用于高壓泵的推桿組件的彈簧座及高壓泵的制作方法
【專利摘要】本發明涉及用于燃料噴射系統中的高壓泵的推桿組件（2）的彈簧座，該彈簧座（1）尤其具有一個彎曲-沖壓件及一個用于接收泵活塞（4）的中心孔（3）。根據本發明，該彈簧座（1）還具有至少兩個圍繞中心孔（3）設置的、弧形地延伸的孔（5）以構成一個位于徑向內部的支撐環（6）及一個位于徑向外部的支撐環（7），這些支撐環通過基本上徑向地延伸的接片（8）相互連接，其中位于徑向內部的支撐環（6）具有相對一個平面（E）上升及下降的區域（9，10），這些上升及下降的區域各相對基本上徑向地延伸的接片（8）以一個角度間隔布置。本發明還涉及用于燃料噴射系統的具有一個這種彈簧座（1）的高壓泵。
【專利說明】用于高壓泵的推桿組件的彈簧座及高壓泵
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有權利要求1的前序部分的特征的彈簧座。本發明還涉及具有這樣一個彈簧座的高壓泵。
【背景技術】
[0002]上述類型的彈簧座或具有這種彈簧座的高壓泵例如可由公開文獻DE103 55 027Al得知。其中所述的高壓泵具有至少一個帶有泵活塞的泵部件，泵活塞限定力一個泵工作室及至少可間接地通過一個驅動軸抵抗一個復位彈簧的力被驅動成往復運動。為此泵活塞間接地通過一個套筒形的推桿支撐在驅動軸上。為了使泵活塞與推桿連接設有一個彈簧座，該彈簧座在后面抓住泵活塞的活塞腳。通過支撐在彈簧座上的復位彈簧使推桿及泵活塞與驅動軸保持接觸。
[0003]推桿具有一個向著徑向內部延伸的環圈，復位彈簧緊靠在該環圈的一側上及一個用于可轉動地支承滾子的支撐件緊靠在其另一側上。泵活塞的活塞腳位于支撐件與彈簧座之間。由于加工公差在構件之間常常存在軸向間隙，該軸向間隙尤其在泵活塞運動反向的區域中、例如由輸送階段過渡到插吸階段時被泵活塞動態地駛過。這將導致:構件相互地沖擊并因此遭受增高的磨損。
[0004]因此在DE 103 55 027 Al中提出:將泵活塞與推桿連接的彈簧座可彈性地變形。尤其彈簧座的剛性被選擇得小于復位彈簧的剛性，以致彈簧座的變形可借助復位彈簧的彈簧力引起。為此復位彈簧緊靠在彈簧座的一個外圍區域上并在向著一個構成在推桿上的彈簧座接觸面的方向上壓著彈簧座。在此情況下接收在彈簧座中的泵活塞的活塞腳起沖模作用，以使得彈簧座在活塞腳周圍彎曲。以此方式-至少在泵活塞的一個運動方向上-可補償活塞腳接收區域中的軸向間隙。
[0005]在軸向間隙的行程上泵活塞受到高的加速度，這導致泵活塞以高速度撞擊彈簧座。除不希望的噪音發生外這可導致彈簧座的過負荷及該過負荷又可導致彈簧座的斷裂。此外活塞腳接收區域中的軸向間隙對高壓泵的輸送容差產生影響。
【發明內容】
[0006]由上述現有技術出發本發明的任務在于，對用于高壓泵的推桿組件的可彈性變形的彈簧座這樣地進一步開發，以使得活塞腳接收區域中軸向間隙的補償被簡化。
[0007]該任務將通過具有權利要求1的特征的彈簧座來解決。在從屬權利要求中給出了本發明的有利的進一步構型。該任務還將通過具有權利要求9的特征的高壓泵來解決。
[0008]提出了一種用于燃料噴射系統中的高壓泵的推桿組件的彈簧座，其中該彈簧座尤其為彎曲-沖壓件及具有一個用于接收泵活塞的中心孔。根據本發明該彈簧座還具有至少兩個圍繞中心孔設置的、弧形地延伸的孔以構成一個位于徑向內部的支撐環及一個位于徑向外部的支撐環，這些支撐環通過基本上徑向地延伸的接片相互連接。位于徑向內部的支撐環具有相對一個平面E上升及下降的區域，這些上升及下降的區域各相對基本上徑向地延伸的接片以一個角度間隔布置。
