EP0172370B1

EP0172370B1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: EP0172370B1
Application number: EP85108177A
Authority: EP
Inventors: Jean Leblanc; François Quarret; André Brunel; Gérard Duplat; Max Dr. Straubel; Wolfgang Fehlmann; Werner Dipl.-Ing. Pape; Anton Dipl.-Ing. Karle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-08-07
Filing date: 1985-07-02
Publication date: 1988-03-30
Also published as: JPS6143265A; EP0172370A1; DE3562033D1; SU1364246A3; DE3429027A1; JPH0658099B2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Bei einer durch die DE-A-3 010 839 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art greift das Kupplungsstück durch zwei sich diametral gegenüberliegende Schlitze in der Wand der axialen Bohrung in der Antriebswelle in achsparallele Führungsnuten des auf der Mantelfläche der Antriebswelle verschiebbaren Mitnahmerings ein. Dieser weist einen Aussenbund auf, an dem eine am Ende eines Stellhebels befindliche Rolle angreift. Der Verstellhebel wird durch einen Stellmagneten betätigt und bestimmt die Axialstellung des gegen der Kraft einer sich an der Antriebswelle abstützenden Rückstellfeder verstellbaren Mitnahmerings.
Diese Ausgestaltung hat den Nachteil, dass der Antrieb des Verteilers über den Mitnahmering erfolgt, der nur durch einen Zapfen auf dem Aussenmantel der Antriebswelle mit diesem gekoppelt ist. Der Zapfen greift dabei in eine schräg verlaufende Nut in der Mantelfläche der axialen Bohrung des Mitnahmerings ein. Dort sind für die Kupplung noch zwei weitere Längsnuten vorgesehen, in die die Enden des mit dem Verteiler verbundenen Kupplungsstücks eingreifen. Der Mitnahmering muss wegen der Nuten also relativ dick ausgeführt werden und die Antriebswelle muss relativ breite Längsschlitze für den Durchtritt des Kupplungsstücks aufweisen. Die Durchtritte müssen so breit sein, dass die relative Verstellbarkeit der Drehstellung des Kupplungsstücks und damit des Verteilers gegenüber der Antriebswelle gewährleistet ist. Die Antriebswelle wird durch diese Massnahme erheblich geschwächt, wobei zu beachten ist, dass zum exakten, synchronen Antrieb der mit dem Ende der Antriebswelle verbundenen Nockenbahn, durch die in bekannter Weise die radial angeordneten Pumpenkolben betätigt werden, Verdrehungen und Drehschwingungen der Antriebswelle vermieden werden sollen. Solche Drehschwingungen können bei der periodischen Stossbelastung der Nockenbahn in Umfangsrichtung leicht auftreten, weshalb die Antriebswelle sehr drehsteif ausgeführt werden muss.
Mit einer wegen der Drehsteifigkeit schon einen relativ grossen Durchmesser aufweisenden Antriebswelle und einem aussen liegenden relativ dick ausgeführten Mitnahmering wird der zu erwartende Bauraum und werden die bewegten Massen relativ gross.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemässe Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass der wirksame Querschnitt der Antriebswelle in wesentlich geringerem Masse geschwächt wird, und zwar nur um eine schmale Führungsnut. Die Antriebswelle ist weiterhin wegen des hier nicht notwendigen Zapfens auf dem Aussendurchmesser günstiger herzustellen. Die Kupplung ist kompakt im wesentlichen innerhalb der axialen Bohrung in der Antriebswelle untergebracht, wobei die Hebelarme der Verbindung zwischen Kupplungsstück und dem nun innenliegenden Mitnahmering wesentlich kürzer gehalten werden. Damit wird das System viel drehsteifer.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands des Hauptanspruchs werden durch die Unteransprüche gekennzeichnet. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht in dem Gegenstand des Anspruchs 9 in Verbindung mit den Ansprüchen 10 und 11. Damit wird eine kompakte Stelleinrichtung verwirklichbar, die sich einfach in das Pumpengehäuse integrieren lässt, ohne dass sich die Gehäuseabmessungen dabei wesentlich ändern. Mit der Ausgestaltung des Stellrings als Tauchanker, der gegen Verdrehen gesichert ist, wird eine exakte und hysteresearme Einstellbarkeit der Axialstellung des Stellrings bzw. der relativen Drehstellung des Verteilers zur Antriebswelle erzielt. Der auf der Antriebswelle geführte Stellring bzw. Tauchanker ist im Betrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe im ständigen Gleitreibungskontakt mit der Antriebswelle und wird zugleich durch Flüssigkeit geschmiert, da der Pumpeninnenraum mit Kraftstoff gefüllt ist. Somit kann eine für die Verstellhysterese verantwortliche Haftreibung nicht mehr auftreten.
