主体强度得以增强的泵致动器
阅读说明：本技术 主体强度得以增强的泵致动器 (Pump actuator with body strength enhanced ) 是由 K·莫哈迪卡尔 C·西沙特 于 2020-03-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种在凸轮和泵之间使用的泵致动器。该泵致动器包括具有结构增强特征部的泵致动器主体。该泵致动器主体包括限定在面向柱塞的表面和相对的面向辊的表面之间的垫片。该面向柱塞的表面凹入泵致动器主体中并且从径向端部偏移。该泵致动器主体还包括限定在径向端部和面向柱塞的表面之间的圆柱形壁。该结构增强特征部被形成在面向柱塞的表面上的垫片上。结构增强特征部增加泵致动器主体的承载能力。(A pump actuator for use between a cam and a pump is disclosed. The pump actuator includes a pump actuator body having a structural reinforcement feature. The pump actuator body includes a spacer defined between a plunger facing surface and an opposing roller facing surface. The plunger facing surface is recessed into the pump actuator body and offset from the radial end. The pump actuator body also includes a cylindrical wall defined between the radial end and a surface facing the plunger. The structural enhancement feature is formed on a gasket on a surface facing the plunger. The structural enhancement feature increases the load bearing capacity of the pump actuator body.)
技术领域
本公开整体涉及泵致动器或辊推杆，并且更具体地涉及承载能力和主体强度得以改善的泵致动器。
背景技术
泵致动器是火花点火直喷(SIDI)燃料系统的整合部件。泵致动器将燃料泵凸轮旋转运动重新导向为线性燃料泵驱动运动。泵致动器是夹在凸轮和缸内直接喷射(GDI)泵之间的辊从动件。在操作期间，泵致动器将对GDI泵内部的燃料加压，以便保持燃料导轨内部的压力。典型的直接喷射燃料压力可比常规的燃料压力高90倍。希望增加承载能力并减小泵致动器的摩擦。此外，希望通过替代的几何结构、材料和制造工艺来降低成本。
本文所提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前指定的发明人的工作，在某种程度上其在本
背景技术
部分以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的说明书的各个方面中进行描述，既不明确也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。
发明内容
本发明提供了一种在凸轮和泵之间使用的泵致动器。该泵致动器包括具有结构增强特征部的泵致动器主体。该泵致动器主体包括限定在面向柱塞的表面和相对的面向辊的表面之间的垫片。该面向柱塞的表面凹入泵致动器主体中并且从径向端部偏移。该泵致动器主体还包括限定在径向端部和面向柱塞的表面之间的圆柱形壁。该结构增强特征部被形成在面向柱塞的表面上的垫片上。结构增强特征部增加泵致动器主体的承载能力。
根据附加的特征部，该结构增强特征部包括肋状件。泵致动器主体是一体的。该肋状件延伸跨过面向柱塞的表面的整个距离并且终止于圆柱形壁的相对区域处。该垫片在肋状件处的厚度比该垫片不在肋状件处的厚度厚约三分之一。肋状件的厚度使垫片的厚度增加三分之一。肋状件厚度为约0.7mm。垫片和肋状件的厚度总共为约3mm。
根据其它特征部，该结构增强特征部还包括凹坑。该凹坑可形成于肋状件中。该凹坑可相对于圆柱形壁居中形成。垫片在肋状件处的厚度比垫片在凹坑处的厚度厚约三分之一。