[0009]通過位于徑向內部的支撐環的上升及下降區域使彈簧座具有一個環繞的波型，它能夠補償由制造引起的、泵活塞的或泵活塞的活塞腳的接收區域中的軸向間隙。因為環繞的波型產生了彈簧座的可彈性變形性，以致彈簧座可被軸向地預偏壓。因此彈簧座可這樣地放置在高壓泵的推桿組件中，以致它在軸向預偏壓下緊靠在泵活塞上。在此情況下活塞泵的活塞腳優選地被夾持在彈簧座與推桿組件的一個支撐件之間。此外彈簧座的預偏壓所需的軸向力優選地由一個復位彈簧來產生，該復位彈簧使推桿組件與一個驅動軸的凸輪或偏心輪保持接觸。
[0010]彈簧座的可彈性變形性還導致:在運動反向區域中泵活塞被“軟性”地攔截。以此方式一方面避免了不希望的噪音的發生及另一方面減小了彈簧座的負荷。因此不再產生彈簧座斷裂的危險。同時提高了高壓泵的裝載效率。
[0011]通過位于徑向內部的支撐環的上升或下降的區域相對基本上徑向地延伸的接片以一個角度間隔布置提高了彈簧座的可彈性變形性。因為不僅提供了徑向延伸的接片，而且也提供了位于角度間隔區域中的徑向內部支撐環的部分段來作為彎梁，因此一個上升區域或下降區域相對接片的角度間隔最好被選擇得盡可能地大。
[0012]此外優選的是上升及下降的區域相對基本上徑向地延伸的接片的角度間隔總是選擇相同的量。這就是說，一方面一個上升區域相對下個接片的角度間隔相應于另外的上升區域相對另外各下個接片的角度間隔，另一方面上升區域的角度間隔相應于下降區域的角度間隔。因此結束在一個上升區域或一個下降區域中的一個彎梁的長度總是相同的量，以致通過上升區域及下降區域引起的彈簧座的可彈性變形性與彈簧座的裝入方向無關地也為相同的量。
[0013]尤其上升區域的數目相應于下降區域的數目，其中更尤其是上升區域及下降區域各相互以相同的角度間隔布置。此外上升區域及下降區域相對基本上徑向地延伸的接片具有相同的角度間隔，由此導致:接片相互也以相同的角度間隔布置。通過上升區域及下降區域及接片各自相互相同的角度間隔就確保了當加載軸向力時彈簧座的均勻的彈性變形。
[0014]根據本發明的一個優選的實施例上升區域相對平面E上升一個尺度a，其中該尺度a為0.2_或更小些。因此通過位于徑向內部的支撐環的上升區域可補償的最大軸向間隙為0.2_。
[0015]可變換地或補充地規定:下降區域相對平面E下降一個尺度b，其中該尺度b為0.2_或更小些。因此通過位于徑向內部的支撐環的下降區域可補償的最大軸向間隙也為0.2mmο
[0016]為了提高彈簧座的可彈性變形性還提出:位于徑向內部的支撐環具有斷開部分。這些斷開部分將位于徑向內部的支撐環分成分段，這些分段與基本上徑向地延伸的接片共同構成可彈性變形的彈簧臂。最好這些斷開部分相互以相同的角度間隔布置，以致得到位于徑向內部的支撐環的相同大小的分段。此外斷開部分的數目最好相應于接片的數目。為了在彈簧座被加載軸向力時引起彈簧臂均勻的彈性變形，此外還提出:斷開部分相對接片的角度間隔各被選擇得相同的大小。有利地在兩個接片之間各設置了一個斷開部分。
[0017]根據本發明的一個進一步構型斷開部分各被構成在位于徑向內部的支撐環的一個上升的與一個下降的區域之間。以此方式使位于徑向內部的支撐環的上升的與下降的區域各處于位于徑向內部的支撐環的構成彈簧臂的分段的端部上。在此情況下每個分段優選地在其一端具有一個上升區域及在其另一端具有一個下降區域，其中在一個斷開部分的區域中兩個分段對立的端部總是一個上升區域與一個下降區域面對面。每個上升區域或下降區域構成一個支撐面，作為推桿組件的組成部分的彈簧座借助這些支撐面優選地在預偏壓下緊靠在泵活塞上。該預偏壓通過彈簧座在位于徑向內部的支撐環的上升區域和/或下降區域中的變形來形成。因此軸向間隙可被完全補償。
[0018]根據另一優選實施例位于徑向內部的支撐環具有一個穿透部分，該穿透部分使用于接收泵活塞的中心孔與一個偏心布置的孔相連接。偏心布置的孔將使泵活塞對彈簧座的插入簡化。當將使用貫通磨削的活塞時這尤其適用。首先可將活塞插入該偏心孔中及然后在向著中心孔的方向上側向地移動它，以使得位于徑向內部的支撐環在后面抓住活塞腳或配合在泵活塞的一個圓周槽中。
