本發(fā)明涉及一種噴嘴用泵以及具有這種泵的噴嘴。此外，本發(fā)明還涉及一種制造泵的方法以及制造噴嘴的方法。

背景技術(shù)：

噴嘴一般用于將燃料注射到內(nèi)燃機(jī)中。用于這種噴嘴的泵典型地具有促使活塞線性和周期性運(yùn)動(dòng)的凸輪軸。例如，這種泵的一個(gè)實(shí)例為羅伯特博世有限公司(Robert Bosch GmbH)的CP4高壓泵。CP4高壓泵包括具有凸輪軸孔的殼體，在殼體中，具有兩個(gè)滑動(dòng)軸承的凸輪軸圍繞凸輪軸的軸的縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)(例如，見http://www.bosch.cz/en/cz/our_company_7/locations_7/jihlava_menu/jihlava_menu_produkty/jihlava_produkty.html)。兩個(gè)滑動(dòng)軸承中的第一滑動(dòng)軸承被布置在凸輪軸的凸輪的第一側(cè)，同時(shí)兩個(gè)滑動(dòng)軸承中的第二滑動(dòng)軸承在凸輪的第二側(cè)與軸接觸。凸輪軸圍繞縱向軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)使泵的活塞在殼體的活塞孔中線性往復(fù)。因此，能夠通過CP4高壓泵泵送燃料。

為了在乘用車輛中執(zhí)行該功能，CP4高壓泵需要燃料潤滑。正常地，其僅用于壓力不超過2000巴的低負(fù)荷應(yīng)用。為了(壓力超過2500巴的)高負(fù)荷應(yīng)用，有必要使用其他類型的泵，一般來說，為發(fā)動(dòng)機(jī)油潤滑的泵。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域的噴嘴用泵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的通過具有權(quán)利要求1的特征的噴嘴用泵，具有權(quán)利要求10的特征的噴嘴，具有權(quán)利要求12的特征的制造泵的方法及具有權(quán)利要求15的特征的制造噴嘴的方法而實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供一種配有至少一個(gè)具有較低的摩擦(相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù))的軸承的泵。這種較低的摩擦使泵具有更高的泵送效率。配有至少一個(gè)滾針軸承的泵，具有改善的泵送效率，其需要更少的能量就能實(shí)現(xiàn)其功能。因此，需要更少的燃料來獲得用于泵的能量。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有本發(fā)明的泵的燃料驅(qū)動(dòng)車輛具有更低的二氧化碳排放。

此外，本發(fā)明的配有至少一個(gè)滾針軸承的泵在對(duì)潤滑質(zhì)量較差的潤滑劑時(shí)具有更高穩(wěn)定性(robustness)。特別地，配有至少一個(gè)滾針軸承的泵能夠使用柴油/燃料和/或發(fā)動(dòng)機(jī)油/電機(jī)油作為潤滑劑。因此，本發(fā)明提供了潤滑劑系統(tǒng)的統(tǒng)一。

在泵的優(yōu)選實(shí)施例中，以這樣的方式相對(duì)于凸輪在殼體中形成至少一個(gè)活塞孔，即，凸輪圍繞軸的縱向軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)使插入到至少一個(gè)活塞孔中的至少一個(gè)泵活塞在活塞孔中線性擺動(dòng)。優(yōu)選地，至少一個(gè)活塞孔垂直于軸的縱向軸線延伸。

例如，泵可以包括布置在其活塞孔中的至少一個(gè)泵活塞。然而，泵也可以被制造成不包括至少一個(gè)泵活塞并被銷售，并且，在泵的第一次應(yīng)用之前，可以將至少一個(gè)泵活塞插入至少一個(gè)活塞孔中。

在泵的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)滾針軸承是至少一個(gè)NKS型滾針軸承(NKS-type needle bearing)。這樣，可以將多種便宜的軸承用于泵的至少一個(gè)滾針軸承。

根據(jù)泵的進(jìn)一步發(fā)展，泵包括作為至少一個(gè)軸承的第一軸承和第二軸承，其中，第一軸承被設(shè)置在凸輪的第一側(cè)的軸上，并且第二軸承被設(shè)置在凸輪的第二側(cè)的軸上。從而，兩個(gè)軸承能用來穩(wěn)定凸輪軸孔內(nèi)的凸輪軸。

更優(yōu)選地，第一軸承和所述第二軸承均為滾針軸承。從而，即使兩個(gè)軸承被布置在軸上，必須克服的凸輪軸圍繞軸的縱向軸線旋轉(zhuǎn)的總摩擦力明顯降低。

