DE102010031616A1

DE102010031616A1 - High pressure pump i.e. radial/series piston pump, for air-compressing type diesel injection system of self-ignition type combustion engine, has driving part provided in roller such that driving part and gear are partly interlinked

Info

Publication number: DE102010031616A1
Application number: DE201010031616
Authority: DE
Inventors: Achim Koehler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-01-26

Abstract

The pump (1) has a drive shaft (10) provided with a cam (11). A pumping component (20) comprises a running roller (35) on a running surface (37) of the cam. A toothed ring-shaped gear (45) is provided at the cam. A driving part (48) is provided in the running roller such that the driving part of the running roller and the gear of the cam are partly interlinked. The driving part is set on a smooth roller surface (52) of the roller. The gear of the cam and the driving part of the roller are meshed with each other so that positive forced rotation between the cam and the roller is enabled.

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 invention relates to a high-pressure pump, in particular a radial or linear piston pump. Specifically, the invention relates to the field of fuel pumps for fuel injection systems of air-compression, self-igniting internal combustion engines.

Aus der DE 10 2005 046 670 A1 ist eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt. Die bekannte Hochdruckpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in dem ein Pumpenelement angeordnet ist, das einen durch eine Antriebswelle in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben umfasst. Der Pumpenkolben ist in einer Zylinderbohrung eines Teils des Pumpengehäuses verschiebbar geführt und begrenzt in dieser einen Pumpenarbeitsraum. Der Pumpenkolben stützt sich hierbei mittelbar über einen hohlzylinderförmigen Stößel an der Antriebswelle ab, wobei der Stößel in einer Bohrung eines Teils des Pumpengehäuses in Richtung der Längsachse des Pumpenkolbens verschiebbar geführt ist. Im Stößel ist in dessen der Antriebswelle zugewandtem Endbereich ein Stützelement eingesetzt, in dem eine Rolle drehbar gelagert ist, die auf einem Nocken der Antriebswelle abrollt. Die Drehachse der Rolle ist zumindest annähernd 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 injection device of an internal combustion engine is known. The known high-pressure pump has a pump housing, in which a pump element is arranged, which comprises a driven by a drive shaft in a stroke pump piston. The pump piston is slidably guided in a cylinder bore of a part of the pump housing and limited in this one pump working space. In this case, the pump piston is supported indirectly via a hollow-cylindrical ram on the drive shaft, wherein the ram is displaceably guided in a bore of a part of the pump housing in the direction of the longitudinal axis of the pump piston. In the ram in the drive shaft end region facing a support member is used, in which a roller is rotatably mounted, which rolls on a cam of the drive shaft. The axis of rotation of the roller is at least approximately 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 der Lauf der Rolle gestört werden kann, so dass die Rolle beispielsweise kurzzeitig oder länger stehen bleibt und somit ein erhöhter Verschleiß zwischen der Rolle und dem Nocken auftritt. Hierbei kann die Rolle abrasiv derart verschlissen werden, dass gewissermaßen Bremsplatten an der Rolle auftreten, die auch zu einem Totalausfall der Hochdruckpumpe führen können.The from the DE 10 2005 046 670 A1 known high-pressure pump has the disadvantage that the run of the roller can be disturbed, so that the role, for example, stops short or longer and thus increased wear between the roller and the cam occurs. In this case, the role can be worn abrasive so that, so to speak brake plates on the role occur, which can also lead to a total failure of the high-pressure pump.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein zeitweiliges oder permanentes Stehenbleiben der Rolle zuverlässig verhindert ist und eine Robustheit der Hochdruckpumpe verbessert werden kann.The high pressure pump according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a temporary or permanent stoppage of the role is reliably prevented and robustness of the high-pressure pump can be improved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckpumpe möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements of the claim 1 high-pressure pump are possible.

Die Pumpenbaugruppe weist in vorteilhafter Weise einen Rollenschuh auf, in dem die Rolle gelagert ist. Hierdurch ist die Rolle in dem Rollenschuh geführt, während diese auf der Lauffläche des Nockens abrollt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Reibkraft zwischen der Rolle und der Lauffläche des Nockens im gewöhnlichen Betrieb vorzugsweise größer als die Reibkraft zwischen dem Rollenschuh und der Rolle. Hierdurch nimmt der Nocken bei einer Drehbewegung der Antriebswelle die Rolle mit, so dass diese gleichmäßig auf der Lauffläche abrollt. Allerdings kann sich im Betrieb das Reibverhältnis an der Rolle ändern. Insbesondere kann eine Störung des Reibverhältnisses an der Rolle auftreten. Beispielsweise kann dies durch Wasser oder Partikel im Brennstoff, durch schlecht schmierenden oder niedrigviskosen Brennstoff verursacht sein. Dann besteht das Problem, dass die Reibung zwischen der Rolle und dem Nocken nicht mehr ausreicht, um die Rolle mitzunehmen. Ein zeitweiliges oder permanentes Stehenbleiben der Rolle wird allerdings verhindert, da die strukturierte Mitnahme des Nockens mit dem Mitnahmeteil der Rolle zumindest teilweise ineinandergreift, so dass eine Zwangsmitnahme ermöglicht ist. Somit wird ein Stehenbleiben der Rolle verhindert, so dass ein abrasiver Verschleiß und somit das Auftreten eines Bremsplattens oder dergleichen verhindert ist.The pump assembly advantageously has a roller shoe in which the roller is mounted. As a result, the roller is guided in the roller shoe while it rolls on the running surface of the cam. In this embodiment, the frictional force between the roller and the tread of the cam in the ordinary operation is preferably greater than the frictional force between the roller shoe and the roller. As a result, the cam takes with a rotational movement of the drive shaft with the role so that it rolls evenly on the tread. However, during operation, the friction ratio on the roller may change. In particular, a disturbance of the friction ratio on the roller may occur. For example, this may be caused by water or particles in the fuel, by poorly lubricating or low viscosity fuel. Then there is the problem that the friction between the roller and the cam is no longer sufficient to take the role. A temporary or permanent stoppage of the role is prevented, however, since the structured entrainment of the cam with the driving part of the role at least partially interlocked, so that a forced driving is enabled. Thus, a stall of the roller is prevented, so that an abrasive wear and thus the occurrence of a brake plate or the like is prevented.

