DE102017107100B3

DE102017107100B3 - Leichtbau Rollenstößel

Info

Publication number: DE102017107100B3
Application number: DE102017107100.8A
Authority: DE
Inventors: Norbert Geyer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2017-04-03
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2037-04-04
Also published as: US20200032678A1; WO2018184621A1; CN110462201B; US10837325B2; CN110462201A

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Rollenstößel, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, der in einer Gehäuseaufnahme in Richtung seiner Längsachse geführt ist und durch Nocken einer Nockenwelle in Längsrichtung verschiebbar angetrieben wird, mit einem Stößelkörper, der ein Stößelhemd, eine Pumpenkolbenauflage (9) und eine drehbar gelagerte Rolle (6) aufweist, über die sich der Rollenstößel an der Nockenwelle abstützt, wobei der Stößelkörper einen in der Gehäuseaufnahme gelagerten Führungszylinder (1), an dem die Rolle (6) gelagert ist, und eine tassenförmige Hülse (8) mit Pumpenkolbenauflage (9) aufweist, die axial und radial im Führungszylinder (1) abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Rollenstößel für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, der in einer Gehäuseaufnahme in Richtung seiner Längsachse geführt ist und durch Nocken einer Nockenwelle in Längsrichtung verschiebbar angetrieben wird, mit einem Stößelkörper, der ein Stößelhemd, eine Pumpenkolbenauflage und eine drehbar gelagerte Rolle aufweist, über die sich der Rollenstößel an der Nockenwelle abstützt, wobei der Stößelkörper einen in der Gehäuseaufnahme gelagerten Führungszylinder aufweist, an dem die Rolle abgestützt ist, und bei dem der Stößelkörper eine tassenförmige Hülse mit einer Pumpenkolbenauflage aufweist, welche innerhalb des Führungszylinders angeordnet ist.
Ein derartiger Rollenstößel ist aus der DE 10 2012 223 413 A1 bekannt. Der Rollenstößel ist als eine einstückige Einheit ausgebildet, die zu einer speziellen Kraftstoffhochdruckpumpe ausgelegt ist. Variiert der Abstand zwischen der Nockenwelle und der Pumpeneinheit, so müssen Stößel mit anderen Abmessungen hergestellt werden. Dies gilt auch für Verlängerungen des Stößelhemdes. Solche Modifikationen sind jedoch kostenaufwändig.
Außerdem sind aus den Druckschriften US 2016/0 138 541 A1 , DE 25 40 061 A1 , AT 515 737 A1 , US 9 556 754 B2 , EP 0 767 291 A1 , US 3 108 580 A und DE 41 28 813 A1 mehrteilige Rollenstößel bekannt, die alle einen weitgehend hohlzylindrischen Führungszylinder aufweisen, welche axial endseitig eine Rolle zum Anlaufen an einer antreibenden Welle sowie eine in dem Führungszylinder befestigte tassenförmigen Hülse aufweisen, die rollenfern eine Auflagefläche für einen Pumpenkolben aufweist. Einige dieser bekannten Führungszylinder weisen an deren radial äußeren Mantelfläche eine zylindrische Einschnürung auf, so dass zur Vermeidung einer Verformung dieses Einschnürungsbereiches die Befestigung der tassenförmigen Hülse in der Führungshülse entweder axial außerhalb der Einschnürung erfolgt, oder die Wandstärke der Führungszylinder so groß ist, dass beispielsweise das Einpressen der tassenförmigen Hülse zu keiner Veränderung der Abmessungen oder der Geometrie der Außenmantelfläche der jeweiligen Führungszylinder führt. Eine vergleichsweise große Wandstärke führt aber zu einer vergrößerten zu bewegenden Masse des Rollenstößels, welches als nachteilig beurteilt wird.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen mehrteiligen Rollenstößel vorzustellen, der so aufgebaut ist, dass es beim Befestigen einer tassenförmigen Hülse in dessen Führungszylinder zu keinen nachteiligen Veränderungen der Außengeometrie und der Außenabmessungen des Führungszylinders kommt. Außerdem soll der Rollenstößel an verschiedene Baulängen und Abstände zwischen Nockenwelle und Pumpenelement anpassbar sein. Er soll zudem unabhängig von thermischen und bauteilbedingten Verformungen passgenau in der Gehäuseaufnahme geführt sein und auf ihn einwirkende Axialkräfte problemlos weiterleiten. Schließlich soll die tassenförmige Hülse beim Zusammenbau der Rollenstößels axial genau in dem Führungszylinder positionierbar sein.
