EP2872778A1 - Hochdruckpumpe - Google Patents

Hochdruckpumpe

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EP2872778A1
EP2872778A1 EP13736844.5A EP13736844A EP2872778A1 EP 2872778 A1 EP2872778 A1 EP 2872778A1 EP 13736844 A EP13736844 A EP 13736844A EP 2872778 A1 EP2872778 A1 EP 2872778A1
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EP
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drive shaft
recess
pump
drive
housing
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EP13736844.5A
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EP2872778B1 (de
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Ngoc-Tam Vu
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Publication date
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    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M39/00—Arrangements of fuel-injection apparatus with respect to engines; Pump drives adapted to such arrangements
    • F02M39/02—Arrangements of fuel-injection apparatus to facilitate the driving of pumps; Arrangements of fuel-injection pumps; Pump drives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure pump.
  • such a high-pressure pump is used as a pump for delivering fluid for a storage injection system for internal combustion engines of motor vehicles.
  • Storage injection systems for internal combustion engines of motor vehicles should be able to provide the necessary volume flow and the required fluid pressure.
  • the high-pressure pump is subject to strong loads in memory injection systems for motor vehicles, in particular mechanical stresses. In particular, large forces must be able to be absorbed by such high-pressure pumps. This places high demands on the material as well as on the construction of the high pressure pump.
  • the object of the invention is to sheep ⁇ fen a high-pressure pump, which allows reliable and precise operation even under heavy mechanical stresses. At the same time, the high-pressure pump should be inexpensive to produce.
  • the object is solved by the features of the independent claim.
  • Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
  • the invention is characterized by a high-pressure pump for delivering a fluid, with a pump housing, extending in the direction of a longitudinal axis axle member which is mounted in a housing recess of the pump housing, a rotatably mounted on the axle drive shaft, and a fixedly coupled to the drive shaft Drive element, which is designed to drive the drive shaft.
  • the high-pressure ⁇ pump has a bearing element which is fixedly coupled to the pump housing or formed integrally with the pump housing, and having a recess in which the axle is mounted.
  • the recess of the bearing element is arranged relative to the housing recess such that the drive element axially between the recess of the bearing element and the
  • Housing recess is arranged.
  • the drive element extends substantially in a plane perpendicular to the longitudinal axis.
  • a sliding bearing is arranged in the plane in which the forces of the drive element act. This can be avoided that edges of components of the high-pressure pump act on the sliding bearing.
  • the plain bearing allow low friction between the axle and the drive shaft, too when the forces exerted by the drive element on the drive shaft and the axle element are large.
  • the high-pressure pump has at least one pump unit which can be driven by the drive shaft and which extends essentially in a further plane perpendicular to the longitudinal axis.
  • the further plane is arranged axially between the recess of the bearing element and the housing recess.
  • a further advantageous embodiment is arranged in the further plane radially between the axle and the drive shaft ⁇ at least one further sliding bearing.
  • This has the advantage that the further sliding bearing lies in the plane in which the forces of the pump unit also act.
  • the sliding bearing allow a low friction between the axle and the drive shaft, even if the forces between the drive shaft and the axle are large.
  • Figure 1 is a partially sectioned, partially perspective
  • Figure 2 is a detail view of the high pressure pump.
  • FIG. 1 shows a high pressure pump 10 with a pump housing 12.
  • the pump housing 12 is preferably formed wholly or partly of a metal.
  • the pump housing 12 is in the illustrated embodiment in two parts from a first part 12 a and a second part 12 b executed.
  • the first part 12 a is in particular pot-shaped.
  • the second part 12 b is formed in particular as a flange.
  • the pump housing 12 may also be made in one piece or have more than two parts.
  • the high-pressure pump 10 has a pump unit 14. In other embodiments, however, the high-pressure pump 10 may also have two or more pump units.
  • the high-pressure pump 10 has centrally an axle 15.
  • the shaft element 15 has a longitudinal axis Z.
  • the pump housing 12 has a housing recess 13.
  • the axle element 15 is mounted in the housing recess 13.
  • the second part 12b of the pump housing 12 designed as a flange is firmly connected to the first part 12a of the pump housing 12. pelt.
