DE102008000824A1

DE102008000824A1 - Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe

Info

Publication number: DE102008000824A1
Application number: DE102008000824A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2009-10-01
Also published as: EP2271838A1; EP2271838B1; JP2011518271A; CN101981316B; CN101981316A; US20110023704A1; WO2009118212A1; ATE512299T1; JP5323173B2

Abstract

Die Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement (18) auf, das einen Pumpenkolben (20) aufweist, der zumindest mittelbar durch eine Antriebswelle (14) in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenkolben (20) ist in einer Zylinderbohrung (22) eines Gehäuseteils (24) der Pumpe geführt, wobei das Gehäuseteil (24) einen die Zylinderbohrung (22) umgebenden zylindrischen Abschnitt (44) aufweist. Zwischen dem Pumpenkolben (20) und der Antriebswelle (14) ist ein tassenförmiger Stößel (50) angeordnet, der einen der Antriebswelle (14) zugewandten Boden (52) und einen an diesen anschließenden Mantel (54) aufweist, wobei der Mantel (54) des Stößels (50) auf dem zylindrischen Abschnitt (44) des Gehäuseteils (24) verschiebbar geführt ist. Es ist eine Feder (58) vorgesehen, durch die der Stößel (50) zur Antriebswelle (14) hin beaufschlagt ist. Der Pumpenkolben (20) liegt mit seiner der Antriebswelle (14) zugewandten Stirnseite (21) am Boden (52) des Stößels (50) an. Auf dem Pumpenkolben (20) ist in dessen dem Boden (52) des Stößels (50) zugewandten Endbereich eine Scheibe (60) befestigt, die einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Pumpenkolben (20). Der Pumpenkolben (20) mit der Scheibe (60) ist im Stößel (50) mittels eines an der Scheibe (60) angreifenden Sicherungselements (64) in Richtung der Längsachse (23) des Pumpenkolbens (20) gesichert.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Pumpe in Form einer Kraftstoffhochdruckpumpe ist durch die DE 10 2004 013 246 A1 bekannt. Diese Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement mit einem Pumpenkolben auf, der zumindest mittelbar durch eine Antriebswelle in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenkolben ist in einer Zylinderbohrung eines Gehäuseteils der Pumpe verschiebbar geführt, wobei das Gehäuseteil einen die Zylinderbohrung umgebenden zylindrischen Abschnitt aufweist. Zwischen dem Pumpenkolben und der Antriebswelle ist ein tassenförmiger Stößel angeordnet, der mit seinem Mantel auf dem zylindrischen Abschnitt des Gehäuseteils verschiebbar geführt ist. Der Stößel weist außerdem einen zur Antriebswelle weisenden Boden auf. Es ist eine am Stößel angreifende, diesen zur Antriebswelle hin beaufschlagende Feder vorgesehen. Der Pumpenkolben liegt mit seiner der Antriebswelle zugewandten Stirnseite am Boden des Stößels an. Der Pumpenkolben und der Stößel sind bei dieser Pumpe separate Bauteile, die nicht miteinander verbunden sind. Aus diesem Grund ist der Einbau des Pumpenkolbens und des Stößels in der Pumpe aufwendig, da diese Teile alle separat vorliegen und erst in der Pumpe zusammengefügt werden können.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Pumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass der Pumpenkolben und der Stößel bereits vor dem Einbau in die Pumpe als Baugruppe zusammengefügt werden können, wodurch der Einbau in die Pumpe vereinfacht ist.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpe angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 kann der Pumpenkolben auf besonders einfache Weise hergestellt werden. Mit dem Merkmal gemäß Anspruch 5 ist eine einfache Befestigung der Scheibe auf dem Pumpenkolben ermöglicht. Im Anspruch 7 ist ein einfach ausgebildetes Sicherungselement angegeben.