CN210343565U - 柱塞泵以及高压燃油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种柱塞泵以及高压燃油泵。柱塞泵包括：泵体，泵体具有内壁并且限定纵向轴线；布置在泵体中并且沿着纵向轴线延伸的柱塞；以及，布置在泵体中并且能够沿着纵向轴线往复运动以驱动柱塞的挺柱体组件。挺柱体组件包括挺柱体，该挺柱体具有与泵体的内壁面对的外周面。泵体具有第一转动限制特征，并且挺柱体具有第二转动限制特征，第一转动限制特征与第二转动限制特征配合以限制挺柱体绕着纵向轴线相对于泵体的转动。根据本实用新型，能够限制挺柱体绕着泵体的纵向轴线相对于泵体的转动，使得滚子端面与挺柱体之间不接触或尽可能少接触，从而二者之间的磨损可以减少。这能够确保柱塞泵的可靠运行，并延长柱塞泵的使用寿命。

Description

柱塞泵以及高压燃油泵

技术领域

本实用新型涉及一种柱塞泵，以及包括这种柱塞泵的高压燃油泵。

背景技术

在用于车辆发动机的燃油喷射***中，高压燃油泵将燃油以高压的状态供给至共轨。高压燃油泵主要包括供油泵以及一个或多个柱塞型高压组件(柱塞泵)。柱塞泵通常包括布置在泵体内并且可由凸轮轴上的凸轮通过挺柱体组件驱动而作往复运动的柱塞。挺柱体组件包括挺柱体和由销可转动地支撑在挺柱体的内腔中的滚子。滚子可绕着由销限定的转动轴线自由转动，并且突出于内腔以与凸轮的轮廓面接触。柱塞弹簧设置在柱塞套和挺柱体组件的挺柱体之间。柱塞弹簧的一端抵接柱塞套固定且另一端抵接形成于挺柱体的弹簧座，以持续施加朝着凸轮推压弹簧座、特别是滚子的弹簧力，从而使滚子与凸轮的轮廓面保持紧密接触。

在柱塞泵工作时，在凸轮轴的转动运动和柱塞弹簧的弹簧力的作用下，挺柱体组件和柱塞作往复运动，从而完成泵油任务。柱塞弹簧通常呈螺旋弹簧的形式，柱塞弹簧在其压缩和伸展时会带动其所抵接的挺柱体绕着泵体的纵向轴线相对于泵体转动。由于挺柱体组件的挺柱体与滚子之间存在配合公差或间隙，这种相对转动又会使滚子沿着销滑动，进而使滚子的一个端面接触并抵靠挺柱体的相应部位推压。当然，这种相对转动也可能使滚子的两个端面与挺柱体的相应端壁交替接触。滚子端面与挺柱体之间的长期摩擦接触不仅会导致二者磨损，缩短使用寿命，而且会产生额外的热量，引起柱塞泵性能劣化。

因而，迫切需要对现有的柱塞泵进行改进，以限制挺柱体绕着泵体的纵向轴线相对于泵体的转动。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种柱塞泵，在这种柱塞泵中挺柱体绕着泵体的纵向轴线相对于泵体的转动受到限制，从而确保柱塞泵的可靠运行。

根据本实用新型的一方面，提供一种柱塞泵，所述柱塞泵包括：泵体，所述泵体具有内壁并且限定纵向轴线；布置在所述泵体中并且沿着所述纵向轴线延伸的柱塞；以及，布置在所述泵体中并且能够沿着所述纵向轴线往复运动以驱动所述柱塞的挺柱体组件，所述挺柱体组件包括挺柱体，所述挺柱体具有与所述泵体的内壁面对的外周面；其特征在于，所述泵体具有第一转动限制特征，所述挺柱体具有第二转动限制特征，所述第一转动限制特征与所述第二转动限制特征配合以限制所述挺柱体绕着所述纵向轴线相对于所述泵体的转动。

