DE102010022318B4

DE102010022318B4 - Rollenstößel

Info

Publication number: DE102010022318B4
Application number: DE102010022318.2A
Authority: DE
Inventors: Norbert Geyer; Stefan Dorn
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: CN102918233A; WO2011151108A1; US8875676B2; US20130068064A1; CN102918233B; DE102010022318A1

Abstract

Rollenstößel (1) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb jeweils einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), bei dessen antriebsseitiger Gehäuse-Stirn (3) zwei sich diametral gegenüberliegende sowie von einem Außenmantel (4) des Gehäuses (2) eingedrückte Flachs (5) mit je einer Aufnahme (6) appliziert sind, in denen ein eine Nockenrolle (7) tragender Bolzen (8) gelagert ist, wobei ein Innenmantel (9) des Gehäuses (2), in antriebsferne Richtung gesehen axial unterhalb der Nockenrolle (7), von einem Brückenstück (10) durchragt ist, dessen abtriebsseitige Brückenstück-Stirn (11) eine Anlage (12) für ein Stößelfolgeteil hat, dadurch gekennzeichnet, dass der bis auf die Flachs (5) zumindest weitestgehend ungestufte Außenmantel (4) des Gehäuses (2), in Antriebsrichtung gesehen unmittelbar oberhalb von bogensehnenähnlich durch das Gehäuse (2) laufenden Oberseiten (13) der Flachs (5), als geschlossener Umlaufring (14) dargestellt ist, an den sich die antriebsseitige Gehäuse-Stirn (3) anschließt, wobei die Aufnahmen (6) in den Flachs (5) als von deren Oberseiten (13) ausgehende, den Bolzen (8) halbschalenähnlich umschmiegende Aussparungen vorliegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollenstößel für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb jeweils einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, bei dessen antriebsseitiger Gehäuse-Stirn zwei sich diametral gegenüberliegende sowie von einem Außenmantel des Gehäuses eingedrückte Flachs mit je einer Aufnahme appliziert sind, in denen ein eine Nockenrolle tragender Bolzen gelagert ist, wobei ein Innenmantel des Gehäuses, in antriebsferne Richtung gesehen axial unterhalb der Nockenrolle, von einem Brückenstück durchragt ist, dessen abtriebsseitige Brückenstück-Stirn eine Anlage für ein Stößelfolgeteil hat.
Die DE 10 2006 057 246 A1 zeigt in 1a einen Rollenstößel wie vorgenannt mit eingerückten Flachs. Eine notwendige Feinbearbeitung eines Außenmantels des Gehäuses durch bspw. preiswertes Spitzenlos-Schleifen, unter gleichzeitiger Bearbeitung einer großen Zahl gleichartiger Gehäuse, erweist sich hierbei als äußerst problematisch. Es besteht die Gefahr, dass die in die Maschine eingelegten Gehäuse verkippen. Eine Einzelzuführung mit einer entsprechenden Halterung erweist sich als notwendig. Gleichzeitig liegen die Aufnahmen für den Bolzen in den Flachs als geschlossene Bohrungen vor, was eine automatisierte Bolzenzuführung in der Montage erschwert.
Aus 1 der US 1 998 612 A geht ein Tassenstößel für einen Ventiltrieb hervor, dessen mit spiralförmigen Ausnehmungen versehenes Gehäuse ungestuft und im Bereich seiner Stirnen umlaufend geschlossen ist. Die antriebsseitige Gehäuse-Stirn weist hierbei eine Gleitfläche für den Gegenlauf eines Nockens auf. Einem preiswerten Spitzenlos-Schleifen des vorgenannten Stößel steht nichts entgegen.
Des Weiteren wird auf die DE 199 58 314 A1 verwiesen. Hier offenbart die Zeichnung einen Rollenstößel mit einem Gehäuse, welches wiederum einen nahezu glattwandig durchgehenden Außenmantel hat. Von einem Innenmantel des Gehäuses ragen im Bereich der antriebsseitigen Gehäuse-Stirn zwei halbschalenartige, stummelförmige Bolzenaufnahmen weg. Der Bolzen selbst wird hierbei nach seinem Einklipsen in die Aufnahmen axial am Innenmantel des Gehäuses geführt. Auch hier spricht nichts gegen ein Spitzenlos-Schleifen des Außenmantels des Gehäuses. Eine Fertigung des Gehäuses in einem Blechumformprozess dürfte sich allerdings als schwierig darstellen.
