[发明专利]改进驱动耦合的燃料喷射泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于内燃机的燃料喷射泵。

背景技术

这里感兴趣的类型的燃料喷射泵尤其在内燃机中使用，这种类型的燃料喷射泵为此用于以高压提供借助内燃机燃料喷射器供给的要燃烧的燃料。

在公开文献DE 41 05 353 A1中公开了一种这种类型的具有耦合单元的用于内燃机的燃料喷射泵，其中这样构成传递体的凹部，使得每个凹部并排地同时容纳泵元件的以及牙轮毂的各一个牙并且这些牙与传递体的凹部嵌接。由此尽管提供了在牙和传递体的位置需求相同的情况下可将高得多的驱动转矩从牙轮毂传递到泵元件的优点，但可能产生所谓棱边承载(kantentraeger)，它们由于牙面的侧棱边上的应力峰值而形成，这可能导致耦合单元提前材料疲劳和失效。

在公开文献DE 39 43 299 A1中公开了另一这种类型的具有耦合单元的用于内燃机的燃料喷射泵，其中为了排出润滑油在牙面内部设置润滑孔，在运行期间润滑油润滑牙面。由此尽管可以延长使用寿命，但使用寿命的延长仅仅涉及小的磨除性磨损。牙轮毂或泵元件的材料中或者甚至传递体中由于通过棱边承载而可能产生的高挤压力所引起的疲劳磨损则即使以最佳的润滑也不能明显减小。

由公开文献DE 195 41 606 A1已知一种用于内燃机的具有耦合单元的燃料喷射泵，其中传递体构造为十字盘并且包含滚动体，它们在牙轮毂和泵元件的牙面之间起到滚动轴承作用。通过这种布置尽管可以提高牙轮毂与泵元件之间的接触面的抗磨损强度，但该结构已经证实非常费事，因为滚动体必须支承在十字盘上的各自的条中。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于内燃机的具有耦合单元的燃料喷射泵，它在可传递大转矩的同时能够实现长的使用寿命并且同时具有简单的结构。

该任务由按照权利要求1前序部分的用于内燃机的燃料喷射泵结合其特征部分的特征来解决。本发明的有利扩展方案在从属权利要求中给出。

本发明包含这样的技术教导：牙面构造有向外拱曲的、球形的表面，以建立至少一个所确定的从传递体到牙面的力导入区，由此可以减小在牙中通过力传递所产生的应力。由此得到本发明优点，即，通过引入球形牙面，牙本身以及十字盘主要承受弯曲应力并且扭转应力最小化。通过具有相应球形牙面的牙几何结构，应力减小最高达30％。牙与传递体之间的挤压和与此相关的磨损附加地相应减小以及改善，因为不出现棱边承载。棱边承载是边界面上的应力峰，它们可由于形状和位置误差产生。这种应力峰尤其表现为牙与牙轮毂的或泵元件本身的基体之间的沟槽，甚至可能导致牙断裂。通过牙面内部的球形表面实现所确定的力传导，由此，所产生的应力被最佳地导入到牙基体中，而不产生甚至可能达到材料屈服极限的应力峰值。

根据耦合单元的实施方式，传递体可构造为十字盘，由此耦合单元是一十字盘联轴器。替换式地存在这种可能性：传递体构造为榫盘，由此耦合单元是一oldham联轴器。在两种联轴器类型中都设置一个传递体，它或者具有牙或者具有嵌入到槽中的榫元件，这些槽又加工在牙轮毂或泵元件中。即使在榫槽连接中球形区域也允许将应力导入到对应的体表面中，由此在榫槽原理中也可以利用用于避免棱边承载的所述作用原理。

按照本发明的另一有利实施方式，牙面的向外拱曲的球形表面相当于一圆柱体外表面的一个区段，因此在牙面与传递体之间存在线接触。替换地也可以规定，牙面的向外拱曲的球形表面相当于一个球区段，由此在牙面与传递体之间产生点接触。在牙面与传递体之间线接触的情况下比在点接触情况下得到更大的承载能力，但点接触与线接触相比具有这样的优点：可以补偿径向上的以及切向上的形状和位置误差。拱曲的球形表面的制造借助磨削方法进行，其中可以附加规定，传递体中的力导入表面也磨削成球形，只要制造技术允许。其外表面形成牙面的向外拱曲的球形表面的假想圆柱体以其中心轴线与牙轮毂或泵元件的旋转轴线正交。由此确定传递体与牙面之间的线接触的延伸方向。

牙面中的所述球形表面有利具有从50mm到150mm、最好75mm至125mm且特别优选100mm的曲率半径R。牙轮毂以及泵单元的泵元件各包括两个牙，它们180°地相对置并且分别形成一个牙对。牙轮毂的牙对以及泵元件的牙对相互错位90°地布置，使得牙对之间的在切向上延伸的中间空间被传递体填满。在此传递体可以是对称的，使得各牙对之间的中间空间也具有相同的尺寸。