WO2016058736A1 - Kraftstoffpumpe - Google Patents

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WO2016058736A1
WO2016058736A1 PCT/EP2015/069167 EP2015069167W WO2016058736A1 WO 2016058736 A1 WO2016058736 A1 WO 2016058736A1 EP 2015069167 W EP2015069167 W EP 2015069167W WO 2016058736 A1 WO2016058736 A1 WO 2016058736A1
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pump
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Thomas Schmidbauer
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Continental Automotive Gmbh
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    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
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    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8015—Provisions for assembly of fuel injection apparatus in a certain orientation, e.g. markings, notches or specially shaped sleeves other than a clip

Definitions

  • the present invention relates to a fuel pump to ⁇ least comprising: a pump piston, a cam shaft having at least one cam, a disposed between the pump piston and the cam roller plunger having a plunger body and a thereto rotatably supported roller, said pump piston and movements of the tappet body with respect to in parallel to the piston longitudinal center line directions terrorismsgekop ⁇ pelt, wherein the roller is in contact with the cam, wherein a geometric reference line, which extends the piston longitudinal ⁇ centerline rectilinear, the geometric axis of rotation of the roller intersects, and wherein said Plunger body has a parallel to the reference line ram body longitudinal centerline.
  • Such fuel pumps are used for example as force ⁇ high-pressure fuel pump for fuel injection systems of internal combustion engines.
  • the role of the roller tappet abuts the peripheral surface of the cam.
  • the plunger is movably received in its tappet body in directions parallel to the tappet body longitudinal centerline in a tappet body guide.
  • the roller tappet is reciprocated in directions opposite and parallel to its tappet body longitudinal centerline.
  • the geometric axis of rotation of the camshaft is the imaginary line around which the camshaft rotates exclusively.
  • Pressure phase is located at a suction phase in the so-called. Top dead center.
  • Radial piston pump is known per se, wherein in such known fuel pumps the
  • Plunger body longitudinal center line and the reference line lie on a common geometric straight lines.
  • a line load which depends inter alia on the pressure force exerted by means of a supported against the housing of the fuel pump compression spring on the roller tappet.
  • the load acting on the roller in the contact zone line load is not always constant over the length of the contact zone in operation, but can, for example, due to low shape and / or
  • Position deviations regarding the center of the roll should be distributed unequally. Then results on the roll center, ie related to the position at the half roll length unbalanced Kraftein ⁇ line in the role. This can cause a torque about a torque axis perpendicular to the geometric axis of rotation of the roller.
  • an asymmetrical introduction of force via the roller contact in particular when rolling over top dead center, but also when rolling over bottom dead center, may under certain circumstances cause the tappet body to rotate about its tappet body longitudinal center line if no rotation lock is provided. Rotation of the plunger body may block and eventually destroy the pump drive.
  • the plunger body has a rectangular cross-section. It is also known that the plunger body has a round basic shape in cross-section, but at the outer edge of a radial projection is formed which forms a positive rotation with a recess in the housing-fixed plunger body guide. Again, this is considered to be disadvantageous in terms of design effort and cost.
  • the invention has the object, advantageously further develop a fuel pump of the type mentioned.
  • the aim is a rotation of the tappet body in a simple and cheap way entge ⁇ genzu merge.
  • the object is achieved by the invention initially and essentially in conjunction with the features that the ram longitudinal body center line in a projection view oriented parallel to the geometric axis of rotation of the roller runs at a lateral distance from the geometric reference line.
  • the invention proposes to offset in contrast to the prior art, the plunger body longitudinal center line and thus the, preferably circular, cross-sectional outer contour of the plunger body in or against the direction of rotation of the cam or the drive shaft (in the direction perpendicular to the reference line).
  • neither the roller nor the camshaft are added to the pum ⁇ penkolben.
  • Tappet body longitudinal center line offset in said Russianionsbe ⁇ trachtung by a distance lateral to the running in the extension of the piston longitudinal centerline reference line acts by a frictional connection to the line of contact between roller and cam a, in particular to the line of contact of roller and cam parallel, opposing force that said with the Distance a gennavmoment forms. This counteracts an undesirable torque generated by an external asymmetrical introduction of force, as a result of which rotation of the tappet body can be prevented.
  • roller tappet from this desired rotational position prevents or at least made difficult.
  • the invention is based on the fundamentally novel idea to replace the known positive rotation of the plunger body by a non-positive rotation.
  • the invention advantageously makes it possible that manufacturing tolerances need not be unnecessarily restricted.
  • Another advantage is seen in the fact that the cost of a geometric, form ⁇ conclusive anti-rotation on the roller tappet can be omitted.
  • a cylindrical bore is sufficient as a longitudinal guide for the tappet body without additional, elaborate groove or other devices. It has also been found that the desired rotational position of the tappet body is stabilized in positions of the roller between the two dead centers by then acting on the roller at the contact zone to the cam a also directed transversely to the contact normal direction of line load.
  • the contact zone between the cam and roller is laterally spaced from the ram body longitudinal centerline. At top dead center, the distance between the roller and the geometric axis of rotation of the camshaft is maximum. At bottom dead center, this distance is minimal.
  • the contact zone comprises the geometric contact line between the roller and the cam and in particular a narrow zone enclosing the geometric contact line
  • the so-called geometric reference line intersects the geometric axis of rotation of the camshaft.
  • the geometric axis of rotation of the roller is perpendicular to the reference line.
  • the geometric axis of rotation of the camshaft is perpendicular to the reference line.
  • the ram body longitudinal center line in the projection view is on that side of the reference line which is in front of the reference line with respect to the circumferential direction of movement of the cam selected in the contact area of cam and roller for operation.
  • the reference line is made ⁇ continuously from the so-called lengthening the piston longitudinal center line, in other words, the tappet body longitudinal center line.
  • the tappet ⁇ body longitudinal center line is located in the projection view on the side of the reference line lying in terms of the contact portion of cam and roll selected for the operation of peripheral movement direction of the cam behind the reference line.
  • the fuel pump comprises a cylinder space into which the pump piston projects and relative to which the pump piston can be reciprocated in a direction parallel to the piston longitudinal center line when the camshaft is rotated by means of the roller tappet.
  • the pump piston in the cylinder chamber in this Directions is longitudinally displaceable.
  • the tappet body is guided in to the tappet body longitudinal centerline pa ⁇ rallelen directions movable in a plunger guide body.
  • a guide surface formed on the plunger it is considered to be advantageous for a guide surface formed on the plunger to lie on or radially within an inner cylindrical envelope surface, that a guide surface of the plunger body guide formed in a recess of the plunger body guide lies on or radially outside an outer cylindrical envelope surface and that the diameter of the inner envelope surface smaller than that
  • Diameter of the outer envelope is.
  • the cylindrical envelope surface of the guide surface of the ram is concentric with the ram body longitudinal centerline. It is preferred that the guide surface of the tappet body and / or that the guide surface of the tappet body guide extend at least in sections or as a whole in a cylindrical manner. It is considered appropriate (i.e., not necessary) that the diameter of the inner envelope surface and the diameter of the outer envelope surface be matched to provide a clearance fit or a transition fit between the tappet body and the tappet guide.
  • the outer guide surface of the plunger and the inner guide surface of the plunger body guide each extend continuously cylindrical along its entire circumference around the plunger body longitudinal centerline. This allows a particularly simple production.
  • the inwardly facing Füh ⁇ tion surface can be generated by introducing a cylindrical bore in the plunger body.
  • the outwardly facing guide surface can be made on the plunger body by means of simple turning.
  • the piston longitudinal center line rectilinearly extending reference line and the plunger body longitudinal centerline lie in a common geometric plane, which extends perpendicular to the geometric axis of rotation of the camshaft he ⁇ .