Dies ermöglicht vorteilhaft auch die Ausgestaltung gemäss Anspruch 8, die auch dann im obenerwähnten Sinne wirksam ist, wenn der Stellring anders betätigt wird und nicht als Tauchanker ausgestaltet ist.
Da sich die Antriebswelle bei der gegebenen Bauart im Durchmesser zur Nockenbahn hin beträchtlich vergrössert, kann ein ringförmiger elektrischer Stellmagnet ohne weiteres ohne wesentlichen Mehrraum in radialer Richtung zu beanspruchen, vorgesehen werden.
Weiterhin wird mit der Massnahme gemäss den Ansprüchen 12 und 13 eine exakte, gewollte axiale Stellung des Stellrings in genauer Zuordnung zu dem den Elektromagneten durchfliessenden Erregerstrom verwirklichbar.
Mit der Ausgestaltung gemäss dem Anspruch 14 wird eine verlustarme Magnetflussführung und damit ein hoher Wirkungsgrad bei kleinstem Bauraum und kleiner Arbeitsstromstärke erzielt. Mit der Massnahme gemäss Anspruch 17 lässt sich schliesslich exakt und einfach bei laufender Kraftstoffeinspritzpumpe die Basiseinstellung des Stellrings in bezug auf die Erregerstromstärke des Elektromagneten durch Einstellen der Vorspannung der Rückstellfeder festlegen. Dazu ist es nicht nötig, die Einspritzpumpe zu öffnen, da ein Stellwerkzeug durch die axiale Stufenbohrung eingeführt werden kann.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung mit ihren Vorteilen näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kraftstoffeinspritzpumpe mit den erfindungswesentlichen Teilen in vereinfachter Darstellung, Figur 2 einen ersten Schnitt entlang der Linie 11-11 durch die Ausführung nach Figur 1, Figur 3 einen zweiten Schnitt nach der Schnittlinie 111-111 des Ausführungsbeispiels nach Figur 1, Figur 4 eine Nockenerhebungskurve mit Darstellung der Steuerzeiten, zu denen die Einspritzung erfolgt, Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel als Schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe und Figur 6 eine abgewandelte Ausführung der Verdrehsicherung des Tauchankers beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei der Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels nach Figur 1 ist in der Zeichnung nur der funktional wesentliche Teil der Kraftstoffeinspritzpumpe schematisch wiedergegeben. In einem Gehäuseteil 1 einer Verteilereinspritzpumpe der Radialkolbenbauart ist in einer Bohrung 2 ein Verteiler 3 gelagert, der über eine Kupplung 4 von einer Antriebswelle 6 in eine rotierende Bewegung gebracht wird. Der Verteiler weist an seiner Mantelfläche eine Ringnut 7 auf, die in ständiger Verbindung mit mehreren radial von der Bohrung 2 abgehenden Pumpenkolbenführungsbohrungen 8 ist, in denen Pumpenkolben 10 angeordnet sind, die mit ihrer Stirnseite jeweils einen Arbeitsraum 11 zur Seite der Ringnut 7 hin einschliessen. Koaxial zu dem Pumpenkolben sind in einer angrenzenden Bohrung 12 mit grösserem Durchmesser als dem der Führungsbohrungen 8 Rollenstössel 14 geführt, die über Rollen 15 in Kontakt mit einer den Gehäuseteil 1 an dieser Stelle radial umgebenden Nockenbahn 16 bringbar sind. Die Nockenbahn ist mit der Antriebswelle 6 verbunden oder Teil derselben und rotiert somit synchron zur Antriebswelle bzw. zum Verteiler 3. Der Nockenbahn folgend werden dabei die Pumpenkolben 10 über die Rollen 15 und die Rollenstössel 14 in eine hin- und hergehende Bewegung gebracht, wobei sie abwechselnd einen Pumphub und einen Saughub ausführen. Durch Federn 17 zwischen Gehäuseteil 1 und Rollenstössel 14 können die Rollen in ständigem Kontakt mit der Nockenbahn gehalten werden.
