DE102006034713A1 - Power train for fuel high-pressure pump, has drive wheel supported at housing, and sleeve including arc shaped external teeth at opposite end and intervening in drive wheel with internal teeth with toothed teeth - Google Patents

Power train for fuel high-pressure pump, has drive wheel supported at housing, and sleeve including arc shaped external teeth at opposite end and intervening in drive wheel with internal teeth with toothed teeth Download PDF

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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/18Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
    • F16D3/185Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth radial teeth connecting concentric inner and outer coupling parts

Abstract

The train has a housing (4) and a drive wheel (2), which is supported at the housing, where the train and the drive wheel are connected with each other in a form-fit manner by a tooth clutch (3) with a sleeve (17). A shaft hub with an arc-shaped external teeth and spherical teeth intervenes in the sleeve of the tooth clutch with an internal teeth (24). The sleeve has an arc shaped external teeth (21) at an opposite end and a spherical teeth, and intervenes in the drive wheel with the internal teeth with toothed teeth (25).

Description

Die Erfindung betrifft ein Aggregat mit einem Antriebsrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an assembly with a drive wheel according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Zahnkupplungen bekannt, die zur Übertragung großer Drehmomente und hoher Drehzahlen geeignet sind. Zahnkupplungen weisen eine außenverzahnten Nabe und eine innenverzahnte Hülse auf, wobei die außenverzahnte Nabe in die innenverzahnte Hülse eingreift. Eine Außenverzahnung mit bogenförmigen und balligen (bombierten) Zähnen ermöglicht neben einer axialen Verschiebbarkeit eine Winkelbeweglichkeit der Nabe zur Hülse. Eine übliche Ausführung als Doppelkupplung mit zwei außenverzahnten Naben, die in eine innenverzahnte Hülse eingreifen, ermöglicht zusätzlich ein Ausgleich eines radialen Versatzes der Naben.Out In the prior art gear couplings are known, which are for transmission greater Torques and high speeds are suitable. Gear couplings point an externally toothed one Hub and an internally toothed sleeve on, with the externally toothed Hub in the internally toothed sleeve engaging. An external toothing with arcuate and crowned (domed) teeth allows in addition to an axial displaceability, an angular mobility of the hub to the sleeve. A usual execution as a double clutch with two externally toothed Hubs that engage in an internally toothed sleeve, additionally allows a Compensation of a radial offset of the hubs.

Im Automobilbau finden Doppelkupplung zwischen Aggregaten und deren Antriebsrädern, im Besonderen zwischen einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe und deren Antriebsrad, Verwendung. Dabei wird das Aggregat an einem Gehäuse der Brennkraftmaschine befestigt und über die Hülse der Doppelkupplung formschlüssig mit dem separat am Gehäuse gelagerten Antriebsrad verbunden. Derart ausgeführte Zahnkupplungen weisen aber auf Grund der einheitlichen Durchmesser der Kupplungsbauteile einen erhöhten Bauraumbedarf auf.in the Automotive engineering find double clutch between units and their Drive wheels, in particular, between a high pressure fuel pump and its Drive wheel, use. The unit is on a housing of the Internal combustion engine attached and positively via the sleeve of the double clutch separately on the housing mounted drive wheel connected. Such executed toothed couplings have but due to the uniform diameter of the coupling components an elevated one Space requirement.

Das erfindungsgemäße Aggregat mit einem Antriebsrad mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass mit einer einfach aufgebauten Hülse der Zahnkupplung ein entsprechender Ausgleich von Toleranzen und/oder Fluchtungsfehlern zwischen dem Aggregat und dem Antriebsrad erfolgen kann, wobei die Hülse mit einer Außenverzahnung mit bogenförmigen und balligen Zähnen platzsparend direkt in ein Antriebsrad mit einer Innenverzahnung mit geradverzahnten Zähnen eingreift.The Aggregate according to the invention with a drive wheel with the characterizing features of the claim 1 has in contrast the advantage that with a simply constructed sleeve of Tooth coupling a corresponding compensation of tolerances and / or Alignment errors between the unit and the drive wheel done can, with the sleeve with an external toothing with arcuate and crowned teeth saves space directly in a drive wheel with an internal toothing with straight teeth engaging.

