弹簧座和包括其的燃料喷射泵的制作方法

本实用新型涉及内燃机的燃料进给系统，尤其涉及一种弹簧座和包括其的燃料喷射泵。

背景技术：

内燃机的燃料进给系统是公知的。采用共轨系统的燃料进给系统通常包括燃料喷射泵装置、共轨系统以及多个燃料喷射阀。其中，燃料喷射泵装置用于将燃料从燃料箱抽吸并加压输送到共轨系统，共轨系统用于储存来自燃料喷射泵装置的高压燃料，每个燃料喷射阀设置在内燃机的多个缸体中的对应一个缸体内，以使储存在共轨系统中的高压燃料进给到各个缸体中。

燃料喷射泵装置包括燃料喷射泵。现有的燃料喷射泵包括：形成有一个直立孔或并排设置的两个直立孔和与直立孔连通的腔室的壳体；被装配在直立孔中的柱塞套，柱塞套中分别插有能在其中往复移动的柱塞；被可转动地支撑的凸轮轴，凸轮轴上形成有与柱塞相对应并且位于腔室中的驱动凸轮。柱塞的下端部被安放在相应的挺柱体上，在挺柱体朝向驱动凸轮的一侧形成有凹腔，由安装在挺柱体上的销轴将滚轮可绕销轴滚动并且可沿着销轴轴向移动地保持在凹腔中。在固定的柱塞套和活动的挺柱体之间设置有弹簧，弹簧的下部与挺柱体上表面之间还设置有弹簧座。弹簧座的中心部分开孔，柱塞的下端部穿过弹簧座的中心孔而被安放在挺柱体上，且柱塞的下端部被限制在弹簧座中心部分的下表面与挺柱体的上表面之间。为了便于将柱塞的下端部装配到弹簧座的中心部分的下表面与挺柱体的上表面之间，当柱塞的下端部处于安放在挺柱体上的状态时，弹簧座的中心部分的下表面与柱塞的下端部的上表面之间留有一定的间隙。

当凸轮轴旋转时，由于弹簧的作用，挺柱体以及压抵在弹簧与挺柱体之间的弹簧座会随着驱动凸轮的轮廓位置变化而往复地上下移动。在挺柱体与弹簧座下降过程中，在某一瞬间，下降较快的弹簧座会冲击到下降较慢的柱塞，并随后带动柱塞一起向下移动。由于在每个往复移动的周期内，都会发生一次弹簧座与柱塞的冲击，容易导致弹簧座损坏。

因此，需要对现有技术中的弹簧座进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是要克服上述现有技术中的缺陷，提供一种弹簧座和包括其的燃料喷射泵。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于燃料喷射泵的弹簧座，所述弹簧座包括：中心部分和包围所述中心部分的外围部分，所述中心部分突出于所述外围部分；所述中心部分包括顶面以及包围所述顶面的周壁，所述周壁连接所述顶面与所述外围部分；所述中心部分包括中心孔；所述中心部分的所述顶面朝向所述中心部分的中心方向向所述外围部分倾斜。

在某些实施方式中，所述中心孔包括相互连通的第一孔和第二孔，所述第一孔位于所述中心部分的中心位置，所述第二孔偏离所述中心位置，所述第一孔渐扩为所述第二孔。

在某些实施方式中，所述弹簧座的刚性范围是3000-4000N/m。

在某些实施方式中，所述弹簧座的材料是合金弹簧钢。

在某些实施方式中，所述合金弹簧钢是50CrV4。

在某些实施方式中，所述弹簧座由一片材一体成型。

在某些实施方式中，所述中心部分的所述周壁与所述顶面以及与所述外围部分为圆角过渡。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种燃料喷射泵，包括上述弹簧座。

