DE102008040961A1 - High pressure fuel pump for operating internal-combustion engine of motor vehicle, has pin positioned in pump housing and inclined to movement axis of pump piston, where pump piston engages with tip of pin in recess of tappet body - Google Patents

High pressure fuel pump for operating internal-combustion engine of motor vehicle, has pin positioned in pump housing and inclined to movement axis of pump piston, where pump piston engages with tip of pin in recess of tappet body Download PDF

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Abstract

The fuel pump has a pump housing (3) in which a polygonal structure of a pump camshaft is arranged. A roller comprises a pump piston (1) and is guided in a hollow-cylindrical tappet body (6). The piston is guided in a pump cylinder head (2). The polygonal structure converts rotary motion of the camshaft into a translatory motion of the piston for sucking and compressing fuel at high pressure. The tappet body comprises a slotted hole-like recess (9). A pin (8) is positioned in the housing and is inclined to a movement axis of the piston. The piston engages with a tip of the pin in the recess.

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.The The invention relates to a high pressure fuel pump for operating a Internal combustion engine with a pump housing, in which a polygonal training of a pump camshaft on a in a hollow cylindrical tappet body guided roller with at least one pump piston in contact stands, which in a patch on the pump housing Pump cylinder head is slidably guided, with over the polygonal training a rotational movement of the pump camshaft in a translational movement of the at least one pump piston for sucking and compressing fuel to high pressure can be implemented is.

Stand der TechnikState of the art

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.From the DE 10 2005 046 670 A1 a high-pressure fuel pump is known in which a translational movement of a pump piston can be initiated via a pump camshaft mounted in a pump housing and arranged on this, polygonal training according to the rotation of the pump camshaft. For this purpose, this pump piston is in contact with the polygonal design of the pump camshaft via a roller and is displaceably guided in a pump cylinder head placed on the pump housing. In order to keep the roller with respect to the pump piston and the polygonal training in a desired position, this is guided via a support member and a hollow cylindrical plunger body, which is connected to the pump piston. During operation of the high-pressure fuel pump, an upward and downward movement of the pump piston is caused by a rotation of the pump camshaft, resulting in a pressure chamber arranged above the pump piston, in the pump cylinder head for drawing in fuel and subsequently compressing to high pressure.

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.Around a rotation of the plunger body together Roller relative to the pump piston and the polygonal training to prevent during operation of the high-pressure fuel pump otherwise causing damage and failure of the high pressure fuel pump would lead is laterally to the plunger body and in the pump housing an anti-rotation with a Ball arranged, which in an axially extending groove of the plunger body engages and thus a rotation of the plunger body to oppose a resistance.

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.disadvantageous However, such an arrangement is such Anti-rotation device is space-intensive. Furthermore, it stands out the rotation of the prior art by a complex Construction off.

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.It Therefore, the object of the present invention is a high pressure fuel pump to create which a rotation for the ram body has a low footprint and simple structure.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

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.These The object is based on the preamble of claim 1 in conjunction solved with its characterizing features. The on it the following, dependent claims respectively advantageous developments of the invention again.

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.The Invention includes the technical teaching that the plunger body the pump piston has a slot-shaped recess, in which one in the pump housing obliquely to the axis of movement engages the pin positioned with a tip of the pump piston. By this measure is according to the ratio from pin diameter to the circumferential extent of the slot-shaped Recess on the ram body a Rotation of the tappet body relative prevented to the pen. Furthermore, for the arrangement a pin obliquely to the axis of movement of the pump piston only a correspondingly small space required, causing the High pressure fuel pump can be made compact in this area. In addition, a pen is characterized by a simple Structure out, which reduces the manufacturing cost.

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.According to one advantageous embodiment of the invention, the tip of the pin in the contact area with the plunger body Flattening up. Through this Anflachungen can be a contact surface with the plunger body as opposed to a arched surface enlarged become. Accordingly, the surface pressure on pen and ram body reduced upon contact become.

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.advantageously, the pin is placed in a bore of the pump housing, which in the assembled state, in the region of a head of the pen through the pump cylinder head is covered. This can be a simple Assembly of the pin done.

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.Corresponding In another embodiment, the head of the pen a chamfer, with which he in the assembled state flush with the pump cylinder head. This has the advantage that a retraining of the pen during operation is effectively prevented.

In Weiterbildung der Erfindung ist unterhalb des Kopfes des Stiftes ein Dichtelement im Pumpengehäuse platziert. Dadurch wird eine zuverlässige Abdichtung der Stiftbohrung erreicht.In Development of the invention is below the head of the pen placed a sealing element in the pump housing. This will achieved a reliable seal the pin hole.

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.Corresponding an advantageous development of the invention prevents the Pin a relative rotation of the plunger body to the tip of the pencil from an angle in the range of 2 ° to 5 °. By allowing a certain rotation of the plunger body can Manufacturing tolerances are compensated.