Die Erfindung geht aus von einen mehrteiligen Rollenstößel für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, der in einer Gehäuseaufnahme in Richtung seiner Längsachse geführt ist und durch Nocken einer Nockenwelle in Längsrichtung verschiebbar angetrieben wird, mit einem Stößelkörper, der ein Stößelhemd, eine Pumpenkolbenauflage und eine drehbar gelagerte Rolle aufweist, über die sich der Rollenstößel an der Nockenwelle abstützt, wobei der Stößelkörper einen in der Gehäuseaufnahme gelagerten Führungszylinder aufweist, an dem die Rolle abgestützt ist, und bei dem der Stößelkörper eine tassenförmige Hülse mit einer Pumpenkolbenauflage aufweist, welche innerhalb des Führungszylinders angeordnet ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Hülse zwischen deren axialen Enden einen nach radial außen gerichteten Radialring aufweist, dass der Führungszylinder in axialer Höhe des Radialrings der Hülse eine zylindrische Einschnürnut aufweist, dass der Radialring der Hülse an dem Innenmantel der Einschnürnut befestigt ist, dass die Hülse an deren rollennahen axialen Ende einen Stirnring mit einem radial vorstehenden Wulst aufweist, dass der Führungszylinder im Bereich seines rollennahen axialen Endes zwei Stützen aufweist, dass die Stützen jeweils eine Bohrung zur Aufnahme eines Bolzens aufweisen, welcher die Rolle drehbar gelagert trägt, und dass der Stirnring mit seinem radial vorstehenden Wulst an der zur Hülse gerichteten Stirnseite der beiden Stützen axial aufliegt.
Durch die zweiteilige Bauform des Rollenstößels kann sowohl der Abstand zwischen Nockenwelle und Pumpeneinheit durch Verlängerung der tassenförmigen Hülse als auch die Stützlänge des Stößels durch Verlängerung des Führungszylinders beliebig angeglichen werden. Der Führungszylinder ist dabei vorzugsweise durchgehend offen ausgestaltet, so dass er leicht ausgeführt werden kann. Die tassenförmige Hülse, die die Pumpenkolbenauflage aufweist, ist mit einem Stirnring versehen, mit dem sie rollennah an dem Führungszylinder axial abgestützt ist. Die tassenförmige Hülse weist weiterhin einen Radialring auf, der die Innenwand des Führungszylinders kontaktiert und dort befestigt ist. An ihrem rollennahen axialen Ende der Stirnring der tassenförmigen Hülse einen radial vorstehenden Wulst auf, welcher an die Stirnflächen von zwei im Führungszylinder befestigten Stützen angepasst ist, so dass eine gute axiale Abstützung im Bereich der Rolle erfolgen kann.
Der Führungszylinder weist weiterhin, dem Radialring an der Hülse angepasst, eine Einschnürnut auf. Diese Einschnürnut, die als vollständige Wandverschiebung des Führungszylinders ausgeführt ist und damit an dem Innenmantel vorsteht, ist auf ihrem Innenmantel als Abstützung des Radialringes exakt, z.B. durch Schleifen, ausgeführt. Der Radialring und damit die tassenförmige Hülse können an der Innenwand der Einschnürnut eingepresst, eingeklebt, verschweißt oder in ähnlicher Weise fixiert sein. Die Einschnürnut ist auch deshalb von Vorteil, weil nur ihr Innenmantel und nicht der komplette Mantel des Führungszylinders passgenau bearbeitet zu werden braucht.
In der tassenförmigen Hülse, außerhalb des Radialringes ist eine Ausgleichsöffnung eingearbeitet, die eine Verbindung zwischen dem Nockenwellenraum und der Pumpeneinheit darstellt. Die tassenförmige Hülse kann in ihrer Wandstärke der Krafteinwirkung angepasst unterschiedliche Wandstärken aufweisen. Sie ist mit einer domförmigen Abstützung an der Pumpenkolbenauflage und unterhalb dieser ausgeführt. Der Führungszylinder kann so ausgeführt sein, dass er im Anschluss an die Einschnürnut abschließt. Er kann aber auch so ausgeführt sein, dass oberhalb der Einschnürnut ein weiterer Bereich vorgesehen ist, so dass sich eine verbesserte Führung des Führungszylinders in der Gehäuseaufnahme ergibt. Insbesondere wird dadurch ein Kippen des Führungszylinders in der Gehäuseaufnahme vermieden.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rollenstößels gemäß der Erfindung,
• 2 zeigt den Rollenstößel gemäß 1 und seine Bauteile in explosionsartiger Darstellung,
• 3 und 4 zeigen Schnitte durch den Rollenstößel gemäß 1, die gegeneinander um 90° verdreht sind und
• 5 und 6 zeigen Schnitte durch einen Rollenstößel ähnlich der 3 und 4, wobei jedoch der Führungszylinder an der der Rolle abgewandten Seite verlängert ist.