  • the axle 15 is in operative connection with a drive shaft 16 designed as a camshaft.
  • a drive shaft 16 designed as a camshaft instead of the drive shaft 16 designed as a camshaft, an eccentric shaft can also be used.
  • the pump unit 14 essentially consists of a cylinder housing 17 coupled to the pump housing 12, a cylinder chamber 18 arranged in the cylinder housing 17, a spring 20 and a high-pressure piston 21.
  • the cylinder housing 17, the cylinder chamber 18, the high-pressure piston 21 and the spring 20 are mutually aligned arranged coaxially.
  • the high-pressure piston 21 is mounted axially movable in the cylinder chamber 18 of the cylinder housing 17.
  • the high-pressure piston 21 is held in constant operative connection with the drive shaft 16 by means of the spring 20, which is preferably supported on the cylinder housing 17 and cooperates with the high-pressure piston 21.
  • the cylinder housing 17 has a supply line 22, in which preferably an inlet valve 24 is arranged.
  • the inlet valve 24 facilitates the filling of the cylinder chamber 18 and prevents the backflow of the fluid from the feed line 22 during the compression phase.
  • the cylinder housing 17 further has a drain line 26 and an outlet valve 28 arranged therein. Via the drain line 26 and the outlet valve 28, the fluid can be ejected from the cylinder chamber 18.
  • the pump unit 14 has a roller tappet 32 coupled to the high pressure piston 21.
  • the roller tappet 32 is operatively connected to the drive shaft 16 via a cylindrical roller 30.
  • the pump unit 14 may also be used be formed with an eccentric ring and coupled to the high pressure piston shoe.
  • a sliding bearing 36 and a further sliding bearing 38 are arranged.
  • more than two plain bearings between the axle 15 and the drive shaft 16 can be angeord ⁇ net.
  • the sliding bearings 36, 38 allow that only a slight friction between the shaft member 15 and the drive shaft 16 occurs, even if the forces occurring between the axle 15 and the drive shaft 16 are large.
  • the high-pressure pump 10 further has a drive element 40.
  • the drive element 40 is fixedly coupled to the drive shaft 16.
  • the drive element 40 is preferably designed as a belt pulley or as a sprocket.
  • a nut 42 is arranged with a thread 44.
  • the high-pressure pump 10 also has a bearing element 46.
  • the bearing element 46 is fixedly coupled to the pump housing 12.
  • the bearing element 46 may also be formed integrally with the pump housing.
  • the bearing element 46 has a recess 48.
  • the bearing element 46 is formed as a bracket.
  • the trained as a bracket bearing element 46 has a first bracket portion 50.
  • the first bracket portion 50 is fixedly coupled to the pump housing 12.
  • the bearing element 46 embodied as a bracket has a second bracket that is distal with respect to the first bracket section 50. section 52.
  • the bearing element 46 further has a septab ⁇ section 54, which connects the first bracket portion 50 with the second bracket portion 52.
  • the bearing member 46 of the first bracket portion 50, the second bracket portion 52 and the intermediate portion 54 is integrally formed.
  • the axle element 15 is mounted in the recess 48 of the bearing element 46.
  • the drive element 40 is arranged axially between the recess 48 and the housing recess 13. This has the advantage that a very precise alignment of the shaft member 15 can be achieved. Become particular of the
  • Drive element 40 large forces transmitted via the drive shaft 16 to the axle 15, so secure storage of the shaft member 15 in the pump housing 12 and in the bearing element 46 can be achieved. Thus, a slight wear on the axle 15 and on the drive shaft 16 can be achieved. This can also be achieved that required for overcoming the frictional forces drive power for
  • High pressure pump 10 can be small.
  • the drive member 40 extends substantially in a plane El, which is perpendicular to the longitudinal axis z.
  • a stable mounting of the shaft member 15 and the drive shaft 16 can be achieved even with large acting in the direction of the plane El forces of the drive member 40.
  • the sliding bearing 36 can be further achieved that a low friction between the shaft member 15 and the drive shaft 16 occurs, even if the outgoing of the drive member 40 forces on the drive shaft 16 and the shaft member 15 are large.
