ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК F02M41/12 

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к топливному насосу высокого давления (ТНВД) для двигателей внутреннего сгорания согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Из выложенной заявки на патент Германии DE-AS-2158689 известен насос такого типа, у которого крестообразное звено муфты Ольдгема, предназначенное для передачи приводного момента от кулачков приводного вала на кулачки насосно-распределительного звена, расположено с возможностью свободного перемещения в аксиальном направлении между кулачковыми парами.

Преимущества изобретения
У топливного насоса высокого давления согласно изобретению в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения повышается износостойкость поверхностей прилегания между крестообразным звеном и взаимодействующими с ним кулачками. Далее можно передавать более высокие моменты вращения между кулачками и крестообразным звеном. Кроме того, в муфте Ольдгема имеет место снижение шума. Вышеуказанные преимущества достигаются за счет того, что обычное трение скольжения между взаимодействующими с крестообразным звеном кулачками заменено согласно изобретению трением качения.

Согласно одному из вариантов выполнения изобретения крестообразное А звено может быть изготовлено более легким по весу и с меньшими издержками, чем до настоящего времени.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В варианте выполнения согласно пункту 2 формулы изобретения крестообразное звено выполнено в виде простого в изготовлении сепаратора с размещенными в нем телами качения. Крестообразное звено согласно пункту 3 формулы изобретения может иметь форму крестовины с простыми поперечинами, стыкующимися под прямым углом. Такая крестовина выполняет в данном случае функцию сепаратора подшипника качения, в котором отдельные тела качения расположены в четырех поперечинах этой крестовины. Тела качения при этом установлены в сквозных отверстиях поперечин в окружном направлении крестообразного звена таким образом, что они одновременно взаимодействуют с разными кулачками, зацепляющимися со стороны привода и со стороны отбора мощности. При осевом относительном перемещении кулачков, расположенных соответственно со стороны привода и со стороны отбора мощности, крестообразное звено также совершает осевые перемещения.

Поскольку передача усилия между кулачками, расположенными со стороны привода, соответственно, со стороны отбора мощности, осуществляется только через тела качения в крестообразном звене, то для изготовления крестообразного звена, представляющего собой только сепаратор, можно использовать материал, отличный от материала, из которого изготовлены тела качения. Так, например, выполняющее функцию сепаратора крестообразное звено согласно пункту 4 формулы изобретения может быть предпочтительно изготовлено из пластмассы. Согласно пункту 5 формулы изобретения тела качения выполнены в виде роликов.

Кулачки, расположенные соответственно со стороны привода и со стороны отбора мощности, согласно пункту 6 формулы изобретения предпочтительно имеют форму треугольных сегментов, которые зацепляются друг с другом в гнездах между поперечинами крестообразного звена-сепаратора с геометрическим замыканием в радиальном направлении.

На чертеже показано поэлементное изображение муфты Ольдгема, у которой несущие элементы кулачков соответственно со стороны привода и со стороны отбора мощности показаны только схематически.

Описание примера выполнения
В непоказанном на чертеже корпусе топливного насоса высокого давления установлен с возможностью вращения приводной вал 1. Приводной вал 1 через муфту Ольдгема 2 связан с насосно-распределительным звеном дисковым кулачком 3.

Муфта Ольдгема 2 имеет крестообразное звено 4 с четырьмя расположенными под прямым углом друг к другу поперечинами 5. В каждой из поперечин 5 установлен с возможностью вращения вокруг радиальной оси ролик 6, выполняющий функцию тела качания. На приводном диске 1 и дисковом кулачке 3 расположено соответственно по паре кулачков 7 и 8 под углом 90^o относительно друг друга. Этими кулачками 7 и 8 приводной вал 1 и дисковый кулачок 3 в собранной муфте 2 зацепляются в полостях между поперечинами 5 крестообразного звена 4. Зацепление осуществляется таким образом, что кулачки 7 и 8 практически без зазора опираются на каждый из роликов 6 крестообразного звена 4 с возможностью аксиального перемещения.

При возвратно-поступательном перемещении дискового кулачка 3 в процессе работы ТНВД крестообразное звено 4 совершает аксиальные перемещения, обеспечивая передачу момента вращения между кулачками 7 и 8 приводного вала 1 и дискового кулачка 3 за счет трения качения при аксиальном перемещении. Для обеспечения достаточной прочности кулачки 7 и 8 могут быть выполнены в виде относительно больших треугольных сегментов. Само крестообразное звено достаточно просто в изготовлении, а именно оно может быть изготовлено в частности из пластмассы, поскольку поперечины 5 служат только лишь в качестве позиционирующих держателей роликов 6 и практически тем самым не должны передавать никаких усилий. Таким образом, крестообразное звено 4 является не только простым в изготовлении, но также чрезвычайно легким по своему весу.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным насосам высокого давления для двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить трение и шум при работе насоса. Топливный насос содержит насосно-распределительное звено. Привод осуществляется через муфту Ольдгема от приводного вала. Передача момента в муфте Ольдгема осуществляется на выполненных по принципу опоры качения плоскостях передачи. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Топливный насос высокого давления, содержащий приводной вал (1) возвратно-поступательно перемещающееся в аксиальном направлении и одновременно вращающееся насосно-распределительное звено (3) и соединяющую приводной вал (1) с насосно-распределительным звеном (3) муфту Ольдгема (2), которая на приводном валу (1) со стороны отбора мощности и на насосно-распределительной части (3) со стороны привода имеет соответственно по одной, расположенной напротив друг друга паре кулачков (7, 8), между которыми размещено крестообразное звено (4), направляющее противолежащие пары кулачков (7, 8) в выполненные с геометрическим замыканием кулачковые гнезда, отличающийся тем, что кулачки (7, 8) установлены на опоре качения в крестообразном звене (4). 2. Топливный насос высокого давления по п.1, отличающийся тем, что крестообразное звено (4) выполнено в виде сепаратора подшипника качения с телами (6) качения для аксиального перемещения кулачков (7, 8) на опорах качения. 3. Топливный насос высокого давления по п.1 или 2, отличающийся тем, что крестообразное звено (4) выполнено из четырех радиально установленных поперечин (5), стыкующихся по центру под прямым углом, с расположенными между ними гнездами для кулачков (7, 8), а тела качения (6) установлены в поперечинах (5) с возможностью вращения вокруг их радиальной оси и выступают в обоих направлениях от оси крестообразного звена (4). 4. Топливный насос высокого давления по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что крестообразное звено (4), выполняющее функцию сепаратора подшипника качения, изготовлено из пластмассы. 5. Топливный насос высокого давления по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что тела качения выполнены в виде роликов (6). 6. Топливный насос высокого давления по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что размещенные со стороны отбора мощности и со стороны привода кулачки (7, 8) выполнены в виде треугольных сегментов, которые с геометрическим замыканием в радиальном направлении зацепляются с промежуточными полостями поперечин (5) крестообразного звена (4).