DE102009028375A1

DE102009028375A1 - Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem

Info

Publication number: DE102009028375A1
Application number: DE200910028375
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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine in einem Gehäuse rotierbar gelagerte Antriebswelle (1), welche über einen exzentrischen Wellenabschnitt (2) zumindest einen Pumpenkolben (5) betätigt, wobei zwischen dem exzentrischen Wellenabschnitt (2) und dem zumindest einen Pumpenkolben (5) ein Laufring (3) platziert ist, welcher auf dem exzentrischen Wellenabschnitt (2) drehbar gelagert ist und über welchen eine Rotation der Antriebswelle (1) in eine translatorische Auf- und Abwärtsbewegung des zumindest einen Pumpenkolbens (5) umsetzbar ist, wobei ferner sich der Laufring (3) mindestens zwei Einzelteilen (3.1, 3.2) zusammensetzt, wobei eine jeweilige Verbindungsfuge (6) der mindestens zwei Einzelteile (3.1, 3.2) durch eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme des exzentrischen Wellenabschnitts (2) im Laufring (3) verläuft.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine in einem Gehäuse rotierbar gelagerte Antriebswelle, welche über einen exzentrischen Wellenabschnitt zumindest einen Pumpenkolben betätigt, wobei zwischen dem exzentrischen Wellenabschnitt und dem zumindest einen Pumpenkolben ein Laufring platziert ist, welcher auf dem exzentrischen Wellenabschnitt drehbar gelagert ist und über welchen eine Rotation der Antriebswelle in eine translatorische Auf- und Abwärtsbewegung des zumindest einen Pumpenkolbens umsetzbar ist.
Aus der DE 197 05 205 A1 ist bereits eine Hochdruckpumpe bekannt, bei welcher in einem Gehäuse eine Antriebswelle rotierbar gelagert ist, die über einen exzentrischen Wellenabschnitt drei, sternförmig um den Wellenabschnitt herum platzierte Pumpenkolben betätigt. Um hierbei die rotatorische Bewegung der Antriebswelle in jeweils translatorische Auf- und Abwärtsbewegungen der Pumpenkolben umzusetzen, ist auf dem exzentrischen Wellenabschnitt ein Laufring platziert, der bezüglich des Wellenabschnitts drehbar gelagert ist und auf seinem Außenumfang mit den Pumpenkolben in Kontakt steht. Dadurch, dass der Laufring bezüglich des exzentrischen Wellenabschnitts eine Verdrehung ausführen kann, wird der, bei einer Rotation der Antriebswelle am exzentrischen Wellenabschnitt hervorgerufene Hub auf die Pumpenkolben übertragen. Dabei führt der Laufring ständig eine Relativverschiebung bezüglich der drei Pumpenkolben aus.
Allerdings muss im Falle der Hochdruckpumpe des Standes der Technik der Durchmesser und der Versatz des exzentrischen Wellenabschnitts an die übrigen Durchmesser der Antriebswelle angepasst werden, um ein Auffädeln des Laufrings vom einen Ende der Antriebswelle her auf den exzentrischen Wellenabschnitt zu ermöglichen. Dementsprechend können je nach Gestaltung der Antriebswelle nicht die, für den Betrieb der Hochdruckpumpe optimalen Werte für Exzentrizität und Durchmesser des Wellenabschnitts gewählt werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckpumpe zur Verfügung zu stellen, bei welcher ein, einen Laufring führender, exzentrischer Wellenabschnitt in Bezug auf Durchmesser und Exzentrizität weitestgehend unabhängig gegenüber übrigen Wellenabschnitten der Antriebswelle gestaltet werden kann, gleichzeitig aber eine einfache Montage des Laufrings möglich ist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass sich der Laufring aus mindestens zwei Einzelteilen zusammensetzt, wobei eine jeweilige Verbindungsfuge der mindestens zwei Einzelteile durch eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme des exzentrischen Wellenabschnitts im Laufring verläuft.
Vorteile der Erfindung
Mittels der Teilung des Laufrings kann der Durchmesser des exzentrischen Wellenabschnitts, sowie der Versatz bezüglich der übrigen Abschnitte der Antriebswelle weitestgehend unabhängig gestaltet werden, da der Laufring in diesem Fall nicht mehr von einem Ende der Antriebswelle auf den exzentrischen Wellenabschnitt aufgefädelt werden muss. Stattdessen werden die mindestens zwei Einzelteile einfach im Bereich des exzentrischen Wellenabschnitts an der jeweiligen Verbindungsfuge zusammengesetzt und fixiert. Folglich kann also auch der Montageaufwand deutlich reduziert werden.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind die mindestens zwei Einzelteile durch Auseinanderbrechen eines einstückig ausgebildeten Laufrings entlang einer Sollbruchstelle gebildet. Durch diese Maßnahme passen die mindestens zwei Einzelteile bei der Montage exakt zusammen, was sich hinsichtlich der Belastbarkeit des Laufrings und einer Kraftübertragung zwischen den Teilen vorteilhaft auswirkt.
In Weiterbildung der Erfindung sind die mindestens zwei Einzelteile an je zumindest vier Verbindungsstellen zusammengefügt, die zueinander beabstandet an der jeweiligen Verbindungsfuge vorgesehen sind. Dies hat den Vorteil, dass durch das Vorsehen von vier zueinander beanstandeten Verbindungsstellen ein Zusammenhalt des Laufrings auch bei höheren Krafteinwirkungen gewährleistet ist.
Zweckmäßigerweise sind diese Verbindungsstellen, an in axialer Richtung vorgelagerten Flanschen ausgeprägt. Dadurch kann der Laufring in radialer Richtung kompakt gestaltet und gleichzeitig in axialer Richtung Anlaufflächen des Laufrings gebildet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die mindestens zwei Einzelteile über Schraubverbindungen zusammengefügt. Die Verwendung von Schraubverbindungen hat insbesondere den Vorteil, dass eine leicht montierbare, lösbare Verbindung realisiert wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem exzentrischen Wellenabschnitt und dem Laufring eine Lagerschale vorgesehen, die in zumindest zwei Segmente unterteilt ist. Durch das Vorsehen einer Lagerschale kann zwischen dem Wellenabschnitt und dem Laufring eine sehr kompakte Lagerung ausgebildet werden. Durch die Unterteilung in zumindest zwei Segmente ist zudem auch deren einfache Montierbarkeit auf dem exzentrischen Wellenabschnitt gegeben.
Zweckmäßigerweise korrespondiert eine Unterteilung der Lagerschale zu einer Aufteilung des Laufrings, wobei das jeweilige Segment in das je zugehörige Einzelteil eingepresst oder eingeklebt ist. Dies hat den Vorteil, dass damit die Montage des Laufrings mitsamt der Lagerschale weiter vereinfacht wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigen:
1 einen Detailschnitt der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe im Bereich einer Antriebswelle, und
2 eine Seitenansicht des Bereichs aus 1.
Ausführungsform der Erfindung
In 1 ist ein Detailschnitt der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe, bei welcher es sich um eine Hochdruckkraftstoffpumpe beispielsweise in Form einer Steckpumpe handeln kann, im Bereich einer Antriebswelle 1 dargestellt. Diese Antriebswelle 1 ist in einem – hier nicht dargestellten – Gehäuse rotierbar gelagert und verfügt über einen Wellenabschnitt 2, der exzentrisch bezüglich der restlichen Antriebswelle 1 positioniert ist. Auf seinem Außendurchmesser trägt dieser exzentrische Wellenabschnitt 2 einen Laufring 3, der über eine, zwischen Laufring 3 und exzentrischem Wellenabschnitt 2 platzierte Lagerschale 4 auf dem exzentrischen Wellenabschnitt 2 drehbar gelagert ist. An einem Außenumfang steht der Laufring 3 wiederum mit einem Pumpenkolben 5 in Wirkverbindung, welcher bei einer translatorischen Auf- und Abwärtsbewegung auf dem Fachmann bekannte Art und Weise ein Ansaugen und anschließendes Verdichten von Kraftstoff auf Hochdruck hervorruft. Dazu wird bei einer Rotation der Antriebswelle 1 der, durch die Exzentrizität des Wellenabschnitts 2 erzeugte Hub mittels des Laufrings 3 auf den Pumpenkolben 5 übertragen und dabei dessen Auf- und Abwärtsbewegung hervorgerufen.
Um nun allerdings den exzentrischen Wellenabschnitt 2 unabhängig im Durchmesser und Exzentrizität und damit optimal im Hinblick auf den Rest der Antriebswelle 1 gestalten zu können, ist der Laufring 3 aus zwei Einzelteilen 3.1 und 3.2 zusammengesetzt, die entlang einer Verbindungsfuge 6 an vier Verbindungsstellen zusammengefügt sind. Die beiden Einzelteile 3.1 und 3.2 sind dabei Bruchstücke eines ursprünglich einstückig ausgebildeten Laufrings 3, die bei Auseinanderbrechen desselbigen entlang einer Sollbruchstelle gebildet wurden. Hierdurch wird eine sehr exakte Verbindungsfuge 6 erreicht, was die Steifigkeit des Laufrings 3 deutlich steigert. An den Verbindungsstellen wird dabei ein Zusammenhalt der zusammengefügten Einzelteile 3.1 und 3.2 über Schraubverbindungen 7 bewerkstelligt.
Um zudem auch eine Montage der Lagerschale 4 zu ermöglichen, ist auch diese in zwei Segmente 4.1 und 4.2 unterteilt, wobei diese Aufteilung ebenfalls im Bereich der Verbindungsfuge 6 getroffen ist. Um die Montage insgesamt zu vereinfachen, sind die Segmente 4.1 und 4.2 zudem in das je zugehörige Einzelteil 3.1 oder 3.2 eingepresst.
Wie des Weiteren aus 2 ersichtlich ist, sind die Verbindungsstellen der beiden Einzelteile 3.1 und 3.2 in Form von, in axialer Richtung vorgelagerten Flanschen 8a und 8b ausgeprägt, welche die Schraubverbindungen 7 jeweils aufnehmen. Dadurch kann der Laufring 3 in radialer Richtung insgesamt kompakter gestaltet werden, während gleichzeitig in axialer Richtung Anlaufflächen des Laufrings 3 gebildet werden, so dass ein Herauswandern des Laufrings 3 aus dem Kontaktbereich mit dem Pumpenkolben 5 verhindert wird.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Hochdruckpumpe kann somit der Durchmesser und die Exzentrizität eines, einen Laufring 3 aufnehmenden exzentrischen Wellenabschnitts 2 unabhängig von weiteren Abschnitten einer Antriebswelle 1 gestaltet und dabei gleichzeitig eine einfache Montage dieses Laufrings 3 gewährleistet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19705205 A1 [0002]

