DE102010042509A1 - Roller shoe for a high pressure pump of a fuel injection system - Google Patents

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Abstract

Rollenschuh 7 für eine Hochdruckpumpe 1 eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Pumpeninnenraum 3 aufweisenden Pumpengehäuse 2, in dem eine Pumpennockenwelle 4 drehbar gelagert ist, die über einen in einem Stößelkörper 5 angeordneten und an einem Innenringflansch 6 des Stößelkörpers 5 angreifenden Rollenschuh 7 mit einer in einer Ausnehmung 8 des Rollenschuhs 7 eingesetzten Laufrolle 9 aufweist, wobei die Laufrolle 9 auf einer Nockenlaufbahn 10 der Pumpennockenwelle 4 abläuft und die Drehbewegung der Pumpennockenwelle 4 in eine translatorische Bewegung eines in einem Pumpenzylinder 15 bewegbaren und mit dem Stößelkörper 5 zusammenwirkenden Pumpenkolbens 13 umsetzt, und wobei zwischen dem Pumpenzylinder 15 und dem Stößelkörper 5 ein Stößelraum 16 angeordnet ist, der über einen Durchtritt in dem Rollenschuh 7 mit dem Pumpengehäuseinnenraum 3 verbunden ist. Erfindungsgemäß wird ein Rollenschuh 7 bereitgestellt, dessen Stabilität bei einem für einen ungehinderten Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Stößelraum 16 und dem Pumpeninnenraum 3 ausreichend bemessenen Durchtritt erhöht ist. Dies wird dadurch erreicht, dass der Durchtritt eine den Durchflussfaktor erhöhende Ausbildung aufweist.Roller shoe 7 for a high-pressure pump 1 of a fuel injection system of an internal combustion engine, with a pump housing 2 which has a pump interior 3 and in which a pump camshaft 4 is rotatably mounted, which is arranged via a roller shoe 7 which is arranged in a tappet body 5 and engages on an inner ring flange 6 of the tappet body 5 with a has a roller 9 inserted in a recess 8 of the roller shoe 7, the roller 9 running on a cam track 10 of the pump camshaft 4 and converting the rotary movement of the pump camshaft 4 into a translational movement of a pump piston 13 movable in a pump cylinder 15 and interacting with the tappet body 5, and wherein a tappet chamber 16 is arranged between the pump cylinder 15 and the tappet body 5 and is connected to the pump housing interior 3 via a passage in the roller shoe 7. According to the invention, a roller shoe 7 is provided, the stability of which is increased in the case of a passage which is sufficiently dimensioned for an unimpeded exchange of fluid between the tappet chamber 16 and the pump interior 3. This is achieved in that the passage has a design that increases the flow factor.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Rollenschuh für eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Pumpeninnenraum aufweisenden Pumpengehäuse, in dem eine Pumpennockenwelle drehbar gelagert ist, die über einen in einem Stößelkörper angeordneten und an einem Innenringflansch des Stößelkörpers angreifenden Rollenschuh mit einer in einer Ausnehmung des Rollenschuhs eingesetzten Laufrolle aufweist, wobei die Laufrolle auf einer Nockenlaufbahn der Pumpennockenwelle abläuft und die Drehbewegung der Pumpennockenwelle in eine translatorische Bewegung eines in einem Pumpenzylinder bewegbaren und mit dem Stößelkörper zusammenwirkenden Pumpenkolbens umsetzt, und wobei zwischen dem Pumpengehäuse und dem Stößelkörper ein Stößelraum angeordnet ist, der über einen Durchtritt in dem Rollenschuh mit dem Pumpengehäuseinnenraum verbunden ist.The invention relates to a roller shoe for a high-pressure pump of a fuel injection system of an internal combustion engine having a pump housing having a pump housing in which a pump camshaft is rotatably mounted, which is arranged in a ram body and engaging an inner ring flange of the ram body roller shoe with a recess in a roller shoe wherein the roller runs on a cam track of the pump camshaft and converts the rotational movement of the pump camshaft in a translational movement of a pump cylinder movable and cooperating with the plunger body pump piston, and wherein between the pump housing and the plunger body, a plunger space is arranged over a passage in the roller shoe is connected to the pump housing interior.

