JP2014530316A - Plunger structure group for fuel high pressure pump and fuel high pressure pump - Google Patents
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Abstract
本発明は、ポンプエレメントのストローク運動可能なポンププランジャ(1)を駆動軸(3)のカム(2)において支持するための、燃料高圧ポンプ用のプランジャ構造群であって、切欠(5)を有する支持エレメント(4)を備えていて、前記切欠(5)内にローラ(6)が回転可能に支承されている形式のものに関する。本発明によれば、前記支持エレメント(4)の前記切欠(5)内で前記ローラ(6)を保持するために、さらに保持エレメント(7)が設けられていて、該保持エレメント(7)が前記支持エレメント(4)と形状結合式に結合されており、それによって、前記保持エレメント(7)が前記ポンププランジャ(1)の縦軸線Aに対して回動防止される。【選択図】図2The present invention relates to a plunger structure group for a fuel high-pressure pump for supporting a pump plunger (1) capable of stroke movement of a pump element on a cam (2) of a drive shaft (3), and comprising a notch (5). And a support element (4) having a roller (6) rotatably supported in the notch (5). According to the invention, in order to hold the roller (6) in the notch (5) of the support element (4), a holding element (7) is further provided, the holding element (7) It is coupled to the support element (4) in a shape coupling manner, whereby the holding element (7) is prevented from rotating relative to the longitudinal axis A of the pump plunger (1). [Selection] Figure 2
Description
本発明は請求項1の前文の特徴を有する、燃料高圧ポンプ用のプランジャ構造群に関する。さらに本発明は、このようなプランジャ構造群を有する燃料高圧ポンプに関する。 The invention relates to a group of plunger structures for a fuel high-pressure pump having the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the present invention relates to a fuel high-pressure pump having such a plunger structure group.
前記形式のプランジャ構造群は、例えば特許文献1に記載されている。この公知のプランジャ構造群は、中空円筒形のプランジャ体を有していて、該プランジャ体内に、ローラを回転可能に支承するためのローラシューが収容されている。ローラを介して、ポンプエレメントのポンププランジャが駆動軸のカムに支持され得るようになっているので、駆動軸が回転すると、ポンププランジャがストローク運動を行うように駆動される。リターンスプリングが、ポンププランジャと形状結合されたばね受けで支えられていることで、ポンププランジャのリセットが保証される。形状結合は、ばね受けがポンププランジャのプランジャフットに背後から係合することによって得られる。 The plunger structure group of the said type is described in patent document 1, for example. This known plunger structure group has a hollow cylindrical plunger body, and a roller shoe for rotatably supporting a roller is accommodated in the plunger body. Since the pump plunger of the pump element can be supported by the cam of the drive shaft via the roller, when the drive shaft rotates, the pump plunger is driven to perform a stroke motion. Since the return spring is supported by a spring receiver that is shape-coupled to the pump plunger, the reset of the pump plunger is guaranteed. The shape connection is obtained by engaging the spring receiver from behind with the plunger foot of the pump plunger.
高圧ポンプの駆動中における、ポンププランジャの縦軸線を中心としたローラの回動を防止するために、特許文献1によれば、リターンスプリングの一端部をローラシューに形状結合式に結合することが提案されている。このような回動防止によって、ローラの均一な負荷が得られるので、摩耗が減少される。 In order to prevent the rotation of the roller around the longitudinal axis of the pump plunger during driving of the high-pressure pump, according to Patent Document 1, one end of the return spring can be coupled to the roller shoe in a shape coupling manner. Proposed. By preventing such rotation, a uniform load on the roller is obtained, and wear is reduced.
摩耗にさらされるのはローラだけではなく、プランジャ構造群のその他の構成要素の、ローラと摩擦接触する面も摩耗にさらされる。従って、本発明の課題は、高い耐摩耗性を有するプランジャ構造群を提供することである。 Not only the rollers are subject to wear, but the surfaces of the other components of the plunger structure group that are in frictional contact with the rollers are also subject to wear. Accordingly, an object of the present invention is to provide a plunger structure group having high wear resistance.
