DE102008040961A1

DE102008040961A1 - Verdrehsicherung für einen Stößelkörper einer Hochdruckkraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE102008040961A1
Application number: DE200810040961
Authority: DE
Inventors: Nestor Rodriguez-Amaya; Werner Vallon; Siegfried Ruthardt; Gerhard Meier; Arno Lorenz; Hans-Peter Hoeppner; Friedrich Boecking; Josef Guentert; Gernot Repphun; Andreas Dutt; Jean-Luc Loutrage; Jochen Aleker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2010-02-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse (3), in welchem eine polygone Ausbildung einer Pumpennockenwelle über eine in einem hohlzylinderförmigen Stößelkörper (6) geführte Laufrolle mit mindestens einem Pumpenkolben (1) in Kontakt steht, welcher in einem auf dem Pumpengehäuse (3) aufgesetzten Pumpenzylinderkopf (2) verschiebbar geführt ist, wobei über die polygone Ausbildung eine rotatorische Bewegung der Pumpennockenwelle in eine translatorische Bewegung des mindestens einen Pumpenkolbens (1) zum Ansaugen und Verdichten von Kraftstoff auf Hochdruck umsetzbar ist, wobei ferner der Stößelkörper (6) des mindestens einen Pumpenkolbens (1) eine langlochförmige Ausnehmung (9) aufweist, in welche ein im Pumpengehäuse (3) schräg zur Bewegungsachse des mindestens einen Pumpenkolbens (1) platzierter Stift (8) mit einer Spitz(6) ab einem definierten Maß zu unterbinden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse, in welchem eine polygone Ausbildung einer Pumpennockenwelle über eine in einem hohlzylinderförmigen Stößelkörper geführte Laufrolle mit mindestens einem Pumpenkolben in Kontakt steht, welcher in einem auf dem Pumpengehäuse aufgesetzten Pumpenzylinderkopf verschiebbar geführt ist, wobei über die polygone Ausbildung eine rotatorische Bewegung der Pumpennockenwelle in eine translatorische Bewegung des mindestens einen Pumpenkolbens zum Ansaugen und Verdichten von Kraftstoff auf Hochdruck umsetzbar ist.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2005 046 670 A1 ist eine Hochdruckkraftstoffpumpe bekannt, bei welcher über eine in einem Pumpengehäuse gelagerte Pumpennockenwelle und einer auf dieser angeordnete, polygone Ausbildung entsprechend der Rotation der Pumpennockenwelle eine translatorische Bewegung eines Pumpenkolbens eingeleitet werden kann. Dieser Pumpenkolben steht hierzu über eine Laufrolle mit der polygonen Ausbildung der Pumpennockenwelle in Kontakt und ist in einem, auf dem Pumpengehäuse aufgesetzten Pumpenzylinderkopf verschiebbar geführt. Um die Laufrolle bezüglich des Pumpenkolbens und der polygonen Ausbildung in einer gewünschten Position zu halten, ist diese über ein Stützelement und einen hohlzylinderförmigen Stößelkörper geführt, welcher mit dem Pumpenkolben verbunden ist. Bei Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe wird durch eine Rotation der Pumpennockenwelle eine Auf- und Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens hervorgerufen, was in einem oberhalb des Pumpenkolbens, in dem Pumpenzylinderkopf angeordneten Druckraum zum Ansaugen von Kraftstoff und anschließendem Verdichten auf Hochdruck führt.
Um eine Verdrehung des Stößelkörpers mitsamt Laufrolle relativ zu dem Pumpenkolben und der polygonen Ausbildung während des Betriebes der Hochdruckkraftstoffpumpe zu verhindern, was ansonsten zu einer Beschädigung und zum Ausfall der Hochdruckkraftstoffpumpe führen würde, ist seitlich zu dem Stößelkörper und in dem Pumpengehäuse eine Verdrehsicherung mit einer Kugel angeordnet, welche in eine axial verlaufende Nut des Stößelkörpers eingreift und somit einer Verdrehung des Stößelkörpers einen Widerstand entgegensetzt.