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Pumpe in einem Längsschnitt und 2 einen Ausschnitt der Pumpe in einem Querschnitt entlang Linie II-II in 1 in vergrößerter Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In den 1 und 2 ist eine Pumpe dargestellt, die insbesondere eine Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine ist. Die Pumpe weist ein Gehäuse 10 auf, das mehrteilig ausgebildet sein kann und in dem eine rotierend angetriebene Antriebswelle 14 um eine Drehachse 15 drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 14 weist wenigstens einen Exzenter 16 auf, der exzentrisch zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 ausgebildet ist. Alternativ kann die Antriebswelle 14 anstelle des Exzenters 16 auch wenigstens einen Nocken aufweisen. Die Pumpe weist wenigstens ein oder mehrere Pumpenelemente 18 mit jeweils einem Pumpenkolben 20 auf, der durch den Exzenter 16 oder Nocken der Antriebswelle 14 zumindest mittelbar in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 angetrieben wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Pumpe keine eigene Antriebswelle 14 aufweist und der Pumpenkolben 20 des Pumpenelements 18 durch eine Welle der Brennkraftmaschine angetrieben wird, die einen Exzenter 16 oder Nocken aufweist.
Der Pumpenkolben 20 ist in einer Zylinderbohrung 22 eines Gehäuseteils 24 der Pumpe dicht geführt. Mit seinem der Antriebswelle 14 abgewandten Ende begrenzt der Pumpenkolben 20 in der Zylinderbohrung 22 einen Pumpenarbeitsraum 26. Der Pumpenarbeitsraum 26 weist über ein in diesen hinein öffnendes Einlassrückschlagventil 30 eine Verbindung mit einem von einer Förderpumpe 32 herführenden Zulauf 34 auf, über den der Pumpenarbeitsraum 26 beim radial nach innen zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 20 mit Kraftstoff befüllt wird. Der Pumpenarbeitsraum 26 weist außerdem über ein aus diesem heraus öffnendes Auslassrückschlagventil 36 eine Verbindung mit einem Ablauf 38 auf, der beispielsweise zu einem Kraftstoffhochdruckspeicher 40 führt und über den beim radial nach außen von der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 20 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 26 verdrängt wird.
Das Gehäuseteil 24 weist einen flanschartigen Bereich 42 auf, der am Gehäuseteil 12 aufliegt, und einen vom Bereich 42 abstehenden zylindrischen Abschnitt 44 auf. Die Zylinderbohrung 22 verläuft ausgehend von der Stirnseite des Abschnitts 44 durch den Abschnitt 44 bis in den Bereich 42, wo der Pumpenarbeitsraum 26 angeordnet ist. Im Bereich 42 sind auch das Einlassventil 30 und das Auslassventil 36 angeordnet. Am Übergang vom Bereich 42 zum Abschnitt 44 ist ein im Durchmesser gegenüber dem Abschnitt 44 größerer Zentrierbund 43 vorgesehen, der mit geringem Spiel in eine Bohrung 46 im Gehäuse 12 eintritt und eine Zentrierung des Gehäuseteils 24 bezüglich des Gehäuses 12 sicherstellt.
Zwischen dem Pumpenkolben 20 und dem Exzenter 16 oder Nocken der Antriebswelle 14 ist ein tassenförmiger Stößel 50 angeordnet. Der Stößel 50 weist einen der Antriebswelle 14 zugewandten Boden 52 und einen sich an diesen von der Antriebswelle 14 weg anschließenden Mantel 54 auf, wobei der Boden 52 und der Mantel 54 einstückig oder als separate, miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sein können. Der Mantel 54 des Stößels 50 ist auf dem zylindrischen Abschnitt 44 des Gehäuseteils 24 mit geringem Spiel verschiebbar geführt. Die Längsachse des Stößels 50 ist dabei zumindest annähernd identisch mit der Längsachse 23 der Zylinderbohrung 22 und der Längsachse des Pumpenkolbens 20. Vom Mantel 54 des Stößels 50 ragt nahe dem Boden 52 ein Ringbund 56 nach außen, zwischen dem und dem Flansch 42 des Gehäuseteils 24 eine vorgespannte Feder 58 eingespannt ist, die vorzugsweise eine Schraubendruckfeder ist.