この課題は、請求項1の特徴を有するプランジャ構造群、並びに請求項7の特徴を有する燃料高圧ポンプによって解決される。本発明の好適な実施態様は、従属請求項に記載されている。 This problem is solved by a plunger structure group having the features of claim 1 and a fuel high-pressure pump having the features of claim 7. Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims.
提案されたプランジャ構造群は、切欠を備えた支持エレメントを有しており、前記切欠内にローラが回転可能に支承されている。本発明によれば、支持エレメントの切欠内でローラを保持するために、さらに保持エレメントが設けられており、該保持エレメントが支持エレメントと形状結合式に結合されている。これによって、ポンププランジャの縦軸線Aに対する保持エレメントの回動防止が得られる。 The proposed plunger structure group has a support element with a notch, in which a roller is rotatably supported. According to the present invention, a holding element is further provided for holding the roller in the notch of the support element, and the holding element is coupled to the support element in a shape coupling manner. Thereby, rotation prevention of the holding element with respect to the longitudinal axis A of the pump plunger is obtained.
一般的に、ローラを回転可能に支承するための切欠の巻き掛け角度が>180°であることによって、ローラシューが支持機能および保持機能を担っている。ローラをローラシュー内に嵌め込むために、ローラは側方から押し込まれる。ローラシューを中空円筒形のプランジャ体に嵌め込むと、ローラは確実にローラシュー内に収容され、この際に、ローラの円頂部がプランジャ体の内壁に当接する。従って、プランジャ体の内壁が、ローラのための軸方向の摺動面を形成する。 In general, the roller shoe has a supporting function and a holding function because the winding angle of the notch for rotatably supporting the roller is> 180 °. In order to fit the roller into the roller shoe, the roller is pushed in from the side. When the roller shoe is fitted into the hollow cylindrical plunger body, the roller is securely accommodated in the roller shoe, and at this time, the circular top portion of the roller abuts against the inner wall of the plunger body. The inner wall of the plunger body thus forms an axial sliding surface for the roller.
これに対して、本発明によるプランジャ構造群では、ローラの支持機能および保持機能は、2つの構成要素つまり支持エレメントと保持エレメントとに分配される。従って、支持エレメントの切欠の巻き掛け角度は、<180°に選定されてよい。ローラが支持エレメントの切欠から外れることは、保持エレメントによって阻止される。この保持エレメントは、ローラを部分的に収容するための切欠を有しており、この切欠の幅は、少なくとも1個所でローラの直径よりも小さく選定されている。好適な形式で、切欠の横断面はローラの横断面に適合されている。 In contrast, in the group of plunger structures according to the invention, the support and holding functions of the rollers are distributed between two components: the support element and the holding element. Accordingly, the wrap angle of the support element notch may be selected to be <180 °. Removal of the roller from the notch in the support element is prevented by the holding element. The holding element has a notch for partially accommodating the roller, the width of the notch being chosen to be smaller than the diameter of the roller at least at one location. In a preferred manner, the cross section of the notch is adapted to the cross section of the roller.
高圧ポンプの運転中に保持エレメントが支持エレメントに対して回動することによってローラが傾くのを阻止するために、保持エレメントは支持エレメントに形状結合式に結合されている。 In order to prevent the roller from tilting by rotating the holding element relative to the support element during operation of the high-pressure pump, the holding element is connected to the support element in a shape-coupled manner.
