技术领域
[0001] 本
发明涉及
活塞泵，尤其高压
燃料泵，它具有一个壳体，一个活塞及一个带有
凸轮区段的
驱动轴，活塞至少间接地通过一个可转动地支承在一个滚子
推杆中的滚子
支撑在该驱动轴上，其中凸轮区段的向着两侧的侧边各设有一个边缘，该边缘在径向上超过凸轮区段地伸出。
[0002] 本发明的应用领域涉及一些活塞泵，尤其高压燃料泵，它们用于机动车中的
内燃机。
背景技术
[0003] 由WO 2004/097219 A公知了一种活塞泵，它具有一个壳体，一个活塞及一个驱动轴。驱动轴具有一个凸轮区段，活塞间接地通过一个可转动地支承在一个滚子推杆中的滚子支撑在该凸轮区段上。凸轮区段的向着两侧的侧边各设有一个边缘，该边缘在径向上超过凸轮区段地伸出。两个边缘构成滚子的助滑面，滚子在轴向移动和/或扭转离开理想
位置时
接触在这些助滑面上。
[0004] 此外EP 2 079 923 B1公开了机动车的内燃机的活塞泵，它用于输送燃料。为此该活塞泵具有一个可在一个缸中往复运动的活塞。在此情况下活塞通过一个
凸轮轴的凸轮抵抗一个
弹簧的
力来移动，其中弹簧用作
复位弹簧并导致滚子推杆始终与凸轮轴的凸轮形成接触。滚子推杆通常由一个推杆体组成，滚子可转动地支承及保持在该推杆体上。滚子在凸轮轴的凸轮区段上滚动，由此使凸轮轴与活塞之间的摩擦减小。向着凸轮区段的两侧各设置了一个在径向上超过凸轮区段地伸出的边缘，以致通过边缘使轴向运动和/或离开理想位置的扭转限制在一个确定的度量上。此外通过滚子与边缘的在摩擦上适当的
配对可使滚子上及边缘上的磨损保持这样地小，以致它不会导致活塞泵的功能故障或缩短其工作寿命。此外滚子通过其碰在一个边缘上形成的摩擦将导致扭转，如果滚子通过凸轮区段与滚子之间的
滚动摩擦总归不能扭转的话。
发明内容
[0005] 从上述
现有技术出发本发明的任务在于给出一种活塞泵，它在滚子的滚动方向的
角度偏移时克服与边缘的角接触，减小边缘与角的磨损及断裂的危险并促使滚子复位到其原始位置。
[0006] 该任务将基于根据
权利要求1的前序部分的活塞泵结合其特征部分的特征来解决。本发明的有利的进一步构型由接着的
从属权利要求来得到。
[0007] 根据第一实施形式边缘在一个向着滚子的端面处向着边缘的外圆周变窄及尤其锥形地成型，以致得到一个张开的斜坡，其中滚子在其一个向着边缘的端面上具有一个凸拱面，该面尤其具有一个半径。该边缘的构型能可靠地防止滚子与边缘的角接触。角接触受到高的面压紧力的
挤压并可导致边缘的
破碎。边缘破碎对活塞泵的工作可靠性带来很大危险并可导致不希望的活塞泵的工作故障。
[0008] 本发明包含一个技术准则，即滚子的纵轴线的一个垂线与向着边缘的外圆周变窄的端面之间的角在0.1°与10°之间及滚子的向着边缘的端面的半径在1mm与40mm之间。为了促使线接触及避免一个尖锐边缘上的点接触，提出了应保持对于边缘的给定角度及对于滚子的给定半径。此外另一优点在于：滚子与边缘之间的接触点在边缘上位于边缘上边沿与边缘下边沿之间。
[0009] 根据第二
实施例边缘在其一个向着滚子的端面上具有一个凸拱面，该面尤其具有一个半径及滚子在其向着边缘的端面处向着滚子的一个端侧变窄，其中该端面尤其锥形地成型，以致得到一个张开(封闭)的斜坡。该边缘构型能可靠地防止滚子与边缘的角接触。角接触受到高的面压紧力的挤压并可导致边缘的破碎。边缘破碎对活塞泵的工作可靠性带来很大危险并可导致活塞泵的工作故障。
