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CN103154495B - 尤其是在燃料高压泵的泵活塞的驱动器中的、具有可旋转地支承在其中的滚子的轴承元件 - Google Patents

尤其是在燃料高压泵的泵活塞的驱动器中的、具有可旋转地支承在其中的滚子的轴承元件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有可旋转地支承在其中的滚子的轴承元件，尤其是在燃料高压泵的泵活塞的驱动器中，其中，所述轴承元件（44）具有一个凹曲形地弯曲的空槽（48），至少近似圆柱形的滚子（50）可旋转地支承在所述空槽中。所述空槽（48）在垂直于所述滚子（50）的旋转轴线（51）的横截面中至少在一个中心区域（148）中至少近似圆弧形地弯曲并且其半径（R）等于或仅稍微大于所述滚子（50）的半径（r）。所述空槽（48）在超过180°的角度范围上在所述滚子（50）的圆周上延伸。所述空槽（48）的中心区域（148）在最大大约180°的角度范围上在所述滚子（50）的圆周上延伸并且所述空槽（48）具有在圆周方向上连接到所述中心区域（148）上的边缘区域（248，348），在所述边缘区域中所述空槽（48）以比在所述中心区域（148）中大的到所述滚子（50）的径向距离延伸。

Description

尤其是在燃料高压泵的泵活塞的驱动器中的、具有可旋转地支承在其中的 滚子的轴承元件
技术领域
本发明涉及一种尤其是在燃料高压泵的泵活塞的驱动器中的、具有可旋转地支承在其中的滚子的轴承元件。
背景技术
这样的轴承元件通过DE 2004 002 487 A1公开。该轴承元件设置在燃料高压泵的泵活塞的驱动器中。轴承元件具有一个凹曲形地弯曲的空槽，一个至少近似圆柱形的滚子可旋转地支承在空槽中。在垂直于滚子的旋转轴线的横截面中观察，该空槽在超过180°的角度上包围滚子。该空槽具有一个至少近似圆形地弯曲的中心区域，在该区域中空槽的半径等于或仅稍微大于滚子的半径并且在该区域中滚子由此以小间隙被导向。在已知的轴承元件中，空槽的具有对滚子的紧密导向的中心区域围绕滚子在超过180°的角度上延伸。当滚子在空槽中即便仅仅稍微位置倾斜时，滚子在其端部区域中贴靠到空槽的侧边上，由此阻止滚子的旋转运动。这导致轴承元件和/或滚子的磨损，从而在不利情况下滚子在空槽中不再旋转并且这时导致燃料高压泵的失效。
发明内容
本发明提供一种具有可旋转地支承在其中的滚子的轴承元件，其中，所述轴承元件具有一个凹曲形地弯曲的空槽，至少近似圆柱形的滚子可旋转地支承在所述空槽中，其中，所述空槽在垂直于所述滚子的旋转轴线的横截面中至少在一个中心区域中至少近似圆弧形地弯曲并且其半径等于或仅稍微大于所述滚子的半径，所述空槽在超过180°的角度范围上在所述滚子的圆周上延伸，其特征在于，所述空槽的中心区域在最大大约180°的角度范围上在所述滚子的圆周上延伸并且所述空槽具有在圆周方向上连接到所述中心区域上的边缘区域，在所述边缘区域中所述空槽以比在所述中心区域中大的到所述滚子的径向距离延伸，在所述空槽的边缘区域和所述滚子之间的径向距离随着到所述中心区域的距离增加而增加，在圆周方向上在所述边缘区域上连接所述空槽的至少一个另外的边缘区域，并且所述至少一个另外的边缘区域被构造为向着所述滚子凸曲形地弯曲。按照本发明的轴承元件相对于此具有优点，即滚子的旋转运动即便当滚子在空槽中位置倾斜时仍不受阻止，从而轴承元件和/或滚子不出现或仅出现很小的磨损并且燃料高压泵的功能在足够的使用寿命上被确保。此外，能够实现介质有利地流入空槽或从空槽有利地流出。
以下给出按照本发明的轴承元件的有利设计方案和扩展构型。
在一个优选实施方式中，所述边缘区域至少近似切向连接到所述中心区域上地延伸。在一个优选实施方式中，所述空槽的边缘区域至少近似平整地构成并且优选至少近似相互平行地延伸。由此，实现滚子在空槽中的安全导向，而没有卡死的危险。
在一个优选实施方式中，在所述滚子的旋转方向上看，所述滚子进入到所述空槽中的入口的边缘区域形成一个减少压力损失的混合器。由此，介质到空槽中的流入进一步改进。
在一个优选实施方式中，在所述滚子的旋转方向上看，所述滚子从所述空槽出来的出口的边缘区域形成一个减少压力损失的扩散器。由此，介质从空槽的流出进一步改进。
附图说明
本发明的两个实施例在附图中示出并且在下面的说明书中详细阐述。
图1以纵剖面示出一个燃料高压泵；
图2以横截面示出按照现有技术的根据图1中的部分II的燃料高压泵的轴承元件；
图3以在图2中的箭头方向III的视角示出图2的轴承元件；
图4以按照第一实施例的横截面示出轴承元件；和
图5以横截面示出按照第二实施例的轴承元件。
具体实施方式
在图1中示出一个泵，它尤其是用于内燃机的燃料喷射装置的燃料高压泵。该泵具有一个壳体10，该壳体可以多部分式地构成并且一个可旋转地被驱动的驱动轴14围绕旋转轴线15可旋转地支承在该壳体中。该驱动轴14具有至少一个凸轮16，所述凸轮也可以是多凸轮。该泵具有至少一个或多个各具有一个泵活塞20的泵元件18，该泵活塞通过驱动轴14的凸轮16至少间接地以往复直线运动在相对于驱动轴14的旋转轴线15至少近似径向的方向上被驱动。也可以规定，泵不具有自己的驱动轴14并且泵元件18的泵活塞20通过内燃机的具有凸轮16或偏心件的轴驱动。
