DE102007043347A1

DE102007043347A1 - Antriebslagerung für eine Kolbenpumpe und Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE102007043347A1
Application number: DE200710043347
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl.-Ing. Prinz (Fh)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-19
Also published as: WO2009036879A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebslagerung (10) für eine Kolbenpumpe (12) sowie eine Kolbenpumpe (12). Um die Antriebslagerung (10) für eine Kolbenpumpe (12) und eine Kolbenpumpe (12) zur Verfügung zu stellen, die nur einen geringen Bauraum benötigen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass das Radiallager (32) in einem Bereich angeordnet ist, der von der Längsseite (34) des ersten Kolbens geschnitten wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebslagerung für eine Kolbenpumpe sowie eine Kolbenpumpe.
Kolbenpumpen werden in der Technik in einem breiten Anwendungsbereich eingesetzt, und sie finden insbesondere als Hochdruck-Kraftstoffpumpen im Fahrzeugbau Verwendung.
Aus der DE 103 61 578 A1 sind eine Kolbenpumpe und eine Antriebeslagerung für eine Kolbenpumpe bekannt, wobei es aus dieser Schrift insbesondere bekannt ist, einen ersten Kolben der Kolbenpumpe mittels einer Antriebswelle, die einen ovalen Nockenabschnitt aufweist, und eines Rollenstößels anzutreiben. Die Antriebswelle dieser Kolbenpumpe ist in einem Lagergehäuse mittels zweier Kugellager gelagert, wobei die Kugellager in Achsrichtung der Antriebswelle versetzt zu dem Nocken angeordnet sind. Um nur möglichst wenig Bauraum zu beanspruchen, ist gemäß der DE 103 61 578 A1 vorgesehen, den Rollenstößel möglichst klein und leicht zu gestalten. Zwar wird mit der DE 103 61 578 A1 schon eine Verringerung des benötigten Bauraums erreicht, diese Verringerung ist jedoch für spezielle Anwendungsfälle noch nicht ausreichend.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebslagerung für eine Kolbenpumpe und eine Kolbenpumpe zur Verfügung zu stellen, die nur einen geringen Bauraum benötigen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 7.
Gemäß der Erfindung ist bei einer Antriebslagerung für eine Kolbenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgesehen, dass ein Radiallager für eine in das Lagergehäuse hineingreifende Antriebswelle in einem Bereich angeordnet ist, der von der Längsachse eines ersten Kolbens geschnitten wird. Diese erfindungsgemäße Gestaltung erlaubt es, nicht nur auf ein zweites Lager zu verzichten, sondern es wird auch eine Miniaturisierung des Radiallagers ermöglicht, denn die über den Nocken wirkenden Kräfte werden direkt unter dem Punkt der Krafteinleitung abgefangen. Dadurch wird die Baulänge des Lagergehäuses erheblich verkürzt, wodurch sich eine insgesamt kleine Bauform ergibt, die nur wenig Bauraum beansprucht. Damit ist die erfindungsgemäße Antriebslagerung für eine Kolbenpumpe insbesondere geeignet, in einem Reihen-Vierzylinder-Otto-Motor eingesetzt zu werden, dessen Gesamtlänge sich durch die erfindungsgemäße Antriebslagerung der Kolbenpumpe verkürzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Lagergehäuse der Antriebslagerung einen Lagerzapfen auf, der einstückig mit einer Gehäuseseitenwand ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung des Lagergehäuses lässt sich die erfindungsgemäße Antriebslagerung mit besonders geringem Herstellungs- und Montageaufwand aufbauen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Lagergehäuse einen Gehäusedeckel auf, welcher zur Abdeckung einer dem Lagerzapfen gegenüberliegend ausgebildeten Gehäuseöffnung ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung ist besonders montagefreundlich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Lagergehäuse einen Zylinderraum zur Aufnahme des ersten Kolbens auf, wodurch sich eine die erfindungsgemäße Antriebslagerung aufweisende Kolbenpumpe aus wenigen Komponenten aufbauen lässt.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagergehäuse eine Anschlussstruktur zum Anschluss eines den ersten Kolben aufnehmenden Zylinderkopfs aufweist. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, die erfindungsgemäße Antriebslagerung zusammen mit erprobten Komponenten zu verwenden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagergehäuse einen Führungsbereich zur Aufnahme eines Rollenstößels aufweist. Auch diese Ausgestaltung fördert die Reduzierung der zum Aufbau einer Kolbenpumpe erforderlichen Teile, und es wird zudem die Möglichkeit geschaffen, erprobte Rollenstößel zu verwenden.