Somit kann in vorteilhafter Weise durch eine formschlüssige Zwangsmitnahme verhindert werden, dass die Rolle stehen bleibt, und gewährleistet werden, dass sich die Rolle auch dann weiterdreht, wenn sich die Reibverhältnisse umkehren, d. h. die Bremskraft im Rollenschuh kurzzeitig oder permanent größer ist als die Reibkraft durch den Nocken. Damit kann auch die Empfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen deutlich herabgesetzt werden, ohne dass Schäden oder sogar größere Schäden wie ein Ausfall des Triebwerks zu befürchten sind. Speziell führen kurzzeitige Störungen, wie z. B. Schwallwasser oder Partikel, nicht zum Sofortausfall des Triebwerks und auch bei dauerhaft anliegenden Störungseinflüssen wird ein Versagen des Triebwerks vermieden. Dies ermöglicht auch eine robuste Ausgestaltung der Hochdruckpumpe, so dass gegebenenfalls aufwändige Ergänzungs- oder Alternativmaßnahmen eingespart werden können. Hierdurch ergibt sich ein großer Anwendungsbereich der Hochdruckpumpe für eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten.Thus, it can be prevented in an advantageous manner by a positive positive entrainment that the role remains, and to ensure that the role continues to rotate even when the friction conditions reverse, d. H. the braking force in the roller shoe is temporarily or permanently greater than the friction force through the cam. Thus, the sensitivity to external influences can be significantly reduced without damage or even major damage such as a failure of the engine are to be feared. Specifically lead short-term disturbances, such. As splash water or particles, not for instant failure of the engine and even with permanently applied interference influences a failure of the engine is avoided. This also allows a robust design of the high-pressure pump, so that, if necessary, expensive supplementary or alternative measures can be saved. This results in a wide range of applications of the high pressure pump for a variety of applications.

In vorteilhafter Weise ist die strukturierte Mitnahme des Nockens durch eine an der Lauffläche des Nockens ausgestaltete Mitnahmefläche gebildet. Speziell ist es vorteilhaft, dass die strukturierte Mitnahme des Nockens als zahnkranzförmige Mitnahme ausgestaltet ist. Hierbei ist es ferner von Vorteil, dass die zahnkranzförmige Mitnahme des Nockens eine Geradverzahnung aufweist und dass der Mitnahmeteil der Rolle eine an die Geradverzahnung der zahnkranzförmigen Mitnahme des Nockens angepasste Geradverzahnung aufweist. Möglich ist es allerdings auch, dass die zahnkranzförmige Mitnahme des Nockens eine Schrägverzahnung aufweist und dass der Mitnahmeteil der Rolle eine an die Schrägverzahnung der zahnkranzförmigen Mitnahme des Nockens angepasste Schrägverzahnung aufweist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein Ineinandergreifen der strukturierten Mitnahme des Nockens und des Mitnahmeteils der Rolle erzielt werden. Hierbei ist eine robuste Ausgestaltung möglich, die unempfindlich gegenüber Schwallwasser, Partikeln oder dergleichen ist.In an advantageous manner, the structured entrainment of the cam is formed by a driving surface configured on the running surface of the cam. Specifically, it is advantageous that the structured entrainment of the cam is designed as a sprocket-shaped entrainment. In this case, it is also advantageous that the toothed ring-shaped entrainment of the cam has a straight toothing and that the entrainment part of the roller is adapted to the spur toothing of the sprocket-shaped entrainment of the cam Straight toothing has. However, it is also possible that the toothed ring-shaped entrainment of the cam has a helical toothing and that the driving part of the roller has a helical toothing adapted to the helical toothing of the cam-shaped entrainment of the cam. In this way, an intermeshing of the structured entrainment of the cam and the entrainment part of the roller can be achieved in an advantageous manner. Here, a robust design is possible, which is insensitive to splash water, particles or the like.

