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CN107816403A - 燃料高压泵 - Google Patents

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CN107816403A
CN107816403A CN201710820407.2A CN201710820407A CN107816403A CN 107816403 A CN107816403 A CN 107816403A CN 201710820407 A CN201710820407 A CN 201710820407A CN 107816403 A CN107816403 A CN 107816403A
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Abstract

本发明涉及一种具有固定法兰(40)的燃料高压泵(10)，该固定法兰可以在安装状态中借助固定器件(52)固定在保持体(38)上，其中，燃料高压泵(10)具有间隔区段(47)，该间隔区段在安装状态中在保持体和固定法兰(40)的固定区段(48)之间引起间距。

Description

燃料高压泵
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射系统的燃料高压泵。
背景技术
这样的燃料高压泵通常包括泵壳体，该泵壳体具有固定在其上的固定法兰。该固定法兰具有固定区段，在安装状态中，用于固定的固定元件在该固定区段上作用在保持体上。由结构引起地，法兰和壳体之间的连接由于压力、振动并且尤其当夹紧元件涉及螺钉时由于夹紧力而经受强机械负荷。所述保持体例如可以涉及凸轮轴外罩、缸盖或其它壳体。所述固定元件可以如所示的那样尤其涉及螺钉。在此，螺钉连接必须保证泵的紧密配合并从而保证泵的持久可靠的功能。在此，必须避免螺钉连接的过载或甚至失效。因为随着高压泵的运行压力逐渐增大，压力产生的反应力也增长，所以对所述螺钉连接的要求也增加。同时，可供螺钉连接使用的安装空间逐渐变小。
发明内容
本发明的问题通过根据本发明的燃料高压泵来解决。本发明还提出有利的扩展方式。此外，对于本发明重要的特征可在后面的说明以及在附图中找到，其中，这些特征既能够单独地也能够以不同的组合对于发明是重要的，而对此不再次明确地指出。
本发明提出一种燃料高压泵，具有固定法兰，所述固定法兰在安装状态中能够借助固定器件固定在保持体上。所述燃料高压泵具有间隔区段，所述间隔区段在安装状态中引起所述保持体和所述固定法兰的固定区段之间的间距。
本发明具有以下优点：通过保持体与固定法兰的固定区段之间的间距，在安装状态中，将高压泵在预应力下抵着保持体压紧。由此可以提供高压泵和保持体之间的稳定连接，该连接尤其也可以长时间地承受住由于振动、温度波动和温度梯度以及由高压泵中的压力产生造成的起作用的反应力而出现的负荷。尤其当固定元件构造为螺钉或者螺栓时，还可以通过该措施防止：固定元件由于安置过程而松动。此外，提及的固定构型使得能够使用节约材料的并且从而相比较而言有利的、有限弹性的、例如由成型的板材制成的法兰结构。
在高压泵的一个构型中，间隔区段包括燃料高压泵的壳体上的沿径向突出的凸边。这允许简单的并且低成本的制造。
在高压泵的另一构型中，固定器件具有第一作用面。此外，固定法兰在固定区段上具有第二作用面。在此，在安装状态中，第一作用面和第二作用面相互抵压，其中，第一作用面和第二作用面彼此互补地成形，使得：在安装状态中，在固定区段移位到倾斜位态中时，固定器件经受基本上纯拉伸负荷。相关联地可以设想，优选将固定区段由预安装状态中的第一位态至少部分地、弹性地转变到安装状态中的相对于第一位态倾斜的第二位态中，在预安装状态中，高压泵贴靠在保持体上，但还没有借助固定器件固定在保持体上，在安装状态中，高压泵借助固定器件固定在保持体上。在此，尤其可以设想，固定法兰具有在径向方向上超过壳体的径向突出的凸边而突出的法兰区域，该法兰区域具有固定区段。在此，法兰区域在预安装状态中与保持体隔开间距。在安装状态中，法兰区域可以围绕环形凸边的边缘区域弯曲，使得法兰区域并从而固定区段也转变到倾斜位态中。在此，法兰区域在安装状态中可以以自由端贴靠在保持体上。然而，固定器件由于第一作用面和第二作用面相互的构型基本上经受纯的拉伸负荷。固定器件的使用寿命得到提高，因为没有或近似没有弯曲力矩，而是仅有或近似仅有拉伸负荷。此外，可以节约用于固定器件的材料，因为可以使用构造得较小的固定器件。即，与预计有弯曲力矩作用到其上的固定器件的设计相比，可以使用较小的并且从而尤其较弱的固定器件。
