DE102009028392A1

DE102009028392A1 - High-pressure pump, particularly radial or reciprocating-piston-pump for fuel injection plant of air-compressing, self-igniting internal combustion engines, has pump assembly and drive shaft

Info

Publication number: DE102009028392A1
Application number: DE102009028392A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Meier; Gernot Repphun
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
Anticipated expiration: 2029-08-11
Also published as: DE102009028392B4

Abstract

The high-pressure pump (1) has a pump assembly (13) and a drive shaft (6). The pump assembly is assigned to a cam (9). A roller shoe (26) has a wear resistant part (35), on which a roller (25) for transmitting the driving force from the cam of the drive shaft partially lies on a pump piston (16).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffpumpen für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.The The invention relates to a high-pressure pump, in particular a radial or inline piston pump. Specifically, the invention relates to the field fuel pumps for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.

Aus der DE 10 2005 046 670 A1 ist eine Hochdruckpumpe für eine Brennstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt. Die bekannte Hochdruckpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in dem wenigstens ein Pumpenelement angeordnet ist. Das Pumpenelement umfasst einen durch eine Antriebswelle in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der in einer Zylinderbohrung geführt ist und in dieser einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenkolben stützt sich mittelbar über einen hohlzylinderförmigen Stößel an der Antriebswelle ab. Hierbei ist in den Stößel ein Stützelement eingesetzt, in dem eine Rolle drehbar gelagert ist, die auf dem Nocken der Antriebswelle abrollt. Die Drehachse der Rolle ist dabei parallel zur Drehachse der Antriebswelle. Das Stützelement weist auf seiner der Antriebswelle zugewandten Seite eine Vertiefung auf, in der die Rolle gelagert ist.From the DE 10 2005 046 670 A1 a high pressure pump for a fuel injector of an internal combustion engine is known. The known high-pressure pump has a pump housing, in which at least one pump element is arranged. The pump element comprises a driven by a drive shaft in a stroke pump piston, which is guided in a cylinder bore and defines a pump working space therein. The pump piston is supported indirectly via a hollow cylindrical ram on the drive shaft. Here, in the plunger, a support element is used, in which a roller is rotatably mounted, which rolls on the cam of the drive shaft. The axis of rotation of the roller is parallel to the axis of rotation of the drive shaft. The support member has on its side facing the drive shaft a recess in which the roller is mounted.

Die aus der DE 10 2005 046 670 A1 bekannte Hochdruckpumpe hat den Nachteil, dass die Ausgestaltung des Stützelements aufwändig ist und die erforderliche Festigkeit des Stützelements ein hohes Gewicht des im Betrieb bewegten Stützelements bedingt. Im Betrieb entstehen nämlich zwischen der Rolle und dem Stützelement, in dem die Rolle gelagert ist, hohe Flächenpressungen und Gleitgeschwindigkeiten im Kontakt zur Rolle. Hierbei kommt es zu einer hohen Beanspruchung des Stützelements. Um diese Belastungen aufzunehmen, ist eine aufwändige Bearbeitung erforderlich. Außerdem ergibt sich ein relativ großes Gewicht des Stützelements, um den Belastungen standzuhalten.The from the DE 10 2005 046 670 A1 known high-pressure pump has the disadvantage that the design of the support element is complex and the required strength of the support element requires a high weight of the moving during operation support element. In fact, during operation, high surface pressures and sliding speeds occur in contact with the roller between the roller and the support element in which the roller is mounted. This results in a high stress on the support element. To accommodate these loads, a complex processing is required. In addition, there is a relatively large weight of the support element to withstand the loads.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Ausgestaltung verbessert ist und insbesondere die Herstellung vereinfacht ist. Speziell besteht der Vorteil, dass eine kostengünstige Herstellung eines Rollenschuhs, in dem die Rolle gelagert ist, ermöglicht ist und eine Masse des im Betrieb bewegten Rollenschuhs verringert werden kann.The High-pressure pump according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that improves a design is and in particular the production is simplified. Specifically exists the advantage that cost-effective production of a Roller shoe in which the roller is mounted, allows is and reduces a mass of moving in operation roller shoe can be.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckpumpe möglich.By the measures listed in the dependent claims are advantageous developments of specified in claim 1 High pressure pump possible.

Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise als Dieselhochdruckeinspritzpumpe ausgestaltet sein. Hierbei kann zwischen dem Rollenschuh und der Rolle ein halboffenes Gleitlager gebildet sein, wobei die Drehbewegung der Antriebswelle mit dem Nocken (Nockenwelle) in die Hubbewegung des als Hochdruckkolben dienenden Pumpenkolbens umgesetzt wird. Hierbei wirken auf den Rollenschuh hohe Flächenpressungen und Gleitgeschwindigkeiten im Kontakt zur Rolle. Als Schmierstoff kann bei dieser Ausgestaltung der ohnehin vorhandene Dieselbrennstoff verwendet werden. Allerdings kann auf Grund der niedrigen Viskosität des Dieselbrennstoffs die Pressung nur teilweise durch das hydrodynamische Druckpolster übernommen werden. Die übrige Belastung muss durch eine hohe Beanspruchbarkeit, insbesondere des Werkstoffs des Rollenschuhs, aufgenommen werden.The High-pressure pump can, for example, as a diesel high-pressure injection pump be designed. This can be between the roller shoe and the Role be formed a semi-open sliding bearing, wherein the rotational movement the drive shaft with the cam (camshaft) in the stroke movement of the high-pressure piston pump piston is reacted. Hereby, high surface pressures act on the roller shoe and sliding speeds in contact with the roll. As a lubricant can in this embodiment of the already existing diesel fuel be used. However, due to the low viscosity of the diesel fuel, the pressure is only partially absorbed by the hydrodynamic pressure pad become. The rest of the load must be due to a high resistance, in particular of the material of the roller shoe, are received.