优选地，所述第一转动限制特征和所述第二转动限制特征中的一个是突起，所述第一转动限制特征和所述第二转动限制特征中的另一个是平行于所述纵向轴线延伸的平坦表面。

优选地，当所述挺柱体沿着所述纵向轴线往复运动时，所述突起与所述平坦表面以滑动摩擦或者滚动摩擦的方式配合。

优选地，所述突起呈平行于所述平坦表面延伸的引导销的形式。

优选地，所述突起呈引导滚子的形式，所述引导滚子平行于所述平坦表面延伸并且能够在所述平坦表面上滚动。

优选地，所述突起突出于所述泵体的内壁，并且所述平坦表面形成于所述挺柱体的所述外周面上。

优选地，所述第一转动限制特征和所述第二转动限制特征中的一个是突起，所述第一转动限制特征和所述第二转动限制特征中的另一个是沿着所述纵向轴线延伸的凹槽，所述突起被接收在所述凹槽中以使所述突起能够沿着所述纵向轴线移动。

优选地，当所述挺柱体沿着所述纵向轴线往复运动时，所述突起与所述凹槽以滑动摩擦或者滚动摩擦的方式配合。

优选地，所述突起是引导螺栓，所述引导螺栓的一端被接收在所述凹槽中。

优选地，所述突起是被接收在凹窝中且突出于所述凹窝的引导滚珠的一部分，所述引导滚珠能够在所述凹槽中滚动。

优选地，所述突起突出于所述泵体的内壁，并且所述凹槽形成于所述挺柱体的所述外周面中。

根据本发明的另一方面，提供一种高压燃油泵，所述高压燃油泵包括至少一个用于输出高压燃油的高压组件，所述高压组件由上述柱塞泵构成。

根据本实用新型，通过在挺柱体和泵体上分别提供转动限制特征，挺柱体绕着泵体的纵向轴线相对于泵体的转动受到限制，使得滚子端面与挺柱体之间不接触或尽可能少接触，从而二者之间的磨损可以减少。这确保柱塞泵的可靠运行，并延长柱塞泵的使用寿命。

附图说明

下面将结合附图来更彻底地理解并认识本实用新型的上述和其它方面。应当注意的是，附图仅为示意性的，并非按比例绘制。在附图中：

图1A是根据本申请的一个实施例的柱塞泵的一部分的剖视示意图；

图1B是图1A的柱塞泵的一部分的另一剖视示意图；

图1C和图1D分别是图1A的柱塞泵的转动限制特征的示意性侧视图和俯视图；

图2A是根据本申请的另一个实施例的柱塞泵的一部分的剖视示意图；

图2B和图2C分别是图2A的柱塞泵的转动限制特征的示意性侧视图和俯视图；

图3A是根据本申请的又一个实施例的柱塞泵的一部分的剖视示意图；

图3B是图3A的柱塞泵的转动限制特征的示意性俯视剖视图；

图4A和图4B分别是根据本申请的再一个实施例的柱塞泵的一部分的示意性侧视图和俯视图；以及

图5A和图5B分别是根据本申请的再一个实施例的柱塞泵的一部分的示意性侧向剖视图和俯视图。

具体实施方式

下面结合示例详细描述本实用新型的优选实施例。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实用新型形成任何限制。

本申请涉及一种柱塞泵。这种柱塞泵可用于车辆的高压燃油泵、尤其是高压柴油泵中。高压燃油泵主要包括供油泵以及一个或多个柱塞型高压组件(柱塞泵)。供油泵从燃油箱抽取燃油并且预压燃油，随后将预压燃油供应给柱塞泵。柱塞泵将燃油加压到高压，并且将高压燃油供应给发动机，例如经由共轨***的油轨。

图1A示出了根据本申请的一个实施例的柱塞泵1的一部分。如图1A所示，柱塞泵1可包括：泵体3，该泵体3具有内壁(37)并且限定纵向轴线4；安装在泵体3中的柱塞套(未示出)；在柱塞套中可沿着纵向轴线4往复运动的柱塞5；凸轮轴(未示出)，其上设有凸轮7；挺柱体组件，该挺柱体组件包括挺柱体9和由销11可转动地支撑在该挺柱体9的内腔13中的滚子15；设置在柱塞套和挺柱体组件的挺柱体9之间的柱塞弹簧17。

进一步参考图1B，挺柱体9为大致圆柱体形状，其纵向轴线与泵体3的纵向轴线4大致重合。挺柱体9还具有与泵体3的内壁37面对的外周面10。挺柱体9在其内限定出位于下部的内腔13和位于上部的弹簧座19。在挺柱体9的与纵向轴线4垂直的横向方向上，内腔13由彼此面对的两个端壁23、25界定，在这两个端壁23、25中形成有沿着所述横向方向彼此对齐的销孔。滚子15通过销11安装在挺柱体9的内腔13中，并且滚子15的两个端面27、29分别与挺柱体9的两个端壁23、25面对且间隔一定间隙(配合公差)，从而使得滚子15能在内腔13内转动。销11穿过滚子15且限定滚子15绕着其自由转动的转动轴线12，并且销11在两端***并且固定在销孔中。转动轴线12平行于所述横向方向。由于所述间隙的存在，滚子15还可在销11上沿着转动轴线12滑动。