[0019]有利地偏心布置的孔具有比中心孔大的直徑。貫通磨削的活塞則可通過偏心孔插入及在圓周槽的高度上在徑向上向著中心孔移動。兩個孔的兩個不同大小的直徑導致活塞接收部分的一個類似鎖孔的形狀。在此情況下彈簧座中心孔優選地被選擇得小于泵活塞的外徑，由此位于徑向內部的支撐環在后面抓住活塞腳或可與泵活塞的圓周槽形成配合。
[0020]位于徑向內部的支撐環的上升區域及下降區域在切削彈簧座時借助切削模就可構成。以此方式根據本發明的彈簧座還可既簡單又成本上有利地制造。
[0021]此外為了解決開始部分所述的任務而提出的用于燃料噴射系統的高壓泵具有至少一個包括根據本發明的彈簧座的泵部件。這里彈簧座為一個推桿組件的組成部分，通過該推桿組件使往復運動地導行的泵活塞間接地支撐在一個驅動軸的凸輪或偏心輪上，通過該驅動軸可使泵活塞抵抗一個復位彈簧的彈簧力被驅動成往復運動。通過位于徑向內部的支撐環區域中的上升區域及下降區域能使彈簧座補償活塞接收區域中的軸向間隙。因為上升區域及下降區域產生了彈簧座的可彈性變形性，所以彈簧座在軸向上可被預偏壓，以便使活塞腳夾持在彈簧座與支撐件之間。該夾持作用可防止:泵活塞在運動反向時撞擊在相鄰的構件上并導致噪音的發生。此外泵活塞的運動通過彈簧座的可彈性變形性被“軟性”地攔截，以致進一步地降低了彈簧座斷裂的危險。此外還提高了高壓泵的裝載效率，因為泵活塞始終被制導。
[0022]有利地根據本發明的高壓泵的彈簧座通過位于徑向內部的支撐環支撐在泵活塞上及通過位于徑向外部的支撐環支撐在推桿組件的一個推桿體上。用該結構可實現泵活塞與推桿組件的夾持連接。在推桿組件組裝時彈簧座的位于徑向內部的支撐環通過復位彈簧的彈簧力-該力可為600N甚至以上-被壓縮到一個軸向尺度上，以致彈簧座在軸向預偏壓下緊靠在泵活塞上。因此可完全地補償軸向間隙。通過徑向外部的支撐環的上升區域與下降區域的鏡像對稱的構型還可保證:彈簧座的裝入方向是無關緊要的。這就是說，彈簧座在兩個裝入方向上表現出相同的狀態，以致有效地防止了安裝錯誤。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]以下將借助附圖來詳細描述根據本發明的高壓泵的優選實施例。附圖表示:
[0024]圖1:根據本發明的一個高壓泵在其推桿組件區域中的部分透視表示的截面圖，
[0025]圖2a:根據本發明的彈簧座的第一優選實施形式的一個俯視圖，[0026]圖2b:圖2a的彈簧座的一個部分截面截面，
[0027]圖3a:根據本發明的彈簧座的第二優選實施形式的一個俯視圖，
[0028]圖3b:圖3a的彈簧座的一個部分截面截面,及
[0029]圖4:根據本發明的一個彈簧座的第三優選實施形式的一個透視圖。
【具體實施方式】
[0030]圖1中區段地表示的根據本發明的高壓泵包括至少一個帶有往復運動地被導向的泵活塞4的泵部件，該泵活塞通過一個推桿組件2支撐在一個驅動軸15的凸輪14上。推桿組件2使驅動軸15的旋轉運動轉換成泵活塞4的平移運動。推桿組件2包括套筒形的推桿體17及一個接收在其中的支撐件18，一個滾子191可轉動地支承在該支撐件中。推桿組件2借助滾子19緊靠在驅動軸15的凸輪14的外圓周側上。一個復位彈簧16使推桿組件2與凸輪14保持接觸。
[0031]套筒形的推桿體17在內圓周側具有一個環圈20，在該環圈上一方面支撐支撐件18，另一方面支撐一個彈簧座I。彈簧座I具有一個用于接收泵活塞4的中心孔3。泵活塞被這樣地插入彈簧座1，以致位于徑向內部的支撐環在后面抓住泵活塞的活塞腳21。以此方式形成彈簧座I與泵活塞4的形狀鎖合。彈簧座I由金屬制成，尤其由鋼、最好由彈簧鋼制成。
[0032]取決于制造活塞腳接收區域具有一個軸向間隙，該間隙在運動反向時被泵活塞4動態地經過。而圖1中所示的高壓泵具有一個可彈性變形的彈簧座1，該彈簧座能夠補償軸向間隙，其方式是彈簧座I在軸向預偏壓下被安裝，以致活塞腳21被夾持在彈簧座I與支撐件18之間。
