WO2007039384A1 - Rollenstössel - Google Patents

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WO2007039384A1
WO2007039384A1 PCT/EP2006/066055 EP2006066055W WO2007039384A1 WO 2007039384 A1 WO2007039384 A1 WO 2007039384A1 EP 2006066055 W EP2006066055 W EP 2006066055W WO 2007039384 A1 WO2007039384 A1 WO 2007039384A1
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WO
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roller
tappet
housing
plunger
width
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/066055
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Dorn
Rainer Bleyh
Norbert Geyer
Original Assignee
Schaeffler Kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/16—Silencing impact; Reducing wear
    • 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
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08—Shape of cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/02—Fuel-injection apparatus having means for reducing wear

Definitions

  • the invention relates to a roller tappet with a tappet housing and a tappet roller attached thereto, in particular according to the preamble of patent claim 1.
  • the roll width of the above-described roller tappet depends on the width of the respectively associated cam. Since this is to be as small as possible in order to minimize its material and production costs, as permitted by its Hertzian surface pressure, the matching width of the tappet roller is correspondingly reduced. An increase of their carrying capacity and life can then be achieved only by increasing the outer diameter of the tappet roller. However, this increases their installation length.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a generic roller tappet, which is characterized by high load capacity and long life with unchanged installation length.
  • An increase in the load capacity and service life of the roller tappet according to the invention with a constant outer diameter of the tappet roller has the advantage that the installation length of the same and dependent thereon dimensions can remain unchanged. This keeps any necessary retrofitting work on the motor within limits. The required changes in broadening the plunger roller are limited to the opposite on the plunger roller itself.
  • An advantageous embodiment of the invention is that the number ratio of roll width to outer diameter of the plunger roller in the range of preferably 0.8 to 1.2. These numbers are outside the usual in the art. They show a novel way to increase the performance of roller tappets with the same installation length of the same.
  • the widened plunger roller can also be used with lowered cam loads and reduced cam widths with an unchanged roller width but with an adapted contact surface width.
  • Plunger rollers with the same outer diameter and the same roller width are a prerequisite for the same plunger housing. Since this requirement is fulfilled at maximum cam load and cam width and at all smaller cam loads and cam widths, all ram housings equipped with the ram roller according to the invention can be designed identically. Another advantage of the same roller width for all cam loads lies in the increasing life of the roller tappet with decreasing cam load.
  • An advantageous further development of the invention consists in that the hollow cylindrically shaped plunger housing has in its central region an intermediate bottom whose wall thickness lies in the region of the plunger housing.
  • the mass of the false bottom which is greatly reduced compared to the state of the art, reduces the mass forces and production costs.
  • the intermediate bottom has two equal, preferably circular venting and oil return openings, which are arranged in its edge region in a center plane of the roller tappet.
  • an anti-rotation device for roller tappet which has a prismatic guide pin with a mushroom-shaped cross-section, which has a rectangular part and a part-cylindrical part.
  • the plunger housing in the center plane of one of the support sides above the roller-near side of the intermediate bottom has a rectangular opening into which the rectangular part of the guide pin can be pressed until its teilzylindharis part on constitutionalum- catch of the plunger housing is axially aligned and inserted into a matching axial guide groove of a tappet guide bore with movement play.
  • an alternative anti-rotation lock has a cylindrical pin which protrudes radially from a tappet guide housing into a guide slot arranged on one of the support sides of an alternative tappet housing and which is arranged symmetrically to the center plane of the alternative tappet housing and from the roller-near side alternative false floor extends to the roller-side end of the alternative Stö ßelgefituses.
  • Figure 1 shows a longitudinal section of a roller tappet according to the invention in installation situation
  • FIG. 1 a shows a longitudinal section of the roller tappet of FIG. 1, but with a direction of force, magnitude and point of application having a force arrow;
  • Figure 2 is a longitudinal section of the 90 ° rotated about its longitudinal axis roller tappet of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a cross section of the roller tappet of FIG. 1 in the height of the axis of a tappet roller
  • Figure 4 is a longitudinal section of a tappet roller according to the invention
  • Figure 4a is an enlarged detail of an outer edge of the plunger roller of Figure 4;
  • Figure 5 is a view of the ram roller side of the roller tappet according to the invention.
