專利名稱：具有凸輪驅動裝置的活塞泵、尤其是燃料泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的活塞泵、尤其是燃料泵。
背景技術：
內燃機的燃料泵由市場公知，它們被構造為活塞泵并且通過凸輪驅動裝置操作。 在機動車的一些內燃機中，燃料泵也被構造為所謂的“插裝式泵”。作為插裝式泵，泵模塊被插入到例如內燃機的發動機組中的一個開口中。在DE 10 2006 045 933中描述了一種實施方式，其中一個在凸輪與活塞之間建立連接的輥子支承在滾動靴中。為了公差補償，對輥子導向的滾動靴可稍微傾斜地被支承，從而避免棱角支撐，也就是說避免了在凸輪的外殼面和端面的棱邊上的過度的壓力載荷。
發明內容
本發明的任務是，改善燃料泵的運行，尤其是延長燃料泵的使用壽命。該任務通過根據權利要求1的裝置解決。有利的擴展構型在從屬權利要求中給出。對本發明重要的特征此外在下面的說明書中及在附圖中找到，其中，這些特征不僅單獨地而且呈不同組合地對本發明而言可能是重要的，無需為此再次明確指出。由于輥子或凸輪的制造不精確，或者由于輥子和支撐凸輪的軸的旋轉軸線不是正好平行，可能在凸輪的徑向外表面的區域中首先在凸輪的邊緣上形成高的壓應力，這些高的壓應力在沒有應對措施的情況下可能導致所謂的“棱角支撐”，即凸輪外表面中的凹痕狀或棱角狀的不平度。通過根據本發明的措施避免或者至少顯著地減少了這樣的棱角支撐的形成。因為構成棱角支撐的原因的公差大多非常小，呈根據本發明設置的在凸輪的至少一個端面上的沉割狀(freistichartig)的空槽形式的相應小的且局部有效的適配足夠用于補償。在此，利用所使用的金屬材料、尤其是鋼的彈性在凸輪的側向邊緣區域中產生剛度降低。甚至可以說，根據本發明可以在凸輪棱邊的區域中相對于輥子產生一定程度的“彈簧彈性的退讓性”。因此不需要為了避免棱角支撐而使凸輪更寬。通過這種方式，在輥子和凸輪的相互配合中由制造引起的不精確性在很大程度上不損害活塞泵的疲勞強度。因此，活塞泵的使用壽命提高并且其運行得到改善。此外建議，沉割狀的空槽徑向向內地延伸直到軸的徑向外表面。由此節省質量，并且可以簡化沉割狀的空槽的制造。另一種設計方案在于，沉割狀的空槽具有一個矩形的、梯形的或圓的橫截面。通過不同成形的橫截面可以使凸輪側向邊緣區域的通過沉割狀空槽產生的剛度降低優化地與活塞泵的特定負載情況相適配。沉割狀的空槽的矩形橫截面在此能特別簡單地制造。在沉割狀的空槽的梯形橫截面時，剛度降低基本上線性地在軸的縱向上改變，從而在可制造性盡管簡單時應力峰可以被減小。最好的疲勞強度通過圓的(例如圓形的或橢圓形的)或強烈倒圓的橫截面實現，因為尤其在劇烈的動態載荷時避免了在沉割狀的空槽的區域中的高的壓應力或拉應力。
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此外本發明規定，凸輪構造為單凸輪、雙凸輪或三凸輪，由此也可以在盡管使用壽命很好的情況下實現具有高的輸送功率的活塞泵。另一種設計方案在于，沉割狀的空槽僅設置在所述端面的一個部分區域中。由此可以考慮到，根據凸輪的旋轉角度，不同的力和載荷作用到凸輪或輥子上。通過該設計方案可以使沉割狀的空槽的幾何形狀優化地適配于凸輪的旋轉角度以及優化地適配于與被驅動的活塞泵的工作比相應的載荷。本發明的一種特別合適的應用情形是插裝式泵，它們可插入到例如內燃機的驅動裝置殼體的開口中。這樣的插裝式泵應用在機動車的內燃機中并且是一種成本低廉且靈活的解決方案。
下面參照附圖闡述本發明的示例性的實施方式。在此對于功能等效的組件和參量使用相同的附圖標記。在附圖中示出圖1具有單凸輪的活塞泵第一實施方式的部分區域的局部剖視圖；圖2具有雙凸輪的活塞泵第二實施方式的部分區域的局部剖視圖；圖3具有單凸輪的活塞泵第三實施方式的驅動軸的剖視圖；圖4帶有一個單凸輪以及一個在該單凸輪端面中的具有矩形橫截面的沉割狀空槽的軸的局部縱剖視圖；圖5類似于圖4的帶有一個在單凸輪端面中的具有梯形橫截面的沉割狀空槽的視圖；圖6類似于圖4的帶有一個在單凸輪端面中的具有圓橫截面的沉割狀空槽的視圖。
