专利名称：具有改善的用于凸轮轴支承的支承装置结构的输送燃料的高压泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求的前序部分中规定的类型的用于共轨燃料喷 射系统的输送燃料的高压泵。
背景技术：
这里所感兴趣的类型的用于输送燃料的高压泵优选构有一个凸轮驱动 装置，以致凸轮轴可转动地支承在泵体中和/或一个安装在该泵体中的法兰 体中。在高压泵工作时，凸轮轴绕凸轮轴轴线旋转及使推杆单元做往复运 动，该推杆单元与一个阀单元配合作用以输送燃料。由于共轨燃料喷射系 统的高工作压力，通过凸轮驱动装置在凸轮轴上作用了大的力。该力被设 置在凸轮驱动装置的左侧及右侧上的滑动支承装置接收，这些滑动支承装 置包括用于接收径向力的径向轴承衬套，其中设有一个止推轴承盘，该止 推轴承盘接收凸轮轴轴线方向上的力。凸轮轴或在凸轮轴轴线的两个方向 上被一个止推轴承盘轴向地支承，其中可设有具有单个轴向支承装置的装 置。在此情况下径向轴承衬套及止推轴承盘被构成一个统一的部件，其中 根据结构上的实施方式止推轴承盘及径向轴承衬套可被作成单件式的及彼 此材料统一地构成，或者止推轴承盘被接合在径向轴承衬套的端侧上。止 推轴承盘与径向轴承衬套的连接可材料锁合或形锁合地实现，其中优选使 用焊接连接。应该指出，现有技术中也提供了一些高压泵，其中止推轴承盘及径向 轴承衬套彼此分开地安装在壳体中。止推轴承盘的固定用夹紧销来实现， 其中为此需要附加部件及附加的安装过程，因此由止推轴承盘与径向轴承 衬套组成一个单元是被优先采用的。在高压泵中凸轮轴的这种支承方面产生出问题，即不能保证止推轴承 盘在泵体中平面接触面上的平面接触，因为止推轴承盘的弹性变形在凸轮 轴轴向支承的大轴向负荷下不能被维持。在此情况下可导致止推轴承盘与4齐平地接触在泵体中的 平面接触面上时产生，由此在不利的载荷时可在止推轴承盘与平面接触面 之间出现应力峰值及最大的单位面积压力，它们将引起过载及由此引起焊 缝断裂。发明内容因此本发明的任务在于，给出一种用于输送燃料的高压泵，它具有改 善的用于在泵体内部支承凸轮轴的支承装置。该任务将由根据权利要求1的前序部分的用于输送燃料的高压泵出发 结合其特征部分的特征来解决。本发明的有利的进一步构型给出在从属权 利要求中。本发明包含这样的技术教导，即，止推轴承盘在未安装状态中在一个相对所述凸轮轴轴线小于90°的径向延伸方向上延伸，其中该径向延伸方向 向着所述径向轴承衬套及在安装状态中借助所述止推轴承盘的弹性变形可 改变到一相对所述凸轮轴轴线为90°延伸的止推轴承平面中。在此，本发明以这样的构思为出发点所述止推轴承盘通过根据本发明的几何构型在安装状态中在焊缝区域中引起一个应力状态，在该应力状 态中不会出现焊缝的断裂。通过所述止推轴承盘的有目的的设置，可在结合了所述由止推轴承盘与径向轴承衬套组成的单元后保证所述止推轴承 盘可靠地置靠在所述泵体的平面接触面上及可避免焊缝的断裂。所述止推轴承盘由所述小于90°的径向延伸方向到所述平面的轴向支承面的变形通过弹性变形来实现。在此情况下仅利用了止推轴承盘的弹性作用，以致该 止推轴承盘既在径向内侧也在径向外侧平面地贴靠在所述平面接触面上。 所述泵体有利地具有一个平面接触面，该平面接触面由切削精加工得 到所要求的精度，以致止推轴承盘在安装状态中能平面地置靠在该平面接触面上。止推轴承盘有利地在未安装状态中的径向延伸方向与凸轮轴轴线夹持一个80°至89.99。的角度及优选为86°至89.9°。优先地选择一个接近90°的角度，以便通过止推轴承盘在安装状态中的弹性弯曲使焊缝的负荷保持最小。在此情况下89°的角度特别有利，其中该角度也与止推轴承盘的厚度 有关。径向轴承衬套与止推轴承盘具有多组分的结构，以致一个钢包套构 成支承套筒或止推轴承盘的基本形状，及在钢包套中装入作为用于构成滑 动支承的滑动表面的PEEK材料或碳纤维增强材料。但止推轴承盘的弹性弯 曲被限制在钢包套上，其中焊缝连接着止推轴承盘与径向轴承衬套的相应 的钢组分。因此可假设在钢组分较厚的实施情况下优选一个接近直径的 角度，而在钢组分的较薄结构的情况下可以与直角有较大的偏差，因为在 此情况下由于刚性小，所出现的弯曲力也小。