EP2652309B1

EP2652309B1 - Hochdruckpumpe

Info

Publication number: EP2652309B1
Application number: EP11794767.1A
Authority: EP
Inventors: Francesco Lucarelli; Frank Scholz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2031-12-14
Also published as: EP2652309A1; CN103261661A; CN103261661B; WO2012080330A1; DE102010063351A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffpumpen für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
Aus der DE 10 2005 046 670 A1 ist eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt. Die bekannte Hochdruckpumpe umfasst ein Pumpengehäuse, in dem ein Pumpenelement angeordnet ist, das einen durch eine Antriebswelle in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben umfasst. Der Pumpenkolben ist in einer Zylinderbohrung eines Teils des Pumpengehäuses verschiebbar geführt und begrenzt in dieser einen Pumpenarbeitsraum. Der Pumpenkolben stützt sich über einen hohlzylinderförmigen Stößel an der Antriebswelle ab, wobei der Stößel in einer Bohrung eines Teils des Pumpengehäuses in Richtung der Längsachse des Pumpenkolbens verschiebbar geführt ist. Im Stößel ist in dessen der Antriebswelle zugewandtem Endbereich ein Stützelement eingesetzt, in dem eine Rolle drehbar gelagert ist, die auf dem Nocken der Antriebswelle abrollt. Die Drehachse der Rolle ist zumindest annähernd parallel zur Drehachse der Antriebswelle.
Die aus der DE 10 2005 046 670 A1 bekannte Hochdruckpumpe hat den Nachteil, dass durch die axiale Lagerung der Rolle im Stößel Reibungskräfte und dadurch Verschleiß auftreten. Hierbei entstehen durch die Dynamik des Pumpenantriebs unter anderem auch Kräfte, welche die Rolle in eine axiale Anlauffläche des Stößels drücken, wodurch es zu den Reibungskräften und dem Verschleiß zwischen der Rolle und dem Stößel in den jeweiligen Anlauf- und Kontaktbereichen kommt. Hierbei können durch Abrieb auch Partikel entstehen, die zu weiteren Pumpenschäden führen können.
Aus der DE 10 2006 031 032 A1 ist ein Pumpenstößel mit einem Stößelgehäuse bekannt, das ein in einer Führung längsbeweglich gelagertes Stößelhemd und einen Rollenraum aufweist, und mit einer im Rollenraum angeordneten Rolle, deren Außenmantelfläche
von einem Pumpennocken antreibbar ist und deren Innenmantelfläche gemeinsam mit einem am Stößelgehäuse befestigten Bolzen eine Lagerstelle in Form eines Gleit- oder Nadellagers bildet. Zur Schmiermittelzufuhr an die Außenmantelfläche der Rolle und/oder an die Lagerstelle sind durch das Stößelhemd verlaufende Querbohrungen vorgesehen, über die der Rollenraum an einen in der Führung mündenden Schmiermittelzuführkanal angeschlossen ist. Dabei soll das Stößelhemd eine die Querbohrungen mit dem Schmiermittelzuführkanal verbindende Außenringnut aufweisen.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäß Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Betriebsverhalten der Pumpenbaugruppe verbessert ist. Speziell kann die Lagerung der Laufrolle verbessert werden, so dass ein reibungsbedingter Verschleiß vermieden oder zumindest verringert ist. Außerdem können gegebenenfalls auftretende Kavitationsschäden vermieden werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckpumpe möglich.
Vorteilhaft ist es, dass an der Seitenfläche der Laufrolle zumindest eine als Vertiefung ausgestaltete Schmierstoffausnehmung vorgesehen ist. Im Betrieb wirkt die Seitenfläche der Laufrolle mit der Anlauffläche des Stößelkörpers zusammen, um die axiale Lagerung zu ermöglichen. Über die Vertiefungen kann hierbei Schmiermittel, insbesondere Dieselbrennstoff, zu dem Kontaktbereich geführt werden, um die auftretende Reibung zu vermindern. Somit wird die hydrodynamische Schmierung verbessert. Hierbei ist es auch vorteilhaft, dass die Vertiefung an der Seitenfläche der Laufrolle zu einer Abrollfläche der Laufrolle hin mit einem Verlauf ausgestaltet ist, der zwischen einer radialen Richtung und einer Drehrichtung der Laufrolle liegt. Speziell kann die Vertiefung unter einem gewissen Winkel in die Seitenfläche der Laufrolle eingebracht werden. Hierdurch kann gewissermaßen ein Fördereffekt zum Fördern des Schmiermittels durch die Schmierstoffausnehmung zu dem Kontaktbereich erzielt werden. Hierdurch wird die Schmierung weiter verbessert.