具體實施例方式圖1以部分剖視圖示出活塞泵10的一部分，如其在機動車的內燃機中使用那樣。 在該圖的下部部分中示出一個在軸向上被切斷的軸12，一個凸輪14偏心地設置在該軸上， 該凸輪具有一個大致圓形的橫截面。在該凸輪14的面向圖1的觀察者的端面中加工出一個沉割狀的空槽16，該空槽在軸12的軸向方向上看具有較小的深度，通過該空槽在凸輪14 的該端面與徑向外表面之間的過渡區域中形成一個軸向延伸的隔板18。相對置的端面同樣地構造。在圖1中在凸輪14上方設有一個圓柱形的輥子20，該輥子沿著一個共同的母線接觸凸輪14。輥子20具有一個大致與凸輪14的寬度相當的軸向長度，并且該輥子約以其一半圓周在滾動靴22中導向。該滾動靴22被導向套筒M保持，該導向套筒基本上具有兩側敞開的空心圓柱形狀。螺旋彈簧沈作用在一個在圖1中設置在導向套筒M下端部上的、 徑向延伸的隔板上方。一個活塞觀支撐在該滾動靴22上，該活塞在一個殼體30中可移動地被導向，螺旋彈簧沈的另一個端部支撐在該殼體上。導向套筒對在殼體30的一個圓柱形的且與活塞觀同心的凸起(沒有附圖標記)上導向。殼體30中的孔32能夠實現在活塞運動期間對包圍在滾動靴22、導向套筒M、殼體30與活塞觀之間的空間的壓力補償。在運行中，凸輪14的偏心運動負責活塞28的周期驅動。輥子20在此引起凸輪14 至滾動靴22的低磨損的力傳遞。在此，輥子20連續地且低摩擦地在凸輪14的徑向外表面上滾動，而輥子20在滾動靴22中滑動地被支承。在此，從在圖1中所示的下死點出發，螺旋彈簧26同時被壓縮。在從一個未示出的上死點換向之后，擴展的螺旋彈簧沈在向下運動期間引起滾動靴22、輥子20和凸輪14的力鎖合的接合。通過沉割狀的空槽16實現局部的剛度降低，輥子20在凸輪14的側向的邊緣區域中僅仍被隔板18支撐。通過降低的剛度，當在凸輪14和輥子20之間出現平行度誤差時該側向的邊緣區域可以退讓，由此避免形成所謂的棱角支撐，即在凸輪14的表面中的溝紋狀和/或棱角狀的不平度。圖2示出具有橢圓形雙凸輪的活塞泵10的第二實施方式的一部分的剖視圖。在這里在凸輪14的面向觀察者的端面中也看到一個沉割狀的空槽16以及一個由此形成的隔板 18。根據一個在圓周方向上測量的并且表征凸輪14的幾何結構的角度φ，顯然沉割狀空槽 16具有一個與角度φ相關的尺寸34。同樣也可以是隔板18的一個尺寸36與角度φ相關。在構造為雙凸輪的凸輪14的回轉期間，得到活塞泵10的兩個完整的工作節拍并且由此使工作頻率相對于單凸輪的運行加倍。圖3示出具有一個與圖1不同不是圓形的而是大致橢圓形的單凸輪14的活塞泵 10第三實施方式的驅動軸12的剖視圖。凸輪14在其在圖3中的下部部分中過渡到軸12 的圓形形狀。凸輪14的上部部分又包含沉割狀的空槽16和由此形成的隔板18。在凸輪14的回轉期間得到活塞泵10的完整的工作節拍。圖4示出軸12連同凸輪14的局部剖開的側視圖，該凸輪構造為單凸輪并且當前與軸12形成一個整體的單元。在凸輪14的上方示出一個輥子20，該輥子在兩個端面上具有一個徑向對稱的、凸面的成形部(不帶附圖標記)。能看出，不僅沉割狀的空槽16而且通過沉割狀的空槽16形成的隔板18具有矩形的橫截面。圖5類似圖4地示出軸12連同設置在軸上的凸輪14和支承在凸輪14上的輥子 20的局部剖開的側視圖。在此，沉割狀的空槽16和隔板18分別具有梯形的橫截面。圖6類似圖4和5地示出軸12連同設置在軸上的凸輪14和支承在凸輪14上的輥子20的局部剖開的側視圖。在此，沉割狀的空槽16和由此形成的隔板18具有強烈倒圓的橫截面。此外可想到的是，與凸輪的具體實施方式
無關，補充地或變換地在輥子20上設置一個具有相應作用的沉割狀的空槽，以避免棱角支撐。
權利要求
1.活塞泵(10)、尤其是燃料泵，包括一個軸(12)、至少一個設置在該軸上的凸輪(14)、 一個活塞和一個設置在活塞與凸輪(14)之間的用于在該凸輪(14)上滾動的輥子(20)，其特征在于，在該凸輪(14)的至少一個端面上設有沉割狀的空槽(16)。
2.根據權利要求1所述的活塞泵(10)，其特征在于，所述沉割狀的空槽(16)徑向向內地延伸直到所述軸(1 的徑向外表面。
3.根據以上權利要求中任一項所述的活塞泵(10)，其特征在于，所述沉割狀的空槽 (16)具有矩形的、梯形的或圓的橫截面。
4.根據以上權利要求中任一項所述的活塞泵(10)，其特征在于，所述凸輪(14)構造為單凸輪、雙凸輪或三凸輪。
5.根據以上權利要求中任一項所述的活塞泵(10)，其特征在于，所述沉割狀的空槽 (16)僅在所述端面的一個部分區域中存在。
6.根據以上權利要求中任一項所述的活塞泵(10)，其特征在于，所述活塞泵是一個插裝式泵，該插裝式泵能插入到驅動器殼體的一個開口中。
全文摘要
本發明涉及一種活塞泵(10)、尤其是燃料泵，包括一個軸(12)、至少一個設置在該軸上的凸輪(14)、一個活塞和一個設置在活塞與凸輪(14)之間的用于在該凸輪(14)上滾動的輥子(20)，其中，在該凸輪(14)的至少一個端面上設有一個沉割狀的空槽(16)。
文檔編號F04B1/04GK102395788SQ201080017000
公開日2012年3月28日 申請日期2010年2月17日 優先權日2009年4月16日
發明者F·伯金 申請人:羅伯特·博世有限公司