  • Figure 6 is a perspective view of the roller tappet of Figure 5;
  • Figure 7 is a partial perspective view of a plunger housing with a guide pin of a rotation
  • Figure 8 is a partial section through the plunger housing of Figure 7 with mounted guide pin;
  • Figure 9 shows a longitudinal section through an alternative roller tappet with an alternative anti-rotation
  • Figure 10 is a view of the tappet roller side of the alternative roller tappet of Figure 9;
  • an inventive roller tappet 1 is shown in longitudinal section and in its installation situation. This is characterized in that the roller tappet 1 is driven by a triple cam 2 of a clockwise rotating camshaft 3 and axially guided in a tappet guide bore 4 and even drives a pump plunger 5 of a high-pressure fuel pump, not shown.
  • the transverse forces arising during the drive of the roller tappet 1 are taken up by the tappet guide bore 4, so that the drive of the pump plunger 5 takes place without transverse force.
  • a later described guide pin 6 is guided axially in a guide groove 7 of the tappet guide bore 4 and secures the roller tappet 1 against rotation.
  • the roller tappet 1 has a tappet housing 8 and a needle-mounted tappet roller 9 fastened thereto. Alternatively, however, this may also be slidably mounted.
  • the plunger housing 8 is designed substantially hollow cylindrical. It is divided by an intermediate floor 10 into an upper space 11 and a lower space 12.
  • the upper space 11 - also called roll pocket - is used to accommodate and attach the plunger roller 9, the lower space 12 of the housing of the pump plunger 5 and its spring plate thirteenth
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a roller tappet 1 rotated by 90 ° relative to FIG. 1 about its longitudinal axis 14, while FIG. 3 shows a cross section through the roller tappet 1 at the level of its tappet roller axis 15.
  • FIGS. 2 and 3 depicting recesses in the region of the upper space 11 which is not subjected to transverse force, which are formed as hubs 16 for a bearing pin 17 of the tappet roller 9. Since the bearing pin 17 is non-rotatably connected to the hubs 16 and the hubs 16 are integrally formed with the tappet housing 8, there is a firm connection between tappet housing 8 and tappet roller 9.
  • FIG. 1 a shows a longitudinal section of the roller tappet 1 of FIG. 1 with a force arrow 18, which represents the cam drive force in terms of size and direction and whose point of application 19 is arranged below an upper edge 20 of the tappet housing 8.
  • a force arrow 18 represents the cam drive force in terms of size and direction and whose point of application 19 is arranged below an upper edge 20 of the tappet housing 8.
  • FIG. 4 shows a tappet roller 9 according to the invention and FIG. 4 a shows an enlarged detail X of FIG. 4.
  • the plunger roller 9 has an outer ring 22 and the bearing pin 17 and between see two bearing needles 23.
  • the plunger roller 9 has a roller width 24 and an outer diameter 26, the quotient of which has the value 1, 2 according to the invention.
  • the contact surface of the triple cam At the periphery of the outer ring 22 is the contact surface of the triple cam.
  • the contact surface can be either cylindrically profiled with or without end profiling or also crowned.
  • the end profiling means a radius adjoining the cylindrical section in each case, so that the cylindrical end profiling combines the advantage of the cylindrical profile with respect to the comparatively small contact pressures with the component tolerance compensating effect of a convex profile.
  • the contact surface width 25 differs from the roller width 24 by the chamfer width 27 of the two chamfers 28, which are provided on the outer edges 29 of the outer ring 22.
  • the chamfer width 27 can z. B. varied by reworking of the chamfers 28 and thus adapted to the respective cam width. To edge bearers too avoid the cam width must always be greater than the contact surface width 25.
  • FIG. 5 shows a view of the tappet roller side of the roller tappet 1.
  • the view shows the plunger roller 9 with the chamfers 28 and the hubs 16 for the non-visible bearing pin 17th
  • the intermediate bottom 10 with a part of the two cylindrical venting and oil return openings 21 can be seen.
