DE102018208101A1

DE102018208101A1 - Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe

Info

Publication number: DE102018208101A1
Application number: DE102018208101.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Imhof
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2019-11-28

Abstract

Die Pumpe umfasst wenigstens ein Pumpenelement (10), das einen in einer Zylinderbohrung (20) eines ersten Gehäuseteils (22) geführten, in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (12) aufweist, der sich über einen Rollenstößel (40) an einem Nocken (16) einer Antriebswelle (14) abstützt. Der Rollenstößel (40) weist einen Rollenschuh (42) auf, in dem eine Rolle (44) drehbar gelagert ist, die auf dem Nocken (16) anliegt. Der Rollenschuh (42) ist in einer Aufnahme (48) eines zweiten Gehäuseteils (50) in Richtung der Längsachse (13) des Pumpenkolbens (12) verschiebbar geführt. Der Rollenschuh (42) ist durch ein Federelement (54) zum Nocken (16) hin beaufschlagt, wobei sich das Federelement (54) über ein Stützelement (60) am Rollenschuh (42) abstützt. Das erste Gehäuseteil (22) weist einen die Zylinderbohrung (20) umgebenden zylinderförmigen Ansatz (52) auf. Das Stützelement (60) weist auf dessen dem Rollenschuh (42) abgewandter Seite einen hülsenförmigen Fortsatz (70) auf, der auf dem Ansatz (52) des ersten Gehäuseteils (22) in Richtung der Längsachse (13) des Pumpenkolbens (12) verschiebbar geführt ist. Durch den Fortsatz (70) des Stützelements (60) ist eine verbesserte Führung des Rollenstößels (40) erreicht.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Pumpe in Form einer Kraftstoffhochdruckpumpe ist durch die DE 10 2009 028 394 A1 bekannt. Diese Pumpe umfasst wenigstens ein Pumpenelement, das einen in einer Zylinderbohrung eines ersten Gehäuseteils der Pumpe geführten. In einer Hubbwegung angetriebenen Pumpenkolben aufweist. Der Pumpenkolben stützt sich über einen Rollenstößel an einem Nocken einer Antriebswelle ab. Der Rollenstößel weist einen Rollenschuh auf, in dem eine Rolle drehbar gelagert ist, die auf dem Nocken abläuft. Der Rollenschuh ist in einer Aufnahme in Form einer Bohrung in einem zweiten Gehäuseteil der Pumpe in Richtung der Längsachse des Pumpenkolbens verschiebbar geführt. Der Rollenschuh wird durch ein Federelement zum Nocken hin beaufschlagt, das sich über ein Stützelement in Form eines Federtellers am Rollenschuh abstützt. Das erste Gehäuseteil der Pumpe weist zum Rollenschuh hin einen die Zylinderbohrung umgebenden zylinderförmigen Ansatz auf. Eine Führung des Rollenstößels in Richtung der Längsachse des Pumpenkolbens ist bei dieser bekannten Pumpe nur im Bereich des Rollenschuhs vorhanden, der aus Gewichtsgründen relativ kurz ausgebildet wird. Unter Umständen kann hierbei keine ausreichende Führung des Rollenstößels sichergestellt werden, was zu Verschleiß führen kann.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Pumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch den hülsenförmigen Fortsatz des Stützelements die Führung des Rollenstößels verbessert ist und damit der Verschleiß gering gehalten werden kann.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpe angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ist das Stützelement einfach ausgeführt. Durch die Ausbildung gemäß den Ansprüchen 3 bis 5 ist das Stützelement einfach herstellbar.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Pumpe in einem Längsschnitt mit einem Stützelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und 2 das Stützelement der Pumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den 1 und 2 ist eine Pumpe dargestellt, die insbesondere eine Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine ist. Die Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der zumindest mittelbar durch eine Antriebswelle 14 in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung bezüglich der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 angetrieben wird. Die Antriebswelle 14 kann Teil der Pumpe sein oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Pumpe keine eigene Antriebswelle aufweist und die Antriebswelle 14 Teil der Brennkraftmaschine ist. Die Antriebswelle 14 kann dabei beispielsweise eine Welle der Brennkraftmaschine sein durch die auch die Gaswechselventile der Brennkraftmaschine betätigt werden. Die Antriebswelle 14 kann für den Antrieb des Pumpenkolbens 12 einen Nocken 16 oder Exzenter aufweisen.
Der Pumpenkolben 12 ist in einer Zylinderbohrung 20 eines ersten Gehäuseteils 22 der Pumpe dicht geführt. Mit seinem der Antriebswelle 14 abgewandten Ende begrenzt der Pumpenkolben 12 in der Zylinderbohrung 20 einen Pumpenarbeitsraum 24. Der Pumpenarbeitsraum 24 weist über ein in diesen hinein öffnendes Einlassrückschlagventil 26 eine Verbindung mit einem beispielsweise von einer Förderpumpe herführenden Zulauf 28 auf, über den der Pumpenarbeitsraum 24 beim radial nach innen zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 12 mit Kraftstoff befüllt wird. Der Pumpenarbeitsraum 24 weist außerdem über ein aus diesem heraus öffnendes Auslassrückschlagventil 30 eine Verbindung mit einem Ablauf 32 auf, der beispielsweise zu einem Kraftstoffhochdruckspeicher 34 führt und über den beim radial nach außen von der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 24 verdrängt wird.
