高压燃料泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压燃料泵。
【背景技术】
[0002]已知一种将高压燃料供应到内燃机(诸如，柴油机)的高压燃料泵。高压燃料泵包括凸轮轴、柱塞和加压室。凸轮轴连接到内燃机的曲轴并且由内燃机的曲轴旋转。当凸轮轴旋转时，柱塞在形成在壳体中的气缸中可滑动地往复。加压室形成在气缸中并且具有在柱塞往复时变化的可变容积。燃料被供应到加压室并且通过柱塞的往复而被加压。然后，当被加压的燃料的压力达到预定的压力时，排出阀打开。因此，被加压的燃料供应到内燃机的共轨。例如，JP2013-155698A(对应于US2013/0195692A1)公开了一种这样的高压燃料泵，其包括放置在柱塞的远端处的挺杆体和由挺杆体保持的辊。在这个高压燃料泵中，沿着凸轮轴的外周面以预定的间隔一个接一个布置的凸轮凸角和每个形成在对应的相邻的两个凸轮凸角之间的凸轮凹谷交替地布置并且凸轮轴和辊被布置以彼此接触。当凸轮轴旋转时，凸轮凸角和凸轮凹谷交替地接触辊以在使得辊旋转的同时使得挺杆体沿柱塞的轴向方向往复。以此方式，柱塞可滑动地往复以使得供应到加压室的燃料被加压。
[0003]在上述高压燃料泵中，在预定的间隙介于辊的外圆周面与挺杆体之间的同时，辊由挺杆体保持以实现在接收凸轮轴旋转方向上的驱动力时辊绕辊的圆的圆心(也就是，辊的横截面的圆的圆心)旋转。供应到凸轮轴与壳体之间的空隙的润滑油进入这个间隙以形成油膜并且从而实现辊的平滑旋转。在以上述方式构造的挺杆体和辊中，辊接收在凸轮轴的旋转方向上的驱动力。因此，在垂直于辊的旋转轴线的垂直方向(也就是，在切向方向，其是垂直于凸轮轴和辊沿着其彼此接触的接触线的垂直方向)产生力。在这个滚动接触状态下，其中辊接收在围绕辊中心的旋转方向上施加的旋转力，由于辊和/或凸轮轴的磨损，辊可能接触凸轮轴以使得凸轮轴局部接触辊的沿着接触线定位在前侧上的前侧部或辊的沿着接触线定位在后侧上的后侧部。由于上述的局部接触，辊的在辊的前侧部处的旋转力和辊的在辊的后侧部处的旋转力中的一个可能增大以至于辊可能绕挺杆体的挺杆体沿着其滑动的滑动轴线翻转。也就是，限制了辊绕辊的旋转轴线的旋转，并且产生了辊绕挺杆体的滑动轴线翻转的现象(使得辊的旋转轴线翻转的现象)。这个现象也称为翻转现象。由于辊的翻转，辊与凸轮轴之间的接触状态从滚动接触状态变为滑动接触状态，在滑动接触状态，辊不绕其旋转轴线旋转而相对于凸轮轴滑动。从而，在辊的旋转速度与凸轮轴的旋转速度之间产生相对速度以至于可能通过辊与挺杆体之间的接触而出现辊的卡住。辊的卡住限制了辊绕辊的旋转轴线的旋转以至于柱塞的往复被干涉。结果，可能干涉高压燃料泵的用于加压燃料并且将加压的燃料供应到共轨的功能。
【发明内容】
[0004]本发明鉴于上述缺点而作出并且本发明的目的是提供一种高压燃料泵，其能够限制辊的卡住以在使得燃料加压和供应被加压的燃料的功能方面提高高压燃料泵的可靠性。
[0005]根据本发明，提供了一种高压燃料泵，其包括外壳本体、凸轮主体、柱塞、挺杆体和辊。外壳本体包括构造为圆筒形式的气缸。凸轮主体包括径向向外突出的多个凸轮凸角。凸轮主体连接到与内燃机的曲轴同步旋转的凸轮轴。柱塞在外壳本体的气缸内侧沿着滑动轴线可滑动地往复。挺杆体放置在柱塞的凸轮主体被放置于此的一侧上。挺杆体与柱塞一体地可滑动地往复。辊由挺杆体保持并且接触凸轮主体。辊通过凸轮轴的旋转而旋转并且具有构造为圆形的横截面。当柱塞通过挺杆体往复时，抽吸到形成在气缸中的加压室中的燃料被压缩并且从高压燃料泵排出，其中所述挺杆体又由通过凸轮轴的旋转而旋转的多个凸轮凸角往复。辊和凸轮主体被布置以使得当在凸轮轴的轴线的方向上观察辊和凸轮主体时，所述辊与所述凸轮主体在此彼此接触的接触点从所述柱塞的滑动轴线与辊的横截面的圆在接触点处的切线在此彼此相交的相交点在与凸轮主体的旋转方向相反的凸轮主体的反向旋转方向上移位。
【附图说明】
[0006]本文所描述的附图仅仅是为了示出的目的并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
[0007]图1是根据本发明的第一实施例的高压燃料泵的横截面图；
[0008]图2是图1的放大的局部横截面图，其示出根据第一实施例的彼此接触的辊与凸轮主体之间的位置关系；
[0009]图3A和图3B是用于描绘根据第一实施例在使得辊旋转时产生的力的描绘性视图；
[0010]图3C和图3D是用于描绘根据第一实施例限制辊的翻转的恢复力的描绘性视图；
[0011]图4是示出根据第一实施例柱塞的倾斜角度与高压燃料喷射泵处燃料的排出量之间的关系的特征图；
[0012]图5是示出根据本发明第二实施例彼此接触的辊和凸轮主体的放大局部横截面图；
[0013]图6是示出根据本发明第三实施例彼此接触的辊和凸轮主体之间的位置关系的放大局部横截面图；和
[0014]图7是示出根据本发明第四实施例彼此接触的辊和凸轮主体的放大局部横截面图。
【具体实施方式】
[0015]将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，在全部实施例中相似的部件将通过相同的附图标记表示并且为了简化将不再冗余地描述。而且，在下面的实施例中，任何两个或更多实施例以及其修改的特征可以组合到一起，只要关于这种组合没有问题，即使这种组合没有在本发明中明确地讨论。
[0016](第一实施例)
[0017]图1和图2所示的根据本发明的第一实施例的高压燃料泵I是用在例如燃烧柴油燃料的内燃机中的高压燃料泵。高压燃料泵I包括外壳本体10、凸轮主体21和可滑动装置30。高压燃料泵I连接到燃料箱和共轨(都未示出)。高压燃料泵I从燃料箱接收燃料并且将加压的燃料供应到共轨。在该实施例中，远端侧是外壳本体10的放置凸轮主体21的一侧，并且基端侧是与远端侧相反的一侧。
[0018]外壳本体10构造为圆筒形式并且由具有高的刚度以承受高压的钢铁材料制成。外壳本体10包括凸轮室12和气缸11。凸轮室12形成在外壳本体10的远端侧处并且构造以具有圆形横截面。凸轮室12接收凸轮主体21。气缸11构造为圆筒形式并且与凸轮室12连通以接收可滑动装置30。基端本体部13固定到气缸11的基端侧开口，加压室14和燃料通道15形成在所述基端本体部13中。控制阀40和排出阀50安装到基端本体部13。形成在外壳本体10内侧的气缸11相对于连接到凸轮本体21的凸轮轴20在相反方向上(在下文中称为凸轮主体21的反向旋转方向)倾斜，所述相反方向与绕凸轮主体21的中心(旋转中心)P4旋转的凸轮主体21的旋转方向R相反。
[0019]安装在气缸11的内侧中的可滑动装置30包括柱塞31、挺杆体32和辊33。柱塞31构造为圆柱形式并且可滑动地接收在被形成以在基端本体部13中从基端侧朝向远端侧延伸的空间中。这个空间的其中柱塞31不被插入的部分形成加压室14并且燃料被供应到这个加压室14。
[0020]挺杆体32设置到柱塞31的远端侧。具体地，挺杆体32放置在柱塞31的放置凸轮主体21的一侧上。挺杆体32的远端部是凹入的以形成半圆柱形凹部，其用作具有半圆柱形横截面的保持部321。辊33被保持在保持部321中以使得在保持部321的内周面与辊33的外圆周面之间形成间隙。辊33具有构造为圆形(也就是，由辊33的外圆周面形成的圆形)的横截面。
[0021]如上所述，在间隙(预定间隙)介于辊33与挺杆体32之间的同时，辊33由挺杆体32保持。具体地，辊33被放置以使得辊33的外圆周面的定位在辊33的横截面的圆的圆心P3 (下文中称为棍33的圆的圆心P3)的远端侧上的一半由挺杆体32局部地覆盖。棍33的圆的圆心P3是辊33的旋转中心，辊33绕所述