  • On the outer circumference of the roller tappet 1 is located on one of the diametrically opposite support sides 30 and in the center plane 31 of the guide pin 6 as rotation of the same.
  • FIG. 6 shows the roller tappet 1 in a perspective view.
  • Whose substantially cylindrical ram housing 8 is retracted or flattened in the region of the hub 16 in order to save weight and increase rigidity.
  • the rotatably mounted bearing pin 17 is arranged, which carries the needle-bearing plunger roller 9.
  • the guide pin 6 On one of the support sides 30 of the plunger housing 8 is the guide pin 6, which is shown in Figure 7 in exploded view and in Figure 8 in the assembled state.
  • the guide pin 6 has a prismatic cross-section, which has a rectangular part 32 and a part-cylindrical part 33.
  • the rectangular part 32 is pressed into a matching rectangular opening 34 of the plunger housing 8.
  • the part-cylindrical part 33 reaches an abutment position on the plunger housing 8 (see FIG. 9) and into an axial alignment which fits to a guide groove 7 shown in FIG.
  • FIG. 9 shows the longitudinal section of an alternative roller tappet 1 '. This has an alternative rotation in the form of a cylindrical pin 35 which engages out of a tappet guide housing 36 in a guide slot 37 of the alternative roller tappet 1 '.
  • the guide slot 37 extends from the roller-near side of an alternative intermediate bottom 10 'to the roller-side end 38 of an alternative tappet housing 8'.
  • FIG. 10 which shows a view of the tappet roller side of the alternative roller bar 1 'of FIG. 9, it can be seen that the cylindrical pin 35 is seated in the tappet guide housing 36 on one of the support sides 30 of the alternative tappet housing 8' and symmetrical to its center plane 31 is arranged.
  • Another anti-rotation device although not shown in the drawing, consists in aligning at least one of the flat surfaces 39 of the hubs 16 shown in FIG. 10 on a guide surface mounted on the tappet guide housing 36.
  • the Verwarsi- insurance primarily serves as an alignment aid of the roller tappet during its assembly in the tappet guide housing 36, while the actual orientation of the roller tappet to the triple cam 2 is done by himself.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rollenstößel (1, 1'), mit einem Stößelgehäuse (8, 8') und einer daran befestigten Stößelrolle (9), der von einem als Dreifachnocken (2) ausgebildeten Mehrfachnocken einer Nockenwelle (3) antreibbar und in einer Stößelführungsbohrung (4) axial geführt ist und der zum querkraftfreien Antrieb eines Pumpenplungers (5) einer Hochdruckkraftstoffpumpe, insbesondere der eines Verbrennungsmotors dient. Eine Steigerung von Belastbarkeit und Lebensdauer des Rollenstößels (1, 1') bei gleicher Einbaulänge desselben wird dadurch erreicht, dass bei konstant bleibendem Außendurchmesser (26) der Stößelrolle (9) deren Rollenbreite (24) vergrößert ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Rollenstößel
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Rollenstößel mit einem Stößelgehäuse und einer daran befestigten Stößelrolle, insbesondere nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
In der DE 197 29 793 A1 ist ein Rollenstößel beschrieben mit einem Stößelgehäuse und einer daran befestigten Stößelrolle, der von einem als Dreifachnocken ausgebildeten Mehrfach nocken einer Nockenwelle antreibbar und in einer Stößelführungsbohrung axial geführt ist und der zum querkraftfreien Antrieb eines Pumpenplungers einer Hockdruckkraftstoffpumpe, insbesondere der eines Verbrennungsmotors dient.
Die Rollenbreite des oben beschriebenen Rollenstößels hängt von der Breite des jeweils zugehörigen Nockens ab. Da diese zur Minimierung seines Materi- al- und Fertigungsaufwands so gering sein soll, wie es dessen Hertzsche Flächenpressung gestattet, verringert sich die dazu passende Breite der Stößelrolle entsprechend. Eine Steigerung von deren Tragkraft und Lebensdauer kann dann nur durch Vergrößerung des Außendurchmessers der Stößelrolle erreicht werden. Dadurch steigt jedoch deren Einbaulänge.