Durch die Ausgestaltung des Rollenschuhs mit einem verschleißfesten Teil, an dem die Rolle zum Übertragen der Antriebskraft von dem Nocken der Antriebswelle auf den Pumpenkolben zumindest im Wesentlichen anliegt, kann eine optimierte Ausgestaltung des Rollenschuhs an die jeweiligen Anforderungen erfolgen. Hierbei ist beispielsweise eine zweiteilige Ausgestaltung des Rollenschuhs möglich. Da die auftretenden Belastungen im Betrieb in der Regel nur lokal über den Rollenschuh verteilt sind, kann das verschleißfeste Teil in vorteilhafter Weise relativ klein ausgestaltet sein. Da die Belastung des übrigen Rollenschuhs relativ gering ist, kann bei diesem auf eine aufwändige Bearbeitung verzichtet werden und ein kostengünstig herzustellender Werkstoff zur Anwendung kommen, der auch im Hinblick auf andere Gesichtspunkte optimiert ist. Speziell kann der andere Teil des Rollenschuhs, der das verschleißfeste Teil aufnimmt, im Hinblick auf die Maße des Rollenschuhs optimiert sein.By the embodiment of the roller shoe with a wear-resistant Part where the role of transmitting the driving force from the cam of the drive shaft to the pump piston at least in Essentially applied, can be an optimized design of the roller shoe to the respective requirements. Here is, for example a two-part design of the roller shoe possible. Since the occurring loads in the enterprise usually only locally over the roller shoe are distributed, the wear-resistant Part be designed in an advantageous manner relatively small. There the load of the remaining roller shoe is relatively low, can waive a complex processing in this and a cost-effectively manufactured material be applied, including with regard to other aspects is optimized. Specifically, the other part of the roller shoe, the absorbs the wear-resistant part, in view of the Be optimized dimensions of the roller shoe.

In vorteilhafter Weise umfasst der Rollenschuh einen Grundkörper. Ferner ist es vorteilhaft, dass das verschleißfeste Teil als Einlegeteil ausgestaltet ist, das in den Grundkörper eingelegt. Möglich ist es auch, dass das verschleißfeste Teil in den Grundkörper des Rollenschuhs eingesetzt ist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine zweiteilige Ausgestaltung des Rollenschuhs realisiert werden. Im Bereich des Einlegeteils ist die Anlage der Rolle innerhalb des Betriebsbereichs vorgesehen. In der Startphase kann die Rolle gegebenenfalls auch mit dem Grundkörper in Anlage kommen, wobei die auftretenden Kräfte hierbei relativ gering sind oder nur für kurze Zeit wirken.In Advantageously, the roller shoe comprises a base body. Furthermore, it is advantageous that the wear-resistant part designed as an insert, which is in the body inserted. It is also possible that the wear-resistant Part is inserted into the main body of the roller shoe. This can advantageously be a two-part design be realized of the roller shoe. In the area of the insert it is planned to create the role within the operating area. In the starting phase, the role may possibly also with the main body come into contact with the forces occurring here are relatively small or act only for a short time.

Vorteilhaft ist es, dass der Grundkörper das verschleißfeste Teil des Rollenschuhs zumindest teilweise umgibt. Ferner ist es vorteilhaft, dass der Grundkörper des Rollenschuhs durch eine Umspritzung des verschleißfesten Teils ausgebildet ist. Als Material für die Umspritzung eignet sich beispielsweise ein Werkstoff, der auf einem Metallpulver basiert. Hierbei kann in vorteilhafter Weise ein Festschmierstoff zu dem Werkstoff hinzugefügt sein. Beispielsweise kann ein Molybdändisulfid als Festschmierstoff dienen. Der Grundkörper kann dann als Pulverspritzgusskörper mit solch einem Festschmierstoff ausgebildet sein.It is advantageous that the base body at least partially surrounds the wear-resistant part of the roller shoe. Furthermore, it is advantageous that the main body of the roller shoe is formed by an encapsulation of the wear-resistant part. When Material for the extrusion coating, for example, is a material that is based on a metal powder. In this case, a solid lubricant may be added to the material in an advantageous manner. For example, a molybdenum disulfide can serve as a solid lubricant. The main body can then be designed as a powder injection molded body with such a solid lubricant.

Vorteilhaft ist es auch, dass der Grundkörper aus einem gefüllten Kunststoff ausgebildet ist. Speziell kann der Grundkörper aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet sein, wobei Kohlefasern oder Glasfasern zur Verstärkung dienen. Als Kunststoff eignet sich beispielsweise Polyether-Etherketon (PEEK). Solch einem Kunststoff kann in vorteilhafter Weise ein Festschmierstoff beigemischt sein, beispielsweise Zinksulfid.Advantageous It is also that the main body of a filled Plastic is formed. Specifically, the main body be formed of a fiber-reinforced plastic, wherein Carbon fibers or glass fibers serve to reinforce. When Plastic is, for example, polyether ether ketone (PEEK). Such a plastic may advantageously be a solid lubricant be admixed, for example, zinc sulfide.