Vorteilhaft ist es auch, dass an der Seitenfläche der Laufrolle zumindest eine als Sacklochbohrung ausgestaltete Schmierstoffausnehmung vorgesehen ist. Während der Rotation der Laufrolle kann Schmiermittel, insbesondere Dieselbrennstoff, von der Sacklochbohrung aufgenommen und dann wieder abgegeben werden. Dadurch kann die Schmierung im Kontaktbereich zwischen der Laufrolle und dem Stößelkörper verbessert werden. Hierbei ist es vorteilhaft, dass eine Achse der Sacklochbohrung nach außen hin zumindest teilweise in der Drehrichtung der Laufrolle orientiert ist. Hierdurch ergibt sich ein gewisser Staudruck des Schmiermittels in der Sacklochbohrung, wodurch die hydrodynamische Schmierung verbessert ist.
Allerdings ist es auch vorteilhaft, dass die Sacklochbohrung zumindest näherungsweise parallel zu einer Rotationsachse der Laufrolle ausgestaltet ist. Hierdurch kann die Herstellung der Laufrolle mit einer oder mehreren Sacklochbohrungen erleichtert werden. Außerdem kann die Sacklochbohrung vergleichsweise lang ausgestaltet sein.
Vorteilhaft ist es auch, dass an der Seitenfläche der Laufrolle vier oder mehr als Sacklochbohrungen ausgestaltete Schmierstoffausnehmungen vorgesehen sind, die gleichmäßig um eine Rotationsachse verteilt an die Seitenfläche der Laufrolle münden und dass die Seitenfläche zumindest im Bereich der Rotationsachse an der Anlauffläche des Stößelkörpers axial gelagert ist. Hierdurch wird erzielt, dass während des Betriebs im Fall von vier Sacklochbohrungen jeweils eine oder zwei der Sacklochbohrungen aus dem Bereich der Anlauffläche herausgedreht sind und somit mit dem Schmiermittel gefüllt werden, während die anderen Sacklochbohrungen Schmiermittel zwischen der Seitenfläche der Laufrolle und der Anlauffläche des Stößelkörpers abgeben. Dadurch kann der Bereich der Rotationsachse an der Anlauffläche des Stößelkörpers, an dem zumindest im Wesentlichen die Reibung mit der Laufrolle auftreten kann, vorteilhaft geschmiert werden.
Vorteilhaft ist es auch, dass an dem Stößelkörper zumindest eine als Schmierstoffkanal ausgestaltete Schmierstoffausnehmung vorgesehen ist und dass ein Ende des Schmierstoffkanals an die Anlauffläche des Stößelkörpers mündet. Ferner ist es vorteilhaft, dass der Schmierstoffkanal von der innenliegenden Anlauffläche des Stößelkörpers zu einer Außenseite des Stößelkörpers in einer Förderrichtung der Pumpenbaugruppe geneigt ausgestaltet ist. Hierdurch wird besonders während des Förderhubs Schmiermittel, insbesondere Dieselbrennstoff, an den Kontaktbereich zwischen der Laufrolle und dem Stößelkörper zur axialen Lagerung geführt. Da während des Förderhubs die auftretenden Kräfte besonders hoch sind und somit auch durch die Dynamik des Pumpenantriebs entstehenden Kräfte, welche die Laufrolle in die axiale Anlauffläche des Stößelkörpers drücken, hoch sind, wird gerade dann die hydrodynamische Schmierung zwischen den Bauteilen deutlich verbessert. Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass an dem Stößelkörper zumindest drei als Schmierstoffkanal ausgestaltete Schmierstoffausnehmungen vorgesehen sind und dass die Enden der Schmierstoffkanäle um die Rotationsachse der Laufrolle verteilt an die Anlauffläche des Stößelkörpers münden. Somit kann gerade der besonders durch die Reibung belastete Bereich geschmiert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Hochdruckpumpe in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Laufrolle einer Pumpenbaugruppe der in Fig. 1 dargestellten Hochdruckpumpe aus der mit II bezeichneten Blickrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Laufrolle