Aufgabe der Erfindung Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Rollenstößel zu schaffen, der durch hohe Belastbarkeit und lange Lebensdauer bei unveränderter Einbaulänge gekennzeichnet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Eine Steigerung der Tragkraft und Lebensdauer des erfindungsgemäßen Rollenstößels bei konstantem Außendurchmesser der Stößelrolle hat den Vorteil, dass die Einbaulänge desselben und davon abhängige Maße unverändert bleiben können. Dadurch hält sich ein gegebenenfalls notwendiger Nachrüstauf- wand am Motor in Grenzen. Die erforderlichen Änderungen beim Verbreitern der Stößelrolle beschränken sich dem gegenüber auf die Stößelrolle selbst.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass das Zahlenverhältnis von Rollenbreite zu Außendurchmesser der Stößelrolle im Bereich von vorzugsweise 0,8 bis 1 ,2 liegt. Diese Zahlen liegen außerhalb des im Stand der Technik üblichen. Sie zeigen damit einen neuartigen Weg zur Leistungssteigerung von Rollenstößeln bei gleich bleibender Einbaulänge derselben.
Ein für die rationelle Fertigung wichtiger Aspekt besteht darin, dass die verbreiterte Stößelrolle auch bei abgesenkten Nockenlasten und verminderten No- ckenbreiten mit unveränderter Rollenbreite, jedoch angepasster Kontaktflächenbreite einsetzbar ist.
Stößelrollen mit gleichem Außendurchmesser und gleicher Rollenbreite sind eine Voraussetzung für gleiche Stößelgehäuse. Da diese Voraussetzung bei maximaler Nockenlast und Nockenbreite und bei sämtlichen kleineren Nockenlasten und Nockenbreiten erfüllt ist, können alle mit der erfindungsgemäßen Stößelrolle ausgerüsteten Stößelgehäuse gleich ausgebildet sein. Ein weiterer Vorteil der gleichen Rollenbreite für sämtliche Nockenlasten liegt in der mit sinkender Nockenlast steigenden Lebensdauer der Rollenstößel.
Für eine rationelle Fertigung von Stößelrollen ist es vorteilhaft, dass die für un- terschiedlich breite Nocken jeweils erforderliche Kontaktflächenbreite der gleich breiten Stößelrolle durch Freinehmungen an den beiden Außenkanten derselben verwirklichbar ist. Während diese Freinehmungen grundsätzlich eine beliebige Kontur aufweisen können, sollen sie aufgrund fertigungstechnischer Aspekte bevorzugt als Fasen mit entsprechender Fasenbreite ausgeführt sein. Die Stößelrollen für unterschiedliche Nockenbreiten sind dadurch zwar nicht gleich, sie können aber aus gleich breiten Grundkörpern, z. B. durch Nacharbeit, hergestellt werden. Dadurch sind Lagerhaltung, Fertigung und Montage bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Rollenstößel vereinfacht.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, dass das hohl- zylindrisch ausgebildete Stößelgehäuse in seinem mittleren Bereich einen Zwischenboden aufweist, dessen Wandstärke im Bereich der des Stößelgehäuses liegt. Die dadurch gegenüber dem Stand der Technik stark reduzierte Masse des Zwischenbodens verringert die Massenkräfte und Fertigungskosten.
Der Zwischenboden weist zwei gleiche, vorzugsweise kreisförmige Entlüftungsund Ölrücklauföffnungen auf, die in dessen Randbereich in einer Mittenebene des Rollenstößels angeordnet sind. Dadurch ist die Einbaulage des Rollenstößels beliebig, wodurch die Variantenzahl gegenüber dem Stand der Technik mit nur einer Belüftungs- und Ölrücklauföffnung verringert wird.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass eine Verdrehsicherung für Rollenstößel vorgesehen ist, die einen prismatischen Führungspin mit einem pilzförmigen Querschnitt aufweist, der ein rechteckiges Teil und ein teilzylindrisches Teil besitzt. Hinzu kommt, dass das Stößelgehäuse in der Mittenebene von einer der Abstützseiten oberhalb der rollennahen Seite des Zwischenbodens eine rechteckige Öffnung aufweist, in die das rechteckige Teil des Führungspins einpressbar ist, bis dessen teilzylindrisches Teil am Außenum- fang des Stößelgehäuses axial ausgerichtet anliegt und in eine passende axiale Führungsnut einer Stößelführungsbohrung mit Bewegungsspiel einführbar ist.