Das Dokument US 4 231 267 A offenbart einen Rollenstößel mit einem Gehäuse, bei dessen antriebsseitigem Gehäuse-Stirnbereich von innen zwei Laschen wegragen, in deren gabelähnlichen Öffnungen ein Rollenbolzen aufgenommen ist. Auch dieses Bauteil lässt sich, trotz dessen Stufung im Mittelbereich, in einem Spitzenlos-Schleifverfahren am Außenmantel vergleichsweise problemlos feinbearbeiten. Allerdings ist aufgrund der abstehenden Laschen die Zahl der gleichzeitig bearbeitbaren Bauteil reduziert und es besteht das Risiko, dass sich die Gehäuse zwischen den Schleifrollen verhaken.
Ein weiterer Rollenstößel geht aus 1 der DE 10 2006 028 851 A1 hervor. Dessen Bolzen für die Nockenrolle wird entweder durch stirnseitiges Verstemmen oder durch Radialpunkt- bzw. Taumelnieten form- und kraftschlüssig befestigt. Diese Maßnahmen erfordern separate Maschinen und führen zu einer unnötigen Erhöhung der Fertigungskosten bzw. -zeit. Auch stellt sich eine Qualitätsprüfung der Verstemm- oder Nietverbindung als relativ aufwändig/zerstörend dar. Zudem ist klar, dass der Fachmann bei Applikation der vorgenannten Verfahren in der Wahl des Werkstoffs für den Bolzen beschränkt ist, obwohl der jüngere Stand der Technik auch durchgehärtete sowie anschließend radialpunktgenietete Bolzen aufzeigt (s. DE 10 2006 054 406 A1 ). Zudem erweist sich wiederum ein Spitzenlos-Schleifen eines Außenmantels des Gehäuses des Rollenstößels nach der oben aufgeführten DE 10 2006 028 851 A1 als problematisch, da auch hier die zum Schleifen umgelegten Gehäuse verkippen können.
Alternativ zu den vorgenannten Maßnahmen offenbart die US 5 385 124 A eine Befestigung für einen Bolzen über eine Sprengring-Nut-Verbindung. Hierbei werden zusätzliche Arbeitsschritte für das Einbringen der Nut und Montage des Sprengrings notwendig, zumal die Umgebungskonstruktion der Bohrung für den Bolzen mit Nut nach Standard eine Mindestbreite benötigt und die erforderlichen Nuten in der Umgebungskonstruktion sowie im Bolzen das jeweilige Material schwächen.
Aufgabe ist es daher, einen Rollenstößel der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll sich der Rollenstößel preiswert fertigen lassen und eine sehr einfache Bolzenhalterung aufweisen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der bis auf die Flachs zumindest weitestgehend ungestufte Außenmantel des Gehäuses, in Antriebsrichtung gesehen unmittelbar oberhalb von bogensehnenähnlich durch das Gehäuse laufenden Oberseiten der Flachs, als geschlossener Umlaufring dargestellt ist, an den sich die antriebsseitige Gehäuse-Stirn anschließt, wobei die Aufnahmen in den Flachs als von deren Oberseiten ausgehende, den Bolzen halbschalenähnlich umschmiegende Aussparungen vorliegen.
Das vorzugsweise aus preiswertem Stahlblech bestehende Gehäuse des Rollenstößels, wobei auch dessen Massivausbildung denkbar ist, lässt sich somit verkippungsfrei in einem Spitzenlos-Schleifverfahren an seinem Außenmantel feinbearbeiten. Der bei der antriebsseitigen Gehäuse-Stirn liegende geschlossene Umlaufring hat einen Außendurchmesser wie das sonstige Gehäuse.
Der Bolzen liegt in den halbschalenähnlichen Aufnahmen der Flachs über seine Enden entweder „lose” ein oder er wird gemäß einer weiteren Konkretisierung der Erfindung durch leicht über dessen Oberseiten kragende Enden von Seitenflächen der Aufnahmen gehalten, so dass zumindest eine gute Transportsicherung geschaffen ist. Dem Fachmann ist klar, dass sich eine Montage des Bolzens mit Nockenrolle durch einfaches Einlegen/Einschnappen „von oben” als denkbar preiswert darstellt.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung erfährt der Bolzen eine axiale Führung über Anlauf seiner jeweiligen Bolzen-Stirn an einer Innenseite eines bügelähnlichen Segments des Umlaufrings bei dem entsprechenden Flach. Somit läuft der Bolzen mit lediglich einem Ringsegment seiner jeweiligen Bolzen-Stirn am Umlaufring an und ist axial geringfügig beweglich.
