柱塞泵以及高压燃油泵的制作方法

本申请涉及柱塞泵、特别是采用所述柱塞泵的高压燃油泵。

背景技术：

在用于柴油发动机的燃油喷射系统中，高压燃油泵将燃油以高压的状态供给至共轨。高压燃油泵可以包括供油泵以及多个柱塞型高压组件(柱塞泵)。柱塞型高压组件通常包括柱塞套、在柱塞套内能够直线移动的柱塞。在高压燃油泵的壳体内设有能够往复直线移动的挺柱体。挺柱体经由滚子与在高压燃油泵的旋转凸轮轴上形成的凸轮接触。在挺柱体上布置有倒扣碗形弹簧座。弹簧座与柱塞的从柱塞套伸出的端部可以相互作用。在柱塞套与挺柱体上布置的弹簧座之间设有螺旋弹簧。螺旋弹簧的一端相对于柱塞套固定，另一端作用在弹簧座上，从而向持续施加趋于使得弹簧座、特别是挺柱体朝向凸轮的力。

在柱塞泵的压油行程中，随着旋转轴的旋转，受凸轮的驱动，挺柱体顶推柱塞在柱塞套内移动，柱塞套内的容积减小。在柱塞泵的吸油行程中，在螺旋弹簧的作用下，弹簧座带着柱塞并推压挺柱体移动，柱塞套内的容积增大。

在从压油行程向吸油行程的转变过程中，柱塞的端部从与挺柱体接触转变为与弹簧座接触。因此，弹簧座会受到来自柱塞的端部的冲击。在长时间高速运转的情况下，这种冲击很有可能导致弹簧座的疲劳破裂，造成柱塞泵故障。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本申请旨在提出一种改进的高压燃油泵。

根据本申请的一个方面，提供了一种柱塞泵，包括：

柱塞套；

在所述柱塞套中能够往复移动的柱塞，所述柱塞具有驱动端部；

旋转凸轮轴，其上设有凸轮；

与所述凸轮的轮廓面接触的凸轮从动件；

在所述柱塞套与所述凸轮从动件之间布置的弹簧座；

围绕着所述柱塞套的一部分布置的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一个端部抵接所述柱塞套固定且另一个端部抵接所述弹簧座，所述驱动端部位于所述凸轮从动件与所述弹簧座之间，其特征在于，在所述弹簧座与所述驱动端部之间设有缓冲元件。

可选地，所述凸轮从动件包括挺柱体以及与所述轮廓面接触且能够枢转的滚子，所述挺柱体具有能够接触所述驱动端部的一个侧部。

可选地，所述弹簧座呈碗形，并且所述碗的大口侧与所述挺柱体的侧部接触，所述碗的底部设有孔口供所述柱塞穿过。

可选地，所述驱动端部具有接触所述缓冲元件的第一侧部以及接触所述挺柱体的侧部的第二侧部。

可选地，所述驱动端部的外径大于所述孔口的内径。

可选地，所述缓冲元件呈片形，并且由弹性材料制成。

可选地，所述缓冲元件为环形，位于所述第一侧部与所述弹簧座之间。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种高压燃油泵，其包括：至少一个用于输出高压燃油的高压组件，所述高压组件由前述的柱塞泵构成。

采用本申请的技术手段，缓和了弹簧座和/或挺柱体因燃油泵行程转换造成的冲击力的影响，提高了燃油泵的使用寿命。

附图说明

从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本申请的理解。在附图中：

图1示意性示出了高压燃油泵的局部剖视图；

图2a和2b分别是放大剖视图，示意性示出了高压燃油泵中的柱塞与弹簧座之间根据现有技术的相互作用情况；并且

图3是放大剖视图，示意性示出了高压燃油泵中的柱塞与弹簧座之间根据本申请一个方式的相互作用情况。

具体实施方式

在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。

图1示意性示出了高压燃油泵的局部剖视图。在本申请的上下文中，高压燃油泵可以是用于柴油发动机的燃油泵。例如，燃油发动机、特别是柴油发动机可以包括高压共轨，而燃油泵将燃油加压供应到高压共轨中存储。接着，高压共轨经喷嘴将燃油选择性地供应到燃油发动机的燃烧室内。

高压燃油泵主要包括壳体10。可选地，在所述壳体10上还安装有对燃油预加压的低压泵(图中未示出)。低压泵例如为叶片泵。高压燃油泵还包括一个或多个柱塞型高压组件(柱塞泵)。所述柱塞型高压组件安装在壳体10中。在高压燃油泵中中还安装有旋转凸轮轴(图中不可见)。柱塞型高压组件垂直于旋转凸轮轴。旋转凸轮轴受燃油发动机的带动可以用于驱动低压泵和高压组件这两者操作。