Es bietet Fertigungsvorteile, dass eine alternative Verdrehsicherung einen zy- lindrischen Stift aufweist, der aus einem Stößelführungsgehäuse radial in einen auf einer der Abstützseiten eines alternativen Stößelgehäuses angeordneten Führungsschlitz einragt und dass dieser symmetrisch zur Mittenebene des alternativen Stößelgehäuses angeordnet ist und sich von der rollennahen Seite eines alternativen Zwischenbodens bis zum rollenseitigen Ende des alternativen Stö ßelgehäuses erstreckt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.
Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Rollenstößels in Einbausituation;
Figur 1 a einen Längsschnitt des Rollenstößels von Figur 1 , jedoch mit einem Richtung, Größe und Angriffspunkt aufweisenden Kraftpfeil;
Figur 2 einen Längsschnitt des 90° um seine Längsachse gedrehten Rollenstößels von Figur 1 ;
Figur 3 einen Querschnitt des Rollenstößels von Figur 1 in Höhe der Achse einer Stößelrolle;
Figur 4 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Stößelrolle; Figur 4a ein vergrößertes Detail einer Außenkante der Stößelrolle von Figur 4;
Figur 5 eine Ansicht auf die Stößelrollenseite des erfindungsgemäßen Rollenstößels;
Figur 6 eine perspektivische Darstellung des Rollenstößels von Figur 5;
Figur 7 eine perspektivische Teilansicht eines Stößelgehäuses mit einem Führungspin einer Verdrehsicherung;
Figur 8 einen Teilschnitt durch das Stößelgehäuse von Figur 7 mit montiertem Führungspin;
Figur 9 einen Längsschnitt durch einen alternativen Rollenstößel mit einer alternativen Verdrehsicherung und
Figur 10 eine Ansicht auf die Stößelrollenseite des alternativen Rollenstößels von Figur 9;
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Rollenstößel 1 im Längsschnitt und in seiner Einbausituation dargestellt. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenstößel 1 von einem Dreifachnocken 2 einer im Uhrzeigersinn drehenden Nockenwelle 3 angetrieben und in einer Stößelführungsbohrung 4 axial geführt ist sowie selbst ein Pumpenplunger 5 einer nicht dargestellten Kraftstoffhoch- druckpumpe antreibt. Die beim Antrieb des Rollenstößels 1 entstehenden Querkräfte werden von der Stößelführungsbohrung 4 aufgenommen, so dass der Antrieb des Pum- penplungers 5 querkraftfrei erfolgt.
Ein später beschriebener Führungspin 6 ist in einer Führungsnut 7 der Stößelführungsbohrung 4 axial geführt und sichert den Rollenstößel 1 gegen Verdrehen.
Der Rollenstößel 1 weist ein Stößelgehäuse 8 und eine daran befestigte nadel- gelagerte Stößelrolle 9 auf. Alternativ kann diese jedoch auch gleitgelagert sein.
Das Stößelgehäuse 8 ist im wesentlichen hohlzylindrisch gestaltet. Es wird durch einen Zwischenboden 10 in einen oberen Raum 11 und einen unteren Raum 12 geteilt. Der obere Raum 11 - auch Rollentasche genannt - dient der Unterbringung und Befestigung der Stößelrolle 9, der untere Raum 12 der Unterbringung des Pumpenplungers 5 und seines Federtellers 13.
