DE102010022319A1

DE102010022319A1 - Baueinheit

Info

Publication number: DE102010022319A1
Application number: DE102010022319A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dorn; Norbert Geyer; Karsten Kucht
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: 2011-12-01

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Baueinheit (1) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem mit einem Pumpenkolben (2) verbundenen Stößel (3), dessen Gehäuse (4) von einem separaten Brückenstück (5) durchragt ist, an dessen Unterseite (6) der Pumpenkolben (2) anliegt, welches Brückenstück (5) in Richtung zu einer Oberstirn (10) des Gehäuses (4) an Unterflächen (8) von in einem Außenmantel (9) des Gehäuses (4) sich diametral gegenüberliegenden und von der Oberstirn (10) ausgehenden, eingerückten Flachs (11) anliegt, in denen ein Bolzen (12) mit einer Nockenrolle (13) aufgenommen ist, wobei ein Außenmantel (14) des Pumpenkolbens (2) nahe der Unterseite (6) von einem topfartigen Federteller (15) umfasst ist, dessen Boden (16) radialspielbehaftet den Pumpenkolben (2) umfasst, von welchem Boden (16) eine Hülse (17) absteht, die in einen an der Unterseite (6) des Brückenstücks (5) anliegenden Ringkragen (18) übergeht, dessen Unterseite (19) eine Anlage für eine Pumpenkolbenrückstellfeder bildet und wobei der Pumpenkolben (2) einen durchgehend gleichen Durchmesser hat sowie innerhalb der Hülse (17) mit einer separaten Mitnehmerscheibe (20) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baueinheit, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, bestehend aus einem mit einem Pumpenkolben verbundenen Stößel, dessen Gehäuse von einem Brückenstück durchragt ist, an dessen Unterseite der Pumpenkolben anliegt, wobei ein Außenmantel des Pumpenkolbens nahe der Unterseite von einem topfartigen Federteller umfasst ist, dessen Boden radialspielbehaftet den Pumpenkolben umfasst, von welchem Boden eine Hülse absteht, die in einen an der Unterseite des Brückenstücks anliegenden Ringkragen übergeht, dessen Unterseite eine Anlage für eine Pumpenkolbenrückstellfeder bildet und wobei der Pumpenkolben einen durchgehend gleichen Durchmesser hat sowie innerhalb der Hülse mit einer separaten Mitnehmerscheibe versehen ist.
Eine derartige Baueinheit geht aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2010 011 435.9 hervor. Das Gehäuse des Stößels weist ein einteilig angebundenes, massives Brückenstück auf (s. 1). Das Hemd hat ein Fenster, in welchem eine separate Verdrehsicherung befestigt wird. Eine Oberseite des Brückenstücks ist mit einer zylindrischen Einformung versehen, in der eine separate Lagerschale zu einer gleitgelagerten Aufnahme einer Nockenrolle sitzt.
Aufgrund der einteiligen Anbindung des Brückenstücks an das Hemd lässt sich der Stößel nur aufwändig aus Leichtbauwerkstoff wie bspw. Stahlblech fertigen und in der Dicke des Brückenstücks, je nach Applikation, variieren, so dass mit relativ hohen Fertigungskosten zu rechnen ist. Die Gleitlagerung an der Oberseite des Brückenstücks mit separater Lagerschale in der Einformung stellt sich als recht aufwändig dar, erfordert zusätzliche Maßnahmen zur Halterung und hat einen relativ hohen Reibwert. Zudem wird festgestellt, dass sich eine Montage der separaten Verdrehsicherung als aufwändig zeigt, zumal diese sich aus ihrem Fenster im Gehäuse bei ungünstiger Toleranzlage etc. lösen kann.