在此，第一作用面和第二作用面可以构造为面式的或球形的或锥形的。尤其是球形的构型已证实为是有利的，因为由此能够在固定区段的不同倾斜位态中实现固定器件的近似纯拉伸负荷。
还可以设想，固定器件包括垫片并且第一作用面构造在该垫片上。因此，可以借助垫片确保：固定器件经受基本上纯的负荷。尤其可以使用传统的固定器件、尤其如螺钉，而不必进行特别的适配以实现本发明。
此外可以设置，固定法兰的固定区段具有空缺部或凸起，其中，所述空缺部或凸起包括第二作用面。因此提供特别简单地构造的高压泵。尤其在这里也可以使用传统的固定器件、尤其如螺钉，而不必进行特别的适配以实现本发明。
相关联地可以设想，所述空缺部通过成型或切削来加工到固定区段中。因此，空缺部可以通过特别简单和低成本的方式加工到固定区段中。
此外提出，固定元件构造为具有螺钉头和螺钉杆的螺钉，并且第二作用面构造为螺钉头支承部，使得螺钉头的下侧在安装状态中与延伸穿过螺钉杆的螺钉轴线正交。因此，纯的或近似纯的拉伸力作用到螺钉上。由此可以使用构造得较小的螺钉。
在此可以设想，螺钉头的下侧在安装状态中与保持体的上侧是平面平行的。由此可以提供高压泵和保持体之间的特别简单和稳定的连接。
替代地，取代旋入到保持体中的螺纹开口中的螺钉，也可以由保持体突出一个螺纹销，一个螺母作为固定器件旋紧到该螺纹销上。该立销这样构造，使得立销的纵向轴线在安装状态中正交于螺母的下侧延伸。
在另一构型中可以考虑，为所述螺钉设有位于保持体侧的螺钉螺纹，其中，所述螺钉螺纹这样构造，使得该螺钉螺纹的纵向轴线在安装状态中正交于螺钉头的下侧延伸。因此，可以取消加工到固定区段上的空缺部或凸起。也可以取消垫片的使用。
最后可以设置，螺钉头的下侧在安装状态中与螺钉轴线的正交线包围成的最大角度在+/-1°之间，优选在+/-0.5°之间。因此能够实现一定的柔性。但近似纯拉伸负荷作用到固定器件上。
附图说明
本发明另外的特征、应用可能性和优点由在后面对本发明的实施例的描述得出，它们根据附图来阐述。
在此示出：
图1贴靠在保持体上的燃料高压泵在预安装状态中的纵向截面，该燃料高压泵具有泵壳体和固定法兰；
图2在安装状态中示出根据图1的并且根据第一实施方式的、固定在保持体上的高压泵的示意图；
图3图2的一个区域的、放大的示意性剖视图；和
图4根据替代的第二实施方式的、相应于图2的示图。
功能相似的元件和区域在后面的附图中带有相同的附图标记并且不再次详细阐述。
具体实施方式
在图1中用于没有进一步示出的内燃机的燃料高压泵整体上带有附图标记10。该燃料高压泵10具有整体上基本上呈柱形的泵壳体12，在该泵壳体中或在该泵壳体上布置有燃料高压泵10的主要的零部件。该燃料高压泵10具有：进入/量控制阀14；布置在输送室16中的、可通过没有示出的驱动轴置于往复运动中的输送活塞18；排出阀20；和限压阀22。
在壳体12中存在第一通道24，该第一通道24与输送室16以及与输送活塞18同轴地延伸并且该第一通道从输送室16通到第二通道26，该第二通道相对于第一通道24以90°角布置并且限压阀22被接收在该第二通道中。泵壳体12的纵向轴线在图1中整体上带有附图标记28。在图1中在上方，压力减振器30布置在泵壳体12中。
在运行中，通过输送活塞18在抽吸行程中将燃料经由进入/量控制阀14抽吸到输送室16中。在输送行程中，处于输送室16中的燃料被压缩并且经由排出阀20例如排出到高压区域(没有附图标记)中，例如排出到燃料收集管路(“轨”)，在那里，燃料在高压下储存。在输送行程中排出的燃料量在此通过电磁操纵的进入和量控制阀14调节。当在高压区域中存在不允许的超压时，限压阀22打开，由此燃料可以由高压区域流到输送室16中。
在面向保持体38的下方区域32中，泵壳体12具有圆形的外轮廓。在该下方区域32中也构造有对中区段34，该对中区段可以导入到保持体38的接收开口36中，该保持体当前构造为仅示意性地示出的缸盖。因此，高压泵涉及“插接泵”。