Ein derartiger Rollenschuh ist aus der DE 10 2007 038 530 A1 bekannt. Diese Pumpe weist einen Rollenschuh auf, in den zwei gegenüberliegende Durchtritte eingelassen sind, die den Pumpengehäuseinnenraum mit dem Stößelraum verbinden. Die Durchtritte sind jeweils mit einem großen Durchmesser gefertigt, um bei der translatorischen Bewegung des Stößelkörpers einen Kraftstoffaustausch zwischen dem Stößelraum und dem Pumpeninnenraum der kraftstoffgeschmierten Hochdruckpumpe zu gewährleisten. Problematisch ist, dass durch den großen Durchmesser der Durchtritte die Stabilität des Rollenschuhs herabgesetzt ist und die Ausnehmung, in der die Laufrolle angeordnet ist, verformt werden kann. Dadurch kann die Laufrolle, die direkt in der Ausnehmung gelagert ist, an einer Drehbewegung gehindert werden und somit eine Beschädigung der Hochdruckpumpe eintreten.Such a roller shoe is from the DE 10 2007 038 530 A1 known. This pump has a roller shoe, in the two opposite passages are recessed, which connect the pump housing interior with the plunger chamber. The passages are each made with a large diameter in order to ensure a fuel exchange between the plunger chamber and the pump interior of the fuel-lubricated high pressure pump during the translational movement of the plunger body. The problem is that the stability of the roller shoe is reduced by the large diameter of the passages and the recess in which the roller is arranged, can be deformed. Thereby, the roller, which is mounted directly in the recess, be prevented from rotating and thus damage the high-pressure pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollenschuh bereitzustellen, dessen Stabilität gegenüber dem Stand der Technik bei einem für einen ungehinderten Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Stößelraum und dem Pumpeninnenraum ausreichend bemessenen Durchtritt erhöht ist.The invention has for its object to provide a roller shoe whose stability over the prior art at a sufficient for an unobstructed fluid exchange between the plunger chamber and the pump interior passage is increased.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Durchtritt eine den Durchflussfaktor erhöhende Ausbildung aufweist. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zunächst einmal für einen störungsfreien Betrieb der Hochdruckpumpe ein ungehinderter und ausreichend bemessener Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Stößelraum und dem Pumpeninnenraum erfolgen muss. Die Menge der zwischen den Räumen ausgetauschten Flüssigkeit ist aber bestimmbar durch einen sogenannten Durchflussfaktor. Wird nun der Durchflussfaktor durch eine entsprechende Ausgestaltung des Durchtritts erhöht, kann der Durchmesser des Durchtritts gegenüber der ursprünglichen Auslegung reduziert werden. Diese Reduzierung des Durchmessers des Durchtritts verbessert aber gleichzeitig die Stabilität des Rollenstößels und reduziert demzufolge auch eine mögliche Verformung der die Laufrolle aufnehmenden Ausnehmung.This object is achieved in that the passage has a flow-factor increasing training. This embodiment is based on the recognition that, first of all, for a trouble-free operation of the high-pressure pump, an unhindered and sufficiently dimensioned fluid exchange must take place between the plunger space and the pump interior. However, the amount of liquid exchanged between the spaces is determinable by a so-called flow factor. Now, if the flow factor is increased by a corresponding design of the passage, the diameter of the passage can be reduced compared to the original design. However, this reduction in the diameter of the passage simultaneously improves the stability of the roller tappet and consequently also reduces possible deformation of the roller receiving recess.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Durchtritt an den beiden gegenüberliegenden Mündungen je eine Erweiterung auf. Diese Erweiterungen verbessern den Einfluss von Flüssigkeit in den Durchtritt und erhöhen somit den Durchflussfaktor gegenüber einem Durchtritt, der ohne Erweiterung beispielsweise als geradliniger Kanal bis an die Mündungsstelle geführt ist.In a further development of the invention, the passage at the two opposite mouths depending on an extension. These extensions improve the influence of liquid in the passage and thus increase the flow factor compared to a passage that is performed without extension, for example as a straight-line channel up to the mouth.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Erweiterung eine Verrundung. Eine Verrundung ist einfach zu fertigen und stellt die geforderte Erhöhung des Durchflussfaktors sicher. Anstelle einer Verrundung kann aber die Erweiterung auch als eine Phase ausgebildet sein oder aber es kann auch eine Kombination einer Phase und einer Verrundung vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention, the extension is a rounding. A rounding is easy to manufacture and ensures the required increase in the flow factor. Instead of a rounding but the extension can also be designed as a phase or it can also be a combination of a phase and a rounding be provided.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Durchtritt eine Bohrung. Eine Bohrung ist einfach zu fertigen und die beiden Erweiterungen können problemlos in Zusammenhang mit dem Bohrvorgang gefertigt werden.In a further development of the invention, the passage is a bore. A hole is easy to manufacture and the two extensions can be easily made in connection with the drilling process.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Bohrung einen Durchmesser auf, der angenähert dem halben Mündungsdurchmesser entspricht. Dieses Maß hat sich als besonders geeignet erwiesen. In weiterer Ausgestaltung beträgt die Tiefe der Erweiterung weniger als 10% der Dicke des Rollenschuhs.In a further development of the invention, the bore has a diameter which approximately corresponds to half the mouth diameter. This measure has proven to be particularly suitable. In a further embodiment, the depth of the extension is less than 10% of the thickness of the roller shoe.