根據(jù)泵的進(jìn)一步發(fā)展，至少凸輪軸孔至少部分地填充有柴油和/或發(fā)動(dòng)機(jī)油作為潤滑劑。因此，能夠?qū)ο嗤吞?hào)的泵改變潤滑劑。

泵可以是徑向活塞泵。然而，本發(fā)明并不限于徑向活塞泵。

根據(jù)上述實(shí)施例的具有泵的噴嘴也具有前述的優(yōu)點(diǎn)。

在噴嘴的優(yōu)選實(shí)施例中，噴嘴被設(shè)計(jì)成用于共軌噴射。

通過實(shí)施相應(yīng)的制造泵的方法也產(chǎn)生上述的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)施相應(yīng)的制造噴嘴的方法時(shí)也同樣如此。

附圖說明

圖1a和1b是泵的第一實(shí)施例的殼體的示意性橫截面圖以及相同實(shí)施例中凸輪軸的示意性側(cè)視圖；

圖2a和2b是泵的第二實(shí)施例中泵的示意性側(cè)視圖以及相同實(shí)施例中軸承的示意性側(cè)視圖；以及

圖3是制造泵的方法的實(shí)施例的流程圖。

除非另有說明，全部附圖中相同的附圖標(biāo)記表示類似的部件。

具體實(shí)施方式

圖1a和1b是泵的第一實(shí)施例的殼體的示意性橫截面圖以及相同實(shí)施例中凸輪軸的示意性側(cè)視圖。

圖1a示出了噴嘴用泵的殼體10，其中，殼體10形成有延伸穿過殼體10的內(nèi)部空間的凸輪軸孔12。如圖1b中所示，凸輪軸14被設(shè)置在殼體10的凸輪軸孔12中。(凸輪軸14未在圖1a中示出。)

凸輪軸14包括軸16和設(shè)置在軸16上的凸輪18。凸輪18可被形成或固定在凸輪軸16上。泵還包括至少一個(gè)軸承20，其被設(shè)置在凸輪18的至少一側(cè)的軸16上。至少一個(gè)軸承20為滾針軸承(針狀滾柱軸承)20。這樣，至少一個(gè)軸承20是使用小圓柱形針/滾柱，優(yōu)選地，具有直徑與長度比為0.1到0.4之間的針/滾柱的軸承。一般而言，小圓柱形針/滾柱被設(shè)置在具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)(未示出)的滾針軸承罩中。這種滾針軸承罩一般被設(shè)置在滾針軸承20的外環(huán)22和滾針軸承20的內(nèi)環(huán)24(如圖1a所示)之間的環(huán)形間隙中。在如圖1a和圖1b中所示的實(shí)施例中，至少一個(gè)軸承20以這樣的方式設(shè)置在軸16上，即，內(nèi)環(huán)24的圓柱形內(nèi)表面24a面對(duì)/接觸軸16的圓柱形的軸表面16a，同時(shí)，外環(huán)22的圓柱形外表面22a面對(duì)/接觸凸輪軸孔12的側(cè)壁表面12a。

如圖1a與圖1b中所示的泵的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，與任意的(具有相同的直徑與相同的長度的)傳統(tǒng)滑動(dòng)軸承相比，至少一個(gè)滾針軸承20具有更低的摩擦。這樣，使凸輪軸14轉(zhuǎn)動(dòng)的泵的電動(dòng)機(jī)(未示出)需要克服的總的摩擦力，比現(xiàn)有技術(shù)中的類似的泵低。這提高了如圖1a與圖1b中所示的泵的泵效率并且進(jìn)而降低了能量消耗。由于泵需要更少的能量來執(zhí)行其功能，因此，在燃料驅(qū)動(dòng)車輛內(nèi)起動(dòng)泵所需要的燃料更少。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如圖1a與圖1b中所示泵的燃料驅(qū)動(dòng)車輛需要更少的燃料，并且具有更低的二氧化碳排放。

由于泵的至少一個(gè)軸承20是至少一個(gè)滾針軸承20，軸承對(duì)于其潤滑劑的潤滑質(zhì)量具有高的穩(wěn)定性。由于潤滑劑的流體粘度對(duì)任何滾針軸承20幾乎沒有明顯的界限，甚至(具有相當(dāng)差的潤滑劑質(zhì)量的)柴油/燃料也可用作潤滑劑。然而，(能夠使用具有相當(dāng)差的潤滑劑質(zhì)量的柴油/燃料的)相同的泵還可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)油/機(jī)油作為潤滑劑。泵功能的工作壽命幾乎不受所選潤滑劑的影響。而且，也不存在在使用潤滑劑質(zhì)量相當(dāng)差的的潤滑劑時(shí)泵發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。

