用于高壓油泵的外部出油閥以及相應的高壓油泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于高壓油泵的外部出油閥(10)，所述高壓油泵具有至少一個柱塞泵單元，所述柱塞泵單元具有柱塞套(11)和進油閥(17)，所述進油閥(17)設置在所述柱塞套(11)內，其中，所述高壓油泵還具有位于所述柱塞套(11)外的外部出油閥(10)，所述外部出油閥(10)被構造成適于輸出經由所述柱塞泵單元加壓的高壓燃油。還公開了一種包括該外部出油閥(10)的高壓油泵。根據本實用新型，可減少高壓油泵的柱塞套中需要具有耐磨和密封特性的接合面的數量。因此，可相應地降低制造費用和柱塞套中的部件損壞的可能性。同時，還會使高壓油泵的主體結構變得更加緊湊。此外，還為高壓油泵在汽車發(fā)動機處的安裝使用提供了更大的靈活性。
【專利說明】
用于高壓油泵的外部出油閥以及相應的高壓油泵
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于高壓油栗的外部出油閥以及一種相應的高壓油栗。
【背景技術】
[0002]目前，車輛發(fā)動機的供油方式廣泛采用共軌技術。共軌技術是指在由高壓油栗、壓力傳感器和電子控制單元(ECU)組成的閉環(huán)系統中，將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。由高壓油栗將高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內的油壓實現精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動機的轉速無關，可以大幅度減小發(fā)動機供油壓力隨發(fā)動機轉速的變化而變化，從而，克服了傳統發(fā)動機燃油壓力變化的缺陷。
[0003]高壓油栗用于將燃油從低壓加壓到高壓后輸送到共軌。目前高壓油栗廣泛采用柱塞栗的方式。柱塞栗依靠柱塞在缸體中往復運動，使密封工作腔的容積發(fā)生變化來實現吸油、壓油。柱塞栗具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節(jié)方便等優(yōu)點。
[0004]圖1示出了現有技術的高壓油栗的一部分的剖視圖。如圖1所示，該高壓油栗包括兩個并列布置的柱塞栗單元。每個柱塞栗單元包括柱塞套I和可滑動地安裝在柱塞套I中的柱塞2(僅示出了其一部分)，其中，進油閥體3、進油閥芯4、出油閥體5、出油閥芯6以及閥保持器7相繼地設置在所述柱塞套I中。進油閥體3和進油閥芯4構成進油閥，出油閥體5和出油閥芯6構成出油閥。柱塞2例如通過凸輪機構(未示出)被驅動，使得在相應的柱塞套I中往復運動，以將燃油通過入口 8吸入并對其進行加壓，然后經由出油閥和閥保持器7上的出口 9將高壓燃油注入到共軌中。工作中，這兩個柱塞栗單元交替地進行加壓操作，從而，出口 9交替地向共軌供油。
[0005]可以看出，多個部件，例如進油閥、出油閥和閥保持器需要安裝在柱塞套中。由于在柱塞套、進油閥、出油閥和閥保持器之間需要保持減摩和密封特性，因此在它們之間必須形成至少三個耐磨和密封接合面，以便確保具有合適的減摩和密封特性，從而，這些部件應以非常高的精度加工和組裝。在這種情況下，難以降低制造成本和組裝成本。
[0006]更重要的是，由于在栗組裝好之后上述接合面均隱藏在柱塞套的內部中，因此難以檢測或確定每個接合面是否滿足減摩和密封要求。例如，如果出油閥體5與閥保持器7之間的接合面在栗首次啟動之前或操作較長時間之后損壞，幾乎不可能通過人的肉眼快速地確定這種損壞。通常，僅在燃油從正在操作的栗泄漏出之后才能視覺地辨識出這種損壞，但顯然為時已晚。