Beide Ausgestaltungen erfüllen einerseits die Forderung hin zu einer Erhöhung des Durchflussfaktors, bewirken aber durch ihre Anordnung in den Endbereichen des Durchtritts an den gegenüberliegenden Seiten des Rollenschuhs keine oder nur eine unbedeutende Verringerung der Stabilität des Rollenschuhs. Im Übrigen sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung insgesamt vier Durchtritte symmetrisch angeordnet in dem erfindungsgemäß ausgestalteten Rollenschuh eingelassen.On the one hand, both embodiments meet the requirement for an increase in the flow factor, but due to their arrangement in the end regions of the passage on the opposite sides of the roller shoe, cause no or only insignificant reduction in the stability of the roller shoe. Incidentally, in an advantageous embodiment, a total of four passages arranged symmetrically in the inventively designed roller shoe inserted.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in der einzigen Figur dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the drawing description, in which one shown in the single figure Embodiment of the invention is described in detail.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch einen Teilbereich einer Hochdruckpumpe 1. Die Hochdruckpumpe wird bei einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine eingesetzt und fördert den unter einem Vordruck der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoff mit einem Druck von bis zu 3.000 bar in einen Hochdruckspeicher, aus dem der gespeicherte Kraftstoff einzelnen Kraftstoffinjektoren zur Einspritzung in einen jeweils zugeordneten Brennraum der Brennkraftmaschine entnommen wird. Dabei ist der Kraftstoff insbesondere Dieselkraftstoff und die Brennkraftmaschine ist dementsprechend als selbstzündende Brennkraftmaschine ausgebildet. Die Hochdruckpumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 2 auf, in dem ein Pumpeninnenraum 3 gebildet ist. In dem Pumpeninnenraum ist eine Pumpennockenwelle 4 drehbar gelagert und der Pumpeninnenraum 3 ist mit Kraftstoff gefüllt. Eine Teilmenge des in dem Pumpeninnenraum 3 befindlichen Kraftstoffs wird zur Schmierung der Lager der Pumpennockenwelle 4 herangezogen, während eine zweite Teilmenge unter gleichzeitiger Kühlung der Bauteile der Hochdruckpumpe 1 zu einer Zumesseinheit weitergeführt wird, die die einem Pumpenförderraum zuzumessende Kraftstoffmenge bestimmt.The single FIGURE shows a section through a portion of a high-pressure pump 1 , The high-pressure pump is used in a fuel injection system of an internal combustion engine and conveys the supplied under a pre-pressure of the high-pressure pump fuel at a pressure of up to 3,000 bar in a high-pressure accumulator from which the stored fuel individual fuel injectors for injection into a respective associated combustion chamber of the internal combustion engine is removed. In this case, the fuel is in particular diesel fuel and the internal combustion engine is accordingly designed as a self-igniting internal combustion engine. The high pressure pump 1 has a pump housing 2 in which a pump interior 3 is formed. In the pump interior is a pump camshaft 4 rotatably mounted and the pump interior 3 is filled with fuel. A subset of the in the pump interior 3 fuel is used to lubricate the bearing of the pump camshaft 4 used, while a second subset with simultaneous cooling of the components of the high-pressure pump 1 is continued to a metering unit, which determines the pumping space to be metered amount of fuel.