In den 1 bis 6 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Führungszylinder bezeichnet, der Stützen 2 und 3 aufweist, an denen ein Bolzen 4, eine Lagerhülse 5 und eine Rolle 6 gelagert sind. Der Führungszylinder 1 weist mit Abstand zur Rolle 6 eine Einschnürnut 7 auf. In den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 4 ist der Führungszylinder 1 kurz ausgeführt und endet am Ende der Einschnürnut 7. Der Führungszylinder 1 kann aber auch gemäß den 5 und 6 verlängert ausgeführt sein, so dass sich im Anschluss die Einschnürnut 7 ein weiterer Mantelbereich anschließt. In den Führungszylinder 1 ist eine mit 8 bezeichnete tassenförmige Hülse eingesetzt, die an ihrem oberen der Rolle 6 abgewandten Ende eine Pumpenkolbenauflage 9 aufweist, die eine domförmige Abstützung 10 mit dicker Wandstärke aufweist. Die tassenförmige Hülse 8 stützt sich mittels eines Stirnringes 11 in dem Führungszylinder 1 ab, wobei der Stirnring 11 einen radial vorstehenden Wulst aufweist, der der Stützfläche im Führungszylinder 1 angepasst ist. In Höhe der Einschnürnut 7 ist an der tassenförmigen Hülse 8 ein Radialring 12 vorgesehen, der passgenau zur Innenwand der Einschnürnut 7 ausgeführt ist. Der Radialring 12 kann eingepresst, eingeklebt, geschweißt oder in ähnlicher Weise mit dem Innenmantel der Einschnürnut 7 verbunden sein. Um einen Ausgleich zwischen der nicht dargestellten Pumpeneinheit und dem nicht dargestellten Nockenwellenraum herzustellen, ist in der Wand der tassenförmigen Hülse 8 eine Ausgleichsöffnung 13 eingearbeitet.
Bezugszeichenliste

1): Führungszylinder
2), 3): Stützen
4): Bolzen
5): Lagerhülse
6): Rolle
7): Einschnürnut
8): tassenförmige Hülse
9): Pumpenkolbenauflage
10): domförmige Abstützung
11): Stirnring
12): Radialring
13): Ausgleichsöffnung

Claims

Mehrteiliger Rollenstößel für eine Kraftstoffhochdruckpumpe, der in einer Gehäuseaufnahme in Richtung seiner Längsachse geführt ist und durch Nocken einer Nockenwelle in Längsrichtung verschiebbar angetrieben wird, mit einem Stößelkörper, der ein Stößelhemd, eine Pumpenkolbenauflage (9) und eine drehbar gelagerte Rolle (6) aufweist, über die sich der Rollenstößel an der Nockenwelle abstützt, wobei der Stößelkörper einen in der Gehäuseaufnahme gelagerten Führungszylinder (1) aufweist, an dem die Rolle (6) abgestützt ist, und bei dem der Stößelkörper eine tassenförmige Hülse (8) mit einer Pumpenkolbenauflage (9) aufweist, wobei die Hülse (8) innerhalb des Führungszylinders (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8) zwischen deren axialen Enden einen nach radial außen gerichteten Radialring (12) aufweist, dass der Führungszylinder (1) in axialer Höhe des Radialrings (12) der Hülse (8) eine zylindrische Einschnürnut (7) aufweist, dass der Radialring (12) der Hülse (8) an dem Innenmantel der Einschnürnut (7) befestigt ist, dass die Hülse (8) an deren rollennahen axialen Ende einen Stirnring (11) mit einem radial vorstehenden Wulst aufweist, dass der Führungszylinder (1) im Bereich seines rollennahen axialen Endes zwei Stützen (2, 3) aufweist, dass die Stützen (2, 3) jeweils eine Bohrung zur Aufnahme eines Bolzens (4) aufweisen, welcher die Rolle (6) drehbar gelagert trägt, und dass der Stirnring (11) mit seinem radial vorstehenden Wulst an der zur Hülse (8) gerichteten Stirnseite der beiden Stützen (2, 3) axial aufliegt.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszylinder (1) durchgehend offen ausgeführt ist.
Rollenstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der tassenförmigen Hülse (8), außerhalb des Radialringes (12) eine Ausgleichsöffnung (13) eingearbeitet ist.
Rollenstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die tassenförmige Hülse (8), der Krafteinwirkung angepasst, unterschiedliche Wandstärken mit einer domförmigen Abstützung (10) an der Pumpenkolbenauflage (9) aufweist.
Rollenstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszylinder (1) im Anschluss an die Einschnürnut (7) an der von der Rolle (6) abgewandten Seite verlängert ist.