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.In Further development of the invention is the pin in a 30 ° angle placed to the movement axis of the pump piston. This is the reason Pin very close to the axis of movement of the pump piston, causing the pump housing designed very compact in this area can be.

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.According to one have further advantageous embodiment of the invention the flattenings in the transverse direction an extension in the range of 1 to 4 mm. This has the advantage of having an optimal contact surface is formed with the plunger body.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt.Further, The measures improving the invention will be described below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figure shown in more detail.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of invention

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.The single figure shows a detailed sectional view in the region of a pump piston 1 the high pressure fuel pump according to the invention. This one is in a pump cylinder head 2 which is on a pump housing 3 is set up, slidably guided. By means of a return spring 4 is the pump piston 1 over a spring plate 5 , as well as a tappet body 6 with a support element 7 against a roller and a polygonal training of a pump camshaft, which are not shown here, biased. According to the contact of the polygonal training of the pump camshaft with the roller and further with support element 7 and tappet body 6 , a rotational movement of the pump camshaft into a translational movement of the pump piston 1 implemented, which in a, also not shown here, pressure chamber, above the pump piston 1 , for sucking fuel and subsequent compression of the same leads to high pressure. To rotate the ram body during operation 6 together with the support element 7 and to prevent the roller, which would cause damage and consequently the failure of the high-pressure fuel pump is in the pump housing 3 Furthermore, slightly offset obliquely to the axis of movement of the pump piston 1 , a pen 8th arranged. This pen 8th protrudes with its tip into a slot-shaped recess 9 of the plunger body 6 into it. To be in contact with plunger body 6 To achieve the largest possible contact surface, the tip of the pin 8th for this flattening 10 on which parallel to the axial extent of the slot-shaped recess 9 are formed. Further, below the head of the pen 8th a seal 11 provided to prevent leakage of existing in the region of the pump piston fuel via the pin bore. In addition, the pin points 8th in the area of his head a bevel 12 on, with which he flush with the pump cylinder head 2 is present and held in position.

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.By such an arrangement can be, according to the contact of the pen tip with the slot-shaped recess 9 , a rotation of the plunger body 6 and thus the support element 7 together with roller prevent.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (9)

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.High-pressure fuel pump for operating an internal combustion engine with a pump housing ( 3 ) in which a polygonal design of a pump camshaft via a in a hollow cylindrical ram body ( 6 ) guided roller with at least one pump piston ( 1 ) which is in contact with the pump housing ( 3 ) attached pump cylinder head ( 2 ) is displaceably guided, wherein on the polygonal training a rotational movement of the pump camshaft in a translational movement of the at least one pump piston ( 1 ) for sucking and compressing fuel to high pressure, characterized in that the plunger body ( 6 ) of the at least one pump piston ( 1 ) a slot-shaped recess ( 9 ), in which a in the pump housing ( 3 ) obliquely to the axis of movement of the at least one pump piston ( 1 ) placed pen ( 8th ) engages with a tip to a rotation of the plunger body ( 6 ) at a defined level. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze des Stiftes (8) im Kontaktbereich mit dem Stößelkörper (6) Anflachungen (10) aufweist.High-pressure fuel pump according to claim 1, characterized in that the tip of the pin ( 8th ) in the contact area with the plunger body ( 6 ) Flattening ( 10 ) having. 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.High-pressure fuel pump according to claim 1 or 2, characterized in that the pin ( 8th ) in a bore of the pump housing ( 3 ), which in the assembled state, in the region of a head of the pen ( 8th ) through the pump cylinder head ( 2 ) is covered. 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.High-pressure fuel pump according to claim 3, characterized in that the head of the pin ( 8th ) a bevel ( 12 ), with which it is flush when mounted on the pump cylinder head ( 2 ) is present. Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Kopfes des Stiftes (8) ein Dichtelement (11) im Pumpengehäuse (3) platziert ist.High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that below the head of the pin ( 8th ) a sealing element ( 11 ) in the pump housing ( 3 ) is placed. 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.High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pin ( 8th ) a relative rotation of the plunger body ( 6 ) to the top of the pen ( 8th ) is prevented from an angle in the range of 2 ° to 5 °. 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.High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pin ( 8th ) at a 30 ° angle to the axis of movement of the at least one pump piston ( 1 ) is placed. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anflachungen (10) in Querrichtung eine Erstreckung im Bereich von 1 bis 4 mm aufweisen.High-pressure fuel pump according to claim 2, characterized in that the flattenings ( 10 ) in the transverse direction have an extension in the range of 1 to 4 mm. Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Internal combustion engine for driving a motor vehicle, comprising a high-pressure fuel pump according to one of the claims 1 to 8.
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