Claims

Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine in einem Gehäuse rotierbar gelagerte Antriebswelle (1), welche über einen exzentrischen Wellenabschnitt (2) zumindest einen Pumpenkolben (5) betätigt, wobei zwischen dem exzentrischen Wellenabschnitt (2) und dem zumindest einen Pumpenkolben (5) ein Laufring (3) platziert ist, welcher auf dem exzentrischen Wellenabschnitt (2) drehbar gelagert ist und über welchen eine Rotation der Antriebswelle (1) in eine translatorische Auf- und Abwärtsbewegung des zumindest einen Pumpenkolbens (5) umsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Laufring (3) aus mindestens zwei Einzelteilen (3.1, 3.2) zusammensetzt, wobei eine jeweilige Verbindungsfuge (6) der mindestens zwei Einzelteile (3.1, 3.2) durch eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme des exzentrischen Wellenabschnitts (2) im Laufring (3) verläuft.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Einzelteile (3.1, 3.2) durch Auseinanderbrechen eines einstückig ausgebildeten Laufrings (3) entlang einer Sollbruchstelle gebildet sind.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Einzelteile (3.1, 3.2) an je zumindest vier Verbindungsstellen zusammengefügt sind, die zueinander beabstandet an der jeweiligen Verbindungsfuge (6) vorgesehen sind.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen an, in axialer Richtung vorgelagerten Flanschen (8a, 8b) ausgeprägt sind.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Einzelteile (3.1, 3.2) über Schraubverbindungen (7) zusammengefügt sind.
Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem exzentrischen Wellenabschnitt (2) und dem Laufring (3) eine Lagerschale (4) vorgesehen ist, die in zumindest zwei Segmente (4.1, 4.2) unterteilt ist.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterteilung der Lagerschale (4) zu einer Aufteilung des Laufrings (3) korrespondiert und das jeweilge Segment (4.1; 4.2) in das je zugehörige Einzelteil (3.1; 3.2) eingepresst oder eingeklebt ist.
Kraftstoffeispritzsystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend zumindest eine Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.