燃料泵的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种燃料泵（1），用于使高压燃料喷射系统中的燃料增压。所述燃料泵（1）包括泵头（7）、泵送元件（8）、框架（12）和罩（3）。泵头（7）具有被布置为接收待增压的燃料的泵送室（7a）。泵送元件（8）被布置为响应于驱动元件（10）的运动而往复运动，该泵送元件（8）部分地限定所述泵送室（7a），从而在使用中当所述泵送元件（8）往复运动时，从所述驱动元件（10）传递的力被施加到所述泵送室（7a）内的燃料上，以使燃料增压。框架（12）被布置为支撑所述驱动元件（10）和所述泵头（7）。罩（3）限定用于容纳流体的内部空间（5），其中，所述框架（12）的至少一部分、所述驱动元件（10）的至少一部分和所述泵送元件（8）的至少一部分被容纳在所述罩（3）中。
【专利说明】燃料泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃料泵领域。具体地，本发明涉及用于将高压燃料供应到燃料喷射器的高压燃料泵。更具体地但是非排他性地，本发明涉及用于这种泵的外壳。
【背景技术】
[0002]用于现代内燃发动机(尤其是采用压缩点火的发动机)的燃料喷射系统包括多个燃料喷射器，所述燃料喷射器被布置为将雾化的燃料喷雾传送到各个燃烧室以便燃烧。
[0003]为了改进燃料在采用压缩点火的发动机内的雾化，优选尽可能多地雾化燃料。较大程度的燃料雾化提高燃烧过程的效率，这继而提高燃料效率并减少燃烧过程所产生的诸如一氧化碳的有害排放物。提高雾化的最常见方法是增大待喷射的燃料的压力。由此，已经存在对制造能够使燃料增压到较高压力的泵的持续需求。
[0004]已知的高压泵采用诸如钢柱塞的泵送元件，该钢柱塞在紧贴配合的导引孔内往复运动，由驱动轴来驱动该柱塞。因而，当驱动轴旋转时，其旋转力被传递到柱塞，从而使得柱塞在导引孔内往复运动。燃料进入在导引孔的末端处的泵送室，之后随着往复运动的柱塞向泵送室施加增压力而被增压。然后，燃料受迫通过传输阀而进入高压轨道，以准备好被燃料喷射器喷射。泵的部件由外壳支撑。DE 10 2008 007028公开一种包括板装置的燃料泵，该板装置补偿泵送元件和驱动元件之间的力。
[0005]为了增大高压燃料泵所能够提供的燃料的压力，必须通过旋转的驱动轴将更多能量输入到系统中，从而使得柱塞向燃料施加更大的力。因而，当泵所能够提供的压力增大时，由于泵内使用的物理能量的增加，泵外壳的相对强度也增大。
[0006]通常用铸钢来制造高压燃料泵外壳，以提供耐受高压燃料泵所经受的应力所需的强度。由于已经研制出能够产生更高压力的燃料的泵，因此钢外壳的厚度也已增加，以耐受应力的相对增加。
[0007]增加铸钢泵外壳的厚度导致泵更重。由此，使用该泵的车辆的燃料效率因其必须运载更重的部件而降低。此外，随着铸钢泵外壳的厚度增加，泵的整体尺寸也增大。
[0008]期望提供重量和尺寸都减小的高压燃料泵。这具体地与“环境效率”概念车辆相关，其中，车辆整体重量的减小是提高效率的关键要素，以由此降低车辆的环境影响。此外，期望最小化泵的尺寸，这是因为这种泵在车辆内占据更少的空间。
[0009]因此，本发明的实施例旨在至少部分地减轻上述问题中的一个或多个。
【发明内容】
[0010]根据本发明的第一方面，提供一种用于使高压燃料喷射系统中的燃料增压的燃料泵。所述燃料泵包括泵头，该泵头具有被布置为接收待增压的燃料的泵送室。所述燃料泵还包括被布置为响应于驱动元件的运动而往复运动的泵送元件。该泵送元件部分地限定所述泵送室，从而在使用中当所述泵送元件往复运动时，从所述驱动元件传递的力被施加到所述泵送室内的燃料上，以使燃料增压。所述燃料泵还包括被布置为支撑所述驱动元件的框架和限定用于容纳流体的内部空间的罩。所述框架的至少一部分、所述驱动元件的至少一部分和所述泵送元件的至少一部分被容纳在所述罩中。因此，此布置提供更轻、更小的泵。
[0011]所述框架和罩一起提供泵的外壳。