再次参考图1A，滚子15突出于内腔13，并且可与凸轮7的轮廓面21接触并且被该凸轮7驱动。柱塞5沿着纵向轴线4延伸，其一端***柱塞套，另一端抵推于挺柱体9，例如抵推于弹簧座19中的凸台。柱塞弹簧17通常呈螺旋弹簧的形式，其一端抵接柱塞套固定且另一端抵接弹簧座19，并且柱塞弹簧17通过位于弹簧座19中且夹持于柱塞5端部的夹持盘31来保持柱塞5与挺住体9抵接。柱塞弹簧17持续施加朝着凸轮7推压弹簧座19、特别是滚子15的弹簧力，从而使滚子15与凸轮7的轮廓面21保持紧密接触。

在柱塞泵1工作时，在凸轮轴的转动运动和柱塞弹簧17的弹簧力的作用下，挺柱体组件和柱塞5沿着纵向轴线4作往复运动，从而完成泵油任务。柱塞弹簧17在其压缩和伸展时会带动其所抵接的挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3转动。此时，由于所述间隙的存在，滚子15会在销11上沿着所述横向方向滑动，进而使滚子15的两个端面27、29的其中一个与挺柱体9的相应端壁23、25接触。当然，这种相对转动也可能使滚子15的两个端面27、29与挺柱体的相应端壁23、25交替接触。

滚子15的端面27、29与挺柱体9之间的长期摩擦接触不仅会导致二者磨损，缩短使用寿命，而且会产生额外的热量，引起柱塞泵1性能劣化。为了解决这一问题，本申请提出，分别在泵体3和挺柱体9上提供第一转动限制特征和第二转动限制特征，以尽可能限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。

在图1A、图1C和图1D中示出了根据本申请的一个实施例的柱塞泵1的第一转动限制特征和第二转动限制特征，其中第一转动限制特征呈突出于泵体3的内壁37的突起35的形式，第二转动限制特征呈形成于挺柱体9的外周面10上且平行于纵向轴线4延伸的平坦表面33的形式。平坦表面33可以通过本领域中已知的方式(例如铣削、铸造等)形成，并且优选地平行于滚子15的转动轴线12延伸。突起35可以与该平坦表面33配合，以限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。具体参考图1C和图1D，突起35可以呈引导销的形式，其为大致圆柱形，并且具有两个端面以及在两个端面之间延伸的侧面。所述引导销平行于平坦表面33延伸，并且优选地垂直于纵向轴线4延伸。所述引导销可以通过本领域中已知的方式(例如焊接等)固定到泵体3的内壁37，并且在其安装就位时突出于泵体3的内壁37。在柱塞泵1工作时，所述引导销的侧面的远离内壁37的边缘38能够与平坦表面33配合，允许挺柱体9在泵体3内沿着纵向轴线4往复运动，而限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。

应理解到，突起也可以设置在挺柱体9上，并且泵体3的内壁37可以对应地形成有平坦表面，只要所述突起与所述平坦表面能够配合以限定挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。还应理解到，突起的具体形式不限于引导销，而是可以包括能够与所述平坦表面配合以限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动的任何突出特征。还应理解到，平坦表面也可以与滚子15的转动轴线12成一定角度地延伸。还应理解到，平坦表面可以是多于一个平坦表面，并且突起也可以是多于一个突起，其与所述多于一个平坦表面配合以限定挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。