Von der Ringnut 7 zweigen eine erste Steuernut 20 und eine zweite Steuernut 21 ab, die in die Oberfläche des Verteilers eingearbeitet sind und sich zunächst ausgehend von der Ringnut in der Art eines V voneinander entfernen. Die zweite Steuernut 21 ist dabei länger ausgebildet und geht in einen achsparallelen Teil 22 über, der schliesslich in eine rechteckige Steuerfläche 23 mündet. Im Bereich der Steuerfläche gehen am Umfang des Verteilers verteilt Einspritzleitungen 25 von der Bohrung 2 innerhalb einer radialen Ebene zur Achse des Verteilers ab, wobei die Einspritzleitungen entsprechend der Zahl und Verteilung der zu versorgenden Brennräume der zugehörigen Brennkraftmaschine angeordnet sind. Entsprechend dieser Zahl führen auch die Pumpenkolben 10 Pump- und Saughübe pro Umdrehung aus.
Im Arbeitsbereich der ersten, kürzeren Steuernut sind in der Mantelfläche der Bohrung 2 in einer Radialebene mehrere Steueröffnungen 26 vorgesehen, die über Leitungen 27 mit einem Kraftstoffvorratsraum 28 verbunden sind. Dieser wird von einer hier nicht weiter dargestellten Kraftstoffvorförderpumpe in bekannter Weise mit Kraftstoff versorgt, der auf einem relativ niedriger Druckniveau gehalten wird. Die Steueröffnungen 26 sind ebenfalls entsprechend der Zahl der zu versorgenden Kraftstoffeinspritzleitungen am Umfang verteilt angeordnet und haben etwa trapezförmigen Querschnitt derart, dass die Seitenflanken der Öffnungen über die gesamte Breite durch die jeweils im gleichen Winkel verlaufende erste Steuernut 20 bzw. zweite Steuernut 21 auf- bzw. zugesteuert werden. In einer zweiten Radialebene im Bereich des achsparallelen Teils 22 münden ferner Füllkanäle 30 an der Mantelfläche der Bohrung 2, in gleicher Zahl und Verteilung wie die Steueröffnungen 26 derart, dass der Eintrittsquerschnitt der Füllkanäle jeweils spätestens zugleich mit dem Schliessen der Steueröffnung 26, nachdem die zweite Steuernut diese passiert hat, verschlossen wird. Die Füllkanäle sind gleichfalls mit dem Kraftstoffvorratsraum 28 verbunden.
Das aus der Bohrung 2 herausragende Ende des Verteilers 3 wird von einer Einrichtung 32 zur Verstellung der axialen Stellung des Verteilers beaufschlagt. Diese Einrichtung ist in Figur 1 durch die schematische Darstellung eines Stellmagneten 32 wiedergegeben. Der Anker 33 dieses Stellmagneten verstellt den Verteiler 3 gegen die Kraft einer am anderen Ende des Verteilers angreifenden Rückstellfeder 35. Diese stützt sich in einer axialen Bohrung 36, einer Sackbohrung in der Antriebswelle 6 ab, in die auch das antriebswellenseitig aus der Bohrung 2 herausragende Ende 37 des Verteilers ragt. Dieses Ende ist über einen Stift 39 mit einem Kupplungsstück 40 verbunden, das im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und an seiner äusseren Mantelfläche zwei Führungsprismen 41 aufweist, die achsparallele Flächen haben. Die Führungsprismen greifen in entsprechende Führungsschlitze 42 eines Mitnahmerings 44, der in der axialen Bohrung 36 so gelagert ist, dass er eine Drehbewegung ausführen kann und der das Ende 37 des Verteilers 3 und das Kupplungsstück 40 umgreift. Der Mitnahmering wie auch das Kupplungsstück 40 weisen also sich in Achsrichtung erstreckende bzw. achsparallele Mitnahmeflächen 45 auf. Der Mitnahmering 44 weist einen axialen Durchbruch 46 auf, durch den hindurch die Rückstellfeder 35 sich am Boden der Axialbohrung 36 abstützt, ohne die Funktion des Mitnahmerings zu stören.