Der Pumpenkolben 20 weist über seine gesamte Länge einen konstanten Durchmesser auf und ragt mit seinem der Antriebswelle 14 zugewandten Ende aus der Zylinderbohrung 22 heraus. Nahe dem aus der Zylinderbohrung 22 ragenden Ende des Pumpenkolbens 20 ist auf diesem eine im Außendurchmesser gegenüber dem Pumpenkolben 20 größere Scheibe 60 befestigt. Die Scheibe 60 ist vorzugsweise auf den Pumpenkolben 20 aufgepresst. Die Scheibe 60 kann wie in 2 dargestellt in ihrem am Pumpenkolben 20 anliegenden radial inneren Bereich eine größere Dicke aufweisen als in ihrem radial äußeren Bereich, wobei hierdurch zum Boden 52 des Stößels 50 hin an der Scheibe 60 eine Stufe gebildet ist. Das Ende des Pumpenkolbens 20 ragt in Richtung der Längsachse 23 etwas über die Scheibe 60 hinaus, so dass die Stirnseite 21 des Pumpenkolbens 20 am Boden 52 anliegt, während die Scheibe 60 mit geringem Abstand vom Boden 52 angeordnet ist.
Der Außendurchmesser der Scheibe 60 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Mantels 54 des Stößels 50 in dem Bereich, in dem die Scheibe 60 innerhalb des Mantels 54 angeordnet ist. Es kann vorgesehen sein, dass der Innendurchmesser des Mantels 54 in dem Bereich, in dem die Scheibe 60 angeordnet ist, etwas kleiner ist als in dem auf dem zylindrischen Abschnitt 44 geführten Bereich des Mantels 54. Hierdurch weist der Mantel 54 im Bereich der Scheibe 60 eine größere Wandstärke auf als in seinem auf dem Abschnitt 44 geführten Bereich. Im Innenumfang des Mantels 54 des Stößels 50 ist eine umlaufende Ringnut 62 eingebracht, in die ein Sicherungselement 64 eingefügt ist, das die Scheibe 60 auf deren dem Boden 52 des Stößels 50 abgewandten Seite radial nach innen übergreift. Das Sicherungselement 64 ist vorzugsweise als elastischer Federring ausgebildet, der in der Ringnut 62 durch seine Vorspannung radial nach außen eingerastet ist. Durch das Sicherungselement 64 und die Scheibe 60 ist der Pumpenkolben 20 im Stößel 50 in Richtung der Längsachse 23 gesichert, der Pumpenkolben 20 mit der Scheibe 60 und der Stößel 50 sind somit in Richtung der Längsachse 23 miteinander verbunden, wobei jedoch eine begrenzte Relativbewegung zwischen dem Stößel 50 und dem Pumpenkolben 20 senkrecht zur Längsachse 23 möglich ist. Der Stößel 50 weist wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Öffnungen 66 auf und die Scheibe 60 weist in ihrem Bereich zwischen dem Pumpenkolben 20 und dem Mantel 54 des Stößels 50 wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Öffnungen 67 auf. Durch die Öffnungen 66, 67 ist der zwischen dem Stößel 50 und dem Abschnitt 44 des Gehäuseteils 24 begrenzte Raum mit dem diesen umgebenden Bereich verbunden, so dass ein Druckausgleich in diesem Raum bei der Hubbewegung des Pumpenkolbens 20 sichergestellt ist.
Auf dem Exzenter 16 der Antriebswelle 14 kann ein Ring 70 drehbar gelagert sein, an dem der Stößel 50 mit seinem Boden 52 anliegt. Der Ring 70 weist dabei im Bereich der Anlage des Bodens 52 des Stößels 50 eine Abflachung 72 auf, wobei der Boden 52 des Stößels 50 ebenfalls zumindest annähernd eben ausgebildet ist, so dass sich eine flächige Anlage zwischen Boden 52 und Ring 70 ergibt. Es kann vorgesehen sein, dass im Querschnitt gemäß 2 betrachtet die Längsachse 23 des Pumpenkolbens 20 gegenüber der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 in Drehrichtung 74 der Antriebswelle 14 um einen Abstand 76 versetzt verläuft, so dass die Längsachse 23 die Drehachse 15 nicht schneidet.
Beim Zusammenbau der Pumpe kann außerhalb des Gehäuses 12 die Scheibe 60 auf dem Pumpenkolben 20 befestigt, insbesondere auf diesen aufgepresst werden, anschließend der Pumpenkolben 20 mit der Scheibe 60 in den Stößel 50 eingesetzt werden und das Sicherungselement 64 eingefügt werden. Auf den Verbund aus Pumpenkolben 20 und Stößel 50 kann dann die Feder 58 aufgesetzt werden und diese Baueinheit kann dann am Gehäuseteil 24 eingebaut werden, indem der Pumpenkolben 20 in die Zylinderbohrung 22 eingeführt wird und der Mantel 54 des Stößels 50 auf den Abschnitt 44 aufgeschoben wird. Das Gehäuseteil 24 mit Pumpenkolben 20 und Stößel 50 kann dann in das Gehäuse 12 eingesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004013246 A1 [0002]