  • the plunger body is supported by a compression spring against the housing of the fuel pump adjacent to a cylinder space cooperating with the pump piston and the pump piston in leading away from the cylinder chamber, is supported parallel to the piston longitudinal center line direction against the plunger body.
  • the fuel pump is a high-pressure fuel pump that is suitable and in particular adapted for this, fuel at a pressure of more than 100 bar, in particular at a pressure between 150 and 250 bar, or at a pressure of more than 1000 bar, in particular to compress pressure between 1500 and 2500 bar.
  • it may be a gasoline injection pump or a diesel injection pump for the engine of a motor vehicle. It is understood, however, that fuel pumps according to the invention can also be used for other purposes.
  • the pump piston has an outer guide surface, which forms a longitudinal guide with an inner guide ⁇ surface of a pump piston guide in the direction of the piston longitudinal center line.
  • the outer Füh ⁇ approximately surface of the pump piston and the inner guide ⁇ surface of the pump piston guide along their respective entire circumference concentric and cylindrical about the piston benlteilsstoffline.
  • FIG. 1 schematically simplified in a longitudinal section components and their arrangement in a known fuel pump
  • FIG. 1a is a sectional view along section line 1a-1a according to FIG. 1 of a first known form-locking rotation lock for the tappet body
  • FIG. 1 is a sectional view along section line 1a-1a according to FIG. 1 of a first known form-locking rotation lock for the tappet body
  • FIG. 1b in a sectional view comparable to FIG. 1, la alternative second known form-locking Ver ⁇ rotation lock for the plunger body;
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section of simplified components and their arrangement in a fuel pump according to the invention according to a preferred embodiment
  • FIG. 2a shows a sectional view along sectional plane IIa-IIa of Figure 2, with the omission of the compression spring and in Fig. 2a deviating scale.
  • FIG. 2b schematically and in comparison to FIG. 2a, in a somewhat different size, a plan view of the roller with a symmetrical line load acting on it at its dashed line of contact with the cam;
  • Fig. 2c schematically and in comparison to Fig. 2a in a slightly different size, a plan view of the roller with an indicated at its dashed line of contact with the cam acting on them unbalanced line load and
  • Fig. 2d is a schematic plan view of a longitudinal section of the roller with the roller in its rotational position stabilizing counterforce and the resulting counter torque.
  • the fuel pump 1 'comprises a pump piston 2', whose longitudinal direction in the direction of the upper end 3 ' a cylinder room protrudes.
  • the roller tappet 7 ' is arranged between the pump piston 2' and the cam 6 '.
  • the roller tappet 7 ' is coupled to the pump piston 2' in a manner not shown in Figure 1, so that both components perform the same movements parallel to the piston longitudinal center line 10 '.
  • the plunger body 8 ' extends along a central plunger body longitudinal center line 13' that is central to it.
  • the plunger body longitudinal center line 13' on a geometric reference line 20 ' which extends the piston ⁇ longitudinal center line 10' in a straight line.
  • the piston longitudinal center line 10' and the plunger body longitudinal center line 13 'on a ge ⁇ common line extend the piston longitudinal center line 10' and the plunger body longitudinal center line 13 'on a ge ⁇ common line.
  • the plunger body 8 ' is in parallel to the plunger body longitudinal centerline 13' parallel directions, so in Figure 1 up and down, movably in a Stumbleel stresses- guide 14 'added. This may be part of a housing 15 'of the fuel pump 1'.
  • the plunger body 8 'and the plunger body guide 14' together form a positive rotation about the ram body longitudinal centerline 13 'from.
  • the circular, moreover, at its outer cross-sectional tappet body 8 ' has a radial projection 16' of '17 extending groove' with respect to the tappet body guide 14 'adopted in a parallel to the StumbleelSysteml Kunststoffsmit ⁇ telline 13 ,
  • the 18 'matching direction of rotation of the cam 6' is denoted by 19 '.
  • FIG. 1b shows a variant of FIG. 1a known in the prior art.
  • a Positive rotation is formed there by the fact that in the plunger body guide 14 'radially inwardly projecting pin 21' in a parallel to the longitudinal direction Plunger body longitudinal line 13 'extending groove 22' in the plunger body 8 'protrudes.
  • FIGS. 2 to 2d a preferred exemplary embodiment of a fuel pump 1 according to the invention is schematically presented in simplified form.
  • the same reference numerals are selected for components that correspond to those of Figures 1 to lb, but omitted to distinguish the in Figures 1 to lb the numbers trailing stroke (') in Figures 2 to 2d.
  • the fuel pump 1 comprises a pump piston 2, the upper end 3 of which projects in the direction of the direction into a cylinder space 23.
  • the boundary wall 24 of the cylinder chamber 23 may be, for example, Be ⁇ part of the housing 15 of the fuel pump 1 or be firmly connected to the housing 15.
  • In the vicinity of the front end opens into the cylinder chamber 23 a fluidically connected to a fuel tank 25 inlet line 26 for fuel, in which an intake valve 27 is arranged as an inlet valve. This is open when the pressure in the cylinder chamber 23 during the suction phases, the pressure in the fuel tank 25 by a certain pressure difference below.
  • an outlet 28 which leads, for example, to a (not shown in Figure 2 with Darge ⁇ set) high pressure accumulator an injection system for an internal combustion engine.
  • a pressure valve 29 is arranged as an outlet valve. This is open during pressure phases when the fuel pressure in the cylinder chamber 23 exceeds a certain pressure.
  • the fuel pump has a camshaft 4, which has a central shaft 5 and at least the one shown in Figure 2, rotatably on it (ie, not rotatable relative to the shaft 5) mon ⁇ oriented cam 6.
  • the fuel pump 1 comprises a roller tappet 7. This has a plunger body 8 and a manner not shown in detail about a central geometric (ie imaginary linear) axis of rotation 11 rotatably held roller 9.
  • the plunger body 8 has on its side facing away from the pump piston 2, that is in the view of Figure 1 lower, a recess 30 for captive and thereby rotatable about its cross-sectional center or about its geometric axis of rotation 11 receiving the roller 9.
  • the recess 30 has to a radially inwardly facing bearing surface 31 which extends in the visible in Figure 1 cross-section along a circular contour, namely, to prevent falling out of the roller 9 down, along a circumferential angle of more than 180 degrees.
  • the diameter of said circular contour is slightly larger than the outer diameter of the roller 9, so that the roller 9 is rotatably supported.
  • the diameters are selected such that a small gap 32 shown in simplified form in FIG. 2 only results, into which fuel penetrates during operation and causes a lubrication or plain bearing of the roller 9, in particular hydrodynamic.
  • the roller tappet 7 is arranged between the pump piston 2 and the cam 6.
  • the roller shaft 7 is coupled in terms of movement to the pump piston 2, so that both components with respect to the two parallel to the piston longitudinal centerline 10 Rich ⁇ obligations run (back and forth) synchronous (insofar same) movements.
  • the pump piston is also in the sectional plane of Figure 2, but is shown without hatching. In the shown
  • the plunger body 8 is supported in the direction away from the cam 5, to the ram body longitudinal centerline parallel direction against a compression spring 33 from. This is supported in the same direction against the cylinder chamber 23 adjacent housing 15 of the fuel pump 1.
  • the compression spring 33 is dimensioned so that it is in any possible position of the plunger body 8 under a spring pressure force and thus pushes the plunger body 8 in the direction of the cam 6.
  • the plunger body 8 is supported by means of a spring plate 34 on the compression spring 33.
  • the spring plate 34 is disposed between the compression spring 33 and a front bottom of a bore 35 formed in the plunger body 8.
  • the piston longitudinal center line 10 extends centrally through the pump piston 2.