[0007]因此，迫切需要提供一種能夠減少安裝在柱塞套中的部件數量、從而降低燃油從栗泄漏的可能性，同時又能降低栗的制造成本的高壓油栗。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的是提供一種能夠克服上述缺點的用于高壓油栗的外部出油閥以及一種相應的高壓油栗。
[0009]根據本實用新型的第一個方面，提供了一種用于高壓油栗的外部出油閥，所述高壓油栗具有至少一個柱塞栗單元，所述柱塞栗單元具有柱塞套和進油閥，所述進油閥設置在所述柱塞套內，其中，所述高壓油栗還具有位于所述柱塞套外的外部出油閥，所述外部出油閥被構造成適于輸出經由所述柱塞栗單元加壓的高壓燃油。
[0010]根據本實用新型的一個可選實施例，所述柱塞栗單元還具有閥保持器，所述閥保持器抵靠著所述進油閥安裝于所述柱塞套，且設有與所述外部出油閥液壓連接的出口；和/或所述高壓油栗具有交替地進行加壓操作的兩個柱塞栗單元。
[0011]根據本實用新型的一個可選實施例，所述外部出油閥通過管道液壓連接到所述出口；和/或所述外部出油閥具有兩個輸入端口和至少一個輸出端口。
[0012]根據本實用新型的一個可選實施例，所述外部出油閥具有第一輸入端口、第二輸入端口、第一輸出端口以及第二輸出端口，所述第一輸入端口和第二輸入端口分別相應地連接到所述兩個柱塞栗單元，在第一輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，所述第一輸入端口被打開而與所述第一輸出端口連通，在第二輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，所述第二輸入端口被打開而與所述第二輸出端口連通。
[0013]根據本實用新型的一個可選實施例，所述外部出油閥具有第一輸入端口、第二輸入端口以及單個輸出端口，所述第一輸入端口和第二輸入端口分別相應地連接到所述兩個柱塞栗單元，在第一輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，所述第一輸入端口被打開而與所述單個輸出端口連通，在第二輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，所述第二輸入端口被打開而與所述單個輸出端口連通。
[0014]根據本實用新型的一個可選實施例，所述外部出油閥具有殼體、第一滑動部件、第二滑動部件、第一彈性元件、第二彈性元件以及靜止結構，所述第一滑動部件、第二滑動部件、第一彈性元件、第二彈性元件以及靜止結構位于所述殼體內，靜止結構具有第一端以及第二端，第一彈性元件夾持在所述第一滑動部件與靜止結構的第一端之間，所述第二彈性元件夾持在所述第二滑動部件與靜止結構的第二端之間，在第一輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，第一滑動部件克服第一彈性元件的作用力而打開第一輸入端口，在第二輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，第二滑動部件克服第二彈性元件的作用力而打開第二輸入端
□ O
[0015]根據本實用新型的一個可選實施例，所述靜止結構被構造成適于:在第一輸入端口被供給高壓燃油而打開的狀態(tài)下，高壓燃油向第二滑動部件的背向第二輸入端口的一端施加朝向第二輸入端口的壓力，在第二輸入端口被供給高壓燃油而打開的狀態(tài)下，高壓燃油向第一滑動部件的背向第一輸入端口的一端施加朝向第一輸入端口的壓力。
[0016]根據本實用新型的一個可選實施例，所述外部出油閥通過兩個單獨的單向閥組合而成，所述兩個單獨的單向閥的輸入端口分別連接到相應的柱塞栗單元，所述兩個單獨的單向閥的輸出端口彼此獨立或彼此相連。
