DE102008020330A1 - Shaft bearing for housing of high-pressure pump, has cylindrical bearing sleeve which is formed for mounting rotating shaft and which has outer wall, where cylindrical bearing sleeve extends into direction of longitudinal axis - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Wellenlager und eine Hochdruckpumpe mit einem Wellenlager.The The invention relates to a shaft bearing and a high pressure pump with a Shaft bearings.
Vorzugsweise werden Hochdruckpumpen als Förderpumpen zur Förderung von Fluid für ein Speichereinspritzsystem für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen verwendet.Preferably High-pressure pumps are used as feed pumps to promote of fluid for a storage injection system for Internal combustion engines used by motor vehicles.
Speichereinspritzsysteme für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, beispielsweise in Common-Rail-Systemen, sollen den notwendigen Volumenstrom und den erforderlichen Fluiddruck bereitstellen können. Die Hochdruckpumpe unterliegt in Speichereinspritzsystemen für Kraftfahrzeuge starken Belastungen, insbesondere mechanischen Beanspruchungen. Insbesondere müssen von derartigen Hockdruckpumpen große Kräfte aufgenommen werden können. Damit werden sowohl hohe Anforderungen an das Material als auch an die Konstruktion der Hockdruckpumpe gestellt.accumulator injection for internal combustion engines of motor vehicles, for example in common rail systems provide the necessary volume flow and fluid pressure can. The high-pressure pump is subject to memory injection systems for motor vehicles heavy loads, especially mechanical stresses. In particular, need From such high pressure pumps large forces can be absorbed. In order to Both high demands on the material and the Construction of the high pressure pump provided.
Da Hochdruckpumpen Drücken von beispielsweise bis zu 2000 bar ausgesetzt sind, müssen sie hohen Beanspruchungen standhalten.There Press high pressure pumps from, for example, up to 2000 bar, they must withstand high loads.
Die Lagerung von Wellen von Hochdruckpumpen erfolgt in Wellenlagern, die in einem Gehäuse der Hochdruckpumpe drehfest eingebaut sein müssen.The Shafts of high-pressure pumps are stored in shaft bearings, in a housing the high-pressure pump must be installed non-rotatably.
Die 1 905 817 U offenbart ein Wellenlager, bei dem ein Lagerteil ein aus zähem und gleitfähigen Kunststoff bestehender, in eine Bohrung einer Platine einsetzbarer Bolzen mit einem über die Platine nicht oder nur wenig hinausragenden koni schen Teil ist. Der Bolzen ist vorzugsweise ein Gewindebolzen, der in die mit einem Innengewinde versehene Bohrung der Platine einschraubbar ist.The 1 905 817 U discloses a shaft bearing in which a bearing part a from tough and lubricious plastic existing, in a hole of a board usable bolt with one over the board is not or only slightly protruding koni rule part. Of the Bolt is preferably a threaded bolt in the with a Internally threaded bore hole of the board is screwed.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wellenlager und eine Hochdruckpumpe mit einem Wellenlager zu schaffen, das bzw. die einen zuverlässigen und präzisen Betrieb ermöglicht und dabei einem möglichst geringen Verschleiß unterliegt. Das Wellenlager soll mechanisch besonders stabil in einem Gehäuse angeordnet sein.The The object of the invention is a shaft bearing and a high-pressure pump to create a shaft bearing that is a reliable and precise Operation possible while doing one possible subject to low wear. The shaft bearing should be mechanically stable in a housing be.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The Task is solved by the characteristics of the independent Claims. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Gemäß eines ersten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Wellenlager für ein Gehäuse, mit einer sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden zylinderförmigen Lagerbuchse, die zur Lagerung einer drehbaren Welle ausgebildet ist und die eine Außenwand aufweist, einem auf einem ersten Abschnitt der Außenwand ausgebildeten, sich in Richtung der Längsachse erstreckenden ersten Gewindeabschnitt, der zum Eingriff mit dem Gehäuse ausgebildet ist und einen ersten Drehsinn hat, und einem auf der Außenwand ausgebildeten, sich in Richtung der Längsachse erstreckenden weiteren Gewindeabschnitt. Der weitere Gewindeabschnitt hat einen zweiten Drehsinn, der entgegengesetzt zu dem ersten Drehsinn ist.According to one In the first aspect, the invention is characterized by a shaft bearing for a Casing, with a cylindrical bushing extending in the direction of a longitudinal axis, which is designed for mounting a rotatable shaft and the one outer wall having one on a first portion of the outer wall formed, extending in the direction of the longitudinal axis of the first threaded portion, formed for engagement with the housing is and has a first sense of rotation, and one on the outside wall trained, extending in the direction of the longitudinal axis further Threaded portion. The further threaded section has a second one Turning sense, which is opposite to the first turning sense.