這樣，有機(jī)會(huì)選擇潤滑劑。例如，可以將較便宜的潤滑劑用于(例如，壓力幾乎不超過2000巴的)低負(fù)荷應(yīng)用。如圖1a與圖1b中所示的泵能夠作為以燃料潤滑的“低負(fù)荷”泵的實(shí)例使用。然而，如圖1a與圖1b中所示的泵也能夠用于(例如，壓力超過2500巴的)高負(fù)荷應(yīng)用，在這種情況下，優(yōu)選作為以發(fā)動(dòng)機(jī)油潤滑的“高負(fù)荷”泵。可以通過簡單的“潤滑劑的變換”來將“低負(fù)荷”泵變成“高負(fù)荷”泵(或者將“高負(fù)荷”泵變成“低負(fù)荷”泵)。

從柴油/燃料潤滑劑到發(fā)動(dòng)機(jī)油/電機(jī)油潤滑劑(或者從發(fā)動(dòng)機(jī)油/電機(jī)油潤滑劑到柴油/燃料潤滑劑)的改變無需更換圖1a與圖1b中所示的泵中的任何零部件。這是本發(fā)明的泵相較于現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，傳統(tǒng)的泵的潤滑劑的改變常常需要將滑動(dòng)軸承(一般在低負(fù)荷時(shí)用于燃料潤滑的泵)更換為滾柱軸承(一般在高負(fù)荷時(shí)用于發(fā)動(dòng)機(jī)油潤滑的泵)，反之亦然。然而，在不更改傳統(tǒng)的泵的泵殼體或者泵凸輪軸的情況下，一般不能進(jìn)行這種滑動(dòng)軸承與滾柱軸承的更換(反之亦然)。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，必須制造不同類型的泵，其中的“低負(fù)荷”泵具有與“高負(fù)荷”泵不同的部件。

與現(xiàn)有技術(shù)不同，如圖1a與圖1b中所示的泵能夠用作“高負(fù)荷”泵，也能用作為“低負(fù)荷”泵，而無需對(duì)其基本設(shè)計(jì)或其部件，例如，殼體10和凸輪軸16，做任何的更改。具體地，具有相同基本設(shè)計(jì)和相同部件的相同的泵能夠用作以燃料潤滑的“低負(fù)荷”泵或者以發(fā)動(dòng)機(jī)油潤滑的“高負(fù)荷”泵。因此，能夠用相同的生產(chǎn)設(shè)施制造以燃料潤滑的“低負(fù)荷”泵以及以發(fā)動(dòng)機(jī)油潤滑的“高負(fù)荷”泵。這顯著降低了這些泵的生產(chǎn)成本。

至少一個(gè)滾針軸承20可以是至少一個(gè)NKS型滾針軸承。這樣，可以將多種便宜的NKS滾針軸承結(jié)合到泵上。然而，泵還可以具有另外的滾針軸承類型的至少一個(gè)滾針軸承20。泵的可行性并不受限于將特定的滾針軸承類型用于至少一個(gè)滾針軸承20。

如圖1a和圖1b所示實(shí)施例具有第一軸承20和第二軸承20作為至少一個(gè)軸承20，其中第一軸承20被設(shè)置在凸輪18的第一側(cè)的軸16上并且第二軸承20被設(shè)置在凸輪18的第二側(cè)的軸16上。優(yōu)選地，第一軸承20和第二軸承20均為滾針軸承20(針狀滾柱軸承)。

如圖1a所示的殼體10還具有至少一個(gè)活塞孔26。至少一個(gè)活塞孔26相對(duì)于凸輪18以這樣的方式形成在殼體10中，即，凸輪18繞軸16的縱向軸線28的轉(zhuǎn)動(dòng)使插入到至少一個(gè)活塞孔26中的至少一個(gè)泵活塞/柱塞(未示出)在活塞孔26中進(jìn)行線性擺動(dòng)(oscillate)。優(yōu)選地，至少一個(gè)活塞孔26垂直于軸16的縱向軸線28延伸。泵可以是徑向活塞泵。