[0012]所述框架可以被布置为将泵头和驱动元件保持在相对于彼此的固定位置。这种布置允许燃料泵正确地操作。具体地，很大的力从驱动元件传递到泵头，以便将泵头内的燃料增压至很高的压力。因此，框架需要耐受这样的力并且保持泵头和驱动元件处于相对于彼此的固定位置，从而使得泵持续正确地操作。
[0013]所述框架可以由强度比构造罩所用的材料高的材料构造成。框架被设置为支撑泵头和驱动元件，而罩被设置用于容纳流体。因而，仅框架必须耐受从驱动元件传递到泵头的很大的力。因此，罩可以由强度比框架的低的材料制成，这是因为罩仅必须容纳流体。替代性地，框架和罩可以由相同材料制成，并且框架可以被制得比罩厚，以提供较高的强度。优选地，框架由铝制成，这是因为与其它材料相比，铝相对坚固，并且与其它材料相比密度相对低。
[0014]用于所述框架和罩的材料可以被选择为使得这些材料对于所述框架和罩的特定功能来说是最优的。用于框架的材料可以被选择为使其具有足以支撑从驱动元件传递到泵头的力的高强度。用于罩的材料可以被选择为用于容纳流体。
[0015]所述框架可以由单件形成。由单件形成框架会使得框架更加坚固，这是因为所述框架不具有会导致结构性弱化的任何接头。此外，框架可以通过挤压工艺由单件来形成。这种挤压工艺提供制造单件式框架的容易途径。此外，这种挤压工艺使得诸如螺钉孔的附加特征可以容易地形成在框架内。
[0016]所述罩可以由基于塑料的材料形成。这种布置可以导致重量减轻且易于制造所述罩。
[0017]所述框架可以被布置为用于将燃料泵安装到发动机部件上。框架支撑燃料泵的高应力部件。因此，需要经由高强度的燃料泵框架来安装燃料泵。
[0018]所述燃料泵还可以包括用于将燃料泵的框架连接到发动机部件的安装装置。该安装装置提供在框架和发动机部件之间提供牢固的连接的途径。
[0019]所述外壳和安装装置可以各自包括被布置为防止安装装置相对于外壳旋转的互补阻碍特征。例如，罩和安装装置可以各自包括被布置为防止安装装置相对于罩旋转的互补阻碍特征。当燃料泵在操作时，很大的力在驱动装置和泵头之间传递。这些部件所施加的力致使燃料泵的框架响应于这些力而试图运动。因此，包括互补阻碍特征是有利的，互补阻碍特征将阻止框架和安装装置之间的旋转，从而有助于将燃料泵牢固地保持就位。
[0020]互补阻碍特征中的一个可以包括突起，并且另一互补阻碍特征可以包括凹陷。这种互锁的阻碍特征在框架和安装装置之间提供坚固的连接。
[0021]所述罩可以包括一个或多个一体式部件，该一个或多个一体式部件可以包括辅助流体的再循环的回漏装置。该一个或多个一体式部件可以包括将燃料传送到燃料泵的燃料入口。该一个或多个一体式部件可以包括回漏装置和燃料入口两者。将这些部件一体形成在外壳内提供了更小且更易于制造的燃料泵。
[0022]驱动元件可以由包括轴部分和凸轮部分的多个部分形成。当使用由单件形成的框架时，这种布置是有利的。凸轮部分可以强度由比轴部分高的材料构造成。这是因为凸轮部分承受传递到泵头的用于使燃料增压的负荷的大部分。这种布置提供制造成本更低的驱动元件，这是因为昂贵的坚固材料仅用于需要坚固材料的部分。
[0023]泵头可以容纳在罩内。将泵头包括在罩内改进了泵头的冷却。
[0024]本发明的实施例提供比目前已知的泵重量更轻的高压燃料泵。高强度的框架被设置为通过支撑泵的高应力部分(诸如凸轮装置和泵头)来承受泵送负荷，并且重量轻的罩被设置为密封所述泵以防止燃料从泵泄漏。
[0025]本发明的实施例提供比已知燃料泵更小的高压燃料泵。这类实施例采用支撑框架和重量轻的罩。该罩可以相对薄，这样，由于仅提供坚固的框架支撑件而不是提供包围整个泵的坚固外壳，因此减小了外壳的总厚度。
[0026]本发明的实施例减少了原型设计新泵的成本和时间。具体地，框架可以由金属挤压而成，并且可以采用注塑成型壳来构造罩。这类技术不需要构造铸钢外壳所需的缓慢且昂贵的供应。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]现在将参照附图仅通过举例方式来描述本发明的实施例，其中，相同的附图标记用于相同的零件，并且在附图中:
图1图示根据本发明的第一实施例的泵的剖视图；
图2提供图1的泵的分解图；
图3图示图1的泵的泵外壳的框架；
图4图示图1的泵的罩；
图5提供图1的泵的装配装置的分解图；
图6提供从另一角度看的图5的装配装置的分解图；
图7提供图1和2图示的凸轮装置的分解图；以及 图8提供替代性凸轮装置的分解图。
【具体实施方式】
[0028]首先应参照图1和2，其提供根据本发明第一实施例设置的泵I的两个替代性的视图。首先应该主要关于描述泵I的操作来描述该泵。
[0029]低压燃料通过一体形成到泵I的罩3中的燃料入口 2进入泵I。然后，燃料穿过被安装在罩3上的入口计量阀(IMV)装置4的入口计量阀(IMV) 4a，入口计量阀4a控制燃料进入泵I的流率。罩3形成泵外壳的一部分并且限定内部腔5，泵I的泵送和驱动部件被布置在内部腔5中，内部腔5被填充以燃料。IMV装置4被部分地布置在燃料入口 2和内部腔5之间；因此燃料从燃料入口 2穿过IMV 4a并进入内部腔5。
[0030]内部腔5内的燃料用作燃料泵I的运动零件的润滑剂，并且所述燃料还起作用以通过吸收泵送过程中产生的热量来冷却泵I的部件，从而从泵I的泵送部件带走热量。为了有助于该冷却过程，提供诸如文丘里管装置的回漏装置6，以允许燃料从内部腔5被抽吸并返回低压排放管或发动机凸轮箱，从而使得燃料再循环。因此，回漏装置6有助于燃料的再循环，从而从燃料泵I带走泵送部件所产生的热量。
[0031]泵送部件包括泵头7、柱塞8形式的泵送元件和驱动装置，该驱动装置包括从动装置9及驱动轴或凸轮装置10。泵送过程发生在泵头7内。因此，泵头由坚固的材料(诸如硬化钢)制成，以便耐受在泵头7的泵送室7a内增压的高压燃料以及为了使燃料增压而由泵送元件8施加到泵头7上的相当大的力。
[0032]泵头7的泵送室7a被布置在被设置在泵头7中的柱塞孔7b的一端处，并且是包括用于从由罩3限定的内部腔5接收燃料的低压燃料入口(未示出)和出口阀形式的高压燃料出口(未示出)的腔。泵送室7a部分地由在柱塞8的第一端处的泵送头限定。柱塞8被布置为往复运动，使得柱塞的泵送头增大和减小泵送室7a的体积。当泵送室的体积减小时，泵送室7a内的燃料的压力增大。当泵送室7a内的燃料达到预定压力时，出口阀开启以允许高压燃料穿过并进入高压轨道(未示出)，在该处，燃料被存储以准备由一个或多个燃料喷射器(未不出)来喷射。
[0033]在柱塞8的远离泵送室7a的第二端，从动装置9被布置为与凸轮装置10协作以将凸轮装置10的旋转运动转化为柱塞8在柱塞孔7b内的往复运动。
[0034]凸轮装置10设置有至少部分地位于泵I的罩3外的轴部分10a，以与诸如驱动齿轮的驱动源(未示出)接合。凸轮装置10响应于驱动齿轮所提供的输入力而旋转。凸轮装置10的轴部分IOa也部分地位于罩3的内部腔5内，并且具有连接在轴IOa的位于内部腔5内的部分上的凸轮部分10b。
[0035]从动装置9包括滚轴9a，滚轴9a与凸轮IOb抵接，从而使得滚轴9a与凸轮IOb相连地耦接。滚轴9a被承托在与柱塞8的第二端连接的滚轴套9b内。当凸轮IOb旋转时，滚轴9a在滚轴套9b内旋转。滚轴9a和滚轴套9b的布置限制横向运动从凸轮IOb传递到柱塞8，同时将凸轮IOb的往复运动传递到柱塞8。弹簧11保持就位在泵头7和被安装在柱塞8上的弹簧座8a之间，以便推动(urge)柱塞8及与其连接的滚轴套9b成与凸轮IOb接触。由于弹簧11，从动装置9持续跟随凸轮IOb的往复运动。
[0036]从动装置9还包括套导引件9c，其被设置在滚轴套9b的外周表面周围，以便导引滚轴套9b的运动。因此，导引件9c使得滚轴套9b可以沿柱塞8的轴线移动，从而允许套导引件9c的往复运动但是限制其横向运动。凸轮装置10的旋转在从动装置9上施加横向力，并且由此套导引件9c由坚固的材料构成，以便抵抗这种横向移动并且耐受与这种抵抗力相关的应力。