Die Beimischung von Festschmierstoffen zu dem Werkstoff, aus dem der Grundkörper gebildet ist, hat den Vorteil, dass eine reduzierte Reibung auftritt, wenn die Rolle außerhalb des Betriebsbereichs des Rollenschuhs läuft, beispielsweise in einem Startfall. Somit kommen die Festschmierstoffe zum Einsatz, wenn die Rolle außerhalb des Betriebsbereichs des Rollenschuhs läuft.The Admixture of solid lubricants to the material from which the Body is formed, has the advantage of being a reduced Friction occurs when the roller is outside the operating range of the Roller shoe runs, for example in a take-off. Thus, the solid lubricants are used when the roll outside the operating range of the roller shoe is running.

Vorteilhaft ist es auch, dass der Grundkörper die Rolle bezüglich einer Drehachse der Rolle mit einem Umschlingungswinkel (Umschließungswinkel) umgibt, der größer als 180° ist. Dadurch kann eine zuverlässige Führung der Rolle erzielt werden, wobei die Rolle in vorteilhafter Weise gehalten ist. Speziell kann eine Verliersicherung für die Rolle durch den Grundkörper gebildet werden. Hierdurch wird die Rolle nach unten festgehalten. Dadurch wird eine Montage und eine gegebenenfalls erforderliche Demontage während einer Wartung erleichtert.Advantageous It is also that the main body concerning the role surrounding a rotation axis of the roll with a wrap angle (wrap angle), which is greater than 180 °. This can a reliable leadership of the role can be achieved wherein the roll is held in an advantageous manner. Specially can a captive for the role of the body be formed. This holds the roll down. As a result, an assembly and possibly required Dismantling during maintenance easier.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Pumpenbaugruppe einen Stößelkörper aufweist und dass der Rollenschuh an seinem Grundkörper in den Stößelkörper eingesetzt ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Schnittstelle zum Stößelkörper gebildet sein.Advantageous it is further that the pump assembly is a plunger body and that the roller shoe at its base body is inserted in the plunger body. Thereby can be an advantageous interface to the tappet body be formed.

In vorteilhafter Weise umfasst das verschleißfeste Teil eine Oberseite, an der Pumpenkolben zumindest mittelbar abgestützt ist. Somit kann das verschleißfeste Teil die Antriebskräfte in vorteilhafter Weise auf den Pumpenkolben übertragen, wobei das belastbare Teil des Rollenschuhs die auftretenden Kräfte überträgt und wobei der Grundkörper des Rollenschuhs entlastet ist. Somit wird die hohe Belastbarkeit des verschleißfesten Teils einerseits gegenüber der Rolle und andererseits gegenüber dem Pumpenkolben ausgenutzt.In Advantageously, the wear-resistant part comprises a Top, supported on the pump piston at least indirectly is. Thus, the wear resistant part can drive forces advantageously transferred to the pump piston, wherein the resilient part of the roller shoe transmits the forces occurring and wherein the main body of the roller shoe is relieved. Thus, the high load capacity of the wear-resistant Partly on the one hand against the role and on the other hand against the Pump piston used.

Vorteilhaft ist es, dass das verschleißfeste Teil an zumindest einer Seite eine verschleißfeste Beschichtung aufweist. Solch eine Beschichtung kann beispielsweise auf diamantartigen Kohlenstoffschichten aufgebaut sein. Die verschleißfeste Beschichtung ist vorzugsweise als harte verschleißfeste Beschichtung ausgestaltet.Advantageous it is that the wear-resistant part on at least one Side has a wear-resistant coating. Such For example, a coating may be on diamond-like carbon layers be constructed. The wear-resistant coating is preferably designed as a hard wear-resistant coating.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:preferred Embodiments of the invention are in the following Description with reference to the accompanying drawings, in which corresponding elements with matching reference numerals are provided, explained in more detail. It shows:

1 eine Hochdruckpumpe in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und 1 a high pressure pump in a schematic, axial sectional view according to an embodiment of the invention and

2 eine auszugsweise Darstellung der in 1 gezeigten Hochdruckpumpe entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie. 2 an excerpt representation of in 1 shown high pressure pump along with II designated cutting line.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

1 zeigt eine Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a high pressure pump 1 in a schematic, axial sectional view according to an embodiment of the invention.

Die Hochdruckpumpe 1 kann insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Speziell eignet sich die Hochdruckpumpe 1 für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoffverteilerleiste, die Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.The high pressure pump 1 can be used in particular as a radial or inline piston pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines. Specifically, the high pressure pump is suitable 1 for a fuel injection system with a fuel rail that stores diesel fuel under high pressure. The high-pressure pump according to the invention 1 However, it is also suitable for other applications.

Die Hochdruckpumpe 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse 2 auf. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Gehäuse 2 aus den Gehäuseteilen 3, 4, 5, wobei das Gehäuseteil 4 einen Zylinderkopf und das Gehäuseteil 5 einen Flansch darstellen, die mit dem Gehäuseteil 3 verbunden sind.The high pressure pump 1 has a multi-part housing 2 on. In this embodiment, the housing consists 2 from the housing parts 3 . 4 . 5 , wherein the housing part 4 a cylinder head and the housing part 5 represent a flange with the housing part 3 are connected.

