DE102010063321A1 - Hochdruckpumpe - Google Patents

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Sascha Ambrock
Frank Zehnder
Helmut Haberer
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Eine Hochdruckpumpe (1), die insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, umfasst eine Pumpenbaugruppe (8) und eine Antriebswelle (6). Hierbei wird die Pumpenbaugruppe (8) über einen Nocken (7) von der Antriebswelle (7) angetrieben. Der Nocken (7) ist auf die Antriebswelle (6) gefügt. Hierbei ist zwischen der Antriebswelle (6) und dem Nocken (7) eine formschlüssige Verbindung ausgestaltet, wobei zur Begrenzung eines zwischen der Antriebswelle (6) und dem Nocken (7) übertragenen Drehmoments die formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle (6) und dem Nocken (7) als Sollbruchstelle ausgestaltet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffpumpen für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
  • 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 Pumpenelement umfasst einen Pumpenkolben, der durch eine Antriebswelle in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenkolben ist in einer Zylinderbohrung eines Teils des Pumpengehäuses verschiebbar geführt und begrenzt in dieser einen Pumpenarbeitsraum. Die Antriebswelle weist einen Nocken auf. Zwischen dem Pumpenkolben und dem Nocken der Antriebswelle ist ein Stößel angeordnet, über den sich der Pumpenkolben mittelbar am Nocken der Antriebswelle abstützt. In den Stößel ist hierbei ein Stützelement eingesetzt, in dem eine Rolle drehbar gelagert ist, die auf dem Nocken der Antriebswelle abrollt. Die Drehachse der Rolle ist annähernd parallel zur Drehachse der Antriebwelle orientiert. Das Stützelement weist auf seiner der Antriebswelle zugewandten Seite eine Vertiefung auf, in der die Rolle gelagert ist.
  • Bei der aus der DE 10 2005 046 670 A1 bekannten Hochdruckpumpe wird die Antriebswelle auf Torsion und Biegung beansprucht. Deshalb ist die Antriebswelle mit dem Nocken aus einem zähen Werkstoff ausgebildet. Hierbei ist es denkbar, dass eine Randschicht der Antriebswelle gehärtet wird, um einen Verschleiß an einem Wellendichtring, an Lagern und dergleichen zu minimieren. Im Betrieb der Hochdruckpumpe kann es beispielsweise auf Grund von ungünstigen Betriebsbedingungen zu einem Triebswerksschaden der Hochdruckpumpe kommen. Beispielsweise kann die Pumpe durch Verwendung eines schlecht schmierenden Brennstoffs oder durch Trockenlaufen blockieren. Hierdurch kommt es hohen Spitzenmomenten. Diese hohen Spitzenmomente übertragen sich auf einen Riemen- oder Kettenantrieb, der zum Antreiben der Hochdruckpumpe dient. Hierbei kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine über solch einen Riemen- oder Kettenantrieb mit der Hochdruckpumpe verbunden sein. In der Folge kann sich dann zusätzlich eine Beschädigung des Antriebs oder ein Motorschaden der Brennkraftmaschine ergeben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass beim Auftreten eines Triebwerkschadens der Hochdruckpumpe weitere Folgeschäden vermieden sind. Speziell können Beschädigungen einer Brennkraftmaschine oder eines Antriebs für die Hochdruckpumpe beim Auftreten eines Triebwerkschadens vermieden werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckpumpe möglich.
