DE3331725A1

DE3331725A1 - Stirnnockenantrieb insbesondere fuer kraftstoffeinspritzpumpen

Info

Publication number: DE3331725A1
Application number: DE19833331725
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Fehlmann; Waldemar 7050 Waiblingen Müller; Heinz 7000 Stuttgart Nothdurft; Helmut 7320 Göppingen Simon
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1983-09-02
Publication date: 1985-03-21
Anticipated expiration: 2003-09-03
Also published as: GB2145779B; DE3331725C2; JPS6073169A; GB8422017D0; JPH0571822B2; GB2145779A

Description

1U.T.1983 Bö/Jä

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Stirnnockenantrieb insbesondere für Kraftstoffeinspritzpumpen

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Stirnnockenantrieb nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Es ist durch die US-PS
3 37^· 685 ein Stirnnockenantrieb dieser Art bekannt, bei dem ein Rollenring vorgesehen ist, der drehbar in ein
kreiszylindrisches Gehäuse eingepaßt ist und einen Innenring und einen Außenring aufweist, die eine Ausnehmung
zur Aufnahme der Rollen begrenzen. Der Bolzen, auf dem
die Rollen gelagert sind, ist dabei mit seinen beiden
Enden in den jeweiligen Ringen gelagert, derart, daß die Bolzen bündig an der kreiszylindrischen Wand des Einspritzpumpengehäuses abschließen. Auf den Bolzen ist
einmal in radial nach außen weisender Richtung jeweils
ein Anlaufring vorgesehen sowie eine schwimmende Buchse, auf der die eigentliche Rolle gelagert ist. Rolle und
Buchse laufen in radialer Auswärtsrichtung am Anlaufring an, der an seiner radial außen liegenden Stirnseite dem
kreisförmigen Verlauf des Außenringes vom Rollenring angepaßt ist. Zur Sicherstellung einer immer gleich großen Berührungsfläche zwischen Rolle und Hockenbahn der Stirnnockenscheibe, die über die Rollen abläuft, ist die
schwimmende Buchse an ihrem Außenumfang ballig ausgeführt, so daß die Rolle schwenkbar ist. Solchermaßen ausgestaltete

Nockentriebe, insbesondere mit zylindrischer schwimmender Buchse, haben den Nachteil, daß bei hoher Belastung der Stirnnockenscheibe die Bolzen radial nach außen bewegt werden, derart, daß sie sich in die ¥and des den Rollenring aufnehmenden kreiszylindrischen Gehäuses eingraben. Dabei kann die Wand im Extremfall durchbrochen werden oder .aber es wird die Verdrehbarkeit des Rollenringes dann verhindert, wenn die Kraftstoffeinspritzpumpe längere Zeit in einer Drehstellung des Rollenringes betrieben wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Stirnnockenscheibe zum Ablauf über die Rollen angetrieben wird und der Rollenring im wesentlichen stillsteht. Nur zu Verstellung des Spritzbeginns ist bei einer solchen Ausgestaltung eine korrigierende Verstellung des Rollenringes notwendig. Beschädigungen der kreiszylindrischen Wand können dabei im ungünstigen Fall eine Verdrehung des Rollenringes behindern, wenn der oder die Bolzen während der Verstellbewegung in diese beschädigten Wandteile hineinragen.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Stirnnockenantrieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die radiale Auswärtskraftkomponente, die auf die Bolzen wirkt, vom Trägerkörper aufgenommen wird und somit keine Kraftkomponente auf die Gehäusewand übertragen wird.

Durch die Ausgestaltung gemäß Unteranspruch 2 ist eine großflächige Übertragung der radialen Kraftkomponente auf den Trägerkörper ermöglicht, so daß der Verschleiß klein gehalten werden kann.

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Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 wird eine einfache und in der Bearbeitung günstige Lösung geboten, bei der die geometrische Form von Bolzen und Anlaufscheibe gegenüber der bisherigen Ausführung nicht geändert werden braucht.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch k erhält man einen großflächigeren Kraftschlußkontakt zum Bolzen, wobei die Zwischenhülse vorteilhaft aufgeschrumpft ist.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 ermöglicht eine leichte Montage und gewährleistet eine sichere Verbindung bei nur geringfügigem Verlust an tragender Fläche zwischen Rolle und Bolzen bei sonst gleichen Abmessungen gegenüber den bekannten Ausführungen.