Die Hochdruckpumpe 1 umfasst eine Antriebswelle 6, die an Lagerstellen 7, 8 einerseits in dem Gehäuseteil 5 und andererseits in dem Gehäuseteil 3 gelagert ist. Zwischen den Lagerstellen 7, 8 weist die Antriebswelle 6 einen Nocken 9 auf. Der Nocken 9 kann hierbei als Ein- oder Mehrfachnocken ausgestaltet sein. Ferner fallen unter den Begriff des Nockens auch andere Ausgestaltungen des Nockens, beispielsweise eine Ausgestaltung, bei der die Antriebswelle 6 einen exzentrischen Abschnitt oder dergleichen aufweist.The high pressure pump 1 includes a drive shaft 6 at storage points 7 . 8th on the one hand in the housing part 5 and on the other hand in the housing part 3 is stored. Between the bearings 7 . 8th has the drive shaft 6 a cam 9 on. The cam 9 can be configured as a single or multiple cam. Further fall under the concept of the cam, other embodiments of the cam, for example, a configuration in which the drive shaft 6 an eccentric portion or the like.

In dem Gehäuseteil 3 ist eine Führungsbohrung 12 ausgestaltet. In der Führungsbohrung 12 ist zumindest im Wesentlichen eine Pumpenbaugruppe 13 angeordnet. Der Nocken 9 ist hierbei der Pumpenbaugruppe 13 zugeordnet. Die Hochdruckpumpe 1 kann auch weitere Pumpenbaugruppen aufweisen, so dass sich je nach Ausgestaltung eine als Radial- oder Reihenkolbenpumpe ausgestaltete Hochdruckpumpe 1 realisieren lässt.In the housing part 3 is a guide hole 12 designed. In the guide hole 12 is at least essentially a pump assembly 13 arranged. The cam 9 Here is the pump assembly 13 assigned. The high pressure pump 1 may also have other pump assemblies, so that, depending on the configuration designed as a radial or piston pump series high-pressure pump 1 can be realized.

Der Zylinderkopf 4 weist einen Ansatz 14 auf, der sich in die Führungsbohrung 12 erstreckt. In dem Ansatz 14 ist eine Zylinderbohrung 15 ausgestaltet, in der ein Pumpenkolben 16 entlang einer Achse 17 der Zylinderbohrung 15 verschiebbar geführt ist, wie es durch den Doppelpfeil 18 veranschaulicht ist.The cylinder head 4 has an approach 14 on, in the guide hole 12 extends. In the approach 14 is a cylinder bore 15 designed in which a pump piston 16 along an axis 17 the cylinder bore 15 slidably guided, as indicated by the double arrow 18 is illustrated.

Der Pumpenkolben 16 der Pumpenbaugruppe 13 begrenzt in der Zylinderbohrung 15 einen Pumpenarbeitsraum 19. Über ein Einlassventil 20 ist Brennstoff aus einer Brennstoffleitung 21 in den Pumpenarbeitsraum 19 einleitbar. Hierbei kann eine Vorförderpumpe vorgesehen sein, die unter niedrigem Druck stehenden Brennstoff über die Brennstoffleitung 21 zu der Hochdruckpumpe 1 fördert. Außerdem ist ein Auslassventil 22 vorgesehen, über das unter hohem Druck stehender Brennstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 19 über eine Brennstoffleitung 23 zu einer Brennstoffverteilerleiste oder dergleichen führbar ist.The pump piston 16 the pump assembly 13 limited in the cylinder bore 15 a pump workroom 19 , Via an inlet valve 20 is fuel from a fuel line 21 into the pump workroom 19 introduced. Here, a prefeed pump may be provided, the fuel under low pressure via the fuel line 21 to the high pressure pump 1 promotes. There is also an exhaust valve 22 provided via the high pressure fuel from the pump working space 19 via a fuel line 23 is feasible to a fuel rail or the like.

Die Pumpenbaugruppe 13 weist außerdem eine Rolle 25 auf, die in einem Rollenschuh 26 gelagert ist. Im Betrieb läuft die Rolle 25 auf dem Nocken 9 ab. Über die Rolle 25 und den Rollenschuh 26 wird der Pumpenkolben 16 bei einem Förderhub der Hochdruckpumpe 1 von der Antriebswelle 6 angetrieben. Dadurch wird der im Pumpenarbeitsraum 19 vorgesehene Brennstoff komprimiert und über das Auslassventil 22 durch die Brennstoffleitung 23 gefördert.The pump assembly 13 also has a role 25 on that in a roller shoe 26 is stored. The role is in operation 25 on the cam 9 from. About the role 25 and the roller shoe 26 becomes the pump piston 16 at a delivery stroke of the high-pressure pump 1 from the drive shaft 6 driven. This will be the one in the pump room 19 provided fuel is compressed and via the exhaust valve 22 through the fuel line 23 promoted.