einer Pumpenbaugruppe der Hochdruckpumpe entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 einen Stößelkörper und eine Laufrolle einer Pumpenbaugruppe einer Hochdruckpumpe aus der in Fig. 1 mit II bezeichneten Blickrichtung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 5 den in Fig. 1 mit V bezeichneten Ausschnitt einer Hochdruckpumpe in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Hochdruckpumpe 1 kann insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe ausgestaltet sein. Speziell eignet sich die Hochdruckpumpe 1 als Brennstoffpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Ein bevorzugter Einsatz der Hochdruckpumpe 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoffverteilerleiste, die Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
Die Hochdruckpumpe 1 weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse 2 und eine in dem Pumpengehäuse 2 angeordnete Antriebswelle 3 auf. Das Pumpengehäuse 2 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Grundkörper 4, einem mit dem Grundkörper 4 verbundenen Flansch 5 und einem Zylinderkopf 6. Die Antriebswelle 3 ist an einem Lager 7 einerseits an dem Flansch 5 und an einem Lager 8 andererseits an dem Grundkörper 4 gelagert. Im Betrieb rotiert die Antriebswelle 3 um eine Achse 9.
Die Antriebswelle 3 weist zumindest einen Nocken 10 auf. An dem Nocken 10 ist eine Lauffläche 11 ausgebildet. Der Begriff des Nockens 10 ist hierbei allgemein zu verstehen. Der Nocken 10 kann beispielsweise auch als Mehrfachnocken ausgestaltet sein. Ferner kann der Nocken 10 auch durch einen exzentrischen Abschnitt der Antriebswelle 3 gebildet sein.
Die Hochdruckpumpe 1 weist eine Pumpenbaugruppe 15 auf. Die Pumpenbaugruppe 15 ist dem Nocken 10 zugeordnet. Hierbei können dem Nocken 10 noch weitere Pumpenbaugruppen zugeordnet sein. Ferner können auch weitere Nocken neben dem Nocken 10 vorgesehen sein, denen wiederum Pumpenbaugruppen zugeordnet sein können. Hierdurch kann je nach Ausgestaltung der Hochdruckpumpe 1 eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe verwirklicht werden.
Die Pumpenbaugruppe 15 ist im Wesentlichen in einer Bohrung 16 des Pumpengehäuses 2 angeordnet. Hierbei ragt ein Ansatz 17 des Zylinderkopfes 6 in die Bohrung 16. Die Pumpenbaugruppe 15 weist einen hohlzylinderförmigen Stößelkörper 18 auf, der in der Bohrung 16 entlang einer Achse 19 geführt ist. In dem Stößelkörper 18 ist ein Mitnahmeelement 20 angeordnet, das an einem Absatz 21 des Stößelkörpers 18 anliegt und gegen den Absatz 21 von einer Stößelfeder 22, die den Ansatz 17 ansatzweise umschließt, beaufschlagt wird.
Die Pumpenbaugruppe 15 weist einen Pumpenkolben 23 auf. Der Zylinderkopf 6 weist eine Zylinderbohrung 24 auf, die sich entlang der Achse 19 durch den Ansatz 17 des Zylinderkopfes 6 erstreckt. Der Pumpenkolben 23 ist entlang der Achse 19 in der Zylinderbohrung 24 geführt. Hierbei ist der Pumpenkolben 23 durch das Mitnahmeelement 20 geführt. Der Pumpenkolben 23 weist einen Kolbenfuß 25 auf. Ferner ist in den Stößelkörper 18 ein Rollenschuh 26 eingefügt. Der Kolbenfuß 25 wird von dem Mitnahmeelement 20 gegen den Rollenschuh 26 gehalten. In dem Rollenschuh 26 ist eine Laufrolle 27 der Pumpenbaugruppe 15 gelagert. Im Betrieb rollt die Laufrolle 27 an einer Lauffläche 28 des Nockens 10 ab, wobei die Laufrolle 27 um ihre Rotationsachse 29 rotiert. Durch die Hubbewegung des Nockens 10 wird hierdurch eine wechselweise Betätigung des Pumpenkolbens 23 in und entgegen einer Förderrichtung 30 der Pumpenbaugruppe 15 bewirkt.