Außerdem wird auf 2 der DE 103 45 089 A1 verwiesen. Diese offenbart eine Baueinheit mit Stößel und Pumpenkolben, wobei Letztgenannter über einen dessen Außenmantel erweiternden Ringbund an einer Innenseite eines Bodens des Stößels anliegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Baueinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die aufgeführten Nachteile beseitigt sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Brückenstück als separates Bauteil vorliegt und in Richtung zu einer Oberstirn des Gehäuses an Unterflächen von in einem Außenmantel des Gehäuses sich diametral gegenüberliegenden und von der Oberstirn ausgehenden, eingerückten Flachs anliegt, in denen ein Bolzen mit einer Nockenrolle aufgenommen ist, wobei das separate Brückenstück nach einer ersten, besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung mit einem einteilig von seinem Außenmantel abstehenden Radialvorsprung durch ein Fenster des Gehäuses zur Darstellung einer Verdrehsicherung ragt.
Somit liegt eine Baueinheit ohne die aufgezeigten Nachteile vor bzw. ist eine Alternative zu der eingangs zitierten Baueinheit vorgeschlagen.
Zum Schutzumfang zählt auch eine Baueinheit mit Rückstellfeder für den Rollenstößel. Ferner ist ein Einsatz der Baueinheit, bei geringfügigen Änderungen, auch in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine denkbar.
Der Stößel der Baueinheit lässt sich leicht herstellen und montieren und gut hinsichtlich einer Dicke seines Brückenstücks bei ansonsten gleicher Dimensionierung variieren. Somit können Stößel aus einem Tiefziehprogramm mit unterschiedlich dicken Brückenstücken für unterschiedliche Applikationen kombiniert werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung soll das Brückenstück mit seiner Oberseite an Unterflächen von zylindrisch ausgewölbten Flachs anliegen und des Weiteren hinter wenigstens einer vom Innenmantel des Gehäuses abstehende Schnappnase gehalten sein, welche Schnappnase durch einen Prägevorgang oder durch Anstanzen dargestellt sein kann. Eine Unterseite des Brückenstücks ist vorteilhafterweise zu den unten ausgewölbten Flachs komplementär, so dass eine gute Schmiegung vorliegt.
Aufgrund der einteilig an den Außenmantel des Brückenstücks angebundenen und durch ein Fenster der Gehäuses ragenden Verdrehsicherung kann Letztgenannte nicht mehr, wie eingangs dargelegt, verloren gehen und es sind die Montagekosten reduziert.
Der Pumpenkolben soll, bis auf optionale Microrillen, komplett glattwandig (ohne Radialbünde etc.) vorliegen und einen durchgehenden Durchmesser haben. Somit lässt sich dieser, so wie in Konkretisierung der Erfindung genannt, sehr einfach und kostengünstig in einem Durchzug beispielsweise in einem Spitzenlos-Schleifverfahren oder in einem Spitzenlos-Außenrundhonverfahren feinbearbeiten.
Der Federteller findet über seinen Ringkragen eine gute Führung und Anlage in einer Radialvertiefung der Unterseite des Brückenstücks. Die Vertiefung kann, muss jedoch nicht, so gestaltet sein, dass der Ringkragen bei anliegender Pumpenkolbenrückstellfeder seitlich ausweichen bzw. in Umfangsrichtung sich drehen kann, so dass garantiert ist, dass von der Federbewegung etc. herrührende Querkräfte (s. a. eingangs aufgeführte DE 10 2010 011 435.9 ) nicht den Pumpenkolben beeinflussen.
Nach einer weiteren zweckmäßigen Variante der Erfindung besteht wenigstens eines der Bauteile Gehäuse, Brückenstück, Federteller, Mitnehmerscheibe aus Leichtbauwerkstoff wie Stahlblech.
Eine einfache Möglichkeit einer Befestigung der Mitnehmerscheibe am Pumpenkolben ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach ist die Mitnehmerscheibe geschlitzt und hat an ihrem Innenmantel zwei Schlüsselflächen, über die sie auf komplementäre Flachs am Außenmantel des Pumpenkolbens geschoben ist. Alternativ hierzu kann der Pumpenkolben eine Ringnut aufweisen, in welcher die Mitnehmerscheibe mit einer Bohrung sitzt.