  • the pump unit 14 extends substantially in a further plane E2 perpendicular to the longitudinal axis Z.
  • the other sliding bearing 38 is radially between the shaft member 15 and the Drive shaft 16 arranged in the further plane E2.
  • the other sliding bearing 38 is thus in the further plane E2, in which the forces of the pump unit 14, in particular of the high-pressure piston ⁇ 21 act. It is thus possible to achieve that the further sliding bearing 38 only leads to a low friction between the axle element 15 and the drive shaft 16. This is true even if the forces between the drive shaft 16 and the shaft member 15 are large.
  • a lubricant supply passage 56 is formed, by means of which it is possible, in particular a space between the shaft member 15 and the drive shaft 16, in which the sliding bearings 36, 38 are arranged to rinse with a lubricant.
  • the lubricant can be at ⁇ closing discharged from the space between the axle 15 and the drive shaft 16 preferably via the drive shaft 16 and the pump housing 12 via a lubricant return passage 58 from the high pressure pump 10 degrees.
  • FIG. 2 shows a detailed view of parts of the high-pressure pump 10.
  • the drive element 40 embodied as a belt pulley or as a sprocket is shown, which is coupled to a transmission element 60.
  • Transmission element 60 a driving force, for example, from the internal combustion engine to the drive member 40 are transmitted.
  • the transmission element 60 is preferably entspre ⁇ accordingly designed as a belt or a chain forming the drive element 40th
  • Figure 2 shows the trained as a bracket bearing element 46, in which the axle 15 is mounted.
  • the bearing element 46 is fastened by means of fastening elements 62 ⁇ to a motor housing, not shown.
  • the function of the high pressure pump 10 will be described with reference to Figures 1 and 2:
  • Inlet valve 24 is conveyed into the cylinder chamber 18, wherein the exhaust valve 28 is closed.
  • a pumping stroke is then performed, that is, a movement of the high pressure piston 21 from the longitudinal axis Z of the shaft member 15 away.
  • the fluid in the cylinder chamber 18 is compressed or discharged via the outlet valve 28 under high pressure, the inlet valve 24 being closed.
  • the high-pressure pump 10 is a high-pressure fuel pump, for example
  • Housing recess 13 can be achieved, that the transverse force FQ is in particular also absorbed by the bearing element 46, and so a precise storage of the shaft member 15 and the

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe (10) zur Förderung eines Fluids, mit einem Pumpengehäuse (12), einem sich in Richtung einer Längsachse (Z) erstreckenden Achselement (15), das in einer Gehäuseausnehmung (13) des Pumpengehäuses (12) gelagert ist, einer auf dem Achselement (15) drehbar gelagerten Antriebswelle (16), und einem fest mit der Antriebswelle (16) gekoppelten Antriebselement (40), das ausgebildet ist zum Antreiben der Antriebswelle (16). Die Hochdruckpumpe (10) weist ein Lagerelement (46) auf, das fest mit dem Pumpengehäuse (12) gekoppelt oder einstückig mit dem Pumpengehäuse (12) ausgebildet ist, und das eine Ausnehmung (48) aufweist, in der das Achselement (15) gelagert ist. Die Ausnehmung (48) des Lagerelements (46) ist relativ zu der Gehäuseausnehmung (13) derart angeordnet, dass das Antriebselement (40) axial zwischen der Ausnehmung (48) des Lagerelements (46) und der Gehäuseausnehmung (13) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Hochdruckpumpe
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe.
Vorzugsweise wird eine derartige Hochdruckpumpe als Förderpumpe zur Förderung von Fluid für ein Speichereinspritzsystem für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen verwendet.
Speichereinspritzsysteme für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, beispielsweise in Common-Rail-Systemen, sollen den notwendigen Volumenstrom und den erforderlichen Fluiddruck bereitstellen können. Die Hochdruckpumpe unterliegt in Speichereinspritzsystemen für Kraftfahrzeuge starken Belastungen, insbesondere mechanischen Beanspruchungen. Insbesondere müssen von derartigen Hockdruckpumpen große Kräfte aufgenommen werden können. Damit werden sowohl hohe Anforderungen an das Material als auch an die Konstruktion der Hockdruckpumpe gestellt.