[0033]在圖2a及2b中表示出根據本發明的可彈性變形的彈簧座I的第一實施形式。該彈簧座I被作成彎曲-沖壓件，它相對一個平面E具有上升及下降的區域9，10。這些上升及下降的區域9，10被這樣地構成及布置，以致形成一個環繞的波型，該波型保證了彈簧座的可彈性變形性。彈簧座I的可彈性變形性又能使彈簧座I在一個軸向預偏壓下安裝，其中用于軸向預偏壓所需的力通過復位彈簧16的彈簧力來引起。因此優選地將保證復位彈簧16的彈簧力或剛度大于彈簧座I的彈簧力或剛度。在一個軸向預偏壓下靠緊在泵活塞4上的、可彈性變形的彈簧座I不僅導致對一個存在的軸向間隙的補償，而且在泵活塞4的運動反向時還導致:泵活塞4的運動被“軟性”地攔截。
[0034]如圖2a的俯視圖可看到的，彈簧座I除了中心孔3外還具有另外三個弧形地延伸的孔5，這三個孔相對中心孔3同心地并相互以相同的角度間隔布置。這些弧形地延伸的孔用作通流孔。在弧形地延伸的孔5之間構成徑向地延伸的接片8，這些接片使位于徑向內部的支撐環6與位于徑向外部的支撐環7相連接。在組裝狀態中彈簧座I用其位于徑向外部的支撐環7緊靠在套筒形推桿體17的一個環圈20上及用其位于徑向內部的支撐環6緊靠在泵活塞4上。
[0035]位于徑向內部的支撐環具有相對一個平面E上升及下降的區域9，10 (見圖2a)。在位于徑向內部的支撐環6的區域中通過這些上升及下降的區域9，10形成了一個環繞的波型，該波型導致彈簧座I的可彈性變形性。為了引起彈簧座I的高彈性，上升及下降的區域9，10各相對徑向地延伸的接片8位于一個角度間隔上。這里這樣地構成環繞的波型，即總是一個上升與下降的區域9，10位于兩個接片8之間的中央。圖2a中的彈簧座總共具有三個接片8，這些接片相互以相同的角度間隔定位。這里該角度間隔為120ο。因此上升區域或下降區域的數目也為三，其中各上升區域或各下降區域相互的角度間隔及各相對接片8的角度間隔總是相同地選擇。上升及下降區域9，10相對接片8的角度間隔與例如在接片8的延長部分中具有一個上升區域或一個下降區域的彈簧座I相比將導致根據本發明的彈簧座I增強的彈性。當彎梁不僅延伸在徑向上而且也延伸位于徑向內部的支撐環的部分圓周區域上時(見圖2a中的點-劃-點線)，則該彎梁具有大的長度。
[0036]為了達到彈簧座I的“防誤防錯”的安裝性能還規定:上升區域以尺度a及下降區域以尺度b來產生，這些尺度將選擇相同的量。因此上升區域9及下降區域10相對平面E具有相同的軸向距離(見圖2b)。彈簧座I以何安裝方位安裝是無所謂的。因此可避免安裝差錯O
[0037]在圖3a及3b中可看到根據本發明的彈簧座I的第二實施形式。與圖2a及2b的實施形式不同地圖3a及3b的彈簧座僅具有兩個弧形地延伸的、用作通流孔的孔5。而此外彈簧座I具有一個偏心的孔13，該偏心孔通過一個穿透部分12與中心孔3相連接。孔13的直徑被選擇得大于孔3的直徑，以致墾及3具有一個類似鎖孔的形狀。此形狀易于一個尤其是貫通磨削的泵活塞的插入，該泵活塞僅具有一個用于與彈簧座I形狀鎖合地連接的圓周槽。為此首先將泵活塞插入偏心孔13中及在圓周槽的高度上徑向地向著中心孔3的方向移動，以使得位于徑向內部的支撐環6與泵活塞的圓周槽形成配合。此外偏心孔13相應于弧形地延伸的孔5也用作通流孔。而在此情況下被作成小圓圈的另一孔5形成另一通流孔。偏心孔13及作成小圓圈的孔各被設置在一個基本上徑向地延伸的接片8的區域中，該接片被構成在兩個弧形地延伸的孔5之間。位于徑向內部的支撐環6的上升區域或下降區域的數目相應于弧形地延伸的孔5的數目。在兩個接片8之間基本上在中央各設有各一個上升區域及一個下降區域。
[0038]如由圖3b可看到的所示的彈簧座I具有一個“防誤防錯”的安裝性能。因為上升區域相對平面E的尺度a被選擇得等于下降區域相對平面E的尺度b，就此而言彈簧座I的安裝方位是無所謂的。
