进入和燃料排出阀组件37的具体结构在本领域中是公知的，因而省略了对它的详细描述。

当一个柱塞随着一个驱动凸轮例如图4中的驱动凸轮27的凸角位置变化而向下移动时，在与该柱塞对应的柱塞腔室39内形成负压，燃料进入和燃料排出阀组件37以公知方式关闭，从而防止燃料从共轨***回流。与此同时，另一个柱塞随着另一个驱动凸轮例如图4中的驱动凸轮25的凸角位置变化而向上移动，在与该柱塞对应的柱塞腔室39内形成正压，燃料进入和燃料排出阀组件37以公知方式处于打开，使得燃料从燃料喷射通道43喷出，被输送到共轨***。这个过程交替反复地进行，从而将燃料源源不断地输送到共轨***。

参阅图5和图6，其分别是根据本申请的一实施例的挺柱体的局部剖透视图和剖视图，其中该挺柱体装有滚轮。挺柱体15大致为圆柱形状，且具有纵向中心轴线。在挺柱体15朝向驱动凸轮25和27的一侧(即，挺柱体15的底部)形成有第一凹腔29，由安装在挺柱体15上的销轴31将滚轮33可绕销轴31滚动并且可沿着销轴31轴向移动地保持在第一凹腔29中。在挺柱体15的与驱动凸轮25和27相反的一侧(即，挺柱体15的顶部)形成有第二凹腔30，第二凹腔30内设有中心突部16，围绕中心突部16形成垂直于挺柱体15的纵向中心轴线的内端面47，其中在内端面47中围绕中心突部16、相对于挺柱体15的纵向中心轴线对称地设有至少一个凹槽38，例如，环形凹槽。当然，挺柱体15也可不具有中心突部16，使得内端面47总体上为圆形表面。

如图4所示，在柱塞套13与挺柱体15之间还设置有弹簧35和弹簧座36。弹簧座36被容纳在第二凹腔30内，且弹簧座36的一侧(即，上侧)与弹簧35接触，另一侧(即，下侧)与挺柱体15的内端面47接触。弹簧35通过弹簧座36将挺柱体15向着凸轮轴17偏压，使得滚轮33总是与相应的驱动凸轮25和27保持接触。这样，当凸轮轴17旋转时，随着驱动凸轮25和27的轮廓位置变化，柱塞11通过保持在挺柱体15上的滚轮33抵靠驱动凸轮25和27外轮廓往复地上下移动。

当凸轮轴17旋转时，驱动凸轮25和27会带动挺柱体15上下移动，进而带动柱塞11和柱塞套13上下移动。由于弹簧35位于弹簧座36和柱塞套13之间，所以弹簧35被反复压缩和伸长。弹簧35在被压缩和伸长的过程中，由于其固有属性，弹簧35会产生扭矩，相应地带动弹簧座36发生扭转。如上所述，弹簧座36的下侧与挺柱体15的内端面47接触，由弹簧35产生的扭矩会通过弹簧座36与挺柱体15之间的摩擦传递到挺柱体15，带动挺柱体15扭转。然而，由于内端面47中设有凹槽38，使得弹簧座36下侧的仅仅一部分与内端面47接触，而不是弹簧座36下侧的全部与内端面47接触，所以弹簧座36与挺柱体15的内端面47之间的接触面积大大减小，进而使两者之间的摩擦力减小，使得挺柱体15的滚轮13的左右侧端面与挺柱体的内侧面之间摩擦减轻。

在上述示例中，凹槽38为环形凹槽，且被构造成该环形凹槽的至少一部分位于内端面47的靠近内端面47的外周边的位置处，即，该环形凹槽的至少一部分与挺柱体15的纵向中心轴线的距离大于内端面47的半径的二分之一。这是因为通常弹簧座36下侧与内端面47接触而形成靠近内端面47的外周边的环形接触部分，所以，凹槽38设置在内端面47的与弹簧座36接触的部分中才能减小弹簧座与挺柱体的接触面积。另外，考虑到摩擦力的力矩，凹槽38设置在内端面47的靠近其外周边的位置更能减小传递到挺柱体的扭矩。优选地，该环形凹槽的至少一部分与挺柱体15的纵向中心轴线的距离大于内端面47的半径的三分之一。

在另一示例中，凹槽38可以是多个径向凹槽或分散布置的凹槽，且被构造成该多个径向凹槽或分散布置的凹槽的至少一部分位于内端面47的靠近内端面47的外周边的位置处，即，该多个径向凹槽或分散布置的凹槽的至少一部分与挺柱体15的纵向中心轴线的距离大于内端面47的半径的二分之一。优选地，该距离大于内端面47的半径的三分之一。