Nachteilhaft an einer derartigen Anordnung ist allerdings, dass eine derartige Verdrehsicherung Bauraumintensiv ist. Des Weiteren zeichnet sich die Verdrehsicherung des Standes der Technik durch einen aufwendigen Aufbau aus.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckkraftstoffpumpe zu schaffen, welche eine Verdrehsicherung für den Stößelkörper mit niedrigem Platzbedarf und einfachem Aufbau aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass der Stößelkörper des Pumpenkolbens eine langlochförmige Ausnehmung aufweist, in welcher ein im Pumpengehäuse schräg zur Bewegungsachse des Pumpenkolbens platzierter Stift mit einer Spitze eingreift. Durch diese Maßnahme wird entsprechend dem Verhältnis von Stiftdurchmesser zu der Umfangserstreckung der langlochförmige Ausnehmung auf dem Stößelkörper eine Verdrehung des Stößelkörpers relativ zu dem Stift verhindert. Des Weiteren ist für die Anordnung eines Stiftes schräg zur Bewegungsachse des Pumpenkolbens nur ein entsprechend kleiner Bauraum nötig, wodurch sich die Hochdruckkraftstoffpumpe in diesem Bereich kompakt gestalten lässt. Außerdem zeichnet sich ein Stift durch einen einfachen Aufbau aus, was den Herstellungsaufwand reduziert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Spitze des Stiftes im Kontaktbereich mit dem Stößelkörper Anflachungen auf. Durch diese Anflachungen kann eine Kontaktfläche mit dem Stößelkörper im Gegensatz zu einer gewölbten Oberfläche vergrößert werden. Dementsprechend kann die Flächenpressung an Stift und Stößelkörper bei Kontakt vermindert werden.
Vorteilhafterweise ist der Stift in einer Bohrung des Pumpengehäuses platziert, welche im montierten Zustand, im Bereich eines Kopfes des Stifts durch den Pumpenzylinderkopf abgedeckt ist. Dadurch kann eine einfache Montage des Stiftes erfolgen.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform weist der Kopf des Stiftes eine Anschrägung auf, mit welcher er im montierten Zustand bündig am Pumpenzylinderkopf anliegt. Dies hat den Vorteil, dass ein Zurückwandern des Stiftes während des Betriebes wirksam unterbunden wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist unterhalb des Kopfes des Stiftes ein Dichtelement im Pumpengehäuse platziert. Dadurch wird eine zuverlässige Abdichtung der Stiftbohrung erreicht.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung unterbindet der Stift eine Relativdrehung des Stößelkörpers zur Spitze des Stiftes ab einem Winkel im Bereich von 2° bis 5°. Durch Zulassen einer gewisse Verdrehung des Stößelkörpers können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Stift in einem 30° Winkel zur Bewegungsachse des Pumpenkolbens platziert. Dadurch liegt der Stift sehr nahe an der Bewegungsachse des Pumpenkolbens, wodurch das Pumpengehäuse in diesem Bereich sehr kompakt ausgestaltet werden kann.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Anflachungen in Querrichtung eine Erstreckung im Bereich von 1 bis 4 mm auf. Dies hat den Vorteil, dass eine optimale Kontaktfläche mit dem Stößelkörper ausgebildet wird.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt.
