DE102022101014A1

DE102022101014A1 - Stößel für einen Kraftstoffpumpentrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102022101014A1
Application number: DE102022101014.7A
Authority: DE
Inventors: Marc Hauke; Sven Skribulja
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-01-18
Filing date: 2022-01-18
Publication date: 2023-07-20
Also published as: CN116464590A

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Stößel (1) für einen Kraftstoffpumpentrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlzylindrischen Grundkörper (3), der bei seinem antriebsseitigen Rand (19) eine Nockenanlaufrolle (15) und unterhalb dieser eine Brücke (22) für eine zumindest mittelbare Pumpenkolbenanlage hat, wobei die Nockenanlaufrolle (15) auf einem Bolzen (9) gelagert ist, der ein Mittenstück (13) und zwei demgegenüber im Durchmesser abgesetzte Endbereiche (11) hat, wobei der Grundkörper (3) bei dem antriebsseitigen Rand (19) zwei von dessen Außenmantel (2) eingerückte Flachs (5) mit je einer Öffnung (7) hierin aufweist, in denen die Endbereiche (11) des Bolzens (9) liegen, welcher Bolzen (9) über Ringschultern (30) zwischen seinen Endbereichen (11) und dem Mittenstück (13) an Innenseiten (17) der Flachs (5) axial anläuft sowie auf dem Mittenstück (13) die Nockenanlaufrolle (15) trägt, wobei die Flachs (5) des Grundkörpers (3) unmittelbar von dessen antriebsseitigem Rand (19) ausgehen, wobei die Öffnungen (7) in den Flachs (5) kreisringförmig geschlossen sind sowie einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser des Mittenstücks (13) des Bolzens (9) ist und wobei, in Längsrichtung des Stößels (1) gesehen, eine Axiallinie des Bolzens (9) näher am abtriebsseitigen Rand (21) des Grundkörpers (3) als eine Axiallinie der Öffnungen (7) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stößel für einen Kraftstoffpumpentrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlzylindrischen Grundkörper, welcher Grundkörper bei seinem antriebsseitigen Rand eine Nockenanlaufrolle und unterhalb dieser, in Richtung zu seinem abtriebsseitigen Rand gesehen, eine Brücke für eine zumindest mittelbare Pumpenkolbenanlage hat, wobei die Nockenanlaufrolle auf einem Bolzen gelagert ist, der ein Mittenstück und zwei demgegenüber im Durchmesser abgesetzte Endbereiche hat, wobei der Grundkörper bei dem antriebsseitigen Rand zwei von dessen Außenmantel eingerückte Flachs mit je einer Öffnung hierin aufweist, in denen die Endbereiche des Bolzens liegen, welcher Bolzen über Ringschultern zwischen seinen Endbereichen und dem Mittenstück an Innenseiten der Flachs axial anläuft sowie auf dem Mittenstück die Nockenanlaufrolle trägt.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage des Stößels.
Ein gattungsgemäßer Stößel geht aus der DE 10 2012 202 568 A1 hervor. Dessen Bolzen zur Lagerung der Nockenanlaufrolle ist gestuft, wobei er über seine im Durchmesser verringerten Endbereiche in halbschalenartigen Öffnungen von Flachs des Grundkörpers verläuft. Ein antriebsseitiger Rand des Grundkörpers ist als geschlossener Umlaufring ausgebildet. Zur Halterung des Bolzens, in Axialrichtung des Stö-ßels gesehen aus den halbschalenartigen Öffnungen der Flachs heraus, erstrecken sich von dem Umlaufring radial nach innen angestellte Finger.
Ein weiterer Stößel geht aus der DE 10 2006 054 406 B4 , 3 hervor. Für eine axial formschlüssige Sicherung des Bolzens sind dessen Außenstirnen über Radialpunktnieten aufgeweitet. Die hierbei entstehende Aufweitung der Bolzenenden ist gut aus 1 ersichtlich. Die Fixierung ist so ausgeführt, dass der Bolzen mit geringem Axialspiel gegenüber dem Grundkörper vorliegt. Alternativ kann der Bolzen auch über Festsitz im Grundkörper verlaufen.