Die Flachs mit den Aufnahmen sind bevorzugt einteilig mit dem Gehäuse verbunden und werden bspw. durch ansatzweises Durchstellen eines Mantelbereichs des Gehäuses radial nach innen generiert.
Ein besonders einfach durchzuführendes Wärmebehandlungsverfahren für den Bolzen ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach soll dieser durchgehärtet sein.
Zwar kann das Brückenstück mit der Anlage für das Stößelfolgeteil (Pumpenstößel/Gaswechselventil/Stößelstange) einteilig an den Innenmantel des Gehäuses angebunden sein. Es ist jedoch bevorzugt als separates und dünnwandiges Element wie ein Blechbauteil dargestellt, das an Unterflächen der Flachs in Antriebsrichtung anliegt sowie in Abtriebsrichtung hinter einer oder mehreren vom Innenmantel des Gehäuses ausgehenden Schnappnasen o. dgl. liegt.
Um auf eine zusätzlich im Gehäuse zu befestigende Verdrehsicherung (mit einer Gefahr deren Verlierens) zu verzichten, ist es vorgeschlagen, von einem Außenmantel des Brückenstücks einen Ansatz abragen zu lassen, der sich im montierten Fall durch eine Öffnung im Gehäuse erstreckt und dessen Außenmantel überragt.
Nicht zuletzt ist es vorgesehen, die Nockenrolle über eine reibungsarme Wälzlagerung auf dem Bolzen verlaufen zu lassen, wobei auch eine Gleitlagerung infrage kommt.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine räumliche Ansicht auf einen Rollenstößel mit explosiv dargestellter Nockenrolle;
2 eine Draufsicht auf den Rollenstößel;
3 eine teilgeschnittene Seitenansicht des Rollenstößels und
4 den Rollenstößel nach 3 um 90° gedreht.
Dargestellt ist ein Rollenstößel 1 für eine Kraftstoffhochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine. Der Rollenstößel 1 besteht aus einem Gehäuse 2, bei dessen antriebsseitiger Gehäuse-Stirn 3 zwei sich diametral gegenüberliegende sowie von einem Außenmantel 4 des Gehäuses 2 eingedrückte Flachs 5 mit je einer Aufnahme 6 appliziert sind. In den Aufnahmen 6 ist ein Bolzen 8 gelagert. Auf diesem verläuft über eine Wälzlagerung 27 eine Nockenrolle 7.
Ein Innenmantel 9 des Gehäuses 2 ist axial unterhalb der Nockenrolle 7 von einem dünnwandigen Brückenstück 10 aus Stahlblech durchragt. Von dessen Außenmantelfläche 24 ragt einteilig ein fingerartiger Ansatz 25 ab. Dieser erstreckt sich zur Darstellung einer Verdrehsicherung durch eine Öffnung 26 des Gehäuses 2. Eine abtriebsseitige Brückenstück-Stirn 11 des Brückenstücks 10 hat eine Anlage 12 für ein Stößelfolgeteil (hier Pumpenkolben).
Zu erkennen ist, dass der bis auf die Flachs 5 ungestufte Außenmantel 4 des Gehäuses 2 oberhalb von in Draufsicht bogensehnenähnlich durch das Gehäuse 2 laufenden Oberseiten 13 der Flachs 5 als geschlossener Umlaufring 14 dargestellt ist. Die Aufnahmen 6 in den Flachs 5 sind als von deren Oberseiten 13 ausgehende, den Bolzen 8 halbschalenähnlich umschmiegende Aussparungen ausgebildet. Somit kann das Gehäuse 2 beim Spitzenlos-Schleifen dessen Außenmantels 4 nicht mehr, wie eingangs dargelegt, kippen. Der Bolzen 8 mit Nockenrolle 7 wird im Montagefall einfach von oben in die Aufnahmen 6 eingelegt und hinter leicht einragende Enden 18 von Seitenflächen 19 der Aufnahmen 6 geschnappt.
Wie am besten aus den 2, 4 zu entnehmen ist, erfährt der Bolzen 8 eine axiale Führung über Anlauf seiner jeweiligen Bolzen-Stirn 15 an einer Innenseite 16 eines bügelähnlichen Segments 17 des Umlaufrings 14 bei dem entsprechenden Flach 5.
Bezugszeichenliste