图2A示出了根据本申请的另一个实施例的柱塞泵1'的一部分。类似于柱塞泵1，柱塞泵1'的第二转动限制特征呈形成于挺柱体9的外周面10上且平行于纵向轴线4延伸的平坦表面33的形式。为了降低平坦表面与突起之间的摩擦，本申请提出，柱塞泵1'采用引导滚子作为突起35'，以代替上述引导销。进一步参考图2B和图2C，所述引导滚子通过引导滚子销41连接到泵体3且突出于泵体3的内壁37，并且可绕着平行于平坦表面33的转动轴线39转动。所述引导滚子能够以与所述引导销类似的方式与所述平坦表面33配合以限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动，同时所述引导滚子能够在平坦表面33上沿着纵向轴线4的方向滚动以降低平坦表面33与突起35'之间的摩擦。与使用引导销相比，使用引导滚子使平坦表面33与突起35'之间的摩擦由滑动摩擦转变为滚动摩擦，这降低了由于引入转动限制特征而增加的***摩擦损耗，提高了传动效率，延长了部件使用寿命。应理解到，所述引导滚子能够以本领域中已知的任何方式连接到泵体3。还应理解到，可以设置多于一个引导滚子。还应理解到，引导滚子也可以设置在挺柱体9上，并且泵体3的内壁37可以对应地形成有平坦表面，所述引导滚子与所述平坦表面配合，以限定挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动，并且在平坦表面33与突起35'之间提供滚动摩擦。

图3A示出了根据本申请的又一个实施例的柱塞泵1”的一部分。柱塞泵1”与柱塞泵1的区别在于：第二转动限制特征呈形成于挺柱体9的外周面10中且平行于纵向轴线4延伸的凹槽43的形式。凹槽43可以通过本领域中已知的方式(例如铣削、铸造等)形成。突起35”可以被接收在凹槽43中以与凹槽43配合，从而限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。在图3A中，突起35”呈引导螺栓的形式，其可以通过本领域中已知的方式固定到泵体3，例如所述引导螺栓可以经由开设于泵体3的螺纹孔拧入泵体3，并且突出于泵体3的内壁37。如图3B所示最佳示出的，所述引导螺栓的端部45突出于泵体3并且被接收在挺柱体9的凹槽43中，以使端部45能够沿着纵向轴线4相对于凹槽43移动。在柱塞泵1工作时，所述引导螺栓的端部45与凹槽43配合，允许挺柱体9在泵体3内沿着纵向轴线4作往复运动，而限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。

应理解到，突起41的具体形式不限于引导螺栓，而是可以包括能够与挺柱体9的凹槽43配合以限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动的任何突出特征。还应理解到，凹槽43可以是多于一个凹槽，并且突起41可以是多于一个突起，其与所述多于一个凹槽配合以限定挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。

图4A和图4B示出了根据本申请的再一个实施例的柱塞泵1”'的一部分。柱塞泵1”'与柱塞泵1的区别在于：第一转动限制特征呈形成于泵体3的内壁37中且平行于纵向轴线4延伸的凹槽49的形式，并且第二转动限制特征呈突出于挺柱体9的外周面10的突起47的形式。凹槽49可以通过本领域中已知的方式(例如铣削、铸造等)形成。突起47可以通过本领域中已知的方式(例如焊接等)固定到挺柱体9，或者其可以与挺柱体9一体形成。突起47可以被接收在凹槽49中，以限制挺柱体9绕着纵向轴线4的转动。如图4A和图4B所示，突起47突出于挺柱体9的外周面10，并且被接收在凹槽49中，以使突起47能够沿着纵向轴线4相对于凹槽49移动。在柱塞泵1工作时，凹槽49能够与突起47配合，允许挺柱体9在泵体3内沿着纵向轴线4作往复运动，而限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。应理解到，突起47可以包括能够与挺柱体9的凹槽49配合以限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动的任何突出特征。还应理解到，凹槽49可以是多于一个凹槽，并且突起47可以是多于一个突起，其与所述多于一个凹槽配合以限定挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。

图5A和图5B示出了根据本申请的再一个实施例的柱塞泵1””的一部分。类似于图4A和图4B所示的柱塞泵1”'，柱塞泵1””的第一转动限制特征呈形成于泵体3的内壁37中且平行于纵向轴线4延伸的凹槽55的形式。为了降低第二转动限制特征与第一转动限制特征之间的摩擦，本申请提出，柱塞泵1””采用凹窝51和被接收在该凹窝51中的引导滚珠53来作为第二转动限制特征，以代替上述突起47。如图5A和图5B所示，凹窝51与凹槽55相对地形成于挺柱体9的外周面10中，并且其尺寸被设计成接收引导滚珠53。引导滚珠53被接收在凹窝51中，并且一部分突出于所述外周面10且被接收在凹槽55中，以使引导滚珠53能够在凹槽55中滚动。在柱塞泵1工作时，引导滚珠53与凹槽55配合，允许挺柱体9在泵体3内沿着纵向轴线4作往复运动，而限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。与使用固定到挺柱体9的突起47相比，使用凹窝51和被接收在该凹窝51中的引导滚珠53来作为第二转动限制特征，使得第二转动限制特征与第一转动限制特征之间的摩擦由滑动摩擦转变为滚动摩擦，这降低了由于引入转动限制特征而增加的***摩擦损耗，提高了传动效率，延长了部件使用寿命。

