DE102010026360A1

DE102010026360A1 - Stössel

Info

Publication number: DE102010026360A1
Application number: DE102010026360A
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: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2012-01-12
Anticipated expiration: 2030-07-08
Also published as: US20130104818A1; CN103026011A; CN103026011B; US8863716B2; DE102010026360B4; WO2012004037A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Stößel (1) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für. einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), welches an seiner Antriebsseite (3) eine Nockenanlauffläche (4) hat, wobei eine Abtriebsseite (5) des Gehäuses (2) an einer Unterseite (6) eines einen Innenmantel (7) des Gehäuses (2) durchragenden Brückenstücks (8) liegt, wobei in einem Fenster (9) des Gehäuses (2) eine dessen Außenmantel (10) überragende Verdrehsicherung (11) verläuft, welche in ihrem das Gehäuse (2) überragenden Bereich im Wesentlichen als aufrechter, halbzylinderähnlicher Körper vorliegt, dessen Mantelfläche (15) im Querschnitt einen aus zwei oder mehr Kreisbögen (16) dargestellten Spitzbogen ergibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stößel, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, welches an seiner Antriebsseite eine Nockenanlauffläche hat, wobei eine einer zumindest mittelbaren Anlage eines Pumpenkolbens oder Gaswechselventils dienende Abtriebsseite des Gehäuses an einer Unterseite eines einen Innenmantel des Gehäuses durchragenden Brückenstücks liegt und wobei in einem Fenster des Gehäuses eine dessen Außenmantel überragende Verdrehsicherung verläuft, welche einem nicht zwangsgeführten Eingriff in eine im Querschnitt teilzylindrische Axialführung einer das Gehäuse aufnehmenden Führungsbohrung einer Umgebungskonstruktion dient.
Bei den aus dem Stand der Technik vorbekannten Stößeln (s. WO 2008/095772 , WO 2008/068116 ), wobei es sich hierbei jeweils exemplarisch um einen Rollenstößel für eine Einspritzpumpe handelt, hat die Verdrehsicherung an ihrer das Gehäuse überragenden Mantelfläche eine kreiszylindrische Gestaltung. Bei Einbau des jeweiligen Stößels in eine Führungsbohrung der Einspritzpumpe oder eines pumpenzugehörigen Bauteils greift dessen Verdrehsicherung mit ihrem teilzylindrischen Abschnitt stets in eine komplementäre, teilzylindrische Axialführung. Dieser Eingriff wird nicht „saugend” (nicht zwangsgeführt), sondern mit geringem Spiel bei wünschenswert geringer radialer Tiefe ausgelegt. Trotz hierbei relativ enger Tolerierung, deren Einhaltung sich fertigungstechnisch aufwändig darstellt, ist nicht auszuschließen, dass bei ungünstiger Toleranzlage ein Kontaktpunkt einer Mantelfläche der Verdrehsicherung an der Axialführung nahe oder bei einem Kantenbereich Letztgenannter zur Führungsbohrung liegt. Somit kommt es im Anschlagfall zu unerwünschtem Verschleiß, der verstärkt zutage tritt, wenn es sich um eine Umgebungskonstruktion aus Aluminium o. dgl. handelt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Stößel der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Verschleißprobleme mit einfachen Mitteln beseitigt sind, ohne dass es zu Änderungen der Umgebungskonstruktion kommen muss.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Verdrehsicherung in ihrem das Gehäuse überragenden Bereich im Wesentlichen als aufrechter, halbzylinderähnlicher Körper vorliegt, dessen Mantelfläche im Querschnitt einen aus zwei oder mehr Kreisbögen dargestellten Spitzbogen ergibt.