根据又一其它特征部，该结构增强特征部包括凹坑。垫片的厚度比垫片在该凹坑处的厚度厚约三分之一。
一种根据附加的特征部的在凸轮和泵之间使用的泵致动器包括泵致动器主体和轴。该泵致动器主体具有限定在面向柱塞的表面和相对的面向辊的表面之间的垫片。该面向柱塞的表面凹入泵致动器主体中并且从径向端部偏移。该泵致动器主体还包括限定在径向端部和面向柱塞的表面之间的圆柱形壁。该轴被支撑在限定于泵致动器主体中的轴开口中。该轴沿纵向方向延伸。在面向柱塞的表面上的垫片上形成肋状件。该肋状件在相对于纵向方向的平行方向上延伸。该肋状件增加泵致动器主体的承载能力。
在其他特征部中，泵致动器主体是一体的。肋状件可延伸跨过面向柱塞的表面的整个距离并且终止于圆柱形壁的相对区域处。该垫片在肋状件处的厚度比该垫片不在肋状件处的厚度厚约三分之一。肋状件的厚度使垫片的厚度增加三分之一。肋状件厚度为约0.7mm。垫片和肋状件的厚度总共为约0.3mm。
一种根据附加的特征部的在凸轮和泵之间使用的泵致动器包括一体式泵致动器主体和轴。该泵致动器主体具有限定在面向柱塞的表面和相对的面向辊的表面之间的垫片。该面向柱塞的表面凹入泵致动器主体中并且从径向端部偏移。该泵致动器主体还包括限定在径向端部和面向柱塞的表面之间的圆柱形壁。该轴被支撑在限定于泵致动器主体中的轴开口中。该轴沿纵向方向延伸。在面向柱塞的表面上的垫片上形成肋状件。该肋状件在相对于纵向方向的平行方向上延伸。该肋状件增加泵致动器主体的承载能力。可在肋状件处的垫片上形成凹坑。
附图说明
根据
具体实施方式
和附图，将更全面地理解本公开，其中：
图1是根据现有技术的一个示例的被布置在凸轮轴上的凸轮和高压GDI泵之间的泵致动器的前透视图。
图2A是根据现有技术的泵致动器的分解图；
图2B是根据本公开的一个示例的示例性制造过程；
图3A是根据一个现有技术示例的泵致动器主体的顶部透视图；
图3B是沿线3B-3B截取的图3A的泵致动器主体的剖视图；
图3C是示出了图3A的泵致动器主体经历543MPa的最大应力的应力分析；
图4A是根据本公开的一个示例构造的泵致动器主体的顶部透视图；
图4B是沿线4B-4B截取的图4A的泵致动器主体的剖视图；
图4C是示出了图4A的泵致动器主体经历381MPa的最大应力的应力分析；
图5A是根据本公开的另一示例构造的泵致动器主体的顶部透视图；
图5B是沿线5B-5B截取的图5A的泵致动器主体的剖视图；
图5C是示出了图5A的泵致动器主体经历488MPa的最大应力的应力分析；
图6A是根据本公开的又一示例构造的泵致动器主体的顶部透视图；
图6B是沿线6B-6B截取的图6A的泵致动器主体的剖视图；并且
图6C是示出了图6A的泵致动器主体经历440MPa的最大应力的应力分析。
具体实施方式
GDI泵用于在发动机的进气歧管中或燃料喷射器的共用导轨中供应加压燃料。可使用凸轮轴凸角操作GDI泵。对于GDI泵，辊推杆可用于减小柱塞和凸轮轴凸角之间的摩擦。辊推杆需要维持泵的高压力。随着压力要求的增加，压力增加，并且辊推杆须承受这些力。本教导内容结合了在推杆的柱塞侧上添加肋状件以按节省成本方式增加强度。
首先参考图1，示出了根据一个现有技术示例构造的泵致动器或辊推杆，并且其通常在附图标号10处标识。泵致动器10被示出为与凸轮轴14上的凸轮12可操作地接合。泵致动器10的平移对GDI泵20内部的燃料加压。泵致动器10使用凸轮轴14的可旋转运动并将该可旋转运动转换成线性燃料泵驱动运动。典型的DI燃料压力(350巴)可比常规的PI燃料压力高约90倍。
图2A中示出了图1所示的示例性泵致动器10的分解图。泵致动器10通常包括轴22、多个针24、辊28、防旋转销29和泵致动器主体30。在图2B中的附图标记26处大体示出了用于制造泵致动器10的示例性制造过程。
在图3A至图3C中示出了现有技术泵致动器10。现有技术泵致动器10的泵致动器主体30具有20MPa的承载能力。泵致动器主体30通常限定面向柱塞的表面32，该面向柱塞的表面32通常凹入泵致动器主体30中并且从径向端部34偏移。圆柱形壁36通常被限定在径向端部34和面向柱塞的表面32之间。面向柱塞的表面32大体为平面，并且与相对的面向辊的表面38一起限定垫片40。根据所示的现有技术示例，垫片40的厚度可为约2.3mm。图3C是示出了泵致动器主体经历543MPa的最大应力的应力分析。