另外，应指出的是，本申请设想到根据弹簧座与挺柱体的内端面的接触位置不同，凹槽的位置可以相应地调整。

如图5和图6所示，挺柱体15还可设有用于第一凹腔29和第二凹腔30之间连通的至少两个通孔48，以维持两凹腔之间的压力平衡。在该示例中，凹槽38的宽度可大于通孔48的直径，以减小弹簧座与挺柱体之间的接触面积且便于加工。本申请还设想到凹槽38的宽度和深度可以根据挺主体与弹簧座的尺寸而进一步调整，在此不做进一步的描述。

因此，通过在挺柱体15的内端面47中设置凹槽38，能够大大减小弹簧座与挺柱体之间的接触面积，从而大大减少滚轮的左右侧端面以及挺柱体的第一凹腔的左右内侧面间因摩擦而导致的磨损，延长挺柱体及保持在其上的滚轮的使用寿命。

虽然以上描述了本申请的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本申请的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本申请的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于燃料喷射泵的挺柱体，所述挺柱体(15)包括：

设置在所述挺柱体(15)的底部的第一凹腔(29)；

通过销轴(31)可滚动并且可轴向移动地保持在所述第一凹腔(29)中的滚轮(33)；

设置于所述挺柱体(15)的顶部的第二凹腔(30)，所述第二凹腔(30)具有垂直于所述挺柱体(15)的纵向中心轴线的内端面(47)；

其特征在于，所述内端面(47)中设有相对于所述挺柱体(15)的纵向中心轴线对称的至少一个凹槽(38)。

2.根据权利要求1所述的挺柱体，其特征在于，所述至少一个凹槽(38)为环形凹槽，且被构造成其至少一部分位于所述内端面(47)的靠近所述内端面(47)的外周边的位置处。

3.根据权利要求2所述的挺柱体，其特征在于，所述环形凹槽的至少一部分与所述挺柱体的纵向中心轴线的距离大于所述内端面(47)的半径的三分之一。

4.根据权利要求1所述的挺柱体，其特征在于，所述至少一个凹槽(38)为多个径向凹槽或分散布置的凹槽，且被构造成其至少一部分位于所述内端面(47)的靠近所述内端面(47)的外周边的位置处。

5.根据权利要求4所述的挺柱体，其特征在于，所述多个径向凹槽或分散布置的凹槽的至少一部分与所述挺柱体的纵向中心轴线的距离大于所述内端面(47)的半径的三分之一。

6.根据权利要求1所述的挺柱体，其特征在于，所述内端面(47)上还设有中心突部(16)，且所述至少一个凹槽(38)围绕所述中心突部(16)设置。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的挺柱体，其特征在于，所述挺柱体(15)设有用于所述第一凹腔(29)和所述第二凹腔(30)连通的通孔(48)，且所述至少一个凹槽(38)的宽度大于所述通孔(48)的直径。

8.一种燃料喷射泵，其特征在于，包括根据权利要求1-7中的任一项所述的挺柱体(15)。

9.根据权利要求8所述的燃料喷射泵，其特征在于，所述燃料喷射泵还包括：

形成有至少一个直立孔(21)和与所述直立孔(21)连通的腔室(28)的喷射泵壳体(19)，其中所述挺柱体(15)被设置在所述直立孔(21)中；

被固定地装配在所述直立孔(21)中的柱塞套(13)，所述柱塞套(13)中插有柱塞(11)，所述柱塞(11)被放置在所述挺柱体(15)上且能够在所述柱塞套(13)中往复移动；

由所述喷射泵壳体(19)可转动地支撑的凸轮轴(17)，所述凸轮轴(17)上形成有与所述柱塞(11)相对应并且位于所述腔室(28)中的驱动凸轮(25、27)；

设置在所述柱塞套(13)和所述挺柱体(15)之间的弹簧(35)和弹簧座(36)，所述弹簧(35)通过所述弹簧座(36)将所述挺柱体(15)的滚轮(33)偏压在所述驱动凸轮(25、27)上；和

设置在所述柱塞套(13)上端的燃料进入和燃料排出阀组件(37)，所述燃料进入和燃料排出阀组件(37)被构造成随着所述凸轮轴(17)的转动允许燃料被抽吸到所述燃料喷射泵中、以及使被抽吸到所述燃料喷射泵的燃料被进一步加压而被喷出。

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