In vorteilhafter Weise wird gemäß Unteranspruch 5 die Rolle auf einem schwimmenden Zwischenring gelagert, der wiederum als Kraftübertragungsglied am Sicherungsring anläuft.

Statt des Montageaufwandes der Lösung gemäß Anspruch U stellt die Lösung gemäß Anspruch 8 eine vorteilhafte Lösung dar, bei der eine sichere Kraftübertragung zwischen Bolzen und Anlaufscheibe gewährleistet ist.

Zeichnung

Sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Teilschnitt durch den erfindungswesentlichen Teil einer Kraftstoffeinspritzpumpe am Beispiel einer Verteiler-

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einspritzpumpe mit einem durch eine angetriebene Stir-nnockenscheibe in eine hin- und hergehende und rotierende Bewegung versetzten Pumpenkolben, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Bolzens mit einem aufgepreßten Zwischenring, der die zur Abstützung der Stirnnockenscheibe vorgesehene Rolle trägt, Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem in eine Ringnut auf dem Bolzen eingelassenen Sicherungsring, der mit seinem den Bolzen überragenden Teil in eine ringförmigen Ausnehmung der die Rolle tragenden schwimmenden Buchse auf dem Kolben ragt, Figur k ein viertes Ausführungsbeispiel in Abwandung zur Ausführung nach Figur 3, wobei die schwimmende Buchse um die Breite des Sicherungsrings verkürzt ist, Figur 5 ein mit dem Trägerkörper verschweißter Bolzen und Figur 6 ein Teilschnitt des Trägerkörpers mit Bolzen, Anlaufscheibe, schwimmender Buchse und Rollenring sowie ein Teilstück der radial an dem Trägerkörper angrenzenden Gehäusewand mit einem dort eingelassenen Stützring aus abriebfesten Material.

Beschreibung der Ausführungsbeispeile

In dem Teilschnitt durch eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe gemäß Figur 1 ist lediglich der Teil eines Pumpenkolbens 1 gezeigt, der mit seinem Fuß 2 auf einer Stirnnockenscheibe 3 aufsetzt, mit der er über einen Stift h drehfest verbunden ist. Auf diese Stirnnockenscheibe wird der Pumpenkolben weiterhin durch eine Druckfeder 5 gepreßt, die sich an einem nicht weiter gezeigten gehäusefesten Lager abstützt und auf seinem Fuß 2 aufsitzt. Die Stirnnockenscheibe ist kreisrund und weist auf ihrer dem Pumpenkolben 1 abgewandten Stirnseite am Rand eine Nockenbahn 6 auf, mit der sie auf Rollen 7 aufliegt. Die Rollen 7 sind

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über schwimmende Buchsen 8 auf Bolzen 9 gelagert,· die beidseitig die schwimmenden Buchsen 8 überragen und mit diesen freien Enden in U-förmigen Ausnehmungen 10 gelagert sind. Diese Ausnehmungen 10 befinden sich an der Stirnseite eines Innenringes 12 und eines Außenringes 1U eines Rollenringes 15. Dieser weist ebenfalls kreisrunde Form auf und ist in einen Zylinder.16 des Gehäuses der Kraftstoffeinspritzpumpe eingepaßt, derart, daß ein Verdrehen des Rollenringes mittels einer nicht dargestellten Verdreheinrichtung möglich ist. Diese Verdrehung erfolgt zum allgemein bekannten Zweck der Spritzbeginnverstellung und braucht hier nicht mehr beschrieben werden. Die Bolzen 9 liegen in einer radialen Ebene parallel zur Stirnnockenscheibe und sind radial ausgerichtet und so verteilt, daß die Nockenscheibe vorzugsweise symmetrisch durch die von den Rollen T ausgeübten Stützkräfte belastet ist. Jeweils radial außen liegend ist zwischen den Stirnseiten der Rollen T und der schwimmenden Buchsen 8 und der innen liegenden Stirnseite des Außenringes 1U des Rollenringes 15 eine Anlaufscheibe 18 auf dem Bolzen 9 angebracht, wobei diese Anlaufscheibe kraftschlüssig mit dem Bolzen verbunden ist, was z. B. durch Aufschrumpfen oder Aufpressen erfolgt sein kann.

Die Anlaufscheiben 18 und die Rollen 7 mit den schwimmenden Buchsen 8 ragen in eine ringförmige Ausnehmung 19 des Rollenrings 15, die durch den Innenring 12 und den Außenring 1U gebildet wird.