[0017]根據本實用新型的一個可選實施例，所述第一滑動部件和/或第二滑動部件為球形;和/或所述第一彈性元件和/或第二彈性元件是螺旋彈簧;和/或所述靜止結構安裝于所述殼體內或與所述殼體一體成型。
[0018]根據本實用新型的第二個方面，提供了一種高壓油栗，所述高壓油栗包括所述外部出油閥。
[0019]根據本實用新型，可減少高壓油栗的柱塞套中需要具有耐磨和密封特性的接合面的數量。因此，可相應地降低制造費用和柱塞套中的部件損壞的可能性。同時，還會使高壓油栗的主體結構變得更加緊湊。此外，還為高壓油栗在汽車發(fā)動機處的安裝使用提供了更大的靈活性。
【附圖說明】
[0020]下面，通過參看附圖更詳細地描述本實用新型，可以更好地理解本實用新型的原理、特點和優(yōu)點。附圖包括:
[0021 ]圖1示出了現有技術的高壓油栗的一部分的剖視圖。
[0022]圖2示出了根據本實用新型的一個示例性實施例的高壓油栗的原理示意圖。
[0023]圖3示意性地示出了根據第一個示例性實施例的外部出油閥的基本結構。
[0024]圖4示意性地示出了根據第二個示例性實施例的外部出油閥的基本結構。
[0025]圖5示意性地示出了根據第三個示例性實施例的外部出油閥的基本結構。
[0026]圖6示出了根據本實用新型的另一個示例性實施例的高壓油栗的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案以及有益的技術效果更加清楚明白，以下將結合附圖以及多個實施例對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，而不是用于限定本實用新型的保護范圍。
[0028]圖2示出了根據本實用新型的一個示例性實施例的高壓油栗的原理示意圖。如圖2所示，出油閥被從高壓油栗的柱塞套中移除而改設在柱塞套的外部，從而，可減少需要安裝在柱塞套中的部件的數量。換言之，可減少高壓油栗的柱塞套中需要具有耐磨和密封特性的接合面的數量。因此，可相應地降低高壓油栗的制造費用和柱塞套中的部件損壞的可能性。同時，這還會使得高壓油栗的主體結構變得更加緊湊，因為高壓油栗的主體結構的高度和重量也可得到降低。將出油閥設置在柱塞套的外部還為高壓油栗在汽車發(fā)動機處的安裝使用提供了更大的靈活性。
[0029]具體地講，如圖2所示，傳統的出油閥被替換為外部出油閥10，該外部出油閥10設置在柱塞套11的外部，且與高壓油栗的主體結構12上的相應出口連接，優(yōu)選如圖2所示地通過管道13與高壓油栗的閥保持器14上的相應出口連接。外部出油閥10具有兩個輸入端口，即第一輸入端口 15和第二輸入端口 16，所述第一輸入端口 15和第二輸入端口 16分別連接到相應的柱塞栗單元，從而，將傳統的兩個柱塞栗單元中的出油閥替換為一個共用的外部出油閥10。外部出油閥10與傳統的位于高壓油栗的柱塞套內的出油閥的功能相同，S卩，在柱塞栗單元吸入燃油時保持關閉，當柱塞栗單元將燃油加壓到預定壓力時打開，以將高壓燃油供給共軌，同時出油閥應不允許共軌中的高壓燃油向柱塞栗單元內反向流動。
[0030]從圖2中可以清楚地看出，由于傳統的出油閥被替換為設置在柱塞套的外部的外部出油閥10，因此，可以理解，由于管道13與閥保持器14之間的連接以及管道13與外部出油閥10之間的連接均可從外部觀察到，從而當高壓油栗操作時，可以快速、及時地觀察到所述連接處的任何泄漏或可能的損壞。
[0031]而且，在根據本實用新型的這種結構布局中，每個柱塞套中僅需要安裝兩個部件，即進油閥17和閥保持器14，從而，安裝在柱塞套中的部件的數量得以降低。