ローラのための軸方向の摺動面が支持エレメントおよび/または保持エレメントによって形成されている限りは、スリーブ状のプランジャ体は省くことができる。従って、ローラはその円頂部で以って、支持エレメントおよび/または保持エレメントの仕切面に当接する。従って、ローラの転動運動を介してダイナミックに負荷されるすべての面が、支持エレメントおよび/または保持エレメントに形成され、それに応じて、これらの面は耐摩耗性の材料より製造され、かつ/または耐摩耗性のコーティングを備えていてよい。プランジャ体が省かれていることによって、支持エレメントをプランジャ体内に押し込む必要もない。押し込む際に、支持エレメント並びに、ローラを収容するために支持エレメントに形成された切欠が変形する危険性が生じるので、プランジャ体を省くことによってこの危険性は取り除かれる。これは、ローラの走行特性およびひいては摩耗に有利に作用する。しかも、プランジャ体を省くことによって、プランジャ構造群の重量を減少させることができ、これは同様に有利であることが証明された。何故ならば、プランジャ構造群が燃料高圧ポンプに使用される場合、重量減少に基づいて、一方ではリターンスプリングを小さく設計することができ、他方ではカム軸とシリンダヘッド上側との間の間隔が減少されるからである。従って、シリンダヘッド若しくはポンプハウジングの重量をさらに削減することができる。 As long as the axial sliding surface for the roller is formed by the support element and / or the holding element, the sleeve-like plunger body can be omitted. Accordingly, the roller abuts against the partition surface of the support element and / or the holding element with its circular top. Thus, all surfaces that are dynamically loaded via the rolling movement of the rollers are formed in the support element and / or the holding element, and correspondingly these surfaces are manufactured from a wear-resistant material and / or Or it may be provided with a wear resistant coating. Omitting the plunger body eliminates the need to push the support element into the plunger body. The risk is eliminated by omitting the plunger body, as there is a risk of deformation of the support element as well as the notch formed in the support element to accommodate the roller during pushing. This has an advantageous effect on the running characteristics of the roller and thus on the wear. Moreover, by omitting the plunger body, the weight of the plunger structure group can be reduced, which has proved advantageous as well. This is because when the plunger structure group is used in a fuel high pressure pump, the return spring can be designed smaller on the one hand, and on the other hand, the distance between the camshaft and the cylinder head upper side is reduced based on the weight reduction. Because it is done. Therefore, the weight of the cylinder head or the pump housing can be further reduced.
保持エレメントと支持エレメントとの間の形状結合を生ぜしめるために、本発明の好適な実施例によれば、保持エレメントが少なくとも部分的に支持エレメント内に嵌め込まれている。さらに、選択的にまたは補足的に、支持エレメントが、保持エレメントと係合する少なくとも1つの軸方向の付加部を有していてよい。形状結合は、ポンププランジャの縦軸線を中心とした、支持エレメントに対する保持エレメントの回動が阻止されるものでなければならない。 In order to produce a shape connection between the holding element and the support element, according to a preferred embodiment of the invention, the holding element is at least partially fitted in the support element. Furthermore, alternatively or additionally, the support element may have at least one axial addition that engages the holding element. The shape connection must prevent the holding element from rotating relative to the support element about the longitudinal axis of the pump plunger.
別の実施態様による手段として、軸方向の付加部が円弧状に形成されていて、保持エレメントの部分外周部領域を包囲することが提案される。この場合、軸方向の付加部は、必ずしも支持エレメントに設置される必要はなく、切削加工によって形成されてもよい。複数の円弧状の付加部を製造するために、支持エレメントが例えばまず円形に切削加工され、この切削部が、半径方向に延在する複数の溝を介して外周面に接続されてよい。これらの溝は、これらの溝に対応して構成された、保持エレメントの突起と協働し、それによって形状結合が得られる。 As a means according to another embodiment, it is proposed that the axial additional part is formed in an arc shape and surrounds a partial outer peripheral region of the holding element. In this case, the additional portion in the axial direction is not necessarily installed on the support element, and may be formed by cutting. In order to produce a plurality of arc-shaped additional portions, the support element may be first cut into a circular shape, for example, and this cutting portion may be connected to the outer peripheral surface via a plurality of grooves extending in the radial direction. These grooves cooperate with the projections of the holding elements, which are configured corresponding to these grooves, so that a shape connection is obtained.
さらに好適には、保持エレメントが支持エレメント内に押し込まれている。これによって、保持エレメントと支持エレメントとの間の形状結合が回動防止手段としてのみ用いられている場合、保持エレメントは抜け落ちないように確保されている。 More preferably, the holding element is pushed into the support element. Thereby, when the shape coupling between the holding element and the support element is used only as a rotation preventing means, the holding element is secured so as not to fall off.
好適な形式で、保持エレメントが、ローラのための軸方向の摺動面を形成している。従って、ローラの位置確保は、もっぱら保持エレメントによって行われる。従って、ローラの巻き掛け角度は、180°よりも著しく小さく、例えば140°であってもよい。 In a preferred manner, the holding element forms an axial sliding surface for the roller. Therefore, the position of the roller is ensured exclusively by the holding element. Therefore, the winding angle of the roller is significantly smaller than 180 °, and may be 140 °, for example.
