燃料高压泵的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的燃料高压泵。


背景技术：

2.从市场上已知用于内燃机的燃料系统的燃料高压泵。这些燃料高压泵将燃油压缩到高的压力上并且将其传递到燃料收集管(“轨道”)中，从那里将燃料直接地喷入到内燃机的燃烧空间中。设有阶梯的泵活塞在泵壳体中被导向，并且泵活塞被活塞弹簧朝向驱动装置加载，即，从泵壳体出来地被加载。为了在燃料高压泵的预安装状态下防止泵活塞从泵壳体中脱出，设置套筒元件，该套筒元件具有用于泵活塞的止挡区段，从而泵活塞朝向驱动装置和从壳体离开的运动被限制并且防止泵活塞从泵壳体中脱出。de 10 2015 209 539 a1说明了用于这样的燃料高压泵的示例。


技术实现要素：

3.作为本发明基础的问题通过具有权利要求1的特征的燃料高压泵解决。在从属权利要求中说明了有利的拓展方案。
4.本发明实现，在安装例如低压密封件时，泵活塞已经由套筒元件导向。这具有这样的优点：泵活塞在中心到达低压密封件上并且因此避免对低压密封件的损坏。此外，通过根据本发明地设置的套筒元件考虑重要的对强度关键的着眼点，其方式是，对泵活塞的导向可以在低压密封件的密封件支架外部或者独立于该密封件支架地布置。因此，“泵活塞的导向”的功能与“低压密封件的夹持”的功能脱耦。这具有决定性的优点：例如由于泵活塞的共轴公差而产生的径向的支承力被套筒元件接收并且被直接地转到壳体中。在此，不言而喻的是，在这里和以下，术语“轴向的”和“径向的”由泵活塞的纵轴线定义。“轴向”在泵活塞的纵轴线的方向上，“径向”是与之正交的。因此，径向的支承力远离密封件支架。密封件支架的负荷因此而减小，由此，在运行时防止密封件支架失效。另一个优点是，可以使用密封件支架，如这在到目前为止的燃料高压泵中是常见的。
5.具体地，这通过一种燃料泵、尤其是一种燃料高压泵实现，如所述燃料泵例如使用在内燃机的具有直接燃料喷射装置的燃料系统中。它包括泵壳体和至少部分地、例如借助于活塞衬套接收在泵壳体中的泵活塞。即，根据本发明的燃料泵是活塞泵。例如，它可以涉及一种由内燃机的凸轮轴驱动的单缸活塞泵。
6.根据本发明的燃料高压泵具有在径向上围绕泵活塞布置的套筒元件。该套筒元件具有导向区段，该导向区段的主要目的和主要功能在于，对泵活塞以滑动配合方式进行导向并且在径向方向上相对于泵壳体进行对中。导向区段在泵活塞的纵向方向上延伸，并且该导向区段从泵壳体中伸出。因此，该导向区段可以例如以管的方式构造，所述管至少区域地向径向外部是非接合的，即不被泵壳体支撑，例如不被压入到该泵壳体中。
7.此外，该套筒元件包括与导向区段一体的支撑区段。该支撑区段从导向区段向径向外部伸出，并且套筒元件通过支撑区段在径向方向上支撑在泵壳体上。因此，相对于泵活
塞和套筒元件的纵轴线横向地起作用的力(横向力)被泵活塞通过套筒元件和支撑区段直接地传导到泵壳体中。支撑区段可以例如以环形凸缘形式构造。支撑区段在泵壳体上的支撑优选由此进行：支撑区段被压入泵壳体中的相应的开口中。但是，原则上也可以设想其他的紧固方式。
8.在一种拓展方案中设置，泵活塞具有面向输送室的、具有第一直径的第一区段和面向驱动装置的、具有第二直径的第二区段，其中，第一直径大于第二直径，并且，其中，在第一区段和第二区段之间形成凸肩。并且，在泵活塞的纵向方向上看，套筒元件大致布置在凸肩的高度上。因此，泵活塞构造为所谓的“阶梯式活塞”。通过套筒元件在泵活塞的凸肩或者“阶梯”的区域中的布置，实现套筒元件在泵活塞的这样的轴向区域中的导向功能：所述轴向区域已经相对远离燃料高压泵的输送室和通常存在于其区域中的引导部，由此，由套筒元件改进共轴的对中效果。
9.在一种关于此的拓展方案中设置，套筒元件具有止挡区段，该止挡区段可以与凸肩共同起作用，以便限制泵活塞朝驱动装置的方向的运动。因此，套筒元件实现双重功能，即一方面它提供对泵活塞的(附加的)导向，并且另一方面它在安装好的燃料高压泵中、例如在从燃料高压泵制造者到内燃机的制造者的运输和存放过程中作为用于泵活塞的防丢失装置使用。
10.在关于此的一种拓展方案中，止挡区段具有径向向内从导向区段伸出的凸缘，该凸缘布置在导向区段的与支撑区段相反的端部上。这可以非常价格便宜和简单地实现。