Aufgrund der vorgeschlagenen spitzbogenartigen Profilierung der Mantelfläche der Verdrehsicherung, wobei die Axialführung ihre zylindrische Gestaltung behalten soll, so dass sich pumpen- oder zylinderkopfseitig keinerlei Änderungen als notwendig erweisen, sind die beschriebenen Verschleißprobleme eliminiert.
Der Fachmann wird geschickt die Radien der bspw. zwei Kreisbögen je Verdrehsicherung so im Zusammenspiel mit einem Radius der Axialführung wählen, dass mit Sicherheit der Kontaktpunkt von der Kontaktzone in Bogenrichtung gesehen nach außen verlagert ist. So bietet sich bspw. die Darstellung eines „gedrückten” oder „normalen” Spitzbogenprofils an, wobei eine Verbindungslinie der beiden Radienmittelpunkte radial weiter außen liegen kann, als ein Radiusmittelpunkt der Axialführung.
Vorteilhaft ist es, wenn der Kontaktpunkt in etwa in einem Winkel von 45° angestellt ist. Klar ist zudem, dass jede Seite eines Bogens der Mantelfläche der Verdrehsicherung auch aus bspw. zwei oder mehr Radien (einem Vielfachen von zwei) dargestellt sein kann.
Zur Gewährleistung einer Freigängigkeit der Verdrehsicherung in ihrer Axialführung unter allen Toleranzbedingungen ist es in einer Fortbildung der Erfindung vorgeschlagen, einen Schnittbereich der beiden Bögen der Verdrehsicherung zu „kappen”, also abzuflachen.
Vorteilhaft ist es zudem, die Verdrehsicherung einteilig vom Rand des hierbei separat gefertigten Brückenstücks abstehen und durch das Fenster im Gehäuse ragen zu lassen. Somit wird der Fertigungsaufwand zur Montage einer ansonsten separaten Verdrehsicherung vermieden und Letztgenannte kann während eines Betriebs nicht verloren gehen.
Alternativ hierzu ist die Verdrehsicherung als separater, bspw. in das Fenster des Gehäuses eingepresster Körper dargestellt. Klar ist zudem, dass das vorgenannte Brückenstück anstelle dessen separater Ausbildung auch einteilig an den Innenmantel des Gehäuses angebunden sein kann.
Das Brückenstück kann, ebenso wie das Gehäuse, aus einem Leichtbauwerkstoff wie Stahlblech vorliegen, wobei das Gehäuse auch durch Fließpressen, Sintern oder Spanen dargestellt sein kann.
Der Stößel kann als Rollen- oder Gleitstößel vorliegen. Im erstgenannten Fall hat dieser, so wie in Konkretisierung der Erfindung genannt, gehäuseseitig zwei sich diametral gegenüberliegende, bspw. eingerückte Flachs, in denen ein Bolzen sitzt, auf dem eine Rolle für einen unmittelbaren Nocken- oder Exzenteranlauf wälz- oder gleitgelagert verläuft. Für den zweitgenannten Fall ist der Stößel im Abschnitt seiner antriebsseitigen Stirn durch einen Boden verschlossen, der dem Nocken- oder Exzenteranlauf dient.
Ein weiterer Unteranspruch betrifft die Darstellung der Kontur der Verdrehsicherung. Zwar kann diese Kontur, im Fall der einteiliger Anbindung an das separate Brückenstück, beim Ausstanzen von Letztgenanntem hergestellt werden. Es ist jedoch auch daran gedacht, eine höhere Kontur als diejenige des Brückenstücks bspw. durch Anstauchen, Abprägen, Abstrecken oder Abbiegen zu schaffen. Ggf. kann an dem separat ausgebildeten Brückenstück noch ein weiterer separater Körper zur Bildung der Verdrehsicherung angebracht werden.
Vom Schutzbereich dieser Erfindung ist auch eine Lösung eingeschlossen, bestehend aus dem Stößel mit dessen Axialführung in der Umgebungskonstruktion.
Zur Zeichnung:
1 zeigt einen als Rollenstößel ausgebildeten Stößel mit Verdrehsicherung in Explosivdarstellung;
2 zeigt den Stößel nach 1 in räumlicher Ansicht;
3 zeigt eine Detailansicht quer im Bereich der Verdrehsicherung;
4 zeigt eine räumliche Detailansicht der Verdrehsicherung im Eingriff in deren Axialführung und
5 zeigt eine Detailansicht quer im Bereich einer Verdrehsicherung nach dem Stand der Technik.