為抑制潤滑劑通過凸輪軸孔12的開口泄露，密封環(huán)30被設(shè)置在軸16上與凸輪軸孔12的開口相鄰。

圖2a與圖2b是泵的第二實(shí)施例中泵的示意性側(cè)視圖以及相同實(shí)施例中軸承的示意性側(cè)視圖。

如圖2a中所示的泵具有上述的所有特征。具體地，泵具有兩個(gè)滾針軸承20。這樣，泵具有上述的所有優(yōu)點(diǎn)。由于泵也具有針對(duì)差的潤滑劑質(zhì)量的改善的穩(wěn)定性，至少泵的凸輪軸孔12被至少部分地填充有柴油/燃料、發(fā)動(dòng)機(jī)油/電機(jī)油或者作為潤滑劑的兩種材料的混合物。如圖2a中所示的泵還包括設(shè)置在活塞孔26中/上的至少一個(gè)泵活塞32。

泵的兩個(gè)(放大的)滾針軸承20(針狀滾筒軸承)示于圖2b中。每個(gè)滾針軸承20具有帶有小圓柱形滾針/滾柱36的滾針軸承罩34。優(yōu)選地，滾針/滾柱36的直徑和滾針/滾柱36的長度比在0.1到0.4之間。然而，如圖2a與圖2b中所示的泵的可行性并不限于特定范圍的滾針/滾柱36的直徑和滾針/滾柱36長度比。

滾針軸承罩34被滾針軸承20的外環(huán)22包圍。滾針軸承20的內(nèi)環(huán)24被滾針軸承罩34包圍。在圖2b的實(shí)例中，兩個(gè)滾針軸承20均為INA schaeffler NKS 22+25型。

上述的實(shí)施例中的泵可被用于噴嘴，例如燃料噴射器。這種噴嘴可被設(shè)計(jì)成用于共軌噴射。然而泵的用途并不限于泵的特定應(yīng)用或裝有上述泵之一的噴嘴的特定應(yīng)用。

上述的泵都可被用作高壓泵。發(fā)現(xiàn)每種泵能夠抵抗至少21000N(牛頓)的徑向力，其遠(yuǎn)高于所需的13400N(牛頓)。兩種泵可以由柴油/燃料和/或發(fā)動(dòng)機(jī)油/電機(jī)油潤滑。他們均具有作為以柴油/燃料潤滑的泵的150小時(shí)檢驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間(proven runtime)和作為以發(fā)動(dòng)機(jī)油/電機(jī)油潤滑的泵的800小時(shí)檢驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間(對(duì)所有樣品的測(cè)試壓力范圍從200巴到2200巴，平均值為1200巴)。

上述的實(shí)施例中的泵都適用于產(chǎn)生足夠的壓力，用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中和在內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行燃料的清潔燃燒。最后，兩種泵提供了潤滑系統(tǒng)統(tǒng)一的優(yōu)點(diǎn)。

圖3是制造泵的方法的流程圖。

在方法步驟S1中，至少一個(gè)軸承被設(shè)置在凸輪軸的軸上。至少一個(gè)軸承布置在(設(shè)置在軸上的)凸輪的至少一側(cè)上。至少一個(gè)軸承為滾針軸承。在該方法的一個(gè)有利的實(shí)施例中，第一軸承與第二軸承作為至少一個(gè)軸承被設(shè)置在軸上，其中第一軸承被設(shè)置在凸輪的第一側(cè)的軸上，而第二軸承被設(shè)置在凸輪的第二側(cè)的軸上。

在另一方法步驟S2中，將具有至少一個(gè)軸承的凸輪軸設(shè)置在隨后的泵的殼體的凸輪軸孔中，其中該至少一個(gè)軸承在凸輪的至少一側(cè)上的軸上。還可以用上述的泵的其他零部件裝備泵。然而，在通過本發(fā)明方法產(chǎn)生的進(jìn)一步特征在此不再重復(fù)。

優(yōu)選地，制造泵的方法還包括(可選擇的)方法步驟S3，即，將作為潤滑劑的柴油和/或發(fā)動(dòng)機(jī)油至少部分地填充至少凸輪軸孔。通過制造泵的方法生產(chǎn)的泵具有潤滑系統(tǒng)統(tǒng)一的優(yōu)點(diǎn)，柴油/燃料以及發(fā)動(dòng)機(jī)油/電機(jī)油可作為潤滑劑使用。

方法步驟S1到S3也能夠作為制造噴嘴的方法的一部分。這種噴嘴可以是，例如，噴油器。