11.在关于此的一种拓展方案中设置，在凸缘的边缘和泵活塞的表面之间存在间距。由此获得的间隙实现压力平衡和用于一定的(小的)量的燃料通过，所述一定的(小的)量的燃料例如可以被使用于接着布置的低压密封件的润滑。
12.在一种拓展方案中设置，套筒元件具有总体上在其纵向方向上走向的流体路径。该流体路径的功能是与以上所说明的间隙的功能相同的。
13.在一种拓展方案中设置，流体路径在套筒元件的导向面中具有至少一个总体上在纵向方向上走向的槽。这可以非常简单地实现。
14.在一种拓展方案中设置，套筒元件的导向开口的轴向边缘具有用于泵活塞的导入斜面，泵活塞借助于该导向开口被导向。由此，使得更容易将套筒元件推到泵活塞上，尤其是泵活塞处于某个倾斜位态中时。
15.在一种拓展方案中设置，燃料高压泵具有用于低压密封件的密封件支架，该密封件支架是与套筒元件分开的构件。因此，“低压密封件的夹持”的功能与“泵活塞的导向”的功能脱耦，由此，改进密封件支架的使用寿命。
16.一种用于制造以上所提到的类型的燃料高压泵的方法也属于本发明，该方法包括以下的步骤：a.将泵活塞导入到泵壳体中；b.将套筒元件推到泵活塞上；c.借助支撑区段将套筒元件紧固在泵壳体上，例如通过压入到在泵壳中的开口中紧固在泵壳体上；d.将由低压密封件和密封件支架组成的预安装单元推到泵活塞上；e.将密封件支架紧固在泵壳体上，例如通过电阻焊紧固在泵壳体上。
附图说明
17.随后，参照随附的绘图解释本发明的实施方式。在绘图中示出：
18.图1示出穿过燃料高压泵的部分的和示意性的截面，该燃料高压泵具有泵壳体、泵活塞、套筒元件、密封件支架和低压密封件；
19.图2示出来自图1的放大的细节，该细节主要示出套筒元件；
20.图3示出图1和图2的套筒元件的立体的示图；和
21.图4示出用于解释用于制造燃料高压泵的方法的流程图。
22.在随后的附图中，在不同的实施方式中的功能相当的元件和区域具有相同的附图标记。
具体实施方式
23.在图1中，用于未更详尽地示出的内燃机的燃料高压泵总体上具有附图标记10。燃料高压泵10具有总体上基本上柱形的泵壳体12，在所述泵壳体中或者在所述泵壳体上布置有燃料高压泵10的重要部件。因此，燃料高压泵10具有入口阀/量控制阀14、布置在输送室16中并且可通过未示出的驱动轴处于往复运动中的泵活塞18、出口阀20和压力限制阀22。
24.在运行时，平行于纵轴线24往复运动的泵活塞18在吸入行程中将燃料——例如汽油或者柴油——通过入口阀/量控制阀14抽吸到输送室16中。在输送行程中，位于输送室16中的燃料被泵活塞18压缩并且通过出口阀20例如排出到例如高压区域26中、例如排出至燃料收集管(“轨”)，在那里，燃料在高压下被存储。在此，在输送行程中排出的燃料量由电磁式地被操纵的入口阀/量控制阀14调节。在高压区域26中存在不允许的过压的情况下，压力限制阀22打开，由此，燃料可以从高压区域26流到输送室16中。
25.泵活塞18具有第一区段28，该第一区段面向输送室16并且该第一区段具有第一直径。此外，泵活塞18具有第二区段30，该第二区段面向驱动装置并且具有第二直径。第一直径大于第二直径，从而在第一区段28和第二区段30之间形成凸肩32。即，泵活塞18是阶梯式活塞。
26.当前示例性地，泵壳体12具有盲孔式的开口34，泵活塞18被接收在该盲孔式的开口中。在开口34中在纵轴线24的方向(纵向方向)上相继地布置三个环形元件。邻近输送室16地，首先是导向环36压入到开口34中，该导向环与泵活塞18的第一区段28以滑动配合方式共同作用并且该导向环对该第一区段在径向方向上进行导向并且相对于泵壳体12进行对中。高压密封件38紧接着导向环36，在泵活塞18的输送行程中，通过所述高压密封件使在输送室16中出现的非常高的流体压力相对于燃料高压泵10的低压区域(无附图标记)密封。在泵活塞18的输送行程中，高压密封件38通过在其外侧上占主导的高压压抵泵活塞18的外表面。保持环40紧接着高压密封件38，该保持环40被压入到开口34中并且该保持环使高压密封件38在轴向上固定。但是原则上也可设想，代替所说的三个元件而设置一个长形的活塞衬套。
27.低压密封件42也属于燃料高压泵10，所述低压密封件优选地由塑料材料、例如ptfe材料制造。低压密封件42以径向内侧以滑动配合方式安放在泵活塞18的第二区段30的表面上。在燃料高压泵10运行时，该低压密封件至少基本上并且相对于泵活塞18是静止的，并且该低压密封件通过密封件支架44保持在该静止位置中。该密封件支架例如通过拉深工艺制造为板式成形件并且以还要更详尽地说明的方式保持在泵壳体12上。