In der Wand der axialen Bohrung 36 im Überdeckungsbereich mit dem Mitnahmering 44 befindet sich ein Durchbruch 48, der als Schrägführung ausgebildet ist und z.B. die Form eines schräg zur Achse wendelförmig verlaufenden Langloches hat. Auf der zylindrischen äusseren Mantelfläche 49 der Antriebswelle innerhalb dieses Bereiches ist ein Stellring 50 geführt zwischen dem und einem sich radial erweiternden, zum Nockenring 16 führenden Teil 51 der Antriebswelle eine Druckfeder 52 angeordnet ist. Die axiale Verstellbarkeit des Stellrings 50 wird begrenzt durch die Axialerstreckung der Schrägführung 48, indem radial in den Stellring ein durch die Schrägführung 48 hindurch greifendes Mitnahmeteil 53 eingesetzt ist. Dieses Mitnahmeteil ist in Form eines Stiftes ausgebildet, der in den Mitnahmering 44 eingreift. Wie der Figur 2 entnehmbar ist, kann der Stift abnehmbar gestaltet werden, indem er mit einer federnden Klammer 54 verbunden ist, die den Stellring aussen umfasst und den Stift 53 in seiner in den Stellring und den Mitnahmering eingesteckten Position hält. Das eine Ende 54 der Klammer kann dabei abgewinkelt sein und radial in eine Ausnehmung des Stellrings 50 eingreifen.
Der aufgrund des Mitnahmeteils 53 mit der Antriebswelle 6 gekoppelte Stellring weist an seinem Umfang eine Ringnut 55 auf, in die das Ende eines Stellhebels 57 eingreift. Die Ringnut hat mit ihren Seitenflanken eine in Achsrichtung weisende Ringfläche, an die das Ende des Stellhebels 57 entgegen der Kraft der Druckfeder 52 angreift. Das Ende 58 des Stellhebels ist dabei kugelförmig ausgebildet und kann auch eine Gleitrolle aufweisen. Eine äquivalente Ausführung wäre, wenn das Ende des Stellhebels gabelförmig ausgebildet ist und einen Bund des Stellrings umfasst.
Der Stellhebel ist um eine Achse 59 schwenkbar und es greift an seinem anderen Ende 60 der Anker 61 eines Stellmagneten 62 an, der als Stelleinrichtung zur Einstellung der Axialstellung des Mitnameringes dient. Der Stellmagnet 62 wird wie auch der Stellmagnet 32 von einer elektronischen Steuereinrichtung 63 in Abhängigkeit von Betriebsparametern angesteuert. Der Anker 62 ist dabei zwischen zwei einstellbaren Anschlägen 64 und 65 bewegbar, die auch den Schwenkwinkel des Stellhebels 57 bestimmen. Damit ist dieAusgangsstellung und die Endstellung des Stellrings 50 einstellbar.
Die beschriebene Kraftstoffeinspritzpumpe ist bezüglich der Ausgestaltung der Steuernuten 20 und 21 und der damit durchführbaren Einspritzmengenregelung über die Verschiebung des Verteilers gleich ausgestaltet wie die Einspritzpumpe, die in der EP-A-0 150 471 und der DE-A-3 010 839 beschrieben ist. Je nach Axialstellung des Verteilers wird durch die nachlaufende erste Steurnut 20 die den Pumpenarbeitsraum entlastende Steueröffnung 26 früher oder später geöffnet, nachdem die vorlaufende zweite Steuernut 21 eine der Steueröffnungen 26 passiert hat. Aus diesen Differenzen ergibt sich der Kraftstoffmengenunterschied, der bei den unterschiedlichen Axialstellungen des Verteilers zur Einspritzung gelangt. Für die schnelle Füllung der Pumpenarbeitsräume sind hier die Füllkanäle 30 vorgesehen, die durch den achsparallelen Teil 22 der zweiten Steuernut 21 geöffnet werden, bevor die zweite Steuernut 21 in Verbindung mit einer der Steueröffnungen 26 kommt. Zugleich erfolgt auch die Füllung über die erste Steuernut 20 und die mit dieser sich in Überdeckung befindliche Steueröffnung 26. Dies ermöglicht ein besonders schnelles Füllen der Pumpenarbeitsräume. Nachdem die zweite Steuernut 21 und ihr achsparalleler Teil 22 die Steueröffnung 26 bzw. die Füllkanäle passiert hat, erfolgt die Einspritzung durch die nunmehr durch den Nockenring einwärts bewegten Pumpenkolben. Der von diesen verdrängte Kraftstoff gelangt dabei über die Ringnut 7, die zweite Steuernut 21 und die rechteckige Steuerfläche 23 in eine der Einspritzleitungen 25, die zu diesem Zeitpunkt durch die Steuerfläche 23 geöffnet ist.