Da Hochdruckpumpen Drücken von beispielsweise bis zu über 2000 bar ausgesetzt sind, müssen sie hohen Beanspruchungen standhalten .
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochdruckpumpe zu schaf¬ fen, die auch bei starken mechanischen Beanspruchungen einen zuverlässigen und präzisen Betrieb ermöglicht. Zugleich soll die Hochdruckpumpe kostengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Hochdruckpumpe zur Förderung eines Fluids, mit einem Pumpengehäuse, einem sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden Achselement, das in einer Gehäuseausnehmung des Pumpengehäuses gelagert ist, einer auf dem Achselement drehbar gelagerten Antriebswelle, und einem fest mit der Antriebswelle gekoppelten Antriebselement, das ausgebildet ist zum Antreiben der Antriebswelle. Die Hochdruck¬ pumpe weist ein Lagerelement auf, das fest mit dem Pumpengehäuse gekoppelt oder einstückig mit dem Pumpengehäuse ausgebildet ist, und das eine Ausnehmung aufweist, in der das Achselement gelagert ist. Die Ausnehmung des Lagerelements ist relativ zu der Gehäuseausnehmung derart angeordnet, dass das Antriebselement axial zwischen der Ausnehmung des Lagerelements und der
Gehäuseausnehmung angeordnet ist.
Dies hat den Vorteil, dass eine sehr präzise Ausrichtung des Achselements erreicht werden kann. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn von dem Antriebselement große Kräfte über die Antriebswelle auf das Achselement übertragen werden. Des Weiteren kann erreicht werden, dass nur ein geringer Verschleiß an dem Achselement und an der Antriebswelle auftritt. Damit kann erreicht werden, dass die für die Überwindung der Reibungskräfte erforderliche Antriebsleistung klein ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich das Antriebselement im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse. In der Ebene radial zwischen dem Achselement und der Antriebswelle ist ein Gleitlager angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Gleitlager in der Ebene liegt, in der auch die Kräfte des Antriebselements wirken. Damit kann vermieden werden, dass Kanten von Komponenten der Hochdruckpumpe auf das Gleitlager einwirken. Damit kann das Gleitlager eine geringe Reibung zwischen dem Achselement und der Antriebswelle ermöglichen, auch dann, wenn die von dem Antriebselement ausgehenden Kräfte auf die Antriebswelle und das Achselement groß sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Hochdruckpumpe mindestens eine von der Antriebswelle antreibbare Pumpeneinheit auf, die sich im Wesentlichen in einer weiteren Ebene senkrecht zu der Längsachse erstreckt. Die weitere Ebene ist axial zwischen der Ausnehmung des Lagerelements und der Gehäuseausnehmung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine sehr präzise Ausrichtung des Achselements erreicht werden kann. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn von der Antriebswelle große Kräfte auf die Pumpeneinheit übertragen werden. Des Weite¬ ren kann erreicht werden, dass nur ein geringer Verschleiß an dem Achselement und an der Antriebswelle auftritt. Damit kann er¬ reicht werden, dass die für die Überwindung der Reibungskräfte erforderliche Antriebsleistung klein ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in der weiteren Ebene radial zwischen dem Achselement und der Antriebs¬ welle mindestens ein weiteres Gleitlager angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das weitere Gleitlager in der Ebene liegt, in der auch die Kräfte der Pumpeneinheit wirken. Damit kann das Gleitlager eine geringe Reibung zwischen dem Achselement und der Antriebswelle ermöglichen, auch dann, wenn die Kräfte zwischen der Antriebswelle und dem Achselement groß sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das
Lagerelement als Bügel ausgebildet, der an einem ersten Bügelab¬ schnitt fest mit dem Pumpengehäuse gekoppelt ist. Das Lagerele¬ ment weist an einem bezüglich des ersten Bügelabschnitts distalen zweiten Bügelabschnitt die Ausnehmung des Lagerelements auf. Dies hat den Vorteil, dass die Hochdruckpumpe einfach aufgebaut sein kann. Damit kann die Hochdruckpumpe einfach zu montieren und damit zu geringen Kosten zu fertigen sein. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise geschnittene, teilweise perspektivische
Ansicht einer Hochdruckpumpe, und Figur 2 eine Detailansicht der Hochdruckpumpe.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind
figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 1 zeigt eine Hochdruckpumpe 10 mit einem Pumpengehäuse 12. Das Pumpengehäuse 12 ist vorzugsweise ganz oder teilweise aus einem Metall gebildet. Das Pumpengehäuse 12 ist in der dargestellten Ausführungsform zweiteilig aus einem ersten Teil 12a und einem zweiten Teil 12 b ausgeführt. Der erste Teil 12 a ist insbesondere topfförmig ausgebildet. Der zweite Teil 12 b ist insbesondere als Flansch ausgebildet. Das Pumpengehäuse 12 kann jedoch auch einteilig ausgeführt sein oder mehr als zwei Teile aufweisen. Die Hochdruckpumpe 10 hat in der hier dargestellten Ausführungsform eine Pumpeneinheit 14. In weiteren Ausführungs- formen kann die Hochdruckpumpe 10 jedoch auch zwei oder mehr Pumpeneinheiten aufweisen.