28.密封件支架44在其在图1和2中的下端部上具有第一区段46，该第一区段径向向内
延伸并且在离泵活塞18一间距处终止。区段46成型在第二区段48上，该第二区段基本上在轴向方向上和在图1中从第一区段46向上延伸。在该第二区段在图1中的上端部上成型第三区段50，该第三区段基本上在径向方向上向外延伸。在该第三区段的径向外端部上成型第四区段52，该第四区段基本上在图1中的轴向方向上向下延伸。在该第四区段的下轴向端部上成型相对较短的第五区段54，该第五区段相对于纵轴线24以大约40
°
的角度向外延伸。
29.密封件支架44的倾斜的第五区段54借助于电阻焊借助于环绕的焊接线56与泵壳体12的轮缘58的下端部固定连接。通过密封件支架44的第一区段46将低压密封件42在轴向方向上从下方固定。通过密封件支架44的第二区段48将低压密封件42在径向方向上固定。第二区段48的内宽的收缩部(无附图标记)用于从上方固定低压密封件42。
30.在泵活塞18的在图1中的下端部上，弹簧座圈60紧固在该下端部上。在该下端部和密封件支架44的第三区段50之间夹持活塞弹簧62。燃料高压泵10可以例如以轮缘58插入到内燃机的发动机缸体的开口中并且借助于紧固法兰(无附图标记)紧固在发动机缸体上。泵活塞18和弹簧座圈60的在图1中的下端部可以与内燃机的凸轮轴共同作用，通过该凸轮轴在运行时使泵活塞18处于往复运动中。在此，低压密封件42确保燃料高压泵10的低压区域和例如内燃机的驱动区域之间的流体分隔。
31.此外，套筒元件64属于燃料高压泵10，所述套筒元件的构型尤其也可以从图3中看出。套筒元件64在泵活塞18的凸肩32的区域中围绕泵活塞18布置。该套筒元件具有在泵活塞18的纵轴线24的方向上延伸的导向区段66，该导向区段以套筒或管的方式构造。导向区段66与泵壳体12是未结合的，即径向上不被该泵壳体保持，例如当导向区段66会被压入到泵壳体12中时会是这种情况。导向区段66的内表面68限界导向开口(无附图标记)，以滑动配合方式安放在泵活塞18上并且用于在径向方向上对泵活塞18进行导向和对中。在这点而言，该内表面构成导向面。
32.在导向区段66的在附图中的上端部上，在该上端部上以环形凸缘方式成型环盘状的支撑区段70。该环盘状的支撑区段从导向区段66沿径向向外延伸，即从导向区段66伸出。套筒元件64通过支撑区段70在径向方向上直接支撑在泵壳体12上。当前示例性地，为此，支撑区段70被压入到在轮缘58内部形成的开口(无附图标记)中。但是原则上也可设想其他紧固方式。在支撑区段70和导向区段66之间的过渡部中，内表面68具有导入斜面72。
33.在导向区段66的与支撑区段70相反的端部上，套筒元件64具有径向向内从导向区段66伸出的凸缘74，该凸缘构成止挡区段，该止挡区段可以与泵活塞18的凸肩32共同作用，以便限界泵活塞18朝驱动装置(即远离输送室16)的运动。在此，在凸缘74的径向内边缘(无附图标记)和泵活塞18的第二区段30的表面之间存在一间距，由该间距形成环形间隙76。
34.在导向区段66的内表面68中有四个均匀分布在周边上地布置且在纵轴线24的方向上走向的槽78，由所述槽形成穿过套筒元件64的在其纵向方向上的流体路径。相应地，在止挡区段74中在该止挡区段在附图中的上端面中存在着环形槽80，所述环形槽同样地属于流体路径。
35.现在，参照图4解释用于制造燃料高压泵10的方法。在功能块82中，首先将泵活塞18导入到泵壳体12或预安装在那里的三个环形元件、即导向环36、高压密封件38和保持环40中。然后，相应于功能块84地，套筒元件64以支撑区段70在前面首先被推到泵活塞18的第二区段30上并且然后到第一区段28上。这通过在导向区段66和支撑区段70之间的过渡区域
中的导入斜面72变得容易。
36.在功能块86中，套筒元件64通过压入借助于支撑区段70紧固在泵壳体12上。然后，在功能块88中，由低压密封件42和密封件支架44组成的预安装单元被推到泵活塞18上和套筒元件64上，直到第五区段54贴靠在轮缘58的边缘上。最终，密封件支架44通过电阻焊紧固在泵壳体12的轮缘58的边缘上(功能块90)。