Der Pumpenkolben 23 der Pumpenbaugruppe 15 begrenzt in der Zylinderbohrung 24 einen Pumpenarbeitsraum 31. Hierbei wird über ein Einlassventil 32 eine Füllung des Pumpenarbeitsraums 31 bei einem Hub des Pumpenkolbens 23 entgegen der Förderrichtung 30 ermöglicht. Bei der anschließenden Betätigung des Pumpenkolbens 23 in der Förderrichtung 30 steigt der Druck des Brennstoffs im Pumpenarbeitsraum 31 stark an, wobei über ein Auslassventil 33 der unter hohem Druck stehende Brennstoff über eine Brennstoffleitung 34 zu einer Brennstoffverteilerleiste oder dergleichen gefördert werden kann.
Der Stößelkörper weist Anlaufflächen 35, 36 auf. Die Laufrolle 27 weist Seitenflächen 37, 38 auf. Hierbei ist die Seitenfläche 37 der Laufrolle 27 der Anlauffläche 35 des Stößelkörpers 18 zugewandt. Ferner ist die Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 der Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 zugewandt. Durch die Anlaufflächen 35, 36 des Stößelkörpers 18 ist eine axiale Lagerung der Laufrolle 27 gewährleistet. Die radiale Lagerung der Laufrolle 27 erfolgt über den Rollenschuh 26.
Durch die Dynamik des Pumpenantriebs entstehen unter anderem auch Kräfte, welche die Laufrolle 27 an die axialen Anlaufflächen 35, 36 des Stößelkörpers 18 drücken. Durch die entstehenden Reibungskräfte ist ein Verschleiß an der Laufrolle 27 und dem Stößelkörper 18 möglich, der speziell in den jeweiligen Anlauf- und Kontaktbereichen zwischen den Seitenflächen 37, 38 der Laufrolle 27 und den jeweils zugeordneten Anlaufflächen 35, 36 des Stößelkörpers 18 auftritt. Hierbei können durch tribologische Effekte auch Partikel entstehen, die Pumpenschäden zur Folge haben können.
In einem Innenraum 39 des Pumpengehäuses 2, in dem sich auch der Nocken 10 der Antriebswelle 3 befindet, befindet sich im Betrieb der Hochdruckpumpe 1 Dieselbrennstoff (Dieselöl). Dieser Dieselbrennstoff kann hierbei beispielsweise zur Schmierung der Lager 7, 8 dienen. Hierfür kann ein geeigneter Schmierkreislauf vorgesehen sein, so dass sich im Innenraum 39 beispielsweise unter niedrigem Druck stehender Dieselbrennstoff befindet. Hierbei kann Dieselbrennstoff auch durch Leckage zwischen dem Pumpenkolben 23 und der Zylinderbohrung 24 aus dem Pumpenarbeitsraum 31 in den Innenraum 39 gelangen. Dieser Dieselbrennstoff kann in vorteilhafter Weise zur Schmierung der Lagerung der Laufrolle 27 sowohl in dem Rollenschuh 26 als auch an den Anlaufflächen 35, 36 des Stößelkörpers 18 dienen. Speziell für die axiale Lagerung der Laufrolle 27 muss hierfür Dieselbrennstoff in die Kontaktbereiche zwischen den Seitenflächen 37, 38 der Laufrolle 27 und den Anlaufflächen 35, 36 des Stößelkörpers 18 gebracht werden. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Laufrolle 27 sowohl im Bereich der Seitenfläche 37 als auch im Bereich der Seitenfläche 38 jeweils mehrere Schmierstoffausnehmungen 40, 41, 42, 43 auf, von denen in der in Fig. 1 gezeigten Schnittdarstellung die Schmierstoffausnehmungen 40 bis 43 dargestellt und gekennzeichnet sind. Hierbei können an der Seitenfläche 37 beispielsweise vier Schmierstoffausnehmungen 40, 41 vorgesehen sein. Ferner können an der Seitenfläche 38 vier Schmierstoffausnehmungen 42, 43 vorgesehen sein. Die Schmierstoffausnehmungen 40 bis 43 sind hierbei vorzugsweise jeweils gleichmäßig um die Rotationsachse 29 der Laufrolle 27 angeordnet.