Vorteilhaft ist es auch, dass die strukturierte Mitnahme des Nockens im Bereich einer Stirnseite des Nockens angeordnet ist und/oder an die Stirnseite des Nockens angrenzt. Hierdurch kann beispielsweise ein mittlerer Bereich der Lauffläche des Nockens glatt ausgestaltet sein, um zum einen im gewöhnlichen Betrieb ein vorteilhaftes Abrollen der Rolle an der Lauffläche des Nockens zu ermöglichen. Zum anderen wird dadurch eine vorteilhafte Kraftübertragung bei einer Hubbewegung des Nockens auf die Rolle erzielt. Dadurch kann die Pumpenbaugruppe auch bei hohen Drehzahlen zuverlässig angetrieben werden.It is also advantageous that the structured entrainment of the cam is arranged in the region of an end face of the cam and / or adjacent to the end face of the cam. In this way, for example, a central region of the running surface of the cam can be designed to be smooth, in order, on the one hand, to allow advantageous rolling of the roller on the running surface of the cam in normal operation. On the other hand, this achieves an advantageous force transmission during a lifting movement of the cam on the roller. As a result, the pump assembly can be reliably driven even at high speeds.

Hierbei ist es auch vorteilhaft, dass der Mitnahmeteil der Rolle im Bereich einer Stirnseite der Rolle angeordnet ist und/oder an die Stirnseite der Rolle angrenzt. Hierbei kann entsprechend der Ausgestaltung der Lauffläche des Nockens auch ein mittlerer Bereich der Rolle eine zumindest im Wesentlichen glatte Rollenoberfläche aufweisen. Vorteilhaft ist es auch, dass der Mitnahmeteil der Rolle von der glatten Rollenoberfläche der Rolle abgesetzt ist oder dass der Mitnahmeteil der Rolle durch einen strukturierten Ringstreifen in der Rollenoberfläche der Rolle ausgebildet ist. Hierdurch kann sowohl eine vorteilhafte Mitnahme der Rolle durch den Nocken erzielt werden als auch eine vorteilhafte Kraftübertragung von dem Nocken auf die Rolle zum Antrieb der Pumpenbaugruppe ermöglicht werden.It is also advantageous that the driving part of the roller is arranged in the region of an end face of the roller and / or adjacent to the end face of the roller. In this case, according to the configuration of the running surface of the cam, a middle region of the roller may also have an at least substantially smooth roller surface. It is also advantageous that the driving part of the roller is offset from the smooth roller surface of the roller or that the driving part of the roller is formed by a structured annular strip in the roller surface of the roller. In this way, both an advantageous entrainment of the roller can be achieved by the cam as well as an advantageous power transmission from the cam to the roller for driving the pump assembly are made possible.

Vorteilhaft ist es auch, dass an dem Nocken eine weitere strukturierte Mitnahme vorgesehen ist, dass an der Rolle ein an die weitere strukturierte Mitnahme angepasster weiterer Mitnahmeteil vorgesehen ist, dass die weitere strukturierte Mitnahme des Nockens und der weitere Mitnahmeteil der Rolle zumindest teilweise ineinandergreifen und dass die Mitnahme des Nockens und der Mitnahmeteil der Rolle einerseits ineinandergreifen und die weitere Mitnahme des Nockens und der weitere Mitnahmeteil der Rolle andererseits ineinandergreifen, so dass eine beidseitige Zwangsmitnahme gebildet ist. Hierdurch ergibt sich bei Störeinflüssen eine zuverlässige Mitnahme der Rolle, wobei die Mitnahmekräfte zumindest näherungsweise gleichmäßig auf die Rolle einwirken und ein schräger Lauf der Rolle verhindert wird. Hierdurch kann eine besonders robuste Ausgestaltung erzielt werden.It is also advantageous that a further structured entrainment is provided on the cam, that on the role of a further structured entrainment adapted additional driving part is provided that the further structured entrainment of the cam and the other driving part of the role at least partially interlock and that the entrainment of the cam and the driving part of the role mesh on the one hand and the other entrainment of the cam and the other driving part of the role on the other hand interlock, so that a two-sided Zwangsmitnahme is formed. This results in interference with reliable entrainment of the role, wherein the driving forces act at least approximately uniformly on the role and an oblique run of the roller is prevented. This allows a particularly robust design can be achieved.