应理解到，凹槽与引导滚珠和凹窝的位置可以互换。也就是说，凹槽可以形成于挺柱体9的外周面10中且平行于纵向轴线4延伸，并且凹窝可以对应地形成于泵体3的内壁37中。引导滚珠被接收在凹窝中，并且一部分突出于泵体3的内壁37且被接收在凹槽中，从而允许挺柱体9在泵体3内沿着纵向轴线4作往复运动，并且限制挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。还应理解到，凹槽可以是多于一个凹槽，并且凹窝和引导滚珠可以是多于一组凹窝和引导滚珠，其与所述多于一个凹槽配合以限定挺柱体9绕着纵向轴线4相对于泵体3的转动。

以上结合具体实施例对本实用新型进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本实用新型的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本实用新型的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种柱塞泵，包括：

泵体(3)，所述泵体(3)具有内壁(37)并且限定纵向轴线(4)；

布置在所述泵体(3)中并且沿着所述纵向轴线(4)延伸的柱塞(5)；以及

布置在所述泵体(3)中并且能够沿着所述纵向轴线(4)往复运动以驱动所述柱塞(5)的挺柱体组件，所述挺柱体组件包括挺柱体(9)，所述挺柱体(9)具有与所述泵体(3)的内壁(37)面对的外周面(10)；

其特征在于，所述泵体(3)具有第一转动限制特征，所述挺柱体(9)具有第二转动限制特征，所述第一转动限制特征与所述第二转动限制特征配合以限制所述挺柱体(9)绕着所述纵向轴线(4)相对于所述泵体(3)的转动。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述第一转动限制特征和所述第二转动限制特征中的一个是突起(35、35')，所述第一转动限制特征和所述第二转动限制特征中的另一个是平行于所述纵向轴线(4)延伸的平坦表面(33)。

3.根据权利要求2所述的柱塞泵，其特征在于，当所述挺柱体(9)沿着所述纵向轴线(4)往复运动时，所述突起(35、35')与所述平坦表面(33)以滑动摩擦或者滚动摩擦的方式配合。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于：

所述突起(35)呈平行于所述平坦表面(33)延伸的引导销的形式；或者

所述突起(35')呈引导滚子的形式，所述引导滚子平行于所述平坦表面(33)延伸并且能够在所述平坦表面(33)上滚动。

5.根据权利要求2所述的柱塞泵，其特征在于，所述突起(35、35')突出于所述泵体(3)的所述内壁(37)，并且所述平坦表面(33)形成于所述挺柱体(9)的所述外周面(10)上。

6.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述第一转动限制特征和所述第二转动限制特征中的一个是突起(35”、47)，所述第一转动限制特征和所述第二转动限制特征中的另一个是沿着所述纵向轴线(4)延伸的凹槽(43、49、55)，所述突起(35”、47)被接收在所述凹槽(43、49、55)中以使所述突起(35”、47)能够沿着所述纵向轴线(4)相对于所述凹槽(43、49、55)移动。

7.根据权利要求6所述的柱塞泵，其特征在于，当所述挺柱体(9)沿着所述纵向轴线(4)往复运动时，所述突起(35”、47)与所述凹槽(43、49、55)以滑动摩擦或者滚动摩擦的方式配合。

8.根据权利要求7所述的柱塞泵，其特征在于：

所述突起(35”)是引导螺栓，所述引导螺栓(35”)的一端(45)被接收在所述凹槽(43)中；或者

所述突起是被接收在凹窝(51)中且突出于所述凹窝(51)的引导滚珠(53)的一部分，所述引导滚珠(53)能够在所述凹槽(55)中滚动。

9.根据权利要求6所述的柱塞泵，其特征在于，所述突起(35”)突出于所述泵体(3)的内壁37，并且所述凹槽(43)形成于所述挺柱体(9)的所述外周面(10)中。

10.一种高压燃油泵，包括至少一个用于输出高压燃油的高压组件，其特征在于，所述高压组件由根据权利要求1至9中任一项所述的柱塞泵构成。

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