Vorteilhafterweise ermöglicht die Hülse mit einer Innen- und einer Außenverzahnung, die Zahnkupplung in das Antriebsrad zu integrieren, wodurch auf eine Nabe am Antriebsrad verzichtet werden kann.advantageously, allows the sleeve with an inner and an outer toothing, to integrate the gear coupling in the drive wheel, causing a hub on the drive wheel can be dispensed with.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Aggregats mit einem Antriebsrad möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements of the claim 1 specified unit with a drive wheel possible.

Zur Verbesserung der konstruktiven Ausführung des Aggregats bezüglich des Bauraums verjüngt sich die Hülse ausgehend von seiner Innenverzahnung flaschenhalsförmig zur Außenverzahnung hin. Vorteilhaft ist dabei, dass durch die Gestaltung der Hülse es möglich ist, das Antriebsrad konstruktiv zu verbessern und optimal an den vorhandenen Bauraum anzupassen, wodurch eine Kosten- und Gewichtsersparnis erzielt werden kann.to Improvement of the structural design of the unit with respect to Rejuvenated space the sleeve starting from its internal toothing flaschenhalsförmig External toothing out. It is advantageous that by the design of the sleeve it is possible to improve the drive wheel constructively and optimally to the existing To adapt space, resulting in a cost and weight savings can be.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie der Zeichnung. Das Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert.Further Features and combinations of features result from the description as well as the drawing. The embodiment of The invention is illustrated in simplified form in the drawing and in the following Descriptions closer explained.

Die Zeichnung zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Aggregats 1 mit einem Antriebsrad 2.The drawing shows a schematically simplified representation of an embodiment of an aggregate 1 with a drive wheel 2 ,

In der Zeichnung ist das Aggregat 1 mit dem Antriebsrad 2, bei dem es sich um ein Nebenaggregat einer Brennkraftmaschine, insbesondere um eine Hochdruckpumpe eines Common-Rail-Einspritzsystems, handelt, im Längsschnitt dargestellt. Das Aggregat 1 und das Antriebsrad 2 werden mittels einer Zahnkupplung 3 formschlüssig miteinander verbunden. Dabei wird das Aggregat 1 an einem Gehäuse 4 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine angebracht und das Antriebsrad 2 drehbar am Gehäuse 4 gelagert. Das Aggregat 1 und das Gehäuse 4 sind der Übersichtlichkeit halber nur Teilschnitten in der Zeichnung dargestellt.In the drawing is the aggregate 1 with the drive wheel 2 in which it is an accessory of an internal combustion engine, in particular a high pressure pump of a common rail injection system, is shown in longitudinal section. The aggregate 1 and the drive wheel 2 be by means of a toothed coupling 3 positively connected with each other. This is the aggregate 1 on a housing 4 attached to a non-illustrated internal combustion engine and the drive wheel 2 rotatable on the housing 4 stored. The aggregate 1 and the case 4 are shown for clarity, only partial sections in the drawing.

Das Aggregat 1 weist ein Aggregatgehäuse 5 mit einem vorspringenden Gehäusehals 6 auf, aus dem ein Wellenzapfen 7 zentral herausragt. Der Wellenzapfen 7 ist Teil einer Antriebswelle 8 des Aggregats 1. Das Aggregat 1 wird über den Gehäusehals 6 in einer Aufnahmebohrung 9 des Gehäuses 4 gelagert und mittels nicht dargestellter Schraubverbindungen am Gehäuse 4 gehalten. Eine Abdichtung des Gehäusehalses 6 gegenüber der Aufnahmebohrung 9 des Gehäuses 4 erfolgt über einen radial elastischen Dichtring 10.The aggregate 1 has an aggregate housing 5 with a protruding housing neck 6 on, from which a shaft journal 7 stands out centrally. The shaft journal 7 is part of a drive shaft 8th of the aggregate 1 , The aggregate 1 is over the housing neck 6 in a receiving hole 9 of the housing 4 stored and by means not shown screw on the housing 4 held. A seal of the housing neck 6 opposite the receiving bore 9 of the housing 4 takes place via a radially elastic sealing ring 10 ,