Bei der in der Fig. 1 gezeigten Stellung der Laufrolle 27 können die Schmierstoffausnehmungen 40, 42 der Laufrolle 27 aus dem Innenraum 39 mit Dieselbrennstoff aufgefüllt werden. Die Schmierstoffausnehmungen 41, 43 befinden sich in der dargestellten Stellung der Laufrolle 27 innerhalb der Aufnahme des Stößelkörpers 18 für die Laufrolle 27. Hierbei kann aus den Schmierstoffausnehmungen 41, 43 als Schmierstoff dienendes Dieselöl austreten. Somit ist eine Schmierung einerseits zwischen der Seitenfläche 37 der Laufrolle 27 und der Anlauffläche 35 des Stößelkörpers 18 und andererseits zwischen der Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 und der Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 gewährleistet. Hierdurch wird das Auftreten von Reibkräften, die zu Verschleiß oder zu einer Partikelbildung führen, vermieden. Dadurch kann eine Beschädigung der Hochdruckpumpe 1 über die Lebensdauer vermieden werden.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Schmierstoffausnehmungen 40 bis 43 als Sacklochbohrungen 40 bis 43 ausgestaltet. Die Sacklochbohrungen 40 bis 43 erstrecken sich hierbei jeweils parallel zu der Rotationsachse 29 der Laufrolle 27. Somit ist unabhängig von der Drehrichtung der Laufrolle 27 eine gewisse Schmierung über die Schmierstoffausnehmungen 40 bis 43 der Laufrolle 27 gewährleistet. Somit wird die Schmierung zur Lagerung der Laufrolle 27 verbessert. Als zusätzlicher Vorteil kann eine mögliche Kavitation vermieden werden. Ferner wird die hydrodynamische Schmierung zwischen den Bauteilen verbessert.
Fig. 2 zeigt eine Laufrolle 27 einer Pumpenbaugruppe 15 der in Fig. 1 dargestellten Hochdruckpumpe 1 aus der mit II bezeichneten Blickrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Laufrolle 27 an ihrer Seitenfläche 38 Schmierstoffausnehmungen 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 auf. Die Schmierstoffausnehmungen 42 bis 49 erstrecken sich hierbei in diesem Ausführungsbeispiel bis zu einer Abrollfläche 50 der Laufrolle 27, mit der die Laufrolle 27 an der Lauffläche 11 des Nockens 10 abrollt.
Durch die Rotationsachse 29 ist ein Mittelpunkt 29' der Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 definiert. Hierbei ist exemplarisch eine radiale Halbgerade 51 dargestellt, die von dem Mittelpunkt 29' aus in einer radialen Richtung 52 verläuft. Die radiale Halbgerade 51 beziehungsweise die radiale Richtung 52 ist hierbei senkrecht zu der Rotationsachse 29 orientiert. Ferner stehen die radiale Halbgerade 51 sowie die radiale Richtung 52 senkrecht zu der Abrollfläche 50.
Die Schmierstoffausnehmungen 42 bis 49 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Vertiefungen 42 bis 49 ausgestaltet. Die Vertiefungen 42 bis 49 sind hierbei in die Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 eingebracht. Ein Bereich 53 der Seitenfläche 38 um die Rotationsachse 29 beziehungsweise den Mittelpunkt 29', in dem die Laufrolle 27 zur axialen Lagerung zumindest im Wesentlichen mit der Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 zusammen wirkt, ist hierbei freigelassen. Die Vertiefungen 42 bis 49 erstrecken sich somit nicht in den Bereich 53, sondern enden an einem Rand 54 des Bereichs 53. Der Rand 54 ist zumindest näherungsweise kreislinienförmig ausgestaltet. Der Bereich 53 kann beispielsweise kuppenförmig ausgestaltet sein.