  • In vorteilhafter Weise ist eine mehrteilige Ausgestaltung der Antriebswelle und des Nockens möglich. Hierbei wird durch die formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Nocken eine Sollbruchstelle gewährleistet, die ein übertragbares Drehmoment an dieser Schnittstelle begrenzt. Ein beim Auftreten eines Triebwerkschadens entstehendes Spitzenmoment führt dann zum Bruch der Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Nocken. Hierdurch wird eine übermäßige Belastung nachfolgender Komponenten, insbesondere eines Antriebs der Hochdruckpumpe und einer Brennkraftmaschine, verhindert. Der entstehende Schaden bleibt somit auf die Hochdruckpumpe begrenzt. Hierdurch kann gegebenenfalls bereits durch einen Austausch der Hochdruckpumpe eine Schadensbehebung erfolgen. Außerdem macht die mehrteilige, insbesondere zweiteilige, Ausgestaltung der Antriebswelle und des Nockens eine Materialkombination möglich, wodurch Anpassungen an die auftretenden Belastungen bei optimierten Materialkosten möglich sind. Beispielsweise ist es vorteilhaft, dass die Antriebswelle und der Nocken aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind und dass der Werkstoff des Nockens ein harter, verschleißfester Werkstoff ist. Die Antriebswelle kann hingegen aus einem zähen, kostengünstigen Werkstoff gebildet sein. Beispielsweise kann die Antriebswelle aus 16MnCr5 oder 100Cr6 gebildet sein. Der Nocken kann beispielsweise aus X30 CrMoN15 1 oder 80 Mo Cr V42 16 gebildet sein. Außerdem ist eine Anpassung an unterschiedliche Einsatzbereiche, insbesondere eine länderspezifische Anpassung, möglich. Hierbei kann der Werkstoff des Nockenmaterials für bestimmte Länder oder Regionen an die dort üblicherweise zum Einsatz kommenden Brennstoffqualitäten angepasst werden. Dies macht eine kostengünstige Anpassung der Hochdruckpumpe an unterschiedliche Einsatzbereiche möglich.
  • Vorteilhaft ist es, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Nocken zumindest eine formschlüssige Feder-Nut-Paarung aufweist. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Nocken mehrere formschlüssige Feder-Nut-Paarungen aufweist, die um eine Drehachse der Antriebswelle verteilt sind. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Übertragung des Drehmoments zwischen der Antriebswelle und dem Nocken. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Feder-Nut-Paarungen asymmetrisch um die Drehachse der Antriebswelle verteilt angeordnet sind. Hierdurch kann eine definierte Position des Nockens auf der Antriebswelle vorgegeben werden. Speziell kann hierdurch erreicht werden, dass der Nocken nur in einer eindeutigen Drehstellung auf die Antriebswelle montiert werden kann.
  • Vorteilhaft ist es auch, dass zumindest ein Federelement einer Feder-Nut-Paarung an der Antriebswelle und die zugeordnete Nut, in die das Federelement eingreift, an dem Nocken ausgestaltet sind. Möglich ist es auch, dass zumindest ein Federelement einer Feder-Nut-Paarung an dem Nocken und die zugehörige Nut, in die das Federelement eingreift, an der Antriebswelle ausgestaltet sind. Ferner ist es hierbei vorteilhaft, dass zumindest ein Federelement als keilförmiges Federelement ausgestaltet ist. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, dass zumindest ein Federelement als zumindest näherungsweise quaderförmiges Federelement ausgestaltet ist. Das Federelement kann hierbei beispielsweise in Form einer Rippe ausgestaltet sein. Hierdurch wird eine formschlüssige Verbindung ausgestaltet, bei der das Federelement durch das auftretende Drehmoment scherend belastet werden kann. Bei einem entsprechend großen Spitzendrehmoment kommt es dann zum Abscheren des Federelements von der Antriebswelle beziehungsweise dem Nocken. Die Antriebswelle kann dann frei in dem Nocken rotieren, so dass eine Beschädigung weiterer Komponenten verhindert ist.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass der Nocken durch Aufpressen auf die Antriebswelle zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung auch kraftschlüssig mit der Antriebswelle verbunden ist. Hierdurch wird im gewöhnlichen Betrieb eine spielfreie Übertragung des Drehmoments von der Antriebswelle auf den Nocken ermöglicht. Dies wirkt sich auch günstig auf das Betriebsgeräusch aus.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass die Antriebswelle einen Bund mit einer Anlagefläche aufweist und dass eine Stirnseite des Nockens an der Anlagefläche des Bundes der Antriebswelle anliegt. Hierdurch ist eine definierte Position des Nockens an der Antriebswelle in axialer Richtung gewährleistet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 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:
  • 1 eine Hochdruckpumpe in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine Antriebswelle der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe des ersten Ausführungsbeispiels entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie;
  • 3 einen Nocken der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe des ersten Ausführungsbeispiels entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie und
  • 4 die in 2 dargestellte Antriebswelle einer Hochdruckpumpe in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 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 einer Brennstoffverteilerleiste, die Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
  • Die Hochdruckpumpe 1 weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse 2 auf. Das Pumpengehäuse 2 umfasst ein Gehäuseteil 3, einen Flansch 4 und einen Zylinderkopf 4. Der Flansch 4 und der Zylinderkopf 5 sind mit dem Gehäuseteil 3 verbunden.