本発明の別の実施態様によれば、ローラが平らな円頂面を有していて、該円頂面で以ってローラは保持エレメントおよび/または支持エレメントに当接することが提案される。一般的な形式の点接触ではなく、面接触によって、はるかに高い側方スラスト力を吸収することができる。これによって、摩耗がさらに減少される。しかも、平らな円頂部を備えたローラは、簡単かつ安価に製造することができる。 According to another embodiment of the invention, it is proposed that the roller has a flat circular top surface, with which the roller abuts the holding element and / or the support element. Much higher lateral thrust forces can be absorbed by surface contact rather than the general type of point contact. This further reduces wear. Moreover, a roller having a flat top can be easily and inexpensively manufactured.
また、冒頭の課題を解決するためにさらに提案された、本発明によるプランジャ構造群を備えた燃料高圧ポンプは、プランジャ構造群の支持エレメントが燃料高圧ポンプのハウジング孔内に直接挿入されていることを特徴としている。従って、支持エレメントは、中空円筒形のプランジャ体内に収容されていない。プランジャ体を省くことによる利点については既に記載されているので、その説明が参照される。 Further, in the fuel high-pressure pump provided with the plunger structure group according to the present invention that has been further proposed to solve the problem at the beginning, the support element of the plunger structure group is directly inserted into the housing hole of the fuel high-pressure pump. It is characterized by. Thus, the support element is not housed in a hollow cylindrical plunger. The advantages of omitting the plunger body have already been described and reference is made to that description.
さらに、保持エレメントが、支持エレメントに対して半径方向に突き出す突起を有していて、該突起がハウジング孔の溝と協働して前記プランジャ構造群を回動防止するように、提案されている。 Further, it has been proposed that the holding element has a protrusion protruding radially with respect to the support element, the protrusion cooperating with a groove in the housing hole to prevent the plunger structure group from rotating. .
また好適には、プランジャ構造群がばね受けを介してポンププランジャに結合されていて、ばね受けがポンププランジャに圧着されている。これによって、ポンププランジャは、プランジャフットなしで構成することができ、それによって製造が簡略化される。 Preferably, the plunger structure group is coupled to the pump plunger via a spring receiver, and the spring receiver is pressure-bonded to the pump plunger. This allows the pump plunger to be configured without a plunger foot, thereby simplifying manufacture.
本発明の好適な実施例を以下に添付の図面を用いて詳しく説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に部分的に示された、プランジャ構造群の領域内の高圧ポンプは、ストローク運動可能にガイドされたポンププランジャ1を備えた少なくとも1つのポンプエレメントを有しており、前記ポンププランジャ1は、プランジャ構造群を介して駆動軸3のカム2に支えられている。プランジャ構造群は、高圧ポンプのハウジング部分20のハウジング孔11内に軸方向で摺動可能に収容されている。
The high-pressure pump in the region of the plunger structure shown in part in FIG. 1 has at least one pump element with a pump plunger 1 guided for stroke movement, said pump plunger 1 being The cam 2 of the drive shaft 3 is supported by a plunger structure group. The plunger structure group is accommodated in the
図示のプランジャ構造群は、スリーブ状のプランジャ体13並びに、このプランジャ体13内に収容された支持エレメント4を有しており、この支持エレメント4は、ローラ6を回転可能に支承するための切欠5を有している。プランジャ構造群はローラ6を介して、駆動軸3のカム2の外周面に直接的に支持されている。リターンスプリング14が、プランジャ構造群をカム2に確実に当接させる。
The illustrated plunger structure group includes a sleeve-