Aufgrund der relativ großen sowie flachen Kontaktzone zwischen Mitnehmerscheibe und Boden des Federtellers ist die Flächenpressung bei Kontakt (Saughub) relativ gering und es wird ein „Eingraben” in diesem Bereich verhindert. Die Mitnehmerscheibe sitzt bei Pumpenhub geringfügig beabstandet zum vorgenannten Boden und kommt lediglich bei Saughub oder einem Transport der Baueinheit (hier als Verliersicherung) zum Einsatz.
Vorzugsweise soll die Nockenrolle über eine Wälzlagerung wie eine Nadellagerung auf dem Bolzen verlaufen, so dass ein reibungsarmer Nocken- oder Exzenterabgriff vorliegt. Alternativ hierzu ist auch eine Gleitlagerung denkbar und vorgesehen.
Zu den Figuren:
1 offenbart eine Baueinheit im Längsschnitt;
2 offenbart die Baueinheit wie zuvor, jedoch im Teillängsschnitt und um 90° gegenüber 1 gedreht und
3 offenbart die Baueinheit in einer Explosivdarstellung.
Dargestellt ist eine Baueinheit 1 für eine Kraftstoffhochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine. Die Baueinheit 1 besteht aus einem mit einem Pumpenkolben 2 verbundenen Stößel 3, dessen aus Stahlblech hergestelltes Gehäuse 4 von einem separaten Brückenstück 5 durchragt ist. An einer Unterseite 6 des Brückenstücks 5 liegt bei Pumpenhub der Pumpenkolben 2 an.
Das aus Blech gebildete Brückenstück 5 ist in Richtung zu einer Oberstirn 10 des Gehäuses 4 mit eingewölbten Flächen (s. 3) seiner Oberseite 7 an ausgewölbten Unterflächen 8 von in einem Außenmantel 9 des Gehäuses 4 sich diametral gegenüberliegenden und von der Oberstirn 10 ausgehenden, eingerückten Flachs 11 gehalten. In Letztgenannten ist ein Bolzen 12 mit einer Nockenrolle 13 aufgenommen, wobei die Nockenrolle 13 über eine Nadellagerung 31 auf dem Bolzen 12 verlauft.
Ein Außenmantel 14 des Pumpenkolbens 2 ist nahe der Unterseite 6 von einem topfartigen Federteller 15 aus Stahlblech umfasst. Ein Boden 16 des Federtellers 15 umgreift, wie die 1, 2 zeigen, mit Radialspiel den Pumpenkolben 2. Von dem Boden 16 steht einteilig eine Hülse 17 in Stößelrichtung ab, die in einen an der Unterseite 6 des Brückenstücks 5 anliegenden Ringkragen 18 übergeht. Der Ringkragen 18 ist in einer Ringvertiefung 14 der Unterseite 6 des Brückenstücks 5 aufgenommen und geführt. Dabei dient eine Unterseite 19 des Ringkragens 18 einer Anlage einer Pumpenkolbenrückstellfeder (Schraubendruckfeder).
Zu erkennen ist, dass der Pumpenkolben 2 einen durchgehend glatten Außenmantel 14 hat. Er ist, da er ohne Radialbund vorliegt, in einem Spitzenlos-Schleifverfahren gefertigt.
Innerhalb der Hülse 17 weist der Pumpenkolben 2 an seinem Außenmantel 14 zwei sich gegenüberliegende Flachs 26 auf (s. 1), auf denen mit respektiven Schlüsselflächen 25 eine dünnwandige sowie geschlitzte Mitnehmerscheibe 20 sitzt. Letztgenannte dient einem „Rückholen” des Pumpenkolbens 2 bei Saughub, wobei in diesem Fall der Pumpenkolben 2 geringfügig beabstandet zur Unterseite 6 des Brückenstücks 5 vorliegt. Klar ist, dass über die Mitnehmerscheibe 20 auch eine Verliersicherung für den Pumpenkolben 2 bei Transport/Handling der Baugruppe 1 geschaffen ist.
Wie aus den 1, 3 hervorgeht, ist das Brückenstück 5 mit einem einteilig von seinem Außenmantel 22 abstehenden Radialvorsprung 21 versehen. Dieser ragt durch ein Fenster 23 des Gehäuses 4. Somit ist eine einfach aufgebaute Verdrehsicherung für den Stößel 3 geschaffen und es kann auf separate Verdrehsicherungskörper im Gehäuse 4 verzichtet werden.
Eine neben dem Radialvorsprung 21 weitere Halterung für das Brückenstück 5 von der Oberstirn 10 weg (nach unten) ist über eine am Innenmantel 28 des Gehäuses 4 applizierte sowie keilartig in Richtung zur Oberstirn 10 des Gehäuses 4 ansteigende Schnapp- oder Haltenase 29 realisiert. Auf dieser liegt das Brückenstück 5 mit einem von seiner Unterseite 6 ausgehenden Absatz 30 randseitig auf (s. 1). Wie dargestellt, liegt die Schnappnase 29 dem Fenster 23 im Gehäuse 4 diametral gegenüber.
Bezugszeichenliste