Die Hochdruckpumpe 10 weist zentral ein Achselement 15 auf. Das Achselement 15 hat eine Längsachse Z. Das Pumpengehäuse 12 hat eine Gehäuseausnehmung 13. Das Achselement 15 ist in der Gehäuseausnehmung 13 gelagert.
Das als Flansch ausgebildete zweite Teil 12b des Pumpengehäuses 12 ist mit dem ersten Teil 12a des Pumpengehäuses 12 fest gekop- pelt. Das Achselement 15 steht mit einer als Nockenwelle ausgebildeten Antriebswelle 16 in Wirkverbindung. Anstelle der als Nockenwelle ausgebildeten Antriebswelle 16 kann auch eine Exzenterwelle zum Einsatz kommen.
Die Pumpeneinheit 14 besteht im Wesentlichen aus einem mit dem Pumpengehäuse 12 gekoppelten Zylindergehäuse 17, einer in dem Zylindergehäuse 17 angeordneten Zylinderkammer 18, einer Feder 20 und einem Hochdruckkolben 21. Das Zylindergehäuse 17, die Zylinderkammer 18, der Hochdruckkolben 21 und die Feder 20 sind zueinander koaxial angeordnet.
Der Hochdruckkolben 21 ist axial bewegbar in der Zylinderkammer 18 des Zylindergehäuses 17 gelagert. Der Hochdruckkolben 21 wird mittels der Feder 20, die sich vorzugsweise am Zylindergehäuse 17 abstützt und mit dem Hochdruckkolben 21 zusammenwirkt, in ständiger Wirkverbindung mit der Antriebswelle 16 gehalten.
Um die Zylinderkammer 18 mit Fluid befüllen zu können, weist das Zylindergehäuse 17 eine Zulaufleitung 22 auf, in der vorzugsweise ein Einlassventil 24 angeordnet ist. Das Einlassventil 24 erleichtert die Befüllung der Zylinderkammer 18 und verhindert während der Kompressionsphase das Zurückströmen des Fluids aus der Zulaufleitung 22. Das Zylindergehäuse 17 weist weiter eine Ablaufleitung 26 und ein in dieser angeordnetes Auslassventil 28 auf. Über die Ablaufleitung 26 und das Auslassventil 28 kann das Fluid aus der Zylinderkammer 18 ausgestoßen werden.
In der hier gezeigten Ausführungsform hat die Pumpeneinheit 14 einen mit dem Hochdruckkolben 21 gekoppelten Rollenstößel 32. Der Rollenstößel 32 ist über eine zylinderförmige Rolle 30 in Wirkverbindung mit der Antriebswelle 16. In alternativen Ausführungsformen kann die Pumpeneinheit 14 beispielsweise auch mit einem Exzenterring und einem mit dem Hochdruckkolben gekoppelten Gleitschuh ausgebildet sein.