Die Schmierstoffausnehmungen 42 bis 49 sind in diesem Ausführungsbeispiel nicht ausschließlich in der radialen Richtung 52 ausgestaltet. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Drehrichtung 55 für die Laufrolle 27 vorgegeben. Die Laufrolle 27 ist hierfür in Bezug auf die Drehrichtung der Antriebswelle 3 in geeigneter Weise zwischen dem Rollenschuh 26 und dem Nocken 10 angeordnet. Die Schmierstoffausnehmungen 42 bis 49 sind in diesem Ausführungsbeispiel geradlinig ausgestaltet. Hierbei ist eine Achse 56 veranschaulicht, entlang der sich die als Vertiefung 42 ausgestaltete Schmierstoffausnehmung 42 erstreckt. Die Achse 56 ist hierbei gegenüber der radialen Halbgeraden 51 um einen positiven Winkel 57 in der Drehrichtung 55 geneigt. Hierdurch ist die Schmierstoffausnehmung 42 mit einem Verlauf 56 ausgestaltet, der zwischen der radialen Richtung 52 und der Drehrichtung 55 liegt. Ein theoretisch denkbarer Verlauf der Vertiefung 42 in der Drehrichtung 55 würde hierbei zu einer kreisringförmigen Vertiefung, beispielsweise entlang des Randes 54, führen. Da der Verlauf 56 der Vertiefung 42 zwischen der radialen Richtung 52 und der Drehrichtung 55 liegt, erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel die Vertiefung 42 von dem Rand 54 des Bereichs 53 bis zu der Abrollfläche 50 der Laufrolle 27. Somit kann sich die Vertiefung 42 im Betrieb im Bereich des Innenraums 39 von der Abrollfläche 50 her mit dem Dieselöl füllen. Das durch die Vertiefung geführte Dieselöl tritt dann am Rand 54 in den Bereich 53 ein. Hierdurch wird speziell der Bereich 53 der Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 mit dem als Schmiermittel dienenden Dieselöl benetzt.
Die anderen Schmierstoffausnehmungen 43 bis 49 sind entsprechend der Schmierstoffausnehmung 42 ausgestaltet und tragen ebenfalls zur Verbesserung der Schmierung bei. Da die Schmierstoffausnehmungen 42 bis 49 gleichmäßig um die Rotationsachse 29 verteilt an der Seitenfläche 38 angeordnet sind, ergibt sich im Betrieb eine gleichmäßige Schmierung im Kontaktbereich.
Die als Vertiefungen 42 bis 49 ausgestalteten Schmierstoffausnehmungen 42 bis 49 können insbesondere durch Nuten 42 bis 49 in der Seitenfläche 38 ausgestaltet werden. An der anderen Seitenfläche 37 der Laufrolle 27 ist eine entsprechende Ausgestaltung mit Schmierstoffausnehmungen vorgesehen. Somit kann das Dieselöl an den beiden Seitenflächen 37, 38 der Laufrolle 27 in Richtung der Anlaufflächen 35, 36 an der Rotationsachse 29 gefördert werden und dadurch die Schmierung beidseitig verbessern.
Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 dargestellte Laufrolle 27 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Schmierstoffausnehmungen 42 bis 45 durch Sacklochbohrungen 42 bis 45 ausgestaltet. Die Sacklochbohrungen 42 bis 45 sind hierbei im Unterschied zu dem anhand der Fig. 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel nicht parallel zu der Rotationsachse 29 der Laufrolle 27 ausgestaltet. In diesem Ausführungsbeispiel ist nämlich in Bezug auf die Drehrichtung 55 der Laufrolle 27 eine gerichtete Ausgestaltung der Sacklochbohrungen 42 bis 45 an der Seitenfläche 38 vorgesehen. Exemplarisch ist eine Achse 56 der Sacklochbohrung 42 dargestellt. Die Achse 56 der Sacklochbohrung 42 ist nach außen hin in der Drehrichtung 55 der Laufrolle 27 orientiert. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Achse 56 nämlich in der Drehrichtung 55 betrachtet um einen positiven Winkel 57 geneigt. Wenn die Achse 56 in die Zeichenebene projiziert ist, dann schließt die Halbgerade 51 mit der Achse 56 in diesem Ausführungsbeispiel einen Winkel 57 von zumindest näherungsweise 90° ein. Es sind allerdings auch andere Winkel 57 denkbar. Die Achse 56 der Sacklochbohrung 42 hat außerdem noch eine Komponente der Rotationsachse 29. Im Betrieb wird die Sacklochbohrung 42 dann im Bereich des Innenraums 39 der Hochdruckpumpe 1 mit Dieselöl gefüllt. Da die Achse 56 komponentenweise entgegen der Strömungsrichtung gerichtet ist, baut sich ein Brennstoffdruck des Dieselöls in der Sacklochbohrung 42 auf. Durch das angestaute Dieselöl kann die Schmierung zwischen der Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 und der Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 weiter verbessert werden.