Während der Rollenring 15 wie oben beschrieben nur korrigierend verdreht wird und im wesentlichen feststeht und sich in Achsrichtung des Pumpenkolbens durch einen Stützring 20 am Boden des Gehäuses abstützt, wird die Stirnnockenscheibe durch eine Antriebswelle 22 unter

Zwischenschaltung einer Kupplung 23 in Drehung versetzt. Die auf der Stirnnockenscheibe vorgesehenen Nockenerhebungen bestimmen die Zahl der Pumphübe des Pumpenkolbens pro Umdrehung. Dabei, wenn die Stirnnockenscheibe gegen die Kraft der Rückstellfeder nach oben bewegt wird, wirken stoßartige Kräfte auf die Rollen 7, die in Verbindung mit der Drehbewegung die Bolzen 9 nach außen zu schieben trachten. Dadurch, daß in vorteilhafter und erfindungsgemäßer Ausgestaltung die Anlaufscheibe 18 kraftschlüssig mit dem Bolzen verbunden ist, läuft der Bolzen 9 über die Scheibe 18 am Außenring 1U des Rollenringes an, wodurch eine Beaufschlagung des zylindrischen Gehäuses 16 vermieden wird. Der Anlaufring ist an seiner außen liegenden Stirnseite dabei so geformt, daß er dem Innenradius des Außenringes lh angepaßt ist und dort zur Anlage kommt.

In Figur 2 ist zu Darstellung einer zweiten Ausführungsform von Bolzen und Rolle nur ein Schnitt durch den Rollenring 15 dargestellt. Auch hier liegt, in gleicher Weise der Bolzen 9 in U-förmigen Ausnehmungen 10 des Rollenrings 15· Bei dieser Ausgestaltung ist jedoch die schwimmende Buchse 8' als auf den Bolzen aufgeschrumpfte Zwischenhülse ausgebildet, auf der die Rolle 7 abläuft. Zwischen der Stirnseite der Zwischenhülse 8' und der innen liegenden Stirnseite des Außenringes lh ist wie bei Ausführung nach Figur 1 die Anlaufscheibe 18 vorgesehen, an die der Bolzen9 bei radialer Beaufschlagung zusammen mit der Zwischenhülse 8' zur Anlage kommt. Über die Anlaufscheibe stützt sich bei diesem Ausführungsbeispiel also der Bolzen 9 mit Hilfe der Zwischenhülse 8' am Rollenring ab. Durch das Aufschrumpfen der Hülse ist ein groß-

flächigerer Kontakt mit dem Bolzen 9 gegeben, so daß eine sichere Verbindung herstellbar ist. In alternativer Ausgestaltung kann der Bolzen 9 statt der aufgeschrumpften Zwischenhülse 8' an dieser Stelle einen Bund aufweisen, was fertigungs- und montagetechnische Vorteile bietet. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung auch, daß der Bolzen 9 symmetrisch ausgebildet werden kann und somit eine verwechslungssichere Montage möglich ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist wie vorstehend nur ein Teilschnitt wiedergegeben. Hier ist ein Bolzen 9' vorgesehen, der eine ringförmige Ausnehmung 2h aufweist, in die ein Sicherungsring 25 eingesetzt ist. Der Sicherungsring 25 überragt den Außendurchmesser des Bolzens 9' und ragt in eine Ausnehmung 26 am äußersten Ende des Innendurchmessers der zu Figur 1 schon beschriebenen schwimmenden Büchse 8''. Die Ausnehmung 26 kann dabei vorteilhaft als Fase an der Innenbohrung hergestellt sein. Auf der schwimmenden Buchse 8'¹ ist wie bei Figur 1 die Rolle 7 gelagert. Rolle 7 und Buchse 8'¹ laufen radial gegen die hier ebenfalls vorgesehene Anlaufscheibe 18 an, die jenseits des Sicherungsringes drehbar auf dem Bolzen 9' sitzt. Bei dieser Ausgestaltung kann entweder der Bolzen 9' mit dem Sicherungsring 25 an der Anlaufscheibe 18 anlaufen oder die schwimmende Buchse 8'¹ am Sicherungsring 25 anlaufen. In beiden Fällen ist der Bolzen 9'' in axialer Richtung nach außen gesichert. Nachteilig ist, daß die schwimmende Buchse einseitig, unsymmetrisch ausgebildet ist und damit nicht verwechslungssicher für die Montage ist. Eine zur Vermeidung dieses Nachteils symmetrisch ausgebildete_ Buchse hat aber dann wieder den Nachteil,