[0037]尽管已经将上述从动装置9描述为基于滚轴的装置，但是应该理解，可以使用任何合适的从动装置(例如，挺杆或其它中间驱动部件)。
[0038]除罩3之外，泵外壳还包括框架12。框架12被设置为支撑各种泵送和驱动部件，具体是因泵送过程而经受高应力水平的泵送部件7、9、10。因而，框架12被布置为支撑泵头7、滚轴套9和凸轮装置10的轴10a。因此，框架12由相对坚固的材料(诸如铝)制成，以便耐受泵I内的高应力水平，该高应力水平具体是由从凸轮装置10传递到柱塞8、然后传递到泵头7内的燃料中的力导致的。
[0039]为了辅助凸轮装置10的旋转并防止框架12的过载和磨损，在框架12的支撑凸轮装置10的一些部分处设置衬套13a、13b。
[0040]如在图2中可见的，安装装置14设置有在罩3外部的安装板14a，所述安装板将泵I连接到发动机。安装装置14通过罩3连接到框架12，以便为框架12并因此为泵I提供牢固的支撑。由于框架12和安装装置14通过罩3连接，因此安装装置14包括多个密封件14b、14c，以防燃料通过罩3泄漏。
[0041]现在将参照各个附图更详细地讨论泵I的每个部件。
[0042]应进一步参照图3来讨论框架12的构造，图3示出本发明的第一实施例的泵的框架12。
[0043]框架12设置有两个凸轮支撑部分12a、12b，每个凸轮支撑部分限定孔12c、12d，通过所述孔12c、12d可以支撑凸轮装置10 (在图1和2中示出)，其中，凸轮IOb位于两个凸轮支撑部分12a、12b之间。分别由凸轮支撑部分12a、12b限定的孔12c、12d被成形以便与凸轮装置10的轴IOa的外表面互补。因而，在此情形中，孔12c、12d是圆形的，以与凸轮装置10的轴IOa的圆柱形状互补。这样，凸轮装置10可以平稳地旋转。框架12的尺寸被布置为使得衬套13a、13b之一可以被放置在由每个凸轮支撑部分12a、12b限定的孔12c、12d内，以便有助于凸轮装置10的轴IOa的旋转。由罩3的内壁限定的内部腔5中的燃料有助于润滑框架12和衬套13a、13b，以便辅助凸轮装置10的轴IOa的平稳旋转并最小化磨损。凸轮支撑部分12a、12b承受凸轮装置10的大部分重量和应力。然而，安装装置14承受施加到与安装装置14相邻的凸轮支撑部分12a上的负荷的一部分。
[0044]框架12还设置有泵头支撑部分12e。此部分12e具有用于容纳泵头7的孔12f。具体地，泵头7的前表面至少部分地突起通过此孔12f。泵头7的前表面包括部分地限定泵送室7a的凹陷，柱塞8的泵送头插入该凹陷中，由此限定泵送室7a。
[0045]多个螺钉孔12g (在图3中仅示出一个)被设置在框架12的泵头支撑部分12e中，通过所述螺钉孔，螺钉(未示出)可以将泵头7连接到框架12。必须将泵头7牢固地夹持到框架12，以便当柱塞8驱入泵头7中从而提供将泵头7远离框架12推动的力时防止泵头7与框架12分离。替代性地，框架12可以被布置为提供至少一个支撑构件(未示出)，所述支撑构件与泵头的后表面抵接从而不依赖于连接螺钉来将泵头7保持到框架12上。
[0046]框架12还设置有套导引件支撑部分12h (仅示出一个)，其包括支撑套导引件9c的多个支柱(未不出)。
[0047]凸轮支撑部分12a、12b、泵头支撑部分12e和套导引件支撑部分12h通过框架12的主结构接合在一起。这些部分12a、12b、12e、12h之间、尤其是凸轮支撑部分12a、12b和泵头支撑部分12e之间需要结构刚度，这是因为燃料的增压是通过由凸轮装置10驱动的柱塞8进入泵头7的相对运动实现的。因而，泵头7相对于凸轮装置10的位置需要保持恒定，以便允许泵I正确地操作。
[0048]孔或缺口 12i可以被设置在框架12的主体内，以便在不降低框架12的相对强度的情况下减小框架12的重量，从而使得框架12能够为泵的经受高应力水平的部件提供牢固的支撑。