Aus den 1, 2 ist der wesentliche Aufbau des Stößels 1 entnehmbar. Wie dargestellt dient dieser einer Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffhochdruckpumpe einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine. Er ist jedoch ebenso für eine zumindest mittelbare Beaufschlagung wenigstens eines Gaswechselventils eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine einsetzbar.
Der Stößel 1 hat ein Gehäuse 2, welches an seiner Antriebsseite 3 eine Nockenanlauffläche 4 aufweist. Letztgenannte besteht aus einer auf einem Bolzen 23 verlaufenden Rolle 24, welche Rolle 24 mit je einem Ende 25 in einem Lagerauge 26 eines radial eingerückten Flachs 27 des Gehäuses 2 verläuft. Die Flachs 27 gehen von einer antriebsseitigen Ringstirn 28 des Gehäuses 2 aus.
Eine einer Anlage des vorgenannten Pumpenkolbens dienende Abtriebsseite 5 des Gehäuses 2 liegt an einer Unterseite 6 eines einen Innenmantel 7 des Gehäuses 2 durchragenden Brückenstücks 8. Das Brückenstück 8 ist als separates, dünnwandiges Stahlblechstück ausgebildet und an vom Innenmantel 7 des Gehäuses 2 einragenden Vorsprüngen 19 gehalten. Zu erkennen ist, dass eine Fixierung in Antriebsrichtung an Querseiten der Flachs 27 realisiert ist, die in
1 mit „19” bezeichnet sind. In Abtriebsrichtung erfolgt eine Halterung an hierzu umfangsversetzten und ebenfalls mit „19” bezeichneten, vom Innenmantel 7 des Gehäuses 2 einragenden Schnappnasen oder an wenigstens einer davon.
In einem Fenster 9 des Gehäuses 2 verläuft eine dessen Außenmantel 10 über ragende Verdrehsicherung 11. Diese ist aus einer fingerartig vom Rand 20 des Brückenstücks 8 abstehenden sowie durch das Fenster 9 ragenden Radialverlängerung 21 gebildet.
Wie näher aus den 3, 4 hervorgeht, liegt die Verdrehsicherung 11 in ihrem das Gehäuse 2 überragenden Bereich im Wesentlichen als aufrechter, halbzylinderähnlicher Körper vor, dessen Mantelfläche 15 im Querschnitt einen aus zwei Kreisbögen 16 dargestellten Spitzbogen ergibt [gotisches Profil]. Zu erkennen ist, dass die Verdrehsicherung 1 über ihre Mantelfläche 15 nicht komplett angeschmiegt (nicht zwangsgeführt) in der Axialführung 12 verläuft, was Praxis ist.
Aufgrund der Darstellung der Mantelfläche 15 aus zwei Kreisbögen 16 gelingt es, ohne Änderung der Axialführung 12, einen Kontaktpunkt 18 sicher von einem Kantenbereich der Axialführung 12 bei der Führungsbohrung 13 weg, in Bogenrichtung gesehen radial nach außen, zu verlagern.
Die Verdrehsicherung 11 kann auch als separates Bauteil 22 vorliegen, so wie in 2 schematisch offenbart, wobei es gemäß der Darstellung in 2 ebenso denkbar ist, dass die Verdrehsicherung 11 als Radialverlängerung 21 des separaten, bspw. aus Blech gestanzten Brückenstücks 8 ausgebildet ist, wie vorangehend genannt.
Aus 3 ist entnehmbar, dass ein radialer Außenbereich 17 der Verdrehsicherung 11 (Schnittbereich der wenigstens zwei Kreisbögen 16) abgeflacht vorliegt.
5 offenbart eine Gestaltung einer Verdrehsicherung 32 nach dem Stand der Technik in einer Teilansicht wie 3. Zu erkennen ist, dass eine Mantelfläche 35 der Verdrehsicherung 32 mit lediglich einem Radius versehen ist. Bei ungünstiger Toleranzlage, begünstigt durch gewünscht geringe radiale „Einbautiefe” der Verdrehsicherung 32 in ihrer Axialführung 29, liegt ein Kontaktpunkt 34 der anschlagenden Verdrehsicherung 32 an der Axialführung 29 unmittelbar bei einer Kante zur Führungsbohrung 29. Somit kommt es in diesem Bereich zu unerwünschtem Verschleiß, welcher durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen beseitigt ist.
Bezugszeichenliste