Die Figur 2 zeigt einen Längsschnitt eines gegenüber Figur 1 um seine Längsachse 14 um 90° gedrehten Rollenstößels 1 , während Figur 3 einen Querschnitt durch den Rollenstößel 1 in Höhe von dessen Stößelrollenachse 15 zeigt. In den Figuren 2 und 3 sind gegenüberliegende Einziehungen im nicht querkraft- beaufschlagten Bereich des oberen Raumes 1 1 erkennbar, die als Naben 16 für einen Lagerbolzen 17 der Stößelrolle 9 ausgebildet sind. Da der Lagerbolzen 17 mit den Naben 16 drehfest verbunden und die Naben 16 mit dem Stößelgehäu- se 8 einstückig ausgebildet sind, besteht eine feste Verbindung zwischen Stößelgehäuse 8 und Stößelrolle 9.
Figur 1 a zeigt einen Längsschnitt des Rollenstößels 1 von Figur 1 mit einem Kraftpfeil 18, der die Nockenantriebskraft nach Größe und Richtung darstellt und dessen Angriffspunkt 19 unterhalb einer Oberkante 20 des Stößelgehäuses 8 angeordnet ist. Dadurch werden das Kippmoment und die Querkraft, die von dem Rollenstößel 1 aufzunehmen sind, vermindert. Im Zwischenboden 10 sind zwei gleiche und kreisförmige Entlüftungs- und Öl- rücklauföffnungen 21 vorgesehen, die unabhängig von der Einbaulage der Rollenstößel 1 wirksam sind und dadurch keine zusätzlichen Ausführungsvarianten erfordern.
Aus den Figuren 1 , 1 a, 2 und 3 ist ersichtlich, dass aufgrund der Wandstärken von Stößelgehäuse 8, Zwischenboden 10 und Naben 16 sowie durch die gewählten Übergangsradien zwischen diesen ein im Vergleich zum Stand der Technik geringerer Material-, und Fertigungsaufwand erforderlich ist.
In Figur 4 sind eine erfindungsgemäße Stößelrolle 9 und in Figur 4a eine vergrößerte Einzelheit X der Figur 4 dargestellt.
Die Stößelrolle 9 weist einen Außenring 22 und den Lagerbolzen 17 sowie zwi- sehen beiden Lagernadeln 23 auf. Die Stößelrolle 9 besitzt eine Rollenbreite 24 und einen Außendurchmesser 26, deren Quotient den erfindungsgemäßen Wert 1 ,2 aufweist.
Am Umfang des Außenringes 22 befindet sich die Kontaktfläche des Dreifach- nockens. Die Kontaktfläche kann in Abhängigkeit der spezifischen Einbaubedingungen des Rollenstößels 1 entweder zylindrisch mit oder ohne Endprofilie- rung oder auch ballig profiliert sein. Unter der Endprofilierung ist dabei ein sich an den zylindrischen Abschnitt jeweils anschließender Radius zu verstehen, so dass die zylindrische Endprofilierung den Vorteil des zylindrischen Profils hin- sichtlich der vergleichsweise kleinen Kontaktpressungen mit der Bauteiltoleranzen ausgleichenden Wirkung eines balligen Profils kombiniert.
Die Kontaktflächenbreite 25 unterscheidet sich von der Rollenbreite 24 durch die Fasenbreite 27 der beiden Fasen 28, die an den Außenkanten 29 des Au- ßenrings 22 vorgesehen sind. In Figur 4a ist nur eine der beiden Fasen 28 dargestellt. Die Fasenbreite 27 kann z. B. durch Nacharbeit der Fasen 28 variiert und damit der jeweiligen Nockenbreite angepasst werden. Um Kantenträger zu vermeiden muss die Nockenbreite stets größer als die Kontaktflächenbreite 25 sein.
In Figur 5 ist eine Ansicht der Stößelrollenseite des Rollenstößels 1 dargestellt. Die Ansicht zeigt die Stößelrolle 9 mit den Fasen 28 und die Naben 16 für den nicht sichtbaren Lagerbolzen 17.