Radial zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 sind ein Gleitlager 36 sowie ein weiteres Gleitlager 38 angeordnet. In weiteren Ausführungsformen können auch mehr als zwei Gleitlager zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 angeord¬ net sein. Die Gleitlager 36, 38 ermöglichen, dass nur eine geringe Reibung zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 auftritt, auch wenn die zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 auftretenden Kräfte groß sind.
Die Hochdruckpumpe 10 hat ferner ein Antriebselement 40. Das Antriebselement 40 ist fest mit der Antriebswelle 16 gekoppelt. Das Antriebselement 40 ist vorzugsweise als Riemenrad oder als Kettenrad ausgebildet.
An der Antriebswelle 16 ist insbesondere eine Mutter 42 mit einem Gewinde 44 angeordnet. Mittels der Mutter 42 kann das
Antriebselement 40 fest mit der Antriebswelle 16 gekoppelt sein. Damit kann insbesondere ein Verschieben oder ein Verkippen des Antriebselements 40 gegenüber dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 vermieden werden. Die Hochdruckpumpe 10 weist weiterhin ein Lagerelement 46 auf. Das Lagerelement 46 ist fest mit dem Pumpengehäuse 12 gekoppelt. In einer alternativen Ausführungsform kann das Lagerelement 46 auch einstückig mit dem Pumpengehäuse ausgebildet sein. Das Lagerelement 46 weist eine Ausnehmung 48 auf. Besonders bevorzugt ist das Lagerelement 46 als Bügel ausgebildet. Das als Bügel ausgebildete Lagerelement 46 hat einen ersten Bügelabschnitt 50. Der erste Bügelabschnitt 50 ist fest mit dem Pumpengehäuse 12 gekoppelt. Das als Bügel ausgebildete Lagerelement 46 hat einen bezüglich des ersten Bügelabschnitts 50 distalen zweiten Bügel- abschnitt 52. In dem zweiten Bügelabschnitt 52 ist die Ausnehmung 48 angeordnet. Das Lagerelement 46 hat weiter einen Zwischenab¬ schnitt 54, der den ersten Bügelabschnitt 50 mit dem zweiten Bügelabschnitt 52 verbindet. Vorzugsweise ist das Lagerelement 46 aus dem ersten Bügelabschnitt 50, dem zweiten Bügelabschnitt 52 und dem Zwischenabschnitt 54 einstückig ausgebildet.
Das Achselement 15 ist in der Ausnehmung 48 des Lagerelements 46 gelagert. Das Antriebselement 40 ist axial zwischen der Ausneh- mung 48 und der Gehäuseausnehmung 13 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine sehr präzise Ausrichtung des Achselements 15 erreicht werden kann. Werden insbesondere von dem
Antriebselement 40 große Kräfte über die Antriebswelle 16 auf das Achselement 15 übertragen, so kann eine sichere Lagerung des Achselements 15 in dem Pumpengehäuse 12 und in dem Lagerelement 46 erreicht werden. Damit kann ein geringer Verschleiß an dem Achselement 15 und an der Antriebswelle 16 erreicht werden. Damit kann auch erreicht werden, dass die für die Überwindung der Reibungskräfte erforderliche Antriebsleistung für die
Hochdruckpumpe 10 klein sein kann.
Das Antriebselement 40 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Ebene El, die senkrecht zu der Längsachse z ist. Damit kann auch bei großen in Richtung der Ebene El wirkenden Kräften des Antriebselements 40 eine stabile Lagerung des Achselements 15 und der Antriebswelle 16 erreicht werden. Mittels des Gleitlagers 36 kann des Weiteren erreicht werden, dass eine geringe Reibung zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 auftritt, auch dann, wenn die von dem Antriebselement 40 ausgehenden Kräfte auf die Antriebswelle 16 und das Achselement 15 groß sind.