在柱塞型高压组件为两个以上的情况中，所有柱塞型高压组件沿着旋转凸轮轴的纵向(即，垂直于图1纸面的方向)排列。因此，图1为在与凸轮轴垂直的平面中看过去的高压燃油泵的局部剖视图。

在凸轮轴上形成有凸轮60。凸轮60在凸轮轴上的位置与柱塞型高压组件相对应。如图1所示，每个凸轮60的轮廓面可以具有至少一个凸轮凸角61(图1中为三个)。本领域技术人员应当清楚凸轮的形状不限于所示，例如凸轮也可以是在凸轮轴上形成的偏心圆形凸轮或椭圆形凸轮。

进一步如图1所示，每个柱塞型高压组件包括在壳体10中固定的柱塞套30。在柱塞套30的内部限定有柱塞腔(图1不可见)，用于接收柱塞20，以使得柱塞20能够在柱塞腔内往复直线移动。柱塞腔与高压燃油泵的吸油阀(未示出)和出油阀(未示出)相通，从而在柱塞泵的吸油行程中，燃油可以经由吸油阀被吸入到柱塞腔内，并且在柱塞泵的压油行程中，燃油可以在柱塞腔内被压缩，且之后经由出油阀被排出。柱塞套30的中心轴线、或者柱塞腔的中心轴线与旋转凸轮轴的中心轴线垂直。

在壳体10中为每个高压组件配备有凸轮从动件。凸轮从动件包括挺柱体40。挺柱体40在壳体10内安装成沿着柱塞套30的中心轴线可以直线往复移动。在挺柱体40内设有能够枢转的滚子50。滚子50能够与凸轮60的轮廓面接触。

在挺柱体40的与滚子50相反的一侧部41上布置有倒扣碗形弹簧座70。在弹簧座70与柱塞套30之间布置有螺旋弹簧80。螺旋弹簧80的一个端部抵接固定的柱塞套30，并且相反另一个端部抵接弹簧座70的边缘，从而向弹簧座70施加总是趋于使得其远离柱塞套30的推力。这样，在螺旋弹簧80的作用下，弹簧座70推压挺柱体40并进而使得滚子50总是受压接触凸轮60的轮廓面。

图2a和2b分别是放大剖视图，示意性示出了高压燃油泵中的柱塞与弹簧座之间根据现有技术的相互作用情况。如图所示，在弹簧座70内、特别是碗底内形成有一孔口71。在组装时，柱塞20穿过孔口71以使得柱塞20的驱动端部21位于弹簧座70的碗所限定的空间内，并且，碗的大口侧与挺柱体40的侧部41接触。通常，因受加工和组装因素影响，驱动端部21在弹簧座70的碗与挺柱体40的侧部41之间的空间内会轴向移动。但是，因为柱塞20的驱动端部21的直径大于孔口71的直径，所以驱动端部21总是被约束在弹簧座70的碗与挺柱体40的侧部41之间的空间内。

如图2a所示，在柱塞泵的压油行程中，在凸轮凸角61的带动下，滚子50沿着朝向柱塞套30的方向S1垂直于凸轮轴的中心轴线移动。这样，挺柱体40的侧部41接触柱塞20的驱动端部21的侧部21b，推压柱塞20在柱塞套30内移动减小柱塞腔的容积。如图2b所示，当一个凸轮凸角61经过滚子50之后，受到螺旋弹簧80的弹簧力作用，滚子50紧贴着凸轮60的轮廓面沿着远离柱塞套30的方向S2垂直于凸轮轴的中心轴线移动。同时，弹簧座70接触驱动端部21的侧部21a，带动柱塞20在柱塞套30内移动增加柱塞腔的容积。

可以看出，在柱塞20沿着方向S1移动转变为沿着方向S2移动的瞬间，驱动端部21的侧部21a会对弹簧座70产生一定的冲击力。高压燃油泵长期运行后，这种冲击力很有可能造成弹簧座70的碗底与碗侧连接处疲劳破裂。

为了解决这一问题，图3示意性示出了根据本申请的一个实施例。根据该实施例，在弹簧座70与驱动端部21的侧部21a之间布置一缓冲元件90，例如缓冲环。这样，在柱塞20沿着方向S1移动转变为沿着方向S2移动的瞬间，缓冲元件90能够至少部分地吸收对弹簧座70的冲击力，缓冲元件90可以由橡胶、塑料等任何适于长期吸收冲击力的弹性材料制成。在本申请的实施例中，缓冲元件90可以呈片形，但是本领域技术人员应当清楚可以其它任何可以起到缓冲作用的形状也可以应用于缓冲元件90。

尽管这里详细描述了本申请的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本申请的范围构成限制。此外，本领域技术人员应当清楚，本说明书所描述的各实施例可以彼此相互组合使用。在不脱离本申请精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。