泵活塞20在泵的壳体件24的一个缸孔22中紧密地导向。泵活塞20通过它的背离驱动轴14的端部在缸孔22中限界一个泵工作室26。该泵工作室26通过一个向着泵工作室内打开的入口止回阀30具有一个与例如来自输送泵的流入路径32的连接，泵工作室26在泵活塞20的相对于驱动轴14的旋转轴线15径向向内指向的抽吸行程中通过该流入路径被填充燃料。泵工作室26此外通过一个从泵工作室向外打开的出口止回阀34具有一个与排出路径36的连接，该排出路径例如通向燃料高压存储器38并且在泵活塞20的径向向外从驱动轴14的旋转轴线15指离的输送行程中通过该排出路径将燃料从泵工作室26挤出。
泵活塞20间接地通过滚子推杆42形式的支撑元件支撑在驱动轴14的凸轮16上。滚子推杆42包括一个滚子靴座44形式的轴承元件，它可以被置入空心圆柱形的推杆体46中。滚子靴座46在它的面向驱动轴14的侧上具有一个凹曲形地弯曲的空槽48，一个至少近似圆柱形的滚子50可旋转地支承在该空槽内，其中，滚子50的旋转轴线以51标出。滚子50在驱动轴14的凸轮16上滚动。燃料高压泵的壳体10被填充燃料并且通过燃料实现在滚子50与滚子靴座44的空槽48之间的润滑。泵活塞20在其纵轴线21的方向上与滚子推杆42耦合。
在图2中以垂直于滚子50的旋转轴线51的横截面示出按照现有技术的滚子靴座44。滚子50在垂直于其旋转轴线51的横截面中至少近似圆形地构成。空槽48在横截面中同样至少近似圆形地构成，其中，它的半径R等于或仅仅稍微大于滚子50的半径r。空槽48在滚子的圆周上在超过180°的角度范围上包围滚子50，由此在滚子靴座44上构成棱边K。当滚子50如在图3中所示在空槽48中轻微位置倾斜时，可能导致滚子50的卡死，因为滚子50在棱边K上运转。
在图4中示出按照本发明的第一实施例的滚子靴座44。滚子靴座44的空槽48在垂直于滚子50的旋转轴线51的横截面中观察具有一个中心区域148，该中心区域至少近似圆形地构成并且它的半径R仅稍微大于滚子50的半径r。滚子50由此按照滑动轴承的类型以小的径向间隙可旋转地支承在滚子靴座44的空槽48的中心区域148中。空槽48的具有半径R的中心区域148在最大大约180°的角度范围上在滚子50的圆周上延伸。空槽48的中心区域148在滚子靴座44的含有滚子50的旋转轴线51的中心平面两侧延伸。
滚子靴座44的空槽48在垂直于滚子50的旋转轴线51的横截面中观察在两侧具有沿着圆周方向连接到其中心区域148上的边缘区域248。空槽48的边缘区域248被这样地构成，即滚子50的表面和边缘区域248之间的距离随着到中心区域148的距离增加而增大。在图4中所示的实施例中，空槽48的边缘区域248至少近似平整地构成并且它至少近似在切线方向上连接到中心区域148上。空槽48的中心区域148在大约180°的角度范围上围绕滚子50延伸并且空槽48的边缘区域248至少近似相互平行地延伸。边缘区域248以一个尺寸b延伸超出滚子靴座44的含有滚子50的旋转轴线51的平面。空槽48总体在超过180°的角度范围上围绕滚子50延伸，其中，但是空槽48的用作滚子50的真正的轴承支承装置的中心区域148被限制在大约180°的角度范围上。滚子50由此在空槽48的中心区域148中通过其圆周可旋转地被支承并且在空槽48的边缘区域248中这样地被导向，即滚子50的旋转轴线51至少近似平行于驱动轴14的旋转轴线15延伸。
在图5中示出按照第二实施例的具有空槽48的滚子靴座44。空槽48在此如在第一实施例中那样具有中心区域148和连接到中心区域148上的边缘区域248，滚子50以小的径向间隙可旋转地支承在中心区域中。在边缘区域248上在其背离中心区域148的侧上分别连接另外的边缘区域348，这些另外的边缘区域不同于边缘区域248地构成。变换地，也可以仅在边缘区域248的一侧设置一个在下面描述的另外的边缘区域348。另外的边缘区域348凸曲形地构成，从而它随着到边缘区域248的距离的增加而远离滚子50。通过另外的边缘区域348的构成，在滚子靴座44上构成滚子50在空槽48中的流入和流出区域，通过该流入和流出区域有利于燃料流入空槽48中或者从空槽48流出。流入区域在此构成在空槽48的这一侧上，在该侧上滚子50在它的旋转方向52上看当它在凸轮16上滚动时进入到空槽48中并且流出区域构成在空槽48的另一侧上。
滚子靴座44的流入区域被这样地构成，即空槽48的边缘区域348与滚子50之间的距离和由此用于燃料的通流横截面在滚子50的旋转方向52上连续地减小。这意味着，在另外的边缘区域348中一个第一通流横截面AE1大于一个在滚子50的旋转方向52上错开的通流横截面AE2，该通流横截面AE2又大于一个在旋转方向52上进一步错开的通流横截面AE3，该通流横截面AE3在从边缘区域148向着空槽48的中心区域148的过渡部处。流入区域在此优选形成一个减少压力损失的混合器，它的混合角度优选大约为60°。滚子靴座44的流出区域被这样地构成，即空槽48的边缘区域348和滚子50之间的距离和由此用于燃料的通流横截面在滚子50的旋转方向52上连续地增大。这意味着，在另外的边缘区域348中一个位于从中心区域148向着空槽48的边缘区域248的过渡部上的第一通流横截面AA1小于一个在滚子50的旋转方向52上错开的通流横截面AA2，该通流横截面AA2又小于在旋转方向52上进一步错开的通流横截面AA3，该通流横截面AA3位于滚子50从空槽48的排出口处。流出区域在此优选形成一个减少压力损失的扩散器，它的扩散角度优选小于大约20°。