Die Pumpeneinheit 14 erstreckt sich im Wesentlichen in einer weiteren Ebene E2 senkrecht zu der Längsachse Z. Das weitere Gleitlager 38 ist radial zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 in der weiteren Ebene E2 angeordnet. Das weitere Gleitlager 38 liegt also in der weiteren Ebene E2, in der auch die Kräfte der Pumpeneinheit 14, insbesondere des Hochdruck¬ kolbens 21 wirken. Es ist so möglich, zu erreichen, dass das weitere Gleitlager 38 nur zu einer geringen Reibung zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 führt. Dies gilt auch dann, wenn die Kräfte zwischen der Antriebswelle 16 und dem Achselement 15 groß sind. In der Antriebswelle 16 ist ein Schmiermittelzulaufkanal 56 ausgebildet, mittels dem es möglich ist, insbesondere einen Raum zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16, in dem die Gleitlager 36, 38 angeordnet sind, mit einem Schmiermittel zu spülen. Durch die Spülung des Raums zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 kann eine Kühlung und Schmierung der Hochdruckpumpe 10 bewirkt werden. Das Schmiermittel kann an¬ schließend von dem Zwischenraum zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 vorzugsweise über die Antriebswelle 16 und das Pumpengehäuse 12 über einen Schmiermittelrücklaufkanal 58 aus der Hochdruckpumpe 10 abgeführt werden.
In Figur 2 ist eine Detailansicht von Teilen der Hochdruckpumpe 10 gezeigt. Insbesondere ist das als Riemenrad oder als Kettenrad ausgebildete Antriebselement 40 dargestellt, das mit einem Transmissionselement 60 gekoppelt ist. Über das
Transmissionselement 60 kann eine Antriebskraft beispielsweise von der Brennkraftmaschine auf das Antriebselement 40 übertragen werden. Das Transmissionselement 60 ist vorzugsweise entspre¬ chend der Ausbildung des Antriebselements 40 als Riemen oder als Kette ausgebildet. Des Weiteren zeigt Figur 2 das als Bügel ausgebildete Lagerelement 46, in dem das Achselement 15 gelagert ist. Vorzugsweise wird das Lagerelement 46 mittels Befestigungs¬ elementen 62 an einem nicht dargestellten Motorgehäuse befestigt . Im Folgenden soll die Funktion der Hochdruckpumpe 10 anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben werden: Durch eine Drehbewegung der Antriebswelle 16 wird zunächst ein Saughub durchgeführt, das heißt eine Bewegung des Hochdruck¬ kolbens 21 in Richtung auf die Längsachse z des Achselements 15 hin. Dabei wird Fluid aus der Zulaufleitung 22 über das
Einlassventil 24 in die Zylinderkammer 18 gefördert, wobei das Auslassventil 28 geschlossen ist. Durch eine weitere Drehung der Antriebswelle 16 wird dann ein Pumphub durchgeführt, das heißt eine Bewegung des Hochdruckkolbens 21 von der Längsachse Z des Achselements 15 weg. Dabei wird das in der Zylinderkammer 18 befindliche Fluid komprimiert beziehungsweise über das Auslass- ventil 28 unter hohem Druck abgegeben, wobei das Einlassventil 24 geschlossen ist. Handelt es sich bei der Hochdruckpumpe 10 beispielsweise um eine Kraftstoffhochdruckpumpe einer
Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine, so kann das mit hohem Druck beaufschlagte Fluid zu einem HochdruckkraftstoffSpeicher, dem so genannten Common-Rail gelangen.
Über das Transmissionselement 60 werden in der Ebene El
Spannkräfte Fg, die in einer Querkraft FQ resultieren, auf das
Antriebselement 40 ausgeübt. Durch die Lagerung des Achselements 15 in der Ausnehmung 48 des Lagerelements 46 und der
Gehäuseausnehmung 13 kann erreicht werden, dass die Querkraft FQ insbesondere auch von dem Lagerelement 46 aufgenommen wird, und so eine präzise Lagerung des Achselements 15 und der
Antriebswelle 16 erreicht wird. Dies gilt in entsprechender Weise für die von dem Hochdruckkolben 21 auf die Antriebswelle 16 und das Achselement 15 ausgehenden Kräfte quer zu der Längsachse z in der weiteren Ebene E2. Durch die Anordnung der Gleitlager 36, 38 in den Ebenen El, E2 radial zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 kann des Weiteren vermieden werden, dass die Gleitlager 36, 38 gegenüber dem Achselement 15 beziehungsweise der Antriebswelle 16 verkanten. Damit kann der Verschleiß an dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 gering gehalten werden. Damit kann eine geringe Reibleistung zwischen dem Achselement 15 und der Antriebswelle 16 erreicht werden. Des Weiteren kann durch den Aufbau der Hochdruckpumpe 10 mit dem Lagerelement 46, in dessen Ausnehmung 48 das Achselement 15 gelagert ist, die Hochdruckpumpe 10 als kompakte Einheit ausgebildet werden. An der Hochdruckpumpe 10 kann so eine definierte Schnittstelle für den Kunden bereitgestellt werden kann.