[0032]另一方面，由于外部出油閥10設置在柱塞套11的外部，因此，允許根據需要靈活地設計外部出油閥10。下面，將示例性地描述根據本實用新型的一些實施例的外部出油閥的結構。
[0033]圖3示意性地示出了根據第一個示例性實施例的外部出油閥的基本結構。
[0034]如圖3所示，該外部出油閥10包括限定出中空內腔21的殼體22，靜止部件23固定在中空內腔21中，優(yōu)選地布置在該中空內腔21的中間位置處。靜止部件23具有第一端231和與第一端231相反的第二端232。第一滑動部件24鄰近于靜止部件23的第一端231設置在中空內腔21中而可以滑動，第二滑動部件25鄰近于靜止部件23的第二端232設置在中空內腔21中而可以滑動。在靜止部件23的第一端231與第一滑動部件24之間設有第一彈簧26，在靜止部件23的第二端232與第二滑動部件25之間設有第二彈簧27。由此可以看出，這種外部出油閥10基本上是以滑閥的方式設計的。
[0035]殼體22的兩端分別設有一個輸入端口，即，第一輸入端口28和第二輸入端口 29，第一輸入端口 28和第二輸入端口 29分別通過管道連接到相應的柱塞栗單元的閥保持器上的出口，以接收高壓燃油。靜止部件23可通過任意合適的方式固定到殼體22的中空內腔21中，也可使靜止部件23與殼體22—體地成型。
[0036]根據一個優(yōu)選實施例，在靜止部件23的第一端231設有朝向第一滑動部件24敞開的第一凹部233，在靜止部件23的第二端232設有朝向第二滑動部件25敞開的第二凹部234。第一凹部233用于接收第一彈簧26的第一端261，第二凹部234用于接收第二彈簧27的第一端271。類似地，第一滑動部件24設有朝向靜止部件23的第一端231敞開的第三凹部241，第二滑動部件25設有朝向靜止部件23的第二端232敞開的第四凹部251。第三凹部241用于接收第一彈簧26的第二端262，第四凹部251用于接收第二彈簧27的第二端272。通過這種方式，可以使第一彈簧26和第二彈簧27得到穩(wěn)固地保持。當然，用于保持彈簧的結構形式并不局限于此，而是可以采用任何合適的方式，在某些情況下，甚至可以不依賴于保持結構而將彈簧直接夾持在靜止部件與相應的滑動部件之間。
[0037]第一彈簧26和/或第二彈簧27優(yōu)選為螺旋彈簧，但對于本領域的技術人員來說，顯然并不局限于此，任何合適的彈性元件都是可行的。
[0038]殼體22優(yōu)選在其兩端附近、更優(yōu)選在其一側設有輸出端口，S卩，第一輸出端口30和第二輸出端口 31。第一輸出端口 30和第二輸出端口 31分別連接到共軌(未示出)。第一彈簧26趨向于使第一滑動部件24移動到隔離開第一輸入端口 28與第一輸出端口 30的位置。第二彈簧27趨向于使第二滑動部件25移動到隔離開第二輸入端口 29與第二輸出端口 31的位置。當高壓燃油通過管道被栗送到第一輸入端口 28時，充當閥芯的第一滑動部件24在高壓燃油的擠壓作用下克服第一彈簧26的彈簧力而朝靜止部件23的方向移動，以流體連通第一輸入端口 28和相應的第一輸出端口 30而允許將高壓燃油輸送到共軌。類似地，當高壓燃油通過管道被栗送到第二輸入端口 29時，充當閥芯的第二滑動部件25在高壓燃油的擠壓作用下克服第二彈簧27的彈簧力而朝靜止部件23的方向移動，以流體連通第二輸入端口 29和相應的第二輸出端口 31而允許將高壓燃油輸送到共軌。
[0039]彈簧的特性可根據柱塞栗單元的額定工作壓力進行選擇?；瑒硬考鄬τ陟o止部件所能移動的最大距離、端口的大小等可以根據具體情況進行優(yōu)化設計。
[0040]圖4示意性地示出了根據第二個示例性實施例的外部出油閥的基本結構。