出于结构的原因特别有利的是，径向轴承衬套被压入设在泵体中和/或 法兰体中的支承孔中。由于安装的原因，设有一个法兰体，它也接收凸轮 轴的支承装置。因此， 一个支承装置位于泵体本身中及另一支承装置位于 法兰体中。在装配高压泵时，首先将第一支承装置压入泵体中，由此接着 可将凸轮轴导入该支承装置中。接着将第二支承装置压入到法兰体中，最 后将该法兰体置入泵体中及与该泵体用螺纹连接。因此得到了凸轮轴的可 安装及可拆卸的支承装置，其中第一支承装置被设置在泵体中及第二支承 装置被设置在法兰体中。径向轴承衬套被压入到泵体或法兰体的相应孔中 提供了特别简单的接合方案，这里应注意径向轴承衬套的到支承孔中的压入力必需足够大，以便克服止推轴承盘的弹性力，及保证将止推轴承盘 保持在平面接触面上，以致由于止推轴承盘的弹性作用，使径向轴承衬套 不能自行地由支承孔中往回移。但也可具有其它接合方案，例如也可在径 向止推垫圈与支承孔之间形成间隙配合，径向轴承衬套或止推轴承盘的轴 向固定借助附加部件来实现。止推轴承盘与平面接触面之间的单位面积压力有利地在止推轴承盘的 径向宽度上具有均匀的分布。在此情况下，可这样选择止推轴承盘的延伸 方向与凸轮轴轴线之间的角度，以致从止推轴承盘的内侧一直到径向外侧 出现均匀的单位面积压力。在此情况下，在止推轴承盘的半径上的弯矩向 外均匀地下降，以致在安装状态中形成了平面的轴向支承面。此外有利的是，平面接触面与泵体中的支承孔之间的过渡部分包括一 个倒角。该倒角结构当然也可设置在法兰体中，以致焊缝可在止推轴承盘与径向轴承衬套之间的缝中得到相应的结构空间，从而该倒角可释放出该 结构空间。此外平面接触面与止推轴承盘之间的单位面积压力不是直接开 始于止推轴承盘的径向内侧，而是在径向上斜面结束后才开始。因此得到 一个有利的几何构型及到焊缝中的改善的应力导入。
均匀的应力分布也适用于止推轴承盘与凸轮轴的平面止推之间的单位 面积压力，从而这里在止推轴承盘的径向宽度上也有利地出现单位面积压 力的均匀分布。由此也使止推轴承盘与径向轴承衬套之间的焊缝被卸载。
以下将借助附图通过总地对一个优选实施例的说明来详细描述本发明 的其它改善的措施。
图1:具有一个凸轮轴的高压泵的侧视横截面图，该凸轮轴借助一个左 侧的及一个右侧的径向轴承衬套及至少一个轴向支承套筒可转动地被接收 在泵体内部；
图2:由径向轴承衬套及一个焊接在其上的止推轴承盘组成的单元在未 安装状态中的横截面图；及
图3:由所述径向轴承衬套及所述止推轴承盘组成的单元在安装到泵体 中的状态。
具体实施例方式
图1中所示的高压泵1包括一个泵体2，在该泵体中在凸轮轴轴线6 的方向上可转动地支承着一个凸轮轴4。该凸轮轴4包括一个凸轮驱动装置 3，它使一个推杆单元16产生往复运动，以致该推杆单元可与一个阀单元 17配合作用，以便输送燃料。凸轮轴4的支承通过两个支承装置来实现， 即， 一个设置在所述凸轮驱动装置左侧的第一径向轴承衬套7a安装在一个 法兰体5中， 一个第二径向轴承衬套7b在右侧安装在泵体2自身中。因此 既在凸轮驱动装置3的左侧也其右侧具有径向支承装置，其中在左侧设有 一个止推轴承盘8，它焊接在径向轴承衬套7a上。止推轴承盘8用于接受 沿轴向作用在凸轮轴轴线6的方向上的力，该力或从外部或通过所述凸轮 驱动装置传入凸轮轴4中。止推轴承盘8置靠在法兰体5上，其中径向轴承衬套7及止推轴承盘8被压配合到法兰体5中。此外，径向轴承衬套7b 被压配合到泵体2中，以致相应的径向轴承衬套7a及7b轴向上被固定地 设置。
图2表示支承单元在未安装状态中的视图，该支承单元包括至少一个 径向轴承衬套7及一个止推轴承盘8。止推轴承盘8通过一个环绕的焊缝 12与径向轴承衬套7连接。根据本发明，所述止推轴承盘具有径向的延伸 方向9，该延伸方向相对凸轮轴轴线6具有小于90°的值。止推轴承盘8的 定位在其圆周上是均匀的，以致径向的延伸方向9相对凸轮轴轴线6与圆 周方向无关地具有同一小于90°的角度。止推轴承盘8通过焊缝12与径向 轴承衬套7连接，其中焊缝12被设置在支承装置的整个圆周上。