  • In dem Pumpengehäuse 2 ist eine Antriebswelle 6 angeordnet. Ferner ist ein Nocken 7 vorgesehen, der mit der Antriebswelle 6 verbunden ist. Somit ist für die Antriebswelle 6 mit dem Nocken 7 eine zweiteilige Ausgestaltung vorgesehen.
  • Die Hochdruckpumpe 1 weist zumindest eine Pumpenbaugruppe 8 auf, die im Wesentlichen in einer Bohrung 9 des Pumpengehäuses 2 angeordnet ist. Der Nocken 7 ist der Pumpenbaugruppe 8 zugeordnet. Hierbei können weitere Pumpenbaugruppen vorgesehen sein, die ebenfalls dem Nocken 7 zugeordnet sind. Außerdem können auf der Antriebswelle 6 auch weitere Nocken angeordnet sein, denen weitere Pumpenbaugruppen zugeordnet sind. Je nach Ausgestaltung kann hierdurch eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe realisiert werden.
  • Der Zylinderkopf 5 weist einen Ansatz 10 auf, der in die Bohrung 9 des Pumpengehäuses 2 ragt. Eine Zylinderbohrung 11 erstreckt sich hierbei durch den Ansatz 10 des Zylinderkopfes 5. In der Zylinderbohrung 11 ist ein Pumpenkolben 12 der Pumpenbaugruppe 8 angeordnet und entlang einer Achse 13 der Pumpenbaugruppe 8 geführt. Der Pumpenkolben 12 begrenzt in der Zylinderbohrung 11 einen Pumpenarbeitsraum 14.
  • Die Hochdruckpumpe 1 weist ein Einlassventil 15 auf, über das Brennstoff bei einem Saughub des Pumpenkolbens 12 in den Pumpenarbeitsraum 14 geführt wird. Ferner ist ein Auslassventil 16 vorgesehen, über das bei einem in der Richtung 17 des Pumpenkolbens 12 erfolgenden Förderhub unter hohem Druck stehender Brennstoff in einen Brennstoffkanal 18 gefördert wird. Über den Brennstoffkanal 18 kann der unter hohem Druck stehende Brennstoff beispielsweise einer Brennstoffverteilerleiste zugeführt werden.
  • Die Pumpenbaugruppe 8 weist ferner einen hohlzylinderförmigen Stößelkörper 19 auf, in den ein Mitnahmeelement 20 eingesetzt ist. Ferner ist in den Stößelkörper 19 ein Rollenschuh 21 eingesetzt, der eine Laufrolle 22 aufnimmt. Im Betrieb rollt die Laufrolle 22 an einer Lauffläche 23 des Nockens 7 ab. Das Mitnahmeelement 20 hält einen Kolbenfuß 24 des Pumpenkolbens 12 an dem Rollenschuh 21. Hierbei wird das Mitnahmeelement 20 von einer Stößelfeder 25 beaufschlagt. Im Betrieb der Hochdruckpumpe 1 folgt somit der Pumpenkolben 12 einer Hubbewegung des Nockens 7.
  • Die Antriebswelle 6 weist eine Drehachse 30 auf. Der Nocken 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig mit der Antriebswelle 6 verbunden. Hierbei ist der Nocken 7 zwischen einem Lager 31, das an dem Flansch 4 vorgesehen ist, und einem Lager 32, das an dem Gehäuseteil 3 vorgesehen ist, an der Antriebswelle 6 angeordnet. Der Nocken 7 weist eine Stirnseite 33 auf, die dem Lager 31 zugewandt ist. Ferner weist der Nocken 7 eine von der Stirnseite 33 abgewandte weitere Stirnseite 34 auf, die dem Lager 32 zugewandt ist. Die Antriebswelle 6 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Bund 35 auf, an dem eine Anlagefläche 36 ausgestaltet ist. Der Nocken 7 liegt mit seiner Stirnseite 33 an der Anlagefläche 36 des Bundes 35 an. Hierdurch ist die Position des Nockens 7 bezüglich der Antriebswelle 6 entlang der Drehachse 30, das heißt axial, festgelegt.