[0041]圖4所示的外部出油閥與圖3所示的外部出油閥的區(qū)別在于，靜止部件是空心的且該外部出油閥僅具有一個輸出端口。具體地講，靜止部件41是中空的，第一滑動部件42被構造成在第一輸入端口 43打開時能夠將來自第一輸入端口 43的高壓燃油引導經過第一滑動部件42，進而又流過靜止部件41到達輸出端口 44。類似地，第二滑動部件45被構造成在第二輸入端口 46打開時能夠將來自第二輸入端口 46的高壓燃油引導經過第二滑動部件45，進而又流過靜止部件41到達同一個輸出端口 44。
[0042]對于圖4所示的靜止部件41，其可以是形成在殼體47的內壁上的用于保持相應的彈簧的一端的保持結構，例如，可以是形成在殼體47的內壁上的凸臺。
[0043]在圖4示出的外部出油閥中，輸出端口44大致居中地設置，當然本實用新型并不局限于此，例如，輸出端口也可偏向殼體47的一端布置，只要來自第一輸入端口 43和第二輸入端口 46的高壓燃油能夠傳送到輸出端口 44即可。
[0044]圖4所示的外部出油閥具有以下優(yōu)點:當第一輸入端口43被栗送給高壓燃油而第二輸入端口 46關閉時，經過第一輸入端口 43栗送到殼體47內的高壓燃油可向第二滑動部件45的背向第二輸入端口46的一端施加朝向第二輸入端口46的壓力，從而使得第二滑動部件45被緊密地擠壓來密封第二輸入端口 46ο當然，當第二輸入端口 46被栗送給高壓燃油而第一輸入端口 43關閉時，同樣如此。換言之，圖4所示的外部出油閥可有利于輸入端口的密封。
[0045]圖5示意性地示出了根據第三個示例性實施例的外部出油閥的基本結構。
[0046]在圖5所示的外部出油閥中，第一滑動部件51和第二滑動部件52被實施為球體，SP，使用的是球形閥芯。
[0047]對于本領域的技術人員來說，外部出油閥并不局限于以上描述的實施方式，而是可以采用任何合適的結構形式。例如，在圖4所示的結構形式中，也可采用球形滑動部件，甚至兩端采用不同形狀的滑動部件。
[0048]根據另一個可選實施例，外部出油閥也可通過兩個單向閥的連接組合而成。如圖6所示，兩個單獨的單向閥61和62的輸入端口分別連接到相應的柱塞栗單元，輸出端口彼此連接后再連接到共軌。在這種情況下，該外部出油閥與圖4所示的外部出油閥的工作過程類似，g卩，當一個單向閥工作時，另一個單向閥的輸入端口可以得到有利密封。當然，這兩個單向閥的輸出端口也可直接連接到共軌，而不彼此連接，此時外部出油閥的工作過程類似于圖3和5所示的外部出油閥。
[0049]此外，雖然上面以兩個柱塞栗單元為例進行了詳細描述，但本實用新型的原理對包括單個柱塞栗單元的高壓油栗仍然適用。此時，可以使用具有單個輸入端口和單個輸出端口的外部出油閥，例如，止回閥。這種情況下，甚至可以考慮將外部出油閥直接固定到閥保持器上的相應出口處。顯然，如果采用圖6所示的單向閥的組合，也可考慮將單向閥分別直接固定到相應的出口處。
[0050]而且，對于本領域的技術人員而言，本實用新型的其他優(yōu)點和替代性實施方式是顯而易見的。因此，本實用新型就其更寬泛的意義而言并不局限于所示和所述的具體細節(jié)、代表性結構和示例性實施例。相反，本領域的技術人員可以在不脫離本實用新型的基本精神和范圍的情況下進行各種修改和替代。
【主權項】
1.一種用于高壓油栗的外部出油閥(10)，所述高壓油栗具有至少一個柱塞栗單元，所述柱塞栗單元具有柱塞套(11)和進油閥(17)，所述進油閥(17)設置在所述柱塞套(11)內， 其特征在于，所述高壓油栗還具有位于所述柱塞套(11)外的外部出油閥(10)，所述外部出油閥(10)被構造成適于輸出經由所述柱塞栗單元加壓的高壓燃油。2.如權利要求1所述的外部出油閥(10)，其特征在于， 所述柱塞栗單元還具有閥保持器(14)，所述閥保持器(14)抵靠著所述進油閥(17)安裝于所述柱塞套(11)，且設有與所述外部出油閥(10)液壓連接的出口；和/或 所述高壓油栗具有交替地進行加壓操作的兩個柱塞栗單元。