Möglich ist es auch, dass die Mitnahme des Nockens und der Mitnahmeteil der Rolle einerseits ineinandergreifen, so dass eine einseitige Zwangsmitnahme gebildet ist. Hierdurch wird bei Störeinflüssen ein Stehenbleiben der Rolle verhindert. Allerdings kann dennoch ein relativ großer Teil der Rollenoberfläche glatt ausgestaltet sein, um eine vorteilhafte Kraftübertragung zum Antrieb der Pumpenbaugruppe zu erzielen.It is also possible that the entrainment of the cam and the driving part of the role interlock on the one hand, so that a one-sided Zwangsmitnahme is formed. As a result, a stoppage of the role is prevented in case of interference. However, still a relatively large part of the roller surface may be smooth in order to achieve an advantageous transmission of force for driving the pump assembly.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Mitnahme des Nockens und der Mitnahmeteil der Rolle so ineinandergreifen, dass eine formschlüssige Zwangsmitnahme zwischen dem Nocken und der Rolle gebildet ist. Somit wird die Rolle in vorteilhafter Weise nicht nur allein durch Reibung mitgenommen, sondern zusätzlich über einen Formschluss. Dieser kann somit in vorteilhafter Weise in Form eines Zahnkranzes am Rand der Laufrolle und der Lauffläche des Nockens realisiert werden. Hierbei sind beliebige Kombinationen zwischen einer einseitigen oder beidseitigen Mitnahme sowie zwischen einer Gerad- oder einer Schrägverzahnung möglich.Further, it is advantageous that the entrainment of the cam and the driving part of the roller mesh with each other so that a positive co-driving between the cam and the roller is formed. Thus, the role is taken in an advantageous manner not only by friction alone, but also via a positive connection. This can thus be realized in an advantageous manner in the form of a ring gear on the edge of the roller and the tread of the cam. Here, any combinations between a one-sided or bilateral entrainment and between a straight or a helical gearing are possible.

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 explained in more detail in the following description with reference to the accompanying drawings, in which corresponding elements are provided with corresponding reference numerals. It shows:

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

2 eine Antriebswelle mit einem Nocken und eine Rolle der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Darstellung und 2 a drive shaft with a cam and a roller in 1 illustrated high-pressure pump according to a second embodiment of the invention in a schematic representation and

3 eine Antriebswelle mit einem Nocken und eine Rolle der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe in einer schematischen Darstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 a drive shaft with a cam and a roller in 1 illustrated high pressure pump in a schematic representation according to a third embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Hochdruckpumpe 1 kann insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe ausgestaltet sein. Speziell eignet sich die Hochdruckpumpe 1 als Brennstoffpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Ein bevorzugter Einsatz der Hochdruckpumpe 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle. 1 shows a high pressure pump 1 in a schematic, axial sectional view according to a first embodiment of the invention. The high pressure pump 1 can be configured in particular as a radial or inline piston pump. Specifically, the high pressure pump is suitable 1 as a fuel pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines. A preferred use of the high-pressure pump 1 consists of a fuel injection system with a common rail, which 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 Pumpengehäuse 2 auf, das aus einem Gehäuseteil 3 und einem mit dem Gehäuseteil 3 verbundenen Flansch 4 zusammengesetzt ist. Hierbei weist das Pumpengehäuse 2 eine Stößelbohrung 5 auf. Die Hochdruckpumpe 1 weist außerdem einen Zylinderkopf 6 auf, der mit dem Pumpengehäuse 2 verbunden ist. Hierbei liegt eine Unterseite 7 des Zylinderkopfs 6 an dem Pumpengehäuse 2 an. Zur Abdichtung ist zwischen dem Zylinderkopf 6 und dem Pumpengehäuse 2 eine Abdichtung 8 in Form eines Dichtrings 8 vorgesehen.The high pressure pump 1 has a pump housing 2 on, that from a housing part 3 and one with the housing part 3 connected flange 4 is composed. Here, the pump housing 2 a plunger hole 5 on. The high pressure pump 1 also has a cylinder head 6 on top of that with the pump housing 2 connected is. This is a bottom 7 of the cylinder head 6 on the pump housing 2 at. For sealing is between the cylinder head 6 and the pump housing 2 a seal 8th in the form of a sealing ring 8th intended.

In dem Pumpengehäuse 2 ist eine Antriebswelle 10 gelagert, die einen Nocken 11 aufweist. Der Nocken 11 kann hierbei als Ein- oder Mehrfachnocken ausgestaltet sein. Ferner kann der Nocken 11 auch durch einen exzentrischen Abschnitt der Antriebswelle 10 gebildet sein.In the pump housing 2 is a drive shaft 10 stored, which is a cam 11 having. The cam 11 can be configured as a single or multiple cam. Furthermore, the cam 11 also by an eccentric portion of the drive shaft 10 be formed.

Der Nocken 11 weist Stirnseiten 12, 13 auf, die voneinander abgewandt sind. Die Antriebswelle 10 ist an Lagerstellen 14, 15 in dem Pumpengehäuse 2 gelagert. Dabei ist die Lagerstelle 14 im Bereich des Flansches 4 vorgesehen und auf der Seite der Stirnseite 12 des Nockens 11 angeordnet. Die Lagerstelle 15 ist in dem Gehäuseteil 3 vorgesehen und auf der Seite der Stirnseite 13 des Nockens 11 vorgesehen.The cam 11 has end faces 12 . 13 on, which are facing away from each other. The drive shaft 10 is at warehouses 14 . 15 in the pump housing 2 stored. Here is the depository 14 in the area of the flange 4 provided and on the side of the front page 12 of the cam 11 arranged. The depository 15 is in the housing part 3 provided and on the side of the front page 13 of the cam 11 intended.