  • Die Antriebswelle 6 weist ein Zahnrad 37 auf, über das ein Riemen oder eine Kette eines Riemen- beziehungsweise Kettenantriebs geführt ist. Hierbei kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine über solch einen Antrieb die Antriebswelle 6 antreiben. Über den Riemen- oder Kettenantrieb besteht hierbei eine feste Zuordnung zu einer Nockenwellenposition beziehungsweise einer Kurbelwellenposition. Somit ergibt sich auch eine feste Zuordnung zu einer Ventil- oder Kolbenposition. Die Verbindung der Brennkraftmaschine mit der Hochdruckpumpe 1 über den Riemen- oder Kettenantrieb, die zum Antreiben der Antriebswelle dient, kann umgekehrt allerdings auch von der Hochdruckpumpe 1 auf die Brennkraftmaschine zurückwirken. Speziell kann bei einem Triebswerkschaden der Hochdruckpumpe 1, bei der beispielsweise die Pumpenbaugruppe 8 blockiert ist, ein Spitzenmoment über den Riemen- oder Kettenantrieb übertragen werden. Hierdurch kann es zu einer Beschädigung des Riemen-Kettenantriebs, der Brennkraftmaschine oder einer anderen beteiligten Komponente kommen.
  • Solch eine Rückwirkung wird allerdings durch die Befestigung des Nockens 7 auf der Antriebswelle 6 vermieden. Hierbei dient die formschlüssige Verbindung des Nockens 7 mit der Antriebswelle 6 als Sollbruchstelle. Blockiert beispielsweise die Pumpenbaugruppe 8, dann kommt es zum Bruch der Verbindung zwischen der Antriebswelle 6 und dem Nocken 7, so dass die Antriebswelle 6 der Hochdruckpumpe 1 bei blockiertem Nocken 7 frei drehen kann. Hierdurch wird eine Beschädigung des Riemen- oder Kettenantriebs, der Brennkraftmaschine oder einer anderen Komponente vermieden. Somit kann der bei einem Ausfall des Triebwerks, insbesondere der Pumpenbaugruppe 8, entstehende Schaden auf die Hochdruckpumpe 1 begrenzt werden.
  • Im Unterschied zu einer einteiligen Ausgestaltung, bei der die Antriebswelle 6 einstückig mit dem Nocken 7 ausgebildet ist, ermöglicht die mehrteilige Ausgestaltung neben der Schadensbegrenzung auch eine Kombination unterschiedlicher Werkstoffe. Hierdurch kann bei optimierten Kosten eine Anpassung an unterschiedliche Beanspruchungen erfolgen. Beispielsweise kann die Antriebswelle 6 aus einem zähen Werkstoff gebildet sein, während der Nocken 7 aus einem harten, verschleißfesten Werkstoff gebildet ist. Da ein solcher harter, verschließfester Werkstoff in der Regel relativ teuer ist, die Antriebswelle 6 allerdings aus einem kostengünstigen Werkstoff gebildet werden kann, ergibt sich hierbei eine Kostenoptimierung. Außerdem ermöglicht die mehrteilige Ausgestaltung eine einfache Anpassung an unterschiedliche Anforderungen, insbesondere lokale oder regionale Anforderungen. Beispielsweise kann in Bezug auf länderspezifische Brennstoffqualitäten eine Anpassung des Werkstoffs des Nockens 7 erfolgen. Der Brennstoff wird nämlich zur Schmierung in einen Innenraum 38 geführt, um beispielsweise als Schmiermittel zwischen der Laufrolle 22 und dem Rollenschuh 21 sowie zwischen der Laufrolle 22 und dem Nocken 7 zu dienen. Bei schlecht schmierenden Brennstoffen kann dann gezielt ein geeigneter Werkstoff für den Nocken 7 gewählt werden, der die Robustheit der Hochdruckpumpe 1 diesbezüglich verbessert. Zum Zusammenbau der Antriebswelle 6 mit dem Nocken 7 kann der Nocken 7 mit leichtem Übermaß auf die Antriebswelle 6 aufgepresst werden.