  • the plunger body 8 extends along its central longitudinal ram body center line 13. It is movably received in a ram body guide 14 in directions parallel to the ram body longitudinal center line 13 ', ie upwards and downwards in FIG , This is only partially shown in Figure 2 and in the example also part of the housing 15 of the fuel pump 1, in which the cylinder chamber 23 is formed.
  • Figure 2 shows a geometric or imaginary reference line 20, which extends the piston longitudinal center line 10 in a straight line to the cam 6 and which intersects the geometric axis of rotation 11 of the roller 9.
  • the reference line 20 also intersects the geometric axis of rotation 38 of the cam 6.
  • the plunger longitudinal body line 13 and the reference line 20 are in a common, corresponding to the plane of Figure 2 and the geometric Rotary axis 38 of the camshaft 4 are perpendicular geo ⁇ metric plane (see Figure 2a). This corresponds to the desired unrotated alignment of the roller tappet 7.
  • the plane in which the ram body longitudinal center line 13 and the reference line 20 are also perpendicular to the geo ⁇ metric axis of rotation 11 of the roller 9.
  • the plunger body longitudinal center line 13 at a lateral distance a from the geometric reference line 20 is outside the perpendicular to the geometric axis of rotation 38 of the camshaft 4 and leading through the reference line 20 level.
  • the plunger body longitudinal center line 13 (different from the example shown in Figures 2 and 2a ) is outside the perpendicular to the geometric axis of rotation 38 of the camshaft 4 and leading through the reference line 20 level.
  • the projection view in turn is oriented so that the ram body longitudinal center line 13 extends at a lateral distance a from the geometric reference line 20.
  • the two lines 13 and 20 projected in a common viewing plane.
  • the ram body ⁇ longitudinal center line 13 in the projection view on that side of the reference line 20, with respect to the in the contact zone 37 of cam 6 and roller 9 for the operation selected circumferential movement direction (this is in Figure 2 at the same time indicated by the direction of rotation arrow 19) of the cam 6 in front of Be ⁇ zugsline 20 is located.
  • the plunger body 8 has on the outside a guide surface 41, which extends in total zy ⁇ lindrisch.
  • a guide surface 41 which extends in total zy ⁇ lindrisch.
  • the guide surface 42 is also generally cylindrical. Consequently, the plunger body 8 and the plunger body guide 14 do not form a positive connection with each other in the rotational direction about the plunger body longitudinal center line 13.
  • the pump piston 2 and formed to its longitudinally displaceable guide in the housing 15 pump piston guide (in the example is the wall of the cylinder chamber 23) each have zy ⁇ - cylindrical guide surfaces, so that the pump piston 2 and the housing 15 is no positive connection in the direction of rotation about the piston longitudinal center line 10.
  • FIGS. 2 a and 2 b schematically illustrate by way of example two different distributions of the line load acting on the roller 9 in the contact zone to the cam 6 along the length of the contact zone 37. In the example of Figure 2b acts along the contact zone with respect to the roller center 39 of the roller 9 symmetrical line load 40.
  • the torque M12 could, without countermeasure in the upper and in the bottom dead center of the roller 9, cause an undesired rotation of the tappet body 8 about the tappet body longitudinal center line 13.
  • a rotation of the roller 9 oriented in the direction of the arrow by M 12 would however cause a counter-torque M 3 directed counter to the torque M 12.
  • the simplified graph in FIG. 2d shows that a counterforce F3 caused by the frictional connection at the line contact of the contact zone 37 acts with a lever arm of the length of the lateral spacing a about the ram longitudinal axis 13, resulting in the counter torque M3.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe (1), zumindest umfassend: einen Pumpenkolben (2), eine Nockenwelle (4), die zumindest einen Nocken (6) aufweist, einen zwischen dem Pumpenkolben (2) und der Nocke (6) angeordneten Rollenstößel, der einen Stößelkörper (8) und eine daran drehbar gehaltene Rolle (9) aufweist, wobei der Pumpenkolben (2) und der Stößelkörper (8) bezüglich Bewegungen in zu der Kolbenlängsmittellinie (10) parallelen Richtungen bewegungsgekoppelt sind, wobei sich die Rolle (9) in Kontakt zu dem Nocken (6) befindet, wobei eine geometrische Bezugslinie (20), welche die Kolbenlängsmittellinie (10) geradlinig verlängert, die geometrische Drehachse (11) der Rolle (9) schneidet, und wobei der Stößelkörper (8) eine zu der Bezugslinie (20) parallele Stößelkörperlängsmittellinie (13) besitzt. Zur vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Stößelkörperlängsmittellinie (13) in einer zu der geometrischen Drehachse (11) der Rolle (9) parallel orientierten Projektionsbetrachtung in seitlichem Abstand (a) von der geometrischen Bezugslinie (20) verläuft.

Description

Beschreibung Kraftstoffpumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe, zu¬ mindest umfassend: einen Pumpenkolben, eine Nockenwelle, die zumindest einen Nocken aufweist, einen zwischen dem Pumpenkolben und der Nocke angeordneten Rollenstößel, der einen Stößelkörper und eine daran drehbar gehaltene Rolle aufweist, wobei der Pumpenkolben und der Stößelkörper bezüglich Bewegungen in zu der Kolbenlängsmittellinie parallelen Richtungen bewegungsgekop¬ pelt sind, wobei sich die Rolle in Kontakt zu dem Nocken befindet, wobei eine geometrische Bezugslinie, welche die Kolbenlängs¬ mittellinie geradlinig verlängert, die geometrische Drehachse der Rolle schneidet, und wobei der Stößelkörper eine zu der Bezugslinie parallele Stößelkörperlängsmittellinie besitzt.
Derartige Kraftstoffpumpen werden zum Beispiel als Kraft¬ stoffhochdruckpumpen für Kraftstoff-Einspritzsysteme von Verbrennungsmotoren verwendet. Die Rolle des Rollenstößels liegt an der umfangsseitigen Oberfläche des Nockens an. Der Stößel ist an seinem Stößelkörper in zu der Stößelkörperlängsmittellinie parallelen Richtungen beweglich in einer Stößelkörperführung aufgenommen. Wenn sich die Nockenwelle im Betrieb um ihre geometrische (d. h. gedachte linienhafte) Drehachse dreht, wird der Rollenstößel in den zu seiner Stößelkörperlängsmittellinie parallelen, zueinander entgegengesetzten Richtungen hin- und herbewegt. Bei der geometrischen Drehachse der Nockenwelle handelt es sich um die gedachte Linie, um die die Nockenwelle sich ausschließlich dreht.
Solange sich bei der Drehung des Nockens der Abstand zwischen der Kontaktzone Rolle/Nocken und der geometrischen Drehachse der Nockenwelle verkleinert, wird der Pumpenkolben, in der Regel unterstützt von einer Druckfeder, während der sog. Saugphase aus der Pumpkammer zurückgezogen, wodurch er einen sog. Ansaughub ausführt. Während sich andererseits bei der Drehung des Nockens der Abstand zwischen der Kontaktzone Rolle/Nocken und der geometrischen Drehachse der Nockenwelle vergrößert, wird der Pumpenkolben mittels des Stößelkörpers während der sog.
Druckphase mit seinem einen Längsende voran in den Zylinderraum des Pumpenkolbens hinein bewegt, wobei er einen sog. Komp- ressionshub ausführt. Jeweils am Übergang von einer Saugphase zu einer Druckphase befindet sich die Rolle in dem sog. unteren Totpunkt, während sie sich bei jedem Übergang von einer
Druckphase zu einer Saugphase in dem sog. oberen Totpunkt befindet. Dieses Prinzip einer sog. Radialkolbenpumpe ist an sich bekannt, wobei bei solchen bekannten Kraftstoffpumpen die
Stößelkörperlängsmittellinie und die Bezugslinie auf einer ihnen gemeinsamen geometrischen Geraden liegen.