[0049]应该理解，尽管在本发明的本实施例中通过框架12的主体来支撑凸轮支撑部分12a、12b、泵头支撑部分12e和套导引件支撑部分12h，但是替代性地，可以在框架12的各个部分之间设置支柱支撑件，以便将所述部分连结在一起。在框架12的多个部分之间使用支柱支撑件可以帮助进一步减小框架12的重量，并且在某些布置中可以减小框架12的尺寸。
[0050]在本例子中，框架12还设置有附接孔12j、12k、121、12m，以用于经由框架12将泵I连接到安装装置14。当参照图5和6详细描述安装装置14时，应该讨论孔12j、12k、121、12m以及它们与安装装置14的关系。[0051]通过挤压铝条来制成框架12。挤压工艺的执行快速且便宜。通过经由挤压工艺来形成框架12，框架12可以形成为一个部件。就是说，框架12是由单条金属挤压成的，且由此没有零件需要被接合。对比而言，铸造工艺需要待被铸造的两个或多个零件，这些零件之后被接合在一起。存在在这些零件的接合处形成结构性弱化的风险。因而，挤压工艺克服了这些问题。
[0052]此外，由于挤压出框架12，因此最小化了框架的切割和钻削的量。具体地，挤压工艺允许在挤压工艺期间在框架12中形成框架12的某些特征，诸如孔。对比而言，铸造技术需要在铸造之后添加所有特征，因此导致进一步的结构性弱化。
[0053]应该理解，尽管描述了框架12由铝制成，但是可以采用任何合适的坚固的材料。具体地，可以使用任何合适的金属或者其它材料，如，复合塑料或封装在烧结金属中的复合塑料。可以注意到，尽管优选使用挤压工艺来构造框架12，但是也可以采用诸如铸造的其它构造工艺。
[0054]限定内部腔5的罩3被布置为包围框架12以及框架12所支撑的泵送和驱动部件。换言之，泵送和驱动部件至少部分地被布置在框架12所限定的内部腔内。因此，罩3提供围绕泵送部件的防流体泄漏壳，从而使得燃料不会从内部腔泄漏。
[0055]尽管在图1中示出了罩3包围泵I的所有泵送和驱动部件，但是应该理解，罩3被布置为限定盛装燃料的内部腔，以用于冷却和润滑的目的。因此，泵I的运动的驱动和泵送零件(诸如，柱塞8、从动装置9和凸轮装置10)需要这种润滑和冷却。由此，应该理解，不需要将整个泵头7包围在罩3内。可以提供这样的罩，该罩接合泵头7的外周表面或泵头7的前表面。在种情况下，泵头7的前表面可以与内部腔5内的燃料流体连通，并且泵头7的侧部的至少一部分和整个后部会位于罩3之外。可以注意到，由于流过泵头的恒定燃料流，因而在泵内产生的热量至少部分地由增压燃料带走，因此对泵头进行冷却不如对泵送过程的运动部件进行冷却那样重要。
[0056]如图2所示，罩3由两个部分3a、3b形成。部分3a、3b被布置为围绕被附接到框架12并处于框架12内的部件装配。然后，塑料罩的两个部分3a、3b可以被接合在一起，从而使得两部分式罩3将流体密封在其内。可以通过能够提供防流体泄漏的结合的任何方法来接合所述两个部分。
[0057]图4示出罩3的一个半部3a。在图4中可见，罩3具有多个内部支撑支柱3s。支撑支柱3s加固罩3，以提高罩3的强度。由此，可以具有较薄的罩3，同时仍提供足够的强度。支柱3s还可以被设置为与框架12的外表面抵接，从而使得罩3围绕框架12牢固地形成。
[0058]在本发明的本实施例中，框架12仅经由安装装置14接合到罩3。然而，应该理解，罩3可以通过各种方式(诸如通过采用具有防止从罩3泄漏的合适密封的一个或多个连接螺钉)连接到框架12。
[0059]利用注塑成型技术由塑料来形成两个罩部分3a、3b。由此，高频焊接可以提供两个部分3a、3b之间的合适结合。然而，诸如金属的其它材料也可以用于罩3。例如，可以提供铝的框架12和罩3。由于罩3仅需要提供防流体泄漏，因此所述罩可以形成为比框架12薄很多。此外，由于金属与塑料相比的相对强度，金属罩3可以形成为比塑料罩3薄很多。由于其导电性能，金属罩3还可有助于从内部腔内的燃料带走热量。[0060]尽管在参照图1和2讨论的本发明的本实施例中由罩3限定的内部腔5被填充以燃料，但是应该理解，可以在内部腔5内提供其它流体。例如，内部腔中可以包含特定的冷却/润滑流体。在这种情况下，IMV装置4可以直接地或经由容纳通道从燃料入口 2连接到泵头7。在这种布置中，可以设置冷却流体入口(未示出)，并且回漏装置6将有助于使得冷却流体再循环。