Die weiteren Sacklochbohrungen 43, 44, 45 sind entsprechend der Sacklochbohrung 42 ausgestaltet. Hierbei dienen jeweils die Drehrichtung 55 sowie der Mittelpunkt 29', der die radiale Richtung 52 für die jeweilige Sacklochbohrung 43, 44, 45 festlegt, als Bezugsgrößen für die Ausrichtung der Sacklochbohrungen 43, 44, 45.
Fig. 4 zeigt einen Stößelkörper 18 und eine Laufrolle 27 einer Pumpenbaugruppe 15 der in Fig. 1 dargestellten Hochdruckpumpe 1 entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel aus der mit II bezeichneten Blickrichtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Ausgestaltung unabhängig von der vorgegebenen Drehrichtung 55 für die Laufrolle 27.
In diesem Ausführungsbeispiel sind an dem Stößelkörper 18 Schmierstoffausnehmungen 60, 61, 62 vorgesehen, die als Schmierstoffkanäle 60 bis 62 ausgebildet sind. Speziell können die Schmierstoffausnehmungen 60 bis 62 als Schmierstoffbohrungen 60 bis 62 ausgestaltet sein. Die Schmierstoffausnehmungen 60 bis 62 erstrecken sich von der Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 bis zu einer Außenseite 63 des Stößelkörpers 18. Somit kann von der Außenseite 63 des Stößelkörpers 18 in den Bereich 53 zwischen der Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 und der innenliegenden Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 Dieselöl zum Schmieren des Kontaktbereichs geführt werden. Hierdurch ist eine gezielte Kraftstoffumleitung in die kritischen Anlaufbereiche möglich. Entsprechend können vergleichbare Schmierstoffausnehmungen für die Seitenfläche 37 der Laufrolle 28 vorgesehen sein, die sich von der Außenseite 63 des Stößelkörpers 18 zu der innenliegenden Anlauffläche 35 des Stößelkörpers 18 erstrecken.
Fig. 5 zeigt den in Fig. 1 mit V bezeichneten Ausschnitt der Pumpenbaugruppe 15 der Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen, auszugsweisen Schnittdarstellung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schmierstoffausnehmung 61 nicht parallel zu der Rotationsachse 29 der Laufrolle 27 ausgestaltet, sondern von der innenliegenden Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 zu der Außenseite 63 des Stößelkörpers 18 in der Förderrichtung 30 der Pumpenbaugruppe 15 geneigt ausgestaltet. Hierdurch wird besonders während eines Förderhubs der Pumpenbaugruppe 15 Dieselöl durch den Schmiermittelkanal 61 in den Bereich zwischen der Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 und der Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 geführt. Hierdurch erfolgt eine verstärkte Schmierung gerade bei einem Förderhub, bei dem die wirkenden Kräfte groß sind.
Möglich ist es auch, dass die Schmierstoffausnehmungen 60 bis 62 parallel zu der Rotationsachse 29 ausgestaltet sind, wie es beispielsweise bei dem anhand der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel möglich ist. Ferner können auch bei dem anhand der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weitere Schmierstoffausnehmungen 60, 62 vorgesehen sein.