1: Stößel
2: Gehäuse
3: Antriebsseite
4: Nockenanlauffläche
5: Abtriebsseite
6: Unterseite
7: Innenmantel
8: Brückenstück
9: Fenster
10: Außenmantel
11: Verdrehsicherung
12: Axialführung
13: Führungsbohrung
14: Umgebungskonstruktion
15: Mantelfläche
16: Kreisbogen
17: Außenbereich
18: Kontaktpunkt
19: Vorsprung
20: Rand
21: Radialverlängerung
22: Bauteil
23: Bolzen
24: Rolle
25: Ende
26: Lagerauge
27: Flach
28: Ringstirn
29: Axialführung (Stand der Technik)
30: Führungsbohrung (Stand der Technik)
31: Umgebungskonstruktion (Stand der Technik)
32: Verdrehsicherung (Stand der Technik)
33: Gehäuse (Stand der Technik)
34: Kontaktpunkt (Stand der Technik)
35: Mantelfläche (Stand der Technik)

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

WO 2008/095772 [0002]
WO 2008/068116 [0002]

Claims

Stößel (1), insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), welches an seiner Antriebsseite (3) eine Nockenanlauffläche (4) hat, wobei eine einer zumindest mittelbaren Anlage eines Pumpenkolbens oder Gaswechselventils dienende Abtriebsseite (5) des Gehäuses (2) an einer Unterseite (6) eines einen Innenmantel (7) des Gehäuses (2) durchragenden Brückenstücks (8) liegt und wobei in einem Fenster (9) des Gehäuses (2) eine dessen Außenmantel (10) überragende Verdrehsicherung (11) verläuft, welche einem nicht zwangsgeführten Eingriff in eine im Querschnitt teilzylindrische Axialführung (12) einer das Gehäuse (2) aufnehmenden Führungsbohrung (13) einer Umgebungskonstruktion (14) dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (11) in ihrem das Gehäuse (2) überragenden Bereich im Wesentlichen als aufrechter, halbzylinderähnlicher Körper vorliegt, dessen Mantelfläche (15) im Querschnitt einen aus zwei oder mehr Kreisbögen (16) dargestellten Spitzbogen ergibt.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein radialer Außenbereich (17) der Verdrehsicherung (11) [Schnittbereich der wenigstens zwei Kreisbögen (16)] abgeflacht ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenstück (8) ein separates, dünnwandiges Bauteil wie ein Blechstück/Stahlblechstück ist, welches an vom Innenmantel (7) des Gehäuses (2) einragenden Vorsprüngen (19) zumindest in Richtung zur Antriebsseite (3) gehalten ist.
Stößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (11) aus einer fingerartig vom Rand (20) des Brückenstücks (8) abstehenden, durch das Fenster (9) ragenden Radialverlängerung (21) besteht.
Stößel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einteilig an das Brückenstück (8) angebundene Radialverlängerung (21) ihre letztendliche Kontur im Wesentlichen entweder a) durch ein spanloses Verfahren wie Anstauchen, Abprägen, Abstrecken, Abbiegen oder b) unmittelbar während eines Stanzprozesses des aus Stahlblech bestehenden Brückenstücks (8) oder c) durch Spanen erfährt.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (11) als separates, im Fenster (9) befestigtes Bauteil (22) vorliegt.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Nockenanlauffläche (4) eine auf einem Bolzen (23) verlaufende Rolle (24) appliziert ist, die mit je einem Ende (25) in einem Lagerauge (26) eines radial eingerückten Flachs (27) des Gehäuses (2) verläuft, welche Flachs (27) von einer antriebsseitigen Ringstirn (28) des Gehäuses (2) ausgehen oder in zumindest in deren Nähe liegen.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) entweder aus Stahlblech tiefgezogen oder fließpresstechnisch dargestellt ist.