图3表示在安装到泵体2中的状态下的、根据图2的支承装置。为了 安装，将径向轴承衬套7压入到支承孔13中，以致止推轴承盘8平面地贴 靠在泵体2的平面接触面11上。由此引起止推轴承盘8的弹性变形，以使 得该止推轴承盘在整个半径上从内侧直至径向外侧均平面地贴靠在平面接 触面11上。因此使焊缝12减载，以致无不利的应力峰值出现在焊缝中， 避免焊缝的破裂。平面接触面11到支承孔13的过渡部分具有倒角14，以 致止推轴承盘8在平面接触面8上的平面贴靠仅在半径大于支承孔13的半 径上才幵始。根据本发明的结构保证了止推轴承盘8总地为所述凸轮轴 提供了一个平面的止推面，以便无论在所述凸轮轴与止推轴承盘8之间还 是在止推轴承盘8与泵体2的平面接触面11之间都引起单位面积压力的均 匀分布。
本发明在其实施形式上不应被限制在以上所给出的优选实施例上。而 是可想到多个变型，它们即使在基本上不同类型的实施方式的情况下也利 用所述的方案。
权利要求
1.高压泵(1)，尤其是用于为共轨燃料喷射系统输送燃料的高压泵(1)，包括一泵体(2)，在该泵体中接收了至少一个具有一凸轮轴(4)的凸轮驱动装置(3)，其中，该凸轮轴借助所述泵体(2)中和/或一法兰体(5)中的至少一个支承装置可绕一凸轮轴轴线(6)转动地被支承，其中，所述支承装置包括一延伸在所述凸轮轴轴线(6)方向上的径向轴承衬套(7)及一止推轴承盘(8)，该止推轴承盘成型在所述径向轴承衬套(7)的端侧上和/或与所述径向轴承衬套连接，其特征在于所述止推轴承盘(8)在未安装状态中在一相对所述凸轮轴轴线(6)小于90°的径向延伸方向(9)上延伸，其中，该径向延伸方向(9)向着所述径向轴承衬套(7)及在安装状态中可借助所述止推轴承盘(8)的弹性变形而改变到一相对所述凸轮轴轴线(6)为90°延伸的止推轴承平面(10)中。
2. 根据权利要求1的高压泵，其特征在于所述泵体(2)具有一平面 接触面(11)，所述止推轴承盘(8)在安装状态中平面地置靠在该平面接 触面上。
3. 根据权利要求1或2的高压泵，其特征在于在未安装状态中，所 述止推轴承盘(8)的径向延伸方向(9)与所述凸轮轴轴线(6)成一 80° 至89.99。的角度(15)，优选为86°至89.9°的角度。
4. 根据权利要求1至3中一项的高压泵，其特征在于所述止推轴承 盘(8)借助一焊缝(12)被焊接在所述径向轴承衬套(7)上。
5. 根据以上权利要求中一项的高压泵，其特征在于所述径向轴承衬 套(7)被压配合在一设置在所述泵体(2)中和/或所述法兰体(5)中的 支承孔(13)中。
6. 根据以上权利要求中一项的高压泵，其特征在于所述止推轴承盘 (8)与所述平面接触面(11)之间的单位面积压力在所述止推轴承盘(8)的径向宽度上具有均匀的分布。
7. 根据以上权利要求中一项的高压泵，其特征在于所述平面接触面 (11)与所述泵体(2)中的支承孔(13)之间的过渡部分具有一倒角(14)。
8. 根据以上权利要求中一项的高压泵，其特征在于在所述凸轮轴(4)的平面止推的情况下，在所述凸轮轴与所述止推轴承盘(8)之间出现一在 所述止推轴承盘(8)的径向延伸上均匀的单位面积压力，以使得所述焊缝 (12)被卸载。
全文摘要
本发明涉及一种高压泵(1)，尤其是用于为共轨燃料喷射系统输送燃料，包括一泵体(2)，在该泵体中接收了至少一个具有一凸轮轴(4)的凸轮驱动装置(3)，其中，该凸轮轴借助所述泵体(2)中和/或一法兰体(5)中的至少一个支承装置可绕一凸轮轴轴线(6)转动地被支承，其中，所述支承装置包括一延伸在所述凸轮轴轴线(6)方向上的径向轴承衬套(7)及一止推轴承盘(8)，该止推轴承盘成型在所述径向轴承衬套(7)的端侧上和/或与所述径向轴承衬套连接，其中，所述止推轴承盘(8)在未安装状态中在一相对所述凸轮轴轴线(6)小于90°的径向延伸方向(9)上延伸，其中，该径向延伸方向(9)向着所述径向轴承衬套(7)及在安装状态中可借助所述止推轴承盘(8)的弹性变形而改变到一相对所述凸轮轴轴线(6)为90°延伸的止推轴承平面(10)中。
文档编号F02M59/10GK101646860SQ200880008615
公开日2010年2月10日 申请日期2008年1月25日 优先权日2007年3月16日
发明者A·杜特, A·默茨, G·迈尔 申请人:罗伯特·博世有限公司