Der Pumpenkolben 12 stützt sich mittelbar über einen Rollenstößel 40 am Nocken 16 der Antriebswelle 14 ab. Der Rollenstößel 40 umfasst einen zylinderförmigen Rollenschuh 42, in dem einer Rolle 44 drehbar gelagert ist. Die Rolle 44 ist in einer dem Nocken 16 zugewandten Ausnehmung 46 des Rollenschuhs 42 über ihren Außenmantel nach Art eines Gleitlagers gelagert. Alternativ kann die Rolle 44 auch auf einem Bolzen drehbar gelagert sein, der mit dem Rollenschuh 42 verbunden ist. Der Rollenschuh 42 weist eine zumindest im wesentlichen kreiszylinderförmige Außenkontur auf und ist in einer Aufnahme 48 in Richtung der Längsachse 13 des Pumpenkolbens 12 verschiebbar geführt. Die Aufnahme 48 kann in Form einer Bohrung ausgeführt sein, die in einem zweiten Gehäuseteil 50 ausgebildet ist, wobei das zweite Gehäuseteil 50 ein Gehäuseteil der Pumpe oder der Brennkraftmaschine sein kann.
Das erste Gehäuseteil 22 weist einen dem Nocken 16 zugewandten zylinderförmigen Ansatz 52 auf, der die Zylinderbohrung 20 umgibt. Der Rollenschuh 42 wird durch ein Federelement 54 in Form einer zylindrischen Schraubendruckfeder zum Nocken 16 hin beaufschlagt. Das Federelement 54 umgibt den Ansatz 52 des ersten Gehäuseteils 22 und stützt sich einerseits an einem flanschförmigen Bereich 56 des ersten Gehäuseteils 22 und andererseits über ein Stützelement 60 am Rollenschuh 42 ab.
Das Stützelement 60 weist einen scheibenförmigen Bereich 62 auf, der an der dem Nocken 16 abgewandten Seite des Rollenschuhs 42 anliegt. Der scheibenförmige Bereich 62 weist eine zentrale Öffnung 64 auf, durch die der Pumpenkolben 12 hindurchtritt. Der Pumpenkolben 12 weist an seinem dem Rollenschuh 42 zugewandten Ende einen im Durchmesser gegenüber dem in der Zylinderbohrung 20 geführten Teil des Pumpenkolbens 12 vergrößerten Kolbenfuß 66 auf. Der Durchmesser der Öffnung 64 ist kleiner als der Durchmesser des Kolbenfußes 66 und der scheibenförmige Bereich 62 des Stützelements 60 ist auf der dem Rollenschuh 42 abgewandten Seite des Kolbenfußes 66 angeordnet. Der Rollenschuh 42 weist auf seiner dem Kolbenfuß 66 zugewandten Seite eine zentrale Vertiefung 68 auf, in der der Kolbenfuß 66 angeordnet ist, wobei der Rand 69 der Vertiefung 68 in Richtung der Längsachse 13 des Pumpenkolbens 12 zumindest annähernd auf derselben Höhe angeordnet ist wie die dem Rollenschuh 42 abgewandte Seite des Kolbenfußes 66. Das Federelement 54 stützt sich mit dessen die Öffnung 64 umgebendem inneren Rand am Kolbenfuß 66 und mit seinem äußeren Rand am Rand 69 der Vertiefung 68 am Rollenschuh 42 ab. Durch das Federelement 54 wird somit sowohl der Kolbenfuß 66 des Pumpenkolbens 12 gegen den Rollenschuh 42 in der Vertiefung 68 als auch der Rollenschuh 42 über die Rolle 44 gegen den Nocken 16 gedrückt.
Das Stützelement 60 weist auf seiner dem Rollenschuh 42 abgewandten Seite einen hülsenförmigen Fortsatz 70 auf, der zylinderförmig ausgebildet ist und mit geringem radialem Spiel verschiebbar auf dem Ansatz 52 des ersten Gehäuseteils 22 angeordnet ist. Das Stützelement 60 ist bei einem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet, das bedeutet, dass der scheibenförmige Bereich 62 und der Fortsatz 70 als ein einziges Teil ausgeführt sind und nicht nachträglich miteinander verbunden sind. Das Stützelement 60 kann beispielsweise aus Metall bestehen und in einem umformenden Fertigungsverfahren hergestellt sein, beispielsweise durch Stanzbiegen oder Tiefziehen. Das Stützelement 60 kann auch in einem spanabhebenden Fertigungsverfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Drehen und/oder Fräsen. Das Stützelement 60 kann auch aus Kunststoff, beispielsweise in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden. Weiter alternativ kann das Stützelement 60 auch aus einem keramischen Werkstoff hergestellt werden.
In 2 ist die Pumpe ausschnittsweise mit dem Stützelement 60 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Aufbau der Pumpe ist dabei gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel wobei das Stützelement 60 den scheibenförmigen Bereich 62 und den Fortsatz 70 aufweist, die jedoch zunächst als separate Teile hergestellt und anschließend miteinander verbunden sind. Der scheibenförmige Bereich 62 und der Fortsatz 70 sind beispielsweise aus Metall hergestellt und mittels einer Schweißverbindung 72 miteinander verbunden. Der Fortsatz 70 weist an seinem dem scheibenbförmigen Bereich 62 zugewandten Ende einen nach außen ragenden Kragen 74 auf, um eine ausreichend große Fläche für die Schweißverbindung 72 zu schaffen.
Der Fortsatz 70 des Stützelements 60 kann eine oder mehrere Öffnungen 76 aufweisen, um einen Flüssigkeitsaustausch zwischen dem durch das Stützelement 60 und den Ansatz 52 des ersten Gehäuseteils 22 begrenzten Raum und der das Stützelement 60 umgebenden Aufnahme 48 zu ermöglichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009028394 A1 [0002]