1: Baueinheit
2: Pumpenkolben
3: Stößel
4: Gehäuse
5: Brückenstück
6: Unterseite Brückenstück
7: Oberseite Brückenstück
8: Unterfläche Flach
9: Außenmantel Gehäuse
10: Oberstirn
11: Flach
12: Bolzen
13: Nockenrolle
14: Außenmantel Pumpenkolben
15: Federteller
16: Boden
17: Hülse
18: Ringkragen
19: Unterseite Ringkragen
20: Mitnehmerscheibe
21: Radialvorsprung
22: Außenmantel Brückenstück
23: Fenster
24: Ringvertiefung
25: Schlüsselfläche
26: Flach
27: Ringnut
28: Innenmantel
29: Schnappnase
30: Absatz
31: Nadellagerung

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 102010011435 [0002, 0013]
DE 10345089 A1 [0004]

Claims

Baueinheit (1), insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, bestehend aus einem mit einem Pumpenkolben (2) verbundenen Stößel (3), dessen Gehäuse (4) von einem separaten Brückenstück (5) durchragt ist, an dessen Unterseite (6) der Pumpenkolben (2) anliegt, welches Brückenstück (5) in Richtung zu einer Oberstirn (10) des Gehäuses (4) an Unterflächen (8) von in einem Außenmantel (9) des Gehäuses (4) sich diametral gegenüberliegenden und von der Oberstirn (10) ausgehenden, eingerückten Flachs (11) anliegt, in denen ein Bolzen (12) mit einer Nockenrolle (13) aufgenommen ist, wobei ein Außenmantel (14) des Pumpenkolbens (2) nahe der Unterseite (6) von einem topfartigen Federteller (15) umfasst ist, dessen Boden (16) radialspielbehaftet den Pumpenkolben (2) umfasst, von welchem Boden (16) eine Hülse (17) absteht, die in einen an der Unterseite (6) des Brückenstücks (5) anliegenden Ringkragen (18) übergeht, dessen Unterseite (19) eine Anlage für eine Pumpenkolbenrückstellfeder bildet und wobei der Pumpenkolben (2) einen durchgehend gleichen Durchmesser hat sowie innerhalb der Hülse (17) mit einer separaten Mitnehmerscheibe (20) versehen ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, wobei das Brückenstück (5) mit einem einteilig von seinem Außenmantel (22) abstehenden Radialvorsprung (21) durch ein Fenster (23) des Gehäuses (4) zur Darstellung einer Verdrehsicherung ragt.
Baueinheit nach Anspruch 1, wobei der Federteller (15) über seinen Ringkragen (18) in einer komplementären Ringvertiefung (24) der Unterseite (6) des Brückenstücks (5) aufgenommen ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, wobei die Unterflächen (8) der Flachs (11) des Gehäuses (4) halbschalenartig ausgeformt sind und wobei die Oberseite (7) des Brückenstücks (5), zumindest im Abschnitt der Unterflächen (8), hierzu komplementär eingeformt vorliegt.
Baueinheit nach Anspruch 1, wobei die Mitnehmerscheibe (20) geschlitzt ist und entweder auf zwei im Außenmantel (14) des Pumpenkolbens (2) applizierten, sich diametral gegenüberliegenden Schlüsselflächen (25) mit respektiven Flachs (26) oder in einer Ringnut (27) im Außenmantel (14) des Pumpenkolbens (2) über seinen Innenmantel sitzt.
Baueinheit nach Anspruch 1, wobei wenigstens eines der Bauteile Federteller (15)/Mitnehmerscheibe (20)/Brückenstück (5)/Gehäuse (4) als Blechteil vorliegt, das umformtechnisch wie stanz- oder stanzbiegetechnisch dargestellt ist.
Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei am Innenmantel (28) des Gehäuses (4) wenigstens eine keilartig in Richtung zur Oberstirn (10) des Gehäuses (4) ansteigende Schnappnase (29) appliziert ist, auf der das Brückenstück (5) mit seiner Unterseite (6) oder mit einem von seiner Unterseite (6) ausgehenden Absatz (30) aufliegt, wobei, im Fall eines Rückbezugs nach Anspruch 2, die Schnappnase (29) dem Fenster (23) im Gehäuse (4) diametral gegenüberliegt.
Baueinheit nach Anspruch 1, wobei die Nockenrolle (13) auf dem Bolzen (12) über eine Nadellagerung (31) verläuft.
Baueinheit nach Anspruch 1, wobei der Pumpenkolben (2) durch Spitzenlos-Schleifen oder durch Spitzenlos-Außenrundhonen feinbearbeitet ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, wobei die Mitnehmerscheibe (20) bei am Brückenstück (15) anliegendem Pumpenkolben (2) [Pumpenhub] geringfügig axial beabstandet zu dem Boden (16) des Federtellers (15) ist.