Ausführungsform der Erfindung
Die einzige Figur zeigt eine detaillierte Schnittansicht im Bereich eines Pumpenkolbens 1 der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe. Dieser ist in einem Pumpenzylinderkopf 2, welcher auf einem Pumpengehäuse 3 aufgesetzt ist, verschiebbar geführt. Mittels einer Rückstellfeder 4 ist der Pumpenkolben 1 über einen Federteller 5, sowie einen Stößelkörper 6 mit einem Stützelement 7 gegen eine Laufrolle und eine polygone Ausbildung einer Pumpennockenwelle, welche hier jeweils nicht dargestellt sind, vorgespannt. Entsprechend des Kontakts der polygonen Ausbildung der Pumpennockenwelle mit der Laufrolle und im Weiteren mit Stützelement 7 und Stößelkörper 6, wird eine rotatorische Bewegung der Pumpennockenwelle in eine translatorische Bewegung des Pumpenkolbens 1 umgesetzt, was in einem, hier ebenfalls nicht dargestellten, Druckraum, oberhalb des Pumpenkolbens 1, zum Ansaugen von Kraftstoff und anschließenden Verdichten desselben auf Hochdruck führt. Um während des Betriebes ein Verdrehen des Stößelkörpers 6 mitsamt des Stützelements 7 und der Laufrolle zu verhindern, was eine Beschädigung und folglich den Ausfall der Hochdruckkraftstoffpumpe bewirken würde, ist im Pumpengehäuse 3 des Weiteren, leicht schräg versetzt zur Bewegungsachse des Pumpenkolbens 1, ein Stift 8 angeordnet. Dieser Stift 8 ragt mit seiner Spitze in eine langlochförmige Ausnehmung 9 des Stößelkörpers 6 hinein. Um bei einem Kontakt mit Stößelkörper 6 eine möglichst große Kontaktfläche zu erzielen, weist die Spitze des Stiftes 8 hierzu Anflachungen 10 auf, welche parallel zur axialen Erstreckung der langlochförmigen Ausnehmung 9 ausgebildet sind. Ferner ist unterhalb des Kopfes des Stiftes 8 eine Dichtung 11 vorgesehen, um eine Leckage des im Bereich des Pumpenkolbens vorhandenen Kraftstoffs über die Stiftbohrung zu verhindern. Außerdem weist der Stift 8 im Bereich seines Kopfes eine Anschrägung 12 auf, mit welcher er bündig an dem Pumpenzylinderkopf 2 anliegt und in Position gehalten wird.
Durch eine derartige Anordnung lässt sich, entsprechend des Kontakts der Stiftspitze mit der langlochförmigen Ausnehmung 9, eine Verdrehung des Stößelkörpers 6 und somit des Stützelements 7 mitsamt Laufrolle verhindern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005046670 A1 [0002]

Claims

Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse (3), in welchem eine polygone Ausbildung einer Pumpennockenwelle über eine in einem hohlzylinderförmigen Stößelkörper (6) geführte Laufrolle mit mindestens einem Pumpenkolben (1) in Kontakt steht, welcher in einem auf dem Pumpengehäuse (3) aufgesetzten Pumpenzylinderkopf (2) verschiebbar geführt ist, wobei über die polygone Ausbildung eine rotatorische Bewegung der Pumpennockenwelle in eine translatorische Bewegung des mindestens einen Pumpenkolbens (1) zum Ansaugen und Verdichten von Kraftstoff auf Hochdruck umsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößelkörper (6) des mindestens einen Pumpenkolbens (1) eine langlochförmige Ausnehmung (9) aufweist, in welche ein im Pumpengehäuse (3) schräg zur Bewegungsachse des mindestens einen Pumpenkolbens (1) platzierter Stift (8) mit einer Spitze eingreift, um eine Verdrehung des Stößelkörpers (6) ab einem definierten Maß zu unterbinden.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze des Stiftes (8) im Kontaktbereich mit dem Stößelkörper (6) Anflachungen (10) aufweist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (8) in einer Bohrung des Pumpengehäuses (3) platziert ist, welche im montierten Zustand, im Bereich eines Kopfes des Stiftes (8) durch den Pumpenzylinderkopf (2) abgedeckt ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf des Stiftes (8) eine Anschrägung (12) aufweist, mit welcher er im montierten Zustand bündig am Pumpenzylinderkopf (2) anliegt.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Kopfes des Stiftes (8) ein Dichtelement (11) im Pumpengehäuse (3) platziert ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (8) eine Relativverdrehung des Stößelkörpers (6) zur Spitze des Stiftes (8) ab einem Winkel im Bereich von 2° bis 5° unterbindet.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (8) in einem 30° Winkel zur Bewegungsachse des mindestens einem Pumpenkolbens (1) platziert ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anflachungen (10) in Querrichtung eine Erstreckung im Bereich von 1 bis 4 mm aufweisen.
Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8.