Zwischen der Rolle und dem Nocken wirkt in der Kontaktzone eine Streckenlast, die unter anderem von der Druckkraft abhängt, die mittels einer gegen das Gehäuse der Kraftstoffpumpe abgestützten Druckfeder auf den Rollenstößel ausgeübt wird. Die in der Kontaktzone auf die Rolle wirkende Streckenlast ist im Betrieb nicht immer über die Länge der Kontaktzone hinweg konstant, sondern kann bspw. schon aufgrund geringer Form- und/oder
Lageabweichungen bzgl. der Rollenmitte ungleich verteilt sein. Dann resultiert eine auf die Rollenmitte, d.h. auf die Position bei der halben Rollenlänge bezogene unsymmetrische Kraftein¬ leitung in die Rolle. Dies kann ein Drehmoment um eine zu der geometrischen Drehachse der Rolle senkrechte Drehmomentachse bewirken. Bei im Stand der Technik bekannten Kraftstoffpumpen kann eine unsymmetrische Krafteinleitung über den Rollenkontakt besonders beim Überrollen des oberen Totpunktes, jedoch auch beim Überrollen des unteren Totpunktes, unter Umständen bewirken, dass der Stößelkörper sich um seine Stößelkörperlängsmittellinie dreht, wenn keine Verdrehsicherung vorgesehen ist. Eine Drehung des Stößelkörpers kann den Pumpenantrieb blockieren und schließlich zerstören. Im Stand der Technik wurde, um ein Verdrehen des Stößelkörpers zu verhindern, versucht, jegliche unsymmetrische Krafteinleitung insbesondere durch Einschränken der Herstellungstoleranzen zu vermeiden. Dies bedeutet aber einen hohen Aufwand und hohe Kosten. Daher sind Kraftstoffpumpen bekannt, die, um eine Verdrehung des Stößelkörpers zu verhindern, formschlüssige Verdrehsicherungen besitzen. Zum Beispiel besitzt der Stößelkörper einen rechteckigen Querschnitt. Bekannt ist auch, dass der Stößelkörper im Querschnitt eine runde Grundform besitzt, an deren Außenrand aber ein radialer Vorsprung ausgebildet ist, der mit einer Vertiefung in der gehäusefesten Stößelkörperführung eine formschlüssige Verdrehsicherung bildet. Auch dies wird hinsichtlich des konstruktiven Aufwands und der Kosten als nachteilig empfunden. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffpumpe der eingangs genannten Art vorteilhaft weiterzubilden. Insbesondere wird angestrebt, einer Verdrehung des Stößelkörpers auf einfache und preiswerte Weise entge¬ genzuwirken .
Die Aufgabe wird von der Erfindung zunächst und im Wesentlichen in Verbindungen mit den Merkmalen gelöst, dass die Stößel- körperlängsmittellinie in einer zu der geometrischen Drehachse der Rolle parallel orientierten Projektionsbetrachtung in seitlichem Abstand von der geometrischen Bezugslinie verläuft. Die Erfindung schlägt vor, im Gegensatz zum Stand der Technik die Stößelkörperlängsmittellinie und somit die, vorzugsweise kreisrunde, Querschnittsaußenkontur des Stößelkörpers in oder gegen die Drehrichtung der Nocken- bzw. der Antriebswelle (in zu der Bezugslinie senkrechter Richtung) zu versetzen . Vorzugsweise werden dabei weder die Rolle noch die Nockenwelle zum Pum¬ penkolben versetzt. Es wurde gefunden, dass bei einer solchen grundsätzlich geänderten Lage des Stößelkörpers relativ zu der Bezugslinie einer Verdrehung des Stößelkörpers ein Gegen- drehmoment entgegenwirkt, welches das durch eine unerwünschte unsymmetrische äußere Krafteinleitung bewirkte Drehmoment teilweise oder sogar vollständig aufheben kann. Ist die
Stößelkörperlängsmittellinie in der besagten Projektionsbe¬ trachtung um einen Abstand seitlich zu der in Verlängerung der Kolbenlängsmittellinie verlaufenden Bezugslinie versetzt, wirkt durch einen Kraftschluss an der Berührlinie zwischen Rolle und Nocken eine, insbesondere zu der Berührlinie von Rolle und Nocke parallele, Gegenkraft, die mit dem besagten Abstand ein Ge- gendrehmoment bildet. Dieses wirkt einem unerwünschten, durch eine äußere unsymmetrische Krafteinleitung erzeugten Drehmoment entgegen, wodurch ein Verdrehen des Stößelkörpers verhindert werden kann.
Auf diese Weise wird die gewünschte Drehlage des Stößelkörpers, in welcher die geometrische Drehachse der Rolle und die geo¬ metrische Drehachse der Nockenwelle parallel zueinander ver¬ laufen, stabilisiert. Dadurch kann im Betrieb auch in dem oberen und in dem unteren Totpunkt der Rolle eine Verdrehung des
Rollenstößels aus dieser gewünschten Drehlage verhindert oder zumindest erschwert werden. Die Erfindung geht dabei von dem grundsätzlich neuartigen Gedanken aus, die bekannte formschlüssige Verdrehsicherung des Stößelkörpers durch eine kraftschlüssige Verdrehsicherung zu ersetzen. Die Erfindung ermöglicht dadurch vorteilhaft, dass Herstelltoleranzen nicht unnötig eingeschränkt werden müssen. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass der Aufwand für eine geometrische, form¬ schlüssige Verdrehsicherung am Rollenstößel entfallen kann. So reicht bspw. eine zylindrische Bohrung als Längsführung für den Stößelkörper ohne zusätzliche, aufwändige Nut oder sonstige Vorrichtungen. Auch wurde gefunden, dass die gewünschte Drehlage des Stößelkörpers in Positionen der Rolle zwischen den beiden Totpunkten stabilisiert wird, indem dann auf die Rolle an der Kontaktzone zu dem Nocken eine auch quer zu der Kontaktnormalenrichtung gerichtete Streckenlast wirkt.
Es bestehen zahlreiche Möglichkeiten zur bevorzugten Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest im oberen Totpunkt und insbesondere im unteren Totpunkt der Rolle in der besagten Projektionsbetrachtung die Kontaktzone zwischen Nocken und Rolle von der Stößelkörperlängsmittellinie seitlich beabstandet liegt. Im oberen Totpunkt ist der Abstand zwischen der Rolle und der geometrischen Drehachse der Nockenwelle maximal. Im unteren Totpunkt ist dieser Abstand minimal. Die Kontaktzone umfasst die geometrische Berührlinie zwischen der Rolle und dem Nocken und insbesondere eine die geometrische Berührlinie einschließende schmale Zone
Hertz 'scher Pressung. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schneidet die sog. geometrische Bezugslinie die geometrische Drehachse der Nockenwelle. Zweckmäßig (also nicht notwendig) verläuft die geometrische Drehachse der Rolle senkrecht zu der Bezugslinie. Ebenfalls bevorzugt verläuft die geometrische Drehachse der Nockenwelle senkrecht zu der Bezugslinie. Der Pumpenkolben und der Stößelkörper können auf beliebige Weise, insbesondere mittels zusätzlicher Komponenten der Kraft¬ stoffpumpe, in den zu der Kolbenlängsmittellinie parallelen, zueinander entgegen gesetzten Richtungen bewegungsgekoppelt sein. Zufolge der Bewegungskopplung führen der Pumpenkolben und der Stößelkörper parallel zu der Kolbenlängsmittellinie zu- einander synchrone Bewegungen aus.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Stößelkörperlängs- mittellinie in der Projektionsbetrachtung auf derjenigen Seite der Bezugslinie liegt, die in Bezug auf die im Kontaktbereich von Nocken und Rolle für den Betrieb gewählte Umfangsbewegungs- richtung des Nockens vor der Bezugslinie liegt. In diesem Fall ist mit anderen Worten die Stößelkörperlängsmittellinie aus¬ gehend von der die Kolbenlängsmittellinie verlängernden sog. Bezugslinie entgegen der auf ihren Kontaktbereich bezogenen Drehrichtungen von Rolle und Nocken seitlich versetzt angeordnet. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Stößel¬ körperlängsmittellinie in der Projektionsbetrachtung auf derjenigen Seite der Bezugslinie liegt, die in Bezug auf die im Kontaktbereich von Nocken und Rolle für den Betrieb gewählte Umfangsbewegungsrichtung des Nockens hinter der Bezugslinie liegt .