Aufgabe ist es, einen Stößel mit einer optimierten und kostengünstigen Bolzenfixierung zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Flachs des Grundkörpers unmittelbar von dessen antriebsseitigem Rand ausgehen, wobei die Öffnungen in den Flachs kreisringförmig geschlossen sind sowie einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser des Mittenstücks des Bolzens ist und wobei, in Längsrichtung des Stößels gesehen, eine Axiallinie des Bolzens versetzt zu einer Axiallinie der Öffnungen ist, derart, dass die Axiallinie des Bolzens näher am abtriebsseitigen Rand des Grundkörpers als die Axiallinie der Öffnungen liegt.
Aufgrund des Entfalls wenigstens eines Fertigungsschrittes zur Darstellung der Bolzenfixierung über dessen außenstirnseitiges Verformen o. dgl. sind in der Großserie signifikant die Kosten gesenkt.
Im Fall einer Ausbildung des Grundkörpers aus Stahlblech können diese Öffnungen, welche zumindest einen Durchmesser aufweisen, der ein äußerst kraftarmes Durchführen des Bolzens gestattet, simpel gestanzt werden. Zur Halterung des Bolzens im Gehäuse nach dessen Fügevorgang sind keine weiteren Schritte wie dessen stirnseitiges Verstemmen, Vertaumeln oder ein Wegbiegen von Haltezungen o. ä. Vorsprüngen auf diesen erforderlich. Die letztgenannten Haltezungen / Vorsprünge könnten unter Umständen auch zu einer Beschädigung eines Außenmantels des Bolzens führen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, im Fügebereich zwischen den Öffnungen in den Flachs und dem Mittenstück des Bolzens eine Spielpassung darzustellen. Unter Umständen kommt hierbei auch eine leichte Übergangspassung infrage. Entscheidend ist, dass es bei dem seitlichen Einfädeln des Bolzens zu keiner Beschädigung insbesondere dessen Laufbahn im Mittenstück für die Nockenanlaufrolle kommt, welche Nockenanlaufrolle vorzugsweise über eine Nadel- oder Gleitlagerung auf dem Bolzen verläuft. Angestrebt ist ein großer Umschlingungswinkel der Öffnungen um die Endbereiche des Bolzens bei dessen Endlage und ein Fügen mit geringem Druck auf den Bolzen. Gleichfalls soll der Spalt im Fügebereich so klein wie möglich gehalten sein, um ein Auswandern des Bolzens im Betrieb, oder während eines vorangehenden Transports des Stößels nach dessen Endfertigung, seitlich aus den Öffnungen heraus zu verhindern. Unter Umständen kann der Bolzen auch während des Transports separat fixiert sein. Auf jeden Fall sollte im Betrieb gesichert sein, dass Mikrobewegungen des Bolzens mit Nockenanlaufrolle in Axialrichtung des Stößels nicht zu einem Verlust seiner seitlichen Anlage über dessen Ringschultern an Innenseiten der Flachs führen, was über eine Höhe der Ringschultern eingestellt werden kann.
In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, den Bolzen, welcher durchgehärtet sein kann, ohne weitere Verformungen bei dessen Endbereichen / Au-ßenstirnen oder ohne weitere Sicherungsmaßnahmen (Sprengringe etc.) im Grundkörper verlaufen zu lassen.
Des Weiteren ist ein Verfahren zur Montage des Stößels, genauer gesagt zur Montage dessen Bolzens, vorgeschlagen. Demnach soll der Bolzen in einem Schritt seitlich an den Außenmantel des Grundkörpers geführt und in die Öffnungen des Grundkörpers (ein Endbereich voran) mit geringer Kraft eingeschoben werden. In einem folgenden Schritt wird der Bolzen nach Erreichen seiner mittigen Fügeposition im Grundkörper über seine Endbereiche auf Unterseiten der Öffnungen abgesetzt. Letztgenannte Maßnahme kann simpel durch Entfernen des Fügewerkzeugs unter Schwerkrafteinfluss realisiert werden. Entscheidend ist, dass beide Ringschultern am Bolzen vor Innenseiten der Flachs liegen. Eine weitere Positionierung ist nicht erforderlich.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können auch bei einem Ventiltriebshebel wie einem Schlepp- oder Schwinghebel greifen.
Zur Zeichnung:

• 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Stößel für einen Kraftstoffpumpentrieb mit dargestelltem „Einfädelvorgang“ des Bolzens;
• 2 zeigt einen Längsschnitt wie vorgenannt mit fertig montiertem Bolzen;
• 3 zeigt den Stößel wie vorgenannt in einer räumlichen Ansicht.

Aus den Figuren geht ein Stößel 1 für einen Kraftstoffpumpentrieb einer Brennkraftmaschine hervor. Der Stößel 1 hat einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Grundkörper 3, welcher bei seinem antriebsseitigen Rand 19 eine Nockenanlaufrolle 15 und unterhalb dieser, in Richtung zu seinem abtriebsseitigen Rand 21 gesehen, eine separate Brücke 22 für eine Pumpenkolbenanlage aufweist.
Die Nockenanlaufrolle 15 ist auf einem Mittenstück 13 eines zweigestuften Bolzens 9 über eine Nadellagerung 28 gelagert. Beidendig an das Mittenstück 13 sind an dem Bolzen 9 zwei demgegenüber im Durchmesser abgesetzte Endbereiche 11 angeschlossen. Zugleich weist der Grundkörper 3 bei dem antriebsseitigen Rand 19 zwei von dessen Außenmantel 2 eingerückte Flachs 5 mit je einer kreisringförmigen Öffnung 7 hierin auf. Die Flachs 5 erstrecken sich axial in etwa über eine halbe Grundkörperhöhe und gehen unmittelbar von dem antriebsseitigem Rand 19 aus. In den Öffnungen 7 der Flachs 5 liegt der Bolzen 9 über dessen abgesetzte Endbereiche 11. Ringschultern 30 des Bolzen 9 zwischen den Endbereichen 11 und dem Mittenstück 13 laufen vor Innenseiten 17 der Flachs 5.
Die Öffnungen 7 in den Flachs 5 weisen einen Durchmesser auf, der geringfügig größer als der Durchmesser des Mittenstücks 13 des Bolzens 9 ist. Die Durchmesser der Öffnungen 7 und des Mittenstücks 13 sind hierbei so gepaart, dass hierzwischen eine Spielpassung vorliegt.
Eine Montage des Bolzens 9 erfolgt durch dessen seitliches und kraftarmes Einschieben in die Öffnungen 7, was gut aus 1 ersichtlich ist. Nach Erreichen seiner mittigen Fügeposition im Grundkörper 3, nachdem auch dessen Mittenstück 13 vollständig eine der Öffnungen 7 (s. 1, linke Öffnung 7) passiert hat, wird der Bolzen 9 über seine Endbereiche 11 auf Unterseiten 6 der Öffnungen 7 abgesetzt. In 2 sind zur Verdeutlichung des abgesackten Versatzes des Bolzens 9 gegenüber den Öffnungen 7 deren Axiallinien eingezeichnet. Dabei liegt die Axiallinie des Bolzens 9 tiefer als diejenige der Öffnungen 7.
Eine Halterung des Bolzens 9 im Grundkörper 3 erfolgt ohne weitere Maßnahmen wie Verstemmen an Außenstirnen von dessen Endbereichen 11 o. dgl.
Bezugszeichenliste

1: Stößel
3: Grundkörper
5: Flach
6: Unterseite
7: Öffnung
9: Bolzen
11: Endbereich
13: Mittenstück
15: Nockenanlaufrolle
17: Innenseite
19: antriebsseitiger Rand
20: Außenmantel
21: abtriebsseitiger Rand
22: Brücke
28: Nadellagerung
30: Ringschulter
32: Unterseite
33: Außenstirn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012202568 A1 [0003]
DE 102006054406 B4 [0004]

Claims

Stößel (1) für einen Kraftstoffpumpentrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlzylindrischen Grundkörper (3), welcher Grundkörper (3) bei seinem antriebsseitigen Rand (19) eine Nockenanlaufrolle (15) und unterhalb dieser, in Richtung zu seinem abtriebsseitigen Rand (21) gesehen, eine Brücke (22) für eine zumindest mittelbare Pumpenkolbenanlage hat, wobei die Nockenanlaufrolle (15) auf einem Bolzen (9) gelagert ist, der ein Mittenstück (13) und zwei demgegenüber im Durchmesser abgesetzte Endbereiche (11) hat, wobei der Grundkörper (3) bei dem antriebsseitigen Rand (19) zwei von dessen Außenmantel (2) eingerückte Flachs (5) mit je einer Öffnung (7) hierin aufweist, in denen die Endbereiche (11) des Bolzens (9) liegen, welcher Bolzen (9) über Ringschultern (30) zwischen seinen Endbereichen (11) und dem Mittenstück (13) an Innenseiten (17) der Flachs (5) axial anläuft sowie auf dem Mittenstück (13) die Nockenanlaufrolle (15) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachs (5) des Grundkörpers (3) unmittelbar von dessen antriebsseitigem Rand (19) ausgehen, wobei die Öffnungen (7) in den Flachs (5) kreisringförmig geschlossen sind sowie einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser des Mittenstücks (13) des Bolzens (9) ist und wobei, in Längsrichtung des Stößels (1) gesehen, eine Axiallinie des Bolzens (9) versetzt zu einer Axiallinie der Öffnungen (7) ist, derart, dass die Axiallinie des Bolzens (9) näher am abtriebsseitigen Rand (21) des Grundkörpers (3) als die Axiallinie der Öffnungen (7) liegt.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Öffnungen (7) des Grundkörpers (3) und des Mittenstücks (13) des Bolzens (9) so gepaart sind, dass hierzwischen eine Spielpassung vorliegt.
Stößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (9) ohne stirnseitige Verformung seiner Endbereiche (11) im Grundkörper (3) gehalten ist.
Verfahren zur Montage eines Stößels (1) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (9) in einem Schritt seitlich an den Außenmantel (20) des Grundkörpers (3) geführt und in die Öffnungen (7) des Grundkörpers (3) geschoben und in einem weiteren Schritt, nach Erreichen seiner mittigen Fügeposition im Grundkörper (3), über seine Endbereiche (11) auf Unterseiten (6) der Öffnungen (7) abgesetzt wird.