Neben der Stößelrolle 9 ist der Zwischenboden 10 mit einem Teil der beiden zylindrischen Entlüftungs- und Ölrücklauföffnungen 21 erkennbar. Am Außen- umfang des Rollenstößels 1 befindet sich auf einer der diametral gegenüberliegenden Abstützseiten 30 und in dessen Mittenebene 31 der Führungspin 6 als Verdrehsicherung desselben.
Figur 6 zeigt den Rollenstößel 1 in perspektivischer Darstellung. Dessen im wesentlichen zylindrisches Stößelgehäuse 8 ist im Bereich der Naben 16 zwecks Gewichtseinsparung und Steifigkeitserhöhung eingezogen bzw. abgeflacht. Dort ist der verdrehfest gelagerte Lagerbolzen 17 angeordnet, der die nadelgelagerte Stößelrolle 9 trägt.
Auf einer der Abstützseiten 30 des Stößelgehäuses 8 befindet sich der Führungspin 6, der in Figur 7 in Explosionsdarstellung und in Figur 8 in montiertem Zustand gezeigt ist. Der Führungspin 6 besitzt einen prismatischen Querschnitt, der ein rechteckiges Teil 32 und ein teilzylindrisches Teil 33 aufweist. Das rechteckige Teil 32 wird in eine dazu passende rechteckige Öffnung 34 des Stößelgehäuses 8 gepresst. Dadurch gelangt das teilzylindrische Teil 33 in eine Anlageposition am Stößelgehäuse 8 (siehe Figur 9) und in eine axiale Ausrichtung, die zu einer in Figur 1 dargestellten Führungsnut 7 passt.
Figur 9 zeigt den Längsschnitt eines alternativen Rollenstößels 1 '. Dieser weist eine alternative Verdrehsicherung in Gestalt eines zylindrischen Stifts 35 auf, der aus einem Stößelführungsgehäuse 36 heraus in einen Führungsschlitz 37 des alternativen Rollenstößels 1 ' eingreift. Der Führungsschlitz 37 erstreckt sich von der rollennahen Seite eines alternativen Zwischenbodens 10' bis zum rol- lenseitigen Ende 38 eines alternativen Stößelgehäuses 8'.
Aus Figur 10, die eine Ansicht auf die Stößelrollenseite des alternativen Rollen- stößeis 1 ' von Figur 9 zeigt, ist ersichtlich, dass der zylindrische Stift 35 im Stößelführungsgehäuse 36 sitzend auf einer der Abstützseiten 30 des alternativen Stößelgehäuses 8' und symmetrisch zu dessen Mittenebene 31 angeordnet ist.
Eine weitere, wenn auch zeichnerisch nicht dargestellte Verdrehsicherung be- steht darin, zumindest eine der in Figur 10 gezeigten Planflächen 39 der Naben 16 an einer am Stößelführungsgehäuse 36 angebrachten Führungsfläche auszurichten. Wie auch bei den vorgenannten Verdrehsicherungsarten brauchen dabei nur moderate Anforderungen an die Präzision der radialen Ausrichtung sowie des Verdrehspiels des Rollenstößels gestellt werden, da die Verdrehsi- cherung in erster Linie als Ausrichtungshilfe des Rollenstößels bei dessen Montage in das Stößelführungsgehäuse 36 dient, während die eigentliche Ausrichtung des Rollenstößels zum Dreifachnocken 2 durch diesen selbst erfolgt.