Die Vorteile der Erfindung zeigen sich nicht nur an der erfindungsgemäßen Antriebslagerung, sondern auch an einer Kolbenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7, wenn deren Antriebslagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist. Daher wird auch für eine Kolbenpumpe Schutz beansprucht. Auf die sich aus der erfindungsgemäßen Antriebslagerung ergebenden Vorteile, die im Zusammenhang mit der Antriebslagerung beschrieben worden sind, wird hiermit verwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Nocken einstückig an der Antriebswelle ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine besonders kleine Bauform der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe.
Vorzugsweise weist der Nocken in Achsrichtung der Antriebswelle eine Lagerbohrung auf, die den vorzugsweise einstückig an einer Gehäuseseitenwand ausgebildeten Lagerzapfen übergreift. Dies erlaubt eine besonders kleine Bauform und hat zudem den Vorteil, dass die in der Kolbenpumpe bewegten Massen reduziert werden, was insgesamt eine kleinere Dimensionierung erlaubt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebslagerung ein Nadellager aufweist, was wiederum eine kleine Bauform fördert.
Um einen Einsatz der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe an bereits vorhandenen Brennkraftmaschinen zu erleichtern, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Antriebswelle einen Kupplungsabschnitt zum Anschluss an eine Nockenwelle, insbesondere eine Steckverzahnung aufweist.
Grundsätzlich ist es möglich, die erfindungsgemäße Antriebslagerung bei Kolbenpumpen mit mehreren Kolbenzylinder-Einheiten, beispielsweise bei Drei-Zylinder-Hochdruckpumpen einzusetzen. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Antriebslagerung jedoch als Teil einer Kolbenpumpe vorgesehen, die als Ein-Zylinder-Kolbenpumpe ausgebildet ist, denn eine solche Ein-Zylinder-Kolbenpumpe lässt sich besonders kompakt ausgestalten.
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist vorzugsweise als Hockdruck-Kraftstoffpumpe ausgebildet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung.
Dabei zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Antriebslagerung gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe in einem Schnitt.
Die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Antriebslagerung 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe 12 weist ein Lagergehäuse 14 auf, in welches eine Antriebswelle 16 hineingeführt ist. Die Kolbenpumpe ist eine Ein-Zylinder-Kolbenpumpe, die als Hochdruck-Kraftstoffpumpe ausgebildet ist. Die Antriebswelle 16 weist einen Nocken 18 auf, welcher über einen Rollenstößel 20 einen Kolben (nicht gezeigt) antreibt, welcher in einem Zylinderkopf (nicht gezeigt) angeordnet und von einer Feder (nicht gezeigt) gegen den Rollenstößel 20 und damit gegen den Nocken 18 vorgespannt ist. Der Zylinderkopf ist an einer Anschlussstruktur 22 anschließbar, welche einstückig mit dem Lagergehäuse 14 ausgebildet ist.
Die Antriebswelle 16 ist über ein Nadellager 24 an einem Lagerbolzen 26 gelagert, wobei der Lagerzapfen 26 einstückig mit einer Gehäuseseitenwand 28 ausgebildet ist. Der Lagerzapfen 26 ragt von der Gehäuseseitenwand 28 in den Innenraum 30 des Lagergehäuses 14 hinein, so dass das als Radiallager 32 vorgesehener Nadellager 24 in einem Bereich liegt, der von der Längsachse 34 des Kolbens (nicht gezeigt) geschnitten wird.