Die Hochdruckpumpe 1 weist eine Pumpenbaugruppe 20 auf. Je nach Ausgestaltung der Hochdruckpumpe 1 können auch mehrere Pumpenbaugruppen vorgesehen sein. Die Pumpenbaugruppe 20 ist dem Nocken 11 zugeordnet. Hierdurch ist ein Antrieb der Pumpenbaugruppe 20 über den Nocken 11 der Antriebswelle 10 ermöglicht. Wenn mehrere Pumpenbaugruppen vorgesehen sind, dann können weitere Pumpenbaugruppen dem Nocken 11 zugeordnet sein. Möglich ist es auch, dass in diesem Fall an der Antriebswelle 10 weitere Nocken vorgesehen sind, die zum Antreiben weiterer Pumpenbaugruppen dienen. Je nach Ausgestaltung kann dadurch eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe realisiert werden.The high pressure pump 1 has a pump assembly 20 on. Depending on the design of the high-pressure pump 1 It is also possible to provide a plurality of pump assemblies. The pump assembly 20 is the cam 11 assigned. This is a drive of the pump assembly 20 over the cam 11 the drive shaft 10 allows. If multiple pump assemblies are provided then additional pump assemblies may be added to the cam 11 be assigned. It is also possible that in this case on the drive shaft 10 further cams are provided, which serve to drive other pump assemblies. Depending on the configuration, a radial or series piston pump can thereby be realized.

Die Antriebswelle 10 weist eine Drehachse 21 auf, um die die Antriebswelle 10 im Betrieb rotiert. Der Nocken 11 führt hierbei eine Hubbewegung aus. Der Zylinderkopf 6 weist einen Ansatz 22 auf, der in die Stößelbohrung 5 ragt. Hierbei ist in dem Ansatz 22 eine zumindest im Wesentlichen zylinderförmige Bohrung 23 ausgestaltet, in der ein Pumpenkolben 24 teilweise angeordnet ist. Der Pumpenkolben 24 ist in der Bohrung 23 entlang einer Längsachse 25 der Bohrung 23 verschiebbar geführt. Die Längsachse 25 ist hierbei zumindest näherungsweise auf die Drehachse 21 der Antriebswelle 11 gerichtet. Der Pumpenkolben 24 weist einen Kolbenfuß 26 mit einem Bund 27 auf. Ferner weist die Pumpenbaugruppe 20 einen zumindest näherungsweise hohlzylinderförmigen Stößelkörper 28 auf, in den ein Mitnahmeelement 29 eingesetzt ist. Der Kolbenfuß 26 erstreckt sich durch das Mitnahmeelement 29, so dass das Mitnahmeelement 29 den Bund 27 des Pumpenkolbens 24 hintergreift. Außerdem ist eine Stößelfeder 30 vorgesehen, die sich einerseits an dem Zylinderkopf 6 und andererseits an dem Mitnahmeelement 29 abstützt. Hierdurch ist der Kolbenfuß 26 mit seinem Bund 27 in Anlage mit einem Rollenschuh 31 gehalten, der ebenfalls in den Stößelkörper 28 eingesetzt ist.The drive shaft 10 has an axis of rotation 21 on to the the drive shaft 10 rotates during operation. The cam 11 hereby executes a stroke movement. The cylinder head 6 has an approach 22 on that into the ram hole 5 protrudes. Here is in the approach 22 an at least substantially cylindrical bore 23 designed in which a pump piston 24 partially arranged. The pump piston 24 is in the hole 23 along a longitudinal axis 25 the bore 23 slidably guided. The longitudinal axis 25 This is at least approximately on the axis of rotation 21 the drive shaft 11 directed. The pump piston 24 has a piston foot 26 with a bunch 27 on. Further, the pump assembly has 20 an at least approximately hollow cylindrical tappet body 28 on, in which a driving element 29 is used. The piston foot 26 extends through the driving element 29 so that the entrainment element 29 the covenant 27 of the pump piston 24 engages behind. There is also a pusher spring 30 provided on the one hand on the cylinder head 6 and on the other hand on the entrainment element 29 supported. This is the piston foot 26 with his covenant 27 in contact with a roller shoe 31 held, which is also in the ram body 28 is used.

Die Pumpenbaugruppe 20 umfasst ferner eine Rolle 35, die als Laufrolle dient. Die Rolle 35 ist in dem Rollenschuh 31 drehbar gelagert. Hierdurch kann die Rolle 35 um ihre Achse 36 rotieren.The pump assembly 20 also includes a role 35 which serves as a roller. The role 35 is in the roller shoe 31 rotatably mounted. This can be the role 35 around its axis 36 rotate.