Der Wellenzapfen 7 ragt vollständig aus der dem Aggregatgehäuse 5 gegenüberliegenden Seite der Aufnahmebohrung 8 heraus. Auf dem Wellenzapfen 7 wird mittels einer Kegelverbindung eine Wellennabe 11 befestigt. Dazu wird die Wellennabe 11 mit einem Innenkegel 12 mittels einer Mutter 13 auf einen Außenkegel 14 des Wellenzapfens 7 verspannt. Die Wellennabe 11 weist eine Außenverzahnung 15 mit bogenförmigen und balligen (bombierten) Zähnen 16 auf, die in eine Hülse 17 der Zahnkupplung 3 mit einer Innenverzahnung 18 mit geradverzahnten Zähnen 19 eingreift. Vorteilhafterweise wird neben einem Ausgleich eines axialen Versatzes der Wellennabe 11 und der Hülse 17 entlang einer Längsachse 20 eine Winkelbeweglichkeit zwischen der Wellennabe 11 und der Hülse 17 zur Längsachse 20 ermöglicht, so dass Fertigungs- und Einbautoleranzen des Aggregats 1 und des Antriebsrads 2 ausgeglichen werden können, wodurch ein spannungsarmer Zusammenbau des Aggregats 1 und des Antriebsrads 2 ermöglich wird.The shaft journal 7 protrudes completely from the unit housing 5 opposite side of the receiving bore 8th out. On the shaft journal 7 is a shaft hub by means of a conical connection 11 attached. This is the shaft hub 11 with an inner cone 12 by means of a mother 13 on an outer cone 14 of the shaft journal 7 braced. The shaft hub 11 has an external toothing 15 with arched and crowned (domed) teeth 16 put in a sleeve 17 the gear coupling 3 with an internal toothing 18 with straight teeth 19 intervenes. Advantageously, in addition to a compensation of an axial offset of the shaft hub 11 and the sleeve 17 along a longitudinal axis 20 an angular mobility between the shaft hub 11 and the sleeve 17 to the longitudinal axis 20 allows, so that manufacturing and installation tolerances of the unit 1 and the drive wheel 2 can be balanced, creating a tension poor assembly of the aggregate 1 and the drive wheel 2 is possible.

Die Hülse 17 weist an ihrem gegenüberliegenden Ende zur Innenverzahnung 18 eine Außenverzahnung 21 mit ebenfalls bogenförmigen und balligen (bombierten) Zähnen 22 auf, die in eine Antriebsradhülse 23 des Antriebsrads 2 mit einer Innenverzahnung 24 mit geradverzahnten Zähnen 25 eingreifen. Die Antriebsradhülse 23 ist einstückig mit dem Antriebsrad 2 ausgeführt und halsförmig vom Antriebsrad 2 abgesetzt. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der bombierten Zähne 16 der Wellennabe 11 und der bombierten Zähne 22 der Außenverzahnung 21 der Hülse 17 zusätzlich zum Ausgleich von Axial- und Winkelversätzen zur Längsachse 20 ein Ausgleich von radialen Versätzen der Wellennabe 11 und des Antriebsrads 2 zur Längsachse 20 ermöglicht wird, wodurch ein spannungsfreier Zusammenbau des Aggregats 1 und des Antriebsrads 2 ermöglich wird. Des Weiteren wird die Kupplung in das Antriebsrad 2 integriert, wodurch Bauraum eingespart werden kann und auf eine Nabe mit einer Außenverzahnung am Antriebsrad 2 verzichtet werden kann.The sleeve 17 has at its opposite end to the internal teeth 18 an external toothing 21 with also arched and crowned (cambered) teeth 22 on that in a drive wheel sleeve 23 of the drive wheel 2 with an internal toothing 24 with straight teeth 25 intervention. The drive wheel sleeve 23 is integral with the drive wheel 2 executed and necked from the drive wheel 2 discontinued. The advantage here is that by means of the cambered teeth 16 the shaft hub 11 and the domed teeth 22 the external toothing 21 the sleeve 17 in addition to the compensation of axial and angular offsets to the longitudinal axis 20 a compensation of radial offsets of the shaft hub 11 and the drive wheel 2 to the longitudinal axis 20 allowing a stress-free assembly of the unit 1 and the drive wheel 2 is possible. Furthermore, the clutch is in the drive wheel 2 integrated, whereby space can be saved and on a hub with external teeth on the drive wheel 2 can be waived.