Claims

Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen in einer Zylinderbohrung (20) eines ersten Gehäuseteils (22) geführten, in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (12) aufweist, der sich über einen Rollenstößel (40) an einem Nocken (16) einer Antriebswelle (14) abstützt, wobei der Rollenstößel (40) einen Rollenschuh (42) aufweist, in dem eine Rolle (44) drehbar gelagert ist, die auf dem Nocken (16) anliegt, wobei der Rollenschuh (42) in einer Aufnahme (48) eines zweiten Gehäuseteils (50) in Richtung der Längsachse (13) des Pumpenkolbens (12) verschiebbar geführt ist, wobei der Rollenschuh (42) durch ein Federelement (54) zum Nocken (16) hin beaufschlagt ist, wobei sich das Federelement (54) über ein Stützelement (60) am Rollenschuh (42) abstützt, und wobei das erste Gehäuseteil (22) einen die Zylinderbohrung (20) umgebenden zylinderförmigen Ansatz (52) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (60) auf dessen dem Rollenschuh (42) abgewandter Seite einen hülsenförmigen Fortsatz (70) aufweist, der auf dem Ansatz (52) des ersten Gehäuseteils (22) in Richtung der Längsachse (13) des Pumpenkolbens (12) verschiebbar geführt ist.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (60) einen scheibenförmigen Bereich (62), an dem sich das Federelement (54) abstützt und der durch das Federelement (54) in Anlage am Rollenschuh (42) gehalten wird, und den hülsenförmigen Fortsatz (70) aufweist.
Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Bereich (62) und der Fortsatz (70) des Stützelements (60) einstückig ausgebildet sind.
Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (60) aus Metall besteht und in einem umformenden Fertigungsverfahren hergestellt ist, insbesondere Stanzbiegen oder Tiefziehen.
Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (60) aus Kunststoff besteht und insbesondere in einem Spritzgießverfahren hergestellt ist.
Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Bereich (62) und der Fortsatz (70) des Stützelements (60) als separate Teile hergestellt sind, die nachträglich miteinander verbunden sind.
Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Bereich (62) und der Fortsatz (70) des Stützelements (60) aus Metall bestehen und durch eine Schweißverbindung (72) miteinander verbunden sind.