[0061]除了限定内部腔5之外，罩3还限定燃料泵I的各种特征，如下所述。
[0062]罩3包括MV连接部分3b，其被布置为使得MV装置4的壳能够连接到泵I。MV连接部分3b限定孔3c，MV装置4的一部分可以位于该孔3c中，从而使得MV 4a可以连接到燃料入口 2。可以在罩3内设置一个或多个连接孔3d，以使得IMV装置4能够附接到罩上，从而使得IMV装置4被保持在泵I上就位。
[0063]罩3还提供一体形成的回漏装置6和一体形成的燃料入口 2。当利用注塑成型方法由塑料来构造罩3时，将这些部件一体形成到罩3中是有利的，这是因为所述部件在模制过程中形成为罩3的一部分。此外，将这些部件一体形成到罩3中简化了燃料泵I的整个制造过程并减小燃料泵I的尺寸。
[0064]包括框架12和罩3的外壳远远小于已知的外壳。这是因为，框架12可以提供所需的最小的结构支撑，并且可以提供相对薄且轻的罩3来为泵I提供防流体泄漏的密封。总之，这可以减小外壳的总尺寸并因此减小泵I的总尺寸。此外，可以选择用于框架12和罩3的材料，以便最佳地匹配其相应功能，这可以降低外壳的重量并因此降低泵I的重量。
[0065]这种外壳构造的另一优点是，与采用铸钢外壳的燃料泵的情况相比，可以将MV装置4放置得更加靠近泵头得多。这是因为，框架12可以仅被设置在需要支撑的那些部分中，并且罩3可以被布置为紧密地围绕该框架12，使得MV装置4可以被放置为靠近泵头
7。这样，可以进一步减小整个泵头7。
[0066]尽管在上文已经描述了框架12被布置在罩3内，但是应该理解，框架12可以被设置为使其仅部分地位于罩3内。例如，框架12的主结构可以被设置在罩3之外，其中支撑臂延伸穿过罩3以支撑泵I的高应力部件。在此情形中，安装装置14可以容易地连接到框架12上，甚至与框架12 —体形成。
[0067]现在将参照图5和6更详细地描述图2所示的安装装置14。
[0068]安装装置14包括安装板14a，其被布置为连接到发动机的部件，以固定和稳定泵
I。安装板14为大体平面结构，其具有多个孔或切口以降低板14a的重量。安装板14a设置有用于螺钉(未示出)的多个螺钉孔14d、14e、14f，以将安装板连接到发动机。设置其他螺钉孔14g、14h、141、14j，以允许安装板14由通过罩3中的孔的螺钉来连接并连接到框架
12。由此，安装板14a的一个表面被布置为在罩3上安稳地安置(sit flush)，并通过罩3连接到框架12，从而使得罩3被保持在安装板14a和框架12之间。
[0069]由于用于将安装板14a连接到框架12的螺钉穿过罩3，因此需要提供安装装置密封装置。这通过提供第一密封件14b和第二密封件14c来实现，所述密封件分别密封安装板14a和罩3之间的间隙以及安装板14a的外表面上的间隙。
[0070]第一密封件14b呈位于安装板14a和罩3之间的垫圈的形式。垫圈14b被布置为使其围绕罩3中的所有螺钉孔和安装板14a中的那些螺钉孔14g、14h、141、14 j，由此在安装板14a和罩3之间形成用于流体的内部腔。由于螺钉将框架12和安装板14a夹持在一起，因此垫圈14b被夹持在安装板14a和罩3之间。因此，垫圈14b在罩3和安装板14a之间提供防流体泄漏的密封。替代性地，第一密封件可以由多个垫圈来提供，每个垫圈围绕单个螺钉孔被设置。
[0071]第二密封件14c呈橡胶O形垫圈的形式，并且被布置在安装板14a的外表面上。O形垫圈14c防止燃料从穿过安装板14a的螺钉的头部周围泄漏。
[0072]为了阻止外壳相对于安装板14a旋转，罩3设置有多个突起3m，多个突起3m被设置为与安装板14a内的多个互补凹陷14k接合。在使用时，罩3和安装板14a的这种接合有助于阻止安装板14a相对于罩3旋转。因而，安装装置14的此特征提供沿凸轮装置10的轴IOa的径向的阻碍，以便有助于防止安装装置14旋转。