daß ihre tragende Fläche "bezogen auf den zur Verfugung stehenden Bauraum erheblich vermindert ist. Diesen Nachteil vermeidet die Ausgestaltung nach Figur U₅ wo die schwimmende Buchse 8''' wieder symmetrisch und ohne Ausnehmung 26 ausgebildet ist und nur um die Breite des Sicherungsringes 25 gekürzt ist. Damit wird zwar die tragende Fläche gegenüber der Rollenringbauform ohne Sicherung der Bolzen auch etwas verringert, doch steht hier noch mehr tragende Fläche zur Verfügung als beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3. Der Raumbedarf auf der tragenden Seite des Bolzens kann noch dadurch verringert werden, daß die Anlaufscheibe 18 angrenzend zum Sicherungsring 25 eine Fase erhält. Dann wird die Breitender Buchse nur um etwa die Hälfte der Breite des Sicherungsringes reduziert.

Eine Lösung mit maximaler Tragfähigkeit zeigt die Figur 5, wo Anlaufscheibe 18, schwimmende Buchse 8 und Rolle 7 frei drehbar auf dem Bolzen 9 angeordnet sind, wo jedoch zur Sicherung gegen axiale Verschiebung der Bolzen 9 mit seiner Lagerung auf dem Rollenring 15 verschweißt ist. Dies kann vorzugsweise mit Elektronenstrahlschweißung erfolgen, einem Verfahren, mit dem genaueste Schweißungen ohne große schädliche Wärmeentwicklung durchgeführt werden können.

Eine weitere Möglichkeit der axialen Sicherung des Bolzens 9 zeigt die Ausgestaltung nach Figur 6. Hier ist in Abwandlung zu Figur 5 statt einer Verschweißung des Bolzens 9 in der angrenzenden zylindrischen Wand ein Ring 28 eingelassen, der aus verschleißfestem Material besteht, so daß eine Beschädigung oder eine Veränderung der zylindrischen Wand im Bereich der Bolzen 9 nicht oder nur nach erheblicher Laufdauer der Kraftstoffeinspritzpumpe auftritt.

Claims

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1U.7-1983 Bö/Jä

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

1J Stirnnockenantrieb insbesondere für Kraftstoffeinsprits· pumpen mit einer kreisförmigen Stirnnockenscheibe (3) deren kreisförmige Nockenbahn (6) mit mindestens einer Rolle (T) kraftschlüssig zusammenwirkt, die auf einem radial zur Stirnnockenscheibeachse ausgerichteten Bolzen (9) gelagert ist, der mit seinen Enden in einem Trägerkörper (15) gelagert ist, der in seiner radialen Erstreckung in ein Gehäuse eingepaßt ist und zur Aufnahme der Rolle eine Ausnehmung (19) aufweist und mit einer auf dem Bolzen (9) angeordneten Anlaufscheibe (18), die an der radialen nach außen weisenden Stirnfläche der Rolle (T) angrenzt und eine Stirnflächenform aufweist, die an die benachbarte Wand der Ausnehmung (19) des Trägerkörpers (15) angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (9) zumindest mittelbar und in radialer Richtung kraftschlüssig mit dem Trägerkörper (15) verbunden i st.

2. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (9) über die Anlaufscheibe (18) mit dem Trägerkörper in kraftschlüssiger Verbindung steht.

3. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufscheibe (18) mit dem Bolzen fest verbunden ist.

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4. Stirnnockenantrieb nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Bolzen (9) eine Zwischenhülse (8^r) fest verbunden ist, auf der die Rolle (7) gelagert ist.

5. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bolzen (9') ein Sicherungsring
(25) zwischen Anlaufscheibe (18) und Rolle (7) angeordnet ist.

6. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bolzen (9^T) ein Zwischenring
(8¹¹) als Lager für die Rolle (7) gelagert ist.

7. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (9) mit wenigstens einer Auflagestelle am Trägerkörper (15) verschweißt ist.

8. Stirnnockenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (9) einen Teil aufweist, der
gegenüber wenigstens einem im Trägerkörper (15) gelagerten Teil des Bolzens einen größeren Durchmesser aufweist und als Lager für die Rolle (7) dient.