高壓燃料泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高壓燃料泵。
【背景技術】
[0002]已知一種將高壓燃料供應到內燃機(諸如，柴油機)的高壓燃料泵。高壓燃料泵包括凸輪軸、柱塞和加壓室。凸輪軸連接到內燃機的曲軸并且由內燃機的曲軸旋轉。當凸輪軸旋轉時，柱塞在形成在殼體中的氣缸中可滑動地往復。加壓室形成在氣缸中并且具有在柱塞往復時變化的可變容積。燃料被供應到加壓室并且通過柱塞的往復而被加壓。然后，當被加壓的燃料的壓力達到預定的壓力時，排出閥打開。因此，被加壓的燃料供應到內燃機的共軌。例如，JPA(對應于US2013/0195692A1)公開了一種這樣的高壓燃料泵，其包括放置在柱塞的遠端處的挺桿體和由挺桿體保持的輥。在這個高壓燃料泵中，沿著凸輪軸的外周面以預定的間隔一個接一個布置的凸輪凸角和每個形成在對應的相鄰的兩個凸輪凸角之間的凸輪凹谷交替地布置并且凸輪軸和輥被布置以彼此接觸。當凸輪軸旋轉時，凸輪凸角和凸輪凹谷交替地接觸輥以在使得輥旋轉的同時使得挺桿體沿柱塞的軸向方向往復。以此方式，柱塞可滑動地往復以使得供應到加壓室的燃料被加壓。
[0003]在上述高壓燃料泵中，在預定的間隙介于輥的外圓周面與挺桿體之間的同時，輥由挺桿體保持以實現在接收凸輪軸旋轉方向上的驅動力時輥繞輥的圓的圓心(也就是，輥的橫截面的圓的圓心)旋轉。供應到凸輪軸與殼體之間的空隙的潤滑油進入這個間隙以形成油膜并且從而實現輥的平滑旋轉。在以上述方式構造的挺桿體和輥中，輥接收在凸輪軸的旋轉方向上的驅動力。因此，在垂直于輥的旋轉軸線的垂直方向(也就是，在切向方向，其是垂直于凸輪軸和輥沿著其彼此接觸的接觸線的垂直方向)產生力。在這個滾動接觸狀態下，其中輥接收在圍繞輥中心的旋轉方向上施加的旋轉力，由于輥和/或凸輪軸的磨損，輥可能接觸凸輪軸以使得凸輪軸局部接觸輥的沿著接觸線定位在前側上的前側部或輥的沿著接觸線定位在后側上的后側部。由于上述的局部接觸，輥的在輥的前側部處的旋轉力和輥的在輥的后側部處的旋轉力中的一個可能增大以至于輥可能繞挺桿體的挺桿體沿著其滑動的滑動軸線翻轉。也就是，限制了輥繞輥的旋轉軸線的旋轉，并且產生了輥繞挺桿體的滑動軸線翻轉的現象(使得輥的旋轉軸線翻轉的現象)。這個現象也稱為翻轉現象。由于輥的翻轉，輥與凸輪軸之間的接觸狀態從滾動接觸狀態變為滑動接觸狀態，在滑動接觸狀態，輥不繞其旋轉軸線旋轉而相對于凸輪軸滑動。從而，在輥的旋轉速度與凸輪軸的旋轉速度之間產生相對速度以至于可能通過輥與挺桿體之間的接觸而出現輥的卡住。輥的卡住限制了輥繞輥的旋轉軸線的旋轉以至于柱塞的往復被干涉。結果，可能干涉高壓燃料泵的用于加壓燃料并且將加壓的燃料供應到共軌的功能。

【發明內容】

[0004]本發明鑒于上述缺點而作出并且本發明的目的是提供一種高壓燃料泵，其能夠限制輥的卡住以在使得燃料加壓和供應被加壓的燃料的功能方面提高高壓燃料泵的可靠性。
[0005]根據本發明，提供了一種高壓燃料泵，其包括外殼本體、凸輪主體、柱塞、挺桿體和輥。外殼本體包括構造為圓筒形式的氣缸。凸輪主體包括徑向向外突出的多個凸輪凸角。凸輪主體連接到與內燃機的曲軸同步旋轉的凸輪軸。柱塞在外殼本體的氣缸內側沿著滑動軸線可滑動地往復。挺桿體放置在柱塞的凸輪主體被放置于此的一側上。挺桿體與柱塞一體地可滑動地往復。輥由挺桿體保持并且接觸凸輪主體。輥通過凸輪軸的旋轉而旋轉并且具有構造為圓形的橫截面。當柱塞通過挺桿體往復時，抽吸到形成在氣缸中的加壓室中的燃料被壓縮并且從高壓燃料泵排出，其中所述挺桿體又由通過凸輪軸的旋轉而旋轉的多個凸輪凸角往復。輥和凸輪主體被布置以使得當在凸輪軸的軸線的方向上觀察輥和凸輪主體時，所述輥與所述凸輪主體在此彼此接觸的接觸點從所述柱塞的滑動軸線與輥的橫截面的圓在接觸點處的切線在此彼此相交的相交點在與凸輪主體的旋轉方向相反的凸輪主體的反向旋轉方向上移位。