Insbesondere können auf der Außenwand der Lagerbuchse mehrere auch kurze erste und/oder weitere Gewindeabschnitte angeordnet sein, soweit die ersten und weiteren Gewindeabschnitte entgegengesetzte Drehrichtungen haben.Especially can on the outer wall of the Bearing bush also several short first and / or more threaded sections be arranged, as far as the first and further threaded sections have opposite directions of rotation.
Die Ausbildung eines unterschiedlichen Drehsinns der ersten und weiteren Gewindeabschnitte hat den Vorteil, dass eine Verwendung des Wellenlagers für Wellen mit wechselnder Drehrichtung möglich ist, und dabei zwischen dem Wellenlager und dem Gehäuse eine gute kraftschlüssige Kopplung ermöglicht ist. Das Wellenlager kann in einfacher Weise durch Umspritzen oder mittels Ultraschall in das Gehäuse integriert werden. Damit lässt sich das Wellenlager in besonders einfacher Weise in dem Gehäuse anordnen. Des Weiteren ist insbesondere eine Verwendung von kostengünstigen Wellenlagern in Gehäusen aus einem Kunststoff oder einem Leichtmetall möglich.The Training a different sense of rotation of the first and others Threaded sections has the advantage that a use of the shaft bearing for waves possible with alternating direction of rotation is, and between the shaft bearing and the housing a good frictional Coupling allows is. The shaft bearing can be easily by molding or by means of ultrasound in the housing to get integrated. Leave it to arrange the shaft bearing in a particularly simple manner in the housing. Furthermore, in particular, a use of inexpensive Shaft bearings in housings made of a plastic or a light metal possible.
Gemäß eines zweiten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Wellenlager für ein Gehäuse, mit einer sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden zylinderförmigen Lagerbuchse, die eine Außenwand aufweist und die zur Lagerung einer drehbaren Welle ausgebildet ist, und einem auf der Außenwand ausgebildeten, sich in Richtung der Längsachse erstreckenden Gewinde. Das Gewinde ist zu einem Eindrehen in das Gehäuse unter Formung eines in dem Gehäuse ausgebildeten Gegengewindes ausgebildet.According to one second aspect, the invention is characterized by a shaft bearing for a Casing, with a cylindrical bushing extending in the direction of a longitudinal axis, the one outer wall and formed for supporting a rotatable shaft is, and one on the outside wall trained, extending in the direction of the longitudinal axis thread. The thread is about a screwing into the housing while forming a in the housing formed trained counter thread.