Vorzugsweise umfasst die Kraftstoffpumpe einen Zylinderraum, in den der Pumpenkolben hineinragt und relativ zu dem sich der Pumpenkolben bei einer Drehung der Nockenwelle mittels des Rollenstößels in zu der Kolbenlängsmittellinie parallelen Richtungen hin- und herbewegen lässt. Als zweckmäßig wird angesehen, dass der Pumpenkolben in dem Zylinderraum in diesen Richtungen längsverschiebbar geführt ist. Bevorzugt ist, dass der Stößelkörper in zu der Stößelkörperlängsmittellinie pa¬ rallelen Richtungen beweglich in einer Stößelkörperführung geführt ist. Als zweckmäßig wird angesehen, dass eine an dem Stößel außen ausgebildete Führungsoberfläche auf oder radial innerhalb einer inneren zylindrischen Hüllfläche liegt, dass eine in einer Ausnehmung der Stößelkörperführung ausgebildete Führungsoberfläche der Stößelkörperführung auf oder radial außerhalb einer äußeren zylindrischen Hüllfläche liegt und dass der Durchmesser der inneren Hüllfläche kleiner als der
Durchmesser der äußeren Hüllfläche ist. Die zylindrische Hüllfläche der Führungsoberfläche des Stößels ist konzentrisch zu der Stößelkörperlängsmittellinie. Bevorzugt ist, dass die Führungsoberfläche des Stößelkörpers und/oder dass die Füh- rungsoberfläche der Stößelkörperführung zumindest abschnittsweise oder insgesamt zylindrisch verlaufen. Als zweckmäßig (d.h. aber als nicht notwendig) wird angesehen, dass der Durchmesser der inneren Hüllfläche und der Durchmesser der äußeren Hüllfläche zur Erzielung einer Spielpassung oder einer Übergangspassung zwischen dem Stößelkörper und der Stößelführung aufeinander abgestimmt sind.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die äußere Führungsoberfläche des Stößels und die innere Führungsoberfläche der Stößelkörperführung entlang ihres jeweiligen gesamten Umfanges um die Stößelkörperlängsmittellinie jeweils durchgehend zylindrisch verlaufen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung. Die nach innen weisende Füh¬ rungsoberfläche kann durch Einbringen einer zylindrischen Bohrung in den Stößelkörper erzeugt werden. Die nach außen weisende Führungsoberfläche kann an dem Stößelkörper mittels einfacher Drehbearbeitung hergestellt werden.
Bevorzugt ist, dass die die Kolbenlängsmittellinie geradlinig verlängernde Bezugslinie und die Stößelkörperlängsmittellinie in einer ihnen gemeinsamen geometrischen Ebene liegen, die sich senkrecht zu der geometrischen Drehachse der Nockenwelle er¬ streckt . Um zu ermöglichen, dass der Pumpenkolben und der Stößelkörper bezüglich Bewegungen in zu der Kolbenlängsmittellinie parallelen Richtungen bewegungsgekoppelt sind, besteht die bevorzugte Möglichkeit, dass der Stößelkörper mittels einer Druckfeder gegen das einem mit dem Pumpenkolben zusammenwirkenden Zylinderraum benachbarte Gehäuse der Kraftstoffpumpe abgestützt ist und dass der Pumpenkolben in von dem Zylinderraum weg führender, zu der Kolbenlängsmittellinie paralleler Richtung gegen den Stößelkörper abgestützt ist.
Bevorzugt ist daran gedacht, dass es sich bei der Kraftstoffpumpe um eine Kraftstoffhochdruckpumpe handelt, die dazu geeignet und insbesondere daran angepasst ist, Kraftstoff auf Druck von mehr als 100 bar, insbesondere auf Druck zwischen 150 und 250 bar, oder auf Druck von mehr als 1000 bar, insbesondere auf Druck zwischen 1500 und 2500 bar, zu verdichten. Zum Beispiel kann es sich um eine Benzineinspritzpumpe oder um eine Dieseleinspritzpumpe für den Motor eines Kraftfahrzeugs handeln. Es versteht sich aber, dass erfindungsgemäße Kraftstoffpumpen auch für andere Zwecke verwendet werden können.
Als zweckmäßig wird angesehen, dass der Pumpenkolben eine äußere Führungsoberfläche aufweist, die mit einer inneren Führungs¬ oberfläche einer Pumpenkolbenführung in Richtung der Kolben- längsmittellinie eine Längsführung bildet. Zur einfachen und preiswerten Herstellung ist bevorzugt, dass die äußere Füh¬ rungsoberfläche des Pumpenkolbens und die innere Führungs¬ oberfläche der Pumpenkolbenführung entlang ihres jeweiligen gesamten Umfanges konzentrisch und zylindrisch um die Kol- benlängsmittellinie verlaufen.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die beigefügten Figuren 1, la und lb eine bekannte Kraftstoffpumpe und mit Bezug auf die bei¬ gefügten Figuren 2, 2a, 2b, 2c und 2d ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe erläutert . Im Einzelnen zeigt : Fig. 1: in einem Längsschnitt schematisch vereinfacht Komponenten und deren Anordnung bei einer bekannten Kraftstoffpumpe ; Fig. la: in einer Schnittansicht entlang Schnittlinie Ia-Ia gemäß Fig. 1 eine erste bekannte formschlüssige Verdrehsicherung für den Stößelkörper;
Fig. lb: in einer Fig. la vergleichbaren Schnittansicht eine zu Figs . 1, la alternative zweite bekannte formschlüssige Ver¬ drehsicherung für den Stößelkörper;
Fig. 2: in einem Längsschnitt schematisch vereinfacht Komponenten und deren Anordnung bei einer erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2a: eine Schnittansicht entlang Schnittebene Ila-IIa gemäß Fig. 2, unter Fortlassung der Druckfeder und in von Fig. 2a abweichendem Maßstab;
Fig. 2b: schematisch und im Vergleich zu Fig. 2a in etwas anderer Größe eine Draufsicht auf die Rolle mit einer an ihrer gestrichelt angedeuteten Kontaktlinie zu dem Nocken auf sie einwirkenden symmetrischen Streckenlast;
Fig. 2c: schematisch und im Vergleich zu Fig. 2a in etwas anderer Größe eine Draufsicht auf die Rolle mit einer an ihrer gestrichelt angedeuteten Kontaktlinie zu dem Nocken auf sie einwirkenden unsymmetrischen Streckenlast und
Fig. 2d: schematisch eine Draufsicht auf einen Längenabschnitt der Rolle mit die Rolle in ihrer Drehlage stabilisierender Gegenkraft und daraus resultierendem Gegendrehmoment. Zunächst werden mit Bezug auf die Figuren 1, la und lb zu einer bekannten Kraftstoffpumpe 1 ' Komponenten und deren relative Lage zueinander beschrieben. Die Kraftstoffpumpe 1' umfasst einen Pumpenkolben 2', dessen in Blickrichtung oberes Längsende 3' in einen Zylinderraum ragt. Eine Nockenwelle 4' umfasst eine zentrale Welle 5' und zumindest einen darauf drehfest (also relativ zu der Welle 5' nicht verdrehbar) montierten Nocken 6' . Die Kraftstoffpumpe 1 ' umfasst einen Rollenstößel 7 ' . Dieser weist einen Stößelkörper 8 ' und eine daran auf nicht näher dargestellte Weise um eine mittige geometrische (d. h. gedachte linienhafte) Drehachse 11' drehbar gehaltene Rolle 9' auf. Der Rollenstößel 7 ' ist zwischen dem Pumpenkolben 2 ' und dem Nocken 6' angeordnet. Der Rollenstößel 7' ist mit dem Pumpenkolben 2' auf in Figur 1 nicht dargestellte Weise gekoppelt, so dass beide Komponenten parallel zu der Kolbenlängsmittellinie 10' die gleichen Bewegungen ausführen. Die Rolle 9' rollt auf einem Außenrand 12' des Nockens 6' ab. Durch den Pumpenkolben 2' führt in dessen Längsrichtung mittig eine Kolbenlängsmittellinie 10' . Der Stößelkörper 8' erstreckt sich entlang einer für ihn zentralen Stößelkörperlängsmittellinie 13'. Bei der bekannten Kraftstoffpumpe 1' liegt die Stößelkörperlängsmittellinie 13' auf einer geometrischen Bezugslinie 20', welche die Kolben¬ längsmittellinie 10' geradlinig verlängert. Bei der bekannten Kraftstoffpumpe 1' verlaufen somit die Kolbenlängsmittellinie 10' und die Stößelkörperlängsmittellinie 13' auf einer ge¬ meinsamen Geraden. Der Stößelkörper 8' ist in zu der Stößelkörperlängsmittellinie 13' parallelen Richtungen, also in Figur 1 nach oben und nach unten, beweglich in einer Stößelkörper- führung 14' aufgenommen. Diese kann Bestandteil eines Gehäuses 15' der Kraftstoffpumpe 1' sein. Um eine unerwünschte Verdrehung des Stößelkörpers 8' um seine Stößelkörperlängsmittellinie 13' zu verhindern, bilden der Stößelkörper 8 ' und die Stößelkörperführung 14' gemeinsame eine formschlüssige Verdrehsicherung um die Stößelkörperlängsmittellinie 13' aus. In dem Beispiel der Figuren 1 und la weist dazu der im Übrigen an seinem Außenquerschnitt kreisrunde Stößelkörper 8 ' einen radialen Vorsprung 16' auf, der in eine parallel zur der Stößelkörperlängsmit¬ tellinie 13' verlaufende Nut 17' in der Stößelkörperführung 14' bezüglich der angenommenen, mit 18' bezeichneten Drehrichtung des Rolle 9' drehformschlüssig eingreift. Die zu 18' passende Drehrichtung des Nockens 6' ist mit 19' bezeichnet. Figur lb zeigt eine im Stand der Technik bekannte Variante zu Figur la. Eine formschlüssige Verdrehsicherung wird dort dadurch gebildet, dass ein in der Stößelkörperführung 14 ' nach radial innen vorstehender Zapfen 21' in eine parallel zu der Stößelkörperlängsmittellinie 13' verlaufende Nut 22' in dem Stößelkörper 8' hineinragt.
Mit Bezug auf die Figuren 2 bis 2d wird schematisch vereinfacht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe 1 vorgestellt. Zur besseren Übersicht sind für Komponenten, die denen aus den Figuren 1 bis lb entsprechen, zahlenmäßig die gleichen Bezugsziffern gewählt, wobei aber zur Unterscheidung der in den Figuren 1 bis lb den Zahlen nachgestellte Strich (') in den Figuren 2 bis 2d entfällt.
Die Kraftstoffpumpe 1 umfasst einen Pumpenkolben 2, dessen in Blickrichtung oberes Längsende 3 in einen Zylinderraum 23 ragt. Die Begrenzungswand 24 des Zylinderraums 23 kann bspw. Be¬ standteil des Gehäuses 15 der Kraftstoffpumpe 1 sein oder fest mit deren Gehäuse 15 verbunden sein. In der Nähe des Stirnendes mündet in den Zylinderraum 23 eine mit einem Kraftstoffstank 25 fluidisch verbundene Einlassleitung 26 für Kraftstoff, in der ein Ansaugventil 27 als Einlassventil angeordnet ist. Dieses ist geöffnet, wenn der Druck in dem Zylinderraum 23 während der Saugphasen den Druck in dem Kraftstofftank 25 um eine bestimmte Druckdifferenz unterschreitet. Ebenfalls in der Nähe des Stirnendes geht von dem Zylinderraum 23 eine Auslassleitung 28 aus, die zum Beispiel zu einem (in Figur 2 nicht mit darge¬ stellten) Hochdruckspeicher einer Einspritzanlage für einen Verbrennungsmotor führt. In der Auslassleitung 28 ist ein Druckventil 29 als Auslassventil angeordnet. Dieses ist während Druckphasen geöffnet, wenn der Kraftstoffdruck in dem Zylinderraum 23 einen bestimmten Druck übersteigt.
Die Kraftstoffpumpe besitzt eine Nockenwelle 4, die eine zentrale Welle 5 und zumindest den einen, in Figur 2 gezeigten, darauf drehfest (also relativ zu der Welle 5 nicht verdrehbar) mon¬ tierten Nocken 6 aufweist. Die Kraftstoffpumpe 1 umfasst einen Rollenstößel 7. Dieser weist einen Stößelkörper 8 und eine daran auf nicht näher dargestellte Weise um eine mittige geometrische (d. h. gedachte linienhafte) Drehachse 11 drehbar gehaltene Rolle 9 auf. Der Stößelkörper 8 besitzt auf seiner dem Pumpenkolben 2 abgewandten, das heißt in der Ansicht von Figur 1 unteren, Seite eine Ausnehmung 30 zur verliersicheren und dabei um ihre Querschnittsmitte bzw. um ihre geometrische Drehachse 11 drehbaren Aufnahme der Rolle 9. Die Ausnehmung 30 hat dazu eine nach radial innen weisende Lageroberfläche 31, die sich in dem in Figur 1 sichtbaren Querschnitt entlang einer Kreiskontur, und zwar, um ein Herausfallen der Rolle 9 nach unten zu verhindern, entlang einem Umfangswinkel von mehr als 180 Grad erstreckt. Der Durchmesser besagter Kreiskontur ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der Rolle 9, so dass die Rolle 9 drehbar gehalten ist. In dem Beispiel sind die Durchmesser so gewählt, dass ein geringer, in Figur 2 vereinfacht nur als einfache Linie gezeigter Spalt 32 resultiert, in den während des Betriebs Kraftstoff eindringt und eine, insbesondere hydrodynamische, Schmierung bzw. Gleitlagerung der Rolle 9 bewirkt.
Der Rollenstößel 7 ist zwischen dem Pumpenkolben 2 und dem Nocken 6 angeordnet. Der Rollenstößel 7 ist mit dem Pumpenkolben 2 bewegungsmäßig gekoppelt, so dass beide Komponenten in Bezug auf die beiden zu der Kolbenlängsmittellinie 10 parallelen Rich¬ tungen (hin und zurück) synchrone (insofern gleiche) Bewegungen ausführen. Der Pumpenkolben liegt auch in der Schnittebene von Figur 2, ist aber ohne Schraffur gezeigt. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel stützt sich der Stößelkörper 8 in der von dem Nocken 5 weg führenden, zu der Stößelkörperlängsmittellinie parallelen Richtung gegen eine Druckfeder 33 ab. Diese ist in gleicher Richtung gegen das dem Zylinderraum 23 benachbarte Gehäuse 15 der Kraftstoffpumpe 1 abgestützt. Die Druckfeder 33 ist so bemessen, dass sie in jeder möglichen Position des Stößelkörpers 8 unter einer Federdruckkraft steht und somit den Stößelkörper 8 in Richtung zu dem Nocken 6 drückt . In dem Beispiel ist der Stößelkörper 8 mittels eines Federtellers 34 an der Druckfeder 33 abgestützt. Der Federteller 34 ist zwischen der Druckfeder 33 und einem Stirnboden einer in dem Stößelkörper 8 ausgebildeten Bohrung 35 angeordnet. Er greift mit dem Innenrand seiner zentralen Öffnung axial formschlüssig in eine Nut 36 in dem Pumpenkolben 2 ein, so dass für beide zueinander entgegengesetzte, zu einer Kolbenlängsmittellinie 10 parallele Axialrichtungen ein Formschluss resultiert. Die Rolle 9 rollt auf einem Außenrand 12 des Nockens 6 ab. Die Kolbenlängsmittellinie 10 verläuft mittig durch den Pumpenkolben 2. Der Stößelkörper 8 erstreckt sich entlang seiner zentralen Stößelkörperlängsmittellinie 13. Er ist in zu der Stößelkörper- längsmittellinie 13' parallelen Richtungen, also in Figur 2 nach oben und nach unten, beweglich in einer Stößelkörperführung 14 aufgenommen. Diese ist in Figur 2 nur bereichsweise dargestellt und in dem Beispiel auch Bestandteil des Gehäuses 15 der Kraftstoffpumpe 1, in dem der Zylinderraum 23 ausgebildet ist. Figur 2 zeigt eine geometrische bzw. gedachte Bezugslinie 20, welche die Kolbenlängsmittellinie 10 geradlinig zu dem Nocken 6 hin verlängert und welche die geometrische Drehachse 11 der Rolle 9 schneidet. In dem gewählten Ausführungs-ibeispiel schneidet die Bezugslinie 20 auch die geometrische Drehachse 38 des Nockens 6. In dem Beispiel ist vorgesehen, dass die Stößelkörperlängs- mittelinie 13 und die Bezugslinie 20 in einer ihnen gemeinsamen, der Zeichenebene von Figur 2 entsprechenden und zu der geometrischen Drehachse 38 der Nockenwelle 4 senkrechten geo¬ metrischen Ebene liegen (vgl. Figur 2a) . Dies entspricht der gewünschten unverdrehten Ausrichtung des Rollenstößels 7. Die Ebene, in der die Stößelkörperlängsmittellinie 13 und die Bezugslinie 20 liegen, verläuft auch senkrecht zu der geo¬ metrischen Drehachse 11 der Rolle 9. Im Gegensatz zu der bekannten Kraftstoffpumpe 1' verläuft bei der erfindungs-gemäßen Kraftstoffpumpe 1 die Stößelkörperlängsmittellinie 13 in seitlichem Abstand a von der geometrischen Bezugslinie 20. Eine solche Betrachtung bezüglich eines seitlichen Abstands wäre im Sinne von Anspruch 1 auch dann möglich, wenn die Stößelkörperlängsmittellinie 13 (abweichend von dem in den Figur 2 und 2a gezeigten Beispiel) außerhalb der zu der geometrischen Drehachse 38 der Nockenwelle 4 senkrechten und durch die Bezugslinie 20 führenden Ebene liegt. Befände sich die Stößelkörperlängsmittellinie 13 abweichend von dem in den Figuren 2 und 2a gezeigten Beispiel, bspw. lagemäßig ausgehend von der in Figur 2 gezeigten Position hinter die Zeichenebene von Figur 2 verschoben, ergäbe sich in einer zu einer zu der Drehachse 38 parallel, also in Blickrichtung von Figur 2, orientierten Projektionsbetrachtung wiederum, dass die Stößelkörperlängsmittellinie 13 in seitlichem Abstand a von der geometrischen Bezugslinie 20 verläuft. Bei einer solchen Projektionsbe¬ trachtung werden die beiden Linien 13 und 20 in eine gemeinsame Betrachtungsebene projiziert. Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Stößelkörper¬ längsmittellinie 13 in der Projektionsbetrachtung auf derjenigen Seite der Bezugslinie 20 liegt, die in Bezug auf die in der Kontaktzone 37 von Nocken 6 und Rolle 9 für den Betrieb gewählte Umfangsbewegungsrichtung (diese ist in Figur 2 zugleich durch den Drehrichtungspfeil 19 angegeben) des Nockens 6 vor der Be¬ zugslinie 20 liegt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt der Stößelkörper 8 aussenseitig eine Führungsoberfläche 41, die insgesamt zy¬ lindrisch verläuft. In dem die Stößelkörperführung 14 bildenden Bereich des Gehäuses 15 der Kraftstoffpumpe 1 befindet sich eine Bohrung 43, deren nach radial innen weisende Oberfläche eine Führungsoberfläche 42 der Stößelkörperführung 14 bildet. Die Führungsoberfläche 42 verläuft ebenfalls insgesamt zylindrisch. Folglich bilden der Stößelkörper 8 und die Stößelkörperführung 14 miteinander keinen Formschluss in Drehrichtung um die Stößelkörperlängsmittellinie 13 aus. Der Pumpenkolben 2 und die zu seiner längsverschieblichen Führung in dem Gehäuse 15 ausgebildete Pumpen-kolbenführung (in dem Beispiel handelt es sich um die Wand des Zylinderraumes 23) weisen jeweils zy¬ lindrische Führungsoberflächen auf, so dass der Pumpenkolben 2 und das Gehäuse 15 keinen Formschluss in Drehrichtung um die Kolbenlängsmittellinie 10 ausbilden.
Die Figuren 2b und 2c zeigen schematisch und im Vergleich zu Fig. 2a in etwas abweichender Größe eine jeweilige Draufsicht auf die Rolle 9, und zwar in einem gedachten Betriebszustand, bei dem die Rolle 9 an dem Nocken 6 im Randbereich seiner größten Exzentrizität bzgl. der geometrischen Drehachse 38 der Nockenwelle 4 anliegt. Diese Lage wird auch als oberer Totpunkt bezeichnet. Die Figuren 2a und 2b geben schematisch vergleichend exemplarisch zwei unterschiedliche Verteilungen der auf die Rolle 9 in der Kontaktzone zu dem Nocken 6 einwirkenden Streckenlast entlang der Länge der Kontaktzone 37 an. Im Beispiel von Figur 2b wirkt entlang der Kontaktzone eine bezüglich der Rollenmitte 39 der Rolle 9 symmetrische Streckenlast 40. Bei einer symmetrischen Streckenlast 40 verursacht diese auch in den beiden Totpunkten der Rolle 9 keine Verdrehung des Stößelkörpers 8. Davon ab¬ weichend zeigt Figur 2c eine in Bezug auf die Rollenmitte 39 unsymmetrische Streckenlast 40. Ersetzt man diese auf jeder Seite der Rollenmitte 39 durch eine resultierende Kraft Fl bzw. F2, zeigen diese parallel beabstandet in die gleiche Richtung, sind aber, wie schematisch durch die ungleichen Pfeillängen angedeutet, von verschiedenem Betrag. Die als Folge eines unsym¬ metrischen Kraftangriffs vorhandenen ungleichen Kräfte Fl und F2 wirken jeweils mit einem gleich langen Hebelarm um die Rol- lenmitte 39, so dass das in Figur 2d schematisch eingetragene Drehmoment M12 um die Stößelkörperlängsmittellinie 13 resul¬ tiert. Das Drehmoment M12 könnte ohne Gegenmaßnahme in dem oberen und in dem unteren Totpunkt der Rolle 9 eine unerwünschte Verdrehung des Stößelkörpers 8 um die Stößelkörperlängs- mittellinie 13 bewirken. Wie Figur 2d zeigt, würde zufolge des seitlichen Abstands a zwischen der Bezugslinie 20 und der Stößelkörperlängsmittellinie 13 bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe 1 eine in Pfeilrichtung von M12 orientierte Verdrehung der Rolle 9 aber ein zu dem Drehmoment M12 entgegen gerichtetes Gegendrehmoment M3 hervorrufen. Die vereinfachte Grafik in Figur 2d zeigt, dass dabei eine durch den Kraftschluss am Linienkontakt der Kontaktzone 37 verursachte Gegenkraft F3 mit einem Hebelarm von der Länge des seitlichen Abstands a um die Stößel-ikörperlängsmittellinie 13 wirkt, wodurch das Gegen- drehmoment M3 resultiert. Dieses wirkt in zu dem Drehmoment M12 entgegengesetztem Drehsinn um die Stößelkörperlängsmittellinie 13, so dass sich beide Drehmomente anteilig oder sogar voll¬ ständig ausgleichen, wodurch die Rolle 9 und der Stößelkörper 8 in einer gewünschten Ausrichtung stabilisiert werden, in der die Drehachsen des Nocken 6 und der Rolle 9 parallel verlaufen.