在某些实施方式中，所述燃料喷射泵还包括：形成有至少一个直立孔和与直立孔连通的腔室的喷射泵壳体；被固定地装配在所述直立孔中的柱塞套，所述柱塞套中插有一个柱塞，所述柱塞能够在所述柱塞套中往复移动；由所述喷射泵壳体可转动地支撑的凸轮轴，所述凸轮轴上形成有与所述柱塞相对应并且位于所述腔室中的驱动凸轮；所述挺柱体设置在所述直立孔中，所述柱塞被放置在所述挺柱体上，并且所述凹腔形成在所述挺柱体朝向所述驱动凸轮的一侧；设置在所述柱塞套和所述挺柱体之间的弹簧，所述弹簧将所述滚轮偏压在所述驱动凸轮上，所述弹簧座设置在所述弹簧与所述挺柱体之间，所述弹簧座的所述外围部分由所述弹簧偏压在所述挺柱体上，所述柱塞的下端部穿过所述弹簧座的所述中心部分的所述中心孔且被限制在所述弹簧座的所述中心部分的下表面和所述挺柱体的上表面之间；设置在柱塞套上端的燃料进入和燃料排出阀组件，所述燃料进入和燃料排出阀组件被构造成随着所述凸轮轴的转动允许燃料被抽吸到所述燃料喷射泵中以及使被抽吸到所述燃料喷射泵的燃料被进一步加压而被喷出。

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显示了根据本实用新型的一个实施例的燃料喷射泵装置的纵向剖视图；

图2显示了根据本实用新型的一个实施例的挺柱体的局部剖视图；

图3显示了根据本实用新型的一个实施例的弹簧座与弹簧、挺柱体和柱塞适配的局部剖视放大图；

图4显示了根据本实用新型的一个实施例的弹簧座的立体结构示意图；

图5显示了根据本实用新型的一个实施例的弹簧座的剖视图。

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。

附图标记说明：

燃料喷射泵装置1

叶片泵3

燃料计量单元5

溢流阀7

燃料喷射泵9

柱塞11

竖直段111

上表面112

下端部12

柱塞套13

挺柱体15

上表面16

凸轮轴17

喷射泵壳体19

喷射泵壳体部件19a

喷射泵壳体部件19b

直立孔21

轴承23

驱动凸轮25、27

腔室28

凹腔29

销轴31

滚轮33

弹簧35

燃料进入和燃料排出阀组件37柱塞腔室39

阀保持件41

燃料喷射通道43

弹簧座45

中心部分47

下表面471

中心孔48

第一孔481

第二孔482

下表面483

外围部分49

顶面51

周壁53

具体实施方式

下面结合示例详细描述本实用新型的优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些示例性实施例并不意味着对本实用新型形成任何限制。

图1显示了根据本实用新型的一个实施例的燃料喷射泵装置的纵向剖视图。如图1所示，根据本实用新型的一个实施例的燃料喷射泵装置1大体包括组装在一起的叶片泵3、燃料计量单元5、溢流阀7和燃料喷射泵9。叶片泵3从燃料箱抽吸燃料并将燃料输送到燃料计量单元5，燃料计量单元5可以调节将被供给到燃料喷射泵9的燃料量，供给到燃料喷射泵9的燃料被加压喷出从而流到共轨系统，随后燃料从共轨系统被输送到各个燃料喷射阀。在被供给到燃料喷射泵9的燃料压力超过预定压力的情况下，溢流阀7可以动作以便从燃料喷射泵9排出部分燃料。此外，燃料喷射泵装置1还可包括一个泄流阀，用于使部分燃料返回燃料箱。

燃料喷射泵9包括两个柱塞11、相应的柱塞套13、相应的挺柱体15、和凸轮轴17。凸轮轴17被支撑在喷射泵壳体19上，使凸轮轴17的一端穿过喷射泵壳体19凸出，以从发动机(未示出)接收驱动转矩，使得凸轮轴17与发动机同步旋转。