Bezugszeichenliste
1 Rollenstoßel r alternativer Rollenstößel
2 Dreifachnocken
3 Nockenwelle
4 Stößelführungsbohrung
5 Pumpenplunger
6 Führungspin
7 Führungsnut
8 Stößelgehäuse
8' alternatives Stößelgehäuse
9 Stößelrolle
10 Zwischenboden
10' alternativer Zwischenboden
11 oberer Raum
12 unterer Raum
13 Federteller
14 Längsachse
15 Stößelrollenachse
16 Nabe
17 Lagerbolzen
18 Kraftpfeil
19 Angriffspunkt
20 Oberkante
21 Entlüftungs- und Ölrücklauföffnung
22 Außenring
23 Lagernadeln
24 Rollenbreite
25 Kontaktflächenbreite
26 Außendurchmesser
27 Fasenbreite
28 Fase Außenkante
Abstützseite
Mittenebene rechteckiges Teil teilzylindrisches Teil rechteckige Öffnung zylindrischer Stift
Stößelführungsgehäuse
Führungsschlitz rollenseitiges Ende
Planfläche

Claims

Patentansprüche
1. Rollenstößel (1 , V), mit einem Stößelgehäuse (8, 8') und einer daran befestigten Stößelrolle (9), der von einem als Dreifachnocken (2) ausgebilde- ten Mehrfach nocken einer Nockenwelle (3) antreibbar und in einer Stößelführungsbohrung (4) axial geführt ist und der zum querkraftfreien Antrieb eines Pumpenplungers (5) einer Hockdruckkraftstoffpumpe, insbesondere der eines Verbrennungsmotors dient, dadurch gekennzeichnet, dass Tragkraft und Lebensdauer des Rollenstößels (1 , 1 ') bei vorzugsweise konstant bleibendem Außendurchmesser (26) der Stößelrolle (9) durch
Verbreitern derselben gesteigert sind.
2. Rollenstößel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zahlenverhältnis von Rollenbreite (24) zu Außendurchmesser (26) der Stößel- rolle (9) im Bereich von vorzugsweise 0,8 bis 1 ,2 liegt.
3. Rollenstößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verbreiterte Stößelrolle (9) auch bei abgesenkten Nockenlasten und verminderten Nockenbreiten mit unveränderter Rollenbreite (24), jedoch ange- passter Kontaktflächenbreite (25) einsetzbar ist.
4. Rollenstößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die für unterschiedlich breite Nocken jeweils erforderliche Kontaktflächenbreite (25) der Stößelrolle (9) durch Fasen (28) entsprechender Fasenbreite (27) an den beiden Außenkanten (29) derselben verwirklichbar ist.
5. Rollenstößel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das hohl- zylindrisch ausgebildete Stößelgehäuse (8, 8') in seinem mittleren Bereich einen Zwischenboden (10, 10') aufweist, dessen Wandstärke im Bereich der des Stößelgehäuses (8, 8') liegt.
6. Rollenstößel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwi- schenboden (10, 10') zwei gleiche, vorzugsweise kreisförmige Entlüftungsund Ölrücklauföffnungen (21 ) aufweist, die in dessen Randbereich und in einer Mittenebene (31 ) des Rollenstößels (1 , 1 ') angeordnet sind.
7. Rollenstößel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehsicherung für den Rollenstößel (1 ) vorgesehen ist, die einen prismatischen Führungspin (6) mit einem pilzförmigen Querschnitt aufweist, der ein rechteckiges Teil (32) und ein teilzylindrisches Teil (33) besitzt.
8. Rollenstößel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stößelgehäuse (8) in der Mittenebene (31 ) von einer der Abstützseiten (30) oberhalb der rollennahen Seite des Zwischenbodens (10) eine rechteckige Öffnung (34) aufweist, in die das rechteckige Teil (32) des Führungspin (6) einpressbar ist, bis dessen teilzylindrisches Teil (33) am Außenumfang des Stößelgehäuses (8) axial ausgerichtet anliegt und in eine passende axiale Führungsnut (7) einer Stößelführungsbohrung (4) mit Bewegungsspiel einführbar ist.
9. Rollenstößel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine al- ternative Verdrehsicherung einen zylindrischen Stift (35) aufweist, der aus einem Stößelführungsgehäuse (36) radial in einen auf einer der Abstützseiten (30) eines alternativen Stößelgehäuses (8') angeordneten Führungsschlitzes (37) einragt.
10. Rollenstößel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschlitz (37) symmetrisch zur Mittenebene (31 ) des alternativen Stößelgehäuses (8') angeordnet ist und sich von der rollennahen Seite eines alternativen Zwischenbodens (10') bis zum rollenseitigen Ende (38) des alternativen Stößelgehäuses (8') erstreckt.
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