Damit kann das Wellenlager besonders einfach in dem Gehäuse ohne Vorschneiden eines Gewindes in dem Gehäuse montiert werden. Durch die Wahl einer geeigneten Steigung des Gewindes ist eine große mechanische Selbsthemmung des Wellenlagers in dem Gehäuse erreichbar. Damit ist eine sehr gute kraftschlüssige Kopplung zwischen dem Wellenlager und dem Gehäuse möglich. Außerdem ist eine Verwendung von kostengünstigen Wellenlagern in Gehäusen aus einem Kunststoff oder einem Leichtmetall möglich.In order to The shaft bearing can be particularly easy in the housing without Pre-cutting a thread to be mounted in the housing. By the choice of a suitable pitch of the thread is a great mechanical one Self-locking of the shaft bearing in the housing achievable. This is a very good frictional Coupling between the shaft bearing and the housing possible. There is also a use from inexpensive Shaft bearings in housings made of a plastic or a light metal possible.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß des zweiten Aspekts ist die Welle in einer vorgegebenen Drehrichtung dreh bar ausgebildet, und das Gewinde ist zu dem Eindrehen in das Gehäuse in der vorgegebenen Drehrichtung der Welle ausgebildet. Damit kann erreicht werden, dass bei vorgegebener Drehrichtung der Welle das Wellenlager während der Drehung der Welle sicher in dem Gehäuse fixiert ist und seine Position relativ zu dem Gehäuse nicht verändert, und insbesondere nicht gegenüber dem Gehäuse verdrehbar ist.In an advantageous embodiment according to the second aspect, the shaft is rotatably bar in a predetermined direction of rotation, and the thread is formed for screwing into the housing in the predetermined direction of rotation of the shaft. It can thus be achieved that, for a given rotational direction of the shaft, the shaft bearing is securely fixed in the housing during the rotation of the shaft and does not change its position relative to the housing, and in particular is not rotatable relative to the housing.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß des zweiten Aspekts weist das Wellenlager an einem axiale Ende der Lagerbuchse einen Kragen auf. Dies hat den Vorteil, dass das Wellenlager axial formschlüssig mit dem Gehäuse ausgebildet sein kann. Darüber hinaus kann der Kragen als Anlauffläche für mit der Welle verbundene Bauteile dienen.In a further preferred embodiment according to the second Aspect has the shaft bearing at one axial end of the bearing bush a collar on. This has the advantage that the shaft bearing axially form-fitting with the housing can be trained. About that In addition, the collar as a contact surface for connected to the shaft Serve components.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß des zweiten Aspekts weist der Kragen eine Schlüsselfläche auf, die ausgebildet ist zum Anlegen eines Werkzeugs. Dies hat den Vorteil, dass der Kragen zum Ansetzen eines Werkzeugs benutzt werden kann, um das Wellenlager in einfacher Weise in das Gehäuse einzudrehen.In a further preferred embodiment according to the second Aspect, the collar has a key surface which is formed for creating a tool. This has the advantage that the collar can be used to attach a tool to the shaft bearing in a simple way in the housing screwed in.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß des zweiten Aspekts ist zwischen dem Kragen und der Lagerbuchse eine Sollbruchstelle angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Eindrehen des Wellenlagers bis zu einer oberen Drehmomentgrenze erfolgen kann. Liegt das Drehmoment oberhalb der oberen Drehmomentgrenze, so kann die Sollbruchstelle einen Bruch zwischen dem Kragen und der Lagerbuchse ermöglichen, so dass sich der Kragen von der Lagerbuchse lösen kann.In a further preferred embodiment according to the second Aspect is between the collar and the bearing bush a predetermined breaking point arranged. This has the advantage of screwing in the shaft bearing can occur up to an upper torque limit. Is the torque above the upper torque limit, so can the breaking point allow a break between the collar and the bearing bush, so that the collar can be detached from the bearing bush.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß des zweiten Aspekts ist an dem Kragen mindestens eine Schraube oder ein Stift angeordnet, die oder der sich in axialer Richtung erstreckt und zum Eingriff mit dem Gehäuse ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass nach erfolgter Montage des Wellenlagers im Gehäuse das Wellenlager mittels der Schraube oder des Stifts das Wellenlager gegenüber dem Gehäuse fixiert werden kann und ein Herausdrehen des Wellenlagers aus dem Gehäuse verhindert werden kann. Damit ist eine Verwendung des Wellenlagers für Wellen mit wechselnder Drehrichtung möglich.In a further preferred embodiment according to the second Aspect is on the collar at least one screw or a pin arranged, which extends in the axial direction and the Engagement with the housing is trained. This has the advantage that after installation of the shaft bearing in the housing the shaft bearing by means of the screw or the pin the shaft bearing across from the housing can be fixed and unscrewing the shaft bearing from the casing can be prevented. This is a use of the shaft bearing for waves possible with alternating direction of rotation.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß des ersten und des zweiten Aspekts ist die Lagerbuchse geschlossen ringförmig ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte zwischen Welle, Wellenlager und Gehäuse in Umfangsrichtung des Wellenlagers möglich ist.In a further preferred embodiment according to the first and the second aspect, the bearing bush is closed in a ring shape. This has the advantage that a uniform distribution of forces between Shaft, shaft bearings and housing in the circumferential direction of the shaft bearing is possible.