Die Pumpenbaugruppe 13 weist außerdem einen Stößelkörper 27 auf, in den ein scheibenförmiges Mitnahmeelement 28 eingesetzt ist. Das Mitnahmeelement 28 weist eine Öffnung auf, durch die der Pumpenkolben 16 geführt ist. Dadurch umgreift das Mitnahmeelement 28 im montierten Zustand einen Bund 29 des Pumpenkolben 16. Außerdem ist eine Stößelfeder 30 vorgesehen, die sich einerseits an dem Zylinderkopf 4 und andererseits an dem Mitnahmeelement 28 abstützt. Bei einem Saughub der Hochdruckpumpe 1 wird durch die Stößelfeder 30 eine Anlage der Rolle 25 an dem Nocken 9 gewährleistet, wobei der Pumpenkolben 16 von dem Mitnahmeelement 28 mitgenommen wird. Im Betrieb der Hochdruckpumpe 1, in dem die Antriebswelle 6 um ihre Drehachse 31 rotiert, kommt es daher zu einer Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens 16 entlang der Achse 17, wie es durch den Doppelpfeil 18 veranschaulicht ist, so dass Brennstoff aus der Brennstoffleitung 21 über den Pumpenarbeitsraum 19 in die Brennstoffleitung 23 gefördert wird.The pump assembly 13 also has a plunger body 27 on, in a disc-shaped driving element 28 is used. The entrainment element 28 has an opening through which the pump piston 16 is guided. As a result, the entrainment element surrounds 28 in the assembled state a covenant 29 of the pump piston 16 , There is also a pusher spring 30 provided on the one hand on the cylinder head 4 and on the other hand on the entrainment element 28 supported. At a suction stroke of the high-pressure pump 1 is by the pusher spring 30 a plant of the role 25 on the cam 9 ensured, with the pump piston 16 from the entrainment element 28 is taken. In operation of the high pressure pump 1 in which the drive shaft 6 around its axis of rotation 31 rotates, it therefore comes to a reciprocating motion of the pump piston 16 along the axis 17 as indicated by the double arrow 18 is illustrated, allowing fuel from the fuel line 21 over the pump work space 19 into the fuel line 23 is encouraged.

Im Betrieb der Hochdruckpumpe 1 tritt eine hohe Belastung an der Schnittstelle von der Rolle 25 auf den Pumpenkolben 16 auf. Speziell kommt es zu erheblichen Beanspruchungen des Rollenschuhs 26 einerseits in Bezug auf den Kontakt mit der Rolle 25 und andererseits in Bezug auf die Abstützung des Bundes 29 des Pumpenkolbens 16.In operation of the high pressure pump 1 occurs a high load on the interface of the role 25 on the pump piston 16 on. Specifically, it comes to significant stress on the roller shoe 26 on the one hand with respect to contact with the role 25 and, on the other hand, with regard to federal support 29 of the pump piston 16 ,

Die Ausgestaltung der Hochdruckpumpe 1 und insbesondere die Ausgestaltung des Rollenschuhs 26 sind im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die 2 im weiteren Detail beschrieben.The embodiment of the high-pressure pump 1 and in particular the embodiment of the roller shoe 26 are also referred to below with reference to the 2 described in further detail.

2 zeigt die in 1 dargestellte Hochdruckpumpe 1 in einer auszugsweisen Schnittdarstellung entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie. Der Rollenschuh 26 weist ein verschleißfestes Teil 35 auf, an dem die Rolle 25 zum Übertragen der Antriebskraft von dem Nocken 9 der Antriebswelle 6 auf den Pumpenkolben 16 während des gewöhnlichen Betriebs anliegt. Das verschleißfeste Teil 35 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Einlegeteil 35 ausgestaltet. Der Rollenschuh 26 weist außerdem einen Grundkörper 36 auf, in den das Einlegeteil 35 eingelegt ist. In diesem Ausführungsbeispiel umschließt der Grundkörper 36 das Einlegeteil 35, so dass das Einlegeteil 35 in den Grundkörper 36 eingebettet ist. Dadurch ist das Einlegeteil 35 formschlüssig in dem Grundkörper 36 gehalten. Der Grundkörper 36 ist in diesem Fall einteilig ausgestaltet. Im Betrieb der Hochdruckpumpe 1, insbesondere in einer Startphase, das heißt beim Start und Anlaufen der Hochdruckpumpe 1, kann die Rolle 25 auch in Kontakt mit dem Grundkörper 36 gelangen. Die Antriebskraft von dem Nocken 9 wird aber im Wesentlichen oder ausschließlich über das Einlegeteil 35 auf den Pumpenkolben 16 übertragen. 2 shows the in 1 illustrated high-pressure pump 1 in an excerpted sectional view along with II designated cutting line. The roller shoe 26 has a wear-resistant part 35 on where the role is 25 for transmitting the driving force from the cam 9 the drive shaft 6 on the pump piston 16 during normal operation. The wear-resistant part 35 is in this embodiment as an insert 35 designed. The roller shoe 26 also has a body 36 on, in which the insert part 35 is inserted. In this embodiment, the body encloses 36 the insert 35 so that the insert part 35 into the main body 36 is embedded. This is the insert 35 positively in the body 36 held. The main body 36 is designed in one piece in this case. In operation of the high pressure pump 1 , Especially in a start-up phase, that is, when starting and starting the high-pressure pump 1 , can the role 25 also in contact with the main body 36 reach. The driving force of the cam 9 but is essentially or exclusively about the insert 35 on the pump piston 16 transfer.