Das Pumpengehäuse 2 weist eine als Gleitfläche ausgebildete Bohrung auf, in der ein Stößelkörper 5 translatorisch bewegbar ist. Der Stößelkörper 5 weist einen Innenringflansch 6 auf, an dem sich auf der der Pumpennockenwelle 4 zugewandten Seite ein Rollenschuh 7 abstützt. Der Rollenschuh 7 ist aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere Stahl, gefertigt und weist eine Ausnehmung 8 auf, in der eine Laufrolle 9 drehbar gelagert ist. Die Ausnehmung 8 ist so ausgestaltet, dass sie zumindest in einem Teilbereich die Laufrolle so weit umfasst, dass diese in der Ausnehmung 8 gehalten ist. Die Laufrolle 9 läuft auf einer Nockenlaufbahn 10 der Pumpennockenwelle 4 ab und setzt bei einer Drehbewegung der Pumpennockenwelle 4 diese Bewegung in eine translatorische Auf- und Abbewegung des Stößelkörpers 5 um.The pump housing 2 has a bore formed as a sliding bore, in which a plunger body 5 is translationally movable. The plunger body 5 has an inner ring flange 6 on which is on the pump camshaft 4 facing side a roller shoe 7 supported. The roller shoe 7 is made of an iron material, in particular steel, and has a recess 8th on, in a roller 9 is rotatably mounted. The recess 8th is designed so that it includes the roller so far at least in a partial area that this in the recess 8th is held. The roller 9 runs on a cam track 10 the pump camshaft 4 and sets at a rotational movement of the pump camshaft 4 this movement in a translational up and down movement of the plunger body 5 around.

Auf der zu dem Rollenschuh 7 gegenüberliegenden Seite des Innenringflanschs 6 ist eine Federscheibe 11 abgestützt, die weiterhin mit einem Pumpenkolbenfuß 12 eines Pumpenkolbens 13 zusammenwirkt. Der Pumpenkolbenfuß 12 stützt sich seinerseits auf dem Rollenschuh 7 ab, wobei eine Stößelfeder 14, die zwischen einem Pumpenzylinderkopf und der Federscheibe 11 eingespannt ist, den Stößelkörper 5 mit den beschriebenen Bauteilen gegen die Pumpenockenwelle 4 drückt. Der Pumpenkolben 13 ist in einem Pumpenzylinder 15 geführt und begrenzt mit seinem den Pumpenfuß 12 gegenüberliegenden Endbereich den Pumpenarbeitsraum, in den der Kraftstoff zur Förderung in den Hochdruckspeicher eingeleitet wird.On the to the roller shoe 7 opposite side of the inner ring flange 6 is a spring washer 11 supported, which continues with a pump piston foot 12 a pump piston 13 interacts. The pump piston foot 12 in turn rests on the roller shoe 7 from, with a pestle spring 14 between a pump cylinder head and the spring washer 11 is clamped, the ram body 5 with the described components against the pump camshaft 4 suppressed. The pump piston 13 is in a pump cylinder 15 guided and limited with his the pump foot 12 opposite end portion of the pump working space into which the fuel is introduced into the high-pressure accumulator for delivery.

Zwischen dem Pumpenzylinderkopf, dem Pumpenzylinder 15 und dem Rollenschuh 7 ist ein Stößelraum 16 gebildet, wobei das Volumen des Stößelraums 16 sich bei der translatorischen Bewegung des Stößelkörpers 5 ändert. Um während des Betriebs der Hochdruckpumpe 1 einen Druckausgleich bzw. Kraftstoffaustausch zwischen dem Stößelraum 16 und dem Pumpeninnenraum 3 zu erreichen, sind in den Rollenschuh 7 als Bohrungen 17 ausgebildete Durchtritte eingearbeitet. Insgesamt sind vier Bohrungen 17 symmetrisch angeordnet in den Rollenschuh 7 eingelassen. An den gegenüberliegenden und zu dem Pumpeninnenraum 3 und dem Stößelraum 16 weisenden Seiten des Rollenschuhs 7 sind die Bohrungen mit Verrundungen 18 versehen. Im Mündungsbereich weisen die Verrundungen 18 einen Durchmesser auf, der angenähert dem doppelten Durchmesser der jeweiligen Bohrung 17 entspricht. Die Tiefe der Verrundung beträgt weniger als 10% der Dicke des Rollenschuhs. Weiterhin ist die Federscheibe 11 mit großflächigen Öffnungen für einen ungehinderten Durchlass von Kraftstoff versehen.Between the pump cylinder head, the pump cylinder 15 and the roller shoe 7 is a pestle room 16 formed, the volume of the plunger space 16 in the translational movement of the plunger body 5 changes. To during the operation of the high pressure pump 1 a pressure equalization or fuel exchange between the plunger space 16 and the pump interior 3 to reach are in the roller shoe 7 as holes 17 trained passages incorporated. There are four holes in total 17 symmetrically arranged in the roller shoe 7 admitted. To the opposite and to the pump interior 3 and the plunger room 16 facing sides of the roller shoe 7 are the holes with fillets 18 Mistake. In the mouth area have the rounding 18 a diameter which is approximately twice the diameter of the respective bore 17 equivalent. The depth of the rounding is less than 10% of the thickness of the roller shoe. Furthermore, the spring washer 11 provided with large openings for an unobstructed passage of fuel.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007038530 A1 [0002] DE 102007038530 A1 [0002]