3.如權利要求2所述的外部出油閥(10)，其特征在于， 所述外部出油閥(10)通過管道(13)液壓連接到所述出口；和/或 所述外部出油閥(10)具有兩個輸入端口和至少一個輸出端口。4.如權利要求3所述的外部出油閥(10)，其特征在于， 所述外部出油閥(10)具有第一輸入端口( 28)、第二輸入端口( 29)、第一輸出端口( 30)以及第二輸出端口(31)，所述第一輸入端口(28)和第二輸入端口(29)分別相應地連接到所述兩個柱塞栗單元，在第一輸入端口(28)被供給高壓燃油的狀態(tài)下，所述第一輸入端口(28)被打開而與所述第一輸出端口(30)連通，在第二輸入端口(29)被供給高壓燃油的狀態(tài)下，所述第二輸入端口(29)被打開而與所述第二輸出端口(31)連通。5.如權利要求3所述的外部出油閥(10)，其特征在于， 所述外部出油閥(10)具有第一輸入端口、第二輸入端口以及單個輸出端口(44)，所述第一輸入端口和第二輸入端口分別相應地連接到所述兩個柱塞栗單元，在第一輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，所述第一輸入端口被打開而與所述單個輸出端口(44)連通，在第二輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，所述第二輸入端口被打開而與所述單個輸出端口(44)連通。6.如權利要求4或5所述的外部出油閥(10)，其特征在于， 所述外部出油閥(10)具有殼體、第一滑動部件、第二滑動部件、第一彈性元件、第二彈性元件以及靜止結構，所述第一滑動部件、第二滑動部件、第一彈性元件、第二彈性元件以及靜止結構位于所述殼體內，靜止結構具有第一端(231)以及第二端(232)，第一彈性元件夾持在所述第一滑動部件與靜止結構的第一端(231)之間，所述第二彈性元件夾持在所述第二滑動部件與靜止結構的第二端(232)之間，在第一輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，第一滑動部件克服第一彈性元件的作用力而打開第一輸入端口，在第二輸入端口被供給高壓燃油的狀態(tài)下，第二滑動部件克服第二彈性元件的作用力而打開第二輸入端口。7.如權利要求6所述的外部出油閥(10)，其特征在于， 所述靜止結構被構造成適于:在第一輸入端口被供給高壓燃油而打開的狀態(tài)下，高壓燃油向第二滑動部件的背向第二輸入端口的一端施加朝向第二輸入端口的壓力，在第二輸入端口被供給高壓燃油而打開的狀態(tài)下，高壓燃油向第一滑動部件的背向第一輸入端口的一端施加朝向第一輸入端口的壓力。8.如權利要求3所述的外部出油閥(10)，其特征在于， 所述外部出油閥(10)通過兩個單獨的單向閥(61，62)組合而成，所述兩個單獨的單向閥(61，62)的輸入端口分別連接到相應的柱塞栗單元，所述兩個單獨的單向閥的輸出端口彼此獨立或彼此相連。9.如權利要求6所述的外部出油閥(10)，其特征在于， 所述第一滑動部件和/或第二滑動部件為球形;和/或 所述第一彈性元件和/或第二彈性元件是螺旋彈簧;和/或 所述靜止結構安裝于所述殼體內或與所述殼體一體成型。10.—種高壓油栗，其特征在于，所述高壓油栗包括如權利要求1-9中任一所述的外部出油閥(10)。
【文檔編號】F02M59/46GK205478047SQ201521080064
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月22日
【發(fā)明人】李鵬
【申請人】博世汽車柴油系統有限公司