Der Grundkörper 36 des Rollenschuhs 26 kann als Pulverspritzgusskörper mit einem Festschmierstoff ausgestaltet sein. Hierfür kann ein geeigneter Werkstoff dienen, der beispielsweise im Wesentlichen auf einem Metallpulver basiert und dem ein Festschmierstoff wie Molybdändisulfid zugesetzt ist. Ferner kann auch ein gefüllter Kunststoff, insbesondere ein Kohlefaser- oder Glasfaserverstärkter Kunststoff zum Einsatz kommen, dem ebenfalls Festschmierstoffe beigemischt sein können, beispielsweise Zinksulfide. Solche Festschmierstoffe kommen zum Einsatz, wenn die Rolle 25 beispielsweise in der Startphase mit dem Grundkörper 36 des Rollenschuhs 26 in Kontakt gelangt.The main body 36 of the roller shoe 26 can be designed as a powder injection molded body with a solid lubricant. For this purpose, a suitable material can be used which, for example, is essentially based on a metal powder and to which a solid lubricant such as molybdenum disulfide has been added. Furthermore, a filled plastic, in particular a carbon fiber or glass fiber reinforced plastic can be used, to which also solid lubricants may be added, for example zinc sulfides. Such solid lubricants are used when the role 25 for example, in the starting phase with the main body 36 of the roller shoe 26 got in contact.

Somit kann der Grundkörper 36 in vorteilhafter Weise durch eine Umspritzung des verschleißfesten Teils ausgebildet sein. Hierbei kann ein Umspritzungsmaterial gewählt werden, das eine relativ kleine Masse, das heißt ein relativ kleines Gewicht, aufweist. Da der Rollenschuh 26 ein bewegtes Bauteil der Pumpenbaugruppe 13 ist, verbessert sich durch eine reduzierte träge Masse des Rollenschuhs 26 auch der Wirkungsgrad der Hochdruckpumpe 1. Ferner wirkt sich solch eine reduzierte träge Masse günstig auf einen unerwünschten Verschleiß aus. Gegebenenfalls kann auch die Kraft der Stößelfeder 30 reduziert werden.Thus, the main body 36 be formed by an encapsulation of the wear-resistant part in an advantageous manner. In this case, a Umspritzungsmaterial be selected, which has a relatively small mass, that is, a relatively small weight on has. Because the roller shoe 26 a moving component of the pump assembly 13 is improved by a reduced inertial mass of the roller shoe 26 also the efficiency of the high pressure pump 1 , Furthermore, such a reduced inertial mass has a favorable effect on undesirable wear. Optionally, the force of the plunger spring 30 be reduced.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper 36 so ausgestaltet, dass dieser die Rolle 25 bezüglich einer Drehachse 37 der Rolle 25 mit einem Umschlingungswinkel 38 umgibt, der größer als 180° ist. Eine Öffnung 39 des Grundkörpers 36 kann dabei gerade so klein vorgegeben sein, dass die Rolle 25 bei einer Montage oder dergleichen von dem Grundkörper 36 gehalten ist. Dadurch ist eine Verliersicherung für die Rolle 25 gebildet.In this embodiment, the main body 36 designed so that this the role 25 with respect to a rotation axis 37 the role 25 with a wrap angle 38 surrounds that is greater than 180 °. An opening 39 of the basic body 36 may just be so small that the role 25 during assembly or the like of the main body 36 is held. This is a captive for the role 25 educated.

Außerdem ist der Rollenschuh 26 an seinem Grundkörper 36 in den Stößelkörper 27 eingesetzt. Ein direkter Kontakt zwischen dem Einlegeteil 35 und dem Stößelkörper 27 ist hierbei vermieden. Der Stößelkörper 27 ist somit mit dem Grundkörper 36 des Rollenschuhs 26 verbunden.In addition, the roller shoe 26 on his body 36 in the ram body 27 used. A direct contact between the insert 35 and the plunger body 27 is avoided. The plunger body 27 is thus with the main body 36 of the roller shoe 26 connected.

Das Einlegeteil 35 weist eine Lagerseite 40, an der die Rolle 25 gelagert ist, und eine Oberseite 41 auf, an der der Pumpenkolben 16 mit seinem Bund 29 an dem Einlegeteil 35 anliegt. Die Oberseite 41 des Einlegeteils 35 ist dabei von der Lagerseite 40 abgewandt. Hierbei ist die Lagerseite 40 dem Nocken 9 zugewandt, während die Oberseite 41 des Einlegeteils 35 von dem Nocken 9 abgewandt ist.The insert 35 has a bearing side 40 where the role 25 is stored, and a top 41 on, on the pump piston 16 with his covenant 29 on the insert 35 is applied. The top 41 of the insert 35 is from the warehouse side 40 away. Here is the bearing side 40 the cam 9 facing while the top 41 of the insert 35 from the cam 9 turned away.