Bezugs zeichenliste
10 Hochdruckpumpe
12 Pumpengehäuse
12a, 12b Teile von 12
13 Gehäuseausnehmung
14 Pumpeneinheit
15 Achselement
16 Antriebswelle
17 Zylindergehäuse
18 Zylinderkämmer
20 Feder
21 Hochdruckkolben
22 Zulaufleitung
24 Einlassventil
26 Ablaufleitung
28 Auslassventil
30 Rolle
32 Rollenstößel
36 Gleitlager
38 weiteres Gleitlager
40 Antriebselement
42 Mutter
44 Gewinde
46 Lagerelement
48 Ausnehmung von 46
50 1. Bügelabschnitt
52 2. Bügelabschnitt
54 Zwischenabschnitt
56 Schmiermittel zulaufkanal
58 Schmiermittelrücklaufkanal
60 Transmissionselement (Riemen/Kette)
62 Befestigungselement Ebenen Längsachse
Spannkräfte Querkraft

Claims

Patentansprüche
1. Hochdruckpumpe (10) zur Förderung eines Fluids, mit
- einem Pumpengehäuse (12),
- einem sich in Richtung einer Längsachse (Z) erstreckenden Achselement (15), das in einer Gehäuseausnehmung (13) des Pumpengehäuses (12) gelagert ist,
- einer auf dem Achselement (15) drehbar gelagerten Antriebswelle (16), und
- einem fest mit der Antriebswelle (16) gekoppelten Antriebs¬ element (40), das ausgebildet ist zum Antreiben der Antriebswelle (16) ,
wobei die Hochdruckpumpe (10) ein Lagerelement (46) aufweist, das fest mit dem Pumpengehäuse (12) gekoppelt oder einstückig mit dem Pumpengehäuse (12) ausgebildet ist, und das eine Ausnehmung (48) aufweist, in der das Achselement (15) gelagert ist, und wobei die Ausnehmung (48) des Lagerelements (46) relativ zu der Gehäu¬ seausnehmung (13) derart angeordnet ist, dass das Antriebs¬ element (40) axial zwischen der Ausnehmung (48) des Lagerelements (46) und der Gehäuseausnehmung (13) angeordnet ist.
2. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, wobei sich das Antriebselement (40) im Wesentlichen in einer Ebene (El) senkrecht zu der Längsachse (Z) erstreckt, und in der Ebene (El) radial zwischen dem Achselement (15) und der Antriebswelle (16) ein Gleitlager (36) angeordnet ist.
3. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hochdruckpumpe (10) aufweist mindestens eine von der
Antriebswelle (16) antreibbare Pumpeneinheit (14), die sich im Wesentlichen in einer weiteren Ebene (E2) senkrecht zu der Längsachse (Z) erstreckt, wobei die weitere Ebene (E2) axial zwischen der Ausnehmung (48) des Lagerelements (46) und der Gehäuseausnehmung (13) angeordnet ist.
4. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 3, wobei in der weiteren Ebene (E2) radial zwischen dem Achselement (15) und der Antriebs¬ welle (16) mindestens ein weiteres Gleitlager (38) angeordnet ist .
5. Hochdruckpumpe (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei das Lagerelement (46) als Bügel ausgebildet ist, der an einem ersten Bügelabschnitt (50) fest mit dem
Pumpengehäuse (12) gekoppelt ist, und das Lagerelement (46) an einem bezüglich des ersten Bügelabschnitts (50) distalen zweiten Bügelabschnitt (52) die Ausnehmung (48) des Lagerelements (46) aufweist .
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