1: Rollenstößel
2: Gehäuse
3: antriebsseitige Gehäuse-Stirn
4: Außenmantel
5: Flach
6: Aufnahme
7: Nockenrolle
8: Bolzen
9: Innenmantel
10: Brückenstück
11: abtriebsseitige Brückenstück-Stirn
12: Anlage
13: Oberseite Flach
14: Umlaufring
15: Bolzen-Stirn
16: Innenseite
17: Segment
18: Ende
19: Seitenfläche
20: antriebsseitige Brückenstück-Stirn
21: Unterfläche
23: Nase
24: Außenmantelfläche
25: Ansatz
26: Öffnung
27: Wälzlagerung

Claims

Rollenstößel (1) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb jeweils einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), bei dessen antriebsseitiger Gehäuse-Stirn (3) zwei sich diametral gegenüberliegende sowie von einem Außenmantel (4) des Gehäuses (2) eingedrückte Flachs (5) mit je einer Aufnahme (6) appliziert sind, in denen ein eine Nockenrolle (7) tragender Bolzen (8) gelagert ist, wobei ein Innenmantel (9) des Gehäuses (2), in antriebsferne Richtung gesehen axial unterhalb der Nockenrolle (7), von einem Brückenstück (10) durchragt ist, dessen abtriebsseitige Brückenstück-Stirn (11) eine Anlage (12) für ein Stößelfolgeteil hat, dadurch gekennzeichnet, dass der bis auf die Flachs (5) zumindest weitestgehend ungestufte Außenmantel (4) des Gehäuses (2), in Antriebsrichtung gesehen unmittelbar oberhalb von bogensehnenähnlich durch das Gehäuse (2) laufenden Oberseiten (13) der Flachs (5), als geschlossener Umlaufring (14) dargestellt ist, an den sich die antriebsseitige Gehäuse-Stirn (3) anschließt, wobei die Aufnahmen (6) in den Flachs (5) als von deren Oberseiten (13) ausgehende, den Bolzen (8) halbschalenähnlich umschmiegende Aussparungen vorliegen.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (8) eine axiale Führung über Anlauf seiner jeweiligen Bolzen-Stirn (15) an einer Innenseite (16) eines bügelähnlichen Segments (17) des Umlaufrings (14) bei dem entsprechenden Flach (5) erfährt.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (6) so gestaltet sind, dass Enden (18) von deren sich gegenüberliegenden Seitenflächen (19) bei den Oberseiten (13) ein lichtes Maß haben, das nicht kleiner als ein Durchmesser des Bolzens (8) ist, so dass der Bolzen (8) in Antriebsrichtung hierdurch unfixiert ist.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (6) so gestaltet sind, dass Enden (18) von deren sich gegenüberliegenden Seitenflächen (19) bei den Oberseiten (13) aufeinander zu gekröpft verlaufen und abschnittsweise über den Bolzen (8) zu dessen Schnappfixierung in Antriebsrichtung greifen.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) mit seinen einteilig angebunden Flachs (5) aus dünnwandigem Stahlblech besteht.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (4) des Gehäuses (2) durch Spitzenlos-Schleifen feinbearbeitet ist.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (8) durchgehärtet ist.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (10) ein separates, dünnwandiges sowie stanzbiegetechnisch hergestelltes Bauteil ist, welches einerseits in Antriebsrichtung über dessen antriebsseitige Brückenstück-Stirn (20) an Unterflächen (21) der Flachs (5) anliegt und andererseits in Abtriebsrichtung mit seiner abtriebsseitigen Brückenstück-Stirn (11) auf zumindest einer vom Innenmantel (9) des Gehäuses (2) einragenden Nase (23) gehalten ist.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Außenmantelfläche (24) des Brückenstücks (10) ein- oder mehrteilig ein fingerartiger Ansatz (25) abragt, der sich zur Darstellung einer Verdrehsicherung durch eine Öffnung (26) des Gehäuses (2) erstreckt und den Außenmantel (4) des Gehäuses (2) überragt.
Rollenstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenrolle (7) über eine als Nadellagerung vorliegende Wälzlagerung (27) auf dem Bolzen (8) verläuft.