Wie es in der Fig. 4 veranschaulicht ist, sind die Schmierstoffausnehmungen 60 bis 62 vorzugsweise um die Rotationsachse 29 verteilt an dem Stößelkörper 18 vorgesehen. Hierdurch mündet beispielsweise ein Ende 64 der Schmierstoffausnehmung 16 in der Förderrichtung 30 gesehen oberhalb der Rotationsachse 29 in die Anlauffläche 36. Die beiden weiteren Schmierstoffausnehmungen 60, 61 können zumindest näherungsweise auf der Höhe der Rotationsachse 29 in die Anlauffläche 36 münden. Der Stößelkörper 18 ist so ausgestaltet, dass der Mittelpunkt 29' der Seitenfläche 38 der Laufrolle 27 noch innerhalb der Anlauffläche 36 des Stößelkörpers 18 liegt.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Hochdruckpumpe (1), insbesondere Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit zumindest einer Pumpenbaugruppe (15) und einer Antriebswelle (3), die zumindest einen der Pumpenbaugruppe (15) zugeordneten Nocken (10) aufweist, wobei die Pumpenbaugruppe (15) eine auf einer Lauffläche (11) des Nockens (10) laufende Laufrolle (27) und einen Stößelkörper (18) aufweist, an dem die Laufrolle (27) zumindest axial gelagert ist, wobei an zumindest einer Seitenfläche (37, 38) der Laufrolle (27) und/oder an zumindest einer Anlauffläche (35, 36) des Stößelkörpers (18), an der die Laufrolle (27) mit ihrer Seitenfläche (37,38) axial gelagert ist, zumindest eine Schmierstoffausnehmung (40 - 49, 60 - 62) ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Seitenfläche (37, 38) der Laufrolle (27) zumindest eine als Vertiefung (42 - 49) ausgestaltete Schmierstoffausnehmung (42 - 49) vorgesehen ist.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vertiefung (42 - 49) an der Seitenfläche (37, 38) der Laufrolle (27) zu einer Abrollfläche (50) der Laufrolle (27) hin mit einem Verlauf (56) ausgestaltet ist, der zwischen einer radialen Richtung (52) und einer Drehrichtung (55) der Laufrolle (27) liegt.
Hochdruckpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Seitenfläche (37,38) der Laufrolle (27) zumindest eine als Sacklochbohrung (40 - 45) ausgestaltete Schmierstoffausnehmung (40 - 45) vorgesehen ist.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Achse (56) der Sacklochbohrung (42) nach außen hin zumindest teilweise in einer Drehrichtung (55) der Laufrolle (27) orientiert ist.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sacklochbohrung (40 - 43) zumindest näherungsweise parallel zu einer Rotationsachse (29) der Laufrolle (27) ausgestaltet ist.
Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Seitenfläche (37, 38) der Laufrolle (27) zumindest vier als Sacklochbohrungen (40 - 45) ausgestaltete Schmierstoffausnehmungen (40 - 45) vorgesehen sind, die gleichmäßig um eine Rotationsachse (29) verteilt an die Seitenfläche (37, 38) der Laufrolle (27) münden, und dass die Laufrolle (27) mit der Seitenfläche (37, 38) zumindest im Bereich (53) der Rotationsachse (29) an der Anlauffläche (35, 36) des Stößelkörpers (18) axial gelagert ist.
Hochdruckpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Stößelkörper (18) zumindest eine als Schmierstoffkanal (60 - 62) ausgestaltete Schmierstoffausnehmung (60 - 62) vorgesehen ist und dass ein Ende (64) des Schmierstoffkanals (61) an die Anlauffläche (36) des Stößelkörpers (18) mündet.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schmierstoffkanal (60 - 62) von der innenliegenden Anlauffläche (36) des Stößelkörpers (18) zu einer Außenseite (63) des Stößelkörpers (18) zumindest teilweise in einer Förderrichtung (30) der Pumpenbaugruppe (15) geneigt ausgestaltet ist.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Stößelkörper (18) zumindest drei als Schmierstoffkanal (60 - 62) ausgestaltete Schmierstoffausnehmungen (60 - 62) vorgesehen sind und dass die Enden (64) der Schmierstoffkanäle (60 - 62) um eine Rotationsachse (29) der Laufrolle (27) verteilt an die Anlauffläche (36) des Stößelkörpers (18) münden.