In Figur 4 ist eine der Nockenerhebungen der Nockenbahn 16 über den Drehwinkel a dargestellt, wobei die linke Flanke die Flanke ist, die den Förderhub bzw. Pumphub des Pumpenkolbens bewirkt. Auf dieser Flanke sind zwei Strecken A und A' dargestellt, die der Dauer der Kraftstoffeinspritzung bei verschiedenen Axialstellungen des Verteilers entsprechen. A symbolisiert die Einspritzmenge bei weit zur Antriebswelle 6 hin verschobenem Verteiler 3 und A' die grössere Einspritzmenge bei weit von der Antriebswelle 6 weg verschobenem Verteiler 3. Entsprechend der symmetrischen Neigung der ersten Steuernut 20 zur zweiten Steuernut 21 liegen auch die Spritzbeginn- und -endzeiten für die zwei Fälle A und A' symmetrisch zueinander. Das heisst also, dass bei gleicher Relativstellung des Verteilers zur Antriebswelle 6 der Einspritzbeginn bei grosser Einspritzmenge A zu einem früheren Einspritzkurbelwellenwinkel beginnt als bei einer geringen Einspritzmenge A'. Dasselbe trifft auch auf das Einspritzende zu. Durch Änderung der Neigung der Steuernuten 20 und 21 kann diese Relation verändert werden.
Mit der Kupplung 4 ist nun aber auch die relative Drehstellung des Verteilers zur Antriebswelle änderbar. Solange der Stellring 50 eine bestimmte Axialstellung beibehält, erfolgt keine Relativverdrehung des Verteilers 3 zur Antriebswelle 6, wenn der Verteiler 3 durch den Stellmagneten 32 verschoben wird. Unabhängig von der Stellung des Verteilers 3 kann nun aber der Stellring über den Stellhebel 57 axial verschoben werden. Dabei folgt das Mitnahmeteil 53 dem Verlauf der Schrägführung 48 und verdreht den Mitnahmering 44 relativ zur Antriebswelle 6. Zugleich nimmt der Mitnahmering 44 über seine achsparallelen Mitnahmeflächen 45 auch das Kupplungsstück 40 mit und verdreht den Verteiler 3 im gleichen Masse. Diese Verstellung verschiebt die Lage der Einspritzung in bezug auf die Nockenerhebung, wie das ebenfalls in Figur 4 dargestellt ist. Je nach Axialstellung des Stellrings 50 liegt der Einspritzbereich A' in der oberen oder in der unteren, gestrichelten Lage oder irgendwo zwischen diesen. Mit Hilfe der Steuereinrichtung 63 kann nun unabhängig von der Einspritzmenge, vom Einspritzdruck, von der Drehzahl, von der Kraftstofftemperatur und Viskosität ein bestimmter Spritzbeginn eingestellt werden oder es können auch verschiedene Steilheiten der Nockenanstiegsflanke für die Einspritzung ausgenutzt werden, um verschiedene Einspritzraten zu erhalten. Der Steueraufwand ist dabei sehr gering, während der Eingriff universell gestaltet werden kann. Mit Hilfe der verstellbaren Anschläge 64 und 65 kann der vom Regeler gesteuerte Bereich begrenzt werden und es kann auch die Ausgangslage mit Hilfe des verstellbaren Anschlags 64 bestimmt werden. Die Einstellung ist dabei sehr genau, da bei der gewählten Kupplung mit Hilfe des Kupplungsstückes 40 eine in hohem Masse spielfreie Nachführung des Verteilers möglich ist, ohne dass die Antriebswelle geschwächt wird.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie das Ausführungsbeispiel nach Figur 1, was die Ausgestaltung von Verteiler und dem Pumpenkolbenantrieb betrifft. Bezüglich dieses Teils sei auf die Ausführungen zu Figur 1 verwiesen. Abweichend ist beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 jedoch eine andere Stelleinrichtung zur Einstellung der Relativstellung des Verteilers zur Antriebswelle verwirklicht. Wie auch beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 weist die Antriebswelle 6' eine axiale Bohrung 36 auf, in die ein Mitnahmering 66 eingepasst ist. Dieser umgreift in gleicher Weise das Kupplungsstück 40, das mit seinen Führungsprismen 41 in achsparallelen Führungsschlitzen 42 des topfförmig ausgebildeten Mitnahmerings 66 verschiebbar ist. Der Mitnahmering 66 ist nunmehr am Boden geschlossen und es stützt sich an diesem Boden eine Rückstellfeder 68 ab, die andererseits auf einem Federteller 69 aufsitzt. Dieser sitzt am Ende eines Stiftes 71, der mit Presspassung in eine Bohrung 70 eingesetzt ist, die mit kleinerem Durchmesser sich koaxial an die axiale Bohrung 36 als Stufenbohrung anschliesst. Von dieser Bohrung führt eine Montagebohrung 72 ebenfalls koaxial ab zur aussen liegenden Strinseite 73 des Antriebswelle 6'.