Das separat in am Gehäuse 4 gelagerte Antriebsrad 2 weist einen rohrförmigen Lagerfortsatz 26 auf, der sich von der Antriebsradhülse 23 in Richtung des Gehäuses 4 fortsetzt. Das Antriebsrad 2 ist zwischen der Antriebsradhülse 23 und dem Lagerfortsatz 26 angeordnet und einstückig mit der Antriebsradhülse 23 und dem Lagerfortsatz 26 ausgebildet. Das Antriebsrad 2 wird über den Lagerfortsatz 26 in einem Flanschlager 27 drehbar gelagert. Das Flanschlager 27 wird mittels Schraubverbindungen 28 am Gehäuse 4 befestigt. Das Flanschlager 27 ist in Form eines bekannten zweireihigen Rillenkugellagers ausgeführt. Denkbar sind auch andere Lagerbauformen des Flanschlagers 27. Das Antriebsrad 2 weist einen Anschlag 29 auf, an dem ein Innenring 30 des Flanschlagers 27 anliegt. Das Antriebsrad 2 wird mittels eines Sicherungsrings 31, das in einer Ringnut 32 im Lagerfortsatz 26 eingebracht ist, im Innenring 30 des Flanschlagers 27 gehalten und in axialer Richtung zur Längsachse 20 verblockt. Vorteilhafterweise wird durch die separate Lagerung des Antriebsrads 2 das Aggregat 1 vom Antriebsrad 2 entkoppelt, so dass auf das Antriebsrad 2 einwirkende Kräfte vom Flanschlager 27 aufgenommen werden können und in das Gehäuse 4 eingeleitet werden, wodurch das Aggregat 1, insbesondere eine Lagerung der Antriebswelle 8, entlastet bzw. keine Kräfte aus dem Antrieb des Aggregats 1 in die Lagerung der Antriebswelle 8 eingeleitet werden.The separately in the case 4 mounted drive wheel 2 has a tubular bearing extension 26 up, extending from the drive wheel sleeve 23 in the direction of the housing 4 continues. The drive wheel 2 is between the drive wheel sleeve 23 and the bearing extension 26 arranged and integral with the Antriebsradhülse 23 and the bearing extension 26 educated. The drive wheel 2 is over the bearing extension 26 in a flange bearing 27 rotatably mounted. The flange bearing 27 is by means of screw connections 28 on the housing 4 attached. The flange bearing 27 is designed in the form of a known double row deep groove ball bearing. Also conceivable are other bearing designs of the flange bearing 27 , The drive wheel 2 has a stop 29 on, on which an inner ring 30 of the flanschlager 27 is applied. The drive wheel 2 is by means of a locking ring 31 that in an annular groove 32 in the bearing extension 26 is introduced, in the inner ring 30 of the flanschlager 27 held and in the axial direction to the longitudinal axis 20 splinted. Advantageously, by the separate storage of the drive wheel 2 the aggregate 1 from the drive wheel 2 decoupled, leaving the drive wheel 2 acting forces from the flange bearing 27 can be included and in the case 4 be initiated, causing the aggregate 1 , in particular a bearing of the drive shaft 8th , relieves or no forces from the drive of the unit 1 in the bearing of the drive shaft 8th be initiated.

Das Antriebsrad 2 ist Teil eines nicht dargestellten Getriebes, insbesondere eines Steuergetriebes der Brennkraftmaschine, das mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Das Antriebsrad 2 kann mit anderen Getrieberädern kämmen und/oder weitere Aggregate antrieben. Das Antriebsrad 2 überträgt ein Drehmoment der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mittels der verzahnten Hülse 17 auf die Antriebswelle 8 des Aggregats 1.The drive wheel 2 is part of a transmission, not shown, in particular a control gear of the internal combustion engine, which is in communication with a crankshaft of the internal combustion engine. The drive wheel 2 can mesh with other gears and / or drive other units. The drive wheel 2 transmits a torque of the crankshaft of the internal combustion engine by means of the toothed sleeve 17 on the drive shaft 8th of the aggregate 1 ,