Claims (9)

1.具有可旋转地支承在其中的滚子的轴承元件，其中，所述轴承元件(44)具有一个凹曲形地弯曲的空槽(48)，圆柱形或近似圆柱形的滚子(50)可旋转地支承在所述空槽中，其中，所述空槽(48)在垂直于所述滚子(50)的旋转轴线(51)的横截面中至少在一个中心区域(148)中圆弧形或近似圆弧形地弯曲并且其半径(R)等于或仅稍微大于所述滚子(50)的半径(r)，所述空槽(48)在超过180°的角度范围上在所述滚子(50)的圆周上延伸，其特征在于，所述空槽(48)的中心区域(148)在最大180°的角度范围上在所述滚子(50)的圆周上延伸并且所述空槽(48)具有在圆周方向上连接到所述中心区域(148)上的第一边缘区域(248)，在所述第一边缘区域(248)中所述空槽(48)以比在所述中心区域(148)中大的到所述滚子(50)的径向距离延伸，
在所述空槽(48)的第一边缘区域(248)和所述滚子(50)之间的径向距离随着到所述中心区域(148)的距离增加而增加，
在圆周方向上在所述第一边缘区域(248)上连接所述空槽(48)的至少一个第二边缘区域(348)，并且所述至少一个第二边缘区域(348)被构造为向着所述滚子(50)凸曲形地弯曲。
2.根据权利要求1的轴承元件，其特征在于，所述第一边缘区域(248)切向或近似切向连接到所述中心区域(148)上地延伸。
3.根据权利要求2的轴承元件，其特征在于，所述空槽(48)的第一边缘区域(248)平整或近似平整地构成。
4.根据权利要求3的轴承元件，其特征在于，所述空槽(48)的第一边缘区域(248)相互平行或近似相互平行地延伸。
5.根据以上权利要求之一的轴承元件，其特征在于，在所述滚子(50)的旋转方向(52)上看，所述滚子(50)进入到所述空槽(48)中的入口的第二边缘区域(348)形成一个减少压力损失的混合器。
6.根据权利要求1至4之一的轴承元件，其特征在于，在所述滚子(50)的旋转方向(52)上看，所述滚子(50)从所述空槽(48)出来的出口的第二边缘区域(348)形成一个减少压力损失的扩散器。
7.根据权利要求1至4之一的轴承元件，其特征在于，所述轴承元件是在燃料高压泵的泵活塞的驱动器中的轴承元件。
8.泵，具有至少一个泵活塞(20)，所述泵活塞通过一个驱动轴(14)的凸轮(16)经由一个支撑元件(42)在一个往复运动中被驱动，其中，所述支撑元件(42)具有一个轴承元件(44)，一个在所述驱动轴(14)的凸轮(16)上滚动的滚子(50)可旋转地支承在所述轴承元件中，其特征在于，所述轴承元件(44)根据以上权利要求之一构成。
9.根据权利要求8所述的泵，其特征在于，所述泵是燃料高压泵。
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