Die Führungsschlitze 42 im Mitnahmering gehen in eine Nut 74 über, die einen balligen Nutgrund 75 aufweist. In diese Nut ist ein Stift 77 eingelegt, der die Funktion des Mitnahmeteils 53 beim Gegenstand von Figur 1 hat. Der Stift ragt dabei in zwei sich diametral gegenüber liegende Durchbrüche 78, die als einander entsprechende Schrägführungen ausgebildet sind und die Form von schräg und gleicher Neigung zur Antriebswellenachse wendelförmig verlaufende Langlöcher aufweisen. Die aus diesen Durchbrüchen 78 nach aussen ragenden Enden 79 des Stiftes 77 sind abgestuft derart, dass ein Gleitring in diese Abstufung 76 einrastet und dabei die axiale Sicherung des Stiftes 77 übernimmt, indem der Gleitring 80 auf dem Aussendurchnesser der Antriebswelle passend aufgeschoben ist. Der Gleitring und die Abstufung 76 befinden sich dabei auf der der Rückstellfeder 68 abgewandten Seite des Stiftes 77. Der Gleitring arbeitet mit einem Stellring 81 zusammen, der auf dem Aussendurchmesser eines zylindrischen Teils 82 der Antriebswelle 6' im Bereich der Axialbohrung 36 verschiebbar ist. Die Stirnfläche des Stellrings gegenüber dem Gleitring 80 ist dabei als Gleitlagerfläche ausgebildet, derart, dass sich die Welle zusammen mit dem Stift 77 ungehindert relativ zum Stellring drehen kann. In der besonderen Ausgestaltung nach Figur 5 stellt der Stellring 81 einen Tauchanker dar, der einen auf dem zylindrischen Teil 82 gleitenden Innenteil 83 und einen zylindrischen Aussenteil 84 aufweist, die miteinander über einen Ringsteg 85 verbunden sind.
Der Tauchanker bzw. der Stellring 81 ist Teil eines Elektromagneten, der eine ringförmige Spule 96 aufweist, die von einem Kern 87 getragen wird. Der Kern weist einen die Spule an ihrem Aussenumfang umgebenden Aussenzylinder 88 und ein Joch 89 auf, das die Spule auf der einen Stirnseite abdeckt, mit dem Aussenzylinder magnetisch verbunden ist und eine Mittelbohrung 90 besitzt, mit der er zusammen mit dem zylindrischen Teil 82 der Antriebswelle 6' einen Ringluftspalt bildet. An dieser Stelle wird der von der Spule bei ihrer Erregung erzeugte Magnetfluss zur Welle übergeführt. Am anderen Ende des Aussenzylinders 88 ist dieser offen und überragt den Körper der Spule 86 in axialer Richtung derart, dass in diesem Bereich der als Stellring dienende Tauchanker 81 eintauchen kann. Die Spule 86 sitzt in einem Trägerkörper 91, der so gestaltet ist, dass er zwischen sich und der Antriebswelle 6' einen Spalt 92 frei lässt, in dem sich der Gleitring 80 und der Stift 77 mit seinen Enden 79 frei bewegen kann und in den auch bei Erregung des Magneten ein Teil des zylindrischen Innenteils 83 des Tauchankers 81 eintaucht zur Verstellung des Stiftes 77.
Der Trägerkörper 91 wird durch einen Abdeckring 94 in seiner Position innerhalb des Kerns gehalten, in dem dieser an aus dem Aussenzylinder des Kerns herausragenden Enden mitSchrauben 95 im Pumpengehäuse 1 befestigt wird. Der Abdeckring 94 erlaubt ein Durchtreten des zylindrischen Innenteils 83 des Tauchankers 81 und weist wenigstens einen Führungsstift 96 auf, der sich achsparallel zum offenen Ende des Aussenzylinders 88 hin erstreckt und dort in entsprechende Führungsbohrungen 97 im Ringsteg 85 des Tauchankers 81 eingreift, so dass dieser am Verdrehen verhindert wird, wenn auch die Antriebswelle 6' in Rotationsbewegung gebracht wird.