Der Nocken 11 der Antriebswelle 10 weist eine Lauffläche 37 auf, an der die Rolle 35 anliegt. Im Betrieb, wenn die Antriebswelle 10 um ihre Drehachse 21 rotiert, dann läuft die Rolle 35 an der Lauffläche 37 ab. Entsprechend der Hubbewegung des Nockens 11 wird dadurch eine Betätigung des Pumpenkolbens 24 erzielt, die in und entgegen einer Betätigungsrichtung 38 erfolgt. Bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 24 entgegen der Betätigungsrichtung 38 wird ein Saughub ausgeführt, bei dem Brennstoff über ein Einlassventil 39 in einen Pumpenarbeitsraum 40 geführt wird. Der Pumpenarbeitsraum 40 ist hierbei in der zylinderförmigen Bohrung 23 durch den Pumpenkolben 24 begrenzt. Bei einem anschließenden Förderhub des Pumpenkolbens 24 in der Betätigungsrichtung 38 wird der unter hohem Druck stehende Brennstoff über ein Auslassventil 41 in eine Hochdruckleitung 42 gefördert, die beispielsweise zu einem Common-Rail führt.The cam 11 the drive shaft 10 has a tread 37 on, at the roll 35 is applied. In operation, when the drive shaft 10 around its axis of rotation 21 rotates, then runs the role 35 on the tread 37 from. According to the lifting movement of the cam 11 This will cause an actuation of the pump piston 24 achieved in and against an actuating direction 38 he follows. During a movement of the pump piston 24 against the direction of actuation 38 a suction stroke is carried out, in which fuel via an inlet valve 39 in a pump workroom 40 to be led. The pump workroom 40 is here in the cylindrical bore 23 through the pump piston 24 limited. In a subsequent delivery stroke of the pump piston 24 in the direction of actuation 38 the high pressure fuel is discharged through an exhaust valve 41 in a high-pressure line 42 promoted, for example, leads to a common rail.

In diesem Ausführungsbeispiel ist an dem Nocken 11 eine strukturierte Mitnahme 45 vorgesehen, die an die Stirnseite 13 des Nockens 11 angrenzt. Die strukturierte Mitnahme 45 des Nockens 11 weist eine Geradverzahnung auf, die an der Lauffläche 37 ausgestaltet ist. Ein mittlerer Bereich 46 und ein Bereich 47 an der Stirnseite 12 des Nockens 11 sind allerdings glatt ausgestaltet. Entsprechend weist auch die Rolle 35 ein an die strukturierte Mitnahme 45 des Nockens 11 angepasstes Mitnahmeteil 48 auf, das an einer Stirnseite 49 der Rolle 35 vorgesehen ist. Ein mittlerer Bereich 50 und ein Bereich an einer weiteren Stirnseite 51 der Rolle 35 sind hierbei glatt ausgeführt. Hierdurch ist eine vorteilhafte Kraftübertragung von dem Nocken 11 auf die Rolle 35 ermöglicht. Der Mitnahmeteil 48 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Geradverzahnung auf. Die Geradverzahnungen am Nocken 11 und an der Rolle 35 sind aufeinander abgestimmt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die strukturierte Mitnahme 45 des Nockens 11 als zahnkranzförmige Mitnahme 45 ausgestaltet. Entsprechend ist auch der Mitnahmeteil 48 der Rolle 35 als zahnkranzförmiges Mitnahmeteil 48 ausgestaltet.In this embodiment is on the cam 11 a structured take-off 45 provided to the front 13 of the cam 11 borders. The structured take-off 45 of the cam 11 has a spur on the tread 37 is designed. A middle area 46 and an area 47 at the front 12 of the cam 11 However, they are smooth. Accordingly also indicates the role 35 one to the structured entrainment 45 of the cam 11 adapted driving part 48 on, on a front side 49 the role 35 is provided. A middle area 50 and an area on another end face 51 the role 35 are smooth here. This is an advantageous power transmission from the cam 11 on the role 35 allows. The driving part 48 points in this Embodiment a spur toothing. The straight teeth on the cam 11 and on the roll 35 are coordinated. In this embodiment, the structured entrainment 45 of the cam 11 as a sprocket-shaped entrainment 45 designed. Corresponding is also the driving part 48 the role 35 as a sprocket-shaped driving part 48 designed.

Im Betrieb der Hochdruckpumpe 1 sind einerseits die Reibung zwischen der Rolle 35 und der Lauffläche 37 des Nockens 11 und andererseits die Reibung durch die Lagerung der Rolle 35 in dem Rollenschuh 31 so aufeinander abgestimmt bzw. ins Verhältnis gesetzt, dass durch die Drehbewegung der Antriebswelle 10 die Rolle 35 mitgenommen wird. Wird allerdings das Reibverhältnis an der Rolle 35 gestört, beispielsweise durch Wasser oder Partikel im Brennstoff oder durch schlecht schmierenden bzw. niedrigviskosen Brennstoff, dann ist eine Mitnahme der Rolle 35 von dem Nocken 11 durch die Zusammenwirkung des Mitnahmeteils 48 der Rolle 35 und der strukturierten Mitnahme 45 des Nockens 11 gewährleistet. Somit wird ein unerwünschter Verschleiß der Rolle 35 insbesondere ein möglicher Bremsplatten an der Rolle 35, in Folge eines Stillstands der Rolle 35 relativ zu dem sich weiter bewegenden Nocken 11 verhindert. Die formschlüssige Zwangsmitnahme verhindert daher, dass die Rolle 35 stehen bleibt und gewährleistet stets ein Weiterdrehen der Rolle 35 auch bei gestörten Reibverhältnissen. Somit wird die Empfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen deutlich herabgesetzt und eine Robustheit der Hochdruckpumpe 1 verbessert.In operation of the high pressure pump 1 On the one hand are the friction between the roller 35 and the tread 37 of the cam 11 and on the other hand the friction due to the bearing of the roller 35 in the roller shoe 31 so matched or set in proportion, that by the rotational movement of the drive shaft 10 the role 35 is taken. However, the friction ratio on the role 35 disturbed, for example by water or particles in the fuel or by poorly lubricating or low-viscosity fuel, then entrainment of the role 35 from the cam 11 through the interaction of the driving part 48 the role 35 and structured take-off 45 of the cam 11 guaranteed. Thus, an undesirable wear of the roll 35 in particular a possible brake plates on the roll 35 , in consequence of a stoppage of the role 35 relative to the further moving cam 11 prevented. The positive constraint therefore prevents the roll 35 stops and always ensures a further rotation of the role 35 even with disturbed friction conditions. Thus, the sensitivity to external influences is significantly reduced and a robustness of the high-pressure pump 1 improved.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Zwangsmitnahme als einseitige Zwangsmitnahme realisiert. Hierdurch steht ein relativ großer Teil der Lauffläche 37 des Nockens 11 sowie einer Rollenoberfläche 52 der Rolle 35 für eine Übertragung der Hubkraft von dem Nocken 11 über die Rolle 35 und den Rollenschuh 31 auf den Pumpenkolben 24 zur Verfügung. Hierdurch wird eine Flächenpressung an der Rollenoberfläche 52 der Rolle 35 begrenzt.In this embodiment, the Zwangsmitnahme is realized as a one-sided Zwangsmitnahme. This is a relatively large part of the tread 37 of the cam 11 as well as a roll surface 52 the role 35 for a transmission of the lifting force of the cam 11 about the role 35 and the roller shoe 31 on the pump piston 24 to disposal. As a result, a surface pressure on the roller surface 52 the role 35 limited.