此外，在泵壳体12的下方区域32上固定有环绕的并且环形的固定法兰40。根据当前实施例，固定法兰40通过焊接部42固定在泵壳体12上。然而，也可以设想其它已知的固定可能性。此外，固定法兰40在当前实施例中制造为由不锈钢通过冲压制成的板材成型件。
在图1中示出的预安装状态中，固定法兰40的正交于纵向轴线28地在径向方向上从泵壳体12突出的法兰区域44与保持体38隔开间距d。因为法兰区域44的在径向上位于内部的区域支承在泵壳体12的同样在径向方向上正交于纵向轴线28突出的环形凸边46上，从而固定法兰与保持体38在纵向轴线28的方向上隔开环形凸边46的高度延伸尺度d。因此，环形凸边46构造为间隔区段。为了固定在保持体38上，固定法兰40的法兰区域44具有固定区段48，该固定区段具有在纵向轴线28的方向上延伸的贯通开口50。
如在图2和3中所示，为了将高压泵10固定在保持体38上，将固定器件52贯穿固定法兰40的贯通开口50并且旋紧在保持体38中的与此对应的螺纹孔54中。在此，固定器件52包括螺钉53。在旋紧过程中，固定法兰40的法兰区域44围绕泵壳体12的环形凸边46的自由端区域弯曲，当前基本上弹性地弯曲。在此，固定法兰40这样弯曲，使得固定法兰40的径向上位于外部的自由端56贴靠在保持体38的上侧58上，其中，固定区段48仍与保持体38隔开间距。因此，高压泵10以有利的方式抵着保持体38压紧。通过以下方式：固定法兰40主要弹性地弯曲，使得该固定法兰在此尤其将预应力施加到泵壳体12的凸边46上并且从而将高压泵在预应力下压抵到保持体38的上侧58上。此外，固定法兰40由此这样施加抵抗固定器件52的保持力的反向力到固定器件52上，使得可以以有利的方式基本上防止由于安置过程而造成松动。
如果固定区段48如在现有技术中那样具有仅一个圆柱形的贯通开口50，如为了直观示出在图2和3的右侧所示，则这导致：各固定器件52的螺钉头60相对于螺钉杆62以角度γ弯曲。在此，角度γ也相当于法兰区域44由预安装状态到安装状态中的弯曲角度α。因此，螺钉头60由延伸穿过螺钉杆62的螺钉轴线64偏转。这导致：由于弯曲力矩而对固定器件52造成不利的弯曲负荷。但由此为了确保将高压泵10可靠地固定在保持体38上，必须选择足够大的螺钉53，以便持久地经受住弯曲负荷。
为了防止这样的对螺钉53的不利的弯曲负荷，根据图2左侧的图示(以及根据图3中的放大图)在固定区段48中存在空缺部66。在此，空缺部66的下侧构成构造为螺钉头支承部的、面式的第二作用面72。在此，该第二作用面与螺钉62的螺钉头60的下侧73上的与之互补地构造的第一作用面70这样共同起作用，使得固定器件52在所示的安装状态中仅经受或近似仅经受纯的拉伸负荷。这特别是因为作用面72与固定法兰40的主延伸尺度包围成角度α，即相对于该主延伸尺度倾斜。该角度α相应于法兰区域44在安装状态中的倾斜位态。因此，在安装状态中，作用面72补偿法兰区域44的倾斜位态并且从而补偿固定区段48的倾斜位态，使得在螺钉头60的下侧73上的作用面70在安装状态中正交于螺钉轴线64地延伸穿过螺钉杆62。
尤其也如由图3得出的那样，也这样构造贯通开口50，使得没有不希望的弯曲负荷作用到固定器件52上。为此，贯通开口50的直径D50大于螺钉杆62在贯通开口50的区域中的直径D62。因此，在螺钉杆62和贯通开口50之间存在一定的缝隙或者一定的间隙。因此，即使螺钉杆62的纵向轴线与贯通开口50的纵向轴线之间有一定的非同轴性，也不会导致螺钉53的不希望的弯曲负荷。此外由图3可见，贯通开口50的纵向轴线相对于法兰区域44的平面成一斜角，即角度α，。
在将高压泵10固定在保持体38上时，首先(如果还没有拧上螺钉53)贯通开口50的纵向轴线相对于螺钉杆62的纵向轴线倾斜，并且第一作用面70也相对于第二作用面72倾斜。作用到螺钉杆62上的不希望的弯曲负荷在该预安装状态中通过在螺钉杆62和贯通开口50之间存在的缝隙来防止或至少减少。如果拧上螺钉53，那么法兰区域44的固定区段48弹性地弯曲。由此第二作用面72至少基本上平行于第一作用面70，并且贯通开口50的纵向轴线至少基本上与螺钉杆62的纵向轴线同轴。因此，在高压泵10固定在保持体38上的状态中，即在安装状态中，没有或至少没有显著的弯曲负荷作用到螺钉杆62上。