  • 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch die in 1 dargestellte Antriebswelle 6 der Hochdruckpumpe 1 des ersten Ausführungsbeispiels entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie. 3 zeigt einen schematischen Schnitt durch den in 1 dargestellten Nocken 7 der Hochdruckpumpe 1 des ersten Ausführungsbeispiels entlang der mit II bezeichneten Schnittlinie. Die Antriebswelle 6 weist einen zylinderförmigen Befestigungsabschnitt 40 mit einer im Wesentlichen zylindermantelförmigen Außenfläche 41 auf. Hierbei sind an der Außenfläche 41 Federelemente 42, 43, 44 ausgestaltet. Die Federelemente 42 bis 45 der Antriebswelle 6 weisen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils einen rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt auf. Die Federelemente 42 bis 45 sind hierbei als quaderförmige Federelemente 42 bis 45 ausgestaltet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Federelemente 42 bis 45 gleichmäßig um die Drehachse 30 verteilt angeordnet, wobei jeweils paarweise ein Winkel von 90° zwischen benachbarten Federelementen 42 bis 45 gewählt ist.
  • Der Nocken 7 weist eine Innenseite 50 auf. An der Innenseite 50 sind Nuten 51, 52, 53, 54 ausgestaltet. Die Nuten 51 bis 54 sind den Federelemente 42 bis 45 zugeordnet. Beim Aufpressen des Nockens 7 auf die Antriebswelle 6 gelangt das Federelement 42 in Eingriff mit der Nut 51. Entsprechend wirken die anderen Federelemente 43 bis 45 mit den Nuten 52 bis 54 zusammen. Hierdurch ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Nocken 7 und der Antriebswelle 6 über die Feder-Nut-Paarungen 42 bis 45, 51 bis 54 ausgebildet. Zusätzlich ist eine kraftschlüssige Verbindung durch das Aufpressen des Nockens 7 auf den zylinderförmigen Befestigungsabschnitt 40 der Antriebswelle 6 gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Feder-Nut-Paarungen symmetrisch um die Drehachse 30 der Antriebswelle 6 verteilt angeordnet. Außerdem sind in diesem Ausführungsbeispiel die Federelement 42 bis 45 an der Antriebswelle 6 ausgestaltet, während die zugeordneten Nuten 51 bis 54, in die die Federelemente 42 bis 45 eingreifen, an dem Nocken ausgestaltet sind. Die formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle 6 und dem Nocken 7 weist in diesem Ausführungsbeispiel somit vier formschlüssige Feder-Nut-Paarungen 42 bis 45, 51 bis 54 auf.
  • 4 zeigt die in 2 dargestellte Antriebswelle 6 einer Hochdruckpumpe 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Schnittdarstellung. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Federelemente 42 bis 45 ein dreieckiges Profil auf. Hierdurch sind die Federelemente 42 bis 45 als keilförmige Federelemente 42 bis 45 ausgestaltet. Die zugeordneten Nuten 51 bis 54 können hierbei ebenfalls ein dreieckiges Profil aufweisen.
  • Außerdem sind die Federelemente 42 bis 45 in diesem Ausführungsbeispiel asymmetrisch um die Drehachse 30 der Antriebswelle 6 verteilt angeordnet. Gegenüber einer Anordnung, bei der benachbarte Federelemente 42 bis 45 jeweils um 90° zueinander angeordnet sind, wie es durch die Achsen 55, 56 veranschaulicht ist, ist das Federelement 42 an einer Achse 57 angeordnet, die um einen Winkel 58 bezüglich der Achse 55 versetzt ist. Hierdurch kann eine eindeutige Stellung des entsprechend ausgestalteten Nockens 7 auf dem Befestigungsabschnitt 40 der Antriebswelle 6 erzielt werden. Somit ist die Drehstellung des Nockens 7 bezüglich der Antriebswelle 6 festgelegt.