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die Hülse 17 flaschenhalsförmig ausgeführt, so dass sich die Hülse 17 ausgehend von der Innenverzahnung 18 der Hülse 17 über einen trichterförmigen Abschnitt 33 der Hülse 17 zu der Außenverzahnung 20 der Hülse 17 hin verjüngt. Dabei kann durch die flaschenhalsförmige Verjüngung der Hülse 17 der Zahnkupplung 3 neben der Hülse 17 auch das Antriebsrad 2 konstruktiv verbessert werden und optimal an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst werden.In a particularly advantageous embodiment, the sleeve 17 bottle-necked, so that the sleeve 17 starting from the internal toothing 18 the sleeve 17 over a funnel-shaped section 33 the sleeve 17 to the external teeth 20 the sleeve 17 rejuvenated. It can by the bottle neck tapered sleeve 17 the gear coupling 3 next to the sleeve 17 also the drive wheel 2 be structurally improved and optimally adapted to the available space.

Auf der Antriebsradhülse 23 kann zusätzlich eine Außenverzahnung 34 vorgesehen werden, die beispielsweise Teil eines Kettentriebs ist, wodurch ein weiteres Aggregat oder Bauteil der Brennkraftmaschine angetrieben werden kann.On the drive wheel sleeve 23 In addition, an external toothing 34 be provided, for example, part of a chain drive, whereby a further unit or component of the internal combustion engine can be driven.

Claims (6)

Aggregat mit einem Antriebsrad, wobei das Aggregat an einem Gehäuse angebracht ist und das Antriebsrad des Aggregats drehbar am Gehäuse gelagert ist, wobei mittels einer Zahnkupplung das Aggregat und das Antriebsrad formschlüssig miteinander verbunden sind, und eine Wellennabe des Aggregats mit seiner Außenverzahnung mit bogenförmigen und balligen Zähnen in eine Hülse der Zahnkupplung mit einer Innenverzahnung mit geradverzahnten Zähnen eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (17) am gegenüberliegenden Ende zu seiner Innenverzahnung (18) eine Außenverzahnung (21) mit bogenförmigen und balligen Zähnen (22) aufweist und die Hülse (17) mit seiner Außenverzahnung (21) in das Antriebsrad (2) mit einer Innenverzahnung (24) mit geradverzahnten Zähnen (25) eingreift.Aggregate with a drive wheel, wherein the unit is mounted on a housing and the drive wheel of the unit is rotatably mounted on the housing, wherein by means of a gear coupling the unit and the drive wheel are positively connected to each other, and a shaft hub of the unit with its outer teeth with arcuate and crowned Teeth engages in a sleeve of the toothed coupling with an internal toothing with straight-toothed teeth, characterized in that the sleeve ( 17 ) at the opposite end to its internal toothing ( 18 ) an outer toothing ( 21 ) with arcuate and crowned teeth ( 22 ) and the sleeve ( 17 ) with its external toothing ( 21 ) in the drive wheel ( 2 ) with an internal toothing ( 24 ) with straight teeth ( 25 ) intervenes. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (2) eine Antriebsradhülse (23) aufweist und in der Antriebsradhülse (23) die Innenverzahnung (24) des Antriebsrads (2) vorgesehen ist.Unit according to Claim 1, characterized in that the drive wheel ( 2 ) a drive wheel sleeve ( 23 ) and in the Antriebsradhülse ( 23 ) the internal toothing ( 24 ) of the drive wheel ( 2 ) is provided. Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hülse (17) ausgehend von seiner Innenverzahnung (18) flaschenhalsförmig zur Außenverzahnung (21) hin verjüngt.Unit according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve ( 17 ) based on its internal toothing ( 18 ) bottle neck-shaped to external teeth ( 21 ) tapers. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (2) mittels eines Flanschlagers (27) am Gehäuse (4) drehbar angebracht ist.Unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive wheel ( 2 ) by means of a flanging machine ( 27 ) on the housing ( 4 ) is rotatably mounted. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (2) einen Lagerfortsatz (26) aufweist und der Lagerfortsatz (26) im Flanschlager (27) aufgenommen ist.Unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive wheel ( 2 ) a bearing extension ( 26 ) and the bearing extension ( 26 ) in the flange bearing ( 27 ) is recorded. Aggregat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschlager (27) ein zweireihiges Rillenkugellager aufweist.Unit according to Claim 4 or 5, characterized in that the flange bearing ( 27 ) has a double row deep groove ball bearing.
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