[0010] 最好滚子的纵轴线的一个垂线与向着边缘(滚子)的外圆周变窄的端面之间的角在0.1°与10°之间及滚子(边缘)的向着边缘(滚子)的端面的半径在1mm与40mm之间。这种接触面的构型促使线接触并由此防止尖锐边缘上的点接触。此外滚子与边缘之间的接触点在边缘上位于边缘上边沿与边缘下边沿之间。
[0011] 根据本发明边缘与凸轮区段构成一体。此外边缘和/或滚子由一种可硬化的
铁材料组成。在制造技术上及从组装的观点看整体的结构能提供在凸轮轴上可靠并简单地构成边缘的可能性。此外边缘与滚子的接触面上的耐磨损强度可通过
表面处理来提高。
[0012] 边缘和/或滚子具有一个用于减小摩擦的表面处理部分。对于表面处理应理解为覆层或表面特性可能的机械的或化学的变化.这种表面特性的变化尤其可通过
研磨、
抛光或
腐蚀来实现。
[0013] 此外还提出，边缘具有一个小于滚子的直径的一半的高度。边缘的小高度与滚子的大复位力相关联及由此也减小了边缘与滚子的接触面的磨损。
[0014] 以下与借助
附图对本发明优选实施例的说明一起来详细地描述本发明的其它的改进措施。
附图说明
[0015] 图1：根据本发明的一个活塞泵的概要截面图，
[0016] 图2：图1中包括一个凸轮区段连同边缘及滚子的标出区域的概要放大截面图，[0017] 图3：根据第二实施例的图2中所示的带有边缘的凸轮区段及滚子的概要截面图，[0018] 图4：边缘与位于其中间的滚子的概要视图。实施例
[0019] 图1中表示一个活塞泵，它包括一个壳体1，在该壳体中一个驱动轴2通过两个
轴承7a及7b来支承。此外驱动轴2在两个轴承7a与7b之间还包括一个横截面为椭圆形的凸轮区段3。该活塞泵用作机动车中的内燃机的高压燃料泵。借助该泵使燃料压缩到很高的压力上及输送到一个这里未示出的燃料收集
导管。在此情况下活塞泵的驱动轴2直接地被内燃机驱动。因此驱动轴2设有一个相应的耦合区段8，该耦合区段设置在壳体1的外面。
[0020] 活塞泵的这里未示出的活塞可由驱动轴2的凸轮区段3间接地驱动。在活塞与凸轮区段3之间设有一个滚子推杆4。该滚子推杆包括一个推杆体9及一个滚子5。借助一个图中未示出的活塞弹簧使滚子推杆4与活塞一起压在凸轮区段3上，以保证：滚子5不会从驱动轴2的凸轮区段3上抬起。
[0021] 在驱动轴2上向着凸轮区段3的两侧各设有一个边缘6a及6b。边缘6a及6b在径向上超过凸轮区段3地伸出，以使得当滚子5在工作期间在轴向上迁移和/或转离理想位置时撞到两个边缘6a及6b的一个上。由此使工作期间滚子5的轴向运动和/或转离理想位置限制在一个确定的尺度上。同时应关顾到：通过滚子5与边缘6a及6b在摩擦上的适当配对无论使滚子5上还是边缘6a及6b上的磨损如此地小，以致它不会导致活塞泵的功能故障或缩短其工作寿命。
[0022] 图2中详细描绘的凸轮区段3的区域表示设置在凸轮区段3的一个端侧的径向上超过凸轮区段3地伸出的边缘6a。该边缘6a具有一个指向滚子5的至少近似锥形地成型的端面。该端面这样地倾斜，以致边缘6a的宽度由外圆周向内圆周增大，由此得到一个张开的斜坡。滚子5在其向着边缘6a的端面上具有一个凸拱面，尤其具有半径r。