  • Somit kann der Nocken 7 in vorteilhafter Weise auf die Antriebswelle 6 gefügt werden, wobei die Position des Nockens 7 bezüglich der Drehachse 30 durch die Anlagefläche 36 an dem Bund 35 der Antriebswelle 6 festgelegt ist. Der Nocken 7 ist hierbei formschlüssig mit der Antriebswelle 6 verbunden. Ferner ist durch das Aufpressen des Nockens 7 auf die Antriebswelle 6 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle 6 und dem Nocken 7 ausgestaltet. Im gewöhnlichen Betrieb wird somit das zum Antreiben der Pumpenbaugruppe 8 erforderliche Drehmoment zuverlässig von der Antriebswelle 6 auf den Nocken 7 übertragen. Kommt es jedoch zum Blockieren der Pumpenbaugruppe 8, dann ist durch die formschlüssige Verbindung eine Sollbruchstellung gewährleistet. Hierbei sind die Federelemente 42 bis 45 so ausgelegt, dass beim Überschreiten eines gewissen Drehmoments ein Abscheren der Federelemente 42 bis 45 an der Außenfläche 41 des zylinderförmigen Befestigungsabschnitts 40 der Antriebswelle 6 erfolgt. Hierdurch kann die Antriebswelle 6 relativ zu dem Nocken 7 frei drehen. Hierdurch wird eine Beschädigung anderer Komponenten, insbesondere eines Riemen- oder Kettenantriebs beziehungsweise einer Brennkraftmaschine verhindert. Der entstehende Schaden bleibt dann auf die Hochdruckpumpe 1 begrenzt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • 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 102005046670 A1 [0002, 0003]

Claims (10)

  1. Hochdruckpumpe (1), insbesondere Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit zumindest einer Pumpenbaugruppe (8) und einer Antriebswelle (6), wobei die Pumpenbaugruppe (8) über einen Nocken (7) von der Antriebswelle (6) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (7) auf die Antriebswelle (6) gefügt ist, dass zwischen der Antriebswelle (6) und dem Nocken (7) eine formschlüssige Verbindung ausgestaltet ist und dass zur Begrenzung eines zwischen der Antriebswelle (6) und dem Nocken (7) übertragbaren Drehmoments die formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle (6) und dem Nocken (7) als Sollbruchstelle ausgestaltet ist.
  2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle (6) und dem Nocken (7) zumindest eine formschlüssige Feder-Nut-Paarung (4245, 5154) aufweist.
  3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle (6) und dem Nocken (7) mehrere formschlüssige Feder-Nut-Paarungen (4245, 5154) aufweist, die um eine Drehachse (30) der Antriebswelle (6) verteilt sind.
  4. Hochdruckpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder-Nut-Paarungen (4245, 5154) asymmetrisch um die Drehachse (30) der Antriebswelle (6) verteilt angeordnet sind.
  5. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federelement (4245) einer Feder-Nut-Paarung (4245, 5154) an der Antriebswelle (6) und die zugeordnete Nut (4154), in die das Federelement (4245) eingreift, an dem Nocken (7) ausgestaltet sind und/oder dass zumindest ein Federelement (4245) einer Feder-Nut-Paarung (4245, 5154) an dem Nocken (7) und die zugeordnete Nut (5154), in die das Federelement (4245) eingreift, an der Antriebswelle (6) ausgestaltet sind.
  6. Hochdruckpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federelement (4245) als keilförmiges Federelement (4245) ausgestaltet ist.
  7. Hochdruckpumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federelement (4245) als zumindest näherungsweise quaderförmiges Federelement (4245) ausgestaltet ist.
  8. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (7) durch Aufpressen auf die Antriebswelle (6) zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung auch kraftschlüssig mit der Antriebswelle (7) verbunden ist.
  9. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (6) und der Nocken (7) aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind und dass der Werkstoff des Nockens (7) ein harter, verschleißfester Werkstoff ist.
  10. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (6) einen Bund (35) mit einer Anlagefläche (36) aufweist und dass. eine Stirnseite (33) des Nockens (7) an der Anlagefläche (36) des Bundes (35) der Antriebswelle (6) anliegt.
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