凸轮从动组件、柱塞泵和高压燃油泵的制作方法

本申请涉及一种用于柱塞泵的凸轮从动组件，包含这种凸轮从动组件的柱塞泵，和包含这种柱塞泵的高压燃油泵。

背景技术：

用于车辆发动机的柱塞型燃油泵通常包括由凸轮轴上的凸轮借助凸轮从动组件驱动的柱塞，凸轮轴的旋转运动转化成柱塞在缸体中的往复运动。凸轮从动组件包括挺柱体和由销可旋转地支撑在挺柱体的内腔中的滚子。

在燃油泵工作时，滚子绕销旋转且可轴向滑动，滚子的一个端面会接触并推压于挺柱体的相应部位。滚子端面与挺柱体之间的长期摩擦接触会导致二者磨损，这对燃油泵的性能是有害的。

技术实现要素：

本申请的目的是减小或避免凸轮从动组件工作时滚子端面与挺柱体之间的接触。

为此，根据本申请，提供了一种用于柱塞泵的凸轮从动组件，其包括：挺柱体，其具有彼此对置的一对端壁，所述一对端壁之间形成有内腔；安装于所述一对端壁的销；以及由所述销支撑的滚子，所述滚子可在所述内腔中旋转和轴向滑动，并且所述滚子的两个轴向上的端部分别与所述端壁面对且相邻；其中，所述一对端壁和所述滚子的两个端部具有磁性结构，使得每个端壁与滚子的相应端部之间存在相同极性的磁极之间产生的轴向斥力。

根据一种可行实施方式，在上述凸轮从动组件中，所述挺柱体可以由可磁化材料制成，且被整体磁化而使得一个端壁具有s极，另一个端壁具有n极。在这种情况下，所述滚子可以由可磁化材料制成，且被整体磁化而使得其一个端部具有s极，另一个端部具有n极。

根据另一种可行实施方式，所述挺柱体可以至少在所述一对端壁处由可磁化材料制成，且在所述一对端壁处分别被局部磁化，以使得每个端壁各自在轴向上具有s极和n极，且所述一对端壁的彼此面对的内壁面处具有相同的极性。在这种情况下，所述滚子可以由可磁化材料制成，且在轴向的两部分中被局部磁化，以使得每个部分各自在轴向上具有s极和n极，且在滚子的两个轴向端面处具有相同的极性。

根据另一种可行实施方式，所述挺柱体的一对端壁中可以分别装有第一永磁体，所述滚子的两个端部中在与第一永磁体轴向对应的位置上分别装有第二永磁体。在这种情况下，所述第一永磁体和第二永磁体可以分别为围绕滚子的中心轴线布置的连续圆弧或圆环形磁体或离散的多个磁体。

根据一种可选的实施方式，所述滚子的外周表面为向外鼓出的旋转曲面，其在轴向中央的外径比轴向两端的外径略大。

根据本申请，还提供了一种柱塞泵，其包括：如前所述的凸轮从动组件；驱动所述凸轮从动组件中的滚子的凸轮；以及由所述凸轮从动组件的挺住体驱动而往复运动的柱塞。

根据本申请，还提供了一种高压燃油泵，特别是高压柴油泵，其包括：至少一个高压组件，用于以高压输出燃油，所述高压组件由如前所述的柱塞泵构成。

根据本申请，通过轴向磁斥力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。

附图说明

下面将结合附图来更彻底地理解并认识本申请的上述和其它方面，在附图中：

图1是根据本申请的一种柱塞泵的一个实施例的局部剖视图；

图2是图1中的柱塞泵的实施例中的凸轮从动组件的一种可行实施方式的剖视图；

图3是图2中的凸轮从动组件的一种改型的剖视图；

图4是图1中的柱塞泵的实施例中的凸轮从动组件的另一种可行实施方式的剖视图。

具体实施方式

现在参照附图来描述本申请的一些可行实施方式。应当注意的是，附图仅为示意性的，并且并非按比例绘制。

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、特别是高压柴油泵中。高压燃油泵主要包括供油泵和一个或多个柱塞泵(高压组件)。供油泵从燃油箱抽取燃油并且预压燃油，然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，例如经过共轨系统的油轨。

图1示出了本申请的柱塞泵的凸轮及凸轮从动组件，该凸轮从动组件包括挺柱体1，其为大致圆柱体形状，并且在其内限定出位于下部的内腔2和上部的凹槽3。在挺柱体1的一个横向方向上，内腔2由一对对置的端壁4界定，这对端壁4具有彼此面对且相互平行的内壁面。此外，在这对端壁4中，形成有沿所述横向彼此对正的销孔5。

所述凸轮从动组件还包括大致圆柱形的滚子6，其通过销7安装在挺柱体1的内腔2中，滚子6的两个轴向端部分别与挺柱体1的所述端壁4面对且以存在一定间隙的方式相邻。所述销7穿过滚子6中的中心孔，并且在两端插入并且固定在销孔5中。滚子6可绕销7旋转，并且可在销7上沿所述横向滑动。