[0023] 此外边缘6a还这样地构成，即其高度小于滚子5的直径的一半。边缘6a及滚子5的这种构型能够在滚子的滚动方向的角度偏移时由于滚子5与边缘6a之间的边缘支座或角接触而避免高的压紧力。此外有利的是，滚子与边缘6a的接触点位于边缘上边沿与边缘下边沿之间。根据本发明这将如此来满足，即滚子5的纵轴线的一个垂线与向着边缘6a的外圆周变窄的端面之间的角w在0.1°与10°之间及滚子5的向着边缘6a的端面的半径r为1mm至40mm。
[0024] 图3中表示凸轮区段3连同边缘6a及滚子5的另一实施形式。边缘6a在其一个向着滚子5的端面上具有一个凸拱面，尤其具有半径r。滚子5在其向着边缘6a的端面上至少近似锥形地成型。该端面这样地倾斜，即向着滚子5的一个端侧其直径减小及向着滚子5的外圆周的端面离开边缘6a，以致形成一个封闭的斜坡。此外边缘6a还这样地构成，即其高度小于滚子5的直径的一半。边缘6a及滚子5的这种构型能够在滚子的滚动方向的角度偏移时由于滚子5与边缘6a之间的边缘支座或角接触而避免高的压紧力。此外有利的是，滚子5与边缘6a的接触点位于边缘上边沿与边缘下边沿之间。根据本发明这将如此来满足，即滚子5的纵轴线的一个垂线与向着滚子5的外圆周变窄的端面之间的角w在0.1°与10°之间及边缘6a的向着滚子5的端面的半径r为1mm至40mm。
[0025] 图4表示滚子5在凸轮区段3上的一个倾斜位置。在接触点B上形成了滚子5与边缘6a的接触。距离a表示接触点B离滚子宽度的中点M的间隔。该距离a和接触点B与未扭转状态中的滚子纵轴线之间的距离相一致。距离b是接触点B与滚子宽度的中点M之间的距离。角度c为滚子5的扭转角度及可高至30°。在接触点B上滚子5受到一个力的作用，该力由法向力Fn及滚子5通过与边缘6a的接触产生的
摩擦力Fr合成。
[0026] 这两个力Fn及Fr引起一个转矩，其中力Fr具有杠杆臂b及作为摩擦转矩，它使扭转角c增大。力Fn具有杠杆臂a及作为复位转矩，它使扭转角c变小。当复位转矩大于摩擦转矩时，滚子5将达到向原始位置的复位。这例如可当力Fr特别小时来达到，其中Fr的减小以这样的方式来保证：边缘6a及滚子5至少在滚子5与边缘6a之间可能的接触面上设置一个减小摩擦的覆层。
[0027] 促使滚子5复位的另一可能性是增大杠杆臂a和/或减小杠杆臂b。通过滚子的几何半径及边缘6a处的角度的相互调整，可得到一个比例a/b，该比例使得在任何角度偏移时总能达到复位。在此情况下可确定容许的角度偏移。这可通过滚子5的尺寸变化来实现，其中滚子直径应增大及滚子宽度应减小。此外边缘6a愈小，距离a也增大。因此边缘6a的高度应具有小于滚子5的直径的一半的高度。
[0028] 本发明不被限制在上述的优选实施例上。而还可考虑到它们的变型，这些变型一起包括在下面的权利要求书的保护范围内。例如也可以是，取代减小摩擦的覆层的施加，其表面通过研磨、抛光或腐蚀得以光滑，以便导致减小摩擦的效果。此外还可考虑减小摩擦的材料配对及尤其是滚子5与边缘6a及6b的摩擦面的润滑。
[0029] 此外应指出，“包括”并不排除其它的部件或步骤及“一个”(阴性)或“一个”(阳性)并不排除多数。还应指出，参照以上实施例的一个所描述的特征或步骤也可与上述实施例的另一个的其它特征及步骤组合地应用。权利要求书中的标号不应被看作一种限制。