[0073]应该理解，设置在罩3和安装板14a之间的径向阻碍特征可以包括在框架12中的其他突起，其突出到罩3中的突起3m的后部内。由此，框架12将支撑突起3m并由此为外壳和安装板14之间的相对旋转提供附加阻力。
[0074]安装板14a可以由铝条挤压成。这种制造工艺便宜且快速。然而，可以使用任何合适的材料或制造工艺。
[0075]现在参照图7详细考虑图1和2所示的凸轮装置10的构造。
[0076]一般而言，已知的驱动轴由单个金属件构造成，并且由两部分式铸钢外壳支撑，该外壳围绕驱动轴被构造。然而，当与挤压铝框架或任何固定框架结构一起使用时，不可使用标准驱动轴。
[0077]在图1和2所示的本发明的实施例中，提供多部分式凸轮装置10。凸轮装置10包括三个部分:轴10a、凸轮IOb和后轴承轴颈10c。轴IOa沿凸轮装置10的长度延伸，并且凸轮IOb和后轴承轴颈IOc被安装在轴IOa上，从而使得凸轮装置10可以被构造在固定的框架12内。
[0078]轴IOa是具有台阶式圆柱形状的细长结构，其具有多个圆柱形部分，所述圆柱形部分的直径朝向轴IOa的一端减小。轴具有其上压配合有凸轮IOb的第一直径减小部分IOaa和在轴IOa的一端处的其上压配合有后轴承轴颈IOc的相邻第二直径减小部分IOab。第二直径减小部分IOab具有比第一直径减小部分IOaa小的直径。
[0079]为了将凸轮装置10组装在框架12内，首先需要将凸轮IOb插入穿过图3中两个凸轮支撑部分12a、12b之间的间隙。然后，将轴IOa插入穿过框架12的第一凸轮支撑部分12a、穿过凸轮10b、并插入后轴承轴颈IOc中，后轴承轴颈IOc被布置为将轴IOa支撑在框架12的第二凸轮支撑部分12b内。
[0080]图8示出替代性凸轮装置100，其采用键过盈接合。在本发明的本实施例中，凸轮装置100包括轴100a、凸轮100b、后轴承轴颈和两个接合元件(或键)IOOdUOOe0轴IOOa和凸轮IOOb设置有与接合元件100d、100e接合的凹陷部分lOOaa、lOOba、IOObb (或键槽)。因此，接合元件100d、100e用作在轴IOOa和凸轮IOOb之间提供接合部或桥的中间连接部分，以便有助于防止凸轮装置100的部分相对于彼此移动成错位。因此，图8的装置100提供驱动轴装置100，其比依赖于部件的压配合的上述装置10更坚固。
[0081]应该理解，尽管已经描述了压配合和键过盈装配装置，但是可以通过任何合适的手段来连接凸轮装置的部分，所述手段诸如串联过盈(serial interference)、热膨胀过盈、花键过盈，或液压成型。[0082]从多个部分构造凸轮装置10、100使得与由单件制成的驱动轴相比可以更便宜地构造凸轮装置。具体地，凸轮IObUOOb可以由高抗拉钢制成，因为高抗拉钢吸收大部分应力，并且轴和后轴承轴颈可以由较便宜等级的钢制成。
[0083]所示实施例的凸轮装置10用作泵的驱动元件，用于将驱动力传递到泵送元件以使泵头内的燃料增压。应该理解，可以构想到其它驱动元件。
[0084]例如，虽然本文描述了使用固定框架12和由多个部分制成的凸轮装置10，但是应该理解，在某些情况下，可以优选采用包括单件式驱动轴的驱动元件和由多个部分制成的框架。
[0085]已经利用线性泵送装置描述了本发明，其中，凸轮IObUOOb驱动细长的柱塞8以将其驱入泵送室7a。然而，应该理解，可以使用替代的泵送装置。例如，可以采用包括摇臂式泵送臂的驱动元件。在这种情形中，可以以与图1所示的凸轮装置类似的方式通过框架来支撑摇臂装置的驱动构件。
[0086]已经参照具有单个泵头7和单个凸轮装置10的单个泵I描述了本发明的上述实施例。然而，应该理解，本发明的原理同样可以应用于包括多个泵头和一个或多个驱动轴的泵送系统。
[0087]在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，其它改型和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。例如，应该理解，尽管所描述的实施例涉及燃料润滑式燃料泵，但是本发明同样可以应用于油润滑式泵。