喷射泵壳体19包括喷射泵壳体部件19a和喷射泵壳体部件19b。喷射泵壳体部件19a中形成有两个直立孔21，各个柱塞套13被固定地装配在相应的直立孔21中，柱塞11分别被插入各个柱塞套13中，柱塞11的下端被安放在相应的挺柱体15上，以便在柱塞套13中往复移动。喷射泵壳体部件19b以及叶片泵壳体通过螺栓或类似装置安装到喷射泵壳体部件19a的两端，凸轮轴17通过轴承23可旋转地保持在喷射泵壳体19上。分别用于每个柱塞11的驱动凸轮25和27形成在凸轮轴17上，并且位于在直立孔21下方形成于喷射泵壳体部件19a内的腔室28中。需要注意的是，喷射泵壳体部件19a中也可以仅形成有一个直立孔21。或者，喷射泵壳体部件19a中也可以形成两个相互之间成一定夹角的孔。

图2是装有滚轮的挺柱体的局部剖视图。在挺柱体15朝向驱动凸轮25和27的一侧形成有凹腔29，由安装在挺柱体15上的销轴31将滚轮33可绕销轴31滚动并且可沿着销轴31轴向移动地保持在凹腔29中。如图1所示，在柱塞套13与挺柱体15之间还设置有弹簧35，弹簧35将挺柱体15向着凸轮轴17偏压，使得滚轮33总是与相应的驱动凸轮25和27保持接触。这样，当凸轮轴17旋转时，随着驱动凸轮25和27的轮廓位置变化，挺柱体15通过其上的滚轮33抵靠驱动凸轮25和27外轮廓往复地上下移动。

如图1所示，在柱塞套13上端设置有燃料进入和燃料排出阀组件37。柱塞腔室39形成在燃料进入和燃料排出阀组件37与每个柱塞11之间，形成在阀保持件41中的燃料喷射通道43位于燃料进入和燃料排出阀组件37上方。燃料进入和燃料排出阀组件37的具体结构在本领域中是公知的，因而省略了对它的详细描述。

当一个柱塞随着一个驱动凸轮例如图1中的驱动凸轮27的凸角位置变化而向下移动时，在与该柱塞对应的柱塞腔室39内形成负压，燃料进入和燃料排出阀组件37以公知方式关闭，从而防止燃料从共轨系统回流。与此同时，另一个柱塞随着另一个驱动凸轮例如图1中的驱动凸轮25的凸角位置变化而向上移动，在与该柱塞对应的柱塞腔室39内形成正压，燃料进入和燃料排出阀组件37以公知方式处于打开，使得燃料从燃料喷射通道43喷出，被输送到共轨系统。这个过程交替反复地进行，从而将燃料源源不断地输送到共轨系统。

如图3所示，显示了根据本实用新型的一个实施例的弹簧座45与弹簧35、挺柱体15和柱塞11适配的局部剖视放大图。需要注意的是，图3中所示的挺柱体15的上表面16为平面，而图1所示的挺柱体的上表面在中心位置突起。这只是挺柱体两种实施方式的举例。图4和图5显示了根据本实用新型的一个实施例的弹簧座45的立体结构示意图和剖视图。参见图3-图5并结合图1理解，弹簧座45包括中心部分47和包围中心部分47的外围部分49。外围部分49由弹簧35压抵在挺柱体15上。中心部分47向上突出于外围部分49。中心部分47开设有中心孔48，柱塞11的下端部12穿过中心孔48而被安放在挺柱体15上，且柱塞11的下端部12被限制在弹簧座45的中心部分47的下表面471与挺柱体15的上表面16之间。