2 zeigt eine Antriebswelle 10 mit einem Nocken 11 und eine Rolle 35 der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Nocken 11 einerseits die strukturierte Mitnahme 45 und andererseits eine strukturierte Mitnahme 45' auf. Die strukturierte Mitnahme 45 grenzt hierbei an die Stirnseite 13 an. Die strukturierte Mitnahme 45' grenzt an die Stirnseite 12 an. Die beiden strukturierten Mitnahmen 45, 45' weisen eine Geradverzahnung auf. Außerdem weist die Rolle 35 einerseits den Mitnahmeteil 48 auf, der an die Stirnseite 49 angrenzt. Andererseits weist die Rolle 35 einen Mitnahmeteil 48' auf, der an die Stirnseite 51 angrenzt. Die Mitnahmeteile 48, 48' der Rolle 35 sind an die strukturierten Mitnahmen 45, 45' des Nockens 11 angepasst. Insbesondere weisen die Mitnahmeteile 48, 48' der Rolle 35 Geradverzahnungen auf. 2 shows a drive shaft 10 with a cam 11 and a role 35 the in 1 illustrated high-pressure pump 1 according to a second embodiment in a schematic representation. In this embodiment, the cam 11 on the one hand the structured take-off 45 and on the other hand a structured takeover 45 ' on. The structured take-off 45 borders on the front side 13 at. The structured take-off 45 ' adjoins the front 12 at. The two structured takings 45 . 45 ' have a spur toothing. In addition, the role indicates 35 on the one hand the driving part 48 up, to the front 49 borders. On the other hand, the role 35 a driving part 48 ' up, to the front 51 borders. The driving parts 48 . 48 ' the role 35 are to the structured takings 45 . 45 ' of the cam 11 customized. In particular, have the driving parts 48 . 48 ' the role 35 Straight teeth on.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die Mitnahmeteile 48, 48' der Rolle 35 von einer glatten Rollenoberfläche 52 im mittleren Bereich 50 der Rolle 35 abgesetzt. Hierbei sind Ringnuten 53, 54 vorgesehen, die zwischen den Mitnahmeteilen 48, 48' und dem mittleren Bereich 50 der Rolle 35 mit der glatten Rollenoberfläche 52 vorgesehen sind. Hierdurch wird vermieden, dass sich eventuell in den Verzahnungen der Mitnahmeteile 48, 48' sammelnde Partikel oder dergleichen von den Mitnahmeteilen 48, 48' aus direkt auf die glatte Rollenoberfläche 52 ausbreiten. Außerdem kann ein gewisser Abstand der glatten Rollenoberfläche 52 zu der gegebenenfalls erhaben ausgebildeten Geradverzahnung der strukturierten Mitnahmen 45, 45' gewährleistet werden.In this embodiment, the entrainment parts 48 . 48 ' the role 35 from a smooth roll surface 52 in the middle area 50 the role 35 discontinued. Here are ring grooves 53 . 54 provided between the driving parts 48 . 48 ' and the middle area 50 the role 35 with the smooth roller surface 52 are provided. This avoids that possibly in the teeth of the driving parts 48 . 48 ' collecting particles or the like from the entrainment parts 48 . 48 ' out directly onto the smooth roller surface 52 spread. In addition, a certain distance of the smooth roller surface 52 to the possibly raised trained spur toothing of the structured entrainment 45 . 45 ' be guaranteed.