Gemäß eines dritten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Hochdruckpumpe mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse drehbar gelagerten Welle und mindestens einem Wellenlager gemäß des ersten oder zweiten Aspekts. Das Gehäuse ist aus einem Kunststoff ausgebildet.According to one third aspect, the invention is characterized by a high-pressure pump with a housing, one in the housing rotatably mounted shaft and at least one shaft bearing according to the first or second aspect. The housing is made of a plastic.
Eine Ausbildung des Pumpengehäuses aus einem Kunststoff hat den Vorteil, dass kostengünstige Lösungen für die Hochdruckpumpe möglich sind. Dabei ist ein Wellenlager aus einem von dem Gehäusewerkstoff verschiedenen Werkstoff ermöglicht, das gleichwohl eine stabile Lagerung der als Antriebswelle ausgebildeten Welle in dem Pumpengehäuse erlaubt, insbesondere da das Pumpengehäuse in dieser Anordnung Kräfte, die von außen auf die Welle wirken, gut aufnehmen kann.A Training the pump housing Made of a plastic has the advantage of being cost effective solutions for the high pressure pump possible are. Here is a shaft bearing of one of the housing material allows different material, the nevertheless a stable storage designed as a drive shaft Shaft in the pump housing allowed, in particular because the pump housing in this arrangement forces, the from the outside act on the wave, can absorb well.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings.
Es zeigen:It demonstrate:
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.elements same construction or function are cross-figurative with the same Provided with reference numerals.
Die
Hochdruckpumpe
Die
Pumpeneinheiten
Der
Hochdruckkolben
Das
Zylindergehäuse
Im
Folgenden soll die Funktionsweise der Hochdruckpumpe
Durch eine Drehbewegung der Welle
By a rotary motion of the shaft
Durch
die Wirkverbindung zwischen der als Antriebswelle ausgebildeten
Welle
Auf
dem ersten Abschnitt
Durch
den Eingriff des ersten Gewindeabschnitts
Bevorzugt
ist das Wellenlager
In
den
Durch
eine geeignete Formung der Geometrie der Zahnflanken des Gewindes
Ein
derartig ausgebildetes Wellenlager
An
einem axialen Ende der Lagerbuchse
In
der in den
In
der in
In
den
Zusammenfassend
gilt für
die dargestellten Ausführungsformen
des Wellenlagers
Ist
das Gehäuse
- 1010
- Wellenlagershaft bearing
- 1212
- Gehäusecasing
- 1414
- Lagerbuchsebearing bush
- 1616
- Außenwandouter wall
- 16a, 16b16a, 16b
- Abschnitt der Außenwandsection the outer wall
- 1818
- Gewindethread
- 18a, 18b18a, 18b
- Gewindeabschnittthreaded portion
- 2020
- Kragencollar
- 2222
- Schlüsselflächekey area
- 2424
- SollbruchstelleBreaking point
- 2626
- Stiftpen
- 2828
- Bohrung im Kragendrilling in the collar
- 3030
- Wellewave
- 4040
- Hochdruckpumpehigh pressure pump
- 4242
- Pumpeneinheitpump unit
- 4444
- Exzenterringeccentric
- 4646
- Zylindergehäusecylinder housing
- 4848
- Zylinderraumcylinder space
- 5050
- HochdruckkolbenHigh pressure piston
- 5252
- Federfeather
- LL
- Längsachselongitudinal axis
- DD
- Drehrichtungdirection of rotation
- D1D1
- erster Drehsinnfirst rotation
- D2D2
- zweiter Drehsinnsecond rotation
Claims (9)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |