活塞泵、特别是燃料高压泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的活塞栗。
【背景技术】
[0002]由市场公知的是用于内燃机的燃料系统，所述内燃机具有燃料高压栗等，借助于所述燃料高压栗可以将各自所需的燃料量在各自期望的压力下输送到燃料存储器或燃料分配器中。例如这种燃料高压栗构造为活塞栗。在此，通过径向地安置在凸轮轴或平衡轴上使旋转运动转换成行程运动。通过活塞行程，燃料可以在燃料高压栗中被压缩并且被输送到燃料高压栗或燃料系统的高压侧。通常这种燃料高压栗的主要元件在使用切削过程和/或锻造过程的情况下以巨大的构型制造，其中，需要相应大的材料使用量。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的问题通过根据权利要求1所述的活塞栗来解决。有利的进一步方案在从属权利要求中给出。此外，对于本发明重要的特征可以在下述的说明中并且在附图中获得，其中，不仅以独有的形式而且以不同组合的所述特征可以对于本发明是重要的，此后不会再次明确地指明。
[0004]本发明具有的优点是，可以减小燃料高压栗的重量并且降低制造成本。根据本发明的活塞栗实现了，在活塞栗内部的元件可以彼此更好地液压地连接。在此，可以得出活塞栗的更小的抽吸损耗以及对活塞栗的工作腔的更好的填充。因此，避免了在活塞栗内部形成蒸汽，由此可以降低活塞腐蚀卡死的危险。必要时，可以降低根据本发明的活塞栗的预压。此外，活塞栗包围相对大的燃料容积，因此，可以阻尼在活塞栗的低压区域中的液压脉冲。此外，在运行期间实现了基本均匀地加热活塞栗的活塞和缸套。因此同样实现了减少活塞卡死的倾向。此外，根据本发明的活塞栗能够以较少量的切削制造步骤来制造。活塞栗的元件通常构造为相对简单地制造的车削件或钢板拉伸件。
[0005]本发明涉及一种活塞栗、特别是燃料高压栗，其具有缸套和固定在所述缸套上的至少一个耦合元件，所述耦合元件用于使功能装置、特别是阀装置与缸套耦合，更确切地说，所述耦合元件特别是用于在垂直于缸套的纵向轴线的方向上耦合。根据本发明，耦合元件是管状的套筒。根据本发明，概念“管状的套筒”是指，即耦合元件可以在轴向方向上也包括不同形式构造的部段。耦合元件可以例如在第一轴向区域上构造为基本上圆柱状的并且在第二轴向区域上构造为基本上圆锥状的或者这一类的形状。通过将耦合元件不是构造为巨大的结构，而是构造为管状的接管，可以除了显著地减少重量之外同时增大存在于活塞栗中(缸套和耦合元件的外部)的燃料容积，由此得出前述的优点。因此，活塞栗可以特别简单地并且同时鲁棒地制造，其中，明显地减少了所需的管材料部分。优选地，根据本发明的活塞栗的缸套构造为基本上管状的套筒，从而活塞栗的多个彼此连接的元件构造为整个的“套筒结构”。例如，两个耦合元件与缸套连接。活塞栗可以有利地作为燃料高压栗使用在用于内燃机的燃料系统中、例如使用在机动车中。
[0006]特别是可以设置，缸套与耦合元件焊接。例如可以借助于电容器放电焊接(KE焊接)制造焊缝，因此实现牢固的并且成本特别低廉的连接。取而代之的连接技术是激光焊接或铆焊。也可以考虑压制。
[0007]此外可以设置，阀装置包括流量控制阀和/或排出阀。在此，流量控制阀和排出阀分别布置在各自的构造为管状的套筒之上或之中。通过流量控制阀或排出阀或二者的集成使根据本发明的活塞栗构造得特别紧凑。因此可以减少活塞栗的重量以及燃料系统的总成本。
[0008]在本发明的构型中，活塞栗包括具有外壳部段的罐状壳体，所述外壳部段与至少一个耦合元件流体密封地连接。所述连接同样可以例如通过焊缝、特别是借助于电容器放电焊接(KE焊接)实现。根据本发明的活塞栗的罐状壳体可以构造为拉伸件，因此可以实现相对小的重量和低的制造成本。然而罐状壳体对于燃料高压栗的相对恶劣的运行是足够鲁棒的。壳体的壳部段例如与耦合元件的相应的轴向的端部段连接。
[0009]补充地设置，罐状的壳体限定空腔的边界，所述空腔与活塞栗的输入口液压地连接。由活塞栗的罐状壳体决定地，空腔可以包围相对大的容积。通过空腔与输入口连接，空腔可以有利地有助于阻尼活塞栗在低压区域中的液压脉冲。
[0010]在本发明的一个另外的构型中，活塞栗包括必要时多件式的法兰部段，所述法兰部段向外封闭罐状的壳体并且用作用于活塞弹簧的支座并且用作用于活塞密封圈的保持件。法兰部段优选地布置在活塞栗的罐状壳体的端部段上，所述端部段朝向内燃机的承载活塞栗的附加结构。因此，借助于法兰部段不仅可以流体密封地封闭罐状的壳体，而且法兰部段同时可以用作用于活塞弹簧的支座并且用作用于活塞密封圈的保持件。因此，可以特别简单地并且成本低廉地制造活塞栗。
[0011]此外根据本发明可以设置，罐状的壳体和/或法兰部段在使用拉制的和/或冲压的和/或弯曲的钢板的情况下来构造或者构造为注射成型件。借助于所述结构可能性，罐状的壳体或法兰部段可以特别简单地并且以低的重量并且此外成本低廉地制造。
[0012]在本发明的又一个另外的构型中，缸套的轴向端部段构造为输入接管。优选地，输入接管在缸套的纵向轴线的方向上来构造。因此，输入接管可以直接地、例如借助于焊接与罐状壳体的轴向端部段(“端侧”)连接。通过构造输入接管可以实现成本优势以及减少活塞栗的部件数量。此外也实现功能的优点，因为可以提高根据本发明的活塞栗的稳定性。特别是可以明显地减小罐状壳体的外壳部段和耦合元件之间的焊缝的负荷，因此也可以改善活塞栗的耐久性。此外可以减小特别是罐状壳体的端侧上的振动并且由此改善声学效果。
[0013]补充地可以设置，输入接管通过至少一个径向的孔与空腔连接。因此，以简单的然而同时极为有效的方式，由罐状壳体构成的空腔可以有利地用于液压的压力阻尼，因此也就是说，可以减小在活塞栗的运行中的压力脉冲。
【附图说明】
[0014]下面参考【附图说明】本发明的示例性的实施方式。附图中:
[0015]图1示出用于内燃机的燃料输送装置的简图；
[0016]图2示出燃料输送装置的活塞栗的第一实施方式的截面图；
[0017]图3示出图2的处于视图下部的区域的放大图；
[0018]图4示出图2的处于视图中部的区域的放大图；和
[0019]图5示出燃料输送装置的活塞栗的第二实施方式的截面图。
[0020]对于功能相同的元件和参量而言，在所有附图中也在不同的实施方式中使用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0021]图1以极大简化的视图示出用于一个未示出的内燃机的燃料输送装置10。燃料从燃料箱12经过抽吸管路14借助于预输送栗16经过低压管路18并且经过可由电磁操控装置20 ( “电磁装置”)操控的流量控制阀22输送给燃料高压栗，所述燃料高压栗在下文称为活塞栗24。活塞栗24在下游通过高压管路26与高压存储器28 (“Common Rail，高压共轨”)连接。
[0022]此外，图1中示意性地示出活塞栗24的壳体36、缸套32、布置在缸套32上的活塞30和由缸套32包围的工作腔34、以及作用于活塞30的轴向端部段38的凸轮盘40。其他元件、例如活塞栗24的阀在图1中未示出。电磁操控装置20通过控制和/或调节装置42控制。
[0023]可理解的是，流量控制阀22也可以构造为具有活塞栗24的结构单元，例如还在下述的图2至5中示出。流量控制阀22可以是活塞栗24的可强制开启的输入阀。
[0024]在燃料输送装置10运行中，预输送栗16将燃料从燃料箱12输送到低压管路18中。在此，流量控制阀22控制被输送给工作腔34的燃料量。根据燃料的相应的需要量可以关闭和开启流量控制阀22。燃料例如是汽油或柴油。
[0025]图2示出根据图1的燃料输送装置10的活塞栗24的第一实施方式的截面图。活塞栗24包括罐状地构造的壳体36，所述壳体包围活塞栗24的其他元件。如前所述地，罐状的壳体36构造为拉制的、冲压的和弯曲的钢板，所述罐状的壳体另一方面将“盖子”的功能和通常的高压燃料栗的固定法兰的功能集于一体。可替换地，罐状的壳体36构造为注射成型部件。活塞栗24构造为关于在视图中竖直的纵向轴线44基本旋转对称。
[0026]在活塞栗24的在图2中处于中部的区域中布置缸套32，确切地说，所述缸套与活塞栗24的纵向轴线44共轴。活塞30可在缸套32中竖直地运动。在视图中的左部或右部，第一耦合元件46或第二耦合元件48布置在缸套32的轴向开口(无附图标记)上。
[0027]轴向开口以及第一和第二耦合元件46和48构造为关于垂直于纵向轴线44布置的横向轴线52旋转对称。并且具有基本上管状的套筒的几何形状。耦合元件46和48特别是分别具有一个径向内部的空腔并且在一个分别朝向缸套32的端部段上具有基本上圆锥状的几何形状。在圆锥状的端部段的径向外部上，第一和第二耦合元件46和48分别流体密封地与缸套32的开口的环绕的边缘部段焊接，这在图4中还会详细地说明。如前所述地，缸套32和与其连接的耦合元件46和48 —起也称为“套筒结构”。
[0028]在第一耦合元件46上或其区域中布置活塞栗24的作为功能元件的第一阀装置、如前所述地为排出阀50。在第二耦合元件48上或其区域中布置作为功能元件的第二阀装置、如前所述地为流量控制阀22。排出阀50和流量控制阀22同样具有一个关于横向轴线52基本旋转对称的几何形状并且被压入或由此焊接在耦合元件46和48中。在罐状的壳体36的底部中存在一个用于与低压管路18连接的置于中心的输入口 37。
[0029]罐状的壳体36在轴向上大致中间的区域中包括在视图中左部的外壳部段36a，所述外壳部段与第一親合元件46流体密封地连接、例如焊接。然而第二親合元件48借助于中间元件53与罐状壳体36的相对处于右部的外壳部段36b流体密封地连接、例如焊接。中间元件53具有径向内部的空腔和两个与其连接的开口