【附圖說明】
[0006]本文所描述的附圖僅僅是為了示出的目的并且不旨在以任何方式限制本發明的范圍。
[0007]圖1是根據本發明的第一實施例的高壓燃料泵的橫截面圖；
[0008]圖2是圖1的放大的局部橫截面圖，其示出根據第一實施例的彼此接觸的輥與凸輪主體之間的位置關系；
[0009]圖3A和圖3B是用于描繪根據第一實施例在使得輥旋轉時產生的力的描繪性視圖；
[0010]圖3C和圖3D是用于描繪根據第一實施例限制輥的翻轉的恢復力的描繪性視圖；
[0011]圖4是示出根據第一實施例柱塞的傾斜角度與高壓燃料噴射泵處燃料的排出量之間的關系的特征圖；
[0012]圖5是示出根據本發明第二實施例彼此接觸的輥和凸輪主體的放大局部橫截面圖；
[0013]圖6是示出根據本發明第三實施例彼此接觸的輥和凸輪主體之間的位置關系的放大局部橫截面圖；和
[0014]圖7是示出根據本發明第四實施例彼此接觸的輥和凸輪主體的放大局部橫截面圖。
【具體實施方式】
[0015]將參考附圖描述本發明的實施例。在下面的描述中，在全部實施例中相似的部件將通過相同的附圖標記表示并且為了簡化將不再冗余地描述。而且，在下面的實施例中，任何兩個或更多實施例以及其修改的特征可以組合到一起，只要關于這種組合沒有問題，即使這種組合沒有在本發明中明確地討論。
[0016](第一實施例)
[0017]圖1和圖2所示的根據本發明的第一實施例的高壓燃料泵I是用在例如燃燒柴油燃料的內燃機中的高壓燃料泵。高壓燃料泵I包括外殼本體10、凸輪主體21和可滑動裝置30。高壓燃料泵I連接到燃料箱和共軌(都未示出)。高壓燃料泵I從燃料箱接收燃料并且將加壓的燃料供應到共軌。在該實施例中，遠端側是外殼本體10的放置凸輪主體21的一側，并且基端側是與遠端側相反的一側。
[0018]外殼本體10構造為圓筒形式并且由具有高的剛度以承受高壓的鋼鐵材料制成。外殼本體10包括凸輪室12和氣缸11。凸輪室12形成在外殼本體10的遠端側處并且構造以具有圓形橫截面。凸輪室12接收凸輪主體21。氣缸11構造為圓筒形式并且與凸輪室12連通以接收可滑動裝置30。基端本體部13固定到氣缸11的基端側開口，加壓室14和燃料通道15形成在所述基端本體部13中。控制閥40和排出閥50安裝到基端本體部13。形成在外殼本體10內側的氣缸11相對于連接到凸輪本體21的凸輪軸20在相反方向上(在下文中稱為凸輪主體21的反向旋轉方向)傾斜，所述相反方向與繞凸輪主體21的中心(旋轉中心)P4旋轉的凸輪主體21的旋轉方向R相反。
[0019]安裝在氣缸11的內側中的可滑動裝置30包括柱塞31、挺桿體32和輥33。柱塞31構造為圓柱形式并且可滑動地接收在被形成以在基端本體部13中從基端側朝向遠端側延伸的空間中。這個空間的其中柱塞31不被插入的部分形成加壓室14并且燃料被供應到這個加壓室14。
[0020]挺桿體32設置到柱塞31的遠端側。具體地，挺桿體32放置在柱塞31的放置凸輪主體21的一側上。挺桿體32的遠端部是凹入的以形成半圓柱形凹部，其用作具有半圓柱形橫截面的保持部321。輥33被保持在保持部321中以使得在保持部321的內周面與輥33的外圓周面之間形成間隙。輥33具有構造為圓形(也就是，由輥33的外圓周面形成的圓形)的橫截面。
[0021]如上所述，在間隙(預定間隙)介于輥33與挺桿體32之間的同時，輥33由挺桿體32保持。具體地，輥33被放置以使得輥33的外圓周面的定位在輥33的橫截面的圓的圓心P3 (下文中稱為棍33的圓的圓心P3)的遠端側上的一半由挺桿體32局部地覆蓋。棍33的圓的圓心P3是輥33的旋轉中心，輥33繞所述