3 zeigt eine Antriebswelle 10 mit einem Nocken 11 und eine Rolle 35 der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe 1 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung. In diesem Ausführungsbeispiel weisen der Nocken 11 und die Rolle 35 eine beidseitige, formschlüssige Zwangsmitnahme auf. Hierbei greift einerseits der schräg verzahnte Mitnahmeteil 48 der Rolle 35 in die schräg verzahnte Mitnahme 45 des Nockens 11 ein. Andererseits greift der schräg verzahnte Mitnahmeteil 48' in die schräg verzahnte Mitnahme 45' ein. Durch die Schrägverzahnung wird die Robustheit weiter verbessert, da einem Ansammeln von Partikeln oder dergleichen entgegengewirkt wird. Ferner ist durch die beidseitige Mitnahme eine vorteilhafte Führung der Rolle 35 relativ zu der Lauffläche 37 des Nockens 11 gewährleistet. Hierdurch wird insbesondere ein zu starkes Verkippen der Rolle 35 um die Längsachse 25 der Pumpenbaugruppe 20 verhindert. Somit ist auch bei erschwerten Bedingungen, insbesondere beim Einsatz eines schlecht schmierenden oder niedrigviskosen Brennstoffs, ein gleichmäßiger Lauf der Rolle 35 an der Lauffläche 37 des Nockens 11 gewährleistet. 3 shows a drive shaft 10 with a cam 11 and a role 35 the in 1 illustrated high-pressure pump 1 according to a third embodiment in a schematic representation. In this embodiment, the cam 11 and the role 35 a two-sided positive locking on. This engages on the one hand, the helical driving part 48 the role 35 in the helical entrainment 45 of the cam 11 one. On the other hand, the helical driving part engages 48 ' in the helical entrainment 45 ' one. By the helical gearing, the robustness is further improved, since an accumulation of particles or the like is counteracted. Furthermore, the two-sided entrainment advantageous guidance of the role 35 relative to the tread 37 of the cam 11 guaranteed. As a result, in particular too strong tilting of the role 35 around the longitudinal axis 25 the pump assembly 20 prevented. Thus, even under difficult conditions, especially when using a poorly lubricating or low viscosity fuel, a uniform run of the role 35 on the tread 37 of the cam 11 guaranteed.

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

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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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 ( 20 ) and a drive shaft ( 10 ), which at least one of the pump assembly ( 20 ) associated cam ( 11 ), wherein the pump assembly ( 20 ) one on a tread ( 37 ) of the cam ( 11 ) running role ( 35 ), characterized in that on the cam ( 11 ) at least one structured take-off ( 45 ) is provided that on the roll ( 35 ) at least one of the structured takings ( 45 ) adapted to take part ( 48 ) and that the structured entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) and the takeaway part ( 48 ) of the role ( 35 ) at least partially intermesh.

High-pressure pump according to claim 1, characterized in that the structured entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) by one on the tread ( 37 ) of the cam ( 11 ) designed driving surface ( 45 ) is formed.

High-pressure pump according to claim 1 or 2, characterized in that the structured entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) as a sprocket-shaped entrainment ( 45 ) is configured.

High-pressure pump according to claim 3, characterized in that the sprocket-shaped entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) has a straight toothing and that the driving part ( 48 ) of the role ( 35 ) one to the spur toothing of the sprocket-shaped entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) has adapted spur toothing or that the sprocket-shaped entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) has a helical toothing and that the driving part ( 48 ) of the role ( 35 ) one to the helical gearing of the tooth-shaped entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) has adapted helical teeth.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the structured entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) in the region of a front side ( 13 ) of the cam ( 11 ) is arranged and / or on the front side ( 13 ) of the cam ( 11 ) adjoins.

High-pressure pump according to claim 5, characterized in that the driving part ( 48 ) of the role ( 35 ) in the region of a front side ( 49 ) of the role ( 35 ) is arranged and / or on the front side ( 49 ) of the role ( 35 ) adjoins.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the driving part ( 48 ) of the role ( 35 ) from a smooth roll surface ( 52 ) of the role ( 35 ) or that the driving part ( 48 ) of the role ( 35 ) through a structured ring strip ( 48 ) in the roll surface ( 52 ) of the role ( 35 ) is trained.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the cam ( 11 ) another structured take-off ( 45 ' ) is provided that on the roll ( 35 ) to the further structured take-off ( 45 ' ) adapted further driving part ( 48 ' ), that the further structured take-along ( 45 ' ) of the cam ( 11 ) and the other driving part ( 48 ' ) of the role ( 35 ) at least partially intertwined and that the takeover ( 45 ) of the cam ( 11 ) and the takeaway part ( 48 ) of the role ( 35 ) on the one hand and the further entrainment ( 45 ' ) of the cam ( 11 ) and the other driving part ( 48 ' ) of the role ( 35 On the other hand interlock, so that a two-sided Zwangsmitnahme is formed.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) and the takeaway part ( 48 ) of the role ( 35 ) mesh on the one hand, so that a one-sided Zwangsmitnahme is formed.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the entrainment ( 45 ) of the cam ( 11 ) and the takeaway part ( 48 ) of the role ( 35 ) mesh in such a way that a form-locking positive engagement between the cam ( 11 ) and the role ( 35 ) is formed.