Das Nadellager 34 weist einen Innenring 36 sowie eine Nadelhülse 38 auf, wobei der Innenring 36 sich an dem Lagerzapfen 26 abstützt und an diesem mittels eines Sicherungsrings 40 in axialer Richtung gesichert ist.
Die Nadelhülse 38 stützt sich in einer Lagerbohrung 42 ab, welche in Richtung der Achse 44 der Antriebswelle 16 verläuft und sich im Innern des Nockens 18 befindet.
In axialer Richtung wird die Antriebswelle 16 durch Gleitflächen 44, 46, 48, 50 geführt, die einerseits an der Gehäuseseitenwand 14 bzw. einem Gehäusedeckel 52 und andererseits an der Antriebswelle 16 ausgebildet sind.
Der Gehäusedeckel 52, welcher für den Durchtritt der Antriebswelle 16 eine zentrale Öffnung 54 aufweist, schließt eine Gehäuseöffnung 56 ab, welche dem Lagerzapfen 26 gegenüberliegend angeordnet ist und welche bei der Endbearbeitung des Lagergehäuses 14 dem Durchtritt der Werkzeuge sowie bei einem Zusammenbau der Kolbenpumpe 12 dem Fügen der einzelnen Komponenten dient. Zur Abdichtung des Gehäusedeckels 52 gegenüber dem Lagergehäuse 14, welches zur Aufnahme des Gehäusedeckels 52 eine Passöffnung 58 aufweist, ist ein O-Ring 60 vorgesehen.
Zum Anschluss an eine Nockenwelle (nicht gezeigt) einer Brennkraftmaschine weist die Antriebswelle 16 einen Kupplungsabschnitt 62 auf, welcher als Steckverzahnung ausgebildet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10361578 A1 [0003, 0003, 0003]

Claims

Antriebslagerung für eine Kolbenpumpe (12), mit einem in einem Lagergehäuse (14) angeordneten Radiallager (32) für eine in das Lagergehäuse (14) hineingreifende Antriebswelle (16), wobei die Antriebswelle (16) über einen innerhalb eines Lagergehäuses angeordneten Nocken (18) mindestens einen ersten Kolben der Kolbenpumpe (12) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (32) in einem Bereich angeordnet ist, der von der Längsachse (34) des ersten Kolbens geschnitten wird.
Antriebslagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (14) einen Lagerzapfen (26) aufweist, der einstückig mit einer Gehäuseseitenwand (28) ausgebildet ist.
Antriebslagerung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (14) einen Gehäusedeckel (52) aufweist, welcher zur Abdeckung einer dem Lagerzapfen (26) gegenüberliegend ausgebildeten Gehäuseöffnung (56) ausgebildet ist.
Antriebslagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse einen Zylinderraum zur Aufnahme eines ersten Kolbens aufweist.
Antriebslagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (14) eine Anschlussstruktur (22) zum Anschluss eines den ersten Kolben aufnehmenden Zylinderkopfes aufweist.
Antriebslagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (14) einen Führungsbereich zur Aufnahme eines Rollenstößels (20) aufweist.
Kolbenpumpe, mit mindestens einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit und einem Antriebsabschnitt, wobei der Antriebabschnitt eine Antrieblagerung (10) für eine Antriebwelle (16) aufweist, und wobei die Antriebswelle (16) über einen innerhalb eines Lagergehäuses (14) des Antriebsabschnitts angeordneten Nocken (18) mindestens einen ersten Kolben der ersten Kolben-Zylinder-Einheit antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der die Antriebslagerung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (18) einstückig an der Antriebswelle (16) ausgebildet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (18) in Achsrichtung der Antriebswelle (16) eine Lagerbohrung (42) aufweist, die den Lagerzapfen (26) übergreift.
Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebslagerung ein Nadellager (24) aufweist.
Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (16) einen Kupplungsabschnitt (62) zum Anschluss an eine Nockenwelle, insbesondere eine Steckverzahnung aufweist.
Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe als Ein-Zylinder-Kolbenpumpe ausgebildet ist.
Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe als Hochdruck-Kraftstoffpumpe ausgebildet ist.