【权利要求】
1.一种用于使高压燃料喷射系统中的燃料增压的燃料泵(1)，所述燃料泵(I)包括: 泵头(7)，所述泵头具有被布置为接收待增压的燃料的泵送室(7a)； 泵送元件(8)，所述泵送元件被布置为响应于驱动元件(10)的运动而往复运动，所述泵送元件(8)部分地限定所述泵送室(7a)，使得在使用中当所述泵送元件(8)往复运动时，从所述驱动元件(10)传递的力被施加到所述泵送室(7a)内的燃料上，以使所述燃料增压； 框架(12)，所述框架被布置为支撑所述驱动元件(10)和所述泵头(7);以及 罩(3)，所述罩限定用于容纳流体的内部空间(5)； 其中，所述框架(12)的至少一部分、所述驱动元件(10)的至少一部分以及所述泵送元件(8)的至少一部分被容纳在所述罩(3)中。
2.根据权利要求1所述的燃料泵(I)，其中，所述框架(12)被布置为将所述泵头(7)和所述驱动元件(10)保持处于相对于彼此的固定位置，以支撑力从所述驱动元件(10)向所述泵头(7)的传递。
3.根据权利要求1或2所述的燃料泵(1)，其中，所述框架(12)由强度比构造所述罩(3)的材料高的材料构造成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料泵(1)，其中，所述框架(12)由单件形成。
5.根据权利要求4所述的燃料泵(1)，其中，所述框架(12)通过挤压工艺由单件形成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的燃料泵(1)，其中，所述罩(3)由基于塑料的材料形成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的燃料泵(I)，其中，所述框架(12)被布置用于将所述燃料泵(I)安装到发动机部件上。
8.根据权利要求7所述的燃料泵(I)，还包括: 安装装置(14)，以用于将所述燃料泵(I)的所述框架(12)连接到所述发动机部件。
9.根据权利要求8所述的燃料泵(1)，其中，所述罩(3、12)和所述安装装置(14)每个均包括被布置用于阻止所述安装装置(14)相对于所述罩(3、12)旋转的互补的阻碍特征(3m、14k)。
10.根据权利要求9所述的燃料泵(1)，其中，所述互补的阻碍特征中的一者包括突起(3m)，并且另一互补的阻碍特征包括凹陷(14k)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的燃料泵(1)，其中，所述罩(3)包括一个或多个一体式部件(2、6)，所述部件包括辅助流体的再循环的回漏装置(6)以及将燃料传送到所述燃料泵(I)的燃料入口(2)中的一个或多个。
12.根据前述权利要求中任一项所述的燃料泵(1)，其中，所述驱动元件(10)由包括轴部分(IOa)和凸轮部分(IOb)的多个部分形成。
13.根据权利要求12所述的燃料泵(I)，其中，所述凸轮部分(IOb)由强度比所述轴部分(IOa)高的材料构造成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的燃料泵(1)，其中，所述泵头(7)被容纳在所述罩(3)内。
15.根据前述权利要求中任一项所述的燃料泵(I)，其中，所述框架包括至少一个轴承(12c、12d、13a、13b)，所述轴承(12c、12d、13a、13b)被布置为支撑所述驱动元件(10)以用于相对于轴承(12c、12d、13a、13b)进行旋转运动。
【文档编号】F02M59/44GK103717872SQ201280038611
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年7月19日 优先权日:2011年8月8日
【发明者】B.纳瓦斯桑切斯 申请人:德尔福技术控股有限公司