プランジャ構造群の支持エレメント4およびリターンスプリング14はそれぞれ、プランジャ体13の環状つば16の互いに反対側に支持されており、この場合、リターンスプリング14はばね受け12を介して環状つば16に間接的に支持されている。ばね受け12は、プランジャ構造群とポンププランジャ1とを接続するために用いられる。このためにばね受け12は中央の切欠を有しており、この中央の切欠を通ってポンププランジャ1が貫通案内されることで、ばね受け12はポンププランジャ1のプランジャフット15に背後から係合する。このような形式で、ポンププランジャ1とプランジャ構造群との形状結合(形状による束縛)式の結合が得られる。
The
図2〜図4に示した本発明によるプランジャ構造群は、図1のものに対して、特にプランジャ体13が設けられていない点で異なっている。支持エレメント4は、高圧ポンプのハウジング部分20のハウジング孔11内に直接収容されている(図2参照)。また、支持エレメント4は中央の切削凹部を有しており、この切削凹部は、溝18を越えて支持エレメント4の外周部まで延在している(図3参照)。切削凹部は円弧状の2つの付加部8によって画成されており、この付加部は回転対称に形成され、溝18によって互いに分離している。中央の切削凹部内に保持エレメント7が押し込まれており、この保持エレメント7は突起17を有していて、この突起17は溝18内に係合し、それによって形状結合が得られる(図3および図4参照)。従って、溝18と係合する突起が、支持エレメント4に対する、ポンププランジャ1の縦軸線Aを中心とした保持エレメント7の回動を阻止する。
The plunger structure group according to the present invention shown in FIGS. 2 to 4 is different from that of FIG. 1 in that the
突起17は、半径方向で支持エレメント4の外周面を越えて突き出していることによって(図4参照)、ハウジング孔11内におけるプランジャ構造群の回動を阻止するために用いられる。このために、ハウジング孔11内に、突起17と協働する溝(図示せず)が形成されている。
The
さらに図4に示されているように、ローラ6は平らな円頂面10、つまりフラットな端面を有しており、この円頂面10で以ってローラ6は、保持エレメント7によって形成された軸方向の摺動面9に当接する(図3および図4参照)。
Further, as shown in FIG. 4, the
図2によればさらに、支持エレメント4、保持エレメント7およびばね受け12は、複数の貫流開口19を有しており、これらの貫流開口19は、ローラ6の側方に配置されている(図3も参照)。これらの貫流開口19を通って、燃料の貫流が保証される。
Furthermore, according to FIG. 2, the
さらに、プランジャフット15を有していないポンププランジャ1が示されており、従って、ばね受け12はポンププランジャ1に押しつけられている。しかしながらこれは必ずしも必要なことではない。ポンププランジャ1は、プランジャフット15を備えていてもよい。ポンププランジャ1の、ばね受け12とは反対側の端部は、高圧ポンプのシリンダヘッド21内に収容されている。
Furthermore, the pump plunger 1 is shown without the
1 ポンププランジャ
2 カム
3 駆動軸
4 支持エレメント
5 切欠
6 ローラ
7 保持エレメント
8 付加部
9 摺動面
10 円頂面
11 ハウジング孔
12 ばね受け
13 プランジャ体
14 リターンスプリング
15 プランジャフット
16 環状つば
17 突起
18 溝
19 貫流開口
20 ハウジング部分
A 縦軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump plunger 2 Cam 3
Claims (9)
前記支持エレメント(4)の前記切欠(5)内で前記ローラ(6)を保持するために、さらに保持エレメント(7)が設けられていて、該保持エレメント(7)が前記支持エレメント(4)と形状結合式に結合されており、それによって、前記保持エレメント(7)が前記ポンププランジャ(1)の縦軸線(A)に対して回動防止されることを特徴とする、燃料高圧ポンプ用のプランジャ構造群。 A plunger structure group for a fuel high-pressure pump for supporting a pump plunger (1) capable of stroke movement of the pump element on a cam (2) of a drive shaft (3), the support element having a notch (5) ( 4), wherein the roller (6) is rotatably supported in the notch (5),
In order to hold the roller (6) in the notch (5) of the support element (4), a holding element (7) is further provided, the holding element (7) being the support element (4). For the high-pressure fuel pump, characterized in that the holding element (7) is prevented from rotating relative to the longitudinal axis (A) of the pump plunger (1). Plunger structure group.
前記支持エレメント(4)が前記燃料高圧ポンプのハウジング孔(11)内に直接挿入されている、燃料高圧ポンプ。 The fuel high-pressure pump having the plunger structure group according to any one of claims 1 to 6,
A high-pressure fuel pump, wherein the support element (4) is inserted directly into the housing hole (11) of the high-pressure fuel pump.
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