[0039]由圖4可看到根據本發明的彈簧座I的另一實施例。其基本形狀相應于圖2a及2b的實施例。彈簧座I具有三個弧形地延伸的孔5，這些孔通過基本上徑向地延伸的接片8相互隔開。弧形地延伸的孔5導致構成了一個位于徑向外部的支撐環7及一個位于徑向內部的支撐環6，其中后者包括區域9，10，這些區域各相對平面E上升一個尺度a及下降一個尺度b。為了產生“防誤防錯”的安裝性能，將尺度a選擇得等于尺度b。這里該尺度為
0.2_。上升區域及下降區域各相對接片8以一個角度間隔布置，以致達到盡可能長的彎梁。為了進一步提高彈簧座I的可彈性變形性，在上升區域與下降區域之間各構成一個斷開部分11。斷開部分11將位于徑向內部的支撐環分成三個分段，這些分段與接片8—起構成可彈性變形的彈簧臂。因此每個彈簧臂或位于徑向內部的支撐環的每個分段在一端具有一個上升區域及在另一端具有一個下降區域，以致與彈簧座I的安裝方位無關地每個彈簧臂具有一個用于與泵活塞接觸的上升區域或下降區域。上升區域或下降區域相互的相同角度間隔導致了彈簧座I的旋轉對稱的構型。這里該角度間隔相應于圖2a及2b的實施例為120。。
【權利要求】
1.用于燃料噴射系統中的高壓泵的推桿組件的彈簧座，該彈簧座(I)尤其為彎曲-沖壓件及該彈簧座(I)具有一個用于接收泵活塞(4)的中心孔(3)，其特征在于:彈簧座(I)還具有至少兩個圍繞中心孔(3)設置的、弧形地延伸的孔(5)以構成一個位于徑向內部的支撐環(6)及一個位于徑向外部的支撐環(7)，這些支撐環通過基本上徑向地延伸的接片(8)相互連接，其中位于徑向內部的支撐環(6)具有相對一個平面(E)上升及下降的區域(9，10)，這些上升及下降的區域各相對基本上徑向地延伸的接片(8)以一個角度間隔布置。
2.根據權利要求1的彈簧座，其特征在于:上升及下降的區域(9，10)相對基本上徑向地延伸的接片(8)的角度間隔總是選擇相同的量。
3.根據權利要求1或2的彈簧座，其特征在于:上升區域(9)相對平面(E)上升一個尺度(a),其中該尺度(a)最大約為0.2mm。
4.根據以上權利要求中任一項的彈簧座，其特征在于:下降區域(10)相對平面(E)下降一個尺度(b),其中該尺度(b)最大約為0.2mm。
5.根據以上權利要求中任一項的彈簧座，其特征在于:位于徑向內部的支撐環(6)具有斷開部分(11)，這些斷開部分尤其相互以相同的角度間隔布置。
6.根據權利要求5的彈簧座,其特征在于:斷開部分(11)各被構成在一個上升的與一個下降的區域(9，10)之間。
7.根據以上權利要求中任一項的彈簧座，其特征在于:位于徑向內部的支撐環(6)具有一個穿透部分(12)，該穿透部分使中心孔(3)與一個偏心布置的孔(13)相連接。
8.根據權利要求7的彈簧座，其特征在于:偏心布置的孔(13)具有比中心孔(3)大的直徑。
9.用于燃料噴射系統的高壓泵，具有至少一個包括根據以上權利要求中任一項的彈簧座(I)的泵部件，其中彈簧座(I)為一個推桿組件(2)的組成部分，通過該推桿組件使往復運動地導行的泵活塞(4)間接地支撐在一個驅動軸(15)的凸輪(14)或偏心輪上，通過該驅動軸可使泵活塞(4)抵抗一個復位彈簧(16)的彈簧力被驅動成往復運動。
10.根據權利要求9的高壓泵，其特征在于:彈簧座(I)通過位于徑向內部的支撐環(6 )支撐在泵活塞(4 )上及通過位于徑向外部的支撐環(7 )支撐在一個推桿體(17 )上。
【文檔編號】F02M59/10GK103492714SQ201280020065
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月8日 優先權日:2011年4月27日
【發明者】E·邁爾, G·邁爾, M·孔茨, F·肖爾茨 申請人:羅伯特·博世有限公司