Claims (7)

Rollenschuh (7) für eine Hochdruckpumpe (1) eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Pumpeninnenraum (3) aufweisenden Pumpengehäuse (2), in dem eine Pumpennockenwelle (4) drehbar gelagert ist, die über einen in einem Stößelkörper (5) angeordneten und an einem Innenringflansch (6) des Stößelkörpers (5) angreifenden Rollenschuh (7) mit einer in einer Ausnehmung (8) des Rollenschuhs (7) eingesetzten Laufrolle (9) zusammenwirkt, wobei die Laufrolle (9) auf einer Nockenlaufbahn (10) der Pumpennockenwelle (4) abläuft und die Drehbewegung der Pumpennockenwelle (4) in eine translatorische Bewegung eines in einem Pumpenzylinder (15) bewegbaren und mit dem Stößelkörper (5) zusammenwirkenden Pumpenkolbens (13) umsetzt, und wobei zwischen dem Pumpenzylinder (15) und dem Stößelkörper (5) ein Stößelraum (16) angeordnet ist, der über einen Durchtritt in dem Rollenschuh (7) mit dem Pumpengehäuseinnenraum (3) strömungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtritt eine den Durchflussfaktor erhöhende Ausbildung aufweist.Roller shoe ( 7 ) for a high pressure pump ( 1 ) of a fuel injection system of an internal combustion engine, with a pump interior ( 3 ) having pump housing ( 2 ), in which a pump camshaft ( 4 ) is rotatably mounted, which via a in a tappet body ( 5 ) and at an inner ring flange ( 6 ) of the tappet body ( 5 ) engaging roller shoe ( 7 ) with one in a recess ( 8th ) of the roller shoe ( 7 ) roller ( 9 ), wherein the roller ( 9 ) on a cam track ( 10 ) of the pump camshaft ( 4 ) and the rotational movement of the pump camshaft ( 4 ) in a translational movement of a pump cylinder ( 15 ) movable and with the tappet body ( 5 ) cooperating pump piston ( 13 ), and wherein between the pump cylinder ( 15 ) and the plunger body ( 5 ) a ram space ( 16 ) is arranged, which via a passage in the roller shoe ( 7 ) with the pump housing interior ( 3 ) is flow-connected, characterized in that the passage has a flow-factor increasing training. Rollenschuh (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtritt an den Mündungen je eine Erweiterung aufweist.Roller shoe ( 7 ) according to claim 1, characterized in that the passage at the mouths each having an extension. Rollenschuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung eine Verrundung (18) ist.Roller shoe according to claim 2, characterized in that the extension is a rounding ( 18 ). Rollenschuh nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung eine Phase ist.Roller shoe according to claim 2 or 3, characterized in that the extension is a phase. Rollenschuh nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtritt eine Bohrung (17) ist.Roller shoe according to one of the preceding claims, characterized in that the passage is a bore ( 17 ). Rollenschuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (17) einen Durchmesser aufweist, der angenähert dem halben Mündungsdurchmesser entspricht.Roller shoe according to claim 5, characterized in that the bore ( 17 ) has a diameter which corresponds approximately to half the mouth diameter. Rollenschuh (7) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Erweiterung weniger als 10% der Dicke des Rollenschuhs (7) beträgt.Roller shoe ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the depth of the extension is less than 10% of the thickness of the roller shoe ( 7 ) is.
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