滚子6的一部分露出到所述内腔2之外，该部分与沿所述横向延伸的凸轮轴8上的凸轮9接触并且被其驱动。

需要指出，在高压燃油泵包含多个柱塞泵时，凸轮轴8上可以形成多个这样的凸轮9，每个凸轮9驱动一个相应的凸轮从动组件。该凸轮轴8还可以同时驱动供油泵。

所述柱塞泵还包括柱塞10，其沿着与所述横向垂直的纵向延伸，并且外端推抵于挺柱体1，例如推抵于凹槽3中的一个凸台，内端插入缸体(或称柱塞套，未示出)中。复位弹簧11通过位于凹槽3中且夹持于柱塞10外端的夹持盘11保持柱塞10与挺柱体1抵接。

当柱塞泵工作时，随着驱动轴8转动，凸轮9作用于滚子6，使得凸轮从动组件以及柱塞10往复移动，从而柱塞10在缸体中加压并输出燃料。 此时，滚子6一方面绕销7旋转，另一方面可相对于销7的轴向移动，因此，滚子6的两个轴向端部之一可能会与挺柱体1的相应端壁4接触。当然，也可能滚子6的两个轴向端部与挺柱体1的相应端壁4交替接触。

滚子6的轴向端部与挺柱体1的端壁4接触不但会导致它们磨损，而且会产生额外的热量而引起柱塞泵性能劣化。为了解决这一问题，本申请提出，在滚子6的轴向端部与挺柱体1的端壁4之间产生磁性斥力，以尽可能避免它们之间的接触。

根据凸轮从动组件的一种可行实施方式，如图2所示，挺柱体1被磁化，以使得它的s极和n极分别位于所述一对端壁4(尤其是靠近内壁面处)中，同时，滚子6也被磁化，以使得它的s极和n极分别位于两个轴向端部，并且滚子6被定位成使得它的s极与挺柱体1的s极面对，它的n极与挺柱体1的n极面对，从而在滚子6的两个轴向端部分别与挺柱体1的相应端壁4之间产生磁性斥力，以将滚子6在轴向大致对中的位置保持在挺柱体1的内腔2中。

为了实现挺柱体1和滚子6的磁化，二者均至少部分地由可磁化材料例如钢制成。二者的磁化可以采用各种可行的技术，例如，利用充磁机使得挺柱体1和滚子6的材料永久性磁化。挺柱体1和滚子6的材料的磁化强度尽可能高，例如达到它们的饱和磁化强度，以使得二者之间的磁性斥力尽可能大。

此外，为了尽可能避免滚子6被凸轮9沿一个轴向方向偏压，可以将滚子6构造成使其外周表面15呈向外鼓出的旋转曲面，即在轴向中央的外径比轴向两端的外径略大。

此外，尽管在前面描述的例子中，销7固定在挺柱体1中，滚子6相对于销7可旋转和轴向滑动，但本申请的构思同样适用于这样的结构：滚子6固定在销7上，而销7相对于挺柱体1可旋转和轴向移动。

在图2中所示的实施方式中，挺柱体1和滚子6分别被整体上磁化而各自具有单一的s极和n极。根据这种方式，容易对挺柱体1和滚子6进行磁化。

然而，挺柱体1和滚子6也可以分别被局部磁化。例如，如图3所示，挺柱体1的一对端壁4分别被磁化而各自具有s极和n极，两个端壁4的 彼此相对的内壁面具有相同极性的磁极，例如所示的s极。同时，滚子6的轴向左右部分，尤其是靠近两个轴向端部的部分，也分别被磁化而各自具有s极和n极，并且滚子6的两个轴向端面的磁极与两个端壁4的内壁面具有相同极性的磁极，例如所示的s极。同图2所示的方式相比，图3所示的方式便于组装，即在将滚子6组装到挺住体1中时，不必区分滚子6的左右朝向。

根据凸轮从动组件的另一种可行实施方式，如图4所示，在挺柱体1的一对端壁4(内壁面处)中分别嵌入永磁体13，在滚子6的两个轴向端部中在与所述永磁体13轴向相对的位置嵌入永磁体14，彼此相对的永磁体13和14在它们的对置表面上的磁极相同，由此在滚子6的两个轴向端部分别与挺柱体1的相应端壁4之间产生磁性斥力，以将滚子6在轴向大致对中的位置保持在挺柱体1的内腔2中。永磁体13、14均围绕滚子6的中心轴线布置。每个永磁体13、14可以是连续的圆弧或圆环，或是由离散的多个磁体组成。在这种实施方式中，挺柱体1和滚子6不必由可磁化的材料制成，例如，它们可以由不可磁化的钢(如不锈钢)或其它合金制成。

可以理解，挺柱体1和滚子6之一可以如前所述由可磁化材料制成并且被磁化，另一个可以如前所述装有永磁体。

可以理解，图2、3、4中所示的例子中的各种特征在可行的前提下可以相互组合或替换使用。

本领域技术人员在本申请的构思下，可以构想出其它在挺柱体1和滚子6之间产生轴向磁性斥力的结构。

根据本申请，通过轴向磁斥力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，因此凸轮从动组件可以具有更长的使用寿命，并且可以避免因摩擦生热而导致柱塞泵或高压燃油泵的性能下降。

可以理解，本申请的凸轮从动组件可以应用于各种类型的柱塞泵。

本申请还涉及包含这样的柱塞泵的高压燃油泵，尤其是高压柴油泵。

尽管本申请在此参照特定实施方式展示和描述，但是本申请不意于被限制到所示细节。相反，可以对于本申请的范围中的细节进行各种改型。