从以下讨论将会理解，本专利申请提供了承载能力(从20MPa至35MPa)得以增加的泵致动器。根据本公开的示例各自包括在其上结合了结构增强特征部的垫片。如本文将解释的，该结构增强特征部可包括肋状件50A(图4A至图4C)、肋状件和凹坑组合件50B(图5A至图5C)和凹坑50C(图6A至图6C)。
图4A至图4C中示出了根据本公开的一个示例构造的泵致动器10A。泵致动器10A包括泵致动器主体30A，该泵致动器主体30A通常限定面向柱塞的表面32A，该面向柱塞的表面32A通常凹入泵致动器主体30A中并从径向端部34A偏移。圆柱形壁36A通常被限定在径向端部34A和面向柱塞的表面32A之间。泵致动器主体30A限定轴开口37A，该轴开口37A被构造成支撑轴(参见图2A的轴22)。面向柱塞的表面32A和相对的面向辊的表面38A限定垫片40A。垫片40A结合了呈肋状件50A形式的结构增强特征部。肋状件50A延伸跨过面向柱塞的表面32A整个距离并终止于圆柱形壁36A的相对区域48A。肋状件50A大致平行于轴(参见图2A的轴22)的方向延伸。肋状件50A为泵致动器主体30A提供增强的刚度和强度。在一种构型中，肋状件50A可具有厚度52A。厚度52A可为约0.7mm。垫片40A可具有厚度54A。厚度54A可为2.3mm。垫片40A连同0.7mm的肋状件50A可具有增加的承载能力并承受最高381MPa的应力。肋状件50A有助于增加垫片40A的强度。泵致动器主体30A可为通过锻造或铸造制成的一体式主体。由单一金属件制成的泵致动器主体30A的强度大于可由多个压模件形成的现有技术示例。
图5A至图5C中示出了根据本公开的一个示例构造的泵致动器10B。泵致动器10B包括泵致动器主体30B，该泵致动器主体30B通常限定面向柱塞的表面32B，该面向柱塞的表面32B通常凹入泵致动器主体30B中并从径向端部34B偏移。圆柱形壁36B通常被限定在径向端部34B和面向柱塞的表面32B之间。泵致动器主体30A限定轴开口37B，该轴开口37B被构造成支撑轴(参见图2A的轴22)。面向柱塞的表面32B和相对的面向辊的表面38B限定垫片40B。垫片40B结合了呈肋状件50B和凹坑51B形式的结构增强特征部。肋状件50B延伸跨过面向柱塞的表面32B整个距离并终止于圆柱形壁36B的相对区域48B。肋状件50B大致平行于轴(参见图2A的轴22)的方向延伸。肋状件50B为泵致动器主体30B提供增强的刚度和强度。在一种构型中，肋状件50B可具有厚度52B。厚度52B可为约0.7mm。凹坑51B可朝向垫片40B凹入肋状件50B中。在一些示例中，凹坑可凹入距离52B。垫片40B可具有厚度54B。厚度54B可为2.3mm。垫片40B连同0.7mm的肋状件50B可具有增加的承载能力并承受最高488MPa的应力。肋状件50B有助于增加垫片40B的强度。泵致动器主体30B可为通过锻造或铸造制成的一体式主体。由单一金属件制成的泵致动器主体30B的强度大于可由多个压模件形成的现有技术示例。
图6A至图6C中示出了根据本公开的一个示例构造的泵致动器10C。泵致动器10C包括泵致动器主体30C，该泵致动器主体30C通常限定面向柱塞的表面32C，该面向柱塞的表面通常凹入泵致动器主体30C中并从径向端部34C偏移。圆柱形壁36C通常被限定在径向端部34C和面向柱塞的表面32C之间。面向柱塞的表面32C和相对的面向辊的表面38C限定垫片40C。垫片40C结合了呈具有凹坑50C的凸起中心主体部49C形式的结构增强特征部。凹坑50C为泵致动器主体30C提供增强的刚度和强度。在一种构型中，凹坑50C可具有进入凸起中心主体部49C的深度52B。深度52B可为约0.7mm。凹坑50C可朝向垫片40C凹入。垫片40C可具有厚度54B。厚度54B可为2.3mm。垫片40C连同0.7mm的凸起中心主体部49C可具有增加的承载能力并承受最高440MPa的应力。凸起中心主体部49C和凹坑50C有助于增加垫片40C的强度。泵致动器主体30C可为通过锻造或铸造制成的一体式主体。由单一金属件制成的泵致动器主体30C的强度大于可由多个压模件形成的现有技术示例。
已出于说明和描述的目的提供了这些示例的上述描述。并非意图是详尽的或限制本公开。特定示例的各个元件或特征通常不限于该特定示例，而是在适用的情况下是可互换的并且可用于所选示例中，即使未具体示出或描述也是如此。其可也按许多方式进行改变。此类变型形式不应被视为脱离了本公开，并且所有此类修改形式都旨在被包括在本公开的范围内。
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