如图4所示，弹簧座45的外围部分49为圆形板状，弹簧座45的中心部分47为圆台状且也为板状。在本实施例中，外围部分49与中心部分47由一片材一体成型，例如通过冲压工艺形成。当然，本领域技术人员应当理解，外围部分49和中心部分47也可以各自是独立部件并相互连接形成弹簧座45。中心部分47包括形状为圆形的顶面51以及包围顶面51的周壁53。中心部分47的周壁53与顶面51之间可以为圆角过渡，中心部分47的周壁53与外围部分49可以为圆角过渡。弹簧座45的中心部分47的中心孔48包括连通的第一孔481和第二孔482，位于中心位置的第一孔481的孔径小于偏离中心位置的第二孔482的孔径。应理解，第一孔481和第二孔482均非标准圆形孔，因此第一孔481和第二孔482的孔径指的是孔的尺寸大小，而非孔的内径。第二孔482的孔径大于柱塞11的下端部12的直径，从而使得柱塞11的下端部12可以穿过第二孔482。参见图3，位于柱塞11的下端部12上方且与之连接的是柱塞11的竖直段111，该竖直段111的直径小于下端部12的直径。该竖直段111的直径还小于第一孔481的孔径。而且柱塞11的下端部12的直径大于第一孔481的孔径。因此，当柱塞11的下端部12穿过第二孔482之后，将柱塞11横向移向弹簧座45的中心位置，从而柱塞11的竖直段111位于第一孔481内，且第一孔481的周缘的下表面483可以与柱塞11的下端部12的上表面112相对。

如图3-图5所示，弹簧座45的中心部分47的顶面51沿着径向向内的方向向下倾斜。以这种方式，可以减小弹簧座45的中心部分47的下表面与柱塞11的下端部12的上表面112之间的间隙。更具体而言，弹簧座45的第一孔481的下边缘与柱塞11的下端部12的上表面112之间具有最小的间隙。通过弹簧座45形状的设置，使得在柱塞11安装到位时，弹簧座45的第一孔481的下边缘与柱塞11的下端部12的上表面112之间的间隙很小。由于在挺柱体15与弹簧座45下降过程中，决定弹簧座45与柱塞11的冲击力大小一个因素就是两者之间的间隙，间隙越小，冲击力越小。因此，本实用新型的弹簧座减小了柱塞对弹簧座的冲击力，有效防止弹簧座损坏，延长了弹簧座的使用寿命。

同时，在安装过程中，即，将柱塞11穿过弹簧座45的第二孔482并横向移动到弹簧座45的第一孔481内的过程中，即便弹簧座45的第一孔481的下边缘与柱塞11的下端部12的上表面112之间的间隙很小，而导致弹簧座45的第一孔481的下边缘与柱塞11的下端部12的上表面112发生摩擦，也不会影响柱塞11安装到位。因为，这两者间的接触面积很小，因而摩擦力也很小。进一步的，由于弹簧座45的这种形状而使其刚性变小，从而更容易发生形变。这样，即便在安装过程中弹簧座45的第一孔481的下边缘与柱塞11的下端部12的上表面112发生摩擦，柱塞11也可以将弹簧座45的第一孔481的下边缘向上顶起而使其发生形变，从而使得柱塞11可以顺利安装到位。

因此，本实用新型的弹簧座既减小了柱塞对弹簧座的冲击力，同时也使得柱塞能够更加容易地安装到位。

此外，本实施例的弹簧座45的材料为50CrV4，基于以上弹簧座45的形状并结合该材料的使用，本实施例的弹簧座45的刚度约为3260N/m。当然，弹簧座45还可以选择其他的材料，例如可以选用类似50CrV4的合金弹簧钢，以使得弹簧座45的刚度范围在3000-4000N/m。这将进一步较小柱塞对弹簧座的冲击力，并更有利于柱塞安装到位。

还可以设想的是，弹簧座的中心孔仅包括位于中心位置的第一孔，此时，弹簧座从柱塞的上方套设到柱塞上，使得第一孔的周缘的下表面可以与柱塞的下端部的上表面相对。在这种安装方式下，弹簧座的中心部分的顶面沿着径向向内的方向向下倾斜，同样减小弹簧座的中心部分的下表面与柱塞的下端部的上表面之间的间隙，从而减小了柱塞对弹簧座的冲击力，有效防止弹簧座损坏，延长了弹簧座的使用寿命。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。