Bezugs zeichenliste
1, 1 ' Kraftstoff umpe 25 Kraftstofftank
2, 2 ' PumpenkoIben 26 Einlassleitung
3, 3 ' Längsende 27 Ansaugventil
4, 4 ' Nockenwelle 28 Auslassleitung
5, 5 ' Welle 29 Druckventil
6, 6' Nocken 30 Ausnehmung
7, 7 ' Rollenstößel 31 Lageroberfläche
8, 8 ' Stößelkörper 32 Spalt
9, 9' Rolle 33 Druckfeder
10, 10 ' Kolbenlängsmittellinie 34 Federteller
11, 11 ' geometrische Drehachse 35 Bohrung
12, 12 ' Außenrand 36 Nut
13, 13 ' 37 Kontaktzone
Stößelkörperlängsmittell
inie
14, 14 ' Stößelkörperführung 38 geometrische Drehachse 15, 15 ' Gehäuse 39 Rollenmitte
16' Vorsprung 40 Streckenlast
17 ' Nut 41 Führungsoberfläche
18, 18 ' Drehrichtung 42 Führungsoberfläche 19, 191 Drehrichtung 43 Bohrung
20, 20 ' geometrische Bezugslinie a seitlicher Abstand
21 ' Zapfen Fi Kraft
22 ' Nut F2 Kraft
23 Zylinderraum F3 Gegenkraft
24 Begrenzungswand M12 Drehmoment
M3 Gegendrehmoment

Claims

Ansprüche
1. Kraftstoffpumpe (1), zumindest umfassend: einen Pumpen¬ kolben (2) , eine Nockenwelle (4) , die zumindest einen Nocken (6) aufweist, einen zwischen dem Pumpenkolben (2) und der Nocke (6) angeordneten Rollenstößel (7), der einen Stößelkörper (8) und eine daran drehbar gehaltene Rolle (9) aufweist, wobei der Pumpenkolben (2) und der Stößelkörper (8) bezüglich Bewegungen in zu der Kolbenlängsmittellinie (10) parallelen Richtungen bewegungsgekoppelt sind, wobei sich die Rolle (9) in Kontakt zu dem Nocken (6) befindet, wobei eine geometrische Bezugslinie (20), welche die Kolbenlängsmittellinie (10) geradlinig ver¬ längert, die geometrische Drehachse (11) der Rolle (9) schneidet, und wobei der Stößelkörper (8) eine zu der Bezugslinie (20) parallele Stößelkörperlängsmittellinie (13) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelkörperlängsmittellinie (13) in einer zu der geo-ime-itrischen Drehachse (11) der Rolle (9) parallel orientierten Proj ektions-ibetrachtung in seitlichem Abstand (a) von der geometrischen Bezugslinie (20) verläuft.
2. Kraftstoffpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im oberen Totpunkt und insbesondere im unteren Totpunkt der Rolle (9) in der Projektionsbetrachtung die Kontaktzone (37) zwischen Nocken (6) und Rolle (9) von der Stößelkörperlängsmittellinie (13) seitlich beabstandet liegt.
3. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Bezugslinie (20) die geometrische Drehachse (38) der Nockenwelle (4) schneidet.
4. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelkörperlängsmittellinie (13) in der Proj ektions-ibetrachtung auf derjenigen Seite der Bezugslinie (20) liegt, die in Bezug auf die in der Kontaktzone von Nocken (6) und Rolle (9) für den Betrieb gewählte Um- fangsbewegungsrichtung des Nockens (6) vor der Bezugslinie (20) liegt, oder die in Bezug auf die in der Kontaktzone von Nocken (6) und Rolle (9) für den Betrieb gewählte Umfangsbewegungs- richtung des Nockens (6) hinter der Bezugslinie (20) liegt.
5. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößelkörper (8) in zu der Stößelkörperlängsmittellinie (13) parallelen Richtungen be¬ weglich in einer Stößelkörperführung (14) geführt ist, dass eine Führungsoberfläche (41) des Stößelkörpers (8) auf oder innerhalb einer inneren zylindrischen Hüllfläche liegt, dass eine Füh- rungsoberfläche (42) der Stößelkörperführung (14) auf oder außerhalb einer äußeren zylindrischen Hüllfläche liegt, und dass der Durchmesser der inneren Hüllfläche kleiner als der
Durchmesser der äußeren Hüllfläche ist.
6. Kraftstoffpumpe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Führungsoberfläche (41) des
Stößelkörpers (8) und die innere Führungsoberfläche (42) der Stößelkörperführung (14) entlang ihres jeweiligen gesamten Umfanges um die Stößelkörperlängsmittellinie (13) jeweils durchgehend zylindrisch verlaufen.
7. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugslinie (20) und die Stößelkörperlängsmittellinie (13) in einer ihnen gemeinsamen geometrischen Ebene liegen, die sich senkrecht zu der geometrischen Drehachse (38) der Nockenwelle (4) erstreckt.
8. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößelkörper (8) mittels einer Druckfeder (33) gegen den einem mit dem Pumpenkolben (2) zusammenwirkenden Zylinderraum (23) benachbarten Bereich des Gehäuses (15) der Kraftstoffpumpe (1) abgestützt ist und/oder dass der Pumpenkolben (2) in von dem Zylinderraum (23) wegführender, zu der Kolbenlängsmittellinie (10) paralleler Richtung gegen den Stößelkörper (8) abgestützt ist.
9. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kraftstoffpumpe (1) um eine Kraftstoff-hochdruckpumpe handelt, die dazu geeignet und insbesondere daran angepasst ist, Kraftstoff auf Druck von mehr als 100 bar, insbesondere auf Druck zwischen 150 und 250 bar, oder auf Druck von mehr als 1000 bar, insbesondere auf Druck zwischen 1500 und 2500 bar, zu verdichten.
10. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (2) eine äußere Führungsoberfläche aufweist, die mit einer inneren Führungs¬ oberfläche einer Pumpenkolbenführung in Richtung der Kolbenlängsmittellinie (10) eine Längsführung bildet, und dass die äußere Führungsoberfläche des Pumpenkolbens (2) und die innere Führungsoberfläche der Pumpen-ikolbenführung entlang ihres jeweiligen gesamten Umfanges konzentrisch und zylindrisch um die Kolbenlängsmittellinie (10) verlaufen.
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