Die Spule 86 ist mit in Figur 5 nicht weiter gezeigten Anschlüssen und Leitungen mit einer Steuereinrichtung 63 verbunden, die in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 durch Steuerung des der Spule zufliessenden Erregerstroms die Stellung des Tauchankers bestimmt, der sich unter Einwirkung der entstehenden Magnetkraft gegen die Rückstellkraft der Rückstellfeder 68 verstellt und dabei den Mitnahmering 66 verschiebt. Die Balligkeit des Nutgrunds 75 bewirkt dabei, dass keine kantenden Kräfte auf den Stellring bzw. auf den Mitnahmering gelangen, so dass das Gleitlagerverhalten des Stellrings 81 erhalten bleibt. Mit zunehmendem Erregerstrom taucht der Anker 81 tiefer in das Innere des Aussenzylinders 88 des Kerns ein. Der magnetische Fluss verläuft über den Aussenzylinder 88, das Joch 89, des zylindrischen Teil 82 der Antriebswelle 6' und schliesstsich über den Anker 81. Zur Anpassung der Verstellung des Ankers 81 entsprechend dem aufgegebenen Erregerstrom kann die Wandstärke des Aussenzylinders 88 im möglichen Überdeckungsbereich mit dem zylindrischen Aussenteil 84 des Ankers 81 variiert werden, so dass hier unterschiedliche Magnetflussdichten erzeugt werden können bzw. unterschiedliche Verstellraten bei gleichbleibender Erregerstromzunahmerate. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Anker in Drehstellung fixiert und damit ausschliesslich von Gleitreibung beaufschlagt wird, so dass kein eine Hysterese erzeugender Übergang von Haftreibung zu Gleitreibung beim Einsetzen einer Stellbewegung auftreten kann. Zudem wird der Anker von Kraftstoff umflossen, so dass hier genügend Schmiermedium, das die Gleichreibung vermindert, vorhanden ist. Die Vorspannung der Rückstellfeder 68 kann weiterhin vorteilhaft durch ein durch die Montagebohrung 72 eingeführtes Werkzeug 98 so verändert werden, dass eine bestimmte Zuordnung von Magnetflusserregerstrom und Axialstellung des Ankers 81 bzw. des Mitnahmeteils 66 erzielt wird. Dazu kann der Stift 71 axial in die eine oder andere Richtung verschoben werden.
Statt der Drehsicherung des Ankers 81 mit Hilfe des Führungsstiftes 96 kann der Anker gegen Verdrehen auch gemäss Figur 6 dadurch gesichert werden, dass der Aussenzylinder 88' von seiner offenen Seite ausgehende Längsschlitze 99 aufweist, die sich achsparallel erstrecken. In Figur 6 ist dazu eine stirnseitige Ansicht gezeigt. Diesen Längsschlitzen gegenüber sind in dem zylindrischen Aussenteil 84 des Tauchankers 81' Längsnuten 100 eingearbeitet, die die gleiche Breite aufweisen wie die Längsschlitze 99. Bei Erregung bewirkt diese Ausgestaltung, dass der Tauchanker immer in der gezeigten Überdeckung mit den Längsschlitzen 99 des Aussenzylinders 88' bleibt. Diese Lösung hat den Vorteil, dass auch die am Stift 96 auftretende Reibung, die sich der Verstellung des Tauchankers 81 entgegenstellt, vermieden wird. Längsschlitze 99 und Längsnuten 100 brauchen dabei nur in einem Teilbereich des Aussenzylinders 88' bzw. des Tauchankers 81' vorgesehen werden.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einer Bohrung (2) des Gehäuses der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordneten Verteiler (3), der auf seiner Mantelfläche schräg zur Achsrichtung verlaufende Steuerkanten (20, 21) und eine Verteileröffnung (23) aufweist, mit einer Einrichtung (32) zur Einstellung der Axialstellung des Verteilers, wodurch die Kraftstoffmenge bestimmbar ist, die einzelnen, von der Bohrung (2) zu den Einspritzstellen an der Brennkraftmaschine abführenden Kraftstoffeinspritzleitungen (25) über die Verteileröffnung (23) pro Einspritzvorgang zugeleitet wird, mit einer Kupplung (4) zur Verbindung des Verteilers (3) mit einer rotierenden Antriebswelle (6), die eine Schrägführung (48) aufweist, über die ein Mitnahmering (44) gekoppelt ist, der mit der Antriebswelle umläuft und mit einem mit dem Verteiler (3) verbundenen und in eine axiale Bohrung (36) in der Antriebswelle (6) eintauchenden Kupplungsstück (40) zusammenarbeitet, wobei zur Kraftübertragung in Drehrichtung wenigstens eine sich in Achsrichtung erstreckende und eine Relativverschiebung in Achsrichtung erlaubende Mitnahmefläche (45) am Mitnahmering oder am Kupplungsstück vorgesehen ist und ferner mit einer Stelleinrichtung (62, 57, 50, 53) zur Einstellung der axialen Stellung des Mitnahmerings (44), dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmering (44) in die axiale Bohrung (36) der Antriebswelle (6) eingesetzt ist und durch ein radial durch wenigstens einen als Schrägführung dienenden Durchbruch (48) in der Wand der axialen Bohrung druchgreifendes Mitnahmeteil verstellbar ist, dass mit einem auf dem zylindrischen Aussenmantel (49) der Antriebswelle (6) geführten, durch die Stelleinrichtung (62, 57) betätigbaren Stellring (50) verbunden ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeteil ein Stift (53) ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellring (50) eine in Achsrichtung weisende Ringfläche aufweist, an der ein Stellhebel (57) angreift.