DE102009028373A1

DE102009028373A1 - high pressure pump

Info

Publication number: DE102009028373A1
Application number: DE102009028373A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-02-17
Also published as: KR20120069659A; JP2013501876A; EP2464853A1; RU2012108436A; EP2464853B1; CN102472221A; WO2011018260A1; RU2555062C2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdurchpumpe für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Pumpenelement, das einen Pumpenkolben (1) aufweist, der über einen Nocken (2) oder Exzenter einer Antriebswelle in einer Hubbewegung antreibbar ist, wobei der Pumpenkolben (1) mittelbar über einen Stößel (3) und eine Rolle (4) am Nocken (2) oder Exzenter der Antriebswelle abgestützt ist. Erfindungsgemäß weist die Rolle (4) wenigstens eine zentrale Bohrung (5) auf, die sich entlang der Längsachse (A) der Rolle (4) erstreckt und zumindest einen kegelförmigen, teilkugelförmigen und/oder teilellipsoiden Teilabschnitt (a) zur Ausbildung einer Innenkontur besitzt.The invention relates to a high-throughput pump for a fuel injection device of an internal combustion engine with at least one pump element, which has a pump piston (1) which can be driven in a lifting movement by means of a cam (2) or eccentric of a drive shaft, the pump piston (1) indirectly via a tappet (3) and a roller (4) on the cam (2) or eccentric of the drive shaft is supported. According to the invention, the roller (4) has at least one central bore (5) which extends along the longitudinal axis (A) of the roller (4) and has at least one conical, partially spherical and / or partially ellipsoidal section (a) for forming an inner contour.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Eine solche Hochdruckpumpe geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2006 041 673 A1 hervor. Die hierin beschriebene Hochdruckpumpe weist eine Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken oder Exzenter und wenigstens einem Pumpenelement auf, dass einen Pumpenkolben umfasst, der durch den Nocken oder Exzenter der Antriebswelle in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenkolben ist dabei über ein Stützelement und einer in diesem Stützelement drehbar gelagerten Rolle am Nocken oder Exzenter der Antriebswelle abgestützt. Stützelement und Rolle werden gemeinsam in einem Tassenstößel zur Abstützung aufgenommen, wobei Kontaktbereiche zwischen der Rolle und dem Tassenstößel und/oder dem Stützelement ausgebildet werden. Aufgrund der Drehbewegung der Rolle unterliegen diese Kontaktbereiche einem er höhten Verschleiß, so dass in der vorstehend genannten Druckschrift vorgeschlagen wird, die jeweiligen Kontaktbereiche mit einer Oberfläche zu versehen, die eine hohe Veschleißfestigkeit aufweist.The invention relates to a high-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1. Such a high-pressure pump is for example from the published patent application DE 10 2006 041 673 A1 out. The high-pressure pump described herein comprises a drive shaft having at least one cam or eccentric and at least one pump element comprising a pump piston which is driven in a reciprocating motion by the cam or eccentric of the drive shaft. The pump piston is supported via a support member and a rotatably mounted in this support roller on the cam or eccentric of the drive shaft. Support member and roller are taken together in a bucket tappet for support, wherein contact areas between the roller and the bucket tappet and / or the support member are formed. Due to the rotational movement of the roller, these contact areas are subject to he heightened wear, so that it is proposed in the aforementioned document to provide the respective contact areas with a surface having a high Veschleißfestigkeit.

Nicht nur der Kontaktbereich zwischen der Rolle und der Rollenaufnahme wird im Betrieb der Pumpe einer dynamischen Belastung unterzogen, sondern auch der Kontaktbereich zwischen Rolle und Nocken bzw. Exzenter der Antriebswelle. Auch dieser Kontaktbereich unterliegt daher einem erhöhten Verschleiß. Insbesondere kann es zum Eingraben der Rolle in die Lauffläche am Nocken bzw. Exzenter kommen.Not only the contact area between the roller and the roller holder is subjected to a dynamic load during operation of the pump, but also the contact area between roller and cam or eccentric the drive shaft. This contact area is therefore subject to a increased wear. In particular, it may be for Burying the roller in the tread come on the cam or eccentric.

Aus der DE 27 31 474 A1 ist eine Radialkolben-Verdrängermaschine mit hydrostatischer Drehmomentübertragung mittels Rollenkolben bekannt, bei der die Rolle eine hohlzylindrische Bohrung aufweist. Im Betrieb der Verdrängermaschine ist die Bohrung mit einem Druckmedium gefüllt, so dass aufgrund des Innendrucks auf eine selbsttragende Dicke der Rolle verzichtet werden kann. Der innere Druck gewährleistet somit eine hinreichende Formsteifigkeit der Rolle und ermöglicht zugleich eine erhöhte lokale Anschmiegung der Rolle in einem Kontaktbereich mit einer Kurvenscheibe. Dadurch wird eine verminderte Hertz'sche Pressung und eine erhöhte Druckbelastbarkeit erreicht.From the DE 27 31 474 A1 is a radial piston displacement machine with hydrostatic torque transmission by means of roller piston is known in which the roller has a hollow cylindrical bore. During operation of the displacement machine, the bore is filled with a pressure medium, so that it is possible to dispense with a self-supporting thickness of the roller due to the internal pressure. The internal pressure thus ensures a sufficient dimensional stability of the roller and at the same time allows an increased local nestling of the roller in a contact area with a cam disc. As a result, a reduced Hertzian pressure and increased compressive strength is achieved.

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Hochdruckpumpe der eingangs genannten Art im Hinblick auf ihre Verschleißfestigkeit zu verbessern. Insbesondere soll der Verschleiß im Kontaktbereich einer Rolle mit einem Nocken oder einem Exzenter einer Antriebswelle und/oder mit einem die Rolle aufnehmenden Stützelement verringert werden.outgoing From the known prior art, the invention has the object based, a high-pressure pump of the type mentioned in terms of to improve their wear resistance. Especially the wear in the contact area of a roll with a Cam or an eccentric drive shaft and / or with a the role receiving support element can be reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Hochdruckpumpe werden in den Unteransprüchen angegeben.to Solution to this problem is a high-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine with the features of claim 1 proposed. Advantageous developments the high-pressure pump are specified in the subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorgeschlagene Hochdruckpumpe besitzt wenigstens ein Pumpenelement, das einen Pumpenkolben aufweist, der über einen Nocken oder Exzenter einer Antriebswelle in einer Hubbewegung antreibbar ist, wobei der Pumpenkolben mittelbar über einen Stößel und eine Rolle am Nocken oder Exzenter der Antriebswelle abgestützt ist. Erfindungsgemäß weist die Rolle wenigstens eine zentrale Bohrung auf, die sich entlang der Längsachse A der Rolle erstreckt und zumindest einen kegelförmigen, teilkugelförmigen und/oder teililipsoiden Teilabschnitt zur Ausbildung einer Innenkontur besitzt, die zumindest in einem Teilbereich schräg zur Längsachse A verläuft. Eine derart ausgeführte Rolle zur Abstützung eines Pumpenkolbens an einem Nocken oder Exzenter der Antriebswelle weist den Vorteil auf, dass über die Innenkontur der wenigstens einen zentralen Bohrung die Steifigkeit der Rolle eingestellt werden kann. Denn in den im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Teilabschnitten weist die Rolle eine geringere Steifigkeit als in den Teilabschnitten auf, die keine zentrale Bohrung besitzen. Die zentrale Bohrung kann sich jedoch auch durch den gesamten Rollenkörper erstrecken, wobei durch Aneinanderreihung kegelförmiger, teilkugelförmiger und/oder teililipsoider Teilabschnitte eine Innenkontur der Bohrung bestimmt werden kann, die zu einer Optimierung der Rollensteifigkeit führt. Zum Einen muss die Rollensteifigkeit hoch genug gewählt werden, um den Pumpenkolben gegenüber dem Nocken bzw. Exzenter zu stützen, zum Anderen sollte sie so gering sein, dass Fehler ohne Ermüdung ausgeglichen werden. Darüber hinaus kann durch eine zentrale Bohrung das Gewicht der Rolle deutlich verringert werden, dies gilt insbesondere, wenn sich die zentrale Bohrung durch den gesamten Rollenkörper erstreckt.The proposed high-pressure pump has at least one pump element, having a pump piston via a cam or eccentric drive shaft driven in a lifting movement is, wherein the pump piston indirectly via a plunger and a roller supported on the cam or eccentric of the drive shaft is. According to the invention, the roll at least a central bore extending along the longitudinal axis A of the roller extends and at least one cone-shaped, part-spherical and / or teililipsoid partial section for forming an inner contour which, at least in one Subarea obliquely to the longitudinal axis A runs. Such executed role for supporting a Pump piston on a cam or eccentric of the drive shaft has the advantage that on the inner contour of at least a central bore the rigidity of the roll can be adjusted can. Because in the substantially hollow cylindrical trained Subsections, the role of a lower stiffness than in the sections on which do not have a central bore. The However, central bore can also be through the entire reel body extend, whereby by lining up cone-shaped, Partial spherical and / or teililipsoider sections an inner contour of the bore can be determined, which leads to a Optimization of roller stiffness leads. For one thing must the roller stiffness be chosen high enough to the To support pump piston against the cam or eccentric, On the other hand, it should be so low that mistakes without fatigue be compensated. In addition, through a central Drilling the weight of the roll can be significantly reduced, this is especially true when the central hole through the entire reel body extends.

Ein geringes Gewicht und eine optimierte Rollensteifigkeit führen zu einem verbesserten Andruckverhalten der Rolle am Nocken bzw. Exzenter, so dass die dynamische Belastung im Kontaktbereich der Rolle mit dem Nocken oder dem Exzenter geringer ausfällt. Folglich treten auch weniger Verschleißerscheinungen in diesem Kontaktbereich auf. Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe zeichnet sich daher durch eine lange Lebensdauer aus.One low weight and optimized roller stiffness to an improved pressure behavior of the roller on the cam or Eccentric so that the dynamic load in the contact area of the Roller with the cam or eccentric fails less. As a result, less signs of wear also occur this contact area. The inventive High-pressure pump is therefore characterized by a long service life out.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine zentrale Bohrung eine Sacklochbohrung, die sich von einer Stirnfläche der Rolle nach innen erstreckt. Vorzugsweise ist – um ein gleichmäßiges Anlaufen der Rolle zu gewährleisten – in beiden Stirnflächen der Rolle eine solche Sacklochbohrung als zentrale Borhung vorgesehen. Dabei sind die beiden Sacklochbohrungen bevorzugt spiegelsymmetrisch in Bezug auf eine Mittelsenkrechte zur Längsachse A ausgebildet, d. h., dass sie sich über einen gleich langen axialen Teilabschnitt a erstrecken und eine Innenkontur besitzen, die gespiegelt ist. Zur Ausbildung der Innenkontur können die beiden Sacklochbohrungen beispielsweise kegelförmig, teilkugelförmig und/oder teilellipsoid ausgebildet sein. Die gespiegelte Ausführung der beiden Sacklochbohrungen trägt ebenfalls zu einem gleichmäßigen Ablaufen der Rolle am Nocken bzw. Exzenter bei und ist daher zu bevorzugen. Das Maß der axialen Erstreckung der beiden Sacklochbohrungen wird den Anforderungen entsprechend gewählt. Die beiden stirnflächenseitig angerodneten Sacklochbohrungen bewirken, dass die Rolle im Bereich ihrer beiden Stirnflächen eine geringere Steifigkeit besitzt, so dass der Anpressdruck der Rolle in diesem Bereich reduziert wird und die Lauffläche am Nocken- bzw. Exzenter aufgrund der geringeren Belastung weniger Laufspuren aufweist. Dies führt weiterhin dazu, dass im Kantenbereich der Rolle Kantendruck verringert wird, so dass auch die Rolle einem geringeren Verschleiß ausgesetzt ist.According to one preferred embodiment is the at least one central hole a blind hole, extending from one end face the roll extends inwards. Preferably is - to a uniform Start the roll - in both End faces of the roller such a blind hole as central Borhung provided. Here are the two blind holes preferably mirror-symmetric with respect to a perpendicular bisector formed to the longitudinal axis A, d. h., that they are over extend an equally long axial portion a and a Have inner contour, which is mirrored. For the formation of the inner contour For example, the two blind bores may be tapered, be formed part spherical and / or teilellipsoid. The mirrored version of the two blind holes also contributes to a uniform Run off the role in the cam or eccentric and is therefore too to prefer. The measure of the axial extent of the two Blind holes are selected according to the requirements. The two end face sided rooted blind holes cause the role in the area of their two faces has a lower rigidity, so that the contact pressure of Role in this area is reduced and the tread on the cam or eccentric due to the lower load less Has running tracks. This leads to the fact that in the Edge area of the roll edge pressure is reduced, so too the role is exposed to less wear.

Vorzugsweise sind die beiden Sacklochbohrungen oder die eine durchgehende zentrale Bohrung derart ausgebildet, dass der Durchmesser von innen nach außen, d. h. zu wenigstens einer Stirnfläche hin, größer wird. Das heißt ferner, dass die Steifigkeit der Rolle zu einer Stirnfläche hin abnimmt. Dies wirkt sich nicht nur günstig auf die Kantenpressung an der Rolle aus, sondern vereinfacht auch die Herstellung einer solchen Rolle. Denn indem der Durchmesser der zentralen Bohrung zu den Stirnflächen hin abnimmt, weist die zentrale Bohrung keine Hinterschneidungen auf. Die zentrale Bohrung kann somit von außen, von einer Stirnfläche aus, gesetzt werden. Alternativ kann die wenigstens eine zentrale Bohrung auch in einem Arbeitsschritt zusammen mit der Rolle hergestellt werden, beispielsweise unter Verwendung einer geschlossenen Form, da das Entformen aufgrund fehlender Hinterschneidungen unproblematisch ist. Darüber hinaus sind aber auch andere Herstellungsverfahren möglich.Preferably are the two blind holes or a continuous central Bore formed such that the diameter from the inside to outside, d. H. towards at least one face, gets bigger. This also means that the Rigidity of the roll decreases toward an end face. This not only has a favorable effect on the edge pressure the role, but also simplifies the production of such Role. Because the diameter of the central bore to the end faces decreases, the central bore has no undercuts on. The central bore can thus from the outside, from a Face off, be set. Alternatively, the at least a central bore also in one step along with the Roll are prepared, for example, using a closed form, since the demolding due to lack of undercuts is not a problem. But there are others, too Manufacturing process possible.

Weiterhin bevorzugt ist die zentrale Bohrung rotationssymmetrisch in Bezug auf die Längsachse A der Rolle ausgebildet. Das heißt, dass die Rolle im Querschnitt im Bereich der zentalen Bohrung umlaufend gleiche Wandungsstärken besitzt. Dadurch ist gewährleistet, dass die Rolle am Nocken bzw. am Exzenter der Antriebswelle gleichmäßig abläuft. Die Formsteifigkeit der Rolle verändert sich demnach lediglich entlang ihrer axialen Erstreckung.Farther Preferably, the central bore is rotationally symmetric with respect formed on the longitudinal axis A of the roller. This means, that the roller in the cross section in the area of the central bore revolving has the same wall thicknesses. This ensures that that the roller on the cam or on the eccentric of the drive shaft evenly expires. The form stiffness of the role changed Accordingly, only along its axial extent.

Neben einem kegelförmigen, teilkugelförmigen und/oder teililipsoiden Teilabschnitt a kann die zentrale Bohrung der Rolle auch einen zylinderförmigen Teilabschnitt b besitzen. In diesem Teilabschnitt besitzt die Rolle eine konstante Formsteifigkeit, so dass dieser Teilabschnitt vorzugsweise einen mittleren Teilabschnitt der Rolle bildet. Einen zylinderförmigen Teilabschnitt b kann beispielsweise eine durchgehende zentrale Bohrung aufweisen, die sich von einer Stirnfläche der Rolle zur anderen erstreckt. Der zylinderförmige Teilabschnitt b weist vorzugsweise einen geringeren Durchmesser als ein sich hieran anschließender Teilabschnitt a auf. Auf diese Weise bleibt gewährleistet, dass die Innenkontur keine Hinterschneidungen aufweist. Ein zylindeförmiger Teilabschnitt ist somit besonders einfach herzustellen.Next a conical, partially spherical and / or Teililipsoiden section a can the central bore of the role also have a cylindrical portion b. In In this section, the roller has a constant stiffness, so that this section preferably a central portion the role forms. A cylindrical section For example, b may have a continuous central bore, which extends from one end face of the roll to the other. The cylindrical portion b preferably has a smaller diameter than a subsequent thereto Part a on. This ensures that that the inner contour has no undercuts. A cylindrical shape Subsection is thus particularly easy to manufacture.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Stirnflächen der Rolle zumindest über einen Teilbereich konvex gewölbt und/oder konisch verlaufend ausgebildet sind. Weist eine Stirnfläche eine zentrale Bohrung auf, besitzt die zumindest teilweise konvex gewölbte und/oder konisch verlaufende Stirnfläche eine zenrale Ausnehmung. Die Stirnfläche kann im Übergang zur zentralen Bohrung gerundet ausgebildet sein. Weist die Rolle an beiden Stirnflächen jeweils eine zentrale Bohrung auf, bilden lediglich die verbleibenden Randbereiche der Stirnflächen, die die jeweilige Bohrung umgeben, Kontaktbereiche zwischen der Rolle und dem Stößel aus.Of Furthermore, it is preferably provided that the end faces the roller convexly curved at least over a partial area and / or tapered. Has an end face a central bore, which has at least partially convex arched and / or tapered face a zenrale recess. The frontal area may be in transition be rounded rounded to the central bore. Indicates the role on both end faces in each case a central bore, form only the remaining edge areas of the faces, which surround the respective bore, contact areas between the Roll and the pestle out.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rolle zumindest teilweise im Stößel aufgenommen, wobei vorzugsweise der Stößel im Bereich der Rollenaufnahme hohlzylindrisch ausgebildet ist, so dass die Stirnflächen der Rolle zumindest teilweise an einer Innenumfangsfläche des Stößels anliegen. Zur weiteren Abstützung kann ferner ein Rollenschuh im Tassenstößel angeordnet sein. Da auch der Rolleschuh im Kontaktbereich mit der Rolle eine dynamische Belastung erfährt, kommen die vorstehend genannten Vorteile auch im Kontaktbereich der Rolle mit dem Rollenschuh zum Tragen.According to one preferred embodiment, the role is at least partially received in the plunger, preferably the Tappet in the area of the roller holder hollow cylindrical is formed, so that the end faces of the roller at least partially on an inner peripheral surface of the plunger issue. For further support may further include a roller shoe in Be arranged tappets. As well as the roller shoe experiencing dynamic loading in the contact area with the roller, the advantages mentioned above also come in the area of contact the roller with the roller shoe for carrying.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail. Show it:

1 einen Teillängsschnitt durch ein Pumpenelement einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform und 1 a partial longitudinal section through a pump element of a high-pressure pump according to the invention according to a first embodiment and

2 einen Längsschnitt durch eine Rolle gemäß einer alternativen Ausführungsform. 2 a longitudinal section through a roller according to an alternative embodiment.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

Das in 1 ausschnittsweise dargestellte Pumpenelement einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe weist einen Pumpenkolben 1 auf, der mittelbar über eine Rolle 4 an einem Nocken 2 eine Antriebswelle (nicht dargestellt) abgestützt ist. Die Rolle 4 ist zumindest teilweise in einem Stößel 3 aufgenommen, der ein topfförmiges Ende aufweist. Zur weiteren Abstützung der Rolle 4 ist ferner ein Rollenschuh 9 vorgesehen, der zwischen dem Stößel 3 und der Rolle 4 angeordnet ist. Die Rotation der Antriebswelle wird über den Nocken 2 auf die Rolle 4 übertragen, die außenumfangsseitig auf dem Nocken 2 abrollt. Die Außenumfangseite des Nockens 2 bildet somit eine Lauffläche 8 aus. Aufgrund der Exzentrizität des Nockens 2 in Bezug auf die Längsachse der Antriebswelle wird deren Rotationsbewegung über die im Stößel 3 gehaltene Rolle 4 in eine lineare Bewegung des Pumpenkolbens 1 übertragen. Hierbei werden insbesondere die Kontaktbereiche der Rolle 4 am Stößel 3 sowie an der Lauffläche 8 des Nockens 2 dynamisch belastet. Diese Kontaktbereiche unterliegen daher einem erhöhten Verschleiß. Zu diesen Kontaktbereichen zählen zum Einen die Stirnflächen 6 und 6, welche an der Innenumfangsfläche 7 des topfförmigen Endes des Stößels 3 anliegen. Im Bereich der anliegenden Stirnflächen 6 und 6' wird daher auch die Innenumfangsfläche 7 des Stößels 3 stark beansprucht. Zum Anderen bildet die Außenumfangsfläche 10 der Rolle 4 einen Kontaktbereich mit der Lauffläche 8 des Nockens 2 aus. Auch diese Flächen werden demnach stark beansprucht. Um insbesondere den Verschleiß an der Außenumfangsfläche 10 der Rolle 4 und an der Lauffläche 8 des Nockens 2 zu verringern, ist die Rolle 4 hohl ausgebildet, indem sie eine zentrale Bohrung 5 aufweist, die sich von der einen Stirnseite 6 zur anderen Stirnseite 6' entlang der Längsachse A der Rolle 4 erstreckt. Die Bohrung 5 weist verschiedene Teilabschnitte auf, wobei die Teilabschnitte a konisch und der Teilabschnitt b zylinderförmig ausgebildet sind. Die zentrale Bohrung 5 weist somit eine profilierte Innenkontur auf, welche eine Optimierung der Rollensteifigkeit ermöglicht. Der zylinderförmige Teilabschnitt b der zentralen Bohrung 5 ist mittig angeordnet. Zu beiden Seiten des Teilabschnitts b schließt sich jeweils ein Teilabschnitt a an, der konisch verläuft, wobei der Durchmesser der zentralen Bohrung 5 von innen nach außen, zu den Seitenflächen 6 und 6' hin, zunimmt. Die im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Rolle 4 weist somit im Bereich der Seitenflächen 6 und 6' eine geringere Stärke auf. Mit Verringerung der Wandungsstärke nimmt auch die Rollensteifigkeit ab, so dass diese im Bereich der Seitenflächen 6 und 6' am geringsten ist. Über die Innenkontur der zentralen Bohrung 5 kann demnach die Rollensteifigkeit derart eingestellt werden, dass der Anpressdruck der Rolle 4 an der Lauffläche 8 des Nockens 2 im Bereich des Teilabschnittes a geringer als im Bereich des Teilabschnittes b ist. Beim Ablaufen der Rolle 4 auf dem Nocken 2 wird somit nicht nur die Kantenpressung der Rolle 4 verringert, sondern auch die Gefahr des Eingrabens der Rolle 4 in die Lauffläche 8 des Nockens 2.This in 1 partially shown pump element of a high-pressure pump according to the invention has a pump piston 1 on, indirectly over a roll 4 on a cam 2 a drive shaft (not shown) is supported. The role 4 is at least partially in a pestle 3 taken, which has a cup-shaped end. To further support the role 4 is also a roller shoe 9 provided, between the plunger 3 and the role 4 is arranged. The rotation of the drive shaft is via the cam 2 on the role 4 transferred, the outer circumference on the cam 2 rolls. The outer peripheral side of the cam 2 thus forms a tread 8th out. Due to the eccentricity of the cam 2 with respect to the longitudinal axis of the drive shaft whose rotational movement over that in the plunger 3 held roll 4 in a linear movement of the pump piston 1 transfer. In this case, in particular, the contact areas of the role 4 on the pestle 3 as well as on the tread 8th of the cam 2 loaded dynamically. These contact areas are therefore subject to increased wear. These contact areas include the front surfaces 6 and 6 , which on the inner peripheral surface 7 the cup-shaped end of the plunger 3 issue. In the area of the adjacent faces 6 and 6 ' is therefore also the inner peripheral surface 7 of the plunger 3 heavily used. On the other hand forms the outer peripheral surface 10 the role 4 a contact area with the tread 8th of the cam 2 out. These areas are therefore heavily used. In particular, the wear on the outer peripheral surface 10 the role 4 and on the tread 8th of the cam 2 to reduce is the role 4 Hollow formed by having a central bore 5 has, extending from one end face 6 to the other end face 6 ' along the longitudinal axis A of the roll 4 extends. The hole 5 has various sections, wherein the sections a conical and the section b are cylindrical. The central hole 5 thus has a profiled inner contour, which allows optimization of the roller stiffness. The cylindrical section b of the central bore 5 is arranged in the middle. On both sides of the section b is followed in each case by a partial section a, which runs conically, wherein the diameter of the central bore 5 from the inside out, to the side surfaces 6 and 6 ' towards, increases. The essentially hollow cylindrical roller 4 thus points in the area of the side surfaces 6 and 6 ' a lower strength. As the wall thickness is reduced, the roller stiffness also decreases, so that this in the area of the side surfaces 6 and 6 ' is lowest. About the inner contour of the central bore 5 Accordingly, the roller stiffness can be adjusted so that the contact pressure of the roller 4 on the tread 8th of the cam 2 is lower than in the region of the partial section b in the region of the partial section a. When the roll expires 4 on the cam 2 Thus, not only the edge pressure of the roll 4 but also the danger of burying the role 4 in the tread 8th of the cam 2 ,

Die in 1 dargestellte Ausführung der zentralen Bohrung 5, deren Innenkontur sich aus einem ersten konisch verlaufenden Teilabschnitt a, einem zylinderförmigen Teilabschnitt b sowie einem zweiten konisch verlaufenden Teilabschnitt a zusammensetzt, ist lediglich beispielhaft gewählt. Die Innenkontur der zentralen Bohrung 5 kann sich auch aus zwei oder mehr als drei Teilabschnitten zsuammensetzen, die darüber hinaus auch teilkugelförmig oder teililipsoid ausgebildet sein können. Ferner können die Übergänge der Teilabschnitte abgeflacht oder gerundet sein. Gleiches gilt für den Übergang der zentralen Bohrung 5 in eine der Stirnflächen 6 bzw. 6'. Auch diese können abgeflacht oder gerundet sein.In the 1 illustrated embodiment of the central bore 5 , whose inner contour is composed of a first conically extending portion a, a cylindrical portion b and a second conical portion a is selected only by way of example. The inner contour of the central bore 5 can also zsuammensetzen of two or more than three sections, which may also be formed partly spherical or teililipsoid beyond. Furthermore, the transitions of the sections may be flattened or rounded. The same applies to the transition of the central bore 5 in one of the faces 6 respectively. 6 ' , These too can be flattened or rounded.

Um ein gleichmäßiges Ablaufen der Rolle 4 auf der Lauffläche 8 des Nockens 2 zu ermöglichen, ist die zentrale Bohrung 5 – unabhängig von der jeweils gewählten Innenkontur – rotationssymmetrisch in Bezug auf die Längsachse A ausgeführt. Das heißt, dass im Querschnitt die Rolle 4 im Bereich der zentralen Bohrung 5 umlaufend die gleiche Wandungsstärke besitzt. Ein gleichmäßiges Ablaufen wird auch dadurch gewährleistet, dass die zentrale Bohrung 5 in Bezug auf eine Mittelachse senkrecht zur Längsachse A spiegelsymmetrisch ausgeführt ist.To ensure smooth running of the roll 4 on the tread 8th of the cam 2 to enable is the central hole 5 - Regardless of the selected inner contour - rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis A. That is, in cross-section the role 4 in the area of the central hole 5 circumferentially has the same wall thickness. A smooth drainage is also ensured by the fact that the central bore 5 is mirror-symmetrical with respect to a central axis perpendicular to the longitudinal axis A.

Eine alterantive Ausführungsform der Rolle 4 eines Pumpenelements einer weiteren erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe ist in der 2 dargestellt. Anstelle einer durchgehenden zentralen Bohrung 5 weist diese Rolle 4 zwei Sacklochbohrungen 5 auf, die sich jeweils von einer Stirnfläche 6 bzw. 6' nach innen erstrecken. Auch diese sind rotationssymmetrisch in Bezug auf die Längsachse A angordnet und weisen eine gespiegelte Innenkontur auf. Die dargestellte Ausführungsform zeigt zwei Sacklochbohrungen mit eilipsenförmig verlaufender Innenkontur. Der Übergang der Bohrungen 5 in die Stirnflächen 6 bzw. 6' ist jeweils gerundet ausgeführt. Die Sacklochbohrungen 5 an den Stirnflächen 6 und 6' der Rolle 4 bewirken, dass diese in den Teilabschnitten a eine geringere Steifigkeit aufweist. Somit kann die Rollensteifigkeit auch durch Ausbildung von zwei Sacklochbohrungen optimiert werden. Die Rollensteifigkeit wird über die jeweilige Innenkontur der Bohrungen 5 bestimmt, d. h. insbesondere über deren Länge sowie den jeweiligen Durchmesserverhältnissen. Verschleißerscheinungen an der Außenumfangsfläche 10 der Rolle 4 und der Lauffläche 8 des Nockens 2 werden somit deutlich verringert.An alternative embodiment of the role 4 a pump element of another high pressure pump according to the invention is in the 2 shown. Instead of a continuous central hole 5 has this role 4 two blind holes 5 on, each one of an end face 6 respectively. 6 ' extend inwards. These are also rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis A angordnet and have a mirrored inner contour. The illustrated embodiment shows two blind holes with eilipsenförmig extending inner contour. The transition of the holes 5 in the frontal areas 6 respectively. 6 ' is always rounded. The blind holes 5 on the front surfaces 6 and 6 ' the role 4 cause them in the sections a has a lower rigidity. Thus, the roller stiffness can also be optimized by forming two blind holes. The roller stiffness is over the respective inner contour of the holes 5 determined, ie in particular over the length and the respective diameter ratios. Wear on the outer peripheral surface 10 the role 4 and the tread 8th of the cam 2 are thus significantly reduced.

Weist die Hochdruckpumpe mehr als ein Pumpenelemenet auf, so besitzt jedes Pumpenelement eine Rolle 4 mit wenigstens einer zentralen Bohrung 5, die eine die Rollensteifigkeit bestimmende Innenkontur besitzt. Bei der Auslegung der Innenkontur findet vorzugsweise auch der Rollenwerkstoff Berücksichtigung.If the high-pressure pump has more than one pump element, then each pump element has a role 4 with at least one central bore 5 , which has a roller stiffness determining inner contour. When designing the inner contour, the roll material is preferably also taken into account.

Eine verschleißmindernde Wirkung besitzt die vorgeschlagene Rollenausbildung auch in Bezug auf einen ggf. vorgesehen Rollenschuh 9, an dem die Rolle 4 zusätzlich abgestützt sein kann. Ein Rollenschuh 9 muss jedoch nicht notwendigerweise vorgesehen sein. Die Rolle 4 kann auch über andere Stützelemente zusätzlich am Stößel 3 abgestützt sein.A wear-reducing effect has the proposed role training also in relation to a possibly provided roller shoe 9 on which the role 4 can be additionally supported. A roller shoe 9 however, it does not necessarily have to be provided for. The role 4 can also have other support elements in addition to the plunger 3 be supported.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006041673 A1 [0001]
DE 2731474 A1 [0003]

Claims

High-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine having at least one pump element which has a pump piston ( 1 ), which via a cam ( 2 ) or eccentric drive shaft is driven in a lifting movement, wherein the pump piston ( 1 ) indirectly via a plunger ( 3 ) and a role ( 4 ) on the cam ( 2 ) or eccentric of the drive shaft is supported, characterized in that the roller ( 4 ) at least one central bore ( 5 ), which extends along the longitudinal axis (A) of the roll ( 4 ) and has at least one conical, partially spherical and / or partially ellipsoidal section (a) for forming an inner contour.

High pressure pump according to claim 1, characterized in that the central bore ( 5 ) is a blind hole extending from an end face ( 6 . 6 ' ) of the role ( 4 ) extends inwards.

High-pressure pump according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the central bore ( 5 ) becomes larger from the inside out, so that the rigidity of the roller ( 4 ) to an end face ( 6 . 6 ' ) decreases.

High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the central bore ( 5 ) rotationally symmetric with respect to the longitudinal axis (A) of the roller ( 4 ) is trained.

High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the central bore ( 5 ) has a cylindrical portion (b).

High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the end faces ( 6 . 6 ' ) are curved convexly over at least a portion and / or tapered.

High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the roller ( 4 ) at least partially in the ram ( 3 ), wherein vorzgusweise the plunger ( 3 ) is formed in the region of the roller receiving hollow cylindrical, so that the end faces ( 6 . 6 ' ) of the role ( 4 ) at least partially on an inner peripheral surface ( 7 ) of the plunger ( 3 ) issue.