在根据图4的实施方式中，在固定区段48中同样加工出空缺部66。然而，空缺部66在此具有球形的或锥形的作用面72。固定器件52具有螺钉53和垫片74。在空缺部66中导入垫片74，该垫片的下侧在这种情况中构成互补的作用面70。在垫片74上布置有螺钉头60，使得在这里螺钉也经受纯的或近似纯的拉伸负荷。在此，互补的作用面68、72的球形的实施方式具有以下优点：可以这样补偿固定区段48的不同的倾斜位态，使得螺钉53受纯的拉伸负荷。
总体上可以通过以下方式：在图2和3的左侧的螺钉53没有或近似没有承受弯曲力矩，而使用构造得较小的螺钉53。此外，明显地增加高压泵10和保持体38之间的螺钉连接的疲劳强度。
在附图中所示的实施方式中，使用螺钉53作为固定器件，该螺钉旋入到保持体38中的螺纹孔54中。在一个没有示出的实施方式中，由保持体突出一个螺纹销。然后具有贯通开口的法兰区段插在该螺纹销上，并且此后在该螺纹销上安放并且拧紧一螺母，由此将固定区段以上述方式弹性地弯曲。

Claims (10)

1.一种燃料高压泵(10)，具有固定法兰(40)，所述固定法兰在安装状态中能够借助固定器件(52)固定在保持体(38)上，其特征在于，所述燃料高压泵(10)具有间隔区段(47)，所述间隔区段在安装状态中引起所述保持体和所述固定法兰(40)的固定区段(48)之间的间距。
2.按照权利要求1所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述间隔区段包括位于所述材料高压泵(10)的壳体上的沿径向突出的凸边。
3.按照前述权利要求中至少一项所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述固定器件(52)具有第一作用面(70)并且所述固定法兰(40)在所述固定区段(48)上具有第二作用面(72)，其中，在安装状态中，所述第一作用面(70)和所述第二作用面(72)抵着彼此挤压，并且，
所述第一作用面(70)和所述第二作用面(72)彼此互补地成型，使得：在安装状态中，在所述固定区段(48)移位到倾斜位态中时，所述固定器件(52)经受基本上纯拉伸负荷。
4.按照权利要求3所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述第一作用面(70)和所述第二作用面(72)构造为面式的或球形的或锥形的。
5.按照权利要求3或4中至少一项所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述固定器件(52)包括垫片(74)并且所述第一作用面(70)构造在所述垫片(74)上。
6.按照权利要求3至5中至少一项所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述固定法兰(40)的固定区段(48)具有空缺部(66)或凸起，其中，所述空缺部(66)或所述凸起包括所述第二作用面(72)。
7.按照权利要求6所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述空缺部(66)通过成型或切削被加工到所述固定区段中。
8.按照权利要求3至7中至少一项所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，
所述固定器件(52)包括具有螺钉头(60)和螺钉杆(62)的螺钉(53)，并且，
所述第二作用面(72)构造为螺钉头支承部，使得所述螺钉头(60)的下侧(73)在安装状态中与延伸穿过螺钉杆(62)的螺钉轴线(64)正交，和/或，使得所述螺钉头(60)的下侧(73)在安装状态中与所述保持体(38)的上侧(58)是平面平行的。
9.按照权利要求8所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，为所述螺钉(53)设有位于保持体侧的螺钉螺纹，其中，所述螺钉螺纹以下述方式构造：使得该螺钉螺纹的纵向轴线在安装状态中正交于所述螺钉头(60)的下侧(73)延伸。
10.按照权利要求8或9中至少一项所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述螺钉头(60)的下侧(73)在安装状态中与所述螺钉轴线的正交线包围成的最大角度在+/-1°之间，优选在+/-0.5°之间。
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