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellhebel (57) von einem Elektromagneten (62) betätigt wird, der von einer Steuereinrichtung (63) für die Spritzzeitpunktsteuerung gesteuert wird.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (53) durch zwei sich diametral gegenüber liegende Durchbrüche (48) in der Wand der axialen Bohrung (36) ragt.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (53) in einer ein Schwenken um eine Achse senkrecht zur Verteilerachse zulassenden Ausnehmung (74) im Mitnahmering (66) gelagert ist und die Anlagefläche zwischen Stift und Mitnahmering in Schwenkrichtung ballig ausgeführt ist.

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (77) an den äusseren Enden (79) Formflächen (76) zur Verbindung mit dem Stellring (81) und zur axialen Fixierung des Stiftes aufweist.

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift an seinen Enden (79) eine Abplattung (76) aufweist, auf der ein der Antriebswelle geführter Gleitring (80) angreift, der zwischen Stift und der Stirnfläche des gegen Verdrehen gesicherten Stellrings (81) liegt.

9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellring (81) als Anker eines Elektromagneten (86, 88, 89) ausgebildet ist.

10. Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem der Betätigung von Stellgliedern dienenden Elektromagneten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet eine gehäusefeste Spule (86) aufweist, die die rotierende Antriebswelle (6') ringförmig umgibt und der Stellring als Tauchanker ausgebildet ist.

11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker gegen Verdrehen gesichert ist.

12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der die Spule (86) tragende Kern des Elektromagneten einen Aussenzylinder (88) aufweist, der die Spule axial überragt und zwischen seinem Innendurchmesser und dem Aussendurchmesser des Tauchankers (81) den Arbeitsluftspalt bildet.

13. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenzylinder (88) in dem Teil in dem der Arbeitsbereich des Tauchankers (81) liegt auf seiner Aussenseite profiliert ist zur Bildung veriabler Magnetflussleitquerschnitte.

14. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (86) auf der einen Seite von einem mit dem Aussenzylinder (88) magnetisch verbundenen und mit Gleitpassung an die Antriebswelle (6') angrenzenden Joch (89) versehen ist, über das ein Magnetfluss zur Antriebswelle (6') herstellbar ist und andererseits durch einen Abdeckring (94) gehalten wird, der einen ringförmigen Spalt (92) mit der Antriebswelle (6') bildet zum Durchtritt eines zylindrischen Innenteils (83) und des Tauchankers.

15. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein gehäusefester axialer Führungsstift (96) vorgesehen ist, der zur Verdrehsicherung durch eine entsprechende Führungsbohrung (97) im Tauchanker (81) ragt.

16. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Innenteil (83) des Tauchankers (81) mit dem zylindrischen Aussenteil (84) des Tauchankers über einen die Führungsbohrung (97) aufweisenden Steg (85) verbunden ist.

17. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdrehsicherung einander benachbarte Teile des Ankers (81) und des Aussenzylinders (88) des Kerns des Elektromagneten wenigstens teilweise einander gegenüber liegende Ausnehmungen (99, 100) jeweils gleicher Breite in Umfangsrichtung aufweisen.

18. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (68) als sich einerseits an dem Mitnahmering (66) abstützende Druckfeder ausgebildet und dass die axiale Bohrung in der Antriebswelle als sich zur Antriebsseite hin im Durchmesser verringernde Stufenbohrung (36, 70) ausgebildet ist, in die ein einen Federteller (69) für die andersseitige Anlage der Rückstellfeder tragender Stift (71) eingesetzt ist, dessen Einsetztiefe zur Verstellung der Druckfedervorspannung durch ein von der Antriebsseite herdurch die Stufenbohrung eingeführtes Werkzeug veränderbar ist.