Claims

Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, mit wenigstens einem Pumpenelement (18), das einen Pumpenkolben (20) aufweist, der zumindest mittelbar durch eine Antriebswelle (14) in einer Hubbewegung angetrieben wird, wobei der Pumpenkolben (20) in einer Zylinderbohrung (22) eines Gehäuseteils (24) der Pumpe geführt ist, wobei das Gehäuseteil (24) einen die Zylinderbohrung (22) umgebenden zylindrischen Abschnitt (44) aufweist, wobei zwischen dem Pumpenkolben (20) und der Antriebswelle (14) ein tassenförmiger Stößel (50) angeordnet ist, der einen der Antriebswelle (14) zugewandten Boden (52) und einen an diesen anschließenden Mantel (54) aufweist, wobei der Mantel (54) des Stößels (50) auf dem zylindrischen Abschnitt (44) des Gehäuseteils (24) verschiebbar geführt ist, wobei eine Feder (58) vorgesehen ist, durch die der Stößel (50) zur Antriebswelle (14) hin beaufschlagt ist, und wobei der Pumpenkolben (20) mit seiner der Antriebswelle (14) zugewandten Stirnseite (21) am Boden (52) des Stößels (50) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Pumpenkolben (20) in dessen dem Boden (52) des Stößels (50) zugewandtem Endbereich eine Scheibe (60) befestigt ist, die einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Pumpenkolben (20), und dass der Pumpenkolben (20) mit der Scheibe (60) im Stößel (50) mittels eines an der Scheibe (60) angreifenden Sicherungselements (64) in Richtung der Längsachse (23) des Pumpenkolbens (20) gesichert ist.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (20) mit seiner am Boden (52) des Stößels (50) anliegenden Stirnseite (21) in Richtung seiner Längsachse (23) über die Scheibe (60) hinausragt.
Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (20) mit der Scheibe (60) im Stößel (50) in begrenztem Maß senkrecht zu seiner Längsachse (23) beweglich ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (20) über seine gesamte Länge einen zumindest im wesentlichen konstanten Durchmesser aufweist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (60) auf den Pumpenkolben (20) aufgepresst ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (60) in ihrem Bereich zwischen dem Pumpenkolben (20) und dem Mantel (54) des Stößels (50) wenigstens eine Öffnung (67) aufweist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (64) ein Federring ist, der radial nach außen in eine Ringnut (62) im Innenumfang des Mantels (54) des Stößels (50) eingerastet ist und der die Scheibe (60) auf deren dem Boden (52) des Stößels (50) abgewandten Seite radial nach innen übergreift.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (54) des Stößels (50) im Bereich der Scheibe (60) einen kleineren Innendurchmesser und eine größere Wandstärke aufweist als in seinem auf dem zylindrischen Abschnitt (44) des Gehäuseteils (24) geführten Bereich.