Das Einlegeteil 35 weist sowohl an der Lagerseite 40 als auch an der Oberseite 41 jeweils eine Beschichtung auf. Diese Beschichtungen sind als verschleißfeste Beschichtungen ausgestaltet. Hierbei können jeweils eine oder mehrere diamantartige Kohlenstoffschichten vorgesehen sein, die eine harte verschleißfeste Beschichtung an der Lagerseite 40 sowie der Oberseite 41 des Einlegeteils 35 bilden. Eine Bearbeitung des Materials des Einlegeteils 35 kann ebenfalls an der Lagerseite 40 und der Oberseite 41 erfolgen, so dass sowohl an der Lagerseite 40 als auch an der Oberseite 41 vorteilhafte Oberflächen gebildet sind. Beispielsweise kann eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit an der Lagerseite 40 und der Oberseite 41 vorgegeben sein. Hierbei kann das Einlegeteil 35 selektiv sowohl an der Lagerseite 40 als auch an der Oberseite 41 mit hoher Genauigkeit und hoher Bearbeitungstiefe bearbeitet und beschichtet sein. Somit sind nur relativ kleine Teilbereiche des Rollenschuhs 26 einem erhöhten Herstellungsaufwand unterworfen, wodurch sich die Herstellung des Rollenschuhs 26 vereinfacht und die Herstellungskosten optimiert sind. Durch eine geeignete Dimensionierung und Anpassung des Einlegeteils 35 kann die Bearbeitung und Beschichtung auf das Notwendigste beschränkt werden, wobei die erforderliche Belastbarkeit gewährleistet bleibt. Im übrigen kann der Rollenschuh 26, das heißt der Grundkörper 36, durch den partiellen Einsatz leichter und kostengünstiger Werkstoffe in den Rollschuhbereichen, in denen die Betriebsbelastungen gering sind, ausgebildet sein.The insert 35 indicates both on the bearing side 40 as well as at the top 41 each one on a coating. These coatings are designed as wear-resistant coatings. In this case, one or more diamond-like carbon layers may be provided in each case, which has a hard wear-resistant coating on the bearing side 40 as well as the top 41 of the insert 35 form. A processing of the material of the insert 35 can also be on the bearing side 40 and the top 41 done so that both on the bearing side 40 as well as at the top 41 advantageous surfaces are formed. For example, a high machining accuracy on the bearing side 40 and the top 41 be predetermined. This can be the insert 35 selectively both on the bearing side 40 as well as at the top 41 machined and coated with high accuracy and high processing depth. Thus, only relatively small portions of the roller shoe 26 subjected to increased manufacturing costs, thereby increasing the production of the roller shoe 26 simplified and the production costs are optimized. By a suitable dimensioning and adjustment of the insert 35 The machining and coating can be limited to the essentials, while ensuring the required load capacity. Otherwise, the roller shoe 26 that is the basic body 36 be formed by the partial use of light and inexpensive materials in the skate areas where the operating loads are low.

Ferner kann durch die Ausgestaltung des Einlegeteils 35, insbesondere der Lagerseite 40, eine gezielte Pressungsverteilung vorgegeben werden. Die Durchbiegung der Rollenbohrung unter dem Pumpenkolben 16 kann hierbei maximal sein. Somit ist eine bessere Verteilung durch eine geeignete Gestaltung des Einlegeteils 35 möglich.Furthermore, by the configuration of the insert 35 , especially the bearing side 40 , a targeted pressure distribution can be specified. The deflection of the roller bore under the pump piston 16 this can be maximum. Thus, a better distribution through a suitable design of the insert 35 possible.

Außerdem kann durch eine vorteilhafte Ausgestaltung des Grundkörpers 36 und der Wahl des Umspritzungsmaterials beziehungsweise Werkstoffs für den Grundkörper 36 das Betriebsverhalten günstig beeinflusst werden. Speziell können harte Partikel, die über die Öffnung 39 in den Spalt zwischen der Rolle 25 und den Rollenschuh 26 gezogen werden, in das Material des Grundkörpers 36 eingelagert werden, so dass Schäden an der Rolle 25 und/oder dem Einlegeteil 35 vermieden sind. Außerdem kann durch die Ausgestaltung des Grundkörpers 36 das Einlegeteil 35 auf eine gewünschte Weise in der Pumpenbaugruppe 13, insbesondere relativ zu dem Stößelkörper 27, positioniert werden. Durch den Grundkörper 36 kann dadurch gewissermaßen eine Schnittstelle zwischen dem Einlegeteil 35 und dem Stößelkörper 27 geschaffen werden.In addition, by an advantageous embodiment of the body 36 and the choice of Umspritzungsmaterials or material for the body 36 the operating behavior can be favorably influenced. Specifically, hard particles can pass over the opening 39 in the gap between the roll 25 and the roller shoe 26 be pulled into the material of the body 36 be stored, causing damage to the role 25 and / or the insert 35 are avoided. In addition, by the design of the body 36 the insert 35 in a desired manner in the pump assembly 13 , in particular relative to the plunger body 27 to be positioned. Through the main body 36 This can effectively be an interface between the insert 35 and the plunger body 27 be created.

Somit kann die Ausgestaltung des Einlegeteils 35 in Bezug auf die Schnittstelle zwischen der Rolle 25 und dem Pumpenkolben 16 optimiert werden, während die Befestigung des Einlegeteils 35 mit dem Stößelkörper 27 über den Grundkörper 36 bewerkstelligt ist. Ein Angriffsbereich 42 der Antriebskraft bei der Hochdruckerzeugung kann durch die Ausgestaltung der Lagerseite 40 vorgegeben werden.Thus, the configuration of the insert 35 in terms of the interface between the role 25 and the pump piston 16 be optimized while attaching the insert 35 with the tappet body 27 over the main body 36 accomplished. An attack area 42 the driving force in the high-pressure generation can by the design of the bearing side 40 be specified.

Außerdem kann eine Freistellung des Einlegeteils 35 vorgesehen sein, wie es in der 1 veranschaulicht ist. Hierbei erstreckt sich das Einlegeteil 35 und somit die Lagerseite 40 des Einlegeteils 35 nicht über die gesamte Länge der Rolle 25. Hierbei liegt nur ein mittlerer Teil 44 der Rolle 25 an der Lagerseite 40 des Einlegeteils 35 an. Enden 45, 46 der Rolle 25 befinden sich außerhalb der Lagerseite 40 des Einlegeteils 35, so dass diese entlastet sind. Allerdings ist der Raum um das Einlegeteil 35 auch im Bereich der Enden 45, 46 der Rolle 25 mit dem Grundkörper 36 aufgefüllt, so dass die Enden 45, 46 in Kontakt mit dem Grundkörper 36 gelangen. Auf diese Weise kann eine Pressungsverteilung zwischen dem Rollenschuh 26 und der Rolle 25 optimiert werden. Speziell kann eine günstigere Pressungsverteilung auf die Rolle 25 erreicht werden. Je nach Ausgestaltung des Rollenschuhs 26 kann sich die Lagerseite 40 des Einlegeteils 35 allerdings auch über die gesamte Länge der Rolle 25 entlang ihrer Drehachse 37 erstrecken. Dann ist die Rolle 25 einschließlich ihrer Enden 45, 46 vollständig in dem Einlegeteil 35 gelagert.In addition, an exemption of the insert 35 be provided as it is in the 1 is illustrated. In this case, the insert extends 35 and thus the bearing side 40 of the insert 35 not over the entire length of the roll 25 , This is only a middle part 44 the role 25 on the bearing side 40 of the insert 35 at. end up 45 . 46 the role 25 are outside the warehouse side 40 of the insert 35 so that they are relieved. However, the space around the insert is 35 also in the area of the ends 45 . 46 the role 25 with the main body 36 filled up, leaving the ends 45 . 46 in contact with the main body 36 reach. In this way, a pressure distribution between the roller shoe 26 and the role 25 be optimized. Specifically, a cheaper squeeze distribution on the roll 25 be achieved. Depending on the design of the roller shoe 26 can the bearing side 40 of the insert 35 but also over the entire length of the roll 25 along its axis of rotation 37 extend. Then the role 25 including their ends 45 . 46 completely in the insert 35 stored.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.The Invention is not limited to the described embodiments limited.

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 102005046670 A1 [0002, 0003]

Claims

High pressure pump ( 1 ), in particular radial or inline piston pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines, with at least one pump assembly ( 13 ) and a drive shaft ( 6 ), which at least one of the pump assembly ( 13 ) associated cam ( 9 ), wherein the pump assembly ( 13 ) one on the cam ( 9 ) running role ( 25 ), a roller shoe ( 26 ), in which the role ( 25 ) is mounted, and a pump piston ( 16 ), which by means of in the roller shoe ( 26 ) stored roll ( 25 ) of the cam ( 9 ), characterized in that the roller shoe ( 26 ) at least one wear-resistant part ( 35 ), on which the roll ( 25 ) for transmitting the driving force from the cam ( 9 ) of the drive shaft ( 6 ) on the pump piston ( 16 ) At least partially at least substantially rests.

High-pressure pump according to claim 1, characterized in that the wear-resistant part ( 35 ) of the roller shoe ( 26 ) as an insert ( 35 ) is configured.

High-pressure pump according to claim 1 or 2, characterized in that the roller shoe ( 26 ) a basic body ( 36 ), which the wear-resistant part ( 35 ) of the roller shoe ( 26 ) at least partially surrounds.

High-pressure pump according to claim 3, characterized in that the basic body ( 36 ) of the roller shoe ( 26 ) by an encapsulation of the wear-resistant part ( 35 ) is trained.

High-pressure pump according to claim 3 or 4, characterized in that the basic body ( 36 ) is formed as a powder injection molded body or that the main body ( 36 ) is formed from a filled plastic, in particular a fiber-reinforced plastic.

High-pressure pump according to claim 5, characterized in that the basic body ( 36 ) of the roller shoe ( 26 ) contains a solid lubricant.

High-pressure pump according to one of claims 4 to 6, characterized in that the basic body ( 36 ) of the roller shoe ( 26 ) the role ( 25 ) with respect to a rotation axis ( 37 ) of the role ( 25 ) with a wrap angle ( 38 ), which is greater than 180 °, and / or that the basic body ( 36 ) of the roller shoe ( 26 ) a captive for the role ( 25 ).

High-pressure pump according to one of claims 4 to 7, characterized in that the pump assembly ( 13 ) a plunger body ( 27 ) and that the roller shoe ( 26 ) at its base body ( 36 ) in the tappet body ( 27 ) is used.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the wear-resistant part ( 35 ) an upper side ( 41 ), on which the pump piston ( 16 ) is supported at least indirectly.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the wear-resistant part ( 35 ) on at least one side ( 40 . 41 ) has a wear-resistant coating.

High pressure pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the wear-resistant Coating has at least one diamond-like carbon layer.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one middle part ( 44 ) of the role ( 26 ) on the wear-resistant part ( 35 ) is at least substantially present.